KR101991241B1 - 배터리 전력 공급에 의한 차량용 냉동 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 배터리 전력 공급에 의한 차량용 냉동 시스템에 관한 것이고, 구체적으로 전기자동차용 배터리 모듈로부터 공급되는 전력에 의하여 냉동 탑 차량의 냉동 과정을 효율적으로 제어하는 배터리 전력 공급에 의한 차량용 냉동 시스템에 관한 것이다. 배터리 전력 공급에 의한 차량용 냉동 시스템은 차량용 발전기(11) 및 외부 AC 전원으로부터 충전이 되는 배터리 모듈(13); 배터리 모듈(13)의 배터리 셀을 충전 및 작동을 관리하는 배터리 관리 모듈(13a); 냉동 탑(15)의 냉동 또는 냉장 상태를 조절하는 냉동 작동 모듈(14); 냉동 탑(15)의 상태를 탐지하는 탐지 모듈(17); 및 배터리 관리 모듈(13a) 및 탐지 모듈(17)로부터 전송된 정보에 기초하여 냉동 작동 모듈(14)의 작동을 제어하는 통합 제어 모듈(12)을 포함한다.

Description

배터리 전력 공급에 의한 차량용 냉동 시스템{A System for Controlling a Refrigerator Vehicle by a Structure a Refrigerator Vehicle by Supplying a Power of a Battery}
본 발명은 배터리 전력 공급에 의한 차량용 냉동 시스템에 관한 것이고, 구체적으로 전기자동차용 배터리 모듈로부터 공급되는 전력에 의하여 냉동 탑 차량의 냉동 과정을 효율적으로 제어하는 배터리 전력 공급에 의한 차량용 냉동 시스템에 관한 것이다.
화물칸에 지붕이 형성된 밀폐 구조의 박스 형상의 트럭은 구조적인 특징으로 인하여 냉동 또는 냉장 기능을 가질 수 있다. 이와 같은 냉장 또는 냉동 탑 차량은 독립적인 냉각 엔진에 의하여 압축기 또는 응축기가 작동되거나 차량에 기본적으로 장착된 냉각기를 가질 수 있다. 냉동 탑 차량에서 냉동 기능의 작동을 위하여 차량 엔진에 압축기가 설치되면 엔진 출력이 감소되고, 차량 유지가 어려워질 수 있다는 문제점을 가진다. 또한 차량에 발전기에서 생성된 전기에 의하여 냉동 기능을 작동되면 구조가 간단해질 수 있지만 마찬가지로 엔진 출력의 손실이 발생될 수 있다. 또한 중형 냉동 시스템에 적용되면 연료 소모량이 증가되면서 에너지 효율이 낮아지고 이와 함께 이산화탄소의 배출량이 커질 수 있다.
차량용 냉동 시스템과 관련된 특허공개번호 제10-2011-0090144호는 냉각시스템을 구동할 수 있는 안정된 동력원을 공급하고 저장할 수 있으며, 직류 전원을 통해 보다 효율적으로 냉동시스템을 제어할 수 있는 냉동차량용 냉각 장치에 대하여 개시한다. 또한 특허등록번호 제10-1021326호는 화물용 차량에 냉동고를 설치하고 냉매를 이용한 냉동사이클로 냉동고 내부를 냉각시키는 냉동탑차용 냉동시스템에 대하여 개시한다.
선행기술은 충전기 또는 BLDC 발전기에 의한 냉각 구조에 대하여 개시하지만 응축기 또는 증발기와 같은 냉장 또는 냉동 장치를 효율적으로 제어할 수 있는 냉동 제어 시스템에 대하여 개시하지 않는다. 배터리 모듈에 의하여 공급되는 전력에 의하여 냉동 구조를 제어하기 위하여 각각의 냉동 과정이 정밀하게 제어되면서 냉동 탑이 그에 적합한 구조를 가지는 것이 유리하다. 그러나 선행기술은 이에 대하여 개시하지 않는다.
