KR101886498B1 - 차량의 전력 제어 장치 및 방법 - Google Patents

차량의 전력 제어 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 차량의 전력 제어 장치 및 방법 및 장치에 관한 것이다. 본 발명에 따른 장치는, 제1 부하 및 제2 부하, 메인 배터리로부터 상기 제1 부하 및 제2 부하 중 적어도 하나로 전력을 공급하는 제1 전원부, 상기 메인 배터리로부터 전력을 공급받아 충전되는 보조 배터리로부터 상기 제1 부하 및 제2 부하 중 적어도 하나로 전력을 공급하는 제2 전원부, 상기 제1 부하, 상기 제2 부하, 상기 제1 전원부 및 상기 제2 전원부 사이의 선로를 단속하는 복수 개의 스위치를 구비한 스위치부, 및 차량의 상태를 확인하여 확인된 차량의 상태에 따라 상기 복수 개의 스위치에 대한 온 또는 오프를 제어하는 전력 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

차량의 전력 제어 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR CONTROLLING POWER OF VEHICLE}
본 발명은 차량의 전력 제어 장치 및 방법에 관한 것이다.
차량에는 수 많은 전장품들이 존재하며, 최근 차량 제어 관련 시스템이 증가하면서 차량에 구비되는 전장품 또한 크게 증가하였다.
이와 같이, 차량 전장품이 크게 증가하는 경우 각 전장품들을 연결하는 와이어의 개수 및/또는 길이도 증가하고, 그로 인해 차체 내부의 복잡성이 크게 증가하며 차체의 무게도 증가하게 된다.
또한, 차량 전장품이 크게 증가하는 경우 많은 수의 전장품들에 의한 전기 소모가 많아지면서 알터네이너 및 배터리 용량의 한계에 직면하게 된다. 뿐만 아니라, 전력 소모가 많아지면서 과전압 및/또는 수밀로 인한 쇼트 등과 같은 전기적인 사고가 일어날 수도 있다. 또한, 전압강하로 인해 전장품의 품질이 저하될 수 있다. 특히, 차량의 전기 소모가 많아지면서 연비 효율도 크게 저하될 수 있다.
이러한 이유들로 인해 차량 전장품이 많아질 수록 안전 사고 발생 등으로 인핸 사용자의 신뢰성이 크게 저하될 수 있다.
본 발명의 목적은, 차량 상태에 따라 전력 분배를 제어함으로써 안전 사고를 예방하고 연비 효율을 증대시키도록 하는 차량의 전력 제어 장치 및 방법을 제공함에 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 차량의 전력 제어 장치는, 제1 부하 및 제2 부하, 메인 배터리로부터 상기 제1 부하 및 제2 부하 중 적어도 하나로 전력을 공급하는 제1 전원부, 상기 메인 배터리로부터 전력을 공급받아 충전되는 보조 배터리로부터 상기 제1 부하 및 제2 부하 중 적어도 하나로 전력을 공급하는 제2 전원부, 상기 제1 부하, 상기 제2 부하, 상기 제1 전원부 및 상기 제2 전원부 사이의 선로를 단속하는 복수 개의 스위치를 구비한 스위치부, 및 차량의 상태를 확인하여 확인된 차량의 상태에 따라 상기 복수 개의 스위치에 대한 온 또는 오프를 제어하는 전력 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
한편, 상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 차량의 전력 제어 방법은, 차량의 상태를 확인하는 단계, 및 상기 확인된 차량의 상태에 따라 제1 부하, 제2 부하, 메인 배터리로부터 상기 제1 부하 및 제2 부하 중 적어도 하나로 전력을 공급하는 제1 전원부, 상기 메인 배터리로부터 전력을 공급받아 충전되는 보조 배터리로부터 상기 제1 부하 및 제2 부하 중 적어도 하나로 전력을 공급하는 제2 전원부 사이의 선로를 단속하는 복수 개의 스위치에 대한 온 또는 오프를 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 차량 상태에 따라 전력 분배를 제어함으로써 안전 사고를 예방하고 연비 효율을 증대시키는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 차량의 전력 제어 장치의 구성을 도시한 도면이다.
