KR20040005143A - 전기 자동차의 냉각 경로 제어 시스템 - Google Patents
전기 자동차의 냉각 경로 제어 시스템 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 전기 자동차의 냉각 경로 제어 시스템에 관한 것으로서, 워터펌프와, 인버터와, 제어기와, 충전보드와, 모터 및 방열팬을 구비하며 각각은 냉각수 유로로 연결된 전기 자동차에 있어서, 상기 워터펌프로부터 분기되며 상기 인버터와 상기 제어기와 상기 충전보드와 상기 모터 및 상기 방열팬을 순차적으로 연결하여 냉각수가 흐르도록 하는 제1냉각수유로; 상기 워터펌프와 상기 인버터 사이에 설치된 제1유로 선택밸브를 통하여 분기되어 상기 제어기와 상기 충전보드 사이의 상기 제1냉각수유로에 제2유로 선택밸브를 통하여 연결되는 제2냉각수 유로; 상기 충전보드와 상기 모터 사이의 상기 제1냉각수유로에서 제3유로 선택밸브를 통하여 분기되어 상기 모터와 상기 방열팬 사이의 상기 제1냉각수유로에 제4유로 선택밸브를 통하여 연결되는 제3냉각수 유로; 및 상기 유로 선택밸브를 제어하여 상기 냉각수의 흐름을 제어하는 ECU를 구비한다.
Description
본 발명은 전기 자동차의 냉각 경로 제어 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전기자동차의 주행시와 충전시의 냉각경로를 달리하는 전기 자동차의 냉각 경로 제어 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 전기 자동차를 구성하고 있는 모터, 충전 보드, 제어기, 에어컨인버터는 각각 발하는 시스템으로 방열을 고려해주어야 한다.
도 1은 종래 기술에 따른 전기 자동차의 방열 시스템을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 종래 전기 자동차의 방열 시스템(1)은, 전기 자동차를 구성하는 워터 펌프(3)와, 인버터(5)와, 제어기(7)와 충전보드(9)와, 모터(2) 및 방열팬(4)을 한 방향으로 냉각수(6)가 흐르도록 하여 방열한다.
그러나, 종래 전기 자동차 방열 시스템은 전기 자동차의 충전 또는 주행의 상태와는 무관하게 한 방향으로 냉각수가 흘러가 방열하는 구조를 갖음으로써, 충전중의 경우 충전보드에만 집중적으로 냉각이 필요하지만 냉각이 필요없는 부분까지 냉각이 이루어져 냉각으로 인한 손실이 큰 문제점이 있다.
본 발명은 상기 전술한 바와 같은 문제점들을 해결하기 위해 창출된 것으로서, 전기자동차의 주행시와 충전시의 냉각경로를 달리하는 전기 자동차의 냉각 경로 제어 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 전기 자동차의 방열 시스템을 개략적으로 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전기 자동차의 냉각수 경로 제어 시스템을 개략적으로 도시한 도면.
도 3은 도 1의 전기 자동차의 냉각수 유량 제어 시스템의 냉각 경로 변경을 개략적으로 도시한 도면.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전기 자동차의 냉각 경로 제어 시스템의 제어 흐름도.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 전기 자동차의 냉각 경로 제어 시스템은, 워터펌프와, 인버터와, 제어기와, 충전보드와, 모터 및 방열팬을 구비하며 각각은 냉각수 유로로 연결된 전기 자동차에 있어서, 상기 워터펌프로부터 분기되며 상기 인버터와 상기 제어기와 상기 충전보드와 상기 모터 및 상기 방열팬을 순차적으로 연결하여 냉각수가 흐르도록 하는 제1냉각수유로; 상기 워터펌프와 상기 인버터 사이에 설치된 제1유로 선택밸브를 통하여 분기되어 상기 제어기와 상기 충전보드 사이의 상기 제1냉각수유로에 제2유로 선택밸브를 통하여 연결되는 제2냉각수 유로; 상기 충전보드와 상기 모터 사이의 상기 제1냉각수유로에서 제3유로 선택밸브를 통하여 분기되어 상기 모터와 상기 방열팬 사이의 상기 제1냉각수유로에 제4유로 선택밸브를 통하여 연결되는 제3냉각수 유로; 및 상기 유로 선택밸브를 제어하여 상기 냉각수의 흐름을 제어하는 ECU를 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 제1유로 선택밸브와 상기 인버터 사이와, 상기 인버터와 상기 제어기 사이와, 상기 제2유로 선택밸브와 상기 충전보드의 사이와, 상기 제3유로 선택밸브와 상기 모터의 사이의 각각에는 상기 ECU로 제어되어 상기 냉각수의 유량을 제어하는 유량제어밸브가 설치된 것을 특징으로 한다.
