KR20230086357A - Method for controlling charging of vehicle battery - Google Patents

Method for controlling charging of vehicle battery Download PDF

Info

Publication number
KR20230086357A
KR20230086357A KR1020210174902A KR20210174902A KR20230086357A KR 20230086357 A KR20230086357 A KR 20230086357A KR 1020210174902 A KR1020210174902 A KR 1020210174902A KR 20210174902 A KR20210174902 A KR 20210174902A KR 20230086357 A KR20230086357 A KR 20230086357A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
battery
temperature
cooling
refrigerant
expansion valve
Prior art date
Application number
KR1020210174902A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
김태한
Original Assignee
현대자동차주식회사
기아 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 현대자동차주식회사, 기아 주식회사 filed Critical 현대자동차주식회사
Priority to KR1020210174902A priority Critical patent/KR20230086357A/en
Publication of KR20230086357A publication Critical patent/KR20230086357A/en

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • B60L58/12Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries responding to state of charge [SoC]
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L3/00Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
    • B60L3/0023Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train
    • B60L3/0046Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train relating to electric energy storage systems, e.g. batteries or capacitors
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/10Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles characterised by the energy transfer between the charging station and the vehicle
    • B60L53/11DC charging controlled by the charging station, e.g. mode 4
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/40Drive Train control parameters
    • B60L2240/54Drive Train control parameters related to batteries
    • B60L2240/545Temperature
    • 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
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60YINDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2300/00Purposes or special features of road vehicle drive control systems
    • B60Y2300/28Purposes or special features of road vehicle drive control systems related to towing or towed situations
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/7072Electromobility specific charging systems or methods for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Abstract

본 발명의 실시예에 따른 차량용 배터리의 충전 제어방법에 의하면, 배터리의 충전이 시작되면, 토잉체결 여부를 판단하고, 토잉체결이 되면 배터리의 온도가 한계온도 이상인지를 판단하며, 상기 배터리의 온도가 상기 한계온도 이상일 때 상기 배터리의 온도가 동력제한온도에 도달하지 않도록 상기 배터리에 대한 충전전류를 제1제한 충전전류로 제어할 수 있다. 상기 동력제한온도는 상기 배터리로부터 출력되는 동력이 설정치 이하로 낮아지는 배터리의 온도일 수 있다. According to the charging control method for a vehicle battery according to an embodiment of the present invention, when charging of the battery starts, it is determined whether the towing is fastened, and when the towing is fastened, it is determined whether the temperature of the battery is equal to or higher than the limit temperature, and the temperature of the battery is determined. When is greater than the limit temperature, the charging current for the battery may be controlled to a first limit charging current so that the temperature of the battery does not reach the power limit temperature. The power limit temperature may be a temperature of a battery at which power output from the battery is lowered below a set value.

Description

차량용 배터리의 충전 제어방법{METHOD FOR CONTROLLING CHARGING OF VEHICLE BATTERY}Charging control method of vehicle battery {METHOD FOR CONTROLLING CHARGING OF VEHICLE BATTERY}

본 발명은 차량용 배터리의 충전 제어방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전기자동차가 토잉모드로 구동하는 구동조건에서 배터리가 충전 또는 급속충전될 때 배터리로부터 출력되는 동력이 상대적으로 저하됨을 방지할 수 있는 차량용 배터리의 충전 제어방법에 관한 것이다. The present invention relates to a charging control method for a vehicle battery, and more particularly, to prevent power output from a battery from being relatively lowered when the battery is charged or rapidly charged in a driving condition in which an electric vehicle is driven in a towing mode. It relates to a charging control method of a vehicle battery.

최근 에너지 효율과 환경오염 문제에 대한 관심이 날로 커지면서 내연기관 자동차를 실질적으로 대체할수 있는 친환경 자동차의 개발이 요구되고 있으며, 이러한 친환경 자동차는 보통 연료전지나 전기를 동력원으로 하여 구동되는 전기 자동차나, 엔진과 배터리를 이용하여 구동되는 하이브리드(Hybrid) 차량으로 구분된다. Recently, as interest in energy efficiency and environmental pollution issues has grown day by day, there is a demand for the development of eco-friendly vehicles that can substantially replace internal combustion engine vehicles. and hybrid vehicles powered by batteries.

전기자동차는 운전자 또는 탑승객이 AVN, 클러스트 등에 배치된 조작패널을 통해 토잉모드를 선택함으로써 전기자동차는 캠핑카 등과 같은 다른 차량을 견인하는 토잉모드로 작동할 수 있다. 제어기가 토잉체결여부를 토잉제어기로부터 수신받을 수 있고, 이를 통해 전기자동차에 대한 토잉체결이 이루어졌는지의 여부를 확인할 수 있다. In the electric vehicle, the electric vehicle may operate in the towing mode to tow another vehicle such as a camper by selecting a towing mode through a control panel disposed in an AVN or a cluster by a driver or a passenger. The controller may receive the towing connection status from the towing controller, and through this, it is possible to check whether the towing connection of the electric vehicle has been made.

한편, 전기자동차가 토잉모드로 주행할 때, 전기자동차에 요구되는 동력부하가 상대적으로 증가하고, 이에 배터리의 사용량이 상대적으로 증가할 수 있으므로 배터리에 대한 충전 또는 급속충전이 필요하다. 하지만, 배터리의 충전 또는 급속충전이 이루어질 경우 배터리의 SOC가 상승할 수 있지만, 그 충전 또는 급속충전으로 인해 배터리의 온도가 과도하게 상승할 수 있고, 이렇게 배터리의 온도가 과도하게 상승할 경우 배터리로부터 출력되는 동력(electric power)이 제한될 수 있다. 비록, 배터리의 SOC는 충분하지만 배터리의 과도한 고온으로 인해 배터리로부터 출력되는 동력이 상대적으로 낮아질 수 있고, 이로 인해 전기자동차가 출발함과 동시에 충분한 주행성능을 확보하기 어려울 수 있다. 특히, 전기자동차가 토잉모드로 주행하는 도중에 등판길을 올라갈 때, 배터리로부터 출력되는 동력이 상대적으로 낮아짐에 따라 충분한 차속을 확보할 수 없으므로 안전문제가 초래되는 단점이 있었다. On the other hand, when the electric vehicle is driven in the towing mode, the power load required for the electric vehicle relatively increases, and thus the battery usage may relatively increase, so charging or rapid charging of the battery is required. However, when the battery is charged or rapidly charged, the SOC of the battery may increase, but the temperature of the battery may increase excessively due to the charging or rapid charging. Electric power may be limited. Although the SOC of the battery is sufficient, the power output from the battery may be relatively low due to the excessively high temperature of the battery, and as a result, it may be difficult to secure sufficient driving performance as soon as the electric vehicle starts. In particular, when the electric vehicle goes up a hill while driving in towing mode, a safety problem arises because sufficient vehicle speed cannot be secured as the power output from the battery is relatively low.

이 배경기술 부분에 기재된 사항은 발명의 배경에 대한 이해를 증진하기 위하여 작성된 것으로서, 이 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래 기술이 아닌 사항을 포함할 수 있다.Matters described in this background art section are prepared to enhance understanding of the background of the invention, and may include matters that are not prior art already known to those skilled in the art to which this technique belongs.

본 발명은 상기와 같은 점을 고려하여 안출한 것으로, 전기자동차가 토잉모드로 구동하는 구동조건에서 배터리가 충전 또는 급속충전될 때 배터리로부터 출력되는 동력이 상대적으로 저하됨을 방지할 수 있는 차량용 배터리의 충전 제어방법을 제공하는 데 그 목적이 있다. The present invention has been devised in consideration of the above points, and is a vehicle battery that can prevent the power output from the battery from being relatively lowered when the battery is charged or rapidly charged in a driving condition in which the electric vehicle is driven in the towing mode. Its purpose is to provide a charging control method.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 차량용 배터리의 충전 제어방법에 의하면, 배터리의 충전이 시작되면, 토잉체결 여부를 판단하고, 토잉체결이 되면 배터리의 온도가 한계온도 이상인지를 판단하며, 상기 배터리의 온도가 상기 한계온도 이상일 때 상기 배터리의 온도가 동력제한온도에 도달하지 않도록 상기 배터리에 대한 충전전류를 제1제한 충전전류로 제어할 수 있다. 상기 동력제한온도는 상기 배터리로부터 출력되는 동력이 설정치 이하로 낮아지는 배터리의 온도일 수 있다. According to the charging control method for a vehicle battery according to an embodiment of the present invention for achieving the above object, when charging of the battery starts, it is determined whether the towing is fastened, and when the towing is fastened, whether the temperature of the battery is higher than the limit temperature or not. and when the temperature of the battery is equal to or greater than the limit temperature, the charging current for the battery may be controlled to a first limit charging current so that the temperature of the battery does not reach the power limit temperature. The power limit temperature may be a temperature of a battery at which power output from the battery is lowered below a set value.

상기 제1제한 충전전류는 상기 배터리의 충전 시작 시에 설정된 초기 충전전류 보다 낮게 결정된 충전전류일 수 있다. The first limiting charging current may be a charging current determined to be lower than an initial charging current set when charging of the battery starts.

상기 한계온도는 동력 제한온도에서 일정한 여유온도를 차감한 온도일 수 있다. The limit temperature may be a temperature obtained by subtracting a certain margin temperature from the power limit temperature.

토잉체결이 되지 않으면, 배터리의 온도가 고온 제한온도에 도달하지 않도록 상기 배터리에 대해나 충전전류를 제2제한 충전전류로 제어할 수 있다. 상기 고온 제한온도는 상기 배터리가 손상될 수 있는 고온인 배터리의 온도일 수 있다. If the toeing is not fastened, the charging current of the battery or the battery may be controlled to the second limiting charging current so that the temperature of the battery does not reach the high temperature limiting temperature. The high temperature limit temperature may be a temperature of a battery at a high temperature at which the battery may be damaged.

상기 제2제한 충전전류는 상기 배터리의 충전 시작 시에 설정된 초기 충전전류 보다 낮게 결정된 충전전류일 수 있다. The second limiting charging current may be a charging current determined to be lower than an initial charging current set when charging of the battery starts.

상기 고온 제한온도는 동력 제한온도 보다 높은 온도일 수 있다. The high temperature limit temperature may be higher than the power limit temperature.

본 발명에 의하면, 토잉체결여부에 따라 배터리가 충전(급속충전)될 때, 배터리의 온도가 과도하게 상승함을 방지할 수 있도록 충전전류를 적절히 제어함으로써 배터리로부터 출력되는 동력이 저하됨이 방지될 수 있고, 이에 전기자동차가 출발함과 동시에 충분한 주행성능을 확보하기 어려울 수 있다. 특히, 전기자동차가 토잉모드로 주행하는 도중에 등판길을 올라갈 때, 배터리로부터 출력되는 동력이 충분히 확보될 수 있으므로 충분한 차속을 확보할 수 있고, 이에 안전문제의 발생을 방지할 수 있다. According to the present invention, when the battery is charged (quickly charged) according to whether or not the toeing is fastened, the power output from the battery can be prevented from deteriorating by appropriately controlling the charging current to prevent the temperature of the battery from excessively rising. Therefore, it may be difficult to secure sufficient driving performance as soon as the electric vehicle starts. In particular, when the electric vehicle goes uphill while driving in towing mode, sufficient vehicle speed can be secured because power output from the battery can be sufficiently secured, thereby preventing safety problems from occurring.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 배터리에 연결된 제어구조를 도시한 블록도이다.
도 2는 차량용 배터리를 냉각하기 위한 차량용 열관리시스템의 일예를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 배터리의 충전 제어방법을 도시한 순서도이다.
1 is a block diagram showing a control structure connected to a vehicle battery according to an embodiment of the present invention.
2 is a diagram illustrating an example of a vehicle thermal management system for cooling a vehicle battery.
3 is a flowchart illustrating a charging control method of a vehicle battery according to an embodiment of the present invention.

이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, some embodiments of the present invention will be described in detail through exemplary drawings. In adding reference numerals to components of each drawing, it should be noted that the same components have the same numerals as much as possible even if they are displayed on different drawings. In addition, in describing an embodiment of the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known configuration or function hinders understanding of the embodiment of the present invention, the detailed description will be omitted.

