KR20230076157A - 고전압 구동배터리로 구동되는 콜드체인 냉동장치를 가진 전기트럭의 제어 방법 - Google Patents

고전압 구동배터리로 구동되는 콜드체인 냉동장치를 가진 전기트럭의 제어 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 하나의 배터리를 이용해 차량을 구동하는 구동모터와 화물칸에 냉기를 공급하는 냉동장치에 동시에 전력을 공급하는 전기트럭의 제어 방법에 관한 것이다. 구체적으로, 본 발명에 따른 고전압 구동배터리로 구동되는 콜드체인 냉동장치를 가진 전기트럭의 제어 방법은, 차량의 상태 정보 및 화물칸의 상태 정보를 모니터링 하는 단계, 목적지 정보를 수신하는 단계, 냉동장치를 가동시킨 상태에서 이동 가능한 거리를 계산하는 단계, 및 목적지까지의 잔여 거리가 계산된 냉동장치를 가동시킨 상태에서 이동 가능한 거리를 비교하여 냉동장치를 선택적으로 가동하는 단계를 포함한다.

Description

고전압 구동배터리로 구동되는 콜드체인 냉동장치를 가진 전기트럭의 제어 방법{CONTROL METHOD OF ELECTRIC TRUCK HAVING COLD CHAIN REFRIGERATION SYSTEM POWERED BY HIGH VOLTAGE DRIVING BATTERY}
본 발명은 고전압 구동배터리로 구동되는 콜드체인 냉동장치를 가진 전기트럭의 제어 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게 본 발명은, 전기트럭 구동을 위한 고전압 배터리를 이용해 콜드체인 냉동장치를 안정적으로 구동하고, 차량의 에너지 효율을 향상시킬 수 있는 전기트럭의 제어 방법에 관한 것이다.
콜드체인(cold chain)이란 농산물 등의 신선식품을 산지에서 수확한 다음 최종 소비지까지 저장 및 운송되는 과정에서 온도를 저온으로 유지하여 신선도와 품질을 유지하는 저온 유통체계를 의미한다. 이러한 콜드체인 유통체계에서 주로 냉동장치가 탑재된 트럭이 이용되는데, 도 1에 콜드체인 냉동장치가 탑재된 종래의 전기트럭에 대한 시스템 블럭도가 도시되어 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 전기트럭(10)은 차량을 구동하기 위한 구동배터리(1) 이외에 냉동장치 가동을 위한 냉동장치용 배터리(2)를 별도로 가지고 있다. 즉, 전기트럭(1) MCU(Motor Control Unit, 3)를 통해 구동모터(5)에 전력을 공급하기 위한 구동배터리(1)를 차량에 탑재하고, 이후에 냉동장치(4) 가동을 위한 냉동장치용 배터리(2)를 추가로 설치하는 것이 일반적이다. 그러나 이 경우, 구동배터리(1)와 냉동장치용 배터리(2)를 각각 충전하고 관리해야 하는 불편이 있으며, 냉동장치용 배터리(2) 설치 비용이 추가로 발생하여 운전자에게 경제적인 부담이 될 뿐만 아니라, 차량 무게 증가로 인해 연비가 하락하는 문제점이 있다.
한편, 위와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 하나의 배터리를 이용해 구동모터와 냉동장치를 동시에 구동하는 전기트럭이 제안된 바 있다. 그러나, 구동모터는 일반적으로 300V 이상의 고전압으로 구동되기 때문에 저전압으로 구동되는 냉동장치를 위한 별도의 변압기를 반드시 구비해야 하며, 변압 과정에서 큰 전력손실이 발생하게 된다. 또한, 구동모터와 냉동장치가 하나의 배터리를 공유하고 있을 뿐, 차량 구동과 냉동장치의 구동이 서로 유기적으로 제어되지 못한다는 문제점이 있었다.
본 발명의 과제는 하나의 고전압 배터리를 이용해 구동모터와 냉동장치를 동시에 구동하되, 별도의 변압기 없이도 전력 손실을 최소화할 수 있는 전기트럭의 제어 방법을 제공하는 데 있다.
또한, 본 발명의 과제는 배터리의 충전 상태에 따라 차량 구동과 냉동장치 가동을 유기적으로 제어할 수 있는 전기트럭의 제어 방법을 제공하는 데 있다.
