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公開番号2024127450
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-09-20
出願番号2023036611
出願日2023-03-09
発明の名称熱管理システム
出願人トヨタ自動車株式会社
代理人弁理士法人深見特許事務所
主分類B60L 58/27 20190101AFI20240912BHJP(車両一般)
要約【課題】駆動装置から発生する熱の有効利用と、蓄電装置の昇温の効率化と、の両立が可能な熱管理システムを提供すること。
【解決手段】熱管理システム1は、第1流路170bと熱交換を行う蓄電装置173と、第2流路130bと熱交換を行う駆動装置133と、第3流路130aに設けられたラジエータ122と、第4流路170aに設けられたチラー160と、切替装置180,190と、を備える。切替装置は、蓄電装置173の昇温時に、第1流路が他の流路から切り離され、熱媒体が第2流路を循環する回路を形成し、かつ、熱媒体が第3流路及び第4流路を循環する回路を形成する。
【選択図】図4
特許請求の範囲【請求項１】
電気機器に設けられた熱管理システムであって、
熱媒体が流通可能な第１流路、第２流路、第３流路及び第４流路と、
前記第１流路を流れる前記熱媒体と熱交換を行う蓄電装置と、
前記第２流路を流れる前記熱媒体と熱交換を行い、前記電気機器に駆動力を供給する駆動装置と、
前記第３流路に設けられたラジエータと、
前記第４流路に設けられたチラーと、
前記第１流路、前記第２流路、前記第３流路及び前記第４流路の接続状態を切り替え可能な切替装置と、を備え、
前記切替装置は、前記蓄電装置の昇温時に、前記第１流路を他の流路から切り離し、前記熱媒体が前記第２流路を循環する回路を形成し、かつ、前記熱媒体が前記第３流路及び前記第４流路を循環する回路を形成する、熱管理システム。
続きを表示（約 580 文字）【請求項２】
前記切替装置は、前記蓄電装置の昇温時において、前記第２流路を循環する前記熱媒体の温度が前記蓄電装置の温度よりも高くなったときに、前記熱媒体が前記第１流路及び前記第２流路を循環する回路と、前記熱媒体が前記第３流路及び前記第４流路を循環する回路と、を形成する、請求項１に記載の熱管理システム。
【請求項３】
作動媒体を含む冷凍サイクルと、
前記熱媒体と異なる他の熱媒体を含む高温回路と、をさらに備え、
前記電気機器は、電動車両を含み、
前記ラジエータは、大気と前記熱媒体とを熱交換させ、
前記チラーは、前記熱媒体と前記作動媒体とを熱交換させ、
前記冷凍サイクルは、
前記チラーから流出した前記作動媒体を圧縮するコンプレッサと、
前記コンプレッサから吐出された前記作動媒体と前記他の熱媒体とを熱交換させるコンデンサと、を含み、
前記高温回路は、
前記他の熱媒体を前記コンデンサに送るポンプと、
前記電動車両における車室に供給される空気を前記他の熱媒体によって加熱するヒータコアと、を含み、
前記コンプレッサ及び前記ポンプは、前記蓄電装置の昇温時において、前記車室の暖房要求があった場合に駆動される、請求項１又は２に記載の熱管理システム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、熱管理システムに関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
特開２０１０－２７２３９５号公報（特許文献１）は、電動車両を開示する。電動車両は、蓄電装置（バッテリ）と、インバータと、モータと、制御装置とを備える。蓄電装置は、インバータに接続されている。インバータは、モータに接続されている。制御装置は、インバータのスイッチング制御により蓄電装置の電流を制御する。これにより、制御装置は、蓄電装置の内部抵抗における電力損失に起因して発生する熱を制御する。その結果、制御装置は、蓄電装置の電流により蓄電装置の温度を上昇させる昇温制御（蓄電装置の自己昇温）を実行することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１０－２７２３９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
電動車両等の電気機器において、インバータおよびモータを含む駆動装置で生じた熱を有効に活用することが重要となることがある。さらに、蓄電装置の昇温を効率的に実行することが望まれている。
【０００５】
本開示の目的は、駆動装置から発生する熱の有効利用と、蓄電装置の昇温の効率化と、の両立が可能な熱管理システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の一局面に従った熱管理システムは、電気機器に設けられた熱管理システムであって、熱媒体が流通可能な第１流路、第２流路、第３流路及び第４流路と、前記第１流路を流れる前記熱媒体と熱交換を行う蓄電装置と、前記第２流路を流れる前記熱媒体と熱交換を行い、前記電気機器に駆動力を供給する駆動装置と、前記第３流路に設けられたラジエータと、前記第４流路に設けられたチラーと、前記第１流路、前記第２流路、前記第３流路及び前記第４流路の接続状態を切り替え可能な切替装置と、を備え、前記切替装置は、前記蓄電装置の昇温時に、前記第１流路を他の流路から切り離し、前記熱媒体が前記第２流路を循環する回路を形成し、かつ、前記熱媒体が前記第３流路及び前記第４流路を循環する回路を形成する。
【発明の効果】
【０００７】
本開示によれば、駆動装置から発生する熱の有効利用と、蓄電装置の昇温の効率化と、の両立が可能な熱管理システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
本開示の第１実施形態における熱管理システムが搭載される電動車両を概略的に示す図である。
第１実施形態における熱管理システムの構成を示す図である。
熱管理システムにおける熱管理回路の構成を示す図である。
バッテリの昇温時における熱管理回路の昇温モードを概略的に示す図である。
バッテリの昇温時における熱管理回路の加温モードを概略的に示す図である。
熱管理システムの制御内容を示すフローチャートである。
本開示の第２実施形態における熱管理システムの構成を示す図である。
熱管理システムにおける熱管理回路の構成を示す図である。
バッテリの昇温時における熱管理回路の昇温モードを概略的に示す図である。
バッテリの昇温時における熱管理回路の加温モードを概略的に示す図である。
本開示の第３実施形態における熱管理回路の構成を示す図である。
バッテリ、コンバータ、インバータ、および、モータを含む回路構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本開示の第１実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。図中、同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。
【００１０】
以下では、本開示に係る熱管理システムが電動車両１ａ（図１参照）に搭載される構成を例に説明する。電動車両１ａは、好ましくは走行用のバッテリ１７３が搭載された車両であり、たとえば電気自動車（ＢＥＶ：Battery Electric Vehicle）である。電動車両１ａは、ハイブリッド車（ＨＥＶ：Hybrid Electric Vehicle）であってもよいし、プラグインハイブリッド車（ＰＨＥＶ：Plug-in Hybrid Electric Vehicle）であってもよいし、燃料電池車（ＦＣＥＶ：Fuel Cell Electric Vehicle）であってもよい。ただし、本開示に係る熱管理システムの用途は車両用に限定されるものではない。なお、電動車両１ａは、本開示の「電気機器」の一例である。
（【００１１】以降は省略されています）

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