KR20210082869A - 전기 트럭용 배터리 구동 방식의 냉동기의 냉동 제어기 - Google Patents

전기 트럭용 배터리 구동 방식의 냉동기의 냉동 제어기 Download PDF

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Abstract

본 발명은 전기 트럭용 배터리 구동 방식 냉동기의 냉동 제어기에 관한 것이다. 전기 트럭용 배터리 구동 방식의 냉동기의 냉동 제어기는 배터리 관리 시스템(BMS)(113)으로부터 배터리 상태 정보를 수신하는 구동 제어 모듈(12); 구동 제어 모듈(12)의 제어에 따라 압축기의 작동 수준을 조절하는 압축 제어 모듈(13); 구동 제어 모듈(12)로부터 전송된 정보 및 압축 제어 모듈(13)로부터 전송된 정보에 기초하여 팬의 작동 상태를 조절하는 팬 제어 모듈(14); 냉동 공간의 상태 정보를 수신하는 작동 탐지 모듈(15); 및 작동 탐지 모듈(15)로부터 전송된 정보에 따라 작동 파라미터를 설정하는 파라미터 설정 모듈(18)을 포함한다.

Description

전기 트럭용 배터리 구동 방식의 냉동기의 냉동 제어기{A Cooling Controller for Driving an Refrigerator of an Electric Truck}
본 발명은 전기 트럭용 배터리 구동 방식의 냉동기의 냉동 제어기에 관한 것이고, 구체적으로 전기 트럭의 구동을 위한 배터리 모듈로부터 공급되는 전력에 의하여 냉동 공간의 최적 상태가 되도록 냉동기의 작동을 제어하는 전기 트럭용 배터리 구동 방식 냉동기의 냉동 제어기에 관한 것이다.
냉동 또는 냉장이 요구되는 물품의 운송을 위한 냉동 트럭의 냉동 장치는 엔진으로부터 공급되어 변환된 전력에 의하여 작동될 수 있다. 예를 들어 전기 트럭의 경우 전기 자동차용 리튬계열 배터리에 의하여 냉동기의 구동이 제어될 수 있다. 이와 같이 자동차의 배터리로부터 공급되는 전력에 의하여 냉동 장치가 작동되는 경우 자동차의 구동에 영향을 미치지 않으면서 환경을 오염시킬 수 있는 물질의 배출 수준이 낮아지도록 작동이 제어될 필요가 있다. 이를 위하여 압축기, 응축기 또는 증발기의 작동이 효율적으로 제어되어 전력 소비량을 줄이면서 예를 들어 CO2와 같은 물질의 배출량이 감소되도록 제어되는 것이 유리하다. 냉동 차량의 냉동 장치와 관련된 선행기술에 해당하는 특허등록번호 10-1250307은 온도 기록 저장 및 출력 기능을 갖춘 차량용 냉동고 컨트롤러에 대하여 개시한다. 특허공개번호 10-2014-0103561은 다양한 전원을 통해 인가된 전압을 변환하여 압축기를 구동할 수 있는 냉동 차량용 냉각 장치에 대하여 개시한다. 냉동 차량의 냉동기는 차량의 구동과 독립적인 배터리에 의하여 구동되는 것이 유리하고, 예를 들어 디젤 차량의 엔진 구동에 의하여 충전된 배터리, 차량용 발전전 또는 전기 트럭의 배터리 모듈 로부터 충전되는 배터리 팩에 의하여 냉동기가 작동될 수 있다. 이와 같이 배터리 팩에 의하여 냉동기가 작동되는 경우 예를 들어 압축기 모터 또는 응축기 팬과 같은 냉동을 위한 장치 요소가 서로 관련성을 가지면서 작동되는 것이 유리하다. 그러나 선행기술은 이와 같은 배터리에 의하여 작동되는 냉동기의 제어 방법에 대하여 개시하지 않는다.
본 발명은 선행기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로 아래와 같은 목적을 가진다.
