CN116547855A - 调温装置 - Google Patents
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Abstract
本发明的一个方式为调温装置,其具有:热介质回路,其供热介质流动;马达,其驱动车辆;电池,其向马达提供电力;以及冷却器,其从热介质夺取热。热介质回路具有:第1环路,其使热介质经过马达和冷却器而循环;第2环路,其使热介质经过电池而循环;第3环路,其使热介质经过马达、电池以及冷却器而循环;第1切换部,其配置在第1环路与第2环路之间;以及迂回路,其能够绕过冷却器。第1切换部能够切换将第1环路与第2环路分离的第1模式和将第1环路与第2环路连接而作为第3环路的第2模式。在迂回路中设置有阀,该阀能够调整经过冷却器的热介质的流量与经过迂回路的热介质的流量的比率。
Description
技术领域
本发明涉及调温装置。
本申请基于在2021年3月3日在***合众国申请的63/155,829主张优先权,这里引用其内容。
背景技术
在电动汽车或混合动力汽车中,搭载有对马达、电池等进行冷却的冷却回路。在专利文献1中公开了将从马达和电池回收的废热利用于车载调温装置的车载用的热交换***。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:美国专利第10183544号说明书
发明内容
发明要解决的课题
在现有文献的热交换***中,分别设置有从电池回收废热的冷却器和从马达回收废热的冷却器。即,现有的冷却回路分别具有电池用和马达用的冷却器,因此构成要素的数量增加而成为成本增加的主要原因。
本发明的一个方式的目的之一在于提供一种调温装置,通过抑制冷却器的数量而能够廉价地制造。
用于解决课题的手段
本发明的一个方式为调温装置,其具有:热介质回路,其供热介质流动;马达,其驱动车辆;电池,其向所述马达提供电力;以及冷却器,其从所述热介质夺取热。所述热介质回路具有:第1环路,其使所述热介质经过所述马达和所述冷却器而循环;第2环路,其使所述热介质经过所述电池而循环;第3环路,其使所述热介质经过所述马达、所述电池以及所述冷却器而循环;第1切换部,其配置在所述第1环路与所述第2环路之间;以及迂回路,其能够绕过所述冷却器。所述第1切换部能够切换将所述第1环路与所述第2环路分离的第1模式和将所述第1环路与所述第2环路连接而作为所述第3环路的第2模式。在所述迂回路中设置有阀,该阀能够调整经过所述冷却器的所述热介质的流量与经过所述迂回路的所述热介质的流量的比率。
发明效果
根据本发明的一个方式,提供一种调温装置,通过抑制冷却器的数量而能够廉价地制造。
附图说明
图1是一个实施方式的调温装置的概略图。
图2是一个实施方式的热介质回路的第1模式的概略图。
图3是一个实施方式的热介质回路的第2模式的概略图。
图4是一个实施方式的热介质回路的第3模式的概略图。
具体实施方式
以下,参照附图对本发明的实施方式的调温装置进行说明。另外,在以下的附图中,为了易于理解各个结构,有时会使实际的构造与各构造中的比例尺和数量等不同。
图1是一个实施方式的调温装置1的概略图。
调温装置1搭载于电动汽车(EV)、混合动力汽车(HEV)、插电式混合动力汽车(PHV)等以马达作为动力源的车辆90。
调温装置1具有马达2、电力控制装置4、逆变器3、散热器5、电池6、冷却器7、热介质回路10、空调设备50以及控制部60。热介质在热介质回路10中流动。
马达2是兼具作为电动机的功能和作为发电机的功能的电动发电机。马达2经由省略图示的减速机构与车辆90的车轮连接。马达2通过从逆变器3提供的交流电流而驱动,使车轮旋转。由此,马达2驱动车辆90。另外,马达2再生车轮的旋转而产生交流电流。所产生的电力经由逆变器3而储存在电池6中。在马达2的壳体内贮存有对马达的各部进行冷却和润滑的油。
逆变器3将电池6的直流电流转换为交流电流。逆变器3与马达2电连接。由逆变器3转换后的交流电流提供给马达2。即,逆变器3将从电池6提供的直流电流转换为交流电流并提供给马达2。
