Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

KR101242717B1 - 전기자동차용 냉난방 시스템 - Google Patents

전기자동차용 냉난방 시스템 Download PDF

Info

Publication number
KR101242717B1
KR101242717B1 KR1020100126329A KR20100126329A KR101242717B1 KR 101242717 B1 KR101242717 B1 KR 101242717B1 KR 1020100126329 A KR1020100126329 A KR 1020100126329A KR 20100126329 A KR20100126329 A KR 20100126329A KR 101242717 B1 KR101242717 B1 KR 101242717B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
heat exchanger
cooling
heating
refrigerant
compressor
Prior art date
Application number
KR1020100126329A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20120065027A (ko
Inventor
최규정
Original Assignee
대한칼소닉주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 대한칼소닉주식회사 filed Critical 대한칼소닉주식회사
Priority to KR1020100126329A priority Critical patent/KR101242717B1/ko
Publication of KR20120065027A publication Critical patent/KR20120065027A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101242717B1 publication Critical patent/KR101242717B1/ko

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60HARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/00271HVAC devices specially adapted for particular vehicle parts or components and being connected to the vehicle HVAC unit
    • B60H1/00278HVAC devices specially adapted for particular vehicle parts or components and being connected to the vehicle HVAC unit for the battery
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60HARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/00642Control systems or circuits; Control members or indication devices for heating, cooling or ventilating devices
    • B60H1/00814Control systems or circuits characterised by their output, for controlling particular components of the heating, cooling or ventilating installation
    • B60H1/00878Control systems or circuits characterised by their output, for controlling particular components of the heating, cooling or ventilating installation the components being temperature regulating devices
    • B60H1/00899Controlling the flow of liquid in a heat pump system
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60HARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/00357Air-conditioning arrangements specially adapted for particular vehicles
    • B60H1/00385Air-conditioning arrangements specially adapted for particular vehicles for vehicles having an electrical drive, e.g. hybrid or fuel cell
    • B60H1/00392Air-conditioning arrangements specially adapted for particular vehicles for vehicles having an electrical drive, e.g. hybrid or fuel cell for electric vehicles having only electric drive means
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60HARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/00642Control systems or circuits; Control members or indication devices for heating, cooling or ventilating devices
    • B60H1/00814Control systems or circuits characterised by their output, for controlling particular components of the heating, cooling or ventilating installation
    • B60H1/00878Control systems or circuits characterised by their output, for controlling particular components of the heating, cooling or ventilating installation the components being temperature regulating devices
    • B60H1/00885Controlling the flow of heating or cooling liquid, e.g. valves or pumps
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60HARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/02Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived from the propulsion plant
    • B60H1/04Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived from the propulsion plant from cooling liquid of the plant
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60HARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/22Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived otherwise than from the propulsion plant
    • B60H1/2215Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived otherwise than from the propulsion plant the heat being derived from electric heaters
    • B60H1/2218Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived otherwise than from the propulsion plant the heat being derived from electric heaters controlling the operation of electric heaters
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60HARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/22Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived otherwise than from the propulsion plant
    • B60H1/2215Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived otherwise than from the propulsion plant the heat being derived from electric heaters
    • B60H1/2221Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived otherwise than from the propulsion plant the heat being derived from electric heaters arrangements of electric heaters for heating an intermediate liquid
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60HARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/00271HVAC devices specially adapted for particular vehicle parts or components and being connected to the vehicle HVAC unit
    • B60H2001/00307Component temperature regulation using a liquid flow
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60HARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/00642Control systems or circuits; Control members or indication devices for heating, cooling or ventilating devices
    • B60H1/00814Control systems or circuits characterised by their output, for controlling particular components of the heating, cooling or ventilating installation
    • B60H1/00878Control systems or circuits characterised by their output, for controlling particular components of the heating, cooling or ventilating installation the components being temperature regulating devices
    • B60H2001/00949Control systems or circuits characterised by their output, for controlling particular components of the heating, cooling or ventilating installation the components being temperature regulating devices comprising additional heating/cooling sources, e.g. second evaporator
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60HARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/22Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived otherwise than from the propulsion plant
    • B60H2001/2268Constructional features
    • B60H2001/2271Heat exchangers, burners, ignition devices

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Air-Conditioning For Vehicles (AREA)

