WO2020137702A1 - 車両用熱マネジメントシステム - Google Patents

車両用熱マネジメントシステム Download PDF

Info

Publication number
WO2020137702A1
WO2020137702A1 PCT/JP2019/049401 JP2019049401W WO2020137702A1 WO 2020137702 A1 WO2020137702 A1 WO 2020137702A1 JP 2019049401 W JP2019049401 W JP 2019049401W WO 2020137702 A1 WO2020137702 A1 WO 2020137702A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
heat
transport medium
heat transport
vehicle
refrigerant
Prior art date
Application number
PCT/JP2019/049401
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
卓哉 布施
稲垣　孝治
竜太 小早川
伸矢 笠松
沙織 中島
Original Assignee
株式会社デンソー
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 株式会社デンソー filed Critical 株式会社デンソー
Priority to CN201980085686.XA priority Critical patent/CN113227549A/zh
Priority to DE112019006493.2T priority patent/DE112019006493T5/de
Publication of WO2020137702A1 publication Critical patent/WO2020137702A1/ja
Priority to US17/356,071 priority patent/US20210316590A1/en
Priority to US17/546,219 priority patent/US11718144B2/en

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K5/00—Heat-transfer, heat-exchange or heat-storage materials, e.g. refrigerants; Materials for the production of heat or cold by chemical reactions other than by combustion
    • C09K5/08—Materials not undergoing a change of physical state when used
    • C09K5/10—Liquid materials
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/00271—HVAC devices specially adapted for particular vehicle parts or components and being connected to the vehicle HVAC unit
    • B60H1/00278—HVAC devices specially adapted for particular vehicle parts or components and being connected to the vehicle HVAC unit for the battery
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/00321—Heat exchangers for air-conditioning devices
    • B60H1/00328—Heat exchangers for air-conditioning devices of the liquid-air type
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/00357—Air-conditioning arrangements specially adapted for particular vehicles
    • B60H1/00385—Air-conditioning arrangements specially adapted for particular vehicles for vehicles having an electrical drive, e.g. hybrid or fuel cell
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/00642—Control systems or circuits; Control members or indication devices for heating, cooling or ventilating devices
    • B60H1/00814—Control systems or circuits characterised by their output, for controlling particular components of the heating, cooling or ventilating installation
    • B60H1/00878—Control systems or circuits characterised by their output, for controlling particular components of the heating, cooling or ventilating installation the components being temperature regulating devices
    • B60H1/00899—Controlling the flow of liquid in a heat pump system
    • B60H1/00921—Controlling the flow of liquid in a heat pump system where the flow direction of the refrigerant does not change and there is an extra subcondenser, e.g. in an air duct
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/32—Cooling devices
    • B60H1/3204—Cooling devices using compression
    • B60H1/3228—Cooling devices using compression characterised by refrigerant circuit configurations
    • B60H1/32284—Cooling devices using compression characterised by refrigerant circuit configurations comprising two or more secondary circuits, e.g. at evaporator and condenser side
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/32—Cooling devices
    • B60H1/3204—Cooling devices using compression
    • B60H1/323—Cooling devices using compression characterised by comprising auxiliary or multiple systems, e.g. plurality of evaporators, or by involving auxiliary cooling devices
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION 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
    • B60L3/00—Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION 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
    • B60L9/00—Electric propulsion with power supply external to the vehicle
    • B60L9/16—Electric propulsion with power supply external to the vehicle using ac induction motors
    • B60L9/18—Electric propulsion with power supply external to the vehicle using ac induction motors fed from dc supply lines
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K5/00—Heat-transfer, heat-exchange or heat-storage materials, e.g. refrigerants; Materials for the production of heat or cold by chemical reactions other than by combustion
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P3/00—Liquid cooling
    • F01P3/12—Arrangements for cooling other engine or machine parts
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P3/00—Liquid cooling
    • F01P3/18—Arrangements or mounting of liquid-to-air heat-exchangers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/00321—Heat exchangers for air-conditioning devices
    • B60H1/00342—Heat exchangers for air-conditioning devices of the liquid-liquid type
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/00271—HVAC devices specially adapted for particular vehicle parts or components and being connected to the vehicle HVAC unit
    • B60H2001/00307—Component temperature regulation using a liquid flow
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2205/00—Aspects relating to compounds used in compression type refrigeration systems
    • Y—GENERAL 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30—Hydrogen technology
    • Y02E60/50—Fuel cells
    • Y—GENERAL 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries

Definitions

  • the present disclosure relates to a vehicle thermal management system installed in a vehicle.
  • Patent Document 1 discloses a heat management system for a vehicle.
  • This system includes a battery for traveling the vehicle that supplies electric power to a traveling motor, a liquid heat transport medium that transports heat received from the battery, and a heat receiving unit that receives heat from the heat transport medium by heat exchange with the battery, And a heat exchanger that radiates heat from the heat transport medium by exchanging heat with the refrigerant of the refrigeration cycle.
  • the heat of the battery is transferred to the refrigerant of the refrigeration cycle via the heat transport medium to cool the battery.
  • the present disclosure aims to provide a thermal management system for a vehicle capable of sufficiently exerting the cooling capacity of a refrigeration cycle for cooling a battery.
  • Vehicle thermal management system A battery for vehicle running that generates heat with charge and discharge, A liquid heat transport medium that transports heat received from the battery, A heat receiving portion for receiving heat from the heat transport medium by heat exchange with the battery, And a refrigerant heat exchanger for radiating the heat transport medium by heat exchange with the refrigerant of the refrigeration cycle,
  • the heat transport medium contains a liquid base material and an orthosilicate ester compatible with the base material, and does not contain an ionic rust preventive agent.
  • the heat transport medium contains orthosilicate ester and does not contain ionic rust preventive agent.
  • the heat transport medium may not include the ionic rust preventive agent. Since this heat transport medium does not contain an ionic rust preventive, it has a lower electrical conductivity and a higher electrical insulation property than the case where it contains an ionic rust preventive.
  • the above-described countermeasure against the liquid junction becomes unnecessary. Therefore, it is possible to prevent the amount of heat received from the battery to the heat transport medium from being suppressed by taking the above-mentioned countermeasure against the liquid junction.
  • the flow rate of the heat transport medium is set so that the amount of heat received from the battery to the heat transport medium is increased without worrying about the liquid junction, and the heat receiving unit is provided for the battery. You can Therefore, the cooling capacity of the refrigeration cycle can be sufficiently exerted for cooling the battery.
  • the vehicle thermal management system 10 shown in FIG. 1 is mounted on an electric vehicle.
  • the vehicular thermal management system 10 is simply referred to as the system 10.
  • the electric vehicle obtains a driving force for traveling the vehicle from the traveling electric motor 2.
  • Examples of the electric vehicle include an electric vehicle, a plug-in hybrid vehicle, and an electric two-wheel vehicle.
  • the number of wheels of the electric vehicle and the vehicle application are not limited.
  • the electric vehicle is equipped with a traveling electric motor 2, a battery 4, and an inverter 6.
  • the traveling electric motor 2 is a motor generator that converts the electric power supplied from the battery 4 into power for driving the vehicle and also converts the power of the vehicle into electric power during deceleration.
  • the traveling electric motor 2 generates heat as the power and electric power are converted.
  • the battery 4 is a battery for running the vehicle that supplies electric power to the running electric motor 2.
  • the battery 4 charges the electric power supplied from the traveling electric motor 2 when the vehicle is decelerated.
  • the battery 4 can be charged with electric power supplied from an external power source (that is, a commercial power source) when the vehicle is stopped.
  • the battery 4 generates heat as it is charged and discharged.
  • the inverter 6 is a power conversion device that converts the electric power supplied from the battery 4 to the traveling electric motor 2 from DC to AC.
  • the inverter 6 also converts the electric power charged from the traveling electric motor 2 into the battery 4 from AC to DC.
  • the inverter 6 generates heat as power is converted.
  • the system 10 includes a battery 4, a heat transport medium 14, a heat receiving unit 16, a refrigerant heat exchanger 18, an air heat exchanger 20, an oil heat exchanger 22, an inverter heat exchanger 24, and an ion exchanger. 26, a flow path switching unit 28, a first pump 30, a second pump 32, and a hose 34.
  • the heat transport medium 14 is liquid and transports heat received from the battery 4.
  • the heat transport medium 14 contains a liquid base material and an orthosilicate ester, and does not contain an ionic rust preventive agent.
  • the base material is a base material of the heat transport medium 14.
  • the liquid base material means that it is in a liquid state in use.
  • Water to which a freezing point depressant is added is used as the base material. Water is used because it has a large heat capacity, is inexpensive, and has low viscosity.
  • the freezing point depressant is added to water in order to ensure the liquid state even when the environmental temperature is below freezing.
  • the freezing point depressant dissolves in water and lowers the freezing point of water.
  • an organic alcohol such as alkylene glycol or its derivative is used.
  • alkylene glycol for example, monoethylene glycol, monopropylene glycol, polyglycol, glycol ether and glycerin are used alone or as a mixture.
  • the freezing point depressant is not limited to organic alcohols, and inorganic salts and the like may be used.
  • Orthosilicate ester is compatible with the base material.
  • the orthosilicate ester is a compound for giving the heat transport medium 14 a function of rust prevention. Since the orthosilicate ester is contained in the heat transport medium 14, the heat transport medium 14 has a function of rust prevention. Therefore, the heat transport medium 14 may not include the ionic rust preventive agent.
  • orthosilicate ester a compound represented by the general formula (I) is used.
  • the substituents R 1 to R 4 are the same or different and are an alkyl substituent having 1 to 20 carbon atoms, an alkenyl substituent having 2 to 20 carbon atoms, and a hydroxyalkyl having 1 to 20 carbon atoms. It represents a substituent, a substituted or unsubstituted aryl substituent having 6 to 12 carbon atoms and/or a glycol ether-substituent of the formula —(CH 2 —CH 2 —O)nR 5 .
  • R 5 represents hydrogen or alkyl having 1 to 5 carbons.
  • n represents a number of 1 to 5.
  • orthosilicates are pure tetraalkoxysilanes such as tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, tetra(n-propoxy)silane, tetra(isopropoxy)silane, tetra(n-butoxy)silane, tetra.
  • the substituents R 1 to R 4 are the same, and an alkyl substituent having 1 to 4 carbon atoms or a formula —(CH 2 —CH 2 —O)n It is preferable to use a compound which represents a glycol ether substituent of —R 5 , R 5 represents hydrogen, methyl or ethyl, and n represents a number of 1, 2 or 3.
  • the orthosilicic acid ester is contained in the heat transport medium 14 so that the concentration of silicon in the whole heat transport medium 14 is 1 to 10000 mass ppm.
  • the concentration of this silicon is preferably 1 mass ppm or more and 2000 mass ppm or less.
  • the concentration of this silicon is preferably higher than 2000 mass ppm and 10000 mass ppm or less.
  • the above-mentioned orthosilicic acid esters are commercially available or can be prepared by simply transesterifying 1 equivalent of tetramethoxysilane with 4 equivalents of the corresponding long-chain alcohol or phenol and distilling off the methanol.
  • the conductivity of the heat transport medium 14 is lower than that when the heat transport medium contains an ionic rust inhibitor.
  • the conductivity of the heat transport medium 14 is 50 ⁇ S/cm or less, and preferably 1 ⁇ S/cm or more and 5 ⁇ S/cm or less.
  • a heat transport medium containing a liquid base material containing water and an ionic rust preventive agent there is engine cooling water used for cooling a vehicle engine.
  • the conductivity of engine cooling water is 4000 ⁇ S/cm or more.
  • the heat transport medium containing an ionic anticorrosive agent for rust prevention has high electric conductivity and does not have electric insulation.
  • the heat transport medium 14 may include an azole derivative as a rust preventive agent in addition to the orthosilicate ester.
  • the heat receiving unit 16 receives heat from the heat transport medium 14 by exchanging heat with the battery 4. Heat is transferred from the battery 4 to the heat transport medium 14 via the members forming the heat receiving portion 16.
  • the heat receiving unit 16 may be configured so that the battery 4 is immersed in the heat transport medium 14 and heat is directly transferred from the battery 4 to the heat transport medium 14.
  • the refrigerant heat exchanger 18 is a heat exchanger that radiates heat from the heat transport medium 14 by exchanging heat with the refrigerant 52 in the refrigeration cycle.
  • the air heat exchanger 20 is a heat exchanger that radiates heat from the heat transport medium 14 by exchanging heat with the air 21 outside the vehicle.
  • the air 21 is supplied to the air heat exchanger 20 by the operation of a blower (not shown).
  • the oil heat exchanger 22 is a heat exchanger that receives heat from the heat transport medium 14 by exchanging heat with the oil 36 that has received heat from the traveling electric motor 2.
  • the oil heat exchanger 22 is connected to the oil flow passage portion of the traveling electric motor 2 via a pipe 38 through which the oil 36 flows.
  • the inverter heat exchanger 24 is a heat exchanger that receives heat from the heat transport medium 14 by exchanging heat with the inverter 6.
  • the portion in contact with the heat transport medium 14 is made of a member containing aluminum. ..
  • the ion exchanger 26 captures the ions generated in the heat transport medium 14.
  • the ion exchanger 26 includes an ion exchanger and a filtering member. Examples of ion exchangers include anionic resins and cationic resins. An activated carbon filter is mentioned as a filtration member.
  • the first pump 30 and the second pump 32 are fluid machines that send the heat transport medium 14.
  • the hose 34 is a flow path forming member that forms a flow path through which the heat transport medium 14 flows.
  • Heat receiving unit 16 refrigerant heat exchanger 18, air heat exchanger 20, oil heat exchanger 22, inverter heat exchanger 24, ion exchanger 26, flow path switching unit 28, and first pump 30.
  • the second pump 32 are connected by a hose 34. Thereby, the heat transport medium circuit 12 in which the heat transport medium 14 circulates and flows is formed.
  • the heat receiving unit 16, the flow path switching unit 28, the ion exchanger 26, the first pump 30, and the refrigerant heat exchanger 18 are annularly connected. Furthermore, the flow path switching unit 28, the inverter heat exchanger 24, the oil heat exchanger 22, the air heat exchanger 20, and the second pump 32 are annularly connected.
  • the flow path switching unit 28 switches between the first state and the second state in which the heat transport medium 14 flows.
  • the first state as shown in FIG. 1, the heat transport medium 14 circulates and flows in the order of the first pump 30, the refrigerant heat exchanger 18, the heat receiving unit 16, the ion exchanger 26, and the first pump 30, and Apart from this flow, the heat transport medium 14 circulates and flows in the order of the second pump 32, the inverter heat exchanger 24, the oil heat exchanger 22, the air heat exchanger 20, and the second pump 32.
  • the second state is, as shown in FIGS. 2 and 3, a first pump 30, a refrigerant heat exchanger 18, a heat receiving section 16, an inverter heat exchanger 24, an oil heat exchanger 22, an air heat exchanger 20, and a second pump.
  • the heat transport medium 14 circulates and flows in the order of 32, the ion exchanger 26, and the first pump 30.
  • the system 10 includes a compressor 42, a first refrigerant radiator 44, a second refrigerant radiator 46, an expansion valve 48, and a refrigerant heat absorber 50.
  • the devices 42, 44, 46, 48, 50 and the refrigerant heat exchanger 18 form a vapor compression refrigeration cycle.
  • the devices 42, 44, 46, 48, 50 and the refrigerant heat exchanger 18 are connected by a pipe 54 through which the refrigerant 52 flows.
  • the compressor 42 compresses the drawn refrigerant and discharges it.
  • the first refrigerant radiator 44 is a heat exchanger that radiates heat from the refrigerant 52 by exchanging heat between the refrigerant 52 and the hot water 66 shown in FIG.
  • the second refrigerant radiator 46 is a heat exchanger that radiates heat from the refrigerant 52 by exchanging heat between the refrigerant 52 and the air 47 outside the vehicle shown in FIGS.
  • the air 47 outside the vehicle is supplied to the second refrigerant radiator 46 by the operation of a blower (not shown).
  • the expansion valve 48 decompresses and expands the refrigerant 52.
  • the refrigerant heat absorber 50 is a heat exchanger that absorbs the refrigerant 52 by exchanging heat between the refrigerant 52 and the air 51 outside the vehicle shown in FIG. 3.
  • the refrigerant heat exchanger 18 is also a heat absorber that absorbs the heat of the refrigerant 52 by exchanging heat between the refrigerant 52 and the heat transport medium 14.
  • the system 10 includes a refrigerant switching unit 56.
  • the refrigerant flowing out from the expansion valve 48 flows only in the refrigerant heat exchanger 18 of the refrigerant heat exchanger 18 and the refrigerant heat absorber 50, and when the refrigerant flowing out from the expansion valve 48 is in the refrigerant heat exchanger. 18 and the state of flowing through both the refrigerant heat absorber 50 are switched.
  • a three-way valve is used as the refrigerant switching unit 56.
  • another valve may be used as the refrigerant switching unit 56.
  • the system 10 also includes a heater core 60.
  • the heater core 60 is arranged inside a unit case 62 of an air conditioning unit mounted on the vehicle.
  • the heater core 60 is connected to the first refrigerant radiator 44 via the pipe 64.
  • hot water 66 that has exchanged heat with the refrigerant 52 in the first refrigerant radiator 44 flows through the heater core 60.
  • the heater core 60 heats the air 61 heading into the vehicle compartment by heat exchange between the hot water 66 and the air 61 heading into the vehicle compartment.
  • the refrigeration cycle is used in the vehicle air conditioner. In other words, the refrigeration cycle is used for air conditioning in the passenger compartment.
  • the first cooling of the battery 4 using only the refrigerant heat exchanger 18 as a radiator for radiating the heat transport medium 14 and the refrigerant heat exchanger as a radiator for radiating the heat transport medium 14 are performed. It is possible to perform the second cooling of the battery 4 using both 18 and the air heat exchanger 20, and the second cooling of the battery 4 and the heating of the vehicle interior.
  • the flow path switching unit 28 sets the state in which the heat transport medium 14 flows to the first state.
  • the refrigerant switching unit 56 brings the refrigerant 52 flowing out of the expansion valve 48 into a state of flowing only through the refrigerant heat exchanger 18.
  • the circulation of the hot water 66 between the first refrigerant radiator 44 and the heater core 60 is stopped. Air 47 outside the vehicle is supplied to the second refrigerant radiator 46.
  • the heat transport medium 14 circulates in the order of the heat receiving unit 16, the ion exchanger 26, and the refrigerant heat exchanger 18. At this time, in the heat receiving unit 16, the heat transport medium 14 receives heat from the battery 4. In the refrigerant heat exchanger 18, the heat transport medium 14 releases heat to the refrigerant 52. Thereby, the battery 4 is cooled. On the other hand, the refrigerant 52 radiates heat to the air 47 outside the vehicle in the second refrigerant radiator 46.
  • ions are generated in the heat transport medium 14 for various reasons.
  • the generated ions are captured by the ion exchanger 26.
  • the heat transport medium 14 circulates in the order of the inverter heat exchanger 24, the oil heat exchanger 22, and the air heat exchanger 20. At this time, the heat transport medium 14 receives heat from the inverter 6 in the inverter heat exchanger 24. In the oil heat exchanger 22, the heat transport medium 14 receives heat from the oil 36. In the air heat exchanger 20, the heat transport medium 14 gives off heat to the air 21. As a result, the inverter 6 and the traveling electric motor 2 are cooled.
