KR20230138254A - 모빌리티용 통합 열관리 시스템 - Google Patents

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KR20230138254A
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Abstract

본 발명에서는 배터리 라디에이터와 전장 라디에이터를 하나의 통합 라디에이터로 통합하여 컴팩트화되고 제조적인 측면에서도 유리하며 사이즈가 컴팩트해지면서 공간 활용도가 향상되는 효과를 갖는다. 또한, 각종 열관리 모드에 따라 각 냉각수라인에 순환되는 냉각수와 냉매라인에 순환되는 냉매의 열교환을 통해, 전장부품 및 배터리의 냉각, 전장부품 및 배터리의 폐열을 활용한 실내 난방을 포함하여 열관리 효율성이 향상됨에 따라, 전동화 모빌리티의 주행거리를 확보할 수 있는 모빌리티용 통합 열관리 시스템이 소개된다.

Description

모빌리티용 통합 열관리 시스템 {INTEGRATED THERMAL MANAGEMENT SYSTEM FOR MOBILITY}
본 발명은 모빌리티용 통합 열관리 시스템에 관한 것으로, 배터리와 전장 라디에이터를 하나의 통합 라디에이터로 통합하여 컴팩트화하고, 전장부품 및 배터리의 냉각, 전장부품 및 배터리의 폐열을 활용한 실내 난방을 포함한 각종 열관리 모드에 따라 효율성이 확보되는 모빌리티용 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 컴팩트 한 모듈화의 개념이 필요한 것이다.
또한, 전동화 차량의 경우, 발열이 발생되는 전장부품 및 배터리와 같은 구성의 폐열을 활용하여 에너지 효율성이 확보되도록 함으로써, 주행거리 및 실내 냉난방 성능이 향상되도록 하는 기술이 요구된다.
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.
10-2014-0147365 A (2014.12.30.)
본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 배터리와 전장 라디에이터를 하나의 통합 라디에이터로 통합하여 컴팩트화하고, 전장부품 및 배터리의 냉각, 전장부품 및 배터리의 폐열을 활용한 실내 난방을 포함한 각종 열관리 모드에 따라 효율성이 확보되는 모빌리티용 통합 열관리 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 모빌리티용 통합 열관리 시스템은 냉각수가 순환되고, 제1워터펌프, 전장부품, 제1열교환기, 라디에이터를 포함하는 제1냉각수라인; 냉각수가 순환되고, 제2워터펌프, 배터리, 제2열교환기를 포함하는 제2냉각수라인; 냉매가 순환되고, 압축기, 팽창기, 실외 컨덴서, 증발기를 포함하며, 제1열교환기와 제2열교환기에 연결되어 냉매와 냉각수가 열교환되는 냉매라인; 제1냉각수라인과 제2냉각수라인 중 어느 하나 또는 각기 마련되고, 냉각수가 유입 및 유출되는 리저버; 냉매라인에서 실외 컨덴서의 후방에 마련되어 냉매가 제2열교환기와 압축기에 선택적으로 유통되도록 하는 냉매밸브; 제1냉각수라인과 제2냉각수라인에 유통되는 냉각수가 선택적으로 공유되도록 마련되어 냉각수의 흐름을 제어하는 제1냉각수밸브; 및 제1냉각수라인에 마련되어 냉각수가 라디에이터에 선택적으로 유통되도록 하는 제2냉각수밸브;를 포함한다.
냉매라인에는 압축기와 제1열교환기 사이에 실내 컨덴서가 더 포함된 것을 특징으로 한다.
냉매라인의 팽창기는 실내 컨덴서와 제1열교환기 사이에 위치된 제1팽창기, 실외 컨덴서와 제2열교환기 사이에 위치된 제2팽창기, 증발기 이전에 위치된 제3팽창기를 포함하여 복수 구성된 것을 특징으로 한다.
제1냉각수밸브는 리저버 측, 전장부품 측, 배터리 측, 제2열교환기 측에 연결되어 냉각수 유통방향을 전환하도록 구성되고, 제2냉각수밸브는 제1열교환기를 통과한 냉각수가 라디에이터에 유통되거나 바이패스되도록 구성된 것을 특징으로 한다.
열관리 모드에 따라 밸브, 워터펌프, 압축기, 팽창기를 제어하는 제어기;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
제어기는 전장부품을 외기로 냉각시, 제1워터펌프를 구동시키고, 제1냉각수라인과 제2냉각수라인에 각기 냉각수가 순환되도록 하며, 제2냉각수밸브를 제어하여 냉각수가 라디에이터에 유통되도록 하는 것을 특징으로 한다.
제어기는 배터리를 냉각시, 제2워터펌프를 구동시키고, 압축기가 구동된 상태에서 냉매맬브를 제어하여 냉매가 제2열교환기에 유통되도록 하며, 제1팽창기의 경우 개방되고 제2팽창기의 경우 팽창 동작되도록 제어하는 것을 특징으로 한다.
제어기는 실내 냉방시, 제3팽창기가 팽창 동작되도록 제어하는 것을 특징으로 한다.
제어기는 배터리와 전장부품을 외기로 냉각시, 제1워터펌프와 제2워터펌프를 구동시키고, 제1냉각수밸브를 제어하여 배터리 및 제2열교환기를 통과한 냉각수가 전장부품 및 제1열교환기에 유통되도록 하며, 제2냉각수밸브를 제어하여 냉각수가 라디에이터에 유통되도록 하는 것을 특징으로 한다.
제어기는 전장부품 폐열을 회수하며 실내 난방시, 제1워터펌프를 구동시키고, 제1냉각수밸브를 제어하여 제1냉각수라인과 제2냉각수라인에 각기 냉각수가 순환되도록 하며, 제2냉각수밸브를 제어하여 냉각수가 라디에이터를 바이패스되도록 하고, 압축기가 구동된 상태에서 제1팽창기의 경우 팽창되며, 제2팽창기와 제3팽창기의 경우 폐쇄되도록 제어하는 것을 특징으로 한다.
제어기는 배터리의 냉각 및 실내 난방시, 제1워터펌프의 구동을 중지시키고, 제2워터펌프를 구동시키는 것을 특징으로 한다.
전장부품과 배터리의 폐열을 이용한 실내 난방시, 제1워터펌프와 제2워터펌프를 구동시키고, 제1냉각수밸브를 제어하여 배터리 및 제2열교환기를 통과한 냉각수가 전장부품 및 제1열교환기에 유통되도록 하며, 압축기가 구동된 상태에서 제1팽창기의 경우 팽창 동작되고, 냉매밸브를 제어하여 컨덴서를 통과한 냉매가 제2열교환기를 패스하여 압축기에 유통되도록 하는 것을 특징으로 한다.
