KR100862474B1 - 연료전지 차량용 브레이킹 레지스터 - Google Patents

연료전지 차량용 브레이킹 레지스터 Download PDF

Info

Publication number
KR100862474B1
KR100862474B1 KR1020060125250A KR20060125250A KR100862474B1 KR 100862474 B1 KR100862474 B1 KR 100862474B1 KR 1020060125250 A KR1020060125250 A KR 1020060125250A KR 20060125250 A KR20060125250 A KR 20060125250A KR 100862474 B1 KR100862474 B1 KR 100862474B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
cooling
resistor
braking
cooling water
cooling module
Prior art date
Application number
KR1020060125250A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20080053550A (ko
Inventor
정태영
Original Assignee
현대자동차주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 현대자동차주식회사 filed Critical 현대자동차주식회사
Priority to KR1020060125250A priority Critical patent/KR100862474B1/ko
Publication of KR20080053550A publication Critical patent/KR20080053550A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100862474B1 publication Critical patent/KR100862474B1/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L7/00—Electrodynamic brake systems for vehicles in general
    • B60L7/22—Dynamic electric resistor braking, combined with dynamic electric regenerative braking
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B21/00—Machines, plants or systems, using electric or magnetic effects
    • F25B21/02—Machines, plants or systems, using electric or magnetic effects using Peltier effect; using Nernst-Ettinghausen effect
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01C—RESISTORS
    • H01C1/00—Details
    • H01C1/08—Cooling, heating or ventilating arrangements
    • H01C1/082—Cooling, heating or ventilating arrangements using forced fluid flow
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
    • H01M8/04298—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2400/00—Special features of vehicle units
    • B60Y2400/20—Energy converters
    • B60Y2400/202—Fuel cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2250/00—Fuel cells for particular applications; Specific features of fuel cell system
    • H01M2250/20—Fuel cells in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30—Hydrogen technology
    • Y02E60/50—Fuel cells
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S903/00—Hybrid electric vehicles, HEVS
    • Y10S903/902—Prime movers comprising electrical and internal combustion motors
    • Y10S903/903—Prime movers comprising electrical and internal combustion motors having energy storing means, e.g. battery, capacitor
    • Y10S903/944—Characterized by control of fuel cell

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Abstract

본 발명은 보조 냉각장치를 구비한 연료전지 차량용 브레이킹 레지스터에 관한 것으로서, 과열 발생시 냉각을 위한 보조용 수냉식 냉각장치를 추가로 구비하여, 과열이 발생할 경우 상기 수냉식 냉각장치가 자동 작동하면서 브레이킹 레지스터를 냉각시키고, 이를 통해 브레이킹 레지스터의 과열이 방지되며, 종래의 브레이킹 레지스터 과열로 인한 차량의 셧다운 및 레지스터 페일 등이 효과적으로 방지될 수 있음은 물론, 레지스터 성능 향상에 따른 전체적인 제동성능 및 제동효율 향상의 효과가 있게 되는 연료전지 차량용 브레이킹 레지스터에 관한 것이다.
연료전지, 보조제동장치, 레지스터, 냉각장치, 수냉식, 열전소자, 과열 방지

