车辆的热管理系统的制作方法

车辆的热管理系统
1.相关申请的交叉引用
2.本技术要求于2020年8月13日在韩国知识产权局提交的申请号为10-2020-0101745的韩国专利申请的优先权和权益，该韩国专利申请的全部内容通过引用并入本文。
技术领域
3.本公开涉及车辆的热管理系统。更特别地，本公开涉及一种车辆的热管理系统，该车辆的热管理系统通过使用执行制冷剂和冷却剂之间的热交换的一个制冷机来调节电池模块的温度并且通过利用从电气部件产生的废热来提高加热效率。


背景技术：

4.近年来，由于环境和能源资源正在成为重要问题，电动车辆作为未来的交通工具备受瞩目。电动车辆使用由多个可再充电电池单元形成为一个电池组的电池模块作为主要电源，因此不产生废气并且噪音非常低。
5.这样的电动车辆由通过从电池模块供应的电力来工作的驱动马达驱动。另外，电动车辆包括用于控制和管理驱动马达和用于便利装置的多个电子装置并且为电池模块充电的电气部件。
6.另一方面，由于在电池和电气部件以及用作电动车辆的主要动力源的驱动马达中产生大量的热，所以需要有效的冷却，因此对电气部件和电池模块的有效的温度管理有重大意义。
7.过去，应用单独的冷却系统来调节电气部件和电池模块的温度，但这需要根据电气部件和电池模块的尺寸来增加冷却系统的容量，这会导致空间限制。进一步，当冷却系统的容量增加时，操作冷却系统所需的电力也增加。
8.因此，有必要开发有效利用从电气部件产生的废热以及调节电气部件和电池的温度的技术，以在确保电动车辆中的电气部件和电池模块的耐久性的同时使能量效率最大化。
9.在背景技术部分中所公开的上述信息仅用于增强对公开的背景的理解，所以可以包括不形成对本领域普通技术人员来说在这个国家已众所周知的现有技术的信息。


技术实现要素：

10.已提出本公开来提供一种车辆的热管理系统，该车辆的热管理系统通过使用执行制冷剂和冷却剂之间的热交换的一个制冷机来调节电池模块的温度并且通过利用从电气部件产生的废热来提高加热效率。
11.本公开的示例性实施例提供一种车辆的热管理系统，包括：冷却设备，被配置为包括通过冷却剂管路连接的第一散热器、第一水泵和阀，并且被配置为使冷却剂在冷却剂管路中循环以冷却设置在冷却剂管路中的至少一个电气部件；电池冷却设备，被配置为包括连接到阀的电池冷却剂管路以及通过电池冷却剂管路连接的第二散热器、第二水泵和电池
模块，以使冷却剂在电池模块中循环；制冷机，连接到第一连接管路和第二连接管路，该第一连接管路连接到第二散热器和电池模块之间的电池冷却剂管路，所述第二连接管路连接到所述阀，制冷机通过制冷剂连接管路连接到空调的制冷剂管路，并且通过在流入其内部的冷却剂与由空调选择性地供应的制冷剂之间执行热交换来调节冷却剂的温度；加热器，设置在电气部件与第一散热器之间的冷却剂管路中，以通过使用从冷却设备供应的冷却剂来加热车辆内部；分支管路，具有第一端以及第二端，该第一端连接到第一散热器和加热器之间的冷却剂管路，该第二端连接到阀和制冷机之间的第二连接管路，其中空调中包括的冷凝器连接到冷却剂管路，以使通过冷却设备循环的冷却剂经过。
12.空调可以包括：蒸发器，通过制冷剂管路连接；冷凝器，设置在第一散热器和加热器之间的冷却剂管路中，以使其内部的冷却剂循，以在冷却剂与通过制冷剂管路供应的制冷剂之间执行热交换；压缩机，通过制冷剂管路连接在蒸发器和冷凝器之间；子冷凝器，设置在冷凝器和蒸发器之间的制冷剂管路中；第一膨胀阀，设置在子冷凝器和蒸发器之间的制冷剂管路中；以及第二膨胀阀，设置在制冷剂连接管路中。
13.当通过制冷剂来冷却电池模块时，第二膨胀阀可以使通过制冷剂连接管路流入的制冷剂膨胀以流入制冷机。
14.制冷剂连接管路的第一端可以连接到子冷凝器和第一膨胀阀之间的制冷剂管路，而制冷剂连接管路的第二端可以连接到蒸发器和压缩机之间的制冷剂管路。
15.制冷机和冷凝器中的每一个可以是水冷式热交换器，而子冷凝器可以是气冷式热交换器。
16.可以进一步包括设置在蒸发器的相对侧的空气加热器，使加热器设置在蒸发器和空气加热器之间，以选择性地对经过加热器的外部空气进行加热。
17.当供应到加热器的冷却剂的温度低于用于内部加热的目标温度时，可以操作空气加热器以提高经过加热器的外部空气的温度。
18.当在车辆的冷却模式下冷却电池模块时，在冷却设备中，可以通过操作第一水泵使冷却剂在冷却剂管路中循环，可以关闭分支管路；可以打开第一连接管路，并且可以通过操作阀来打开第二连接管路，可以通过操作阀来关闭电池冷却剂管路的连接到第二散热器的部分，在电池冷却设备中，可以将沿着第一连接管路和第二连接管路经过制冷机的冷却剂通过操作第二水泵而沿着电池冷却剂管路的打开的部分供应到电池模块，在空调中，可以通过操作第一膨胀阀来打开连接子冷凝器和蒸发器的制冷剂管路，可以通过操作第二膨胀阀来打开制冷剂连接管路，并且第一膨胀阀和第二膨胀阀可以分别使供应到制冷剂管路和制冷剂连接管路的制冷剂膨胀，并且可以将经膨胀的制冷剂供应到蒸发器和制冷机。
19.可以通过操作设置在分支管路中的止回阀来关闭分支管路，冷凝器可以通过与在冷却剂管路中循环的冷却剂进行热交换来使制冷剂冷凝，并且子冷凝器可以通过与外部空气进行热交换来使从冷凝器流入的制冷剂进一步冷凝。
