KR20090067188A - 차량 내 전기 애드-히터 작동 방법 - Google Patents

차량 내 전기 애드-히터 작동 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 전력 소스로서 적어도 하나의 충전 가능한 전기화학 전지 및 이 전지에 연결된 발전기를 구비하며, 구동 엔진에 의하여 구동되고, 또한 상기 발전기에 의하여 상기 구동 엔진이 동작 중일 때 상기 전기 애드-히터에 전류가 공급될 수 있는 차량에서 상기 전기 애드-히터의 작동 방법에 관한 것이다.
본 발명에 따라, 필요한 경우 상기 발전기에 의하여 공급되는 전류가 없는 때조차도 상기 전기 애드-히터를 상기 전력 소스로서 적어도 하나의 전기화학 전지에 스위칭 오버함으로써 상기 애드-히터에 전류를 공급할 수 있으며, 상기 적어도 하나의 전기화학 전지의 충전 상태가 감시되며, 또한 상기 적어도 하나의 감시되는 전기화학 전지에 의하여 구현되는 상기 전기 애드-히터의 전력 공급은 상기 적어도 하나의 감시되는 전기화학 전지의 충전 상태가 한계 값 아래로 떨어진 때에 다시 중단된다.

Description

차량 내 전기 애드-히터 작동 방법{Method for operating an electric add-heater in a motor vehicle}
본 발명은 청구항 1의 전제부에 정의된 특징을 가지는 방법에 관한 것이다. 이러한 방법은 DE 103 55 396 A1에 개시되어 있다. 종래 방법은 본 명세서에서 간단하게 전기 애드-히터(electric add-heater)라고 지칭하는 전기적인 보조 난방 기능을 가진 에어 컨디셔닝 시스템을 작동하는데 사용된다.
현대의 디젤 엔진은 열적/기계적 효율이 높기 때문에 그 폐열이 차량 내부를 신속하게 난방하기에는 더 이상 충분하지 않다. 이런 문제를 해소하기 위하여 전기 애드-히터를 설치하는 방식이 알려져 있는데, 이 전기 애드-히터는 히터 요소로서 대부분 PTC 요소를 사용한다. 엔진이 가동 중인 동안에는, 필요한 전류가 차량 발전기에 의하여 공급된다. 엔진이 정지된 경우, 전류는 더 이상 발전기로부터 공급되지 않는다. 엔진이 정지된 경우에도 차량 내부를 난방 할 수 있도록 하기 위하여 보조적인 난방 시스템이 사용되어 왔다. 종래 보조적인 난방 시스템은 차량 내에서 이용 가능한 연료, 즉 디젤 연료 또는 가솔린을 태우며, 이에 의해 블로우어(blower)에 의하여 차량 내부로 가열된 공기를 공급하거나, 또는 차량 내 히터 회로에서 물을 가열한 후 열 교환기를 통해 공기로 그 열을 전달한 다음 블로우어 를 통해 그 공기를 차량 내부로 공급한다.
이러한 종래의 보조적인 난방 시스템은 비교적 고가이고, 상당한 공간을 필요로 할 뿐만 아니라, 유해한 배출 가스나 종종 심지어 연기를 생성하므로, 실질적으로 개방된 공기 환경 하에서만 운용될 수 있고, 반면에 사적인 차고, 공공 주차장, 또는 지하 주차장에서는 운용될 수 없다.
DE 103 55 396 A1에는, 공공의 AC 본선으로부터 전류를 공급함으로써 보조 가열 기능을 제공하는 PTC 애드-히터를 사용하는 것이 개시되어 있다. 그러나 PTC 히터는 통상적으로 12 V 직류 전압으로 차량 내에서 동작하므로, 230 V 교류 전압에서는 용이하게 동작될 수 없었다. 이런 관점에서, DE 103 55 396 A1은 차량이 운행 중인 경우에 병렬로 연결된 PTC 요소들이 보조 히터로 사용되기 위해 직렬로 연결되는 방식, 예컨대 16개의 PTC 요소들이 직렬로 연결됨으로써 본선의 230 V의 전압이 16개의 PTC 요소들에 균등하게 분배될 수 있는 방식을 제안하였다. 이 해결책의 단점은, 이러한 전기 히터는 전기 유출구가 이용 가능한 경우에만 보조적인 히터로서 사용될 수 있다는 것이다. 그러나 이러한 조건은 특히 차량이 외부에 주차된 경우에 대부분 충족되지 않는데, 반면에 적절히 작동하는 보조 히터의 필요성은 특히 이러한 경우에 가장 심각하게 요구된다.