Description

연료전지 차량용 브레이킹 레지스터 {Brake resistor for fuel cell vehicle}
도 1은 일반적인 브레이킹 레지스터의 설치상태 및 레지스터 냉각을 위한 장치의 구성도,
도 2는 일반적인 연료전지 냉각계의 구성도,
도 3은 본 발명의 브레이킹 레지스터에서 냉각장치의 전체 구성을 나타낸 도면,
도 4는 도 3에 도시된 레지스터 냉각장치에서 기존의 냉각수 라인에 냉각모듈이 설치된 상태의 사시도,
도 5는 본 발명의 레지스터 냉각장치에서 기존의 냉각수 라인에 냉각모듈이 설치된 상태의 단면도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
11 : 연료전지 스택 20 : 열교환기
22 : 브레이킹 레지스터 30 : 라디에이터 및 팬 어셈블리
41 : 리저버 42 : 냉각모듈용 냉각수 라인
43 : 기존 냉각수 라인 44 : 마그네틱 밸브
45 : 냉각모듈 46 : 온도센서
47 : 냉각모듈용 ECU 49 : 열전소자
본 발명은 보조 냉각장치를 구비한 연료전지 차량용 브레이킹 레지스터에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 과열 발생시 냉각을 위한 보조용 수냉식 냉각장치를 추가로 구비하여, 과열이 발생할 경우 상기 수냉식 냉각장치가 자동 작동하면서 브레이킹 레지스터를 냉각시키고, 이를 통해 브레이킹 레지스터의 과열이 방지되며, 종래의 브레이킹 레지스터 과열로 인한 차량의 셧다운 및 레지스터 페일 등이 효과적으로 방지될 수 있음은 물론, 레지스터 성능 향상에 따른 전체적인 제동성능 및 제동효율 향상의 효과가 있게 되는 연료전지 차량용 브레이킹 레지스터에 관한 것이다.
일반적으로, 대형 버스나 트럭 등의 상용차는 차체 중량이 매우 무겁기 때문에 일반 브레이크(풋브레이크,주브레이크)만으로는 열 발생 등의 문제로 인하여 내리막길을 내려올 수 없다.
따라서, 대형 상용차의 경우에는 일반 브레이크의 제동력을 보조하여 안전한 감속이 가능하도록 연속사용이 가능한 별도의 보조제동장치를 필요로 하며, 보조제동장치의 사용 및 그 성능과 관련해서는 이미 법규화되어 규제되고 있다.
종래의 보조제동장치로는 배기브레이크와 리타터를 들 수 있으며, 이 중에서 배기브레이크는 엔진 브레이크의 일종으로, 엔진의 배기파이프를 일시적으로 막아서 엔진 브레이크의 성능을 높이는 장치이며, 가장 일반적인 보조제동장치이다.
또한 리타터는 유압을 이용한 보조제동장치로, 보통 트랜스미션 내부에 장착하여 사용하며, 차량의 운동에너지를 유압저항을 이용하여 트랜스미션 오일의 열 에너지로 변환한다.
한편, 연료전지 차량은 엔진이 없기 때문에 100% 구동모터의 추진력으로 차량이 구동되며, 구동모터는 회전시에 저항이 매우 작으므로, 구동모터를 엔진/배기브레이크처럼 사용할 수 없다.
또한 연료전지 차량은 모터 구동에 따라 트랜스미션이 없으며, 이에 기존의 리타터 사용이 불가하다.
하지만, 구동모터는 회전저항은 작으나 에너지 회생 기능을 가지고 있으며, 에너지 회생시에는 구동모터가 발전기의 역할을 하게 된다.
이때, 모터는 회전수/발전량에 따라 역토크가 발생하여 보조제동장치로 사용할 수 있다.
그러나, 모터는 발전한 전기를 소모해야만 역토크가 발생되며, 따라서 모터에서 발전된 전기를 브레이킹 레지스터(braking resistor)에 흘려줌으로써 전기를 열에너지로 변환시켜 연속적으로 전기를 소모하고 이에 모터가 연속적인 제동력을 발생시키도록 하고 있다.
