KR20210058462A - Integrated thermal management circuit for vehicle - Google Patents

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KR20210058462A
KR20210058462A KR1020190145941A KR20190145941A KR20210058462A KR 20210058462 A KR20210058462 A KR 20210058462A KR 1020190145941 A KR1020190145941 A KR 1020190145941A KR 20190145941 A KR20190145941 A KR 20190145941A KR 20210058462 A KR20210058462 A KR 20210058462A
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KR
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line
battery
refrigerant
radiator
chiller
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KR1020190145941A
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Korean (ko)
Inventor
이건식
김만희
임선규
이창원
오만주
이상신
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현대자동차주식회사
현대위아 주식회사
기아 주식회사
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Abstract

내부에서 유동되는 냉각수가 고전압배터리와 열교환 가능하게 연결되며, 제1라디에이터가 구비된 배터리라인; 배터리라인에서 제1라디에이터를 바이패스하도록 연결된 바이패스라인; 냉매가 내부에서 유동되고, 외기와 열교환 가능한 외기콘덴서 및 실내공조라인에 위치된 실내공조용 냉각코어가 구비된 냉매라인; 냉매라인의 실내공조용 냉각코어를 바이패스하는 냉매라인 및 바이패스라인에 구비되며, 바이패스라인의 냉각수와 냉매라인의 냉매를 서로 열교환 가능하게 연결하는 칠러; 및 배터리라인의 냉각수가 제1라디에이터 또는 바이패스라인의 칠러를 통과하도록 냉각수의 유동을 조절하는 컨트롤밸브;를 포함하고, 칠러 또는 실내공조용 냉각코어를 통과한 냉매라인의 냉매는 컴프레서에 의해 압축된 상태로 외기콘덴서로 유동되는 것을 특징으로 하는 차량의 통합 열관리 회로가 소개된다.A battery line connected to the high-voltage battery so as to be heat-exchangable with the coolant flowing therein, and including a first radiator; A bypass line connected to bypass the first radiator from the battery line; A refrigerant line having an outdoor air condenser through which refrigerant flows and heat-exchanging with outside air and a cooling core for indoor air conditioning located in the indoor air conditioning line; A chiller provided in the refrigerant line and the bypass line bypassing the cooling core for indoor air conditioning of the refrigerant line, and connecting the cooling water of the bypass line and the refrigerant of the refrigerant line to exchange heat with each other; And a control valve that controls the flow of cooling water so that the cooling water of the battery line passes through the first radiator or the chiller of the bypass line; including, the refrigerant of the refrigerant line passing through the chiller or the cooling core for indoor air conditioning is compressed by the compressor. An integrated thermal management circuit of a vehicle, characterized in that it flows to an outdoor air condenser in a state of being, is introduced.
Figure P1020190145941

Description

차량의 통합 열관리 회로{INTEGRATED THERMAL MANAGEMENT CIRCUIT FOR VEHICLE}Vehicle's integrated thermal management circuit {INTEGRATED THERMAL MANAGEMENT CIRCUIT FOR VEHICLE}
본 발명은 차량의 통합 열관리 회로에 관한 것으로, 더 자세하게는 전장부품회로 및 배터리회로의 냉각수 유동을 통합함으로써 열효율을 향상시킨 통합 열관리 회로에 관한 것이다.The present invention relates to an integrated thermal management circuit of a vehicle, and more particularly, to an integrated thermal management circuit that improves thermal efficiency by integrating the flow of coolant in an electric component circuit and a battery circuit.
최근 환경친화적 기술의 구현 및 에너지 고갈 등의 문제해결을 위해 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.In recent years, electric vehicles are emerging as a social issue for the implementation of environmentally friendly technologies and solving problems such as energy depletion. Electric vehicles operate using a motor that receives electricity from a battery and outputs power. Accordingly, there is no emission of carbon dioxide, the noise is very small, and the energy efficiency of the motor is higher than the energy efficiency of the engine, so it is in the spotlight as an eco-friendly automobile.
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.The core technology in implementing such an electric vehicle is a technology related to a battery module, and recent studies on light weight, miniaturization, and short charging time of batteries have been actively conducted. Battery modules can maintain optimal performance and long life only when used in an optimal temperature environment. However, it is difficult to use it in an optimal temperature environment due to heat generated during driving and external temperature changes.
최근 이러한 배터리의 냉난방 시스템을 차량의 실내 공조를 위한 공조 시스템과 통합하여 운용하는 통합열관리 시스템을 구축하였다. 이러한 통합열관리 시스템에 따르면 칠러를 통한 열교환을 이용하여 폐열 회수 및 외기 냉각 등을 하나의 밸브를 이용하여 제어할 수 있다.Recently, an integrated heat management system was established that integrates and operates the battery cooling and heating system with an air conditioning system for indoor air conditioning of a vehicle. According to such an integrated heat management system, waste heat recovery and outside air cooling can be controlled using a single valve by using heat exchange through a chiller.
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.The matters described as the background art are only for enhancing an understanding of the background of the present invention, and should not be taken as acknowledging that they correspond to the prior art already known to those of ordinary skill in the art.
KR 10-1448656 B1KR 10-1448656 B1
본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 하나의 통합밸브로 배터리를 냉각하는 배터리라인 및 전장부품을 냉각하는 전장부품라인를 동시에 제어하고, 배터리라인과 열교환 가능하게 연결된 냉매라인을 이용하여 실내 공조를 구현한 통합 열관리 회로를 제공하고자 함이다.The present invention has been proposed to solve such a problem, and simultaneously controls a battery line for cooling a battery and an electric component line for cooling an electronic component with one integrated valve, and uses a refrigerant line connected to the battery line so that heat exchange is possible. It is to provide an integrated thermal management circuit that implements air conditioning.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 차량의 통합 열관리 회로는 내부에서 유동되는 냉각수가 고전압배터리와 열교환 가능하게 연결되며, 제1라디에이터가 구비된 배터리라인; 배터리라인에서 제1라디에이터를 바이패스하도록 연결된 바이패스라인; 냉매가 내부에서 유동되고, 외기와 열교환 가능한 외기콘덴서 및 실내공조라인에 위치된 실내공조용 냉각코어가 구비된 냉매라인; 냉매라인의 실내공조용 냉각코어를 바이패스하는 냉매라인 및 바이패스라인에 구비되며, 바이패스라인의 냉각수와 냉매라인의 냉매를 서로 열교환 가능하게 연결하는 칠러; 및 배터리라인의 냉각수가 제1라디에이터 또는 바이패스라인의 칠러를 통과하도록 냉각수의 유동을 조절하는 컨트롤밸브;를 포함하고, 칠러 또는 실내공조용 냉각코어를 통과한 냉매라인의 냉매는 컴프레서에 의해 압축된 상태로 외기콘덴서로 유동된다.In order to achieve the above object, the integrated thermal management circuit of a vehicle according to the present invention includes: a battery line having coolant flowing therein to enable heat exchange with a high voltage battery, and having a first radiator; A bypass line connected to bypass the first radiator from the battery line; A refrigerant line having an outdoor air condenser through which refrigerant flows and heat-exchanging with outside air and a cooling core for indoor air conditioning located in the indoor air conditioning line; A chiller provided in the refrigerant line and the bypass line bypassing the cooling core for indoor air conditioning of the refrigerant line, and connecting the cooling water of the bypass line and the refrigerant of the refrigerant line to exchange heat with each other; And a control valve that controls the flow of cooling water so that the cooling water of the battery line passes through the first radiator or the chiller of the bypass line; including, the refrigerant of the refrigerant line passing through the chiller or the cooling core for indoor air conditioning is compressed by the compressor. It flows to the outside air condenser in the state.