电力控制装置4也被称为IPS(Integrated Power System:集成功率***)。电力控制装置4具有AC/DC转换电路和DC/DC转换电路。AC/DC转换电路将从外部电源提供的交流电流转换为直流电流并提供给电池6。即,电力控制装置4在AC/DC转换电路中,将从外部电源提供的交流电流转换为直流电流并提供给电池6。DC/DC转换电路将从电池6提供的直流电流转换为电压不同的直流电流,并提供给进行切换部30的切换的控制部60。
电池6经由逆变器3向马达2提供电力。另外,电池6对由马达2产生的电力进行充电。电池6也可以由外部电源填充。电池133例如是锂离子电池。电池6只要是能够反复充电和放电的二次电池即可,也可以为其他方式。
冷却器7从在热介质回路10中流动的热介质夺取热。冷却器7与经过空调设备50的空调用热介质回路51连接。冷却器7是在热介质回路10的热介质与空调用热介质回路51的热介质之间进行热交换的热交换器。
空调设备50调整车辆90的居住空间的气温。空调设备50经由空调用热介质回路51和冷却器7从热介质回路10的热介质接受热,并利用于车辆90的居住空间的气温的调整。另外,空调用热介质回路51是与热介质回路10独立的回路,供与热介质回路10不同的热介质流动。
散热器5具有风扇,通过将热介质的热向外部空气释放来冷却热介质。即,散热器5是进行与外部空气之间的热交换的交换器。
控制部60使用从电池6提供的电力来控制调温装置1的各部。控制部60与分别测定马达2、逆变器3、电力控制装置4以及电池6的温度的温度计连接。控制部60根据温度计的测定结果,控制散热器5以及热介质回路10的切换部30和第1泵41、第2泵42。
热介质回路10具有多个管路29、多个切换部30、第1泵41、第2泵42以及调整阀(阀)39。
多个管路29相互连结而构成供热介质流动的环路(循环路)。
在以下的说明中,在将多个管路29相互区分的情况下,将它们称为第1管路11、第2管路12、第3管路13、第4管路14、第5管路15、第8管路18、第9管路19、第10管路20以及第11管路21。
第1泵41和第2泵42分别配置于不同的管路29。第1泵41和第2泵42将所配置的管路29的热介质向一个方向压送。在本实施方式中,第1泵41配置于第1管路11,第2泵42配置于第2管路12。
切换部30与控制部60连接,通过切换开放或封闭,来切换供热介质通过的管路29。切换部30配置于3个以上的管路29合流的部分,使所连接的多个管路29中的任意2个管路29连通。切换部30能够择一地切换使哪个管路29封闭。
在以下的说明中,在将多个切换部30相互区分的情况下,将它们称为第1切换部(四通阀)31、第2切换部32、第3切换部33以及第4切换部34。
第1切换部31是四通阀。第1切换部31具有4个连接口A、B、C、D。第1切换部31使4个连接口A、B、C、D中的各2个为一组的两组连接口彼此相互连通。在连接口A连接有第9管路19。在连接口C连接有第8管路18。在连接口B、D分别连接有第2管路12的两端部。
第1切换部31能够切换为2个连接状态(第1连接状态和第2连接状态)中的任意一个。第1切换部31在第1连接状态(例如图2)下使连接口A、C以及连接口B、D分别连通。第1连接状态的第1切换部31在使第8管路18与第9管路19连通的同时使第2管路12的两端部连通。第1切换部31在第1连接状态(例如图3)下,使连接口A、B以及连接口C、D分别连通。第2连接状态的第1切换部31在使第8管路18与第2管路12的一端连通的同时使第9管路19与第2管路12的另一端连通。
根据本实施方式,采用四通阀作为第1切换部31。由此,能够简化热介质回路10的管路结构而有助于热介质回路10的省空间化。另外,通过使多个切换部30中的一部分切换部30为四通阀,能够减少切换部30的数量。由此,能够削减控制部60的控制对象的数量,从而削减切换部30与控制部60之间的布线等部件数量。另外,这样的效果是多个切换部30中的至少1个是四通阀的情况下能够得到的效果。
