KR20110101461A - 자동차 및 그의 제어방법 - Google Patents

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염승훈
하정주
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Abstract

본 발명에 따른 자동차 및 그의 제어방법은, 배터리 팩 내부에 냉기를 공급하여 배터리 팩 내부를 제습하는 제습유닛을 포함함으로써, 배터리 팩 내부에 습도를 조절하여 결로 현상에 의한 전기적 위험과 고장을 감소시킬 수 있는 효과가 있다. 또한, 차실을 공기조화시키는 공기조화장치를 이용하여 제습함으로써, 별도의 장치가 필요없이 제습효과를 누릴 수 있는 이점이 있다. 또한, 배터리 팩 내부의 온도와 상대 습도를 통해 이슬점 온도를 구하고, 이슬점 온도와 현재 온도의 차이에 따라 배터리 팩 내부를 제습함으로써, 제어가 쉽고 간편한 이점이 있다.

Description

자동차 및 그의 제어방법{Automobile and the controlling method of the same}
본 발명은 자동차 및 그의 제어방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 배터리 팩 내부의 습도를 제어하여 결로를 방지함으로써, 전기적 고장과 위험을 감소시킬 수 있는 자동차 및 그의 제어방법에 관한 것이다.
자동차는 엔진에서 동력을 생산해 바퀴에 전달하여, 도로 상에서 승객이나 화물을 운반하는 교통수단이다. 자동차는 크게 외관을 형성하는 차체(body)와 각종 장치들이 유기적으로 연결된 섀시(chassis)로 나눌 수 있다. 섀시는 주행의 원동력이 되는 자동차 엔진을 비롯하여 동력전달 장치, 조향 장치, 현가 장치, 제동 장치 등 주요 장치를 포함한다.
엔진은 자동차를 달리게 하는 원동력이다. 대부분의 자동차 엔진은 4행정 내연기관이다. 4행정 내연기관은 흡입, 압축, 폭발, 배기의 4행정에 의해 한 주기를 끝내는 내연기관으로 왕복운동 엔진의 가장 일반적인 예이다. 주로 휘발성 연료를 사용하는 내연기관은 연료를 공기 중의 산소와 완전연소가 이루어지도록 잘 혼합된 상태에서 압축을 한 다음 연소를 시킬 때 발생하는 열에너지를 직접 이용해 운동에너지를 얻는다.
이러한 휘발성 연료를 사용하는 내연기관은 배기 가스로 인한 환경오염과 석유 자원의 고갈을 일으켜 그 대안으로 전기를 동력으로 움직이는 전기자동차(EV, Electric Vehicle)가 대두되었다. 전기자동차는 배기 가스나 소음이 없는 무공해 자동차이다. 그러나 높은 생산비용, 낮은 운행속도 그리고 짧은 운행거리로 인해 그 동안 실용화되지 못해왔다.
최근 들어 고유가와 배기가스 규제 강화가 전기 자동차 개발의 속도를 빠르게 하고 있으며, 시장 규모도 급성장 중이다.
본 발명의 목적은 배터리 팩 내부의 습도를 제어하여 결로를 방지할 수 있는 자동차 및 그의 제어방법을 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 자동차는 에너지원으로 사용되는 배터리 팩과, 상기 배터리 팩 내부에 냉기를 공급하여, 상기 배터리 팩 내부를 제습하는 제습유닛과, 상기 배터리 팩 내부의 습도에 따라 상기 제습유닛의 작동을 제어하는 제어부를 포함한다.
본 발명에 있어서, 상기 배터리 팩 내부의 온도를 감지하는 배터리 온도센서와, 상기 배터리 팩 내부의 상대습도를 감지하는 배터리 습도센서를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 배터리 온도센서에서 감지된 온도와 상기 배터리 습도센서에서 감지된 습도를 이용하여 이슬점 온도를 구하고, 이슬점 온도에 따라 상기 제습유닛의 작동을 제어할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 제습유닛은, 차실내의 공기를 송풍하여 상기 배터리 팩 내부를 냉각시킬 수 있다.
