KR20110048950A - 전기자동차의 공기조화장치와 그 제어방법 - Google Patents

전기자동차의 공기조화장치와 그 제어방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 전기자동차의 공기조화장치에 관한 것으로서, 차량 주행상태에서 발생하는 구동모터의 방출열을 보조 실내난방용으로 이용할 수 있도록 구성됨으로써, 보다 효율적인 난방이 가능해지고, 특히 실내난방을 위한 배터리 전력의 소모량을 줄일 수 있어 주행거리와 연비를 향상시킬 수 있는 전기자동차의 공기조화장치에 관한 것이다. 또한 본 발명은 구동모터의 냉각, 구동모터의 방출열을 이용한 난방, 및 공기정화기능을 모두 구현할 수 있는 전기자동차의 공기조화장치에 관한 것이다. 이를 위해, 공기를 송풍하는 블로워와; 상기 블로워에 의해 송풍되는 공기를 공급받을 수 있도록 설치된 구동모터와; 상기 블로워에 의해 송풍되는 공기를 공급받아 정화 후 차량 실내로 공급하도록 설치된 공기정화장치와; 상기 블로워에 의해 송풍되는 공기를 상기 구동모터와 공기정화장치로 배분하여 공급하도록 설치된 제2밸브와; 상기 구동모터를 통과한 공기를 차량 실외로 배출하거나 상기 공기정화장치로 공급하도록 설치된 제3밸브;를 포함하고, 상기 구동모터와 공기정화장치를 차례로 통과한 공기가 차량 실내로 공급되어 실내난방이 이루어지도록 구성된 전기자동차의 공기조화장치가 개시된다.
전기자동차, 구동모터, 블로워, 공기조화장치, 보조난방시스템

Description

전기자동차의 공기조화장치와 그 제어방법{Air-conditioning system of electric vehicle and method for controlling the same}
본 발명은 전기자동차의 공기조화장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 전기에너지를 사용하여 구동하는 전기자동차에서 효율적으로 실내난방이 수행되도록 하고, 특히 실내난방을 위한 배터리 전력의 소모량을 줄일 수 있어 주행거리와 연비를 향상시킬 수 있는 전기자동차의 공기조화장치에 관한 것이다.
오늘날 화석연료를 연료로 사용하는 가솔린 엔진과 디젤 엔진은 배기가스로 인한 환경오염, 이산화탄소로 인한 지구 온난화, 오존 생성 등으로 인한 호흡기 질환 유발 등과 같은 많은 문제점을 가지고 있다. 그리고, 지구상에 존재하는 화석연료는 한정되어 있기 때문에 언젠가는 고갈될 위기에 처해 있다.
상기한 문제점을 해결하기 위하여, 구동모터를 구동시켜 주행하는 순수 전기자동차(Electric Vehicle,EV)나, 엔진과 구동모터로 주행하는 하이브리드 자동차(Hybrid Electric Vehicle,HEV), 연료전지에서 생성되는 전력으로 구동모터를 구 동시켜 주행하는 연료전지 자동차(Fuel Cell Electric Vehicle,FCEV) 등과 같은 전기자동차가 개발되어 왔다.
상기와 같은 전기자동차는 차량을 구동시키기 위한 구동모터와 더불어 상기 구동모터에 전력을 공급하는 축전수단으로서 배터리를 포함하며, 또한 구동모터를 회전시키기 위한 인버터가 구비된다. 연료전지 자동차의 경우에도 배터리와 같은 축전수단이 주동력원인 연료전지와 병렬로 연결되는 보조동력원으로 사용되며, 보조동력원으로 배터리 외에 수퍼캡(supercapacitor)이 구비된 연료전지 하이브리드 시스템도 개발되고 있다. 상기 인버터는 제어기에서 인가되는 제어신호에 따라 축전수단(또는 연료전지)에서 공급되는 전원을 상 변환시켜 구동모터를 구동시키게 된다.
한편, 전기자동차에는 실내난방을 위한 난방장치가 구비되고, 최근에는 공기정화장치를 갖추어 차량 실내공기를 쾌적하게 유지할 수 있도록 하고 있다.
