KR101839976B1 - Apparatus for controlling regenerative braking current at golf cart - Google Patents

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Abstract

본 발명은 골프카트에서 발생하는 회생 제동 전류를 제어하는 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로 각 배터리셀에 병렬 접속되어 있는 별도의 단위 제어 모듈을 구비하며 단위 제어 모듈을 통해 회생 제동 전류를 열로 소비시킴으로써 배터리 자체에서 회생 제동 전류로부터 발생되는 열로 인해 배터리의 성능이 저하되는 것을 방지할 수 있으며, 각 배터리셀별로 충전 상태를 모니터링하고 배터리셀별로 충전 용량과 정격 용량을 비교하여 충전 여부를 결정함으로써 배터리의 정격 용량 범위에서 배터리를 충전할 수 있고 배터리팩의 메인 보호 전원이 차단되어 골프카트의 운행이 불가능해지는 것을 방지할 수 있는 회생 제동 전류의 제어 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for controlling a regenerative braking current generated in a golf cart, and more particularly, to an apparatus for controlling a regenerative braking current generated by a golf cart by separately using a unit control module connected in parallel to each battery cell, It is possible to prevent deterioration of the performance of the battery due to the heat generated from the regenerative braking current in the battery itself and to monitor the charge state of each battery cell and to compare the charge capacity and the rated capacity with respect to each battery cell, To a regenerative braking current control apparatus capable of charging the battery in a rated capacity range and preventing the golf cart from being operated due to the main protection power of the battery pack being cut off.

Description

전동용 골프카트의 회생 제동 전류의 제어 장치{Apparatus for controlling regenerative braking current at golf cart}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to an apparatus for controlling regenerative braking current of a golf cart,

본 발명은 골프카트에서 발생하는 회생 제동 전류를 제어하는 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로 각 배터리셀에 병렬 접속되어 있는 별도의 단위 제어 모듈을 구비하며 단위 제어 모듈을 통해 회생 제동 전류를 열로 소비시킴으로써 배터리 자체에서 회생 제동 전류로부터 발생되는 열로 인해 배터리의 성능이 저하되는 것을 방지할 수 있으며, 각 배터리셀별로 충전 상태를 모니터링하고 배터리셀별로 충전 용량과 정격 용량을 비교하여 충전 여부를 결정함으로써 배터리의 정격 용량 범위에서 배터리를 충전할 수 있고 배터리팩의 메인 보호 전원이 차단되어 골프카트의 운행이 불가능해지는 것을 방지할 수 있는 회생 제동 전류의 제어 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for controlling a regenerative braking current generated in a golf cart, and more particularly, to an apparatus for controlling a regenerative braking current generated by a golf cart by separately using a unit control module connected in parallel to each battery cell, It is possible to prevent deterioration of the performance of the battery due to the heat generated from the regenerative braking current in the battery itself and to monitor the charge state of each battery cell and to compare the charge capacity and the rated capacity with respect to each battery cell, To a regenerative braking current control apparatus capable of charging the battery in a rated capacity range and preventing the golf cart from being operated due to the main protection power of the battery pack being cut off.

골프카트는 골프장에서 골프가방이나 화물을 적재해서 운반하거나 경기자의 이동시 사용하는 차량으로서, 엔진이나 전동기의 구동력에 의해 차륜을 구동시켜 이동시키게 된다.A golf cart is a vehicle used when a golf bag or a cargo is carried on a golf course or when a player moves. The golf cart is driven by a driving force of an engine or an electric motor to drive the wheel.

일반적으로 전동용 골프카트는 배터리의 전원을 이용하여 모터인 전동기를 구동할 수 있도록 되어 있고, 제동시에는 전동기가 발전기로서 작동함으로써 이때 발생되는 에너지를 저항을 통해 열에너지로 소모시키거나 배터리를 이용하여 충전할 수 있도록 하고 있다.Generally, a motorized golf cart is able to drive an electric motor, which is a motor, by using the power of the battery. In the braking operation, the electric motor operates as a generator, so that the energy generated at this time is consumed as heat energy through resistance, So that it can be charged.

회생 제동이란 전동용 골프카트의 감속시 구동 모터를 발전기로 동작시켜 골프카트의 기계적 운동 에너지를 전기 에너지로 변환시켜 배터리에 저장하는 것을 말하며, 골프카트의 연비 증대 및 에너지 절감 효과 등을 가져올 수 있다.Regenerative braking refers to the operation of a driving motor when the golf cart is decelerated for electric power generation, converting the mechanical kinetic energy of the golf cart into electric energy and storing it in the battery. It can increase the fuel consumption and energy saving effect of the golf cart .

그러나 회생 제동시 배터리로 충전되는 에너지는 골프카트의 제동량과 관계가 있어 골프카트가 고속에서 급감속시 배터리로 입력되는 회생 에너지의 양이 실제로 구동용 배터리에 충전될 수 있는 정격 전류의 양보다 훨씬 많은 양의 에너지가 구동용 배터리로 입력되는 경우가 빈번히 발생하게 된다.However, since the energy charged by the battery during regenerative braking is related to the braking amount of the golf cart, the amount of regenerative energy input from the battery to the battery when the golf cart is rapidly decelerated from the high speed is actually greater than the amount of the rated current A much larger amount of energy is frequently input to the driving battery.

회생 제동시 배터리에 충전되는 에너지가 배터리의 정격 충전 전류보다 높게 되면 배터리는 정격 충전 전류 외에는 충전이 되지 않으며 배터리에 충전되지 않은 나머지 에너지는 배터리 자체의 내부 저항(R)에 의해 열이 배터리에서 발생하게 된다. 즉, 배터리는 차량의 주행 시에도 배터리 방전에 의해 발생하는 발열 특성과 차량 감속시 회생 제동에 의해 발생하는 배터리 충전에 의한 발열 특성이 동시에 발생하게 된다.If the energy charged in the battery during the regenerative braking is higher than the rated charging current of the battery, the battery will not be charged except the rated charging current, and the remaining energy not charged in the battery is generated by the internal resistance (R) . That is, the battery generates both heat generation characteristics caused by battery discharge and heat generation due to battery charging caused by regenerative braking at the same time when the vehicle is running.

