KR20190048224A - 전기 자동차의 공조 제어장치 및 그 방법 - Google Patents

전기 자동차의 공조 제어장치 및 그 방법 Download PDF

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김청호
최용상
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쌍용자동차 주식회사
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Abstract

본 발명은 듀얼 에어컨 시스템(Dual Air Condition System; Dual A/C System)이 장착된 전기 자동차에서, 조수석 승객의 존재 유무에 따라 자동으로 조수석으로 전달되는 에너지의 공급을 제어하여 운전 편의성 향상을 도모하고 동시에 배터리의 부하를 줄여 배터리의 수명 연장과 주행거리 연장을 도모하도록 한 전기 자동차의 공조 제어장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 공조장치가 온 상태가 되면, 조수석 승객의 존재 유무를 검출하는 조수석 승객 검출부, 차량에 장착된 배터리의 충전 상태를 검출하는 배터리 관리 시스템(BMS), 조수석 승객 검출부에서 검출한 조수석 승객의 존재 유무 정보와 상기 배터리 관리 시스템에서 제공되는 배터리 충전 정보를 기초로 1차적으로 조수석 공조 에너지를 제어하고, 1차적인 공조 에너지 제어 후 배터리 충전 상태에 따라 2차적으로 블로워의 구동을 제어하는 공조 제어기를 포함하여, 전기 자동차의 공조 제어장치를 구현한다.

Description

전기 자동차의 공조 제어장치 및 그 방법{Apparatus and method for controlling air conditioning of an electric vehicle}
본 발명은 전기 자동차의 공조 제어장치 및 그 방법에 관한 것으로, 특히 듀얼 에어컨 시스템(Dual Air Condition System; Dual A/C System)이 장착된 전기 자동차에서, 조수석 승객의 존재 유무에 따라 자동으로 조수석으로 전달되는 에너지의 공급을 제어하여 운전 편의성 향상을 도모하고 동시에 배터리의 부하를 줄여 배터리의 수명 연장과 주행거리 연장을 도모하도록 한 전기 자동차의 공조 제어장치 및 그 방법에 관한 것이다.
화석연료를 사용하는 내연기관(엔진) 자동차는 배기가스로 인한 환경오염, 이산화탄소로 인한 지구 온난화, 오존 생성 등으로 인한 호흡기 질환 유발 등의 많은 문제점을 가지고 있다. 또한, 지구상에 존재하는 화석연료는 한정되어 있기 때문에 언젠가는 고갈될 위기에 처해 있다.
이에 전기 모터를 구동 원으로 사용하는 무공해 친환경 전기 자동차(Electric Vehicle; EV)의 개발이 활발히 진행되고 있다.
전기 자동차에는 차량을 구동시키기 위한 전기 모터(구동모터)와 더불어 전기 모터에 전력을 공급하는 배터리가 탑재되는데, 주행 전 배터리를 충전한 뒤 주행하게 된다. 전기 자동차에서는 배터리의 에너지 축적밀도의 한계로 인하여 항속거리(일충전 주행거리)가 매우 중요하다.
특히, 공조 시스템의 작동 시에는 난방용 전기히터나 냉방용 압축기, 그리고 내기 또는 외기를 흡입하여 난방용 또는 냉방용(공조용)으로 차량 실내에 공급하기 위한 공조 블로워 등을 구동해야 하므로 많은 전력을 소모하게 된다.
이렇게 소모하는 전력은 결과적으로 주행거리에 영향을 미치게 되므로, 전기 자동차에서는 전기 에너지 소비를 최대한 줄여 주행 가능거리를 연장하기 위한 다양한 노력이 이루어지고 있다.
전기 자동차에서 공조 시스템을 제어하여 주행 가능거리를 연장하기 위해 종래에 제안된 기술이 하기의 <특허문헌 1> 내지 <특허문헌 2> 에 개시되어 있다.
<특허문헌 1> 에 개시된 종래기술은 공조덕트에서 공조용 공기를 차량 실내의 각 좌석으로 분기하여 공급하기 위한 분기 덕트, 분기 덕트의 입구에 배치되어 구동장치에 의해 이동하는 필름 댐퍼를 갖는 필름 댐퍼 장치, 차량 각 좌석에서 운전자 및 탑승객의 탑승 여부를 검출하기 위한 승객 검출부를 포함하고, 필름 댐퍼에는 각 분기 덕트의 입구를 선택적으로 개방하기 위한 개구부가 형성되며, 공조제어기가 상기 승객 검출부를 통해 검출되는 탑승 여부에 따라 상기 필름 댐퍼를 이동시켜 각 분기 덕트의 입구를 이에 일치되도록 위치되는 개구부를 통해 선택적으로 개방해줌으로써 분기 덕트를 통한 공조용 공기의 토출을 제어한다.
