KR102373420B1

KR102373420B1 - 전기자동차 공조 시스템

Info

Publication number: KR102373420B1
Application number: KR1020170040986A
Authority: KR
Inventors: 박재우; 이상신; 박소윤; 오만주; 김재웅; 정소라
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2017-03-30
Filing date: 2017-03-30
Publication date: 2022-03-14
Also published as: US20180281557A1; CN108656889A; KR20180112160A; US10384512B2

Abstract

전기히터와 난방펌프가 구비된 가열라인과 상기 가열라인을 공유하는 제1난방유로와 제2난방유로에 의해 실내난방과 배터리 승온을 각각 또는 동시에 구현할 수 있도록 함으로써, 에너지를 효율적으로 관리하여 주행거리의 증대가 가능한 전기자동차 공조 시스템이 소개된다.

Description

전기자동차 공조 시스템 {HVAC SYSTEM OF ELECTRIC VEHICLE}

본 발명은 전기자동차의 공조 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 실내난방과 배터리의 승온 시 필요한 에너지를 효율적으로 관리하여 주행거리 연장이 가능한 전기자동차 공조 시스템에 관한 것이다.

최근 환경친화적 기술의 구현 및 에너지 고갈 등의 문제해결을 사회적 이슈로 대두되고 있는 것이 전기자동차이다. 전기자동차는 배터리로부터 전기를 공급받아 동력을 출력하는 모터를 이용하여 작동한다. 따라서, 이산화탄소의 배출이 없고, 소음이 아주 작으며, 모터의 에너지효율은 엔진의 에너지효율보다 높은 장점이 있어 친환경 자동차로 각광받고 있다.

이런 전기자동차를 구현함에 있어 핵심기술은 배터리 모듈과 관련한 기술이며, 최근 배터리의 경량, 소형화, 짧은 충전시간 등에 대한 연구가 활발히 이루어 지고 있다. 배터리 모듈은 최적의 온도환경에서 사용하여야 최적의 성능과 긴 수명을 유지할 수 있다. 그러나 구동 중 발생하는 열과 외부의 온도변화에 의해 최적의 온도환경에서 사용하기 어려운 실정이다.

또한, 전기자동차는 내연기관처럼 별도의 엔진에서 연소시 발생되는 폐열원이 없어 전기식 난방장치로 겨울철 차량 실내난방을 수행하고, 또한 혹한기 시 배터리 충방전 성능을 향상시키기 위해 웜업이 필요하므로, 별도의 냉각수 가열식 전기 히터를 각각 구성하여 사용한다. 즉, 배터리 모듈의 최적의 온도환경 유지를 위해 배터리 모듈 온도조절을 위한 냉난방 시스템을 차량 실내 공조를 위한 냉난방 시스템과는 별도로 운용하는 기술을 채택하고 있다. 다시 말하면, 독립된 2개의 냉난방 시스템을 구축하여 하나는 실내 냉난방에 사용하고, 다른 하나는 배터리 모듈 온도조절을 위한 용도로 활용하고 있는 것이다.

그러나 상기와 같은 방법으로 운영하는 경우 에너지를 효율적으로 관리하지 못하므로, 항속거리가 짧아 장거리 운행이 불가하며, 주행거리가 여름철 냉방시 30%, 겨울철 난방시 40% 이상 축소되어 내연기관에서 문제되지 않았던 겨울철 난방 문제가 더욱 심각해진다. 종래의 전기자동차 배터리 냉각/웜업 시스템은 실내 공기를 이용하여 에어컨 작동시 냉각, 난방 작동시 웜업을 하고 있으나 냉각/웜업시 소모동력이 증가하고, 공기로 배터리 냉각/웜업시 배터리 셀간 공간이 액상 유체(냉각수) 사용시 보다 증대 필요하여 패키지 공간 증대와 중량 추가 증대로 셀수 증대에 한계가 있고, 배터리 셀 통과시 공기온이 점차 상승되어 입구 셀과 출구 셀간 온도 편차가 심해 배터리를 최대 효율로 운전하기 어려운 상황이다.

