專利名稱:移動體用熱循環系統的制作方法
技術領域:
本發明涉及被搭載于移動體的移動體用熱循環系統。
背景技術:
作為搭載于移動體的移動體用熱循環系統,公知一種將冷卻電池及DC/DC轉換器等發熱體的冷卻系統和調整室內的空氣狀態的空氣調節系統綜合起來的系統(參照專利文獻1)。該移動體用熱循環系統構成為通過熱交換器熱連接供給到空氣調節用熱交換器及發熱體的熱媒體進行循環的熱媒體循環和制冷循環,通過使制冷循環的冷媒和熱媒體循環的熱媒體進行熱交換,來進行車室內的空氣調節及發熱體的冷卻。(現有技術文獻)(專利文獻)專利文獻1 日本特開2005-273998公報
發明內容
(發明要解決的課題)在將實現了冷卻系統和空氣調節系統相綜合的熱循環系統搭載于移動體之際,考慮在狹窄的設置空間內復雜地組合構成流路的配管或構成部件的情況。因此,若考慮熱循環系統的維護性、小型化、及低成本化的必要性等,則在將熱循環系統搭載于移動體之際, 優選基于構成部件的小型化、削減化、共用化等的系統結構的簡單化。另外,在搭載了熱循環系統的移動體中被要求發熱體的進一步小型化及高輸出化的情況下,為了響應該要求,需要進一步提高相對于發熱體的冷卻性能。這種情況下,雖然認為通過熱交換器的增設或大容量化能進一步提高發熱體的冷卻性能,但是若考慮熱循環系統的小型化及低成本化的必要性等,需要在不伴有熱交換器的增設或大容量化的情況下能夠對應于冷卻性能的提高。(用于解決課題的手段)作為代表的本發明之一提供一種能夠實現系統構成簡單化的移動體用熱循環系統。根據本發明的第1方式,移動體用熱循環系統具有冷媒進行流通的制冷循環系統;調整發熱體的溫度的熱媒體進行流通的第1熱移動系統;調整移動體室內的空氣狀態的熱媒體進行流通的第2熱移動系統;設置在制冷循環系統和第1熱移動媒體系統之間, 并使冷媒和所述熱媒體進行熱交換的第1中間熱交換器;設置在制冷循環系統和第2熱移動媒體系統之間,并使冷媒和所述熱媒體進行熱交換的第2中間熱交換器;設置在第1熱移動系統中,并使取入到移動體室內的空氣和熱媒體進行熱交換的第1室內熱交換器;設置在第2熱移動系統中,并使取入到移動體室內的空氣和熱媒體進行熱交換的第2室內熱交換器;和用于調整第1熱移動系統及第2移動系統的熱媒體流經的流路內的壓力的貯存箱; 相對于第1熱移動系統及第2移動系統共用地設置貯存箱。
根據本發明的第2方式,在第1方式的移動體用熱循環系統中優選,貯存箱與第1 熱移動系統的熱媒體流路及所述第2移動系統的熱媒體流路中的每一個連接。根據本發明的第3方式,在第1方式的移動體用熱循環系統中優選,貯存箱設置在第1熱移動系統的熱媒體流路或者第2移動系統的熱媒體流路中的任一個熱媒體流路中; 第1熱移動系統的熱媒體流路及第2移動系統的熱媒體流路通過連通路相連通。根據本發明的第4方式,在第1至第3任一個移動體用熱循環系統中優選,所述移動體用熱循環系統具有排出機構,該排出機構用于從第1熱移動系統的熱媒體流路及第2 移動系統的熱媒體流路向外部排出熱媒體;相對于第1熱移動系統及第2移動系統共用地設置排出機構。根據本發明的第5方式,在第1至第4任一個移動體用熱循環系統中優選,將用于使熱媒體和外部空氣進行熱交換的室外熱交換器設置在第1熱移動系統中。根據本發明的第6方式,移動體用熱循環系統具有冷媒進行流通的制冷循環系統;調整發熱體的溫度的熱媒體進行流通的第1熱移動系統;調整移動體室內的空氣狀態的熱媒體進行流通的第2熱移動系統;設置在制冷循環系統和第1熱移動媒體系統之間,并使冷媒和熱媒體進行熱交換的第1中間熱交換器;設置在制冷循環系統和第2熱移動媒體系統之間,并使冷媒和所述熱媒體進行熱交換的第2中間熱交換器;設置在第1熱移動系統中,并使取入到移動體室內的空氣和熱媒體進行熱交換的第1室內熱交換器;設置在第2熱移動系統中,并使取入到移動體室內的空氣和熱媒體進行熱交換的第2室內熱交換器;和流路連接控制部,其用于控制第1熱移動體系統的流路和第2熱移動體系統的流路之間的連接,以使供給到發熱體的熱媒體在第1中間熱交換器及第2中間熱交換器中串聯流通。根據本發明的第7方式,在第6方式的移動體用熱循環系統中優選,在成為了需使供給到發熱體的熱媒體和冷媒之間的熱交換量大于在第1中間熱交換中使供給到發熱體的熱媒體和冷媒進行熱交換的情況下的熱交換量的狀態之時,流路連接控制部進行控制, 以使供給到發熱體的熱媒體在第1中間熱交換器及第2中間熱交換器中串聯流通。根據本發明的第8方式,移動體用熱循環系統具有冷媒進行流通的制冷循環系統;調整至少兩個發熱體的溫度的熱媒體進行流通的第1熱移動系統;調整移動體室內的空氣狀態的熱媒體進行流通的第2熱移動系統;設置在制冷循環系統和第1熱移動媒體系統之間,并使冷媒和熱媒體進行熱交換的第1中間熱交換器;設置在制冷循環系統和第2熱移動媒體系統之間,并使冷媒和熱媒體進行熱交換的第2中間熱交換器;設置在第1熱移動系統中,并使取入到移動體室內的空氣和熱媒體進行熱交換的第1室內熱交換器;設置在第2熱移動系統中,并使取入到移動體室內的空氣和熱媒體進行熱交換的第2室內熱交換器;和流路連接切換部,其用于切換至少兩個發熱體和第1及第2熱移動體系統的流路之間的連接,以將至少兩個發熱體劃分為兩個溫度調節對象,并使流經第1熱移動系統的熱媒體在一方的溫度調節對象中流通,使流經第2熱移動系統的熱媒體在另一方的溫度調節對象中流通。根據本發明的第9方式,在第8方式的移動體用熱循環系統中優選,在成為了需使供給到至少兩個發熱體的熱媒體和至少兩個發熱體之間的熱交換量大于至少兩個發熱體和第1熱移動系統的熱媒體之間的熱交換量的狀態之時,流路連接切換部進行切換,以使流經第1熱移動系統的熱媒體在一方的溫度調節對象中流通,使流經第2熱移動系統的熱媒體在另一方的溫度調節對象中流通。根據本發明的第10方式,在第6至第9任一個移動體用熱循環系統中優選,移動體用熱循環系統具有貯存箱,該貯存箱用于調整第1熱移動系統及第2移動系統的熱媒體流經的流路內的壓力;相對于第1熱移動系統及第2移動系統共用地設置貯存箱。根據本發明的第11方式,在第6至第10任一個移動體用熱循環系統中優選,移動體用熱循環系統具有排出機構,該排出機構用于從第1熱移動系統的熱媒體流路及第2移動系統的熱媒體流路向外部排出熱媒體;相對于第1熱移動系統及第2移動系統共用地設置排出機構。根據本發明的第12方式,在第6至第11任一個移動體用熱循環系統中優選,將用于使熱媒體和外部空氣進行熱交換的室外熱交換器設置在第1熱移動系統中。(發明效果)根據本發明,能夠提高移動體用熱循環系統的維護性,并且能夠有助于移動體用熱循環系統的小型化及低成本化。
圖1是表示作為本發明第1實施方式的電動汽車的熱循環系統的結構的配管系統圖,表示室內空氣調節為放冷氣時且發熱體溫度調節為冷卻時的冷媒循環狀態。圖2是圖1的熱循環系統的配管系統圖,表示室內空氣調節為供暖時且發熱體溫度調節為冷卻時的冷媒循環狀態。圖3是表示搭載有圖1的熱循環系統的電動汽車的電動驅動系統的結構的結構圖。圖4是表示作為本發明第2實施方式的電動汽車的熱循環系統的結構的配管系統圖。圖5是圖4的熱循環系統的配管系統圖,表示將兩個熱媒體循環路串聯連接起來時的熱媒體的循環路徑。圖6是表示作為本發明第3實施方式的電動汽車的熱循環系統的結構的配管系統圖。圖7是圖6的熱循環系統的配管系統圖,表示通過流經一個熱媒體循環路的熱媒體來冷卻一個發熱體,通過流經另一個熱媒體循環路的熱媒體來冷卻另一個發熱體時的熱媒體的循環路徑。圖8是表示作為本發明第4實施方式的電動汽車的熱循環系統的結構的配管系統圖。圖9是表示作為本發明第5實施方式的電動汽車的熱循環系統的結構的配管系統圖。圖10是表示作為本發明第6實施方式的電動汽車的熱循環系統的結構的配管系統圖。
具體實施例方式在下面說明的實施方式中,舉出將本發明應用于以電動機為車輛的唯一驅動源的純粹的電動汽車的熱循環系統中的情況的例子進行說明。下面說明的實施方式的結構也可以應用于以作為內燃機的引擎和電動機為車輛的驅動源的電動車輛,例如混合動力汽車(小汽車)、混合動力卡車等載重汽車、混合動力公共汽車等公共汽車等等的熱循環系統中。首先,利用圖3說明應用了本發明的熱循環系統的純粹的電動汽車(以下,簡記為 “EV”)的電動機驅動系統。圖3表示EV1000的驅動系統的構成及構成其一部分的電動機驅動系統的各部件的電連接構成。此外,在圖3中,粗實線表示強電系統,細實線表示弱電系統。在省略圖示的車體的前部或后部,車軸820可旋轉地被軸支撐。在車軸820的兩端設置有一對驅動輪800。雖然省略了圖示,但是在車體的后部或前部,在兩端設置有一對從動輪的車軸可旋轉地被軸支撐。在圖3所示的EV1000中,雖然示出了將驅動輪800設為前輪、從動輪設為后輪的前輪驅動方式,但是也可有將驅動輪800設為后輪、從動輪設為前輪的后輪驅動方式。在車軸820的中央部,設有差動齒輪(differential gear 以下,記為“DIF”) 830。 車軸820與DIF 830的輸出側機械地連接。變速器810的輸出軸與DIF 830的輸入側機械地連接。DEI830是將由變速器810變速后被傳遞的旋轉驅動力分配給左右的車軸820的差動式動力分配機構。電動發電機200的輸出側與變速器810的輸入側機械地連接。電動發電機200是具有具備電樞線圈211的電樞(在圖3所示的EV1000中相當于定子)210、和隔著空隙與電樞210對置配置且具備永久磁鐵221的磁場(在圖3所示的 EV1000中相當于轉子)220的旋轉電機。電動發電機200在EV1000動力運行時作為電動機發揮功能,在再生時作為發電機發揮功能。