KR101057437B1 - 전원시스템, 전원시스템을 이용한 차량, 전원시스템의 제어방법 및 전원시스템의 제어를 컴퓨터에서 실행하기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 판독가능한 기록매체 - Google Patents

전원시스템, 전원시스템을 이용한 차량, 전원시스템의 제어방법 및 전원시스템의 제어를 컴퓨터에서 실행하기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 판독가능한 기록매체 Download PDF

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완렝 앙
신지 이치카와
히로시 요시다
히로키 사와다
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도요타 지도샤（주）
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Abstract

제1 및 제2컨버터(10, 12)는 각각 포지티브라인과 네거티브라인(PL3, NL)에 병렬로 연결된다. 요구파워(PR)가 기준값보다 작으면, ECU(30)는 제1 및 제2컨버터(10, 12) 중 하나가 동작하고 다른 하나는 정지하도록 상기 제1 및 제2컨버터(10, 12)를 제어한다. 상기 요구파워(PR)가 기준값 이상이면, ECU(30)는 제1 및 제2컨버터(10, 12) 양자 모두가 동작하도록 상기 제1 및 제2컨버터(10, 12)를 제어한다.

Description

전원시스템, 전원시스템을 이용한 차량, 전원시스템의 제어방법 및 전원시스템의 제어를 컴퓨터에서 실행하기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 판독가능한 기록매체{POWER SUPPLY SYSTEM, VEHICLE USING THE SAME, POWER SUPPLY SYSTEM CONTROL METHOD, AND COMPUTER-READABLE RECORDING MEDIUM CONTAINING PROGRAM FOR CAUSING COMPUTER TO CONTROL THE POWER SUPPLY SYSTEM}
본 발명은 복수의 축전장치가 제공된 전원시스템에서의 손실을 억제하기 위한 제어기술에 관한 것이다.
일본특허공개공보 제2003-209969호에는 복수의 전원스테이지가 제공된 전원제어시스템이 개시되어 있다. 이러한 전원제어시스템은 서로 병렬로 연결되어 1이상의 인버터에 DC전력을 공급하는 복수의 전원스테이지를 포함한다. 각각의 전원스테이지는 배터리 및 승압/강압 DC-DC 컨버터를 포함한다.
이러한 전원제어시스템에서는, 복수의 전원스테이지가 제어되어, 각각의 전원스테이지에 포함된 복수의 배터리가 균일하게 충방전됨으로써, 인버터에 대한 출력전압을 유지하게 된다.
하지만, 상기 일본특허공개공보 제2003-209969호에는 단지 복수의 전원스테이지가 병렬로 연결되어, 각각의 전원스테이지에 포함되는 복수의 배터리를 균일하 게 충방전하도록 동작된다는 사실만 개시되어 있고, 전체 전원제어시스템에서의 손실을 억제하기 위하여 각각의 전원스테이지를 제어하는 방법에 대해서는 특별히 언급되어 있지 않다.
본 발명의 목적은 복수의 축전장치 및 복수의 전압변환장치가 제공된 전원시스템을 제공하는 것으로, 특히 손실을 억제가능한 전원시스템 뿐만 아니라 상기 전원시스템이 제공된 차량을 제공하는 것이다.
본 발명의 또다른 목적은 복수의 축전장치와 복수의 전압변환장치가 제공된 전원시스템에서의 손실을 억제가능한 제어방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또다른 목적은 복수의 축전장치와 복수의 전압변환장치가 제공된 전원시스템에서의 손실을 억제가능한 제어를 컴퓨터에서 실행하기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 판독가능한 기록매체를 제공하는 것이다.
본 발명에 따르면, 복수의 축전장치가 제공된 전원시스템은 제1 및 제2전압변환장치 및 상기 제1 및 제2전압변환장치를 제어하는 제어유닛을 포함한다. 상기 제1전압변환장치는 제1축전장치와 부하장치 사이에 배치되고, 상기 제1축전장치로부터 제공되는 전압을 변환하여 상기 변환된 전압을 상기 부하장치에 제공한다. 상기 제2전압변환장치는 제2축전장치와 상기 부하장치 사이에 배치되고, 상기 제2축전장치로부터 제공되는 전압을 변환하여 상기 변환된 전압을 상기 부하장치에 제공한다. 상기 전원시스템에 필요한 요구파워가 기준값보다 작은 경우, 상기 제어유닛은 상기 제1 및 제2전압변환장치 중 하나가 동작하고, 나머지 다른 전압변환장치는 정지하도록 상기 제1 및 제2전압변환장치를 제어한다. 상기 요구파워가 상기 기준값 이상인 경우, 상기 제어유닛은 상기 제1 및 제2전압변환장치 양자 모두가 동작하도록 상기 제1 및 제2전압변환장치를 제어한다.
상기 요구파워가 상기 기준값보다 작은 경우, 상기 제어유닛은 상기 제1 및 제2축전장치 중 출력전압이 낮은 축전장치에 대응하는 전압변환장치를 정지시키는 것이 바람직하다.
상기 기준값은 상기 제1 및 제2축전장치에서의 저항손실 및 상기 제1 및 제2전압변환장치에서의 스위칭손실을 토대로 결정되는 것이 바람직하다.
상기 제어유닛은, 상기 제1 및 제2축전장치의 온도가 높아짐에 따라 상기 기준값이 증가하도록 상기 기준값을 변경하는 것이 바람직하다.
상기 제어유닛은, 상기 제1 및 제2축전장치의 충전상태를 나타내는 상태량이 많아짐에 따라 상기 기준값이 증가하도록 상기 기준값을 변경하는 것이 바람직하다.
상기 제어유닛은, 상기 제1 및 제2전압변환장치의 스위칭주파수가 높아짐에 따라 상기 기준값이 증가하도록 상기 기준값을 변경하는 것이 바람직하다.
상기 제1 및 제2축전장치 중 하나는 2차전지를 포함하고, 상기 제1 및 제2축전장치 중 다른 하나는 캐패시터를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에 따른 차량은 상술된 전원시스템들 중 하나, 상기 전원시스템으로부터 전력이 공급되는 구동장치, 상기 구동장치에 의해 구동되는 전동기 및 상기 전동기에 의해 구동되는 차륜을 포함한다.
또한, 본 발명에 따르면, 전원시스템제어방법은 복수의 축전장치가 제공된 전원시스템의 제어방법이다. 상기 전원시스템은 제1 및 제2전압변환장치를 포함한다. 상기 제1전압변환장치는 제1축전장치와 부하장치 사이에 배치되고, 상기 제1축전장치로부터 제공되는 전압을 변환하여 상기 변환된 전압을 상기 부하장치에 제공한다. 상기 제2전압변환장치는 제2축전장치와 상기 부하장치 사이에 배치되고, 상기 제2축전장치로부터 제공되는 전압을 변환하여 상기 변환된 전압을 상기 부하장치에 제공한다. 상기 전원시스템의 제어방법은 상기 전원시스템에 필요한 요구파워를 기준값과 비교하는 제1단계; 상기 요구파워가 기준값보다 작은 경우, 상기 제1 및 제2전압변환장치 중 하나가 동작하고, 나머지 다른 전압변환장치는 정지하도록 상기 제1 및 제2전압변환장치를 제어하는 제2단계; 및 상기 요구파워가 상기 기준값 이상인 경우, 상기 제1 및 제2전압변환장치 양자 모두가 동작하도록 상기 제1 및 제2전압변환장치를 제어하는 제3단계를 포함한다.