DE 103 55 397 A1에는, 보조 구동기로서 작은 디젤 엔진이 구비된 보조적인 에어 컨디셔닝 유닛을 가진 에어 컨디셔닝 시스템이 개시되어 있다. 그러나 이러한 시스템은 상대적으로 시끄럽고 무거우며 고가일 뿐만 아니라, 또한 원하지 않는 유해한 배출 가스를 생성한다. 이런 상황을 해소하기 위하여, DE 103 55 397 A1은 보 조적인 에너지 공급기 또는 비상용 에너지 공급기를 설치할 것을 제안하고 있는데, 그 세부 구성에 대해서는 설명하지 않고 있다. 이들 공급기는 전기 모터를 통해 공공의 AC 본선으로부터 공급받으며, 이에 의하여 이 경우에 발전기 기능을 수행하는 전기 모터를 통하여 차량 내의 다른 전기를 소모하는 부품들에도 이용될 수 있는 잉여 에너지가 공급될 수 있다. 이 제안은 앞서 DE 103 55 396 A1에서 개시된 것과 유사한 단점을 가진다.
DE 199 12 764 A1은 차량 내부 난방을 위한 모바일 히터를 개시하고 있다. 이는 외부의 전기 본선 유출구가 이용 가능해야만 한다는 조건을 회피시킨다. 이 모바일 히터는 예컨대 화이어 브릭스(fire bricks)와 같이 집에서 가열된 후 모바일 히터 내에 내장된 블로우어에 의하여 차량 내에 열을 공급하도록 차량 배터리로부터 전류를 공급받아 동작되는 축열 매체를 구비한다. 이러한 모바일 히터는 제조가가 고가이고 사용하기 불편하며 또한 부피가 커서 쉽게 들고 다니기도 어렵다.
본 발명의 목적은 정지하고 있는 차량을 난방하기 위한 더 간단하고 더 저렴한 방식을 제공하는 것이다.
상술한 목적은 청구항 1에서 한정된 특징들을 가진 방법에 의하여 성취된다. 본 발명의 추가적인 이로운 개선 사항은 종속항들에 의하여 한정된다.
본 발명은, 차량이 전력 소스로서의 적어도 하나의 충전 가능한 전기화학 전지 및 이 전지에 연결된 발전기를 구비하며, 차량 내 구동 엔진에 의하여 구동되고, 또한 상기 발전기에 의하여 상기 구동 엔진이 동작중일 때 전기 애드-히터에 전류가 공급될 수 있는 차량에 있어서, 필요한 경우 상기 발전기에 의하여 공급되는 전류가 없는 때조차도 상기 애드-히터에 전류를 공급할 수 있는 방법을 제공한다. 이 경우, 상기 애드-히터는 전력 소스로서 적어도 하나의 전기화학 전지에 스위칭 오버되고, 적어도 하나의 전기화학 전지의 충전 상태가 감시되며, 또한 상기 적어도 하나의 감시되는 전기화학 전지에 의하여 구현되는 상기 전기 애드-히터의 전력 공급은 상기 적어도 하나의 감시되는 전기화학 전지의 충전 상태가 한계값 아래로 떨어진 때에 다시 중단된다. 이런 방식으로, 차량의 구동 엔진에 의해 구동된 발전기에 의한 전류 공급이 없는 차량이 정지된 상태에서도, 전기화학 전지의 충전 상태의 면에서 또한 미리 결정된 잔여 충전량이 유지된다면 실현가능하다는 범위에서, 원하는 열을 생성하는 것이 가능하다.
이러한 전기화학 전지(electrochemical cell)로서 사용되기에 적합한 것으로는, 예를 들어, 납축전지, 니켈-메탈 하이드라이드 배터리, 리튬이온 축전지, 및 연료전지가 있다.
본 발명은 다음과 같은 다양한 장점을 제공한다:
⊙ 본 발명은 최소 입력(input)으로 구현될 수 있다.
⊙ 많은 차량들은 이미 전기화학 전지의 충전 상태를 감시할 수 있는 기능을 제공하고 있다. 이러한 경우, 본 발명은 전기 애드-히터용이면서 또한 아마도 통풍 시스템 및/또는 에어 컨디셔닝 시스템용으로서 이미 차량에 존재하는 제어 수단을, 본 발명에 따른 방법을 추가적으로 수행할 수 있도록 본 발명에서 제안하는 방식으로 단순 개조함으로써 구현될 수 있다.
