KR20120005723A - Electric vehicle - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: An electric vehicle is provided to minimize the length of cooling water and to simplify the structure of a front side unit which is a cooling water circuit is located in the rear side of a vehicle. CONSTITUTION: An electric vehicle includes an air conditioner(500), a battery pack(400), a cooling water heat exchanger(600), and a cooling water circuit. The air conditioner cleans the inside of the vehicle. The battery pack is installed in the rear side of electric vehicle. The cooling water heat exchanger is connected to the air conditioner. The cooling water heat exchanger is installed inside the rear side of the electric vehicle. The cooling water heat exchanger is connected to a cooling water heat exchanger connection path(602). The cooling water heat exchanger connection path is formed in the rear side of the electric vehicle. The cooling water circuit connects the battery pack and the cooling water heat exchanger.

Description

전기자동차{Electric vehicle} Electric vehicle

본 발명은 전기자동차에 관한 것으로서, 특히 차량 구동에 필요한 전원을 공급하는 배터리 팩이 냉각수에 의해 수냉식으로 냉각되는 전기자동차에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electric vehicle, and more particularly, to an electric vehicle in which a battery pack for supplying power required for driving a vehicle is cooled by water with cooling water.

일반적으로 전기자동차(Electric vehicle, EV)는 주로 배터리의 전원을 이용하여 AC 또는 DC 모터를 구동하여 동력을 얻는 자동차로서, 크게 배터리전용 전기자동차와 하이브리드 전기자동차로 분류되며, 배터리전용 전기자동차는 배터리의 전원을 이용하여 모터를 구동하고 전원이 다 소모되면 재충전하고, 하이브리드 전기자동차는 엔진을 가동하여 전기발전을 하여 배터리에 충전을 하고 이 전기를 이용하여 전기모터를 구동하여 차를 움직이게 할 수 있다. In general, an electric vehicle (EV) is mainly a vehicle that obtains power by driving an AC or DC motor by using a battery power, and is classified into a battery-only electric vehicle and a hybrid electric vehicle. The motor can be driven using the power supply and recharged when the power is exhausted. The hybrid electric vehicle can operate the engine to generate electricity to charge the battery, and use the electricity to drive the electric motor to move the car. .

또한, 하이브리드 전기자동차는 직렬 방식과 병렬 방식으로 분류될 수 있으며, 직렬 방식은 엔진에서 출력되는 기계적 에너지는 발전기를 통하여 전기적 에너지로 바뀌고 이러한 전기적 에너지가 배터리나 모터로 공급되어 차량은 항상 모터로 구동되는 자동차로 기존의 전기자동차에 주행거리의 증대를 위하여 엔진과 발전기를 추가시킨 개념이고, 병렬 방식은 배터리 전원으로도 차를 움직이게 할 수 있고 엔진(가솔린 또는 디젤)만으로도 차량을 구동시키는 두 가지 동력원을 사용하고 주행조건에 따라 병렬 방식은 엔진과 모터가 동시에 차량을 구동할 수도 있다. In addition, hybrid electric vehicles can be classified into a series and a parallel method, in which the mechanical energy output from the engine is converted into electrical energy through a generator, and the electrical energy is supplied to a battery or a motor so that the vehicle is always driven by a motor. It is a concept of adding an engine and a generator to increase the mileage to an existing electric vehicle, and the parallel method can drive a vehicle with a battery power and drive two vehicles only with an engine (gasoline or diesel). In parallel, depending on the driving conditions, the engine and the motor may drive the vehicle simultaneously.

이러한 전기자동차는 전원을 공급하는 배터리 셀을 적어도 하나 이상 갖는 배터리 팩이 구비된다. 배터리 팩은 전기자동차의 다양한 위치에 설치될 수 있고, 차종에 따라 차체의 하부에 설치되거나 트렁크에 설치될 수 있다. Such an electric vehicle is provided with a battery pack having at least one battery cell for supplying power. The battery pack may be installed at various positions of the electric vehicle, and may be installed at the bottom of the vehicle body or installed in the trunk depending on the vehicle model.

본 발명은 간단한 구조로 배터리 팩을 냉각시킬 수 있는 전기자동차를 제공하는데 그 목적이 있다.It is an object of the present invention to provide an electric vehicle that can cool the battery pack with a simple structure.

본 발명의 전기자동차는 전기자동차의 차실을 공조시키는 공기조화기와; 상기 전기자동차의 후방부에 설치된 배터리 팩과; 상기 공기조화기에 연결되고 상기 전기자동차의 후방부에 설치되는 수냉매 열교환기와; 상기 배터리 팩과 수냉매 열교환기를 연결하고 상기 전기자동차의 후방부에 설치된 냉각수 회로를 포함한다.An electric vehicle of the present invention includes an air conditioner for air conditioning a vehicle compartment of an electric vehicle; A battery pack installed at a rear portion of the electric vehicle; A water refrigerant heat exchanger connected to the air conditioner and installed at a rear portion of the electric vehicle; And a cooling water circuit connected to the battery pack and the water refrigerant heat exchanger and installed at a rear portion of the electric vehicle.

상기 수냉매 열교환기는 상기 공기조화기와 수냉매 열교환기 연결유로로 연결되고, 상기 수냉매 열교환기 연결유로는 상기 전기자동차의 후방부와 전방부에 걸쳐 길게 형성될 수 있다. The water refrigerant heat exchanger may be connected to the air conditioner and the water refrigerant heat exchanger connection flow path, and the water refrigerant heat exchanger connection flow path may be formed long over the rear portion and the front portion of the electric vehicle.

상기 공기조화기는 상기 전기자동차의 후방부에 설치되는 리어 증발기와; 상기 공기조화기와 상기 리어 증발기를 연결하는 리어 증발기 연결유로를 더 포함하고, 상기 수냉매 열교환기는 상기 리어 증발기 연결유로에 연결될 수 있다. The air conditioner includes a rear evaporator installed at a rear portion of the electric vehicle; The air conditioner may further include a rear evaporator connection channel connecting the rear evaporator, and the water refrigerant exchanger may be connected to the rear evaporator connection channel.

상기 수냉매 열교환기는 상기 리어 증발기 연결유로 중 상기 전기자동차의 후방부에 위치하는 부분과 수냉매 열교환기 연결유로로 연결될 수 있다. The water refrigerant heat exchanger may be connected to a portion of the rear evaporator connection passage located at the rear of the electric vehicle and a water refrigerant heat exchanger connection passage.

상기 냉각수 회로는 상기 수냉매 열교환기와 배터리 팩을 연결하는 냉각수 유로와; 상기 냉각수 유로에 설치된 냉각수 펌프를 포함할 수 있다. The cooling water circuit includes a cooling water flow path connecting the water refrigerant heat exchanger and the battery pack; It may include a cooling water pump installed in the cooling water flow path.

상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 전기자동차는 냉각수 회로가 전기자동차의 전방부에 위치하지 않고, 전기자동차의 후방부에만 위치되어, 전기자동차 전방부의 구조가 간단하고, 냉각수 회로의 길이를 최소화하여 비용/차량중량을 저감할 수 있는 이점이 있다. In the electric vehicle according to the present invention configured as described above, the cooling water circuit is not located at the front of the electric vehicle, but is located only at the rear of the electric vehicle, so that the structure of the front of the electric vehicle is simple, and the cost of the cooling water circuit is minimized. There is an advantage that the vehicle weight can be reduced.

또한, 냉각수 회로가 전기자동차의 후방부에 위치하므로, 전기자동차의 전방부 사고시, 냉각수 회로가 손상되지 않는 이점이 있다. In addition, since the coolant circuit is located at the rear of the electric vehicle, there is an advantage that the coolant circuit is not damaged when the front part of the electric vehicle accident.

또한, 냉각수가 냉매에 의해 방열되므로, 전기자동차의 전방부에 방열을 위한 라디에이터를 설치할 필요가 없고, 전기자동차 전방부의 구조가 간단한 이점이 있다. In addition, since the cooling water is radiated by the refrigerant, there is no need to install a radiator for radiating heat in the front part of the electric vehicle, and the structure of the electric vehicle front part has a simple advantage.

도 1은 본 발명에 따른 전기자동차 일실시예의 배터리 팩이 차체에 설치되기 전의 분해 사시도,
도 2는 본 발명에 따른 전기자동차 일실시예의 냉각시스템이 도시된 구성도,
도 3은 본 발명에 따른 전기자동차 일실시예의 제어 블록도이다.
도 4는 본 발명에 따른 전기자동차 다른 실시예의 냉각시스템이 도시된 구성도이다.1 is an exploded perspective view of a battery pack of an embodiment of an electric vehicle according to the present invention before being installed in a vehicle body;
2 is a configuration diagram showing a cooling system of an embodiment of an electric vehicle according to the present invention;
3 is a control block diagram of an electric vehicle according to an embodiment of the present invention.
4 is a configuration diagram showing a cooling system of another embodiment of the electric vehicle according to the present invention.