상기 제2단계는 상기 제1축전장치의 출력전압을 상기 제2축전장치의 출력전압과 비교하는 제1하위단계, 상기 제1축전장치의 출력전압이 상기 제2축전장치의 출력전압보다 낮을 때, 상기 제1전압변환장치를 정지시키는 제2하위단계, 및 상기 제2축전장치의 출력전압이 상기 제1축전장치의 출력전압보다 낮을 때, 상기 제2전압변환장치를 정지시키는 제3하위단계를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 기준값은 상기 제1 및 제2축전장치에서의 저항손실 및 상기 제1 및 제2전압변환장치에서의 스위칭손실을 토대로 결정되는 것이 바람직하다.
상기 기준값은 상기 제1 및 제2축전장치의 온도가 높아짐에 따라 증가하도록 설정되는 것이 바람직하다.
상기 기준값은 상기 제1 및 제2축전장치의 충전상태를 나타내는 상태량이 많아짐에 따라 증가하도록 설정되는 것이 바람직하다.
상기 기준값은 상기 제1 및 제2전압변환장치의 스위칭주파수가 높아짐에 따라 증가하도록 설정되는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에 따른 기록매체는 복수의 축전장치가 제공된 전원시스템의 제어를 컴퓨터에서 실행하기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 판독가능한 기록매체이다. 상기 전원시스템은 제1 및 제2전압변환장치를 포함한다. 상기 제1전압변환장치는 제1축전장치와 부하장치 사이에 배치되고, 상기 제1축전장치로부터 제공되는 전압을 변환하여 상기 변환된 전압을 상기 부하장치에 제공한다. 상기 제2전압변환장치는 제2축전장치와 상기 부하장치 사이에 배치되고, 상기 제2축전장치로부터 제공되는 전압을 변환하여 상기 변환된 전압을 상기 부하장치에 제공한다. 상기 기록매체는, 상기 전원시스템에 필요한 요구파워를 기준값과 비교하는 제1단계; 상기 요구파워가 기준값보다 작은 경우, 상기 제1 및 제2전압변환장치 중 하나가 동작하고, 나머지 다른 전압변환장치는 정지하도록 상기 제1 및 제2전압변환장치를 제어하는 제2단계; 및 상기 요구파워가 상기 기준값 이상인 경우, 상기 제1 및 제2전압변환장치 양자 모두가 동작하도록 상기 제1 및 제2전압변환장치를 제어하는 제3단계를 상기 컴퓨터에서 실행하기 위한 프로그램을 기록한다.
본 발명에 따르면, 제1전압변환장치는 제1축전장치와 부하장치 사이에 배치되고, 제2전압변환장치는 제2축전장치와 부하장치 사이에 배치된다. 따라서, 상기 제1 및 제2전압변환장치는 상기 부하장치에 병렬로 연결되고, 대응하는 축전장치들로부터 제공되는 전압들을 변환하여, 그들을 상기 부하장치에 각각 제공한다. 축전장치에서의 저항손실은 전류의 제곱에 비례한다. 전원시스템의 요구파워가 작으면, 전압변환장치에서의 스위칭손실이 축전장치에서의 저항손실보다 상대적으로 더 크다. 이에 따라, 동작될 전압변환장치의 수를 줄임으로써, 전체 전원시스템에서의 손실이 억제될 수 있다. 요구파워가 큰 경우에는, 제1 및 제2축전장치에 부하를 분배하도록 제1 및 제2전압변환장치 양자 모두를 동작시킴으로써 저항손실이 감소될 수 있게 된다. 이에 따라, 전체 전원시스템에서의 손실이 억제가능하게 된다. 그러므로, 본 발명에서는, 제어유닛이 요구파워가 기준값보다 작은 경우에, 제1 및 제2전압변환장치 중 하나를 동작시키고, 다른 하나는 정지시키도록 하는 제어를 행하게 된다. 또한, 요구파워가 기준값 이상인 경우에는, 제1 및 제2전압변환장치 양자 모두가 동작하도록 제어를 행한다. 그러므로, 본 발명에서는, 전원시스템에서의 손실이 억제될 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 전원시스템을 구비한 차량의 일례로 도시된 하이브리드차량의 전체 블럭도;
도 2는 도 1에 도시된 컨버터의 구조를 도시한 회로도;
도 3은 도 1에 도시된 ECU의 기능블럭도;
도 4는 도 3에 도시된 컨버터제어유닛의 구체적인 기능블럭도;
도 5는 요구파워와 축전장치에서의 저항손실간의 관계를 도시한 도면;
도 6은 요구파워와 컨버터에서의 손실간의 관계를 도시한 도면;
도 7은 요구파워와 축전장치 및 컨버터에서의 전체 손실간의 관계를 도시한 도면;
도 8은 도 4에 도시된 제어유닛에서의 처리 흐름을 예시한 흐름도;
도 9는 축전장치의 온도와 내부저항간의 관계를 도시한 도면;
도 10은 요구파워와 축전장치에서의 저항손실간의 관계를 도시한 도면;
도 11은 축전장치의 온도와 기준값간의 관계를 도시한 도면;
도 12는 축전장치의 SOC와 내부저항간의 관계를 도시한 도면;
도 13은 요구파워와 축전장치에서의 저항손실간의 관계를 도시한 도면;
도 14는 축전장치의 SOC와 기준값간의 관계를 도시한 도면;
도 15는 컨버터의 스위칭주파수와 컨버터에서의 손실간의 관계를 도시한 도면; 및
도 16은 컨버터의 스위칭주파수와 기준값간의 관계를 도시한 도면이다.
이하, 본 발명의 실시예들을 도면들을 참조하여 설명하기로 한다. 하기 설명에서, 동일하거나 대응하는 부분 및 구성요소들은 동일한 참조부호들로 표시되고, 그 설명은 반복하지 않기로 한다.
[제1실시예]
도 1은 본 발명에 따른 전원시스템을 구비한 차량의 일례를 도시한 하이브리드차량의 전체 블럭도이다. 도 1을 참조하면, 하이브리드차량(100)은 엔진(2), 모 터제너레이터(MG1, MG2), 동력분배기구(4) 및 차륜(6)을 포함한다. 하이브리드차량(100)은 또한 축전장치(B1, B2), 컨버터(10, 12), 캐패시터(C), 인버터(20, 22) 및 ECU(전자제어유닛)(30)를 포함한다. 또한, 하이브리드차량(100)은 전압센서(42, 44, 46), 전류센서(52, 54) 및 온도센서(62, 64)를 포함한다.