전기자동차의 난방장치로서 배터리의 전력을 이용하는 히터장치가 사용될 수 있는데, 이러한 히터장치의 예로서 PTC(Positive Temperature Coefficient) 히터를 들 수 있다. 상기 PTC 히터는 기존의 가솔린(또는 디젤) 차량에서도 차량의 난방 성능을 보완해주기 위한 보조난방장치로 사용되고 있다.
그러나, 배터리에 저장된 전기에너지를 사용하여 구동하는 전기자동차에서 난방을 위해 히터장치(PTC 히터)를 사용하면, 배터리의 전력을 소모하므로 차량의 주행거리가 짧아지는 문제가 발생하며, 연료전지 자동차의 경우도 실내난방을 위한 과도한 전력 소모가 연비 저하의 요인으로 작용하고 있다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명한 것으로서, 차량 주행시 구동모터의 방출열을 보조 실내난방용으로 이용하도록 구성됨으로써, 보다 효율적으로 차량 실내난방이 수행되도록 하고, 특히 실내난방을 위한 배터리 전력의 소모량을 줄일 수 있어 주행거리와 연비를 향상시킬 수 있는 전기자동차의 공기조화장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 전기자동차의 공기조화장치는, 공기를 송풍하는 블로워와; 상기 블로워에 의해 송풍되는 공기를 공급받을 수 있도록 설치된 구동모터와; 상기 블로워에 의해 송풍되는 공기를 공급받아 정화 후 차량 실내로 공급하도록 설치된 공기정화장치와; 상기 블로워에 의해 송풍되는 공기를 상기 구동모터와 공기정화장치로 배분하여 공급하도록 설치된 제2밸브와; 상기 구동모터를 통과한 공기를 차량 실외로 배출하거나 상기 공기정화장치로 공급하도록 설치된 제3밸브;를 포함하고, 상기 구동모터와 공기정화장치를 차례로 통과한 공기가 차량 실내로 공급되어 실내난방이 이루어지도록 구성된 것을 특징으로 한다.
그리고 본 발명은, 공기를 송풍하는 블로워가 구동되는 단계와; 구동모터 온도가 설정된 기준온도1 이상의 고온 상태로 상승하게 되면, 상기 블로워에 의해 송 풍되는 공기를 구동모터로 공급하여 구동모터를 냉각시키는 단계와; 차량의 실내온도가 사용자가 설정한 요구온도보다 낮은 경우, 상기 구동모터를 통과한 가열된 공기를 공기정화장치를 통해 차량 실내로 공급하여 실내난방이 이루어지도록 하는 단계;를 포함하는 전기자동차 공기조화장치의 제어방법을 제공한다.
이에 따라, 본 발명에 따른 전기자동차의 공기조화장치 및 그 제어방법에 의하면, 차량 주행시 구동모터의 방출열을 보조 실내난방용으로 이용할 수 있게 됨으로써, 보다 효율적인 난방이 가능해지고, 특히 차량 실내난방을 위한 배터리 전력의 소모량을 줄일 수 있어 주행거리와 연비를 향상시키는 장점이 있게 된다.
특히, 구동모터의 냉각과 동시에 보조 난방기능의 동시 구현으로 겨울철의 효율적인 차량 실내난방을 구현할 수 있고, 구동모터의 냉각을 통해 효율성이 증대되는 이점이 있게 된다.
또한 차량에서 중량과 원가를 많이 차지하고 있는 블로워를 하나만 구비하고도 구동모터의 냉각과 구동모터의 방출열을 이용한 난방, 공기정화기능을 모두 구현할 수 있으며, 부품수 축소 및 중량 저감, 원가 절감의 효과를 기대할 수 있게 된다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명하기로 한다.
본 발명은 배터리에 저장되거나 연료전지에서 생성된 전기에너지를 사용하여 구동모터를 구동시킴으로써 주행하는 순수 전기자동차, 하이브리드 자동차, 연료전지 자동차 등과 같은 전기자동차의 공기조화장치에 관한 것이다.
