KR20210129995A - 차량의 통합 열관리 시스템 - Google Patents

차량의 통합 열관리 시스템 Download PDF

Info

Publication number
KR20210129995A
KR20210129995A KR1020200048215A KR20200048215A KR20210129995A KR 20210129995 A KR20210129995 A KR 20210129995A KR 1020200048215 A KR1020200048215 A KR 1020200048215A KR 20200048215 A KR20200048215 A KR 20200048215A KR 20210129995 A KR20210129995 A KR 20210129995A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
battery
way valve
heating
line
pump
Prior art date
Application number
KR1020200048215A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102452479B1 (ko
Inventor
이건식
이창원
김만희
임선규
이상민
Original Assignee
현대위아 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 현대위아 주식회사 filed Critical 현대위아 주식회사
Priority to KR1020200048215A priority Critical patent/KR102452479B1/ko
Publication of KR20210129995A publication Critical patent/KR20210129995A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102452479B1 publication Critical patent/KR102452479B1/ko

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60HARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/00642Control systems or circuits; Control members or indication devices for heating, cooling or ventilating devices
    • B60H1/00814Control systems or circuits characterised by their output, for controlling particular components of the heating, cooling or ventilating installation
    • B60H1/00878Control systems or circuits characterised by their output, for controlling particular components of the heating, cooling or ventilating installation the components being temperature regulating devices
    • B60H1/00885Controlling the flow of heating or cooling liquid, e.g. valves or pumps
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60HARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/00271HVAC devices specially adapted for particular vehicle parts or components and being connected to the vehicle HVAC unit
    • B60H1/00278HVAC devices specially adapted for particular vehicle parts or components and being connected to the vehicle HVAC unit for the battery
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60HARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/00357Air-conditioning arrangements specially adapted for particular vehicles
    • B60H1/00385Air-conditioning arrangements specially adapted for particular vehicles for vehicles having an electrical drive, e.g. hybrid or fuel cell
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60HARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/02Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived from the propulsion plant
    • B60H1/14Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived from the propulsion plant otherwise than from cooling liquid of the plant, e.g. heat from the grease oil, the brakes, the transmission unit
    • B60H1/143Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived from the propulsion plant otherwise than from cooling liquid of the plant, e.g. heat from the grease oil, the brakes, the transmission unit the heat being derived from cooling an electric component, e.g. electric motors, electric circuits, fuel cells or batteries
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60HARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/32Cooling devices
    • B60H1/3204Cooling devices using compression
    • B60H1/323Cooling devices using compression characterised by comprising auxiliary or multiple systems, e.g. plurality of evaporators, or by involving auxiliary cooling devices
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60YINDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2200/00Type of vehicle
    • B60Y2200/90Vehicles comprising electric prime movers
    • B60Y2200/91Electric vehicles

Abstract

본 발명에 따른 차량의 통합 열관리 시스템은 냉각수가 순환되며 전장부품을 냉각하는 전장라인; 냉각수가 순환되며 배터리를 냉각하는 배터리라인; 냉매가 순환되며 압축기, 실외컨덴서를 연결하는 냉매라인; 및 냉각수가 순환되며 난방펌프, 수냉컨덴서, 수가열히터, 실내공조장치의 히터코어, 제1 멀티웨이밸브를 연결하는 실내히팅라인;을 포함하며, 배터리라인에서 배터리의 상류지점 또는 하류지점에 제2 멀티웨이밸브;를 포함할 수 있다.

