DE102019132309A1 - Fahrzeug-wärmemanagementsystem - Google Patents

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Sang Shin Lee
Jae Woong Kim
So La CHUNG
Man Ju Oh
Chul Min Kim
Du Youl CHOI
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Hyundai Motor Co
Doowon Climate Control Co Ltd
Kia Corp
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Hyundai Motor Co
Kia Motors Corp
Doowon Climate Control Co Ltd
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Abstract

Ein Wärmemanagementsystem, aufweisend: eine Batterieleitung (10), die mit einem Hochspannungsbatteriekern (B) verbunden ist und einen ersten Radiator (R1) aufweist, und durch die durch eine erste Pumpe (P1) Kühlwasser strömt, eine Einführleitung (20) mit einem Ende, welches mit einer Stromaufwärtsseite des ersten Radiators (R1) verbunden ist, und wobei das andere Ende mit dem Innenklimaanlage-Heizkern (H) verbunden ist, und durch die durch eine zweite Pumpe (P2) Kühlwasser strömt, eine Abführleitung (30) mit einem Ende, welches mit einer Stromaufwärtsseite des Hochspannungsbatteriekerns (B) in der Batterieleitung (10) verbunden ist, und wobei das andere Ende mit dem Innenklimaanlage-Heizkern (H) verbunden ist, und durch die das Kühlwasser, welches durch die Einführleitung (20) eingeführt wird, strömt, eine Kältemittelleitung (40) mit einem Expansionsventil (41), einem Innenklimaanlage-Kühlkern (42), einem Kompressor (43) und einem Luftkühlungskondensator (44), und durch die ein Kältemittel strömt, und einen Wasserkühlungskondensator (50), der die Kältemittelleitung (40) und die Einführleitung (20) verbindet.

Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Wärmemanagementsystem für ein Fahrzeug, wobei das System die für eine Innenklimaanlage, zum Kühlen von elektrischen Bauelementen oder zum Kühlen/Heizen einer Batterie erforderliche Energie auf dem Gebiet des Wärmemanagements für Fahrzeuge effizient verwaltet.
  • Beschreibung der verwandten Technik
  • In jüngster Zeit treten das Einführen von umweltfreundlichen Technologien und das Lösen von Problemen wie zum Beispiel der Verschwendung von Energie als soziale Themen in Verbindung mit Elektrofahrzeugen immer mehr in den Vordergrund. Ein Elektrofahrzeug wird von einem Elektromotor angetrieben, der Leistung ausgibt, indem er mit Strom aus einer Batterie gespeist wird. Dementsprechend hat ein Elektrofahrzeug die Vorteile, dass es kein Kohlenstoffdioxid ausstößt, wenig Lärm erzeugt und eine höhere Energieeffizienz eines Elektromotors als die Energieeffizienz eines Verbrennungsmotors aufweist, so dass es als umweltfreundliches Fahrzeug in den Blickpunkt gerückt wurde.
  • Die Kerntechnologie zum Erreichen eines solchen Elektrofahrzeugs ist die Technologie im Zusammenhang mit einem Batteriemodul, und in jüngster Zeit sind Studien zum Reduzieren des Gewichts und der Größe von Batterien und zum Verringern der Ladezeit aktiv durchgeführt worden. Ein Batteriemodul kann eine optimale Leistung und eine lange Lebensdauer beibehalten, wenn es in einer optimalen Temperaturumgebung eingesetzt wird. Allerdings ist es aufgrund der im Betrieb erzeugten Wärme und einer Änderung der Außentemperatur im Allgemeinen schwierig, ein Batteriemodul in einer optimalen Temperaturumgebung einzusetzen.
  • Darüber hinaus verfügt ein Elektrofahrzeug über keine Abwärmequelle, die durch Verbrennung in einem bestimmten Verbrennungsmotor, wie zum Beispiel einer Verbrennungskraftmaschine erzeugt wird, so dass der Innenraum des Elektrofahrzeugs im Winter mit einer elektrischen Heizvorrichtung geheizt wird. Darüber hinaus ist eine Aufwärmung erforderlich, um die Lade- und Entladeleistung einer Batterie in einer intensiven Kälteperiode zu verbessern, weshalb eine separate elektrische Heizvorrichtung des Heiztyps verwendet wird. Das bedeutet, dass eine Technologie zum Betreiben eines Heiz-/Kühlsystems zum Regeln der Temperatur eines Batteriemoduls getrennt von einem Heiz-/Kühlsystem für die Innenklimaanlage eines Fahrzeugs zur Aufrechterhaltung einer optimalen Temperaturumgebung für das Batteriemodul übernommen wurde. Mit anderen Worten werden zwei unabhängige Heiz-/Kühlsysteme aufgebaut, von denen eines zum internen Heizen/Kühlen und das andere für die Temperaturregelung eines Batteriemoduls verwendet wird.
  • Das aktuelle Betriebsverfahren ist jedoch nicht in der Lage, Energie effizient zu verwalten, so dass die Fahrreichweite des Fahrzeugs kurz ist und ein Fahren auf langer Strecke unmöglich ist. Darüber hinaus sinkt die Fahrreichweite bei Kühlung im Sommer um über 30% und bei Heizen im Winter um über 40%, so dass das Problem im Zusammenhang mit einem Heizen im Winter, das bei einem Verbrennungsmotor kein Problem darstellte, zu einem ernsthaften Problem wird. Wenn ein leistungsstarker PTC montiert wird, um das Problem des Heizens im Winter zu lösen, besteht ein Problem der Reduzierung der Fahrreichweite und von übermäßigen Herstellungskosten und Gewicht durch den Einsatz der Wärmepumpe.
  • Die in diesem Abschnitt über den Hintergrund der Erfindung offenbarten Informationen dienen lediglich dem besseren Verständnis des allgemeinen Hintergrundes der Erfindung und sollten nicht als Anerkennung oder jegliche Form von Hinweis dahingehend verstanden werden, dass diese Informationen den Stand der Technik bilden, der einem Fachmann auf dem Gebiet bereits wohlbekannt ist.
  • KURZE ERFINDUNGSERLÄUTERUNG
  • Verschiedene Aspekte der vorliegenden Erfindung sind darauf gerichtet, ein Wärmemanagementsystem für ein Fahrzeug bereitzustellen, wobei das System die für die Innenklimaanlage, das Kühlen von elektrischen Bauelementen oder das Kühlen/Heizen einer Batterie erforderliche Energie im Bereich des Fahrzeug-Wärmemanagements effizient verwaltet.
  • Gemäß einem Aspekt kann ein Wärmemanagementsystem für ein Fahrzeug gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung aufweisen: eine Batterieleitung, die mit einem Hochspannungsbatteriekern verbunden ist und einen ersten Radiator (z.B. Kühler) aufweist, und durch die durch eine erste Pumpe Kühlwasser fließt, eine Einführleitung, die einen Endabschnitt aufweist, der mit einer Stromaufwärtsseite des ersten Radiators (z.B. Kühlers) in der Batterieleitung verbunden ist, und wobei sie einen anderen Endabschnitt aufweist, der mit einem Innenklimaanlage-Heizkern verbunden ist, und durch die durch eine zweite Pumpe Kühlwasser strömt, eine Abführleitung, die einen Endabschnitt aufweist, der mit einer Stromaufwärtsseite des Hochspannungsbatteriekerns in der Batterieleitung verbunden ist, und die einen anderen Endabschnitt aufweist, der mit dem Innenklimaanlage-Heizkern verbunden ist, und durch die das durch die Einführleitung eingeführte Kühlwasser strömt, eine Kältemittelleitung, die ein Expansionsventil, den Innenklimaanlage-Heizkern, einen Kompressor und einen Luftkühlungskondensator aufweist, und durch die ein Kältemittel strömt, und einen Wasserkühlungskondensator, der die Kältemittelleitung und die Einführleitung verbindet und derart montiert ist, dass das Kältemittel auf einer Stromabwärtsseite des Kompressors in der Kältemittelleitung und das Kühlwasser in der Einführleitung durch den Wasserkühlungskondensator Wärme miteinander tauschen.
  • Das Wärmemanagementsystem kann ferner aufweisen: eine elektrisches-Bauelement-Leitung, die mit einem elektrisches-Bauelement-Kern verbunden ist und einen zweiten Radiator (z.B. Kühler) aufweist, und durch die durch eine dritte Pumpe Kühlwasser strömt.
  • Das Wärmemanagementsystem kann ferner aufweisen: eine erste Kühlwasser-Bypassleitung (z.B. Kühlwasser-Umgehungsleitung), die einen Endabschnitt aufweist, der durch ein erstes Ventil mit einer Stromaufwärtsseite des elektrisches-Bauelement-Kerns in der elektrisches-Bauelement-Leitung verbunden ist, und wobei der andere Endabschnitt mit einer Stromabwärtsseite des elektrisches-Bauelement-Kerns in der elektrisches-Bauelement-Leitung verbunden ist, eine zweite Kühlwasser-Bypassleitung, die einen Endabschnitt aufweist, der durch ein zweites Ventil mit einer Stromaufwärtsseite des Hochspannungsbatteriekerns in der Batterieleitung verbunden ist, und wobei der andere Endabschnitt mit einer Stromabwärtsseite des Hochspannungsbatteriekerns in der Batterieleitung verbunden ist, und einen Batterie-Wärmetauscher (z.B. Kühler, z.B, Kältemaschine), der derart montiert ist, dass das Kühlwasser in der ersten Kühlwasser-Bypassleitung und das Kühlwasser in der zweiten Kühlwasser-Bypassleitung Wärme miteinander tauschen.
  • Das Wärmemanagementsystem kann ferner eine erste Kältemittel-Bypassleitung aufweisen, die einen Endabschnitt aufweist, der mit einer Stromaufwärtsseite des Expansionsventils in der Kältemittelleitung verbunden ist, und wobei der andere Endabschnitt mit einer Stromabwärtsseite des Innenklimaanlage-Kühlkerns in der Kältemittelleitung verbunden ist, wobei die erste Kältemittel-Bypassleitung mit dem Batterie-Wärmetauscher verbunden ist, so dass ein Kältemittel in der ersten Kältemittel-Bypassleitung mit Kühlwasser in der ersten Kühlwasser-Bypassleitung oder Kühlwasser in der zweiten Kühlwasser-Bypassleitung Wärme tauscht.
  • In einem ersten Modus, in dem der Hochspannungsbatteriekern mittels Außenluft von außerhalb des Fahrzeugs gekühlt wird und gekühlte Luft in ein Inneres des Fahrzeugs abgeführt wird, kann die Steuereinrichtung zum Beispiel konfiguriert sein, um den Kompressor, das zweite Ventil, die erste Pumpe und die zweite Pumpe zu steuern, so dass ein Kältemittel durch die Kältemittelleitung zirkuliert, und Kühlwasser, welches durch den Hochspannungsbatteriekern geströmt ist, nach dem Strömen durch den ersten Radiator in den Hochspannungsbatteriekern eingeführt wird.
  • In einem zweiten Modus, in dem der Hochspannungsbatteriekern und der elektrisches-Bauelement-Kern mittels Außenluft von außerhalb des Fahrzeugs gekühlt werden und gekühlte Luft in das Innere des Fahrzeugs abgeführt wird, kann die Steuereinrichtung konfiguriert sein, um den Kompressor, das erste Ventil, das zweite Ventil, die erste Pumpe, die zweite Pumpe und die dritte Pumpe zu steuern, so dass ein Kältemittel durch die Kältemittelleitung zirkuliert, Kühlwasser, welches durch den Hochspannungsbatteriekern geströmt ist, nach dem Strömen durch den ersten Radiator in den Hochspannungsbatteriekern eingeführt wird, und Kühlwasser, welches durch den elektrisches-Bauelement-Kern geströmt ist, nach dem Strömen durch den zweiten Radiator in den elektrisches-Bauelement-Kern eingeführt wird.
  • Das Wärmemanagementsystem kann ferner eine dritte Kühlwasser-Bypassleitung aufweisen, die einen ersten Endabschnitt aufweist, der durch ein drittes Ventil mit einer Stromabwärtsseite des Hochspannungsbatteriekerns in der Batterieleitung verbunden ist, und wobei der andere Endabschnitt mit der Abführleitung verbunden ist.