본 발명의 실시예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 또한, 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 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.In describing the components of the embodiment of the present invention, terms such as first, second, A, B, (a), and (b) may be used. These terms are only used to distinguish the component from other components, and the nature, order, or order of the corresponding component is not limited by the term. In addition, unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by a person of ordinary skill in the art to which the present invention belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related art, and unless explicitly defined in the present application, they should not be interpreted in an ideal or excessively formal meaning. don't

도 1을 참조하면, 배터리(41)는 차량의 플로어 등에 탑재될 수 있고, 배터리(41)는 전기모터 등으로 동력(electric power)을 공급하도록 구성될 수 있다. 배터리(41)는 충전기(130)에 의해 충전될 수 있고, 충전기(130)는 외부전원을 이용하여 배터리(41)를 충전할 수 있고, 충전제어기(120)가 적절한 충전전류를 결정할 수 있다. 배터리(41)는 배터리관리시스템(110, BATTERY MANAGEMENT SYSTEM)에 의해 관리될 수 있고, 배터리관리시스템(110)은 배터리(41)의 상태를 모니터링하고, 배터리(41)의 온도가 설정온도 이상으로 높아질 경우 배터리(41)는 배터리 냉각서브시스템(12, 도 2 참조)에 의해 냉각될 수 있다. 배터리(41)의 충전 시에 배터리(41)의 온도가 상승하므로 제어기(100)는 배터리관리시스템(110)으로부터 배터리(41)의 상태 정보를 수신받고, 제어기(100)가 차량용 열관리시스템을 적절히 제어함으로써 배터리 냉각서브시스템(12)은 배터리(41)를 적절히 냉각할 수 있다. 특히, 배터리(41)의 급속충전 시에는 배터리(41)의 온도 또한 급격하게 상승할 수 있고, 배터리(41)의 온도가 과도하게 상승할 경우 배터리 냉각서브시스템(12)에 의한 배터리(41)의 냉각이 한계에 이르러 더 이상 냉각이 이루어지지 못할 수 있다. Referring to FIG. 1 , the battery 41 may be mounted on the floor of a vehicle or the like, and the battery 41 may be configured to supply electric power to an electric motor or the like. The battery 41 may be charged by the charger 130, the charger 130 may charge the battery 41 using an external power source, and the charge controller 120 may determine an appropriate charging current. The battery 41 may be managed by a battery management system 110 (BATTERY MANAGEMENT SYSTEM), and the battery management system 110 monitors the state of the battery 41 and determines whether the temperature of the battery 41 exceeds a set temperature. When high, the battery 41 may be cooled by the battery cooling subsystem 12 (see FIG. 2). When the battery 41 is charged, the temperature of the battery 41 rises, so the controller 100 receives state information of the battery 41 from the battery management system 110, and the controller 100 adjusts the vehicle thermal management system appropriately. By controlling, the battery cooling subsystem 12 can properly cool the battery 41 . In particular, when the battery 41 is rapidly charged, the temperature of the battery 41 may also rise rapidly. Cooling may reach its limit and no further cooling may be achieved.

전기자동차는 그 후방에 제공된 토잉체결구조를 가질 수 있고, 외부차량(캠핑카, 트레일러, 캐리어 등)이 전기자동차의 토잉체결구조에 체결될 때, 토잉제어기(150)는 그 토잉체결여부를 제어기(100)로 전송할 수 있다. 제어기(100)가 토잉체결을 확인할 때, 제어기(100)는 전기자동차에 대해 상대적으로 큰 동력부하를 설정할 수 있고, 이에 전기자동차는 제어기(100)에 의해 토잉모드로 주행할 수 있다. 전기자동차가 토잉모드로 주행할 때, 배터리(41)는 그 사용량이 증가하므로 배터리(41)에 대한 충전이 필수적으로 요구된다. The electric vehicle may have a towing fastening structure provided at its rear, and when an external vehicle (camper, trailer, carrier, etc.) is fastened to the towing fastening structure of the electric vehicle, the towing controller 150 determines whether the towing fastening is a controller ( 100) can be transmitted. When the controller 100 confirms the towing connection, the controller 100 may set a relatively large power load for the electric vehicle, and thus the electric vehicle may run in the towing mode by the controller 100. When the electric vehicle is driven in the towing mode, the battery 41 is required to be charged since its usage increases.

한편, 배터리(41)의 충전 또는 급속충전 시에 배터리(41)의 SOC가 증가할 수 있고, 이와 동시에 배터리(41)의 온도가 상승할 수 있다. 특히, 전기자동차가 토잉모드 등과 같이 상대적으로 큰 동력부하가 요구되는 전기자동차의 구동조건에서 배터리(41)가 충전 또는 급속충전될 때 배터리(41)의 온도가 과도하게 상승함으로써 배터리(41)로부터 전기모터로 출력되는 동력은 상대적으로 저하될 수 있고, 이로 인해 전기자동차가 출발함과 동시에 충분한 주행성능을 확보하기 어려울 수 있다. 특히, 전기자동차가 토잉모드로 주행하는 도중에 등판길을 올라갈 때, 배터리(41)로부터 출력되는 동력이 상대적으로 낮아짐에 따라 충분한 차속을 확보할 수 없으므로 안전문제가 초래되는 단점이 있었다. 이에 따라, 토잉모드 등과 같은 큰 동력부하가 요구되는 전기자동차의 구동조건에서 배터리(41)가 충전 또는 급속충전될 때, 배터리(41)의 온도를 안정된 출력을 유지하는 정도로 유지할 필요가 있고, 배터리(41)는 배터리 냉각서브시스템(12, 도 2 참조)에 의해 냉각될 수 있다. Meanwhile, when the battery 41 is charged or rapidly charged, the SOC of the battery 41 may increase, and at the same time, the temperature of the battery 41 may increase. In particular, when the battery 41 is charged or rapidly charged in driving conditions of an electric vehicle requiring a relatively large power load, such as the towing mode, the temperature of the battery 41 excessively rises, resulting in damage from the battery 41. Power output from the electric motor may be relatively low, and due to this, it may be difficult to secure sufficient driving performance as soon as the electric vehicle starts. In particular, when the electric vehicle goes uphill while driving in the towing mode, since the power output from the battery 41 is relatively low, sufficient vehicle speed cannot be secured, resulting in safety problems. Accordingly, when the battery 41 is charged or rapidly charged in driving conditions of an electric vehicle requiring a large power load such as towing mode, it is necessary to maintain the temperature of the battery 41 at a level to maintain a stable output. 41 may be cooled by the battery cooling subsystem 12 (see FIG. 2).

도 2는 배터리 냉각서브시스템(12)을 포함한 차량용 열관리시스템의 일 예를 예시한 도면이다. 도 2를 참조하면, 차량용 열관리시스템은, 냉매가 순환하는 냉매루프(21)를 포함한 공조 서브시스템(11, HVAC subsystem)과, 배터리(41)를 냉각하기 위한 냉각수가 순환하는 배터리 냉각수루프(22)를 포함한 배터리 냉각서브시스템(12, battery cooling subsystem)과, 파워트레인의 전기모터(51) 및 전장부품(52)을 냉각하는 냉각수가 순환하는 파워트레인 냉각수루프(23)를 포함한 파워트레인 냉각서브시스템(13, power train cooling subsystem)을 포함할 수 있다. 2 is a diagram illustrating an example of a thermal management system for a vehicle including a battery cooling subsystem 12 . Referring to FIG. 2 , the thermal management system for a vehicle includes an air conditioning subsystem (HVAC subsystem) 11 including a refrigerant loop 21 through which refrigerant circulates, and a battery coolant loop 22 through which coolant for cooling a battery 41 circulates. A battery cooling subsystem (12) including a battery cooling subsystem (12) and a powertrain cooling subsystem including a powertrain cooling water loop (23) in which cooling water for cooling the electric motor 51 and electric components 52 of the powertrain circulates system 13, power train cooling subsystem.

공조 서브시스템(11)은 냉매루프(21)를 순환하는 냉매에 의해 차량의 승객실의 공기를 가열 내지 냉각하도록 구성될 수 있다. 냉매루프(21)는 증발기(31), 압축기(32), 내측 응축기(33, interior condenser), 난방측 팽창밸브(16), 수냉식 열교환기(70), 외측 열교환기(35), 및 냉방측 팽창밸브(15)에 유체적으로 연결될 수 있다. 도 1에서, 냉매는 냉매루프(21)를 통해 압축기(32), 내측 응축기(33), 난방측 팽창밸브(16), 수냉식 열교환기(70), 외측 열교환기(35), 냉방측 팽창밸브(15), 증발기(31) 순으로 통과할 수 있다. The air conditioning subsystem 11 may be configured to heat or cool air in a passenger compartment of a vehicle by means of a refrigerant circulating in the refrigerant loop 21 . The refrigerant loop 21 includes an evaporator 31, a compressor 32, an internal condenser 33, an expansion valve 16 on the heating side, a water-cooled heat exchanger 70, an external heat exchanger 35, and a cooling side. It can be fluidly connected to the expansion valve 15. 1, the refrigerant passes through the refrigerant loop 21 through the compressor 32, the inner condenser 33, the heating expansion valve 16, the water-cooled heat exchanger 70, the outer heat exchanger 35, and the cooling expansion valve. (15) and the evaporator (31) in this order.

증발기(31)는 냉방측 팽창밸브(15)로부터 공급받은 냉매를 증발시키도록 구성될 수 있다. 즉, 냉방측 팽창밸브(15)에 의해 팽창된 냉매는 증발기(31)에서 공기로부터 열을 흡수함으로써 증발할 수 있다. 이에, 공조 서브시스템(11)의 냉방작동 시에, 증발기(31)는 외측 열교환기(35)에 의해 냉각되고 냉방측 팽창밸브(15)에 의해 팽창된 냉매를 이용하여 승객실로 흘러들어가는 공기를 냉각하도록 구성될 수 있다. The evaporator 31 may be configured to evaporate the refrigerant supplied from the cooling-side expansion valve 15 . That is, the refrigerant expanded by the cooling-side expansion valve 15 can be evaporated by absorbing heat from the air in the evaporator 31 . Accordingly, during the cooling operation of the air conditioning subsystem 11, the evaporator 31 uses the refrigerant cooled by the external heat exchanger 35 and expanded by the cooling-side expansion valve 15 to release air flowing into the passenger compartment. Can be configured to cool.

압축기(32)는 증발기(31) 및/또는 배터리칠러(37)로부터 공급받은 냉매(refrigerant received from the evaporator)를 압축하도록 구성될 수 있다. 일 예에 따르면, 압축기(32)는 인버터(80)를 포함한 인버터 압축기일 수 있다. The compressor 32 may be configured to compress the refrigerant received from the evaporator 31 and/or the battery chiller 37 . According to one example, compressor 32 may be an inverter compressor including an inverter 80 .

압축기(32)는 압축기 모터(compressor motor) 및 압축기 모터에 의해 작동하는 압축부(compression section)을 포함할 수 있다. 냉매루프(21)는 압축기(32)의 압축부에 유체적으로 연결될 수 있다. The compressor 32 may include a compressor motor and a compression section operated by the compressor motor. The refrigerant loop 21 may be fluidly connected to the compression unit of the compressor 32 .

내측 응축기(33)는 압축기(32)로부터 공급받은 냉매를 응축하도록 구성될 수 있고, 이에 내측 응축기(33)를 통과하는 공기는 내측 응축기(33)에 의해 가열될 수 있다. 내측 응축기(33)에 의해 가열된 공기가 승객실 내로 흘러들어감에 따라 승객실은 난방될 수 있다. The inner condenser 33 may be configured to condense the refrigerant supplied from the compressor 32 , and air passing through the inner condenser 33 may be heated by the inner condenser 33 . As the air heated by the inner condenser 33 flows into the passenger compartment, the passenger compartment can be heated.

외측 열교환기(35)는 차량의 전방 그릴에 인접하게 배치될 수 있고, 외측 열교환기(35)는 외부에 노출되어 있으므로 외측 열교환기(35) 및 외기 사이에서 열이 전달될 수 있다. 공조 서브시스템(11)의 냉방작동 시에 외측 열교환기(35)는 내측 응축기(33)로부터 공급받은 냉매를 응축하도록 구성될 수 있다. 즉, 외측 열교환기(35)는 공조 서브시스템(11)의 냉방작동 시에 열을 외기로 전달함으로써 냉매를 응축하는 외측 응축기의 기능을 할 수 있다. 공조 서브시스템(11)의 난방작동 시에 외측 열교환기(35)는 수냉식 열교환기(70)로부터 공급받은 냉매를 증발하도록 구성될 수 있다. 즉, 외측 열교환기(35)는 공조 서브시스템(11)의 난방작동 시에 열을 외기로부터 흡열함으로써 냉매를 증발하는 외측 증발기의 기능을 할 수 있다. 특히, 외측 열교환기(35)는 냉각팬(75)에 의해 강제로 송풍되는 외기와 열교환함으로써 외측 열교환기(35) 및 외기 사이의 열전달율이 더 높아질 수 있다. The external heat exchanger 35 may be disposed adjacent to the front grill of the vehicle, and since the external heat exchanger 35 is exposed to the outside, heat may be transferred between the external heat exchanger 35 and the outside air. During the cooling operation of the air conditioning subsystem 11 , the external heat exchanger 35 may be configured to condense the refrigerant supplied from the internal condenser 33 . That is, the external heat exchanger 35 may function as an external condenser condensing the refrigerant by transferring heat to the outside air during the cooling operation of the air conditioning subsystem 11 . During the heating operation of the air conditioning subsystem 11 , the external heat exchanger 35 may be configured to evaporate the refrigerant supplied from the water-cooled heat exchanger 70 . That is, the external heat exchanger 35 may function as an external evaporator for evaporating the refrigerant by absorbing heat from the outside air during the heating operation of the air conditioning subsystem 11 . In particular, the outside heat exchanger 35 exchanges heat with outside air forcibly blown by the cooling fan 75, so that a heat transfer rate between the outside heat exchanger 35 and the outside air can be further increased.