본 발명은 선행기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로 아래와 같은 목적을 가진다.
선행기술 1: 특허공개번호 제10-2011-0090144호(주식회사 시원, 2011년08월10일 공개) 냉동차량용 냉각장치 선행기술 2: 특허등록번호 제10-1021326호(이형주, 2011년03월14일 공고) 냉동탑차용 냉동시스템
본 발명의 목적은 자동차용 배터리 모듈에 의하여 전력을 공급하면서 냉동 공간의 구조를 개선시키고, 냉동 공간의 상태에 따라 냉동 과정을 효율적으로 제어하는 것에 의하여 연료 소비량을 감소시키면서 냉동 효율이 향상될 수 있는 배터리 전력 공급에 의한 차량용 냉동 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 적절한 실시 형태에 따르면, 배터리 전력 공급에 의한 차량용 냉동 시스템은 차량용 발전기 및 외부 AC 전원으로부터 충전이 되는 배터리 모듈; 배터리 모듈의 배터리 셀을 충전 및 작동을 관리하는 배터리 관리 모듈; 냉동 탑의 냉동 또는 냉장 상태를 조절하는 냉동 작동 모듈; 냉동 탑의 상태를 탐지하는 탐지 모듈; 및 배터리 관리 모듈 및 탐지 모듈로부터 전송된 정보에 기초하여 냉동 작동 모듈의 작동을 제어하는 통합 제어 모듈을 포함한다.
본 발명의 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 냉동 작동 모듈은 응축기, 증발기 또는 팽창 밸브의 작동을 전기 신호에 의하여 제어한다.
본 발명의 또 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 응축기 또는 증발기는 알루미늄 소재의 나사산 형상(triangle) 또는 사다리꼴 형상의 루버 핀 구조가 된다.
본 발명의 또 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 냉동 탑은 양쪽 면에 접착 층이 결합된 적어도 하나의 폼 층을 포함하고, 열전도율이 0.4 W/mK 이하가 된다.
본 발명에 따른 배터리 전력 공급에 의한 차량용 냉동 시스템은 전기 자동차용 리튬 배터리에 의한 전기 방식으로 구동을 제어하는 것에 의하여 에너지 효율이 10 % 이상 향상되도록 하면서 배기가스의 배출 수준이 10% 이상 낮아지도록 한다. 또한 본 발명에 따른 냉동 시스템은 냉동 공간의 구조적 개선에 의하여 냉동 탑의 무게가 감소되도록 한다. 추가로 본 발명에 따른 냉동 시스템은 응축기, 증발기 또는 팽창 밸브의 작동이 전기 또는 전자적으로 이루어지는 것에 의하여 냉동 공간의 온도 제어가 효율적으로 이루어지도록 한다.
도 1은 본 발명에 따른 차량용 냉동 시스템의 실시 예를 도시한 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 냉동 시스템에서 냉동 구조의 실시 예를 도시한 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 냉동 시스템에 적용되는 증발기 또는 응축기의 실시 예를 도시한 것이다.
도 4는 본 발명에 따른 냉동 시스템에 적용되는 냉동 공간 구조의 실시 예를 도시한 것이다.
도 5는 본 발명에 따른 냉동 시스템에 작동 과정의 실시 예를 도시한 것이다.
아래에서 본 발명은 첨부된 도면에 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되지만 실시 예는 본 발명의 명확한 이해를 위한 것으로 본 발명은 이에 제한되지 않는다. 아래의 설명에서 서로 다른 도면에서 동일한 도면 부호를 가지는 구성요소는 유사한 기능을 가지므로 발명의 이해를 위하여 필요하지 않는다면 반복하여 설명이 되지 않으며 공지의 구성요소는 간략하게 설명이 되거나 생략이 되지만 본 발명의 실시 예에서 제외되는 것으로 이해되지 않아야 한다.
도 1은 본 발명에 따른 차량용 냉동 시스템의 실시 예를 도시한 것이다.
