KR20190006135A

KR20190006135A - 차량의 공조시스템

Info

Publication number: KR20190006135A
Application number: KR1020170086414A
Authority: KR
Inventors: 오만주; 이상신; 박재우; 박소윤; 김재웅; 정소라
Original assignee: 현대자동차주식회사; 기아자동차주식회사
Priority date: 2017-07-07
Filing date: 2017-07-07
Publication date: 2019-01-17
Also published as: CN109203909A; US20190009635A1; DE102017221683A1; CN109203909B; US10562367B2

Abstract

배터리라디에이터, 고전압배터리 및 제1밸브를 제1냉각수가 순환하도록 마련된 배터리순환라인; 상기 제1밸브를 통해 상기 배터리순환라인에 선택적으로 연결되고, 냉각용열교환기가 구비되며, 상기 냉각용열교환기는 실내공조용 냉매라인과 열교환 가능한 분기라인; 수가열히터, 실내공조용 히터코어 및 제2밸브를 제2냉각수가 순환하도록 마련되고, 상기 배터리순환라인과 상기 제2밸브를 통해 선택적으로 연결되는 배터리승온라인; 및 상기 제1밸브의 제어를 통해 상기 고전압배터리를 단계적으로 냉각제어하고, 상기 수가열히터 및 상기 제2밸브의 제어를 통해 상기 고전압배터리를 선택적으로 난방제어하며, 상기 실내공조용 냉매라인 상의 냉각기구 또는 상기 수가열히터의 제어를 통해 차량 실내공조제어를 수행하는 제어부;를 포함하는 차량의 공조시스템이 소개된다.

Description

차량의 공조시스템 {HVAC SYSTEM OF VEHICLE}

본 발명은 차량의 공조시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 차량의 고전압배터리의 승온과 실내난방을 동시에 또는 각각 수행하되, 에너지의 이동을 최소화하여 에너지 소비를 줄이고 차량 주행거리의 연장이 가능하도록 하는 차량의 공조시스템에 관한 것이다.

최근 환경친화적 기술의 구현 및 에너지 고갈 등의 문제해결을 사회적 이슈로 대두되고 있는 것이 전기자동차이다. 전기자동차는 배터리로부터 전기를 공급받아 동력을 출력하는 모터를 이용하여 작동한다. 따라서, 이산화탄소의 배출이 없고, 소음이 아주 작으며, 모터의 에너지효율은 엔진의 에너지효율보다 높은 장점이 있어 친환경 자동차로 각광받고 있다.

이런 전기자동차를 구현함에 있어 핵심기술은 배터리 모듈과 관련한 기술이며, 최근 배터리의 경량, 소형화, 짧은 충전시간 등에 대한 연구가 활발히 이루어 지고 있다. 배터리 모듈은 최적의 온도환경에서 사용하여야 최적의 성능과 긴 수명을 유지할 수 있다. 그러나 구동 중 발생하는 열과 외부의 온도변화에 의해 최적의 온도환경에서 사용하기 어려운 실정이다.

또한, 전기자동차는 내연기관처럼 별도의 엔진에서 연소시 발생되는 폐열원이 없어 전기식 난방장치로 겨울철 차량 실내난방을 수행하고, 또한 혹한기 시 배터리 충방전 성능을 향상시키기 위해 웜업이 필요하므로, 별도의 냉각수 가열식 전기 히터를 각각 구성하여 사용한다. 즉, 배터리 모듈의 최적의 온도환경 유지를 위해 배터리 모듈 온도조절을 위한 냉난방 시스템을 차량 실내 공조를 위한 냉난방 시스템과는 별도로 운용하는 기술을 채택하고 있다. 다시 말하면, 독립된 2개의 냉난방 시스템을 구축하여 하나는 실내 냉난방에 사용하고, 다른 하나는 배터리 모듈 온도조절을 위한 용도로 활용하고 있는 것이다.

그러나 상기와 같은 방법으로 운영하는 경우 에너지를 효율적으로 관리하지 못하므로, 항속거리가 짧아 장거리 운행이 불가하며, 주행거리가 여름철 냉방시 30%, 겨울철 난방시 40% 이상 축소되어 내연기관에서 문제되지 않았던 겨울철 난방 문제가 더욱 심각해진다.

특히, 겨울철의 경우에는 전장부품측의 발열량이 고전압배터리부의 발열량 보다 많고, 고전압배터리는 공기와 접촉하는 면적이 커서 주행 시 외기온에 의해 고전압배터리의 발열량 보다 냉각이 더 많이 되므로 고전압배터리가 작동되는 적정온도를 만족하지 못해 고전압배터리의 출력이 저하되는 문제가 발생된다. 그러므로 동절기에는 고전압배터리의 효율적인 관리를 위해 주행 중 고전압배터리를 승온시키면서도 실내난방을 동시에 수행해야하는 과제가 주어진다.

상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.

KR10-1448656 (B1)

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 차량의 실내난방과 배터리 승온에 필요한 에너지를 효율적으로 관리하여 주행거리의 연장이 가능하면서도 생산원가를 절감할 수 있는 차량의 공조시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 차량의 공조시스템은 배터리라디에이터, 고전압배터리 및 제1밸브를 제1냉각수가 순환하도록 마련된 배터리순환라인; 상기 제1밸브를 통해 상기 배터리순환라인에 선택적으로 연결되고, 냉각용열교환기가 구비되며, 상기 냉각용열교환기는 실내공조용 냉매라인과 열교환 가능한 분기라인; 수가열히터, 실내공조용 히터코어 및 제2밸브를 제2냉각수가 순환하도록 마련되고, 상기 배터리순환라인과 상기 제2밸브를 통해 선택적으로 연결되는 배터리승온라인; 및 상기 제1밸브의 제어를 통해 상기 고전압배터리를 단계적으로 냉각제어하고, 상기 수가열히터 및 상기 제2밸브의 제어를 통해 상기 고전압배터리를 선택적으로 난방제어하며, 상기 실내공조용 냉매라인 상의 냉각기구 또는 상기 수가열히터의 제어를 통해 차량 실내공조제어를 수행하는 제어부;를 포함한다.

상기 분기라인은 일단이 상기 제1밸브로부터 분기되고 타단이 상기 고전압배터리의 상류지점과 연결되며, 상기 배터리순환라인의 상기 고전압배터리를 포함하는 라인의 일부를 공유하여 폐루프를 구성함으로써 상기 고전압배터리를 냉각할 수 있다.

