[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

WO2023026870A1 - 熱管理システム - Google Patents

熱管理システム Download PDF

Info

Publication number
WO2023026870A1
WO2023026870A1 PCT/JP2022/030695 JP2022030695W WO2023026870A1 WO 2023026870 A1 WO2023026870 A1 WO 2023026870A1 JP 2022030695 W JP2022030695 W JP 2022030695W WO 2023026870 A1 WO2023026870 A1 WO 2023026870A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
heat
heat medium
circuit
temperature
temperature side
Prior art date
Application number
PCT/JP2022/030695
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
康介 白鳥
聡 鈴木
隆宏 前田
智史 二田
Original Assignee
株式会社デンソー
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社デンソー filed Critical 株式会社デンソー
Priority to DE112022004159.5T priority Critical patent/DE112022004159T5/de
Priority to CN202280057878.1A priority patent/CN117881935A/zh
Publication of WO2023026870A1 publication Critical patent/WO2023026870A1/ja
Priority to US18/585,232 priority patent/US20240190213A1/en

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60HARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60HARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/00271HVAC devices specially adapted for particular vehicle parts or components and being connected to the vehicle HVAC unit
    • B60H1/00278HVAC devices specially adapted for particular vehicle parts or components and being connected to the vehicle HVAC unit for the battery
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60HARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/00642Control systems or circuits; Control members or indication devices for heating, cooling or ventilating devices
    • B60H1/00814Control systems or circuits characterised by their output, for controlling particular components of the heating, cooling or ventilating installation
    • B60H1/00878Control systems or circuits characterised by their output, for controlling particular components of the heating, cooling or ventilating installation the components being temperature regulating devices
    • B60H1/00899Controlling the flow of liquid in a heat pump system
    • B60H1/00907Controlling the flow of liquid in a heat pump system where the flow direction of the refrigerant changes and an evaporator becomes condenser
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60HARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/22Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived otherwise than from the propulsion plant
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60HARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/32Cooling devices
    • B60H1/3204Cooling devices using compression
    • B60H1/3228Cooling devices using compression characterised by refrigerant circuit configurations
    • B60H1/32284Cooling devices using compression characterised by refrigerant circuit configurations comprising two or more secondary circuits, e.g. at evaporator and condenser side
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B1/00Compression machines, plants or systems with non-reversible cycle
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/61Types of temperature control
    • H01M10/613Cooling or keeping cold
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/62Heating or cooling; Temperature control specially adapted for specific applications
    • H01M10/625Vehicles
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/651Means for temperature control structurally associated with the cells characterised by parameters specified by a numeric value or mathematical formula, e.g. ratios, sizes or concentrations
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/656Means for temperature control structurally associated with the cells characterised by the type of heat-exchange fluid
    • H01M10/6569Fluids undergoing a liquid-gas phase change or transition, e.g. evaporation or condensation
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60HARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/00271HVAC devices specially adapted for particular vehicle parts or components and being connected to the vehicle HVAC unit
    • B60H2001/00307Component temperature regulation using a liquid flow