도 1을 참조하면, 배터리 전력 공급에 의한 차량용 냉동 시스템은 차량용 발전기(11)로부터 충전이 되는 배터리 모듈(13); 배터리 모듈(13)의 배터리 셀을 충전 및 작동을 관리하는 배터리 관리 모듈(13a); 냉동 탑(15)의 냉동 또는 내장 상태를 조절하는 냉동 작동 모듈(14); 냉동 탑(15)의 상태를 탐지하는 탐지 모듈(17); 및 배터리 관리 모듈(13a) 및 탐지 모듈(17)로부터 전송된 정보에 기초하여 냉동 작동 모듈(14)의 작동을 제어하는 통합 제어 모듈(12)을 포함한다.
배터리 모듈(13)은 예를 들어 차량용 배터리 모듈 또는 팩이 될 수 있고, 다수 개의 리튬 이온 배터리 셀 또는 이와 유사한 배터리 셀이 될 수 있다. 차량용 배터리 모듈 또는 팩은 간단한 구조적 변경에 의하여 냉동 시스템에 적용될 수 있다. 배터리 모듈(13)은 다수 개가 될 수 있고, 각각의 배터리 모듈(13)은 서로 전기적으로 연결된 다수 개의 배터리 셀을 포함할 수 있다.
배터리 모듈(13)은 차량용 발전기(11)에 의하여 충전이 되거나, 외부 AC 전원(11a)에 의하여 충전이 될 수 있다. 차량용 발전기(11) 또는 외부 AC 전원(11a)은 충전 회로(CC)를 통하여 배터리 모듈(13)에 연결될 수 있고, 배터리 관리 모듈(13a)은 연결 상태를 설정할 수 있다. 그리고 각각의 배터리 셀의 충전 또는 방전 상태가 배터리 관리 모듈(13a)에 의하여 관리될 수 있다. 배터리 관리 모듈(13a)은 배터리 모듈(13)과 일체로 형성되거나, 다수 개의 배터리 모듈(13)이 하나의 배터리 관리 모듈(13a)에 의하여 관리될 수 있다. 배터리 관리 모듈(13a)은 각각의 배터리 셀의 상태를 탐지하는 기능, 각각의 배터리 셀의 이력 정보를 저장하는 기능, 적어도 하나의 배터리 모듈의 작동 상태를 탐지하는 기능, 배터리 모듈과 냉동 작동 모듈(14)을 전기적으로 연결하는 기능을 가질 수 있다. 예를 들어 배터리 관리 모듈(13a)은 각각의 배터리 셀의 열화 수준을 탐지하면서 작동 온도를 탐지하는 기능을 가질 수 있고, 누설 전류를 탐지하는 기능을 가질 수 있다. 또한 배터리 관리 모듈(13a)은 차량용 발전기(11)에 대한 정보에 기초하여 차량용 발전기(11)와 배터리 모듈(13) 사이의 연결을 설정하는 기능을 가질 수 있다. 이와 같이 배터리 관리 모듈(13a)은 배터리 모듈(13)의 상태를 탐지하고, 관련 정보를 저장하는 기능을 가질 수 있다. 그리고 배터리 관리 모듈(13a)에서 탐지된 정보 또는 저장된 정보는 통합 제어 모듈(12)로 전송될 수 있다.
통합 제어 모듈(12)은 배터리 모듈(13) 및 냉동 작동 모듈(14)의 작동을 제어할 수 있고, 독립적으로 설치된 인터페이스 또는 차량 제어 모듈과 연결된 인터페이스를 가질 수 있다. 예를 들어 차량의 운전석에 터치스크린 구조의 입출력 수단이 설치될 수 있고, 필요에 따라 차량의 ECU(Engine Control Unit)로부터 또는 차량의 다른 제어 장치로부터 차량 작동과 관련된 정보를 수신할 수 있다. 통합 제어 모듈(12)은 차량 작동 정보 및 배터리 관리 모듈(13a)로부터 전송된 정보에 기초하여 배터리 모듈(13) 및 냉동 작동 모듈(14)의 작동을 제어할 수 있다.