Description

차량의 통합 열관리 시스템{INTEGRATED THERMAL MANAGEMENT SYSTEM}
본 발명은 차량의 통합 열관리 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 일부 열관리 모드에서 히터 펌프로부터 전달된 냉각수가 배터리 펌프 측으로 역류되는 것을 방지할 수 있는 차량의 통합 열관리 시스템에 관한 것이다.
최근 내연기관 차량의 환경적인 이슈로 인하여 전기차 등이 친환경 차량으로 보급이 확대되는 추세이다. 그러나 기존의 내연기관 차량의 경우 엔진의 폐열을 통하여 실내를 난방할 수 있어 별도의 난방을 위한 에너지가 필요치 않았지만, 전기차 등의 경우 엔진이 없어 열원이 없기 때문에 별도의 에너지를 통하여 난방을 수행하여 하고, 이로 인하여 연비가 하락하는 문제를 가지고 있다. 그리고 이 점은 전기차의 주행가능거리를 단축시켜 잦은 충전이 필요하게 되는 등 불편함을 주고 있는 것이 사실이다.
한편, 차량의 전동화로 인하여 차량의 실내뿐만 아니라, 고전압배터리, 모터 등의 전장부품들의 열관리 니즈도 새로이 추가되었다. 즉, 전기차 등의 경우 실내공간과 배터리, 전장부품 들의 경우 각각 공조에 대한 니즈가 상이하고, 이들을 독립적으로 대응하면서도 효율적으로 협업하여 에너지를 최대한 절약할 수 있는 기술이 필요한 것이다. 이에 따라 각각의 구성에 대하여 독립적으로 열관리를 수행하면서 동시에 전체적인 차량의 열관리를 통합하여 열효율을 증대시키고자 차량의 통합 열관리 개념이 제시되고 있다.
이러한 차량의 통합 열관리가 수행되기 위해서는 복잡한 냉각수라인들과 부품들을 통합하여 모듈화 할 필요가 있는데, 복수의 부품들을 모듈화 하면서도 제조가 간단하고 패키지적인 측면에서도 컴팩트한 모듈화의 개념이 필요한 것이다.
한편, 종래의 차량의 통합 열관리 시스템의 냉각회로에서는 회로가 리저버나 칠러 방향으로 항상 오픈되어 있어서 배터리 난방 및 실내 난방을 동시에 수행할 시(냉각수 상호 미혼합) 히터 펌프로부터 전달된 냉각수가 배터리 펌프 측으로 역류되는 문제점이 있었고, 이에 따라 배터리 난방 모드 시 효율이 저하되는 문제점이 발생하였다.
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.
KR 10-2019-0068357 A
상술한 문제점을 해결하기 위해 제안된 본 발명은 일부 열관리 모드에서 히터 펌프로부터 전달된 냉각수가 배터리 펌프 측으로 역류되는 것을 방지할 수 있는 차량의 통합 열관리 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 차량의 통합 열관리 시스템은 냉각수가 순환되며 전장부품을 냉각하는 전장라인; 냉각수가 순환되며 배터리를 냉각하는 배터리라인; 냉매가 순환되며 압축기, 실외컨덴서를 연결하는 냉매라인; 및 냉각수가 순환되며 난방펌프, 수냉컨덴서, 수가열히터, 실내공조장치의 히터코어, 제1 멀티웨이밸브를 연결하는 실내히팅라인;을 포함하며, 배터리라인에서 배터리의 상류지점 또는 하류지점에 제2 멀티웨이밸브;를 포함할 수 있다.
제1 멀티웨이밸브는 난방펌프 전단에 마련되고, 제2 멀티웨이밸브는 배터리의 하류지점에 마련되며, 제1 멀티웨이밸브와 제2 멀티웨이밸브 사이에는 실내히팅라인을 순환하는 냉각수를 제1 멀티웨이밸브 및 제2 멀티웨이밸브로 분기시키는 제1 분기관이 마련될 수 있다.
배터리의 상류지점과 제1 멀티웨이밸브 사이에는 배터리라인을 순환하는 냉각수를 배터리라인 및 제1 멀티웨이밸브로 분기시키는 제2 분기관이 마련될 수 있다.
제2 멀티웨이밸브는 배터리의 상류지점에 마련되고, 제2 멀티웨이밸브와 난방펌프 사이에는 제3 분기관이 마련될 수 있다.
제3 분기관은 난방펌프 전단에 마련되고, 제1 멀티웨이밸브는 제3 분기관 전단에 마련되며, 배터리 하류지점과 제1 멀티웨이밸브 사이에 제4 분기관이 마련될 수 있다.
제1 멀티웨이밸브 및 제2 멀티웨이밸브는 3way 밸브일 수 있다.
배터리 난방모드는 배터리라인의 냉각수의 온도를 조절하여 배터리를 난방하는 제1 배터리 난방모드 및 배터리라인의 냉각수의 온도조절 없이 배터리를 난방하는 하는 제2 배터리 난방모드로 구분될 수 있다.
배터리라인에서 배터리 펌프는 제2 멀티웨이밸브 전단에 마련되며, 제1 배터리 난방 모드 시, 압축기를 및 난방펌프를 구동시키고, 냉각수가 히터코어, 제2 멀티웨이밸브, 배터리, 제1 멀티웨이밸브, 난방펌프, 수냉컨덴서 및 수가열히터를 순환되도록 제1 멀티웨이밸브 및 제2 멀티웨이밸브를 제어함으로써, 냉각수가 배터리 펌프 측으로 역류되는 것을 방지할 수 있다.
배터리라인에서 배터리 펌프는 제2 멀티웨이밸브 전단에 마련되며, 제2 배터리 난방 모드 시, 압축기, 난방펌프 및 배터리펌프를 구동시키고, 제1 멀티웨이밸브 및 제2 멀티웨이밸브를 제어하여, 히터코어를 통과한 냉각수와 배터리 펌프측으로부터 유입되는 냉각수가 제2 멀티웨이밸브에서 서로 혼합된 후 배터리로 유입되도록 할 수 있다.
실내 난방 모드 시, 압축기, 난방펌프 및 전장펌프 중 하나 이상을 구동시키고, 냉각수가 히터코어, 제1 분기관, 제1 멀티웨이밸브, 난방펌프, 수냉컨덴서 및 수가열히터를 순환하되도록 제1 멀티웨이밸브 및 제2 멀티웨이밸브를 제어함으로써, 냉각수가 배터리 펌프 측으로 역류되는 것을 방지할 수 있다.
배터리라인에서 배터리 펌프는 제2 멀티웨이밸브 전단에 마련되며, 배터리 냉각 모드 시, 압축기, 배터리펌프 및 전장펌프 중 하나 이상을 구동시키고 제1 멀티웨이밸브 및 제2 멀티웨이밸브를 제어하여, 냉매라인을 순환하는 냉매와 배터리라인을 순환하는 냉각수가 칠러에서 열교환 되도록 하고, 냉각된 냉각수가 배터리라인을 순환하여 배터리가 냉각되도록 할 수 있다.
제습 모드 시, 압축기 및 난방펌프를 구동시키고, 실내히팅라인의 냉각수가 히터코어, 제1 분기관, 제1 멀티웨이밸브, 수냉컨덴서 및 수가열히터를 순환되도록 제1 멀티웨이밸브 및 제2 멀티웨이밸브를 할 수 있다.
상술한 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 차량의 통합 열관리 시스템은, 냉각수가 순환되며 전장부품을 냉각하는 전장라인; 냉각수가 순환되며 배터리를 냉각하는 배터리라인; 냉매가 순환되며 압축기, 실외컨덴서를 연결하는 냉매라인; 및 냉각수가 순환되며 난방펌프, 수가열히터, 실내공조장치의 히터코어, 제1 멀티웨이밸브를 연결하는 실내히팅라인;을 포함하며, 배터리라인에서 배터리의 상류지점 또는 하류지점에 제2 멀티웨이밸브;를 포함할 수 있다.
제1 멀티웨이밸브는 난방펌프 전단에 마련되고, 제2 멀티웨이밸브는 배터리의 하류지점에 마련되며, 제1 멀티웨이밸브와 제2 멀티웨이밸브 사이에는 실내히팅라인을 순환하는 냉각수를 제1 멀티웨이밸브 및 제2 멀티웨이밸브로 분기시키는 제1 분기관이 마련될 수 있다.
배터리의 상류지점과 제1 멀티웨이밸브 사이에는 배터리라인을 순환하는 냉각수를 배터리라인 및 제1 멀티웨이밸브로 분기시키는 제2 분기관이 마련될 수 있다.
본 발명에 따른 차량의 통합 열관리 시스템에 따르면 배터리에 입력되는 냉각수의 온도를 조절함으로써 배터리의 안정적인 열관리가 가능하다.