특히, 발명에 따른 공기조화장치는 차량 주행시 구동모터에서 발생하는 폐열을 사용하여 실내난방을 수행하는 난방장치에 특징이 있는 것으로, PTC 히터나 기타 차량에 탑재될 수 있는 히터장치, 또는 전기에너지를 열에너지로 변환하는 보조열교환장치를 사용하는 전기자동차에서 겨울철 실내난방용 보조장치로서 유용하게 적용될 수 있는 것이다. 즉, 본 발명의 공기조화장치는 기존의 PTC 히터나 기타 히터장치, 또는 보조열교환장치와 함께 설치되어 차량의 실내난방을 수행하는 보조난방시스템으로 유용하게 적용될 수 있는 것이다.
첨부한 도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전기자동차용 공기조화장치를 도시한 구성도이고, 도 2는 본 발명에 따른 공기조화장치를 제어하기 위한 구성을 도시한 블록도이다.
또한 첨부한 도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에서 구동모터와 공기의 열교환이 이루어지도록 하는 구성도이다.
본 발명에서는 구동모터를 통과하는 공기의 흐름을 차량의 실내온도에 따라 능동적으로 제어하는 구성을 포함한다.
도시된 바와 같이, 차량의 실외공기와 실내공기를 송풍하는 블로워(10)가 구 비되고, 또한 상기 블로워(10)에 의해 송풍되는 공기를 정화하여 차량 실내로 공급하는 공기정화장치(20)가 구비된다.
또한 공기정화장치(20)를 통과하여 정화된 공기를 가열하여 차량 실내로 공급하는 난방장치(30)가 구비된다. 상기 난방장치(30)는 배터리(도시하지 않음)의 전력을 인가받아 작동하는 PTC 히터나 기타 차량에 탑재될 수 있는 히터장치, 또는 전기에너지를 열에너지로 변환하는 보조열교환장치가 될 수 있다.
상기 난방장치(30)는 구동모터(40)의 폐열, 즉 차량 주행시 구동모터에서 방출되는 열에 의해 공기를 가열한 뒤 차량 실내로 공급함으로써 실내난방을 수행하는 본 발명의 보조난방시스템에서 부족한 열량을 보충하기 위한 것이다.
다시 말해, 구동모터(40)의 온도가 높지 않아, 실내난방에 필요한 충분한 열을 구동모터에서 방출하고 있지 않을 때, 즉 실내난방을 위해 구동모터(40)에서의 열량이 부족할 때, 구동모터(40)에서 1차로 가열된 공기가 상기 난방장치(30)에 의해 추가로 가열되도록 한 뒤 차량 실내로 공급되도록 함으로써, 차량의 실내온도가 목표로 하는 난방온도에 쉽게 도달될 수 있도록 하게 된다.
또한 전기자동차에서 배터리의 전력을 인버터(도시하지 않음)를 통해 인가받아 구동되는 차량 구동용 모터, 즉 구동모터(40)가 구비된다.
본 발명의 공기조화장치에서 공기가 흐르게 되는 공기라인(덕트 등으로 구성될 수 있음)으로는, 차량 외부의 실외공기가 유입되는 제1공기유입라인(1)과, 차량 실내를 순환한 실내공기가 유입되는 제2공기유입라인(2)이 구비되고, 상기 제1공기유입라인(1)과 제2공기유입라인(2)은 공통라인, 즉 입구라인(3)을 통해 블로워(10) 입구로 연결된다.
또한 블로워(10)에서 송풍되는 공기를 차량 실내로 공급하기 위한 공기공급라인(4)이 구비되고, 상기 공기공급라인(4)의 도중에 공기정화장치(20)가 설치되어, 블로워(10)에 의해 송풍되는 공기가 공기정화장치(20)를 통과하여 정화된 뒤 차량 실내로 공급되도록 되어 있다.
그리고, 공기정화장치(20)를 통과하여 정화된 공기가 난방장치(30)를 통과한 뒤 차량 실내로 최종 공급될 수 있도록 상기 공기정화장치(20) 후단의 공기공급라인(4)에서 분기된 공기히팅라인(5)이 구비된다.
상기 공기히팅라인(5)은 공기정화장치(20)를 통과하여 정화된 공기가 차량 실내로 최종 공급되도록 차량 실내 측으로 연결되며, 공기히팅라인(5)의 도중에 난방장치(30)가 설치된다.
이로써 공기정화장치(20)를 거쳐 공기히팅라인(5)으로 공급된 공기가 난방장치(30)를 통과하면서 추가로 가열된 뒤 차량 실내로 최종 토출되어 차량의 실내난방이 이루어지게 된다.
