KR20190048224A - Apparatus and method for controlling air conditioning of an electric vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 전기 자동차의 공조 제어장치 및 그 방법에 관한 것으로, 특히 듀얼 에어컨 시스템(Dual Air Condition System; Dual A/C System)이 장착된 전기 자동차에서, 조수석 승객의 존재 유무에 따라 자동으로 조수석으로 전달되는 에너지의 공급을 제어하여 운전 편의성 향상을 도모하고 동시에 배터리의 부하를 줄여 배터리의 수명 연장과 주행거리 연장을 도모하도록 한 전기 자동차의 공조 제어장치 및 그 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to an air-conditioning control apparatus and method for an electric vehicle, and more particularly, to an air-conditioning control apparatus and method for an electric vehicle in which an electric vehicle equipped with a dual air conditioning system (Dual A / The present invention relates to an air conditioning control apparatus and method for an electric vehicle in which the supply of energy to be delivered is controlled to improve driving convenience, and at the same time, the load of the battery is reduced to extend the service life of the battery and extend the travel distance.
화석연료를 사용하는 내연기관(엔진) 자동차는 배기가스로 인한 환경오염, 이산화탄소로 인한 지구 온난화, 오존 생성 등으로 인한 호흡기 질환 유발 등의 많은 문제점을 가지고 있다. 또한, 지구상에 존재하는 화석연료는 한정되어 있기 때문에 언젠가는 고갈될 위기에 처해 있다.Internal combustion engines (engines) using fossil fuels The automobile has many problems such as environmental pollution caused by exhaust gas, global warming due to carbon dioxide, and respiratory diseases caused by ozone generation. In addition, the fossil fuels that exist on the earth are limited, so they are in danger of exhaustion someday.
이에 전기 모터를 구동 원으로 사용하는 무공해 친환경 전기 자동차(Electric Vehicle; EV)의 개발이 활발히 진행되고 있다.Accordingly, the development of a non-polluting environmentally friendly electric vehicle (EV) using an electric motor as a driving source is actively under way.
전기 자동차에는 차량을 구동시키기 위한 전기 모터(구동모터)와 더불어 전기 모터에 전력을 공급하는 배터리가 탑재되는데, 주행 전 배터리를 충전한 뒤 주행하게 된다. 전기 자동차에서는 배터리의 에너지 축적밀도의 한계로 인하여 항속거리(일충전 주행거리)가 매우 중요하다.The electric vehicle is equipped with an electric motor (drive motor) for driving the vehicle, and a battery for supplying electric power to the electric motor. In an electric vehicle, the cruising range (daily charging distance) is very important because of the limit of the energy accumulation density of the battery.
특히, 공조 시스템의 작동 시에는 난방용 전기히터나 냉방용 압축기, 그리고 내기 또는 외기를 흡입하여 난방용 또는 냉방용(공조용)으로 차량 실내에 공급하기 위한 공조 블로워 등을 구동해야 하므로 많은 전력을 소모하게 된다.Particularly, when the air conditioner system is operated, the electric heater for heating, the compressor for cooling, and the air conditioning blower for supplying indoor or outdoor air to the vehicle interior for heating or cooling (air conditioning) do.
이렇게 소모하는 전력은 결과적으로 주행거리에 영향을 미치게 되므로, 전기 자동차에서는 전기 에너지 소비를 최대한 줄여 주행 가능거리를 연장하기 위한 다양한 노력이 이루어지고 있다.Since the power consumed in this way affects the mileage as a result, various efforts are being made to extend the travelable distance by reducing the electric energy consumption in the electric vehicle as much as possible.
전기 자동차에서 공조 시스템을 제어하여 주행 가능거리를 연장하기 위해 종래에 제안된 기술이 하기의 <특허문헌 1> 내지 <특허문헌 2> 에 개시되어 있다.
<특허문헌 1> 에 개시된 종래기술은 공조덕트에서 공조용 공기를 차량 실내의 각 좌석으로 분기하여 공급하기 위한 분기 덕트, 분기 덕트의 입구에 배치되어 구동장치에 의해 이동하는 필름 댐퍼를 갖는 필름 댐퍼 장치, 차량 각 좌석에서 운전자 및 탑승객의 탑승 여부를 검출하기 위한 승객 검출부를 포함하고, 필름 댐퍼에는 각 분기 덕트의 입구를 선택적으로 개방하기 위한 개구부가 형성되며, 공조제어기가 상기 승객 검출부를 통해 검출되는 탑승 여부에 따라 상기 필름 댐퍼를 이동시켜 각 분기 덕트의 입구를 이에 일치되도록 위치되는 개구부를 통해 선택적으로 개방해줌으로써 분기 덕트를 통한 공조용 공기의 토출을 제어한다.The prior art disclosed in
이러한 구성을 통해 전기 자동차의 불필요한 전력 소모를 최소화하고 항속거리를 증대시키기 위해 탑승 인원에 따라 공기의 토출 방향 및 풍량 등을 제어한다.This configuration minimizes unnecessary electric power consumption of the electric vehicle and controls the air discharge direction and air volume according to the number of passengers in order to increase the range of travel.