제1냉각수라인은 제1열교환기 후방의 제1분기점 및 리저버 전방의 제2분기점을 기점으로 바이패스라인이 분기되고, 바이패스라인에 라디에이터가 마련되며, 제1분기점 또는 제2분기점 중 어느 하나에 제2냉각수밸브가 마련된 것을 특징으로 한다.
제2냉각수밸브는 제1냉각수라인에서 제2분기점에 마련된 것을 특징으로 한다.
리저버는 제1워터펌프 또는 제2워터펌프 전방에 마련된 것을 특징으로 한다.
리저버는 제1리저버와 제2리저버로 복수 구성되고, 제1리저버는 제1냉각수라인에서 제1워터펌프 전방에 마련되며, 제2리저버는 제2냉각수라인에서 제2워터펌프 전방에 마련된 것을 특징으로 한다.
제1냉각수라인의 제1열교환기와 라디에이터 사이 및 제2냉각수의 배터리 및 제2열교환기 사이에서 분기되어 연결된 연결라인;을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
제1냉각수라인에는 라디에이터가 마련되는 바이패스라인이 분기되고, 제1냉각수밸브와 제2냉각수밸브는 공유라인을 통해 연결되어 제1냉각수밸브 및 제2냉각수밸브의 개폐 여부에 따라 제1냉각수라인과 제2냉각수라인 간에 냉각수가 선택적으로 공유되는 것을 특징으로 한다.
제1냉각수밸브는 제1냉각수라인에서 제1워터펌프측 및 제1열교환기측, 바이패스라인, 공유라인이 연결되고, 제2냉각수밸브는 제2냉각수라인에서 제2워터펌프측 및 제2열교환기측, 바이패스라인, 공유라인이 연결된 것을 특징으로 한다.
제2냉각수라인에는 제2워터펌프의 전방 또는 후방에서 분기되어 리저버에 연결되는 서큘레이션라인이 형성된 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같은 구조로 이루어진 모빌리티용 통합 열관리 시스템은 배터리 라디에이터와 전장 라디에이터를 하나의 통합 라디에이터로 통합하여 컴팩트화되고 제조적인 측면에서도 유리하며 사이즈가 컴팩트해지면서 공간 활용도가 향상되는 효과를 갖는다.
또한, 각종 열관리 모드에 따라 각 냉각수라인에 순환되는 냉각수와 냉매라인에 순환되는 냉매의 열교환을 통해, 전장부품 및 배터리의 냉각, 전장부품 및 배터리의 폐열을 활용한 실내 난방을 포함하여 열관리 효율성이 향상됨에 따라, 전동화 모빌리티의 주행거리를 확보할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 모빌리티용 통합 열관리 시스템을 나타낸 도면.
도 2는 본 발명에 따른 모빌리티용 통합 열관리 시스템의 구성도.
도 3은 도 1에 도시된 모빌리티용 통합 열관리 시스템의 일실시예에 따른 열관리 모드를 나타낸 도면.
도 4는 도 1에 도시된 모빌리티용 통합 열관리 시스템의 다른 실시예에 따른 열관리 모드를 나타낸 도면.
도 5는 도 1에 도시된 모빌리티용 통합 열관리 시스템의 다른 실시예에 따른 열관리 모드를 나타낸 도면.
도 6은 도 1에 도시된 모빌리티용 통합 열관리 시스템의 다른 실시예에 따른 열관리 모드를 나타낸 도면.
도 7은 도 1에 도시된 모빌리티용 통합 열관리 시스템의 다른 실시예에 따른 열관리 모드를 나타낸 도면.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 모빌리티용 통합 열관리 시스템을 나타낸 도면.
도 9는 일실시예에 따른 리저버, 제1냉각수밸브, 제1워터펌프, 제2워터펌프의 통합 모듈을 나타낸 도면.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 모빌리티용 통합 열관리 시스템에서 제1,2냉각수라인을 나타낸 도면.
도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 모빌리티용 통합 열관리 시스템에서 제1,2냉각수라인을 나타낸 도면.
도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 모빌리티용 통합 열관리 시스템에서 제1,2냉각수라인을 나타낸 도면.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 모빌리티용 통합 열관리 시스템에 대하여 살펴본다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 모빌리티용 통합 열관리 시스템을 나타낸 도면이고, 도 2는 본 발명에 따른 모빌리티용 통합 열관리 시스템의 구성도이다.
도 3은 도 1에 도시된 모빌리티용 통합 열관리 시스템의 일실시예에 따른 열관리 모드를 나타낸 도면이고, 도 4는 도 1에 도시된 모빌리티용 통합 열관리 시스템의 다른 실시예에 따른 열관리 모드를 나타낸 도면이며, 도 5는 도 1에 도시된 모빌리티용 통합 열관리 시스템의 다른 실시예에 따른 열관리 모드를 나타낸 도면이다이고, 도 6은 도 1에 도시된 모빌리티용 통합 열관리 시스템의 다른 실시예에 따른 열관리 모드를 나타낸 도면이며, 도 7은 도 1에 도시된 모빌리티용 통합 열관리 시스템의 다른 실시예에 따른 열관리 모드를 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 모빌리티용 통합 열관리 시스템을 나타낸 도면이다.
도 9는 일실시예에 따른 리저버, 제1냉각수밸브, 제1워터펌프, 제2워터펌프의 통합 모듈을 나타낸 도면이다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 모빌리티용 통합 열관리 시스템에서 제1,2냉각수라인을 나타낸 도면이다.
도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 모빌리티용 통합 열관리 시스템에서 제1,2냉각수라인을 나타낸 도면이다.
도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 모빌리티용 통합 열관리 시스템에서 제1,2냉각수라인을 나타낸 도면이다.
