KR101012432B1 - 전원시스템, 전원시스템을 이용한 차량, 축전장치의 승온제어방법, 및 축전장치의 승온제어방법을 컴퓨터에서 실행하기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 판독가능한 기록매체 - Google Patents

전원시스템, 전원시스템을 이용한 차량, 축전장치의 승온제어방법, 및 축전장치의 승온제어방법을 컴퓨터에서 실행하기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 판독가능한 기록매체 Download PDF

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도요타 지도샤（주）
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Abstract

제1전압제어유닛(50-1)은 제1PI제어유닛(54-1), 제1절환유닛(55-1) 및 제1감산유닛(56-1)을 포함한다. 상기 제1감산유닛(56-1)은 전압피드포워드보상항인 (전압값(Vb1))/(목표전압(VR1))으로부터 제1절환유닛(55-1)의 출력을 감산한다. 이와 유사하게, 제2전압제어유닛(50-2)은 제2PI제어유닛(54-2), 제2절환유닛(55-2) 및 제2감산유닛(56-2)을 포함한다. 절환제어유닛(70)은 승온제어 시에 제1 및 제2절환유닛(55-1, 55-2)을 제어하여, 방전측의 전압제어유닛의 PI제어유닛을 동작시키고, 충전측의 전압제어유닛의 PI제어유닛의 출력을 차단시키게 된다.

Description

전원시스템, 전원시스템을 이용한 차량, 축전장치의 승온제어방법, 및 축전장치의 승온제어방법을 컴퓨터에서 실행하기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 판독가능한 기록매체{POWER SUPPLY SYSTEM, VEHICLE USING THE SAME, ACCUMULATOR TEMPERATURE INCREASE CONTROL METHOD, AND COMPUTER-READABLE RECORDING MEDIUM CONTAINING A PROGRAM FOR CAUSING A COMPUTER TO EXECUTE THE ACCUMULATOR TEMPERATURE INCREASE CONTROL}
본 발명은 전원시스템에 포함된 축전장치의 승온제어기술에 관한 것이다.
최근, 가속 성능과 연속주행거리와 같은 주행 성능을 개선하기 위한 축전유닛의 용량을 증가시키기 위하여 동력원으로 전동기가 탑재되는 하이브리드자동차 및 전기자동차와 같은 차량들이 개발되었다. 축전유닛의 용량을 증가시키기 위한 수단으로서 복수의 축전장치를 구비한 구조가 제안되어 왔다.
일본특허공개공보 제2003-209969호는 복수의 전원스테이지가 제공된 전원제어시스템을 개시하고 있다. 이러한 전원제어시스템은 함께 병렬로 연결되어 DC전력을 1이상의 인버터에 공급하는 복수의 전원스테이지를 포함한다. 각각의 전원스테이지는 배터리 및 승압/강압 DC-DC 컨버터를 포함한다.
이러한 전원제어시스템에서는, 각각의 전원스테이지에 포함되는 복수의 배터 리를 균일하게 충전 및 방전하여, 인버터의 출력 전압을 유지시키도록 복수의 전원스테이지가 제어된다.
일반적으로, 2차전지와 캐패시터와 같은 축전장치에서는, 용량이 온도의 저하와 함께 낮아져, 그와 함께 충방전 특성이 열화되게 된다. 그러므로, 하이브리드자동차 등에서는, 차량시스템이 시동된 후에 축전장치의 온도가 낮아질 때, 축전장치의 온도가 급증하여야만 한다. 특히, 상술된 일본특허공개공보 제2003-209969호에 개시된 전원제어시스템과 같은 복수의 축전장치를 구비한 시스템에서는, 큰 용량의 축전유닛의 이점을 충분히 달성하기 위해 주행의 개시 전에 축전장치의 온도를 증가시킬 필요가 있다.
하지만, 상술된 일본특허공개공보 제2003-209969호에는 각각의 전원스테이지에 포함된 복수의 배터리들을 균일하게 충전 및 방전하도록 축전장치가 동작하는 것만이 개시되어 있고, 저온에서 복수의 축전장치의 온도를 급증시키기 위한 방법이 특별히 개시되어 있지는 않다.
본 발명의 목적은 그 온도가 급증할 수 있는 축전유닛을 구비한 전원시스템 및 상기 전원시스템이 제공된 차량을 제공하는 것이다.
본 발명의 또다른 목적은 축전유닛의 온도를 급증시키기 위한 승온제어방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또다른 목적은 축전유닛의 온도를 급증시키기 위한 승온제어방법을 컴퓨터에서 실행하기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 판독가능한 기록매체를 제공하는 것이다.
본 발명에 따르면, 전원시스템이 부하장치에 전력을 공급할 수 있고, 충방전가능한 제1 및 제2축전장치, 전력선, 제1 및 제2컨버터, 제어장치 및 제1전압센서를 포함한다. 상기 전력선은 상기 전원시스템과 상기 부하장치간에 전력을 주고 받을 수 있도록 구성된다. 상기 제1컨버터는 상기 제1축전장치와 상기 전력선 사이에 배치되어, 상기 제1축전장치와 상기 전력선간의 전압 변환을 행한다. 상기 제2컨버터는 상기 제2축전장치와 상기 전력선 사이에 배치되어, 상기 제2축전장치와 상기 전력선간의 전압 변환을 행한다. 상기 제어장치는 상기 제1 및 제2컨버터를 제어한다. 상기 제1전압센서는 상기 전력선 상의 전압을 검출한다. 상기 제1 및 제2컨버터와 상기 전력선을 통해 상기 제1 및 제2축전장치들간에 전력을 주고 받아 상기 제1 및 제2축전장치 중 하나 이상의 온도를 증가시키기 위해 수행되는 승온제어 시, 상기 제어장치는 상기 전력선 상의 목표전압과 상기 제1전압센서에 의해 검출되는 전압간의 편차를 이용하는 전압피드백제어의 연산 결과를 토대로 상기 제1 및 제2컨버터 중 하나를 제어하고, 상기 편차를 이용하지 않는 전압피드포워드제어의 연산 결과를 토대로 나머지 다른 컨버터를 제어한다.
상기 제어장치는 제1 및 제2제어유닛과 절환제어유닛을 포함하는 것이 바람직하다. 상기 제1 및 제2제어유닛은 제1 및 제2컨버터를 각각 제어한다. 상기 절환제어유닛은 상기 승온제어 시, 상기 전압피드백제어 및 상기 전압피드포워드제어간의 절환을 가능하게 하는 절환지령을 생성하고, 상기 절환지령을 상기 제1 및 제2제어유닛 각각에 제공한다. 상기 제1 및 제2제어유닛 각각은 전압피드백보상유닛, 전압피드포워드보상유닛 및 절환유닛을 포함한다. 상기 전압피드백보상유닛은 대응하는 컨버터의 전압피드백제어를 행할 수 있도록 구성된다. 상기 전압피드포워드보상유닛은 상기 대응하는 컨버터의 전압피드포워드제어를 행할 수 있도록 구성된다. 상기 절환유닛은 상기 절환지령에 따라 상기 전압피드백보상유닛의 기능을 선택적으로 활성화 및 비활성화할 수 있도록 구성된다. 상기 절환제어유닛은, 상기 승온제어 시, 상기 제1 및 제2제어유닛 중 하나의 전압피드백보상유닛의 기능을 활성화시키기 위한, 그리고 상기 나머지 다른 제어유닛의 전압피드백보상유닛의 기능을 비활성화시키기 위한 상기 절환지령을 생성한다.
상기 전원시스템은 제2 및 제3전압센서를 더 포함하는 것이 더욱 바람직하다. 상기 제2 및 제3전압센서는 상기 제1 및 제2축전장치의 전압들을 각각 검출한다. 상기 전압피드포워드보상유닛은, 상기 제2 또는 제3전압센서에 의해 검출된 대응하는 축전장치의 전압과 상기 전력선의 목표전압간의 비를 보상량으로서 이용한다.
상기 제어장치는, 상기 승온제어 시, 상기 전압피드백제어의 연산 결과를 토대로 방전측의 축전장치에 대응하는 컨버터를 제어하기 위해, 그리고 상기 전압피드포워드제어의 연산 결과를 토대로 충전측의 축전장치에 대응하는 컨버터를 제어하기 위해 동작하는 것이 바람직하다.
상기 제1 및 제2컨버터는 각각 2상한초퍼회로를 포함하는 것이 더욱 바람직하다. 상기 제어장치는, 상기 승온제어 시, 충전측의 축전장치에 대응하는 상기 컨버터의 상부아암을 형성하는 스위칭소자를 턴 온시키기 위하여, 상기 충전측의 축전장치에 대응하는 컨버터를 제어한다.
또한, 본 발명에 따르면, 차량은 상술된 전원시스템 중 한 가지; 및 상기 전원시스템으로부터 전력을 받아 상기 차량의 구동력을 발생시키는 구동력발생유닛을 포함한다.