이러한 구성을 통해 전기 자동차의 불필요한 전력 소모를 최소화하고 항속거리를 증대시키기 위해 탑승 인원에 따라 공기의 토출 방향 및 풍량 등을 제어한다.
또한, <특허문헌 2> 에 개시된 종래기술은 캔 시스템을 기반으로 차량 전력을 소모하는 유닛들의 전력 소모량을 지속적으로 모니터링하여 차량의 전력 상태를 판단하고, 차량의 전력 상태에 따라 공조 시스템의 소모 전력을 제어함으로써, 전기로 구동하는 자동차, 순수 전기 자동차 또는 온라인 전기 자동차에서 주행 거리를 확보하면서도 최적의 차량 실내 환경을 구현한다.
대한민국 공개특허 10-2012-0131058(2012.12.04. 공개)(탑승객 인식형 전기 자동차 공조 시스템 및 그 제어방법) 대한민국 공개특허 10-2012-0073842(2012.07.05. 공개)(전기 자동차의 공조 소모 전력 제어장치 및 방법)
그러나 상기와 같은 일반적인 전기 자동차 및 종래기술은 공조 시스템을 제어하여 주행 거리 연장을 도모할 수는 있으나, 조수석 승객의 존재 유무에 따라 자동으로 조수석 에너지를 제어하여 소모되는 전기 에너지를 최소화하여 주행 거리 연장을 도모하거나, 승객과 배터리의 충전율을 조합하여 배터리의 부하를 제어하는 것은 불가능한 단점이 있다.
따라서 본 발명은 상기와 같은 종래기술에서 발생하는 제반 문제점을 해결하기 위해서 제안된 것으로서, 듀얼 에어컨 시스템(Dual Air Condition System; Dual A/C System)이 장착된 전기 자동차에서, 조수석 승객의 존재 유무에 따라 자동으로 조수석으로 전달되는 에너지의 공급을 제어하여 운전 편의성 향상을 도모하고 동시에 배터리의 부하를 줄여 배터리의 수명 연장과 주행거리 연장을 도모하도록 한 전기 자동차의 공조 제어장치 및 그 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 전기 자동차의 공조 제어장치는,
듀얼 에어컨 시스템을 장착한 전기 자동차에서 공조를 제어하는 장치로서,
공조장치가 온 상태가 되면, 조수석 승객의 존재 유무를 검출하는 조수석 승객 검출부; 차량에 장착된 배터리의 충전 상태를 검출하는 배터리 관리 시스템(BMS); 상기 조수석 승객 검출부에서 검출한 조수석 승객의 존재 유무 정보와 상기 배터리 관리 시스템에서 제공되는 배터리 충전 정보를 기초로 1차적으로 조수석 공조 에너지를 제어하고, 1차적인 공조 에너지 제어 후 배터리 충전 상태에 따라 2차적으로 블로워의 구동을 제어하는 공조 제어기를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기에서 조수석 승객 검출부는 조수석 승객의 탑승 유무를 검출하는 승객 검출 센서(PPD센서)와 시트 벨트의 체결 유무를 감지하는 시트 벨트 센서 및 조수석 도어의 오픈 상태를 감지하는 도어 센서 중 적어도 어느 하나 이상을 이용하여 조수석 승객의 존재 유무를 검출하는 것을 특징으로 한다.
