WO2022211342A1 - 열 관리 시스템, 이에 대한 제어 방법 및 이에 포함되는 압축기 - Google Patents

열 관리 시스템, 이에 대한 제어 방법 및 이에 포함되는 압축기 Download PDF

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Definitions

  • the present invention relates to a thermal management system, a control method therefor, and a compressor included therein, and more particularly, it is possible to determine whether a refrigerant amount is in a low refrigerant state less than a reference refrigerant amount, and measures when it is determined that the low refrigerant state is It relates to a thermal management system capable of taking the following, a control method therefor, and a compressor included therein.
  • a vehicle in general, includes a compressor for compressing a refrigerant for air conditioning and battery thermal management, a first heat exchanger for cooling the refrigerant compressed by the compressor, an expansion means for expanding the refrigerant cooled by the first heat exchanger, and the expansion and a thermal management system having a second heat exchanger for exchanging the refrigerant expanded by the means with the cooling water in the cooling water circuit having the battery heat exchanger.
  • the present invention provides a thermal management system that can easily determine whether the refrigerant amount is in a low refrigerant state less than the reference refrigerant amount, and can prevent various problems by taking measures when the refrigerant is in a low refrigerant state, a control method therefor, and included therein It is an object of the present invention to provide a compressor that is
  • the present invention provides a cooling water circuit having a circulating cooling water and a battery heat exchanger for exchanging the cooling water with a vehicle battery in order to achieve the above object;
  • a compressor for compressing a refrigerant, a first heat exchanger for cooling the refrigerant compressed by the compressor, an expansion means for expanding the refrigerant cooled by the first heat exchanger, and heat exchange between the refrigerant expanded by the expansion means and the coolant a refrigerant circuit having a second heat exchanger; measuring means for measuring the pressure and temperature of the refrigerant; and determining whether the coolant circuit and the refrigerant circuit are operating in a battery thermal management mode in which the indoor cooling and heating of the vehicle are not operated, and the refrigerant pressure and temperature measured by the measuring means It provides a thermal management system comprising a; detects the degree of superheat or supercooling, and determines whether the refrigerant amount of the compressor is in a low refrigerant state less than the reference refrigerant amount.
  • the control unit may be configured to determine whether the low-refrigerant state is present when the battery thermal management mode is operated in a condition in which indoor cooling and heating of the vehicle do not operate.
  • the control unit may be configured to determine whether the low refrigerant state is present when a first reference time has elapsed after the start of the operation of the compressor.
  • the control unit may be configured to detect the degree of superheat from the pressure and temperature of the refrigerant flowing into the compressor, and to determine that the superheat is in the low refrigerant state when the degree of superheat is equal to or greater than a first reference temperature.
  • the control unit may be configured to detect the degree of subcooling from the pressure and temperature of the refrigerant flowing into the expansion means, and to determine that the degree of supercooling is in the low refrigerant state when the degree of subcooling is equal to or less than the second reference temperature and continues for more than a second reference time. have.
  • the control unit may be configured to limit at least one of a maximum rotation speed and a rotation speed increase/decrease speed of the compressor when it is determined that the low refrigerant state is present.
  • the control unit may be configured to generate an alarm when it is determined that the low refrigerant state is present.
  • the present invention provides a thermal management system control method for controlling the thermal management system, comprising: a first determining step of determining whether the thermal management system is operating in the battery thermal management mode; a second determination step of determining whether a first reference time has elapsed after the start of the operation of the compressor; a third determination step in which the degree of superheating or subcooling is compared with a reference temperature; and a fourth determination step of determining whether the low refrigerant state is in the low refrigerant state based on the determination results of the first determination step, the second determination step, and the third determination step.
  • the thermal management system In the third determining step, it is determined whether the degree of superheat detected from the pressure and temperature of the refrigerant flowing into the compressor is equal to or greater than a first reference temperature, and in the first determining step, the thermal management system operates in the battery thermal management mode When it is determined that the first reference time has elapsed after the start of the operation of the compressor in the second determination step, and it is determined in the third determination step that the degree of superheat is equal to or greater than the first reference temperature, the fourth In the determination step, it may be determined that the low refrigerant state is present.
  • the degree of subcooling detected from the pressure and temperature of the refrigerant flowing into the expansion means in the third determination step is less than or equal to the second reference temperature, and whether the state in which the degree of subcooling is less than or equal to the second reference temperature continues for more than a second reference time is determined, and in the first determining step, it is determined that the thermal management system is operating in the battery thermal management mode, and in the second determining step, it is determined that the first reference time has elapsed after starting the operation of the compressor, and When it is determined in the third determination step that the state in which the degree of subcooling is equal to or less than the second reference temperature has continued for more than the second reference time, it may be determined in the fourth determination step as the low refrigerant state.
  • the second determining step is executed, and in the second determining step, the first reference time after starting the operation of the compressor When it is determined that this has elapsed, the third determination step may be executed.
  • the method may further include a compressor control step of limiting at least one of a maximum rotation speed of the compressor and a rotation speed increase/decrease speed when it is determined in the fourth determination step that the low refrigerant state is present.
  • the method may further include an alarm step of generating an alarm when it is determined that the low refrigerant state is in the fourth determination step.
  • the present invention a motor for generating power; a rotating shaft rotated by the motor; a orbiting scroll pivotally moved by the rotating shaft; and a fixed scroll forming a compression chamber together with the orbiting scroll, wherein the motor is included in the thermal management system.
  • the thermal management system and the control method therefor are operated in a battery thermal management mode and the refrigerant pressure when the vehicle's indoor cooling and heating is not operated It is formed to determine whether the refrigerant amount is in a low refrigerant state that is less than the reference refrigerant amount through the degree of superheat or the degree of subcooling detected from the over temperature, and the compressor is formed as an electric compressor included in the thermal management system and controlled by the control method Accordingly, it can be easily determined whether the refrigerant amount is in a low refrigerant state, which is less than the standard refrigerant amount, and if it is in a low refrigerant state, measures are taken to cause various problems (increased discomfort due to failure to supply adequate air conditioning and heating to the passenger compartment, reduced dehumidification function, etc.) Difficulty in securing visibility due to insufficient cooling of the battery, increase in charging
  • FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a thermal management system according to an embodiment of the present invention
  • Figure 2 is a flow chart showing the thermal management system control method of Figure 1;
  • FIG. 3 is a diagram showing a p-h diagram of a refrigerant circuit in the thermal management system of FIG. 1;
  • FIG. 4 is a chart showing a change in the degree of superheat according to the operation of the compressor when the amount of refrigerant is the reference amount of refrigerant in the thermal management system of FIG. 1;
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a change in the degree of superheat according to the operation of the compressor when the amount of refrigerant is less than the amount of reference refrigerant in the thermal management system of FIG. 1;
  • Figure 6 is a chart comparing the superheat degree by refrigerant amount / outdoor temperature in the thermal management system of Figure 1;
  • FIG. 7 is a schematic diagram illustrating a thermal management system according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a flowchart illustrating a method of controlling the thermal management system of FIG. 7 .
  • FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a thermal management system according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a flowchart illustrating the thermal management system control method of FIG. 1
  • FIG. 3 is a refrigerant circuit in the thermal management system of FIG. It is a chart showing a p-h diagram
  • FIG. 4 is a chart showing a change in the degree of superheat according to the operation of the compressor when the amount of refrigerant is the reference amount of refrigerant in the thermal management system of FIG. 1
  • FIG. 5 is the amount of refrigerant in the thermal management system of FIG.
  • the amount of refrigerant is less than the reference amount of refrigerant, it is a chart showing the change in the degree of superheat according to the operation of the compressor.
  • a vehicle eg, an electric vehicle
  • the thermal management system includes a refrigerant circuit and the refrigerant circuit and a coolant circuit thermally coupled to the battery.
  • the refrigerant circuit comprises a compressor 100 for compressing a low-temperature and low-pressure gaseous refrigerant into a high-temperature and high-pressure gaseous refrigerant, and a first for cooling and condensing the high-temperature and high-pressure gaseous refrigerant compressed by the compressor 100 into a medium-temperature and high-pressure liquid refrigerant.
  • a second heat exchanger 400 for heating and evaporating the low-temperature and low-pressure liquid refrigerant into a low-temperature and low-pressure gaseous refrigerant may be included.
  • the coolant circuit includes a battery heat exchanger 500 that directly or indirectly heats the battery of the vehicle with the coolant in the coolant circuit and the second heat exchanger 400 that generates heat exchange between the coolant and the coolant in the coolant circuit. ) may be included.
  • the second heat exchanger 400 may be formed as a chiller that radiates heat from the cooling water circuit to the refrigerant circuit and functions as an evaporator of the refrigerant circuit.
  • the refrigerant circuit may further include a separate evaporator (not shown) in addition to the second heat exchanger 400, and at least one of the first heat exchanger 200 and the separate evaporator (not shown) It may be perfused by the air supplied to the passenger compartment.
  • the refrigerant circuit further includes a measuring means 600 for measuring the pressure and temperature of the refrigerant flowing into the compressor 100 between the downstream of the second heat exchanger 400 and the upstream of the compressor 100 . can do.
  • the measuring means 600 may be a pressure sensor and a temperature sensor.
  • the coolant circuit may further include a pump 700 for circulating coolant in the coolant circuit.
  • the cooling water circuit may further include a heater 800 for transferring additional heat to the cooling water.
  • thermal management system may be configured to be operated by the thermal management system control method according to an embodiment of the present invention as follows.
  • the determination step (S1) and the determination step (S1) in which it is determined whether the amount of refrigerant (more precisely, the amount of refrigerant in the compressor 100) is in a low refrigerant state less than the reference amount of refrigerant ) may include an action step (S2) in which an action is taken when it is determined in the low refrigerant state.
  • the determination step (S1) may include a first determination step (S11) in which it is determined whether the thermal management system is operating in a reference mode; a second determination step (S12) in which it is determined whether a first reference time has elapsed after the start of the operation of the compressor (100); a measuring step (S15) of measuring the pressure and temperature of the refrigerant flowing into the compressor (100) through the measuring means (600); a detecting step (S16) of detecting a degree of superheat of the refrigerant from the pressure and temperature of the refrigerant measured in the measuring step (S15); a third determination step (S13) of determining whether the superheat degree of the refrigerant detected in the detection step (S16) is equal to or greater than the first reference temperature; And it is determined in the first determination step (S11) that the thermal management system is operating in the reference mode, and in the second determination step (S12), that the first reference time has elapsed after the start of the operation of the compressor 100 and a fourth
  • the degree of superheat is the degree to which the refrigerant is heated to a temperature higher than the saturation temperature in the process of going from the second heat exchanger 400 to the compressor 100, as shown in FIG.
  • the refrigerant amount is the standard refrigerant amount in a steady state
  • the superheating degree becomes a high level immediately after the operation of the compressor 100 is started and then stabilizes to a low level after approximately 60 seconds
  • the refrigerant amount In the case of the low refrigerant state the degree of superheat may be maintained at a high level even after 60 seconds.
  • the first reference time is set to 60 seconds.
  • the degree of superheat is less than 30 degrees (K), whereas the amount of refrigerant is the low flow rate.
  • the first reference temperature be set to 30 degrees (K) in consideration of that the superheating degree is 30 degrees (K) or more when 60 seconds have elapsed from the start of the operation of the compressor 100.
  • the action step (S2) is a compressor control step ( S21) and an alarm step (S22) of generating an alarm (eg, an alarm, a diagnostic code).
  • an alarm eg, an alarm, a diagnostic code
  • the thermal management system may further include a control unit for implementing the method for controlling the thermal management system.
  • control unit may be configured to determine whether the battery thermal management mode operates, detect the degree of overheating, and determine whether the low-refrigerant state is present.
  • control unit may be configured to determine whether the low-refrigerant state is in the battery thermal management mode.
  • control unit may be configured to determine whether the low refrigerant state is present when the first reference time has elapsed after the compressor 100 starts to operate.
  • control unit may be configured to detect the degree of superheat from the pressure and temperature of the refrigerant flowing into the compressor 100 , and determine the low refrigerant state when the degree of superheat is equal to or greater than the first reference temperature.
  • control unit may be configured to limit at least one of a maximum rotation speed of the compressor 100 and a rotation speed increase/decrease speed when it is determined that the low refrigerant state is present.
  • control unit may be configured to generate an alarm when it is determined that the low refrigerant state is present.
  • control unit may be an ECU of a vehicle or a thermal control unit for a vehicle.
  • the compressor 100 responds immediately and accurately when the compressor control step S21 is executed, so that a motor generating power, a rotating shaft rotated by the motor, an orbiting scroll rotated by the rotating shaft, and the orbiting It may be preferable that the motor comprises a fixed scroll forming a compression chamber together with the scroll, and wherein the motor is controlled by the thermal management system control method.
  • the thermal management system and the control method therefor include the first determination step S11, that is, when the thermal management system is operating in the battery thermal management mode, the compressor 100 By determining the amount of refrigerant of
  • the thermal management system and the control method therefor include the second determination step (S12), that is, after stabilization, the first reference time elapses after the start of the operation of the compressor 100
  • the second determination step (S12) that is, after stabilization, the first reference time elapses after the start of the operation of the compressor 100
  • the thermal management system and the control method therefor include the third determination step ( S13 ), that is, easily calculated from the pressure and temperature of the refrigerant, and differ according to the amount of refrigerant in the compressor ( 100 ).
  • the third determination step ( S13 ) that is, easily calculated from the pressure and temperature of the refrigerant, and differ according to the amount of refrigerant in the compressor ( 100 ).
  • the thermal management system and the control method therefor include the fourth determination step (S14), that is, the first determination step (S11), the second determination step (S12), and the second determination step (S14).
  • the fourth determination step (S14) that is, the first determination step (S11), the second determination step (S12), and the second determination step (S14).
