전기차 온도 조절 시스템, 기능

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일반 전기차 온도 조절 장치 기능 조건

• 조작 기능: 단자  15 ON

• 자동 에어컨이 활성화됨

• 구동 장치 작동 준비 상태("READY" 상태)

일반 전기차 온도 조절 장치

전자식 점화 스위치(EIS) 컨트롤 유닛(N73/8)이 회로 15의 상태를 자동 에어컨 컨트롤 및 조작 유닛(N22/2)으로 전송합니다.

구동 장치 컨트롤 유닛(N127)이 "전기 구동 장치 READY" 신호를 자동 에어컨 컨트롤 및 조작 유닛으로 전송합니다.

히터 제어 장치와 환기는 자동 에어컨 컨트롤 및 조작 유닛에 의해 제어됩니다.

시스템 작동 개시 이후 서모 매니지먼트가 차량 내부 온도와 고전압 배터리 및 전기 부품의 온도를 제어합니다. 측정된 온도값과 이 시스템의 특수 기능을 통해 "난방 펌프 기능"을 사용하여 물을 가열할 수 있습니다.

"난방 펌프" 시스템의 제어 장치는 제어 모드에서 고전압 배터리의 폐열 또는 남아있는 주변 에너지를 이용하여 1.5 ~ 2.5의 성능 계수를 만들도록 설계되었습니다.

이를 통해 차량 내부와 고전압 배터리의 온도 조절에 사용되는 고전압 배터리의 에너지 소모가 감소되어 차량의 주행 가능 범위가 증가합니다.

 성능 계수("Coefficient of Performance")는 공급된 전기 출력에 대한 난방 펌프의 발열량의 비율을 나타냅니다.

시스템에서 가장 중요한 구성요소는 엔진실의 전동식 에어컨 컴프레서(A9/6)입니다. 연소 엔진의 엔진 소음이 없기 때문에 상황에 따라 전동식 에어컨 컴프레서 등의 주변 소음이 더 또렷하게 들릴 수 있습니다.

 냉각 및 서모 매니지먼트에 관한 자세한 정보는 별도의 기능 설명 "냉각, 고전압 차량 전원 시스템, 기능"을 참조하십시오.

온도 조절 기능에는 다음과 같은 부분 기능이 있습니다.

• 환기, 기능

• 냉매 회로, 기능

• 온도 조절 제어 장치

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보조 에어 벤트
코드 FJ6(DIN 보관함 2개 및 에어 벤트가 있는 중앙 영역)에는 계기반 중앙 영역의 DIN 보관함 2개와 에어 분배 기능 향상을 위한 보조 에어 벤트2개가 포함되어 있습니다. 장치는 옵션으로 사용 가능합니다.

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환기, 기능

전방 환기는 차량 내부의 전방 환기(에어 순환)와 다음과 같은 역할을 추가적으로 수행합니다.

• 유리의 김 서림 방지

• 승객에게 산소 공급

• 전방 차량 내부에서 균일하고 안락한 온도에 빠르게 도달

환기는 다음과 같은 작동 모드에서 실행됩니다.

• 외기유입

• 내기순환모드

외부 공기 또는 내기 순환 모드 선택은 다음과 같은 버튼으로 제어됩니다.

• 내기 순환 버튼(N22/2s8)

• 에어 분배 버튼(N22/2s5)

이 버튼들은 자동 에어컨 컨트롤 및 조작 유닛에 통합되어 있습니다.

분사량 컨트롤은 외부 공기/내기 순환 플랩(M2/5) 서보 모터와 혼합 공기 플랩(M2/6, M2/7) 서보 모터의 다양한 송풍기 단계 버전을 통해 전동식 송풍기 컨트롤러(N29)로 높이거나 줄일 수 있습니다.

흡입된 외부 공기의 분배 또는 전방 차량 내부의 내기 순환은 에어 분배 요청에 따라 다음 송풍구 노즐을 통해 이행됩니다.

• 서리 제거기 송풍구, 측면 윈도우, 좌측 및 우측

• 회전식 측면 에어 벤트, 좌측 및 우측

• 회전식 중앙 벤트, 좌측 및 우측(코드  FJ6(2-DIN 보관함 및 에어 벤트가 장착된 중앙 영역) 포함)

• 발공간 통풍구, 좌측 및 우측

• 서리 제거기 송풍구, 윈드실드

환기 기능에는 다음과 같은 부분 기능이 있습니다.

