WO2022107383A1 - 温調装置 - Google Patents

温調装置 Download PDF

Info

Publication number
WO2022107383A1
WO2022107383A1 PCT/JP2021/025753 JP2021025753W WO2022107383A1 WO 2022107383 A1 WO2022107383 A1 WO 2022107383A1 JP 2021025753 W JP2021025753 W JP 2021025753W WO 2022107383 A1 WO2022107383 A1 WO 2022107383A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
pipeline
loop
refrigerant
cooling circuit
mode
Prior art date
Application number
PCT/JP2021/025753
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
大地 岡村
太郎 雨貝
Original Assignee
日本電産株式会社
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 日本電産株式会社 filed Critical 日本電産株式会社
Priority to CN202180077480.XA priority Critical patent/CN116458042A/zh
Publication of WO2022107383A1 publication Critical patent/WO2022107383A1/ja

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K1/00—Arrangement or mounting of electrical propulsion units
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K11/00—Arrangement in connection with cooling of propulsion units
    • B60K11/02—Arrangement in connection with cooling of propulsion units with liquid cooling
    • 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
    • B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/50—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells
    • B60L50/60—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells using power supplied by batteries
    • B60L50/64—Constructional details of batteries specially adapted for electric vehicles
    • 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
    • B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/10—Methods 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
    • 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
    • B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/30—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling fuel cells
    • B60L58/32—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling fuel cells for controlling the temperature of fuel cells, e.g. by controlling the electric load
    • B60L58/33—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling fuel cells for controlling the temperature of fuel cells, e.g. by controlling the electric load by cooling
    • 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
    • B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/30—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling fuel cells
    • B60L58/32—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling fuel cells for controlling the temperature of fuel cells, e.g. by controlling the electric load
    • B60L58/34—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling fuel cells for controlling the temperature of fuel cells, e.g. by controlling the electric load by heating
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/61—Types of temperature control
    • H01M10/613—Cooling or keeping cold
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/62—Heating or cooling; Temperature control specially adapted for specific applications
    • H01M10/625—Vehicles
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/63—Control systems
    • H01M10/633—Control systems characterised by algorithms, flow charts, software details or the like
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/655—Solid structures for heat exchange or heat conduction
    • H01M10/6556—Solid parts with flow channel passages or pipes for heat exchange
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K9/00—Arrangements for cooling or ventilating
    • H02K9/19—Arrangements for cooling or ventilating for machines with closed casing and closed-circuit cooling using a liquid cooling medium, e.g. oil
    • 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
    • Y02T10/64—Electric machine technologies in electromobility
    • 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
    • Y02T10/7072—Electromobility specific charging systems or methods for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors
    • 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
    • Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10—Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y02T90/14—Plug-in electric vehicles
    • 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
    • Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/40—Application of hydrogen technology to transportation, e.g. using fuel cells

