HEV/EV용 난방 및 냉방 시스템 설계 방법

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수십년 동안 내부 엔진 연소(ICE)를 통해 자동차는 물론 난방 및 냉각 시스템이 작동했습니다. 자동차 산업이 전기화되고 소형 연소 엔진이 달린 하이브리드 전기 차량(HEV) 또는 엔진이 전혀 없는 완전 전기 차량(EV)으로 전환하는 가운데 난방, 환기 및 공조(HVAC) 시스템은 어떻게 작동하겠습니까?

이 백서에서는 48V, 400V 또는 800V HEV 및 EV의 새로운 난방과 냉방 제어 모듈을 설명합니다. 예시 및 시스템 블록 다이어그램 등을 통해 이 모듈의 고유한 서브 시스템을 알아보고, HEV 및 EV 구현에 도움이 될 수 있는 서브 시스템의 기능 솔루션을 살펴보도록 하겠습니다.

HVAC 시스템에서 연소 엔진의 작동 방식

ICE 탑재 차량에서 엔진은 난방 및 냉방 시스템의 근간입니다. 그림 1은 이러한 개념을 보여줍니다.

<85>냉각</85>의 경우 송풍기에서 나온 공기가 증발기로 들어가고, 이곳에서 냉매가 공기를 냉각시킵니다. 엔진에 의해 구동되는 에어컨(AC) 컴프레서가 냉매를 압축하여 증발기에서 내보냅니다.

비슷하게 난방의 경우 엔진에 의해 생성된 열이 냉각수로 전달됩니다. 이 따뜻한 냉각수가 히터 코어로 들어오면 공기가 가열된 다음 실내로 들어옵니다. 이렇게 엔진은 차량 실내의 난방 및 냉방에서 중요한 역할을 합니다.

그림 1 엔진은 ICE 차량의 난방과냉방 시스템에서 근간 역할을 합니다.

HEV 및 EV에서의 난방 및 냉방 방식

HEV/EV의 경우 연소 엔진의 크기 또는 부재로 인해 그림 2와 같이 HVAC 시스템에서 중요한 역할을 하는 두 가지의 추가 부품을 도입해야 합니다.

브러시리스 DC(BLDC) 모터는 엔진 대신 AC 컴프레서를 회전시키는 DC 모터입니다.
PTC 히터 또는 열 펌프는 엔진 대신 냉각수를 가열합니다.

그림 2 HEV/EV의 난방 및 냉방 시스템.

이 부품을 제외한 나머지는 ICE 탑재 차량의 난방 및 냉방 시스템과 동일합니다. 언급한 것처럼 BLDC 모터와 PTC 히터 또는 열 펌프는 엔진이 없는 경우에 필요하지만 소비 전력, 모터 및 저항 히터의 제어, 전체적인 HVAC 제어와 관련하여 다른 문제를 야기할 수 있습니다.