热管理装置

文档序号:92651 发布日期:2021-10-12 浏览:29次 >En<

阅读说明:本技术 热管理装置 (Thermal management device ) 是由 长谷川吉男 田代广规 池上真 于 2021-03-31 设计创作,主要内容包括:本发明提供一种热管理装置,其搭载于车辆,包括热回路、换热器、蓄电池和散热器,所述热回路具有换热器路径、散热器路径和绕过散热器路径与换热器路径相连通的蓄电池路径,所述换热器通过热交换将换热器路径内的热介质冷却,利用蓄电池路径将所述蓄电池冷却,所述散热器使散热器路径内的热介质与外部气体热交换,控制装置可以执行加热动作和循环动作,所述加热动作使热回路内的热介质在换热器路径与蓄电池路径之间循环,从而利用蓄电池将蓄电池路径的热介质加热,所述循环动作使利用加热动作加热后的热介质在换热器路径与散热器路径之间循环,利用散热器将散热器路径内的热介质冷却。由此,能够高效地取得用于加热散热器的热能的技术。(The invention provides a heat management device, which is mounted on a vehicle and comprises a heat circuit, a heat exchanger, a storage battery and a radiator, the thermal circuit having a heat exchanger path, a radiator path, and a battery path in communication with the heat exchanger path bypassing the radiator path, the heat exchanger cools the thermal medium in the heat exchanger path through heat exchange, the storage battery path is used for cooling the storage battery, the radiator makes the heat medium in the radiator path exchange heat with the external air, the control device can execute heating action and circulating action, the heating operation circulates the heat medium in the heat circuit between the heat exchanger path and the battery path, the heat medium in the battery path is heated by the battery, and the circulation operation circulates the heat medium heated by the heating operation between the heat exchanger path and the radiator path, and cools the heat medium in the radiator path by the radiator. This enables to efficiently obtain thermal energy for heating the radiator.)

热管理装置

技术领域

本说明书中公开的技术涉及一种热管理装置。

背景技术

在专利文献1中公开了一种搭载于车辆的热管理装置。该热管理装置具有供热介质循环的多个热回路(加热器回路和发动机回路等)。例如,热管理装置利用加热器回路内的热介质作为热源对车厢内进行制热。另外,热管理装置利用发动机回路内的热介质将发动机冷却。发动机回路内的热介质由散热器冷却。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2017-150352号公报

发明内容

发明要解决的课题

例如,在外部气体较低的情况下、散热器内的热介质的温度较低的情况下,有时在散热器附着有霜。在霜附着于散热器时,在散热器中可能成为热介质的热交换的障碍。为了将附着于散热器的霜去除,将散热器加热而使霜溶化。在本说明书中,提出一种能够高效地取得用于将散热器加热的热能的技术。

用于解决课题的方案

本说明书公开的热管理装置搭载于车辆。该热管理装置包括热回路、换热器、蓄电池(battery)、散热器、控制阀、泵和控制装置,所述热回路供热介质循环,具有换热器路径、与所述换热器路径相连通的散热器路径和绕过所述散热器路径地与所述换热器路径相连通的蓄电池路径,所述换热器通过热交换将所述换热器路径内的热介质冷却,利用所述蓄电池路径将所述蓄电池冷却,所述散热器使所述散热器路径内的热介质与外部气体热交换,所述控制阀改变所述热回路内的热介质的流路,所述泵能自所述换热器路径向所述蓄电池路径送出所述热回路内的热介质,并且能自所述换热器路径向所述散热器路径送出所述热回路内的热介质,所述控制装置执行加热动作和循环动作,所述加热动作将所述控制阀以及所述泵控制为使所述热回路内的热介质在所述换热器路径与所述蓄电池路径之间循环,从而利用所述蓄电池将所述蓄电池路径的热介质加热,所述循环动作将所述控制阀以及所述泵控制为使利用所述加热动作加热后的热介质在所述换热器路径与所述散热器路径之间循环,利用所述散热器将所述散热器路径内的热介质冷却。