수냉식 열교환기(70)는 공조 서브시스템(11)의 냉매루프(21), 배터리 냉각서브시스템(12)의 배터리 냉각수루프(22), 및 파워트레인 냉각서브시스템(13)의 파워트레인 냉각수루프(23) 사이에서 열을 전달하도록 구성될 수 있다. 구체적으로, 수냉식 열교환기(70)는 냉매루프(21) 상에서 실내측 응축기(33) 및 실외측 열교환기(35) 사이에 배치될 수 있다. 수냉식 열교환기(70)는 파워트레인 냉각수루프(23)와 유체적으로 연결된 제1통로(71)와, 배터리 냉각수루프(22)와 유체적으로 연결된 제2통로(72)와, 냉매루프(21)와 유체적으로 연결된 제3통로(73)를 포함할 수 있다. The water-cooled heat exchanger 70 includes a refrigerant loop 21 of the air conditioning subsystem 11, a battery coolant loop 22 of the battery cooling subsystem 12, and a powertrain coolant loop of the powertrain cooling subsystem 13 ( 23) may be configured to transfer heat between them. Specifically, the water-cooled heat exchanger 70 may be disposed between the indoor condenser 33 and the outdoor heat exchanger 35 on the refrigerant loop 21 . The water-cooled heat exchanger 70 includes a first passage 71 fluidly connected to the power train cooling water loop 23, a second passage 72 fluidly connected to the battery cooling water loop 22, and a refrigerant loop 21 ) and a third passage 73 fluidly connected.

공조 서브시스템(11)의 난방작동 시에, 수냉식 열교환기(70)는 파워트레인 냉각서브시스템(13)으로부터 전달받은 열에 의해 실내측 응축기(33)로부터 공급받은 냉매를 증발시키도록 구성될 수 있다. 즉, 공조 서브시스템(11)의 난방 작동 시에, 수냉식 열교환기(70)는 파워트레인 냉각서브시스템(13)의 전기모터(51) 및 전장부품(52)으로부터 발생된 폐열을 회수함으로써 냉매를 증발시키는 증발기의 역할을 할 수 있다. During the heating operation of the air conditioning subsystem 11, the water-cooled heat exchanger 70 may be configured to evaporate the refrigerant supplied from the indoor condenser 33 by heat transferred from the powertrain cooling subsystem 13. . That is, during the heating operation of the air conditioning subsystem 11, the water-cooled heat exchanger 70 recovers the waste heat generated from the electric motor 51 and the electric component 52 of the powertrain cooling subsystem 13 to recover the refrigerant. It can act as an evaporator for evaporation.

수냉식 열교환기(70)는 공조 서브시스템(11)의 냉방작동 시에, 내측 응축기(24)로부터 수용된 냉매를 응축하도록 구성될 수 있다. 수냉식 열교환기(70)는 배터리 냉각서브시스템(12)의 배터리 냉각수루프(22)를 순환하는 배터리 냉각수 및 파워트레인 냉각서브시스템(13)의 파워트레인 냉각수루프(23)를 순환하는 파워트레인측 냉각수에 의해 냉매를 냉각하고 응축함으로써 냉매를 응축시키는 응축기의 역할을 할 수 있다. The water-cooled heat exchanger 70 may be configured to condense the refrigerant received from the inner condenser 24 during the cooling operation of the air conditioning subsystem 11 . The water-cooled heat exchanger 70 includes battery cooling water circulating in the battery cooling water loop 22 of the battery cooling subsystem 12 and powertrain-side cooling water circulating in the powertrain cooling water loop 23 of the powertrain cooling subsystem 13. By cooling and condensing the refrigerant by the condenser may serve as a condenser for condensing the refrigerant.

난방측 팽창밸브(16)는 냉매루프(21) 상에서 수냉식 열교환기(70)의 상류 측에 배치될 수 있다. 구체적으로, 난방측 팽창밸브(16)는 내측 응축기(33) 및 수냉식 열교환기(70) 사이에 배치될 수 있다. 난방측 팽창밸브(16)는 공조 서브시스템(11)의 난방 작동 시에, 수냉식 열교환기(70)로 흘러들어가는 냉매의 흐름 내지 유량 등을 조절할 수 있고, 난방측 팽창밸브(16)는 공조 서브시스템(11)의 난방 작동 시에 내측 응축기(33)로부터 공급받은 냉매를 팽창시키도록 구성될 수 있다. The heating-side expansion valve 16 may be disposed upstream of the water-cooled heat exchanger 70 on the refrigerant loop 21 . Specifically, the heating-side expansion valve 16 may be disposed between the inner condenser 33 and the water-cooled heat exchanger 70 . The heating-side expansion valve 16 can control the flow or flow rate of the refrigerant flowing into the water-cooled heat exchanger 70 when the air conditioning subsystem 11 is heating, and the heating-side expansion valve 16 is It may be configured to expand the refrigerant supplied from the inner condenser 33 during the heating operation of the system 11 .

일 예에 따르면, 난방측 팽창밸브(16)는 구동모터(16a)를 가진 전자팽창밸브(EXV, electronic expansion valve)일 수 있다. 구동모터(16a)는 난방측 팽창밸브(16)의 밸브바디에서 한정된 오리피스를 개폐하도록 이동하는 샤프트를 가질 수 있고, 샤프트의 위치는 구동모터(16a)의 회전방향 및 회전정도 등에 따라 가변될 수 있으며, 이에 의해 난방측 팽창밸브(16)의 오리피스에 대한 개도가 가변될 수 있다. 제어기(100)는 구동모터(16a)의 작동을 제어할 수 있다. 그리고, 난방측 팽창밸브(16)는 완전 개방형 전자팽창밸브(full open type EXV)일 수 있다.According to one example, the heating-side expansion valve 16 may be an electronic expansion valve (EXV) having a drive motor 16a. The drive motor 16a may have a shaft that moves to open and close an orifice defined in the valve body of the heating-side expansion valve 16, and the position of the shaft may vary depending on the rotation direction and degree of rotation of the drive motor 16a. Thereby, the opening degree of the orifice of the heating-side expansion valve 16 can be varied. The controller 100 may control the operation of the driving motor 16a. Also, the heating-side expansion valve 16 may be a full open type EXV.

난방측 팽창밸브(16)는 제어기(100)에 의해 그 개도가 가변되도록 구성될 수 있고, 난방측 팽창밸브(16)의 개도가 가변됨에 따라 제3통로(73)로 흘러들어가는 냉매의 유량이 가변될 수 있다. 난방측 팽창밸브(16)는 공조 서브시스템(11)의 난방작동 시에 제어기(100)에 의해 제어될 수 있다. The heating-side expansion valve 16 may be configured such that its opening degree is variable by the controller 100, and as the opening degree of the heating-side expansion valve 16 changes, the flow rate of the refrigerant flowing into the third passage 73 increases. can be variable The heating-side expansion valve 16 may be controlled by the controller 100 when the air conditioning subsystem 11 is heating.

냉방측 팽창밸브(15)는 냉매루프(21) 상에서 외측 열교환기(35) 및 증발기(31) 사이에 배치될 수 있다. 냉방측 팽창밸브(15)가 증발기(31)의 상류측에 배치됨으로써 증발기(31)로 흘러들어가는 냉매의 흐름 내지 유량 등을 조절할 수 있고, 냉방측 팽창밸브(15)는 공조 서브시스템(11)의 냉방 작동 시에 외측 열교환기(35)로부터 공급받은 냉매를 팽창시키도록 구성될 수 있다.The cooling-side expansion valve 15 may be disposed between the external heat exchanger 35 and the evaporator 31 on the refrigerant loop 21 . Since the cooling-side expansion valve 15 is disposed upstream of the evaporator 31, the flow or flow rate of the refrigerant flowing into the evaporator 31 can be adjusted. It may be configured to expand the refrigerant supplied from the external heat exchanger 35 during the cooling operation of the.

일 실시예에 따르면, 냉방측 팽창밸브(15)는 냉매의 온도 및/또는 압력을 센싱하여 냉방측 팽창밸브(15)의 개도를 조절하는 감온팽창밸브(TXV, Thermal Expansion Valve)일 수 있다. 구체적으로 실시예에 따르면, 냉방측 팽창밸브(15)는 냉매가 냉방측 팽창밸브(15)의 내부유로 흘러들어감을 선택적으로 차단할 수 있는 개폐밸브(15a)를 가진 감온팽창밸브일 수 있고, 개폐밸브(15a)는 솔레노이드 밸브일 수 있다. 개폐밸브(15a)는 제어기(100)에 의해 개폐될 수 있고, 이에 냉매가 냉방측 팽창밸브(15)로 흘러들어감을 차단(block) 내지 해제(unblock)할 수 있다. 개폐밸브(15a)가 개방될 때 냉매가 냉방측 팽창밸브(15)로 흘러들어감이 허용될 수 있고, 개폐밸브(15a)가 폐쇄될 때 냉매가 냉방측 팽창밸브(15)로 흘러들어감이 차단될 수 있다. 일 예에 따르면, 개폐밸브(15a)는 냉방측 팽창밸브(15)의 밸브바디의 내부에 일체로 장착됨으로써 냉방측 팽창밸브(15)의 내부유로를 개폐하도록 구성될 수 있다. 다른 예에 따르면, 개폐밸브(15a)는 냉방측 팽창밸브(15)의 상류측에 배치됨으로써 냉방측 팽창밸브(15)의 입구를 선택적으로 개폐하도록 구성될 수 있다. According to one embodiment, the cooling-side expansion valve 15 may be a thermal expansion valve (TXV) that controls the opening of the cooling-side expansion valve 15 by sensing the temperature and/or pressure of the refrigerant. Specifically, according to the embodiment, the cooling-side expansion valve 15 may be a thermal expansion valve having an on-off valve 15a capable of selectively blocking the flow of refrigerant into the internal oil of the cooling-side expansion valve 15, opening and closing. Valve 15a may be a solenoid valve. The opening/closing valve 15a can be opened and closed by the controller 100, thereby blocking or unblocking the flow of refrigerant into the cooling-side expansion valve 15. When the on-off valve 15a is opened, the refrigerant can be allowed to flow into the cooling-side expansion valve 15, and when the on-off valve 15a is closed, the flow of refrigerant into the cooling-side expansion valve 15 is blocked. It can be. According to one example, the on-off valve 15a may be integrally mounted inside the valve body of the cooling-side expansion valve 15 to open and close the internal passage of the cooling-side expansion valve 15 . According to another example, the on-off valve 15a may be configured to selectively open and close the inlet of the cooling-side expansion valve 15 by being disposed upstream of the cooling-side expansion valve 15 .

개폐밸브(15a)가 폐쇄될 경우 냉방측 팽창밸브(15)가 차단될 수 있고, 이에 냉매는 냉방측 팽창밸브(15) 및 증발기(31) 측으로 흘러들어가지 않고 배터리칠러(37) 측으로만 흘러들어갈 수 있다. 즉, 냉방측 팽창밸브(15)의 개폐밸브(15a)가 폐쇄될 경우에는 공조 서브시스템(11)의 냉방작동이 실행되지 않고, 배터리칠러(37)만이 냉각되거나 공조 서브시스템(11)의 난방작동이 실행될 수 있다. 개폐밸브(15a)가 개방될 경우 냉매는 냉방측 팽창밸브(15) 및 증발기(31) 측으로 흘러들어갈 수 있다. 즉, 냉방측 팽창밸브(15)의 개폐밸브(15a)가 개방될 경우에는 공조 서브시스템(11)의 냉방이 실행될 수 있다. When the on/off valve 15a is closed, the cooling-side expansion valve 15 may be blocked, and thus the refrigerant does not flow into the cooling-side expansion valve 15 and the evaporator 31, but only flows toward the battery chiller 37. can enter That is, when the opening/closing valve 15a of the cooling-side expansion valve 15 is closed, the cooling operation of the air conditioning subsystem 11 is not executed, and only the battery chiller 37 is cooled or the air conditioning subsystem 11 is heated. operation can be performed. When the opening/closing valve 15a is opened, the refrigerant may flow into the cooling side expansion valve 15 and the evaporator 31 side. That is, when the opening/closing valve 15a of the cooling-side expansion valve 15 is opened, the air conditioning subsystem 11 may be cooled.