  • the heat receiving unit 16 By operating the first pump 30 and the second pump 32, the heat receiving unit 16, the inverter heat exchanger 24, the oil heat exchanger 22, the air heat exchanger 20, the ion exchanger 26, and the refrigerant heat exchanger 18 are sequentially arranged.
  • the heat transport medium 14 circulates. At this time, the heat transport medium 14 receives heat from the battery 4, the inverter 6, and the oil 36. The heat transport medium 14 releases heat to the refrigerant 52 in the refrigerant heat exchanger 18 and releases heat to the air 21 in the air heat exchanger 20. As a result, the battery 4, the inverter 6, and the traveling electric motor 2 are cooled.
  • the state of the heat transport medium circuit 12 is the same as the description of the second cooling of the battery 4 described above.
  • the refrigerant switching unit 56 brings the refrigerant 52 flowing out of the expansion valve 48 into a state of flowing through both the refrigerant heat exchanger 18 and the refrigerant heat absorber 50.
  • the hot water 66 circulates between the first refrigerant radiator 44 and the heater core 60. The supply of the air 47 outside the vehicle compartment to the second refrigerant radiator 46 is stopped.
  • the refrigerant 52 discharged from the compressor 42 flows through the first refrigerant radiator 44, the second refrigerant radiator 46, and the expansion valve 48, and then flows through both the refrigerant heat exchanger 18 and the refrigerant heat absorber 50. ..
  • the refrigerant 52 absorbs heat from the heat transport medium 14 in the refrigerant heat exchanger 18, and absorbs heat from the air 51 outside the vehicle in the refrigerant heat absorber 50.
  • the heat transport medium 14 radiates heat to the warm water 66 by the first refrigerant radiator 44.
  • the air 61 heading into the vehicle compartment is heated by the hot water 66. In this way, the vehicle interior is heated.
  • the system 10 includes the battery 4, the heat transport medium 14, the heat receiving unit 16, and the refrigerant heat exchanger 18.
  • the heat transport medium 14 contains a liquid base material and an orthosilicate ester, and does not contain an ionic rust preventive agent.
  • the heat transport medium 14 since the heat transport medium 14 contains the orthosilicate ester, the heat transport medium 14 has a function of rust prevention. Therefore, the heat transport medium 14 may not include the ionic rust preventive agent. Since this heat transport medium 14 does not contain an ionic rust preventive, it has a lower electric conductivity and a higher electric insulation property as compared with the case where an ionic rust preventive is contained.
  • the heat transport medium 14 having high electric insulation is used.
  • the above-described countermeasure against the liquid junction becomes unnecessary. Therefore, it is possible to prevent the amount of heat received from the battery 4 to the heat transport medium 14 from being suppressed by taking the countermeasure against the liquid junction described above.
  • the flow rate of the heat transport medium 14 is set or the heat receiving unit 16 is set so that the amount of heat received from the battery 4 to the heat transport medium 14 increases without worrying about the liquid junction. It can be provided for the battery 4. Therefore, the cooling capacity of the refrigeration cycle can be sufficiently exerted for cooling the battery 4.
  • the present embodiment it is possible to cool the battery 4 during rapid charging from the external power source. That is, if the time required for rapid charging of the battery 4 is shortened, the amount of heat generated by the battery 4 increases. According to this embodiment, the cooling capacity of the refrigeration cycle can be sufficiently exerted, so that the time required for the rapid charging of the battery 4 can be shortened.
  • the refrigerant heat exchanger 18 is a heat absorber that absorbs the refrigerant. According to this system 10, when the first refrigerant radiator 44 of the refrigeration cycle is used for heating the passenger compartment, the exhaust heat of the battery 4 can be used as the heat source of the heat absorber of the refrigeration cycle.
  • the system 10 further includes an air heat exchanger 20.
  • the air heat exchanger 20 can also dissipate the heat transport medium 14.
  • heat is dissipated from the heat transport medium 14 by both the refrigerant heat exchanger 18 and the air heat exchanger 20, so that the heat dissipated by the heat transport medium 14 is dissipated only by the refrigerant heat exchanger 18.
  • the amount of heat released from the heat transport medium 14 can be increased. Therefore, the battery cooling capacity of this system 10 can be improved.
  • the system 10 further includes an oil heat exchanger 22 and an inverter heat exchanger 24. According to this, the traveling electric motor 2 and the inverter 6 can be cooled by using the heat transport medium 14.
  • the first refrigerant radiator 44 of the refrigeration cycle when used for heating the vehicle interior, in addition to the exhaust heat of the battery 4 as a heat source of the heat absorber of the refrigeration cycle.
  • the exhaust heat of each of the traveling electric motor 2 and the inverter 6 can be used. Therefore, the heat absorption amount can be increased as compared with the case where the heat source of the heat absorber of the refrigeration cycle is only the air outside the vehicle. Therefore, the heating capacity of the refrigeration cycle can be improved.
  • the portion in contact with the heat transport medium 14 is made of a member containing aluminum. Has been done.
  • the base material of the heat transport medium 14 contains water.
  • the portion in contact with the heat transport medium 14 is made of a member containing aluminum and water is contained in the heat transport medium 14, hydrogen is generated by the electrochemical reaction of water in the portion in contact with the heat transport medium 14. There is a case. However, the generation of hydrogen can be suppressed by the heat transport medium 14 containing the orthosilicate ester. This has been confirmed by experiments conducted by the present inventor. It should be noted that not all of the heat receiving portion 16, the refrigerant heat exchanger 18, the air heat exchanger 20, the oil heat exchanger 22, and the inverter heat exchanger 24, but at least one of them, the portion in contact with the heat transport medium 14 is , As long as it is made of a member containing aluminum.
  • the system 10 further includes an ion exchanger 26. According to this, even if ions are generated in the heat transport medium 14, the ions can be captured by the ion exchanger 26. Therefore, the high electric insulation of the heat transport medium 14 can be maintained.
  • the order of connection of the heat receiving portion 16, which is a component of the heat transport medium circuit 12, the refrigerant heat exchanger 18, the air heat exchanger 20, the oil heat exchanger 22, and the inverter heat exchanger 24 is shown in FIG. The order is not limited and can be arbitrarily changed. Further, the heat receiving unit 16, the refrigerant heat exchanger 18, the air heat exchanger 20, the oil heat exchanger 22, and the inverter heat exchanger 24 may be connected in an annular shape without the passage switching unit 28.
  • the system 10 includes an air heat exchanger 20, an oil heat exchanger 22, and an inverter heat exchanger 24.
  • the system 10 may include only one or only two of these heat exchangers 20, 22, 24. Also, the system 10 may not include these heat exchangers 20, 22, 24.
  • the first refrigerant radiator 44 is used as a radiator for the purpose of heating the air 61 heading into the vehicle interior.
  • the first refrigerant radiator 44 may be used as a radiator for other heating applications.
  • the system 10 includes the first refrigerant radiator 44 and the refrigerant heat absorber 50.
  • the system 10 may not include the first refrigerant radiator 44 and the refrigerant heat absorber 50.
  • each of the above embodiments water to which the freezing point depressant is added is used as the base material of the heat transport medium 14.
  • an organic solvent may be used as the base material of the heat transport medium 14.
  • the heat transport medium 14 contains an organic solvent, the organic solvent is vaporized to generate gas from the heat transport medium 14.
  • the hydrogen gas described in each of the above embodiments may be read as a gas in which an organic solvent is vaporized.
  • a portion of each of the heat receiving portion 16, the refrigerant heat exchanger 18, the air heat exchanger 20, the oil heat exchanger 22, and the inverter heat exchanger 24, which comes into contact with the heat transport medium 14, is made of a material containing aluminum. Need not be composed of.
  • the heat transport medium 14 does not include an ionic rust inhibitor. However, if the heat transport medium 14 has electrical insulation, the heat transport medium 14 may contain an ionic rust preventive agent.
  • the ionic rust preventive agent include nitrite, molybdate, chromate, phosphonate, phosphate, sebacic acid, and triazole compound.
  • the phrase "the heat transport medium 14 has electrical insulation" as used herein means that the conductivity of the heat transport medium 14 is 500 ⁇ S/cm or less. This conductivity is a measured value at room temperature, for example, 25°C.
  • the conductivity of the heat transport medium 14 is 500 ⁇ S/cm or less, which can suppress the occurrence of liquid leakage when the leaked heat transport medium 14 contacts the battery 4. it can.
  • the conductivity of the heat transport medium 14 is preferably 100 ⁇ S/cm or less, and more preferably 10 ⁇ S/cm or less.
  • the heat transport medium 14 has the function of rust prevention by including the orthosilicate ester in the heat transport medium 14. Therefore, the amount of the ionic rust preventive agent contained in the heat transport medium 14 can be reduced as compared with the heat transport medium 14 containing the ionic rust preventive agent for rust prevention (for example, engine cooling water). .. That is, the conductivity of the heat transport medium 14 can be made lower than that of the heat transport medium 14 containing an ionic anticorrosive agent for rust prevention. As a result, the heat transport medium 14 can have electrical insulation.
  • the present disclosure is not limited to the above-described embodiment, can be modified as appropriate, and includes various modifications and modifications within the equivalent range. Further, the above embodiments are not unrelated to each other, and can be appropriately combined unless a combination is obviously impossible. Further, in each of the above-mentioned embodiments, it is needless to say that the elements constituting the embodiment are not necessarily indispensable except when explicitly specified as being indispensable and when it is considered to be indispensable in principle. Yes. Further, in each of the above-mentioned embodiments, when numerical values such as the number of components of the embodiment, numerical values, amounts, ranges, etc. are mentioned, it is clearly limited to a particular number and in principle limited to a specific number. It is not limited to the specific number, except in the case of being performed.
  • the vehicle heat management system includes a vehicle running battery that generates heat with charge and discharge, and a liquid that transports heat received from the battery.
  • a heat transport medium a heat receiving portion for receiving the heat transport medium by heat exchange with the battery, and a refrigerant heat exchanger for radiating the heat transport medium by heat exchange with the refrigerant of the refrigeration cycle.
  • the heat transport medium contains a liquid base material and an orthosilicate ester compatible with the base material, and does not contain an ionic rust preventive agent.
  • the vehicle heat management system further includes an air heat exchanger that radiates heat from the heat transport medium by exchanging heat with the air outside the vehicle.
  • an air heat exchanger that radiates heat from the heat transport medium by exchanging heat with the air outside the vehicle.
  • the vehicle heat management system further includes an oil heat exchanger that receives heat from the heat transport medium by exchanging heat with the oil that cools the motor generator.
  • the motor generator can be cooled by using the heat transport medium.
  • the refrigerant heat exchanger is a heat absorber that absorbs the heat of the refrigerant. According to this system, when the radiator that radiates the refrigerant of the refrigeration cycle is used for heating, the exhaust heat of the motor generator can be used as the heat source of the heat absorber of the refrigeration cycle.
  • the vehicle heat management system further includes an inverter heat exchanger that receives heat from the heat transport medium by exchanging heat with the inverter.
  • the inverter can be cooled using the heat transport medium.
  • the refrigerant heat exchanger is a heat absorber that absorbs the heat of the refrigerant. According to this system, when the radiator that radiates the refrigerant of the refrigeration cycle is used for heating, the exhaust heat of the inverter can be used as the heat source of the heat absorber of the refrigeration cycle.
  • a portion of at least one of the heat receiving portion and the refrigerant heat exchanger that comes into contact with the heat transport medium is made of a member containing aluminum.
  • the substrate contains water.
  • the portion of the air heat exchanger that comes into contact with the heat transport medium is made of a member containing aluminum.
  • the substrate contains water.
  • the part of the oil heat exchanger that comes into contact with the heat transport medium is made of a member containing aluminum.
  • the substrate contains water.
  • the part of the inverter heat exchanger that comes into contact with the heat transport medium is made of a member containing aluminum.
  • the substrate contains water.
  • the portion in contact with the heat transport medium is made of a member containing aluminum and water is contained in the heat transport medium, hydrogen may be generated due to the electrochemical reaction of water in the portion in contact with the heat transport medium. is there.
  • the generation of hydrogen can be suppressed by the inclusion of the orthosilicate ester in the heat transport medium.
  • an ion exchanger that captures ions generated in the heat transport medium is further provided. According to this, even if ions are generated in the heat transport medium, the ions can be captured by the ion exchanger, so that the high electric insulation of the heat transport medium can be maintained.
  • the vehicle heat management system includes a vehicle running battery that generates heat with charge and discharge, a liquid heat transport medium that transports heat received from the battery, and heat exchange with the battery. And a refrigerant heat exchanger for radiating the heat transport medium by exchanging heat with the refrigerant in the refrigeration cycle.
  • the heat transport medium contains a liquid base material and an orthosilicate ester compatible with the base material, and has electrical insulation properties.
  • the heat transport medium contains orthosilicate ester and has electrical insulation properties.
  • the heat transport medium contains orthosilicate ester
  • the heat transport medium has a function of rust prevention. Therefore, the amount of the ionic rust preventive agent contained in the heat transport medium can be reduced as compared with the heat transport medium containing the ionic rust preventive agent for rust prevention. That is, the conductivity of the heat transport medium can be lowered as compared with the heat transport medium containing an ionic rust preventive agent for rust prevention. As a result, the heat transport medium can have electrical insulation.
  • the conductivity of the heat transport medium is 500 ⁇ S/cm or less.
  • the heat transport medium has an electric insulating property with an electric conductivity of 500 ⁇ S/cm or less. Accordingly, it is possible to suppress the generation of liquid when the leaked heat transport medium comes into contact with the battery.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Air-Conditioning For Vehicles (AREA)