도 2 내지 도 7은 본 발명에 따른 차량의 전력 제어 장치의 동작을 설명하는데 참조되는 실시예를 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명에 따른 차량의 전력 제어 방법에 대한 동작 흐름을 도시한 도면이다.
본 발명에서 사용되는 기술적 용어는 단지 특정한 실시예를 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. 또한, 본 발명에서 사용되는 일반적인 용어는 사전에 정의되어 있는 바에 따라 또는 전후 문맥상에 따라 해석되어야 하며, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다.
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.
또한, 본 발명에서 사용되는 제 1, 제 2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성 요소들은 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제 1 구성 요소는 제 2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성 요소도 제 1 구성 요소로 명명될 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
또한, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 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.
도 1은 본 발명에 따른 차량의 전력 제어 장치의 구성을 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 차량의 전력 제어 장치(100)는 제1 전원부(110), 제2 전원부(120), 제1 부하(130), 제2 부하(140), 스위치부(150) 및 전력 제어부(160)를 포함할 수 있다.
제1 전원부(110)는 차량의 제1 부하(130) 및/또는 제2 부하(140)에 메인 전원을 공급하는 수단으로서, 내연 기관 및 메인 배터리(111)를 포함한다. 여기서, 메인 배터리(111)는 충방전 가능한 차량 전기 에너지 저장장치로서, 납산, AGM, 리튬 이온, 슈퍼 캐패시터, EDLC, 태양전지 소자를 포함할 수 있다.
제2 전원부(120)는 차량의 제1 부하(130) 및/또는 제2 부하(140)에 보조 전원을 공급하는 수단으로서, 스타터 회로 및 보조 배터리(121)를 포함한다. 여기서, 보조 배터리(121)는 충방전 가능한 차량 전기 에너지 저장장치로서, 납산, AGM, 리튬 이온, 슈퍼 캐패시터, EDLC, 태양전지 소자를 포함할 수 있다. 보조 배터리(121)는 제1 전원부(110)의 메인 배터리(111)로부터 공급되는 전력을 이용하여 충전될 수 있다.
제1 전원부(110) 및 제2 전원부(120)는 스위치부(150)에 포함된 각 스위치의 제어 동작에 의해 제1 부하(130) 및/또는 제2 부하(140)와 연결되거나 연결 해지될 수 있다. 또한, 제1 전원부(110) 및 제2 전원부(120)는 스위치 제어 동작에 의해 서로 분리될 수도 있다.
제1 부하(130)는 차량에 구비된 하나 이상의 일반 부하(Standard consumer)를 포함할 수 있다. 한편, 제2 부하(140)는 차량에 구비된 하나 이상의 전압 민감 부하(Voltage sensitive consumer)를 포함할 수 있다.
여기서, 전압 민감 부하는 차량 내의 부하들 중 특정 시험 조건, 차량 주행 상태, 배터리 충전 상태(State Of Charge, SOC)에 따라 전압 강하 또는 리플(ripple)이 발생할 수 있는 부하를 의미한다. 일 예로, 전압 민감 부하는 차량 내의 클러스터, 에어컨디셔너, 헤드 유닛 및 외장 앰프, 그리고 각 부하들과 유사한 전기적 특성을 갖는 부하들이 해당될 수 있다.
스위칭부는 복수 개의 스위치를 포함할 수 있다. 복수 개의 스위치는 브리지(또는 링) 형태로 배치될 수 있다. 브리지 형태로 배치된 각 스위치는 일단이 제1 전원부(110) 또는 제2 전원부(120)와 연결되며, 타단이 제1 부하(130) 또는 제2 부하(140)와 연결된다. 여기서, 각 스위치는 하드웨어 스위치, 소프트웨어 로직 스위치, Power MOSFET 등과 같은 반도체 스위치 타입으로 구현될 수 있다. 물론 그 외에도 스위칭 기능을 구현하는 타입의 스위치라면 어느 것이든 적용 가능함은 당연한 것이다.