냉동 작동 모듈(14)은 응축/증발 제어 유닛(14a)을 포함할 수 있고, 이에 제한되지 않고 예를 들어 팽창 밸브 제어 유닛, 압축기 제어 유닛 또는 냉매 순환 제어를 위한 펌프와 같은 구동 수단의 제어 유닛을 포함할 수 있다. 냉동 시스템을 형성하는 응축기, 증발기, 압축기 또는 팽창 밸브의 작동은 전기적 또는 전자적으로 이루어질 수 있다. 예를 들어 응축기 또는 증발기는 모터와 같은 전기 구동 수단에 의하여 작동될 수 있다. 모터의 회전 속도 또는 회전각을 조절하거나 PWM(Pulse Width Modulation) 방식으로 모터의 출력이 조절될 수 있다. 또한 팽창 밸브의 개폐 수준이 PLC(Programmable Logic Controller) 방식으로 제어될 수 있다. 응축/증발 제어 유닛(14a)은 이와 같은 모터의 출력을 제어하는 기능을 가질 수 있고, 냉장 작동 모듈(14)은 응축/증발 제어 유닛(14a)을 비롯한 다양한 전기적 또는 전자적 제어 수단을 포함할 수 있다.
냉장 작동 모듈(14)에 의하여 냉동 탑(15)에 형성된 냉동 또는 냉장 공간의 온도가 제어될 수 있고, 온도, 습도 또는 압력과 같은 냉동 공간의 상태가 탐지 모듈(17)에 의하여 탐지될 수 있다. 그리고 탐지된 정보가 통합 제어 모듈(12)로 전송될 수 있고, 통합 제어 모듈(12)은 전송된 정보에 기초하여 배터리 모듈(13) 또는 냉동 작동 모듈(14)의 작동을 제어할 수 있다. 탐지 모듈(17)은 적어도 두 개의 온도 센서를 포함할 수 있고, 다수 개의 온도 센서에 의하여 냉동 탑(15)의 서로 다른 위치의 온도 또는 온도 변화가 탐지될 수 있다. 또한 탐지 모듈(17)에 의하여 탐지된 정보가 온도/순환 제어 유닛(16)으로 전송되어 냉동 탑(15)의 내부 공기 순환이 조절될 수 있다.
본 발명에 따른 냉동 시스템은 전기적으로 작동되어 냉동 탑(15)의 냉장 또는 냉동 효율을 향상시킬 수 있는 다양한 소프트웨어 또는 하드웨어를 포함할 수 있고 제시된 실시 예에 제한되지 않는다.
도 2는 본 발명에 따른 냉동 시스템에서 냉동 구조의 실시 예를 도시한 것이다.
도 2를 참조하면, 냉동 작동 모듈(14)은 응축기(22), 증발기 또는 팽창 밸브(23)의 작동을 전기 신호에 의하여 제어할 수 있다.
냉동 탑의 냉동 공간(CT)의 온도를 조절하기 위하여 냉매가 순환될 수 있고, 냉매는 화살표로 표시된 것처럼 압축기(24), 응축기(22) 및 팽창 밸브(23)를 경유하여 냉동 공간(CT)의 내부에 배치된 증발기로 이송될 수 있다. 그리고 증발기에서 냉매가 액체 상태에서 기체 상태로 증발이 되면서 냉동 공간(CT)을 냉각시킬 수 있다. 이후 다시 냉매는 압축기(24)로 이송이 되어 액체 상태가 될 수 있다. 그리고 냉동 과정이 구동 제어 유닛(21)에 의하여 제어될 수 있고, 구동 제어 유닛(21)은 위에서 설명된 냉동 작동 모듈과 유사한 기능을 가질 수 있다.