또한, 본 발명은 부하장치에 전력을 공급할 수 있는 전원시스템의 축전장치용 승온제어방법을 제공한다. 상기 전원시스템은 충방전가능한 제1 및 제2축전장치, 전력선, 제1 및 제2컨버터 그리고 전압센서를 포함한다. 상기 전력선은 상기 전원시스템과 상기 부하장치간에 전력을 주고 받을 수 있도록 구성된다. 상기 제1컨버터는 상기 제1축전장치와 상기 전력선 사이에 배치되어, 상기 제1축전장치와 상기 전력선간의 전압 변환을 행한다. 상기 제2컨버터는 상기 제2축전장치와 상기 전력선 사이에 배치되어, 상기 제2축전장치와 상기 전력선간의 전압 변환을 행한다. 상기 전압센서는 상기 전력선 상의 전압을 검출한다. 상기 승온제어방법은 상기 제1 및 제2컨버터와 상기 전력선을 통해 상기 제1 및 제2축전장치들간에 전력을 주고 받아 상기 제1 및 제2축전장치 중 하나 이상의 온도를 증가시키기 위해 수행되는 승온제어 시, 상기 전력선 상의 목표전압과 상기 제1전압센서에 의해 검출되는 전압간의 편차를 이용하는 전압피드백제어의 연산 결과를 토대로 상기 제1 및 제2컨버터 중 하나를 제어하는 제1단계; 및 상기 편차를 이용하지 않는 전압피드포워드제어의 연산 결과를 토대로 나머지 다른 컨버터를 제어하는 제2단계를 포함한다.
또한, 본 발명은 부하장치에 전력을 공급할 수 있는 전원시스템의 축전장치의 승온제어를 컴퓨터에서 실행하기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 판독가능한 기록매체를 제공한다. 상기 전원시스템은 충방전가능한 제1 및 제2축전장치, 전력선, 제1 및 제2컨버터 그리고 전압센서를 포함한다. 상기 전력선은 상기 전원시스템과 상기 부하장치간에 전력을 주고 받을 수 있도록 구성된다. 상기 제1컨버터는 상기 제1축전장치와 상기 전력선 사이에 배치되어, 상기 제1축전장치와 상기 전력선간의 전압 변환을 행한다. 상기 제2컨버터는 상기 제2축전장치와 상기 전력선 사이에 배치되어, 상기 제2축전장치와 상기 전력선간의 전압 변환을 행한다. 상기 전압센서는 상기 전력선 상의 전압을 검출한다. 상기 기록매체는 상기 제1 및 제2컨버터와 상기 전력선을 통해 상기 제1 및 제2축전장치들간에 전력을 주고 받아 상기 제1 및 제2축전장치 중 하나 이상의 온도를 증가시키기 위해 수행되는 승온제어 시, 상기 전력선 상의 목표전압과 상기 제1전압센서에 의해 검출되는 전압간의 편차를 이용하는 전압피드백제어의 연산 결과를 토대로 상기 제1 및 제2컨버터 중 하나를 제어하는 제1단계; 및 상기 편차를 이용하지 않는 전압피드포워드제어의 연산 결과를 토대로 나머지 다른 컨버터를 제어하는 제2단계를 컴퓨터에서 실행하기 위한 프로그램을 기록한다.
본 발명에 있어서, 제1컨버터는 제1축전장치와 전력선 사이에 배치되고, 제2컨버터는 제2축전장치와 전력선 사이에 배치된다. 상기 제1 및 제2축전장치 중 하나 이상의 온도를 증가시키기 위해 수행되는 승온제어 시, 제어장치는 전압피드백제어에 의해 제1 및 제2컨버터 중 하나를 제어하고, 전압피드포워드제어에 의해 나머지 다른 컨버터를 제어한다. 그러므로, 제1 및 제2컨버터를 각각 제어하는 두 전압제어시스템들간의 간섭을 방지하면서, 전력선 뿐만 아니라 제1 및 제2컨버터를 통해 제1 및 제2축전장치들간에 전력이 전달될 수 있다.
그러므로, 본 발명에 따르면, 제1 및 제2축전장치의 온도가 급증할 수 있게 된다. 결과적으로, 저온에 있을 때라도 차량의 주행 개시 시와 그 후에 원하는 구동 성능이 보장될 수 있게 된다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 차량의 전반적인 블럭도;
도 2는 도 1에 도시된 컨버터들의 개략적인 구조를 도시한 도면;
도 3은 도 1에 도시된 컨버터ECU의 기능블럭도;
도 4는 도 3의 승온제어유닛을 구체적으로 도시한 기능블럭도;
도 5는 도 4에 도시된 승온제어유닛에 의한 승온제어의 흐름도;
도 6은 승온제어 시의 전력의 흐름을 도시한 제1도;
도 7은 승온제어 시의 전력의 흐름을 도시한 제2도;
도 8은 제1실시예의 변형예에서의 승온제어의 흐름도;
도 9는 제2실시예의 승온제어유닛을 구체적으로 도시한 기능블럭도;
도 10은 도 9에 도시된 승온제어유닛에 의한 승온제어의 흐름도;
도 11은 제2실시예의 승온제어 시의 전력의 흐름을 도시한 제1도;
도 12는 제2실시예의 승온제어 시의 전력의 흐름을 도시한 제2도;
도 13은 제2실시예의 변형예에서의 승온제어유닛을 구체적으로 도시한 기능블럭도; 및
도 14는 도 13에 도시된 승온제어유닛에 의한 승온제어의 흐름도이다.
이하, 본 발명의 실시예들을 도면들을 참조하여 설명하기로 한다. 도면에서, 동일하거나 대응하는 구성요소들은 동일한 참조 부호로 표시되므로, 그 설명을 반복하지는 않는다.
[제1실시예]
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 차량의 전반적인 블럭도이다. 도 1을 참조하면, 차량(100)은 전원시스템(1) 및 구동력발생유닛(3)을 포함한다. 구동력발생유닛(3)은 인버터(30-1, 30-2), 모터제너레이터(34-1, 34-2), 동력전달기구(36), 구동축(38) 및 구동ECU(Electronic Control Unit, 전자제어유닛)(32)을 포함한다.
인버터(30-1, 30-2)는 메인포지티브버스라인(MPL)과 메인네거티브버스라인(MNL)과 병렬로 연결된다. 인버터(30-1, 30-2)는 전원시스템(1)으로부터 공급되는 구동전력(DC전력)들을 AC전력들로 변환시키고, 그들을 모터제너레이터(34-1, 34-2)에 각각 공급한다. 인버터(30-1, 30-2)는 모터제너레이터(34-1, 34-2)에 의해 발생되는 AC전력들을 DC전력들로 변환시키고, 그들을 회생전력으로서 전원시스템(1)에 제공한다.
각각의 인버터(30-1, 30-2)는 예컨대 3상의 스위칭소자들을 포함하는 브릿지회로로 형성된다. 인버터(30-1, 30-2)는 구동ECU(32)로부터 제공되는 구동신호(PWM1, PWM2)에 따라 스위칭 동작들을 수행하여, 대응하는 모터제너레이터들을 각각 구동시킨다.
모터제너레이터(34-1, 34-2)는 인버터(30-1, 30-2)로부터의 AC전력들을 받아 회전구동력을 각각 발생시킨다. 모터제너레이터(34-1, 34-2)는 외부로 공급되는 회전력을 받아 AC전력들을 발생시키게 된다. 예를 들어, 각각의 모터제너레이터(34-1, 34-2)는 영구자석이 내장된 회전자가 제공된 3상AC회전모터로 형성된다. 모터제너레이터(34-1, 34-2)는 회전구동력을 동력전달기구(36)에 결합된 구동축(38)을 통해 차륜(도시안됨)으로 전달하기 위하여 동력전달기구(36)에 결합된다.
구동력발생유닛(3)이 하이브리드자동차에 채택되는 경우, 모터제너레이터(34-1, 34-2) 또한 동력전달기구(36) 또는 구동축(38)을 통해 엔진(도시안됨)에도 결합된다. 구동ECU(32)는 엔진에 의해 생성되는 구동력과 모터제너레이터(34-1, 34-2)에 의해 생성되는 구동력간의 최적비가 얻어지도록 제어를 행한다. 이러한 하이브리드자동차에 채택된 구조에서는, 모터제너레이터(34-1, 34-2) 중 하나가 배타적으로 전동기로서 동작될 수도 있고, 다른 모터제너레이터가 배타적으로 발전기로서 동작될 수도 있다.
구동ECU(32)는 각종 센서(도시안됨)로부터 전달되는 신호, 주행 상황 및 액셀러레이터의 밟는 정도 등을 토대로, 모터제너레이터(34-1, 34-2)의 토크목표값(TR1, TR2) 뿐만 아니라 회전수목표값(MRN1, MRN2)을 산출한다. 또한, 구동ECU(32)는 인버터(30-1, 30-2)를 제어하기 위한 구동신호(PWM1, PWM2)들을 생성하여, 모터제너레이터(34-1, 34-2)의 생성된 토크와 회전수가 각각 토크목표값(TR1, TR2)과 회전수목표값(MRN1, MRN2)을 달성할 수 있게 된다. 또한, 구동ECU(32)는 이렇게 산출된 토크목표값(TR1, TR2) 뿐만 아니라 회전수목표값(MRN1, MRN2)을 전원 시스템(1)의 컨버터ECU(2)(후술함)에 제공한다.
전원시스템(1)은 축전장치(6-1, 6-2), 컨버터(8-1, 8-2), 평활캐패시터(C), 컨버터ECU(2), 배터리ECU(4), 전류센서(10-1, 10-2), 전압센서(12-1, 12-2, 18) 및 온도센서(14-1, 14-2)를 포함한다.
축전장치(6-1, 6-2)는 충방전가능한 DC전력을 공급하고, 각각은 니켈수소전지 또는 리튬이온전지와 같은 2차전지로 형성된다. 축전장치(6-1)는 포지티브라인(PL1) 및 네거티브라인(NL1)을 통해 컨버터(8-1)에 연결된다. 축전장치(6-2)는 포지티브라인(PL2) 및 네거티브라인(NL2)을 통해 컨버터(8-2)에 연결된다. 축전장치(6-1, 6-2)는 전기이중층캐패시터로 형성될 수도 있다.