  • In einem dritten Modus, in dem der Hochspannungsbatteriekern mittels des Batterie-Wärmetauschers gekühlt wird, der elektrisches-Bauelement-Kern mittels Außenluft von außerhalb des Fahrzeugs gekühlt wird und gekühlte Luft in das Innere des Fahrzeugs abgeführt wird, kann die Steuereinrichtung zum Beispiel konfiguriert sein, um den Kompressor, das erste Ventil, das zweite Ventil, das dritte Ventil, die erste Pumpe, die zweite Pumpe und die dritte Pumpe zu steuern, so dass ein Kältemittel durch die Kältemittelleitung und die erste Kältemittel-Bypassleitung zirkuliert, Kühlwasser, welches durch den Hochspannungsbatteriekern geströmt ist, nach dem Strömen durch die erste Kühlwasser-Bypassleitung in den Hochspannungsbatteriekern eingeführt wird, das Kühlwasser, welches durch den ersten Radiator geströmt ist, nach dem Strömen durch die Einführleitung, die Abführleitung und die zweite Kühlwasser-Bypassleitung in den ersten Radiator eingeführt wird, und Kühlwasser, welches durch den elektrisches-Bauelement-Kern geströmt ist, nach dem Strömen durch den zweiten Radiator in den elektrisches-Bauelement-Kern eingeführt wird.
  • In einem vierten Modus, in dem der elektrisches-Bauelement-Kern mittels Außenluft von außerhalb des Fahrzeugs gekühlt wird und gekühlte Luft in das Innere des Fahrzeugs abgeführt wird, kann die Steuereinrichtung konfiguriert sein, um den Kompressor, das erste Ventil, das zweite Ventil, das dritte Ventil, die zweite Pumpe und die dritte Pumpe zu steuern, so dass ein Kältemittel durch die Kältemittelleitung zirkuliert, Kühlwasser, welches durch den elektrisches-Bauelement-Kern geströmt ist, nach dem Strömen durch den zweiten Radiator in den elektrisches-Bauelement-Kern eingeführt wird, und Kühlwasser, welches durch den ersten Radiator geströmt ist, nach dem Strömen durch die Einführleitung, die Abführleitung und die dritte Kühlwasser-Bypassleitung in den ersten Radiator eingeführt wird.
  • In einem fünften Modus, in dem der Hochspannungsbatteriekern mittels des Batterie-Wärmetauschers gekühlt wird und der elektrisches-Bauelement-Kern mittels Außenluft von außerhalb des Fahrzeugs gekühlt wird, kann die Steuereinrichtung konfiguriert sein, um den Kompressor, das erste Ventil, das zweite Ventil, das dritte Ventil, die erste Pumpe, die zweite Pumpe und die dritte Pumpe zu steuern, so dass ein Kältemittel durch einen Abschnitt der Kältemittelleitung und die erste Kältemittel-Bypassleitung zirkuliert, Kühlwasser, welches durch den Hochspannungsbatteriekern geströmt ist, nach dem Strömen durch die erste Kühlwasser-Bypassleitung in den Hochspannungsbatteriekern eingeführt wird, und Kühlwasser, welches durch den elektrisches-Bauelement-Kern geströmt ist, nach dem Strömen durch den zweiten Radiator in den elektrisches-Bauelement-Kern eingeführt wird.
  • Das Wärmemanagementsystem kann ferner eine vierte Kühlwasser-Bypassleitung aufweisen, die einen Endabschnitt aufweist, der durch ein viertes Ventil mit einer Stromaufwärtsseite des ersten Radiators in der Batterieleitung verbunden ist, und wobei der andere Endabschnitt mit einer Stromabwärtsseite des ersten Radiators in der Batterieleitung verbunden ist.
  • In einem sechsten Modus, in dem der elektrisches-Bauelement-Kern und der Hochspannungsbatteriekern mittels des Batterie-Wärmetauschers gekühlt werden, und Luft mit erhöhter Temperatur in das Innere des Fahrzeugs abgeführt wird, kann die Steuereinrichtung konfiguriert sein, um den Kompressor, das erste Ventil, das zweite Ventil, das dritte Ventil, das vierte Ventil, die erste Pumpe, die zweite Pumpe und die dritte Pumpe zu steuern, so dass ein Kältemittel durch einen Abschnitt der Kältemittelleitung und die erste Kältemittel-Bypassleitung zirkuliert, Kühlwasser, welches durch den elektrisches-Bauelement-Kern geströmt ist, nach dem Strömen durch die erste Kühlwasser-Bypassleitung in den elektrisches-Bauelement-Kern eingeführt wird, Kühlwasser, welches durch den Hochspannungsbatteriekern geströmt ist, nach dem Strömen durch die zweite Kühlwasser-Bypassleitung in den Hochspannungsbatteriekern eingeführt wird, und Kühlwasser durch die Einführleitung, die Abführleitung, die dritte Kühlwasser-Bypassleitung und die vierte Kühlwasser-Bypassleitung zirkuliert.
  • In einem siebten Modus, in dem die Temperatur des Hochspannungsbatteriekerns mittels des Wasserkühlungskondensators erhöht wird und Luft mit erhöhter Temperatur in das Innere des Fahrzeugs abgeführt wird, kann die Steuereinrichtung konfiguriert sein, um den Kompressor, das erste Ventil, das zweite Ventil, das dritte Ventil, das vierte Ventil, die erste Pumpe, die zweite Pumpe und die dritte Pumpe zu steuern, so dass ein Kältemittel durch einen Abschnitt der Kältemittelleitung und die erste Kältemittel-Bypassleitung zirkulieren kann, Kühlwasser, welches durch den Hochspannungsbatteriekern geströmt ist, nach dem Strömen durch die vierte Kühlwasser-Bypassleitung, die Einführleitung und die Abführleitung in den Hochspannungsbatteriekern eingeführt wird, und Kühlwasser, welches durch den elektrisches-Bauelement-Kern geströmt ist, nach dem Strömen durch die erste Kühlwasser-Bypassleitung in den elektrisches-Bauelement-Kern eingeführt wird.
  • Das Wärmemanagementsystem kann ferner eine fünfte Kühlwasser-Bypassleitung aufweisen, die einen Endabschnitt aufweist, der durch ein fünftes Ventil mit einer Stromaufwärtsseite des Wasserkühlungskondensators in der Batterieleitung verbunden ist, und wobei der andere Endabschnitt mit einer Stromabwärtsseite des Wasserkühlungskondensators verbunden ist.
  • Das Wärmemanagementsystem kann ferner eine zweite Kältemittel-Bypassleitung aufweisen, die einen Endabschnitt aufweist, der mit einer Stromaufwärtsseite des Wasserkühlungskondensators in der Kältemittelleitung verbunden ist, und wobei der andere Endabschnitt durch ein sechstes Ventil mit einer Stromabwärtsseite des Wasserkühlungskondensators verbunden ist.
  • Gemäß dem Wärmemanagementsystem für ein Fahrzeug der vorliegenden Erfindung ist es möglich, die für eine Innenklimaanlage, das Kühlen von elektrischen Bauelementen oder das Kühlen/Heizen einer Batterie erforderliche Energie auf dem Gebiet des Fahrzeug-Wärmemanagements effizient zu verwalten.
  • Die Verfahren und Vorrichtungen der vorliegenden Erfindung haben weitere Merkmale und Vorteile, die aus den hier aufgenommenen angehängten Zeichnungen sowie der folgenden ausführlichen Beschreibung ersichtlich werden oder in diesen im Einzelnen erläutert sind, wobei diese gemeinsam dazu dienen, bestimmte Prinzipien der vorliegenden Erfindung zu erläutern.
  • Figurenliste
  • Es zeigen:
    • 1 eine Ansicht, die ein Wärmemanagementsystem für ein Fahrzeug gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt,
    • 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 und 9 Ansichten, die das Zirkulieren von Kühlwasser und einem Kältemittel in einem Wärmemanagementsystem für ein Fahrzeug gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigen, und
    • 10 und 11 Ansichten, die ein Wärmemanagementsystem für ein Fahrzeug gemäß verschiedenen beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zeigen.
  • Es wird angemerkt, dass die angehängten Zeichnungen nicht notwendigerweise maßstabsgetreu sind, wobei sie eine etwas vereinfachte Darstellung verschiedener Merkmale darstellen, die die Grundprinzipien der vorliegenden Erfindung erläutern. Die spezifischen Gestaltungsmerkmale der vorliegenden Erfindung, wie sie hier offenbart sind, einschließlich beispielsweise bestimmter Abmessungen, Ausrichtungen, Positionen und Formen werden zum Teil durch die besondere beabsichtigte Anwendung und durch das Nutzungsumfeld bestimmt.
  • In den Figuren beziehen sich die Bezugszeichen auf die gleichen oder gleichwertige Teile der vorliegenden Erfindung.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
  • Nachfolgend wird ausführlich auf verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung Bezug genommen, wobei Beispiele hierfür in den angehängten Zeichnungen erläutert und nachfolgend beschrieben sind. Obgleich die vorliegende Erfindung in Verbindung mit beispielhaften Ausführungsformen beschrieben ist, wird angemerkt, dass die Erfindung durch die vorliegende Beschreibung nicht auf diese Ausführungsformen beschränkt ist. Im Gegenteil soll die Erfindung nicht nur die beispielhaften Ausführungsformen sondern auch zahlreiche Alternativen, Modifizierungen, Äquivalente und andere Ausführungsformen miteinschließen, die im Erfindungsgedanken und im Umfang der durch die angehängten Ansprüche definierten Erfindung enthalten sein können.
  • 1 ist eine Ansicht, die ein Wärmemanagementsystem für ein Fahrzeug gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 und 9 sind Ansichten, die das Zirkulieren von Kühlwasser und einem Kältemittel in einem Wärmemanagementsystem für ein Fahrzeug gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigen, und 10 und 11 sind Ansichten, die ein Wärmemanagementsystem für ein Fahrzeug gemäß verschiedenen beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zeigen.
  • Eine Steuereinrichtung 150 ist in einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung vorgesehen. Die Steuereinrichtung 150 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann durch einen nicht-flüchtigen Speicher, der konfiguriert ist, um Algorithmen zum Steuern der Funktion von verschiedenen Komponenten eines Fahrzeugs oder Daten über Software-Befehle zum Ausführen der Algorithmen zu speichern, und einen Prozessor implementiert werden, der konfiguriert ist, um die unten zu beschreibende Funktion mittels der in dem Speicher gespeicherten Daten durchzuführen. Der Speicher und der Prozessor können einzelne Chips sein. Alternativ können der Speicher und der Prozessor in einem einzigen Chip integriert sein. Der Prozessor kann als ein oder mehrere Prozessoren implementiert sein.
  • Die Steuereinrichtung 150 steuert die Funktionen einer ersten Pumpe P1, einer zweiten Pumpe P2 und einer dritten Pumpe P3, die das Strömen von Kühlwasser in Kühlwasserleitungen steuern, in denen die Pumpen jeweils montiert sind. Darüber hinaus steuert die Steuereinrichtung 150 die Funktion eines Kompressors 43 in einer Kältemittelleitung 40, der das Strömen eines Kältemittels in der Kältemittelleitung 40 steuert. Ein erstes Ventil V1, ein zweites Ventil V2, ein drittes Ventil V3, ein viertes Ventil V4, ein fünftes Ventil V5 und ein sechstes Ventil V6 werden durch die Steuereinrichtung 150 gesteuert, wobei sie wahlweise Kühlwasserleitungen, mit denen die Ventile jeweils verbunden sind, verbinden, oder eine Durchflussrate steuern. Die Ventile sind Mehrwegeventile. Die Steuereinrichtung 150 steuert, ob Luft in einen Innenklimaanlage-Heizkern H einzuführen ist, indem sie eine Klappe 200 steuert. Dementsprechend kann die Steuereinrichtung 150, wenn Luft in den Innenklimaanlage-Heizkern H einzuführen ist, den Innenklimaanlage-Heizkern durch Steuern der Klappe 200 öffnen. Dementsprechend kann die Steuereinrichtung 150, wenn keine Luft in den Innenklimaanlage-Heizkern H einzuführen ist, den Innenklimaanlage-Heizkern durch Steuern der Klappe 200 schließen.