본 발명에 따른 모빌리티용 통합 열관리 시스템은 도 1 내지 2에 도시된 바와 같이, 냉각수가 순환되고, 제1워터펌프(11), 전장부품(12), 제1열교환기(13), 라디에이터(14)를 포함하는 제1냉각수라인(10); 냉각수가 순환되고, 제2워터펌프(21), 배터리(22), 제2열교환기(23)를 포함하는 제2냉각수라인(20); 냉매가 순환되고, 압축기(31), 팽창기(32), 실외 컨덴서(33), 증발기(34)를 포함하며, 제1열교환기(13)와 제2열교환기(23)에 연결되어 냉매와 냉각수가 열교환되는 냉매라인(30); 제1냉각수라인(10)과 제2냉각수라인(20) 중 어느 하나 또는 각기 마련되고, 냉각수가 유입 및 유출되는 리저버(40); 냉매라인(30)에서 실외 컨덴서(33)의 후방에 마련되어 냉매가 제2열교환기(23)와 압축기(31)에 선택적으로 유통되도록 하는 냉매밸브(50); 제1냉각수라인(10)과 제2냉각수라인(20)에 유통되는 냉각수가 선택적으로 공유되도록 마련되어 냉각수의 흐름을 제어하는 제1냉각수밸브(60); 및 제1냉각수라인(10)에 마련되어 냉각수가 라디에이터(14)에 선택적으로 유통되도록 하는 제2냉각수밸브(70);를 포함한다.
본 발명에서는 라디에이터(14)와 실외 컨덴서(33)가 통합 구성되어, 라디에이터(14)와 실외 컨덴서(33)가 외기와 열교환된다.
또한, 냉매라인(30)에는 압축기(31)와 제1열교환기(13) 사이에 실내 컨덴서(35)가 더 포함되어, 실내 컨덴서(35)를 통해 실내에 제공되는 공조공기의 온도를 조절할 수 있다. 이러한 실내 컨덴서(35)는 실내에 난방공기를 제공하기 위해 활용될 수 있으며, 실내 난방열을 보충하기 위해 PTC히터(H)가 더 구성될 수 있다.
또한, 냉매라인(30)의 팽창기(32)는 실내 컨덴서(35)와 제1열교환기(13) 사이에 위치된 제1팽창기(32a), 실외 컨덴서(33)와 제2열교환기(23) 사이에 위치된 제2팽창기(32b), 증발기(34) 이전에 위치된 제3팽창기(32c)를 포함하여 복수 구성될 수 있다. 여기서, 제1팽창기(32a)와 제2팽창기(32b)는 각각 열관리 모드에 따라 제1열교환기(13)와 제2열교환기(23)에서 냉매와 냉각수의 열교환이 수행되도록 구성되며, 제3팽창기(32c)의 경우 증발기(34)를 통해 실내에 냉방공기를 제공하기 위해 구성될 수 있다.
이러한 각각의 밸브, 워터펌프, 압축기(31), 팽창기(32), PTC히터(H)는 제어기(100)를 통해 열관리 모드에 따라 제어되어 동작이 결정된다. 여기서, 열관리 모드란 전장부품(12)의 냉각/승온 모드, 배터리(22)의 냉각/승온 모드, 실내의 냉방/난방 모드를 포함할 수 있다. 세부적으로는, 전장부품(12), 배터리(22)를 냉각/승온 하거나 실내를 각각 냉방/난방하는데 있어서, 외기를 이용하여 냉각/난방을 수행하는 모드, 냉매를 이용하여 냉각/난방을 수행하는 모드, 외기 및 냉매를 이용하여 냉각/난방을 수행하는 모드 등을 포함할 수 있다.
한편, 제1냉각수라인(10)에는 제1워터펌프(11)의 동작시 냉각수가 전장부품(12), 제1열교환기(13), 라디에이터(14)에 순환되면서 열교환되고, 제2냉각수라인(20)에는 제2워터펌프(21)의 동작시 냉각수가 배터리(22), 제2열교환기(23)를 순환하면서 열교환된다. 여기서, 제2냉각수라인(20)에는 수가열히터(24)가 더 마련되어, 제2냉각수라인(20)에 순환되는 냉각수의 온도를 조절할 수 있다.
이러한 제1냉각수라인(10)과 제2냉각수라인(20)은 제1냉각수밸브(60)를 매개로 연결되어, 제1냉각수밸브(60)의 냉각수 흐름 제어에 따라, 냉각수가 제1냉각수라인(10)과 제2냉각수라인(20)에서 개별적으로 순환되거나, 제1냉각수라인(10)과 제2냉각수라인(20)에 통합되어 순환될 수 있다.
제2냉각수밸브(70)의 경우 제2냉각수라인(20)에서 라디에이터(14)에 유통되는 냉각수의 흐름을 선택적으로 허용하도록 마련된다.
이처럼, 본 발명에서는 종래에 전장부품이 구비되는 냉각라인과 배터리가 구비되는 냉각라인에 각각 구비됐었던 라디에이터를 하나의 라디에이터로 공용하고, 하나의 라디에이터를 통해 기존의 열교환 기능을 수행함으로써, 전체적인 열관리 시스템의 부품수를 축소시킬 수 있고 그에 따른 제조단가를 절감할 수 있으며 전체적인 시스템을 컴팩트하게 할 수 있다.
아울러, 본 발명에서는 라디에이터(14)가 하나로 통합되고, 제1냉각수밸브(60)를 제어하여 제1냉각수라인(10)과 제2냉각수라인(20)을 직렬 또는 병렬로 연결 가능함으로써, 하나의 리저버(40)만으로 필요 냉각수를 가용할 수 있다.
상세하게, 제1냉각수밸브(60)는 리저버(40) 측, 전장부품(12) 측, 배터리(22) 측, 제2열교환기(23) 측에 연결되어 냉각수 유통방향을 전환하도록 구성될 수 있다. 즉, 제1냉각수밸브(60)는 리저버(40) 측에 연결된 포트, 전장부품(12)측에 연결된 포트, 배터리(22) 측에 연결된 포트, 제2열교환기(23)에 연결된 포트가 구성되어, 각 포트의 연결 여부에 따라 냉각수의 흐름을 전환한다.
또한, 제2냉각수밸브(70)는 제1열교환기(13)를 통과한 냉각수가 라디에이터(14)에 유통되거나 바이패스되도록 구성된다. 이러한 제2냉각수밸브(70)는 제1열교환기(13) 측에 연결된 포트, 리저버(40) 측에 연결된 포트, 라디에이터(14) 측에 연결된 포트가 구성되어, 각 포트의 연결 여부에 따라 냉각수의 흐름을 전환한다.
한편, 냉매라인(30)에는 압축기(31)의 구동시 냉매가 실내 컨덴서(35), 제1열교환기(13), 실외 컨덴서(33), 제2열교환기(23), 각 팽창기(32)를 통과하면서 제1열교환기(13)를 통해 제1냉각수라인(10)에 순환되는 냉각수와 열교환되거나 제2열교환기(23)를 통해 제2냉각수라인(20)에 순환되는 냉각수와 열교환된다.