컨버터(8-1)는 축전장치(6-1)와 메인포지티브버스라인(MPL) 및 메인네거티브버스라인(MNL)의 쌍 사이에 배치되어, 컨버터ECU(2)로부터의 구동신호(PWC1)를 토대로 축전장치(6-1)와 메인포지티브버스라인(MPL) 및 메인네거티브버스라인(MNL)의 쌍간의 전압 변환을 수행한다. 컨버터(8-2)는 축전장치(6-2)와 메인포지티브버스라인(MPL) 및 메인네거티브버스라인(MNL)의 쌍 사이에 배치되어, 컨버터ECU(2)로부터의 구동신호(PWC2)를 토대로 축전장치(6-2)와 메인포지티브버스라인(MPL) 및 메인네거티브버스라인(MNL)의 쌍간의 전압 변환을 수행한다.
평활캐패시터(C)는 메인포지티브버스라인(MPL) 및 메인네거티브버스라인(MNL) 사이에 연결되고, 메인포지티브버스라인(MPL) 및 메인네거티브버스라인(MNL)에 포함된 전력 변동 성분들을 감소시킨다. 전압센서(18)는 메인포지티브버스라인(MPL) 및 메인네거티브버스라인(MNL)을 가로지르는 전압(Vh)을 검출하고, 그 검출 결과를 컨버터ECU(2)에 제공한다.
전류센서(10-1, 10-2)는 축전장치(6-1, 6-2)로/로부터 제공되는 전류값(Ib1, Ib2)을 각각 검출하고, 그 각각은 검출 결과를 컨버터ECU(2) 및 배터리ECU(4)에 제공한다. 전류센서(10-1, 10-2)는 대응하는 축전장치들로부터 공급되는 전류(방전전류)들을 양의 값으로 검출하고, 대응하는 축전장치들로 공급되는 전류(충전전류)들을 음의 값으로 검출한다. 도면에 도시된 구조에서, 전류센서(10-1, 10-2)는 각각 포지티브라인(PL1, PL2)의 전류값들을 검출한다. 하지만, 전류센서(10-1, 10-2)는 각각 네거티브라인(NL1, NL2)의 전류들을 검출할 수도 있다.
전압센서(12-1, 12-2)는 각각 축전장치(6-1, 6-2)의 전압값(Vb1, Vb2)을 검출하고, 그 각각은 검출 결과를 컨버터ECU(2) 및 배터리ECU(4)에 제공한다. 온도센서(14-1, 14-2)는 각각 축전장치(6-1, 6-2)의 내부 온도(Tb1, Tb2)를 검출하고, 그 검출 결과를 배터리ECU(4)에 제공한다.
배터리ECU(4)는 전류센서(10-1)로부터의 전류값(Ib1), 전압센서(12-1)로부터의 전압값(Vb1) 및 온도센서(14-1)로부터의 온도(Tb1)를 토대로 축전장치(6-1)의 SOC(State of Charge, 충전상태)를 나타내는 상태량(SOC1)을 산출하고, 이렇게 산출된 상태량(SOC1)을 온도(Tb1)와 함께 컨버터ECU(2)에 제공한다.
배터리ECU(4)는 전류센서(10-2)로부터의 전류값(Ib2), 전압센서(12-2)로부터의 전압값(Vb2) 및 온도센서(14-2)로부터의 온도(Tb2)를 토대로 축전장치(6-2)의 SOC를 나타내는 상태량(SOC2)을 산출하고, 이렇게 산출된 상태량(SOC2)을 온도(Tb2)와 함께 컨버터ECU(2)에 제공한다. 각종 공지된 방법들이 상태량(SOC1, SOC2)을 산출하기 위해 채택될 수도 있다.
컨버터ECU(2)는 전류센서(10-1, 10-2), 전압센서(12-1, 12-2) 및 전압센서(18)로부터 제공되는 각종 검출값 뿐만 아니라, 배터리ECU(4)로부터 제공되는 온도(Tb1, Tb2) 및 상태량(SOC1, SOC2)과 구동ECU(32)로부터 제공되는 토크목표값(TR1, TR2) 및 회전수목표값(MRN1, MRN2)을 토대로, 컨버터(8-1, 8-2)를 구동하기 위한 구동신호(PWC1, PWC2)를 생성한다. 컨버터ECU(2)는 컨버터(8-1, 8-2)를 제어하기 위해 이렇게 생성된 구동신호(PWC1, PWC2)를 각각 컨버터(8-1, 8-2)에 제공한다. 이하, 컨버터ECU(2)의 구조를 상세히 설명하기로 한다.
도 2는 도 1에 도시된 컨버터(8-1, 8-2)의 개략적인 구조들을 도시한 도면이다. 컨버터(8-2)의 구조 및 동작은 실질적으로 컨버터(8-1)와 동일하므로, 하기 설명은 컨버터(8-1)의 구조 및 동작에 대해 기술될 것이다. 도 2를 참조하면, 컨버터(8-1)는 초퍼회로(40-1), 포지티브버스라인(LN1A), 네거티브버스라인(LN1C), 배선(LN1B) 및 평활캐패시터(C1)를 포함한다. 초퍼회로(40-1)는 트랜지스터(Q1A, Q1B), 다이오드(D1A, D1B) 및 인덕터(L1)를 포함한다.
포지티브버스라인(LN1A)의 일 단부는 트랜지스터(Q1B)의 콜렉터에 연결되고, 타 단부는 메인포지티브버스라인(MPL)에 연결된다. 네거티브버스라인(LN1C)의 일 단부는 네거티브라인(NL1)에 연결되고, 타 단부는 메인네거티브버스라인(MNL)에 연결된다.
트랜지스터(Q1A, Q1B)는 네거티브버스라인(LN1C) 및 포지티브버스라인(LN1A) 사이에 직렬로 연결된다. 구체적으로, 트랜지스터(Q1A)의 이미터는 네거티브버스라 인(LN1C)에 연결되고, 트랜지스터(Q1B)의 콜렉터는 포지티브버스라인(LN1A)에 연결된다. 다이오드(D1A, D1B)는 각각 트랜지스터(Q1A, Q1B)에 역병렬로 연결된다. 인덕터(L1)는 트랜지스터(Q1A)와 트랜지스터(Q1B)간의 노드에 연결된다.
배선(LN1B)의 일 단부는 포지티브라인(PL1)에 연결되고, 타 단부는 인덕터(L1)에 연결된다. 평활캐패시터(C1)는 배선(LN1B)과 네거티브버스라인(LN1C) 사이에 연결되고, 배선(LN1B)과 네거티브버스라인(LN1C)간의 DC전압에 포함된 AC성분을 감소시킨다.
컨버터ECU(2)(도시안됨)로부터의 구동신호(PWC1)에 응답하여, 초퍼회로(40-1)는 축전장치(6-1)의 방전 동작 시에 포지티브 및 네거티브라인(PL1, NL1)으로부터 받는 DC전력(구동전력)을 승압시키고, 축전장치(6-1)의 충전 동작 시에 메인포지티브버스라인(MPL) 및 메인네거티브버스라인(MNL)으로부터 받는 DC전력(회생전력)을 강압시킨다.
이하, 컨버터(8-1)의 전압변환동작(승압 및 강압 동작)들을 설명하기로 한다. 승압 동작 시, 컨버터ECU(2)는 트랜지스터(Q1B)를 오프로 유지하고, 사전설정된 듀티비로 트랜지스터(Q1A)를 턴 온/오프시킨다. 트랜지스터(Q1A)의 온 기간 시, 축전장치(6-1)로부터 배선(LN1B), 인덕터(L1), 다이오드(D1B) 및 포지티브버스라인(LN1A)을 통해 메인포지티브버스라인(MPL)으로 방전전류가 흐른다. 동시에, 펌프전류가 축전장치(6-1)로부터 배선(LN1B), 인덕터(L1), 트랜지스터(Q1A) 및 네거티브버스라인(LN1C)을 통해 흐른다. 인덕터(L1)는 상기 펌프전류에 의해 전자기에너지를 축적한다. 트랜지스터(Q1A)가 온 상태에서 오프 상태로 변하면, 인덕터(L1)는 상기 축적된 전자기에너지를 방전전류에 중첩시킨다. 결과적으로, 컨버터(8-1)로부터 메인포지티브버스라인(MPL)과 메인네거티브버스라인(MNL)으로 공급되는 DC전력의 평균 전압이 듀티비에 따라 인덕터(L1)에 축적된 전자기에너지에 대응하는 크기로 승압된다.
강압 동작 시, 컨버터ECU(2)는 트랜지스터(Q1B)를 사전설정된 듀티비로 턴 온/오프시키고, 트랜지스터(Q1A)를 오프로 유지시킨다. 트랜지스터(Q1B)의 오프 기간 시, 메인포지티브버스라인(MPL)으로부터 포지티브버스라인(LN1A), 트랜지스터(Q1B), 인덕터(L1) 및 배선(LN1B)을 통해 축전장치(6-1)로 충전전류가 흐른다. 트랜지스터(Q1B)가 온 상태에서 오프 상태로 변하면, 인덕터(L1)는 전류의 변화를 방지할 수도 있는 자속을 생성하여, 충전전류가 계속 다이오드(D1A), 인덕터(L1) 및 배선(LN1B)을 통해 흐르도록 한다. 전기에너지의 관점에서, 메인포지티브버스라인(MPL)과 메인네거티브버스라인(MNL)은 트랜지스터(Q1B)의 온 주기 시에만 DC전력을 공급하므로, 컨버터(8-1)로부터 축전장치(6-1)로 공급되는 DC전력의 평균 전압은 메인포지티브버스라인(MPL)과 메인네거티브버스라인(MNL)간의 DC전압에 듀티비를 곱하여 얻어지는 값을 취하되, 충전전류는 일정하게 유지되는 것으로 가정한다(즉, 인덕터(L1)가 충분히 큰 인덕턴스를 가짐).