이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 따른 전기자동차 일실시예의 배터리 팩이 차체에 설치되기 전의 분해 사시도이다.1 is an exploded perspective view of a battery pack of an embodiment of an electric vehicle according to the present invention before being installed in a vehicle body.

도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 전기자동차는 차체(2)와, 차륜과, 차륜을 회전시키는 구동력을 발생하는 모터와, 모터 구동에 필요한 전원을 공급하는 배터리 팩(400)을 포함한다.Referring to FIG. 1, an electric vehicle according to the present embodiment includes a vehicle body 2, a wheel, a motor generating a driving force for rotating the wheel, and a battery pack 400 supplying power required for driving the motor. .

차체(2)는 모터 및 동력 전달 계통의 부품을 탑재하는 전방차체(100)와, 탑승자가 승차하여 착석할 수 있는 중앙차체(200), 스페어 타이어 및 기타 물건 등을 보관할 수 있는 후방차체(300)를 포함하여 구성될 수 있다.The vehicle body 2 includes a front vehicle body 100 on which a motor and a power transmission system are mounted, and a rear vehicle body 300 for storing a passenger body in which a passenger can ride and sit, a spare tire and other objects. It may be configured to include).

차체(2)는 닫힌 공간을 만들어 그 내부에 각종 장치를 배치하고 탑승자나 화물을 수용하고, 일부를 개폐시켜 탑승자나 화물의 출입, 각종 장치의 유지 보수를 용이하게 할 수 있다.The vehicle body 2 can create a closed space to arrange various devices therein, to accommodate occupants or cargo, and to open and close a part of the vehicle body 2 to facilitate entry and exit of passengers or cargo and maintenance of various devices.

차체(2)는 형상 그대로 자동차의 외관 형상이 될 수 있다.The vehicle body 2 may be in the form of an exterior of an automobile as it is.

전방차체(100)는 모터와 변속기 등의 동력전달계통의 부품이 구비될 수 있다. The front vehicle body 100 may be provided with components of a power transmission system such as a motor and a transmission.

전방차체(100)는 전기자동차의 진행 방향을 바꾸기 위하여 전륜의 회전축 방향을 조절하는 조향장치와, 노면의 진동이 직접 차체에 닿지 않도록 하는 전륜현가장치가 구비될 수 있다.The front vehicle body 100 may be provided with a steering device for adjusting the direction of the rotation axis of the front wheel to change the traveling direction of the electric vehicle, and a front wheel suspension device so that the vibration of the road surface does not directly contact the vehicle body.

전방차체(100)는 사고 등에 의해 충격을 받을 경우 파손되어 충격을 흡수함에 따라 차실에 큰 충격이 전달되지 않게 한다.The front vehicle body 100 is broken when it receives an impact due to an accident, so that a large shock is not transmitted to the cabin as the shock is absorbed.

중앙차체(200)는 대부분 차실, 즉 탑승자 등이 탑승하는 장소로 되어 있기 때문에 내부 공간은 될수록 크게 한다.Since the central body 200 is mostly a cabin, i.e., a place for occupants, the interior space is increased as much as possible.

중앙차체(200)는, 전기자동차의 바닥면을 이루는 플로어(210)와, 플로어(210)의 중앙에 형성된 중앙 터널(230)을 포함한다.The central vehicle body 200 includes a floor 210 forming the bottom surface of the electric vehicle, and a central tunnel 230 formed at the center of the floor 210.

플로어(210)는 차실내의 바닥면으로서 면적이 넓은 패널이다. The floor 210 is a panel having a large area as the floor surface of the vehicle interior.

중앙 터널(230)은 상방으로 인입되어 형성되고, 전후방향으로 길게 형성된다. 중앙 터널(230)은 플로어(210)에 일체로 형성되는 것도 가능하고, 별도로 이루어져 용접 등에 의해 결합되는 것도 가능하다. The central tunnel 230 is formed to be led upwards and long in the front-rear direction. The central tunnel 230 may be integrally formed on the floor 210, or may be separately formed and coupled by welding or the like.

후방차체(300)는 스페어 타이어 및 기타 물건 등을 보관되는 트렁크와, 트렁크를 덮는 트렁크 도어가 연결될 수 있다. The rear vehicle 300 may be connected to a trunk that stores spare tires and other objects, and a trunk door covering the trunk.

후방차체(300)에는 노면의 진동이 직접 차체에 닿지 않도록 후륜현가장치가 구비될 수 있다. The rear vehicle 300 may be provided with a rear wheel suspension so that the vibration of the road surface does not directly contact the vehicle body.

이하, 차체(2)의 중앙을 기준으로 그 전방(Front)을 전기자동차의 전방부로 칭하여 설명하고, 차체(2)의 중앙을 기준으로 그 후방(Rear)을 전기자동차의 후방부로 칭하여 설명한다.Hereinafter, the front of the electric vehicle 2 will be described as a front of the electric vehicle, and the rear of the electric vehicle 2 will be described as the rear of the electric vehicle.

배터리 팩(400)은 차체(2)의 중앙차체(200)에 설치될 수 있고, 차체(2)의 후방차체(300)에 설치될 수 있다. The battery pack 400 may be installed at the central vehicle 200 of the vehicle body 2, and may be installed at the rear vehicle body 300 of the vehicle body 2.

배터리 팩(400)은 차체(2)의 중앙차체(200)에 설치될 경우 중앙차체의 하부에 설치되는 것이 바람직하고, 차체(2)의 후방차체(300)에 설치될 경우, 트렁크에 설치되는 것이 바람직하다.When the battery pack 400 is installed in the central vehicle 200 of the vehicle body 2, the battery pack 400 is preferably installed in the lower portion of the central vehicle body. When the battery pack 400 is installed in the rear vehicle body 300 of the vehicle body 2, It is preferable.

전기자동차는 그 전방부에 모터와 조향장치와 변속기 등이 설치될 수 있고, 배터리 팩(400)은 전기자동차의 후방부에 설치되는 것이 바람직하다.In the electric vehicle, a motor, a steering device, a transmission, and the like may be installed at the front thereof, and the battery pack 400 may be installed at the rear of the electric vehicle.

배터리 팩(400)은 적어도 하나의 배터리 셀과, 적어도 하나의 배터리 셀을 보호하는 배터리 케이스(410)를 포함할 수 있다. The battery pack 400 may include at least one battery cell and a battery case 410 protecting at least one battery cell.

배터리 셀은 모터의 구동에 필요한 전원을 공급하는 것으로, 복수개가 이격되게 배치될 수 있다.The battery cells supply power for driving the motor, and the battery cells may be spaced apart from each other.

배터리 케이스(410)는 배터리 셀이 설치되는 캐리어(412)와, 캐리어(412)에 결합되어 배터리 셀을 보호하는 배터리 커버(414)를 포함한다.The battery case 410 includes a carrier 412 in which a battery cell is installed, and a battery cover 414 coupled to the carrier 412 to protect the battery cell.

배터리 팩(400)은 캐리어(412)에 배터리 셀이 설치되고, 덮개(414)가 캐리어(412)와 함께 배터리 셀의 수용 공간을 형성 한다.The battery pack 400 is provided with a battery cell in the carrier 412, the cover 414 together with the carrier 412 forms an accommodation space of the battery cell.

배터리 팩(400)에는 냉각수가 통과하는 방열판이 설치된다.
The battery pack 400 is provided with a heat sink through which the coolant passes.

도 2는 본 발명에 따른 전기자동차 일실시예의 냉각시스템이 도시된 구성도이다.2 is a configuration diagram showing a cooling system of an embodiment of an electric vehicle according to the present invention.

본 실시예에 따른 전기자동차는 냉매에 의해 차실을 공기조화(이하, ′공조′라고 칭함)시키게 설치되는 공기조화기(500)를 포함한다. The electric vehicle according to the present exemplary embodiment includes an air conditioner 500 installed to air-condition a vehicle (hereinafter, referred to as 'air conditioning') by a refrigerant.

공기조화기(500)는 냉매를 압축하는 압축기(502)와, 압축기(502)에서 나온 냉매를 응축시키는 응축기(504)와, 응축기(504)에서 나온 냉매를 팽창시키는 팽창밸브(506)와, 팽창밸브(506)에서 나온 냉매를 증발시키는 증발기(508)를 포함하고, 압축기(502)와 응축기(504), 팽창밸브(506) 및 증발기(508)는 냉매배관으로 연결된다.The air conditioner 500 includes a compressor 502 for compressing a refrigerant, a condenser 504 for condensing the refrigerant from the compressor 502, an expansion valve 506 for expanding the refrigerant from the condenser 504, An evaporator 508 for evaporating the refrigerant from the expansion valve 506, the compressor 502 and the condenser 504, expansion valve 506 and evaporator 508 is connected to the refrigerant pipe.

