KR101946698B1

KR101946698B1 - 전기 차량용 조향 동력 시스템 및 그 제어 방법

Info

Publication number: KR101946698B1
Application number: KR1020167036324A
Authority: KR
Inventors: 진저 쒸; 씽츠 우; 원강 뤄; 챠오 쟝; 홍쥔 왕; 젼파이 루안
Original assignee: 비와이디 컴퍼니 리미티드
Priority date: 2014-11-17
Filing date: 2015-11-13
Publication date: 2019-02-11
Also published as: JP6517333B2; EP3206936A1; CN105584520B; CN105584520A; WO2016078552A1; US20170106899A1; BR112016029845A8; JP2017537589A; EP3206936B1; EP3206936A4; BR112016029845B1; BR112016029845A2; US9963166B2; KR20170013318A

Abstract

전기 차량용 조향 동력 시스템 및 그 제어 방법을 제공한다. 조향 동력 시스템은, 조향 모터(M); 조향 모터(M)를 제어하도록 구성된 조향 모터 제어기(10); 제1 전압을 출력하도록 구성된 고 전압 동력 전지(20); 제2 전압을 출력하도록 구성된 저 전압 축전지(30); 고 전압 시스템(70)이 동작하는 경우 제1 전압을 저 전압 축전지(30)에 공급되는 제2 전압으로 변환하도록 구성된 벅 DC-DC 변환기(40); 및 제2 전압을 제1 전압으로 변환하도록 구성된 부스트 DC-DC 변환기(50)를 포함한다. 고 전압 시스템(70)에 비정상적 전원 장애가 발생하는 경우, 부스트 DC-DC 변환기(50)는, 저 전압 축전지로부터 출력되는 제2 전압을 조향 모터 제어기(10)에 공급되는 제1 전압으로 변환한다.

Description

전기 차량용 조향 동력 시스템 및 그 제어 방법{STEERING POWER SYSTEM FOR ELECTRIC VEHICLE AND METHOD FOR CONTROLLING SAME}

관련 출원에 대한 상호 참조

본 출원은, 2014년 11월 17일자 중국 특허청에 출원한 중국 특허출원 제201410653379.6호인 우선권의 이점을 주장하며, 그 전문은 본원에 참고로 원용된다.

본 개시 내용의 실시예들은, 일반적으로, 전기 차량에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는, 전기 차량용 조향 동력 시스템 및 전기 차량용 조향 동력 시스템을 제어하는 방법에 관한 것이다.

오늘날, 전기 차량용 조향 동력 시스템은 대부분 전기 차량의 고 전압 시스템에 의해 동력을 받으며, 이는 조향 동력 시스템의 성능을 개선할 수 있다. 그러나, 전기 차량의 고 전압 시스템의 갑작스러운 전원 장애로 인해 조향 동력 시스템이 동작하지 않을 수도 있고, 이에 따라 사용자가 조향 휠을 돌리는 것이 어려워, 일부 안전 위험을 야기할 수 있다.

본 개시 내용의 실시예들은 관련 기술에 존재하고 있는 문제점들 중 적어도 하나를 적어도 어느 정도 해결하고자 하는 것이다.

본 개시 내용의 제1 양태의 실시예들은 전기 차량용 조향 동력 시스템을 제공한다. 조향 동력 시스템은, 조향 모터; 조향 모터에 연결되고, 조향 모터를 제어하도록 구성된 조향 모터 제어기; 제1 전압 값을 출력하도록 구성된 고 전압 동력 전지; 제1 전압보다 낮은 제2 전압을 출력하도록 구성된 저 전압 축전지; 고 전압 동력 전지와 저 전압 축전지에 각각 연결되고, 전기 차량의 고 전압 시스템이 동작 중일 때 고 전압 동력 전지로부터 출력되는 제1 전압을 저 전압 축전지에 공급되는 제2 전압으로 변환하도록 구성된 벅(buck) DC-DC 변환기; 및 저 전압 축전지와 조향 모터 제어기에 각각 연결되고, 저 전압 축전지로부터 출력되는 제2 전압을 제1 전압으로 변환하도록 구성된 부스트 DC-DC 변환기를 포함하고, 전기 차량의 고 전압 시스템에 비정상적 전원 장애가 발생하는 경우, 부스트 DC-DC 변환기가, 저 전압 축전지로부터 출력되는 제2 전압을 조향 모터 제어기에 공급되는 제1 전압으로 변환한다.

본 개시 내용의 실시예들에 따른 전기 차량용 조향 동력 시스템에 의하면, 전기 차량의 고 전압 시스템에 비정상적 전원 장애가 발생하는 경우, 부스트 DC-DC 변환기는, 저 전압 축전지로부터 출력되는 제2 전압을 조향 모터 제어기에 공급되는 제1 전압으로 변환할 수 있고, 고 전압 시스템에 비정상적 전원 장애가 발생할 때 조향 모터는 짧은 시간 동안 여전히 동작할 수 있어서, 조향 휠을 돌리는 것의 어려움으로 인해 야기되는 잠재적 안전 위험을 피할 수 있고, 전기 차량의 구동 안전성을 개선할 수 있고, 사용자의 요구를 충족할 수 있다.

본 개시 내용의 제2 양태의 실시예들은 전기 차량용 조향 동력 시스템을 제어하는 방법을 제공한다. 방법은, 고 전압 동력 전지에 의해 제1 전압을 제공하는 단계; 전기 차량의 고 전압 시스템이 동작하는 경우, 고 전압 동력 전지에 의해 제공되는 제1 전압을 제1 전압보다 낮은 제2 전압으로 변환하고, 벅 DC-DC 변환기에 의해 제2 전압을 저 전압 축전지에 공급하는 단계; 및 전기 차량의 고 전압 시스템에 비정상적 전원 장애가 발생하는 경우 저 전압 축전지에 의해 제공되는 제2 전압을 제1 전압으로 변환하고 부스트 DC-DC 변환기에 의해 제1 전압을 조향 모터 제어기에 공급하는 단계를 포함한다.

본 개시 내용의 실시예들에 따른 전기 차량용 조향 동력 시스템을 제어하는 방법에 의하면, 전기 차량의 고 전압 시스템에 비정상적 전원 장애가 발생하는 경우, 부스트 DC-DC 변환기는, 저 전압 축전지로부터 출력되는 제2 전압을 조향 모터 제어기에 공급되는 제1 전압으로 변환할 수 있고, 고 전압 시스템에 비정상적 전원 장애가 발생할 때 조향 모터는 짧은 시간 동안 여전히 동작할 수 있어서, 조향 휠을 돌리는 것의 어려움으로 인해 야기되는 잠재적 안전 위험을 피할 수 있고, 전기 차량의 구동 안전성을 개선할 수 있고, 사용자의 요구를 충족할 수 있다.

본 개시 내용의 실시예들의 추가 양태들과 장점들은, 다음에 따르는 설명에서 부분적으로 주어지며, 다음에 따르는 설명으로부터 부분적으로 명백해지며, 또는 본 개시 내용의 실시예들의 실시로부터 학습된다.