Definitions

  • the present disclosure relates to a heat management system that manages a plurality of temperature adjustment targets each requiring a different temperature zone by a heat pump cycle.
  • Patent Document 1 the technology described in Patent Document 1 is known as a technology related to heat management systems for air conditioning, battery cooling, and the like.
  • two evaporators, an air-conditioning evaporator and a chiller are connected in parallel in a heat pump cycle, and the cooling capacity of the heat pump cycle is divided between the cooling of the air-conditioning blow air and the heat medium. Configured to dispense into cooling applications.
  • a heat management system it is possible to use a heat medium circuit in which the heat medium cooled by the chiller circulates to support cold and heat applications such as air conditioning and battery cooling.
  • the chiller since there is only one cold temperature zone produced by the chiller, if one of the requirements is met, the other cannot be met, and it is difficult to meet multiple temperature zones for multiple uses. was difficult.
  • the present disclosure aims to simplify the configuration and control of the heat pump cycle, and to provide a heat management system capable of creating a plurality of different temperature zones through the heat medium circuit.
  • a heat management system includes a heat pump cycle, a low temperature side heat medium circuit, and a controller.
  • a heat pump cycle has a compressor, a condenser, a pressure reducing section, and a chiller.
  • the compressor compresses and discharges refrigerant.
  • the condenser condenses the refrigerant discharged from the compressor.
  • the decompression unit decompresses the refrigerant flowing out of the condenser.
  • the chiller evaporates the refrigerant by exchanging heat between the refrigerant decompressed in the decompression unit and the heat medium.
  • a heat medium cooled by a chiller circulates in the low temperature side heat medium circuit.
  • the low-temperature side heat medium circuit has a first circuit, a second circuit, a connecting portion, and a flow rate adjusting portion.
  • a 1st circuit has a 1st heat exchange part, and via a chiller and a 1st heat exchange part, a heat medium is comprised so that circulation is possible.
  • the first heat exchange unit cools the first temperature adjustment target by heat exchange between the heat medium cooled by the chiller and the first temperature adjustment target associated with the predetermined first temperature zone.
  • the second circuit has a second heat exchange section, and is configured so that the heat medium can circulate through the second heat exchange section.
  • the second heat exchanging part exchanges heat between a second temperature adjustment object associated with a second temperature zone higher than the first temperature zone and the heat medium cooled by the chiller.
  • connection part connects the first circuit and the second circuit so that the heat medium can flow in and out.
  • the flow rate adjusting section adjusts the flow rate of the heat medium flowing in and out between the first circuit and the second circuit at the connecting portion.
  • the control unit controls the operation of the flow rate adjusting unit so that the temperature range of the heat medium flowing through the first circuit and the temperature range of the heat medium flowing through the second circuit are set to respective values. Adjust the flow rate of the heat medium in
  • the temperature range of the heat medium flowing through the first circuit is controlled by adjusting the flow rate of the heat medium flowing through the connecting portion by the flow rate adjusting unit, using the heat medium cooled by one chiller,
  • the temperature zone of the heat medium flowing through the second circuit can be adjusted to a predetermined value.
  • the heat management system can distribute the cooling capacity realized by one chiller to the first heat exchange section and the second heat exchange section according to the flow rate of the heat medium flowing through the connection section, and vapor compression refrigeration.
  • the distribution of the cooling capacity can be realized in a control mode that is simpler than when distributing by a cycle or the like. That is, the heat management system can create a plurality of different temperature zones by utilizing cold heat generated by one chiller through the heat medium circuit.
  • FIG. 1 is an overall configuration diagram of a heat management system according to the first embodiment
  • FIG. 2 is a configuration diagram of an indoor air conditioning unit in the heat management system
  • FIG. 3 is a block diagram showing the control system of the thermal management system
  • FIG. 4 is an explanatory diagram showing the flow of the heat medium in the cooling/battery cooling mode of the first embodiment
  • FIG. 5 is an explanatory diagram showing an independent circulation state in the cooling/battery cooling mode of the first embodiment
  • FIG. 6 is an explanatory diagram showing a circuit cooperation state in the cooling/battery cooling mode of the first embodiment
  • FIG. 1 is an overall configuration diagram of a heat management system according to the first embodiment
  • FIG. 2 is a configuration diagram of an indoor air conditioning unit in the heat management system
  • FIG. 3 is a block diagram showing the control system of the thermal management system
  • FIG. 4 is an explanatory diagram showing the flow of the heat medium in the cooling/battery cooling mode of the first embodiment
  • FIG. 5 is an explanatory diagram showing an
  • FIG. 7 is an explanatory diagram showing the flow of the heat medium in the dehumidifying heating/external air heat absorption mode of the first embodiment
  • FIG. 8 is an explanatory diagram showing an independent circulation state in the dehumidifying heating/external air heat absorption mode of the first embodiment
  • FIG. 9 is an explanatory diagram showing the circuit cooperation state in the dehumidifying heating/external air heat absorption mode of the first embodiment
  • FIG. 10 is an explanatory diagram showing the flow of the heat medium in the external air heat absorption/equipment exhaust heat recovery mode of the first embodiment
  • FIG. 11 is an explanatory diagram showing an independent circulation state in the external air heat absorption/equipment exhaust heat recovery mode of the first embodiment
  • FIG. 12 is an explanatory diagram showing the circuit linkage state in the external air heat absorption/equipment exhaust heat recovery mode of the first embodiment
  • FIG. 13 is an explanatory diagram showing the flow of the heat medium in the external air heat absorption/battery cooling mode of the first embodiment
  • FIG. 14 is an explanatory diagram showing an independent circulation state in the external air heat absorption/battery cooling mode of the first embodiment
  • FIG. 15 is an explanatory diagram showing the circuit linkage state in the external air heat absorption/battery cooling mode of the first embodiment
  • FIG. 16 is an explanatory diagram showing the flow of the heat medium in an example of the three-circuit cooperation mode of the first embodiment
  • FIG. 17 is an explanatory diagram showing an independent circulation state in an example of the three-circuit cooperation mode of the first embodiment
  • FIG. 18 is an explanatory diagram showing a two-circuit cooperation state (1) in an example of the three-circuit cooperation mode of the first embodiment
  • FIG. 19 is an explanatory diagram showing a two-circuit connection state (2) in an example of the three-circuit cooperation mode of the first embodiment
  • FIG. 20 is an explanatory diagram showing a three-circuit cooperation state in an example of the three-circuit cooperation mode of the first embodiment
  • FIG. 21 is an overall configuration diagram of a heat management system according to the second embodiment
  • FIG. 22 is an explanatory diagram showing an independent circulation state in the heating/battery warm-up mode of the second embodiment
  • FIG. 23 is an explanatory diagram showing the circuit cooperation state in the heating/battery warm-up mode of the second embodiment
  • FIG. 24 is an overall configuration diagram of a heat management system according to the third embodiment
  • FIG. 25 is an explanatory diagram showing an independent circulation state in the cooling/battery cooling mode of the third embodiment
  • FIG. 26 is an explanatory diagram showing the circuit cooperation state in the cooling/battery cooling mode of the third embodiment
  • FIG. 27 is an explanatory diagram showing an independent circulation state in the external air heat absorption/equipment exhaust heat recovery mode of the third embodiment
  • FIG. 28 is an explanatory diagram showing a circuit cooperation state in the external air heat absorption/equipment exhaust heat recovery mode of the third embodiment.
  • a heat management system 1 is mounted on an electric vehicle, which is a vehicle that obtains driving force for running from an electric motor.
  • the heat management system 1 has an in-vehicle device temperature control function that performs air conditioning in the vehicle interior, which is a space to be air-conditioned, and temperature adjustment of the battery 27 and cooling of in-vehicle devices. That is, the heat management system 1 can also be said to be an air conditioner with a device temperature control function.
  • the battery 27 is a secondary battery that stores power to be supplied to onboard equipment such as an electric motor, and is, for example, a lithium ion battery.
  • the battery 27 is a so-called assembled battery formed by stacking a plurality of battery cells and electrically connecting the battery cells in series or in parallel.
  • the electric vehicle according to the present embodiment is equipped with an inverter, a motor generator, a transaxle device, etc., as examples of heat-generating devices that generate heat during operation.
  • An inverter is a power converter that converts direct current to alternating current.
  • the motor generator outputs driving force for running when supplied with electric power, and generates regenerative electric power at the time of deceleration or the like.
  • a transaxle device is a device that integrates a transmission, a final gear, and a differential gear (differential gear).
  • the heat management system 1 is configured to recover the exhaust heat generated by the heat-generating equipment using the heat pump cycle 10 in order to effectively utilize the waste heat generated by the operation of these heat-generating equipment.
  • the heat management system 1 includes a heat pump cycle 10, a low temperature side heat medium circuit 20, a high temperature side heat medium circuit 40, an indoor air conditioning unit 60, a controller 70, and the like. have.
  • the heat pump cycle 10 can cool or heat the heat medium circulating through the low temperature side heat medium circuit 20 or the high temperature side heat medium circuit 40 by heat exchange with the refrigerant.
  • the heat pump cycle 10 has a compressor 11, a water-refrigerant heat exchanger 12, an expansion valve 13, and a chiller 14 as components.
  • the heat pump cycle 10 employs an HFO-based refrigerant (specifically, R1234yf) as a refrigerant.
  • the heat pump cycle 10 constitutes a vapor compression subcritical refrigeration cycle in which the pressure of the high-pressure refrigerant discharged from the compressor 11 does not exceed the critical pressure of the refrigerant.
  • Refrigerant oil specifically, PAG oil
  • Some of the refrigerating machine oil circulates through the cycle together with the refrigerant.
  • the compressor 11 sucks, compresses, and discharges the refrigerant.
  • the compressor 11 is arranged in the drive unit room on the front side of the passenger compartment.
  • the drive device chamber defines a space in which at least part of a drive device (for example, an electric motor) for outputting driving force for running is arranged.
  • the compressor 11 is an electric compressor in which a fixed displacement type compression mechanism with a fixed displacement is rotationally driven by an electric motor.
  • the compressor 11 has its rotational speed (that is, refrigerant discharge capacity) controlled by a control signal output from a control device 70, which will be described later.
  • the refrigerant inlet side of the water-refrigerant heat exchanger 12 is connected to the discharge port of the compressor 11 .
  • the water-refrigerant heat exchanger 12 has a refrigerant passage 12a through which the high-pressure refrigerant discharged from the compressor 11 flows, and a heat medium passage 12b through which the heat medium circulating in the high temperature side heat medium circuit 40 flows. .
  • the water-refrigerant heat exchanger 12 exchanges heat between the high-pressure refrigerant flowing through the refrigerant passage 12a and the heat medium flowing through the heat medium passage 12b, thereby heating the heat medium with the heat of the high-pressure refrigerant. Exchanger.
  • the water-refrigerant heat exchanger 12 is an example of a condenser because it condenses the high-pressure refrigerant flowing through the refrigerant passage 12a by exchanging heat with the heat medium flowing through the heat medium passage 12b.
  • An expansion valve 13 is connected to the outlet of the refrigerant passage 12 a of the water-refrigerant heat exchanger 12 .
  • the expansion valve 13 is a decompression unit that reduces the pressure of the refrigerant flowing out of the refrigerant passage 12a of the water-refrigerant heat exchanger 12 and adjusts the flow rate of the refrigerant flowing out downstream.
  • the expansion valve 13 is an electric variable throttle mechanism having a valve element configured to change the degree of throttle opening and an electric actuator (specifically, a stepping motor) that displaces the valve element.
  • the operation of the expansion valve 13 is controlled by a control signal (specifically, a control pulse) output from the control device 70 .
  • the refrigerant outlet of the expansion valve 13 is connected to the inlet side of the refrigerant passage 14 a of the chiller 14 .
  • the chiller 14 has a refrigerant passage 14a through which the low-pressure refrigerant decompressed by the expansion valve 13 flows, and a heat medium passage 14b through which the heat medium circulating in the low temperature side heat medium circuit 20 flows.
  • the chiller 14 is an evaporator that exchanges heat between the low-pressure refrigerant flowing through the refrigerant passage 14a and the heat medium flowing through the heat medium passage 14b to evaporate the low-pressure refrigerant and exhibit heat absorption.
  • the inlet side of the compressor 11 is connected to the outlet side of the refrigerant passage 14 a in the chiller 14 .
  • the heat pump cycle 10 is a refrigeration cycle in which the compressor 11, the water-refrigerant heat exchanger 12, the expansion valve 13, and the chiller 14 are connected, and can realize a simple configuration.
  • the low temperature side heat medium circuit 20 is a heat medium circulation circuit in which the heat medium cooled by the chiller 14 circulates.
  • the heat medium ethylene glycol, dimethylpolysiloxane, a solution containing a nanofluid or the like, an antifreeze liquid, or the like can be used.
  • the low temperature side heat medium circuit 20 includes a cooler core 25, a battery heat exchange section 26, a device heat exchange section 28, a first low temperature side pump 29 to a fourth low temperature side pump 32, and a first outside air heat.
  • the heat exchanger 33, the second outside air heat exchanger 34, and the like are connected by heat medium flow paths.
  • the low temperature side heat medium circuit 20 includes an air cooling circuit 20a, a battery temperature control circuit 20b, an equipment exhaust heat recovery circuit 20c, an air cooling circuit 20a, a battery temperature control circuit 20b, an equipment exhaust heat recovery circuit 20c, and a heat medium cooled by the chiller 14. It has an external air heat absorption circuit 20d. The configuration of these circulation circuits will be described later.
  • the low-temperature heat medium circuit 20 according to the first embodiment allows the heat medium to flow in and out of these air cooling circuit 20a, battery temperature control circuit 20b, equipment exhaust heat recovery circuit 20c, and outside air heat absorption circuit 20d. It is configured to be connected by a medium channel.
  • the outlet side of the first low temperature side pump 29 is connected to the inlet side of the heat medium passage 14b in the chiller 14.
  • the first low temperature side pump 29 is a heat medium pump that sucks and discharges the heat medium flowing through the low temperature side heat medium circuit 20, and may be an electric water pump, for example.
  • the first low temperature side pump 29 pressure-feeds the heat medium toward the inlet side of the heat medium passage 14 b in the chiller 14 .
  • a first inlet/outlet 35a of the four-way valve 35 is connected to the outlet side of the heat medium passage 14b in the chiller 14.
  • the four-way valve 35 is a flow control valve having four heat medium inlets and outlets, ie, a first inlet/outlet 35a to a fourth inlet/outlet 35d.
  • the four-way valve 35 adjusts the flow rate of the heat medium flowing out from any one of the first inlet/outlet 35a to the fourth inlet/outlet 35d.
  • the four-way valve 35 can switch the flow path configuration of the heat medium flowing through the low temperature side heat medium circuit 20 by adjusting the flow rate of the heat medium flowing through the first inlet/outlet 35a to the fourth inlet/outlet 35d. Therefore, the four-way valve 35 also functions as a channel switching section.
  • the suction port side of the second low temperature side pump 30 is connected to the second inlet/outlet 35b of the four-way valve 35.
  • a heat medium outlet side of the cooler core 25 is connected to the third inlet/outlet 35c of the four-way valve 35 via an eighth connection portion 50h described later.
  • the second low temperature side pump 30 is a heat medium pump that sucks and discharges the heat medium that has flowed out from the second inlet/outlet 35b of the four-way valve 35, and can employ the same configuration as the first low temperature side pump 29. .
  • the second low temperature side pump 30 pressure-feeds the heat medium toward the heat medium inlet side of the cooler core 25 .
  • the cooler core 25 is a cooling heat exchange unit that exchanges heat between the heat medium flowing through the low-temperature side heat medium circuit 20 and the blown air supplied into the vehicle interior, which is the space to be air-conditioned, to cool the blown air.
  • the cooler core 25 is arranged inside an indoor air conditioning unit 60, which will be described later, and causes the heat medium to absorb heat from the air blown into the passenger compartment.
  • the fourth inlet/outlet 35 d of the four-way valve 35 is connected to the fourth inlet/outlet 36 d side of the first five-way valve 36 .
  • the first five-way valve 36 is a flow control valve having first to fifth inflow/outlet 36a to fifth inflow/outlet 36e.
  • the first five-way valve 36 has a flow rate of the heat medium flowing out from the second inflow/outlet 36b, the third inflow/outlet 36c, and the fifth inflow/outlet 36e with respect to the heat medium flowing in from the first inflow/outlet 36a or the fourth inflow/outlet 36d. to adjust.
  • the first five-way valve 36 can be formed, for example, by combining a plurality of three-way flow control valves.
  • the heat medium inlet side of the second outside air heat exchanger 34 is connected to the third inlet/outlet 36c of the first five-way valve 36 .
  • the second outside air heat exchanger 34 is an outside air heat exchanger that exchanges heat between the heat medium flowing out from the third inlet/outlet 36c of the first five-way valve 36 and the outside air outside the passenger compartment.
  • the second outside air heat exchanger 34 functions as a heat absorber that causes the heat medium to absorb the heat of the outside air when the temperature of the heat medium is lower than the outside air temperature, and when the temperature of the heat medium is higher than the outside air temperature. functions as a radiator that radiates the heat of the heat medium to the outside air.
  • the heat medium outlet of the second outside air heat exchanger 34 is connected to the suction port side of the first low temperature side pump 29 via a sixth connection portion 50f, a seventh connection portion 50g, and a fourth connection portion 50d, which will be described later.
  • the heat medium outlet side of the electric heater 42 is connected to the first inlet/outlet 36 a of the first five-way valve 36 .
  • a heat medium inlet side of the heater core 41 is connected to the second inlet/outlet 36b of the first five-way valve 36 .
  • the fifth inlet/outlet 36e of the first five-way valve 36 is connected to the first connecting portion 50a.
  • the first connecting portion 50a is formed in the shape of a three-way joint having three inlets and outlets communicating with each other.
  • a joint member formed by joining a plurality of pipes, or a joint member formed by providing a plurality of refrigerant passages in a metal block or a resin block can be employed.
  • the fifth inlet/outlet 36e of the first five-way valve 36 is connected to one of the inlet/outlets of the first connection portion 50a.
  • the suction port side of the third low temperature side pump 31 is connected to the other side of the inflow/outlet of the first connection portion 50a via the second connection portion 50b.
  • Another inlet/outlet of the first connection portion 50a is connected to the suction port side of the fourth low temperature side pump 32 via the third connection portion 50c.
  • the thermal management system 1 has the second connection portion 50b to the eighth connection portion 50h.
  • the configuration of the second connecting portion 50b to the eighth connecting portion 50h is the same as that of the first connecting portion 50a, and is formed in the shape of a three-way joint having three inlets and outlets communicating with each other.
  • the third low temperature side pump 31 is a heat medium pump that sucks and discharges the heat medium that has flowed through the second connection portion 50b, and can adopt the same configuration as the first low temperature side pump 29.
  • the discharge port of the third low temperature side pump 31 is connected to the heat medium inlet side of the battery heat exchange section 26 . Therefore, the third low temperature side pump 31 pressure-feeds the heat medium toward the heat medium inlet side of the battery heat exchange section 26 .
  • the battery heat exchange section 26 is a heat exchange section for adjusting the temperature of the battery 27 by exchanging heat between the heat medium flowing through the second connection section 50b and the battery cells that constitute the battery 27.
  • a heat medium passage is formed inside the battery heat exchange section 26, in which a plurality of passages are connected in parallel.
  • the heat medium passage of the battery heat exchange portion 26 is formed so as to be able to absorb the exhaust heat of the battery 27 evenly from the entire area of the battery 27 .
  • the heat medium passages of the battery heat exchange section 26 are formed so as to absorb the heat of all the battery cells evenly and cool all the battery cells equally.
  • a second inlet/outlet 37 b of a second five-way valve 37 is connected to the heat medium outlet side of the battery heat exchange section 26 .
  • the battery 27 is an example of a heat-generating device because it generates heat during operation (that is, during charging and discharging). Therefore, the battery heat exchanging part 26 corresponds to an example of the equipment heat exchanging part because it exchanges heat between the heat medium and the heat generating equipment.
  • the battery heat exchange section 26 may be formed by arranging heat medium passages between the stacked battery cells.
  • the battery heat exchange portion 26 may be formed integrally with the battery 27 .
  • the heat medium passage may be formed integrally with the battery 27 by providing a heat medium passage in a special case that accommodates the stacked battery cells.
  • the fourth low temperature side pump 32 is a heat medium pump that sucks and discharges the heat medium that has flowed out from the third connection portion 50c, and the same configuration as the first low temperature side pump 29 can be adopted.
  • a discharge port of the fourth low temperature side pump 32 is connected to a heat medium inlet side of the equipment heat exchange section 28 . Therefore, the fourth low temperature side pump 32 pressure-feeds the heat medium toward the heat medium inlet side of the equipment heat exchange section 28 .
  • the device heat exchange section 28 is a heat exchange section that is mounted on an electric vehicle and exchanges heat between a heat generating device that generates heat as it operates and a heat medium that flows through the third connection portion 50c.
  • examples of the heat-generating device in this embodiment include an inverter, a motor generator, a transaxle device, and the like.
  • the device heat exchange portion 28 is a heat medium passage through which the heat medium flowing out from the third connection portion 50c flows in a housing portion or a case portion forming an outer shell of an inverter, a motor generator, a transaxle device, or the like, which is a heat generating device. It consists of forming As a result, the heat medium exchanges heat with each heat-generating device when passing through the heat-medium passage formed in the housing or the like, so that the heat medium can recover the exhaust heat generated in the heat-generating device. .
  • a heat medium outlet of the equipment heat exchange section 28 is connected to the fifth inlet/outlet 37 e side of the second five-way valve 37 .
  • the second five-way valve 37 is a flow regulating valve having a first inlet/outlet 37a to a fifth inlet/outlet 37e.
  • the second five-way valve 37 has a flow rate of the heat medium flowing out from the first inflow/outlet 37a, the third inflow/outlet 37c, and the fourth inflow/outlet 37d with respect to the heat medium flowing in from the second inflow/outlet 37b or the fifth inflow/outlet 37e. to adjust.
  • the second five-way valve 37 can be formed, for example, by combining a plurality of three-way flow control valves.
  • the suction port side of the first low temperature side pump 29 is connected to the third inlet/outlet 37c of the second five-way valve 37 via the fourth connection portion 50d.
  • the suction port side of the third low temperature side pump 31 is connected to the first inlet/outlet 37a of the second five-way valve 37 via the second connection portion 50b. Therefore, in the heat management system 1, the heat medium can be circulated through the third low temperature side pump 31, the battery heat exchange section 26, and the second five-way valve 37, thereby forming the battery temperature control circuit 20b. can be done.
  • the heat medium inlet side of the first outside air heat exchanger 33 is connected to the fourth inlet/outlet 37d of the second five-way valve 37 .
  • the first outside air heat exchanger 33 is an outside air heat exchanger that exchanges heat between the heat medium flowing out from the fourth inlet/outlet 37d of the second five-way valve 37 and the outside air. Therefore, the first outside air heat exchanger 33 can radiate the heat of the heat medium flowing out from the fourth inlet/outlet 37d to the outside air.
  • the suction port side of the fourth low temperature side pump 32 is connected to the heat medium outlet of the first outside air heat exchanger 33 via the third connection portion 50c. Therefore, according to the heat management system 1, the heat medium can be circulated through the fourth low temperature side pump 32, the equipment heat exchange section 28, and the second five-way valve 37, and the equipment exhaust heat recovery circuit 20c can be Can be configured.
  • the high temperature side heat medium circuit 40 is a heat medium circulation circuit in which the heat medium heated by the water-refrigerant heat exchanger 12 circulates.
  • a discharge port of the high-temperature side pump 43 is connected to the inlet side of the heat medium passage 14b in the water-refrigerant heat exchanger 12 .
  • the high temperature side pump 43 is a heat medium pump that sucks and discharges the heat medium that has flowed out from the third connection portion 50c, and can employ the same configuration as the first low temperature side pump 29 and the like. Therefore, the high temperature side pump 43 pressure-feeds the heat medium toward the inlet side of the heat medium passage 12b in the water-refrigerant heat exchanger 12 .
  • the heat medium inlet side of the electric heater 42 is connected to the outlet side of the heat medium passage 14 b in the water-refrigerant heat exchanger 12 .
  • the electric heater 42 has a heat medium passage through which the heat medium flowing out of the water-refrigerant heat exchanger 12 flows, and is a heating unit that heats the heat medium passing through the heat medium passage.
  • a PTC heater having a PTC element that generates heat when supplied with power is employed as the electric heater 42.
  • the amount of heat generated by the electric heater 42 is controlled by a control voltage output from the controller 70 .
  • a first inlet/outlet 36 a of a first five-way valve 36 is connected to the heat medium outlet side of the electric heater 42 .
  • the heat medium inlet side of the heater core 41 is connected to the second inlet/outlet 36b of the first five-way valve 36 .
  • the heater core 41 is arranged in the indoor air conditioning unit 60, and is a heating heat exchange section that exchanges heat between the heat medium that flows out from the second inlet/outlet 36b and the blown air that is supplied into the passenger compartment.
  • the heater core 41 radiates the heat of the heat medium to the blown air to heat the blown air.
  • the heat medium outlet of the heater core 41 is connected to the suction port side of the high temperature side pump 43 via the fifth connection portion 50e.
  • the heat medium circuit is provided with the first connecting portion 50a to the eighth connecting portion 50h in the shape of a three-way joint. Connection destinations of the first connection portion 50a to the eighth connection portion 50h will be described.
  • one of the inflow/outlet ports of the first connecting portion 50 a is connected to the fifth inflow/outlet port 36 e of the first five-way valve 36 .
  • the other of the inlets and outlets of the first connecting portion 50a is connected to one of the inlets and outlets of the second connecting portion 50b.
  • Another inlet/outlet of the first connecting portion 50a is connected to one of the inlet/outlet of the third connecting portion 50c.
  • one of the inlets and outlets of the second connection portion 50b is connected to the other of the inlets and outlets of the first connection portion 50a, as described above.
  • the other end of the inflow/outlet of the second connection portion 50 b is connected to the suction port side of the third low temperature side pump 31 .
  • Another inflow/outlet in the second connection portion 50b is connected to the first inflow/outlet 37a of the second five-way valve 37 .
  • One of the inflow/outlet ports of the third connecting portion 50c is connected to another inflow/outlet port of the first connecting portion 50a, as described above.
  • the other end of the inflow/outlet of the third connection portion 50 c is connected to the suction port side of the fourth low temperature side pump 32 .
  • Another inflow/outlet in the third connecting portion 50c is connected to the fourth inflow/outlet 37d of the second five-way valve 37 .
  • one of the inflow/outlet ports of the fourth connecting portion 50d is connected to the third inflow/outlet port 37c of the second five-way valve 37.
  • the other inlet/outlet of the fourth connection portion 50d is connected to the other inlet/outlet of the seventh connection portion 50g.
  • Another inflow/outlet in the fourth connection portion 50 d is connected to the suction port side of the first low temperature side pump 29 .
  • One of the inflow/outlet ports of the fifth connection portion 50 e is connected to the heat medium outlet side of the heater core 41 .
  • the other end of the inflow/outlet of the fifth connection portion 50 e is connected to the suction port side of the high temperature side pump 43 .
  • Another inlet/outlet in the fifth connection portion 50e is connected to another inlet/outlet in the sixth connection portion 50f.
  • one of the inlet and outlet ports of the sixth connection portion 50 f is connected to the heat medium outlet side of the second outside air heat exchanger 34 .
  • the other of the inlets and outlets of the sixth connection portion 50f is connected to one of the inlets and outlets of the seventh connection portion 50g.
  • Another inlet/outlet in the sixth connection portion 50f is connected to another inlet/outlet in the fifth connection portion 50e, as described above.
  • one of the inlets and outlets of the seventh connecting portion 50g is connected to the other of the inlets and outlets of the sixth connecting portion 50f, as described above.
  • the other inlet/outlet of the seventh connection portion 50g is connected to the other inlet/outlet of the fourth connection portion 50d.
  • Another inlet/outlet in the seventh connection portion 50g is connected to another inlet/outlet in the eighth connection portion 50h.
  • One of the inflow/outlet ports of the eighth connection portion 50h is connected to the heat medium outlet side of the cooler core 25 .
  • the other inlet/outlet of the eighth connecting portion 50 h is connected to the third inlet/outlet 35 c of the four-way valve 35 .
  • Another inlet/outlet in the eighth connection portion 50h is connected to another inlet/outlet in the seventh connection portion 50g, as described above.
  • the indoor air conditioning unit 60 that constitutes the heat management system 1 will be described with reference to FIG.
  • the indoor air conditioning unit 60 is for blowing out into the passenger compartment the blown air whose temperature has been adjusted by the heat pump cycle 10 .
  • the interior air-conditioning unit 60 is arranged inside the dashboard (instrument panel) at the forefront of the vehicle interior.
  • the indoor air conditioning unit 60 accommodates a blower 62, a cooler core 25, a heater core 41, etc. inside an air passage formed in a casing 61 forming the outer shell.
  • the casing 61 forms an air passage for air blown into the passenger compartment.
  • the casing 61 is molded from a resin (for example, polypropylene) having a certain degree of elasticity and excellent strength.
  • An inside/outside air switching device 63 is arranged on the most upstream side of the blown air flow of the casing 61 .
  • the inside/outside air switching device 63 switches and introduces inside air (vehicle interior air) and outside air (vehicle exterior air) into the casing 61 .
  • the inside/outside air switching device 63 continuously adjusts the opening areas of the inside air introduction port for introducing inside air into the casing 61 and the outside air introduction port for introducing outside air into the casing 61 by means of the inside/outside air switching door, so that the amount of introduced inside air and the amount of outside air are adjusted. Change the introduction ratio with the introduction air volume.
  • the inside/outside air switching door is driven by an electric actuator for inside/outside air switching door. The operation of this electric actuator is controlled by a control signal output from the control device 70 .
  • a blower 62 is arranged downstream of the inside/outside air switching device 63 in the blown air flow.
  • the blower 62 blows the air sucked through the inside/outside air switching device 63 into the vehicle interior.
  • the blower 62 is an electric blower that drives a centrifugal multi-blade fan with an electric motor.
  • the blower 62 has its rotation speed (that is, blowing capacity) controlled by a control voltage output from the control device 70 .
  • a cooler core 25 and a heater core 41 are arranged in this order with respect to the blown air flow downstream of the blower 62 .
  • the cooler core 25 is arranged upstream of the heater core 41 in the air flow.
  • a cold air bypass passage 65 is provided in the casing 61 for bypassing the heater core 41 and allowing the blown air after passing through the cooler core 25 to flow.
  • An air mix door 64 is arranged downstream of the cooler core 25 in the casing 61 and upstream of the heater core 41 in the air flow.
  • the air mix door 64 is an air volume ratio adjustment unit that adjusts the air volume ratio between the air volume of the air passing through the heater core 41 side and the air volume of the air passing through the cold air bypass passage 65 in the air after passing the cooler core 25. be.
  • the air mix door 64 is driven by an air mix door electric actuator. The operation of this electric actuator is controlled by a control signal output from the control device 70 .
  • a mixing space is arranged downstream of the heater core 41 and the cool air bypass passage 65 in the casing 61 .
  • the mixing space is a space in which the blast air heated by the heater core 41 and the unheated blast air passing through the cold air bypass passage 65 are mixed.
  • An opening hole for blowing out the blast air mixed in the mixing space (that is, the conditioned air) into the vehicle interior, which is the space to be air-conditioned, is arranged in the downstream part of the blast air flow of the casing 61 .
  • the openings include a face opening, a foot opening, and a defroster opening (all not shown).
  • the face opening hole is an opening hole for blowing air conditioning air toward the upper body of the passenger inside the vehicle.
  • the foot opening hole is an opening hole for blowing the conditioned air toward the passenger's feet.
  • the defroster opening hole is an opening hole for blowing the conditioned air toward the inner surface of the vehicle front window glass.
  • face opening hole, foot opening hole, and defroster opening hole are connected to the face outlet, foot outlet, and defroster outlet (none of which are shown) provided in the passenger compartment via ducts that form air passages. )It is connected to the.
  • the air mix door 64 adjusts the air volume ratio between the air volume passing through the heater core 41 and the air volume passing through the cold air bypass passage 65, thereby adjusting the temperature of the conditioned air mixed in the mixing space. Then, the temperature of the blown air (air-conditioned air) blown into the passenger compartment from each outlet is adjusted.
  • a face door, a foot door, and a defroster door are arranged on the upstream sides of the face opening hole, the foot opening hole, and the defroster opening hole, respectively.
  • the face door adjusts the opening area of the face opening hole.
  • the foot door adjusts the opening area of the foot opening hole.
  • the defroster door adjusts the opening area of the defroster opening hole.
  • the face door, foot door, and defroster door constitute an outlet mode switching device that switches the outlet mode.
  • These doors are connected to an electric actuator for driving the outlet mode door via a link mechanism or the like, and are rotated in conjunction with each other.
  • the operation of this electric actuator is also controlled by a control signal output from the control device 70 .
  • the face mode is an air outlet mode in which the face air outlet is fully opened and air is blown out from the face air outlet toward the upper body of the occupant in the passenger compartment.
  • the bi-level mode is an outlet mode that opens both the face and foot outlets to blow air toward the upper body and feet of the passengers inside the vehicle.
  • the foot mode is an air outlet mode in which the foot air outlet is fully opened and the defroster air outlet is opened by a small degree of opening so that air is mainly blown out from the foot air outlet.
  • the passenger can manually operate the blowout mode switch provided on the operation panel 71 to switch to the defroster mode.
  • the defroster mode is an outlet mode in which the defroster outlet is fully opened and air is blown from the defroster outlet to the inner surface of the windshield.
  • the control device 70 is composed of a well-known microcomputer including CPU, ROM, RAM, etc. and its peripheral circuits.
  • the control device 70 performs various calculations and processes based on the air conditioning control program stored in the ROM, and controls the operation of various controlled devices connected to the output side.
  • the control device 70 corresponds to an example of a control section.
  • the various controlled devices include the compressor 11 and the expansion valve 13. Furthermore, the various devices to be controlled include a four-way valve 35, a first five-way valve 36, a second five-way valve 37, a first low temperature side pump 29 to a fourth low temperature side pump 32, a high temperature side pump 43, an electric heater 42, It includes a blower 62, an inside/outside air switching device 63, an air mix door 64, and the like.
  • control sensors are connected to the input side of the control device 70, as shown in FIG.
  • the control sensors include an inside air temperature sensor 72a, an outside air temperature sensor 72b, a solar radiation sensor 72c, a high pressure sensor 72d, a chiller pressure sensor 72e, and a chiller temperature sensor 72f.
  • Control sensors include an air-conditioning air temperature sensor 72g, an equipment temperature sensor 72h, and a battery temperature sensor 72i.
  • the inside air temperature sensor 72a is an inside air temperature detection unit that detects the inside air temperature Tr, which is the temperature inside the vehicle compartment.
  • the outside air temperature sensor 72b is an outside air temperature detection unit that detects the outside air temperature Tam, which is the temperature outside the vehicle compartment.
  • the solar radiation sensor 72c is a solar radiation amount detection unit that detects the amount of solar radiation As irradiated into the vehicle interior.
  • the high pressure sensor 72d is a high pressure detection unit that detects the high pressure Pd, which is the pressure of the high pressure refrigerant discharged from the compressor 11.
  • the chiller pressure sensor 72e is a refrigerant pressure detection unit that detects refrigerant evaporation pressure in the refrigerant passage 14a of the chiller 14 . Specifically, the chiller pressure sensor 72 e detects the pressure of the outlet-side refrigerant in the refrigerant passage 14 a of the chiller 14 .
  • the chiller temperature sensor 72f is a chiller-side refrigerant temperature detection section that detects the refrigerant evaporation temperature in the refrigerant passage 14a of the chiller 14. Specifically, the chiller temperature sensor 72 f detects the temperature of the outlet-side refrigerant in the refrigerant passage 14 a of the chiller 14 .
  • the air-conditioning air temperature sensor 72g is an air-conditioning air temperature detecting section that detects the temperature TAV of the air blown out from the mixing space into the passenger compartment.
  • the device temperature sensor 72h is a device temperature detection unit that detects the temperature of an inverter or the like mounted as a heat generating device.
  • the equipment temperature sensor 72h has a plurality of temperature detection units and can detect the equipment temperature of each of the inverter, motor generator, and transaxle device.
  • the battery temperature sensor 72i is a battery temperature detection unit that detects the battery temperature TB, which is the temperature of the battery 27.
  • the battery temperature sensor 72 i has a plurality of temperature detection units and detects temperatures at a plurality of locations of the battery 27 . Therefore, the control device 70 can also detect the temperature difference of each part of the battery 27 . Furthermore, as the battery temperature TB, an average value of detection values of a plurality of temperature sensors is used.
  • a plurality of heat medium temperature sensors are connected to the input side of the control device 70 to detect the temperature of the heat medium in the low temperature side heat medium circuit 20 and the high temperature side heat medium circuit 40 .
  • the multiple heat medium temperature sensors include a first heat medium temperature sensor 73a to a sixth heat medium temperature sensor 73f.
  • the first heat medium temperature sensor 73a is arranged at the outlet of the heat medium passage 14b in the chiller 14 and detects the temperature of the heat medium flowing out of the chiller 14.
  • the second heat medium temperature sensor 73 b is arranged at the inlet portion of the cooler core 25 and detects the temperature of the heat medium passing through the cooler core 25 .
  • the third heat medium temperature sensor 73c is arranged at the inlet portion of the heat medium passage of the second outside air heat exchanger 34, and detects the temperature of the heat medium passing through the second outside air heat exchanger 34.
  • the fourth heat medium temperature sensor 73d is arranged at the inlet portion of the heat medium passage in the battery heat exchange section 26 and detects the temperature of the heat medium passing through the battery heat exchange section 26 .
  • the fifth heat medium temperature sensor 73e is arranged at the inlet portion of the heat medium passage of the equipment heat exchange section 28, and measures the temperature of the heat medium passing through the heat medium passage 28a of the equipment heat exchange section 28. To detect.
  • the sixth heat medium temperature sensor 73 f is arranged at the heat medium inlet portion of the heater core 41 and detects the temperature of the heat medium passing through the heater core 41 .
  • the heat management system 1 refers to the detection results of the first heat medium temperature sensor 73a to the sixth heat medium temperature sensor 73f, and controls the heat pump cycle 10, the low temperature side heat medium circuit 20, and the high temperature side heat medium circuit 40. .
  • control device 70 is connected to an operation panel 71 arranged near the instrument panel in the front part of the passenger compartment. Operation signals from various operation switches provided on the operation panel 71 are input to the control device 70 .
  • the operation panel 71 includes an auto switch, an air conditioner switch, an air volume setting switch, a temperature setting switch, and the like.
  • the auto switch is an operation switch for setting or canceling automatic control operation of the heat pump cycle 10 .
  • the air conditioner switch is an operation switch that requests that the cooler core 25 cools the blown air.
  • the air volume setting switch is an operation switch that is operated when manually setting the air volume of the blower 62 .
  • the temperature setting switch is an operation switch for setting a target temperature Tset in the passenger compartment.
  • the control device 70 of the present embodiment is integrally configured with a control section that controls various control target devices connected to the output side thereof. Therefore, the configuration (that is, hardware and software) that controls the operation of each controlled device constitutes a control unit that controls the operation of each controlled device.
  • the configuration that controls the refrigerant discharge capacity (for example, the number of revolutions) of the compressor 11 in the heat pump cycle 10 corresponds to the compressor control section 70a.
  • the compressor control unit 70 a controls the refrigerant discharge capacity of the compressor 11 as the heat management system 1 according to the overall heating capacity required of the heat pump cycle 10 .
  • the configuration for controlling the amount of pressure reduction in the expansion valve 13 of the heat pump cycle 10 corresponds to the pressure reduction control section 70b.
  • the pressure reduction control unit 70 b controls the amount of pressure reduction of the expansion valve 13 as the heat management system 1 according to the overall cooling capacity required for the heat pump cycle 10 .
  • control device 70 the configuration for controlling the operation of the four-way valve 35, the first five-way valve 36, and the second five-way valve 37 to adjust the flow rate of the heat medium in the low temperature side heat medium circuit 20 is It constitutes the tone control section 70c.
  • the flow adjustment control unit 70c adjusts the heat distributed by the four-way valve 35 or the like according to the required capacity based on each function such as cooling of the blown air, temperature adjustment of the battery 27, recovery of exhaust heat from heat-generating equipment, and absorption of heat from the outside air. Adjust the medium flow rate.
  • the configuration for controlling the pumping capacity of the heat medium in the first to fourth low temperature side pumps 29 to 32 and the high temperature side pump 43 constitutes a pumping capacity control section 70d.
  • the pumping capability control unit 70 d controls the pumping capability of the heat medium in the first low temperature side pump 29 and the like in accordance with requests related to each function realized by the heat management system 1 .
  • the heat management system 1 in the heat management system 1 according to the first embodiment, in the low-temperature heat medium circuit 20, there can be configured.
  • the air cooling circuit 20a is a circulation circuit in which a heat medium can be circulated in order to cool the air blown into the air-conditioned space by exchanging heat with the heat medium cooled by the chiller 14.
