KR20210120593A - Integrated thermal management system - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 차량의 통합 열관리 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 일부 열관리 모드에서 히터 펌프로부터 전달된 냉각수가 배터리 펌프 측으로 역류되는 것을 방지할 수 있는 차량의 통합 열관리 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to an integrated thermal management system for a vehicle, and more particularly, to an integrated thermal management system for a vehicle capable of preventing a reverse flow of coolant delivered from a heater pump to a battery pump in some thermal management modes.
최근 내연기관 차량의 환경적인 이슈로 인하여 전기차 등이 친환경 차량으로 보급이 확대되는 추세이다. 그러나 기존의 내연기관 차량의 경우 엔진의 폐열을 통하여 실내를 난방할 수 있어 별도의 난방을 위한 에너지가 필요치 않았지만, 전기차 등의 경우 엔진이 없어 열원이 없기 때문에 별도의 에너지를 통하여 난방을 수행해야 하고, 이로 인하여 연비가 하락하는 문제를 가지고 있다. 그리고 이 점은 전기차의 주행가능거리를 단축시켜 잦은 충전이 필요하게 되는 등 불편함을 주고 있는 것이 사실이다.Recently, due to the environmental issues of internal combustion engine vehicles, electric vehicles, etc., have been widely used as eco-friendly vehicles. However, in the case of an existing internal combustion engine vehicle, a separate heating energy is not required because the interior can be heated through the waste heat of the engine. , there is a problem in that fuel efficiency decreases due to this. And it is true that this is inconvenient, such as shortening the driving range of electric vehicles and requiring frequent charging.
한편, 차량의 전동화로 인하여 차량의 실내뿐만 아니라, 고전압배터리, 모터 등의 전장부품들의 열관리 니즈도 새로이 추가되었다. 즉, 전기차 등의 경우 실내공간과 배터리, 전장부품 들의 경우 각각 공조에 대한 니즈가 상이하고, 이들을 독립적으로 대응하면서도 효율적으로 협업하여 에너지를 최대한 절약할 수 있는 기술이 필요한 것이다. 이에 따라 각각의 구성에 대하여 독립적으로 열관리를 수행하면서 동시에 전체적인 차량의 열관리를 통합하여 열효율을 증대시키고자 차량의 통합 열관리 개념이 제시되고 있다.On the other hand, due to the electrification of the vehicle, not only the interior of the vehicle, but also the thermal management needs of electronic components such as high voltage batteries and motors have been newly added. In other words, in the case of electric vehicles and the like, the needs for air conditioning are different for the indoor space, batteries, and electronic components, and technology that can efficiently cooperate while responding independently to them is needed to save energy as much as possible. Accordingly, the concept of integrated thermal management of a vehicle has been proposed to increase thermal efficiency by integrating thermal management of the entire vehicle while performing thermal management independently for each configuration.
이러한 차량의 통합 열관리가 수행되기 위해서는 복잡한 냉각수라인들과 부품들을 통합하여 모듈화 할 필요가 있는데, 복수의 부품들을 모듈화 하면서도 제조가 간단하고 패키지적인 측면에서도 컴팩트 한 모듈화의 개념이 필요한 것이다.In order to perform integrated thermal management of such a vehicle, it is necessary to integrate and modularize complex coolant lines and parts. A modular concept of modularization is required, which is simple to manufacture and compact in terms of package while modularizing a plurality of parts.
한편, 종래의 차량의 통합 열관리 시스템의 냉각회로에서는 회로가 리저버나 칠러 방향으로 항상 오픈되어 있어서 배터리 난방 및 실내 난방을 동시에 수행할 시(냉각수 상호 미혼합) 히터 펌프로부터 전달된 냉각수가 배터리 펌프 측으로 역류되는 문제점이 있었고, 이에 따라 배터리 난방 모드 시 효율이 저하되는 문제점이 발생하였다.On the other hand, in the cooling circuit of the conventional integrated thermal management system of a vehicle, the circuit is always open in the direction of the reservoir or the chiller, so that when heating the battery and heating the room at the same time (coolant water is not mixed), the coolant delivered from the heater pump is directed to the battery pump. There was a problem of backflow, and accordingly, there was a problem in that efficiency was lowered in the battery heating mode.
상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.The matters described as the above background art are only for improving the understanding of the background of the present invention, and should not be taken as acknowledging that they correspond to the prior art already known to those of ordinary skill in the art.
상술한 문제점을 해결하기 위해 제안된 본 발명은 배터리 난방 모드 시 히터 펌프로부터 전달된 냉각수가 배터리 펌프 측으로 역류되는 것을 방지할 수 있는 차량의 통합 열관리 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.An object of the present invention, which has been proposed to solve the above-described problems, is to provide an integrated thermal management system for a vehicle capable of preventing a reverse flow of coolant delivered from a heater pump to a battery pump in a battery heating mode.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 차량의 통합 열관리 시스템은 냉각수가 순환되며 전장부품을 냉각하는 전장라인; 냉각수가 순환되며 배터리를 냉각하는 배터리라인; 냉매가 순환되며 압축기, 실외컨덴서를 연결하는 냉매라인; 및 냉각수가 순환되며 난방펌프, 수가열히터, 실내공조장치의 히터코어, 멀티웨이밸브를 연결하는 실내히팅라인;을 포함하고, 멀티웨이밸브는, 내부공간이 형성되고, 관통홀이 형성된 격벽을 기준으로 내부공간이 제1층 및 제2층으로 나뉘며, 내부공간과 연통되는 복수의 포트가 측면부에 형성된 밸브하우징; 제1층의 내부공간에 수용되고 회전시 밸브하우징의 포트와 연통되는 복수의 개구부가 형성된 제1 밸브바디; 제2층의 내부공간에 수용되고 회전시 밸브하우징의 포트와 연통되는 복수의 개구부가 형성된 제2 밸브바디; 및 제1 밸브바디 및 제2 밸브바디에 회전력을 제공하여 격벽에 형성된 관통홀을 통해 제1 밸브바디 및 제2 밸브바디의 유로가 서로 연결되거나 또는 분리되도록 함으로써, 밸브하우징 내에 하나 이상의 유로가 형성되도록 하는 구동부;를 포함하며, 배터리라인에서 배터리의 상류지점 또는 하류지점에 배치될 수 있다.An integrated thermal management system for a vehicle according to the present invention for achieving the above object includes: an electrical line through which coolant circulates and cools electrical components; a battery line through which coolant circulates and cools the battery; a refrigerant line through which the refrigerant circulates and connects the compressor and the outdoor condenser; and an indoor heating line through which cooling water is circulated and connecting the heating pump, the water heating heater, the heater core of the indoor air conditioner, and the multi-way valve; a valve housing in which an inner space is divided into a first layer and a second layer as a reference, and a plurality of ports communicating with the inner space are formed on the side surface; a first valve body accommodated in the inner space of the first layer and having a plurality of openings communicating with the port of the valve housing during rotation; a second valve body accommodated in the inner space of the second layer and having a plurality of openings communicating with the port of the valve housing during rotation; and one or more flow paths are formed in the valve housing by providing rotational force to the first valve body and the second valve body so that the flow paths of the first valve body and the second valve body are connected or separated from each other through a through hole formed in the partition wall. It includes a driving unit to make it possible, and may be disposed at an upstream point or a downstream point of the battery in the battery line.
제1 밸브바디는 제2 밸브바디 측으로 연장된 제1 연결유로를 포함하고,The first valve body includes a first connection passage extending toward the second valve body,
제2 밸브바디는 제1 밸브바디 측으로 연장된 제2 연결유로를 포함하며, The second valve body includes a second connection passage extending toward the first valve body,
구동부를 통해 제1 밸브바디 및 제2 밸브바디가 회전되어 제1 연결유로 및 제2 연결유로의 개구부가 격벽에 형성된 관통홀과 일치될 시, 밸브하우징 내에 제1 밸브바디 및 제2 밸브바디가 연결되는 하나의 유로가 형성되거나, 또는 밸브하우징 내의 모든 유로가 연결되어 제1 밸브바디 및 제2 밸브바디의 유로를 흐르는 냉각수가 서로 혼합되고, 구동부를 통해 제1 밸브바디 및 제2 밸브바디가 회전되어 제1 연결유로 및 제2 연결유로의 개구부가 격벽에 형성된 관통홀과 엇갈릴 시, 밸브하우징 내에 두개의 유로가 형성되어 제1 밸브바디 및 제2 밸브바디의 유로를 흐르는 냉각수가 독립적으로 순환될 수 있다.When the first valve body and the second valve body are rotated through the driving unit and the openings of the first connection passage and the second connection passage coincide with the through holes formed in the bulkhead, the first valve body and the second valve body are installed in the valve housing. One connected flow path is formed, or all flow paths in the valve housing are connected so that the coolant flowing through the flow paths of the first valve body and the second valve body is mixed with each other, and the first valve body and the second valve body are connected through the driving unit. When rotated and the openings of the first and second connection passages intersect with the through-holes formed in the partition wall, two passages are formed in the valve housing to independently circulate the coolant flowing through the passages of the first and second valve bodies. can be
밸브 하우징은 측면부에 제1포트, 제2포트, 제3포트, 제4포트, 제5포트 및 제6포트가 형성되고, 멀티웨이밸브가 배터리라인에서 배터리의 상류지점에 배치되는 경우, 제1포트는 배터리의 상류지점과 연결되고, 제2포트는 배터리 라디에이터와 또는 칠러와 연결되며, 제3포트는 난방펌프와 연결되고, 제4포트는 배터리 하류지점과 연결되며, 제5포트는 배터리 펌프와 연결되고, 제6포트는 히터코어와 연결될 수 있다. The valve housing has a first port, a second port, a third port, a fourth port, a fifth port, and a sixth port formed on the side part, and when the multi-way valve is disposed at an upstream point of the battery in the battery line, the first The port is connected to the upstream point of the battery, the second port is connected to the battery radiator or the chiller, the third port is connected to the heating pump, the fourth port is connected to the battery downstream point, and the fifth port is the battery pump. and the sixth port may be connected to the heater core.
멀티웨이밸브는 실내난방모드 시, 냉각수가 난방펌프, 수가열히터, 히터코어, 및 멀티웨이밸브를 순환하도록 제어될 수 있다.The multi-way valve may be controlled to circulate the cooling water through the heating pump, the water heating heater, the heater core, and the multi-way valve in the indoor heating mode.
멀티웨이밸브는 실내난방모드 시, 구동부를 통해 제1 밸브바디 및 제2 밸브바디를 회전시켜 제1 연결유로 및 제2 연결유로의 개구부가 격벽에 형성된 관통홀과 엇갈리도록 하고, 제1 밸브바디의 제1 개구부와 제1포트, 제2 개구부와 제2포트가 연결되도록 하며, 제2 밸브바디의 제1 개구부와 제3포트, 제3 개구부와 제6포트가 연결되도록 제어될 수 있다.The multi-way valve rotates the first valve body and the second valve body through the driving unit in the indoor heating mode so that the openings of the first and second connection passages intersect with the through holes formed in the partition wall, and the first valve body The first opening and the first port, the second opening and the second port are connected to each other, and the first opening and the third port and the third opening and the sixth port of the second valve body can be controlled to be connected.