20.当执行车辆的除湿模式时，可以通过操作设置在分支管路中的止回阀来打开分支管路，可以关闭第一连接管路，在第二连接管路的以所述分支管路为基准的连接到制冷机的部分关闭的状态下，可以打开连接阀和分支管路的剩余部分，在冷却设备中，以分支管路为基准，可以关闭连接到第一散热器和阀的冷却剂管路，可以将在通过第一水泵的操作而经过电气部件时温度升高的冷却剂沿着打开的冷却剂管路供应到加热器而不经过第一散
热器，可以将从加热器排出的冷却剂沿着打开的冷却剂管路、打开的分支管路以及第二连接管路的打开的部分流入阀中，可以流入阀中的冷却剂沿着打开的冷却剂管路被供应到电气部件，在空调中，制冷剂可以通过第一膨胀阀的操作而沿着打开的制冷剂管路循环；第一膨胀阀可以使制冷剂膨胀，以使经膨胀的制冷剂被供应到蒸发器，并且第二膨胀阀可以关闭制冷剂连接管路。
21.当通过使用冷却剂来冷却电气部件和电池模块时，可以通过操作设置在分支管路中的止回阀来关闭分支管路，可以关闭第一连接管路，并且可以通过操作阀来关闭第二连接管路，冷却设备和电池冷却设备可以通过操作阀而分别形成独立的闭合回路，可以将在第一散热器中冷却的冷却剂通过操作第一水泵而沿着冷却剂管路从阀供应到电气部件，并且，可以将在第二散热器中冷却的冷却剂通过操作第二水泵而沿着电池冷却剂管路从阀供应到电池模块。
22.当在车辆的加热模式下使用电气部件的废热时，可以通过操作设置在分支管路中的止回阀来打开分支管路，在第二连接管路的以所述分支管路为基准的连接到制冷机的部分关闭的状态下，可以关闭第一连接管路，可以打开连接阀和分支管路的剩余的部分，在冷却设备中，可以以分支管路为基准关闭连接到第一散热器和阀的冷却剂管路，可以将在通过第一水泵的操作而经过电气部件时温度升高的冷却剂沿着打开的冷却剂管路供应到加热器而不经过第一散热器，可以将从加热器排出的冷却剂沿着打开的冷却剂管路、打开的分支管路和第二连接管路的打开的部分流入阀中，并且可以将流入阀中的冷却剂沿着打开的冷却剂管路供应到电气部件。
23.当加热电池模块时，可以中断冷却设备的操作，可以通过操作设置在分支管路中的止回阀来关闭分支管路，可以打开第一连接管路，并且可以通过操作阀来打开第二连接管路，以第一连接管路为基准，可以关闭连接到第二散热器的电池冷却剂管路以及连接第二散热器和阀的电池冷却剂管路，并且经过电池模块的冷却剂可以通过第二水泵的操作而沿着打开的第一连接管路和第二连接管路以及打开的电池冷却剂管路循环而不经过第二散热器。
24.第一连接管路的第一端可以连接到第二散热器和电池模块之间的电池冷却剂管路，并且第一连接管路的第二端可以连接到制冷机。
25.第二连接管路的第一端可以连接到阀，第二连接管路的第二端可以连接到制冷机。
26.电气部件可以包括电力控制单元(epcu)、马达、逆变器、车载充电器(obc)、功率转换器或自动驾驶控制器。
27.阀可以是5通阀。
28.电池冷却设备可以进一步包括第一冷却剂加热器，该第一冷却剂加热器设置在电池模块和第二散热器之间的电池冷却剂管路中。
29.当加热电池模块时，可以操作第一冷却剂加热器以对沿着电池冷却剂管路供应到电池模块的冷却剂进行加热。
30.第二冷却剂加热器可以设置在电气部件与加热器之间的冷却剂管路中，并且当供应到加热器的冷却剂的温度低于目标温度时，可以操作第二冷却剂加热器以对沿着冷却剂管路供应到加热器的冷却剂进行加热。
31.第一储存箱可以设置在第一散热器和阀之间的冷却剂管路中，而第二储存箱可以设置在第二散热器和阀之间的电池冷却剂管路中。
32.如上所述，依照根据本公开的示例性实施例的车辆的热管理系统，可以通过使用执行冷却剂和制冷剂之间的热交换的一个制冷机根据车辆的模式来调节电池模块的温度，并且可以通过使用冷却剂来加热车辆的内部，从而简化整个系统。
33.根据本公开，还可以通过回收从电气部件产生的废热并且将废热用于内部加热来提高加热效率。
34.另外，根据本公开，可以通过有效地控制电池模块的温度来优化电池模块的性能，并且通过对电池模块的有效管理来增加车辆的总行驶距离。
35.进一步，根据本公开的示例性实施例，可以通过使用冷凝器和子冷凝器增加制冷剂的冷凝性能来提高冷却性能并且减少压缩机的功耗。
36.此外，根据本公开的示例性实施例，通过整个系统的简化可以减少制造成本、减轻重量，并且可以提高空间利用率。
附图说明
37.图1示出根据本公开的示例性实施例的车辆的热管理系统的框图。
38.图2示出根据本公开的示例性实施例的在车辆的热管理系统中通过使用冷却剂来冷却电气部件和电池模块的操作状态图。
39.图3示出根据本公开的示例性实施例的车辆的热管理系统在车辆的冷却模式下通过使用制冷剂来冷却电池模块的操作状态图。
40.图4示出根据本公开的示例性实施例的在车辆的热管理系统中使用电气部件的废热执行加热模式的操作状态图。
41.图5示出根据本公开的示例性实施例的车辆的热管理系统中的根据除湿模式的操作状态图。
42.图6示出根据本公开的示例性实施例的在车辆的热管理系统中加热电池模块的操作状态图。
具体实施方式
43.将在下文中参照附图详细地描述本公开的示例性的实施例。
44.本说明书中所描述的示例性实施例和附图中所示的构造仅是本公开的最优选的示例性实施例，但不限制本公开的思想和范围。因此，应当理解的是，在提交本技术时可以存在能够代替它们的各种等同形式和修改。