第2切换部32由多个阀32a、32b以及多个管路32c、32d构成。更具体而言,第2切换部32具有第1阀(三通阀)32a、第2阀(二通阀)32b、第1连结管路32c以及第2连结管路32d。
第2切换部32作为通过操作多个阀32a、32b来切换所连接的管路的切换部30而发挥功能。另外,也可以代替第2切换部32而采用四通阀。由于四通阀通常是高价的,因此通过采用本实施方式的结构作为第2切换部32,能够廉价地构成热介质回路。
第1连结管路32c跨越第1管路11和第6管路(第1区间)16的连接部与第9管路19和第7管路(第2区间)17的连接部之间而延伸。另外,第2连结管路32d跨越第5管路15和第6管路16的连接部与第8管路18和第7管路17的连接部之间而延伸。第1连结管路32c和第2连结管路32d将后述的第4环路L4与第5环路L5连接(参照图4)。
第1阀32a是三通阀。第1阀32a配置于第1连结管路32c、第9管路19以及第7管路17的连接部。第1阀32a使第1连结管路32c和第7管路17中的任一方与第9管路19连通。由此,第1阀32a使在第9管路19中流动的热介质流向第1连结管路32c或第7管路17中的任一方。
第2阀32b是二通阀。第2阀32b配置在第6管路16的路径中。第2阀32b能够切换热介质在第6管路16中流动的开放状态和使热介质的流动停止的封闭状态。本实施方式的第2阀32b是由控制部60控制的螺线管阀。
第3切换部33是三通阀。第3切换部33配置于第1管路11、第3管路13以及第4管路14的连接部。第3切换部33使第3管路13或第4管路14中的任一方与第1管路11连通。由此,第3切换部33使在第1管路11中流动的热介质流向第3管路13或第4管路14中的任一方。
第4切换部34是三通阀。第4切换部34配置在第1管路11的路径中。另外,在第4切换部34连接有第11管路21的端部。即,第4切换部34配置于第1管路11与第11管路21的连接部。第4切换部34封闭第11管路21而使热介质经过第1管路11,或者封闭第1管路11的上游侧,从第11管路21连接第1管路11的下游侧,使热介质经过第11管路21。
调整阀39是调整向下游侧的两个方向流出的热介质的流量的混合阀。调整阀39配置在第9管路19的路径中。另外,在调整阀39连接有第10管路20的端部。即,调整阀39配置于第9管路19与第10管路20的连接部。调整阀39与控制部60连接,能够根据来自控制部60的信号而调整在第9管路19的下游侧流动的热介质的流量与在第10管路20中流动的热介质的流量的比率。
以下,对各个管路29的结构具体地进行说明。另外,在各个管路29的说明中,管路29的“一个端部”和“另一个端部”仅表示管路29的两端部中的任一个,并不一定表示热介质的流动方向。
第1管路11的一个端部与第6管路16和第1连结管路32c连接。第1管路11的另一个端部与第3管路13和第4管路14连接。第1管路11经过第1泵41、电力控制装置4、逆变器3以及马达2。第1泵41在第1管路11中从一个端部侧朝向另一个端部侧压送热介质。
第2管路12的一个端部与第1切换部31的连接口D连接。第2管路12的另一个端部与第1切换部31的连接口B连接。第2管路12经过第2泵42和电池6。第2泵42在第2管路12中从一个端部侧朝向另一个端部侧压送热介质。
第3管路13的一个端部经由第3切换部33与第1管路11和第4管路14连接。第3管路13的另一个端部与第4管路14和第5管路15连接。第3管路13经过散热器5。经过第3管路13的热介质被散热器5冷却。
第4管路14的一个端部经由第3切换部33与第1管路11和第3管路13连接。第4管路14的另一个端部与第3管路13和第5管路15连接。即,第4管路14与第3管路13的两端部相连。第3管路13和第4管路14中的一方绕过另一方。
第5管路15的一个端部与第3管路13和第4管路14连接。第5管路15的另一个端部与第6管路16和第2连结管路32d连接。
第6管路16的一个端部与第5管路15和第2连结管路32d连接。第6管路16的另一个端部与第1管路11和第1连结管路32c连接。