Definitions

  • the present invention relates to a temperature control device.
  • Patent Document 1 discloses a system that controls the temperature of a passenger cabin by utilizing waste heat recovered from a motor and a battery.
  • the chiller is arranged in the loop of the refrigerant passing through the battery, and the refrigerant passes through the chiller regardless of the presence or absence of heat exchange by the chiller. Therefore, there is a problem that the pressure loss of the refrigerant circulating in the loop becomes large.
  • One aspect of the present invention is to provide a temperature control device capable of increasing the circulation efficiency of the refrigerant when heat exchange by a chiller is not performed.
  • One aspect of the temperature control device of the present invention includes a motor for driving a vehicle, a battery for supplying electric power to the motor, a chiller for removing heat from the refrigerant, and a cooling circuit through which the refrigerant flows.
  • the cooling circuit has a first pipeline passing through the motor, a second pipeline passing through the battery, a third pipeline passing through the chiller, and a plurality of switching valves.
  • the cooling circuit has a first mode and a second mode that are transitioned by switching the switching valve. In the cooling circuit of the first mode, the first loop in which the first pipe and the third pipe are connected in a loop shape and the both ends of the second pipe line are connected in a loop shape to circulate the refrigerant.
  • the cooling circuit in the second mode has a third loop in which the first pipeline and the second pipeline are connected in a loop to circulate the refrigerant, and the third pipeline is connected from the third loop.
  • a temperature control device capable of increasing the circulation efficiency of the refrigerant when heat exchange by the chiller is not performed.
  • FIG. 1 is a schematic view of a temperature control device of one embodiment.
  • FIG. 2 is a schematic diagram of the first mode of the cooling circuit of one embodiment.
  • FIG. 3 is a schematic diagram of the second mode of the cooling circuit of one embodiment.
  • FIG. 4 is a schematic diagram of a third mode of the cooling circuit of one embodiment.
  • FIG. 5 is a schematic diagram of the fourth mode of the cooling circuit of one embodiment.
  • FIG. 6 is a schematic diagram of the sixth mode of the cooling circuit of one embodiment.
  • FIG. 7 is a schematic diagram of a cooling circuit of a modified example.
  • FIG. 1 is a schematic view of the temperature control device 1 of one embodiment.
  • the temperature control device 1 is mounted on a vehicle 90 powered by a motor, such as an electric vehicle (EV), a hybrid vehicle (HEV), a plug-in hybrid vehicle (PHV), and the like.
  • a motor such as an electric vehicle (EV), a hybrid vehicle (HEV), a plug-in hybrid vehicle (PHV), and the like.
  • the temperature control device 1 includes a motor 2, a power control device 4, an inverter 3, a radiator 5, a battery 6, a chiller 7, a heater 8, a cooling circuit 10, an air conditioner 50, and a control unit 60. , Equipped with. Refrigerant flows in the cooling circuit 10.
  • Motor 2 is a motor generator that has both a function as an electric motor and a function as a generator.
  • the motor 2 is connected to the wheels of the vehicle 90 via a reduction mechanism (not shown).
  • the motor 2 is driven by an alternating current supplied from the inverter 3 to rotate the wheels.
  • the motor 2 drives the vehicle 90.
  • the motor 2 regenerates the rotation of the wheels to generate an alternating current.
  • the generated electric power is stored in the battery 6 through the inverter 3. Oil that cools and lubricates each part of the motor is stored in the housing of the motor 2.
  • the inverter 3 converts the direct current of the battery 6 into an alternating current.
  • the inverter 3 is electrically connected to the motor 2.
  • the alternating current converted by the inverter 3 is supplied to the motor 2. That is, the inverter 3 converts the direct current supplied from the battery 6 into an alternating current and supplies it to the motor 2.
  • the power control device 4 is also called IPS (Integrated Power System).
  • the power control device 4 has an AC / DC conversion circuit and a DC / DC conversion circuit.
  • the AC / DC conversion circuit converts the alternating current supplied from the external power source into a direct current and supplies it to the battery 6. That is, in the AC / DC conversion circuit, the power control device 4 converts the alternating current supplied from the external power source into a direct current and supplies it to the battery 6.
  • the DC / DC conversion circuit converts the direct current supplied from the battery 6 into a direct current having a different voltage, and supplies the direct current to the control unit 60 for switching the switching valve 30.
  • the battery 6 supplies electric power to the motor 2 via the inverter 3. Further, the battery 6 charges the electric power generated by the motor 2.
  • the battery 6 may be charged by an external power source.
  • the battery 6 is, for example, a lithium ion battery.
  • the battery 6 may be in another form as long as it is a secondary battery that can be repeatedly charged and discharged.
  • the chiller 7 takes heat from the refrigerant flowing through the cooling circuit 10.
  • the chiller 7 is connected to the air conditioner 50.
  • the chiller 7 is a heat exchanger that exchanges heat between the refrigerant of the cooling circuit 10 and the refrigerant of the air conditioning refrigerant circuit (not shown) provided in the air conditioning device 50.
  • the air conditioner 50 adjusts the temperature of the living space of the vehicle 90.
  • the air conditioner 50 receives heat from the refrigerant of the cooling circuit 10 via the chiller 7 and uses it for adjusting the air temperature in the living space of the vehicle 90.
  • the air-conditioning device 50 has an air-conditioning refrigerant circuit (not shown) that circulates the air-conditioning refrigerant.
  • the air-conditioning refrigerant circuit is a circuit independent of the cooling circuit 10, and a refrigerant different from that of the cooling circuit 10 flows.
  • the heater 8 heats the refrigerant flowing through the cooling circuit 10.
  • the heater 8 generates heat when a direct current is supplied from the battery 6.
  • the radiator 5 has a fan and cools the refrigerant by releasing the heat of the refrigerant to the outside air. That is, the radiator 5 is a exchanger that exchanges heat with the outside air.
  • the control unit 60 controls each unit of the temperature control device 1 by using the electric power supplied from the battery 6.
  • the control unit 60 is connected to a thermometer that measures the temperatures of the motor 2, the inverter 3, the power control device 4, and the battery 6, respectively.
  • the control unit 60 controls the radiator 5, the heater 8, the switching valve 30 of the cooling circuit 10, the first pump 41, and the second pump 42 based on the measurement result by the thermometer.
  • the cooling circuit 10 has a plurality of pipelines 29, a plurality of switching valves 30, a first pump 41, and a second pump 42.
  • the plurality of pipelines 29 are connected to each other to form a loop (circulation route) through which the refrigerant flows.
  • a plurality of pipelines 29 are distinguished from each other, they are referred to as the first pipeline 11, the second pipeline 12, the third pipeline 13, the fourth pipeline 14, the fifth pipeline 15, and the seventh.
  • the switching valve 30 is connected to the control unit 60, and by switching between opening and closing, the pipeline 29 through which the refrigerant passes is switched.
  • a part of the plurality of switching valves 30 (second valve 32 and fourth valve 34) is arranged in the path of the pipeline 29.
  • the switching valve 30 arranged in the path of the pipeline 29 can switch between opening and closing of the pipeline 29.
  • the other switching valves 30 (first valve 31, fifth valve 35, and sixth valve 36) are arranged at a portion where three or more pipelines meet (hereinafter, a connection portion).
  • the switching valve 30 arranged at the connection portion communicates with any two of the plurality of connected pipelines 29 and closes the other pipelines 29.
  • the switching valve 30 can selectively switch which pipeline is closed.
  • a plurality of switching valves 30 are distinguished from each other, they are referred to as a first valve 31, a second valve 32, a fourth valve 34, a fifth valve 35, and a sixth valve 36.
  • the first pump 41 and the second pump 42 are arranged in different pipelines 29.
  • the first pump 41 and the second pump 42 pump the refrigerant in the arranged pipeline 29 in one direction.
  • each pipeline 29 will be specifically described below.
  • the "one end” and the “other end” of the conduit 29 simply indicate either of the two ends of the conduit 29. Therefore, it does not necessarily indicate the flow direction of the refrigerant.
  • One end of the first pipeline 11 is connected to the tenth pipeline 20 and the sixteenth pipeline 26.
  • the other end of the first pipeline 11 is connected to the fourth pipeline 14 and the fifth pipeline 15 via the first valve 31.
  • the first pipeline 11 passes through the first pump 41, the power control device 4, the inverter 3, and the motor 2.
  • the first pump 41 pumps the refrigerant from one end side to the other end side in the first pipeline 11.
  • One end of the second pipeline 12 is connected to the 14th pipeline 24 and the 15th pipeline 25 via the sixth valve 36.
  • the other end of the second pipeline 12 is connected to the seventh pipeline 17 and the eleventh pipeline 21 via the fifth valve 35.
  • the second pipeline 12 passes through the second pump 42 and the battery 6.
  • the second pump 42 pumps the refrigerant from one end side to the other end side in the second pipeline 12.
  • One end of the third pipeline 13 is connected to the twelfth pipeline 22 and the thirteenth pipeline 23.
  • the other end of the third pipeline 13 is connected to the tenth pipeline 20 and the eleventh pipeline 21.
  • the third pipeline 13 passes through the chiller 7.
  • the refrigerant passing through the third pipeline 13 is cooled by the chiller 7.
  • One end of the fourth pipeline 14 is connected to the first pipeline 11 and the fifth pipeline 15 via the first valve 31. That is, the fourth pipeline 14 is connected to the first pipeline 11. The other end of the fourth line 14 is connected to the fifth line 15 and the eighth line 18.
  • the fourth pipeline 14 passes through the radiator 5. The refrigerant passing through the fourth pipeline 14 is cooled by the radiator 5.
  • One end of the fifth pipeline 15 is connected to the first pipeline 11 and the fourth pipeline 14 via the first valve 31.
  • the other end of the fifth line 15 is connected to the fourth line 14 and the eighth line 18. That is, the fifth pipeline 15 is connected to both ends of the fourth pipeline 14 and bypasses the fourth pipeline 14.
  • One end of the 7th pipe 17 is connected to the 2nd pipe 12 and the 11th pipe 21 via the 5th valve 35.
  • the other end of the seventh pipeline 17 is connected to the twelfth pipeline 22 and the fifteenth pipeline 25.
  • the seventh pipeline 17 passes through the heater 8. When the heater 8 is driven, the refrigerant passing through the second pipeline 12 is heated by the heater 8.
  • One end of the 8th pipeline 18 is connected to the 4th pipeline 14 and the 5th pipeline 15.
  • the other end of the eighth line 18 is connected to the ninth line 19 and the sixteenth line 26.
  • One end of the 9th pipeline 19 is connected to the 8th pipeline 18 and the 16th pipeline 26.
  • the other end of the ninth line 19 is connected to the thirteenth line 23 and the fourteenth line 24.
  • One end of the 10th pipeline 20 is connected to the 3rd pipeline 13 and the 11th pipeline 21.
  • the other end of the tenth line 20 is connected to the first line 11 and the sixteenth line 26.
  • One end of the 11th pipe 21 is connected to the 2nd pipe 12 and the 7th pipe 17 via the 5th valve 35.
  • the other end of the eleventh pipeline 21 is connected to the third pipeline 13 and the tenth pipeline 20.
  • One end of the 12th pipeline 22 is connected to the 7th pipeline 17 and the 15th pipeline 25.
  • the other end of the twelfth pipeline 22 is connected to the third pipeline 13 and the thirteenth pipeline 23.
  • One end of the 13th pipeline 23 is connected to the 9th pipeline 19 and the 14th pipeline 24.
  • the other end of the thirteenth pipeline 23 is connected to the third pipeline 13 and the twelfth pipeline 22.
  • a second valve 32 is arranged in the path of the thirteenth pipeline 23.
  • One end of the 14th pipeline 24 is connected to the 9th pipeline 19 and the 13th pipeline 23.
  • the other end of the 14th pipeline 24 is connected to the 2nd pipeline 12 and the 15th pipeline 25 via the 6th valve 36.
  • One end of the 15th pipeline 25 is connected to the 7th pipeline 17 and the 12th pipeline 22.
  • the other end of the 15th pipeline 25 is connected to the 2nd pipeline 12 and the 14th pipeline 24 via the 6th valve 36.