Abstract

車両に搭載される車両用熱マネジメントシステムは、充放電に伴い発熱する車両走行用の電池（４）と、電池から受けた熱を輸送する液状の熱輸送媒体（１４）と、電池との熱交換によって熱輸送媒体を受熱させる受熱部（１６）と、冷凍サイクルの冷媒との熱交換によって熱輸送媒体を放熱させる冷媒熱交換器（１８）とを備える。熱輸送媒体は、液状の基材と、基材に相溶するオルト珪酸エステルとを含み、かつ、イオン性防錆剤を含まない。

Description

車両用熱マネジメントシステム 関連出願への相互参照
　本出願は、２０１８年１２月２６日に出願された日本特許出願番号２０１８－２４３３５３号に基づくもので、ここにその記載内容が参照により組み入れられる。
　本開示は、車両に搭載される車両用熱マネジメントシステムに関するものである。
　特許文献１には、車両用熱マネジメントシステムが開示されている。このシステムは、走行用モータに電力を供給する車両走行用の電池と、電池から受けた熱を輸送する液状の熱輸送媒体と、電池との熱交換によって熱輸送媒体に受熱させる受熱部と、冷凍サイクルの冷媒との熱交換によって熱輸送媒体を放熱させる熱交換器とを備える。このシステムでは、電池の熱が熱輸送媒体を介して冷凍サイクルの冷媒に伝達されることによって、電池が冷却される。
特開２０１５－１３１５９７号公報
　上記のシステムでは、熱輸送媒体の導電性が高い場合、漏れた熱輸送媒体が電池に触れると、液絡が生じる。このため、この対策として、例えば、熱輸送媒体の漏れが発生しないように、受熱部を流れる熱交換媒体の流量を少なく抑えることが必要となる。また、他の例として、漏れた熱輸送媒体が電池にかからないように、電池と受熱部との間に隔壁を配置することが必要となる。また、他の例として、漏れた熱輸送媒体と電池との接触面積を極力小さくするために、電池に対する受熱部の設置領域を小さく抑えることが必要となる。
　しかし、これらの対策を行うと、電池から熱輸送媒体への受熱量が少なく抑えられる。このため、冷凍サイクルの冷却能力が、電池の冷却に十分に発揮されない。
　本開示は、冷凍サイクルの冷却能力を電池の冷却に十分に発揮させることができる車両用熱マネジメントシステムを提供することを目的とする。
　上記目的を達成するため、本開示の１つの観点によれば、
　車両用熱マネジメントシステムは、
　充放電に伴い発熱する車両走行用の電池と、
　電池から受けた熱を輸送する液状の熱輸送媒体と、
　電池との熱交換によって熱輸送媒体を受熱させる受熱部と、
　冷凍サイクルの冷媒との熱交換によって熱輸送媒体を放熱させる冷媒熱交換器とを備え、
　熱輸送媒体は、液状の基材と、基材に相溶するオルト珪酸エステルとを含み、かつ、イオン性防錆剤を含まない。
　これによれば、熱輸送媒体は、オルト珪酸エステルを含み、かつ、イオン性防錆剤を含まない。熱輸送媒体に、オルト珪酸エステルが含まれることで、熱輸送媒体は防錆の機能を有する。このため、熱輸送媒体に、イオン性防錆剤が含まれなくてもよい。この熱輸送媒体は、イオン性防錆剤を含まないので、イオン性防錆剤を含む場合と比較して、導電率が低く、高い電気絶縁性を有する。
　このシステムでは、電気絶縁性が高い熱輸送媒体が用いられる。これにより、上記した液絡の対策が不要になる。このため、上記した液絡の対策を行うことによる、電池から熱輸送媒体への受熱量が抑えられることを回避できる。換言すると、このシステムによれば、液絡を気にせずに、電池から熱輸送媒体への受熱量が多くなるように、熱輸送媒体の流量を設定したり、受熱部を電池に対して設けたりすることができる。よって、冷凍サイクルの冷却能力を電池の冷却に十分に発揮させることができる。
　なお、各構成要素等に付された括弧付きの参照符号は、その構成要素等と後述する実施形態に記載の具体的な構成要素等との対応関係の一例を示すものである。
第１実施形態における車両用熱マネジメントシステムの全体構成を示す模式図であり、熱輸送媒体が流れる状態が第１状態のときの熱輸送媒体の流れを示す図である。 第１実施形態における車両用熱マネジメントシステムの全体構成を示す模式図であり、熱輸送媒体が流れる状態が第２状態のときの熱輸送媒体の流れを示す図である。 第１実施形態における車両用熱マネジメントシステムの全体構成を示す模式図であり、熱輸送媒体が流れる状態が第２状態のときの熱輸送媒体の流れと、車室内暖房時の冷媒および温水の流れとを示す図である。
　以下、本開示の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、説明の簡略化を図るべく、図中、同一符号を付してある。
　（第１実施形態）
　図１に示す車両用熱マネジメントシステム１０は、電動車両に搭載される。以下では、車両用熱マネジメントシステム１０は、単に、システム１０と呼ばれる。電動車両は、走行用電動モータ２から車両走行用の駆動力を得る。電動車両としては、電気自動車、プラグインハイブリッド自動車、電動２輪等が挙げられる。電動車両の車輪数や車両用途は限定されない。電動車両には、走行用電動モータ２と、電池４、インバータ６が搭載されている。
　走行用電動モータ２は、電池４から供給された電力を車両走行用の動力に変換するとともに、減速時に車両の動力を電力に変換するモータジェネレータである。走行用電動モータ２は、動力と電力との変換に伴い発熱する。
　電池４は、走行用電動モータ２に電力を供給する車両走行用の電池である。電池４は、車両減速時に走行用電動モータ２から供給される電力を充電する。電池４は、車両停車時に外部電源（すなわち、商用電源）から供給される電力の充電が可能である。電池４は、充放電に伴い発熱する。
　インバータ６は、電池４から走行用電動モータ２へ供給される電力を直流から交流へ変換する電力変換装置である。また、インバータ６は、走行用電動モータ２から電池４へ充電される電力を交流から直流へ変換する。インバータ６は、電力の変換に伴い発熱する。
　システム１０は、電池４と、熱輸送媒体１４と、受熱部１６と、冷媒熱交換器１８と、空気熱交換器２０と、オイル熱交換器２２と、インバータ熱交換器２４と、イオン交換器２６と、流路切替部２８と、第１ポンプ３０と、第２ポンプ３２と、ホース３４とを備える。
　熱輸送媒体１４は、液状であり、電池４から受けた熱を輸送する。熱輸送媒体１４は、液状の基材と、オルト珪酸エステルとを含み、イオン性防錆剤を含まない。
　基材は、熱輸送媒体１４のベースとなる材料である。液状の基材とは、使用状態で液体の状態であることを意味する。基材としては、凝固点降下剤が添加された水が用いられる。水が用いられるのは、水は熱容量が大きく、安価であり、粘性が低いからである。凝固点降下剤が水に添加されるのは、環境温度が氷点下であっても液体の状態を確保するためである。凝固点降下剤は、水に溶解し、水の凝固点を降下させる。凝固点降下剤としては、有機アルコール、例えば、アルキレングリコールまたはその誘導体が用いられる。アルキレングリコールとしては、例えば、モノエチレングリコール、モノプロピレングリコール、ポリグリコール、グリコールエーテル、グリセリンが単独または混合物として用いられる。凝固点降下剤としては、有機アルコールに限らず、無機塩等が用いられてもよい。
　オルト珪酸エステルは、基材に相溶する。オルト珪酸エステルは、熱輸送媒体１４に防錆の機能を持たせるための化合物である。オルト珪酸エステルが熱輸送媒体１４に含まれることで、熱輸送媒体１４は防錆の機能を有する。このため、熱輸送媒体１４にイオン性防錆剤が含まれなくてもよい。
　オルト珪酸エステルとしては、一般式（Ｉ）で示される化合物が用いられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
 　一般式（Ｉ）において、置換基Ｒ１～Ｒ４は、同じ又は異なり、かつ、炭素数１～２０のアルキル置換基、炭素数２～２０のアルケニル置換基、炭素数１～２０のヒドロキシアルキル置換基、置換又は非置換の炭素数６～１２のアリール置換基及び／又は式－（ＣＨ２－ＣＨ２－Ｏ）ｎ－Ｒ５のグリコールエーテル－置換基を表す。Ｒ５は、水素又は炭素数１～５のアルキルを表す。ｎは、１～５の数を表す。
　オルト珪酸エステルの典型的な例は、純粋なテトラアルコキシシラン、例えば、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラ（ｎ－プロポキシ）シラン、テトラ（イソプロポキシ）シラン、テトラ（ｎ－ブトキシ）シラン、テトラ（ｔ－ブトキシ）シラン、テトラ（２－エチルブトキシ）シラン、又はテトラ（２－エチルヘキソキシ）シラン、並びにさらにテトラフェノキシシラン、テトラ（２－メチルフェノキシ）シラン、テトラビニルオキシシラン、テトラアリルオキシシラン、テトラ（２－ヒドロキシエトキシ）シラン、テトラ（２－エトキシエトキシ）シラン、テトラ（２－ブトキシエトキシ）シラン、テトラ（１－メトキシ－２－プロポキシ）シラン、テトラ（２－メトキシエトキシ）シラン又はテトラ［２－［２－（２－メトキシエトキシ）エトキシ］エトキシ］シランである。
　オルト珪酸エステルとしては、一般式（Ｉ）において、置換基Ｒ１～Ｒ４は、同じであり、かつ、炭素数１～４のアルキル置換基又は式－（ＣＨ２－ＣＨ２－Ｏ）ｎ－Ｒ５のグリコールエーテル置換基を表し、Ｒ５は水素、メチル又はエチルを表し、ｎは１、２又は３の数を表す化合物が用いられることが好ましい。
　オルト珪酸エステルは、熱輸送媒体１４の全体に対するケイ素の濃度が１～１００００質量ｐｐｍとなるように、熱輸送媒体１４に含まれる。このケイ素の濃度は、１質量ｐｐｍ以上２０００質量ｐｐｍ以下であることが好ましい。また、このケイ素の濃度は、２０００質量ｐｐｍより高く１００００質量ｐｐｍ以下であることが好ましい。上記のオルトケイ酸エステルは、市販されているか又は１当量のテトラメトキシシランを、４当量の相応する長鎖アルコール又はフェノールで簡単にエステル交換し、メタノールを留去することにより製造可能である。
　熱輸送媒体１４にイオン性防錆剤が含まれないため、熱輸送媒体１４の導電率は、熱輸送媒体にイオン性防錆剤が含まれる場合と比較して低い。熱輸送媒体１４の導電率は、５０μＳ／ｃｍ以下であり、好ましくは、１μＳ／ｃｍ以上５μＳ／ｃｍ以下である。参考として、水を含む液状の基材と、イオン性防錆剤と、を含む熱輸送媒体としては、車両用エンジンの冷却に用いられるエンジン冷却水がある。エンジン冷却水の導電率は、４０００μＳ／ｃｍ以上である。このように、防錆のためにイオン性防錆剤を含む熱輸送媒体は、導電率が高く、電気絶縁性を有していない。
　なお、熱輸送媒体１４には、オルト珪酸エステルに加えて、防錆剤としてのアゾール誘導体が含まれていてもよい。
　受熱部１６は、電池４との熱交換によって熱輸送媒体１４を受熱させる。受熱部１６を構成する部材を介して、電池４から熱輸送媒体１４へ熱が移動する。なお、電池４が熱輸送媒体１４に浸漬され、電池４から熱輸送媒体１４へ直に熱が移動するように、受熱部１６が構成されていてもよい。
