WO2024023941A1 - 車両用熱交換システム - Google Patents

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WO2024023941A1
WO2024023941A1 PCT/JP2022/028828 JP2022028828W WO2024023941A1 WO 2024023941 A1 WO2024023941 A1 WO 2024023941A1 JP 2022028828 W JP2022028828 W JP 2022028828W WO 2024023941 A1 WO2024023941 A1 WO 2024023941A1
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WO
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radiator
heat exchange
refrigerant
state
circuit
Prior art date
Application number
PCT/JP2022/028828
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English (en)
French (fr)
Inventor
勇悟 茂木
陽平 徳田
Original Assignee
日産自動車株式会社
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Publication date
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    • 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
    • B60K1/00—Arrangement or mounting of electrical propulsion units
    • B60K1/04—Arrangement or mounting of electrical propulsion units of the electric storage means for propulsion
    • 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

Definitions

  • This invention relates to a heat exchange system for a vehicle.
  • JP2019-213337A is a cooling system installed in a vehicle, and discloses a configuration in which two radiators are arranged in series in a strong electric heat exchange circuit that circulates a refrigerant for heat exchange with heavy electric equipment such as an inverter.
  • the refrigerant discharged from the radiator placed on the upstream side of the strong electric heat exchange circuit is introduced into the radiator placed on the downstream side and heat exchange is performed in the radiator.
  • the temperature difference with the refrigerant is smaller than the temperature difference between the outside air and the refrigerant in the upstream radiator, and the heat exchange efficiency decreases accordingly.
  • an object of the present invention is to provide a heat exchange system for a vehicle that improves heat exchange efficiency in a configuration in which a plurality of radiators are arranged in one heat exchange circuit.
  • a heavy-duty electric heat exchange circuit that circulates a refrigerant that exchanges heat with a heavy-duty electric device, a battery heat exchange circuit that circulates a refrigerant that exchanges heat with a battery that supplies power to the heavy-duty electric device, and a battery heat exchange circuit that circulates a refrigerant that exchanges heat with a battery that supplies power to the heavy-duty electric device. It includes a chiller placed in the circuit and a radiator placed in the strong electric heat exchange circuit.
  • the radiator includes a first radiator that constitutes a part of the radiator, and a second radiator that constitutes a portion of the radiator excluding the first radiator.
  • the strong electric heat exchange circuit includes a first main circuit that communicates with the first radiator, and a first main circuit that branches off from the first main circuit so as to bypass the first radiator, joins the first main circuit, and communicates with the second radiator.
  • the battery heat exchange circuit includes a second main circuit that communicates with the chiller, and a second main circuit that branches off from the second main circuit so as to bypass the chiller, joins the second main circuit, and communicates with the second radiator in parallel with the first branch circuit. and a second branch circuit.
  • the first branch circuit and the second branch circuit have a first state in which the communication state of the second radiator is communicated with the first branch circuit and cut off communication with the second branch circuit, and a communication state in which the communication state of the second radiator is communicated with the second branch circuit.
  • a switching means is disposed that can mutually switch between a second state in which communication with the first branch circuit is cut off.
  • the second radiator exchanges heat between the refrigerant of the strong electric heat exchange circuit and the outside air via the first branch circuit when the switching means is in the first state, and the second radiator performs heat exchange between the refrigerant of the strong electric heat exchange circuit and the outside air when the switching means is in the second state. Heat exchange is performed between the refrigerant in the battery heat exchange circuit and the outside air via the two-branch circuit.
  • FIG. 1 is a circuit diagram of the vehicle heat exchange system according to the present embodiment, and is a diagram showing the operation when the temperature of the outside air is equal to or higher than a predetermined threshold temperature.
  • FIG. 2 is a circuit diagram of the vehicle heat exchange system of this embodiment, and is a diagram showing the operation when the temperature of the outside air is lower than a predetermined threshold temperature.
  • FIG. 3 is a diagram showing changes in the cooling capacity of the second radiator, the cooling capacity of the chiller, and the required amount of heat removal required from the battery with respect to temperature.
  • FIG. 4 is a first control flow of the vehicle heat exchange system of this embodiment.
  • FIG. 5 is a second control flow of the vehicle heat exchange system of this embodiment.
  • FIG. 6 is a front view of the first radiator and the second radiator.
  • FIG. 7 is a side view of the first radiator and the second radiator mounted on a vehicle.
  • FIG. 1 is a circuit diagram of the vehicle heat exchange system of this embodiment, and is a diagram showing the operation when the temperature of the outside air is equal to or higher than a predetermined threshold temperature.
  • FIG. 2 is a circuit diagram of the vehicle heat exchange system of this embodiment, and is a diagram showing the operation when the temperature of the outside air is lower than a predetermined threshold temperature.
  • the vehicle heat exchange system of this embodiment is applied to a hybrid electric vehicle driven by an internal combustion engine and a motor.
  • a series hybrid vehicle that uses a motor as a drive source to drive the vehicle and uses an internal combustion engine as a generator to charge a battery 22 that serves as a power source for the motor is suitably applied. It may also be an electric vehicle as a source. Further, the electric vehicle may be equipped with a fuel cell, and the fuel cell may be driven to fill the battery 22 or to directly supply power to the motor.
  • the electric vehicle applied to this embodiment includes a recirculation device that takes part of the exhaust gas from the internal combustion engine into the intake side, and a recirculation device that increases the pressure of the intake air of outside air and exhaust gas to the internal combustion engine.
  • a supercharger that takes air into the engine and an intercooler 13 (FIGS. 1 and 2) that cools intake air supplied from the supercharger and supplies it to the internal combustion engine are arranged.
  • the electric vehicle is provided with a cooling circuit that cools the internal combustion engine, recirculation device, supercharger, and the like.
  • the intercooler 13 (FIGS. 1 and 2) is configured to cool the intercooler 13, so the cooling circuit does not need to cool the intercooler 13. The size and power consumption of the cooling circuit can be reduced.
  • the vehicle heat exchange system of this embodiment includes a strong electric heat exchange circuit 1 that circulates a refrigerant that exchanges heat with heavy electric devices (front heavy electric device 12F, rear heavy electric device 12R) including a motor, etc., and a strong electric heat exchange circuit 1 that circulates a refrigerant that exchanges heat with heavy electric devices including a motor etc.
  • a battery heat exchange circuit 2 is provided that circulates a refrigerant that exchanges heat with the supplied battery 22.
  • the vehicle heat exchange system of the present embodiment further includes an air conditioner heat exchange circuit that circulates a refrigerant (for example, a fluorocarbon substitute such as HFC134a) that exchanges heat with the air conditioner that performs air conditioning in the vehicle interior.
  • a refrigerant for example, a fluorocarbon substitute such as HFC134a
  • the air conditioner heat exchange circuit exchanges heat between a compressor that compresses refrigerant gas and discharges high-temperature, high-pressure compressed refrigerant gas, and the compressed refrigerant gas and outside air, transferring the heat of the compressed refrigerant gas to the outside air.
  • a condenser that cools and condenses compressed refrigerant gas by dissipating heat into liquid refrigerant, an expansion valve that expands high-pressure liquid refrigerant into low-pressure, low-temperature liquid refrigerant, and heat exchange between liquid refrigerant and cabin air. and an evaporator that cools the vehicle interior air by absorbing heat from the vehicle interior air and evaporates the liquid refrigerant into refrigerant gas.
  • the heavy electric heat exchange circuit 1 includes a front heavy electric device 12F, a rear heavy electric device 12R, an intercooler 13, a tank 14, a first pump 15, a radiator 16 (first radiator 16A), and a first three-way valve 17.
  • the strong electric heat exchange circuit 1 includes a series circuit connecting an intercooler 13, a tank 14, a first pump 15, a first radiator 16A, and a first three-way valve 17 in a straight line, and a front strong electric device 12F for front wheel drive and a front strong electric device 12F for rear wheel drive. It has a circuit configuration (first main circuit 11) in which the rear heavy-duty electric devices 12R are connected in parallel.
  • the front heavy electrical equipment 12F and the rear heavy electrical equipment 12R include, for example, a motor that drives an electric vehicle, an inverter that transfers power between the battery 22 and the motor, and a speed reducer that is interposed between the motor and the drive shaft. gearbox), a charger for charging the battery 22 with AC voltage supplied from the outside, a DC/DC converter that converts the high voltage of the battery 22 into a low voltage for auxiliary equipment, distributes the high voltage, and in the event of an abnormality It is an integrated junction box that functions as a breaker.
  • the front heavy electric device 12F is a heavy electric device that drives the front wheels of the vehicle
  • the rear heavy electric device 12R is a heavy electric device that drives the rear wheels of the vehicle.
  • the intercooler 13 is arranged between a supercharger (not shown) and the internal combustion engine.
  • the intercooler 13 performs heat exchange (cooling) between the intake air taken in by the supercharger and the refrigerant of the strong electric heat exchange circuit 1 .
  • the tank 14 stores refrigerant (antifreeze) that circulates through the strong electric heat exchange circuit 1.
  • the first pump 15 pumps the refrigerant and circulates it within the strong electric heat exchange circuit 1.
  • the first radiator 16A constitutes a part of the radiator 16 that exchanges heat between the outside air and the refrigerant, and performs heat exchange between the refrigerant (for example, antifreeze) circulating in the strong electric heat exchange circuit 1 and the outside air.
  • the second radiator 16B constitutes a portion of the radiator 16 excluding the first radiator 16A, and is used for heat exchange between the refrigerant circulating in the strong electric heat exchange circuit 1 and outside air, or with the refrigerant circulating in the battery heat exchange circuit 2. Performs heat exchange with outside air.
  • a third branch path 18 branches off from a position between the first pump 15 and the first radiator 16A of the strong electric heat exchange circuit 1.
  • a first three-way valve 17 is arranged between the downstream side of the first radiator 16A of the heavy-duty electric heat exchange circuit 1 and the upstream side of the heavy-duty electric equipment, and the third branch path 18 is connected to the first three-way valve 17. has been done.
  • the first three-way valve 17 normally communicates between the downstream side of the first radiator 16A of the heavy-duty electric heat exchange circuit 1 and the upstream side of the heavy-duty electric equipment, and closes the third branch path 18, but there is a risk that the refrigerant may freeze.
  • the third branch path 18 and the upstream side of the heavy electric equipment (front heavy electric equipment 12F, rear heavy electric equipment 12R) of the heavy electric heat exchange circuit 1 are communicated, and the downstream side of the first radiator 16A is closed, This avoids heat exchange of the refrigerant in the first radiator 16A.
  • a battery 22, a heater 23, a second pump 24, and a chiller 25 are arranged in the battery heat exchange circuit 2 (second main circuit 21).
  • the battery 22 is, for example, a lithium ion battery, and is used to transfer power to and from powerful electrical equipment (particularly an inverter).
  • the heater 23 is driven to heat the refrigerant when the temperature of the battery 22 becomes lower than the lower limit of the operating temperature.
  • the second pump 24 pumps the refrigerant and circulates it within the battery heat exchange circuit 2.
  • the chiller 25 exchanges heat between the liquid refrigerant in the air conditioner heat exchange circuit and the refrigerant (antifreeze) in the battery heat exchange circuit 2.
  • the strong electric heat exchange circuit 1 has a first branch circuit 3 that branches from the first main circuit 11 and joins the first main circuit 11 so as to bypass the first radiator 16A.
  • the first branch circuit 3 includes a first introduction path 31 that branches from a position between the first pump 15 and the first radiator 16A of the first main circuit 11 and communicates with the second radiator 16B (refrigerant introduction side). , communicates with the second radiator 16B (refrigerant discharge side) and joins at a position between the first three-way valve 17 of the first main circuit 11 and the upstream side of the heavy electrical equipment (front heavy electrical equipment 12F, rear heavy electrical equipment 12R).
  • a first merging path 32 is provided.
  • the battery heat exchange circuit 2 has a second branch circuit 4 that branches from the second main circuit 21 and joins the second main circuit 21 so as to bypass the chiller 25, and the second branch circuit 4 is connected to the first branch circuit. 3 and communicates with the second radiator 16B in parallel.
  • the second branch circuit 4 branches from a position between the second pump 24 and the chiller 25 of the second main circuit 21 and communicates with the second radiator 16B (refrigerant introduction side) in parallel with the first introduction path 31.
  • the second introduction path 41 communicates with the second radiator 16B (refrigerant discharge side) in parallel with the first merging path 32, and joins the second main circuit 21 at a position between the chiller 25 and the battery 22.
  • a merging path 42 is provided.
  • the first introduction route 31 and the second introduction route 41 are one route on the second radiator 16B side, but the confluence position of the first introduction route 31 and the second introduction route 41 is A second three-way valve 51 is arranged.
  • the second three-way valve 51 has a refrigerant discharge side connected to a refrigerant introduction side of the second radiator 16B, and a refrigerant introduction side connected to the first introduction path 31 (refrigerant discharge side of the first pump 15) or the second introduction path 41.
  • the refrigerant discharge side of the second pump 24 has a structure that can be mutually switched to a state in which it communicates with either.
  • first merging route 32 and the second merging route 42 are also one route on the second radiator 16B side, but the merging position of the first merging route 32 and the second merging route 42 in the first merging route 32
  • a valve 52 is disposed at a position closer to the first main circuit 11 than the first main circuit 11 side.