또한 상기 블로워(10)에 의해 송풍되는 공기가 구동모터(40)를 통과하도록 공기정화장치(20) 전단의 공기공급라인(4)에서 분기된 바이패스라인(6)이 구동모터(40)를 거쳐 공기정화장치(20)로 연결되는 바, 블로워(10)에 의해 송풍되어 바이패스라인(6)으로 공급되는 공기가 바이패스라인을 따라 흐르면서 구동모터(40)를 통과한 뒤 공기정화장치(20)로 공급되도록 되어 있다.
여기서, 바이패스라인(6)을 따라 흐르면서 구동모터(40)를 통과하는 공기가 구동모터에서 발생하는 열을 흡수하여 온도가 상승할 수 있도록 바이패스라인을 형성하는 덕트 및 구동모터 주변의 공기통로가 구성된다.
또한 구동모터(40) 후단의 바이패스라인(6)에서 분기된 공기배출라인(7)이 구비되며, 이로써 바이패스라인(6)으로 유입된 후 구동모터(40)를 통과한 공기가 필요에 따라 공기배출라인(7)을 통해 차량 실외로 배출될 수 있도록 되어 있다.
도 3을 참조하면, 구동모터(40)와 이를 통과하는 공기의 열교환이 이루어지도록 하는 구성도가 도시되어 있는데, 구동모터(40)의 주변을 둘러싸도록 하우징(41)이 설치되고, 상기 하우징(41)은 그 내부를 통과하는 공기와 구동모터(40) 사이의 열교환이 이루어지도록 구동모터(40) 주변으로 공기가 통과할 수 있는 내부공간을 가진다.
또한 하우징(41)의 일측 유입구(42)와 타측 배출구(43)에는 구동모터(40)의 전단측 바이패스라인(6)과 후단측 바이패스라인(전단측 바이패스라인과 도면부호 동일)이 각각 연결된다.
즉, 구동모터(40)의 외부 표면과 간극이 존재하도록 하우징(41)이 구동모터의 주변에 설치되는 것이며, 전단측 바이패스라인(6)을 통해 하우징(41)의 내부공간으로 유입된 공기가 구동모터(40)의 외부 표면과 하우징(41)의 내측면 간 간극(상기의 하우징 내부공간임)을 통과한 뒤 후단측 바이패스라인(6)을 통해 하우징 외부로 배출되게 된다.
상기 하우징(41)의 내부공간, 즉 상기의 간극을 통과하는 동안 공기는 구동모터(40)와 열교환을 수행한 뒤 하우징(41) 외부로 배출되며, 이때 공기는 차량 주 행시 구동모터(40)로부터 발생하는 열을 흡수한 뒤 외부로 배출되게 된다.
이와 같이 구동모터(40)의 전, 후단측 바이패스라인(6)은 하우징(41)의 내부공간(상기의 간극)에 연통되도록 연결 설치되는 것으로, 전단측 바이패스라인을 통해 구동모터(40)의 하우징(41) 내부로 공급된 실외공기 또는 실내공기가 하우징(41) 내에서 구동모터(40)의 주변을 통과한 뒤 후단측 바이패스라인을 통해 배출된다.
이렇게 구동모터(40)의 하우징(41) 내부를 통과하는 동안, 공기는 차량 주행시 구동모터(40)에서 발생한 폐열을 흡수한 뒤 하우징(40)으로부터 배출되므로, 공기가 구동모터(40)를 냉각시키는 동시에 구동모터의 방출열에 의해 가열된 뒤 난방용으로 공급될 수 있게 된다.
한편, 공기의 흐름방향을 결정하고 공기의 경로를 설정하는 다수의 밸브들이 설치되는데, 우선 제1공기유입라인(1)과 제2공기유입라인(2)이 입구라인(3)과 연결되는 지점에는 실외공기(외기) 및 실내공기가 블로워(10)로 선택 공급되도록 하기 위한 제1밸브(71)가 설치된다.
상기 제1밸브(71)는 블로워(10) 전단에 구비되어 차량 외부에서 유입되는 실외공기와 차량 실내를 순환한 실내공기를 선택적으로 블로워(10)에 공급하기 위한 밸브이다.