이하 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전기 자동차의 냉각 경로 제어 시스템을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전기 자동차의 냉각수 경로 제어 시스템을 개략적으로 도시한 도면이고, 도 3은 도 1의 전기 자동차의 냉각수 유량 제어 시스템의 냉각 경로 변경을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 전기 자동차의 냉각 경로 제어 시스템(100)은, 워터펌프(11)와, 인버터(13)와, 제어기(15)와, 충전보드(17)와, 모터(19) 및 방열팬(12)을 구비하며 각각은 냉각수 유로로 연결된 전기 자동차에 있어서, 워터펌프로(11)부터 분기되며 인버터(13)와 제어기(15)와 충전보드(17)와 모터(19) 및 방열팬(12)을 순차적으로 연결하여 냉각수(14)가 흐르도록 하는 제1냉각수유로(10)와, 워터펌프(11)와 인버터(13) 사이에 설치된 제1유로 선택밸브(21)를 통하여 분기되어 제어기(15)와 충전보드(17) 사이의 제1냉각수유로(10)에 제2유로 선택밸브(23)를 통하여 연결되는 제2냉각수 유로(20)와, 충전보드(17)와 모터(19) 사이의 제1냉각수유로(10)에서 제3유로 선택밸브(25)를 통하여 분기되어 모터(19)와 방열팬(12) 사이의 제1냉각수유로(10)에 제4유로 선택밸브(27)를 통하여 연결되는 제3냉각수 유로(30)와, 제1/제2제3/제4유로 선택밸브(21)(23)(25)(27)를 제어하여 상기 냉각수의 흐름을 제어하는 ECU를 구비한다.
상기 제1냉각수 유로(10)에는 워터펌프(11)와, 인버터(13)와, 제어기(15)와, 충전보드(17)와, 모터(19) 및 방열팬(12)이 순차적으로 연결되어 냉각수(14)가 순차적으로 흐르도록 한다. 상기 워터펌프(11)와 인버터(13) 사이의 제1냉각수 유로 (10)에는 제2냉각수 유로(20)가 연결된다.
상기 제2냉각수 유로(20)는 일단이 워터펌프(11)와 인버터(13) 사이의 제1냉각수 유로(10)로부터 분기되며 타단은 제어기(15)와 충전보드(17) 사이에 연결된다. 상기 제2냉각수 유로(20) 일단의 분기점에는 제1유로 선택밸브(21)가 설치되어, 워터펌프(11)의 냉각수(14)가 제1냉각수 유로(10) 또는 제2냉각수 유로(20)로 선택적으로 흐르도록 한다. 상기 제2냉각수 유로(20) 타단의 분기점에는 제2유로선택밸브(23)에 연결되어 냉각수(14)의 흐름을 제어한다. 상기 충전보드(17)와모터(19) 사이에는 제3냉각수 유로(30)가 분기된다.
상기 제3냉각수 유로(30)는 충전보드(17)와 모터(19) 사이에서 제3유로 선택밸브(25)를 통하여 분기되어 모터(19)와 방열팬(12) 사이에 제4유로 선택밸브(27)를 통하여 연결된다.
전술한 제1/제2제3/제4 유로 선택밸브(21)(23)(25)(27)는 ECU의 제어로 동작하여, 전기자동차의 주행시에는 냉각수가 워터펌프(11)와, 인버터(13)와, 제어기 (15)와, 충전보드(17)와, 모터(19) 및 방열팬(12) 각각을 흐르도록 하며, 전기 자동차의 배터리 충전시에는 발열량이 상대적으로 많은 충전보드(17)로 냉각수(14)가 집중되도록 한다.
