WO2023120022A1

WO2023120022A1 - 熱管理システム

Info

Publication number: WO2023120022A1
Application number: PCT/JP2022/043450
Authority: WO
Inventors: 智金子
Original assignee: サンデン株式会社
Priority date: 2021-12-20
Filing date: 2022-11-25
Publication date: 2023-06-29
Also published as: JP2023091441A

Abstract

熱媒体回路を循環する熱媒体の熱容量を最小化することで、熱媒体の温度変化に対する応答性を向上させ、車載機器の温調を適切に行いつつ、空調運転利用時の快適性を向上させる。　熱管理システムは、第１熱媒体が循環するヒートポンプユニット（１０）と、ヒートポンプユニットに設けられる熱交換器において第１熱媒体と熱交換した第２熱媒体が循環する熱媒体回路（２０，３０，４０）と、を備え、熱媒体回路は、第２熱媒体と車室内に供給される空気との熱交換を行う室内熱交換器（４，９）と、第２熱媒体と車載バッテリとの熱交換を行うバッテリ用熱交換器（４２）と、室内熱交換器及びバッテリ用熱交換器が直列に接続され、熱交換器を経由した第２熱媒体が循環する直列流路と、吸熱用熱交換器を経由した第２熱媒体が、バッテリ用熱交換器を迂回して室内熱交換器に循環するバイパス流路と、直列流路又はバイパス流路を切替える切換手段と、備えている。

Description

熱管理システム

　本発明は、電動車両用に適した熱管理システムに関するものである。

　ヒートポンプ式の冷媒回路と、冷媒回路の冷媒と熱交換する熱媒体が循環する熱媒体回路（水回路）と、を備えた車両の熱管理システムが知られている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。このような熱管理システムでは、冷媒回路における凝縮器の放熱と蒸発器の吸熱を利用し、冷媒と熱媒体回路の熱媒体とを熱交換させて、熱媒体回路に含まれる各熱交換器により、バッテリ、走行用電動モータ、インバータなどの車載機器を冷却又は暖機すると共に車室内の空調を行っている。

特開２０１２－１１９２８号公報特開２０２１－３５２１４号公報

　このような場合、熱媒体の充填量に伴って熱容量が大きくなるため、例えば、空調運転の起動時に熱媒体を所望の時間内で目標温度に到達させるには、ヒートポンプサイクルの圧縮機の回転数を上げる、予め熱交換器を大型化しておくなど、最大空調（冷暖房）能力を増加させる必要が生じる。これは、消費エネルギーの増大や製造コストの増大を招いてしまう。

　本発明は、このような事情に対処することを課題としている。すなわち、熱媒体回路を循環する熱媒体の熱容量を最小化することで、熱媒体の温度変化に対する応答性を向上させ、車載機器の温調を適切に行いつつ、空調運転利用時の快適性を向上させること、などが本発明の課題である。

　このような課題を解決するために、本発明の一態様は、以下の構成を具備するものである。
　第１熱媒体が循環するヒートポンプユニットと、前記ヒートポンプユニットに設けられる熱交換器において第１熱媒体と熱交換した第２熱媒体が循環する熱媒体回路と、を備えた熱管理システムであって、前記熱媒体回路は、第２熱媒体と車室内に供給される空気との熱交換を行う室内熱交換器と、第２熱媒体と車載バッテリとの熱交換を行うバッテリ用熱交換器と、前記熱交換器を経由した第２熱媒体が、前記室内熱交換器及び前記バッテリ用熱交換器の順に直列に循環する直列流路と、前記熱交換器を経由した第２熱媒体が、前記バッテリ用熱交換器を迂回して前記室内熱交換器に循環するバイパス流路と、前記直列流路又は前記バイパス流路を切替える切換手段と、を備える熱管理システム。

　このような特徴を備えた熱管理システムは、熱媒体回路を循環する熱媒体の熱容量を最小化することで、熱媒体の温度変化に対する応答性を向上させ、車載機器の温調を適切に行いつつ、空調運転利用時の快適性を向上させることができる。