이를 통해, 본 발명에 따른 통합 열관리 시스템은 제1냉각수밸브(60), 제2냉각수밸브(70)를 제어하여 제1냉각수라인(10) 및 제2냉각수라인(20)에 순환되는 냉각수의 흐름을 제어하고, 냉매밸브(50)를 제어하여 냉매라인(30)에 순환되는 냉매의 열교환을 제어함으로써 상황별로 최적의 열관리 모드를 수행할 수 있다.
상술한 본 발명에 따른 각 구성을 통해, 하기와 같이 열관리 모드에 따른 실시예를 수행할 수 있다. 이에 대해서 구체적으로 설명하면 하기와 같다.
도 3에 도시된 바와 같이, 제어기(100)는 전장부품(12)을 외기로 냉각시, 제1워터펌프(11)를 구동시키고, 제1냉각수라인(10)과 제2냉각수라인(20)에 각기 냉각수가 순환되도록 하며, 제2냉각수밸브(70)를 제어하여 냉각수가 라디에이터(14)에 유통되도록 한다.
즉, 전장부품(12)을 외기로 냉각시, 제1냉각수라인(10)에서 제1워터펌프(11)의 동작에 의해 전장부품(12)을 냉각시키면서 통과한 냉각수가 라디에이터(14)를 통과하면서 외기와 열교환하여 냉각되고, 라디에이터(14)를 통해 냉각된 냉각수가 다시 전장부품(12)측으로 순환됨으로써, 냉각수와 외기의 열교환을 통해 전장부품(12)을 냉각할 수 있다. 이는, 제1냉각수밸브(60)에 의해 제1냉각수라인(10)과 제2냉각수라인(20)이 분리됨에 따라 제1냉각수라인(10)에만 냉각수가 순환되고, 제2냉각수밸브(70)에 의해 냉각수가 라디에이터(14) 측으로 유통될 수 있다. 이때, 라디에이터(14)의 경우 팬이 구동되어 냉각수의 냉각 효율이 향상되도록 할 수 있다.
한편, 제어기(100)는 배터리(22)를 냉각시, 제2워터펌프(21)를 구동시키고, 압축기(31)가 구동된 상태에서 냉매맬브를 제어하여 냉매가 제2열교환기(23)에 유통되도록 하며, 제1팽창기(32a)의 경우 개방되고 제2팽창기(32b)의 경우 팽창 동작되도록 제어할 수 있다.
즉, 전장부품(12)을 외기로 냉각시키는 동시에 배터리(22)를 냉매로 냉각시, 제1워터펌프(11)의 동작에 의해 전장부품(12)을 냉각시키면서 통과한 냉각수가 라디에이터(14)를 통과하면서 외기와 열교환하여 냉각되고, 라디에이터(14)를 통해 냉각된 냉각수가 다시 전장부품(12)측으로 순환된다. 이는, 제1냉각수밸브(60)에 의해 제1냉각수라인(10)과 제2냉각수라인(20)이 분리됨에 따라 제1냉각수라인(10)에만 냉각수가 순환되고, 제2냉각수밸브(70)에 의해 냉각수가 라디에이터(14) 측으로 유통된다.
이와 함께, 압축기(31)가 구동됨에 따라 압축된 냉매가 실내 컨덴서(35), 제1열교환기(13), 실외 컨덴서(33)를 통해 응축되고, 제2팽창기(32b)가 팽창 동작됨으로써, 제2열교환기(23)를 통해 냉매와 냉각수가 열교환하여 냉각수의 냉각이 수행된다. 이로 인해, 제2냉각수라인(20)에서 제2열교환기(23)를 통해 냉각된 냉각수가 배터리(22)로 유통되어 배터리(22)를 냉각할 수 있다. 여기서, 제2워터펌프(21)가 구동되어 제2냉각수라인(20)에서 냉각수가 순환되고, 냉매밸브(50)는 냉매의 유통흐름이 실외 컨덴서(33) 이후 제2팽창기(32b) 및 제2열교환기(23) 측으로 유통되도록 전환되며, 제1팽창기(32a)가 풀 개방 상태로 전환될 수 있다.
이와 같이, 본 발명은 전장부품(12)을 외기와 냉각수의 열교환을 통해 냉각시킬 수 있으며, 배터리(22)의 경우 냉각수와 냉매의 열교환을 통해 냉각시킬 수 있다.
한편, 제어기(100)는 실내 냉방시, 제3팽창기(32c)가 팽창 동작되도록 제어할 수 있다. 즉, 제3팽창기(32c)가 폐쇄 상태일 경우 냉매가 증발기(34) 측으로 유통이 차단되지만, 제3팽창기(32c)가 개방 상태일 경우 냉매가 증발기(34) 측으로 유통되어 증발기(34)를 통해 공조공기를 냉각할 수 있다. 즉, 전장부품(12)을 외기로 냉각시키는 동시에 배터리(22)를 냉매로 냉각시키는 모드에서, 실외컨덴서를 통과한 냉매 중 일부가 증발기(34)에 유통되도록 함으로써 실내를 냉방시킬 수 있다.
한편, 도 4에 도시된 바와 같이, 제어기(100)는 배터리(22)와 전장부품(12)을 외기로 냉각시, 제1워터펌프(11)와 제2워터펌프(21)를 구동시키고, 제1냉각수밸브(60)를 제어하여 배터리(22) 및 제2열교환기(23)를 통과한 냉각수가 전장부품(12) 및 제1열교환기(13)에 유통되도록 하며, 제2냉각수밸브(70)를 제어하여 냉각수가 라디에이터(14)에 유통되도록 한다.
이는, 배터리(22)와 전장부품(12)을 모두 외기로 냉각시, 제1냉각수밸브(60)에 의해 제1냉각수라인(10)과 제2냉각수라인(20)이 하나의 냉각수 유통 경로를 형성함에 따라 제1냉각수라인(10)과 제2냉각수라인(20)에 냉각수가 공용되어 유통된다. 또한, 제2냉각수밸브(70)에 의해 냉각수가 라디에이터(14) 측으로 유통된다. 이로 인해, 제1워터펌프(11)와 제2워터펌프(21)의 동작에 의해 배터리(22)를 1차 냉각한 냉각수가 전장부품(12)을 2차 냉각하고, 배터리(22)와 전장부품(12)을 냉각한 냉각수가 라디에이터(14)를 통해 냉각되어 다시 배터리(22)와 전장부품(12)을 냉각하도록 순환된다. 이때, 냉매라인(30)에서 냉매가 순환되지 않도록 하여, 냉매가 순환됨에 따라 제1열교환기(13)와 제2열교환기(23)를 통한 냉각수와 열교환이 방지되도록 한다. 이를 통해, 본 발명은 라디에이터(14)를 통해 외기만으로 냉각수를 냉각하여, 배터리(22)와 전장부품(12)을 외기로 냉각할 수 있다.