  • the heat medium flows through the first low temperature side pump 29, the heat medium passage 14b of the chiller 14, the four-way valve 35, the second low temperature side pump 30, and the cooler core 25 in this order. Subsequently, the heat medium flows and circulates through the eighth connection portion 50h, the seventh connection portion 50g, the fourth connection portion 50d, and the first low temperature side pump 29 in this order.
  • the battery temperature control circuit 20b is configured so that the heat medium can circulate in order to adjust the temperature of the battery 27 mounted on the electric vehicle by exchanging heat with the heat medium flowing through the low-temperature side heat medium circuit 20. It is a circulation circuit.
  • the heat medium is supplied to the third low temperature side pump 31, the battery heat exchange section 26, the second five-way valve 37, the second connection section 50b, and the third low temperature side pump 31 in this order. flow and circulate.
  • the equipment exhaust heat recovery circuit 20c is a circulation circuit configured so that the heat medium can circulate in order to recover the exhaust heat generated in the vehicle-mounted equipment by heat exchange with the heat medium circulating in the low-temperature side heat medium circuit 20. is.
  • the heat medium is the fourth low temperature side pump 32, the device heat exchange section 28, the second five-way valve 37, the first outside air heat exchanger 33, and the third connection section 50c. , the fourth low-temperature side pump 32 in that order.
  • the outside air heat absorption circuit 20d is a circuit configured so that the heat medium can circulate in order to absorb heat from the outside air outside the vehicle compartment of the electric vehicle by exchanging heat with the heat medium flowing through the low temperature side heat medium circuit 20.
  • the heat medium flows through the first low temperature side pump 29, the heat medium passage 14b of the chiller 14, the four-way valve 35, the first five-way valve 36, and the second outside air heat exchanger 34 in this order.
  • the heat medium flows and circulates through the sixth connection portion 50f, the seventh connection portion 50g, the fourth connection portion 50d, and the first low temperature side pump 29 in this order.
  • a circulation circuit called the air heating circuit 40a in the high temperature side heat medium circuit 40, a circulation circuit called the air heating circuit 40a can be configured.
  • the air heating circuit 40 a is a circulation circuit for cooling the air blown to the air-conditioned space by exchanging heat with the heat medium flowing through the high temperature side heat medium circuit 40 .
  • the air heating circuit 40a is configured, the high temperature side pump 43, the heat medium passage 12b of the water-refrigerant heat exchanger 12, the electric heater 42, the first five-way valve 36, the heater core 41, the fifth connection portion 50e, the high temperature side pump 43 flow and circulate.
  • the air cooling circuit 20a by controlling the four-way valve 35, the first five-way valve 36, and the second five-way valve 37, the air cooling circuit 20a, the battery temperature control circuit 20b, the equipment exhaust heat recovery circuit 20c, the external air heat absorption circuit A portion of the heat transfer medium flowing through any of 20d can flow into and out of the other circuit.
  • the heat management system 1 uses the heat medium cooled by one chiller 14, and uses the heat medium according to the application of each circulation circuit. A plurality of different heat medium temperature zones can be created.
  • the operation mode of the heat management system 1 that creates a plurality of different temperature zones in one chiller 14 by adjusting the flow of the heat medium flowing in and out between the plurality of circulation circuits will be described in detail below with reference to the drawings. to explain.
  • a state in which the heat medium is circulated independently in each of the plurality of circulation circuits is called an independent circulation state, and a state in which the heat medium is allowed to flow in and out between the plurality of circulation circuits is a circuit linking state. It says.
  • a cooling/battery cooling mode can be mentioned as an example of an operation mode in which a plurality of circulation circuits are linked to create a plurality of different temperature zones in one chiller 14 .
  • the cooling/battery cooling mode will be described with reference to FIGS. 4 to 6.
  • FIG. 1 A cooling/battery cooling mode
  • the temperature range of the heat medium required in the battery heat exchange section 26 when cooling the battery 27 is lower than the temperature range of the heat medium required for cooling the blown air in the cooler core 25 when cooling. Therefore, in the cooling/battery cooling mode, the refrigerant discharge capacity of the compressor 11 and the pressure reduction amount of the expansion valve 13 are determined so as to satisfy the cooling capacity required by the cooler core 25 .
  • the temperature range of the heat medium required by the battery heat exchange section 26 corresponds to the first temperature range
  • the temperature range of the heat medium required by the cooler core 25 corresponds to the second temperature range.
  • the battery 27 whose temperature is adjusted by the battery heat exchange unit 26 corresponds to the first temperature adjustment target
  • the blown air cooled by the cooler core 25 corresponds to the second temperature adjustment target.
  • an air cooling circuit 20a and a battery temperature control circuit 20b are configured as circulation circuits.
  • the air cooling circuit 20a and the battery temperature control circuit 20b are switched between an independent circulation state and a circuit cooperation state.
  • the independent circulation state the heat medium circulates independently in the air cooling circuit 20a and the battery temperature control circuit 20b.
  • the circuit-linked state part of the heat medium flowing through the air cooling circuit 20a and the battery temperature control circuit 20b flows into the other circulation circuit, and the heat medium continues to circulate.
  • the first low temperature side pump 29 and the second low temperature side pump 30 are caused to exert a predetermined pumping capability.
  • the four-way valve 35 is controlled so that the heat medium that has flowed in from the first inlet/outlet 35a flows out from the second inlet/outlet 35b.
  • the air cooling circuit 20a is configured.
  • the heat medium flows through the first low temperature side pump 29, the heat medium passage 14b of the chiller 14, the first inlet/outlet 35a of the four-way valve 35, and the third inlet/outlet 35c in this order. Thereafter, the heat medium flows and circulates through the second low temperature side pump 30, the cooler core 25, the eighth connection portion 50h, the ninth connection portion 50i, and the fourth connection portion 50d in this order.
  • the third low-temperature side pump 31 is made to exhibit a predetermined pumping capability.
  • the second five-way valve 37 is controlled so that the heat medium that has flowed in from the second inlet/outlet 37b flows out from the first inlet/outlet 37a.
  • the battery temperature control circuit 20b is configured.
  • the heat medium is the third low temperature side pump 31, the battery heat exchange section 26, the second inlet/outlet 37b of the second five-way valve 37, and the first inlet/outlet of the second five-way valve 37. 37a, the second connecting portion 50b, and the third low-temperature side pump 31 in this order. Therefore, as shown in FIG. 5, in the cooling/battery cooling mode, the air cooling circuit 20a corresponds to the first circuit, and the battery temperature control circuit 20b corresponds to the second circuit.
  • the operation control of the heat pump cycle 10 controls the cooling capacity of the chiller 14 so as to correspond to the target outlet temperature for the cooling operation. For this reason, the temperature zone of the heat medium passing through the chiller 14 is adjusted to be the temperature zone determined corresponding to the target blowing temperature.
  • the battery temperature control circuit 20b in the independent circulation state in the cooling/battery cooling mode as shown in FIG. Since the heat medium of the battery temperature control circuit 20b in the independent circulation state exchanges heat with the battery 27 when passing through the battery heat exchange section 26, the temperature of the heat medium rises. That is, in the independent circulation state in the cooling/battery cooling mode, the temperature range of the heat medium circulating in the battery temperature control circuit 20b is higher than the temperature range of the heat medium circulating in the air cooling circuit 20a.
  • the independent circulation state in the cooling/battery cooling mode is an operating state in which the temperature difference between the temperature range of the heat medium circulating in the air cooling circuit 20a and the temperature range of the heat medium circulating in the battery temperature control circuit 20b is increased. It can be said that there is.
  • the cooling/battery cooling mode by controlling the operation of the four-way valve 35, the first five-way valve 36, and the second five-way valve 37, heat is generated between the air cooling circuit 20a and the battery temperature control circuit 20b. Media can flow in and out. As shown in FIGS. 4 and 6, by allowing the heat medium to flow in and out between the air cooling circuit 20a and the battery temperature control circuit 20b, it is possible to switch to the circuit cooperation state of the cooling/battery cooling mode.
  • the four-way valve 35 divides the heat medium that has flowed in from the first inlet/outlet 35a into a flow that flows out from the second inlet/outlet 35b and a flow that flows out from the fourth inlet/outlet 35d.
  • the ratio of the flow rate of the heat medium on the side of the second inlet/outlet 35b to the flow rate of the heat medium on the side of the fourth inlet/outlet 35d is the target battery temperature determined for the battery 27 and the battery temperature control circuit 20b. It is determined according to the difference from the temperature of the flowing heat medium.
  • the heat medium flowing in from the fourth inlet/outlet 36d flows out from the fifth inlet/outlet 36e, and the heat medium flowing in from the first inlet/outlet 36a flows out from the third inlet/outlet 36c. controlled to
  • the second five-way valve 37 distributes the heat medium that has flowed in from the second inlet/outlet 37b into a flow that flows out from the first inlet/outlet 37a and a flow that flows out from the third inlet/outlet 37c.
  • the ratio of the flow rate of the heat medium on the first inlet/outlet 37a side and the flow rate of the heat medium on the third inlet/outlet 37c is interlocked with the flow rate ratio on the four-way valve 35 side.
  • the heat medium flow path connecting the four-way valve 35, the first five-way valve 36, the first connection portion 50a, and the second connection portion 50b is the air cooling circuit 20a and the battery temperature control circuit 20b. is connected so that the heat medium can flow in and out.
  • the heat medium flow path connecting the second five-way valve 37 and the fourth connection portion 50d also connects between the air cooling circuit 20a and the battery temperature control circuit 20b. Therefore, in this case, the heat medium flow path connecting the four-way valve 35, the first five-way valve 36, the first connection portion 50a, and the second connection portion 50b, the second five-way valve 37, and the fourth connection portion 50d are connected
  • a heat medium flow path corresponds to the connecting portion 21 .
  • the four-way valve 35 , the first five-way valve 36 and the second five-way valve 37 correspond to the flow rate adjusting section 22 .
  • the heat medium circulates through the chiller 14 and the cooler core 25, and is cooled to a predetermined target temperature by the heat absorbing action of the refrigerant in the chiller 14.
  • the temperature of the heat medium flowing through the battery temperature control circuit 20b can be lowered. That is, by adjusting the flow rate of the heat medium flowing in and out between the air cooling circuit 20a and the battery temperature control circuit 20b, the temperature range of the heat medium flowing through the battery temperature control circuit 20b can be adjusted to the temperature range of the heat medium flowing through the air cooling circuit 20a. can be adjusted to a desired temperature range higher than the temperature range of . In other words, the temperature range of the heat medium flowing through the air cooling circuit 20a is brought closer to the temperature range corresponding to the target blowout temperature for the cooling operation, It is possible to approach the temperature zone defined based on the temperature range.
  • the high-temperature side pump 43 is caused to exert a predetermined pumping capability. Therefore, in the high temperature side heat medium circuit 40, the heat medium includes the high temperature side pump 43, the heat medium passage 12b of the water-refrigerant heat exchanger 12, the electric heater 42, the first five-way valve 36, the second outside air heat exchanger 34, It flows and circulates in order of the high temperature side pump 43 . As a result, in the high temperature side heat medium circuit 40 , the heat pumped up by the heat pump cycle 10 can be radiated to the outside air by the second outside air heat exchanger 34 .
  • cooling and battery cooling are performed.
  • a temperature zone suitable for each can be created by one chiller 14 respectively.
  • the temperature range of the heat medium required for absorbing heat from the outside air in the second outside air heat exchanger 34 is required to dehumidify the blown air in the cooler core 25 during dehumidification/heating. lower than the temperature range of the heat transfer medium. Therefore, in the dehumidification/heating/outside air heat absorption mode, the refrigerant discharge capacity of the compressor 11 and the amount of pressure reduction of the expansion valve 13 are determined so as to satisfy the cooling capacity required for heat absorption in the outside air in the second outside air heat exchanger 34 .
  • the temperature zone of the heat medium required by the second outside air heat exchanger 34 corresponds to the first temperature zone
  • the temperature zone of the heat medium required by the cooler core 25 is the second temperature.
  • the outside air heat-absorbed by the second outside-air heat exchanger 34 corresponds to the first temperature adjustment target
  • the blown air cooled by the cooler core 25 corresponds to the second temperature adjustment target.
  • the low-temperature heat medium circuit 20 in the dehumidification/heating/external air heat absorption mode has an outside air heat absorption circuit 20d and an air cooling circuit 20a as circulation circuits, and independent circulation is performed between the outside air heat absorption circuit 20d and the air cooling circuit 20a. state and circuit link state.
  • the outside air heat absorption circuit 20d corresponds to the first circuit
  • the air cooling circuit 20a corresponds to the second circuit.
  • the first low temperature side pump 29 is caused to exert a predetermined pumping capability.
  • the four-way valve 35 is controlled such that the heat medium that has flowed in from the first inlet/outlet 35a flows out from the fourth inlet/outlet 35d.
  • the heat medium flowing in from the fourth inflow port 36d flows out from the third inflow port 37c, and the heat medium flowing in from the first inflow port 36a flows out from the second inflow port 36b.
  • 20 d of outside air heat absorption circuits are comprised by this.
  • the heat medium is the first low temperature side pump 29, the heat medium passage 14b of the chiller 14, the first inlet/outlet 35a of the four-way valve 35, the fourth inlet/outlet 35d, and the fourth inlet/outlet of the first five-way valve 36. It flows in order of the inflow/outlet 36d and the third inflow/outlet 36c. Thereafter, the heat medium flows to the second outside air heat exchanger 34, the sixth connection portion 50f, the seventh connection portion 50g, and the first low temperature side pump 29 for circulation.
  • the second low temperature side pump 30 is further caused to exert a predetermined pumping capability.
  • the four-way valve 35 is further controlled such that the heat medium flowing in from the third inlet/outlet 35c flows out from the second inlet/outlet 35b.
  • the air cooling circuit 20a is configured in the dehumidification/heating/external air heat absorption mode.
  • the heat medium is the second low temperature side pump 30, the cooler core 25, the eighth connection portion 50h, the third inlet/outlet 35c of the four-way valve 35, the second inlet/outlet 35b, the second low temperature side pump 30 flows and circulates. Therefore, as shown in FIG. 8, in the dehumidification/heating/external air heat absorption mode, the external air heat absorption circuit 20d corresponds to the first circuit, and the air cooling circuit 20a corresponds to the second circuit.
  • the operation control of the heat pump cycle 10 cools the chiller 14 so that the heat medium temperature in the second outside air heat exchanger 34 becomes lower than the outside air temperature.
  • the temperature zone of the heat medium passing through the second outside air heat exchanger 34 is adjusted to a predetermined temperature zone set lower than the outside air temperature.
  • the heat medium is circulated through the cooler core 25 by the second low temperature side pump 30, as shown in FIG.
  • the heat medium circulates through the cooler core 25 without passing through the chiller 14 in the air cooling circuit 20a in the independent circulation state of the dehumidification/heating/external air heat absorption mode. Therefore, in the independent circulation state of the dehumidifying/heating/outside air heat absorption mode, the temperature range of the heat medium associated with the air cooling circuit 20a is higher than the temperature range of the heat medium associated with the outside air heat absorption circuit 20d.
  • the heat medium can flow in and out between the outside air heat absorption circuit 20d and the air cooling circuit 20a. As shown in FIGS. 7 and 9, by allowing the heat medium to flow in and out between the outside air heat absorption circuit 20d and the air cooling circuit 20a, it is possible to switch to the circuit linkage state in the dehumidification heating/outside air heat absorption mode.
  • the heat medium that has flowed in from the first inflow/outlet 35a flows out from the second inflow/outlet 35b and flows out from the fourth inflow/outlet 35d.
  • the ratio of the flow rate of the heat medium on the side of the second inflow/outlet 35b to the flow rate of the heat medium on the side of the fourth inflow/outlet 35d is the target cooling capacity required for dehumidification heating and the temperature of the heat medium flowing through the cooler core 25. It is determined according to the difference between
  • part of the heat medium flowing through the outside air heat absorption circuit 20d is transferred via the four-way valve 35 to the air cooling circuit 20a. can flow into At this time, part of the heat medium flowing through the air cooling circuit 20a flows into the external air heat absorption circuit 20d via the heat medium flow path connecting the eighth connection portion 50h and the seventh connection portion 50g.
  • a heat medium flow path connecting the first inlet/outlet 35a and the second inlet/outlet 35b of the four-way valve 35, and a heat medium flow connecting the eighth connection portion 50h and the seventh connection portion 50g The path corresponds to the connecting portion 21 . Also, the four-way valve 35 corresponds to the flow rate adjusting section 22 .
  • the heat medium absorbs heat from the outside air in the second outside air heat exchanger 34. Therefore, due to the heat absorption action of the refrigerant in the chiller 14, the air temperature is lower than the outside air temperature. Cooled to target temperature.
  • the temperature of the heat medium flowing through the air cooling circuit 20a can be lowered.
  • the temperature range of the heat medium flowing through the air cooling circuit 20a can be made lower than the temperature range of the heat medium flowing through the outside air heat absorption circuit 20d. can be adjusted to the desired temperature range.
  • the temperature range of the heat medium flowing through the outside air heat absorption circuit 20d is brought closer to the target value of the temperature range determined according to the outside air temperature, and the temperature range of the heat medium flowing through the air cooling circuit 20a is adjusted to the temperature range related to the dehumidifying and heating operation. It is possible to approach the temperature zone corresponding to the target blowing temperature.
  • the high temperature side pump 43 is caused to exert a predetermined pumping capability. Therefore, in the high temperature side heat medium circuit 40, the heat medium is the high temperature side pump 43, the heat medium passage 12b of the water-refrigerant heat exchanger 12, the electric heater 42, the first five-way valve 36, the heater core 41, and the high temperature side pump 43. flow and circulate.
  • the air dehumidified by the cooler core 25 is heated in the heater core 41 by the heat pumped up by the heat pump cycle 10 and the heat generated by the electric heater 42, and supplied into the vehicle compartment.
  • the high temperature side heat medium circuit 40 includes an air heating circuit 40a that heats the blown air with the heat of the heat medium.
  • the heat medium of the low temperature side heat medium circuit 20 includes the fourth low temperature side pump 32, the equipment heat exchange section 28, the fifth inflow/outlet 37e of the second five-way valve 37, and the fourth inflow/outlet 37d. , the first outside air heat exchanger 33, the third connecting portion 50c, and the fourth low temperature side pump 32 in this order.
  • the heat medium heated by the exhaust heat of the on-vehicle equipment circulates through the first outside air heat exchanger 33, so that the exhaust heat of the on-vehicle equipment is can dissipate heat.
  • each temperature zone can be created with one chiller 14 .
  • an external air heat absorption/equipment waste heat recovery mode is another example of an operation mode in which a plurality of circulation circuits are linked to create a plurality of different temperature zones in one chiller 14. to explain.
  • the temperature range of the heat medium required to absorb heat from the outside air in the second outside air heat exchanger 34 is defined as It is lower than the temperature zone of the heat medium required when Therefore, in the outside air heat absorption/equipment exhaust heat recovery mode, the refrigerant discharge capacity of the compressor 11 and the pressure reduction amount of the expansion valve 13 are determined so as to satisfy the cooling capacity required for the outside air heat absorption in the second outside air heat exchanger 34. be done.
  • the temperature range of the heat medium required by the second outside air heat exchanger 34 corresponds to the first temperature range.
  • the temperature zone corresponds to the second temperature zone.
  • the outside air whose heat is absorbed by the second outside air heat exchanger 34 corresponds to a first temperature adjustment target, and the in-vehicle equipment cooled by the equipment heat exchange section 28 corresponds to a second temperature adjustment target.
  • the low-temperature heat medium circuit 20 in the outside air heat absorption/equipment exhaust heat recovery mode has an outside air heat absorption circuit 20d and an equipment exhaust heat recovery circuit 20c as circulation circuits. is switched between the independent circulation state and the circuit-coordinated state.
  • the outside air heat absorption/equipment exhaust heat recovery mode the outside air heat absorption circuit 20d corresponds to the first circuit, and the equipment exhaust heat recovery circuit 20c corresponds to the second circuit.
  • the first low temperature side pump 29 is caused to exhibit a predetermined pumping capability.
  • the four-way valve 35 is controlled such that the heat medium that has flowed in from the first inlet/outlet 35a flows out from the fourth inlet/outlet 35d.
  • the heat medium flowing in from the fourth inflow port 36d flows out from the third inflow port 37c, and the heat medium flowing in from the first inflow port 36a flows out from the second inflow port 36b.
  • the outside air heat absorption circuit 20d is configured in the same manner as in the dehumidification heating/outside air heat absorption mode. A description of the configuration of the external air heat absorption circuit 20d is omitted.
  • the fourth low temperature side pump 32 is further caused to exert a predetermined pumping capability. Further, the second five-way valve 37 is controlled so that the heat medium flowing in from the fifth inlet/outlet 37e flows out from the fourth inlet/outlet 37d. As a result, the equipment exhaust heat recovery circuit 20c is configured in the external air heat absorption/equipment exhaust heat recovery mode.
  • the heat medium is the fourth low-temperature side pump 32, the device heat exchange section 28, the fifth inflow/outlet 37e, the fourth inflow/outlet 37d of the second five-way valve 37, the first It flows and circulates in order of the outside air heat exchanger 33, the 3rd connection part 50c, and the 4th low temperature side pump 32.
  • the temperature range of the heat medium associated with the equipment exhaust heat recovery circuit 20c is higher than the temperature range of the heat medium associated with the outside air heat absorption circuit 20d.
  • the equipment exhaust heat recovery circuit 20c in the equipment heat exchange section 28, the heat medium heated by the exhaust heat of the in-vehicle equipment circulates through the first outside air heat exchanger 33. Exhaust heat can be radiated to the outside air. Therefore, as shown in FIG. 11, in the outside air heat absorption/equipment exhaust heat recovery mode, the outside air heat absorption circuit 20d corresponds to the first circuit, and the equipment exhaust heat recovery circuit 20c corresponds to the second circuit.
  • the heat pump cycle 10 is controlled so that the heat medium temperature in the second outside air heat exchanger 34 becomes lower than the outside air temperature. cooling capacity is adjusted.
  • in-vehicle equipment exhibits a temperature higher than the outside air temperature due to exhaust heat. Therefore, the temperature of the heat medium flowing through the device exhaust heat recovery circuit 20c is higher than that of the external air heat absorption circuit 20d, so that the exhaust heat of the on-vehicle device can be recovered.
  • the heat medium can flow in and out between the outside air heat absorption circuit 20d and the equipment exhaust heat recovery circuit 20c. As shown in FIGS. 10 and 12, by allowing the heat medium to flow in and out between the outside air heat absorption circuit 20d and the equipment exhaust heat recovery circuit 20c, switching to the circuit linkage state in the outside air heat absorption/equipment exhaust heat recovery mode is performed. can be done.
  • the heat medium flowing in from the fourth inflow/outlet 36d flows out from the third inflow/outlet 36c and the fifth inflow/outlet Distribute the flow out of 36e.
  • the ratio of the flow rates of the heat medium on the third inflow/outlet 36c side and the fifth inflow/outlet 36e side is the target value of the amount of heat absorbed in the second outside air heat exchanger 34 and the amount of heat absorbed in the equipment heat exchange section 28. Determined according to the target value.
  • the target value of the amount of heat absorbed in the second outside air heat exchanger 34 is determined based on the relationship with the outside air temperature, and the target value of the amount of heat absorbed in the equipment heat exchange section 28 is determined based on the temperature of the in-vehicle equipment.
  • the heat medium flowing in from the fifth inlet/outlet 37e flows out from the fourth inlet/outlet 37d and outflows from the third inlet/outlet 37c. Distribute to flow.
  • the ratio of the flow rate of the heat medium on the side of the fourth inlet/outlet 37d and the flow rate of the heat medium on the side of the third inlet/outlet 37c interlocks with the flow rate ratio on the side of the first five-way valve 36 .
  • the heat management system 1 can allow part of the heat medium flowing through the equipment exhaust heat recovery circuit 20c to flow into the external air heat absorption circuit 20d via the second five-way valve 37 .
  • the heat medium flow path connecting the fifth inlet/outlet 36e of the first five-way valve 36, the first connection portion 50a, and the third connection portion 50c, the second five-way valve 37 A heat medium flow path that connects the third inlet/outlet 37c and the fourth connection portion 50d corresponds to the connection portion 21 .
  • the first five-way valve 36 and the second five-way valve 37 correspond to the flow rate adjusting section 22 .
  • the heat medium absorbs heat from the outside air in the second outside air heat exchanger 34. is also cooled to a lower target temperature.
  • the temperature of the heat medium flowing through the equipment exhaust heat recovery circuit 20c can be lowered. . That is, by adjusting the flow rate of the heat medium flowing between the outside air heat absorption circuit 20d and the equipment exhaust heat recovery circuit 20c, the temperature range of the heat medium flowing through the equipment exhaust heat recovery circuit 20c can be adjusted to the temperature range of the heat medium flowing through the outside air heat absorption circuit 20d. can be adjusted to a desired temperature range higher than the temperature range of
  • the temperature range of the heat medium flowing through the outside air heat absorption circuit 20d is brought closer to the target value of the temperature range determined according to the outside air temperature, and the temperature range of the heat medium flowing through the device exhaust heat recovery circuit 20c is adjusted to the temperature range of the vehicle equipment. It is possible to approach the temperature zone determined based on the temperature.
  • the high-temperature side pump 43 is caused to exhibit a predetermined pumping capability. Also, the first five-way valve 36 is controlled such that the heat medium flowing in from the first inlet/outlet 36a flows out from the second inlet/outlet 36b. Therefore, in the high temperature side heat medium circuit 40, the heat medium is the high temperature side pump 43, the heat medium passage 12b of the water-refrigerant heat exchanger 12, the electric heater 42, the first five-way valve 36, the heater core 41, and the high temperature side pump 43. They flow and circulate in order to form an air heating circuit 40a.
  • the blown air supplied into the vehicle interior is heated in the heater core 41 by exhaust heat from the on-vehicle equipment pumped up by the heat pump cycle 10 and heat generated by the electric heater 42 . That is, in the outside air heat absorption/equipment exhaust heat recovery mode, it is possible to realize the heating operation using the outside air and the exhaust heat of the in-vehicle equipment as heat sources.
  • the temperature range suitable for outside air heat absorption and exhaust heat recovery of the in-vehicle equipment is unified. can be produced by one chiller 14, respectively.
  • the temperature range of the heat medium required to absorb heat from the outside air in the second outside air heat exchanger 34 is required when the battery 27 is cooled in the battery heat exchange section 26. lower than the temperature range of the heat transfer medium. Therefore, in the outside air heat absorption/battery cooling mode, the refrigerant discharge capacity of the compressor 11 and the pressure reduction amount of the expansion valve 13 are determined so as to satisfy the cooling capacity required for heat absorption by the outside air in the second outside air heat exchanger 34 .
  • the temperature zone of the heat medium required in the second outside air heat exchanger 34 corresponds to the first temperature zone
  • the temperature zone of the heat medium required in the battery heat exchange section 26 corresponds to the first temperature zone. It corresponds to two temperature zones.
  • the outside air whose heat is absorbed by the second outside air heat exchanger 34 corresponds to a first temperature adjustment target
  • the battery 27 whose temperature is adjusted by the battery heat exchange section 26 corresponds to a second temperature adjustment target.
  • the low-temperature heat medium circuit 20 in the outside air heat absorption/battery cooling mode has an outside air heat absorption circuit 20d and a battery temperature control circuit 20b as circulation circuits. It can be switched between an independent circulation state and a circuit cooperation state.
  • the outside air heat absorption circuit 20d corresponds to the first circuit
  • the battery temperature control circuit 20b corresponds to the second circuit.
  • the first low temperature side pump 29 and the second low temperature side pump 30 are caused to exert a predetermined pumping capacity.
  • the four-way valve 35 is controlled such that the heat medium that has flowed in from the first inlet/outlet 35a flows out from the fourth inlet/outlet 35d.
  • the heat medium flowing in from the fourth inflow port 36d flows out from the third inflow port 37c, and the heat medium flowing in from the first inflow port 36a flows out from the second inflow port 36b.
  • controlled by 20 d of outside air heat absorption circuits are comprised by this.
  • the third low temperature side pump 31 is further caused to exert a predetermined pumping capability. Further, the second five-way valve 37 is controlled so that the heat medium flowing in from the second inlet/outlet 37b flows out from the first inlet/outlet 37a.
  • the battery temperature control circuit 20b is configured in the external air heat absorption/battery cooling mode.
  • the heat medium includes the third low temperature side pump 31, the battery heat exchange section 26, the second inlet/outlet 37b of the second five-way valve 37, the first inlet/outlet 37a, the second connection It flows and circulates through the portion 50b and the third low temperature side pump 31 in this order. Therefore, in the independent circulation state of the outside air heat absorption/battery cooling mode, heat exchange with the battery 27 is performed in the battery heat exchange section 26, so the temperature range of the heat medium related to the battery temperature control circuit 20b is It becomes a state higher than the temperature zone of the heat medium according to 20d. Therefore, as shown in FIG. 14, in the outside air heat absorption/battery cooling mode, the outside air heat absorption circuit 20d corresponds to the first circuit, and the battery temperature control circuit 20b corresponds to the second circuit.
  • the operation control of the heat pump cycle 10 cools the chiller 14 so that the heat medium temperature in the second outside air heat exchanger 34 becomes lower than the outside air temperature.
  • the battery 27 exhibits a temperature higher than the ambient temperature as it is charged and discharged. Therefore, the temperature of the heat medium flowing through the battery temperature control circuit 20b can cool the battery 27 at a temperature higher than that of the external air heat absorption circuit 20d. Therefore, the temperature zone of the heat medium passing through the second outside air heat exchanger 34 is adjusted to a predetermined temperature zone set lower than the outside air temperature.
  • the heat medium can flow in and out between the outside air heat absorption circuit 20d and the battery temperature control circuit 20b. As shown in FIGS. 13 and 15, by allowing the heat medium to flow in and out between the outside air heat absorption circuit 20d and the battery temperature control circuit 20b, it is possible to switch to the circuit linkage state in the outside air heat absorption/battery cooling mode.
  • the heat medium flowing in from the fourth inlet/outlet 36d flows out from the third inlet/outlet 36c, Distribute into the outflowing stream.
  • the ratio of the flow rate of the heat medium on the side of the third inlet/outlet 36c and the side of the fifth inlet/outlet 36e is the target value of the amount of heat absorbed in the second outside air heat exchanger 34 and the amount of heat absorbed in the battery heat exchange section 26.
  • the target value of The target value of the amount of heat absorption in the second outside air heat exchanger 34 is determined from the relationship with the outside air temperature, and the target value of the amount of heat absorption in the battery heat exchange section 26 is determined from the temperature of the battery 27 .
  • the heat medium flowing in from the second inlet/outlet 37b flows out from the first inlet/outlet 37a and flows out from the third inlet/outlet 37c. distribute to The flow rate ratio of the heat medium on the first inlet/outlet 37a side and the heat medium flow rate on the third inlet/outlet 37c side is interlocked with the flow rate ratio on the first five-way valve 36 side.
  • part of the heat medium flowing through the outside air heat absorption circuit 20d is Via the one-way valve 36, it can flow into the battery temperature control circuit 20b.
  • the heat management system 1 can allow part of the heat medium flowing through the battery temperature control circuit 20b to flow into the outside air heat absorption circuit 20d via the second five-way valve 37 .
  • the fifth inlet/outlet 36e of the first five-way valve 36, the first connection portion 50a, the heat medium flow path connecting the second connection portion 50b, the second five-way valve 37 A heat medium flow path that connects the third inlet/outlet 37c and the fourth connection portion 50d corresponds to the connection portion 21 .
  • the first five-way valve 36 and the second five-way valve 37 correspond to the flow rate adjusting section 22 .
  • the heat medium absorbs heat from the outside air in the second outside air heat exchanger 34, so that the heat absorption effect of the refrigerant in the chiller 14 causes the temperature to be lower than the outside air temperature. Cooled to target temperature.
  • the temperature of the heat medium flowing through the battery temperature control circuit 20b can be lowered. That is, by adjusting the flow rate of the heat medium flowing between the outside air heat absorption circuit 20d and the battery temperature control circuit 20b, the temperature range of the heat medium flowing through the battery temperature control circuit 20b can be adjusted to the temperature of the heat medium flowing through the outside air heat absorption circuit 20d. It can be adjusted to a desired temperature zone higher than the zone.
  • the temperature range of the heat medium flowing through the outside air heat absorption circuit 20d is brought closer to the target value of the temperature range determined according to the outside air temperature, and the temperature range of the heat medium flowing through the battery temperature control circuit 20b is adjusted to the appropriate temperature range It is possible to approximate the temperature zone defined based on the temperature range.
  • the high-temperature side pump 43 is caused to exert a predetermined pumping capability. Also, the first five-way valve 36 is controlled such that the heat medium flowing in from the first inlet/outlet 36a flows out from the second inlet/outlet 36b. Therefore, in the high temperature side heat medium circuit 40, an air heating circuit 40a is configured.
  • the blown air supplied into the passenger compartment is heated in the heater core 41 by the heat generated by the battery 27 pumped up by the heat pump cycle 10 and the heat generated by the electric heater 42 . That is, in the outside air heat absorption/battery cooling mode, it is possible to realize heating operation using the outside air and the heat generated by the battery due to charging and discharging as heat sources.
  • the outside air heat absorption and battery 27 are cooled by switching between the independent circulation state and the circuit linking state and by adjusting the flow rate of the heat medium between the outside air heat absorption circuit 20d and the battery temperature control circuit 20b.
  • a temperature zone suitable for each can be created by one chiller 14 respectively.
  • the three-circuit cooperation mode shown in FIG. 16 has three circulation circuits, an outside air heat absorption circuit 20d, an air cooling circuit 20a, and a battery temperature control circuit 20b. Allows inflow and outflow.
  • the temperature range of the heat medium required to absorb heat from the outside air in the second outside air heat exchanger 34 is higher than the temperature range of the heat medium required when cooling the blown air in the cooler core 25 during cooling operation. is also low.
  • the temperature range of the heat medium required in the second outside air heat exchanger 34 is lower than the temperature range of the heat medium required when cooling the batteries 27 in the battery heat exchange section 26 . Therefore, in the 3-circuit cooperation mode, the refrigerant discharge capacity of the compressor 11 and the pressure reduction amount of the expansion valve 13 are determined so as to satisfy the cooling capacity required for heat absorption by the outside air in the second outside air heat exchanger 34 .
  • the three-circuit cooperation mode four states can be created by independent and cooperative aspects of the three circulation circuits of the outside air heat absorption circuit 20d, the air cooling circuit 20a, and the battery temperature control circuit 20b.
  • the external air heat absorption circuit 20d corresponds to the first circuit
  • the air cooling circuit 20a corresponds to the second circuit
  • the battery temperature control circuit 20b corresponds to the third circuit.
  • the second outside air heat exchanger 34 in the outside air heat absorption circuit 20d corresponds to the first heat exchange section
  • the cooler core 25 in the air cooling circuit 20a corresponds to the second heat exchange section
  • the battery heat exchange section 26 in the battery temperature control circuit 20b corresponds to a third heat exchange section.
  • the temperature zone of the heat medium required by the second outside air heat exchanger 34 corresponds to the first temperature zone
  • the temperature zone of the heat medium required by the cooler core 25 corresponds to the second temperature zone.
  • the temperature range of the heat medium required in the battery heat exchange section 26 corresponds to the third temperature range.
  • the outside air heat absorbed by the second outside air heat exchanger 34 corresponds to the first temperature adjustment target
  • the blown air cooled by the cooler core 25 corresponds to the second temperature adjustment target
  • the battery 27 whose temperature is adjusted by the battery heat exchange unit 26 corresponds to a third temperature adjustment target.
  • a state in which the heat medium circulates independently in the external air heat absorption circuit 20d, the air cooling circuit 20a, and the battery temperature control circuit 20b is called an independent circulation state in the three-circuit cooperation mode.
  • a state in which the external air heat absorption circuit 20d and the air cooling circuit 20a are linked and the heat medium is independently circulated in the battery temperature control circuit 20b is an example of a two-circuit linking state in the three-circuit linking mode.
  • a state in which the external air heat absorption circuit 20d and the battery temperature control circuit 20b are linked and the heat medium is independently circulated in the air cooling circuit 20a is another example of the two-circuit linking state in the three-circuit linking mode.
  • the state in which the external air heat absorption circuit 20d, the air cooling circuit 20a, and the battery temperature control circuit 20b are linked is referred to as a three-circuit linking state of the three-circuit linking mode.
  • the first low temperature side pump 29 is caused to exhibit a predetermined pumping capability.
  • the four-way valve 35 is controlled such that the heat medium that has flowed in from the first inlet/outlet 35a flows out from the fourth inlet/outlet 35d.
  • the first five-way valve 36 is controlled so that the heat medium flowing in from the fourth inlet/outlet 36d flows out from the third inlet/outlet 37c. 20 d of outside air heat absorption circuits are comprised by this.
  • the second low temperature side pump 30 is made to exert a predetermined pumping capability. Further, the four-way valve 35 is controlled so that the heat medium flowing in from the third inlet/outlet 35c flows out from the second inlet/outlet 35b. Thus, the air cooling circuit 20a is configured.
  • the third low temperature side pump 31 is caused to exhibit a predetermined pumping capability.
  • the second five-way valve 37 is controlled such that the heat medium flowing in from the second inlet/outlet 37b flows out from the first inlet/outlet 37a.
  • the battery temperature control circuit 20b is configured.
  • the heat medium is independent in the external air heat absorption circuit 20d, the air cooling circuit 20a, and the battery temperature control circuit 20b, as shown in FIG.
  • An independent circulation state is formed in which the
  • the 2-circuit linking state of the 3-circuit linking mode means that two of the three circulation circuits are linked by the inflow and outflow of the heat medium, and the remaining one circulation circuit independently circulates the heat medium. It means the state of being
  • the heat medium flows in and out between the outside air heat absorption circuit 20d and the air cooling circuit 20a, and the circulation circuits are coordinated.
  • a state in which the adjustment circuit 20b is independent can be realized.
  • the flow of the heat medium between the external air heat absorption circuit 20d and the battery temperature control circuit 20b causes the circulation circuits to cooperate, and the air cooling circuit 20a becomes independent. can do.
  • the heat medium flows in and out between the outside air heat absorption circuit 20d and the air cooling circuit 20a, and the heat medium flows between the outside air heat absorption circuit 20d and the battery.
  • the inflow and outflow of the heat medium in the temperature control circuit 20b is controlled.
  • the inflow and outflow of the heat medium in the external air heat absorption circuit 20d and the air cooling circuit 20a are realized by controlling the operation of the four-way valve 35.
  • the four-way valve 35 divides the heat medium flowing in from the first inlet/outlet 35a into a flow out from the second inlet/outlet 35b and a flow out from the fourth inlet/outlet 35d.
  • the ratio of the flow rate of the heat medium on the side of the second inlet/outlet 35b to the flow rate of the heat medium on the side of the fourth inlet/outlet 35d is determined by the target cooling capacity required for cooling the blown air and the heat medium flowing through the cooler core 25. It is determined according to the difference from the temperature of
  • the heat medium flow path connecting the first inlet/outlet 35a and the second inlet/outlet 35b of the four-way valve 35, and the eighth connection portion 50h and the seventh connection portion 50g are connected.
  • a heat medium flow path corresponding to the connection portion 21 corresponds to the connecting portion 21 .
  • the four-way valve 35 corresponds to the flow rate adjusting section 22 .
  • the heat medium absorbs heat from the outside air in the second outside air heat exchanger 34, so the heat absorption action of the refrigerant in the chiller 14 cools the heat medium to a target temperature lower than the outside air temperature. Further, in the air cooling circuit 20a, the air cooling circuit 20a cools the blown air in order to realize dehumidification heating and cooling. Temperature zones are controlled.
  • the temperature of the heat medium flowing through the air cooling circuit 20a can be lowered.
  • the temperature range of the heat medium flowing through the air cooling circuit 20a can be made lower than the temperature range of the heat medium flowing through the outside air heat absorption circuit 20d. can be adjusted to the desired temperature range.
  • the inflow and outflow of the heat medium between the external air heat absorption circuit 20d and the battery temperature control circuit 20b is realized by controlling the operations of the first five-way valve 36 and the second five-way valve 37. be.
  • the first five-way valve 36 divides the heat medium flowing in from the fourth inlet/outlet 36d into a flow out from the third inlet/outlet 36c and a flow out from the fifth inlet/outlet 36e.
  • the ratio of the flow rate of the heat medium on the side of the third inlet/outlet 36c and the side of the fifth inlet/outlet 36e is the target value of the amount of heat absorbed in the second outside air heat exchanger 34 and the amount of heat absorbed in the battery heat exchange section 26. It is determined according to the target value of The target value of the amount of heat absorption in the second outside air heat exchanger 34 is determined from the relationship with the outside air temperature, and the target value of the amount of heat absorption in the battery heat exchange section 26 is determined from the temperature of the battery 27 .
  • the second five-way valve 37 distributes the heat medium that has flowed in from the second inlet/outlet 37b into a flow that flows out from the first inlet/outlet 37a and a flow that flows out from the third inlet/outlet 37c.