상기 공조 제어기는 상기 조수석 승객 검출부에서 전달되는 조수석 승객 존재 유무 정보와 배터리 충전 정보를 기초로 조수석 공조 에너지 제어 유무를 판단하고, 조수석 공조 에너지 차단으로 판단되면 조수석 공기 흐름을 차단하고 동시에 블로워 속도를 일정 레벨로 낮추어 공조 에너지를 줄이고, 상기 공조 에너지 절감 후 배터리의 충전 상태를 지속적으로 분석하여 배터리 충전 상태가 최소 한계 이하가 되면 자동으로 공조 시스템의 전원을 오프하여 공조 시스템의 에너지를 줄이는 것을 특징으로 한다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 전기 자동차의 공조 제어방법은,
듀얼 에어컨 시스템을 장착한 전기 자동차에서 공조를 제어하는 방법으로서,
(a) 공조 제어기에서 공조 스위치가 온 상태가 되면, 공조 장치를 작동시키는 단계; (b) 조수석 승객 검출부를 이용하여 조수석 승객의 존재 유무를 검출하는 단계; (c) 상기 (b)단계에서 조수석 승객이 없는 것으로 판단이 되면, 차량에 장착된 배터리의 충전 상태를 검출하는 단계; (d) 상기 공조 제어기에서 배터리 충전 정보 상태가 조수석 공조 제어시점이라고 판단이 되면, 1차적으로 조수석 공조 에너지를 제어하는 단계; (e) 상기 공조 제어기에서 상기 1차적인 공조 에너지 제어 후 배터리 충전 상태를 지속적으로 검출하여, 배터리 충전 상태가 최소 한계 이하가 되면 자동으로 공조 시스템의 전원을 오프하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기에서 (d)단계는 배터리의 충전 상태가 조수석 공조 에너지 차단으로 판단되면, 조수석 공기 흐름을 차단하고 동시에 블로워 속도를 일정 레벨로 낮추어 공조 에너지를 줄이는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면 듀얼 에어컨 시스템(Dual Air Condition System; Dual A/C System)이 장착된 전기 자동차에서, 조수석 승객의 존재 유무에 따라 자동으로 조수석으로 전달되는 에너지의 공급을 제어하여 운전 편의성 향상을 도모함과 동시에 배터리의 부하를 줄여 배터리의 수명 연장과 주행거리 연장을 도모할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 전기 자동차의 공조 제어장치의 구성도,
도 2는 도 1에 적용된 PPD 센서의 장착 위치 및 신호 출력 예시도,
도 3은 본 발명에 따른 전기 자동차의 공조 제어방법을 보인 흐름도.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 전기 자동차의 공조 제어장치 및 그 방법을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 전기 자동차의 공조 제어장치의 구성도로서, 공조 장치의 동작 유무를 결정하는 공조 스위치(10), 공조장치가 온(on) 상태가 되면, 조수석 승객의 존재 유무를 검출하는 조수석 승객 검출부(20); 차량에 장착된 배터리의 충전 상태를 검출하는 배터리 관리 시스템(BMS)(60), 상기 조수석 승객 검출부(20)에서 검출한 조수석 승객의 존재 유무 정보와 상기 배터리 관리 시스템(60)에서 제공되는 배터리 충전 정보를 기초로 1차적으로 조수석 공조 에너지를 제어하고, 1차적인 공조 에너지 제어 후 배터리 충전 상태에 따라 2차적으로 블로워(Blower)의 구동을 제어하는 공조 제어기(30)를 포함한다.
상기 조수석 승객 검출부(20)는 조수석 승객의 탑승 유무를 검출하는 승객 검출 센서(PPD센서)(21), 시트 벨트의 체결 유무를 감지하는 시트 벨트 센서(22) 및 조수석 도어의 오픈 상태를 감지하는 도어 센서(23) 중 적어도 어느 하나 이상을 이용하여 조수석 승객의 존재 유무를 검출하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 공조 제어기(30)는 상기 조수석 승객 검출부(20)에서 전달되는 조수석 승객 존재 유무 정보와 배터리 충전 정보를 기초로 조수석 공조 에너지 제어 유무를 판단하고, 조수석 공조 에너지 차단으로 판단되면 조수석 공기 흐름을 차단하고 동시에 블로워 속도를 일정 레벨로 낮추어 공조 에너지를 줄이고, 상기 공조 에너지 절감 후 배터리의 충전 상태를 지속적으로 분석하여 배터리 충전 상태가 최소 한계 이하가 되면 자동으로 공조 시스템의 전원을 오프하여 공조 시스템의 에너지를 줄이는 것이 바람직하다.
이렇게 구성되는 본 발명은 운전석(Left Zone)과 조수석(Right Zone)의 온도와 공기의 흐름을 제어할 수 있는 공조 장치인 듀얼 에어컨 시스템(Dual Air Condition System)을 장착한 전기 자동차에서, 공조 에너지를 최적으로 제어하여 주행 거리를 연장하기 위한 기술이다.