그러므로 배터리 승온 필요시 별도의 전기 장치를 이용하여 냉각수 온도를 상승시켜 이를 통해 배터리를 웜업하여 배터리의 온도가 최적의 효율로 작동토록 38~42℃로 유지하나, 실내난방용 전기히터와 배터리 승온을 위한 전기히터가 각각 별도로 적용되고 있어 원가 상승 요인과 히터 운용에서 에너지 낭비 요소가 많이 발생하는 실정이다.

상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.

KR10-1448656 (B1)

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 차량의 실내난방과 배터리 승온에 필요한 에너지를 효율적으로 관리하여 주행거리의 연장이 가능하면서도 생산원가를 절감할 수 있는 전기자동차 공조 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 전기자동차 공조 시스템은 전기히터와 난방펌프가 구비된 가열라인; 일단이 상기 가열라인의 일단과 메인밸브를 통해 연결되고, 타단이 상기 가열라인의 타단에 연결되며, 실내난방을 위한 히터코어가 구비되고, 냉각수가 흐름으로써 상기 가열라인과 함께 제1난방유로를 형성하는 제1난방라인; 일단이 상기 가열라인의 일단과 상기 메인밸브를 통해 연결되고, 타단이 상기 가열라인의 타단에 연결되며, 고전압배터리와 열교환을 수행하고, 냉각수가 흐름으로써 상기 가열라인과 함께 제2난방유로를 형성하는 제2난방라인; 및 상기 메인밸브의 개도를 제어함으로써 상기 제1난방유로 또는 제2난방유로의 냉각수 흐름을 제어하는 제어부;를 포함한다.

상기 제1난방라인에는 냉각수의 흐름을 기준으로 상기 히터코어의 상류지점에 제1수온센서가 구비되며, 상기 제어부는 상기 제1수온센서의 계측값을 기반으로 상기 전기히터의 가동을 제어할 수 있다.

상기 제어부는 상기 제1수온센서의 계측값이 제1기준값 이상인 경우, 상기 전기히터의 가동량을 감소시킬 수 있다.

상기 제2난방라인에는 냉각수의 흐름을 기준으로 상기 고전압배터리와 열교환하는 부분의 상류지점에 제2수온센서가 구비되고, 상기 제어부는 상기 제2수온센서의 계측값을 기반으로 상기 메인밸브의 개도를 제어할 수 있다.

상기 제어부는 상기 제2수온센서의 계측값이 제2기준값 이상인 경우, 상기 제2수온센서의 계측값과 상기 제2난방유로로 흐르는 냉각수의 유량이 반비례하도록 상기 메인밸브의 개도를 제어할 수 있다.

라디에이터와 냉각펌프가 구비되고 냉각수가 흐르며 전장품과 열교환을 수행하는 냉각라인;을 더 포함하고, 상기 냉각라인은 상기 제2난방라인에 병렬로 연결될 수 있다.

상기 냉각라인이 상기 제2난방라인에 연결되는 지점에는 상기 냉각라인이 상기 제2난방라인과 분리되어 독립적으로 냉각수가 순환될 수 있도록 하는 분리라인이 마련될 수 있다.

상기 냉각라인과 상기 제2난방라인이 병렬로 연결되는 지점에는 제1보조밸브가 구비되고, 상기 분리라인이 상기 냉각라인과 분기되는 지점에는 제2보조밸브가 구비되며, 상기 제어부는 상기 제1보조밸브와 제2보조밸브를 제어하여 상기 냉각라인과 제2난방라인이 독립적으로 냉각수가 흐르거나 함께 냉각수가 흐르도록 할 수 있다.

상기 제어부는 상기 제1보조밸브와 제2보조밸브를 제어함으로써, 상기 고전압배터리의 난방 시 상기 제2난방라인에 냉각수가 독립적으로 흐르도록 하고, 상기 고전압배터리의 냉각 시 상기 냉각라인과 제2난방라인에 냉각수가 함께 순환되도록 할 수 있다.