탐지 모듈(17)에 의하여 냉동 공간(CT)의 온도, 압력, 습도 또는 공기의 흐름을 탐지할 수 있고, 탐지 정보가 구동 제어 유닛(21)으로 전송될 수 있다. 구동 제어 유닛(21)은 전송된 정보에 기초하여 냉동 과정을 제어할 수 있다. 예를 들어 압축기(24) 또는 응축기(22)는 스텝 모터와 같은 전기 구동 수단에 의하여 작동될 수 있다. 전기 구동 수단에 의하여 압축기(24) 또는 응축기(22)의 압력 또는 냉매의 속도가 조절될 수 있다. 압축기(24) 또는 응축기(22)의 구동 입력이 피드백이 될 수 있고, 구동 제어 유닛(21)은 피드백 신호에 의하여 팽창 밸브(23)의 개폐 수준을 조절할 수 있다. 예를 들어 팽창 밸브(23)는 모터에 의하여 개폐 수준이 조절되는 전동 밸브가 될 수 있다.
탐지 모듈(17)에 의하여 냉장 공간(CT)의 서로 다른 위치에 대한 온도 분포가 탐지될 수 있고, 이에 기초하여 구동 제어 유닛(21)은 응축기(22)에서 냉매의 순환 속력 또는 팽창 밸브(23)의 개폐 수준을 결정할 수 있다. 구동 제어 유닛(21)은 응축기(22)에서 냉매의 흐름에 따른 응축 속력에 대한 정보를 저장할 수 있다. 또한 냉장 공간(CT)의 온도 분포에 따른 열전도율 또는 열관류율에 대한 정보를 저장할 수 있다. 이를 기초로 냉장 공간(CT)에서 요구되는 냉장 수준에 따른 응축기(22)의 열 교환 수준 및 냉동 공간(CT)으로 유입되는 냉매의 속력을 조절할 수 있다.
열 교환 효율을 향상시키기 위하여 응축기(22) 또는 증발기는 효율적인 구조를 가질 필요가 있다.
도 3은 본 발명에 따른 냉동 시스템에 적용되는 증발기 또는 응축기의 실시 예를 도시한 것이다.
도 3을 참조하면, 응축기(22) 또는 증발기와 같은 열 교환 유닛은 알루미늄 소재의 나사산 형상(triangle) 또는 사다리꼴 형상의 루버 핀 구조가 될 수 있다.
도 3의 (가)에 도시된 것처럼, 다수 개의 선형 유도 경로로 이루어진 유입 통로(31_1)를 통하여 냉매가 유입될 수 있고, 각각의 선형 유도 경로에 나사산, 사다리꼴 또는 이와 유사한 형상의 분리 통로가 서로 연결된 형상으로 배치될 수 있다. 각각의 분리 통로는 사각형 박스 형상이 될 수 있고, 각각의 분리 통로는 서로 분리되어 병렬로 배치될 수 있다. 그리고 서로 분리된 분리 통로 사이에 분리 통로와 동일 또는 유사한 형상을 가지는 방열 유닛(31_2)이 배치될 수 있다.
도 3의 (나)를 참조하면, 냉매의 유동 경로(P)의 둘레 면에 방열 또는 흡수 기능을 가지는 열 교환 유닛(33)이 배치될 수 있고, 열 교환 유닛(33)은 루버 핀 구조로 만들어질 수 있다. 그리고 한쪽 부분으로 고온의 기체로부터 열이 흡수되고, 다른 부분으로 냉매의 열 교환에 따라 저온의 기체가 배출될 수 있다. 또한 저온의 기체가 한쪽 부분에서 냉매에 접촉이 되고, 다른 부분으로 고온의 기체가 방출될 수 있다. 루버 핀 구조로 만들어지는 열 교환 유닛(33)은 알루미늄 소재로 일체형으로 만들어질 수 있고, 서로 이웃하는 핀을 연결하는 균일 연결 층(32)이 형성될 수 있다. 균일 연결 층(32)은 열 교환 유닛(33)과 동일 소재로 만들어지거나, 열 교환 유닛(33)에 비하여 열전도율이 큰 소재로 만들어질 수 있다. 그리고 균일 연결 층(32)은 유동 경로(P)를 둘러싼 실린더 형상으로 만들어질 수 있고, 유동 경로(P)를 따라 균일한 두께로 형성될 수 있다.
