KR20210019651A - Heat management system of vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 차량의 열관리 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 하나의 전기히터모듈 구조로 차실내를 난방하고 배터리를 예열하되, 상호간의 온도 간섭과 영향없이 차실내 난방과 배터리 예열이 가능하여, 차실내 난방의 영향에 의한 배터리의 과열을 방지할 수 있는 차량의 열관리 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a thermal management system for a vehicle, and more particularly, heating the vehicle interior with a single electric heater module structure and preheating the battery, but heating and battery preheating in the vehicle interior are possible without mutual temperature interference and influence, It relates to a vehicle thermal management system capable of preventing overheating of a battery due to the influence of heating in a vehicle interior.
하이브리드(Hybrid) 차량, 전기 차량 등은(이하, "차량"이라 통칭함), 전기모터와, 각종 전기장치들과, 고용량 배터리를 갖추고 있다.Hybrid vehicles, electric vehicles, and the like (hereinafter, collectively referred to as "vehicle") are equipped with electric motors, various electric devices, and high-capacity batteries.
특히, 배터리는 충전식으로서, 차량의 전기모터와 각종 전기장치에 전기를 제공한다. 따라서, 차량의 주행을 가능하게 한다.In particular, batteries are rechargeable and provide electricity to electric motors and various electric devices of vehicles. Thus, it enables the vehicle to run.
한편, 이러한 배터리는, 온도의 영향을 많이 받는다. 특히, 겨울철과 같이 외기의 온도가 낮을 경우에는, 배터리의 온도가 낮아져 충전 및 방전 효율이 떨어지고, 배터리의 용량과 출력이 감소되어 차량의 주행성능과 주행거리가 현저하게 저하되며, 심할 경우 시동이 곤란한 문제가 발생한다.On the other hand, such a battery is greatly affected by temperature. In particular, when the temperature of the outside air is low, such as in winter, the temperature of the battery decreases and the charging and discharging efficiency decreases, and the capacity and output of the battery decrease, which significantly reduces the driving performance and mileage of the vehicle. A difficult problem arises.
따라서, 배터리의 충전과 방전 효율 저하와, 배터리의 용량과 출력 저하를 방지하기 위해서 배터리의 온도를 일정온도 이상으로 예열하는 것이 중요하며, 이를 위해 차량은, 도 1에 도시된 바와 같이, 배터리 예열장치(10)를 갖추고 있다.Therefore, it is important to preheat the temperature of the battery to a certain temperature or higher in order to prevent a decrease in the charging and discharging efficiency of the battery and a decrease in the capacity and output of the battery. To this end, as shown in FIG. Equipped with
배터리 예열장치(10)는, 공조장치(20)의 냉매를 이용하는 것으로, 공조장치(20)의 히터코어(22)로 유입되는 히터코어측 냉각수순환라인(30)의 고온 냉각수를 바이패스하는 바이패스밸브(12)와, 바이패스 밸브(12)에서 바이패스된 고온 냉각수를 배터리(40)에 순환시킨 후, 다시 히터코어측 냉각수순환라인(30)으로 리턴시키는 바이패스 라인(14)을 포함한다.The
이러한 배터리 예열장치(10)는, 공조장치(20)의 히터코어(22)로 유입되는 히터코어측 냉각수순환라인(30)의 고온 냉각수를 바이패스한 다음, 이를 배터리(40)로 순환시킴으로써, 상기 배터리(40)를 예열한다.This
따라서, 배터리(40)가 일정온도를 유지할 수 있게 한다. 이로써, 겨울철, 낮은 외기온도에도 불구하고, 배터리의 충전과 방전, 용량과 출력이 일정한 성능을 유지할 수 있게 한다.Accordingly, the