또한, 일부 열관리 모드에서 히터 펌프로부터 전달된 냉각수가 배터리 펌프 측으로 역류되는 것을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 통합 열관리 시스템의 기본 냉각회로도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 통합 열관리 시스템에서, 제1 배터리 난방 모드 시의 냉각회로를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 통합 열관리 시스템에서, 제1-1 배터리 난방 모드 시의 냉각회로를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 통합 열관리 시스템에서, 제1-2 배터리 난방 모드 시의 냉각회로를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 통합 열관리 시스템에서, 제1-3 배터리 난방 모드 시의 냉각회로를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 통합 열관리 시스템에서, 제2 배터리 난방 모드 시의 냉각회로를 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 통합 열관리 시스템에서, 제2-1 배터리 난방 모드 시의 냉각회로를 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 통합 열관리 시스템에서, 제1 실내난방 모드 시의 냉각회로를 나타내는 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 통합 열관리 시스템에서, 제2 실내난방 모드 시의 냉각회로를 나타내는 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 통합 열관리 시스템에서, 제3 실내난방 모드 시의 냉각회로를 나타내는 도면이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 통합 열관리 시스템에서, 제1 배터리 냉각 모드 시의 냉각회로를 나타내는 도면이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 통합 열관리 시스템에서, 제2 배터리 냉각 모드 시의 냉각회로를 나타내는 도면이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 통합 열관리 시스템에서, 제3 배터리 냉각 모드 시의 냉각회로를 나타내는 도면이다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 통합 열관리 시스템에서, 제1 전장부품 냉각 모드 시의 냉각회로를 나타내는 도면이다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 통합 열관리 시스템에서, 제2 전장부품 냉각 모드 시의 냉각회로를 나타내는 도면이다.
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 통합 열관리 시스템에서, 제습 모드 시의 냉각회로를 나타내는 도면이다.
도 17은 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량의 통합 열관리 시스템의 기본 냉각회로도이다.
도 18은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 차량의 통합 열관리 시스템의 기본 냉각회로도이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 차량의 통합 열관리 시스템에 대해 살펴본다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 통합 열관리 시스템의 기본 냉각회로도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 통합 열관리 시스템에서, 제1 배터리 난방 모드 시의 냉각회로를 나타내는 도면이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 통합 열관리 시스템에서, 제1-1 배터리 난방 모드 시의 냉각회로를 나타내는 도면이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 통합 열관리 시스템에서, 제1-2 배터리 난방 모드 시의 냉각회로를 나타내는 도면이며, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 통합 열관리 시스템에서, 제1-3 배터리 난방 모드 시의 냉각회로를 나타내는 도면이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 통합 열관리 시스템에서, 제2 배터리 난방 모드 시의 냉각회로를 나타내는 도면이며, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 통합 열관리 시스템에서, 제2-1 배터리 난방 모드 시의 냉각회로를 나타내는 도면이고, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 통합 열관리 시스템에서, 제1 실내난방 모드 시의 냉각회로를 나타내는 도면이며, 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 통합 열관리 시스템에서, 제2 실내난방 모드 시의 냉각회로를 나타내는 도면이고, 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 통합 열관리 시스템에서, 제3 실내난방 모드 시의 냉각회로를 나타내는 도면이며, 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 통합 열관리 시스템에서, 제1 배터리 냉각 모드 시의 냉각회로를 나타내는 도면이고, 도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 통합 열관리 시스템에서, 제2 배터리 냉각 모드 시의 냉각회로를 나타내는 도면이며, 도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 통합 열관리 시스템에서, 제3 배터리 냉각 모드 시의 냉각회로를 나타내는 도면이고, 도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 통합 열관리 시스템에서, 제1 전장부품 냉각 모드 시의 냉각회로를 나타내는 도면이며, 도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 통합 열관리 시스템에서, 제2 전장부품 냉각 모드 시의 냉각회로를 나타내는 도면이고, 도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 통합 열관리 시스템에서, 제습 모드 시의 냉각회로를 나타내는 도면이며, 도 17은 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량의 통합 열관리 시스템의 기본 냉각회로도이고, 도 18은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 차량의 통합 열관리 시스템의 기본 냉각회로도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 통합 열관리 시스템은, 냉각수가 순환되며 전장부품(200)을 냉각하는 전장라인; 냉각수가 순환되며 배터리(100)를 냉각하는 배터리라인; 냉매가 순환되며 압축기(300), 실외컨덴서(340)를 연결하는 냉매라인; 및 냉각수가 순환되며 난방펌프(540), 수냉컨덴서(320), 수가열히터(560), 실내공조장치의 히터코어(500), 제1 멀티웨이밸브(600)를 연결하는 실내히팅라인을 포함할 수 있으며, 배터리라인에서 배터리(100)의 상류지점 또는 하류지점에 제2 멀티웨이밸브(700)를 포함할 수 있다.
