KR101595489B1 - 태양전지를 이용한 공조 시스템 및 방법 - Google Patents

태양전지를 이용한 공조 시스템 및 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101595489B1
KR101595489B1 KR1020090062510A KR20090062510A KR101595489B1 KR 101595489 B1 KR101595489 B1 KR 101595489B1 KR 1020090062510 A KR1020090062510 A KR 1020090062510A KR 20090062510 A KR20090062510 A KR 20090062510A KR 101595489 B1 KR101595489 B1 KR 101595489B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
heating element
control module
command signal
solar cell
power distribution
Prior art date
Application number
KR1020090062510A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20110005023A (ko
Inventor
장길상
Original Assignee
한온시스템 주식회사
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 한온시스템 주식회사 filed Critical 한온시스템 주식회사
Priority to KR1020090062510A priority Critical patent/KR101595489B1/ko
Priority to US12/831,679 priority patent/US9010139B2/en
Priority to CN2010102250183A priority patent/CN101947936B/zh
Priority to EP10168677A priority patent/EP2272694B1/en
Publication of KR20110005023A publication Critical patent/KR20110005023A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101595489B1 publication Critical patent/KR101595489B1/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/00642—Control systems or circuits; Control members or indication devices for heating, cooling or ventilating devices
    • B60H1/0073—Control systems or circuits characterised by particular algorithms or computational models, e.g. fuzzy logic or dynamic models
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/00421—Driving arrangements for parts of a vehicle air-conditioning
    • B60H1/00428—Driving arrangements for parts of a vehicle air-conditioning electric
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/00642—Control systems or circuits; Control members or indication devices for heating, cooling or ventilating devices
    • B60H1/0065—Control members, e.g. levers or knobs
    • B60H1/00657—Remote control devices
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/00642—Control systems or circuits; Control members or indication devices for heating, cooling or ventilating devices
    • B60H1/00985—Control systems or circuits characterised by display or indicating devices, e.g. voice simulators
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/22—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived otherwise than from the propulsion plant
    • B60H1/2215—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived otherwise than from the propulsion plant the heat being derived from electric heaters
    • B60H1/2218—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived otherwise than from the propulsion plant the heat being derived from electric heaters controlling the operation of electric heaters
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0063—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with circuits adapted for supplying loads from the battery
    • 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
    • F25B27/00—Machines, plants or systems, using particular sources of energy
    • F25B27/002—Machines, plants or systems, using particular sources of energy using solar energy
    • 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
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/80—Technologies aiming to reduce greenhouse gasses emissions common to all road transportation technologies
    • Y02T10/88—Optimized components or subsystems, e.g. lighting, actively controlled glasses

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Fuzzy Systems (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Software Systems (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Air-Conditioning For Vehicles (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)

Abstract

태양전지로부터 생성된 전기를 이용하여 차량내에 설치된 여러 발열 디바이스를 소정의 정해진 시간동안 가열하여 태양전지에서 생성된 전기를 효율적으로 이용할 수 있는 태양전지를 이용한 공조 시스템 및 방법이 개시된다. 상기 공조 시스템은 태양광을 받아 전기를 생성하는 태양전지; 상기 태양전지 생성되어 공급된 전기의 동작 전압의 제어, 분배 및 가열 엘리먼트로의 전기 공급을 제어하여 상기 가열 엘리먼트의 동작을 제어하는 전력분배제어부; 사용자 명령 신호를 생성하는 제어단말기; 및 상기 제어단말기로부터의 명령 신호에 응답하여 상기 전력분배제어부의 동작을 제어하는 인터페이스부;를 포함한다.