여기서, 공조장치(20)는, 히트펌프식(Heat Pump Type)으로서, 냉매순환라인(24)과 히터코어측 냉각수순환라인(30)을 구비한다.Here, the
특히, 히터코어측 냉각수순환라인(30)은, 냉매순환라인(24)의 냉매 열을 전달받는 수냉식 열교환기(32)와, 인가되는 전기에 의해 냉각수를 가열하는 PTC 히터(34) 및, 수냉식 열교환기(32)와 PTC 히터(34)와 히터코어(22) 사이에서 냉각수를 순환시키는 워터펌프(36)를 포함한다.In particular, the heater core-side cooling
워터펌프(36)는, 냉매순환라인(24)의 냉매 열을 전달받은 수냉식 열교환기(32)측 냉각수와, PTC 히터(34)에 의해 가열된 냉각수 중, 적어도 어느 하나를 히터코어(22)에 순환시킨다. 따라서, 상기 히터코어(22)가 냉각수 열을 차실내로 방출하면서 차실내를 난방할 수 있게 한다.The
그런데, 이러한 종래의 배터리 예열장치(10)는, 히터코어측 냉각수순환라인(30)의 고온 냉각수를 직접 바이패스하여 배터리(40)를 직접 예열하는 구조이므로, 배터리(40)의 예열이 과도할 수 있다는 단점이 있다.However, the conventional
특히, 히터코어측 냉각수순환라인(30)의 냉각수 온도가 높을 경우, 이를 이용한 배터리(40)의 예열이 과도할 수 있는데, 이러한 경우, 배터리(40)가 오히려 과열된다는 단점이 있으며, 이러한 단점 때문에 배터리(40)의 성능이 저하되고, 배터리(40)의 수명이 단축되거나 손상된다는 문제점이 있다.In particular, when the cooling water temperature of the cooling
또한, 종래의 배터리 예열장치(10)는, 배터리(40)의 온도를 감안하지 않고, 히터코어측 냉각수순환라인(30)의 고온 냉각수를 무조건 바이패스하여 배터리(40)를 예열하는 구조이므로, 고온의 냉각수를 이용한 배터리(40)의 예열이 과도할 수 있다는 단점이 있다.In addition, since the conventional
그리고 이러한 단점 때문에 배터리(40)가 오히려 과열되어 배터리(40)의 성능이 저하되고, 수명이 단축되거나 손상된다는 문제점이 있다.Further, due to this disadvantage, there is a problem that the
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 그 목적은, 배터리의 예열 구조를 개선함으로써, 배터리가 과도하게 예열되는 것을 방지할 수 있는 차량용 열관리 시스템을 제공하는데 있다.The present invention has been conceived to solve the conventional problems as described above, and an object thereof is to provide a vehicle thermal management system capable of preventing excessive preheating of a battery by improving a preheating structure of a battery.
본 발명의 다른 목적은, 배터리가 과도하게 예열되는 것을 방지할 수 있도록 구성함으로써, 배터리의 과도한 예열로 인한 배터리의 과열과, 그로 인한 배터리의 성능저하와, 손상 및 수명 단축 현상을 방지할 수 있는 차량용 열관리 시스템을 제공하는데 있다.Another object of the present invention is to prevent excessive preheating of the battery, thereby preventing overheating of the battery due to excessive preheating of the battery, deterioration of battery performance, damage, and shortening of lifespan. It is to provide a thermal management system for vehicles.
본 발명의 또 다른 목적은, 필요에 따라 배터리의 예열 정도를 가변제어할 수 있도록 구성함으로써, 배터리가 과도하게 예열되는 것을 방지할 수 있고, 이를 통해, 배터리의 과도한 예열로 인한 배터리의 과열과, 그로 인한 배터리의 성능저하와, 손상 및 수명 단축 현상을 방지할 수 있는 차량용 열관리 시스템을 제공하는데 있다. Another object of the present invention is to prevent the battery from being excessively preheated by configuring it to variably control the preheating degree of the battery as necessary, and through this, overheating of the battery due to excessive preheating of the battery, and It is to provide a thermal management system for vehicles that can prevent the performance degradation, damage and shortening of the lifespan of the battery.