상기 제1밸브는 3WAY-밸브이고, 상기 배터리라디에이터측의 제1포트, 상기 분기라인측의 제2포트 및 상기 고전압배터리측의 제3포트로 구성되며, 상기 제어부는 상기 고전압배터리의 냉각이 필요한 경우 상기 제1밸브의 제1포트를 폐쇄하고 상기 제1냉각수가 상기 분기라인을 순환하여 상기 냉각용열교환기와 열교환함으로써, 상기 고전압배터리의 냉각을 수행할 수 있다.

상기 배터리승온라인에는 일단이 상기 제2밸브로부터 분기되고, 타단이 상기 히터코어와 연결되는 바이패스라인을 더 포함하고, 상기 바이패스라인은 상기 배터리승온라인의 상기 수가열히터를 포함하는 라인의 일부를 공유하여 폐루프를 구성함으로써, 실내난방을 수행할 수 있다.

상기 배터리승온라인에는 일단이 상기 제2밸브로부터 분기되고, 타단이 상기 히터코어와 연결되는 바이패스라인을 더 포함하며, 상기 제2밸브는 3WAY-밸브이고, 상기 배터리순환라인측의 제1포트, 상기 히터코어측 제2포트 및 상기 수가열히터측의 제3포트로 구성되며, 상기 제어부는 실내난방이 필요한 경우 상기 제2밸브의 제1포트를 폐쇄하고 상기 히터코어를 가동하여 상기 제2냉각수가 상기 바이패스라인을 순환하여 상기 히터코어와 열교환함으로써, 실내난방을 수행할 수 있다.

상기 배터리순환라인에는 상기 제어부에 의해 제어되는 제1펌프가 구비되고, 상기 제1펌프는 상기 분기라인의 타단과 상기 제1밸브의 상류지점 사이에 위치될 수 있다.

상기 배터리승온라인에는 상기 제어부에 의해 제어되는 제2펌프가 구비되고, 상기 제2펌프는 상기 히터코어와 제2밸브 사이에 위치되되, 상기 수가열히터를 포함하는 라인 내에 위치될 수 있다.

상기 제어부는 상기 고전압배터리의 승온과 실내난방을 동시에 수행하는 경우, 상기 제2펌프의 회전수 또는 제2밸브의 개도량을 제어할 수 있다.

상기 제어부는 냉각모드인 경우, 상기 제1밸브를 제어하여 상기 분기라인으로 상기 제1냉각수가 순환되도록 하고, 상기 냉각용열교환기를 통해 냉각된 상기 제1냉각수가 상기 고전압배터리를 냉각하도록 제어할 수 있다.

상기 제어부는 실내난방모드인 경우, 상기 제2밸브를 제어하여 상기 바이패스라인에서 상기 제2냉각수가 순환되도록 하고, 상기 수가열히터를 통해 승온된 상기 제2냉각수가 실내난방을 수행하도록 제어할 수 있다.

상기 제2밸브는 3WAY-밸브이고, 상기 배터리순환라인측의 제1포트, 상기 히터코어측 제2포트 및 상기 수가열히터측의 제3포트로 구성되며, 상기 제어부는 상기 고전압배터리의 승온이 필요한 경우 상기 제2밸브의 제2포트를 폐쇄하고 상기 수가열히터 또는 상기 히터코어를 통해 승온된 상기 제2냉각수가 흐르는 상기 배터리승온라인이 상기 배터리순환라인과 연결됨으로써, 상기 고전압배터리의 승온을 수행할 수 있다.

상기 제어부는 배터리승온모드인 경우, 상기 제2밸브를 제어하여 상기 배터리승온라인에서 상기 제2냉각수가 순환되도록 하고, 상기 수가열히터 또는 상기 히터코어를 통해 승온된 상기 제2냉각수가 상기 배터리승온라인을 순환하여 열교환함으로써, 상기 고전압배터리를 승온하도록 제어할 수 있다.

상기 제어부는 배터리승온모드인 경우, 상기 제2냉각수가 상기 수가열히터를 통해 승온된 후, 상기 히터코어를 지나 상기 고전압배터리를 승온한 후 다시 상기 수가열히터로 유입되도록 제어함으로써, 상기 제2냉각수가 상기 배터리승온라인 내에서 순환되어 상기 고전압배터리를 승온할 수 있다.

상기 제2밸브는 3WAY-밸브이고, 상기 배터리순환라인측 제1포트, 상기 히터코어측 제2포트 및 상기 수가열히터측의 제3포트로 구성되며, 상기 제어부는 상기 고전압배터리의 승온과 실내난방이 동시에 필요한 경우 상기 제2밸브의 제2포트를 폐쇄하고 상기 제2냉각수가 상기 배터리승온라인을 순환하여 상기 수가열히터 및 히터코어와 열교환하고, 상기 배터리승온라인이 상기 배터리순환라인과 연결됨으로써, 상기 고전압배터리의 승온과 실내난방을 동시에 수행할 수 있다.

상기 제어부는 배터리승온모드와 실내난방모드를 동시에 수행하는 경우, 상기 제2밸브를 제어하여 상기 배터리승온라인에서 상기 제2냉각수가 순환되도록 하고, 상기 히터코어 또는 수가열히터를 통해 열교환하여 승온된 상기 제2냉각수가 상기 고전압배터리의 승온과 실내낭방을 동시에 수행하도록 제어할 수 있다.

상기 배터리순환라인과 배터리승온라인이 분리되는 지점에는 승온용열교환기가 더 포함되고, 상기 승온용열교환기에서 상기 배터리순환라인의 제1냉각수와 상기 배터리승온라인의 제2냉각수가 열교환함으로써, 상기 배터리순환라인과 배터리승온라인이 연결될 수 있다.

상기 제어부는 상기 제1밸브와 제2밸브를 제어하여, 상기 제1냉각수가 상기 분기라인을 순환하고, 상기 제2냉각수가 상기 배터리승온라인 내의 상기 히터코어, 수가열히터 및 승온용열교환기를 순환하면서 열교환하도록 제어하여 상기 수가열히터에 의해 승온된 제2냉각수가 상기 승온용열교환기에서 상기 제1냉각수와 열교환한 후 상기 고전압배터리의 승온을 수행할 수 있다.