  • Wie in 1 gezeigt, weist das Wärmemanagementsystem für ein Fahrzeug gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung auf: eine Batterieleitung 10, die mit einem Hochspannungsbatteriekern B verbunden ist und einen ersten Radiator (z.B. Kühler) R1 aufweist, und durch die durch eine erste Pumpe P1 Kühlwasser strömt, eine Einführleitung 20, die einen Endabschnitt aufweist, der mit einer Stromaufwärtsseite des ersten Radiators R1 in der Batterieleitung 10 verbunden ist, und einen anderen Endabschnitt aufweist, der mit dem Innenklimaanlage-Heizkern H verbunden ist, und durch die durch eine zweite Pumpe P2 Kühlwasser strömt, eine Abführleitung 30, die einen Endabschnitt aufweist, der mit einer Stromaufwärtsseite des Hochspannungsbatteriekerns B in der Batterieleitung 10 verbunden ist, und einen anderen Endabschnitt aufweist, der mit dem Innenklimaanlage-Heizkern H verbunden ist, und durch die das durch die Einführleitung 20 eingeführte Kühlwasser strömt, eine Kältemittelleitung 40, die ein Expansionsventil 41, einen Innenklimaanlage-Kühlkern 42, einen Kompressor 43, einen Akkumulator A und einen Luftkühlungskondensator 44 aufweist, und durch die ein Kältemittel strömt, und einen Wasserkühlungskondensator 50, der die Kältemittelleitung 40 und die Einführleitung 20 verbindet und derart montiert ist, dass das Kältemittel auf einer Stromabwärtsseite des Kompressors 43 in der Kältemittelleitung 40 und das Kühlwasser in der Einführleitung 20 Wärme miteinander tauschen.
  • Die Batterieleitung 10 ist in einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung vorgesehen. Die Batterieleitung 10 ist mit dem Hochspannungsbatteriekern B verbunden. Der erste Radiator R1 ist in der Batterieleitung 10 montiert, und Kühlwasser kann durch die erste Pumpe P1 durch die Batterieleitung 10 strömen. Im Einzelnen ist in der Batterieleitung 10 der Hochspannungsbatteriekern B montiert und ist der erste Radiator R1 zum Kühlen des Hochspannungsbatteriekerns B mittels Außenluft montiert. Darüber hinaus ist die erste Pumpe P1, die durch die Steuereinrichtung 150 gesteuert wird, um betätigt und angehalten zu werden, und die Kühlwasser zirkuliert, in der Batterieleitung 10 montiert. Der Hochspannungsbatteriekern B kann ein Begriff sein, der beides von einer Wärmeabführungseinheit, die direkt mit einer Hochspannungsbatterie verbunden ist, oder einer Wärmeabführungseinheit, die indirekt durch eine getrennte Kühlwasserleitung mit einer Hochspannungsbatterie verbunden ist, umfasst. Kühlwasser, welches Wärme mit Außenluft durch den ersten Radiator R1 getauscht hat, wird in den Hochspannungsbatteriekern B eingeführt, wodurch der Hochspannungsbatteriekern B gekühlt werden kann.
  • Die Einführleitung 20 und die Abführleitung 30 sind in einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung vorgesehen. Die Einführleitung 20 hat einen Endabschnitt, der mit einer Stromaufwärtsseite des ersten Radiators R1 in der Batterieleitung 10 verbunden ist, wobei der andere Endabschnitt mit dem Innenklimaanlage-Heizkern H verbunden ist. Die zweite Pumpe P2, die durch die Steuereinrichtung 150 gesteuert wird, um betätigt und angehalten zu werden, und Kühlwasser zirkuliert, ist in der Einführleitung 20 montiert. Die Abführleitung 30 hat einen Endabschnitt, der mit einer Stromaufwärtsseite des Hochspannungsbatteriekerns B in der Batterieleitung 10 verbunden ist, wobei der andere Endabschnitt mit dem Innenklimaanlage-Heizkern H verbunden ist. Da die Abführleitung 30 mit dem Innenklimaanlage-Heizkern H verbunden ist, kann dementsprechend Kühlwasser eingeführt werden, welches durch die Einführleitung 20 eingeführt wird. Dementsprechend kann das aus der Batterieleitung 10 in die Einführleitung 20 eingeführte Kühlwasser durch die Abführleitung 30 in die Batterieleitung 10 zurück abgeführt werden. Auf der anderen Seite, wie in den Figuren gezeigt, ist eine Wasser-Heizvorrichtung W in einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung vorgesehen. Wenn durch die Wasser-Heizvorrichtung W erwärmtes Kühlwasser durch den Innenklimaanlage-Heizkern H strömt, steigt dementsprechend die Temperatur der Luft, die durch den Innenklimaanlage-Heizkern H strömt, so dass Luft mit einer erhöhten Temperatur in das Innere des Fahrzeugs abgeführt werden kann.
  • Die Kältemittelleitung 40 ist in einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung vorgesehen. Das Expansionsventil 41, der Innenklimaanlage-Kühlkern 42, der Kompressor 43 und der Luftkühlungskondensator 44 sind in der Kältemittelleitung 40 montiert. Der Luftkühlungskondensator 44 zum Beseitigen von Wärme des Kältemittels in der Kältemittelleitung 40 mittels Außenluft von außerhalb des Fahrzeugs ist in der Kältemittelleitung 40 montiert. Ein Kältemittel wird durch den Kompressor 43, der in der Kältemittelleitung 40 des Fahrzeugs durch die Steuereinrichtung 150 betätigt wird, zirkuliert. Das Kältemittel tauscht Wärme mit der Luft, die durch den Innenklimaanlage-Kühlkern 42 strömt, so dass die Luft, die durch den Innenklimaanlage-Kühlkern 42 strömt, gekühlt wird. Dementsprechend kann gekühlte Luft in das Innere des Fahrzeugs abgeführt werden.
  • Darüber hinaus ist in einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ein Wasserkühlungskondensator 50 vorgesehen. Der Wasserkühlungskondensator 50 ist derart montiert, dass das Kältemittel auf einer Stromabwärtsseite des Kompressors 43 in der Kältemittelleitung 40 und das Kühlwasser in der Einführleitung 20 Wärme miteinander tauschen. Dementsprechend sind die Kältemittelleitung 40 und die Einführleitung 20 durch den Wasserkühlungskondensator 50 thermisch verbunden. Das bedeutet, dass das Kältemittel mit durch den Kompressor 43 erhöhter Temperatur in der Kältemittelleitung 40 und das Kühlwasser in der Einführleitung 20 durch den Wasserkühlungskondensator 50 Wärme miteinander tauschen können. Aus diesem Grund kann das Kältemittel in der Kältemittelleitung 40 die Temperatur des Kühlwassers in der Kühlwasserleitung 20 erhöhen.
  • Auf der anderen Seite, wie in 1 gezeigt, ist in einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine elektrisches-Bauelement-Leitung 60 vorgesehen. Die elektrisches-Bauelement-Leitung 60 ist mit einem elektrisches-Bauelement-Kern M verbunden und hat einen zweiten Radiator (z.B. Kühler) R2, und Kühlwasser kann durch eine dritte Pumpe P3 durch die elektrisches-Bauelement-Leitung 60 strömen. Im Einzelnen kann der elektrisches-Bauelement-Kern M ein Begriff sein, der beide von einer Wärmeabführungseinheit, die direkt mit einer elektrischen Vorrichtung verbunden ist, und einer Wärmeabführungseinheit, die durch eine separate Kühlwasserleitung mit einer elektrischen Vorrichtung verbunden ist, umfasst. Kühlwasser kann durch die dritte Pumpe P3, die durch die Steuereinrichtung 150 gesteuert wird, um betätigt und angehalten zu werden, durch die elektrisches-Bauelement-Leitung 60 strömen. Der zweite Radiator R2 ist in der elektrisches-Bauelement-Leitung 60 montiert, und Kühlwasser kann durch die dritte Pumpe P3, die gesteuert wird, um betätigt und angehalten zu werden, durch die elektrisches-Bauelement-Leitung 60 strömen. Da der zweite Radiator R2 in der elektrisches-Bauelement-Leitung 60 montiert ist, kann das Kühlwasser durch den zweiten Radiator R2 Wärme mit Außenluft von außerhalb des Fahrzeugs tauschen. Dementsprechend ist der zweite Radiator R2 durch die elektrisches-Bauelement-Leitung 60 mit dem elektrisches-Bauelement-Kern M verbunden, um Wärme zu tauschen.
  • Das Wärmemanagementsystem für ein Fahrzeug gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann, wie in 1 gezeigt, ferner aufweisen: eine erste Kühlwasser-Bypassleitung 70, die einen Endabschnitt aufweist, der durch das erste Ventil V1 mit einer Stromaufwärtsseite des elektrisches-Bauelement-Kerns M in der elektrisches-Bauelement-Leitung 60 verbunden ist, wobei der andere Endabschnitt mit einer Stromaufwärtsseite des elektrisches-Bauelement-Kerns M in der elektrisches-Bauelement-Leitung 60 verbunden ist, eine zweite Kühlwasser-Bypassleitung 80, die einen Endabschnitt aufweist, der durch das zweite Ventil V2 mit einer Stromaufwärtsseite des Hochspannungsbatteriekerns B in der Batterieleitung 10 verbunden ist, wobei der andere Endabschnitt davon mit einer Stromabwärtsseite des Hochspannungsbatteriekerns B in der Batterieleitung 10 verbunden ist, und einen Batterie-Wärmetauscher 90, der derart montiert ist, dass das Kühlwasser in der ersten Kühlwasser-Bypassleitung 70 und das Kühlwasser in der zweiten Kühlwasser-Bypassleitung 80 Wärme miteinander tauschen.
  • Im Einzelnen weist die erste Kühlwasser-Bypassleitung 70 einen Endabschnitt auf, der durch das erste Ventil V1 mit einer Stromaufwärtsseite des elektrisches-Bauelement-Kerns M in der elektrisches-Bauelement-Leitung 60 verbunden ist, wobei der andere Endabschnitt mit einer Stromabwärtsseite des elektrisches-Bauelement-Kerns M in der elektrisches-Bauelement-Leitung 60 verbunden ist. Im Einzelnen weist die zweite Kühlwasser-Bypassleitung 80 einen Endabschnitt auf, der durch das zweite Ventil V2 mit einer Stromaufwärtsseite des Hochspannungsbatteriekerns B in der Batterieleitung 10 verbunden ist, wobei der andere Endabschnitt mit einer Stromabwärtsseite des Hochspannungsbatteriekerns B in der Batterieleitung 10 verbunden ist. Wie in den Figuren gezeigt, sind die erste Kühlwasser-Bypassleitung 70 und die zweite Kühlwasser-Bypassleitung 80 durch den Batterie-Wärmetauscher 90 miteinander verbunden, so dass das Kühlwasser in der ersten Kühlwasser-Bypassleitung 70 und das Kühlwasser in der zweiten Kühlwasser-Bypassleitung 80 Wärme miteinander tauschen. Das bedeutet, dass, da die erste Kühlwasser-Bypassleitung 70 und die zweite Kühlwasser-Bypassleitung 80 durch den Batterie-Wärmetauscher 90 verbunden sind, das Kühlwasser, welches durch die erste Kühlwasser-Bypassleitung 70 strömt, und das Kühlwasser, welches durch die zweite Kühlwasser-Bypassleitung 80 strömt, thermisch verbunden sind.
  • Wie in 1 gezeigt, weist das Wärmemanagementsystem für ein Fahrzeug gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung indes ferner eine erste Kältemittel-Bypassleitung 100 auf, die einen Endabschnitt aufweist, der mit einer Stromaufwärtsseite des Expansionsventils 41 in der Kältemittelleitung 40 verbunden ist, wobei der andere Endabschnitt mit einer Stromabwärtsseite des Innenklimaanlage-Kühlkerns 42 in der Kältemittelleitung 40 verbunden ist. Die erste Kältemittel-Bypassleitung 100 ist mit dem Batterie-Wärmetauscher 90 verbunden, so dass das Kältemittel in der ersten Kältemittel-Bypassleitung 100 mit dem Kühlwasser in der ersten Kühlwasser-Bypassleitung 70 oder dem Kühlwasser in der zweiten Kühlwasser-Bypassleitung 80 Wärme tauschen kann.