在電動發電機200作為電動機發揮功能的情況下,電池100蓄積的電能經由逆變器裝置300而供給到電樞線圈211。由此,電動發電機200因電樞210與磁場220之間的磁力作用而產生旋轉動力(機械能)。從電動發電機200輸出的旋轉動力經由變速器810及 DIF830而傳遞給車軸820,來將驅動輪800驅動。在電動發電機200作為發電機發揮功能的情況下,由驅動輪800傳遞來的機械能 (旋轉動力)被傳遞到電動發電機200,來將電動發電機200驅動。這樣,在電動發電機200 被驅動時,在電樞線圈211中磁場220的磁通量進行交鏈(interlinkage)而感應出電壓。 由此,電動發電機200產生電力。從電動發電機200輸出的電力經由逆變器裝置300而供給到電池100。因而,電池100被充電。電動發電機200特別是電樞210通過后述的熱循環系統按照其溫度變為容許溫度范圍內的方式被進行調節。由于電樞210是發熱部件所以需要冷卻,并且在周圍溫度為低溫時為了獲得規定的電氣特性需要預熱,這種情況也存在著。電動發電機200是通過逆變器裝置300控制電樞210與電池100之間的電力而被驅動的。即、逆變器裝置300是電動發電機200的控制裝置。逆變器裝置300是通過開關半導體元件的開關動作將電力從直流轉換成交流、從交流轉換成直流的電力轉換裝置。逆變器裝置300具備功率模塊310、驅動電路330、電解電容器320、以及電動機控制裝置340。 驅動電路330,對安裝于功率模塊310的開關半導體元件進行驅動。電解電容器320,與功率模塊310的直流側并聯地電連接,且使直流電壓平滑化。電動機控制裝置340生成功率模塊310的開關半導體元件的開關指令,并將與該開關指令對應的信號輸出到驅動電路330。功率模塊310具備三相分的串聯電路(一相分的支路),該串聯電路將兩個(上支路及下支路的)開關半導體元件進行串聯地電連接。功率模塊310按照將三相分的串聯電路并聯地電連接(三相橋式連接)來構成電力轉換電路的方式,在基板上安裝6個開關半導體元件,并由鋁線等連接導體進行電連接。作為開關半導體元件,可以采用金屬氧化膜半導體型場效應晶體管(MOSFET)或絕緣柵型雙極性晶體管(IGBT)。這里,在由MOSFET構成電力轉換電路的情況下,因為在漏極電極與源極電極之間存在寄生二極管,所以不需要另行在它們之間安裝二極管元件。另一方面,在由IGBT構成電力轉換電路的情況下,因為在集電極(collector electrode)與發射電極(emitter electrode)之間不存在二極管元件,所以需要另行在它們之間反向并聯地電連接二極管元件。與各上支路的下支路連接側相反的一側(在IGBT的情況下為集電極側),從功率模塊310的直流側向外部導出,并與電池100的正極側電連接。與各下支路的上支路連接側相反的一側(在IGBT的情況下為發射電極側),從功率模塊310的直流側向外部導出,并與電池100的負極側電連接。各上下支路的中點、即上支路的下支路連接側(在IGBT的情況下為上支路的發射電極側)與下支路的上支路連接側(在IGBT的情況下為下支路的集電極側)之間的連接點,從功率模塊310的交流側向外部導出,并與電樞線圈211的對應的相的線圈電連接。電解電容器320是為了抑制因開關半導體元件的高速開關動作及電力轉換電路中寄生的電感而產生的電壓變動來進行設置的,所以作為將直流成分中包含的交流成分去除的平滑電容器發揮功能。作為平滑電容器也能夠使用薄膜電容器來取代電解電容器320。電動機控制裝置340是接受從管理車輛整體控制的車輛控制裝置840輸出的轉矩指令信號,生成針對于6個開關半導體元件的開關指令信號(例如,PWM(脈沖寬度調制)信號)并輸出到驅動電路330的電子電路裝置。驅動電路330是接受從電動機控制裝置340輸出的開關指令信號,生成針對于6 個開關半導體元件的驅動信號并將生成的驅動信號輸出到6個開關半導體元件的柵極電極的電子電路裝置。逆變器裝置300特別是功率模塊310及電解電容器320,通過后述的熱循環系統按照其溫度變為容許溫度范圍內的方式被進行調節。因為功率模塊310及電解電容器320是發熱部件所以需要冷卻,并且在周圍溫度為低溫時為了得到規定的動作特性或電氣特性需要預熱,這種情況也存在著。車輛控制裝置840基于表示車輛的駕駛狀態的多個狀態參數,生成針對于電動機控制裝置340的電動機轉矩指令信號,并將該電動機轉矩指令信號輸出到電動機控制裝置 340。作為表示車輛的駕駛狀態的多個狀態參數,有來自駕駛員的轉矩請求(加速踏板的踩踏量或節流閥的開度)、車輛的速度等。電池100是構成電動發電機200的驅動用電源的、公稱輸出電壓200伏特以上的高電壓。電池100經由接線盒400而與逆變器裝置300及充電器500電連接。作為電池 100,采用了鋰離子電池。
此外,作為電池100,能夠采用鉛電池、鎳氫電池、雙電層電容器、混合式電容器等其他蓄電器。電池100是被逆變器裝置300及充電器500充放電的蓄電裝置,作為主要部件而具備電池部110及控制部。電池部110作為電能的儲藏庫發揮功能,由可以蓄積和放出電能(直流電力的充放電)的多個鋰離子電池被串聯地電連接的串聯電池組構成。電池部110與逆變器裝置 300及充電器500電連接。控制部是由多個電子電路部件構成的電子控制裝置,管理和控制電池部110的狀態,并且向逆變器裝置300及充電器500提供與容許充放電量相關的信息,控制電池部110 中的電能的出入。電子控制裝置在功能上被劃分為2個階層而構成,在電池100內具備相當于上位 (父)的電池控制裝置130和相對于電池控制裝置130而相當于下位(子)的單元控制裝置 120。單元控制裝置120基于從電池控制裝置130輸出的指令信號作為電池控制裝置 130的部下進行動作,并且具備多個電池管理單元,該多個電池管理單元管理和控制多個鋰離子電池各自的狀態。多個電池管理單元分別由集成電路(IC)構成。電池部110在是將串聯地電連接的多個鋰離子電池劃分成幾個組的結構時,多個集成電路分別對應于多個組進行設置。各集成電路,檢測所對應的組中具有的多個鋰離子電池各自的電壓及過充放電異常。另外,各集成電路,在所對應的組中具有的多個鋰離子電池之間存在充電狀態的偏差的情況下,對比規定的充電狀態大的鋰離子電池進行放電,按照所對應的組中具有的多個鋰離子電池之間的充電狀態一致的方式管理和控制所對應的組中具有的多個鋰離子電池各自的狀態。電池控制裝置130是管理和控制電池部110的狀態,并且向車輛控制裝置840或電動機控制裝置340通知容許充放電量來控制電池部110中的電能的出入的電子控制裝置,該電池控制裝置130具備狀態檢測單元。狀態檢測單元是微型電子計算機或數字信號
處理器等運算處理裝置。在電池控制裝置130的狀態檢測單元中輸入多個信號。在多個信號中包括如下信號,即從用于測量電池部110的充放電電流的電流測量單元輸出的測量信號、從用于測量電池部110的充放電電壓的電壓測量單元輸出的測量信號、及從用于測量電池部110及幾個鋰離子電池的溫度的溫度測量單元輸出的測量信號、從單元控制裝置120輸出的與多個鋰離子電池的端子間電壓相關的檢測信號、從單元控制裝置120輸出的異常信號、基于點火鍵開關的動作的接通斷開信號、及從作為上位控制裝置的車輛控制裝置840或電動機控制裝置340輸出的信號。電池控制裝置130的狀態檢測單元基于多個信息來執行多個運算。多個信息包括從上述輸入信號中得到的信息、預先設定的鋰離子電池的特性信息以及運算所需的運算信息。多個運算包括用于檢測電池部110的充電狀態(SOC =State of charge)及劣化狀態(S0H:State ofhealth)等的運算、用于均衡化多個鋰離子電池的充電狀態的運算、以及用于控制電池部110的充放電量的運算。并且,電池控制裝置130的狀態檢測單元基于這些運算結果,來生成并輸出多個信號,該多個信號包括針對于單元控制裝置120的指令信號、與用于控制電池部110的充放電量的容許充放電量相關的信號、與電池部110的SOC相關的信號、以及與電池部110的SOH相關的信號。另外,電池控制裝置130的狀態檢測單元基于從單元控制裝置120輸出的異常信號,來生成并輸出多個信號,該多個信號包括用于切斷第1正極及負極繼電器410、420的指令信號、以及用于通知異常狀態的信號。電池控制裝置130及單元控制裝置120雖然通過信號傳輸路徑能夠相互授受信號,但是卻彼此電絕緣。這是因為,動作電源互不相同,基準電位互不相同。為此,在連結電池控制裝置130和單元控制裝置120之間的信號傳輸路徑上,設置有光電耦合器、電容性耦合元件、變壓器等絕緣體140。由此,電池控制裝置130及單元控制裝置120能夠利用基準電位互不相同的信號來進行信號傳輸。電池100特別是電池部110通過后述的熱循環系統按照其溫度變為容許溫度范圍內的方式被進行調節。因為電池部110是發熱部件所以需要冷卻,并且在周圍溫度為低溫時為了得到規定的輸入輸出特性需要預熱,這樣的情況存在著。電池100中蓄積的電能被用作使EV1000運行的電動機驅動系統的驅動用電力。向電池100的電能的蓄積是通過由電動機驅動系統的再生動作而產生的再生電力、或者從面向家庭的商用電源獲取的電力、或者從電廠購入的電力而進行的。在由家庭的商用電源600對電池100進行充電的情況下,將與充電器500的外部電源連接端子電連接的電源電纜的前端的電源插頭550插入到商用電源600側的插座700, 由此將充電器500與商用電源600進行電連接。或者,在由電廠的供電裝置對電池100進行充電的情況下,將從電廠的供電裝置延伸的電源電纜與充電器500的外部電源連接端子連接,由此將充電器500與電廠的供電裝置進行電連接。