Abstract

본 발명은 난방 열원이 부족한 전기자동차에서 냉매 응축열을 난방 모드시에 열원으로 활용하면서 히터를 이용하여 효율적인 난방을 구현할 수 있는 전기자동차용 냉난방 시스템을 제공한다. 본 발명에 따른 전기자동차용 냉난방 시스템은, 냉방 모드시에 냉매가 순환되어 차량의 실내로 차가운 공기를 공급하는 냉방 순환 라인; 난방 모드시에 차량의 실내로 따뜻한 공기를 공급하는 난방 순환 라인; 및 차량용 전동기의 냉각을 위한 전동기 냉각 순환 라인을 포함하고, 상기 난방 모드시에 냉매 응축열과 냉각수의 열교환을 이용하여 자동차의 실내를 난방한다.

Description

전기자동차용 냉난방 시스템{AIR CONDITIONING SYSTEM FOR ELECTRIC VEHICLE}
본 발명은 전기자동차용 냉난방 시스템에 관한 것이다. 구체적으로, 본 발명은 난방 열원이 부족한 전기자동차에서 냉매 응축열을 난방 모드시에 열원으로 활용하면서 히터를 이용하여 효율적인 난방을 구현할 수 있는 전기자동차용 냉난방 시스템에 관한 것이다.
현재, 국내외에서는 산업발전에 따른 국민 소득의 증대와 생활 수준의 향상 등으로 인하여 자동차 수요가 폭발적으로 증가하고 있다. 이에 따라, 기존 내연기관 자동차의 배기가스에 의한 대기오염 및 소음 등으로 인한 환경적인 문제가 유달리 심화되고 있으며 이를 근본적으로 해결하기 위한 방편의 하나로 석유 연료와 엔진을 사용하지 않고 전기 배터리와 전기 모터를 사용하는 전기자동차의 개발이 진행되고 있다.
그러나, 전기자동차는 축전지를 동력원으로 사용하기 때문에 기존 내연기관을 탑재한 자동차에 비하여 냉난방을 위한 열원 및 동력원이 근본적으로 부족한 상태이다. 즉, 내연기관 자동차의 경우에는 엔진의 열원을 난방시에 사용할 수 있으나, 전기자동차에서는 엔진 대신에 전기 모터를 이용함으로써 냉난방 장치를 구동할 동력 및 열원이 근본적으로 부족한 상태이다.
따라서, 전기자동차용 냉난방 장치는 효율적인 냉난방을 위하여 기존의 내연기관 자동차와 다른 공조시스템을 구현해야 할 필요가 있다.
따라서, 본 발명은 전술한 문제점을 고려하여, 난방 열원이 부족한 전기자동차에서 냉매 응축열을 난방 모드시에 열원으로 활용하면서 히터를 이용하여 효율적인 난방을 구현할 수 있는 전기자동차용 냉난방 시스템을 제공한다.
본 발명에 따른 전기자동차용 냉난방 시스템은, 냉방 모드시에 냉매가 순환되어 차량의 실내로 차가운 공기를 공급하는 냉방 순환 라인; 난방 모드시에 차량의 실내로 따뜻한 공기를 공급하는 난방 순환 라인; 및 차량용 전동기의 냉각을 위한 전동기 냉각 순환 라인을 포함하고, 상기 난방 모드시에 냉매 응축열과 냉각수의 열교환을 이용하여 자동차의 실내를 난방한다.
상기 냉방 순환 라인에는 압축기, 응축기, 리시버 드라이어, 제1팽창밸브 및 증발기가 배치되고; 상기 냉방 모드시에 압축기에서 유출된 냉매가 응축기를 통과하면서 응축되고, 상기 응축기에서 유출된 냉매를 리시버 드라이어에서 기액분리시킨 후에 제1팽창밸브에서 상기 냉매를 감압하고, 상기 냉매가 증발기를 통과하면서 차량의 실내를 냉방하고, 상기 증발기를 통과한 냉매는 다시 압축기로 순환된다.
상기 냉방 순환 라인에서 압축기의 효율을 위하여 상기 증발기와 압축기 사이에 어큐뮬레이터가 더 배치될 수 있고, 상기 냉매의 효율적인 열교환을 위하여 상기 리시버 드라이어와 제1팽창밸브 사이에 내부 열교환기가 더 배치될 수 있다.