  • In einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein Expansionsventil 51 zwischen dem Luftkühlungskondensator 44 und dem Wasserkühlungskondensator 50 an der Kältemittelleitung 40 montiert.
  • In einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein Expansionsventil 61 zwischen dem Luftkühlungskondensator 44 und dem Batterie-Wärmetauscher 90 an der ersten Kältemittel-Bypassleitung 100 montiert.
  • Bezugnehmend auf die 1 weist die erste Kältemittel-Bypassleitung 100 einen Endabschnitt auf, der mit einer Stromaufwärtsseite des Expansionsventils 41 in der Kältemittelleitung 40 verbunden ist, wobei der andere Endabschnitt davon mit einer Stromabwärtsseite des Innenklimaanlage-Kühlkerns 42 in der Kältemittelleitung 40 verbunden ist. Da die erste Kältemittel-Bypassleitung 100 mit dem Batterie-Wärmetauscher 90 verbunden ist, kann das Kältemittel in der ersten Kältemittel-Bypassleitung 100 Wärme mit dem Kühlwasser in der ersten Kühlwasser-Bypassleitung 70 oder dem Kühlwasser in der zweiten Kühlwasser-Bypassleitung 80 tauschen. Dementsprechend sind die erste Kältemittel-Bypassleitung 100, die erste Kühlwasser-Bypassleitung 70 und die zweite Kühlwasser-Bypassleitung 80 thermisch verbunden.
  • Gemäß dem Wärmemanagementsystem für ein Fahrzeug der vorliegenden Erfindung steuert in einem ersten Modus, in dem der Hochspannungsbatteriekern B mittels Außenluft von außerhalb des Fahrzeugs gekühlt wird und gekühlte Luft in das Innere des Fahrzeugs abgeführt wird, die Steuereinrichtung 150 den Kompressor 43, das zweite Ventil V2, die erste Pumpe P1 und die zweite Pumpe P2, so dass ein Kältemittel durch die Kältemittelleitung 40 zirkulieren kann und das Kühlwasser, welches durch den Hochspannungsbatteriekern B geströmt ist, nach dem Strömen durch den ersten Radiator R1 in den Hochspannungsbatteriekern B eingeführt werden kann.
  • Die Steuereinrichtung 150 steuert den Kompressor 43, das zweite Ventil V2, die erste Pumpe P1 und die zweite Pumpe P2. Bezugnehmend auf die 2 steuert die Steuereinrichtung 150 den Kompressor 43, so dass ein Kältemittel durch die Kältemittelleitung 40 zirkuliert. Darüber hinaus steuert die Steuereinrichtung 150 das zweite Ventil V2, die erste Pumpe P1 und die zweite Pumpe P2, so dass Kühlwasser durch die Batterieleitung 10, die Einführleitung 20 und die Abführleitung 30 zirkuliert. Dementsprechend wird das Kühlwasser, welches durch den Hochspannungsbatteriekern B geströmt ist, nach dem Strömen durch den ersten Radiator R1 in den Hochspannungsbatteriekern B zurück eingeführt. Aus diesem Grund wird die Luft, die durch den Innenklimaanlage-Kühlkern 42 strömt, durch Tauschen von Wärme mit dem Kältemittel in der Kältemittelleitung 40 gekühlt und wird dann in das Innere des Fahrzeugs abgeführt. Darüber hinaus wird das Kühlwasser, welches durch Tauschen von Wärme mit Außenluft von außerhalb des Fahrzeugs durch den ersten Radiator R1 gekühlt wurde, in den Hochspannungsbatteriekern B eingeführt, so dass der Hochspannungsbatteriekern B gekühlt wird.
  • Gemäß dem Wärmemanagementsystem für ein Fahrzeug der vorliegenden Erfindung steuert die Steuereinrichtung 150 in einem zweiten Modus, in dem der Hochspannungsbatteriekern B und der elektrisches-Bauelement-Kern M mittels Außenluft von außerhalb des Fahrzeugs gekühlt werden und gekühlte Luft in das Innere des Fahrzeugs abgeführt wird, den Kompressor 43, das erste Ventil V1, das zweite Ventil V2, die erste Pumpe P1, die zweite Pumpe P2 und die dritte Pumpe P3, so dass ein Kältemittel durch die Kältemittelleitung 40 zirkulieren kann, das Kühlwasser, welches durch den Hochspannungsbatteriekern B geströmt ist, nach dem Strömen durch den ersten Radiator R1 in den Hochspannungsbatteriekern B eingeführt werden kann, und das Kühlwasser, welches durch den elektrisches-Bauelement-Kern M geströmt ist, nach dem Strömen durch den zweiten Radiator R2 in den elektrisches-Bauelement-Kern M eingeführt werden kann.
  • Die Steuereinrichtung 150 steuert den Kompressor 43, das erste Ventil V1, das zweite Ventil V2, die erste Pumpe P1, die zweite Pumpe P2 und die dritte Pumpe P3. Bezugnehmend auf die 2 steuert die Steuereinrichtung 150 den Kompressor 43, so dass ein Kältemittel durch die Kältemittelleitung 40 zirkuliert. Darüber hinaus steuert die Steuereinrichtung 150 das zweite Ventil V2, die erste Pumpe P1 und die zweite Pumpe P2, so dass Kühlwasser durch die Batterieleitung 10, die Einführleitung 20 und die Abführleitung 30 zirkuliert. Dementsprechend wird das Kühlwasser, welches durch den Hochspannungsbatteriekern B geströmt ist, nach dem Strömen durch den ersten Radiator R1 in den Hochspannungsbatteriekern B zurück eingeführt. Aus diesem Grund wird die Luft, die durch den Innenklimaanlage-Kühlkern 42 strömt, durch Tauschen von Wärme mit dem Kältemittel in der Kältemittelleitung 40 gekühlt und dann in das Innere des Fahrzeugs abgeführt. Darüber hinaus wird das Kühlwasser, welches durch Tauschen von Wärme mit Außenluft von außerhalb des Fahrzeugs durch den ersten Radiator R1 gekühlt wurde, in den Hochspannungsbatteriekern B eingeleitet, so dass der Hochspannungsbatteriekern B gekühlt wird.
  • Darüber hinaus steuert die Steuereinrichtung 150 die dritte Pumpe P3, wodurch Kühlwasser durch die elektrisches-Bauelement-Leitung 60 zirkuliert. Dementsprechend wird das Kühlwasser, welches durch Tauschen von Wärme mit Außenluft von außerhalb des Fahrzeugs gekühlt wurde, durch den zweiten Radiator R2 in den elektrisches-Bauelement-Kern M eingeführt, so dass der elektrisches-Bauelement-Kern M gekühlt wird.
  • Das Wärmemanagementsystem für ein Fahrzeug gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann indes, wie in 1 gezeigt, ferner eine dritte Kühlwasser-Bypassleitung 110 aufweisen, die einen Endabschnitt aufweist, der durch das dritte Ventil V3 mit einer Stromabwärtsseite des Hochspannungsbatteriekerns B in der Batterieleitung 10 verbunden ist, wobei der andere Endabschnitt davon mit der Abführleitung 30 verbunden ist.
  • Die dritte Kühlwasser-Bypassleitung 110 hat einen Endabschnitt, der durch das dritte Ventil V3 mit einer Stromabwärtsseite des Hochspannungsbatteriekerns B in der Batterieleitung 10 verbunden ist, wobei der andere Endabschnitt mit der Abführleitung 30 verbunden ist. Dementsprechend steuert die Steuereinrichtung 150 das zweite Ventil V2 und das dritte Ventil V3, so dass das Kühlwasser in der Abführleitung in den Hochspannungsbatteriekern B eingeführt werden kann oder durch die dritte Kühlwasser-Bypassleitung 110 nicht in den Hochspannungsbatteriekern B eingeführt werden kann.
  • Gemäß dem Wärmemanagementsystem für ein Fahrzeug der vorliegenden Erfindung steuert die Steuereinrichtung 150 in einem dritten Modus, in dem der Hochspannungsbatteriekern B mittels des Batterie-Wärmetauschers 90 gekühlt wird, der elektrisches-Bauelement-Kern M mittels Außenluft von außerhalb des Fahrzeugs gekühlt wird und gekühlte Luft in das Innere des Fahrzeugs abgeführt wird, den Kompressor 43, das erste Ventil V1, das zweite Ventil V2, das dritte Ventil V3, die erste Pumpe P1, die zweite Pumpe P2 und die dritte Pumpe P3, so dass ein Kältemittel durch die Kältemittelleitung 40 und die erste Kältemittel-Bypassleitung 100 zirkulieren kann, das Kühlwasser, welches durch den Hochspannungsbatteriekern P geströmt ist, nach dem Strömen durch die erste Kühlwasser-Bypassleitung 70 in den Hochspannungsbatteriekern B eingeführt werden kann, das Kühlwasser, welches durch den ersten Radiator R1 geströmt ist, nach dem Strömen durch die Einführleitung 20, die Abführleitung 30 und die zweite Kühlwasser-Bypassleitung 80 in den ersten Radiator R1 eingeführt werden kann, und das Kühlwasser, welches durch den elektrisches-Bauelement-Kern M geströmt ist, nach dem Strömen durch den zweiten Radiator R2 in den elektrisches-Bauelement-Kern M eingeführt werden kann.
  • Bezugnehmend auf die 3 steuert die Steuereinrichtung 150 den Kompressor 43, das erste Ventil V1, das zweite Ventil V2, das dritte Ventil V3, die erste Pumpe P1, die zweite Pumpe P2 und die dritte Pumpe P3. Die Steuereinrichtung 150 steuert den Kompressor 43, so dass ein Kältemittel durch die Kältemittelleitung 40 und die erste Kältemittel-Bypassleitung 100 zirkuliert. Darüber hinaus steuert die Steuereinrichtung 150 das zweite Ventil V2 und die erste Pumpe P1, so dass Kühlwasser, welches durch den Hochspannungsbatteriekern B geströmt ist, nach dem Strömen durch die erste Kühlwasser-Bypassleitung 70 in den Hochspannungsbatteriekern B eingeführt wird. Dementsprechend ist das Kühlwasser in der ersten Kühlwasser-Bypassleitung 70 durch den Batterie-Wärmetauscher 90 thermisch mit der ersten Kältemittel-Bypassleitung 100 verbunden. Aus diesem Grund wird das Kühlwasser in der ersten Kühlwasser-Bypassleitung 70 durch das Kältemittel in der ersten Kältemittel-Bypassleitung 100 gekühlt. Dementsprechend wird der Hochspannungsbatteriekern B gekühlt, da das Kühlwasser in der ersten Kühlwasser-Bypassleitung 70 gekühlt wird. Darüber hinaus steuert die Steuereinrichtung 150 das dritte Ventil V3 und die zweite Pumpe P2, so dass das Kühlwasser, welches durch den ersten Radiator R1 geströmt ist, nach dem Strömen durch die Einführleitung 20, die Abführleitung 30 und die zweite Kühlwasser-Bypassleitung 80 in den ersten Radiator R1 eingeführt wird.
  • Dementsprechend ist das Kühlwasser in der Einführleitung 20 durch den Wasserkühlungskondensator 50 mit dem Kältemittel in der Kältemittelleitung 40 thermisch verbunden. Aus diesem Grund steigt die Temperatur des Kühlwassers in der Einführleitung 20 durch Tauschen von Wärme mit dem Kältemittel in der Kältemittelleitung 40, zirkuliert das Kühlwasser und wird dann durch den ersten Radiator R1 erneut gekühlt. Das bedeutet, dass Wärme, die durch den Hochspannungsbatteriekern B erzeugt wird, durch den Batterie-Wärmetauscher 90 auf die erste Kältemittel-Bypassleitung 100 übertragen wird. Die Wärme, die von dem Hochspannungsbatteriekern B übertragen wird, wird durch den Wasserkühlungskondensator 50 auf den ersten Radiator R1 übertragen und dann durch den ersten Radiator R1 abgeführt. Darüber hinaus steuert die Steuereinrichtung 150 das erste Ventil V1 und die dritte Pumpe P3, so dass Kühlwasser durch die elektrisches-Bauelement-Leitung 60 zirkuliert. Dementsprechend wird die Abwärme des elektrisches-Bauelement-Kerns M durch den zweiten Radiator R2 abgeführt.