특허문헌 1: 특허등록번호 10-1250307((주)동인써모, 2013.04.03. 공고) 온도기록 저장 및 출력 기능을 갖춘 차량용 냉동고 컨트롤러 특허문헌 2: 특허공개번호 10-2014-0103561(주식회사 레오모터스, 2014.08.27. 공개) 냉동차량용 냉각장치
본 발명의 목적은 냉동 공간의 냉동 상태 또는 배터리 팩의 상태에 따라 압축기 또는 응축기의 작동을 가변적으로 조절하여 전력 소비량이 감소되면서 환경오염 물질의 배출 수준을 낮출 수 있는 전기 트럭용 배터리 구동 방식 냉동기의 냉동 제어기를 제공하는 것이다.
본 발명의 적절한 실시 형태에 따르면, 전기 트럭용 배터리 구동 방식의 냉동기의 냉동 제어기는 배터리 관리 시스템(BMS)으로부터 배터리 상태 정보를 수신하는 구동 제어 모듈; 구동 제어 모듈의 제어에 따라 압축기의 작동 수준을 조절하는 압축 제어 모듈; 구동 제어 모듈로부터 전송된 정보 및 압축 제어 모듈로부터 전송된 정보에 기초하여 팬의 작동 상태를 조절하는 팬 제어 모듈; 냉동 공간의 상태 정보를 수신하는 작동 탐지 모듈; 및 작동 탐지 모듈로부터 전송된 정보에 따라 작동 파라미터를 설정하는 파라미터 설정 모듈을 포함한다.
본 발명의 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 압축 제어 모듈은 압축기의 구동 수단의 작동 수준을 설정하는 변화율 대비 부하 산출 유닛 및 구동 수단의 작동 방법을 설정하는 작동 PWM 설정 유닛을 더 포함한다.
본 발명의 또 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 팬 제어 모듈은 압축기의 구동 수단으로부터 전송된 작동 상태 신호를 수신하여 응축기의 팬 작동 상태를 설정하는 팬 제어 유닛을 더 포함한다.
본 발명에 따른 전기 트럭용 배터리 구동 방식의 냉동기의 냉동 제어기는 예를 들어 리튬 배터리와 같은 배터리 팩에 의하여 작동되어 구조적으로 간단하면서 작동 제어가 용이하다는 이점을 가진다. 본 발명에 따른 냉동 제어기는 배터리 상태 또는 냉동 공간의 상태에 따라 압축기, 응축기, 증발기 또는 전자 팽창 밸브의 작동을 조절하여 냉동 효율이 향상되도록 한다. 이에 의하여 전력 소비량이 감소되도록 하면서 이와 동시에 오염 물질의 배출이 감소되도록 한다. 본 발명에 따른 냉동 제어기는 예를 들어 1톤 또는 2.5톤 전기 트럭에 적용될 수 있지만 이에 제한되지 않고 다양한 종류의 냉동 차량용 냉동기에 적용될 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 전기 트럭용 배터리 구동 방식의 냉동기의 냉동 제어기의 실시 예를 도시한 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 냉동 제어기의 작동 구조의 실시 예를 도시한 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 냉동 제어기에서 전력 공급이 되는 구조의 실시 예를 도시한 것이다.
도 4는 본 발명에 따른 냉동 제어기의 작동 구조의 실시 예를 도시한 것이다.
아래에서 본 발명은 첨부된 도면에 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되지만 실시 예는 본 발명의 명확한 이해를 위한 것으로 본 발명은 이에 제한되지 않는다. 아래의 설명에서 서로 다른 도면에서 동일한 도면 부호를 가지는 구성요소는 유사한 기능을 가지므로 발명의 이해를 위하여 필요하지 않는다면 반복하여 설명이 되지 않으며 공지의 구성요소는 간략하게 설명이 되거나 생략이 되지만 본 발명의 실시 예에서 제외되는 것으로 이해되지 않아야 한다.
도 1은 본 발명에 따른 전기 트럭용 배터리 구동 방식의 냉동기의 냉동 제어기의 실시 예를 도시한 것이다.