본 발명에 있어서, 차실을 공기조화시키는 공기조화장치를 더 포함하고, 상기 제습유닛은 상기 공기조화장치를 순환하는 냉매 중 적어도 일부 냉매와 차실로부터 송풍된 공기를 열교환시켜 공기를 냉각시키는 증발기를 포함할 수 있다.
본 발명에 있어서, 차실의 온도를 감지하는 차실 온도센서와, 외기 온도를 감지하는 외기 온도센서를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 차실 온도센서에서 감지된 차실 온도와 상기 외기 온도센서에서 감지된 외기 온도를 이용하여 상기 차실로부터 상기 배터리 팩 내부로 유입되는 공기의 온도를 예측하고, 상기 예측된 공기의 온도와 이슬점 온도를 비교할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 자동차의 제어방법은, 배터리 팩 내부의 온도와 상대습도를 감지하는 감지단계와, 상기 감지단계에서 감지한 값들로부터 이슬점 온도를 구하고, 상기 배터리 팩 내부의 현재 온도와 상기 이슬점 온도와의 차이를 구하는 연산단계와, 상기 연산단계에서 구한 차이값이 미리 설정된 설정범위 이내이면, 상기 배터리 팩 내부를 제습하는 제습단계를 포함할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 제습단계는 공기조화장치를 온시켜 상기 배터리 팩 내부로 냉기를 공급할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 연산단계에서 구한 차이값이 미리 설정된 설정범위를 벗어나면, 상기 공기조화장치를 오프시킬 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 제어부는 상기 설정범위를 상기 차실로부터 상기 배터리 팩 내부로 송풍되는 공기의 온도에 의해 미리 설정할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 감지단계에서는 차실 온도와 외기 온도를 더 감지하고, 상기 제어부는 감지된 차실 온도와 외기 온도에 따라 상기 차실로부터 상기 배터리 팩 내부로 송풍되는 공기의 온도를 구할 수 있다.
본 발명에 따른 자동차 및 그의 제어방법은, 배터리 팩 내부에 냉기를 공급하여 배터리 팩 내부를 제습하는 제습유닛을 포함함으로써, 배터리 팩 내부에 습도를 조절하여 결로 현상에 의한 전기적 위험과 고장을 감소시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 차실을 공기조화시키는 공기조화장치를 이용하여 제습함으로써, 별도의 장치가 필요없이 제습효과를 누릴 수 있는 이점이 있다.
또한, 배터리 팩 내부의 온도와 상대 습도를 통해 이슬점 온도를 구하고, 이슬점 온도와 현재 온도의 차이에 따라 배터리 팩 내부를 제습함으로써, 제어가 쉽고 간편한 이점이 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 자동차의 차체와 배터리 팩이 도시된 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 배터리 팩의 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 배터리 팩과 제습유닛이 도시된 개략도이다.
도 4는 본 발명에 따른 배터리 팩의 제습을 위한 구성이 도시된 블록도이다.
도 5는 본 발명에 따른 배터리 팩의 제습 방법이 도시된 순서도이다
이하, 본 발명에 따른 자동차의 실시예로서 전기를 동력으로 움직이는 전기자동차(EV, Electric Vehicle, 이하, '자동차'라 칭함)에 대해 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 자동차의 차체와 배터리 팩이 도시된 사시도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차의 차체는 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 구성된다.
상기 차체(100 내지 300)들은 닫힌 공간을 만들어 그 내부에 각종 장치를 배치하고 탑승자나 화물을 수용한다. 일부를 개폐시켜 탑승자나 화물의 출입, 각종 장치의 유지보수를 용이하게 할 수 있는 구조를 가질 필요도 있다. 외부의 비나 바람, 먼지 등에서 탑승자나 화물, 각종 장치를 보호하는 것도 중요한 작용이다. 또한, 차체(100 내지 300)들 형상은 그대로 자동차의 외관 형상이 된다.
상기 전방차체(100)는 우물 정(井)자를 형성하며 모터 및 변속기가 구비된다. 상기 전방차체(100)에는, 자동차의 진행 방향을 바꾸기 위하여 앞 바퀴의 회전축 방향을 조절하는 조향장치와, 노면의 진동이 직접 차체에 닿지 않도록 하는 전륜현가장치가 구비된다.