차량에 기 장착된 배터리로 레지스터의 기능을 대체하는 것이 생각될 수 있 지만, 이 경우는 배터리가 만충되면 제동기능을 상실하여 사고위험이 있으므로 법규를 만족시키지 못한다.
첨부한 도 1은 일반적인 브레이킹 레지스터의 설치상태 및 레지스터 냉각을 위한 장치의 구성도이고, 도 2는 일반적인 연료전지 냉각계의 구성도이다.
먼저, 도 2를 참조하면, 통상 연료전지 스택(11)은 워터펌프(12)에 의해 열교환기(20)와의 사이에서 순환하는 냉각수로 냉각되며, 연료전지 스택을 냉각시킨 고온의 냉각수는 라디에이터(31)에 의해 냉각된 냉각수와 열교환기에서 열교환하여 냉각된 뒤 다시 연료전지 스택으로 유입, 연료전지 스택을 냉각시키게 된다.
또한 라디에이터(31)와 열교환기(20) 사이를 워터펌프(21)에 의해 순환하는 냉각수는 라디에이터에서 냉각된 뒤 열교환기로 유입되어 연료전지 스택(11)을 냉각하는 냉각수와 1차적으로 열교환하고, 이후 열교환기에서 나와 브레이킹 레지스터(22)로 유입되어 브레이킹 레지스터에서 2차적으로 열교환하여 브레이킹 레지스터를 냉각시킨다.
이후, 브레이킹 레지스터(22)에서 가열된 고온의 냉각수는 라디에이터(31)로 유입되어 라디에이터에서 냉각된 뒤 다시 열교환기(20)로 유입되며, 상기한 경로를 순환하면서 열교환기에서 1차 열교환으로 연료전지 스택용 냉각수를 냉각시키고, 브레이킹 레지스터에서 2차 열교환으로 브레이킹 레지스터를 냉각시킨다.
상기 브레이킹 레지스터(22)는 수냉식 전기저항으로, 냉각수가 흐를 수 있는 파이프 안에 저항이 있는 구조로 되어 있으며, 전기가 흐르면 열이 발생되고, 이 열은 파이프를 통과하는 냉각수로 전달된 뒤 라디에이터(31)에서 방출되게 된다.
상기 브레이킹 레지스터는 전술한 바와 같이 모터에서 발전된 전기를 소모하는 부품으로, 전기를 열에너지로 변환시켜 연속적으로 전기를 소모하여 모터가 연속적인 제동력을 발생시킬 수 있도록 하는 부품이다.
상기 브레이킹 레지스터의 전기저항은 전기를 소모하여 열에너지를 발생시키므로 브레이킹 레지스터를 냉각시키기 위한 냉각장치가 반드시 필요하며, 이 냉각장치가 전술한 바의 라디에이터 및 팬 어셈블리를 이용한 수냉식 냉각장치이다.
도 1을 참조하면, 브레이킹 레지스터(22)가 라디에이터 및 팬 어셈블리(30)에 고온 냉각수 라인(32)으로 연결되어 있고, 라디에이터 및 팬 어셈블리는 미도시된 열교환기와의 사이에 워터펌프(21)를 거치는 저온 냉각수 라인(33)으로 연결되어 있으며, 열교환기(20)와 브레이킹 레지스터(22) 사이에는 열교환기에서 1차 열교환을 마친 냉각수가 브레이킹 레지스터로 흐를 수 있도록 냉각수 라인(34)이 연결된다.
도 1에서 도면부호 10은 연료전지 모듈을 나타낸다.
이와 같이 연료전지 차량에 사용되고 있는 모터-레지스터 방식의 보조제동방식은 단순한 구조의 레지스터 부품만 추가하면 되므로 구성이 쉽고 비용이 적게 든다.
또한 레지스터는 운동을 하지 않는 부품이므로 수명이 반영구적이고(리타터는 기계적 운동을 하므로 고장 발생 확률이 높음), 유압식 리타터와 같이 정기적인 오일 및 필터의 교환이 불필요하여 유지 및 보수가 간단하며, 최대 제동파워를 넓은 rpm 영역에서 사용 가능하므로 제동성능 및 특성이 우수하다.
특히, 배기브레이크와 기계식 리타터에서는 rpm에 비례해서 제동파워가 발생하므로 저속에서 제동특성이 좋지 못하나, 모터-레지스터 방식에서는 저속에서 우수한 제동특성을 나타낸다.