⊙ 오늘날 차량의 제어 시스템은 대부분 전자공학적 계산 모듈을 사용하며, 예를 들어 마이크로프로세서나 마이크로콘트롤러 또는 주문형 집적회로(ASIC: application-specific integrated circuit)를 포함한다. 이러한 경우에, 본 발명은 이 연관된 계산 모듈의 프로그래밍을 개조함으로써 구현될 수 있다. 이러한 경우, 만일 차량이 전기화학 전지의 충전 상태를 감시하는데 사용되는 센서를 장착하고 있지 않는 특별한 경우에 필요할 수 있는 상기 센서를 제외하고, 다른 하드웨어를 추가할 필요가 없다.
⊙ 본 발명에 따른 방법이 독립적으로, 또는 본질적으로는 소프트웨어의 적절한 개조에 의하여 구현될 수 있다는 점을 고려하면, 차량 제조자에 의하여 요구되는 다양한 차량 타입에 대하여 본 발명을 구체적으로 적응시키는 것이 용이하다. 따라서 본 발명은 본 발명의 구체적인 구현의 면에서 사용자 또는 공급자에게 높은 수준의 유연성을 제공한다.
⊙ 차량에 내장되는 전기 애드-히터는 이중의 기능을 담당할 수 있다: 차량이 정지된 상태일 때는 보조 난방 기능을 담당할 수 있는 반면에 차량이 운행 중일 때는 차량 발전기로부터 - "알터네이터(alternator)"로부터 전류를 공급받는 애드-히터의 기능을 담당할 수 있다.
⊙ 본 발명은 매우 낮은 비용으로 구현될 수 있다.
⊙ 기존 애드-히터를 이중적인 방식으로 사용하는 것으로 인해, 차량 내의 설치 공간 및 중량이 절약될 수 있다.
⊙ 유해한 배출 가스, 유해한 연기의 발생, 불쾌한 냄새, 고장의 경우 심지어 화재 발생의 위험이 있는 등과 같은 종래 연료를 태우는 보조 난방의 단점들은 회피된다.
⊙ 전기 애드-히터를 정지 및 운행시 모두 보조 난방기로서 사용할 수 있다는 것은, 전기 애드-히터를 아직 설치하고 있지 않은 차량에 이러한 애드-히터를 사용하는 것을 바람직스럽게 하므로, 이에 따라 애드-히터의 판매가 증가될 수 있고, 따라서 애드-히터가 대량으로 더욱 효율적으로 제조될 수 있기 때문에 더욱 저렴하게 제조될 수 있게 한다. 본 발명은 디젤 엔진을 장착한 차량뿐만 아니라 오토 엔진(Otto engine)을 장착한 차량, 및 연료전지에 의하여 전류가 공급되는 전기 모터를 가진 차량과 또한 하이브리드 구동장치 즉 오토 또는 디젤 엔진과 연료전지나 니켈 하이드라이드 배터리와 같은 현대의 배터리들이 조합된 차량에 대해서도 적합하다. 연료전지로부터 공급받는 구동장치로서 전기 모터가 설치된 차량은, 오토 엔진이나 디젤 엔진에 의하여만 구동되는 차량 내의 보조 난방을 위한 애드-히터의 동작을 위하여 이용될 수 있는 종래의 납축전지보다 연료전지가 더욱 많은 난방 에너지를 제공할 수 있기 때문에, 특히 본 발명이 매우 적합하다.