본 발명의 경우 전기차 등 구동모터와 배터리 등을 통하여 구동할 수 있는 친환경 차량에 적용되는 것으로서, 대표적으로 공조의 대상은 실내공간과 배터리 및 전장부품(모터 등)을 들 수 있다. 각각의 구성에 대한 독립적인 냉각을 위하여, 냉각수가 순환되며 전장부품(200)을 냉각하는 전장라인 및 냉각수가 순환되며 배터리(100)를 냉각하는 배터리라인이 마련된다. 그리고 냉매가 순환되며 압축기(300), 실외컨덴서(340)를 연결하는 냉매라인이 마련된다.
전장라인과 배터리라인의 경우 냉매가 아닌 냉각수를 통하여 냉각하는 것으로서 차량의 전장라인은 전장부품(200)과 전장 라디에이터(220)를 순환하고, 배터리라인은 배터리(100)와 배터리 라디에이터(120)를 순환한다. 여기서, 배터리라인에는 제2 멀티웨이밸브(700) 전단에 배터리펌프(140)가 구비되어 배터리라인 내의 냉각수가 순환되도록 할 수 있고, 전장라인에는 전장펌프(240)가 구비되어 전장라인 내의 냉각수가 순환되도록 할 수 있다.
그리고 냉매의 경우 압축기(300)와 실외컨덴서(340)를 순환하며 실내를 냉방하거나 또는 배터리를 냉각한다.
또한, 실내히팅라인은 냉각수가 순환되며 난방펌프(540), 수냉컨덴서(320), 수가열히터(560), 실내공조장치의 히터코어(500), 멀티웨이밸브(520)를 연결하도록 함으로써 기본적으로 실내를 난방하거나 또는 배터리를 가열한다.
한편, 본 발명의 일실시예에 따른 차량의 통합 열관리 시스템에서, 제1 멀티웨이밸브(600)는 난방펌프(540) 전단에 마련되고, 제2 멀티웨이밸브(700)는 배터리의 하류지점에 마련될 수 있다. 또한, 제1 멀티웨이밸브(600)와 제2 멀티웨이밸브(700) 사이에는 실내히팅라인을 순환하는 냉각수를 제1 멀티웨이밸브(600) 및 제2 멀티웨이밸브(700)로 분기시키는 제1 분기관(800)이 마련될 수 있다.
또한, 배터리(100)의 상류지점과 제1 멀티웨이밸브(600) 사이에는 배터리라인을 순환하는 냉각수를 배터리라인 및 제1 멀티웨이밸브(600)로 분기시키는 제2 분기관(900)이 마련될 수 있다.
여기서, 제1 멀티웨이밸브(600) 및 제2 멀티웨이밸브(700)는 실시예에 따라 3way 밸브일 수 있다.
이하에서는 도 2 내지 도 7을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 차량의 통합 열관리 시스템이 배터리 난방 모드일 시 어떻게 작동되는지에 대해 설명하기로 한다.
본 발명에 따른 차량의 통합 열관리 시스템에서, 배터리 난방모드는 배터리라인의 냉각수의 온도를 조절하여 배터리를 난방하는 제1 배터리 난방모드 및 배터리라인의 냉각수의 온도조절 없이 배터리를 난방하는 하는 제2 배터리 난방모드로 구분될 수 있다. 여기서, 제1 배터리 난방모드는 배터리라인의 냉각수의 온도를 조절하여 상대적으로 낮은 온도의 냉각수로 배터리를 난방시키는 모드이고, 제2 배터리 난방모드는 상대적으로 높은 온도의 냉각수로 배터리를 난방시키는 모드일 수 있다.
구체적으로, 도 2를 참조하면, 제1 배터리 난방 모드 시, 압축기(300) 및 난방펌프(540)를 구동시키고, 냉각수가 히터코어(500), 제2 멀티웨이밸브(700), 배터리(100), 제1 멀티웨이밸브(600), 난방펌프(540), 수냉컨덴서(320) 및 수가열히터(560)를 순환되도록 제1 멀티웨이밸브(600) 및 제2 멀티웨이밸브(700)를 제어함으로써, 냉각수가 배터리펌프(140) 측으로 역류되는 것을 방지할 수 있다.
보다 구체적으로, 제1 배터리 난방 모드는 외기를 흡열하고 전장부품(200)의 폐열을 회수하여 배터리를 난방시키는 모드일 수 있다. 이와 같은 제1 배터리 난방 모드 시에는 히트펌프 시스템에서 배터리의 승온을 위하여 압축기(300)를 작동시켜 냉매를 순환시키면, 압축기(300)를 통과한 고온 고압의 냉매가 수냉컨덴서(320)를 통과하면서 응축하는 과정에서 방열을 하게되며, 방열된 이 열을 이용하여 난방펌프(540)에 의해 순환하는 냉각수를 가열하고, 가열된 냉각수가 배터리(100)로 전달되어 배터리(100)를 난방시킬 수 있다.
이때, 냉매를 효과적으로 증발시키기 위해 차량의 전장부품(200)에서 발생하는 폐열을 이용할 수 있는데, 폐열에 의해 가열된 냉각수는 칠러(370)를 통과하면서 냉매를 증발시킬 수 있고, 칠러(370)를 통과한 냉각수는 제3 멀티웨이밸브(930)에서 전장펌프(240)로 보내질 수 있다.
구체적으로, 도 3을 참조하면, 제1-1 배터리 난방 모드 시, 압축기(300), 난방펌프(540) 및 수가열히터(560)를 구동시키고, 냉각수가 히터코어(500), 제2 멀티웨이밸브(700), 배터리(100), 제1 멀티웨이밸브(600), 난방펌프(540), 수냉컨덴서(320) 및 수가열히터(560)를 순환되도록 제1 멀티웨이밸브(600) 및 제2 멀티웨이밸브(700)를 제어함으로써, 냉각수가 배터리펌프(140) 측으로 역류되는 것을 방지할 수 있다.
보다 구체적으로, 제1-1 배터리 난방 모드는 외기를 흡열하고 전장부품(200)의 폐열을 회수하며 수가열히터(560)를 구동시켜 배터리(100)를 난방시키는 모드일 수 있다. 여기서, 제1 배터리 난방 모드와 제1-1 배터리 난방 모드의 차이점은 수가열히터(560)의 구동여부이다. 다시 말해,제1-1 배터리 난방 모드는 배터리를 보다 빠르게 또는 높은 온도로 난방하기 위한 모드로서, 수가열히터(560)를 구동시킴으로써, 배터리에 유입되는 냉각수의 온도를 보다 빠르게 또는 높은 온도로 승온시킬 수 있다. 수가열히터(560)를 구동시키는 것을 제외하고는 상술한 제1 배터리 난방 모드 시 시스템의 각 구성이 구동되는 것은 동일하므로 그에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
또한, 도 4를 참조하면, 제1-2 배터리 난방 모드 시, 압축기(300), 난방펌프(540) 및 수가열히터(560)를 구동시키고, 냉각수가 히터코어(500), 제2 멀티웨이밸브(700), 배터리(100), 제1 멀티웨이밸브(600), 난방펌프(540), 수냉컨덴서(320) 및 수가열히터(560)를 순환되도록 제1 멀티웨이밸브(600) 및 제2 멀티웨이밸브(700)를 제어함으로써, 배터리를 난방시키는 동시에 실내를 난방하는 모드일 수 있다. 여기서, 제1-1 배터리 난방 모드 시와 제1-1 배터리 난방 모드 시의 차이점은 히터코어(500)를 통한 실내난방 여부이고, 나머지 시스템의 각 구동은 상술한 제1 배터리 난방 모드 및 제1-1 배터리 난방 모드와 동일하므로 그에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
또한, 도 5를 참조하면, 제1-3 배터리 난방 모드 시, 압축기(300) 및 난방펌프(540)를 구동시키고, 냉각수가 히터코어(500), 제2 멀티웨이밸브(700), 배터리(100), 제1 멀티웨이밸브(600), 난방펌프(540), 수냉컨덴서(320) 및 수가열히터(560)를 순환되도록 제1 멀티웨이밸브(600) 및 제2 멀티웨이밸브(700)를 제어함으로써, 냉각수가 배터리펌프(140) 측으로 역류되는 것을 방지할 수 있다.