45.为了阐明本公开，将省略与说明书无关的部分，并且在整个说明书中，相同的元件或等同物由相同的附图标记表示。
46.附图中任意地示出了每个元件的尺寸和厚度，但是本公开不一定限制于此，并且在附图中，为了清楚起见，夸大了层、膜、面板、区域等的厚度。
47.在整个说明书和所附的权利要求书中，除非有明确地相反的说明，否则单词“包括”或诸如“包括了”或“包括有”的变形将理解为暗示包含所陈述的元件但不排除任何其他元件。
48.进一步，在本文中使用的术语
“……
单元”，
“……
机构”，
“……
部分”，
“……
构件”等是指执行至少一个或多个功能或操作的包容性组件的单元。
49.图1示出根据本公开的示例性实施例的车辆的热管理系统的框图。
50.根据本示例性实施例，车辆的热管理系统可以通过使用使制冷剂和冷却剂进行热交换的一个制冷机30来调节电池模块24的温度，并且可以回收从电气部件15产生的废热并将废热用于内部加热。
51.这样的热管理系统可以应用于电动车辆。
52.参照图1，热管理系统可以包括冷却设备10、电池冷却设备20、制冷机30和加热器40。
53.首先，冷却设备10包括通过冷却剂管路11连接的第一散热器12、第一水泵14、阀v和第一储存箱16。
54.第一散热器12设置在车辆的前部，并且冷却风扇13设置在第一散热器12的后部，从而通过操作冷却风扇13并且与外部空气进行热交换来冷却冷却剂。
55.另外，电气部件15可以包括电力控制单元(epcu)、马达、逆变器、车载充电器(obc)等功率转换器或自动驾驶控制器。
56.如上所述配置的电气部件15可以设置在冷却剂管路11中以用水冷的方式冷却电气部件15。
57.因此，当在车辆的加热模式下回收电气部件15的废热时，可以回收从epcu、马达、逆变器、obc等功率转换器或自动驾驶控制器产生的热。
58.而且，第一储存箱16设置在第一散热器12与第一水泵14之间的冷却剂管路11上。在第一散热器12中被冷却的冷却剂可以存储在第一储存箱16中。
59.该冷却设备10可以通过操作第一水泵14使冷却剂在冷却剂管路11中循环，使得冷却剂被供应到设置在冷却剂管路11中的电气部件15。
60.在本示例性实施例中，电池冷却设备20包括连接到阀v的电池冷却剂管路21、通过电池冷却剂管路21连接的第二散热器22、第二水泵23和电池模块24。
61.电池冷却设备20可以通过操作第二水泵23选择性地使冷却剂在电池模块24中循环。
62.在此，第一水泵14和第二水泵23可以是电动水泵。
63.同时，电池冷却设备20可以进一步包括第一冷却剂加热器26，该第一冷却剂加热器26设置在电池模块24与第二散热器22之间的电池冷却剂管路21中。
64.当需要升高电池模块24的温度时，打开第一冷却剂加热器26以对在电池冷却剂管路21中循环的冷却剂进行加热，从而可以将温度升高的冷却剂供应到电池模块24。
65.第一冷却剂加热器26可以是根据电力供应而工作的电加热器。
66.也就是说，当供应到电池模块24的冷却剂的温度低于目标温度时，操作第一冷却剂加热器26，从而可以对在电池冷却剂管路21中循环的冷却剂进行加热。
67.因此，可以将在经过第一冷却剂加热器26时温度升高的冷却剂供应到电池模块24，以升高电池模块24的温度。
68.也就是说，第一冷却剂加热器26可以在升高电池模块24的温度时选择性地工作。
69.同时，第二储存箱27设置在第二散热器22与阀v之间的电池冷却剂管路21中。在第
二散热器22中被冷却的冷却剂可以存储在第二储存箱27中。
70.在本示例性实施例中，制冷机30连接到第一连接管路32和第二连接管路34，第一连接管路32连接到第二散热器22和电池模块24之间的电池冷却剂管路21，第二连接管路34连接到阀v。
71.制冷机30通过制冷剂连接管路61连接到空调50的制冷剂管路51。
72.因此，制冷机30可以通过执行流入制冷机30内部的冷却剂与由空调50选择性地供应的制冷剂之间的热交换来调节冷却剂的温度。也就是说，制冷机30可以是冷却剂流入内部的水冷式热交换器。
73.在此，第一连接管路32的第一端连接到第二散热器22和电池模块24之间的电池冷却剂管路21。另外，第一连接管路32的第二端可以连接到制冷机30。
74.第二连接管路34的第一端连接到阀v。第二连接管路34的第二端连接到制冷机30。
75.可以选择性地打开第一连接管路32和第二连接管路34，使得经过电池模块24的冷却剂通过制冷机30或阀v在电池冷却剂管路21中循环，而不经过第二散热器22。
76.因此，制冷机30可以通过执行通过第一连接管路32选择性地供应的冷却剂与由空调50选择性地供应的制冷剂之间的热交换来调节冷却剂的温度。
77.同时，在本示例性实施例中，冷却设备10可以进一步包括分支管路18。
78.分支管路18的第一端连接到第一散热器12和电气部件15之间的冷却剂管路11。分支管路18的第二端可以连接到阀v和制冷机30之间的第二连接管路34。
79.在此，止回阀19可以设置在分支管路18中。止回阀19可以控制分支管路18的打开和关闭。
80.另外，当在分支管路18关闭的同时第二连接管路34打开时，止回阀19可以防止流过第二连接管路34的冷却剂流入分支管路18。