본 개시 내용의 실시예들의 이러한 양태들과 장점들 및 다른 양태들과 장점들은, 첨부 도면을 참조하는 다음에 따르는 설명으로부터 명백해질 것이며 더욱 쉽게 이해될 것이다.
도 1은 본 개시 내용의 일 실시예에 따른 전기 차량용 조향 동력 시스템의 개략도.
도 2는 본 개시 내용의 일 실시예에 따라 전기 차량용 조향 동력 시스템의 통신 네트워크를 도시하는 개략도.
도 3은 본 개시 내용의 일 실시예에 따라 벅 DC-DC 변환기가 동작하는 경우의 전기 차량용 조향 동력 시스템의 개략도.
도 4는 본 개시 내용의 일 실시예에 따라 부스트 DC-DC 변환기가 동작하는 경우의 전기 차량용 조향 동력 시스템의 개략도.
도 5는 본 개시 내용의 일 실시예에 따라 전기 차량용 조향 동력 시스템의 동작 원리를 도시하는 개략도.
도 6은 본 개시 내용의 다른 일 실시예에 따른 전기 차량용 조향 동력 시스템의 개략도.
도 7은 본 개시 내용의 일 실시예에 따라 전기 차량용 조향 동력 시스템을 재어하는 방법의 흐름도.
도 8은 본 개시 내용의 다른 일 실시예에 따라 전기 차량용 조향 동력 시스템을 제어하는 방법의 흐름도.

본 개시 내용의 실시예들을 상세히 참조한다. 본 개시 내용의 실시예들은, 동일한 또는 유사한 요소들 및 동일한 또는 유사한 기능을 갖는 요소들이 상세한 설명 전제에 걸쳐 유사한 참조 번호로 표시되어 있는 도면에 도시된다. 도면에 따라 본원에서 설명하는 실시예들은, 설명과 예시를 위한 것이며, 본 개시 내용을 한정하는 것으로 해석해서는 안 된다.

다양한 실시예들과 예들은, 본 개시 내용의 서로 다른 구조를 구현하도록 다음에 따르는 설명에서 구현하도록 제공된다. 본 개시 내용을 간략화하도록, 소정의 요소들과 설정을 설명한다. 그러나, 이러한 요소들과 설정은 예를 든 것일 뿐이며 본 개시 내용을 한정하려는 것이 아니다. 또한, 참조 번호들은 본 개시 내용의 서로 다른 예들에서 반복될 수도 있다. 이러한 반복은, 간략화와 명료성을 위한 것이며, 서로 다른 실시예들 및/또는 설정 간의 관계를 가리키는 것이 아니다. 게다가, 서로 다른 프로세스들과 물질들의 예들이 본 개시 내용에 제공된다. 그러나, 통상의 기술자라면 다른 프로세스들 및/또는 물질들을 또한 적용할 수도 있다는 점을 이해할 것이다. 또한, 제1 특징부가 제2 특징부 "상에" 있는 구조는, 제1 특징부가 제2 특징부과 직접 접촉하는 일 실시예를 포함할 수도 있고, 또한, 제1 특징부와 제2 특징부 사이에 추가 특징부가 형성되어 있어서 제1 특징부가 제2 특징부와 직접적으로 접촉하지 않는 일 실시예를 포함할 수도 있다.

본 개시 내용의 설명에 있어서, 달리 특정하거나 한정하지 않는 한, "장착된", "연결된", 및 "결합된"이라는 용어들은, 특정 상황에 따라 통상의 기술자가 이해할 수 있는, 전자적 연결 또는 기계적 연결, 두 개의 요소 간의 내측 연통, 직접적 연결 또는 간섭 구조를 통한 간접적 연결처럼, 넓게 이해될 수도 있다는 점에 주목해야 한다.

다음에 따르는 설명과 도면을 참조해 불 때, 본 개시 내용의 이러한 양태들 및 다른 양태들은 명백해질 것이다. 설명과 도면에 있어서, 일부 구체적 실시예들은 본 개시 내용에 따른 실시예들의 원리를 나타내도록 설명되어 있지만, 본 개시 내용에 따른 실시예들의 범위가 본원에서 한정되지 않음을 이해해야 한다. 오히려, 첨부된 청구범위의 사상, 원리, 범위로부터 벗어나지 않고 실시예들에서 변경, 대체, 및 수정을 행할 수 있다.

이하에서는, 전기 차량용 조향 동력 시스템 및 전기 차량용 조향 동력 시스템을 제어하는 방법을 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 개시 내용의 일 실시예에 따른 전기 차량용 조향 동력 시스템의 개략도이다. 도 1에 도시한 바와 같이, 조향 동력 시스템은, 조향 모터(M), 조향 모터 제어기(10), 고 전압 동력 전지(20), 저 전압 축전지(30), 벅 DC-DC 변환기(40), 및 부스트 DC-DC 변환기(50)를 포함한다.

조향 모터 제어기(10)는, 조향 모터(M)에 연결되며, 조향 모터(M)를 제어하도록 구성된다. 고 전압 동력 전지(20)는, 조향 모터 제어기(10)에 연결되며, 조향 모터 제어기(10)에 공급되는 고 전압을 출력하도록 구성된다. 저 전압 축전지(30)는 저 전압을 출력하도록 구성된다. 벅 DC-DC 변환기(40)는, 고 전압 동력 전지(20), 저 전압 축전지(30), 및 조향 모터 제어기(10)에 각각 연결되며, 전기 차량의 고 전압 시스템(70)이 동작하고 있는 경우 고 전압 동력 전지(20)로부터 출력되는 고 전압을 저 전압 축전지(30)에 공급되는 저 전압으로 변환하도록 구성된다. 부스트 DC-DC 변환기(50)는, 저 전압 축전지(30)와 조향 모터 제어기(10)에 각각 연결되고, 저 전압 축전지(30)로부터 출력되는 저 전압을 고 전압으로 변환하도록 구성된다. 전기 차량의 고 전압 시스템(70)에 비정상적 전원 장애가 발생하는 경우, 부스트 DC-DC 변환기(50)는, 저 전압 축전지(30)로부터 출력되는 저 전압을 조향 모터 제어기(10)에 공급되는 고 전압으로 변환한다.

일 실시예에서, 도 1에 도시한 바와 같이, 조향 모터 제어기(10)는, 직류 버스 커패시터(C), 즉, 프리차징 커패시터, 인버터(101), 및 검출 유닛(102)을 포함한다. 직류 버스 커패시터(C)는 인버터(101)의 직류 입력 단자들에 병렬 연결되고, 검출 유닛(102)은 직류 버스 커패시터(C)의 전압을 검출하도록 구성된다.

도 2는 본 개시 내용의 다른 일 실시예에 따라 전기 차량용 조향 동력 시스템의 통신 네트워크를 도시하는 개략도이다. 조향 동력 시스템은 전지 관리자(60)를 더 포함한다. 전지 관리자(60)는, CAN 버스를 통해 조향 모터 제어기(10), 벅 DC-DC 변환기(40), 및 부스트 DC-DC 변환기(50)에 각각 연결되고, 전기 차량의 고 전압 시스템(70)이 동작을 중단할 것을 제어하기 위한 전원 오프 통지 메시지를 송신하도록 구성되며, 이어서, 조향 모터 제어기(10)는 직류 버스 커패시터의 전압이 지속적으로 강하됨을 검출한다. 전지 관리자(60)는 고 전압 동력 전지(20)의 상태 정보를 검출하도록 구성된다. 고 전압 동력 전지(20)의 상태 정보는 고 전압 동력 전지(20)의 총 전압, 전류, 및 온도를 포함한다.

