特許 7529616 電気自動車の熱管理システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-07-29

(45)【発行日】2024-08-06

(54)【発明の名称】電気自動車の熱管理システム

(51)【国際特許分類】

   B60H 1/22 20060101AFI20240730BHJP

   B60H 1/32 20060101ALI20240730BHJP

【ＦＩ】

B60H1/22 651C

B60H1/32 624H

B60H1/32 621B

【請求項の数】 2

(21)【出願番号】P 2021087096

(22)【出願日】2021-05-24

(65)【公開番号】P2022180155

(43)【公開日】2022-12-06

【審査請求日】2023-11-01

(73)【特許権者】

【識別番号】000003207

【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】000005348

【氏名又は名称】株式会社ＳＵＢＡＲＵ

(74)【代理人】

【識別番号】110000110

【氏名又は名称】弁理士法人 快友国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】長谷川 吉男

(72)【発明者】

【氏名】古川 智

(72)【発明者】

【氏名】大村 充世

【審査官】塩田 匠

(56)【参考文献】

【文献】特開２０２０－１６５６０４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－１４７１６１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－１８５８２９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２１－０１４２０１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－１６４１５３（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１６／０１０７５０７（ＵＳ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２０１５／０１９４７１１（ＵＳ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２０１１／００７２８４１（ＵＳ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２０２１／００３１５９２（ＵＳ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２０１１／０１６５８２９（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２０２０－２００９４３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６０Ｈ １／００－３／０６

Ｂ６０Ｌ １／００－５８／４０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

走行用のモータに電力を供給する電源と、
熱媒で前記電源を冷却する電源冷却器と、
前記熱媒の熱を用いて車室を温める暖房器と、
前記熱媒と外気との間で熱を交換する外気熱交換器と、
前記電源冷却器と前記暖房器と前記外気熱交換器を接続しており、前記熱媒が流れる循環路と、
前記循環路に配置されている切換弁であって、前記暖房器と前記電源冷却器の間を前記熱媒が循環するとともに前記暖房器と前記外気熱交換器の間では前記熱媒の流れを遮断する第１弁位置と、前記暖房器と前記外気熱交換器の間を前記熱媒が循環するとともに前記暖房器と前記電源冷却器の間では前記熱媒の流れを遮断する第２弁位置と、を選択可能な切換弁と、
前記切換弁を制御する制御器と、
を備えており、
前記制御器は、前記暖房器を作動させる暖房モードにおいて、
前記電源の温度（電源温度）が所定の電源温度閾値を上回っている場合は前記第１弁位置を選択するように前記切換弁を制御し、前記電源温度が前記電源温度閾値を下回っている場合は前記第２弁位置を選択するように前記切換弁を制御し、
前記第１弁位置を選択している間、前記電源冷却器を通過後の前記熱媒の温度が外気温度よりも所定のマージン温度差以上低い場合は前記電源温度に関わらず前記切換弁を前記第１弁位置から前記第２弁位置へ変更する、電気自動車の熱管理システム。

【請求項2】

前記制御器は、前記電源冷却器を通過後の前記熱媒の温度が前記外気温度よりも前記マージン温度差以上低い場合は前記電源温度に関わらず、少なくとも所定の保持時間の間、前記切換弁を前記第２弁位置に保持する、請求項１に記載の熱管理システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本明細書が開示する技術は、電気自動車の熱管理システムに関する。

【背景技術】

【0002】

外気の熱を車室の暖房に利用する熱管理システムが知られている。そのような熱管理システムの一例が特許文献１に開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１２－１５８１９７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

電気自動車は走行用のモータに電力を供給する電源を備える。電源の熱も車室の暖房に利用し得る。本明細書は、車室を暖房するのに電源の熱と外気の熱を効率よく利用することのできる熱管理システムを提供する。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本明細書が開示する熱管理システムは、走行用のモータに電力を供給する電源と、熱媒で電源を冷却する電源冷却器と、熱媒の熱を用いて車室を温める暖房器と、熱媒と外気との間で熱を交換する外気熱交換器と、電源冷却器と暖房器と外気熱交換器を接続している循環路と、循環路に配置されている切換弁と、切換弁を制御する制御器を備える。切換弁は、第１弁位置と第２弁位置のいずれかを選択することができる。切換弁が第１弁位置を選択しているとき、暖房器と電源冷却器の間を熱媒が循環するとともに暖房器と外気熱交換器の間では熱媒の流れが遮断される。切換弁が第２弁位置を選択しているとき、暖房器と外気熱交換器の間を熱媒が循環するとともに暖房器と電源冷却器の間では熱媒の流れが遮断される。