상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 전기 자동차의 공조 제어장치의 동작을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
먼저, 전기 자동차의 시동을 켠 상태에서, 운전자(또는, 승객)가 공조 장치를 동작시키기 위해 공조 스위치(10)를 온 상태로 조작하면, 공조 제어기(30)는 통상의 공조 시스템(듀얼 에어컨 시스템) 작동과 동일하게 공조 시스템을 제어하여 공조 동작을 수행한다. 운전자는 공조 스위치(10)를 온 상태로 조작한 후, 원하는 온도와 바람 세기(풍량) 설정, 에어컨 버튼 등을 조작한다.
여기서 공조 시스템이 정상적으로 동작하면, 제3분기 덕트(43)는 운전석(Left Zone)과 조수석(Right Zone)에 모두 공기를 공급하는 상태가 된다.
이와 같이 공조 시스템이 정상적으로 동작하는 상태에서, 조수석에 앉아 있던 승객이 차량 밖으로 나가 조수석의 공조가 필요없는 상태가 되면, 자동으로 조수석의 공조 에너지를 차단하여 공조 에너지를 절감하기 위해서 조수석 승객 검출부(20)는 조수석 승객의 존재 유무를 검출하고, 그 검출한 승객의 존재 유무 정보를 공조 제어기(30)에 전달한다.
상기 조수석 승객 검출부(20)는 조수석 승객의 탑승 유무를 검출하는 승객 검출 센서(PPD센서)(21)를 이용하여 조수석 승객의 탑승 유무를 검출한다. 상기 승객 검출 센서(21)는 도 2에 도시한 바와 같이, 조수석 시트(25)의 하부나 조수석 에어백 설치 근처에 마련되어, 조수석 승객의 탑승 유무를 검출한다. 승객 검출 센서인 PPD 센서는 자동차에서 승객의 존재 유무를 검출하기 위해서 일반적으로 사용하는 승객 검출 센서이므로, 그에 대한 구체적인 동작 설명은 생략하기로 한다. 도 2에서 참조부호 24는 상기 승객 검출 센서(21)에서 검출한 승객 탑승 유무 정보를 상기 공조 제어기(30)에 전달하기 위한 신호 라인을 의미한다.
아울러 조수석 승객 검출부(20)는 시트 벨트 센서(22)를 이용하여 시트 벨트의 체결 유무를 감지하고, 그 감지 결과를 승객의 탑승 유무 정보로 상기 공조 제어기(30)에 전달하며, 도어 센서(23)는 조수석 도어의 오픈 상태를 감지하고, 그 감지 결과를 조수석 승객의 존재 유무 검출정보로 상기 공조 제어기(30)에 전달한다.
상기 공조 제어기(30)는 상기 조수석 승객 검출부(20)에서 검출한 조수석 승객의 존재 유무 정보를 기초로 조수석에 승객이 존재하는지 없는지를 판단한다. 즉, 승객 검출 센서(21)에 의해 승객이 검출되지 않으며, 시트 벨트 센서(22)에 의해 시트 벨트가 해제된 상태이고, 도어 센서(23)를 통해 조수석 도어 오픈이 감지되는 경우에 조수석 승객이 없는 것으로 판단을 한다. 여기서 조수석 승객의 존재 유무를 판단하기 위해서 단일의 센서를 이용할 수도 있으나, 본 발명에서는 다수의 센서를 이용하여 더욱 정확하면서도 안정적으로 조수석 승객의 존재 유무를 검출한다.
상기 공조 제어기(30)는 조수석에 승객이 없는 것으로 판단이 되면, 배터리 관리 시스템(60)과 연동을 통해 배터리 충전 정보를 획득한다. 여기서 배터리 관리 시스템(60)은 일반적으로 12V 배터리와 고전압 배터리의 에너지 상태를 실시간 지속적으로 감시하므로, 배터리 충전 상태를 검출하기 위해서 별도의 장치를 구현할 필요는 없다.
배터리의 충전 상태를 검출한 후, 이를 분석하여 12V 배터리의 에너지 상태가 일정 기준 이하인지, 또는 고전압 배터리의 에너지 상태가 일정 기준 이하인지를 판단한다. 여기서 일정 기준은 차량의 운행 중 공조 시스템을 최대로 동작할 수 있는지를 판단하기 위해서, 미리 설정된 기준 값이다. 12V 배터리의 에너지 상태를 판단하기 위한 일정 조건과 고전압 배터리의 에너지 상태를 판단하기 위한 일정 조건은 서로 상이하다.