第7管路17的一个端部与第9管路19和第1连结管路32c连接。第7管路17的另一个端部与第8管路18和第2连结管路32d连接。
第8管路18的一个端部与第7管路17和第2连结管路32d连接。第8管路18的另一个端部与第1切换部31的连接口C连接。
第9管路19的一个端部与第1切换部31的连接口A连接。第9管路19的另一个端部经由第1阀32a与第7管路17和第1连结管路32c连接。第9管路19经过冷却器7。经过第9管路19的热介质被冷却器7冷却。
第10管路(迂回路)20与第9管路19连接。第10管路20能够绕过冷却器7。第10管路20的上游侧的端部在冷却器7的上游侧(即,第1切换部31与冷却器7之间)经由调整阀39从第9管路19分支。另外,第10管路20的下游侧的端部在冷却器7的下游侧(即,冷却器7与第1阀32a之间)与第9管路19合流。
第11管路21与第1管路11连接。第11管路21能够绕过马达2。第11管路21的上游侧的端部在马达2的上游侧(即,逆变器3与马达2之间)从第1管路11分支。另外,第11管路21的下游侧的端部在马达2的下游侧(即,马达2与第3切换部33之间)经由第4切换部34与第1管路11合流。
(关于热介质回路的各模式)
本实施方式的热介质回路10具有通过切换部30的切换而转变的第1模式、第2模式以及第3模式。
图2是第1模式的热介质回路10的概略图。图3是第2模式的热介质回路10的概略图。图4是第3模式的热介质回路10的概略图。
各模式的热介质回路10构成热介质向一个方向流动而循环的环路(第1环路L1、第1副环路L1a、第2环路L2、第3环路L3、第3副环路L3a、第4环路L4、第4副环路L4a以及第5环路L5)。因此,热介质回路10具有第1环路L1、第1副环路L1a、第2环路L2、第3环路L3、第3副环路L3a、第4环路L4、第4副环路L4a以及第5环路L5。
(第1模式)
如图2所示,第1模式的热介质回路10具有第1环路L1和第2环路L2。
在第1环路L1中,第1管路11、第4管路14、第5管路15、第2连结管路32d、第8管路18、第9管路19以及第1连结管路32c连接成环路状而使热介质循环。在第2环路L2中,第2管路12的两端部连接成环路状而使热介质循环。
热介质回路10通过如下切换切换部30而成为第1模式。即,第1切换部31使第8管路18与第9管路19连通,使第2管路12的两端部连通。第2切换部32使第9管路19、第1连结管路32c以及第1管路11连通,使第5管路15、第2连结管路32d以及第8管路18连通。第3切换部33使第1管路11与第4管路14连通,使第3管路13封闭。第4切换部34使第11管路21封闭而使第1管路11开放。
第1环路L1使热介质经过第1泵41、电力控制装置4、逆变器3、马达2以及冷却器7而循环。在第1环路L1中,热介质被第1泵41向图中的逆时针方向压送。由第1泵41压送的热介质按照电力控制装置4、逆变器3、马达2、冷却器7的顺序经过第1环路L1的各部。
在第1环路L1中,马达2、逆变器3以及电力控制装置4的热向热介质移动。进而,该热被冷却器7回收,并在空调设备50中被利用。由此,在第1环路L1中,能够利用冷却器7回收从马达2、逆变器3以及电力控制装置4产生的热。即,马达2、逆变器3以及电力控制装置4被冷却器7冷却。
在第1模式下,通过将在第1环路L1中通过的路径从第4管路14切换为第3管路13,能够构成第1副环路L1a。即,第1模式具有能够相互切换的第1环路L1和第1副环路L1a。第1副环路L1a绕过第1环路L1的一部分而经过散热器5。第3管路13与第4管路14的切换由第3切换部33进行。第1副环路L1a通过在第3切换部33中使第1管路11与第3管路13连通并将第4管路14封闭而构成。