하이브리드차량(100)은 엔진(2)과 모터제너레이터(MG2)를 동력원으로 이용하여 주행한다. 동력분배기구(4)는 엔진(2)과 모터제너레이터(MG1, MG2) 사이에 결합되어, 동력을 그들에게 분배하게 된다. 동력분배기구(4)는 예컨대 세 회전축, 즉 선기어, 유성캐리어 및 링기어를 구비한 유성기어기구로 형성되고, 이들 세 회전축은 엔진(4)과 모터제너레이터(MG1, MG2)의 회전축에 각각 연결된다. 모터제너레이터(MG1)는 중공회전자를 구비할 수도 있고, 이를 통해 엔진(2)의 크랭크축이 동축으로 연장되어, 엔진(2)과 모터제너레이터(MG1, MG2)가 기계적으로 동력분배기구(4)에 연결될 수 있다. 모터제너레이터(MG2)의 회전축은 도시되지 않은 차동기어 및 리덕션기어를 통해 차륜(6)에 결합된다.
모터제너레이터(MG1)는 엔진(2)에 의해 구동되는 파워제너레이터로서 동작하고, 또한 엔진(2)을 시동할 수 있는 전동기로서도 동작하기 위한 하이브리드차량(100)에 탑재된다. 모터제너레이터(MG2)는 차륜(6)을 구동하는 전동기로서 하이브리드차량(100)에 탑재된다.
축전장치(B1, B2)는 충방전가능한 DC전력을 공급하고, 예컨대 니켈수소전지 또는 리튬이온전지와 같은 2차전지로 이루어진다. 축전장치(B1)는 전력을 컨버터(10)에 공급하고, 전력 회생 시에 컨버터(10)에 의해 충전된다. 축전장치(B2)는 전력을 컨버터(12)에 공급하고, 전력 회생 시에 컨버터(12)에 의해 충전된다.
예를 들어, 축전장치(B1)는 축전장치(B2)보다 큰 최대출력전력을 갖는 2차전지로 이루어질 수도 있고, 축전장치(B2)는 축전장치(B1)보다 큰 축전용량을 갖는 2차전지로 이루어질 수도 있다. 이에 따라, 두 축전장치(B1, B2)는 용량이 큰 고파워 DC전원을 형성할 수 있다. 캐패시턴스가 큰 캐패시터가 축전장치(B1, B2) 중 하나로 사용될 수도 있다.
컨버터(10)는 ECU(30)로부터의 신호(PWC1)를 토대로 축전장치(B1)로부터 제공되는 전압을 승압시켜, 상기 승압된 전압을 포지티브라인(PL3)에 제공한다. 컨버터(10)는 인버터(20, 22)로부터 포지티브라인(PL3)을 통해 공급되는 회생전력의 전압을 축전장치(B1)의 전압 레벨로 강압시켜, 그것으로 축전장치(B1)를 충전시킨다. 또한, 컨버터(10)는 ECU(30)로부터 셧다운 신호(SD1)를 수신할 때 스위칭동작을 정지한다.
컨버터(12)는 컨버터(10)와 병렬로 배치되어, 포지티브 및 네거티브라인(PL3, NL)에 연결된다. 컨버터(12)는 ECU(30)로부터의 신호(PWC2)를 토대로 축전장치(B2)로부터의 전압을 승압시켜, 상기 승압된 전압을 포티지브라인(PL3)에 제공한다. 컨버터(12)는 인버터(20, 22)로부터 포지티브라인(PL3)을 통해 공급되는 회생전력을 신호(PWC2)를 토대로 축전장치(B2)의 전압 레벨로 강압시켜, 그것으로 축전장치(B2)를 충전시킨다. 또한, 컨버터(12)는 ECU(30)로부터 셧다운 신호(SD2)를 수신할 때 스위칭동작을 정지시킨다.
캐패시터(C)는 포지티브라인(PL3)과 네거티브라인(NL) 사이에 연결되어, 포 지티브라인(PL3)과 네거티브라인(NL)간의 전압의 변동을 평활화시킨다.
인버터(20)는 포지티브라인(PL3)으로부터 제공되는 DC전압을 ECU(30)로부터의 신호(PWI1)를 토대로 3상AC전압으로 변환시켜, 상기 변환된 3상AC전압을 모터제너레이터(MG1)에 제공한다. 인버터(20)는 엔진(2)의 파워를 이용하여 모터제너레이터(MG1)에 의해 발생되는 3상AC전압을 신호(PWI1)를 토대로 DC전압으로 변환시켜, 상기 변환된 DC전압을 포지티브라인(PL3)에 제공한다.
인버터(22)는 포지티브라인(PL3)으로부터 제공되는 DC전압을 ECU(30)로부터의 신호(PWI2)를 토대로 3상AC전압으로 변환시켜, 상기 변환된 3상AC전압을 모터제너레이터(MG2)로 제공한다. 차량의 회생 제동 시, 차륜(6)으로부터 회전력을 받는 모터제너레이터(MG2)는 3상AC전압을 발생시키고, 인버터(22)는 이렇게 발생된 3상AC전압을 신호(PWI2)를 토대로 DC전압으로 변환시키고, 상기 변환된 AC전압을 포지티브라인(PL3)에 제공한다.
각각의 모터제너레이터(MG1, MG2)는 3상AC회전전동기이고, 예컨대 3상AC동기모터제너레이터로 형성된다. 모터제너레이터(MG1)는 인버터(20)에 의해 회생 구동되어, 엔진(2)의 파워를 이용하여 발생되는 3상AC전압을 인버터(20)에 제공하게 된다. 엔진(2)의 시동 동작 시, 모터제너레이터(MG1)의 역행 구동(power running)이 인버터(20)에 의해 행해져 엔진(2)을 크랭킹하게 된다. 모터제너레이터(MG2)의 역행 구동은 인버터(22)에 의해 행해져 차륜(6)을 구동하기 위한 구동력을 발생시킨다. 차량의 회생제동동작 시, 모터제너레이터(MG2)의 회생 구동은 인버터(22)에 의해 행해져 차륜(6)으로부터 제공되는 회전력을 이용하여 3상AC전압을 발생시키고, 그것을 인버터(22)에 제공한다.