공조 서브시스템(11)은 인렛 및 아웃렛을 가진 공조케이스(30)를 포함할 수 있고, 공조케이스(30)는 차량의 승객실을 향해 공기를 흘러감을 허용하도록 구성될 수 있다. 증발기(31) 및 내측 응축기(33)는 공조케이스(30) 내에 위치할 수 있다. 에어믹싱도어(34a)가 증발기(31) 및 내측 응축기(33) 사이에 배치될 수 있고, PTC히터(34b, Positive Temperature Coefficient heater)가 내측 응축기(33)의 하류 측에 배치될 수 있다. The air conditioning subsystem 11 may include an air conditioning case 30 having an inlet and an outlet, and the air conditioning case 30 may be configured to allow air to flow toward the passenger compartment of the vehicle. The evaporator 31 and the inner condenser 33 may be located in the air conditioning case 30 . An air mixing door 34a may be disposed between the evaporator 31 and the inner condenser 33, and a PTC heater 34b (Positive Temperature Coefficient heater) may be disposed downstream of the inner condenser 33.

공조 서브시스템(11)은 냉매루프(21) 상에서 증발기(31) 및 압축기(32) 사이에 배치된 어큐뮬레이터(38)를 더 포함할 수 있고, 어큐뮬레이터(38)는 증발기(31)의 하류 측에 위치할 수 있다. 어큐뮬레이터(38)는 증발기(31)로부터 공급받은 냉매에서 액상의 냉매를 분리함으로써 압축기(32) 내로 액상의 냉매가 흘러들어감을 방지하도록 구성될 수 있다. The air conditioning subsystem 11 may further include an accumulator 38 disposed between the evaporator 31 and the compressor 32 on the refrigerant loop 21, the accumulator 38 downstream of the evaporator 31. can be located The accumulator 38 may be configured to prevent the liquid refrigerant from flowing into the compressor 32 by separating the liquid refrigerant from the refrigerant supplied from the evaporator 31 .

공조 서브시스템(11)은 냉매루프(21)로부터 분기된 분기도관(36)을 더 포함할 수 있다. 분기도관(36)은 냉매루프(21) 상에서 냉방측 팽창밸브(15)의 상류지점으로부터 분기되고 압축기(32)에 연결될 수 있다. 배터리칠러(37)가 분기도관(36)에 유체적으로 연결될 수 있으며, 배터리칠러(37)는 분기도관(36) 및 후술하는 배터리 냉각수루프(22) 사이에서 열을 전달하도록 구성될 수 있다. 즉, 배터리칠러(37)는 공조 서브시스템(11) 상에서 순환하는 냉매 및 배터리 냉각서브시스템(12) 상에서 순환하는 배터리 냉각수 사이에서 열을 전달하도록 구성될 수 있다. The air conditioning subsystem 11 may further include a branch conduit 36 branched from the refrigerant loop 21 . The branch conduit 36 branches from a point upstream of the cooling-side expansion valve 15 on the refrigerant loop 21 and may be connected to the compressor 32 . The battery chiller 37 may be fluidly connected to the branch conduit 36, and the battery chiller 37 may be configured to transfer heat between the branch conduit 36 and a battery cooling water loop 22 to be described later. That is, the battery chiller 37 may be configured to transfer heat between the refrigerant circulating on the air conditioning subsystem 11 and the battery cooling water circulating on the battery cooling subsystem 12 .

구체적으로, 배터리칠러(37)는 분기도관(36)에 유체적으로 연결된 제1통로(37a) 및 배터리 냉각수루프(22)에 유체적으로 연결된 제2통로(37b)를 포함할 수 있고, 제1통로(37a) 및 제2통로(37b)는 배터리칠러(37) 내에서 서로 인접하거나 접촉하도록 배치될 수 있으며, 제1통로(37a)는 제2통로(37b)에 대해 유체적으로 분리될 수 있다. 이에, 배터리칠러(37)는 제2통로(37b)를 통과하는 배터리 냉각수 및 제1통로(37a)를 통과하는 냉매 사이에서 열을 전달하도록 구성될 수 있고, 냉매는 배터리 냉각수로부터 열을 흡수함으로써 기화되고 과열될 수 있고, 배터리 냉각수는 냉매로 열을 방출함으로써 냉각될 수 있다. Specifically, the battery chiller 37 may include a first passage 37a fluidly connected to the branch conduit 36 and a second passage 37b fluidly connected to the battery cooling water loop 22. The first passage 37a and the second passage 37b may be disposed adjacent to or in contact with each other within the battery chiller 37, and the first passage 37a may be fluidically separated from the second passage 37b. can Accordingly, the battery chiller 37 may be configured to transfer heat between the battery cooling water passing through the second passage 37b and the refrigerant passing through the first passage 37a, and the refrigerant absorbs heat from the battery cooling water. It can vaporize and become overheated, and the battery coolant can be cooled by dissipating heat into the refrigerant.

분기도관(36)은 어큐뮬레이터(38)에 유체적으로 연결될 수 있고, 분기도관(36)을 통과하는 냉매가 어큐뮬레이터(38)에 수용될 수 있다. The branch conduit 36 may be fluidly connected to the accumulator 38, and the refrigerant passing through the branch conduit 36 may be received in the accumulator 38.

칠러측 팽창밸브(17)가 분기도관(36) 상에서 배터리칠러(37)의 상류 측에 배치될 수 있다. 칠러측 팽창밸브(17)는 배터리칠러(37)로 흘러들어가는 냉매의 흐름 내지 유량 등을 조절할 수 있고, 칠러측 팽창밸브(17)는 외측 열교환기(35)로부터 공급받은 냉매를 팽창시키도록 구성될 수 있다.A chiller-side expansion valve 17 may be disposed upstream of the battery chiller 37 on the branch conduit 36 . The chiller-side expansion valve 17 can adjust the flow or flow rate of the refrigerant flowing into the battery chiller 37, and the chiller-side expansion valve 17 expands the refrigerant supplied from the external heat exchanger 35. It can be.

일 예에 따르면, 칠러측 팽창밸브(17)는 구동모터(17a)를 가진 전자팽창밸브(EXV, electronic expansion valve)일 수 있다. 구동모터(17a)는 칠러측 팽창밸브(17)의 밸브바디에서 한정된 오리피스를 개폐하도록 이동하는 샤프트를 가질 수 있고, 샤프트의 위치는 구동모터(17a)의 회전방향 및 회전정도 등에 따라 가변될 수 있으며, 이에 의해 칠러측 팽창밸브(17)의 개도가 가변될 수 있다. 즉, 제어기(100)가 구동모터(17a)의 작동을 제어함으로써 칠러측 팽창밸브(17)의 개도는 가변될 수 있다. 그리고, 칠러측 팽창밸브(17)는 완전 개방형 전자팽창밸브(full open type EXV)일 수 있다. 칠러측 팽창밸브(17)는 도 3에 도시된 난방측 팽창밸브(16)와 동일 또는 유사한 구조로 이루어질 수 있다. According to one example, the chiller-side expansion valve 17 may be an electronic expansion valve (EXV) having a driving motor 17a. The drive motor 17a may have a shaft that moves to open and close an orifice defined in the valve body of the chiller-side expansion valve 17, and the position of the shaft may vary depending on the rotation direction and degree of rotation of the drive motor 17a. Thereby, the opening degree of the chiller-side expansion valve 17 can be varied. That is, the opening degree of the chiller-side expansion valve 17 can be varied by controlling the operation of the drive motor 17a by the controller 100. Also, the chiller-side expansion valve 17 may be a full open type EXV. The chiller-side expansion valve 17 may have the same or similar structure as the heating-side expansion valve 16 shown in FIG. 3 .

칠러측 팽창밸브(17)의 개도가 가변됨에 따라 배터리칠러(37)로 흘러들어가는 냉매의 유량이 가변될 수 있다. 예컨대, 칠러측 팽창밸브(17)의 개도가 기준개도 보다 커질 경우 배터리칠러(37)로 흘러들어가는 냉매의 유량이 기준유량 보다 상대적으로 증가할 수 있고, 칠러측 팽창밸브(17)의 개도가 기준 개도 보다 작을 경우 배터리칠러(37)로 흘러들어가는 냉매의 유량이 기준유량과 유사해지거나 기준유량 보다 상대적으로 감소할 수 있다. 여기서, 기준개도는 목표 증발기온도를 유지할 수 있는 칠러측 팽창밸브(17)의 개도일 수 있다. 기준유량은 칠러측 팽창밸브(17)가 기준개도로 개방될 경우 배터리칠러(37)로 흘러들어가는 냉매의 유량일 수 있다. 이에, 칠러측 팽창밸브(17)가 기준개도로 개방될 경우 냉매는 그에 대응하는 기준유량만큼 배터리칠러(37)로 흘러들어갈 수 있다. As the opening degree of the chiller-side expansion valve 17 is varied, the flow rate of the refrigerant flowing into the battery chiller 37 may be varied. For example, when the opening of the chiller-side expansion valve 17 is greater than the reference opening, the flow rate of the refrigerant flowing into the battery chiller 37 may be relatively higher than the reference flow, and the opening of the chiller-side expansion valve 17 is the reference. When the opening is smaller than the opening degree, the flow rate of the refrigerant flowing into the battery chiller 37 may be similar to the standard flow rate or may be relatively reduced than the standard flow rate. Here, the reference opening degree may be the opening degree of the chiller-side expansion valve 17 capable of maintaining the target evaporator temperature. The reference flow rate may be the flow rate of the refrigerant flowing into the battery chiller 37 when the chiller-side expansion valve 17 is opened to a standard opening degree. Accordingly, when the chiller-side expansion valve 17 is opened to a standard opening degree, the refrigerant may flow into the battery chiller 37 by a corresponding standard flow rate.

칠러측 팽창밸브(17)의 개도가 제어기(100)에 의해 조절됨에 따라 배터리칠러(37)로 흘러들어가는 냉매의 유량이 가변되므로 증발기(31)로 흘러들어가는 냉매의 유량이 가변될 수 있다. 이에, 칠러측 팽창밸브(17)의 개도가 조절됨에 따라 냉매는 증발기(31) 및 배터리칠러(37) 측으로 일정 비율로 분배되어 흘러들어갈 수 있고, 이를 통해 공조 서브시스템(11)의 냉방 및 배터리칠러(37)의 냉각이 동시에 또는 선택적으로 실행될 수 있다. As the opening of the chiller-side expansion valve 17 is adjusted by the controller 100, the flow rate of the refrigerant flowing into the battery chiller 37 is changed, so the flow rate of the refrigerant flowing into the evaporator 31 can be varied. Accordingly, as the opening of the chiller-side expansion valve 17 is adjusted, the refrigerant can be distributed and flowed into the evaporator 31 and the battery chiller 37 at a predetermined rate, through which the cooling of the air conditioning subsystem 11 and the battery Cooling of the chiller 37 can be performed simultaneously or selectively.