다만, 본 발명이 해결하고자 하는 과제가 상술한 과제에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 확장될 수 있을 것이다.
상술한 본 발명의 과제를 달성하기 위하여, 예시적인 실시예들에 따른 콜드체인 냉동장치를 가진 전기트럭의 제어 방법은, 차량의 상태 정보 및 화물칸의 상태 정보를 모니터링 하는 단계, 목적지 정보를 수신하는 단계, 냉동장치를 가동시킨 상태에서 이동 가능한 거리를 계산하는 단계, 및 목적지까지의 잔여 거리가 상기 계산된 냉동장치를 가동시킨 상태에서 이동 가능한 거리를 비교하여 냉동장치를 선택적으로 가동하는 단계를 포함한다.
이 경우, 상기 냉동장치를 선택적으로 가동하는 단계는, 목적지까지의 잔여 거리가 상기 계산된 냉동장치를 가동시킨 상태에서 이동 가능한 거리보다 더 작은 경우 냉동장치를 지속적으로 가동하는 것일 수 있다.
이와 다르게, 목적지까지의 잔여 거리가 상기 계산된 냉동장치를 가동시킨 상태에서 이동 가능한 거리보다 더 큰 경우에는, 상기 냉동장치를 선택적으로 가동하는 단계는, 기 설정된 회차지까지 냉동장치를 가동시킨 상태에서 이동할 수 있는지 여부를 판단하는 단계, 및 상기 회차지까지 이동이 가능한 경우 운전자에게 회차 경고를 표시하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 회차지까지 이동이 불가능한 경우에는, 상기 회차지까지 이동하는 동안 냉동장치를 가동할 수 있는 시간을 계산하는 단계, 및 상기 계산된 시간이 경과한 이후 냉동장치의 가동을 중단하는 단계를 더 포함할 수 있다.
다른 실시예에 있어서는, 상기 회차지까지 이동이 불가능한 경우에는, 상기 회차지까지 이동하는 동안 냉동장치를 가동할 수 있는 시간을 계산하는 단계, 및 상기 회차지에 도착할 때까지 냉동장치의 가동과 가동 중단을 반복하는 단계를 더 포함할 수 있다.
한편, 상기 회차지는 운전자가 미리 설정한 장소, 현재의 목적지 이전에 설정되었던 이전 목적지, 또는 현재 위치에서 가장 가까운 충전소 중 어느 하나일 수 있다.
상기 차량의 상태 정보 및 화물칸의 상태 정보를 모니터링 하는 단계는, 운전자의 요구 토크 정보, 배터리의 충전 상태 정보를 획득하는 단계, 및 화물칸의 온도와 습도 정보를 획득하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 목적지 정보를 수신하는 단계는, 출발지 정보, 목적지 정보, 출발지에서 목적지까지의 거리 정보, 예상 소요 시간 정보, 운행 경로 및 교통 상황 정보를 수신할 수 있다.
또한, 상기 냉동장치를 선택적으로 가동하는 단계는 상기 구동모터와 상기 냉동장치의 동일한 전압의 전력을 공급하는 것일 수 있다. 예를 들면, 상기 전압은 330V일 수 있다.
본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 콜드체인 냉동장치를 가진 전기트럭의 제어 방법은, 별도의 변압기 없이도 고전압 배터리의 전력을 그대로 이용해 냉동장치를 구동함으로써 변압 과정에서 발생할 수 있는 전력 손실을 최소화할 수 있다.
또한, 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 콜드체인 냉동장치를 가진 전기트럭의 제어 방법은, 목적지까지의 거리와 배터리의 충전 상태 등에 따라 차량 구동과 냉동장치의 가동을 유기적으로 조절함으로써, 하나의 배터리만으로 구동되는 콜드체인 냉동장치를 가진 전기트럭을 안정적으로 제어할 수 있다.
도 1은 콜드체인 냉동장치가 탑재된 종래의 전기트럭을 나타내는 블럭도이다.
도 2는 본 발명에 따른 콜드체인 냉동장치를 가진 전기트럭을 나타내는 블럭도이다.