상기 난방 순환 라인에는 압축기, 제1열교환기, 제2열교환기, 히터 코어 및 제2팽창밸브가 배치되고; 상기 난방 모드시에 압축기를 통과한 냉매가 제1열교환기와 리시버 드라이어를 통과한 후 제2팽창밸브에서 감압되고, 상기 감압된 냉매는 제2열교환기를 거쳐 다시 압축기로 순환되고, 상기 제1열교환기를 통과한 냉각수는 히터 코어를 거친 후에 다시 제1열교환기로 순환된다.
상기 냉매와 냉각수의 순환 과정에서, 상기 전동기 냉각 순환 라인에서의 고온의 냉각수와 감압된 냉매가 제2열교환기에서 서로 열교환을 이룬 후에 상기 압축기를 통과한 고온 고압의 냉매가 제1열교환기에서 냉각수와 열교환을 이루어서 상기 히터 코어로 고온의 냉각수를 공급하여 차량의 실내를 난방한다.
상기 난방 순환 라인에서 압축기의 효율을 위하여 상기 제2열교환기와 압축기 사이에 어큐뮬레이터가 더 배치될 수 있고, 상기 냉매의 효율적인 열교환을 위하여 상기 리시버 드라이어와 제2팽창밸브 사이에 내부 열교환기가 더 배치될 수 있다.
상기 제1열교환기를 통과한 고온의 냉각수를 가열하여 난방의 열원을 더 높이기 위해 상기 히터 코어와 제1열교환기 사이에서 제1PTC 히터가 더 배치될 수 있다.
상기 히터 코어에서 유출된 냉각수가 제1열교환기로 유입되는 라인에 상기 냉각수의 원활한 순환을 위하여 제1리저버 탱크 및 제1워터 펌프가 더 배치될 수 있다.
상기 전동기 냉각 순환 라인에는 제2열교환기, 전동기 및 라디에이터가 배치되고; 상기 냉방 모드시에 전동기 냉각 순환 라인에서는 전동기를 통과한 냉각수가 제2열교환기를 거친 후에 일부는 전동기로 순환되며 나머지는 라디에이터를 통해 냉각수가 냉각된 후에 전동기로 순환되고, 상기 난방 모드시에 전동기 냉각 순환 라인에서는 전동기를 통과한 냉각수가 제2열교환기를 거친 후에 전동기로 순환된다.
상기 제2열교환기에서 유출된 냉각수가 전동기로 유입되는 라인에 상기 냉각수의 원활한 순환을 위하여 제2리저버 탱크 및 제2워터 펌프가 더 배치될 수 있다.
상기 난방 모드시에만 전동기를 통과한 고온의 냉각수를 가열하여 제2열교환기로 더 높은 열원을 제공하기 위해 상기 전동기와 제2열교환기 사이에 제2PTC 히터가 더 배치될 수 있고, 상기 제2PTC 히터 및 제2열교환기는 냉방 모드시에는 작동되지 않는다.
상기 압축기의 하류측에 구비된 제1삼방밸브에 의하여 냉방 모드시에는 냉매를 응축기로 전환시키며 난방 모드시에는 제1열교환기로 전환시키고, 상기 증발기의 상류측에 구비된 제2삼방밸브에 의하여 냉방 모드시에는 냉매를 증발기로 전환시키며 난방 모드시에는 제2열교환기로 전환시키고, 상기 제2워터 펌프의 하류측에 구비된 제3삼방밸브에 의하여 냉방 모드시에는 냉각수를 전동기와 라디에이터로 분리시키며 난방 모드시에는 전동기로 전환시킨다.
본 발명에 따르면, 내연 기관 자동차와 달리 난방 열원이 부족한 전기자동차에서 냉매 응축열을 난방 모드시에 열원으로 활용하면서 냉각수를 가열하는 PTC 히터를 이용하여 효율적인 난방을 구현할 수 있다.
또한, 본 발명은 워터 펌프와 리저버 탱크를 이용함으로써 냉각수의 원활한 순환을 달성할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기자동차용 냉난방 시스템의 구성도이다.