本発明の実施形態に係る熱管理システムの基本構成を示した説明図である。本発明の実施形態に係る熱管理システムの制御部の概略構成を示すブロック図である。本発明の実施形態に係る熱管理システムにおいて、冷房運転時の熱媒体の直列流路における流れを説明する説明図である。本発明の実施形態に係る熱管理システムにおいて、冷房運転時の熱媒体のバイパス流路における流れを説明する説明図である。本発明の実施形態に係る熱管理システムにおいて、暖房運転時の熱媒体の直列流路における流れを説明する説明図である。本発明の実施形態に係る熱管理システムにおいて、暖房運転時の熱媒体のバイパス流路における流れを説明する説明図である。

　以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。以下の説明で、異なる図における同一符号は同一機能の部位を示しており、各図における重複説明は適宜省略する。

　本発明の実施形態に係る熱管理システム１は、車両に搭載され、車載機器の温調や車室内の空調を行うことができる。
　図１に示すように、熱管理システム１は、ヒートポンプユニットとしての冷媒回路１０と、熱媒体回路とを備えている。熱媒体回路は、低温側熱媒体回路２０、高温側熱媒体回路３０、及び、機器温調用熱媒体回路４０を含んで構成されている。

　図１に示す例では、冷媒回路１０は、第１熱媒体として冷媒が循環する回路であり、圧縮機１１と凝縮器１２と膨張弁１３と蒸発器１４とアキュームレータ１５とが、順次冷媒配管で接続された閉回路である。この他、冷媒回路１０は、例えば、凝縮器１２の下流にレシーバを備えるような回路であってもよい。

　低温側熱媒体回路２０は、冷媒回路１０における蒸発器１４と一体になって、熱媒体－冷媒の熱交換を行う低温側熱交換器２１を備えており、第１ポンプ２２によって圧送された熱媒体が、低温側熱交換器２１を通過する間に冷媒回路１０における蒸発器１４での冷媒の吸熱で低温になって循環する。

　低温側熱媒体回路２０では、蒸発器１４を経由した熱媒体、すなわち、低温側熱交換器２１に流入して蒸発器１４によって冷却された熱媒体を、クーラコア９に循環させてクーラコア９を通過する空気を冷却する。クーラコア９で冷却された空気を車室内に供給することで、車室内の冷房を行うことができる（冷房運転）。

　低温側熱媒体回路２０には、流路切換弁ＢＶ１，ＢＶ２及び流量調整弁ＦＣＶ１が設けられている。低温側熱媒体回路２０では、流路切換弁ＢＶ１，ＢＶ２によって、低温側熱交換器２１を経由した熱媒体をクーラコア９及びバッテリ用熱交換器４２（後述）の順で循環させる第１直列流路と、低温側熱交換器２１を経由した熱媒体をバッテリ用熱交換器４２を迂回してクーラコア９に循環させる第１バイパス流路と、を切り替え可能になっている。

　すなわち、低温側熱媒体回路２０において、クーラコア９とバッテリ４１との間に流路切換弁ＢＶ１が、バッテリ４１と低温側熱交換器２１との間に流路切換弁ＢＶ２が、それぞれ設けられている。そして、クーラコア９と流路切換弁ＢＶ１との間に設けられる分岐部Ｄ１と、バッテリ４１と低温側熱交換器２１との間に設けられる合流部Ｃ１とが接続されることで第１バイパス流路が形成される。第１直列流路と第１バイパス流路とは、流路切換弁ＢＶ１，ＢＶ２の開閉を制御部１００（後述）によって制御することで切り換えることができる。第１バイパス流路を循環する熱媒体の流量は、流量調整弁ＦＣＶ１によって調整される。

　高温側熱媒体回路３０は、冷媒回路１０における凝縮器１２と一体になって、熱媒体－冷媒の熱交換を行う高温側熱交換器３１を備えており、第２ポンプ３２によって圧送された熱媒体が、高温側熱交換器３１を通過する間に冷媒回路１０における凝縮器１２での冷媒の放熱で高温になって循環する。

　高温側熱媒体回路３０では、凝縮器１２を経由した熱媒体、すなわち、高温側熱交換器３１に流入して凝縮器１２によって加熱された熱媒体を、ヒータコア４に循環させてヒータコア４を通過する空気を加熱する。ヒータコア４で温められた空気を車室内に供給することで、車室内の暖房を行うことができる（暖房運転）。