상기 전방차체(100)는 모터나 변속기, 각종 보조 기구류 등의 중량물이 집중되어 탑재되는 것을 비롯하여 전륜현가장치의 앞 바퀴를 지지할 필요가 있다. 또한, 전륜 구동 자동차에서는 구동력도 상기 전방차체(100)가 담당한다.
상기 전방차체(100)는 사고 등으로 말미암아 강아 충격을 받을 경우 파손되어 충격을 흡수하여 차실에 강한 힘이 전달되지 않도록 한다. 전방차체(100)의 각 부품은 전방차체에 볼트 또는 너트로 고정되거나 용접되어 있으며, 프론트 펜더, 후드 등 외판 부품만 분리할 수 있게 되어 있다.
상기 중앙차체(200)는 대부분 차실, 즉 탑승자 등이 탑승하는 장소로 되어 있기 때문에 내부 공간은 될수록 크게 한다.
상기 중앙차체(200)는, 바닥면을 이루고 하측에 배터리 팩(400)이 장착되는 플로어(210)와, 상기 플로어의 중앙에 형성된 중앙 터널(230)과, 상기 플로어(210)의 좌,우측 가장자리에 구비되는 사이드 터널(240)을 포함한다.
상기 플로어(210)는 차실내의 바닥면으로서 강도가 높고 면적이 넓은 패널이다.
상기 중앙 터널(230)은 상방으로 인입되어 형성되고, 전후방향으로 길게 형성된다. 상기 중앙 터널(230)은 상기 플로어(210)에 일체로 형성되는 것도 가능하고, 별도로 이루어져 용접 등에 의해 결합되는 것도 가능하다.
상기 사이드 터널(240)은 각 필러의 베이스가 되도록 전후방향으로 길게 형성된 것으로, 사이드 멤버(Side member)라고도 칭할 수 있다.
상기 사이드 터널(240)에는 프론트 필러(미도시)와 센터 필러(미도시)가 결합될 수 있다.
상기 사이드 터널(240)은 상기 플로어(210)에 일체로 형성되는 것도 가능하고, 별도로 이루어져 용접 등에 의해 결합되는 것도 가능하다.
상기 후방차체(300)에는 노면의 진동이 직접 차에 닿지 않도록 후륜 현가장치(미도시)가 구비될 수 있다.
도 2는 도 1에 도시된 배터리 팩의 분해 사시도이다.
도 2를 참조하면, 상기 배터리 팩(400)은 외관을 형성하는 배터리 케이스와, 상기 배터리 케이스의 내부에 적층되어 전류를 생성하는 복수의 셀 모듈들을 포함할 수 있다.
상기 배터리 케이스는 상기 복수의 셀 모듈(410)을 지지하고 상기 플로어(210)에 결합되는 배터리 캐리어(412)와, 상기 배터리 캐리어(412)의 상측에서 상기 복수의 셀 모듈(410)을 감싸도록 배치된 배터리 커버(414)를 포함할 수 있다.
상기 복수의 셀 모듈(410)은 전류를 생성하는 것으로, 상하방향으로 적층되는 것도 가능하고, 전후 또는 좌우방향으로 적층되는 것도 가능하다.
상기 배터리 캐리어(412)는 볼트 등의 체결부재에 의해 상기 플로어(210)에 결합될 수 있다.
상기 배터리 커버(414)는 상기 복수의 셀 모듈(410)을 덮도록 형성될 수 있다.
도 3은 본 발명에 따른 배터리 팩과 제습유닛이 도시된 개략도이고, 도 4는 본 발명에 따른 배터리 팩의 제습을 위한 구성이 도시된 블록도이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 자동차는 배터리 팩(400) 내부에 냉기를 공급하여, 상기 배터리 팩(400) 내부를 제습하는 제습유닛과, 상기 배터리 팩(400) 내부의 습도에 따라 상기 제습유닛의 작동을 제어하는 제어부를 더 포함한다.
상기 제습유닛은 차실(2)내의 공기를 송풍하여 상기 배터리 팩(400)내부를 냉각하는 열교환기(500)가 사용되는 것도 가능하고, 상기 차실(2)을 공기조화시키는 공기조화장치(600)가 상기 배터리 팩(400)에 직접 연결되어 사용되는 것도 가능하고, 상기 배터리 팩(400)의 제습만을 위한 별도의 제습기가 설치되는 것도 가능하다.