采用该结构,能将在蓄电池产生的热能利用于散热器的加热。由此,不用为了加热散热器而在车辆中产生热能。

附图说明

图1是实施方式的热管理装置的回路图。

图2是表示制热动作的回路图。

图3是表示制冷动作的回路图。

图4是表示蓄电池冷却动作的回路图。

图5是表示电气设备冷却动作的回路图。

图6是表示散热器加热处理的回路图。

图7是散热器加热判断处理的流程图。

具体实施方式

以下列举本说明书公开的热管理装置的技术要素。另外,以下的各技术要素分别独立地有用。

在本说明书公开的一例的热管理装置中,也可以是,在上述蓄电池的温度在0度以上的规定范围外的情况下,上述控制装置禁止上述加热动作。

根据蓄电池的温度的不同,利用蓄电池的热来执行加热动作在有时是不合适的。例如,在蓄电池的温度较低的情况下,在加热动作中无法充分地将热介质加热。在这样的情况下,能够避免加热动作被执行。

在本说明书公开的一例的热管理装置中,也可以是,在上述蓄电池的温度低于15度的情况下,上述控制装置禁止上述加热动作。在用于车辆的蓄电池中,当蓄电池的温度低于15度时,蓄电池的性能有时下降。因此,在蓄电池的温度低于15度的情况下,通过禁止加热动作,能够避免自蓄电池的性能下降的恢复受到妨碍。

在本说明书公开的一例的热管理装置中,也可以是,在上述热回路内的热介质的温度低于0度的情况下,上述控制装置禁止上述循环动作。在热介质的温度低于0度的情况下,即使执行了循环动作,也无法使附着于散热器的霜溶化。因此,在热介质的温度低于0度的情况下,通过禁止循环动作,能够避免热管理装置不必要地动作。

也可以是,上述控制装置通过将上述控制阀控制为使上述热回路内的热介质自上述换热器路径向上述蓄电池路径和上述散热器路径双方流动,使上述加热动作和上述循环动作并行。采用该结构,能够并行地执行热介质的加热和冷却。

也可以是,上述控制装置通过控制上述控制阀,交替地执行上述加热动作和上述循环动作。采用该结构,通过将加热动作和循环动作分开,能够根据热介质的温度等适当地切换加热动作和循环动作。

第1实施方式

图1所示的实施方式的热管理装置100具有第1热回路10、第2热回路20以及第3热回路30。热介质在第1热回路10、第2热回路20以及第3热回路30各自的内部流动。在第1热回路10、第2热回路20以及第3热回路30之间,热介质的流路是独立的。第1热回路10、第2热回路20以及第3热回路30内的热介质的材料可以相同,也可以不同。例如,作为热介质,能够使用氢氟碳化合物。热管理装置100搭载于车辆。热管理装置100能够使用蒸发器63执行将车厢内的空气冷却的制冷动作。另外,热管理装置100能够使用加热器芯(heater core)74执行将车厢内的空气加热的制热动作。另外,热管理装置100能将蓄电池51、变速驱动桥43、PCU(动力控制单元)47以及SPU(智能动力单元)46冷却。

第1热回路10具有低温散热器路径11、旁通路径12、电气设备路径13、蓄电池路径14、冷机(chiller)路径15、连接路径16以及连接路径17。

在低温散热器路径11设置有低温散热器41。低温散热器41使低温散热器路径11内的热介质与外部气体(即,车辆的外部的空气)进行热交换。当外部气体的温度比低温散热器路径11内的热介质的温度低时,利用低温散热器41将低温散热器路径11内的热介质冷却。当外部气体的温度比低温散热器路径11内的热介质的温度高时,利用低温散热器41将低温散热器路径11内的热介质加热。

电气设备路径13的下游端借助三通阀42与旁通路径12的上游端和低温散热器路径11的上游端相连接。电气设备路径13的上游端与旁通路径12的下游端和低温散热器路径11的下游端相连接。在电气设备路径13设置有泵48。泵48向下游送出电气设备路径13内的热介质。三通阀42在使热介质自电气设备路径13向低温散热器路径11流动的状态与使热介质自电气设备路径13向旁通路径12流动的状态之间切换流路。当泵48在三通阀42被控制为使热介质自电气设备路径13向低温散热器路径11流动的状态下进行工作时,热介质在由电气设备路径13和低温散热器路径11构成的循环流路内循环。当泵48在三通阀42被控制为使热介质自电气设备路径13向旁通路径12流动的状态下进行工作时,热介质在由电气设备路径13和旁通路径12构成的循环流路内循环。

