KR20120130382A - Room and battery temperature management method of electric vehicle - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A temperature management method when charging electric vehicles is provided to control the indoor temperature of the vehicle and the battery simultaneously at a reserved operation point or remote operation call when charging the car battery. CONSTITUTION: A user operates a terminal during charging the car battery to request a remote cooling operation in the vehicle. A wireless communication terminal of the vehicle delivers the remote cooling operation call to the control unit. The control unit checks the battery SOC by the operation call. The indoor thermal load is calculated on the condition that the battery SOC is more than the standard SOC value. The battery SOC determines a target set temperature from the calculated indoor thermal load as described above. The cooling system is controlled through operation. The temperature of the battery is managed by controlling the operation of the cooling system of the battery during the operation of the cooling system. [Reference numerals] (AA) Remote cooling operation mode; (BB,MM) Start; (CC,RR) SOC condition satisfied?; (DD,PP) Air conditioner controller on; (EE) Calculating thermal load indoors; (FF) Determining a target set temperature; (GG) Operating a cooling system; (HH) Operating a battery cooling system(cooling blower/rear exhaust fan operation); (II) Operation time >= maximum operation time?; (JJ) Air conditioner off; (KK) Cooling system off; (LL) Reservation cooling operation mode; (NN) Operation time reserved?(s Time); (OO) Current time?=(s Time-1hr); (QQ) Operation time calculation; (SS) End; (TT) Operation time approached?

Description

전기자동차의 충전시 온도 관리 방법{Room and battery temperature management method of electric vehicle}Room and battery temperature management method of electric vehicle

본 발명은 전기자동차의 충전시 온도 관리 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 전기자동차의 배터리 충전효율 및 운전 초기 방전효율을 극대화할 수 있으면서 운전 초기에 냉방시스템의 전기부하를 줄일 수 있는 전기자동차의 실내온 및 배터리온 관리 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a temperature management method for charging an electric vehicle, and more particularly, to maximize the battery charging efficiency and initial discharging efficiency of an electric vehicle while reducing the electric load of the cooling system at the beginning of the electric vehicle. It relates to room temperature and battery temperature management method.

오늘날 화석연료를 사용하는 내연기관(엔진) 자동차는 배기가스로 인한 환경오염, 이산화탄소로 인한 지구온난화, 오존 생성 등으로 인한 호흡기 질환 유발 등과 같은 많은 문제점을 가지고 있다. Today, internal combustion engine (engine) vehicles using fossil fuels have many problems such as environmental pollution caused by exhaust gas, global warming caused by carbon dioxide, and respiratory diseases caused by ozone generation.

그리고, 지구상에 존재하는 화석연료는 한정되어 있기 때문에 언젠가는 고갈될 위기에 처해 있다. And because fossil fuels on Earth are so limited, they are in danger of becoming exhausted someday.

이에 전기모터를 구동원으로 사용하여 주행하는 친환경 전기자동차(Electric Vehicle,EV)의 개발이 활발히 진행되고 있다. Accordingly, development of eco-friendly electric vehicles (EVs) that use an electric motor as a driving source has been actively progressed.

전기자동차에는 차량을 구동시키기 위한 전기모터와 더불어 전기모터에 전력을 공급하기 위한 배터리가 탑재되는데, 주행 전 외부충전장치로부터 배터리를 충전한 뒤 주행하게 된다. In addition to the electric motor for driving the vehicle, the electric vehicle is equipped with a battery for supplying power to the electric motor, which is driven after charging the battery from an external charging device before driving.

또한 주지된 바와 같이, 전기자동차에서는 배터리의 에너지 축적밀도의 한계로 인하여 항속거리(1 충전 주행거리)가 매우 중요하다. Also, as is well known, the cruising distance (one-charging mileage) is very important in the electric vehicle due to the limitation of the energy accumulation density of the battery.

특히, 냉방시스템의 작동시에는 컴프레서 및 공조블로워의 구동으로 인해 많은 전력이 소모되고, 이때의 전력 소모로 인해 최대 항속거리는 미작동시의 항속거리와 비교할 때 최대 50% 까지 축소될 수 있다.In particular, when the cooling system is operated, a lot of power is consumed due to the operation of the compressor and the air conditioning blower, and the maximum range may be reduced by up to 50% when compared to the range without the operation.

따라서, 항속거리의 증대를 위해서는 냉방시스템의 전기부하 축소가 매우 중요하며, 냉방시스템의 소모 전력을 33% 축소시에 항속거리는 대략 40% 이상 증가될 수 있다.Therefore, the reduction of electric load of the cooling system is very important for increasing the range, and the range may be increased by approximately 40% or more when the power consumption of the cooling system is reduced by 33%.

그리고, 배터리 셀의 온도에 따라 충/방전 효율이 크게 달라지는데, 배터리 충전 동안 배터리 셀의 온도가 너무 높거나 낮으면 에너지가 잘 축적되지 않는 문제가 있다(충전효율 저하). In addition, the charging / discharging efficiency varies greatly depending on the temperature of the battery cell. If the temperature of the battery cell is too high or too low during battery charging, energy may not accumulate well (decrease in charging efficiency).

이에 배터리 충전시 충전효율 및 운전 초기의 방전효율을 극대화할 수 있으면서 운전 초기에 냉방시스템의 전기부하를 줄일 수 있는 방안이 필요하다.Therefore, there is a need for a method of reducing electric load of the cooling system at the beginning of operation while maximizing charging efficiency and initial discharge efficiency during battery charging.

종래의 경우 자동차의 온도 관리가 차량 실내의 쾌적성만을 고려하여 실내온도 제어에만 국한되어 있었을 뿐, 배터리 충전효율이나 초기 방전효율, 충전 후 항속거리, 운전 초기의 전기부하, 냉방시스템의 작동량 등에 대해 심도 있는 고려 없이 온도 관리가 이루어졌다.
In the past, the temperature management of the car was limited only to the indoor temperature control in consideration of the comfort of the vehicle interior, and the battery charging efficiency, the initial discharge efficiency, the cruising distance after charging, the electric load at the beginning of operation, the operating amount of the cooling system, etc. Temperature management took place without further consideration.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 고려하여 창출된 것으로서, 전기자동차의 배터리 충전효율 및 운전 초기 방전효율을 극대화할 수 있고 운전 초기에 냉방시스템의 전기부하를 줄일 수 있도록 함으로써 배터리의 에너지 축적 밀도의 한계를 극복하면서 항속거리를 최대한 증대시킬 수 있는 전기자동차의 실내온 및 배터리온 관리 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
Accordingly, the present invention has been made in consideration of the above problems, and can maximize the battery charging efficiency and initial discharge efficiency of an electric vehicle and reduce the electrical load of the cooling system at the beginning of operation, thereby accumulating the energy accumulation density of the battery. The purpose of the present invention is to provide a method of managing the indoor temperature and battery temperature of an electric vehicle that can increase the range while maximizing the range.

상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명은, (a) 외부충전장치에 의해 차량 배터리가 충전되는 동안 사용자가 단말기를 조작하여 차량에 원격냉방 작동을 요청하는 단계와; (b) 차량의 무선통신단말기가 원격냉방 작동 요청을 수신하여 제어부에 전달하면 제어부가 배터리 SOC를 체크하는 단계와; (c) 배터리 SOC가 기준 SOC 값 이상이 되는 조건을 만족하면 실내 열부하를 계산하고 계산된 실내 열부하로부터 목표설정온도를 결정하는 단계와; (d) 이어 실내온도가 목표설정온도에 도달 및 유지되도록 냉방시스템을 작동 및 제어하는 단계와; (e) 상기 냉방시스템의 작동 동안 배터리 냉각시스템의 작동을 제어하여 배터리 온도를 관리하는 단계;를 포함하는 전기자동차의 충전시 온도 관리 방법을 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention comprises the steps of (a) requesting a remote cooling operation to the vehicle by the user operating the terminal while the vehicle battery is being charged by the external charging device; (b) checking, by the controller, the battery SOC when the wireless communication terminal of the vehicle receives the remote cooling operation request and transmits the request to the controller; (c) calculating a indoor heat load and determining a target set temperature from the calculated indoor heat load if the battery SOC satisfies a condition that is equal to or greater than a reference SOC value; (d) then operating and controlling the cooling system such that the room temperature reaches and maintains the target set temperature; (E) controlling the operation of the battery cooling system during the operation of the cooling system to manage the battery temperature provides a method for temperature management when charging an electric vehicle.

여기서, 본 발명의 온도 관리 방법은, 상기 (a) 단계 이전에 외부충전장치에 의해 차량 배터리가 충전되는 동안 상기 제어부가 실시간 수집되는 배터리 온도에 따라 배터리 냉각시스템의 작동을 제어하여 배터리 온도를 관리하는 강제 관리모드 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.Here, the temperature management method of the present invention, the battery control by controlling the operation of the battery cooling system according to the battery temperature collected in real time while the vehicle battery is charged by the external charging device before the step (a) to manage the battery temperature Characterized in that it further comprises a forced management mode step.

또한 본 발명의 온도 관리 방법은, 외부충전장치에 의해 차량 배터리가 충전되는 동안 사용자가 단말기를 조작하여 운행시점을 예약하면 예약된 운행시점을 수신한 상기 제어부가 냉방시스템의 작동시점을 계산하는 단계와; 이후 냉방시스템의 작동시점이 되면 제어부가 상기 (b) 단계에서 (e) 단계를 별도로 수행하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
In addition, the temperature management method of the present invention, the step of calculating the operating time of the cooling system by the control unit receiving the reserved operating time when the user reserves the starting time by operating the terminal while the vehicle battery is being charged by the external charging device Wow; After that, when the operation time of the cooling system, the control unit (b) to perform the step (e) separately; characterized in that it further comprises.

이에 따라, 본 발명에 따른 전기자동차의 온도 관리 방법에 의하면, 차량 배터리 충전 중에 원격 또는 예약된 출발 운행시점에 맞추어 차량의 실내온도를 예냉 제어하고 동시에 배터리 온도를 관리하게 됨으로써, 배터리의 충/방전효율을 높여 전기자동차의 항속거리를 증대시킬 수 있게 된다. Accordingly, according to the temperature management method of the electric vehicle according to the present invention, by controlling the pre-cooling and controlling the battery temperature of the vehicle at the same time as the remote or scheduled start time while charging the vehicle battery, the battery charge / discharge By increasing the efficiency, it is possible to increase the range of the electric vehicle.

또한 충전 중 원격 또는 출발 운행시점에 따른 냉방시스템의 사전 작동으로 승객 탑승시 쾌적한 실내 환경을 제공할 수 있고, 운전 중 냉방시스템에 의한 배터리 소모 전력을 줄일 수 있으므로 항속거리를 증대시킬 수 있다.
In addition, it is possible to provide a comfortable indoor environment when the passengers ride by pre-operation of the cooling system according to the remote or departure operation time while charging, and to reduce the power consumption by the cooling system during driving, thereby increasing the range.

도 1은 본 발명에 따른 온도 관리 방법을 구현하기 위한 원격 제어 시스템을 나타내는 구성도이다.
도 2 및 도 3은 본 발명에 따른 실내온 및 배터리온 관리 방법을 나타내는 순서도이다.
도 4는 본 발명에서 기준 SOC 값을 결정하기 위한 맵 데이터의 일례를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명에서 실내 열부하 값으로부터 목표설정온도를 결정하는데 사용되는 데이터의 일례를 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명에서 실내 열부하에 따라 냉방시스템 작동의 제어 상태를 예시한 도면으로서 컴프레서의 온/오프 제어, 풍량 및 풍향 제어의 예를 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명에서 컴프레서 허용 전력(a) 및 증발기목표온도(b) 설정 맵의 일례를 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명에서 배터리 냉각시스템 작동 맵의 일례를 나타내는 도면이다.
도 9는 본 발명에서 외기온 및 일사량에 따른 목표설정온도 도달시간 맵의 일례를 나타내는 도면이다.1 is a block diagram showing a remote control system for implementing a temperature management method according to the present invention.
2 and 3 are flowcharts illustrating a method for managing room temperature and battery temperature according to the present invention.
4 is a diagram illustrating an example of map data for determining a reference SOC value in the present invention.
5 is a view showing an example of data used to determine the target set temperature from the indoor heat load value in the present invention.
6 is a view illustrating a control state of the cooling system operation according to the indoor heat load in the present invention, showing an example of on / off control, air volume and wind direction control of the compressor.
7 is a diagram showing an example of a compressor allowable power a and an evaporator target temperature b setting map in the present invention.
8 is a view showing an example of a battery cooling system operation map in the present invention.
9 is a diagram illustrating an example of a time map for reaching a target set temperature according to the outside temperature and the amount of insolation in the present invention.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, which will be readily apparent to those skilled in the art to which the present invention pertains.

본 발명은 전기자동차의 온도 관리 방법에 관한 것으로서, 특히 전기자동차의 배터리 충전효율 및 운전 초기 방전효율을 극대화할 수 있고 운전 초기에 냉방시스템의 전기부하를 줄일 수 있도록 함으로써 배터리의 에너지 축적 밀도의 한계를 극복하면서 항속거리를 최대한 증대시킬 수 있는 전기자동차의 실내온 및 배터리온 관리 방법을 제공하고자 하는 것이다.The present invention relates to a temperature management method of an electric vehicle, and in particular, it is possible to maximize the battery charging efficiency and the initial discharge efficiency of the electric vehicle and to reduce the electrical load of the cooling system at the beginning of operation, thereby limiting the energy accumulation density of the battery. It is to provide a method of managing the indoor temperature and battery temperature of the electric vehicle that can increase the range while maximizing the range.

상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명에서는 충전 중 원격 및 예냉 제어의 개념이 도입되는데, 차량 운행 중이 아닌, 외부충전장치에 의해 차량 배터리를 완속 충전할 때 원격 제어 또는 예약 방식으로 냉방시스템(실내 냉방을 위한 것임) 및 배터리 냉각시스템(배터리 온도 관리를 위한 것임)을 작동시켜, 주행 전 미리 실내온도를 쾌적한 온도로 냉방함과 동시에 충전효율 및 운전 초기의 방전효율이 극대화될 수 있도록 배터리의 온도를 관리하게 된다.In order to achieve the above object, in the present invention, the concept of remote and pre-cooling control during the charging is introduced, when the vehicle battery is fully charged by an external charging device, but not while the vehicle is running, the air conditioning system (remote control or reservation method) By cooling) and battery cooling system (for battery temperature management) to cool the room temperature to a comfortable temperature before driving and maximize the charging efficiency and discharge efficiency at the beginning of operation. Will be managed.

이때, 외부충전장치를 차량과 연결하여 배터리를 충전하는 동안 냉방시스템 및 배터리 냉각시스템의 원격 또는 예약 작동이 이루어지므로 냉방시스템 및 배터리 냉각시스템의 작동시(원격 또는 예약(사전) 작동시) 소모되는 전력은 차량 배터리가 아닌 외부충전장치가 충당하도록 한다.At this time, since the cooling system and the battery cooling system are operated remotely or by reservation while charging the battery by connecting the external charging device to the vehicle, it is consumed when the cooling system and the battery cooling system are operated (remote or reserved (pre) operation). The power is supplied by the external charging device, not the vehicle battery.

도 1은 본 발명에 따른 온도 관리 방법을 구현하기 위한 원격 제어 시스템을 나타내는 구성도로서, 본 발명에 따른 온도 관리 방법을 설명하기에 앞서 냉방시스템 및 배터리 냉각시스템을 원격으로 제어할 수 있는 시스템의 구성에 대해 설명하기로 한다.1 is a block diagram showing a remote control system for implementing a temperature management method according to the present invention, prior to explaining the temperature management method according to the present invention of a system that can remotely control the cooling system and the battery cooling system The configuration will be described.

도시된 바와 같이, 전기자동차(10)에는 차량 외부의 중앙서버(20)와 이동통신망(예, 3G)이나 무선인터넷망 등의 무선통신망을 통해 통신을 수행하는 무선통신단말기(11)가 탑재된다.As shown, the electric vehicle 10 is equipped with a wireless communication terminal 11 for performing communication through a central server 20 outside the vehicle and a wireless communication network such as a mobile communication network (eg, 3G) or a wireless Internet network. .

상기 무선통신단말기(11)는 전기자동차(10) 내 제어부, 즉 본 발명의 제어 과정을 수행하는 제어부와 차량 외부의 원격지에 있는 사용자(운전자) 간에 통신이 이루어질 수 있도록 해주는 통신수단이 된다.The wireless communication terminal 11 is a communication means for communication between the control unit in the electric vehicle 10, that is, the control unit performing the control process of the present invention and a user (driver) in a remote location outside the vehicle.

또한 사용자의 경우 유/무선인터넷망을 통해 중앙서버(20)와 접속 가능한(통신 가능한) 컴퓨터 등의 단말기(31)를 이용하거나, 이동통신망(3G) 또는 무선인터넷망 등의 무선통신망을 통해 중앙서버(20)와 접속 가능한(통신 가능한) 이동통신단말기(32)를 이용한다.In addition, a user may use a terminal 31 such as a computer (accessible) that can be connected to the central server 20 through a wired / wireless internet network, or use a wireless communication network such as a mobile communication network (3G) or a wireless internet network. A mobile communication terminal 32 connectable (communicable) with the server 20 is used.

상기 제어부는 차량의 무선통신단말기(11)에 연결된 통신제어기(12), 배터리 충전과 관련하여 차량 내 충전장치의 제어를 담당하는 충전제어기(13), 냉방시스템을 포함하여 공조시스템의 작동 전반을 제어하는 공조제어기(14), 배터리 상태 관련 정보를 수집하고 배터리 냉각시스템의 작동을 제어하는 배터리 제어기(15) 등을 포함하는 구성이 될 수 있으며, 이들 복수의 제어기가 상호 협조 제어를 통해 본 발명의 제어 과정, 즉 냉방시스템 및 배터리 냉각시스템의 통합 제어 과정을 수행하도록 설정될 수 있다.The control unit includes a communication controller 12 connected to the wireless communication terminal 11 of the vehicle, a charging controller 13 for controlling the in-vehicle charging device in connection with battery charging, and an air conditioning system. Air conditioner controller 14 for controlling, the battery controller 15 for collecting the battery status related information and controls the operation of the battery cooling system, etc. can be configured, these multiple controllers through the cooperative control of the present invention It can be set to perform the control process of, that is, the integrated control process of the cooling system and the battery cooling system.

공조제어기(14)는 차량의 각 센서들로부터 실내온도, 외기온도, 일사량, 증발기 온도 정보를 수집하고, 공조시스템(냉방시스템을 포함함)의 작동 전반을 제어하게 된다.The air conditioning controller 14 collects room temperature, outside temperature, insolation, and evaporator temperature information from each sensor of the vehicle, and controls the overall operation of the air conditioning system (including the cooling system).

즉, 공조시스템의 각종 도어(온도조절도어, 내외기도어, 모드조절도어 등)의 작동을 제어하고, 냉방시스템의 컴프레서 및 공조블로워(blower)의 작동을 제어하게 되는 것이다.That is, it controls the operation of various doors (temperature control doors, internal and external doors, mode control doors, etc.) of the air conditioning system, and controls the operation of the compressor and the air conditioning blower of the cooling system.

상기 배터리 제어기(15)는 셀에 설치된 온도센서로부터 배터리 온도 정보를 실시간 수집하고, 배터리 충전상태(SOC:State of Charge)를 모니터링하며, 배터리 온도 관리를 위한 배터리 냉각시스템의 냉각블로워 및 후방배출팬의 작동을 제어하게 된다.The battery controller 15 collects battery temperature information from a temperature sensor installed in a cell in real time, monitors a state of charge (SOC), and a cooling blower and a rear discharge fan of a battery cooling system for battery temperature management. It will control the operation of.

또한 충전제어기(13)는 공조제어기(14) 및 배터리 제어기(15)와 제어에 관련된 각종 정보를 주고받으면서 공유하게 되는데, 기본적으로 실내온도, 외기온도, 일사량 정보 등을 공조제어기(14)로부터 수신받으며, 배터리 제어기(15)로부터는 배터리 SOC와 같은 배터리 관련 정보를 수신받게 된다. In addition, the charge controller 13 is shared with the air conditioning controller 14 and the battery controller 15 while exchanging various information related to the control, basically receiving the indoor temperature, outside temperature, solar radiation information, etc. from the air conditioning controller 14 In addition, the battery controller 15 receives battery related information such as a battery SOC.

여기서, 후방배출팬(Rear Extractor Fan)은 배터리를 통과하여 배터리를 냉각시킨 공기를 차량 외부로 배출하기 위한 것이다. Here, the rear extractor fan is for discharging air cooled through the battery to the outside of the vehicle.

결국, 상기와 같은 구성에 의해 사용자가 원격으로 상기한 통신망을 통해 후술하는 원격냉방 및 예약냉방의 작동을 요청할 수 있고, 제어와 관련된 각종 사항들을 설정 및 변경할 수 있게 된다. As a result, the above configuration allows the user to remotely request the operation of the remote cooling and the scheduled cooling described later through the communication network, and to set and change various items related to the control.

한편, 본 발명에서는 배터리 충전 중의 원격 제어 과정으로서 실내온도를 설정된 온도로 제어하는 과정, 실내온도를 설정된 온도로 유지하는 제어 과정, 배터리 온도를 관리 및 제어하는 과정이 진행된다.On the other hand, in the present invention, a remote control process during battery charging, the process of controlling the room temperature to the set temperature, the control process of maintaining the room temperature to the set temperature, the process of managing and controlling the battery temperature is in progress.

실내온도를 설정된 온도로 제어하는 과정에서는 초기 작동시 실내온도 도달시간을 최적화하여 소모 에너지를 최소화해야 하는데, 이를 위해 공조블로워의 풍량을 컴프레서의 작동량에 연동하도록 제어하여 실내온도 도달시간을 최소화하게 된다.In the process of controlling the indoor temperature to the set temperature, it is necessary to minimize the energy consumption by optimizing the indoor temperature arrival time during the initial operation.To do this, the airflow of the air conditioning blower is controlled to be linked to the operation amount of the compressor to minimize the indoor temperature arrival time. do.

또한 실내온도를 유지하는 제어 과정에서는 실내온도가 목표설정온도 근접시에 컴프레서 작동량 및 풍량 제어를 최적화하여 온도 유지시 발생하는 전력 소모량을 최소화해야 하며, 이를 위해 적은 실내 열부하시에는 후술하는 바와 같이 컴프레서를 오프시키고 공조블로워를 최소 작동시킨다. In addition, in the control process of maintaining the indoor temperature, the power consumption generated when maintaining the temperature should be minimized by optimizing the compressor operation amount and the air volume control when the indoor temperature is close to the target set temperature. Turn off the compressor and run the HVAC blower at the minimum.

도 2 및 도 3은 본 발명에 따른 실내온 및 배터리온 관리 방법을 나타내는 순서도로서, 배터리 충전 중에 원격 또는 예약된 출발 운행시점에 맞추어 차량의 실내온도를 예냉 제어하고 동시에 배터리 온도를 관리하는 과정을 보여주고 있으며, 도시된 일련의 제어 과정에 의하면 배터리의 충/방전효율을 높여 전기자동차의 항속거리를 증대시킬 수 있게 된다. 2 and 3 are flowcharts illustrating a method for managing room temperature and battery temperature according to the present invention, and a process of pre-cooling and controlling a room temperature of a vehicle according to a remote or scheduled start time during battery charging and simultaneously managing battery temperature. According to the series of control procedures shown, it is possible to increase the charging / discharging efficiency of the battery to increase the range of the electric vehicle.

즉, 충전 중 원격 또는 출발 운행시점에 따른 냉방시스템의 사전 작동으로 승객 탑승시 쾌적한 실내 환경을 제공하고, 또한 운전 중 냉방시스템(공조시스템)에 의한 배터리 소모 전력을 줄여 항속거리를 증대시키게 되는 것이다.In other words, it provides a comfortable indoor environment for passengers by pre-operating the cooling system according to the remote or departure operation time while charging, and also increases the range by reducing the battery power consumption by the air conditioning system (air conditioning system) while driving. .

또한 배터리의 충/방전효율은 배터리 셀의 온도에 따라 민감하게 변화되는데, 이에 예냉된 실내공기를 활용하여 외부충전장치에 의한 배터리 충전 동안 배터리 온도를 최적으로 관리하고, 이를 통해 배터리 충전효율을 높이는 동시에 운전시에도 초기 방전효율을 높일 수 있도록 한다. In addition, the charging / discharging efficiency of the battery is sensitively changed according to the temperature of the battery cell. Therefore, by using the pre-cooled indoor air, the battery temperature is optimally managed during the battery charging by the external charging device, thereby improving the battery charging efficiency. At the same time, the initial discharge efficiency can be increased even during operation.

본 발명의 온도 관리 과정은 충전시 원격냉방 작동모드, 충전시 예약냉방 작동모드, 및 배터리 온도 관리모드의 3가지 작동모드로 구성되며, 도 2는 원격자동제어 모드인 원격냉방 및 예약냉방 모드를 나타낸 것으로, 좌측은 원격냉방 모드를, 우측은 예약냉방 모드를 나타낸 것이다. The temperature management process of the present invention is composed of three operation modes of the remote cooling operation mode when charging, the reservation cooling operation mode when charging, and the battery temperature management mode, Figure 2 is a remote cooling and scheduled cooling mode that is a remote automatic control mode The left side shows the remote cooling mode and the right side shows the reserved cooling mode.

또한 도 3은 배터리 온도 관리모드를 나타낸 것이며, 배터리 온도 관리모드는 배터리 SOC와 무관하게 냉각시스템을 작동시켜 실내 냉기로 배터리 온도를 조절하는 과정이다.In addition, Figure 3 shows a battery temperature management mode, the battery temperature management mode is a process of controlling the battery temperature to the indoor cold by operating the cooling system irrespective of the battery SOC.

도 2에 나타낸 원격냉방 및 예약냉방시에도 도 3과 동일한 과정으로 배터리 온도 관리가 수행되는바, 도 3은 도 2의 원격냉방 및 예약냉방시 실내 냉방과 별도로 배터리 충전효율을 높이기 위해 배터리 온도를 적정 온도 범위로 관리해주기 위한 배터리 온도 관리 과정(냉각블로워 및 후방배출팬의 구동 제어, 배터리 충전량 제어 등)을 보다 상세히 나타낸 것으로 이해될 수 있다.The battery temperature management is performed in the same process as in FIG. 3 even when the remote cooling and the reservation cooling shown in FIG. 2 are performed. In FIG. 3, the battery temperature is increased to increase the battery charging efficiency separately from the room cooling during the remote cooling and the reservation cooling of FIG. 2. It can be understood that the battery temperature management process (control of the driving of the cooling blower and the rear discharge fan, control of the battery charge amount, etc.) for managing the temperature within an appropriate temperature range is described in more detail.

또한 도 3의 배터리 온도 관리모드는 배터리 충전 중 원격냉방 요청 및 예약냉방 설정이 없더라도 배터리 온도를 적정 온도 범위로 유지하기 위해 자동으로 강제 수행되는 모드로서, 충전 중 배터리 온도가 적정 온도 범위를 벗어나게 되면 배터리 온도 관리모드가 강제 수행되어, 배터리 온도를 충전 동안 항상 적정 온도 범위로 유지하게 되고, 이로써 충전효율을 높여주게 된다. In addition, the battery temperature management mode of Figure 3 is a mode that is automatically forced to maintain the battery temperature in the proper temperature range, even if there is no remote cooling request and scheduled cooling settings during the charging, when the battery temperature is out of the appropriate temperature range during charging The battery temperature management mode is forced to maintain the battery temperature at an appropriate temperature range at all times during charging, thereby increasing charging efficiency.

먼저, 도 2에 나타낸 바와 같이, 배터리 충전 중 사용자가 자신의 단말기를 조작하여 차량의 무선통신단말기로 원격냉방 작동을 요청한 경우, 즉 도 1의 시스템 구성에 의해 차량의 무선통신단말기가 사용자 단말기로부터 원격냉방 작동 요청을 수신하고 수신된 원격냉방 작동 요청이 통신제어기를 통해 충전제어기에 입력된 경우, 상기 충전제어기는 배터리 제어기로부터 제공되는 배터리 상태 정보, 즉 배터리 SOC를 체크하게 된다.First, as shown in FIG. 2, when a user requests a remote cooling operation to the vehicle's wireless communication terminal by operating his terminal while charging the battery, that is, the wireless communication terminal of the vehicle is disconnected from the user terminal by the system configuration of FIG. 1. When the remote cooling operation request is received and the received remote cooling operation request is input to the charging controller through the communication controller, the charging controller checks the battery status information provided from the battery controller, that is, the battery SOC.

이때, 충전제어기는 배터리 SOC가 소정의 조건을 만족하면 공조제어기를 온(on) 시키고, 이에 공조제어기는 실내 열부하 계산 및 목표설정온도 결정의 과정을 거쳐 원격냉방을 위한 냉방시스템의 작동을 제어하게 된다.At this time, the charging controller turns on the air conditioning controller when the battery SOC satisfies a predetermined condition, and the air conditioning controller controls the operation of the cooling system for remote cooling through the process of calculating the indoor heat load and determining the target set temperature. do.

또한 충전제어기는 배터리 제어기로 하여금 배터리 냉각시스템(냉각블로워 및 후방배출팬)의 작동을 제어하도록 하여 배터리 온도가 적정 온도 범위를 유지할 수 있도록 한다.The charging controller also allows the battery controller to control the operation of the battery cooling system (cooling blower and rear exhaust fan) so that the battery temperature can be maintained in an appropriate temperature range.

상기 SOC 체크 과정에서는 주행을 위한 배터리 충전량과 외기온도, 일사량 정보에 따른 냉방시스템의 소모 에너지를 감안하여 냉방시스템의 작동(공조제어기의 온, 및 공조제어기의 제어하에 수행되는 냉방시스템의 작동)이 활성화되는 SOC 조건을 결정하게 된다.In the SOC check process, the operation of the cooling system (operation of the air conditioning controller and the cooling system performed under the control of the air conditioning controller) takes into account the energy consumption of the cooling system according to the battery charge amount, ambient temperature, and solar radiation information for driving. The SOC condition to be activated is determined.

이 과정에서 충전제어기는 외기온도와 일사량 정보에 기초하여 미리 설정된 맵 데이터로부터 기준 SOC 값을 결정한 뒤 현재의 배터리 SOC가 기준 SOC 값 이상이 되면 원격냉방이 가능한 조건으로 판단하고, 이후 공조제어기를 온(on) 시키게 된다. In this process, the charge controller determines the reference SOC value from the preset map data based on the ambient temperature and the solar radiation information. When the current battery SOC becomes higher than the reference SOC value, the charge controller determines that the remote cooling is possible and then the air conditioner is turned on. on).

도 4는 기준 SOC 값을 결정하기 위한 맵 데이터의 일례로서, 예시한 바와 같은 맵 데이터로부터 현재의 외기온도와 일사량에 해당하는 기준 SOC 값을 추출한 뒤 이를 충전 중 예약냉방의 수행 여부를 결정하기 위한 기준으로 사용하게 된다.FIG. 4 is an example of map data for determining a reference SOC value. A reference SOC value corresponding to a current outside temperature and insolation is extracted from the map data as illustrated, and then a reference for determining whether to perform reservation cooling during charging. Will be used.

상기와 같이 배터리 SOC가 기준 SOC 값 이상을 만족하게 되면, 이후 공조제어기가 실내 열부하를 계산하게 되는데, 실내 열부하는 실내온도와 외기온도, 일사량 정보에 기초하여 계산되도록 설정될 수 있으며, 예로서 실내 열부하 계산식은 아래의 식(1)과 같이 설정될 수 있다.When the battery SOC satisfies the reference SOC value or more as described above, the air conditioning controller calculates the indoor heat load, and the indoor heat load may be set to be calculated based on the indoor temperature, the outside air temperature, and the solar radiation information. The heat load calculation formula may be set as in Equation (1) below.

실내 열부하 = Offset + K1×(T1 - Tin) + K2 (1)Indoor heat load = Offset + K1 × (T1-Tin) + K2 (1)

여기서, Tin은 실내온도를 나타내며, Offset, K1, K2 값은 해당 차량에 대한 선행 테스트로부터 결정하여 미리 설정하게 되는 값들로서, K1은 실내온도 관련 보상 계수이고, K2는 외기온도 및 일사량 관련 보상 계수이다. Here, Tin represents the room temperature, Offset, K1, K2 values are values that are determined in advance from the previous test for the vehicle, K1 is the compensation coefficient related to the indoor temperature, K2 is the compensation coefficient related to the outside temperature and solar radiation to be.

상기와 같이 계산되는 실내 열부하 값은 목표설정온도를 결정하는데 사용되는데, 이때 실내 열부하와 목표설정온도의 상관 관계를 정의한 데이터로부터 목표설정온도가 결정된다.The indoor heat load value calculated as described above is used to determine the target set temperature, wherein the target set temperature is determined from data defining a correlation between the indoor heat load and the target set temperature.

도 5는 실내 열부하 값으로부터 목표설정온도를 결정하는데 사용되는 데이터의 일례를 나타낸 도면으로서, 실내 열부하가 미리 설정된 L 미만인 경우에는 목표설정온도가 T1으로 결정되고, L 이상인 경우에는 T2로 결정된다.FIG. 5 shows an example of data used to determine a target set temperature from an indoor heat load value. When the indoor heat load is less than a preset L, the target set temperature is determined to be T1, and when it is greater than or equal to L, T2 is determined.

상기와 같이 실내 열부하 및 목표설정온도가 결정되면, 냉방시스템의 작동을 개시하고, 냉방시스템의 작동이 개시된 시점부터 작동시간이 카운트되며, 이후 냉방시스템의 작동 및 제어에 의해 실내온도가 목표설정온도에 도달하도록 실내 냉방이 이루어지게 된다.When the indoor heat load and the target setting temperature are determined as described above, the operation of the cooling system is started, the operation time is counted from the time when the operation of the cooling system is started, and then the indoor temperature is set by the operation and control of the cooling system. Indoor cooling is achieved to reach.

냉방시스템의 작동은 차량 외부로부터 공급되는 전력의 한도 내에서 이루어져야 하며, 배터리 충전량도 고려가 되어야 한다. The cooling system should be operated within the limits of the power supplied from the outside of the vehicle and the battery charge should also be taken into account.

이를 위해서는 최소의 에너지로 목표설정온도에 도달되도록 해야 하고, 또한 도달 이후에도 냉방시스템의 작동으로 소모되는 에너지를 관리해주는 것이 필요하다.To achieve this, it is necessary to reach the target set temperature with the minimum energy, and also to manage the energy consumed by the operation of the cooling system after reaching the target.

따라서, 냉방시스템의 작동시 공조제어기의 제어하에 컴프레서의 온/오프, 풍량 및 풍향 등이 실시간의 차량 실내 열부하에 따라 제어되도록 설정됨이 바람직하며, 기본적으로는 환기 손실을 최소화하기 위해 내기순환모드(내외기도어의 위치를 내기순환모드로 설정함)로 냉방시스템이 작동되도록 한다.Therefore, under the control of the air conditioning controller during operation of the air conditioning system, it is preferable that the on / off of the compressor, the air flow rate and the wind direction are set to be controlled according to the indoor heat load of the vehicle in real time, and basically the bet cycle mode to minimize the ventilation loss. The cooling system is operated by setting the internal and external gear position to the bet circulation mode.

도 6은 이전 단계에서 계산된 실내 열부하에 따라 컴프레서의 온/오프 제어, 풍량 및 풍향 제어의 예를 나타내는 도면으로서, 도시된 바와 같이, 실내 열부하에 따라 컴프레서의 온/오프를 제어하며, 또한 실내 열부하에 따라 공조블로워에 인가되는 구동전압(구동속도)을 제어하여 풍량을 제어하게 된다.6 is a view showing an example of the on / off control of the compressor, the air volume and the wind direction control according to the indoor heat load calculated in the previous step, and as shown, controls the on / off of the compressor according to the indoor heat load, The amount of air is controlled by controlling the driving voltage (driving speed) applied to the air conditioning blower according to the heat load.

도 6의 (b)를 참조하면, 실내 열부하에 따라 구동전압을 정의한 맵 데이터의 일례가 도시되어 있으며, 맵 데이터에서 실내 열부하에 대한 제어 값을 추출하여 공조블로워의 구동 및 풍량을 제어하게 된다.Referring to (b) of FIG. 6, an example of map data in which a driving voltage is defined according to indoor heat load is illustrated, and a control value for indoor heat load is extracted from the map data to control driving and air volume of the air conditioning blower.

또한 실내 열부하에 따라 모드조절도어의 위치를 제어하여 차량 실내로 토출되는 냉각공기의 방향을 제어하게 되는데(풍향모드의 제어), 도 6의 (c)에 나타낸 바와 같이 실내 열부하가 높을 경우 얼굴 쪽의 벤트를 통해 냉각공기가 토출되도록 제어하고(모드1), 실내 열부하가 낮을 경우 얼굴과 발 쪽의 벤트를 통해 냉각공기가 토출되도록 제어한다(모드2).In addition, the direction of the cooling air discharged to the vehicle interior is controlled by controlling the position of the mode control door according to the indoor heat load (control of the wind direction mode), as shown in FIG. The cooling air is controlled to be discharged through the vent (Mode 1), and when the indoor heat load is low, the cooling air is controlled to be discharged through the vent of the face and the foot (Mode 2).

또한 바람직하게는 공조제어기가 실내 온도와 목표설정온도에 기초하여 컴프레서 작동 허용 전력과 작동 목표량(증발기목표온도에 상응하는 것임)을 결정한 뒤 컴프레서 작동을 제어하도록 설정될 수 있다.Also, the air conditioner may be set to control the compressor operation after determining the compressor operation allowable power and the operation target amount (corresponding to the evaporator target temperature) based on the room temperature and the target set temperature.

즉, 도 7은 컴프레서 허용 전력(a) 및 증발기목표온도(b) 설정 맵의 일례를 나타내는 도면으로서, 컴프레서 작동 허용 전력과 작동 목표량 관련 증발기목표온도는 목표설정온도와 피드백되는 실내온도의 차이에 기초하여 도 7의 (a) 및 (b)와 같은 설정 맵으로부터 추출되며, 추출된 값을 컴프레서의 작동에 반영하게 된다.That is, FIG. 7 is a diagram showing an example of a compressor allowable power (a) and an evaporator target temperature (b) setting map, wherein the compressor operation allowable power and the operation target amount-related evaporator target temperature depend on the difference between the target set temperature and the indoor temperature fed back. Based on the extracted configuration map as shown in (a) and (b) of FIG. 7, the extracted value is reflected in the operation of the compressor.

예컨대, 컴프레서의 작동 전력을 상기와 같이 결정되는 컴프레서 작동 허용 전력 이내로 제한하되, 컴프레서 작동 허용 전력을 목표설정온도와 실내온도의 차이가 클수록 상향 조정하게 된다.For example, the operating power of the compressor is limited to within the compressor operating allowable power determined as described above, and the compressor operating allowable power is adjusted upward as the difference between the target set temperature and the room temperature increases.

또한 증발기목표온도가 결정된 뒤 증발기목표온도와 센서에 의해 실시간 측정되는 증발기 온도에 기초하여 컴프레서의 작동을 제어할 수 있으며, 이때 증발기 온도가 증발기목표온도에 도달한 조건에서(컴프레서의 작동량이 작동 목표량에 도달한 것으로 판정함) 컴프레서의 작동을 중지시키는 방식이 적용될 수 있다. In addition, after the evaporator target temperature is determined, the operation of the compressor can be controlled based on the evaporator target temperature and the evaporator temperature measured in real time by the sensor.In the condition that the evaporator temperature reaches the evaporator target temperature (the operating amount of the compressor is the operating target amount). Determined to have reached) may be applied.

또한 상기와 같은 냉방시스템의 작동시간을 미리 설정된 최대 작동시간(예로 1시간)으로 규제하는데, 최대 작동시간에 도달하면 공조제어기 및 냉방시스템을 완전히 오프(공조 오프)하고, 배터리 냉각시스템(냉각블로워 및 후방배출팬)도 오프하게 된다. In addition, the operating time of the cooling system is regulated to a preset maximum operating time (for example, 1 hour). When the maximum operating time is reached, the air conditioning controller and the cooling system are completely turned off (air conditioning off), and the battery cooling system (cooling blower) And rear discharge fan) are also turned off.

또한 냉방시스템의 작동 오프시에는 공조제어기가 통신제어기 및 차량 내 무선통신단말기를 통해 사용자의 단말기로 냉방시스템이 오프됨을 알려주도록(문자 메시지 등 이용) 설정될 수 있다.In addition, when the air conditioning system is turned off, the air conditioning controller may be set to inform the user terminal that the air cooling system is turned off (using a text message) through the communication controller and the wireless communication terminal in the vehicle.

이는 운전자의 초기 작동 의지에서 벗어난 것으로 판단하여 과도한 시간 동안의 전력 소모를 방지하기 위한 것이다. This is to determine that the driver is out of the initial operating intention to prevent excessive power consumption.

아울러, 충전 중 배터리 온도를 관리하기 위한 강제 관리모드(원격냉방 및 예약냉방이 아닌 경우에서) 외에, 원격냉방 작동시에도 배터리 온도 관리를 위해 도 3과 같은 관리모드가 함께 수행되는데(후술하는 예약냉방 작동시에도 마찬가지임), 배터리 온도 관리모드는 배터리 온도에 따라 배터리 냉각시스템을 작동시켜 배터리 온도를 적정 온도 범위로 유지하는 모드로서, 도 8과 같은 배터리 냉각시스템 작동 맵이 사용될 수 있다.In addition, in addition to the forced management mode for managing the battery temperature during charging (not remote cooling and scheduled cooling), the remote control operation is also performed in the same management mode as shown in FIG. The same is true for the cooling operation), the battery temperature management mode is a mode for operating the battery cooling system according to the battery temperature to maintain the battery temperature in the appropriate temperature range, the battery cooling system operation map as shown in FIG.

배터리 온도 관리모드에 대해 도 3 및 도 8을 참조하여 설명하면 다음과 같다.The battery temperature management mode will be described with reference to FIGS. 3 and 8 as follows.

먼저, 배터리 제어기가 실시간 수집되는 배터리 온도(배터리 셀 온도)에 따라 배터리 냉각시스템의 냉각블로워 및 후방배출팬의 온/오프를 제어하게 되며, 특히 도 8의 작동 맵에서와 같이 배터리 온도가 기준온도2 이상으로 상승하면((b) 조건) 냉각블로워 및 후방배출팬을 온(냉각시스템 작동 온)시켜 배터리를 냉각하게 되며, 배터리 온도가 더 상승하여 기준온도3 이상으로 상승하면((c) 조건) 배터리 냉각과 더불어 배터리 충전량을 제한하여 배터리의 온도 상승을 막게 된다.First, the battery controller controls the on / off of the cooling blower and the rear discharge fan of the battery cooling system according to the battery temperature (battery cell temperature) collected in real time, in particular, as shown in the operation map of FIG. When the temperature rises above 2 ((b) condition), the cooling blower and the rear discharge fan are turned on (the cooling system is turned on) to cool the battery, and when the battery temperature rises further and rises above the reference temperature 3 ((c) condition) In addition to cooling the battery, the battery charge is limited to prevent the battery from rising.

이는 배터리 온도가 기준온도3 이상에서 충전효율이 급격히 떨어지는 것을 막기 위한 것으로서, 기준온도3 이상의 충전량 제한 모드는 배터리 냉각을 우선으로 시행하기 위한 냉각 우선 모드이다. This is to prevent the battery temperature from suddenly dropping the charging efficiency at the reference temperature 3 or more, and the charging amount limiting mode of the reference temperature 3 or more is a cooling priority mode for performing battery cooling first.

반대로 배터리 냉각이 이루어진 뒤 배터리 온도가 기준온도2 미만으로 떨어지게 되면, 충전량 제한은 중지하여 배터리 냉각만을 수행하며, 이후 배터리 온도가 기준온도 1 미만으로 떨어지게 되면 냉각블로워 및 후방배출팬을 오프(냉각시스템 작동 오프)시켜 배터리 냉각을 중지하게 된다. On the contrary, if the battery temperature drops below the reference temperature 2 after the battery is cooled, the charge limit is stopped and only the battery is cooled. Then, when the battery temperature drops below the reference temperature 1, the cooling blower and the rear exhaust fan are turned off (the cooling system). Operation off) to stop battery cooling.

도 3을 참조하면, 배터리 제어기가 배터리 온도를 수집하여 배터리 온도에 따라 배터리 냉각시스템(냉각블로워 및 후방배출팬)의 작동을 온/오프 제어하는 과정, 배터리 충전량을 제한을 수행하는 과정이 선택적으로 수행됨을 볼 수 있다.Referring to FIG. 3, a process in which a battery controller collects battery temperature to control on / off operation of a battery cooling system (a cooling blower and a rear exhaust fan) according to the battery temperature, and a process of limiting a battery charge may be selectively performed. It can be seen that it is performed.

또한 냉방시스템 작동이 동시에 이루어지면 냉각된 실내공기를 냉각블로워가 흡입하여 배터리에 공급해줌으로써 보다 빨리 배터리가 냉각될 수 있게 된다.In addition, when the cooling system is operated at the same time, the cooling air is sucked by the cooling blower and supplied to the battery, so that the battery can be cooled more quickly.

도 3에 나타낸 배터리 온도 관리모드는 사용자의 원격냉방 요청이 없거나 후술하는 예약냉방 요청이 없더라도 배터리 온도에 따라 강제로 실시될 수 있으며, 이에 충전 중 배터리 온도가 적정 온도 범위로 유지될 수 있다. The battery temperature management mode shown in FIG. 3 may be enforced according to the battery temperature even if there is no remote cooling request of the user or no scheduled cooling request to be described later, and thus the battery temperature during charging may be maintained in an appropriate temperature range.

이와 같이 본 발명에서는 사용자가 원격지에서 충전 중 실내 예냉을 요청할 경우 미리 차량 실내를 냉방시킬 수 있게 되며, 이러한 원격냉방 제어 과정은 실내온도를 목표설정온도로 제어하는 것과 더불어 실내온도를 유지하는 제어 과정으로서, 목표설정온도에 맞추어 냉방이 이루어진 뒤 운전자가 보다 쾌적한 상태에서 차량 운행을 시작할 수 있게 된다.As described above, in the present invention, when the user requests indoor precooling while charging at a remote location, the vehicle interior can be cooled in advance. Such a remote cooling control process controls the indoor temperature to a target set temperature and maintains the indoor temperature. As a result, after the cooling is performed in accordance with the target setting temperature, the driver can start the vehicle in a more comfortable state.

또한 충전 중 외부충전장치의 전력을 이용하여 실내 예냉을 수행하므로 운전 초기에 실내 냉방을 개시하여 배터리 전력을 소모하는 것에 비해 배터리 소모 전력을 줄일 수 있으며, 이에 항속거리가 증대될 수 있게 된다.In addition, since the indoor pre-cooling is performed using the power of the external charging device during charging, it is possible to reduce the battery power consumption compared to consuming battery power by starting indoor cooling at the beginning of operation, thereby increasing the range.

또한 충전 중 배터리 온도 관리로 충전효율이 향상될 수 있으며, 배터리 온도가 적정 온도 범위로 관리된 상태에서 차량 주행이 시작되므로 운전 초기 방전효율의 향상 및 항속거리 증대를 기대할 수 있다. In addition, the charging efficiency may be improved by battery temperature management during charging, and driving of the vehicle may be started while the battery temperature is maintained in an appropriate temperature range, and thus, an improvement in initial discharge efficiency and an increase in range may be expected.

한편, 상기와 같은 원격냉방과 더불어 예약냉방 역시 본 발명의 또 다른 원격 자동 제어 과정으로서, 배터리 충전 중에 사용자가 원격지에서 자신의 단말기를 조작하여 운행시점을 예약할 경우 예약된 운행시점에서 냉방 및 배터리 냉각이 자동으로 수행될 수 있도록 하는 과정이다.Meanwhile, in addition to the remote cooling as described above, the scheduled cooling is another remote automatic control process of the present invention. If the user reserves a driving point by operating his terminal at a remote place while charging the battery, the cooling and battery at the scheduled driving point are performed. It is a process to allow cooling to be performed automatically.

예약냉방은 원격냉방과 별개로 진행되는 과정이므로 앞서 설명한 원격냉방 요청이 있기 전에 예약냉방 요청이 있게 되면 예약냉방이 진행되며, 반대로 전술한 원격냉방의 경우도 예약냉방과 별개로 진행되는 과정이므로 예약냉방 요청이 있기 전에 원격냉방 요청이 있게 되면 원격냉방이 진행된다.Since reservation cooling is a process that is performed separately from remote cooling, if there is a request for reservation cooling before the request for remote cooling described above, reservation cooling is performed. On the contrary, in the case of the above-mentioned remote cooling, reservation cooling is performed separately from reservation cooling. If there is a remote cooling request before the cooling request, the remote cooling is performed.

예약냉방 과정에 대해 설명하면, 도 2에 나타낸 바와 같이, 차량 내 무선통신단말기 및 통신제어기를 통해 예약된 운행시점이 수신되면, 충전제어기는 예약된 운행시점으로부터 1시간 이전에 공조제어기를 온 시키게 된다.Referring to the reservation cooling process, as illustrated in FIG. 2, when a reserved driving time is received through a wireless communication terminal and a communication controller in a vehicle, the charging controller turns on the air conditioning controller one hour before the reserved driving time. do.

이어 공조제어기는 냉방시스템의 작동시점을 계산하고, 이후 작동시점이 되면 원격냉방시와 동일하게 배터리 SOC 체크, 실내 열부하 계산, 목표설정온도 설정, 냉방시스템 작동, 배터리 냉각시스템 작동(배터리 온도 관리 모드)을 수행하게 된다.The air conditioning controller then calculates the operating time of the cooling system, and at the next operating point, checks the battery SOC, calculates the indoor heat load, sets the target temperature, operates the cooling system, and operates the battery cooling system in the same way as remote cooling. Will be performed.

작동시점을 계산하는 과정에서 공조제어기는 외기온도와 일사량에 따른 목표설정온도 도달시간 맵을 이용하여 작동시점을 계산하는데, 도달시간 맵의 일례는 도 9에 나타낸 바와 같다.In the process of calculating the operation time, the air conditioning controller calculates the operation time by using the target time temperature arrival time map according to the outside temperature and the amount of insolation. An example of the arrival time map is shown in FIG. 9.

목표설정온도 도달시간 맵은 외기온도와 일사량에 따라 도달시간(소요시간)이 설정된 맵 데이터로서, 이 도달시간 맵으로부터 목표설정온도에 도달하기까지 소요되는 시간을 추출한 후 운행시점과 소요시간으로부터 작동시점을 구하게 된다.The set time arrival time map of the target set temperature is map data in which the arrival time (required time) is set according to the outside temperature and the amount of insolation. Will be obtained.

또한 상기와 같이 구해진 작동시점에서 배터리 SOC 체크를 하는데, 이때 현재의 배터리 SOC 상태가 기준 SOC 값 이상이 될 경우 이후 과정을 진행하여 실내 예냉 및 배터리 온도 관리를 수행하고, 기준 SOC 값 조건을 만족하지 못하면 기준 SOC 값 조건을 만족할 때까지(배터리 SOC가 기준 SOC 값 이상) 작동시점이 연기된다. In addition, the battery SOC check is performed at the operation point obtained as described above. In this case, if the current battery SOC state is equal to or higher than the reference SOC value, the following process is performed to perform indoor precooling and battery temperature management, and do not satisfy the reference SOC value condition. If not, the operating point is deferred until the reference SOC value condition is met (the battery SOC is above the reference SOC value).

이상으로 본 발명의 실시예에 대해 상세히 설명하였는바, 본 발명의 권리범위는 상술한 실시예에 한정되지 않으며, 다음의 특허청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 포함된다.
The embodiments of the present invention have been described in detail above, but the scope of the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications of those skilled in the art using the basic concepts of the present invention defined in the following claims and Improved forms are also included in the scope of the present invention.

10 : 전기자동차 11 : 무선통신단말기
12 : 통신제어기 13 : 충전제어기
14 : 공조제어기 15 : 배터리 제어기
20 : 중앙서버 31 : 컴퓨터
32 : 이동통신단말기
10: electric vehicle 11: wireless communication terminal
12: communication controller 13: charge controller
14: air conditioning controller 15: battery controller
20: central server 31: computer
32: mobile communication terminal

Claims (14)

(a) 외부충전장치에 의해 차량 배터리가 충전되는 동안 사용자가 단말기를 조작하여 차량에 원격냉방 작동을 요청하는 단계와;
(b) 차량의 무선통신단말기가 원격냉방 작동 요청을 수신하여 제어부에 전달하면 제어부가 배터리 SOC를 체크하는 단계와;
(c) 배터리 SOC가 기준 SOC 값 이상이 되는 조건을 만족하면 실내 열부하를 계산하고 계산된 실내 열부하로부터 목표설정온도를 결정하는 단계와;
(d) 이어 실내온도가 목표설정온도에 도달 및 유지되도록 냉방시스템을 작동 및 제어하는 단계와;
(e) 상기 냉방시스템의 작동 동안 배터리 냉각시스템의 작동을 제어하여 배터리 온도를 관리하는 단계;
를 포함하는 전기자동차의 충전시 온도 관리 방법.
(a) requesting a remote cooling operation to a vehicle by a user operating a terminal while the vehicle battery is being charged by an external charging device;
(b) checking, by the controller, the battery SOC when the wireless communication terminal of the vehicle receives the remote cooling operation request and transmits the request to the controller;
(c) calculating a indoor heat load and determining a target set temperature from the calculated indoor heat load if the battery SOC satisfies a condition that is equal to or greater than a reference SOC value;
(d) then operating and controlling the cooling system such that the room temperature reaches and maintains the target set temperature;
(e) controlling operation of a battery cooling system during operation of the cooling system to manage battery temperature;
Temperature control method during charging of the electric vehicle comprising a.
청구항 1에 있어서,
상기 SOC 체크 과정에서는 외기온도와 일사량 정보에 기초하여 미리 설정된 맵 데이터로부터 기준 SOC 값을 결정하는 것을 특징으로 하는 전기자동차의 충전시 온도 관리 방법.
The method according to claim 1,
In the SOC checking process, the reference SOC value is determined from preset map data based on outside temperature and solar radiation information.
청구항 1에 있어서,
상기 실내 열부하는 실내온도와 외기온도, 일사량 정보에 기초하여 계산되는 것을 특징으로 하는 전기자동차의 충전시 온도 관리 방법.
The method according to claim 1,
The indoor heat load is a temperature management method of charging an electric vehicle, characterized in that calculated on the basis of the indoor temperature, ambient temperature, solar radiation information.
청구항 1에 있어서,
상기 냉방시스템이 작동되는 시간은 미리 설정된 최대 작동시간 이내로 제한되는 것을 특징으로 전기자동차의 충전시 온도 관리 방법.
The method according to claim 1,
The time the cooling system is operated is limited to within a predetermined maximum operating time temperature management method of the electric vehicle.
청구항 4에 있어서,
상기 최대 작동시간 경과시 냉방시스템이 오프되면 무선통신단말기를 통해 사용자의 단말기로 냉방시스템이 오프됨을 알려주는 것을 특징으로 하는 전기자동차의 충전시 온도 관리 방법.
The method of claim 4,
When the cooling system is turned off when the maximum operating time elapses, the temperature management method of charging the electric vehicle, characterized in that the air-conditioning system to the user terminal via the wireless communication terminal off.
청구항 1에 있어서,
상기 (d) 단계에서 냉방시스템의 작동시, 상기 (c) 단계에서 계산된 실내 열부하에 따라 컴프레서의 온/오프, 공조블로워의 풍량, 차량 실내에 토출되는 냉각공기의 풍향모드를 제어하는 것을 특징으로 하는 전기자동차의 충전시 온도 관리 방법.
The method according to claim 1,
In the operation of the cooling system in step (d), according to the indoor heat load calculated in step (c), controlling the on / off of the compressor, the air volume of the air conditioning blower, and the wind direction mode of the cooling air discharged to the vehicle interior. Temperature control method of charging an electric vehicle.
청구항 1 또는 청구항 6에 있어서,
상기 (d) 단계에서 냉방시스템의 작동시, 컴프레서의 작동 허용 전력과 작동 목표량을 결정한 뒤, 컴프레서의 작동 전력을 상기 컴프레서의 작동 허용 전력 이내로 제한하면서 컴프레서의 작동 허용 전력을 목표설정온도와 실내온도의 차이에 따라 조정하고, 컴프레서의 작동량이 작동 목표량에 도달한 조건에서 컴프레서의 작동을 중지시키는 것을 특징으로 하는 전기자동차의 충전시 온도 관리 방법.
The method according to claim 1 or 6,
In the operation of the cooling system in the step (d), after determining the allowable power and the target operation amount of the compressor, the operating allowable power of the compressor is limited within the allowable power of the compressor and the allowable operating power of the compressor is set to the target set temperature and room temperature. Adjusting according to the difference, and stopping the operation of the compressor when the operation amount of the compressor reaches the operation target amount.
청구항 7에 있어서,
상기 컴프레서 작동 허용 전력은 (c) 단계에서 결정된 목표설정온도와 피드백되는 실내온도의 차이에 따른 값으로 구해지고,
상기 목표설정온도와 피드백되는 실내온도의 차이에 따른 값으로 증발기목표온도를 구한 뒤 실시간 측정되는 증발기 온도가 상기 증발기목표온도에 도달하면 컴프레서의 작동량이 작동 목표량에 도달한 것으로 판정하여 컴프레서의 작동을 중지시키는 것을 특징으로 하는 전기자동차의 충전시 온도 관리 방법.
The method of claim 7,
The compressor allowable power is calculated as a value according to the difference between the target set temperature determined in step (c) and the indoor temperature fed back,
When the evaporator temperature measured in real time reaches the evaporator target temperature after determining the evaporator target temperature by the value according to the difference between the target set temperature and the feedback indoor temperature, it is determined that the operation amount of the compressor has reached the operation target amount and the compressor is operated. Temperature control method of charging the electric vehicle, characterized in that the stopping.
청구항 1에 있어서,
외부충전장치에 의해 차량 배터리가 충전되는 동안 상기 제어부가 실시간 수집되는 배터리 온도에 따라 배터리 냉각시스템의 작동을 제어하여 배터리 온도를 관리하는 강제 관리모드 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전기자동차의 충전시 온도 관리 방법.
The method according to claim 1,
While the vehicle battery is being charged by the external charging device, the control unit further comprises a forced management mode step of controlling the operation of the battery cooling system according to the battery temperature collected in real time to manage the battery temperature charging of the electric vehicle How to manage temperature.
청구항 9에 있어서,
상기 배터리 온도가 기준온도 이상으로 상승할 경우 배터리 냉각시스템의 작동과 더불어 배터리 충전량 제한을 추가로 수행하는 것을 특징으로 전기자동차의 충전시 온도 관리 방법.
The method according to claim 9,
When the battery temperature rises above the reference temperature, the temperature control method of charging the electric vehicle, characterized in that for performing the additional charge of the battery in addition to the operation of the battery cooling system.
청구항 1 또는 청구항 9에 있어서,
상기 배터리 냉각시스템의 작동시 냉방시스템의 작동에 의해 냉각된 실내공기를 배터리에 공급하여 배터리를 냉각시키는 것을 특징으로 하는 전기자동차의 충전시 온도 관리 방법.
The method according to claim 1 or 9,
The temperature management method of charging the electric vehicle, characterized in that for cooling the battery by supplying the indoor air cooled by the operation of the cooling system when operating the battery cooling system to the battery.
청구항 1에 있어서,
상기 (a) 단계 이전에 외부충전장치에 의해 차량 배터리가 충전되는 동안 사용자가 단말기를 조작하여 운행시점을 예약하면 예약된 운행시점을 수신한 상기 제어부가 냉방시스템의 작동시점을 계산하는 단계와;
이후 냉방시스템의 작동시점이 되면 제어부가 상기 (b) 단계에서 (e) 단계를 별도로 수행하는 단계;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전기자동차의 충전시 온도 관리 방법.
The method according to claim 1,
Calculating a time of operation of the cooling system by the control unit which receives the reserved time of operation if the user reserves a time of operation by operating the terminal while the vehicle battery is being charged by the external charging device before step (a);
After that, when the operation of the cooling system, the control unit performs step (e) to step (e) separately;
Temperature control method of charging of the electric vehicle further comprising a.
청구항 12에 있어서,
상기 작동시점을 계산하는 단계에서, 외기온도와 일사량에 따른 목표설정온도 도달시간 맵을 이용하여 현재의 외기온도와 일사량으로부터 목표설정온도에 도달하기까지의 소요시간을 구한 뒤, 예약된 운행시점과 소요시간으로부터 작동시점을 구하는 것을 특징으로 하는 전기자동차의 온도 관리 방법.
The method of claim 12,
In the calculating of the operation time point, the time required for reaching the target setting temperature from the current outside air temperature and insolation amount is determined by using a time map of reaching the target setting temperature according to the outside air temperature and the amount of insolation, and then the scheduled starting time and the required time. The temperature management method of the electric vehicle, characterized by obtaining the operating time point from.
청구항 12에 있어서,
상기 (b) 단계에서 배터리 SOC가 기준 SOC 값을 만족하지 못하면 기준 SOC 값 조건을 만족할 때까지 작동시점을 연기하는 것을 특징으로 하는 전기자동차의 온도 관리 방법. The method of claim 12,
If the battery SOC does not satisfy the reference SOC value in step (b), the operation of the electric vehicle temperature management method characterized in that the operation time is postponed until the reference SOC value condition is satisfied.
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