공조 서브시스템(11)은 수냉식 열교환기(70)의 제3통로(73)의 하류지점 및 분기도관(36)을 연결하는 냉매 바이패스도관(39)을 더 포함할 수 있다. 냉매 바이패스도관(39)의 입구는 수냉식 열교환기(70)의 하류지점에 연결될 수 있고, 냉매 바이패스도관(39)의 출구는 분기도관(36)에 연결될 수 있다. 구체적으로, 냉매 바이패스도관(39)의 입구는 수냉식 열교환기(70) 및 외측 열교환기(35) 사이의 지점에 연결될 수 있고, 냉매 바이패스도관(39)의 출구는 분기도관(36) 상에서 배터리칠러(37) 및 압축기(32) 사이의 지점에 연결될 수 있다. 제1쓰리웨이밸브(61)가 냉매 바이패스도관(39)의 입구 및 냉매루프(21) 사이의 연결지점에 배치될 수 있다. 이에, 제1쓰리웨이밸브(61)가 냉매루프(21) 상에서 외측 열교환기(35) 및 수냉식 열교환기(70) 사이에 배치될 수 있다. 제1쓰리웨이밸브(61)가 냉매 바이패스도관(39)의 입구를 개방하도록 스위칭될 경우, 수냉식 열교환기(70)의 제3통로(73)를 통과한 냉매는 냉매 바이패스도관(39) 및 어큐뮬레이터(38)를 통해 압축기(32)로 흘러들어갈 수 있다. 즉, 냉매 바이패스도관(39)의 입구가 제1쓰리웨이밸브(61)의 스위칭에 의해 개방될 때, 냉매는 외측 열교환기(35)를 바이패스할 수 있다. 제1쓰리웨이밸브(61)가 냉매 바이패스도관(39)의 입구를 폐쇄하도록 스위칭될 경우, 수냉식 열교환기(70)의 제3통로(73)를 통과한 냉매는 냉매 바이패스도관(39)을 통과하지 않고, 외측 열교환기(35)로 흘러들어갈 수 있다. 즉, 냉매 바이패스도관(39)의 입구가 제1쓰리웨이밸브(61)의 스위칭에 의해 폐쇄될 때, 냉매는 외측 열교환기(35)를 통과할 수 있다. The air conditioning subsystem 11 may further include a refrigerant bypass conduit 39 connecting a branch conduit 36 and a downstream point of the third passage 73 of the water-cooled heat exchanger 70 . An inlet of the refrigerant bypass conduit 39 may be connected to a downstream point of the water-cooled heat exchanger 70, and an outlet of the refrigerant bypass conduit 39 may be connected to the branch conduit 36. Specifically, the inlet of the refrigerant bypass conduit 39 may be connected to a point between the water-cooled heat exchanger 70 and the external heat exchanger 35, and the outlet of the refrigerant bypass conduit 39 is on the branch conduit 36. It may be connected to a point between the battery chiller 37 and the compressor 32. A first three-way valve 61 may be disposed at a connection point between the inlet of the refrigerant bypass conduit 39 and the refrigerant loop 21 . Accordingly, the first three-way valve 61 may be disposed between the external heat exchanger 35 and the water-cooled heat exchanger 70 on the refrigerant loop 21 . When the first three-way valve 61 is switched to open the inlet of the refrigerant bypass conduit 39, the refrigerant passing through the third passage 73 of the water-cooled heat exchanger 70 passes through the refrigerant bypass conduit 39. and into the compressor 32 through the accumulator 38. That is, when the inlet of the refrigerant bypass conduit 39 is opened by the switching of the first three-way valve 61, the refrigerant may bypass the external heat exchanger 35. When the first three-way valve 61 is switched to close the inlet of the refrigerant bypass conduit 39, the refrigerant passing through the third passage 73 of the water-cooled heat exchanger 70 passes through the refrigerant bypass conduit 39. It can flow into the external heat exchanger 35 without passing through. That is, when the inlet of the refrigerant bypass conduit 39 is closed by switching of the first three-way valve 61, the refrigerant may pass through the external heat exchanger 35.

제어기(100)가 냉방측 팽창밸브(15)의 개폐밸브(15a), 난방측 팽창밸브(16), 칠러측 팽창밸브(17), 압축기(32) 등의 개별적인 작동을 제어하도록 구성될 수 있고, 이를 통해 공조 서브시스템(11)은 제어기(100)에 의해 그 전체적인 작동이 제어될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제어기(100)는 FATC(Full Automatic Temperature Control System) 또는 차량제어기(vehicle controller)일 수 있다. The controller 100 may be configured to control individual operations of the on-off valve 15a of the cooling-side expansion valve 15, the heating-side expansion valve 16, the chiller-side expansion valve 17, the compressor 32, and the like, Through this, the overall operation of the air conditioning subsystem 11 can be controlled by the controller 100 . According to one embodiment, the controller 100 may be a Full Automatic Temperature Control System (FATC) or a vehicle controller.

공조 서브시스템(11)이 냉방모드로 작동할 때, 냉방측 팽창밸브(15)의 개폐밸브(15a)가 개방되고, 냉매는 압축기(32), 내측 응축기(33), 난방측 팽창밸브(16), 수냉식 열교환기(70)의 제3통로(73), 외측 열교환기(35), 냉방측 팽창밸브(15), 증발기(31) 순으로 순환할 수 있다. When the air conditioning subsystem 11 operates in the cooling mode, the on-off valve 15a of the cooling-side expansion valve 15 is opened, and the refrigerant flows through the compressor 32, the inner condenser 33, and the heating-side expansion valve 16. ), the third passage 73 of the water-cooled heat exchanger 70, the external heat exchanger 35, the cooling-side expansion valve 15, and the evaporator 31 in this order.

공조 서브시스템(11)이 난방모드로 작동할 때, 냉방측 팽창밸브(15)의 개폐밸브(15a)가 폐쇄되고, 냉매는 압축기(32), 내측 응축기(33), 난방용 팽창밸브(16), 수냉식 열교환기(70)의 제3통로(73), 외측 열교환기(35), 칠러측 팽창밸브(17), 배터리칠러(37)의 제1통로(37a), 압축기(32) 순으로 순환할 수 있다. 한편, 공조 서브시스템(11)의 난방작동 시에, 냉방측 팽창밸브(15)의 개폐밸브(15a)가 폐쇄되고 냉매 바이패스도관(39)의 입구가 제1쓰리웨이밸브(61)의 스위칭에 의해 개방될 때, 냉매는 압축기(32), 내측 응축기(33), 난방용 팽창밸브(16), 수냉식 열교환기(70)의 제3통로(73), 압축기(32) 순으로 순환할 수 있다. When the air conditioning subsystem 11 operates in the heating mode, the on-off valve 15a of the cooling-side expansion valve 15 is closed, and the refrigerant flows through the compressor 32, the inner condenser 33, and the expansion valve 16 for heating. , the third passage 73 of the water-cooled heat exchanger 70, the external heat exchanger 35, the chiller-side expansion valve 17, the first passage 37a of the battery chiller 37, and the compressor 32 in this order. can do. Meanwhile, during the heating operation of the air conditioning subsystem 11, the on-off valve 15a of the cooling-side expansion valve 15 is closed and the inlet of the refrigerant bypass conduit 39 switches the first three-way valve 61. When opened, the refrigerant may circulate in the order of the compressor 32, the inner condenser 33, the expansion valve 16 for heating, the third passage 73 of the water-cooled heat exchanger 70, and the compressor 32. .

배터리 냉각서브시스템(12)은 배터리 냉각수루프(22)를 순환하는 배터리 냉각수에 의해 배터리(41)를 냉각하도록 구성될 수 있다. 배터리 냉각수루프(22)는 배터리(41), 히터(42), 배터리칠러(37), 제2배터리펌프(45), 배터리 라디에이터(43), 리저버탱크(48), 및 제1배터리펌프(44)에 유체적으로 연결될 수 있다. 도 1에서, 배터리 냉각수는 배터리 냉각수루프(22)를 통해 배터리(41), 히터(42), 배터리칠러(37), 제2배터리펌프(45), 배터리 라디에이터(43), 리저버탱크(48), 수냉식 열교환기(70)의 제2통로(72), 및 제1배터리펌프(44)를 순차적으로 흐를 수 있다. The battery cooling subsystem 12 may be configured to cool the battery 41 by battery cooling water circulating through the battery cooling water loop 22 . The battery coolant loop 22 includes a battery 41, a heater 42, a battery chiller 37, a second battery pump 45, a battery radiator 43, a reservoir tank 48, and a first battery pump 44. ) can be fluidly connected to. 1, the battery cooling water passes through the battery cooling water loop 22 to the battery 41, the heater 42, the battery chiller 37, the second battery pump 45, the battery radiator 43, and the reservoir tank 48. , the second passage 72 of the water-cooled heat exchanger 70, and the first battery pump 44 may flow sequentially.

배터리(41)는 그 내부 또는 외부에 배터리 냉각수가 통과하는 냉각수통로를 가질 수 있고, 배터리 냉각수루프(22)가 배터리(41)의 냉각수통로에 유체적으로 연결될 수 있다. The battery 41 may have a cooling water passage through which battery cooling water passes inside or outside thereof, and the battery cooling water loop 22 may be fluidly connected to the cooling water passage of the battery 41 .

히터(42)는 배터리칠러(37) 및 배터리(41) 사이에 배치될 수 있고, 히터(42)는 배터리 냉각수루프(22)를 순환하는 배터리 냉각수를 가열함으로써 냉각수를 워밍업할 수 있다. 일 예에 따르면, 히터(42)는 고온의 유체와 열교환에 의해 냉각수를 가열하는 수가열식 히터일 수 있다. 다른 예에 따르면, 히터(42)는 전기 히터일 수 있다. The heater 42 may be disposed between the battery chiller 37 and the battery 41 , and the heater 42 may warm up the battery cooling water by heating the battery cooling water circulating through the battery cooling water loop 22 . According to one example, the heater 42 may be a water heater that heats cooling water by heat exchange with a high-temperature fluid. According to another example, the heater 42 may be an electric heater.

배터리 라디에이터(43)는 차량의 전방 그릴에 인접하게 배치될 수 있고, 배터리 라디에이터(43)는 냉각팬(75)에 의해 강제로 송풍되는 외기를 통해 냉각될 수 있다. 배터리 라디에이터(43)는 외측 열교환기(35)에 인접할 수 있다. The battery radiator 43 may be disposed adjacent to a front grille of the vehicle, and the battery radiator 43 may be cooled by external air forcibly blown by the cooling fan 75 . The battery radiator 43 may be adjacent to the external heat exchanger 35 .

제1배터리펌프(44)는 배터리 냉각수를 배터리 냉각수루프(22)의 적어도 일부를 따라 순환시키도록 구성될 수 있고, 제2배터리펌프(45)는 배터리 냉각수를 배터리 냉각수루프(22)의 적어도 일부를 따라 순환시키도록 구성될 수 있다. The first battery pump 44 can be configured to circulate the battery coolant along at least a portion of the battery coolant loop 22, and the second battery pump 45 circulates the battery coolant along at least a portion of the battery coolant loop 22. It can be configured to circulate along.

제1배터리펌프(44)는 배터리 냉각수루프(22) 상에서 배터리(41)의 상류지점에 배치될 수 있다. 이에, 제1배터리펌프(44)는 배터리 냉각수를 배터리(41)으로 강제로 펌핑함으로써 배터리 냉각수가 배터리(41)의 냉각수통로를 통과함을 허용하도록 구성될 수 있다. The first battery pump 44 may be disposed upstream of the battery 41 on the battery cooling water loop 22 . Accordingly, the first battery pump 44 may be configured to allow the battery cooling water to pass through the cooling water passage of the battery 41 by forcibly pumping the battery cooling water into the battery 41 .

제2배터리펌프(45)는 배터리 냉각수루프(22) 상에서 배터리 라디에이터(43)의 상류지점에 배치될 수 있다. 이에, 제2배터리펌프(45)는 배터리 냉각수를 배터리 라디에이터(43)의 입구로 강제로 펌핑함으로써 배터리 냉각수가 배터리 라디에이터(43)를 통과함을 허용하도록 구성될 수 있다. The second battery pump 45 may be disposed upstream of the battery radiator 43 on the battery cooling water loop 22 . Accordingly, the second battery pump 45 may be configured to allow the battery cooling water to pass through the battery radiator 43 by forcibly pumping the battery cooling water to the inlet of the battery radiator 43 .

제1배터리펌프(44) 및 제2배터리펌프(45)는 배터리(41)의 발열상태 및 충전조건, 공조 서브시스템(11)의 작동 조건 등에 따라 개별적이고 선택적으로 작동할 수 있다. The first battery pump 44 and the second battery pump 45 may individually and selectively operate according to heating and charging conditions of the battery 41 and operating conditions of the air conditioning subsystem 11 .

리저버탱크(48)는 배터리 라디에이터(43)의 출구 및 제1배터리펌프(44)의 입구 사이에 배치될 수 있다. The reservoir tank 48 may be disposed between the outlet of the battery radiator 43 and the inlet of the first battery pump 44 .

배터리 냉각서브시스템(12)은 배터리 냉각수가 배터리 라디에이터(43)를 바이패스함을 허용하도록 구성된 제1배터리 바이패스도관(46)을 더 포함할 수 있다. 제1배터리 바이패스도관(46)은 배터리 냉각수루프(22) 상에서 배터리 라디에이터(43)의 상류지점과 배터리 라디에이터(43)의 하류지점을 직접적으로 연결하도록 구성될 수 있다. The battery cooling subsystem 12 may further include a first battery bypass conduit 46 configured to allow battery cooling water to bypass the battery radiator 43 . The first battery bypass conduit 46 may be configured to directly connect an upstream point of the battery radiator 43 and a downstream point of the battery radiator 43 on the battery cooling water loop 22 .