도 3은 본 개시 내용의 일 실시예에 따라 벅 DC-DC 변환기가 동작하는 경우의 전기 차량용 조향 동력 시스템의 개략도이다. 전지 관리자(60)는, 조향 모터 제어기(10)에 동력을 독립적으로 공급하게끔 고 전압 동력 전지(20)를 제어하고, 전기 차량의 고 전압 시스템(70)이 동작하는 경우 벅 DC-DC 변환기(40)를 동작하게끔 제어하고, 부스트 DC-DC 변환기(50)를 대기 상태에 있게끔 제어하도록 구성된다. 전지 관리자(60)가 벅 DC-DC 변환기(40)를 동작하게끔 제어한다는 것은, 벅 DC-DC 변환기(40)가 고 전압 동력 전지(20)로부터 출력되는 고 전압을 저 전압 축전지(30)에 공급되는 저 전압으로 변환한다는 것을 의미한다.

도 4는 본 개시 내용의 일 실시예에 따라 부스트 DC-DC 변환기가 동작하는 경우의 전기 차량용 조향 동력 시스템의 개략도이다. 전지 관리자(60)는, 직류 버스 커패시터(C)의 전압이 제1 기설정된 전압보다 낮고 전원 오프 통지 메시지가 전지 관리자(60)에 의해 송신되지 않는 경우 전기 차량의 고 전압 시스템(70)에 비정상적 전원 장애가 있다고 결정하고, 이어서 부스트 DC-DC 변환기(50)를 동작하게끔 제어하도록 구성된다. 전지 관리자(60)가 부스트 DC-DC 변환기(50)를 동작하게끔 제어한다는 것은, 조향 모터 제어기(10)가 짧은 시간 동안 동작을 유지할 수도 있도록 부스트 DC-DC 변환기(50)가 저 전압 축전지(30)로부터 출력되는 저 전압을 조향 모터 제어기(10)에 공급되는 고 전압으로 변환한다는 것을 의미한다.

특히, 고 전압 동력 전지(20)는, 전기 차량 및 여러 번 재충전될 수 있는 전기 차량의 다른 고 전압 전기 장비에 동력을 제공하도록 전기 차량에 장착된 동력 저장 디바이스이다. 저 전압 축전지(30)는, 전기 차량의 저 전압 저장 부품일 수도 있고, 고 전압 동력 전지(20)에 의해 동력을 제공받는다. 비정상적 전원 장애가 고 전압 동력 전지(20)에 발생하면, 저 전압 축전지(30)의 전압이 부스트 DC-DC 변환기(50)에 의해 부스트되고 조향 모터(M)에 공급된다. 일 실시예에서, 저 전압 축전지(30)는, 또한, 전기 차량의 저 전압 시스템에 동력을 공급하도록 구성된다.

일 실시예에서, 조향 모터 제어기(10)는, 조향 모터(M)에 동력을 공급하도록 고 전압 동력 전지(20)로부터의 직류를 3상 교류로 변환하고, 이에 따라 조향 모터(M)를 제어하며, 조향 모터(M)에 동력을 공급하도록 부스트 DC-DC 변환기(50)로부터의 직류를 3상 교류로 변환한다. 조향 모터(M)는, 전기 차량을 위한 조향 동력을 제공하기 위한 전기 장비이며, 조향 모터 제어기(10)에 의해 제어되고 조향 모터 제어기에 의해 동력을 공급받는다. 전지 관리자(60)는, 고 전압 동력 전지(20)를 위한 온도, 전압, 충전 전류. 및 방전 전류를 샘플링할 수 있고, 고 전압 동력 전지(20)의 남은 용량을 산출할 수 있고, 고 전압 동력 전지(20)를 관리하도록 CAN 버스를 통해 관련된 전기 부품들에 제어 신호를 송신할 수 있다. 또한, 고 전압 동력 전지(20)에 심각한 전원 장애가 발생하는 경우, 전지 관리자(60)는 전원 오프 통지 메시지를 송신할 수 있다. 전기 차량이 정상적으로 전원 오프되면, 전지 관리자(60)는 전원 오프 통지 메시지를 또한 송신할 수 있다.

일 실시예에서, 도 1에 도시한 바와 같이, 벅 DC-DC 변환기(40)의 입력 단자들은 제1 DC-DC 커넥터(K1)를 통해 고 전압 동력 전지(20)에 병렬 연결되고, 벅 DC-DC 변환기(40)의 출력 단자들은 저 전압 축전지(30)에 병렬 연결되고, 부스트 DC-DC 변환기(50)의 입력 단자들은 저 전압 축전지(30)에 병렬 연결되고, 부스트 DC-DC 변환기(50)의 출력 단자들은 직류 버스 커패시터(C)에 병렬 연결되고, 고 전압 동력 전지(30)는 직류 버스 커패시터(C)에 병렬 연결된다. 즉, 벅 DC-DC 변환기(40)의 제1 입력 단자는 제1 DC-DC 커넥터(K1)를 통해 고 전압 동력 전지(20)의 양의 단자에 연결되고, 벅 DC-DC 변환기(40)의 제2 입력 단자는 고 전압 동력 전지(20)의 음의 단자에 연결되고, 벅 DC-DC 변환기(40)의 제1 출력 단자는 저 전압 축전지(30)의 양의 단자에 연결되고, 벅 DC-DC 변환기(40)의 제2 출력 단자는 저 전압 축전지(30)의 음의 단자에 연결되고, 부스트 DC-DC 변환기(50)의 제1 입력 단자는 저 전압 축전지(30)의 양의 단자에 연결되고, 부스트 DC-DC 변환기(50)의 제2 입력 단자는 저 전압 축전지(30)의 음의 단자에 연결되고, 부스트 DC-DC 변환기(50)의 제1 출력 단자는 직류 버스 커패시터(C)의 제1 단자에 연결되고, 부스트 DC-DC 변환기(50)의 제2 출력 단자는 직류 버스 커패시터(C)의 제2 단자에 연결된다.