이하, 본 실시예에서는, 상기 제습유닛은 상기 차실(2)내의 공기를 송풍하여 상기 배터리 팩(400)내부를 냉각하는 열교환기(500)가 사용되는 것으로 설명한다.
상기 자동차는 상기 차실(2)을 공기조화시키는 공기조화장치(600)를 더 포함하고, 상기 열교환기(500)는 상기 공기조화장치(600)를 순환하는 냉매 중 적어도 일부 냉매와 상기 차실(2)로부터 송풍된 공기를 열교환시켜 공기를 냉각시키는 증발기가 사용될 수 있다.
상기 열교환기(500)의 일측에는 상기 차실(2)로부터 공기가 유입되는 덕트(512)가 연결되고, 타측에는 내부에서 냉각된 공기를 상기 배터리 팩(400)으로 안내하는 덕트(510)가 연결된다.
또한, 상기 열교환기(500)는 상기 공기조화장치(600)로부터 바이패스된 냉매를 안내하는 냉매 바이패스 호스(514)가 연결될 수 있다.
상기 공기조화장치(600)는 냉매를 압축하는 압축기(미도시)와, 와, 상기 압축기(미도시)에서 나온 냉매를 응축시키는 응축기(미도시)와, 상기 응축기(미도시)에서 나온 냉매를 팽창시키는 팽창밸브(미도시)와, 상기 팽창밸브(미도시)에서 나온 냉매를 증발시키는 증발기(미도시)와, 상기 압축기(미도시)와 응축기(미도시), 팽창밸브(미도시)및 증발기(미도시)를 연결하여, 냉매를 순환시키는 냉매 순환호스(미도시)를 포함할 수 있다.
상기 공기조화장치(600)는 상기 차실(2)과 연결되어, 차실을 냉난방시킬 수 있다.
또한, 상기 자동차는 상기 공기조화장치(600)의 작동을 제어하는 공기조화 제어부(HVAC controller, Heating Ventilation Air-Conditioning, 20)와, 상기 배터리 팩(400)의 전반적인 상태를 관리하고 제어하는 배터리 관리 시스템(BMS,Battery Module System,미도시)과, 상기 배터리 관리 시스템(미도시)의 신호에 따라 상기 공기조화 제어부(20)를 제어하는 자동차 제어부(VCM,Vehicle control module,미도시)를 더 포함한다.
상기 제어부는 상기 공기조화 제어부(20)가 사용될 수 있다
상기 공기조화 제어부(20)는 차량의 외부 온도를 감지하는 외기온도센서(6)와, 차실 내부의 온도를 감지하는 차실 온도센서(3), 냉매 온도센서(미도시), 증발기온도센서(미도시)와 연계되어, 각 센서로부터 받은 센서값들을 고려하여, 상기 압축기(미도시)의 작동을 제어할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 자동차는 상기 배터리 팩(400)내부에 설치되어, 상기 배터리 팩(400) 내부의 온도를 감지하는 배터리 온도센서(430)와, 상기 배터리 팩(400)내부에 설치되어, 상기 배터리 팩(400) 내부의 상대습도를 감지하는 배터리 습도센서(432)를 더 포함한다.
상기 배터리 온도센서(430)에서 감지된 배터리 팩 온도와, 상기 배터리 습도센서(432)에서 감지된 배터리 팩 습도는 상기 배터리 관리 시스템(미도시)을 통해 상기 공기조화 제어부(20)로 전달될 수 있다.
상기 공기조화 제어부(20)는 상기 배터리 온도센서(430)에서 감지된 배터리 팩 온도(Tb)와 상기 배터리 습도센서(432)에서 감지된 상대습도(Hb)를 이용하여 이슬점 온도를 구할 수 있다. 이슬점 온도를 구하는 식은 하기에서 상세히 설명한다.