81.当回收电气部件15的废热时，可以通过操作止回阀19选择性地打开和关闭分支管路18，从而将经过电气设备15的冷却剂重新供应到电气部件15中而不经过第一散热器12。
82.在此，当分支管路18打开时，第二连接管路34的以分支管路18为基准的连接到制冷机30的部分关闭的状态下，，连接阀v和分支管路18的剩余的部分可以打开。
83.加热器40设置在电气部件15和第一散热器12之间的冷却剂管路11中，以通过使用冷却剂来加热车辆内部。
84.因此，当加热车辆内部时，可以将经过电气部件15的高温冷却剂供应到加热器40。
85.也就是说，在车辆的加热模式下通过操作第一水泵14将经过电气部件15的高温冷却剂供应到加热器40，从而加热车辆内部。
86.加热器40可以设置在空调50中包括的加热、通风和空气调节(hvac)模块(未示出)的内部。
87.在此，选择性地对在冷却剂管路11中循环的冷却剂进行加热的第二冷却剂加热器43可以设置在电气部件15和加热器40之间的冷却剂管路11中。
88.当在车辆的加热模式下供应到加热器40的冷却剂的温度低于目标温度时第二冷却剂加热器43进行打开操作，以对在冷却剂管路11中循环的冷却剂进行加热，从而使温度升高的冷却剂流入到加热器40。
89.第二冷却剂加热器43可以是根据电力供应而工作的电加热器。
90.尽管本示例性实施例公开第二冷却剂加热器43设置在冷却剂管路11中，但是应当理解的是，可以使用其他加热手段，例如可以代替第二冷却剂加热器43而应用升高流入车辆内部的外部空气的温度的空气加热器45。
91.空气加热器45可以在hvac模块(未示出)的内部朝向车辆内部设置在加热器40的后侧，以选择性地加热经过加热器40的外部空气。
92.也就是说，加热器40可以适用第二冷却剂加热器43和空气加热器45中的任意一个。
93.如上所述配置的加热器40通过第一水泵14的操作而被供应冷却剂，该冷却剂在车辆的加热模式下经过电气部件15的同时温度升高，从而能够加热车辆内部。
94.在本示例性实施例中，空调50包括hvac模块(未示出)、通过制冷剂管路51连接的冷凝器53、子冷凝器54、第一膨胀阀55、蒸发器56和压缩机59。
95.首先，未示出的hvac模块内部包括：蒸发器56，通过制冷剂管路51连接；以及开闭门(未示出)，用于根据车辆的冷却模式、加热模式以及加热和除湿模式，控制经过蒸发器56的外部空气选择性地流入加热器40中。
96.也就是说，开闭门(未示出)在车辆的加热模式下打开以允许经过蒸发器56的外部空气流入加热器40中。相反，在车辆的冷却模式下，开闭门(未示出)关闭加热器40，使得在经过蒸发器56时被冷却的外部空气直接流入车辆内部。
97.在此，当第二冷却剂加热器43未设置在冷却剂管路11中时，可以将设置在hvac模块(未示出)中的空气加热器45设置在蒸发器56的相对侧，使加热器40设置在空气加热器45和蒸发器56之间。
98.当供应到加热器40的冷却剂的温度低于内部加热的目标温度时，可以操作空气加热器45以升高经过加热器40的外部空气的温度。
99.另一方面，当第二冷却剂加热器43未设置在冷却剂管路11中时，空气加热器45可以设置在hvac模块(未示出)内部。
100.也就是说，在根据本公开的热管理系统中，仅可以应用第二冷却剂加热器43和空气加热器45中的一个。
101.在本示例性实施例中，冷凝器53与制冷剂管路51连接以允许制冷剂经过冷凝器53。冷凝器53设置在加热器40与第一散热器12之间的冷却剂管路11上，使得在冷却剂管路11中循环的冷却剂经过冷凝器53。
102.该冷凝器53可以通过与在冷却剂管路11中循环的冷却剂热交换来冷凝制冷剂。也就是说，冷凝器53可以是冷却剂流入内部的水冷式热交换器。
103.如上所述配置的冷凝器53可以执行从压缩机59供应的制冷剂与从冷却设备10供应的冷却剂之间的热交换，以冷凝制冷剂。
104.在本示例性实施例中，子冷凝器54可以设置在冷凝器53与蒸发器56之间的制冷剂管路51中。
105.在此，子冷凝器54可以通过与外部空气热交换来进一步冷凝在冷凝器53中冷凝的制冷剂。换言之，子冷凝器54设置在第一散热器12的前侧，以使流入子冷凝器54内部的制冷剂与外部空气相互进行热交换。
106.因此，子冷凝器54可以是通过使用外部空气来冷凝制冷剂的气冷式热交换器。
107.这样，子冷凝器54可以进一步冷凝在冷凝器53中冷凝的制冷剂，以增加制冷剂的过冷却(sub cooling)，从而提高性能系数(cop)，cop是相对于压缩机所需的功率的冷却能力系数。
108.第一膨胀阀55设置在子冷凝器54与蒸发器56之间的制冷剂管路51中。第一膨胀阀55接收经过子冷凝器54的制冷剂以使制冷剂膨胀。
109.在本示例性实施例中，制冷剂连接管路61的第一端连接到子冷凝器54与第一膨胀阀55之间的制冷剂管路51。制冷剂连接管路61的第二端可以连接到蒸发器56和压缩机59之间的制冷剂管路51。
110.在此，第二膨胀阀63设置在制冷剂连接管路61中。当通过与制冷剂进行热交换的冷却剂来冷却电池模块24时，第二膨胀阀63可以使通过制冷剂连接管路61流入的制冷剂膨胀后流入制冷机30中。