在马达2、逆变器3以及电力控制装置4的发热量比较小的情况下选择第1环路L1。在第1环路L1中,能够在不经过散热器5的情况下仅利用冷却器7来冷却热介质,能够有效地利用废热。另一方面,在马达2、逆变器3以及电力控制装置4的发热量比较大的情况下选择第1副环路L1a。在第1副环路L1a中,热介质不仅经过冷却器7还经过散热器5,因此热介质的冷却效率提高。因此,即使在马达2、逆变器3以及电力控制装置4的发热量较大的情况下,也能够适当地保持热介质的温度。在第1副环路L1a中,能够在抑制马达2、逆变器3以及电力控制装置4的温度过高的同时,减轻冷却器7的负担。
在第1环路L1或第1副环路L1a中,也可以使热介质以绕过马达2的方式经过。一般而言,在马达2的温度与逆变器3和电力控制装置4的温度相比足够低的情况下,当使热介质在第1环路L1(或第1副环路L1a)中循环时,逆变器3和电力控制装置4的热向马达2移动。因此,逆变器3和电力控制装置4的热难以向冷却器7移动,冷却器7中的热交换效率降低。根据本实施方式,在第1环路L1和第1副环路L1a中设置有能够绕过马达2的第11管路21。因此,能够根据马达2的温度使热介质在绕过马达2的路径中经过,使逆变器3和电力控制装置4的热有效地移动到冷却器7。并且,在马达2的温度较低的情况下,通过使热介质在绕过马达2的路径中经过,从马达2产生的热不会向热介质移动,能够快速加热马达2。由此,能够使填充于马达2的壳体内的油的粘度快速地降低,能够以最佳的状态驱动马达2。
第2环路L2使热介质经过第2泵42和电池6而循环。在第2环路L2中,热介质被第2泵42向图中的逆时针方向压送。
如果构成的多个电池单元的温度分布产生偏差,则电池6有时会产生局部的特性的降低。在第1模式下,通过使第2环路L2的热介质循环,能够将电池6的多个电池单元的温度保持为均匀。
根据本实施方式,第1模式的热介质回路10具有经过马达2的第1环路L1(或第1副环路L1a)和经过电池6的第2环路L2。另外,第1环路L1(或者第1副环路L1a)和第2环路L2是相互独立的。因此,能够将马达2和电池6分别调整为不同的最佳温度。另外,这里所说的“环路彼此相互独立”是指在各环路中循环的热介质彼此不会稳定地混合。
(第2模式)
如图3所示,第2模式的热介质回路10具有第3环路L3。
在第3环路L3中,第1管路11、第4管路14、第5管路15、第2连结管路32d、第8管路18、第2管路12、第9管路19以及第1连结管路32c连接成环路状而使热介质循环。
热介质回路10通过如下切换切换部30而成为第2模式。即,第1切换部31使第8管路18与第2管路12的一端连通,使第2管路12的另一端与第9管路19连通。第2切换部32使第9管路19、第1连结管路32c以及第1管路11连通,使第5管路15、第2连结管路32d以及第8管路18连通。第3切换部33使第1管路11与第4管路14连通,使第3管路13封闭。第4切换部34使第11管路21封闭而使第1管路11开放。
第3环路L3使热介质经过第1泵41、电力控制装置4、逆变器3、马达2、第2泵42、电池6以及冷却器7而循环。在第3环路L3中,热介质被第1泵41和第2泵42压送。由第1泵41和第2泵42压送的热介质按照电力控制装置4、逆变器3、马达2、电池6、冷却器7的顺序经过第3环路L3的各部。
在第3环路L3中,马达2、逆变器3、电力控制装置4以及电池6的热向热介质移动。进而,该热被冷却器7回收,并在空调设备50中被利用。在第3环路L3中,能够利用冷却器7来回收从马达2、逆变器3、电力控制装置4以及电池6产生的热。马达2、逆变器3、电力控制装置4以及电池6被冷却器7冷却。
另外,在电池6的温度低于热介质的情况下,从马达2、逆变器3以及电力控制装置4移动到热介质的热向电池6移动。由此,能够提高电池6的温度而抑制电池6的特性的降低。
本实施方式的冷却器7使热介质回路10的热向空调用热介质回路51移动。空调用热介质回路51经由冷却器7从热介质回路10接受到的热在空调设备50中被利用于车内的供暖。
在本实施方式的第3环路L3和第3副环路L3a中,设置有绕过冷却器7的第10管路20。另外,在第10管路20中设置有能够调整经过冷却器7的热介质的流量与经过第10管路20的热介质的流量的比率的调整阀39。因此,通过调整阀39的操作,能够调整从热介质回路10向空调用热介质回路51移动的热量。