전압센서(42)는 축전장치(B1)의 전압(VB1)을 검출하고, 그것을 ECU(30)에 제공한다. 온도센서(62)는 축전장치(B1)의 온도(T1)를 검출하고, 그것을 ECU(30)에 제공한다. 전류센서(52)는 축전장치(B1)로부터 컨버터(10)로 제공되는 전류(I1)를 검출하여, 그것을 ECU(30)에 제공한다. 전압센서(44)는 축전장치(B2)의 전압(VB2)을 검출하여, 그것을 ECU(30)에 제공한다. 온도센서(64)는 축전장치(B2)의 온도(T2)를 검출하여, 그것을 ECU(30)에 제공한다. 전류센서(54)는 축전장치(B2)로부터 컨버터(12)로 제공되는 전류(I2)를 검출하여, 그것을 ECU(30)에 제공한다. 전압센서(46)는 캐패시터(C)의 단자들간의 전압, 즉 네거티브라인(NL)에 대한 포지티브라인(PL3) 상의 전압(VH)을 검출하여, 상기 검출된 전압(VH)을 ECU(30)에 제공한다.
ECU(30)는 컨버터(10, 12)를 구동하기 위한 신호(PWC1, PWC2)를 생성하고, 이들 신호(PWC1, PWC2)를 컨버터(10, 12)에 각각 제공한다. 또한, ECU(30)는 축전장치(B1, B2)에 필요한 파워(이하, 간단히 "요구파워"라고 함)에 따라 셧다운 신호(SD1 또는 SD2)를 생성한다. ECU(30)는 이렇게 생성된 셧다운 신호(SD1 또는 SD2)를 컨버터(10 또는 12)에 제공한다. 요구파워(PR)는 액셀러레이터의 밟는 정도 및 차속을 토대로 차량의 ECU(도시안됨)에 의해 산출된다.
또한, ECU(30)는 인버터(20, 22)를 구동하기 위한 신호(PWI1, PWI2)를 각각 생성하고, 이들 신호(PWI1, PWI2)를 인버터(20, 22)에 각각 제공한다.
도 2는 도 1에 도시된 컨버터(10, 12)의 구조를 도시한 회로도이다. 도 2를 참조하면, 컨버터 10(12)는 npn 트랜지스터(Q1, Q2), 다이오드(D1, D2) 및 리액터(L)를 포함한다. npn 트랜지스터(Q1, Q2)는 포지티브라인(PL3)과 네거티브라인(NL) 사이에 직렬로 연결된다. 다이오드(D1, D2)는 npn 트랜지스터(Q1, Q2)에 역병렬로 각각 연결된다. 상기 리액터(L)의 일 단부는 npn 트랜지스터(Q1, Q2) 사이의 연결노드에 연결되고, 타 단부는 포지티브라인 PL1(PL2)에 연결되어 있다. 상술된 npn 트랜지스터는 예컨대 IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)로 형성될 수도 있다.
컨버터 10(12)는 초퍼회로로 형성된다. 컨버터 10(12)는 리액터(L)를 이용하여 ECU(30)(도시안됨)로부터의 신호 PWC1(PWC2)를 토대로 포지티브라인 PL1(PL2) 상의 전압을 승압시켜, 상기 승압된 전압을 포지티브라인(PL3)에 제공한다.
보다 구체적으로, 컨버터 10(12)는 npn 트랜지스터(Q2)가 자기장에너지로서 리액터(L)에서 온일 때 흐르는 전류를 축적시켜 포지티브라인 PL1(PL2) 상의 전압을 승압시킨다. 컨버터 10(12)는 상기 승압된 전압을 npn 트랜지스터(Q2)의 턴-오프와 동기되어 다이오드(D1)를 통해 포지티브라인(PL3)에 제공한다.
도 3은 도 1에 도시된 ECU(30)의 기능블럭도이다. 도 3을 참조하면, ECU(30)는 컨버터제어유닛(32) 및 인버터제어유닛(34, 36)을 포함한다.
컨버터제어유닛(32)은 전압센서(42)로부터의 전압(VB1), 전압센서(46)로부터의 전압(VH) 및 전류센서(52)로부터의 전류(I1)를 토대로 컨버터(10)의 npn 트랜지스터(Q1, Q2)를 턴 온/오프하기 위한 PWM(Pulse Width Modulation, 펄스폭변조)신호를 생성하고, 상기 생성된 PWM신호를 신호(PWC1)로서 컨버터(10)에 제공한다.
컨버터제어유닛(32)은 또한 전압센서(44)로부터의 전압(VB2), 전압(VH) 및 전류센서(54)로부터의 전류(I2)를 토대로 컨버터(12)의 npn 트랜지스터(Q1, Q2)를 턴 온/오프하기 위한 PWM신호를 생성하고, 상기 생성된 PWM신호를 신호(PWC2)로서 컨버터(12)에 제공한다.
또한, 컨버터제어유닛(32)은 요구파워(PR)와 전압(VB1, VB2)을 토대로 컨버터(10, 12)를 셧다운시키기 위한 셧다운 신호(SD1, SD2)를 생성하고, 이렇게 생성된 셧다운 신호(SD1, SD2)를 컨버터(10, 12)에 각각 제공한다.
인버터제어유닛(34)은 토크지령(TR1), 모터전류(MCRT1) 및 모터제너레이터(MG1)의 회전자회전각(θ1) 뿐만 아니라 전압(VH)을 토대로 인버터(20)에 포함된 파워트랜지스터를 턴 온/오프하기 위한 PWM신호를 생성하고, 상기 생성된 PWM신호를 신호(PWI1)로서 인버터(20)에 제공한다.
인버터제어유닛(36)은 토크지령(TR2), 모터전류(MCRT2) 및 모터제너레이터(MG2)의 회전자회전각(θ2) 뿐만 아니라 전압(VH)을 토대로 인버터(22)에 포함된 파워트랜지스터를 턴 온/오프하기 위한 PWM신호를 생성하고, 상기 생성된 PWM신호를 신호(PWI2)로서 인버터(22)에 제공한다.
토크지령(TR1, TR2)은 예컨대 액셀러레이터의 밟는 정도, 브레이크페달의 밟는 정도 및 차속을 토대로 차량의 ECU(도시안됨)에 의해 산출된다. 또한, 각각의 모터전류(MCRT1, MCRT2) 및 회전자회전각(θ1, θ2)은 센서들(도시안됨)에 의해 감지된다.
도 4는 도 3에 도시된 컨버터제어유닛(32)의 구체적인 기능블럭도이다. 도 4 를 참조하면, 컨버터제어유닛(32)은 변조파생성유닛(102, 104), 제어유닛(106) 및 구동신호생성유닛(108, 110)을 포함한다.
변조파생성유닛(102)은 전압(VB1, VH) 및/또는 전류(I1)를 토대로 컨버터(10)에 대응하는 변조파(M1)를 생성한다. 변조파생성유닛(104)은 전압(VB2, VH) 및/또는 전류(I2)를 토대로 컨버터(12)에 대응하는 변조파(M2)를 생성한다. 변조파생성유닛(102, 104)은 대응하는 컨버터들의 입력 전류 또는 출력 전압들을 제어하기 위한 변조파(M1, M2)를 각각 생성하여 목표값에 이르도록 할 수 있다. 예를 들어, 변조파생성유닛(102)은 전류(I1)를 토대로 변조파를 생성할 수 있어, 전류(I1)가 사전설정된 목표값에 이르도록 제어될 수도 있다. 변조파생성유닛(104)은 전압(VB2, VH)을 토대로 변조파(M2)를 생성할 수 있어, 전압(VH)이 사전설정된 목표값에 이르도록 제어될 수도 있다.