因而,交流電力從商用電源600或電廠的供電裝置向充電器500供給。充電器500在將所供給的交流電力轉換成直流電力、 且調整成電池100的充電電壓之后,向電池100供給。由此,電池100被充電。此外,來自電廠的供電裝置的充電也基本上與來自家庭的商用電源600的充電相同地進行。但是,在來自家庭的商用電源600的充電與來自電廠的供電裝置的充電中,給充電器500供給的電流容量及充電時間不同。因此,來自電廠的供電裝置的充電較之來自家庭的商用電源600的充電,電流容量大且充電時間快。即、在來自電廠的供電裝置的充電中,能夠進行快速充電。充電器500是將由家庭的商用電源600供給的交流電力或由電廠的供電裝置供給的交流電力轉換成直流電力,并且將該轉換后的直流電力升壓成電池100的充電電壓后供給到電池100的電力轉換裝置。充電器500作為主要的構成設備而具備交直轉換電路510、 升壓電路520、驅動電路530、及充電控制裝置M0。交直轉換電路510是將由外部電源供給的交流電力轉換成直流電力后輸出的電力轉換電路,具備整流電路及功率因數改善電路。整流電路例如由多個二極管元件的橋式連接而構成,且將由外部電源供給的交流電力整流成直流電力。功率因數改善電路與整流電路的直流側電連接、且改善整流電路的輸出的功率因數。作為將交流電力轉換成直流電力的電路,也可采用由反向并聯連接了二極管元件的多個開關半導體元件的橋式連接而構成的電路。升壓電路520是用于將從交直轉換電路510(功率因數改善電路)輸出的直流電力升壓至電池100的充電電壓的電力轉換電路,例如由絕緣型的DC-DC轉換器構成。絕緣型的DC-DC轉換器由變壓器、轉換電路、整流電路、平滑電抗器、以及平滑電容器構成。轉換電路由多個開關半導體元件的橋式連接構成,與變壓器的一次側線圈電連接,且將從交直轉換電路510輸出的直流電力轉換成交流電力后輸入到變壓器的一次側線圈。整流電路由多個二極管元件的橋式連接構成,與變壓器的二次側線圈電連接,且將變壓器的二次側線圈處產生的交流電力整流成直流電力。平滑電抗器與整流電路的輸出側(直流側)的正極側串聯地電連接。平滑電容器在整流電路的輸出側(直流側)的正負極間并聯地電連接。充電控制裝置540是通過在電路基板上安裝包括微型電子計算機等運算處理裝置在內的多個電子部件而構成的電子電路裝置。充電控制裝置540控制充電器500對電池 100的充電始終、或在充電時從充電器500向電池100供給的電力、電壓、電流等。為了進行這種控制,充電控制裝置540接受從車輛控制裝置840輸出的信號、或從電池100的控制裝置輸出的信號,生成針對于升壓電路520的多個開關半導體元件的開關指令信號(例如, PWM(脈沖寬度調制)信號)并輸出到驅動電路530。車輛控制裝置840例如監視充電器500的輸入側的電壓,將充電器500與外部電源電連接起來以向充電器500的輸入側施加電壓,在判斷為處于充電開始狀態的情況下, 將用于開始充電的指令信號輸出到充電控制裝置MO中。另一方面,在基于從電池100的控制裝置輸出的電池狀態信號而判斷為電池100處于滿充電狀態的情況下,將用于結束充電的指令信號輸出到充電控制裝置540中。這些動作既可以是由電動機控制裝置340或電池100的控制裝置進行,也可以與電池100的控制裝置協作地由充電控制裝置MO自己進行。電池100的控制裝置檢測電池100的狀態,計算電池100的容許充電量,并將與該運算結果相關的信號輸出到充電器500中,以便控制從充電器500向電池100的充電。驅動電路530是通過在電路基板上安裝開關半導體元件或放大器等多個電子部件而構成的電子電路裝置。驅動電路530接受從充電控制裝置540輸出的指令信號,產生針對于升壓電路520的多個開關半導體元件的驅動信號,并輸出到多個開關半導體元件的柵極電極。此外,在交直轉換電路510由開關半導體元件構成的情況下,從充電控制裝置MO 向驅動電路530輸出針對于交直轉換電路510的開關半導體元件的開關指令信號。從驅動電路530向交直轉換電路510的開關半導體元件的柵極電極輸出針對于交直轉換電路510 的開關半導體元件的驅動信號,由此控制交直轉換電路510的開關半導體元件的開關。在接線盒410的內部,收納了第1及第2正極側繼電器410、430、以及第1及第2 負極側繼電器420、440。第1正極側繼電器410是用于控制逆變器裝置300 (功率模塊310)的直流正極側與電池100的正極側之間的電連接的開關。第1負極側繼電器420是用于控制逆變器裝置 300(功率模塊310)的直流負極側與電池100的負極側之間的電連接的開關。第2正極側繼電器430是用于控制充電器500(升壓電路520)的直流正極側與電池100的正極側之間的電連接的開關。第2負極側繼電器440是用于控制充電器500(升壓電路500)的直流負極側與電池100的負極側之間的電連接的開關。第1正極側繼電器410及第1負極側繼電器420,在處于電動發電機200的旋轉動力為必要的駕駛模式的情況、以及處于電動發電機200的發電為必要的駕駛模式的情況下被接通;在車輛處于停止模式的情況(點火鍵開關被開放(open)的情況)、電動驅動裝置或車輛產生了異常的情況、以及由充電器500對電池100進行充電的情況下被開放。另一方面,第2正極側繼電器430及第2負極側繼電器440,在由充電器500對電池100進行充電的情況下被接通;在充電器500對電池100的充電結束的情況、以及充電器500或電池 100產生了異常的情況下被開放。第1正極側繼電器410及第1負極側繼電器420的開閉由從車輛控制裝置840輸出的開閉指令信號控制。第1正極側繼電器410及第1負極側繼電器420的開閉也可以由從其他控制裝置例如電動機控制裝置340或電池100的控制裝置輸出的開閉指令信號控制。第2正極側繼電器430及第2負極側繼電器440的開閉由從充電控制裝置540輸出的開閉指令信號控制。第2正極側繼電器430及第2負極側繼電器440的開閉也可以由從其他控制裝置例如車輛控制裝置840或電池100的控制裝置輸出的開閉指令信號控制。以上,在EV1000中,在電池100、逆變器裝置300、和充電器500之間設置了第1正極側繼電器410、第1負極側繼電器420、第2正極側繼電器430、及第2負極側繼電器440, 并能控制它們之間的電連接。因而相對于作為高電壓的電動驅動裝置而言能夠確保高的安全性。其次,對搭載于EV1000的熱循環系統進行說明。EV1000作為熱循環系統而具備對室內的空氣狀態進行調整的空氣調節系統和對電池100、電動發電機200、及逆變器裝置300等發熱體的溫度進行調整的溫度調節系統。為了使空氣調節系統及溫度調節系統運轉,需要能源。為此,在EV1000中,將作為電動發電機200的驅動電源的電池100用作它們的能源。這里,空氣調節系統及溫度調節系統由電池100消耗的電能與其他電氣負載相比,比較高。由于EV1000給地球環境帶來的影響比混合動力汽車(以下記為“HEV”)小(由于為零),因此重點關注。但是,由于伴隨電池100的每一次充電的運行距離短、且充電站等基礎設置的維護不及時,因而EV1000的普及率比HEV低。另外,關于EV1000而言,由于在所請求的續航距離的運行中需要比HEV多的電能,因而電池100的容量比HEV大。故,電池100的成本變得比HEV高、車輛價格也變得比HEV高,所以EV1000的普及率比HEV低。為了提高EV1000的普及率,需要延遲伴隨電池100的每一次充電的EV的運行距離。為了延長伴隨電池100的每一次充電的EV的運行距離,需要抑制在電池100中蓄積的電能在電動發電機200驅動以外的消耗。 電池100、電動發電機200及逆變器裝置300等發熱體的溫度通過溫度調節系統被調整在容許溫度范圍內。另外,發熱體因EV1000的負荷變動而在瞬間輸出發生變化,與之相伴發熱量也發生變化。為了使發熱體高效地運轉,優選使相對于發熱體的溫度調節能力根據發熱體的發熱量(溫度)的變化而變化,并將發熱體的溫度始終保持在適當溫度。
另一方面,為了提高EV1000的普及率,需要實現電池100、電動發電機200、及逆變器裝置300等發熱體的低成本化,將EV1000的車輛價格下降到與HEV等同的車輛價格。為了實現發熱體的低成本化,則需要實現發熱體的小型高輸出化。可是,若使發熱體小型高輸出化則發熱體的發熱量(溫度)變大,所以需要使相對于發熱體的溫度調節能力變大。