Description

태양전지를 이용한 공조 시스템 및 방법{AIR CONDITIONING SYSTEM AND METHOD OF USING SOLAR CELL}
본 발명은 태양전지를 이용한 시스템 및 방법의 일 예에 관한 것이고, 보다 상세하게는 태양전지로부터 생성된 전기를 이용하여 차량내에 설치된 여러 발열 디바이스를 소정의 정해진 시간동안 가열하여 태양전지에서 생성된 전기를 효율적으로 이용할 수 있는 시스템 및 방법의 일 예에 관한 것이다.
가솔린, 경유 등 차량에 사용하는 연료 가격 상승으로 최근 태양전지를 이용한 공조 장치의 개발이 활발히 진행되고 있다. 이러한 태양전지를 이용한 공조 장치의 일 예로서 차량내 공기의 온도를 냉각시키는 에어콘에 태양전지를 전원으로서 적용하는 예가 있다. 현재 태양전지로부터 생성된 전기의 전력효율이 증가하고 있으나 에어콘의 전원으로서 사용하기에는 태양전지의 효율은 턱없이 부족한 실정이다.
따라서 이와같이 차량내 공기의 온도를 냉각시키기 위하여 팬이나 송풍기를 이용하는 태양전지를 이용한 공조 시스템이 종래 도 1a 및 1b에 도시된 바와 같이 미국 특허 제 6,439,658호 및 미국 특허 제 6,290,593호에 각각 개시되어 있다.
도 1a를 참조하면, 차량의 썬루프에 태양전지를 설치하고 차량 시트에 환기용 팬을 등받이부 및 하부시트에 각각 설치하고 차량이 주차하고 있는 경우 태양전지에서 생성된 전기를 이용하여 환기용 팬을 회전시켜 좌석 시트의 온도를 낮출 수 있는 구조로 되어 있다. 여기서 좌석 시트의 환기용 팬은 좌석 시트에 온도 센서를 장착하여 그 온도 센서의 온도가 소정 이상의 온도가 되면 동작할 수 있도록 구성되어 있다.
또한 도 1a에 도시된 태양전지를 이용한 공조 시스템은 잉여전력이 있을 시 차량내에 설치된 송풍기에 전기를 공급하여 실내 환기를 수행할 수 있다.
또한, 도 1b를 참조하면, 차량 엔진이 정지시 태양전지에서 생성된 전기를 차량용 팬에 공급하거나 차량용 배터리를 충전시키는 데 이용하는 종래의 태양전지를 이용한 공조 시스템의 다른 예가 도시되어 있다. 도 1b에 도시된 태양전지를 이용한 공조 시스템은 수동 스위치에 의해 사용자가 태양전지에서 생성된 전기를 팬이나 배터리의 충전에 사용한다.
그러나 이와 같은 종래의 태양전지를 이용한 공조 시스템은 대부분 차량내의 공기를 냉각시키는데 이용하고 있을 뿐이므로 동절기 등 차량내의 공기를 냉각시킬 필요가 없을 시에는 활용도가 떨어지고 특별히 시간적 제한이 없이 계속적인 발전을 하게되므로 온도차에 의한 열손실과 실제 효율이 감소할 수 있다는 단점이 있다.
따라서, 상기한 바와 같은 종래의 태양전지를 이용한 공조 시스템의 단점을 극복하여 태양전지를 이용하여 차량내의 공기의 온도, 차량 엔진내부의 온도, 및 축열조의 온도를 가열시켜서 동절기에 효과적으로 사용할 수 있는 태양전지를 이용한 공조 시스템이 필요하다.
또한, 일정한 시간 동안에만 동작하게 함으로써 태양전지에서 생성된 전기를 보다 효율적으로 이용가능하고 항상 동작하게함으로써 발생할 수 있는 온도차에 의한 열손실과 실제 효율의 감소 문제를 해결할 수 있는 태양전지를 이용한 공조 시스템이 필요하다.
본 발명의 일 태양에 있어서, 태양전지를 이용한 공조 시스템이 제공되고 상기 태양전지를 이용한 공조 시스템은 태양광을 받아 전기를 생성하는 태양전지(10); 상기 태양전지(10)에서 생성되어 공급된 전기의 동작 전압의 제어, 분배 및 가열 엘리먼트(50)로의 전기 공급을 제어하여 상기 가열 엘리먼트(50)의 동작을 제어하는 전력분배제어부(20); 사용자 명령 신호를 생성하는 제어단말기(40); 및 상기 제어단말기(40)로부터의 명령 신호에 응답하여 상기 전력분배제어부(20)의 동작을 제어하는 인터페이스부(30);를 포함하고, 상기 인터페이스부(30)는 상기 제어단말기(40)와 상기 인터페이스부(30)의 통신 인터페이스인 제 1 통신모듈(31), 상 기 인터페이스부(30)와 상기 전력분배제어부(20)의 통신 인터페이스인 제 2 통신모듈(32), 상기 공조 시스템의 동작 상태를 시각적으로 나타내는 모니터부(35), 상기 모니터부(35)를 제어하여 동작 상태를 시각적으로 나타내게 하는 제 1 제어모듈(33), 상기 전력분배제어부(20)를 제어하여 상기 가열 엘리먼트(50)로의 전기공급을 제어하도록 하는 제 2 제어모듈(34), 및 상기 제어단말기(40)로부터 명령 신호를 수신하고 상기 명령 신호에 포함된 키대응 신호의 시간만큼만 가열 엘리먼트(50)가 동작하도록 상기 제 2 제어모듈(34)을 제어하는 시간제어모듈(36)을 포함한다.
상기 가열 엘리먼트(50)는 시트히터(51), 엔진내부히터(52), 및 축열조(53) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 인터페이스부(30)는 상기 제어단말기(40)로부터의 명령 신호에 키대응 신호를 포함하는지를 판단하고 포함하고 있는 경우 상기 키대응 신호의 시간만큼 상기 시간제어모듈(36)이 상기 제 2 제어모듈(34)을 제어할 수 있도록 하는 판단모듈(37)을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 태양에 있어서, 태양전지(10)를 이용한 공조 방법이 제공되고, 상기 태양전지를 이용한 공조 방법은 제어단말기(40)로부터 인터페이스부(30)로 명령신호가 전송되는 a) 단계; 상기 명령신호에 응답하여 상기 전력분배제어부(20)를 제어하는 b) 단계; 및 상기 전력분배제어부(20)의 제어에 응답하여 가열 엘리먼트(50)를 동작시키는 c) 단계를 포함한다.
상기 태양전지(10)를 이용한 공조 방법은 설정 시간 종료시 상기 가열 엘리 먼트(50)의 동작을 중단시키는 d) 단계를 더 포함하고, 상기 b) 단계는 상기 명령신호가 제 1 통신모듈(31)로부터 판단모듈(37)로 전송되는 단계, 상기 판단모듈(37)이 상기 명령신호에 기초하여 시간설정여부를 판단하는 단계, 상기 판단모듈(37)로부터 상기 명령신호를 제 1 제어모듈(33), 시간제어모듈(36), 및 제 2 제어모듈(34)로 전송하는 단계; 상기 제 1 제어모듈(33)이 상기 명령신호에 응답하여 동작상태를 표시하고 상기 시간제어모듈(36)이 상기 시간설정에 따라 설정된 시간만큼 타이밍 동작을 수행하고, 상기 제 2 제어모듈(34)이 상기 전력분배제어부(20)를 제어하는 단계를 포함할 수 있다.