또한, <특허문헌 2> 에 개시된 종래기술은 캔 시스템을 기반으로 차량 전력을 소모하는 유닛들의 전력 소모량을 지속적으로 모니터링하여 차량의 전력 상태를 판단하고, 차량의 전력 상태에 따라 공조 시스템의 소모 전력을 제어함으로써, 전기로 구동하는 자동차, 순수 전기 자동차 또는 온라인 전기 자동차에서 주행 거리를 확보하면서도 최적의 차량 실내 환경을 구현한다.
The conventional art disclosed in
그러나 상기와 같은 일반적인 전기 자동차 및 종래기술은 공조 시스템을 제어하여 주행 거리 연장을 도모할 수는 있으나, 조수석 승객의 존재 유무에 따라 자동으로 조수석 에너지를 제어하여 소모되는 전기 에너지를 최소화하여 주행 거리 연장을 도모하거나, 승객과 배터리의 충전율을 조합하여 배터리의 부하를 제어하는 것은 불가능한 단점이 있다.However, although the conventional electric vehicle and the conventional technology as described above can control the air conditioning system to extend the travel distance, it is possible to automatically control the passenger seat energy according to the presence or absence of the passenger seat passenger, And it is impossible to control the load of the battery by combining the charging rate of the passenger and the battery.
따라서 본 발명은 상기와 같은 종래기술에서 발생하는 제반 문제점을 해결하기 위해서 제안된 것으로서, 듀얼 에어컨 시스템(Dual Air Condition System; Dual A/C System)이 장착된 전기 자동차에서, 조수석 승객의 존재 유무에 따라 자동으로 조수석으로 전달되는 에너지의 공급을 제어하여 운전 편의성 향상을 도모하고 동시에 배터리의 부하를 줄여 배터리의 수명 연장과 주행거리 연장을 도모하도록 한 전기 자동차의 공조 제어장치 및 그 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is an object of the present invention to provide an electric vehicle equipped with a dual air conditioning system (Dual A / C system) The present invention provides an apparatus and method for controlling an air conditioner of an electric vehicle in which the supply of energy to the passenger seat is automatically controlled to improve driving convenience and at the same time, the load of the battery is reduced to prolong the life of the battery and extend the travel distance It has its purpose.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 전기 자동차의 공조 제어장치는,According to another aspect of the present invention, there is provided an air-conditioning control apparatus for an electric vehicle,
듀얼 에어컨 시스템을 장착한 전기 자동차에서 공조를 제어하는 장치로서,An apparatus for controlling air conditioning in an electric vehicle equipped with a dual air conditioning system,
공조장치가 온 상태가 되면, 조수석 승객의 존재 유무를 검출하는 조수석 승객 검출부; 차량에 장착된 배터리의 충전 상태를 검출하는 배터리 관리 시스템(BMS); 상기 조수석 승객 검출부에서 검출한 조수석 승객의 존재 유무 정보와 상기 배터리 관리 시스템에서 제공되는 배터리 충전 정보를 기초로 1차적으로 조수석 공조 에너지를 제어하고, 1차적인 공조 에너지 제어 후 배터리 충전 상태에 따라 2차적으로 블로워의 구동을 제어하는 공조 제어기를 포함하는 것을 특징으로 한다.A passenger seat passenger detecting section for detecting the presence or absence of a passenger in the passenger seat when the air conditioning apparatus is turned on; A battery management system (BMS) for detecting a state of charge of a battery mounted on a vehicle; The passenger compartment air conditioning energy is firstly controlled based on the presence / absence information of the passenger seat passenger detected by the passenger seat passenger detecting unit and the battery charging information provided by the battery management system, and after the primary air conditioning energy control, And an air conditioning controller for controlling the driving of the blower.
상기에서 조수석 승객 검출부는 조수석 승객의 탑승 유무를 검출하는 승객 검출 센서(PPD센서)와 시트 벨트의 체결 유무를 감지하는 시트 벨트 센서 및 조수석 도어의 오픈 상태를 감지하는 도어 센서 중 적어도 어느 하나 이상을 이용하여 조수석 승객의 존재 유무를 검출하는 것을 특징으로 한다.The passenger seat passenger detection unit may include at least one of a passenger detection sensor (PPD sensor) for detecting the presence or absence of a passenger in the passenger seat, a seat belt sensor for detecting whether or not the seat belt is engaged, and a door sensor for sensing an open state of the passenger seat door And the presence or absence of the passenger in the passenger seat is detected.
상기 공조 제어기는 상기 조수석 승객 검출부에서 전달되는 조수석 승객 존재 유무 정보와 배터리 충전 정보를 기초로 조수석 공조 에너지 제어 유무를 판단하고, 조수석 공조 에너지 차단으로 판단되면 조수석 공기 흐름을 차단하고 동시에 블로워 속도를 일정 레벨로 낮추어 공조 에너지를 줄이고, 상기 공조 에너지 절감 후 배터리의 충전 상태를 지속적으로 분석하여 배터리 충전 상태가 최소 한계 이하가 되면 자동으로 공조 시스템의 전원을 오프하여 공조 시스템의 에너지를 줄이는 것을 특징으로 한다.The air conditioner controller determines whether or not the passenger seat air-conditioning energy control is performed based on the passenger presence / absence presence / absence information and the battery charge information transmitted from the passenger seat passenger detection unit. Level to reduce the air conditioning energy and continuously analyze the state of charge of the battery after the air conditioning energy is reduced to automatically turn off the air conditioning system when the battery charging state is below the minimum limit to reduce the energy of the air conditioning system .
