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KR-20260061568-A - A System for Controlling a Refrigerating Machine Integrated with an Electric Truck with an Enhanced Power Consuming Efficiency

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Abstract

본 발명은 전력 소비 효율 향상 구조의 전기 트럭 일체형 냉동기 제어 시스템에 관한 것이다. 냉동기 제어 시스템은 냉동기의 전체 작동을 제어하는 냉동 제어기(11); 냉동기의 작동을 위한 모터(19a, 19b, 19c) 또는 팽창 밸브(19c)의 작동 상태를 탐지하는 작동 탐지 모듈(12); 냉동 공간의 상태를 탐지하는 상태 탐지 모듈(15); 작동 탐지 모듈(12) 및 상태 탐지 모듈(15)로부터 전송된 정보에 기초하여 작동 데이터를 생성하는 작동 데이터 생성 모듈(16); 및 작동 데이터 생성 모듈(16)에 의하여 생성된 작동 데이터를 작동 기준 데이터베이스(18)에 저장된 기준 데이터와 대하여 보상 설정 값을 설정하는 보상 설정 모듈(17)을 포함한다.

Inventors

  • 이종배

Assignees

  • (주)퓨처시스텍

Dates

Publication Date
20260506
Application Date
20241028

Claims (3)

  1. 냉동기의 전체 작동을 제어하는 냉동 제어기(11); 냉동기의 작동을 위한 모터(19a, 19b, 19c) 또는 팽창 밸브(19c)의 작동 상태를 탐지하는 작동 탐지 모듈(12); 냉동 공간의 상태를 탐지하는 상태 탐지 모듈(15); 작동 탐지 모듈(12) 및 상태 탐지 모듈(15)로부터 전송된 정보에 기초하여 작동 데이터를 생성하는 작동 데이터 생성 모듈(16); 및 작동 데이터 생성 모듈(16)에 의하여 생성된 작동 데이터를 작동 기준 데이터베이스(18)에 저장된 기준 데이터와 대하여 보상 설정 값을 설정하는 보상 설정 모듈(17)을 포함하는 전력 소비 효율 향상 구조의 전기 트럭 일체형 냉동기 제어 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서, 냉동기의 작동을 위한 모터(19a, 19b, 19c)는 BLDC 모터(M)가 되고, BLDC 모터(M)의 출력 값이 입력되는 퍼지 제어기(38); 및 퍼지 제어기(38)에서 생성된 값으로 모터 드라이버(34)의 작동을 제어하는 PID(Proportional Integral Differential) 제어기(39)를 더 포함하는 전력 소비 효율 향상 구조의 전기 트럭 일체형 냉동기 제어 시스템.
  3. 청구항 1에 있어서, 외부 환경 조건에 따른 열관류 데이터베이스(41)에 저장된 데이터 및 냉동 공간의 상태에 기초하여 냉동 공간의 온도 변화를 예측하는 온도 변화 예측 모듈(44) 및 온도 변화 예측 조건에 따라 냉동기의 작동 조건을 설정하는 조건 설정 모듈(46)을 더 포함하는 전력 소비 효율 향상 구조의 전기 트럭 일체형 냉동기 제어 시스템.