在电气设备路径13设置有SPU46、PCU47以及机油冷却器45。SPU46和PCU47设置于泵48的上游,机油冷却器45设置于泵48的下游。SPU46和PCU47通过与电气设备路径13内的热介质的热交换而被冷却。机油冷却器45是换热器。机油循环通路18与机油冷却器45相连接。机油冷却器45利用电气设备路径13内的热介质与机油循环通路18内的机油的热交换,将机油循环通路18内的机油冷却。机油循环通路18配设为通过变速驱动桥43的内部。变速驱动桥43内置有马达。变速驱动桥43所内置的马达是使车辆的驱动轮旋转的行驶用马达。机油循环通路18的一部分由马达的滑动部(即,轴承部)构成。即,机油循环通路18内的机油是马达内部的润滑油。在机油循环通路18设置有机油泵44。机油泵44使机油循环通路18内的机油循环。当被机油冷却器45冷却后的机油在机油循环通路18循环时,变速驱动桥43所内置的马达被冷却。SPU46控制蓄电池51的充放电。PCU47将自蓄电池51供给的直流电力转换为交流电力,将交流电力供给到变速驱动桥43所内置的马达。

冷机路径15的下游端借助三通阀49与蓄电池路径14的上游端和连接路径16的上游端相连接。冷机路径15的上游端与蓄电池路径14的下游端和连接路径17的下游端相连接。即,蓄电池路径14绕过低温散热器路径11地与冷机路径15相连通。连接路径17的上游端利用低温散热器路径11与连接路径16的下游端相连接。在冷机路径15设置有泵53。泵53向下游送出冷机路径15内的热介质。三通阀49在使热介质自冷机路径15向蓄电池路径14流动的状态、使热介质自冷机路径15向连接路径16流动的状态、使热介质自冷机路径15向蓄电池路径14和连接路径16双方流动的状态这三种状态之间切换流路。当泵53在三通阀49被控制为使热介质自冷机路径15向蓄电池路径14流动的状态下进行工作时,热介质在由冷机路径15和蓄电池路径14构成的循环流路内循环。当泵53在三通阀49被控制为使热介质自冷机路径15向连接路径16流动的状态下进行工作时,热介质在由冷机路径15、连接路径16、低温散热器路径11以及连接路径17构成的循环流路内循环。当泵53在三通阀49被控制为使热介质自冷机路径15向蓄电池路径14和连接路径16双方流动的状态下进行工作时,热介质在由冷机路径15和蓄电池路径14构成的循环流路和由冷机路径15、连接路径16、低温散热器路径11以及连接路径17构成的循环流路双方内循环。

在冷机路径15设置有冷机52。冷机52设置于泵53的下游。冷机52利用冷机路径15内的热介质与第2热回路20内(更详细而言是后述的冷机路径22内)的热介质的热交换,将冷机路径15内的热介质冷却。

在蓄电池路径14设置有加热器50和蓄电池51。蓄电池51向PCU47供给直流电力。即,蓄电池51借助PCU47向变速驱动桥43所内置的马达供给电力。蓄电池51通过与蓄电池路径14内的热介质的热交换而被冷却。加热器50设置于蓄电池51的上游。加热器50是电气式的加热器,将蓄电池路径14内的热介质加热。

第2热回路20具有冷机路径22、蒸发器路径24以及冷凝器路径26。冷凝器路径26的下游端借助三通阀65与冷机路径22的上游端和蒸发器路径24的上游端相连接。冷凝器路径26的上游端与冷机路径22的下游端和蒸发器路径24的下游端相连接。在冷凝器路径26设置有压缩机66。压缩机66将冷凝器路径26内的热介质加压并且向下游送出。三通阀65在使热介质自冷凝器路径26向冷机路径22流动的状态与使热介质自冷凝器路径26向蒸发器路径24流动的状态之间切换流路。当压缩机66在三通阀65被控制为使热介质自冷凝器路径26向冷机路径22流动的状态下进行工作时,热介质在由冷凝器路径26和冷机路径22构成的循环流路内循环。当压缩机66在三通阀65被控制为使热介质自冷凝器路径26向蒸发器路径24流动的状态下进行工作时,热介质在由冷凝器路径26和蒸发器路径24构成的循环流路内循环。