상술한 바와 같은 구조로 이루어진 전기자동차 공조 시스템에 따르면, 고전압배터리의 열교환과 실내난방이 수행 시 전기히터를 하나만 구성하여 공통으로 사용하도록 함으로써, 에너지를 효율적으로 관리하면서도 차량의 주행거리를 연장하고, 생산원가를 절감할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기자동차 공조 시스템을 도시한 도면.
도 2는 도 1의 실내난방 시를 도시한 도면.
도 3은 도 1의 배터리 승온 시를 도시한 도면.
도 4는 도 1의 실내난방과 배터리 승온을 동시에 수행할 때를 도시한 도면.
도 5 내지 도 7은 메인밸브의 개도를 제어하는 방법을 도시한 도면.
도 8 내지 도 9는 메인밸브에 서모스탯이 적용된 경우 동작을 도시한 도면.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 전기자동차 공조 시스템에 대하여 살펴본다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기자동차 공조 시스템을 도시한 도면이고, 도 2는 도 1의 실내난방 시를 도시한 도면이며, 도 3은 도 1의 배터리 승온 시를 도시한 도면이고, 도 4는 도 1의 실내난방과 배터리 승온을 동시에 수행할 때를 도시한 도면이다. 또한, 도 5 내지 도 7은 메인밸브(300)의 개도를 제어하는 방법을 도시한 도면이고, 도 8 내지 도 9는 메인밸브(300)에 서모스탯이 적용된 경우 동작을 도시한 도면이다.

도 1에 도시한 것처럼, 본 발명의 냉매가 순환되는 냉매라인은 종래와 동일하게 형성될 수 있다. 상기 냉매라인은 실내 냉방 시 또는 외기환경의 온도가 높아 고전압배터리(500)의 냉각 시 라디에이터(860)를 이용한 냉각만으로 부족한 경우 이용될 수 있다. 상기 냉매라인에는 전자식 컴프레서(710), 컨덴서(720), 증발기(730), 배터리칠러(740) 및 선택적으로 냉매가 흐르도록 하는 밸브(750,760)를 포함할 수 있다. 상기 냉매라인에 관한 상세한 설명은 기공지된 내용이므로, 본 명세서에서는 생략하도록 한다.

본 명세서에서는 도 1 내지 도 4를 통해, 실내난방과 배터리 승온을 위한 난방라인을 중점적으로 설명하도록 한다. 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 전기자동차 공조 시스템은 전기히터(200)와 난방펌프(100)가 구비된 가열라인(10); 일단이 상기 가열라인(10)의 일단과 메인밸브(300)를 통해 연결되고, 타단이 상기 가열라인(10)의 타단에 연결되며, 실내난방을 위한 히터코어(900)가 구비되고, 냉각수가 흐름으로써 상기 가열라인(10)과 함께 제1난방유로(610)를 형성하는 제1난방라인(30); 일단이 상기 가열라인(10)의 일단과 상기 메인밸브(300)를 통해 연결되고, 타단이 상기 가열라인(10)의 타단에 연결되며, 고전압배터리(500)와 열교환을 수행하고, 냉각수가 흐름으로써 상기 가열라인(10)과 함께 제2난방유로(630)를 형성하는 제2난방라인(50); 및 상기 메인밸브(300)의 개도를 제어함으로써 상기 제1난방유로(610) 또는 제2난방유로(630)의 냉각수 흐름을 제어하는 제어부(700);를 포함한다.

먼저, 상기 가열라인(10)을 살펴보면, 상기 가열라인(10)에는 상기 전기히터(200)와 난방펌프(100)가 구비된다. 도면에서는 상기 난방펌프(100)가 상류쪽에 위치되고, 상기 전기히터(200)가 하류쪽에 위치된 것을 도시하였지만, 배치 순서는 상기한 순서에 한정하는 것은 아니다. 상기 전기히터(200)에서는 냉각수를 가열하게 되고, 가열된 냉각수는 상기 메인밸브(300)에 의해 상기 제1난방라인(30) 또는 상기 제2난방라인(50)으로 공급되어 상기 제1난방유로(610) 또는 상기 제2난방유로(630)를 형성하게 된다.