도 1을 참조하면, 전기 트럭용 배터리 구동 방식의 냉동기의 냉동 제어기는 배터리 관리 시스템(BMS)(113)로부터 배터리 상태 정보를 수신하는 구동 제어 모듈(12); 구동 제어 모듈(12)의 제어에 따라 압축기의 작동 수준을 조절하는 압축 제어 모듈(13); 구동 제어 모듈(12)로부터 전송된 정보 및 압축 제어 모듈(13)로부터 전송된 정보에 기초하여 팬의 작동 상태를 조절하는 팬 제어 모듈(14); 냉동 공간의 상태 정보를 수신하는 작동 탐지 모듈(15); 및 작동 탐지 모듈(15)로부터 전송된 정보에 따라 작동 파라미터를 설정하는 파라미터 설정 모듈(18)을 포함한다.
구동 제어 모듈(12)은 냉동기 전체의 작동을 제어하는 기능을 가질 수 있고, 냉동기의 작동을 위한 전력은 배터리 모듈(11)로부터 공급될 수 있다. 배터리 모듈(11)은 다수 개의 배터리 셀(114); 다수 개의 배터리 셀(114)의 상태를 탐지하면서 배터리 셀(114)의 충전 또는 방전을 조절하는 것과 같이 다수 개의 배터리 셀(114)을 관리하는 배터리 관리 시스템(BMS)(113) 및 배터리 셀(114)의 충전 또는 방전을 조절하는 충전 제어 유닛(112)을 포함할 수 있다. 배터리 셀(114)의 중전은 외부 전원에 연결되어 전력을 공급하는 외부 전원(C1) 및 차량 발전기(C2)에 의하여 이루어질 수 있다. 다수 개의 배터리 셀(114)은 밀폐 구조를 가진 배터리 팩(111)의 내부에 배치될 수 있고, 배터리 팩(111)의 내부에 전자기판 또는 전자 칩 구조를 가지는 BMS(113)가 설치될 수 있고, 전자기판 또는 전자 칩에 충전 제어(112)이 배치될 수 있다. 각각의 배터리 셀(114)의 상태를 탐지하는 탐지 센서가 배터리 팩(111)의 내부에 설치되어 각각의 배터리 셀(114)의 상태, 충전 또는 방전 수준, 열화 상태 또는 연결 상태에 대한 정보가 BMS(113)로 전달될 수 있다. 배터리 팩(111)에 또한 충전 또는 방전을 위한 연결 포트가 배치되어 외부 전원(C1), 차량 발전기(C2) 또는 냉동 장치가 배터리 모듈(11)과 전기적으로 연결되도록 한다. 충전 제어 유닛(112)에 의하여 각각의 배터리 셀(114)의 충전이 조절될 수 있다. 충전 제어 유닛(112)은 BMS(113)로부터 전송된 각각의 배터리 셀(114)의 충전 상태 정보를 수신하여 각각의 배터리 셀을 충전시킬 수 있다. 충전 제어 유닛(112)은 외부 전원(C1)의 연결 상태를 확인하고, 외부 전원(C1)이 연결된 상태라면 외부 전원(C1)으로부터 각각의 배터리 셀(114)을 충전시킬 수 있다. 만약 외부 전원(C1)이 연결되지 않은 상태라면 차량 발전기(C2)로부터 충전 가능한 상태인지 여부를 확인하여 각각의 배터리 셀을 충전시킬 수 있다. 충전 과정이 BMS(113)에 의하여 모니터링이 될 수 있고, 모니터링 과정에서 충전이 되는 배터리 셀(114)의 충전 수준이 예를 들어 전체 충전 수준의 95%와 같이 정해진 수준이 되면 충전 제어 유닛(112)은 추가로 진행되어야 하는 충전 완료 시간을 결정할 수 있다. 