또한, 상기 제1유로 선택밸브(21)와 인버터(13) 사이와, 인버터(13)와 제어기(15) 사이와, 제2유로 선택밸브(23)와 충전보드(17)의 사이와, 제3유로 선택밸브 (25)와 모터(19)의 사이의 각각에는 ECU로 제어되어 냉각수(14)의 유량을 제어하는 유량밸브(29)가 설치된다.
상기와 같은 본 발명에 따른 전기 자동차의 냉각 경로 제어 시스템의 작동을 설명한다.
먼저, 상기 EUC는 인버터(13)의 온도가 냉각이 필요한 온도인지의 여부를 판단하여, 냉각이 필요한 온도일 경우에는 전기 자동차의 주행상태로 판단하고, 냉각이 필요한 온도가 아닐 경우에는 전기 자동차의 배터리 충전상태로 인지한다.(S11) 이에 따라, 인버터(13)의 온도가 냉각이 필요한 온도인지의 여부를 판단되면 도 2에 도시된 바와 같이, 제1/제2/제3/제4유로 선택밸브(21)(23)(25)(27)를 열어줌으로써, 냉각수(14)가 워터펌프(11)와, 인버터(13)와, 제어기(15)와, 충전보드(17)와, 모터(19) 및 방열팬(12) 각각을 순환하도록 한다. 그리고, 도 3에 도시된 바와 같이, 인버터(13)의 온도가 냉각이 필요한 온도가 아닐 경우에는 제1/제2/제3/제4유로 선택밸브(21)(23)(25)(27)를 닫아 냉각수(14)가 충전보드(17)만 경유하도록 한다.(S12)
다음, 인버터(13)의 온도가 냉각이 필요한 온도가 아닐 경우에는 냉각수(14)의 온도가 인버터(13)의 온도보다 높은지의 여부를 판단한다.(S13) 여기서 냉각수(14)의 온도가 인버터(13)의 온도보다 높으면, 전기자동차의 배터리 충전 상태로 판단하고, 냉각수(14)의 온도가 인버터(13)의 온도보다 낮으면 전기 자동차의 주행 상태로 판단한다. 이에 따라, 냉각수(14)의 온도가 인버터(13)의 온도보다 높으면 인버터(13)의 냉각은 불필요하므로, 제1/제2/제3/제4 유로 선택밸브 (21)(23)(25)(27)를 닫아주고 냉각수(14)가 충전보드(17)만 경유하도록 한다. 그리고, 냉각수(14)의 온도가 인버터(13)의 온도보다 낮으면 제1/제2/제3/제4유로 선택밸브(21)(23)(25)(27)를 열어줌으로써, 냉각수(14)가 워터펌프(11)와, 인버터(13)와, 제어기(15)와, 충전보드(17)와, 모터(19) 및 방열팬(12) 각각을 순환하도록 한다.
다음, 상기 단계(11)(13)에서 제1/제2/제3/제4 유로 선택밸브(21)(23) (25)(27)를 모두 열어줄 경우에는 냉각수(14)의 온도값과 인버터(13)의 온도값의 차이를 계산한다.(S15) 이러한 온도값은 냉각수의 온도와 인버터의 온도에 따라 다양한 값의 차이로 도출될 수 있는데, 상기 계산값이 도출 가능한 다양한 값의 범위의 중간값으로 설정된 제어변수A 값 보다 작을 경우에는 유량밸브(29)를 1/4 가량 열리도록 한다.(S16) 즉, 상기 계산값이 중간값(제어변수A)보다 작을 경우는 인버터의 온도와 냉각수의 온도가 근사한 값을 말하는 것임으로 냉각수의 유량이 적어도 됨으로써, 유량밸브(29)를 1/4 가량 열리도록 하는 것이다.