본 발명의 실시예에서는 스위칭부가 네 개의 스위치, 즉, 제1 스위치(151), 제2 스위치(152), 제3 스위치(153) 및 제4 스위치(154)를 포함하는 것으로 설명하나, 어느 하나의 실시예에 한정되는 것은 아니며 실시 형태에 따라 스위치의 개수가 증가 또는 감소할 수도 있다. 여기서, 제1 스위치(151)는 일단이 제2 스위치(152)의 일단에 연결되고, 제2 스위치(152)는 타단이 제3 스위치(153)의 일단에 연결되고, 제3 스위치(153)는 타단이 제4 스위치(154)의 일단에 연결되며, 제4 스위치(154)는 타단이 제1 스위치(151)의 타단에 연결되어 브리지 형태가 될 수 있다.
제1 스위치(151) 내지 제4 스위치(154)에 의해 형성된 브리지 형태의 스위치부(150)는 제1 스위치(151) 및 제4 스위치(154) 사이에 제1 전원부(110)가 연결되고, 제2 스위치(152) 및 제3 스위치(153) 사이에 제2 전원부(120)가 연결될 수 있다. 또한, 스위치부(150)는 제1 스위치(151) 및 제2 스위치(152) 사이에 제1 부하(130)가 연결되고, 제3 스위치(153) 및 제4 스위치(154) 사이에 제2 부하(140)가 연결될 수 있다.
스위치부(150)에 포함된 각 스위치들은 전력 제어부(160)의 제어에 의해 온 또는 오프될 수 있다. 이때, 전력 제어부(160)는 스위치부(150)에 포함된 각 스위치들과 연결되어, 차량의 상태를 실시간으로 확인하며 확인된 차량의 상태에 따라 각 스위치들의 온/오프를 제어한다.
일 예로, 전력 제어부(160)는 차량의 상태에 따라 아래 [표 1]과 같이 각 스위치들(S1~S4)의 온/오프를 제어할 수 있다.
Figure 112016066428018-pat00001
[표 1]에서와 같이, 전력 제어부(160)는 차량 내부 장치들의 동작 상태, 엔진 상태, 배터리 충전 상태, 배터리 동작 상태 및 제2 부하(140)의 옵션 상태 등에 따라 각 스위치의 온/오프를 제어할 수 있다.
일 예로, 차량의 엔진 상태에 따라 제1 부하(130) 및 제2 부하(140)를 제2 전원부(120)로부터 분리하도록 각 스위치의 온/오프를 제어할 수 있다.
또한, 전력 제어부(160)는 차량의 메인 배터리(111) 및/또는 보조 배터리(121)의 상태에 따라 제1 부하(130) 및 제2 부하(140)를 제1 전원부(110) 또는 제2 전원부(120)로부터 분리하도록 각 스위치의 온/오프를 제어할 수 있다.
또한, 전력 제어부(160)는 차량의 전장품들에 대해 설정된 옵션 상태에 따라 각 스위치의 온/오프를 제어할 수도 있다.
이에, 전력 제어부(160)에서 차량 상태에 따라에 각 스위치를 제어하는 동작은 도 2 내지 도 7의 실시예를 참조하여 더욱 상세히 설명하도록 한다.
제1 실시예로서, 전력 제어부(160)는 차량의 엔진 등과 같은 내부 장치들의 동작 상태를 확인한다.
이때, [표 1]의 (A)와 같이 차량의 내부 장치(terminal)들이 동작 오프(OFF) 상태이면, 전력 제어부(160)는 제1 전원부(110)에 의해 제1 부하(130)로 전력이 공급되도록 제어한다.
이 경우, 전력 제어부(160)는 도 2에 도시된 바와 같이, 제1 전원부(110)와 제1 부하(130)를 연결하는 제1 스위치(151)만을 온 제어하고, 나머지 스위치들은 오프 제어한다.
제2 실시예로서, 전력 제어부(160)는 차량의 엔진 상태를 실시간으로 확인한다.
만일, 차량의 엔진 상태 확인 결과 [표 1]의 (B) 및 (F)와 같이 냉간 시동(Cold Start) 또는 시동(Start) 모드 동작 등으로 인해 엔진 크랭킹(Cranking) 상태인 경우, 전력 제어부(160)는 제2 전원부(120)의 전압 변동 현상에 의해 제2 부하(140)로부터 제2 전원부(120)를 분리 제어하도록 한다.