그러나, 모터-레지스터 방식에서는 다음과 같은 문제점이 있다.
연료전지 차량의 보조제동장치로 사용되는 구동모터의 회전을 제어하여 구동축의 회전을 감소시키는 제동력 보조 과정에서, 제동상태가 지속 및 반복되다 보면 브레이킹 레지스터의 온도가 저항의 발열로 인해 높아지게 되며, 이는 제동성능을 떨어뜨리는 결과로 이어진다.
라디에이터와의 사이에서 순환하는 냉각수를 통해 레지스터의 열을 방출시키고는 있으나, 이 냉각수 역시 열교환기의 열을 흡수한 뒤 2차적으로 레지스터의 열을 추가적으로 흡수하기 때문에 레지스터의 냉각에 한계가 있는 것이 사실이다.
따라서, 레지스터의 과열을 방지하고, 레지스터를 효과적으로 냉각할 수 있는 방안이 절실한 실정이다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명한 것으로서, 과열 발생시 냉각을 위한 보조용 수냉식 냉각장치를 추가로 구비하여, 과열이 발생할 경우 상기 수냉식 냉각장치가 자동 작동하면서 브레이킹 레지스터를 냉각시키고, 이를 통해 브레이킹 레지스터의 과열이 방지되며, 종래의 브레이킹 레지스터 과열로 인한 차량의 셧다운 및 레지스터 페일 등이 효과적으로 방지될 수 있음은 물론, 레지스터 성능 향상에 따른 전체적인 제동성능 및 제동효율 향상의 효과가 있게 되는 연료전지 차량용 브레이킹 레지스터를 제공하는데 그 목적이 있다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 연료전지 차량의 제동시에 보조제동장치로 이용되는 모터의 역전압을 전달받아 전기를 열에너지로 변환하여 전기를 소모시키는 전기저항을 구비한 브레이킹 레지스터에 있어서,
상기 브레이킹 레지스터의 온도가 일정 온도를 초과할 경우 작동하여, 브레이킹 레지스터 또는 브레이킹 레지스터 냉각을 위한 기존 냉각수 라인을 냉각시켜주는 보조 냉각장치를 추가로 구비한 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 보조 냉각장치는,
상기 브레이킹 레지스터 또는 이에 연결된 기존 냉각수 라인 상에 설치되어 그로부터 냉각수를 통해 열을 흡열함으로써 브레이킹 레지스터 또는 냉각수 라인을 냉각시키는 냉각모듈과;
냉각수가 저장되는 리저버와;
상기 냉각모듈과 리저버 사이에서 냉각수가 순환되도록 연결된 냉각모듈용 냉각수 라인과;
상기 냉각모듈용 냉각수 라인에 설치된 마그네틱 밸브 및 워터펌프와;
상기 브레이킹 레지스터의 온도를 검출하는 온도센서와;
상기 온도센서의 신호를 토대로 기준온도를 초과하는 브레이킹 레지스터의 과열 발생을 판단하여 상기 냉각모듈을 작동시키는 동시에, 상기 냉각모듈용 냉각수 라인을 통해 냉각수 순환이 이루어지도록 상기 마그네틱 밸브 및 워터펌프를 작동시키는 냉각모듈용 ECU;
를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 냉각모듈은,
상기 브레이킹 레지스터 또는 기존 냉각수 라인 주변으로 설치되어 내부공간으로 냉각수가 통과하도록 상기 냉각모듈용 냉각수 라인이 연결된 냉각모듈 하우징과;
상기 냉각모듈용 ECU로부터 전류를 인가받아 작동하도록 상기 하우징 내부에 설치되되, 안쪽의 흡열부가 상기 브레이킹 레지스터 또는 기존 냉각수 라인으로부터 열을 흡수하도록 브레이킹 레지스터 또는 기존 냉각수 라인 주변 표면에 접촉되어 배치되고, 바깥쪽의 발열부가 열전도성 절연 격판을 매개로 상기 하우징 내 냉각수로 열 방출하도록 배치된 열전소자;