도 3은 본 발명에 따른 고전압 구동배터리로 구동되는 콜드체인 냉동장치를 가진 전기트럭의 제어 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
본문에 개시되어 있는 본 발명의 실시예들에 대해서, 특정한 구조적 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본문에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 된다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로 사용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시 된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미이다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미인 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.
먼저 도 2을 참조로, 본 발명의 제어 대상인 전기트럭에 대하여 설명하기로 한다. 도 2는 본 발명에 따른 콜드체인 냉동장치를 가진 전기트럭을 나타내는 블럭도이다.
여기서, 전기트럭이란 화석 연료의 연소 대신 배터리에 충전된 전기 에너지를 동력으로 사용하여 구동하는 트럭을 의미한다. 또한, 트럭은 물자를 수송하는 것을 목적으로 하는 자동차를 의미하는데, 본 발명에서는 신선식품을 운송하기 위해 냉동장치를 설치한 트럭에 대해서만 설명하기로 한다.
도 2에 도시된 바와 같이, 전기트럭(100)은 전기 에너지를 저장하는 배터리(110), 배터리(110)의 충전 상태를 관리하는 배터리 관리기(120), 배터리(110)의 전기 에너지를 분배하는 전력 분배기(130), 구동모터(145)를 제어하는 모터 제어기(140), 화물칸에 탑재된 신선식품의 신선도를 유지하기 위해 냉기를 공급하는 냉동장치(150), 배터리(110)의 고전압 전류를 저전압으로 변환하여 저전압 장치들(165)로 공급하는 저전압 직류변환기(160), 차량의 이동 경로와 주행 정보를 운전자에게 제공하는 경로 안내 단말기(170), 화물칸의 온도 등을 모니터링하는 센서부(180), 및 차량의 동작을 제어하는 차량 제어기(190)를 포함한다.
배터리(110)는 외부로부터 공급받은 전기 에너지를 저장하고, 구동모터(135), 냉동장치(150) 등에 공급할 수 있다. 특히, 구동모터(145)를 구동시키기 위하여 배터리(110)는 약 300V 이상의 고전압 전류를 공급할 수 있다. 예를 들면, 배터리(110)는 리튬이온 전지들의 집합이며, 330V의 전압을 공급하는 것일 수 있다. 배터리(110)는 외부로부터 상용 전원이 플러그인 접속됨으로써 충전될 수 있고, 방전되면서 구동모터(145) 등에 전력을 공급할 수 있다.
배터리 관리기(120)는 배터리(110)의 충전 상태(State Of Charge, SOC)를 파악할 수 있고, 차량 제어기(190)의 제어 신호에 따라 배터리(110)의 충전과 방전을 선택적으로 관리할 수 있다. 예를 들면, 상기 배터리 관리기는 BMS(Battery Management System)일 수 있다.
전력 분배기(Power Distribution Unit, PDU, 130)는 배터리(110)에서 공급받은 전력을 각 부품들로 분배할 수 있다. 예를 들면, 전력 분배기(130)는 차량 구동을 위하여 모터 제어기(140)에 전력을 공급할 수 있고, 화물칸에 탑재된 신선식품의 신선도 유지를 위하여 냉동장치(150)에 전력을 공급할 수 있다. 이 때, 전력 분배기(130)를 통한 전력 공급 여부는 차량 제어기(190)에 의해 제어될 수 있다.
구동모터(145)는 배터리(110)에서 공급받은 전력을 이용하여 차량 구동을 위한 동력을 발생시키며, 모터 제어기(140)에 의해 제어될 수 있다. 상기 모터 제어기(140)는, 예를 들면, MCU(Motor Control Unit)일 수 있다.
냉동장치(150)는 전기트럭의 화물칸 내부에 냉기를 공급하기 위한 구성으로, 냉동사이클을 구성하는 압축기(151), 응축기, 팽창밸브, 증발기 등을 포함할 수 있다. 상기 압축기(151)는 배터리(110)에서 공급받은 전력을 이용하여 냉매를 압축시키며, 상기 응축기는 열을 방출하여 기체 상태의 냉매를 액체 상태로 상변화시키며, 상기 팽창밸브는 냉매에 대해 교축 작용을 수행하며, 상기 증발기는 액체 상태의 냉매를 증발시켜 주위의 열을 흡수할 수 있다. 냉동장치(150)는 상기 네 가지 과정을 순차적, 연속적으로 수행하게 되며, 이 과정에서 화물칸 내의 열을 흡수할 수 있다. 본 발명에서는 냉동창치(150)에서 전력이 필요한 구성으로서 압축기(151)와 응축기의 팬모터(153)를 예시하였으나, 필요에 따라 다른 구성들이 더 추가될 수도 있다.