【0006】

制御器は、暖房器を作動させる暖房モードにおいて、電源の温度（電源温度）が所定の電源温度閾値を上回っている場合は第１弁位置を選択するように切換弁を制御し、電源温度が電源温度閾値を下回っている場合は前記第２弁位置を選択するように切換弁を制御する。制御器は、第１弁位置を選択している間、電源冷却器を通過後の熱媒の温度が外気温度よりも所定のマージン温度差以上低い場合は電源温度に関わらず切換弁を第１弁位置から第２弁位置へ変更する。

【0007】

電源温度が電源温度閾値を上回っている場合は第１弁位置が選択され、暖房器と電源冷却器の間で熱媒が循環する。熱媒は高温の電源から熱を吸収し、暖房器にて車室の空気を温める。電源が高温の場合は電源の熱が暖房に利用される。

【0008】

一方、電源の温度が電源温度閾値を下回っている場合は第２弁位置が選択され、暖房器と外気熱交換器との間で熱媒が循環する。熱媒は外気から熱を吸収し、暖房器にて車室の空気を温める。電源の温度が低い場合は外気の熱が暖房に利用される。なお、電源または外気の熱を車室に移すのにヒートポンプ機構が用いられてもよい。ヒートポンプ機構については実施例にて説明する。

【0009】

制御器は、切換弁が第１弁位置に設定されている間、電源冷却器を通過後の熱媒の温度が外気温度よりも所定のマージン温度差以上低い場合、電源温度に関わらずに切換弁を第１弁位置から第２弁位置へ変更する。電源と電源冷却器の間に挟まれている伝熱シートが劣化した場合、あるいは、車両振動によって電源と電源冷却器の間に隙間が生じた場合など、電源から熱媒へ熱がうまく伝わらないことが生じ得る。制御器は、電源温度が低くない場合であっても電源から熱媒へ熱がうまく伝わっていない場合には、外気の熱を使った暖房に切り換える。そのように切換弁を制御することで車室を暖房するのに電源の熱と外気の熱を効率よく利用することができる。

【0010】

制御器は、電源冷却器を通過後の熱媒の温度が外気温度よりもマージン温度差以上低い場合は電源温度に関わらず、少なくとも所定の保持時間の間、切換弁を第２弁位置に保持するようにしてもよい。切換弁のハンチングを防止することができる。

【0011】

本明細書が開示する技術の詳細とさらなる改良は以下の「発明を実施するための形態」にて説明する。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】実施例の熱管理システムの熱回路図である（第１弁位置）。

【図2】実施例の熱管理システムの熱回路図である（第２弁位置）。

【図3】暖房時の制御器の処理のフローチャートである。

【図4】空調機の熱回路図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

図面を参照して実施例の熱管理システム２を説明する。図１に、熱管理システム２の熱回路図を示す。ここでいう「熱回路」とは、熱媒体が流れる流路の回路を意味する。

【0014】

熱管理システム２は、電気自動車に搭載されており、車室の温度を調整するとともに、電源３、走行用のモータ４、電力変換器５のそれぞれの温度を適切な温度範囲に維持する。電源３の電力は、電力変換器５によってモータ４の駆動に適した交流電力に変換され、モータ４に供給される。電源３は、典型的には、リチウムイオンなどのバッテリ、あるいは燃料電池であるが、他のタイプの電源であってもよい。図１では、電力線の図示は省略してある。

【0015】

熱管理システム２は、熱媒が流れる循環路１０、電源３を冷却する電源冷却器１１、モータ４を冷却するモータ冷却器１２、熱媒と外気の間で熱を交換する外気熱交換器１３、車室の温度を調整する空調機２０、熱媒を送るポンプ１５、１６、熱媒の流路を切り換える切換弁１４を備える。

【0016】

循環路１０は、電源冷却器１１、モータ冷却器１２、外気熱交換器１３、空調機２０、切換弁１４を接続する管であり、複数の冷却器と空調機の間で熱媒を循環させる。説明の都合上、循環路１０を、空調機２０を通過している空調機流路１０ａ、外気熱交換器１３を通過している熱交換器流路１０ｂ、電源冷却器１１を通過している電源冷却器流路１０ｃ、モータ冷却器１２を通過しているモータ冷却器流路１０ｄ、バイパス流路１０ｅに分割する。なお、モータ冷却器流路１０ｄは、電力変換器５を冷却する変換器冷却器１７も通過している。