因此,在以下說明的實施方式中,構筑將溫度調節系統和空氣調節系統綜合后得到的熱循環系統,以使在EV1000的熱循環系統內有效利用熱能來進行室內空氣調節及發熱體的溫度調節。具體而言,將熱循環劃分為與室外側進行熱交換的1次側熱循環和與室內側及發熱體側進行熱交換的2次側熱循環。并且,由制冷循環系統來構成1次側熱循環,由熱媒體獨立進行流通的2個熱移動系統來構成2次側熱循環電路。為使制冷循環系統的冷媒和2 個熱移動系統的各自的熱媒體能進行熱交換,在制冷循環系統和2個熱移動系統的每一個熱移動系統之間設置中間熱交換器。并且,為使與發熱體側進行熱交換的熱移動系統的熱媒體和被取入到室內的空氣能進行熱交換,在與發熱體側進行熱交換的熱移動系統中設置室內熱交換器。根據以下說明的實施方式,能夠將由發熱體的溫度調整而得到的熱能利用到室內空氣調節中,能夠實現室內空氣調節所需的能量的最小化,故能夠實現室內空氣調節的節能化。并且,根據以下說明的實施方式,能夠將由發熱體的溫度調整而得到的熱能直接利用到室內空氣調節中,故能提高室內空氣調節的節能效果。因而,根據以下說明的實施方式, 能夠抑制空氣調節系統從發熱體能源中取走的能量。以上的熱循環系統適用于延長伴隨電池100的每一次充電的EV1000的運行距離的情況。另外,以上的熱循環系統,在伴隨電池100的每一次充電的運行距離與之前所述的相同的時候,適用于使電池100的容量變小的情況。若能夠使電池100的容量變小,則關系到EV1000的低成本化、EV1000的普及促進、EV1000的輕量化。另外,根據以下說明的實施方式,能夠將室內空氣調節用到的熱能利用到發熱體的溫度調整中,能夠寬幅地調整用于調整發熱體的溫度的熱媒體的溫度,故不會給周圍的環境狀態造成影響,能使發熱體的溫度可變。因此,根據以下說明的實施方式,能夠將發熱體的溫度調整為發熱體能高效地運轉的適當溫度,可使發熱體高效地運轉。以上這種熱循環系統在實現EV1000的低成本化的方面上適用。若能使EV1000低成本化則能實現EV1000的普及的擴大。可是,如上述,在將實現了溫度調節系統和空氣調節系統相綜合的熱循環系統搭載于EV1000之際,考慮在狹窄的設置空間內復雜地組合構成流路的配管或構成部件。因此,若考慮熱循環系統的維護性、小型化、及低成本化的必要性等,則在將熱循環系統搭載于EV1000之際,優選基于構成部件的小型化、削減化、共用化等的系統結構的簡單化。因此,在以下說明的實施方式中,也可連通第1熱移動系統和第2熱移動系統之間的循環路,并且相對于第1及第2熱移動系統共用地設置用于調整第1及第2熱移動系統的循環路內的壓力的貯存箱,其中,所述第1熱移動系統經由第1中間熱交換器與冷媒進行循環的制冷循環系統熱連接并使用于調整發熱體的溫度的熱媒體進行循環,所述第2熱移動系統經由第2中間熱交換器與冷媒進行循環的制冷循環系統熱連接并使用于調整室內的空氣狀態的熱媒體進行循環。根據以下說明的實施方式,能夠在第1及第2熱移動系統中實現構成部件的共用化,故能夠實現熱循環系統的簡單化。熱循環系統的構成的簡單化能夠提高搭載于EV1000 的熱循環系統的維護性,并且能夠有助于熱循環系統的小型化及低成本化。另外,在以下說明的實施方式中,相對于第1及第2熱移動系統而共用地設置用于將在第1熱移動系統及第2熱移動系統的循環路中流通的熱媒體向外部排出的排水管排出機構。根據以下說明的實施方式,在第1及第2熱移動系統中能夠實現構成部件的進一步共用化,實現熱循環系統的進一步簡單化。其結果,能夠進一步提高搭載于EV1000的熱循環系統的維護性,并且進一步有助于熱循環系統的小型化及低成本化。另外,在搭載了熱循環系統的EV1000中被要求發熱體的進一步小型化及高輸出化的情況下,為了響應該要求,需要進一步提高發熱體的冷卻性能。這種情況下,雖然認為通過熱交換器的增設或大容量化能進一步提高發熱體的冷卻性能,但是若考慮熱循環系統的小型化及低成本化的必要性等,優選在不伴有熱交換器的增設或大容量化的情況下能夠對應。因此,在以下說明的實施方式中,按照能夠將第1熱移動系統的循環路與第2熱移動系統的循環路串聯連接的方式,來設置循環路連接控制部,其中,所述第1熱移動系統經由第1中間熱交換器與冷媒進行循環的制冷循環系統熱連接并使用于調整發熱體的溫度的熱媒體進行循環,所述第2熱移動系統經由第2中間熱交換器與冷媒進行循環的制冷循環系統熱連接并使用于調整室內的空氣狀態的熱媒體進行循環。并且,在想要使供給到發熱體的熱媒體的與冷媒之間的熱交換量比在一個中間熱交換器中與冷媒進行熱交換的時候大的情況下,由循環路連接控制部控制第1及第2熱移動系統的循環路的連接,以使供給到發熱體的熱媒體在第1中間熱交換器及第2中間熱交換器中串聯流通。另外,在以下說明的實施方式中,設置有經由第1中間熱交換器與冷媒進行循環的制冷循環系統熱連接并使用于調整至少2個發熱體的溫度的熱媒體進行循環的第1熱移動系統;經由第2中間熱交換器與制冷循環系統熱連接并使用于調整室內的空氣狀態的熱媒體進行循環的第2熱移動系統;和將第1熱移動系統的循環路與一個發熱體進行連接并將第2熱移動系統的循環路與另一個發熱體進行連接的循環路連接切換部。并且,在想要使至少兩個發熱體和熱媒體之間的熱交換量比至少兩個發熱體和第1熱移動系統的熱媒體之間的熱交換量大的情況下,由循環路連接切換部切換第1及第2熱移動系統的循環路的連接,以使第1熱移動系統的熱媒體向一個發熱體供給,且第2熱移動系統的熱媒體向另一個發熱體供給。根據以下說明的實施方式,因為能夠使發熱體和熱媒體之間的熱交換量變大,因而能夠提高發熱體的溫度調節性能。這樣,若能夠提高發熱體的溫度調節性能,則在要求發熱體的進一步小型化及高輸出化的情況下能夠響應于該要求。并且,在不伴有熱循環系統的大型化的情況下能夠進行對應。此外,在圖3所示的EV1000中,舉出單獨設置電動發電機200和逆變器裝置300 的情況的例子進行了說明,但是也可一體設置電動發電機200和逆變器裝置300,例如在電動發電機200的框體上固定逆變器裝置300的框體而被一體化。在一體設置電動發電機 200和逆變器裝置300的情況下,用于使溫度調整用的熱媒體進行循環的配管迂回等變得容易,能更簡單地構成熱循環系統。雖然存在除此之外應該解決的課題及用于解決該課題的結構或方法,但是關于這些內容在之后的實施方式之中進行說明。以下,利用附圖詳細敘述搭載于EV1000的熱循環系統的第1實施方式至第5實施方式。(第1實施方式)基于圖1及圖2說明搭載于EV1000的熱循環系統1的第1實施方式。熱循環系統1具備熱泵方式的制冷循環系統10、冷卻用熱移動系統20、和空氣調節用熱移動系統30。在制冷循環系統10中形成有使冷媒例如HFC-13^循環,并使該冷媒壓縮、凝縮、膨脹、及蒸發的冷媒循環路(一次循環路)U。在冷卻用熱移動系統20中形成有經由冷卻用中間熱交換器路40與制冷循環系統10熱連接,并使冷卻用熱媒體例如水或防凍溶液循環,以便與EV1000的發熱體22進行熱交換的冷卻用熱媒體循環路(二次循環路)21。在空氣調節用熱移動系統30中形成有經由空氣調節用中間熱交換器路50與制冷循環系統10熱連接,并使空氣調節用熱媒體例如水或防凍溶液循環,以便與在車室內導入的空氣進行熱交換的空氣調節用熱媒體循環路(二次循環路)31。制冷循環系統10是通過冷媒循環路11機械連接壓縮機12、四通閥(four-way valve) 13、室外熱交換器14、膨脹閥15、16、17、冷卻用中間熱交換器40、及空氣調節用中間熱交換器50而構成的。將壓縮機12的吸入側與四通閥13的第1連接口連接。將壓縮機12的突出側與四通閥13的第2連接口連接。將室外熱交換器14的壓縮機12側與四通閥13的第3連接口連接。在室外熱交換器14的與四通閥13側相反的一側,連接著膨脹閥15。膨脹閥15的與室外熱交換器14側相反的一側的冷媒循環路11,在其前端分支為冷卻用路徑Ila和空氣調節用路徑lib。因此,在膨脹閥15的與室外熱交換器14側相反的一側,分別連接著冷卻用路徑Ila用的膨脹閥16及空氣調節用路徑lib用的膨脹閥17。將冷卻用中間熱交換器 40的與壓縮機12側相反的一側與膨脹閥16的與膨脹閥15側相反的一側連接。將空氣調節用中間熱交換器50的與四通閥13側相反的一側與膨脹閥17的與膨脹閥15側相反的一側連接。將壓縮機12的吸入側與冷卻用中間熱交換器40的與膨脹閥16側相反的一側連接。將空氣調節用中間熱交換器50的與膨脹閥17側相反的一側與四通閥13的第4連接口連接。在室外熱交換器14中安裝了作為用于向室外熱交換器14取入外部空氣的電動式送風機的室外風扇14a。根據這種連接構成,形成有按壓縮機12、四通閥13、室外熱交換器14、膨脹閥15、 膨脹閥16、冷卻用中間熱交換器40、壓縮機12的順序連接為環狀的第1閉合回路;和按壓縮機12、四通閥13、室外熱交換器14、膨脹閥15、膨脹閥17、空氣調節用中間熱交換器50、 四通閥13、壓縮機12的順序連接為環狀的第2閉合回路。壓縮機12是通過壓縮方式將冷媒變為高溫和高壓的氣態媒體的電動式流體設備。四通閥13是用于切換向壓縮機12吸入并吐出的冷媒的流動方向的切換器。四通閥13 將冷媒的流向切換為使冷媒從冷卻用中間熱交換器40及空氣調節用中間熱交換器50側向壓縮機12吸入并向室外熱交換器14側吐出的方向;和在壓縮機12中使冷媒從室外熱交換器14及冷卻用中間熱交換器40側向壓縮機12吸入并向空氣調節用中間熱交換器50側吐出的方向。室外熱交換器14是用于在由室外風扇1 送出的空氣(外部空氣)與冷媒之間從高溫側媒體向低溫側媒體進行熱移動的熱移動設備。膨脹閥15、16、17是通過閥體的開度調整使冷媒減壓、膨脹來調整冷媒的壓力,并且調整冷媒的流量的調整閥。冷卻用中間熱交換器40是用于在制冷循環系統10的冷媒與冷卻用熱移動系統20的冷卻用熱媒體之間從高溫側媒體向低溫側媒體進行熱移動的熱移動設備。空氣調節用中間熱交換器50 是用于在制冷循環系統10的冷媒與空氣調節用熱移動系統30的空氣調節用熱媒體之間從高溫側媒體向低溫側媒體進行熱移動的熱移動設備。冷卻用熱移動系統20是通過冷卻用熱媒體循環路21機械連接冷卻用室內熱交換器23、發熱體22、貯存箱M、循環泵25、冷卻用中間熱交換器40、及三通閥沈而構成的。在冷卻用中間熱交換器40的一側(冷卻用熱媒體的流出側),連接著三通閥沈的第1連接口。在三通閥沈的第2連接口,連接著冷卻用室內熱交換器23的與發熱體22側相反的一側(冷卻用熱媒體的流入側)。在冷卻用室內熱交換器23的與三通閥沈側相反的一側(冷卻用熱媒體的流出側),連接著發熱體22。在發熱體22的與冷卻用室內熱交換器23側相反的一側,連接著循環泵25的吸入側。在循環泵25的與發熱體22側相反的一側(吐出側),連接著冷卻用中間熱交換器40的另一側(冷卻用熱媒體的流入側)。