用于车辆的热管理系统的制作方法

用于车辆的热管理系统
1.相关申请的交叉引用
2.本技术要求于2020年10月12日提交的申请号为10-2020-0130997的韩国专利申请的优先权和权益，该韩国专利申请的全部内容通过引用并入本文。
技术领域
3.本公开涉及一种用于车辆的热管理系统。


背景技术：

4.该部分中的陈述仅提供与本公开有关的背景信息，并且可以不构成现有技术。
5.通常，车辆空调系统包括用于使冷却剂循环以加热或冷却车辆室内的空调装置。
6.这样的空调装置被配置为通过与外部温度变化无关地将车辆的室内温度保持在适当的水平来维持舒适的室内环境。在通过压缩机排出的制冷剂经过冷凝器、贮液干燥器、膨胀阀和蒸发器之后循环回到压缩机的过程中，通过冷凝器和蒸发器的热交换来加热或冷却车辆的室内。
7.即，空调系统被配置为在夏季的冷却模式下由压缩机压缩的高温高压的气态制冷剂通过冷凝器冷凝之后，经过贮液干燥器和膨胀阀通过蒸发器中的蒸发来降低车辆室内的温度和湿度。
8.同时，近年来，随着对能源效率和环境污染的关注不断增加，需要开发能够基本上替代内燃发动机车辆的环保车辆。环保车辆通常是由燃料电池或电力驱动的电动车辆或由发动机和电池驱动的混合动力车辆。
9.即，随着环境和能源资源成为重要问题，电动车辆作为未来的运输工具已受到关注。电动车辆使用将多个可再充电电池形成为一组的电池模块作为主要动力源，因此不产生废气并且噪声非常低。
10.这样的电动车辆由驱动马达驱动，该驱动马达通过从电池模块供应的电力运行。另外，电动车辆包括用于控制和管理驱动马达并为电池模块充电的电气部件，以及用于空调装置和便利装置的多个电子设备。
11.另一方面，由于在电池和电气部件以及用作电动车辆的主要动力源的驱动马达中产生大量的热量，因此需要有效的冷却，并且对电气部件和电池模块进行有效的温度管理是非常重要的。
12.传统上，应用单独的冷却系统来调节电气部件和电池模块的温度，但是需要根据电气部件和电池模块的大小来增加冷却系统的容量，这导致空间限制。此外，当冷却系统的容量增加时，操作冷却系统所需的电力也增加。
13.因此，我们发现，需要开发一种技术，该技术有效地利用由电气部件产生的废热以及调节电气部件和电池的温度，从而在电动车辆中确保电气部件和电池模块的耐久性的同时提高能量效率。
14.在该背景技术部分中公开的以上信息仅用于增强对本公开背景技术的理解，因
此，可以包含不形成本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。


技术实现要素：

15.本公开提供一种用于车辆的热管理系统，该用于车辆的热管理系统通过利用在制冷剂和冷却剂之间进行热交换的一个冷却器来调节电池模块的温度，并通过利用从电气部件产生的废热来提高加热效率。
16.本公开的一种形式提供一种用于车辆的热管理系统，包括：冷却装置，包括通过冷却剂管线彼此连接的第一散热器和第一水泵，并使冷却剂循环通过冷却剂管线以冷却对至少一个马达冷却的油冷却器和至少一个电气部件；电池冷却装置，包括通过电池冷却剂管线彼此连接的第二散热器、第二水泵和电池模块，并使冷却剂循环到电池模块；冷却器，设置在电池冷却剂管线上以使冷却剂从内部通过，通过制冷剂连接管线连接到空调装置的制冷剂管线，并且被构造成通过选择性地接收的冷却剂与从空调装置供应的制冷剂的热交换来调节冷却剂温度；以及加热器，设置在电气部件和第一散热器之间的冷却剂管线上，并通过利用从冷却装置供应的冷却剂来加热车辆室内，其中，包括在空调装置中的冷凝器连接到冷却剂管线以使冷却剂循环通过冷却装置，并且其中，连接到油冷却器和第一散热器之间的冷却剂管线的第一分支管线设置在第一散热器和第一水泵之间的冷却剂管线上。
17.空调装置可以包括：hvac模块，包括开闭门，该开闭门连接到制冷剂管线，并且根据车辆的冷却、加热和除湿模式来调节通过蒸发器的外部空气以使外部空气选择性地流入加热器；冷凝器，设置在第一散热器和加热器之间的冷却剂管线上并在内部循环冷却剂，并且冷却剂和通过制冷剂管线供应的制冷剂之间进行热交换；压缩机，通过制冷剂管线连接在蒸发器和冷凝器之间；副冷凝器，设置在冷凝器和蒸发器之间的制冷剂管线上；第一膨胀阀，设置在副冷凝器和蒸发器之间的制冷剂管线上；以及第二膨胀阀，设置在制冷剂连接管线上。
18.当通过制冷剂冷却电池模块时，第二膨胀阀可以使通过制冷剂连接管线流入的制冷剂膨胀以流向冷却器。
19.制冷剂连接管线的第一端可以连接到副冷凝器和第一膨胀阀之间的制冷剂管线，制冷剂连接管线的第二端可以连接到蒸发器和压缩机之间的制冷剂管线。
20.冷却器和冷凝器的每一个可以是水冷式热交换器，副冷凝器可以是空冷式热交换器。
21.可以进一步包括：空气加热器，设置在蒸发器的相对侧，加热器设置在空气加热器和蒸发器之间，以选择性地加热通过加热器的外部空气。
22.当供应到加热器的冷却剂的温度低于车辆的室内加热的目标温度时，空气加热器可以操作以升高通过加热器的外部空气的温度。
23.通过第二阀连接冷却器和电池模块的第二分支管线可以设置在电池冷却剂管线上。
24.当在车辆的冷却模式下冷却电池模块时或在加热电池模块时，第二阀可以关闭连接到第二散热器的电池冷却剂管线，并打开第二分支管线，使得通过电池模块的冷却剂不通过第二散热器。
25.当通过利用冷却剂冷却电气部件和电池模块时，第一分支管线可以通过第一阀的
操作而关闭；第二分支管线可以通过第二阀的操作而关闭；空调装置的操作可以被停止；在第一散热器中冷却的冷却剂可以通过第一水泵的操作而沿冷却剂管线供应到电气部件和油冷却器；并且在第二散热器中冷却的冷却剂可以通过第二水泵的操作而沿电池冷却剂管线供应到电池模块。