게다가, 도 1에 도시한 바와 같이, 전기 차량의 조향 동력 시스템은 조향 컨택터(K2)와 다이오드(D)를 더 포함한다. 조향 컨택터(K2)는, 고 전압 동력 전지(20)의 양의 단자에 연결된 제1 단자, 및 제2 단자를 갖는다. 다이오드(D)는, 조향 컨택터(K2)의 제2 단자에 연결된 애노드 및 직류 버스 커패시터(C)의 제1 단자에 연결된 캐소드를 갖고, 직류 버스 커패시터(C)의 제2 단자는 고 전압 동력 전지(20)의 음의 단자에 연결된다. 또한, 전기 차량의 조향 동력 시스템은 조향 프리차징 컨택터(K3)와 프리차징 저항기(R)를 더 포함한다. 조향 프리차징 컨택터(K3)는 조향 컨택터(K2)의 제1 단자에 연결된 제1 단자, 및 제2 단자를 갖는다. 프리차징 저항기(R)는, 조향 프리차징 컨택터(K3)의 제2 단자에 연결된 제1 단자 및 다이오드(D)의 캐소드에 연결된 제2 단자를 갖는다. 다시 말하면, 조향 프리차징 컨택터(K3)와 프리차징 저항기(R)는, 직렬 연결되고, 이어서 직렬 연결된 다이오드(D)와 조향 컨택터(K2)에 병렬로 연결된다.

일 실시예에서, 다이오드(D)는, 부스트 DC-DC 변환기(50)가 동력을 고 전압 전기 장비에 공급하는 것을 방지할 수 있는 고 동력 다이오드이며, 프리차징 저항 기(R)는 동력을 조향 모터(M)에 공급하는 프로세스에 있어서 프리차징 전류를 제한하는 데 사용된다. 레벨 신호들을 통해 전지 관리자(60)에 의해 제어되는 커넥터들(K1, K2, K3)은 동력 공급 루프의 온 또는 오프를 전환하는 데 사용된다.

일 실시예에서, 조향 모터 제어기(10)의 내부에 있으며 인버터(101)의 직류 입력 단자들에 병렬 연결된 직류 버스 커패시터(C)는 조향 모터(M)의 입력 단자의 전압 값을 가리키는 데 사용된다. 직류 버스 커패시터(C)의 전압은 비교적 낮으며, 이는 조향 모터(M)가 고 전압 시스템(70)과 연결 해제됨을 나타낸다.

일 실시예에서, 도 3에 도시한 바와 같이, 정상적인 상황에서, 일단 전기 차량에 고 전압 동력이 제공되면, 전지 관리자(60)는 조향 프리차징 컨택터(K3)를 턴온하도록 제어하고, 고 전압 동력 전지(20)는 직류 버스 커패시터(C)를 충전하고, 조향 모터 제어기(10)는, 직류 버스 커패시터(C)의 전압을 실시간으로 검출하고, CAN 버스를 통해 직류 버스 커패시터(C)의 전압 정보를 전지 관리자(60)에 송신한다. 전지 관리자(60)는, 시간 지연 후에 직류 버스 커패시터(C)의 전압이 제2 기설정된 전압(예를 들어, 고 전압 동력 전지(20)의 총 전압의 90%)보다 높은지 여부를 결정한다. 높다면, 전지 관리자(60)는, 조향 컨택터(K2)를 턴온하도록 제어하고, 조향 모터(M)는 정상적으로 동작하고, 동시에, 조향 프리차징 컨택 터(K3)는 턴오프되도록 제어되며, 높지 않다면, 조향 모터 제어기(10)가 정상적으로 동작할 수 없는 것처럼, 즉, 조향 모터(M)가 정상적으로 동작할 수 없는 것처럼 조향 모터 제어기(10)의 직류 버스 커패시터(C)의 전압이 매우 낮다고 결정한다.

일 실시예에서, 조향 모터(M)가 정상적으로 동작하는 경우, 전지 관리자(60)는, 제1 DC-DC 커넥터(K1)를 턴온하도록 제어하고, 전지 관리자(60)로부터 제1 DC-DC 커넥터(K1)의 턴온 정보를 수신한 후, 벅 DC-DC 변환기(40)는 도 3에 도시한 바와 같이 동작을 개시하고, 고 전압 시스템은, 두 개의 방전 루프를 주로 포함하는데, 즉, (1) 고 전압 동력 전지(20)의 양의 단자 → 조향 컨택터(K2) → 다이오드(D) → 조향 모터 제어기(10)의 양의 단자 → 조향 모터 제어기(10)의 음의 단자 → 고 전압 동력 전지(20)의 음이 단자; 및 (2) 고 전압 동력 전지(20)의 양의 단자 → 제1 DC-DC 커넥터(K1) → 벅 DC-DC 변환기(40) → 고 전압 동력 전지(20)의 음의 단자이다. 이때, 고 전압 동력 전지(20)는 동력을 조향 모터 제어기(10)에 공급한다. 조향 모터(M)는 정상적으로 동작하고, 동시에, 전지 관리자(60)는 벅 DC-DC 변환기(40)를 동작하도록 제어하며, 이때, 고 전압 동력 전지(20)는 벅 DC-DC 변환기(40)를 통해 저 전압 축전지(30)를 충전할 수 있고, 부스트 DC-DC 변환기는 대기 모드에 있다. 이 프로세스에서, 전기 차량이 정상적으로 동작하는 경우에만, 고 전압 동력 전지(20)가 벅 DC-DC 변환기(40)를 통해 저 전압 축전지(30)를 충전하는 것을 유지할 수도 있고, 저 전압 축전지(30)는 저 DC 전압(예를 들어, 24V)을 전기 차량의 저 전압 전기 장비에 제공한다.

일 실시예에서, 전지 관리자(60)는, 조향 모터 제어기(10)로부터 직류 버스 커패시터(C)의 전압 정보를 수신하고, 전원 오프 조건이 충족되는 경우 전원 오프 통지 메시지를 송신한다. 전압 값이 제1 기설정된 전압(예를 들어, 고 전압 동력 전지(20)의 종 전압의 80%)보다 낮고 전지 관리자(60)에 의해 전원 오프 통지 메시지가 송신되지 않은 경우, 전지 관리자(60)는, 전기 차량의 고 전압 시스템(70)에 비정상적 전원 장애가 발생하였다고 결정한 후, 부스트 DC-DC 변환기(50)를 동작하도록 제어한다. 도 4에 도시한 바와 같이, 방전 루프는, 부스트 DC-DC 변환기(50)의 제1 단자(즉, 양의 단자) → 조향 모터 제어기(10)의 양의 단자 → 조향 모터 제어기(10)의 음의 단자 → 부스트 DC-DC 변환기(50)의 제2 단자(즉, 음의 단자)이다. 이때. 부스트 DC-DC 변환기(50)는, 짧은 시간 동안 조향 모터(M)를 동작하게끔 제어하도록 저 전압 축전지(30)로부터 출력되는 저 전압을 조향 모터 제어기(10)에 공급되는 고 전압으로 변환한다. 직류 버스 커패시터(C)의 수신 전압 값이 제1 기설정된 전압(예를 들어, 고 전압 동력 전지(20)의 총 전압의 80%)보다 낮고 전지 관리자(60)가 전원 오프 통지 메시지를 송신하는 경우, 전지 관리자(60)는 전기 차량의 고 전압이 정상적으로 전원 오프되었다고 결정한다.