• 외기유입

• 내기순환모드

• 에어 덕트 플랩 작동

외기유입

외기유입은 내기 순환 버튼의 LED가 켜지지 않으면 활성화된 것입니다. 외부 공기/내기 순환 플랩 서보 모터(M2/5)는 외부 공기 및 내기 순환 플랩을 "외부 공기 열림" 위치로 전환시킵니다. 이 위치에서 외부 공기/내기 순환 플랩 서보 모터와 혼합 공기 플랩 서보 모터(M2/6, M2/7)는 우측 엔진실 흡기 그릴, 내부 필터, 외부 공기/내기 순환 플랩을 통해 주변 공기를 에어컨 하우징 안으로 흡입합니다.

내기순환모드

내기 순환 모드는 내기 순환 버튼의 LED가 켜지지 않으면 켜져 있는 것입니다. 외부 공기/내기 순환 플랩 서보 모터는 외부 공기 및 내기 순환 플랩을 "외부 공기 닫힘" 위치로 전환시킵니다. 이 위치에서 외부 공기/내기 순환 플랩 서보 모터와 혼합 공기 플랩 서보 모터는 내기 순환을 차량 내부 전방에서 에어컨 하우징 안으로 흡입합니다. 송풍기 단계 버전의 설정과 온도 선택 및 에어 분배 버전에 따라 내기 순환은 에어 덕트와 송풍구 노즐을 통해 전방 차량 내부로 다시 들어갑니다.

히팅 모드에서 외기유입으로 전환됩니다. 이와 달리 중간 범위(가벼운 난방/냉각 모드)는 변조 혼합 공기에 의해 작동됩니다. 냉각 모드("MAX COOL")에서는 내기 순환 모드로 전환됩니다. 외부 공기를 이용한 자동 플러시는 자동 에어컨 컨트롤 및 조작 유닛에 시간을 저장하면 실행됩니다.

에어 덕트 플랩 작동

에어컨 하우징의 에어 덕트 플랩을 조정하면 차량 내부의 에어 분배가 제어됩니다.

다음과 같은 에어 덕트 플랩이 작동됩니다.

• 서리 제거기, 발공간, 측면 에어 벤트 및 중앙 분사 플랩(코드  FJ6(2-DIN 보관함 및 에어 벤트가 장착된 중앙 영역) 포함), 송풍기 컨트롤러(N29)(환기 제어)를 통해

• 혼합 공기 플랩, 좌측 혼합공기 플랩 서보 모터(M2/6) 또는 우측 혼합공기 플랩 서보 모터(M2/7)를 통해(온도 조정 장치)

• 외기도입/내기순환 플랩, 외기도입/내기순환 플랩 서보 모터(M2/5)(외기도입/내기순환 제어장치)를 통해

 사고가 발생하면(크래쉬 신호가 전송됨) 외부 공기/내기 순환 플랩이 닫힙니다.

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냉매 회로, 기능

냉매 회로는 냉매의 물리적 상태를 액체에서 기체로 바꿔 차량 내부 에어 컨디셔닝에 필요한 냉기를 생성합니다. 또한 냉매 회로를 통해 고전압 배터리 냉각수 회로의 냉각수 온도를 낮출 수 있습니다(저온 회로 2).

 고전압 배터리 냉각에 관한 자세한 정보는 별도의 기능 설명 "냉각, 고전압 차량 전원 시스템, 기능"을 참조하십시오.

구동 장치 컨트롤 유닛(N127/)이 냉매 회로를 제어합니다. 팽창 밸브(Y140/1)는 자동 에어컨 컨트롤 및 조작 유닛(N22/2)을 통해 전동식으로 작동됩니다. 차량 내부 온도 조절 장치 제어에 대한 승객의 요구 사항은 자동 에어컨 컨트롤 및 조작 유닛을 통해 인식됩니다.

차량 내부 온도 조절 장치 냉매 회로는 기본적으로 다음 부품으로 구성되어 있습니다.

• 전동식 에어컨 컴프레서(A9/6)

• 팽창 밸브(Y140/1)

• 고전압 배터리 증발기 냉각 차단 밸브(Y19/19)

• 증발기(차량 내부) (1)

• 증발기/열 교환기 (2)

• 콘덴서 (3)

• 내부 열 교환기 (4)

• 액체 탱크(건조기)

냉매 회로의 개별 부품은 호스 라인 및 파이프 라인으로 서로 연결되어 있으며, 하나의 폐쇄형 시스템을 이룹니다.