【0017】

空調機２０は、車室の温度を調整する。空調機２０は、車室を冷却する冷房モードと、車室を温める暖房モードで動作する。図１では空調機２０を簡略化して描いてある。空調機２０の詳しい構造は後に説明する。

【0018】

電源冷却器１１は、電源３を冷却する。電源冷却器１１を通る熱媒が電源３の熱を吸収し、電源３を冷却する。

【0019】

外気熱交換器１３はファン１３ａを備えている。ファン１３ａによって外気熱交換器１３の中へ導かれた外気が、外気熱交換器１３を通る熱媒との間で熱を交換する。外気熱交換器１３は、一般にラジエータと呼ばれているが、外気から熱媒へ熱を移す場合があるので、本実施例では外気熱交換器と呼ぶ。

【0020】

モータ冷却器１２は、オイルクーラ９１、オイルポンプ９２、オイル流路９３を含む。モータ冷却器流路１０ｄはオイルクーラ９１を通過している。オイル流路９３は、オイルクーラ９１とモータ４を通過している。オイル流路９３をオイルが流れる。オイルポンプ９２はオイル流路９３に配置されており、オイルクーラ９１とモータ４の間でオイルを循環させる。モータ４は循環路１０を流れる熱媒で冷却される。より詳しくは、オイルクーラ９１にて熱媒がオイルを冷却し、冷却されたオイルがモータ４を冷却する。モータ４の熱は、オイルを介して熱媒に吸収される。

【0021】

熱管理システム２は、温度センサ９４ａ、９４ｂ、９４ｃを備える。温度センサ９４ａは、電源３の温度を計測する。温度センサ９４ｂは、電源冷却器流路１０ｃに備えられており、電源冷却器１１を通過後の熱媒の温度を計測する。温度センサ９４ｃは外気熱交換器１３に備えられており、外気熱交換器１３に取り込まれる外気の温度を計測する。熱管理システム２は、さらに多くの温度センサを備えているが、それらの説明は割愛する。

【0022】

温度センサ９４ａ－９４ｃの計測値は制御器３０へ送られる。制御器３０は、温度センサ９４ａ－９４ｃの計測値に基づいて、ポンプ１５、１６、オイルポンプ９２、切換弁１４を制御する。

【0023】

空調機流路１０ａ、熱交換器流路１０ｂ、電源冷却器流路１０ｃ、モータ冷却器流路１０ｄ、バイパス流路１０ｅのそれぞれの一端が切換弁１４に接続されている。切換弁１４は、空調機流路１０ａ、熱交換器流路１０ｂ、電源冷却器流路１０ｃ、モータ冷却器流路１０ｄ、バイパス流路１０ｅの接続関係を切り換える。切換弁１４における複数の流路の接続関係については後に詳しく説明する。空調機流路１０ａ、熱交換器流路１０ｂ、電源冷却器流路１０ｃ、モータ冷却器流路１０ｄ、バイパス流路１０ｅのそれぞれの他端は、幾つかの三方弁９５で連結されている。循環路１０にはポンプ１５、１６が配置されている。ポンプ１５は空調機２０の上流側で空調機流路１０ａに配置されており、ポンプ１６はモータ冷却器１２の上流側でモータ冷却器流路１０ｄに配置されている。なお、流路に沿って描かれている矢印が冷媒の流れの方向を表している。ポンプ１５、１６は、熱媒を切換弁１４へ向けて押し出す。切換弁１４の状態に応じて、熱媒の流路が決まる。熱媒の流路に応じて、複数の三方弁９５のそれぞれにおける熱媒の流れる方向が従属的に定まる。

【0024】

切換弁１４は、第１弁位置と第２弁位置を選択可能である。図１は、切換弁１４が第１弁位置を選択しているときの熱媒の流れを示している。切換弁１４は、第１弁位置を選択しているとき、空調機流路１０ａを電源冷却器流路１０ｃに接続するとともに、熱交換器流路１０ｂをモータ冷却器流路１０ｄに接続する。このとき、熱媒は、空調機２０と電源冷却器１１の間を循環するとともに、モータ冷却器１２と外気熱交換器１３の間を循環する。切換弁１４が第１弁位置を選択しているとき、空調機２０と電源冷却器１１の間を循環する熱媒と、モータ冷却器１２と外気熱交換器１３の間を循環する熱媒は混合しない。別言すれば、切換弁１４が第１弁位置を選択しているとき、空調機２０と電源冷却器１１の間を熱媒が循環するとともに空調機２０と外気熱交換器１３の間では熱媒の流れが遮断される。