도 5는 본 개시 내용의 일 실시예에 따라 전기 차량용 조향 동력 시스템의 동작 원리를 도시하는 개략도이다. 도 5에 도시한 바와 같이, 부스트 DC-DC 변환기(50)와 벅 DC-DC 변환기(40)는 동시에 동작하고, 고 전압 시스템은 주로 3개의 방전 루프를 포함하는데, 즉, (1) 고 전압 동력 전지(20)의 양의 단자 → 조향 컨택터(K2) → 다이오드(D) → 조향 모터 제어기(10)의 양의 단자 → 조향 모터 제어기(10)의 음의 단자 → 고 전압 동력 전지(20)의 음의 단자; (2) 고 전압 동력 전지(20)의 양의 단자 → 제1 DC-DC 커넥터(K1) → 벅 DC-DC 변환기(40) → 고 전압 동력 전지(20)의 음의 단자; (3) 부스트 DC-DC 변환기(50)의 제1 단자(즉, 양의 단자) → 조향 모터 제어기(10)의 양의 단자 → 조향 모터 제어기(10)의 음의 단자 → 부스트 DC-DC 변환기(50)의 제2 단자(즉, 음의 단자)이다. 전기 차량의 고 전압이 동작하는 경우, 벅 DC-DC 변환기(40)는 고 전압 동력 전지(20)로부터의 고 전압을 저 전압 축전지(30)를 충전하기 위한 저 전압으로 변환하고, 동시에, 부스트 DC-DC 변환기(50)는 저 전압 축전지(30)로부터 출력되는 제2 전압을 조향 모터 제어기(10)에 동력을 공급하기 위한 고 전압으로 변환하며, 이때, 부스트 DC-DC 변환기(50)와 고 전압 동력 전지(20)는 조향 모터 제어기(10)에 동력을 동시에 공급한다. 전기 차량의 고 전압 시스템(70)에 비정상적 전원 장애가 발생하는 경우, 부스트 DC-DC 변환기(50)는 조향 모터 제어기(10)에 동력을 독립적으로 제공한다. 본 실시예에서, 부스트 DC-DC 변환기(50)는 어떠한 판단 없이 동작 상태에 있으며, 일단 전기 차량의 고 전압 시스템(70)에 비정상적 전원 장애가 발생하면, 부스트 DC-DC 변환기(50)가 즉시 반응할 수도 있어서, 인터럽션 없이 조향 모터(M)에 동력을 공급할 수 있다.

도 6은 본 개시 내용의 다른 일 실시예에 따른 전기 차량용 조향 동력 시스템의 개략도이다. 본 실시예에서, 조향 동력 시스템은, 조향 모터(M), 조향 모터 제어기(10), 고 전압 동력 전지(20), 저 전압 축전지(30), 벅 DC-DC 변환기(40), 및 부스트 DC-DC 변환기(50)를 포함한다. 벅 DC-DC 변환기(40)의 입력 단자들은 제2 DC-DC 커넥터(K4)를 통해 고 전압 동력 전지(20)에 병렬 연결되고, 벅 DC-DC 변환기(40)의 출력 단자들은 저 전압 축전지(30)에 병렬 연결되고, 부스트 DC-DC 변환기(50)의 입력 단자들은 저 전압 축전지(30)에 병렬 연결되고, 부스트 DC-DC 변환기(50)의 출력 단자들은 조향 모터 제어기(10)에 병렬 연결되고, 조향 모터 제어기(10)는 조향 모터(M)에 연결된다.

조향 동력 시스템은 전지 관리자를 더 포함한다. 본 실시예에 연관된 전지 관리자의 연결 관계는 도 2를 참조하여 전술한 실시예와 유사하며, 따라서 간략화를 위해 도 6에는 전지 관리자를 도시하지 않고 있다는 점에 주목해야 한다. 전지 관리자는, CAN 버스를 통해 조향 모터 제어기(10), 벅 DC-DC 변환기(40), 및 부스트 DC-DC 변환기(50)에 각각 연결되며, 전기 차량의 고 전압 시스템을 동작을 중단하도록 제어하기 위한 전원 오프 통지 메시지를 송신하도록 구성되고, 이어서, 조향 모터 제어기(10)는 직류 버스 커패시터의 전압이 지속적으로 강하됨을 검출한다. 전지 관리자는 고 전압 동력 전지(20)의 상태 정보를 검출하도록 구성된다. 고 전압 동력 전지(20)의 상태 정보는 고 전압 동력 전지(20)의 총 전압, 전류, 및 온도를 포함한다.

본 실시예에서, 전기 차량의 고 전압 시스템이 동작하는 경우, 전지 관리자는, 고 전압 동력 전지로부터 출력되는 제1 전압을 저 전압 축전지(30)를 충전하기 위한 제2 전압으로 변환하도록 벅 DC-DC 변환기(40)를 제어하고, 저 전압 축전지(30)로부터 출력되는 제2 전압을 조향 모터 제어기(10)에 공급되는 제1 전압으로 변환하도록 부스트 DC-DC 변환기(50)를 제어한다. 전기 차량의 고 전압 시스템에 비정상적 전원 장애가 있는 경우, 전지 관리자는, 저 전압 축전지로부터 출력되는 제2 전압을 조향 모터 제어기에 공급되는 제1 전압으로 변환하도록 부스트 DC-DC 변환기를 제어한다.

다시 말하면, 고 전압 동력 전지(20)는 조향 모터 제어기(10)에 동력을 직접 공급하지 않는다. 전기 차량의 고 전압 시스템이 동작하는 경우, 부스트 DC-DC 변환기(50)와 벅 DC-DC 변환기(40)는 동시에 동작하고, 벅 DC-DC 변환기(40)는 고 전압 동력 전지(20)로부터의 고 전압을 저 전압 축전지(30)에 공급되는 저 전압(예를 들어, DC 24V)으로 변환한다. 동시에, 부스트 DC-DC 변환기(50)는 저 전압 축전지(30)로부터 출력되는 저 전압을 조향 모터 제어기(10)에 공급되는 고 전압으로 변환한다. 전기 차량의 고 전압 시스템(70)에 비정상적 전원 장애가 있는 경우, 저 전압 축전지(30)는 동력을 부스트 DC-DC 변환기(50)를 통해 조향 모터 제어기(10)에 제공한다. 본 실시예에서, 전기 차량의 고 전압 시스템(70)에 비정상적 전원 장애가 있더라도, 고 전압 시스템은, 짧은 시간 동안 조향 모터 제어기(10)의 정상적 동작에 영향을 끼치지 않으며, 따라서 인터럽션 없이 조향 모터(M)에 동력을 공급한다.

본 개시 내용의 실시예들에 따른 전기 차량용 조향 동력 시스템에 의하면, 전기 차량의 고 전압 시스템에 비정상적 전원 장애가 있는 경우, 부스트 DC-DC 변환기는 저 전압 축전지로부터 출력되는 저 전압을 조향 모터 제어기에 공급되는 고 전압으로 변환하며, 이로 인해, 조향 모터는 고 전압 시스템에 비정상적 전원 장애가 발생하는 경우 짧은 시간 동안 여전히 동작할 수 있어서, 조향 휠을 돌리는 것이 어려움으로 인해 야기되는 잠재적 안전 위험을 피할 수 있고, 전기 차량의 구동 안전성을 개선할 수 있고, 사용자의 요구를 충족할 수 있다.