컨버터(8-1)의 전압변환동작을 제어하기 위하여, 컨버터ECU(2)는 트랜지스터(Q1A)의 온/오프를 제어하기 위한 구동신호(PWC1A)와 트랜지스터(Q1B)의 온/오프를 제어하기 위한 구동신호(PWC1B)로 형성된 구동신호(PWC1)를 생성한다.
도 3은 도 1에 도시된 컨버터ECU(2)의 기능블럭도이다. 도 3을 참조하면, 컨 버터ECU(2)는 주행 시에 동작하는 제어유닛(42) 및 승온제어유닛(44)을 포함한다.
주행 시에 동작하는 제어유닛(42)은 구동ECU(32)로부터 모터제너레이터(34-1, 34-2)의 토크목표값(TR1, TR2) 뿐만 아니라 회전수목표값(MRN1, MRN2)을 수신한다. 주행 시에 동작하는 제어유닛(42)은 전압센서(18)로부터의 전압값(Vh)을 수신하고, 전류센서(10-1, 10-2)로부터의 전류값(Ib1, Ib2)도 각각 수신한다.
주행 시에 동작하는 제어유닛(42)으로부터의 제어신호(CTL)가 비활성화되면, 즉 승온제어유닛(44)이 승온제어를 실행하지 않으면, 주행 시에 동작하는 제어유닛(42)은 상기 신호들을 토대로, 컨버터(8-1, 8-2)를 구동하기 위한 구동신호(PWC1, PWC2)를 생성하고, 이렇게 생성된 구동신호(PWC1, PWC2)를 컨버터(8-1, 8-2)에 각각 제공한다. 제어신호(CTL)가 활성화되면, 즉 승온제어유닛(44)이 승온제어를 실행하는 경우, 주행 시에 동작하는 제어유닛(42)은 구동신호(PWC1, PWC2)의 생성을 정지한다.
승온제어유닛(44)은 배터리ECU(4)로부터 온도(Tb1, Tb2) 뿐만 아니라 상태량(SOC1, SOC2)을 받는다. 승온제어유닛(44)은 또한 전압센서(12-1, 12-2)로부터의 전압값(Vb1, Vb2)을 각각 받고, 전압센서(18)로부터의 전압값(Vh)도 받는다. 승온제어유닛(44)은, 축전장치(6-1, 6-2)를 나타내는 온도(Tb1, Tb2) 중 하나가 특정값보다 낮을 때, 메인포지티브버스라인(MPL) 및 메인네거티브버스라인(MNL) 뿐만 아니라 컨버터(8-1, 8-2)를 통해 축전장치(6-1, 6-2)들간에 전력을 주고 받아 축전장치(6-1, 6-2)의 온도를 증가시키기 위한 승온제어를 실행한다.
보다 구체적으로는, 온도(Tb1, Tb2) 중 하나가 특정값보다 낮은 경우, 승온 제어유닛(44)은 상기 각각의 신호들을 토대로 후술하는 방법에 의해 구동신호(PWC1, PWC2)를 생성한다. 승온제어유닛(44)은 이렇게 생성된 구동신호(PWC1, PWC2)를 컨버터(8-1, 8-2)에 각각 제공하고, 주행 시에 동작하는 제어유닛(42)에 제공되는 제어신호(CTL)를 활성화시킨다.
도 4는 도 3에 도시된 승온제어유닛의 구체적인 기능블럭도이다. 도 4를 참조하면, 승온제어유닛(44)은 전압제어유닛(50-1, 50-2) 뿐만 아니라 절환제어유닛(70)을 포함한다.
전압제어유닛(50-1)은 감산유닛(52-1, 56-1), PI제어유닛(54-1), 절환유닛(55-1) 및 변조유닛(58-1)을 포함한다. 감산유닛(52-1)은 절환제어유닛(70)으로부터 제공되는 목표전압(VR1)에서 전압값(Vh)을 감산하여, 상기 연산 결과를 PI제어유닛(54-1)에 제공한다. PI제어유닛(54-1)은 입력으로서 목표전압(VR1)과 전압값(Vh)간의 편차를 이용하여 비례적분연산을 수행하고, 상기 연산 결과를 절환유닛(55-1)에 제공한다. 따라서, PI제어유닛(54-1)은 목표전압(VR1)과 전압값(Vh)간의 편차를 이용하여 전압피드백(이하, "전압FB"라고 할 수도 있음)보상항이다.
절환제어유닛(70)으로부터 제공되는 절환신호(SW1)가 활성화되면, 절환유닛(55-1)은 PI제어유닛(54-1)의 연산 결과를 감산유닛(56-1)에 제공한다. 절환신호(SW1)가 비활성화되면, 절환유닛(55-1)은 PI제어유닛(54-1)의 연산 결과 대신에 "0"의 값을 감산유닛(56-1)에 제공한다. 따라서, 절환신호(SW1)가 활성화되면, 절환유닛(55-1)은 PI제어유닛(54-1)에 의해 수행될 전압FB제어를 활성화시킨다. 절환신호(SW1)가 비활성화되면, PI제어유닛(54-1)에 의해 수행될 전압FB제어를 비활성 화시킨다.
감산유닛(56-1)은 (전압값 Vb1)/(목표전압 VR1)으로 표현된 컨버터(8-1)의 이론적인 승압비의 역수로부터 절환유닛(55-1)의 출력을 감산시켜, 이 연산 결과를 듀티지령(Ton1)으로서 변조유닛(58-1)에 제공한다. 따라서, 상기 감산유닛(56-1)의 입력항 (전압값 Vb1)/(목표전압 VR1)은 컨버터(8-1)의 이론적인 승압비에 기초한 전압피드포워드(이하, "전압FF"라고 할 수도 있음)보상항이다.
변조유닛(58-1)은 발진유닛(도시안됨)에 의해 생성되는 반송파와 듀티지령(Ton1)을 토대로 구동신호(PWC1)를 생성하고, 이렇게 생성된 구동신호(PWC1)를 컨버터(8-1)의 트랜지스터(Q1A, Q1B)에 제공한다.
전압제어유닛(50-2)은 감산유닛(52-2, 56-2), PI제어유닛(54-2), 절환유닛(55-2) 및 변조유닛(58-2)을 포함한다. 전압제어유닛(50-2)은 실질적으로 전압제어유닛(50-1)과 동일한 구조를 갖는다. 따라서, PI제어유닛(54-2)은 목표전압(VR2)과 전압값(Vh)간의 편차를 이용하는 전압FB보상항이고, 감산유닛(56-2)의 입력항 (전압값 Vb2)/(목표전압 VR2)은 컨버터(8-2)의 이론적인 승압비에 기초한 전압FF보상항이다. 절환제어유닛(70)으로부터 제공되는 절환신호(SW2)가 활성화되면, 절환유닛(55-2)은 PI제어유닛(54-2)에 의해 수행될 전압FB제어의 기능을 활성화시킨다. 절환신호(SW2)가 비활성화되면, PI제어유닛(54-2)에 의해 수행될 전압FB제어의 기능을 비활성화시킨다.
절환제어유닛(70)은 온도(Tb1, Tb2)를 토대로, 축전장치(6-1, 6-2)의 승온제어가 실행되어야 하는 지의 여부를 판정하고, 승온제어가 실행되어야 하는 경우에 도 3에 도시된 주행 시에 동작하는 제어유닛(42)에 제공될 제어신호(CTL)를 활성화시킨다. 승온제어 시, 절환제어유닛(70)은 온도(Tb1, Tb2) 및 상태량(SOC1, SOC2)을 토대로 컨버터(8-1, 8-2)의 목표전압(VR1, VR2) 뿐만 아니라 절환신호(SW1, SW2)를 각각 생성하고, 목표전압(VR1) 및 절환신호(SW1)를 전압제어유닛(50-1)에 제공하며, 목표전압(VR2) 및 절환신호(SW2)를 전압제어유닛(50-2)에 제공한다.
도 5는 도 4에 도시된 승온제어유닛(44)에 의한 승온제어의 흐름도이다. 상기 흐름도에 도시된 처리는 사전설정된 시간 간격으로 또는 사전설정된 조건들이 만족될 때(예컨대, 시스템의 기동 시) 메인 루틴으로부터의 실행을 위해 호출된다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 절환제어유닛(70)은 온도센서(14-1)로부터의 온도(Tb1) 또는 온도센서(14-2)로부터의 온도(Tb2)가 미리 설정된 임계온도(Tth)(예컨대, -10℃)보다 낮은 지의 여부를 판정한다(단계 S10). 절환제어유닛(70)이 두 온도(Tb1, Tb2)가 임계온도(Tth) 이상이라고 판정하면(단계 S10에서 NO), 상기 처리를 단계 S110으로 진행시키고, 주행 시에 동작하는 제어유닛(42)에 제공되는 제어신호(CTL)를 비활성화시킨다(도 3).
단계 S10에서 온도(Tb1 또는 Tb2)가 임계온도(Tth) 보다 낮은 것으로 판정하면(단계 S10에서 YES), 절환제어유닛(70)은 주행 시에 동작하는 제어유닛(42)에 제공될 제어신호(CTL)를 활성화시킨다. 절환제어유닛(70)은 상태량(SOC1)이 상태량(SOC2)보다 적은 지를 판정한다(단계 S20).
