$\require{mediawiki-texvc}$

연합인증

연합인증 가입 기관의 연구자들은 소속기관의 인증정보(ID와 암호)를 이용해 다른 대학, 연구기관, 서비스 공급자의 다양한 온라인 자원과 연구 데이터를 이용할 수 있습니다.

이는 여행자가 자국에서 발행 받은 여권으로 세계 각국을 자유롭게 여행할 수 있는 것과 같습니다.

연합인증으로 이용이 가능한 서비스는 NTIS, DataON, Edison, Kafe, Webinar 등이 있습니다.

한번의 인증절차만으로 연합인증 가입 서비스에 추가 로그인 없이 이용이 가능합니다.

다만, 연합인증을 위해서는 최초 1회만 인증 절차가 필요합니다. (회원이 아닐 경우 회원 가입이 필요합니다.)

연합인증 절차는 다음과 같습니다.

최초이용시에는
ScienceON에 로그인 → 연합인증 서비스 접속 → 로그인 (본인 확인 또는 회원가입) → 서비스 이용

그 이후에는
ScienceON 로그인 → 연합인증 서비스 접속 → 서비스 이용

연합인증을 활용하시면 KISTI가 제공하는 다양한 서비스를 편리하게 이용하실 수 있습니다.

[국내논문] 전기차 기반의 1톤급 상용차용 통합공조 시스템에 관한 연구
A Study on Integrated Air-conditioning System for Electric Vehicle Based 1-ton Class Commercial Vehicle 원문보기

한국전자통신학회 논문지 = The Journal of the Korea Institute of Electronic Communication Sciences, v.14 no.2, 2019년, pp.361 - 368  

백수황 (호남대학교 미래자동차공학부) ,  김철수 (호남대학교 미래자동차공학부)

초록
AI-Helper 아이콘AI-Helper

본 논문은 전기차 기반의 1톤급 상용차용 통합공조 시스템에 관한 연구이다. 전기 상용차의 경우 화물의 승하차를 위해 문의 개폐가 빈번하게 이루어지기 때문에 열손실이 크게 발생한다. 따라서 냉난방 부하가 승용 전기차에 비해 더 크게 요구된다. 결과적으로 승객이 요구하는 열 쾌적성을 만족하기 위해서 냉난방 시스템이 소비하는 에너지가 승용 전기차 보다 크다. 이러한 단점을 극복하기 위해 효율적인 통합공조 시스템을 적용한 연구를 수행했다. 최종적으로 1톤급의 경상용 전기트럭의 상품성 개선과 전기트럭 분야의 산업 생태계 기반 확충을 위한 고효율 공조 시스템 개발을 위해 냉방을 위한 전동식 압축기와 난방을 위한 히트펌프 시스템의 구상 설계와 해석적 검증을 수행한다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

This paper is a study on integrated air-conditioning system for 1-ton class commercial vehicle based on electric vehicle. In the case of an electric commercial vehicle, since the opening and closing of the door is frequently performed in order to get in and out of the cargo, the heat loss largely oc...

주제어

#전기 자동차   #상용차   #공조 시스템   #전동식 압축기   #히트 펌프  

표/그림 (13)

AI 본문요약
AI-Helper 아이콘 AI-Helper

* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

  • 본 연구에서는 전기트럭분야에서 상용화가 가장 먼저 이루어질 수 있는 택배 분야에 사용하는 전기차기반의 1톤급 상용차용 통합공조 시스템에 관한 연구를 수행한다. 특히 본 연구에서 대상으로 하는 전기 상용차의 경우 화물의 승하차를 위해 문의 개폐가 빈번하게 이루어지기 때문에 냉난방부하가 승용 전기차에 비해 더 크게 요구되는 특징이 있다.
  • 세 번째, 겨울철 실내 제습 시 난방 성능 저하에 대한 문제점이 존재한다. 이를 극복하기 위해 본 연구에서는 난방을 위한 냉각수를 가열하는 방식으로 히트 펌프 시스템을 적용하여 에너지 효율을 향상시키고자 했다. 특히, 저온 조건에서 성능 향상을 위해 가열된 냉각수를 활용한 히트 펌프 시스템을 통해 외기온도 –10℃이하의 저온조건에서도 동작이 가능할 수 있도록 했다.
  • 최종적으로 전기구동 자동차가 기존 차량과의 경쟁 속에서 시장점유율을 높이기 위해서는 혹한기 및 혹서기에도 우수한 주행성능을 보일 수 있어야하기 때문에 고효율 공조 시스템 기술의 활용이 필수적이므로 본 연구에서는 1톤급의 경상용 전기트럭의 상품성 개선과 전기트럭 분야의 산업 생태계 기반 확충을 위한 고효율 공조 시스템 개발을 위해 난방을 위한 히트 펌프 시스템과 냉방을 위한 전동식 압축기의 구상설계와 해석적 검증을 수행한다.
  • 표1에 차량의 주요 사양을 나타냈다. 특히, 저온 환경에서의 난방 운전 시 주행거리 감소를 최소화하기 위해 히트 펌프 방식을 적용하고, 효율이 향상된 전기 상용차용 냉난방 시스템을 개발하여 외부환경 변화에 적합한 전비를 확보하고자 한다.