在冷凝器路径26设置有冷凝器67和调节器68。冷凝器67设置于压缩机66的下游,调节器68设置于冷凝器67的下游。利用压缩机66送出的热介质是高温的气体。因此,作为高温的气体的热介质流入冷凝器67。冷凝器67利用冷凝器路径26内的热介质与第3热回路30内(更详细而言是后述的冷凝器路径32内)的热介质的热交换,将冷凝器路径26内的热介质冷却。冷凝器路径26内的热介质在冷凝器67内被冷却从而冷凝。因而,通过了冷凝器67的热介质是低温的液体。因而,作为低温的液体的热介质流入调节器68。调节器68从作为液体的热介质中去除气泡。

在冷机路径22设置有膨胀阀61以及冷机52。在膨胀阀61的下游设置有冷机52。通过了调节器68的热介质(即,作为低温的液体的热介质)流入膨胀阀61。热介质在通过膨胀阀61时减压。因而,低压低温的液体的热介质流入冷机52。冷机52利用冷机路径22内的热介质与冷机路径15内的热介质的热交换,将冷机路径22内的热介质加热,并且将冷机路径15内的热介质冷却。在冷机52内,冷机路径22内的热介质通过加热而蒸发。因此,冷机路径22内的热介质自冷机路径15内的热介质高效地吸热。由此,冷机路径15内的热介质被高效地冷却。通过了冷机52的冷机路径22内的热介质(即,作为高温的气体的热介质)在压缩机66被加压而向冷凝器67输送。

在蒸发器路径24设置有膨胀阀64、蒸发器63以及EPR(蒸发器压力调节器)62。在膨胀阀64的下游设置有蒸发器63,在蒸发器63的下游设置有EPR62。通过了调节器68的热介质(即,作为低温的液体的热介质)流入膨胀阀64。热介质在通过膨胀阀64时减压。因而,低压低温的液体的热介质流入蒸发器63。蒸发器63利用蒸发器路径24内的热介质与车厢内的空气的热交换,将热介质加热并且将车厢内的空气冷却。即,利用蒸发器63执行车厢内的制冷。在蒸发器63内,通过热交换将热介质加热,从而热介质蒸发。因此,热介质自车厢内的空气高效地吸热。由此,车厢内的空气被高效地冷却。EPR62控制蒸发器路径24内的热介质的流量,从而将蒸发器63内的压力控制为大致恒定。通过了EPR62的热介质(即,作为高温的气体的热介质)在压缩机66被加压而向冷凝器67输送。

第3热回路30具有冷凝器路径32、加热器芯路径34以及高温散热器路径36。冷凝器路径32的下游端借助三通阀73与加热器芯路径34的上游端和高温散热器路径36的上游端相连接。冷凝器路径32的上游端与加热器芯路径34的下游端和高温散热器路径36的下游端相连接。在冷凝器路径32设置有泵72。泵72向下游送出冷凝器路径32内的热介质。三通阀73在使热介质自冷凝器路径32向加热器芯路径34流动的状态与使热介质自冷凝器路径32向高温散热器路径36流动的状态之间切换流路。当泵72在三通阀73被控制为使热介质自冷凝器路径32向加热器芯路径34流动的状态下进行工作时,热介质在由冷凝器路径32和加热器芯路径34构成的循环流路内循环。当泵72在三通阀73被控制为使热介质自冷凝器路径32向高温散热器路径36流动的状态下进行工作时,热介质在由冷凝器路径32和高温散热器路径36构成的循环流路内循环。

在冷凝器路径32设置有冷凝器67和加热器71。在泵72的下游设置有冷凝器67,在冷凝器67的下游设置有加热器71。冷凝器67利用冷凝器路径32内的热介质与冷凝器路径26内的热介质的热交换,将冷凝器路径32内的热介质加热并且将冷凝器路径26内的热介质冷却。加热器71是电气式的加热器,将冷凝器路径32内的热介质加热。

在加热器芯路径34设置有加热器芯74。加热器芯74利用加热器芯路径34内的热介质与车厢内的空气的热交换,将车厢内的空气加热。即,利用加热器芯74执行车厢内的制热。