도 3의 (다)를 참조하면, 응축기(22) 또는 증발기의 한쪽 부분에 냉매가 유입되는 냉매 입구(341)가 형성되고, 냉매 입구(341)는 실린더 형상의 고정 유닛에 형성될 수 있다. 그리고 냉매 출구(342)가 또한 동일한 고정 유닛에 고정될 수 있고, 냉매는 열 교환 유닛(35)의 한쪽 방향으로 유입되어 동일한 방향으로 배출될 수 있다. 열 교환 유닛(35)은 위에서 설명된 서로 연결된 삼각형 구조의 나사산 형상 또는 사다리꼴과 같은 형상이 될 수 있다.
냉매는 도 3의 (나)에 도시된 것과 같은 원형 단면의 유동 경로를 따라 흐르거나, 도 3의 (라)에 도시된 판 형상의 열 교환 유도체(31a, 31b, 31c)를 따라 흐를 수 있다. 열 교환 유도체(31a, 31b, 31c)는 직사각형 판 형상으로 선형으로 연장되는 구조가 될 수 있고, 다수 층으로 이루어질 수 있다. 그리고 다수 층의 끝 부분이 서로 연결되어 다수 층이 일체로 만들어질 수 있다. 서로 다른 층은 갭을 두고 서로 평행하게 배열될 수 있고, 서로 다른 층은 각각 동일한 구조를 가질 수 있다. 냉매는 각각의 층의 내부를 따라 흐르거나, 서로 다른 층에 의하여 형성되는 갭을 따라 흐를 수 있다.
위에서 설명이 된 것처럼, 응축기(22) 또는 증발기의 열 교환을 위한 구조 유닛을 열전도성이 큰 알루미늄과 같은 금속 소재로 만들어지면서 이와 동시에 일체형으로 만들어질 수 있다. 열 교환을 위한 핀은 예를 들어 다각형 또는 이와 유사한 구조의 루버 핀 형상이 되거나, 서로 적층된 선형 판 형상이 될 수 있다. 필요에 따라 서로 인접하는 핀 또는 층을 연결하는 보조 유닛이 설치될 수 있고, 보조 유닛과 열 교환 유닛은 열전도성을 향상시키기 위하여 용접 또는 납땜(brazing)과 같은 방법으로 서로 결합될 수 있다.
열 교환 유닛은 냉매의 종류 또는 냉각 기능에 따라 다양한 구조로 만들어질 수 있고, 냉동 공간은 외부로 열의 방출을 억제할 수 있는 구조로 만들어질 필요가 있다.
도 4는 본 발명에 따른 냉동 시스템에 적용되는 냉동 공간 구조의 실시 예를 도시한 것이다.
도 4를 참조하면, 냉동 탑은 양쪽 면에 접착 층(42a, 42b)이 결합된 적어도 하나의 폼 층(41)을 포함하고, 열전도율이 0.001 내지 0.1 W/mK가 된다.