  • Gemäß dem Wärmemanagementsystem für ein Fahrzeug der vorliegenden Erfindung steuert die Steuereinrichtung 150 in einem vierten Modus, in dem der elektrisches-Bauelement-Kern M mittels Außenluft von außerhalb des Fahrzeugs gekühlt wird und gekühlte Luft in das Innere des Fahrzeugs abgeführt wird, den Kompressor 43, das erste Ventil V1, das zweite Ventil V2, das dritte Ventil V3, die zweite Pumpe P2 und die dritte Pumpe P3, so dass ein Kältemittel durch die Kältemittelleitung 40 zirkulieren kann, das Kühlwasser, welches durch den elektrisches-Bauelement-Kern M geströmt ist, nach dem Strömen durch den zweiten Radiator R2 in den elektrisches-Bauelement-Kern M eingeführt werden kann, und das Kühlwasser, welches durch den ersten Radiator R1 geströmt ist, nach dem Strömen durch die Einführleitung 20, die Abführleitung 30 und die dritte Kühlwasser-Bypassleitung 110 in den ersten Radiator R1 eingeführt werden kann.
  • Bezugnehmend auf die 4 steuert die Steuereinrichtung 150 den Kompressor 43, das erste Ventil V1, das zweite Ventil V2, das dritte Ventil V3, die zweite Pumpe P2 und die dritte Pumpe P3. Die Steuereinrichtung 150 steuert den Kompressor 43, so dass ein Kältemittel durch die Kältemittelleitung 40 zirkuliert. Darüber hinaus steuert die Steuereinrichtung 150 das erste Ventil V1 und die dritte Pumpe P3, so dass Kühlwasser durch die elektrisches-Bauelement-Leitung 60 zirkuliert. Dementsprechend wird die Abwärme des elektrisches-Bauelement-Kerns M durch den zweiten Radiator R2 abgeführt. Darüber hinaus steuert die Steuereinrichtung 150 das zweite Ventil V2, das dritte Ventil V3 und die zweite Pumpe P2, so dass das Kühlwasser, welches durch den ersten Radiator R1 geströmt ist, nach dem Strömen durch die Einführleitung 20, die Abführleitung 30 und die dritte Kühlwasser-Bypassleitung 110 in den ersten Radiator R1 eingeführt werden kann. Dementsprechend steigt die Temperatur des Kühlwassers in der Einführleitung 20 durch Tauschen von Wärme mit dem Kältemittel in der Kältemittelleitung 40 durch den Wasserkühlungskondensator 50, und führt das Kühlwasser dann Wärme durch den ersten Radiator R1 ab. Darüber hinaus kühlt das Kältemittel in der Kältemittelleitung 40 die Luft, die während des Zirkulierens durch den Innenklimaanlage-Kühlkern 42 strömt, wodurch gekühlte Luft in das Innere des Fahrzeugs abgeführt werden kann.
  • Gemäß dem Wärmemanagementsystem für ein Fahrzeug der vorliegenden Erfindung steuert die Steuereinrichtung 150 in einem fünften Modus, in dem der Hochspannungsbatteriekern B mittels des Batterie-Wärmetauschers 90 gekühlt wird und der elektrisches-Bauelement-Kern M mittels Außenluft von außerhalb des Fahrzeugs gekühlt wird, den Kompressor 43, das erste Ventil V1, das zweite Ventil V2, das dritte Ventil V3, die erste Pumpe P1, die zweite Pumpe P2 und die dritte Pumpe P3, so dass ein Kältemittel durch einen Abschnitt der Kältemittelleitung 40 und die erste Kältemittel-Bypassleitung 100 zirkulieren kann, das Kühlwasser, welches durch den Hochspannungsbatteriekern B geströmt ist, nach dem Strömen durch die erste Kühlwasser-Bypassleitung 70 in den Hochspannungsbatteriekern B eingeführt werden kann, und das Kühlwasser, welches durch den elektrisches-Bauelement-Kern M geströmt ist, nach dem Strömen durch den zweiten Radiator R2 in den elektrisches-Bauelement-Kern M eingeführt werden kann.
  • Bezugnehmend auf die 5 steuert die Steuereinrichtung 150 den Kompressor 43, das erste Ventil V1, das zweite Ventil V2, das dritte Ventil V3, die erste Pumpe P1, die zweite Pumpe P2 und die dritte Pumpe P3. Die Steuereinrichtung 150 steuert den Kompressor 43, so dass ein Kältemittel durch einen Abschnitt der Kältemittelleitung 40 und die erste Kältemittel-Bypassleitung 100 zirkuliert. Dementsprechend strömt das Kältemittel, welches durch den Kompressor 43, den Wasserkühlungskondensator 50 und den Luftkühlungskondensator 44 in der Kältemittelleitung 40 geströmt ist, durch die erste Kältemittel-Bypassleitung 100 durch den Batterie-Wärmetauscher 90, und wird dann zurück in den Kompressor 43 eingeführt. Darüber hinaus steuert die Steuereinrichtung 150 das zweite Ventil V2 und die erste Pumpe P1, so dass Kühlwasser, welches durch den Hochspannungsbatteriekern B geströmt ist, nach dem Strömen durch die erste Kühlwasser-Bypassleitung 70 in den Hochspannungsbatteriekern B eingeführt wird. Dementsprechend sind das Kühlwasser in der ersten Kühlwasser-Bypassleitung 70 und das Kältemittel in der ersten Kältemittel-Bypassleitung 100 thermisch verbunden, und kühlt das Kältemittel in der ersten Kältemittel-Bypassleitung 100 das Kühlwasser in der ersten Kühlwasser-Bypassleitung 70. Aus diesem Grund ist es möglich, den Hochspannungsbatteriekern B mittels des Batterie-Wärmetauschers 90 zu kühlen. Darüber hinaus steuert die Steuereinrichtung 150 das erste Ventil V1 und die dritte Pumpe P3, so dass Kühlwasser, welches durch den elektrisches-Bauelement-Kern M geströmt ist, nach dem Strömen durch den zweiten Radiator R2 in den elektrisches-Bauelement-Kern M eingeführt wird. Dementsprechend wird die Abwärme der elektrisches-Bauelement-Leitung 60 durch den zweiten Radiator R2 abgeführt. Darüber hinaus steuert die Steuereinrichtung 150 das dritte Ventil V3 und die zweite Pumpe P2, so dass das Kühlwasser, welches durch den ersten Radiator R1 geströmt ist, nach dem Strömen durch die Einführleitung 20, die Abführleitung 30 und die dritte Kühlwasser-Bypassleitung 110 in den ersten Radiator R1 eingeführt wird. Dementsprechend tauschen das Kühlwasser in der Einführleitung 20 und das Kältemittel in der Kältemittelleitung 40 durch den Wasserkühlungskondensator 50 Wärme miteinander, so dass die Temperatur des Kühlwassers in der Einführleitung 20 steigt und das Kältemittel in der Kältemittelleitung 40 weiter gekühlt wird.
  • Indes kann das Wärmemanagementsystem für ein Fahrzeug gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wie in 1 gezeigt, ferner eine vierte Kühlwasser-Bypassleitung 120 aufweisen, die einen Endabschnitt aufweist, der durch das vierte Ventil V4 mit einer Stromaufwärtsseite des ersten Radiators R1 in der Batterieleitung 10 verbunden ist, wobei der andere Endabschnitt davon mit einer Stromabwärtsseite des Radiators R1 in der Batterieleitung 10 verbunden ist.
  • Die vierte Kühlwasser-Bypassleitung 120 hat einen Endabschnitt, der durch das vierte Ventil V4 mit einer Stromaufwärtsseite des ersten Radiators R1 in der Batterieleitung 10 verbunden ist, wobei der andere Endabschnitt davon mit einer Stromabwärtsseite des ersten Radiators R1 in der Batterieleitung 10 verbunden ist. Da das vierte Ventil V4 durch die Steuereinrichtung 150 gesteuert wird, strömt das Kühlwasser in der Batterieleitung 10 dementsprechend durch die vierte Kühlwasser-Bypassleitung 120, so dass verhindert werden kann, dass Kühlwasser zum ersten Radiator R1 strömt. Darüber hinaus ist es möglich, zu bewirken, dass Kühlwasser nicht zu der vierten Kühlwasser-Bypassleitung 120 strömt, und zum ersten Radiator R1 strömt.
  • Gemäß dem Wärmemanagementsystem für ein Fahrzeug der vorliegenden Erfindung steuert die Steuereinrichtung 150 in einem sechsten Modus, in dem der elektrisches-Bauelement-Kern M und der Hochspannungsbatteriekern B mittels des Batterie-Wärmetauschers 90 gekühlt werden und Luft mit einer erhöhten Temperatur in das Innere des Fahrzeugs abgeführt wird, den Kompressor 43, das erste Ventil V1, das zweite Ventil V2, das dritte Ventil V3, das vierte Ventil V4, die erste Pumpe P1, die zweite Pumpe P2 und die dritte Pumpe P3, so dass ein Kältemittel durch einen Abschnitt der Kältemittelleitung 40 und die erste Kältemittel-Bypassleitung 100 zirkulieren kann, das Kühlwasser, welches durch den elektrisches-Bauelement-Kern M geströmt ist, nach dem Strömen durch die erste Kühlwasser-Bypassleitung 70 in den elektrisches-Bauelement-Kern M eingeführt werden kann, dass Kühlwasser, welches durch den Hochspannungsbatteriekern B geströmt ist, nach dem Strömen durch die zweite Kühlwasser-Bypassleitung 80 in den Hochspannungsbatteriekern B eingeführt werden kann, und Kühlwasser durch die Einführleitung 20, die Abführleitung 30, die dritte Kühlwasser-Bypassleitung 110 und die vierte Kühlwasser-Bypassleitung 120 zirkulieren kann.
  • Bezugnehmend auf die 6 steuert die Steuereinrichtung 150 den Kompressor 43, das erste Ventil V1, das zweite Ventil V2, das dritte Ventil V3, das vierte Ventil V4, die erste Pumpe P1, die zweite Pumpe P2 und die dritte Pumpe P3. Die Steuereinrichtung 150 steuert den Kompressor 43, so dass ein Kältemittel durch einen Abschnitt der Kältemittelleitung 40 und die erste Kältemittel-Bypassleitung 100 zirkuliert. Darüber hinaus steuert die Steuereinrichtung 150 das erste Ventil V1 und die dritte Pumpe P3, so dass Kühlwasser, welches durch den elektrisches-Bauelement-Kern M geströmt ist, nach dem Strömen durch die erste Kühlwasser-Bypassleitung 70 in den elektrisches-Bauelement-Kern M eingeführt wird, wobei die Abwärme des elektrisches-Bauelement-Kerns M wiederhergestellt wird. Darüber hinaus steuert die Steuereinrichtung 150 das zweite Ventil V2, das dritte Ventil V3 und die erste Pumpe P1, so dass Kühlwasser, welches durch den Hochspannungsbatteriekern B geströmt ist, nach dem Strömen durch die zweite Kühlwasser-Bypassleitung 80 in den Hochspannungsbatteriekern B eingeführt wird, wodurch die Abwärme des Hochspannungsbatteriekerns B wiederhergestellt wird. Darüber hinaus kühlt das Kältemittel durch den Batterie-Wärmetauscher 90 in der ersten Kältemittel-Bypassleitung 100 das Kühlwasser in der ersten Kühlwasser-Bypassleitung 70 und das Kühlwasser in der zweiten Kühlwasser-Bypassleitung 80. Darüber hinaus steuert die Steuereinrichtung 150 das dritte Ventil V3, das vierte Ventil V4 und die zweite Pumpe P2, so dass Kühlwasser durch die Einführleitung 20, die Abführleitung 30, die dritte Kühlwasser-Bypassleitung 110 und die vierte Kühlwasser-Bypassleitung 120 zirkulieren kann. Dementsprechend steigt die Temperatur des Kühlwassers in der Einführleitung 20 durch Tauschen von Wärme mit dem Kältemittel in der Kältemittelleitung 40 durch den Wasserkühlungskondensator 50. Das Kühlwasser mit erhöhter Temperatur wird durch die Einführleitung 20 in den Innenklimaanlage-Heizkern H eingeführt und erhöht die Temperatur der Luft, die durch den Innenklimaanlage-Heizkern H strömt. Dementsprechend ist es möglich, Luft mit erhöhter Temperatur in das Innere des Fahrzeugs abzuführen. Darüber hinaus zirkuliert das Kühlwasser, welches durch den Innenklimaanlage-Heizkern H geströmt ist, durch die Abführleitung 30, die dritte Kühlwasser-Bypassleitung 110, einen Abschnitt der Batterieleitung 10 und die vierte Kühlwasser-Bypassleitung 120. Im vorliegenden Fall kann, wenn die Wasser-Heizvorrichtung W, die in der Einführleitung 20 montiert ist, verwendet wird, Kühlwasser mit einer weiter angestiegenen erhöhten Temperatur aus der Einführleitung 20 in den Innenklimaanlage-Heizkern H eingeführt werden.