在高温散热器路径36设置有高温散热器75。高温散热器75利用高温散热器路径36内的热介质与外部气体的热交换,将高温散热器路径36内的热介质冷却。

热管理装置100具有控制装置80。控制装置80控制热管理装置100的各部分。

接下来,说明控制装置80能够执行的动作。控制装置80能够执行制热动作、制冷动作、蓄电池冷却动作、电气设备冷却动作以及散热器加热动作。

制热动作

在制热动作中,控制装置80如图2所示,控制热管理装置100的各部分。在第3热回路30中,三通阀73被控制为使热介质自冷凝器路径32向加热器芯路径34流动,泵72进行工作。因而,热介质在由冷凝器路径32和加热器芯路径34构成的循环流路102内循环。在第2热回路20中,三通阀65被控制为使热介质自冷凝器路径26向冷机路径22流动,压缩机66进行工作。因而,热介质在由冷凝器路径26和冷机路径22构成的循环流路104内循环。在第1热回路10中,三通阀49被控制为使热介质自冷机路径15向连接路径16流动,泵53进行工作。泵48设为停止状态。因而,热介质在由冷机路径15、连接路径16、低温散热器路径11以及连接路径17构成的循环流路106内循环。

在图2的循环流路106中,在冷机52被冷却后的低温的热介质流入低温散热器41。因而,流入低温散热器41的热介质的温度比外部气体的温度低。因此,热介质在低温散热器41内被加热。结果,利用低温散热器41加热后的高温的热介质流入冷机52。在冷机52中,冷机路径15(即,循环流路106)内的热介质被冷却,冷机路径22(即,循环流路104)内的热介质被加热。因而,在循环流路104中,利用冷机52加热后的高温的热介质流入冷凝器67。在冷凝器67中,冷凝器路径26(即,循环流路104)内的热介质被冷却,冷凝器路径32(即,循环流路102)内的热介质被加热。因而,在循环流路102中,利用冷凝器67加热后的高温的热介质流入加热器芯74。加热器芯74利用循环流路102内的热介质与车厢内的空气的热交换,将车厢内的空气加热。被加热器芯74加热后的空气由未图示的风扇鼓送。像以上这样地执行车厢内的制热。另外,如根据上述的说明清楚的那样,借助循环流路104内的热介质(即,第2热回路20内的热介质)向加热器芯74供给热。也就是说,在制热运转中,加热器芯74将第2热回路20内的热介质作为热源进行制热。

制冷动作

在制冷动作中,控制装置80如图3所示,控制热管理装置100的各部分。在第3热回路30中,三通阀73被控制为使热介质自冷凝器路径32向高温散热器路径36流动,泵72进行工作。因而,热介质在由冷凝器路径32和高温散热器路径36构成的循环流路108内循环。在第2热回路20中,三通阀65被控制为使热介质自冷凝器路径26向蒸发器路径24流动,压缩机66进行工作。因而,热介质在由冷凝器路径26和蒸发器路径24构成的循环流路110内循环。第1热回路10不参与制冷动作。

在图3的循环流路108中,被冷凝器67加热后的高温的热介质流入高温散热器75。因而,流入高温散热器75的热介质的温度比外部气体的温度高。因此,热介质在高温散热器75内被冷却。结果,被高温散热器75冷却后的低温的热介质流入冷凝器67。在冷凝器67中,冷凝器路径32(即,循环流路108)内的热介质被加热,冷凝器路径26(即,循环流路110)内的热介质被冷却。因而,在循环流路110中,利用冷凝器67冷却后的低温的热介质流入蒸发器63。蒸发器63利用循环流路110内的热介质与车厢内的空气的热交换,将车厢内的空气冷却。利用蒸发器63冷却后的空气由未图示的风扇鼓送。像以上这样地执行车厢内的制冷。

蓄电池冷却动作

在蓄电池51的温度上升至基准值以上的温度时,执行蓄电池冷却动作。在蓄电池冷却动作中,控制装置80如图4所示,控制热管理装置100的各部分。在第3热回路30中,三通阀73和泵72被控制为使热介质在由冷凝器路径32和高温散热器路径36构成的循环流路108内循环。在第2热回路20中,三通阀65和压缩机66被控制为使热介质在由冷凝器路径26和冷机路径22构成的循环流路104内循环。在第1热回路10中,三通阀49被控制为使热介质自冷机路径15向蓄电池路径14流动,泵53进行工作。因而,热介质在由冷机路径15和蓄电池路径14构成的循环流路112内循环。

图4的循环流路108与图3(即,制冷动作)同样地进行动作。因而,利用冷凝器67将冷凝器路径26(即,循环流路104)内的热介质冷却。因而,在循环流路104中,利用冷凝器67冷却后的低温的热介质流入冷机52。在冷机52中,冷机路径22(即,循环流路104)内的热介质被加热,冷机路径15(即,循环流路112)内的热介质被冷却。因而,在循环流路112中,利用冷机52冷却后的低温的热介质流入蓄电池路径14,将蓄电池51冷却。像以上这样地执行蓄电池51的冷却。