상기한 바와 같이, 본 발명에 따른 태양전지를 이용한 공조 시스템 및 방법은 태양전지를 이용하여 차량내의 공기의 온도, 차량 엔진내부의 온도, 및 축열조의 온도를 가열시켜서 동절기에 효과적으로 차량의 각 부분을 가열함으로써 쾌적한 운행, 연비향상, 및 배출가스 저감 등의 효과를 가질 수 있다.
또한, 일정한 시간 동안에만 동작하게 함으로써 태양전지에서 생성된 전기를 보다 효율적으로 이용가능하고 항상 동작하게함으로써 발생할 수 있는 온도차에 의한 열손실과 실제 효율의 감소 문제를 해결할 수 있다.
이하 동일한 부재번호는 동일한 구성요소를 참조로 하는, 첨부된 도면을 참 조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세하게 설명한다. 본 명세서 및 특허청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적 의미로 한정되어 해석되지 아니하며, 본 발명의 기술적 사항에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.
본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 바람직한 실시 예이며, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것이 아니므로, 본 출원 시점에서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양전지를 이용한 공조 시스템의 일 예를 도시한 블록도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 태양전지를 이용한 공조 시스템(1)은 태양전지(10), 전력분배제어부(20), 인터페이스부(30), 제어단말기(40), 및 가열엘리먼트(50)를 포함한다.
상기 태양전지(10)는 태양광을 받아 광전효과를 이용하여 전기를 생성하는 역할을 한다. 태양전지(10)는 광효율을 증가시키기 위하여 직병렬로 연결된 복수의 셀이 일정한 규칙에 따라 배열되도록 형성될 수 있다. 태양전지(10)로는 종래 알려진 일반적인 형태의 태양전지를 이용할 수 있고 특별히 제한되지는 않는다.
상기 전력분배제어부(20)는 태양전지(10)에서 생성되어 공급된 전기의 동작 전압을 제어하여 인터페이스부(30), 가열엘리먼트(50), 및 축전지(60)에 일정한 크기의 동작 전압을 제공한다.
태양광의 세기는 시간에 따른 기상변화에 따라 일정하지 않으므로 태양전지(10)에서 생성되는 전기 또한 대응하여 일정하지 않을 수 있다. 이와같이 일정 하지 않은 전기가 인터페이스부(30), 가열엘리먼트(50), 또는 축전지(60)에 공급될 경우 인터페이스부(30), 가열엘리먼트(50), 또는 축전지(60)는 수명이 단축되거나 동작이 제대로 수행되지 않을 수 있다.
상기 인터페이스부(30)는 사용자의 명령을 전력분배제어부(20)로 전달하고 전력분배제어부(20)로부터 수신되는 신호를 화면상에 표시하여 사용자가 현재 공조 시스템(1)의 동작 상황을 알 수 있도록 한다.
인터페이스부(30)와 전력분배제어부(20)간의 통신은 통신라인(L1)을 통해 수행될 수 있고, 전력분배제어부(20)로부터 인터페이스부(30)로의 전기 공급은 전력선(L2)을 통해서 수행될 수 있고 접지를 위해 접지선(L3)이 전력분배제어부(20)와 인터페이스부(30)사이에 연결될 수 있다.
인터페이스부(30)와 전력분배제어부(20)간 통신은 병렬 통신, 시리얼 통신, USB (Universal Serial Bus)통신, LAN(Local Access Network) 등의 유선 네트워크와 주지의 통신 프로토콜을 이용하여 수행될 수 있고, 블루투스, 무선랜, UWB, 지그비, 적외선(IR), RF(Radio Frequency) 등의 무선 네트워크와 주지의 통신 프로토콜을 이용하여 수행될 수도 있다.
또한 전기공급을 위하여 제공된 전력선(L2)과 통신을 위해 제공된 통신라인(L1)이 별개로 제공되는 것으로 도시하고 있지만 본 발명은 이에 제한되지 않고 주지의 전력선 통신을 이용하여 전력선(L2)과 통신라인(L1)이 물리적으로 결합되도록 구성할 수도 있음을 이해할 것이다.
상기한 인터페이스부(30)에 대한 보다 상세한 설명은 도 3을 참조로 후술한 다.
상기 제어단말기(40)는 사용자가 휴대가능하도록 소형으로 제작되어 인터페이스부(30)로 명령 신호를 송신할 수 있도록 구성된다. 이러한 명령 신호로는 인터페이스부(30)의 설정을 리셋할 수 있는 리셋신호, 인터페이스부(30)의 동작을 온오프할 수 있는 온오프신호, 인터페이스부(30)상에 나타나는 옵션을 선택할 수 있도록 하는 선택신호를 포함할 수 있다.
명령 신호는 인터페이스부(30)의 각각의 동작과 일대일 형태로 매칭될 수 있고 특별히 제한되지 않고 인터페이스부(30)가 수행할 수 있는 동작의 수에 따라 증감될 수 있다.
또한, 제어단말기(40)는 숫자나 문자가 표시된 복수의 키를 포함한 키패드를 구비할 수 있고 각 키의 입력-예컨대 누름-으로써 상기 키에 대응하는 신호를 인터페이스부(30)에 유무선 통신 라인을 통해 제공할 수 있다.
이렇게 제어단말기(40)로부터 인터페이스부(30)로의 명령 신호 및 키대응 신호의 송신 및 이러한 신호에 응답한 인터페이스부(30)의 동작의 구성은 당업자에게 주지하므로 상세한 설명은 생략한다.
제어단말기(40)로부터의 인터페이스부(30)로의 신호의 송신은 병렬 통신, 시리얼 통신, USB (Universal Serial Bus)통신, LAN(Local Access Network) 등의 유선 네트워크와 주지의 통신 프로토콜을 이용하여 수행될 수 있고, 블루투스, 무선랜, UWB, 지그비, 적외선(IR), RF(Radio Frequency) 등의 무선 네트워크와 주지의 통신 프로토콜을 이용하여 수행될 수도 있고 특별히 제한되지 않는다.
상기 가열엘리먼트(50)는 도 1에 도시된 바와 같이 시트히터(51), 엔진내부히터(52), 및 축열조(53)를 포함할 수 있다.