배터리 난방모드는 배터리라인의 냉각수의 온도를 조절하여 배터리를 난방하는 동시에 실내난방을 하는 제1 배터리 난방모드 및 배터리라인의 냉각수의 온도조절 없이 배터리를 난방하는 동시에 실내난방을 하는 제2 배터리 난방모드로 구분될 수 있다.In the battery heating mode, the first battery heating mode controls the temperature of the coolant in the battery line to heat the battery while simultaneously heating the room, and the second battery heating mode for heating the battery and heating the room without controlling the temperature of the coolant in the battery line. can be divided into
멀티웨이밸브는 제1 배터리난방모드 시, 제1 밸브바디 및 제2 밸브바디가 회전되어 제1 연결유로 및 제2 연결유로의 개구부가 격벽에 형성된 관통홀과 일치되도록 하고,When the multi-way valve is in the first battery heating mode, the first valve body and the second valve body are rotated so that the openings of the first and second connection passages coincide with the through holes formed in the partition wall,
제1 밸브바디의 제1 개구부와 제2포트, 제3 개구부와 제1포트가 연결되도록 하며, 제2 밸브바디의 제2 개구부와 제3포트, 제1 개구부와 제6포트가 연결되도록 함으로써, 배터리를 통과한 냉각수와 실내히팅라인의 냉각수가 혼합되도록 할 수 있다.By connecting the first opening and the second port and the third opening and the first port of the first valve body, and connecting the second opening and the third port and the first opening and the sixth port of the second valve body, It is possible to mix the cooling water that has passed through the battery and the cooling water of the indoor heating line.
멀티웨이밸브는 제2 배터리난방모드 시, 제1 밸브바디 및 제2 밸브바디가 회전되어 제1 연결유로 및 제2 연결유로의 개구부가 격벽에 형성된 관통홀과 일치되도록 하고,When the multi-way valve is in the second battery heating mode, the first valve body and the second valve body are rotated so that the openings of the first connection passage and the second connection passage coincide with the through hole formed in the partition wall,
제1 밸브바디의 제2 개구부와 제1포트가 연결되도록하고, 제2 밸브바디의 제3 개구부와 제3포트가 연결되도록 함으로써, 배터리를 통과한 냉각수가 난방 펌프로 유입되도록 할 수 있다.By connecting the second opening of the first valve body and the first port, and connecting the third opening and the third port of the second valve body, the coolant that has passed through the battery can be introduced into the heating pump.
밸브 하우징은 측면부에 제1포트, 제2포트, 제3포트, 제4포트, 제5포트 및 제6포트가 형성되고, 멀티웨이밸브가 배터리라인에서 배터리의 하류지점에 배치되는 경우,When the valve housing has a first port, a second port, a third port, a fourth port, a fifth port, and a sixth port formed on the side part, and the multi-way valve is disposed at a downstream point of the battery in the battery line,
제1포트는 배터리 펌프와 연결되고, 제2포트는 히터코어와 연결되며, 제3포트는 난방펌프와 연결되고, 제4포트는 배터리의 하류지점과 연결되며, 제5포트는 배터리 라디에이터, 또는 칠러와 연결되고, 제6포트는 배터리 상류지점과 연결될 수 있다.The first port is connected to the battery pump, the second port is connected to the heater core, the third port is connected to the heating pump, the fourth port is connected to the downstream point of the battery, and the fifth port is the battery radiator, or It is connected to the chiller, and the sixth port may be connected to an upstream point of the battery.
멀티웨이밸브는 실내난방모드 시, 냉각수가 난방펌프, 수가열히터, 히터코어, 및 멀티웨이밸브를 순환하도록 제어될 수 있다.The multi-way valve may be controlled to circulate the cooling water through the heating pump, the water heating heater, the heater core, and the multi-way valve in the indoor heating mode.
멀티웨이밸브는 실내난방모드 시, 구동부를 통해 제1 밸브바디 및 제2 밸브바디를 회전시켜 제1 연결유로 및 제2 연결유로의 개구부가 격벽에 형성된 관통홀과 엇갈리도록 하고,The multi-way valve rotates the first valve body and the second valve body through the driving unit in the indoor heating mode so that the openings of the first and second connection passages intersect with the through holes formed in the partition wall,
제1 밸브바디의 제1 개구부와 제4포트, 제2 개구부와 제1포트가 연결되도록 하며, 제2 밸브바디의 제1 개구부와 제2포트, 제3 개구부와 제3포트가 연결되도록 제어될 수 있다.The first opening and the fourth port of the first valve body, the second opening and the first port are connected, and the first opening and the second port of the second valve body, and the third opening and the third port are controlled to be connected. can
배터리 난방모드는 배터리라인의 냉각수의 온도를 조절하여 배터리를 난방하는 동시에 실내난방을 하는 제1 배터리 난방모드 및 배터리라인의 냉각수의 온도조절 없이 배터리를 난방하는 동시에 실내난방을 하는 제2 배터리 난방모드로 구분될 수 있다.In the battery heating mode, the first battery heating mode controls the temperature of the coolant in the battery line to heat the battery while simultaneously heating the room, and the second battery heating mode for heating the battery and heating the room without controlling the temperature of the coolant in the battery line. can be divided into
멀티웨이밸브는 제1 배터리난방모드 시, 제1 밸브바디 및 제2 밸브바디가 회전되어 제1 연결유로 및 제2 연결유로의 개구부가 격벽에 형성된 관통홀과 일치되도록 하고,When the multi-way valve is in the first battery heating mode, the first valve body and the second valve body are rotated so that the openings of the first and second connection passages coincide with the through holes formed in the partition wall,
제1 밸브바디의 제1 개구부와 제1포트, 제3 개구부와 제4포트가 연결되도록 하며, 제2 밸브바디의 제1 개구부와 제3포트, 제2 개구부와 제2포트가 연결되도록 함으로써, 배터리라인의 냉각수와 실내히팅라인의 냉각수가 혼합되어 배터리로 유입되도록 제어할 수 있다.By connecting the first opening and the first port and the third opening and the fourth port of the first valve body, and connecting the first opening and the third port and the second opening and the second port of the second valve body, It can be controlled so that the cooling water of the battery line and the cooling water of the indoor heating line are mixed and introduced into the battery.
멀티웨이밸브는 제2 배터리난방모드 시, 제1 밸브바디 및 제2 밸브바디가 회전되어 제1 연결유로 및 제2 연결유로의 개구부가 격벽에 형성된 관통홀과 일치되도록 하고,When the multi-way valve is in the second battery heating mode, the first valve body and the second valve body are rotated so that the openings of the first connection passage and the second connection passage coincide with the through hole formed in the partition wall,
제1 밸브바디의 제2 개구부와 제4포트가 연결되도록하고, 제2 밸브바디의 제3 개구부와 제2포트가 연결되도록 함으로써, 히터코어를 통과한 냉각수가 배터리로 유입되도록 제어할 수 있다.By connecting the second opening of the first valve body and the fourth port and connecting the third opening and the second port of the second valve body, the coolant that has passed through the heater core can be controlled to flow into the battery.
밸브 하우징의 포트에는 분기관이 일체로 성형되어 형성됨으로써 포트에서 냉각수의 분기가 가능할 수 있다.A branch pipe may be integrally formed and formed in the port of the valve housing, so that the cooling water may be branched from the port.
밸브하우징의 측면부의 일측방에는 난방펌프와 결합되는 펌프커버가 형성될 수 있다.A pump cover coupled to the heating pump may be formed on one side of the side of the valve housing.
본 발명에 따른 차량의 통합 열관리 시스템에 따르면 배터리에 입력되는 냉각수의 온도를 조절함으로써 배터리의 안정적인 열관리가 가능하다.According to the integrated thermal management system of the vehicle according to the present invention, stable thermal management of the battery is possible by controlling the temperature of the coolant input to the battery.
또한, 일부 열관리 모드에서 히터 펌프로부터 전달된 냉각수가 배터리 펌프 측으로 역류되는 것을 방지할 수 있다.In addition, in some thermal management modes, it is possible to prevent the coolant transferred from the heater pump from flowing back to the battery pump.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 차량의 통합 열관리 시스템의 기본 냉각회로도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 차량의 통합 열관리 시스템에 적용되는 멀티웨이밸브를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 차량의 통합 열관리 시스템에서, 실내난방 모드 시 구동부를 통해 제1 밸브바디가 회전되어 제1 밸브바디의 개구부와 밸브하우징의 포트가 연결된 상태를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 차량의 통합 열관리 시스템에서, 실내난방 모드 시 구동부를 통해 제2 밸브바디가 회전되어 제2 밸브바디의 개구부와 밸브하우징의 포트가 연결된 상태를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 차량의 통합 열관리 시스템에서, 실내난방 모드 시 구동부를 통해 제1 밸브바디 및 제2 밸브바디가 회전되어 제1 연결유로 및 제2 연결유로의 개구부가 격벽에 형성된 관통홀과 엇갈린 상태를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 차량의 통합 열관리 시스템에서, 실내난방 모드 시의 냉각회로를 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 차량의 통합 열관리 시스템에서, 제1 배터리 난방모드시 구동부를 통해 제1 밸브바디가 회전되어 제1 밸브바디의 개구부와 밸브하우징의 포트가 연결된 상태를 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명의 제1 실시예에 따른 차량의 통합 열관리 시스템에서, 제1 배터리 난방모드시 구동부를 통해 제2 밸브바디가 회전되어 제2 밸브바디의 개구부와 밸브하우징의 포트가 연결된 상태를 나타내는 도면이다.
도 9는 본 발명의 제1 실시예에 따른 차량의 통합 열관리 시스템에서 제1 배터리 난방모드시 구동부(640)를 통해 제1 밸브바디 및 제2 밸브바디가 회전되어 제1 연결유로 및 제2 연결유로의 개구부가 격벽에 형성된 관통홀과 일치된 상태를 나타내는 도면이다.
도 10은 본 발명의 제1 실시예에 따른 차량의 통합 열관리 시스템에서 제1 배터리 난방모드시의 냉각회로를 나타내는 도면이다.
도 11은 본 발명의 제1 실시예에 따른 차량의 통합 열관리 시스템에서, 제2 배터리 난방모드시 구동부를 통해 제1 밸브바디가 회전되어 제1 밸브바디의 개구부와 밸브하우징의 포트가 연결된 상태를 나타내는 도면이다.
도 12는 본 발명의 제1 실시예에 따른 차량의 통합 열관리 시스템에서, 제2 배터리 난방모드시 구동부를 통해 제2 밸브바디가 회전되어 제2 밸브바디의 개구부와 밸브하우징의 포트가 연결된 상태를 나타내는 도면이다.
도 13은 본 발명의 제1 실시예에 따른 차량의 통합 열관리 시스템에서 제2 배터리 난방모드시 구동부를 통해 제1 밸브바디 및 제2 밸브바디가 회전되어 제1 연결유로 및 제2 연결유로의 개구부가 격벽에 형성된 관통홀과 일치된 상태를 나타내는 도면이다.