在冷卻用室內熱交換器23和發熱體22間與三通閥沈的第3連接口之間,連接著用于將冷卻用室內熱交換器23設置旁路以使冷卻用熱媒體流通的旁路路21a。在冷卻用室內熱交換器23 中安裝了室內風扇23a。室內風扇23a是用于取入向車室內導入的空氣、即室內空氣(內部空氣)或者已從外部取入的空氣(外部空氣)的電動式送風機。在發熱體22與循環泵25 之間連接著貯存箱對。根據這種連接構成,形成有按循環泵25、冷卻用中間熱交換器40、三通閥沈、冷卻用室內熱交換器23、發熱體22、循環泵25的順序連接為環狀的第1閉合回路;和按循環泵25、冷卻用中間熱交換器40、三通閥沈、旁路路21a、發熱體22、循環泵25的順序連接為環狀的第2閉合回路。冷卻用室內熱交換器23是用于在冷卻用熱媒體循環路21中進行循環的冷卻用熱媒體與由室內風扇23a取入的內部空氣或外部空氣之間從高溫側媒體向低溫側媒體進行熱移動的熱移動設備。循環泵25是用于使冷卻用熱媒體循環路21的冷卻用熱媒體進行循環的電動式流體設備。三通閥26是通過閥體的切換來切換冷卻用熱媒體的流通路徑的切換器,對從冷卻用中間熱交換器40流出的冷卻用熱媒體向冷卻用室內熱交換器23側的流通和向旁路路21a側的流通進行切換。貯存箱M用于調整伴有冷卻用熱媒體的溫度變化的冷卻用熱媒體循環路21內的壓力。在冷卻用熱媒體的溫度變高且冷卻用熱媒體循環路21內的壓力上升了的情況下,貯存箱M貯存多余的冷卻用熱媒體。另一方面,在冷卻用熱媒體的溫度變低且冷卻用熱媒體循環路21內的壓力下降了的情況下,已貯存在貯存箱M中的冷卻用熱媒體被引回到冷卻用熱媒體循環路21。根據這種作用,冷卻用熱媒體循環路21內的壓力始終被確保為規定值。發熱體22表示EV1000的電動機驅動系統的組件,例如對應電池100、電動發電機 200、及逆變器裝置300,它們成為冷卻用熱媒體的溫度調節對象。作為溫度調節對象的發熱體22,也能適用于逆變器裝置300以外的電力轉換裝置,例如搭載于充電器500等中的DC/ DC轉換器、變速機構的齒輪箱等。這里,發熱體22優選在冷卻用室內熱交換器23與循環泵25之間自冷卻用熱媒體的上游(溫度低的狀態)側開始按熱容許溫度低的順序或者熱時間常數(thermal time constant)小的順序串聯地配置。例如,按電池100、逆變器裝置300、及電動發電機200的順序配置。作為發熱體22的配置,也可在冷卻用室內熱交換器23與循環泵25之間并聯地配置電池100、逆變器裝置300、及電動發電機200。另外,發熱體22雖然配置在冷卻用室內熱交換器23與循環泵25之間,但是也可配置在冷卻用中間熱交換器50與三通閥沈之間。空氣調節用熱移動系統30是通過空氣調節用熱媒體循環路31機械連接空氣調節用室內熱交換器32、循環泵33、及空氣調節用中間熱交換器50而構成的。在空氣調節用中間熱交換器50的一側(空氣調節用熱媒體的流出側),連接著空氣調節用室內熱交換器32的與循環泵33側相反的一側(空氣調節用熱媒體的流入側)。 在空氣調節用室內熱交換器32的與空氣調節用中間熱交換器50側相反的一側(空氣調節用熱媒體的流出側),連接著循環泵33的吸入側。在循環泵33的與空氣調節用室內熱交換器32側相反的一側(吐出側),連接著空氣調節用中間熱交換器50的另一側(空氣調節用熱媒體的流入側)。根據這種連接構成,形成有按循環泵33、空氣調節用中間熱交換器50、空氣調節用室內熱交換器32、循環泵25的順序連接為環狀的一個閉合回路。空氣調節用室內熱交換器32是用于在空氣調節用熱媒體循環路31中循環的空氣調節用熱媒體與由室內風扇23a取入的內部空氣或外部空氣之間從高溫側媒體向低溫側媒體進行熱移動的熱移動設備。循環泵33是用于使空氣調節用熱媒體循環路31的空氣調節用熱媒體進行循環的電動式流體設備。冷卻用室內熱交換器23及空氣調節用室內熱交換器32,從內部空氣或外部空氣的流動方向的上游側向下游側,按空氣調節用室內熱交換器32、冷卻用室內熱交換器23的順序來配置。室內風扇23a相對于冷卻用室內熱交換器23及空氣調節用室內熱交換器32 而被共用地設置,相對于內部空氣或外部空氣的流動方向,較之冷卻用室內熱交換器23及空氣調節用室內熱交換器32的排列而配置在下游側。在冷卻用熱媒體循環路21與空氣調節用熱媒體循環路31之間設置有連通路60。 連通路60是為了利用與冷卻用熱媒體循環路21連接的貯存箱M來進行伴有空氣調節用熱媒體的溫度變化的空氣調節用熱媒體循環路31內的壓力調整而設置的。即、在冷卻用熱移動系統20與空氣調節用熱移動系統30中對貯存箱M共用化。在空氣調節用熱媒體的溫度變高且空氣調節用熱媒體循環路31內的壓力上升了的情況下,從空氣調節用熱媒體循環路31經由連通路60向冷卻用熱媒體循環路21排出多余的空氣調節用熱媒體,并貯存在貯存箱M中。這里,空氣調節用熱媒體和冷卻用熱媒體相同,使用水或防凍溶液。在空氣調節用熱媒體的溫度變低且空氣調節用熱媒體循環路31內的壓力下降了的情況下,所貯存的空氣調節用熱媒體從貯存箱M經由冷卻用熱媒體循環路21及連通路60被引回到空氣調節用熱媒體循環路31。根據這種作用,空氣調節用熱媒體循環路31內的壓力始終被確保為規定值。這樣,在本實施方式中,因為在冷卻用熱移動系統20與空氣調節用熱移動系統30 中對貯存箱M共用化,所以能夠削減熱循環系統1的部件個數,能夠簡單化熱循環系統1 的構成。熱循環系統1的構成的簡單化,能夠提高考慮了在狹窄的設置空間內復雜地組合構成流路的配管或構成部件的熱循環系統1的維護性,并且能有助于熱循環系統1的小型化及低成本化。
此外,貯存箱M也可設置在空氣調節用熱媒體循環路31中。另外,在圖1所示的例子中雖然將貯存箱M設置在發熱體22與循環泵25之間,但是也可配置在冷卻用熱媒體循環路21上的其他區域中。另外,在本實施方式中,將排出管排出機構設置在冷卻用熱媒體循環路21的高度最低的部位,其中,該排出管排出機構用于向外部排出在冷卻用熱媒體循環路21中循環的冷卻用熱媒體和在空氣調節用熱媒體循環路31中循環的空氣調節用熱媒體。在本實施方式中,將排水管排出機構設置在冷卻用熱媒體循環路21的貯存箱M與循環泵25之間的循環路上。排水管排出機構由在冷卻用熱媒體循環路21的貯存箱M與循環泵25之間的循環路上連接的排水管排出路70、以及在排水管排出路70上設置的排水管排出開閉閥71構成。排水管排出開閉閥71在對在冷卻用熱媒體循環路21中循環的冷卻用熱媒體和在空氣調節用熱媒體循環路31中循環的空氣調節用熱媒體進行交換之時被打開,通常被關閉。在空氣調節用熱媒體循環路31中循環的空氣調節用熱媒體,在經由連通路60向冷卻用熱媒體循環路21排出之后,由排水管排出機構向外部排出。為此,連通路60在冷卻用熱媒體循環路21及空氣調節用熱媒體循環路31的高度最低的部位將冷卻用熱媒體循環路21及空氣調節用熱媒體循環路31連通起來。根據以上這種構成,能夠進一步削減熱循環系統1的部件個數,能夠進一步簡單化熱循環系統1的構成,能夠進一步提高熱循環系統1的維護性,并且進一步有助于熱循環系統1的小型化及低成本化。其次,按各運轉模式來說明熱循環系統1的運轉動作。(放冷氣運轉)放冷氣運轉是指如下運轉模式,S卩,將室外熱交換器14用作凝縮器,且將空氣調節用中間熱交換器50及冷卻用中間熱交換器40用作蒸發器,由空氣調節用熱移動系統30 進行車室內的放冷氣,且由冷卻用熱移動系統20進行發熱體22的冷卻。在放冷氣運轉的情況下,如圖1所示,通過在制冷循環系統10中設置的四通閥13,將壓縮機12的吐出側與室外熱交換器14相連接,將壓縮機12的吸入側與空氣調節用中間熱交換器50相連接。另夕卜,在壓縮機12的吸入側連接著冷卻用中間熱交換器50。此外,通過三通閥沈使冷卻用熱媒體在旁路路21a中流通。被壓縮機12壓縮而成為高溫和高壓的氣態的冷媒,通過在室外熱交換器14中與外部空氣的熱交換(放熱)而被液化。然后,冷媒通過全開狀態的膨脹閥15而被分支為 流向空氣調節用中間熱交換器50的冷媒;和流向冷卻用中間熱交換器40的冷媒。流向空氣調節用中間熱交換器50的冷媒被膨脹閥17減壓而成為低溫/低壓的冷媒。該低溫/低壓的冷媒,在空氣調節用中間熱交換器50中從空氣調節用熱媒體循環路31的空氣調節用熱媒體吸熱而進行蒸發,然后通過四通閥13而返回到壓縮機12。另一方面,流向冷卻用中間熱交換器40的冷媒被膨脹閥16減壓而成為低溫/低壓的冷媒。該低溫/低壓的冷媒, 在冷卻用中間熱交換器40中從冷卻用熱媒體循環路21的冷卻用熱媒體吸熱而進行蒸發, 然后返回到壓縮機12。若驅動在空氣調節用熱媒體循環路31上設置的循環泵33,則在空氣調節用中間熱交換器50中進行熱交換而被冷卻的空氣調節用熱媒體被供給到空氣調節用室內熱交換器32。并且,空氣調節用熱媒體在空氣調節用室內熱交換器32中與通過室內風扇23a的驅動被導入到室內的空氣進行熱交換(空氣的熱被放熱到空氣調節用熱媒體)。由此,在車室內導入被冷卻的空氣,被放冷氣。另外,若驅動在冷卻用熱媒體循環路21上設置的循環泵25,則在冷卻用中間熱交換器40中進行熱交換而被冷卻的冷卻用熱媒體,經由三通閥沈、旁路路21a被供給到發熱體22。之后,冷卻用熱媒體與發熱體22進行熱交換(發熱體22的熱被放熱到冷卻用熱媒體)。由此,發熱體22被冷卻。這樣,在本實施方式中,能夠將空氣調節用中間熱交換器50及冷卻用中間熱交換器40這兩者作為蒸發器進行利用,所以能夠同時實現車室內的放冷氣和發熱體22的冷卻。 而且,因為將空氣調節用中間熱交換器50和冷卻用中間熱交換器40相對于壓縮機12的吸入側并聯連接,在冷卻用路徑Ila及空氣調節用路徑lib的各個路徑上設置膨脹閥16、17, 所以能夠分別任意地改變流向空氣調節用中間熱交換器50及冷卻用中間熱交換器40的冷媒流量。