그러므로 골프카트의 감속시 회생 에너지로 배터리를 충전하게 되므로 이때의 배터리 발열 특성은 충전 특성을 따르게 되고 순간적으로 배터리는 방전시 보다 많은 열을 발생하게 되어 배터리의 온도 특성이 심하게 불안정하게 된다. 이러한 배터리의 온도 특성의 심한 변화는 배터리 수명에 영향을 미쳐 배터리 수명 단축의 원인이 되기도 한다.Therefore, when the golf cart is decelerated, the battery is charged with the regenerative energy. Therefore, the battery heat characteristic at this time follows the charging characteristic, and the battery instantly generates more heat at the time of discharging, so that the battery temperature characteristic becomes unstable. Such a severe change in the temperature characteristic of the battery may affect the battery life and shorten the battery life.

또한, 골프장의 코스 경로에 따라 라운딩 시작 지점부터 내리막길로 골프카트를 운행하거나 자주 브레이크 제동을 하는 경우, 발생하는 회생 에너지를 만충전 상태의 배터리에 전기 에너지로 저장하여 배터리가 과충전되는 경우 오히려 배터리의 수명을 단축하거나 배터리팩의 메인 보호 전원을 차단시켜 골프카트를 원활하게 운행하기 곤란하다는 문제가 발생된다. In addition, when the golf cart is operated from the starting point of the round to the downhill road according to the course route of the golf course, or when the brake is frequently braked, if the battery is overcharged by storing the generated regenerative energy as electric energy in the fully charged battery, There is a problem that it is difficult to smoothly operate the golf cart by shortening the service life of the battery pack or cutting off the main protection power of the battery pack.

본 발명은 위에서 언급한 골프카트의 회생 제동 전류의 제어 방법이 가지는 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명이 이루고자 하는 목적은 단위 제어 모듈을 이용하여 골프카트 배터리의 충전 상태에 따라, 발생한 회생 제동 전류를 배터리 충전에 이용하거나 열로 우회 소비시키는 회생 제동 전류의 제어 장치를 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and it is an object of the present invention to provide a control method of a regenerative braking current for a golf cart, Which is used for charging the battery or bypassing the battery by heat.

본 발명이 이루고자 하는 다른 목적은 각 배터리셀별로 충전 상태를 모니터링하여 배터리셀의 최적화된 충전 상태를 유지시킬 수 있는 회생 제동 전류의 제어 장치를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide an apparatus for controlling a regenerative braking current capable of maintaining an optimized charging state of a battery cell by monitoring a charging state of each battery cell.

본 발명이 이루고자 하는 또 다른 목적은 각 배터리셀에 병렬 접속되어 있는 단위 제어 모듈을 통해 회생 제동 전류를 열로 소비시켜 배터리의 성능 저하를 방지할 수 있으며, 단위 제어 모듈을 통해 회생 제동 전류를 배터리셀별로 충전 제어하여 배터리의 정격 용량 범위에서 배터리가 충전될 수 있도록 제어하는 회생 제동 전류의 제어 장치를 제공하는 것이다. It is another object of the present invention to provide a unit control module that is connected in parallel to each battery cell to consume a regenerative braking current as heat to prevent degradation of the battery performance, The present invention also provides a regenerative braking current control device for controlling charging of a battery in a rated capacity range of a battery so that the battery can be charged.

본 발명의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른, 골프 카트에서 발생하는 회생 제동 전류를 제어하는 장치는 충방전이 가능한 2차 배터리부와, 배터리부로부터 제공되는 전원을 이용하여 골프카트를 구동하는 모터부와, 배터리부의 충전 상태를 모니터링하며 모터부로부터 배터리부로 흐르는 회생 제동 전류를 감지하는 경우 모니터링한 배터리부의 충전 상태에 따라 회생 제동 전류로 배터리부의 충전 여부를 제어하는 배터리 관리부와, 배터리 관리부의 제어 신호에 따라 회생 제동 전류로 배터리부를 충전하거나 우회 소비시키는 배터리 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided an apparatus for controlling a regenerative braking current generated in a golf cart, the apparatus comprising: a secondary battery unit capable of charging and discharging; A battery management unit for monitoring the charged state of the battery unit and controlling whether the battery unit is charged with the regenerative braking current according to the charged state of the monitored battery unit when detecting a regenerative braking current flowing from the motor unit to the battery unit, And a battery controller for charging or bypassing the battery with a regenerative braking current according to a control signal.

여기서 배터리부는 적어도 1개 이상의 배터리셀이 서로 직렬로 접속되어 통합 제작되며, 배터리 관리부는 배터리셀별로 충전 상태를 모니터링하고 배터리 제어부는 배터리 관리부의 배터리셀별 제어 신호에 따라 회생 제동 전류를 배터리셀별로 충전하거나 우회 소비시키는 것을 특징으로 한다.Here, at least one or more battery cells are integrally connected to each other, and the battery management unit monitors the charge state of each battery cell, and the battery control unit charges the regenerative braking current for each battery cell according to a control signal for each battery cell of the battery management unit. Or by-pass consumption.