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 전기 자동차의 공조 제어방법은,According to another aspect of the present invention, there is provided an air conditioning control method for an electric vehicle,
듀얼 에어컨 시스템을 장착한 전기 자동차에서 공조를 제어하는 방법으로서,A method for controlling air conditioning in an electric vehicle equipped with a dual air conditioning system,
(a) 공조 제어기에서 공조 스위치가 온 상태가 되면, 공조 장치를 작동시키는 단계; (b) 조수석 승객 검출부를 이용하여 조수석 승객의 존재 유무를 검출하는 단계; (c) 상기 (b)단계에서 조수석 승객이 없는 것으로 판단이 되면, 차량에 장착된 배터리의 충전 상태를 검출하는 단계; (d) 상기 공조 제어기에서 배터리 충전 정보 상태가 조수석 공조 제어시점이라고 판단이 되면, 1차적으로 조수석 공조 에너지를 제어하는 단계; (e) 상기 공조 제어기에서 상기 1차적인 공조 에너지 제어 후 배터리 충전 상태를 지속적으로 검출하여, 배터리 충전 상태가 최소 한계 이하가 되면 자동으로 공조 시스템의 전원을 오프하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.(a) operating the air conditioning apparatus when the air conditioning switch is turned on in the air conditioning controller; (b) detecting the presence or absence of the passenger in the passenger seat using the passenger seat passenger detection unit; (c) if it is determined in the step (b) that there is no passenger in the passenger seat, detecting a charged state of the battery mounted on the vehicle; (d) controlling the passenger compartment air conditioning energy primarily when the battery charging information state is determined to be the passenger-seat air-conditioning control point in the air conditioning controller; (e) continuously monitoring the battery charging state after the primary air-conditioning energy control in the air conditioning controller, and automatically turning off the air conditioning system when the battery charging state is below a minimum limit .
상기에서 (d)단계는 배터리의 충전 상태가 조수석 공조 에너지 차단으로 판단되면, 조수석 공기 흐름을 차단하고 동시에 블로워 속도를 일정 레벨로 낮추어 공조 에너지를 줄이는 것을 특징으로 한다.
In the step (d), when it is determined that the charged state of the battery is blocked in the passenger compartment air conditioning energy, the air conditioning energy is reduced by blocking the passenger seat air flow and simultaneously lowering the blower speed to a certain level.
본 발명에 따르면 듀얼 에어컨 시스템(Dual Air Condition System; Dual A/C System)이 장착된 전기 자동차에서, 조수석 승객의 존재 유무에 따라 자동으로 조수석으로 전달되는 에너지의 공급을 제어하여 운전 편의성 향상을 도모함과 동시에 배터리의 부하를 줄여 배터리의 수명 연장과 주행거리 연장을 도모할 수 있는 효과가 있다.
According to the present invention, in an electric vehicle equipped with a dual air conditioning system (Dual A / C system), the supply of energy to the passenger seat is automatically controlled according to the presence or absence of the passenger in front passenger seat, It is possible to extend the service life of the battery and extend the mileage by reducing the load of the battery.
도 1은 본 발명에 따른 전기 자동차의 공조 제어장치의 구성도,
도 2는 도 1에 적용된 PPD 센서의 장착 위치 및 신호 출력 예시도,
도 3은 본 발명에 따른 전기 자동차의 공조 제어방법을 보인 흐름도.1 is a configuration diagram of an air-conditioning control apparatus for an electric vehicle according to the present invention,
Fig. 2 is a view showing a mounting position and signal output of the PPD sensor applied to Fig. 1,
3 is a flowchart showing an air conditioning control method of an electric vehicle according to the present invention.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 전기 자동차의 공조 제어장치 및 그 방법을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, an air-conditioning control apparatus and method for an electric vehicle according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 전기 자동차의 공조 제어장치의 구성도로서, 공조 장치의 동작 유무를 결정하는 공조 스위치(10), 공조장치가 온(on) 상태가 되면, 조수석 승객의 존재 유무를 검출하는 조수석 승객 검출부(20); 차량에 장착된 배터리의 충전 상태를 검출하는 배터리 관리 시스템(BMS)(60), 상기 조수석 승객 검출부(20)에서 검출한 조수석 승객의 존재 유무 정보와 상기 배터리 관리 시스템(60)에서 제공되는 배터리 충전 정보를 기초로 1차적으로 조수석 공조 에너지를 제어하고, 1차적인 공조 에너지 제어 후 배터리 충전 상태에 따라 2차적으로 블로워(Blower)의 구동을 제어하는 공조 제어기(30)를 포함한다.1 is a configuration diagram of an air-conditioner control apparatus for an electric vehicle according to a preferred embodiment of the present invention, which includes an