여기서, 팽창밸브(506)는 TXV(Thermal expansion valve), EEV(Electric eapansion valve), LEV(Linear expansion valve) 중의 하나로 구성될 수 있다.Herein, the expansion valve 506 may be configured as one of a thermal expansion valve (TXV), an electric eapansion valve (EEV), and a linear expansion valve (LEV).

공기조화기(500)는 증발기(508)로 외부 공기 또는 차실의 공기를 송풍하는 송풍팬을 더 포함할 수 있다.The air conditioner 500 may further include a blower fan that blows outside air or air of a vehicle to the evaporator 508.

증발기(508)는 차실과 공조덕트로 연결되고, 증발기(508)에서 열교환되어 냉각된 공기는 공조덕트를 통해 차실로 유입되어 차실을 냉방시키게 된다. The evaporator 508 is connected to the compartment and the air conditioning duct, and the air cooled by heat exchange in the evaporator 508 is introduced into the compartment through the air conditioning duct to cool the compartment.

냉매배관은 증발기(508)에서 나온 냉매를 압축기(502)로 안내하는 압축기 흡입배관(512)과, 압축기(502)에서 토출된 냉매를 응축기로 안내하는 압축기 토출배관(514)과, 응축기(504)를 통과한 냉매를 팽창밸브(506)로 안내하는 응축기 출구배관(516)과, 팽창밸브(506)에서 팽창된 냉매를 증발기(508)로 안내하는 팽창밸브-증발기 연결배관(518)을 포함할 수 있다. The refrigerant pipe includes a compressor suction pipe 512 for guiding the refrigerant from the evaporator 508 to the compressor 502, a compressor discharge pipe 514 for guiding the refrigerant discharged from the compressor 502 to the condenser, and a condenser 504. Condenser outlet pipe 516 for guiding the refrigerant passing through the expansion valve 506, and expansion valve-evaporator connecting pipe 518 for guiding the refrigerant expanded in the expansion valve 506 to the evaporator 508. can do.

공기조화기(500)는 배터리 팩(400)로부터 전력을 공급받아 차실을 난방시키기 위한 보조 히터(520, PTC Heater, Possitive temperature coefficient Heater)를 더 포함할 수 있다. 보조 히터(520)는 난방 성능을 보조하기 위한 히터이다. The air conditioner 500 may further include an auxiliary heater 520 (PTC, Possitive temperature coefficient Heater) for heating the vehicle by receiving power from the battery pack 400. The auxiliary heater 520 is a heater for assisting the heating performance.

공기조화기(500)는 팽창밸브(506)와 증발기(508)와 보조 히터(520)가 하나의 유닛으로 모듈화되어 에이치브이에이씨 모듈(522, HVAC Module)을 구성할 수 있다.In the air conditioner 500, the expansion valve 506, the evaporator 508, and the auxiliary heater 520 may be modularized into one unit to form an HVAC module 522.

공기조화기(500)는 공조 공기를 차실의 전방부로 신속하게 공급함과 아울러 냉매배관의 길이를 최소화하도록 압축기(502)와 응축기(504)와 팽창밸브(506)와 증발기(508)와 송풍팬과 보조히터(520)가 전기자동차의 전방부에 설치된다. The air conditioner 500 supplies the air conditioning air to the front part of the cabin quickly and minimizes the length of the refrigerant pipe. The compressor 502, the condenser 504, the expansion valve 506, the evaporator 508, the blower fan, The auxiliary heater 520 is installed at the front of the electric vehicle.

본 실시예에 따른 전기자동차는 공기조화기(500)에 연결되고 전기자동차의 후방부에 설치되는 수냉매 열교환기(600)와; 배터리 팩(400)과 수냉매 열교환기(600)를 연결하고 전기자동차의 후방부에 설치된 냉각수 회로(700)를 포함한다.The electric vehicle according to the present embodiment includes a water refrigerant heat exchanger (600) connected to the air conditioner (500) and installed at a rear portion of the electric vehicle; The battery pack 400 and the water coolant heat exchanger 600 are connected to each other and include a coolant circuit 700 installed at the rear of the electric vehicle.

수냉매 열교환기(600)는 공기조화기(500)의 냉매가 냉각수 회로(700)의 냉각수를 냉각시키는 일종의 냉각수 쿨러로서, 냉매가 통과하는 냉매 유로와, 냉각수 유로가 형성된 냉각수 유로를 포함하고, 냉매 유로와 냉각수 유로는 냉매와 냉각수가 열교환되게 전열부재를 사이에 두고 형성된다.  The water refrigerant heat exchanger 600 is a type of cooling water cooler in which the refrigerant of the air conditioner 500 cools the cooling water of the cooling water circuit 700. The water cooling heat exchanger 600 includes a refrigerant flow path through which the refrigerant passes, and a cooling water flow path in which the cooling water flow path is formed. The coolant flow path and the coolant flow path are formed with the heat transfer member interposed therebetween so as to exchange heat between the coolant and the coolant.

수냉매 열교환기(600)는 배터리 팩(400)과의 거리가 멀 경우 냉각수 회로(700)의 길이가 길게 되어, 배터리 팩(400)에 최대한 근접하게 설치되는 것이 바람직하고, 배터리 팩(400)이 전기자동차의 후방부에 설치되므로, 수냉매 열교환기(600)는 전기자동차의 후방부에 설치되는 것이 바람직하다.When the water refrigerant heat exchanger 600 is far from the battery pack 400, the length of the cooling water circuit 700 is increased, and the water refrigerant heat exchanger 600 is installed as close as possible to the battery pack 400. Since the electric vehicle is installed at the rear of the electric vehicle, the water refrigerant heat exchanger 600 is preferably installed at the rear of the electric vehicle.

수냉매 열교환기(600)는 공기조화기(500)와 수냉매 열교환기 연결유로(602)로 연결된다. The water refrigerant heat exchanger 600 is connected to the air conditioner 500 and the water refrigerant heat exchanger connection passage 602.

수냉매 열교환기 연결유로(602)는 수냉매 열교환기(600)의 위치가 전기자동차의 후방부이므로, 일부가 전기자동차의 후방부에 위치되고 나머지가 전기자동차의 전방부에 위치된다.Since the location of the water refrigerant heat exchanger 600 is in the rear portion of the electric vehicle, the water refrigerant heat exchanger connection passage 602 is located in the rear portion of the electric vehicle, and the rest is located in the front portion of the electric vehicle.

수냉매 열교환기 연결유로(602)는 전기자동차의 후방부와 전방부에 걸쳐 길게 형성된다.The water refrigerant heat exchanger connection passage 602 is formed long over the rear portion and the front portion of the electric vehicle.

수냉매 열교환기 연결유로(602)는 응축기(504)에서 응축된 냉매가 수냉매 열교환기(600)로 유동되게 응축기 출구배관(516)과 수냉매 열교환기(600)에 연결되는 수냉매 열교환기 유입유로(604)를 포함할 수 있다.The water refrigerant heat exchanger connection passage 602 is a water refrigerant heat exchanger connected to the condenser outlet pipe 516 and the water refrigerant heat exchanger 600 such that the refrigerant condensed in the condenser 504 flows to the water refrigerant heat exchanger 600. Inflow passage 604 may be included.

수냉매 열교환기 유입유로(604)에는 수냉매 열교환기(600)를 향해 유동되는 냉매를 팽창시키는 리어 팽창밸브(606)를 더 포함하고, 응축기(504)에서 응축된 후 수냉매 열교환기 유입유로(604)로 유입된 냉매는 리어 팽창밸브(606)에서 팽창된 후 수냉매 열교환기(600)를 통과하면서 증발되어 냉각수를 냉각시킨다. The water refrigerant heat exchanger inflow passage 604 further includes a rear expansion valve 606 for expanding the refrigerant flowing toward the water refrigerant heat exchanger 600, and after condensing in the condenser 504, the water refrigerant heat exchanger inflow passage The refrigerant introduced into 604 is expanded by the rear expansion valve 606 and then evaporated while passing through the water refrigerant heat exchanger 600 to cool the cooling water.

여기서, 리어 팽창밸브(606)는 TXV(Thermal expansion valve), EEV(Electric eapansion valve), LEV(Linear expansion valve) 중의 하나로 구성될 수 있다.Here, the rear expansion valve 606 may be configured as one of a thermal expansion valve (TXV), an electric eapansion valve (EEV), and a linear expansion valve (LEV).

수냉매 열교환기 연결유로(602)는 수냉매 열교환기(600)를 통과한 냉매가 수냉매 열교환기 유입유로(604)와 압축기(502)의 사이로 유출되도록 수냉매 열교환기(600)에 연결되는 수냉매 열교환기 유출유로(608)를 포함할 수 있다. The water refrigerant heat exchanger connection passage 602 is connected to the water refrigerant heat exchanger 600 such that the refrigerant passing through the water refrigerant heat exchanger 600 flows out between the water refrigerant heat exchanger inflow passage 604 and the compressor 502. The water refrigerant heat exchanger outlet passage 608 may be included.