고전압배터리의 상류 지점과 하류 지점 사이를 연결하도록 배터리라인에서 분기되어 다시 합류되는 배터리가열라인; 및 배터리라인에서 배터리가열라인으로 분기되는 지점 또는 배터리가열라인이 배터리라인으로 합류되는 지점에 위치되어 배터리가열라인으로 유동되는 냉각수의 유량을 조절하는 배터리가열밸브;를 더 포함하고, 배터리라인 또는 배터리가열라인에는 수가열히터가 마련될 수 있다.A battery heating line branching from and rejoining the battery line so as to connect between an upstream point and a downstream point of the high voltage battery; And a battery heating valve located at a branch point from the battery line to the battery heating line or at a point where the battery heating line merges with the battery line to adjust the flow rate of the coolant flowing to the battery heating line, further comprising, a battery line or a battery A hydrothermal heater may be provided in the heating line.
내부에서 유동되는 냉각수가 전장부품과 열교환 가능하게 연결되며, 제2라디에이터가 구비된 전장부품라인;을 더 포함할 수 있다.The cooling water flowing therein may be connected to the electrical component so as to be heat-exchangable, and an electrical component line provided with a second radiator.
전장부품라인은 전장부품라인과 제2라디에이터 사이에서 컨트롤밸브를 통과하고, 컨트롤밸브는 바이패스라인 또는 제1라디에이터 측의 배터리라인을 고전압배터리 측의 배터리라인에 연결시키고, 제2라디에이터 측의 전장부품라인과 전장부품 측의 전장부품라인을 연결시키는 멀티포트 밸브일 수 있다.The electrical component line passes through the control valve between the electrical component line and the second radiator, and the control valve connects the bypass line or the battery line on the first radiator side to the battery line on the high voltage battery side, and the electrical length on the second radiator side. It may be a multiport valve that connects the component line and the electrical component line on the side of the electrical component.
컨트롤밸브는 유입구가 바이패스라인, 제1라디에이터 측의 배터리라인 및 제2라디에이터 측의 전장부품라인에 연결되고, 배출구가 고전압배터리 측의 배터리라인 및 전장부품 측의 전장부품라인에 연결된 5-Way 밸브일 수 있다.The control valve is a 5-way inlet where the inlet is connected to the bypass line, the battery line on the first radiator side, and the electrical component line on the second radiator side, and the outlet port is connected to the battery line on the high voltage battery side and the electric component line on the electronic component side It can be a valve.
배터리라인에서 제1라디에이터를 통과한 냉각수 및 전장부품라인에서 제2라디에이터를 통과한 냉각수가 서로 분리된 상태로 유동되는 리저버탱크;를 더 포함하고, 제1라디에이터를 통과한 배터리라인 및 제2라디에이터를 통과한 전장부품라인의 냉각수는 각각 리저버탱크를 통과하여 컨트롤밸브로 유동될 수 있다.A reservoir tank in which the coolant passing through the first radiator in the battery line and the coolant passing through the second radiator in the electrical component line flow in a state of being separated from each other; further comprising, a battery line and a second radiator passing through the first radiator The coolant of the electric component line passing through may pass through each reservoir tank and flow to the control valve.
배터리를 외기로 냉각하는 제1모드에서, 배터리라인의 냉각수가 제1라디에이터를 통과하도록 컨트롤밸브를 제어하는 제어기;를 더 포함할 수 있다.In the first mode of cooling the battery to outside air, a controller for controlling the control valve so that the cooling water of the battery line passes through the first radiator may be further included.
칠러의 상류지점에서 냉매라인에 구비된 제1팽창밸브; 실내공조용 냉각코어의 상류지점에서 냉매라인에 구비된 제2팽창밸브; 및 배터리를 칠러로 냉각하는 제2모드에서, 배터리라인의 냉각수가 바이패스라인을 통하여 칠러를 통과하도록 컨트롤밸브를 제어하고, 냉매라인의 냉매가 칠러로 유동되도록 제1팽창밸브 또는 제2팽창밸브의 개폐를 제어하는 제어기;를 더 포함할 수 있다.A first expansion valve provided in the refrigerant line at an upstream point of the chiller; A second expansion valve provided in the refrigerant line at an upstream point of the cooling core for indoor air conditioning; And in the second mode of cooling the battery with the chiller, the control valve is controlled so that the coolant of the battery line passes through the chiller through the bypass line, and the first expansion valve or the second expansion valve so that the refrigerant in the refrigerant line flows to the chiller. A controller for controlling the opening and closing of the; may further include.
칠러의 상류지점에서 냉매라인에 구비된 제1팽창밸브; 실내공조용 냉각코어의 상류지점에서 냉매라인에 구비된 제2팽창밸브; 및 실내를 냉각하는 제3모드에서, 냉매라인의 냉매가 실내공조용 냉각코어로 유동되도록 제1팽창밸브 또는 제2팽창밸브의 개폐를 제어하는 제어기;를 더 포함할 수 있다.A first expansion valve provided in the refrigerant line at an upstream point of the chiller; A second expansion valve provided in the refrigerant line at an upstream point of the cooling core for indoor air conditioning; And a controller for controlling opening/closing of the first expansion valve or the second expansion valve so that the refrigerant in the refrigerant line flows to the cooling core for indoor air conditioning in the third mode of cooling the room.
실내공조라인에서 실내공조용 냉각코어와 공기 유동 방향에 따른 하류 지점에 배치되고, 작동시 공기를 가열하는 공기가열히터;를 더 포함하고, 실내를 난방하는 제4모드에서, 실내공조라인에서 유동되는 공기를 가열하도록 공기가열히터를 작동시키는 제어기;를 더 포함할 수 있다.In the indoor air conditioning line, the cooling core for indoor air conditioning and an air heating heater disposed at a downstream point according to the air flow direction and heating air during operation; further comprising, in a fourth mode for heating the room, flow in the indoor air conditioning line It may further include a; controller for operating the air heating heater to heat the air.
배터리를 승온하는 제5모드에서, 수가열히터에 의해 가열된 냉각수가 배터리가열라인 및 배터리라인으로 순환되도록 배터리가열밸브 및 수가열히터를 제어하는 제어기;를 더 포함할 수 있다.In the fifth mode of increasing the temperature of the battery, a controller for controlling the battery heating valve and the hydrothermal heater so that the coolant heated by the hydrothermal heater is circulated to the battery heating line and the battery line; may be further included.
전장부품라인의 전장부품을 통과한 위치에서 분기되어 제2라디에이터를 바이패스하고, 실내공조용 히터코어를 통과하여 칠러로 연결되는 실내가열라인;을 더 포함하고, 컨트롤밸브는 칠러를 통과한 냉각수가 배터리라인 또는 전장부품라인으로 유동되도록 조절할 수 있다.An indoor heating line branched from a position passing through the electric part of the electric part line, bypassing the second radiator, and connected to the chiller through a heater core for indoor air conditioning, further comprising, wherein the control valve includes cooling water that has passed through the chiller. Can be adjusted to flow to the battery line or the electric component line.
전장부품라인의 폐열을 이용하여 실내를 난방하는 제6모드에서, 전장부품라인의 냉각수가 실내가열라인을 통과하여 칠러로 유동되도록 컨트롤밸브를 제어하는 제어기;를 더 포함할 수 있다.In a sixth mode in which the room is heated by using waste heat from the electric component line, a controller for controlling the control valve so that the coolant of the electric component line passes through the indoor heating line and flows to the chiller may be further included.