를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 대해 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.
첨부한 도 3은 본 발명의 브레이킹 레지스터에서 냉각장치의 전체 구성을 나타낸 도면이고, 도 4는 도 3에 도시된 레지스터 냉각장치에서 기존의 냉각수 라인에 냉각모듈이 설치된 상태의 사시도이며, 도 5는 본 발명의 레지스터 냉각장치에 서 기존의 냉각수 라인에 냉각모듈이 설치된 상태의 단면도이다.
본 발명의 브레이킹 레지스터(22)는 보조용 수냉식 냉각장치를 추가로 구비한 것으로, 통상의 브레이킹 레지스터는 사용 빈도가 많아지면 온도가 과다하게 상승하고, 이는 차량의 셧다운 및 레지스터 페일의 주원인이 된다.
따라서, 본 발명에서는 종래의 문제점인 브레이킹 레지스터의 과열을 방지하기 위하여 브레이킹 레지스터의 온도가 일정 온도를 초과할 경우에 수냉식 냉각장치를 작동시켜 브레이킹 레지스터의 온도를 저하시키고, 이를 통해 제동성능 및 효율성을 향상시키게 된다.
여기서, 수냉식 냉각장치는 냉각수용 리저버(41)에 저장된 냉각수를 워터펌프(43)를 이용해 순환시켜 브레이킹 레지스터(22)를 냉각시키는 구성으로 되어 있다.
본 발명에서 수냉식 냉각장치는, 브레이킹 레지스터(22) 또는 이에 연결된 기존 냉각수 라인(34) 상에 설치되어 냉각수를 통해 열을 흡열함으로써 냉각시키는 냉각모듈(45)과, 냉각수가 저장되는 리저버(41)와, 상기 냉각모듈(45)과 리저버(41) 사이에서 냉각수가 순환되도록 연결된 냉각모듈용 냉각수 라인(42)과, 상기 냉각모듈용 냉각수 라인(42)에 설치된 마그네틱 밸브(44) 및 워터펌프(43)와, 브레이킹 레지스터(22)의 온도를 검출하는 온도센서(46)와, 상기 온도센서(46)의 신호를 토대로 브레이킹 레지스터(22)의 과열 발생을 판단하여 상기 냉각모듈(45)을 작동시키고 냉각수 순환이 이루어지도록 마그네틱 밸브(44) 및 워터펌프(43)를 작동시키는 냉각모듈용 ECU(47)를 포함하여 구성된다.
여기서, 냉각모듈(45)은 레지스터(22) 또는 기존 냉각수 라인(34) 주변으로 설치되는 냉각모듈 하우징(48)과, 상기 하우징(48) 내부에서 흡열부(49a)가 상기 레지스터(22) 또는 기존 냉각수 라인(34)의 주변 표면에 밀착되도록 설치되는 열전소자(49)를 포함하여 구성된다.
그리고, 상기 하우징(48) 내부에는 열전소자(49)의 발열부(49b)를 둘러싸면서 열전소자(49)를 밀폐하는 열전도성 절연 격판(48a)이 설치되고, 이 격판(48a)과 외부 하우징(48) 사이의 공간으로 냉각수가 통과할 수 있도록 상기 하우징(48)의 일측과 타측에 상기 냉각모듈용 냉각수 라인(42)이 연결된다.
여기서, 상기 열전소자(49)는 냉각모듈용 ECU(47)로부터 인가되는 전원에 의해 작동되어 흡열부(49a)를 통해 레지스터(22) 또는 기존 냉각수 라인(34)으로부터 열을 흡열하고, 또한 발열부(49b) 및 격판(48a)을 통해 하우징(48) 내부를 흐르는 냉각수에 열을 방출하게 된다.
이와 같이 하우징(48) 내부를 흐르는 냉각수에 의해 레지스터(22) 또는 기존 냉각수 라인(34)이 냉각될 수 있게 된다.