상기 조수석 승객 검출부(20)는 조수석 승객의 탑승 유무를 검출하는 승객 검출 센서(PPD센서)(21), 시트 벨트의 체결 유무를 감지하는 시트 벨트 센서(22) 및 조수석 도어의 오픈 상태를 감지하는 도어 센서(23) 중 적어도 어느 하나 이상을 이용하여 조수석 승객의 존재 유무를 검출하는 것이 바람직하다.The passenger seat
또한, 상기 공조 제어기(30)는 상기 조수석 승객 검출부(20)에서 전달되는 조수석 승객 존재 유무 정보와 배터리 충전 정보를 기초로 조수석 공조 에너지 제어 유무를 판단하고, 조수석 공조 에너지 차단으로 판단되면 조수석 공기 흐름을 차단하고 동시에 블로워 속도를 일정 레벨로 낮추어 공조 에너지를 줄이고, 상기 공조 에너지 절감 후 배터리의 충전 상태를 지속적으로 분석하여 배터리 충전 상태가 최소 한계 이하가 되면 자동으로 공조 시스템의 전원을 오프하여 공조 시스템의 에너지를 줄이는 것이 바람직하다.The
이렇게 구성되는 본 발명은 운전석(Left Zone)과 조수석(Right Zone)의 온도와 공기의 흐름을 제어할 수 있는 공조 장치인 듀얼 에어컨 시스템(Dual Air Condition System)을 장착한 전기 자동차에서, 공조 에너지를 최적으로 제어하여 주행 거리를 연장하기 위한 기술이다.According to the present invention configured as described above, in an electric vehicle equipped with a dual air conditioner system, which is an air conditioner capable of controlling the temperature and air flow in the left zone and the right zone, This is a technique for optimizing control and extending the mileage.
상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 전기 자동차의 공조 제어장치의 동작을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.The operation of the air-conditioning control apparatus for an electric vehicle according to the present invention will now be described in detail.
먼저, 전기 자동차의 시동을 켠 상태에서, 운전자(또는, 승객)가 공조 장치를 동작시키기 위해 공조 스위치(10)를 온 상태로 조작하면, 공조 제어기(30)는 통상의 공조 시스템(듀얼 에어컨 시스템) 작동과 동일하게 공조 시스템을 제어하여 공조 동작을 수행한다. 운전자는 공조 스위치(10)를 온 상태로 조작한 후, 원하는 온도와 바람 세기(풍량) 설정, 에어컨 버튼 등을 조작한다.First, when the driver (or a passenger) operates the
여기서 공조 시스템이 정상적으로 동작하면, 제3분기 덕트(43)는 운전석(Left Zone)과 조수석(Right Zone)에 모두 공기를 공급하는 상태가 된다.Here, when the air conditioning system operates normally, the
이와 같이 공조 시스템이 정상적으로 동작하는 상태에서, 조수석에 앉아 있던 승객이 차량 밖으로 나가 조수석의 공조가 필요없는 상태가 되면, 자동으로 조수석의 공조 에너지를 차단하여 공조 에너지를 절감하기 위해서 조수석 승객 검출부(20)는 조수석 승객의 존재 유무를 검출하고, 그 검출한 승객의 존재 유무 정보를 공조 제어기(30)에 전달한다.When passengers sitting in the passenger seat are out of the vehicle and air conditioning of the passenger seat is unnecessary in the state where the air conditioning system normally operates, the passenger's seat
상기 조수석 승객 검출부(20)는 조수석 승객의 탑승 유무를 검출하는 승객 검출 센서(PPD센서)(21)를 이용하여 조수석 승객의 탑승 유무를 검출한다. 상기 승객 검출 센서(21)는 도 2에 도시한 바와 같이, 조수석 시트(25)의 하부나 조수석 에어백 설치 근처에 마련되어, 조수석 승객의 탑승 유무를 검출한다. 승객 검출 센서인 PPD 센서는 자동차에서 승객의 존재 유무를 검출하기 위해서 일반적으로 사용하는 승객 검출 센서이므로, 그에 대한 구체적인 동작 설명은 생략하기로 한다. 도 2에서 참조부호 24는 상기 승객 검출 센서(21)에서 검출한 승객 탑승 유무 정보를 상기 공조 제어기(30)에 전달하기 위한 신호 라인을 의미한다.The passenger seat
아울러 조수석 승객 검출부(20)는 시트 벨트 센서(22)를 이용하여 시트 벨트의 체결 유무를 감지하고, 그 감지 결과를 승객의 탑승 유무 정보로 상기 공조 제어기(30)에 전달하며, 도어 센서(23)는 조수석 도어의 오픈 상태를 감지하고, 그 감지 결과를 조수석 승객의 존재 유무 검출정보로 상기 공조 제어기(30)에 전달한다.In addition, the passenger seat
상기 공조 제어기(30)는 상기 조수석 승객 검출부(20)에서 검출한 조수석 승객의 존재 유무 정보를 기초로 조수석에 승객이 존재하는지 없는지를 판단한다. 즉, 승객 검출 센서(21)에 의해 승객이 검출되지 않으며, 시트 벨트 센서(22)에 의해 시트 벨트가 해제된 상태이고, 도어 센서(23)를 통해 조수석 도어 오픈이 감지되는 경우에 조수석 승객이 없는 것으로 판단을 한다. 여기서 조수석 승객의 존재 유무를 판단하기 위해서 단일의 센서를 이용할 수도 있으나, 본 발명에서는 다수의 센서를 이용하여 더욱 정확하면서도 안정적으로 조수석 승객의 존재 유무를 검출한다.The air conditioning controller (30) determines whether or not a passenger is present in the passenger seat based on the presence / absence information of the passenger seat passenger detected by the passenger seat passenger detection unit (20). That is, when passengers are not detected by the
