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문제 정의
- 본 연구에서는 개선된 히트펌프 시스템을 제시하여 자동차의 다양한 난방조건에서 주행거리 감소문제를 최소화하여 전기자동차의 대중화에 기여하고자 하였다. 이를 위해 저온조건 난방 시 이중열원 이용 히트펌프와 제습조건 난방 시 이중증발기 제습난방 히트펌프를 각각 제시하고, 기존의 전기자동차 히트펌프와 비교 및 고찰을 수행하였다.
- 전기자동차 히트펌프는 공기열원을 이용하여 실외로부터 열을 흡수하여 실내로 열을 공급하는 방식으로, 외기온도가 낮아지면 난방용량이 급격히 감소하는 단점이 있다. 이에 대해 배터리와 전장에서의 폐열을 추가적으로 이용하여 두 개의 열원을 함께 이용하는 이중열원 이용 히트펌프를 제시하고 저온조건에서의 성능향상 방법을 제시하여 히트펌프가 난방용량을 충족시키기 어려운 조건에서 히터의 난방보조장치로써 최대한의 난방성능을 낼 수 있도록 하여 난방운전에 따른 배터리의 전력 소모를 최소한도로 하고자 하였다.
- 공기온도가 너무 낮으면 이중열원 이용 히트펌프에서 공기열원 이용의 효과가 없어 폐열원만으로 운전되므로 난방성능을 향상하기 위해 그림 3과 같은 열원의 병행운전 방법을 제시하였다. 폐열원의 루프를 일종의 축열조로 이용하여 공기열원 단독운전 동안 폐열을 저장하고, 일정 온도까지 냉각수온도가 상승하면 폐열원을 이용하여 난방운전을 하여 공기열원을 최대한 활용하고자 하였다.
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