상기 하우징(48)의 외부 표면은 단열 또는 열전도도가 낮은 재질로 제작되는 것이 바람직하며, 이는 외부로의 열 방출을 최대한 억제하여 기존 주변장치의 온도 상승을 방지하기 위함이다.
상기 냉각모듈용 ECU(47)는 별도의 냉각장치용으로 추가하여 사용하는 것이 바람직하나, 차량에 기 장착된 주 ECU(50)(이는 브레이킹 레지스터의 작동을 제어하는 것이기도 함)의 사용이 가능하며, 냉각장치용 ECU와 기 장착된 주 ECU를 병용 하여 사용하는 것도 가능하다.
이하, 상기와 같이 구성되는 브레이킹 레지스터 냉각장치의 작동상태에 대해서 설명하면 다음과 같다.
우선, 냉각모듈용 ECU(47)는 브레이킹 레지스터(22)의 온도를 검출하는 온도센서(46)로부터 신호를 입력받아 브레이킹 레지스터(22)의 온도를 모니터링하게 된다.
이러한 상태에서 운전자가 브레이크를 밟게 되면 모터의 회전을 MCU에서 제어하고, 이에 따라 모터 역전압이 브레이킹 레지스터(22)로 전달되는데, 이때 역전압의 양과 페달 답력이 증가할수록, 그리고 제동횟수가 증가할수록 레지스터(22)의 온도가 계속 상승하게 된다.
이때, 냉각모듈용 ECU(47)는 브레이킹 레지스터(22)의 온도가 기준온도를 초과하는 과열상태가 되면 워터펌프(43)를 구동시키는 동시에 마그네틱 밸브(44)를 열어주기 위한 제어신호를 출력하고, 이에 마그네틱 밸브(44)가 개방된 상태에서 워터펌프(43)가 구동되어 리저버(41)와 냉각모듈(45) 사이에 연결된 냉각모듈용 냉각수 라인(42)을 통해 냉각수가 순환되게 되며, 리저버(41)와 냉각모듈(45) 사이에서 순환되는 냉각수는 냉각모듈(45)의 하우징(48) 내부를 통과하게 된다.
또한 상기 냉각모듈용 ECU(47)는 과열상태가 되면 냉각모듈(45)의 열전소자(49)에 전류를 인가하여 열전소자(49)를 작동시킨다.
이에 열전소자(49)는 흡열부(49a)를 통해 레지스터(22) 또는 기존 냉각수 라인(34)으로부터 열을 흡열한 뒤 발열부(49b)를 통해 냉각모듈(45)의 하우징(48) 내 부에서 주변으로 흐르는 냉각수로 열을 방출하게 된다.
이와 같은 방식으로 브레이킹 레지스터(22)가 기준온도를 초과하는 과열상태가 될 경우 냉각수 및 열전소자(49)에 의해 브레이킹 레지스터(22)가 효과적으로 냉각될 수 있게 된다.
물론, 상기 냉각모듈용 ECU(47)는 온도센서(46)의 신호를 토대로 브레이킹 레지스터(22)의 온도가 정상범위로 낮아지면 마그네틱 밸브(44)를 닫아줌과 동시에 워터펌프(43)와 열전소자(49)의 작동을 모두 오프시키게 된다.
이와 같이 하여, 본 발명에 따른 브레이킹 레지스터(22)에서는 수냉식 냉각장치를 구비하여 과열 발생시 상기 수냉식 냉각장치가 브레이킹 레지스터(22)를 냉각시키도록 함으로써, 차량의 셧다운 방지 및 브레이킹 레지스터(22)의 페일 방지, 제동성능 및 제동효율 향상의 효과가 있게 된다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 브레이킹 레지스터에 의하면, 과열 발생시 냉각을 위한 수냉식 냉각장치를 구비하여, 과열이 발생할 경우 상기 수냉식 냉각장치가 자동 작동하면서 브레이킹 레지스터를 냉각시키고, 이를 통해 브레이킹 레지스터의 과열이 방지되는 효과가 있게 된다.
특히, 종래의 브레이킹 레지스터 과열로 인한 차량의 셧다운 및 레지스터 페일 등이 효과적으로 방지될 수 있으며, 레지스터 성능 향상에 따른 전체적인 제동성능 및 제동효율 향상의 효과가 있게 된다.