일 실시예에 있어서, 본 발명의 냉동장치(150)는 배터리(110)의 고전압을 그대로 이용하는 고전압용 냉동장치일 수 있다. 예를 들면, 냉동장치(150)의 압축기(151)와 팬모터(153)는 각각 330V의 고전압으로 가동될 수 있다. 이 경우, 냉동장치(150) 가동을 위하여 배터리(110)의 고전압을 저전압으로 변환할 필요가 없기 때문에, 저전압 변환 과정에서 발생할 수 있는 에너지 손실을 방지할 수 있다. 본 출원인의 실험에 의하면, 330V의 배터리 전압을 12V 또는 24V로 변환하여 냉동장치에 공급하는 경우와 비교하여, 본 발명처럼 330V의 배터리 전압으로 냉동장치(150)를 가동하는 경우 에너지 손실율이 약 8% 내지 10% 개선되는 것을 확인할 수 있었다.
한편, 상술한 바와 같이 냉동장치(150)는 배터리(110)의 고전압을 그대로 이용한다고 하더라도, 전기트럭 내에는 저전압을 요구하는 다수의 저전압 장치들(165)이 여전히 존재한다. 예를 들면, 상기 저전압 장치(165)는 실내등, 헤드램프, 열선시트, 통풍시트, 각종 센서 등의 전장부품을 포함할 수 있다. 상기 저전압 장치들(165)은 12V 내지 24V의 저전압으로 가동되므로, 배터리(110)의 고전압을 그대로 이용할 수 없다. 따라서, 저전압 직류변환기(160)가 배터리(110)의 고전압 전류를 저전압 전류로 변환하여 저전압 장치(165)로 공급할 수 있다.
구체적으로, 저전압 직류변환기(160)는 배터리(110)에서 공급받은 고전압 직류를 스위칭시켜 교류로 전환하고, 전환된 교류를 코일, 트랜스, 커패시턴스 등을 이용해 승압 또는 강압시킨 다음, 다시 정류하여 저전압의 직류로 변환함으로써 저전압 장치(165)에 필요한 전력을 공급할 수 있다. 예를 들면, 상기 저전압 직류변환기(160)는 DC/DC 컨버터일 수 있다.
경로 안내 단말기(170)는 운전자로부터 목적지 정보를 입력 받고, 운전자에게 목적지까지의 경로 정보를 제공할 수 있다. 예를 들면, 상기 경로 정보는 목적지까지의 거리 정보, 시간 정보, 운행 경로 정보, 교통 상황 등을 포함할 수 있고, 상기 경로 안내 단말기(170)는 스마트폰, 태블릿 PC, 노트북, 내비게이션 등일 수 있다.
센서부(180)는 화물칸 내부의 온도, 습도 등을 측정하여 차량 제어기(190)에 제공할 수 있다. 예를 들면, 센서부(180)는 온도계, 습도계 등을 포함하며, 필요에 따라 복수개가 설치될 수 있다.
차량 제어기(190)는 차량의 동작을 제어하는 최상위 제어기로서, 구동모터(145)의 출력 토크 및 냉동장치(150)의 구동 여부를 제어할 수 있다. 예를 들면, 차량 제어기(190)는 VCU(Vehicle Control Unit)일 수 있다. 상위 제어기인 차량 제어기(190)와 하위 제어기들 간의 통신은 CAN 통신을 통해 수행되어 상호간 정보의 교환과 제어 신호를 송수신할 수 있다. 여기서, 상기 하위 제어기는 배터리 관리기(120), 전력 분배기(130), 모터 제어기(140), 압축기(151), 팬모터(153), 저전압 직류변환기(160), 경로 안내 단말기(170), 센서부(180) 등을 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 차량 제어기(190)는 센서부(180)에서 측정된 화물칸 내의 상태 정보를 이용하여 냉동장치(150)의 구동 여부를 제어할 수 있다. 예를 들어, 센서부(180)에서 측정된 화물칸 내의 온도가 기 설정된 상한 온도 이상이 되면 전력 분배기(130)를 통해 냉동장치(150)로 전력을 공급하여 화물칸의 온도를 낮출 수 있다. 이와 다르게, 화물칸 내의 온도가 기 설정된 하한 온도 미만이 되면, 냉동장치(150)로의 전력 공급을 차단할 수도 있다.