이하에서는, 전기 차량용 조향 동력 시스템을 제어하는 방법을 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 7은 본 개시 내용의 일 실시예에 따라 전기 차량용 조향 동력 시스템을 제어하는 방법의 흐름도이다. 이 방법에 관련된 조향 동력 시스템에 대해서는 도 1 내지 도 6을 참조하여 전술한 실시예들을 참조할 수도 있으며, 여기서 다시 설명하지는 않는다.

도 7에 도시한 바와 같이, 방법은 다음에 따르는 단계들을 포함한다.

단계 S01에서는, 전기 차량용 고 전압 동력 전지에 의해 고 전압을 제공하며, 즉, 전기 차량이 고 전압에 의해 동작하기 시작한다.

단계 S02에서는, 벅 DC-DC 변환기에 의해, 고 전압 동력 전지에 의해 제공되는 고 전압을 저 전압으로 변환하고, 저 전압을 저 전압 축전지에 공급한다. 일 실시예에서, 전지 관리자는 벅 DC-DC 변환기를 동작하도록 제어할 수 있다.

단계 S03에서는, 전기 차량의 고 전압 시스템에 비정상적 전원 장애가 있는 경우, 부스트 DC-DC 변환기에 의해, 저 전압 축전지에 의해 제공되는 저 전압을 고 전압으로 변환하고, 고 전압을 조향 모터 제어기에 공급한다. 일 실시예에서, 전지 관리자는 부스트 DC-DC 변환기를 동작하도록 제어할 수도 있다.

일 실시예에서, 제어 방법은 조향 모터 제어기에 의해 직류 버스 커패시터의 전압을 검출하는 단계를 더 포함한다.

일 실시예에서, 직류 버스 커패시터의 전압이 제1 기설정된 전압보다 낮고 전원 오프 통지 메시지가 전지 관리자에 의해 송신되지 않으면, 전지 관리자는, 전기 차량의 고 전압 시스템에 비정상적 전원 장애가 발생하였다고 결정하고, 이어서, 저 전압 축전지에 의해 제공되는 제2 전압을 제1 전압으로 변환하고 제1 전압을 조향 모터 제어기에 공급하도록 부스트 DC-DC 변환기를 제어한다.

일 실시예에서, 전기 차량의 고 전압 시스템이 동작하는 경우, 방법은, 조향 모터 제어기에 동력을 독립적으로 공급하도록 고 전압 동력 전지를 제어하는 단계; 고 전압 동력 전지에 의해 제공되는 제1 전압을 제2 전압을 변환하고 제2 전압을 저 전압 축전지에 공급하도록 벅 DC-DC 변환기를 제어하는 단계; 및 부스트 DC-DC 변환기를 대기 모드에 두도록 제어하는 단계를 더 포함한다. 즉, 전기 차량의 고 전압 시스템이 동작하는 경우, 전지 관리자는, 조향 모터 제어기에 동력을 독립적으로 공급하도록 고 전압 동력 전지를 제어하고, 벅 DC-DC 변환기를 동작하도록 제어하고, 즉, 벅 DC-DC 변환기는, 고 전압 동력 전지로부터 출력되는 고 전압을 저 전압 축전지를 충전하기 위한 저 전압으로 변환하고, 부스트 DC-DC 변환기는 대기 모드에 있다.

일 실시예에서, 제어 방법은, 직류 버스 커패시터의 전압이 제2 기설정된 전압보다 높은지 여부를 결정하는 단계; 높다면, 조향 모터 제어기에 동력을 공급하도록 고 전압 동력 전지를 제어하는 단계; 및 높지 않다면, 조향 모터 제어기의 동작을 중단하도록 조향 모터 제어기를 제어하는 단계를 더 포함한다.

일 실시예에서, 도 3, 도 4, 및 도 5에 도시한 바와 같이, 정상적인 상황에서, 일단 전기 차량에 고 동력이 제공되면, 전지 관리자는, 조향 프리차징 컨택터를 턴온하도록 제어하고, 고 전압 동력 전지는 직류 버스 커패시터를 충전하고, 조향 모터 제어기는 직류 버스 커패시터의 전압을 실시간으로 검출하고 직류 버스 커패시터의 전압 정보를 CAN 버스를 통해 전지 관리자에 송신한다. 전지 관리자는, 시간 지연 후에 직류 버스 커패시터의 전압이 제2 기설정된 전압(예를 들어, 고 전압 동력 전지의 총 전압의 90%)보다 높은지 여부를 결정하고, 높다면, 전지 관리자는 조향 컨택터를 턴온하도록 제어하고, 조향 모터가 정상적으로 동작하고, 동시에, 조향 프리차징 컨택터는 턴오프되도록 제어되고, 높지 않다면, 조향 모터 제어기의 직류 버스 커패시터의 전압이 매우 낮고, 조향 모터 제어기가 동작할 수 없으며, 즉, 조향 모터가 정상적으로 동작할 수 없다고 결정한다.

일 실시예에서, 조향 모터가 정상적으로 동작하는 경우, 전지 관리자는, 제1 DC-DC 커넥터를 턴온하도록 제어하고, 전지 관리자로부터의 제1 DC-DC 커넥터의 턴온 정보를 수신한 후, 벅 DC-DC 변환기가 동작하기 시작한다. 도 3에 도시한 바와 같이, 고 전압 동력 전지는 조향 모터 제어기에 동력을 공급한다. 조향 모터는 정상적으로 동작하며, 동시에, 전지 관리자가 벅 DC-DC 변환기를 동작하도록 제어하며, 이로 인해, 고 전압 동력 전지는 벅 DC-DC 변환기를 통해 저 전압 축전지를 충전하고, 부스트 DC-DC 변환기는 대기 모드에 있다. 이 프로세스에서, 전기 차량이 정상적으로 동작하는 경우에만, 고 전압 동력 전지가 벅 DC-DC 변환기를 통해 저 전압 축전지의 충전을 유지할 수 있고, 저 전압 축전지는 (24V 등의) 동력을 전기 차량의 저 전압 전기 장비에 제공한다.

일 실시예에서, 전지 관리자는, 조향 모터 제어기로부터 직류 버스 커패시터(C)의 전압 정보를 수신하고, 전원 오프 조건이 충족되면 전원 오프 통지 메시지를 송신한다. 전압 값이 제1 기설정된 전압(예를 들어, 고 전압 동력 전지(20)의 총 전압의 80%)보다 낮고 전원 오프 통지 메시지가 전지 관리자(60)에 의해 송신되지 않으면, 전지 관리자(60)는, 전기 차량의 고 전압 시스템(70)에 비정상적 전원 장애가 있다고 결정하고, 이어서, 부스트 DC-DC 변환기(50)를 동작하도록 제어한다. 도 4에 도시한 바와 같이, 방전 루프는, 부스트 DC-DC 변환기(50)의 제1 단자(즉, 양의 단자) → 조향 모터 제어기(10)의 양의 단자 → 조향 모터 제어기(10)의 음의 단자 → 부스트 DC-DC 변환기(50)의 제2 단자(즉, 음의 단자)이다. 이때, 부스트 DC-DC 변환기(50)는, 짧은 시간 동안 조향 모터(M)를 동작하게끔 제어하도록 저 전압 축전지(30)로부터 출력되는 저 전압을 조향 모터 제어기(10)에 공급되는 고 전압으로 변환한다. 직류 버스 커패시터(C)의 수신된 전압 값이 제1 기설정된 전압(예를 들어, 고 전압 동력 전지(20)의 총 전압의 80%)보다 작고 전지 관리자(60)가 전원 오프 통지 메시지를 송신하면, 전지 관리자(60)는 전기 차량의 고 전압이 정상적으로 전원 오프되었다고 결정한다.