111.另外，当在车辆的冷却模式下通过使用制冷剂来冷却电池模块24时，操作第二膨胀阀63以使制冷剂膨胀。
112.也就是说，第二膨胀阀63可以使从子冷凝器54排出的制冷剂膨胀，并使其在温度降低的状态下流入制冷机30，从而进一步降低经过制冷机30内部的冷却剂的温度。
113.因此，经过制冷机30时温度降低的冷却剂流入电池模块24中，从而可以更有效地冷却。
114.压缩机59通过制冷剂管路51连接在蒸发器56和冷凝器53之间。该压缩机59可以压缩气态制冷剂并且将经压缩的制冷剂供应到冷凝器53。
115.在此，第一膨胀阀55和第二膨胀阀63可以是电子膨胀阀，该电子膨胀阀控制通过制冷剂管路51或制冷剂连接管路61的制冷剂的流动，同时选择性地使制冷剂膨胀。
116.另外，阀v可以是5通阀。
117.在下文中，将参照图2至图6详细描述根据本公开的示例性实施例的如上所述配置的车辆的热管理系统的操作和功能。
118.首先，将参照图2描述在根据本公开的示例性实施例的车辆的热管理系统中使用在第一散热器12和第二散热器22中被冷却的冷却剂来冷却电气部件15和电池模块24的情况的操作。
119.图2示出根据本公开的示例性实施例的在车辆的热管理系统中通过使用冷却剂来冷却电气部件和电池模块的操作状态图。
120.参照图2，通过操作止回阀19来关闭分支管路18。第一连接管路32关闭，并且通过操作阀v，第二连接管路34关闭。
121.在此，通过操作阀v，冷却设备10和电池冷却设备20可以形成使每种冷却剂分别循环的独立的闭合回路。
122.在这种状态下，在冷却设备10中，操作第一水泵14以冷却电气部件15。
123.然后，在第一散热器12中冷却并且存储在第一储存箱16中的冷却剂在通过阀v和第一水泵14的操作而通过冷却剂管路11循环的同时被供应到电气部件15。
124.在电池冷却设备20中，操作第二水泵23以冷却电池模块24。
125.然后，在第二散热器22中冷却并且存储在第二储存箱27中的冷却剂在通过阀v和第二水泵23的操作而通过电池冷却剂管路21循环的同时被供应到电池模块24。
126.也就是说，在第一散热器12和第二散热器22中冷却并且在第一储存箱16和第二储存箱27中存储的每种冷却剂分别通过第一水泵14和第二水泵23的操作而通过冷却剂管路11和电池冷却剂管路21循环，以有效地冷却电气部件15和电池模块24。
127.因为车辆的冷却模式停用，所以空调50不操作。
128.另一方面，尽管在本示例性实施例中已经描述电气部件15和电池模块24都通过在第一散热器12和第二散热器22中冷却的冷却剂进行冷却，但是本公开不限于此，并且当单独冷却电气部件15和电池模块24中的一个时，可以选择性地操作第一水泵14和第二水泵23以及阀v。
129.将参照图3描述在车辆的冷却模式下使用制冷剂冷却电池模块24的情况的操作。
130.图3示出根据本公开的示例性实施例的在车辆的热管理系统中在车辆的冷却模式下通过使用制冷剂来冷却电池模块的操作状态图。
131.参照图3，在冷却设备10中，通过操作第一水泵14，冷却剂在冷却剂管路11中循环。
132.在此，通过操作止回阀19，分支管路18关闭。第一连接管路32打开。通过操作阀v，第二连接管路34打开。
133.另外，通过操作阀v，电池冷却剂管路21的连接到第二散热器22的部分关闭。
134.在这种状态下，在电池冷却设备20中，操作第二水泵23以冷却电池模块24。
135.然后，在电池冷却设备20中，沿着打开的第一连接管路32和第二连接管路34经过制冷机30的冷却剂通过第二水泵23的操作沿着电池冷却剂管路21的打开的部分被供应到电池模块24，而不经过第二散热器22。
136.在此，通过操作阀v，冷却设备10和电池冷却设备20可以形成使每种冷却剂分别循环的独立的闭合回路。
137.也就是说，通过操作阀v，电池冷却设备20不连接到冷却剂管路11。
138.在这种状态下，电池冷却设备20可以形成闭合回路，通过操作第二水泵23，冷却剂通过该闭合回路在打开的第一连接管路32和第二连接管路34以及打开的电池冷却剂管路21中独立地循环。
139.也就是说，通过操作阀v，冷却剂管路11和电池冷却剂管路21分别形成独立的闭合回路。
140.因此，在电池冷却设备20中，通过操作第二水泵23，可以将经过制冷机30的冷却剂沿着第一连接管路32和第二连接管路34以及电池冷却剂管路21供应到电池模块24。
141.流入电池冷却剂管路21中的冷却剂经过电池模块24，然后沿着第一连接管路32流入制冷机30中。
142.也就是说，经过电池模块24的冷却剂沿着打开的第二连接管路34从制冷机30流入阀v。此后，通过操作第二水泵23，冷却剂可以在沿着电池冷却剂管路21流动时被供应到电池模块24。
143.同时，在冷却设备10中，通过操作第一水泵14，冷却剂在冷却剂管路11中循环。
144.因此，通过操作第一水泵14，在第一散热器12中冷却的冷却剂经过电气部件15和加热器40之后可以被供应到冷凝器53。
145.在空调50中，每个组成元件操作以冷却车辆内部。因此，制冷剂沿着制冷剂管路51循环。
146.在此，通过操作第一膨胀阀55，连接子冷凝器54和蒸发器56的制冷剂管路51打开。通过操作第二膨胀阀63，制冷剂连接管路61打开。