상기 판단 결과 12V 배터리의 에너지 상태가 일정 기준 이하가 되거나 고전압 배터리의 에너지 상태가 일정 기준 이하가 되면, 공조 제어기(30)는 3번 분기 덕트(43)를 닫아 조수석(Right zone)으로 공기가 유입되는 것을 차단한다.
이와 동시에 블로워(Blower)의 속도를 일정 설정 값으로 낮춘다. 예컨대, 현재 설정된 블로워 레벨에서 자동으로 1단계 레벨을 낮춘다. 현재 설정된 블로워 레벨이 최저 레벨이면 블로워 레벨을 낮추기 않고 현재 레벨을 유지하는 것이 바람직하다.
상기와 같은 방식으로 1차 조수석의 공조 에너지를 차단하여 공조 시스템에서 소요되는 에너지를 줄인 후, 지속적으로 배터리 관리 시스템(60)과 연동을 통해 배터리 충전 상태를 검출한다. 이어, 검출한 배터리 충전 상태가 최소 한계(limit) 이하가 되면, 자동으로 공조 시스템의 전원을 오프(off)하여 공조 시스템에 소요되는 에너지를 전부 줄인다.
이렇게 조수석 승객의 탑승 유무와 배터리의 충전 상태에 따라 자동으로 조수석의 공조 에너지를 제어하고, 동시에 전체 공조 시스템의 구동을 제어하면, 공조 시스템이 정상적으로 동작하는 상태에서, 조수석에 앉아 있던 승객이 차량 밖으로 나가 조수석의 공조가 필요없는 상태가 되면, 자동으로 조수석의 공조 에너지를 차단하여 공조 에너지를 절감할 수 있게 된다.
아울러 배터리의 충전 상태에 따라 공조 시스템의 구동을 제어함으로써, 차량 운행 중 공조 시스템의 구동 에너지로 인해 발생하는 배터리의 방전을 최소화하여 주행 거리 연장을 도모함과 동시에 배터리 방전으로 인한 차량 사고를 미리 방지할 수 있으며, 동시에 배터리의 수명 연장과 블로워의 내구 수명 연장도 도모할 수 있게 되는 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 전기 자동차의 공조 제어방법을 보인 흐름도로서, (a) 공조 제어기(30)에서 공조 스위치(10)가 온 상태가 되면, 공조 장치를 작동시키는 단계(S101 ~ S102), (b) 조수석 승객 검출부(20)를 이용하여 조수석 승객의 존재 유무를 검출하는 단계(S103 ~ S105), (c) 상기 (b)단계에서 조수석 승객이 없는 것으로 판단이 되면, 차량에 장착된 배터리의 충전 상태를 검출하는 단계(S106), (d) 상기 공조 제어기(30)에서 배터리 충전 정보 상태가 조수석 공조 제어시점이라고 판단이 되면, 1차적으로 조수석 공조 에너지를 제어하는 단계(S107 ~ S108), (e) 상기 공조 제어기(30)에서 상기 1차적인 공조 에너지 제어 후 배터리 충전 상태를 지속적으로 검출하여, 배터리 충전 상태가 최소 한계 이하가 되면 자동으로 공조 시스템의 전원을 오프하는 단계(S109 ~ S111)를 포함한다.
이와 같이 구성되는 본 발명에 따른 전기 자동차의 공조 제어방법을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
도 3과 같이 이루어지는 본 발명은 운전석(Left Zone)과 조수석(Right Zone)의 온도와 공기의 흐름을 제어할 수 있는 공조 장치인 듀얼 에어컨 시스템(Dual Air Condition System)을 장착한 전기 자동차에서, 공조 에너지를 최적으로 제어하여 주행 거리를 연장하기 위한 기술이다.
먼저, 단계 S101에서 전기 자동차의 시동을 켠 상태에서, 운전자(또는, 승객)가 공조 장치를 동작시키기 위해 공조 스위치(10)를 온 상태로 조작하면, 단계 S102에서 공조 제어기(30)는 통상의 공조 시스템(듀얼 에어컨 시스템) 작동과 동일하게 공조 시스템을 제어하여 공조 동작을 수행한다. 운전자는 공조 스위치(10)를 온 상태로 조작한 후, 원하는 온도와 바람 세기(풍량) 설정, 에어컨 버튼 등을 조작한다.