냉동 탑은 베이스 프레임(BF) 및 베이스 프레임(BF)의 위쪽에 형성되는 냉동 공간(CT)으로 이루어질 수 있고, 냉동 공간(CT)은 전체적으로 박스 형상이 되면서 다수 개의 벽면(45b, 45c) 및 도어(45a)로 이루어질 수 있다. 그리고 도어(45a) 및 벽면(45b, 45c)은 단열 구조로 이루어질 수 있다. 구체적으로 단열 구조는 폼 층(41) 및 폼 층(41)을 고정시키는 고정 층(43a, 43b)을 포함할 수 있다. 폼 층(41)은 예를 들어 폴리우레탄 또는 이와 유사한 소재로 만들어질 수 있고, 예를 들어 실린더 또는 벌집 형상(honeycomb)의 다수 개의 단열 셀이 서로 연결된 구조가 될 수 있다. 각각의 단열 셀 또는 폼 층(41)은 진공 공간을 포함할 수 있고, 폼 층(41)의 기공 비율은 50% 이상이 될 수 있다. 폼 층(41)은 합성수지 소재의 접착 층(42a, 42b)에 의하여 1, 2 고정 층(43a, 43b)에 결합될 수 있다. 1 고정 층(43a)은 냉동 탑을 형성하는 차체 소재가 될 수 있고, 2 고정 층(43b)은 열전도성이 낮은 다양한 소재로 만들어질 수 있다. 그리고 접착 층(42a, 42b)에 의하여 폼 층(41)은 밀폐 구조로 만들어질 수 있고, 폼 층(41)은 진공 상태로 유지되거나, 적어도 감압 상태로 유지될 수 있다. 그리고 이와 같은 구조로 만들어진 벽면의 열전도율은 0.001 내지 0.1 W/mK가 될 수 있지만 이에 제한되지 않는다.
냉동 공간(CT)이 단열 공간으로 만들어지면서 냉동 구조가 전기 또는 전자 방식으로 제어되는 것에 의하여 냉각 효율이 향상될 수 있다.
도 5는 본 발명에 따른 냉동 시스템에 작동 과정의 실시 예를 도시한 것이다.
도 5를 참조하면, 배터리 관리 모듈(13a)에 의하여 탐지된 배터리 정보가 통합 제어 모듈(12)로 전송되고, 냉동 탑(15)의 상태 정보가 통합 제어 모듈(12)로 전송되면 이에 기초하여 냉동 과정이 조절될 수 있다.
냉동 탑(15)으로부터 탐지된 정보에 기초하여 온도 분포 유닛(56)은 냉동 공간(CT)의 온도 상태 맵을 형성하여 냉각 데이터 유닛(57)으로 전송할 수 있다. 냉각 데이터 유닛(57)은 냉동 탑(15)을 요구되는 냉각 상태로 만들거나 유지하기 위한 냉매의 온도 및 순환 속도를 산출할 수 있다. 통합 제어 모듈(12)은 냉각 데이터 및 배터리 관리 모듈(13a)로부터 전송된 정보에 기초하여 전력 제어 유닛(53)을 작동시킬 수 있다. 그리고 냉각 데이터 및 배터리 정보에 따른 각각의 냉각 조절 수단의 작동을 위한 작동 조건을 구동 조절 유닛(51)으로 전송할 수 있다. 구동 조절 유닛(51)에 의하여 응축/증발 유닛(52)과 같은 냉각 조절 수단의 작동 상태가 결정되고, 전력 제어 유닛(53)에 의하여 모터와 같은 구동 수단(54)에 대한 전력 공급이 제어될 수 있다. 응축/증발 유닛(52)의 작동 상태가 압력 탐지 유닛(55)에 의하여 탐지되어 냉각 데이터 유닛(57)으로 전송될 수 있다. 이와 동시에 냉동 탑(15)의 내부 상태가 탐지되어 온도 분포 유닛(56)으로 전송될 수 있다. 그리고 압력 및 온도 분포 맵이 냉각 데이터 유닛(57)으로 전송되어 냉각 데이터가 수정될 수 있다. 이후 수정된 냉각 데이터가 통합 제어 모듈(12)로 전송되어 냉각 탑(15)이 새로운 조건에 따라 냉각될 수 있다.
본 발명에 따른 냉동 시스템은 다양한 방법으로 작동될 수 있고 제시된 실시 예에 제한되지 않는다.