상기 공조 제어기(30)는 조수석에 승객이 없는 것으로 판단이 되면, 배터리 관리 시스템(60)과 연동을 통해 배터리 충전 정보를 획득한다. 여기서 배터리 관리 시스템(60)은 일반적으로 12V 배터리와 고전압 배터리의 에너지 상태를 실시간 지속적으로 감시하므로, 배터리 충전 상태를 검출하기 위해서 별도의 장치를 구현할 필요는 없다.When it is determined that there is no passenger in the passenger seat, the
배터리의 충전 상태를 검출한 후, 이를 분석하여 12V 배터리의 에너지 상태가 일정 기준 이하인지, 또는 고전압 배터리의 에너지 상태가 일정 기준 이하인지를 판단한다. 여기서 일정 기준은 차량의 운행 중 공조 시스템을 최대로 동작할 수 있는지를 판단하기 위해서, 미리 설정된 기준 값이다. 12V 배터리의 에너지 상태를 판단하기 위한 일정 조건과 고전압 배터리의 에너지 상태를 판단하기 위한 일정 조건은 서로 상이하다.After the charge state of the battery is detected, it is analyzed to determine whether the energy state of the 12V battery is below a predetermined reference or the energy state of the high-voltage battery is below a predetermined reference. Here, the predetermined criterion is a preset reference value to judge whether the air conditioning system can be operated at the maximum during operation of the vehicle. A certain condition for determining the energy state of the 12V battery and a certain condition for determining the energy state of the high voltage battery are different from each other.
상기 판단 결과 12V 배터리의 에너지 상태가 일정 기준 이하가 되거나 고전압 배터리의 에너지 상태가 일정 기준 이하가 되면, 공조 제어기(30)는 3번 분기 덕트(43)를 닫아 조수석(Right zone)으로 공기가 유입되는 것을 차단한다.If the energy state of the 12V battery is lower than a predetermined level or the energy state of the high voltage battery is below a certain level, the
이와 동시에 블로워(Blower)의 속도를 일정 설정 값으로 낮춘다. 예컨대, 현재 설정된 블로워 레벨에서 자동으로 1단계 레벨을 낮춘다. 현재 설정된 블로워 레벨이 최저 레벨이면 블로워 레벨을 낮추기 않고 현재 레벨을 유지하는 것이 바람직하다.At the same time, the speed of the blower is reduced to a predetermined value. For example, at the currently set blower level, the
상기와 같은 방식으로 1차 조수석의 공조 에너지를 차단하여 공조 시스템에서 소요되는 에너지를 줄인 후, 지속적으로 배터리 관리 시스템(60)과 연동을 통해 배터리 충전 상태를 검출한다. 이어, 검출한 배터리 충전 상태가 최소 한계(limit) 이하가 되면, 자동으로 공조 시스템의 전원을 오프(off)하여 공조 시스템에 소요되는 에너지를 전부 줄인다.In this manner, the air conditioning energy of the primary passenger seat is cut off to reduce energy consumption in the air conditioning system, and the battery charging state is continuously detected through interlocking with the
이렇게 조수석 승객의 탑승 유무와 배터리의 충전 상태에 따라 자동으로 조수석의 공조 에너지를 제어하고, 동시에 전체 공조 시스템의 구동을 제어하면, 공조 시스템이 정상적으로 동작하는 상태에서, 조수석에 앉아 있던 승객이 차량 밖으로 나가 조수석의 공조가 필요없는 상태가 되면, 자동으로 조수석의 공조 에너지를 차단하여 공조 에너지를 절감할 수 있게 된다.When the air conditioning energy of the passenger seat is automatically controlled in accordance with the presence or absence of the passenger in the passenger seat and the state of charge of the battery and the driving of the entire air conditioning system is controlled at the same time, the passenger sitting on the passenger seat When the passenger's seat is not in need of air conditioning, the air-conditioning energy of the passenger's seat is automatically cut off and the air-conditioning energy can be saved.
아울러 배터리의 충전 상태에 따라 공조 시스템의 구동을 제어함으로써, 차량 운행 중 공조 시스템의 구동 에너지로 인해 발생하는 배터리의 방전을 최소화하여 주행 거리 연장을 도모함과 동시에 배터리 방전으로 인한 차량 사고를 미리 방지할 수 있으며, 동시에 배터리의 수명 연장과 블로워의 내구 수명 연장도 도모할 수 있게 되는 것이다.In addition, by controlling the operation of the air conditioning system according to the state of charge of the battery, it is possible to minimize the discharge of the battery caused by the driving energy of the air conditioning system while driving the vehicle, thereby extending the travel distance and preventing a vehicle accident At the same time, the life of the battery can be prolonged and the life of the blower can be prolonged.