냉매 회로는 다음과 같이 나누어집니다.

• 고압면

• 저압면

고압면

전동식 에어컨 컴프레서(A9/6)는 차가운 기체 형태의 냉매를 흡입하여 압축합니다. 이때 가열된 냉매를 콘덴서로 공급합니다. 압축된 뜨거운 냉매는 콘덴서에서 통과하여 흐르는 외부 공기에 의해 냉각됩니다.

냉매의 물리적 상태가 기체에서 액체로 바뀝니다. 이어서 냉매는 액체 탱크로 흐릅니다. 액체 탱크를 통과할 때 냉매에서 수분이 제거되고, 증기 기포가 분리되며, 다음의 부품들이 손상되지 않도록 기계적 불순물이 제거됩니다. 깨끗해진 냉매는 다시 팽창 밸브로 흐르고 그곳에서 고압 하에 있는 액체형 냉매가 증발기로 분사됩니다.

저압면

액체형 냉매가 증발기에서 감압되고 물리적 상태가 액체에서 기체로 변합니다. 증발에 필요한 증발열은 증발기 디스크를 통과하여 흐르는 공기에서 흡수되며 이때 공기가 냉각됩니다. 이제 완전히 기체가 된 냉매는 전동식 에어컨 컴프레서에 의해 다시 흡입되고 압축됩니다.

냉각된 공기가 외부 공기/내기 순환 플랩 서보 모터와 혼합 공기 플랩 서보 모터의 작동을 통해 차량 내부로 공급됩니다.

온도 조절 제어 장치

에어 컨디셔닝은 자동 에어컨 컨트롤 및 조작 유닛에 의해 감지된 신호(예:  실내 온도, 외부 온도, 냉각수 온도, 차량 속도)를 통해 자동 에어컨 컨트롤 및 조작 유닛에서 선택된 설정에 따라 실행됩니다.

온도 조절 제어 장치 기능에는 다음과 같은 부분 기능이 있습니다.

• 신호 감지 및 평가, 기능 절차

• 에어컨 부품 구동, 기능 절차

• 서리 제거, 기능 절차

• 증발기 건조, 기능 절차

• 가열 회로, 기능 절차

신호 감지 및 평가, 기능 절차

다음과 같은 신호가 감지되고 측정됩니다.

• 외부온도

• 실내 온도

• 윈드실드 온도 및 습도

• 냉각수 온도

• 증발기 온도

• 냉매압력

• 직사광선

• 차량 속도

• 도어 상태

외부온도

SAM 컨트롤 유닛(N10)은 외부 온도 센서의 신호(B14)를 직접 판독하여 외부 온도를 계산한 후 자동 에어컨 컨트롤 및 조작 유닛으로 전송합니다. 자동 에어컨 컨트롤 및 조작 유닛은 혼합공기 플랩을 적절하게 조절하여 원하는 실내온도에 도달하기 위해 온도값을 필요로 합니다.

 차량이 정지된 상태에서 측정된 온도는 외부 온도와 확연히 다를 수 있습니다. 따라서 일반적으로 차량 속도가 최소 30 초 동안  30km/h  이상인 경우에만 외부 온도가 고려됩니다. 속도가  30km/h  미만인  상태에서 점화 장치를 켜고 끄면 마지막으로 측정된 온도값이 사용됩니다.

실내 온도

실내 온도는 실내 온도 센서(B10/4)에 의해 감지되고 SAM 컨트롤 유닛에 의해 직접 판독됩니다. 자동 에어컨 컨트롤 유닛과 조작 유닛은 이 요청을 전동식 송풍기 컨트롤러(N29)로 직접 전송합니다. 그러면 외부 공기/내기 순환 플랩 서보 모터와 혼합 공기 플랩 서보 모터가 작동하여 차량 내부에서 온도 측정을 위한 공기를 흡입합니다.

윈드실드 온도 및 습도

윈드실드 안쪽의 온도 및 상대 습도(노점 온도)가 레인/광 센서(B38/2)에 의해 감지됩니다.