26.当在车辆的冷却模式下冷却电池模块时，在冷却装置中，冷却剂可以通过第一水泵的操作而在冷却剂管线中循环；第一分支管线可以通过第一阀的操作而关闭；第二分支管线可以通过第二阀的操作而打开；在电池冷却装置中，通过冷却器的冷却剂可以通过第二水泵的操作而沿着第二分支管线和电池冷却剂管线的打开部分供应到电池模块，而不通过第二散热器；在空调装置中，连接副冷凝器和蒸发器的制冷剂管线可以通过第一膨胀阀的操作而打开；制冷剂连接管线可以通过第二膨胀阀的操作而打开；第一膨胀阀和第二膨胀阀可以分别使供应到制冷剂管线和制冷剂连接管线的制冷剂膨胀并将膨胀的制冷剂分别供应到蒸发器和冷却器。
27.冷却装置可以通过第一水泵的操作而将冷却剂供应到冷凝器，冷凝器可以通过与冷却剂的热交换来冷凝制冷剂，并且副冷凝器可以通过与外部空气的热交换进一步冷凝从冷凝器流入的制冷剂。
28.当执行车辆的除湿模式时，第一分支管线可以通过第一阀的操作而打开；第二分支管线可以通过第二阀的操作而关闭；在冷却装置中，连接到第一散热器的冷却剂管线可以通过第一阀的操作而关闭；通过第一水泵的操作，在通过电气部件和油冷却器时温度升高的冷却剂可以沿打开的第一分支管线和打开的冷却剂管线供应到加热器，而不通过第一散热器；从加热器排出的冷却剂可以沿打开的冷却剂管线和第一分支管线再次流入电气部件和油冷却器；电池冷却装置的操作可以被停止；在空调装置中，制冷剂可以通过第一膨胀阀的操作而在打开的制冷剂管线中循环；第一膨胀阀可以使制冷剂膨胀，从而将膨胀的制冷剂供应到蒸发器；并且第二膨胀阀可以关闭制冷剂连接管线。
29.当加热电池模块时，冷却装置的操作可以被停止；第二分支管线可以通过第二阀的操作而打开；并且在电池冷却装置中，通过冷却器的冷却剂可以通过第二水泵的操作而沿第二分支管线和电池冷却剂管线的打开部分循环到电池模块，而不通过第二散热器。
30.当在车辆的加热模式下利用电气部件的废热时，第一分支管线可以通过第一阀的操作而打开；在冷却装置中，连接到第一散热器的冷却剂管线可以通过第一阀的操作而关闭；通过第一水泵的操作在通过电气部件和油冷却器时温度升高的冷却剂可以沿打开的第一分支管线和打开的冷却剂管线供应到加热器，而不通过散热器；并且从加热器排出的冷却剂可以沿打开的冷却剂管线和第一分支管线供应到电气部件和油冷却器。
31.电池冷却装置可以进一步包括设置在电池模块和冷却器之间的电池冷却剂管线上的第一冷却剂加热器。
32.当加热电池模块时，第一冷却剂加热器可以操作，以加热沿电池冷却剂管线供应到电池模块的冷却剂。
33.马达可以通过油管线连接到油冷却器，并且油泵可以设置在油管线上。
34.电气部件可以包括：电力控制单元(epcu)、逆变器、车载充电器(obc)、电力转换器或自动驾驶控制器。
35.第一储液罐可以设置在第一散热器和第一水泵之间的冷却剂管线上，第二储液罐
可以设置在第二散热器和电池模块之间的电池冷却剂管线上。
36.第二冷却剂加热器可以设置在加热器和冷凝器之间的冷却剂管线上。
37.在供应到加热器的冷却剂的温度低于目标温度时，第二冷却剂加热器可以操作以加热沿冷却剂管线供应到加热器的冷却剂。
38.如上所述，根据本公开的一种形式的用于车辆的热管理系统可以根据车辆的模式通过利用在冷却剂和制冷剂之间进行热交换的一个冷却器来调节电池模块的温度，并可以通过利用冷却剂来加热车辆室内，从而简化了整个系统。
39.根据本公开，还可以通过从电气部件回收废热并将其用于车辆的室内加热来提高加热效率。
40.另外，根据本公开，可以通过有效地控制电池模块的温度来改善电池模块的性能，并且通过对电池模块的有效管理来增加车辆的总行驶距离。
41.此外，根据本公开的一种形式，可以通过利用冷凝器和副冷凝器以改善制冷剂的冷凝性能来改善冷却性能并减少压缩机的功耗。
42.此外，根据本公开的一种形式，通过简化整个系统可以降低制造成本并可以减轻重量，并可以提高空间利用率。
43.根据本文提供的描述，其它应用领域将变得显而易见。应当理解的是，描述和特定示例仅旨在用于说明的目的，并不旨在限制本公开的范围。
附图说明
44.为了使本公开易于理解，现在将通过示例的方式并参照附图描述本公开的各种形式，其中：
45.图1示出了根据本公开的一种形式的用于车辆的热管理系统的框图；
46.图2示出了根据本公开的一种形式的用于车辆的热管理系统通过利用冷却剂来冷却电气部件和电池模块的操作状态图；
47.图3示出了根据本公开的一种形式的用于车辆的热管理系统在车辆的冷却模式下通过利用制冷剂来冷却电池模块的操作状态图；
48.图4示出了根据本公开的一种形式的用于车辆的热管理系统利用电气部件的废热来执行加热模式的操作状态图；
49.图5示出了根据本公开的一种形式的用于车辆的热管理系统的低温除湿模式的操作状态图；以及
50.图6示出了根据本公开的一种形式的用于车辆的热管理系统的加热电池模块的操作状态图。
51.本文描述的附图仅出于说明目的，并且不旨在以任何方式限制本公开的范围。
52.附图标记说明
53.10：冷却装置
54.11：冷却剂管线
55.12、22：第一散热器、第二散热器
56.13：冷却风扇
57.14、23：第一水泵、第二水泵
58.15：电气部件
59.16：马达
60.16a：油冷却器
61.16b：油管线
62.16c：油泵
63.17、27：第一储液罐、第二储液罐
64.18：第一分支管线
65.20：电池冷却装置
66.21：电池冷却剂管线
67.24：电池模块
68.26：第一冷却剂加热器
69.28：第二分支管线
70.30：冷却器
71.40：加热器
72.43：第二冷却剂加热器
73.45：空气加热器
74.50：空调装置
75.51：制冷剂管线
76.52：hvac模块
77.53：冷凝器
78.54：副冷凝器