한편, 신선식품의 운송을 목적으로 하는 전기트럭은, 화물칸에 탑재된 신선식품을 목적지까지 신선한 상태로 운송할 수 있는지 여부가 가장 중요하다. 따라서, 목적지까지 이동하는데 필요한 구동 전력, 냉동장치(150) 구동을 위해 필요한 전력, 배터리(110)의 충전량 등을 종합적으로 비교하여 전기트럭을 제어할 필요가 있는데, 이하에서는 도 2에서 설명한 전기트럭을 제어하는 방법에 대하여 보다 상세하게 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명에 따른 고전압 구동배터리로 구동되는 콜드체인 냉동장치를 가진 전기트럭의 제어 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 3을 참조하면, 차량의 상태 정보 및 화물칸의 상태 정보를 모니터링 하면서(S100), 일반적인 주행 제어 및 냉동장치(150) 제어를 수행한다(S110).
여기서, 상기 차량의 상태 정보는 운전자의 요구 토크 정보, 배터리(110)의 충전 상태 정보 등을 포함할 수 있으며, 상기 화물칸의 상태 정보는 화물칸의 온도 정보, 습도 정보 등을 포함할 수 있다. 배터리(110)의 충전 상태 정보는 배터리 관리기(120)로부터 획득할 수 있으며, 상기 화물칸의 상태 정보는 센서부(180)로부터 획득할 수 있다.
차량 제어기(190)는 상기 차량의 상태 정보를 이용하여 구동모터(145)를 제어하며, 상기 화물칸의 상태 정보를 이용하여 냉동장치(150)의 가동을 제어할 수 있다. 이것이 일반적인 주행 제어 및 냉동장치 제어이다.
이후 목적지 정보가 수신되면(S120), 냉동장치(150)를 가동시킨 상태에서 이동 가능한 거리를 계산한다(S130).
구체적으로, 운전자가 경로 안내 단말기(170)를 통해 운송 목적지를 입력하면, 경로 안내 단말기(170)는 외부 서버(도시되지 않음)으로부터 출발지 정보, 목적지 정보, 출발지에서 목적지까지의 거리 정보, 예상 소요 시간 정보, 운행 경로 및 교통 상황 정보 등을 수신할 수 있다. 상기 수신한 정보들은 차량 제어기(190)로 제공될 수 있다.
차량 제어기(190)는 경로 안내 단말기(170)에서 수신한 상기 정보들, 배터리 관리기(120)에서 수신한 배터리(110)의 충전 상태 정보, 기 저장되어 있던 냉동장치(150) 가동에 필요한 전력 정보 등을 이용하여, 냉동장치(150)를 가동한 상태로 이동할 수 있는 최대 거리를 계산할 수 있다.
상기 계산된 냉동장치(150)를 가동한 상태로 이동할 수 있는 최대 거리와 목적지까지 남은 거리를 비교한다(S140).
만약, 현재 설정된 목적지까지 냉동장치(150)를 계속 가동한 상태로 이동이 가능한 경우라면, 일반적인 주행 제어 및 냉동장치 제어를 계속 수행한다(S150).
이와 다르게, 현재 설정된 목적지까지 냉동장치(150)를 가동한 상태로 이동할 수 없는 경우라면, 회차지까지 냉동장치(150)를 가동한 상태로 이동할 수 있는지 여부를 판단한다(S160).
이 때, 상기 회차지는 운전자가 경로 안내 단말기(170)를 통해 미리 설정해둔 장소이거나 현재의 목적지 이전에 설정되었던 이전 목적지, 또는 가장 가까운 충전소 중 어느 하나일 수 있다.