도 14는 본 발명의 제1 실시예에 따른 차량의 통합 열관리 시스템에서 제2 배터리 난방모드시의 냉각회로를 나타내는 도면이다.
도 15는 본 발명의 제2 실시예에 따른 차량의 통합 열관리 시스템의 기본 냉각회로도이다.
도 16은 본 발명의 제2 실시예에 따른 차량의 통합 열관리 시스템에 적용되는 멀티웨이밸브를 나타낸 도면이다.
도 17은 본 발명의 제2 실시예에 따른 차량의 통합 열관리 시스템에서, 실내난방 모드 시 구동부를 통해 제1 밸브바디가 회전되어 제1 밸브바디의 개구부와 밸브하우징의 포트가 연결된 상태를 나타내는 도면이다.
도 18은 본 발명의 제2 실시예에 따른 차량의 통합 열관리 시스템에서, 실내난방 모드 시 구동부를 통해 제2 밸브바디가 회전되어 제2 밸브바디의 개구부와 밸브하우징의 포트가 연결된 상태를 나타내는 도면이다.
도 19는 본 발명의 제2 실시예에 따른 차량의 통합 열관리 시스템에서, 실내난방 모드 시 구동부를 통해 제1 밸브바디 및 제2 밸브바디가 회전되어 제1 연결유로 및 제2 연결유로의 개구부가 격벽에 형성된 관통홀과 엇갈린 상태를 나타내는 도면이다.
도 20은 본 발명의 제2 실시예에 따른 차량의 통합 열관리 시스템에서, 실내난방 모드 시의 냉각회로를 나타내는 도면이다.
도 21은 본 발명의 제2 실시예에 따른 차량의 통합 열관리 시스템에서, 제1 배터리 난방모드시 구동부를 통해 제1 밸브바디가 회전되어 제1 밸브바디의 개구부와 밸브하우징의 포트가 연결된 상태를 나타내는 도면이다.
도 22는 본 발명의 제2 실시예에 따른 차량의 통합 열관리 시스템에서, 제1 배터리 난방모드시 구동부를 통해 제2 밸브바디가 회전되어 제2 밸브바디의 개구부와 밸브하우징의 포트가 연결된 상태를 나타내는 도면이다.
도 23은 본 발명의 제2 실시예에 따른 차량의 통합 열관리 시스템에서 제1 배터리 난방모드시 구동부를 통해 제1 밸브바디 및 제2 밸브바디가 회전되어 제1 연결유로 및 제2 연결유로의 개구부가 격벽에 형성된 관통홀과 일치된 상태를 나타내는 도면이다.
도 24는 본 발명의 제2 실시예에 따른 차량의 통합 열관리 시스템에서 제1 배터리 난방모드시의 냉각회로를 나타내는 도면이다.
도 25는 본 발명의 제2 실시예에 따른 차량의 통합 열관리 시스템에서, 제2 배터리 난방모드시 구동부를 통해 제1 밸브바디가 회전되어 제1 밸브바디의 개구부와 밸브하우징의 포트가 연결된 상태를 나타내는 도면이다.
도 26은 본 발명의 제2 실시예에 따른 차량의 통합 열관리 시스템에서, 제2 배터리 난방모드시 구동부를 통해 제2 밸브바디가 회전되어 제2 밸브바디의 개구부와 밸브하우징의 포트가 연결된 상태를 나타내는 도면이다.
도 27은 본 발명의 제2 실시예에 따른 차량의 통합 열관리 시스템에서 제2 배터리 난방모드시 구동부를 통해 제1 밸브바디 및 제2 밸브바디가 회전되어 제1 연결유로 및 제2 연결유로의 개구부가 격벽에 형성된 관통홀과 일치된 상태를 나타내는 도면이다.
도 28은 본 발명의 제2 실시예에 따른 차량의 통합 열관리 시스템에서 제2 배터리 난방모드시의 냉각회로를 나타내는 도면이다.1 is a basic cooling circuit diagram of an integrated thermal management system for a vehicle according to a first embodiment of the present invention.
2 is a diagram illustrating a multi-way valve applied to an integrated thermal management system for a vehicle according to a first embodiment of the present invention.
3 is a view showing a state in which the opening of the first valve body and the port of the valve housing are connected to each other by rotating the first valve body through the driving unit in the indoor heating mode in the integrated thermal management system for the vehicle according to the first embodiment of the present invention; am.
4 is a view showing a state in which the opening of the second valve body and the port of the valve housing are connected to each other by rotating the second valve body through the driving unit in the indoor heating mode in the integrated thermal management system for the vehicle according to the first embodiment of the present invention; am.
5 is a view illustrating that, in the integrated thermal management system for a vehicle according to the first embodiment of the present invention, the openings of the first and second connection passages are formed by rotating the first and second valve bodies through the driving unit in the indoor heating mode. It is a diagram showing a state in which the through-hole formed in the barrier rib is crossed.
6 is a diagram illustrating a cooling circuit in an indoor heating mode in the integrated thermal management system for a vehicle according to the first embodiment of the present invention.
7 is a view illustrating a state in which the opening of the first valve body and the port of the valve housing are connected to each other by rotating the first valve body through the driving unit in the first battery heating mode in the integrated thermal management system for the vehicle according to the first embodiment of the present invention; It is a drawing showing
8 is a diagram illustrating a state in which the opening of the second valve body and the port of the valve housing are connected to each other by rotating the second valve body through the driving unit in the first battery heating mode in the integrated thermal management system for the vehicle according to the first embodiment of the present invention; It is a drawing showing
9 is a view illustrating that the first valve body and the second valve body are rotated through the
10 is a diagram illustrating a cooling circuit in a first battery heating mode in the integrated thermal management system for a vehicle according to the first embodiment of the present invention.
11 is a view illustrating a state in which the opening of the first valve body and the port of the valve housing are connected to each other by rotating the first valve body through the driving unit in the second battery heating mode in the integrated thermal management system for the vehicle according to the first embodiment of the present invention; It is a drawing showing
12 is a diagram illustrating a state in which the opening of the second valve body and the port of the valve housing are connected to each other by rotating the second valve body through the driving unit in the second battery heating mode in the integrated thermal management system for the vehicle according to the first embodiment of the present invention; It is a drawing showing
13 is a view showing openings of the first and second connection passages by rotating the first valve body and the second valve body through the driving unit in the second battery heating mode in the integrated thermal management system for the vehicle according to the first embodiment of the present invention; It is a view showing the state coincident with the through hole formed in the bulkhead.
14 is a diagram illustrating a cooling circuit in a second battery heating mode in the integrated thermal management system for a vehicle according to the first embodiment of the present invention.
15 is a basic cooling circuit diagram of an integrated thermal management system for a vehicle according to a second embodiment of the present invention.
16 is a diagram illustrating a multi-way valve applied to an integrated thermal management system for a vehicle according to a second embodiment of the present invention.
17 is a view showing a state in which the opening of the first valve body and the port of the valve housing are connected to each other by rotating the first valve body through the driving unit in the indoor heating mode in the integrated thermal management system for the vehicle according to the second embodiment of the present invention; am.
18 is a view showing a state in which the opening of the second valve body and the port of the valve housing are connected to each other by rotating the second valve body through the driving unit in the indoor heating mode in the integrated thermal management system for the vehicle according to the second embodiment of the present invention; am.
19 is a view illustrating that, in the integrated thermal management system for a vehicle according to the second embodiment of the present invention, the openings of the first and second connection passages are formed by rotating the first and second valve bodies through the driving unit in the indoor heating mode. It is a diagram showing a state in which the through-hole formed in the barrier rib is crossed.
20 is a diagram illustrating a cooling circuit in an indoor heating mode in an integrated thermal management system for a vehicle according to a second embodiment of the present invention.
21 is a diagram illustrating a state in which the opening of the first valve body and the port of the valve housing are connected to each other by rotating the first valve body through the driving unit in the first battery heating mode in the integrated thermal management system for the vehicle according to the second embodiment of the present invention; It is a drawing showing
22 is a view illustrating a state in which the opening of the second valve body and the port of the valve housing are connected to each other by rotating the second valve body through the driving unit in the first battery heating mode in the integrated thermal management system for the vehicle according to the second embodiment of the present invention; It is a drawing showing
23 is a view showing openings of the first and second connection passages by rotating the first valve body and the second valve body through the driving unit in the first battery heating mode in the integrated thermal management system for the vehicle according to the second embodiment of the present invention; It is a view showing the state coincident with the through hole formed in the bulkhead.
24 is a diagram illustrating a cooling circuit in a first battery heating mode in an integrated thermal management system for a vehicle according to a second embodiment of the present invention.
25 is a view illustrating a state in which the opening of the first valve body and the port of the valve housing are connected to each other by rotating the first valve body through the driving unit in the second battery heating mode in the integrated thermal management system for the vehicle according to the second embodiment of the present invention; It is a drawing showing
26 is a view illustrating a state in which the opening of the second valve body and the port of the valve housing are connected to each other by rotating the second valve body through the driving unit in the second battery heating mode in the integrated thermal management system for the vehicle according to the second embodiment of the present invention; It is a drawing showing
27 is a view showing openings of the first and second connection passages when the first and second valve bodies are rotated through the driving unit in the second battery heating mode in the integrated thermal management system for the vehicle according to the second embodiment of the present invention; It is a view showing the state coincident with the through hole formed in the bulkhead.