更具体而言,调整阀39在车内的供暖要求比较高的情况下,提高经过冷却器7的热介质的流量比率而降低经过第10管路20的热介质的流量比率。另一方面,调整阀39在车内的供暖要求比较低的情况下,降低经过冷却器7的热介质的流量比率而提高经过第10管路20的热介质的流量比率。
本实施方式的第2模式的热介质回路10能够通过调整阀39的操作来调整冷却器7中的热介质的吸热量。由此,能够调整在热介质回路10中循环的热介质的温度,能够利用热介质适当地冷却或加热电池6。
调整阀39还能够进行使从上游侧到达调整阀39的全部的热介质流向冷却器7或第10管路20中的任一方的100:0的调整。在调整阀39使全部的热介质流向第10管路20的情况下,从马达2、逆变器3以及电力控制装置4向热介质移动的热不会在冷却器7中散热。在该情况下,热介质回路10优选使热介质在第3副环路L3a中循环等,在散热器5中冷却热介质。
另外,在仅进行100:0的调整的情况下,调整阀39也可以不是混合阀而是三通阀。
在第2模式下,通过将在第3环路L3中通过的路径从第4管路14切换为第3管路13,能够构成第3副环路L3a。即,第2模式具有能够相互切换的第3环路L3和第3副环路L3a。第3副环路L3a通过在第3切换部33中使第1管路11与第3管路13连通而将第4管路14封闭而构成的。
第2模式的热介质回路10在热介质的温度超过预先设定的阈值的情况下,将供热介质通过的路径从第3环路L3切换为第3副环路L3a。在第3副环路L3a中,通过利用散热器5冷却热介质,即使在马达2、逆变器3以及电力控制装置4的发热量较大的情况下,也能够适当地保持热介质的温度。其结果为,能够在抑制马达2、逆变器3以及电力控制装置4的温度过高的同时,减轻冷却器7的负担。
根据本实施方式,在第3环路L3和第3副环路L3a中设置有能够绕过马达2的第11管路21。因此,与第1环路L1的情况同样地,在第3环路L3或第3副环路L3a中,也可以使热介质以绕过马达2的方式经过。在该情况下,能够使逆变器3和电力控制装置4的热不移动到马达2而有效地移动到冷却器7。
(第3模式)
如图4所示,第3模式的热介质回路10具有第4环路L4和第5环路L5。
在第4环路L4中,第1管路11、第4管路14、第5管路15以及第6管路16连接成环路状而使热介质循环。即,第4环路L4由第1管路11的两端部经由第4管路14、第5管路15以及第6管路16连接成环路状而构成。在第5环路L5中,第2管路12、第9管路19、第7管路17以及第8管路18连接成环路状而使热介质循环。
热介质回路10通过如下切换切换部30而成为第3模式。即,第1切换部31使第8管路18与第2管路12的一端连通,使第2管路12的另一端与第9管路19连通。第2切换部32使第9管路19、第7管路17以及第8管路18连通,使第5管路15、第6管路16以及第1管路11连通。第3切换部33使第1管路11与第4管路14连通,使第3管路13封闭。第4切换部34使第11管路21封闭而使第1管路11开放。
第4环路L4使热介质经过第1泵41、电力控制装置4、逆变器3以及马达2而循环。在第4环路L4中,热介质被第1泵41向图中的逆时针方向压送。由第1泵41压送的热介质按照电力控制装置4、逆变器3、马达2的顺序经过第4环路L4的各部。
在第4环路L4中,马达2、逆变器3以及电力控制装置4的热向热介质移动。即,热介质被马达2、逆变器3以及电力控制装置4加热。热介质回路10在将在第3模式的第4环路L4中蓄积在热介质中的热切换为第1模式或第2模式的情况下,能够使该热移动到冷却器7而在空调设备50中被有效地利用。
在第3模式下,通过将在第4环路L4中通过的路径从第4管路14切换为第3管路13,能够构成第4副环路L4a。即,第3模式具有能够相互切换的第4环路L4和第4副环路L4a。第4副环路L4a通过在第3切换部33中使第1管路11与第3管路13连通而将第4管路14封闭而构成。
根据本实施方式,在第4环路L4和第4副环路L4a中设置有能够绕过马达2的第11管路21。因此,与第1环路L1和第3环路L3的情况同样地,在第4环路L4或者第4副环路L4a中,也可以使热介质以绕过马达2的方式经过。