상기 승온용열교환기의 하류지점에는 상기 수가열히터의 상류지점으로 바이패스할 수 있는 직접순환라인;을 더 포함할 수 있다.

상술한 바와 같은 구조로 이루어진 차량의 공조시스템에 따르면, 외기 또는 실내공조용 냉매라인과 연결하에 고전압배터리를 냉각할 수 있으면서도 실내공조용 히터코어를 가열하기 위하여 수가열히터에 의해 가열된 냉각수를 사용하여 각각을 승온하기 위한 에너지 소비를 줄일 수 있어 차량의 주행거리를 향상시킬 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 공조시스템의 냉각모드를 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 공조시스템의 외기온냉각모드를 도시한 도면.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 공조시스템의 배터리승온모드를 도시한 도면.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 공조시스템의 실내난방모드를 도시한 도면.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 공조시스템의 배터리승온모드와 실내난방모드를 동시에 수행하는 경우를 도시한 도면.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 차량의 공조시스템의 냉각모드를 도시한 도면.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 차량의 공조시스템의 외기온냉각모드를 도시한 도면.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 차량의 공조시스템의 배터리승온모드를 도시한 도면.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 차량의 공조시스템의 실내난방모드를 도시한 도면.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 차량의 공조시스템의 배터리승온모드와 실내난방모드를 동시에 수행하는 경우를 도시한 도면.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 차량의 공조시스템에 대하여 살펴본다.

도 1 내지 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 차량의 공조시스템의 각 모드를 도시한 도면이고, 도 6 내지 도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 차량의 공조시스템의 각 모드를 도시한 도면이다.

본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 차량의 공조시스템은 배터리라디에이터(200), 고전압배터리(100) 및 제1밸브(810)를 제1냉각수가 순환하도록 마련된 배터리순환라인(10); 상기 제1밸브(810)를 통해 상기 배터리순환라인(10)에 선택적으로 연결되고, 냉각용열교환기(400)가 구비되며, 상기 냉각용열교환기(400)는 실내공조용 냉매라인(50)과 열교환 가능한 분기라인(30); 수가열히터(700), 실내공조용 히터코어(930) 및 제2밸브(820)를 제2냉각수가 순환하도록 마련되고, 상기 배터리순환라인(10)과 상기 제2밸브(820)를 통해 선택적으로 연결되는 배터리승온라인(40); 및 상기 제1밸브(810)의 제어를 통해 상기 고전압배터리(100)를 단계적으로 냉각제어하고, 상기 수가열히터(700) 및 상기 제2밸브(820)의 제어를 통해 상기 고전압배터리(100)를 선택적으로 난방제어하며, 상기 실내공조용 냉매라인(50) 상의 냉각기구 또는 상기 수가열히터(700)의 제어를 통해 차량 실내공조제어를 수행하는 제어부(600);를 포함한다.

상기 배터리순환라인(10)은 배터리라디에이터(200), 고전압배터리(100) 및 제1밸브(810)를 상기 제1냉각수가 순환하도록 마련되고, 상기 제어부(600)에 의해 구동 또는 정지되도록 제어되는 제1펌프(850)가 더 구비된다. 여기서 상기 제1펌프(850)는 상기 배터리순환라인(10) 상에 위치되되, 상기 제1펌프(850)는 상기 분기라인(30)의 타단과 상기 제1밸브(810)의 상류지점 사이에 위치된다. 보다 상세하게는 상기 분기라인(30)의 타단과 상기 제1밸브(810) 사이 중 어느 한 곳에 위치되는 것이 효율적인 측면에서 바람직할 것이다. 따라서, 상기 제1냉각수가 상기 배터리라디에이터(200)를 경유하여 순환하는 상기 배터리순환라인(10)을 순환하든, 상기 배터리라디에이터(200)를 경유하지 않고 순환하는 상기 분기라인(30)을 순환하든 영향을 미칠 수 있는 것이다.

상기 분기라인(30)은 상기 제1밸브(810)를 통해 상기 배터리순환라인(10)에 선택적으로 연결되고, 상기 냉각용열교환기(400)가 구비되어 상기 고전압배터리(100)의 냉각이 가능하다. 특히, 상기 냉각용열교환기(400)는 실내공조용 상기 냉매라인(50)과 열교환 가능하게 구성됨으로써, 상기 배터리라디에이터(200)만으로는 냉각성능이 부족한 경우 상기 냉매라인(50)의 냉매와 열교환하는 상기 냉각용열교환기(400)를 통과한 상기 제1냉각수에 의해 상기 고전압배터리(100)의 냉각증대가 가능하다. 보다 상세하게는 상기 분기라인(30)은 일단이 상기 제1밸브(810)로부터 분기되고 타단이 상기 고전압배터리(100)의 상류지점과 연결되며, 상기 배터리순환라인(10)의 상기 고전압배터리(100)를 포함하는 라인의 일부를 공유하여 폐루프를 구성함으로써 상기 고전압배터리(100)를 냉각 가능한 것이다.

상기 냉매라인(50)은 컴프레서(800), 공냉식컨덴서(900), 팽창밸브(830) 및 증발기(910)를 포함하여 구성된다. 또한, 상기 냉매라인(50)에는 상기 냉매라인(50)의 냉매가 상기 냉각용열교환기(400)에서 열교환할 수 있도록 분기되는 라인이 형성되고, 상기 분기된 라인에는 상기 제어부(600)에 의해 제어되는 보조밸브(840)가 구비되어, 상기 냉각용열교환기(400)로의 냉매를 공급 또는 차단된다. 따라서, 상기 고전압배터리(100)의 냉각 시 상기 냉매라인(50)과 열교환한 상기 제1냉각수가 상기 고전압배터리(100)를 냉각하는 것이다.

또한, 상기 냉매라인(50)에는 실내공조용 상기 히터코어(930)를 더 포함한다. 상기 히터코어(930)는 상기 냉매라인(50)의 냉매의 순화에 의해 가열되는 방식일 수도 있고, 전기나 PTC소자를 이용해 가열되는 방식 또는 상기 제2냉각수에 의해 가열되는 방식일 수도 있을 것이다. 본 발명에서는 상기 제2냉각수에 의해 가열되는 "코어"인 경우를 도시하고 설명하나 이러한 것은 전기차량(EV)의 경우 소모되는 전력을 감소하기 위한 효과를 위한 실시예일 뿐, 그러한 구성에 한정하는 것은 아니다.