其結果,能夠將冷卻用熱媒體的溫度和空氣調節用熱媒體的溫度分別控制在任意的期望溫度。因此,為了進行放冷氣,即便在充分下降了空氣調節用熱媒體的溫度的情況下,通過抑制流向冷卻用中間熱交換器40的冷媒流量,也能夠確保連接有發熱體22的冷卻用熱媒體的溫度為較高。可是,若發熱體22的表面溫度變得比外部空氣溫度低,則熱量從外部空氣進入到發熱體22。因此,認為向制冷循環系統10要求的冷卻能力增加該進入熱量,消耗電力增加。 這是因為電池100的使用量增加了,故認為關系到續航距離的下降。另外,在比外部空氣的露點溫度低的情況下,因為可能會產生結露,所以需要有針對于因結露引起的不良情況的對策。由于這種課題即便在配管路徑上也相同,因而優選將冷卻用熱媒體的溫度確保得比外部空氣溫度還高。此外,為了控制冷卻用熱媒體的溫度,只要控制膨脹閥16的開度即可,簡單而言, 在冷卻用熱媒體的溫度高的情況下以增大開度的方式進行控制,在溫度低的情況下以縮小開度的方式進行控制即可。另外,為了調整制冷循環系統10的能力,只要控制壓縮機12的轉速即可,控制為空氣調節用熱媒體的溫度變為期望溫度。在判斷為放冷氣負荷大的情況下,通過降低空氣調節用熱媒體的控制目標溫度,從而可控制與負荷相應的空氣調節能力,在判斷為放冷氣負荷小的情況下,通過增高空氣調節用熱媒體的控制目標溫度,從而可控制與負荷相應的空氣調節能力。此外,在無放冷氣負荷、只需要發熱體22的冷卻的情況下,通過停止循環泵33及室內風扇23a,并且關閉膨脹閥17,調整膨脹閥16的開度,從而只將冷卻用中間熱交換器40 作為蒸發器進行利用即可。由此,因為可進行冷卻用熱媒體的冷卻,所以能夠進行發熱體 22的冷卻。這種情況下,以冷卻用熱媒體的溫度變為目標溫度的方式來控制壓縮機12的轉速。此時的目標溫度被設定為比外部空氣溫度高的溫度。另外,也可通過控制循環泵25的轉速,來改變熱交換量。(放冷氣除濕運轉)在放冷氣除濕運轉中,從圖1的狀態起,通過三通閥沈使溫度高的冷卻用熱媒體流向冷卻用室內熱交換器23側。這樣,若將溫度高的冷卻用熱媒體導入到冷卻用室內熱交換器23中,則可進行所謂的再熱除濕運轉,即,在空氣調節用室內熱交換器32中被冷卻/除濕的空氣,在被冷卻用室內熱交換器23加熱之后吹向車室內。由于向車室內供給的空氣的相對濕度變低,因而能夠提高室內空間的舒適度。此外,被用作再熱器的冷卻用室內熱交換器23的熱源是由發熱體22產生的所謂的排熱。因此,不同于在再熱中使用加熱器等的情況,因為無需重新投入能量,所以在不增大消耗電力的情況下可提高車室內的舒適度。由于再熱量是根據流向冷卻用室內熱交換器23側的冷卻用熱媒體的溫度和流量的變化而變化的,所以通過改變冷卻用中間熱交換器40的交換熱量、或流向冷卻用室內熱交換器23側的冷卻用熱媒體的流量,能夠控制再熱量。為了使冷卻用中間熱交換器40的交換熱量可變,只要控制膨脹閥16的開度,控制流向冷卻用中間熱交換器40的冷媒流量即可,在不需要冷卻的情況下將膨脹閥16的開度全關閉即可。另外,為了使向冷卻用室內熱交換器23側的冷卻用熱媒體的流量可變,控制三通閥沈的開閉狀態即可。(供暖運轉)其次,利用圖2說明供暖運轉時的動作。在供暖運轉時,有與供暖負荷相應的兩個運轉模式。供暖運轉的第一個運轉模式是供暖負荷小時的放熱運轉模式,通過將來自發熱體 22的排熱利用到供暖中,從而制冷循環系統10不用于供暖。在放熱運轉模式中,起動循環泵25和室內風扇23a,且通過三通閥沈使得在冷卻用室內熱交換器23側流動冷卻用熱媒體。因為冷卻用熱媒體被發熱體22加熱,所以在冷卻用室內熱交換器23中放熱到室內吹出的空氣中,由此冷卻用熱媒體被冷卻,室內吹出的空氣被加熱。這樣,通過將來自發熱體 22的排熱利用到供暖中,能夠抑制能量消耗,進行空氣調節。供暖運轉的第2個運轉模式為只是發熱體22的排熱而不符合供暖負荷的情況下的運轉模式,即除了發熱體22的排熱之外還同時使用制冷循環系統10的供暖放熱運轉模式。這種情況下,通過在制冷循環系統10中設置的四通閥13的切換,將壓縮機12的吐出側與空氣調節用中間熱交換器50相連接,且將吸入側與室外熱交換器14相連接。S卩、形成了以空氣調節用中間熱交換器50作為凝縮器、以室外熱交換器14作為蒸發器的循環。被壓縮機12壓縮后的冷媒,通過在空氣調節用中間熱交換器50中與空氣調節用熱媒體進行熱交換來放熱,由此進行凝縮液化。然后,在由膨脹閥15減壓之后,在室外熱交換器14中通過與室外空氣的熱交換來蒸發/氣化并返回到壓縮機12。此時,膨脹閥17處于全開狀態,膨脹閥16處于全閉狀態,而冷卻用中間熱交換器40不利用。通過起動循環泵33,在空氣調節用中間熱交換器50中獲得冷媒的凝縮熱而被升溫的空氣調節用熱媒體流入空氣調節用室內熱交換器32,在空氣調節用室內熱交換器32 中放熱到室內吹出的空氣。在空氣調節用室內熱交換器32中被加熱的空氣,在空氣流動的下游側配置的冷卻用室內熱交換器23中,從被發熱體22加熱的冷卻用熱媒體中獲得熱量, 在進一步被升溫之后向室內空間吹出。這樣,室內吹出的空氣在被制冷循環系統10加熱之后,因發熱體22的排熱被進一步加熱。為此,相對于來自冷卻用室內熱交換器23的室內吹出的空氣溫度,能夠將來自空氣調節用室內熱交換器32的吹出的空氣溫度確保得較低。即、通過將來自發熱體22的排熱利用到供暖中,從而能夠構成能量消耗少的空氣調節裝置。
另外,通過控制制冷循環系統10的供暖能力,從而能夠根據發熱體22的發熱來控制冷卻用熱媒體的溫度。在來自發熱體22的發熱量增大的情況下,由于冷卻用熱媒體的溫度上升,所以制冷循環系統10的供暖能力得到了抑制。由此,來自空氣調節用室內熱交換器32的放熱量得到了抑制,流入冷卻用室內熱交換器23的空氣的溫度變低,所以來自冷卻用熱媒體的放熱量增大了,冷卻用熱媒體的溫度上升得到了抑制。相反地,在來自發熱體22的發熱量減少了的情況下,因為冷卻用熱媒體的溫度下降,所以使制冷循環系統10的供暖能力增大,通過提高流入冷卻用室內熱交換器23的空氣的溫度來抑制冷卻用熱媒體的溫度下降。此外,作為用于控制制冷循環系統10的能力的具體例,控制壓縮機12的轉速即可。另外,將冷卻用熱媒體的溫度確保為規定的溫度區域的控制,在發熱體22的溫度偏離可使用的溫度區域等的不良情況方面也是有效的。(供暖冷卻運轉)在供暖負荷大的情況下,雖然如上述那樣將冷卻用熱媒體的目標溫度設定得較高即可,但是在難以根據發熱體22的規格等提高溫度的情況下,不能增大供暖能力。這種情況下,進行以下說明的供暖冷卻運轉,同時實現冷卻用熱媒體的冷卻和空氣調節用熱媒體的加熱。在供暖冷卻運轉中,與供暖放熱并用運轉同樣地,構成了以空氣調節用中間熱交換器50作為凝縮器、以室外熱交換器14作為蒸發器的循環,進而打開膨脹閥16,將冷卻用中間熱交換器40作為蒸發器進行利用。在空氣調節用中間熱交換器50中被凝縮/液化后的冷媒,在通過了膨脹閥17之后,進行分支。分支出的冷媒的一方在被膨脹閥23減壓之后, 在室外熱交換器14中進行蒸發并返回到壓縮機1中。分支出的冷媒的另一方被膨脹閥16 減壓,通過在冷卻用中間熱交換器40中對冷卻用熱媒體進行冷卻而蒸發/氣化,然后經由三通閥21返回到壓縮機1。在供暖冷卻運轉中,來自發熱體22的排熱,在冷卻用中間熱交換器40中被作為制冷循環系統10的熱源進行回收,經由空氣調節用中間熱交換器50從空氣調節用室內熱交換器32向車室內放熱。這樣,既能抑制發熱體22的溫度又能回收發熱體22的排熱來用于供暖。而且,因為可利用室外熱交換器14從外部空氣中吸熱,所以能夠增大供暖能力。另外,通過分別控制膨脹閥16和膨脹閥23的開度,可以單獨控制來自冷卻用熱媒體的吸熱量和來自外部空氣的吸熱量。此外,當冷卻用熱媒體的溫度變得比空氣調節用熱媒體的溫度低時,在空氣調節用室內熱交換器32中已加熱的空氣在冷卻用室內熱交換器23中會被冷卻。因此,這種情況下,在冷卻用熱媒體循環路21中操作三通閥沈,使被冷卻用中間熱交換器40冷卻后的冷卻用熱媒體迂回到旁路路21a,從而能夠防止由冷卻用熱媒體冷卻室內吹出的空氣的情況。在從供暖冷卻運轉向供暖負荷下降的供暖放熱并用運轉移行的情況下,因為若冷卻用熱媒體的溫度低則可能會發生吹出的溫度低等的不良情況,所以優選在移行至這種情況之前提升冷卻用熱媒體的溫度。因為通過使冷卻用中間熱交換器40的熱交換量可變能夠控制冷卻用熱媒體的溫度,所以只要控制膨脹閥16的開度即可。此外,在供暖冷卻運轉中也將設備冷卻媒體的溫度確保得較高,并在檢測出空氣調節用熱媒體的溫度下降得比冷卻用熱媒體的溫度低的情況下,因為能夠判斷出供暖負荷降低了,所以能夠從供暖冷卻運轉向供暖放熱并用運轉移行。(加熱運轉)在外部空氣溫度低的冬季開始時等時候,因為冷卻用熱媒體的溫度低,在運轉開始之后無法立即供暖,所以需要等待基于來自發熱體22的排熱引起的溫度上升。這種情況下,關閉膨脹閥16,由空氣調節用室內熱交換器32進行供暖運轉。此外,通過操作三通閥 26來構成循環,使得在冷卻用室內熱交換器23中溫度低的冷卻用熱媒體和向室內吹出的風不進行熱交換。另外,在發熱體22的溫度比低溫側的容許溫度低的情況下,在冷卻用中間熱交換機40中使冷卻用熱媒體變暖,將該變暖后的冷卻用熱媒體經由三通閥沈及旁路路21a而供給到發熱體22,在EV1000剛剛開始起動之前預先使發熱體22暖和起來。這種情況下,對起動時間設定系統預先設定起動開始時間,并在該設定時間的規定時間之前使熱循環系統 1動作來進行上述加熱運轉。這樣,能夠使發熱體22從EV1000起動時高效地動作,從電動發電機200供給與要求轉矩對應的轉矩,來使EV1000運轉。