그리고 충전 완료 시간이 경과되면 충전 제어 유닛(112)은 연결을 차단할 수 있다. 충전 제어 유닛(112)은 외부 전원(C1) 또는 차량 발전기(C)에 대한 전기적 연결을 차단시키는 수단을 가질 수 있고, 이에 의하여 충전이 되지 않는 상태에서 전기 누설과 같은 오작동이 방지되도록 한다. BMS(113)에 의하여 각각의 배터리 셀(114)로부터 냉동기로 전력이 공급되는 방법이 결정될 수 있다. 구동 제어 모듈(12)은 BMS(113)와 통신 가능하도록 연결될 수 있고, BMS(113)에 대하여 전력 공급을 위한 신호를 전송할 수 있다. 구동 제어 모듈(12)은 공급되어야 하는 전력 수준 및 시간을 산출하여 BMS(113)로 전송할 수 있고, BMS(113)는 수신된 전력 공급 정보에 기초하여 전력 공급 방법을 결정할 수 있다. 구동 제어 모듈(12)에 의하여 압축 제어 모듈(13)의 작동이 개시되고, 압축 제어 모듈(13)에 의하여 압축기의 작동이 조절될 수 있고, 예를 들어 압축기의 작동을 위한 모터의 작동이 조절될 수 있다. 압축기는 가변 압축기가 될 수 있고, 예를 들어 BLDC(Brushless Direct Current) 모터에 의하여 압축 온도 및 압력이 조절될 수 있다. 압축 제어 모듈(13)은 구동 제어 모듈(12) 또는 상태 탐지 모듈(17)로부터 전송된 정보에 기초하여 압축기의 구동 수단이 되는 모터의 작동 수준을 결정할 수 있다. 또한 구동 제어 모듈(12)은 팬 제어 모듈(14)을 작동시킬 수 있고, 팬 제어 모듈(14)은 예를 들어 응축기의 팬 또는 증발기의 팬의 작동을 조절할 수 있다. 압축기에 의하여 저온 및 저압의 기체 상태의 냉매가 고온 및 고압의 기체 냉매로 변할 수 있고, 응축기에 의하여 고온 및 고압의 기체가 액체 상태로 될 수 있다. 응축 과정에서 냉매의 열이 외부로 방출될 수 있고, 열의 방출을 위하여 방열 팬이 작동될 수 있다. 냉동기의 작동 과정에서 열 교환이 발생되는 다양한 위치에 방열 팬이 설치되어 작동될 수 있고, 방열 팬의 작동으로 인하여 전력이 소비되면서 소음이 발생될 수 있다. 그러므로 적정 수준으로 방열 팬의 작동 수준이 조절될 수 있고, 방열 팬의 작동 수준은 팬 제어 모듈(14)에 의하여 결정될 수 있다. 팬 제어 모듈(14)은 구동 제어 모듈(12) 및 압축 제어 모듈(13)로부터 전송된 정보에 기초하여 방열 팬의 작동 수준을 조절할 수 있다. 예를 들어 구동 제어 모듈(12)로부터 방열 팬(14)의 작동 개시 및 작동 수준의 범위가 전송될 수 있다. 그리고 실시간으로 압축 제어 모듈(13)로부터 압축기의 작동 상태가 팬 제어 모듈(14)로 전송될 수 있다. 예를 들어 압축기 모터의 소비 전력, PWM(Pulse Width Modulation) 정보 또는 RPM 정보가 실시간으로 팬 제어 모듈(14)로 전송될 수 있다. 