바람직하게, 본 발명에 따른 배터리 관리부는 배터리셀별로 배터리셀의 현재 충전 상태를 모니터링하는 모니터링부와, 모터부로부터 배터리부로 흐르는 회생 제동 전류를 감지하는 경우 모니터링한 배터리셀의 현재 충전 용량과 정격 용량을 비교하는 비교부와, 배터리셀의 현재 충전 용량과 정격 용량의 비교 결과에 기초하여 배터리셀별로 배터리셀을 회생 제동 전류로 충전시키거나 배터리셀로 인가되는 회생 제동 전류를 우회 소비시키도록 제어신호를 생성하는 충전 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다. Preferably, the battery management unit according to the present invention includes: a monitoring unit for monitoring a current charging state of a battery cell for each battery cell; a monitoring unit for monitoring a current charging capacity and a rated capacity of the battery cell monitored when a regenerative braking current flowing from the motor unit to the battery unit is sensed; A control unit for comparing the current capacity of the battery cell with the rated capacity to charge the battery cell with the regenerative braking current for each battery cell or bypassing the regenerative braking current applied to the battery cell, And a charge control unit for generating the charge control signal.

여기서 배터리 제어부는 각 배터리셀에 병렬로 접속되어 제어신호에 따라 각 배터리셀별로 회생 제동 전류로 배터리셀을 충전시키거나 각 배터리셀별로 인가되는 회생 제동 전류를 우회 소비시키는 단위 제어 모듈을 구비하는 것을 특징으로 한다.Here, the battery control unit may include a unit control module connected in parallel to each battery cell to charge the battery cell with a regenerative braking current for each battery cell according to a control signal or to bypass the regenerative braking current applied to each battery cell .

바람직하게, 본 발명에 따른 단위 제어 모듈은 배터리셀의 일 단자에 병렬로 접속되는 저항부와, 저장부에 직렬로 연결되며 배터리셀의 타 단자에 병렬로 접속되는 스위치부를 포함하는 것을 특징으로 한다.Preferably, the unit control module according to the present invention includes a resistance unit connected in parallel to one terminal of the battery cell, and a switch unit connected in series to the storage unit and connected in parallel to the other terminals of the battery cell .

본 발명에 따른, 전동용 골프카트에서 발생하는 회생 제동 전류를 제어하는 방법은 서로 직렬로 접속되어 있는 배터리셀을 구비한 배터리부의 배터리셀별로 충전 상태를 모니터링하는 단계와, 골프카트의 모터부로부터 배터리부로 흐르는 회생 제동 전류를 감지하는 경우 모니터링한 배터리셀의 현재 충전 용량과 정격 용량을 비교하여 회생 제동 전류로 배터리셀별 충전 여부를 제어하기 위한 제어 신호를 생성하는 단계와, 제어 신호에 따라 회생 제동 전류로 배터리셀을 충전하거나 우회 소비시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.A method of controlling a regenerative braking current generated in a golf cart for power transmission according to the present invention includes the steps of monitoring a charging state of each battery cell of a battery unit having a battery cell connected in series with each other, Comparing the current charging capacity of the monitored battery cell with the rated capacity to generate a control signal for controlling whether or not to charge the battery cell by the regenerative braking current when the regenerative braking current flowing to the battery unit is sensed, And charging or bypassing the battery cell with the current.

여기서 제어 신호는 모니터링한 배터리셀의 현재 충전 용량이 정격 용량을 초과하는 경우, 배터리셀별로 병렬 접속되어 있는 단위 제어 모듈의 스위치를 온 제어하여 회생 제동 전류를 단위 제어 모듈의 저항으로 우회 소비시키며, 모니터링한 배터리셀의 현재 충전 용량이 정격 용량을 초과하지 않는 경우 단위 제어 모듈의 스위치를 오프 제어하여 회생 제동 전류로 배터리셀을 충전시키는 것을 특징으로 한다.In this case, when the current charging capacity of the monitored battery cell exceeds the rated capacity, the control signal turns on the switch of the unit control module connected in parallel for each battery cell to bypass the regenerative braking current to the resistance of the unit control module, When the current charge capacity of the monitored battery cell does not exceed the rated capacity, the switch of the unit control module is turned off to charge the battery cell with the regenerative braking current.

본 발명에 따른, 골프카트에서 회생 제동 전류를 제어하는 장치는 각 배터리셀에 병렬 접속되어 있는 별도의 단위 제어 모듈을 통해 회생 제동 전류를 열로 소비시킴으로써, 회생 제동 전류로 인해 배터리 자체에서 발생되는 열로 인해 배터리의 성능이 저하되는 것을 방지할 수 있다.The apparatus for controlling the regenerative braking current in a golf cart according to the present invention is a device for controlling the regenerative braking current in a golf cart by using a regenerative braking current as heat by means of a separate unit control module connected in parallel to each battery cell, The performance of the battery can be prevented from deteriorating.

또한 본 발명에 따른 회생 제동 전류의 제어 장치는 각 배터리셀별로 충전 상태를 모니터링하고 배터리셀별로 충전 용량과 정격 용량을 비교하여 충전 여부를 결정함으로써, 배터리의 정격 용량 범위에서 배터리를 충전할 수 있고 배터리팩의 메인 보호 전원이 차단되어 골프카트의 운행이 불가능해지는 것을 방지할 수 있다.In addition, the apparatus for controlling the regenerative braking current according to the present invention can charge the battery in the rated capacity range of the battery by monitoring the charging status for each battery cell and comparing the charging capacity with the rated capacity for each battery cell to determine whether to charge the battery. The main protective power of the battery pack is cut off and the golf cart can not be operated.

도 1은 본 발명에 따른 전동용 골프카트의 운행 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 회생 제동 전류의 제어 장치를 설명하기 위한 기능 블록도이다.
도 3은 본 발명에 따른 배터리 제어부(190)를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 배터리 제어부의 일 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 전동용 골프카트의 회생 제동 전류를 제어하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 6은 본 발명에 따른 전동용 골프카트의 배터리부를 충전 제어하는 단계의 일 예를 설명하기 위한 흐름도이다.1 is a view for explaining an operation example of a golf cart for electric power according to the present invention.
2 is a functional block diagram for explaining an apparatus for controlling a regenerative braking current according to the present invention.
3 is a view for explaining a battery control unit 190 according to the present invention.
4 is a view for explaining an example of a battery control unit according to the present invention.
5 is a flowchart illustrating a method of controlling a regenerative braking current of a golf cart for power transmission according to the present invention.
6 is a flowchart illustrating an example of charging and controlling a battery unit of a golf cart for power transmission according to the present invention.