147.然后，已经经过子冷凝器54的制冷剂可以沿着制冷剂管路51和制冷剂连接管路61循环。
148.在此，第一膨胀阀55和第二膨胀阀63可以使制冷剂膨胀，使得经膨胀的制冷剂分别被供应到蒸发器56和制冷机30。
149.冷凝器53通过使用沿着冷却剂管路11流动的冷却剂来冷凝制冷剂。而且，子冷凝器54可以通过与外部空气进行热交换来进一步冷凝从冷凝器53流入的制冷剂。
150.同时，经过制冷机30的冷却剂沿着打开的第二连接管路34流入阀v。
151.之后，冷却剂通过第二水泵23的操作在打开的电池冷却剂管路21中循环，以冷却电池模块24。
152.经过制冷机30的冷却剂通过与供应到制冷机30的经膨胀的制冷剂进行热交换而被冷却。在制冷机30中冷却的冷却剂被供应到电池模块24。因此，电池模块24被经冷却的冷却剂冷却。
153.也就是说，第二膨胀阀63使通过子冷凝器54的冷却剂中的一些膨胀，以将经膨胀的冷却剂供应到制冷机30，并且打开制冷剂连接管路61。
154.因此，通过操作第二膨胀阀63，从子冷凝器54排出的部分制冷剂膨胀而变为低温和低压状态，并且流入连接到制冷剂连接管路61的制冷机30。
155.之后，流入制冷机30的制冷剂与冷却剂执行热交换，然后通过制冷剂连接管路61流入压缩机59。
156.换言之，由于冷却电池模块24而温度升高的冷却剂在制冷机30内部与低温低压制冷剂进行热交换而被冷却。经冷却的冷却剂通过打开的第一连接管路32和第二连接管路34以及电池冷却剂管路21再次被供应到电池模块24。
157.也就是说，在重复上述操作时，冷却剂可以有效地冷却电池模块24。
158.另一方面，从子冷凝器54排出的剩余的制冷剂流过制冷剂管路51以冷却车辆内部，并且依次经过第一膨胀阀55、蒸发器56、压缩机59和冷凝器53。
159.在此，流入hvac模块(未示出)的外部空气在经过蒸发器56时被流入蒸发器56的低温制冷剂冷却。
160.在这种情况下，经冷却的外部空气所经过的加热器40的一部分被开闭门(未示出)关闭，使得外部空气不经过加热器40。因此，经冷却的外部空气直接流入车辆内部，从而冷却车辆内部。
161.另一方面，在依次经过冷凝器53和子冷凝器54时冷凝量增大的制冷剂可以被膨胀并且被供应到蒸发器56，从而允许以较低的温度蒸发制冷剂。
162.因此，在本示例性实施例中，冷凝器53冷凝制冷剂，并且子冷凝器54进一步冷凝制冷剂，这有利于形成制冷剂的过冷却。
163.另外，由于经过冷却的制冷剂可以在蒸发器56中以较低的温度蒸发，所以可以进一步降低经过蒸发器56的外部空气的温度，从而提高冷却性能和效率。
164.在重复上述过程时，制冷剂可以在车辆的冷却模式下冷却车辆内部，并且与此同时，可以在经过制冷机30时通过热交换来冷却冷却剂。
165.在制冷机30中冷却的低温冷却剂流入电池模块24中。因此，电池模块24可以被所供应的低温冷却剂有效地冷却。
166.在本示例性实施例中，将参照图4描述在车辆的加热模式中在不操作空调50的情况下使用电气部件15的废热的情况的操作。
167.图4示出根据本公开的示例性实施例的在车辆的热管理系统中使用电气部件的废热执行加热模式的操作状态图。
168.参照图4，热管理系统可以在不操作空调50的情况下通过使用来自电气部件15的废热来执行加热车辆内部。
169.首先，在冷却设备10中，操作第一水泵14以使冷却剂循环。在这种情况下，空调50操作中断。
170.在此，通过操作止回阀19，分支管路18打开。另外，第一连接管路32关闭。
171.以分支管路18为基准，第二连接管路34的连接到制冷机30的部分关闭。在该状态下，第二连接管路34的连接阀v和分支管路18的剩余的部分打开。
172.因此，以分支管路18为基准，冷却剂管路11的连接到第一散热器12的部分以及冷却剂管路11的连接第一散热器12和第一储存箱16的部分通过操作阀v而关闭。
173.也就是说，以分支管路18为基准，冷却剂管路11的连接到第一散热器12、第一储存箱16和阀v的部分可以关闭。
174.在这种状态下，经过电气部件15的冷却剂可以通过第一水泵14的操作而沿着打开的分支管路18和第二连接管路34的部分经过阀v之后，沿着冷却剂管路11的打开的部分进行循环，而不经过第一散热器12。
175.同时，在电池冷却设备20中，第二水泵23停止操作。
176.也就是说，连接第二水泵23和电池模块24的电池冷却剂管路21关闭，并且电池冷却设备20的操作中断。
177.因此，经过电气部件15的冷却剂沿着打开的冷却剂管路11、打开的分支管路18和第二连接管路34的打开的部分持续地循环而不经过第一散热器12，并且从电气部件15吸收废热使得温度升高。
178.在反复执行这种操作时，冷却剂可以从电气部件15吸收废热并且使温度升高。
179.在通过第一水泵14的操作而经过电气部件15时温度升高的冷却剂沿着打开的冷却剂管路11被供应到加热器40，而不经过第一散热器12。
180.从加热器40排出的冷却剂沿着打开的冷却剂管路11、打开的分支管路18和第二连接管路34的打开的部分流入阀v。
181.流入阀v的冷却剂沿着打开的冷却剂管路11被供应到电气部件15。