  • Gemäß dem Wärmemanagementsystem für ein Fahrzeug der vorliegenden Erfindung steuert die Steuereinrichtung 150 in einem siebten Modus, in dem die Temperatur des Hochspannungsbatteriekerns B mittels des Wasserkühlungskondensators 50 erhöht wird und Luft mit erhöhter Temperatur in das Innere des Fahrzeugs abgeführt wird, den Kompressor 43, das erste Ventil V1, das zweite Ventil V2, das dritte Ventil V3, das vierte Ventil V4, die erste Pumpe P1, die zweite Pumpe P2 und die dritte Pumpe P3, so dass ein Kältemittel durch einen Abschnitt der Kältemittelleitung 40 und die erste Kältemittel-Bypassleitung 100 zirkulieren kann, das Kühlwasser, welches durch den Hochspannungsbatteriekern B geströmt ist, nach dem Strömen durch die vierte Kühlwasser-Bypassleitung 120, die Einführleitung 20 und die Abführleitung 30 in den Hochspannungsbatteriekern B eingeführt werden kann, und das Kühlwasser, welches durch den elektrisches-Bauelement-Kern M geströmt ist, nach dem Strömen durch die erste Kühlwasser-Bypassleitung 70 in den elektrisches-Bauelement-Kern M eingeführt werden kann.
  • Bezugnehmend auf die 9 steuert die Steuereinrichtung 150 den Kompressor 43, das erste Ventil V1, das zweite Ventil V2, das dritte Ventil V3, das vierte Ventil V4, die erste Pumpe P1, die zweite Pumpe P2 und die dritte Pumpe P3. Die Steuereinrichtung 150 steuert den Kompressor 43, so dass ein Kältemittel durch einen Abschnitt der Kältemittelleitung 40 und die erste Kältemittel-Bypassleitung 100 zirkuliert. Darüber hinaus steuert die Steuereinrichtung 150 das zweite Ventil V2, das dritte Ventil V3, das vierte Ventil V4, die erste Pumpe P1 und die zweite Pumpe P2, so dass das Kühlwasser, welches durch den Hochspannungsbatteriekern B geströmt ist, nach dem Strömen durch die vierte Kühlwasser-Bypassleitung 120, die Einführleitung 20 und die Abführleitung 30 in den Hochspannungsbatteriekern B eingeführt werden kann. Dementsprechend steigt die Temperatur des Kühlwassers in der Einführleitung 20 durch Tauschen von Wärme mit dem Kältemittel in der Kältemittelleitung 40 durch den Wasserkühlungskondensator 50 und strömt das Kühlwasser dann durch den Innenklimaanlage-Heizkern H. Aus diesem Grund steigt die Temperatur der Luft, die durch den Innenklimaanlage-Heizkern H strömt, so dass Luft mit erhöhter Temperatur in das Innere des Fahrzeugs abgeführt wird. Darüber hinaus steuert die Steuereinrichtung 150 das erste Ventil V1 und die dritte Pumpe P3, so dass Kühlwasser, welches durch den elektrisches-Bauelement-Kern M geströmt ist, nach dem Strömen durch die erste Kühlwasser-Bypassleitung 70 in den elektrisches-Bauelement-Kern M geführt wird. Dementsprechend steigt die Temperatur des Kühlwassers, welches durch den elektrisches-Bauelement-Kern M geströmt ist und tauscht das Kühlwasser dann durch den Batterie-Wärmetauscher 90 Wärme mit dem Kältemittel in der ersten Kältemittel-Bypassleitung 100. Dementsprechend besteht dahingehend ein Vorteil, dass die Abwärme des elektrisches-Bauelement-Kerns M genutzt wird. Wenn eine Wasser-Heizvorrichtung W verwendet wird, kann darüber hinaus Kühlwasser mit einer weiter erhöhten Temperatur in den Innenklimaanlage-Heizkern H eingeführt werden.
  • Das Wärmemanagementsystem für ein Fahrzeug gemäß verschiedenen beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, wie in 10 gezeigt, kann ferner eine fünfte Kühlwasser-Bypassleitung 130 aufweisen, die einen Endabschnitt aufweist, der durch ein fünftes Ventil V5 mit einer Stromaufwärtsseite des Wasserkühlungskondensators 50 in der Batterieleitung 10 verbunden ist, wobei der andere Endabschnitt mit einer Stromabwärtsseite des Wasserkühlungskondensators 50 verbunden ist. Im vorliegenden Fall kann die Steuereinrichtung 150 das fünfte Ventil V5 steuern, so dass Kühlwasser zu der fünften Kühlwasser-Bypassleitung 130 strömt, oder Kühlwasser zum Wasserkühlungskondensator 50 strömt, ohne zu der fünften Kühlwasser-Bypassleitung 130 zu strömen. Wenn Kühlwasser zu der fünften Kühlwasser-Bypassleitung 130 strömt, strömt das Kühlwasser nicht durch den Wasserkühlungskondensator 50, so dass es möglich ist, zu verhindern, dass die Temperatur des Kühlwassers durch das Kältemittel in der Kältemittelleitung 40 erhöht wird.
  • Das Wärmemanagementsystem für ein Fahrzeug gemäß verschiedenen beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, wie in 11 gezeigt, kann ferner eine zweite Kältemittel-Bypassleitung 140 aufweisen, die einen Endabschnitt aufweist, der mit einer Stromaufwärtsseite des Wasserkühlungskondensators 50 in der Kältemittelleitung 40 verbunden ist, wobei der andere Endabschnitt durch ein sechstes Ventil V6 mit einer Stromabwärtsseite des Wasserkühlungskondensators 50 verbunden ist.
  • Im vorliegenden Fall kann die Steuereinrichtung 150 das sechste Ventil V6 steuern, so dass ein Kältemittel zu der zweiten Kältemittel-Bypassleitung 140 strömt, oder ein Kältemittel zum Wasserkühlungskondensator 50 strömt, ohne zu der zweiten Kältemittel-Bypassleitung 140 zu strömen. Wenn ein Kältemittel zu der zweiten Kältemittel-Bypassleitung 140 strömt, strömt das Kältemittel nicht durch den Wasserkühlungskondensator 50, so dass es möglich ist, zu verhindern, dass ein Kältemittel durch das Kühlwasser in der Einführleitung 20 kondensiert wird.
  • Gemäß dem Wärmemanagementsystem für ein Fahrzeug gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wie in 4 gezeigt, steuert die Steuereinrichtung 150 in einem achten Modus, in dem gekühlte Luft in das Innere des Fahrzeugs abgeführt wird, den Kompressor 43, das zweite Ventil V2, das dritte Ventil V3, das vierte Ventil V4 und die zweite Pumpe P2, so dass das Kältemittel in der Kältemittelleitung 40 zirkuliert und Kühlwasser durch einen Abschnitt der Batterieleitung 10, die Einführleitung 20, die Abführleitung 30 und die dritte Kühlwasser-Bypassleitung 110 zirkuliert. Im vorliegenden Fall tauscht das Kältemittel in der Kältemittelleitung 40 Wärme mit der Luft, die durch den Innenklimaanlage-Kühlkern 42 strömt, so dass gekühlte Luft in das Innere des Fahrzeugs abgeführt wird. Darüber hinaus tauscht das Kühlwasser, welches durch den ersten Radiator R1 gekühlt wurde, durch den Wasserkühlungskondensator 50 Wärme mit dem Kältemittel in der Kältemittelleitung 40, so dass das Kältemittel, welches durch den Wasserkühlungskondensator 50 in der Kältemittelleitung 40 strömt, gekühlt werden kann.
  • Gemäß dem Wärmemanagementsystem für ein Fahrzeug gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wie in 6 gezeigt, steuert die Steuereinrichtung 150 in einem neunten Modus, in dem Luft mit erhöhter Temperatur in das Innere des Fahrzeugs abgeführt wird, den Kompressor 43, das erste Ventil V1, das zweite Ventil V2, das dritte Ventil V3, das vierte Ventil V4, die erste Pumpe P1, die zweite Pumpe P2 und die dritte Pumpe P3, so dass ein Kältemittel durch einen Abschnitt der Kältemittelleitung 40 und eine Kältemittel-Bypassleitung zirkuliert, das Kühlwasser, welches durch die dritte Kühlwasser-Bypassleitung 110 geströmt ist, nach dem Strömen durch die Einführleitung 20 in den Innenklimaanlage-Heizkern H eingeführt wird, das Kühlwasser, welches durch den Innenklimaanlage-Heizkern H geströmt ist, durch die vierte Kühlwasser-Bypassleitung 120 strömt, das Kühlwasser, welches durch den Hochspannungsbatteriekern B geströmt ist, nach dem Strömen durch die zweite Kühlwasser-Bypassleitung 80 in den Hochspannungsbatteriekern B eingeführt wird, und das Kühlwasser, welches durch den elektrisches-Bauelement-Kern M geströmt ist, nach dem Strömen durch die erste Kühlwasser-Bypassleitung 70 in den elektrisches-Bauelement-Kern M eingeführt wird. Im vorliegenden Fall tauschen das Kältemittel in der Kältemittelleitung 40 und das Kühlwasser in der Einführleitung 20 durch den Wasserkühlungskondensator 50 Wärme miteinander, und wird Kühlwasser mit einer erhöhten Temperatur in den Innenklimaanlage-Heizkern H eingeführt. Dementsprechend steigt die Temperatur der Luft, die durch den Innenklimaanlage-Heizkern H strömt, so dass Luft mit erhöhter Temperatur in das Innere des Fahrzeugs abgeführt wird. Im vorliegenden Fall, wie in den Figuren gezeigt, tauscht das Kühlwasser in der ersten Kühlwasser-Bypassleitung 70 und der zweiten Kühlwasser-Bypassleitung 80 durch den Batterie-Wärmetauscher 90 Wärme mit dem Kältemittel in der Kältemittel-Bypassleitung, so dass dahingehend ein Vorteil besteht, dass der Hochspannungsbatteriekern B und der elektrisches-Bauelement-Kern M ebenfalls gekühlt werden können.
  • Gemäß dem Wärmemanagementsystem für ein Fahrzeug gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wie in 7 gezeigt, steuert die Steuereinrichtung 150 in einem zehnten Modus, in welchem entfeuchtete Luft in das Innere des Fahrzeugs abgeführt wird, den Kompressor 43, das erste Ventil V1, das zweite Ventil V2, das dritte Ventil V3, das vierte Ventil V4, die erste Pumpe P1, die zweite Pumpe P2 und die dritte Pumpe P3, so dass ein Kältemittel durch die Kältemittelleitung 40 und eine Kältemittel-Bypassleitung zirkuliert, das Kühlwasser, welches durch die dritte Kühlwasser-Bypassleitung 110 geströmt ist, nach dem Strömen durch die Einführleitung 20 in den Innenklimaanlage-Heizkern H eingeführt wird, das Kühlwasser, welches durch den Innenklimaanlage-Heizkern H geströmt ist, durch die vierte Kühlwasser-Bypassleitung 120 strömt, das Kühlwasser, welches durch den Hochspannungsbatteriekern B geströmt ist, nach dem Strömen durch die zweite Kühlwasser-Bypassleitung 80 in den Hochspannungsbatteriekern B eingeführt wird, und das Kühlwasser, welches durch den elektrisches-Bauelement-Kern M geströmt ist, nach dem Strömen durch die erste Kühlwasser-Bypassleitung 70 in den elektrisches-Bauelement-Kern M eingeführt wird.