도 8은 본 개시 내용의 다른 일 실시예에 따라 전기 차량용 조향 동력 시스템을 제어하는 방법의 흐름도이다. 도 8에 도시한 바와 같이, 제어 방법은 다음에 따르는 단계들을 포함한다.

단계 S101에서는, 전기 차량의 고 전압 시스템에 고 동력을 제공한다.

단계 S102에서는, 전지 관리자가 조향 프리차징 컨택터를 턴온되도록 제어한다.

단계 S103에서는, 조향 모터 제어기가 직류 커패시터의 전압을 검출한다.

단계 S104에서는, 소정의 시간이 지연된다. 소정의 시간은 실시에 따라 미세조정될 수도 있다.

단계 S105에는, 전지 관리자가, 직류 커패시터의 전압이 제2 기설정된 전압(예를 들어, 고 전압 동력 전지의 총 전압의 90%)보다 높은지 여부를 결정하고, 높다면 단계 S107을 실행하고, 높지 않다면 단계 S106을 실행한다.

단계 S106에서는, 조향 모터 제어기의 직류 버스 커패시터의 전압이 매우 낮으므로, 조향 모터 제어기가 정상적으로 동작할 수 없고, 즉, 조향 모터가 정상적으로 동작할 수 없다.

단계 S107에서는, 전지 관리자가, 조향 컨택터를 턴온되도록 제어하고 조향 프리차징 컨택터를 턴오프되도록 제어한다.

단계 S108에서는, 조향 모터가 동작하기 시작한다.

단계 S109에서는, 전지 관리자가 제1 DC-DC 커넥터를 턴온되도록 제어한다.

단계 S110에서는, 벅 DC-DC 변환기가 전지 관리자로부터 제1 DC-DC 커넥터의 턴온 정보를 수신한다.

단계 S111에서는, 벅 DC-DC 변환기가 벅 모드에서 동작하고, 고 전압 동력 전지가 벅 DC-DC 변환기를 통해 저 전압 전지를 충전한다.

단계 S112에서는, 부스트 DC-DC 변환기가 대기 모드에서 동작한다.

단계 S113에서는, 전지 관리자가 조향 모터 제어기로부터 직류 커패시터의 전압 정보를 수신한다.

단계 S114에서는, 전지 관리자가, 직류 커패시터의 전압이 제1 기설정된 전압(즉, 고 전압 동력 전지의 총 전압의 80%)보다 낮은지 여부를 결정하고, 낮다면 단계 S115를 실행하고, 낮지 않다면 단계 S112를 실행한다.

단계 S115에서는, 전지 관리자가, 전원 오프 통지 메시지가 송신되었는지 여부를 결정하고, 송신되었다면 단계 S116을 실행하고, 송신되지 않았다면 단계 S117을 실행한다.

단계 S116에서는, 전기 차량이 정상적인 전원 오프 프로세스에 진입한다.

단계 S117에서는, 부스트 DC-DC 변환기가 부스트 모드에서 동작하고, 저 전압 축전지가 동력을 부스트 DC-DC 변환기를 통해 조향 모터 제어기에 공급한다.

단계 S118에서는, 전지 관리자가, 차량 속도가 5km/h 등의 소정의 속도보다 느린지 여부를 결정하고, 느리다면 단계 S119를 실행하고, 느리지 않다면 단계 S117을 실행한다.

단계 S119에서는, 부스트 DC-DC 변환기의 동작을 중단하도록 부스트 DC-DC 변환기를 제어한다.

게다가, 전기 차량의 구동 프로세스에 있어서, 전지 관리자는, 고 전압 동력 전지의 상태 정보를 검출하며, 예를 들어, 검출 콘텐츠는, 고 전압 동력 전지의 온도가 매우 높은지 여부, 고 전압 동력 전지의 전압이 매우 낮은지 여부, 및 충전 전류가 매우 높은지 여부 등을 포함할 수도 있다. 고 전압 동력 전지의 심각한 장애가 검출되면, 전지 관리자는, 고 전압 동력 전지(20)의 장애 정보를 디스플레이에 송신하고, 전기 차량을 제한 속도에서 구동하도록 제어하고, 사용자를 위해 응급 처치를 위한 소정의 시간을 남겨 두도록 15초 등의 짧은 지연 후에 전원 오프 통지 메시지를 송신한다. 사용자에 의해 오프 버튼이 눌러지면, 전지 관리자는, 또한, 전기 차량이 정상적인 전원 오프 프로세스에 진입하도록 전원 오프 통지 메시지를 송신한다.

일 실시예에서, 전기 차량의 고 전압 시스템이 동작하는 경우, 방법은, 조향 모터 제어기에 동력을 동시에 공급하게끔 부스트 DC-DC 변환기와 고 전압 동력 전지를 제어하도록, 부스트 DC-DC 변환기와 벅 DC-DC 변환기를 동시에 동작하도록 제어하는 단계를 더 포함한다.

일 실시예에서, 전기 차량의 고 전압 시스템이 동작하는 경우, 방법은, 동력을 조향 모터 제어기에 공급하게끔 부스트 DC-DC 변환기를 제어하고 동력을 저 전압 축전지에 공급하게끔 벅 DC-DC 변환기를 제어하도록, 부스트 DC-DC 변환기와 벅 DC-DC 변환기를 동시에 동작하도록 제어하는 단계를 더 포함한다.

본 개시 내용의 실시예들에 따른 전기 차량용 조향 동력 시스템을 제어하는 방법에 의하면, 전기 차량의 고 전압 시스템에 비정상적 전원 장애가 있는 경우, 부스트 DC-DC 변환기는, 저 전압 축전지로부터 출력되는 제2 전압을 조향 모터 제어기에 공급되는 제1 전압으로 변환할 수 있고, 이로 인해, 고 전압 시스템에 전원 장애가 발생하는 경우 조향 모터는 짧은 시간 동안 여전히 동작할 수 있어서, 조향 휠을 돌리는 것이 어려움으로 인해 야기되는 잠재적 안전 위험을 피할 수 있고, 전기 차량의 구동 안전성을 개선할 수 있고, 사용자의 요구를 충족할 수 있다.

흐름에서 설명하거나 본원에서 다른 임의의 방식으로 설명하는 임의의 프로시저 또는 방법은, 구체적인 논리 함수나 프로시저를 실현하는 실행가능 코드를 저장하기 위한 하나 이상의 모듈, 부분, 또는 일부를 포함하는 것으로 이해할 수도 있다. 또한, 본 개시 내용의 유리한 실시예들은, 실행 순서가, 실질적으로 동시에 또는 관련 함수들에 따라 역순으로 함수들을 실행하는 것을 포함하는 도시된 또는 설명된 실행 순서와는 다른 구현예들을 포함한다. 통상의 기술자라면 본 개시 내용의 어느 실시예들에 속하는지를 이해해야 한다.