한편, 도 5에 도시된 바와 같이, 제어기(100)는 전장부품(12)의 폐열을 회수하며 실내 난방시, 제1워터펌프(11)를 구동시키고, 제1냉각수밸브(60)를 제어하여 제1냉각수라인(10)과 제2냉각수라인(20)에 각기 냉각수가 순환되도록 하며, 제2냉각수밸브(70)를 제어하여 냉각수가 라디에이터(14)를 바이패스되도록 하고, 압축기(31)가 구동된 상태에서 제1팽창기(32a)의 경우 팽창되며, 제2팽창기(32b)와 제3팽창기(32c)의 경우 폐쇄되도록 제어한다. 여기서, 냉매밸브(50)의 경우 실내 컨덴서(35)를 통과한 냉매가 압축기(31)에 유통되도록 제어될 수 있다.
즉, 실내를 난방시, 압축기(31)에서 유출된 고온 고압 상태의 냉매가 실내 컨덴서(35)로 유입되어 실내 컨덴서(35)에서 응축되어 방열하고, 외기 또는 내기가 실내 컨덴서(35)를 통과함에 따라 방열된 열과 열교환하여 승온된 후 실내에 공급되어 실내를 난방시킬 수 있다. 이때, 실내 난방을 보충하기 위해 PTC히터(H)가 함께 구동될 수 있다.
이와 더불어, 냉매라인(30)에서 제1팽창기(32a)의 경우 팽창되고, 제2팽창기(32b)와 제3팽창기(32c)의 경우 폐쇄됨에 따라, 실내 컨덴서(35)를 통과한 냉매가 제1팽창기(32a)에서 팽창된 후 제1열교환기(13)를 통해 제1냉각수라인(10)의 냉각수와 열교환되어 냉각수가 냉각된다. 이로 인해, 전장부품(12)은 제1워터펌프(11)의 구동에 의해 제1냉각수라인(10)에 순환되는 냉각수에 의해 냉각될 수 있으며, 제1열교환기(13)에서 전장부품(12)을 냉각하여 승온된 냉각수와 냉매가 열교환됨에 따라 증발이 원활해진다.
또한, 제1냉각수라인(10) 내의 냉각수가 라디에이터(14)에 순환되지 않기에 제1열교환기(13)에서 냉매와 냉각수 간의 열교환 효율이 확보되고, 제3팽창기(32c)가 폐쇄 동작되어 증발기(34)를 통한 냉각공기가 형성되지 않는다.
한편, 도 6에 도시된 바와 같이, 제어기(100)는 배터리(22)의 냉각 및 실내 난방시, 제1워터펌프(11)의 구동을 중지시키고, 제2워터펌프(21)를 구동시킨다.
즉, 실내를 난방시 동일하게 압축기(31)에서 유출된 고온 고압 상태의 냉매가 실내 컨덴서(35)로 유입되어 실내 컨덴서(35)에서 응축되어 방열하고, 외기 또는 내기가 실내 컨덴서(35)를 통과함에 따라 방열된 열과 열교환하여 승온된 후 실내에 공급되어 실내를 난방시킬 수 있다. 이때, 실내 난방을 보충하기 위해 PTC히터(H)가 함께 구동될 수 있다.
또한, 냉매라인(30)에서 제1팽창기(32a)의 경우 팽창되고, 제2팽창기(32b)와 제3팽창기(32c)의 경우 폐쇄됨에 따라 실내 컨덴서(35)를 통과한 냉매가 제1팽창기(32a)에서 팽창되되 제1워터펌프(11)의 구동이 중지됨으로써 제1열교환기(13)에서 냉매와 냉각수 간의 열교환이 이루어지지 않고, 제2열교환기(23)에서 냉매와 냉각수 간의 열교환이 수행되어 제2냉각수라인(20)의 냉각수가 냉각되도록 한다. 여기서, 냉매밸브(50)의 경우 실내 컨덴서(35)를 통과한 냉매가 제2열교환기(23) 측으로 유통되도록 제어될 수 있으며, 제1팽창기(32a)가 개방되도록 하고, 제2팽창기(32b)에서 팽창 동작되도록 하여 제2열교환기(23)에서 냉매와 냉각수 간이 열교환이 수행되도록 할 수 있다. 이를 통해, 실내 난방을 수행하면서 배터리(22)의 냉각을 함께 수행할 수 있다.
한편, 도 7에 도시된 바와 같이, 전장부품(12)과 배터리(22)의 폐열을 이용한 실내 난방시, 제1워터펌프(11)와 제2워터펌프(21)를 구동시키고, 제1냉각수밸브(60)를 제어하여 배터리(22) 및 제2열교환기(23)를 통과한 냉각수가 전장부품(12) 및 제1열교환기(13)에 유통되도록 하며, 압축기(31)가 구동된 상태에서 제1팽창기(32a)의 경우 팽창 동작되고, 냉매밸브(50)를 제어하여 컨덴서를 통과한 냉매가 제2열교환기(23)를 패스하여 압축기(31)에 유통되도록 한다.
즉, 전장부품(12)과 배터리(22)의 폐열을 이용한 실내 난방시, 제1냉각수밸브(60)에 의해 제1냉각수라인(10)과 제2냉각수라인(20)이 하나의 냉각수 유통 경로를 형성함에 따라 제1냉각수라인(10)과 제2냉각수라인(20)에 냉각수가 공용되어 유통된다. 또한, 제2냉각수밸브(70)의 경우 라디에이터(14) 측으로 냉각수가 유통되지 않도록 한다. 이로 인해, 제1워터펌프(11)와 제2워터펌프(21)의 동작에 의해 배터리(22)를 1차 냉각한 냉각수가 전장부품(12)을 2차 냉각하게 된다.
또한, 압축기(31)에서 유출된 고온 고압 상태의 냉매가 실내 컨덴서(35)로 유입되어 실내 컨덴서(35)에서 응축되어 방열하고, 외기 또는 내기가 실내 컨덴서(35)를 통과함에 따라 방열된 열과 열교환하여 승온된 후 실내에 공급되어 실내를 난방시킬 수 있다. 이때, 실내 난방을 보충하기 위해 PTC히터(H)가 함께 구동될 수 있다.