절환제어유닛(70)이 상태량(SOC1)이 상태량(SOC2)보다 적은 것으로 판정하면(단계 S20에서 YES), 충전측과 방전측에 축전장치(6-1, 6-2)를 각각 설정한다(단 계 S30). 절환제어유닛(70)은 전압제어유닛(50-1)의 절환유닛(55-1)에 제공되는 절환신호(SW1)를 비활성화시키고, 전압제어유닛(50-2)의 절환유닛(55-2)에 제공되는 절환신호(SW2)를 활성화시킨다(단계 S40).
이에 따라, PI제어유닛(54-1)에 의한 전압FB제어기능이 충전측의 축전장치(6-1)에 대응하는 전압제어유닛(50-1)에서 비활성화되고, PI제어유닛(54-2)에 의한 전압FB제어기능은 방전측의 축전장치(6-2)에 대응하는 전압제어유닛(50-2)에서 활성화된다. 따라서, 전압제어유닛(50-1)은 이론적인 승압비를 토대로 전압FF제어시스템을 제공하고, 전압제어유닛(50-2)은 PI제어유닛(54-2)을 이용하는 전압FB제어시스템을 제공한다.
그 후, 절환제어유닛(70)은 각각의 컨버터(8-1, 8-2)의 목표전압(VR1, VR2)을 생성한다(단계 S50). 절환제어유닛(70)은 목표전압(VR2)을 목표전압(VR1)보다 높게 설정하여, 방전측에 설정된 축전장치(6-2)로부터 충전측에 설정된 축전장치(6-1)로 전력이 흐를 수 있도록 한다.
목표전압(VR1, VR2)이 생성되면, 전압제어유닛(50-1)은 목표전압(VR1)을 토대로 전압FF제어에 의해 컨버터(8-1)를 제어하고, 전압제어유닛(50-2)은 목표전압(VR2)을 토대로 전압FB제어에 의해 컨버터(8-2)를 제어한다. 이에 따라, 축전장치(6-2)로부터 컨버터(8-2), 메인포지티브버스라인(MPL)과 메인네거티브버스라인(MNL) 및 컨버터(8-1)를 통해 축전장치(6-1)로 전력이 유동하여, 축전장치(6-1, 6-2) 상에서 승온제어가 수행되도록 한다(단계 S60).
단계 S20에서 상태량(SOC1)이 상태량(SOC2) 이상인 것으로 판정하면(단계 S20에서 NO), 절환제어유닛(70)은 방전측과 충전측에 축전장치(6-1, 6-2)를 각각 설정한다(단계 S70). 절환제어유닛(70)은 절환신호(SW1)를 활성화시키고, 절환신호(SW2)를 비활성화시킨다(단계 S80).
이에 따라, PI제어유닛(54-1)에 의한 전압FB제어기능은 방전측의 축전장치(6-1)에 대응하는 전압제어유닛(50-1)에서 활성화되고, PI제어유닛(54-2)에 의한 전압FB제어기능은 충전측의 축전장치(6-2)에 대응하는 전압제어유닛(50-2)에서 비활성화된다. 따라서, 전압제어유닛(50-1)은 PI제어유닛(54-1)을 이용하는 전압FB제어시스템을 제공하고, 전압제어유닛(50-2)은 이론적인 승압비에 기초한 전압FF제어시스템을 제공한다.
그 후, 절환제어유닛(70)은 목표전압(VR1, VR2)을 생성한다(단계 S90). 절환제어유닛(70)은 목표전압(VR1)을 목표전압(VR2)보다 높게 설정하여, 방전측에 설정된 축전장치(6-1)로부터 충전측에 설정된 축전장치(6-2)로 전력이 흐를 수 있도록 한다.
목표전압(VR1, VR2)이 생성되면, 전압제어유닛(50-1)은 목표전압(VR1)을 토대로 전압FB제어에 의해 컨버터(8-1)를 제어하고, 전압제어유닛(50-2)은 목표전압(VR2)을 토대로 전압FF제어에 의해 컨버터(8-2)를 제어한다. 이에 따라, 축전장치(6-1)로부터 컨버터(8-1), 메인포지티브버스라인(MPL)과 메인네거티브버스라인(MNL) 및 컨버터(8-2)를 통해 축전장치(6-2)로 전력이 유동하여, 축전장치(6-1, 6-2) 상에서 승온제어가 수행된다(단계 S100).
축전장치(6-1, 6-2)의 승온제어가 상술된 바와 같이 구현되면, 전압제어유 닛(50-1, 50-2) 중 하나는 전압FB제어에 의해 대응하는 컨버터를 제어하고, 나머지 다른 전압제어유닛은 전압FF제어에 의해 대응하는 컨버터를 제어한다. 그러므로, 전압값(Vh)을 제어할 수 있는 전압제어유닛(50-1, 50-2)들간의 간섭을 발생시키지 않고도 방전측의 전압제어유닛에 의해 목표전압을 달성하도록 메인포지티브버스라인(MPL)과 메인네거티브버스라인(MNL)간의 전압값(Vh)을 제어하면서 승온제어가 구현될 수 있다.
도 6은 승온제어 시의 전력의 흐름을 도시한 제1도이다. 도 6은 축전장치(6-1, 6-2)가 각각 충전측과 방전측에 있는 상태에서의 전력의 흐름을 보여준다.
도 6을 참조하면, 방전측의 축전장치(6-2)에 대응하는 컨버터(8-2)가 전압FB제어에 의해 제어되고, 충전측의 축전장치(6-1)에 대응하는 컨버터(8-1)가 전압FF제어에 의해 제어된다. 컨버터(8-2)는 전력을 축전장치(6-2)로부터 메인포지티브버스라인(MPL)과 메인네거티브버스라인(MNL)에 공급하고, 목표전압(VR2)에 대한 메인포지티브버스라인(MPL)과 메인네거티브버스라인(MNL)간의 전압값(Vh)을 제어한다.
컨버터(8-1)는 전압값(Vh)의 피드백을 수행하지 않으면서도 축전장치(6-1)의 전압과 목표전압(VR1)간의 비로 표현되는 이론적인 승압비를 토대로 제어된다. 이 상태에서, 컨버터(8-2)의 제어에 의해 목표전압(VR2)으로 설정되는 전압값(Vh)은 목표전압(VR1)보다 높아, 메인포지티브버스라인(MPL)과 메인네거티브버스라인(MNL)으로부터 컨버터(8-1)를 통해 축전장치(6-1)로 전류가 흐르게 된다.
이에 따라, 축전장치(6-2)로부터 컨버터(8-2), 메인포지티브버스라인(MPL)과 메인네거티브버스라인(MNL) 및 컨버터(8-1)를 통해 축전장치(6-1)로 전력이 흐르게 된다. 따라서, 충전 및 방전이 축전장치(6-1, 6-2)에 각각 발생하여, 축전장치(6-1, 6-2)의 온도를 증가시키게 된다. 메인포지티브버스라인(MPL)과 메인네거티브버스라인(MNL)간의 전압값(Vh)이 컨버터(8-2)의 제어에 의해 목표전압(VR2)으로 설정되므로, 전압값(Vh)을 적절한 범위(도 6에 도시되지 않은 평활캐패시터(C) 및 구동력발생유닛(3)의 항복 전압들보다 낮은) 이내에 있도록 제어하면서도 축전장치(6-1, 6-2)의 온도가 증가될 수 있다.
도 7은 승온제어 시의 전력의 흐름을 도시한 제2도이다. 도 7은 축전장치(6-1, 6-2)가 각각 방전측과 충전측에 있는 상태에서의 전력의 흐름을 보여준다.
도 7을 참조하면, 방전측의 축전장치(6-1)에 대응하는 컨버터(8-1)가 전압FB제어에 의해 제어되고, 충전측의 축전장치(6-2)에 대응하는 컨버터(8-2)가 전압FF제어에 의해 제어된다. 컨버터(8-1)의 목표전압(VR1)은 컨버터(8-2)의 목표전압(VR2)보다 높게 설정된다.
이에 따라, 축전장치(6-1)로부터 컨버터(8-1), 메인포지티브버스라인(MPL)과 메인네거티브버스라인(MNL) 및 컨버터(8-2)를 통해 축전장치(6-2)로 전력이 흐르게 되어, 축전장치(6-1, 6-2)의 온도가 증가되게 된다. 컨버터(8-1)는 목표전압(VR1)을 달성하기 위해 전압값(Vh)을 제어하므로, 전압값(Vh)을 적절한 범위 내에 있도록 제어하면서도 축전장치(6-1, 6-2)의 온도가 증가될 수 있다.
본 발명의 제1실시예에 따르면, 상술된 바와 같이, 컨버터(8-1)는 축전장치(6-1)와 메인포지티브버스라인(MPL) 및 메인네거티브버스라인(MNL)의 쌍 사이에 배치되고, 컨버터(8-2)는 축전장치(6-2)와 메인포지티브버스라인(MPL) 및 메인네거 티브버스라인(MNL)의 쌍 사이에 배치된다. 승온제어 시, 컨버터ECU(2)는 전압FB제어에 의해 방전측의 축전장치에 대응하는 컨버터(8-1 또는 8-2)를 제어하고, 전압FF제어에 의해 충전측의 축전장치에 대응하는 컨버터를 제어한다. 그러므로, 각각의 컨버터(8-1, 8-2)를 제어하는 전압제어유닛(50-1, 50-2)들간의 간섭을 방지하면서, 메인포지티브버스라인(MPL)과 메인네거티브버스라인(MNL) 뿐만 아니라 컨버터(8-1, 8-2)를 통해 축전장치(6-1, 6-2)들간에 전력이 전달될 수 있게 된다.
그러므로, 본 발명의 제1실시예에 따르면, 축전장치(6-1, 6-2)의 온도가 급증할 수 있게 된다. 결과적으로, 차량(100)의 주행 개시 시에도 원하는 주행 성능이 보장될 수 있다.