Description

전력 소비 효율 향상 구조의 전기 트럭 일체형 냉동기 제어 시스템{A System for Controlling a Refrigerating Machine Integrated with an Electric Truck with an Enhanced Power Consuming Efficiency} 본 발명은 전력 소비 효율 향상 구조의 전기 트럭 일체형 냉동기 제어 시스템에 관한 것이고, 구체적으로 전기 트럭에 설치된 냉동기의 작동을 위한 모터 및 팽창 밸브의 작동을 효율적으로 제어하여 소비 전력이 감소되도록 하는 전력 소비 효율 향상 구조의 전기 트럭 일체형 냉동기 제어 시스템에 관한 것이다. 배터리에 구동되는 전기 트럭에 설치되는 냉동기는 주행 배터리로부터 전력을 공급받아 작동될 수 있으므로 전기 트럭의 주행 가능 거리를 감소시킬 수 있다. 그러므로 냉동기 작동을 위한 전력 소비가 정해진 냉동 조건을 유지하면서 효율적으로 이루어질 필요가 있다. 냉동기는 전기 트럭과 일체로 만들어질 수 있고, 냉동기의 작동에 따라 냉동 공간이 정해진 조건으로 유지될 수 있다. 냉동기의 전력 소비 효율성 향상을 위하여 압축기의 작동을 위한 모터, 응축기의 팬 모터 및 열 교환기의 팬 모터의 작동 효율을 향상시킬 필요가 있다. 전기 트럭의 냉동기의 작동 제어와 관련하여 특허공개번호 20-2024-0104327은 사용자가 전기 구동 냉동 탑차의 차량 외부에서 냉동탑의 온도 상태를 직접 확인하면서 냉동탑 내부 온도 제어 동작을 수행할 수 있도록 하는 전기 구동 냉동탑차의 냉동 온도 제어 시스템에 대하여 개시한다. 또한 특허공개번호 10-2023-0076157은 고전압 구동배터리로 구동되는 콜드체인 냉동장치를 가진 전기트럭의 제어 방법에 대하여 개시한다. 냉동기의 소비 전력 감소를 위하여 냉동기 모터가 BLDC(blushless DC) 모터가 되면서 작동이 연속적으로 제어될 필요가 있다. 이와 동시에 각각의 모터의 작동을 탐지하고, 냉동 공간의 상태에 따라 모터의 작동이 적절하게 조절될 필요가 있다. 그러나 선행기술의 이와 같은 소비 전력의 감소를 위한 모터의 작동 제어 기술에 대하여 개시하지 않는다. 본 발명은 선행기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로 아래와 같은 목적을 가진다. 도 1은 본 발명에 따른 전력 소비 효율 향상 구조의 전기 트럭 일체형 냉동기 제어 시스템의 실시 예를 도시한 것이다. 도 2는 본 발명에 따른 냉동기 제어 시스템에서 작동 데이터가 생성 및 수정되는 과정의 실시 예를 도시한 것이다. 도 3은 본 발명에 따른 냉동기 제어 시스템에서 BLDC(blushless DC) 모터의 작동이 제어되는 과정의 실시 예를 도시한 것이다. 도 4는 본 발명에 따른 냉동기 제어 시스템에서 외부 환경에 따라 냉동기의 작동이 조절되는 과정의 실시 예를 도시한 것이다. 도 5는 본 발명에 따른 냉동기 제어 시스템에서 배터리 충전 상태에 따라 냉동기의 작동이 제어되는 구조의 실시 예를 도시한 것이다. 아래에서 본 발명은 첨부된 도면에 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되지만 실시 예는 본 발명의 명확한 이해를 위한 것으로 본 발명은 이에 제한되지 않는다. 아래의 설명에서 서로 다른 도면에서 동일한 도면 부호를 가지는 구성요소는 유사한 기능을 가지므로 발명의 이해를 위하여 필요하지 않는다면 반복하여 설명이 되지 않으며 공지의 구성요소는 간략하게 설명이 되거나 생략이 되지만 본 발명의 실시 예에서 제외되는 것으로 이해되지 않아야 한다. 도 1은 본 발명에 따른 전력 소비 효율 향상 구조의 전기 트럭 일체형 냉동기 제어 시스템의 실시 예를 도시한 것이다. 도 1을 참조하면, 전력 소비 효율 향상 구조의 전기 트럭 일체형 냉동기 제어 시스템은 냉동기의 전체 작동을 제어하는 냉동 제어기(11); 냉동기의 작동을 위한 모터(19a, 19b, 19c) 또는 팽창 밸브(19c)의 작동 상태를 탐지하는 작동 탐지 모듈(12); 냉동 공간의 상태를 탐지하는 상태 탐지 모듈(15); 작동 탐지 모듈(12) 및 상태 탐지 모듈(15)로부터 전송된 정보에 기초하여 작동 데이터를 생성하는 작동 데이터 생성 모듈(16); 및 작동 데이터 생성 모듈(16)에 의하여 생성된 작동 데이터를 작동 기준 데이터베이스(18)에 저장된 기준 데이터와 대하여 보상 설정 값을 설정하는 보상 설정 모듈(17)을 포함한다. 냉동 제어기(11)에 의하여 냉동기의 전체 작동이 제어될 수 있고, 냉동기는 전기 트럭과 일체형이 되면서 전기 트럭의 화물칸에 형성된 냉동 공간을 냉동 조건에 적합하도록 유지할 수 있다. 냉동기는 압축기, 응축기, 팽창 밸브(19c) 및 증발기를 포함하고, 이의 작동과 관련된 압축기 모터(19a), 응축기 팬 모터(19b) 및 열 교환기 팬 모터(19d)를 포함한다. 압축기 모터(19a), 응축기 팬 모터(19b), 팽창 밸브(19c) 및 교환기 팬 모터(19d)의 작동이 작동 탐지 모듈(12)에 의하여 탐지될 수 있고, 작동 탐지 모듈(12)에 의하여 탐지된 정보가 데이터 수집 모듈(13)로 전송될 수 있다. 