차량 제어기(190)는 출발지 정보, 회차지 정보, 출발지에서 회차지까지의 거리 정보, 예상 소요 시간 정보, 운행 경로 및 교통 상황 정보, 배터리(110)의 충전 상태 정보, 기 저장되어 있던 냉동장치(150) 가동에 필요한 전력 정보 등을 이용하여, 냉동장치(150)를 가동한 상태로 회차지까지 이동할 수 있는지 여부를 판단할 수 있다.
만약, 회차지까지 냉동장치(150)를 계속 가동한 상태로 이동이 가능한 경우라면, 운전자에게 회차 경고를 하고(S170), 일반적인 주행 제어 및 냉동장치(150) 제어를 계속 수행한다(S150). 이 때, 상기 회차 경고는 경로 안내 단말기(170)를 통해 경고 메시지를 송출하거나 또는 차량에 설치된 별도의 램프 또는 음향장치를 통해 운전자에게 경고 신호를 보내는 방식일 수 있다.
이와 다르게, 현재 위치에서 회차지까지 냉동장치(150)를 계속 가동한 상태로 이동할 수 없는 경우라면, 일단 운전자에게 회차 경고를 하고(S180), 회차지까지 이동하는 동안 냉동장치(150)를 가동할 수 있는 최대 가동 시간을 계산한다(S190).
구체적으로, 차량 제어기(190)는 출발지 정보, 회차지 정보, 출발지에서 회차지까지의 거리 정보, 예상 소요 시간 정보, 운행 경로 및 교통 상황 정보 등을 이용하여 회차지까지 이동하는데 필요한 전력을 계산한다. 그리고, 배터리(110)의 충전 상태 정보와 상기 계산한 회차지까지 이동하는데 필요한 전력을 비교하여 냉동장치(150)를 가동할 수 있는 시간을 계산한다.
상기 계산된 냉동장치(150)를 가동할 수 있는 시간 동안은 일반적인 주행 제어 및 냉동장치 제어를 계속 수행하고, 이후에는 냉동장치(150)로 공급되는 전원을 차단한다(S200). 즉, 배터리(110)의 충전 상태(SOC)에 맞추어 냉동장치(150)를 최대한 가동하고, 이후에는 남은 전력을 전기트럭의 구동에만 사용하는 것이다.
한편, 배터리(110)의 충전 상태(SOC)가 낮은 경우에는, 냉동장치(150)가 꺼진 상태로 회차지까지 장시간 주행해야 할 수도 있다. 이러한 경우에는 화물칸에 탑재된 신선식품이 손상될 우려가 있다. 이를 방지하기 위하여, 차량 제어기(190)는 냉동장치(150)의 가동과 가동 중단을 반복적으로 수행할 수도 있다. 즉, 회차하는 동안, 상기 계산된 냉동장치(150)를 가동할 수 있는 시간을 쪼개어 냉동장치(150)를 주기적으로 가동함으로써 화물칸에 탑재된 신선식품의 손상을 방지하는 것이다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 고전압 구동배터리로 구동되는 콜드체인 냉동장치를 가진 전기트럭의 제어 방법은, 별도의 변압기 없이도 고전압 배터리(110)의 전력을 그대로 이용해 냉동장치(150)를 구동함으로써 변압 과정에서 발생할 수 있는 전력 손실을 최소화할 수 있다. 또한, 목적지까지의 거리와 배터리(110)의 충전 상태 등에 따라 차량 구동과 냉동장치(150)의 가동을 유기적으로 조절함으로써, 하나의 배터리(110)만으로 구동되는 콜드체인 냉동장치를 가진 전기트럭을 안정적으로 제어할 수 있다.