도 2는 도 1에 나타낸 전기자동차용 냉난방 시스템의 구성도에서 냉방 모드시의 흐름을 구체적으로 나타낸 도면이다.
도 3은 도 1에 나타낸 전기자동차용 냉난방 시스템의 구성도에서 난방 모드시의 흐름을 구체적으로 나타낸 도면이다.
전술한 목적, 특징들 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 실시예를 통하여 보다 분명해질 것이다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예를 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 구성요소를 나타낸다.
본 발명은 기존의 내연 기관 자동차와 달리 엔진 대신에 전동기인 전기 모터를 이용하는 전기자동차에 있어서, 난방의 열원으로 엔진의 열원을 이용할 수 없기 때문에 이를 해결하기 위한 전기자동차용 냉난방 시스템에 관한 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기자동차용 냉난방 시스템의 구성도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 전기자동차용 냉난방 시스템은 크게 냉방 모드(100), 난방 모드(200) 및 전기 모터인 전동기의 냉각 모드(300)로 나눌 수 있다. 상기 냉방 모드(100)는 실선의 화살표로 나타낸 바와 같이 냉매가 순환되어 증발기(150)에서 실내의 열을 흡수하고 팬(151)을 이용하여 차량의 실내를 냉방한다. 상기 난방 모드(200)는 점선의 화살표로 나타낸 바와 같이 냉매와 냉각수의 열교환을 열교환기를 통해 이루어서 히트 코어(230)에서 팬을 이용하여 차량의 실내를 난방한다. 또한, 상기 전동기의 냉각 모드(300)는 전동기(350)의 구동시에 발생된 열을 냉각시킨다.
이하, 본 실시예에 따른 전기자동차용 냉난방 시스템의 각 모드별 작동 관계를 구체적으로 설명한다.
먼저, 본 실시예에 따른 전기자동차용 냉난방 시스템에서 냉방 모드(100)시의 동작 관계 및 전동기의 냉각 모드(300)에 대해 설명한다. 도 2는 도 1에 나타낸 전기자동차용 냉난방 시스템의 구성도에서 냉방 모드시의 흐름을 구체적으로 나타낸 도면으로서, 냉방 모드시만 명확히 나타내기 위하여 상기 냉방 모드를 제외한 나머지의 흐름 라인은 이점쇄선으로 나타낸다.
도 2에 도시된 바와 같이, 상기 냉방 모드(100)시의 냉방 순환 라인에는 압축기(110), 응축기(120), 리시버 드라이어(130), 제1팽창밸브(170) 및 증발기(150)가 배치된다. 상기 냉방 모드시에는 냉매가 압축기(110)를 통과하면서 고온 고압의 기체 냉매로 유출되고, 상기 냉매를 응축기(120)에서 고압 저온의 액체 냉매로 응축시킨다. 이때, 상기 압축기의 하류측에 구비된 제1삼방밸브(190)에 의하여 냉방 모드시에 상기 냉매는 응축기(120)측으로 전환된다.