  • a third three-way valve 53 is disposed at the merging position of the second merging path 42 and the second main circuit 21.
  • the third three-way valve 53 has a refrigerant discharge side communicating with the refrigerant upstream side of the battery 22 of the battery heat exchange circuit 2, and a refrigerant introduction side communicating with the refrigerant discharge side of the second radiator 16B or the chiller of the battery heat exchange circuit 2. It has a structure that can be mutually switched to communicate with either of the downstream sides of 25.
  • the control unit 6 (switching means) is programmed to control, for example, the first pump 15, the first three-way valve 17, the chiller 25, the second pump 24, the second three-way valve 51, the valve 52, and the third three-way valve 53. It is a microcomputer. Further, information on the temperature of the outside air (measured by an outside temperature sensor) and information on the temperature of the battery 22 are input to the control unit 6, and based on these, the information on the temperature of the chiller 25, the second three-way valve 51, the valve 52, and the third three-way valve are input. Control valve 53.
  • the control unit 6 changes the communication state of the second radiator 16B into a first state (FIG. 1) in which the second radiator 16B is in communication with the strong electric heat exchange circuit 1 via the first branch circuit 3 and a state in which the second radiator 16B is in communication with the strong electric heat exchange circuit 1 (FIG. It is set to the second state (FIG. 2) communicating with circuit 2.
  • the control unit 6 connects the refrigerant introduction side of the second three-way valve 51 to the first introduction path 31, cuts off communication with the second introduction path 41, and closes the valve 52.
  • the refrigerant introduction side of the third three-way valve 53 is set to communicate with the refrigerant downstream side of the chiller 25 of the battery heat exchange circuit 2, and the communication with the second merging path 42 is cut off.
  • control unit 6 connects the refrigerant introduction side of the second three-way valve 51 to the second introduction path 41, cuts off communication with the first introduction path 31, and closes the valve 52,
  • the refrigerant introduction side of the third three-way valve 53 is communicated with the second merging path 42, and communication with the refrigerant downstream side of the chiller 25 of the battery heat exchange circuit 2 is cut off.
  • FIG. 3 is a diagram showing changes in the cooling capacity of the second radiator 16B, the cooling capacity of the chiller 25, and the required amount of heat removal required of the battery 22 with respect to temperature.
  • control unit 6 of this embodiment cools the battery 22 when the temperature of the battery 22 rises and reaches a predetermined upper limit temperature (Tmax, e.g. 40°C), but as shown in FIG. , the required amount of heat removal required from the battery 22 is constant regardless of the temperature of the outside air.
  • Tmax e.g. 40°C
  • the cooling capacity of the chiller 25 maintains a predetermined cooling capacity higher than the required amount of heat removal at temperatures above the temperature T3 (for example, 6°C).
  • T3 for example, 6°C
  • the output of the compressor of the air conditioning heat exchange circuit is limited, and as the temperature decreases, the output of the compressor, that is, the cooling capacity of the chiller 25 decreases.
  • T1 for example, 4° C.
  • the amount of heat removed becomes lower than the required amount of heat removal
  • T0 for example, 0° C.
  • the proportion of the second radiator 16B in the radiator 16 is preferably set to a size that can cover the required amount of heat removal in a temperature range where the chiller 25 cannot cover the required amount of heat removal.
  • the cooling capacity of the second radiator 16B (same as the first radiator 16A) depends on the temperature difference between the outside air and the refrigerant, so it increases linearly as the outside air temperature decreases.
  • the size of the second radiator 16B is set so that the cooling capacity of the chiller 25 matches the cooling capacity of the chiller 25 in a temperature range where the cooling capacity of the chiller 25 is higher than the required amount of heat removal and at a temperature T2 (for example, 5° C.) that is slightly lower than the temperature T3.
  • a temperature T2 for example, 5° C.
  • the cooling capacity of the second radiator 16B becomes higher than the cooling capacity of the chiller 25 in a temperature range lower than the temperature T2.
  • T4 higher than the temperature T3 (for example, 15° C.)
  • the cooling capacity of the second radiator 16B decreases to the required amount of heat removal.
  • the control unit 6 controls the battery 22 when the temperature of the outside air reaches or exceeds a predetermined threshold temperature (for example, temperature T2 or any temperature from temperature T1 to temperature T4). 22 is switched from a second state (FIG. 2) in which cooling is performed by the second radiator 16B to a first state (FIG. 1) in which cooling is performed by the chiller 25. Conversely, when the temperature of the outside air becomes lower than the threshold temperature, control can be performed to switch the battery 22 from the first state (FIG. 1) in which the chiller 25 cools the battery 22 to the second state (FIG. 2) in which the second radiator 16B cools the battery 22. becomes. In this way, by applying the configuration in which the second radiator 16B cools the battery 22 in the second state, the frequency of use of the chiller 25 can be reduced, and the power consumption of the chiller 25 can be reduced accordingly.
  • a predetermined threshold temperature for example, temperature T2 or any temperature from temperature T1 to temperature T4
  • a predetermined threshold temperature for example, temperature T2 or any temperature
  • the control unit 6 controls the temperature of the outside air to decrease to a predetermined first threshold temperature (temperature T1, or an arbitrary temperature from temperature T1 to temperature T4). ), the first state in which the battery 22 is cooled by the chiller 25 is switched to the second state in which the second radiator 16B cools the battery 22.
  • a predetermined first threshold temperature temperature T1, or an arbitrary temperature from temperature T1 to temperature T4
  • the temperature of the outside air rises to a predetermined second threshold temperature (temperature T4, or any temperature between temperature T1 and temperature T4, and the first
  • a predetermined second threshold temperature temperature T4
  • control can be performed to switch the battery 22 from the second state in which the second radiator 16B cools the battery 22 to the first state in which the chiller 25 cools the battery 22.
  • the second radiator 16B when the second radiator 16B further heat-exchanges the refrigerant that has been heat-exchanged by the first radiator 16A, the temperature difference between the refrigerant and the outside air in the second radiator 16B is greater than the temperature difference between the refrigerant and the outside air in the first radiator 16A. As the heat exchange efficiency of the second radiator 16B decreases, the heat exchange efficiency of the second radiator 16B decreases accordingly.
  • the first radiator 16A and the second radiator 16B are connected in parallel in the strong electric heat exchange circuit 1, and the heat exchange efficiency of the second radiator 16B is equivalent to that of the first radiator 16A.
  • the control unit 6 sets the connection state of the second radiator 16B to the first state (FIG. 1), and constantly performs heat exchange between the refrigerant and the outside air in the second radiator 16B. do.
  • the intercooler 13 is located upstream of the refrigerant from the branch position with the first introduction path 31 of the first main circuit 11 and downstream of the refrigerant position of the first main circuit 11 from the merging position with the first merging path 32.
  • the intercooler 13 is located downstream of the refrigerant from the branching position with the first introduction path 31 of the first main circuit 11 and upstream of the refrigerant joining position of the first main circuit 11 with the first merging path 32. It may be placed on the side.
  • control unit 6 receives information about the temperature of the refrigerant in the strong electric heat exchange circuit 1, and when the refrigerant reaches a freezing temperature, controls the first three-way valve 17 to connect the third branch path 18 and the first main circuit. 11, the refrigerant discharge side of the first radiator 16A is closed, and the communication state of the second radiator 16B is set to the second state, so that the refrigerant flows through the strong electric heat exchange circuit 1. heat exchange is stopped.
  • FIG. 4 is a first control flow of the vehicle heat exchange system of this embodiment.
  • the first control flow is a control for switching the communication state of the second radiator 16B between the first state (FIG. 1) and the second state (FIG. 2) based on one threshold temperature. .
  • step S401 the control unit 6 determines whether the outside air temperature (T) is equal to or higher than a predetermined threshold temperature (for example, T2 in FIG. 3), and if YES, the process moves to step S402, and if NO, step S403 to move to.
  • a predetermined threshold temperature for example, T2 in FIG. 3
  • step S402 the control unit 6 determines whether the temperature (Tbatt) of the battery 22 is equal to or higher than a predetermined upper limit temperature (Tmax), and if YES, the process moves to step S404, and if NO, the process moves to step S405. do.
  • step S403 the control unit 6 determines whether the temperature (Tbatt) of the battery 22 is equal to or higher than a predetermined upper limit temperature (Tmax), and if YES, the process moves to step S406, and if NO, the process moves to step S405. do.
  • step S404 the control unit 6 sets the connection state of the second radiator 16B to the first state, and turns the chiller 25 and the second pump 24 into the ON (driving) state.
  • the second radiator 16B communicates with the heavy-duty electric heat exchange circuit 1, and the refrigerant heat-exchanged with the outside air in the first radiator 16A and the refrigerant heat-exchanged with the outside air in the second radiator 16B are connected to the heavy-duty electric equipment and the intercooler. Cool down 13. Further, the battery heat exchange circuit 2 is separated from the second radiator 16B, and the chiller 25 cools the battery 22.
  • step S405 the control unit 6 sets the connection state of the second radiator 16B to the first state, and turns off the chiller 25 and the second pump 24.
  • the second radiator 16B communicates with the heavy-duty electric heat exchange circuit 1, and the refrigerant heat-exchanged with the outside air in the first radiator 16A and the refrigerant heat-exchanged with the outside air in the second radiator 16B are connected to the heavy-duty electric equipment and the intercooler. Cool down 13.
  • the battery heat exchange circuit 2 is separated from the second radiator 16B, the battery 22 is at a temperature that does not require cooling by the chiller 25.
  • step S406 the control unit 6 sets the connection state of the second radiator 16B to the second state, turns the chiller 25 into the OFF state, and turns the second pump 24 into the ON state.
  • the second radiator 16B communicates with the battery heat exchange circuit 2, and the refrigerant heat exchanged with the outside air in the second radiator 16B cools the battery 22.
  • the refrigerant in the strong electric heat exchange circuit 1 is heat exchanged only in the first radiator 16A, but since the temperature of the outside air is lower than the threshold temperature (T2) and the cooling efficiency in the first radiator 16A is high, The amount of heat removed necessary for cooling the equipment and the intercooler 13 is ensured.
  • control unit 6 periodically executes the operations from step S401 to step S406 to cool the heavy electrical equipment, intercooler 13, and battery 22.
  • the chiller 25 may maintain the ON state as long as the temperature of the outside air is higher than T0 in FIG. 3, regardless of the communication state of the second radiator 16B.
  • FIG. 5 is a second control flow of the vehicle heat exchange system of this embodiment.
  • the communication state of the second radiator 16B is switched between the first state (FIG. 1) and the second state (FIG. 2) based on the temperature of the outside air, and the communication state of the second radiator 16B is switched between the first state (FIG. 1) and the second state (FIG. 2).
  • the temperature (T) of the outside air when switching the communication state from the first state to the second state is set to the first threshold temperature (for example, T1 in FIG. 3), and the communication state of the second radiator 16B is changed from the second state to the first state.
  • the temperature (T) of the outside air when switching to the state is set to a second threshold temperature (for example, T4 in FIG. 3) that is higher than the first threshold temperature.
  • step S501 the control unit 6 determines whether the communication state of the second radiator 16B is in the second state, and if YES, the process moves to step S508, and if NO, the process moves to step S502.
  • step S502 the control unit 6 determines whether the outside air temperature (T) is equal to or lower than the first threshold temperature (T1), and if YES, the process moves to step S503, and if NO, the process moves to step S504. .
  • step S503 the control unit 6 determines whether the temperature (T) of the battery 22 is equal to or higher than a predetermined upper limit temperature (Tmax), and if YES, the process moves to step S505, and if NO, the process moves to step S506. do.
  • step S504 the control unit 6 determines whether the temperature (T) of the battery 22 is equal to or higher than a predetermined upper limit temperature (Tmax), and if YES, the process moves to step S507, and if NO, the process moves to step S506. do.
  • step S505 the control unit 6 sets the connection state of the second radiator 16B to the second state, turns off the chiller 25, and turns on the second pump 24.
  • the second radiator 16B communicates with the battery heat exchange circuit 2, and the refrigerant heat exchanged with the outside air in the second radiator 16B cools the battery 22.
  • the refrigerant in the strong electric heat exchange circuit 1 is heat exchanged only in the first radiator 16A, but since the temperature of the outside air is lower than the threshold temperature (T2) and the cooling efficiency in the first radiator 16A is high, The amount of heat removal (cooling capacity) necessary for cooling the equipment and the intercooler 13 is ensured.
  • step S506 the control unit 6 maintains the connection state of the second radiator 16B in the first state, and turns off the chiller 25 and the second pump 24.
  • the second radiator 16B continues to communicate with the heavy-duty electric heat exchange circuit 1, and the refrigerant heat-exchanged with the outside air in the first radiator 16A and the refrigerant heat-exchanged with the outside air in the second radiator 16B are transferred to the heavy-duty electric equipment and the intercooler. Cool down 13.
  • the battery heat exchange circuit 2 is separated from the second radiator 16B, the battery 22 is at a temperature that does not require cooling by the chiller 25.
  • step S507 the control unit 6 maintains the connection state of the second radiator 16B in the first state, and turns on the chiller 25 and the second pump 24.