본 발명에서 사용되는 기술적 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아님을 유의해야 한다. 또한, 본 발명에서 사용되는 기술적 용어는 본 발명에서 특별히 다른 의미로 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 의미로 해석되어야 하며, 과도하게 포괄적인 의미로 해석되거나, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다. 또한, 본 발명에서 사용되는 기술적인 용어가 본 발명의 사상을 정확하게 표현하지 못하는 잘못된 기술적 용어일 때에는, 당업자가 올바르게 이해할 수 있는 기술적 용어로 대체되어 이해되어야 할 것이다.It is noted that the technical terms used in the present invention are used only to describe specific embodiments and are not intended to limit the present invention. In addition, the technical terms used in the present invention should be construed in a sense generally understood by a person having ordinary skill in the art to which the present invention belongs, unless otherwise defined in the present invention, Should not be construed to mean, or be interpreted in an excessively reduced sense. In addition, when a technical term used in the present invention is an erroneous technical term that does not accurately express the concept of the present invention, it should be understood that technical terms can be understood by those skilled in the art.

또한, 본 발명에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함한다. 본 발명에서, "구성된다" 또는 "포함한다" 등의 용어는 발명에 기재된 여러 구성 요소들, 또는 여러 단계를 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.Furthermore, the singular expressions used in the present invention include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In the present invention, terms such as "comprising" or "comprising" and the like should not be construed as encompassing various elements or stages of the invention, Or may further include additional components or steps.

또한, 첨부된 도면은 본 발명의 사상을 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 발명의 사상이 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 됨을 유의해야 한다.It is to be noted that the accompanying drawings are only for the purpose of facilitating understanding of the present invention, and should not be construed as limiting the scope of the present invention with reference to the accompanying drawings.

이하 첨부한 도면을 참고로 전동용 골프카트에서 발생되는 회생 제동 전류를 제어하는 방법 및 그 장치에 대해 보다 구체적으로 살펴본다.Hereinafter, a method and apparatus for controlling a regenerative braking current generated in a golf cart for electric power will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 따른 전동용 골프카트의 운행 예를 설명하기 위한 도면이다.1 is a view for explaining an operation example of a golf cart for electric power according to the present invention.

전동용 골프카트에는 모터를 구동하기 위한 배터리가 장착되어 있는데, 골프장의 이동 거리에 기초하여 또는 주문자의 요구에 따라 1라운딩 또는 2라운딩을 운행 완주하는데 필요한 충전 용량의 배터리를 장착한다. 예를 들어 골프장을 운영하는 주문자가 골프카트의 배터리를 완전 충전시 2라운딩을 운행 완주하도록 요청하는 경우, 이에 상응하는 충전 용량의 배터리를 장착하여야 하는데 충전 용량이 클수록 배터리 가격이 상승하게 되며 비용 절감을 위해 배터리의 최대 충전 용량이 주문자의 요구에 상응하도록, 즉 주문자가 요구한 운행거리를 운행 완주할 충전 용량의 배터리를 장착한다.The electric golf cart is equipped with a battery for driving the motor, and it is equipped with a battery having a charging capacity required to carry out one round or two rounds on the basis of the travel distance of the golf course or according to the request of the customer. For example, when a golf course owner requests a golf club to complete the rounding operation when the battery is fully charged, the corresponding charging capacity of the battery must be mounted. The larger the charging capacity is, , The battery's maximum charging capacity corresponds to the requirements of the purchaser, ie, the battery of the charging capacity to complete the travel distance required by the purchaser.

그러나 골프장의 코스(R)에 따라 시작지점부터 골프카트(1)가 내리막 길을 운행하거나 자주 브레이크 제동을 하여야 하는 경우, 내리막 길 구간(d)에서는 회생 제동 전류가 발생하게 되며 회생 제동 전류에 의하여 배터리의 전원을 방전하는 것이 아니라 오히려 초기부터 배터리의 전원을 충전하게 된다.However, when the golf cart 1 travels downhill from the starting point according to the course R of the golf course or frequently brakes are to be braked, a regenerative braking current is generated in the downward section d, Rather than discharging the battery, the battery is charged from the beginning.

배터리는 통상적으로 사용 전압 구간, 예를 들어 3.0V에서 4.2V의 사용 전압 구간을 가지는데, 이러한 사용 전압 구간을 벗어나 4.2V를 초과하는 경우 배터리팩의 메인 보호 전원이 차단되어 골프카트를 운행하기 곤란하게 된다.The battery typically has an operating voltage range of 3.0V to 4.2V, for example. If the operating voltage exceeds this voltage range, the main protection power of the battery pack is cut off to operate the golf cart. It becomes difficult.

주문자의 요구와 비용절감을 위해 배터리를 완전 충전한 상태에서 시작지점부터 골프카트(1)를 내리막 길로 운행하여야 하는 경우, 발생한 회생 제동 전류로 인하여 배터리가 과충전되며, 이러한 경우 본 발명에 따른 회생 제동 전류의 제어 장치는 배터리의 충전 상태를 판단하여 회생 제동 전류를 별도의 단위 제어 모듈을 통해 배터리셀별로 우회 손실시키거나 배터리를 충전 제어한다.When the golf cart (1) must be driven downward from the starting point in a state where the battery is fully charged to reduce the demand and cost of the purchaser, the battery is overcharged due to the generated regenerative braking current. In this case, The current control device judges the state of charge of the battery and bypasses the regenerative braking current by a separate unit control module for each battery cell or controls the charging of the battery.