보다 구체적으로, 제1-3 배터리 난방 모드는 외기를 흡열하여 배터리를 난방시키는 모드일 수 있다. 이와 같은 제1-3 배터리 난방 모드 시에 히트펌프 시스템에서 배터리의 승온을 위하여 압축기(300)를 작동시켜 냉매를 순환시키면, 압축기(300)를 통과한 고온 고압의 냉매가 수냉컨덴서(320)를 통과하면서 응축하는 과정에서 방열을 하게되며, 방열된 이 열을 이용하여 난방펌프(540)에 의해 순환하는 냉각수를 가열하고, 가열된 냉각수가 배터리로 전달되어 배터리를 난방시킬 수 있다. 이때, 전장펌프(240)는 구동되지 않아 제3 멀티웨이밸브(930)가 열려있다 하더라도 냉각수는 전장라인을 순환하지 않는 상태일 수 있다.
한편, 도 6을 참조하면, 제2 배터리 난방 모드 시, 압축기(300), 난방펌프(540) 및 배터리펌프(140)를 구동시키고, 제1 멀티웨이밸브(600) 및 제2 멀티웨이밸브(700)를 제어하여, 히터코어(500)를 통과한 냉각수와 배터리펌프(140) 측으로부터 유입되는 냉각수가 제2 멀티웨이밸브(700)에서 서로 혼합된 후 배터리로 유입되도록 할 수 있다. 여기서, 도 6을 참조하면, 제2 배터리 난방 모드는 배터리를 난방하는 동시에 실내 난방을 하는 모드일 수 있다.
상술한 방식에 따라 제2 배터리 난방 모드 시, 압축기(300), 난방펌프(540), 배터리펌프(140), 제1 멀티웨이밸브(600) 및 제2 멀티웨이밸브(700)를 제어하여 히터코어(500)를 통과한 냉각수와 배터리펌프(140)측으로부터 유입된 냉각수가 제2 멀티웨이밸브(700)에서 서로 혼합된 후 배터리로 유입되도록 함으로써, 배터리라인의 냉각수의 온도를 조절할 수 있으며 이와 동시에 실내난방을 할 수 있다.
상술한 제어를 좀 더 구체적으로 살펴보면, 배터리라인에는 배터리펌프(140)가 구비되어 냉각수를 시킨다. 그리고 배터리난방모드에서는 상류지점의 냉각수 온도를 별도의 센서 등을 통해 측정하고, 상류지점의 온도가 배터리 내부 또는 배터리 하류지점의 냉각수 온도(센서를 통해 측정함)보다 일정크기 이상 클 경우 고열에 의한 배터리의 급격한 승온으로 배터리의 손상 내지 열화의 가능성이 있다고 보아, 난방펌프(540)와 배터리펌프(140)를 동시에 가동하고 상술한 방식에 따라 멀티웨이밸브를 제어하여, 배터리라인의 냉각수와 실내히팅라인의 냉각수가 혼합되어 배터리로 유입되도록 할 수 있다.
즉, 너무 뜨거운 냉각수가 갑자기 배터리로 유입될 경우에는 배터리의 급작스러운 온도변화로 인하여 배터리의 과열이 문제될 수 있는 바, 이 경우에는 배터리라인의 차가운 냉각수와 실내히팅라인의 뜨거운 냉각수를 적절히 혼합하여 배터리로 공급함으로써 배터리의 손상이나 열화를 방지하는 것이다.
한편, 도 7을 참조하면, 제2-1 배터리 난방 모드 시, 압축기(300), 난방펌프(540) 및 배터리펌프(140)를 구동시키고, 제1 멀티웨이밸브(600) 및 제2 멀티웨이밸브(700)를 제어하여, 히터코어(500)를 통과한 냉각수와 배터리펌프(140)측으로부터 유입되는 냉각수가 제2 멀티웨이밸브(700)에서 서로 혼합된 후 배터리로 유입되도록 할 수 있다. 여기서, 도 7을 참조하면, 제2-1 배터리 난방 모드는 배터리를 난방하는 동시에 실내 난방을 하는 모드일 수 있다.
보다 구체적으로, 제2-1 배터리 난방 모드와 제2 배터리 난방 모드의 차이점은 배터리라인의 냉각수의 추가적인 냉각 필요 여부에 따라, 칠러(370)를 통해 배터리라인의 냉각수를 추가적으로 냉각시키는지 여부이다. 다시 말해, 배터리라인의 냉각수의 추가적인 냉각이 필요한 제2-1 배터리 난방 모드 시, 도 7과 같이 배터리라인의 냉각수가 칠러(370)로 보내져 냉매라인을 순환하는 냉매와 칠러(370)에서 열교환하여 냉각되고, 칠러(370)를 통해 냉각된 냉각수는 제2 멀티웨이밸브(700)로 유입되어 히터코어(500)를 통과한 냉각수와 혼합된 후 배터리(100)로 유입될 수 있다.
한편, 본 발명의 일실시예에 따른 차량의 통합 열관리 시스템에서, 실내 난방 모드 시에는, 압축기(300), 난방펌프(540) 및 전장펌프(240) 중 하나 이상을 구동시키고, 냉각수가 히터코어(500), 제1 분기관(800), 제1 멀티웨이밸브(600), 난방펌프(540), 수냉컨덴서(320) 및 수가열히터(560)를 순환하되도록 제1 멀티웨이밸브(600) 및 제2 멀티웨이밸브(700)를 제어함으로써, 냉각수가 배터리펌프(140) 측으로 역류되는 것을 방지할 수 있다.
구체적으로, 도 8을 참조하면, 제1 실내 난방 모드는 외기를 흡열하고 전장부품(200)의 폐열을 회수하여 실내를 난방시키는 모드일 수 있다. 이와 같은 제1 실내 난방 모드 시에 히트펌프 시스템에서 실내 난방을 위하여 압축기(300)를 작동시켜 냉매를 순환시키면, 압축기(300)를 통과한 고온 고압의 냉매가 수냉컨덴서(320)를 통과하면서 응축하는 과정에서 방열을 하게되며, 방열된 이 열을 이용하여 난방펌프(540)에 의해 순환하는 냉각수를 가열하고, 가열된 냉각수가 히터코어(500)로 전달되어 이를 통하는 공기를 가열하여 실내를 난방시킬 수 있다.
이때, 냉매를 효과적으로 증발시키기 위해 차량의 전장부품(200)에서 발생하는 폐열을 이용할 수 있는데, 폐열에 의해 가열된 냉각수는 칠러(370)를 통과하면서 냉매를 증발시킬 수 있고, 칠러(370)를 통과한 냉각수는 제3 멀티웨이밸브(930)에서 전장펌프(240)로 보내질 수 있다.
또한, 도 9를 참조하면, 제2 실내 난방 모드는 외기를 흡열하고 전장부품(200)의 폐열을 회수하며 수가열히터(560)를 구동시켜 실내를 난방시키는 모드일 수 있다. 여기서, 제1 실내 난방 모드와 제2 실내 난방 모드의 차이점은 수가열히터(560)의 구동여부이다. 다시 말해, 제2 실내 난방 모드는 수가열히터(560)를 구동시킴으로써 추가적인 열원을 확보하기 위한 모드로서, 히터코어(500)로 보다 높은 온도의 냉각수를 전달하여 이를 통과하는 공기를 보다 높은 온도로 가열하여 실내를 난방시킬 수 있다. 수가열히터(560)를 구동시키는 것을 제외하고는 상술한 제1 실내 난방 모드 시 시스템의 각 구성이 구동되는 것은 동일하므로 그에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
또한, 도 10을 참조하면, 제3 실내 난방 모드는 외기를 흡열하여 실내를 난방시키는 모드일 수 있다. 다시 말해, 제3 실내 난방 모드 시에 히트펌프 시스템에서 실내 난방을 위하여 압축기(300)를 작동시켜 냉매를 순환시키면, 압축기(300)를 통과한 고온 고압의 냉매가 수냉컨덴서(320)를 통과하면서 응축하는 과정에서 방열을 하게되며, 방열된 이 열을 이용하여 난방펌프(540)에 의해 순환하는 냉각수를 가열하고, 가열된 냉각수가 히터코어(500)로 전달되어 이를 통하는 공기를 가열하여 실내를 난방시킬 수 있다.
한편, 본 발명의 일실시예에 따른 차량의 통합 열관리 시스템에서, 배터리 냉각 모드 시에는, 압축기(300), 배터리펌프(140) 및 전장펌프(240) 중 하나 이상을 구동시키고 제1 멀티웨이밸브(600) 및 제2 멀티웨이밸브(700)를 제어하여, 냉매라인을 순환하는 냉매와 배터리라인을 순환하는 냉각수가 칠러(370)에서 열교환 되도록 하고, 냉각된 냉각수가 배터리라인을 순환하여 배터리가 냉각되도록 할 수 있다.
구체적으로, 도 11을 참조하면, 제1 배터리 냉각 모드는 칠러(370)를 통해 배터리라인의 냉각수를 냉각시켜 배터리를 냉각시키는 동시에 외기를 통해 전장부품(200)을 냉각시키는 모드일 수 있다. 이와 같은 제1 배터리 냉각 모드 시에는, 수냉컨덴서(320), 실외컨덴서(340)를 통하여 응축된 냉매가 칠러(370) 전단에 마련된 칠러팽창밸브를 통과하면서 증발하는 과정에서 흡열을 하게되며, 흡열되는 과정에서 칠러(370)를 통과하는 배터리 냉각수를 냉각시키고, 냉각된 냉각수를 배터리펌프(140)로 보내어 배터리(100)를 냉각시킬 수 있다.