청구항 1에서 제안하는 것은, 차량에 내장된 발전기에 의해 공급되는 전류가 없을 때, 필요한 경우 전기 애드-히터가 전류원으로서 차량에 존재하는 하나 이상의 전기화학 전지로 스위칭 오버될 수 있다는 것이다. 발전기는 임의의 차량 내에 통상적으로 존재하는 알터네이터일 수 있다. 그러나, 그 기능은 차량이 운행 중일 때 전류를 공급하지만 차량이 정지된 경우에는 전류를 공급하지 않는 임의의 다른 발전기에 의하여도 역시 수행될 수 있다. 오토 엔진이나 디젤 엔진에 의해서만 구동되는 차량의 경우, 발전기에 의해 공급되는 전류가 없을 때 애드-히터가 스위칭 오버될 수 있는 전기화학 전지는, 통상적으로 그 주요 기능이 내연기관의 시동이기 때문에 시동 배터리(starter battery)라고 지칭되는 차량 배터리이다. 시동 배터리는 통상적으로 납축전지 또는 다른 축전지로 구성되는데, 이는 차량이 정지 상태일 때 그 충전 상태에 따라 허용되는 한 전류를 공급할 수 있고 차량이 운행 중일 때는 발전기 - "알터네이터"에 의하여 충전된다. 하나 이상의 전기 모터에 의하여만 구동되거나, 또는 오토 엔진이나 디젤 엔진과 조합된 하나 이상의 전기 모터에 의하여 구동(하이브리드 구동)되며, 적어도 하나의 전기 모터가 연료전지에 의하여 전류를 공급받는 차량에 있어서, 애드-히터는 이러한 연료전지로부터 전류를 공급받을 수 있다. 이러한 경우, 연료전지는 본 발명에서 의미하는 전지(electric cell)를 구성한다. 수소의 냉간 연소(cold combustion)에 의하여 전류를 생성하는 연료전지는 차량 구동 분야에서 잘 알려져 있다. 하이브리드 구동장치를 구비한 차량은, 연료전지 대신, 전기적인 차량 구동을 위한 동력원으로서, 충전 가능한 메탈 하이드라이드 배터리, 특히 니켈 메탈 하이드라이드 배터리나 리튬 축전지를 사용한다. 이들 또한 본 발명에서 의미하는 전기화학 전지이다.
본 발명에 따라 감시되는 '전기화학 전지의 충전 상태'라는 용어는, 스타터 배터리, 메탈 하이드라이드 배터리 및 리튬 이온 축전지의 경우 통상적으로 암페어-시간의 차원을 가지는, 배터리의 전기적 충전 상태라고 이해되어야 한다. 연료전지를 사용하는 차량 구동장치와 관련하여, 본 발명에서 의미하는 전지의 충전 상태는 연료전지 내의 냉간 연소를 위하여 이용 가능한 연료 공급 상태이다. 오늘날 연료전지를 통하여 구동되는 차량 수준에서는, 수소를 태우는 연료전지를 사용한다. 수소는 차량 내에서 액체 가스 플라스크, 압축공기 실린더, 또는 예컨대 지르코늄 하이드라이드와 같은 메탈 하이드라이드에 기반한 고체 저장 매체 중 어느 하나에 담겨있다. 이때 여전히 이용 가능한 수소 공급부는 본 발명의 의미에서 전기화학 전지의 충전 상태를 구성한다.
오토 엔진 또는 디젤 엔진에 의해서만 구동되는 방식이며 또한 모터가 스위칭 오프된 때 애드-히터의 전원을 공급하기 위하여 시동 배터리만 이용 가능한 차량의 경우, 충전 상태의 한계 값은 배터리의 잔여 전하량이 차량의 안전한 시동을 보장하기에 충분할 수 있도록 편리하게 선택된다.
연료전지 구동 방식의 차량의 경우, 충전 상태의 한계 값은 잔여 수소량이 여전히 수소 공급부가 채워질 수 있는 서비스 스테이션에 차량이 도달할 수 있기에 충분하다는 것을 보장할 수 있도록 편리하게 선택된다.
하이브리드 구동 및 연료전지 방식 차량의 경우, 오토 엔진 또는 디젤 엔진의 연료 탱크에 여전히 차량이 다음 서비스 스테이션에 도착하기에 충분한 연료가 남아있다는 것이 보장되는 것을 조건으로, 수소 공급부는 보조적인 난방 장치로서의 애드-히터의 동작시 전부 다 사용될 수 있다.
예컨대 시동 배터리 및 메탈 하이드라이드 배터리로 된 2개의 배터리 시스템을 가진 하이브리드 구동 방식 차량의 경우, 배터리 전하량은 보조적인 난방 장치로서의 애드-히터의 동작시 전부 다 사용될 수 있다. 현재 시중에서 구입 가능한 하이브리드 차량은 전기 모터를 위하여 2개의 배터리 즉 12 V 시동 배터리 및 201.6 V 니켈 메탈 하이드라이드 배터리를 가진다. 바람직하게는, 이 경우 메탈 하이드라이드 배터리의 전하량이 전부 다 사용되고 반면에 시동 배터리는 차량의 시동성능을 유지하도록 남겨둔다.