가설 설정

  • 그림 9는 냉방모드에서의 유동분포를 확인하기 위해 센터벤트 쪽 풍량을 60%로 설정하고 측면부 풍량을 40%로 하여 20:30:30:20의 풍배비율을 가정하여 유동 방향을 확인하였다.
  • 히트 펌프 시스템은 크게 3가지의 문제점을 가지고 있다. 첫 번째, 외기온도 -10℃이하에서 흡열을 위한 공기열원 부족으로 성능 저하. 두 번째, 외기온도 0∼10℃와 다습한 조건에서 공기열원 적용 시에 실외기에 착상 발생으로 성능 저하.
본문요약 정보가 도움이 되었나요?

질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
전기트럭에 적용되는 히트 펌프 시스템의 단점은? 그림 2는 전기트럭의 요구 난방 성능 대응을 위한 히트 펌프 시스템 목표를 나타낸다. 전기트럭에 적용되는 히트 펌프 시스템의 경우, 외기온도 변화에 따라 시스템 난방 성능의 변화가 크기 때문에 전기트럭에 적용하기 위한 난방 부하와 히트 펌프 시스템의 난방능력의 부조화로 인하여 비효율적인 특성을 갖는 단점이 있다. 따라서 캐빈룸 승객의 부하와 외부 환경 및 차량의 운전조건을 고려한 난방부하에 따라 히트펌프 시스템과 전기히터의 사용을 최적화하기 위한 전기트럭용 FATC(: Full Automatic Temperature Controller) 기술을 적용한다.
고효율 히트 펌프 공조 시스템 기술이 필수적인 이유는? 전기트럭용 통합공조 시스템 기술은 승객의 열쾌적성을 만족시키면서도 주행거리의 감소를 최소화시킬수 있는 기술로 전기차 기반의 기존 택배 시장등 상용차 시장에 진입이 가능할 수 있도록 상품성이 개선될 것으로 예상된다. 전기구동 승용 자동차(FCEV, PHEV, BEV)로의 수평전개가 가능해질 수 있을 것으로 분석되며, 전기구동 자동차가 기존 차량과의 경쟁 속에서 시장점유율을 높이기 위해서는 혹한기 및 혹서기에도 뛰어난 주행성능을 보일 수 있어야하기 때문에 고효율 히트 펌프 공조 시스템 기술의 활용이 필수적이다. 향후 통합공조 시스템 기술개발의 완성을 통해 다양한 전기 상용차에 적용이 가능한 부품들을 개발하고, 차량에 장착하여 시험할 계획이며, 중국 및 해외 전기차 시장에서 충분한 경쟁력이 있을 것으로 판단된다.
본 연구에서 냉난방 시스템 적용으로 인한 전비(Fuel economy) 감소가 승용대비 더 크다고 판단한 이유는? 본 연구에서는 전기트럭분야에서 상용화가 가장 먼저 이루어질 수 있는 택배 분야에 사용하는 전기차기반의 1톤급 상용차용 통합공조 시스템에 관한 연구를 수행한다. 특히 본 연구에서 대상으로 하는 전기 상용차의 경우 화물의 승하차를 위해 문의 개폐가 빈번하게 이루어지기 때문에 냉난방부하가 승용 전기차에 비해 더 크게 요구되는 특징이 있다. 따라서 냉난방 시스템 적용으로 인한 전비(Fuel economy) 감소가 승용대비 더 클 것으로 예상되므로 주행거리 연장(전비 향상)을 위해 효율적인 통합공조 시스템을 적용한 연구가 필요하다.
질의응답 정보가 도움이 되었나요?

참고문헌 (15)

  1. C. Lin, H. Peng, J. Grizzle, and J. Kang, "Power management strategy for a parallel hybrid electric truck," IEEE Trans. Control Systems Technology, vol. 11, no. 6, Nov. 2003, pp. 839-849. 

    상세보기 crossref

  2. M. Yilmaz and P. Krein, "Review of charging power levels and infrastructure for plug-in electric and hybrid vehicles," 2012 IEEE Int. Electric Vehicle Conf., Greenville, USA, Apr. 2012, pp. 1-8. 