　冷媒熱交換器１８は、冷凍サイクルの冷媒５２との熱交換によって熱輸送媒体１４を放熱させる熱交換器である。空気熱交換器２０は、車両の外部の空気２１との熱交換によって、熱輸送媒体１４を放熱させる熱交換器である。図示しない送風機の作動によって、空気熱交換器２０に空気２１が供給される。
　オイル熱交換器２２は、走行用電動モータ２から熱を受けたオイル３６との熱交換によって、熱輸送媒体１４を受熱させる熱交換器である。オイル熱交換器２２は、オイル３６が流れる配管３８を介して、走行用電動モータ２のオイル流路部と接続されている。
　インバータ熱交換器２４は、インバータ６との熱交換によって、熱輸送媒体１４を受熱させる熱交換器である。受熱部１６、冷媒熱交換器１８、空気熱交換器２０、オイル熱交換器２２およびインバータ熱交換器２４のそれぞれでは、熱輸送媒体１４と接触する部分が、アルミニウムを含む部材で構成されている。
　イオン交換器２６は、熱輸送媒体１４に発生するイオンを捕捉する。イオン交換器２６は、イオン交換体と、ろ過部材とを含む。イオン交換体としては、アニオン性樹脂、カチオン性樹脂が挙げられる。ろ過部材としては、活性炭フィルターが挙げられる。
　第１ポンプ３０および第２ポンプ３２は、熱輸送媒体１４を送る流体機械である。ホース３４は、熱輸送媒体１４が流れる流路を形成する流路形成部材である。
　受熱部１６と、冷媒熱交換器１８と、空気熱交換器２０と、オイル熱交換器２２と、インバータ熱交換器２４と、イオン交換器２６と、流路切替部２８と、第１ポンプ３０と、第２ポンプ３２とは、ホース３４によって接続されている。これによって、熱輸送媒体１４が循環して流れる熱輸送媒体回路１２が形成されている。
　具体的には、受熱部１６と、流路切替部２８と、イオン交換器２６と、第１ポンプ３０と、冷媒熱交換器１８とが環状に接続されている。さらに、流路切替部２８と、インバータ熱交換器２４と、オイル熱交換器２２と、空気熱交換器２０と、第２ポンプ３２とが環状に接続されている。
　流路切替部２８は、熱輸送媒体１４が流れる状態として、第１状態と、第２状態とを切り替える。第１状態は、図１に示すように、第１ポンプ３０、冷媒熱交換器１８、受熱部１６、イオン交換器２６、第１ポンプ３０の順に、熱輸送媒体１４が循環して流れ、かつ、この流れとは別に、第２ポンプ３２、インバータ熱交換器２４、オイル熱交換器２２、空気熱交換器２０、第２ポンプ３２の順に熱輸送媒体１４が循環して流れる状態である。第２状態は、図２、３に示すように、第１ポンプ３０、冷媒熱交換器１８、受熱部１６、インバータ熱交換器２４、オイル熱交換器２２、空気熱交換器２０、第２ポンプ３２、イオン交換器２６、第１ポンプ３０の順に、熱輸送媒体１４が循環して流れる状態である。
　また、図１に示すように、システム１０は、圧縮機４２と、第１冷媒放熱器４４と、第２冷媒放熱器４６と、膨張弁４８と、冷媒吸熱器５０とを備える。これらの機器４２、４４、４６、４８、５０および冷媒熱交換器１８は、蒸気圧縮式の冷凍サイクルを構成している。これらの機器４２、４４、４６、４８、５０および冷媒熱交換器１８は、冷媒５２が流れる配管５４によって接続されている。
　圧縮機４２は、吸入した冷媒を圧縮して吐出する。第１冷媒放熱器４４は、冷媒５２と図３に示す温水６６との熱交換によって、冷媒５２を放熱させる熱交換器である。第２冷媒放熱器４６は、冷媒５２と図１、２に示す車両の外部の空気４７との熱交換によって、冷媒５２を放熱させる熱交換器である。図示しない送風機の作動によって、第２冷媒放熱器４６に車両の外部の空気４７が供給される。膨張弁４８は、冷媒５２を減圧膨張させる。冷媒吸熱器５０は、冷媒５２と図３に示す車両の外部の空気５１との熱交換によって、冷媒５２を吸熱させる熱交換器である。冷媒熱交換器１８は、冷媒５２と熱輸送媒体１４との熱交換によって、冷媒５２を吸熱させる吸熱器でもある。
　システム１０は、冷媒切替部５６を備える。冷媒切替部５６は、膨張弁４８から流出した冷媒が冷媒熱交換器１８と冷媒吸熱器５０とのうち冷媒熱交換器１８のみを流れる状態と、膨張弁４８から流出した冷媒が冷媒熱交換器１８と冷媒吸熱器５０との両方を流れる状態とを切り替える。本実施形態では、冷媒切替部５６として、三方弁が用いられる。しかしながら、冷媒切替部５６として、他の弁が用いられてもよい。
　また、システム１０は、ヒータコア６０を備える。ヒータコア６０は、車両に搭載される空調ユニットのユニットケース６２の内部に配置される。ヒータコア６０は、配管６４を介して、第１冷媒放熱器４４と接続されている。ヒータコア６０には、図３に示すように、第１冷媒放熱器４４で冷媒５２と熱交換した温水６６が流れる。ヒータコア６０は、温水６６と車室内に向かう空気６１との熱交換によって、車室内に向かう空気６１を加熱する。このように、本実施形態では、冷凍サイクルは、車両用空調装置に用いられている。換言すると、冷凍サイクルは、車室内の空調に利用される。
　本実施形態のシステム１０では、熱輸送媒体１４を放熱させる放熱器として冷媒熱交換器１８のみを用いての電池４の第１冷却と、熱輸送媒体１４を放熱させる放熱器として冷媒熱交換器１８と空気熱交換器２０との両方を用いての電池４の第２冷却と、電池４の第２冷却および車室内暖房とのそれぞれの実施が可能である。
　（電池４の第１冷却）
　この場合、図１に示すように、熱輸送媒体回路１２では、流路切替部２８は、熱輸送媒体１４が流れる状態を第１状態とする。冷凍サイクルでは、冷媒切替部５６は、膨張弁４８から流出した冷媒５２が冷媒熱交換器１８のみを流れる状態とする。第１冷媒放熱器４４とヒータコア６０との間の温水６６の循環が停止される。第２冷媒放熱器４６へ車両の外部の空気４７が供給される。
　第１ポンプ３０が作動することによって、受熱部１６、イオン交換器２６、冷媒熱交換器１８の順に、熱輸送媒体１４が循環する。このとき、受熱部１６で、熱輸送媒体１４は電池４から熱を受ける。冷媒熱交換器１８で、熱輸送媒体１４は熱を冷媒５２へ放出する。これにより、電池４が冷却される。一方、冷媒５２は、第２冷媒放熱器４６で、車両の外部の空気４７へ熱を放出する。
　また、熱輸送媒体１４が熱輸送媒体回路１２を流れているとき、種々の理由により、熱輸送媒体１４にイオンが発生する。この発生したイオンは、イオン交換器２６によって捕捉される。
　また、第２ポンプ３２が作動することによって、インバータ熱交換器２４、オイル熱交換器２２、空気熱交換器２０の順に、熱輸送媒体１４が循環する。このとき、インバータ熱交換器２４で、熱輸送媒体１４はインバータ６から熱を受ける。オイル熱交換器２２で、熱輸送媒体１４はオイル３６から熱を受ける。空気熱交換器２０で、熱輸送媒体１４は熱を空気２１へ放出する。これにより、インバータ６および走行用電動モータ２が冷却される。
　（電池４の第２冷却）
　この場合、図２に示すように、熱輸送媒体回路１２では、流路切替部２８は、第２状態とする。冷凍サイクルの状態は、冷媒５２のみを用いた電池４の冷却と同じである。
　第１ポンプ３０と第２ポンプ３２とが作動することによって、受熱部１６、インバータ熱交換器２４、オイル熱交換器２２、空気熱交換器２０、イオン交換器２６、冷媒熱交換器１８の順に、熱輸送媒体１４が循環する。このとき、熱輸送媒体１４は、電池４、インバータ６およびオイル３６から熱を受ける。熱輸送媒体１４は、冷媒熱交換器１８で熱を冷媒５２へ放出し、かつ、空気熱交換器２０で熱を空気２１へ放出する。これにより、電池４、インバータ６および走行用電動モータ２が冷却される。
　（電池４の第２冷却および車室内暖房）
　この場合、熱輸送媒体回路１２の状態は、上記した電池４の第２冷却の説明と同じである。冷凍サイクルでは、図３に示すように、冷媒切替部５６は、膨張弁４８から流出した冷媒５２が冷媒熱交換器１８と冷媒吸熱器５０との両方を流れる状態とする。第１冷媒放熱器４４とヒータコア６０との間を温水６６が循環する状態とされる。第２冷媒放熱器４６への車室外部の空気４７の供給が停止される。
　これにより、圧縮機４２から吐出された冷媒５２は、第１冷媒放熱器４４、第２冷媒放熱器４６、膨張弁４８を流れた後、冷媒熱交換器１８と冷媒吸熱器５０の両方を流れる。このとき、冷媒５２は、冷媒熱交換器１８で熱輸送媒体１４から吸熱し、かつ、冷媒吸熱器５０で車両の外部の空気５１から吸熱する。熱輸送媒体１４は、第１冷媒放熱器４４で温水６６へ放熱する。そして、ヒータコア６０で、車室内に向かう空気６１が温水６６によって加熱される。このようにして、車室内の暖房が行われる。
　次に、本実施形態の効果について説明する。
　（１）本実施形態では、システム１０は、電池４と、熱輸送媒体１４と、受熱部１６と、冷媒熱交換器１８とを備える。熱輸送媒体１４は、液状の基材と、オルト珪酸エステルとを含み、かつ、イオン性防錆剤を含まない。
　これによれば、熱輸送媒体１４に、オルト珪酸エステルが含まれることで、熱輸送媒体１４は防錆の機能を有する。このため、熱輸送媒体１４にイオン性防錆剤が含まれなくてもよい。この熱輸送媒体１４は、イオン性防錆剤を含まないので、イオン性防錆剤を含む場合と比較して、導電率が低く、高い電気絶縁性を有する。
　このように、システム１０では、電気絶縁性が高い熱輸送媒体１４が用いられる。これにより、上記した液絡の対策が不要になる。このため、上記した液絡の対策を行うことによる、電池４から熱輸送媒体１４への受熱量が抑えられることを回避できる。換言すると、このシステム１０によれば、液絡を気にせずに、電池４から熱輸送媒体１４への受熱量が多くなるように、熱輸送媒体１４の流量を設定したり、受熱部１６を電池４に対して設けたりすることができる。よって、冷凍サイクルの冷却能力を電池４の冷却に十分に発揮させることができる。
　このため、本実施形態によれば、外部電源からの急速充電時の電池４の冷却が可能となる。すなわち、電池４の急速充電に要する時間を短縮させると、電池４の発熱量が多くなる。本実施形態によれば、冷凍サイクルの冷却能力を十分に発揮できるので、電池４の急速充電に要する時間を短縮することができる。
　また、冷媒熱交換器１８は、冷媒を吸熱させる吸熱器である。このシステム１０によれば、冷凍サイクルの第１冷媒放熱器４４を車室内暖房に利用する際、冷凍サイクルの吸熱器の熱源として、電池４の排熱を利用することができる。
　（２）システム１０は、空気熱交換器２０をさらに備える。これによれば、冷媒熱交換器１８での放熱のみでは、熱輸送媒体１４からの放熱量が不足する場合、空気熱交換器２０でも熱輸送媒体１４を放熱させることができる。このように、冷媒熱交換器１８と空気熱交換器２０との両方で、熱輸送媒体１４の放熱を行うことで、冷媒熱交換器１８のみで熱輸送媒体１４の放熱を行う場合と比較して、熱輸送媒体１４からの放熱量を増大できる。よって、このシステム１０の電池冷却能力を高めることができる。
　（３）システム１０は、オイル熱交換器２２と、インバータ熱交換器２４とをさらに備える。これによれば、熱輸送媒体１４を利用して、走行用電動モータ２とインバータ６とを冷却することができる。