28 is a diagram illustrating a cooling circuit in a second battery heating mode in an integrated thermal management system for a vehicle according to a second embodiment of the present invention.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 차량의 통합 열관리 시스템에 대해 살펴본다.Hereinafter, an integrated thermal management system for a vehicle according to a preferred embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 차량의 통합 열관리 시스템의 기본 냉각회로도이고, 도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 차량의 통합 열관리 시스템에 적용되는 멀티웨이밸브를 나타낸 도면이며, 도 3은 실내난방 모드 시 구동부를 통해 제1 밸브바디가 회전되어 제1 밸브바디의 개구부와 밸브하우징의 포트가 연결된 상태를 나타내는 도면이고, 도 4는 실내난방 모드 시 구동부를 통해 제2 밸브바디가 회전되어 제2 밸브바디의 개구부와 밸브하우징의 포트가 연결된 상태를 나타내는 도면이며, 도 5는 실내난방 모드 시 구동부를 통해 제1 밸브바디 및 제2 밸브바디가 회전되어 제1 연결유로 및 제2 연결유로의 개구부가 격벽에 형성된 관통홀과 엇갈린 상태를 나타내는 도면이고, 도 6은 실내난방 모드 시의 냉각회로를 나타내는 도면이며, 도 7은 제1 배터리 난방모드시 구동부를 통해 제1 밸브바디가 회전되어 제1 밸브바디의 개구부와 밸브하우징의 포트가 연결된 상태를 나타내는 도면이고, 도 8은 제1 배터리 난방모드시 구동부를 통해 제2 밸브바디가 회전되어 제2 밸브바디의 개구부와 밸브하우징의 포트가 연결된 상태를 나타내는 도면이며, 도 9는 제1 배터리 난방모드시 구동부를 통해 제1 밸브바디 및 제2 밸브바디가 회전되어 제1 연결유로 및 제2 연결유로의 개구부가 격벽에 형성된 관통홀과 일치된 상태를 나타내는 도면이고, 도 10은 제1 배터리 난방모드시의 냉각회로를 나타내는 도면이며, 도 11은 제2 배터리 난방모드시 구동부를 통해 제1 밸브바디가 회전되어 제1 밸브바디의 개구부와 밸브하우징의 포트가 연결된 상태를 나타내는 도면이고, 도 12는 제2 배터리 난방모드시 구동부를 통해 제2 밸브바디가 회전되어 제2 밸브바디의 개구부와 밸브하우징의 포트가 연결된 상태를 나타내는 도면이며, 도 13은 제2 배터리 난방모드시 구동부를 통해 제1 밸브바디 및 제2 밸브바디가 회전되어 제1 연결유로 및 제2 연결유로의 개구부가 격벽에 형성된 관통홀과 일치된 상태를 나타내는 도면이고, 도 14는 제2 배터리 난방모드시의 냉각회로를 나타내는 도면이다.1 is a basic cooling circuit diagram of an integrated thermal management system for a vehicle according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a diagram showing a multi-way valve applied to an integrated thermal management system for a vehicle according to a first embodiment of the present invention. , FIG. 3 is a view showing a state in which the opening of the first valve body and the port of the valve housing are connected as the first valve body is rotated through the driving unit in the indoor heating mode, and FIG. 4 is the second valve through the driving unit in the indoor heating mode. It is a view showing a state in which the opening of the second valve body is connected to the port of the valve housing by rotating the body, and FIG. 5 is a view showing a state in which the opening of the second valve body and the port of the valve housing are connected. It is a view showing a state in which the opening of the second connection passage crosses the through hole formed in the partition wall, FIG. 6 is a view showing the cooling circuit in the indoor heating mode, and FIG. 7 is the first valve through the driving unit in the first battery heating mode The body is rotated to show a state in which the opening of the first valve body and the port of the valve housing are connected. It is a view showing a state in which the port of the housing is connected, and FIG. 9 is the first valve body and the second valve body rotated through the driving unit in the first battery heating mode, so that the openings of the first connection passage and the second connection passage are formed in the partition wall. It is a view showing a state coincident with the through hole, FIG. 10 is a view showing a cooling circuit in the first battery heating mode, and FIG. 11 is a view showing the first valve body is rotated through the driving unit in the second battery heating mode It is a view showing a state in which the opening of the body and the port of the valve housing are connected, and FIG. 12 is a state in which the opening of the second valve body and the port of the valve housing are connected as the second valve body is rotated through the driving unit in the second battery heating mode. 13 is a view showing a state in which the first valve body and the second valve body are rotated through the driving unit in the second battery heating mode, so that the openings of the first connection passage and the second connection passage coincide with the through hole formed in the partition wall. It is a view showing, Figure 1 4 is a diagram illustrating a cooling circuit in the second battery heating mode.
도 1을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 차량의 통합 열관리 시스템은, 냉각수가 순환되며 전장부품(200)을 냉각하는 전장라인; 냉각수가 순환되며 배터리(100)를 냉각하는 배터리라인; 냉매가 순환되며 압축기(300), 실외컨덴서(340)를 연결하는 냉매라인; 및 냉각수가 순환되며 난방펌프(540), 수가열히터(560), 실내공조장치의 히터코어(500), 멀티웨이밸브(600)를 연결하는 실내히팅라인을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1 , an integrated thermal management system for a vehicle according to a first embodiment of the present invention includes: an electrical line for cooling an
본 발명의 경우 전기차 등 구동모터와 배터리 등을 통하여 구동할 수 있는 친환경 차량에 적용되는 것으로서, 대표적으로 공조의 대상은 실내공간과 배터리 및 전장부품(모터 등)을 들 수 있다. 각각의 구성에 대한 독립적인 냉각을 위하여, 냉각수가 순환되며 전장부품(200)을 냉각하는 전장라인 및 냉각수가 순환되며 배터리(100)를 냉각하는 배터리라인이 마련된다. 그리고 냉매가 순환되며 압축기(300), 실외컨덴서(340)를 연결하는 냉매라인이 마련된다.In the case of the present invention, it is applied to an eco-friendly vehicle that can be driven through a driving motor and a battery, such as an electric vehicle, and typically, the subject of air conditioning is an indoor space, a battery, and an electric component (motor, etc.). For independent cooling of each component, an electrical line through which cooling water circulates and cooling the
전장라인과 배터리라인의 경우 냉매가 아닌 냉각수를 통하여 냉각하는 것으로서 차량의 전장라인은 전장부품(200)과 전장 라디에이터(220)를 순환하고, 배터리라인은 배터리(100)와 배터리 라디에이터(120)를 순환한다. 여기서, 배터리라인에는 배터리펌프(140)가 구비되어 배터리라인 내의 냉각수가 순환되도록 할 수 있고, 전장라인에는 전장펌프(240)가 구비되어 전장라인 내의 냉각수가 순환되도록 할 수 있다.In the case of the electric equipment line and the battery line, cooling is performed through the coolant, not the refrigerant. cycle Here, the
그리고 냉매의 경우 압축기(300)와 실외컨덴서(340)를 순환하며 실내를 냉방하거나 또는 배터리를 냉각한다.And in the case of the refrigerant, the
또한, 실내히팅라인은 냉각수가 순환되며 난방펌프(540), 수가열히터(560), 실내공조장치의 히터코어(500), 멀티웨이밸브(600)를 연결하도록 함으로써 기본적으로 실내를 난방하거나 또는 배터리를 가열한다.In addition, the indoor heating line circulates the cooling water and basically heats the room or Heat the battery.
도 2를 참조하여 본 발명의 제1 실시예에 따른 차량의 통합 열관리 시스템에 적용가능한 멀티웨이밸브를 설명하면 아래와 같다. A multi-way valve applicable to the integrated thermal management system of a vehicle according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 2 .
멀티웨이밸브(600)는, 배터리라인에서 배터리(100)의 상류지점 또는 하류지점에 배치될 수 있으며, 내부공간이 형성되고, 관통홀(618)이 형성된 격벽(617)을 기준으로 내부공간이 제1층 및 제2층으로 나뉘며, 내부공간과 연통되는 복수의 포트가 측면부에 형성된 밸브하우징(610); 제1층의 내부공간에 수용되고 회전시 밸브하우징(610)의 포트와 연통되는 복수의 개구부가 형성된 제1 밸브바디(620); 제2층의 내부공간에 수용되고 회전시 밸브하우징(610)의 포트와 연통되는 복수의 개구부가 형성된 제2 밸브바디(630); 및 제1 밸브바디(620) 및 제2 밸브바디(630)에 회전력을 제공하여 격벽(617)에 형성된 관통홀(618)을 통해 제1 밸브바디(620) 및 제2 밸브바디(630)의 유로가 서로 연결되거나 또는 분리되도록 함으로써, 밸브하우징(610) 내에 하나 이상의 유로가 형성되도록 하는 구동부(640)를 포함할 수 있다. (하우징 내부공간 제1층이 상단, 제2층이 하단입니다) The
구체적으로, 제1 밸브바디(620)에는 밸브하우징(610)에 형성된 포트와 연통되는 제1 개구부(621), 제2 개구부(622) 및 제3 개구부(623)가 형성될 수 있고, 각 개구부를 내부에서 상호 연결하는 연결통로(625)가 형성될 수 있다. 아울러, 제1 밸브바디(620)에는 제2 밸브바디(630) 측으로 연장된 제1 연결유로(624)가 형성될 수 있다.
Specifically, a
또한, 제2 밸브바디(630)에는 밸브하우징(610)에 형성된 포트와 연통되는 제1 개구부(631), 제2 개구부(632) 및 제3 개구부(633)가 형성될 수 있고, 각 개구부를 내부에서 상호 연결하는 연결통로(635)가 형성될 수 있다. 아울러, 제2 밸브바디(630)에는 제1 밸브바디(620) 측으로 연장된 제2 연결유로(634)가 형성될 수 있다.
In addition, a
상술한 제1 밸브바디(620) 및 제2 밸브바디(630)는 통합 열관리 시스템의 작동 모드에 따라 구동부(640)를 통해 회전될 수 있다. 이때, 제1 밸브바디(620) 및 제2 밸브바디(630)는 축이 하나로 일치하여 구동부(640)에 의해 회전될 수 있다. 구체적으로, 통합 열관리 시스템의 작동 모드에 따라 구동부(640)를 통해 제1 밸브바디(620) 및 제2 밸브바디(630)가 회전되어 제1 연결유로(624) 및 제2 연결유로(634)의 개구부가 격벽(617)에 형성된 관통홀(618)과 일치될 시, 밸브하우징(610) 내에 제1 밸브바디(620) 및 제2 밸브바디(630)가 연결되는 하나의 유로가 형성되거나, 또는 밸브하우징(610) 내의 모든 유로가 연결되어 제1 밸브바디(620) 및 제2 밸브바디(630)의 유로를 흐르는 냉각수가 혼합될 수 있다.
The above-described
아울러, 구동부를 통해 제1 밸브바디(620) 및 제2 밸브바디(630)가 회전되어 제1 연결유로 및 제2 연결유로의 개구부가 격벽(617)에 형성된 관통홀(618)과 엇갈릴 시, 밸브하우징(610) 내에는 두개의 유로가 형성되어 제1 밸브바디(620) 및 제2 밸브바디(630)의 유로를 흐르는 냉각수는 혼합되지 않고 독립적으로 순환될 수 있다.In addition, when the
한편, 밸브하우징(610)의 적어도 하나 이상의 포트에는 분기관(T1,T2 또는 T3,T4)이 일체로 성형되어 형성될 수 있고, 이를 통해 해당 포트에서 냉각수의 분기가 가능할 수 있다.On the other hand, may be at least one port of the valve housing 610, the manifold is formed by molding (T1, T2 or T3, T4) are integrated, it may be a branch of the cooling water from the port through which.
아울러, 밸브하우징(610)의 측면부의 일측방에는 난방펌프와 결합되는 펌프커버(619)가 일체로 성형되어 형성되어, 개방된 난방펌프 하우징의 측면부가 펌프커버(619)에 결합되어 난방펌프 하우징이 폐쇄되면서 난방펌프와 밸브하우징(610)이 결합될 수 있다.In addition, the
본 발명의 제1 실시예에 따른 차량의 통합 열관리 시스템에서 멀티웨이밸브(600)는 배터리라인의 배터리(100)의 상류지점에 배치되며, 밸브하우징(610)의 측면부에는 제1포트(611), 제2포트(612), 제3포트(613), 제4포트(614), 제5포트(615) 및 제6포트(616)가 형성된다. 구체적으로, 제1포트(611)는 배터리(100)의 상류지점과 연결되고, 제2포트(612)는 배터리 라디에이터(120), 또는 칠러(370)와 연결되며, 제3포트(613)는 난방펌프(540)와 연결되고, 제4포트(614)는 배터리(100)의 하류지점과 연결되며, 제5포트(615)는 배터리 펌프(140)와 연결되고, 제6포트(616)는 히터코어(500)와 연결될 수 있다.