이러한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 차량의 열관리 시스템은, 냉매의 흐름 방향에 따라 열기 또는 냉기를 발생시키는 냉매순환라인과, 상기 냉매순환라인에서 발생된 냉매의 열을 히터코어에 전달하여 차실내를 난방하는 히터코어측 냉각수순환라인을 포함하는 차량의 열관리 시스템에 있어서, 냉각수를 배터리에 순환시키는 배터리측 냉각수순환라인과; 상기 히터코어측 냉각수순환라인의 냉각수와 상기 배터리측 냉각수순환라인의 냉각수를 각각 독립적으로 가열하여, 상기 히터코어측 냉각수순환라인의 냉각수를 통한 차실내 난방과, 상기 배터리측 냉각수순환라인의 냉각수를 통한 배터리의 예열이 각각 독립적으로 이루어질 수 있게 하는 듀얼 냉각수 전기히터모듈을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve this object, the vehicle thermal management system according to the present invention provides a refrigerant circulation line generating hot or cold air according to the flow direction of the refrigerant, and transfers heat of the refrigerant generated in the refrigerant circulation line to a heater core. A vehicle thermal management system including a heater core side coolant circulation line for heating an interior of a vehicle, comprising: a battery side coolant circulation line for circulating coolant to a battery; The cooling water of the cooling water circulation line of the heater core side and the cooling water of the cooling water circulation line of the battery side are each independently heated to heat the interior of the vehicle through the cooling water of the cooling water circulation line of the heater core and the cooling water of the cooling water circulation line of the battery side. It characterized in that it further comprises a dual coolant electric heater module that enables each of the batteries to be preheated independently.
바람직하게는, 상기 듀얼 냉각수 전기히터모듈은, 상기 히터코어측 냉각수순환라인의 냉각수가 통과하는 제 1냉각수유로와; 상기 배터리측 냉각수순환라인의 냉각수가 통과하는 제 2냉각수유로와; 상기 제 1냉각수유로와 제 2냉각수유로에 각각 대응되게 설치되며, 상기 제 1냉각수유로와 제 2냉각수유로를 통과하는 상기 히터코어측 냉각수순환라인의 냉각수와 상기 배터리측 냉각수순환라인의 냉각수를 각각 개별적으로 가열하는 제 1 및 제 2전기히터를 포함하는 것을 특징으로 한다.Preferably, the dual coolant electric heater module includes: a first coolant passage through which coolant of the coolant circulation line on the heater core side passes; A second cooling water passage through which the cooling water of the battery-side cooling water circulation line passes; The cooling water of the cooling water circulation line on the heater core side and the cooling water of the cooling water circulation line on the battery side are respectively installed to correspond to the first cooling water passage and the second cooling water passage, respectively. It characterized in that it comprises a first and second electric heaters for heating separately.
그리고 상기 듀얼 냉각수 전기히터모듈의 제 2냉각수유로와 상기 배터리 사이에서 냉각수를 순환시켜, 상기 제 2전기히터에 의해 가열된 상기 제 2냉각수유로의 냉각수를 상기 배터리에 도입시키는 워터펌프를 포함하는 것을 특징으로 한다.And a water pump for circulating coolant between the second cooling water passage of the dual coolant electric heater module and the battery, and introducing the coolant of the second cooling water passage heated by the second electric heater into the battery. It is characterized.
그리고 상기 배터리의 온도에 따라 상기 듀얼 냉각수 전기히터모듈의 제 2전기히터와 상기 배터리측 냉각수순환라인의 워터펌프 중 적어도 어느 하나를 제어하는 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.And a controller configured to control at least one of a second electric heater of the dual coolant electric heater module and a water pump of the coolant circulation line on the battery side according to the temperature of the battery.
그리고 상기 제어부는, 상기 배터리의 온도가, 미리 설정된 기준온도를 초과할 시에 상기 듀얼 냉각수 전기히터모듈의 제 2전기히터와 상기 배터리측 냉각수순환라인의 워터펌프 중 적어도 어느 하나를 오프(OFF)시키는 것을 특징으로 한다. And when the temperature of the battery exceeds a preset reference temperature, the control unit turns off at least one of the second electric heater of the dual cooling water electric heater module and the water pump of the cooling water circulation line on the battery side. It is characterized by letting.
본 발명에 따른 차량의 열관리 시스템에 의하면, 히터코어측 냉각수순환라인의 냉각수에 종속되지 않고 배터리측 냉각수순환라인의 냉각수 온도를 독립적으로 가열하는 구조이므로, 히터코어측 냉각수순환라인의 냉각수 열을 전달받아 배터리를 예열하는 종래의 구조와 달리, 히터코어측 냉각수순환라인의 냉각수 온도에 종속되지 않고 배터리를 예열온도를 가변 제어할 수 있는 효과가 있다.According to the vehicle thermal management system according to the present invention, the cooling water temperature of the cooling water circulation line on the battery side is independently heated without being dependent on the cooling water of the cooling water circulation line on the heater core side. Unlike a conventional structure in which the battery is received and preheated, there is an effect that the preheating temperature of the battery can be variably controlled without being dependent on the cooling water temperature of the cooling water circulation line on the heater core side.