另外,在蓄电池冷却动作中,也可以使热介质在加热器芯路径34流动来代替在高温散热器路径36流动。在该情况下,利用加热器芯74将第3热回路30内的热介质冷却,并且将车厢内的空气加热。在该动作中,将蓄电池51冷却,并且在加热器芯74利用蓄电池51的排热进行制热。

电气设备冷却动作

在SPU46、PCU47以及变速驱动桥43所内置的马达的动作中,执行电气设备冷却动作。另外,也可以在SPU46、PCU47以及马达的任一者的温度超过了基准值时,执行电气设备冷却动作。在电气设备冷却动作中,控制装置80如图5所示,控制热管理装置100的各部分。第3热回路30和第2热回路20不参与电气设备冷却动作。在第1热回路10中,三通阀42被控制为使热介质自电气设备路径13向低温散热器路径11流动,泵48进行工作。因而,热介质在由电气设备路径13和低温散热器路径11构成的循环流路114内循环。另外,在电气设备冷却动作中,机油泵44进行工作,机油循环通路18内的机油进行循环。

在循环流路114中,被SPU46、PCU47以及机油冷却器45加热后的高温的热介质流入低温散热器41。因而,流入低温散热器41的热介质的温度比外部气体的温度高。因此,利用低温散热器41将低温散热器路径11(即,循环流路114)内的热介质冷却。因而,在循环流路114中,利用低温散热器41冷却后的低温的热介质流入电气设备路径13而将SPU46和PCU47冷却。另外,机油冷却器45利用低温的热介质将机油循环通路18内的机油冷却。结果,冷却后的机油被供给到变速驱动桥43所内置的马达而将马达冷却。像以上这样地执行将电气设备(即,SPU46、PCU47以及马达)冷却的电气设备冷却动作。

如上所述,在蓄电池冷却动作中形成于第1热回路10内的循环流路112不包含低温散热器路径11。即,循环流路112绕过低温散热器路径11。另外,在电气设备冷却动作中形成于第1热回路10内的循环流路114不包含冷机路径15。即,循环流路114绕过冷机路径15。因而,循环流路112与循环流路114不干扰,能够独立地执行蓄电池冷却动作和电气设备冷却动作。例如,能在不执行电气设备冷却动作的前提下执行蓄电池冷却动作,能在不执行蓄电池冷却动作的前提下执行电气设备冷却动作,也能同时执行蓄电池冷却动作和电气设备冷却动作。另外,循环流路112绕过电气设备路径13,循环流路114绕过蓄电池路径14,因此能使循环流路112和循环流路114完全地分开。

另外,在制热动作中形成于第1热回路10内的循环流路106不包含蓄电池路径14和电气设备路径13。即,循环流路106绕过蓄电池路径14和电气设备路径13。因此,抑制在制热动作中因循环流路106内的热介质与不参与制热动作的设备的热交换导致的温度下降。由此,能以更高效率执行制热动作。

散热器加热处理

在根据后述的散热器加热判断处理使条件成立的情况下,执行散热器加热处理。由此,将低温散热器41的霜去除。

在散热器加热处理中,控制装置80如图6所示,控制热管理装置100的各部分。第2热回路20以及第3热回路30不参与散热器加热处理。在第1热回路10中,三通阀49被控制为使热介质自冷机路径15向蓄电池路径14以及连接路径16双方流动,泵53进行工作。因而,热介质在由冷机路径15和蓄电池路径14构成的循环流路112内循环的状态和热介质在由冷机路径15、连接路径16、低温散热器路径11以及连接路径17构成的循环流路106内循环的状态双方并行地被执行。

在散热器加热处理中,在循环流路112中执行用蓄电池51加热在蓄电池路径14流动的热介质的加热动作,另一方面将蓄电池51冷却。在加热动作后,利用蓄电池51加热后的热介质通过三通阀49流入连接路径16。在循环流路106中,执行使利用蓄电池51加热后的热介质流入低温散热器41的循环动作。由此,低温散热器41被热介质加热,另一方面热介质被冷却。结果,使附着于低温散热器41的霜溶化。像以上这样地执行低温散热器41的除霜。