시트히터(51)는 차량 시트내에 장착되어 전력분배제어부(20)로부터 전기를 공급받아 차량 시트를 가열시킨다. 시트히터(51)는 (도시안된) 전열선 및 전열선을 감싸서 차량 시트와의 직접적인 접촉을 방지하는 (도시안된) 방열재를 포함할 수 있다.
이와같이 시트히터(51)를 통해 차량 시트를 가열함으로써 동절기 차량 사용자는 차량내의 온도를 적절히 유지하여 쾌적한 운행을 가능하게 한다.
엔진내부히터(52)는 도 1에 도시된 바와 같이 차량의 엔진내부에 장착되어 전력분배제어부(20)로부터 전기를 공급받아 엔진을 가열시킨다. 엔진내부히터(52) 또한 시트히터(51)와 마찬가지로 (도시안된) 전열선 및 전열선을 감싸서 엔진을 이루는 금속과의 직접적인 접촉을 방지하는 (도시안된) 방열재를 포함할 수 있다.
이와같이 엔진내부히터(52)를 통해 엔진을 가열함으로써 엔진을 예열할 수 있고 따라서 엔진 예열로 얻을 수 있는 예컨대, 배기가스의 저감 및 연비절감 등의 효과를 얻을 수 있다.
축열조(53)는 발생된 열을 오랜 시간동안 저장할 수 있는 장치로서 전력분배제어부(20)로부터 전기를 공급받아 열을 발생시키는 (도시안된) 전열선, 전열선을 통해 발생된 열을 방열하여 식지않도록 하는 물이나 염화칼슘 등 비열이 높은 물질을 이용한 (도시안된) 열흡수재, 및 전열선과 방열부재의 직접적인 접촉을 방지하는 (도시안된) 방열재를 포함할 수 있다.
축열조(53)를 통해 생성되고 저장된 열을 차량내의 (도시안된) 파이프 등을 통해 순환시켜 저장 후 재사용가능하게 한다.
도 3은 도 2에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 인터페이스부(30)의 블록도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 인터페이스부(30)는 제 1 통신모듈(31), 제 2 통신모듈(32), 제 1 제어모듈(33), 제 2 제어모듈(34), 및 모니터부(35)를 포함할 수 있다.
상기 제 1 통신모듈(31)은 제어단말기(40)로부터 명령 신호 또는 키대응 신호를 인터페이스부(30)로 수신할 수 있도록 인터페이싱하는 역할을 한다.
상기 제 2 통신모듈(32)은 인터페이스부(30)와 전력분배제어부(20)와의 통신을 수행할 수 있도록 인터페이스부(30)와 전력분배제어부(20)를 인터페이싱하는 역할을 한다.
제 1 및 제 2 통신모듈(31, 32)은 제어단말기(40)와 전력분배제어부(20)에 각각 포함되어 있는 (도시안된) 통신모듈과 짝을 이루고 대응하는 통신모듈일 수 있다. 예컨대, 제어단말기(40)와 전력분배제어부(20)내에 RF송/수신모듈, IR송/수신모듈, 블루투스송/수신모듈, 무선랜 송/수신모듈, 지그비 송/수신모듈이 포함되어 있는 경우 제 1 및 제 2 통신모듈(31, 32)은 이에 대응하는 RF수/송신모듈, IR수/송신모듈, 블루투스수/송신모듈, 무선랜 수/송신모듈, 지그비 수/송신모듈일 수 있다.
제 1 제어모듈(33)은 제 1 통신모듈(31)을 경유하여 제어단말기(40)로부터 명령 신호를 수신하고 이에 응답하여 모니터부(35)의 동작을 제어하는 역할을 한다.
예컨대, 제 1 제어모듈(33)은 인터페이스부(30)의 모니터부(35)에 공조 시스템(1)의 동작 상황을 시각적으로 나타내도록 제어할 수 있다.
제 2 제어모듈(34)은 제 1 통신모듈(31)을 경유하여 제어단말기(40)로부터 명령 신호를 수신하고 이에 응답하여 전력분배제어부(20)를 제어하는 역할을 한다. 이렇게 전력분배제어부(20)를 제어함으로써 결국 가열엘리먼트(50)의 동작을 제어할 수 있다.
제 1 제어모듈(33)와 제 2 제어모듈(34)은 각각 디지털 프로세서-예컨대 DSP-일 수 있고 클럭신호를 발생시키는 (도시안된) 클록신호 발생기의 클록신호에 따라 동작하도록 구성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 인터페이스부(30)는 동작 시간을 정하고 정해진 동작 시간동안에만 동작하도록 제어하는 시간제어모듈(36) 더 포함할 수 있다.
상기 시간제어모듈(36)은 제어단말기(40)로부터 제 1 통신모듈(31)을 경유하여 명령 신호와 키대응 신호를 수신하고 상기 키대응 신호에 해당하는 숫자의 시간만큼만 가열엘리먼트(50)가 동작하고 그 시간이 종료되면 가열엘리먼트(50)의 동작을 멈추도록 제 2 제어모듈(34)을 제어한다.
이렇게 시간제어모듈(36)은 제 2 제어모듈(34)을 제어함으로써 전력분배제어부(20)를 제어하고 따라서 가열엘리먼트(50)를 제어할 수 있다.
이러한 시간제어모듈(36)에 의해 사용자는, 예컨대 동절기 출근시 7시부터 30분간 시트히터(51), 엔진내부히터(52), 및 축열조(53)를 동작하여 시트, 엔진, 및 축열조(53)를 각각 가열시킴으로써 쾌적한 운행과 연비의 향상, 및 배출가스 저감등의 효과를 나타낼 수 있다.
상기 시간제어모듈(36)에 의해 설정된 시간은 제 1 제어모듈(33)에 의해 모니터부(35)로 정확한 동작 개시 시간, 동작 종료 시간, 및 동작 지속 시간 등을 디스플레이할 수 있다.
상기 시간제어모듈(36) 또한 DSP등의 디지털 프로세서일 수 있고 내부에 (도시안된) 클록신호 발생기를 통해 동작하고 정확한 시간을 모니터부(35)에 나타낼 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 인터페이스부(30)는 소정 시간동안의 동작만을 수행하도록 즉 타이머 동작을 수행하도록 혹은 타이머 동작없이 제어단말기(40)를 통한 동작의 온오프만을 수행하도록 하는 지를 판단하는 판단모듈(37)을 더 포함할 수 있다.
이러한 판단모듈(37)은 제어단말기(40)로부터 제 1 통신모듈(31)을 경유하여 수신된 신호에 타이머 동작의 수행을 위한 키대응 신호를 포함하는지를 판단하여 키대응 신호를 포함하고 있으면 키대응 신호와 명령 신호를 제 1 제어모듈(33)과 시간제어모듈(36)로 전송하고 키대응 신호를 포함하지 않고 명령 신호만을 포함하는 경우 그 명령 신호를 제 1 제어모듈(33) 및 제 2 제어모듈(34)에 전송할 수 있다.
이렇게 함으로써 타이머 동작과 비타이머 동작을 구분하여 동작할 수 있다.