In the integrated thermal management system of the vehicle according to the first embodiment of the present invention, the
본 발명에서 배터리의 상류지점이란 도 1의 회로를 기준으로 배터리의 상측을 의미하고, 배터리의 하류지점이란 배터리의 하측을 의미한다. In the present invention, the upstream point of the battery means the upper side of the battery based on the circuit of FIG. 1, and the downstream point of the battery means the lower side of the battery.
한편, 멀티웨이밸브(600)는 실내난방 모드 시, 냉각수가 난방펌프(540), 수가열히터(560), 히터코어(500) 및 멀티웨이밸브(600)를 순환하도록 제어될 수 있다. 구체적으로, 멀티웨이밸브(600)는 실내난방 모드 시, 구동부를 통해 제1 밸브바디(620) 및 제2 밸브바디(630)를 회전시켜 도 5와 같이 제1 연결유로 및 제2 연결유로의 개구부가 격벽(617)에 형성된 관통홀(618)과 엇갈리도록 하고, 도 3과 같이 제1 밸브바디(620)의 제1 개구부(621)와 제1포트(611), 제2 개구부(622)와 제2포트(612)가 연결되도록 하며, 도 4와 같이 제2 밸브바디(630)의 제1 개구부(631)와 제3포트(613), 제3 개구부(633)와 제6포트(616)가 연결되도록 함으로써, 밸브하우징(610) 내에 제1 밸브바디(620)를 통해 제1포트(611)에서 유입된 냉각수가 제2포트(612)로 유출되고, 제2 밸브바디(630)를 통해 제6포트(616)를 통해 유입된 냉각수가 제3포트(613)를 통해 유출되는 두개의 유로가 형성되도록 할 수 있다.
Meanwhile, the
상술한 방식에 따라 멀티웨이밸브(600)가 제어되면 도 6의 통합 열관리 시스템의 회로에서와 같이 실내난방모드 시에 냉각수는 난방펌프(540), 수가열히터(560), 히터코어(500) 및 멀티웨이밸브(600)를 순환되도록 제어되어 수가열히터(560)에 의해 가열된 냉각수가 모두 실내난방만을 위해 사용되도록 할 수 있다.
When the
한편, 본 발명에 따른 차량의 통합 열관리 시스템에서, 배터리 난방모드는 배터리라인의 냉각수의 온도를 조절하여 배터리를 난방하는 동시에 실내난방을 하는 제1 배터리 난방모드와 배터리라인의 냉각수의 온도조절 없이 배터리를 난방하는 동시에 실내난방을 하는 제2 배터리 난방모드로 구분될 수 있다. 여기서, 제1 배터리 난방모드는 배터리라인의 냉각수의 온도를 조절하여 상대적으로 낮은 온도의 냉각수로 배터리를 난방시키는 모드이고, 제2 배터리 난방모드는 상대적으로 높은 온도의 냉각수로 배터리를 난방시키는 모드일 수 있다. On the other hand, in the integrated thermal management system of the vehicle according to the present invention, the battery heating mode controls the temperature of the coolant in the battery line to heat the battery while heating the room at the same time as the first battery heating mode and the battery without temperature control of the coolant in the battery line. It can be divided into a second battery heating mode for heating the room and heating the room at the same time. Here, the first battery heating mode is a mode in which the battery is heated with cooling water of a relatively low temperature by controlling the temperature of the cooling water in the battery line, and the second battery heating mode is a mode of heating the battery with cooling water of a relatively high temperature. can
구체적으로, 멀티웨이밸브(600)는 제1 배터리난방 모드 시, 구동부(640)를 통해 제1 밸브바디(620) 및 제2 밸브바디(630)를 회전시켜 도 9와 같이 제1 연결유로 및 제2 연결유로의 개구부가 격벽(617)에 형성된 관통홀(618)과 일치되도록 하고, 도 7과 같이 제1 밸브바디(620)의 제1 개구부(621)와 제2포트(612), 제3 개구부(623)와 제1포트(611)가 연결되도록 하며, 도 8과 같이 제2 밸브바디(630)의 제2 개구부(632)와 제3포트(613), 제1 개구부(631)와 제6포트(616)가 연결되도록 함으로써, 밸브하우징(610) 내의 모든 유로가 서로 연결되어 제1 밸브바디(620) 및 제2 밸브바디(630)의 유로를 흐르는 냉각수가 서로 혼합될 수 있다. Specifically, the
상술한 방식에 따라 멀티웨이밸브(600)가 제어되면 도 10과 같이 통합열관리 시스템의 회로에서와 같이 제1 배터리 난방 모드 시, 배터리를 통과한 냉각수와 실내히팅라인의 냉각수가 혼합되도록 함으로써, 배터리라인의 냉각수의 온도를 조절 할 수 있으며 이와 동시에 실내난방을 할 수 있다.When the
상술한 제어를 좀 더 구체적으로 살펴보면, 배터리라인에는 배터리펌프가 구비되어 냉각수를 유동시킨다. 그리고 배터리난방모드에서는 상류지점의 냉각수 온도를 별도의 센서 등을 통해 측정하고, 상류지점의 온도가 배터리 내부 또는 배터리 하류지점의 냉각수 온도(센서를 통해 측정함)보다 일정크기 이상 클 경우 고열에 의한 배터리의 급격한 승온으로 배터리의 손상 내지 열화의 가능성이 있다고 보아 난방펌프와 배터리펌프를 동시에 가동하여 배터리라인의 냉각수와 실내히팅라인의 냉각수가 혼합되어 배터리로 유입되도록 할 수 있다. Looking at the above-described control in more detail, a battery pump is provided in the battery line to flow the coolant. And in the battery heating mode, the temperature of the coolant at the upstream point is measured through a separate sensor, etc., and if the temperature at the upstream point is greater than the coolant temperature inside the battery or at the downstream point of the battery (measured through the sensor) by a certain size, Considering that there is a possibility of damage or deterioration of the battery due to the rapid temperature rise of the battery, the heating pump and the battery pump are operated at the same time so that the cooling water of the battery line and the cooling water of the indoor heating line are mixed and flowed into the battery.
즉, 너무 뜨거운 냉각수가 갑자기 배터리로 유입될 경우에는 배터리의 급작스러운 온도변화로 인하여 배터리의 과열이 문제될 수 있는 바, 이 경우에는 배터리라인의 차가운 냉각수와 실내히팅라인의 뜨거운 냉각수를 적절히 믹싱하여 배터리로 공급함으로써 배터리의 손상이나 열화를 방지하는 것이다.That is, if too hot coolant suddenly flows into the battery, overheating of the battery may be a problem due to the sudden temperature change of the battery. This is to prevent damage or deterioration of the battery by supplying it to the battery.
멀티웨이밸브(600)는 제2 배터리난방 모드 시, 구동부를 통해 제1 밸브바디(620) 및 제2 밸브바디(630)를 회전시켜 도 13와 같이 제1 연결유로 및 제2 연결유로의 개구부가 격벽(617)에 형성된 관통홀(618)과 일치되도록 하고, 도 11과 같이 제1 밸브바디(620)의 제2 개구부(622)와 제1포트(611)가 연결되도록 하고, 도 12와 같이 제2 밸브바디(630)의 제3 개구부(633)와 제3포트(613)가 연결되도록 함으로써, 밸브하우징(610) 내에 제1 밸브바디(620)를 통해 제1포트(611)에서 유입된 냉각수가 제2 밸브바디(630)를 통해 제3포트(613)로 유출되는 하나의 유로가 형성되도록 할 수 있다.In the second battery heating mode, the
상술한 방식에 따라 멀티웨이밸브(600)가 제어되면 도 14의 통합 열관리 시스템의 회로에서와 같이 제2 배터리 난방 모드시, 히터코어를 거쳐 배터리를 통과한 냉각수가 난방 펌프로 유입되도록 함으로써, 배터리의 난방과 실내난방을 동시에 할 수 있다.
When the
이하에서는 도 15 내지 도 28을 참조하여, 본 발명의 제2 실시예에 따른 차량의 통합 열관리 시스템에 대해 설명하기로 한다. Hereinafter, an integrated thermal management system for a vehicle according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 15 to 28 .
도 15는 본 발명의 제2 실시예에 따른 차량의 통합 열관리 시스템의 기본 냉각회로도 이고, 도 16은 본 발명의 제2 실시예에 따른 차량의 통합 열관리 시스템에 적용되는 멀티웨이밸브를 나타낸 도면이며, 도 17은 실내난방 모드 시 구동부를 통해 제1 밸브바디가 회전되어 제1 밸브바디의 개구부와 밸브하우징의 포트가 연결된 상태를 나타내는 도면이고, 도 18은 실내난방 모드 시 구동부를 통해 제2 밸브바디가 회전되어 제2 밸브바디의 개구부와 밸브하우징의 포트가 연결된 상태를 나타내는 도면이며, 도 19는 실내난방 모드 시 구동부를 통해 제1 밸브바디 및 제2 밸브바디가 회전되어 제1 연결유로 및 제2 연결유로의 개구부가 격벽에 형성된 관통홀과 엇갈린 상태를 나타내는 도면이고, 도 20은 실내난방 모드 시의 냉각회로를 나타내는 도면이며, 도 21은 제1 배터리 난방모드시 구동부를 통해 제1 밸브바디가 회전되어 제1 밸브바디의 개구부와 밸브하우징의 포트가 연결된 상태를 나타내는 도면이고, 도 22는 제1 배터리 난방모드시 구동부를 통해 제2 밸브바디가 회전되어 제2 밸브바디의 개구부와 밸브하우징의 포트가 연결된 상태를 나타내는 도면이며, 도 23은 제1 배터리 난방모드시 구동부를 통해 제1 밸브바디 및 제2 밸브바디가 회전되어 제1 연결유로 및 제2 연결유로의 개구부가 격벽에 형성된 관통홀과 일치된 상태를 나타내는 도면이고, 도 24는 제1 배터리 난방모드시의 냉각회로를 나타내는 도면이며, 도 25는 제2 배터리 난방모드시 구동부를 통해 제1 밸브바디가 회전되어 제1 밸브바디의 개구부와 밸브하우징의 포트가 연결된 상태를 나타내는 도면이고, 도 26은 제2 배터리 난방모드시 구동부를 통해 제2 밸브바디가 회전되어 제2 밸브바디의 개구부와 밸브하우징의 포트가 연결된 상태를 나타내는 도면이며, 도 27은 제2 배터리 난방모드시 구동부를 통해 제1 밸브바디 및 제2 밸브바디가 회전되어 제1 연결유로 및 제2 연결유로의 개구부가 격벽에 형성된 관통홀과 일치된 상태를 나타내는 도면이고, 도 28은 제2 배터리 난방모드시의 냉각회로를 나타내는 도면이다.15 is a basic cooling circuit diagram of an integrated thermal management system for a vehicle according to a second embodiment of the present invention, and FIG. 16 is a diagram showing a multi-way valve applied to an integrated thermal management system for a vehicle according to a second embodiment of the present invention. , FIG. 17 is a view showing a state in which the opening of the first valve body and the port of the valve housing are connected by rotating the first valve body through the driving unit in the indoor heating mode, and FIG. 18 is the second valve through the driving unit in the indoor heating mode. It is a view showing a state in which the opening of the second valve body is connected to the port of the valve housing by rotating the body, and FIG. 19 is a view showing a state in which the opening of the second valve body and the port of the valve housing are connected. It is a view showing a state in which the opening of the second connection passage crosses the through hole formed in the partition wall, FIG. 20 is a view showing the cooling circuit in the indoor heating mode, and FIG. 21 is the first valve through the driving unit in the first battery heating mode It is a view showing a state in which the body is rotated to connect the opening of the first valve body and the port of the valve housing, and FIG. It is a view showing a state in which the port of the housing is connected, and FIG. 23 is a first valve body and a second valve body rotated through the driving unit in the first battery heating mode, so that the openings of the first connection passage and the second connection passage are formed in the partition wall. It is a view showing the state coincident with the through hole, FIG. 24 is a view showing a cooling circuit in the first battery heating mode, and FIG. 25 is a view showing the first valve body is rotated through the driving unit in the second battery heating mode It is a view showing a state in which the opening of the body and the port of the valve housing are connected, and FIG. 26 is a state in which the opening of the second valve body and the port of the valve housing are connected as the second valve body is rotated through the driving unit in the second battery heating mode. 27 is a view showing a state in which the first valve body and the second valve body are rotated through the driving unit in the second battery heating mode, so that the openings of the first connection passage and the second connection passage coincide with the through hole formed in the partition wall. representative FIG. 28 is a view showing a cooling circuit in the second battery heating mode.