본 발명의 차량의 통합 열관리 회로에 따르면, 단일의 컨트롤밸브를 통하여 전장부품 및 고전압배터리의 냉각을 제어할 수 있는 효과를 갖는다.According to the integrated thermal management circuit of a vehicle of the present invention, it is possible to control the cooling of electric components and high voltage batteries through a single control valve.
이에 따라, 요구되는 부품이 감소되고, 공간 활용 및 패키지 측면의 효과를 가지며, 제조 원가가 절감되는 효과를 갖는다.Accordingly, required parts are reduced, space utilization and package aspects are achieved, and manufacturing costs are reduced.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 통합 열관리 회로의 구성도를 도시한 것이다.
도 2 내지 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 통합 열관리 회로의 다양한 제어모드를 도시한 것이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량의 통합 열관리 회로의 구성도를 도시한 것이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량의 통합 열관리 회로의 제어모드를 도시한 것이다.
1 is a block diagram of an integrated thermal management circuit for a vehicle according to an embodiment of the present invention.
2 to 6 illustrate various control modes of an integrated thermal management circuit for a vehicle according to an embodiment of the present invention.
7 is a block diagram of an integrated thermal management circuit for a vehicle according to another embodiment of the present invention.
8 illustrates a control mode of an integrated thermal management circuit for a vehicle according to another embodiment of the present invention.
본 명세서 또는 출원에 개시되어 있는 본 발명의 실시 예들에 대해서 특정한 구조적 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명에 따른 실시 예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명에 따른 실시 예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본 명세서 또는 출원에 설명된 실시 예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. Specific structural or functional descriptions of the embodiments of the present invention disclosed in this specification or application are exemplified only for the purpose of describing the embodiments according to the present invention, and the embodiments according to the present invention may be implemented in various forms. And should not be construed as being limited to the embodiments described in this specification or application.
본 발명에 따른 실시 예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러가지 형태를 가질 수 있으므로 특정실시 예들을 도면에 예시하고 본 명세서 또는 출원에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시 예를 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. Since the embodiments according to the present invention can be modified in various ways and have various forms, specific embodiments are illustrated in the drawings and will be described in detail in the present specification or application. However, this is not intended to limit the embodiments according to the concept of the present invention to a specific form of disclosure, and it should be understood that all changes, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention are included.
제1 및/또는 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만, 예컨대 본 발명의 개념에 따른 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소는 제1 구성요소로도 명명될 수 있다.Terms such as first and/or second may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are only for the purpose of distinguishing one component from other components, for example, without departing from the scope of the rights according to the concept of the present invention, the first component may be named as the second component, and similarly The second component may also be referred to as a first component.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다. When a component is referred to as being "connected" or "connected" to another component, it is understood that it may be directly connected or connected to the other component, but other components may exist in the middle. It should be. On the other hand, when a component is referred to as being "directly connected" or "directly connected" to another component, it should be understood that there is no other component in the middle. Other expressions describing the relationship between components, such as "between" and "directly between" or "adjacent to" and "directly adjacent to" should be interpreted as well.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. The terms used in the present specification are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In the present specification, terms such as "comprise" or "have" are intended to designate the presence of a set feature, number, step, action, component, part, or combination thereof, but one or more other features or numbers. It is to be understood that the presence or additional possibilities of, steps, actions, components, parts, or combinations thereof are not preliminarily excluded.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미이다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미인 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. Unless otherwise defined, all terms used herein including technical or scientific terms have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which the present invention belongs. Terms such as those defined in a commonly used dictionary should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning of the related technology, and should not be interpreted as an ideal or excessively formal meaning unless explicitly defined in the present specification. .
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.Hereinafter, the present invention will be described in detail by describing a preferred embodiment of the present invention with reference to the accompanying drawings. The same reference numerals shown in each drawing indicate the same members.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 통합 열관리 회로의 구성도를 도시한 것이다.1 is a block diagram of an integrated thermal management circuit for a vehicle according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 통합 열관리 회로는 내부에서 유동되는 냉각수가 고전압배터리(110)와 열교환 가능하게 연결되며, 제1라디에이터(120)가 구비된 배터리라인(100); 배터리라인(100)에서 제1라디에이터(120)를 바이패스하도록 연결된 바이패스라인(300); 냉매가 내부에서 유동되고, 외기와 열교환 가능한 외기콘덴서(430) 및 실내공조라인에 위치된 실내공조용 냉각코어(410)가 구비된 냉매라인(400); 냉매라인(400)의 실내공조용 냉각코어(410)를 바이패스하는 냉매라인(400) 및 바이패스라인(300)에 구비되며, 바이패스라인(300)의 냉각수와 냉매라인(400)의 냉매를 서로 열교환 가능하게 연결하는 칠러(500); 및 배터리라인(100)의 냉각수가 제1라디에이터(120) 또는 바이패스라인(300)의 칠러(500)를 통과하도록 냉각수의 유동을 조절하는 컨트롤밸브(800);를 포함하고, 칠러(500) 또는 실내공조용 냉각코어(410)를 통과한 냉매라인(400)의 냉매는 컴프레서(440)에 의해 압축된 상태로 외기콘덴서(430)로 유동된다.Referring to FIG. 1, in the integrated thermal management circuit of a vehicle according to an embodiment of the present invention, the coolant flowing therein is connected to the high voltage battery 110 so that heat exchange is possible, and the battery line provided with the first radiator 120 ( 100); A bypass line 300 connected to bypass the first radiator 120 from the battery line 100; A refrigerant line 400 provided with an outdoor air condenser 430 capable of heat-exchanging with outside air and a cooling core 410 for indoor air conditioning located in the indoor air conditioning line through which the refrigerant flows inside; Provided in the refrigerant line 400 and the bypass line 300 bypassing the cooling core 410 for indoor air conditioning of the refrigerant line 400, the cooling water of the bypass line 300 and the refrigerant of the refrigerant line 400 A chiller 500 connecting the heat exchanger to each other; And a control valve 800 for controlling the flow of cooling water so that the cooling water of the battery line 100 passes through the first radiator 120 or the chiller 500 of the bypass line 300. Alternatively, the refrigerant in the refrigerant line 400 that has passed through the cooling core 410 for indoor air conditioning flows to the outside air condenser 430 in a compressed state by the compressor 440.
배터리라인(100)에는 제1펌프(130)가 구비되고, 제1펌프(130)에 의해 유동되는 냉각수가 고전압배터리(110)와 열교환하며, 제1라디에이터(120)로 유동되면서 외부와 열교환될 수 있다.The battery line 100 is provided with a first pump 130, and the coolant flowing by the first pump 130 exchanges heat with the high-voltage battery 110, and flows to the first radiator 120 to exchange heat with the outside. I can.
바이패스라인(300)은 배터리라인(100)에서 제1라디에이터(120)를 바이패스하고 다시 배터리라인(100)으로 합류되는 냉각수 라인으로, 바이패스라인(300)은 칠러(500)를 통하여 냉매라인(400)과 열교환 가능하게 연결될 수 있다.The bypass line 300 is a coolant line that bypasses the first radiator 120 from the battery line 100 and then joins the battery line 100, and the bypass line 300 is a coolant through the chiller 500. It may be connected to the line 400 to enable heat exchange.