따라서 본 발명에 따른 회생 제동 전류의 제어 장치를 이용하여 배터리를 완전 충전하여 골프카트의 운행 거리를 증가시킬 수 있으며, 배터리가 충전된 상태에서 발생되는 회생 제동 전류를 별도의 단위 제어 모듈을 이용하여 우회 손실시킴으로써 배터리의 열화와 같은 품질 저하를 방지할 수 있다.Therefore, it is possible to increase the travel distance of the golf cart by fully charging the battery using the regenerative braking current control apparatus according to the present invention, and to regenerate the regenerative braking current generated when the battery is charged by using a separate unit control module Deterioration of the battery, such as deterioration of the battery, can be prevented.

도 2는 본 발명에 따른 회생 제동 전류의 제어 장치를 설명하기 위한 기능 블록도이다.2 is a functional block diagram for explaining an apparatus for controlling a regenerative braking current according to the present invention.

도 2를 참고로 보다 구체적으로 살펴보면, 골프카트에 장착된 모터부(110)는 배터리부(130)로부터 전원을 공급받아 골프카트를 운행하데, 배터리부(130)가 방전되면서 순방향 전류(FI)가 모터부(110)로 공급되어 모터부(110)를 구동시키며, 내리막 길 또는 브레이크 제동시 발생되는 회생 제동 전류(RI)는 배터리부(130)로 공급되어 배터리부(130)의 충전 상태에 따라 배터리부(130)를 충전시키거나 별도의 단위 제어 모듈(미도시)를 통해 우회 손실시킨다.2, the motor unit 110 mounted on the golf cart receives power from the battery unit 130 and operates the golf cart. The battery unit 130 discharges the forward current FI, Is supplied to the motor unit 110 to drive the motor unit 110 and the regenerative braking current RI generated during the downward braking or braking is supplied to the battery unit 130, The battery unit 130 is charged or bypassed through a separate unit control module (not shown).

감지부(150)는 모터부(110)에서 배터리부(130)로 흐르는 회생 제동 전류를 감지하는데, 배터리 관리부(170)는 회생 제동 전류가 감지되는 경우 배터리부(130)를 구성하는 다수의 배터리셀별로 충전 용량을 모니터링하여 배터리셀의 현재 충전 용량이 정격 용량보다 작은 배터리셀만을 판단하고, 현재 충전 용량이 정격 용량보다 작은 배터리셀을 회생 제동 전류로 충전 제어하기 위한 제어신호를 생성한다. 한편, 배터리 관리부(170)는 배터리셀의 현재 충전 용량이 정격 용량보다 작은 배터리셀의 경우 배터리셀을 충전시키지 않고 우회 손실시키도록 제어신호를 생성한다.The sensing unit 150 senses a regenerative braking current flowing from the motor unit 110 to the battery unit 130. The battery management unit 170 senses a regenerative braking current when a plurality of batteries The charge capacity is monitored for each cell to determine only the battery cells whose current charge capacity of the battery cell is smaller than the rated capacity and to generate control signals for charging and regulating the battery cells whose current charge capacity is smaller than the rated capacity by the regenerative braking current. On the other hand, the battery management unit 170 generates a control signal to bypass the battery cell when the current charging capacity of the battery cell is less than the rated capacity, without charging the battery cell.

바람직하게, 배터리 관리부(170)는 배터리셀별로 배터리셀의 현재 충전 상태를 모니터링하는 모니터링부(미도시)와, 모터부(110)로부터 배터리부(130)로 흐르는 회생 제동 전류를 감지하는 경우 모니터링한 배터리셀의 현재 충전 용량과 정격 용량을 비교하는 비교부(미도시)와, 배터리셀의 현재 충전 용량과 정격 용량의 비교 결과에 기초하여 배터리셀별로 배터리셀을 회생 제동 전류로 충전시키거나 배터리셀로 인가되는 회생 제동 전류를 우회 소비시키도록 제어신호를 생성하는 충전 제어부(미도시)를 구비하고 있다.Preferably, the battery management unit 170 includes a monitoring unit (not shown) for monitoring the current state of charge of the battery cells for each battery cell, a monitoring unit (not shown) for sensing a regenerative braking current flowing from the motor unit 110 to the battery unit 130, (Not shown) for comparing a current charging capacity and a rated capacity of one battery cell and a charging unit for charging the battery cell by a regenerative braking current for each battery cell on the basis of a result of comparison between the current charging capacity and the rated capacity of the battery cell, And a charge control section (not shown) for generating a control signal to bypass the regenerative braking current applied to the cell.

배터리 제어부(190)는 직렬로 접속되어 있는 다수의 배터리셀에 각각 병렬로 접속되어 있는 다수의 단위 제어 모듈을 구비하고 있는데, 배터리 제어부(190)는 배터리 관리부(170)의 제어 신호에 따라 배터리셀별로 병렬 접속되어 있는 단위 제어 모듈을 통해 회생 제동 전류로 배터리셀을 충전시키거나 회생 제동 전류를 열로 우회 손실시킨다.The battery control unit 190 includes a plurality of unit control modules connected in parallel to a plurality of battery cells connected in series. The battery control unit 190 controls the battery control unit 190, The battery cell is charged with the regenerative braking current through the unit control module connected in parallel to each other or the regenerative braking current is bypassed and lost to the heat.

바람직하게, 배터리 관리부(170)는 배터리셀별로 충전 상태를 모니터링하며, 배터리셀별로 충전 상태에 따라 회생 제동 전류로 배터리셀을 충전 제어하거나 회생 제동 전류를 열로 우회 손실시킬 제어 신호를 각 배터리셀에 할당된 단위 제어 모듈로 제공한다..Preferably, the battery management unit 170 monitors the charging state for each battery cell, and controls the charging of the battery cell by the regenerative braking current depending on the charging state for each battery cell, or a control signal for bypassing the regenerative braking current to the heat, Provided as an assigned unit control module.

도 3은 본 발명에 따른 배터리 제어부(190)를 설명하기 위한 도면이다.3 is a view for explaining a battery control unit 190 according to the present invention.