또한, 히터코어측 냉각수순환라인의 냉각수 온도에 종속되지 않고 배터리를 예열온도를 가변 제어할 수 있는 구조이므로, 배터리의 과열 우려를 원천적으로 방지할 수 있고, 이로써, 배터리의 과열로 인한 배터리의 성능저하와, 손상 및 수명 단축 현상을 미연에 방지할 수 있는 효과가 있다.In addition, since the preheating temperature of the battery can be variably controlled without being dependent on the cooling water temperature of the cooling water circulation line on the heater core side, the risk of overheating of the battery can be fundamentally prevented, and thus the performance of the battery due to overheating of the battery. There is an effect of preventing deterioration, damage and shortening of life.
또한, 배터리의 온도에 따라 배터리측 냉각수순환라인의 냉각수 온도를 조절하거나 또는 배터리로 순환되는 냉각수의 유량을 제어할 수 있는 구조이므로, 냉각수 온도로 인한 배터리의 과도한 예열과, 그로 인한 배터리의 과열을 원천적으로 방지할 수 있는 효과가 있다.In addition, since it is a structure that can control the cooling water temperature of the cooling water circulation line on the battery side or the flow rate of the cooling water circulating to the battery according to the temperature of the battery, excessive preheating of the battery due to the cooling water temperature and the resulting overheating of the battery are prevented. There is an effect that can be prevented from the source.
또한, 배터리의 과열을 원천적으로 방지할 수 있으므로, 배터리의 과열로 인한 배터리의 성능저하와, 손상 및 수명 단축 현상을 방지할 수 있는 효과가 있다.In addition, since overheating of the battery can be prevented at the source, there is an effect of preventing performance degradation, damage, and shortening of lifespan of the battery due to overheating of the battery.
도 1은 종래의 차량의 열관리 시스템을 상세하게 나타내는 도면,
도 2는 본 발명에 따른 차량의 열관리 시스템을 상세하게 나타내는 도면,
도 3은 본 발명에 따른 차량의 열관리 시스템의 작동예를 나타내는 작동도로서, 배터리를 예열하는 모습을 나타내는 도면이다.1 is a view showing in detail a thermal management system of a conventional vehicle;
2 is a view showing in detail the thermal management system of a vehicle according to the present invention;
3 is an operation diagram showing an operation example of a vehicle thermal management system according to the present invention, and is a view showing a state of preheating a battery.
이하, 본 발명에 따른 차량의 열관리 시스템의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세히 설명한다(종래와 동일한 구성요소는 동일한 부호를 사용하여 설명한다).Hereinafter, a preferred embodiment of a vehicle thermal management system according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings (same components as in the prior art will be described with the same reference numerals).
먼저, 본 발명에 따른 차량 열관리 시스템의 특징부를 살펴보기에 앞서, 도 2를 참조하여 차실내를 냉,난방하기 위한 공조장치(20)에 대해 간략하게 설명한다.First, before looking at the features of the vehicle thermal management system according to the present invention, with reference to FIG. 2, an
공조장치(20)는, 히트펌프식으로서, 냉매순환라인(24)과 히터코어측 냉각수순환라인(30)을 구비한다.The
특히, 히터코어측 냉각수순환라인(30)은, 냉매순환라인(24)의 압축기(24a)측에서 발생된 냉매열을 히터코어(22)에 전달하는 것으로, 냉매순환라인(24)의 냉매 열을 전달받는 수냉식 열교환기(32)와, 상기 수냉식 열교환기(32)와 히터코어(22) 사이에서 냉각수를 순환시키는 워터펌프(36)를 포함한다.In particular, the cooling
이러한 히터코어측 냉각수순환라인(30)은, 냉매순환라인(24)의 압축기(24a)측에서 발생된 냉매열을, 냉각수를 통해 전달받고, 냉매열을 전달받은 고온의 냉각수를 히터코어(22)에 순환시킨다. 따라서, 상기 히터코어(22)가 냉각수 열을 차실내로 방출하여, 차실내를 난방할 수 있게 한다.The heater core-side cooling
다음으로, 본 발명에 따른 차량 열관리 시스템의 특징부를 도 2와 도 3을 참조하여 상세하게 설명한다.Next, features of the vehicle thermal management system according to the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 2 and 3.