상기 공기공급라인(4)에서 바이패스라인(6)이 분기되는 위치에는 블로워(10)에 의해 공급되는 공기를 공기정화장치(20)와 구동모터(40)로 배분하여 공급하도록 설치된 제2밸브(72)가 구비되며, 바이패스라인(6)에서 공기배출라인(7)이 분기되는 위치에는 구동모터(40)를 통과한 공기를 공기정화장치(20)로 공급하거나 차량 실외로 배출하도록 설치된 제3밸브(73)가 구비된다.
또한 공기공급라인(4)에서 공기히팅라인(5)이 분기되는 위치에는 공기정화장치(20)를 통과한 공기를 난방장치(30)와 차량 실내로 배분하여 공급하도록 설치된 제4밸브(74)가 구비된다.
상기 제1밸브(71), 제2밸브(72), 제3밸브(73) 및 제4밸브(74)는 모두 제어기(60)가 출력하는 제어신호에 따라 동작이 제어되는 전자식 밸브로서, 내부유로의 개도상태에 따라 공기의 흐름방향이 결정되는 바, 후술하는 바와 같이 제어기(60)의 제어에 따라 전체 공기라인에서 공기의 경로가 설정될 수 있게 된다.
물론, 상기의 각 밸브는 선택된 방향으로만 공기가 흐르도록 하는 절환밸브의 역할을 수행하도록 제어되거나 각 방향의 개도량 조절을 통해 공기량을 적절히 분배하는 분배밸브의 역할을 수행하도록 제어될 수 있다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 공기조화장치에서, 제어기(60)는 도 2에 나타낸 바와 같이 블로워(10)와 공기정화장치(20), 난방장치(30)의 구동을 제어하며, 또한 실내온도센서(52)와 외기온센서(53), 구동모터 온도센서(54)의 신호를 입력받아 이를 기초로 하여 각 밸브(71,72,73,74)의 구동을 제어하게 된다.
제어기(60)는 기본적으로 사용자가 조작하는 스위치(51)로부터 공기정화장치(20)를 작동시키는 신호가 입력되면 공기정화장치(20)와 함께 블로워(10)를 구동시키고, 공기정화장치(20)의 작동을 중지시키기 위한 신호가 입력되면 공기정화장치(20)와 블로워(10)의 작동을 중지시킨다.
또한 제어기(60)는 실내온도센서(52)의 검출값인 차량 실내온도, 외기온센서(53)의 검출값인 외기온도, 구동모터 온도센서(54)의 검출값인 구동모터 온도를 기초로 하여 블로워(10)의 온/오프, 블로워의 회전속도(송풍량), 각 밸브의 개도상태를 제어하도록 구비될 수 있으며, 또한 사용자의 스위치(51) 조작에 따라 공기정화장치(20) 및 블로워(10)의 구동을 제어하도록 구비될 수 있다.
상기 블로워(10)가 작동하는 조건에서 제어기(60)가 본 발명의 공기조화장치를 제어하는 예를 살펴보면 다음과 같다.
구동모터 온도센서(54)의 검출값인 구동모터 온도가 미리 설정된 기준온도1 이상의 고온 상태로 상승하게 되면, 제어기(60)는 각 밸브(71,72,73)를 제어하여 블로워(10)에 의해 공급되는 차량 실외공기와 실내공기의 대부분을 상기 구동모터(40)로 공급하여 구동모터의 냉각에 중점을 둔다.
이때, 바이패스라인(6)을 통해 구동모터(40)의 하우징(41) 내부를 통과한 공기는 구동모터(40)에서 발생한 열을 흡수하였기 때문에 차량 실내의 일반적인 공기보다 상대적으로 온도가 높다.
따라서, 제어기(60)는 실내온도센서(52)의 검출값인 차량 실내온도가 사용자가 설정한 요구온도보다 낮은 경우에는 난방이 필요한 상태로 판단하여, 구동모터(40)를 통과한 따뜻한 공기를 공기정화장치(20)로 보내고, 공기정화장치(20)를 통과하여 정화된 따뜻한 공기를 차량 실내로 최종 공급하여 실내난방이 이루어지도록 한다.