제1배터리 바이패스도관(46)의 입구는 배터리 냉각수루프(22) 상에서 배터리칠러(37) 및 배터리 라디에이터(43)의 입구 사이의 지점에 연결될 수 있다. 구체적으로, 제1배터리 바이패스도관(46)의 입구는 배터리 냉각수루프(22) 상에서 배터리칠러(37) 및 제2배터리펌프(45)의 입구 사이의 지점에 연결될 수 있다. An inlet of the first battery bypass conduit 46 may be connected to a point between the inlet of the battery chiller 37 and the battery radiator 43 on the battery cooling water loop 22 . Specifically, the inlet of the first battery bypass conduit 46 may be connected to a point between the inlet of the battery chiller 37 and the second battery pump 45 on the battery cooling water loop 22 .

제1배터리 바이패스도관(46)의 출구는 배터리 냉각수루프(22) 상에서 배터리칠러(37) 및 배터리 라디에이터(43)의 출구 사이의 지점에 연결될 수 있다. 구체적으로, 제1배터리 바이패스도관(46)의 출구는 배터리 냉각수루프(22) 상에서 제1배터리펌프(44)의 입구 및 리저버탱크(48)의 출구 사이의 지점에 연결될 수 있다.An outlet of the first battery bypass conduit 46 may be connected to a point between the outlets of the battery chiller 37 and the battery radiator 43 on the battery cooling water loop 22 . Specifically, the outlet of the first battery bypass conduit 46 may be connected to a point between the inlet of the first battery pump 44 and the outlet of the reservoir tank 48 on the battery cooling water loop 22 .

배터리 냉각수가 배터리칠러(37)의 하류 측으로부터 제1배터리 바이패스도관(46)을 통해 제1배터리펌프(44)의 상류 측으로 흘러감으로써 배터리 냉각수는 제2배터리펌프(45), 배터리 라디에이터(43), 리저버탱크(48), 및 수냉식 열교환기(70)를 바이패스할 수 있고, 이에 제1배터리 바이패스도관(46)을 통과하는 배터리 냉각수는 제1배터리펌프(44)에 의해 배터리(41), 히터(42), 배터리칠러(37) 순으로 순차적으로 흐를 수 있다. As the battery cooling water flows from the downstream side of the battery chiller 37 through the first battery bypass conduit 46 to the upstream side of the first battery pump 44, the battery cooling water flows through the second battery pump 45, the battery radiator ( 43), the reservoir tank 48, and the water-cooled heat exchanger 70 can be bypassed, and thus the battery cooling water passing through the first battery bypass conduit 46 is supplied by the first battery pump 44 to the battery ( 41), the heater 42, and the battery chiller 37 may flow sequentially.

배터리 냉각서브시스템(12)은 배터리 냉각수가 배터리(41), 히터(42), 및 배터리칠러(37)를 바이패스함을 허용하도록 구성된 제2배터리 바이패스도관(47)을 더 포함할 수 있다. 제2배터리 바이패스도관(47)은 배터리 냉각수루프(22) 상에서 배터리칠러(37)의 하류지점과 배터리(41)의 상류지점을 직접적으로 연결하도록 구성될 수 있다. Battery cooling subsystem 12 may further include a second battery bypass conduit 47 configured to allow battery cooling water to bypass battery 41 , heater 42 , and battery chiller 37 . . The second battery bypass conduit 47 may be configured to directly connect a downstream point of the battery chiller 37 and an upstream point of the battery 41 on the battery cooling water loop 22 .

제2배터리 바이패스도관(47)의 입구는 배터리 냉각수루프(22) 상에서 제1배터리 바이패스도관(46)의 출구 및 배터리 라디에이터(43)의 출구 사이의 지점에 연결될 수 있다. 구체적으로, 제2배터리 바이패스도관(47)의 입구는 배터리 냉각수루프(22) 상에서 제1배터리 바이패스도관(46)의 출구 및 리저버탱크(48)의 출구 사이의 지점에 연결될 수 있다. An inlet of the second battery bypass conduit 47 may be connected to a point between an outlet of the first battery bypass conduit 46 and an outlet of the battery radiator 43 on the battery cooling water loop 22 . Specifically, the inlet of the second battery bypass conduit 47 may be connected to a point between the outlet of the first battery bypass conduit 46 and the outlet of the reservoir tank 48 on the battery coolant loop 22 .

제2배터리 바이패스도관(47)의 출구는 배터리 냉각수루프(22) 상에서 제1배터리 바이패스도관(46)의 입구 및 배터리 라디에이터(43)의 입구 사이의 지점에 연결될 수 있다. 구체적으로, 제2배터리 바이패스도관(47)의 출구는 배터리 냉각수루프(22) 상에서 제1배터리 바이패스도관(46)의 입구 및 제2배터리펌프(45)의 입구 사이의 지점에 연결될 수 있다. 배터리 냉각수가 배터리 라디에이터(43)의 하류 측으로부터 제2배터리 바이패스도관(47)을 통해 제2배터리펌프(45)의 상류 측으로 흘러감으로써 배터리 냉각수는 배터리(41), 히터(42), 및 배터리칠러(37)를 바이패스할 수 있고, 이에 제2배터리 바이패스도관(47)을 통과하는 배터리 냉각수는 제2배터리펌프(45)에 의해 배터리 라디에이터(43), 리저버탱크(48), 수냉식 열교환기(70)의 제2통로(72) 순으로 순차적으로 흐를 수 있다.The outlet of the second battery bypass conduit 47 may be connected to a point between the inlet of the first battery bypass conduit 46 and the inlet of the battery radiator 43 on the battery cooling water loop 22 . Specifically, the outlet of the second battery bypass conduit 47 may be connected to a point between the inlet of the first battery bypass conduit 46 and the inlet of the second battery pump 45 on the battery coolant loop 22. . As the battery cooling water flows from the downstream side of the battery radiator 43 to the upstream side of the second battery pump 45 through the second battery bypass conduit 47, the battery cooling water flows through the battery 41, the heater 42, and It is possible to bypass the battery chiller 37, and thus the battery cooling water passing through the second battery bypass conduit 47 is transferred to the battery radiator 43, the reservoir tank 48, and the water cooling system by the second battery pump 45. It may flow sequentially in the order of the second passage 72 of the heat exchanger 70.

제1배터리 바이패스도관(46) 및 제2배터리 바이패스도관(47)은 서로 간에 평행할 수 있다. The first battery bypass conduit 46 and the second battery bypass conduit 47 may be parallel to each other.

배터리 냉각서브시스템(12)은 제1배터리 바이패스도관(46)의 입구에 배치된 제2쓰리웨이밸브(62)를 더 포함할 수 있다. 즉, 제2쓰리웨이밸브(62)는 제1배터리 바이패스도관(46)의 입구 및 배터리 냉각수루프(22) 사이의 합류지점에 배치될 수 있다. 제2쓰리웨이밸브(62)가 제1배터리 바이패스도관(46)의 입구를 개방하도록 스위칭될 경우 일부의 배터리 냉각수(배터리칠러(37)로부터 흘러나온 배터리 냉각수)는 제1배터리 바이패스도관(46)을 통해 흐름으로써 일부의 배터리 냉각수는 배터리 라디에이터(43)를 바이패스할 수 있고, 나머지의 배터리 냉각수(배터리 라디에이터(43)로부터 흘러나온 냉각수)가 제2배터리 바이패스도관(47)을 통해 흐름으로써 나머지의 배터리 냉각수는 배터리(41), 히터(42), 및 배터리칠러(37)를 바이패스할 수 있다. 즉, 제1배터리 바이패스도관(46)의 입구가 제2쓰리웨이밸브(62)의 스위칭에 의해 개방될 때 배터리 냉각수루프(22)는 제1배터리 바이패스도관(46) 및 제2배터리 바이패스도관(47)을 통해 서로 독립적인 순환루프를 형성할 수 있다. 제1배터리 바이패스도관(46)을 통과하는 배터리 냉각수는 제2배터리펌프(45), 배터리 라디에이터(43), 리저버탱크(48), 및 수냉식 열교환기(70)를 바이패스하고, 제1배터리펌프(44)의 작동에 의해 배터리(41), 히터(42), 및 배터리칠러(37) 순으로 순환할 수 있다. 제2배터리 바이패스도관(47)을 통과하는 배터리 냉각수는 제1배터리펌프(44), 배터리(41), 히터(42), 및 배터리칠러(37)를 바이패스하고, 제2배터리펌프(45)의 작동에 의해 배터리 라디에이터(43), 리저버탱크(48), 및 수냉식 열교환기(70) 순으로 순환할 수 있다. The battery cooling subsystem 12 may further include a second three-way valve 62 disposed at an inlet of the first battery bypass conduit 46 . That is, the second three-way valve 62 may be disposed at a joining point between the inlet of the first battery bypass conduit 46 and the battery cooling water loop 22 . When the second three-way valve 62 is switched to open the inlet of the first battery bypass conduit 46, some of the battery cooling water (battery cooling water flowing from the battery chiller 37) flows into the first battery bypass conduit ( 46), some of the battery cooling water can bypass the battery radiator 43, and the remaining battery cooling water (cooling water flowing out of the battery radiator 43) passes through the second battery bypass conduit 47. By flowing, the remaining battery cooling water may bypass the battery 41 , the heater 42 , and the battery chiller 37 . That is, when the inlet of the first battery bypass conduit 46 is opened by the switching of the second three-way valve 62, the battery coolant loop 22 connects the first battery bypass conduit 46 and the second battery by-pass. Independent circulation loops may be formed through the pass conduit 47 . The battery cooling water passing through the first battery bypass conduit 46 bypasses the second battery pump 45, the battery radiator 43, the reservoir tank 48, and the water-cooled heat exchanger 70, and By the operation of the pump 44, the battery 41, the heater 42, and the battery chiller 37 may be circulated in order. The battery cooling water passing through the second battery bypass conduit 47 bypasses the first battery pump 44, the battery 41, the heater 42, and the battery chiller 37, and the second battery pump 45 ), the battery radiator 43, the reservoir tank 48, and the water-cooled heat exchanger 70 may circulate in order.

제2쓰리웨이밸브(62)가 제1배터리 바이패스도관(46)의 입구를 폐쇄하도록 스위칭될 경우 배터리 냉각수는 제1배터리 바이패스도관(46)을 통과하지 않는다. 즉, 제1배터리 바이패스도관(46)의 입구가 제2쓰리웨이밸브(62)의 스위칭에 의해 폐쇄될 경우 배터리 냉각수는 배터리 냉각수루프(22)를 따라 순환할 수 있다. When the second three-way valve 62 is switched to close the inlet of the first battery bypass conduit 46, the battery cooling water does not pass through the first battery bypass conduit 46. That is, when the inlet of the first battery bypass conduit 46 is closed by the switching of the second three-way valve 62, the battery cooling water may circulate along the battery cooling water loop 22.

배터리 냉각서브시스템(12)은 배터리관리시스템(110)에 의해 제어되도록 구성될 수 있다. 배터리관리시스템(110)은 배터리(41)의 상태를 모니터링하고, 배터리(41)의 온도가 설정온도 이상으로 높아질 경우 배터리(41)의 냉각을 실행하도록 구성될 수 있다. 배터리관리시스템(110)은 제어기(100)에 대해 배터리(41)의 냉각작동을 지시하는 명령을 전송할 수 있고, 이에 제어기(100)는 압축기(32)의 작동 및 칠러측 팽창밸브(17)의 개방을 제어할 수 있다. 배터리(41)의 냉각작동 도중에 공조 서브시스템(11)의 작동이 필요하지 않은 경우에는 제어기(100)는 냉방측 팽창밸브(15)의 폐쇄를 제어할 수 있다. 또한, 필요에 따라 배터리 냉각수가 배터리 라디에이터(43)를 바이패스하고 배터리(41) 및 배터리칠러(37)를 순환하도록 배터리관리시스템(110)은 제1배터리펌프(44)의 작동 및 제2쓰리웨이밸브(62)의 스위칭을 제어할 수 있다. The battery cooling subsystem 12 may be configured to be controlled by the battery management system 110 . The battery management system 110 may be configured to monitor the state of the battery 41 and perform cooling of the battery 41 when the temperature of the battery 41 becomes higher than a set temperature. The battery management system 110 may transmit a command instructing the cooling operation of the battery 41 to the controller 100, and thus the controller 100 controls the operation of the compressor 32 and the cooling operation of the expansion valve 17 on the chiller side. You can control the opening. When the operation of the air conditioning subsystem 11 is not required during the cooling operation of the battery 41, the controller 100 may control the closing of the cooling-side expansion valve 15. In addition, the battery management system 110 operates the first battery pump 44 and the second three so that the battery cooling water bypasses the battery radiator 43 and circulates through the battery 41 and the battery chiller 37 as necessary. Switching of the way valve 62 can be controlled.