  • the flow rate ratio of the heat medium on the first inlet/outlet 37a side and the heat medium flow rate on the third inlet/outlet 37c side is interlocked with the flow rate ratio on the first five-way valve 36 side.
  • the heat medium flow path connecting the fifth inlet/outlet 36e of the first five-way valve 36, the first connection portion 50a, and the second connection portion 50b is the low temperature side connection portion.
  • 23 corresponds to an example.
  • the heat medium flow path connecting the third inlet/outlet 37c of the second five-way valve 37 and the fourth connecting portion 50d corresponds to an example of the low temperature side connecting portion 23 .
  • the first five-way valve 36 and the second five-way valve 37 correspond to the low temperature side flow rate adjusting section 24 .
  • the heat medium absorbs heat from the outside air in the second outside air heat exchanger 34, so the heat absorption action of the refrigerant in the chiller 14 cools the heat medium to a target temperature lower than the outside air temperature. Therefore, if the flow rate of the heat medium flowing from the external air heat absorption circuit 20d to the battery temperature control circuit 20b through the low temperature side connecting portion 23 increases, the temperature of the heat medium flowing through the battery temperature control circuit 20b can be lowered. .
  • the temperature range of the heat medium flowing through the battery temperature control circuit 20b can be adjusted to the temperature of the heat medium flowing through the outside air heat absorption circuit 20d. It can be adjusted to a desired temperature zone higher than the zone.
  • the temperature range of the heat medium circulating in the air cooling circuit 20a which is the second circuit
  • the temperature range of the heat medium circulating in the battery temperature control circuit 20b which is the third circuit
  • the temperature range of the heat medium circulating in the battery temperature control circuit 20b which is the third circuit
  • it can be adjusted as appropriate. If the temperature band of the heat medium related to the air cooling circuit 20a and the temperature range of the heat medium related to the battery temperature control circuit 20b are higher than the temperature range of the heat medium related to the battery temperature control circuit 20b, they will be in different temperature ranges. can be adjusted to
  • Each zone can be adjusted to a different temperature zone.
  • the heat management system 1 includes the heat pump cycle 10 and the low temperature side heat medium circuit 20.
  • the air cooling circuit 20a In the low temperature side heat medium circuit 20, the air cooling circuit 20a , a plurality of circulation circuits such as the battery temperature control circuit 20b.
  • the heat management system 1 controls the operation of the flow rate adjustment unit 22 to adjust the flow rate of the heat medium flowing through the connection unit 21 that connects the circulation circuits. can be used to adjust the temperature zones of the heat transfer medium in a plurality of circulation circuits differently.
  • the heat management system 1 adjusts the cooling capacity realized by one chiller 14 to the heat exchange parts (cooler core 25 and battery heat exchange part 26) in different circulation circuits according to the flow rate of the heat medium flowing through the connection part 21. can be distributed to That is, the heat management system 1 can realize the distribution of the cooling capacity with a simpler control mode than when distribution is performed by a vapor compression refrigeration cycle or the like, and the cold heat generated by one chiller 14 can be used via the heat medium circuit. By doing so, multiple different temperature zones can be created.
  • the heat management system 1 controls the operation of the flow rate adjustment unit 22 to cause part of the heat medium flowing through one circulation circuit to flow into the other circulation circuit via the connection unit 21, the heat Adjust the media flow rate.
  • the temperature zones of the heat medium in each of the one circulation circuit and the other circulation circuit can be brought closer to the target values of the temperature zones respectively determined.
  • the heat management system 1 cools the blown air supplied into the vehicle interior with the cooler core 25 arranged in the air cooling circuit 20a. At the same time, the heat management system 1 can cool the battery 27, which is an example of a heat-generating device, in the battery heat exchange section 26 arranged in the battery temperature control circuit 20b.
  • the heat management system 1 uses one chiller 14 to control the inflow and outflow of the heat medium between the air cooling circuit 20a and the battery temperature control circuit 20b.
  • a temperature zone and a temperature zone of the heat medium suitable for cooling the battery 27 can be created.
  • the heat management system 1 can absorb heat from outside air in the second outside air heat exchanger 34 of the outside air heat absorption circuit 20d in the outside air heat absorption/equipment exhaust heat recovery mode. At the same time, the heat management system 1 can recover the exhaust heat of the in-vehicle equipment, which is a heat-generating equipment, in the equipment heat exchange section 28 arranged in the equipment exhaust heat recovery circuit 20c.
  • the heat management system 1 controls the inflow and outflow of the heat medium between the outside air heat absorption circuit 20d and the device exhaust heat recovery circuit 20c, and controls the temperature range of the heat medium suitable for outside air heat absorption and the exhaust gas generated in the vehicle equipment. A temperature zone of the heat medium suitable for heat recovery can be created.
  • the heat management system 1 can absorb heat from outside air in the second outside air heat exchanger 34 of the outside air heat absorption circuit 20d in the outside air heat absorption/battery cooling mode. At the same time, the heat management system 1 can cool the battery 27 by absorbing heat from the battery 27, which is a heat generating device, in the battery heat exchange section 26 of the battery temperature control circuit 20b.
  • the heat management system 1 uses one chiller 14 to control the inflow and outflow of the heat medium between the outside air heat absorption circuit 20d and the battery temperature control circuit 20b, thereby controlling the temperature range of the heat medium suitable for outside air heat absorption. , a temperature zone of the heat medium suitable for cooling the battery 27 can be created.
  • the heat management system 1 controls the inflow and outflow of the heat medium among the external air heat absorption circuit 20d, the air cooling circuit 20a, and the equipment exhaust heat recovery circuit 20c in the three-circuit cooperation mode. can be done. That is, the heat management system 1 can appropriately perform heat absorption from the outside air in the outside air heat absorption circuit 20d, cooling of the blown air in the air cooling circuit 20a, and temperature adjustment of the battery 27 in the battery temperature adjustment circuit 20b. .
  • the heat management system 1 uses one chiller 14 to control the inflow and outflow of the heat medium in the outside air heat absorption circuit 20d and the air cooling circuit 20a, and the outflow of the heat medium in the outside air heat absorption circuit 20d and the battery temperature control circuit 20b. You can control the on and off. As a result, the heat management system 1 can create a temperature zone of the heat medium suitable for absorbing heat from outside air, a temperature zone of the heat medium suitable for cooling operation, and a temperature zone of the heat medium suitable for cooling the battery 27, respectively. can be done.
  • FIG. 21 the configurations of the low-temperature side heat medium circuit 20 and the high-temperature side heat medium circuit 40 are different from the above-described embodiments. Since other basic configurations and the like are the same as those of the above-described embodiment, the description thereof will be omitted.
  • the configuration of the heat management system 1 according to the second embodiment will be described with reference to FIG.
  • the configuration of the high temperature side heat medium circuit 40 is different from that of the first embodiment. Since other points are the same as those of the first embodiment, the description thereof will be omitted.
  • a high-temperature side three-way valve 44 is arranged between the second inlet/outlet 36 b of the first five-way valve 36 and the heat medium inlet side of the heater core 41 .
  • the high-temperature side three-way valve 44 is an electric three-way flow control valve that has one inlet and two outlets and can continuously adjust the passage area ratio of the two outlets.
  • the inlet of the high-temperature side three-way valve 44 is connected to the second inlet/outlet 36b of the first five-way valve 36, and one of the outlets of the high-temperature side three-way valve 44 is connected to the heat medium inlet side of the heater core 41. .
  • the other outflow port of the high temperature side three-way valve 44 is connected to a ninth connection portion 50 i arranged in the battery temperature control circuit 20 b of the low temperature side heat medium circuit 20 .
  • the ninth connection portion 50i is formed in the shape of a three-way joint having three inlets and outlets communicating with each other, like the first to eighth connection portions 50a to 50h described above.
  • the second connection portion 50b is connected to one of the inlet and outlet ports of the ninth connection portion 50i.
  • the suction port side of the third low temperature side pump 31 is connected to the other of the inlet and outlet ports of the ninth connection portion 50i.
  • the other side of the outflow port of the high temperature side three-way valve 44 is connected to another inflow port of the ninth connecting portion 50i.
  • the thermal management system 1 further includes a tenth connection portion 50j and an eleventh connection portion 50k that are formed in the shape of a three-way joint like the ninth connection portion 50i.
  • a tenth connecting section 50j is arranged between the heat medium outlet of the battery heat exchange section 26 and the second inlet/outlet 37b of the second five-way valve 37. That is, one of the inlets and outlets of the tenth connection portion 50j is connected to the heat medium outlet side of the battery heat exchange portion 26, and the other of the inlets and outlets of the tenth connection portion 50j is connected to the second five-way valve 37. is connected to the second inlet/outlet 37b.
  • An eleventh connection portion 50k positioned between the fifth connection portion 50e and the suction port of the high-temperature side pump 43 is connected to another inlet/outlet of the tenth connection portion 50j.
  • One of the inlets and outlets of the eleventh connecting portion 50k is connected to the inlet and outlet of the fifth connecting portion 50e, and the other inlet and outlet of the eleventh connecting portion 50k is connected to the suction port side of the high temperature side pump 43. ing.
  • Another inlet/outlet in the eleventh connection portion 50k is connected to another inlet/outlet in the tenth connection portion 50j.
  • part of the heat medium flowing through the high-temperature side heat medium circuit 40 is flowed into the low-temperature side heat medium circuit 20, and the operation modes for linking the two are heating/battery heating. Machine mode can be realized.
  • FIG. 21 In the heat management system 1 in the heating/battery warm-up mode, an air heating circuit 40a for heating air supplied to the vehicle interior and a battery temperature control circuit 20b for adjusting the temperature of the battery 27 are formed. .
  • the heat medium is allowed to flow in and out between the air heating circuit 40a and the battery temperature control circuit 20b, and is switched between the independent circulation state and the circuit cooperation state.
  • the air heating circuit 40a corresponds to part of the high temperature side heat medium circuit
  • the battery temperature control circuit 20b corresponds to the second circuit.
  • the high-temperature side pump 43 is made to exhibit a predetermined pumping capacity.
  • the first five-way valve 36 is controlled such that the heat medium flowing in from the first inlet/outlet 36a flows out from the second inlet/outlet 36b.
  • the high-temperature side three-way valve 44 is controlled so that all the heat medium that has flowed out from the second inlet/outlet 36b of the first five-way valve 36 flows out to the heater core 41 side.
  • the air heating circuit 40a is formed in the independent circulation state of the heating/battery warming mode.
  • the heat medium is the high temperature side pump 43, the heat medium passage 12b of the water-refrigerant heat exchanger 12, the electric heater 42, the first five-way valve 36, the high temperature side three-way valve 44, the heater core 41, the fifth connection It flows and circulates through the portion 50e, the eleventh connection portion 50k, and the high temperature side pump 43 in this order.
  • the third low temperature side pump 31 is caused to exhibit a predetermined pumping capability.
  • the second five-way valve 37 is controlled so that at least the heat medium flowing in from the second inlet/outlet 37b flows out from the first inlet/outlet 37a. This configures the battery temperature control circuit 20b in the heating/battery warm-up mode.
  • the heat medium includes the third low temperature side pump 31, the battery heat exchange portion 26, the tenth connection portion 50j, the second inlet/outlet 37b of the second five-way valve 37, the first It flows and circulates through the inflow/outlet 37a, the second connection portion 50b, the ninth connection portion 50i, and the third low temperature side pump 31 in this order.
  • the heat medium In the independent circulation state of the heating battery warm-up mode, in the air heating circuit 40a, the heat medium is heated by the water-refrigerant heat exchanger 12 and the electric heater 42, and in the battery temperature control circuit 20b, the heat medium is heated by the battery heat exchanger. It is heated by heat exchange with the battery 27 in the portion 26 . Since the heat medium in the air heating circuit 40a is heated for the heating operation, the temperature range is higher than the temperature range of the heat medium circulating in the battery temperature control circuit 20b.
  • the heat medium can flow in and out between the air heating circuit 40a and the battery temperature control circuit 20b. As shown in FIGS. 21 and 23, by allowing the heat medium to flow between the air heating circuit 40a and the battery temperature control circuit 20b, it is possible to switch to the circuit linkage state in the heating/battery warming mode.
  • the heat medium flowing in from the first five-way valve 36 side flows out to the heater core 41 side and flows through the ninth connection portion 50i. , and is distributed to the flow that flows out to the battery temperature control circuit 20b side.
  • the ratio of the flow rate of the heat medium to the heater core 41 side and the flow rate of the heat medium to the battery temperature control circuit 20b side depends on the heating capacity for warming up the battery 27 in the battery temperature control circuit 20b. determined by
  • the medium flow path corresponds to the high temperature side connecting portion 45 .
  • the high temperature side three-way valve 44 corresponds to the high temperature side flow rate adjusting section 46 .
  • the heat medium heats the blown air in the heater core 41, so that the heat pumped by the heat pump cycle 10 or the heat generated by the electric heater 42 heats the air. It is Therefore, the temperature range of the heat medium in the air heating circuit 40a is higher than the temperature range of the heat medium circulating in the battery temperature control circuit 20b.
  • the temperature of the heat medium flowing through the battery temperature control circuit 20b can be increased. That is, by adjusting the flow rate of the heat medium flowing between the air heating circuit 40a and the battery temperature control circuit 20b, the temperature range of the heat medium flowing through the battery temperature control circuit 20b is set to a temperature range suitable for warming up the battery 27. can be adjusted to
  • part of the heat medium flowing through the high temperature side heat medium circuit 40 is transferred to the low temperature side heat medium circuit as in the heating/battery warm-up mode. It can flow in and out of a circulation circuit formed at 20 . Thereby, the temperature zone of the heat medium in the circulation circuit of the low temperature side heat medium circuit 20 can be adjusted using the heat medium flowing through the high temperature side heat medium circuit 40 .
  • the heat management system 1 according to the second embodiment has the same configuration as that of the first embodiment described above, except that configurations corresponding to the high temperature side connecting portion 45 and the high temperature side flow rate adjusting portion 46 are added. Therefore, the heat management system 1 according to the second embodiment can produce the same effect as the first embodiment.
  • FIG. 24 to 28 a third embodiment different from the above-described embodiments will be described with reference to FIGS. 24 to 28.
  • FIG. 10 the configurations of the heat pump cycle 10, the low temperature side heat medium circuit 20, and the high temperature side heat medium circuit 40 are different from the above-described embodiments. Also, the same reference numerals are given to the same or equivalent parts as in the above-described embodiment.
  • the heat pump cycle 10 includes a compressor 11, a water-refrigerant heat exchanger 12, a first expansion valve 13a, a second expansion valve 13b, a first chiller 15, a second chiller 16 and an evaporation pressure control valve 17.
  • the heat pump cycle 10 constitutes a two-chiller system having two chillers.
  • the compressor 11 and the water-refrigerant heat exchanger 12 are the same as in the above-described embodiment, so description thereof will be omitted.
  • a first expansion valve 13 a and a first chiller 15 , a second expansion valve 13 b and a second chiller 16 are connected in parallel to the refrigerant outlet side of the water-refrigerant heat exchanger 12 .
  • the first expansion valve 13a is a decompression unit that decompresses a portion of the refrigerant that has flowed out of the water-refrigerant heat exchanger 12.
  • the second expansion valve 13 b is a decompression unit that decompresses the remaining portion of the refrigerant that has flowed out of the water-refrigerant heat exchanger 12 .
  • Both the first expansion valve 13a and the second expansion valve 13b can be electric expansion valves, as in the above-described embodiment.
  • expansion valves having a fully open function to allow the refrigerant to flow and a fully closed function to block the flow of the refrigerant may be employed without exerting a decompression effect.
  • on-off valves for opening and closing the refrigerant flow paths may be arranged upstream of the first expansion valve 13a and the second expansion valve 13b.
  • a refrigerant passage 15a of the first chiller 15 is connected to the refrigerant outlet of the first expansion valve 13a.
  • the first chiller 15 has a refrigerant passage 15a through which the low-pressure refrigerant decompressed by the first expansion valve 13a flows, and a heat medium passage 15b through which the heat medium circulating through the first low temperature side heat medium circuit 20x flows.
  • the first chiller 15 is an evaporator that performs heat absorption by exchanging heat between the low-pressure refrigerant flowing through the refrigerant passage 15a and the heat medium flowing through the heat medium passage 15b.
  • the refrigerant passage 16a of the second chiller 16 is connected to the refrigerant outlet of the second expansion valve 13b.
  • the second chiller 16 has a refrigerant passage 16a through which the low-pressure refrigerant decompressed by the second expansion valve 13b flows, and a heat medium passage 16b through which the heat medium circulating through the second low temperature side heat medium circuit 20y flows.
  • the second chiller 16 is an evaporator that performs heat absorption by exchanging heat between the low-pressure refrigerant flowing through the refrigerant passage 16a and the heat medium flowing through the heat medium passage 16b.
  • An evaporating pressure regulating valve 17 is connected to the outlet side of the refrigerant passage 15 a in the first chiller 15 .
  • the evaporating pressure regulating valve 17 maintains the refrigerant evaporation temperature in the first chiller 15 at a frosting suppression temperature (1° C. in this embodiment) or higher at which frosting of the first chiller 15 can be suppressed.
  • the evaporating pressure regulating valve 17 is composed of a mechanical mechanism that increases the opening degree of the valve as the refrigerant pressure on the refrigerant outlet side of the first chiller 15 increases.
  • the inlet side of the compressor 11 is connected to the outlet of the evaporation pressure regulating valve 17 .
  • a refrigerant flow path is connected between the outlet of the evaporating pressure regulating valve 17 and the suction port of the compressor 11 so that the refrigerant flowing out from the heat medium passage 16b of the second chiller 16 joins.
  • the heat management system 1 has the first low temperature side heat medium circuit 20x as the heat medium circuit in which the heat medium cooled by the first chiller 15 circulates.
  • the first low temperature side heat medium circuit 20x includes a heat medium passage 15b of the first chiller 15, a cooler core 25, a battery heat exchange section 26, a first low temperature side pump 29, a second low temperature side pump 30, and a first low temperature side three-way valve. 38.
  • the first low temperature side heat medium circuit 20x has an air cooling circuit 20a and a battery temperature control circuit 20b.
  • the air cooling circuit 20 a of the first low temperature side heat medium circuit 20 x is configured such that the heat medium circulates through the first chiller 15 and the cooler core 25 .
  • the battery temperature control circuit 20b of the first low temperature side heat medium circuit 20x is configured such that the heat medium circulates through the second low temperature side pump 30 and the battery heat exchange section 26 .
  • a first low temperature side pump 29 is connected to the inlet side of the heat medium passage 15b in the first chiller 15 in the first low temperature side heat medium circuit 20x.
  • a first low-temperature side three-way valve 38 as the flow rate adjusting section 22 is connected to the outlet side of the heat medium passage 15 b in the first chiller 15 .
  • the first low-temperature side three-way valve 38 is an electric three-way flow control valve that has one inlet and two outlets and can continuously adjust the passage area ratio of the two outlets.
  • the inlet of the first low temperature side three-way valve 38 is connected to the outlet side of the heat medium passage 15b of the first chiller 15, and one of the outlets of the first low temperature side three-way valve 38 is connected to the heat medium inlet side of the cooler core 25. It is connected.
  • the other outflow port of the first low temperature side three-way valve 38 is connected to the suction port side of the second low temperature side pump 30 via the twelfth connection portion 50l.
  • the heat medium outlet side of the cooler core 25 is connected to the suction port side of the first low temperature side pump 29 via the fourteenth connection portion 50n.
  • the discharge port of the second low temperature side pump 30 is connected to the heat medium inlet side of the battery heat exchange section 26 .
  • the battery heat exchange unit 26 has the same configuration as in the above-described embodiment.
  • the heat medium outlet side of the battery heat exchange section 26 is connected to the suction port side of the second low temperature side pump 30 via the 13th connection section 50m and the 12th connection section 50l.
  • the heat medium is the first low temperature side pump 29, the heat medium passage 15b of the first chiller 15, the first low temperature side three-way valve 38, and the cooler core 25. , the fourteenth connecting portion 50n, and the first low-temperature side pump 29 in this order.
  • the air cooling circuit 20a in the third embodiment corresponds to the first circuit in the first low temperature side heat medium circuit 20x.
  • the heat medium is the second low temperature side pump 30, the battery heat exchange section 26, the 13th connection section 50m, the 12th connection section 50l, and the second low temperature side pump 30 in this order. flow and circulate.
  • a battery temperature control circuit 20b according to the third embodiment is configured.
  • the battery temperature control circuit 20b in the third embodiment corresponds to the second circuit in the first low temperature side heat medium circuit 20x.
  • the 12th connection portion 50l to the 14th connection portion 50n are arranged in the first low temperature side heat medium circuit 20x.
  • the twelfth connecting portion 50l to the fourteenth connecting portion 50n are formed in a three-way joint like the first connecting portion 50a to the eleventh connecting portion 50k described above.
  • connection portion 50l Of the 12th connection portion 50l, two inflow/outlet ports are connected to the suction port side of the second low temperature side pump 30 and the other side of the inflow/outlet port of the 13th connection portion 50m, respectively.
  • the other outflow port of the first low temperature side three-way valve 38 is connected to another inflow port of the twelfth connection portion 50l.
  • the two inlets and outlets of the thirteenth connection portion 50m are connected to the heat medium outlet side of the battery heat exchange portion 26 and the other inlet and outlet of the twelfth connection portion 50l, respectively.
  • Another inflow/outlet in the 13th connection 50m is connected to another inflow/outlet in the 14th connection 50n.
  • the heat medium outlet side of the cooler core 25 and the suction inlet side of the first low temperature side pump 29 are connected to the two inlets and outlets of the fourteenth connection portion 50n, respectively.
  • Another inflow/outlet in the 14th connection portion 50n is connected to another inflow/outlet in the 13th connection portion 50m, as described above.
  • the first low temperature side heat medium circuit 20x there are corresponds to the connecting portion 21 in the first low temperature side heat medium circuit 20x. Also, the first low temperature side three-way valve 38 corresponds to the flow rate adjustment section 22 in the first low temperature side heat medium circuit 20x.
  • the heat management system 1 has the second low temperature side heat medium circuit 20y as a heat medium circuit in which the heat medium cooled by the second chiller 16 circulates.
  • the second low temperature side heat medium circuit 20y includes a heat medium passage 16b of the second chiller 16, an equipment heat exchange section 28, a third low temperature side pump 31, a fourth low temperature side pump 32, a first outside air heat exchanger 33, a second 2 has a three-way valve 39 on the low temperature side.
  • the second low temperature side heat medium circuit 20y has an outside air heat absorption circuit 20d and an equipment exhaust heat recovery circuit 20c.
  • the outside air heat absorption circuit 20 d of the second low temperature side heat medium circuit 20 y is configured such that the heat medium circulates through the second chiller 16 and the first outside air heat exchanger 33 .
  • the device exhaust heat recovery circuit 20c of the second low temperature side heat medium circuit 20y is configured such that the heat medium circulates through the fourth low temperature side pump 32 and the device heat exchange section .
  • a third low temperature side pump 31 is connected to the inlet side of the heat medium passage 16b in the second chiller 16 in the second low temperature side heat medium circuit 20y.
  • a second low-temperature side three-way valve 39 is connected to the outlet side of the heat medium passage 16 b in the second chiller 16 .
  • the second low temperature side three-way valve 39 like the first low temperature side three-way valve 38, is an electric three-way flow control valve.
  • the inlet of the second low temperature side three-way valve 39 is connected to the outlet side of the heat medium passage 16b of the second chiller 16, and one of the outlets of the second low temperature side three-way valve 39 is connected to the first outside air heat exchanger 33. It is connected to the heat medium inlet side.
  • the other outflow port of the second low temperature side three-way valve 39 is connected to the suction port side of the fourth low temperature side pump 32 via a fifteenth connecting portion 50o.
  • the heat medium outlet side of the first outside air heat exchanger 33 is connected to the suction port side of the third low temperature side pump 31 via the seventeenth connection portion 50q.
  • the discharge port of the fourth low temperature side pump 32 is connected to the inlet side of the heat medium passage 28 a in the equipment heat exchange section 28 .
  • the device heat exchange section 28 has the same configuration as in the above-described embodiment.
  • the outlet of the heat medium passage 28a in the equipment heat exchange portion 28 is connected to the suction port side of the fourth low temperature side pump 32 via the sixteenth connection portion 50p and the fifteenth connection portion 50o.
  • the heat medium is the third low temperature side pump 31, the heat medium passage 16b of the second chiller 16, the second low temperature side three-way valve 39, the first It flows and circulates through the outside air heat exchanger 33, the seventeenth connection portion 50q, and the third low temperature side pump 31 in this order.
  • the external air heat absorption circuit 20d according to the third embodiment corresponds to the first circuit in the second low temperature side heat medium circuit 20y.
  • the heat medium is the fourth low temperature side pump 32, the heat medium passage 28a of the equipment heat exchange section 28, the sixteenth connection portion 50p, the fifteenth connection portion 50o, the fourth low temperature It flows in order of the side pump 32 and circulates.
  • the equipment exhaust heat recovery circuit 20c according to the third embodiment corresponds to the second circuit in the second low temperature side heat medium circuit 20y.
  • a fifteenth connection portion 50o to a seventeenth connection portion 50q are arranged in the second low temperature side heat medium circuit 20y.
  • the fifteenth connecting portion 50o to the seventeenth connecting portion 50q are formed in the shape of a three-way joint, like the first connecting portion 50a to the fourteenth connecting portion 50n.
  • the fifteenth connecting portion 50o two inlets and outlets are connected to the suction port side of the fourth low temperature side pump 32 and the other side of the inlet and outlet of the sixteenth connection portion 50p.
  • the other outflow port of the second low temperature side three-way valve 39 is connected to another inflow port of the fifteenth connection portion 50o.
  • the two inlets and outlets of the sixteenth connection portion 50p are connected to the outlet side of the heat medium passage 28a in the equipment exhaust heat recovery circuit 20c and another inlet and outlet of the fifteenth connection portion 50o.
  • Another inflow/outlet side of the 17th connection portion 50q is connected to another inflow/outlet side of the 16th connection portion 50p.
  • the heat medium outlet side of the first outside air heat exchanger 33 and the suction inlet side of the third low temperature side pump 31 are connected to the two inlets and outlets of the seventeenth connection portion 50q, respectively.
  • Another inflow/outlet in the seventeenth connection portion 50q is connected to another inflow/outlet in the sixteenth connection portion 50p as described above.
  • the heat medium can flow in and out between the external air heat absorption circuit 20d and the device exhaust heat recovery circuit 20c via the heat medium passage connecting the sixteenth connection portion 50p and the seventeenth connection portion 50q.
  • the second low temperature side heat medium circuit 20y there are corresponds to the connecting portion 21 in the second low temperature side heat medium circuit 20y. Further, the second low temperature side three-way valve 39 corresponds to the flow rate adjustment section 22 in the second low temperature side heat medium circuit 20y.
  • the high temperature side heat medium circuit 40 has a heater core 41, an electric heater 42, a high temperature side pump 43, a high temperature side three-way valve 44, and a second outside air heat exchanger 34.
  • the water-refrigerant heat exchanger 12 is configured to circulate the heat medium.
  • a discharge port of the high-temperature side pump 43 is connected to the inlet side of the heat medium passage 12b in the water-refrigerant heat exchanger 12 . Further, the heat medium inlet side of the electric heater 42 is connected to the outlet side of the heat medium passage 12b in the water-refrigerant heat exchanger 12 .
  • the configurations of the high temperature side pump 43 and the electric heater 42 are the same as in the above-described embodiment.
  • a high temperature side three-way valve 44 is connected to the heat medium outlet side of the electric heater 42 .
  • the high temperature side three-way valve 44 is an electric three-way flow control valve, as in the above-described embodiments.
  • the heat medium outlet side of the electric heater 42 is connected to the inlet of the high temperature side three-way valve 44 .
  • One of the outflow ports of the high temperature side three-way valve 44 is connected to the heat medium inlet side of the heater core 41, and the other outflow port of the high temperature side three-way valve 44 is connected to the heat medium inlet side of the second outside air heat exchanger 34. It is connected.
  • the heat medium outlet side of the heater core 41 is connected to the suction port side of the high temperature side pump 43 via the fifth connection portion 50e. Also, the heat medium outlet side of the second outside air heat exchanger 34 is connected to one inlet/outlet that constitutes the fifth connection portion 50e. Therefore, the heat medium flowing out of the second outside air heat exchanger 34 can join the heat medium flowing out of the heater core 41 and is sucked into the suction port of the high temperature side pump 43 .
  • the configurations of the indoor air conditioning unit 60 and the control device 70 in the third embodiment are the same as those in the above-described embodiment, so detailed descriptions thereof will be omitted.
  • the heat management system 1 has the first low temperature side heat medium circuit 20x and the second low temperature side heat medium circuit 20y as low temperature side heat medium circuits.
  • the heat medium circuit 20x and the second low temperature side heat medium circuit 20y each have a plurality of circulation circuits.
  • a plurality of circulation circuits are linked to realize an operation mode in which a single chiller creates a plurality of different temperature zones. can be done.
  • the operation mode in this case can be the cooling/battery cooling mode.
  • the thermal management system 1 switches the air cooling circuit 20a and the battery temperature control circuit 20b between the independent circulation state and the circuit cooperation state, as in the above-described embodiments. You can switch.
  • the independent circulation state of the cooling/battery cooling mode causes the first low temperature side pump 29 to exert a predetermined pumping capability.
  • the first low-temperature side three-way valve 38 is controlled so that the inflow/outlet on the first chiller 15 side and the inflow/outlet on the cooler core 25 side are communicated, and the inflow/outlet on the 12th connection portion 50l side is closed.
  • the air cooling circuit 20a is configured.
  • the heat medium includes the first low temperature side pump 29, the first chiller 15, the first low temperature side three-way valve 38, the cooler core 25, the fourteenth connection portion 50n, the first low temperature side It flows in order of the pump 29 and circulates.
  • the second low temperature side pump 30 is caused to exert a predetermined pumping capability.
  • the heat medium includes the second low temperature side pump 30, the battery heat exchange section 26, the thirteenth connection section 50m, the twelfth connection section 50l, the second low temperature side pump 30 flows and circulates.
  • the operation control of the heat pump cycle 10 is performed so that the cooling capacity of the first chiller 15 corresponds to the target outlet temperature for the cooling operation. controlled by For this reason, the temperature zone of the heat medium passing through the first chiller 15 is adjusted to be the temperature zone determined corresponding to the target blowing temperature.
  • the battery temperature control circuit 20b in the independent circulation state in the cooling/battery cooling mode as shown in FIG. Since the heat medium of the battery temperature control circuit 20b in the independent circulation state exchanges heat with the battery 27 when passing through the battery heat exchange section 26, the temperature of the heat medium rises. That is, in the independent circulation state in the cooling/battery cooling mode, the temperature range of the heat medium circulating in the battery temperature control circuit 20b is higher than the temperature range of the heat medium circulating in the air cooling circuit 20a.
  • the heat medium flows in and out between the air cooling circuit 20a and the battery temperature control circuit 20b. be able to. As shown in FIG. 26, by allowing the heat medium to flow in and out between the air cooling circuit 20a and the battery temperature control circuit 20b, it is possible to switch to the circuit cooperation state of the cooling/battery cooling mode.
  • the heat medium that has flowed in from the first chiller 15 side is divided into a flow that flows toward the cooler core 25 side and a flow that flows toward the 12th connection portion 50l side.
  • the ratio of the flow rate of the heat medium flowing to the cooler core 25 side and the flow rate of the heat medium flowing to the 12th connection portion 50l side is the target battery temperature determined for the battery 27 and the temperature of the heat medium flowing through the battery temperature control circuit 20b. It is determined according to the difference from the temperature of the heat medium.
  • the heat medium circulates through the first chiller 15 and the cooler core 25, the heat absorption effect of the refrigerant in the first chiller 15 predetermines cooled to the desired target temperature.
  • the temperature of the heat medium flowing through the battery temperature control circuit 20b can be lowered. That is, by adjusting the flow rate of the heat medium flowing in and out between the air cooling circuit 20a and the battery temperature control circuit 20b, the temperature range of the heat medium flowing through the battery temperature control circuit 20b can be adjusted to the temperature range of the heat medium flowing through the air cooling circuit 20a. can be adjusted to a desired temperature range higher than the temperature range of . In other words, the temperature range of the heat medium flowing through the air cooling circuit 20a is brought closer to the temperature range corresponding to the target blowout temperature for the cooling operation, It is possible to approach the temperature zone defined based on the temperature range.
  • a temperature zone suitable for cooling can be created by one first chiller 15 respectively.
  • the operation mode in this case can be the outside air heat absorption/equipment exhaust heat recovery mode.
  • the heat management system 1 sets the outside air heat absorption circuit 20d and the equipment exhaust heat recovery circuit 20c in the independent circulation state and the circuit You can switch between linked states.
  • the third low temperature side pump 31 is caused to exert a predetermined pumping capability.
  • the second low-temperature side three-way valve 39 is controlled so that the inflow/outlet on the side of the second chiller 16 and the inflow/outlet on the side of the first outside air heat exchanger 33 are communicated, and the inflow/outlet on the side of the fifteenth connecting portion 50o is closed. be. This constitutes the external air heat absorption circuit 20d.
  • the heat medium includes the third low temperature side pump 31, the second chiller 16, the second low temperature side three-way valve 39, the first outside air heat exchanger 33, and the seventeenth connecting portion 50q. , and the third low-temperature side pump 31 .
  • the fourth low temperature side pump 32 is caused to exhibit a predetermined pumping capability.
  • the heat medium includes the fourth low temperature side pump 32, the device heat exchange section 28, the sixteenth connection portion 50p, the fifteenth connection portion 50o, the fourth low temperature side It flows in order of the pump 32 and circulates.
  • outside air heat absorption circuit 20d in the independent circulation state in the outside air heat absorption/equipment exhaust heat recovery mode heat is absorbed from the outside air into the heat medium, so the temperature of the heat medium in the first outside air heat exchanger 33 is higher than the outside air temperature.
  • the cooling capacity of the chiller 14 is adjusted so as to be low.
  • in-vehicle equipment indicates a temperature higher than the outside air temperature due to exhaust heat. Therefore, the temperature of the heat medium flowing through the equipment exhaust heat recovery circuit 20c is higher than the temperature of the heat medium flowing through the external air heat absorption circuit 20d, so that the exhaust heat of the in-vehicle equipment can be recovered.
  • the heat medium that has flowed in from the second chiller 16 side is divided into a flow flowing toward the first outside air heat exchanger 33 side and a flow flowing toward the fifteenth connection portion 50o side. do.
  • the ratio of the flow rate of the heat medium flowing to the first outside air heat exchanger 33 side to the flow rate of the heat medium flowing to the fifteenth connection portion 50o side is the target value of the amount of heat absorbed in the first outside air heat exchanger 33, It is determined according to the target value of the amount of heat absorbed in the device heat exchange section 28 .
  • the target value of the amount of heat absorbed in the first outside air heat exchanger 33 is determined from the relationship with the outside air temperature, and the target value of the amount of heat absorbed in the device heat exchange section 28 is determined from the temperature of the vehicle-mounted device.
  • the heat medium circulates through the second chiller 16 and the first outside air heat exchanger 33, the heat absorption of the refrigerant in the second chiller 16 It is cooled to a predetermined target temperature by action.
  • the temperature of the heat medium flowing through the equipment exhaust heat recovery circuit 20c can be lowered. .
  • the temperature range of the heat medium flowing through the equipment exhaust heat recovery circuit 20c can be adjusted to the outside air heat absorption circuit 20d. It can be adjusted to a desired temperature zone higher than the temperature zone of the heat medium.
  • the temperature range of the heat medium flowing through the outside air heat absorption circuit 20d is brought closer to the target value of the temperature range determined according to the outside air temperature, and the temperature range of the heat medium flowing through the equipment exhaust heat recovery circuit 20c is adjusted to the on-vehicle equipment. can approach the temperature zone determined based on the temperature of
  • the second low temperature side heat medium circuit 20y adjusts the flow rate of the heat medium between the outside air heat absorption circuit 20d and the equipment exhaust heat recovery circuit 20c.
  • the heat management system 1 can create temperature ranges suitable for absorbing heat from the outside air and recovering exhaust heat from the on-vehicle equipment by using the single second chiller 16 .
  • the first low temperature side heat medium circuit 20x including the first chiller 15 and the second low temperature side heat medium circuit 20y including the second chiller 16 are connected in parallel. can be controlled. Therefore, the heat management system 1 individually adjusts the temperature zones of the heat medium in the air cooling circuit 20a, the battery temperature control circuit 20b, the equipment exhaust heat recovery circuit 20c, and the external air heat absorption circuit 20d to appropriate temperature zones. can be done.
  • the heat management system 1 includes, as shown in FIG. 24, the first expansion valve 13a, second expansion valve 13b, first chiller 15, It has a second chiller 16 .
  • a first low temperature heat medium circuit 20x including the first chiller 15 has an air cooling circuit 20a and a battery temperature control circuit 20b as circulation circuits.
  • the heat management system 1 uses the first chiller 15 in the first low temperature side heat medium circuit 20x to control the temperature range of the heat medium associated with the air cooling circuit 20a and the temperature range of the heat medium associated with the battery temperature control circuit 20b. temperature range can be created respectively.
  • the second low temperature side heat medium circuit 20y has an outside air heat absorption circuit 20d and an equipment exhaust heat recovery circuit 20c as circulation circuits.
  • the heat management system 1 can adjust the heat medium flow between the outside air heat absorption circuit 20d and the equipment exhaust heat recovery circuit 20c in the second low temperature side heat medium circuit 20y.
  • the heat management system 1 uses the second chiller 16 to appropriately adjust the temperature range of the heat medium associated with the external air heat absorption circuit 20d and the equipment exhaust heat recovery circuit 20c in the second low temperature side heat medium circuit 20y. temperature range can be created.
  • the first circuit and second circuit in the low temperature side heat medium circuit are exemplified, but the first circuit and second circuit are not limited to the exemplified configuration of the circulation circuit.
  • the first circuit in the low-temperature side heat medium circuit may be configured such that the heat medium circulates through the chiller and the first heat exchange portion that exchanges heat between the heat medium and the heat exchange target. May include equipment.
  • the second circuit in the low temperature side heat medium circuit includes a heat medium pump that pumps the heat medium, and a second heat exchange that is arranged at a position different from the first heat exchange section and exchanges heat between the heat medium and the heat exchange target. It is sufficient that it is configured so that the heat medium circulates through the unit, and other components may be included. Further, the heat exchange targets in the first heat exchange section and the second heat exchange section do not have to be different types of heat exchange targets such as air and batteries, and various heat exchange targets can be adopted.
  • the flow rate adjustment unit 22 adjusts the flow rate of the heat medium circulating in the first circuit, The flow rate ratio of the heat medium flowing into the second circuit through the connecting portion 21 is adjusted.
  • the mode of controlling the heat medium flowing in and out between the first circuit and the second circuit is not limited to this mode.
  • the temperature zone of the heat medium flowing through the first circuit and the second It is also possible to adjust the temperature zone of the heat medium flowing through the circuit.
  • the configuration in which the air cooling circuit 20a, the battery temperature control circuit 20b, and the outside air heat absorption circuit 20d are linked as the three-circuit linking mode has been described, but the configuration is not limited to this mode.
  • the configuration in which the air cooling circuit 20a, the equipment exhaust heat recovery circuit 20c, and the outside air heat absorption circuit 20d are linked it is possible to employ a configuration in which the air cooling circuit 20a, the equipment exhaust heat recovery circuit 20c, and the outside air heat absorption circuit 20d are linked.
  • the four-way valve 35, the first five-way valve 36, the second five-way valve 37, the first low temperature A side three-way valve 38, a second low temperature side three-way valve 39, and a high temperature side three-way valve 44 are employed.
  • the flow rate adjusting section 22, the low temperature side flow rate adjusting section 24, and the high temperature side flow rate adjusting section 46 are not limited to configurations using these multi-way valves.
  • the flow rate adjusting unit 22 and the like may be configured by combining a plurality of valves such as on-off valves.
  • the configuration corresponding to the first five-way valve 36 and the second five-way valve 37 may be realized by combining a plurality of three-way valves.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Algebra (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mathematical Analysis (AREA)
  • Mathematical Optimization (AREA)
  • Pure & Applied Mathematics (AREA)
  • Air-Conditioning For Vehicles (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Other Air-Conditioning Systems (AREA)