이후, 상기 응축기(120)에서 유출된 냉매를 리시버 드라이어(130)에서 기액분리시키고, 기액분리된 냉매는 제1팽창밸브(170)에서 감압되어 저압 저온의 액체 냉매가 증발기(150)로 유입된다. 여기서, 상기 리시버 드라이어(130)와 제1팽창밸브(170) 사이에 내부 열교환기(140)를 더 구비시켜 증발기(150)로 유입되는 냉매와 상기 증발기(150)에서 유출되는 냉매 사이에서 열교환이 이루어지도록 하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 제1팽창밸브(170)의 상류측에 구비된 제2삼방밸브(180)에 의하여 냉방 모드시에 상기 냉매는 증발기(150)로 유입된다. 상기 증발기(150)로 유입된 저압 저온의 액체 냉매가 기화열에 의하여 저압 고온의 기체 냉매로 유출되는데, 이에 의하여 자동차의 실내를 팬(151)을 이용하여 냉방할 수 있다.
상기 증발기(150)를 통과한 냉매는 다시 압축기(110)로 유입되어 냉방 모드시에 계속 순환을 하게 된다. 이때, 상기 냉방 순환 라인에서 압축기의 효율을 위하여 상기 증발기(150)와 압축기(110) 사이에 어큐뮬레이터(160)를 더 배치하는 것이 바람직하다.
이와 같은 냉방 모드(100)시에 전동기의 냉각 모드(300)의 전동기 냉각 순환 라인에는 제2열교환기(310), 인버터와 전동기(350) 및 라디에이터(340)가 배치된다. 상기 냉방 모드시에 전동기 냉각 순환 라인에서는 전동기를 통과한 고온의 냉각수가 제2열교환기(310)를 거친 후에 일부는 전동기(350)로 순환되며 나머지는 라디에이터(340)를 거치면서 고온의 냉각수가 팬(341)을 통해 대기와 열교환을 하여 냉각된 후에 전동기(350)로 순환된다. 이때, 상기 제2열교환기(310)에서 유출된 냉각수가 전동기(350)로 유입되는 라인에 상기 냉각수의 원활한 순환을 위하여 제2리저버 탱크(320) 및 제2워터 펌프(330)가 더 배치될 수 있다. 또한, 상기 제2워터 펌프(330)의 하류측에 구비된 제3삼방밸브(370)에 의하여 상기 냉각수의 일부를 전동기(350)로 전환시키며 나머지를 라디에이터(340)로 전환시킨다.
한편, 후술할 난방 모드(200)시에 자세히 설명될 것이지만, 도 2에 도시된 바와 같이 상기 전동기(350)와 제2열교환기(310) 사이에 제2PTC 히터(360)를 더 배치시켜 상기 전동기(350)를 통과한 고온의 냉각수를 더 가열시킨다. 다만, 본 냉방 모드(100)에서는 상기 제2PTC 히터(360) 및 제2열교환기(310)는 작동되지 않는다. 즉, 냉방 모드시에 전동기 냉각 순환 라인에서는 냉각수가 전동기를 냉각시키는 역할만 한다.
이어서, 본 실시예에 따른 전기자동차용 냉난방 시스템에서 난방 모드(200)시의 동작 관계 및 전동기의 냉각 모드(300)에 대해 설명한다. 도 3은 도 1에 나타낸 전기자동차용 냉난방 시스템의 구성도에서 난방 모드시의 흐름을 구체적으로 나타낸 도면으로서, 난방 모드시만 명확히 나타내기 위하여 상기 난방 모드를 제외한 나머지의 흐름 라인은 이점쇄선으로 나타낸다.
도 3에 도시된 바와 같이, 상기 난방 모드(200)시의 난방 순환 라인에는 압축기(110), 제1열교환기(210), 제2열교환기(310), 히터 코어(230) 및 제2팽창밸브(260)가 배치된다. 상기 난방 모드시에는 압축기를 통과한 냉매가 제1열교환기(210)와 리시버 드라이어(130)를 통과한 후 제2팽창밸브(260)에서 감압되고, 상기 감압된 냉매는 제2열교환기(310)를 거쳐 다시 압축기(110)로 순환된다. 또한, 상기 제1열교환기(210)를 통과한 냉각수는 히터 코어(230)를 거친 후에 다시 제1열교환기(210)로 순환된다.