79.55、63：第一膨胀阀、第二膨胀阀
80.56：蒸发器
81.59：压缩机
82.61：制冷剂连接管线
83.v1，v2：第一阀、第二阀
具体实施方式
84.以下描述本质上仅是示例性的，并且不旨在限制本公开、应用或用途。应当理解的是，在所有附图中，相应的附图标记表示相似或相应的部件和特征。
85.在本说明书中描述的各种形式和在附图中示出的配置仅是本公开的最优选示例性形式，但是不限制本公开的思想和范围。因此，应该理解的是，在提交本技术时，可以存在各种等同形式和修改形式能够代替它们。
86.为了阐明本公开，将省略与说明书无关的部分，并且在整个说明书中，相同的元件或等同件由相同的附图标记表示。
87.在附图中任意地示出了每个元件的尺寸和厚度，但是本公开不必限于此，并且在附图中，为了清楚起见，增大了层、膜、面板、区域等的厚度。
88.在整个说明书和所附的权利要求书中，除非明确地相反地描述，否则词语“包括”或诸如“包含”或“含有”的变体将被理解为暗示包括所述元件，但不排除任何其它元件。
89.此外，本文使用的术语
“……
单元”、
“……
装置”、
“……
部”、
“……
构件”等是指执行至少一个或多个功能或操作的综合组件的单元。
90.图1示出了根据本公开的一种形式的用于车辆的热管理系统的框图。
91.根据本公开的一种形式，用于车辆的热管理系统可以通过利用制冷剂和冷却剂进行热交换的一个冷却器(chiller)30来调节电池模块24的温度，并且可以回收电气部件15和马达16产生的废热并将其用于车辆的室内加热。
92.这样的热管理系统可以应用于电动车辆。
93.参照图1，热管理系统可以包括冷却装置10、电池冷却装置20、冷却器30、加热器40和空调装置50。
94.首先，冷却装置10包括连接到冷却剂管线11的第一散热器12和第一水泵14。
95.第一散热器12设置在车辆的前部，并且冷却风扇13设置在第一散热器12的后方，从而通过冷却风扇13的操作并与外部空气进行热交换来冷却冷却剂。
96.另外，电气部件15可以包括电力控制单元(epcu)、逆变器、车载充电器(obc)、电力转换器或自动驾驶控制器。
97.电力控制单元或逆变器可在驱动中产生热量，并且车载充电器可在对电池模块24进行充电时产生热量。
98.如上所述构造的电气部件15可以设置在冷却剂管线11上并且以水冷的方式冷却。
99.因此，当在车辆的加热模式下回收电气部件15的废热时，从epcu、逆变器、obc、电力转换器或自动驾驶控制器产生的热量可以回收。
100.冷却装置10通过第一水泵14的操作使冷却剂在冷却剂管线11中循环，以冷却电气部件15和对马达16进行冷却的油冷却器16a。
101.在此，马达16通过油管线16b连接到设置在冷却剂管线11上的油冷却器16a，并且油泵16c可以设置在油管线16b上。
102.即，油冷却器16a可以利用从第一散热器12供应的冷却剂来冷却要供应到马达16的油。
103.可以选择性地操作油泵16c，使得当需要冷却马达16时将冷却的油供应到马达16。
104.另外，即使当在车辆的加热模式下回收由马达16产生的废热时，油泵16c仍可操作。
105.即，在通过油管线16b冷却马达16的同时，在油冷却器16a中冷却的油的温度升高。温度升高的油通过与油冷却器16a中的冷却剂进行热交换而被冷却，同时升高冷却剂的温度。
106.从马达16产生的废热可以通过前述操作回收。
107.同时，第一储液罐17设置在第一散热器12和第一水泵14之间的冷却剂管线11上。在第一散热器12中冷却的冷却剂可以储存在第一储液罐17中。
108.如上所述构造的冷却装置10使冷却剂在冷却剂管线11中循环，使得冷却剂被供应到电气部件15和用于冷却马达16的油冷却器16a。
109.即，冷却装置10通过第一水泵14的操作使在第一散热器12中冷却的冷却剂通过冷却剂管线11循环，从而冷却电气部件15和马达16以免过热。
110.同时，在本公开的一种形式中，马达16被描述为一个的形式，但是本公开不限于
此，马达16可以被构造为分别对应于前轮和后轮的两个。
111.当马达16由两个组成时，可以通过冷却剂管线11中的一条单独的并行管线并行布置。
112.在本公开的一种形式中，电池冷却装置20包括通过电池冷却剂管线21连接的第二散热器22、第二水泵23和电池模块24。
113.电池冷却装置20可以选择性地将在第二散热器22中冷却的冷却剂供应到电池模块24。
114.在此，第二散热器22设置在与第一散热器12相同的位置上，并且通过冷却风扇13的操作并与外部空气进行热交换来冷却冷却剂。
115.另外，第二储液罐27设置在第二散热器22和第二水泵23之间的电池冷却剂管线21上。在第二散热器22中冷却的冷却剂可以储存在第二储液罐27中。
116.如上所述构造的电池冷却装置20可以通过第二水泵23的操作将冷却剂选择性地循环到电池模块24。
117.在此，电池模块24向电气部件15和马达16供电，并且被设置为水冷式，从而电池模块24被沿着电池冷却剂管线21流动的冷却剂冷却。
118.另外，第一水泵14和第二水泵23可以是电动水泵。
119.同时，电池冷却装置20可以进一步包括第一冷却剂加热器26，该第一冷却剂加热器26设置在电池模块24和第二散热器22之间的电池冷却剂管线21上。
120.当需要升高电池模块24的温度时，第一冷却剂加热器26开启(on)以加热在电池冷却剂管线21中循环的冷却剂，从而温度升高的冷却剂可以被供应到电池模块24。
121.第一冷却剂加热器26可以是根据电力供应而操作的电加热器。
122.即，当供应到电池模块24的冷却剂的温度低于目标温度时，第一冷却剂加热器26操作，从而可以加热在电池冷却剂管线21中循环的冷却剂。