도 3에는 제 1 제어모듈(33), 제 2 제어모듈(34), 시간제어모듈(36), 및 판단모듈(37)이 각각 별개의 제어모듈로서 표시되어 있지만 본 발명은 이에 제한되지 않고 하나 또는 두 개 이상의 통합 제어모듈-예컨대 SoC (System on Chip)형태-로 단일화하여 구성될 수 있고 특별히 제한되지 않는다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양전지를 이용한 공조 시스템(1)의 동작예를 나타내는 흐름도이다.
도 4를 참조하면, 먼저 초기 설정 상태로서, 사용자는 차량의 시동을 걸고 태양전지(10)를 동작시킨다. 태양전지(10)의 동작에 따라 전력분배제어부(20)에 태양전지(10)로부터 생성된 전기가 공급된다.
다음 이렇게 공급된 전기는 전력분배제어부(20)로부터 축전지(60)와 인터페이스부(30)로 공급되어 축전지(60)를 충전시키고 인터페이스부(30)의 동작 전원으로서 기능한다(단계S10).
상기 초기 설정 상태에는 디폴트로서 태양전지(10)로부터 생성된 전기를 전력분배제어부(20)가 가열엘리먼트(50)로 공급하지 않도록 설정될 수 있다.
다음으로, 사용자가 제어단말기(40)상의 (도시안된) 키패드를 통해 가열엘리먼트(50)의 동작을 개시하는 명령신호를 예컨대 동작 개시버튼을 누름으로써 입력한다(단계S20).
제어단말기(40)는 이렇게 입력된 명령신호에 대응하는 명령 신호를 인터페이스부(30)로 전송한다(단계S30).
인터페이스부(30)의 제 1 통신모듈(31)은 상기 명령 신호를 수신하고 수신된 명령 신호를 판단모듈(37)로 전송한다(단계S40).
판단모듈(37)은 수신된 명령 신호에 응답하여 타이머 동작을 위한 시간설정이 있는지를 판단하고(단계S50) 시간설정이 없는 경우 명령 신호를 제 1 제어모듈(33) 및 제 2 제어모듈(34)로 전송하고(단계S60) 그리고 시간설정이 있는 경우 명령 신호와 키대응 신호를 제 1 제어모듈(33), 제 2 제어모듈(34), 및 시간제어모듈(36)로 전송한다(단계S70).
먼저, 시간설정이 없는 경우 명령 신호를 수신한 제 1 제어모듈(33)은 명령 신호를 시각적인 문자형태-예컨대, '동작중'-로 모니터부(35)에 디스플레이한다(단계S80).
제 2 제어모듈(34)은 상기 명령 신호에 응답하여 전력분배제어부(20)로 하여금 태양전지(10)로부터 가열엘리먼트(50)로 전기를 공급할 수 있도록 하는 동작명령 신호를 제 2 통신모듈(32)에 전송하고(단계S120) 이를 수신한 제 2 통신모듈(32)은 다시 동작명령 신호를 전력분배제어부(20)로 전송한다(단계S130).
전력분배제어부(20)는 동작명령 신호에 응답하여 가열엘리먼트(50)에 전기를 공급하여 동작시킨다(단계S120).
만일, 시간설정이 있는 경우 명령 신호를 수신한 제 1 제어모듈(33)은 명령 신호를 시각적인 문자형태-예컨대, '동작중'-로 모니터부(35)에 디스플레이한다(단계S80). 이 경우 명령 신호에는 타이머 동작을 위한 소정의 타이밍이 포함되어 있고 따라서 이러한 타이밍에 대한 숫자정보 또한 모니터부(35)에 디스플레이될 수 있다.
제 2 제어모듈(34)은 상기 명령 신호에 응답하여 전력분배제어부(20)로 하여금 태양전지(10)로부터 가열엘리먼트(50)로 전기를 공급할 수 있도록 하는 동작명령 신호를 제 2 통신모듈(32)에 전송하고(단계S130) 이를 수신한 제 2 통신모듈(32)은 다시 동작명령 신호를 전력분배제어부(20)로 전송한다(단계S140).
전력분배제어부(20)는 동작명령 신호에 응답하여 가열엘리먼트(50)에 전기를 공급하여 동작시킨다(단계S120).
시간제어모듈(36)은 상기 명령 신호에 응답하여 명령 신호에 포함된 키대응 신호내의 시간만큼 가열엘리먼트(50)가 동작할 수 있도록 타이머 동작을 수행하고(단계S150) 상기 설정된 시간-본 예에서는 30분-이 종료하면 정지명령 신호를 생성하고(단계S160) 이러한 정지명령 신호를 제 2 제어모듈(34)에 공급한다(단계S170).
제 2 제어모듈(34)은 상기 정지명령 신호에 응답하여 전력분배제어부(20)가 가열엘리먼트(50)로 전기공급을 차단하여 가열엘리먼트(50)의 동작을 중단시킬 수 있도록 동작명령 신호를 제 2 통신모듈을 경유하여(단계S180) 전력분배제어부(20)에 공급한다(단계S190).
전력분배제어부(20)는 상기 동작명령 신호에 응답하여 가열엘리먼트(50)로의 전기공급을 중단하여 가열엘리먼트(50)의 동작을 중단시킨다(단계S200).
이와같이 사용자가 원하는 시간만큼만 가열엘리먼트(50)를 동작하게 함으로써 태양전지에서 생성된 전기를 보다 효율적으로 이용가능하고 항상 동작하게함으로써 발생할 수 있는 온도차에 의한 열손실과 실제 효율의 감소 문제를 해결할 수 있다.
이상에서 본 발명에 대한 기술사상을 첨부도면과 함께 서술하였지만 이는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명한 것이고 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한, 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 본 발명의 기술사상의 범주를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이다.
도 1a 및 1b는 종래 기술에 따른 태양전지를 이용한 공조 시스템의 예를 도시한 도면,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양전지를 이용한 공조 시스템의 일 예를 도시한 블록도,
도 3은 도 2에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 인터페이스부의 블록도, 및
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양전지를 이용한 공조 시스템(1)의 동작예를 나타내는 흐름도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10 : 태양전지 20 : 전력분배제어부
30 : 인터페이스부 31 : 제 1 통신모듈
32 : 제 2 통신모듈 33 : 제 1 제어모듈
34 : 제 2 제어모듈 35 : 모니터부
36 : 시간제어모듈 37 : 판단모듈
40 : 제어단말기 50 : 가열엘리먼트
60 : 축전지 51 : 시트히터
52 : 엔진내부히터 53 : 축열조