한편, 상기 난방 모드시의 전동기 냉각 순환 라인에서는 전동기(350)를 통과한 고온의 냉각수가 제2열교환기(310)를 거친 후에 전동기(350)로 순환되는데, 이때 전동기(350)를 통과한 고온의 냉각수를 가열함으로써 제2열교환기(310)로 더 높은 열원을 제공하여 제2열교환기(310)에서 냉각수와 냉매의 열교환이 커지도록 상기 전동기(350)와 제2열교환기(310) 사이에 제2PTC 히터(360)를 더 배치하는 것이 바람직하다.
이와 같은 냉매와 냉각수의 순환 과정에서, 상기 전동기 냉각 순환 라인에서 제2PTC 히터(360)에 의해 더 높은 열원이 제공된 고온의 냉각수와 제2팽창밸브(260)에 의해 감압된 냉매가 제2열교환기(310)에서 서로 열교환을 이룬다. 이후, 상기 제2열교환기(310)에서 열교환된 후 압축기를 통과한 고온 고압의 냉매가 제1열교환기(210)에서 냉각수와 열교환을 이루어서, 즉 상기 고온 고압의 냉매가 제1열교환기(210)에서 냉각수와 열교환에 의해 발생하는 냉매 응축열을 이용하여 상기 히터 코어(230)로 고온의 냉각수를 공급하여 자동차의 실내를 난방한다. 여기서, 상기 냉방 모드와 유사하게, 상기 난방 순환 라인에서 압축기의 효율을 위하여 상기 제2열교환기(310)와 압축기(110) 사이에 어큐뮬레이터가 더 배치되고, 상기 냉매의 효율적인 열교환을 위하여 상기 리시버 드라이어(130)와 제2팽창밸브(260) 사이에 내부 열교환기(140)가 더 배치되는 것이 바람직하다.
한편, 상기 제1열교환기(210)를 통과한 고온의 냉각수를 가열함으로써 상기 히터 코어(230)로 더 높은 열원을 제공하여 난방의 성능을 더욱 높이기 위하여 상기 히터 코어(230)와 제1열교환기(210) 사이에서 제1PTC 히터(220)를 더 배치하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 히터 코어(230)에서 유출된 냉각수가 제1열교환기(210)로 유입되는 라인에 상기 냉각수의 원활한 순환을 위하여 제1리저버 탱크(240) 및 제1워터 펌프(250)를 더 배치하는 것이 바람직하다.
본 실시예에서의 제1 및 제2열교환기는 판형 열교환기로 이루어지나, 이에 한정되는 것은 아니고 다른 열교환기를 이용할 수도 있다. 또한, 본 실시예에 따른 전기자동차용 냉난방 시스템에서 각 모드별로의 전환은 컨트롤러에서 사용자의 요구에 따라 이루어질 수 있음은 당업자에게 명백할 것이다.
이와 같은 본 실시예의 냉난방 시스템에 의하여 기존의 내연 기관의 엔진의 열원을 대신하여 전기자동차의 난방 열원에 대한 문제를 해결할 수 있을 뿐만 아니라 보다 더 효율적인 냉난방을 구현할 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
100: 냉방 모드 110: 압축기
120: 응축기 130: 리시버 드라이어
140: 내부 열교환기 150: 증발기
170: 제1팽창밸브 180: 제1삼방밸브
200: 난방 모드 210: 제1열교환기
220: 제1PTC 히터 230: 히터 코어
240: 제1리저버 탱크 250: 제1워터 펌프
300: 전동기의 냉각 모드 310: 제2열교환기
320: 제2리저버 탱크 330: 제2워터 펌프
340: 라디에이터 350: 전동기