그리고 압축기 모터의 작동 상태에 따라 실시간으로 팬 제어 모듈(14)에 의하여 방열 팬의 작동 수준이 조절될 수 있다. 압축 제어 모듈(13) 및 팬 제어 모듈(14)에 의한 작동 정보가 작동 탐지 모듈(15)로 전송될 수 있다. 작동 탐지 모듈(15)에 의하여 압축기 및 응축기의 작동 상태가 탐지될 수 있고, 냉동 공간의 상태가 탐지될 수 있다. 냉동 공간은 증발기로부터 기화되는 냉매에 의하여 냉각되는 공간이 될 수 있고, 예를 들어 전자 팽창 밸브로부터 공급되는 기화되기 쉬운 상태로 만들어진 냉매가 증발기로 공급되어 기화가 될 수 있다. 전자 팽창 밸브의 작동은 구동 제어 모듈(12)에 의하여 제어될 수 있고, 냉동 공간의 상태가 상태 탐지 모듈(17)에 의하여 탐지될 수 있다. 상태 탐지 모듈(17)은 냉동 공간의 적어도 서로 다른 위치의 온도, 습도 및 공기 유동 상태를 탐지할 수 있고, 탐지된 정보가 작동 탐지 모듈(15)로 전송될 수 있다. 작동 탐지 모듈(15)은 압축기 및 응축기의 작동 정보와 냉동 공간의 상태 정보를 상관 분석 모듈(16)로 전송할 수 있다. 상관 분석 모듈(16)은 작동 정보와 상태 정보의 상관성을 분석하여 상관 데이터를 생성할 수 있고, 상관 데이터는 냉동 공간의 상태 변화와 작동 수준 변화의 상관성 지수를 포함할 수 있다. 상관 분석 모듈(16)은 실시간으로 상관 데이터를 생성하여 파라미터 설정 모듈(18)로 전송할 수 있다. 파라미터 설정 모듈(18)의 냉동 공간의 현재 상태에서 냉동 공간의 상태 변화 및 작동 수준의 변화의 상관도에 따라 압축기 또는 팬의 작동 파라미터를 설정하여 구동 제어 모듈(12)로 전송할 수 있다. 그리고 구동 제어 모듈(12)은 전송된 작동 파라미터에 따라 압축기, 응축기. 방열 팬, 전자 팽창 밸브 또는 증발기의 작동 상태를 조절할 수 있다. 상태 탐지 모듈(17)에서 전송된 정보가 압축 제어 모듈(13)로 실시간으로 전송될 수 있고, 압축 제어 모듈(13)은 상태 탐지 모듈(17)에서 전송된 정보에 따라 구동 제어 모듈(12)에서 전송된 제어 범위 내에서 압축기 모터의 작동 상태를 조절할 수 있다. 압축기 또는 응축기는 다양한 가변 구조를 가질 수 있고 제시된 실시 예에 제한되지 않는다.
도 2는 본 발명에 따른 냉동 제어기의 작동 구조의 실시 예를 도시한 것이다.
도 2를 참조하면, 압축 제어 모듈(13)은 압축기의 구동 수단을 작동 수준을 설정하는 변화율 대비 부하 산출 유닛(22) 및 구동 수단의 작동 방법을 설정하는 작동 PWM 설정 유닛(23)을 포함한다. 압축기의 작동 상태를 탐지하는 탐지 센서에 의하여 압축기의 작동 상태가 탐지될 수 있고, 탐지 센서는 예를 들어 냉동 조건 탐지 유닛(211), 유입 냉매 탐지 유닛(212) 및 가중 변수 탐지 유닛(213)을 포함할 수 있다. 냉동 조건 탐지 유닛(211)에 의하여 구동 제어 모듈에 의하여 설정된 냉동 공간의 냉동 조건과 실제 냉동 공간의 상태 정보가 획득될 수 있다. 