특히, 냉매라인(30)에서 제1팽창기(32a)의 경우 팽창됨에 따라 압축기(31)에서 압축된 냉매가 실내 컨덴서(35)를 통과 후 제1팽창기(32a)에서 팽창된 후 제1열교환기(13)를 통해 제1냉각수라인(10)의 냉각수와 열교환된다. 이로 인해, 제1냉각수라인(10) 및 제2냉각수라인(20)에 순환되어 전장부품(12) 및 배터리(22)와 열교환한 냉각수가 제1열교환기(13)를 통해 냉매와 열교환됨으로써 냉매가 전장부품(12)과 배터리(22)에서 발생된 열을 흡열하게 된다. 이렇게, 전장부품(12)과 배터리(22)의 열을 흡열한 냉매는 제2열교환기(23)를 패스하여 압축기(31)에 유통됨에 따라 냉매 시스템의 차압이 감소되어 난방 효율도 향상된다.
한편, 제1냉각수라인(10)은 제1열교환기(13) 후방의 제1분기점(P1) 및 리저버(40) 전방의 제2분기점(P2)을 기점으로 바이패스라인(L1)이 분기되고, 바이패스라인(L1)에 라디에이터(14)가 마련되며, 제1분기점(P1) 또는 제2분기점(P2) 중 어느 하나에 제2냉각수밸브(70)가 마련될 수 있다. 즉, 제1냉각수라인(10)에서 분기된 바이패스라인(L1)이 분기되고, 바이패스라인(L1)이 분기되는 제1분기점(P1) 또는 제2분기점(P2)에 제2냉각수밸브(70)가 마련됨으로써, 제1냉각수라인(10)에 순환되는 냉각수가 라디에이터(14)에 선택적으로 유통된다.
특히, 본 발명에서는 제1냉각수밸브(60)와 제2냉각수밸브(70)를 하나로 통합하여 하나의 모듈로 구성할 수 있는데, 제1냉각수라인(10)이 형성되기 위한 설치 공간에 따라 제1냉각수밸브(60)를 제1분기점(P1) 또는 제2분기점(P2)에 구성함으로써 패키지 확보 및 설계 자유도를 확보할 수 있다.
여기서, 제2냉각수밸브(70)는 도 8에 도시된 바와 같이 제1냉각수라인(10)에서 제2분기점(P2)에 마련됨이 바람직하다. 즉, 제1냉각수밸브(60)와 제2냉각수밸브(70)를 하나로 통합하여 하나의 모듈로 구성시, 제1열교환기(13)와 제2냉각수밸브(70)를 직결하게 되면 체결을 위한 밸브 패키지가 커질 수 있는 바, 제2냉각수밸브(70)를 제2분기점(P2)에 설치되도록 하여 제1열교환기(13)와 제2냉각수밸브(70) 간의 설계 자유도가 확보되도록 한다.
한편, 리저버(40)는 제1워터펌프(11) 또는 제2워터펌프(21) 전방에 마련될 수 있다. 즉, 리저버(40)는 각 워터펌프의 전방에 배치됨에 따라 리저버(40)와 각 워터펌프를 통합하여 설계하기가 용이하다. 일례로, 리저버(40), 제1워터펌프(11), 제2워터펌프(21), 제1냉각수밸브(60)를 통합 모듈로 구성시, 도 9에 도시된 바와 같이 구성될 수 있다. 이러한 통합 모듈은 어느 하나의 실시예로서, 하나의 리저버(40)가 상부에 위치되고, 제1냉각수밸브(60)가 하부에 설치되며, 제1냉각수밸브(60)의 양측으로 제1워터펌프(11)와 제2워터펌프(21)가 설치되는 구조로 구성될 수 있다. 이를 통해, 제1냉각수밸브(60), 제1워터펌프(11), 제2워터펌프(21)로부터 연장된 각각의 유로를 통해, 냉각수의 유통흐름을 제어할 수 있다.
한편, 리저버(40)는 제1리저버(41)와 제2리저버(42)로 복수 구성되고, 제1리저버(41)는 제1냉각수라인(10)에서 제1워터펌프(11) 전방에 마련되며, 제2리저버(42)는 제2냉각수라인(20)에서 제2워터펌프(21) 전방에 마련될 수 있다.
도 10에 도시된 바와 같이, 리저버(40)는 제1워터펌프(11) 전방에 배치되는 제1리저버(41)와 제2워터펌프(21) 전방에 배치되는 제2리저버(42)로 복수 구성됨으로써, 제1냉각수라인(10)과 제2냉각수라인(20)의 냉각수 관리가 용이하다. 특히, 각 워터펌프의 전방에 각각의 리저버(40)가 배치될 경우 워터펌프와 리저버(40)의 설치 위치를 분리하여 구성 가능함에 따라 전체 모듈 패키지를 구성하기가 용이하다
한편, 도 11에 도시된 바와 같이, 제1냉각수라인(10)의 제1열교환기(13)와 라디에이터(14) 사이 및 제2냉각수의 배터리(22) 및 제2열교환기(23) 사이에서 분기되어 연결된 연결라인(L2);을 더 포함할 수 있다.
이렇게, 제1냉각수라인(10)과 제2냉각수라인(20)을 연결라인(L2)을 통해 연결함으로써, 제1냉각수밸브(60)의 제어에 의해 제1냉각수라인(10)과 제2냉각수라인(20)이 하나의 냉각수 유통 흐름을 형성시 냉각수의 순환이 원활해진다. 또한, 제1냉각수라인(10)과 제2냉각수라인(20)이 제1냉각수밸브(60)에 의해 분리될 경우 제1냉각수라인(10)에 마련된 제1워터펌프(11)의 구동에 의한 냉각수 흐름과 제2냉각수라인(20)에 마련된 제2워터펌프(21)의 구동에 의한 냉각수 흐름이 분리되어 개별적은 냉각수 흐름을 형성한다. 이는, 제1냉각수라인(10)과 제2냉각수라인(20)의 각 부품 배치에 의한 것으로, 제1냉각수라인(10)과 제2냉각수라인(20)이 독립적인 냉각수 흐름을 형성함에 따라 온도 간섭이 방지되고, 라디에이터(14)와 제1냉각수라인(10)에 대해서도 제2냉각수밸브(70)의 제어에 의해 각기 독립된 경로를 형성함에 따라 각 냉각수의 온도 관리가 용이하다.