먼저, 도 2를 참조하면, 본 발명의 열관리 시스템은, 배터리(40)의 예열을 위한 배터리측 냉각수순환라인(50)을 포함한다.First, referring to FIG. 2, the thermal management system of the present invention includes a battery-side cooling
배터리측 냉각수순환라인(50)은, 배터리(40)와 전장 부품모듈(42)에 냉각수를 순환시키는 것으로, 워터펌프(52)를 갖추고 있다.The battery-side
여기서, 배터리측 냉각수순환라인(50)은, 배터리(40)와 전장 부품모듈(42)의 냉각을 위해 설치된 기존의 배터리 냉각장치(60)용 배터리측 냉각수순환라인(50)을 이용하는 것이 좋다.Here, the battery-side cooling
참고로, 배터리 냉각장치(60)는, 공조장치(20)의 냉매를 이용하는 것으로, 공조장치(20)의 냉매를 바이패스하는 바이패스유로(62)와, 바이패스유로(62)의 냉매를 팽창,감압시키는 팽창밸브(64)와, 감압,팽창된 냉매를 통해 냉기를 발생시키는 수냉식 열교환기(66)와, 수냉식 열교환기(66)에서 발생된 냉기를 상기 배터리(40)와 전장 부품모듈(42)측에 전달하는 상기 배터리측 냉각수순환라인(50)을 포함한다.For reference, the
특히, 수냉식 열교환기(66)는, 냉매순환라인(24)의 냉매와 배터리측 냉각수순환라인(50)의 냉각수를 상호 열교환시키는 것으로, 냉매순환라인(24)에서 발생된 냉기를 배터리측 냉각수순환라인(50)의 냉각수에 전달한다.In particular, the water-cooled
따라서, 냉매순환라인(24)의 냉기를 전달받은 배터리측 냉각수순환라인(50)의 냉각수가, 배터리(40)와 전장 부품모듈(42)로 순환되면서 상기 배터리(40)와 전장 부품모듈(42)을 냉각시킬 수 있게 한다.Accordingly, the coolant of the battery-side cooling
다시, 도 2를 참조하면, 본 발명의 열관리 시스템은, 히터코어측 냉각수순환라인(30)의 냉각수와 배터리측 냉각수순환라인(50)의 냉각수를 하나의 모듈(Module)로 가열할 수 있는 듀얼 냉각수 전기히터모듈(70)을 포함한다.Again, referring to Figure 2, the thermal management system of the present invention, the cooling water of the cooling
듀얼 냉각수 전기히터모듈(70)은, 하나의 몸체로 이루어지는 것으로, 히터코어측 냉각수순환라인(30)의 냉각수가 통과하는 제 1냉각수유로(70a)와, 배터리측 냉각수순환라인(50)의 냉각수가 통과하는 제 2냉각수유로(70b) 및, 상기 제 1냉각수유로(70a)와 제 2냉각수유로(70b)에 각각 대응되게 설치되는 제 1전기히터(72)와 제 2전기히터(74)를 포함한다.The dual cooling water
특히, 제 1 및 제 2전기히터(72, 74)는, 제 1냉각수유로(70a)와 제 2냉각수유로(70b)를 통과하는 히터코어측 냉각수순환라인(30)의 냉각수와 배터리측 냉각수순환라인(50)의 냉각수를 각각 개별적으로 가열하는 역할을 한다.In particular, the first and second
따라서, 히터코어측 냉각수순환라인(30)의 냉각수와 배터리측 냉각수순환라인(50)의 냉각수가 각각 독립적으로 가열되면서 도 3에 도시된 바와 같이, 히터코어(22)와 배터리(40)측으로 각각 도입될 수 있게 한다.Accordingly, the cooling water of the cooling
그 결과, 히터코어측 냉각수순환라인(30)의 냉각수는, 수냉식 열교환기(32)를 통해 전달받은 냉매순환라인(24)의 냉매열을 보충하여 차실내를 난방한다. 그리고 배터리측 냉각수순환라인(50)의 냉각수는, 배터리(40)의 내부유로를 순환하면서 상기 배터리(40)를 예열한다.As a result, the cooling water of the cooling
이러한 듀얼 냉각수 전기히터모듈(70)에 의하면, 히터코어측 냉각수순환라인(30)의 냉각수와 배터리측 냉각수순환라인(50)의 냉각수를 각각 개별적으로 가열하는 구조이므로, 배터리측 냉각수순환라인(50)의 냉각수 온도를 가변 제어할 수 있다.According to the dual cooling water
특히, 히터코어측 냉각수순환라인(30)의 냉각수에 종속되지 않고 배터리측 냉각수순환라인(50)의 냉각수 온도를 독립적으로 가변 제어할 수 있다.In particular, the cooling water temperature of the battery-side cooling
따라서, 히터코어측 냉각수순환라인(30)의 냉각수 열을 전달받아 배터리(40)를 예열하는 종래의 구조와 달리, 히터코어측 냉각수순환라인(30)의 냉각수 온도에 종속되지 않고 배터리(40)를 예열온도를 가변 제어할 수 있다.Therefore, unlike the conventional structure in which the