이와 함께 제1 배터리 냉각 모드 시에는, 전장펌프(240)를 구동시키고, 전장부품(200)의 냉각을 위해 전장라디에이터(220)를 통해서 냉각된 냉각수를 전장펌프(240)로 보내어 전장라인을 순환하게함으로써 전장부품(200)을 냉각시킬 수 있다.
도 12를 참조하면, 제2 배터리 냉각 모드는 칠러(370)를 통해 배터리라인의 냉각수를 냉각시켜 배터리를 냉각시키는 동시에 외기를 통해 전장부품(200)을 냉각시키고 실내를 냉방시키는 모드일 수 있다. 이와 같은 제2 배터리 냉각 모드 시에, 수냉컨덴서(320), 실외컨덴서(340)를 통하여 응축된 냉매가 칠러(370) 전단에 마련된 칠러팽창밸브를 통과하면서 증발하는 과정에서 흡열을 하게되며, 흡열되는 과정에서 칠러(370)를 통과하는 배터리 냉각수를 냉각시키고, 냉각된 냉각수를 배터리펌프(140)로 보내어 배터리를 냉각시킬 수 있다. 아울러, 이와 동시에 제2 배터리 냉각 모드에서는 일정양의 냉매가 증발기(350)로 보내져 증발하게되고, 이 증발기(350)를 통과하는 공기를 냉각시켜 실내를 냉방시킬 수 있다. 더 나아가, 이와 동시에 제2 배터리 냉각 모드 시에는, 전장펌프(240)를 구동시키고, 전장부품(200)의 냉각을 위해 전장라디에이터(220)를 통해서 냉각된 냉각수를 전장펌프(240)로 보내어 전장라인을 순환하게함으로써 전장부품(200)을 냉각시킬 수 있다.
도 13을 참조하면, 제3 배터리 냉각 모드는 배터리 라디에이터(120)를 지나가는 외기를 통해 배터리라인의 냉각수를 냉각시키고 배터리펌프(140)를 구동시켜 배터리라인의 냉각수를 순환시킴으로써 배터리(100)를 냉각시키는 모드일 수 있다.
도 14를 참조하면, 제1 전장부품 냉각 모드는 전장라디에이터(220)를 지나가는 외기를 통해 전장라인의 냉각수를 냉각시키고, 전장펌프(240)를 구동시켜 전장라인의 냉각된 냉각수를 순환시킴으로써 전장부품(200)을 냉각시키는 모드일 수 있다. 여기서, 전장라디에이터(220)를 통과한 냉각수는 리저버(400)로 유입되어 제3 멀티웨이밸브(930)를 거쳐 전장펌프(240) 측으로 유출될 수 있다.
도 15를 참조하면, 제2 전장부품 냉각 모드는 외기를 통해 전장부품(200)을 냉각시키는 동시에 실내를 냉방시키는 모드일 수 있다. 이와 같은 제2 전장부품(200) 냉각 모드에서는, 전장라디에이터(220)를 지나가는 외기를 통해 전장라인의 냉각수를 냉각시키고, 전장펌프(240)를 구동시켜 전장라인의 냉각된 냉각수를 순환시킴으로써 전장부품(200)을 냉각시킬 수 있다. 이와 동시에, 제2 전장부품(200) 냉각 모드에서는, 압축기(300)를 구동시켜 일정양의 냉매가 증발기(350)로 보내져 증발하게되고, 이 증발기(350)를 통과하는 공기를 냉각시켜 실내를 냉방시킬 수 있다.
도 16을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 차량의 통합 열관리 시스템에서, 제습 모드 시에는, 압축기(300) 및 난방펌프(540)를 구동시키고, 실내히팅라인의 냉각수가 히터코어(500), 제1 분기관(800), 제1 멀티웨이밸브(600), 수냉컨덴서(320) 및 수가열히터(560)를 순환되도록 제1 멀티웨이밸브(600) 및 제2 멀티웨이밸브(700)를 제어할 수 있다.
구체적으로, 제습 모드 시에, 실내 제습을 위하여 압축기(300)를 구동시켜 냉매를 순환시키면, 고온 고압의 냉매가 수냉컨덴서(320)를 통과하면서 응축되는 과정에서 방열을 하고, 방열된 열을 통해 난방펌프(540)에 의해 순환되는 냉각수가 가열되며, 가열된 냉각수가 히터코어(500)로 보내져 이를 통과하는 공기를 가열시키고, 이와 동시에 증발기(350)에서 냉매가 증발되도록 하고 증발기(350)를 통과하는 공기를 냉각시켜 차실에 공급되도록 함으로써, 차실에 제습이 이루어지도록 할 수 있다.
한편, 도 17은 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량의 통합 열관리 시스템의 기본 냉각회로도이다. 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량의 통합 열관리 시스템은 앞서 설명한 본 발명의 일실시예에 따른 차량의 통합 열관리 시스템과 제1 멀티웨이밸브(600), 제2 멀티웨이밸브(700), 제3 분기관(910) 및 제4 분기관(920)의 배치위치만 상이할 뿐 그 이외의 구성 및 특징은 동일하다.
구체적으로, 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량의 통합 열관리 시스템에서, 제2 멀티웨이밸브(700)는 배터리(100)의 상류지점에 마련되고, 제2 멀티웨이밸브(700)와 난방펌프(540) 사이에는 제3 분기관(910)이 마련될 수 있다.
아울러, 제3 분기관(910)은 난방펌프(540) 전단에 마련되고, 제1 멀티웨이밸브(600)는 제3 분기관(910) 전단에 마련되며, 배터리(100) 하류지점과 제1 멀티웨이밸브(600) 사이에 제4 분기관(920)이 마련될 수 있다.
도 18은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 차량의 통합 열관리 시스템의 기본 냉각회로도이다. 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 차량의 통합 열관리 시스템은 앞서 설명한 본 발명의 일실시예에 따른 차량의 통합 열관리 시스템에서 전장부품(200)의 폐열을 회수하는 모드가 없는 시스템이다.
구체적으로, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 차량의 통합 열관리 시스템은, 냉각수가 순환되며 전장부품(200)을 냉각하는 전장라인; 냉각수가 순환되며 배터리를 냉각하는 배터리라인; 냉매가 순환되며 압축기(300), 실외컨덴서(340)를 연결하는 냉매라인; 및 냉각수가 순환되며 난방펌프(540), 수가열히터(560), 실내공조장치의 히터코어(500), 제1 멀티웨이밸브(600)를 연결하는 실내히팅라인을 포함하며, 배터리라인에서 배터리(100)의 상류지점 또는 하류지점에 제2 멀티웨이밸브(700)를 포함할 수 있다.
여기서, 제1 멀티웨이밸브(600)는 난방펌프(540) 전단에 마련되고, 제2 멀티웨이밸브(700)는 배터리의 하류지점에 마련되며, 제1 멀티웨이밸브(600)와 제2 멀티웨이밸브(700) 사이에는 실내히팅라인을 순환하는 냉각수를 제1 멀티웨이밸브(600) 및 제2 멀티웨이밸브(700)로 분기시키는 제1 분기관(800)이 마련될 수 있다.
또한, 배터리의 상류지점과 제1 멀티웨이밸브(600) 사이에는 배터리라인을 순환하는 냉각수를 배터리라인 및 제1 멀티웨이밸브(600)로 분기시키는 제2 분기관(900)이 마련될 수 있다.
100: 배터리 120: 배터리 라디에이터
140: 배터리펌프
200: 전장부품 220: 전장 라디에이터
240: 전장펌프
300: 압축기 320: 수냉 컨덴서
340: 실외 컨덴서
350: 증발기 370: 칠러
400: 리저버
500: 히터코어 540: 난방펌프
560: 수가열 히터
600: 제1 멀티웨이밸브 700: 제2 멀티웨이밸브
800: 제1 분기관 900: 제2 분기관
910: 제3 분기관 920: 제4 분기관
930: 제3 멀티웨이밸브