Claims (5)

  1. 태양광을 받아 전기를 생성하는 태양전지(10);
    상기 태양전지(10)에서 생성되어 공급된 전기의 동작 전압의 제어, 분배 및 가열 엘리먼트(50)로의 전기 공급을 제어하여 상기 가열 엘리먼트(50)의 동작을 제어하는 전력분배제어부(20);
    사용자 명령 신호를 생성하는 제어단말기(40); 및
    상기 제어단말기(40)로부터 무선으로 전송된 명령 신호에 응답하여 상기 전력분배제어부(20)의 동작을 제어하는 인터페이스부(30);를 포함하고,
    상기 전력분배제어부(20)는 상기 가열 엘리먼트(50) 및 인터페이스부(30)와 축전지(60)에 직접적으로 연결되어 상기 태양전지(10)에서 생성된 전기를 상기 가열 엘리먼트(50), 인터페이스부(30), 축전지(60)에 분배하며,
    상기 인터페이스부(30)는,
    공조 시스템의 동작 상태를 시각적으로 나타내는 모니터부(35),
    상기 모니터부(35)를 제어하여 동작 상태를 시각적으로 나타내게 하는 제 1 제어모듈(33),
    상기 전력분배제어부(20)를 제어하여 상기 가열 엘리먼트(50)로의 전기공급을 제어하도록 하는 제 2 제어모듈(34),
    상기 제어단말기(40)로부터 명령 신호를 수신하고 상기 명령 신호에 포함된 키대응 신호의 시간만큼만 가열 엘리먼트(50)가 동작하도록 상기 제 2 제어모듈(34)을 제어하는 시간제어모듈(36), 및
    상기 제어단말기(40)로부터의 수신된 신호에 키대응 신호가 포함되었는지를 판단하고, 키대응 신호가 포함된 경우 키대응 신호와 명령 신호를 상기 제 1 제어모듈(33)과 시간제어모듈(36)로 전송하고, 키대응 신호가 포함되지 않은 경우 명령 신호를 제 1 제어모듈(33)과 제 2 제어모듈(34)로 전송하는 판단모듈(37)을 포함하며,
    상기 가열 엘리먼트(50)는 시트히터(51), 엔진내부히터(52), 및 축열조(53)를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양전지(10)를 이용한 공조 시스템.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 태양전지(10)를 이용한 공조 방법으로서,
    제어단말기(40)가 인터페이스부(30)로 명령신호를 무선으로 전송하는 단계;
    판단모듈(37)이 상기 제어단말기(40)로부터의 수신된 신호에 키대응 신호가 포함되었는지를 판단하는 단계;
    상기 판단모듈(37)이 키대응 신호가 포함된 경우 키대응 신호와 명령 신호를 모니터부(35)의 제어를 위한 제 1 제어모듈(33)과 타이머 동작을 위한 시간제어모듈(36)로 전송하고, 키대응 신호가 포함되지 않은 경우 명령 신호를 상기 제 1 제어모듈(33)과 전력분배제어부(20)의 제어를 위한 제 2 제어모듈(34)로 전송하는 단계;
    상기 시간제어모듈(36)이 상기 키대응 신호의 시간만큼만 가열 엘리먼트(50)가 동작하도록 타이머 동작을 수행하는 단계;
    상기 제 2 제어모듈(34)이 상기 명령신호에 응답하여 상기 전력분배제어부(20)를 제어함으로써 상기 가열 엘리먼트(50)로의 전기 공급을 제어하도록 하는 단계; 및
    상기 전력분배제어부(20)의 제어에 응답하여 상기 가열 엘리먼트(50)가 동작하는 단계를 포함하고,
    상기 전력분배제어부(20)는 상기 가열 엘리먼트(50) 및 인터페이스부(30)와 축전지(60)에 직접적으로 연결되어 상기 태양전지(10)에서 생성된 전기를 상기 가열 엘리먼트(50), 인터페이스부(30), 축전지(60)에 분배하며,
    상기 가열 엘리먼트(50)는 시트히터(51), 엔진내부히터(52), 및 축열조(53)를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양전지를 이용한 공조 방법.
  5. 삭제
KR1020090062510A 2009-07-09 2009-07-09 태양전지를 이용한 공조 시스템 및 방법 KR101595489B1 (ko)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090062510A KR101595489B1 (ko) 2009-07-09 2009-07-09 태양전지를 이용한 공조 시스템 및 방법
US12/831,679 US9010139B2 (en) 2009-07-09 2010-07-07 Air conditioning system and method of using solar cell
CN2010102250183A CN101947936B (zh) 2009-07-09 2010-07-07 使用太阳能电池的空气调节系统及用于驱动该系统的方法
EP10168677A EP2272694B1 (en) 2009-07-09 2010-07-07 Air conditioning system and method of using solar cell