한편, 도 12에 도시된 바와 같이, 제1냉각수라인(10)에는 라디에이터(14)가 마련되는 바이패스라인(L1)이 분기되고, 제1냉각수밸브(60)와 제2냉각수밸브(70)는 공유라인(L3)을 통해 연결되어 제1냉각수밸브(60) 및 제2냉각수밸브(70)의 개폐 여부에 따라 제1냉각수라인(10)과 제2냉각수라인(20) 간에 냉각수가 선택적으로 공유된다.
여기서, 제1냉각수밸브(60)는 제1냉각수라인(10)에서 제1워터펌프(11)측 및 제1열교환기(13)측, 바이패스라인(L1), 공유라인(L3)이 연결되고, 제2냉각수밸브(70)는 제2냉각수라인(20)에서 제2워터펌프(21)측 및 제2열교환기(23)측, 바이패스라인(L1), 공유라인(L3)이 연결될 수 있다.
이렇게, 제1냉각수밸브(60)와 제2냉각수밸브(70)는 공유라인(L3)을 통해 연결됨으로써, 제1냉각수밸브(60)와 제2냉각수밸브(70)의 제어에 의해 제1냉각수라인(10)과 제2냉각수라인(20)이 하나의 냉각수 유통 흐름을 형성하거나 서로 독립된인 냉각수 유통 흐름을 형성할 수 있다. 특히, 제1냉각수밸브(60)와 제2냉각수밸브(70)의 제어에 따라, 라디에이터(14) 측, 전장부품(12) 측, 배터리(22) 측으로 냉각수 흐름이 각기 결정됨에 따라, 각 밸브 제어에 따른 냉각수 흐름의 신뢰성이 향상된다. 또한, 바이패스라인(L1), 제1냉각수라인(10), 제2냉각수라인(20)을 각각 개별적으로 구성함으로써, 제1냉각수밸브(60) 및 제2냉각수밸브(70)의 제어에 따른 독립적인 냉각수 유통 흐름을 형성시 냉각수 간의 온도 간섭이 최소화된다.
상술한 도 7, 도 10, 도 11, 도 12에 따른 각각의 실시예는 각 냉각수라인의 회로의 차이가 있을 뿐, 전장부품(12)을 외기로 냉각시, 전장부품(12)을 외기로 냉각하면서 배터리(22)를 냉각시, 실내 냉방시, 배터리(22)와 전장부품(12)을 외기로 냉각시, 실내 난방시, 배터리(22)의 냉각 및 실내 난방시, 전장부품(12)과 배터리(22)의 폐열을 이용한 실내 난방시에 따른 각각의 제어는 위에서 설명된 도 1에 따른 각각의 제어와 동일하게 수행될 수 있다.
한편, 제2냉각수라인(20)에는 제2워터펌프(21)의 전방 또는 후방에서 분기되어 리저버(40)에 연결되는 서큘레이션라인(L4)이 형성될 수 있다. 여기서, 서큘레이션라인(L4)은 제2워터펌프(21)에 후방에 배치됨이 바람직하며, 제2냉각수라인(20)에 유통되는 냉각수가 리저버(40)에 유통되도록 한다. 이로 인해, 제2냉각수라인(20)이 제1냉각수밸브(60)에 의해 폐회로를 구성하는 경우, 제2냉각수라인(20) 내의 냉각수가 열팽창하더라도 냉각수가 서큘레이션라인(L4)을 통해 리저버(60)로 순환되어 냉각수 운용이 안정화된다.
상술한 바와 같은 구조로 이루어진 모빌리티용 통합 열관리 시스템은 배터리(22) 라디에이터(14)와 전장 라디에이터(14)를 하나의 통합 라디에이터(14)로 통합하여 컴팩트화되고 제조적인 측면에서도 유리하며 사이즈가 컴팩트해지면서 공간 활용도가 향상되는 효과를 갖는다.
또한, 각종 열관리 모드에 따라 각 냉각수라인에 순환되는 냉각수와 냉매라인(30)에 순환되는 냉매의 열교환을 통해, 전장부품(12) 및 배터리(22)의 냉각, 전장부품(12) 및 배터리(22)의 폐열을 활용한 실내 난방을 포함하여 열관리 효율성이 향상됨에 따라, 전동화 모빌리티의 주행거리를 확보할 수 있다.
본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.
10:제1냉각수라인 11:제1워터펌프
12:전장부품 13:제1열교환기
14:라디에이터 20:제2냉각수라인
21:제2워터펌프 22:배터리
23:제2열교환기 24:수가열히터
30:냉매라인 31:압축기
32:팽창기 32a:제1팽창기
32b:제2팽창기 32c:제3팽창기
33:실외 컨덴서 34:증발기
35:실내 컨덴서 40:리저버
41:제1리저버 42:제2리저버
50:냉매밸브 60:제1냉각수밸브
70:제2냉각수밸브 100:제어기
P1:제1분기점 P2:제2분기점
L1:바이패스라인 L2:연결라인
L3:공유라인 L4:서큘레이션라인
H:PTC히터

Claims (20)

  1. 냉각수가 순환되고, 제1워터펌프, 전장부품, 제1열교환기, 라디에이터를 포함하는 제1냉각수라인;
    냉각수가 순환되고, 제2워터펌프, 배터리, 제2열교환기를 포함하는 제2냉각수라인;
    냉매가 순환되고, 압축기, 팽창기, 실외 컨덴서, 증발기를 포함하며, 제1열교환기와 제2열교환기에 연결되어 냉매와 냉각수가 열교환되는 냉매라인;
    제1냉각수라인과 제2냉각수라인 중 어느 하나 또는 각기 마련되고, 냉각수가 유입 및 유출되는 리저버;
    냉매라인에서 실외 컨덴서의 후방에 마련되어 냉매가 제2열교환기와 압축기에 선택적으로 유통되도록 하는 냉매밸브;
    제1냉각수라인과 제2냉각수라인에 유통되는 냉각수가 선택적으로 공유되도록 마련되어 냉각수의 흐름을 제어하는 제1냉각수밸브; 및
    제1냉각수라인에 마련되어 냉각수가 라디에이터에 선택적으로 유통되도록 하는 제2냉각수밸브;를 포함하는 모빌리티용 통합 열관리 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서,
    냉매라인에는 압축기와 제1열교환기 사이에 실내 컨덴서가 더 포함된 것을 특징으로 하는 모빌리티용 통합 열관리 시스템.