즉, 고전압배터리(110)를 통과한 냉각수는 배터리라인(100)의 제1라디에이터(120) 또는 바이패스라인(300)의 칠러(500)를 통과하고, 외기 또는 냉매라인(400)과 열교환한 이후에 다시 고전압배터리(110)라인(100)으로 순환될 수 있다.That is, the coolant passing through the high-voltage battery 110 passes through the first radiator 120 of the battery line 100 or the chiller 500 of the bypass line 300, and heat-exchanges with the outside air or the refrigerant line 400. Thereafter, it may be cycled back to the high voltage battery 110 line 100.
냉매라인(400)은 칠러(500)를 통하여 바이패스라인(300)의 냉각수와 열교환 가능하게 연결될 수 있다. 냉매라인(400)은 칠러(500)와 실내공조용 냉각코어(410)가 병렬로 연결될 수 있다. 칠러(500)에는 제1팽창밸브(460)가 구비되고, 실내공조용 냉각코어(410)에는 제2팽창밸브(470)가 구비될 수 있다.The refrigerant line 400 may be connected to the coolant of the bypass line 300 through the chiller 500 to enable heat exchange. In the refrigerant line 400, a chiller 500 and a cooling core 410 for indoor air conditioning may be connected in parallel. A first expansion valve 460 may be provided in the chiller 500, and a second expansion valve 470 may be provided in the cooling core 410 for indoor air conditioning.
구체적으로, 제1팽창밸브(460)는 칠러(500)의 상류지점에서 냉매라인(400)에 구비되고, 제2팽창밸브(470)는 실내공조용 냉각코어(410)의 상류지점에서 냉매라인(400)에 구비될 수 있고, 제1팽창밸브(460) 및 제2팽창밸브(470)는 제어기(1000)에 의해 개폐가 제어되어 냉매라인(400)의 유동을 차단하거나 허용시킬 수 있다.Specifically, the first expansion valve 460 is provided in the refrigerant line 400 at an upstream point of the chiller 500, and the second expansion valve 470 is a refrigerant line at an upstream point of the cooling core 410 for indoor air conditioning. The first expansion valve 460 and the second expansion valve 470 may be provided in 400, and the opening and closing of the first expansion valve 460 and the second expansion valve 470 are controlled by the controller 1000 to block or allow the flow of the refrigerant line 400.
구체적으로, 칠러(500) 또는 실내공조용 냉각코어(410)에서 가열된 냉매라인(400)의 냉매는 컴프레서(440)에 의해 압축되고, 실내공조용 콘덴서 및 외기콘덴서(430)를 순차적으로 통과하면서 냉각될 수 있다. 특히, 냉매라인(400)에는 냉매를 압축하는 컴프레서(440)가 구비되고, 컴프레서(440)에 의해 압축된 냉매를 응축시키는 외기콘덴서(430)가 구비될 수 있다.Specifically, the refrigerant of the refrigerant line 400 heated by the chiller 500 or the cooling core 410 for indoor air conditioning is compressed by the compressor 440 and sequentially passes through the indoor air conditioning condenser and the outdoor air condenser 430 It can be cooled while doing. Particularly, a compressor 440 for compressing a refrigerant may be provided in the refrigerant line 400, and an external air condenser 430 may be provided for condensing the refrigerant compressed by the compressor 440.
칠러(500)는 냉매라인(400)과 바이패스라인(300)이 서로 열교환 가능하게 연결하는 구성으로, 열교환장치일 수 있다. 특히, 제1팽창밸브(460)에 의해 팽창된 냉매라인(400)의 냉매가 바이패스라인(300)의 냉각수를 냉각시킬 수 있다.The chiller 500 is a configuration in which the refrigerant line 400 and the bypass line 300 are connected to each other so that heat exchange is possible, and may be a heat exchange device. In particular, the refrigerant in the refrigerant line 400 expanded by the first expansion valve 460 may cool the cooling water in the bypass line 300.
컨트롤밸브(800)는 냉각수라인의 냉각수가 제1라디에이터(120)로 유동되거나 제1라디에이터(120)를 바이패스하여 칠러(500)로 유동되도록 조절할 수 있다. 일 실시예로, 컨트롤밸브(800)는 3-WAY 밸브일 수도 있고, 후술하는 전장부품라인(200)과도 연결된 멀티웨이 밸브일 수 있다.The control valve 800 may control the cooling water of the cooling water line to flow to the first radiator 120 or to flow to the chiller 500 by bypassing the first radiator 120. In one embodiment, the control valve 800 may be a 3-way valve, or a multi-way valve connected to the electric component line 200 to be described later.
이에 따라, 실내공조용 히터코어(910)가 삭제되어 냉매라인(400)을 이용하여 전장부품라인(200)의 폐열을 회수하는 히트 펌프가 삭제되어 회로가 단순해지고, 이를 구현하기 위한 일부 부품이 삭제되는 효과를 갖는다.Accordingly, the heater core 910 for indoor air conditioning is deleted, and the heat pump that recovers waste heat from the electric component line 200 using the refrigerant line 400 is eliminated, thereby simplifying the circuit, and some parts for implementing this It has the effect of being deleted.
고전압배터리(110)의 상류 지점과 하류 지점 사이를 연결하도록 배터리라인(100)에서 분기되어 다시 합류되는 배터리가열라인(700); 및 배터리라인(100)에서 배터리가열라인(700)으로 분기되는 지점 또는 배터리가열라인(700)이 배터리라인(100)으로 합류되는 지점에 위치되어 배터리가열라인(700)으로 유동되는 냉각수의 유량을 조절하는 배터리가열밸브(710);를 더 포함하고, 배터리라인(100) 또는 배터리가열라인(700)에는 수가열히터(730)가 마련될 수 있다.A battery heating line 700 branched from the battery line 100 and joined again to connect the upstream point and the downstream point of the high voltage battery 110; And a flow rate of coolant flowing from the battery line 100 to the battery heating line 700 by being located at a branch point or at a point where the battery heating line 700 joins the battery line 100. A battery heating valve 710 to be adjusted may be further included, and a hydrothermal heater 730 may be provided in the battery line 100 or the battery heating line 700.
배터리가열라인(700)은 고전압배터리(110)의 상류 지점과 하류 지점을 직접 연결함으로써 고전압배터리(110)로 냉각수가 순환되도록 연결될 수 있다.The battery heating line 700 may be connected to circulate coolant to the high voltage battery 110 by directly connecting an upstream point and a downstream point of the high voltage battery 110.
배터리가열밸브(710)는 3-Way 밸브로, 배터리라인(100)의 냉각수가 배터리가열라인(700)으로 유동되도록 제어되거나, 배터리라인(100)으로 순환되도록 제어될 수 있다.The battery heating valve 710 is a 3-Way valve, and may be controlled so that the coolant of the battery line 100 flows to the battery heating line 700 or circulated to the battery line 100.
수가열히터(730)는 배터리가열라인(700) 또는 배터리가열라인(700)으로 분기되는 지점과 배터리가열라인(700)으로부터 합류되는 지점 사이의 배터리라인(100)에 위치될 수 있다. 수가열히터(730)는 전력을 공급받아 구동될 수 있고, 구동시 배터리가열라인(700) 또는 배터리라인(100)의 냉각수를 가열할 수 있다.The hydrothermal heater 730 may be located in the battery line 100 between a point branching to the battery heating line 700 or the battery heating line 700 and a point where it merges from the battery heating line 700. The hydrothermal heater 730 may be driven by receiving power, and when driven, may heat the battery heating line 700 or the cooling water of the battery line 100.
내부에서 유동되는 냉각수가 전장부품(210)과 열교환 가능하게 연결되며, 제2라디에이터(220)가 구비된 전장부품라인(200);을 더 포함할 수 있다.The cooling water flowing therein may be connected to the electronic component 210 so as to be heat-exchangable, and the electrical component line 200 including the second radiator 220 may be further included.