123.因此，经过第一冷却剂加热器26时温度升高的冷却剂可以被供应到电池模块24，以升高电池模块24的温度。
124.即，当升高电池模块24的温度时，第一冷却剂加热器26可以选择性地操作。
125.在本公开的一种形式中，冷却器30设置在第二散热器22与电池模块24之间的电池冷却剂管线21上，并且冷却剂从冷却器30中通过。
126.冷却器30通过制冷剂连接管线61连接到空调装置50的制冷剂管线51。即，冷却器30可以是冷却剂流入其内部的水冷式热交换器。
127.因此，冷却器30可以通过在选择性地供应到电池冷却剂管线21的冷却剂和选择性地从空调装置50供应的制冷剂之间进行热交换来调节冷却剂的温度。
128.加热器40设置在电气部件15与散热器12之间的冷却剂管线11上，以通过利用冷却剂来加热车辆室内。
129.因此，当加热车辆的室内时，通过电气部件15和油冷却器16a的高温冷却剂可以被供应到加热器40。
130.即，在车辆的加热模式下，通过第一水泵14的操作，经过电气部件15和油冷却器16a的高温冷却剂被供应到加热器40，从而加热车辆室内。
131.加热器40可以设置在空调装置50中包括的加热、通风和空气调节(hvac)模块52的
内部。
132.在此，可以在电气部件15和加热器40之间的冷却剂管线11上设置选择性地加热在冷却剂管线11中循环的冷却剂的第二冷却剂加热器43。
133.当在车辆的加热模式下供应到加热器40的冷却剂的温度低于目标温度时，第二冷却剂加热器43开启(on)以加热在冷却剂管线11中循环的冷却剂，从而使温度升高的冷却剂流入加热器40。
134.第二冷却剂加热器43可以是根据电源操作的电加热器。
135.另一方面，在本公开的一种形式中，第二冷却剂加热器43设置在冷却剂管线11上，然而，不限于此，并且用于升高流入车辆室内的外部空气的温度的空气加热器45可以代替第二冷却剂加热器43。
136.空气加热器45可以在hvac模块(未示出)的内部朝着车辆室内设置在加热器40的后部，以选择性地加热通过加热器40的外部空气。
137.即，第二冷却剂加热器43和空气加热器45中的任何一个都可以应用于加热器40。
138.在车辆的加热模式下，通过第一水泵14的操作，向如上所述构造的加热器40供应在通过电气部件15时温度升高的冷却剂，从而加热车辆室内。
139.同时，通过在第一散热器12与第一水泵14之间的冷却剂管线11上设置的第一阀v1与冷却剂管线11连接的第一分支管线18可以设置在冷却装置10中。
140.第一分支管线18的第一端可以通过第一阀v1连接到冷却剂管线11。第一分支管线18的第二端可以连接到第一散热器12和油冷却器16a之间的冷却剂管线11。
141.当通过油冷却器16a回收电气部件15的废热和马达16的废热时，第一分支管线18可以通过第一阀v1的操作选择性地打开，使得通过电气部件15和油冷却器16a的冷却剂再次被供应到电气部件15和油冷却器16a，而不经过第一散热器12。
142.在本公开的一种形式中，第一阀v1可以在车辆的加热模式下关闭连接到第一散热器12的冷却剂管线11并打开第一分支管线18，使得通过电气部件15和油冷却器16a的冷却剂不通过第一散热器12。
143.另外，可以在电池冷却装置20中设置第二分支管线28，第二分支管线28通过设置在第二散热器22和电池模块24之间的电池冷却剂管线21上的第二阀v2连接到电池冷却剂管线21。
144.第二分支管线28的第一端通过第二阀v2连接到电池冷却剂管线21。第二分支管线28的第二端可以连接到在冷却器30和第二散热器22之间的电池冷却剂管线21。
145.当在车辆的冷却模式下冷却电池模块24时，或者当升高电池模块24的温度时，第二分支管线28可以通过第二阀v2的操作选择性地打开或关闭，使得通过电池模块24的冷却剂再次被供应到电池模块24，而不通过第二散热器22。
146.即，当在车辆的冷却模式下冷却电池模块24时，或者当升高电池模块24的温度时，第二阀v2可以关闭连接到第二散热器22的电池冷却剂管线21并打开第二分支管线28，使得通过电池模块24的冷却剂不通过第二散热器22。
147.第一阀v1和第二阀v2可通过第一分支管线18和第二分支管线28的打开和关闭控制来控制冷却装置10和电池冷却装置20中的冷却剂的流动。
148.换言之，当利用在第一散热器12中冷却的冷却剂冷却电气部件15和油冷却器16a
时，第一阀v1可以打开连接到第一散热器12的冷却剂管线11并关闭第一分支管线18。
149.在第一散热器12中冷却的冷却剂可以在沿着通过第一阀vl的操作而连接的冷却剂管线11循环的同时冷却电气部件15和油冷却器16a。
150.相反，当回收电气部件15和油冷却器16a的废热时，第一阀v1可以关闭连接到第一散热器12的冷却剂管线11，并打开第一分支管线18。
151.然后，在沿着打开的冷却剂管线11和打开的第一分支管线18通过电气部件15和油冷却器16a而没有通过第一散热器12时，在冷却装置10中循环的冷却剂的温度可以升高。
152.当通过利用与冷却器30中的制冷剂进行热交换的冷却剂来冷却电池模块24时，第二阀v2可以打开第二分支管线28，并且关闭连接到第二散热器22的电池冷却剂管线21。
153.因此，在冷却器30处与制冷剂进行热交换的低温冷却剂可以通过由第二阀v2打开的第二分支管线28流入电池模块24，从而有效地冷却电池模块24。
154.另一方面，当要升高电池模块24的温度时，通过第二阀v2的操作，沿着电池冷却剂管线21循环的冷却剂被阻止流向第二散热器22，并且通过第一冷却剂加热器26的操作而加热的冷却剂流到电池模块24，从而迅速升高电池模块24的温度。