  • One end of the 16th pipeline 26 is connected to the 8th pipeline 18 and the 9th pipeline 19.
  • the other end of the 16th line 26 is connected to the 1st line 11 and the 10th line 20.
  • a fourth valve 34 is arranged in the path of the 16th pipeline 26.
  • the first valve 31 is a three-way valve.
  • the first valve 31 is arranged at the connection portion of the first pipe line 11, the fourth pipe line 14, and the fifth pipe line 15.
  • the first valve 31 communicates either the fourth pipeline 14 or the fifth pipeline 15 with the first pipeline 11.
  • the first valve 31 causes the refrigerant flowing through the first pipe line 11 to flow through either the fourth pipe line 14 or the fifth pipe line 15.
  • the second valve 32 is arranged in the path of the thirteenth pipeline 23.
  • the second valve 32 can switch between an open state in which the refrigerant flows in the thirteenth pipeline 23 and a closed state in which the flow of the refrigerant is stopped.
  • the fourth valve 34 is arranged in the path of the 16th pipeline 26.
  • the fourth valve 34 can switch between an open state in which the refrigerant flows in the 16th pipeline 26 and a closed state in which the flow of the refrigerant is stopped.
  • the fifth valve 35 is a three-way valve.
  • the fifth valve 35 is arranged at the connection portion of the second pipe line 12, the seventh pipe line 17, and the eleventh pipe line 21.
  • the fifth valve 35 communicates any two of the second pipe 12, the seventh pipe 17, and the eleventh pipe 21, and closes the other one.
  • the sixth valve 36 is a three-way valve.
  • the sixth valve 36 is arranged at the connection portion of the second pipe line 12, the 14th pipe line 24, and the 15th pipe line 25.
  • the sixth valve 36 communicates any two of the second pipeline 12, the 14th pipeline 24, and the 15th pipeline 25, and closes the other one.
  • the cooling circuit 10 of the present embodiment has a first mode, a second mode, a third mode, a fourth mode, and a fifth mode, which are transitioned by switching the switching valve 30.
  • FIG. 2 is a schematic diagram of the cooling circuit 10 in the first mode.
  • FIG. 3 is a schematic diagram of the cooling circuit 10 in the second mode.
  • FIG. 4 is a schematic diagram of the cooling circuit 10 in the third mode.
  • FIG. 5 is a schematic diagram of the cooling circuit 10 in the fourth mode.
  • FIG. 6 is a schematic diagram of the cooling circuit 10 in the fifth mode.
  • the cooling circuit 10 in each mode constitutes a loop in which the refrigerant flows and circulates in one direction.
  • the cooling circuit 10 in the first mode has a first loop L1 and a second loop L2.
  • the first loop L1 the first line 11, the fifth line 15, the eighth line 18, the ninth line 19, the thirteenth line 23, the third line 13, and the tenth line 20 are looped. It is connected in a shape and circulates the refrigerant.
  • the second pipe line 12, the seventh pipe line 17, and the fifteenth pipe line 25 are connected in a loop to circulate the refrigerant. That is, the second loop L2 is configured such that both ends of the second pipeline 12 are connected in a loop shape via the seventh pipeline 17 and the fifteenth pipeline 25.
  • the cooling circuit 10 is set to the first mode by switching the switching valve 30 as follows. That is, the first valve 31 communicates the first pipe line 11 and the fifth pipe line 15 and closes the fourth pipe line 14. The second valve 32 is opened. The fourth valve 34 is closed. The fifth valve 35 communicates the second pipe line 12 and the seventh pipe line 17 and closes the eleventh pipe line 21. The sixth valve 36 communicates the second pipe line 12 and the fifteenth pipe line 25, and closes the fourteenth pipe line 24.
  • the first loop L1 passes through the first pump 41, the power control device 4, the inverter 3, the motor 2, and the chiller 7 to circulate the refrigerant.
  • the refrigerant is pumped counterclockwise in the figure by the first pump 41.
  • the refrigerant pumped by the first pump 41 passes through each part of the first loop L1 in the order of the power control device 4, the inverter 3, the motor 2, and the chiller 7.
  • the heat of the motor 2, the inverter 3, and the power control device 4 is transferred to the refrigerant. Further, this heat is recovered by the chiller 7 and used in the air conditioning equipment 50. In the first loop L1, the heat generated from the motor 2, the inverter 3, and the power control device 4 can be recovered by the chiller 7. The motor 2, the inverter 3, and the power control device 4 are cooled by the chiller 7.
  • the first sub-loop L1a can be configured by switching the route passing through the first loop L1 from the fifth pipeline 15 to the fourth pipeline 14. That is, the first mode has a first loop L1 and a first sub-loop L1a that can be switched between each other. In the first subloop L1a, the refrigerant passes through the radiator 5. Switching between the fifth pipeline 15 and the fourth pipeline 14 is performed by the first valve 31. The first subloop L1a is configured by communicating the first pipe line 11 and the fourth pipe line 14 and closing the fifth pipe line 15 in the first valve 31.
  • the first loop L1 is selected when the amount of heat generated by the motor 2, the inverter 3, and the power control device 4 is relatively small.
  • the refrigerant can be cooled only by the chiller 7 without passing through the radiator 5, and the waste heat can be efficiently used.
  • the fifth pipeline 15 functions as a bypass that bypasses the radiator 5.
  • the first subloop L1a is selected when the amount of heat generated by the motor 2, the inverter 3, and the power control device 4 is relatively large.
  • the first subloop L1a since the refrigerant passes not only through the chiller 7 but also through the radiator 5, the cooling efficiency of the refrigerant is increased. Therefore, even when the calorific value of the motor 2, the inverter 3, and the power control device 4 is large, the temperature of the refrigerant can be maintained appropriately. In the first subloop L1a, the load on the chiller 7 can be reduced while suppressing the temperature of the motor 2, the inverter 3, and the power control device 4 from becoming too high.
  • the first valve 31 of the present embodiment a solenoid valve controlled by the control unit 60 is adopted.
  • the first valve 31 communicates one of the fourth pipe line 14 and the fifth pipe line 15 with the first pipe line 11 in response to a command from the control unit 60.
  • the first valve 31 may be arranged at the connection portion between the fourth pipe line 14, the fifth pipe line 15, and the eighth pipe line 18.
  • the first valve 31 may be a thermostat that switches the communication line depending on the temperature of the passing refrigerant.
  • the first valve 31, which is a thermostat flows the refrigerant through the fourth pipeline 14 when the temperature of the passing refrigerant is higher than the preset threshold value, and when the temperature falls below the preset threshold value, the fifth valve 31 is the fifth valve.
  • Refrigerant flows through the pipeline 15. According to this configuration, the refrigerant in each loop is automatically guided to the radiator 5 and cooled when the temperature rises.
  • the first valve 31 which is a thermostat, switches autonomously independently of the control unit 60, there is no need for wiring for connecting to the control unit 60, a thermometer as a basis for control in the control unit 60, and the like. Will be. As a result, the number of parts of the temperature control device 1 as a whole can be reduced, and the temperature control device 1 can be configured at low cost.
  • the first valve 31 needs to be located at the upstream end of the fifth pipeline 15.
  • the upstream end of the fifth pipeline 15 means the end located on the upstream side of the refrigerant flowing in the fifth pipeline 15. Therefore, the upstream end of the fifth pipeline 15 is connected to the discharge port of the first pump 41 when the pipeline connected to the end is traced upstream.
  • the motor 2, the inverter 3, the power control device 4, and the first pipe 11 in which the first pump 41 is arranged are connected to the upstream end of the fifth pipe 15.
  • the second loop L2 passes through the second pump 42, the battery 6, and the heater 8 to circulate the refrigerant.
  • the refrigerant is pumped clockwise by the second pump 42.
  • the refrigerant pumped by the second pump 42 passes through each part of the second loop L2 in the order of the battery 6 and the heater 8.
  • the first mode is selected when the temperature of the battery 6 is sufficiently low.
  • the seventh pipeline 17 passing through the heater 8 is included in the second loop L2.
  • the heat of the heater 8 is transferred to the refrigerant by driving the heater 8, and the heat is transferred to the battery 6 to heat the battery 6.
  • the temperature of the battery 6 is raised and the deterioration of the characteristics of the battery 6 is suppressed.
  • the refrigerant may be circulated in the second loop L2 with the heater 8 stopped.
  • the battery 6 may have variations in the temperature distribution of the plurality of cells to be configured, resulting in a local deterioration in characteristics.
  • the temperature of the plurality of cells of the battery 6 can be kept uniform without heating the battery 6.
  • the cooling circuit 10 in the first mode has a first loop L1 (or a first subloop L1a) passing through the motor 2 and a second loop L2 passing through the battery 6. Further, the first loop L1 (or the first subloop L1a) and the second loop L2 are independent of each other. Therefore, the motor 2 and the battery 6 can be adjusted to different optimum temperatures.
  • the term "loops are independent of each other" as used herein means that the refrigerants circulating in each loop do not constantly mix with each other.
  • the cooling circuit 10 in the second mode has a third loop L3.
  • the third loop L3 includes the first line 11, the fifth line 15, the eighth line 18, the ninth line 19, the 14th line 24, the second line 12, the eleventh line 21, and the tenth line.
  • the pipeline 20 is connected in a loop to circulate the refrigerant.
  • the cooling circuit 10 is set to the second mode by switching the switching valve 30 as follows. That is, the first valve 31 communicates the first pipe line 11 and the fifth pipe line 15 and closes the fourth pipe line 14. The second valve 32 is closed. The fourth valve 34 is closed. The fifth valve 35 communicates the second pipe line 12 and the eleventh pipe line 21 and closes the seventh pipe line 17. The sixth valve 36 communicates the second pipe line 12 and the fourteenth pipe line 24, and closes the fifteenth pipe line 25.
  • the third loop L3 circulates the refrigerant through the first pump 41, the power control device 4, the inverter 3, the motor 2, the second pump 42, and the battery 6.
  • the refrigerant is pumped by the first pump 41 and the second pump 42.
  • the refrigerant pumped by the first pump 41 and the second pump 42 passes through each part of the third loop L3 in the order of the power control device 4, the inverter 3, the motor 2, and the battery 6.
  • the heat of the motor 2, the inverter 3, the power control device 4, and the battery 6 is transferred to the refrigerant. Further, this heat is transferred to the battery 6. According to the present embodiment, in the third loop L3, the temperature of the battery 6 can be raised to suppress the deterioration of the characteristics of the battery 6.
  • the third sub-loop L3a can be configured by switching the route passing through the third loop L3 from the fifth pipeline 15 to the fourth pipeline 14. That is, the second mode has a third loop L3 and a third sub-loop L3a that can be switched between each other.
  • the third subloop L3a is configured by communicating the fourth pipeline 14 and the first pipeline 11 in the first valve 31 and closing the fifth pipeline 15.
  • the cooling circuit 10 in the second mode switches the path through which the refrigerant passes from the third loop L3 to the third subloop L3a when the temperature of the refrigerant exceeds a preset threshold value.
  • the temperature of the refrigerant can be appropriately maintained even when the calorific value of the motor 2, the inverter 3, and the power control device 4 is large. Therefore, even when the refrigerant temperature exceeds the appropriate temperature of the battery 6 due to heat absorption from the motor 2, the inverter 3, and the power control device 4, the temperature of the refrigerant can be lowered by the radiator 5.
  • the temperature of the refrigerant passing through the battery 6 can be controlled within the range of the appropriate temperature of the battery 6, and the credibility of the battery 6 can be improved.
  • the third pipeline 13 passing through the chiller 7 is separated from the third loop L3 and the third subloop L3a.
  • the chiller 7 has a large pipeline surface area with respect to the cross-sectional area of the flow path of the refrigerant, so that the pressure loss related to the passage of the refrigerant becomes large.