  • the thermal management system and the control method therefor include the compressor control step S21, that is, the amount of refrigerant in the compressor 100 is determined as the low refrigerant state in the determination step S1.
  • the thermal management system can be continuously operated while suppressing damage to the compressor 100 due to insufficient oil.
  • the thermal management system and the control method therefor include the warning step (S22), that is, in the determination step (S1), the amount of refrigerant in the compressor 100 is determined to be the low refrigerant state. By notifying the driver in the event of this, an inspection and refilling of refrigerant and oil can be induced.
  • the compressor 100 since the compressor 100 according to the present embodiment is formed as an electric compressor, the compressor 100 may immediately and accurately respond to the compressor control step S21 when the compressor control step S21 is executed. Accordingly, damage to the compressor 100 can be effectively suppressed.
  • the second determination step S12 is performed, and , only when it is determined that the first reference time has elapsed after the start of the operation of the compressor 100 in the second determination step S12, the process proceeds to the third determination step S13, and the third determination step S13 ), only when it is determined that the degree of superheat is equal to or greater than the first reference temperature, the process proceeds to the fourth determination step (S14).
  • the first determination step (S11) it is determined in the first determination step (S11) that the thermal management system is not operating in the battery thermal management mode, or after the compressor 100 starts to operate in the second determination step (S12), the first If it is determined that the reference time has not elapsed or it is determined in the third determination step S13 that the degree of superheat is less than the first reference temperature, the process returns to the start step.
  • the present invention is not limited thereto. That is, the order of the first determination step S11 , the second determination step S12 , and the third determination step S13 may be adjusted.
  • the first determination step (S11), the second determination step (S12), and the third determination step (S13) are executed independently of each other, and the fourth determination step (S14) is the first determination step ( S11), the second determination step (S12) and the third determination step (S13) may be combined to determine whether the refrigerant amount of the compressor 100 is in the low refrigerant state.
  • the measuring step (S15) and the detecting step (S16) are interposed between the first determining step (S11) and the second determining step (S12), but the present invention is not limited thereto. That is, the positions of the measuring step (S15) and the detecting step (S16) can be appropriately adjusted as long as the degree of superheat detected in the detecting step (S16) can be used for the third determination step (S13). .
  • the measuring means 600 is formed to measure the pressure and temperature of the refrigerant flowing into the compressor 100, and the heat management system control method is measured by the measuring means 600. It is formed to detect the degree of superheat from the pressure and temperature of the refrigerant flowing into the compressor 100 and determine the amount of refrigerant in the compressor 100 using the detection, but is not limited thereto.
  • the measuring means 600 ′ of the thermal management system is between the downstream of the first heat exchanger 200 and the upstream of the expansion means 300 . is formed to measure the pressure and temperature of the refrigerant flowing into the expansion means 300 in Detect and determine the degree of supercooling from the pressure and temperature (as shown in FIG. 3 , the degree to which the refrigerant is cooled to a temperature lower than the saturation condensation temperature in the process from the first heat exchanger 200 to the expansion means 300 ) It may be formed to determine the amount of refrigerant in the compressor 100 using the degree of subcooling in step S1'.
  • the thermal management system and the control method therefor are similar to the above-described embodiment except that the measuring step (S15'), the detecting step (S16'), the third determining step (S13), and the second 4
  • the determination step (S14') may be formed to use the supercooling degree.
  • the measuring step (S15') may be formed so that the pressure and temperature of the refrigerant flowing into the expansion means 300 are measured.
  • the detection step (S16') may be formed such that the degree of supercooling of the coolant is detected from the pressure and temperature of the coolant measured in the measurement step (S15').
  • the third determination step (S13') may be configured to determine whether the detected degree of subcooling of the refrigerant is equal to or less than the second reference temperature and continues for more than a second reference time.
  • the fourth determination step (S14') it is determined in the first determination step (S11) that the thermal management system is operating in the reference mode, and in the second determination step (S12), the compressor 100 ), when it is determined that the first reference time has elapsed, and it is determined in the third determination step (S13') that the degree of subcooling is below the second reference temperature and continues for more than the second reference time, It may be formed to be determined to be in the low refrigerant state.
  • the third determination step (S13') and the fourth determination step (S14') determine whether the degree of supercooling is equal to or less than the second reference temperature. It is formed to determine whether the low refrigerant state is not determined by determining whether the refrigerant state is present, but by whether the degree of subcooling has continued for more than the second reference time in a state below the second reference temperature, and the second reference temperature is 2 degrees (K ), and the second reference time may be set to 10 seconds.

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Abstract

본 발명은 열 관리 시스템, 이에 대한 제어 방법 및 이에 포함되는 압축기에 관한 것으로서, 열 관리 시스템과 이에 대한 제어 방법은 배터리 열 관리 모드로 작동되고 차량의 실내 냉방과 난방이 작동되지 않을 때 냉매의 압력과 온도로부터 검출되는 과열도 또는 과냉도를 통해 냉매량이 기준 냉매량보다 적은 저냉매 상태인지가 판단되도록 형성되고, 상기 압축기는 상기 열 관리 시스템에 포함되고 상기 제어 방법에 의해 제어되는 전동 압축기로 형성됨에 따라, 냉매량이 기준 냉매량보다 적은 저냉매 상태인지 여부가 용이하게 파악될 수 있고, 저냉매 상태일 경우 조치가 취해져 제반 문제점이 방지될 수 있다.

Description

열 관리 시스템, 이에 대한 제어 방법 및 이에 포함되는 압축기
본 발명은, 열 관리 시스템, 이에 대한 제어 방법 및 이에 포함되는 압축기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 냉매량이 기준 냉매량보다 적은 저냉매 상태인지를 판단할 수 있고, 저냉매 상태라고 판단되는 경우 조치를 취할 수 있도록 한 열 관리 시스템, 이에 대한 제어 방법 및 이에 포함되는 압축기에 관한 것이다.
일반적으로, 차량은 공조 및 배터리 열 관리를 위해 냉매를 압축하는 압축기, 상기 압축기에 의해 압축된 냉매를 냉각시키는 제1 열교환기, 상기 제1 열교환기에 의해 냉각된 냉매를 팽창시키는 팽창수단 및 상기 팽창수단에 의해 팽창된 냉매를 배터리 열교환기를 갖는 냉각수 회로의 냉각수와 열교환시키는 제2 열교환기를 갖는 열 관리 시스템을 포함한다.
그러나, 종래의 열 관리 시스템에 있어서는, 냉매량이 기준 냉매량보다 적은 저냉매 상태인지 여부가 파악되기 어렵고, 저냉매 상태임에도 열 관리 시스템이 계속 구동되어 제반 문제점(승객실에 적절한 냉난방을 공급하지 못함에 따른 불쾌감 상승, 제습 기능 저하로 인한 시야 확보 어려움, 배터리의 냉각이 원활히 이루어지지 않음에 따른 충전 시간 증가 및 전기를 이용한 차량의 주행 거리 감소, 냉매에 함유되어 있는 오일의 양이 부족해짐에 따른 압축기 손상 등)이 발생되는 문제점이 있었다. 한편, 압축기의 냉매량 부족 여부를 파악하기 위한 기술이 일부 선행기술문헌에 개시되어 있지만, 이는 외기 온도, 사용자 제어 조건, 차량 문 열림 여부, 창문 열림 등 변수가 무수히 많은 실차 조건을 고려하지 않은 것이라, 정확한 냉매량 파악이 어렵고, 실차에 적용될 수 없다.