　高温側熱媒体回路３０には、流路切換弁ＢＶ３，ＢＶ４及び流量調整弁ＦＣＶ２が設けられている。高温側熱媒体回路３０では、流路切換弁ＢＶ３，ＢＶ４によって、高温側熱交換器３１を経由した熱媒体をヒータコア４及びバッテリ用熱交換器４２（後述）の順で循環させる第２直列流路と、高温側熱交換器３１を経由した熱媒体をバッテリ用熱交換器４２を迂回してヒータコア４に循環させる第２バイパス流路と、を切り替え可能になっている。

　すなわち、高温側熱媒体回路３０において、ヒータコア４とバッテリ４１との間に流路切換弁ＢＶ３が、バッテリ４１と高温側熱交換器３１との間に流路切換弁ＢＶ４が、それぞれ設けられている。そして、ヒータコア４と流路切換弁ＢＶ３との間に設けられる分岐部Ｄ２と、バッテリ４１と高温側熱交換器３１との間に設けられる合流部Ｃ２とが接続されることで第２バイパス流路が形成される。第２直列流路と第２バイパス流路とは、流路切換弁ＢＶ３，ＢＶ４の開閉を制御部１００（後述）によって制御することで切り換えることができる。第２バイパス流路を循環する熱媒体の流量は、流量調整弁ＦＣＶ２によって調整される。

　機器温調用熱媒体回路４０は、少なくとも、電動車両におけるバッテリ４１の温調を行うバッテリ用熱交換器４２と、走行用モータ４３の温調を行うモータ用熱交換器４４と、室外熱交換器４５とを備えている。機器温調用熱媒体回路４０において熱媒体は第３ポンプ４８によって圧送される。機器温調用熱媒体回路４０において、バッテリ用熱交換器４２の熱媒体上流側に三方弁５１，５２が、下流側に三方弁５３が設けられ、同様にモータ用熱交換器４４の上流側と下流側にもそれぞれ三方弁５４，５５が設けられている。

　三方弁５１，５２，５３，５４，５５は、バッテリ４１や走行用モータ４３の目標温度に応じて、低温側熱媒体回路２０の低温の熱媒体又は高温側熱媒体回路３０の高温の熱媒体を循環させるように開閉が制御される。また、バッテリ４１や走行用モータ４３の目標温度に応じた比率で低温側熱媒体回路２０の低温の熱媒体又は高温側熱媒体回路３０の高温の熱媒体を混合することができる。

　低温側熱媒体回路２０、高温側熱媒体回路３０及び機器温調用熱媒体回路４０を循環する熱媒体としては、何も添加剤が入っていない水或いは不凍性剤や防腐剤等の添加剤が混合された水、更には油等の液熱媒体などを採用することができる。

　図２に、熱管理システム１の制御を司る制御部１００の概略構成を示す。なお、図２において、本実施形態に係る熱管理システム１による動作に直接関係しない構成については図示及び説明を適宜省略している。
　制御部１００は、走行用モータ４３の駆動制御やバッテリ４１の充放電制御を含む車両全般の制御を司る車両コントローラ（ＥＣＵ）２００に車両通信バスを介して接続され、情報の送受信を行う。制御部１００及び車両コントローラ２００には何れもプロセッサを備えたコンピュータの一例としてのマイクロコンピュータを適用することができる。

　制御部１００には、次の各センサや機器が接続され、これらの各センサ等の出力が入力される。すなわち、制御部１００には、クーラコア９に流入する熱媒体の温度あるいは低温側熱交換器２１に流入して蒸発器１４によって冷却された熱媒体の温度を検出する温度センサＴＣ１、ヒータコア４に流入する熱媒体の温度あるいは高温側熱交換器３１に流入して凝縮器１２によって加熱された熱媒体の温度を検出する温度センサＴＣ２、バッテリ４１の温度（バッテリ４１自体の温度、バッテリ４１を出た熱媒体の温度、及び、バッテリ４１に入る熱媒体の温度のうち、いずれかの温度）を検出するバッテリ温度センサＴＣ３、が接続されている。

　一方、制御部１００の出力には、膨張弁１３，第１ポンプ２２、第２ポンプ３２、第３ポンプ４８、流路切換弁ＢＶ１,ＢＶ２，ＢＶ３，ＢＶ４と、三方弁５１，５２，５３，５４，５５、流量調整弁ＦＣＶ１，ＦＣＶ２が接続されている。そして、制御部１００は各センサの出力と空調操作部３００にて入力された設定、車両コントローラ２００からの情報に基づいてこれらを制御する。