수냉매 열교환기 유출유로(608)는 일단이 수냉매 열교환기(600)에 연결되고, 타단이 수냉매 열교환기 유입유로(604)와 팽창밸브(506)의 사이와, 팽창밸브(506)와 증발기(508)의 사이와, 증발기(508)와 압축기(502)의 사이중 하나에 연결될 수 있다.One end of the water refrigerant heat exchanger flow passage 608 is connected to the water refrigerant heat exchanger 600, and the other end thereof is between the water refrigerant heat exchanger inflow passage 604 and the expansion valve 506, and the expansion valve 506 and It can be connected between one of the evaporators 508 and one between the evaporator 508 and the compressor 502.

수냉매 열교환기 유출유로(608)는 수냉매 열교환기 유입유로(604)와 팽창밸브(506)의 사이에 연결될 경우, 응축기(504)에서 응축된 냉매의 전부 또는 일부가 리어 팽창밸브(606)에서 팽창된 후 수냉매 열교환기(600)에서 증발되고 이후 팽창밸브(506)에서 다시 팽창된 후 증발기(508)에서 증발될 수 있다.When the water refrigerant heat exchanger outlet passage 608 is connected between the water refrigerant heat exchanger inlet passage 604 and the expansion valve 506, all or part of the refrigerant condensed in the condenser 504 is rear expansion valve 606. After the expansion in the water refrigerant may be evaporated in the heat exchanger 600 and then expanded in the expansion valve 506 and then evaporated in the evaporator 508.

수냉매 열교환기 유출유로(608)는 팽창밸브(506)와 증발기(508)의 사이에 연결될 경우, 응축기(504)에서 응축된 냉매의 전부 또는 일부가 리어 팽창밸브(606)에서 팽창된 후 수냉매 열교환기(600)에서 증발되고 이후 팽창밸브(506)를 바이패스 하여 증발기(508)에서 증발될 수 있다.When the water refrigerant heat exchanger outlet flow path 608 is connected between the expansion valve 506 and the evaporator 508, all or part of the refrigerant condensed in the condenser 504 is expanded in the rear expansion valve 606 The refrigerant may be evaporated in the heat exchanger 600 and then evaporated in the evaporator 508 by bypassing the expansion valve 506.

수냉매 열교환기 유출유로(608)는 증발기(508)와 압축기(502)의 사이에 연결될 경우, 응축기(504)에서 응축된 냉매의 전부 또는 일부가 리어 팽창밸브(606)에서 팽창된 후 수냉매 열교환기(600)에서 증발되고 이후 팽창밸브(506)와 증발기(508)를 바이패스 하여 증발기(508)에서 증발될 수 있다.When the water refrigerant heat exchanger outlet passage 608 is connected between the evaporator 508 and the compressor 502, the water refrigerant after all or part of the refrigerant condensed in the condenser 504 is expanded in the rear expansion valve 606. After evaporation in the heat exchanger 600, the evaporator 508 may be evaporated by bypassing the expansion valve 506 and the evaporator 508.

전기자동차는 공기조화기(500)에 의한 실내 공조와 배터리 팩(400)의 냉각이 중요하고, 배터리 팩(400)이 설정온도 이상일 때 배터리 팩(400)이 냉각되는 것이 효율이 높으므로, 냉매가 수냉매 열교환기(600)와 증발기(508)를 통과하거나 냉매가 수냉매 열교환기(600)를 바이패스 하여 증발기(508)를 통과하는 것이 바람직하다.In the electric vehicle, it is important to cool the air conditioner indoors by the air conditioner 500 and the battery pack 400, and when the battery pack 400 is above the set temperature, it is highly efficient that the battery pack 400 is cooled. It is preferable that the refrigerant passes through the water refrigerant heat exchanger 600 and the evaporator 508, or the refrigerant passes through the evaporator 508 by bypassing the water refrigerant heat exchanger 600.

이하, 수냉매 열교환기 유출유로(608)는 응축기 출구배관(516)과 수냉매 열교환기 유입유로(604)의 연결 지점과 팽창밸브(506) 사이에 연결된 것으로 설명한다.Hereinafter, the water refrigerant heat exchanger outlet passage 608 will be described as being connected between the connection point of the condenser outlet pipe 516 and the water refrigerant heat exchanger inlet passage 604 and the expansion valve 506.

한편, 전기자동차는 냉매가 수냉매 열교환기(600)를 향해 유동되거나, 수냉매 열교환기(600)를 바이패스하게 하는 냉매 조절부(610)를 포함할 수 있다.On the other hand, the electric vehicle may include a refrigerant control unit 610 for allowing the refrigerant to flow toward the water refrigerant heat exchanger 600, or bypass the water refrigerant heat exchanger 600.

냉매 조절부(610)는 수냉매 열교환기 유입유로(604)와 응축기 출구배관(516)의 연결 지점에 설치되어, 냉매가 수냉매 열교환기 유입유로(604)로 유입되게 하거나 유입되지 않게 하는 삼방밸브로 구성될 수 있다.The refrigerant control unit 610 is installed at the connection point between the water refrigerant heat exchanger inlet 604 and the condenser outlet pipe 516 to allow the refrigerant to enter or not enter the water refrigerant heat exchanger inlet 604. It can be configured as a valve.

냉매 조절부(610)는 삼방밸브로 구성될 경우 모든 냉매가 수냉매 열교환기 유입유로(604)로 유입되게 하는 배터리 팩 냉각 모드와, 모든 냉매가 수냉매 열교환기 유입유로(604)로 유입되지 않게 하는 배터리 팩 비냉각 모드와, 냉매의 일부가 수냉매 열교환기 유입유로(604)로 유입되게 하는 배터리 팩 냉각/공조 동시 모드를 포함할 수 있다. When the refrigerant control unit 610 is configured as a three-way valve, the battery pack cooling mode allows all refrigerant to flow into the water refrigerant heat exchanger inflow passage 604, and all refrigerants do not flow into the water refrigerant heat exchanger inflow passage 604. Battery pack uncooled Mode, and a battery pack cooling / air conditioning simultaneously mode in which a portion of the refrigerant is introduced into the water refrigerant heat exchanger inflow passage 604.

냉매 조절부(610)는 수냉매 열교환기 유입유로(604)에 설치되어 수냉매 열교환기 유입유로(604)의 냉매를 단속하는 제 1 개폐밸브와, 수냉매 열교환기 유입유로(604)와 응축기 출구배관(516)의 연결 지점과, 수냉매 열교환기 유출유로(608)와 응축기 출구배관(516)의 연결 지점의 사이에 설치되어 냉매를 단속하는 제 2 개폐밸브를 포함할 수 있다.The refrigerant control unit 610 is installed in the water refrigerant heat exchanger inflow passage 604, the first opening and closing valve for controlling the refrigerant in the water refrigerant heat exchanger inflow passage 604, the water refrigerant heat exchanger inflow passage 604 and the condenser It may include a second on-off valve installed between the connection point of the outlet pipe 516 and the connection point of the water refrigerant heat exchanger outlet flow path 608 and the condenser outlet pipe 516 to regulate the refrigerant.

냉매 조절부(610)는 제 1 개폐밸브가 열려지고, 제 2 개폐밸브가 닫혀질 때, 배터리 팩 냉각 모드가 되고, 응축기(504)에서 응축된 모든 냉매는 수냉매 열교환기 유입유로(604)로 유입되어 수냉매 열교환기(600)에서 증발된다.The refrigerant control unit 610 enters the battery pack cooling mode when the first on-off valve is opened and the second on-off valve is closed, and all the refrigerant condensed in the condenser 504 is the water refrigerant heat exchanger inflow passage 604. It is introduced into and evaporated in the water refrigerant heat exchanger (600).

냉매 조절부(610)는 제 1 개폐밸브가 닫혀지고, 제 2 개폐밸브가 열려질 때, 배터리 팩 비냉각 모드가 되고, 응축기(504)에서 응축된 모든 냉매는 수냉매 열교환기 유입유로(604)로 유입되지 않고 수냉매 열교환기(600)을 바이패스한다 . The refrigerant control unit 610 is the battery pack uncooled when the first on-off valve is closed, the second on-off valve is opened And the mode, all of the refrigerant condensed in the condenser 504 is a refrigerant heat exchanger can not be introduced into the inlet flow path 604, the refrigerant heat exchanger 600 is bypassed.