第3模式的热介质回路10在热介质的温度超过预先设定的阈值的情况下,将供热介质通过的路径从第4环路L4切换为第4副环路L4a。在第4副环路L4a中,马达2、逆变器3以及电力控制装置4的热向热介质移动。进而,该热通过散热器5而向外部空气释放。即,马达2、逆变器3以及电力控制装置4被散热器5冷却。
第5环路L5使热介质经过第2泵42、电池6以及冷却器7而循环。在第5环路L5中,热介质被第2泵42压送。由第2泵42压送的热介质按照电池6、冷却器7的顺序经过第5环路L5的各部。
在第5环路L5中,电池6的热向热介质移动。进而,该热被冷却器7回收,并在空调设备50中被利用。在第5环路L5中,能够利用冷却器7回收从电池6产生的热。电池6被冷却器7冷却。
在本实施方式的第5环路L5中设置有绕过冷却器7的第10管路20和调整阀39。因此,本实施方式的第3模式的热介质回路10能够通过调整阀39的操作来调整冷却器7中的热介质的吸热量。电池6在温度过低的情况下性能有时会降低。根据本实施方式,能够通过调整阀39来调整经过冷却器7的热介质的流量,从而能够抑制在第5环路L5中循环的热介质的温度变得过低。由此,能够抑制电池6被过度冷却,从而提高电池6的可靠性。
根据本实施方式,第3模式的热介质回路10具有经过马达2的第4环路L4(或第4副环路L4a)和经过电池6的第5环路L5。另外,第4环路L4(或者第4副环路L4a)和第5环路L5是相互独立的。因此,能够一边利用冷却器7对电池6进行冷却,一边以另外独立的环路使热介质在马达2中循环。由此,能够将马达2和电池6分别调整为不同的最佳温度。
以上,对本实施方式的热介质回路10的各模式进行了说明,但热介质回路10也可以具有能够通过切换部30进行切换的其他模式。作为一例,也可以具有同时具有第2环路L2和第4环路L4(或者第4副环路L4a)的第4模式。
(切换部的作用效果)
接着,对各切换部30的作用效果进行说明。
如图2所示,第1切换部31配置在第1环路L1与第2环路L2之间。另外,如图2和图3所示,第1切换部31能够切换将第1环路L1与第2环路L2分离的第1模式和将第1环路L1与第2环路L2连接而作为第3环路L3的第2模式。
如上所述,第1环路L1经过马达2和冷却器7,第3环路L3经过马达2、电池6以及冷却器7。根据本实施方式,通过切换模式,能够利用1个冷却器使马达2的废热和电池6的废热分别移动到空调用热介质回路51,并利用于空调设备50。根据本实施方式,能够提供如下的调温装置1:不需要设置多个冷却器,整体上简化了热介质回路10,从而能够廉价地制造。
如图4所示,第2切换部32配置在第4环路L4与第5环路L5之间。另外,如图3和图4所示,第2切换部32能够切换将第4环路L4与第5环路L5分离的第3模式和将第4环路L4与第5环路L5连接而作为第3环路L3的第2模式。
如上所述,第5环路L5经过电池6和冷却器7,而不经过马达2。即,第2切换部32能够分别独立地形成经过电池6和冷却器7的环路和经过马达2的环路。由此,无论马达2的温度如何,都能够使热从电池6向冷却器7移动,能够利用冷却器7有效地回收电池6的废热。
第2切换部32的第1连结管路32c和第2连结管路32d将第4环路L4与第5环路L5连接。在第1连结管路32c的一端与第2连结管路32d的一端之间配置有作为第4环路L4的一个区间的第6管路(第1区间)16。同样地,在第1连结管路32c的另一端与第2连结管路32d的另一端之间配置有作为第5环路L5的一个区间的第7管路(第2区间)17。即,第4环路L4具有位于第1连结管路32c和第2连结管路32d各自的连接部之间的第6管路16。另外,第5环路L5具有位于第1连结管路32c和第2连结管路32d各自的连接部之间的第7管路17。