상기 제1밸브(810)는 3WAY-밸브이고, 상기 배터리라디에이터(200)측의 제1포트(811), 상기 분기라인(30)측의 제2포트(812) 및 상기 고전압배터리(100)측의 제3포트(813)로 구성되며, 상기 제어부(600)에 의해 개폐가 제어된다. 상기 제1밸브(810)는 서모스탯일 수도 있다. 상세한 동작에 관하여는 후술한다.

상기 배터리승온라인(40)은 상기 수가열히터(700), 상기 히터코어(930) 및 상기 제2밸브(820)를 상기 제2냉각수가 순환하도록 마련되고, 상기 배터리순환라인(10)과 상기 제2밸브(820)를 통해 선택적으로 연결된다. 상기 제2냉각수는 제1실시예에서는 상기 히터코어(930), 제2밸브(820) 및 수가열히터(700) 순으로 순환되고, 제2실시예에서는 상기 히터코어(930), 수가열히터(700) 및 제2밸브(820)의 순으로 순환되도록 구성되나, 이러한 것은 실시예의 하나일 뿐, 그러한 구성에 한정하는 것은 아니다.

또한, 상기 배터리승온라인(40)에는 일단이 상기 제2밸브(820)로부터 분기되고, 타단이 상기 히터코어(930)와 연결되는 바이패스라인(60)을 더 포함한다. 상기 바이패스라인(60)은 상기 배터리승온라인(40)의 상기 수가열히터(700)를 포함하는 라인의 일부를 공유하여 폐루프를 구성함으로써, 실내난방을 수행하게 된다.

상기 배터리승온라인(40)에는 상기 제어부(600)에 의해 제어되는 제2펌프(870)가 더 구비된다. 상기 제2펌프(870)는 상기 히터코어(930)와 제2밸브(820) 사이에 위치되되, 상기 수가열히터(700)를 포함하는 라인 내에 위치된다. 따라서, 상기 제2냉각수가 상기 배터리승온라인(40)을 순환하든, 상기 바이패스라인(60)을 순환하든 영향을 미칠 수 있어 바람직할 것이다.

특히, 상기 제어부(600)는 상기 고전압배터리(100)의 승온과 실내난방을 동시에 수행하는 경우, 상기 제2펌프(870)의 회전수 또는 제2밸브(820)의 개도량을 제어하여 유량을 제어하게 된다. 왜냐하면, 상기 히터코어(930)에는 실내난방을 위해 필요한 온도는 60도 이상이고, 상기 고전압배터리(100)를 승온하는데에는 60도 미만 온도가 필요하기 때문이다. 이러한 온도는 상기 고전압배터리(100)의 경우에는 60도 이상에서는 리튬이온 전지의 화학적 파괴가 발생될 수 있으며, 실내난방을 위한 차량의 온도최소조건이 저속조건(50km/h) 시 에어벤트 토출온도 40도 수준을 유지하기 위하여 최소 60도 이상의 냉각수 온도가 필요하기 때문이다. 따라서, 본 발명에서는 상기 제2밸브(820)의 개도량 또는 상기 제2펌프(870)의 회전수를 조절함으로써, 상기 히터코어(930)와 고전압배터리(100) 각각에 알맞은 온도를 제공할 수 있게 되는 것이다.

상기 제2밸브(820)는 3WAY-밸브이고, 상기 배터리순환라인(10)측의 제1포트(821), 상기 히터코어(930)측 제2포트(822) 및 상기 수가열히터(700)측의 제3포트(823)로 구성된다. 상세한 동작에 관하여는 후술한다.

상기 제어부(600)는 상기 제1밸브(810)의 제어를 통해 상기 고전압배터리(100)를 단계적으로 냉각제어하고, 상기 수가열히터(700) 및 상기 제2밸브(820)의 제어를 통해 상기 고전압배터리(100)를 선택적으로 난방제어하며, 상기 실내공조용 냉매라인(50) 상의 냉각기구 또는 상기 수가열히터(700)의 제어를 통해 차량 실내공조제어를 수행한다. 상기 제어부(600)의 동작에 관하여는 도면과 함께 후술하도록 한다.

본 발명의 차량의 공조시스템은 상기한 배터리순환라인(10), 분기라인(30), 배터리승온라인(40), 바이패스라인(60) 및 냉매라인(50) 외에도 전장라디에이터(300) 및 전장부품코어(500)를 제3냉각수가 독립적으로 순환하도록 마련된 전장부품냉각라인(20)을 더 포함하여 구성된다. 상기 전장부품냉각라인(20)에는 제3펌프(860)가 구비되고, 상기 제어부(600)는 상기 제3펌프(860)를 구동 또는 정지한다. 이때, 상기 제3펌프(860)의 위치는 폐루프 내에서는 어디에 위치되어도 무관할 것이다.

도면을 통해 각각의 모드에서의 냉각수의 흐름을 알아보도록 한다.

도 1 및 도 6은 본 발명의 차량의 공조시스템의 냉각모드를 도시한 도면으로서, 제1실시예 및 제2실시예에서의 동작이 동일하다. 상기 제어부(600)는 냉각모드인 경우, 상기 제1밸브(810)를 제어하여 상기 분기라인(30)으로 상기 제1냉각수가 순환되도록 하고, 상기 분기라인(30)에 구비된 상기 냉각용열교환기(400)를 통해 냉각된 상기 제1냉각수가 상기 고전압배터리(100)를 냉각하도록 제어한다. 즉, 상기 제어부(600)는 상기 고전압배터리(100)의 냉각이 필요한 경우 상기 제1밸브(810)의 제1포트(811)를 폐쇄하고 상기 제2포트(812)와 제3포트(813)를 연결하여 상기 제1냉각수가 상기 분기라인(30)을 순환하도록 제어한다.

또한, 상기 냉매라인(50)의 보조밸브(840)를 제어하여 상기 냉매라인(50)의 냉매가 상기 냉각용열교환기(400)에서 상기 제1냉각수와 열교환 가능하도록 제어한다. 따라서, 상기 제1냉각수가 상기 냉각용열교환기(400)에서 열교환하여 냉각되고, 냉각된 상기 제1냉각수가 상기 제1펌프(850)를 거쳐 상기 고전압배터리(100)로 흘러 상기 제1냉각수에 의해 상기 고전압배터리(100)가 냉각되는 것이다.