  • the second radiator 16B continues to communicate with the heavy-duty electric heat exchange circuit 1, and the refrigerant heat-exchanged with the outside air in the first radiator 16A and the refrigerant heat-exchanged with the outside air in the second radiator 16B are transferred to the heavy-duty electric equipment and the intercooler. Cool down 13. Further, the battery heat exchange circuit 2 is separated from the second radiator 16B, and the chiller 25 cools the battery 22.
  • step S508 the control unit 6 determines whether the outside air temperature (T) is equal to or higher than the second threshold temperature (T4), and if YES, the process moves to step S509, and if NO, the process moves to step S510. .
  • step S509 the control unit 6 determines whether the temperature (T) of the battery 22 is equal to or higher than a predetermined upper limit temperature (Tmax), and if YES, the process moves to step S511, and if NO, the process moves to step S512. do.
  • step S510 the control unit 6 determines whether the temperature (T) of the battery 22 is equal to or higher than a predetermined upper limit temperature (Tmax), and if YES, the process moves to step S513, and if NO, the process moves to step S512. do.
  • step S511 the control unit 6 sets the connection state of the second radiator 16B to the first state, and turns on the chiller 25 and the second pump 24.
  • the second radiator 16B communicates with the heavy-duty electric heat exchange circuit 1, and the refrigerant heat-exchanged with the outside air in the first radiator 16A and the refrigerant heat-exchanged with the outside air in the second radiator 16B are transferred to the heavy-duty electric equipment and the intercooler. Cool down 13. Further, the battery heat exchange circuit 2 is separated from the second radiator 16B, and the chiller 25 cools the battery 22.
  • step S512 the control unit 6 sets the connection state of the second radiator 16B to the first state, and turns off the chiller 25 and the second pump 24.
  • the second radiator 16B communicates with the heavy-duty electric heat exchange circuit 1, and the refrigerant heat-exchanged with the outside air in the first radiator 16A and the refrigerant heat-exchanged with the outside air in the second radiator 16B are connected to the heavy-duty electric equipment and the intercooler. Cool down 13.
  • the battery heat exchange circuit 2 is separated from the second radiator 16B, the battery 22 is at a temperature that does not require cooling by the chiller 25.
  • step S513 the control unit 6 maintains the connection state of the second radiator 16B in the second state, turns off the chiller 25, and turns on the second pump 24.
  • the second radiator 16B continues to communicate with the battery heat exchange circuit 2, and the refrigerant heat exchanged with the outside air in the second radiator 16B cools the battery 22.
  • the refrigerant in the strong electric heat exchange circuit 1 is heat exchanged only in the first radiator 16A, but since the temperature of the outside air is lower than the threshold temperature (T2) and the cooling efficiency in the first radiator 16A is high, The amount of heat removed necessary for cooling the equipment and the intercooler 13 is ensured.
  • control unit 6 periodically performs the operations from step S501 to step S513 to cool the heavy electrical equipment, intercooler 13, and battery 22.
  • FIG. 6 is a front view of the first radiator 16A and the second radiator 16B.
  • the first radiator 16A and the second radiator 16B have similar structures, although their areas are different from each other.
  • the first radiator 16A has a first refrigerant inlet 71 through which the refrigerant is introduced, and a first refrigerant outlet 77 through which the refrigerant is discharged.
  • the heat exchange area of the first radiator 16A is partitioned into a first heat exchange area 73 that communicates with the first refrigerant inlet 71 and a second heat exchange area 75 that communicates with the first refrigerant outlet 77. , the first heat exchange area 73 and the second heat exchange area 75 are communicated with each other by a first refrigerant communication tank 74 (first refrigerant communication path).
  • a first refrigerant introduction tank 72 is arranged between the first refrigerant introduction port 71 and the first heat exchange area 73.
  • the first refrigerant introduction tank 72 temporarily stores the refrigerant introduced from the first refrigerant introduction port 71 and supplies it to the first heat exchange area 73 so that the refrigerant is distributed throughout the first heat exchange area 73.
  • the first refrigerant communication tank 74 supplies the refrigerant supplied from the first heat exchange region 73 to the second heat exchange region 75 so that the refrigerant is distributed throughout the second heat exchange region 75.
  • a first refrigerant discharge tank 76 is arranged between the first refrigerant discharge port 77 and the second heat exchange area 75.
  • the first refrigerant discharge tank 76 temporarily stores the refrigerant supplied from the second heat exchange region 75 and discharges it to the first refrigerant discharge port 77 .
  • the second radiator 16B has a second refrigerant inlet 81 through which the refrigerant is introduced, and a second refrigerant outlet 87 through which the refrigerant is discharged.
  • the heat exchange area of the second radiator 16B is partitioned into a third heat exchange area 83 that communicates with the second refrigerant inlet 81 and a fourth heat exchange area 85 that communicates with the second refrigerant outlet 87.
  • the third heat exchange area 83 and the fourth heat exchange area 85 are communicated with each other by a second refrigerant communication tank 84 (second refrigerant communication path).
  • a second refrigerant introduction tank 82 is arranged between the second refrigerant introduction port 81 and the third heat exchange area 83.
  • the second refrigerant introduction tank 82 temporarily stores the refrigerant introduced from the second refrigerant introduction port 81 and supplies it to the third heat exchange region 83 so that the refrigerant is distributed throughout the third heat exchange region 83.
  • the second refrigerant communication tank 84 supplies the refrigerant supplied from the third heat exchange region 83 to the fourth heat exchange region 85 so that the refrigerant is distributed throughout the fourth heat exchange region 85.
  • a second refrigerant discharge tank 86 is arranged between the second refrigerant discharge port 87 and the fourth heat exchange area 85.
  • the second refrigerant discharge tank 86 temporarily stores the refrigerant supplied from the fourth heat exchange region 85 and discharges it to the second refrigerant discharge port 87 .
  • the first refrigerant inlet 71, the first refrigerant inlet tank 72, the first refrigerant discharge tank 76, the first refrigerant outlet 77, the second refrigerant inlet 81, the second refrigerant inlet tank 82, the The second refrigerant discharge tank 86 and the second refrigerant discharge port 87 are arranged on one side (edge) of the radiator 16.
  • the piping connected to the radiator 16 can be concentrated on one side of the radiator 16, so that the connection distance between the heat source side of heavy-duty electrical equipment and valves can be shortened, and the flow resistance of the refrigerant can be reduced accordingly.
  • the second radiator 16B is set to have a smaller heat exchange area than the first radiator 16A.
  • the cooling capacity of the chiller 25 that cools the battery 22 decreases as the temperature decreases.
  • the cooling capacity of the radiator 16 increases as the outside air becomes colder.
  • the amount of heat removed from the battery 22 is set lower than the amount of heat removed from the heavy-duty electrical equipment and the intercooler 13. Therefore, the radiator 16 is divided into a first radiator 16A with a large heat exchange area and a second radiator 16B with a small heat exchange area, so that the second radiator 16B can be used for both cooling the heavy electrical equipment and intercooler 13 and cooling the battery 22.
  • a single radiator 16 can cool the heavy-duty electrical equipment, the intercooler 13, and the battery 22 in just the right amount, avoiding a decrease in the degree of freedom in the layout of the radiator 16, and reducing costs.
  • the refrigerant flow resistance of the first radiator 16A is set to be approximately the same as the refrigerant flow resistance of the heavy electrical equipment (front heavy electrical equipment 12F, rear heavy electrical equipment 12R). Thereby, the flow resistance of the refrigerant in the entire strong electric heat exchange circuit 1 can be reduced, and the power consumption of the first pump 15 can be reduced accordingly, and the first pump 15 can be made smaller.
  • the flow resistance of the refrigerant of the second radiator 16R is set to be substantially the same as the Yanaizu resistance of the refrigerant of the battery 22. Thereby, the flow resistance of the refrigerant throughout the battery heat exchange circuit 2 can be reduced, and the power consumption of the second pump 24 can be reduced accordingly, allowing the second pump 24 to be made smaller.
  • FIG. 7 is a side view of the first radiator 16A and the second radiator 16B mounted on a vehicle. As shown in FIG. 7, the radiator 16 is placed at the front of the vehicle. An engine cover 91 and a bumper 92 are arranged at the front of the vehicle. A radiator grill 93 is arranged between the engine cover 91 and the bumper 92 to take in outside air and supply it to the radiator 16. Below the bumper 92, A grill shutter 94 is arranged.
  • the grill shutter 94 has a plurality of baffle plates 94a, and when the temperature of the object to be cooled (second radiator 16B) is lower than a predetermined threshold temperature, the opening of the grill shutter 94 is closed and the object to be cooled is When the temperature becomes higher than the threshold temperature, the air guide plate 94a is rotated to control the opening degree of the opening to increase as the temperature increases, and control the temperature of the object to be cooled to an appropriate temperature. It is something to do.
  • the radiator 16 is arranged such that the second radiator 16B faces the grille shutter 94.
  • the frequency at which the battery 22 needs to be cooled is lower than the frequency at which heavy electrical equipment and the intercooler 13 are cooled. Therefore, with the above arrangement, the frequency of opening the grille shutter 94 can be reduced, and the frequency of reduction in running resistance can be reduced accordingly.
  • a strong electric heat exchange circuit 1 that circulates a refrigerant for heat exchange with heavy electric devices (front heavy electric device 12F, rear heavy electric device 12R), and heavy electric devices (front heavy electric device 12F, rear heavy electric device 12R).
  • a battery heat exchange circuit 2 that circulates a refrigerant that exchanges heat with a battery 22 that supplies power to the heavy-duty electric equipment 12R), a chiller 25 placed in the battery heat exchange circuit 2, and a radiator 16 placed in the heavy-duty electric heat exchange circuit 1.
  • the radiator 16 includes a first radiator 16A forming a part of the radiator 16, and a second radiator 16B forming a part of the radiator 16 excluding the first radiator 16A, and includes a strong electric heat exchange circuit.
  • a first main circuit 11 that communicates with the first radiator 16A, and a circuit that branches from the first main circuit 11 so as to bypass the first radiator 16A, joins the first main circuit 11, and communicates with the second radiator 16B.
  • the battery heat exchange circuit 2 includes a second main circuit 21 communicating with the chiller 25, and a second main circuit branched from the second main circuit 21 so as to bypass the chiller 25. 21 and a second branch circuit 4 that communicates with the second radiator 16B in parallel with the first branch circuit 3.
  • a first state (FIG.
  • a switching means (second three-way valve 51, valve 52, third three-way valve 53, control unit 6) that can mutually switch between a second state (FIG. 2) in which the second radiator 16B is shut off is arranged. , when the switching means (the second three-way valve 51, the valve 52, the third three-way valve 53, and the control unit 6) are in the first state, the refrigerant in the strong electric heat exchange circuit 1 and the outside air are connected via the first branch circuit 3.
  • the first radiator 16A and the second radiator 16B are connected in parallel in the first state. Therefore, compared to the case where the two are connected in series, the temperature difference between the temperature of the refrigerant entering the second radiator 16B and the temperature of the outside air is increased, and the heat exchange efficiency is improved, so the area occupied by both is increased. (volume) can be reduced, and the layout in the vehicle can be improved. Furthermore, since both are connected in parallel, even when the temperature of the outside air is high, more heat radiation can be ensured than when both are connected in series. Furthermore, by connecting both in parallel, the flow resistance of the refrigerant in the strong electric heat exchange circuit 1 can be reduced, and the first pump 15 can be downsized.
  • the second radiator 16B can communicate with the battery heat exchange circuit 2 and cool the battery 22 instead of the chiller 25.
  • the cooling capacity of the second radiator 16B for the battery 22 is insufficient due to an increase in the temperature of the outside air, the battery 22 is cooled by the chiller 25, and the second radiator 16B, which is no longer in use, is used for heavy electrical equipment (front heavy electrical equipment 12F). , rear heavy electrical equipment 12R), optimization of the vehicle heat exchange system (vehicle cooling system) as a whole for cooling the heavy electrical equipment (front heavy electrical equipment 12F, rear heavy electrical equipment 12R) and cooling the battery 22. can be achieved.
  • the switching means switches the second radiator when the temperature of the outside air exceeds a predetermined threshold temperature (for example, T2 in FIG. 3).
  • a predetermined threshold temperature for example, T2 in FIG. 3
  • the communication state of the second radiator 16B is set to the first state, and when the temperature of the outside air becomes less than a threshold temperature (for example, T2 in FIG. 3), the communication state of the second radiator 16B is set to the second state.
  • the battery 22 is cooled by the second radiator 16B when the room temperature is in a low temperature range where the cooling capacity of the chiller 25 is reduced, but since the outside air is low temperature, the first radiator 16A is used for heat exchange. Since the efficiency is high, heavy electrical equipment (front electrical equipment 12F, rear electrical equipment 12R) can be sufficiently cooled. Therefore, the heavy electric devices (front heavy electric device 12F, rear heavy electric device 12R) and the battery 22 can be cooled in just the right amount.
  • the switching means (the second three-way valve 51, the valve 52, the third three-way valve 53, and the control unit 6) can control the chiller 25, and the communication state of the second radiator 16B is in the first state. And when the temperature of the battery 22 reaches a predetermined upper limit temperature (Tmax), the chiller 25 is driven, and when the temperature of the outside air becomes less than the threshold temperature (for example, T2 in FIG. 3), the communication state of the second radiator 16B is changed to the second state. Set to state.
  • the communication state of the second radiator 16B is always set to the first state, so that the heavy electrical equipment (front electrical equipment 12F, rear electrical equipment 12R) can be sufficiently cooled. Can be done.