【0025】

図２に、切換弁１４が第２弁位置を選択しているときの熱媒の流れを示す。切換弁１４は、第２弁位置を選択しているとき、空調機流路１０ａを熱交換器流路１０ｂに接続するとともに、モータ冷却器流路１０ｄをバイパス流路１０ｅに接続する。このとき、熱媒は、空調機２０と外気熱交換器１３の間を循環するとともに、モータ冷却器１２とバイパス流路１０ｅの間を循環する。切換弁１４が第２弁位置を選択しているとき、空調機２０と外気熱交換器１３の間を循環する熱媒と、電源冷却器１１の中の熱媒は混合しない。別言すれば、切換弁１４が第２弁位置を選択しているとき、空調機２０と外気熱交換器１３の間を熱媒が循環するとともに空調機２０と電源冷却器１１の間では熱媒の流れが遮断される。

【0026】

先に述べたように、暖房モードが選択されると、空調機２０が車室を温める。車室の暖房には、電源３の熱、あるいは、外気の熱が利用される。

【0027】

図３に、暖房時の制御器３０の処理のフローチャートを示す。ステップＳ２にて、タイマが動作中であれば、制御器３０は、タイマが示す経過時間と予め定められている保持時間を比較する（ステップＳ２：ＹＥＳ、Ｓ３）。タイマは、制御器３０が実行するプログラム内で定義されている変数であり、タイマがスタートしてからの経過時間を計測する。タイマは後述するステップＳ９にてスタートする。タイマをスタートさせる条件については後述するが、通常はタイマは停止しているため、ステップＳ２の判断は「ＮＯ」となり、制御器３０の処理はステップＳ５に移る。

【0028】

制御器３０は、電源温度を電源温度閾値と比較する（ステップＳ５）。電源温度は、電源３に備えられている温度センサ９４ａで取得される。制御器３０は、電源温度が電源温度閾値を上回っている場合は第１弁位置を選択するように切換弁１４を制御する（ステップＳ５：ＹＥＳ、Ｓ６）。制御器３０は、電源温度が電源温度閾値を下回っている場合は第２弁位置を選択するように切換弁１４を制御する（ステップＳ５：ＮＯ、Ｓ７）。

【0029】

図１に示したように、第１弁位置が選択されているとき、熱媒は空調機２０と電源冷却器１１の間を循環する。なお、このとき、空調機２０と外気熱交換器１３の間では熱媒の移動が遮断される。電源冷却器１１にて電源３の熱を吸収した熱媒は、空調機２０を通る間に熱を空調機２０に与える。空調機２０は、電源３の熱を用いて車室を温める。

【0030】

図２に示したように、第２弁位置が選択されているとき、熱媒は空調機２０と外気熱交換器１３の間を循環する。なお、このとき、空調機２０と電源冷却器１１の間では熱媒の移動が遮断される。外気熱交換器１３にて外気から熱を吸収した熱媒は、空調機２０を通る間に熱を空調機２０に与える。空調機２０は、外気の熱を用いて車室を温める。なお、空調機２０は、ヒートポンプ機構を用いて電源３または外気から熱を車室へ移動させる。空調機２０の構造は後に説明する。

【0031】

上記のとおり、熱管理システム２は、電源３の温度が高い場合は電源３の熱を用いて車室を温め、電源３の温度が低い場合は外気の熱を用いて車室を温める。

【0032】

ただし、以下で説明するように、熱管理システム２は、電源温度が高い場合でも電源３から熱媒へ熱がよく伝わっていない場合には、外気の熱を使った暖房に切り換える。電源と電源冷却器の間に挟まれている伝熱シートが劣化した場合、あるいは、車両振動によって電源と電源冷却器の間に隙間が生じた場合など、電源から熱媒へ熱がよく伝わらない状態が生じ得る。

【0033】

ステップＳ６で第１位置を選択した後、制御器３０は、電源冷却器１１を通過後の熱媒の温度を外気温度と比較する（ステップＳ８）。電源冷却器１１を通過後の熱媒の温度は、電源冷却器１１の下流側に設置された温度センサ９４ｂで取得され、外気温度は外気熱交換器１３に設置された温度センサ９４ｃで取得される。