Claims (12)

  1. 냉방 모드시에 냉매가 순환되어 차량의 실내로 차가운 공기를 공급하도록 압축기, 응축기, 리시버 드라이어, 제1팽창밸브 및 증발기가 배치된 냉방 순환 라인;
    난방 모드시에 차량의 실내로 따뜻한 공기를 공급하도록 압축기, 제1열교환기, 제2열교환기, 히터 코어 및 제2팽창밸브가 배치된 난방 순환 라인; 및
    차량용 전동기의 냉각을 위한 전동기 냉각 순환 라인을 포함하고,
    상기 난방 모드시에 압축기를 통과한 냉매가 제1열교환기와 리시버 드라이어를 통과한 후 제2팽창밸브에서 감압되고, 상기 감압된 냉매는 제2열교환기를 거쳐 다시 압축기로 순환되고, 상기 제1열교환기를 통과한 냉각수는 히터 코어를 거친 후에 다시 제1열교환기로 순환되고,
    상기 압축기의 하류측에 구비된 제1삼방밸브에 의하여 난방 모드시에 제1열교환기로 전환시키며, 상기 증발기의 상류측에 구비된 제2삼방밸브에 의하여 난방 모드시에 제2열교환기로 전환시키며,
    상기 냉매와 냉각수의 순환 과정에서, 상기 전동기 냉각 순환 라인에서의 고온의 냉각수와 감압된 냉매가 제2열교환기에서 서로 열교환을 이룬 후에 상기 압축기를 통과한 고온 고압의 냉매가 제1열교환기에서 냉각수와 열교환을 이루어서 상기 히터 코어로 고온의 냉각수를 공급하여 자동차의 실내를 난방하는 것을 특징으로 하는 전기자동차용 냉난방 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 냉방 모드시에 압축기에서 유출된 냉매가 응축기를 통과하면서 응축되고, 상기 응축기에서 유출된 냉매를 리시버 드라이어에서 기액분리시킨 후에 제1팽창밸브에서 상기 냉매를 감압하고, 상기 냉매가 증발기를 통과하면서 차량의 실내를 냉방하고, 상기 증발기를 통과한 냉매는 다시 압축기로 순환되고;
    상기 압축기의 하류측에 구비된 제1삼방밸브에 의하여 냉방 모드시에 냉매를 응축기로 전환시키며, 상기 증발기의 상류측에 구비된 제2삼방밸브에 의하여 냉방 모드시에 냉매를 증발기로 전환시키는 것을 특징으로 하는 전기자동차용 냉난방 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 냉방 순환 라인에서 압축기의 효율을 위하여 상기 증발기와 압축기 사이에 어큐뮬레이터가 더 배치되고, 상기 냉매의 효율적인 열교환을 위하여 상기 리시버 드라이어와 제1팽창밸브 사이에 내부 열교환기가 더 배치되는 것을 특징으로 하는 전기자동차용 냉난방 시스템.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 난방 순환 라인에서 압축기의 효율을 위하여 상기 제2열교환기와 압축기 사이에 어큐뮬레이터가 더 배치되고, 상기 냉매의 효율적인 열교환을 위하여 상기 리시버 드라이어와 제2팽창밸브 사이에 내부 열교환기가 더 배치되는 것을 특징으로 하는 전기자동차용 냉난방 시스템.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제1열교환기를 통과한 고온의 냉각수를 가열하여 난방의 열원을 더 높이기 위해 상기 히터 코어와 제1열교환기 사이에서 제1PTC 히터가 더 배치되는 것을 특징으로 하는 전기자동차용 냉난방 시스템.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 히터 코어에서 유출된 냉각수가 제1열교환기로 유입되는 라인에 상기 냉각수의 원활한 순환을 위하여 제1리저버 탱크 및 제1워터 펌프가 더 배치되는 것을 특징으로 하는 전기자동차용 냉난방 시스템.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 전동기 냉각 순환 라인에는 제2열교환기, 전동기 및 라디에이터가 배치되고;
    상기 냉방 모드시에 전동기 냉각 순환 라인에서는 전동기를 통과한 냉각수가 제2열교환기를 거친 후에 일부는 전동기로 순환되며 나머지는 라디에이터를 통해 냉각수가 냉각된 후에 전동기로 순환되고, 상기 난방 모드시에 전동기 냉각 순환 라인에서는 전동기를 통과한 냉각수가 제2열교환기를 거친 후에 전동기로 순환되는 것을 특징으로 하는 전기자동차용 냉난방 시스템.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제2열교환기에서 유출된 냉각수가 전동기로 유입되는 라인에 상기 냉각수의 원활한 순환을 위하여 제2리저버 탱크 및 제2워터 펌프가 더 배치되는 것을 특징으로 하는 전기자동차용 냉난방 시스템.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 난방 모드시에만 전동기를 통과한 고온의 냉각수를 가열하여 제2열교환기로 더 높은 열원을 제공하기 위해 상기 전동기와 제2열교환기 사이에 제2PTC 히터가 더 배치되고, 상기 제2PTC 히터 및 제2열교환기는 냉방 모드시에는 작동되지 않는 것을 특징으로 하는 전기자동차용 냉난방 시스템.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 제2워터 펌프의 하류측에 구비된 제3삼방밸브에 의하여 냉방 모드시에는 냉각수를 전동기와 라디에이터로 분리시키며 난방 모드시에는 전동기로 전환시키는 것을 특징으로 하는 전기자동차용 냉난방 시스템.
KR1020100126329A 2010-12-10 2010-12-10 전기자동차용 냉난방 시스템 KR101242717B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100126329A KR101242717B1 (ko) 2010-12-10 2010-12-10 전기자동차용 냉난방 시스템