  • the switching means changes the communication state of the second radiator 16B to the first state and the second state based on the temperature of the outside air.
  • the temperature of the outside air when switching the communication state of the second radiator 16B from the first state to the second state is set to the first threshold temperature (for example, T1 in FIG. 3), and the second radiator 16B
  • the temperature of the outside air when switching the communication state of 16B from the second state to the first state is set to a second threshold temperature (for example, T4 in FIG. 3) higher than the first threshold temperature (for example, T1 in FIG. 3).
  • the switching means (the second three-way valve 51, the valve 52, the third three-way valve 53, and the control unit 6) can control the chiller 25, and the communication state of the second radiator 16B is in the first state. And when the temperature of the battery 22 reaches a predetermined upper limit temperature (Tmax), the chiller 25 is driven, and when the communication state of the second radiator 16B is in the first state, the temperature of the outside air reaches the first threshold temperature (for example, in FIG. T1) and when the temperature of the battery 22 reaches the upper limit temperature (Tmax), the communication state of the second radiator 16B is switched to the second state.
  • Tmax predetermined upper limit temperature
  • the valve 52, the third three-way valve 53, and the control section 6) can be prevented from deteriorating over time. Furthermore, since the communication state of the second radiator 16B is always set to the first state when cooling the battery 22 is not required, the heavy electrical equipment (front electrical equipment 12F, rear electrical equipment 12R) can be sufficiently cooled. .
  • the area of the heat exchange region for exchanging heat between the refrigerant and the outside air in the first radiator 16A is larger than the area of the heat exchange region in the second radiator 16B.
  • the cooling capacity of the chiller 25 that cools the battery 22 decreases as the temperature becomes lower.
  • the cooling capacity of the radiator 16 increases as the outside air becomes colder.
  • the amount of heat removed from the battery 22 is set lower than the amount of heat removed from the heavy electrical equipment (front heavy electrical equipment 12F, rear heavy electrical equipment 12R) and the intercooler 13. Therefore, the radiator 16 is divided into a first radiator 16A and a second radiator 16B smaller than the first radiator 16A, and the second radiator 16B is used for cooling heavy electrical equipment (front electrical equipment 12F, rear electrical equipment 12R) and intercooler 13.
  • a single radiator 16 can cool the heavy electrical equipment (front heavy electrical equipment 12F, rear heavy electrical equipment 12R), the intercooler 13, and the battery 22 in just the right amount. It is possible to avoid a decrease in the degree of freedom in layout and reduce costs.
  • the radiator 16 is arranged at the front of the vehicle, and the second radiator 16B is arranged at a position facing an open/close shutter (grille shutter 94) for introducing outside air arranged at the front of the vehicle.
  • an open/close shutter grille shutter 94
  • the frequency at which the battery 22 needs to be cooled is less than the frequency at which the heavy electrical equipment (front electrical equipment 12F, rear electrical equipment 12R) and intercooler 13 are cooled, so the frequency at which the grille shutter 94 is opened is reduced. Therefore, the frequency at which the running resistance decreases can be reduced accordingly.
  • an intercooler 13 that cools the intake air of an internal combustion engine mounted on a vehicle is disposed in the first main circuit 11, and the intercooler 13 is configured to exchange heat between the refrigerant circulating in the first main circuit 11 and the intake air. I do.
  • the first radiator 16A and the second radiator 16B are connected in parallel, and each can exchange heat between the outside air and the refrigerant before heat exchange, and the strong electric heat exchange circuit 1 (first main circuit 11) Since the heat exchange between the refrigerants can be performed efficiently, the cooling of the intercooler 13 can also be performed efficiently. Furthermore, although electric vehicles are equipped with a cooling circuit that cools the internal combustion engine and its peripheral equipment, since the above configuration cools the intercooler 13, there is no need for the cooling circuit to cool the intercooler 13. , the size and power consumption of the cooling circuit can be reduced accordingly. Incidentally, a scene in which the intercooler 13 needs to be cooled is a situation in which the internal combustion engine is operating and the generator is generating electricity.
  • the entire vehicle heat exchange system ( Vehicle cooling system) can be optimized.
  • the first radiator 16A includes a first refrigerant inlet 71 through which refrigerant is introduced, and a first refrigerant outlet 77 through which the refrigerant is discharged, and the heat exchange area of the first radiator 16A is
  • the first heat exchange area 73 communicates with the first refrigerant inlet 71
  • the second heat exchange area 75 communicates with the first refrigerant outlet 77.
  • the regions 75 are communicated with each other by a first refrigerant communication passage (first refrigerant communication tank 74), and the second radiator 16B has a second refrigerant inlet 81 through which refrigerant is introduced and a second refrigerant outlet through which refrigerant is discharged.
  • the heat exchange area of the second radiator 16B includes a third heat exchange area 83 communicating with the second refrigerant inlet 81, a fourth heat exchange area 85 communicating with the second refrigerant outlet 87, At the same time, the third heat exchange area 83 and the fourth heat exchange area 85 are communicated with each other by a second refrigerant communication passage (second refrigerant communication tank 84), and a first refrigerant inlet 71 and a first refrigerant outlet 77 , the second refrigerant inlet 81 , and the second refrigerant outlet 87 are arranged on the same edge of the radiator 16 .
  • second refrigerant communication passage second refrigerant communication tank 84