(第2實施方式)基于圖4及圖5說明搭載于EV1000的熱循環系統1的第2實施方式。第2實施方式是第1實施方式的改良例,按照相對于冷卻用熱媒體循環路21的一部分而串聯連接空氣調節用熱媒體循環路31的一部分的方式設置循環路連接控制部,使得在冷卻用熱媒體循環路21中流通的熱媒體串聯地在空氣調節用中間熱交換器50和冷卻用中間熱交換器40中流通。此外,對于與第1實施方式同樣的構成賦予與第1實施方式同樣的符號,并省略其說明。循環路連接控制部由三通閥84、三通閥83、三通閥81、連接路82、及連接路80構成。三通閥84設置在循環泵25與冷卻用中間熱交換器40之間的循環路上。三通閥83設置在循環泵33與空氣調節用中間熱交換器50之間的循環路上。三通閥81設置在空氣調節用中間熱交換器50與空氣調節用室內熱交換器32之間的循環路上。連接路82連接三通閥84與三通閥83之間。連接路80連接三通閥84和冷卻用中間熱交換器40間的循環路與三通閥83之間。在三通閥81的第1連接口,連接著空氣調節用中間熱交換器50的一側(空氣調節用熱媒體的流出側)。在三通閥81的第2連接口,連接著空氣調節用室內熱交換器32的空氣調節用中間熱交換器50側(空氣調節用熱媒體的流入側)。在三通閥81的第3連接口,連接著連接路80。在三通閥83的第1連接口,連接著循環泵33的吐出側。在三通閥 83的第2連接口,連接著空氣調節用中間熱交換器50的另一側(空氣調節用熱媒體的流入側)。在三通閥83的第3連接口,連接著連接路82。在三通閥84的第1連接口,連接著循環泵25的吐出側。在三通閥84的第2連接口,連接著冷卻用中間熱交換器40的一側(冷卻用熱媒體的流入側)。在三通閥84的第3連接口,連接著連接路82。在想要使得供給到發熱體22的冷卻用熱媒體的與冷媒的熱交換量比僅在冷卻用中間熱交換器40中與冷媒進行熱交換的時候大、并增大發熱體22的溫度調節(冷卻)能力的情況下,驅動用于切換流體的流動方向的三通閥81、83、84,來切換冷卻用熱媒體的流通方向。這里,想要增大發熱體22的溫度調節(冷卻)能力的情況例如為電動機負荷增大的斜坡行駛持續的情況、即構成發熱體22的電動發電機或逆變器裝置的發熱增大、它們的溫度上升的情況。因此,檢測熱媒體或發熱體的溫度,在因發熱增大而引起的溫度上升超過了規定的容許值的情況下,也可如上述那樣驅動三通閥81、83、84,來切換冷卻用熱媒體的流通方向即可。這樣的控制例如由車輛控制裝置840進行。這里,在熱循環系統1處于第1實施方式中的各運轉模式的情況(圖4的情況) 下,三通閥81、83、84處于在連接路80、82中沒有冷卻用熱媒體流通的狀態、即分別在從第 1連接口到第2連接口的方向流通冷卻用熱媒體的狀態。在想要使供給到發熱體22的冷卻用熱媒體的與冷媒的熱交換量變得比僅在冷卻用中間熱交換器40中與冷媒進行熱交換的情況大、發熱體22的溫度調節(冷卻)能力變大的情況下,如圖5所示,驅動三通閥81、83、84的切換機構,以使從三通閥81的第1連接口到第3連接口的方向流動冷卻用熱媒體、從三通閥83的第3連接口到第2連接口的方向流動冷卻用熱媒體、從三通閥84的第1連接口到第3連接口的方向流動冷卻用熱媒體。這樣,被循環泵25加壓送出的冷卻用熱媒體,經由三通閥84、連接路82、三通閥83被供給到空氣調節用中間熱交換器50,與制冷循環系統10的冷媒進行熱交換。然后,從空氣調節用中間熱交換器50流出的冷卻用熱媒體,經由三通閥81、連接路80被供給到冷卻用中間熱交換器40,再次與冷媒進行熱交換。此外,在圖5中,用實線表示冷卻用熱媒體流動的流路,用虛線表示沒有熱媒體流動的流路。根據第2實施方式,通過按空氣調節用中間熱交換器50、冷卻用中間熱交換器40 的順序串聯地使冷卻用熱媒體進行流通,從而能夠使冷卻用熱媒體和冷媒之間的熱交換量 (冷卻用熱媒體的冷卻量)比第1實施方式的情況大,使發熱體22的冷卻能力比第1實施方式的情況大。因此,在要求發熱體的進一步小型化及高輸出化的情況下,能夠響應該要求。并且,在不伴有移動體用熱循環系統的大型化的情況下能夠進行對應。這種情況下,雖然不可進行車室內的放冷氣,但是在想要兼顧車室內的放冷氣的情況下,取代三通閥26而設置兩個流量調節閥、即在旁路路21a上和到達冷卻用室內熱交換器23側的循環路上分別設置流量調整閥,調節在冷卻用室內熱交換器23側流動的冷卻用熱媒體及流經旁路路21a的冷卻用熱媒體的流量。(第3實施方式)基于圖6及圖7說明搭載于EV1000的移動體用熱循環系統1的第3實施方式。第3實施方式是第1實施方式的改良例,按照能夠將冷卻用熱媒體循環路21與發熱體22相連接、將空氣調節用熱媒體循環路31與不同于發熱體22的發熱體27相連接的方式來設置循環路連接切換部。例如,將電池100及逆變器裝置300作為發熱體22,將電動發電機200作為發熱體27。其結果,能夠使在冷卻用熱媒體循環路21中循環的冷卻用熱媒體流通在發熱體22中,也能夠另行使在空氣調節用熱媒體循環路31中循環的空氣調節用熱媒體流通在發熱體27中。此外,對于與第1實施方式同樣的構成賦予與第1實施方式同樣的符號,并省略其說明。
循環路連接切換部由三通閥94、三通閥91、三通閥92、四通閥95、連接路90、連接路93、及連接路96構成。三通閥94設置在空氣調節用中間熱交換器50與空氣調節用室內熱交換器32之間的循環路上。三通閥91設置在空氣調節用室內熱交換器32與循環泵33 之間的循環路上。三通閥92設置在發熱體27與循環泵25之間的循環路上。四通閥95設置在貯存箱M與發熱體27的循環路上。連接路90連接三通閥91與三通閥92之間。連接路93連接三通閥94與四通閥95之間。連接路96連接三通閥92和循環泵25間的循環路與四通閥95之間。在三通閥94的第1連接口,連接著空氣調節用中間熱交換器50的一側(空氣調節用熱媒體的流出側)。在三通閥94的第2連接口,連接著空氣調節用室內熱交換器32的空氣調節用中間熱交換器50側(空氣調節用熱媒體的流入側)。在三通閥94的第3連接口,連接著連接路93。在三通閥91的第1連接口,連接著空氣調節用室內熱交換器32的一側(空氣調節用熱媒體的流出側)。在三通閥91的第2連接口,連接著循環泵33的吸入側。在三通閥91的第3連接口,連接著連接路90。在三通閥92的第1連接口,連接著發熱體27的循環泵25側。在三通閥92的第2連接口,連接著循環泵25的吸入側。在三通閥 92的第3連接口,連接著連接路90。四通閥95的第1連接口連接著貯存箱M的與發熱體 22側相反的一側。在四通閥95的第2連接口,連接著發熱體27的與三通閥92側相反的一側。在四通閥95的第3連接口,連接著連接路93。在四通閥95的第4連接口,連接著連接路96。在想要使發熱體22、27和熱媒體(冷卻用熱媒體及空氣調節用熱媒體)之間的熱交換量比發熱體22、27和冷卻用熱媒體之間的熱交換量大、并增大發熱體22、27的溫度調節(冷卻)能力的情況下,驅動用于切換流體的流動方向的三通閥91、92、94及四通閥95, 以切換冷卻用熱媒體及空氣調節用熱媒體的流通方向。這里,想要增大發熱體22、27的溫度調節(冷卻)能力的情況與第2實施方式的情況同樣地,例如為電動機負荷大的斜坡行駛持續的情況、即發熱體22、27的溫度大幅度上升的情況。因此,檢測熱媒體或發熱體的溫度,在因發熱增大而引起的溫度上升超過了規定的容許值的情況下,也可如上述那樣驅動三通閥91、92、94及四通閥95,來切換冷卻用熱媒體及空氣調節用熱媒體的流通方向。這樣的控制例如由車輛控制裝置840進行。這里,在處于第1實施方式中的各運轉模式的情況下(圖6的情況下),三通閥91、 92、94及四通閥95處于在連接路90、93、96中沒有熱媒體流通的狀態、即分別使冷卻用熱媒體從第1連接口向第2連接口的方向流通的狀態。在想要使發熱體22、27和熱媒體的熱交換量比發熱體22、27和冷卻用熱媒體之間的熱交換量大、并增大發熱體22、27的溫度調節(冷卻)能力的情況下,如圖7所示,驅動三通閥91、92、94及四通閥95的切換機構,以便空氣調節用熱媒體從三通閥94的第1連接口流向第3連接口的方向、空氣調節用熱媒體從三通閥92的第1連接口流向第3連接口的方向、空氣調節用熱媒體從三通閥91的第3連接口流向第2連接口的方向、冷卻用熱媒體從四通閥95的第1連接口流向第4連接口的方向、且空氣調節用熱媒體從第3連接口流向第 2連接口的方向。這樣一來,由循環泵25加壓送出的冷卻用熱媒體被供給到冷卻用中間熱交換器40,而與制冷循環系統10的冷媒進行熱交換。然后,從冷卻用中間熱交換器40流出的冷卻用熱媒體經由三通閥26、旁路路21a被供給到發熱體22而與發熱體22進行熱交換之后,經由貯存箱24、四通閥95、連接路96而循環到循環泵25。另一方面,由循環泵33加壓送出的空氣調節用熱媒體被供給到空氣調節用中間熱交換器50,而與冷媒進行熱交換。 然后,從空氣調節用中間熱交換器50流出的空氣調節用熱媒體經由三通閥94、連接路93、 四通閥95被供給到發熱體27而與發熱體27進行熱交換之后,經由三通閥92、連接路90、 三通閥91而循環到循環泵33。此外,在圖7中,用實線表示熱媒體流動的流路,用虛線表示沒有熱媒體流動的流路。根據第3實施方式,通過在發熱體22中流通冷卻用熱媒體,在發熱體27中流通空氣調節用熱媒體,從而能夠使熱媒體和發熱體的熱交換量(熱媒體的冷卻量)比第1實施方式的情況大,使發熱體22、27的冷卻能力比第1實施方式的情況大。這種情況下,雖然不可進行車室內的放冷氣,但是在想要兼顧車室內的放冷氣的情況下,也可取代三通閥94而設置2個流量調整閥,并且取代三通閥91而設置2個流量調整閥。