도 15를 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 차량의 통합 열관리 시스템은 냉각수가 순환되며 전장부품(200)을 냉각하는 전장라인; 냉각수가 순환되며 배터리(100)를 냉각하는 배터리라인; 냉매가 순환되며 압축기(300), 실외컨덴서(340)를 연결하는 냉매라인; 및 냉각수가 순환되며 난방펌프(540), 수가열히터(560), 실내공조장치의 히터코어(500), 멀티웨이밸브(600)를 연결하는 실내히팅라인을 포함할 수 있다.
Referring to FIG. 15 , the integrated thermal management system for a vehicle according to the second embodiment of the present invention includes: an electrical line through which coolant circulates and cools an
본 발명의 제1 실시예에 따른 차량의 통합 열관리 시스템과 다르게 본 발명의 제2 실시예에 따른 차량의 통합 열관리 시스템에서 멀티웨이밸브(600)는 배터리라인에서 배터리의 하류 지점에 배치될 수 있다. 멀티웨이밸브(600)의 특징 및 멀티웨이밸브(600)의 배치 위치 이외에 통합 열관리 시스템의 다른 구성들의 특징 및 역할을 앞서 설명한 본 발명의 제1 실시예에 따른 통합 열관리 시스템과 동일하므로 그에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.Unlike the integrated thermal management system for a vehicle according to the first embodiment of the present invention, in the integrated thermal management system for a vehicle according to the second embodiment of the present invention, the
도 16을 참조하여 본 발명의 제2 실시예에 따른 차량의 통합 열관리 시스템에 적용 가능한 멀티웨이밸브를 설명하면 아래와 같다. A multi-way valve applicable to an integrated thermal management system for a vehicle according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 16 .
멀티웨이밸브(600)는, 배터리라인에서 배터리(100)의 하류지점에 배치될 수 있으며, 내부공간이 형성되고, 관통홀(618)이 형성된 격벽(617)을 기준으로 내부공간이 제1층 및 제2층으로 나뉘며, 내부공간과 연통되는 복수의 포트가 측면부에 형성된 밸브하우징(610); 제1층의 내부공간에 수용되고 회전시 밸브하우징(610)의 포트와 연통되는 복수의 개구부가 형성된 제1 밸브바디(620); 제2층의 내부공간에 수용되고 회전시 밸브하우징(610)의 포트와 연통되는 복수의 개구부가 형성된 제2 밸브바디(630); 및 제1 밸브바디(620) 및 제2 밸브바디(630)에 회전력을 제공하여 격벽(617)에 형성된 관통홀(618)을 통해 제1 밸브바디(620) 및 제2 밸브바디(630)의 유로가 서로 연결되거나 또는 분리되도록 함으로써, 밸브하우징(610) 내에 하나 이상의 유로가 형성되도록 하는 구동부(640)를 포함할 수 있다.
The
구체적으로, 제1 밸브바디(620)에는 밸브하우징(610)에 형성된 포트와 연통되는 제1 개구부(621), 제2 개구부(622) 및 제3 개구부(623)가 형성될 수 있고, 각 개구부를 내부에서 상호 연결하는 연결통로(625)가 형성될 수 있다. 아울러, 제1 밸브바디(620)에는 제2 밸브바디(630) 측으로 연장된 제1 연결유로(624)가 형성될 수 있다.Specifically, a
또한, 제2 밸브바디(630)에는 밸브하우징(610)에 형성된 포트와 연통되는 제1 개구부(631), 제2 개구부(632) 및 제3 개구부(633)가 형성될 수 있고, 각 개구부를 내부에서 상호 연결하는 연결통로(635)가 형성될 수 있다. 아울러, 제2 밸브바디(630)에는 제1 밸브바디(620) 측으로 연장된 제2 연결유로(634)가 형성될 수 있다.
In addition, a
상술한 제1 밸브바디(620) 및 제2 밸브바디(630)는 통합 열관리 시스템의 작동 모드에 따라 구동부를 통해 회전될 수 있다. 이때, 제1 밸브바디(620) 및 제2 밸브바디(630)는 축이 하나로 일치하여 구동부(640)에 의해 회전될 수 있다. 구체적으로, 통합 열관리 시스템의 작동 모드에 따라 구동부를 통해 제1 밸브바디(620) 및 제2 밸브바디(630)가 회전되어 제1 연결유로 및 제2 연결유로의 개구부가 격벽(617)에 형성된 관통홀(618)과 일치될 시, 밸브하우징(610) 내에 제1 밸브바디(620) 및 제2 밸브바디(630)가 연결되는 하나의 유로가 형성되거나, 또는 밸브하우징(610) 내의 모든 유로가 연결되어 제1 밸브바디(620) 및 제2 밸브바디(630)의 유로를 흐르는 냉각수가 혼합될 수 있다.
The above-described
아울러, 구동부를 통해 제1 밸브바디(620) 및 제2 밸브바디(630)가 회전되어 제1 연결유로 및 제2 연결유로의 개구부가 격벽(617)에 형성된 관통홀(618)과 엇갈릴 시, 밸브하우징(610) 내에는 두개의 유로가 형성되어 제1 밸브바디(620) 및 제2 밸브바디(630)의 유로를 흐르는 냉각수는 혼합되지 않고 독립적으로 순환될 수 있다.In addition, when the
본 발명의 제2 실시예에 따른 차량의 통합 열관리 시스템에서 멀티웨이밸브(600)는 배터리라인에서 배터리의 하류지점에 배치되며, 밸브하우징(610)의 측면부에는 제1포트(611), 제2포트(612), 제3포트(613), 제4포트(614), 제5포트(615) 및 제6포트(616)가 형성된다. 구체적으로, 제1포트(611)는 배터리 펌프(140)와 연결되고, 제2포트(612)는 히터코어(500)와 연결되며, 제3포트(613)는 난방펌프(540)와 연결되고, 제4포트(614)는 배터리(100)의 하류지점과 연결되며, 제5포트(615)는 배터리 라디에이터(120) 또는 칠러(370)와 연결되고, 제6포트(616)는 배터리(100) 상류지점과 연결될 수 있다.In the integrated thermal management system of the vehicle according to the second embodiment of the present invention, the
한편, 멀티웨이밸브(600)는 실내난방 모드 시, 냉각수가 난방펌프(540), 수가열히터(560), 히터코어(500) 및 멀티웨이밸브(600)를 순환하도록 제어될 수 있다. 구체적으로, 멀티웨이밸브(600)는 실내난방 모드 시, 구동부를 통해 제1 밸브바디(620) 및 제2 밸브바디(630)를 회전시켜 도 19와 같이 제1 연결유로 및 제2 연결유로의 개구부가 격벽(617)에 형성된 관통홀(618)과 엇갈리도록 하고, 도 17과 같이 제1 밸브바디(620)의 제1 개구부(621)와 제4포트(614), 제2 개구부(622)와 제1포트(611)가 연결되도록 하며, 도 18과 같이 제2 밸브바디(630)의 제1 개구부(631)와 제2포트(612), 제3 개구부(633)와 제3포트(613)가 연결되도록 제어함으로써, 밸브하우징(610) 내에 제1 밸브바디(620)를 통해 제1포트(611)에서 유입된 냉각수가 제4포트(614)로 유출되고, 제2 밸브바디(630)를 통해 제2포트(612)에서 유입된 냉각수가 제3포트(613)를 통해 유출되는 두개의 유로가 형성되도록 할 수 있다.
Meanwhile, the
상술한 방식에 따라 멀티웨이밸브(600)가 제어되면 도 20의 통합 열관리 시스템의 회로에서와 같이 실내난방모드 시에 냉각수는 난방펌프, 수가열히터, 히터코어 및 멀티웨이밸브를 순환되도록 제어되어 수가열히터에 의해 가열된 냉각수가 모두 실내난방만을 위해 사용되도록 할 수 있다.
When the
한편, 본 발명의 제2 실시예에 따른 차량의 통합 열관리 시스템에서, 배터리 난방모드는 배터리라인의 냉각수의 온도를 조절하여 배터리를 난방하는 동시에 실내난방을 하는 제1 배터리 난방모드와 배터리라인의 냉각수의 온도조절 없이 배터리를 난방하는 동시에 실내난방을 하는 제2 배터리 난방모드로 구분될 수 있다. On the other hand, in the integrated thermal management system of the vehicle according to the second embodiment of the present invention, the battery heating mode controls the temperature of the coolant in the battery line to heat the battery and at the same time heats the room, and the battery heating mode and the coolant in the battery line It can be divided into a second battery heating mode in which the battery is heated without temperature control and the room is heated at the same time.
여기서, 제1 배터리 난방모드는 배터리라인의 냉각수의 온도를 조절하여 상대적으로 낮은 온도의 냉각수로 배터리를 난방시키는 모드이고, 제2 배터리 난방모드는 상대적으로 높은 온도의 냉각수로 배터리를 난방시키는 모드일 수 있다.Here, the first battery heating mode is a mode in which the battery is heated with cooling water of a relatively low temperature by controlling the temperature of the cooling water in the battery line, and the second battery heating mode is a mode of heating the battery with cooling water of a relatively high temperature. can
구체적으로, 멀티웨이밸브(600)는 제1 배터리난방 모드 시, 구동부를 통해 제1 밸브바디(620) 및 제2 밸브바디(630)를 회전시켜 도 23과 같이 제1 연결유로 및 제2 연결유로의 개구부가 격벽(617)에 형성된 관통홀(618)과 일치되도록 하고, 도 21에서와 같이 제1 밸브바디(620)의 제1 개구부(621)와 제1포트(611), 제3 개구부(623)와 제4포트(614)가 연결되도록 하며, 제2 밸브바디(630)의 제1 개구부(631)와 제3포트(613), 제2 개구부(632)와 제2포트(612)가 연결되도록 함으로써, 밸브하우징(610) 내의 모든 유로가 서로 연결되어 제1 밸브바디(620) 및 제2 밸브바디(630)의 유로를 흐르는 냉각수가 서로 혼합될 수 있다. Specifically, the
상술한 방식에 따라 멀티웨이밸브(600)가 제어되면 도 24의 통합열관리 시스템의 회로에서와 같이 제1 배터리 난방 모드 시, 배터리라인의 냉각수와 실내히팅라인의 냉각수를 혼합시킨 후 배터리에 유입되도록 함으로써, 배터리라인의 냉각수의 온도를 조절 할 수 있으며 이와 동시에 실내난방을 할 수 있다.