유입 냉매 탐지 유닛(212)에 의하여 압축기로 유입되는 냉매의 속도, 냉매의 온도 및 냉매의 압력이 탐지될 수 있다. 그리고 가중 변수 탐지 유닛(213)에 의하여 압축기의 외부 조건이 탐지될 수 있고, 예를 들어 외부 온도 또는 습도와 같이 압축기의 작동에 영향을 미치는 외부 조건이 탐지될 수 있다. 탐지 유닛(211, 212, 213)에 의하여 탐지된 탐지 정보가 변화율 대비 부하 산출 유닛(22)으로 전송될 수 있다. 변화율 대비 부하 산출 유닛(22)은 냉동 공간이 정해진 상태를 유지하거나, 정해진 상태로 이동되기 위하여 필요한 압축기의 구동 수단의 작동에 필요한 구동 수단의 작동 조건을 결정할 수 있다. 구동 수단은 예를 들어 BLDC 모터가 될 수 있고, BLDC 모터에 공급되어야 하는 전력 및 공급 시간이 결정될 수 있다. 그리고 결정된 작동 조건이 작동 PWM 설정 유닛(23)으로 전송될 수 있다. 작동 PWM 설정 유닛(23)은 작동 조건에 따라 구동 수단으로 전송되어야 하는 전력의 PWM(Pulse Width Modulation)신호를 설정할 수 있고, 예를 들어 초기 듀티(duty) 싸이클을 결정할 수 있다. 공급 전력의 증가되어야 하거나 또는 공급 전력이 감소될 수 있고, 각각의 경우 초기에 인가되어야 하는 PWM 신호가 공급 전력의 기울기에 따라 설정될 필요가 있다. 작동 PWM 설정 유닛(23)은 변화율 대비 부하 산출 유닛(22)에 의하여 설정된 조건 범위에서 구동 수단에 인가되는 PWM 신호를 설정할 수 있다. 그리고 설정 데이터가 압축 제어 모듈(13)로 전송되어 구동 수단이 작동되고, 이에 의하여 압축기가 작동될 수 있다. 탐지 유닛(211, 212, 213), 변화율 대비 부하 산출 유닛(22) 또는 작동 PWM 설정 유닛(23)은 압축 제어 모듈(13)의 일부를 형성하거나, 독립 작동 수단이 될 수 있다. 아래에서 설명되는 부하 탐지 유닛(24) 또는 매개변수 수정 유닛(25)이 또한 동일하다. 압축기에 작동에 따른 부하가 부하 탐지 유닛(24)에 의하여 탐지될 수 있고, 예를 들어 부하 탐지 유닛(24)에 의하여 압축기의 작동에 따른 온도 또는 압력 변화에 따라 추가적으로 요구되거나, 감소되는 부하 수준이 탐지될 수 있다. 그리고 탐지된 부하 정보가 매개변수 수정 유닛(25)으로 전송될 수 있고, 매개변수 수정 유닛(25)은 변화된 부하 수준에 따라 작동 매개변수를 수정하여 작동 PWM 설정 유닛(23)으로 전송할 수 있다. 그리고 작동 PWM 설정 유닛(23)은 전송된 수정 매개변수에 따라 PWM 신호의 설정을 수정할 수 있고, 이에 따라 실시간으로 압축기의 작동 수준이 제어되어 전력 소비량이 감소될 수 있다. 다양한 탐지 센서에 의하여 압축기의 작동 상태가 탐지될 수 있고 제시된 실시 예에 제한되지 않는다.
도 3은 본 발명에 따른 냉동 제어기에서 전력 공급이 되는 구조의 실시 예를 도시한 것이다.