승온제어 시, 메인포지티브버스라인(MPL)과 메인네거티브버스라인(MNL)간의 전압값(Vh)은 목표전압을 달성하도록 제어되어, 메인포지티브버스라인(MPL)과 메인네거티브버스라인(MNL)에 대한 과전압의 인가가 방지될 수 있게 된다. 결과적으로, 메인포지티브버스라인(MPL)과 메인네거티브버스라인(MNL)에 연결된 각종 장치들이 과전압으로 인한 파괴로부터 보호될 수 있게 된다.
또한, 각각의 전압제어유닛(50-1, 50-2)에는, 대응하는 축전장치가 방전측 또는 충전측에 있는 지의 여부에 따라 전압FB제어기능을 선택적으로 활성화 및 비활성화시킬 수 있는 절환유닛(55-1 또는 55-2)이 제공된다. 그러므로, 충전과 방전간의 각각의 축전장치(6-1, 6-2)의 절환이 상기 승온제어 시에 용이하게 수행될 수 있게 된다.
[제1실시예의 변형예]
제1실시예에서는, 절환 손실이 그 내부에서 발생하도록 충전측의 축전장치에 대응하는 컨버터에서도 트랜지스터의 절환이 발생한다. 이에 따라, 변형예가 충전측의 축전장치에 대응하는 컨버터의 상부아암을 턴 온하도록 구성되어, 승온제어 시에 손실을 줄이게 된다.
도 8은 제1실시예의 변형예에서의 승온제어의 흐름도이다. 도 8을 참조하면, 상기 흐름도는 도 5의 흐름도의 것들 이외에 단계 S55 및 S95를 포함한다. 보다 구체적으로는, 목표전압(VR1, VR2)이 단계 S50에서 생성되면, 절환제어유닛(70)은 충전측의 전압제어유닛(50-1)의 전압FF보상항(감산유닛(56-1)의 입력항)을 1로 설정한다(단계 S55). 전압제어유닛(50-1)에서, 절환유닛(55-1)은 PI제어유닛(54-1)에 의해 구현될 전압FB기능을 비활성화시켰으므로, 듀티지령(Ton1)이 "1"이 된다. 이에 따라, 컨버터(8-1)의 상부아암에 대응하는 트랜지스터(Q1B)가 온이 된다.
목표전압(VR1, VR2)이 단계 S80에서 생성되면, 절환제어유닛(70)은 충전측의 전압제어유닛(50-2)의 전압FF보상항(감산유닛(56-2)의 입력항)을 1로 설정한다(단계 S95). 전압제어유닛(50-2)에서, 절환유닛(55-2)은 PI제어유닛(54-2)에 의해 구현될 전압FB기능을 비활성화시켰으므로, 듀티지령(Ton2)이 "1"이 된다. 이에 따라, 컨버터(8-2)의 상부아암에 대응하는 트랜지스터(Q2B)가 온이 된다.
본 발명의 제1실시예의 변형예에 따르면, 상술된 바와 같이, 충전측의 축전장치에 대응하는 컨버터의 상부아암이 턴 온되므로, 컨버터의 절환 손실이 감소된다. 그러므로, 본 발명의 제1실시예의 변형예는 승온제어의 효율을 개선시킬 수 있게 된다.
[제2실시예]
제1실시예에서는, 두 컨버터(8-1, 8-2)가 승온제어 시에 전압제어에 의해 제어된다. 하지만, 제2실시예에서는, 컨버터(8-1, 8-2) 중 하나가 전압제어에 의해 제어되고, 나머지 다른 하나는 전류제어에 의해 제어된다.
제2실시예의 컨버터ECU 및 차량의 전반적인 구조들은 각각 도 1 및 도 3에 도시된 제1실시예의 컨버터ECU(2) 및 차량(100)의 것들과 동일하다.
도 9는 제2실시예의 승온제어유닛을 구체적으로 도시한 기능블럭도이다. 도 9를 참조하면, 승온제어유닛(44A)은 전압제어유닛(50-1A), 전류제어유닛(50-2A) 및 목표값생성유닛(71)을 포함한다.
전압제어유닛(50-1A)은 절환유닛(55-1)을 포함하지 않는다는 점을 제외하고는 도 4에 도시된 전압제어유닛(50-1)과 동일한 구조를 가진다. 그 다른 구조는 전압제어유닛(50-1)의 것과 동일하다.
전류제어유닛(50-2A)은 감산유닛(62, 66), PI제어유닛(64) 및 변조유닛(68)을 포함한다. 감산유닛(62)은 목표값생성유닛(71)으로부터 제공되는 목표전류(IR2)에서 전류값(Ib2)을 감산하여, 이 연산 결과를 PI제어유닛(64)에 제공한다. PI제어유닛(64)은 입력으로서 목표전류(IR2)와 전류값(Ib2)간의 편차를 이용하여 비례적분연산을 행하고, 그 연산 결과를 감산유닛(66)에 제공한다.
감산유닛(66)은 (전압값 Vb2)/(목표전압 VR1)으로 표현된 컨버터(8-2)의 이론적인 승압비의 역수로부터 PI제어유닛(64)의 출력을 감산시켜, 이 연산 결과를 듀티지령(Ton2)으로서 변조유닛(68)에 제공한다. 변조유닛(68)은 발진유닛(도시안 됨)에 의해 생성되는 반송파와 듀티지령(Ton2)을 토대로 구동신호(PWC2)를 생성하고, 이렇게 생성된 구동신호(PWC2)를 컨버터(8-2)의 트랜지스터(Q2A, Q2B)에 제공한다.
목표값생성유닛(71)은 온도(Tb1, Tb2)를 토대로, 축전장치(6-1, 6-2)의 승온제어가 실행되어야 하는 지의 여부를 판정하고, 승온제어가 실행되어야 하는 경우에 도 3에 도시된 주행 시에 동작하는 제어유닛(42)에 제공될 제어신호(CTL)를 활성화시킨다. 상기 승온제어 시, 목표값생성유닛(71)은 온도(Tb1, Tb2) 및 상태량(SOC1, SOC2)을 토대로 컨버터(8-1)의 목표전압(VR1) 및 컨버터(8-2)의 목표전류(IR2)를 각각 생성하고, 이렇게 생성된 목표전압(VR1) 및 목표전류(IR2)를 전압제어유닛(50-1A) 및 전류제어유닛(50-2A)에 각각 제공한다.
도 10은 도 9에 도시된 승온제어유닛(44A)에 의한 승온제어의 흐름도이다. 상기 흐름도에 도시된 처리는 사전설정된 시간 간격으로 또는 사전설정된 조건들이 만족될 때(예컨대, 시스템의 기동 시) 메인 루틴으로부터의 실행을 위해 호출된다.
도 9 및 도 10을 참조하면, 상기 흐름도는 도 5에 도시된 흐름도의 단계 S40 및 S80을 포함하지 않고, 단계 S50 및 S90 대신에 단계 S52 및 S92를 포함한다. 보다 구체적으로는, 축전장치(6-1, 6-2)가 단계 S30에서 충전측과 방전측에 각각 설정되는 경우, 목표값생성유닛(71)은 컨버터(8-1)의 목표전압(VR1)과 컨버터(8-2)의 목표전류(IR2)를 생성한다(단계 S52).
목표값생성유닛(71)은 양의 값(방전방향)을 취하는 목표전류(IR2)를 생성한다. 양의 목표전류(IR2)는 미리 설정된 값을 취할 수도 있고, 축전장치(6-2)의 상 태량(SOC2)을 토대로 산술적으로 얻어지는 축전장치(6-2)의 방전허용전력을 전압값(Vb2)으로 나누어 얻어지는 값을 취할 수도 있다.
축전장치(6-1, 6-2)가 단계 S70에서 방전측과 충전측에 각각 설정되는 경우, 목표값생성유닛(71)은 목표전압(VR1)과 목표전류(IR2)를 생성한다(단계 S92). 상기 동작에서, 목표값생성유닛(71)은 음의 값(충전방향)을 취하는 목표전류(IR2)를 생성한다. 음의 목표전류(IR2)는 미리 설정된 값일 수도 있고, 축전장치(6-2)의 상태량(SOC2)을 토대로 산술적으로 얻어지는 축전장치(6-2)의 충전허용전력(음의 값)을 전압값(Vb2)으로 나누어 얻어지는 값을 취할 수도 있다.
상술된 바와 같이, 승온제어를 수행 중인 승온제어유닛(44)에서는, 전압제어유닛(50-1A)이 전압제어에 의해 컨버터(8-1)를 제어하여, 전압값(Vh)이 목표전압(VR1)이 될 수도 있고, 전류제어유닛(50-2A)이 전류제어에 의해 컨버터(8-2)를 제어하여, 전류값(Ib2)이 목표전류(IR2)이 될 수도 있다. 그러므로, 목표전압(VR1)을 달성하도록 메인포지티브버스라인(MPL)과 메인네거티브버스라인(MNL)간의 전압값(Vh)을 제어하고, 목표전류(IR2)를 달성하도록 축전장치(6-1, 6-2)들간에 흐르는 전류를 제어하면서도 승온제어가 구현될 수 있다.
도 11은 제2실시예의 승온제어동작에서의 전력의 흐름을 도시한 제1도이다. 도 11은 축전장치(6-1, 6-2)가 충전측과 방전측에 각각 있는 상태에서의 전력의 흐름을 보여준다.