시동 배터리의 시동 능력은 충전 상태 뿐만 아니라 온도에도 의존한다. 배터리의 온도가 낮으면 낮을수록 배터리로부터 공급될 수 있는 전력은 더 낮아진다. 따라서, 바람직하게, 애드-히터를 위해 배터리로부터 공급될 수 있는 전력까지의 충전 상태의 한계 값은 온도-의존적으로 된다. 바람직하게, 이는 구동 엔진의 온도를, 특히 냉각수 온도를 측정함으로써 이루어질 수 있다. 차량이 오래된 기간 동안 정지되었을 때, 냉각수 온도와 배터리 온도는 외부 환경 온도와 유사할 것이다. 엔진이 짧은 시간 동안만 정지되었고 아직 약간 따뜻한 때, 냉각수 온도는 배터리 온도와는 다를 수 있다. 그러나 이 경우도 역시, 배터리가 엔진으로부터 간접적으로 열을 흡수하였기 때문에 또는 배터리가 충전 동작에 의하여 가열되었기 때문에, 배터리에는 앞선 운행 동작으로 인한 잔여 열이 아직 남아있을 것이다. 이 경우도 역시 냉각수의 온도 측정은, 한편으로 배터리의 시동 성능을 보장할 수 있다는 이점과 다른 한편으로 배터리로부터 끌어낼 수 있는 가능한 한 많은 난방 에너지를 허용한다는 이점이 있다.
그런데, 온도와 상관없이 시동 배터리의 충전 상태의 한계 값을 특정함으써 예컨대 영하 30℃와 같은 예상될 수 있는 가장 추운 온도에서 조차 배터리의 시동 성능을 보장하는 것이 가능하다. 이러한 온도-의존 한계 값을 결정하기 위하여, 배터리의 공칭 용량 중 특정한 일부분에 이를 고정할 수 있다. 이러한 결정은, 애드-히터를 위한 최대 난방 시간도 결정할 수 있는 차량 제조자에 의하여 내려진다.
현대의 차량에는 무선-동작 방식 록킹 시스템(locking system)이 설치된다. 본 발명의 유리한 또 다른 개선점은, 특히 이러한 차량에 있어서, 전기 애드-히터가 무선 신호에 의하여 차량 전지에 연결될 수 있는 구성을 제공한다. 이 경우 밤새 집 밖에 주차되었던 차량에 무선 신호를 보내, 집 안에서 나가지 않고도, 애드-히터를 전기화학 전지에 연결할 수 있다. 이동 무선 시스템이 설치된 차량에 대해서도 마찬가지의 구성이 제공된다. 이 경우 전기 애드-히터가 전기화학 전지에 연결되도록 하는 원격 통신 신호가 전송될 수 있다.
애드-히터를 위해 사용된, 배터리 또는 연료전지 구동부의 수소 저장부의 용량이 선택된 한계 값까지 아직 도달하지 않은 때, 미리-선택된 난방 시간의 종료지점에 또는 차량의 내부 온도에 대해 미리-선택된 문턱 값이 도달된 시간에 애드-히터는 편리하게 스위칭 오프될 것인 바, 바람직하게는 이 경우 문턱 값의 온도 또는 난방 시간의 한계 값은 독립적으로 미리-선택될 수 있다.
또한 배터리의 충전 상태에 의해 또는 연료전지 구동부의 수소 저장부의 충전 상태에 의해 허용되는 범위에서, 미리-선택된 온도가 운전자가 예정된 시간보다 더 늦게 그 차량에 도착한 경우에도 유지될 수 있도록 차량 내 공기의 온도가 미리-선택된 값에 도달하도록 조절될 수 있다.
보조적인 난방기로서의 애드-히터의 동작 동안에 폐쇄형 에어 순환 난방 방식으로서 동작되는 것이 바람직하다. 이 경우, 공기는 차량 내부에서만 순환되며 외부 환경과의 공기 교환은 일어나지 않는다. 이는 가능한 한 가장 적은 난방 에너지가 외부 환경으로 누출되도록 하기 위하여 이용된다.
추가 특징과 장점은 블록도 형태로 보여주는 첨부된 도면을 참조하는 2개의 실시예에 대한 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다.
도 1은 차량의 기존 구성부품에 본 발명을 병합한 예를 도시하는 블록도.
도 2는 별도의 제어 유닛을 사용하면서 그 나머지 부분을 차량의 기존 구성부품에 병합한 본 발명의 실시예를 도시하는 블록도.