상기 제1난방라인(30)은 일단은 상기 가열라인(10)의 일단과 상기 메인밸브(300)를 통해 연결되고, 타단이 상기 가열라인(10)의 타단에 연결된다. 또한, 실내난방을 위한 상기 히터코어(900)가 구비된다. 따라서, 상기 제1난방라인(30)은 상기 가열라인(10)과 함께 상기 제1난방유로(610)를 형성하여 냉각수가 흐름으로써, 실내난방 시 상기 전기히터(200)에서 가열된 냉각수가 상기 히터코어(900)를 통해 열교환되어 실내난방을 수행하게 된다. 실내난방은 주로 차량의 주행 시 배터리 전원에 의해 수행된다. 이때 상기 히터코어(900)에 필요한 냉각수의 온도는 60~90℃이다. 따라서, 상기 제어부(700)는 상기 전기히터(200)의 가동을 제어하여 냉각수의 온도가 60~90℃ 범위를 유지하도록 한다. 상기 메인밸브(300) 역시 상기 제어부(700)에 의해 상기 가열라인(10) 측과 상기 제1난방라인(30) 측이 개방된다. 이러한 내용은 도 2에 도시하였다.

상기 제2난방라인(50)은 일단은 상기 가열라인(10)의 일단과 상기 메인밸브(300)를 통해 연결되고, 타단이 상기 가열라인(10)의 타단에 연결된다. 또한, 상기 제2난방라인(50)에는 상기 고전압배터리(500)가 열교환 가능하도록 구비된다. 상기 고전압배터리(500)는 열교환 시 주변에 냉각수가 흐르도록 형성되어 상기 고전압배터리(500)와 열교환이 가능할 수도 있고, 블로어 등을 통해 냉각수의 냉기/온기를 상기 고전압배터리(500)에 공급함으로써, 열교환이 가능할 수도 있다. 상기 제2난방라인(50)은 상기 가열라인(10)과 함께 상기 제2난방유로(630)를 형성하여 냉각수가 흐름으로써, 상기 고전압배터리(500)의 승온 시 상기 전기히터(200)에서 가열된 냉각수가 상기 고전압배터리(500) 측으로 공급되어, 상기 고전압배터리(500)와 열교환되어 상기 고전압배터리(500)의 승온을 수행한다. 특히 배터리의 승온이 필요한 경우는 혹한기 상기 고전압배터리(500)의 충전 시, 주차조건 등 외부 전원을 이용하는 경우이며, 상기 고전압배터리(500)의 충방전 성능의 향상을 위하여 배터리의 승온이 필요하다. 이때 상기 고전압배터리(500)에 필요한 냉각수의 온도는 40~60℃이다. 따라서, 상기 제어부(700)는 상기 전기히터(200)의 가동을 제어하여 냉각수의 온도가 40~60℃ 범위를 유지하도록 한다. 상기 메인밸브(300) 역시 상기 제어부(700)에 의해 상기 가열라인(10) 측과 상기 제2난방라인(50) 측이 개방된다. 이러한 내용은 도 3에 도시하였다.

도 4에서는 실내난방과 배터리 승온을 동시에 수행하는 경우를 도시하였다. 따라서, 도 4에서는 도 2와 도 3의 경우를 모두 수행하게 된다. 즉, 상기 가열라인(10)의 상기 전기히터(200)가 가열되어 냉각수가 승온되고, 승온된 냉각수는 상기 메인밸브(300)를 통해 상기 제1난방라인(30) 및 제2난방라인(50)에 모두 공급되어 상기 제1난방유로(610) 및 제2난방유로(630)가 형성된다. 따라서, 상기 제어부(700)는 상기 메인밸브(300)를 제어하여 상기 가열라인(10) 측, 상기 제1난방라인(30) 측 및 상기 제2난방라인(50) 측을 모두 개방한다.