  • Die Luft, die durch den Innenklimaanlage-Kühlkern 42 strömt, wird durch Wärmetausch entfeuchtet und gekühlt, und das Kältemittel in der Kältemittelleitung 40 und das Kühlwasser in der Einführleitung 20 tauschen durch den Wasserkühlungskondensator 50 Wärme miteinander, so dass Kühlwasser mit einer erhöhten Temperatur in den Innenklimaanlage-Heizkern H eingeführt wird und die Temperatur der Luft, die durch den Innenklimaanlage-Heizkern H strömt, erhöht wird, wodurch entfeuchtete Luft in das Innere des Fahrzeugs abgeführt wird. Im vorliegenden Fall, wie in den Figuren gezeigt, tauscht das Kühlwasser in der ersten Kühlwasser-Bypassleitung 70 und der zweiten Kühlwasser-Bypassleitung 80 durch den Batterie-Wärmetauscher 90 Wärme mit dem Kältemittel in der Kältemittel-Bypassleitung, wodurch dahingehend ein Vorteil besteht, dass der Hochspannungsbatteriekern B und der elektrisches-Bauelement-Kern M ebenfalls gekühlt werden können.
  • Gemäß dem Wärmemanagementsystem für ein Fahrzeug gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wie in 8 gezeigt, steuert die Steuereinrichtung 150 in einem elften Modus, in dem die Temperatur des Hochspannungsbatteriekerns B mittels der Wasser-Heizvorrichtung W erhöht wird, das zweite Ventil V2, das dritte Ventil V3, das vierte Ventil V4, die erste Pumpe P1, die zweite Pumpe P2 und die Wasser-Heizvorrichtung W, so dass Kühlwasser, welches durch den Hochspannungsbatteriekern B geströmt ist, nach dem Strömen durch die vierte Kühlwasser-Bypassleitung 120 zirkuliert wird, um in den Hochspannungsbatteriekern H zurück eingeführt zu werden. Im vorliegenden Fall wird das Kühlwasser mit der durch die Wasser-Heizvorrichtung W erhöhten Temperatur in den Hochspannungsbatteriekern B eingeführt, wobei die Temperatur des Hochspannungsbatteriekerns B erhöht werden kann.
  • Gemäß dem Wärmemanagementsystem für ein Fahrzeug der vorliegenden Erfindung ist es möglich, die für eine Innenklimaanlage, das Kühlen von elektrischen Bauelementen oder das Kühlen/heizen einer Batterie erforderliche Energie auf dem Gebiet das Fahrzeug-Wärmemanagements effizient zu verwalten.
  • Für eine vereinfachte Erläuterung und genaue Definition in den angehängten Ansprüchen werden die Begriffe „obere/r“, „untere/r“, „innere/r“, „äußere/r“, „oben“, „unten“, „aufwärts“, „abwärts“, „vorne“, „hinten“, „zurück“, „innen“, „außen“, „nach innen“, „nach außen“, „intern“, extern“, „vorwärts“ und „rückwärts“ verwendet, um Merkmale der beispielhaften Ausführungsformen mit Bezug auf die Positionen dieser Merkmale, wie sie in den Figuren gezeigt sind, zu beschreiben. Es wird ferner angemerkt, dass der Begriff „verbinden“ oder dessen Ableitungen sich sowohl auf eine direkte als auch eine indirekte Verbindung beziehen.
  • Die vorangehende Beschreibung bestimmter beispielgebender Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wurde zum Zweck der Erläuterung und Beschreibung dargestellt. Sie soll weder vollständig sein noch die Erfindung auf die genauen offenbarten Formen beschränken, und zahlreiche Modifizierungen und Variationen sind im Lichte der oben beschriebenen Lehren möglich. Die beispielgebenden Ausführungsformen wurden ausgewählt und beschrieben, um bestimmte Prinzipien der Erfindung und ihre praktische Anwendung zu erläutern, um es so einem Fachmann auf dem Gebiet zu ermöglichen, verschiedene beispielgebende Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sowie verschiedene Alternativen und Modifizierungen davon auszuführen. Es ist beabsichtigt, dass der Umfang der Erfindung durch die hier angehängten Ansprüche und deren Äquivalente definiert wird.

Claims (17)

  1. Wärmemanagementsystem für ein Fahrzeug, wobei das Wärmemanagementsystem aufweist: eine Batterieleitung (10), die mit einem Batteriekern (B) verbunden ist und einen ersten Radiator (R1) aufweist, und durch die durch eine erste Pumpe (P1) Kühlwasser fließt, eine Einführleitung (20), die einen ersten Endabschnitt aufweist, der mit einer Stromaufwärtsseite des ersten Radiators (R1) in der Batterieleitung (10) verbunden ist, und einen zweiten Endabschnitt aufweist, der mit einem Innenklimaanlage-Heizkern (H) verbunden ist, und durch die Kühlwasser durch eine zweite Pumpe (P2) strömt, eine Abführleitung (30), die einen ersten Endabschnitt aufweist, der mit einer Stromaufwärtsseite des Batteriekerns (B) in der Batterieleitung (10) verbunden ist, und einen zweiten Endabschnitt aufweist, der mit dem Innenklimaanlage-Heizkern (H) verbunden ist, und durch die das Kühlwasser, welches durch die Einführleitung (20) eingeführt wird, strömt, eine Kältemittelleitung (40), die ein erstes Expansionsventil (41), den Innenklimaanlage-Heizkern (H), einen Kompressor (43) und einen Luftkühlungskondensator (44) aufweist, und durch die ein Kältemittel strömt, und einen Wasserkühlungskondensator (50), der die Kältemittelleitung (40) und die Einführleitung (20) verbindet und derart montiert ist, dass das Kältemittel auf einer Stromabwärtsseite des Kompressors (43) in der Kältemittelleitung (40) und das Kühlwasser in der Einführleitung (20) durch den Wasserkühlungskondensator (50) Wärme miteinander tauschen.
  2. Wärmemanagementsystem gemäß Anspruch 1, ferner aufweisend: eine elektrisches-Bauelement-Leitung (60), die mit einem elektrisches-Bauelement-Kern (M) verbunden ist und einen zweiten Radiator (R2) aufweist, und durch die durch eine dritte Pumpe (P3) Kühlwasser strömt.
  3. Wärmemanagementsystem gemäß Anspruch 1 oder 2, ferner aufweisend: eine erste Kühlwasser-Bypassleitung (70), die einen ersten Endabschnitt, der durch ein erstes Ventil (V1) mit einer Stromaufwärtsseite des elektrisches-Bauelement-Kerns (M) in der elektrisches-Bauelement-Leitung (60) verbunden ist, und einen zweiten Endabschnitt aufweist, der mit einer Stromabwärtsseite des elektrisches-Bauelement-Kerns (M) in der elektrisches-Bauelement-Leitung (60) verbunden ist, eine zweite Kühlwasser-Bypassleitung (80), die einen ersten Endabschnitt, der durch ein zweites Ventil (V2) mit einer Stromaufwärtsseite des Batteriekerns (B) in der Batterieleitung (10) verbunden ist, und einen zweiten Endabschnitt aufweist, der mit einer Stromabwärtsseite des Batteriekerns (B) in der Batterieleitung (10) verbunden ist, und einen Batterie-Wärmetauscher (90), der derart montiert ist, dass das Kühlwasser in der ersten Kühlwasser-Bypassleitung (70) und das Kühlwasser in der zweiten Kühlwasser-Bypassleitung (80) durch den Batterie-Wärmetauscher (90) Wärme miteinander tauschen.
  4. Wärmemanagementsystem gemäß irgendeinem der Ansprüche 1-3, ferner aufweisend: eine erste Kältemittel-Bypassleitung (100), die einen ersten Endabschnitt, der mit einer Stromaufwärtsseite des ersten Expansionsventils (41) in der Kältemittelleitung (40) verbunden ist, und einen zweiten Endabschnitt aufweist, der mit einer Stromabwärtsseite des Innenklimaanlage-Kühlkerns (42) in der Kältemittelleitung (40) verbunden ist, wobei die erste Kältemittel-Bypassleitung (100) mit dem Batterie-Wärmetauscher (90) verbunden ist, so dass ein Kältemittel in der ersten Kältemittel-Bypassleitung (100) durch den Batterie-Wärmetauscher (90) Wärme mit Kühlwasser in der ersten Kühlwasser-Bypassleitung (70) oder Kühlwasser in der zweiten Kühlwasser-Bypassleitung (80) tauscht.
  5. Wärmemanagementsystem gemäß irgendeinem der Ansprüche 1-4, wobei eine Steuereinrichtung (150) mit dem Kompressor (43), dem zweiten Ventil (V2), der ersten Pumpe (P1) und der zweiten Pumpe (P2) verbunden ist, und wobei in einem ersten Modus, in dem der Batteriekern (B) mittels Außenluft von außerhalb des Fahrzeugs gekühlt wird und gekühlte Luft an ein Inneres des Fahrzeugs abgeführt wird, die Steuereinrichtung (150) konfiguriert ist, um den Kompressor (43), das zweite Ventil (V2), die erste Pumpe (P1) und die zweite Pumpe (P2) zu steuern, so dass ein Kältemittel durch die Kältemittelleitung (40) zirkuliert, und Kühlwasser, welches durch den Batteriekern (B) geströmt ist, nach dem Strömen durch den ersten Radiator (R1) in den Batteriekern (B) eingeführt wird.
  6. Wärmemanagementsystem gemäß irgendeinem der Ansprüche 1-5, wobei eine Steuereinrichtung (150) mit dem Kompressor (43), dem ersten Ventil (V1), dem zweiten Ventil (V2), der ersten Pumpe (P1), der zweiten Pumpe (P2) und der dritten Pumpe (P3) verbunden ist, und wobei, in einem zweiten Modus, in dem der Batteriekern (B) und der elektrisches-Bauelement-Kern (M) mittels Außenluft von außerhalb des Fahrzeugs gekühlt werden und gekühlte Luft in das Innere des Fahrzeugs abgeführt wird, die Steuereinrichtung (150) konfiguriert ist, um den Kompressor (43), das erste Ventil (V1), das zweite Ventil (V2), die erste Pumpe (P1), die zweite Pumpe (P2) und die dritte Pumpe (P3) zu steuern, so dass ein Kältemittel durch die Kältemittelleitung (40) zirkuliert, Kühlwasser, welches durch den Batteriekern (B) geströmt ist, nach dem Strömen durch den ersten Radiator (R1) in den Batteriekern (B) eingeführt wird, und Kühlwasser, welches durch den elektrisches-Bauelement-Kern (M) geströmt ist, nach dem Strömen durch den zweiten Radiator (R2) in den elektrisches-Bauelement-Kern (M) eingeführt wird.
  7. Wärmemanagementsystem gemäß irgendeinem der Ansprüche 1-6, ferner aufweisend: eine dritte Kühlwasser-Bypassleitung (110), die einen ersten Endabschnitt, der durch ein drittes Ventil (V3) mit einer Stromabwärtsseite des Batteriekerns (B) in der Batterieleitung (10) verbunden ist, und einen zweiten Endabschnitt aufweist, der mit der Abführleitung (30) verbunden ist.
  8. Wärmemanagementsystem gemäß irgendeinem der Ansprüche 1-7, wobei eine Steuereinrichtung (150) mit dem Kompressor (43), dem ersten Ventil (V1), dem zweiten Ventil (V2), dem dritten Ventil (V3), der ersten Pumpe (P1), der zweiten Pumpe (P2) und der dritten Pumpe (P3) verbunden ist, und wobei, in einem dritten Modus, in dem der Batteriekern (B) mittels des Batterie-Wärmetauschers (90) gekühlt wird, der elektrisches-Bauelement-Kern (M) mittels Außenluft von außerhalb des Fahrzeugs gekühlt wird, und gekühlte Luft in das Innere des Fahrzeugs abgeführt wird, die Steuereinrichtung (150) konfiguriert ist, um den Kompressor (43), das erste Ventil (V1), das zweite Ventil (V2), das dritte Ventil (V3), die erste Pumpe (P1), die zweite Pumpe (P2) und die dritte Pumpe (P3) zu steuern, so dass ein Kältemittel durch die Kältemittelleitung (40) und die erste Kältemittel-Bypassleitung (100) zirkuliert, Kühlwasser, welches durch den Batteriekern (B) geströmt ist, nach dem Strömen durch die erste Kühlwasser-Bypassleitung (70) in den Batteriekern (B) eingeführt wird, das Kühlwasser, welches durch den ersten Radiator (R1) geströmt ist, nach dem Strömen durch die Einführleitung (20), die Abführleitung (30) und die zweite Kühlwasser-Bypassleitung (80) in den ersten Radiator (R1) eingeführt wird, und Kühlwasser, welches durch den elektrisches-Bauelement-Kern (M) geströmt ist, nach dem Strömen durch den zweiten Radiator (R2) in den elektrisches-Bauelement-Kern (M) eingeführt wird.