도 3을 참조하면, 팬 제어 모듈(14)을 압축기의 모터 제어 유닛(32)으로부터 전송된 작동 상태 신호를 수신하여 응축기의 팬 작동 상태를 설정하는 팬 제어 유닛(33)을 포함한다. 위에서 설명된 것처럼, 충전 제어 유닛(112)에 의하여 각각의 배터리 셀(114)의 충전이 조절될 수 있고, 예를 들어 외부 전원(C1) 또는 차량 발전기(C2)에 의하여 배터리 셀(114)이 충전될 수 있다. 전력 제어 유닛(31)에 의하여 냉장기로 공급되는 전력 또는 시간이 결정될 수 있고, 예를 들어 압축기의 작동을 위한 모터 제어 유닛(32) 및 응축기의 팬 작동을 위한 팬 제어 유닛(33)으로 공급되는 전력 상태가 조절될 수 있다. 전력 제어 유닛(31)은 BMS(113)와 통신하여 전력 공급과 관련된 정보를 전송할 수 있고, BMS(113)은 각각의 배터리 셀(114)의 충전 상태에 따라 각각의 배터리 셀(114)로부터 공급되는 전력 수준을 결정할 수 있다. 모터 제어 유닛(32)의 작동 정보가 속도 탐지 유닛(321)에 의하여 탐지되어 전력 제어 유닛(31)으로 전송될 수 있다. 또한 팬 제어 유닛(33)의 작동 정보가 유동 탐지 유닛(31)에 의하여 탐지되어 전력 제어 유닛(31)으로 전송될 수 있다. 유동 탐지 유닛(331)은 예를 들어 응축기 팬에 의하여 유동되는 공기의 양을 탐지할 수 있다. 또한 압축기를 작동시키는 모터 제어 유닛(32)의 작동 정보가 팬 제어 유닛(33)으로 전송될 수 있고, 팬 제어 유닛(33)은 모터 정보에 따라 팬의 작동 수준을 조절할 수 있다. 예를 들어 압축기의 모터가 작동 수준의 증가되면 그에 따라 팬의 작동 수준을 높일 수 있다. 전력 제어 유닛(31)은 속도 탐지 유닛(321) 또는 유동 탐지 유닛(331)으로부터 전송된 정보에 기초하여 압축기의 모터 또는 응축기의 팬의 구동 수단에 대한 전력 공급 수준을 조절할 수 있다.
압축기의 모터 또는 응축기 팬의 작동은 다양한 방법으로 조절될 수 있고 제시된 실시 예에 제한되지 않는다.
도 4는 본 발명에 따른 냉동 제어기의 작동 구조의 실시 예를 도시한 것이다.
도 4를 참조하면, 냉동기의 작동의 PID 제어(Proportional Integral Derivative Control)가 되고 이에 의하여 냉동기의 작동은 자동 제어 구조가 될 수 있다. PID 제어 모듈(41)에 의하여 냉동기의 전체 작동이 제어될 수 있고, 예를 들어 압축기 모터 제어 유닛(32) 및 응축기 팬 제어 유닛(33)의 작동이 PID 제어 모듈(41)에 의하여 제어될 수 있다. 또한 전자 팽창 밸블(42)의 개폐 수준이 PID 제어 모듈(41)에 의하여 조절될 수 있다. 증발기(43)에 의하여 냉동 공간(46)의 냉각이 이루어질 수 있고, 냉동 공간에 설치된 적어도 하나의 온도 센서 및 습도 센서에 의하여 냉동 공간(46)의 온도 및 습도가 온도 기울기 유닛(47)으로 전송될 수 있다. 온도 기울기 유닛(47)은 냉동 공간(46)의 공간적 및 시간적 온도 기울기를 산출하여 PWM 제어 유닛(48)으로 전송할 수 있다. PWM 제어 유닛(48)은 압축기 모터 제어 유닛(32)으로 PWM 신호를 전송하여 압축기의 작동이 제어되도록 할 수 있다. 압축기 모터 제어 유닛(32)의 작동 정보가 응축기 팬 제어 유닛(33)으로 전송될 수 있고, 이에 의하여 응축기 팬의 작동 수준이 조절될 수 있다. 또한 PWM 제어 유닛(48)의 PWM 신호 정보가 주기 설정 유닛(49)으로 전송될 수 있고, 주기 설정 유닛(49)은 냉동 공간(46)이 정해진 상태로 유지되도록 PWM 신호의 주기를 조절할 수 있다. 그리고 조절된 주기가 PID 제어 모듈(41)로 전송되어 냉동 공간이 정해진 수준으로 유지되도록 냉장기의 작동이 조절될 수 있다. 전자 팽창 밸브(42) 및 증발기(43)의 작동 상태가 공급 탐지 유닛(44)에 의하여 탐지될 수 있고, 공급 탐지 유닛(44)에 의하여 증발기(43)의 열 교환 수준이 탐지될 수 있다. 그리고 열 교환 정보가 유동 산출 유닛(45)으로 전송될 수 있고, 유동 산출 유닛(45)에 의하여 냉동 공간이 정해진 수준으로 유지되기 위한 냉매의 유동 수준이 산출될 수 있고, 산출된 유동 정보가 PID 제어 모듈(41)로 전송될 수 있다. 이와 같이 냉동기의 전체 작동이 PID 제어가 되는 것에 의하여 전력 소비량이 감소되면서 환경오염 물질의 배출 수준을 감소시킬 수 있다.
