车辆的热管理系统技术方案

本公开涉及一种车辆的热管理系统，该系统包括：冷却设备，用于使冷却剂在冷却剂管路中循环以冷却设置在冷却剂管路中的至少一个电气部件；电池冷却设备，使冷却剂在电池模块中循环；制冷机，使冷却剂与制冷剂进行热交换以调节该冷却剂的温度；加热器，使用该冷却剂加热车辆内部；以及分支管路。空调中包括的冷凝器连接到冷却剂管路，以使通过冷却设备循环的冷却剂经过。冷却剂经过。冷却剂经过。

【技术实现步骤摘要】
车辆的热管理系统
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2020年8月13日在韩国知识产权局提交的申请号为10
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2020
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0101745的韩国专利申请的优先权和权益，该韩国专利申请的全部内容通过引用并入本文。


[0003]本公开涉及车辆的热管理系统。更特别地，本公开涉及一种车辆的热管理系统，该车辆的热管理系统通过使用执行制冷剂和冷却剂之间的热交换的一个制冷机来调节电池模块的温度并且通过利用从电气部件产生的废热来提高加热效率。

技术介绍

[0004]近年来，由于环境和能源资源正在成为重要问题，电动车辆作为未来的交通工具备受瞩目。电动车辆使用由多个可再充电电池单元形成为一个电池组的电池模块作为主要电源，因此不产生废气并且噪音非常低。
[0005]这样的电动车辆由通过从电池模块供应的电力来工作的驱动马达驱动。另外，电动车辆包括用于控制和管理驱动马达和用于便利装置的多个电子装置并且为电池模块充电的电气部件。
[0006]另一方面，由于在电池和电气部件以及用作电动车辆的主要动力源的驱动马达中产生大量的热，所以需要有效的冷却，因此对电气部件和电池模块的有效的温度管理有重大意义。
[0007]过去，应用单独的冷却系统来调节电气部件和电池模块的温度，但这需要根据电气部件和电池模块的尺寸来增加冷却系统的容量，这会导致空间限制。进一步，当冷却系统的容量增加时，操作冷却系统所需的电力也增加。
[0008]因此，有必要开发有效利用从电气部件产生的废热以及调节电气部件和电池的温度的技术，以在确保电动车辆中的电气部件和电池模块的耐久性的同时使能量效率最大化。
[0009]在
技术介绍
部分中所公开的上述信息仅用于增强对公开的背景的理解，所以可以包括不形成对本领域普通技术人员来说在这个国家已众所周知的现有技术的信息。