후술하는 방법에서, 제어유닛(106)은 요구파워(PR) 및 전압(VB1, VB2)을 토대로 컨버터(10 또는 20)가 정지되어야 하는 지의 여부를 판정한다. 제어유닛(106)이 컨버터(10)가 정지되어야 하는 것으로 판정하면, 구동신호생성유닛(108)에 출력되는 신호(CTL1)를 기동시킨다. 상기 제어유닛(106)이 컨버터(12)가 정지되어야 하는 것으로 판정하는 경우에는, 구동신호생성유닛(110)에 출력되는 신호(CTL2)를 기동시킨다.
제어유닛(106)으로부터의 신호(CTL1)가 비활성화되면, 구동신호생성유닛(108)은 변조파생성유닛(102)으로부터의 변조파(M1) 및 사전설정된 캐리어 신호를 토대로 신호(PWC1)를 생성한다. 그와 반대로, 신호(CTL1)가 활성화되면, 셧다운 신호(SD1)를 컨버터(10)에 보낸다.
제어유닛(106)으로부터의 신호(CTL2)가 비활성화되면, 구동신호생성유닛(110)은 변조파생성유닛(104)으로부터의 변조파(M2) 및 사전설정된 캐리어 신호를 토대로 신호(PWC2)를 생성한다. 그와 반대로, 신호(CTL2)가 활성화되면, 셧다운 신호(SD2)를 컨버터(12)에 보낸다.
컨버터제어유닛(32)에서, 제어유닛(106)은 요구파워(PR)를 토대로, 컨버터(10, 12) 중 하나가 정지되어야 하는 지 또는 두 컨버터(10, 12) 모두 동작되어야 하는 지의 여부를 판정한다. 축전장치(B1, B2) 및 컨버터(10, 12)에서의 전체 손실을 억제하는 관점에서, 제어유닛(106)은 동작될 컨버터(들)의 수를 결정한다. 이에 관한 개념을 후술하기로 한다.
도 5는 요구파워(PR)와 축전장치(B1, B2)에서의 저항손실간의 관계를 보여준다. 도 5를 참조하면, 실선 k1은 동작되는 어떠한 컨버터(10, 12)에만 대응하는 축전장치의 저항손실을 나타낸다. 점선 k2는 두 컨버터(10, 12)가 모두 동작할 때 축전장치(B1, B2)에 발생되는 저항손실들의 합계를 나타낸다.
축전장치에서의 저항손실은 요구파워가 증가함에 따라 증가한다. 저항손실은 전류의 제곱에 비례한다. 그러므로, 두 컨버터(10, 12)가 모두 동작하고, 축전장치(B1, B2)가 파워를 공유하는 경우에는, 축전장치(B1, B2)에서의 전체 저항손실이 상대적으로 낮을 수 있다.
도 6은 요구파워(PR)와 컨버터(10, 12)에서의 손실간의 관계를 보여준다. 도 6을 참조하면, 실선 k3은 동작되고 있는 어떠한 컨버터(10, 12)만의 손실을 나타낸 다. 점선 k4는 두 컨버터(10, 12)가 동작할 때 컨버터(10, 12)에서 발생되는 손실들의 합계를 나타낸다.
컨버터에서의 손실은 npn 트랜지스터(Q1, Q2)의 온/오프 동작들에 기인하는 스위칭손실 뿐만 아니라 온-저항으로 인한 손실로 이루어진다. 요구파워가 상대적으로 적은 영역에서는, 스위칭손실이 우세하고, 온-저항으로 인한 손실은 상기 파워가 증가함에 따라 증가할 것이다. 적어도 요구파워가 적은 영역에서는, 컨버터(10, 12) 중 하나가 정지하는 경우에, 컨버터(10, 12)에서의 전체 손실이 상대적으로 적을 수 있다.
도 7은 요구파워(PR)와 축전장치(B1, B2) 및 컨버터(10, 12)에서의 전체 손실간의 관계를 보여준다. 도 7을 참조하면, 실선 k5는 컨버터(10, 12) 중 하나만이 동작할 때 발생하는 전체 손실(축전장치(B1, B2)와 컨버터(10, 12)에서의 손실들의 합계)을 나타낸다. 점선 k6은 두 컨버터(10, 12)가 모두 동작할 때 발생하는 전체 손실을 나타낸다. 따라서, 실선 k5는 도 5의 실선 k1과 도 6의 실선 k3의 합성물이고, 점선 k6은 도 5의 점선 k2와 도 6의 점선 k4의 합성물이다.
요구파워가 적은 영역에서는, 도면에 도시된 바와 같이, 컨버터들에서의 손실(일차적으로 스위칭손실)이 우세하고, 컨버터(10, 12) 중 하나만을 동작하는 방식이 두 컨버터(10, 12) 모두를 동작하여 발생되는 것보다 전체 손실을 적게 만든다. 요구파워가 증가함에 따라, 축전장치들에서의 저항손실이 우세하게 된다. 요구파워가 소정값(Pth)을 초과하면, 두 컨버터(10, 12)를 모두 동작시켜 발생되는 전체 손실이 컨버터(10, 12) 중 하나만을 동작시켜 발생되는 것보다 적게 된다.
제1실시예에서는, 실선 k5와 점선 k6의 교차점에서의 요구파워가 기준값(Pth)으로 설정된다. 요구파워(PR)가 기준값(Pth)보다 작으면, 컨버터(10, 12) 중 하나가 정지한다. 요구파워(PR)가 기준값(Pth) 이상이면, 두 컨버터(10, 12)가 모두 동작한다. 이에 따라, 전체 손실이 억제될 수 있게 된다.
도 4를 다시 참조하면, 요구파워(PR)가 기준값(Pth)보다 작은 경우, 제어유닛(106)은 전압(VB1, VB2)을 토대로 컨버터(10 또는 12)가 정지될 것으로 판정한다. 보다 구체적으로, 제어유닛(106)은 보다 낮은 전압의 축전장치에 대응하는 컨버터를 정지시킨다.
이는 다음과 같은 이유 때문이다. 상술된 바와 같이, 요구파워(PR)가 기준값(Pth)보다 작으면, 컨버터(10, 12) 중 하나가 정지하여, 전체 손실이 억제될 수 있다. 컨버터의 상부아암을 항상 온 상태로 동작되도록 유지함으로써, 손실(스위칭손실)이 더욱 억제될 수 있다.
하지만, 보다 높은 전압의 축전장치에 대응하는 컨버터가 정지하였다면, 전압(VH)은 정지된 컨버터에 대응하는 축전장치의 전압으로 크램핑될 것이다(상부아암에 다이오드(D1)가 제공되기 때문). 그러므로, 동작될 컨버터는 대응하는 축전장치로부터 제공되는 전압을 전압(VH)으로 승압시켜야 할 것이고, 스위칭동작이 요구될 것이다.