이 경우, 전력 제어부(160)는 도 3에 도시된 바와 같이, 제2 스위치(152) 및 제4 스위치(154)를 온 제어하고 제1 스위치(151) 및 제3 스위치(153)는 오프 제어하여, 제1 전원부(110)의 전력은 제2 부하(140)로 공급되고 제2 전원부(120)의 전력은 제1 부하(130)로 공급되도록 한다.
한편, [표 1]의 (E)와 같이 차량이 정지(Stop) 모드로 동작하는 경우, 전력 제어부(160)는 전력 제어부(160)는 제1 전원부(110)로부터 제2 전원부(120)를 분리 제어하도록 한다.
이 경우, 전력 제어부(160)는 도 4에 도시된 바와 같이, 제1 스위치(151) 및 제4 스위치(154)를 온 제어하고 제2 스위치(152) 및 제3 스위치(153)는 오프 제어하여, 제1 전원부(110)의 전력이 제1 부하(130) 및 제2 부하(140)로 공급되도록 하고, 제2 전원부(120)는 제1 부하(130) 및 제2 부하(140)와 분리되도록 한다.
제3 실시예로서, 전력 제어부(160)는 차량의 배터리 충전 상태(SOC)를 실시간으로 확인한다. 특히, 전력 제어부(160)는 제2 전원부(120)의 보조 배터리 충전 상태(SOC)를 확인한다.
만일, [표 1]의 (C)와 같이 차량의 보조 배터리 충전 상태가 70% 이상으로 상한 기준치를 만족하는 경우, 전력 제어부(160)는 제1 전원부(110)로부터 제2 전원부(120)를 분리 제어하도록 한다.
이 경우, 전력 제어부(160)는 도 4에 도시된 바와 같이, 제1 스위치(151) 및 제4 스위치(154)를 온 제어하고 제2 스위치(152) 및 제3 스위치(153)는 오프 제어하여, 제1 전원부(110)의 전력이 제1 부하(130) 및 제2 부하(140)로 공급되도록 하고, 제2 전원부(120)는 제1 부하(130) 및 제2 부하(140)와 분리되도록 한다.
한편, [표 1]의 (D)와 같이 차량의 보조 배터리 충전 상태가 60% 이하로 하한 기준치에 못미치는 경우, 전력 제어부(160)는 제1 전원부(110)와 제2 전원부(120)가 서로 연결되어 제1 전원부(110)를 충전 제어하도록 한다.
이 경우, 전력 제어부(160)는 도 5에 도시된 바와 같이, 전체 스위치, 즉, 제1 스위치(151), 제2 스위치(152), 제3 스위치(153) 및 제4 스위치(154)를 온 제어하여, 제1 전원부(110)의 전력이 제2 전원부(120)로 공급되도록 한다.
제4 실시예로서, 전력 제어부(160)는 차량의 배터리 동작 상태를 실시간으로 확인한다. 이때, 전력 제어부(160)는 제1 전원부(110)의 메인 배터리(111) 및 제2 전원부(120)의 보조 배터리(121)에 대한 동작 상태를 각각 확인한다.
만일, [표 1]의 (G)와 같이 차량의 메인 배터리(111)에 결함(fault)이 발생한 경우, 전력 제어부(160)는 제1 부하(130) 및 제2 부하(140)로부터 제1 전원부(110)를 분리 제어하도록 한다.
이 경우, 전력 제어부(160)는 도 6에 도시된 바와 같이, 제2 스위치(152) 및 제3 스위치(153)를 온 제어하고, 제1 스위치(151) 및 제4 스위치(154)는 오프 제어하여, 제2 전원부(120)의 전력이 제1 부하(130) 및 제2 부하(140)로 공급되도록 하고, 제1 전원부(110)는 제1 부하(130) 및 제2 부하(140)와 분리되도록 한다.