다만, 상기 고전압배터리(500) 측에 공급되는 냉각수는 셀 과열에 의한 소손을 방지하기 위해 상기 고전압배터리(500) 입구측의 온도를 60℃ 이하로 규제하여야 하며, 상기 히터코어(900)에는 60~90℃ 범위의 냉각수가 필요한 상황이다. 따라서, 본 발명에서는 두 조건을 모두 만족시키기 위한 제어를 수행한다.

먼저, 상기 제1난방라인(30)에는 냉각수의 흐름을 기준으로 상기 히터코어(900)의 상류지점에 제1수온센서(410)를 구비한다. 따라서, 상기 제어부(700)는 상기 제1수온센서(410)의 계측값을 기반으로 상기 전기히터(200)의 가동을 제어한다. 즉, 상기 제1수온센서(410)에서 냉각수의 온도를 계측하고 상기 제어부(700)에서 상기 제1수온센서(410)의 계측값이 제1기준값 이상인지를 확인한 후, 상기 제1수온센서(410)의 계측값이 90℃ 이상인 경우, 상기 전기히터(200)의 가동량을 감소시킨다. 물론, 상기 제1수온센서(410)의 계측값이 60℃ 이하인 경우는 상기 전기히터(200)의 가동량을 증가시켜 상기 제1수온센서(410)의 계측값이 60~90℃ 범위 내에 있도록 제어한다.

또한, 상기 제2난방라인(50)에는 냉각수의 흐름을 기준으로 상기 고전압배터리(500)와 열교환하는 부분의 상류지점에 제2수온센서(430)가 구비한다. 따라서, 상기 제어부(700)는 상기 제2수온센서(430)의 계측값을 기반으로 상기 메인밸브(300)의 개도를 제어한다. 즉, 상기 제2수온센서(430)에서 냉각수의 온도를 계측하고 상기 제어부(700)에서 상기 제2수온센서(430)의 계측값이 제2기준값 이상인지를 확인한 후, 상기 제2수온센서(430)의 계측값이 60℃ 이상인 경우, 상기 제2난방유로(630)로 흐르는 냉각수의 유량이 상기 제2수온센서(430)의 계측값에 반비례하도록(도 6) 상기 메인밸브(300)의 개도를 제어한다. 이러한 내용은 도 5 내지 7에 도시하였으며, 상기 메인밸브(300)의 개폐 또는 개방시간을 도 7에서와 같이 듀티(Duty)제어할 수도 있다.

본 발명의 도면에서는 상기 고전압배터리(500)가 상기 난방펌프(100)의 상류지점에 근접하여 위치된 것으로 도시하였는데, 이러한 것은 실내난방과 배터리 승온을 동시에 수행 시, 상기 고전압배터리(500)를 상기 전기히터(200)로부터 가능하면 먼 거리에 위치하도록 하여 상기 전기히터(200)로부터 승온된 고온의 냉각수가 상기 고전압배터리(500)까지 이동하는 도중에 자연적으로 방열되어 상기 고전압배터리(500)에 허용된 온도보다 떨어지도록 하기 위함이다. 따라서, 상기 고전압배터리(500)의 위치를 상기한 위치에 한정하는 것이 아니며, 설계나 환경에 따라 그 위치는 얼마든지 변경 가능함을 밝힌다.

또한, 도 8 내지 도 9에 도시한 것처럼, 상기 메인밸브(300)는 서모스탯이 적용될 수 있다. 서모스탯은 일반적으로 케이스 내에 왁스를 봉입한 왁스 펠릿형(wax pellet type)이 사용된다. 왁스 펠릿형은 왁스가 녹을 때 팽창하는 원리를 이용하여 니틀을 밀어내고 밸브를 열게 된다. 서모스탯은 통상적으로 개변(開弁)온도가 55~60℃로 적용되어 냉각수가 60℃ 이하일 때는 상부의 수로를 닫고, 60℃ 이상의 온도가 되면 상부의 밸브를 열어 실내 난방을 위한 열원으로 사용된다. 그러므로 60℃ 이하의 냉각수가 필요한 상기 제2난방라인(50)의 제어를 위하여 상기 메인밸브(300)에 적용 가능할 것이다.