따라서, 본 발명은, 냉매량이 기준 냉매량보다 적은 저냉매 상태인지 여부를 용이하게 파악할 수 있고, 저냉매 상태일 경우 조치를 취해 제반 문제점을 방지할 수 있는 열 관리 시스템, 이에 대한 제어 방법 및 이에 포함되는 압축기를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
본 발명은, 상기한 바와 같은 목적 달성을 위해, 순환되는 냉각수 및 상기 냉각수를 차량의 배터리와 열교환시키는 배터리 열교환기를 갖는 냉각수 회로; 냉매를 압축하는 압축기, 상기 압축기에 의해 압축된 냉매를 냉각시키는 제1 열교환기, 상기 제1 열교환기에 의해 냉각된 냉매를 팽창시키는 팽창수단 및 상기 팽창수단에 의해 팽창된 냉매를 상기 냉각수와 열교환시키는 제2 열교환기를 갖는 냉매 회로; 상기 냉매의 압력과 온도를 측정하는 측정수단; 및 상기 냉각수 회로와 상기 냉매 회로가 작동하되 상기 차량의 실내 냉방과 난방이 작동하지 않는 배터리 열 관리 모드로 작동하고 있는지를 판단하고, 상기 측정수단으로부터 측정된 상기 냉매의 압력과 온도로부터 상기 냉매의 과열도 또는 과냉도를 검출하며, 상기 압축기의 냉매량이 기준 냉매량보다 적은 저냉매 상태인지를 판단하는 제어부;를 포함하는 열 관리 시스템을 제공한다.
상기 제어부는 상기 차량의 실내 냉방과 난방이 작동하지 않는 조건에서 상기 배터리 열 관리 모드가 작동되고 있을 때 상기 저냉매 상태 여부를 판단하도록 형성될 수 있다.
상기 제어부는 상기 압축기의 작동 개시 후 제1 기준 시간이 경과되었을 때 상기 저냉매 상태 여부를 판단하도록 형성될 수 있다.
상기 제어부는 상기 압축기로 유입되는 냉매의 압력과 온도로부터 상기 과열도를 검출하고, 상기 과열도가 제1 기준 온도 이상일 때 상기 저냉매 상태라고 판단하도록 형성될 수 있다.
상기 제어부는 상기 팽창수단에 유입되는 냉매의 압력과 온도로부터 상기 과냉도를 검출하고, 상기 과냉도가 제2 기준 온도 이하인 상태로 제2 기준 시간 이상 지속될 때 상기 저냉매 상태라고 판단하도록 형성될 수 있다.
상기 제어부는 상기 저냉매 상태라고 판단한 경우 상기 압축기의 최대 회전수 및 회전수 증감 속도 중 적어도 하나를 제한하도록 형성될 수 있다.
상기 제어부는 상기 저냉매 상태라고 판단한 경우 경보를 발생시키도록 형성될 수 있다.
그리고, 본 발명은, 상기 열 관리 시스템을 제어하기 위한 열 관리 시스템 제어 방법으로서, 상기 열 관리 시스템이 상기 배터리 열 관리 모드로 작동되고 있는지가 판단되는 제1 판단 단계; 상기 압축기의 작동 개시 후 제1 기준 시간이 경과되었는지가 판단되는 제2 판단 단계; 상기 과열도 또는 과냉도가 기준 온도와 비교되는 제3 판단 단계; 및 상기 제1 판단 단계, 상기 제2 판단 단계 및 상기 제3 판단 단계의 판단 결과에 기초하여 상기 저냉매 상태인지가 판단되는 제4 판단 단계;를 포함하는 열 관리 시스템 제어 방법을 제공한다.
상기 제3 판단 단계에서 상기 압축기에 유입되는 냉매의 압력과 온도로부터 검출되는 과열도가 제1 기준 온도 이상인지가 판단되고, 상기 제1 판단 단계에서 상기 열 관리 시스템이 상기 배터리 열 관리 모드로 작동되고 있다고 판단되고 상기 제2 판단 단계에서 상기 압축기의 작동 개시 후 상기 제1 기준 시간이 경과되었다고 판단되며 상기 제3 판단 단계에서 상기 과열도가 상기 제1 기준 온도 이상이라고 판단되는 경우, 상기 제4 판단 단계에서 상기 저냉매 상태라고 판단될 수 있다.
상기 제3 판단 단계에서 상기 팽창수단에 유입되는 냉매의 압력과 온도로부터 검출되는 과냉도가 제2 기준 온도 이하인지 및 상기 과냉도가 상기 제2 기준 온도 이하인 상태가 제2 기준 시간 이상 지속되었는지가 판단되고, 상기 제1 판단 단계에서 상기 열 관리 시스템이 상기 배터리 열 관리 모드로 작동되고 있다고 판단되고, 상기 제2 판단 단계에서 상기 압축기의 작동 개시 후 상기 제1 기준 시간이 경과되었다고 판단되며, 상기 제3 판단 단계에서 상기 과냉도가 상기 제2 기준 온도 이하인 상태가 상기 제2 기준 시간 이상 지속되었다고 판단되는 경우, 상기 제4 판단 단계에서 상기 저냉매 상태라고 판단될 수 있다.
상기 제1 판단 단계에서 상기 열 관리 시스템이 상기 배터리 열 관리 모드로 작동되고 있다고 판단될 경우, 상기 제2 판단 단계가 실행되고, 상기 제2 판단 단계에서 상기 압축기의 작동 개시 후 상기 제1 기준 시간이 경과되었다고 판단될 경우, 상기 제3 판단 단계가 실행될 수 있다.
상기 제4 판단 단계에서 상기 저냉매 상태라고 판단되는 경우, 상기 압축기의 최대 회전수 및 회전수 증감 속도 중 적어도 하나를 제한하는 압축기 제어 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 제4 판단 단계에서 상기 저냉매 상태라고 판단되는 경우, 경보를 발생시키는 경보 단계를 더 포함할 수 있다.
그리고, 본 발명은, 동력을 발생시키는 모터; 상기 모터에 의해 회전되는 회전축; 상기 회전축에 의해 선회 운동되는 선회 스크롤; 및 상기 선회 스크롤과 함께 압축실을 형성하는 고정 스크롤;을 포함하고, 상기 모터는 상기 열 관리 시스템에 포함되는 압축기를 제공한다.