Abstract

熱管理システム(1)は、ヒートポンプサイクル(10)と、低温側熱媒体回路(20、20x、20y)と、制御部(70)を有する。ヒートポンプサイクルは、圧縮機(11)と、凝縮器(12)と、減圧部(13、13a、13b)と、チラー(14、15、16)を有する。低温側熱媒体回路は、第1回路(20a、20d)と、第2回路(20b、20c)と、連結部(21)と、流量調整部(22)を有する。第1回路は、第1熱交換部(25、34)を有し、チラー及び第1熱交換部を介して熱媒体が循環可能に構成されている。第2回路は、第2熱交換部(26、28、34)を有し、第2熱交換部及び熱媒体ポンプを介して熱媒体が循環可能に構成されている。制御部は、第1回路を流れる熱媒体の温度帯と、第2回路を流れる熱媒体の温度帯に関してそれぞれに定められた値になるように、流量調整部の作動を制御して、連結部における熱媒体の流量を調整する。

Description

熱管理システム 関連出願の相互参照
 本出願は、2021年8月27日に出願された日本特許出願2021-138774号に基づくもので、ここにその記載内容を援用する。
 本開示は、ヒートポンプサイクルにより、それぞれ異なる温度帯が要求される複数の温度調整対象を管理する熱管理システムに関する。
 従来、空調や電池冷却等を目的とする熱管理システムに関する技術として、特許文献1に記載された技術が知られている。特許文献1に記載された技術では、ヒートポンプサイクルにおいて、空調用蒸発器とチラーという2つの蒸発器を並列に接続して、ヒートポンプサイクルの冷却能力を、空調用送風空気の冷却用途と熱媒体の冷却用途に分配するように構成されている。
特開2020-104841号公報
 このような熱管理システムでは、複数の蒸発器のうちで使用しない蒸発器がある場合、冷媒やオイル寝込みによるシステム故障を避ける為、オイル回収制御や逆止弁などの機能品を追加することになり、制御の複雑化やコストの増加が生じることが想定される。
 特許文献1のように、複数の蒸発器のそれぞれに、空調や電池冷却等の冷熱の用途を対応付けた場合、各蒸発器に要求される温度帯が相違することが想定される。ヒートポンプサイクルにて並列に配置された複数の蒸発器において、異なる温度帯をつくりだそうとすると、チラーの過熱度を増加させて効率を悪化させたり、オイル戻りに必要な冷媒流量を確保しながら、断続的な運転を行ったりすることが必要となる。又、このようなヒートポンプサイクルにおける複雑な制御では、冷媒の相変化等が介在する為、各蒸発器で所望の温度帯を精度よくつくりだすことが難しかった。
 そして、熱管理システムとしては、チラーで冷却された熱媒体が循環する熱媒体回路を利用することで、空調や電池冷却等の冷熱の用途に対応することも考えられる。しかしながら、チラーでつくりだされる冷熱の温度帯は一つである為、何れか一方の要求にあわせると、他方の要求に応えることができず、複数の用途に係る温度帯に対応することが難しかった。
 本開示は、上記点に鑑み、ヒートポンプサイクルの構成及び制御を簡素化すると共に、熱媒体回路を介して、複数の異なる温度帯をつくりだすことができる熱管理システムを提供することを目的とする。
 本開示の一態様に係る熱管理システムは、ヒートポンプサイクルと、低温側熱媒体回路と、制御部と、を有する。ヒートポンプサイクルは、圧縮機と、凝縮器と、減圧部と、チラーと、を有する。圧縮機は冷媒を圧縮して吐出する。凝縮器は圧縮機から吐出された冷媒を凝縮させる。減圧部は凝縮器から流出した冷媒を減圧させる。チラーは減圧部で減圧された冷媒と熱媒体を熱交換させて冷媒を蒸発させる。
 低温側熱媒体回路は、チラーにて冷却された熱媒体が循環する。低温側熱媒体回路は、第1回路と、第2回路と、連結部と、流量調整部と、を有する。第1回路は、第1熱交換部を有し、チラー及び第1熱交換部を介して熱媒体が循環可能に構成されている。第1熱交換部は、チラーで冷却された熱媒体と予め定められた第1温度帯が対応付けられた第1温度調整対象との熱交換により、第1温度調整対象を冷却する。
 第2回路は、第2熱交換部を有し、第2熱交換部を介して熱媒体が循環可能に構成されている。第2熱交換部は、第1温度帯よりも高い第2温度帯が対応付けられた第2温度調整対象とチラーで冷却された熱媒体とを熱交換させる。
 連結部は、第1回路と第2回路とを熱媒体の流出入可能に接続する。流量調整部は、連結部にて、第1回路と第2回路の間を流出入する熱媒体の流量を調整する。制御部は、第1回路を流れる熱媒体の温度帯と、第2回路を流れる熱媒体の温度帯に関してそれぞれに定められた値になるように、流量調整部の作動を制御して、連結部における熱媒体の流量を調整する。
 熱管理システムによれば、流量調整部により連結部を流れる熱媒体の流量を調整することで、一つのチラーで冷却された熱媒体を用いて、第1回路を流れる熱媒体の温度帯と、第2回路を流れる熱媒体の温度帯がそれぞれに定められた値になるように調整できる。これにより、熱管理システムは、一つのチラーで実現された冷却能力を、連結部を流れる熱媒体の流量によって、第1熱交換部、第2熱交換部に分配することができ、蒸気圧縮冷凍サイクル等で分配する場合よりも簡単な制御態様で、冷却能力の分配を実現できる。即ち、熱管理システムは、一つのチラーで発生した冷熱を、熱媒体回路を介して利用することで、複数の異なる温度帯をつくりだすことができる。
 本開示についての上記目的及びその他の目的、特徴や利点は、添付図面を参照した下記詳細な説明から、より明確になる。添付図面において、
図1は、第1実施形態に係る熱管理システムの全体構成図であり、 図2は、熱管理システムにおける室内空調ユニットの構成図であり、 図3は、熱管理システムの制御系を示すブロック図であり、 図4は、第1実施形態の冷房・電池冷却モードにおける熱媒体の流れを示す説明図であり、 図5は、第1実施形態の冷房・電池冷却モードにおける独立循環状態を示す説明図であり、 図6は、第1実施形態の冷房・電池冷却モードにおける回路連携状態を示す説明図であり、 図7は、第1実施形態の除湿暖房・外気吸熱モードにおける熱媒体の流れを示す説明図であり、 図8は、第1実施形態の除湿暖房・外気吸熱モードにおける独立循環状態を示す説明図であり、 図9は、第1実施形態の除湿暖房・外気吸熱モードにおける回路連携状態を示す説明図であり、 図10は、第1実施形態の外気吸熱・機器排熱回収モードにおける熱媒体の流れを示す説明図であり、 図11は、第1実施形態の外気吸熱・機器排熱回収モードにおける独立循環状態を示す説明図であり、 図12は、第1実施形態の外気吸熱・機器排熱回収モードにおける回路連携状態を示す説明図であり、 図13は、第1実施形態の外気吸熱・電池冷却モードにおける熱媒体の流れを示す説明図であり、 図14は、第1実施形態の外気吸熱・電池冷却モードにおける独立循環状態を示す説明図であり、 図15は、第1実施形態の外気吸熱・電池冷却モードにおける回路連携状態を示す説明図であり、 図16は、第1実施形態の3回路連携モードの一例における熱媒体の流れを示す説明図であり、 図17は、第1実施形態の3回路連携モードの一例における独立循環状態を示す説明図であり、 図18は、第1実施形態の3回路連携モードの一例における2回路連携状態(1)を示す説明図であり、 図19は、第1実施形態の3回路連携モードの一例における2回路連結状態(2)を示す説明図であり、 図20は、第1実施形態の3回路連携モードの一例における3回路連携状態を示す説明図であり、 図21は、第2実施形態に係る熱管理システムの全体構成図であり、 図22は、第2実施形態の暖房・電池暖機モードの独立循環状態を示す説明図であり、 図23は、第2実施形態の暖房・電池暖機モードの回路連携状態を示す説明図であり、 図24は、第3実施形態に係る熱管理システムの全体構成図であり、 図25は、第3実施形態の冷房・電池冷却モードの独立循環状態を示す説明図であり、 図26は、第3実施形態の冷房・電池冷却モードの回路連携状態を示す説明図であり、 図27は、第3実施形態の外気吸熱・機器排熱回収モードの独立循環状態を示す説明図であり、 図28は、第3実施形態の外気吸熱・機器排熱回収モードの回路連携状態を示す説明図である。
 以下に、図面を参照しながら本開示を実施するための複数の形態を説明する。各実施形態において、先行する実施形態で説明した事項に対応する部分には同一の参照符号を付して重複する説明を省略する場合がある。各実施形態において構成の一部のみを説明している場合は、構成の他の部分については先行して説明した他の実施形態を適用することができる。各実施形態で具体的に組合せが可能であることを明示している部分同士の組合せばかりではなく、特に組合せに支障が生じなければ、明示してなくとも実施形態同士を部分的に組み合せることも可能である。
 (第1実施形態)
 先ず、本開示における第1実施形態について、図面を参照しつつ説明する。第1実施形態に係る熱管理システム1は、電動モータから走行用の駆動力を得る車両である電気自動車に搭載されている。熱管理システム1は、電気自動車において、空調対象空間である車室内の空調を行うと共に、電池27の温度調整や車載機器の冷却を行う車載機器温調機能を有している。即ち、熱管理システム1は、機器温調機能付きの空調装置ということも可能である。
 電池27は、電動モータ等の車載機器へ供給される電力を蓄える二次電池であり、例えば、リチウムイオン電池である。電池27は、複数の電池セルを積層配置し、これらの電池セルを電気的に直列あるいは並列に接続することによって形成された、いわゆる組電池である。
 この種の電池は、低温になると入出力に制限がかかり、高温になると出力が低下しやすい。この為、電池の温度は、電池の充放電容量を充分に活用することができる適切な温度範囲内(本実施形態では、5℃以上、かつ、55℃以下)に維持されている必要がある。
 又、この種の電池27は、電池27の温度が高温になるほど、電池27を構成するセルの劣化が進行しやすい。換言すると、電池27の温度を或る程度低い温度に維持することで、電池27の劣化の進行を抑制することができる。そこで、熱管理システム1では、ヒートポンプサイクル10によって生成された冷熱によって電池27を冷却することができるようになっている。
 又、本実施形態に係る電気自動車には、作動に伴い発熱する発熱機器の一例として、インバータ、モータジェネレータ、トランスアクスル装置等が搭載されている。インバータは、直流電流を交流電流に変換する電力変換部である。モータジェネレータは、電力を供給されることによって走行用の駆動力を出力するとともに、減速時等には回生電力を発生させるものである。トランスアクスル装置は、トランスミッションとファイナルギア・ディファレンシャルギア(デフギア)を一体化した装置である。
 熱管理システム1は、これらの発熱機器の作動に伴って生じた排熱を有効に活用する為に、ヒートポンプサイクル10を用いて、発熱機器に生じた排熱を回収するように構成指されている。
 図1に示すように、第1実施形態に係る熱管理システム1は、ヒートポンプサイクル10と、低温側熱媒体回路20と、高温側熱媒体回路40と、室内空調ユニット60と、制御装置70等を有している。ヒートポンプサイクル10は、冷媒との熱交換により、低温側熱媒体回路20又は高温側熱媒体回路40を循環する熱媒体を冷却又は加熱することができる。
 ヒートポンプサイクル10は、構成機器として、圧縮機11と、水冷媒熱交換器12と、膨張弁13と、チラー14と、を有している。ヒートポンプサイクル10では、冷媒としてHFO系冷媒(具体的には、R1234yf)を採用している。ヒートポンプサイクル10は、圧縮機11から吐出された高圧冷媒の圧力が冷媒の臨界圧力を超えない蒸気圧縮式の亜臨界冷凍サイクルを構成している。冷媒には、圧縮機11を潤滑するための冷凍機油(具体的には、PAGオイル)が混入されている。冷凍機油の一部は、冷媒と共にサイクルを循環している。
 圧縮機11は、ヒートポンプサイクル10において、冷媒を吸入し圧縮して吐出する。圧縮機11は、車室の前方側の駆動装置室内に配置されている。駆動装置室は、走行用の駆動力を出力するための駆動用装置(例えば、電動モータ)の少なくとも一部が配置される空間を形成している。
 圧縮機11は、吐出容量が固定された固定容量型の圧縮機構を電動モータにて回転駆動する電動圧縮機である。圧縮機11は、後述する制御装置70から出力される制御信号によって、回転数(即ち、冷媒吐出能力)が制御される。
 圧縮機11の吐出口には、水冷媒熱交換器12の冷媒入口側が接続されている。水冷媒熱交換器12は、圧縮機11から吐出された高圧冷媒を流通させる冷媒通路12aと、高温側熱媒体回路40を循環する熱媒体を流通させる熱媒体通路12bと、を有している。
 そして、水冷媒熱交換器12は、冷媒通路12aを流通する高圧冷媒と、熱媒体通路12bを流通する熱媒体とを熱交換させて、高圧冷媒の熱により熱媒体を加熱する加熱用の熱交換器である。又、水冷媒熱交換器12は、熱媒体通路12bを流れる熱媒体との熱交換により冷媒通路12aを流通する高圧冷媒を凝縮させる為、凝縮器の一例に相当する。
 水冷媒熱交換器12の冷媒通路12aの出口には、膨張弁13が接続されている。膨張弁13は、水冷媒熱交換器12の冷媒通路12aから流出した冷媒を減圧させると共に、下流側へ流出させる冷媒の流量を調整する減圧部である。膨張弁13は、絞り開度を変更可能に構成された弁体、及び弁体を変位させる電動アクチュエータ(具体的には、ステッピングモータ)を有する電動式の可変絞り機構である。膨張弁13は、制御装置70から出力される制御信号(具体的には、制御パルス)によって、その作動が制御される。
 そして、膨張弁13の冷媒出口には、チラー14の冷媒通路14aの入口側が接続されている。チラー14は、膨張弁13にて減圧された低圧冷媒を流通させる冷媒通路14aと、低温側熱媒体回路20を循環する熱媒体を流通させる熱媒体通路14bとを有している。そして、チラー14は、冷媒通路14aを流通する低圧冷媒と、熱媒体通路14bを流通する熱媒体とを熱交換させて、低圧冷媒を蒸発させて吸熱作用を発揮させる蒸発部である。チラー14における冷媒通路14aの出口側には、圧縮機11の吸入口側が接続されている。
 即ち、第1実施形態に係るヒートポンプサイクル10は、圧縮機11、水冷媒熱交換器12、膨張弁13、チラー14を接続した冷凍サイクルであり、簡素な構成を実現することができる。
 次に、第1実施形態に係る熱管理システム1における低温側熱媒体回路20の構成について図面を参照して説明する。低温側熱媒体回路20は、チラー14で冷却された熱媒体が循環する熱媒体循環回路である。熱媒体としては、エチレングリコール、ジメチルポリシロキサン、あるいはナノ流体等を含む溶液、不凍液等を採用することができる。
 図1に示すように、低温側熱媒体回路20は、クーラコア25、電池用熱交換部26、機器用熱交換部28、第1低温側ポンプ29~第4低温側ポンプ32、第1外気熱交換器33、第2外気熱交換器34等を熱媒体流路によって接続して構成されている。
 又、低温側熱媒体回路20は、チラー14で冷却された熱媒体をそれぞれ独立して循環させることができる循環回路として、空気冷却回路20a、電池温調回路20b、機器排熱回収回路20c、外気吸熱回路20dを有している。これらの循環回路の構成については後に説明する。第1実施形態に係る低温側熱媒体回路20は、これらの空気冷却回路20a、電池温調回路20b、機器排熱回収回路20c、外気吸熱回路20dの間を熱媒体の流入及び流出可能に熱媒体流路で接続して構成されている。
 図1に示すように、低温側熱媒体回路20において、チラー14における熱媒体通路14bの入口側には、第1低温側ポンプ29の吐出口側が接続されている。第1低温側ポンプ29は、低温側熱媒体回路20を流通する熱媒体を吸入して吐出する熱媒体ポンプであり、例えば、電動式のウォーターポンプを採用することができる。第1低温側ポンプ29は、チラー14における熱媒体通路14bの入口側に向かって、熱媒体を圧送する。
 そして、チラー14における熱媒体通路14bの出口側には、四方弁35における第1流入出口35aが接続されている。四方弁35は、第1流入出口35a~第4流入出口35dの4つの熱媒体の流入出口を有する流量調整弁である。四方弁35は、第1流入出口35a~第4流入出口35dのうち、何れかの流入出口から流入した熱媒体に関して、他の流入出口から流出する熱媒体の流量を調整する。
 又、四方弁35は、第1流入出口35a~第4流入出口35dを流れる熱媒体の流量を調整することで、低温側熱媒体回路20を流れる熱媒体の流路構成を切り替えることができる。従って、四方弁35は流路切替部としても機能する。
 四方弁35の第2流入出口35bには、第2低温側ポンプ30の吸込口側が接続されている。そして、四方弁35の第3流入出口35cには、後述する第8接続部50hを介して、クーラコア25の熱媒体出口側が接続されている。
 第2低温側ポンプ30は、四方弁35の第2流入出口35bから流出した熱媒体を吸入して吐出する熱媒体ポンプであり、第1低温側ポンプ29と同様の構成を採用することができる。第2低温側ポンプ30は、クーラコア25の熱媒体入口側に向かって熱媒体を圧送する。
 クーラコア25は、低温側熱媒体回路20を流通する熱媒体と、空調対象空間である車室内に供給される送風空気とを熱交換させ、送風空気を冷却する冷却用熱交換部である。クーラコア25は、後述する室内空調ユニット60の内部に配置されており、車室内に送風される送風空気から熱媒体に吸熱させる。
 そして、四方弁35の第4流入出口35dには、第1五方弁36の第4流入出口36d側が接続されている。第1五方弁36は、第1流入出口36a~第5流入出口36eを有する流量調整弁である。第1五方弁36は、第1流入出口36a又は第4流入出口36dから流入した熱媒体に関して、第2流入出口36b、第3流入出口36c、第5流入出口36eから流出する熱媒体の流量を調整する。第1五方弁36は、例えば、複数の三方式の流量調整弁を組み合わせること等によって形成することができる。
 第1五方弁36の第3流入出口36cには、第2外気熱交換器34の熱媒体入口側が接続されている。第2外気熱交換器34は、第1五方弁36の第3流入出口36cから流出した熱媒体と、車室外部の外気とを熱交換させる外気熱交換器である。
 第2外気熱交換器34は、熱媒体の温度が外気温よりも低い場合には、外気の熱を熱媒体に吸熱させる吸熱器として機能し、熱媒体の温度が外気温よりも高い場合には、熱媒体の熱を外気へ放熱させる放熱器として機能する。第2外気熱交換器34の熱媒体出口は、後述する第6接続部50f、第7接続部50g、第4接続部50dを介して、第1低温側ポンプ29の吸込口側に接続されている。
 第1五方弁36の第1流入出口36aには、電気ヒータ42の熱媒体出口側が接続されている。そして、第1五方弁36の第2流入出口36bには、ヒータコア41の熱媒体入口側が接続されている。
 そして、第1五方弁36の第5流入出口36eには、第1接続部50aが接続されている。第1接続部50aは、互いに連通する3つの流入出口を有する三方継手状に形成されている。第1接続部50aとしては、複数の配管を接合して形成された継手部材や、金属ブロックや樹脂ブロックに複数の冷媒通路を設けることによって形成された継手部材を採用することができる。
 第1接続部50aの流入出口の一方には、上述したように、第1五方弁36の第5流入出口36eが接続されている。そして、第1接続部50aの流入出口の他方には、第2接続部50bを介して、第3低温側ポンプ31の吸込口側が接続されている。第1接続部50aのもう一つの流入出口には、第3接続部50cを介して、第4低温側ポンプ32の吸込口側が接続されている。
 ここで、第1実施形態に係る熱管理システム1は、第2接続部50b~第8接続部50hを有している。第2接続部50b~第8接続部50hの構成は、第1接続部50aと同様であり、互いに連通する3つの流入出口を有する三方継手状に形成されている。
 第3低温側ポンプ31は、第2接続部50bを流通した熱媒体を吸入して吐出する熱媒体ポンプであり、第1低温側ポンプ29と同様の構成を採用することができる。第3低温側ポンプ31の吐出口には、電池用熱交換部26の熱媒体入口側が接続されている。従って、第3低温側ポンプ31は、電池用熱交換部26の熱媒体入口側に向かって熱媒体を圧送する。
 電池用熱交換部26は、第2接続部50bを流通した熱媒体と電池27を構成する電池セルとを熱交換させることによって、電池27の温度を調整する為の熱交換部である。そして、電池用熱交換部26の内部には、複数の通路を並列的に接続した熱媒体通路が形成されている。これにより、電池用熱交換部26の熱媒体通路は、電池27の全域から電池27の排熱を均等に吸熱できるように形成されている。換言すると、電池用熱交換部26の熱媒体通路は、全ての電池セルの有する熱を均等に吸熱して、全ての電池セルを均等に冷却できるように形成されている。電池用熱交換部26における熱媒体出口側には、第2五方弁37の第2流入出口37bが接続されている。
 電池27は、作動時(即ち、充放電時)に発熱する為、発熱機器の一例に相当する。従って、電池用熱交換部26は、熱媒体と発熱機器とを熱交換させる為、機器用熱交換部の一例に相当する。
 尚、電池用熱交換部26は、積層配置された電池セル同士の間に熱媒体通路を配置することによって形成してもよい。又、電池用熱交換部26は、電池27に一体的に形成されていてもよい。例えば、積層配置された電池セルを収容する専用ケースに熱媒体通路を設けることによって、電池27に一体的に形成されていてもよい。
 そして、第4低温側ポンプ32は、第3接続部50cから流出した熱媒体を吸入して吐出する熱媒体ポンプであり、第1低温側ポンプ29と同様の構成を採用できる。第4低温側ポンプ32の吐出口には、機器用熱交換部28の熱媒体入口側が接続されている。従って、第4低温側ポンプ32は、機器用熱交換部28の熱媒体入口側に向かって熱媒体を圧送する。
 機器用熱交換部28は、電気自動車に搭載され、作動に伴い発熱する発熱機器と、第3接続部50cを流通した熱媒体を熱交換させる熱交換部である。上述したように、本実施形態における発熱機器としては、インバータ、モータジェネレータ、トランスアクスル装置等を挙げることができる。
 機器用熱交換部28は、発熱機器であるインバータ、モータジェネレータ、トランスアクスル装置等の外殻を形成するハウジング部或いはケース部内に、第3接続部50cから流出した熱媒体が流れる熱媒体通路を形成することで構成されている。これにより、ハウジング部等に形成された熱媒体通路を通過する際に、熱媒体が、それぞれの発熱機器と熱交換を行う為、発熱機器に生じた排熱を熱媒体により回収することができる。機器用熱交換部28の熱媒体出口は、第2五方弁37の第5流入出口37e側に接続されている。
 ここで、第2五方弁37は、第1流入出口37a~第5流入出口37eを有する流量調整弁である。第2五方弁37は、第2流入出口37b又は第5流入出口37eから流入した熱媒体に関して、第1流入出口37a、第3流入出口37c、第4流入出口37dから流出する熱媒体の流量を調整する。第2五方弁37は、第1五方弁36と同様、例えば、複数の三方式の流量調整弁を組み合わせること等によって形成することができる。第2五方弁37の第3流入出口37cには、第4接続部50dを介して、第1低温側ポンプ29の吸込口側が接続されている。
 そして、第2五方弁37の第1流入出口37aには、第2接続部50bを介して、第3低温側ポンプ31の吸込口側が接続されている。従って、熱管理システム1では、第3低温側ポンプ31、電池用熱交換部26及び第2五方弁37を介して、熱媒体を循環させることができ、電池温調回路20bを構成することができる。
 又、第2五方弁37の第4流入出口37dには、第1外気熱交換器33の熱媒体入口側が接続されている。第1外気熱交換器33は、第2五方弁37の第4流入出口37dから流出した熱媒体と外気とを熱交換させる外気熱交換器である。従って、第1外気熱交換器33は、第4流入出口37dから流出した熱媒体が有する熱を外気に放熱させることができる。
 第1外気熱交換器33の熱媒体出口には、第3接続部50cを介して、第4低温側ポンプ32の吸込口側が接続されている。従って、熱管理システム1によれば、第4低温側ポンプ32、機器用熱交換部28及び第2五方弁37を介して、熱媒体を循環させることができ、機器排熱回収回路20cを構成することができる。
 続いて、第1実施形態に係る熱管理システム1における高温側熱媒体回路40の構成について図面を参照して説明する。高温側熱媒体回路40は、水冷媒熱交換器12で加熱された熱媒体が循環する熱媒体循環回路である。
 水冷媒熱交換器12における熱媒体通路14bの入口側には、高温側ポンプ43の吐出口が接続されている。高温側ポンプ43は、第3接続部50cから流出した熱媒体を吸入して吐出する熱媒体ポンプであり、第1低温側ポンプ29等と同様の構成を採用できる。従って、高温側ポンプ43は、水冷媒熱交換器12における熱媒体通路12bの入口側に向かって熱媒体を圧送する。
 そして、水冷媒熱交換器12における熱媒体通路14bの出口側には、電気ヒータ42における熱媒体入口側が接続されている。電気ヒータ42は、水冷媒熱交換器12から流出した熱媒体が流通する熱媒体通路を有しており、熱媒体通路を通過する熱媒体を加熱する加熱部である。
 本実施形態では、電気ヒータ42として、電力を供給されることによって発熱するPTC素子を有するPTCヒータが採用されている。電気ヒータ42の発熱量は、制御装置70から出力される制御電圧によって制御される。電気ヒータ42における熱媒体出口側には、第1五方弁36の第1流入出口36aが接続されている。
 そして、第1五方弁36の第2流入出口36bには、ヒータコア41の熱媒体入口側が接続されている。ヒータコア41は、室内空調ユニット60内に配置されており、第2流入出口36bから流出した熱媒体と、車室内に供給される送風空気とを熱交換させる加熱用熱交換部である。ヒータコア41では、熱媒体の有する熱を送風空気に放熱させて、送風空気を加熱する。ヒータコア41の熱媒体出口には、第5接続部50eを介して、高温側ポンプ43の吸込口側が接続されている。
 ここで、第1実施形態に係る熱管理システム1において、熱媒体回路には、三方継手状の第1接続部50a~第8接続部50hが配置されている。第1接続部50a~第8接続部50hのそれぞれの接続先について説明する。
 先ず、第1接続部50aにおける流入出口の一方は、第1五方弁36の第5流入出口36eに接続されている。第1接続部50aにおける流入出口の他方は、第2接続部50bにおける流入出口の一方に接続されている。そして、第1接続部50aにおける別の流入出口は、第3接続部50cにおける流入出口の一方に接続されている。
 次に、第2接続部50bにおける流入出口の一方は、上述したように、第1接続部50aにおける流入出口の他方に接続されている。第2接続部50bにおける流入出口の他方は、第3低温側ポンプ31の吸込口側に接続されている。第2接続部50bにおける別の流入出口は、第2五方弁37の第1流入出口37aに接続されている。
 そして、第3接続部50cにおける流入出口の一方は、上述したように、第1接続部50aにおける別の流入出口に接続されている。第3接続部50cにおける流入出口の他方は、第4低温側ポンプ32の吸込口側に接続されている。第3接続部50cにおける別の流入出口は、第2五方弁37の第4流入出口37dに接続されている。
 続いて、第4接続部50dにおける流入出口の一方は、第2五方弁37の第3流入出口37cに接続されている。第4接続部50dにおける流入出口の他方は、第7接続部50gにおける流入出口の他方に接続されている。第4接続部50dにおける別の流入出口は、第1低温側ポンプ29の吸込口側に接続されている。
 そして、第5接続部50eにおける流入出口の一方は、ヒータコア41の熱媒体出口側に接続されている。第5接続部50eにおける流入出口の他方は、高温側ポンプ43の吸込口側に接続されている。第5接続部50eにおける別の流入出口は、第6接続部50fにおける別の流入出口に接続されている。
 又、第6接続部50fにおける流入出口の一方は、第2外気熱交換器34の熱媒体出口側に接続されている。第6接続部50fにおける流入出口の他方は、第7接続部50gにおける流入出口の一方に接続されている。第6接続部50fにおける別の流入出口は、上述したように、第5接続部50eにおける別の流入出口に接続されている。
 次に、第7接続部50gにおける流入出口の一方は、上述したように、第6接続部50fにおける流入出口の他方に接続されている。第7接続部50gにおける流入出口の他方は、第4接続部50dにおける流入出口の他方に接続されている。第7接続部50gにおける別の流入出口は、第8接続部50hにおける別の流入出口に接続されている。
 そして、第8接続部50hにおける流入出口の一方は、クーラコア25の熱媒体出口側に接続されている。第8接続部50hにおける流入出口の他方は、四方弁35の第3流入出口35cに接続されている。第8接続部50hにおける別の流入出口は、上述したように、第7接続部50gにおける別の流入出口と接続されている。
 次に、熱管理システム1を構成する室内空調ユニット60について、図2を参照して説明する。室内空調ユニット60は、ヒートポンプサイクル10によって温度調整された送風空気を車室内へ吹き出すためのものである。室内空調ユニット60は、車室内最前部の計器盤(インストルメントパネル)の内側に配置されている。
 室内空調ユニット60は、その外殻を形成するケーシング61内に形成された空気通路の内部に送風機62、クーラコア25、ヒータコア41等を収容している。ケーシング61は、車室内に送風される送風空気の空気通路を形成している。ケーシング61は、ある程度の弾性を有し、強度的にも優れた樹脂(例えば、ポリプロピレン)にて成形されている。
 ケーシング61の送風空気流れ最上流側には、内外気切替装置63が配置されている。内外気切替装置63は、ケーシング61内へ内気(車室内空気)と外気(車室外空気)とを切替導入する。
 内外気切替装置63は、ケーシング61内へ内気を導入させる内気導入口および外気を導入させる外気導入口の開口面積を、内外気切替ドアによって連続的に調整して、内気の導入風量と外気の導入風量との導入割合を変化させる。内外気切替ドアは、内外気切替ドア用の電動アクチュエータによって駆動される。この電動アクチュエータは、制御装置70から出力される制御信号によって、その作動が制御される。
 内外気切替装置63の送風空気流れ下流側には、送風機62が配置されている。送風機62は、内外気切替装置63を介して吸入した空気を車室内へ向けて送風する。送風機62は、遠心多翼ファンを電動モータにて駆動する電動送風機である。送風機62は、制御装置70から出力される制御電圧によって、回転数(即ち、送風能力)が制御される。
 送風機62の送風空気流れ下流側には、クーラコア25、ヒータコア41が、送風空気流れに対して、この順に配置されている。つまり、クーラコア25は、ヒータコア41よりも、送風空気流れ上流側に配置されている。
 ケーシング61内には、クーラコア25通過後の送風空気を、ヒータコア41を迂回して流す冷風バイパス通路65が設けられている。又、ケーシング61内のクーラコア25の送風空気流れ下流側であって、かつ、ヒータコア41の送風空気流れ上流側には、エアミックスドア64が配置されている。
 エアミックスドア64は、クーラコア25通過後の送風空気のうち、ヒータコア41側を通過する送風空気の風量と冷風バイパス通路65を通過させる送風空気の風量との風量割合を調整する風量割合調整部である。エアミックスドア64は、エアミックスドア用の電動アクチュエータによって駆動される。この電動アクチュエータは、制御装置70から出力される制御信号によって、その作動が制御される。
 ケーシング61内のヒータコア41及び冷風バイパス通路65の送風空気流れ下流側には、混合空間が配置されている。混合空間は、ヒータコア41にて加熱された送風空気と冷風バイパス通路65を通過して加熱されていない送風空気とを混合させる空間である。
 そして、ケーシング61の送風空気流れ下流部には、混合空間にて混合された送風空気(即ち、空調風)を、空調対象空間である車室内へ吹き出すための開口穴が配置されている。この開口穴としては、フェイス開口穴、フット開口穴、およびデフロスタ開口穴(いずれも図示せず)が設けられている。
 フェイス開口穴は、車室内の乗員の上半身に向けて空調風を吹き出すための開口穴である。フット開口穴は、乗員の足元に向けて空調風を吹き出すための開口穴である。デフロスタ開口穴は、車両前面窓ガラス内側面に向けて空調風を吹き出すための開口穴である。
 これらのフェイス開口穴、フット開口穴、およびデフロスタ開口穴は、それぞれ空気通路を形成するダクトを介して、車室内に設けられたフェイス吹出口、フット吹出口およびデフロスタ吹出口(いずれも図示せず)に接続されている。
 従って、エアミックスドア64が、ヒータコア41を通過させる風量と冷風バイパス通路65を通過させる風量との風量割合を調整することによって、混合空間にて混合される空調風の温度が調整される。そして、各吹出口から車室内へ吹き出される送風空気(空調風)の温度が調整される。
 また、フェイス開口穴、フット開口穴、およびデフロスタ開口穴の送風空気流れ上流側には、それぞれ、フェイスドア、フットドア、およびデフロスタドア(いずれも図示せず)が配置されている。フェイスドアは、フェイス開口穴の開口面積を調整する。フットドアは、フット開口穴の開口面積を調整する。デフロスタドアは、デフロスタ開口穴の開口面積を調整する。
 これらのフェイスドア、フットドア、デフロスタドアは、吹出口モードを切り替える吹出口モード切替装置を構成する。これらのドアは、リンク機構等を介して、吹出口モードドア駆動用の電動アクチュエータに連結されて連動して回転操作される。この電動アクチュエータも、制御装置70から出力される制御信号によって、その作動が制御される。
 吹出口モード切替装置によって切り替えられる吹出口モードとしては、具体的に、フェイスモード、バイレベルモード、フットモード等がある。フェイスモードは、フェイス吹出口を全開としてフェイス吹出口から車室内乗員の上半身に向けて空気を吹き出す吹出口モードである。
 バイレベルモードは、フェイス吹出口とフット吹出口の両方を開口して車室内乗員の上半身と足元に向けて空気を吹き出す吹出口モードである。フットモードは、フット吹出口を全開とするとともにデフロスタ吹出口を小開度だけ開口して、フット吹出口から主に空気を吹き出す吹出口モードである。
 更に、乗員が操作パネル71に設けられた吹出モード切替スイッチをマニュアル操作することによって、デフロスタモードに切り替えることもできる。デフロスタモードは、デフロスタ吹出口を全開としてデフロスタ吹出口からフロント窓ガラス内面に空気を吹き出す吹出口モードである。
 次に、熱管理システム1の電気制御部の概要について、図3を用いて説明する。制御装置70は、CPU、ROM及びRAM等を含む周知のマイクロコンピュータとその周辺回路から構成されている。制御装置70は、ROM内に記憶された空調制御プログラムに基づいて各種演算、処理を行い、出力側に接続された各種制御対象機器の作動を制御する。制御装置70は制御部の一例に相当する。
 各種制御対象機器には、圧縮機11、膨張弁13、が含まれている。更に、各種制御対象機器には、四方弁35、第1五方弁36、第2五方弁37、第1低温側ポンプ29~第4低温側ポンプ32、高温側ポンプ43、電気ヒータ42、送風機62、内外気切替装置63、エアミックスドア64等が含まれている。
 そして、制御装置70の入力側には、図3に示すように、各種の制御用センサが接続されている。制御用センサとしては、内気温センサ72a、外気温センサ72b、日射センサ72c、高圧圧力センサ72d、チラー圧力センサ72e、チラー温度センサ72fが含まれる。又、制御用センサとして、空調風温度センサ72g、機器温度センサ72h、電池温度センサ72iが含まれている。
 そして、内気温センサ72aは、車室内の温度である内気温Trを検出する内気温検出部である。外気温センサ72bは、車室外の温度である外気温Tamを検出する外気温検出部である。日射センサ72cは、車室内へ照射される日射量Asを検出する日射量検出部である。
 高圧圧力センサ72dは、圧縮機11から吐出された高圧冷媒の圧力である高圧圧力Pdを検出する高圧圧力検出部である。チラー圧力センサ72eは、チラー14の冷媒通路14aにおける冷媒蒸発圧力を検出する冷媒圧力検出部である。具体的に、チラー圧力センサ72eは、チラー14の冷媒通路14aにおける出口側冷媒の圧力を検出している。
 チラー温度センサ72fは、チラー14の冷媒通路14aにおける冷媒蒸発温度を検出するチラー側冷媒温度検出部である。具体的に、チラー温度センサ72fは、チラー14の冷媒通路14aにおける出口側冷媒の温度を検出している。そして、空調風温度センサ72gは、混合空間から車室内へ吹き出される吹出空気温度TAVを検出する空調風温度検出部である。
 機器温度センサ72hは、発熱機器として搭載されたインバータ等の温度を検出する機器温度検出部である。機器温度センサ72hは、複数の温度検出部を有しており、インバータ、モータジェネレータ、トランスアクスル装置のそれぞれの機器温度を検出することができる。
 電池温度センサ72iは、電池27の温度である電池温度TBを検出する電池温度検出部である。電池温度センサ72iは、複数の温度検出部を有し、電池27の複数の箇所の温度を検出している。この為、制御装置70では、電池27の各部の温度差を検出することもできる。更に、電池温度TBとしては、複数の温度センサの検出値の平均値を採用している。
 又、制御装置70の入力側には、低温側熱媒体回路20、高温側熱媒体回路40における熱媒体の温度を検出する為に、複数の熱媒体温度センサが接続されている。複数の熱媒体温度センサには、第1熱媒体温度センサ73a~第6熱媒体温度センサ73fが含まれている。
 第1熱媒体温度センサ73aは、チラー14における熱媒体通路14bの出口部分に配置されており、チラー14から流出する熱媒体の温度を検出する。第2熱媒体温度センサ73bは、クーラコア25の流入口部分に配置されており、クーラコア25を通過する熱媒体の温度を検出する。
 第3熱媒体温度センサ73cは、第2外気熱交換器34の熱媒体通路における入口部分に配置されており、第2外気熱交換器34を通過する熱媒体の温度を検出する。第4熱媒体温度センサ73dは、電池用熱交換部26における熱媒体通路の流入口部分に配置されており、電池用熱交換部26を通過する熱媒体の温度を検出する。
 そして、第5熱媒体温度センサ73eは、機器用熱交換部28の熱媒体通路における流入口部分に配置されており、機器用熱交換部28の熱媒体通路28aを通過する熱媒体の温度を検出する。第6熱媒体温度センサ73fは、ヒータコア41の熱媒体入口部分に配置されており、ヒータコア41を通過する熱媒体の温度を検出する。
 熱管理システム1は、第1熱媒体温度センサ73a~第6熱媒体温度センサ73fの検出結果を参照して、ヒートポンプサイクル10、低温側熱媒体回路20、高温側熱媒体回路40に関する制御を行う。
 更に、制御装置70の入力側には、車室内前部の計器盤付近に配置された操作パネル71が接続されている。制御装置70には、この操作パネル71に設けられた各種操作スイッチからの操作信号が入力される。
 操作パネル71に設けられた各種操作スイッチとしては、具体的に、オートスイッチ、エアコンスイッチ、風量設定スイッチ、温度設定スイッチ等がある。オートスイッチは、ヒートポンプサイクル10の自動制御運転を設定あるいは解除する操作スイッチである。
 エアコンスイッチは、クーラコア25で送風空気の冷却を行うことを要求する操作スイッチである。風量設定スイッチは、送風機62の風量をマニュアル設定する際に操作される操作スイッチである。温度設定スイッチは、車室内の目標温度Tsetを設定する操作スイッチである。
 そして、本実施形態の制御装置70は、その出力側に接続された各種制御対象機器を制御する制御部が一体に構成されたものである。従って、それぞれの制御対象機器の作動を制御する構成(即ち、ハードウェア及びソフトウェア)が、それぞれの制御対象機器の作動を制御する制御部を構成している。
 例えば、制御装置70のうち、ヒートポンプサイクル10における圧縮機11の冷媒吐出能力(例えば、回転数)を制御する構成は、圧縮機制御部70aに相当する。第1実施形態において、圧縮機制御部70aは、熱管理システム1として、ヒートポンプサイクル10に要求される総合的な加熱能力に応じて、圧縮機11の冷媒吐出能力を制御する。
 又、制御装置70のうち、ヒートポンプサイクル10の膨張弁13における減圧量(即ち、膨張弁13の絞り開度)を制御する構成は、減圧制御部70bに相当する。第1実施形態において、減圧制御部70bは、熱管理システム1として、ヒートポンプサイクル10に要求される総合的な冷却能力に応じて、膨張弁13の減圧量を制御する。
 そして、制御装置70のうち、四方弁35、第1五方弁36、第2五方弁37の作動を制御して、低温側熱媒体回路20における熱媒体の流量調整を行う構成は、流調制御部70cを構成する。流調制御部70cは、送風空気の冷却、電池27の温度調整、発熱機器からの排熱回収、外気からの吸熱といった各機能に基づく要求能力に応じて、四方弁35等で分配される熱媒体の流量を調整する。
 又、制御装置70のうち、第1低温側ポンプ29~第4低温側ポンプ32、高温側ポンプ43における熱媒体の圧送能力を制御する構成は、圧送能力制御部70dを構成する。圧送能力制御部70dは、熱管理システム1で実現される各機能に係る要求に応じて、第1低温側ポンプ29等における熱媒体の圧送能力をそれぞれ制御する。
 上述したように、第1実施形態に係る熱管理システム1では、低温側熱媒体回路20において、空気冷却回路20a、電池温調回路20b、機器排熱回収回路20c、外気吸熱回路20dといった循環回路を構成することができる。
 空気冷却回路20aは、チラー14で冷却された熱媒体との熱交換によって、空調対象空間へ送風される送風空気を冷却する為に熱媒体が循環可能に構成された循環回路である。空気冷却回路20aが構成されると、熱媒体は、第1低温側ポンプ29、チラー14の熱媒体通路14b、四方弁35、第2低温側ポンプ30、クーラコア25の順に流れる。続いて、熱媒体は、第8接続部50h、第7接続部50g、第4接続部50d、第1低温側ポンプ29の順に流れて循環する。
 そして、電池温調回路20bは、低温側熱媒体回路20を流通する熱媒体との熱交換によって、電気自動車に搭載された電池27の温度を調整する為に熱媒体が循環可能に構成された循環回路である。電池温調回路20bが構成されると、熱媒体は、第3低温側ポンプ31、電池用熱交換部26、第2五方弁37、第2接続部50b、第3低温側ポンプ31の順に流れて循環する。