155.同时，在本公开的一种形式中，空调装置50包括通过制冷剂管线51彼此连接的加热、通风和空调(heating,ventilation,and air conditioning,hvac)模块52、冷凝器53、副冷凝器54、第一膨胀阀55、蒸发器56和压缩机59。
156.首先，hvac模块52包括：蒸发器56，通过制冷剂管线51与hvac模块连接；以及开闭门52a，用于根据车辆的冷却模式、加热模式以及加热和除湿模式控制通过蒸发器56的外部空气选择性地流入加热器40。
157.即，开闭门52a在车辆的加热模式下打开，使得通过蒸发器56的外部空气可以流到加热器40。
158.相反，在车辆的冷却模式下，开闭门52a关闭加热器40侧，使得在通过蒸发器56时冷却的外部空气可以直接流入车辆内部。
159.在此，当在冷却剂管线11上未设置第二冷却剂加热器43时，可以将设置在hvac模块52中的空气加热器45设置在蒸发器56的相对侧，并且将加热器40置于空气加热器45和蒸发器56之间。
160.当供应到加热器40的冷却剂的温度低于用于车辆的室内加热的目标温度时，空气加热器45可以操作以升高流入加热器40的外部空气的温度。
161.另一方面，当在冷却剂管线11上未设置第二冷却剂加热器43时，空气加热器45可以设置在hvac模块52的内部。
162.即，在根据本公开的热管理系统中，可以仅应用第二冷却剂加热器43和空气加热器45中的一个。
163.在本公开的一种形式中，冷凝器53与制冷剂管线51连接，以允许制冷剂从中通过。冷凝器53设置在加热器40与散热器12之间的冷却剂管线11上，以使在冷却剂管线11中循环的冷却剂通过。
164.该冷凝器53可以通过与在冷却剂管线11中循环的冷却剂进行热交换来冷凝制冷剂。即，冷凝器53可以是冷却剂流入其内部的水冷式热交换器。
165.如上所述构造的冷凝器53可以在从压缩机59供应的制冷剂与从冷却装置10供应
的冷却剂之间进行热交换以冷凝制冷剂。
166.在本公开的一种形式中，副冷凝器54可以设置在冷凝器53与蒸发器56之间的制冷剂管线51上。
167.在此，副冷凝器54可以通过与外部空气进行热交换来进一步冷凝在冷凝器53中冷凝的制冷剂。换言之，副冷凝器54设置在第一散热器12的前方，以使已经流入副冷凝器54的制冷剂与外部空气相互热交换。
168.即，副冷凝器54可以是用于通过利用外部空气来冷凝制冷剂的空冷式热交换器。
169.如上所述，副冷凝器54可以进一步冷凝在冷凝器53中冷凝的制冷剂以增加冷却剂的过冷却，从而提高性能系数(coefficient of performance,cop)，cop是冷却能力相对于压缩机所需的电力的系数。
170.第一膨胀阀55设置在副冷凝器54与蒸发器56之间的制冷剂管线51上。第一膨胀阀55接收通过第二冷凝器54的制冷剂以使其膨胀。
171.在本公开的一种形式中，制冷剂连接管线61的第一端连接到副冷凝器54和第一膨胀阀55之间的制冷剂管线51。制冷剂连接管线61的第二端可以连接到蒸发器56和压缩机59之间的制冷剂管线51。
172.在此，第二膨胀阀63设置在制冷剂连接管线61上。当电池模块24被与制冷剂进行热量交换的冷却剂冷却时，第二膨胀阀63可以使流过制冷剂连接管线61的制冷剂膨胀以使制冷剂流入到冷却器30中。
173.另外，当在车辆的冷却模式下通过利用制冷剂来冷却电池模块24时，第二膨胀阀63操作以使制冷剂膨胀。
174.即，第二膨胀阀63可以在通过使从副冷凝器54排出的制冷剂膨胀而使制冷剂的温度降低的状态下使制冷剂流入到冷却器30中，从而可以进一步降低通过冷却器30的内部的冷却剂的温度。
175.因此，在通过冷却器30时温度降低了的冷却剂流入到电池模块24中，从而可以更有效地冷却电池模块24。
176.压缩机59连接到蒸发器56和冷凝器53之间的制冷剂管线51。该压缩机59可以压缩气态制冷剂并将压缩的制冷剂供应到冷凝器53。
177.在此，第一膨胀阀55和第二膨胀阀63可以是电子膨胀阀，其在控制制冷剂通过制冷剂管线51或制冷剂连接管线61的流动的同时选择性地使制冷剂膨胀。
178.另外，第一阀v1和第二阀v2可以是能够分配冷却剂流量的三通阀。
179.在下文中，将参照图2至图6详细描述如上所述构造的根据本公开的一种形式的用于车辆的热管理系统的操作和功能。
180.首先，将参照图2描述根据本公开的一种形式的用于车辆的热管理系统利用在第一散热器12和第二散热器22中冷却的冷却剂来冷却电气部件15、油冷却器16a和电池模块24的情况的操作。
181.图2示出了根据本公开的一种形式的用于车辆的热管理系统通过利用冷却剂来冷却电气部件和电池模块的操作状态图。
182.参照图2，第一分支管线18通过第一阀v1的操作而关闭。第二分支管线28通过第二阀v2的操作而关闭。
183.在这种状态下，在冷却装置10中，第一水泵14操作以冷却电气部件15和油冷却器16a。
184.然后，通过第一水泵14的操作，在第一散热器12中冷却并储存在第一储液罐17中的冷却剂在沿着冷却剂管线11循环的同时被供应到电气部件15和油冷却器16a。
185.因此，可以有效地冷却电气部件15和油冷却器16a。
186.同时，油泵16c操作以向马达16供应在油冷却器16a中冷却的油，并且油管线16b可以通过油泵16c的操作保持打开。
187.因此，通过从油冷却器16a供应冷却的油来冷却马达16。
188.在电池冷却装置20中，第二水泵23操作以冷却电池模块24。
189.然后，通过第二水泵23的操作，在第二散热器22中冷却并储存在第二储液罐27中的冷却剂在沿着电池冷却剂管线21循环的同时被供应到电池模块24。