散热器加热判断处理

接下来,参照图7说明控制装置80所执行的散热器加热判断处理。当除霜条件成立时,执行散热器加热处理。当上述的制热动作被执行规定期间以上时,除霜条件成立。在制热动作中,利用蓄电池51的电力。结果,蓄电池51发热,热被蓄积于蓄电池51。另一方面,在制热动作中,利用冷机52冷却后的热介质在循环流路106流动而流入低温散热器41。结果,有时在低温散热器41附着有霜。另外,也可以是:在上述条件的基础上加上外部气体温度为规定温度(例如0度)以下的情况下,除霜条件成立;或者,代替上述条件地在外部气体温度为规定温度(例如0度)以下的情况下,除霜条件成立。

当除霜条件成立时,控制装置80首先在S12中判断蓄电池51的温度是否在规定范围内。蓄电池51的性能以及耐性有时因使用时的温度而下降。因此,在蓄电池51的温度不在特定的温度范围内的情况下,蓄电池51的电力的输入输出被施加限制。规定范围是特定的温度范围,例如为15度以上且47度以下。采用该结构,在蓄电池51被施加限制的状况下,蓄电池51被冷却,从而能够避免自蓄电池51被施加限制的状况的恢复受到妨碍。

另外,在变形例中,规定范围不限定于上述的范围。例如,规定范围的下限值可以不设定,也可以设定。在设定有下限值的情况下,下限值可以为0度以上,也可以是1度、2度、3度、4度、5度、6度、7度、8度、9度、10度、11度、12度、13度、14度和15度中的任一温度。另外,规定范围的上限值可以不设定,也可以设定。在设定有上限值的情况下,上限值只要是高于下限值的温度即可,例如可以是40度~60度的任一温度,也可以是45度、46度、47度、48度、49度、50度、51度、52度、53度、54度、55度、56度、57度、58度、59度和60度中的任一温度。

在蓄电池51的温度在规定范围外的情况下(在S12为“否”),散热器加热判断处理结束。由此,在蓄电池51的温度不在规定范围的情况下,S14之后的处理被禁止。由此,蓄电池加热处理被禁止。另一方面,在蓄电池51的温度在规定范围内的情况下(在S12为“是”),在S14中,控制装置80判断热介质的温度是否为0度以上。在热介质的温度低于0度的情况下(在S14为“否”),散热器加热判断处理结束。由此,在热介质的温度低于0度的情况下,S16之后的处理被禁止。在热介质的温度低于0度时,即使热介质流入低温散热器41,也无法使附着于低温散热器41的霜溶化。在散热器加热判断处理中,在热介质的温度低于0度的情况下,不执行散热器加热处理。采用该结构,在不易将附着于低温散热器41的霜溶化的状况下,不用执行散热器加热处理。另外,在变形例中,也可以是,在执行S14前,控制装置80将三通阀49控制为使热介质自冷机路径15向蓄电池路径14流动,使热介质在循环流路112内以规定期间进行循环。由此,也可以在利用蓄电池51将热介质加热后执行S14的处理。即,也可以是,在热介质的温度低于0度的情况下,在循环流路112中,执行用蓄电池51加热在蓄电池路径14流动的热介质的加热动作,而禁止使利用蓄电池51加热后的热介质流入低温散热器41的循环动作。

在热介质的温度为0度以上的情况下(在S14为“是”),在S16中,控制装置80执行散热器加热处理。接下来,在S18中,控制装置80判断散热器加热处理的结束时机是否已经到来。例如当在S16中自开始散热器加热处理后经过了规定期间的情况下,结束时机到来。另外,规定期间可以是固定期间,也可以是根据外部气体温度和热介质的温度等变动的变动期间。在后者的情况下,也可以在控制装置80存储有表示规定期间与通过实验或模拟而预先确定的外部气体温度和热介质的温度等的关系的数据。

在结束时机还没到来的情况下(在S18为“否”),返回到S12。另一方面,在结束时机已到来的情况下(在S18为“是”),在S20中,控制装置80结束散热器加热处理而结束散热器加热判断处理。