냉매 조절부(610)는 제 1 개폐밸브가 열려지고, 제 2 개폐밸브가 열려질 때, 배터리 팩 냉각/공조 동시 모드가 된다. 응축기(504)에서 응축된 냉매 중 일부는 수냉매 열교환기 유입유로(604)로 유입되어 리어 팽창밸브(606)에서 팽창된 후 수냉매 열교환기(600)에서 증발되고, 이후 수냉매 열교환기 유출유로(608)를 통해 응축기 출구배관(516)으로 유출된다.When the first on-off valve is opened and the second on-off valve is opened, the refrigerant control unit 610 enters the battery pack cooling / air conditioning simultaneously mode . Some of the refrigerant condensed in the condenser 504 flows into the water refrigerant heat exchanger inflow passage 604, expands in the rear expansion valve 606, and then evaporates in the water refrigerant heat exchanger 600, and then the water refrigerant heat exchanger flows out. The condenser outlet pipe 516 flows through the flow path 608.

한편, 응축기(504)에서 응축된 냉매 중 수냉매 열교환기 유입유로(604)로 유입되지 않은 나머지는 수냉매 열교환기(600)를 바이패스하고, 수냉매 열교환기(600)에서 증발된 후 수냉매 열교환기 유출유로(608)를 통해 응축기 출구배관(516)으로 유출된 냉매와 혼합된다.On the other hand, the remaining of the refrigerant condensed in the condenser 504 not introduced into the water refrigerant heat exchanger inflow passage 604 bypasses the water refrigerant heat exchanger 600, the water after evaporation in the water refrigerant heat exchanger 600 The refrigerant is mixed with the refrigerant flowing into the condenser outlet pipe 516 through the refrigerant heat exchanger outlet passage 608.

냉각수 회로(700)는 수냉매 열교환기(600)와 배터리 팩(400)을 연결하는 냉각수 유로(702)와; 냉각수 유로(702)에 설치된 냉각수 펌프(704)를 포함한다.The cooling water circuit 700 includes a cooling water flow path 702 connecting the water refrigerant heat exchanger 600 and the battery pack 400; And a coolant pump 704 installed in the coolant flow path 702.

냉각수 유로(702)는 배터리 팩(400)에서 냉각수가 유출되는 냉각수 유출유로(706)와, 수냉매 열교환기(600)를 통과한 냉각수가 배터리 팩(400)으로 유입되는 냉각수 유입유로(708)를 포함한다.The coolant flow path 702 is a coolant outflow channel 706 through which the coolant flows out of the battery pack 400, and a coolant inflow channel 708 through which the coolant passing through the water coolant heat exchanger 600 flows into the battery pack 400. It includes.

냉각수 펌프(704)는 냉각수 유출유로(706)에 설치된다.The coolant pump 704 is installed in the coolant outflow passage 706.

냉각수 회로(700)는 냉각수 팽창 등의 변동에 대비하는 서지 탱크(710)를 더 포함하고, 서지 탱크(710)는 배터리 팩(400)과 냉각수 펌프(704)의 사이에 설치될 수 있다.The coolant circuit 700 further includes a surge tank 710 to prepare for fluctuations in the expansion of the coolant, and the surge tank 710 may be installed between the battery pack 400 and the coolant pump 704.

배터리 팩(400)과 서지 탱크(710)와 냉각수 펌프(704)와 수냉매 열교환기(600)는 냉각수 유로(702)에 의해 폐회로를 구성한다.The battery pack 400, the surge tank 710, the coolant pump 704, and the water refrigerant heat exchanger 600 form a closed circuit by the coolant flow path 702.

즉, 냉각수 유출유로(706)는 배터리 팩(400)과 서지 탱크(710)를 연결하는 배터리 팩-서지 탱크 연결 배관과, 서지 탱크(710)와 냉각수 펌프(704)를 연결하는 서지 탱크-냉각수 펌프 연결배관과, 냉각수 펌프(704)와 수냉매 열교환기(600)를 연결하는 냉각수 펌프-수냉매 열교환기 연결배관를 포함하고, 냉각수 유입유로(708)는 수냉매 열교환기(600)와 배터리 팩(400)을 연결하는 수냉매 열교환기-배터리 팩 연결배관을 포함한다.That is, the coolant outlet flow path 706 is a battery pack-surge tank connecting pipe connecting the battery pack 400 and the surge tank 710, and a surge tank-cooling water connecting the surge tank 710 and the coolant pump 704. A pump connection pipe, and a coolant pump-water coolant heat exchanger connection pipe connecting the coolant pump 704 and the water coolant heat exchanger 600, and the coolant inflow passage 708 includes a water coolant heat exchanger 600 and a battery pack. And a water refrigerant heat exchanger-battery pack connection pipe connecting 400.

전기자동차는 차량의 전방부 특히, 응축기(504)의 전방에 배터리 팩(400)에서 유출된 냉각수를 방열시키는 방열기(즉, 라디에이터)를 위치시키고, 냉각수 유출유로(706)의 일부를 전기자동차의 전방부로 길게 연잔시켜 방열기에 연결시키는 것도 가능하나, 이 경우, 냉각수 유출유로(706)의 길이가 길게 되고, 방열기 및 냉각수 유출유로(706)의 배관 등으로 인해 전기자동차의 구조가 복잡해지게 되므로, 방열기는 설치되지 않는 것이 바람직하다.The electric vehicle places a radiator (ie, a radiator) for dissipating the coolant flowing out of the battery pack 400 in front of the vehicle, in particular, in front of the condenser 504, and a portion of the coolant outflow passage 706 is disposed of the electric vehicle. It is also possible to lighten the front part to be connected to the radiator, but in this case, the length of the cooling water outlet passage 706 becomes long, and the structure of the electric vehicle becomes complicated due to the piping of the radiator and the cooling water outlet passage 706, It is preferable that no radiator be installed.

즉, 냉각수 유출유로(706)와 냉각수 유입유로(708)는 그 전부가 전기자동차의 전방부에 설치되지 않고, 전기자동차의 후방부에만 설치된다.
That is, the cooling water outflow passage 706 and the cooling water inflow passage 708 are not all installed at the front of the electric vehicle, but only at the rear of the electric vehicle.

도 3은 본 발명에 따른 전기자동차 일실시예의 제어 블록도이다.3 is a control block diagram of an electric vehicle according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 본 실시예에 따른 자동차는 배터리 팩(400)에 배터리 팩(400)의 온도를 감지하는 배터리 온도센서(422)가 설치될 수 있다. 배터리 온도센서(422)는 배터리 팩(400)의 온도를 실시간 또는 소정의 시간 간격으로 감지하여, 후술하는 배터리 관리 시스템(BMS,Battery Module System,420)으로 전송한다. Referring to FIG. 3, in the vehicle according to the present embodiment, a battery temperature sensor 422 may be installed in the battery pack 400 to detect the temperature of the battery pack 400. The battery temperature sensor 422 detects the temperature of the battery pack 400 in real time or at predetermined time intervals, and transmits the temperature to the battery management system (BMS).

전기자동차는 공기조화기(500)의 상태를 판단하고 제어하는 공기조화 제어부(HVAC controller, Heating Ventilation Air-Conditioning, 20)와, 배터리 온도센서(422) 및 공기조화 제어부(20)와 연계되고, 배터리 온도센서(422)의 신호에 따라 공기조화 제어부(20)를 제어하는 자동차 제어부(VCM,Vehicle control module,10)를 더 포함할 수 있다.The electric vehicle is connected to an air conditioning control unit (HVAC controller, Heating Ventilation Air-Conditioning, 20) for determining and controlling the state of the air conditioner 500, the battery temperature sensor 422 and the air conditioning control unit 20, A vehicle control unit (VCM) for controlling the air conditioning control unit 20 according to the signal of the battery temperature sensor 422 may be further included.

자동차 제어부(10)는 자동차의 전반적인 작동을 제어하도록 구성된다. 예를 들어, 예를 들어 브레이크나 서스펜션 등의 작동을 제어할 수 있다. The vehicle control unit 10 is configured to control the overall operation of the vehicle. For example, it is possible to control the operation of brakes or suspensions, for example.

배터리 관리 시스템(420)은 배터리 팩(400)의 전반적인 상태를 관리하고 제어한다. 예를 들어, 배터리 팩(400)의 충전상태를 파악하고 충전 시간을 제어하거나, 배터리 팩(400)의 과열 상태를 파악할 수 있다. The battery management system 420 manages and controls the overall state of the battery pack 400. For example, the charging state of the battery pack 400 may be determined and the charging time may be controlled, or the overheat state of the battery pack 400 may be determined.

공기조화 제어부(20)는 냉매 압력센서(22), 외기온도센서(24), 냉매 온도센서(26), 증발기온도센서(28)와 연계되어, 각 센서로부터 받은 센서값들을 고려하여, 압축기(502)의 작동을 제어한다. The air conditioner control unit 20 is connected to the refrigerant pressure sensor 22, the outside temperature sensor 24, the refrigerant temperature sensor 26, and the evaporator temperature sensor 28 in consideration of the sensor values received from each sensor, so that the compressor ( 502 controls the operation.