在本实施方式的第2切换部32中,在第6管路16中配置有作为二通阀的第2阀32b,在第7管路17的与第1连结管路32c的连接部配置有作为三通阀的第1阀32a。根据本实施方式,能够在不使用四通阀的情况下使4个管路(第1管路11、第5管路15、第8管路18以及第9管路19)中的各2个为一组的两组管路彼此相互连通。通常来说,四通阀是高价的,根据用途难以进行维护。根据本实施方式的第2切换部32,由于不需要使用四通阀,因此能够构成廉价且维护性优异的切换部。
另外,在第2切换部32中,也可以将第2阀32b设置于第7管路17,将第1阀32a配置于第6管路16的端部。另外,在第2切换部32中,也可以将第1阀32a配置于第6管路16或第7管路17的两端部中的任一个端部。即,只要在第6管路16和第7管路17中的任一方配置有第2阀32b,在另一方的与第1连结管路32c或第2连结管路32d的连接部配置有第1阀32a,则能够构成代替四通阀的第2切换部32。
以上,对本发明的实施方式进行了说明,但实施方式中的各结构及它们的组合等是一个例子,在不脱离本发明的主旨的范围内,能够进行结构的附加、省略、置换以及其他变更。另外,本发明并不受实施方式限定。
例如,在上述的实施方式中,对在第2管路12中仅配置有第2泵42和电池6的情况进行了说明,但除此之外也可以配置加热器。在该情况下,能够利用加热器对在热介质回路10中流动的热介质进行加热,容易将电池6保持在适当的温度。
标号说明
1:调温装置;2:马达;5:散热器;6:电池;7:冷却器;10:热介质回路;16:第6管路(第1区间);17:第7管路(第2区间);20:第10管路(迂回路);29:管路;30:切换部;31:第1切换部(四通阀);32:第2切换部;32a:第1阀(三通阀);32b:第2阀(二通阀);32c:第1连结管路;32d:第2连结管路;39:调整阀(阀);90:车辆;L1:第1环路;L1a:第1副环路;L2:第2环路;L3:第3环路;L3a:第3副环路;L4:第4环路;L4a:第4副环路;L5:第5环路。
Claims (5)
1.一种调温装置,其具有:
热介质回路,其供热介质流动;
马达,其驱动车辆;
电池,其向所述马达提供电力;以及
冷却器,其从所述热介质夺取热,
所述热介质回路具有:
第1环路,其使所述热介质经过所述马达和所述冷却器而循环;
第2环路,其使所述热介质经过所述电池而循环;
第3环路,其使所述热介质经过所述马达、所述电池以及所述冷却器而循环;
第1切换部,其配置在所述第1环路与所述第2环路之间;以及
迂回路,其能够绕过所述冷却器,
所述第1切换部能够切换将所述第1环路与所述第2环路分离的第1模式和将所述第1环路与所述第2环路连接而作为所述第3环路的第2模式,
在所述迂回路中设置有阀,该阀能够调整经过所述冷却器的所述热介质的流量与经过所述迂回路的所述热介质的流量的比率。
2.根据权利要求1所述的调温装置,其中,
该调温装置具有冷却所述热介质的散热器,
所述热介质回路具有绕过所述第1环路的一部分而经过所述散热器的第1副环路。
3.根据权利要求1或2所述的调温装置,其中,
所述热介质回路具有:
第4环路,其使所述热介质经过所述马达而循环;
第5环路,其使所述热介质经过所述电池和所述冷却器而循环;以及
第2切换部,其配置在所述第4环路与所述第5环路之间,
所述第2切换部能够切换将所述第4环路与所述第5环路分离的第3模式和将所述第4环路与所述第5环路连接而作为所述第3环路的所述第2模式。
4.根据权利要求3所述的调温装置,其中,
所述第2切换部具有第1连结管路和第2连结管路、二通阀以及三通阀,该第1连结管路和第2连结管路将所述第4环路与所述第5环路连接,
所述第4环路具有第1区间,该第1区间位于所述第1连结管路和所述第2连结管路各自的连接部之间,
所述第5环路具有第2区间,该第2区间位于所述第1连结管路和所述第2连结管路各自的连接部之间,
在所述第1区间和所述第2区间中的任一方配置有所述二通阀,在另一方的与所述第1连结管路或所述第2连结管路的连接部配置有所述三通阀。
5.根据权利要求1至4中的任意一项所述的调温装置,其中,
所述第1切换部是四通阀。
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