전장부품라인(200)에는 제2펌프(230)가 구비되고, 제2펌프(230)에 의해 유동되는 냉각수가 전장부품라인(200)과 열교환하며, 제2라디에이터(220)로 유동되면서 외부와 열교환될 수 있다.The electrical component line 200 is provided with a second pump 230, and the cooling water flowing by the second pump 230 heats up with the electrical component line 200, and flows to the second radiator 220 while Can be heat exchanged.
여기서, 전장부품(210)이란 차량을 구동하는 모터, 인버터, 컨버터 등 차량의 구동에 따라 발열하는 부품들을 통칭하는 용어로 사용될 수 있다.Here, the electronic component 210 may be used as a term to collectively refer to components that generate heat according to driving of the vehicle, such as a motor, an inverter, and a converter that drive the vehicle.
전장부품라인(200)은 전장부품라인(200)과 제2라디에이터(220) 사이에서 컨트롤밸브(800)를 통과하고, 컨트롤밸브(800)는 바이패스라인(300) 또는 제1라디에이터(120) 측의 배터리라인(100)을 고전압배터리(110) 측의 배터리라인(100)에 연결시키고, 제2라디에이터(220) 측의 전장부품라인(200)과 전장부품(210) 측의 전장부품라인(200)을 연결시키는 멀티포트 밸브일 수 있다.The electrical component line 200 passes through the control valve 800 between the electrical component line 200 and the second radiator 220, and the control valve 800 is the bypass line 300 or the first radiator 120. The battery line 100 on the side of the high voltage battery 110 is connected to the battery line 100 on the side of the high voltage battery 110, and the electric component line 200 on the second radiator 220 side and the electric component line 200 on the electric component 210 side ( It may be a multiport valve connecting 200).
전장부품라인(200)은 컨트롤밸브(800)를 통과하도록 컨트롤밸브(800)에 연결될 수 있고, 일 실시예로 컨트롤밸브(800)는 전장부품라인(200)으로 유동되는 냉각수의 유량을 조절할 수 있다.The electrical component line 200 may be connected to the control valve 800 so as to pass through the control valve 800, and in one embodiment, the control valve 800 may adjust the flow rate of the coolant flowing to the electrical component line 200. have.
특히, 컨트롤밸브(800)는 제2라디에이터(220) 측의 전장부품라인(200)과 전장부품(210) 측의 전장부품라인(200)을 연결시킴과 동시에, 바이패스라인(300) 또는 제1라디에이터(120) 측의 배터리라인(100)을 고전압배터리(110) 측의 배터리라인(100)에 연결시키는 멀티포트 밸브일 수 있다.In particular, the control valve 800 connects the electrical component line 200 on the second radiator 220 side and the electrical component line 200 on the electrical component 210 side, and at the same time, the bypass line 300 or the 1 It may be a multiport valve connecting the battery line 100 at the radiator 120 side to the battery line 100 at the high voltage battery 110 side.
일 실시예로, 컨트롤밸브(800)는 유입구가 바이패스라인(300), 제1라디에이터(120) 측의 배터리라인(100) 및 제2라디에이터(220) 측의 전장부품라인(200)에 연결되고, 배출구가 고전압배터리(110) 측의 배터리라인(100) 및 전장부품(210) 측의 전장부품라인(200)에 연결된 5-Way 밸브일 수 있다.In one embodiment, the control valve 800 has an inlet connected to the bypass line 300, the battery line 100 on the first radiator 120 side, and the electrical component line 200 on the second radiator 220 side. The outlet may be a 5-way valve connected to the battery line 100 on the side of the high voltage battery 110 and the electric component line 200 on the side of the electronic component 210.
컨트롤밸브(800)는 바이패스라인(300) 또는 제1라디에이터(120) 측의 배터리라인(100)의 냉각수를 고전압배터리(110) 측의 배터리라인(100)으로 선택적으로 유동시키며, 제2라디에이터(220) 측의 전장부품라인(200)의 냉각수를 전장부품(210) 측의 전장부품라인(200)으로 유동시킬 수 있다.The control valve 800 selectively flows the coolant of the battery line 100 at the side of the bypass line 300 or the first radiator 120 to the battery line 100 at the side of the high voltage battery 110, and the second radiator The cooling water of the electrical component line 200 on the side 220 may be flowed to the electrical component line 200 on the side of the electrical component 210.
배터리라인(100)에서 제1라디에이터(120)를 통과한 냉각수 및 전장부품라인(200)에서 제2라디에이터(220)를 통과한 냉각수가 서로 분리된 상태로 유동되는 리저버탱크(600);를 더 포함하고, 제1라디에이터(120)를 통과한 배터리라인(100) 및 제2라디에이터(220)를 통과한 전장부품라인(200)의 냉각수는 각각 리저버탱크(600)를 통과하여 컨트롤밸브(800)로 유동될 수 있다.A reservoir tank 600 in which the coolant passing through the first radiator 120 in the battery line 100 and the coolant passing through the second radiator 220 in the electric component line 200 flow in a state of being separated from each other; Including, the cooling water of the battery line 100 passing through the first radiator 120 and the electrical component line 200 passing through the second radiator 220 passes through the reservoir tank 600, respectively, and the control valve 800 Can be flowed into.
리저버탱크(600)는 내부가 서로 분리되고, 서로 분리된 내부에는 배터리라인(100)의 냉각수와 전장부품라인(200)의 냉각수가 각각 저장될 수 있다. 서로 분리된 리저버탱크(600)의 상부는 서로 연통되어 상부에 형성된 유입구를 통해 유입된 냉각수는 서로 이동 가능할 수 있다.The inside of the reservoir tank 600 is separated from each other, and the cooling water of the battery line 100 and the cooling water of the electric component line 200 may be stored in the separated interior. The upper portions of the reservoir tanks 600 separated from each other are in communication with each other so that the cooling water introduced through the inlet formed thereon may be movable with each other.
도 2 내지 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 통합 열관리 회로의 다양한 제어모드를 도시한 것이다.2 to 6 illustrate various control modes of an integrated thermal management circuit for a vehicle according to an embodiment of the present invention.
도 2 내지 6을 참고하면, 제어기(1000)는 컨트롤밸브(800), 제1팽창밸브(460), 제2팽창밸브(470), 배터리가열밸브(710), 수가열히터(730) 및 공기가열히터(450)를 제어할 수 있다.2 to 6, the controller 1000 includes a control valve 800, a first expansion valve 460, a second expansion valve 470, a battery heating valve 710, a hydrothermal heater 730, and air. The heating heater 450 can be controlled.
구체적으로 도 2에 도시한 것과 같이, 제어기(1000)는 배터리를 외기로 냉각하는 제1모드에서, 배터리라인(100)의 냉각수가 제1라디에이터(120)를 통과하도록 컨트롤밸브(800)를 제어할 수 있다.Specifically, as shown in FIG. 2, the controller 1000 controls the control valve 800 so that the cooling water of the battery line 100 passes through the first radiator 120 in the first mode for cooling the battery to outside air. can do.
제어기(1000)는 제1펌프(130)를 구동하면서 배터리라인(100)의 냉각수를 유동시킬 수 있고, 컨트롤밸브(800)를 제어함으로써 배터리라인(100)의 냉각수가 제1라디에이터(120)를 통과하도록 제1라디에이터(120) 측의 배터리라인(100)을 고전압배터리(110) 측의 배터리라인(100)에 연결시킬 수 있다.The controller 1000 may flow the coolant of the battery line 100 while driving the first pump 130, and by controlling the control valve 800, the coolant of the battery line 100 The battery line 100 on the side of the first radiator 120 may be connected to the battery line 100 on the side of the high voltage battery 110 so as to pass therethrough.