본 발명의 전기자동차 공조 시스템은 라디에이터(860)와 냉각펌프(850)가 구비되고 냉각수가 흐르며 전장품과 열교환을 수행하는 냉각라인(70);을 더 포함한다. 상기 냉각라인(70)은 상기 제2난방라인(50)에 병렬로 연결된다. 상기 전장품은 OBC(On Board Charger; 810), 모터(820), EPCU(Electric Power Control Unit; 830) 등을 포함할 수 있다. 또한, 리저버탱크(840) 역시 포함되는 것이 바람직할 것이다. 따라서, 상기 냉방라인에 의해 상기 전장품은 차량의 주행 시 냉각된다. 또한, 상기 고전압배터리(500)의 경우에도 냉각이 필요한 경우, 상기 냉각라인(70)에 의해 열교환되어 냉각이 가능해진다.

보다 상세하게 살펴보면, 상기 냉각라인(70)이 상기 제2난방라인(50)에 연결되는 지점에는 상기 냉각라인(70)과 상기 제2난방라인(50)이 분리되어 독립적으로 냉각수가 순환될 수 있도록 하는 분리라인(90)이 마련된다. 또한, 상기 냉각라인(70)과 상기 제2난방라인(50)이 병렬로 연결되는 지점에는 제1보조밸브(870)가 구비되고, 상기 분리라인(90)이 상기 냉각라인(70)과 분기되는 지점에는 제2보조밸브(880)가 구비된다. 따라서, 상기 제어부(700)는 상기 제1보조밸브(870)와 제2보조밸브(880)의 개도를 제어하여 상기 냉각라인(70)과 제2난방라인(50)이 독립적으로 냉각수가 흐르거나 함께 냉각수가 흐르도록 하여 상기 전장품과 고전압배터리(500)의 동시 냉각 또는 분리 냉각이 가능하게 하는 것이다.

즉, 상기 제어부(700)는 상기 제1보조밸브(870)와 제2보조밸브(880)를 제어함으로써, 상기 고전압배터리(500)의 난방 시 상기 제2난방라인(50)에 냉각수가 독립적으로 흐르도록 하고, 분리된 상기 냉각라인(70)에는 상기 분리라인(90)을 통해 폐회로를 구성하여 지속적으로 냉각수가 흘러 상기 전장품이 냉각되게 된다. 반면, 상기 고전압배터리(500)의 냉각 시 상기 분리라인(90)에는 냉각수가 공급되지 않고 상기 냉각라인(70)과 제2난방라인(50)에 냉각수가 공급되어 함께 순환되도록 하는 것이다. 이때, 상기 전기히터(200)는 동작되지 않아 냉각수가 흐르더라도 가열되지 않아 상기 고전압배터리(500)의 냉각이 가능하게 되는 것이다.

따라서, 상기와 같은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전기자동차 공조 시스템에 의하면, 고전압배터리(500)의 열교환과 실내난방이 수행 시 전기히터(200)를 하나만 구성하여 공통으로 사용하도록 함으로써, 에너지를 효율적으로 관리하면서도 차량의 주행거리를 연장하고, 생산원가를 절감할 수 있는 효과가 있다.

본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.