  • the refrigerant can be circulated in the third loop L3 and the third sub-loop L3a by a path that does not pass through the chiller 7. Therefore, when it is not necessary to supply heat to the air conditioner 50, the pressure loss of the refrigerant can be reduced and the refrigerant can be smoothly circulated.
  • the ON / OFF of the cooling of the refrigerant by the chiller 7 can be immediately controlled by switching the pipeline 29.
  • the seventh pipeline 17 passing through the heater 8 is separated from the third loop L3 and the third subloop L3a. Therefore, the refrigerant can be circulated in the third loop L3 and the third sub-loop L3a through a path that does not pass through the heater 8, and the pressure loss of the refrigerant due to passing through the heater 8 can be reduced.
  • the cooling circuit 10 in the third mode has a fourth loop L4.
  • the fourth loop L4 includes the first line 11, the fifth line 15, the eighth line 18, the ninth line 19, the 14th line 24, the second line 12, the seventh line 17, and the twelfth line.
  • the pipeline 22, the third pipeline 13, and the tenth pipeline 20 are connected in a loop to circulate the refrigerant.
  • the cooling circuit 10 is set to the third mode by switching the switching valve 30 as follows. That is, the first valve 31 communicates the first pipe line 11 and the fifth pipe line 15 and closes the fourth pipe line 14. The second valve 32 is closed. The fourth valve 34 is closed. The fifth valve 35 communicates the second pipe line 12 and the seventh pipe line 17 and closes the eleventh pipe line 21. The sixth valve 36 communicates the second pipe line 12 and the fourteenth pipe line 24, and closes the fifteenth pipe line 25.
  • the fourth loop L4 circulates the refrigerant through the first pump 41, the power control device 4, the inverter 3, the motor 2, the second pump 42, the battery 6, the heater 8, and the chiller 7.
  • the refrigerant is pumped by the first pump 41 and the second pump 42.
  • the refrigerant pumped by the first pump 41 and the second pump 42 passes through each part of the fourth loop L4 in the order of the power control device 4, the inverter 3, the motor 2, the battery 6, the heater 8, and the chiller 7.
  • the heat of the motor 2, the inverter 3, the power control device 4, and the battery 6 is transferred to the refrigerant. Further, this heat is recovered by the chiller 7 and used in the air conditioning equipment 50. In the fourth loop L4, the heat generated from the motor 2, the inverter 3, the power control device 4, and the battery 6 can be recovered by the chiller 7. The motor 2, the inverter 3, the power control device 4, and the battery 6 are cooled by the chiller 7.
  • the temperature of the battery 6 is lower than that of the refrigerant, the heat transferred from the motor 2, the inverter 3, and the power control device 4 to the refrigerant is transferred to the battery 6. As a result, the temperature of the battery 6 can be raised and the deterioration of the characteristics of the battery 6 can be suppressed.
  • the drive and stop by the heater 8 are switched according to, for example, the temperature of the refrigerant passing through the heater 8.
  • the heater 8 is stopped because the heat exchange efficiency in the chiller 7 can be sufficiently ensured.
  • the heater 8 is driven to heat the refrigerant to improve the heat exchange efficiency in the chiller 7. Can be done.
  • the fourth sub-loop L4a can be configured by switching the route passing through the fourth loop L4 from the fifth pipeline 15 to the fourth pipeline 14. That is, the third mode has a fourth loop L4 and a fourth subloop L4a that can be switched between each other.
  • the cooling circuit 10 in the third mode switches the path through which the refrigerant passes from the fourth loop L4 to the fourth subloop L4a when the temperature of the refrigerant exceeds a preset threshold value.
  • the fourth subloop L4a by cooling the refrigerant with the radiator 5, the temperature of the refrigerant can be appropriately maintained even when the calorific value of the motor 2, the inverter 3, and the power control device 4 is large. As a result, the load on the chiller 7 can be reduced while suppressing the temperature of the motor 2, the inverter 3, and the power control device 4 from becoming too high.
  • the cooling circuit 10 in the fourth mode has a second loop L2 and a fifth loop L5.
  • the second loop L2 is a loop similar to the second loop L2 configured in the first mode.
  • the first pipe line 11, the fifth pipe line 15, the eighth pipe line 18, and the sixteenth pipe line 26 are connected in a loop to circulate the refrigerant. That is, in the fifth loop L5, both ends of the first pipeline 11 are connected in a loop through the fifth pipeline 15, the eighth pipeline 18, and the 16th pipeline 26 to circulate the refrigerant.
  • the cooling circuit 10 is set to the fourth mode by switching the switching valve 30 as follows. That is, the first valve 31 communicates the first pipe line 11 and the fifth pipe line 15 and closes the fourth pipe line 14. The second valve 32 is closed. The fourth valve 34 is opened. The fifth valve 35 communicates the second pipe line 12 and the seventh pipe line 17 and closes the eleventh pipe line 21. The sixth valve 36 communicates the second pipe line 12 and the fifteenth pipe line 25, and closes the fourteenth pipe line 24.
  • the fifth loop L5 circulates the refrigerant through the first pump 41, the power control device 4, the inverter 3, and the motor 2.
  • the refrigerant is pumped counterclockwise in the figure by the first pump 41.
  • the refrigerant pumped by the first pump 41 passes through each part of the fifth loop L5 in the order of the power control device 4, the inverter 3, and the motor 2.
  • the heat of the motor 2, the inverter 3, and the power control device 4 is transferred to the refrigerant. That is, the refrigerant is heated by the motor 2, the inverter 3, and the power control device 4.
  • the cooling circuit 10 is moved to the chiller 7 and can be efficiently used in the air conditioning equipment 50.
  • the fifth subloop L5a can be configured by switching the route passed in the fifth loop L5 from the fifth pipeline 15 to the fourth pipeline 14. That is, the fourth mode has a fifth loop L5 and a fifth sub-loop L5a that can be switched between each other.
  • the fifth subloop L5a is configured by communicating the fourth pipeline 14 and the first pipeline 11 in the first valve 31 and closing the fifth pipeline 15.
  • the cooling circuit 10 in the fourth mode switches the path through which the refrigerant passes from the fifth loop L5 to the fifth subloop L5a when the temperature of the refrigerant exceeds a preset threshold value.
  • the heat of the motor 2, the inverter 3, and the power control device 4 is transferred to the refrigerant. Further, this heat is released to the outside air by the radiator 5. That is, the motor 2, the inverter 3, and the power control device 4 are cooled by the radiator 5.
  • the cooling circuit 10 in the fourth mode disconnects the third pipeline 13 passing through the chiller 7 from the second loop L2, the fifth loop L5, and the fifth subloop L5a. Therefore, the cooling circuit 10 in the fourth mode can circulate the refrigerant in a path that does not pass through the chiller 7, and can reduce the pressure loss of the refrigerant when heat supply to the air conditioning equipment 50 is not required.
  • the cooling circuit 10 in the fourth mode has a fifth loop L5 (or a fifth subloop L5a) passing through the motor 2 and a second loop L2 passing through the battery 6. Further, the fifth loop L5 (or the fifth subloop L5a) and the second loop L2 are independent of each other. Therefore, the motor 2 and the battery 6 can be adjusted to different optimum temperatures.
  • the cooling circuit 10 in the fifth mode has a fifth loop L5 (or a fifth subloop L5a) and a sixth loop L6.
  • the fifth loop L5 and the fifth sub-loop L5a are loops similar to the fifth loop L5 and the fifth sub-loop L5a configured in the fourth mode.
  • the sixth loop L6 the second pipe line 12, the eleventh pipe line 21, the third pipe line 13, the twelfth pipe line 22 and the fifteenth pipe line 25 are connected in a loop to circulate the refrigerant.
  • the cooling circuit 10 is set to the fifth mode by switching the switching valve 30 as follows. That is, the first valve 31 communicates the first pipe line 11 and the fifth pipe line 15 and closes the fourth pipe line 14. The second valve 32 is closed. The fourth valve 34 is opened. The fifth valve 35 communicates the second pipe line 12 and the eleventh pipe line 21 and closes the seventh pipe line 17. The sixth valve 36 communicates the second pipe line 12 and the fifteenth pipe line 25, and closes the fourteenth pipe line 24.
  • one of the fifth loop L5 and the fifth sub-loop L5a is looped by switching the path of the passing refrigerant to either the fourth pipeline 14 or the fifth pipeline 15. It is selectable.
  • the sixth loop L6 passes through the second pump 42, the battery 6, and the chiller 7 to circulate the refrigerant.
  • the refrigerant is pumped clockwise by the second pump 42 in the figure.
  • the refrigerant pumped by the second pump 42 passes through each part of the sixth loop L6 in the order of the battery 6 and the chiller 7.
  • the heat of the battery 6 is transferred to the refrigerant. Further, this heat is recovered by the chiller 7 and used in the air conditioning equipment 50. In the sixth loop L6, the heat generated from the battery 6 can be recovered by the chiller 7. The battery 6 is cooled by the chiller 7.
  • the cooling circuit 10 in the fifth mode has a fifth loop L5 (or a fifth subloop L5a) passing through the motor 2 and a sixth loop L6 passing through the battery 6. Further, the fifth loop L5 (or the fifth subloop L5a) and the sixth loop L6 are independent of each other. Therefore, the motor 2 and the battery 6 can be adjusted to different optimum temperatures.
  • the sixth loop L6 is different from the second loop L2 (fourth mode (see FIG. 5)) in that it mainly passes through the chiller 7 instead of the heater 8.
  • switching between the second loop L2 and the sixth loop L6 is performed by operating the fifth valve 35. That is, according to the present embodiment, in the loop passing through the battery 6, the path through which the heater 8 is passed and the path through which the chiller 7 is passed can be selectively selected. Therefore, the temperature of the battery 6 can be adjusted by the refrigerant regardless of whether the temperature of the battery 6 is too high or too low.
  • the cooling circuit 10 of the present embodiment includes a first valve 31, a second valve 32, a fourth valve 34, a fifth valve 35, and a sixth valve 36.
  • These plurality of switching valves are solenoid valves. Therefore, according to the present embodiment, these switching valves can be collectively controlled by the control unit 60. Further, among these switching valves, the first valve 31, the fifth valve 35, and the sixth valve 36 are three-way valves, so that parts can be shared. As a result, the types of parts constituting the cooling circuit 10 can be reduced.
  • FIG. 7 is a schematic diagram of the cooling circuit 10A of this modification.
  • the cooling circuit 10A of this modification is mainly different from the above-described embodiment in that it has a sixth pipe line 16A, a second valve 32A, and a third valve 33A.
  • Both ends of the sixth pipeline 16A are connected to the first pipeline 11.
  • the upstream end of the sixth pipeline 16A is connected to the first pipeline 11 between the motor 2 and the inverter 3. Further, the downstream end of the sixth pipeline 16A is connected to the first pipeline 11 on the downstream side of the motor 2.
  • the sixth pipeline 16A bypasses the motor 2 in the first pipeline 11.
  • the third valve 33A is arranged at either end of the sixth pipeline 16A.
  • the third valve 33A is a three-way valve.
  • the third valve 33A serves as a refrigerant in the first loop L1, the first subloop L1a, the third loop L3, the third subloop L3a, the fourth loop L4, the fourth subloop L4a, the fifth loop L5, or the fifth subloop L5a. Whether or not to let the motor 2 pass is selectively switched.
  • the refrigerant can be circulated by bypassing the motor 2 in each loop, and the heat of the inverter 3 and the power control device 4 can be efficiently used even when the temperature of the motor 2 is low. It can be moved to the chiller 7.
  • the second valve 32A is a three-way valve.
  • the second valve 32A is arranged at the connection portion of the 9th pipe line 19, the 13th pipe line 23, and the 14th pipe line 24.
  • the second valve 32A communicates any two of the ninth pipe line 19, the thirteenth pipe line 23, and the fourteenth pipe line 24, and closes the other one.
  • the second valve 32A of this modification can be used in place of the second valve 32 of the above-described embodiment.
  • the configuration related to the 16th pipeline 26 and the configuration related to the second valve 32A and the third valve 33A may be individually adopted as modification of the above-described embodiment.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Abstract