182.也就是说，经过电气部件15的冷却剂沿着打开的冷却剂管路11和分支管路18继续循环而不经过第一散热器12，并且从电气部件15吸收废热，使得冷却剂的温度升高。
183.温度升高的冷却剂沿着冷却剂管路11流入加热器40中，而不经过第一散热器12。
184.在此，当沿着冷却剂管路11循环的冷却剂的温度低于目标温度时，操作第二冷却剂加热器43，从而可以加热在冷却剂管路11中循环的冷却剂。
185.另一方面，当应用空气加热器45来代替第二冷却剂加热器43时，可以根据经过加热器40的外部空气的温度来选择性地操作空气加热器45。
186.也就是说，当经过加热器40的外部空气的温度低于目标温度时，可以操作空气加热器45，从而对流入车辆内部的外部空气进行加热。
187.当在经过加热器40时完成与高温冷却剂的热交换的外部空气的温度低于设定温度或目标加热温度时，操作空气加热器45。
188.当操作空气加热器45时，外部空气可以在经过空气加热器45时被加热，以在温度升高的状态下流入车辆内部。
189.同时，供应到加热器40的高温冷却剂与外部空气执行热交换，然后流入冷却剂管路11中。
190.之后，冷却剂沿着打开的分支管路18和第二连接管路34打开的部分流入阀v，而不经过第一散热器12。
191.流入阀v的冷却剂再次流入连接到电气部件15的冷却剂管路11中。
192.同时，打开开闭门(未示出)，使得流入hvac模块(未示出)的外部空气经过加热器40。
193.因此，从外部流入的外部空气在经过未被供应制冷剂的蒸发器56时，以未冷却的温度状态流入内部。所流入的外部空气在经过加热器40时转换为高温状态后流入车辆内部，从而实现车辆内部的加热。
194.换言之，根据本公开，可以在重复上述过程时回收在电气部件15中产生的废热，并且将废热用于内部加热，从而减少功耗并且提高整体加热效率。
195.同时，当电气部件15过热时，通过操作阀v和止回阀19，连接到第一散热器12的冷却剂管路11打开并且分支管路18关闭。
196.因此，在通过第一水泵14的操作而经过电气部件15时温度升高的冷却剂，在经过设置在冷却剂管路11中的加热器40之后，在经过第一散热器12时被冷却，并且通过操作第一水泵14沿着冷却剂管路11再次流入电气部件15中。
197.也就是说，经过电气部件15的冷却剂从电气部件15吸收废热，使得其温度升高，并且被供应到加热器40。
198.此后，经过加热器40的冷却剂通过第一水泵14的操作而在经过第一散热器12时被冷却。
199.完成冷却的冷却剂可以在经过电气部件15时回收废热，并且与此同时，可以有效地冷却电气部件15。
200.因此，可以将在第一散热器12中冷却的冷却剂供应到电气部件15，从而防止电气部件15过热。
201.将参照图5描述本示例性实施例中的根据车辆的除湿模式的操作。
202.图5示出根据本公开的示例性实施例的车辆的热管理系统中的根据除湿模式的操作状态图。
203.在此，除湿模式是当在车辆的加热模式下车辆内部需要除湿时运行的模式。
204.参照图5，当电气部件15的废热足够时，热管理系统可以回收电气部件15的废热并且将废热用于加热车辆内部。
205.首先，在冷却设备10中，操作第一水泵14以使冷却剂循环。在此，通过操作止回阀19，分支管路18打开。
206.另外，第一连接管路32关闭。
207.以分支管路18为基准，第二连接管路34的连接到制冷机30的部分关闭。在该状态下，第二连接管路34的连接阀v和分支管路18的剩余的部分打开。
208.因此，以分支管路18为基准，冷却剂管路11的连接到第一散热器12的部分以及冷却剂管路11的连接第一散热器12和第一储存箱16的部分通过操作阀v而关闭。
209.也就是说，以分支管路18为基准，冷却剂管路11的连接到第一散热器12、第一储存箱16和阀v的部分可以关闭。
210.在这种状态下，经过电气部件15的冷却剂可以通过第一水泵14的操作而沿着打开的分支管路18和第二连接管路34的部分经过阀v之后，沿着冷却剂管路11的打开的部分进行循环，而不经过第一散热器12。
211.同时，在电池冷却设备20中，第二水泵23停止操作。
212.也就是说，连接第二水泵23和电池模块24的电池冷却剂管路21关闭，并且电池冷却设备20的操作中断。
213.因此，经过电气部件15的冷却剂沿着打开的冷却剂管路11、打开的分支管路18和第二连接管路34的打开的部分持续地循环而不经过第一散热器12，并且从电气部件15吸收废热使得温度升高。
214.在反复执行这种操作时，冷却剂可以从电气部件15吸收废热并且使温度升高。
215.在通过第一水泵14的操作而经过电气部件15时温度升高的冷却剂沿着打开的冷却剂管路11被供应到加热器40，而不经过第一散热器12。
216.从加热器40排出的冷却剂沿着打开的冷却剂管路11、打开的分支管路18和第二连接管路34的打开的部分流入阀v。
217.流入阀v的冷却剂沿着打开的冷却剂管路11被供应到电气部件15。
218.也就是说，经过电气部件15的冷却剂沿着打开的冷却剂管路11和分支管路18继续循环，而不经过第一散热器12，并且从电气部件15吸收废热，使得冷却剂的温度升高。
219.温度升高的冷却剂沿着冷却剂管路11流入加热器40中，而不经过第一散热器12。