그 결과, 히터코어측 냉각수순환라인(30)의 고온 냉각수를 통한 종래의 배터리(40)를 예열 구조와 달리, 배터리(40)의 과열 우려를 원천적으로 방지할 수 있다. 이로써, 배터리(40)의 과열로 인한 배터리의 성능저하와, 손상 및 수명 단축 현상을 미연에 방지할 수 있게 된다.As a result, unlike the conventional preheating structure of the
다시, 도 2를 참조하면, 본 발명의 열관리 시스템은, 제어부(80)를 더 포함한다.Again, referring to FIG. 2, the thermal management system of the present invention further includes a
제어부(80)는, 마이크로 프로세서를 갖추고 있는 것으로, 배터리온도 감지센서(82)로부터 입력된 배터리(40)의 온도에 따라 듀얼 냉각수 전기히터모듈(70)의 제 2전기히터(74)와 배터리측 냉각수순환라인(50)의 워터펌프(52) 중 적어도 어느 하나를 제어하도록 구성된다.The
특히, 제어부(80)는, 배터리온도 감지센서(82)로부터 입력된 배터리(40)의 온도가, 미리 설정된 기준온도를 초과할 시에, 예를 들면, 40℃를 초과할 시에, 듀얼 냉각수 전기히터모듈(70)의 제 2전기히터(74)와 배터리측 냉각수순환라인(50)의 워터펌프(52) 중 적어도 어느 하나를 오프(OFF)시키도록 구성된다.In particular, when the temperature of the
따라서, 배터리측 냉각수순환라인(50)의 냉각수가 과도하게 가열되는 것을 방지하거나, 또는 과도한 온도의 냉각수가 배터리(40)에 순환되는 것을 방지한다. 이로써, 과도한 온도의 냉각수로 인한 배터리(40)의 과도한 예열과, 그로 인한 배터리(40)의 과열을 미연에 방지한다.Accordingly, the cooling water of the battery-side cooling
여기서, 제어부(80)는, 배터리온도 감지센서(82)에서 입력된 배터리(40)의 온도가 기준온도 이하로 저하될 시에는, 오프된 듀얼 냉각수 전기히터모듈(70)의 제 2전기히터(74)와 배터리측 냉각수순환라인(50)의 워터펌프(52)를 다시 온(ON)시키도록 구성된다. 따라서, 배터리(40)의 예열이 재개될 수 있도록 구성된다.Here, the
한편, 제어부(80)는, 배터리온도 감지센서(82)로부터 입력된 배터리 온도에 비례하여 듀얼 냉각수 전기히터모듈(70)의 제 2전기히터(74) 인가전압과 배터리측 냉각수순환라인(50)의 워터펌프(52) 회전속도 중 적어도 어느 하나를 능동적으로 가변제어할 수도 있다.On the other hand, the
이와 같은 구조를 갖는 본 발명의 열관리 시스템에 의하면, 히터코어측 냉각수순환라인(30)의 냉각수에 종속되지 않고 배터리측 냉각수순환라인(50)의 냉각수 온도를 독립적으로 가열하는 구조이므로, 히터코어측 냉각수순환라인(30)의 냉각수 열을 전달받아 배터리(40)를 예열하는 종래의 구조와 달리, 히터코어측 냉각수순환라인(30)의 냉각수 온도에 종속되지 않고 배터리(40)를 예열온도를 가변 제어할 수 있다.According to the thermal management system of the present invention having such a structure, since the cooling water temperature of the cooling
또한, 히터코어측 냉각수순환라인(30)의 냉각수 온도에 종속되지 않고 배터리(40)를 예열온도를 가변 제어할 수 있는 구조이므로, 배터리(40)의 과열 우려를 원천적으로 방지할 수 있고, 이로써, 배터리(40)의 과열로 인한 배터리의 성능저하와, 손상 및 수명 단축 현상을 미연에 방지할 수 있다.In addition, since it is a structure capable of variably controlling the preheating temperature of the
또한, 배터리(40)의 온도에 따라 배터리측 냉각수순환라인(50)의 냉각수 온도를 조절하거나 또는 배터리(40)로 순환되는 냉각수의 유량을 제어할 수 있는 구조이므로, 냉각수 온도로 인한 배터리(40)의 과도한 예열과, 그로 인한 배터리(40)의 과열을 원천적으로 방지할 수 있다.In addition, since the temperature of the cooling water in the battery-side cooling
또한, 배터리(40)의 과열을 원천적으로 방지할 수 있으므로, 배터리의 과열로 인한 배터리의 성능저하와, 손상 및 수명 단축 현상을 방지할 수 있다.In addition, since overheating of the