<도면 부호>
1 : 병합된 디코더를 구비한 원격 제어 수신기
1a : 디코더가 없는 원격 제어 수신기 1b : 디코더
2 : 제어 유닛 3 : 에어-컨디셔닝 시스템
4 : 제어 유닛 5 : 데이터 버스
6 : 플랩 엑추에이터 7 : 팬
8 : 애드-히터 9 : 온도 센서
10 : 차량 배터리 11 : 측정 시스템
도 1은, 블록도의 형태로, 병합된 디코더를 가진 무선-동작형 원격 제어 수신기(1), 예컨대 고-전류 소비부품의 단선을 우선화하고 및/또는 무부하 엔진 운전 속도를 증가시킴으로써 시동 배터리의 충분한 충전 상태를 보장하기 위한, 전력 관리 목적의 제어 유닛(2)을 도시한다. 도 1은 또한 차량 내에 존재하는 에어-컨디셔 닝 시스템(3), 플랩 액추에이터(6), 팬(7), 및 애드-히터(8)를 위한 제어 유닛(4)을 보여준다. 제어 유닛(4)은 차량 내 공기의 온도에 반응하는 온도 센서(9)로부터 신호를 수신한다. 또한, 충전 상태가 측정 시스템(11){예컨대 헬라(Hella) 사로부터 구입 가능한 IBS(intelligent battery sensor)} 에 의하여 감시되는 차량 배터리(10)가 제공되며, 측정 시스템(11)은 전력 관리를 위한 제어 유닛(2)에 연결된다. 예를 들어 CAN 버스 또는 LIN 버스와 같은 데이터 버스(5)는 차량의 다른 제어 유닛들과의 원격 통신 링크를 제공한다.
운행 동작 중에, 애드-히터는 차량 발전기로부터 전류를 공급받는다. 이런 목적을 위하여 애드-히터(8)는 원격 제어 수신기(1)에 의하여 수신된 무선 신호에 의하여 스위칭 온 될 수 있다. 수신된 무선 신호는 원격 제어 수신기(1)에서 디코드되어 제어 유닛(2)으로 전송되며, 이때 제어 유닛(2)은 동작을 개시하거나 또는, 측정 시스템(11)이 연속적으로 동작을 계속하고 있으면, 측정 시스템(11)에 질의한다. 측정 시스템(11)은 배터리(10)의 충전 상태를 판단한다. 적합한 측정 시스템(11)은 헬라(Hella) 사로부터 구입 가능한 IBS(intelligent battery sensor)로 구성될 수 있다. 측정 시스템(11)은 배터리(10)의 충전 상태에 관한 정보를 담은 신호를 제어 유닛(2)으로 전송한다. 제어 유닛(2)은 측정 시스템(11)으로부터 수신된 신호로부터 배터리(10)의 충전 상태를 판단하고, 제어 유닛(2) 내에 저장되어 있는 한계 값과 비교한다. 측정 시스템(11)에 의해 판단된 충전 상태가 저장되어 있던 한계 값 위라면, 제어 유닛(2)은 에어-컨디셔닝 시스템(3)의 제어 유닛(4)에게 릴리스 신호(release signal) 전송하고, 이에 따라 제어 유닛(4)은 플랩 액추에 이터(6)를 동작시켜 에어-컨디셔닝 시스템(3)이 폐쇄형 공기 순환 동작을 하도록 하며 또한 애드-히터(8)와 팬(7)을 스위칭 온 시킴으로써 애드-히터(8)에 의하여 생성된 열이 차량 내부로 이동되도록 한다. 이 경우 애드-히터(8)는 배터리(10)로부터 전류를 공급받는다.
미리 결정된 공기 온도가 차량 내부에서 도달하였음을 알리는 신호를 온도 센서(9)가 에어-컨디셔닝 시스템의 제어 유닛(4)으로 보내는 때에 주차 난방(park heating)이 종료되지만, 그러나 늦어도, 아직 동작중이거나 또는 규칙적인 주기마다 동작되는 측정 시스템(11)이 배터리(10)의 충전 상태가 제어 유닛(2) 내에 저장되어 있는 한계 값 아래로 떨어졌다는 것을 알리는 신호를 제어 유닛(2)에 보낼 때 종료된다.