  3. 청구항 2에 있어서,
    냉매라인의 팽창기는 실내 컨덴서와 제1열교환기 사이에 위치된 제1팽창기, 실외 컨덴서와 제2열교환기 사이에 위치된 제2팽창기, 증발기 이전에 위치된 제3팽창기를 포함하여 복수 구성된 것을 특징으로 하는 모빌리티용 통합 열관리 시스템.
  4. 청구항 3에 있어서,
    제1냉각수밸브는 리저버 측, 전장부품 측, 배터리 측, 제2열교환기 측에 연결되어 냉각수 유통방향을 전환하도록 구성되고,
    제2냉각수밸브는 제1열교환기를 통과한 냉각수가 라디에이터에 유통되거나 바이패스되도록 구성된 것을 특징으로 하는 모빌리티용 통합 열관리 시스템.
  5. 청구항 3에 있어서,
    열관리 모드에 따라 밸브, 워터펌프, 압축기, 팽창기를 제어하는 제어기;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 모빌리티용 통합 열관리 시스템.
  6. 청구항 5에 있어서,
    제어기는 전장부품을 외기로 냉각시, 제1워터펌프를 구동시키고, 제1냉각수라인과 제2냉각수라인에 각기 냉각수가 순환되도록 하며, 제2냉각수밸브를 제어하여 냉각수가 라디에이터에 유통되도록 하는 것을 특징으로 하는 모빌리티용 통합 열관리 시스템.
  7. 청구항 6에 있어서,
    제어기는 배터리를 냉각시, 제2워터펌프를 구동시키고, 압축기가 구동된 상태에서 냉매맬브를 제어하여 냉매가 제2열교환기에 유통되도록 하며, 제1팽창기의 경우 개방되고 제2팽창기의 경우 팽창 동작되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 모빌리티용 통합 열관리 시스템.
  8. 청구항 5에 있어서,
    제어기는 실내 냉방시, 제3팽창기가 팽창 동작되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 모빌리티용 통합 열관리 시스템.
  9. 청구항 5에 있어서,
    제어기는 배터리와 전장부품을 외기로 냉각시, 제1워터펌프와 제2워터펌프를 구동시키고, 제1냉각수밸브를 제어하여 배터리 및 제2열교환기를 통과한 냉각수가 전장부품 및 제1열교환기에 유통되도록 하며, 제2냉각수밸브를 제어하여 냉각수가 라디에이터에 유통되도록 하는 것을 특징으로 하는 모빌리티용 통합 열관리 시스템.
  10. 청구항 5에 있어서,
    제어기는 전장부품 폐열을 회수하며 실내 난방시, 제1워터펌프를 구동시키고, 제1냉각수밸브를 제어하여 제1냉각수라인과 제2냉각수라인에 각기 냉각수가 순환되도록 하며, 제2냉각수밸브를 제어하여 냉각수가 라디에이터를 바이패스되도록 하고,
    압축기가 구동된 상태에서 제1팽창기의 경우 팽창되며, 제2팽창기와 제3팽창기의 경우 폐쇄되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 모빌리티용 통합 열관리 시스템.
  11. 청구항 10에 있어서,
    제어기는 배터리의 냉각 및 실내 난방시, 제1워터펌프의 구동을 중지시키고, 제2워터펌프를 구동시키는 것을 특징으로 하는 모빌리티용 통합 열관리 시스템.
  12. 청구항 5에 있어서,
    제어기는 전장부품과 배터리의 폐열을 이용한 실내 난방시, 제1워터펌프와 제2워터펌프를 구동시키고, 제1냉각수밸브를 제어하여 배터리 및 제2열교환기를 통과한 냉각수가 전장부품 및 제1열교환기에 유통되도록 하며,
    압축기가 구동된 상태에서 제1팽창기의 경우 팽창 동작되고, 냉매밸브를 제어하여 컨덴서를 통과한 냉매가 제2열교환기를 패스하여 압축기에 유통되도록 하는 것을 특징으로 하는 모빌리티용 통합 열관리 시스템.
  13. 청구항 1에 있어서,
    제1냉각수라인은 제1열교환기 후방의 제1분기점 및 리저버 전방의 제2분기점을 기점으로 바이패스라인이 분기되고, 바이패스라인에 라디에이터가 마련되며, 제1분기점 또는 제2분기점 중 어느 하나에 제2냉각수밸브가 마련된 것을 특징으로 하는 모빌리티용 통합 열관리 시스템.
  14. 청구항 13에 있어서,
    제2냉각수밸브는 제1냉각수라인에서 제2분기점에 마련된 것을 특징으로 하는 모빌리티용 통합 열관리 시스템.
  15. 청구항 1에 있어서,
    리저버는 제1워터펌프 또는 제2워터펌프 전방에 마련된 것을 특징으로 하는 모빌리티용 통합 열관리 시스템.
  16. 청구항 1에 있어서,
    리저버는 제1리저버와 제2리저버로 복수 구성되고, 제1리저버는 제1냉각수라인에서 제1워터펌프 전방에 마련되며, 제2리저버는 제2냉각수라인에서 제2워터펌프 전방에 마련된 것을 특징으로 하는 모빌리티용 통합 열관리 시스템.
  17. 청구항 1에 있어서,
    제1냉각수라인의 제1열교환기와 라디에이터 사이 및 제2냉각수의 배터리 및 제2열교환기 사이에서 분기되어 연결된 연결라인;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 모빌리티용 통합 열관리 시스템.
  18. 청구항 1에 있어서,
    제1냉각수라인에는 라디에이터가 마련되는 바이패스라인이 분기되고, 제1냉각수밸브와 제2냉각수밸브는 공유라인을 통해 연결되어 제1냉각수밸브 및 제2냉각수밸브의 개폐 여부에 따라 제1냉각수라인과 제2냉각수라인 간에 냉각수가 선택적으로 공유되는 것을 특징으로 하는 모빌리티용 통합 열관리 시스템.
  19. 청구항 18에 있어서,
    제1냉각수밸브는 제1냉각수라인에서 제1워터펌프측 및 제1열교환기측, 바이패스라인, 공유라인이 연결되고,
    제2냉각수밸브는 제2냉각수라인에서 제2워터펌프측 및 제2열교환기측, 바이패스라인, 공유라인이 연결된 것을 특징으로 하는 모빌리티용 통합 열관리 시스템.
  20. 청구항 1에 있어서,
    제2냉각수라인에는 제2워터펌프의 전방 또는 후방에서 분기되어 리저버에 연결되는 서큘레이션라인이 형성된 것을 특징으로 하는 모빌리티용 통합 열관리 시스템.
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