Claims (15)

  1. 냉각수가 순환되며 전장부품을 냉각하는 전장라인;
    냉각수가 순환되며 배터리를 냉각하는 배터리라인;
    냉매가 순환되며 압축기, 실외컨덴서를 연결하는 냉매라인; 및
    냉각수가 순환되며 난방펌프, 수냉컨덴서, 수가열히터, 실내공조장치의 히터코어, 제1 멀티웨이밸브를 연결하는 실내히팅라인;을 포함하며,
    배터리라인에서 배터리의 상류지점 또는 하류지점에 제2 멀티웨이밸브;를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 통합 열관리 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서,
    제1 멀티웨이밸브는 난방펌프 전단에 마련되고, 제2 멀티웨이밸브는 배터리의 하류지점에 마련되며,
    제1 멀티웨이밸브와 제2 멀티웨이밸브 사이에는 실내히팅라인을 순환하는 냉각수를 제1 멀티웨이밸브 및 제2 멀티웨이밸브로 분기시키는 제1 분기관이 마련되는 것을 특징으로 하는 차량의 통합 열관리 시스템.
  3. 청구항 1에 있어서,
    배터리의 상류지점과 제1 멀티웨이밸브 사이에는 배터리라인을 순환하는 냉각수를 배터리라인 및 제1 멀티웨이밸브로 분기시키는 제2 분기관이 마련된 것을 특징으로 하는 차량의 통합 열관리 시스템.
  4. 청구항 1에 있어서,
    제2 멀티웨이밸브는 배터리의 상류지점에 마련되고,
    제2 멀티웨이밸브와 난방펌프 사이에는 제3 분기관이 마련된 것을 특징으로 하는 차량의 통합 열관리 시스템.
  5. 청구항 4에 있어서,
    제3 분기관은 난방펌프 전단에 마련되고, 제1 멀티웨이밸브는 제3 분기관 전단에 마련되며, 배터리 하류지점과 제1 멀티웨이밸브 사이에 제4 분기관이 마련된 것을 특징으로 하는 차량의 통합 열관리 시스템.
  6. 청구항 1에 있어서,
    제1 멀티웨이밸브 및 제2 멀티웨이밸브는 3way 밸브인 것을 특징으로 하는 차량의 통합 열관리 시스템.
  7. 청구항 2에 있어서,
    배터리 난방모드는 배터리라인의 냉각수의 온도를 조절하여 배터리를 난방하는 제1 배터리 난방모드 및 배터리라인의 냉각수의 온도조절 없이 배터리를 난방하는 하는 제2 배터리 난방모드로 구분되는 것을 특징으로 하는 차량의 통합 열관리 시스템.
  8. 청구항 7에 있어서,
    배터리라인에서 배터리 펌프는 제2 멀티웨이밸브 전단에 마련되며,
    제1 배터리 난방 모드 시, 압축기를 및 난방펌프를 구동시키고, 냉각수가 히터코어, 제2 멀티웨이밸브, 배터리, 제1 멀티웨이밸브, 난방펌프, 수냉컨덴서 및 수가열히터를 순환되도록 제1 멀티웨이밸브 및 제2 멀티웨이밸브를 제어함으로써, 냉각수가 배터리 펌프 측으로 역류되는 것을 방지하는 것을 특징으로 하는 차량의 통합 열관리 시스템.
  9. 청구항 7에 있어서,
    배터리라인에서 배터리 펌프는 제2 멀티웨이밸브 전단에 마련되며,
    제2 배터리 난방 모드 시, 압축기, 난방펌프 및 배터리펌프를 구동시키고, 제1 멀티웨이밸브 및 제2 멀티웨이밸브를 제어하여, 히터코어를 통과한 냉각수와 배터리 펌프측으로부터 유입되는 냉각수가 제2 멀티웨이밸브에서 서로 혼합된 후 배터리로 유입되도록 하는 것을 특징으로 하는 차량의 통합 열관리 시스템.
  10. 청구항 2에 있어서,
    실내 난방 모드 시, 압축기, 난방펌프 및 전장펌프 중 하나 이상을 구동시키고, 냉각수가 히터코어, 제1 분기관, 제1 멀티웨이밸브, 난방펌프, 수냉컨덴서 및 수가열히터를 순환하되도록 제1 멀티웨이밸브 및 제2 멀티웨이밸브를 제어함으로써, 냉각수가 배터리 펌프 측으로 역류되는 것을 방지하는 것을 특징으로 하는 차량의 통합 열관리 시스템.
  11. 청구항 2에 있어서,
    배터리라인에서 배터리 펌프는 제2 멀티웨이밸브 전단에 마련되며,
    배터리 냉각 모드 시, 압축기, 배터리펌프 및 전장펌프 중 하나 이상을 구동시키고 제1 멀티웨이밸브 및 제2 멀티웨이밸브를 제어하여, 냉매라인을 순환하는 냉매와 배터리라인을 순환하는 냉각수가 칠러에서 열교환 되도록 하고, 냉각된 냉각수가 배터리라인을 순환하여 배터리가 냉각되도록 하는 것을 특징으로 하는 차량의 통합 열관리 시스템.
  12. 청구항 2에 있어서
    제습 모드 시, 압축기 및 난방펌프를 구동시키고, 실내히팅라인의 냉각수가 히터코어, 제1 분기관, 제1 멀티웨이밸브, 수냉컨덴서 및 수가열히터를 순환되도록 제1 멀티웨이밸브 및 제2 멀티웨이밸브를 제어하는 것을 특징으로 하는 차량의 통합 열관리 시스템.
  13. 냉각수가 순환되며 전장부품을 냉각하는 전장라인;
    냉각수가 순환되며 배터리를 냉각하는 배터리라인;
    냉매가 순환되며 압축기, 실외컨덴서를 연결하는 냉매라인; 및
    냉각수가 순환되며 난방펌프, 수가열히터, 실내공조장치의 히터코어, 제1 멀티웨이밸브를 연결하는 실내히팅라인;을 포함하며,
    배터리라인에서 배터리의 상류지점 또는 하류지점에 제2 멀티웨이밸브;를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 통합 열관리 시스템.
  14. 청구항 13에 있어서,
    제1 멀티웨이밸브는 난방펌프 전단에 마련되고, 제2 멀티웨이밸브는 배터리의 하류지점에 마련되며,
    제1 멀티웨이밸브와 제2 멀티웨이밸브 사이에는 실내히팅라인을 순환하는 냉각수를 제1 멀티웨이밸브 및 제2 멀티웨이밸브로 분기시키는 제1 분기관이 마련되는 것을 특징으로 하는 차량의 통합 열관리 시스템.
  15. 청구항 13에 있어서,
    배터리의 상류지점과 제1 멀티웨이밸브 사이에는 배터리라인을 순환하는 냉각수를 배터리라인 및 제1 멀티웨이밸브로 분기시키는 제2 분기관이 마련된 것을 특징으로 하는 차량의 통합 열관리 시스템.
KR1020200048215A 2020-04-21 2020-04-21 차량의 통합 열관리 시스템 KR102452479B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200048215A KR102452479B1 (ko) 2020-04-21 2020-04-21 차량의 통합 열관리 시스템