  • the piping connected to the radiator 16 can be consolidated on one side of the radiator 16, so the heat source side of the heavy electrical equipment (front heavy electrical equipment 12F, rear heavy electrical equipment 12R) and valves (first three-way valve 17, second three-way valve 17, second three-way valve 17, etc.)
  • the connection distance between the valve 51, the valve 52, and the third three-way valve 53) can be shortened, and the flow resistance of the refrigerant can be reduced accordingly.
  • the first branch circuit 3 includes a first introduction path 31 that branches from the first main circuit 11 and communicates with the refrigerant introduction side of the second radiator 16B, and a refrigerant discharge side to the second radiator 16B.
  • the second branch circuit 4 branches from the second main circuit 21 and connects the second radiator 16B in parallel with the first introduction path 31.
  • a second introduction path 41 that communicates with the refrigerant introduction side of the second main circuit 21 and a second introduction path 41 that communicates with the refrigerant discharge side of the second radiator 16B in parallel with the first merging path 32 and connects the chiller 25 of the second main circuit 21 with the battery 22.
  • the switching means (second three-way valve 51, valve 52, third three-way valve 53, control unit 6) includes a second merging path 42 that merges between the first introduction path 31 and the second introduction path 41.
  • first state the refrigerant introduction side of the second radiator 16B communicates with the first introduction path 31, and the refrigerant introduction side of the second radiator 16B and the second introduction path 41 communicate with each other.
  • second state the refrigerant introduction side of the second radiator 16B communicates with the second introduction path 41, and the refrigerant introduction side of the second radiator 16B communicates with the first introduction path 31.
  • a first valve (second three-way valve 51) is disposed in the first merging path 32 and opens the first merging path 32 in the first state, and opens the first merging path 32 in the second state.
  • the second valve (valve 52) to be closed is arranged at the confluence position of the second main circuit 21 and the second confluence path 42, and in the first state, the second valve (valve 52) is arranged at the confluence position of the second main circuit 21 and the second confluence path 42.
  • the second merging route 42 is communicated with the battery 22 side and the second merging route 42 is closed, and in the second state, the second merging route 42 is communicated with the battery 22 side of the second main circuit 21 and the chiller 25 side of the second main circuit 21 is communicated with the battery 22 side.
  • the third valve (third three-way valve 53) that closes the first valve (second three-way valve 51), second valve (valve 52), and third valve (third three-way valve 53) simultaneously or a second state, and a control unit 6 that switches between the first state and the second state.
  • the above configuration enables switching control between the first state (FIG. 1) and the second state (FIG. 2) with a simple configuration.

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Abstract

強電熱交換回路と、バッテリ熱交換回路と、強電熱交換回路に配置されたラジエータと、バッテリ熱交換回路に配置されたチラーと、を備え、ラジエータは、第１ラジエータと、第２ラジエータと、を含み、強電熱交換回路は、第２ラジエータに連通する第１分岐回路を含み、バッテリ熱交換回路は、第１分岐回路と並列に第２ラジエータに連通する第２分岐回路を含み、第１分岐回路と第２分岐回路には、第２ラジエータの連通状態を第１分岐回路に連通する第１状態と、第２分岐回路に連通する第２状態と、の間で相互に切替可能な切替手段が配置され、第２ラジエータは、第１状態のときに、第１分岐回路を介して強電熱交換回路の冷媒と外気との熱交換を行い、第２状態のときに、第２分岐回路を介してバッテリ熱交換回路の冷媒と外気との熱交換を行う。

Description

車両用熱交換システム
　この発明は、車両用熱交換システムに関する。
　ＪＰ２０１９－２１３３３７Ａは、車両に搭載される冷却システムであって、インバータ等の強電機器と熱交換する冷媒を循環させる強電熱交換回路に２つのラジエータが直列に配置された構成を開示している。
　しかし、上記構成では、強電熱交換回路の上流側に配置されたラジエータから排出された冷媒がその下流側に配置されたラジエータに導入され当該ラジエータで熱交換が行われるので、当該ラジエータにおける外気と冷媒との温度差が上流側のラジエータにおける外気と冷媒との温度差よりも小さくなり、その分熱交換効率が低下する。
　そこで、本発明は、複数のラジエータを一つの熱交換回路に配置した構成において熱交換効率を向上させる車両用熱交換システムを提供することを目的とする。
　本発明のある態様によれば、強電機器と熱交換する冷媒を循環させる強電熱交換回路と、強電機器に電力を供給するバッテリと熱交換する冷媒を循環させるバッテリ熱交換回路と、バッテリ熱交換回路に配置されたチラーと、強電熱交換回路に配置されたラジエータと、を備える。ラジエータは、ラジエータの一部を構成する第１ラジエータと、ラジエータから第１ラジエータを除いた部分を構成する第２ラジエータと、を含む。強電熱交換回路は、第１ラジエータに連通する第１メイン回路と、第１ラジエータを迂回するように第１メイン回路から分岐して第１メイン回路に合流するとともに第２ラジエータに連通する第１分岐回路と、を含む。バッテリ熱交換回路は、チラーに連通する第２メイン回路と、チラーを迂回するように第２メイン回路から分岐して第２メイン回路に合流するとともに第１分岐回路と並列に第２ラジエータに連通する第２分岐回路と、を含む。第１分岐回路と第２分岐回路には、第２ラジエータの連通状態を、第１分岐回路に連通し且つ第２分岐回路との連通を遮断する第１状態と、第２分岐回路に連通し且つ第１分岐回路との連通を遮断する第２状態と、の間で相互に切替可能な切替手段が配置される。そして、第２ラジエータは、切替手段が第１状態のときに、第１分岐回路を介して強電熱交換回路の冷媒と外気との熱交換を行い、切替手段が第２状態のときに、第２分岐回路を介してバッテリ熱交換回路の冷媒と外気との熱交換を行う。
図１は、本実施形態の車両用熱交換システムの回路図であって、外気の温度が所定の閾値温度以上の場合の動作を示す図である。 図２は、本実施形態の車両用熱交換システムの回路図であって、外気の温度が所定の閾値温度よりも低い場合の動作を示す図である。 図３は、第２ラジエータの冷却能力、チラーの冷却能力、及びバッテリに要求される必要抜熱量の温度との変化を示す図である。 図４は、本実施形態の車両用熱交換システムの第１の制御フローである。 図５は、本実施形態の車両用熱交換システムの第２の制御フローである。 図６は、第１ラジエータ及び第２ラジエータの正面図である。 図７は、第１ラジエータ及び第２ラジエータを車両に搭載した場合の側面図である。
　［本実施形態の概要］
　本実施形態の車両用熱交換システムについて説明する。
　図１は、本実施形態の車両用熱交換システムの回路図であって、外気の温度が所定の閾値温度以上の場合の動作を示す図である。図２は、本実施形態の車両用熱交換システムの回路図であって、外気の温度が所定の閾値温度よりも低い場合の動作を示す図である。
　本実施形態の車両用熱交換システムは、内燃機関とモータにより駆動するハイブリッドの電動車両に適用される。電動車両としては、モータを駆動源として車両を駆動させるとともに内燃機関を発電機として用いてモータの電源となるバッテリ２２を充電するシリーズハイブリッド車両が好適に適用されるが、モータ及び内燃機関を駆動源とする電動車両であってもよい。また、電動車両には燃料電池を搭載し、燃料電池を駆動させてバッテリ２２を充填させるあるいはモータに直接電力を供給してもよい。
　ここで、図示は省略するが、本実施形態に適用される電動車両には、内燃機関の排ガスの一部を吸気側に取り込む再循環装置と、外気と排気との吸気を高圧化して内燃機関側に取り込む過給器と、過給器から供給された吸気を冷却して内燃機関に供給するインタークーラ１３（図１、図２）が配置されている。また、電動車両には、内燃機関、再循環装置、過給器等を冷却する冷却回路が配置されている。そして、本実施形態では、以下に説明するように、インタークーラ１３（図１、図２）を冷却する構成としているので、当該冷却回路がインタークーラ１３を冷却する必要がなく、その分、当該冷却回路のサイズ及び消費電力を低減させることができる。
　本実施形態の車両用熱交換システムは、モータ等と包含する強電機器（フロント強電機器１２Ｆ、リア強電機器１２Ｒ）と熱交換を行う冷媒を循環させる強電熱交換回路１と、強電機器に電力を供給するバッテリ２２と熱交換を行う冷媒を循環させるバッテリ熱交換回路２を備える。
　図示は省略するが、さらに、本実施形態の車両用熱交換システムは、車室内の空調を行う空調機と熱交換を行う冷媒（例えばＨＦＣ１３４ａ等の代替フロン）を循環させる空調機熱交換回路を備え、空調機熱交換回路は、冷媒ガスを圧縮して高温高圧の圧縮冷媒ガスを吐出するコンプレッサと、圧縮冷媒ガスと外気との間で熱交換を行って、圧縮冷媒ガスの熱を外気に放熱することで圧縮冷媒ガスを冷却・凝縮させて液体冷媒にするコンデンサと、高圧の液体冷媒を膨張させて低圧・低温の液体冷媒とする膨張弁と、液体冷媒と車室内空気との熱交換を行って車室内空気の熱を吸収することで車室内空気を冷却し液体冷媒を蒸発させて冷媒ガスとするエバポレータと、を含む。
　強電熱交換回路１には、フロント強電機器１２Ｆ、リア強電機器１２Ｒ、インタークーラ１３、タンク１４、第１ポンプ１５、ラジエータ１６（第１ラジエータ１６Ａ）、第１三方弁１７が配置されている。強電熱交換回路１は、インタークーラ１３、タンク１４、第１ポンプ１５、第１ラジエータ１６Ａ、第１三方弁１７を一直線に結ぶ直列回路に、前輪駆動用のフロント強電機器１２Ｆと後輪駆動用のリア強電機器１２Ｒが並列に接続した回路構成（第１メイン回路１１）を有する。
　フロント強電機器１２Ｆ及びリア強電機器１２Ｒは、例えば、電動車両を駆動するモータ、バッテリ２２とモータとの間で電力の授受を行うインバータ、モータと駆動軸との間に介装された減速機（ギアボックス）、外部から供給される交流電圧をバッテリ２２へ充電するための充電器、バッテリ２２の高電圧を補機用の低電圧に変換するＤＣ／ＤＣコンバータ、高電圧を分配し、異常時には遮断するブレーカの役割をもつジャンクションボックスが一体となったものである。なお、フロント強電機器１２Ｆは車両の前輪を駆動させる強電機器であり、リア強電機器１２Ｒは車両の後輪を駆動させる強電機器である。
　インタークーラ１３は、過給器（不図示）と内燃機関の間に配置される。インタークーラ１３は、過給器が取り込んだ吸気と強電熱交換回路１の冷媒との間で熱交換（冷却）を行う。
　タンク１４は、強電熱交換回路１を循環する冷媒（不凍液）を蓄えるものである。