도 3은 본 발명에 따른 전기 자동차의 공조 제어방법을 보인 흐름도로서, (a) 공조 제어기(30)에서 공조 스위치(10)가 온 상태가 되면, 공조 장치를 작동시키는 단계(S101 ~ S102), (b) 조수석 승객 검출부(20)를 이용하여 조수석 승객의 존재 유무를 검출하는 단계(S103 ~ S105), (c) 상기 (b)단계에서 조수석 승객이 없는 것으로 판단이 되면, 차량에 장착된 배터리의 충전 상태를 검출하는 단계(S106), (d) 상기 공조 제어기(30)에서 배터리 충전 정보 상태가 조수석 공조 제어시점이라고 판단이 되면, 1차적으로 조수석 공조 에너지를 제어하는 단계(S107 ~ S108), (e) 상기 공조 제어기(30)에서 상기 1차적인 공조 에너지 제어 후 배터리 충전 상태를 지속적으로 검출하여, 배터리 충전 상태가 최소 한계 이하가 되면 자동으로 공조 시스템의 전원을 오프하는 단계(S109 ~ S111)를 포함한다.3 is a flowchart showing an air-conditioning control method of an electric vehicle according to the present invention, wherein (a) steps (S101 to S102) of operating the air conditioning apparatus when the
이와 같이 구성되는 본 발명에 따른 전기 자동차의 공조 제어방법을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.The air conditioning control method of the electric vehicle according to the present invention will be described in detail as follows.
도 3과 같이 이루어지는 본 발명은 운전석(Left Zone)과 조수석(Right Zone)의 온도와 공기의 흐름을 제어할 수 있는 공조 장치인 듀얼 에어컨 시스템(Dual Air Condition System)을 장착한 전기 자동차에서, 공조 에너지를 최적으로 제어하여 주행 거리를 연장하기 위한 기술이다.3, in an electric vehicle equipped with a dual air conditioner system, which is an air conditioner capable of controlling temperature and air flow in a left zone and a right zone, This is a technique for optimizing the control of energy and extending the mileage.
먼저, 단계 S101에서 전기 자동차의 시동을 켠 상태에서, 운전자(또는, 승객)가 공조 장치를 동작시키기 위해 공조 스위치(10)를 온 상태로 조작하면, 단계 S102에서 공조 제어기(30)는 통상의 공조 시스템(듀얼 에어컨 시스템) 작동과 동일하게 공조 시스템을 제어하여 공조 동작을 수행한다. 운전자는 공조 스위치(10)를 온 상태로 조작한 후, 원하는 온도와 바람 세기(풍량) 설정, 에어컨 버튼 등을 조작한다.First, when the driver (or a passenger) operates the
여기서 공조 시스템이 정상적으로 동작하면, 제3분기 덕트(43)는 운전석(Left Zone)과 조수석(Right Zone)에 모두 공기를 공급하는 상태가 된다.Here, when the air conditioning system operates normally, the
이와 같이 공조 시스템이 정상적으로 동작하는 상태에서, 조수석에 앉아 있던 승객이 차량 밖으로 나가 조수석의 공조가 필요 없는 상태가 되면, 공조 에너지를 절감하기 위해서 조수석 승객 검출부(20)는 조수석 승객의 존재 유무를 검출하고, 그 검출한 승객의 존재 유무 정보를 공조 제어기(30)에 전달한다.When the passenger sitting in the passenger seat is left out of the vehicle and air conditioning of the passenger seat is not required in a state in which the air conditioning system normally operates, the passenger seat
예컨대, 조수석 승객 검출부(20)는 단계 S103에서 시트 벨트 센서(22)를 이용하여 시트 벨트의 체결 유무를 감지하고, 그 감지 결과 시트 벨트의 체결이 해제된 상태이면, 단계 S104로 이동하여 조수석 승객의 탑승 유무를 검출하는 승객 검출 센서(PPD센서)(21)를 이용하여 조수석 승객의 탑승 유무를 검출한다. 이 검출 결과 조수석에 승객이 없는 것으로 판단이 되면, 단계 S105로 이동하여 도어 센서(23)를 이용하여 조수석 도어가 열림 상태인지를 확인한다.For example, the passenger seat
이 확인 결과 조수석에 승객이 없는 것으로 판단이 되면 단계 S106으로 이동하여, 배터리 관리 시스템(60)과 연동을 통해 배터리 충전 정보를 획득한다. 여기서 배터리 관리 시스템(60)은 일반적으로 12V 배터리와 고전압 배터리의 에너지 상태를 실시간 지속적으로 감시하므로, 배터리 충전 상태를 검출하기 위해서 별도의 장치를 구현할 필요는 없다.If it is determined that there is no passenger in the passenger seat, the process proceeds to step S106, and battery charging information is acquired through interlocking with the
배터리의 충전 상태를 검출한 후, 이를 분석하여 12V 배터리의 에너지 상태가 일정 기준 이하인지, 또는 고전압 배터리의 에너지 상태가 일정 기준 이하인지를 판단한다. 여기서 일정 기준은 차량의 운행 중 공조 시스템을 최대로 동작할 수 있는지를 판단하기 위해서, 미리 설정된 기준 값이다. 12V 배터리의 에너지 상태를 판단하기 위한 일정 조건과 고전압 배터리의 에너지 상태를 판단하기 위한 일정 조건은 서로 상이하다.After the charge state of the battery is detected, it is analyzed to determine whether the energy state of the 12V battery is below a predetermined reference or the energy state of the high-voltage battery is below a predetermined reference. Here, the predetermined criterion is a preset reference value to judge whether the air conditioning system can be operated at the maximum during operation of the vehicle. A certain condition for determining the energy state of the 12V battery and a certain condition for determining the energy state of the high voltage battery are different from each other.
