JP6431558B2 - 電子デバイス専用の熱管理をする車両用熱管理システム、及び電子デバイスの熱エネルギーを管理する方法 - Google Patents
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Description
以上のように、当該技術分野には、主要HVACシステムから独立し、車両の電子デバイス専用の熱管理をするように構成された熱管理システムの必要性が存在する。
空調ユニットは、ハウジングと、ハウジングを通して空気の流れを引き出すように構成された可変速度送風機とを含む。
本開示の他の実施形態は、車両における電子デバイスの熱エネルギーを管理する方法を含む。
高冷却モードにおいて、熱管理システムは、電子デバイスから熱エネルギーを最大の除去率で除去するように構成される。
空調ユニット及び第1回路それぞれが活性化され、第2回路の第1ループが開放されて、第1回路と第2回路との間の直接的な熱伝達を行う。
空調ユニットが活性化され、第1回路が非活性化され、第2回路の第2ループが開放されて、空調ユニットを通る空気の流れと第2回路との間の熱交換を提供する。
第1回路は、空調ユニット内に配置された凝縮器と、第1回路を通る第1熱伝達流体の流れに対して凝縮器の下流に配置される冷却器と、を含む。
図1は、本開示による統合熱管理システムの実施形態を示す概略図である。
図1に示すように、熱管理システム10は、第1回路14及び第2回路16が少なくとも部分的に内部に配
設置された筐体(enclosure)12を含む。筐体12は、その内部に配置された空調ユニット18及び制御インタフェースモジュール20を更に含む。
ドライヤ26から膨張弁28を通過する。
第1熱伝達流体が冷却器30から圧縮機22に送られることにより、第1回路14を完成する。
第3ループ58は、ラジエータ38及び冷却器30それぞれをバイペスし、第2回路16の流入口34からリザーバ40の上流の第2回路16部分への第2熱伝達流体の流体連通を提供する。
図2は、図1のシステムの高冷却モードで構成されたシステムの概略図である。
図2に示すように、高冷却モードのために構成されたシステム10は、電子デバイス100からの熱エネルギーの除去率を最大化する必要がある時、例えば、周囲温度が電子デバイス100の所望の動作温度よりも高い時、又は電子デバイス100が相対的に高い動作ロードによって動作している時に動作することができる。
第1ループ54では、第2熱伝達流体が冷却器30を通過する。冷却器30内で、第1熱伝達流体の第3温度と第2熱伝達流体の温度との間の温度差によって、熱エネルギーを第2熱伝達流体から第1熱伝達流体に伝達されるようにすることで、第2熱伝達流体を冷却する。
図3に示すように、システム10は、電子デバイス100からの熱エネルギーの要求される除去率が、高冷却モードにおいて記載した最大除去率より低い場合に、低冷却モードで動作する。例えば、電子デバイス100が正常動作負荷によって機能している時、及び/又は周囲温度が電子デバイス100の所望する動作温度より低いか同じである場合に、低冷却モードが活性化される。
システム10は、周囲温度が電子デバイス100の所望する動作温度未満の時、加熱モードで動作することもできる。
Claims (14)
- 主要HVACシステムから独立し、電子デバイス専用の熱管理をする車両用熱管理システムであって、
筐体(enclosure)と、
前記筐体内に配置され、空気の流れを提供するように構成された空調ユニットと、
前記筐体内に配置され、冷却器および前記空気の流れと熱的に連通する凝縮器を含む第1回路と、
前記筐体内に配置され、少なくとも第1ループ、第2ループ及び第3ループを含む第2回路と、を含み、
前記第1回路は、第1熱伝達流体を含み、前記第2回路は、第2熱伝達流体を含み、
前記第2回路は、車両内部であって前記筐体外に配置された少なくとも1つの前記電子デバイスを含み、
前記少なくとも1つの電子デバイスは、前記第2回路と流体連通し、
前記第1ループは、前記第1回路と前記第2回路との間の熱伝達を提供するように構成された前記冷却器を含み、
前記第2ループは、前記空調ユニットを通して前記空気の流れと熱伝達するラジエータを含み、
前記第3ループは、ヒータを含むことを特徴とする電子デバイス専用の熱管理をする車両用熱管理システム。 - 前記車両用熱管理システムは、高冷却モード、低冷却モード及び加熱モードで構成されることを特徴とする請求項1に記載の電子デバイス専用の熱管理をする車両用熱管理システム。
- 前記高冷却モードでは、前記空調ユニットが活性化され、前記第1回路が活性化され、前記第2回路の第2、3ループが閉鎖され、前記第2回路の第1ループが開放されることを特徴とする請求項2に記載の電子デバイス専用の熱管理をする車両用熱管理システム。
- 前記低冷却モードでは、前記空調ユニットが活性化され、前記第1回路が非活性化され、前記第2回路の第1、3ループが閉鎖され、前記第2回路の第2ループが開放されることを特徴とする請求項2に記載の電子デバイス専用の熱管理をする車両用熱管理システム。