한편, [표 1]의 (H)와 같이 차량의 보조 배터리(121)에 결함(fault)이 발생한 경우, 전력 제어부(160)는 제1 부하(130) 및 제2 부하(140)로부터 제2 전원부(120)를 분리 제어하도록 한다.
이 경우, 전력 제어부(160)는 도 4에 도시된 바와 같이, 제1 스위치(151) 및 제4 스위치(154)를 온 제어하고 제2 스위치(152) 및 제3 스위치(153)는 오프 제어하여, 제1 전원부(110)의 전력이 제1 부하(130) 및 제2 부하(140)로 공급되도록 하고, 제2 전원부(120)는 제1 부하(130) 및 제2 부하(140)와 분리되도록 한다.
제5 실시예로서, 전력 제어부(160)는 차량의 제2 부하(140)에 대한 옵션 상태를 확인한다. 이때, 전력 제어부(160)는 제2 부하(140)의 옵션 상태에 따라 제1 전원부(110) 및/또는 제2 전원부(120)와 연결되는 스위치의 온/오프를 제어할 수 있다.
[표 1]의 (I)와 같이 제2 부하(140), 즉, 전압 민감 부하(Voltage sensitive consumer)에 대해 오프(OFF) 설정된 경우, 전력 제어부(160)는 제1 전원부(110) 및 제2 전원부(120)로부터 제2 부하(140)를 분리 제어하도록 한다.
이 경우, 전력 제어부(160)는 도 7에 도시된 바와 같이, 제1 스위치(151) 및 제2 스위치(152)는 온 제어하고 제3 스위치(153) 및 제4 스위치(154)는 오프 제어하여, 제1 전원부(110) 및/또는 제2 전원부(120)를 통해 제1 부하(130)로의 전력 공급을 유지하면서 제1 전원부(110) 및/또는 제2 전원부(120)의 전력이 제2 부하(140)로 공급되지 않도록 한다.
상기 실시예들에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따른 차량의 전력 제어 장치(100)는 차량 상태에 따라 제1 부하(130) 및/또는 제2 부하(140)로 공급되는 전력원을 변경하거나 분리함으로써 특정 주행 상황에서 급격한 전압 강하 또는 리플이 발생되어도 부하에 안정적으로 전력이 공급되도록 할 수 있으면서, 불필요한 에너지가 소비되는 것을 방지하는 것이 가능하게 된다.
상기에서와 같이 동작하는 본 실시예에 따른 차량의 전력 제어 장치(100)는 차량의 내부에 구현될 수 있다. 이때, 차량의 전력 제어 장치(100)는 차량의 내부 제어 유닛들과 일체로 형성될 수 있으며, 독립적인 하드웨어 장치로 구현되어 연결 수단에 의해 차량의 제어 유닛들과 연결될 수도 있다. 한편, 본 실시예에 따른 차량의 전력 제어 장치(100)는 적어도 하나 이상의 프로세서(processor)로서 마이크로 프로세서나 범용 컴퓨터 시스템과 같은 다른 하드웨어 장치에 포함된 형태로 구동될 수 있다.
여기서, 차량의 전력 제어 장치(100)는 차량의 엔진, 모터 및 차량의 상태를 감지하는 센서들과 연계되어 동작할 수 있으며, 엔진이나 모터의 동작을 제어하는 제어 유닛과 연계되어 동작할 수도 있다.
상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 장치의 동작 흐름을 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 8은 본 발명에 따른 차량의 전력 제어 방법에 대한 동작 흐름을 도시한 도면이다.
도 8에 도시된 바와 같이, 차량의 전력 제어 장치는 시동 오프 및/또는 시동 온 상태에서 차량의 상태를 확인한다(S110). 'S110' 과정에서, 차량의 전력 제어 장치는 내부 장치의 온/오프 상태, 엔진 상태, 배터리 충전 상태, 배터리 결함 상태 및 전압 민감 부하의 옵션 상태 등을 확인할 수 있다.
'S110' 과정에서의 차량의 상태 확인 결과 엔진 크랭킹 상태인 경우(S120), 차량의 전력 제어 장치는 제1 전원부 및 제2 전원부를 분리 제어한다(S121). 이를 위해 차량의 전력 제어 장치는 제2 스위치 및 제4 스위치를 온 제어하도록 한다(S123).