　また、このシステム１０によれば、図３に示すように、冷凍サイクルの第１冷媒放熱器４４を車室内暖房に利用する際、冷凍サイクルの吸熱器の熱源として、電池４の排熱に加えて、走行用電動モータ２とインバータ６とのそれぞれの排熱を利用することができる。このため、冷凍サイクルの吸熱器の熱源が車両の外部の空気のみである場合と比較して、吸熱量を増大させることができる。よって、冷凍サイクルの暖房能力を向上させることができる。
　（４）受熱部１６、冷媒熱交換器１８、空気熱交換器２０、オイル熱交換器２２およびインバータ熱交換器２４のそれぞれでは、熱輸送媒体１４と接触する部分が、アルミニウムを含む部材で構成されている。熱輸送媒体１４の基材には、水が含まれる。
　熱輸送媒体１４と接触する部分がアルミニウムを含む部材で構成され、かつ、熱輸送媒体１４に水が含まれると、熱輸送媒体１４と接触する部分での水の電気化学反応により、水素が発生する場合がある。しかしながら、熱輸送媒体１４にオルト珪酸エステルが含まれることで、この水素の発生を抑制することができる。このことは、本発明者が行った実験によって確認されている。なお、受熱部１６、冷媒熱交換器１８、空気熱交換器２０、オイル熱交換器２２およびインバータ熱交換器２４の全部ではなく、これらの少なくとも１つにおいて、熱輸送媒体１４と接触する部分が、アルミニウムを含む部材で構成されていればよい。
　（５）システム１０は、イオン交換器２６をさらに備える。これによれば、熱輸送媒体１４にイオンが発生しても、イオン交換器２６によってイオンを捕捉することができる。このため、熱輸送媒体１４の高い電気絶縁性を維持することができる。
　（他の実施形態）
　（１）熱輸送媒体回路１２の構成部品である受熱部１６、冷媒熱交換器１８、空気熱交換器２０、オイル熱交換器２２、インバータ熱交換器２４の接続の順番は、図１に示す順番に限られず、任意に変更が可能である。また、流路切替部２８を介さずに、受熱部１６、冷媒熱交換器１８、空気熱交換器２０、オイル熱交換器２２、インバータ熱交換器２４が環状に接続されていてもよい。
　（２）第１実施形態では、システム１０は、空気熱交換器２０、オイル熱交換器２２、インバータ熱交換器２４を備えている。しかしながら、システム１０は、これらの熱交換器２０、２２、２４のうちいずれか１つのみまたは２つのみを備えていてもよい。また、システム１０は、これらの熱交換器２０、２２、２４を備えていなくてもよい。
　（３）第１実施形態では、第１冷媒放熱器４４は、車室内に向かう空気６１を加熱する用途の放熱器として利用されている。しかしながら、第１冷媒放熱器４４は、他の加熱用途の放熱器として利用されてもよい。また、第１実施形態では、システム１０は、第１冷媒放熱器４４と冷媒吸熱器５０とを備えている。しかしながら、システム１０は、第１冷媒放熱器４４と冷媒吸熱器５０とを備えていなくてもよい。
　（４）上記した各実施形態では、熱輸送媒体１４の基材として、凝固点降下剤が添加された水が用いられている。しかしながら、熱輸送媒体１４の基材として、有機溶剤が用いられてもよい。熱輸送媒体１４に有機溶剤が含まれる場合、有機溶剤が気化することで、熱輸送媒体１４からガスが発生する。この場合、上記した各実施形態に記載の水素ガスを有機溶剤が気化したガスに読み替えればよい。また、この場合、受熱部１６、冷媒熱交換器１８、空気熱交換器２０、オイル熱交換器２２およびインバータ熱交換器２４のそれぞれのうち熱輸送媒体１４と接触する部分は、アルミニウムを含む材料で構成されていなくてよい。
　（５）上記した各実施形態では、熱輸送媒体１４にイオン性防錆剤が含まれない。しかしながら、熱輸送媒体１４が電気絶縁性を有していれば、熱輸送媒体１４にイオン性防錆剤が含まれていてもよい。イオン性防錆剤としては、例えば、亜硝酸塩、モリブデン酸塩、クロム酸塩、ホスホン酸塩、リン酸塩、セバシン酸、トリアゾール系化合物などが挙げられる。ここでいう「熱輸送媒体１４が電気絶縁性を有する」とは、熱輸送媒体１４の導電率が５００μＳ／ｃｍ以下であることを意味する。この導電率は、室温、例えば、２５℃での測定値である。本発明者の実験結果によれば、熱輸送媒体１４の導電率が５００μＳ／ｃｍ以下であることにより、漏れた熱輸送媒体１４が電池４に触れた場合の液洛の発生を抑制することができる。液絡を抑制するためには、熱輸送媒体１４の導電率は、１００μＳ／ｃｍ以下であることが好ましく、１０μＳ／ｃｍ以下であることがより好ましい。
　この場合においても、熱輸送媒体１４にオルト珪酸エステルが含まれることで、熱輸送媒体１４は防錆の機能を有する。このため、防錆のためにイオン性防錆剤が含まれる熱輸送媒体１４（例えば、エンジン冷却水）と比較して、熱輸送媒体１４に含まれるイオン性防錆剤を少なくすることができる。すなわち、防錆のためにイオン性防錆剤が含まれる熱輸送媒体１４と比較して、熱輸送媒体１４の導電率を低くすることができる。これにより、熱輸送媒体１４に電気絶縁性を持たせることができる。
　（６）本開示は上記した実施形態に限定されるものではなく、適宜変更が可能であり、様々な変形例や均等範囲内の変形をも包含する。また、上記各実施形態は、互いに無関係なものではなく、組み合わせが明らかに不可な場合を除き、適宜組み合わせが可能である。また、上記各実施形態において、実施形態を構成する要素は、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。また、上記各実施形態において、実施形態の構成要素の個数、数値、量、範囲等の数値が言及されている場合、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではない。また、上記各実施形態において、構成要素等の材質、形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に特定の材質、形状、位置関係等に限定される場合等を除き、その材質、形状、位置関係等に限定されるものではない。
　（まとめ）
　上記各実施形態の一部または全部で示された第１の観点によれば、車両用熱マネジメントシステムは、充放電に伴い発熱する車両走行用の電池と、電池から受けた熱を輸送する液状の熱輸送媒体と、電池との熱交換によって熱輸送媒体を受熱させる受熱部と、冷凍サイクルの冷媒との熱交換によって熱輸送媒体を放熱させる冷媒熱交換器とを備える。熱輸送媒体は、液状の基材と、基材に相溶するオルト珪酸エステルとを含み、かつ、イオン性防錆剤を含まない。
　また、第２の観点によれば、車両用熱マネジメントシステムは、車両の外部の空気との熱交換によって熱輸送媒体を放熱させる空気熱交換器をさらに備える。これによれば、冷媒熱交換器と空気熱交換器との両方で、熱輸送媒体の放熱を行うことで、冷媒熱交換器のみで熱輸送媒体の放熱を行う場合と比較して、熱輸送媒体からの放熱量を増大できる。よって、このシステムの電池冷却能力を高めることができる。
　また、第３の観点によれば、車両用熱マネジメントシステムは、モータジェネレータを冷却するオイルとの熱交換によって熱輸送媒体を受熱させるオイル熱交換器をさらに備える。これによれば、熱輸送媒体を利用して、モータジェネレータを冷却することができる。また、冷媒熱交換器は、冷媒を吸熱させる吸熱器である。このシステムによれば、冷凍サイクルの冷媒を放熱させる放熱器を加熱用途に利用する際、冷凍サイクルの吸熱器の熱源として、モータジェネレータの排熱を利用することができる。
　また、第４の観点によれば、車両用熱マネジメントシステムは、インバータとの熱交換によって熱輸送媒体を受熱させるインバータ熱交換器をさらに備える。これによれば、熱輸送媒体を利用して、インバータを冷却することができる。また、冷媒熱交換器は、冷媒を吸熱させる吸熱器である。このシステムによれば、冷凍サイクルの冷媒を放熱させる放熱器を加熱用途に利用する際、冷凍サイクルの吸熱器の熱源として、インバータの排熱を利用することができる。
　また、第５の観点によれば、受熱部と冷媒熱交換器との少なくとも一方のうち熱輸送媒体と接触する部分は、アルミニウムを含む部材で構成されている。基材は、水を含む。
　また、第６の観点によれば、空気熱交換器のうち熱輸送媒体と接触する部分は、アルミニウムを含む部材で構成されている。基材は、水を含む。
　また、第７の観点によれば、オイル熱交換器のうち熱輸送媒体と接触する部分は、アルミニウムを含む部材で構成されている。基材は、水を含む。
　また、第８の観点によれば、インバータ熱交換器のうち熱輸送媒体と接触する部分は、アルミニウムを含む部材で構成されている。基材は、水を含む。
　熱輸送媒体と接触する部分がアルミニウムを含む部材で構成され、かつ、熱輸送媒体に水が含まれると、熱輸送媒体と接触する部分での水の電気化学反応により、水素が発生する場合がある。しかしながら、第５～第８の観点によれば、熱輸送媒体にオルト珪酸エステルが含まれることで、この水素の発生を抑制することができる。
　また、第９の観点によれば、熱輸送媒体に発生するイオンを捕捉するイオン交換器をさらに備える。これによれば、熱輸送媒体にイオンが発生しても、イオン交換器によってイオンを捕捉することで、熱輸送媒体の高い電気絶縁性を維持することができる。
　また、第１０の観点によれば、車両用熱マネジメントシステムは、充放電に伴い発熱する車両走行用の電池と、電池から受けた熱を輸送する液状の熱輸送媒体と、電池との熱交換によって熱輸送媒体を受熱させる受熱部と、冷凍サイクルの冷媒との熱交換によって熱輸送媒体を放熱させる冷媒熱交換器とを備える。熱輸送媒体は、液状の基材と、基材に相溶するオルト珪酸エステルとを含み、電気絶縁性を有する。
　これによれば、熱輸送媒体は、オルト珪酸エステルを含み、電気絶縁性を有する。熱輸送媒体に、オルト珪酸エステルが含まれることで、熱輸送媒体は防錆の機能を有する。このため、防錆のためにイオン性防錆剤が含まれる熱輸送媒体と比較して、熱輸送媒体に含まれるイオン性防錆剤を少なくすることができる。すなわち、防錆のためにイオン性防錆剤が含まれる熱輸送媒体と比較して、熱輸送媒体の導電率を低くすることができる。これにより、熱輸送媒体に電気絶縁性を持たせることができる。
　このシステムでは、電気絶縁性を有する熱輸送媒体が用いられる。これにより、上記した液絡の対策が不要になる。このため、上記した液絡の対策を行うことによる、電池から熱輸送媒体への受熱量が抑えられることを回避できる。換言すると、このシステムによれば、液絡を気にせずに、電池から熱輸送媒体への受熱量が多くなるように、熱輸送媒体の流量を設定したり、受熱部を電池に対して設けたりすることができる。よって、冷凍サイクルの冷却能力を電池の冷却に十分に発揮させることができる。
　また、第１１の観点によれば、熱輸送媒体の導電率は、５００μＳ／ｃｍ以下である。このように、熱輸送媒体は、導電率が５００μＳ／ｃｍ以下である電気絶縁性を有する。これにより、漏れた熱輸送媒体が電池に触れた場合の液洛の発生を抑制することができる。