본 발명에 의한 열 관리 시스템, 이에 대한 제어 방법 및 이에 포함되는 압축기의 경우, 열 관리 시스템과 이에 대한 제어 방법은 배터리 열 관리 모드로 작동되고 차량의 실내 냉방과 난방이 작동되지 않을 때 냉매의 압력과 온도로부터 검출되는 과열도 또는 과냉도를 통해 냉매량이 기준 냉매량보다 적은 저냉매 상태인지가 판단되도록 형성되고, 상기 압축기는 상기 열 관리 시스템에 포함되고 상기 제어 방법에 의해 제어되는 전동 압축기로 형성됨에 따라, 냉매량이 기준 냉매량보다 적은 저냉매 상태인지 여부를 용이하게 파악될 수 있고, 저냉매 상태일 경우 조치가 취해져 제반 문제점(승객실에 적절한 냉난방을 공급하지 못함에 따른 불쾌감 상승, 제습 기능 저하로 인한 시야 확보 어려움, 배터리의 냉각이 원활히 이루어지지 않음에 따른 충전 시간 증가 및 전기를 이용한 차량의 주행 거리 감소, 냉매에 함유되어 있는 오일의 양이 부족해짐에 따른 압축기 손상 등)이 방지될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 열 관리 시스템을 도시한 계통도,
도 2는 도 1의 열 관리 시스템 제어 방법을 도시한 순서도,
도 3은 도 1의 열 관리 시스템에서 냉매 회로의 p-h 선도를 도시한 도표,
도 4는 도 1의 열 관리 시스템에서 냉매량이 기준 냉매량일 경우 압축기 작동에 따른 과열도의 변화를 도시한 도표,
도 5는 도 1의 열 관리 시스템에서 냉매량이 기준 냉매량보다 적을 경우 압축기 작동에 따른 과열도의 변화를 도시한 도표,
도 6은 도 1의 열 관리 시스템에서 냉매량별/외기온별 과열도를 비교한 도표,
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 열 관리 시스템을 도시한 계통도,
도 8은 도 7의 열 관리 시스템 제어 방법을 도시한 순서도이다.
이하, 본 발명에 의한 열 관리 시스템 제어 방법 및 이에 의해 제어되는 전동 압축기를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 열 관리 시스템을 도시한 계통도이고, 도 2는 도 1의 열 관리 시스템 제어 방법을 도시한 순서도이고, 도 3은 도 1의 열 관리 시스템에서 냉매 회로의 p-h 선도를 도시한 도표이고, 도 4는 도 1의 열 관리 시스템에서 냉매량이 기준 냉매량일 경우 압축기 작동에 따른 과열도의 변화를 도시한 도표이고, 도 5는 도 1의 열 관리 시스템에서 냉매량이 기준 냉매량보다 적을 경우 압축기 작동에 따른 과열도의 변화를 도시한 도표이며, 도 6은 도 1의 열 관리 시스템에서 냉매량별/외기온별 과열도를 비교한 도표이다.
첨부된 도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량(예를 들어, 전기차)은 공조 및 배터리 열 관리를 위한 열 관리 시스템을 포함하고, 상기 열 관리 시스템은 냉매 회로 및 상기 냉매 회로 및 배터리와 열적으로 결합된 냉각수 회로를 포함할 수 있다.
상기 냉매 회로는 저온 저압의 기상 냉매를 고온 고압의 기상 냉매로 압축하는 압축기(100), 상기 압축기(100)에 의해 압축된 고온 고압의 기상 냉매를 중온 고압의 액상 냉매로 냉각 및 응축시키는 제1 열교환기(200), 상기 제1 열교환기(200)에 의해 냉각 및 응축된 중온 고압의 액상 냉매를 저온 저압의 액상 냉매로 팽창시키는 팽창수단(300) 및 상기 팽창수단(300)에 의해 팽창된 저온 저압의 액상 냉매를 저온 저압의 기상 냉매로 가열 및 증발시키는 제2 열교환기(400)를 포함할 수 있다.
상기 냉각수 회로는 상기 차량의 배터리를 상기 냉각수 회로의 냉각수와 직접적으로 또는 간접적으로 열 교환시키는 배터리 열교환기(500) 및 상기 냉각수와 상기 냉매 회로의 냉매 사이 열교환을 발생시키는 상기 제2 열교환기(400)를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 제2 열교환기(400)는 상기 냉각수 회로의 열을 상기 냉매 회로로 방열하며 상기 냉매 회로의 증발기 기능을 수행하는 칠러로 형성될 수 있다.
그리고, 상기 냉매 회로는 상기 제2 열교환기(400) 이외에 별도의 증발기(미도시)를 더 포함할 수 있고, 상기 제1 열교환기(200)와 상기 별도의 증발기(미도시) 중 적어도 하나가 상기 승객실로 공급되는 공기에 의해 관류될 수 있다.
그리고, 상기 냉매 회로는 상기 제2 열교환기(400)의 하류 및 상기 압축기(100)의 상류 사이에 상기 압축기(100)에 유입되는 냉매의 압력과 온도를 측정하는 측정수단(600)을 더 포함할 수 있다.
상기 측정수단(600)은 압력센서 및 온도센서일 수 있다.
그리고, 상기 냉각수 회로는 상기 냉각수 회로 내의 냉각수 순환을 위한 펌프(700)를 더 포함할 수 있다.
그리고, 상기 냉각수 회로는, 추가 열을 상기 냉각수로 전달하기 위한 히터(800)를 더 포함할 수 있다.
한편, 상기 열 관리 시스템은 다음과 같은 본 발명의 일 실시예에 따른 열 관리 시스템 제어 방법에 의해 작동되도록 형성될 수 있다.
즉, 본 실시예에 따른 열 관리 시스템 제어 방법은 냉매량(더욱 정확히는, 압축기(100) 내부의 냉매량)이 기준 냉매량보다 적은 저냉매 상태인지 여부가 판단되는 판단 단계(S1) 및 상기 판단 단계(S1)에서 상기 저냉매 상태로 판단된 경우 조치가 취해지는 조치 단계(S2)를 포함할 수 있다.
상기 판단 단계(S1)는, 상기 열 관리 시스템이 기준 모드로 작동되고 있는지가 판단되는 제1 판단 단계(S11); 상기 압축기(100)의 작동 개시 후 제1 기준 시간이 경과되었는지가 판단되는 제2 판단 단계(S12); 상기 압축기(100)로 유입되는 냉매의 압력과 온도가 상기 측정수단(600)을 통해 측정되는 측정 단계(S15); 상기 측정 단계(S15)에서 측정된 냉매의 압력과 온도로부터 냉매의 과열도가 검출되는 검출 단계(S16); 상기 검출 단계(S16)에서 검출된 냉매의 과열도가 제1 기준 온도 이상인지 판단되는 제3 판단 단계(S13); 및 상기 제1 판단 단계(S11)에서 상기 열 관리 시스템이 상기 기준 모드로 작동되고 있다고 판단되고 상기 제2 판단 단계(S12)에서 상기 압축기(100)의 작동 개시 후 상기 제1 기준 시간이 경과되었다고 판단되며 상기 제3 판단 단계(S13)에서 상기 과열도가 상기 제1 기준 온도 이상이라고 판단되는 경우 상기 저냉매 상태라고 판단되는 제4 판단 단계(S14);를 포함할 수 있다.