本発明の温調装置の一つの態様は、車両を駆動するモータと、モータに電力を供給するバッテリと、冷媒から熱を奪うチラーと、冷媒が流れる冷却回路と、を備える。冷却回路は、モータを通過する第１管路と、バッテリを通過する第２管路と、チラーを通過する第３管路と、複数の切替バルブと、を有する。冷却回路は、切替バルブの切り替えによって遷移する第１モードと第２モードとを有する。第１モードの冷却回路は、第１管路と第３管路とがループ状に繋がり冷媒を循環させる第１ループと、第２管路の両端部がループ状に繋がり冷媒を循環させる第２ループと、を有する。第２モードの冷却回路は、第１管路と第２管路とがループ状に繋がり冷媒を循環させる第３ループを有し、第３管路を第３ループから切り離す。

Description

温調装置
　本発明は、温調装置に関する。
　電気自動車又はハイブリッド自動車では、モータ、バッテリ等を冷却する冷却回路が搭載される。特許文献１には、モータおよびバッテリから回収された廃熱を利用して乗客用キャビンの温度制御を行うシステムが開示されている。
日本国公開公報：特開２０１１－２５５８７９号公報
　先行文献のシステムでは、バッテリを通過する冷媒のループ中にチラーが配置されており、チラーによる熱交換の有無に関わらず冷媒がチラーを通過する。このため、ループを循環する冷媒の圧力損失が大きくなるという問題があった。
　本発明の一つの態様は、チラーによる熱交換を行わない場合の冷媒の循環効率を高めることができる温調装置の提供を目的の一つとする。
　本発明の温調装置の一つの態様は、車両を駆動するモータと、前記モータに電力を供給するバッテリと、冷媒から熱を奪うチラーと、前記冷媒が流れる冷却回路と、を備える。前記冷却回路は、前記モータを通過する第１管路と、前記バッテリを通過する第２管路と、前記チラーを通過する第３管路と、複数の切替バルブと、を有する。前記冷却回路は、前記切替バルブの切り替えによって遷移する第１モードと第２モードとを有する。前記第１モードの前記冷却回路は、前記第１管路と前記第３管路とがループ状に繋がり前記冷媒を循環させる第１ループと、前記第２管路の両端部がループ状に繋がり前記冷媒を循環させる第２ループと、を有する。前記第２モードの前記冷却回路は、前記第１管路と前記第２管路とがループ状に繋がり前記冷媒を循環させる第３ループを有し、前記第３管路を前記第３ループから切り離す。
　本発明の一つの態様によれば、チラーによる熱交換を行わない場合の冷媒の循環効率を高めることができる温調装置が提供される。
図１は、一実施形態の温調装置の概略図である。 図２は、一実施形態の冷却回路の第１モードの概略図である。 図３は、一実施形態の冷却回路の第２モードの概略図である。 図４は、一実施形態の冷却回路の第３モードの概略図である。 図５は、一実施形態の冷却回路の第４モードの概略図である。 図６は、一実施形態の冷却回路の第６モードの概略図である。 図７は、変形例の冷却回路の概略図である。
　以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態に係る温調装置について説明する。なお、以下の図面においては、各構成をわかりやすくするために、実際の構造と各構造における縮尺や数などを異ならせる場合がある。
　図１は、一実施形態の温調装置１の概略図である。
　温調装置１は、電気自動車（ＥＶ）、ハイブリッド自動車（ＨＥＶ）、プラグインハイブリッド自動車（ＰＨＶ）、等、モータを動力源とする車両９０に搭載される。
　温調装置１は、モータ２と、電力制御装置４と、インバータ３と、ラジエータ５と、バッテリ６と、チラー７と、ヒータ８と、冷却回路１０と、空調機器５０と、制御部６０と、を備える。冷却回路１０には、冷媒が流れる。
　モータ２は、電動機としての機能と発電機としての機能とを兼ね備えた電動発電機である。モータ２は、図示略の減速機構を介して、車両９０の車輪に接続される。モータ２は、インバータ３から供給される交流電流により駆動し、車輪を回転させる。これにより、モータ２は、車両９０を駆動する。また、モータ２は、車輪の回転を回生し交流電流を発電する。発電された電力は、インバータ３を通じてバッテリ６に蓄えられる。モータ２のハウジング内には、モータの各部を冷却および潤滑させるオイルが貯留される。
　インバータ３は、バッテリ６の直流電流を交流電流に変換する。インバータ３は、モータ２と電気的に接続される。インバータ３によって変換された交流電流は、モータ２に供給される。すなわち、インバータ３は、バッテリ６から供給される直流電流を交流電流に変換してモータ２に供給する。
　電力制御装置４は、ＩＰＳ（Integrated Power System）とも呼ばれる。電力制御装置４は、ＡＣ／ＤＣ変換回路およびＤＣ／ＤＣ変換回路を有する。ＡＣ／ＤＣ変換回路は、外部電源から供給される交流電流を直流電流に変換しバッテリ６に供給する。すなわち、電力制御装置４は、ＡＣ／ＤＣ変換回路において、外部電源から供給される交流電流を直流電流に変換しバッテリ６に供給する。ＤＣ／ＤＣ変換回路は、バッテリ６から供給される直流電流を電圧の異なる直流電流に変換し、切替バルブ３０の切り替えを行う制御部６０に供給する。
　バッテリ６は、インバータ３を介してモータ２に電力を供給する。また、バッテリ６は、モータ２によって発電された電力を充電する。バッテリ６は、外部電源によって充填されていてもよい。バッテリ６は、例えば、リチウムイオン電池である。バッテリ６は、繰り返し充電および放電が可能な二次電池であれば、他の形態であってもよい。
　チラー７は、冷却回路１０を流れる冷媒から熱を奪う。チラー７は、空調機器５０に接続される。チラー７は、冷却回路１０の冷媒と空調機器５０に設けられ空調用冷媒回路（図示略）の冷媒との間で、熱交換を行う熱交換器である。
　空調機器５０は、車両９０の居住空間の気温を調整する。空調機器５０は、チラー７を介して冷却回路１０の冷媒から熱を受け取り車両９０の居住空間の気温の調整に利用する。空調機器５０は、空調用冷媒を循環させる空調用冷媒回路（図示略）を有する。空調用冷媒回路は、冷却回路１０とは独立した回路であり、冷却回路１０とは異なる冷媒が流れる。
　ヒータ８は、冷却回路１０を流れる冷媒を加熱する。ヒータ８は、バッテリ６から直流電流が供給されることにより発熱する。
　ラジエータ５は、ファンを有し冷媒の熱を外気に放出することで冷媒を冷却する。すなわち、ラジエータ５は、外気との間の熱交換を行う交換器である。
　制御部６０は、バッテリ６から供給される電力を用いて、温調装置１の各部を制御する。制御部６０には、モータ２、インバータ３、電力制御装置４およびバッテリ６の温度をそれぞれ測定する温度計に接続される。制御部６０は、温度計による測定結果を基に、ラジエータ５、ヒータ８、並びに冷却回路１０の切替バルブ３０および第１ポンプ４１、第２ポンプ４２を制御する。
　冷却回路１０は、複数の管路２９と、複数の切替バルブ３０と、第１ポンプ４１と、第２ポンプ４２と、を有する。
　複数の管路２９は、互いに連結されて冷媒を流すループ（循環路）を構成する。
　以下の説明において、複数の管路２９を互いに区別する場合、これらを第１管路１１、第２管路１２、第３管路１３、第４管路１４、第５管路１５、第７管路１７、第８管路１８、第９管路１９、第１０管路２０、第１１管路２１、第１２管路２２、第１３管路２３、第１４管路２４、第１５管路２５、第１６管路２６と呼ぶ。
　切替バルブ３０は、制御部６０に接続され、開放又は閉塞を切り替えることで、冷媒が通過する管路２９を切り替える。複数の切替バルブ３０のうち一部（第２バルブ３２および第４バルブ３４）は、管路２９の経路中に配置される。管路２９の経路中に配置される切替バルブ３０は、管路２９の開放および閉塞を切り替え可能である。また、他の切替バルブ３０（第１バルブ３１、第５バルブ３５、および第６バルブ３６）は、３つ以上の管路が合流する部分（以下、接続部）に配置される。接続部に配置される切替バルブ３０は、接続された複数の管路２９のうち何れか２つの管路を連通させ、他の管路２９を閉塞する。切替バルブ３０は、何れの管路を閉塞させるか択一的に切り替え可能である。
　以下の説明において、複数の切替バルブ３０を互いに区別する場合、これらを第１バルブ３１、第２バルブ３２、第４バルブ３４、第５バルブ３５、および第６バルブ３６と呼
ぶ。
　第１ポンプ４１および第２ポンプ４２は、それぞれ異なる管路２９に配置される。第１ポンプ４１および第２ポンプ４２は、配置される管路２９の冷媒を一方向に圧送する。
　以下に、それぞれの管路２９の構成について具体的に説明する。なお、それぞれの管路２９の説明において、管路２９の「一方の端部」および「他方の端部」とは、単に管路２９の両端部のうち何れかであることを表すものであって、必ずしも冷媒の流動方向を示すものではない。
　第１管路１１の一方の端部は、第１０管路２０および第１６管路２６に接続される。第１管路１１の他方の端部は、第１バルブ３１を介して第４管路１４および第５管路１５に接続される。第１管路１１は、第１ポンプ４１と電力制御装置４とインバータ３とモータ２とを通過する。第１ポンプ４１は、第１管路１１において一方の端部側から他方の端部側に向かって冷媒を圧送する。
　第２管路１２の一方の端部は、第６バルブ３６を介して第１４管路２４および第１５管路２５に接続される。第２管路１２の他方の端部は、第５バルブ３５を介して第７管路１７および第１１管路２１に接続される。第２管路１２は、第２ポンプ４２とバッテリ６とを通過する。第２ポンプ４２は、第２管路１２において一方の端部側から他方の端部側に向かって冷媒を圧送する。
　第３管路１３の一方の端部は、第１２管路２２および第１３管路２３に接続される。第３管路１３の他方の端部は、第１０管路２０および第１１管路２１に接続される。第３管路１３は、チラー７を通過する。第３管路１３を通過する冷媒は、チラー７によって冷却される。
　第４管路１４の一方の端部は、第１バルブ３１を介して第１管路１１および第５管路１５に接続される。すなわち、第４管路１４は、第１管路１１に接続される。第４管路１４の他方の端部は、第５管路１５および第８管路１８に接続される。第４管路１４は、ラジエータ５を通過する。第４管路１４を通過する冷媒は、ラジエータ５によって冷却される。
　第５管路１５の一方の端部は、第１バルブ３１を介して第１管路１１および第４管路１４に接続される。第５管路１５の他方の端部は、第４管路１４および第８管路１８に接続される。すなわち、第５管路１５は、第４管路１４の両端部に繋がり第４管路１４を迂回する。
　第７管路１７の一方の端部は、第５バルブ３５を介して第２管路１２および第１１管路２１に接続される。第７管路１７の他方の端部は、第１２管路２２および第１５管路２５に接続される。第７管路１７は、ヒータ８を通過する。ヒータ８の駆動時において、第２管路１２を通過する冷媒は、ヒータ８によって加熱される。
　第８管路１８の一方の端部は、第４管路１４および第５管路１５に接続される。第８管路１８の他方の端部は、第９管路１９および第１６管路２６に接続される。
　第９管路１９の一方の端部は、第８管路１８および第１６管路２６に接続される。第９管路１９の他方の端部は、第１３管路２３および第１４管路２４に接続される。
　第１０管路２０の一方の端部は、第３管路１３および第１１管路２１に接続される。第１０管路２０の他方の端部は、第１管路１１および第１６管路２６に接続される。
　第１１管路２１の一方の端部は、第５バルブ３５を介して第２管路１２および第７管路１７に接続される。第１１管路２１の他方の端部は、第３管路１３および第１０管路２０に接続される。
　第１２管路２２の一方の端部は、第７管路１７および第１５管路２５に接続される。第１２管路２２の他方の端部は、第３管路１３および第１３管路２３に接続される。
　第１３管路２３の一方の端部は、第９管路１９および第１４管路２４に接続される。第１３管路２３の他方の端部は、第３管路１３および第１２管路２２に接続される。第１３管路２３の経路中には、第２バルブ３２が配置される。
　第１４管路２４の一方の端部は、第９管路１９および第１３管路２３に接続される。第１４管路２４の他方の端部は、第６バルブ３６を介して第２管路１２および第１５管路２５に接続される。
　第１５管路２５の一方の端部は、第７管路１７および第１２管路２２に接続される。第１５管路２５の他方の端部は、第６バルブ３６を介して第２管路１２および第１４管路２４に接続される。
　第１６管路２６の一方の端部は、第８管路１８および第９管路１９に接続される。第１６管路２６の他方の端部は、第１管路１１および第１０管路２０に接続される。第１６管路２６の経路中には、第４バルブ３４が配置される。