본 발명에 따른 전기 트럭용 배터리 구동 방식의 냉동기의 냉동 제어기는 예를 들어 리튬 배터리와 같은 배터리 팩에 의하여 작동되어 구조적으로 간단하면서 작동 제어가 용이하다는 이점을 가진다. 본 발명에 따른 냉동 제어기는 배터리 상태 또는 냉동 공간의 상태에 따라 압축기, 응축기, 증발기 또는 전자 팽창 밸브의 작동을 조절하여 냉동 효율이 향상되도록 한다. 이에 의하여 전력 소비량이 감소되도록 하면서 이와 동시에 오염 물질의 배출이 감소되도록 한다. 본 발명에 따른 냉동 제어기는 예를 들어 1톤 또는 2.5톤 전기 트럭에 적용될 수 있지만 이에 제한되지 않고 다양한 종류의 냉동 차량용 냉동기에 적용될 수 있다.
위에서 본 발명은 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되었지만 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 제시된 실시 예를 참조하여 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형 및 수정 발명을 만들 수 있을 것이다. 본 발명은 이와 같은 변형 및 수정 발명에 의하여 제한되지 않으며 다만 아래에 첨부된 청구범위에 의하여 제한된다.
11: 배터리 모듈 12: 구동 제어 모듈
13: 압축 제어 모듈 14: 팬 제어 모듈
15: 작동 탐지 모듈 16: 상관 분석 모듈
17: 상태 탐지 모듈 18: 파라미터 설정 모듈
22: 변화율 대비 부하 산출 유닛 23: 작동 PWM 설정 유닛
24: 부하 탐지 유닛 25: 매개변수 수정 유닛
32: 구동 수단 33: 팬 제어 유닛
111: 배터리 팩 112; 충전 제어 유닛
113: 배터리 관리 시스템 114: 배터리 셀
211: 냉동 조건 탐지 유닛 212: 유입 냉매 탐지 유닛
213: 가중 변수 탐지 유닛

Claims (3)

  1. 배터리 관리 시스템(BMS)(113)으로부터 배터리 상태 정보를 수신하는 구동 제어 모듈(12);
    구동 제어 모듈(12)의 제어에 따라 압축기의 작동 수준을 조절하는 압축 제어 모듈(13);
    구동 제어 모듈(12)로부터 전송된 정보 및 압축 제어 모듈(13)로부터 전송된 정보에 기초하여 팬의 작동 상태를 조절하는 팬 제어 모듈(14);
    냉동 공간의 상태 정보를 수신하는 작동 탐지 모듈(15); 및
    작동 탐지 모듈(15)로부터 전송된 정보에 따라 작동 파라미터를 설정하는 파라미터 설정 모듈(18)을 포함하는 전기 트럭용 배터리 구동 방식의 냉동기의 냉동 제어기.
  2. 청구항 1에 있어서, 압축 제어 모듈(13)은 압축기의 구동 수단의 작동 수준을 설정하는 변화율 대비 부하 산출 유닛(22) 및 구동 수단의 작동 방법을 설정하는 작동 PWM 설정 유닛(23)을 더 포함하는 전기 트럭용 배터리 구동 방식의 냉동 제어기.
  3. 청구항 1에 있어서, 팬 제어 모듈(14)은 압축기의 모터 제어 유닛(32)으로부터 전송된 작동 상태 신호를 수신하여 응축기의 팬 작동 상태를 설정하는 팬 제어 유닛(33)을 더 포함하는 전기 트럭용 배터리 구동 방식의 냉동기의 냉동 제어기.
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