【0034】

制御器３０は、電源冷却器１１を通過後の熱媒の温度が外気温度よりも所定のマージン温度差以上低い場合（ステップＳ８：ＹＥＳ）、電源温度に関わらず切換弁１４を第１弁位置から第２弁位置へ変更する（ステップＳ９）。制御器３０は、電源冷却器１１を通過後の熱媒の温度が外気温度よりも所定のマージン温度差以上低くない場合（ステップＳ８：ＮＯ）、切換弁１４を第１弁位置に保持する。

【0035】

先に述べたように、切換弁１４を第２弁位置に設定すると、外気の熱が車室の暖房に利用されるようになる。マージン温度差は、例えば５度に設定されている。制御器３０は、電源冷却器１１を通過後の熱媒の温度が外気温度よりも５度以上低い場合に電源熱利用の暖房（第１弁位置）から外気熱利用の暖房（第２弁位置）へ切り換える。すなわち、制御器３０は、第１弁位置が選択されている間に空調機２０に供給される熱媒の温度が外気温度よりもマージン温度差以上低くなった場合には、切換弁１４を第２弁位置へ変更し、外気による暖房へ切り換える。

【0036】

なお、制御器３０は、ステップＳ８の判断がＹＥＳの場合、タイマをスタートさせて図３の処理を終了する（ステップＳ９）。制御器３０は、ステップＳ８の判断がＮＯの場合にはタイマを停止して処理を終了する（ステップＳ１０）。なお、制御器３０は、タイマを停止する場合には同時にタイマの値をゼロにリセットする。

【0037】

制御器３０は、図３の処理を一定の周期で繰り返す。ステップＳ９にてタイマがスタートした後は、電源温度に関わらず、所定の保持時間が経過するまで、第２弁位置が保持される（ステップＳ２：ＹＥＳ、ステップＳ３：ＹＥＳ、リターン）。一方、ステップＳ９にてタイマがスタートしてから所定の保持時間が経過すると、タイマを停止し、ステップＳ５以降の処理を実行する（ステップＳ２：ＹＥＳ、Ｓ３：ＮＯ、Ｓ４）。ステップＳ１０の場合と同様に、制御器３０は、ステップＳ４においてもタイマを停止すると同時にタイマの値をゼロにリセットする。

【0038】

ステップＳ９にて切換弁１４が第１弁位置から第２弁位置へ切り換えられた後、一定の保持時間の間は、第２弁位置が保持される。この処理により、電源温度、熱媒の温度、外気温度が微妙に変化しても弁位置が固定され、切換弁１４の切り換えのハンチングが防止される。保持時間は、例えば５分に設定されている。

【0039】

実施例の熱管理システム２では、電源温度が高い場合でも電源３から熱媒へ熱がうまく伝わっていない場合には（すなわち、電源冷却器１１を通過後の熱媒の温度が低い場合には）、電源３の熱を使う暖房から外気の熱を使う暖房に切り換える。そのように切換弁１４を制御することで車室を暖房するのに電源３の熱と外気の熱を効率よく利用することができる。

【0040】

図４を参照して空調機２０の構造を説明する。空調機２０は、第１熱回路４０と第２熱回路５０を備えている。第１熱回路４０は車室を冷却し、第２熱回路５０が車室を温める。第１熱回路４０は、暖房の際、循環路１０を流れる熱媒の熱を第２熱回路５０へ移す役割も担う。以下では、説明の便宜上、外気熱交換器１３（または電源冷却器１１）と空調機２０の間で熱媒を循環させる熱回路（すなわち、循環路１０と循環路１０に接続されているデバイス）を主熱回路と称する。

【0041】

第１熱回路４０は、循環路４１、チラー４２、エバポレータ４３、膨張弁４４ａ、４４ｂ、圧縮器４５、熱交換器４７、切換弁４６、モジュレータ４８を備える。循環路４１は、チラー４２、エバポレータ４３、熱交換器４７を接続している。循環路４１には第１熱媒が流れる。切換弁４６は、第１熱媒の流路を切り換える。暖房モードのとき、制御器３０は、チラー４２と熱交換器４７の間で第１熱媒が循環し、エバポレータ４３には第１熱媒が流れないように切換弁４６を制御する。