데이터 수집 모듈(13)에 의하여 수집된 정보가 냉동 제어기(11)로 전송되면, 냉동 제어기(11)는 전송된 정보에 기초하여 냉동기의 작동 상태를 분석할 수 있다. 또한 분석 결과에 기초하여 냉동기의 작동 상태를 조절할 수 있다. 냉동 공간(14)의 온도 또는 습도가 상태 탐지 모듈(15)에 의하여 탐지될 수 있고, 상태 탐지 정보가 냉동 제어기(11)로 전송되고, 냉동 제어기(11)를 경유하여 작동 데이터 생성 모듈(16)로 전송될 수 있다. 작동 데이터 생성 모듈(16)은 작동 탐지 모듈(12)에 의하여 탐지된 정보 및 상태 탐지 모듈(15)에 의하여 탐지된 정보에 기초하여 냉동 공간(14)을 정해진 온도 수준으로 유지하기 위하여 필요한 냉동기의 작동 상태에 대한 작동 데이터를 생성할 수 있다. 그리고 생성된 작동 데이터는 보상 설정 모듈(17)에 의하여 적절하게 수정될 수 있다. 압축기 모터(19a), 응축기 팬 모터(19b), 팽창 밸브(19c) 및 열 교환기 팬 모터(19d)의 작동 수준에 따른 전력 소비량이 미리 정해져 작동 기준 데이터베이스(18)에 저장될 수 있다. 작동 탐지 모듈(12)은 압축기 모터(19a), 응축기 팬 모터(19b), 팽창 밸브(19c) 및 열 교환기(19d)의 작동 상태 및 전력 소비량을 탐지할 수 있고, 보상 설정 모듈(17)은 탐지 값과 작동 기준 데이터베이스(18)에 저장된 기준 데이터를 대비할 수 있다. 그리고 대비 결과 두 개의 값이 서로 다른 경우 전력 소비량이 작아지도록 보상을 할 수 있다. 이와 같은 보상 값이 작동 데이터 생성 모듈(16)로 전송되면 작동 데이터 생성 모듈(16)은 그에 기초하여 수정된 작동 데이터를 생성할 수 있다. 그리고 냉동기는 수정된 작동 데이터에 기초하여 작동될 수 있다. 작동 데이터는 다양한 방법으로 수정될 수 있고 이에 의하여 본 발명은 제한되지 않는다. 도 2는 본 발명에 따른 냉동기 제어 시스템에서 작동 데이터가 생성 및 수정되는 과정의 실시 예를 도시한 것이다. 도 2를 참조하면, 냉동기가 정해진 온도로 유지되기 위하여 요구되는 기준 값과 작동 과정에서 탐지는 탐지 값이 기준/탐지 대비 모듈(21)에 의하여 대비될 수 있다. 대비 결과에 의하여 오차 값이 발생되면 보상 함수 적용 모듈(22)에 의하여 보상 값이 결정될 수 있고, 보상 값은 예를 들어 중간 값으로 결정될 수 있다. 보상 함수 적용 모듈(22)은 다양한 보상 함수를 포함할 수 있고, 이에 기초하여 기준 값과 탐지 값의 차이를 적절한 방법으로 보상할 수 있고 이에 의하여 본 발명은 제한되지 않는다. 보상 값이 작동 데이터 생성 모듈(16)로 전송되어 작동 데이터가 수정되어 새로운 작동 데이터가 생성될 수 있다. 새로운 작동 데이터에 의하여 냉동기가 작동될 수 있고, 작동 탐지 모듈(12)에 의하여 냉동기의 작동 상태가 탐지될 수 있다. 전력 소비량 산출/대비 모듈(26)에 의하여 전력 소비량이 산출되어 이전 전력 소비량과 대비될 수 있다. 그리고 전력 소비량 산출 결과 및 대비 결과가 보상 적정성 결정 모듈(27)로 전송될 수 있다. 적정성 결정 모듈(27)은 수정된 작동 데이터의 적정성을 결정하여 냉동 제어기(11)로 전송할 수 있다. 냉동 제어기(11)는 적정성 결정 모듈(27)에 의한 결정 결과에 기초하여 기준 작동 데이터를 변경하거나, 기준 작동 데이터를 유지할 수 있다. 만약 적정한 것으로 결정되면 기준 작동 데이터는 적용되는 작동 데이터가 될 수 있다. 이에 비하여 적정하지 않은 것으로 결정되며 기준 작동 데이터가 그대로 유지될 수 있다. 작동 데이터는 다양한 방법으로 변경 또는 수정이 될 수 있고, 이에 의하여 본 발명은 제한되지 않는다. 도 3은 본 발명에 따른 냉동기 제어 시스템에서 BLDC(blushless DC) 모터의 작동이 제어되는 과정의 실시 예를 도시한 것이다. 도 3을 참조하면, 냉동기의 작동을 위한 모터(19a, 19b, 19c)는 BLDC 모터(M)가 되고, BLDC 모터(M)의 출력 값이 입력되는 퍼지 제어기(38); 및 퍼지 제어기(38)에서 생성된 값으로 모터 드라이버(34)의 작동을 제어하는 PID(Proportional Integral Differential) 제어기(39)를 포함한다. 냉동기에 대한 전력은 주행용 배터리(31)에 의하여 공급될 수 있고, 주행 배터리(31)에 BMS(battery managing system)(31a)이 설치될 수 있고, BMS(31a)에 관리되는 배터리 정보가 전력 공급 조절 모듈(33)로 전송될 수 있고, 전력 공급 조절 모듈(33)은 BMS(31a)로부터 전송된 배터리(31)의 충전 정보, 방전 상태 정보 또는 이와 유사한 배터리 정보를 참조하여 냉동기로 공급되는 전력을 조절할 수 있다. 출력 제어 회로(32)에 의하여 배터리(31)의 전압이 BLDC 모터(M)의 작동에 적절하도록 조절될 수 있고, BLDC 모터(M)는 모터 드라이버(34)에 의하여 작동될 수 있다. BLDC 모터(M)에 홀 센서(35)가 설치되어 게이트(36)를 통하여 모터 드라이버(34)로 전송되어 BLDC 모터(M)