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090062510A KR101595489B1 (ko) 2009-07-09 2009-07-09 태양전지를 이용한 공조 시스템 및 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20110005023A KR20110005023A (ko) 2011-01-17
KR101595489B1 true KR101595489B1 (ko) 2016-02-18

Family

ID=42791101

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020090062510A KR101595489B1 (ko) 2009-07-09 2009-07-09 태양전지를 이용한 공조 시스템 및 방법

Country Status (4)

Country Link
US (1) US9010139B2 (ko)
EP (1) EP2272694B1 (ko)
KR (1) KR101595489B1 (ko)
CN (1) CN101947936B (ko)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120234815A1 (en) * 2011-03-18 2012-09-20 GM Global Technology Operations LLC Time sensitive heated seat control
KR101651455B1 (ko) * 2013-09-25 2016-08-30 (주) 케이에스에스 펠티어 소자를 이용한 차량의 냉난방장치
CN104108332B (zh) * 2014-07-16 2016-05-25 河海大学常州校区 一种可遥控的汽车降温座椅
US10996000B2 (en) * 2015-11-04 2021-05-04 Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. Absorption-based system for automotive waste heat recovery
CN106347186A (zh) * 2016-11-23 2017-01-25 青岛海澄知识产权事务有限公司 一种太阳能加热式汽车坐垫
US20190193518A1 (en) * 2017-12-21 2019-06-27 Leo Pitre Vehicle Safety Assembly