技术实现思路

[0010]已提出本公开来提供一种车辆的热管理系统，该车辆的热管理系统通过使用执行制冷剂和冷却剂之间的热交换的一个制冷机来调节电池模块的温度并且通过利用从电气部件产生的废热来提高加热效率。
[0011]本公开的示例性实施例提供一种车辆的热管理系统，包括：冷却设备，被配置为包括通过冷却剂管路连接的第一散热器、第一水泵和阀，并且被配置为使冷却剂在冷却剂管路中循环以冷却设置在冷却剂管路中的至少一个电气部件；电池冷却设备，被配置为包括连接到阀的电池冷却剂管路以及通过电池冷却剂管路连接的第二散热器、第二水泵和电池
模块，以使冷却剂在电池模块中循环；制冷机，连接到第一连接管路和第二连接管路，该第一连接管路连接到第二散热器和电池模块之间的电池冷却剂管路，所述第二连接管路连接到所述阀，制冷机通过制冷剂连接管路连接到空调的制冷剂管路，并且通过在流入其内部的冷却剂与由空调选择性地供应的制冷剂之间执行热交换来调节冷却剂的温度；加热器，设置在电气部件与第一散热器之间的冷却剂管路中，以通过使用从冷却设备供应的冷却剂来加热车辆内部；分支管路，具有第一端以及第二端，该第一端连接到第一散热器和加热器之间的冷却剂管路，该第二端连接到阀和制冷机之间的第二连接管路，其中空调中包括的冷凝器连接到冷却剂管路，以使通过冷却设备循环的冷却剂经过。
[0012]空调可以包括：蒸发器，通过制冷剂管路连接；冷凝器，设置在第一散热器和加热器之间的冷却剂管路中，以使其内部的冷却剂循，以在冷却剂与通过制冷剂管路供应的制冷剂之间执行热交换；压缩机，通过制冷剂管路连接在蒸发器和冷凝器之间；子冷凝器，设置在冷凝器和蒸发器之间的制冷剂管路中；第一膨胀阀，设置在子冷凝器和蒸发器之间的制冷剂管路中；以及第二膨胀阀，设置在制冷剂连接管路中。
[0013]当通过制冷剂来冷却电池模块时，第二膨胀阀可以使通过制冷剂连接管路流入的制冷剂膨胀以流入制冷机。
[0014]制冷剂连接管路的第一端可以连接到子冷凝器和第一膨胀阀之间的制冷剂管路，而制冷剂连接管路的第二端可以连接到蒸发器和压缩机之间的制冷剂管路。
[0015]制冷机和冷凝器中的每一个可以是水冷式热交换器，而子冷凝器可以是气冷式热交换器。
[0016]可以进一步包括设置在蒸发器的相对侧的空气加热器，使加热器设置在蒸发器和空气加热器之间，以选择性地对经过加热器的外部空气进行加热。
[0017]当供应到加热器的冷却剂的温度低于用于内部加热的目标温度时，可以操作空气加热器以提高经过加热器的外部空气的温度。
[0018]当在车辆的冷却模式下冷却电池模块时，在冷却设备中，可以通过操作第一水泵使冷却剂在冷却剂管路中循环，可以关闭分支管路；可以打开第一连接管路，并且可以通过操作阀来打开第二连接管路，可以通过操作阀来关闭电池冷却剂管路的连接到第二散热器的部分，在电池冷却设备中，可以将沿着第一连接管路和第二连接管路经过制冷机的冷却剂通过操作第二水泵而沿着电池冷却剂管路的打开的部分供应到电池模块，在空调中，可以通过操作第一膨胀阀来打开连接子冷凝器和蒸发器的制冷剂管路，可以通过操作第二膨胀阀来打开制冷剂连接管路，并且第一膨胀阀和第二膨胀阀可以分别使供应到制冷剂管路和制冷剂连接管路的制冷剂膨胀，并且可以将经膨胀的制冷剂供应到蒸发器和制冷机。
[0019]可以通过操作设置在分支管路中的止回阀来关闭分支管路，冷凝器可以通过与在冷却剂管路中循环的冷却剂进行热交换来使制冷剂冷凝，并且子冷凝器可以通过与外部空气进行热交换来使从冷凝器流入的制冷剂进一步冷凝。
[0020]当执行车辆的除湿模式时，可以通过操作设置在分支管路中的止回阀来打开分支管路，可以关闭第一连接管路，在第二连接管路的以所述分支管路为基准的连接到制冷机的部分关闭的状态下，可以打开连接阀和分支管路的剩余部分，在冷却设备中，以分支管路为基准，可以关闭连接到第一散热器和阀的冷却剂管路，可以将在通过第一水泵的操作而经过电气部件时温度升高的冷却剂沿着打开的冷却剂管路供应到加热器而不经过第一散
热器，可以将从加热器排出的冷却剂沿着打开的冷却剂管路、打开的分支管路以及第二连接管路的打开的部分流入阀中，可以流入阀中的冷却剂沿着打开的冷却剂管路被供应到电气部件，在空调中，制冷剂可以通过第一膨胀阀的操作而沿着打开的制冷剂管路循环；第一膨胀阀可以使制冷剂膨胀，以使经膨胀的制冷剂被供应到蒸发器，并且第二膨胀阀可以关闭制冷剂连接管路。
[0021]当通过使用冷却剂来冷却电气部件和电池模块时，可以通过操作设置在分支管路中的止回阀来关闭分支管路，可以关闭第一连接管路，并且可以通过操作阀来关闭第二连接管路，冷却设备和电池冷却设备可以通过操作阀而分别形成独立的闭合回路，可以将在第一散热器中冷却的冷却剂通过操作第一水泵而沿着冷却剂管路从阀供应到电气部件，并且，可以将在第二散热器中冷却的冷却剂通过操作第二水泵而沿着电池冷却剂管路从阀供应到电池模块。