100: 전기트럭
110: 배터리 120: 배터리 관리기
130: 전력 분배기 140: 모터 제어기
145: 구동모터 150: 냉동장치
151: 압축기 153: 팬모터
160: 저전압 직류변환기 165: 저전압 장치
170: 경로 안내 단말기 180: 센서부
190: 차량 제어기

Claims (10)

  1. 하나의 배터리를 이용해 차량을 구동하는 구동모터와 화물칸에 냉기를 공급하는 냉동장치에 동시에 전력을 공급하는 전기트럭의 제어 방법으로서,
    차량의 상태 정보 및 화물칸의 상태 정보를 모니터링 하는 단계;
    목적지 정보를 수신하는 단계;
    냉동장치를 가동시킨 상태에서 이동 가능한 거리를 계산하는 단계; 및
    목적지까지의 잔여 거리가 상기 계산된 냉동장치를 가동시킨 상태에서 이동 가능한 거리를 비교하여 냉동장치를 선택적으로 가동하는 단계를 포함하는 고전압 구동배터리로 구동되는 콜드체인 냉동장치를 가진 전기트럭의 제어 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 냉동장치를 선택적으로 가동하는 단계는,
    목적지까지의 잔여 거리가 상기 계산된 냉동장치를 가동시킨 상태에서 이동 가능한 거리보다 더 작은 경우 냉동장치를 지속적으로 가동하는 것을 특징으로 하는 고전압 구동배터리로 구동되는 콜드체인 냉동장치를 가진 전기트럭의 제어 방법.
  3. 제2항에 있어서, 목적지까지의 잔여 거리가 상기 계산된 냉동장치를 가동시킨 상태에서 이동 가능한 거리보다 더 큰 경우에는, 상기 냉동장치를 선택적으로 가동하는 단계는,
    기 설정된 회차지까지 냉동장치를 가동시킨 상태에서 이동할 수 있는지 여부를 판단하는 단계; 및
    상기 회차지까지 이동이 가능한 경우 운전자에게 회차 경고를 표시하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 고전압 구동배터리로 구동되는 콜드체인 냉동장치를 가진 전기트럭의 제어 방법.
  4. 제3항에 있어서, 상기 회차지까지 이동이 불가능한 경우,
    상기 회차지까지 이동하는 동안 냉동장치를 가동할 수 있는 시간을 계산하는 단계; 및
    상기 계산된 시간이 경과한 이후 냉동장치의 가동을 중단하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고전압 구동배터리로 구동되는 콜드체인 냉동장치를 가진 전기트럭의 제어 방법.
  5. 제3항에 있어서, 상기 회차지까지 이동이 불가능한 경우,
    상기 회차지까지 이동하는 동안 냉동장치를 가동할 수 있는 시간을 계산하는 단계; 및
    상기 회차지에 도착할 때까지 냉동장치의 가동과 가동 중단을 반복하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고전압 구동배터리로 구동되는 콜드체인 냉동장치를 가진 전기트럭의 제어 방법.
  6. 제3항에 있어서, 상기 회차지는 운전자가 미리 설정한 장소, 현재의 목적지 이전에 설정되었던 이전 목적지, 또는 현재 위치에서 가장 가까운 충전소 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 고전압 구동배터리로 구동되는 콜드체인 냉동장치를 가진 전기트럭의 제어 방법.
  7. 제1항에 있어서, 상기 차량의 상태 정보 및 화물칸의 상태 정보를 모니터링 하는 단계는,
    운전자의 요구 토크 정보, 배터리의 충전 상태 정보를 획득하는 단계; 및
    화물칸의 온도와 습도 정보를 획득하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 고전압 구동배터리로 구동되는 콜드체인 냉동장치를 가진 전기트럭의 제어 방법.
  8. 제1항에 있어서, 상기 목적지 정보를 수신하는 단계는,
    출발지 정보, 목적지 정보, 출발지에서 목적지까지의 거리 정보, 예상 소요 시간 정보, 운행 경로 및 교통 상황 정보를 수신하는 것을 특징으로 하는 고전압 구동배터리로 구동되는 콜드체인 냉동장치를 가진 전기트럭의 제어 방법.
  9. 제1항에 있어서, 상기 냉동장치를 선택적으로 가동하는 단계는 상기 구동모터와 상기 냉동장치의 동일한 전압의 전력을 공급하는 것을 특징으로 하는 고전압 구동배터리로 구동되는 콜드체인 냉동장치를 가진 전기트럭의 제어 방법.
  10. 제9항에 있어서, 상기 구동모터와 상기 냉동장치에 공급되는 전압은 330V인 것을 특징으로 하는 고전압 구동배터리로 구동되는 콜드체인 냉동장치를 가진 전기트럭의 제어 방법.
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