Claims (11)

  1. 　車両に搭載される車両用熱マネジメントシステムであって、
    　充放電に伴い発熱する車両走行用の電池（４）と、
    　前記電池から受けた熱を輸送する液状の熱輸送媒体（１４）と、
    　前記電池との熱交換によって前記熱輸送媒体を受熱させる受熱部（１６）と、
    　冷凍サイクルの冷媒との熱交換によって前記熱輸送媒体を放熱させる冷媒熱交換器（１８）とを備え、
    　前記熱輸送媒体は、液状の基材と、前記基材に相溶するオルト珪酸エステルとを含み、かつ、イオン性防錆剤を含まない、車両用熱マネジメントシステム。
  2. 　前記車両の外部の空気（２１）との熱交換によって前記熱輸送媒体を放熱させる空気熱交換器（２０）をさらに備える、請求項１に記載の車両用熱マネジメントシステム。
  3. 　モータジェネレータ（２）を冷却するオイル（３６）との熱交換によって前記熱輸送媒体を受熱させるオイル熱交換器（２２）をさらに備える、請求項１または２に記載の車両用熱マネジメントシステム。
  4. 　インバータ（６）との熱交換によって前記熱輸送媒体を受熱させるインバータ熱交換器（２４）をさらに備える、請求項１ないし３のいずれか１つに記載の車両用熱マネジメントシステム。
  5. 　前記受熱部と前記冷媒熱交換器との少なくとも一方のうち前記熱輸送媒体と接触する部分は、アルミニウムを含む部材で構成されており、
    　前記基材は、水を含む、請求項１に記載の車両用熱マネジメントシステム。
  6. 　前記空気熱交換器のうち前記熱輸送媒体と接触する部分は、アルミニウムを含む部材で構成されており、
    　前記基材は、水を含む、請求項２に記載の車両用熱マネジメントシステム。
  7. 　前記オイル熱交換器のうち前記熱輸送媒体と接触する部分は、アルミニウムを含む部材で構成されており、
    　前記基材は、水を含む、請求項３に記載の車両用熱マネジメントシステム。
  8. 　前記インバータ熱交換器のうち前記熱輸送媒体と接触する部分は、アルミニウムを含む部材で構成されており、
    　前記基材は、水を含む、請求項４に記載の車両用熱マネジメントシステム。
  9. 　前記熱輸送媒体に発生するイオンを捕捉するイオン交換器（２６）をさらに備える、請求項１ないし８のいずれか１つに記載の車両用熱マネジメントシステム。
  10. 　車両に搭載される車両用熱マネジメントシステムであって、
    　充放電に伴い発熱する車両走行用の電池（４）と、
    　前記電池から受けた熱を輸送する液状の熱輸送媒体（１４）と、
    　前記電池との熱交換によって前記熱輸送媒体を受熱させる受熱部（１６）と、
    　冷凍サイクルの冷媒との熱交換によって前記熱輸送媒体を放熱させる冷媒熱交換器（１８）とを備え、
    　前記熱輸送媒体は、液状の基材と、前記基材に相溶するオルト珪酸エステルとを含み、電気絶縁性を有する、車両用熱マネジメントシステム。
  11. 　前記熱輸送媒体の導電率は、５００μＳ／ｃｍ以下である、請求項１ないし１０のいずれか１つに記載の車両用熱マネジメントシステム。
PCT/JP2019/049401 2018-12-26 2019-12-17 車両用熱マネジメントシステム WO2020137702A1 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201980085686.XA CN113227549A (zh) 2018-12-26 2019-12-17 车辆用热管理系统
DE112019006493.2T DE112019006493T5 (de) 2018-12-26 2019-12-17 Fahrzeug-Thermomanagementsystem
US17/356,071 US20210316590A1 (en) 2018-12-26 2021-06-23 Vehicle thermal management system, heat transfer medium and method for cooling vehicle driving battery
US17/546,219 US11718144B2 (en) 2018-12-26 2021-12-09 Vehicle thermal management system, heat transfer medium and method for cooling vehicle driving battery