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이와 같은 특정 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 특허청구범위에 기재된 범주내에서 적절하게 변경 가능한 것이다.In the above, preferred embodiments of the present invention have been exemplarily described, but the scope of the present invention is not limited to such specific embodiments, and can be appropriately changed within the scope described in the claims.
20: 공조장치
22: 히터코어(Heater Core)
24: 냉매순환라인(Line)
24a: 압축기
30: 히터코어측 냉각수순환라인
32: 수냉식 열교환기
40: 배터리(Battery)
42: 전장 부품모듈(Module)
50: 배터리측 냉각수순환라인
52: 워터펌프(Water Pump)
60: 배터리 냉각장치
62: 바이패스유로
64: 팽창밸브(Valve)
66: 수냉식 열교환기
70: 제어부
70a: 제 1냉각수유로
70b: 제 2냉각수유로
72: 제 1전기히터(Heater)
74: 제 2전기히터
80: 제어부
82: 배터리온도 감지센서(Sensor)20: air conditioner 22: heater core
24:
30: heater core side cooling water circulation line 32: water cooling heat exchanger
40: battery 42: electronic component module
50: battery-side cooling water circulation line 52: water pump
60: battery cooler 62: bypass flow
64: expansion valve 66: water-cooled heat exchanger
70:
70b: 2nd cooling water channel 72: 1st electric heater
74: second electric heater 80: control unit
82: battery temperature sensor (Sensor)
Claims (7)
냉각수를 배터리에 순환시키는 배터리측 냉각수순환라인과;
상기 히터코어측 냉각수순환라인의 냉각수와 상기 배터리측 냉각수순환라인의 냉각수를 각각 독립적으로 가열하여, 상기 히터코어측 냉각수순환라인의 냉각수를 통한 차실내 난방과, 상기 배터리측 냉각수순환라인의 냉각수를 통한 배터리의 예열이 각각 독립적으로 이루어질 수 있게 하는 듀얼 냉각수 전기히터모듈을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 열관리 시스템.Thermal management of a vehicle including a refrigerant circulation line generating hot or cold air according to the flow direction of the refrigerant, and a cooling water circulation line on the heater core side that heats the interior of the vehicle by transferring heat of the refrigerant generated in the refrigerant circulation line to the heater core In the system,
A battery-side cooling water circulation line for circulating cooling water to the battery;
The cooling water of the cooling water circulation line of the heater core side and the cooling water of the cooling water circulation line of the battery side are each independently heated to heat the interior of the vehicle through the cooling water of the cooling water circulation line of the heater core and the cooling water of the cooling water circulation line of the battery side. Thermal management system for a vehicle, characterized in that it further comprises a dual coolant electric heater module that enables each of the batteries to be preheated independently.