　第１バルブ３１は、三方弁である。第１バルブ３１は、第１管路１１、第４管路１４、および第５管路１５の接続部に配置される。第１バルブ３１は、第４管路１４又は第５管路１５の何れか一方を第１管路１１と連通させる。これにより、第１バルブ３１は、第１管路１１を流れる冷媒を第４管路１４又は第５管路１５の何れか一方に流す。
　第２バルブ３２は、第１３管路２３の経路中に配置される。第２バルブ３２は、第１３管路２３に冷媒が流れる開放状態と、冷媒の流れを停止させる閉塞状態とを切り替え可能である。
　第４バルブ３４は、第１６管路２６の経路中に配置される。第４バルブ３４は、第１６管路２６に冷媒が流れる開放状態と、冷媒の流れを停止させる閉塞状態とを切り替え可能である。
　第５バルブ３５は、三方弁である。第５バルブ３５は、第２管路１２、第７管路１７、および第１１管路２１の接続部に配置される。第５バルブ３５は、第２管路１２、第７管路１７、および第１１管路２１の何れか２つを連通させ、他の１つを閉塞する。
　第６バルブ３６は、三方弁である。第６バルブ３６は、第２管路１２、第１４管路２４、および第１５管路２５の接続部に配置される。第６バルブ３６は、第２管路１２、第１４管路２４、および第１５管路２５の何れか２つを連通させ、他の１つを閉塞する。
　本実施形態の冷却回路１０は、切替バルブ３０の切り替えによって遷移する第１モードと第２モードと第３モードと第４モードと第５モードとを有する。
　図２は、第１モードの冷却回路１０の概略図である。図３は、第２モードの冷却回路１０の概略図である。図４は、第３モードの冷却回路１０の概略図である。図５は、第４モードの冷却回路１０の概略図である。図６は、第５モードの冷却回路１０の概略図である。各モードの冷却回路１０は、冷媒が一方向に流れて循環するループを構成する。
　（第１モード）
　図２に示すように、第１モードの冷却回路１０は、第１ループＬ１と第２ループＬ２とを有する。第１ループＬ１は、第１管路１１と第５管路１５と第８管路１８と第９管路１９と第１３管路２３と第３管路１３と第１０管路２０とがループ状に繋がり冷媒を循環させる。第２ループＬ２は、第２管路１２と第７管路１７と第１５管路２５とがループ状に繋がり冷媒を循環させる。すなわち、第２ループＬ２は、第２管路１２の両端部が、第７管路１７および第１５管路２５を介してループ状に繋がって構成される。
　冷却回路１０は、切替バルブ３０を以下のように切り替えることで第１モードとされる。すなわち、第１バルブ３１は、第１管路１１と第５管路１５とを連通させ、第４管路１４を閉塞する。第２バルブ３２は、開放する。第４バルブ３４は、閉塞する。第５バルブ３５は、第２管路１２と第７管路１７とを連通させ、第１１管路２１を閉塞する。第６バルブ３６は、第２管路１２と第１５管路２５とを連通させ、第１４管路２４を閉塞する。
　第１ループＬ１は、第１ポンプ４１、電力制御装置４、インバータ３、モータ２、およびチラー７を通過して冷媒を循環させる。第１ループＬ１において、冷媒は、第１ポンプ４１によって図中の反時計回りに圧送される。第１ポンプ４１によって圧送される冷媒は、電力制御装置４、インバータ３、モータ２、チラー７の順で第１ループＬ１の各部を通過する。
　第１ループＬ１において、モータ２、インバータ３、および電力制御装置４の熱は、冷媒に移動する。さらにこの熱は、チラー７に回収され空調機器５０において利用される。第１ループＬ１において、モータ２、インバータ３、および電力制御装置４から発生する熱は、チラー７によって回収可能である。モータ２、インバータ３、および電力制御装置４は、チラー７によって冷却される。
　第１モードにおいて、第１ループＬ１で通過する経路を、第５管路１５から第４管路１４に切り替えることで、第１サブループＬ１ａを構成することができる。すなわち、第１モードは、互いに切り替え可能な第１ループＬ１と第１サブループＬ１ａとを有する。第１サブループＬ１ａでは、冷媒はラジエータ５を通過する。第５管路１５と第４管路１４との切り替えは、第１バルブ３１によって行われる。第１サブループＬ１ａは、第１バルブ３１において、第１管路１１と第４管路１４とを連通させ、第５管路１５を閉塞することで、構成される。
　第１ループＬ１は、モータ２、インバータ３、および電力制御装置４の発熱量が比較的小さい場合に選択される。第１ループＬ１では、ラジエータ５を通過させることなくチラー７のみによって冷媒を冷却することができ、廃熱を効率的に利用できる。なお、第１ループＬ１において、第５管路１５は、ラジエータ５を迂回するバイパスとして機能する。
　一方で、第１サブループＬ１ａは、モータ２、インバータ３、および電力制御装置４の発熱量が比較的大きい場合に選択される。第１サブループＬ１ａでは、冷媒がチラー７のみならずラジエータ５をも通過するため冷媒の冷却効率が高まる。このため、モータ２、インバータ３、および電力制御装置４の発熱量が大きい場合であっても、冷媒の温度を適正に保つことができる。第１サブループＬ１ａでは、モータ２、インバータ３、および電力制御装置４の温度が高まりすぎることを抑制しつつ、チラー７の負担を軽減できる。
　本実施形態の第１バルブ（迂回用切替バルブ）３１は、制御部６０によって制御されるソレノイドバルブが採用される。第１バルブ３１は、制御部６０からの指令に応じて、第４管路１４と第５管路１５のうち一方を第１管路１１と連通させる。なお、第１バルブ３１がソレノイドバルブである場合、第１バルブ３１は、第４管路１４と第５管路１５と第８管路１８の接続部に配置されていてもよい。
　本実施形態において、第１バルブ３１は、通過する冷媒の温度によって連通させる管路を切り替えるサーモスタットであってもよい。この場合、サーモスタットである第１バルブ３１は、通過する冷媒の温度が、予め設定される閾値より高い場合に第４管路１４に冷媒を流し、予め設定される閾値より下回った場合に第５管路１５に冷媒を流す。この構成によれば、各ループの冷媒は、温度が上昇すると自動的にラジエータ５に誘導され冷却される。すなわち、サーモスタットである第１バルブ３１は、制御部６０から独立して自律的に切り替わるため、制御部６０に接続するための配線、制御部６０において制御する際の根拠となる温度計などが不要となる。結果的に、温調装置１全体としての部品点数を削減でき、温調装置１を安価に構成できる。なお、第１バルブ３１としてサーモスタットを採用する場合、第１バルブ３１は、第５管路１５の上流側の端部に位置する必要がある。
　ここで、第５管路１５の上流側の端部とは、第５管路１５に流れる冷媒の上流側に位置する端部を意味する。したがって、第５管路１５の上流側の端部は、当該端部に繋がる管路を上流側にたどると第１ポンプ４１の吐出口に繋がる。本実施形態において、第５管路１５の上流側の端部には、モータ２、インバータ３、電力制御装置４、および第１ポンプ４１が配置される第１管路１１が接続される。
　第２ループＬ２は、第２ポンプ４２、バッテリ６、およびヒータ８を通過して冷媒を循環させる。第２ループＬ２において、冷媒は、第２ポンプ４２によって図中の時計回りに圧送される。第２ポンプ４２によって圧送される冷媒は、バッテリ６、ヒータ８の順で第２ループＬ２の各部を通過する。
　第１モードは、バッテリ６の温度が十分に低い場合に選択される。第１モードにおいて、ヒータ８を通過する第７管路１７は、第２ループＬ２に含まれる。第２ループＬ２では、ヒータ８を駆動することで、ヒータ８の熱が冷媒に移動し、この熱がバッテリ６に移動することで、バッテリ６が加熱される。これにより、バッテリ６の温度を高めてバッテリ６の特性の低下が抑制される。
　また、第１モードにおいて、ヒータ８を停止させたまま第２ループＬ２において冷媒を循環させてもよい。バッテリ６は、構成される複数のセルの温度分布にばらつきが生じて、局所的な特性の低下を生じる場合がある。第２ループＬ２において、ヒータ８を停止させたまま冷媒を循環させることで、バッテリ６を加熱することなく、バッテリ６の複数のセルの温度を均一に保つことができる。
　本実施形態によれば、第１モードの冷却回路１０は、モータ２を通過する第１ループＬ１（又は第１サブループＬ１ａ）とバッテリ６を通過する第２ループＬ２とを有する。また、第１ループＬ１（又は第１サブループＬ１ａ）と第２ループＬ２とは、互いに独立している。このため、モータ２とバッテリ６とをそれぞれ異なる最適な温度に調整することができる。なお、ここで言う「ループ同士が互いに独立する」とは、各ループを循環する冷媒同士が定常的に混ざり合うことがないことを意味する。
　（第２モード）
　図３に示すように、第２モードの冷却回路１０は、第３ループＬ３を有する。第３ループＬ３は、第１管路１１と第５管路１５と第８管路１８と第９管路１９と第１４管路２４と第２管路１２と第１１管路２１と第１０管路２０とがループ状に繋がり冷媒を循環させる。
　冷却回路１０は、切替バルブ３０を以下のように切り替えることで第２モードとされる。すなわち、第１バルブ３１は、第１管路１１と第５管路１５とを連通させ、第４管路１４を閉塞する。第２バルブ３２は、閉塞する。第４バルブ３４は、閉塞する。第５バルブ３５は、第２管路１２と第１１管路２１とを連通させ、第７管路１７を閉塞する。第６バルブ３６は、第２管路１２と第１４管路２４とを連通させ、第１５管路２５を閉塞する。
　第３ループＬ３は、第１ポンプ４１、電力制御装置４、インバータ３、モータ２、第２ポンプ４２、およびバッテリ６を通過して冷媒を循環させる。第３ループＬ３において、冷媒は、第１ポンプ４１および第２ポンプ４２によって圧送される。第１ポンプ４１および第２ポンプ４２によって圧送される冷媒は、電力制御装置４、インバータ３、モータ２、バッテリ６の順で第３ループＬ３の各部を通過する。
　第３ループＬ３において、モータ２、インバータ３、電力制御装置４、およびバッテリ６の熱は、冷媒に移動する。さらにこの熱は、バッテリ６に移動する。本実施形態によれば、第３ループＬ３において、バッテリ６の温度を高めてバッテリ６の特性の低下を抑制できる。
　第２モードにおいて、第３ループＬ３で通過する経路を、第５管路１５から第４管路１４に切り替えることで、第３サブループＬ３ａを構成することができる。すなわち、第２モードは、互いに切り替え可能な第３ループＬ３と第３サブループＬ３ａとを有する。第３サブループＬ３ａは、第１バルブ３１において、第４管路１４と第１管路１１とを連通させ、第５管路１５を閉塞することで、構成される。
　第２モードの冷却回路１０は、冷媒の温度が予め設定される閾値を超える場合に、冷媒が通過する経路を第３ループＬ３から第３サブループＬ３ａに切り替える。第３サブループＬ３ａでは、冷媒をラジエータ５で冷却することで、モータ２、インバータ３、および電力制御装置４の発熱量が大きい場合であっても、冷媒の温度を適正に保つことができる。したがって、モータ２、インバータ３、および電力制御装置４からの吸熱により冷媒温度がバッテリ６の適正温度を超えた場合でも、ラジエータ５で冷媒の温度を下げることができる。結果的に、バッテリ６を通過する冷媒の温度をバッテリ６の適正温度の範囲内に制御することができ、バッテリ６の信用性を高めることができる。
　本実施形態の第２モードにおいて、チラー７を通過する第３管路１３は、第３ループＬ３および第３サブループＬ３ａから切り離される。一般的に、チラー７は、冷媒の流路断面積に対する管路表面積が大きいため冷媒の通過に係る圧力損失が大きくなる。本実施形態によれば、第３ループＬ３および第３サブループＬ３ａにおいてチラー７を通過しない経路で冷媒を循環させることができる。このため、空調機器５０への熱供給が必要ない場合に、冷媒の圧力損失を低減でき、冷媒を円滑に循環させることができる。また、本実施形態によれば、管路２９の切り替えによって、チラー７による冷媒の冷却のＯＮ／ＯＦＦを即時的に制御できる。
　同様に、本実施形態の第２モードにおいて、ヒータ８を通過する第７管路１７は、第３ループＬ３および第３サブループＬ３ａから切り離される。このため、第３ループＬ３および第３サブループＬ３ａにおいてヒータ８を通過しない経路で冷媒を循環させることができ、ヒータ８を通過することによる冷媒の圧力損失を低減できる。
　（第３モード）
　図４に示すように、第３モードの冷却回路１０は、第４ループＬ４を有する。第４ループＬ４は、第１管路１１と第５管路１５と第８管路１８と第９管路１９と第１４管路２４と第２管路１２と第７管路１７と第１２管路２２と第３管路１３と第１０管路２０とがループ状に繋がり冷媒を循環させる。
　冷却回路１０は、切替バルブ３０を以下のように切り替えることで第３モードとされる。すなわち、第１バルブ３１は、第１管路１１と第５管路１５とを連通させ、第４管路１４を閉塞する。第２バルブ３２は、閉塞する。第４バルブ３４は、閉塞する。第５バルブ３５は、第２管路１２と第７管路１７とを連通させ、第１１管路２１を閉塞する。第６バルブ３６は、第２管路１２と第１４管路２４とを連通させ、第１５管路２５を閉塞する。