도 2 및 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 공조시스템의 외기온냉각모드를 도시한 도면으로서, 제1실시예 및 제2실시예에서의 동작이 동일하다. 상기 제어부(600)는 외기온냉각모드인 경우, 상기 제1밸브(810)를 제어하여 상기 배터리순환라인(10)에서 상기 제1냉각수가 순환되도록 하고, 상기 배터리라디에이터(200)를 통해 냉각된 상기 제1냉각수가 상기 고전압배터리(100)를 냉각하도록 제어한다. 즉, 상기 제어부(600)는 상기 고전압배터리(100)를 외기온으로 자연냉각이 필요한 경우 상기 제1밸브(810)의 제2포트(812)를 폐쇄하고, 상기 제1포트(811)와 제3포트(813)를 연결하여 상기 제1냉각수가 상기 배터리순환라인(10)을 순환하도록 제어한다. 따라서, 상기 제1냉각수가 상기 배터리라디에이터(200)를 통해 외기온과 열교환하여 냉각되고, 냉각된 상기 제1냉각수가 상기 제1펌프(850)를 거쳐 상기 고전압배터리(100)로 흘러 상기 제1냉각수에 의해 상기 고전압배터리(100)가 냉각되는 것이다.

도 4 및 도 9는 본 발명의 차량의 공조시스템의 냉각모드를 도시한 도면으로서, 제1실시예 및 제2실시예에서의 상기 제2냉각수의 방향만 반대이고 동작이 동일하나 상기 제2냉각수의 순환 방향이 동일해도 무관할 것이다. 상기 제어부(600)는 실내난방모드인 경우, 상기 제2밸브(820)를 제어하여 상기 바이패스라인(60)에서 상기 제2냉각수가 순환되도록 하고, 상기 수가열히터(700)를 통해 승온된 상기 제2냉각수가 실내난방을 수행하도록 제어한다. 즉, 상기 제어부(600)는 실내난방이 필요한 경우 상기 제2밸브(820)의 제1포트(821)를 폐쇄하고, 상기 제2포트(822)와 제3포트(823)를 연결하며, 상기 히터코어(930)를 가동한다. 따라서, 상기 제2냉각수가 상기 수가열히터(700)를 통해 가열된 후 상기 바이패스라인(60)을 순환하여 상기 히터코어(930)와 열교환함으로써, 실내난방이 수행된다. 물론, 상기 제2냉각수는 상기 제2펌프(870)를 거쳐 순환된다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 공조시스템의 배터리승온모드를 도시한 도면이다. 상기 제어부(600)는 배터리승온모드인 경우, 상기 제2밸브(820)를 제어하여 상기 배터리승온라인(40)에서 상기 제2냉각수가 순환되도록 하고, 상기 수가열히터(700) 또는 상기 히터코어(930)를 통해 승온된 상기 제2냉각수가 상기 배터리순환라인(10)의 고전압배터리(100)와 연결됨으로써, 상기 고전압배터리(100)를 승온하도록 제어한다. 즉, 상기 제어부(600)는 상기 고전압배터리(100)의 승온이 필요한 경우 상기 제2밸브(820)의 제2포트(822)를 폐쇄하고, 상기 제1포트(821)와 제3포트(823)를 연결하여 상기 제2냉각수가 상기 배터리승온라인(40)을 순환하되 상기 배터리순환라인(10)의 고전압배터리(100)와 연결되도록 제어한다.

따라서, 상기 수가열히터(700)를 통해 승온된 상기 제2냉각수가 상기 히터코어(930)를 통해 상기 고전압배터리(100)로 흘러 상기 고전압배터리(100)가 승온되는 것이다. 즉, 상기 제어부(600)는 배터리승온모드인 경우, 상기 제2냉각수가 상기 수가열히터(700)를 통해 승온된 후, 상기 히터코어(930)를 지나 상기 고전압배터리(100)를 승온한 후 다시 상기 수가열히터(700)로 유입되도록 제어함으로써, 상기 제2냉각수가 상기 배터리승온라인(40) 내에서 순환되어 상기 고전압배터리(100)를 승온하는 것이다. 또는 상기 냉매라인(50)에 의해 또는 전기로 구동되는 상기 히터코어(930)인 경우에는 상기 수가열히터(700)가 가동되지 않더라도 상기 히터코어(930)에 의해 상기 제2냉각수가 승온되고, 승온된 상기 제2냉각수가 상기 고전압배터리(100)로 흘러 상기 고전압배터리(100)가 승온되도록 할 수도 있다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 공조시스템의 배터리승온모드와 실내난방모드를 동시에 수행하는 경우를 도시한 도면이다. 상기 제어부(600)는 배터리승온모드와 실내난방모드를 동시에 수행하는 경우, 상기 제2밸브(820)를 제어하여 상기 배터리승온라인(40)에서 상기 제2냉각수가 순환되도록 하고, 상기 히터코어(930) 또는 수가열히터(700)를 통해 열교환하여 승온된 상기 제2냉각수가 상기 고전압배터리(100)의 승온과 실내낭방을 동시에 수행하도록 제어한다. 즉, 상기 제어부(600)는 상기 고전압배터리(100)의 승온과 실내난방이 동시에 필요한 경우 상기 제2밸브(820)의 제2포트(822)를 폐쇄하고 상기 제1포트(821)와 제3포트(823)를 연결하여 상기 제2냉각수가 상기 배터리승온라인(40)을 순환하되 상기 배터리순환라인(10)의 고전압배터리(100)와 연결되도록 제어한다.

따라서, 상기 수가열히터(700)를 통해 60도 이상으로 승온된 상기 제2냉각수가 상기 히터코어(930)를 통해 실내난방을 수행하고, 실내난방을 수행하여 60도 이하로 온도가 떨어진 상기 제2냉각수가 상기 고전압배터리(100)로 흘러 상기 고전압배터리(100)가 승온되는 것이다. 또는 상기 냉매라인(50)에 의해 또는 전기로 구동되는 상기 히터코어(930)인 경우에는 상기 수가열히터(700)가 가동되지 않더라도 상기 히터코어(930)에 의해 상기 제2냉각수가 승온되어 실내난방을 수행하고, 실내난방을 수행하여 온도가 떨어진 상기 제2냉각수가 상기 고전압배터리(100)로 흘러 상기 고전압배터리(100)가 승온되도록 할 수도 있다. 물론, 이때에는 상기 제2펌프(870)의 회전수나 상기 제2밸브(820)의 개도량을 조절하여 상기 히터코어(930) 및 고전압배터리(100)로 공급되는 상기 제2냉각수의 온도를 조절할 수 있을 것이다.