상기 듀얼 냉각수 전기히터모듈은,
상기 히터코어측 냉각수순환라인의 냉각수가 통과하는 제 1냉각수유로와;
상기 배터리측 냉각수순환라인의 냉각수가 통과하는 제 2냉각수유로와;
상기 제 1냉각수유로와 제 2냉각수유로에 각각 대응되게 설치되며, 상기 제 1냉각수유로와 제 2냉각수유로를 통과하는 상기 히터코어측 냉각수순환라인의 냉각수와 상기 배터리측 냉각수순환라인의 냉각수를 각각 개별적으로 가열하는 제 1 및 제 2전기히터를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 열관리 시스템.The method of claim 1,
The dual coolant electric heater module,
A first cooling water passage through which the cooling water of the cooling water circulation line of the heater core side passes;
A second cooling water passage through which the cooling water of the battery-side cooling water circulation line passes;
The cooling water of the cooling water circulation line on the heater core side and the cooling water of the cooling water circulation line on the battery side are respectively installed to correspond to the first cooling water passage and the second cooling water passage, respectively. A vehicle thermal management system comprising first and second electric heaters that individually heat.
상기 듀얼 냉각수 전기히터모듈의 제 2냉각수유로와 상기 배터리 사이에서 냉각수를 순환시켜, 상기 제 2전기히터에 의해 가열된 상기 제 2냉각수유로의 냉각수를 상기 배터리에 도입시키는 워터펌프를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 열관리 시스템.The method of claim 2,
And a water pump for circulating coolant between the second coolant passage of the dual coolant electric heater module and the battery to introduce coolant of the second coolant passage heated by the second electric heater into the battery. Vehicle thermal management system.
상기 배터리의 온도에 따라 상기 듀얼 냉각수 전기히터모듈의 제 2전기히터와 상기 배터리측 냉각수순환라인의 워터펌프 중 적어도 어느 하나를 제어하는 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 열관리 시스템.The method of claim 3,
And a control unit for controlling at least one of a second electric heater of the dual coolant electric heater module and a water pump of the coolant circulation line on the battery side according to the temperature of the battery.
상기 제어부는,
상기 배터리의 온도가, 미리 설정된 기준온도를 초과할 시에 상기 듀얼 냉각수 전기히터모듈의 제 2전기히터와 상기 배터리측 냉각수순환라인의 워터펌프 중 적어도 어느 하나를 오프(OFF)시키는 것을 특징으로 하는 차량용 열관리 시스템.The method of claim 4,
The control unit,
When the temperature of the battery exceeds a preset reference temperature, at least one of a second electric heater of the dual cooling water electric heater module and a water pump of the cooling water circulation line on the battery side is turned off. Thermal management system for vehicles.
상기 제어부는,
상기 배터리의 온도가 상기 기준온도 이하로 저하될 시에, 오프된 상기 듀얼 냉각수 전기히터모듈의 제 2전기히터와 상기 배터리측 냉각수순환라인의 워터펌프를 다시 온(ON)시키는 것을 특징으로 하는 차량용 열관리 시스템.The method of claim 5,
The control unit,
When the temperature of the battery falls below the reference temperature, the second electric heater of the dual coolant electric heater module and the water pump of the battery-side coolant circulation line are turned on again. Thermal management system.
상기 제어부는,
상기 배터리의 온도에 비례하여 상기 듀얼 냉각수 전기히터모듈의 제 2전기히터 인가전압과, 상기 배터리측 냉각수순환라인의 워터펌프 회전속도 중 적어도 어느 하나를 가변제어하는 것을 특징으로 하는 차량용 열관리 시스템.
The method of claim 4,
The control unit,
And controlling at least one of a second electric heater applied voltage of the dual coolant electric heater module and a water pump rotation speed of the battery side coolant circulation line in proportion to the temperature of the battery.
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