도 3을 참고로 살펴보면, 배터리부(130)는 적어도 다수의 배터리셀이 서로 직렬 접속되어 있으며, 각 배터리셀에는 각 배터리셀에 할당된 단위 제어 모듈이 접속되어 있다. 여기서 배터리 제어부(190)는 다수의 단위 제어 모듈로 구성되어 있다.3, at least a plurality of battery cells are connected in series to each other, and a unit control module allocated to each battery cell is connected to each battery cell. The battery control unit 190 includes a plurality of unit control modules.

단위 제어 모듈은 배터리 관리부에서 생성된 제어 신호에 따라 병렬 접속된 배터리셀을 회생 제동 전류로 충전시키거나, 배터리셀로 인가되는 회생 제동 전류를 우회시켜 단위 제어 모듈에서 열로 손실시킨다.The unit control module charges the battery cells connected in parallel by the regenerative braking current according to the control signal generated by the battery management unit or bypasses the regenerative braking current applied to the battery cell and loses heat to the unit control module.

도 4는 본 발명에 따른 배터리 제어부의 일 예를 설명하기 위한 도면이다.4 is a view for explaining an example of a battery control unit according to the present invention.

도 4를 참고로 살펴보면, 회생 제동 전류(RI)가 배터리부로 인가되는 경우, 배터리부를 구성하는 배터리셀별 충전 상태에 따라 배터리셀의 현재 충전 용량이 정격 용량보다 작은 배터리셀의 경우 회생 제동 전류로 배터리셀을 충전시키며, 배터리셀의 현재 충전 용량이 정격 용량보다 큰 배터리셀의 경우 회생 제동 전류를 단위 제어 모듈의 저항을 이용하여 우회 손실시킨다.Referring to FIG. 4, when the regenerative braking current RI is applied to the battery unit, in the case of a battery cell in which the current charging capacity of the battery cell is less than the rated capacity according to the charging state of each battery cell constituting the battery unit, In case of a battery cell in which the current charging capacity of the battery cell is larger than the rated capacity, the regenerative braking current is bypassed by using the resistance of the unit control module.

각 배터리셀에는 병렬로 단위 제어 모듈이 접속되어 있는데, 단위 제어 모듈의 일 예는 배터리셀의 일단에 병렬 접속되어 있는 저항(191)과 저항(191)에 직렬 접속되며 배터리셀의 타단에 병렬 접속되는 스위치(193)를 구비하고 있다. 여기서 스위치(193)는 스위칭 기능을 수행하는 FET(field effect transistor) 등 다양한 스위칭 소자가 사용될 수 있는며 이는 본 발명의 범위에 속한다.One unit control module is connected in parallel to each battery cell. One unit of the unit control module is connected in series to a resistor 191 and a resistor 191 connected in parallel at one end of the battery cell, And a switch 193 connected to the switch 193. Here, the switch 193 may be a variety of switching elements such as a field effect transistor (FET) that performs a switching function, and is within the scope of the present invention.

예를 들어, 배터리셀1의 현재 충전 용량이 정격 용량을 초과한 경우, 배터리셀1에 대한 제어 신호에 기초하여 배터리셀1에 병렬 접속되어 있는 단위 제어 모듈의 스위치(193)을 온(on) 제어하여 배터리부로 인가되는 회생 제동 전류(RI)는 배터리셀1을 충전시키지 않고 단위 제어 모듈의 저항(191)을 통해 열로 일부 우회 손실시킨다.For example, when the current charging capacity of the battery cell 1 exceeds the rated capacity, the switch 193 of the unit control module connected in parallel to the battery cell 1 is turned on based on the control signal for the battery cell 1, The regenerative braking current RI applied to the battery unit is bypassed to the heat through the resistor 191 of the unit control module without charging the battery cell 1. [

한편, 배터리셀2의 현재 충전 용량이 정격 용량을 초과하지 않은 경우, 배터리셀2에 대한 제어 신호에 기초하여 배터리셀2에 병렬 접속되어 있는 단위 제어 모듈의 스위치(193)을 오프(off) 제어하여 배터리부로 인가되는 회생 제동 전류(RI)는 배터리셀2를 충전시킨다.On the other hand, when the current charging capacity of the battery cell 2 does not exceed the rated capacity, the switch 193 of the unit control module connected in parallel to the battery cell 2 is turned off based on the control signal for the battery cell 2 So that the regenerative braking current RI applied to the battery compartment charges the battery cell 2.

이와 동일하게, 배터리부를 구성하는 각 배터리셀의 충전 상태에 따라 생성된 제어 신호에 기초하여 배터리셀에 병렬 접속된 단위 제어 모듈의 스위치를 온/오프 제어하여 회생 제동 전류로 배터리셀을 충전시키거나 회생 제동 전류를 열로 우회 손실시킨다.Similarly, on the basis of the control signal generated in accordance with the charging state of each battery cell constituting the battery unit, the switch of the unit control module connected in parallel to the battery cell is controlled on / off to charge the battery cell with the regenerative braking current The regenerative braking current is bypassed by heat.

바람직하게, 각 배터리셀에 병렬 접속되어 있는 단위 제어 모듈을 구성하는 저항의 크기는 배터리셀의 접속 순서로 작은 크기를 가지는 저항으로 구성되는 것을 특징으로 한다. 예를 들어, 배터리셀1, 배터리셀2, ...., 배터리셀n에 병렬 접속된 단위 제어 모듈을 구성하는 저항 크기는 순차적으로 작은 크기를 가지는 저항으로 구성되는 것을 특징으로 한다. 이와 같이, 순차적으로 작은 크기를 가지는 저항으로 단위 제어 모듈을 구성함으로써, 회생 제동 전류의 대부분이 전단에 배치되어 있는 단위 제어 모듈에서 열로 우회 손실되는 것을 방지하며, 후단에 배치되어 있는 배터리셀에 충분한 양의 회생 제동 전류가 인가되어 후단에 배치되어 있는 배터리셀이 충전되도록 할 수 있다.Preferably, the size of the resistor constituting the unit control module connected in parallel to each battery cell is constituted by a resistor having a small size in the order of connection of the battery cells. For example, the resistance magnitudes constituting the unit control modules connected in parallel to the battery cell 1, the battery cell 2, ...., and the battery cell n are sequentially composed of resistors having a small size. By constituting the unit control module with a resistor having a small size sequentially in this manner, most of the regenerative braking current is prevented from being lost to the heat in the unit control module disposed at the previous stage, A positive regenerative braking current is applied so that the battery cell disposed at the rear end can be charged.