도 8 및 도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 차량의 공조시스템의 배터리승온모드와 배터리승온모드와 실내난방모드를 동시에 수행할 경우를 도시한 도면이다. 본 발명의 제2실시예에서는 상기 배터리순환라인(10)과 배터리승온라인(40)이 분리되는 지점에는 승온용열교환기(450)가 더 포함된다. 따라서, 상기 승온용열교환기(450)에서 상기 배터리순환라인(10)과 배터리승온라인(40)의 제2냉각수가 열교환함으로써 상기 배터리순환라인(10)과 배터리승온라인(40)이 연결된다. 여기서 상기 승온용열교환기(450)는 상기 고전압배터리(100)의 상류지점이나 하류지점 어디에 위치되어도 무방하나, 상기 고전압배터리(100)의 효율적인 승온을 위하여는 상기 승온용열교환기(450)는 상기 고전압배터리(100)의 상류지점에 위치되는 것이 바람직할 것이다.

본 발명의 제2실시예에서는 상기 제어부(600)는 상기 제1밸브(810)와 제2밸브(820)를 제어하여, 상기 제1냉각수가 상기 분기라인(30)을 순환하고, 상기 제2냉각수가 상기 배터리승온라인(40) 내의 상기 히터코어(930), 수가열히터(700) 및 승온용열교환기(450)를 순환하면서 열교환하도록 제어하여 상기 수가열히터(700) 또는 히터코어(930)에 의해 승온된 제2냉각수가 상기 승온용열교환기(450)에서 상기 제1냉각수와 열교환한 후 상기 고전압배터리(100)의 승온을 수행하도록 제어한다. 도면을 통해 보다 상세하게 설명하도록 한다.

도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 차량의 공조시스템의 배터리승온모드를 도시한 도면이다. 상기 제어부(600)는 배터리승온모드인 경우, 상기 제1밸브(810) 및 제2밸브(820)를 제어하여 상기 분기라인(30)에서 상기 제1냉각수가 순환되도록 하고, 상기 배터리승온라인(40)에서 상기 제2냉각수가 순환되도록 하며, 상기 수가열히터(700)를 통해 승온된 상기 제2냉각수가 상기 승온용열교환기(450)에서 상기 제1냉각수와 열교환하여 상기 고전압배터리(100)를 승온하도록 제어한다. 즉, 상기 제어부(600)는 상기 고전압배터리(100)의 승온이 필요한 경우 상기 제1밸브(810)의 제1포트(811)를 폐쇄하고, 상기 제2포트(812)와 제3포트(813)가 연결되도록 하며, 상기 제2밸브(820)의 제2포트(822)를 폐쇄하고, 상기 제1포트(821)와 제3포트(823)가 연결되도록 하여 상기 배터리승온라인(40)을 상기 배터리순환라인(10)과 연결한다.

따라서, 상기 제1냉각수가 상기 분기라인(30)을 순환하고, 상기 제2냉각수가 상기 배터리승온라인(40)을 순환하되, 상기 배터리순환라인(10)과 상기 승온용열교환기(450)를 통해 상기 제1냉각수와 제2냉각수가 열교환 가능하도록 연결되는 것이다. 그러므로 상기 수가열히터(700)에 의해 가열된 상기 제2냉각수가 상기 승온용열교환기(450)에서 상기 제1냉각수와 열교환하고, 상기 히터코어(930)를 통해 다시 상기 수가열히터(700)로 순환하고, 상기 제1냉각수는 상기 승온용열교환기(450)에서 승온된 후 상기 고전압배터리(100)를 승온하고 다시 상기 분기라인(30)을 순환하여 상기 승온용열교환기(450)를 순환하게 되는 것이다.

또는 상기 냉매라인(50)에 의해 또는 전기로 구동되는 상기 히터코어(930)인 경우에는 상기 수가열히터(700)가 가동되지 않더라도 상기 히터코어(930)에 의해 상기 제2냉각수가 승온되고, 승온된 상기 제2냉각수가 상기 승온용열교환기(450)에서 상기 제1냉각수와 열교환하고, 승온된 상기 제1냉각수가 상기 고전압배터리(100)로 흘러 상기 고전압배터리(100)가 승온되도록 할 수도 있을 것이다. 특히, 상기 고전압배터리(100)를 승온하는 경우에는 상기 승온용열교환기(450)의 하류지점에 상기 수가열히터(700)의 상류지점으로 바이패스할 수 있는 직접순환라인;을 더 포함함으로써, 상기 히터코어(930)를 상기 제2냉각수가 순환하지 않고도 상기 고전압배터리(100)를 승온할 수 있도록 구성하는 것도 가능할 것이다.

도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 차량의 공조시스템의 배터리승온모드와 실내난방모드를 동시에 수행하는 경우를 도시한 도면이다. 상기 제어부(600)는 배터리승온모드와 실내난방모드를 동시에 수행하는 경우, 상기 제1밸브(810) 및 제2밸브(820)를 제어하여 상기 분기라인(30)에서 상기 제1냉각수가 순환되도록 하고, 상기 배터리승온라인(40)에서 상기 제2냉각수가 순환되도록 하며, 상기 수가열히터(700)를 통해 승온된 상기 제2냉각수가 상기 승온용열교환기(450) 및 히터코어(930)에서 열교환하여 상기 고전압배터리(100)의 승온과 실내난방을 동시에 수행하도록 제어한다.

즉, 상기 제어부(600)는 상기 고전압배터리(100)의 승온과 실내난방이 동시에 필요한 경우 상기 제1밸브(810)의 제1포트(811)를 폐쇄하고, 상기 제2포트(812)와 제3포트(813)가 연결되도록 하며, 상기 제2밸브(820)의 제2포트(822)를 폐쇄하고, 상기 제1포트(821)와 제3포트(823)가 연결되도록 하여 상기 배터리승온라인(40)을 상기 배터리순환라인(10)과 연결한다. 따라서, 상기 제1냉각수가 상기 분기라인(30)을 순환하고, 상기 제2냉각수가 상기 배터리승온라인(40)을 순환하되, 상기 배터리순환라인(10)과 상기 승온용열교환기(450)를 통해 상기 제1냉각수와 제2냉각수가 열교환 가능하도록 연결되는 것이다.