파워트레인 냉각서브시스템(13)은 파워트레인 냉각수루프(23)를 순환하는 파워트레인 냉각수에 의해 전기적 파워트레인의 전기모터(51) 및 전장부품(52)을 냉각하도록 구성될 수 있다. 파워트레인 냉각수루프(23)는 전기모터(51), 전장부품(52), 파워트레인 라디에이터(53), 파워트레인펌프(54), 리저버탱크(56)에 유체적으로 연결될 수 있다. 도 1에서, 파워트레인 냉각수는 파워트레인 냉각수루프(23)를 통해 전기모터(51), 파워트레인 라디에이터(53), 리저버탱크(56), 수냉식 열교환기(70)의 제1통로(71), 및 전장부품(52) 순으로 흐를 수 있다. The powertrain cooling subsystem 13 may be configured to cool the electric motor 51 and electric components 52 of the electric powertrain by the powertrain cooling water circulating through the powertrain cooling water loop 23 . The power train coolant loop 23 may be fluidly connected to the electric motor 51 , the electric component 52 , the power train radiator 53 , the power train pump 54 , and the reservoir tank 56 . In FIG. 1, the powertrain cooling water passes through the powertrain cooling water loop 23 through the electric motor 51, the powertrain radiator 53, the reservoir tank 56, the first passage 71 of the water-cooled heat exchanger 70, and the electric component 52 may flow in order.

전기모터(51)는 그 내부 또는 외부에 파워트레인 냉각수가 통과하는 냉각수통로를 가질 수 있고, 파워트레인 냉각수루프(23)는 전기모터(51)의 냉각수통로에 유체적으로 연결될 수 있다. The electric motor 51 may have a cooling water passage through which power train cooling water passes inside or outside thereof, and the power train cooling water loop 23 may be fluidly connected to the cooling water passage of the electric motor 51 .

전장부품(52)은 인버터, OBC, LDC 등과 같은 전기모터(51)의 구동 등과 관련된 하나 이상의 전장부품일 수 있다. 전장부품(52)은 그 내부 또는 외부에 파워트레인 냉각수가 통과하는 냉각수통로를 가질 수 있고, 파워트레인 냉각수루프(23)는 전장부품(52)의 냉각수통로에 유체적으로 연결될 수 있다. The electrical component 52 may be one or more electrical components related to driving of the electric motor 51 such as an inverter, OBC, LDC, and the like. The electrical component 52 may have a cooling water passage through which power train cooling water passes inside or outside thereof, and the power train cooling water loop 23 may be fluidly connected to the cooling water passage of the electrical component 52 .

파워트레인 라디에이터(53)는 차량의 전방그릴에 인접하게 배치될 수 있고, 파워트레인 라디에이터(53)는 냉각팬(75)에 의해 강제로 송풍되는 외기를 통해 냉각될 수 있다. 외측 열교환기(35), 배터리 라디에이터(43), 파워트레인 라디에이터(53)는 차량의 전방 측에 서로 인접하게 배치될 수 있고, 냉각팬(75)은 외측 열교환기(35), 배터리 라디에이터(43), 파워트레인 라디에이터(53)의 후방 측에 배치될 수 있다. The power train radiator 53 may be disposed adjacent to the front grill of the vehicle, and the power train radiator 53 may be cooled by external air forcibly blown by the cooling fan 75 . The outer heat exchanger 35, the battery radiator 43, and the power train radiator 53 may be disposed adjacent to each other on the front side of the vehicle, and the cooling fan 75 may be installed in the outer heat exchanger 35 and the battery radiator 43. ), may be disposed on the rear side of the powertrain radiator 53.

파워트레인펌프(54)는 전기모터(51) 및 전장부품(52)의 상류 측에 배치될 수 있고, 파워트레인펌프(54)는 파워트레인 냉각수루프(23) 상에서 냉각수를 순환시키도록 구성될 수 있다. The power train pump 54 may be disposed upstream of the electric motor 51 and the electric component 52, and the power train pump 54 may be configured to circulate the cooling water on the power train cooling water loop 23. there is.

파워트레인 냉각서브시스템(13)은 파워트레인 냉각수가 파워트레인 라디에이터(53)를 바이패스함을 허용하는 파워트레인 바이패스도관(55)을 더 포함할 수 있다. 파워트레인 바이패스도관(55)은 파워트레인 냉각수루프(23) 상에서 파워트레인 라디에이터(53)의 상류지점과 파워트레인 라디에이터(53)의 하류지점을 직접적으로 연결함으로써 전기모터(51)의 출구로부터 배출된 파워트레인 냉각수는 파워트레인 바이패스도관(55)을 통해 파워트레인펌프(54)의 입구로 흘러들어갈 수 있고, 이에 파워트레인 냉각수는 파워트레인 라디에이터(53)를 바이패스할 수 있다. The powertrain cooling subsystem 13 may further include a powertrain bypass conduit 55 to allow powertrain cooling water to bypass the powertrain radiator 53 . The powertrain bypass conduit 55 is discharged from the outlet of the electric motor 51 by directly connecting a point upstream of the powertrain radiator 53 and a point downstream of the powertrain radiator 53 on the powertrain coolant loop 23. The powertrain coolant may flow into the inlet of the powertrain pump 54 through the powertrain bypass conduit 55, and thus the powertrain coolant may bypass the powertrain radiator 53.

파워트레인 바이패스도관(55)의 입구는 파워트레인 냉각수루프(23) 상에서 전기모터(51) 및 파워트레인 라디에이터(53) 사이의 지점에 연결될 수 있다. 파워트레인 바이패스도관(55)의 출구는 파워트레인 냉각수루프(23) 상에서 리저버탱크(56) 및 전장부품(52) 사이의 지점에 연결될 수 있다. 구체적으로, 파워트레인 바이패스도관(55)의 출구는 파워트레인 냉각수루프(23) 상에서 리저버탱크(56) 및 파워트레인펌프(54)의 입구 사이의 지점에 연결될 수 있다. The inlet of the powertrain bypass conduit 55 may be connected to a point between the electric motor 51 and the powertrain radiator 53 on the powertrain coolant loop 23 . An outlet of the power train bypass conduit 55 may be connected to a point between the reservoir tank 56 and the electric component 52 on the power train cooling water loop 23 . Specifically, the outlet of the power train bypass conduit 55 may be connected to a point between the reservoir tank 56 and the inlet of the power train pump 54 on the power train coolant loop 23 .

파워트레인 냉각서브시스템(13)은 파워트레인 바이패스도관(55)의 출구에 배치된 제3쓰리웨이밸브(63)를 더 포함할 수 있고, 파워트레인 냉각수는 제3쓰리웨이밸브(63)의 스위칭에 의해 파워트레인 바이패스도관(55)을 통해 파워트레인 라디에이터(53)를 바이패스할 수 있고, 파워트레인 냉각수는 파워트레인펌프(54)에 의해 전기모터(51), 수냉식 열교환기(70)의 제1통로(71), 및 전장부품(52)을 순차적으로 통과할 수 있다. The powertrain cooling subsystem 13 may further include a third three-way valve 63 disposed at an outlet of the powertrain bypass conduit 55, and the powertrain cooling water is discharged through the third three-way valve 63. The power train radiator 53 can be bypassed through the power train bypass conduit 55 by switching, and the power train cooling water is supplied to the electric motor 51 and the water-cooled heat exchanger 70 by the power train pump 54. can pass through the first passage 71 and the electric component 52 in sequence.

리저버탱크(56)가 파워트레인 라디에이터(53)의 하류 측에 배치될 수 있다. 특히, 리저버탱크(56)는 파워트레인 냉각수루프(23) 상에서 파워트레인 라디에이터(53) 및 수냉식 열교환기(70)의 제1통로(71) 사이에 배치될 수 있다. A reservoir tank 56 may be disposed downstream of the powertrain radiator 53 . In particular, the reservoir tank 56 may be disposed between the power train radiator 53 and the first passage 71 of the water-cooled heat exchanger 70 on the power train cooling water loop 23 .

파워트레인 냉각서브시스템(13)의 제3쓰리웨이밸브(63)의 스위칭 및 파워트레인펌프(54)의 작동은 제어기(100)에 의해 제어될 수 있다. The switching of the third three-way valve 63 of the power train cooling subsystem 13 and the operation of the power train pump 54 may be controlled by the controller 100 .

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 배터리의 충전 제어방법을 도시한 순서도이다. 3 is a flowchart illustrating a charging control method of a vehicle battery according to an embodiment of the present invention.

충전기(130)가 배터리(41)에 대한 충전 또는 급속충전을 시작한다(S1). 충전제어기(120)는 배터리(41)의 SOC가 충분해지도록 충전기(130)의 초기 충전전류를 결정할 수 있다. 배터리(41)의 충전이 시작될 때, 배터리(41)의 온도가 상승하고, 이에 배터리 냉각서브시스템(12)에 의해 배터리(41)는 냉각될 수 있다. 배터리(41)의 충전시간이 경과함에 따라 배터리 냉각서브시스템(12)에 의한 배터리(41)의 냉각에 한계에 다다를 수 있고, 이에 배터리(41)는 배터리 냉각서브시스템(12)만으로는 충분히 냉각될 수 없다. 특히, 배터리(41)의 급속충전 시에는 배터리(41)의 온도가 과도하게 상승할 수 있다. 이에, 배터리(41)의 온도가 과도하게 상승할 경우에는 배터리(41)의 충전전류 및 방전전류가 일정하게 제한될 수 있고, 이에 배터리(41)의 충전 및 방전(출력)이 상대적으로 낮게 제한될 수 있다. The charger 130 starts charging or fast charging the battery 41 (S1). The charge controller 120 may determine an initial charging current of the charger 130 so that the SOC of the battery 41 becomes sufficient. When charging of the battery 41 starts, the temperature of the battery 41 rises, and thus the battery 41 may be cooled by the battery cooling subsystem 12 . As the charging time of the battery 41 elapses, the cooling of the battery 41 by the battery cooling subsystem 12 may reach a limit, and thus the battery 41 may be sufficiently cooled only by the battery cooling subsystem 12. can't In particular, when the battery 41 is rapidly charged, the temperature of the battery 41 may increase excessively. Accordingly, when the temperature of the battery 41 rises excessively, the charging current and the discharging current of the battery 41 may be restricted to a certain level, and thus the charging and discharging (output) of the battery 41 is limited to a relatively low level. It can be.

그리고, 제어기(100)는 토잉제어기(150)를 통해 외부차량(캠핑카, 트레일러, 캐리어 등)등이 전기자동차의 후방에 제공된 토잉체결구조에 체결되었는지 여부(즉, 토잉체결여부)를 확인한다(S2). In addition, the controller 100 checks whether or not an external vehicle (camper, trailer, carrier, etc.) is fastened to the towing fastening structure provided at the rear of the electric vehicle (ie, towing fastening) through the towing controller 150 ( S2).

S2단계에서, 제어기(100)가 토잉체결이 된 것으로 판단되면, 제어기(100)는 배터리관리시스템(110)을 통해 배터리(41)의 온도(Tb)를 모니터링한다(S3). 토잉체결된 경우에는 전기자동차에 대해 높은 동력부하가 요구되지만, 배터리(41)의 충전 또는 급속충전으로 인해 배터리(41)의 온도(Tb)가 과도하게 상승하므로 배터리(41)로부터 전기모터로 공급되는 동력부하가 상대적으로 낮아질 수 있다. 즉, 배터리(41)의 온도가 과도하게 상승할 경우 배터리(41)의 방전(출력)이 제한될 수 있으므로 전기자동차는 의도하는 주행성능을 충분히 발휘하지 못할 수 있다. In step S2, when the controller 100 determines that towing is engaged, the controller 100 monitors the temperature Tb of the battery 41 through the battery management system 110 (S3). In the case of towing connection, a high power load is required for the electric vehicle, but the temperature (Tb) of the battery 41 rises excessively due to charging or rapid charging of the battery 41, so supply from the battery 41 to the electric motor power load can be relatively low. That is, when the temperature of the battery 41 rises excessively, the discharge (output) of the battery 41 may be limited, and thus the electric vehicle may not be able to sufficiently exhibit intended driving performance.