'S110' 과정에서의 차량의 상태 확인 결과 보조 배터리 충전 중인 경우(S130), 보조 배터리 충전 상태(SOC)가 기준치(α) 이상이면(S131), 차량의 전력 제어 장치는 제2 전원부를 분리 제어한다(S131). 이를 위해 차량의 전력 제어 장치는 제1 스위치 및 제4 스위치를 온 제어하도록 한다(S135).
한편, 'S131' 과정에서 보조 배터리 충전 상태(SOC)가 기준치(α) 이상이 아니면, 차량의 전력 제어 장치는 보조 배터리에 대한 충전 제어를 수행한다(S137). 이를 위해 차량의 전력 제어 장치는 제1 스위치, 제2 스위치, 제3 스위치 및 제4 스위치를 온 제어하도록 한다(S139). 'S137' 과정에서는 보조 배터리 충전 상태(SOC)가 기준치(α) 이상인지를 판단하는 것으로 도시하였으나, 상한 기준치 및 하한 기준치를 별도로 설정하여, 해당 조건을 만족하는지 여부에 따라 'S133' 또는 'S137' 과정을 수행하도록 제어할 수도 있다.
'S110' 과정에서의 차량의 상태 확인 결과 배터리에 결함이 발생한 경우(S140), 차량의 전력 제어 장치는 메인 배터리(111)에 발생한 결함인지를 확인한다. 만일, 메인 배터리에 발생한 결함인 경우(S150), 차량의 전력 제어 장치는 제1 전원부를 분리 제어한다(S160). 이를 위해 차량의 전력 제어 장치는 제2 스위치 및 제3 스위치를 온 제어하도록 한다(S170).
한편, 'S150' 과정에서 메인 배터리에 발생한 결함이 아닌 경우, 차량의 전력 제어 장치는 보조 배터리에 결함이 발생한 것으로 판단하여 제2 전원부를 분리 제어한다(S131). 이를 위해 차량의 전력 제어 장치는 제1 스위치 및 제4 스위치를 온 제어하도록 한다(S135).
도 8에는 차량의 일부 상태에 따라 스위치를 제어하는 동작을 도시하였으나, 그 외의 다른 조건에 따라 스위치를 제어할 수도 있다.
상기의 과정들은 프로세서에 의해 실행되는 하드웨어, 소프트웨어 모듈, 또는 그 2 개의 결합으로 직접 구현될 수 있다. 소프트웨어 모듈은 RAM 메모리, 플래시 메모리, ROM 메모리, EPROM 메모리, EEPROM 메모리, 레지스터, 하드 디스크, 착탈형 디스크, CD-ROM과 같은 저장 매체, 즉, 메모리 및/또는 스토리지에 상주할 수도 있다. 예시적인 저장 매체는 프로세서에 커플링되며, 그 프로세서는 저장 매체로부터 정보를 판독할 수 있고 저장 매체에 정보를 기입할 수 있다. 다른 방법으로, 저장 매체는 프로세서와 일체형일 수도 있다. 프로세서 및 저장 매체는 주문형 집적회로(ASIC) 내에 상주할 수도 있다. ASIC는 사용자 단말기 내에 상주할 수도 있다. 다른 방법으로, 프로세서 및 저장 매체는 사용자 단말기 내에 개별 컴포넌트로서 상주할 수도 있다.