여기서 공조 시스템이 정상적으로 동작하면, 제3분기 덕트(43)는 운전석(Left Zone)과 조수석(Right Zone)에 모두 공기를 공급하는 상태가 된다.
이와 같이 공조 시스템이 정상적으로 동작하는 상태에서, 조수석에 앉아 있던 승객이 차량 밖으로 나가 조수석의 공조가 필요 없는 상태가 되면, 공조 에너지를 절감하기 위해서 조수석 승객 검출부(20)는 조수석 승객의 존재 유무를 검출하고, 그 검출한 승객의 존재 유무 정보를 공조 제어기(30)에 전달한다.
예컨대, 조수석 승객 검출부(20)는 단계 S103에서 시트 벨트 센서(22)를 이용하여 시트 벨트의 체결 유무를 감지하고, 그 감지 결과 시트 벨트의 체결이 해제된 상태이면, 단계 S104로 이동하여 조수석 승객의 탑승 유무를 검출하는 승객 검출 센서(PPD센서)(21)를 이용하여 조수석 승객의 탑승 유무를 검출한다. 이 검출 결과 조수석에 승객이 없는 것으로 판단이 되면, 단계 S105로 이동하여 도어 센서(23)를 이용하여 조수석 도어가 열림 상태인지를 확인한다.
이 확인 결과 조수석에 승객이 없는 것으로 판단이 되면 단계 S106으로 이동하여, 배터리 관리 시스템(60)과 연동을 통해 배터리 충전 정보를 획득한다. 여기서 배터리 관리 시스템(60)은 일반적으로 12V 배터리와 고전압 배터리의 에너지 상태를 실시간 지속적으로 감시하므로, 배터리 충전 상태를 검출하기 위해서 별도의 장치를 구현할 필요는 없다.
배터리의 충전 상태를 검출한 후, 이를 분석하여 12V 배터리의 에너지 상태가 일정 기준 이하인지, 또는 고전압 배터리의 에너지 상태가 일정 기준 이하인지를 판단한다. 여기서 일정 기준은 차량의 운행 중 공조 시스템을 최대로 동작할 수 있는지를 판단하기 위해서, 미리 설정된 기준 값이다. 12V 배터리의 에너지 상태를 판단하기 위한 일정 조건과 고전압 배터리의 에너지 상태를 판단하기 위한 일정 조건은 서로 상이하다.
상기 판단 결과 12V 배터리의 에너지 상태가 일정 기준 이하가 되거나 고전압 배터리의 에너지 상태가 일정 기준 이하가 되면, 공조 제어기(30)는 단계 S107로 이동하여 3번 분기 덕트(43)를 닫아 조수석(Right zone)으로 공기가 유입되는 것을 차단한다.
이와 동시에 단계 S108로 이동하여 블로워(Blower)의 속도를 일정 설정 값으로 낮춘다. 예컨대, 현재 설정된 블로워 레벨에서 자동으로 1단계 레벨을 낮춘다. 현재 설정된 블로워 레벨이 최저 레벨이면 블로워 레벨을 낮추기 않고 현재 레벨을 유지하는 것이 바람직하다.
상기와 같은 방식으로 1차 조수석의 공조 에너지를 차단하여 공조 시스템에서 소요되는 에너지를 줄인 후, 단계 S109에서 지속적으로 배터리 관리 시스템(60)과 연동을 통해 배터리 충전 상태를 검출한다.
이어, 검출한 배터리 충전 상태가 최소 한계(limit) 이하가 되면, 단계 S110으로 이동하여 자동으로 블로워의 구동을 정지시키고, 단계 S111로 이동하여 공조 시스템의 전원을 오프(off)하여 공조 시스템에 소요되는 에너지를 전부 줄인다.
이렇게 조수석 승객의 탑승 유무와 배터리의 충전 상태에 따라 자동으로 조수석의 공조 에너지를 제어하고, 동시에 전체 공조 시스템의 구동을 제어하면, 공조 시스템이 정상적으로 동작하는 상태에서, 조수석에 앉아 있던 승객이 차량 밖으로 나가 조수석의 공조가 필요 없는 상태가 되면, 자동으로 조수석의 공조 에너지를 차단하여 공조 에너지를 절감할 수 있게 된다.