공기조화 제어부(20)는 자동차 제어부(10)에서 전송된 신호에 따라 냉매 조절밸브(610)를 조절하여, 수냉매 열교환기(600)로 유동되는 냉매량을 조절할 수 있다. The air conditioning control unit 20 may adjust the refrigerant control valve 610 according to the signal transmitted from the vehicle control unit 10 to adjust the amount of refrigerant flowing into the water refrigerant heat exchanger 600.

전기자동차는 사용자가 원하는 작동을 입력하는 입력부(51)를 더 포함할 수 있다. 공기조화 제어부(20)는 입력부(51)로부터 입력된 신호로부터 사용자의 요구사항을 판단할 수 있다. The electric vehicle may further include an input unit 51 for inputting an operation desired by the user. The air conditioning controller 20 may determine the user's requirements from the signal input from the input unit 51.

상기와 같이 구성된 본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation of the present invention configured as described above are as follows.

먼저, 입력부(51) 등을 통해 공기조화기(500)의 운전이 입력되면, 압축기(502)는 구동되고, 압축기(502)에서는 압축된 냉매가 토출된다.First, when the operation of the air conditioner 500 is input through the input unit 51 or the like, the compressor 502 is driven, and the compressed refrigerant is discharged from the compressor 502.

압축기(502)에서 압축된 냉매는 응축기(504)에서 응축된 후 팽창밸브(506)에서 팽창되고, 이후 증발기(508)에서 증발된 후 압축기(502)로 회수된다.The refrigerant compressed in the compressor 502 is condensed in the condenser 504 and then expanded in the expansion valve 506, then evaporated in the evaporator 508 and then returned to the compressor 502.

상기와 같은 공기조화기(500)의 운전시, 배터리 온도센서(422)에서 감지된 배터리 팩(400)의 온도가 설정온도 이상이거나 기타 배터리 팩(400)이 냉각되는 조건이 발생되면, 냉매 조절부(610)는 응축기(504)에서 응축된 냉매의 전부 혹은 일부가 수냉매 열교환기 유입유로(604)로 유동되게 조절되고, 냉각수 펌프(704)는 구동된다.When the air conditioner 500 is operated as described above, if the temperature of the battery pack 400 detected by the battery temperature sensor 422 is higher than a predetermined temperature or a condition occurs in which the other battery pack 400 is cooled, refrigerant control is performed. The unit 610 is controlled such that all or part of the refrigerant condensed in the condenser 504 flows into the water refrigerant heat exchanger inflow passage 604, and the coolant pump 704 is driven.

냉매 조절부(610)는 응축기(504)에서 응축된 냉매의 전부가 수냉매 열교환기 유입유로(604)로 유동되게 조절되는 것도 가능하고, 응축기(504)에서 응축된 냉매의 일부가 수냉매 열교환기 유입유로(604)로 유동되게 조절되면서 응축된 냉매의 나머지가 수냉매 열교환기(600)를 바이패스 하게 조절되는 것도 가능하다. 이하, 설명의 편의를 위해서, 냉매 조절부(610)는 응축기(504)에서 응축된 냉매의 전부가 수냉매 열교환기 유입유로(604)로 유동되게 조절되는 것으로 설명한다.The refrigerant control unit 610 may be controlled such that all of the refrigerant condensed in the condenser 504 flows into the water refrigerant heat exchanger inflow passage 604, and a portion of the refrigerant condensed in the condenser 504 is water refrigerant heat exchanger. The remaining of the condensed refrigerant may be controlled to bypass the water refrigerant heat exchanger 600 while being adjusted to flow into the air inflow passage 604. Hereinafter, for convenience of description, the refrigerant control unit 610 will be described as being controlled to flow all of the refrigerant condensed in the condenser 504 flows into the water refrigerant heat exchanger inlet flow path (604).

응축기(504)에서 응축된 냉매는 수냉매 열교환기 유입유로(604)를 통해 전기자동차의 후방부로 이동되고, 리어 팽창밸브(606)에서 팽창된 후 수냉매 열교환기(600)의 냉매 유로로 유동되고, 수냉매 열교환기(600)를 통과하면서 냉각수와 열교환되어 증발된다. 수냉매 열교환기(600)에서 증발된 냉매는 수냉매 열교환기 유출유로(608)를 통해 전기자동차의 전방부로 이동되고, 이후 팽창밸브(506)에서 다시 팽창된 후 증발기(508)에서 다시 증발된다. 상기와 같이 증발기(508)에서 증발된 냉매는 압축기(502)로 회수된다.The refrigerant condensed in the condenser 504 is moved to the rear of the electric vehicle through the water refrigerant heat exchanger inflow passage 604, expands in the rear expansion valve 606, and then flows into the refrigerant passage of the water refrigerant heat exchanger 600. And heat exchange with the cooling water while evaporating through the water refrigerant heat exchanger (600). The refrigerant evaporated in the water refrigerant heat exchanger (600) is moved to the front of the electric vehicle through the water refrigerant heat exchanger outlet flow path (608), and then is expanded again in the expansion valve 506 and then evaporated again in the evaporator (508). . As described above, the refrigerant evaporated in the evaporator 508 is recovered to the compressor 502.

냉각수 펌프(704)의 구동시, 냉각수 펌프(704)는 냉각수 유출유로(706)의 냉각수를 수냉매 열교환기(600)의 냉각수 유로로 펌핑시키고, 냉각수는 수냉매 열교환기(600)의 냉각수 유로를 통과하면서 냉매에 의해 냉각된다. 수냉매 열교환기(600)에 의해 냉각된 냉각수는 냉각수 유입유로(708)를 통해 배터리 팩(400)으로 유동되고, 배터리 팩(400)을 냉각시킨 후 냉각수 유출유로(706)로 유동된다.When the coolant pump 704 is driven, the coolant pump 704 pumps the coolant in the coolant outlet flow path 706 into the coolant flow path of the water refrigerant heat exchanger 600, and the coolant flows in the coolant flow path of the water refrigerant heat exchanger 600. Cooled by the refrigerant while passing through. The coolant cooled by the water refrigerant heat exchanger 600 flows to the battery pack 400 through the coolant inflow passage 708, and then cools the battery pack 400 to the coolant outlet passage 706.

상기와 같은 냉각수 펌프(704)의 구동시, 냉각수는 전기자동차의 전방부로 이동되지 않고, 전기자동차의 후방부에서만 유동되면서 수냉매 열교환기(600)를 냉각시키고, 전기자동차의 전방부로는 유동되지 않는다.When the coolant pump 704 is driven as described above, the coolant does not move to the front part of the electric vehicle, but only flows in the rear part of the electric vehicle to cool the water refrigerant heat exchanger 600 and does not flow to the front part of the electric vehicle. Do not.

도 4는 본 발명에 따른 전기자동차 다른 실시예의 냉각시스템이 도시된 구성도이다.4 is a configuration diagram showing a cooling system of another embodiment of the electric vehicle according to the present invention.

본 실시예에 따른 전기자동차는, 도 4에 도시된 바와 같이, 공기조화기(500)가 공조된 공기를 차실의 후방부로 신속하게 공급하는 리어 증발기(530)를 더 포함할 수 있다.As shown in FIG. 4, the electric vehicle according to the present exemplary embodiment may further include a rear evaporator 530 that supplies the air conditioner 500 to the rear portion of the vehicle compartment.

리어 증발기(530)는 차실의 후방부와 리어 공조덕트로 연결되고, 리어 증발기(530)에서 열교환되어 냉각된 공기는 리어 공조덕트를 통해 차실의 후방부로 유입되어 차실을 냉방시키게 된다. The rear evaporator 530 is connected to the rear air conditioning duct of the vehicle compartment, and the air cooled by heat exchange in the rear evaporator 530 flows into the rear portion of the vehicle compartment through the rear air conditioning duct to cool the vehicle compartment.

공기조화기(500)는 리어 증발기(530)로 외부 공기 또는 차실의 공기를 송풍하는 리어 송풍팬을 더 포함할 수 있다.The air conditioner 500 may further include a rear blower fan that blows outside air or air in a vehicle to the rear evaporator 530.

공기조화기(500)는 증발기(508)와 리어 증발기(530)가 직렬로 연결되어, 냉매가 증발기(508)를 먼저 통과한 후 리어 증발기(530)를 통과하게 구성되는 것도 가능하고, 냉매가 리어 증발기(530)를 먼저 통과한 후 증발기(508)를 통과하게 구성되는 것도 가능하다.The air conditioner 500 may be configured such that the evaporator 508 and the rear evaporator 530 are connected in series so that the refrigerant passes first through the evaporator 508 and then passes through the rear evaporator 530. It may also be configured to pass through the rear evaporator 530 first and then pass through the evaporator 508.