이 과정에서 제어기(60)는 현재의 차량 실내온도 및 사용자 요구온도를 기초 로 하여 추가적인 열원이 필요한 것으로 판단되면, 난방장치(30)를 작동시킴과 동시에 제4밸브(74)를 제어하여 공기정화장치(10)를 통과한 공기를 난방장치(30)를 통과하도록 공급하여, 난방장치(30)에서 추가적으로 가열된 공기를 차량 실내로 최종 공급한다. 여기서, 제어기(60)는 차량 실내온도가 일정시간 경과 후에도 사용자 요구온도에 도달하지 않으면 추가적인 열원이 필요한 것으로 판단할 수 있다.
반면, 구동모터(40)가 상기 기준온도1 미만으로 고온 상태가 아닌 경우에는 제어기(60)는 각 밸브(71,72)를 제어하여 블로워(10)에 의해 공급되는 공기의 대부분을 바로 공기정화장치(20)로 공급하고, 공기정화장치(20)는 공지된 기술과 같이 공급되는 공기에 포함된 먼지와 악취를 활성탄과 이온발생기 등으로 제거하여 차량 실내로 공급한다.
블로워(10)에 의해 공급되는 공기가 구동모터(40)를 거치지 않고 공기정화장치(20)로 공급되는 과정에서, 차량의 실내온도가 사용자가 설정한 요구온도보다 낮아 난방이 필요한 상태로 판단되면, 공기정화장치(20)를 통과한 공기를 난방장치(30)로 공급하고, 상기 난방장치(30)에 의해 가열된 공기를 차량 실내로 최종 공급하여 실내난방이 이루어지도록 한다.
또한 제어기(60)는 차량의 실내온도로부터 차량 실내에 난방이 필요하지 않음을 판단하게 되면, 제3밸브(73)를 제어하여 구동모터(40)를 통과한 공기(명확히는 구동모터의 하우징 내부공간을 통과한 공기)를 공기정화장치(20)로 공급하지 않고 공기배출라인(7)을 통해 차량 외부로 배출시킨다.
이때, 제어기(60)는 구동모터(40)를 통과하면서 방출열을 흡수한 공기를 공 기배출라인(7)을 통해 차량 외부로 배출시킴으로써 구동모터(40)의 냉각이 이루어지도록 한다.
또한 이 과정에서 차량의 실내온도가 미리 설정된 기준온도2 이상의 고온이라면, 제어기(60)는 제1밸브(71)를 제어하여 차량의 실외공기가 블로워(10)에 공급되도록 한 뒤, 블로워(10)에 의해 송풍되는 실외공기가 상기 구동모터(40)를 통과하도록 하여 실외공기에 의한 구동모터(40)의 냉각이 이루어지도록 할 수 있다.
이와 같이 하여, 본 발명에 따른 공기조화장치는 차량에서 중량과 원가를 많이 차지하고 있는 블로워를 하나만 구비하고도 구동모터의 냉각과 구동모터의 폐열을 이용한 난방, 공기정화기능을 모두 구현할 수 있으며, 부품수 축소 및 중량 저감, 원가 절감의 효과를 기대할 수 있게 된다.
특히, 구동모터의 폐열을 실내난방용으로 이용할 수 있게 됨으로써 보다 효율적인 난방이 가능하고, 실내난방을 위한 배터리 전력의 소모량을 줄일 수 있어 주행거리 및 연비 향상의 장점이 있게 된다.
이상으로 본 발명의 실시예에 대해 상세히 설명하였는 바, 본 발명의 권리범위는 상술한 실시예에 한정되지 않으며, 다음의 특허청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 포함된다.
첨부한 도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전기자동차용 공기조화장치를 도시한 구성도이다.