도 5는 본 발명에 따른 전동용 골프카트의 회생 제동 전류를 제어하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.5 is a flowchart illustrating a method of controlling a regenerative braking current of a golf cart for power transmission according to the present invention.

도 5를 참고로 보다 구체적으로 살펴보면, 골프카트에 장착되어 있는 배터리부의 충전 용량을 모니터링한다(S110). 여기서 배터리부는 서로 직렬로 접속되어 있는 다수의 배터리셀로 구성되어 있으며, 배터리부를 구성하는 각 배터리셀별로 충전 용량을 모니터링한다.Referring to FIG. 5, more specifically, the charging capacity of the battery unit mounted on the golf cart is monitored (S110). Here, the battery unit is composed of a plurality of battery cells connected in series to each other, and monitors the charging capacity of each battery cell constituting the battery unit.

한편, 골프카트의 운행 모드에서 배터리부의 충전 전원은 모터부로 제공되어 모터부를 구동시키는데, 충전 모드가 아닌 운행 모드에서 모터부에서 배터리부로 인가되는 이상 전류, 즉 회생 제동 전류가 감지되는지 판단한다(S120).Meanwhile, in the golf cart operating mode, the charging power source of the battery unit is provided to the motor unit to drive the motor unit. It is determined whether an abnormal current applied to the battery unit from the motor unit, that is, a regenerative braking current, ).

운행 모드에서 회생 제동 전류가 감지되는 경우, 각 배터리셀의 충전 용량과 정격 용량을 비교하여 각 배터리셀의 충전 여부를 제어한다(S130).When the regenerative braking current is sensed in the running mode, the charge capacity of each battery cell is compared with the rated capacity to control whether each battery cell is charged (S130).

도 6은 본 발명에 따른 전동용 골프카트의 배터리부를 충전 제어하는 단계의 일 예를 설명하기 위한 흐름도이다.6 is a flowchart illustrating an example of charging and controlling a battery unit of a golf cart for power transmission according to the present invention.

도 6을 참고로 보다 구체적으로 살펴보면, 현재 배터리부의 충전 모드인지 아니면 골프카트의 운행 모드인지 판단한다(S231). 6, it is determined whether the current mode is the charging mode of the battery unit or the driving mode of the golf cart (S231).

운행 모드인 경우, 회생 제동 전류가 감지된 상태에서 각 배터리셀의 충전 용량과 하한 정격 용량의 크기를 서로 비교한다(S233). 배터리셀의 현재 충전 용량이 하한 정격 용량보다 큰 경우 해당 배터리셀에 대해서는 회생 제동 전류로 충전하는 대신 회생 제동 전류를 열로 우회 소비 제어한다(S239).In the operation mode, the charging capacity of each battery cell and the size of the lower-limit rated capacity are compared with each other in a state where the regenerative braking current is sensed (S233). If the current charge capacity of the battery cell is larger than the lower limit rated capacity, the battery cell is not charged with the regenerative braking current, but the regenerative braking current is controlled to be bypassed to the heat (S239).

한편, 운행 모드에서 배터리셀의 현재 충전 용량이 하한 정격 용량보다 작은 경우 해당 배터리셀에 대해서는 회생 제동 전류로 해당 배터리셀을 충전 제어하는데, 먼저 배터리셀의 현재 충전 용량이 상한 정격 용량보다 큰지 판단한다(S235). 여기서 상한 정격 용량은 하한 정격 용량보다 큰 값을 가지도록 설정되는데, 예를 들어 배터리셀의 최대 충전 용량이 100으로 설정한 경우, 상한 정격 용량은 최대 충전 용량의 90% 그리고 하한 정격 용량은 최대 충전 용량의 80%로 설정할 수 있다.On the other hand, if the current charge capacity of the battery cell is smaller than the lower limit rated capacity in the running mode, the corresponding battery cell is charged with the regenerative braking current for the battery cell. First, it is determined whether the current charge capacity of the battery cell is larger than the upper- (S235). For example, when the maximum charge capacity of the battery cell is set to 100, the upper limit rated capacity is set to 90% of the maximum charge capacity, and the lower limit rated capacity is set to be the maximum charge It can be set to 80% of capacity.

배터리셀의 현재 충전 용량이 상한 정격 용량보다 큰 경우 해당 배터리셀을 회생 제동 전류로 충전 제어하는 대신 열로 우회 소비시킨다. 그러나 배터리셀의 현재 충전 용량이 상한 정격 용량보다 작은 경우 해당 배터리셀을 회생 제동 전류로 충전 제어한다(S237).When the current charge capacity of the battery cell is larger than the upper limit rated capacity, the battery cell is bypassed by heat instead of controlling the charge with the regenerative braking current. However, if the current charge capacity of the battery cell is smaller than the upper limit rated capacity, the battery cell is charged and controlled by the regenerative braking current (S237).