　第１ポンプ１５は、冷媒を圧送して強電熱交換回路１内を循環させるものである。
　第１ラジエータ１６Ａは、外気と冷媒との熱交換を行うラジエータ１６の一部を構成するものであり、強電熱交換回路１を循環する冷媒（例えば不凍液）と外気との熱交換を行う。
　第２ラジエータ１６Ｂは、ラジエータ１６の第１ラジエータ１６Ａを除く部分を構成するものであり、強電熱交換回路１を循環する冷媒と外気との熱交換、又はバッテリ熱交換回路２を循環する冷媒と外気との熱交換を行う。
　強電熱交換回路１の第１ポンプ１５と第１ラジエータ１６Ａの間となる位置から第３分岐経路１８が分岐している。そして、強電熱交換回路１の第１ラジエータ１６Ａの下流側と強電機器の上流側の間となる位置には第１三方弁１７が配置され、第３分岐経路１８が第１三方弁１７に接続されている。第１三方弁１７は、通常強電熱交換回路１の第１ラジエータ１６Ａの下流側と強電機器の上流側の間を連通し、第３分岐経路１８を閉止しているが、冷媒が凍結する恐れがある場合に、第３分岐経路１８と強電熱交換回路１の強電機器（フロント強電機器１２Ｆ、リア強電機器１２Ｒ）の上流側とを連通して第１ラジエータ１６Ａの下流側を閉止して、第１ラジエータ１６Ａにおける冷媒の熱交換を回避するものである。
　バッテリ熱交換回路２（第２メイン回路２１）には、バッテリ２２、ヒータ２３、第２ポンプ２４、チラー２５が配置されている。
　バッテリ２２は、例えばリチウムイオン電池であり、強電機器（特にインバータ）との間で電力の授受を行うものである。
　ヒータ２３は、バッテリ２２の温度が動作温度の下限温度よりも低くなると駆動して冷媒を加熱するものである。
　第２ポンプ２４は、冷媒を圧送してバッテリ熱交換回路２内を循環させるものである。
　チラー２５は、空調機熱交換回路の液体冷媒とバッテリ熱交換回路２の冷媒（不凍液）との熱交換を行うものである。
　強電熱交換回路１は、第１ラジエータ１６Ａを迂回するように第１メイン回路１１から分岐しつつ第１メイン回路１１に合流する第１分岐回路３を有する。
　第１分岐回路３は、第１メイン回路１１の第１ポンプ１５と第１ラジエータ１６Ａの間となる位置から分岐して第２ラジエータ１６Ｂ（冷媒の導入側）に連通する第１導入経路３１と、第２ラジエータ１６Ｂ（冷媒の排出側）に連通するとともに第１メイン回路１１の第１三方弁１７と強電機器（フロント強電機器１２Ｆ、リア強電機器１２Ｒ）の上流側の間となる位置に合流する第１合流経路３２と、を備える。
　バッテリ熱交換回路２は、チラー２５を迂回するように第２メイン回路２１から分岐しつつ第２メイン回路２１に合流する第２分岐回路４を有し、第２分岐回路４は第１分岐回路３と並列に第２ラジエータ１６Ｂに連通している。
　第２分岐回路４は、第２メイン回路２１の第２ポンプ２４とチラー２５の間となる位置から分岐して第１導入経路３１と並列に第２ラジエータ１６Ｂ（冷媒の導入側）に連通する第２導入経路４１と、第１合流経路３２と並列に第２ラジエータ１６Ｂ（冷媒の排出側）に連通するとともに第２メイン回路２１のチラー２５とバッテリ２２の間となる位置に合流する第２合流経路４２と、を備える。
　図１等に示すように、第１導入経路３１と第２導入経路４１は第２ラジエータ１６Ｂ側で一つの経路になっているが、第１導入経路３１と第２導入経路４１との合流位置には、第２三方弁５１が配置されている。
　第２三方弁５１は、冷媒の排出側が第２ラジエータ１６Ｂの冷媒の導入側に連通し、冷媒の導入側が第１導入経路３１（第１ポンプ１５の冷媒の吐出側）又は第２導入経路４１（第２ポンプ２４の冷媒に吐出側）いずれかに連通する状態に相互に切り替え可能な構造を有している。
　また、第１合流経路３２と第２合流経路４２も第２ラジエータ１６Ｂ側で一つの経路になっているが、第１合流経路３２において第１合流経路３２と第２合流経路４２との合流位置よりも第１メイン回路１１側となる位置にはバルブ５２が配置されている。
　さらに、第２合流経路４２と第２メイン回路２１との合流位置には第３三方弁５３が配置されている。第３三方弁５３は、冷媒の排出側がバッテリ熱交換回路２のバッテリ２２の冷媒の上流側に連通し、冷媒の導入側が第２ラジエータ１６Ｂの冷媒の排出側、又はバッテリ熱交換回路２のチラー２５の下流側のいずれかに連通する状態に相互に切り替え可能な構造を有している。
　制御部６（切替手段）は、例えば第１ポンプ１５、第１三方弁１７、チラー２５、第２ポンプ２４、第２三方弁５１、バルブ５２、第３三方弁５３を制御するようにプログラムされたマイクロコンピュータである。また、制御部６には、外気の温度（外気温センサにより測定）の情報、バッテリ２２の温度の情報が入力され、これらに基づいてチラー２５、第２三方弁５１、バルブ５２、第３三方弁５３を制御する。
　制御部６は、第２ラジエータ１６Ｂの連通状態を、第１分岐回路３を介して強電熱交換回路１に連通する第１状態（図１）と、第２分岐回路４を介してバッテリ熱交換回路２に連通する第２状態（図２）に設定する。
　具体的には、制御部６は、第１状態において、第２三方弁５１の冷媒の導入側を第１導入経路３１に連通するとともに第２導入経路４１との連通を遮断し、バルブ５２を解放し、第３三方弁５３の冷媒の導入側をバッテリ熱交換回路２のチラー２５の冷媒の下流側に連通するとともに第２合流経路４２との連通を遮断した状態に設定する。
　また、制御部６は、第２状態において、第２三方弁５１の冷媒の導入側を第２導入経路４１に連通するとともに第１導入経路３１との連通を遮断し、バルブ５２を閉止し、第３三方弁５３の冷媒の導入側を第２合流経路４２に連通するとともにバッテリ熱交換回路２のチラー２５の冷媒の下流側との連通を遮断した状態に設定する。
　図３は、第２ラジエータ１６Ｂの冷却能力、チラー２５の冷却能力、及びバッテリ２２に要求される必要抜熱量の温度との変化を示す図である。
　本実施形態の制御部６は、後述のように、バッテリ２２の温度が上昇して所定の上限温度（Ｔｍａｘ、例えば４０℃）に到達するとバッテリ２２の冷却を行うが、図３に示すように、バッテリ２２から要求される必要抜熱量は外気の温度に関わらず一定となっている。
　チラー２５の冷却能力は、温度Ｔ３（例えば６℃）以上の温度では必要抜熱量よりも高い所定の冷却能力を維持している。一方、温度Ｔ３よりも低くなると空調熱交換回路のコンプレッサの出力に制限がかかり温度低下とともにコンプレッサの出力、すなわちチラー２５の冷却能力が低下する。そして、温度Ｔ１（例えば４℃）よりも低くなると必要抜熱量よりも低くなり、温度Ｔ０（例えば０℃）に到達すると、コンプレッサの出力が停止することでチラー２５の冷却能力もゼロとなる。
　よって、ラジエータ１６における第２ラジエータ１６Ｂの割合は、チラー２５が必要抜熱量を賄うことができない温度領域において当該必要抜熱量を賄える程度の大きさとなるように設定することが好適である。
　第２ラジエータ１６Ｂ（第１ラジエータ１６Ａも同様）の冷却能力は、外気と冷媒との温度差に依存するため外気の温度が低下する程直線的に上昇する。
　例えば、チラー２５の冷却能力が必要抜熱量よりも高い温度領域であって、温度Ｔ３よりもやや低い温度Ｔ２（例えば５℃）においてチラー２５の冷却能力と一致するように第２ラジエータ１６Ｂの大きさを設定する。すると、第２ラジエータ１６Ｂの冷却能力は、温度Ｔ２よりも低い温度領域において、チラー２５の冷却能力より高くなる。また、温度Ｔ３よりも高い温度Ｔ４（例えば１５℃）において、第２ラジエータ１６Ｂの冷却能力は必要抜熱量にまで低下する。
　したがって、制御部６は、バッテリ２２の冷却を必要とする場合において、例えば外気の温度が所定の閾値温度（例えば、温度Ｔ２、又は温度Ｔ１から温度Ｔ４のうちの任意の温度）以上となるとバッテリ２２の冷却を第２ラジエータ１６Ｂにより実行する第２状態（図２）からチラー２５により実行する第１状態（図１）に切り替える。逆に外気の温度が当該閾値温度よりも低くなるとバッテリ２２の冷却をチラー２５により実行する第１状態（図１）から第２ラジエータ１６Ｂにより実行する第２状態（図２）に切り替える制御が可能となる。このように、第２状態として第２ラジエータ１６Ｂがバッテリ２２を冷却する構成を適用することにより、チラー２５の使用頻度を低下させ、その分、チラー２５の消費電力を削減できる。
　また、制御部６は、バッテリ２２の冷却をチラー２５により実行している場合において外気の温度が低下して所定の第１閾値温度（温度Ｔ１、又は温度Ｔ１から温度Ｔ４のうちの任意の温度）に到達するとバッテリ２２の冷却をチラー２５により実行する第１状態から第２ラジエータ１６Ｂにより実行する第２状態に切り替える。一方、バッテリ２２の冷却を第２ラジエータ１６Ｂにより実行している場合において外気の温度が上昇して所定の第２閾値温度（温度Ｔ４、又は温度Ｔ１から温度Ｔ４の任意の温度であって第１閾値温度よりも高い温度）に到達するとバッテリ２２の冷却を第２ラジエータ１６Ｂにより実行する第２状態からチラー２５により実行する第１状態に切り替える制御が可能となる。
　ところで、例えば第１ラジエータ１６Ａが熱交換した冷媒を第２ラジエータ１６Ｂがさらに熱交換する場合、第２ラジエータ１６Ｂにおける冷媒と外気の温度差は第１ラジエータ１６Ａにおける冷媒と外気との温度差よりも低くなるので、その分、第２ラジエータ１６Ｂの熱交換効率が低下する。
　しかし、本実施形態では、第１ラジエータ１６Ａと第２ラジエータ１６Ｂは、強電熱交換回路１において並列に接続されており、第２ラジエータ１６Ｂの熱交換効率は第１ラジエータ１６Ａと同等となる。
　そこで、制御部６は、バッテリ２２に対する冷却が不要の場合、第２ラジエータ１６Ｂの接続状態を第１状態（図１）に設定し、第２ラジエータ１６Ｂにおける冷媒と外気との熱交換を常時実行する。これにより、強電熱交換回路１にインタークーラ１３を配置しても、強電機器及びインタークーラ１３を十分に冷却するための抜熱量を確保できる。なお、インタークーラ１３は、第１メイン回路１１の第１導入経路３１との分岐位置よりも冷媒の上流側、及び第１メイン回路１１の第１合流経路３２との合流位置よりも冷媒の下流側に配置することで、第１ラジエータ１６Ａ由来の冷媒及び第２ラジエータ１６Ｂ由来の冷媒により効率的に冷却が可能となる。しかし、インタークーラ１３を、第１メイン回路１１の第１導入経路３１との分岐位置よりも冷媒の下流側、及び第１メイン回路１１の第１合流経路３２との合流位置よりも冷媒の上流側に配置してもよい。
　また、制御部６は、強電熱交換回路１の冷媒の温度の情報が入力され、当該冷媒が凍結する温度に到達すると第１三方弁１７を制御して第３分岐経路１８と第１メイン回路１１の強電機器の上流側とを連通するとともに第１ラジエータ１６Ａの冷媒の排出側を閉止し、さらに第２ラジエータ１６Ｂの連通状態を第２状態に設定し、強電熱交換回路１を流通する冷媒の熱交換を停止させる。
　［第１の制御フロー］
　図４は、本実施形態の車両用熱交換システムの第１の制御フローである。第１の制御フローは、第２ラジエータ１６Ｂの連通状態を、一つの閾値温度に基づいて第１状態（図１）及び第２状態（図２）との間で相互に切り替える制御となっている。
　ステップＳ４０１において、制御部６は、外気の温度（Ｔ）が所定の閾値温度（例えば図３のＴ２）以上か否か判断し、ＹＥＳであればステップＳ４０２に移行し、ＮＯであればステップＳ４０３に移行する。
　ステップＳ４０２において、制御部６は、バッテリ２２の温度（Ｔｂａｔｔ）が所定の上限温度（Ｔｍａｘ）以上か否かを判断し、ＹＥＳであればステップＳ４０４に移行し、ＮＯであればステップＳ４０５に移行する。
　ステップＳ４０３において、制御部６は、バッテリ２２の温度（Ｔｂａｔｔ）が所定の上限温度（Ｔｍａｘ）以上か否かを判断し、ＹＥＳであればステップＳ４０６に移行し、ＮＯであればステップＳ４０５に移行する。
　ステップＳ４０４において、制御部６は、第２ラジエータ１６Ｂの接続状態を第１状態に設定し、チラー２５及び第２ポンプ２４をＯＮ（駆動）状態にする。これにより、第２ラジエータ１６Ｂは、強電熱交換回路１に連通して、第１ラジエータ１６Ａで外気と熱交換された冷媒及び第２ラジエータ１６Ｂで外気と熱交換された冷媒が強電機器及びインタークーラ１３を冷却する。また、バッテリ熱交換回路２は、第２ラジエータ１６Ｂとは切り離されるとともに、チラー２５がバッテリ２２を冷却する。
　ステップＳ４０５において、制御部６は、第２ラジエータ１６Ｂの接続状態を第１状態に設定し、チラー２５及び第２ポンプ２４をＯＦＦ（駆動停止）状態にする。これにより、第２ラジエータ１６Ｂは、強電熱交換回路１に連通して、第１ラジエータ１６Ａで外気と熱交換された冷媒及び第２ラジエータ１６Ｂで外気と熱交換された冷媒が強電機器及びインタークーラ１３を冷却する。また、バッテリ熱交換回路２は、第２ラジエータ１６Ｂとは切り離されているが、バッテリ２２はチラー２５により冷却する必要がない温度状態である。
　ステップＳ４０６において、制御部６は、第２ラジエータ１６Ｂの接続状態を第２状態に設定し、チラー２５をＯＦＦ状態にし、第２ポンプ２４をＯＮ状態にする。これにより、第２ラジエータ１６Ｂは、バッテリ熱交換回路２に連通して、第２ラジエータ１６Ｂで外気と熱交換された冷媒がバッテリ２２を冷却する。一方、強電熱交換回路１の冷媒は、第１ラジエータ１６Ａのみで熱交換されるが、外気の温度が閾値温度（Ｔ２）よりも低く第１ラジエータ１６Ａにおける冷却効率が高くなっているので、強電機器及びインタークーラ１３の冷却に必要な抜熱量が確保される。
　第１の制御フローでは、制御部６がステップＳ４０１－ステップＳ４０６の動作を周期的に実行することで、強電機器、インタークーラ１３、バッテリ２２の冷却を実行する。なお、チラー２５は、第２ラジエータ１６Ｂの連通状態に関わらず、外気の温度が図３のＴ０よりも高い温度である限りＯＮ状態を維持してもよい。
　［第２の制御フロー］
　図５は、本実施形態の車両用熱交換システムの第２の制御フローである。第２の制御フローでは、外気の温度に基づいて第２ラジエータ１６Ｂの連通状態を第１状態（図１）及び第２状態（図２）との間で相互に切り替えるとともに、第２ラジエータ１６Ｂの連通状態を第１状態から第２状態に切り替えるときの外気の温度（Ｔ）が第１閾値温度（例えば図３のＴ１）に設定され、第２ラジエータ１６Ｂの連通状態を第２状態から第１状態に切り替えるときの外気の温度（Ｔ）が第１閾値温度よりも温度の高い第２閾値温度（例えば図３のＴ４）に設定されている。
　ステップＳ５０１において、制御部６は、第２ラジエータ１６Ｂの連通状態が第２状態であるか否か判断し、ＹＥＳであればステップＳ５０８に移行し、ＮＯであればステップＳ５０２に移行する。
　ステップＳ５０２において、制御部６は、外気の温度（Ｔ）が第１閾値温度（Ｔ１）以下か否かを判断し、ＹＥＳであればステップＳ５０３に移行し、ＮＯであればステップＳ５０４に移行する。
　ステップＳ５０３において、制御部６は、バッテリ２２の温度（Ｔ）が所定の上限温度（Ｔｍａｘ）以上か否かを判断し、ＹＥＳであればステップＳ５０５に移行し、ＮＯであればステップＳ５０６に移行する。
　ステップＳ５０４において、制御部６は、バッテリ２２の温度（Ｔ）が所定の上限温度（Ｔｍａｘ）以上か否かを判断し、ＹＥＳであればステップＳ５０７に移行し、ＮＯであればステップＳ５０６に移行する。