여기서, 차량의 실내에 냉방과 난방이 제공되는 경우에는 외기 온도, 사용자 제어 조건, 차량 문 열림 여부, 창문 열림 등 변수가 무수히 많지만, 상기 냉매 회로와 상기 냉각수 회로가 작동하되 냉방과 난방이 제공되지 않으면서 배터리 열 관리가 제공되는(압축기(100)가 오직 배터리 열 관리를 위해 작동되는) 배터리 열 관리 모드에서는 사용 환경에 대한 변수가 적기 때문에, 상기 기준 모드는 상기 저냉매 상태 여부를 정확히 판단하기 위해 변수가 적은 상기 배터리 열 관리 모드로 설정되는 것이 바람직할 수 있다.
그리고, 상기 과열도는 도 3에 도시된 바와 같이 냉매가 제2 열교환기(400)에서 압축기(100)로 가는 과정에서 포화온도보다 더 높은 온도로 가열되는 정도로, 도 4에 도시된 바와 같이 상기 냉매량이 상기 기준 냉매량인 정상 상태일 경우에는 상기 과열도가 상기 압축기(100)의 작동 개시 직후 높은 수준이 되었다가 대략 60초 이후 낮은 수준으로 안정화되는 반면, 도 5에 도시된 바와 같이 상기 냉매량이 상기 저냉매 상태일 경우에는 상기 과열도가 60초 이후에도 높은 수준으로 유지될 수 있다. 이를 고려하여, 안정화된 이후의 과열도를 이용하여 상기 냉매량을 용이하고 정확하기 판단하기 위해, 상기 제1 기준 시간은 60초로 설정되는 것이 바람직할 수 있다.
그리고, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 냉매량이 상기 정상 상태일 경우에는 상기 압축기(100)의 작동 개시 후 60초가 경과하면 상기 과열도가 30도(K) 미만인 반면, 상기 냉매량이 상기 저유량 상태일 경우에는 상기 압축기(100)의 작동 개시 후 60초가 경과하면 상기 과열도가 30도(K) 이상임을 고려하여, 상기 제1 기준 온도는 30도(K)로 설정되는 것이 바람직할 수 있다.
상기 조치 단계(S2)는, 상기 제4 판단 단계(S14)에서 상기 저냉매 상태라고 판단되는 경우, 상기 압축기(100)의 최대 회전수 및 회전수 증감 속도 중 적어도 하나를 제한하는 압축기 제어 단계(S21) 및 경보(예를 들어, 알람, 진단코드)를 발생시키는 경보 단계(S22)를 포함할 수 있다.
그리고, 상기 열 관리 시스템은 상기 열 관리 시스템 제어 방법을 구현하는 제어부를 더 포함할 수 있다.
즉, 상기 제어부는 상기 배터리 열 관리 모드의 작동 여부를 판단하고 상기 과열도를 검출하며 상기 저냉매 상태 여부를 판단하도록 형성될 수 있다. 여기서, 상기 제어부는 상기 배터리 열 관리 모드가 작동되고 있을 때 상기 저냉매 상태 여부를 판단하도록 형성될 수 있다. 그리고, 상기 제어부는 상기 압축기(100)의 작동 개시 후 상기 제1 기준 시간이 경과되었을 때 상기 저냉매 상태 여부를 판단하도록 형성될 수 있다. 그리고, 상기 제어부는 상기 압축기(100)로 유입되는 냉매의 압력과 온도로부터 상기 과열도를 검출하고, 상기 과열도가 상기 제1 기준 온도 이상일 때 상기 저냉매 상태라고 판단하도록 형성될 수 있다.
그리고, 상기 제어부는 상기 저냉매 상태라고 판단한 경우 상기 압축기(100)의 최대 회전수 및 회전수 증감 속도 중 적어도 하나를 제한하도록 형성될 수 있다.
그리고, 상기 제어부는 상기 저냉매 상태라고 판단한 경우 경보를 발생시키도록 형성될 수 있다.
여기서, 상기 제어부는 차량의 ECU 혹은 차량용 공조제어기(Thermal control unit) 등일 수 있다.
한편, 상기 압축기(100)는 상기 압축기 제어 단계(S21)가 실행될 때 즉각적이고 정확하게 반응하도록, 동력을 발생시키는 모터, 상기 모터에 의해 회전되는 회전축, 상기 회전축에 의해 선회 운동되는 선회 스크롤 및 상기 선회 스크롤과 함께 압축실을 형성하는 고정 스크롤을 포함하고, 상기 모터가 상기 열 관리 시스템 제어 방법에 의해 제어되는 전동 압축기로 형성되는 것이 바람직할 수 있다.
이하, 본 실시예에 따른 작용효과에 대해 설명한다.
즉, 본 실시예에 따른 열 관리 시스템 및 이에 대한 제어 방법은 상기 제1 판단 단계(S11)를 포함함에 따라, 즉 상기 열 관리 시스템이 상기 배터리 열 관리 모드로 작동되고 있을 때 상기 압축기(100)의 냉매량을 판단함에 따라, 사용 환경에 대한 변수가 적어져, 상기 압축기(100)의 냉매량이 상기 저냉매 상태인지 여부를 용이하고 정확하게 파악할 수 있다.
그리고, 본 실시예에 따른 열 관리 시스템 및 이에 대한 제어 방법은 상기 제2 판단 단계(S12)를 포함함에 따라, 즉 안정화된 이후인 상기 압축기(100)의 작동 개시 후 상기 제1 기준 시간이 경과된 상태에서 상기 압축기(100)의 냉매량을 판단함에 따라, 상기 압축기(100)의 냉매량이 상기 저냉매 상태인지 여부를 더욱 정확하게 파악할 수 있다.
그리고, 본 실시예에 따른 열 관리 시스템 및 이에 대한 제어 방법은 상기 제3 판단 단계(S13)를 포함함에 따라, 즉 냉매의 압력과 온도로부터 용이하게 산출되고 상기 압축기(100)의 냉매량에 따라 차이가 명확히 구별되는 상기 과열도를 이용하여 상기 압축기(100)의 냉매량을 판단함에 따라, 상기 압축기(100)의 냉매량이 상기 저냉매 상태인지 여부를 더욱 용이하고 정확하게 파악할 수 있다.
그리고, 본 실시예에 따른 열 관리 시스템 및 이에 대한 제어 방법은 상기 제4 판단 단계(S14)를 포함함에 따라, 즉 상기 제1 판단 단계(S11), 상기 제2 판단 단계(S12) 및 상기 제3 판단 단계(S13)의 판단 결과들을 종합적으로 고려하여 상기 압축기(100)의 냉매량을 판단함에 따라, 상기 압축기(100)의 냉매량이 상기 저냉매 상태인지 여부를 더욱 정확하게 파악할 수 있다.
그리고, 본 실시예에 따른 열 관리 시스템 및 이에 대한 제어 방법은 상기 압축기 제어 단계(S21)를 포함함에 따라, 즉 상기 판단 단계(S1)에서 상기 압축기(100)의 냉매량이 상기 저냉매 상태로 판단된 경우 상기 압축기(100)의 최대 회전수 및 회전수 증감 속도 중 적어도 하나를 제한함에 따라, 오일 부족으로 인한 상기 압축기(100)의 손상을 억제하면서 상기 열 관리 시스템을 계속 작동시킬 수 있다.