또한, 상기 공기조화 제어부(20)는 상기 차실 온도센서(3)으로부터 감지된 차실 온도(Ti)와, 상기 외기온도센서(6)로부터 감지된 외기온도(Ta)를 이용하여, 상기 차실(2)로부터 상기 배터리 팩 내부로 유입되는 공기의 온도를 구할 수 있다. 상기 공기조화 제어부(20)내에는 차실 온도(Ti)와 외기 온도(Ta)에 따른 상기 배터리 팩(400)내부로 유입되는 공기의 온도가 테이블 등에 의해 미리 저장될 수 있다.
자동차의 외부 공기가 상기 차실(2)과 상기 열교환기(500)을 차례로 거쳐 상기 배터리 팩(400)내부로 유입되기 때문에, 상기 배터리 팩(400) 내부의 공기 온도는 외기 온도(Ta)와 차실 온도(Ti)의 영향을 받을 수 있다.
따라서, 상기 공기조화 제어부(20)는 배터리 팩 온도(Tb)와 배터리 팩 습도(Hb)뿐만 아니라, 외기 온도(Ta)와 차실 온도(Ti)를 고려하여, 상기 배터리 팩(400)내부의 습도를 제어한다.
도 5는 본 발명에 따른 배터리 팩의 제습 방법이 도시된 순서도이다.
도 5를 참조하여, 상기와 같이 구성된 본 발명의 실시예에 따른 자동차의 제어방법을 설명하면, 다음과 같다.
먼저, 상기 배터리 온도센서(430)가 상기 배터리 팩(400) 내부의 온도(Tb)를 감지하고, 상기 배터리 습도센서(432)는 상기 배터리 팩(400)내부의 상대 습도(Hb)를 감지하는 감지단계를 수행한다.(S1)
또한, 상기 차실 온도센서(3)가 차실 온도(Ti)를 감지하고, 상기 외기 온도센서(6)가 외기 온도(Ta)를 감지한다.
각 센서들은 실시간으로 감지하는 것도 가능하고, 소정의 시간을 간격으로 감지하도록 설정되는 것도 가능하다.
상기 배터리 온도센서(430)에서 감지된 배터리 팩 온도(Tb)와 상기 배터리 습도센서(432)에서 감지된 배터리 팩 습도(Hb)는 상기 공기조화 제어부(20)로 전송된다.
상기 공기조화 제어부(20)는 배터리 팩 온도(Tb)와 배터리 팩 습도(Hb)를 이용하여, 이슬점 온도(Td)를 구할 수 있다. (S2)
이슬점 온도(Td)는 수증기를 포함한 대기의 기압과 수증기량을 그대로 두고, 기온을 떨어뜨렸을 때 수증기가 포화되는 온도이다.
상기 감지단계에서 감지된 배터리 팩 습도(Hb)는 상대습도이고, 상대습도는 현재 수증기량과 현재 온도에서 공기가 최대로 포함할 수 있는 수증기량(포화수증기량)의 비를 퍼센트로 나타낸 값이다.
상기 배터리 팩(400)의 온도(Tb)를 알면, 상기 배터리 팩 온도(Tb)의 포화 수증기량을 알 수 있다.
상기 배터리 팩 온도(Tb)의 포화 수증기량과 상기 배터리 팩(400)의 습도(Hb)를 알면, 상대습도를 구하는 식으로부터 현재 수증기량을 구할 수 있다.
현재 수증기량을 알면, 현재의 수증기가 포화되는 온도인 이슬점 온도(Td)를 구할 수 있다.
현재 수증기량이나 이슬점 온도(Td)는 상용되는 공기선도를 통해 일반인도 쉽게 구할 수 있는 바, 상기 공기조화 제어부(20)내에는 상용되는 공기선도에 대한 정보나, 이슬점 온도(Td)를 구하는 프로그램이 내장될 수 있다.
이슬점 온도(Td)를 구하면, 현재 배터리 팩 온도(Tb)와 이슬점 온도(Td)와의 차이(△T)를 구하는 연산단계를 수행한다.(S3)
상기 공기조화 제어부(20)는 현재 배터리 팩 온도(Tb)와 이슬점 온도(Td)와의 차이(△T)가 미리 설정된 설정범위 이내인가를 판단한다. (S4)
상기 설정범위는 상기 외기 온도(Ta)와 차실 온도(Ti)를 고려하여 설정될 수 있다.
상기 배터리 팩(400)내부의 공기는 자동차의 외부 공기가 상기 차실(2)과 상기 열교환기(500)를 차례로 거쳐 상기 배터리 팩(400)내부로 유입된 것이기 때문에, 상기 배터리 팩(400) 내부의 공기 온도는 외기 온도(Ta)와 차실 온도(Ti)의 영향을 받을 수 있다. 따라서, 상기 공기조화 제어부(20)는 배터리 팩 온도(Tb)와 배터리 팩 습도(Hb)뿐만 아니라, 외기 온도(Ta)와 차실 온도(Ti)를 고려하여, 상기 배터리 팩(400)내부의 습도를 제어해야 한다.
즉, 상기 차실(2)로부터 상기 배터리 팩(400)내부로 송풍되는 공기의 온도가 충분히 낮다면, 상기 공기조화장치(600)를 온시켜 제습할 필요가 없기 때문에, 상기 배터리 팩(400)내부로 송풍되는 공기의 온도 따라 설정범위를 정한다.
상기 공기조화 제어부(20)는 상기 외기 온도(Ta)와 차실 온도(Ti)에 따라 상기 차실(2)로부터 상기 배터리 팩(400)내부로 송풍되는 공기의 온도를 미리 예측할 수 있다. 상기 공기조화 제어부(20)내에는 상기 외기 온도(Ta)와 차실 온도(Ti)에 따른 상기 차실(2)로부터 상기 배터리 팩(400)내부로 송풍되는 공기의 온도가 테이블 등에 의해 미리 저장될 수 있다.
따라서, 상기 공기조화 제어부(20)는 상기 외기 온도(Ta)와 차실 온도(Ti)를 고려하여, 상기 차실(2)로부터 상기 배터리 팩(400)내부로 송풍되는 공기의 온도를 구하고, 상기 차실(2)로부터 상기 배터리 팩(400)내부로 송풍되는 공기의 온도에 따라 상기 설정범위를 정한다.
상기와 같이 설정범위가 정해지면, 상기 공기조화 제어부(20)는 현재 배터리 팩 온도(Tb)와 이슬점 온도(Td)와의 차이(△T)가 미리 설정된 설정범위 이내인가를 판단한다.(S4)
현재 배터리 팩 온도(Tb)와 이슬점 온도(Td)와의 차이(△T)가 미리 설정된 설정범위 이내이면, 현재 수증기가 포화되어 이슬이 맺히는 결로 현상이 발생될 수 있다고 판단할 수 있다. 따라서, 상기 공기조화장치(600)를 온시켜 냉방 운전시키는 제습단계를 수행한다.(S5)
상기 공기조화장치(600)가 온되면, 상기 공기조화장치(600)를 순환하는 냉매가 바이패스되어 상기 열교환기(500)로 유입되고, 상기 열교환기(500)내에서는 바이패스된 냉매와 공기가 열교환된다. 열교환에 의해 차가워진 공기가 상기 덕트(510)를 통해 상기 배터리 팩(400)로 공급되면, 상기 배터리 팩(400)내부가 제습될 수 있다.
이후, 소정의 시간이 경과하면, 현재 배터리 팩 온도(Tb)와 이슬점 온도(Td)와의 차이(△T)가 미리 설정된 설정범위 이내인가를 다시 판단한다. (S6)
현재 배터리 팩 온도(Tb)와 이슬점 온도(Td)와의 차이(△T)가 미리 설정된 설정범위를 벗어나면, 충분히 제습이 이루어졌다고 판단하여 상기 공기조화장치(600)를 오프시킨다.
본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구의 범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구의 범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
2: 차실 4: 차실 온도센서
6: 외기 온도센서 20: 공기조화 제어부
400: 배터리 팩 430: 배터리 온도센서
432: 배터리 습도센서 500: 공기조화장치

Claims (10)

  1. 에너지원으로 사용되는 배터리 팩과;
    상기 배터리 팩 내부에 냉기를 공급하여, 상기 배터리 팩 내부를 제습하는 제습유닛과;
    상기 배터리 팩 내부의 습도에 따라 상기 제습유닛의 작동을 제어하는 제어부를 포함하는 자동차.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 배터리 팩 내부의 온도를 감지하는 배터리 온도센서와,
    상기 배터리 팩 내부의 상대습도를 감지하는 배터리 습도센서를 더 포함하고,
    상기 제어부는 상기 배터리 온도센서에서 감지된 온도와 상기 배터리 습도센서에서 감지된 습도를 이용하여 이슬점 온도를 구하고, 이슬점 온도에 따라 상기 제습유닛의 작동을 제어하는 자동차.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 제습유닛은,
    차실내의 공기를 송풍하여 상기 배터리 팩 내부를 냉각시키는 자동차.
  4. 청구항 1에 있어서,
    차실을 공기조화시키는 공기조화장치를 더 포함하고,
    상기 제습유닛은 상기 공기조화장치를 순환하는 냉매 중 적어도 일부 냉매와 차실로부터 송풍된 공기를 열교환시켜 공기를 냉각시키는 증발기를 포함하는 자동차.
  5. 청구항 2에 있어서,
    차실의 온도를 감지하는 차실 온도센서와,
    외기 온도를 감지하는 외기 온도센서를 더 포함하고,
    상기 제어부는 상기 차실 온도센서에서 감지된 차실 온도와 상기 외기 온도센서에서 감지된 외기 온도를 이용하여 상기 차실로부터 상기 배터리 팩 내부로 유입되는 공기의 온도를 예측하고, 상기 예측된 공기의 온도와 이슬점 온도를 비교하는 자동차.
  6. 배터리 팩 내부의 온도와 상대습도를 감지하는 감지단계와;
    상기 감지단계에서 감지한 값들로부터 이슬점 온도를 구하고, 상기 배터리 팩 내부의 현재 온도와 상기 이슬점 온도와의 차이를 구하는 연산단계와;
    상기 연산단계에서 구한 차이값이 미리 설정된 설정범위 이내이면, 상기 배터리 팩 내부를 제습하는 제습단계를 포함하는 자동차의 제어방법.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 제습단계는 공기조화장치를 온시켜 상기 배터리 팩 내부로 냉기를 공급하는 자동차의 제어방법.
  8. 청구항 6에 있어서,
    상기 연산단계에서 구한 차이값이 미리 설정된 설정범위를 벗어나면,
    상기 공기조화장치를 오프시키는 자동차의 제어방법.
  9. 청구항 6에 있어서,
    상기 제어부는 상기 설정범위를 상기 차실로부터 상기 배터리 팩 내부로 송풍되는 공기의 온도에 의해 미리 설정하는 자동차의 제어방법.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 감지단계에서는 차실 온도와 외기 온도를 더 감지하고,
    상기 제어부는 감지된 차실 온도와 외기 온도에 따라 상기 차실로부터 상기 배터리 팩 내부로 송풍되는 공기의 온도를 구하는 자동차의 제어방법.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103465763A (zh) * 2013-08-19 2013-12-25 北京汽车新能源汽车有限公司 A0级纯电动轿车动力电池布置方案
KR101704359B1 (ko) * 2016-10-10 2017-02-22 송성훈 배터리 충전관리장치
CN116404309A (zh) * 2023-06-08 2023-07-07 深圳市首航新能源股份有限公司 一种防止电池舱凝露的方法、冷却***及储能***
KR102630898B1 (ko) * 2022-12-30 2024-01-30 주식회사 한중엔시에스 Ess 배터리용 칠러 운영시스템 및 그 운영방법

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103465763A (zh) * 2013-08-19 2013-12-25 北京汽车新能源汽车有限公司 A0级纯电动轿车动力电池布置方案
KR101704359B1 (ko) * 2016-10-10 2017-02-22 송성훈 배터리 충전관리장치
WO2018070629A1 (ko) * 2016-10-10 2018-04-19 송성훈 배터리 충전관리장치
KR102630898B1 (ko) * 2022-12-30 2024-01-30 주식회사 한중엔시에스 Ess 배터리용 칠러 운영시스템 및 그 운영방법
CN116404309A (zh) * 2023-06-08 2023-07-07 深圳市首航新能源股份有限公司 一种防止电池舱凝露的方法、冷却***及储能***
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