190.已经冷却了电池模块24的冷却剂沿着电池冷却剂管线21在通过关闭(off)的第一冷却剂加热器26和冷却器30之后流入第二散热器22。
191.即，由于在第二散热器22中冷却的低温冷却剂仅冷却电池模块24，因此可以有效地冷却电池模块24。
192.如上所述，通过第一水泵14和第二水泵23的操作，在第一散热器12和第二散热器22中冷却并储存在第一储液罐17和第二储液罐27中的每种冷却剂分别在冷却剂管线11和电池冷却剂管线21中循环，以冷却电气部件15、油冷却器16a和电池模块24。因此，冷却剂可以有效地冷却电气部件15、油冷却器16a和电池模块24。
193.因为车辆的冷却模式的操作被停止，所以空调装置50不操作。
194.另一方面，尽管在本公开的一种形式中描述了电气部件15、油冷却器16a和电池模块24都被在第一散热器12和第二散热器12中冷却的冷却剂冷却，但是本公开不限于此，并且当电气部件15、油冷却器16a和电池模块24中的一个被单独冷却时，第一水泵14和第二水泵23可以被选择性地操作。
195.将参照图3描述在车辆的冷却模式下利用制冷剂冷却电池模块24的情况的操作。
196.图3示出了根据本公开的一种形式的用于车辆的热管理系统在车辆的冷却模式下通过利用制冷剂来冷却电池模块的操作状态图。
197.参照图3，在冷却装置10中，通过第一水泵14的操作，冷却剂在冷却剂管线11中循环。通过第一阀v1的操作，第一分支管线18关闭。
198.因此，通过第一水泵14的操作，在第一散热器12中冷却并储存在第一储液罐17中的冷却剂在沿着冷却剂管线11循环的同时被供应到电气部件15和油冷却器16a。
199.同时，油泵16c操作以向马达16供应在油冷却器16a中冷却的油，并且油管线16b可以通过油泵16c的操作保持打开。
200.在电池冷却装置20中，操作第二水泵23以冷却电池模块24。在此，通过第二阀v2的操作，第二分支管线28打开。
201.即，在电池冷却装置20中，通过第二水泵23的操作，通过冷却器30的冷却剂沿着第二分支管线28和电池冷却剂管线21的打开部分被供应到电池模块24。
202.通过电池模块24的冷却剂流入到冷却器30中。通过冷却器30的冷却剂沿着打开的电池冷却剂管线21和打开的第二分支管线28循环，并且可以被供应到电池模块24中，而不
通过第二散热器22。
203.同时，在冷却装置10中，通过第一水泵14的操作，冷却剂沿着冷却剂管线11循环。
204.因此，在第一散热器12中冷却的冷却剂在通过电气部件15、油冷却器16a和加热器40之后，可以通过第一水泵14的操作被供应到冷凝器53。
205.即，冷却装置10可通过第一水泵14的操作将冷却剂供应到冷凝器53。
206.在空调装置50中，每个构成元件进行操作以冷却车辆的室内。因此，制冷剂沿着制冷剂管线51循环。
207.在此，通过第一膨胀阀55的操作，连接副冷凝器54和蒸发器56的制冷剂管线51打开。通过第二膨胀阀63的操作，制冷剂连接管线61打开。
208.然后，通过副冷凝器54的制冷剂可以沿着制冷剂管线51和制冷剂连接管线61循环。
209.在此，第一膨胀阀55和第二膨胀阀63可以使制冷剂膨胀，使得膨胀的制冷剂分别被供应到蒸发器56和冷却器30。
210.冷凝器53通过利用沿着冷却剂管线11流动的冷却剂来冷凝制冷剂。此外，副冷凝器54可以通过与外部空气进行热交换来进一步冷凝从冷凝器53流入的制冷剂。
211.同时，通过第二水泵23的操作，通过冷却器30的冷却剂在电池冷却剂管线21中循环，以冷却电池模块24。
212.通过冷却器30的冷却剂通过与供应到冷却器30的膨胀的制冷剂进行热交换而被冷却。在冷却器30中冷却的冷却剂沿着第二分支管线28和打开的电池冷却剂管线21被供应到电池模块24。因此，电池模块24被冷却的冷却剂冷却。
213.即，第二膨胀阀63使通过副冷凝器54的一部分制冷剂膨胀，以将膨胀的制冷剂供应到冷却器30，并且打开制冷剂连接管线61。
214.因此，从副冷凝器54排出的一部分制冷剂通过第二膨胀阀63的操作而膨胀以进入低温低压状态，并且流入连接到制冷剂连接管线61的冷却器30中。
215.此后，流入冷却器30的制冷剂与冷却剂进行热交换，并通过制冷剂连接管线61流入压缩机59。
216.换言之，通过冷却电池模块24而温度升高的冷却剂通过与冷却器30内部的低温低压制冷剂进行热交换而被冷却。冷却的冷却剂通过打开的电池冷却剂管线21和打开的第二分支管线28再次被供应到电池模块24。
217.即，冷却剂可以通过重复上述操作以有效地冷却电池模块24。
218.另一方面，从副冷凝器54排出的剩余制冷剂流过制冷剂管线51以冷却车辆室内，并依次通过第一膨胀阀55、蒸发器56、压缩机59和冷凝器53。
219.在此，流入hvac模块52的外部空气在通过蒸发器56时被流入蒸发器56的低温制冷剂冷却。
220.在这种情况下，被冷却的外部空气通过的加热器40的一部分被开闭门52a关闭，使得外部空气不通过加热器40。因此，被冷却的外部空气直接流入车辆的内部，从而冷却车辆室内。
221.另一方面，在依次通过冷凝器53和副冷凝器54时冷凝量增加的制冷剂可以被膨胀并被供应到蒸发器56，从而使制冷剂被蒸发到较低的温度。
222.结果，在本公开的一种形式中，冷凝器53冷凝制冷剂，并且副冷凝器54进一步冷凝制冷剂，这在形成制冷剂的过冷方面是有利的。
223.另外，由于过冷的制冷剂可在蒸发器56中蒸发到较低的温度，因此可进一步降低通过蒸发器56的外部空气的温度，从而提高冷却性能和效率。
224.在车辆的冷却模式下，制冷剂可以通过重复上述过程以冷却车辆的室内，并且同时可以在通过冷却器30时通过热交换来冷却冷却剂。