도 2는 본 발명에 따른 공기조화장치를 제어하기 위한 구성을 도시한 블록도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에서 구동모터와 공기의 열교환이 이루어지도록 하는 구성도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10 : 블로워 20 : 공기정화장치
30 : 난방장치 40 : 구동모터
41 : 하우징 60 : 제어기
71 : 제1밸브 72 : 제2밸브
73 : 제3밸브 74 : 제4밸브

Claims (9)

  1. 공기를 송풍하는 블로워(10)와;
    상기 블로워(10)에 의해 송풍되는 공기를 공급받을 수 있도록 설치된 구동모터(40)와;
    상기 블로워(10)에 의해 송풍되는 공기를 공급받아 정화 후 차량 실내로 공급하도록 설치된 공기정화장치(20)와;
    상기 블로워(10)에 의해 송풍되는 공기를 상기 구동모터(40)와 공기정화장치(20)로 배분하여 공급하도록 설치된 제2밸브(72)와;
    상기 구동모터(40)를 통과한 공기를 차량 실외로 배출하거나 상기 공기정화장치(20)로 공급하도록 설치된 제3밸브(73);
    를 포함하고, 상기 구동모터(40)와 공기정화장치(20)를 차례로 통과한 공기가 차량 실내로 공급되어 실내난방이 이루어지도록 구성된 것을 특징으로 하는 전기자동차의 공기조화장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 공기정화장치(20)에 의해 정화된 공기를 가열하여 차량 실내로 공급하도록 설치된 난방장치(30)와;
    상기 공기정화장치(20)에 의해 정화된 공기를 상기 난방장치(30)와 차량 실 내로 배분하여 공급하도록 설치된 제4밸브(74);
    를 더 포함하고, 상기 구동모터(40)에 의해 가열된 공기가 상기 난방장치(30)에 의해 추가로 가열된 후 차량 실내에 공급될 수 있게 구성된 것을 특징으로 하는 전기자동차의 공기조화장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 구동모터(40)를 통과한 공기가 공기정화장치(20)로 공급되도록, 상기 블로워(10)에 의해 송풍되는 공기가 공급되는 공기공급라인(4)에서 분기되어 구동모터(40)를 거쳐 공기정화장치(20)로 연결되는 바이패스라인(6)이 설치되는 특징으로 하는 전기자동차의 공기조화장치.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 구동모터(40) 주변을 둘러싸도록 하우징(41)이 설치되고,
    상기 하우징(41)은 내부를 통과하는 공기와 구동모터(40) 사이의 열교환이 이루어지는 내부공간을 가지며,
    상기 구동모터(40) 전단측의 바이패스라인(6)을 통해 상기 하우징(41)의 내부공간으로 유입된 공기가 구동모터(40)의 방출열을 흡수한 뒤 구동모터 후단측의 바이패스라인(6)을 통해 배출되는 것을 특징으로 하는 전기자동차의 공기조화장치.
  5. 청구항 3 또는 청구항 4에 있어서,
    구동모터(40) 후단측의 바이패스라인(6)에서 분기되어 구동모터(40)를 통과한 공기가 차량 실외로 배출되도록 하는 공기배출라인(7)이 더 설치되는 것을 특징으로 하는 전기자동차의 공기조화장치.
  6. 공기를 송풍하는 블로워가 구동되는 단계와;
    구동모터 온도가 설정된 기준온도1 이상의 고온 상태로 상승하게 되면, 상기 블로워에 의해 송풍되는 공기를 구동모터로 공급하여 구동모터를 냉각시키는 단계와;
    차량의 실내온도가 사용자가 설정한 요구온도보다 낮은 경우, 상기 구동모터를 통과한 가열된 공기를 공기정화장치를 통해 차량 실내로 공급하여 실내난방이 이루어지도록 하는 단계;
    를 포함하는 전기자동차 공기조화장치의 제어방법.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 실내난방이 이루어지는 동안 상기 공기정화장치를 통과한 공기를 난방 장치를 통과하도록 공급하여 상기 난방장치에서 추가로 가열된 공기를 차량 실내로 공급하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전기자동차 공기조화장치의 제어방법.
  8. 청구항 6에 있어서,
    상기 차량의 실내온도로부터 난방이 필요하지 않음을 판단하게 되면, 상기 구동모터를 통과하여 가열된 공기를 공기배출라인을 통해 차량 외부로 배출시키는 것을 특징으로 하는 전기자동차 공기조화장치의 제어방법.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 차량의 실내온도가 설정된 기준온도2 이상의 고온이라면, 차량의 실외공기가 블로워에 공급되도록 한 뒤 블로워에 의해 송풍되는 실외공기가 상기 구동모터를 통과하도록 하여, 실외공기에 의한 구동모터의 냉각이 이루어지도록 하는 것을 특징으로 하는 전기자동차 공기조화장치의 제어방법.
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