도 11을 참조하면, 충전측의 축전장치(6-1)에 대응하는 컨버터(8-1)가 전압제어에 의해 제어되고, 방전측의 축전장치(6-2)에 대응하는 컨버터(8-2)는 전류제 어에 의해 제어된다. 컨버터(8-2)는 목표전류(IR2)에 대응하는 전류를 축전장치(6-2)로부터 메인포지티브버스라인(MPL)과 메인네거티브버스라인(MNL)에 공급한다. 컨버터(8-2)로부터의 전류의 공급은 메인포지티브버스라인(MPL)과 메인네거티브버스라인(MNL)간의 전압을 상승시키는 경향이 있고, 컨버터(8-1)는 목표전압(VR1)을 달성하도록 메인포지티브버스라인(MPL)과 메인네거티브버스라인(MNL)간의 전압값(Vh)을 제어한다. 따라서, 컨버터(8-1)는 전류를 메인포지티브버스라인(MPL)과 메인네거티브버스라인(MNL)으로부터 축전장치(6-1)로 지나게 하여, 목표전압(VR1)을 얻도록 메인포지티브버스라인(MPL)과 메인네거티브버스라인(MNL)간의 전압을 제어하게 된다.
상술된 바와 같이, 축전장치(6-2)로부터 컨버터(8-2), 메인포지티브버스라인(MPL)과 메인네거티브버스라인(MNL) 및 컨버터(8-1)를 통해 축전장치(6-1)로 전류가 흐른다. 따라서, 축전장치(6-1, 6-2) 상에 충전과 방전이 수행되어, 축전장치(6-1, 6-2)를 각각 가열하게 된다.
도 12는 제2실시예의 승온제어 시의 전력의 흐름을 도시한 제2도이다. 도 12는 축전장치(6-1, 6-2)가 방전측과 충전측에 각각 있는 상태에서의 전류의 흐름을 보여준다.
도 12를 참조하면, 컨버터(8-2)는 목표전류(IR2)에 대응하는 전류를 메인포지티브버스라인(MPL)과 메인네거티브버스라인(MNL)로부터 축전장치(6-2)로 지나게 한다. 컨버터(8-2)의 동작은 메인포지티브버스라인(MPL)과 메인네거티브버스라인(MNL)간의 전압을 낮추는 경향이 있고, 컨버터(8-1)는 목표전압(VR1)을 달성하도 록 메인포지티브버스라인(MPL)과 메인네거티브버스라인(MNL)간의 전압값(Vh)을 제어한다. 따라서, 컨버터(8-1)는 전류를 축전장치(6-1)로부터 메인포지티브버스라인(MPL)과 메인네거티브버스라인(MNL)으로 지나게 하여, 목표전압(VR1)을 달성하도록 메인포지티브버스라인(MPL)과 메인네거티브버스라인(MNL)간의 전압을 제어하게 된다.
상술된 바와 같이, 컨버터(8-1), 메인포지티브버스라인(MPL)과 메인네거티브버스라인(MNL) 및 컨버터(8-2)를 통해 축전장치(6-1)로부터 축전장치(6-2)로 전류가 흐른다. 따라서, 축전장치(6-1, 6-2)에 방전과 충전이 발생하여, 축전장치(6-1, 6-2)의 온도들을 각각 상승시키게 된다.
지금까지 컨버터(8-1, 8-2)가 전압제어 및 전류제어에 의해 각각 제어되는 것을 기술하였다. 하지만, 컨버터(8-1, 8-2)는 각각 전류제어와 전압제어에 의해 제어될 수도 있다.
상술된 바와 같이, 제2실시예에 따른 승온제어동작 시, 컨버터(8-1, 8-2) 중 하나는 전압제어에 의해 제어되고, 나머지 다른 하나는 전류제어에 의해 제어된다. 그러므로, 제2실시예는 목표전압(VR1)을 달성하도록 메인포지티브버스라인(MPL)과 메인네거티브버스라인(MNL)간의 전압값(Vh)을 제어하고, 목표전류(IR2)를 달성하도록 축전장치(6-1, 6-2)들간에 흐르는 전류를 제어하면서도 승온제어를 구현할 수 있다.
[제2실시예의 변형예]
제2실시예에서는, 축전장치(6-1)가 충전측에 있는 경우에도, 컨버터(8-1)가 트랜지스터의 절환을 발생시켜 절환 손실이 발생하게 된다. 그러므로, 변형예에서는, 축전장치(6-1)가 충전측에 있는 경우, 컨버터(8-1)의 상부아암은 승온제어 시에 손실을 줄이기 위해 턴 온된다.
도 13은 제2실시예의 변형예에서의 승온제어유닛을 구체적으로 도시한 기능블럭도이다. 도 13을 참조하면, 승온제어유닛(44B)은 전압제어유닛(50-1), 전류제어유닛(50-2A) 및 목표값생성유닛(71A)을 포함한다.
승온제어동작 시, 목표값생성유닛(71A)은 온도(Tb1, Tb2) 뿐만 아니라 상태량(SOC1, SOC2)을 토대로 목표전압(VR1), 목표전류(IR2) 및 절환신호(SW1)를 생성하고, 목표전압(VR1)과 절환신호(SW1)를 전압제어유닛(50-1)에 제공하며, 목표전류(IR2)를 전류제어유닛(50-2A)에 제공한다.
상기 이외의 목표값생성유닛(71A)의 기능들은 도 9에 도시된 목표값생성유닛(71)의 것들과 동일하다. 전압제어유닛(50-1)의 구조 및 전류제어유닛(50-2A)의 구조는 이미 도 4 및 도 9를 참조하여 각각 설명하였다. 그러므로, 그 설명은 반복하지 않기로 한다.
도 14는 도 13에 도시된 승온제어유닛(44B)에 의한 승온제어의 흐름도이다. 도 13 및 도 14를 참조하면, 상기 흐름도는 도 10의 흐름도의 단계들 이외에 단계 S42, S55 및 S82를 포함한다. 보다 구체적으로는, 축전장치(6-1, 6-2)가 단계 S30에서 충전측과 방전측에 각각 설정되는 경우, 목표값생성유닛(71A)은 전압제어유닛(50-1)의 절환유닛(55-1)에 제공될 절환신호(SW1)를 비활성화시킨다(단계 S42).
목표전압(VR1) 및 목표전류(IR2)가 단계 S52에서 생성되는 경우, 목표값생성 유닛(71A)은 상기 처리를 단계 S55로 진행시킨다. 보다 구체적으로는, 목표값생성유닛(71A)이 전압제어유닛(50-1)의 전압FF보상항(감산유닛(56-1)의 입력항)을 1로 설정한다. 전압제어유닛(50-1)에서, 절환유닛(55-1)은 PI제어유닛(54-1)에 의해 구현될 전압FB기능을 비활성화시키므로, 듀티지령(Ton1)은 "1"이 된다. 이에 따라, 컨버터(8-1)의 상부아암에 대응하는 트랜지스터(Q1B)가 온이 된다.
축전장치(6-1, 6-2)가 단계 S70에서 방전측과 충전측에 각각 설정되는 경우, 목표값생성유닛(71A)은 절환신호(SW1)를 활성화시킨다(단계 S82). 목표값생성유닛(71A)은 상기 처리를 단계 S92로 진행시키고, 목표전압(VR1) 및 목표전류(IR2)를 생성한다.
축전장치(6-1)가 방전측에 있는 경우에 컨버터(8-1)의 상부아암이 항상 온이면, 컨버터(8-2)는 축전장치(6-1)의 전압에 대해 크램핑(cramp)되는 메인포지티브버스라인(MPL)과 메인네거티브버스라인(MNL)으로부터 축전장치(6-2)로 전류를 통과시킬 수 없는 가능성이 있게 된다. 그러므로, 축전장치(6-1)가 방전측에 있는 경우, 컨버터(8-1)의 상부아암이 항상 온은 아니며, 컨버터(8-1)가 목표전압(VR1)에 따른 전압제어를 겪는다.
제2실시예의 변형예에 따르면, 상술된 바와 같이, 대응하는 축전장치가 충전측에 있는 경우에 전압제어를 겪는 컨버터의 상부아암이 턴 온된다. 그러므로, 컨버터의 절환 손실이 저감된다. 이에 따라, 제2실시예의 변형예가 승온제어의 효율을 개선시킬 수 있게 된다.
앞서 기술된 실시예들 각각에 있어서, 도 4, 도 9 및 도 13에 도시된 승온제 어유닛은 각각의 블럭에 대응하는 기능들을 구비한 회로로 형성될 수도 있고, 또는 미리 설정된 프로그램들에 따라 컨버터ECU(2)에 의해 실행되는 처리에 의해 구현될 수도 있다. 후자의 경우, 앞서 기술된 승온제어유닛(44, 44A, 44B)의 제어는 CPU(Central Processing Unit, 중앙처리유닛)에 의해 수행된다. 상기 CPU는 상기 기능블럭들과 흐름도들에 표현된 처리를 실행하기 위한 프로그램을 ROM(Read Only Memory)로부터 판독하여, 상기 판독된 프로그램을 실행하여 상기 기능블럭들과 흐름도들에 따라 처리를 실행하게 된다. 그러므로, 상기 ROM은 상기 기능블럭들과 흐름도들로 표시된 처리를 실행하기 위한 프로그램들을 기록한 컴퓨터로 판독가능한(CPU로 판독가능한) 기록매체에 대응한다.