그리고, 본 실시예에 따른 열 관리 시스템 및 이에 대한 제어 방법은 상기 경보 단계(S22)를 포함함에 따라, 즉 상기 판단 단계(S1)에서 상기 압축기(100)의 냉매량이 상기 저냉매 상태로 판단된 경우 운전자에게 그 사실을 알림으로써, 점검 및 냉매와 오일 충전을 유도할 수 있다.
그리고, 본 실시예에 따른 압축기(100)는 전동 압축기로 형성됨에 따라, 상기 압축기 제어 단계(S21)가 실행될 때 상기 압축기(100)가 이에 즉각적이고 정확하게 반응할 수 있다. 이에 의하여, 상기 압축기(100)의 손상이 효과적으로 억제될 수 있다.
한편, 본 실시예의 경우, 효율적인 작동을 위해, 상기 제1 판단 단계(S11)에서 상기 열 관리 시스템이 상기 배터리 열 관리 모드로 작동되고 있다고 판단되는 경우에만 상기 제2 판단 단계(S12)로 진행되고, 상기 제2 판단 단계(S12)에서 상기 압축기(100)의 작동 개시 후 상기 제1 기준 시간이 경과되었다고 판단되는 경우에만 상기 제3 판단 단계(S13)로 진행되며, 상기 제3 판단 단계(S13)에서 상기 과열도가 상기 제1 기준 온도 이상이라고 판단되는 경우에만 상기 제4 판단 단계(S14)로 진행되게 형성된다. 여기서, 상기 제1 판단 단계(S11)에서 상기 열 관리 시스템이 상기 배터리 열 관리 모드로 작동되고 있지 않다고 판단되거나, 상기 제2 판단 단계(S12)에서 상기 압축기(100)의 작동 개시 후 상기 제1 기준 시간이 경과되지 않았다고 판단되거나, 상기 제3 판단 단계(S13)에서 상기 과열도가 상기 제1 기준 온도 미만이라고 판단되는 경우에는 시작 단계로 복귀된다. 하지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 상기 제1 판단 단계(S11), 상기 제2 판단 단계(S12) 및 상기 제3 판단 단계(S13)의 순서는 조정될 수 있다. 또는, 상기 제1 판단 단계(S11), 상기 제2 판단 단계(S12) 및 상기 제3 판단 단계(S13)는 서로 독립적으로 실행되고, 상기 제4 판단 단계(S14)가 상기 제1 판단 단계(S11), 상기 제2 판단 단계(S12) 및 상기 제3 판단 단계(S13)의 판단 결과를 종합하여 상기 압축기(100)의 냉매량이 상기 저냉매 상태인지 판단하도록 형성될 수 있다.
한편, 본 실시예의 경우 상기 측정 단계(S15)와 상기 검출 단계(S16)는 상기 제1 판단 단계(S11)와 상기 제2 판단 단계(S12) 사이에 개재되나, 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 상기 측정 단계(S15)와 상기 검출 단계(S16)는 상기 검출 단계(S16)에서 검출되는 상기 과열도가 상기 제3 판단 단계(S13)에 이용될 수만 있다면 그 위치는 적절히 조절될 수 있다.
한편, 본 실시예의 경우, 상기 측정수단(600)이 상기 압축기(100)로 유입되는 냉매의 압력과 온도를 측정하도록 형성되고, 상기 열 관리 시스템 제어 방법이 상기 측정수단(600)으로 측정된 상기 압축기(100)로 유입되는 냉매의 압력과 온도로부터 상기 과열도를 검출하고 이를 이용하여 상기 압축기(100)의 냉매량을 판단하도록 형성되나, 이에 한정되는 것은 아니다.
예를 들어, 도 7 및 도 8을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 열 관리 시스템의 측정수단(600')은 제1 열교환기(200)의 하류 및 팽창수단(300)의 상류 사이에서 상기 팽창수단(300)으로 유입되는 냉매의 압력과 온도를 측정하도록 형성되고, 제어부 및 열 관리 시스템 제어 방법은 상기 측정수단(600')으로 측정된 상기 팽창수단(300)으로 유입되는 냉매의 압력과 온도로부터 과냉도(도 3에 도시된 바와 같이, 냉매가 제1 열교환기(200)에서 팽창수단(300)으로 가는 과정에서 포화응축온도보다 더 낮은 온도로 냉각되는 정도)를 검출하고 판단 단계(S1')에서 상기 과냉도를 이용하여 압축기(100)의 냉매량을 판단하도록 형성될 수 있다.
구체적으로, 본 발명의 다른 실시예에 따른 열 관리 시스템 및 이에 대한 제어 방법은 전술한 실시예와 유사하되 측정 단계(S15'), 검출 단계(S16'), 제3 판단 단계(S13) 및 제4 판단 단계(S14')가 상기 과냉도를 이용하도록 형성될 수 있다.
즉, 상기 측정 단계(S15')는 상기 팽창수단(300)으로 유입되는 냉매의 압력과 온도가 측정되도록 형성될 수 있다.
그리고, 상기 검출 단계(S16')는 상기 측정 단계(S15')에서 측정된 냉매의 압력과 온도로부터 냉매의 과냉도가 검출되도록 형성될 수 있다.
그리고, 상기 제3 판단 단계(S13')는 검출된 냉매의 과냉도가 제2 기준 온도 이하인 상태로 제2 기준 시간 이상 지속되었는지 판단되도록 형성될 수 있다.
그리고, 상기 제4 판단 단계(S14')는, 상기 제1 판단 단계(S11)에서 상기 열 관리 시스템이 상기 기준 모드로 작동되고 있다고 판단되고, 상기 제2 판단 단계(S12)에서 상기 압축기(100)의 작동 개시 후 상기 제1 기준 시간이 경과되었다고 판단되며, 상기 제3 판단 단계(S13')에서 상기 과냉도가 상기 제2 기준 온도 이하인 상태로 상기 제2 기준 시간 이상 지속되었다고 판단되는 경우, 상기 저냉매 상태라고 판단되도록 형성될 수 있다.
여기서, 상기 저냉매 상태와 상기 과냉도 사이 관계를 고려하여, 상기 제3 판단 단계(S13')와 상기 제4 판단 단계(S14')는 상기 과냉도가 상기 제2 기준 온도 이하인지로 상기 저냉매 상태 여부를 판단하는 것이 아니라 상기 과냉도가 상기 제2 기준 온도 이하인 상태로 상기 제2 기준 시간 이상 지속되었는지로 상기 저냉매 상태 여부를 판단하도록 형성되고, 상기 제2 기준 온도는 2도(K)로 설정되며, 상기 제2 기준 시간은 10초로 설정되는 것이 바람직할 수 있다.