 又、機器排熱回収回路20cは、低温側熱媒体回路20を循環する熱媒体との熱交換によって、車載機器に生じた排熱を回収する為に熱媒体が循環可能に構成された循環回路である。機器排熱回収回路20cが構成された場合、熱媒体は、第4低温側ポンプ32、機器用熱交換部28、第2五方弁37、第1外気熱交換器33、第3接続部50c、第4低温側ポンプ32の順に流れて循環する。
 外気吸熱回路20dは、低温側熱媒体回路20を流通する熱媒体との熱交換によって、電気自動車の車室外の外気から吸熱する為に熱媒体が循環可能に構成された回路である。外気吸熱回路20dが構成された場合、熱媒体は、第1低温側ポンプ29、チラー14の熱媒体通路14b、四方弁35、第1五方弁36、第2外気熱交換器34の順に流れる。そして、熱媒体は、第6接続部50f、第7接続部50g、第4接続部50d、第1低温側ポンプ29の順に流れて循環する。
 又、第1実施形態に係る熱管理システム1では、高温側熱媒体回路40において、空気加熱回路40aという循環回路を構成することができる。空気加熱回路40aは、高温側熱媒体回路40を流通する熱媒体との熱交換によって、空調対象空間へ送風される送風空気を冷却する為の循環回路である。空気加熱回路40aが構成された場合、高温側ポンプ43、水冷媒熱交換器12の熱媒体通路12b、電気ヒータ42、第1五方弁36、ヒータコア41、第5接続部50e、高温側ポンプ43の順に流れて循環する。
 熱管理システム1では、四方弁35、第1五方弁36、第2五方弁37を制御することで、空気冷却回路20a、電池温調回路20b、機器排熱回収回路20c、外気吸熱回路20dの何れかを流れる熱媒体の一部を、他の循環回路に流出入させることができる。
 これにより、それぞれの循環回路を流れる熱媒体の温度帯を相違させることができるので、熱管理システム1は、一つのチラー14で冷却された熱媒体を用いて、各循環回路の用途に応じた異なる複数の熱媒体の温度帯をつくりだすことができる。
 複数の循環回路の間を流出入する熱媒体の流調を調整することで、一つのチラー14で異なる複数の温度帯をつくりだす熱管理システム1の運転モードについて、以下、図面を参照して詳細に説明する。
 尚、複数の循環回路において、それぞれが独立して熱媒体を循環させている状態を独立循環状態といい、複数の循環回路の間で熱媒体の流出入が許容されている状態を回路連携状態という。
 複数の循環回路を連携させて、一つのチラー14で異なる複数の温度帯をつくりだす運転モードの一例として、冷房・電池冷却モードを挙げることができる。冷房・電池冷却モードについて、図4~図6を参照して説明する。
 電池27を冷却する際に電池用熱交換部26で要求される熱媒体の温度帯は、冷房に際してクーラコア25にて送風空気を冷却する為に要求される熱媒体の温度帯よりも低い。従って、冷房・電池冷却モードでは、クーラコア25で要求される冷却能力を満たすように、圧縮機11の冷媒吐出能力及び膨張弁13の減圧量が定められる。
 冷房・電池冷却モードでは、電池用熱交換部26で要求される熱媒体の温度帯は第1温度帯に相当し、クーラコア25で要求される熱媒体の温度帯は第2温度帯に相当する。この時、電池用熱交換部26で温度調整される電池27が第1温度調整対象に相当し、クーラコア25で冷却される送風空気が第2温度調整対象に相当する。
 冷房・電池冷却モードの低温側熱媒体回路20では、循環回路として、空気冷却回路20aと、電池温調回路20bが構成される。冷房・電池冷却モードの低温側熱媒体回路20では、空気冷却回路20aと電池温調回路20bに関して、独立循環状態と回路連携状態とが切り替えられる。独立循環状態では、空気冷却回路20aと電池温調回路20bにて熱媒体がそれぞれ独立して循環する。回路連携状態では、空気冷却回路20aと電池温調回路20bを流れる熱媒体の一部がそれぞれ他方の循環回路に流入すると共に、熱媒体の循環が継続される。
 冷房・電池冷却モードにおける独立循環状態では、先ず、第1低温側ポンプ29及び第2低温側ポンプ30に予め定められた圧送能力を発揮させる。四方弁35については、第1流入出口35aから流入した熱媒体が、第2流入出口35bから流出するように制御される。これにより、空気冷却回路20aが構成される。
 空気冷却回路20aにおいて、熱媒体は、第1低温側ポンプ29、チラー14の熱媒体通路14b、四方弁35の第1流入出口35a、第3流入出口35cの順に流れる。その後、熱媒体は、第2低温側ポンプ30、クーラコア25、第8接続部50h、第9接続部50i、第4接続部50dの順に流れて循環する。
 そして、冷房・電池冷却モードにおける独立循環状態では、第3低温側ポンプ31に予め定められた圧送能力を発揮させる。そして、第2五方弁37については、第2流入出口37bから流入した熱媒体が、第1流入出口37aから流出するように制御される。これにより、電池温調回路20bが構成される。
 電池温調回路20bにて、熱媒体は、第3低温側ポンプ31、電池用熱交換部26、第2五方弁37の第2流入出口37b、第2五方弁37の第1流入出口37a、第2接続部50b、第3低温側ポンプ31の順に流れて循環する。従って、図5に示すように、冷房・電池冷却モードにおいては、空気冷却回路20aが第1回路に相当し、電池温調回路20bが第2回路に相当する。
 冷房・電池冷却モードにおける独立循環状態の空気冷却回路20aでは、ヒートポンプサイクル10の作動制御によって、チラー14の冷却能力が、冷房運転に係る目標吹出温度に対応するように制御されている。この為、チラー14を通過する熱媒体の温度帯は、目標吹出温度に対応して定められた温度帯になるように調整される。
 一方、冷房・電池冷却モードにおける独立循環状態の電池温調回路20bでは、図5に示すように、熱媒体は、第3低温側ポンプ31によって、電池用熱交換部26を介して循環する。独立循環状態における電池温調回路20bの熱媒体は、電池用熱交換部26を通過する際に、電池27と熱交換する為、熱媒体の温度は上昇していくことになる。つまり、冷房・電池冷却モードにおける独立循環状態では、電池温調回路20bを循環する熱媒体の温度帯は、空気冷却回路20aを循環する熱媒体の温度帯よりも高い状態となる。
 そして、冷房・電池冷却モードにおける独立循環状態とは、空気冷却回路20aを循環する熱媒体の温度帯と、電池温調回路20bを循環する熱媒体の温度帯の温度差を大きくする運転状態であるといえる。
 ここで、冷房・電池冷却モードでは、四方弁35、第1五方弁36、第2五方弁37の作動を制御することで、空気冷却回路20aと電池温調回路20bの間で、熱媒体を流出入させることができる。図4、図6に示すように、空気冷却回路20aと電池温調回路20bの間で熱媒体の流出入を許容することで、冷房・電池冷却モードの回路連携状態に切り替えることができる。
 具体的には、四方弁35については、第1流入出口35aから流入した熱媒体を、第2流入出口35bから流出する流れと、第4流入出口35dから流出する流れに分配する。この時、第2流入出口35b側における熱媒体の流量と、第4流入出口35d側における熱媒体の流量の比は、電池27に対して定められた目標電池温度と、電池温調回路20bを流れる熱媒体の温度との差に応じて定められる。
 又、第1五方弁36については、第4流入出口36dから流入した熱媒体が第5流入出口36eから流出すると共に、第1流入出口36aから流入した熱媒体が第3流入出口36cから流出するように制御される。
 そして、第2五方弁37については、第2流入出口37bから流入した熱媒体を、第1流入出口37aから流出する流れと、第3流入出口37cから流出する流れに分配する。第1流入出口37a側における熱媒体の流量と、第3流入出口37cにおける熱媒体の流量の比は、四方弁35側における流量比に連動する。
 冷房・電池冷却モードでは、このように四方弁35、第1五方弁36を制御することで、空気冷却回路20aを流れる熱媒体の一部を、四方弁35、第1五方弁36、第1接続部50a、第2接続部50bを介して、電池温調回路20bに流入させることができる。又、第2五方弁37を制御することで、電池温調回路20bを流れる熱媒体の一部を、第2五方弁37、第4接続部50dを介して、空気冷却回路20aに流入させることができる。
 即ち、冷房・電池冷却モードでは、四方弁35、第1五方弁36、第1接続部50a、第2接続部50bを接続する熱媒体流路は、空気冷却回路20aと電池温調回路20bについて熱媒体を流出入可能に接続している。同様に、第2五方弁37、第4接続部50dを接続する熱媒体流路も空気冷却回路20aと電池温調回路20bの間を接続している。従って、この場合における四方弁35、第1五方弁36、第1接続部50a、第2接続部50bを接続する熱媒体流路、第2五方弁37、第4接続部50dを接続する熱媒体流路は連結部21に相当する。又、四方弁35、第1五方弁36、第2五方弁37は流量調整部22に相当する。
 上述したように、空気冷却回路20aでは、熱媒体は、チラー14及びクーラコア25を介して循環している為、チラー14における冷媒の吸熱作用により予め定められた目標温度に冷却されている。
 この為、連結部21を介して、空気冷却回路20aから電池温調回路20bへ流れる熱媒体の流量が多くなれば、電池温調回路20bを流れる熱媒体の温度を低下させることができる。つまり、空気冷却回路20aと電池温調回路20bの間を流出入する熱媒体の流量を調整することで、電池温調回路20bを流れる熱媒体の温度帯を、空気冷却回路20aを流れる熱媒体の温度帯よりも高い所望の温度帯に調整することができる。換言すると、空気冷却回路20aを流れる熱媒体の温度帯を、冷房運転に係る目標吹出温度に対応する温度帯に近づけると共に、電池温調回路20bを流れる熱媒体の温度帯を、電池27の適正温度範囲に基づき定められた温度帯に近づけることができる。
 尚、冷房・電池冷却モードにおける高温側熱媒体回路40については、高温側ポンプ43に予め定められた圧送能力を発揮させる。従って、高温側熱媒体回路40において、熱媒体は、高温側ポンプ43、水冷媒熱交換器12の熱媒体通路12b、電気ヒータ42、第1五方弁36、第2外気熱交換器34、高温側ポンプ43の順に流れて循環する。これにより、高温側熱媒体回路40では、ヒートポンプサイクル10で汲み上げられた熱を、第2外気熱交換器34で外気に放熱することができる。
 このように、冷房・電池冷却モードでは、独立循環状態と回路連携状態の切替、及び、空気冷却回路20aと電池温調回路20bの間における熱媒体の流量を調整することで、冷房と電池冷却に適した温度帯を一つのチラー14で夫々つくりだすことができる。
 次に、複数の循環回路を連携させて、一つのチラー14で異なる複数の温度帯をつくりだす運転モードの他の一例として、除湿暖房・外気吸熱モードについて、図7~図9を参照して説明する。
 除湿暖房・外気吸熱モードにおいて、第2外気熱交換器34にて外気から吸熱する為に要求される熱媒体の温度帯は、除湿暖房に際して、クーラコア25にて送風空気を除湿する為に要求される熱媒体の温度帯よりも低い。従って、除湿暖房・外気吸熱モードでは、第2外気熱交換器34での外気吸熱で要求される冷却能力を満たすように、圧縮機11の冷媒吐出能力及び膨張弁13の減圧量が定められる。
 除湿暖房・外気吸熱モードでは、第2外気熱交換器34にて要求される熱媒体の温度帯は第1温度帯に相当し、クーラコア25にて要求される熱媒体の温度帯は第2温度帯に相当する。そして、第2外気熱交換器34で吸熱される外気は第1温度調整対象に相当し、クーラコア25で冷却される送風空気は第2温度調整対象に相当する。
 除湿暖房・外気吸熱モードの低温側熱媒体回路20では、循環回路として、外気吸熱回路20dと、空気冷却回路20aを有しており、外気吸熱回路20dと空気冷却回路20aの間で、独立循環状態と回路連携状態に切り替えられる。除湿暖房・外気吸熱モードにおいては、外気吸熱回路20dが第1回路に相当し、空気冷却回路20aが第2回路に相当する。
 除湿暖房・外気吸熱モードにおける独立循環状態では、先ず、第1低温側ポンプ29に予め定められた圧送能力を発揮させる。四方弁35については、第1流入出口35aから流入した熱媒体が、第4流入出口35dから流出するように制御される。第1五方弁36については、第4流入出口36dから流入した熱媒体が第3流入出口37cから流出すると共に、第1流入出口36aから流入した熱媒体が第2流入出口36bから流出するように制御される。これによって、外気吸熱回路20dが構成される。
 外気吸熱回路20dにおいて、熱媒体は、第1低温側ポンプ29、チラー14の熱媒体通路14b、四方弁35の第1流入出口35a、第4流入出口35d、第1五方弁36の第4流入出口36d、第3流入出口36cの順に流れる。その後、熱媒体は、第2外気熱交換器34、第6接続部50f、第7接続部50g、第1低温側ポンプ29に流れて循環する。
 そして、除湿暖房・外気吸熱モードにおける独立循環状態では、更に、第2低温側ポンプ30に予め定められた圧送能力を発揮させる。又、四方弁35については、更に、第3流入出口35cから流入した熱媒体が、第2流入出口35bから流出するように制御される。これによって、除湿暖房・外気吸熱モードにおいて、空気冷却回路20aが構成される。
 この場合の空気冷却回路20aにおいて、熱媒体は、第2低温側ポンプ30、クーラコア25、第8接続部50h、四方弁35の第3流入出口35c、第2流入出口35b、第2低温側ポンプ30の順に流れて循環する。従って、図8に示すように、除湿暖房・外気吸熱モードにおいては、外気吸熱回路20dが第1回路に相当し、空気冷却回路20aが第2回路に相当する。
 除湿暖房・外気吸熱モードにおける独立循環状態の外気吸熱回路20dでは、ヒートポンプサイクル10の作動制御によって、第2外気熱交換器34における熱媒体温度が外気温よりも低くなるように、チラー14の冷却能力が調整される。この為、第2外気熱交換器34を通過する熱媒体の温度帯は、外気温より低く定められた所定の温度帯に調整される。
 そして、除湿暖房・外気吸熱モードにおける独立循環状態の空気冷却回路20aでは、図8に示すように、熱媒体は、第2低温側ポンプ30によって、クーラコア25を介して循環する。除湿暖房・外気吸熱モードの独立循環状態における空気冷却回路20aにおいて、熱媒体は、チラー14を通過することなく、クーラコア25を介して循環する。従って、除湿暖房・外気吸熱モードの独立循環状態において、空気冷却回路20aに係る熱媒体の温度帯は、外気吸熱回路20dに係る熱媒体の温度帯よりも高い状態になる。
 除湿暖房・外気吸熱モードにおいても、四方弁35の作動を制御することで、外気吸熱回路20dと空気冷却回路20aの間で、熱媒体を流出入させることができる。図7、図9に示すように、外気吸熱回路20dと空気冷却回路20aの間において熱媒体の流出入を許容することで、除湿暖房・外気吸熱モードにおける回路連携状態に切り替えることができる。
 具体的には、除湿暖房・外気吸熱モードにおける四方弁35については、第1流入出口35aから流入した熱媒体を、第2流入出口35bから流出する流れと、第4流入出口35dから流出する流れに分配する。この時、第2流入出口35b側における熱媒体の流量と、第4流入出口35d側における熱媒体の流量の比は、除湿暖房に際して要求される目標冷却能力と、クーラコア25を流れる熱媒体の温度との差に応じて定められる。
 これにより、除湿暖房・外気吸熱モードでは、上述のように四方弁35の作動を制御することで、外気吸熱回路20dを流れる熱媒体の一部を、四方弁35を介して、空気冷却回路20aに流入させることができる。この時、空気冷却回路20aを流れる熱媒体の一部は、第8接続部50hと第7接続部50gを接続する熱媒体流路を介して、外気吸熱回路20dに流入する。
 即ち、除湿暖房・外気吸熱モードでは、四方弁35における第1流入出口35aと第2流入出口35bを接続する熱媒体流路、第8接続部50hと第7接続部50gを接続する熱媒体流路は、連結部21に相当する。又、四方弁35は流量調整部22に相当する。
 上述したように、除湿暖房・外気吸熱モードの外気吸熱回路20dでは、熱媒体は、第2外気熱交換器34で外気から吸熱する為、チラー14における冷媒の吸熱作用により、外気温よりも低い目標温度に冷却されている。
 この為、連結部21を介して、外気吸熱回路20dから空気冷却回路20aへ流れる熱媒体の流量が多くなれば、空気冷却回路20aを流れる熱媒体の温度を低下させることができる。つまり、外気吸熱回路20dと空気冷却回路20aの間を流れる熱媒体の流量を調整することで、空気冷却回路20aを流れる熱媒体の温度帯を、外気吸熱回路20dを流れる熱媒体の温度帯よりも高い所望の温度帯に調整することができる。
 換言すると、外気吸熱回路20dを流れる熱媒体の温度帯を、外気温に応じて定められる温度帯の目標値に近づけると共に、空気冷却回路20aを流れる熱媒体の温度帯を、除湿暖房運転に係る目標吹出温度に対応する温度帯に近づけることができる。
 そして、除湿暖房・外気吸熱モードにおける高温側熱媒体回路40については、高温側ポンプ43に予め定められた圧送能力を発揮させる。従って、高温側熱媒体回路40において、熱媒体は、高温側ポンプ43、水冷媒熱交換器12の熱媒体通路12b、電気ヒータ42、第1五方弁36、ヒータコア41、高温側ポンプ43の順に流れて循環する。
 これにより、クーラコア25で除湿された送風空気は、ヒータコア41において、ヒートポンプサイクル10で汲み上げられた熱や電気ヒータ42で生じた熱によって加熱されて、車室内に供給される。即ち、高温側熱媒体回路40では、熱媒体の有する熱によって送風空気を加熱する空気加熱回路40aが構成されている。
 尚、図7においては、低温側熱媒体回路20の熱媒体は、第4低温側ポンプ32、機器用熱交換部28、第2五方弁37の第5流入出口37e、第4流入出口37d、第1外気熱交換器33、第3接続部50c、第4低温側ポンプ32の順に流れて循環している。
 この態様によれば、機器用熱交換部28において、車載機器の排熱で加熱された熱媒体が、第1外気熱交換器33を介して循環している為、車載機器の排熱を外気に放熱することができる。
 除湿暖房・外気吸熱モードでは、独立循環状態と回路連携状態の切替、及び、外気吸熱回路20dと空気冷却回路20aの間における熱媒体の流量を調整することで、除湿暖房と外気吸熱に適した温度帯を一つのチラー14で夫々つくりだすことができる。
 続いて、複数の循環回路を連携させて、一つのチラー14で異なる複数の温度帯をつくりだす運転モードの他の一例として、外気吸熱・機器排熱回収モードについて、図10~図12を参照して説明する。
 外気吸熱・機器排熱回収モードにおいて、第2外気熱交換器34にて外気から吸熱する為に要求される熱媒体の温度帯は、機器用熱交換部28にて車載機器の排熱を回収する際に要求される熱媒体の温度帯よりも低い。従って、外気吸熱・機器排熱回収モードでは、第2外気熱交換器34での外気吸熱で要求される冷却能力を満たすように、圧縮機11の冷媒吐出能力及び膨張弁13の減圧量が定められる。
 外気吸熱・機器排熱回収モードでは、第2外気熱交換器34にて要求される熱媒体の温度帯は第1温度帯に相当し、機器用熱交換部28にて要求される熱媒体の温度帯は第2温度帯に相当する。又、第2外気熱交換器34で吸熱される外気は第1温度調整対象に相当し、機器用熱交換部28で冷却される車載機器は第2温度調整対象に相当する。
 外気吸熱・機器排熱回収モードの低温側熱媒体回路20では、循環回路として、外気吸熱回路20dと、機器排熱回収回路20cを有しており、外気吸熱回路20dと機器排熱回収回路20cの間で、独立循環状態と回路連携状態に切り替えられる。外気吸熱・機器排熱回収モードにおいては、外気吸熱回路20dが第1回路に相当し、機器排熱回収回路20cが第2回路に相当する。
 外気吸熱・機器排熱回収モードにおける独立循環状態では、先ず、第1低温側ポンプ29に予め定められた圧送能力を発揮させる。四方弁35については、第1流入出口35aから流入した熱媒体が、第4流入出口35dから流出するように制御される。
 第1五方弁36については、第4流入出口36dから流入した熱媒体が第3流入出口37cから流出すると共に、第1流入出口36aから流入した熱媒体が第2流入出口36bから流出するように制御される。これによって、除湿暖房・外気吸熱モードと同様に、外気吸熱回路20dが構成される。外気吸熱回路20dの構成について説明は省略する。
 そして、外気吸熱・機器排熱回収モードにおける独立循環状態では、更に、第4低温側ポンプ32に予め定められた圧送能力を発揮させる。又、第2五方弁37については、第5流入出口37eから流入した熱媒体が、第4流入出口37dから流出するように制御される。これにより、外気吸熱・機器排熱回収モードにおいて、機器排熱回収回路20cが構成される。
 この場合の機器排熱回収回路20cにおいて、熱媒体は、第4低温側ポンプ32、機器用熱交換部28、第2五方弁37の第5流入出口37e、第4流入出口37d、第1外気熱交換器33、第3接続部50c、第4低温側ポンプ32の順に流れて循環している。従って、外気吸熱・機器排熱回収モードの独立循環状態において、機器排熱回収回路20cに係る熱媒体の温度帯は、外気吸熱回路20dに係る熱媒体の温度帯よりも高い状態になる。
 機器排熱回収回路20cによれば、機器用熱交換部28において、車載機器の排熱で加熱された熱媒体が、第1外気熱交換器33を介して循環している為、車載機器の排熱を外気に放熱することができる。従って、図11に示すように、外気吸熱・機器排熱回収モードにおいては、外気吸熱回路20dが第1回路に相当し、機器排熱回収回路20cが第2回路に相当する。
 外気吸熱・機器排熱回収モードにおける独立循環状態の外気吸熱回路20dでは、ヒートポンプサイクル10の作動制御によって、第2外気熱交換器34における熱媒体温度が外気温よりも低くなるように、チラー14の冷却能力が調整される。一方、車載機器は排熱により外気温より高い温度を示す。この為、機器排熱回収回路20cを流れる熱媒体の温度は、外気吸熱回路20dよりも高い温度で車載機器の排熱を回収することができる。
 外気吸熱・機器排熱回収モードにおいて、第1五方弁36の作動を制御することで、外気吸熱回路20dと機器排熱回収回路20cの間で、熱媒体を流出入させることができる。図10、図12に示すように、外気吸熱回路20dと機器排熱回収回路20cの間において熱媒体の流出入を許容することで、外気吸熱・機器排熱回収モードにおける回路連携状態に切り替えることができる。
 具体的には、外気吸熱・機器排熱回収モードにおける第1五方弁36については、第4流入出口36dから流入した熱媒体を、第3流入出口36cから流出する流れと、第5流入出口36eから流出する流れに分配する。この時、第3流入出口36c側と第5流入出口36e側における熱媒体の流量の比は、第2外気熱交換器34における吸熱量の目標値と、機器用熱交換部28における吸熱量の目標値に応じて定められる。第2外気熱交換器34における吸熱量の目標値は、外気温との関係から定められ、機器用熱交換部28における吸熱量の目標値は、車載機器の温度から定められる。
 又、外気吸熱・機器排熱回収モードにおける第2五方弁37については、第5流入出口37eから流入した熱媒体を、第4流入出口37dから流出する流れと、第3流入出口37cから流出する流れに分配する。第4流入出口37d側における熱媒体の流量と、第3流入出口37cにおける熱媒体の流量の比は、第1五方弁36側における流量比に連動する。
 これにより、外気吸熱・機器排熱回収モードでは、上述のように第1五方弁36、第2五方弁37の作動を制御することで、外気吸熱回路20dを流れる熱媒体の一部を、第1五方弁36を介して、機器排熱回収回路20cに流入させることができる。又、熱管理システム1は、第2五方弁37を介して、機器排熱回収回路20cを流れる熱媒体の一部を、外気吸熱回路20dに流入させることができる。
 即ち、外気吸熱・機器排熱回収モードでは、第1五方弁36の第5流入出口36e、第1接続部50a、第3接続部50cを接続する熱媒体流路、第2五方弁37の第3流入出口37cと第4接続部50dを接続する熱媒体流路は、連結部21に相当する。又、第1五方弁36、第2五方弁37は流量調整部22に相当する。
 上述したように、外気吸熱・機器排熱回収モードの外気吸熱回路20dでは、熱媒体は、第2外気熱交換器34で外気から吸熱する為、チラー14における冷媒の吸熱作用により、外気温よりも低い目標温度に冷却されている。
 この為、連結部21を介して、外気吸熱回路20dから機器排熱回収回路20cへ流れる熱媒体の流量が多くなれば、機器排熱回収回路20cを流れる熱媒体の温度を低下させることができる。つまり、外気吸熱回路20dと機器排熱回収回路20cの間を流れる熱媒体の流量を調整することで、機器排熱回収回路20cを流れる熱媒体の温度帯を、外気吸熱回路20dを流れる熱媒体の温度帯よりも高い所望の温度帯に調整できる。
 換言すると、外気吸熱回路20dを流れる熱媒体の温度帯を、外気温に応じて定められる温度帯の目標値に近づけると共に、機器排熱回収回路20cを流れる熱媒体の温度帯を、車載機器の温度に基づいて定められた温度帯に近づけることができる。
 そして、外気吸熱・機器排熱回収モードにおける高温側熱媒体回路40については、高温側ポンプ43に予め定められた圧送能力を発揮させる。又、第1五方弁36は、第1流入出口36aから流入した熱媒体が第2流入出口36bから流出するように制御される。従って、高温側熱媒体回路40において、熱媒体は、高温側ポンプ43、水冷媒熱交換器12の熱媒体通路12b、電気ヒータ42、第1五方弁36、ヒータコア41、高温側ポンプ43の順に流れて循環し、空気加熱回路40aが構成される。
 これにより、車室内に供給される送風空気は、ヒータコア41において、ヒートポンプサイクル10で汲み上げられた車載機器の排熱や電気ヒータ42で生じた熱によって加熱される。即ち、外気吸熱・機器排熱回収モードでは、外気及び車載機器の排熱を熱源として利用した暖房運転を実現することができる。
 外気吸熱・機器排熱回収モードでは、外気吸熱回路20dと機器排熱回収回路20cの間における熱媒体の流量を調整することで、外気吸熱と車載機器の排熱回収に適した温度帯を一つのチラー14で夫々つくりだすことができる。
 次に、複数の循環回路を連携させて、一つのチラー14で異なる複数の温度帯をつくりだす運転モードの他の一例として、外気吸熱・電池冷却モードについて、図13~図15を参照して説明する。
 外気吸熱・電池冷却モードにおいて、第2外気熱交換器34にて外気から吸熱する為に要求される熱媒体の温度帯は、電池用熱交換部26にて電池27を冷却する際に要求される熱媒体の温度帯よりも低い。従って、外気吸熱・電池冷却モードでは、第2外気熱交換器34での外気吸熱で要求される冷却能力を満たすように、圧縮機11の冷媒吐出能力及び膨張弁13の減圧量が定められる。
 外気吸熱・電池冷却モードでは、第2外気熱交換器34で要求される熱媒体の温度帯は第1温度帯に相当し、電池用熱交換部26で要求される熱媒体の温度帯は第2温度帯に相当する。又、第2外気熱交換器34で吸熱される外気は第1温度調整対象に相当し、電池用熱交換部26で温度調整される電池27は第2温度調整対象に相当する。
 外気吸熱・電池冷却モードの低温側熱媒体回路20では、循環回路として、外気吸熱回路20dと、電池温調回路20bを有しており、外気吸熱回路20dと電池温調回路20bの間で、独立循環状態と回路連携状態に切り替えられる。外気吸熱・電池冷却モードにおいては、外気吸熱回路20dが第1回路に相当し、電池温調回路20bが第2回路に相当する。
 外気吸熱・電池冷却モードにおける独立循環状態では、先ず、第1低温側ポンプ29及び第2低温側ポンプ30に予め定められた圧送能力を発揮させる。四方弁35については、第1流入出口35aから流入した熱媒体が、第4流入出口35dから流出するように制御される。
 第1五方弁36については、第4流入出口36dから流入した熱媒体が第3流入出口37cから流出すると共に、第1流入出口36aから流入した熱媒体が第2流入出口36bから流出するように制御される。これによって、外気吸熱回路20dが構成される。
 そして、外気吸熱・電池冷却モードにおける独立循環状態では、更に、第3低温側ポンプ31に予め定められた圧送能力を発揮させる。又、第2五方弁37については、第2流入出口37bから流入した熱媒体が、第1流入出口37aから流出するように制御される。これにより、外気吸熱・電池冷却モードにおいて、電池温調回路20bが構成される。
 この場合の電池温調回路20bにおいて、熱媒体は、第3低温側ポンプ31、電池用熱交換部26、第2五方弁37の第2流入出口37b、第1流入出口37a、第2接続部50b、第3低温側ポンプ31の順に流れて循環している。従って、外気吸熱・電池冷却モードの独立循環状態において、電池用熱交換部26にて電池27との熱交換が行われる為、電池温調回路20bに係る熱媒体の温度帯は、外気吸熱回路20dに係る熱媒体の温度帯よりも高い状態になる。従って、図14に示すように、外気吸熱・電池冷却モードにおいては、外気吸熱回路20dが第1回路に相当し、電池温調回路20bが第2回路に相当する。
 外気吸熱・電池冷却モードにおける独立循環状態の外気吸熱回路20dでは、ヒートポンプサイクル10の作動制御によって、第2外気熱交換器34における熱媒体温度が外気温よりも低くなるように、チラー14の冷却能力が調整される。一方、電池27は充放電に伴って外気温より高い温度を示す。この為、電池温調回路20bを流れる熱媒体の温度は、外気吸熱回路20dよりも高い温度で電池27を冷却することができる。この為、第2外気熱交換器34を通過する熱媒体の温度帯は、外気温より低く定められた所定の温度帯に調整される。
 外気吸熱・電池冷却モードにおいて、第1五方弁36の作動を制御することで、外気吸熱回路20dと電池温調回路20bの間で、熱媒体を流出入させることができる。図13、図15に示すように、外気吸熱回路20dと電池温調回路20bの間において熱媒体の流出入を許容することで、外気吸熱・電池冷却モードにおける回路連携状態に切り替えることができる。
 具体的には、外気吸熱・電池冷却モードにおける第1五方弁36については、第4流入出口36dから流入した熱媒体を、第3流入出口36cから流出する流れと、第5流入出口36eから流出する流れに分配する。この時、第3流入出口36c側と、第5流入出口36e側における熱媒体の流量の比は、第2外気熱交換器34における吸熱量の目標値と、電池用熱交換部26における吸熱量の目標値に応じて定められる。第2外気熱交換器34における吸熱量の目標値は、外気温との関係から定められ、電池用熱交換部26における吸熱量の目標値は電池27の温度から定められる。
 又、外気吸熱・電池冷却モードにおける第2五方弁37については、第2流入出口37bから流入した熱媒体を、第1流入出口37aから流出する流れと、第3流入出口37cから流出する流れに分配する。第1流入出口37a側における熱媒体の流量と、第3流入出口37cにおける熱媒体の流量の比は、第1五方弁36側における流量比に連動する。
 これにより、外気吸熱・電池冷却モードでは、上述のように第1五方弁36、第2五方弁37の作動を制御することで、外気吸熱回路20dを流れる熱媒体の一部を、第1五方弁36を介して、電池温調回路20bに流入させることができる。又、熱管理システム1は、第2五方弁37を介して、電池温調回路20bを流れる熱媒体の一部を、外気吸熱回路20dに流入させることができる。
 即ち、外気吸熱・電池冷却モードでは、第1五方弁36の第5流入出口36e、第1接続部50a、第2接続部50bを接続する熱媒体流路、第2五方弁37の第3流入出口37cと第4接続部50dを接続する熱媒体流路は、連結部21に相当する。又、第1五方弁36、第2五方弁37は流量調整部22に相当する。
 上述したように、外気吸熱・電池冷却モードの外気吸熱回路20dでは、熱媒体は、第2外気熱交換器34で外気から吸熱する為、チラー14における冷媒の吸熱作用により、外気温よりも低い目標温度に冷却されている。
 この為、連結部21を介して、外気吸熱回路20dから電池温調回路20bへ流れる熱媒体の流量が多くなれば、電池温調回路20bを流れる熱媒体の温度を低下させることができる。つまり、外気吸熱回路20dと電池温調回路20bの間を流れる熱媒体の流量を調整することで、電池温調回路20bを流れる熱媒体の温度帯を、外気吸熱回路20dを流れる熱媒体の温度帯よりも高い所望の温度帯に調整できる。
 換言すると、外気吸熱回路20dを流れる熱媒体の温度帯を、外気温に応じて定められる温度帯の目標値に近づけると共に、電池温調回路20bを流れる熱媒体の温度帯を、電池27の適正温度範囲に基づいて定められた温度帯に近づけることができる。
 そして、外気吸熱・電池冷却モードにおける高温側熱媒体回路40については、高温側ポンプ43に予め定められた圧送能力を発揮させる。又、第1五方弁36は、第1流入出口36aから流入した熱媒体が第2流入出口36bから流出するように制御される。従って、高温側熱媒体回路40においては、空気加熱回路40aが構成される。
 これにより、車室内に供給される送風空気は、ヒータコア41において、ヒートポンプサイクル10で汲み上げられた電池27に生じた熱や電気ヒータ42で生じた熱によって加熱される。即ち、外気吸熱・電池冷却モードでは、外気及び充放電に伴う電池の発熱を熱源として利用した暖房運転を実現することができる。
 外気吸熱・電池冷却モードでは、独立循環状態と回路連携状態の切替、及び、外気吸熱回路20dと電池温調回路20bの間における熱媒体の流量を調整することで、外気吸熱と電池27の冷却に適した温度帯を一つのチラー14で夫々つくりだすことができる。
 上述した運転モードの例では、2つの循環回路を連携させて、一つのチラー14で異なる2つの温度帯をつくりだす運転モードを説明していたが、熱管理システム1は、他の態様を採用することができる。ここで、3つの循環回路を連携させて、1つのチラー14で異なる3つの温度帯をつくりだす3回路連携モードの一例について、図16~図20を参照して説明する。
 図16に示す3回路連携モードでは、3つの循環回路として、外気吸熱回路20d、空気冷却回路20a、電池温調回路20bを有しており、これらの3つの循環回路の間において、熱媒体の流出入を可能としている。
 この場合、第2外気熱交換器34にて外気から吸熱する為に要求される熱媒体の温度帯は、冷房運転に際してクーラコア25で送風空気を冷却する際に要求される熱媒体の温度帯よりも低い。同時に、第2外気熱交換器34にて要求される熱媒体の温度帯は、電池用熱交換部26にて電池27を冷却する際に要求される熱媒体の温度帯よりも低い。従って、3回路連携モードでは、第2外気熱交換器34での外気吸熱で要求される冷却能力を満たすように、圧縮機11の冷媒吐出能力及び膨張弁13の減圧量が定められる。
 そして、3回路連携モードでは、外気吸熱回路20d、空気冷却回路20a、電池温調回路20bの3つの循環回路に関する独立・連携の態様によって、4つの状態を作り出すことができる。この場合の3回路連携モードにおいて、外気吸熱回路20dが第1回路に相当し、空気冷却回路20aが第2回路に相当する。そして、電池温調回路20bが第3回路に相当する。
 この為、外気吸熱回路20dにおける第2外気熱交換器34は第1熱交換部に相当し、空気冷却回路20aにおけるクーラコア25は第2熱交換部に相当する。そして、電池温調回路20bにおける電池用熱交換部26は第3熱交換部に相当する。又、第2外気熱交換器34で要求される熱媒体の温度帯は第1温度帯に相当して、クーラコア25で要求される熱媒体の温度帯は第2温度帯に相当する。そして、電池用熱交換部26で要求される熱媒体の温度帯は第3温度帯に相当する。
 更に、3回路連携モードにおいて、第2外気熱交換器34で吸熱される外気は第1温度調整対象に相当し、クーラコア25で冷却される送風空気は第2温度調整対象に相当する。そして、電池用熱交換部26で温度調整が行われる電池27は第3温度調整対象に相当する。
 外気吸熱回路20d、空気冷却回路20a、電池温調回路20bにて、熱媒体がそれぞれ独立して循環する状態は、3回路連携モードにおける独立循環状態という。又、外気吸熱回路20dと空気冷却回路20aを連携させ、電池温調回路20bにて熱媒体を独立して循環させる状態は、3回路連携モードの2回路連携状態の一例である。そして、外気吸熱回路20dと電池温調回路20bを連携させ、空気冷却回路20aにて熱媒体を独立して循環させる状態は、3回路連携モードの2回路連携状態の他の一例である。外気吸熱回路20d、空気冷却回路20a、電池温調回路20bを連携させた状態は、3回路連携モードの3回路連携状態という。
 3回路連携モードの独立循環状態では、先ず、第1低温側ポンプ29に予め定められた圧送能力を発揮させる。四方弁35については、第1流入出口35aから流入した熱媒体が、第4流入出口35dから流出するように制御される。第1五方弁36については、第4流入出口36dから流入した熱媒体が第3流入出口37cから流出するように制御される。これによって、外気吸熱回路20dが構成される。
 更に、第2低温側ポンプ30に予め定められた圧送能力を発揮させる。又、四方弁35については、第3流入出口35cから流入した熱媒体が第2流入出口35bから流出するように制御される。これにより、空気冷却回路20aが構成される。
 そして、第3低温側ポンプ31に予め定められた圧送能力を発揮させる。第2五方弁37については、第2流入出口37bから流入した熱媒体が、第1流入出口37aから流出するように制御される。これにより、電池温調回路20bが構成される。
 このように、熱管理システム1の各構成機器の作動を制御することにより、図17に示すように、外気吸熱回路20d、空気冷却回路20a、電池温調回路20bにて、熱媒体が独立して循環する独立循環状態が構成される。
 3回路連携モードの2回路連携状態とは、3つの循環回路のうち、2つの循環回路にて熱媒体の流出入によって連携しており、残りの1つの循環回路では独立して熱媒体が循環している状態をいう。
 外気吸熱回路20d、空気冷却回路20a、電池温調回路20bによる3回路連携モードでは、外気吸熱回路20dと空気冷却回路20aの間における熱媒体の流出入により循環回路の連携が為され、電池温調回路20bが独立した状態を実現できる。
 従って、図18に示す外気吸熱回路20d、空気冷却回路20aによる2回路連携状態とは、上述した除湿暖房・外気吸熱モードの変形例ということができ、除湿暖房・外気吸熱モードにおいて、電池温調回路20bにて熱媒体を独立して循環させた状態である。この為、3回路連携モードにおける外気吸熱回路20d、空気冷却回路20aに係る2回路連携状態に関し、詳細な説明は省略する。
 又、熱管理システム1の3回路連携モードでは、外気吸熱回路20dと電池温調回路20bの間における熱媒体の流出入により循環回路の連携が為され、空気冷却回路20aが独立した状態を実現することができる。
 つまり、図19に示す外気吸熱回路20d、電池温調回路20bによる2回路連携状態とは、上述した外気吸熱・電池冷却モードの変形例ということができ、外気吸熱・電池冷却モードにおいて、空気冷却回路20aにて熱媒体を独立して循環させた状態である。従って、3回路連携モードにおける外気吸熱回路20d、電池温調回路20bに係る2回路連携状態に関し、再度の詳細な説明は省略する。
 そして、外気吸熱回路20d、空気冷却回路20a、電池温調回路20bに係る3回路連携状態では、外気吸熱回路20dと空気冷却回路20aの間における熱媒体の流出入と、外気吸熱回路20dと電池温調回路20bにおける熱媒体の流出入が制御される。
 外気吸熱回路20dと空気冷却回路20aにおける熱媒体の流出入については、四方弁35の作動を制御することで実現される。四方弁35については、第1流入出口35aから流入した熱媒体を、第2流入出口35bから流出する流れと、第4流入出口35dから流出する流れに分配する。この時、第2流入出口35b側における熱媒体の流量と、第4流入出口35d側における熱媒体の流量の比は、送風空気の冷却に際して要求される目標冷却能力と、クーラコア25を流れる熱媒体の温度との差に応じて定められる。
 外気吸熱回路20dと空気冷却回路20aとの連携に関して、四方弁35における第1流入出口35aと第2流入出口35bを接続する熱媒体流路、第8接続部50hと第7接続部50gを接続する熱媒体流路は、連結部21に相当する。又、四方弁35は流量調整部22に相当する。
 この場合の外気吸熱回路20dでは、熱媒体は、第2外気熱交換器34で外気から吸熱する為、チラー14における冷媒の吸熱作用により、外気温よりも低い目標温度に冷却されている。又、空気冷却回路20aでは、除湿暖房や冷房を実現する為に送風空気を冷却する為、外気吸熱回路20d側の温度帯よりも高い目標値になるように、空気冷却回路20aにおける熱媒体の温度帯が制御される。
 この為、連結部21を介して、外気吸熱回路20dから空気冷却回路20aへ流れる熱媒体の流量が多くなれば、空気冷却回路20aを流れる熱媒体の温度を低下させることができる。つまり、外気吸熱回路20dと空気冷却回路20aの間を流れる熱媒体の流量を調整することで、空気冷却回路20aを流れる熱媒体の温度帯を、外気吸熱回路20dを流れる熱媒体の温度帯よりも高い所望の温度帯に調整することができる。
 そして、3回路連携モードにおいて、外気吸熱回路20dと電池温調回路20bの間の熱媒体の流出入は、第1五方弁36及び第2五方弁37の作動を制御することで実現される。第1五方弁36については、第4流入出口36dから流入した熱媒体を、第3流入出口36cから流出する流れと、第5流入出口36eから流出する流れに分配する。
 この時、第3流入出口36c側と、第5流入出口36e側における熱媒体の流量の比は、第2外気熱交換器34における吸熱量の目標値と、電池用熱交換部26における吸熱量の目標値に応じて定められる。第2外気熱交換器34における吸熱量の目標値は外気温との関係から定められ、電池用熱交換部26における吸熱量の目標値は電池27の温度から定められる。
 そして、第2五方弁37については、第2流入出口37bから流入した熱媒体を、第1流入出口37aから流出する流れと、第3流入出口37cから流出する流れに分配する。第1流入出口37a側における熱媒体の流量と、第3流入出口37cにおける熱媒体の流量の比は、第1五方弁36側における流量比に連動する。
 外気吸熱回路20dと電池温調回路20bの連携に関して、第1五方弁36の第5流入出口36e、第1接続部50a、第2接続部50bを接続する熱媒体流路は低温側連結部23の一例に相当する。同様に、第2五方弁37の第3流入出口37cと第4接続部50dを接続する熱媒体流路は、低温側連結部23の一例に相当する。又、第1五方弁36、第2五方弁37は低温側流量調整部24に相当する。
 この場合の外気吸熱回路20dでは、熱媒体は、第2外気熱交換器34で外気から吸熱する為、チラー14における冷媒の吸熱作用により、外気温よりも低い目標温度に冷却されている。この為、低温側連結部23を介して、外気吸熱回路20dから電池温調回路20bへ流れる熱媒体の流量が多くなれば、電池温調回路20bを流れる熱媒体の温度を低下させることができる。