이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 차량의 전력 제어 장치 110: 제1 전원부
111: 메인 배터리 120: 제2 전원부
121: 보조 배터리 130: 제1 부하
140: 제2 부하 150: 스위치부
151: 제1 스위치 152: 제2 스위치
153: 제3 스위치 154: 제4 스위치
160: 전력 제어부

Claims (17)

  1. 제1 부하 및 제2 부하;
    메인 배터리로부터 상기 제1 부하 및 제2 부하 중 적어도 하나로 전력을 공급하는 제1 전원부;
    상기 메인 배터리로부터 전력을 공급받아 충전되는 보조 배터리로부터 상기 제1 부하 및 제2 부하 중 적어도 하나로 전력을 공급하는 제2 전원부;
    제1 전원부와 제1 부하 사이의 접속을 온/오프하는 제1 스위치와, 제2 전원부와 제1 부하 사이의 접속을 온/오프하는 제2 스위치와, 제2 전원부와 제2 부하 사이의 접속을 온/오프하는 제3 스위치와, 제1 전원부와 제2 부하 사이의 접속을 온/오프하는 제4 스위치를 구비한 스위치부; 및
    차량의 상태에 따라 제1 스위치와 제2 스위치와 제3 스위치 및 제4 스위치의 온/오프를 각각 제어하는 전력 제어부를 포함하되,
    상기 전력 제어부는,
    상기 보조 배터리의 충전상태가 상한 기준치를 만족하면, 상기 제1 스위치와 상기 제4 스위치를 온 제어하고 상기 제2 스위치와 상기 제3 스위치를 오프 제어하여, 상기 제1 전원부의 전력이 상기 제1 부하 및 상기 제2 부하로 공급되도록 하는 것을 특징으로 하는 차량의 전력 제어 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 전력 제어부는,
    상기 차량의 엔진 상태를 확인하여 엔진 크랭킹(Cranking) 상태가 확인되면, 상기 제1 전원부 및 상기 제2 전원부를 분리하여 상기 제1 전원부의 전력은 상기 제2 부하로 공급되고 상기 제2 전원부의 전력은 상기 제1 부하로 공급되도록 상기 스위치부를 제어하는 것을 특징으로 하는 차량의 전력 제어 장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 전력 제어부는,
    상기 보조 배터리의 충전 상태를 확인하여 상기 보조 배터리의 충전 상태가 상한 기준치 이상인 경우, 상기 제1 전원부로부터 상기 제2 전원부를 분리하여 상기 제1 전원부의 전력이 상기 제2 전원부로 공급되지 않도록 상기 스위치부를 제어하는 것을 특징으로 하는 차량의 전력 제어 장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 전력 제어부는,
    상기 보조 배터리의 충전 상태를 확인하여 상기 보조 배터리의 충전 상태가 하한 기준치 이하인 경우, 상기 제1 전원부와 상기 제2 전원부를 연결하여 상기 제1 전원부의 전력이 상기 제2 전원부로 공급되도록 상기 스위치부를 제어하는 것을 특징으로 하는 차량의 전력 제어 장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 전력 제어부는,
    상기 메인 배터리의 동작 상태를 확인하여 상기 메인 배터리에 결함이 발생한 경우, 상기 제1 부하 및 상기 제2 부하로부터 상기 제1 전원부를 분리하여 상기 제1 전원부의 전력이 상기 제1 부하 및 상기 제2 부하로 공급되는 것을 차단하도록 상기 스위치부를 제어하는 것을 특징으로 하는 차량의 전력 제어 장치.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 전력 제어부는,
    상기 보조 배터리의 동작 상태를 확인하여 상기 보조 배터리에 결함이 발생한 경우, 상기 제1 부하 및 상기 제2 부하로부터 상기 제2 전원부를 분리하여 상기 제2 전원부의 전력이 상기 제1 부하 및 상기 제2 부하로 공급되는 것을 차단하도록 상기 스위치부를 제어하는 것을 특징으로 하는 차량의 전력 제어 장치.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 전력 제어부는,
    상기 제2 부하의 옵션 설정 상태를 확인하여 상기 제2 부하의 옵션 설정 상태에 따라 상기 제2 부하로 공급되는 전력을 차단하도록 상기 스위치부를 제어하는 것을 특징으로 하는 차량의 전력 제어 장치.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 스위치부는,
    각 스위치가 나란히 배열되어 브리지 또는 링 형태로 배치되는 것을 특징으로 하는 차량의 전력 제어 장치.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 제2 부하는,
    상기 차량에 구비된 하나 이상의 부하들 중 차량 상태에 따라 전압 강하 또는 리플(ripple)이 발생하는 부하이며,
    상기 제1 부하는,
    상기 차량에 구비된 하나 이상의 부하 중 상기 제2 부하를 제외한 부하인 것을 특징으로 하는 차량의 전력 제어 장치.