即、在到達空氣調節用室內熱交換器32側的循環路上、連接路93、連接路90、和從空氣調節用室內熱交換32到達循環泵33的循環路上的連接路90的上游側分別設置流量調整閥,調節在空氣調節用室內熱交換器23側流動的空氣調節用熱媒體及在連接路93側流動的空氣調節用熱媒體的流量即可。另外,考慮放冷氣能力的不足,也可取代三通閥沈而設置兩個流量調節閥。即、在旁路路21a上和到達冷卻用室內熱交換器23側的循環路上分別設置流量調整閥,調節在冷卻用室內熱交換器23側流動的冷卻用熱媒體和流經旁路路 21a的冷卻用熱媒體的流量。此外,在第3實施方式中,雖然將貯存箱M設置在發熱體22與四通閥95之間的循環路上,但是也可以設置在與其不同的循環路上。(第4實施方式)基于圖8說明搭載于EV1000的熱循環系統1的第4實施方式。第4實施方式是第1實施方式的變形例,是只可進行放冷氣運轉和放冷氣除濕運轉的系統構成。即、在第1實施方式中,雖然通過四通閥13以放冷氣和供暖的方式來切換冷媒的流動方向,但是在本實施方式中是壓縮機12的吐出側連接于室外熱交換器14側、壓縮機12的吸入側連接于冷卻用中間熱交換器40及空氣調節用中間熱交換器50側,并且構成為不可切換、且被固定的連接構成。這種構成作為無需供暖的面向地域的EV1000,被適用于熱循環系統1的簡單化。此外,對于與第1實施方式同樣的構成賦予與第1實施方式同樣的符號,并省略其說明。(第5實施方式)基于圖9說明搭載于EV1000的熱循環系統1的第5實施方式。第5實施方式是第4實施方式的改良例,在冷卻用熱媒體循環路21的貯存箱M 與循環泵25之間設置具備有室外熱交換器觀及室外風扇的熱交換單元。這樣,在制冷循環系統10產生不良情況時,通過該熱交換單元對冷卻用熱媒體進行冷卻,因為能夠持續進行基于該冷卻用熱媒體的發熱體22的冷卻,所以能夠持續進行基于發熱體22動作的 EV1000的運轉。此外,對于與第4實施方式同樣的構成賦予與第4實施方式同樣的符號,并省略其說明。另外,第5實施方式的構成也適用于其他實施方式。(第6實施方式)基于圖10說明搭載于EV1000的熱循環系統1的第6實施方式。第6實施方式是第1實施方式的變形例,將貯存箱M設置在比冷卻用熱媒體循環路21及空氣調節用熱媒體循環路31的高度最高的部位還高的位置,并且通過連接路61將貯存箱M和冷卻用熱媒體循環路21連接起來,通過連接路62將貯存箱M和空氣調節用熱媒體循環路31連接起來。根據這種構成,能夠達成與第1實施方式同樣的功能。因此, 即便在第6實施方式中,也能起到與第1實施方式同樣的效果。此外,對于與第1實施方式同樣的構成賦予與第1實施方式同樣的符號,并省略其說明。另外,第6實施方式的構成也適用于其他實施方式。在上述說明了各種實施方式及變形例,但是本發明并不限于這些內容。在本發明的技術思想范圍內考慮的其他方式也包括在本發明的范圍內。下面的優先權基礎申請的公開內容作為引用文被引用于此。日本專利申請2009年第270979號(2009年11月30日申請)。
權利要求
1.一種移動體用熱循環系統,具有 冷媒進行流通的制冷循環系統;調整發熱體的溫度的熱媒體進行流通的第1熱移動系統; 調整移動體室內的空氣狀態的熱媒體進行流通的第2熱移動系統; 設置在所述制冷循環系統和所述第1熱移動媒體系統之間,并使所述冷媒和所述熱媒體進行熱交換的第1中間熱交換器;設置在所述制冷循環系統和所述第2熱移動媒體系統之間,并使所述冷媒和所述熱媒體進行熱交換的第2中間熱交換器;設置在所述第1熱移動系統中,并使取入到所述移動體室內的空氣和所述熱媒體進行熱交換的第1室內熱交換器;設置在所述第2熱移動系統中,并使取入到所述移動體室內的空氣和所述熱媒體進行熱交換的第2室內熱交換器;和用于調整所述第1熱移動系統及所述第2移動系統的熱媒體流經的流路內的壓力的貯存箱,且相對于所述第1熱移動系統及所述第2移動系統共用地設置所述貯存箱。
2.根據權利要求1所述的移動體用熱循環系統,其中,所述貯存箱與所述第1熱移動系統的熱媒體流路及所述第2移動系統的熱媒體流路中的每一個連接。
3.根據權利要求1所述的移動體用熱循環系統,其中,所述貯存箱設置在所述第1熱移動系統的熱媒體流路或者所述第2移動系統的熱媒體流路中的任一個熱媒體流路中,所述第1熱移動系統的熱媒體流路及所述第2移動系統的熱媒體流路通過連通路相連通。
4.根據權利要求1至3中任一項所述的移動體用熱循環系統,其中,所述移動體用熱循環系統具有排出機構,該排出機構用于從所述第1熱移動系統的熱媒體流路及所述第2移動系統的熱媒體流路向外部排出熱媒體,且相對于所述第1熱移動系統及所述第2移動系統共用地設置所述排出機構。
5.根據權利要求1至4中任一項所述的移動體用熱循環系統,其中,將用于使所述熱媒體和外部空氣進行熱交換的室外熱交換器設置在所述第1熱移動系統中。
6.一種移動體用熱循環系統,具有 冷媒進行流通的制冷循環系統;調整發熱體的溫度的熱媒體進行流通的第1熱移動系統; 調整移動體室內的空氣狀態的熱媒體進行流通的第2熱移動系統; 設置在所述制冷循環系統和所述第1熱移動媒體系統之間,并使所述冷媒和所述熱媒體進行熱交換的第1中間熱交換器;設置在所述制冷循環系統和所述第2熱移動媒體系統之間,并使所述冷媒和所述熱媒體進行熱交換的第2中間熱交換器;設置在所述第1熱移動系統中,并使取入到所述移動體室內的空氣和所述熱媒體進行熱交換的第1室內熱交換器;設置在所述第2熱移動系統中,并使取入到所述移動體室內的空氣和所述熱媒體進行熱交換的第2室內熱交換器;和流路連接控制部,其用于控制所述第1熱移動體系統的流路和所述第2熱移動體系統的流路之間的連接,以使供給到所述發熱體的熱媒體在所述第1中間熱交換器及所述第2 中間熱交換器中串聯流通。
7.根據權利要求6所述的移動體用熱循環系統,其中,在成為了需使供給到所述發熱體的熱媒體和所述冷媒之間的熱交換量大于在所述第 1中間熱交換中使供給到所述發熱體的熱媒體和所述冷媒進行熱交換的情況下的熱交換量的狀態之時,所述流路連接控制部進行控制,以使供給到所述發熱體的熱媒體在所述第1中間熱交換器及所述第2中間熱交換器中串聯流通。
8.一種移動體用熱循環系統,具有 冷媒進行流通的制冷循環系統;調整至少兩個發熱體的溫度的熱媒體進行流通的第1熱移動系統; 調整移動體室內的空氣狀態的熱媒體進行流通的第2熱移動系統; 設置在所述制冷循環系統和所述第1熱移動媒體系統之間,并使所述冷媒和所述熱媒體進行熱交換的第1中間熱交換器;設置在所述制冷循環系統和所述第2熱移動媒體系統之間,并使所述冷媒和所述熱媒體進行熱交換的第2中間熱交換器;設置在所述第1熱移動系統中,并使取入到所述移動體室內的空氣和所述熱媒體進行熱交換的第1室內熱交換器;設置在所述第2熱移動系統中,并使取入到所述移動體室內的空氣和所述熱媒體進行熱交換的第2室內熱交換器;和流路連接切換部,其用于切換所述至少兩個發熱體和所述第1及第2熱移動體系統的流路之間的連接,以將所述至少兩個發熱體劃分為兩個溫度調節對象,并使流經所述第1 熱移動系統的熱媒體在一方的溫度調節對象中流通,使流經所述第2熱移動系統的熱媒體在另一方的溫度調節對象中流通。
9.根據權利要求8所述的移動體用熱循環系統,其中,在成為了需使供給到所述至少兩個發熱體的熱媒體和所述至少兩個發熱體之間的熱交換量大于所述至少兩個發熱體和所述第1熱移動系統的熱媒體之間的熱交換量的狀態之時,所述流路連接切換部進行切換,以使流經所述第1熱移動系統的熱媒體在一方的溫度調節對象中流通,使流經所述第2熱移動系統的熱媒體在另一方的溫度調節對象中流通。
10.根據權利要求6至9中任一項所述的移動體用熱循環系統,其中,所述移動體用熱循環系統具有貯存箱,該貯存箱用于調整所述第1熱移動系統及所述第2移動系統的熱媒體流經的流路內的壓力,且相對于所述第1熱移動系統及所述第2移動系統共用地設置所述貯存箱。
11.根據權利要求6至10中任一項所述的移動體用熱循環系統,其中,所述移動體用熱循環系統具有排出機構,該排出機構用于從所述第1熱移動系統的熱媒體流路及所述第2移動系統的熱媒體流路向外部排出熱媒體,且相對于所述第1熱移動系統及所述第2移動系統共用地設置所述排出機構。
12.根據權利要求6至11中任一項所述的移動體用熱循環系統,其中, 將用于使所述熱媒體和外部空氣進行熱交換的室外熱交換器設置在所述第1熱移動系統中。
全文摘要
本發明提供一種移動體用熱循環系統。移動體用熱循環系統(1)具有冷媒進行流通的制冷循環系統(10);調整發熱體(2)的溫度的熱媒體進行流通的第1熱移動系統(20);調整移動體室內的空氣狀態的熱媒體進行流通的第2熱移動系統(30);設置在制冷循環系統(10)和第1熱移動媒體系統(20)之間,并使冷媒和熱媒體進行熱交換的第1中間熱交換器(40);設置在制冷循環系統(10)和第2熱移動媒體系統(30)之間,并使冷媒和熱媒體進行熱交換的第2中間熱交換器(50);設置在第1熱移動系統(20)中,并使取入到移動體室內的空氣和所述熱媒體進行熱交換的第1室內熱交換器(23);設置在第2熱移動系統(30)中,并使取入到移動體室內的空氣和熱媒體進行熱交換的第2室內熱交換器(32);和用于調整第1熱移動系統(20)及第2移動系統(30)的熱媒體流經的流路內的壓力的貯存箱(24);相對于第1熱移動系統(20)及第2移動系統(30)共用地設置貯存箱(24)。
文檔編號F25B1/00GK102472531SQ20108003482
公開日2012年5月23日 申請日期2010年8月25日 優先權日2009年11月30日
發明者今西裕人, 關谷禎夫, 尾坂忠史, 澤田逸郎 申請人:株式會社日立制作所