앞서 기술된 제1실시예 및 그 변형예에 있어서, 충전측의 축전장치에 대응하는 컨버터는 전압FF제어에 의해 제어되고, 방전측의 축전장치에 대응하는 컨버터는 전압FB제어에 의해 제어된다. 그와 반대로, 충전측의 축전장치에 대응하는 컨버터는 전압FB제어에 의해 제어될 수도 있고, 방전측의 축전장치에 대응하는 컨버터는 전압FF제어에 의해 제어될 수도 있다
상기 설명에서는, 축전장치들의 충전측과 방전측이 단지 충전측에 보다 낮은 SOC의 축전장치를 설정하여(및 그에 따라 보다 높은 SOC의 축전장치를 방전측에 설정하여) 결정된다. 하지만, 실제로는 그들을 하기와 같이 설정하는 것이 바람직하다. 단계 S20에서, 축전장치(6-1)가 충전측에 있는 경우, 축전장치(6-1, 6-2)는 상태량(SOC1)이 (SOC2 + α)의 상태량으로 상승할 때까지, 충전측과 방전측에 각각 설정될 것이다. 축전장치(6-1)가 단계 S20에서 방전측에 있으면, 축전장치(6-1, 6- 2)는 상태량(SOC1)이 (SOC2 - α)의 상태량으로 낮아질 때까지, 방전측과 충전측에 각각 설정될 것이다.
상기 설명에 있어서, 전원시스템(1)은 두 축전장치(6-1, 6-2)에 각각 대응하는 컨버터(8-1, 8-2)를 포함한다. 하지만, 상기 시스템은 승온제어가 두 축전장치와 대응하는 컨버터들을 임의로 선택하여 상기 방식으로 구현될 수 있는 경우, 3이상의 축전장치 및 그들에 대응하는 컨버터들을 포함할 수도 있다.
앞서 이루어진 설명에서, 메인포지티브버스라인(MPL)과 메인네거티브버스라인(MNL)은 본 발명의 "전력선"에 대응하고, 컨버터ECU(2)는 본 발명의 "제어장치"에 대응한다. 전압제어유닛(50-1, 50-2)은 본 발명의 "제1제어유닛"과 "제2제어유닛"에 각각 대응한다. 또한, 전압센서(18)는 본 발명의 "제1전압센서"에 대응하고, 전압센서(12-1, 12-2)는 본 발명의 "제2전압센서" 및 "제3전압센서"에 각각 대응한다. 인버터(30-1, 30-2) 뿐만 아니라 모터제너레이터(34-1, 34-2)는 본 발명의 "구동력발생유닛"을 형성한다.
지금까지 본 발명을 상세히 설명 및 예시하였지만, 본 발명은 제한적인 것이 아니라 단지 예시적인 것으로, 본 발명의 범위가 첨부된 청구범위의 항목들에 의해 해석되는 것은 자명하다.

Claims (8)

  1. 부하장치에 전력을 공급할 수 있는 전원시스템에 있어서,
    충방전가능한 제1 및 제2축전장치;
    상기 전원시스템과 상기 부하장치간에 전력을 주고 받을 수 있도록 구성된 전력선;
    상기 제1축전장치와 상기 전력선 사이에 배치되어, 상기 제1축전장치와 상기 전력선간의 전압 변환을 행하는 제1컨버터;
    상기 제2축전장치와 상기 전력선 사이에 배치되어, 상기 제2축전장치와 상기 전력선간의 전압 변환을 행하는 제2컨버터;
    상기 제1 및 제2컨버터를 제어하는 제어장치; 및
    상기 전력선 상의 전압을 검출하는 제1전압센서를 포함하여 이루어지고,
    상기 제1 및 제2컨버터와 상기 전력선을 통해 상기 제1 및 제2축전장치들간에 전력을 주고 받아 상기 제1 및 제2축전장치 중 하나 이상의 온도를 증가시키기 위해 수행되는 승온제어 시, 상기 제어장치는 상기 전력선 상의 목표전압과 상기 제1전압센서에 의해 검출되는 전압간의 편차를 이용하는 전압피드백제어의 연산 결과를 토대로 상기 제1 및 제2컨버터 중 하나를 제어하고, 상기 편차를 이용하지 않는 전압피드포워드제어의 연산 결과를 토대로 나머지 다른 컨버터를 제어하는 것을 특징으로 하는 전원시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어장치는,
    상기 제1 및 제2컨버터를 각각 제어하는 제1 및 제2제어유닛, 및
    상기 승온제어 시, 상기 전압피드백제어 및 상기 전압피드포워드제어간의 절환을 가능하게 하는 절환지령을 생성하고, 상기 절환지령을 상기 제1 및 제2제어유닛 각각에 제공하는 절환제어유닛을 포함하고,
    상기 제1 및 제2제어유닛 각각은,
    대응하는 컨버터의 전압피드백제어를 행할 수 있도록 구성된 전압피드백보상유닛,
    상기 대응하는 컨버터의 전압피드포워드제어를 행할 수 있도록 구성된 전압피드포워드보상유닛, 및
    상기 절환지령에 따라 상기 전압피드백보상유닛의 기능을 선택적으로 활성화 및 비활성화할 수 있도록 구성된 절환유닛을 포함하며,
    상기 절환제어유닛은, 상기 승온제어 시, 상기 제1 및 제2제어유닛 중 하나의 전압피드백보상유닛의 기능을 활성화시키기 위한, 그리고 나머지 다른 제어유닛의 전압피드백보상유닛의 기능을 비활성화시키기 위한 상기 절환지령을 생성하는 것을 특징으로 하는 전원시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1 및 제2축전장치의 전압들을 각각 검출하는 제2 및 제3전압센서를 더 포함하여 이루어지고,
    상기 전압피드포워드보상유닛은, 상기 제2 또는 제3전압센서에 의해 검출된 대응하는 축전장치의 전압과 상기 전력선의 목표전압간의 비를 보상량으로서 이용하는 것을 특징으로 하는 전원시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제어장치는, 상기 승온제어 시, 상기 전압피드백제어의 연산 결과를 토대로 방전측의 축전장치에 대응하는 컨버터를 제어하기 위해, 그리고 상기 전압피드포워드제어의 연산 결과를 토대로 충전측의 축전장치에 대응하는 컨버터를 제어하기 위해 동작하는 것을 특징으로 하는 전원시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1 및 제2컨버터는 각각 2상한초퍼회로를 포함하고,
    상기 제어장치는, 상기 승온제어 시, 충전측의 축전장치에 대응하는 상기 컨버터의 상부아암을 형성하는 스위칭소자를 턴 온시키기 위하여, 상기 충전측의 축전장치에 대응하는 컨버터를 제어하는 것을 특징으로 하는 전원시스템.
  6. 차량에 있어서,
    제1항에 따른 전원시스템; 및
    상기 전원시스템으로부터 전력을 받아 상기 차량의 구동력을 발생시키는 구 동력발생유닛을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량.
  7. 부하장치에 전력을 공급할 수 있는 전원시스템의 축전장치용 승온제어방법에 있어서,
    상기 전원시스템은,
    충방전가능한 제1 및 제2축전장치,
    상기 전원시스템과 상기 부하장치간에 전력을 주고 받을 수 있도록 구성된 전력선,
    상기 제1축전장치와 상기 전력선 사이에 배치되어, 상기 제1축전장치와 상기 전력선간의 전압 변환을 행하는 제1컨버터,
    상기 제2축전장치와 상기 전력선 사이에 배치되어, 상기 제2축전장치와 상기 전력선간의 전압 변환을 행하는 제2컨버터, 및
    상기 전력선 상의 전압을 검출하는 전압센서를 포함하고,
    상기 제1 및 제2컨버터와 상기 전력선을 통해 상기 제1 및 제2축전장치들간에 전력을 주고 받아 상기 제1 및 제2축전장치 중 하나 이상의 온도를 증가시키기 위해 수행되는 승온제어 시, 상기 전력선 상의 목표전압과 상기 전압센서에 의해 검출되는 전압간의 편차를 이용하는 전압피드백제어의 연산 결과를 토대로 상기 제1 및 제2컨버터 중 하나를 제어하는 제1단계; 및
    상기 편차를 이용하지 않는 전압피드포워드제어의 연산 결과를 토대로 나머지 다른 컨버터를 제어하는 제2단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 전원시스템의 축전장치용 승온제어방법.
  8. 부하장치에 전력을 공급할 수 있는 전원시스템의 축전장치의 승온제어를 컴퓨터에서 실행하기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 판독가능한 기록매체에 있어서,
    상기 전원시스템은,
    충방전가능한 제1 및 제2축전장치,
    상기 전원시스템과 상기 부하장치간에 전력을 주고 받을 수 있도록 구성된 전력선,
    상기 제1축전장치와 상기 전력선 사이에 배치되어, 상기 제1축전장치와 상기 전력선간의 전압 변환을 행하는 제1컨버터,
    상기 제2축전장치와 상기 전력선 사이에 배치되어, 상기 제2축전장치와 상기 전력선간의 전압 변환을 행하는 제2컨버터, 및
    상기 전력선 상의 전압을 검출하는 전압센서를 포함하고,
    상기 기록매체는,
    상기 제1 및 제2컨버터와 상기 전력선을 통해 상기 제1 및 제2축전장치들간에 전력을 주고 받아 상기 제1 및 제2축전장치 중 하나 이상의 온도를 증가시키기 위해 수행되는 승온제어 시, 상기 전력선 상의 목표전압과 상기 전압센서에 의해 검출되는 전압간의 편차를 이용하는 전압피드백제어의 연산 결과를 토대로 상기 제1 및 제2컨버터 중 하나를 제어하는 제1단계; 및
    상기 편차를 이용하지 않는 전압피드포워드제어의 연산 결과를 토대로 나머지 다른 컨버터를 제어하는 제2단계를 컴퓨터에서 실행하기 위한 프로그램을 기록한 것을 특징으로 하는 컴퓨터로 판독가능한 기록매체.
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