공기조화기(500)는 증발기(508)와 리어 증발기(530)가 병렬로 연결되어, 냉매가 증발기(508)와 리어 증발기(530) 중 어느 하나를 선택적으로 통과하거나 냉매가 증발기(508)와 리어 증발기(530)로 분산되어 증발기(508)와 리어 증발기(530)에서 각각 증발되게 구성되는 것도 가능하다.In the air conditioner 500, the evaporator 508 and the rear evaporator 530 are connected in parallel, so that the refrigerant selectively passes through any one of the evaporator 508 and the rear evaporator 530, or the refrigerant is evaporated with the evaporator 508. It is also possible to be configured to be distributed to the rear evaporator 530 to be evaporated in the evaporator 508 and the rear evaporator 530, respectively.

리어 증발기(530)는 공기조화기(500)와 리어 증발기 연결 유로(532)에 의해 연결될 수 있다.The rear evaporator 530 may be connected by the air conditioner 500 and the rear evaporator connection passage 532.

리어 증발기 연결 유로(532)는 응축기(504)에서 응축된 냉매가 리어 증발기(530)로 유동되게 응축기 출구배관(516)과 리어 증발기(530)에 연결되는 리어 증발기 유입유로(534)를 포함할 수 있다.The rear evaporator connection passage 532 may include a rear evaporator inflow passage 534 connected to the condenser outlet pipe 516 and the rear evaporator 530 such that the refrigerant condensed in the condenser 504 flows to the rear evaporator 530. Can be.

리어 증발기 유입유로(534)에는 리어 증발기(530)를 향해 유동되는 냉매를 팽창시키는 리어 증발기용 팽창밸브(536)가 설치되고, 응축기(504)에서 응축된 후 리어 증발기 유입유로(534)로 유입된 냉매는 리어 증발기용 팽창밸브(536)에서 팽창된 후 리어 증발기(530)를 통과하면서 증발된다. The rear evaporator inlet flow path 534 has a rear expanding the refrigerant that flows toward the rear evaporator 530 An evaporator expansion valve 536 is installed, and the refrigerant introduced into the rear evaporator inflow passage 534 after condensing in the condenser 504 is expanded by the expansion valve 536 for the rear evaporator and then passes through the rear evaporator 530. While evaporating.

여기서, 리어 증발기용 팽창밸브(536)는 TXV(Thermal expansion valve), EEV(Electric eapansion valve), LEV(Linear expansion valve) 중의 하나로 구성될 수 있다. here, Rear For evaporator Expansion valve (536)It may be configured as one of a thermal expansion valve (TXV), an electric eapansion valve (EEV), and a linear expansion valve (LEV).

리어 증발기 연결 유로(532)는 리어 증발기(530)를 통과한 냉매가 리어 증발기 유입유로(534)와 압축기(502)의 사이로 유출되게 리어 증발기(530)에 연결되는 리어 증발기 유출유로(538)를 포함할 수 있다. The rear evaporator connection passage 532 is a rear evaporator outlet passage 538 connected to the rear evaporator 530 such that the refrigerant passing through the rear evaporator 530 flows out between the rear evaporator inlet passage 534 and the compressor 502. It may include.

리어 증발기 유출유로(538)는 일단이 리어 증발기(530)에 연결되고, 타단이 리어 증발기 유입유로(534)와 팽창밸브(506)의 사이와, 팽창밸브(506)와 증발기(508)의 사이와, 증발기(508)와 압축기(502)의 사이 중 하나에 연결될 수 있다.One end of the rear evaporator outflow passage 538 is connected to the rear evaporator 530, and the other end thereof is between the rear evaporator inflow passage 534 and the expansion valve 506, and between the expansion valve 506 and the evaporator 508. And one between evaporator 508 and compressor 502.

이하, 리어 증발기 유출유로(538)는 응축기 출구배관(516)과 리어 증발기 유입유로(534)의 연결 지점과, 팽창밸브(506)의 사이에 연결되는 것으로 설명한다. Hereinafter, the rear evaporator outlet passage 538 will be described as being connected between the connection point between the condenser outlet pipe 516 and the rear evaporator inlet passage 534 and the expansion valve 506.

한편, 전기자동차는 냉매가 리어 증발기(530)를 향해 유동되게 하거나 리어 증발기(530)를 바이패스하게 하는 냉매 조절부(610′)를 포함할 수 있다.On the other hand, the electric vehicle may include a refrigerant control unit 610 ′ to allow the refrigerant to flow toward the rear evaporator 530 or bypass the rear evaporator 530.

여기서, 냉매 조절부(610′)는 리어 증발기 유입유로(534)와 응축기 출구배관(516)의 연결 지점에 설치되어, 냉매가 리어 증발기 유입유로(534)로 유입되게 하거나 유입되지 않게 하는 삼방밸브로 구성될 수 있다.Here, the refrigerant control unit 610 ′ is installed at the connection point between the rear evaporator inlet flow path 534 and the condenser outlet pipe 516 to allow the refrigerant to flow into the rear evaporator inlet flow path 534 or not to flow therein. It can be configured as.

냉매 조절부(610′)는 리어 증발기 유입유로(534)에 설치되어 리어 증발기 유입유로(534)의 냉매를 단속하는 제 1 개폐밸브와, 리어 증발기 유입유로(534)와 응축기 출구배관(516)의 연결 지점과, 리어 증발기 유입유로(534)와 응축기 출구배관(516)의 연결 지점의 사이에 설치되어 냉매를 단속하는 제 2 개폐밸브를 포함할 수 있다.The refrigerant control unit 610 ′ is installed in the rear evaporator inflow passage 534, and includes a first open / close valve for controlling the refrigerant in the rear evaporator inflow passage 534, the rear evaporator inflow passage 534, and the condenser outlet pipe 516. It may include a second on-off valve installed between the connection point of the rear evaporator inlet 534 and the connection point of the condenser outlet pipe 516 to regulate the refrigerant.

리어 증발기 연결 유로(532)는 리어 증발기(530)의 위치가 전기자동차의 후방부이므로, 일부가 전기자동차의 후방부에 위치되고 나머지가 전기자동차의 전방부에 위치된다.Since the rear evaporator connection flow path 532 is located at the rear of the electric vehicle, a part of the rear evaporator 530 is located at the rear of the electric vehicle, and the rest is located at the front of the electric vehicle.

즉, 공기조화기(500)는 일부가 전기자동차의 후방부에 위치되게 설치되고, 특히 리어 증발기 연결 유로(532)의 일부와 리어 증발기(530)와 리어 송풍기가 전기자동차의 후방부에 위치되게 설치된다.That is, the air conditioner 500 is partially installed at the rear of the electric vehicle, and in particular, a part of the rear evaporator connecting passage 532 and the rear evaporator 530 and the rear blower are positioned at the rear of the electric vehicle. Is installed.

수냉매 열교환기(600)는 공기조화기(500)와 수냉매 열교환기 연결유로(602′)로 연결된다.The water refrigerant heat exchanger 600 is connected to the air conditioner 500 and the water refrigerant heat exchanger connection passage 602 ′.

수냉매 열교환기 연결유로(602′)는 그 길이가 최소화되고, 그 일부가 전기자동차의 전방부에 위치하지 않도록 수냉매 열교환기 연결유로(602′)가 공기조화기(500) 중 전기자동차의 후방부에 위치하는 부분과 연결되는 것이 바람직하다.The water refrigerant heat exchanger connection passage 602 'is minimized in length, and the water refrigerant heat exchanger connection passage 602' is connected to the electric vehicle of the air conditioner 500 so that a part thereof is not located at the front of the electric vehicle. It is preferable to be connected to the part located in the rear part.

수냉매 열교환기 연결유로(602′)는 리어 증발기 연결 유로(532)에 연결될 경우, 공기조화기(500) 중 전기자동차의 후방부에 위치하는 부분과 연결되게 되고, 특히 리어 증발기 연결 유로(532) 중 전기자동차의 후방부에 위치하는 부분과 연결된다.When the water refrigerant heat exchanger connection passage 602 ′ is connected to the rear evaporator connection passage 532, the water refrigerant heat exchanger connection passage 602 ′ is connected to a portion of the air conditioner 500 located at the rear of the electric vehicle, and in particular, the rear evaporator connection passage 532. Is connected to the part located at the rear part of the electric vehicle.

수냉매 열교환기 연결유로(602′)는 냉매가 수냉매 열교환기(600)으로 유입되는 수냉매 열교환기 유입유로(604′)와, 수냉매 열교환기(600)에서 냉매가 유출되는 수냉매 열교환기 유출유로(608′)를 포함할 수 있다.The water refrigerant heat exchanger connection passage 602 'includes a water refrigerant heat exchanger inflow passage 604' through which refrigerant flows into the water refrigerant heat exchanger 600, and a water refrigerant heat exchanger through which the refrigerant flows out of the water refrigerant heat exchanger 600. Air outlet passage 608 ′.