When the
즉, 너무 뜨거운 냉각수가 갑자기 배터리로 유입될 경우에는 배터리의 급작스러운 온도변화로 인하여 배터리의 과열이 문제될 수 있는 바, 이 경우에는 상술한 바와 같이 배터리라인의 차가운 냉각수와 실내히팅라인의 뜨거운 냉각수를 적절히 믹싱하여 배터리로 공급함으로써 배터리의 손상이나 열화를 방지하는 것이다.That is, when too hot coolant suddenly flows into the battery, overheating of the battery may be a problem due to the sudden temperature change of the battery. In this case, as described above, the cold coolant in the battery line and the hot coolant in the indoor heating line It is to prevent damage or deterioration of the battery by properly mixing and supplying it to the battery.
멀티웨이밸브(600)는 제2 배터리난방 모드 시, 구동부를 통해 제1 밸브바디(620) 및 제2 밸브바디(630)를 회전시켜 도 27와 같이 제1 연결유로 및 제2 연결유로의 개구부가 격벽(617)에 형성된 관통홀(618)과 일치되도록 하고, 도 25와 같이 제1 밸브바디(620)의 제2 개구부(622)와 제4포트(614)가 연결되도록 하고, 제2 밸브바디(630)의 제3 개구부(633)와 제2포트(612)가 연결되도록 함으로써, 밸브하우징(610) 내에 제2 밸브바디(630)를 통해 제2포트(612)에서 유입된 냉각수가 제1 밸브바디(620)의 제4포트(614)를 통해 유출되는 하나의 유로가 형성되도록 할 수 있다.In the second battery heating mode, the
상술한 방식에 따라 멀티웨이밸브(600)가 제어되면 도 28의 통합 열관리 시스템의 회로에서와 같이 제2 배터리 난방 모드시, 히터코어를 거친 냉각수가 배터리로 바로 유입되도록 함으로써, 배터리의 난방과 실내난방을 동시에 할 수 있다.When the
앞서 설명한 본 발명에 따른 차량의 통합 열관리 시스템에 따르면, 배터리의 입출구부의 온도차에 기반하여 배터리에 유입되는 냉각수의 온도를 조절하여 배터리의 열관리를 수행함으로써, 배터리의 안정적인 열관리를 수행할 수 있다.According to the integrated thermal management system of the vehicle according to the present invention described above, by controlling the temperature of the coolant flowing into the battery based on the temperature difference between the inlet and outlet of the battery to perform thermal management of the battery, stable thermal management of the battery can be performed.
또한, 차량의 열관리 모드에 따라, 구동부를 통해 제1 밸브바디(620) 및 제2 밸브바디(630)에 회전력을 제공하여 격벽(617)에 형성된 관통홀(618)을 통해 제1 밸브바디(620) 및 제2 밸브바디(630)의 유로가 서로 연결되거나 또는 분리되도록 하여 차량의 열관리 모드에 따라 밸브하우징(610) 내의 유로가 형성되도록 함으로써, 배터리 펌프 측으로 냉각수가 역류하는 것을 방지할 수 있다.In addition, according to the thermal management mode of the vehicle, rotational force is provided to the
100 : 배터리
200 : 전장부품
300 : 압축기
400 : 리저버
500 : 히터코어
600: 멀티웨이밸브
610: 밸브하우징
611: 제1포트
612: 제2포트
613: 제3포트
614: 제4포트
615: 제5포트
616: 제6포트
617: 격벽
618: 관통홀
619: 펌프커버
620: 제1 밸브바디
621: 제1 개구부
622: 제2 개구부
623: 제3 개구부
624: 제1 연결유로
625: 연결통로
630: 제2 밸브바디
631: 제1 개구부
632: 제2 개구부
633: 제3 개구부
634: 제2 연결유로
635: 연결통로
640: 구동부(640)100: battery
200: electronic parts
300: compressor 400: reservoir
500: heater core 600: multi-way valve
610: valve housing 611: first port
612: second port 613: third port
614: fourth port 615: fifth port
616: 6th port 617: bulkhead
618: through hole 619: pump cover
620: first valve body
621: first opening 622: second opening
623: third opening 624: first connection passage
625: connecting passage
630: second valve body 631: first opening
632: second opening 633: third opening
634: second connection passage 635: connection passage
640: driving
Claims (16)
냉각수가 순환되며 배터리를 냉각하는 배터리라인;
냉매가 순환되며 압축기, 실외컨덴서를 연결하는 냉매라인; 및
냉각수가 순환되며 난방펌프, 수가열히터, 실내공조장치의 히터코어, 멀티웨이밸브를 연결하는 실내히팅라인;을 포함하고,
멀티웨이밸브는, 내부공간이 형성되고, 관통홀이 형성된 격벽을 기준으로 내부공간이 제1층 및 제2층으로 나뉘며, 내부공간과 연통되는 복수의 포트가 측면부에 형성된 밸브하우징; 제1층의 내부공간에 수용되고 회전시 밸브하우징의 포트와 연통되는 복수의 개구부가 형성된 제1 밸브바디; 제2층의 내부공간에 수용되고 회전시 밸브하우징의 포트와 연통되는 복수의 개구부가 형성된 제2 밸브바디; 및 제1 밸브바디 및 제2 밸브바디에 회전력을 제공하여 격벽에 형성된 관통홀을 통해 제1 밸브바디 및 제2 밸브바디의 유로가 서로 연결되거나 또는 분리되도록 함으로써, 밸브하우징 내에 하나 이상의 유로가 형성되도록 하는 구동부;를 포함하며,
배터리라인에서 배터리의 상류지점 또는 하류지점에 배치되는 것을 특징으로 하는 차량의 통합 열관리 시스템.an electrical line through which coolant circulates and cools electrical components;
a battery line through which coolant circulates and cools the battery;
a refrigerant line through which the refrigerant circulates and connects the compressor and the outdoor condenser; and
The cooling water is circulated and the heating pump, the water heating heater, the heater core of the indoor air conditioner, and the indoor heating line are connected to the multi-way valve;
The multi-way valve includes: a valve housing in which an inner space is formed, the inner space is divided into a first layer and a second layer based on a partition wall in which a through hole is formed, and a plurality of ports communicating with the inner space are formed on the side surface; a first valve body accommodated in the inner space of the first layer and having a plurality of openings communicating with the port of the valve housing during rotation; a second valve body accommodated in the inner space of the second layer and having a plurality of openings communicating with the port of the valve housing during rotation; and one or more flow paths are formed in the valve housing by providing rotational force to the first valve body and the second valve body so that the flow paths of the first valve body and the second valve body are connected or separated from each other through a through hole formed in the partition wall. It includes a driving unit to be
An integrated thermal management system for a vehicle, characterized in that it is disposed at an upstream point or a downstream point of the battery in the battery line.
제1 밸브바디는 제2 밸브바디 측으로 연장된 제1 연결유로를 포함하고,
제2 밸브바디는 제1 밸브바디 측으로 연장된 제2 연결유로를 포함하며,
구동부를 통해 제1 밸브바디 및 제2 밸브바디가 회전되어 제1 연결유로 및 제2 연결유로의 개구부가 격벽에 형성된 관통홀과 일치될 시, 밸브하우징 내에 제1 밸브바디 및 제2 밸브바디가 연결되는 하나의 유로가 형성되거나, 또는 밸브하우징 내의 모든 유로가 연결되어 제1 밸브바디 및 제2 밸브바디의 유로를 흐르는 냉각수가 서로 혼합되고,
구동부를 통해 제1 밸브바디 및 제2 밸브바디가 회전되어 제1 연결유로 및 제2 연결유로의 개구부가 격벽에 형성된 관통홀과 엇갈릴 시, 밸브하우징 내에 두개의 유로가 형성되어 제1 밸브바디 및 제2 밸브바디의 유로를 흐르는 냉각수가 독립적으로 순환되는 것을 특징으로 하는 차량의 통합 열관리 시스템.The method according to claim 1,
The first valve body includes a first connection passage extending toward the second valve body,
The second valve body includes a second connection passage extending toward the first valve body,
When the first valve body and the second valve body are rotated through the driving unit and the openings of the first connection passage and the second connection passage coincide with the through holes formed in the bulkhead, the first valve body and the second valve body are formed in the valve housing. A single flow path to be connected is formed, or all flow paths in the valve housing are connected so that the cooling water flowing through the flow paths of the first valve body and the second valve body is mixed with each other,
When the first valve body and the second valve body are rotated through the driving unit and the openings of the first connection passage and the second connection passage intersect with the through hole formed in the partition wall, two flow passages are formed in the valve housing to form the first valve body and An integrated thermal management system for a vehicle, characterized in that the coolant flowing through the flow path of the second valve body is circulated independently.
밸브 하우징은 측면부에 제1포트, 제2포트, 제3포트, 제4포트, 제5포트 및 제6포트가 형성되고,
멀티웨이밸브가 배터리라인에서 배터리의 상류지점에 배치되는 경우,
제1포트는 배터리의 상류지점과 연결되고, 제2포트는 배터리 라디에이터 또는 칠러와 연결되며, 제3포트는 난방펌프와 연결되고, 제4포트는 배터리 하류지점과 연결되며, 제5포트는 배터리 펌프와 연결되고, 제6포트는 히터코어와 연결된 것을 특징으로 하는 차량의 통합 열관리 시스템.The method according to claim 1,
The valve housing has a first port, a second port, a third port, a fourth port, a fifth port, and a sixth port are formed on the side portion,
If the multi-way valve is placed upstream of the battery in the battery line,
The first port is connected to the upstream point of the battery, the second port is connected to the battery radiator or chiller, the third port is connected to the heating pump, the fourth port is connected to the battery downstream point, and the fifth port is the battery The integrated thermal management system of the vehicle, characterized in that connected to the pump, and the sixth port is connected to the heater core.
멀티웨이밸브는 실내난방모드 시, 냉각수가 난방펌프, 수가열히터, 히터코어, 및 멀티웨이밸브를 순환하도록 제어되는 것을 특징으로 하는 차량의 통합 열관리 시스템.4. The method according to claim 3,
The multi-way valve is an integrated thermal management system for a vehicle, characterized in that the coolant is controlled to circulate the heating pump, the water heating heater, the heater core, and the multi-way valve in the indoor heating mode.