  10. 메인 배터리로부터 제1 부하 및 제2 부하 중 적어도 하나로 전력을 공급하는 제1 전원부, 상기 메인 배터리로부터 전력을 공급받아 충전되는 보조 배터리로부터 제1 부하 및 제2 부하 중 적어도 하나로 전력을 공급하는 제2 전원부, 제1 전원부와 제1 부하 사이의 접속을 온/오프하는 제1 스위치와, 제2 전원부와 제1 부하 사이의 접속을 온/오프하는 제2 스위치와, 제2 전원부와 제2 부하 사이의 접속을 온/오프하는 제3 스위치와, 제1 전원부와 제2 부하 사이의 접속을 온/오프하는 제4 스위치를 이용하여 차량의 전력을 제어하는 방법에 있어서,
    차량의 상태를 확인하는 단계; 및
    상기 확인된 차량의 상태에 따라 제1 스위치와 제2 스위치와 제3 스위치 및 제4 스위치의 온/오프를 각각 제어하는 단계를 포함하되,
    상기 제어 단계는,
    상기 보조 배터리의 충전상태가 상한 기준치를 만족하면, 상기 제1 스위치와 상기 제4 스위치를 온 제어하고 상기 제2 스위치와 상기 제3 스위치를 오프 제어하여, 상기 제1 전원부의 전력이 상기 제1 부하 및 상기 제2 부하로 공급되도록 하는 것을 특징으로 하는 차량의 전력 제어 방법.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 상태 확인 단계는,
    상기 차량의 엔진 크랭킹(Cranking) 상태, 상기 보조 배터리의 충전 상태, 상기 메인 배터리 및 상기 보조 배터리의 결함 상태, 상기 제2 부하의 옵션 상태 중 하나 이상을 확인하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 전력 제어 방법.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 제어 단계는,
    상기 차량의 엔진 크랭킹(Cranking) 상태가 확인되면, 상기 제1 전원부 및 상기 제2 전원부를 분리하여 상기 제1 전원부의 전력은 상기 제2 부하로 공급되고 상기 제2 전원부의 전력은 상기 제1 부하로 공급되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 차량의 전력 제어 방법.
  13. 청구항 11에 있어서,
    상기 제어 단계는,
    상기 보조 배터리의 충전 상태가 상한 기준치 이상인 경우, 상기 제1 전원부로부터 상기 제2 전원부를 분리하여 상기 제1 전원부의 전력이 상기 제2 전원부로 공급되지 않도록 제어하는 것을 특징으로 하는 차량의 전력 제어 방법.
  14. 청구항 11에 있어서,
    상기 제어 단계는,
    상기 보조 배터리의 충전 상태가 하한 기준치 이하인 경우, 상기 제1 전원부와 상기 제2 전원부를 연결하여 상기 제1 전원부의 전력이 상기 제2 전원부로 공급되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 차량의 전력 제어 방법.
  15. 청구항 11에 있어서,
    상기 제어 단계는,
    상기 메인 배터리의 동작 상태를 확인하여 상기 메인 배터리에 결함이 발생한 경우, 상기 제1 부하 및 상기 제2 부하로부터 상기 제1 전원부를 분리하여 상기 제1 전원부의 전력이 상기 제1 부하 및 상기 제2 부하로 공급되는 것을 차단하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 차량의 전력 제어 방법.
  16. 청구항 11에 있어서,
    상기 제어 단계는,
    상기 보조 배터리에 결함이 발생한 경우, 상기 제1 부하 및 상기 제2 부하로부터 상기 제2 전원부를 분리하여 상기 제2 전원부의 전력이 상기 제1 부하 및 상기 제2 부하로 공급되는 것을 차단하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 차량의 전력 제어 방법.
  17. 청구항 11에 있어서,
    상기 제어 단계는,
    상기 제2 부하의 옵션 설정 상태를 확인하여 상기 제2 부하의 옵션 설정 상태에 따라 상기 제2 부하로 공급되는 전력을 차단하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 차량의 전력 제어 방법.
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