 つまり、外気吸熱回路20dと電池温調回路20bの間を流れる熱媒体の流量を調整することで、電池温調回路20bを流れる熱媒体の温度帯を、外気吸熱回路20dを流れる熱媒体の温度帯よりも高い所望の温度帯に調整できる。
 そして、3回路連携モードにおいて、第2回路である空気冷却回路20aを循環する熱媒体の温度帯、第3回路である電池温調回路20bを循環する熱媒体の温度帯は、第1回路である外気吸熱回路20dに係る熱媒体の温度帯よりも高ければ、適宜調整できる。空気冷却回路20aに係る熱媒体の温度帯と、電池温調回路20bに係る熱媒体の温度帯については、電池温調回路20bに係る熱媒体の温度帯よりも高ければ、異なる温度帯になるように調整することができる。
 つまり、熱管理システム1によれば、図20に示す3回路連携モードを実行することで、一つのチラー14によって、外気吸熱回路20d、空気冷却回路20a、電池温調回路20bにおける熱媒体の温度帯をそれぞれ異なる温度帯に調整することができる。
 以上説明したように、第1実施形態に係る熱管理システム1によれば、ヒートポンプサイクル10と、低温側熱媒体回路20とを有しており、低温側熱媒体回路20において、空気冷却回路20a、電池温調回路20b等の複数の循環回路を構成することができる。そして、熱管理システム1は、流量調整部22の作動を制御して、循環回路同士を接続する連結部21を流れる熱媒体の流量を調整することで、一つのチラー14で冷却された熱媒体を用いて、複数の循環回路における熱媒体の温度帯を異なるように調整できる。
 これにより、熱管理システム1は、一つのチラー14で実現された冷却能力を、連結部21を流れる熱媒体の流量によって、異なる循環回路における熱交換部(クーラコア25や電池用熱交換部26)に分配することができる。即ち、熱管理システム1は、蒸気圧縮冷凍サイクル等で分配する場合よりも簡単な制御態様で、冷却能力の分配を実現でき、一つのチラー14で発生した冷熱を、熱媒体回路を介して利用することで、複数の異なる温度帯をつくりだすことができる。
 又、熱管理システム1は、流量調整部22の作動を制御して、一方の循環回路を流れる熱媒体の一部を、連結部21を介して、他方の循環回路に流入させる際に、熱媒体の流量を調整する。これにより、一方の循環回路と他方の循環回路に対してそれぞれ定められた温度帯の目標値に、それぞれにおける熱媒体の温度帯を近づけることができる。
 図4~図6に示すように、熱管理システム1は、冷房・電池冷却モードにおいて、空気冷却回路20aに配置されたクーラコア25にて、車室内に供給される送風空気を冷却する。同時にて、熱管理システム1は、電池温調回路20bに配置された電池用熱交換部26にて、発熱機器の一例である電池27を冷却することができる。
 従って、熱管理システム1は、一つのチラー14を用いて、空気冷却回路20aと電池温調回路20bの間における熱媒体の流出入を制御することで、車室内の冷房に適した熱媒体の温度帯と、電池27の冷却に適した熱媒体の温度帯をつくりだすことができる。
 図10~図12に示すように、熱管理システム1は、外気吸熱・機器排熱回収モードにおいて、外気吸熱回路20dの第2外気熱交換器34にて、外気から吸熱することができる。同時に、熱管理システム1は、機器排熱回収回路20cに配置された機器用熱交換部28にて、発熱機器である車載機器の排熱を回収することができる。
 従って、熱管理システム1は、外気吸熱回路20dと機器排熱回収回路20cの間における熱媒体の流出入を制御して、外気吸熱に適した熱媒体の温度帯と、車載機器に生じた排熱回収に適した熱媒体の温度帯をつくりだすことができる。
 図13~図15に示すように、熱管理システム1は、外気吸熱・電池冷却モードにおいて、外気吸熱回路20dの第2外気熱交換器34にて、外気から吸熱することができる。同時に、熱管理システム1は、電池温調回路20bの電池用熱交換部26にて、発熱機器である電池27から吸熱して電池27を冷却することができる。
 従って、熱管理システム1は、一つのチラー14を用いて、外気吸熱回路20dと電池温調回路20bの間における熱媒体の流出入を制御することで、外気吸熱に適した熱媒体の温度帯と、電池27の冷却に適した熱媒体の温度帯をつくりだすことができる。
 図16~図20に示すように、熱管理システム1は、3回路連携モードにおいて、外気吸熱回路20d、空気冷却回路20a、機器排熱回収回路20cの間で熱媒体の流出入を制御することができる。即ち、熱管理システム1は、外気吸熱回路20dにおける外気からの吸熱と、空気冷却回路20aにおける送風空気の冷却と、電池温調回路20bにおける電池27の温度調整を、それぞれ適切に行うことができる。
 従って、熱管理システム1は、一つのチラー14を用いて、外気吸熱回路20dと空気冷却回路20aにおける熱媒体の流出入の制御と、外気吸熱回路20dと電池温調回路20bにおける熱媒体の流出入の制御とを行うことができる。これにより、熱管理システム1は、外気吸熱に適した熱媒体の温度帯と、冷房運転に適した熱媒体の温度帯と、電池27の冷却に適した熱媒体の温度帯を、それぞれつくりだすことができる。
 (第2実施形態)
 次に、上述した実施形態と異なる第2実施形態について、図21~図23を参照して説明する。第2実施形態では、低温側熱媒体回路20、高温側熱媒体回路40の構成等が上述した実施形態と相違している。その他の基本的構成等については、上述した実施形態と同様である為、再度の説明を省略する。
 先ず、第2実施形態に係る熱管理システム1の構成について、図21を参照して説明する。第2実施形態に係る熱管理システム1では、高温側熱媒体回路40の空気加熱回路40aと、低温側熱媒体回路20の電池温調回路20bを連携させる為に、低温側熱媒体回路20及び高温側熱媒体回路40の構成が第1実施形態と異なっている。その他の点については、第1実施形態と同様である為、再度の説明を省略する。
 第2実施形態に係る熱管理システム1において、第1五方弁36の第2流入出口36bとヒータコア41の熱媒体入口側との間には、高温側三方弁44が配置されている。高温側三方弁44は、1つの流入口と、2つの流出口とを有し、2つの流出口の通路面積比を連続的に調整可能な電気式の三方流量調整弁である。
 高温側三方弁44の流入口は、第1五方弁36の第2流入出口36bに接続され、高温側三方弁44の流出口の一方は、ヒータコア41の熱媒体入口側に接続されている。図21に示すように、高温側三方弁44の流出口の他方については、低温側熱媒体回路20の電池温調回路20bに配置された第9接続部50iに接続されている。
 第9接続部50iは、上述した第1接続部50a~第8接続部50hと同様に、互いに連通する3つの流入出口を有する三方継手状に形成されている。第9接続部50iの流入出口の一方には、第2接続部50bが接続されている。そして、第9接続部50iの流入出口の他方には、第3低温側ポンプ31の吸込口側が接続されている。第9接続部50iのもう一つの流入出口には、高温側三方弁44の流出口の他方側が接続されている。
 尚、第2実施形態に係る熱管理システム1は、更に、第9接続部50iと同様に三方継手状に形成された第10接続部50j及び第11接続部50kを有している。
 図21に示すように、電池用熱交換部26の熱媒体出口と第2五方弁37の第2流入出口37bとの間には、第10接続部50jが配置されている。即ち、第10接続部50jの流入出口の一方には、電池用熱交換部26の熱媒体出口側が接続されており、第10接続部50jの流入出口の他方には、第2五方弁37の第2流入出口37bが接続されている。
 そして、第10接続部50jにおけるもう一つの流入出口には、第5接続部50eと高温側ポンプ43の吸込口の間に位置する第11接続部50kが接続されている。第11接続部50kの流入出口の一方には、第5接続部50eの流入出口が接続されており、第11接続部50kの流入出口の他方には、高温側ポンプ43の吸込口側が接続されている。第11接続部50kにおけるもう一つの流入出口は、第10接続部50jにおけるもう一つの流入出口に接続されている。
 第2実施形態に係る熱管理システム1においては、高温側熱媒体回路40を流れる熱媒体の一部を、低温側熱媒体回路20に流入させて両者を連携させる運転モードとして、暖房・電池暖機モードを実現することができる。
 第2実施形態における暖房・電池暖機モードについて、図21~図23を参照して説明する。暖房・電池暖機モードの熱管理システム1では、車室内に供給される送風空気を加熱する為の空気加熱回路40aと、電池27の温度を調整する為の電池温調回路20bが形成される。
 そして、暖房・電池暖機モードにおいては、空気加熱回路40aと電池温調回路20bの間における熱媒体の流出入が許容されており、独立循環状態と回路連携状態に切り替えられる。暖房・電池暖機モードにおいては、空気加熱回路40aが高温側熱媒体回路の一部に相当し、電池温調回路20bが第2回路に相当する。
 暖房・電池暖機モードの独立循環状態において、高温側ポンプ43に所定の圧送能力を発揮させる。第1五方弁36については、第1流入出口36aから流入した熱媒体が、第2流入出口36bから流出するように制御される。高温側三方弁44は、第1五方弁36の第2流入出口36bから流出した熱媒体を全てヒータコア41側へ流出させるように制御される。
 図21、図22に示すように、暖房・電池暖機モードの独立循環状態において、空気加熱回路40aが形成される。空気加熱回路40aでは、熱媒体は、高温側ポンプ43、水冷媒熱交換器12の熱媒体通路12b、電気ヒータ42、第1五方弁36、高温側三方弁44、ヒータコア41、第5接続部50e、第11接続部50k、高温側ポンプ43の順に流れて循環する。
 この結果、ヒータコア41には、電気ヒータ42における発熱及び水冷媒熱交換器12にて冷媒の熱で温められた熱媒体が流入する為、熱媒体が有する熱によって、送風空気を加熱することができる。
 そして、暖房・電池暖機モードの独立循環状態では、第3低温側ポンプ31に所定の圧送能力を発揮させる。第2五方弁37については、少なくとも、第2流入出口37bから流入した熱媒体が第1流入出口37aから流出するように制御される。これにより、暖房・電池暖機モードにおける電池温調回路20bが構成される。
 この場合の電池温調回路20bにて、熱媒体は、第3低温側ポンプ31、電池用熱交換部26、第10接続部50j、第2五方弁37の第2流入出口37b、第1流入出口37a、第2接続部50b、第9接続部50i、第3低温側ポンプ31の順に流れて循環する。
 暖房電池暖機モードの独立循環状態において、空気加熱回路40aでは、熱媒体は、水冷媒熱交換器12及び電気ヒータ42において加熱され、電池温調回路20bでは、熱媒体は、電池用熱交換部26における電池27との熱交換によって加熱される。空気加熱回路40aの熱媒体は、暖房運転のために加熱されている為、電池温調回路20bを循環する熱媒体の温度帯よりも高い温度帯を示す。
 暖房・電池暖機モードにおいても、高温側三方弁44の作動を制御することで、空気加熱回路40aと電池温調回路20bとの間で、熱媒体を流出入させることができる。図21、図23に示すように、空気加熱回路40aと電池温調回路20bの間において熱媒体の流出入を許容することで、暖房・電池暖機モードにおける回路連携状態に切り替えることができる。
 具体的には、暖房・電池暖機モードにおいて、高温側三方弁44について、第1五方弁36側から流入した熱媒体を、ヒータコア41側へ流出する流れと、第9接続部50iを介して、電池温調回路20b側へ流出する流れに分配する。この時、ヒータコア41側への熱媒体の流量と、電池温調回路20b側への熱媒体の流量の比は、電池温調回路20bにて電池27の暖機を行う為の加熱能力に応じて定められる。
 これにより、暖房・電池暖機モードでは、上述のように高温側三方弁44の作動を制御することで、空気加熱回路40aを流れる熱媒体の一部を、高温側三方弁44を介して、電池温調回路20bに流入させることができる。従って、低外気温等の環境要因により電池27の温度が適正温度範囲よりも低い場合に、空気加熱回路40aから電池温調回路20bへ熱媒体を流入させることで、ヒートポンプサイクル10で汲み上げられた熱等を用いて、電池27を暖機することができる。
 即ち、暖房・電池暖機モードでは、高温側三方弁44の流出口の他方側と第9接続部50iを接続する熱媒体流路、第10接続部50jと第11接続部50kを接続する熱媒体流路は、高温側連結部45に相当する。又、高温側三方弁44は高温側流量調整部46に相当する。
 上述したように、暖房・電池暖機モードの空気加熱回路40aでは、熱媒体は、ヒータコア41にて送風空気を加熱する為、ヒートポンプサイクル10で汲み上げた熱や電気ヒータ42に生じた熱で加熱されている。この為、空気加熱回路40aにおける熱媒体の温度帯は、電池温調回路20bを循環する熱媒体の温度帯よりも高い温度帯を示す。
 従って、高温側連結部45を介して、空気加熱回路40aから電池温調回路20bへ流れる熱媒体の流量が多くなれば、電池温調回路20bを流れる熱媒体の温度を上昇させることができる。つまり、空気加熱回路40aと電池温調回路20bの間を流れる熱媒体の流量を調整することで、電池温調回路20bを流れる熱媒体の温度帯を、電池27の暖機に適した温度帯に調整することができる。
 以上説明したように、第2実施形態に係る熱管理システム1によれば、暖房・電池暖機モードのように、高温側熱媒体回路40を流れる熱媒体の一部を、低温側熱媒体回路20に形成された循環回路に流出入させることができる。これにより、低温側熱媒体回路20の循環回路における熱媒体の温度帯を、高温側熱媒体回路40を流れる熱媒体を利用して調整することができる。
 第2実施形態に係る熱管理システム1は、高温側連結部45及び高温側流量調整部46に相当する構成を追加した点を除いて、上述した第1実施形態と同様の構成である。従って、第2実施形態に係る熱管理システム1は、第1実施形態と同様の効果を生じさせることができる。
 (第3実施形態)
 続いて、上述した実施形態と異なる第3実施形態について、図24~図28を参照して説明する。第3実施形態では、ヒートポンプサイクル10、低温側熱媒体回路20、高温側熱媒体回路40の構成が上述した実施形態と相違している。又、上述した実施形態と同一もしくは均等部分には同一の符号を付している。
 図24に示すように、第3実施形態に係る熱管理システム1において、ヒートポンプサイクル10は、圧縮機11、水冷媒熱交換器12、第1膨張弁13a、第2膨張弁13b、第1チラー15、第2チラー16、蒸発圧力調整弁17を有している。第3実施形態では、ヒートポンプサイクル10として、2つのチラーを有する2チラーシステムを構成している。
 第3実施形態におけるヒートポンプサイクル10において、圧縮機11、水冷媒熱交換器12については、上述した実施形態と同様である為、説明を省略する。そして、水冷媒熱交換器12の冷媒出口側には、第1膨張弁13a及び第1チラー15と、第2膨張弁13b及び第2チラー16が並列に接続されている。
 第1膨張弁13aは、水冷媒熱交換器12から流出した冷媒の一部を減圧する減圧部である。第2膨張弁13bは、水冷媒熱交換器12から流出した冷媒の残りの部分を減圧する減圧部である。第1膨張弁13a及び第2膨張弁13bの何れにおいても、上述した実施形態と同様に、電気式膨張弁を採用することができる。
 尚、第1膨張弁13a、第2膨張弁13bとして、減圧作用を発揮させることなく、冷媒を流通させる全開機能、冷媒の流通を遮断する全閉機能を有する膨張弁を採用しても良い。又、第1膨張弁13a、第2膨張弁13bのそれぞれの上流側に、冷媒流路を開閉する開閉弁を配置してもよい。
 そして、第1膨張弁13aの冷媒出口には、第1チラー15の冷媒通路15aが接続されている。第1チラー15は、第1膨張弁13aにて減圧された低圧冷媒を流通させる冷媒通路15aと、第1低温側熱媒体回路20xを循環する熱媒体が流れる熱媒体通路15bとを有している。第1チラー15は、冷媒通路15aを流通する低圧冷媒と、熱媒体通路15bを流通する熱媒体とを熱交換させて吸熱作用を発揮させる蒸発部である。
 一方、第2膨張弁13bの冷媒出口には、第2チラー16の冷媒通路16aが接続されている。第2チラー16は、第2膨張弁13bにて減圧された低圧冷媒を流通させる冷媒通路16aと、第2低温側熱媒体回路20yを循環する熱媒体が流れる熱媒体通路16bとを有している。第2チラー16は、冷媒通路16aを流れる低圧冷媒と、熱媒体通路16bを流通する熱媒体とを熱交換させて吸熱作用を発揮させる蒸発部である。
 第1チラー15における冷媒通路15aの出口側には、蒸発圧力調整弁17が接続されている。蒸発圧力調整弁17は、第1チラー15における冷媒蒸発温度を、第1チラー15の着霜を抑制可能な着霜抑制温度(本実施形態では、1℃)以上に維持する。蒸発圧力調整弁17は、第1チラー15の冷媒出口側の冷媒圧力の上昇に伴って、弁開度を増加させる機械的機構で構成されている。
 蒸発圧力調整弁17の出口には、圧縮機11の吸入口側が接続されている。蒸発圧力調整弁17の出口と圧縮機11の吸入口の間において、第2チラー16の熱媒体通路16bから流出した冷媒が合流するように、冷媒流路が接続されている。
 第3実施形態に係る熱管理システム1では、第1チラー15で冷却された熱媒体が循環する熱媒体回路として、第1低温側熱媒体回路20xを有している。第1低温側熱媒体回路20xは、第1チラー15の熱媒体通路15b、クーラコア25、電池用熱交換部26、第1低温側ポンプ29、第2低温側ポンプ30、第1低温側三方弁38を有している。
 図25等に示すように、第1低温側熱媒体回路20xは、空気冷却回路20aと電池温調回路20bを有している。第1低温側熱媒体回路20xの空気冷却回路20aは、第1チラー15及びクーラコア25を介して熱媒体が循環するように構成されている。第1低温側熱媒体回路20xの電池温調回路20bは、第2低温側ポンプ30及び電池用熱交換部26を介して熱媒体が循環するように構成されている。
 第1低温側熱媒体回路20xにおいて、第1チラー15における熱媒体通路15bの入口側には、第1低温側ポンプ29が接続されている。又、第1チラー15における熱媒体通路15bの出口側には、流量調整部22としての第1低温側三方弁38が接続されている。第1低温側三方弁38は、1つの流入口と、2つの流出口とを有し、2つの流出口の通路面積比を連続的に調整可能な電気式の三方流量調整弁である。
 第1低温側三方弁38の流入口は、第1チラー15の熱媒体通路15bの出口側に接続され、第1低温側三方弁38の流出口の一方は、クーラコア25の熱媒体入口側に接続されている。そして、第1低温側三方弁38の流出口の他方は、第12接続部50lを介して、第2低温側ポンプ30の吸込口側に接続されている。クーラコア25の熱媒体出口側は、第14接続部50nを介して、第1低温側ポンプ29の吸込口側に接続されている。
 そして、第2低温側ポンプ30の吐出口は、電池用熱交換部26の熱媒体入口側に接続されている。電池用熱交換部26については、上述した実施形態と同様の構成である。電池用熱交換部26の熱媒体出口側は、第13接続部50m及び第12接続部50lを介して、第2低温側ポンプ30の吸込口側に接続されている。
 従って、図25に示すように、第1低温側熱媒体回路20xにおいて、熱媒体は、第1低温側ポンプ29、第1チラー15の熱媒体通路15b、第1低温側三方弁38、クーラコア25、第14接続部50n、第1低温側ポンプ29の順に流れて循環する。これにより、第3実施形態における空気冷却回路20aが構成される。第3実施形態における空気冷却回路20aは、第1低温側熱媒体回路20xにおける第1回路に相当する。
 又、第1低温側熱媒体回路20xにおいて、熱媒体は、第2低温側ポンプ30、電池用熱交換部26、第13接続部50m、第12接続部50l、第2低温側ポンプ30の順に流れて循環する。これにより、第3実施形態に係る電池温調回路20bが構成される。第3実施形態における電池温調回路20bは、第1低温側熱媒体回路20xにおける第2回路に相当する。
 上述したように、第1低温側熱媒体回路20xには、第12接続部50l~第14接続部50nが配置されている。第12接続部50l~第14接続部50nは、上述した第1接続部50a~第11接続部50kと同様に、三方継手状に形成されている。
 第12接続部50lのうち、2つの流入出口には、それぞれ、第2低温側ポンプ30の吸込口側と、第13接続部50mにおける流入出口の他方側が接続されている。第12接続部50lにおけるもう一つの流入出口には、第1低温側三方弁38における流出口の他方が接続されている。これにより、第1低温側三方弁38と第12接続部50lを接続する熱媒体通路を介して、空気冷却回路20aと電池温調回路20bの間の熱媒体の流出入を実現することができる。
 そして、第13接続部50mにおける2つの流入出口には、それぞれ、電池用熱交換部26の熱媒体出口側と、第12接続部50lにおけるもう一つの流入出口が接続されている。第13接続部50mにおけるもう一つの流入出口には、第14接続部50nにおけるもう一つの流入出口が接続されている。
 又、第14接続部50nにおける2つの流入出口には、それぞれ、クーラコア25の熱媒体出口側と、第1低温側ポンプ29の吸込口側が接続されている。第14接続部50nにおけるもう一つの流入出口には、上述したように、第13接続部50mにおけるもう一つの流入出口が接続されている。これにより、第13接続部50mと第14接続部50nを接続する熱媒体通路を介して、空気冷却回路20aと電池温調回路20bの間の熱媒体の流出入を実現することができる。
 従って、第1低温側熱媒体回路20xにおいて、第1低温側三方弁38と第12接続部50lを接続する熱媒体通路と、第13接続部50mと第14接続部50nを接続する熱媒体通路は、第1低温側熱媒体回路20xにおける連結部21に相当する。又、第1低温側三方弁38は、第1低温側熱媒体回路20xにおける流量調整部22に相当する。
 又、第3実施形態に係る熱管理システム1では、第2チラー16で冷却された熱媒体が循環する熱媒体回路として、第2低温側熱媒体回路20yを有している。第2低温側熱媒体回路20yは、第2チラー16の熱媒体通路16b、機器用熱交換部28、第3低温側ポンプ31、第4低温側ポンプ32、第1外気熱交換器33、第2低温側三方弁39を有している。
 図27等に示すように、第2低温側熱媒体回路20yは、外気吸熱回路20dと、機器排熱回収回路20cを有している。第2低温側熱媒体回路20yの外気吸熱回路20dは、第2チラー16及び第1外気熱交換器33を介して熱媒体が循環するように構成されている。第2低温側熱媒体回路20yの機器排熱回収回路20cは、第4低温側ポンプ32及び機器用熱交換部28を介して熱媒体が循環するように構成されている。
 第2低温側熱媒体回路20yにおいて、第2チラー16における熱媒体通路16bの入口側には、第3低温側ポンプ31が接続されている。又、第2チラー16における熱媒体通路16bの出口側には、第2低温側三方弁39が接続されている。第2低温側三方弁39は、第1低温側三方弁38と同様に、電気式の三方流量調整弁である。
 第2低温側三方弁39の流入口は、第2チラー16の熱媒体通路16bの出口側に接続され、第2低温側三方弁39の流出口の一方は、第1外気熱交換器33の熱媒体入口側に接続されている。そして、第2低温側三方弁39の流出口の他方は、第15接続部50oを介して、第4低温側ポンプ32の吸込口側に接続されている。第1外気熱交換器33の熱媒体出口側は、第17接続部50qを介して、第3低温側ポンプ31の吸込口側に接続されている。
 そして、第4低温側ポンプ32の吐出口は、機器用熱交換部28における熱媒体通路28aの入口側に接続されている。機器用熱交換部28については、上述した実施形態と同様の構成である。機器用熱交換部28における熱媒体通路28aの出口は、第16接続部50p及び第15接続部50oを介して、第4低温側ポンプ32の吸込口側に接続されている。
 従って、図27に示すように、第2低温側熱媒体回路20yにおいて、熱媒体は、第3低温側ポンプ31、第2チラー16の熱媒体通路16b、第2低温側三方弁39、第1外気熱交換器33、第17接続部50q、第3低温側ポンプ31の順に流れて循環する。これにより、第3実施形態における外気吸熱回路20dが構成される。第3実施形態に係る外気吸熱回路20dは、第2低温側熱媒体回路20yにおける第1回路に相当する。
 又、第2低温側熱媒体回路20yにおいて、熱媒体は、第4低温側ポンプ32、機器用熱交換部28の熱媒体通路28a、第16接続部50p、第15接続部50o、第4低温側ポンプ32の順に流れて循環する。これにより、第3実施形態における機器排熱回収回路20cが構成される。第3実施形態に係る機器排熱回収回路20cは、第2低温側熱媒体回路20yにおける第2回路に相当する。
 そして、第2低温側熱媒体回路20yには、第15接続部50o~第17接続部50qが配置されている。第15接続部50o~第17接続部50qは、上述した第1接続部50a~第14接続部50nと同様に、三方継手状に形成されている。
 第15接続部50oのうち、2つの流入出口には、それぞれ、第4低温側ポンプ32の吸込口側と、第16接続部50pにおける流入出口の他方側が接続されている。第15接続部50oにおけるもう一つの流入出口には、第2低温側三方弁39における流出口の他方が接続されている。これにより、第2低温側三方弁39と第15接続部50oを接続する熱媒体通路を介して、外気吸熱回路20dと機器排熱回収回路20cの間の熱媒体の流出入を実現することができる。
 又、第16接続部50pにおける2つの流入出口には、それぞれ、機器排熱回収回路20cにおける熱媒体通路28aの出口側と、第15接続部50oにおけるもう一つの流入出口が接続されている。第16接続部50pにおけるもう一つの流入出口には、第17接続部50qにおけるもう一つの流入出口側接続されている。
 そして、第17接続部50qにおける2つの流入出口には、それぞれ、第1外気熱交換器33の熱媒体出口側と、第3低温側ポンプ31の吸込口側が接続されている。第17接続部50qにおけるもう一つの流入出口には、上述したように、第16接続部50pにおけるもう一つの流入出口が接続されている。これにより、第16接続部50pと第17接続部50qを接続する熱媒体通路を介して、外気吸熱回路20dと機器排熱回収回路20cの間の熱媒体の流出入を実現することができる。
 従って、第2低温側熱媒体回路20yにおいて、第2低温側三方弁39と第15接続部50oを接続する熱媒体通路と、第16接続部50pと第17接続部50qを接続する熱媒体通路は、第2低温側熱媒体回路20yにおける連結部21に相当する。又、第2低温側三方弁39は、第2低温側熱媒体回路20yにおける流量調整部22に相当する。
 そして、第3実施形態に係る高温側熱媒体回路40の構成について、図23を参照して説明する。第3実施形態に係る熱管理システム1において、高温側熱媒体回路40は、ヒータコア41、電気ヒータ42、高温側ポンプ43、高温側三方弁44、第2外気熱交換器34を有しており、水冷媒熱交換器12を流通した熱媒体を循環させるように構成されている。
 水冷媒熱交換器12における熱媒体通路12bの入口側には、高温側ポンプ43の吐出口が接続されている。又、水冷媒熱交換器12における熱媒体通路12bの出口側には、電気ヒータ42における熱媒体入口側が接続されている。高温側ポンプ43、電気ヒータ42の構成については、上述した実施形態と同様である。
 電気ヒータ42の熱媒体出口側には、高温側三方弁44が接続されている。高温側三方弁44は、上述した実施形態と同様に、電気式の三方流量調整弁である。高温側三方弁44における流入口には、上述したように、電気ヒータ42の熱媒体出口側が接続されている。高温側三方弁44における流出口の一方には、ヒータコア41の熱媒体入口側が接続されており、高温側三方弁44における流出口の他方には、第2外気熱交換器34の熱媒体入口側が接続されている。
 そして、ヒータコア41における熱媒体出口側は、第5接続部50eを介して、高温側ポンプ43の吸込口側に接続されている。又、第2外気熱交換器34の熱媒体出口側は、第5接続部50eを構成する一つの流入出口に接続されている。従って、第2外気熱交換器34から流出した熱媒体は、ヒータコア41から流出した熱媒体と合流することができ、高温側ポンプ43の吸込口に吸い込まれる。
 尚、第3実施形態における室内空調ユニット60及び制御装置70の構成は、上述した実施形態と同様である為、再度の詳細な説明は省略する。
 このように、第3実施形態に係る熱管理システム1は、低温側熱媒体回路として、第1低温側熱媒体回路20xと第2低温側熱媒体回路20yを有しており、第1低温側熱媒体回路20x及び第2低温側熱媒体回路20yは、それぞれ複数の循環回路を有している。
 この為、第1低温側熱媒体回路20x、第2低温側熱媒体回路20yのそれぞれにおいて、複数の循環回路を連携させて、一つのチラーで異なる複数の温度帯をつくりだす運転モードを実現することができる。
 先ず、第1低温側熱媒体回路20xにおいて、一つの第1チラー15で異なる複数の温度帯をつくりだす運転モードについて、図25、図26を参照して説明する。第1低温側熱媒体回路20xは、空気冷却回路20aと電池温調回路20bを有している為、この場合の運転モードとしては、冷房・電池冷却モードを挙げることができる。
 第3実施形態に係る冷房・電池冷却モードにおいても、熱管理システム1は、上述した実施形態と同様に、空気冷却回路20aと電池温調回路20bについて、独立循環状態と、回路連携状態とを切り替えることができる。
 第3実施形態に係る冷房・電池冷却モードの独立循環状態は、第1低温側ポンプ29に予め定められた圧送能力を発揮させる。第1低温側三方弁38については、第1チラー15側の流入出口とクーラコア25側の流入出口を連通させ、第12接続部50l側の流入出口を閉鎖するように制御される。これにより、空気冷却回路20aが構成される。
 従って、第3実施形態における空気冷却回路20aにおいて、熱媒体は、第1低温側ポンプ29、第1チラー15、第1低温側三方弁38、クーラコア25、第14接続部50n、第1低温側ポンプ29の順に流れて循環する。
 又、電池温調回路20bにおいては、第2低温側ポンプ30に予め定められた圧送能力を発揮させる。これにより、第3実施形態における電池温調回路20bにおいて、熱媒体は、第2低温側ポンプ30、電池用熱交換部26、第13接続部50m、第12接続部50l、第2低温側ポンプ30の順に流れて循環する。
 第3実施形態に係る冷房・電池冷却モードにおける独立循環状態の空気冷却回路20aでは、ヒートポンプサイクル10の作動制御によって、第1チラー15の冷却能力が、冷房運転に係る目標吹出温度に対応するように制御される。この為、第1チラー15を通過する熱媒体の温度帯は、目標吹出温度に対応して定められた温度帯になるように調整される。
 一方、冷房・電池冷却モードにおける独立循環状態の電池温調回路20bでは、図25に示すように、熱媒体は、第3低温側ポンプ31によって、電池用熱交換部26を介して循環する。独立循環状態における電池温調回路20bの熱媒体は、電池用熱交換部26を通過する際に、電池27と熱交換する為、熱媒体の温度は上昇していく。つまり、冷房・電池冷却モードにおける独立循環状態では、電池温調回路20bを循環する熱媒体の温度帯は、空気冷却回路20aを循環する熱媒体の温度帯よりも高い状態となる。
 そして、第3実施形態に係る冷房・電池冷却モードでは、第1低温側三方弁38の作動を制御することで、空気冷却回路20aと電池温調回路20bの間で、熱媒体を流出入させることができる。図26に示すように、空気冷却回路20aと電池温調回路20bの間で熱媒体の流出入を許容することで、冷房・電池冷却モードの回路連携状態に切り替えることができる。
 具体的には、第1低温側三方弁38について、第1チラー15側から流入した熱媒体を、クーラコア25側へ流れる流れと、第12接続部50l側に流れる流れに分配する。この時、クーラコア25側へ流れる熱媒体の流量と、第12接続部50l側へ流れる熱媒体の流量の比は、電池27に対して定められた目標電池温度と、電池温調回路20bを流れる熱媒体の温度との差に応じて定められる。
 第3実施形態に係る冷房・電池冷却モードでは、このように第1低温側三方弁38の作動を制御することで、空気冷却回路20aを流れる熱媒体の一部を、第1低温側三方弁38、第12接続部50lを介して、電池温調回路20bに流入させることができる。
 上述したように、第3実施形態に係る空気冷却回路20aでは、熱媒体は、第1チラー15及びクーラコア25を介して循環している為、第1チラー15における冷媒の吸熱作用により予め定められた目標温度に冷却されている。
 この為、連結部21を介して、空気冷却回路20aから電池温調回路20bへ流れる熱媒体の流量が多くなれば、電池温調回路20bを流れる熱媒体の温度を低下させることができる。つまり、空気冷却回路20aと電池温調回路20bの間を流出入する熱媒体の流量を調整することで、電池温調回路20bを流れる熱媒体の温度帯を、空気冷却回路20aを流れる熱媒体の温度帯よりも高い所望の温度帯に調整することができる。換言すると、空気冷却回路20aを流れる熱媒体の温度帯を、冷房運転に係る目標吹出温度に対応する温度帯に近づけると共に、電池温調回路20bを流れる熱媒体の温度帯を、電池27の適正温度範囲に基づき定められた温度帯に近づけることができる。
 第3実施形態に係る冷房・電池冷却モードでは、第1低温側熱媒体回路20xにて、空気冷却回路20aと電池温調回路20bの間における熱媒体の流量を調整することで、冷房と電池冷却に適した温度帯を一つの第1チラー15で夫々つくりだすことができる。
 次に、第2低温側熱媒体回路20yにおいて、一つの第2チラー16で異なる複数の温度帯をつくりだす運転モードについて、図27、図28を参照して説明する。第2低温側熱媒体回路20yは、外気吸熱回路20dと機器排熱回収回路20cを有している為、この場合の運転モードとしては、外気吸熱・機器排熱回収モードを挙げることができる。
 第3実施形態に係る外気吸熱・機器排熱回収モードにおいても、熱管理システム1は、上述した実施形態と同様に、外気吸熱回路20dと機器排熱回収回路20cについて、独立循環状態と、回路連携状態とを切り替えることができる。
 第3実施形態に係る外気吸熱・機器排熱回収モードの独立循環状態では、第3低温側ポンプ31に予め定められた圧送能力を発揮させる。第2低温側三方弁39については、第2チラー16側の流入出口と第1外気熱交換器33側の流入出口を連通させ、第15接続部50o側の流入出口を閉鎖するように制御される。これにより、外気吸熱回路20dが構成される。
 従って、第3実施形態における外気吸熱回路20dにおいて、熱媒体は、第3低温側ポンプ31、第2チラー16、第2低温側三方弁39、第1外気熱交換器33、第17接続部50q、第3低温側ポンプ31の順に流れて循環する。
 又、機器排熱回収回路20cにおいては、第4低温側ポンプ32に予め定められた圧送能力を発揮させる。これにより、第3実施形態における機器排熱回収回路20cにおいて、熱媒体は、第4低温側ポンプ32、機器用熱交換部28、第16接続部50p、第15接続部50o、第4低温側ポンプ32の順に流れて循環する。
 第3実施形態に係る外気吸熱・機器排熱回収モードにおける独立循環状態の外気吸熱回路20dでは、外気から熱媒体に吸熱させる為、第1外気熱交換器33における熱媒体温度が外気温よりも低くなるように、チラー14の冷却能力が調整される。一方、車載機器は排熱により外気温より高い温度を示す。この為、機器排熱回収回路20cを流れる熱媒体の温度は、外気吸熱回路20dの熱媒体よりも高い温度で車載機器の排熱を回収することができる。
 そして、第3実施形態に係る外気吸熱・機器排熱回収モードでは、第2低温側三方弁39の作動を制御することで、外気吸熱回路20dと機器排熱回収回路20cの間で、熱媒体を流出入させることができる。図28に示すように、外気吸熱回路20dと機器排熱回収回路20cの間で熱媒体の流出入を許容することで、外気吸熱・機器排熱回収モードの回路連携状態に切り替えることができる。
 具体的には、第2低温側三方弁39について、第2チラー16側から流入した熱媒体を、第1外気熱交換器33側へ流れる流れと、第15接続部50o側に流れる流れに分配する。この時、第1外気熱交換器33側へ流れる熱媒体の流量と、第15接続部50o側へ流れる熱媒体の流量の比は、第1外気熱交換器33における吸熱量の目標値と、機器用熱交換部28における吸熱量の目標値に応じて定められる。第1外気熱交換器33における吸熱量の目標値は、外気温との関係から定められ、機器用熱交換部28における吸熱量の目標値は車載機器の温度から定められる。
 第3実施形態に係る外気吸熱・機器排熱回収モードでは、第2低温側三方弁39の作動を制御することで、外気吸熱回路20dを流れる熱媒体の一部を、第2低温側三方弁39、第15接続部50oを介して、機器排熱回収回路20cに流入させることができる。
 上述したように、第3実施形態に係る外気吸熱回路20dでは、熱媒体は、第2チラー16及び第1外気熱交換器33を介して循環している為、第2チラー16における冷媒の吸熱作用により予め定められた目標温度に冷却されている。
 この為、連結部21を介して、外気吸熱回路20dから機器排熱回収回路20cへ流れる熱媒体の流量が多くなれば、機器排熱回収回路20cを流れる熱媒体の温度を低下させることができる。つまり、外気吸熱回路20dと機器排熱回収回路20cの間を流出入する熱媒体の流量を調整することで、機器排熱回収回路20cを流れる熱媒体の温度帯を、外気吸熱回路20dを流れる熱媒体の温度帯よりも高い所望の温度帯に調整することができる。換言すると、外気吸熱回路20dを流れる熱媒体の温度帯を、外気温に応じて定められた温度帯の目標値に近づけると共に、機器排熱回収回路20cを流れる熱媒体の温度帯を、車載機器の温度に基づき定められた温度帯に近づけることができる。
 第3実施形態に係る外気吸熱・機器排熱回収モードでは、第2低温側熱媒体回路20yにて、外気吸熱回路20dと機器排熱回収回路20cの間における熱媒体の流量が調整される。これにより、熱管理システム1は、外気からの吸熱と、車載機器の排熱回収に適した温度帯を一つの第2チラー16により夫々つくりだすことができる。
 そして、第3実施形態に係る熱管理システム1によれば、第1チラー15を含む第1低温側熱媒体回路20xと、第2チラー16を含む第2低温側熱媒体回路20yとを並列に制御することができる。従って、熱管理システム1は、空気冷却回路20a、電池温調回路20b、機器排熱回収回路20c、外気吸熱回路20dのそれぞれにおける熱媒体の温度帯を、個別に適切な温度帯に調整することができる。
 以上説明したように、第3実施形態に係る熱管理システム1は、図24に示すように、ヒートポンプサイクル10の構成機器として、第1膨張弁13a、第2膨張弁13b、第1チラー15、第2チラー16を有している。そして、第1チラー15を含む第1低温側熱媒体回路20xは、空気冷却回路20aと電池温調回路20bを循環回路として有している。
 この為、第3実施形態に係る熱管理システム1によれば、図25、図26に示すように、第1低温側熱媒体回路20xにて、空気冷却回路20aと電池温調回路20bの間における熱媒体の流れを調整することができる。これにより、熱管理システム1は、第1低温側熱媒体回路20xにて、第1チラー15を用いて、空気冷却回路20aに係る熱媒体の温度帯と、電池温調回路20bに係る熱媒体の温度帯を夫々つくりだすことができる。
 又、第3実施形態に係る熱管理システム1において、第2低温側熱媒体回路20yは、外気吸熱回路20dと機器排熱回収回路20cを循環回路として有している。図27、図28に示すように、熱管理システム1は、第2低温側熱媒体回路20yにおいて、外気吸熱回路20dと機器排熱回収回路20cの間における熱媒体の流れを調整することができる。これにより、熱管理システム1は、第2低温側熱媒体回路20yにて、外気吸熱回路20d、機器排熱回収回路20cに係る熱媒体の温度帯について、第2チラー16を用いて、それぞれ適切な温度帯をつくりだすことができる。
 本開示は上述の実施形態に限定されることなく、本開示の趣旨を逸脱しない範囲内で、以下のように種々変形可能である。
 上述した実施形態にて、低温側熱媒体回路における第1回路、第2回路を例示しているが、第1回路、第2回路は、例示された循環回路の構成に限定されない。低温側熱媒体回路における第1回路は、チラーと、熱媒体と熱交換対象とを熱交換させる第1熱交換部を介して熱媒体が循環するように構成されていればよく、他の構成機器を含んでいても良い。
 又、低温側熱媒体回路における第2回路は、熱媒体を圧送する熱媒体ポンプと、第1熱交換部と異なる位置に配置され、熱媒体と熱交換対象とを熱交換させる第2熱交換部を介して熱媒体が循環するように構成されていれば良く、他の構成機器を含んでいても良い。そして、第1熱交換部、第2熱交換部における熱交換対象は、送風空気と電池のように別種の熱交換対象である必要はなく、種々の熱交換対象を採用することができる。
 又、上述した実施形態では、第1回路である循環回路と、第2回路である循環回路における熱媒体の流出入について、流量調整部22で、第1回路を循環する熱媒体の流量と、連結部21を介して第2回路に流入する熱媒体の流量の流量比を調整している。第1回路と第2回路の間を流出入する熱媒体の制御態様は、この態様に限定されるものではない。例えば、第1回路と第2回路に関して、独立循環状態である動作する期間と、回路連携状態である期間に関する時間的な比率を用いて、第1回路を流れる熱媒体の温度帯と、第2回路を流れる熱媒体の温度帯を調整することも可能である。
 そして、上述した第1実施形態では、3回路連携モードとして、空気冷却回路20a、電池温調回路20b、外気吸熱回路20dを連携させる構成について説明したが、この態様に限定されるものではない。例えば、3回路連携モードの他の構成例としては、空気冷却回路20a、機器排熱回収回路20c、外気吸熱回路20dを連携させる構成を採用することも可能である。
 又、上述した実施形態においては、流量調整部22、低温側流量調整部24、高温側流量調整部46として、四方弁35、第1五方弁36、第2五方弁37、第1低温側三方弁38、第2低温側三方弁39、高温側三方弁44を採用している。しかしながら、流量調整部22、低温側流量調整部24、高温側流量調整部46は、これらの多方弁を用いた構成に限定されるものではない。例えば、流量調整部22等を、開閉弁等のバルブを複数個組み合わせて構成しても良い。又、第1五方弁36、第2五方弁37に相当する構成を、複数の三方弁を組み合わせて実現しても良い。
 本開示は、実施例に準拠して記述されたが、本開示は当該実施例や構造に限定されるものではないと理解される。本開示は、様々な変形例や均等範囲内の変形をも包含する。加えて、様々な組み合わせや形態、さらには、それらに一要素のみ、それ以上、あるいはそれ以下、を含む他の組み合わせや形態をも、本開示の範疇や思想範囲に入るものである。

