Investigation of Electric Vehicle Performance Affected by Cabin Heating

Compared with internal combustion engine, the electric vehicle has a limitation of low driving range due to low battery capacity due to relatively low energy density. Moreover, the energy consumption rapidly increases up to 30% during winter season with operating electric heater. In this study, electric vehicle performance was evaluated using heat pump having higher energy efficiency rather than electric heater for cabin heating. Electric vehicle system and heat pump system were developed using 1-D simulation software called AMESim, the simulation result indicated that the energy consumption could be reduced approximately 66% when the electric heating system was replaced with the heat pump system. As a result, the driving range is expected to increase the similar value. This study proved the merit of heat pump for cabin heating in electric vehicle, and it could contribute to developing suitable heating method for electric vehicles.

실내 난방이 전기 자동차 주행 성능에 미치는 영향 조사

기존 내연기관에 비해 전기자동차가 가지는 한계 중 하나는 에너지 밀도가 상대적으로 낮은 배터리로 인한 짧은 주행거리이며, 겨울철 실내 난방을 위하여 전기 히터 사용 시, 전기 소모량이 30%이상 증가하는 문제가 발생한다. 본 연구에서는 전기 히터보다 에너지 효율이 우수한 히트펌프를 이용하여 난방 시, 전기 자동차의 주행성능 변화를 조사하였다. 일차원 해석 프로그램인 AMESim Software를 이용하여 전기자동차의 구동시스템 및 히트펌프의 해석모델을 개발하였고, 해석 결과 전기 히터를 히트펌프로 대체하면, 배터리 소모량이 약 50% 감소하여 그 만큼의 주행거리를 증가시킬 수 있는 것으로 나타났다. 본 연구 결과는 전기자동차 난방을 위한 히트펌프의 장점을 입증하였으며, 향후 전기 자동차 난방 대책의 비전을 제시하는데 기여할 것으로 사료된다.