제어기(100)는 배터리(41)의 온도(Tb)가 한계온도(Th) 이상인지를 판단한(S4). 여기서, 한계온도(Th)는 동력제한온도(Tr)에서 일정한 여유온도(a)를 차감한 온도일 수 있다(Th = Tr-a). 동력제한온도(Tr)는 배터리(41)로부터 전기모터로 출력되는 동력이 설정치 이하로 낮아지는 배터리(41)의 온도로서, 배터리(41)의 온도가 동력제한온도(Tr)에 도달할 경우, 전기자동차의 주행성능이 설정치 이하로 급격하게 낮아질 수 있다. 여유온도(a)는 배터리(41)의 온도(Tb)가 동력제한온도(Tr)에 도달하기 이전에 배터리(41)의 온도 및 충전전류를 제어하기 위한 시간을 확보하기 위해 설정된 온도일 수 있다. 예컨대, 여유온도(a)는 0.5℃, 1℃, 1.5℃일 수 있다. The controller 100 determines whether the temperature Tb of the battery 41 is equal to or greater than the limit temperature Th (S4). Here, the limit temperature (Th) may be a temperature obtained by subtracting a certain margin temperature (a) from the power limit temperature (Tr) (Th = Tr-a). The power limit temperature Tr is the temperature of the battery 41 at which the power output from the battery 41 to the electric motor is lowered below a set value, and when the temperature of the battery 41 reaches the power limit temperature Tr, The driving performance of the electric vehicle may be rapidly lowered below the set value. The margin temperature (a) may be a temperature set to secure time for controlling the temperature and charging current of the battery 41 before the temperature (Tb) of the battery 41 reaches the power limit temperature (Tr). . For example, the margin temperature (a) may be 0.5°C, 1°C, or 1.5°C.

S4단계에서 배터리(41)의 온도(Tb)가 한계온도(Th)이상일 때, 배터리(41)의 온도(Tb)가 동력제한온도(Tr)에 도달하지 않도록 충전제어기(120)는 배터리(41)의 온도(Tb)에 따라 충전전류를 설정된 제1제한 충전전류로 제어한다(S5). 구체적으로, 충전제어기(120)는 배터리(41)의 온도(Tb)가 동력제한온도(Tr)에 도달하지 않도록 제1제한 충전전류를 결정할 수 있다. 배터리(41)의 온도는 배터리(41)의 충전전류에 비례하므로, 제1제한 충전전류는 배터리(41)의 충전 시작 시에 설정된 초기 충전전류 보다 상대적으로 낮게 결정된 충전전류일 수 있다. In step S4, when the temperature Tb of the battery 41 is equal to or greater than the limit temperature Th, the charge controller 120 controls the battery 41 so that the temperature Tb of the battery 41 does not reach the power limit temperature Tr. ) Controls the charging current to the set first limit charging current according to the temperature (Tb) (S5). Specifically, the charge controller 120 may determine the first limit charging current so that the temperature Tb of the battery 41 does not reach the power limit temperature Tr. Since the temperature of the battery 41 is proportional to the charging current of the battery 41, the first limiting charging current may be a charging current determined to be relatively lower than the initial charging current set at the start of charging the battery 41.

그 이후에, 배터리(41)의 충전이 완료된다(S8). After that, charging of the battery 41 is completed (S8).

S2단계에서, 제어기(100)가 토잉체결이 되지 않은 것으로 판단되면, 제어기(100)는 배터리관리시스템(110)을 통해 배터리(41)의 온도(Tb)를 모니터링한다(S6). In step S2, if it is determined that the towing is not performed by the controller 100, the controller 100 monitors the temperature Tb of the battery 41 through the battery management system 110 (S6).

제어기(100)는 배터리(41)의 온도(Tb)가 고온 제한온도에 도달하지 않도록 충전제어기(120)는 배터리(41)의 온도(Tb)에 따라 충전전류를 설정된 제2제한 충전전류로 제어한다(S7). 고온 제한온도는 배터리(41)가 손상될 수 있을 정도로 고온인 배터리의 온도일 수 있고, 고온 제한온도는 동력제한온도(Tr) 보다 상대적으로 높은 온도일 수 있다. 이에 배터리(41)의 온도(Tb)가 고온 제한온도에 도달할 때, 배터리(41)는 고온으로 인해 손상될 수 있다. 충전제어기(120)는 배터리(41)의 온도(Tb)가 고온 제한온도에 도달하지 않도록 제2제한 충전전류를 결정할 수 있다. 배터리(41)의 온도는 배터리(41)의 충전전류에 비례하므로, 제2제한 충전전류는 배터리(41)의 충전 시작 시에 설정된 초기 충전전류 보다 상대적으로 낮게 결정된 충전전류일 수 있다. 또한, 제2제한 충전전류는 제1제한 충전전류 보다 높은 충전전류일 수 있다. The controller 100 controls the charging current according to the temperature Tb of the battery 41 to the set second limit charging current so that the temperature Tb of the battery 41 does not reach the high temperature limit temperature. Do (S7). The high temperature limit temperature may be a battery temperature high enough to damage the battery 41, and the high temperature limit temperature may be a temperature relatively higher than the power limit temperature Tr. Accordingly, when the temperature Tb of the battery 41 reaches the high temperature limit temperature, the battery 41 may be damaged due to the high temperature. The charge controller 120 may determine the second limiting charging current so that the temperature Tb of the battery 41 does not reach the high temperature limiting temperature. Since the temperature of the battery 41 is proportional to the charging current of the battery 41, the second limiting charging current may be a charging current determined to be relatively lower than the initial charging current set at the start of charging the battery 41. Also, the second limiting charging current may be a higher charging current than the first limiting charging current.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. The above description is merely an example of the technical idea of the present invention, and various modifications and variations can be made to those skilled in the art without departing from the essential characteristics of the present invention.

따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the technical idea of the present invention, but to explain, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The protection scope of the present invention should be construed according to the claims below, and all technical ideas within the equivalent range should be construed as being included in the scope of the present invention.

11: 공조 서브시스템 12: 배터리 냉각서브시스템
13: 파워트레인 냉각서브시스템 15: 냉방측 팽창밸브
16: 난방측 팽창밸브 17: 칠러측 팽창밸브
21: 냉매루프 22: 배터리 냉각수루프
23: 파워트레인 냉각수루프 30: 공조케이스
31: 증발기 32: 압축기
33: 내측 응축기 35: 외측 열교환기
36: 분기도관 37: 배터리칠러
38: 어큐뮬레이터 39: 냉매 바이패스도관
41: 배터리 42: 히터
43: 배터리 라디에이터 44: 제1배터리펌프
45: 제2배터리펌프 46: 제1배터리 바이패스도관
47: 제2배터리 바이패스도관 48: 리저버탱크
51: 전기모터 52: 전장부품
53: 파워트레인 라디에이터 54: 파워트레인펌프
55: 파워트레인 바이패스도관 56: 리저버탱크
61: 제1쓰리웨이밸브 62: 제2쓰리웨이밸브
63: 제3쓰리웨이밸브 70: 수냉식 열교환기
80: 인버터 100: 제어기
110: 배터리관리시스템 120: 충전제어기
130: 충전기 150: 토잉제어기
11: air conditioning subsystem 12: battery cooling subsystem
13: power train cooling subsystem 15: cooling side expansion valve
16: heating side expansion valve 17: chiller side expansion valve
21: refrigerant loop 22: battery coolant loop
23: power train coolant loop 30: air conditioning case
31: evaporator 32: compressor
33: inner condenser 35: outer heat exchanger
36: branch conduit 37: battery chiller
38: accumulator 39: refrigerant bypass conduit
41: battery 42: heater
43: battery radiator 44: first battery pump
45: second battery pump 46: first battery bypass conduit
47: second battery bypass conduit 48: reservoir tank
51: electric motor 52: electrical parts
53: power train radiator 54: power train pump
55: power train bypass conduit 56: reservoir tank
61: first three-way valve 62: second three-way valve
63: third three-way valve 70: water-cooled heat exchanger
80: inverter 100: controller
110: battery management system 120: charge controller
130: charger 150: towing controller

Claims (6)

배터리의 충전이 시작되면, 토잉체결 여부를 판단하고,
토잉체결이 되면, 배터리의 온도가 한계온도 이상인지를 판단하며,
상기 배터리의 온도가 상기 한계온도 이상일 때 상기 배터리의 온도가 동력제한온도에 도달하지 않도록 상기 배터리에 대한 충전전류를 제1제한 충전전류로 제어하고,
상기 동력제한온도는 상기 배터리로부터 출력되는 동력이 설정치 이하로 낮아지는 배터리의 온도인 차량용 배터리의 충전 제어방법.
When the battery starts to charge, it determines whether the towing is fastened,
When towing is connected, it is judged whether the temperature of the battery is higher than the limit temperature,
Controlling the charging current for the battery to a first limit charging current so that the temperature of the battery does not reach the power limit temperature when the temperature of the battery is equal to or greater than the limit temperature;
The power limit temperature is a charging control method for a vehicle battery that is a temperature of a battery at which power output from the battery is lowered to a set value or less.
청구항 1에 있어서,
상기 제1제한 충전전류는 상기 배터리의 충전 시작 시에 설정된 초기 충전전류 보다 낮게 결정된 충전전류인 차량용 배터리의 충전 제어방법.
The method of claim 1,
The first limiting charging current is a charging current determined to be lower than the initial charging current set at the start of charging the battery.
청구항 1에 있어서,
상기 한계온도는 동력 제한온도에서 일정한 여유온도를 차감한 온도인 차량용 배터리의 충전 제어방법.
The method of claim 1,
The limit temperature is a charging control method of a vehicle battery that is a temperature obtained by subtracting a certain margin temperature from the power limit temperature.
청구항 1에 있어서,
토잉체결이 되지 않으면, 배터리의 온도가 고온 제한온도에 도달하지 않도록 상기 배터리에 대해나 충전전류를 제2제한 충전전류로 제어하고,
상기 고온 제한온도는 상기 배터리가 손상될 수 있는 고온인 배터리의 온도인 차량용 배터리의 충전 제어방법.
The method of claim 1,
If the toeing is not fastened, the battery or charging current is controlled to the second limiting charging current so that the temperature of the battery does not reach the high temperature limit temperature,
The high temperature limit temperature is a charging control method for a vehicle battery that is a temperature of a battery at a high temperature at which the battery may be damaged.
청구항 4에 있어서,
상기 제2제한 충전전류는 상기 배터리의 충전 시작 시에 설정된 초기 충전전류 보다 낮게 결정된 충전전류인 차량용 배터리의 충전 제어방법.
The method of claim 4,
The second limit charging current is a charging current determined to be lower than the initial charging current set at the start of charging the battery.
청구항 4에 있어서,
상기 고온 제한온도는 동력 제한온도 보다 높은 온도인 차량용 배터리의 충전 제어방법.




The method of claim 4,
The high temperature limit temperature is a charging control method of a vehicle battery at a temperature higher than the power limit temperature.




KR1020210174902A 2021-12-08 2021-12-08 Method for controlling charging of vehicle battery KR20230086357A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210174902A KR20230086357A (en) 2021-12-08 2021-12-08 Method for controlling charging of vehicle battery

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210174902A KR20230086357A (en) 2021-12-08 2021-12-08 Method for controlling charging of vehicle battery

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20230086357A true KR20230086357A (en) 2023-06-15

Family

ID=86763841

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020210174902A KR20230086357A (en) 2021-12-08 2021-12-08 Method for controlling charging of vehicle battery

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20230086357A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110549817B (en) Heat flow management device and method for operating a heat flow management device
US11897309B2 (en) Vehicle heat management system
JP7185469B2 (en) vehicle thermal management system
CN107074094B (en) Apparatus for controlling temperature of battery including evaporator for cooling battery and heat sink for heating battery
US9623719B2 (en) Thermal management system for electric vehicle and its control method
US20150202986A1 (en) Thermal management system for electric vehicle and its control method
US20200101816A1 (en) Vehicle heat management system
KR102474341B1 (en) Heat pump system for a vehicle
JP2002352867A (en) Battery temperature controller for electric vehicle
KR20200130114A (en) Heat pump arrangement for vehicles with a vehicle cabin heating circuit and a battery heating circuit
KR20220122389A (en) Method for controlling the pressure in a vehicle thermal management system
CN115195386A (en) Method for controlling heating of a vehicle thermal management system
KR20230011808A (en) Method for controlling a temperature of vehicle battery
KR20220036260A (en) Vehicle thermal management system
KR102644748B1 (en) Cooling and heating system for vehicle
US20230158858A1 (en) Method for Controlling Vehicle HVAC System
CN116215186A (en) Vehicle-mounted thermal circulation system and vehicle
KR20200055196A (en) Cooling and heating system for vehicle
KR20230086357A (en) Method for controlling charging of vehicle battery
KR20220139757A (en) Method for controlling heating of a vehicle thermal management system
KR20220122391A (en) Method for controlling heating of a vehicle thermal management system
CN115335245A (en) Air conditioner for vehicle
KR20230075228A (en) Method for controlling vehicle thermal management system
US20240109398A1 (en) Vehicle thermal management system and method for controlling the same
CN219856733U (en) Vehicle-mounted thermal circulation system and vehicle