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100126329A KR101242717B1 (ko) 2010-12-10 2010-12-10 전기자동차용 냉난방 시스템

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20120065027A KR20120065027A (ko) 2012-06-20
KR101242717B1 true KR101242717B1 (ko) 2013-03-12

Family

ID=46684933

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020100126329A KR101242717B1 (ko) 2010-12-10 2010-12-10 전기자동차용 냉난방 시스템

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101242717B1 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019208939A1 (ko) * 2018-04-27 2019-10-31 한온시스템 주식회사 열관리 시스템
WO2019225867A1 (ko) * 2018-05-21 2019-11-28 한온시스템 주식회사 열관리 시스템

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101450636B1 (ko) * 2012-06-27 2014-10-14 한라비스테온공조 주식회사 차량용 히트 펌프 시스템
KR101436960B1 (ko) * 2012-11-20 2014-09-16 대한칼소닉주식회사 냉난방 공조시스템과 연계한 전기차 배터리 온도관리 시스템 및 그 운용방법
KR102280621B1 (ko) * 2015-07-21 2021-07-23 한온시스템 주식회사 차량용 배터리의 열관리 시스템
CN109109610B (zh) * 2018-08-02 2024-04-16 威马智慧出行科技(上海)有限公司 集成式电动汽车热量管理系统及其控制方法
DE102018218264A1 (de) * 2018-10-25 2020-04-30 Audi Ag Kälteanlage
KR102619018B1 (ko) 2018-12-21 2023-12-28 한온시스템 주식회사 열관리 시스템
CN111845244B (zh) * 2019-04-25 2022-06-07 盾安汽车热管理科技有限公司 热综合管理系统

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10114215A (ja) * 1996-10-09 1998-05-06 Matsushita Electric Ind Co Ltd 自動車用空調制御装置
KR19990024409U (ko) * 1997-12-12 1999-07-05 양재신 전기자동차 냉/난방시스템의 열교환장치
KR20090090574A (ko) * 2008-02-21 2009-08-26 자동차부품연구원 전기로 운행하는 자동차의 냉난방 장치

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10114215A (ja) * 1996-10-09 1998-05-06 Matsushita Electric Ind Co Ltd 自動車用空調制御装置
KR19990024409U (ko) * 1997-12-12 1999-07-05 양재신 전기자동차 냉/난방시스템의 열교환장치
KR20090090574A (ko) * 2008-02-21 2009-08-26 자동차부품연구원 전기로 운행하는 자동차의 냉난방 장치

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019208939A1 (ko) * 2018-04-27 2019-10-31 한온시스템 주식회사 열관리 시스템
US11807066B2 (en) 2018-04-27 2023-11-07 Hanon Systems Thermal management system
WO2019225867A1 (ko) * 2018-05-21 2019-11-28 한온시스템 주식회사 열관리 시스템

Also Published As

Publication number Publication date
KR20120065027A (ko) 2012-06-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101242717B1 (ko) 전기자동차용 냉난방 시스템
US10814692B2 (en) Multiple circuit heat pump system for vehicle
KR102703181B1 (ko) 차량용 히트펌프 시스템
KR102703179B1 (ko) 차량용 히트펌프 시스템
JP6916600B2 (ja) 車両用バッテリ冷却システム
JP6719998B2 (ja) 車両用バッテリー冷却システム
WO2020088106A1 (zh) 一种基于热泵空调的集成电池、电机、电控的综合热管理系统及其方法
KR101558611B1 (ko) 친환경차량의 통합 열관리 시스템
KR101628120B1 (ko) 차량용 배터리 냉각 시스템
US20170182864A1 (en) Heat distribution in a motor vehicle
CN113335021B (zh) 一种增程式混合动力汽车余热回收式整车热管理系统
KR20170139204A (ko) 차량용 배터리 온도조절장치 및 이를 구비한 차량용 공조장치
CN115675013A (zh) 新能源电动汽车多工况整车热管理系统及方法
CN104890500A (zh) 插电式混合动力汽车冷却系统
CN109760484B (zh) 一种电动汽车热管理系统
KR20180008953A (ko) 차량용 배터리의 열관리 시스템
JP2009291008A (ja) 電気駆動自動車の熱管理システム
KR102715809B1 (ko) 차량용 배터리 열 관리 시스템
CN110217070B (zh) 一种新能源汽车热管理空调系统
JP2013160058A (ja) 内燃機関温度調整システム
KR20140144942A (ko) 전기 자동차
JP2022098411A (ja) モビリティ統合熱管理システム
KR101927153B1 (ko) 차량용 히트펌프 시스템
CN116512864B (zh) 混合动力车辆热量管理系统和混合动力车辆
KR20170085160A (ko) 차량용 배터리 히팅 장치 및 이를 구비한 차량용 공조장치

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170110

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20171227

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190107

Year of fee payment: 7