  3. O. Veneri, L. Ferraro, C. Capasso, and D. Iannuzzi, "Charging infrastructures for EV: Overview of technologies and issues," 2012 Electrical Systems for Aircraft, Railway and Ship Propulsion, Bologna, Italy, Oct. 2012, pp. 1-6. 

  4. U. Chukwu and S. Mahajan, "Real-Time Management of Power Systems With V2G Facility for Smart-Grid Applications," IEEE Trans. Sustainable Energy, vol. 5, no. 2, Apr. 2014, pp. 558-566. 

    상세보기 crossref

  5. A. Babin, N. Rizoug, T. Mesbahi, D. Boscher, Z. Hamdoun, and C. Larouci, "Total Cost of Ownership Improvement of Commercial Electric Vehicles Using Battery Sizing and Intelligent Charge Method," IEEE Trans. Industry Applications, vol. 54, no. 2, Mar.-Apr. 2018, pp. 1691-1700. 

    상세보기 crossref

  6. S. Baek, "A study on educational contents of hybrid electric vehicle using real time monitoring system," J. of the Korea Institute of Electronic Communication Sciences, vol. 13. no. 2, 2018, pp. 443-448. 

  7. S. Baek, "A Study on Contents for Education Using Actual Vehicle-based Electric Vehicle Diagnostic System," J. of the Korea Institute of Electronic Communication Sciences, vol. 13. no. 3, 2018, pp. 555-560. 

  8. A. Boufaied, "A Diagnostic Approach for Advanced Tracking of Commercial Vehicles With Time Window Constraints," IEEE Trans. Intelligent Transportation Systems, vol. 14, no. 3, Sept. 2013, pp. 1470-1479. 

    상세보기 crossref

  9. D. Wu, Y. Li, C. Du, H. Ding, Y. Li, X. Yang, and X. Lu, "Fast velocity trajectory planning and control algorithm of intelligent 4WD electric vehicle for energy saving using time-based MPC," IET Intelligent Transport Systems, vol. 13, no. 1, Jan. 2019, pp. 153-159. 

    상세보기 crossref

  10. A. Risseh, H. Nee, and C. Goupil, "Electrical Power Conditioning System for Thermoelectric Waste Heat Recovery in Commercial Vehicles," IEEE Trans. Transportation Electrification, vol. 4, no. 2, June, 2018, pp. 548-562. 

    상세보기 crossref

  11. S. Kwak, H. Kim, and J. Yang, "Design and implementation of oil pump control system driven by a brushless dc electric motor," J. of the Korea Institute of Electronic Communication Sciences, vol. 9, no. 1, Jan. 2014, pp. 83-90. 

    원문보기 상세보기 crossref

  12. U. Chukwu and S. Mahajan, "Real-Time Management of Power Systems With V2G Facility for Smart-Grid Applications," IEEE Trans. Sustainable Energy, vol. 5, no. 2, Apr. 2014, pp. 558-566. 

    상세보기 crossref

  13. T. Masuta and A. Yokoyama, "Supplementary Load Frequency Control by Use of a Number of Both Electric Vehicles and Heat Pump Water Heaters," IEEE Trans. Smart Grid, vol. 3, no. 3, Sept. 2012, pp. 1253-1262. 

    상세보기 crossref

  14. D. Papadaskalopoulos, G. Strbac, P. Mancarella, M. Aunedi, and V. Stanojevic, "Decentralized Participation of Flexible Demand in Electricity Markets-Part II: Application With Electric Vehicles and Heat Pump Systems," IEEE Trans. Power Systems, vol. 28, no. 4, Nov. 2013, pp. 3667-3674. 

    상세보기 crossref

  15. Y. Hung, Y. Lue, and H. Gu, "Development of a Thermal Management System for Energy Sources of an Electric Vehicle," IEEE/ASME Trans. Mechatronics, vol. 21, no. 1, Feb. 2016, pp. 402-411. 

저자의 다른 논문 :

LOADING...

관련 콘텐츠

오픈액세스(OA) 유형

FREE

Free Access. 출판사/학술단체 등이 허락한 무료 공개 사이트를 통해 자유로운 이용이 가능한 논문

유발과제정보 저작권 관리 안내
섹션별 컨텐츠 바로가기

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

AI-Helper 아이콘
AI-Helper
안녕하세요, AI-Helper입니다. 좌측 "선택된 텍스트"에서 텍스트를 선택하여 요약, 번역, 용어설명을 실행하세요.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.

선택된 텍스트

맨위로