　以下、このように構成された熱管理システム１による空調動作、特に、冷房運転時と暖房運転時の動作について説明する。
　熱管理システム１の冷媒回路１０では、制御部１００により圧縮機１１の回転数等を適宜制御しながら、凝縮器１２の放熱と蒸発器１４の吸熱を利用して車室内に供給される空気を目標温度に調整し、車室内の空調を行う。冷媒回路１０において、冷媒は、次のように循環する。

　すなわち、圧縮機１１から吐出された高圧のガス冷媒は、凝縮器１２において高温側熱交換器３１を通過する熱媒体と熱交換することにより放熱して液化凝縮し、高圧の液冷媒となる。凝縮器１２から流出した高圧液冷媒は、膨張弁１３によって減圧されて膨張し、低圧二相冷媒となり、蒸発器１４に流入する。蒸発器１４に流入した低圧二相冷媒は、蒸発器１４において低温側熱交換器２１を通過する熱媒体と熱交換することにより蒸発し、ガス冷媒となって蒸発器１４を流出し、アキュームレータ１５を介して圧縮機１１へ戻る。

（冷房運転について）
　冷房運転時は、低温側熱媒体回路２０において、蒸発器１４を通過する冷媒と低温側熱交換器２１を通過する熱媒体とを熱交換させて冷却された熱媒体を、第１直列流路に循環させる直列冷房モード（図３）、又は、第１バイパス流路に循環させるバイパス冷房モード（図４）との２つのモードを適宜切り換えて車室内の冷房を行うことができる。図３及び図４では、熱媒体の流れについて、熱媒体が循環しない配管を破線で示し、低温側熱媒体回路２０において熱媒体が循環する配管を灰色で示し、高温側熱媒体回路３０において熱媒体が循環する配管を黒色で示している。

　制御部１００は、空調操作部３００を介した冷房運転の起動指示や、冷房の目標温度の変更を受け付けた場合、また冷房運転中に所定の時間間隔で、温度センサＴＣ１からクーラコア９に流入する熱媒体の温度を取得すると共に、バッテリ温度センサＴＣ３にからバッテリ４１の温度を取得する。

　（１）直列冷房モード
　直列冷房モードにおける熱媒体の流れを図３に示す。
　制御部１００は、バッテリ４１の温度が予め定めたＴ__Ｂ１（例えば、４０℃）以上である場合に、直列冷媒モードで冷房運転を実行する。具体的には、図３に示すように、制御部１００は、流路切換弁ＢＶ１、ＢＶ２を開状態、流量調整弁ＦＣＶ１を閉状態となるように制御し、三方弁５２は、クーラコア９からでた熱媒体をバッテリ用熱交換器４２に流入させる方向に、三方弁５３はバッテリ用熱交換器４２から出た熱媒体を低温側熱交換器２１に戻す方向にそれぞれ開閉制御する。これにより、冷却された熱媒体を第１直列流路に、すなわち、クーラコア９及びバッテリ用熱交換器４２の順で直列に流入させる。このようにすることで、車室内を冷房しながら、バッテリ４１を冷却することができる。

　（２）バイパス冷房モード
　バイパス冷房モードにおける熱媒体の流れを図４に示す。
　制御部１００は、バッテリ４１の温度が予め定めた温度Ｔ__Ｂ１未満である場合に、バイパス冷媒モードで冷房運転を実行する。具体的には、制御部１００は、流路切換弁ＢＶ１、ＢＶ２を閉状態、流量調整弁ＦＣＶ１を開状態となるように制御する。これにより、冷却された熱媒体を第１バイパス流路に、すなわち、バッテリ用熱交換器４２を迂回してクーラコア９のみに流入させる。これにより、車室内を冷房することができる。

　このように、バッテリ４１の温度が予め定めた温度Ｔ__Ｂ１未満である場合には、第１バイパス流路に熱媒体を循環させることで、バッテリ４１の冷却よりも、車室内の空調を優先させることができる。第１バイパス流路を用いる場合、第１直列流路と比較すると、熱媒体の循環路が短くなるので回路容積を小さくすることができる。つまり、低温側熱交換器２１において冷媒と熱交換する熱媒体の量が少なく、熱媒体の熱容量を小さくすることができるため熱媒体が目標温度に到達するまでに要する時間を短縮させることができる。したがって、熱媒体の温度変化に対する応答性を向上させ、空調運転利用時の快適性を向上させることができる。