10 : 가열라인 30 : 제1난방라인
50 : 제2난방라인 70 : 냉각라인
90 : 분리라인 100 : 난방펌프
200 : 전기히터 300 : 메인밸브
410 : 제1수온센서 430 : 제2수온센서
500 : 고전압배터리 610 : 제1난방유로
630 : 제2난방유로 700 : 제어부
810 : OBC 820 : 모터
830 : EPCU 840 : 리저버탱크
850 : 냉각펌프 860 : 라디에이터
870 : 제1보조밸브 880 : 제2보조밸브
900 : 히터코어

Claims

전기히터와 난방펌프가 구비된 가열라인;
일단이 상기 가열라인의 일단과 메인밸브를 통해 연결되고, 타단이 상기 가열라인의 타단에 연결되며, 실내난방을 위한 히터코어가 구비되고, 냉각수가 흐름으로써 상기 가열라인과 함께 제1난방유로를 형성하는 제1난방라인;
일단이 상기 가열라인의 일단과 상기 메인밸브를 통해 연결되고, 타단이 상기 가열라인의 타단에 연결되며, 고전압배터리와 열교환을 수행하고, 냉각수가 흐름으로써 상기 가열라인과 함께 제2난방유로를 형성하는 제2난방라인; 및
상기 메인밸브의 개도를 제어함으로써 상기 제1난방유로 또는 제2난방유로의 냉각수 흐름을 제어하는 제어부;를 포함하고,
라디에이터와 냉각펌프가 구비되고 냉각수가 흐르며 전장품과 열교환을 수행하는 냉각라인;을 더 포함하고, 상기 냉각라인은 상기 제2난방라인에 연결되며,
상기 냉각라인이 상기 제2난방라인에 연결되는 지점에는 상기 냉각라인이 상기 제2난방라인과 분리되어 독립적으로 냉각수가 순환될 수 있도록 하는 분리라인이 마련된 것을 특징으로 하는 전기자동차 공조 시스템.
청구항 1에 있어서,
상기 제1난방라인에는 냉각수의 흐름을 기준으로 상기 히터코어의 상류지점에 제1수온센서가 구비되며, 상기 제어부는 상기 제1수온센서의 계측값을 기반으로 상기 전기히터의 가동을 제어하는 것을 특징으로 하는 전기자동차 공조 시스템.
청구항 2에 있어서,
상기 제어부는 상기 제1수온센서의 계측값이 제1기준값 이상인 경우, 상기 전기히터의 가동량을 감소시키는 것을 특징으로 하는 전기자동차 공조 시스템.
청구항 1에 있어서,
상기 제2난방라인에는 냉각수의 흐름을 기준으로 상기 고전압배터리와 열교환하는 부분의 상류지점에 제2수온센서가 구비되고, 상기 제어부는 상기 제2수온센서의 계측값을 기반으로 상기 메인밸브의 개도를 제어하는 것을 특징으로 하는 전기자동차 공조 시스템.
청구항 4에 있어서,
상기 제어부는 상기 제2수온센서의 계측값이 제2기준값 이상인 경우, 상기 제2수온센서의 계측값과 상기 제2난방유로로 흐르는 냉각수의 유량이 반비례하도록 상기 메인밸브의 개도를 제어하는 것을 특징으로 하는 전기자동차 공조 시스템.
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청구항 1에 있어서,
상기 냉각라인과 상기 제2난방라인이 병렬로 연결되는 지점에는 제1보조밸브가 구비되고, 상기 분리라인이 상기 냉각라인과 분기되는 지점에는 제2보조밸브가 구비되며, 상기 제어부는 상기 제1보조밸브와 제2보조밸브를 제어하여 상기 냉각라인과 제2난방라인이 독립적으로 냉각수가 흐르거나 함께 냉각수가 흐르도록 하는 것을 특징으로 하는 전기자동차 공조 시스템.
청구항 8에 있어서,
상기 제어부는 상기 제1보조밸브와 제2보조밸브를 제어함으로써, 상기 고전압배터리의 난방 시 상기 제2난방라인에 냉각수가 독립적으로 흐르도록 하고, 상기 고전압배터리의 냉각 시 상기 냉각라인과 제2난방라인에 냉각수가 함께 순환되도록 하는 것을 특징으로 하는 전기자동차 공조 시스템.