수냉매 열교환기 유입유로(604′)는 리어 증발기 유입유로(534)에 연결되고, 수냉매 열교환기 유출유로(608′)는 리어 증발기 유입유로(534) 또는 리어 증발기 유출유로(538)에 연결된다.The water refrigerant heat exchanger inlet 604 'is connected to the rear evaporator inlet 534, and the water refrigerant heat exchanger outlet 608' is connected to the rear evaporator inlet 534 or the rear evaporator outlet 538. do.

수냉매 열교환기 유출유로(608′)가 리어 증발기 유입유로(534)에 연결되는 경우, 수냉매 열교환기 유출유로(608′)로 유출된 냉매는 리어 증발기 팽창밸브(536)와 리어 증발기(530)를 통과한 후 리어 증발기 유출유로(538)로 유동된다.When the water refrigerant heat exchanger outlet passage 608 'is connected to the rear evaporator inlet passage 534, the refrigerant flowing into the water refrigerant heat exchanger outlet passage 608' passes through the rear evaporator expansion valve 536 and the rear evaporator 530. And then flows to the rear evaporator outlet flow path 538.

수냉매 열교환기 유출유로(608′)가 리어 증발기 유출유로(538)에 연결되는 경우, 수냉매 열교환기 유출유로(608′)로 유출된 냉매는 리어 증발기 팽창밸브(536)와 리어 증발기(530)를 바이패스 한 후 리어 증발기 유출유로(538)로 유동된다.When the water refrigerant heat exchanger outlet passage 608 'is connected to the rear evaporator outlet passage 538, the refrigerant flowing into the water refrigerant heat exchanger outlet passage 608' passes through the rear evaporator expansion valve 536 and the rear evaporator 530. ) Is bypassed and flows to the rear evaporator outlet flow path (538).

본 실시예에 따른 전기자동차는 공기조화기(500)가 리어 증발기(530)와 리어 증발기 연결유로(532)를 더 포함하고, 수냉매 열교환기 연결유로(602′)가 리어 증발기 연결 유로(532) 중 전기자동차의 후방부에 위치하는 부분과 연결되는 구성이 일실시예와 상이하고, 그 이외의 기타 구성 및 작용은 본 발명 일실시예와 동일하므로 동일부호를 사용하고 그에 대한 상세한 설명은 생략한다.  In the electric vehicle according to the present embodiment, the air conditioner 500 further includes a rear evaporator 530 and a rear evaporator connection passage 532, and the water refrigerant heat exchanger connection passage 602 ′ is a rear evaporator connection passage 532. ) Is connected to the part located in the rear portion of the electric vehicle is different from one embodiment, and other configurations and actions are the same as the embodiment of the present invention, so the same reference numerals are used and detailed description thereof is omitted. do.

한편, 본 실시예에 따른 전기자동차는 리어 증발기 연결유로(532)와 수냉매 열교환기 연결유로(602′)의 연결 지점에, 냉매 조절부(610′)와 같이 냉매의 유동 방향을 조절할 수 있는 보조 냉매 조절부(미도시)가 설치되어, 리어 증발기 유입유로(534)로 유입된 냉매가 수냉매 열교환기(600)를 통과하거나 바이패스 하게 조절하는 것도 가능하다.On the other hand, the electric vehicle according to the present embodiment can adjust the flow direction of the refrigerant, such as the refrigerant control unit 610 'at the connection point of the rear evaporator connection passage 532 and the water refrigerant heat exchanger connection passage 602' Auxiliary refrigerant control unit (not shown) is installed, it is also possible to control the refrigerant introduced into the rear evaporator inflow passage 534 to pass through or bypass the water refrigerant heat exchanger (600).

공기조화기(500)의 운전시, 배터리 온도센서(422)에서 감지된 배터리 팩(400)의 온도가 설정온도 이상이거나 기타 배터리 팩(400)이 냉각되는 조건이 발생되면, 냉매 조절부(610′)는 냉매의 전부 또는 일부가 리어 증발기 유입유로(534)로 유입되게 조절되고, 보조 냉매 조절부는 리어 증발기 유입유로(534)로 유입된 냉매의 전부 또는 일부가 수냉매 열교환기(600)로 유동되게 조절된다.In operation of the air conditioner 500, when the temperature of the battery pack 400 detected by the battery temperature sensor 422 is higher than a predetermined temperature or a condition in which the other battery pack 400 is cooled occurs, the refrigerant controller 610. ′) Is controlled so that all or part of the refrigerant is introduced into the rear evaporator inlet 534, and the auxiliary refrigerant control unit is a part or all of the refrigerant introduced into the rear evaporator inlet 534 to the water refrigerant heat exchanger 600. It is adjusted to flow.

냉매 조절부(610′)와 보조 냉매 조절부가 상기와 같이 조절됨과 아울러 냉각수 펌프(704)가 구동되면, 냉각수는 배터리 팩(400)과 수냉매열교환기(600)를 순환하면서 배터리 팩(400)을 냉각시킨다.When the coolant control unit 610 ′ and the auxiliary coolant control unit are adjusted as described above and the coolant pump 704 is driven, the coolant circulates through the battery pack 400 and the water coolant heat exchanger 600, and thus the battery pack 400. Cool down.

2: 차체 4: 차실
400: 배터리 팩 500: 공기조화기
502: 압축기 504: 응축기
506: 팽창밸브 508: 증발기
530: 리어 증발기 532: 리어 증발기 연결유로
600: 수냉매 열교환기 602: 수냉매 열교환기 연결유로2: body 4: car compartment
400: battery pack 500: air conditioner
502: compressor 504: condenser
506: expansion valve 508: evaporator
530: rear evaporator 532: rear evaporator connecting flow path
600: water refrigerant heat exchanger 602: water refrigerant heat exchanger connection

Claims (5)

전기자동차의 차실을 공조시키는 공기조화기와;
상기 전기자동차의 후방부에 설치된 배터리 팩과;
상기 공기조화기에 연결되고 상기 전기자동차의 후방부에 설치되는 수냉매 열교환기와;
상기 배터리 팩과 수냉매 열교환기를 연결하고 상기 전기자동차의 후방부에 설치된 냉각수 회로를 포함하는 전기자동차.An air conditioner for cooperating an interior of an electric vehicle;
A battery pack installed at a rear portion of the electric vehicle;
A water refrigerant heat exchanger connected to the air conditioner and installed at a rear portion of the electric vehicle;
And a coolant circuit connected to the battery pack and a water refrigerant heat exchanger and installed at a rear portion of the electric vehicle. 제 1 항에 있어서,
상기 수냉매 열교환기는 상기 공기조화기와 수냉매 열교환기 연결유로로 연결되고,
상기 수냉매 열교환기 연결유로는 상기 전기자동차의 후방부와 전방부에 걸쳐 길게 형성된 전기자동차.The method of claim 1,
The water refrigerant heat exchanger is connected to the air conditioner and the water refrigerant heat exchanger connecting passage,
The water coolant heat exchanger connection flow path is formed long over the rear and front of the electric vehicle. 제 1 항에 있어서,
상기 공기조화기는 상기 전기자동차의 후방부에 설치되는 리어 증발기와;
상기 공기조화기와 상기 리어 증발기를 연결하는 리어 증발기 연결유로를 더 포함하고,
상기 수냉매 열교환기는 상기 리어 증발기 연결유로에 연결되는 전기자동차.The method of claim 1,
The air conditioner includes a rear evaporator installed at a rear portion of the electric vehicle;
Further comprising a rear evaporator connecting passage connecting the air conditioner and the rear evaporator,
The water refrigerant heat exchanger is an electric vehicle connected to the rear evaporator connecting passage. 제 3 항에 있어서,
상기 수냉매 열교환기는 상기 리어 증발기 연결유로 중 상기 전기자동차의 후방부에 위치하는 부분과 수냉매 열교환기 연결유로로 연결되는 전기자동차.The method of claim 3, wherein
And the water refrigerant heat exchanger is connected to a portion of the rear evaporator connection passage located at a rear portion of the electric vehicle and a water refrigerant heat exchanger connection passage. 제 1 항에 있어서,
상기 냉각수 회로는 상기 수냉매 열교환기와 배터리 팩을 연결하는 냉각수 유로와;
상기 냉각수 유로에 설치된 냉각수 펌프를 포함하는 전기자동차.The method of claim 1,
The cooling water circuit includes a cooling water flow path connecting the water refrigerant heat exchanger and the battery pack;
An electric vehicle comprising a cooling water pump installed in the cooling water flow path.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017195971A1 (en) * 2016-05-11 2017-11-16 엘지전자 주식회사 Vehicular refrigerating cycle device

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