그러므로 상기 수가열히터(700)에 의해 가열된 상기 제2냉각수가 상기 승온용열교환기(450)에서 상기 제1냉각수와 열교환하고, 상기 히터코어(930)를 통해 실내난방을 수행한 후 다시 상기 수가열히터(700)로 순환된다. 상기 제1냉각수는 상기 승온용열교환기(450)에서 승온된 후 상기 고전압배터리(100)를 승온하고 다시 상기 분기라인(30)을 순환하여 상기 승온용열교환기(450)를 순환하게 되는 것이다. 이때에는 상기 제2밸브(820)의 개도량 또는 상기 제2펌프(870)의 회전수 제어를 통해 상기 히터코어(930)와 고전압배터리(100) 각각에 적절한 온도의 상기 제2냉각수를 공급할 수 있을 것이다. 따라서, 상기 고전압배터리(100)의 승온과 실내난방을 동시에 수행할 수 있는 것이다.

또는 상기 냉매라인(50)에 의해 또는 전기로 구동되는 상기 히터코어(930)인 경우에는 상기 수가열히터(700)가 가동되지 않더라도 상기 히터코어(930)에 의해 상기 제2냉각수가 승온되고, 승온된 상기 제2냉각수가 상기 승온용열교환기(450)에서 상기 제1냉각수와 열교환하고, 승온된 상기 제1냉각수가 상기 고전압배터리(100)로 흘러 상기 고전압배터리(100)가 승온되도록 할 수도 있을 것이다.

특히, 상기한 제2실시예의 경우에는 상기 배터리순환라인(10)을 통해 상기 고전압배터리(100)를 냉각함과 동시에 실내난방을 수행할 수 있는 장점이 있다. 또한, 상기한 제2실시예에서는 상기 고전압배터리(100)를 냉각할 수 있는 상기 배터리순환라인(10)과 상기 고전압배터리(100)를 승온하고 실내를 난방할 수 있는 상기 배터리승온라인(40)을 분리하고 상기 배터리승온라인(40)에는 상기 제2밸브를 통해 바이패스할 수 있는 상기 바이패스라인(60)을 구비함으로써, 상기 수가열히터(700)가 고장나 온도가 조절되지 않는 경우 설정된 온도 이상인 고온의 상기 제2냉각수가 상기 고전압배터리(100)로 유입되지 않도록 하면서도, 상기 히터코어(930)를 통과한 상기 제2냉각수가 상기 승온용열교환기(450)에서 열교환하여 상기 고전압배터리(100)를 승온할 수 있는 독립적인 냉각수라인을 구성할 수 있는 장점이 있다.

상기와 같은 본 발명의 차량의 공조시스템에 의하면, 외기 또는 실내공조용 냉매라인(50)과 연결하에 고전압배터리(100)를 냉각할 수 있으면서도 실내공조용 히터코어(930)를 가열하기 위하여 수가열히터(700)에 의해 가열된 냉각수를 사용하여 각각을 승온하기 위한 에너지 소비를 줄일 수 있어 차량의 주행거리를 향상시킬 수 있는 장점이 있다.

본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.

10 : 배터리순환라인 20 : 전장부품냉각라인
30 : 분기라인 40 : 배터리승온라인
50 : 냉매라인 60 : 바이패스라인
100 : 고전압배터리 200 : 배터리라디에이터
300 : 전장라디에이터 400 : 냉각용열교환기
450 : 승온용열교환기 500 : 전장부품코어
600 : 제어부 700 : 수가열히터
800 : 컴프레서 810 : 제1밸브
811 : 제1포트 812 : 제2포트
813 : 제3포트 820 : 제2밸브
821 : 제1포트 822 : 제2포트
823 : 제3포트 830 : 팽창밸브
840 : 보조밸브 850 : 제1펌프
860 : 제3펌프 870 : 제2펌프
900 : 공냉식컨덴서 910 : 증발기
930 : 히터코어