본 발명에 따른 배터리 전력 공급에 의한 차량용 냉동 시스템은 전기 자동차용 리튬 배터리에 의한 전기 방식으로 구동을 제어하는 것에 의하여 에너지 효율이 10 % 이상 향상되도록 하면서 배기가스의 배출 수준이 10% 이상 낮아지도록 한다. 또한 본 발명에 따른 냉동 시스템은 냉동 공간의 구조적 개선에 의하여 냉동 탑의 무게가 감소되도록 한다. 추가로 본 발명에 따른 냉동 시스템은 응축기, 증발기 또는 팽창 밸브의 작동이 전기 또는 전자적으로 이루어지는 것에 의하여 냉동 공간의 온도 제어가 효율적으로 이루어지도록 한다.
위에서 본 발명은 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되었지만 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 제시된 실시 예를 참조하여 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형 및 수정 발명을 만들 수 있을 것이다. 본 발명은 이와 같은 변형 및 수정 발명에 의하여 제한되지 않으며 다만 아래에 첨부된 청구범위에 의하여 제한된다.
11: 차량용 발전기 11a: 외부 AC 전원
12: 통합 제어 모듈 13: 배터리 모듈
13a: 배터리 관리 모듈 14: 냉동 작동 모듈
14a: 응축/증발 제어 유닛 15: 냉동 탑
16: 온도/순환 제어 유닛 17: 탐지 모듈
21: 구동 제어 유닛 22: 응축기
23: 팽창 밸브 24: 압축기
31a, 31b, 31c: 열 교환 유도체 31_1: 유입 통로
31_2: 방열 유닛 32: 균일 연결 층
33: 열 교환 유닛 35: 열 교환 유닛
41: 폼 층 42a, 42b: 접착 층
43a, 43b: 1, 2 고정 층 45a: 도어
45b, 45c: 벽면 51: 구동 조절 유닛
52: 응축/증발 유닛 53: 전력 제어 유닛
54: 구동 수단 55: 압력 탐지 유닛
56: 온도 분포 유닛 57: 냉각 데이터 유닛
341: 냉매 입구 342: 냉매 출구
BF: 베이스 프레임 CC: 충전 회로
CT: 냉동 공간 P: 유동 경로

Claims (4)

  1. 차량용 발전기(11) 및 외부 AC 전원으로부터 충전이 되는 배터리 모듈(13);
    배터리 모듈(13)의 배터리 셀을 충전 및 작동을 관리하는 배터리 관리 모듈(13a);
    냉동 탑(15)의 냉동 또는 냉장 상태를 조절하는 냉동 작동 모듈(14);
    냉동 탑(15)의 상태를 탐지하는 탐지 모듈(17); 및
    배터리 관리 모듈(13a) 및 탐지 모듈(17)로부터 전송된 정보에 기초하여 배터리 모듈(13) 및 냉동 작동 모듈(14)의 작동을 제어하는 통합 제어 모듈(12)을 포함하고,
    상기 배터리 모듈(13)은 서로 전기적으로 연결된 다수 개의 배터리 셀을 포함하고, 상기 배터리 관리 모듈(13a)는 각각의 배터리 셀의 충전 및 방전 상태를 관리하기 위해 각각의 배터리 셀의 상태를 탐지하는 기능 및 각각의 배터리 셀의 이력 정보를 저장하는 기능을 가지며,
    냉동 작동 모듈(14)은 응축기(22), 증발기 또는 팽창 밸브(23)의 작동을 전기 신호에 의하여 제어하고,
    응축기(22) 또는 증발기는 알루미늄 소재의 나사산 형상(triangle) 또는 사다리꼴 형상의 루버 핀 구조가 되는 배터리 전력 공급에 의한 차량용 냉동 시스템.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 청구항 1에 있어서, 냉동 탑(15)은 양쪽 면에 접착 층(42a, 42b)이 결합된 적어도 하나의 폼 층(41)을 포함하고, 열전도율이 0.4 W/mK 이하가 되는 것을 특징으로 하는 배터리 전력 공급에 의한 차량용 냉동 시스템.
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