　第４ループＬ４は、第１ポンプ４１、電力制御装置４、インバータ３、モータ２、第２ポンプ４２、バッテリ６、ヒータ８、およびチラー７を通過して冷媒を循環させる。第４ループＬ４において、冷媒は、第１ポンプ４１および第２ポンプ４２によって圧送される。第１ポンプ４１および第２ポンプ４２によって圧送される冷媒は、電力制御装置４、インバータ３、モータ２、バッテリ６、ヒータ８、チラー７の順で第４ループＬ４の各部を通過する。
　第４ループＬ４において、モータ２、インバータ３、電力制御装置４、およびバッテリ６の熱は、冷媒に移動する。さらにこの熱は、チラー７に回収され空調機器５０において利用される。第４ループＬ４において、モータ２、インバータ３、電力制御装置４、およびバッテリ６から発生する熱は、チラー７によって回収可能である。モータ２、インバータ３、電力制御装置４、およびバッテリ６は、チラー７によって冷却される。
　また、バッテリ６の温度が冷媒より低い場合、モータ２、インバータ３、および電力制御装置４から冷媒に移動した熱は、バッテリ６に移動する。これにより、バッテリ６の温度を高めてバッテリ６の特性の低下を抑制できる。
　第３モードにおいて、ヒータ８による駆動および停止は、例えばヒータ８を通過する冷媒の温度などに応じて切り替えられる。モータ２、インバータ３、および電力制御装置４の温度が高く冷媒を十分に温めることができる場合、チラー７における熱交換効率を十分に確保できるため、ヒータ８は停止される。一方で、モータ２、インバータ３、および電力制御装置４の温度が低く冷媒を十分に温めることができない場合、ヒータ８を駆動して冷媒を加熱することで、チラー７における熱交換効率を高めることができる。
　第３モードにおいて、第４ループＬ４で通過する経路を、第５管路１５から第４管路１４に切り替えることで、第４サブループＬ４ａを構成することができる。すなわち、第３モードは、互いに切り替え可能な第４ループＬ４と第４サブループＬ４ａとを有する。
　第３モードの冷却回路１０は、冷媒の温度が予め設定される閾値を超える場合に、冷媒が通過する経路を第４ループＬ４から第４サブループＬ４ａに切り替える。第４サブループＬ４ａでは、冷媒をラジエータ５で冷却することで、モータ２、インバータ３、および電力制御装置４の発熱量が大きい場合であっても、冷媒の温度を適正に保つことができる。結果的に、モータ２、インバータ３、および電力制御装置４の温度が高まりすぎることを抑制しつつ、チラー７の負担を軽減できる。
　（第４モード）
　図５に示すように、第４モードの冷却回路１０は、第２ループＬ２と第５ループＬ５と
を有する。第２ループＬ２は、第１モードで構成される第２ループＬ２と同様のループである。　第５ループＬ５は、第１管路１１と第５管路１５と第８管路１８と第１６管路２６とがループ状に繋がり冷媒を循環させる。すなわち、第５ループＬ５は、第１管路１１の両端部が、第５管路１５、第８管路１８、および第１６管路２６を介してループ状に繋がり冷媒を循環させる。
　冷却回路１０は、切替バルブ３０を以下のように切り替えることで第４モードとされる。すなわち、第１バルブ３１は、第１管路１１と第５管路１５とを連通させ、第４管路１４を閉塞する。第２バルブ３２は、閉塞する。第４バルブ３４は、開放する。第５バルブ３５は、第２管路１２と第７管路１７とを連通させ、第１１管路２１を閉塞する。第６バルブ３６は、第２管路１２と第１５管路２５とを連通させ、第１４管路２４を閉塞する。
　第５ループＬ５は、第１ポンプ４１、電力制御装置４、インバータ３、およびモータ２を通過して冷媒を循環させる。第５ループＬ５において、冷媒は、第１ポンプ４１によって図中の反時計回りに圧送される。第１ポンプ４１によって圧送される冷媒は、電力制御装置４、インバータ３、モータ２の順で第５ループＬ５の各部を通過する。
　第５ループＬ５において、モータ２、インバータ３、および電力制御装置４の熱は、冷媒に移動する。すなわち、冷媒は、モータ２、インバータ３、および電力制御装置４によって温められる。冷却回路１０は、第４モードの第５ループＬ５で冷媒に蓄えた熱を、第１モードに切り替えた場合に、チラー７に移動させて空調機器５０において効率的に利用できる。
　第４モードにおいて、第５ループＬ５で通過する経路を、第５管路１５から第４管路１４に切り替えることで、第５サブループＬ５ａを構成することができる。すなわち、第４モードは、互いに切り替え可能な第５ループＬ５と第５サブループＬ５ａとを有する。第５サブループＬ５ａは、第１バルブ３１において、第４管路１４と第１管路１１とを連通させ、第５管路１５を閉塞することで、構成される。
　第４モードの冷却回路１０は、冷媒の温度が予め設定される閾値を超える場合に、冷媒が通過する経路を第５ループＬ５から第５サブループＬ５ａに切り替える。第５サブループＬ５ａにおいて、モータ２、インバータ３、および電力制御装置４の熱は、冷媒に移動する。さらにこの熱は、ラジエータ５によって外気に放出される。すなわち、モータ２、インバータ３、および電力制御装置４は、ラジエータ５によって冷却される。
　本実施形態によれば、第４モードの冷却回路１０は、チラー７を通過する第３管路１３を第２ループＬ２、第５ループＬ５、および第５サブループＬ５ａから切り離す。このため、第４モードの冷却回路１０は、チラー７を通過しない経路で冷媒を循環させることができ、空調機器５０への熱供給が必要ない場合に、冷媒の圧力損失を低減できる。
　本実施形態によれば、第４モードの冷却回路１０は、モータ２を通過する第５ループＬ５（又は第５サブループＬ５ａ）とバッテリ６を通過する第２ループＬ２とを有する。また、第５ループＬ５（又は第５サブループＬ５ａ）と第２ループＬ２とは、互いに独立している。このため、モータ２とバッテリ６とをそれぞれ異なる最適な温度に調整することができる。
　（第５モード）
　図６に示すように、第５モードの冷却回路１０は、第５ループＬ５（又は、第５サブループＬ５ａ）と第６ループＬ６とを有する。第５ループＬ５および第５サブループＬ５ａは、第４モードで構成される第５ループＬ５および第５サブループＬ５ａと同様のループである。第６ループＬ６は、第２管路１２と第１１管路２１と第３管路１３と第１２管路２２と第１５管路２５とがループ状に繋がり冷媒を循環させる。
　冷却回路１０は、切替バルブ３０を以下のように切り替えることで第５モードとされる。すなわち、第１バルブ３１は、第１管路１１と第５管路１５とを連通させ、第４管路１４を閉塞する。第２バルブ３２は、閉塞する。第４バルブ３４は、開放する。第５バルブ３５は、第２管路１２と第１１管路２１とを連通させ、第７管路１７を閉塞する。第６バルブ３６は、第２管路１２と第１５管路２５とを連通させ、第１４管路２４を閉塞する。なお、第５モードは、通過する冷媒の経路を第４管路１４と第５管路１５との何れか一方に切り替えることで、第５ループＬ５と第５サブループＬ５ａとの何れかのループを選択可能である。
　第６ループＬ６は、第２ポンプ４２、バッテリ６、およびチラー７を通過して冷媒を循環させる。第６ループＬ６において、冷媒は、第２ポンプ４２によって図中の時計回りに圧送される。第２ポンプ４２によって圧送される冷媒は、バッテリ６、チラー７の順で第６ループＬ６の各部を通過する。
　第６ループＬ６において、バッテリ６の熱は、冷媒に移動する。さらにこの熱は、チラー７に回収され空調機器５０において利用される。第６ループＬ６において、バッテリ６から発生する熱をチラー７によって回収可能である。バッテリ６は、チラー７によって冷却される。
　本実施形態によれば、第５モードの冷却回路１０は、モータ２を通過する第５ループＬ５（又は第５サブループＬ５ａ）とバッテリ６を通過する第６ループＬ６とを有する。また、第５ループＬ５（又は第５サブループＬ５ａ）と第６ループＬ６とは、互いに独立している。このため、モータ２とバッテリ６とをそれぞれ異なる最適な温度に調整することができる。
　本実施形態において、第６ループＬ６は、第２ループＬ２（第４モード（図５参照））と比較して、主にヒータ８に代えてチラー７を通過する点が異なる。本実施形態において、第２ループＬ２と第６ループＬ６との切り替えは、第５バルブ３５の操作によって行われる。すなわち、本実施形態によれば、バッテリ６を通過するループにおいて、ヒータ８を通過させる経路とチラー７を通過させる経路とを、択一的に選択することができる。したがって、バッテリ６の温度が高すぎる場合、および低い場合の何れにおいても、冷媒によってバッテリ６の温度を調整することができる。
　本実施形態の冷却回路１０には、第１バルブ３１、第２バルブ３２、第４バルブ３４、第５バルブ３５、および第６バルブ３６を有する。これら複数の切替バルブは、ソレノイドバルブである。このため、本実施形態によれば、制御部６０によってこれらの切替バルブを一括して制御することができる。また、これらの切替バルブのうち、第１バルブ３１、第５バルブ３５、および第６バルブ３６は、三方弁であるため、部品を共通化が可能である。結果的に、冷却回路１０を構成する部品の種類を削減できる。
　（変形例）
　上述の実施形態の冷却回路１０に代えて採用可能な変形例の冷却回路１０Ａについて説明する。なお、本変形例の説明において、上述の実施形態と同一態様の構成要素については、同一符号を付し、その説明を省略する。
　図７は、本変形例の冷却回路１０Ａの概略図である。
　本変形例の冷却回路１０Ａは、上述の実施形態と比較して、第６管路１６Ａ、第２バルブ３２Ａ、および第３バルブ３３Ａを有する点が主に異なる。
　第６管路１６Ａの両端部は、第１管路１１に接続される。第６管路１６Ａの上流側の端部は、モータ２とインバータ３との間で第１管路１１に接続される。また、第６管路１６Ａの下流側の端部は、モータ２の下流側で第１管路１１に接続される。第６管路１６Ａは、第１管路１１においてモータ２を迂回させる。
　なお、第６管路１６Ａの両端部のうち、何れか一方には、第３バルブ３３Ａが配置される。第３バルブ３３Ａは、三方弁である。第３バルブ３３Ａは、第１ループＬ１、第１サブループＬ１ａ、第３ループＬ３、第３サブループＬ３ａ、第４ループＬ４、第４サブループＬ４ａ、第５ループＬ５、又は第５サブループＬ５ａにおいて、冷媒にモータ２を通過させるか否かを択一的に切り替える。
　インバータ３および電力制御装置４の温度と比較してモータ２の温度が十分に低い場合に、第１管路１１に冷媒を通過させると、インバータ３および電力制御装置４の熱がモータ２に移動する。このため、インバータ３および電力制御装置４の熱が、チラー７に移動し難くなり、チラー７における熱交換効率が低下する。
　これに対し、本変形例によれば、各ループにおいてモータ２を迂回させて冷媒を循環させることができ、モータ２の温度が低い場合でも、インバータ３および電力制御装置４の熱を効率的にチラー７に移動させることができる。
　また、モータ２の温度が低い場合、モータ２のハウジング内に充填されるオイルの粘度が高まりハウジング内におけるオイルの循環効率が低下し易い。本変形例によれば、第１管路１１においてモータ２を迂回させることで、インバータ３および電力制御装置４の冷却を継続しつつ、モータ２の冷却を停止できる。これにより、オイルの温度が低い場合に、モータ２の発熱によってオイルを温めてオイルの粘度の低下を促すことができる。
　第２バルブ３２Ａは、三方弁である。第２バルブ３２Ａは、第９管路１９、第１３管路２３、および第１４管路２４の接続部に配置される。第２バルブ３２Ａは、第９管路１９、第１３管路２３、および第１４管路２４の何れか２つを連通させ、他の１つを閉塞する。本変形例の第２バルブ３２Ａは、上述の実施形態の第２バルブ３２に代えて用いることができる。
　なお、第１６管路２６に係る構成と、第２バルブ３２Ａおよび第３バルブ３３Ａに係る構成とは、上述の実施形態の変形例としてそれぞれ個別に採用してもよい。
　以上に、本発明の実施形態および変形例を説明したが、実施形態および変形例における各構成およびそれらの組み合わせなどは一例であり、本発明の趣旨から逸脱しない範囲内で、構成の付加、省略、置換およびその他の変更が可能である。また、本発明は実施形態によって限定されることはない。
　１…温調装置、２…モータ、３…インバータ、４…電力制御装置、５…ラジエータ、６…バッテリ、７…チラー、８…ヒータ、１０，１０Ａ…冷却回路、１１…第１管路、１２…第２管路、１３…第３管路、１４…第４管路、１５…第５管路、１６Ａ…第６管路、１７…第７管路、２９…管路、３０…切替バルブ、３１…第１バルブ（迂回用切替バルブ）、９０…車両、Ｌ１…第１ループ、Ｌ２…第２ループ、Ｌ３…第３ループ、Ｌ４…第４ループ、Ｌ５…第５ループ、Ｌ６…第６ループ