멀티웨이밸브는 실내난방모드 시, 구동부를 통해 제1 밸브바디 및 제2 밸브바디를 회전시켜 제1 연결유로 및 제2 연결유로의 개구부가 격벽에 형성된 관통홀과 엇갈리도록 하고, 제1 밸브바디의 제1 개구부와 제1포트, 제2 개구부와 제2포트가 연결되도록 하며, 제2 밸브바디의 제1 개구부와 제3포트, 제3 개구부와 제6포트가 연결되도록 제어되는 것을 특징으로 하는 차량의 통합 열관리 시스템.5. The method according to claim 4,
The multi-way valve rotates the first valve body and the second valve body through the driving unit in the indoor heating mode so that the openings of the first connection passage and the second connection passage intersect with the through hole formed in the partition wall, and the first valve body The first opening and the first port, the second opening and the second port are connected to each other, and the first opening and the third port and the third opening and the sixth port of the second valve body are controlled to be connected The vehicle's integrated thermal management system.
배터리 난방모드는 배터리라인의 냉각수의 온도를 조절하여 배터리를 난방하는 동시에 실내난방을 하는 제1 배터리 난방모드 및 배터리라인의 냉각수의 온도조절 없이 배터리를 난방하는 동시에 실내난방을 하는 제2 배터리 난방모드로 구분되는 것을 특징으로 하는 차량의 통합 열관리 시스템.4. The method according to claim 3,
In the battery heating mode, the first battery heating mode controls the temperature of the coolant in the battery line to heat the battery while simultaneously heating the room, and the second battery heating mode for heating the battery and heating the room without controlling the temperature of the coolant in the battery line. An integrated thermal management system of a vehicle, characterized in that it is divided into
멀티웨이밸브는 제1 배터리난방모드 시, 제1 밸브바디 및 제2 밸브바디가 회전되어 제1 연결유로 및 제2 연결유로의 개구부가 격벽에 형성된 관통홀과 일치되도록 하고,
제1 밸브바디의 제1 개구부와 제2포트, 제3 개구부와 제1포트가 연결되도록 하며, 제2 밸브바디의 제2 개구부와 제3포트, 제1 개구부와 제6포트가 연결되도록 함으로써, 배터리를 통과한 냉각수와 실내히팅라인의 냉각수가 혼합되도록 하는 것을 특징으로 하는 차량의 통합 열관리 시스템.7. The method of claim 6,
When the multi-way valve is in the first battery heating mode, the first valve body and the second valve body are rotated so that the openings of the first and second connection passages coincide with the through holes formed in the partition wall,
By connecting the first opening and the second port and the third opening and the first port of the first valve body, and connecting the second opening and the third port and the first opening and the sixth port of the second valve body, An integrated thermal management system for a vehicle, characterized in that the coolant that has passed through the battery and the coolant of the indoor heating line are mixed.
멀티웨이밸브는 제2 배터리난방모드 시, 제1 밸브바디 및 제2 밸브바디가 회전되어 제1 연결유로 및 제2 연결유로의 개구부가 격벽에 형성된 관통홀과 일치되도록 하고,
제1 밸브바디의 제2 개구부와 제1포트가 연결되도록하고, 제2 밸브바디의 제3 개구부와 제3포트가 연결되도록 함으로써, 배터리를 통과한 냉각수가 난방 펌프로 유입되도록 하는 것을 특징으로 하는 차량의 통합 열관리 시스템.7. The method of claim 6,
When the multi-way valve is in the second battery heating mode, the first valve body and the second valve body are rotated so that the openings of the first connection passage and the second connection passage coincide with the through hole formed in the partition wall,
The second opening of the first valve body and the first port are connected, and the third opening of the second valve body and the third port are connected, so that the coolant that has passed through the battery flows into the heating pump. The vehicle's integrated thermal management system.
밸브 하우징은 측면부에 제1포트, 제2포트, 제3포트, 제4포트, 제5포트 및 제6포트가 형성되고,
멀티웨이밸브가 배터리라인에서 배터리의 하류지점에 배치되는 경우,
제1포트는 배터리 펌프와 연결되고, 제2포트는 히터코어와 연결되며, 제3포트는 난방펌프와 연결되고, 제4포트는 배터리의 하류지점과 연결되며, 제5포트는 배터리 라디에이터 또는 칠러와 연결되고, 제6포트는 배터리 상류지점과 연결되는 것을 특징으로 하는 차량의 통합 열관리 시스템.The method according to claim 1,
The valve housing has a first port, a second port, a third port, a fourth port, a fifth port, and a sixth port are formed on the side portion,
If the multi-way valve is placed downstream of the battery in the battery line,
The first port is connected to the battery pump, the second port is connected to the heater core, the third port is connected to the heating pump, the fourth port is connected to the downstream point of the battery, and the fifth port is the battery radiator or chiller. The integrated thermal management system of the vehicle, characterized in that connected to, and the sixth port is connected to the upstream point of the battery.
멀티웨이밸브는 실내난방모드 시, 냉각수가 난방펌프, 수가열히터, 히터코어, 및 멀티웨이밸브를 순환하도록 제어되는 것을 특징으로 하는 차량의 통합 열관리 시스템.10. The method of claim 9,
The multi-way valve is an integrated thermal management system for a vehicle, characterized in that the coolant is controlled to circulate the heating pump, the water heating heater, the heater core, and the multi-way valve in the indoor heating mode.
멀티웨이밸브는 실내난방모드 시, 구동부를 통해 제1 밸브바디 및 제2 밸브바디를 회전시켜 제1 연결유로 및 제2 연결유로의 개구부가 격벽에 형성된 관통홀과 엇갈리도록 하고,
제1 밸브바디의 제1 개구부와 제4포트, 제2 개구부와 제1포트가 연결되도록 하며, 제2 밸브바디의 제1 개구부와 제2포트, 제3 개구부와 제3포트가 연결되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 차량의 통합 열관리 시스템.11. The method of claim 10,
The multi-way valve rotates the first valve body and the second valve body through the driving unit in the indoor heating mode so that the openings of the first and second connection passages intersect with the through holes formed in the partition wall,
The first opening and the fourth port of the first valve body are connected to each other, and the second opening and the first port are connected, and the first opening and the second port and the third opening and the third port of the second valve body are connected to each other. The integrated thermal management system of the vehicle, characterized in that.
배터리 난방모드는 배터리라인의 냉각수의 온도를 조절하여 배터리를 난방하는 동시에 실내난방을 하는 제1 배터리 난방모드 및 배터리라인의 냉각수의 온도조절 없이 배터리를 난방하는 동시에 실내난방을 하는 제2 배터리 난방모드로 구분되는 것을 특징으로 하는 차량의 통합 열관리 시스템.10. The method of claim 9,
In the battery heating mode, the first battery heating mode controls the temperature of the coolant in the battery line to heat the battery while simultaneously heating the room, and the second battery heating mode for heating the battery and heating the room without controlling the temperature of the coolant in the battery line. An integrated thermal management system of a vehicle, characterized in that it is divided into
멀티웨이밸브는 제1 배터리난방모드 시, 제1 밸브바디 및 제2 밸브바디가 회전되어 제1 연결유로 및 제2 연결유로의 개구부가 격벽에 형성된 관통홀과 일치되도록 하고,
제1 밸브바디의 제1 개구부와 제1포트, 제3 개구부와 제4포트가 연결되도록 하며, 제2 밸브바디의 제1 개구부와 제3포트, 제2 개구부와 제2포트가 연결되도록 함으로써, 배터리라인의 냉각수와 실내히팅라인의 냉각수가 혼합되어 배터리로 유입되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 차량의 통합 열관리 시스템.13. The method of claim 12,
When the multi-way valve is in the first battery heating mode, the first valve body and the second valve body are rotated so that the openings of the first and second connection passages coincide with the through holes formed in the partition wall,
By connecting the first opening and the first port and the third opening and the fourth port of the first valve body, and connecting the first opening and the third port and the second opening and the second port of the second valve body, An integrated thermal management system for a vehicle, characterized in that the cooling water of the battery line and the cooling water of the indoor heating line are mixed and controlled to flow into the battery.
멀티웨이밸브는 제2 배터리난방모드 시, 제1 밸브바디 및 제2 밸브바디가 회전되어 제1 연결유로 및 제2 연결유로의 개구부가 격벽에 형성된 관통홀과 일치되도록 하고,
제1 밸브바디의 제2 개구부와 제4포트가 연결되도록하고, 제2 밸브바디의 제3 개구부와 제2포트가 연결되도록 함으로써, 히터코어를 통과한 냉각수가 배터리로 유입되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 차량의 통합 열관리 시스템.13. The method of claim 12,
When the multi-way valve is in the second battery heating mode, the first valve body and the second valve body are rotated so that the openings of the first connection passage and the second connection passage coincide with the through hole formed in the partition wall,
By connecting the second opening of the first valve body and the fourth port and connecting the third opening and the second port of the second valve body, the cooling water that has passed through the heater core is controlled to flow into the battery. The vehicle's integrated thermal management system.
밸브 하우징의 포트에는 분기관이 일체로 성형되어 형성됨으로써 포트에서 냉각수의 분기가 가능한 것을 특징으로 하는 차량의 통합 열관리 시스템.The method according to claim 1,
An integrated thermal management system for a vehicle, characterized in that the branch pipe is integrally molded and formed in the port of the valve housing, whereby the coolant can be branched from the port.
밸브하우징의 측면부의 일측방에는 난방펌프와 결합되는 펌프커버가 형성된 것을 특징으로 하는 차량의 통합 열관리 시스템.The method according to claim 1,
An integrated thermal management system for a vehicle, characterized in that a pump cover coupled to the heating pump is formed on one side of the side of the valve housing.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020200037508A KR20210120593A (en) | 2020-03-27 | 2020-03-27 | Integrated thermal management system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020200037508A KR20210120593A (en) | 2020-03-27 | 2020-03-27 | Integrated thermal management system |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20210120593A true KR20210120593A (en) | 2021-10-07 |
Family
ID=78114665
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020200037508A KR20210120593A (en) | 2020-03-27 | 2020-03-27 | Integrated thermal management system |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR20210120593A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20230071746A (en) * | 2021-11-16 | 2023-05-23 | 인지컨트롤스 주식회사 | Multi-port valve, temperature management system using the same and integrate modiule comprisinig the same |
| WO2023090803A1 (en) * | 2021-11-16 | 2023-05-25 | 인지컨트롤스 주식회사 | Multiport valve, temperature management system using multiport valve, and integrated module comprising multiport valve |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20190068357A (en) | 2017-12-08 | 2019-06-18 | 현대자동차주식회사 | Hvac system of vehicle |
-
2020
- 2020-03-27 KR KR1020200037508A patent/KR20210120593A/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20190068357A (en) | 2017-12-08 | 2019-06-18 | 현대자동차주식회사 | Hvac system of vehicle |
Cited By (2)
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| KR20230071746A (en) * | 2021-11-16 | 2023-05-23 | 인지컨트롤스 주식회사 | Multi-port valve, temperature management system using the same and integrate modiule comprisinig the same |
| WO2023090803A1 (en) * | 2021-11-16 | 2023-05-25 | 인지컨트롤스 주식회사 | Multiport valve, temperature management system using multiport valve, and integrated module comprising multiport valve |
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