  9. Wärmemanagementsystem gemäß irgendeinem der Ansprüche 1-8, wobei eine Steuereinrichtung (150) mit dem Kompressor (43), dem ersten Ventil (V1), dem zweiten Ventil (V2), dem dritten Ventil (V3), der zweiten Pumpe (P2) und der dritten Pumpe (P3) verbunden ist, und wobei, in einem vierten Modus, in dem der elektrisches-Bauelement-Kern (M) mittels Außenluft von außerhalb des Fahrzeugs gekühlt wird und gekühlte Luft in das Innere des Fahrzeugs abgeführt wird, die Steuereinrichtung (150) konfiguriert ist, um den Kompressor (43), das erste Ventil (V1), das zweite Ventil (V2), das dritte Ventil (V3), die zweite Pumpe (P2) und die dritte Pumpe (P3) zu steuern, so dass ein Kältemittel durch die Kältemittelleitung (40) zirkuliert, Kühlwasser, welches durch den elektrisches-Bauelement-Kern (M) geströmt ist, nach dem Strömen durch den zweiten Radiator (R2) in den elektrisches-Bauelement-Kern (M) eingeführt wird, und Kühlwasser, welches durch den ersten Radiator (R1) geströmt ist, nach dem Strömen durch die Einführleitung (20), die Abführleitung (30) und die dritte Kühlwasser-Bypassleitung (110) in den ersten Radiator (R1) eingeführt wird.
  10. Wärmemanagementsystem gemäß irgendeinem der Ansprüche 1-9, wobei eine Steuereinrichtung (150) mit dem Kompressor (43), dem ersten Ventil (V1), dem zweiten Ventil (V2), dem dritten Ventil (V3), der ersten Pumpe (P1), der zweiten Pumpe (P2) und der dritten Pumpe (P3) verbunden ist, und wobei, in einem fünften Modus, in dem der Batteriekern (B) mittels des Batterie-Wärmetauschers (90) gekühlt wird und der elektrisches-Bauelement-Kern (M) mittels Außenluft von außerhalb des Fahrzeugs gekühlt wird, die Steuereinrichtung (150) konfiguriert ist, um den Kompressor (43), das erste Ventil (V1), das zweite Ventil (V2), das dritte Ventil (V3), die erste Pumpe (P1), die zweite Pumpe (P2) und die dritte Pumpe (P3) zu steuern, so dass ein Kältemittel durch einen Abschnitt der Kältemittelleitung (40) und die erste Kältemittel-Bypassleitung (100) zirkuliert, Kühlwasser, welches durch einen Batteriekern (B) geströmt ist, nach dem Strömen durch die erste Kühlwasser-Bypassleitung (70) in den Batteriekern (B) eingeführt wird, und Kühlwasser, welches durch den elektrisches-Bauelement-Kern (M) geströmt ist, nach dem Strömen durch den zweiten Radiator (R2) in den elektrisches-Bauelement-Kern (M) eingeführt wird.
  11. Wärmemanagementsystem gemäß irgendeinem der Ansprüche 1-10, ferner aufweisend: eine vierte Kühlwasser-Bypassleitung (120), die einen ersten Endabschnitt, der durch ein viertes Ventil (V4) mit einer Stromaufwärtsseite des ersten Radiators (R1) in der Batterieleitung (10) verbunden ist, und einen zweiten Endabschnitt aufweist, der mit einer Stromabwärtsseite des Radiators (R1) in der Batterieleitung (10) verbunden ist.
  12. Wärmemanagementsystem gemäß irgendeinem der Ansprüche 1-11, wobei eine Steuereinrichtung (150) mit dem Kompressor (43), dem ersten Ventil (V1), dem zweiten Ventil (V2), dem dritten Ventil (V3), dem vierten Ventil (V4), der ersten Pumpe (P1), der zweiten Pumpe (P2) und der dritten Pumpe (P3) verbunden ist, und wobei, in einem sechsten Modus, in dem der elektrisches-Bauelement-Kern (M) und der Batteriekern (B) mittels des Batterie-Wärmetauschers (90) gekühlt werden und Luft mit erhöhter Temperatur in das Innere des Fahrzeugs abgeführt wird, die Steuereinrichtung (150) konfiguriert ist, um den Kompressor (43), das erste Ventil (V1), das zweite Ventil (V2), das dritte Ventil (V3), das vierte Ventil (V4), die erste Pumpe (P1), die zweite Pumpe (P2) und die dritte Pumpe (P3) zu steuern, so dass ein Kältemittel durch einen Abschnitt der Kältemittelleitung (40) und die erste Kältemittel-Bypassleitung (100) zirkuliert, Kühlwasser, welches durch den elektrisches-Bauelement-Kern (M) geströmt ist, nach dem Strömen durch die erste Kühlwasser-Bypassleitung (70) in den elektrisches-Bauelement-Kern (M) eingeführt wird, Kühlwasser, welches durch den Batteriekern (B) geströmt ist, nach dem Strömen durch die zweite Kühlwasser-Bypassleitung (80) in den Batteriekern (B) eingeführt wird, und Kühlwasser durch die Einführleitung (20), die Abführleitung (30), die dritte Kühlwasser-Bypassleitung (110) und die vierte Kühlwasser-Bypassleitung (120) zirkuliert.
  13. Wärmemanagementsystem gemäß irgendeinem der Ansprüche 1-12, wobei eine Steuereinrichtung (150) mit dem Kompressor (43), dem ersten Ventil (V1), dem zweiten Ventil (V2), dem dritten Ventil (V3), dem vierten Ventil (V4), der ersten Pumpe (P1), der zweiten Pumpe (P2) und der dritten Pumpe (P3) verbunden ist, und wobei, in einem siebten Modus, in dem die Temperatur des Batteriekerns (B) mittels des Wasserkühlungskondensator (50) erhöht wird und Luft mit erhöhter Temperatur in das Innere des Fahrzeugs abgeführt wird, die Steuereinrichtung (150) konfiguriert ist, um den Kompressor (43), das erste Ventil (V1), das zweite Ventil (V2), das dritte Ventil (V3), das vierte Ventil (V4), die erste Pumpe (P1), die zweite Pumpe (P2) und die dritte Pumpe (P3) zu steuern, so dass ein Kältemittel konfiguriert ist, um durch einen Abschnitt der Kältemittelleitung (40) und die erste Kältemittel-Bypassleitung (100) zu zirkulieren, Kühlwasser, welches durch den Batteriekern (B) geströmt ist, nach dem Strömen durch die vierte Kühlwasser-Bypassleitung (120), die Einführleitung (20) und die Abführleitung (30) in den Batteriekern (B) eingeführt wird, und Kühlwasser, welches durch den elektrisches-Bauelement-Kern (M) geströmt ist, nach dem Strömen durch die erste Kühlwasser-Bypassleitung (70) in den elektrisches-Bauelement-Kern (M) eingeführt wird.
  14. Wärmemanagementsystem gemäß irgendeinem der Ansprüche 1-13, ferner aufweisend: eine fünfte Kühlwasser-Bypassleitung (130), die einen ersten Endabschnitt, der durch ein fünftes Ventil (V5) mit einer Stromaufwärtsseite des Wasserkühlungskondensators (50) in der Batterieleitung (10) verbunden ist, und einen zweiten Endabschnitt aufweist, der mit einer Stromabwärtsseite des Wasserkühlungskondensators (50) verbunden ist.
  15. Wärmemanagementsystem gemäß irgendeinem der Ansprüche 1-14, ferner aufweisend: eine zweite Kältemittel-Bypassleitung (140), die einen ersten Endabschnitt, der mit einer Stromaufwärtsseite des Wasserkühlungskondensators (50) in der Kältemittelleitung (40) verbunden ist, und einen zweiten Endabschnitt aufweist, der durch ein sechstes Ventil (V6) mit einer Stromabwärtsseite des Wasserkühlungskondensators (50) verbunden ist.
  16. Wärmemanagementsystem gemäß irgendeinem der Ansprüche 1-15, wobei ein zweites Expansionsventil (51) zwischen dem Luftkühlungskondensator (44) und dem Wasserkühlungskondensator (50) an der Kältemittelleitung (40) montiert ist.
  17. Wärmemanagementsystem gemäß irgendeinem der Ansprüche 1-16, wobei ein drittes Expansionsventil (61) zwischen dem Luftkühlungskondensator (44) und dem Batterie-Wärmetauscher (90) an einer ersten Kältemittel-Bypassleitung (100) montiert ist, die einen ersten Endabschnitt, der mit einer Stromaufwärtsseite des ersten Expansionsventils (41) in der Kältemittelleitung (40) verbunden ist, und einen zweiten Endabschnitt aufweist, der mit einer Stromabwärtsseite des Innenklimaanlage-Kühlkerns (42) in der Kältemittelleitung (40) verbunden ist.
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Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200139878A (ko) 2019-06-04 2020-12-15 현대자동차주식회사 차량용 열관리시스템
KR20200145880A (ko) * 2019-06-19 2020-12-31 현대자동차주식회사 차량의 통합열관리모듈
KR20210000117A (ko) * 2019-06-24 2021-01-04 현대자동차주식회사 차량용 히트펌프 시스템
KR20210009488A (ko) 2019-07-16 2021-01-27 현대자동차주식회사 차량용 열관리시스템 및 통합열관리모듈
KR20210013858A (ko) 2019-07-29 2021-02-08 현대자동차주식회사 차량용 히트펌프 시스템 제어방법
KR20210061478A (ko) * 2019-11-19 2021-05-28 현대자동차주식회사 차량용 통합 열관리 시스템
KR20210104354A (ko) * 2020-02-17 2021-08-25 현대자동차주식회사 차량용 히트펌프 시스템
KR20220003351A (ko) * 2020-07-01 2022-01-10 현대자동차주식회사 차량용 히트펌프 시스템
JP7112453B2 (ja) * 2020-07-15 2022-08-03 本田技研工業株式会社 車両
KR102545648B1 (ko) * 2021-01-07 2023-06-20 송과모터스 주식회사 전기자동차의 열관리 시스템
KR20220162241A (ko) * 2021-05-31 2022-12-08 현대자동차주식회사 차량용 히트펌프 시스템
KR20230020285A (ko) * 2021-08-03 2023-02-10 현대자동차주식회사 차량용 열관리시스템
FR3143439A1 (fr) * 2022-12-15 2024-06-21 Psa Automobiles Sa Vehicule automobile comprenant un dispositif de gestion thermique de deux circuits thermiques, procede et programme sur la base d’un tel vehicule

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101448656B1 (ko) 2011-06-10 2014-10-08 엘지전자 주식회사 전기자동차용 공기조화장치
JP2015186989A (ja) * 2014-03-12 2015-10-29 カルソニックカンセイ株式会社 車載温調装置、車両用空調装置及びバッテリ温調装置
KR101875651B1 (ko) * 2016-09-13 2018-07-06 현대자동차 주식회사 차량용 히트 펌프 시스템
KR101846911B1 (ko) * 2016-10-31 2018-05-28 현대자동차 주식회사 차량용 히트 펌프 시스템
KR20180130044A (ko) * 2017-05-25 2018-12-06 현대자동차주식회사 차량의 공조시스템
KR102398876B1 (ko) * 2017-05-30 2022-05-18 현대자동차주식회사 차량의 공조시스템
KR101966098B1 (ko) * 2017-08-21 2019-04-05 현대자동차 주식회사 차량용 히트 펌프 시스템
KR102633864B1 (ko) * 2018-12-06 2024-02-05 현대자동차 주식회사 차량용 배터리 냉각 시스템
KR102633867B1 (ko) * 2018-12-10 2024-02-05 현대자동차 주식회사 차량용 히트펌프 시스템
JP7251229B2 (ja) * 2019-03-13 2023-04-04 トヨタ自動車株式会社 車載温調装置

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