　また、バッテリ４１の温度が予め定めた温度Ｔ__Ｂ１未満である場合に、制御部１００は、クーラコア９に流入する熱媒体の温度に応じて流量調整弁ＦＣＶ１を制御し、第１バイパス流路を循環する熱媒体の流量を調整する。具体的には、制御部１００は、クーラコア９に流入する熱媒体が温度Ｔ__Ｃ１（例えば、３０℃）以上である場合に、流量調整弁ＦＣＶ１を全開状態として第１バイパス流路を循環する熱媒体の流量を最大とする。

　一方、制御部１００は、クーラコア９に流入する熱媒体が温度Ｔ__Ｃ１未満である場合に、バッテリ４１の温度及び熱媒体の温度に応じて流量調整弁ＦＣＶ１の開度を適宜制御して第１バイパス流路を循環する熱媒体の流量を調整する。このとき、制御部１００は、クーラコア９に流入する熱媒体の温度が低くなるほど、流量調整弁ＦＣＶ１の開度を小さくし、第１バイパス流路を循環する熱媒体の流量を減少させることができる。

　なお、冷房運転時において、高温側熱媒体回路３０では、凝縮器１２を通過する冷媒と高温側熱交換器３１を通過する熱媒体とを熱交換させて加熱された熱媒体を、ヒータコア４を経由して室外熱交換器４５に流入させ、室外熱交換器４５において外気と熱交換させることで放熱させる。同時に、熱媒体をモータ用熱交換器４４にも循環させて、走行用モータ４３の熱も室外熱交換器４５において放熱する。室外熱交換器４５を流出した熱媒体は、再び凝縮器１２に戻る。

（暖房運転について）
　暖房運転時は、高温側熱媒体回路３０において、凝縮器１２を通過する冷媒と高温側熱交換器３１を通過する熱媒体とを熱交換させて加熱された熱媒体を、第２直列流路に循環させる直列暖房モード（図５）、又は、第２バイパス流路に循環させるバイパス暖房モード（図６）との２つのモードを適宜切り換えて車室内の暖房を行うことができる。図５及び図６では、熱媒体の流れについて、熱媒体が循環しない配管を破線で示し、低温側熱媒体回路２０において熱媒体が循環する配管を灰色で示し、高温側熱媒体回路３０において熱媒体が循環する配管を黒色で示している。

　制御部１００は、空調操作部３００を介した暖房運転の起動指示や、暖房の目標温度の変更を受け付けた場合、また暖房運転中に所定の時間間隔で、温度センサＴＣ１からクーラコア９に流入する熱媒体の温度を取得すると共に、バッテリ温度センサＴＣ３にからバッテリ４１の温度を取得する。

　（１）直列暖房モード
　直列暖房モードにおける熱媒体の流れを図５に示す。
　制御部１００は、バッテリ４１の温度が予め定めたＴ__Ｂ２（例えば、－１０℃）未満である場合に、直列暖房モードで暖房運転を実行する。具体的には、制御部１００は、流路切換弁ＢＶ３、ＢＶ４を開状態、流量調整弁ＦＣＶ２を閉状態となるように制御し、三方弁５２は、ヒータコア４から出た熱媒体をバッテリ用熱交換器４２に流入させる方向に、三方弁５３はバッテリ用熱交換器４２から出た熱媒体を高温側熱交換器３１に戻す方向にそれぞれ開閉制御する。これにより、加熱された熱媒体を第２直列流路に、すなわち、ヒータコア４及びバッテリ用熱交換器４２の順で直列に流入させる。このようにすることで、車室内を暖房しながら、バッテリ４１を暖機することができる。

　（２）バイパス暖房モード
　バイパス暖房モードにおける熱媒体の流れを図６に示す。制御部１００は、バッテリ４１の温度が予め定めた温度Ｔ__Ｂ２以上である場合に、バイパス暖房モードで暖房運転を実行する。具体的には、制御部１００は、流路切換弁ＢＶ３、ＢＶ４を閉状態、流量調整弁ＦＣＶ２を開状態となるように制御する。これにより、加熱された熱媒体を第２バイパス流路に、すなわち、バッテリ用熱交換器４２を迂回してヒータコア４のみに流入させる。これにより、車室内を暖房することができる。