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200048215A KR102452479B1 (ko) 2020-04-21 2020-04-21 차량의 통합 열관리 시스템

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20210129995A true KR20210129995A (ko) 2021-10-29
KR102452479B1 KR102452479B1 (ko) 2022-10-11

Family

ID=78231457

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200048215A KR102452479B1 (ko) 2020-04-21 2020-04-21 차량의 통합 열관리 시스템

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102452479B1 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114447470A (zh) * 2021-12-23 2022-05-06 广州高澜节能技术股份有限公司 一种储能电池集成式冷却系统及控制方法
WO2024027183A1 (zh) * 2022-08-01 2024-02-08 华为技术有限公司 一种热管理组件、热管理系统、车辆

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010272289A (ja) * 2009-05-20 2010-12-02 Nissan Motor Co Ltd バッテリ温度制御装置
US20160107508A1 (en) * 2014-10-21 2016-04-21 Atieva, Inc. EV Multi-Mode Thermal Management System
KR20190068357A (ko) 2017-12-08 2019-06-18 현대자동차주식회사 차량의 공조시스템

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010272289A (ja) * 2009-05-20 2010-12-02 Nissan Motor Co Ltd バッテリ温度制御装置
US20160107508A1 (en) * 2014-10-21 2016-04-21 Atieva, Inc. EV Multi-Mode Thermal Management System
KR20190068357A (ko) 2017-12-08 2019-06-18 현대자동차주식회사 차량의 공조시스템

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114447470A (zh) * 2021-12-23 2022-05-06 广州高澜节能技术股份有限公司 一种储能电池集成式冷却系统及控制方法
WO2024027183A1 (zh) * 2022-08-01 2024-02-08 华为技术有限公司 一种热管理组件、热管理系统、车辆

Also Published As

Publication number Publication date
KR102452479B1 (ko) 2022-10-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN112074425B (zh) 车用热管理系统
US10766338B2 (en) HVAC system of vehicle with battery heating and cooling
US11214116B2 (en) Integrated heat management system for vehicle
CN111315609B (zh) 用于机动车的冷却系统和具有这种冷却系统的机动车
JP7185469B2 (ja) 車両の熱管理システム
WO2020108532A1 (zh) 车辆热管理系统及其控制方法、车辆
US10532630B2 (en) HVAC system of vehicle
KR20200142617A (ko) 차량용 열관리시스템
CN110385965B (zh) 车辆的热管理系统
CN103582580A (zh) 车辆热控制装置
KR20200086494A (ko) 열관리 시스템
US20220349627A1 (en) Heat management system
KR20200038032A (ko) 열관리 시스템
KR20130029225A (ko) 히트펌프를 이용한 전기자동차의 난방장치
KR20190132733A (ko) 열관리 시스템
KR20210011170A (ko) 차량용 열관리 장치 및 차량용 열관리 방법
JP2021054279A (ja) 冷却システム
KR102452479B1 (ko) 차량의 통합 열관리 시스템
US20220281285A1 (en) Integrated thermal management circuit for vehicle
KR20140077738A (ko) 전기차량의 공조장치
KR20200072599A (ko) 차량 열관리 시스템
KR102420003B1 (ko) 차량의 통합 열관리 시스템
KR102420002B1 (ko) 차량의 통합 열관리 시스템
KR20220166932A (ko) 차량용 냉각 시스템
KR20220016652A (ko) 차량의 통합 열관리 시스템

Legal Events

Date Code Title Description
E90F Notification of reason for final refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant