KR20130125234A - Heating apparatus for electric vehicles - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 전기자동차의 난방장치에 관한 것으로, 특히 차량의 브레이크에서 발생하는 열을 재활용하여 차량 난방에 활용하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a heating apparatus of an electric vehicle, and more particularly, to an apparatus and method for recycling heat generated from a brake of a vehicle to utilize for heating a vehicle.
전기자동차는 주행 중 이산화탄소가 전혀 배출되지 않는 친환경자동차로서 주목받고 있다. 이에 따라, 최근 전기자동차에 대한 사회적 관심이 증가하고 있고, 그에 관련된 많은 연구가 진행 중이다.Electric vehicles are attracting attention as eco-friendly vehicles that emit no carbon dioxide while driving. Accordingly, social interest in electric vehicles has recently increased, and many studies have been conducted.
차량 난방의 관점에서, 전기자동차는 연료를 연소시키는 엔진이 없다는 점에서, 일반 내연기관 자동차와는 다른 큰 차이점을 갖는다. 즉, 일반적인 내연기관 자동차는 엔진 냉각수로부터 방출되는 열을 이용하여 난방하는 방법을 사용하지만, 전기자동차는 난방의 열원 역할을 하는 엔진이 없기 때문에 새로운 난방 시스템을 갖출 필요가 있다.In terms of vehicle heating, electric vehicles differ from other internal combustion engine vehicles in that they do not have engines to burn fuel. That is, a general internal combustion engine vehicle uses a method of heating by using heat emitted from engine coolant, but electric vehicles need a new heating system because there is no engine that serves as a heat source for heating.
기존 전기자동차는 고전압 전원으로 액체를 가열하는 전기 온수히터 시스템을 난방시스템으로 채용하였으나, 이러한 난방시스템으로 소모되는 에너지가 전기자동차에서 소비하는 전체 에너지 중 매우 큰 부분을 차지하기 때문에, 보다 효율적인 난방시스템의 개발이 요구된다.Existing electric vehicles adopt the electric hot water heater system for heating liquids with high voltage power as heating system, but since the energy consumed by this heating system occupies a large part of the total energy consumed by electric vehicles, more efficient heating system Development is required.
본 발명이 이루고자 하는 과제는 차량의 제동장치에서 발생하는 마찰열을 이용한 전기자동차 난방 시스템을 제시하는 것이다.An object of the present invention is to propose an electric vehicle heating system using frictional heat generated from a braking device of a vehicle.
본 발명의 한 특징에 따르면, 전기자동차의 제동장치에서 발생하는 마찰열을 재활용 하는 난방장치가 제공된다. 상기 전기자동차의 난방장치는, 마찰열을 흡수하는 열흡수 매질, 흡수된 열을 열흡수 매질로부터 전달받는 열전도 매질, 흡수된 열을 포함한 열전도 매질을 저장하는 보온 컨테이너, 그리고 보온 컨테이너에 저장된 열전도 매질을 상기 전기자동차의 전기 온수히터를 보조하여 차량 난방에 사용될 수 있도록 열교환 장치에 제공하는 스위치를 포함한다.
According to one aspect of the invention, there is provided a heating device for recycling the friction heat generated in the braking device of the electric vehicle. The heating apparatus of the electric vehicle includes a heat absorbing medium for absorbing frictional heat, a heat conducting medium for receiving absorbed heat from the heat absorbing medium, an insulating container for storing a heat conducting medium including absorbed heat, and a heat conducting medium stored in the insulating container. And a switch provided to the heat exchanger device to assist the electric hot water heater of the electric vehicle to be used for heating the vehicle.
본 발명의 한 실시 예에 따르면, 차량의 제동장치에서 발생하는 마찰열을 회수하여 전기자동차의 난방에 필요한 열을 제공함으로써, 폐열을 활용하여 전기 온수히터 등으로 소비되는 전기자동차 난방 에너지의 효율을 높일 수 있다. According to an embodiment of the present invention, by recovering the frictional heat generated from the braking device of the vehicle to provide the heat required for heating the electric vehicle, by utilizing the waste heat to increase the efficiency of the electric vehicle heating energy consumed by the electric hot water heater, etc. Can be.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 차량의 제동장치에서 발생하는 마찰열을 이용한 차량난방장치의 블록도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 차량의 제동장치에서 발생하는 마찰열을 재활용하는 방법의 순서도이다. 1 is a block diagram of a vehicle heating apparatus using friction heat generated in a braking apparatus of a vehicle according to an exemplary embodiment of the present invention.
2 is a flowchart illustrating a method of recycling frictional heat generated by a vehicle braking device according to an exemplary embodiment of the present invention.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. As those skilled in the art would realize, the described embodiments may be modified in various different ways, all without departing from the spirit or scope of the present invention. In order to clearly illustrate the present invention, parts not related to the description are omitted, and similar parts are denoted by like reference characters throughout the specification.
명세서 및 청구범위 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.Throughout the specification and claims, when a portion is said to "include" a certain component, it means that it can further include other components, without excluding the other components unless specifically stated otherwise.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 차량의 제동장치에서 발생하는 마찰열을 이용한 차량난방장치의 블록도이다.1 is a block diagram of a vehicle heating apparatus using friction heat generated in a braking apparatus of a vehicle according to an exemplary embodiment of the present invention.
본 발명의 실시 예에 따르면 전기자동차의 차량난방장치는, 열흡수 매질(100), 열전도 매질(110), 보온 컨테이너(120), 스위치(130), 그리고 열교환 장치(140)를 포함한다. According to an embodiment of the present invention, the vehicle heating apparatus of an electric vehicle includes a
열흡수 매질(100)은 자동차 제동장치에서 발생하는 마찰열을 흡수할 수 있는 매질이고, 열전도 매질(110)은 열흡수 매질(100)로부터의 열을 보온 컨테이너(120)에 저장하거나, 열교환 장치(140)로 전달할 수 있는 물질로서, 열흡수 매질(100) 대 열전도 매질(110)은, 기체 대 기체, 기체 대 액체, 액체 대 기채 및 액체 대 액체가 가능하다. 또한, 열전도 매질(110)로는 친환경 냉매의 하나인 CO2(R-744), R134a 냉매를 이용할 수 있다.The
제동장치에서 발생한 마찰열은 열전도 매질(110)로 전달된 후, 열전도 매질(110)과 함께 보온 컨테이너(120)에 저장된다. 사용자는 열을 필요로 하는 시점에 스위치(130)를 동작함으로써 보온 컨테이너(120)에 저장된 열을 열교환 장치(140)로 전달할 수 있다.The frictional heat generated in the braking device is transferred to the
본 발명의 실시 예에 따르면 차량의 제동장치에서 발생하는 마찰열은 주행 중 제동장치가 동작할 때만 회수될 수 있으므로, 차량 전체에서 사용되는 에너지의 이용 효율을 높이기 위한 보조적인 용도로 사용될 수 있다. 즉, 다른 열원을 차량 난방의 주된 열원으로 사용하는 시스템에서, 재사용되지 않고 버려지는 차량 제동장치에서 발생하는 마찰열을 본 발명의 실시 예에 따라 폐열 회수하여 차량 난방을 위한 보조 열원으로 사용될 수 있다. According to an embodiment of the present invention, since the frictional heat generated by the braking device of the vehicle may be recovered only when the braking device is operating while driving, the frictional heat may be used as an auxiliary purpose to increase the use efficiency of energy used in the entire vehicle. That is, in a system using another heat source as a main heat source for vehicle heating, frictional heat generated from a vehicle braking device that is not reused and discarded may be used as an auxiliary heat source for vehicle heating by recovering waste heat according to an embodiment of the present invention.
예를 들면, 전기에너지를 차량 난방의 주된 열원으로 사용하는 경우, 전기 온수히터의 온수 탱크를 온수 탱크인 동시에 보온 컨테이너(120)로도 겸용할 수 있다. 이 경우 온수 탱크에 저장된 물이 전기에너지뿐만 아니라 제동장치에서 발생하는 마찰열로도 가열될 수 있다.For example, when electric energy is used as the main heat source for vehicle heating, the hot water tank of the electric hot water heater can be used as the hot water tank and the
이후, 제동장치를 통한 마찰열은 차량 난방으로 이용될 수 있을 만큼 충분히 회수된 때, 스위치(130)의 동작으로 보온 컨테이너(120)에서 차량에서 열을 필요로 하는 곳으로 전달될 수 있다. Then, when the frictional heat through the braking device is recovered enough to be used for vehicle heating, the operation of the
본 발명의 실시 예에 따른 열교환 장치(140)는 열전도 매질(110)이 포함한 열에너지를 차량 내부로 전달하기 위해 사용된다. 예를 들어, 열교환 장치(140)를 통해서 열전도 매질(110)과 전기자동차 내부로 송풍되는 공기 사이에서 열교환이 이루어지면 전기자동차 내부 공기가 순환되어 난방을 할 수 있고, 열교환 장치(140)를 통해서 열선 등과 열교환이 이루어지면 전기자동차의 의자, 스티어링휠(steering wheel) 등에 열을 전달할 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 차량의 제동장치에서 발생하는 마찰열을 재활용하는 방법의 순서도이다.2 is a flowchart illustrating a method of recycling frictional heat generated by a vehicle braking device according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 2를 참고하면, 주행 중 차량을 제동하게 되면, 차량의 제동장치에서 마찰열이 발생한다(S200).Referring to FIG. 2, when the vehicle is braked while driving, frictional heat is generated in the braking device of the vehicle (S200).
이때, 열흡수 매질(100)은 차량의 제동장치에서 발생한 마찰열을 흡수하여(S210), 열전도 매질(110)로 전달한다(S220). At this time, the
열흡수 매질(100)로부터 열을 흡수한 열전도 매질(110)은 열전달경로를 통해 이동한 후, 보온 컨테이너(120)에 저장됨으로써 제동장치에서 발생한 마찰열이 저장된다(S230). The
이후, 스위치(130)가 동작하면 열전도 매질(110)이 보온 컨테이너(120)에서 열교환 장치(140)로 이동하고, 열교환 장치(140)에서 열교환이 이루어짐으로써(S240), 차량에서 필요한 곳으로 열이 전달된다(S250).Thereafter, when the
차량에서는 차량 내부온도를 높이기 위해서뿐만 아니라, 각종 열선 등에 열을 공급하기 위해서도 열을 필요로 한다. 특히, 본 발명의 실시 예에 따르면 열선 시트, 열선 스티어링휠(steering wheel), 유리 열선 등과 같이 많은 양의 열이 필요하지 않은 곳에서 유용하게 사용될 수 있고, 창문 습기제거 등의 용도로도 사용될 수 있다. The vehicle needs heat not only to raise the vehicle internal temperature but also to supply heat to various heating wires. In particular, according to an embodiment of the present invention can be usefully used in places where a large amount of heat is not required, such as hot wire sheet, hot wire steering wheel (glass steering wheel), glass hot wire, etc., can also be used for window dehumidification, etc. have.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, It belongs to the scope of right.
Claims (1)
상기 마찰열을 흡수하는 열흡수 매질,
상기 흡수된 열을 열흡수 매질로부터 전달받는 열전도 매질,
상기 흡수된 열을 포함한 열전도 매질을 저장하는 보온 컨테이너, 그리고
상기 보온 컨테이너에 저장된 열전도 매질을 상기 전기자동차의 전기 온수히터를 보조하여 차량 난방에 사용될 수 있도록 열교환 장치에 제공하는 스위치
를 포함하는 전기자동차의 난방장치.In the heating system that recycles frictional heat generated from the braking system of electric vehicles,
A heat absorption medium that absorbs the frictional heat,
A heat conduction medium for receiving the absorbed heat from the heat absorption medium,
An insulated container for storing a heat conducting medium including the absorbed heat, and
A switch for providing a heat conduction medium stored in the insulation container to a heat exchange device to assist the electric hot water heater of the electric vehicle to be used for heating the vehicle.
Heating of the electric vehicle comprising a.
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KR1020120048821A KR20130125234A (en) | 2012-05-08 | 2012-05-08 | Heating apparatus for electric vehicles |
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Cited By (2)
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KR20190086612A (en) * | 2018-01-12 | 2019-07-23 | 이기성 | Heater device of electric vehicle |
WO2020106054A1 (en) * | 2018-11-20 | 2020-05-28 | 김노을 | Vehicle heating system and vehicle comprising same |
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2012
- 2012-05-08 KR KR1020120048821A patent/KR20130125234A/en not_active Application Discontinuation
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WO2020106054A1 (en) * | 2018-11-20 | 2020-05-28 | 김노을 | Vehicle heating system and vehicle comprising same |
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