另外,控制装置80也能进行上述的动作以及散热器加热处理以外的动作。例如,控制装置80通过使热介质在循环流路112内循环并且利用加热器50将热介质加热,能够执行将蓄电池51加热的动作。当蓄电池51在寒冷地区等成为过低的温度的情况下,执行该动作。另外,控制装置80通过使热介质在循环流路112内循环并且利用加热器50将热介质加热,能够执行将低温散热器41加热而进行除霜的动作。在不执行散热器加热处理的情况下(即,在S12为“否”或在S14为“否”的情况下),执行该动作。此外,控制装置80通过使热介质在循环流路102内循环并且利用加热器71将热介质加热,能够执行基于加热器芯74的制热。在无法执行上述的制热动作时,执行该动作。另外,控制装置80通过使热介质在由电气设备路径13和旁通路径12构成的循环流路内循环,能够执行对SPU46、PCU47以及马达的温度上升进行抑制的动作。

采用热管理装置100,能够通过散热器加热处理利用在蓄电池51被使用时产生的热能将低温散热器41加热。由此,不用为了低温散热器41的除霜而特意产生热能。相比其他搭载于车辆的设备(例如PCU47等),用于向车辆的行驶用的马达供给电力的蓄电池51的热容量较大。因此,蓄电池51的温度一旦上升,则不易下降。因此,例如在蓄电池51被充电后、车辆在高负荷下行驶后等蓄电池51的温度上升了后,蓄电池51能够蓄积足以除霜的热能。在热管理装置100中,由于利用在蓄电池51蓄积的热能,所以能够抑制因热能不足而无法执行基于散热器加热处理的除霜的事态。

第2实施方式

说明与第1实施方式的不同之处。在本实施方式的热管理装置100中,在散热器加热动作中,三通阀49被交替地切换为使热介质自冷机路径15向蓄电池路径14流动的状态和使热介质自冷机路径15向连接路径16流动的状态。由此,在散热器加热处理中,交替地切换为使热介质在循环流路112内循环的状态和使热介质在循环流路106内循环的状态。由此,执行通过使热介质在循环流路112内循环而在蓄电池51中将热介质加热的加热动作,和通过使热介质在循环流路106内循环而利用流入低温散热器41的热介质将热介质冷却从而使低温散热器41的霜溶化的循环动作。在本实施方式中,三通阀49可以在使热介质自冷机路径15向蓄电池路径14流动的状态与使热介质自冷机路径15向连接路径16流动的状态之间切换流路,也可以不切换为使热介质自冷机路径15向蓄电池路径14和连接路径16双方流动的状态。

对应关系

第1热回路10是“热回路”的一例。冷机52是“换热器”的一例,三通阀49是“控制阀”的一例,泵53是“泵”的一例,低温散热器41是“散热器”的一例。

以上,详细地说明了实施方式,但这些只不过是例示,并不限定权利要求书的范围。在权利要求书的范围记载的技术中包含将以上例示的具体例各式各样地变形、变更后得到的结构。

在上述的各实施方式中,在第1热回路10配置有三通阀49。但是,在第1热回路10配置有至少能切换使热介质自冷机路径15向蓄电池路径14流动的状态与使热介质自冷机路径15向连接路径16流动的状态的阀即可。例如,也可以代替三通阀49而在蓄电池路径14和连接路径16分别配置有将各个路径切换为连通状态和关闭状态的开闭阀。在该情况下,开闭阀是“控制阀”的一例。控制装置80可以使用两个开闭阀切换使热介质自冷机路径15向蓄电池路径14流动的状态和使热介质自冷机路径15向连接路径16流动的状态,也可以在使热介质自冷机路径15向蓄电池路径14流动的状态、使热介质自冷机路径15向连接路径16流动的状态、使热介质自冷机路径15向蓄电池路径14和连接路径16双方流动的状态这三个状态之间切换流路。

在上述的各实施方式中,在第1热回路10配置有泵53,在散热器加热处理中,通过使泵53进行工作而使热介质流通。但是,也可以在第1热回路10配置多个泵。例如,也可以分别独立地配置用于使热介质在循环流路112内循环的泵和用于使热介质在循环流路106内循环的泵。

本说明书或附图中说明的技术要素通过单独或各种的组合而发挥技术有用性,并不限定于在申请时权利要求所述的组合。另外,本说明书或附图中例示的技术同时达成多个目的,达成其中一个目的本身具有技术有用性。

附图标记说明

10、第1热回路;11、低温散热器路径;12、旁通路径;13、电气设备路径;14、蓄电池路径;15、冷机路径;16、连接路径;17、连接路径;20、第2热回路;30、第3热回路;41、低温散热器;49、三通阀;50、加热器;51、蓄电池;52、冷机;53、泵;100、热管理装置。

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