Claims (3)

  1. 삭제
  2. 연료전지 차량의 제동시에 보조제동장치로 이용되는 모터의 역전압을 전달받아 전기를 열에너지로 변환하여 전기를 소모시키는 전기저항을 구비한 브레이킹 레지스터에 있어서,
    상기 브레이킹 레지스터의 온도가 일정 온도를 초과할 경우 작동하여, 브레이킹 레지스터 또는 브레이킹 레지스터 냉각을 위한 기존 냉각수 라인을 냉각시켜주는 보조 냉각장치를 추가로 구비하되,
    상기 보조 냉각장치는,
    상기 브레이킹 레지스터 또는 이에 연결된 기존 냉각수 라인 상에 설치되어 그로부터 냉각수를 통해 열을 흡열함으로써 브레이킹 레지스터 또는 냉각수 라인을 냉각시키는 냉각모듈과;
    냉각수가 저장되는 리저버와;
    상기 냉각모듈과 리저버 사이에서 냉각수가 순환되도록 연결된 냉각모듈용 냉각수 라인과;
    상기 냉각모듈용 냉각수 라인에 설치된 마그네틱 밸브 및 워터펌프와;
    상기 브레이킹 레지스터의 온도를 검출하는 온도센서와;
    상기 온도센서의 신호를 토대로 기준온도를 초과하는 브레이킹 레지스터의 과열 발생을 판단하여 상기 냉각모듈을 작동시키는 동시에, 상기 냉각모듈용 냉각수 라인을 통해 냉각수 순환이 이루어지도록 상기 마그네틱 밸브 및 워터펌프를 작동시키는 냉각모듈용 ECU;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 연료전지 차량용 브레이킹 레지스터.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 냉각모듈은,
    상기 브레이킹 레지스터 또는 기존 냉각수 라인 주변으로 설치되어 내부공간으로 냉각수가 통과하도록 상기 냉각모듈용 냉각수 라인이 연결된 냉각모듈 하우징과;
    상기 냉각모듈용 ECU로부터 전류를 인가받아 작동하도록 상기 하우징 내부에 설치되되, 안쪽의 흡열부가 상기 브레이킹 레지스터 또는 기존 냉각수 라인으로부터 열을 흡수하도록 브레이킹 레지스터 또는 기존 냉각수 라인 주변 표면에 접촉되어 배치되고, 바깥쪽의 발열부가 열전도성 절연 격판을 매개로 상기 하우징 내 냉각수로 열 방출하도록 배치된 열전소자;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 연료전지 차량용 브레이킹 레지스터.
KR1020060125250A 2006-12-11 2006-12-11 연료전지 차량용 브레이킹 레지스터 KR100862474B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020060125250A KR100862474B1 (ko) 2006-12-11 2006-12-11 연료전지 차량용 브레이킹 레지스터