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6808450B2 (en) 2002-12-04 2004-10-26 Christopher E. Snow Solar powered heating and ventilation system for vehicle
KR100737583B1 (ko) * 2006-08-28 2007-07-10 기아자동차주식회사 태양열을 이용한 공조장치 구동 시스템 및 방법
US20080078193A1 (en) * 2006-10-03 2008-04-03 Kuo-Len Lin Automobile Solar Air-Conditioning Control System
US20080202139A1 (en) * 2007-02-23 2008-08-28 Lear Corporation Vehicle Environmental Conditioning System and Method

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19708368C2 (de) 1997-03-01 2003-11-20 Webasto Karosseriesysteme Schaltungsanordnung zur Stromversorgung eines Belüftungsgebläses und eines Akkumulators mittels Solarzellen in einem Fahrzeug
JP3222415B2 (ja) * 1997-12-10 2001-10-29 セイコーインスツルメンツ株式会社 車両用空調装置
DE19903769C2 (de) * 1999-01-30 2002-09-12 Webasto Vehicle Sys Int Gmbh Verfahren zum Stand-Klimatisieren eines Kraftfahrzeugs
DE19953465C1 (de) 1999-11-05 2000-12-28 Webasto Systemkomponenten Gmbh Belüftungsvorrichtung für einen Sitz eines Fahrzeugs
US6951099B2 (en) * 2001-04-03 2005-10-04 John Dickau Heated insulated catalytic converter with air cooling
US6474089B1 (en) * 2001-10-01 2002-11-05 Sih-Li Chen Natural air-conditioning system for a car
US6662572B1 (en) * 2002-12-30 2003-12-16 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration Solar powered automobile interior climate control system
US7175098B2 (en) * 2003-10-08 2007-02-13 Lux Products Corporation Removable programmable thermostat for air conditioning and heating systems
JP5044985B2 (ja) * 2006-05-16 2012-10-10 トヨタ自動車株式会社 車両用空調制御装置
WO2008127016A1 (en) * 2007-04-16 2008-10-23 Halla Climate Control Corporation Solar cell system for vehicles and control method thereof

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6808450B2 (en) 2002-12-04 2004-10-26 Christopher E. Snow Solar powered heating and ventilation system for vehicle
KR100737583B1 (ko) * 2006-08-28 2007-07-10 기아자동차주식회사 태양열을 이용한 공조장치 구동 시스템 및 방법
US20080078193A1 (en) * 2006-10-03 2008-04-03 Kuo-Len Lin Automobile Solar Air-Conditioning Control System
US20080202139A1 (en) * 2007-02-23 2008-08-28 Lear Corporation Vehicle Environmental Conditioning System and Method

Also Published As

Publication number Publication date
CN101947936A (zh) 2011-01-19
EP2272694B1 (en) 2012-11-28
EP2272694A1 (en) 2011-01-12
US20110005235A1 (en) 2011-01-13
KR20110005023A (ko) 2011-01-17
US9010139B2 (en) 2015-04-21
CN101947936B (zh) 2013-04-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101595489B1 (ko) 태양전지를 이용한 공조 시스템 및 방법
KR101407941B1 (ko) 차량용 태양전지 시스템 및 그 제어방법
CN104344503B (zh) 用于对车辆进行持续空气调节的方法和装置
KR101114255B1 (ko) 보조 배터리가 구비된 차량
US20100206957A1 (en) System and method for vehicle temperature control
US8410929B2 (en) Remote vehicle starting system providing an audible indication relating to remote starting and associated methods
JP5443909B2 (ja) 建物
US20140236375A1 (en) Electric power conditioning device and method for conditioning electric power
CN105730187A (zh) 智能汽车空调
US8258948B2 (en) Remote vehicle starting system providing a tactile indication relating to remote starting and associated methods
WO2011055192A1 (ja) 配電システム
JP5673474B2 (ja) 電力切替装置
US8313039B2 (en) Remote climate control system providing an indication relating to remote climate control operation and associated methods
CN107264300B (zh) 电动车辆能源管理
KR100794182B1 (ko) 보조 배터리가 구비된 차량
CN103220873A (zh) 可遥控并具有数字显示器的电子式安定器装置
JP2023053022A (ja) 充電制御システム、充電制御方法及びプログラム
KR101225568B1 (ko) 차량용 태양전지 시스템
KR20140031501A (ko) 충전 연계형 전기자동차 온도 제어 장치 및 그 방법
JP6911551B2 (ja) 空調制御装置
JP5534148B2 (ja) 車両用電源切替制御装置
KR20080010647A (ko) 차량용 태양전지 시스템
CN208906974U (zh) 一种电梯操纵系统
CN206465733U (zh) 一种功率控制系统、热交换器及车辆
CN106739942A (zh) 一种功率控制系统、热交换器及车辆

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E90F Notification of reason for final refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190104

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20200110

Year of fee payment: 5