- 前記加熱モードでは、前記空調ユニット及び前記第1回路が非活性化され、前記第2回路の第1、2ループが閉鎖され、前記第2回路の第3ループが開放され、前記第3ループのヒータが活性化されることを特徴とする請求項2に記載の電子デバイス専用の熱管理をする車両用熱管理システム。
- 主要HVACシステムから独立し、電子デバイス専用の熱管理をする車両用熱管理システムの高冷却モード、低冷却モード、及び加熱モードを含んで構成された熱管理方法であって、
前記車両用熱管理システムは、
筐体(enclosure)と、
前記筐体内に配置され、空気の流れを提供するように構成された空調ユニットと、
前記筐体内に配置され、冷却器および前記空気の流れと熱的に連通する凝縮器を含む第1回路と、
前記筐体内に配置され、少なくとも第1ループ、第2ループ及び第3ループを含む第2回路と、を含み、
前記第1回路は、第1熱伝達流体を含み、前記第2回路は、第2熱伝達流体を含み、
前記第2回路は、車両内部であって前記筐体外に配置された少なくとも1つの前記電子デバイスを含み、
前記少なくとも1つの電子デバイスは、前記第2回路と流体連通し、
前記第1ループは、前記第1回路と前記第2回路との間の熱伝達を提供するように構成された前記冷却器を含み、
前記第2ループは、前記空調ユニットを通して前記空気の流れと熱伝達するラジエータを含み、
前記第3ループは、ヒータを含み、
前記高冷却モードは、前記電子デバイスからの最大の熱エネルギー除去率を可能にし、ここで前記高冷却モードでは、前記空調ユニット及び第1回路それぞれが活性化され、前記第2回路の第2、3ループが閉鎖され、前記第2回路の第1ループが開放されて、前記第1回路と前記第2回路との間の熱伝達を提供し、
前記低冷却モードは、前記電子デバイスからの第2の熱エネルギー除去率を可能にし、ここで前記第2の熱エネルギー除去率は、前記最大の熱エネルギー除去率未満であり、前記低冷却モードでは、前記空調ユニットが活性化され、前記第1回路が非活性化され、前記第2回路の第1、3ループが閉鎖され、前記第2回路の第2ループが開放されて、前記空調ユニットと前記第2回路との間の熱伝達を提供し、
前記加熱モードは、前記電子デバイスへの熱エネルギーの付加を可能にし、ここで前記加熱モードでは、前記空調ユニット及び前記第1回路が非活性化され、前記第2回路の第1、2ループが閉鎖され、前記第2回路の第3ループが開放され、第3ループ内に配置されたヒータが活性化されることを特徴とする車両における電子デバイスの熱エネルギーを管理する方法。 - 前記高冷却モードは、熱エネルギーが前記第1回路を流れる第1熱伝達流体から前記空調ユニットを通して空気の流れに伝達され、
前記高冷却モードは、熱エネルギーが前記第2回路を流れる第2熱伝達流体から前記第1熱伝達流体に伝達されることを特徴とする請求項6に記載の車両における電子デバイスの熱エネルギーを管理する方法。 - 前記低冷却モードは、熱エネルギーが前記第2回路を流れる第2熱伝達流体から前記空調ユニットを通して前記空気の流れに直接伝達されることを特徴とする請求項6に記載の車両における電子デバイスの熱エネルギーを管理する方法。
- 前記加熱モードは、熱エネルギーが前記ヒータから前記第2回路を流れる第2熱伝達流体に伝達されることを特徴とする請求項6に記載の車両における電子デバイスの熱エネルギーを管理する方法。
- 主要HVACシステムから独立し、電子デバイス専用の熱管理をする車両用熱管理システムであって、
第1回路と第2回路とを含み、
前記第1回路は、空調ユニット内に配置された凝縮器及び前記第1回路を通る第1熱伝達流体の流れ方向に対して前記凝縮器の下流に配置された冷却器を含み、
前記第2回路は、第1ループ、第2ループ及び第3ループを含み、
ここで、前記第1ループは、前記冷却器を含み、前記冷却器を通して前記第1回路と熱伝達し、前記第2ループは、前記空調ユニット内に配置されたラジエータを含み、前記第3ループは、前記冷却器及び前記ラジエータそれぞれをバイパスし、
前記第1ループ、前記第2ループ及び前記第3ループそれぞれを通る流れは、第1多方弁によって選択的に制御され、
前記第3ループは、ヒータを含み、
前記空調ユニット、前記凝縮器、及び前記冷却器は、筐体内に配置され、
前記第2回路は、車両内部であって前記筐体外に配置された少なくとも1つの前記電子デバイスを含むことを特徴とする電子デバイス専用の熱管理をする車両用熱管理システム。 - 前記第1ループ、前記第2ループ及び前記第3ループそれぞれは、共通部分を共有することを特徴とする請求項10に記載の電子デバイス専用の熱管理をする車両用熱管理システム。
- 前記共通部分は、リザーバと、ポンプと、ヒータと、第2多方弁と、を含むことを特徴とする請求項11に記載の電子デバイス専用の熱管理をする車両用熱管理システム。
- 前記第2多方弁は、前記第2回路の少なくとも1つの排出口を通る第2熱伝達流体の流れを選択的に制御するように構成されることを特徴とする請求項12に記載の電子デバイス専用の熱管理をする車両用熱管理システム。
- 前記第2回路は、前記第2回路の少なくとも1つの排出口に第2熱伝達流体の連続した流れを提供するように構成されたバイパスを含むことを特徴とする請求項12に記載の電子デバイス専用の熱管理をする車両用熱管理システム。
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