상기와 대조적으로, 보다 낮은 전압의 축전장치에 대응하는 컨버터를 정지시킴으로써, 상기 스위칭동작이 필요치 않게 되고, 동작될 컨버터의 상부아암이 항상 온 상태로 유지될 수 있어, 손실이 억제될 수 있게 된다.
도 8은 도 4에 도시된 제어유닛(106)에서의 처리 흐름을 예시한 흐름도이다. 상기 흐름도에서의 처리는 사전설정된 조건들이 충족될 때마다 또는 사전설정된 시간 간격으로 메인 루틴으로부터의 실행을 호출한다.
도 8을 참조하면, 제어유닛(106)은 차량의 ECU로부터 받는 요구파워(PR)가 기준값(Pth)보다 작은 지의 여부를 판정한다(단계 S10). 제어유닛(106)이 요구파워(PR)가 기준값(Pth)보다 작은 것으로 판정하면(단계 S10에서 YES), 축전장치(B1)의 전압(VB1)이 축전장치(B2)의 전압(VB2)보다 낮은 지의 여부를 판정한다(단계 S20).
제어유닛(106)이 전압(VB1)이 전압(VB2)보다 낮은 것으로 판정하면(단계 S20에서 YES), 컨버터(10)를 정지시키고, 컨버터(12)만을 동작시킨다(단계 S30). 보다 구체적으로, 제어유닛(106)은 컨버터(10)에 대응하는 구동신호생성유닛(108)(도시안됨)에 제공되는 신호(CTL1)를 활성화시키고, 컨버터(12)에 대응하는 구동신호생성유닛(110)(도시안됨)에 제공되는 신호(CTL2)를 비활성화시킨다.
단계 S20에서, 전압(VB1)이 전압(VB2) 이상인 것으로 판정하면(단계 S20에서 NO), 제어유닛(106)은 컨버터(12)를 정지시키고, 컨버터(10)만을 동작시킨다(단계 S40). 보다 구체적으로, 제어유닛(106)은 신호(CTL2)를 활성화시키고, 신호(CTL1)를 비활성화시킨다.
단계 S10에서, 요구파워(PR)가 기준값(Pth) 이상인 것으로 판정하면(단계 S10에서 NO), 제어유닛(106)은 컨버터(10, 12) 양자 모두를 동작시킨다(단계 S50). 보다 구체적으로, 제어유닛(106)은 두 신호(CTL1, CTL2) 모두를 비활성화시킨다.
제1실시예에서는, 상술된 바와 같이, 요구파워(PR)가 기준값(Pth)보다 작은 경우, 보다 낮은 전압의 축전장치에 대응하는 컨버터가 정지한다. 요구파워(PR)가 기준값(Pth) 이상이면, 두 컨버터(10, 12)가 모두 동작한다. 이에 따라, 제1실시예는 축전장치(B1, B2) 뿐만 아니라 컨버터(10, 12)로 형성되는 전원시스템에서의 손실을 억제할 수 있다.
요구파워(PR)가 기준값(Pth)보다 작으면, 보다 낮은 전압의 축전장치에 대응하는 컨버터가 정지하여, 동작될 컨버터의 상부아암이 항상 온 상태로 유지될 수 있게 된다. 그러므로, 이 경우에는 동작하고 있는 컨버터에서의 스위칭손실이 저감될 수도 있고, 전원시스템에서의 손실이 더욱 억제될 수 있게 된다.
[제2실시예]
제2실시예에서, 컨버터(10, 12) 중 하나가 정지되어야 하는 지의 여부를 판정하기 위해 사용되는 기준값(Pth)은 축전장치(B1, B2)의 온도에 따라 가변적이다.
도 9는 축전장치의 내부저항과 온도간의 관계를 보여주고, 도 10은 요구파워(PR)와 축전장치(B1, B2)에서의 저항손실간의 관계를 보여준다. 도 9를 참조하면, 축전장치의 내부저항은 상기 축전장치의 온도의 감소와 함께 증가한다. 도 10을 참조하면, 축전장치에서의 저항손실은 요구파워의 증가와 함께 증가한다. 내부저항이 상술된 바와 같이 축전장치의 온도의 감소와 함께 증가하므로, 상기 축전장치에서의 저항손실은 상기 축전장치의 온도의 감소와 함께 더욱 증가한다.
그러므로, 전원시스템에서의 전체 손실을 보여주는 도 7에서는, 컨버터(10, 12) 양자 모두가 동작되어야 하는 지의 여부 또는 그들 중 하나만이 동작되어야 하 는 지의 여부를 판정하기 위한 기준값인 기준값(Pth)이, 축전장치(B1, B2)의 온도가 감소함에 따라 보다 작은 요구파워(PR)를 향해 이동한다. 그러므로, 축전장치(B1, B2)의 온도가 감소함에 따라, 기준값(Pth)을 감소시키는 것이 바람직하다.
도 11은 축전장치(B1, B2)의 온도와 기준값(Pth)간의 관계를 보여준다. 도 11을 참조하면, 제2실시예에서의 기준값(Pth)은 축전장치(B1, B2)의 온도가 낮아짐에 따라 더욱 작게 설정된다.
축전장치(B1, B2)의 온도는 예컨대 축전장치(B1, B2)의 온도(T1, T2)를 평균화하여 얻어질 수도 있다. 대안적으로, 다른 것은 동작하지 않으면서 동작되어야 하는 컨버터에 대응하는 축전장치의 온도, 즉 보다 높은 전압의 축전장치의 온도가 축전장치(B1, B2)의 온도로서 사용될 수도 있다.
제2실시예의 하이브리드차량의 전체 구조 뿐만 아니라 ECU 및 컨버터제어유닛의 구조들은 제1실시예와 동일하다. 실제로, 도 4에 도시된 바와 같이, 제어유닛(106)은 온도센서(62, 64)로부터의 온도(T1, T2)를 각각 수신하고, 도 8에 도시된 단계 S10에서의 온도(T1, T2)를 토대로 기준값(Pth)을 변경한다.
상술된 제2실시예에서, 기준값(Pth)은 온도(T1, T2)를 토대로 최적화된다. 그러므로, 제2실시예는 전원시스템에서의 전체 손실을 확실하게 억제할 수 있다.
[제3실시예]
제3실시예에서, 기준값(Pth)은 0%와 100% 사이의 값을 취하는 축전장치(B1, B2)의 충전상태(SOC)에 따라 가변적이다.