상기 판단 결과 12V 배터리의 에너지 상태가 일정 기준 이하가 되거나 고전압 배터리의 에너지 상태가 일정 기준 이하가 되면, 공조 제어기(30)는 단계 S107로 이동하여 3번 분기 덕트(43)를 닫아 조수석(Right zone)으로 공기가 유입되는 것을 차단한다.If the energy state of the 12V battery is lower than a predetermined reference or the energy state of the high voltage battery is lower than a predetermined reference value, the
이와 동시에 단계 S108로 이동하여 블로워(Blower)의 속도를 일정 설정 값으로 낮춘다. 예컨대, 현재 설정된 블로워 레벨에서 자동으로 1단계 레벨을 낮춘다. 현재 설정된 블로워 레벨이 최저 레벨이면 블로워 레벨을 낮추기 않고 현재 레벨을 유지하는 것이 바람직하다.At the same time, the flow advances to step S108 to lower the speed of the blower to a predetermined set value. For example, at the currently set blower level, the
상기와 같은 방식으로 1차 조수석의 공조 에너지를 차단하여 공조 시스템에서 소요되는 에너지를 줄인 후, 단계 S109에서 지속적으로 배터리 관리 시스템(60)과 연동을 통해 배터리 충전 상태를 검출한다. The air conditioning energy of the primary passenger seat is cut off to reduce the energy consumed in the air conditioning system, and the battery charging state is continuously detected in step S109 by interlocking with the
이어, 검출한 배터리 충전 상태가 최소 한계(limit) 이하가 되면, 단계 S110으로 이동하여 자동으로 블로워의 구동을 정지시키고, 단계 S111로 이동하여 공조 시스템의 전원을 오프(off)하여 공조 시스템에 소요되는 에너지를 전부 줄인다.Then, when the detected battery charging state is below the minimum limit, the process goes to step S110 to automatically stop the driving of the blower, and the process goes to step S111 to turn off the air conditioning system, Reduces all energy.
이렇게 조수석 승객의 탑승 유무와 배터리의 충전 상태에 따라 자동으로 조수석의 공조 에너지를 제어하고, 동시에 전체 공조 시스템의 구동을 제어하면, 공조 시스템이 정상적으로 동작하는 상태에서, 조수석에 앉아 있던 승객이 차량 밖으로 나가 조수석의 공조가 필요 없는 상태가 되면, 자동으로 조수석의 공조 에너지를 차단하여 공조 에너지를 절감할 수 있게 된다.When the air conditioning energy of the passenger seat is automatically controlled in accordance with the presence or absence of the passenger in the passenger seat and the state of charge of the battery and the driving of the entire air conditioning system is controlled at the same time, the passenger sitting on the passenger seat When the passenger's seat is not in need of air conditioning, the air-conditioning energy of the passenger's seat is automatically cut off and the air-conditioning energy can be saved.
아울러 배터리의 충전 상태에 따라 공조 시스템의 구동을 제어함으로써, 차량 운행 중 공조 시스템의 구동 에너지로 인해 발생하는 배터리의 방전을 최소화하여 주행 거리 연장을 도모함과 동시에 배터리 방전으로 인한 차량 사고를 미리 방지할 수 있으며, 동시에 배터리의 수명 연장과 블로워의 내구 수명 연장도 도모할 수 있게 되는 것이다.In addition, by controlling the operation of the air conditioning system according to the state of charge of the battery, it is possible to minimize the discharge of the battery caused by the driving energy of the air conditioning system while driving the vehicle, thereby extending the travel distance and preventing a vehicle accident At the same time, the life of the battery can be prolonged and the life of the blower can be prolonged.
이상 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시 예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되는 것은 아니고 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, It is obvious to those who have.
본 발명은 듀얼 에어컨 시스템이 적용된 전기 자동차에서 조수석 승객의 탑승 유무와 배터리의 충전 상태를 기초로 공조 시스템의 에너지를 자동으로 제어하는 기술에 적용된다.
The present invention is applied to a technology for automatically controlling the energy of an air conditioning system based on the presence or absence of a passenger in a passenger seat and the state of charge of a battery in an electric vehicle to which a dual air conditioning system is applied.