다른 방식으로, 배터리(10)의 최초로 측정된 충전 상태로부터, 전력 관리 제어 유닛(2)에서, 그 충전 상태가 제어 유닛(2)에 저장되어 있는 한계 값에 도달할 때까지 배터리(10)로부터 끌어낼 수 있는 에너지를 판단하는 것도 역시 가능하다. 주차 난방기로서 동작하는 동안에, 전류, 배터리 전압 및 시간을 측정함으로써, 배터리(10)에서 애드-히터(8)로 공급되는 에너지를 감시하는 것이 가능하고, 또한 일단 배터리(10)의 초기 충전 상태와 그 충전 상태의 미리 결정된 한계 값으로부터 미리 계산되었었고 엔진에 대해 독립적인 난방기로서 동작하는데 이용 가능한 에너지의 양이 모두 사용되었다면, 애드-히터(8)를 스위칭 오프 하는 것이 가능하다.
또 다른 방식으로, 미리 결정되었던 배터리의 충전 상태와 그 충전 상태의 미리 결정된 한계 값에 기초하고, 또한 배터리 전압과 애드-히터(8)의 설계에 따라 다른 전류 소비량을 알고 있으면, 전력 관리 제어 유닛(2)은 애드-히터(8)가 스위칭 온 된 이후 배터리(10)의 충전 상태의 미리 결정된 한계 값이 도달할 것으로 예정되는 시간 기간을 계산할 수 있다. 일단 계산된 난방 시간이 종료되면, 제어 유닛(2)은 애드-히터(8)를 스위칭 오프하여, 어떤 경우이든 엔진 시동을 위해 충분할 배터리(10)의 잔여 전하량을 확보한다.
덧붙여서, 주차 난방기로서 동작하는 동안에 관련되는 구성부품들의 적절한 동작을 감시하고, 만약 어떤 구성부품의 오동작이 결정되면, 예비적인 조치로서 애드-히터(8)를 스위칭 오프 할 수 있다.
도 2에 도시되어 있는 두번째 실시예에서, 동일한 구성부품 즉 첫번째 실시예에 대응하는 구성부품은 첫번째 실시예에서와 동일한 도면 부호로 표시되어 있다. 두번째 실시예는, 차량이 종래의 전력 관리 제어 유닛(2)을 구비하고 있지 않고 엔진에 대해 독립적인 주차 난방기로서의 애드-히터(8)의 동작을 위한 특별 제어 유닛(2)을 구비한다는 점에서 첫번째 실시예와 상이하다. 원격 제어 수신기(1a)는 보조적인 난방기로서의 애드-히터(8)의 동작을 구동시키기 위한 무선 신호를 위한 디코더를 포함하지 않고, 대신에 주차 난방기로서의 동작을 위한 특별 제어 유닛(2) 내에 디코더(1b)가 병합되어 있다. 또한 배터리(10)의 충전 상태를 감시하기 위한 측정 시스템(11)은 이 제어 유닛(2)에 병합되어 있다. 이러한 구성에 있어서도 역시, 원격 제어 수신기(1a), 배터리(10), 및 에어-컨디셔닝 시스템(3)은, 특별한 제어 유닛(2)과 함께 디코더(1b)와 측정 시스템(11)을 설치함으로써 본 발명에 따른 방법을 수행할 수 있는 종래의 차량 구성부품이다. 두번째 실시예의 작동과정 은 첫번째 실시예의 작동과정과 완전히 동일하다.

Claims (15)

  1. 전력 소스로서 적어도 하나의 충전 가능한 전기화학 전지 및 이 전지에 연결된 발전기를 구비하며, 구동 엔진에 의하여 구동되고, 또한 상기 발전기에 의하여 상기 구동 엔진이 동작 중일 때 상기 전기 애드-히터에 전류가 공급될 수 있는 차량에서 상기 전기 애드-히터의 작동 방법에 있어서,
    필요한 경우 상기 발전기에 의하여 공급되는 전류가 없는 때조차도 상기 전기 애드-히터를 상기 전력 소스로서 적어도 하나의 전기화학 전지에 스위칭 오버함으로써 상기 애드-히터에 전류를 공급할 수 있으며,
    상기 적어도 하나의 전기화학 전지의 충전 상태가 감시되며, 또한
    상기 적어도 하나의 감시되는 전기화학 전지에 의하여 구현되는 상기 전기 애드-히터의 전력 공급은 상기 적어도 하나의 감시되는 전기화학 전지의 충전 상태가 한계 값 아래로 떨어진 때에 다시 중단되는
    것을 특징으로 하는 차량 내 전기 애드-히터 작동 방법.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 구동 엔진의 온도가 측정되고, 상기 감시되는 전기화학 전지의 충전 상태의 한계 값은 상기 측정된 온도에 기초하여 선택되는 것을 특징으로 하는 차량 내 전기 애드-히터 작동 방법.