그리고, 상기 단계(S15)에서 계산값이 제어변수 A 값보다 클 경우에는, 상기 제어변수A 보다 작은 제어변수B를 설정한 후 냉각수 온도값과 인버터 온도값의 차이값을 계산하여, 이 온도의 차이값이 상기 제어변수 A값과 상기 제어변수 B 값 사이의 값을 갖을 경우(S17)에는 상기 단계(S15)보다 많은 양의 냉각수의 유량이 필요함으로써 유량밸브(29)의 1/2을 열도록 한다.(S18)
그리고, 상기 단계(S17)에서 냉각수(14) 온도 값과 인버터(13) 온도값의 차이값이 제어변수 B 값보다 클 경우에는 유량밸브(29)의 전부를 열도록 하여 냉각을 실시한다.(S19)
이에 따라, 전기자동차의 주행상태와 충전상태를 구별하여 냉각수의 순환 경로를 달리하고, 냉각수 온도와 인버터의 온도값의 차이에 따라 냉각수의 순환 유량을 다르도록 함으로써, 효율적인 냉각을 이루도록 하는 구조를 갖는다.
상기와 같은 본 발명에 따른 전기 자동차의 냉각 경로 제어 시스템은 다음과 같은 효과를 갖는다.
전기자동차의 주행상태에서는 냉각수가 워터펌프와, 인버터와, 제어기와, 충전보드와, 모터 및 방열팬을 각각 순환하도록 하고, 전기자동차의 충전상태에서는냉각수가 충전보드만 순환하도록 함으로써, 효율적인 냉각이 가능하다.
또한, 냉각수의 온도와 인버터의 온도값의 차이를 고려하여 냉각수의 유량이 가변적으로 결정되도록 하여, 효율적인 냉각이 가능하다.
이상, 본 발명을 도면에 도시된 실시예를 참조하여 설명하였다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않고 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명과 균등한 범위에 속하는 다양한 변형예 또는 다른 실시예가 가능하다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호범위는 이어지는 특허청구범위에 의해 정해져야 할 것이다.
Claims (2)
- 워터펌프와, 인버터와, 제어기와, 충전보드와, 모터 및 방열팬을 구비하며 각각은 냉각수 유로로 연결된 전기 자동차에 있어서,상기 워터펌프로부터 분기되며 상기 인버터와 상기 제어기와 상기 충전보드와 상기 모터 및 상기 방열팬을 순차적으로 연결하여 냉각수가 흐르도록 하는 제1냉각수유로;상기 워터펌프와 상기 인버터 사이에 설치된 제1유로 선택밸브를 통하여 분기되어 상기 제어기와 상기 충전보드 사이의 상기 제1냉각수유로에 제2유로 선택밸브를 통하여 연결되는 제2냉각수 유로;상기 충전보드와 상기 모터 사이의 상기 제1냉각수유로에서 제3유로 선택밸브를 통하여 분기되어 상기 모터와 상기 방열팬 사이의 상기 제1냉각수유로에 제4유로 선택밸브를 통하여 연결되는 제3냉각수 유로; 및상기 유로 선택밸브를 제어하여 상기 냉각수의 흐름을 제어하는 ECU를 구비하는 것을 특징으로 하는 전기 자동차의 냉각 경로 제어 시스템.
- 제1항에 있어서,상기 제1유로 선택밸브와 상기 인버터 사이와, 상기 인버터와 상기 제어기 사이와, 상기 제2유로 선택밸브와 상기 충전보드의 사이와, 상기 제3유로 선택밸브와 상기 모터의 사이의 각각에는 상기 ECU로 제어되어 상기 냉각수의 유량을 제어하는 유량제어밸브가 설치된 것을 특징으로 하는 전기 자동차의 냉각 경로 제어 시스템.
Priority Applications (1)
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| KR1020020039446A KR20040005143A (ko) | 2002-07-08 | 2002-07-08 | 전기 자동차의 냉각 경로 제어 시스템 |
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| KR1020020039446A KR20040005143A (ko) | 2002-07-08 | 2002-07-08 | 전기 자동차의 냉각 경로 제어 시스템 |
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2002
- 2002-07-08 KR KR1020020039446A patent/KR20040005143A/ko not_active Application Discontinuation
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