10: 공조 스위치 20: 조수석 승객 검출부
21: 승객 검출 센서(PPD센서) 22: 시트 벨트 센서
23: 도어 센서 30: 공조 제어기
41 ~ 44: 제1 내지 제4분기 덕트 50: 차량 매트
60: 배터리 관리 시스템(BMS)10: air conditioning switch 20: passenger seat passenger detecting section
21: passenger detection sensor (PPD sensor) 22: seat belt sensor
23: door sensor 30: air conditioning controller
41 to 44: First to fourth branch ducts 50: Vehicle mats
60: Battery Management System (BMS)
Claims (5)
공조장치가 온 상태가 되면, 조수석 승객의 존재 유무를 검출하는 조수석 승객 검출부;
차량에 장착된 배터리의 충전 상태를 검출하는 배터리 관리 시스템(BMS);
상기 조수석 승객 검출부에서 검출한 조수석 승객의 존재 유무 정보와 상기 배터리 관리 시스템에서 제공되는 배터리 충전 정보를 기초로 1차적으로 조수석 공조 에너지를 제어하고, 1차적인 공조 에너지 제어 후 배터리 충전 상태에 따라 2차적으로 블로워의 구동을 제어하는 공조 제어기를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 자동차의 공조 제어장치.
An apparatus for controlling air conditioning in an electric vehicle equipped with a dual air conditioning system,
A passenger seat passenger detecting section for detecting the presence or absence of a passenger in the passenger seat when the air conditioning apparatus is turned on;
A battery management system (BMS) for detecting a state of charge of a battery mounted on a vehicle;
The passenger compartment air conditioning energy is firstly controlled based on the presence / absence information of the passenger seat passenger detected by the passenger seat passenger detecting unit and the battery charging information provided by the battery management system, and after the primary air conditioning energy control, And an air conditioning controller for controlling the driving of the blower.
The passenger seat passenger detecting system according to claim 1, wherein the passenger seat passenger detecting portion includes at least one of a passenger detection sensor (PPD sensor) for detecting presence or absence of a passenger in a passenger seat seat, a seat belt sensor for detecting whether or not the seat belt is engaged, and a door sensor for sensing an open state of the passenger seat door Wherein the presence or absence of the passenger in the passenger seat is detected by using at least one of the passenger and the passenger.
The air conditioning controller determines whether or not the passenger compartment air conditioning energy is controlled based on the passenger presence information of the passenger seat and the battery charge information transmitted from the passenger seat passenger detection unit, The air conditioning energy is reduced by lowering the blower speed to a certain level and the charge state of the battery is continuously analyzed after the air conditioning energy is lowered to automatically reduce the energy of the air conditioning system by automatically turning off the air conditioning system when the battery charging state is below the minimum limit And the air-conditioning control device of the electric vehicle.
(a) 공조 제어기에서 공조 스위치가 온 상태가 되면, 공조 장치를 작동시키는 단계;
(b) 조수석 승객 검출부를 이용하여 조수석 승객의 존재 유무를 검출하는 단계;
(c) 상기 (b)단계에서 조수석 승객이 없는 것으로 판단이 되면, 차량에 장착된 배터리의 충전 상태를 검출하는 단계;
(d) 상기 공조 제어기에서 배터리 충전 정보 상태가 조수석 공조 제어시점이라고 판단이 되면, 1차적으로 조수석 공조 에너지를 제어하는 단계; 및
(e) 상기 공조 제어기에서 상기 1차적인 공조 에너지 제어 후 배터리 충전 상태를 지속적으로 검출하여, 배터리 충전 상태가 최소 한계 이하가 되면 자동으로 공조 시스템의 전원을 오프하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 자동차의 공조 제어방법.
A method for controlling air conditioning in an electric vehicle equipped with a dual air conditioning system,
(a) operating the air conditioning apparatus when the air conditioning switch is turned on in the air conditioning controller;
(b) detecting the presence or absence of the passenger in the passenger seat using the passenger seat passenger detection unit;
(c) if it is determined in the step (b) that there is no passenger in the passenger seat, detecting a charged state of the battery mounted on the vehicle;
(d) controlling the passenger compartment air conditioning energy primarily when the battery charging information state is determined to be the passenger-seat air-conditioning control point in the air conditioning controller; And
(e) continuously monitoring the battery charging state after the primary air-conditioning energy control in the air conditioning controller, and automatically turning off the air conditioning system when the battery charging state is below a minimum limit, A method of controlling air conditioning of an electric vehicle.
The method according to claim 4, wherein, in the step (d), when the charged state of the battery is judged to be cut off of the passenger compartment air conditioning energy, the air conditioning energy is reduced by blocking the passenger seat air flow and simultaneously lowering the blower speed to a predetermined level Way.
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CN113263888A (en) * | 2021-06-15 | 2021-08-17 | 东风汽车集团股份有限公司 | Electric automobile heat management cooling control system and control method |
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KR20120073842A (en) | 2010-12-27 | 2012-07-05 | 한국과학기술원 | Apparatus for controlling power consumed in air conditioner/heater in electric vehicle and method thereof |
KR20120131058A (en) | 2011-05-24 | 2012-12-04 | 현대자동차주식회사 | Air-conditioning system for electric vehicle and method for controlling the same |
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