Claims

배터리라디에이터, 고전압배터리 및 제1밸브를 제1냉각수가 순환하도록 마련된 배터리순환라인;
상기 제1밸브를 통해 상기 배터리순환라인에 선택적으로 연결되고, 냉각용열교환기가 구비되며, 상기 냉각용열교환기는 실내공조용 냉매라인과 열교환 가능한 분기라인;
수가열히터, 실내공조용 히터코어 및 제2밸브를 제2냉각수가 순환하도록 마련되고, 상기 배터리순환라인과 상기 제2밸브를 통해 선택적으로 연결되는 배터리승온라인; 및
상기 제1밸브의 제어를 통해 상기 고전압배터리를 단계적으로 냉각제어하고, 상기 수가열히터 및 상기 제2밸브의 제어를 통해 상기 고전압배터리를 선택적으로 난방제어하며, 상기 실내공조용 냉매라인 상의 냉각기구 또는 상기 수가열히터의 제어를 통해 차량 실내공조제어를 수행하는 제어부;를 포함하는 차량의 공조시스템.
청구항 1에 있어서,
상기 분기라인은 일단이 상기 제1밸브로부터 분기되고 타단이 상기 고전압배터리의 상류지점과 연결되며, 상기 배터리순환라인의 상기 고전압배터리를 포함하는 라인의 일부를 공유하여 폐루프를 구성함으로써 상기 고전압배터리를 냉각하는 것을 특징으로 하는 차량의 공조시스템.
청구항 1에 있어서,
상기 제1밸브는 3WAY-밸브이고, 상기 배터리라디에이터측의 제1포트, 상기 분기라인측의 제2포트 및 상기 고전압배터리측의 제3포트로 구성되며, 상기 제어부는 상기 고전압배터리의 냉각이 필요한 경우 상기 제1밸브의 제1포트를 폐쇄하고 상기 제1냉각수가 상기 분기라인을 순환하여 상기 냉각용열교환기와 열교환함으로써, 상기 고전압배터리의 냉각을 수행하는 것을 특징으로 하는 차량의 공조시스템.
청구항 1에 있어서,
상기 배터리승온라인에는 일단이 상기 제2밸브로부터 분기되고, 타단이 상기 히터코어와 연결되는 바이패스라인을 더 포함하고, 상기 바이패스라인은 상기 배터리승온라인의 상기 수가열히터를 포함하는 라인의 일부를 공유하여 폐루프를 구성함으로써, 실내난방을 수행하는 것을 특징으로 하는 차량의 공조시스템.
청구항 1에 있어서,
상기 배터리승온라인에는 일단이 상기 제2밸브로부터 분기되고, 타단이 상기 히터코어와 연결되는 바이패스라인을 더 포함하며, 상기 제2밸브는 3WAY-밸브이고, 상기 배터리순환라인측의 제1포트, 상기 히터코어측 제2포트 및 상기 수가열히터측의 제3포트로 구성되며, 상기 제어부는 실내난방이 필요한 경우 상기 제2밸브의 제1포트를 폐쇄하고 상기 히터코어를 가동하여 상기 제2냉각수가 상기 바이패스라인을 순환하여 상기 히터코어와 열교환함으로써, 실내난방을 수행하는 것을 특징으로 하는 차량의 공조시스템.
청구항 1에 있어서,
상기 배터리순환라인에는 상기 제어부에 의해 제어되는 제1펌프가 구비되고, 상기 제1펌프는 상기 분기라인의 타단과 상기 제1밸브의 상류지점 사이에 위치되는 것을 특징으로 하는 차량의 공조시스템.
청구항 1에 있어서,
상기 배터리승온라인에는 상기 제어부에 의해 제어되는 제2펌프가 구비되고, 상기 제2펌프는 상기 히터코어와 제2밸브 사이에 위치되되, 상기 수가열히터를 포함하는 라인 내에 위치되는 것을 특징으로 하는 차량의 공조시스템.
청구항 7에 있어서,
상기 제어부는 상기 고전압배터리의 승온과 실내난방을 동시에 수행하는 경우, 상기 제2펌프의 회전수 또는 제2밸브의 개도량을 제어하는 것을 특징으로 하는 차량의 공조시스템.
청구항 1에 있어서,
상기 제어부는 냉각모드인 경우, 상기 제1밸브를 제어하여 상기 분기라인으로 상기 제1냉각수가 순환되도록 하고, 상기 냉각용열교환기를 통해 냉각된 상기 제1냉각수가 상기 고전압배터리를 냉각하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 차량의 공조시스템.
청구항 1에 있어서,
상기 제어부는 실내난방모드인 경우, 상기 제2밸브를 제어하여 상기 바이패스라인에서 상기 제2냉각수가 순환되도록 하고, 상기 수가열히터를 통해 승온된 상기 제2냉각수가 실내난방을 수행하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 차량의 공조시스템.
청구항 1에 있어서,
상기 제2밸브는 3WAY-밸브이고, 상기 배터리순환라인측의 제1포트, 상기 히터코어측 제2포트 및 상기 수가열히터측의 제3포트로 구성되며, 상기 제어부는 상기 고전압배터리의 승온이 필요한 경우 상기 제2밸브의 제2포트를 폐쇄하고 상기 수가열히터 또는 상기 히터코어를 통해 승온된 상기 제2냉각수가 흐르는 상기 배터리승온라인이 상기 배터리순환라인과 연결됨으로써, 상기 고전압배터리의 승온을 수행하는 것을 특징으로 하는 차량의 공조시스템.
청구항 1에 있어서,
상기 제어부는 배터리승온모드인 경우, 상기 제2밸브를 제어하여 상기 배터리승온라인에서 상기 제2냉각수가 순환되도록 하고, 상기 수가열히터 또는 상기 히터코어를 통해 승온된 상기 제2냉각수가 상기 배터리승온라인을 순환하여 열교환함으로써, 상기 고전압배터리를 승온하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 차량의 공조시스템.
청구항 1에 있어서,
상기 제어부는 배터리승온모드인 경우, 상기 제2냉각수가 상기 수가열히터를 통해 승온된 후, 상기 히터코어를 지나 상기 고전압배터리를 승온한 후 다시 상기 수가열히터로 유입되도록 제어함으로써, 상기 제2냉각수가 상기 배터리승온라인 내에서 순환되어 상기 고전압배터리를 승온하는 것을 특징으로 하는 차량의 공조시스템.
청구항 1에 있어서,
상기 제2밸브는 3WAY-밸브이고, 상기 배터리순환라인측 제1포트, 상기 히터코어측 제2포트 및 상기 수가열히터측의 제3포트로 구성되며, 상기 제어부는 상기 고전압배터리의 승온과 실내난방이 동시에 필요한 경우 상기 제2밸브의 제2포트를 폐쇄하고 상기 제2냉각수가 상기 배터리승온라인을 순환하여 상기 수가열히터 및 히터코어와 열교환하고, 상기 배터리승온라인이 상기 배터리순환라인과 연결됨으로써, 상기 고전압배터리의 승온과 실내난방을 동시에 수행하는 것을 특징으로 하는 차량의 공조시스템.
청구항 1에 있어서,
상기 제어부는 배터리승온모드와 실내난방모드를 동시에 수행하는 경우, 상기 제2밸브를 제어하여 상기 배터리승온라인에서 상기 제2냉각수가 순환되도록 하고, 상기 히터코어 또는 수가열히터를 통해 열교환하여 승온된 상기 제2냉각수가 상기 고전압배터리의 승온과 실내낭방을 동시에 수행하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 차량의 공조시스템.
청구항 1에 있어서,
상기 배터리순환라인과 배터리승온라인이 분리되는 지점에는 승온용열교환기가 더 포함되고, 상기 승온용열교환기에서 상기 배터리순환라인의 제1냉각수와 상기 배터리승온라인의 제2냉각수가 열교환함으로써, 상기 배터리순환라인과 배터리승온라인이 연결되는 것을 특징으로 하는 차량의 공조시스템.
청구항 16에 있어서,
상기 제어부는 상기 제1밸브와 제2밸브를 제어하여, 상기 제1냉각수가 상기 분기라인을 순환하고, 상기 제2냉각수가 상기 배터리승온라인 내의 상기 히터코어, 수가열히터 및 승온용열교환기를 순환하면서 열교환하도록 제어하여 상기 수가열히터에 의해 승온된 제2냉각수가 상기 승온용열교환기에서 상기 제1냉각수와 열교환한 후 상기 고전압배터리의 승온을 수행하는 것을 특징으로 하는 차량의 공조시스템.
청구항 16에 있어서,
상기 승온용열교환기의 하류지점에는 상기 수가열히터의 상류지점으로 바이패스할 수 있는 직접순환라인;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 공조시스템.