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018-243353 2018-12-26
JP2018243353A JP6836210B2 (ja) 2018-12-26 2018-12-26 車両用熱マネジメントシステム、熱輸送媒体、および車両走行用の電池の冷却方法

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
US17/356,071 Continuation-In-Part US20210316590A1 (en) 2018-12-26 2021-06-23 Vehicle thermal management system, heat transfer medium and method for cooling vehicle driving battery

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2020137702A1 true WO2020137702A1 (ja) 2020-07-02

Family

ID=71129749

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2019/049401 WO2020137702A1 (ja) 2018-12-26 2019-12-17 車両用熱マネジメントシステム

Country Status (5)

Country Link
US (2) US20210316590A1 (ja)
JP (1) JP6836210B2 (ja)
CN (1) CN113227549A (ja)
DE (1) DE112019006493T5 (ja)
WO (1) WO2020137702A1 (ja)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6836210B2 (ja) 2018-12-26 2021-02-24 株式会社デンソー 車両用熱マネジメントシステム、熱輸送媒体、および車両走行用の電池の冷却方法
KR20210008455A (ko) * 2019-07-11 2021-01-22 현대자동차주식회사 차량용 배터리의 열관리 시스템 및 이를 제어하는 방법
JP7192714B2 (ja) * 2019-08-26 2022-12-20 トヨタ自動車株式会社 冷却液組成物及び冷却システム
CN113844234B (zh) * 2021-10-20 2023-05-12 广州小鹏汽车科技有限公司 一种电动汽车整车热管理系统、方法及电动汽车
WO2024106247A1 (ja) * 2022-11-16 2024-05-23 株式会社アイシン 冷却システム

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000323146A (ja) * 1999-04-15 2000-11-24 Valeo Thermique Moteur 燃料電池によって給電される電動モータによる自動車用冷却装置
JP2001167778A (ja) * 1999-12-09 2001-06-22 Denso Corp 車載用燃料電池システム
JP2006057088A (ja) * 2004-07-23 2006-03-02 Toyota Motor Corp 冷却液組成物、冷却系、及び冷却液組成物の製造方法
JP2006510168A (ja) * 2002-12-12 2006-03-23 ビーエーエスエフ　アクチェンゲゼルシャフト 燃料電池−冷却系用のアゾール誘導体を含有している１，３−プロパンジオールをベースとする冷却剤
WO2008044446A1 (fr) * 2006-10-10 2008-04-17 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Systeme de commande de conditionnement d'air
JP2014203739A (ja) * 2013-04-08 2014-10-27 スズキ株式会社 燃料電池用冷却液

Family Cites Families (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4738904A (en) 1986-10-14 1988-04-19 Hughes Aircraft Company Low temperature thermoelectrochemical system and method
JP3870455B2 (ja) 1996-09-27 2007-01-17 トヨタ自動車株式会社 一酸化炭素濃度低減装置およびその方法並びに燃料電池発電装置
DE10063951A1 (de) * 2000-12-20 2002-06-27 Basf Ag Kühlmittel für Kühlsysteme in Brennstoffzellenantrieben
DE10128530A1 (de) 2001-06-13 2002-12-19 Basf Ag Kühlmittel für Kühlsysteme in Brennstoffzellenantrieben enthaltend Azolderivate
US8658326B2 (en) 2004-09-08 2014-02-25 Prestone Products Corporation Heat transfer system, fluid, and method
US20090266519A1 (en) 2004-09-08 2009-10-29 Honeywell International Inc. Heat transfer system, fluid, and method
EP1657274A1 (en) * 2004-11-10 2006-05-17 SOLVAY (Société Anonyme) Polybenzazole block copolymer
KR101300541B1 (ko) 2005-06-24 2013-09-02 프레스톤 프로닥츠 코포레이션 경납땜된 금속 표면의 부식을 억제하는 방법 및 거기에사용하기 위한 냉각제 및 첨가제
JP4579073B2 (ja) * 2005-07-15 2010-11-10 本田技研工業株式会社 固体高分子型燃料電池用膜−電極構造体
US20070203323A1 (en) * 2006-02-10 2007-08-30 Gyorgyi Fenyvesi Food compositions comprising biologically-based biodegradable 1,3-propanediol esters
KR20100116677A (ko) * 2008-02-27 2010-11-01 솔베이(소시에떼아노님) 고분자 조성물, 고분자 조성물을 함유한 고분자막, 그 제조 방법 및 막을 포함한 연료전지
US8117969B1 (en) 2008-08-05 2012-02-21 Bnsf Railway Company Hydrogen fuel cell hybrid locomotives
US9006300B2 (en) * 2009-11-14 2015-04-14 Samsung Electronics Co., Ltd. Method for mechanically stabilizing nitrogen-containing polymers
JP5591074B2 (ja) 2010-01-22 2014-09-17 本田技研工業株式会社 燃料電池システム
US9994755B2 (en) * 2012-09-07 2018-06-12 Prestone Products Corporation Heat transfer fluids and corrosion inhibitor formulations for use thereof
JP6252186B2 (ja) 2014-01-15 2017-12-27 株式会社デンソー 車両用熱管理システム
DE102014110304A1 (de) 2014-07-22 2016-01-28 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Unterbodeneinheit für ein Kraftfahrzeug
RU2771525C2 (ru) * 2016-07-12 2022-05-05 Пристон Продактс Корпорейшн Теплообменные среды и способы предупреждения коррозии в системах теплообмена
CN109642331A (zh) 2016-07-29 2019-04-16 艺康美国股份有限公司 用于缓解腐蚀的苯并三唑和甲苯三唑衍生物
WO2018095759A1 (de) * 2016-11-23 2018-05-31 Basf Se Kühlmittel für kühlsysteme in elektrofahrzeugen mit brennstoffzellen und/oder batterien enthaltend azolderivate und zusätzliche korrosionsschutzmittel
CN107546441A (zh) * 2017-10-11 2018-01-05 东莞市振华新能源科技有限公司 一种圆柱型锂离子动力电池模组相变散热保护装置
US11560505B2 (en) * 2018-08-02 2023-01-24 Prestone Products Corporation Heat transfer fluids containing synergistic blends of corrosion inhibitor formulations
CA3118615A1 (en) * 2018-11-06 2020-05-14 Basf Se New antifreeze agents and coolants for fuel cells, storage batteries and batteries
JP2020105942A (ja) * 2018-12-26 2020-07-09 株式会社デンソー 車両用熱マネジメントシステム
JP6836210B2 (ja) 2018-12-26 2021-02-24 株式会社デンソー 車両用熱マネジメントシステム、熱輸送媒体、および車両走行用の電池の冷却方法
JP2020125384A (ja) * 2019-02-01 2020-08-20 株式会社デンソー 熱輸送媒体および車両用熱マネジメントシステム
CA3144426A1 (en) 2019-06-21 2020-12-24 Alakai Technologies Corporation Lightweight high power density fault-tolerant fuel cell system, method and apparatus for clean fuel electric aircraft

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000323146A (ja) * 1999-04-15 2000-11-24 Valeo Thermique Moteur 燃料電池によって給電される電動モータによる自動車用冷却装置
JP2001167778A (ja) * 1999-12-09 2001-06-22 Denso Corp 車載用燃料電池システム
JP2006510168A (ja) * 2002-12-12 2006-03-23 ビーエーエスエフ　アクチェンゲゼルシャフト 燃料電池−冷却系用のアゾール誘導体を含有している１，３−プロパンジオールをベースとする冷却剤
JP2006057088A (ja) * 2004-07-23 2006-03-02 Toyota Motor Corp 冷却液組成物、冷却系、及び冷却液組成物の製造方法
WO2008044446A1 (fr) * 2006-10-10 2008-04-17 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Systeme de commande de conditionnement d'air
JP2014203739A (ja) * 2013-04-08 2014-10-27 スズキ株式会社 燃料電池用冷却液

Also Published As

Publication number Publication date
JP2020105943A (ja) 2020-07-09
JP6836210B2 (ja) 2021-02-24
CN113227549A (zh) 2021-08-06
DE112019006493T5 (de) 2021-11-04
US20220097479A1 (en) 2022-03-31
US11718144B2 (en) 2023-08-08
US20210316590A1 (en) 2021-10-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2020137702A1 (ja) 車両用熱マネジメントシステム
JP5876268B2 (ja) 車両
CN103959513B (zh) 具有新型结构的汇流条
WO2020137700A1 (ja) 電池冷却システム
CN108448208B (zh) 充电能量回收总成和方法
WO2019039188A1 (ja) 電池温調装置および外部熱源供給装置
WO2020137699A1 (ja) 車両用熱マネジメントシステム
WO2020137701A1 (ja) 電池冷却システム
JP2014125157A (ja) 車両用ヒートポンプ装置
WO2020196509A1 (ja) 熱輸送媒体およびそれが用いられる熱輸送システム
WO2020022065A1 (ja) 保温装置
JP2014144668A (ja) 車両用空調装置
CN113306452B (zh) 增程式整车热管理系统
US20210355362A1 (en) Heat transfer medium and thermal management system
JP2020105942A5 (ja) 車両用熱マネジメントシステム、熱輸送媒体、および車両走行用の電池の冷却方法
WO2020137698A1 (ja) 熱マネジメントシステム
JP2003252019A (ja) 車両空調装置
WO2020137703A1 (ja) 冷却システム
JP7263713B2 (ja) 保温装置
JP7287260B2 (ja) 冷却システム
Sahoo A Review on Thermal Management in Electric Vehicle Battery System by Liquid Cooling
JP7291512B2 (ja) 熱輸送システム
JP2003314942A (ja) 集熱器
JP2011162151A (ja) 車両用冷却システム
JP2021116835A (ja) 加熱機能付配管およびそれを備える熱マネジメントシステム

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 19906092

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 19906092

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1