　ステップＳ５０５において、制御部６は、第２ラジエータ１６Ｂの接続状態を第２状態に設定し、チラー２５をＯＦＦ状態にし、第２ポンプ２４をＯＮ状態する。これにより、第２ラジエータ１６Ｂは、バッテリ熱交換回路２に連通し、第２ラジエータ１６Ｂで外気と熱交換された冷媒がバッテリ２２を冷却する。一方、強電熱交換回路１の冷媒は、第１ラジエータ１６Ａのみで熱交換されるが、外気の温度が閾値温度（Ｔ２）よりも低く第１ラジエータ１６Ａにおける冷却効率が高くなっているので、強電機器及びインタークーラ１３の冷却に必要な抜熱量（冷却能力）が確保される。
　ステップＳ５０６において、制御部６は、第２ラジエータ１６Ｂの接続状態を第１状態に維持し、チラー２５及び第２ポンプ２４をＯＦＦ状態にする。これにより、第２ラジエータ１６Ｂは、引き続き強電熱交換回路１に連通し、第１ラジエータ１６Ａで外気と熱交換された冷媒及び第２ラジエータ１６Ｂで外気と熱交換された冷媒が強電機器及びインタークーラ１３を冷却する。また、バッテリ熱交換回路２は、第２ラジエータ１６Ｂとは切り離されているが、バッテリ２２はチラー２５により冷却する必要がない温度状態である。
　ステップＳ５０７において、制御部６は、第２ラジエータ１６Ｂの接続状態を第１状態に維持し、チラー２５及び第２ポンプ２４をＯＮ状態にする。これにより、第２ラジエータ１６Ｂは、引き続き強電熱交換回路１に連通し、第１ラジエータ１６Ａで外気と熱交換された冷媒及び第２ラジエータ１６Ｂで外気と熱交換された冷媒は強電機器及びインタークーラ１３を冷却する。また、バッテリ熱交換回路２は、第２ラジエータ１６Ｂとは切り離されるとともに、チラー２５がバッテリ２２を冷却する。
　ステップＳ５０８において、制御部６は、外気の温度（Ｔ）が第２閾値温度（Ｔ４）以上か否かを判断し、ＹＥＳであればステップＳ５０９に移行し、ＮＯであればステップＳ５１０に移行する。
　ステップＳ５０９において、制御部６は、バッテリ２２の温度（Ｔ）が所定の上限温度（Ｔｍａｘ）以上か否かを判断し、ＹＥＳであればステップＳ５１１に移行し、ＮＯであればステップＳ５１２に移行する。
　ステップＳ５１０において、制御部６は、バッテリ２２の温度（Ｔ）が所定の上限温度（Ｔｍａｘ）以上か否かを判断し、ＹＥＳであればステップＳ５１３に移行し、ＮＯであればステップＳ５１２に移行する。
　ステップＳ５１１において、制御部６は、第２ラジエータ１６Ｂの接続状態を第１状態に設定し、チラー２５及び第２ポンプ２４をＯＮ状態にする。これにより、第２ラジエータ１６Ｂは、強電熱交換回路１に連通して、第１ラジエータ１６Ａで外気と熱交換された冷媒及び第２ラジエータ１６Ｂで外気と熱交換された冷媒は強電機器及びインタークーラ１３を冷却する。また、バッテリ熱交換回路２は、第２ラジエータ１６Ｂとは切り離されるとともに、チラー２５がバッテリ２２を冷却する。
　ステップＳ５１２において、制御部６は、第２ラジエータ１６Ｂの接続状態を第１状態に設定し、チラー２５及び第２ポンプ２４をＯＦＦ状態にする。これにより、第２ラジエータ１６Ｂは、強電熱交換回路１に連通して、第１ラジエータ１６Ａで外気と熱交換された冷媒及び第２ラジエータ１６Ｂで外気と熱交換された冷媒が強電機器及びインタークーラ１３を冷却する。また、バッテリ熱交換回路２は、第２ラジエータ１６Ｂとは切り離されているが、バッテリ２２はチラー２５により冷却する必要がない温度状態である。
　ステップＳ５１３において、制御部６は、第２ラジエータ１６Ｂの接続状態を第２状態に維持し、チラー２５をＯＦＦ状態にし、第２ポンプ２４をＯＮ状態にする。これにより、第２ラジエータ１６Ｂは、引き続きバッテリ熱交換回路２に連通して、第２ラジエータ１６Ｂで外気と熱交換された冷媒がバッテリ２２を冷却する。一方、強電熱交換回路１の冷媒は、第１ラジエータ１６Ａのみで熱交換されるが、外気の温度が閾値温度（Ｔ２）よりも低く第１ラジエータ１６Ａにおける冷却効率が高くなっているので、強電機器及びインタークーラ１３の冷却に必要な抜熱量が確保される。
　第２の制御フローでは、制御部６がステップＳ５０１－ステップＳ５１３の動作を周期的に実行することで、強電機器、インタークーラ１３、バッテリ２２の冷却を実行する。
　［ラジエータ１６の構造］
　図６は、第１ラジエータ１６Ａ及び第２ラジエータ１６Ｂの正面図である。第１ラジエータ１６Ａ及び第２ラジエータ１６Ｂは、面積は互いに異なるが同様の構造を有している。
　第１ラジエータ１６Ａは、冷媒が導入される第１冷媒導入口７１と、冷媒が排出される第１冷媒排出口７７と、を有する。
　また、第１ラジエータ１６Ａの熱交換領域は、第１冷媒導入口７１に連通する第１熱交換領域７３と、第１冷媒排出口７７に連通する第２熱交換領域７５と、に仕切られるとともに、第１熱交換領域７３と第２熱交換領域７５が第１冷媒連通タンク７４（第１冷媒連通路）により互いに連通されている。
　第１冷媒導入口７１と第１熱交換領域７３の間には第１冷媒導入タンク７２が配置されている。第１冷媒導入タンク７２は、第１冷媒導入口７１から導入した冷媒を一時的に蓄えて第１熱交換領域７３全体に冷媒が行き渡る様に第１熱交換領域７３に供給するものである。
　第１冷媒連通タンク７４は、第１熱交換領域７３から供給された冷媒を第２熱交換領域７５全体に冷媒が行き渡る様に第２熱交換領域７５に供給するものである。
　第１冷媒排出口７７と第２熱交換領域７５の間には第１冷媒排出タンク７６が配置されている。第１冷媒排出タンク７６は、第２熱交換領域７５から供給された冷媒を一時的に蓄えて第１冷媒排出口７７に排出するものである。
　第２ラジエータ１６Ｂは、冷媒が導入される第２冷媒導入口８１と、冷媒が排出される第２冷媒排出口８７と、を有する。
　また、第２ラジエータ１６Ｂの熱交換領域は、第２冷媒導入口８１に連通する第３熱交換領域８３と、第２冷媒排出口８７に連通する第４熱交換領域８５と、に仕切られるとともに、第３熱交換領域８３と第４熱交換領域８５が第２冷媒連通タンク８４（第２冷媒連通路）により互いに連通されている。
　第２冷媒導入口８１と第３熱交換領域８３の間には第２冷媒導入タンク８２が配置されている。第２冷媒導入タンク８２は、第２冷媒導入口８１から導入した冷媒を一時的に蓄えて第３熱交換領域８３全体に冷媒が行き渡る様に第３熱交換領域８３に供給するものである。
　第２冷媒連通タンク８４は、第３熱交換領域８３から供給された冷媒を第４熱交換領域８５全体に冷媒が行き渡る様に第４熱交換領域８５に供給するものである。
　第２冷媒排出口８７と第４熱交換領域８５の間には第２冷媒排出タンク８６が配置されている。第２冷媒排出タンク８６は、第４熱交換領域８５から供給された冷媒を一時的に蓄えて第２冷媒排出口８７に排出するものである。
　図６に示すように、第１冷媒導入口７１、第１冷媒導入タンク７２、第１冷媒排出タンク７６、第１冷媒排出口７７、第２冷媒導入口８１、第２冷媒導入タンク８２、第２冷媒排出タンク８６、第２冷媒排出口８７は、ラジエータ１６の片側側面（縁辺）に配置されている。これにより、ラジエータ１６に接続する配管をラジエータ１６の片側に集約できるため、強電機器等の熱源側及びバルブ類との接続距離を短くでき、その分冷媒の流通抵抗を低減することができる。
　また、第２ラジエータ１６Ｂは、第１ラジエータ１６Ａよりも熱交換領域が小さくなるように設定されている。前記のように、バッテリ２２を冷却するチラー２５は低温になるほど冷却能力が低下する。一方、ラジエータ１６の冷却能力は外気が低温になるほど高くなる。さらに、バッテリ２２に必要となる抜熱量は強電機器及びインタークーラ１３に必要となる抜熱量よりも低く設定されている。よって、ラジエータ１６を熱交換領域の大きな第１ラジエータ１６Ａと熱交換領域の小さい第２ラジエータ１６Ｂに分割し、第２ラジエータ１６Ｂを強電機器及びインタークーラ１３の冷却とバッテリ２２の冷却を兼用できるように構成することで、一枚のラジエータ１６で強電機器、インタークーラ１３、バッテリ２２を過不足なく冷却でき、ラジエータ１６のレイアウトの自由度の低下を回避し、コストも抑制できる。
　なお、第１ラジエータ１６Ａの冷媒の流通抵抗を強電機器（フロント強電機器１２Ｆ、リア強電機器１２Ｒ）の冷媒の流通抵抗と略同一に設定することが好適である。これにより、強電熱交換回路１全体の冷媒の流通抵抗を低減でき、その分、第１ポンプ１５の消費電力を削減でき、第１ポンプ１５を小型に設定できる。同様に、第２ラジエータ１６Ｒの冷媒の流通抵抗はバッテリ２２の冷媒の柳津抵抗と略同一に設定することが好適である。これにより、バッテリ熱交換回路２全体の冷媒の流通抵抗を低減でき、その分、第２ポンプ２４の消費電力を削減でき、第２ポンプ２４を小型に設定できる。
　［ラジエータ１６の配置］
　図７は、第１ラジエータ１６Ａ及び第２ラジエータ１６Ｂを車両に搭載した場合の側面図である。図７に示すように、ラジエータ１６は、車両の前方に配置される。車両の前方には、エンジンカバー９１、バンパー９２が配置され、エンジンカバー９１とバンパー９２の間には、外気を取り込んでラジエータ１６に供給するラジエータグリル９３が配置され、バンパー９２の下方には、グリルシャッター９４が配置されている。
　グリルシャッター９４は、複数の導風板９４ａを有し、冷却対象物（第２ラジエータ１６Ｂ）の温度が所定の閾値温度よりも低い場合はグリルシャッター９４の開口部を閉止し、冷却対象物の温度が当該閾値温度よりも高くなると導風板９４ａを回動して、温度が高くなるほど開口部の開度が大きくなるように制御され、冷却対象物の温度が適正な温度となるように制御するものである。
　本実施形態では、ラジエータ１６に関して、第２ラジエータ１６Ｂがグリルシャッター９４に対向する位置となるように配置されている。
　バッテリ２２の冷却を必要とする頻度は、強電機器及びインタークーラ１３を冷却する頻度よりも少ない。したがって、上記配置とすることで、グリルシャッター９４を開放する頻度を減らすことができ、その分、走行抵抗が低減する頻度を低減させることができる。
　［本実施形態の効果］
　本実施形態の車両用熱交換システムによれば、強電機器（フロント強電機器１２Ｆ、リア強電機器１２Ｒ）と熱交換する冷媒を循環させる強電熱交換回路１と、強電機器（フロント強電機器１２Ｆ、リア強電機器１２Ｒ）に電力を供給するバッテリ２２と熱交換する冷媒を循環させるバッテリ熱交換回路２と、バッテリ熱交換回路２に配置されたチラー２５と、強電熱交換回路１に配置されたラジエータ１６と、を備え、ラジエータ１６は、ラジエータ１６の一部を構成する第１ラジエータ１６Ａと、ラジエータ１６から第１ラジエータ１６Ａを除いた部分を構成する第２ラジエータ１６Ｂと、を含み、強電熱交換回路１は、第１ラジエータ１６Ａに連通する第１メイン回路１１と、第１ラジエータ１６Ａを迂回するように第１メイン回路１１から分岐して第１メイン回路１１に合流するとともに第２ラジエータ１６Ｂに連通する第１分岐回路３と、を含み、バッテリ熱交換回路２は、チラー２５に連通する第２メイン回路２１と、チラー２５を迂回するように第２メイン回路２１から分岐して第２メイン回路２１に合流するとともに第１分岐回路３と並列に第２ラジエータ１６Ｂに連通する第２分岐回路４と、を含み、第１分岐回路３と第２分岐回路４には、第２ラジエータ１６Ｂの連通状態を、第１分岐回路３に連通し且つ第２分岐回路４との連通を遮断する第１状態（図１）と、第２分岐回路４に連通し且つ第１分岐回路３との連通を遮断する第２状態（図２）と、の間で相互に切替可能な切替手段（第２三方弁５１、バルブ５２、第３三方弁５３、制御部６）が配置され、第２ラジエータ１６Ｂは、切替手段（第２三方弁５１、バルブ５２、第３三方弁５３、制御部６）が第１状態のときに、第１分岐回路３を介して強電熱交換回路１の冷媒と外気との熱交換を行い、切替手段（第２三方弁５１、バルブ５２、第３三方弁５３、制御部６）が第２状態のときに、第２分岐回路４を介してバッテリ熱交換回路２の冷媒と外気との熱交換を行う。
　上記構成により、第１状態において、第１ラジエータ１６Ａと第２ラジエータ１６Ｂが並列に接続される。このため、両者を直列に接続した場合に比べて、第２ラジエータ１６Ｂに入ってくる冷媒の温度と外気の温度との温度差が大きくなることで熱交換効率が向上するので、両者の占有面積（体積）を縮小でき、車両におけるレイアウト性を高めることができる。また、両者が並列に接続されるので、外気の温度が高い場合であっても両者を直列に接続した場合よりも放熱量を確保できる。さらに、両者を並列に接続することで、強電熱交換回路１における冷媒の流通抵抗を低減させることができ、第１ポンプ１５を小型化することができる。また、例えばチラー２５の冷却能力が低下する場合に、第２状態にすることで、第２ラジエータ１６Ｂがバッテリ熱交換回路２に連通してチラー２５の代わりにバッテリ２２を冷却することができる。他方、第２ラジエータ１６Ｂでは外気の温度が高くなることでバッテリ２２に対する冷却能力が不足する場合に、バッテリ２２をチラー２５により冷却し、使わなくなった第２ラジエータ１６Ｂを強電機器（フロント強電機器１２Ｆ、リア強電機器１２Ｒ）の冷却に用いることができるので、強電機器（フロント強電機器１２Ｆ、リア強電機器１２Ｒ）の冷却及びバッテリ２２の冷却全体としての車両熱交換システム（車両冷却システム）の最適化が図れる。
　本実施形態において、切替手段（第２三方弁５１、バルブ５２、第３三方弁５３、制御部６）は、外気の温度が所定の閾値温度（例えば図３のＴ２）以上になると第２ラジエータ１６Ｂの連通状態を第１状態に設定し、外気の温度が閾値温度（例えば図３のＴ２）未満になると第２ラジエータ１６Ｂの連通状態を第２状態に設定する。
　上記構成により、室温の温度がチラー２５の冷却能力が低下する低温領域にあるときに第２ラジエータ１６Ｂによりバッテリ２２を冷却することになるが、外気が低温であるため第１ラジエータ１６Ａの熱交換効率が高くなっているので強電機器（フロント強電機器１２Ｆ、リア強電機器１２Ｒ）を十分に冷却可能となる。したがって、強電機器（フロント強電機器１２Ｆ、リア強電機器１２Ｒ）及びバッテリ２２を過不足なく冷却することができる。
　本実施形態において、切替手段（第２三方弁５１、バルブ５２、第３三方弁５３、制御部６）は、チラー２５を制御可能とされるとともに、第２ラジエータ１６Ｂの連通状態が第１状態であり且つバッテリ２２の温度が所定の上限温度（Ｔｍａｘ）に到達するとチラー２５を駆動させ、外気の温度が閾値温度（例えば図３のＴ２）未満になると第２ラジエータ１６Ｂの連通状態を第２状態に設定する。
　上記構成により、バッテリ２２の冷却が不要なときは第２ラジエータ１６Ｂの連通状態が常に第１状態に設定されるので、強電機器（フロント強電機器１２Ｆ、リア強電機器１２Ｒ）を十分に冷却することができる。
　本実施形態において、切替手段（第２三方弁５１、バルブ５２、第３三方弁５３、制御部６）は、外気の温度に基づいて第２ラジエータ１６Ｂの連通状態を第１状態及び第２状態との間で相互に切り替えるとともに、第２ラジエータ１６Ｂの連通状態を第１状態から第２状態に切り替えるときの外気の温度が第１閾値温度（例えば図３のＴ１）に設定され、第２ラジエータ１６Ｂの連通状態を第２状態から第１状態に切り替えるときの外気の温度が第１閾値温度（例えば図３のＴ１）よりも温度の高い第２閾値温度（例えば図３のＴ４）に設定されている。