　このように、バッテリ４１の温度が予め定めた温度Ｔ__Ｂ２以上である場合には、第１バイパス流路に熱媒体を循環させることで、バッテリ４１の暖機よりも、車室内の空調を優先させることができる。第２バイパス流路を用いる場合、第２直列流路と比較すると、熱媒体の循環路が短くなるので回路容積を小さくすることができる。つまり、高温側熱交換器３１において冷媒と熱交換する熱媒体の量が少なく、熱媒体の熱容量を小さくすることができるため熱媒体が目標温度に到達するまでに要する時間を短縮させることができる。したがって、熱媒体の温度変化に対する応答性を向上させ、空調運転利用時の快適性を向上させることができる。

　また、バッテリ４１の温度が予め定めた温度Ｔ__Ｂ２以上である場合に、制御部１００は、ヒータコア４に流入する熱媒体の温度に応じて流量調整弁ＦＣＶ２を制御し、第２バイパス流路を循環する熱媒体の流量を調整する。具体的には、制御部１００は、ヒータコア４に流入する熱媒体が温度Ｔ__Ｈ１（例えば、０℃）未満である場合に、流量調整弁ＦＣＶ２を全開状態として第２バイパス流路を循環する熱媒体の流量を最大とする。

　一方、制御部１００は、ヒータコア４に流入する熱媒体が温度Ｔ__Ｈ１以上である場合に、バッテリ４１の温度及び熱媒体の温度に応じて流量調整弁ＦＣＶ２の開度を適宜制御して第１バイパス流路を循環する熱媒体の流量を調整する。このとき、制御部１００は、ヒータコア４に流入する熱媒体の温度が高くなるほど、流量調整弁ＦＣＶ２の開度を小さくし、第２バイパス流路を循環する熱媒体の流量を減少させることができる。

　なお、暖房運転時において、低温側熱媒体回路２０では、蒸発器１４を通過する冷媒と低温側熱交換器２１を通過する熱媒体とを熱交換させて冷却された熱媒体を、クーラコア９を経由して室外熱交換器４５に流入させ、室外熱交換器４５において外気と熱交換させることで放熱させる。同時に、熱媒体をモータ用熱交換器４４にも循環させて、走行用モータ４３を冷却する。室外熱交換器４５から流出した熱媒体は、再び蒸発器１４に戻る。

　以上説明したように、本発明の実施形態によれば、熱媒体が目標温度に到達するまでに要する時間を短縮させる、すなわち、熱媒体の温度変化に対する応答性を向上させ、空調運転利用時の快適性を向上させることができる。

　以上、本発明の実施の形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこれらの実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。また、上述の各実施の形態は、その目的及び構成等に特に矛盾や問題がない限り、互いの技術を流用して組み合わせることが可能である。

１：熱管理システム、４：ヒータコア（室内熱交換器）９：クーラコア（室内熱交換器）、
１０：冷媒回路（ヒートポンプユニット）
１１：圧縮機、１２：凝縮器、１３：膨張弁、１４：蒸発器、１５：アキュームレータ、
２０：低温側熱媒体回路（熱媒体回路）２１：低温側熱交換器、
３０：高温側熱媒体回路（熱媒体回路）、３１：高温側熱交換器、
４０：機器温調用熱媒体回路（熱媒体回路）
４１：バッテリ、４２：バッテリ用熱交換器
４３：走行用モータ、４４：モータ用熱交換器
４５：室外熱交換器、５１，５２，５３，５４，５５：三方弁
１００：制御部、２００：車両コントローラ、３００：空調操作部
ＢＶ１,ＢＶ２，ＢＶ３，ＢＶ４：流路切換弁
Ｃ１，Ｃ２：合流部、Ｄ１，Ｄ２：分岐部、ＦＣＶ１，ＦＣＶ２：流量調整弁
ＴＣ１，ＴＣ２：温度センサ、ＴＣ３：バッテリ温度センサ
Ｔ__Ｂ１，Ｔ__Ｂ２，Ｔ__Ｃ１，Ｔ__Ｈ１：温度