225.在冷却器30中冷却的低温冷却剂流入到电池模块24中。因此，电池模块24可以被从冷却器供应的低温冷却剂有效地冷却。
226.在本公开的一种形式中，将参照图4描述在车辆的加热模式下利用电气部件15和油冷却器16a的废热而不操作空调装置50的情况的操作。
227.图4示出了根据本公开的一种形式的用于车辆的热管理系统利用电气部件的废热来执行加热模式的操作状态图。
228.参照图4，热管理系统可以通过利用来自电气部件15和油冷却器16a的废热而不操作空调装置50来执行对车辆室内的加热。
229.首先，在冷却装置10中，操作第一水泵14以使冷却剂循环。在这种情况下，空调装置50的操作被停止。
230.在此，在冷却装置10中，通过第一阀vl的操作，连接到第一散热器12的冷却剂管线11关闭。通过第一阀v1的操作，第一分支管线18打开。
231.因此，基于第一分支管线18，通过第一阀v1的操作，连接到第一散热器12的冷却剂管线11的一部分以及连接第一散热器12和第一储液罐17的冷却剂管线11的一部分关闭。
232.在这种状态下，通过第一水泵14的操作，通过电气部件15和油冷却器16a的冷却剂可以沿着打开的第一分支管线18和冷却剂管线11的打开部分循环，而不通过第一散热器12。
233.在此，油泵16c操作以向马达16供应在油冷却器16a中冷却的油，并且油管线16b可以通过油泵16c的操作保持打开。
234.同时，在电池冷却装置20中，第二水泵23的操作被停止。
235.即，连接第二水泵23和电池模块24的电池冷却剂管线21关闭，并且电池冷却装置20的操作被停止。
236.因此，通过电气部件15和油冷却器16a的冷却剂沿着打开的冷却剂管线11和打开的第一分支管线18连续地循环，而不通过第一散热器12，并从电气部件和油冷却器16a吸收废热，从而使温度升高。
237.在重复执行这种操作的同时，冷却剂从电气部件15和油冷却器16a吸收废热，并且可以使温度升高。
238.在通过第一水泵14的操作而通过电气部件15时温度升高的冷却剂沿着打开的冷却剂管线11被供应到加热器40而不通过第一散热器12。
239.从加热器40排出的冷却剂沿着打开的冷却剂管线11和第一分支管线18流入电气部件15和油冷却器16a。
240.即，通过电气部件15和油冷却器16a的冷却剂沿着打开的冷却剂管线11和打开的第一分支管线18连续地循环，而不通过第一散热器12，并从电气部件15和油冷却器16a吸收
废热，从而使温度升高。
241.温度升高的冷却剂沿着冷却剂管线11流入加热器40，而不通过第一散热器12。
242.在此，当沿着冷却剂管线11循环的冷却剂的温度低于目标温度时，第二冷却剂加热器43操作，从而可以加热在冷却剂管线11中循环的冷却剂。
243.另一方面，当代替第二冷却剂加热器43而应用空气加热器45时，可以根据通过加热器40的外部空气的温度来选择性地操作空气加热器45。
244.即，当通过加热器40的外部空气的温度低于目标温度时，空气加热器45可以操作，从而加热流入车辆室内的外部空气。
245.当在通过加热器40时已经与高温冷却剂完成热交换的外部空气的温度低于设定温度或目标加热温度时，空气加热器45操作。
246.当空气加热器45操作时，外部空气可以在通过空气加热器45的同时被加热，从而在温度升高的状态下流入到车辆室内。
247.同时，供应到加热器40的高温冷却剂与外部空气进行热交换，然后流入到冷却剂管线11中。
248.此后，冷却剂沿着打开的第一分支管线18流入到连接到电气部件15和油冷却器16a的冷却剂管线11中，而不通过第一散热器12。
249.同时，开闭门52a打开，以使流入hvac模块52的外部空气通过加热器40。
250.因此，当从外部流入的外部空气通过未被供应制冷剂的蒸发器56时，以未被冷却的室温状态流入到内部。所流入的外部空气在通过加热器40的同时被转换成高温状态并流入到车辆室内，从而实现车辆室内的加热。
251.换言之，根据本公开，可以在重复上述过程的同时回收在电气部件15和油冷却器16a中产生的废热，并将该废热用于车辆的室内加热，从而降低功耗并提高整体加热效率。
252.同时，当电气部件15和油冷却器16a过热时，通过第一阀v1的操作，连接到第一散热器12的冷却剂管线11打开，并且第一分支管线18关闭。
253.因此，通过第一水泵14的操作，在通过电气部件15和油冷却器16a时温度升高的冷却剂在通过设置在冷却剂管线11上的加热器40之后，在通过第一散热器12时被冷却，并且通过第一水泵14的操作再次流入电气部件15和油冷却器16a。
254.即，通过电气部件15和油冷却器16a的冷却剂从电气部件15和油冷却器16a吸收废热，从而其温度升高，并被供应到加热器40。
255.此后，通过加热器40的冷却剂通过第一水泵14的操作在通过第一散热器12时被冷却。
256.已经完全冷却的冷却剂可以在通过电气部件15和油冷却器16a时回收废热，并且同时可以有效地冷却电气部件15和油冷却器16a。
257.因此，在第一散热器12中冷却的冷却剂可以被供应到电气部件15和油冷却器16a，从而防止电气部件15和油冷却器16a过热。
258.将参照图5描述根据本公开的一种形式的车辆的低温除湿模式的操作。
259.图5示出了根据本公开的一种形式的用于车辆的热管理系统的低温除湿模式的操作状态图。
260.在此，低温除湿模式是在车辆的加热模式下需要对车辆室内除湿时操作的模式。
261.参照图5，当电气部件15和油冷却器16a的废热足够时，热管理系统可以回收电气部件15和油冷却器16a的废热并将其用于车辆的室内加热。
262.首先，在冷却装置10中，操作第一水泵14以使冷却剂循环。
263.在此，通过第一阀vl的操作，第一分支管线18打开。