  3. 청구항 2에 있어서, 냉각수에 의하여 냉각되는 구동 엔진의 경우, 상기 냉각수의 온도가 측정되고, 상기 감시되는 전기화학 전지의 충전 상태의 한계 값은 상기 측정된 냉각수 온도에 기초하여 선택되는 것을 특징으로 하는 차량 내 전기 애드-히터 작동 방법.
  4. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서, 상기 감시되는 전기화학 전지의 충전 상태의 한계 값은, 상기 충전상태의 한계 값에 도달한 때에 상기 감시되는 전기화학 전지 내 이용 가능한 전하량이 여전히 상기 내연기관을 시동하기에 충분할 수 있도록, 미리-선택되는 것을 특징으로 하는 차량 내 전기 애드-히터 작동 방법.
  5. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서, 오토 엔진(Otto engine) 또는 디젤 엔진에 의해서만 구동되는 차량의 경우, 상기 감시되는 전기화학 전지의 충전 상태의 한계 값은, 해당 차량 제조자의 제원에 따라 결정되는 것을 특징으로 하는 차량 내 전기 애드-히터 작동 방법.
  6. 청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서, 상기 전기 애드-히터는 무선 신호에 의하여 적어도 하나의 전기화학 전지로 스위칭 되는 것을 특징으로 하는 차량 내 전기 애드-히터 작동 방법.
  7. 청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 있어서, 상기 전기 애드-히터는, 상기 차량 내부의 공기의 온도에 응답하는 온도 센서가 미리-선택된 온도 문턱 값이 초과되었다고 신호할 때는, 상기 감시되는 전기화학 전지의 충전 상태의 한계 값이 도달되기 전이라도, 스위칭 오프 되는 것을 특징으로 하는 차량 내 전기 애드-히터 작동 방법.
  8. 청구항 7에 있어서, 상기 온도 문턱 값은 독립적으로 선택될 수 있는 것을 특징으로 하는 차량 내 전기 애드-히터 작동 방법.
  9. 청구항 1 내지 청구항 8 중 어느 한 항에 있어서, 상기 전기 해드-히터는, 난방 시간이 미리-선택된 한계 값을 초과한 때에는, 상기 감시되는 전기화학 전지의 충전 상태의 한계 값이 도달되기 전에라도, 상기 감시되는 전기화학 전기와의 연결이 해제되는 것을 특징으로 하는 차량 내 전기 애드-히터 작동 방법.
  10. 청구항 9에 있어서, 상기 난방 시간의 미리-선택된 한계 값은 독립적으로 미리-선택될 수 있는 것을 특징으로 하는 차량 내 전기 애드-히터 작동 방법.
  11. 청구항 1 내지 청구항 10 중 어느 한 항에 있어서, 상기 감시되는 전기화학 전지는 특히 시동 배터리인 축전기인 것을 특징으로 하는 차량 내 전기 애드-히터 작동 방법.
  12. 청구항 1 내지 청구항 11 중 어느 한 항에 있어서, 상기 감시되는 전기화학 전지는 연료전지인 것을 특징으로 하는 차량 내 전기 애드-히터 작동 방법.
  13. 청구항 1 내지 청구항 12 중 어느 한 항에 있어서, 상기 감시되는 전기화학 전지는 메탈 하이드라이드 배터리 또는 리튬 이온 축전지인 것을 특징으로 하는 차량 내 전기 애드-히터 작동 방법.
  14. 청구항 11에 있어서, 특히 연료전지, 메탈 하이드라이드 배터리, 또는 리튬 이온 축전기인 또 다른 전기화학 전지가 상기 시동 배터리에 추가하여 제공되는 경우, 오직 상기 시동 배터리만이 감시되는 것을 특징으로 하는 차량 내 전기 애드-히터 작동 방법.
  15. 청구항 1 내지 청구항 14 중 어느 한 항에 있어서, 상기 전기 애드-히터는 상기 구동 엔진이 정지된 상태일 때 폐쇄 공기 순환 방식으로 동작하는 것을 특징으로 하는 차량 내 전기 애드-히터 작동 방법.
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