[0022]当在车辆的加热模式下使用电气部件的废热时，可以通过操作设置在分支管路中的止回阀来打开分支管本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种车辆的热管理系统，包括：冷却设备，包括通过冷却剂管路连接的第一散热器、第一水泵和阀，并且使冷却剂在所述冷却剂管路中循环以冷却设置在所述冷却剂管路中的至少一个电气部件；电池冷却设备，包括连接到所述阀的电池冷却剂管路、通过所述电池冷却剂管路连接的第二散热器、第二水泵和电池模块，以使所述冷却剂在所述电池模块中循环；制冷机，连接到第一连接管路以及第二连接管路，所述第一连接管路连接到所述第二散热器和所述电池模块之间的电池冷却剂管路，所述第二连接管路连接到所述阀，所述制冷机通过制冷剂连接管路连接到空调的制冷剂管路，并且通过在流入所述制冷机内部的所述冷却剂与从所述空调选择性地供应的制冷剂之间执行热交换来调节所述冷却剂的温度；加热器，设置在所述电气部件与所述第一散热器之间的所述冷却剂管路中，以通过使用从所述冷却设备供应的冷却剂来加热车辆内部；分支管路，具有第一端和第二端，所述第一端连接到所述第一散热器和所述加热器之间的所述冷却剂管路，所述第二端连接到所述阀和所述制冷机之间的所述第二连接管路；以及冷凝器，包括在所述空调中并且连接到所述冷却剂管路，以使通过所述冷却设备循环的冷却剂经过。2.根据权利要求1所述的热管理系统，其中，所述空调包括：蒸发器，通过所述制冷剂管路连接；冷凝器，设置在所述第一散热器和所述加热器之间的所述冷却剂管路中，以使所述冷凝器内部的冷却剂循环，以在所述冷却剂与通过所述制冷剂管路供应的制冷剂之间执行热交换；压缩机，通过所述制冷剂管路连接在所述蒸发器和所述冷凝器之间；子冷凝器，设置在所述冷凝器与所述蒸发器之间的所述制冷剂管路中；第一膨胀阀，设置在所述子冷凝器与所述蒸发器之间的所述制冷剂管路中；以及第二膨胀阀，设置在所述制冷剂连接管路中。3.根据权利要求2所述的热管理系统，其中，当通过所述制冷剂来冷却所述电池模块时，所述第二膨胀阀使通过所述制冷剂连接管路流入的制冷剂膨胀以流入所述制冷机。4.根据权利要求2所述的热管理系统，其中，所述制冷剂连接管路的第一端连接到所述子冷凝器与所述第一膨胀阀之间的所述制冷剂管路，所述制冷剂连接管路的第二端连接到所述蒸发器和所述压缩机之间的所述制冷剂管路。5.根据权利要求2所述的热管理系统，其中，所述制冷机和所述冷凝器中的每一个是水冷式热交换器，并且所述子冷凝器是气冷式热交换器。6.根据权利要求2所述的热管理系统，进一步包括：空气加热器，设置在所述蒸发器的相对侧，使所述加热器设置在所述空气加热器和所
述蒸发器之间，以选择性地对经过所述加热器的外部空气进行加热。7.根据权利要求6所述的热管理系统，其中，所述空气加热器被配置为：当供应到所述加热器的冷却剂的温度低于用于内部加热的目标温度时，升高经过所述加热器的外部空气的温度。8.根据权利要求2所述的热管理系统，其中，当在所述车辆的冷却模式下冷却所述电池模块时：在所述冷却设备中，所述冷却剂通过所述第一水泵的操作在所述冷却剂管路中循环；所述分支管路关闭；所述第一连接管路打开，并且所述第二连接管路通过所述阀的操作而打开；所述电池冷却剂管路的连接到所述第二散热器的部分通过所述阀的操作而关闭；在所述电池冷却设备中，沿着所述第一连接管路和所述第二连接管路经过所述制冷机的冷却剂通过所述第二水泵的操作而沿着所述电池冷却剂管路的打开的部分被供应到所述电池模块；在所述空调中，连接所述子冷凝器和所述蒸发器的所述制冷剂管路通过所述第一膨胀阀的操作而打开；所述制冷剂连接管路通过所述第二膨胀阀的操作而打开；并且所述第一膨胀阀和所述第二膨胀阀分别使供应到所述制冷剂管路和所述制冷剂连接管路的制冷剂膨胀，并且将经膨胀的制冷剂供应到所述蒸发器和所述制冷机。9.根据权利要求8所述的热管理系统，其中，所述分支管路通过设置在所述分支管路中的止回阀的操作而关闭，所述冷凝器通过与在所述冷却剂管路中循环的所述冷却剂进行热交换来使所述制冷剂冷凝，并且所述子冷凝器通过与外部空气进行热交换来使从所述冷凝器流入的所述制冷剂进一步冷凝。10.根据权利要求2所述的热管理系统，其中，当执行所述车辆的除湿模式时：所述分支管路通过设置在所述分支管路中的止回阀的操作而打开；所述第一连接管...

【专利技术属性】
技术研发人员：金载然，金载垸，金渊浩，赵完济，金洙环，
申请(专利权)人：起亚自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：