Claims (14)

  1. 순환되는 냉각수 및 상기 냉각수를 차량의 배터리와 열교환시키는 배터리 열교환기를 갖는 냉각수 회로;
    냉매를 압축하는 압축기, 상기 압축기에 의해 압축된 냉매를 냉각시키는 제1 열교환기, 상기 제1 열교환기에 의해 냉각된 냉매를 팽창시키는 팽창수단 및 상기 팽창수단에 의해 팽창된 냉매를 상기 냉각수와 열교환시키는 제2 열교환기를 갖는 냉매 회로;
    상기 냉매의 압력과 온도를 측정하는 측정수단; 및
    상기 냉각수 회로와 상기 냉매 회로가 작동하되 상기 차량의 실내 냉방과 난방이 작동하지 않는 배터리 열 관리 모드로 작동하고 있는지를 판단하고, 상기 측정수단으로부터 측정된 상기 냉매의 압력과 온도로부터 상기 냉매의 과열도 또는 과냉도를 검출하며, 상기 압축기의 냉매량이 기준 냉매량보다 적은 저냉매 상태인지를 판단하는 제어부;를 포함하는 열 관리 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 차량의 실내 냉방과 난방이 작동하지 않는 조건에서 상기 배터리 열 관리 모드가 작동되고 있을 때 상기 저냉매 상태 여부를 판단하도록 형성되는 열 관리 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 압축기의 작동 개시 후 제1 기준 시간이 경과되었을 때 상기 저냉매 상태 여부를 판단하도록 형성되는 열 관리 시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 압축기로 유입되는 냉매의 압력과 온도로부터 상기 과열도를 검출하고, 상기 과열도가 제1 기준 온도 이상일 때 상기 저냉매 상태라고 판단하도록 형성되는 열 관리 시스템.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 팽창수단에 유입되는 냉매의 압력과 온도로부터 상기 과냉도를 검출하고, 상기 과냉도가 제2 기준 온도 이하인 상태로 제2 기준 시간 이상 지속될 때 상기 저냉매 상태라고 판단하도록 형성되는 열 관리 시스템.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 저냉매 상태라고 판단한 경우 상기 압축기의 최대 회전수 및 회전수 증감 속도 중 적어도 하나를 제한하도록 형성되는 열 관리 시스템.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 저냉매 상태라고 판단한 경우 경보를 발생시키도록 형성되는 열 관리 시스템.
  8. 순환되는 냉각수 및 상기 냉각수를 차량의 배터리와 열교환시키는 배터리 열교환기를 갖는 냉각수 회로; 냉매를 압축하는 압축기, 상기 압축기에 의해 압축된 냉매를 냉각시키는 제1 열교환기, 상기 제1 열교환기에 의해 냉각된 냉매를 팽창시키는 팽창수단 및 상기 팽창수단에 의해 팽창된 냉매를 상기 냉각수와 열교환시키는 제2 열교환기를 갖는 냉매 회로; 상기 냉매의 압력과 온도를 측정하는 측정수단; 및 상기 냉각수 회로와 상기 냉매 회로가 작동하되 상기 차량의 실내 냉방과 난방이 작동하지 않는 배터리 열 관리 모드로 작동하고 있는지를 판단하고, 상기 측정수단으로부터 측정된 상기 냉매의 압력과 온도로부터 상기 냉매의 과열도 또는 과냉도를 검출하며, 상기 압축기의 냉매량이 기준 냉매량보다 적은 저냉매 상태인지를 판단하는 제어부;를 포함하는 열 관리 시스템을 제어하기 위한 열 관리 시스템 제어 방법으로서,
    상기 열 관리 시스템이 상기 배터리 열 관리 모드로 작동되고 있는지가 판단되는 제1 판단 단계;
    상기 압축기의 작동 개시 후 제1 기준 시간이 경과되었는지가 판단되는 제2 판단 단계;
    상기 과열도 또는 과냉도가 기준 온도와 비교되는 제3 판단 단계; 및
    상기 제1 판단 단계, 상기 제2 판단 단계 및 상기 제3 판단 단계의 판단 결과에 기초하여 상기 저냉매 상태인지가 판단되는 제4 판단 단계;를 포함하는 열 관리 시스템 제어 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제3 판단 단계에서 상기 압축기에 유입되는 냉매의 압력과 온도로부터 검출되는 과열도가 제1 기준 온도 이상인지가 판단되고,
    상기 제1 판단 단계에서 상기 열 관리 시스템이 상기 배터리 열 관리 모드로 작동되고 있다고 판단되고 상기 제2 판단 단계에서 상기 압축기의 작동 개시 후 상기 제1 기준 시간이 경과되었다고 판단되며 상기 제3 판단 단계에서 상기 과열도가 상기 제1 기준 온도 이상이라고 판단되는 경우, 상기 제4 판단 단계에서 상기 저냉매 상태라고 판단되는 것을 특징으로 하는 열 관리 시스템 제어 방법.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 제3 판단 단계에서 상기 팽창수단에 유입되는 냉매의 압력과 온도로부터 검출되는 과냉도가 제2 기준 온도 이하인지 및 상기 과냉도가 상기 제2 기준 온도 이하인 상태가 제2 기준 시간 이상 지속되었는지가 판단되고,
    상기 제1 판단 단계에서 상기 열 관리 시스템이 상기 배터리 열 관리 모드로 작동되고 있다고 판단되고, 상기 제2 판단 단계에서 상기 압축기의 작동 개시 후 상기 제1 기준 시간이 경과되었다고 판단되며, 상기 제3 판단 단계에서 상기 과냉도가 상기 제2 기준 온도 이하인 상태가 상기 제2 기준 시간 이상 지속되었다고 판단되는 경우, 상기 제4 판단 단계에서 상기 저냉매 상태라고 판단되는 것을 특징으로 하는 열 관리 시스템 제어 방법.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 제1 판단 단계에서 상기 열 관리 시스템이 상기 배터리 열 관리 모드로 작동되고 있다고 판단될 경우, 상기 제2 판단 단계가 실행되고,
    상기 제2 판단 단계에서 상기 압축기의 작동 개시 후 상기 제1 기준 시간이 경과되었다고 판단될 경우, 상기 제3 판단 단계가 실행되는 것을 특징으로 하는 열 관리 시스템 제어 방법.
  12. 제8항에 있어서,
    상기 제4 판단 단계에서 상기 저냉매 상태라고 판단되는 경우, 상기 압축기의 최대 회전수 및 회전수 증감 속도 중 적어도 하나를 제한하는 압축기 제어 단계를 더 포함하는 열 관리 시스템 제어 방법.
  13. 제8항에 있어서,
    상기 제4 판단 단계에서 상기 저냉매 상태라고 판단되는 경우, 경보를 발생시키는 경보 단계를 더 포함하는 열 관리 시스템 제어 방법.
  14. 동력을 발생시키는 모터;
    상기 모터에 의해 회전되는 회전축;
    상기 회전축에 의해 선회 운동되는 선회 스크롤; 및
    상기 선회 스크롤과 함께 압축실을 형성하는 고정 스크롤;을 포함하고,
    제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 따른 열 관리 시스템에 포함되는 압축기.
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