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020060125250A KR100862474B1 (ko) 2006-12-11 2006-12-11 연료전지 차량용 브레이킹 레지스터

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20080053550A KR20080053550A (ko) 2008-06-16
KR100862474B1 true KR100862474B1 (ko) 2008-10-08

Family

ID=39800768

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020060125250A KR100862474B1 (ko) 2006-12-11 2006-12-11 연료전지 차량용 브레이킹 레지스터

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100862474B1 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10054031B2 (en) 2014-11-20 2018-08-21 Hyundai Motor Company Apparatus and method for controlling cooling fan speed
DE102020106088A1 (de) 2020-03-06 2021-09-09 Audi Aktiengesellschaft Brennstoffzellensystem, Kraftfahrzeug und Verfahren zum Betreiben eines Brennstoffzellensystems

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102361268B1 (ko) 2018-07-10 2022-02-09 주식회사 엘지에너지솔루션 전기자동차용 전지팩 냉각 시스템 및 이를 이용한 전기자동차용 전지팩 시스템의 냉각 방법
CN111834071A (zh) * 2020-04-26 2020-10-27 东风商用车有限公司 车用液冷型制动电阻系统
CN112904835B (zh) * 2021-01-29 2024-05-17 株洲中车奇宏散热技术有限公司 一种机车制动电阻监测温度的取值方法及采集装置
KR102698569B1 (ko) * 2022-11-23 2024-08-23 자화전자(주) 용량 가변형 적층식 브레이크 레지스터

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05252606A (ja) * 1992-03-04 1993-09-28 Toyota Motor Corp 電気自動車用回生制動装置
JPH06319203A (ja) * 1993-02-15 1994-11-15 Smh Manag Services Ag エネルギー回収装置付き電気自動車
KR200156849Y1 (ko) 1996-12-23 1999-09-01 정몽규 수소엔진의 수소연료 저장탱크의 가열수 순환 가열장치

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05252606A (ja) * 1992-03-04 1993-09-28 Toyota Motor Corp 電気自動車用回生制動装置
JPH06319203A (ja) * 1993-02-15 1994-11-15 Smh Manag Services Ag エネルギー回収装置付き電気自動車
KR200156849Y1 (ko) 1996-12-23 1999-09-01 정몽규 수소엔진의 수소연료 저장탱크의 가열수 순환 가열장치

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10054031B2 (en) 2014-11-20 2018-08-21 Hyundai Motor Company Apparatus and method for controlling cooling fan speed
DE102020106088A1 (de) 2020-03-06 2021-09-09 Audi Aktiengesellschaft Brennstoffzellensystem, Kraftfahrzeug und Verfahren zum Betreiben eines Brennstoffzellensystems

Also Published As

Publication number Publication date
KR20080053550A (ko) 2008-06-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100862474B1 (ko) 연료전지 차량용 브레이킹 레지스터
JP4290461B2 (ja) 電動装置の冷却システムおよび冷却制御方法
EP2224110B1 (en) Cooling control device and method for vehicle
CN105508020B (zh) 发动机和制动电阻的共用冷却系统
US7810457B2 (en) System and method for controlling oil temperature of an internal combustion engine in a motor vehicle
KR20210138200A (ko) 친환경 차량의 회생제동 제어 시스템
CN112912598B (zh) 车辆的设备的冷却方法以及包括该设备的车辆
KR20140015342A (ko) 운송수단의 구동 배터리의 가열 방법 및 장치
JP2006002568A (ja) 冷却装置を備えたモータアシストターボ過給機
JP2010284045A (ja) 熱供給装置
JP2010259238A (ja) 回生電力管理システム
JPH11350956A (ja) 車両の冷却装置
JP4321505B2 (ja) ハイブリッド車両の冷却システム
KR20180077459A (ko) 자동차의 열전 발전 장치 및 그 제어 방법
KR100836355B1 (ko) 제동저항을 이용한 연료전지 차량의 아이들시 실내 난방방법
US20220416624A1 (en) Drive System
JP4976222B2 (ja) 排熱回収装置
KR100971309B1 (ko) 액화가스 수송선
KR100353766B1 (ko) 하이브리드 전기자동차의 엔진 냉각수를 이용한 배터리 예열 장치
KR100872642B1 (ko) 연료전지 버스의 보조제동장치와 그 제어방법
JP2004176591A (ja) ラジエータファン駆動制御装置
CN112693300A (zh) 混合动力汽车制动电阻和发动机共用冷却系统及冷却方法
JP2005188333A (ja) ハイブリッド車両の冷却装置
CN114670667B (zh) 一种制动控制方法、装置及电动汽车
KR102261276B1 (ko) 차량용 제동 제어 장치 및 방법

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20120928

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130927

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140929

Year of fee payment: 7

LAPS Lapse due to unpaid annual fee