220.在此，当沿着冷却剂管路11循环的冷却剂的温度低于目标温度时，操作第二冷却剂加热器43，从而可以对在冷却剂管路11中循环的冷却剂进行加热。
221.另一方面，当应用空气加热器45来代替第二冷却剂加热器43时，可以根据经过加热器40的外部空气的温度来选择性地操作空气加热器45。
222.也就是说，当经过加热器40的外部空气的温度低于目标温度时，可以操作空气加热器45，从而对流入车辆内部的外部空气进行加热。
223.当在经过加热器40时完成与高温冷却剂的热交换的外部空气的温度低于设定温度或目标加热温度时，操作空气加热器45。
224.当操作空气加热器45时，外部空气可以在经过空气加热器45时被加热，以在温度升高的状态下流入车辆内部。
225.同时，供应到加热器40的高温冷却剂与外部空气执行热交换，然后流入冷却剂管路11中。
226.之后，冷却剂沿着打开的分支管路18和第二连接管路34的打开的部分流入阀v，而不经过第一散热器12。
227.流入阀v的冷却剂再次流入连接到电气部件15的冷却剂管路11中。
228.同时，打开开闭门(未示出)，使得流入hvac模块(未示出)的外部空气经过加热器40。
229.因此，所流入的外部空气在经过加热器40时转换为高温状态后流入车辆内部，从而实现车辆内部的加热。
230.换言之，根据本公开，可以在重复上述过程时回收在电气部件15中产生的废热，并且将废热用于内部加热，从而减少功耗并且提高整体加热效率。
231.同时，在空调50中，每个组成元件操作以对车辆内部进行除湿。因此，制冷剂沿着制冷剂管路51循环。
232.在此，通过操作第一膨胀阀55，连接冷凝器53和蒸发器56的制冷剂管路51打开。
233.通过操作第二膨胀阀63，制冷剂连接管路61关闭。
234.在此，第一膨胀阀55可以使从子冷凝器54供应到制冷剂管路51的制冷剂膨胀，使得经膨胀的制冷剂被供应到蒸发器56。
235.因此，通过第一膨胀阀55的操作而供应到蒸发器56的经膨胀的制冷剂，在与经过蒸发器56的外部空气进行热交换之后沿着制冷剂管路51被供应到压缩机59。
236.也就是说，可以将经过蒸发器56的制冷剂供应到压缩机59。然后，通过压缩机59压缩为高温高压状态的制冷剂流入冷凝器53中。
237.在此，打开开闭门(未示出)，使得流入hvac模块(未示出)并且经过蒸发器56的外部空气经过加热器40。
238.也就是说，流入hvac模块(未示出)的外部空气在经过蒸发器56时通过流入蒸发器56的低温状态的制冷剂进行除湿。接下来，外部空气在经过加热器40时转换为高温状态并且流入车辆内部，从而对车辆内部进行加热和除湿。
239.将参照图6描述加热电池模块24的情况的操作。
240.图6示出根据本公开的示例性实施例的车辆的热管理系统中的加热电池模块的操作状态图。
241.参照图6，冷却设备10和空调50的操作被中断。
242.通过操作止回阀19，分支管路18关闭。第一连接管路32打开。并且通过操作阀v，第二连接管路34打开。
243.另外，通过操作阀v，电池冷却剂管路21的连接到第二散热器22的部分关闭。
244.也就是说，以第一连接管路32为基准，连接到第二散热器22的电池冷却剂管路21以及连接第二散热器22和阀v的电池冷却剂管路21关闭。
245.在此状态下，操作第二水泵23以升高电池模块24的温度。
246.因此，在电池冷却设备20中，沿着打开的第一连接管路32和第二连接管路34经过制冷机30的冷却剂通过第二水泵23的操作而沿着电池冷却剂管路21的打开的部分被供应到电池模块24。
247.在此，经过电池模块24的冷却剂可以通过第二水泵23的操作沿着打开的第一连接管路32和第二连接管路34以及电池冷却剂管路21循环，而不经过第二散热器22。
248.操作第一冷却剂加热器26以对沿着打开的电池冷却剂管路21供应到电池模块24的冷却剂进行加热。
249.然后，在电池冷却剂管路21中循环的冷却剂在经过第一冷却剂加热器26时温度升高。因此，可以将在经过第一冷却剂加热器26时温度升高的冷却剂供应到电池模块24，以升高电池模块24的温度。
250.因此，根据本公开，在重复上述过程时，可以迅速升高电池模块24的温度，从而有效地管理电池模块24的温度。
251.因此，如果应用如上所述的根据本公开的示例性实施例的车辆的热管理系统，可以通过使用在冷却剂和制冷剂之间执行热交换的一个制冷机30并根据车辆的模式来调节电池模块24的温度，并且可以通过使用冷却剂来加热车辆内部，从而简化整个系统。
252.根据本公开，还可以通过回收从电气部件15产生的废热并且将废热用于内部加热来提高加热效率。
253.另外，根据本公开，可以通过有效地控制电池模块24的温度来优化电池模块24的性能，并且通过对电池模块24的有效管理来增加车辆的总行驶距离。
254.本公开还通过使用冷凝器53和子冷凝器54来改善制冷剂的冷凝或蒸发性能，从而改善冷却性能并且减少压缩机59的功耗。
255.进一步，可以简化整个系统以降低制造成本、减轻重量，并且提高空间利用率。
256.尽管已经结合当前认为实用的示例性实施例描述本公开，但是将理解的是，本公开不限于所公开的实施例。相反，它旨在涵盖所附权利要求书的思想和范围内所包括的各种修改和等效布置。