264.另外，在冷却装置10中，通过第一阀v1的操作，连接到第一散热器12的冷却剂管线11关闭。
265.因此，基于第一分支管线18，通过第一阀v1的操作，连接到第一散热器12的冷却剂管线11的一部分和连接第一散热器12和第一储液罐17的冷却剂管线11的一部分关闭。
266.在这种状态下，通过第一水泵14的操作，通过电气部件15和油冷却器16a的冷却剂可以沿着打开的第一分支管线18和打开的冷却剂管线11循环，而不通过第一散热器12。
267.同时，油泵16c操作以向马达16供应在油冷却器16a中冷却的油，并且油管线16b可以通过油泵16c的操作保持打开。
268.因此，通过电气部件15和油冷却器16a的冷却剂沿着打开的冷却剂管线11和打开的第一分支管线18连续地循环而不通过第一散热器12，并从电气部件和油冷却器16a吸收废热，从而使温度升高。
269.温度升高的冷却剂通过第一水泵14的操作沿着打开的冷却剂管线11被供应到加热器40，而不通过第一散热器12。
270.在此，当沿着冷却剂管线11循环的冷却剂的温度低于目标温度时，第二冷却剂加热器43操作，从而可以加热在冷却剂管线11中循环的冷却剂。
271.另一方面，当应用空气加热器45代替第二冷却剂加热器43时，可以根据通过加热器40的外部空气的温度来选择性地操作空气加热器45。
272.即，当通过加热器40的外部空气的温度低于目标温度时，空气加热器45可以操作，从而加热流入车辆室内的外部空气。
273.当在通过加热器40时已经与高温冷却剂完成热交换的外部空气的温度低于设定温度或目标加热温度时，空气加热器45操作。
274.当空气加热器45操作时，外部空气可以在通过空气加热器45的同时被加热，从而在温度升高的状态下流入到车辆室内。
275.同时，供应到加热器40的高温冷却剂与外部空气进行热交换，然后流入到冷却剂管线11中。
276.此后，冷却剂沿着打开的冷却剂管线11和打开的第一分支管线18再次流入电气部件15和油冷却器16a中，而不通过第一散热器12。
277.同时，在电池冷却装置20中，第二水泵23的操作被停止。
278.同时，在空调装置50中，每个构成元件进行操作以对车辆室内除湿。
279.因此，制冷剂沿着制冷剂管线51循环。
280.在此，通过第一膨胀阀55的操作，连接冷凝器53和蒸发器56的制冷剂管线51打开。
281.通过第二膨胀阀63的操作，制冷剂连接管线61关闭。
282.在此，第一膨胀阀55可以使从副冷凝器54供应到制冷剂管线51的制冷剂膨胀，使得膨胀的制冷剂被供应到蒸发器56。
283.因此，通过第一膨胀阀55的操作供应到蒸发器56的膨胀的制冷剂与通过蒸发器56
的外部空气进行热交换之后，沿着制冷剂管线51被供应到压缩机59。
284.即，通过蒸发器56的制冷剂可以被供应到压缩机59。然后，由压缩机59以高温高压状态压缩制冷剂流入冷凝器53中。
285.在此，开闭门52a打开，以使流入到hvac模块52中并通过蒸发器56的外部空气通过加热器40。
286.即，流入到hvac模块52中的外部空气在通过蒸发器56时被流入蒸发器56的低温状态的制冷剂除湿。接下来，外部空气在通过加热器40时被转换为高温状态并流入到车辆室内，从而对车辆室内进行加热和除湿。
287.将参照图6描述加热电池模块24的情况的操作。
288.图6示出了根据本公开的一种形式的用于车辆的热管理系统的加热电池模块的操作状态图。
289.参照图6，冷却装置10和空调装置50的操作被停止。
290.通过第二阀v2的操作，第二分支管线28打开。
291.另外，通过第二阀v2的操作，电池冷却剂管线21的连接到第二散热器22的一部分关闭。
292.即，基于第二分支管线28，连接到第二散热器22的电池冷却剂管线21和连接第二散热器22和第二阀v2的电池冷却剂管线21关闭。
293.在这种状态下，第二水泵23操作以升高电池模块24的温度。
294.然后，在电池冷却装置20中，通过第二水泵23的操作，沿着打开的第二分支管线28和打开的电池冷却剂管线21通过冷却器30的冷却剂被供应到电池模块24。
295.在此，通过电池模块24的冷却剂可以通过第二水泵23的操作沿着打开的第二分支管线28和打开的电池冷却剂管线21循环，而不通过第二散热器22。
296.第一冷却剂加热器26操作，以加热沿着打开的电池冷却剂管线21供应到电池模块24的冷却剂。
297.然后，在电池冷却剂管线21中循环的冷却剂通过第一冷却剂加热器26时温度升高。因此，通过第一冷却剂加热器26时温度升高的冷却剂可以被供应到电池模块24，从而可以升高电池模块24的温度。
298.即，根据本公开，可以在重复上述过程的同时迅速升高电池模块24的温度，从而有效地管理电池模块24的温度。
299.因此，如果应用如上所述的根据本公开的一种形式的用于车辆的热管理系统，则可以通过利用在冷却剂和制冷剂之间进行热交换的一个冷却器30来根据车辆的模式来调节电池模块24的温度，并可以通过利用冷却剂来加热车辆室内，从而简化了整个系统。
300.根据本公开，还可以通过从电气部件15回收废热并将其用于车辆的室内加热来提高加热效率。
301.另外，根据本公开，可以通过有效地控制电池模块24的温度来改善电池模块24的性能，并且可以通过对电池模块24的有效管理来增加车辆的总行驶距离。
302.本公开还通过利用冷凝器53和副冷凝器54来改善制冷剂的冷凝或蒸发性能，从而改善冷却性能并减少压缩机59的功耗。
303.此外，可以简化整个系统以降低制造成本和重量，并提高空间利用率。
304.尽管已经结合当前被认为是实际的示例性形式来描述了本公开，但是应当理解的是，本公开不限于所公开的形式。相反，本公开旨在涵盖各种修改和等同布置。