이와 같이, 정격 용량을 상한 정격 용량과 하한 정격 용량으로 구분하여 충전 모드에서만 배터리셀의 최대 충전 용량으로 충전하며, 이후 운행 모드에서는 배터리셀의 현재 충전 용량이 하한 정격 용량 이상인 경우 회생 제동 전류를 우회 소비시키며, 배터리셀의 현재 충전 용량이 하한 정격 용량보다 작은 경우에도 상한 정격 용량이하로만 배터리셀을 충전 제어하여 골프카트의 운행 중 일시적으로 피크치를 보이는 회생 제동 전류가 발생하더라도 상한 정격 용량과 최대 충전 용량 사이의 마진값에 의해 배터리팩의 메인 보호 전원이 차단되는 것을 방지할 수 있다. In this manner, the rated capacity is divided into the upper limit rated capacity and the lower limit rated capacity and charged to the maximum charge capacity of the battery cell only in the charge mode. In the subsequent run mode, when the present charge capacity of the battery cell is equal to or higher than the lower limit rated capacity, Even when the current charging capacity of the battery cell is smaller than the lower limit rated capacity, even if a regenerative braking current temporarily showing a peak value during the operation of the golf cart is generated by charging the battery cell only at the upper limit rated capacity or less, It is possible to prevent the main protection power source of the battery pack from being cut off by the margin value between the capacities.

한편, 상술한 본 발명의 실시 예들은 컴퓨터에서 실행될 수 있는 프로그램으로 작성 가능하고, 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체를 이용하여 상기 프로그램을 동작시키는 범용 디지털 컴퓨터에서 구현될 수 있다.The above-described embodiments of the present invention can be embodied in a general-purpose digital computer that can be embodied as a program that can be executed by a computer and operates the program using a computer-readable recording medium.

상기 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체는 마그네틱 저장 매체(예를 들어, 롬, 플로피 디스크, 하드디스크 등), 광학적 판독 매체(예를 들면, 시디롬, 디브이디 등) 및 캐리어 웨이브(예를 들면, 인터넷을 통한 전송)와 같은 저장 매체를 포함한다.The computer-readable recording medium may be a magnetic storage medium (e.g., ROM, floppy disk, hard disk, etc.), an optical reading medium (e.g. CD ROM, Lt; / RTI > transmission).

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is evident that many alternatives, modifications and variations will be apparent to those skilled in the art. Accordingly, the true scope of the present invention should be determined by the technical idea of the appended claims.

1: 골프 카트 110: 모터부
130: 배터리부 150: 감지부
170: 배터리 관리부 190: 배터리 제어부1: golf cart 110: motor part
130 battery unit 150 sensing unit
170: Battery management unit 190: Battery control unit

Claims (7)

골프 카트에서 발생하는 회생 제동 전류를 제어하는 장치에 있어서,
충방전이 가능한, 복수개의 배터리셀이 서로 직렬 접속되어 있는 2차 배터리부;
상기 배터리부로부터 제공되는 전원을 이용하여 상기 골프카트를 구동하는 모터부;
상기 배터리부의 배터리셀별로 충전 상태를 모니터링하며, 상기 모터부로부터 상기 배터리부로 흐르는 회생 제동 전류를 감지하는 경우 모니터링한 배터리셀의 충전 상태에 따라 상기 회생 제동 전류로 상기 배터리셀별의 충전 여부를 제어하는 배터리 관리부; 및
각 배터리셀에 병렬로 접속되어 있으며, 상기 배터리 관리부의 제어신호에 따라 상기 회생 제동 전류로 배터리셀을 충전시키거나 상기 배터리셀로 인가되는 상기 회생 제동 전류를 우회 소비시키는 단위 제어 모듈을 구비하는 배터리 제어부를 포함하는데,
상기 단위 제어 모듈은
상기 배터리셀의 일 단자에 병렬로 접속되는 저항부; 및
상기 저항부에 직렬로 연결되며 상기 배터리셀의 타 단자에 병렬로 접속되는 스위치부를 포함하며,
상기 저항부의 저항 크기는 배터리셀의 순차적 접속 순서에 따라 순차적으로 작아지는 것을 특징으로 하는 회생 제공 전류의 제어 장치. An apparatus for controlling a regenerative braking current generated in a golf cart,
A secondary battery unit capable of charging and discharging and having a plurality of battery cells connected in series to each other;
A motor unit for driving the golf cart using a power source provided from the battery unit;
The control unit monitors the charging state of each battery cell of the battery unit and controls whether the battery cell is charged with the regenerative braking current according to the charged state of the monitored battery cell when the regenerative braking current flowing from the motor unit to the battery unit is sensed A battery management unit; And
And a unit control module connected in parallel to each of the battery cells for charging the battery cell with the regenerative braking current according to a control signal of the battery management unit or bypassing the regenerative braking current applied to the battery cell. And a control unit,
The unit control module
A resistor connected in parallel to a terminal of the battery cell; And
And a switch unit connected in series to the resistor unit and connected in parallel to other terminals of the battery cell,
And the resistance of the resistor unit gradually decreases in accordance with a sequential connection order of the battery cells. 삭제delete 제 1 항에 있어서, 상기 배터리 관리부는
상기 배터리셀별로 상기 배터리셀의 현재 충전 상태를 모니터링하는 모니터링부;
상기 모터부로부터 상기 배터리부로 흐르는 회생 제동 전류를 감지하는 경우, 모니터링한 배터리셀의 현재 충전 용량과 정격 용량을 비교하는 비교부; 및
상기 배터리셀의 현재 충전 용량과 정격 용량의 비교 결과에 기초하여, 상기 배터리셀별로 배터리셀을 상기 회생 제동 전류로 충전시키거나 상기 배터리셀로 인가되는 회생 제동 전류를 우회 소비시키도록 제어신호를 생성하는 충전 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 회생 제동 전류의 제어 장치.The apparatus of claim 1, wherein the battery management unit
A monitoring unit for monitoring a current charging state of the battery cell for each battery cell;
A comparing unit comparing the current charging capacity and the rated capacity of the monitored battery cell when the regenerative braking current flowing from the motor unit to the battery unit is sensed; And
Generates a control signal to charge the battery cell with the regenerative braking current for each battery cell or to bypass the regenerative braking current applied to the battery cell on the basis of a result of comparison between the current charging capacity and the rated capacity of the battery cell And a charging control unit for controlling the regenerative braking current. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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