【0042】

液体の第１熱媒は、膨張弁４４ａで気体に変化するとともに温度が下がる。温度が低下した第１熱媒はチラー４２で主熱回路の熱媒から熱を吸収し、温度が高くなる。チラー４２を通過した第１熱媒（気体）は圧縮器４５で圧縮されて液化するとともに温度がさらに高くなる。高温の第１熱媒は熱交換器４７に供給される。熱交換器４７を通過した第１熱媒はモジュレータ４８を介して切換弁４６へと送られる。

【0043】

第２熱回路５０は、循環路５１、車室ヒータ５３、ラジエータ５６、切換弁５２を備える。循環路５１は、熱交換器４７、車室ヒータ５３、ラジエータ５６を接続している。循環路５１には第２熱媒が流れる。切換弁５２は、第２熱媒の流路を切り換える。暖房モードのとき、制御器３０は、熱交換器４７と車室ヒータ５３の間で第２熱媒が循環し、ラジエータ５６には第２熱媒が流れないように切換弁５２を制御する。

【0044】

先に述べたように、熱交換器４７には高温の第１熱媒が流れる。暖房モードのとき、第２熱媒は熱交換器４７にて第１熱媒から熱を吸収する。第１熱媒の熱によって高温となった第２熱媒は、車室ヒータ５３を通過する。車室ヒータ５３には車室内の空気が流れるエアダクト５３ａも通過している。車室ヒータ５３にて、高温の第２熱媒によって車室の空気が温められる。第２熱媒の熱エネルギが少ない場合、制御器３０は電気ヒータ５４を使って第２熱媒を温める。暖房モードのとき、電源３の熱または外気の熱は、主熱回路の熱媒から第１熱媒と第２熱媒を介して車室を温める。第１熱回路４０では、気化して低温化した第１熱媒が主熱回路の熱媒から熱を受け、圧縮／液化されてさらに高温となった第１熱媒が第２熱媒へ熱を移す。このサイクルにより、温度差の小さい電源３（または外気）と車室の間で熱を移すことができる。温度差の小さい２個の熱回路の間で熱を移すこのサイクルはヒートポンプと呼ばれる。

【0045】

冷房モードのとき、制御器３０は、エバポレータ４３と熱交換器４７の間で第１熱媒が循環し、チラー４２には第１熱媒が流れないように切換弁４６を制御する。エバポレータ４３には車室内の空気が流れるエアダクト４３ａも通過している。液体の第１熱媒は、膨張弁４４ａで気体に変化するとともに温度が下がる。温度が低下した第１熱媒はエバポレータ４３で車室内の空気を冷やす。エバポレータ４３を通過した第１熱媒（気体）は圧縮器４５で圧縮されて液化するとともに温度が高くなる。高温の第１熱媒は熱交換器４７に供給され、第２熱回路５０の第２熱媒に熱を移す。冷房モードのとき、制御器３０は、第２熱回路５０の熱交換器４７とラジエータ５６の間で第２熱媒が循環し、車室ヒータには第２熱媒が流れないように切換弁５２を制御する。第２熱媒の熱は、ラジエータ５６にて外気に放出される。熱交換器４７で冷やされた第１熱媒はモジュレータ４８を介して切換弁４６へと送られ、さらに膨張弁４４ｂで気化して温度が下がる。

【0046】

以上説明したように、熱管理システム２は、車室を暖房するのに電源の熱と外気の熱を効率よく利用することができる。

【0047】

実施例で説明した技術に関する留意点を述べる。暖房モードのときの空調機２０が、車室を温める暖房器の一例に相当する。

【0048】

以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成し得るものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。

【符号の説明】

【0049】

２：熱管理システム ３：電源 ４：モータ ５：電力変換器 １０、４１、５１：循環路 １０ａ：空調機流路 １０ｂ：熱交換器流路 １０ｃ：電源冷却器流路 １０ｄ：モータ冷却器流路 １０ｅ：バイパス流路 １１：電源冷却器 １２：モータ冷却器 １３：外気熱交換器 １４、４６、５２：切換弁 １５、１６：ポンプ １７：変換器冷却器 ２０：空調機 ３０：制御器 ４０：第１熱回路 ４２：チラー ４３：エバポレータ ４４ａ、４４ｂ：膨張弁 ４５：圧縮器 ４７：熱交換器 ４８：モジュレータ ５０：第２熱回路 ５３：車室ヒータ ５４：電気ヒータ ５６：ラジエータ ９１：オイルクーラ ９２：オイルポンプ ９３：オイル流路 ９４ａ－９４ｃ：温度センサ ９５：三方弁

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】