도 3에 도시한 것과 같이, 제어기(1000)는 배터리를 칠러(500)로 냉각하는 제2모드에서, 배터리라인(100)의 냉각수가 바이패스라인(300)을 통하여 칠러(500)를 통과하도록 컨트롤밸브(800)를 제어하고, 냉매라인(400)의 냉매가 칠러(500)로 유동되도록 제1팽창밸브(460) 또는 제2팽창밸브(470)의 개폐를 제어할 수 있다.As shown in FIG. 3, in the second mode of cooling the battery with the chiller 500, the controller 1000 allows the cooling water of the battery line 100 to pass through the chiller 500 through the bypass line 300. The control valve 800 may be controlled, and opening and closing of the first expansion valve 460 or the second expansion valve 470 may be controlled so that the refrigerant in the refrigerant line 400 flows to the chiller 500.
제어기(1000)는 제1펌프(130)를 구동하면서 배터리라인(100)의 냉각수를 유동시킬 수 있고, 컨트롤밸브(800)를 제어함으로써 배터리라인(100)의 냉각수가 바이패스라인(300)으로 유동되도록 바이패스라인(300)을 고전압배터리(110) 측의 배터리라인(100)에 연결시킬 수 있다. The controller 1000 can flow the coolant of the battery line 100 while driving the first pump 130, and by controlling the control valve 800, the coolant of the battery line 100 is transferred to the bypass line 300. The bypass line 300 may be connected to the battery line 100 on the side of the high voltage battery 110 so as to flow.
또한, 제어기(1000)는 제1팽창밸브(460)를 개방하여 냉매라인(400)의 냉매가 칠러(500)로 유동되도록 허용할 수 있다.In addition, the controller 1000 may allow the refrigerant in the refrigerant line 400 to flow to the chiller 500 by opening the first expansion valve 460.
도 4에 도시한 것과 같이, 제어기(1000)는 실내를 냉각하는 제3모드에서, 냉매라인(400)의 냉매가 실내공조용 냉각코어(410)로 유동되도록 제1팽창밸브(460) 또는 제2팽창밸브(470)의 개폐를 제어할 수 있다.As shown in FIG. 4, in the third mode of cooling the room, the controller 1000 is configured to flow the refrigerant in the refrigerant line 400 to the cooling core 410 for indoor air conditioning. 2 Opening and closing of the expansion valve 470 can be controlled.
특히, 제2팽창밸브(470)를 개방하여 냉매라인(400)의 냉매가 실내공조용 냉각코어(410)로 유동되도록 제어할 수 있다.In particular, by opening the second expansion valve 470, the refrigerant in the refrigerant line 400 can be controlled to flow to the cooling core 410 for indoor air conditioning.
도 5에 도시한 것과 같이, 제어기(1000)는 실내를 난방하는 제4모드에서, 실내공조라인에서 유동되는 공기를 가열하도록 공기가열히터(450)를 작동시킬 수 있다.As shown in FIG. 5, the controller 1000 may operate the air heating heater 450 to heat the air flowing in the indoor air conditioning line in the fourth mode of heating the room.
구체적으로, 공기가열히터(450)는 실내공조라인에서 실내공조용 냉각코어(410)와 공기 유동 방향에 따른 하류 지점에 배치되고, 작동시 공기를 가열할 수 있다. Specifically, the air heating heater 450 is disposed at a downstream point along the indoor air conditioning cooling core 410 and the air flow direction in the indoor air conditioning line, and may heat air during operation.
공기가열히터(450)는 전력을 공급받아 공기를 가열하는 PTC 히터일 수 있다. 즉, 별도의 실내공조용 히터코어(910)를 구비하지 않고, 공기가열히터(450)를 작동시킴으로써 실내 난방을 구현할 수 있다.The air heating heater 450 may be a PTC heater that heats air by receiving power. That is, it is possible to implement indoor heating by operating the air heating heater 450 without having a separate heater core 910 for indoor air conditioning.
도 6에 도시한 것과 같이, 제어기(1000)는 배터리를 승온하는 제5모드에서, 수가열히터(730)에 의해 가열된 냉각수가 배터리가열라인(700) 및 배터리라인(100)으로 순환되도록 배터리가열밸브(710) 및 수가열히터(730)를 제어할 수 있다.As shown in Figure 6, the controller 1000 is a battery so that the cooling water heated by the water heater 730 is circulated to the battery heating line 700 and the battery line 100 in the fifth mode of heating the battery. The heating valve 710 and the water heater 730 can be controlled.
외기가 저온이거나 시동 초기의 경우에 배터리를 승온할 필요가 있는 경우에는 배터리라인(100)의 냉각수는 배터리가열라인(700)과 순환하면서 배터리를 승온할 수 있다. 제어기(1000)는 배터리가열밸브(710)를 제어하면서 제3펌프(720)를 구동하여 배터리가열라인(700)의 냉각수를 순환시킬 수 있다. 동시에 제어기(1000)는 수가열히터(730)를 제어하여 냉각수를 가열할 수 있다.When the outside air is low or it is necessary to increase the temperature of the battery at the initial start-up, the cooling water of the battery line 100 may increase the temperature of the battery while circulating with the battery heating line 700. The controller 1000 may circulate the coolant of the battery heating line 700 by driving the third pump 720 while controlling the battery heating valve 710. At the same time, the controller 1000 may control the water heater 730 to heat the cooling water.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량의 통합 열관리 회로의 구성도를 도시한 것이다.7 is a block diagram of an integrated thermal management circuit for a vehicle according to another embodiment of the present invention.
도 7을 더 참조하면, 전장부품라인(200)의 전장부품(210)을 통과한 위치에서 분기되어 제2라디에이터(220)를 바이패스하고, 실내공조용 히터코어(910)를 통과하여 칠러(500)로 연결되는 실내가열라인(900);을 더 포함하고, 컨트롤밸브(800)는 칠러(500)를 통과한 냉각수가 배터리라인(100) 또는 전장부품라인(200)으로 유동되도록 조절할 수 있다.Referring further to FIG. 7, it is branched at a position passing through the electrical component 210 of the electrical component line 200, bypasses the second radiator 220, passes through the heater core 910 for indoor air conditioning, and passes through the chiller ( An indoor heating line 900 connected to 500; further includes, and the control valve 800 may control the cooling water that has passed through the chiller 500 to flow to the battery line 100 or the electric component line 200. .
실내가열라인(900)은 전장부품라인(200)의 전장부품(210)을 통과한 위치에서 분기되는 냉각수 라인으로, 전장부품(210)에 의해 가열된 상태로 실내공조용 히터코어(910)에 유입될 수 있다.The indoor heating line 900 is a cooling water line branching from a position passing through the electrical component 210 of the electrical component line 200, and is heated by the electrical component 210 and is attached to the heater core 910 for indoor air conditioning. Can be introduced.
전장부품(210)을 통과한 냉각수는 실내 난방이 충분히 구현되도록 높은 온도가 아니거나, 열량이 부족한 경우에는 제어기(1000)가 공기가열히터(450)를 작동시킬 수 있다. 전장부품(210)의 폐열을 실내 난방에 이용함으로써 에너지 효율을 향상시키는 효과를 갖는다.When the cooling water that has passed through the electronic component 210 is not at a high temperature so that indoor heating is sufficiently implemented, or when the amount of heat is insufficient, the controller 1000 may operate the air heating heater 450. It has the effect of improving energy efficiency by using the waste heat of the electronic component 210 for indoor heating.