레인/광 센서는 신호를 SAM 컨트롤 유닛으로 전송합니다. SAM 컨트롤 유닛은 노점 온도를 계산하고 신호를 자동 에어컨 컨트롤 및 조작 유닛으로 전송합니다. 자동 에어컨 컨트롤 및 조작 유닛은 이 노점 온도를 이용하여 상대 습도와 윈드실드 내부 온도를 계산합니다.

이를 통해 윈드실드 김서림이 감지될 수 있으며 윈드실드 김서림의 발생할 가능성이 있을 때는 해당 조치가 취해집니다(예:  전동식 에어컨 컴프레서 활성화).

냉각수 온도

저온 회로 2의 냉각수 온도는 저온 냉각수 회로 온도 센서 2(B11/7)에 의해 감지됩니다. 신호는 구동 장치 컨트롤 유닛이 직접 판독한 후 평가합니다. 구동 장치 컨트롤 유닛이 "냉각수 온도" 신호를 자동 에어컨 컨트롤 및 조작 유닛으로 전송합니다. 이 값은 혼합 공기 플랩 제어 및 전동식 에어컨 컴프레서 작동을 위해 사용됩니다.

증발기 온도

증발기의 결빙 방지를 위해 증발기 온도 센서(B10/6)가 증발기 온도를 측정합니다. SAM 컨트롤 유닛은 증발기 온도 센서의 신호를 직접 판독합니다. 증발기 온도가 약 2 °C로 내려가면 전동식 에어컨 컴프레서가 차단됩니다.

냉매압력

냉매 압력은 냉각기 압력 및 온도 센서(B161/1) 및 콘덴서 압력 및 온도 센서(B161/2)에 의해 직접 감지됩니다. 압력 센서 신호는 SAM 컨트롤 유닛을 통해 자동 에어컨 컨트롤 및 조작 유닛으로 전송됩니다. 측정된 압력은 저장되어 있는 온도/압력 곡선과 비교됩니다.

냉매 압력이 0.8 bar보다 낮거나 30 bar보다 높으면 전동식 에어컨 컴프레서가 꺼지거나 활성화되지 않습니다.

냉매 압력이 0.8 ~ 30 bar이면 전동식 에어컨 컴프레서가 다시 켜지거나 활성화됩니다.

직사광선

레인/광 센서(B38/2)는 차량에 가해지는 직사광선의 강도 및 입사각을 감지합니다. SAM 컨트롤 유닛은 신호를 판독하고 평가하고 자동 에어컨 컨트롤 및 조작 유닛으로 전송합니다. 직사광선이 한 면에만 비치는 경우 좌측 및 우측 지정 제어 온도 간의 편차가 적절하게 조절됩니다.

차량 속도

차량 속도는 ESP® 컨트롤 유닛(N30/4)에 의해 자동 에어컨 컨트롤 및 조작 유닛으로 전송됩니다. 차량 속도는 예를 들어 정차 상태에서 외부 온도를 내부에서 제어하는데 사용됩니다(예:  정지 상태에서).

도어 상태

각 도어의 상태는 다음의 컨트롤 유닛에 의해 확인됩니다.

• 운전석 도어 컨트롤 유닛(N69/1)

• 동반석 도어 컨트롤 유닛(N69/2)

각 컨트롤 유닛은 해당 상태를 자동 에어컨 컨트롤 및 조작 유닛으로 전송합니다. 도어가 열려 있는 상태에서 실내 공기와 외부 공기의 온도 편차가 큰 경우, 불필요한 재조정을 방지하기 위해 자동 에어컨 컨트롤 및 조작 유닛이 현재 송풍기 단계를 유지합니다.

에어컨 부품 구동, 기능 절차

에어컨 부품 작동 기능에는 다음과 같은 하위 기능이 있습니다.

• 송풍기 서보 모터 구동

• 에어 덕트 플랩 작동

• 전동식 에어컨 컴프레서 구동

• 고전압 PTC 히터 컨트롤 유닛 작동

• 순환 펌프 구동

송풍기 서보 모터 구동

환기는 외부 공기/내기 순환 플랩 서보 모터와 혼합 공기 플랩 서보 모터에 의해 실행됩니다. 자동 에어컨 컨트롤 유닛과 조작 유닛은 이 요청을 전동식 송풍기 컨트롤러로 전달합니다.

 전동식 송풍기 컨트롤러는 사고가 발생한 경우(크래쉬 신호 전송됨) 서보 모터를 차단합니다.