Claims

　第１熱媒体が循環するヒートポンプユニットと、
　前記ヒートポンプユニットに設けられる熱交換器において第１熱媒体と熱交換した第２熱媒体が循環する熱媒体回路と、を備えた熱管理システムであって、
　前記熱媒体回路は、
　第２熱媒体と車室内に供給される空気との熱交換を行う室内熱交換器と、
　第２熱媒体と車載バッテリとの熱交換を行うバッテリ用熱交換器と、
　前記熱交換器を経由した第２熱媒体が、前記室内熱交換器及び前記バッテリ用熱交換器の順に直列に循環する直列流路と、
　前記熱交換器を経由した第２熱媒体が、前記バッテリ用熱交換器を迂回して前記室内熱交換器に循環するバイパス流路と、
　前記直列流路又は前記バイパス流路を切替える切換手段と、を備える熱管理システム。
　前記切換手段は、前記車載バッテリの温度に応じて前記直列流路又は前記バイパス流路を切換える、請求項１に記載の熱管理システム。
　前記室内熱交換器に流入する第２熱媒体の温度に応じて、前記バイパス流路を循環する第２熱媒体の流量を調整する流量調整手段を備える、請求項１又は請求項２に記載の熱管理システム。
　前記熱交換器は、蒸発器であり、
　前記室内熱交換器は、クーラコアであり、
　前記直列流路は、
　前記蒸発器を経由した第２熱媒体が、前記クーラコア及び前記バッテリ用熱交換器の順に直列に循環する第１直列流路であり、
　前記バイパス流路は、
　前記蒸発器を経由した第２熱媒体が、前記バッテリ用熱交換器を迂回して前記クーラコアに循環する第１バイパス流路であり、
　前記切換手段は、
　前記第１直列流路又は前記第１バイパス流路を切替える第１切換手段である、請求項１から請求項３の何れか１項に記載の熱管理システム。
　前記第１切換手段は、車室内の冷房運転時において、
　前記車載バッテリの温度が予め定めた温度Ｔ__Ｂ１以上である場合に、第２熱媒体を前記第１直列流路に循環させ、
　前記車載バッテリの温度が温度Ｔ__Ｂ１未満である場合に、第２熱媒体を前記第１バイパス流路に循環させる、請求項４に記載の熱管理システム。
　前記車載バッテリの温度が温度Ｔ__Ｂ１未満である場合において、
　前記クーラコアに流入する第２熱媒体が温度Ｔ__Ｃ１以上である場合に、前記第１バイパス流路を循環する第２熱媒体の流量を最大とし、
　前記クーラコアに流入する第２熱媒体が温度Ｔ__Ｃ１未満である場合に、前記車載バッテリの温度及び第２熱媒体の温度に応じて前記第１バイパス流路を循環する第２熱媒体の流量を調整する第１流量調整手段を備える、請求項４又は請求項５に記載の熱管理システム。
　前記熱交換器は、凝縮器であり、
　前記室内熱交換器は、ヒータコアであり、
　前記直列流路は、
　前記凝縮器を経由した第２熱媒体が、前記ヒータコア及び前記バッテリ用熱交換器の順に直列に循環する第２直列流路であり、
　前記バイパス流路は、
　前記凝縮器を経由した第２熱媒体が、前記バッテリ用熱交換器を迂回して前記ヒータコアに循環する第２バイパス流路であり、
　前記切換手段は、
　前記第２直列流路又は前記第２バイパス流路を切替える第２切換手段である、請求項１から請求項３の何れか１項に記載の熱管理システム。
　前記第２切換手段は、車室内の暖房運転時において、
　前記車載バッテリの温度が予め定めた温度Ｔ__Ｂ２未満である場合に、第２熱媒体を前記第２直列流路に循環させ、
　前記車載バッテリの温度が温度Ｔ__Ｂ２以上である場合に、第２熱媒体を前記第２バイパス流路に循環させる、請求項７に記載の熱管理システム。
　前記車載バッテリの温度が温度Ｔ__Ｂ２以上である場合において、
　前記ヒータコアに流入する第２熱媒体が温度Ｔ__Ｈ１未満である場合に、前記第２バイパス流路を循環する第２熱媒体の流量を最大とし、
　前記ヒータコアに流入する第２熱媒体が温度Ｔ__Ｈ１以上である場合に、前記車載バッテリの温度及び第２熱媒体の温度に応じて前記第２バイパス流路を循環する第２熱媒体の流量を調整する第２流量調整手段を備える、請求項７又は請求項８に記載の熱管理システム。