아울러 배터리의 충전 상태에 따라 공조 시스템의 구동을 제어함으로써, 차량 운행 중 공조 시스템의 구동 에너지로 인해 발생하는 배터리의 방전을 최소화하여 주행 거리 연장을 도모함과 동시에 배터리 방전으로 인한 차량 사고를 미리 방지할 수 있으며, 동시에 배터리의 수명 연장과 블로워의 내구 수명 연장도 도모할 수 있게 되는 것이다.
이상 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시 예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되는 것은 아니고 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다.
본 발명은 듀얼 에어컨 시스템이 적용된 전기 자동차에서 조수석 승객의 탑승 유무와 배터리의 충전 상태를 기초로 공조 시스템의 에너지를 자동으로 제어하는 기술에 적용된다.
10: 공조 스위치 20: 조수석 승객 검출부
21: 승객 검출 센서(PPD센서) 22: 시트 벨트 센서
23: 도어 센서 30: 공조 제어기
41 ~ 44: 제1 내지 제4분기 덕트 50: 차량 매트
60: 배터리 관리 시스템(BMS)

Claims (5)

  1. 듀얼 에어컨 시스템을 장착한 전기 자동차에서 공조를 제어하는 장치로서,
    공조장치가 온 상태가 되면, 조수석 승객의 존재 유무를 검출하는 조수석 승객 검출부;
    차량에 장착된 배터리의 충전 상태를 검출하는 배터리 관리 시스템(BMS);
    상기 조수석 승객 검출부에서 검출한 조수석 승객의 존재 유무 정보와 상기 배터리 관리 시스템에서 제공되는 배터리 충전 정보를 기초로 1차적으로 조수석 공조 에너지를 제어하고, 1차적인 공조 에너지 제어 후 배터리 충전 상태에 따라 2차적으로 블로워의 구동을 제어하는 공조 제어기를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 자동차의 공조 제어장치.
  2. 청구항 1에서, 상기 조수석 승객 검출부는 조수석 승객의 탑승 유무를 검출하는 승객 검출 센서(PPD센서)와 시트 벨트의 체결 유무를 감지하는 시트 벨트 센서 및 조수석 도어의 오픈 상태를 감지하는 도어 센서 중 적어도 어느 하나 이상을 이용하여 조수석 승객의 존재 유무를 검출하는 것을 특징으로 하는 전기 자동차의 공조 제어장치.
  3. 청구항 1에서, 상기 공조 제어기는 상기 조수석 승객 검출부에서 전달되는 조수석 승객 존재 유무 정보와 배터리 충전 정보를 기초로 조수석 공조 에너지 제어 유무를 판단하고, 조수석 공조 에너지 차단으로 판단되면 조수석 공기 흐름을 차단하고 동시에 블로워 속도를 일정 레벨로 낮추어 공조 에너지를 줄이고, 상기 공조 에너지 절감 후 배터리의 충전 상태를 지속적으로 분석하여 배터리 충전 상태가 최소 한계 이하가 되면 자동으로 공조 시스템의 전원을 오프하여 공조 시스템의 에너지를 줄이는 것을 특징으로 하는 전기 자동차의 공조 제어장치.
  4. 듀얼 에어컨 시스템을 장착한 전기 자동차에서 공조를 제어하는 방법으로서,
    (a) 공조 제어기에서 공조 스위치가 온 상태가 되면, 공조 장치를 작동시키는 단계;
    (b) 조수석 승객 검출부를 이용하여 조수석 승객의 존재 유무를 검출하는 단계;
    (c) 상기 (b)단계에서 조수석 승객이 없는 것으로 판단이 되면, 차량에 장착된 배터리의 충전 상태를 검출하는 단계;
    (d) 상기 공조 제어기에서 배터리 충전 정보 상태가 조수석 공조 제어시점이라고 판단이 되면, 1차적으로 조수석 공조 에너지를 제어하는 단계; 및
    (e) 상기 공조 제어기에서 상기 1차적인 공조 에너지 제어 후 배터리 충전 상태를 지속적으로 검출하여, 배터리 충전 상태가 최소 한계 이하가 되면 자동으로 공조 시스템의 전원을 오프하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 자동차의 공조 제어방법.
  5. 청구항 4에서, 상기 (d)단계는 배터리의 충전 상태가 조수석 공조 에너지 차단으로 판단되면, 조수석 공기 흐름을 차단하고 동시에 블로워 속도를 일정 레벨로 낮추어 공조 에너지를 줄이는 것을 특징으로 하는 전기 자동차의 공조 제어방법.

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