Claims (7)

  1.  冷媒を圧縮して吐出する圧縮機(11)と、前記圧縮機から吐出された前記冷媒を凝縮させる凝縮器(12)と、前記凝縮器から流出した前記冷媒を減圧させる減圧部(13、13a、13b)と、前記減圧部で減圧された前記冷媒と熱媒体を熱交換させて前記冷媒を蒸発させるチラー(14、15、16)と、を有するヒートポンプサイクル(10)と、
     前記チラーにて冷却された前記熱媒体が循環する低温側熱媒体回路(20、20x、20y)と、
     制御部(70)と、を有し、
     前記低温側熱媒体回路は、
     前記チラーで冷却された前記熱媒体と予め定められた第1温度帯が対応付けられた第1温度調整対象との熱交換により、前記第1温度調整対象を冷却する第1熱交換部(25、34)を有し、前記チラー及び前記第1熱交換部を介して前記熱媒体が循環可能に構成された第1回路(20a、20d)と、
     前記第1温度帯よりも高い第2温度帯が対応付けられた第2温度調整対象と前記チラーで冷却された前記熱媒体とを熱交換させる第2熱交換部(26、28、34)を有し、前記第2熱交換部を介して前記熱媒体が循環可能に構成された第2回路(20b、20c)と、
     前記第1回路と前記第2回路とを前記熱媒体の流出入可能に接続する連結部(21)と、
     前記連結部にて、前記第1回路と前記第2回路の間を流出入する前記熱媒体の流量を調整する流量調整部(22)と、を有し、
     前記制御部は、前記第1回路を流れる前記熱媒体の温度帯と、前記第2回路を流れる前記熱媒体の温度帯に関してそれぞれに定められた値になるように、前記流量調整部の作動を制御して、前記連結部における前記熱媒体の流量を調整する熱管理システム。
  2.  前記制御部は、前記第1回路を流れる前記熱媒体の温度帯が前記第1温度帯に近づき、前記第2回路を流れる前記熱媒体の温度帯が前記第2温度帯に近づくように、前記流量調整部の作動を制御して、前記第1回路を流れる前記熱媒体の一部を、前記連結部を介して前記第2回路へ流入させる請求項1に記載の熱管理システム。
  3.  前記第1温度調整対象は、空調対象空間へ供給される送風空気であり、
     前記第1熱交換部は、前記チラーで冷却された前記熱媒体と前記送風空気を熱交換させて、前記送風空気を冷却するクーラコア(25)であり、
     前記第2温度調整対象は、作動に伴って発熱する発熱機器(27)であり、
     前記第2熱交換部は、前記チラーで冷却された前記熱媒体と前記発熱機器を熱交換させて、前記発熱機器の温度を調整する機器用熱交換部(26、28)である請求項1又は2に記載の熱管理システム。
  4.  前記第1温度調整対象は、外気であり、
     前記第1熱交換部は、前記チラーで冷却された前記熱媒体と前記外気とを熱交換させる外気熱交換器(34)であり、
     前記第2温度調整対象は、作動に伴って発熱する発熱機器(27)であり、
     前記第2熱交換部は、前記チラーで冷却された前記熱媒体と前記発熱機器を熱交換させて、前記発熱機器の温度を調整する機器用熱交換部(26、28)である請求項1又は2に記載の熱管理システム。
  5.  前記低温側熱媒体回路は、
     前記第1温度帯よりも高い第3温度帯が対応付けられた第3温度調整対象と前記チラーで冷却された前記熱媒体とを熱交換させる第3熱交換部(26)と、第3熱交換部を流通するように前記熱媒体を圧送する低温側ポンプ(31)と、を有し、前記第3熱交換部及び前記低温側ポンプを介して前記熱媒体が循環可能に構成された第3回路(20b)と、
     前記第1回路と前記第3回路とを前記熱媒体の流出入可能に接続する低温側連結部(23)と、
     前記低温側連結部にて、前記第1回路と前記第3回路の間を流出入する前記熱媒体の流量を調整する低温側流量調整部(24)と、を有し、
     前記制御部は、前記第1回路を流れる前記熱媒体の温度帯が前記第1温度帯に近づき、前記第3回路を流れる前記熱媒体の温度帯が前記第3温度帯に近づくように、前記低温側流量調整部の作動を制御して、前記第1回路を流れる前記熱媒体の一部を、前記低温側連結部を介して前記第3回路へ流入させる請求項1ないし4の何れか1つに記載の熱管理システム。
  6.  前記凝縮器にて放熱される前記冷媒の熱で加熱された前記熱媒体が循環する高温側熱媒体回路(40)を有し、
     前記高温側熱媒体回路は、
     前記冷媒の熱で加熱された前記熱媒体と、空調対象空間へ供給される送風空気とを熱交換させ、前記送風空気を加熱するヒータコア(41)と、前記ヒータコアに対して前記熱媒体を圧送する高温側ポンプ(43)と、を有し、前記ヒータコア及び前記高温側ポンプを介して前記熱媒体が循環可能に構成されると共に、
     前記高温側熱媒体回路と前記低温側熱媒体回路の前記第2回路とを前記熱媒体の流出入可能に接続する高温側連結部(45)と、
     前記高温側連結部にて、前記高温側熱媒体回路と前記第2回路の間を流出入する前記熱媒体の流量を調整する高温側流量調整部(46)と、を有し、
     前記制御部は、前記第2回路を流れる前記熱媒体の温度帯が前記第2温度帯に近づくように、前記高温側流量調整部の作動を制御して、前記高温側熱媒体回路を流れる前記熱媒体の一部を、前記高温側連結部を介して前記第2回路へ流入させる請求項1ないし5の何れか1つに記載の熱管理システム。
  7.  前記減圧部は、前記凝縮器から流出した前記冷媒を減圧する第1減圧部(13a)と、前記第1減圧部と並列に接続され、前記凝縮器から流出した前記冷媒を減圧する第2減圧部(13b)と、を有し、
     前記チラーは、前記第1減圧部で減圧された前記冷媒と前記熱媒体を熱交換させて前記冷媒を蒸発させる第1チラー(15)と、前記第2減圧部で減圧された前記冷媒と前記熱媒体を熱交換させて前記冷媒を蒸発させる第2チラー(16)と、を有し、
     前記第1チラーにて冷却された前記熱媒体が循環する第1低温側熱媒体回路(20x)と、
     前記第2チラーにて冷却された前記熱媒体が循環する第2低温側熱媒体回路(20y)と、を有し、
     前記第1低温側熱媒体回路と前記第2低温側熱媒体回路の少なくとも一方は、前記第1回路、前記第2回路、前記連結部及び前記流量調整部を有しており、
     前記制御部は、前記第1回路を流れる前記熱媒体の温度帯と、前記第2回路を流れる前記熱媒体の温度帯が異なるように、前記流量調整部の作動を制御して、前記連結部における前記熱媒体の流量を調整する請求項1ないし6の何れか1つに記載の熱管理システム。
PCT/JP2022/030695 2021-08-27 2022-08-11 熱管理システム WO2023026870A1 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE112022004159.5T DE112022004159T5 (de) 2021-08-27 2022-08-11 Wärmemanagementsystem
CN202280057878.1A CN117881935A (zh) 2021-08-27 2022-08-11 热管理系统
US18/585,232 US20240190213A1 (en) 2021-08-27 2024-02-23 Thermal management system

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021-138774 2021-08-27
JP2021138774A JP2023032565A (ja) 2021-08-27 2021-08-27 熱管理システム

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
US18/585,232 Continuation US20240190213A1 (en) 2021-08-27 2024-02-23 Thermal management system

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2023026870A1 true WO2023026870A1 (ja) 2023-03-02

Family

ID=85323206

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2022/030695 WO2023026870A1 (ja) 2021-08-27 2022-08-11 熱管理システム

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20240190213A1 (ja)
JP (1) JP2023032565A (ja)
CN (1) CN117881935A (ja)
DE (1) DE112022004159T5 (ja)
WO (1) WO2023026870A1 (ja)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080251235A1 (en) * 2007-04-11 2008-10-16 Telsa Motors, Inc. Electric vehicle thermal management system
JP2018058573A (ja) * 2016-10-05 2018-04-12 株式会社デンソー 車両用空調装置
JP2020147153A (ja) * 2019-03-13 2020-09-17 トヨタ自動車株式会社 車載温調装置
WO2021052341A1 (zh) * 2019-09-16 2021-03-25 杭州三花研究院有限公司 热管理系统
WO2021075181A1 (ja) * 2019-10-15 2021-04-22 株式会社デンソー 冷凍サイクル装置

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6905720B2 (ja) 2017-01-25 2021-07-21 大日本除蟲菊株式会社 人体用害虫忌避剤
JP7434847B2 (ja) 2018-12-26 2024-02-21 株式会社デンソー 冷凍サイクル装置および流量調整機構

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080251235A1 (en) * 2007-04-11 2008-10-16 Telsa Motors, Inc. Electric vehicle thermal management system
JP2018058573A (ja) * 2016-10-05 2018-04-12 株式会社デンソー 車両用空調装置
JP2020147153A (ja) * 2019-03-13 2020-09-17 トヨタ自動車株式会社 車載温調装置
WO2021052341A1 (zh) * 2019-09-16 2021-03-25 杭州三花研究院有限公司 热管理系统
WO2021075181A1 (ja) * 2019-10-15 2021-04-22 株式会社デンソー 冷凍サイクル装置

Also Published As

Publication number Publication date
DE112022004159T5 (de) 2024-07-18
CN117881935A (zh) 2024-04-12
JP2023032565A (ja) 2023-03-09
US20240190213A1 (en) 2024-06-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN113646595B (zh) 制冷循环装置
WO2013136693A1 (ja) 冷凍サイクル装置
JP6838518B2 (ja) 冷凍サイクル装置
JP7173064B2 (ja) 熱管理システム
CN113226814B (zh) 车辆用空调装置
WO2019150830A1 (ja) 車両用空気調和装置
JP6075058B2 (ja) 冷凍サイクル装置
WO2018230241A1 (ja) 車両用空気調和装置
JP2015101180A (ja) ヒートポンプシステム
WO2019150829A1 (ja) 車両用空気調和装置
WO2020158423A1 (ja) 冷凍サイクル装置
US11105536B2 (en) Combined heat exchanger
WO2019116781A1 (ja) 車両用暖房装置
JP6798441B2 (ja) 冷凍サイクル装置
WO2019065013A1 (ja) 冷凍サイクル装置
US20220410652A1 (en) Thermal management system
WO2023026870A1 (ja) 熱管理システム
WO2023136002A1 (ja) 冷凍サイクル装置
WO2024157574A1 (ja) 車両用空調装置
WO2019031131A1 (ja) 冷凍サイクル装置

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 22861159

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 202280057878.1

Country of ref document: CN

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 112022004159

Country of ref document: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 22861159

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1