도 12는 축전장치의 내부저항과 SOC간의 관계를 보여준다. 도 13은 요구파 워(PR)와 축전장치(B1, B2)에서의 저항손실간의 관계를 보여준다. 도 12를 참조하면, 축전장치의 내부저항은 축전장치의 SOC의 감소와 함께 증가한다. 도 13을 참조하면, 축전장치에서의 저항손실은 요구파워의 증가와 함께 증가한다. 내부저항은 상술된 SOC의 감소와 함께 증가하므로, 축전장치의 SOC의 감소와 함께 상기 축전장치에서의 저항손실이 더욱 증가한다.
그러므로, 제2실시예와 유사하게 축전장치(B1, B2)의 SOC가 감소함에 따라 기준값(Pth)을 감소시키는 것이 바람직하다. 도 14는 축전장치(B1, B2)의 SOC와 기준값(Pth)간의 관계를 보여준다. 도 14를 참조하면, 제3실시예의 기준값(Pth)은 축전장치(B1, B2)의 SOC가 감소함에 따라 보다 낮은 값으로 설정된다.
축전장치(B1, B2)의 SOC는 예컨대 축전장치(B1)의 SOC를 나타내는 충전상태(SOC1)와 축전장치(B2)의 SOC를 나타내는 충전상태(SOC2)를 평균화하여 얻어질 수도 있다. 대안적으로는, 다른 것을 동작시키지 않으면서 동작되어야 하는 컨버터에 대응하는 축전장치의 SOC, 즉 보다 높은 전압의 축전장치의 SOC가 축전장치(B1, B2)의 SOC로서 사용될 수도 있다.
제3실시예의 하이브리드차량의 전체 구조 뿐만 아니라 ECU 및 컨버터제어유닛의 구조들은 제1실시예와 동일하다. 실제로, 제어유닛(106)은 도 4에 도시된 바와 같이 충전상태(SOC1, SOC2)를 수신하고, 도 8에 도시된 단계 S10에서의 충전상태(SOC1, SOC2)를 토대로 기준값(Pth)을 변경한다. 충전상태 SOC1(SOC2)는 전압 VB1(또는 VB2), 전류 I1(또는 I2), 온도 T1(또는 T2) 등을 이용하여 각종 공지된 방법들로 산출될 수 있다.
상술된 제3실시예에서, 기준값(Pth)은 축전장치(B1, B2)의 SOC를 토대로 최적화된다. 그러므로, 제3실시예는 전원시스템에서의 전체 손실을 확실하게 억제할 수 있다.
[제4실시예]
제4실시예에서, 기준값(Pth)은 컨버터(10, 12)의 스위칭주파수에 따라 가변적이다.
도 15는 컨버터(10, 12)의 스위칭주파수와 컨버터(10, 12)에서의 손실간의 관계를 보여준다. 도 15를 참조하면, 스위칭주파수가 증가하면, 스위칭손실이 증가하고, 컨버터에서의 손실이 증가한다.
그러므로, 전원시스템에서의 전체 손실을 보여주는 도 7에서는, 컨버터(10, 12) 양자 모두가 동작되어야 하는 지의 여부 또는 그들 중 하나만이 동작되어야 하는 지의 여부를 판정하기 위한 기준값인 기준값(Pth)이, 컨버터(10, 12)의 스위칭주파수가 증가함에 따라 보다 작은 요구파워(PR)를 향해 이동한다. 그러므로, 컨버터(10, 12)의 스위칭주파수가 증가함에 따라 기준값(Pth)을 증가시키는 것이 바람직하다.
도 16은 컨버터(10, 12)의 스위칭주파수와 기준값(Pth)간의 관계를 보여준다. 도 16을 참조하면, 제4실시예에서의 기준값(Pth)은 컨버터(10, 12)의 스위칭주파수가 상승함에 따라 더욱 크게 설정된다.
제4실시예의 하이브리드차량의 전체 구조 뿐만 아니라 ECU 및 컨버터제어유닛의 구조들은 제1실시예와 동일하다. 실제로, 제어유닛(106)은 도 8에 도시된 단 계 S10에서의 컨버터(10, 12)의 캐리어주파수를 토대로 기준값(Pth)을 변경한다.
제4실시예에 따르면, 상술된 바와 같이, 기준값(Pth)이 컨버터(10, 12)의 스위칭주파수를 토대로 최적화된다. 그러므로, 제4실시예 역시 전원시스템에서의 전체 손실을 확실하게 억제할 수 있다.
앞서 설명된 실시예들 각각에서는, 제어유닛(106)에서의 제어가 실제로는 CPU(Central Processing Unit, 중앙처리유닛)에 의해 수행된다. 상기 CPU는 ROM(Read Only Memory)으로부터 도 8의 흐름도에서의 각각의 단계들을 구비한 프로그램을 판독하고, 상기 판독된 프로그램을 실행하여 도 8에 도시된 흐름도에 따른 처리를 실행하게 된다. 그러므로, 상기 ROM은 도 8에 도시된 흐름도에서의 각각의 단계들을 포함하는 프로그램을 기록한 컴퓨터로 판독가능한(CPU로 판독가능한) 기록매체에 대응한다.
상기 실시예들은 엔진(2)의 파워를 모터제너레이터(MG1)와 차륜(6)에 분배하는데 동력분배기구(4)가 사용되는 소위 직렬/병렬형 하이브리드차량과 연계하여 기술되어 있다. 하지만, 본 발명은 엔진(2)의 파워가 모터제너레이터(MG1)에 의한 발전용으로만 사용되고, 차량의 구동력이 모터제너레이터(MG2)만을 이용하여 발생되는 소위 직렬형 하이브리드차량에도 적용가능하다.
본 발명은 엔진(2)을 포함하지 않아 전력으로만 구동가능한 전기자동차 및 전원으로서 연료전지를 추가로 포함하는 연료전지차량에도 적용가능하다.
상기 설명에서, 축전장치(B1, B2)는 본 발명의 "제1축전장치" 및 "제2축전장치"에 각각 대응하고, 컨버터(10, 12)는 본 발명의 "제1전압변환장치" 및 "제2전압 변환장치"에 각각 대응한다. 또한, 인버터(20, 22)는 본 발명의 "구동장치"를 형성하고, 모터제너레이터(MG1, MG2)는 본 발명의 "전동기"에 대응한다.
지금까지 본 발명을 상세히 기술 및 예시하였지만, 본 발명은 제한적인 것이 아니라 단지 예시적인 것으로, 본 발명의 범위는 첨부된 청구범위의 항목들로 해석된다는 것은 자명하다.