칠러(500)에는 바이패스라인(300)의 냉각수 및 실내가열라인(900)의 냉각수가 유입될 수 있다. 다만, 칠러(500)에는 바이패스라인(300)의 냉각수와 실내가열라인(900)의 냉각수가 선택적으로 유동되고, 동시에 유동되지 않도록 제어될 수 있다.The cooling water of the bypass line 300 and the cooling water of the indoor heating line 900 may flow into the chiller 500. However, the cooling water of the bypass line 300 and the cooling water of the indoor heating line 900 are selectively flowed through the chiller 500 and may be controlled so as not to flow at the same time.
컨트롤밸브(800)는 칠러(500)를 통해 유입된 냉각수를 배터리라인(100) 또는 전장부품라인(200)으로 유동시킬 수 있다. 구체적으로, 컨트롤밸브(800)가 칠러(500)를 통과한 냉각수를 배터리라인(100)으로 유동시키면 바이패스라인(300)을 통하여 배터리라인(100)의 냉각수가 칠러(500)로 유입되고, 컨트롤밸브(800)가 칠러(500)를 통과한 냉각수를 전장부품라인(200)으로 유동시키면 전장부품라인(200)의 냉각수가 실내공조라인을 통하여 칠러(500)로 유입될 수 있다.The control valve 800 may flow cooling water introduced through the chiller 500 to the battery line 100 or the electronic component line 200. Specifically, when the control valve 800 flows the coolant passing through the chiller 500 to the battery line 100, the coolant of the battery line 100 flows into the chiller 500 through the bypass line 300, When the control valve 800 flows the cooling water that has passed through the chiller 500 to the electrical component line 200, the cooling water of the electrical component line 200 may flow into the chiller 500 through the indoor air conditioning line.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량의 통합 열관리 회로의 제어모드를 도시한 것이다.8 shows a control mode of an integrated thermal management circuit for a vehicle according to another embodiment of the present invention.
도 8을 더 참조하면, 제어기(1000)는 전장부품라인(200)의 폐열을 이용하여 실내를 난방하는 제6모드에서, 전장부품라인(200)의 냉각수가 실내가열라인(900)을 통과하여 칠러(500)로 유동되도록 컨트롤밸브(800)를 제어할 수 있다.Referring further to FIG. 8, in a sixth mode in which the controller 1000 heats the room by using waste heat from the electric component line 200, the cooling water of the electric component line 200 passes through the indoor heating line 900. The control valve 800 may be controlled to flow to the chiller 500.
제어기(1000)는 전장부품라인(200)의 냉각수를 실내가열라인(900) 및 실내공조용 히터코어(910)로 유동시킴으로써 실내 난방을 구현할 수 있다. 또한, 제어기(1000)는 제6모드에서 공기가열히터(450)를 더 작동시키도록 제어할 수 있다.The controller 1000 may implement indoor heating by flowing the cooling water of the electric component line 200 to the indoor heating line 900 and the indoor air conditioning heater core 910. In addition, the controller 1000 may control to further operate the air heating heater 450 in the sixth mode.
본 발명의 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.Although shown and described in connection with a specific embodiment of the present invention, it is understood in the art that the present invention can be variously improved and changed within the limit without departing from the technical spirit of the present invention provided by the following claims. It will be obvious to those of ordinary skill.
100 : 배터리라인 200 : 전장부품라인
300 : 바이패스라인 400 : 냉매라인
500 : 칠러 600 : 리저버탱크
700 : 배터리가열라인 800 : 컨트롤밸브
900 : 실내가열라인 1000 : 제어기
100: battery line 200: electronic parts line
300: bypass line 400: refrigerant line
500: chiller 600: reservoir tank
700: battery heating line 800: control valve
900: indoor heating line 1000: controller

Claims (13)

  1. 내부에서 유동되는 냉각수가 고전압배터리와 열교환 가능하게 연결되며, 제1라디에이터가 구비된 배터리라인;
    배터리라인에서 제1라디에이터를 바이패스하도록 연결된 바이패스라인;
    냉매가 내부에서 유동되고, 외기와 열교환 가능한 외기콘덴서 및 실내공조라인에 위치된 실내공조용 냉각코어가 구비된 냉매라인;
    냉매라인의 실내공조용 냉각코어를 바이패스하는 냉매라인 및 바이패스라인에 구비되며, 바이패스라인의 냉각수와 냉매라인의 냉매를 서로 열교환 가능하게 연결하는 칠러; 및
    배터리라인의 냉각수가 제1라디에이터 또는 바이패스라인의 칠러를 통과하도록 냉각수의 유동을 조절하는 컨트롤밸브;를 포함하고,
    칠러 또는 실내공조용 냉각코어를 통과한 냉매라인의 냉매는 컴프레서에 의해 압축된 상태로 외기콘덴서로 유동되는 것을 특징으로 하는 차량의 통합 열관리 회로.
    A battery line connected to the high-voltage battery so as to be heat-exchangable with the coolant flowing therein, and including a first radiator;
    A bypass line connected to bypass the first radiator from the battery line;
    A refrigerant line having an outdoor air condenser through which refrigerant flows and heat-exchanging with outside air and a cooling core for indoor air conditioning located in the indoor air conditioning line;
    A chiller provided in the refrigerant line and the bypass line for bypassing the cooling core for indoor air conditioning of the refrigerant line, and connecting the cooling water of the bypass line and the refrigerant of the refrigerant line to exchange heat with each other; And
    Including; a control valve for controlling the flow of the coolant so that the coolant of the battery line passes through the first radiator or the chiller of the bypass line,
    An integrated thermal management circuit for a vehicle, characterized in that the refrigerant in a refrigerant line that has passed through a chiller or a cooling core for indoor air conditioning flows to an outdoor air condenser in a compressed state by a compressor.
  2. 청구항 1에 있어서,
    고전압배터리의 상류 지점과 하류 지점 사이를 연결하도록 배터리라인에서 분기되어 다시 합류되는 배터리가열라인; 및
    배터리라인에서 배터리가열라인으로 분기되는 지점 또는 배터리가열라인이 배터리라인으로 합류되는 지점에 위치되어 배터리가열라인으로 유동되는 냉각수의 유량을 조절하는 배터리가열밸브;를 더 포함하고,
    배터리라인 또는 배터리가열라인에는 수가열히터가 마련된 것을 특징으로 하는 차량의 통합 열관리 회로.
    The method according to claim 1,
    A battery heating line branching from and rejoining the battery line so as to connect between an upstream point and a downstream point of the high voltage battery; And
    The battery heating valve is located at a branch point from the battery line to the battery heating line or at a point where the battery heating line merges with the battery line to control the flow rate of the coolant flowing to the battery heating line; further comprising,
    An integrated thermal management circuit for a vehicle, characterized in that a water heater is provided in the battery line or the battery heating line.
  3. 청구항 1에 있어서,
    내부에서 유동되는 냉각수가 전장부품과 열교환 가능하게 연결되며, 제2라디에이터가 구비된 전장부품라인;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 통합 열관리 회로.
    The method according to claim 1,
    An integrated thermal management circuit for a vehicle, further comprising: an electrical component line, wherein the coolant flowing in the interior is connected to the electrical component so as to be heat-exchangable, and equipped with a second radiator.