에어 덕트 플랩 작동

에어컨 하우징의 에어 덕트 플랩을 조정하면 차량 내부의 에어 분배가 제어됩니다.

전동식 에어컨 컴프레서 구동

전동식 에어컨 컴프레서는 냉매를 지속적으로 흡입하고 압축합니다.

자동 에어컨 컨트롤 및 조작 유닛은 전동식 에어컨 컴프레서를 구동합니다.

 전동식 에어컨 컴프레서는 사고가 발생하면 인터록 회로를 통해 차단됩니다.

고전압 PTC 히터 컨트롤 유닛 작동

고전압 PTC 히터 컨트롤 유닛(N33/16)은 필요한 경우 자동 에어컨 컨트롤 및 조작 유닛에 의해 활성화됩니다.

 고전압 PTC 히터 컨트롤 유닛은 사고가 발생한 경우 차단됩니다.

순환 펌프 구동

이를 통해 가열된 냉각수는 히터 열 교환기로 유입되고, 여기에서 흐르는 공기로 열이 배출됩니다.

또한 흐르는 공기 가열에 필요한 체적 유량에 도달하기 위해 순환 펌프 (M13/4)가 구동됩니다. 자동 에어컨 컨트롤 및 조작 유닛이 순환 펌프를 직접 구동합니다.

서리 제거, 기능 절차

서리 제거 버튼(N22/2s7)을 누르면 서리 제거기 플랩과 외부 공기/내기 순환 플랩을 포함한 전체 에어 플랩이 닫힙니다. 서리 제거기 플랩과 외부 공기/내기 순환 플랩이 완전히 열립니다. 서리 제거기 플랩은 공기가 최대한 윈드실드와 전방 측면 윈도우로 흐르도록 조절됩니다. 혼합 공기 플랩은 온풍이 최대한 유입되도록 조절됩니다.

자동 에어컨 컨트롤 및 조작 유닛이 외부 공기/내기 순환 플랩 서보 모터와 혼합 공기 플랩 서보포터를 구동하여 공기 스트림 온도에 따라 서리제거 모드를 최적의 상태로 유지합니다.

전동식 에어컨 컴프레서가 활성화되어 에어 스트림을 건조시킵니다. 공기가 건조되고 이어서 최대로 가열됩니다.

증발기 건조 추가 기능 조건

• 마지막 활성화 사이클 중 에어컨이 최소 한 번 활성화됨

• 외부 온도 > 20 °C

• 도어가 닫혀 있음

• 주행 거리(km) > 250 km

증발기 건조, 기능 절차

에어컨 또는 온도 조절 장치가 작동될 때 차량 내부에서 증발기 냄새가 나지 않고 윈도우에 김이 서리지 않도록 증발기 건조 기능이 실행됩니다.

전기차가 정지되면 계기반(A1)에서 시간 카운터가 활성화됩니다. "전기 구동 장치 READY" 상태가 구동 장치 컨트롤 유닛에서 계기반으로 전송됩니다.

한 시간의 대기 시간 후 계기반은 증발기 건조 요청을 실내공간 자동 에어컨 컨트롤 및 조작 유닛에 전달합니다. 그러면 에어컨 컨트롤 및 조작 유닛이 증발기 건조를 시작합니다.

자동 에어컨 컨트롤 유닛과 조작 유닛은 이 요청을 전동식 송풍기 컨트롤러로 직접 전송합니다. 전동식 송풍기 컨트롤러는 30 분 동안 외부 공기/내기 순환 플랩 서보 모터와 혼합 공기 플랩 서보포터를 가장 낮은 단계로 작동시킵니다. 공기가 공급되어 증발기에서 잔여 습기가 줄어듭니다.

가열 회로, 기능 절차

냉각수는 순환 펌프에 의해 가열 회로에서 순환합니다. 이때 필요에 따라 고전압 PTC 히터 컨트롤 유닛 또는 고전압 배터리의 열을 흡수합니다.

이를 통해 가열된 냉각수는  특히 히터 열 교환기로 유입되고, 여기에서 흐르는 공기로 열이 배출됩니다.

응결 방지 전환 밸브(Y16/9)는 자동 에어컨 컨트롤 유닛 및 조작 유닛에 의해 구동되어 히터 열 교환기 또는 저온 회로 2(고전압 배터리 냉각수 회로) 및 히터 열 교환기로의 냉각수 흐름을 제어합니다.