 

Claims (10)

  1. 　車両を駆動するモータと、
    　前記モータに電力を供給するバッテリと、
    　冷媒から熱を奪うチラーと、
    　前記冷媒が流れる冷却回路と、を備え、
    　前記冷却回路は、
    　　前記モータを通過する第１管路と、
    　　前記バッテリを通過する第２管路と、
    　　前記チラーを通過する第３管路と、
    　　複数の切替バルブと、を有し、
    　前記冷却回路は、前記切替バルブの切り替えによって遷移する第１モードと第２モードとを有し、
    　前記第１モードの前記冷却回路は、
    　　前記第１管路と前記第３管路とがループ状に繋がり前記冷媒を循環させる第１ループと、
    　　前記第２管路の両端部がループ状に繋がり前記冷媒を循環させる第２ループと、を有し、
    　前記第２モードの前記冷却回路は、
    　　前記第１管路と前記第２管路とがループ状に繋がり前記冷媒を循環させる第３ループを有し、
    　　前記第３管路を前記第３ループから切り離す、
    温調装置。
  2. 　前記冷却回路は、前記切替バルブの切り替えによって遷移する第３モードを有し、
    　前記第３モードの前記冷却回路は、
    　　前記第１管路と前記第２管路と前記第３管路とがループ状に繋がり前記冷媒を循環させる第４ループを有する、
    請求項１に記載の温調装置。
  3. 　前記冷媒を冷却するラジエータを備え、
    　前記冷却回路は、
    　　前記第１管路に接続され前記ラジエータを通過する第４管路と、
    　　前記第４管路の両端部に繋がり前記第４管路を迂回する第５管路と、を有する、
    請求項１又は２に記載の温調装置。
  4. 　前記冷却回路は、前記第５管路の上流側の端部に位置する迂回用切替バルブを有し、
    　前記迂回用切替バルブは、通過する前記冷媒の温度が閾値を下回った場合に前記第５管路に前記冷媒を流すサーモスタットである、
    請求項３に記載の温調装置。
  5. 　外部電源から供給される交流電流を直流電流に変換し前記バッテリに供給する電力制御装置と、
    　前記バッテリから供給される直流電流を交流電流に変換して前記モータに供給するインバータと、備え、
    　前記第１管路は、前記電力制御装置と前記インバータとを通過する、
    請求項１～４の何れか一項に記載の温調装置。
  6. 　前記冷却回路は、前記第１管路において前記モータを迂回させる第６管路を有する、
    請求項５に記載の温調装置。
  7. 　前記冷却回路は、前記切替バルブの切り替えによって遷移する第４モードを有し、
    　前記第４モードの前記冷却回路は、
    　　前記第２ループと、
    　　前記第１管路の両端部がループ状に繋がり前記冷媒を循環させる第５ループと、を有し、
    　　前記第３管路を前記第２ループおよび前記第５ループから切り離す、
    請求項１～６の何れか一項に記載の温調装置。
  8. 　前記冷却回路は、前記切替バルブの切り替えによって遷移する第５モードを有し、
    　前記第５モードの前記冷却回路は、
    　　前記第１管路の両端部がループ状に繋がり前記冷媒を循環させる第５ループと、
    　　前記第２管路と前記第３管路とがループ状に繋がり前記冷媒を循環させる第６ループと、を有する、
    請求項１～７の何れか一項に記載の温調装置。
  9. 　前記冷媒を加熱するヒータを備え、
    　前記冷却回路は、前記ヒータを通過する第７管路を有し、
    　前記第１モードにおいて、前記第７管路は、前記第２ループに含まれ、
    　前記第２モードにおいて、前記第７管路は、前記第３ループから切り離される、
    請求項１～８の何れか一項に記載の温調装置。
  10. 　複数の前記切替バルブは、ソレノイドバルブである、
    請求項１～９の何れか一項に記載の温調装置。

     
PCT/JP2021/025753 2020-11-20 2021-07-08 温調装置 WO2022107383A1 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202180077480.XA CN116458042A (zh) 2020-11-20 2021-07-08 调温装置

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020-193706 2020-11-20
JP2020193706 2020-11-20

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2022107383A1 true WO2022107383A1 (ja) 2022-05-27

Family

ID=81708735

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2021/025753 WO2022107383A1 (ja) 2020-11-20 2021-07-08 温調装置

Country Status (2)

Country Link
CN (1) CN116458042A (ja)
WO (1) WO2022107383A1 (ja)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015186989A (ja) * 2014-03-12 2015-10-29 カルソニックカンセイ株式会社 車載温調装置、車両用空調装置及びバッテリ温調装置
JP2016159707A (ja) * 2015-02-27 2016-09-05 トヨタ自動車株式会社 ハイブリッド車両
JP2019023059A (ja) * 2017-07-24 2019-02-14 株式会社デンソー 冷却水回路
US20190070951A1 (en) * 2017-09-07 2019-03-07 Volkswagen Aktiengesellschaft Motor vehicle with a cooling system
JP2020029171A (ja) * 2018-08-22 2020-02-27 トヨタ自動車株式会社 車両用冷却装置の制御装置
US20200220236A1 (en) * 2019-01-04 2020-07-09 Hanon Systems Thermal system layout designed for high cooling capacity at idle condition
JP2020108260A (ja) * 2018-12-27 2020-07-09 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 充電装置、及び車両

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015186989A (ja) * 2014-03-12 2015-10-29 カルソニックカンセイ株式会社 車載温調装置、車両用空調装置及びバッテリ温調装置
JP2016159707A (ja) * 2015-02-27 2016-09-05 トヨタ自動車株式会社 ハイブリッド車両
JP2019023059A (ja) * 2017-07-24 2019-02-14 株式会社デンソー 冷却水回路
US20190070951A1 (en) * 2017-09-07 2019-03-07 Volkswagen Aktiengesellschaft Motor vehicle with a cooling system
JP2020029171A (ja) * 2018-08-22 2020-02-27 トヨタ自動車株式会社 車両用冷却装置の制御装置
JP2020108260A (ja) * 2018-12-27 2020-07-09 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 充電装置、及び車両
US20200220236A1 (en) * 2019-01-04 2020-07-09 Hanon Systems Thermal system layout designed for high cooling capacity at idle condition

Also Published As

Publication number Publication date
CN116458042A (zh) 2023-07-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110770070B (zh) 冷却水回路
US11731483B2 (en) Temperature adjustment circuit
JP6886960B2 (ja) 温度調整回路及びその制御方法
JP6997884B2 (ja) 車両
WO2022163056A1 (ja) 温調装置
CN111354997A (zh) 温度调整回路及其控制方法
CN111231617B (zh) 车辆热管理系统及其控制方法、车辆
CN112290112B (zh) 用于电驱动车辆的被提供有帕耳帖单元的热调节系统
JP5747701B2 (ja) 組電池の温度調節装置
WO2019022023A1 (ja) 冷却水回路
WO2022107429A1 (ja) 温調装置
WO2022107383A1 (ja) 温調装置
JP7038231B2 (ja) 車両
WO2020129259A1 (ja) 温度調整回路
WO2022107382A1 (ja) 温調装置
WO2022107381A1 (ja) 温調装置
WO2022107428A1 (ja) 温調装置
WO2022107384A1 (ja) 温調装置
WO2022185561A1 (ja) 温調装置
EP1591285B1 (en) Air-conditioning system for a vehicle and vehicle equipped with such system
JP2012228999A (ja) 冷却制御システム
JP2022052967A (ja) 温調装置及び車両
JP2023098078A (ja) 車両用温調装置および車両用温調装置の制御方法

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: 21894260

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 202180077480.X

Country of ref document: CN

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 21894260

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: JP