　上記構成により、第２ラジエータ１６Ｂの連通状態が第１状態と第２状態の間で頻繁に切り替わる制御（チャタリング）を回避できるので、システム全体の負担を軽減し、切替手段（第２三方弁５１、バルブ５２、第３三方弁５３、制御部６）の経年劣化を抑制できる。
　本実施形態において、切替手段（第２三方弁５１、バルブ５２、第３三方弁５３、制御部６）は、チラー２５を制御可能とされるともに、第２ラジエータ１６Ｂの連通状態が第１状態であり且つバッテリ２２の温度が所定の上限温度（Ｔｍａｘ）に到達するとチラー２５を駆動させ、第２ラジエータ１６Ｂの連通状態が第１状態のときに外気の温度が第１閾値温度（例えば図３のＴ１）よりも低くなり且つバッテリ２２の温度が上限温度（Ｔｍａｘ）に到達すると第２ラジエータ１６Ｂの連通状態を第２状態に切り替える。
　上記構成により、第２ラジエータ１６Ｂの連通状態が第１状態と第２状態の間で頻繁に切り替わる制御（チャタリング）を回避できるので、システム全体の負担を軽減し、切替手段（第２三方弁５１、バルブ５２、第３三方弁５３、制御部６）の経年劣化を抑制できる。さらに、バッテリ２２の冷却が不要なときは第２ラジエータ１６Ｂの連通状態が常に第１状態に設定されるので、強電機器（フロント強電機器１２Ｆ、リア強電機器１２Ｒ）を十分に冷却することができる。
　本実施形態において、第１ラジエータ１６Ａにおける冷媒と外気との熱交換を行う熱交換領域の面積は、第２ラジエータ１６Ｂにおける熱交換領域の面積よりも大きい。
　上記構成において、バッテリ２２を冷却するチラー２５は低温になるほど冷却能力が低下する。一方、ラジエータ１６の冷却能力は外気が低温になるほど高くなる。さらに、バッテリ２２に必要となる抜熱量は強電機器（フロント強電機器１２Ｆ、リア強電機器１２Ｒ）及びインタークーラ１３に必要となる抜熱量よりも低く設定されている。よって、ラジエータ１６を第１ラジエータ１６Ａと第１ラジエータ１６Ａよりも小さい第２ラジエータ１６Ｂに分割し、第２ラジエータ１６Ｂを強電機器（フロント強電機器１２Ｆ、リア強電機器１２Ｒ）及びインタークーラ１３の冷却とバッテリ２２の冷却を兼用できるように構成することで、一枚のラジエータ１６で強電機器（フロント強電機器１２Ｆ、リア強電機器１２Ｒ）、インタークーラ１３、バッテリ２２を過不足なく冷却でき、ラジエータ１６のレイアウトの自由度の低下を回避し、コストも抑制できる。
　本実施形態において、ラジエータ１６は、車両前方に配置され、第２ラジエータ１６Ｂは、車両前方に配置された外気導入用の開閉シャッター（グリルシャッター９４）に対向する位置に配置されている。
　上記構成により、バッテリ２２の冷却を必要とする頻度は、強電機器（フロント強電機器１２Ｆ、リア強電機器１２Ｒ）及びインタークーラ１３を冷却する頻度よりも少ないので、グリルシャッター９４を開放する頻度を減らすことができ、その分、走行抵抗が低減する頻度を低減させることができる。
　本実施形態において、車両に搭載された内燃機関の吸気を冷却するインタークーラ１３が第１メイン回路１１に配置され、インタークーラ１３は、第１メイン回路１１を循環する冷媒と吸気との熱交換を行う。
　上記構成により、第１ラジエータ１６Ａと第２ラジエータ１６Ｂは並列に接続され、それぞれ外気と熱交換前の冷媒との間で熱交換が可能であり、強電熱交換回路１（第１メイン回路１１）の冷媒の熱交換を効率的に実行できるので、インタークーラ１３の冷却も効率的に実行できる。また、電動車両には内燃機関（エンジン）及びその周辺機器を冷却する冷却回路を備えているが、上記構成によりインタークーラ１３を冷却するので、当該冷却回路がインタークーラ１３を冷却する必要がなく、その分、当該冷却回路のサイズ及び消費電力を低減させることができる。ところで、インタークーラ１３の冷却が必要なシーンは、内燃機関が稼働しジェネレータが発電を行っている状況である。その場合には、バッテリ２２の充放電量が小さく、その結果バッテリ２２の発熱量も抑制される。よって上記のシーンで第２ラジエータ１６Ｂを第１ラジエータ１６Ａと並列に接続することで、強電機器（フロント強電機器１２Ｆ、リア強電機器１２Ｒ）の冷却及びバッテリ２２の冷却全体としての車両熱交換システム（車両冷却システム）の最適化が図れる。
　本実施形態において、第１ラジエータ１６Ａは、冷媒が導入される第１冷媒導入口７１と、冷媒が排出される第１冷媒排出口７７と、を含み、第１ラジエータ１６Ａの熱交換領域は、第１冷媒導入口７１に連通する第１熱交換領域７３と、第１冷媒排出口７７に連通する第２熱交換領域７５と、に仕切られるとともに、第１熱交換領域７３と第２熱交換領域７５が第１冷媒連通路（第１冷媒連通タンク７４）により互いに連通され、第２ラジエータ１６Ｂは、冷媒が導入される第２冷媒導入口８１と、冷媒が排出される第２冷媒排出口８７と、を含み、第２ラジエータ１６Ｂの熱交換領域は、第２冷媒導入口８１に連通する第３熱交換領域８３と、第２冷媒排出口８７に連通する第４熱交換領域８５と、に仕切られるとともに、第３熱交換領域８３と第４熱交換領域８５が第２冷媒連通路（第２冷媒連通タンク８４）により互いに連通され、第１冷媒導入口７１、第１冷媒排出口７７、第２冷媒導入口８１、及び第２冷媒排出口８７は、ラジエータ１６の同一の縁辺に配置されている。
　上記構成により、ラジエータ１６に接続する配管をラジエータ１６の片側に集約できるため、強電機器（フロント強電機器１２Ｆ、リア強電機器１２Ｒ）等の熱源側及びバルブ類（第１三方弁１７、第２三方弁５１、バルブ５２、第３三方弁５３）との接続距離を短くでき、その分冷媒の流通抵抗を低減することができる。
　本実施形態において、第１分岐回路３は、第１メイン回路１１から分岐して第２ラジエータ１６Ｂの冷媒の導入側に連通する第１導入経路３１と、第２ラジエータ１６Ｂへの冷媒の排出側に連通するとともに第１メイン回路１１に合流する第１合流経路３２と、を含み、第２分岐回路４は、第２メイン回路２１から分岐して第１導入経路３１と並列に第２ラジエータ１６Ｂの冷媒の導入側に連通する第２導入経路４１と、第１合流経路３２と並列に第２ラジエータ１６Ｂへの冷媒の排出側に連通するとともに第２メイン回路２１のチラー２５とバッテリ２２との間に合流する第２合流経路４２と、を含み、切替手段（第２三方弁５１、バルブ５２、第３三方弁５３、制御部６）は、第１導入経路３１と第２導入経路４１との接続位置に配置され、第１状態（図１）において第２ラジエータ１６Ｂの冷媒の導入側と第１導入経路３１とを連通するとともに第２ラジエータ１６Ｂの冷媒の導入側と第２導入経路４１との連通を遮断し、第２状態（図２）において第２ラジエータ１６Ｂの冷媒の導入側と第２導入経路４１とを連通するとともに第２ラジエータ１６Ｂの冷媒の導入側と第１導入経路３１との連通を遮断する第１バルブ（第２三方弁５１）と、第１合流経路３２に配置され、第１状態において第１合流経路３２を開放し、第２状態において第１合流経路３２を閉止する第２バルブ（バルブ５２）と、第２メイン回路２１と第２合流経路４２との合流位置に配置され、第１状態において第２メイン回路２１のチラー２５側と第２メイン回路２１のバッテリ２２側とを連通するとともに第２合流経路４２を閉止し、第２状態において第２合流経路４２と第２メイン回路２１のバッテリ２２側とを連通するとともに第２メイン回路２１のチラー２５側を閉止する第３バルブ（第３三方弁５３）と、第１バルブ（第２三方弁５１）、第２バルブ（バルブ５２）、及び第３バルブ（第３三方弁５３）を、同時に第１状態又は第２状態に設定するとともに、第１状態及び第２状態との間で相互に切り替える制御部６と、を含む。
　上記構成により、簡易な構成で第１状態（図１）と第２状態（図２）との間で相互に切り替え制御が可能となる。
　以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。また、上記実施形態は、適宜組み合わせ可能である。

Claims (10)

  1. 　強電機器と熱交換する冷媒を循環させる強電熱交換回路と、
    　前記強電機器に電力を供給するバッテリと熱交換する冷媒を循環させるバッテリ熱交換回路と、
    　前記バッテリ熱交換回路に配置されたチラーと、
    　前記強電熱交換回路に配置されたラジエータと、を備え、
    　前記ラジエータは、前記ラジエータの一部を構成する第１ラジエータと、前記ラジエータから前記第１ラジエータを除いた部分を構成する第２ラジエータと、を含み、
    　前記強電熱交換回路は、前記第１ラジエータに連通する第１メイン回路と、前記第１ラジエータを迂回するように前記第１メイン回路から分岐して前記第１メイン回路に合流するとともに前記第２ラジエータに連通する第１分岐回路と、を含み、
    　前記バッテリ熱交換回路は、
    　前記チラーに連通する第２メイン回路と、
    　前記チラーを迂回するように前記第２メイン回路から分岐して前記第２メイン回路に合流するとともに前記第１分岐回路と並列に前記第２ラジエータに連通する第２分岐回路と、を含み、
    　前記第１分岐回路と前記第２分岐回路には、
    　前記第２ラジエータの連通状態を、前記第１分岐回路に連通し且つ前記第２分岐回路との連通を遮断する第１状態と、前記第２分岐回路に連通し且つ前記第１分岐回路との連通を遮断する第２状態と、の間で相互に切替可能な切替手段が配置され、
    　前記第２ラジエータは、
    　前記切替手段が前記第１状態のときに、前記第１分岐回路を介して前記強電熱交換回路の冷媒と外気との熱交換を行い、前記切替手段が前記第２状態のときに、前記第２分岐回路を介して前記バッテリ熱交換回路の冷媒と外気との熱交換を行う車両用熱交換システム。
  2. 　前記切替手段は、外気の温度が所定の閾値温度以上になると前記第２ラジエータの連通状態を前記第１状態に設定し、外気の温度が前記閾値温度未満になると前記第２ラジエータの連通状態を前記第２状態に設定する請求項１に記載の車両用熱交換システム。
  3. 　前記切替手段は、前記チラーを制御可能とされるとともに、前記第２ラジエータの連通状態が前記第１状態であり且つ前記バッテリの温度が所定の上限温度に到達すると前記チラーを駆動させ、外気の温度が前記閾値温度未満になると前記第２ラジエータの連通状態を前記第２状態に設定する請求項２に記載の車両用熱交換システム。
  4. 　前記切替手段は、外気の温度に基づいて前記第２ラジエータの連通状態を前記第１状態及び前記第２状態との間で相互に切り替えるとともに、前記第２ラジエータの連通状態を前記第１状態から前記第２状態に切り替えるときの外気の温度が第１閾値温度に設定され、前記第２ラジエータの連通状態を前記第２状態から前記第１状態に切り替えるときの外気の温度が前記第１閾値温度よりも温度の高い第２閾値温度に設定されている請求項１に記載の車両用熱交換システム。
  5. 　前記切替手段は、前記チラーを制御可能とされるともに、前記第２ラジエータの連通状態が前記第１状態であり且つ前記バッテリの温度が所定の上限温度に到達すると前記チラーを駆動させ、前記第２ラジエータの連通状態が前記第１状態のときに外気の温度が前記第１閾値温度よりも低くなり且つ前記バッテリの温度が前記上限温度に到達すると前記第２ラジエータの連通状態を前記第２状態に切り替える請求項４に記載の車両用熱交換システム。
  6. 　前記第１ラジエータにおける冷媒と外気との熱交換を行う熱交換領域の面積は、前記第２ラジエータにおける前記熱交換領域の面積よりも大きい請求項１に記載の車両用熱交換システム。
  7. 　前記ラジエータは、車両前方に配置され、前記第２ラジエータは、前記車両前方に配置された外気導入用の開閉シャッターに対向する位置に配置されている請求項１に記載の車両用熱交換システム。
  8. 　車両に搭載された内燃機関の吸気を冷却するインタークーラが前記第１メイン回路に配置され、前記インタークーラは、前記第１メイン回路を循環する冷媒と前記吸気との熱交換を行う請求項１に記載の車両用熱交換システム。
  9. 　前記第１ラジエータは、冷媒が導入される第１冷媒導入口と、冷媒が排出される第１冷媒排出口と、を含み、
    　前記第１ラジエータの熱交換領域は、前記第１冷媒導入口に連通する第１熱交換領域と、前記第１冷媒排出口に連通する第２熱交換領域と、に仕切られるとともに、前記第１熱交換領域と前記第２熱交換領域が第１冷媒連通路により互いに連通され、
    　前記第２ラジエータは、冷媒が導入される第２冷媒導入口と、冷媒が排出される第２冷媒排出口と、を含み、
    　前記第２ラジエータの熱交換領域は、前記第２冷媒導入口に連通する第３熱交換領域と、前記第２冷媒排出口に連通する第４熱交換領域と、に仕切られるとともに、前記第３熱交換領域と前記第４熱交換領域が第２冷媒連通路により互いに連通され、
    　前記第１冷媒導入口、前記第１冷媒排出口、前記第２冷媒導入口、及び前記第２冷媒排出口は、前記ラジエータの同一の縁辺に配置されている請求項１に記載の車両用熱交換システム。
  10. 　前記第１分岐回路は、前記第１メイン回路から分岐して前記第２ラジエータの冷媒の導入側に連通する第１導入経路と、前記第２ラジエータへの冷媒の排出側に連通するとともに前記第１メイン回路に合流する第１合流経路と、を含み、
    　前記第２分岐回路は、前記第２メイン回路から分岐して前記第１導入経路と並列に前記第２ラジエータの冷媒の導入側に連通する第２導入経路と、前記第１合流経路と並列に前記第２ラジエータへの冷媒の排出側に連通するとともに前記第２メイン回路の前記チラーと前記バッテリとの間に合流する第２合流経路と、を含み、
    　前記切替手段は、前記第１導入経路と前記第２導入経路との接続位置に配置され、前記第１状態において前記第２ラジエータの冷媒の導入側と前記第１導入経路とを連通するとともに前記第２ラジエータの冷媒の導入側と前記第２導入経路との連通を遮断し、前記第２状態において前記第２ラジエータの冷媒の導入側と前記第２導入経路とを連通するとともに前記第２ラジエータの冷媒の導入側と前記第１導入経路との連通を遮断する第１バルブと、
    　前記第１合流経路に配置され、前記第１状態において前記第１合流経路を開放し、前記第２状態において前記第１合流経路を閉止する第２バルブと、
    　前記第２メイン回路と前記第２合流経路との合流位置に配置され、前記第１状態において前記第２メイン回路の前記チラー側と前記第２メイン回路の前記バッテリ側とを連通するとともに前記第２合流経路を閉止し、前記第２状態において前記第２合流経路と前記第２メイン回路の前記バッテリ側とを連通するとともに前記第２メイン回路の前記チラー側を閉止する第３バルブと、
    　前記第１バルブ、前記第２バルブ、及び前記第３バルブを、同時に前記第１状態又は前記第２状態に設定するとともに、前記第１状態及び前記第２状態との間で相互に切り替える制御部と、を含む請求項１に記載の車両用熱交換システム。
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