Claims (15)

  1. 복수의 축전장치가 제공된 전원시스템에 있어서,
    제1축전장치와 부하장치 사이에 배치되고, 상기 제1축전장치로부터 제공되는 전압을 변환하여 변환된 전압을 상기 부하장치에 제공하는 제1전압변환장치;
    제2축전장치와 상기 부하장치 사이에 배치되고, 상기 제2축전장치로부터 제공되는 전압을 변환하여 변환된 전압을 상기 부하장치에 제공하는 제2전압변환장치; 및
    상기 전원시스템에 필요한 요구파워가 기준값보다 작은 경우에는, 상기 제1 및 제2전압변환장치 중 하나가 동작하고, 나머지 다른 전압변환장치는 정지하도록 상기 제1 및 제2전압변환장치를 제어하며, 상기 요구파워가 상기 기준값 이상인 경우에는, 상기 제1 및 제2전압변환장치 양자 모두가 동작하도록 상기 제1 및 제2전압변환장치를 제어하는 제어유닛을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 전원시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 요구파워가 상기 기준값보다 작은 경우, 상기 제어유닛은 상기 제1 및 제2축전장치 중 출력전압이 낮은 축전장치에 대응하는 전압변환장치를 정지시키는 것을 특징으로 하는 전원시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 기준값은 상기 제1 및 제2축전장치에서의 저항손실 및 상기 제1 및 제2전압변환장치에서의 스위칭손실을 토대로 결정되는 것을 특징으로 하는 전원시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제어유닛은, 상기 제1 및 제2축전장치의 온도가 높아짐에 따라 상기 기준값이 증가하도록 상기 기준값을 변경하는 것을 특징으로 하는 전원시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제어유닛은, 상기 제1 및 제2축전장치의 충전상태를 나타내는 상태량이 많아짐에 따라 상기 기준값이 증가하도록 상기 기준값을 변경하는 것을 특징으로 하는 전원시스템.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제어유닛은, 상기 제1 및 제2전압변환장치의 스위칭주파수가 높아짐에 따라 상기 기준값이 증가하도록 상기 기준값을 변경하는 것을 특징으로 하는 전원시스템.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제1 및 제2축전장치 중 하나는 2차전지를 포함하고,
    상기 제1 및 제2축전장치 중 다른 하나는 캐패시터를 포함하는 것을 특징으로 하는 전원시스템.
  8. 차량에 있어서,
    복수의 축전장치;
    전원시스템;
    상기 전원시스템으로부터 전력이 공급되는 구동장치;
    상기 구동장치에 의해 구동되는 전동기; 및
    상기 전동기에 의해 구동되는 차륜을 포함하여 이루어지고,
    상기 전원시스템은,
    제1축전장치와 상기 구동장치 사이에 배치되고, 상기 제1축전장치로부터 제공되는 전압을 변환하여 변환된 전압을 상기 구동장치에 제공하는 제1전압변환장치;
    제2축전장치와 상기 구동장치 사이에 배치되고, 상기 제2축전장치로부터 제공되는 전압을 변환하여 변환된 전압을 상기 구동장치에 제공하는 제2전압변환장치; 및
    상기 전원시스템에 필요한 요구파워가 기준값보다 작은 경우에는, 상기 제1 및 제2전압변환장치 중 하나가 동작하고, 나머지 다른 전압변환장치는 정지하도록 상기 제1 및 제2전압변환장치를 제어하며, 상기 요구파워가 상기 기준값 이상인 경 우에는, 상기 제1 및 제2전압변환장치 양자 모두가 동작하도록 상기 제1 및 제2전압변환장치를 제어하는 제어유닛을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량.
  9. 복수의 축전장치가 제공된 전원시스템의 제어방법에 있어서,
    상기 전원시스템은,
    제1축전장치와 부하장치 사이에 배치되고, 상기 제1축전장치로부터 제공되는 전압을 변환하여 변환된 전압을 상기 부하장치에 제공하는 제1전압변환장치; 및
    제2축전장치와 상기 부하장치 사이에 배치되고, 상기 제2축전장치로부터 제공되는 전압을 변환하여 변환된 전압을 상기 부하장치에 제공하는 제2전압변환장치를 포함하고,
    상기 제어방법은,
    상기 전원시스템에 필요한 요구파워를 기준값과 비교하는 제1단계;
    상기 요구파워가 기준값보다 작은 경우, 상기 제1 및 제2전압변환장치 중 하나가 동작하고, 나머지 다른 전압변환장치는 정지하도록 상기 제1 및 제2전압변환장치를 제어하는 제2단계; 및
    상기 요구파워가 상기 기준값 이상인 경우, 상기 제1 및 제2전압변환장치 양자 모두가 동작하도록 상기 제1 및 제2전압변환장치를 제어하는 제3단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 전원시스템의 제어방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제2단계는,
    상기 제1축전장치의 출력전압을 상기 제2축전장치의 출력전압과 비교하는 제1하위단계,
    상기 제1축전장치의 출력전압이 상기 제2축전장치의 출력전압보다 낮을 때, 상기 제1전압변환장치를 정지시키는 제2하위단계, 및
    상기 제2축전장치의 출력전압이 상기 제1축전장치의 출력전압보다 낮을 때, 상기 제2전압변환장치를 정지시키는 제3하위단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전원시스템의 제어방법.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 기준값은 상기 제1 및 제2축전장치에서의 저항손실 및 상기 제1 및 제2전압변환장치에서의 스위칭손실을 토대로 결정되는 것을 특징으로 하는 전원시스템의 제어방법.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 기준값은 상기 제1 및 제2축전장치의 온도가 높아짐에 따라 증가하도록 설정되는 것을 특징으로 하는 전원시스템의 제어방법.
  13. 제9항에 있어서,
    상기 기준값은 상기 제1 및 제2축전장치의 충전상태를 나타내는 상태량이 많 아짐에 따라 증가하도록 설정되는 것을 특징으로 하는 전원시스템의 제어방법.
  14. 제9항에 있어서,
    상기 기준값은 상기 제1 및 제2전압변환장치의 스위칭주파수가 높아짐에 따라 증가하도록 설정되는 것을 특징으로 하는 전원시스템의 제어방법.
  15. 복수의 축전장치가 제공된 전원시스템의 제어를 컴퓨터에서 실행하기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 판독가능한 기록매체에 있어서,
    상기 전원시스템은,
    제1축전장치와 부하장치 사이에 배치되고, 상기 제1축전장치로부터 제공되는 전압을 변환하여 변환된 전압을 상기 부하장치에 제공하는 제1전압변환장치; 및
    제2축전장치와 상기 부하장치 사이에 배치되고, 상기 제2축전장치로부터 제공되는 전압을 변환하여 변환된 전압을 상기 부하장치에 제공하는 제2전압변환장치를 포함하고,
    상기 기록매체는,
    상기 전원시스템에 필요한 요구파워를 기준값과 비교하는 제1단계;
    상기 요구파워가 기준값보다 작은 경우, 상기 제1 및 제2전압변환장치 중 하나가 동작하고, 나머지 다른 전압변환장치는 정지하도록 상기 제1 및 제2전압변환장치를 제어하는 제2단계; 및
    상기 요구파워가 상기 기준값 이상인 경우, 상기 제1 및 제2전압변환장치 양 자 모두가 동작하도록 상기 제1 및 제2전압변환장치를 제어하는 제3단계를 상기 컴퓨터에서 실행하기 위한 프로그램을 기록한 것을 특징으로 하는 컴퓨터로 판독가능한 기록매체.
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