  4. 청구항 3에 있어서,
    전장부품라인은 전장부품라인과 제2라디에이터 사이에서 컨트롤밸브를 통과하고,
    컨트롤밸브는 바이패스라인 또는 제1라디에이터 측의 배터리라인을 고전압배터리 측의 배터리라인에 연결시키고, 제2라디에이터 측의 전장부품라인과 전장부품 측의 전장부품라인을 연결시키는 멀티포트 밸브인 것을 특징으로 하는 차량의 통합 열관리 회로.
    The method of claim 3,
    The electrical component line passes through the control valve between the electrical component line and the second radiator,
    The control valve is a multiport valve that connects the bypass line or the battery line on the first radiator side to the battery line on the high voltage battery side, and connects the electric component line on the second radiator side and the electric component line on the electric component side. The vehicle's integrated thermal management circuit.
  5. 청구항 4에 있어서,
    컨트롤밸브는 유입구가 바이패스라인, 제1라디에이터 측의 배터리라인 및 제2라디에이터 측의 전장부품라인에 연결되고, 배출구가 고전압배터리 측의 배터리라인 및 전장부품 측의 전장부품라인에 연결된 5-Way 밸브인 것을 특징으로 하는 차량의 통합 열관리 회로.
    The method of claim 4,
    The control valve is a 5-way inlet where the inlet is connected to the bypass line, the battery line on the first radiator side, and the electrical component line on the second radiator side, and the outlet port is connected to the battery line on the high voltage battery side and the electric component line on the electronic component side Vehicle integrated thermal management circuit, characterized in that the valve.
  6. 청구항 3에 있어서,
    배터리라인에서 제1라디에이터를 통과한 냉각수 및 전장부품라인에서 제2라디에이터를 통과한 냉각수가 서로 분리된 상태로 유동되는 리저버탱크;를 더 포함하고,
    제1라디에이터를 통과한 배터리라인 및 제2라디에이터를 통과한 전장부품라인의 냉각수는 각각 리저버탱크를 통과하여 컨트롤밸브로 유동되는 것을 특징으로 하는 차량의 통합 열관리 회로.
    The method of claim 3,
    A reservoir tank in which the coolant passing through the first radiator in the battery line and the coolant passing through the second radiator in the electric component line flow in a state of being separated from each other; and
    An integrated thermal management circuit for a vehicle, characterized in that the coolant of the battery line passing through the first radiator and the electric component line passing through the second radiator passes through the reservoir tank and flows to the control valve.
  7. 청구항 1에 있어서,
    배터리를 외기로 냉각하는 제1모드에서, 배터리라인의 냉각수가 제1라디에이터를 통과하도록 컨트롤밸브를 제어하는 제어기;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 통합 열관리 회로.
    The method according to claim 1,
    In the first mode of cooling the battery to outside air, a controller for controlling the control valve so that the coolant of the battery line passes through the first radiator; and an integrated thermal management circuit for a vehicle, further comprising.
  8. 청구항 1에 있어서,
    칠러의 상류지점에서 냉매라인에 구비된 제1팽창밸브;
    실내공조용 냉각코어의 상류지점에서 냉매라인에 구비된 제2팽창밸브; 및
    배터리를 칠러로 냉각하는 제2모드에서, 배터리라인의 냉각수가 바이패스라인을 통하여 칠러를 통과하도록 컨트롤밸브를 제어하고, 냉매라인의 냉매가 칠러로 유동되도록 제1팽창밸브 또는 제2팽창밸브의 개폐를 제어하는 제어기;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 통합 열관리 회로.
    The method according to claim 1,
    A first expansion valve provided in the refrigerant line at an upstream point of the chiller;
    A second expansion valve provided in the refrigerant line at an upstream point of the cooling core for indoor air conditioning; And
    In the second mode of cooling the battery with a chiller, the control valve is controlled so that the coolant in the battery line passes through the chiller through the bypass line, and the first expansion valve or the second expansion valve is used so that the refrigerant in the refrigerant line flows to the chiller. A controller for controlling the opening and closing; integrated thermal management circuit of the vehicle further comprising a.
  9. 청구항 1에 있어서,
    칠러의 상류지점에서 냉매라인에 구비된 제1팽창밸브;
    실내공조용 냉각코어의 상류지점에서 냉매라인에 구비된 제2팽창밸브; 및
    실내를 냉각하는 제3모드에서, 냉매라인의 냉매가 실내공조용 냉각코어로 유동되도록 제1팽창밸브 또는 제2팽창밸브의 개폐를 제어하는 제어기;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 통합 열관리 회로.
    The method according to claim 1,
    A first expansion valve provided in the refrigerant line at an upstream point of the chiller;
    A second expansion valve provided in the refrigerant line at an upstream point of the cooling core for indoor air conditioning; And
    In the third mode of cooling the room, a controller for controlling opening and closing of the first expansion valve or the second expansion valve so that the refrigerant in the refrigerant line flows to the cooling core for indoor air conditioning; integrated thermal management of the vehicle further comprising Circuit.
  10. 청구항 1에 있어서,
    실내공조라인에서 실내공조용 냉각코어와 공기 유동 방향에 따른 하류 지점에 배치되고, 작동시 공기를 가열하는 공기가열히터;를 더 포함하고,
    실내를 난방하는 제4모드에서, 실내공조라인에서 유동되는 공기를 가열하도록 공기가열히터를 작동시키는 제어기;를 더 포함하는 것을 특징으로 차량의 통합 열관리 회로.
    The method according to claim 1,
    In the indoor air conditioning line, the cooling core for indoor air conditioning and an air heating heater disposed at a downstream point along the air flow direction and heating air during operation; further comprising,
    In the fourth mode of heating the interior, a controller for operating the air heating heater to heat the air flowing in the indoor air conditioning line; integrated thermal management circuit for the vehicle further comprising a.
  11. 청구항 2에 있어서,
    배터리를 승온하는 제5모드에서, 수가열히터에 의해 가열된 냉각수가 배터리가열라인 및 배터리라인으로 순환되도록 배터리가열밸브 및 수가열히터를 제어하는 제어기;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 통합 열관리 회로.
    The method according to claim 2,
    In the fifth mode of increasing the temperature of the battery, a controller for controlling the battery heating valve and the hydrothermal heater so that the coolant heated by the hydrothermal heater is circulated to the battery heating line and the battery line; Thermal management circuit.
  12. 청구항 3에 있어서,
    전장부품라인의 전장부품을 통과한 위치에서 분기되어 제2라디에이터를 바이패스하고, 실내공조용 히터코어를 통과하여 칠러로 연결되는 실내가열라인;을 더 포함하고,
    컨트롤밸브는 칠러를 통과한 냉각수가 배터리라인 또는 전장부품라인으로 유동되도록 조절하는 것을 특징으로 하는 차량의 통합 열관리 회로.
    The method of claim 3,
    An indoor heating line branched at a position passing through the electric part of the electric part line, bypassing the second radiator, and connected to the chiller through the heater core for indoor air conditioning; further comprising,
    The control valve is an integrated thermal management circuit for a vehicle, characterized in that for controlling the coolant that has passed through the chiller to flow to the battery line or the electric component line.
  13. 청구항 12에 있어서,
    전장부품라인의 폐열을 이용하여 실내를 난방하는 제6모드에서, 전장부품라인의 냉각수가 실내가열라인을 통과하여 칠러로 유동되도록 컨트롤밸브를 제어하는 제어기;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 통합 열관리 회로.
    The method of claim 12,
    In a sixth mode in which the interior is heated using waste heat from the electrical component line, a controller for controlling the control valve so that the coolant of the electrical component line passes through the interior heating line and flows to the chiller; Integrated thermal management circuit.
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