흐름도에 도시된 또는 본원에서의 다른 방식으로 설명된 논리 및/또는 단계, 예를 들어, 논리 함수를 실현하기 위한 실행가능 명령어들의 구체적인 시퀀스 테이블은, (컴퓨터에 기초하는 시스템, 프로세서를 포함하는 시스템, 또는 명령어 실행 시스템, 디바이스, 및 장비로부터 명령어를 취득하여 그 명령어를 실행할 수 있는 다른 시스템 등의) 명령어 실행 시스템, 디바이스, 또는 장비에 의해 사용되거나 명령어 실행 시스템, 디바이스, 및 장비와 조합하여 사용되는 임의의 컴퓨터 판독 가능 매체에서 특정하게 달성될 수 있다.

본 개시 내용의 각 부분은 하드웨어, 소프트웨어, 펌웨어, 또는 이들의 조합에 의해 실현될 수도 있다는 점을 이해한다. 전술한 실시예들에서, 복수의 단계나 방법은, 메모리에 저장된 소프트웨어 또는 펌웨어에 의해 실현될 수도 있고, 적절한 명령어 실행 시스템에 의해 실행될 수도 있다. 예를 들어, 다른 일 실시예에서처럼 단계나 방법이 하드웨어에 의해 실현되면, 그 단계나 방법은, 당업계에 알려져 있는 다음에 따르는 기술들, 즉, 데이터 신호의 논리 함수를 실현하기 위한 논리 게이트 회로를 갖는 이산적 논리 회로, 적절한 조합 논리 게이트 회로를 갖는 주문형 집적 회로, 프로그래머블 게이트 어레이(PGA), 필드 프로그래머블 게이트 어레이(FPGA) 등 중 하나 또는 조합에 의해 실현될 수도 있다.

통상의 기술자라면, 본 개시 내용을 예시하는 방법의 단계들의 일부 또는 전부가 프로그램을 갖는 관련 하드웨어에 명령함으로써 달성될 수도 있다는 점을 이해할 것이다. 프로그램은 컴퓨터 판독가능 저장 매체에 저장될 수 있고, 프로그램은, 컴퓨터에서 실행시 본 개시 내용의 방법 실시예들의 단계들 중 하나 또는 조합을 포함한다.

또한, 본 개시 내용의 실시예들의 각 함수 셀은 처리 모듈에 집적될 수도 있고, 또는 이러한 셀들이 별도로 물리적으로 존재할 수도 있고, 또는 두 개 이상의 셀이 처리 모듈에 집적된다. 집적 모듈은 하드웨어의 형태로 또는 소프트웨어 함수 모듈들의 형태로 실현될 수도 있다. 집적 모듈이 소프트웨어 함수 모듈의 형태로 실현되고 독립적 제품으로서 판매 또는 사용되는 경우, 집적 모듈은 컴퓨터 판독가능 저장 매체에 저장될 수도 있다.

전술한 저장 매체는 판독 전용 메모리, 자기 디스크 또는 CD 등일 수도 있다.

본 명세서 전체에 걸쳐 "실시예", "일부 실시예들", "일 실시예", "다른 일 실시예", "일례", "특정 예", 또는 "일부 예들"이라고 언급하는 것은, 해당 실시예 또는 예에 관하여 설명되는 구체적인 특징부, 구조, 물질, 또는 특징이 본 개시 내용의 적어도 하나의 실시예 또는 예에 포함된다는 것을 의미한다. 따라서, 본 명세서 전체에 걸쳐 여러 곳에서 보이는 "일부 실시예들에서", "일 실시예에서", "실 시예에서", "다른 일례에서", "일례에서", "특정 예에서", 또는 "일부 예들에서" 등의 표현은, 반드시 본 개시 내용의 동일한 실시예 또는 예를 가리키는 것은 아니다. 게다가, 구체적인 특징부, 구조, 물질, 또는 특징이 하나 이상의 실시예 또는 예에서 임의의 적절한 방식으로 조합될 수도 있다.

실시예들을 설명을 위해 도시하고 기술하였지만, 통상의 기술자라면, 전술한 실시예들이 본 개시 내용을 한정하도록 해석될 수 없으며, 본 개시 내용의 사상, 원리, 및 범위로부터 벗어나지 않고 실시예들에서 변경, 대체, 수정을 행할 수 있다는 점을 이해할 것이다.

Claims

전기 차량용 조향 동력 시스템으로서,
조향 모터;
상기 조향 모터에 연결되고, 상기 조향 모터를 제어하도록 구성된 조향 모터 제어기;
제1 전압을 출력하도록 구성된 고 전압 동력전지;
상기 제1 전압보다 낮은 제2 전압을 출력하도록 구성된 저 전압 축전지;
상기 고 전압 동력전지와 상기 저 전압 축전지에 각각 연결되고, 상기 전기 차량의 고 전압 시스템이 동작 중일 때 상기 고 전압 동력전지로부터 출력되는 상기 제1 전압을 상기 저 전압 축전지에 공급되는 상기 제2 전압으로 변환하도록 구성된 벅 DC-DC 변환기;
상기 저 전압 축전지와 상기 조향 모터 제어기에 각각 연결되고, 상기 저 전압 축전지로부터 출력되는 상기 제2 전압을 상기 제1 전압으로 변환하도록 구성된 부스트 DC-DC 변환기; 및
CAN 버스를 통해 상기 조향 모터 제어기, 상기 벅 DC-DC 변환기, 상기 부스트 DC-DC 변환기에 각각 연결되고, 전원 오프 통지 메시지를 송신하여 상기 전기 차량의 고 전압 시스템의 동작을 중단하는 것을 제어하도록 구성된 전지 관리자;를포함하고,
상기 부스트 DC-DC 변환기가,
상기 전기 차량의 고 전압 시스템에 비정상적 전원 장애가 발생하는 경우, 상기 저 전압 축전지로부터 출력되는 상기 제2 전압을 상기 조향 모터 제어기에 공급되는 상기 제1 전압으로 변환하고,
상기 조향 모터 제어기는,
직류 버스 커패시터, 인버터, 및 검출 유닛을 포함하고, 상기 직류 버스 커패시터는 상기 인버터의 직류 입력 단자들에 병렬 연결되고, 상기 검출 유닛은 상기 직류 버스 커패시터의 전압을 검출하고, 상기 직류 버스 커패시터의 전압이 지속적으로 강하됨을 검출하도록 구성된, 전기 차량용 조향 동력 시스템.
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제1항에 있어서, 상기 벅 DC-DC 변환기의 입력 단자들은 제1 DC-DC 커넥터를 통해 상기 고 전압 동력전지에 병렬 연결되고, 상기 벅 DC-DC 변환기의 출력 단자들은 상기 저 전압 축전지에 병렬 연결되고, 상기 부스트 DC-DC 변환기의 입력 단자들은 상기 저 전압 축전지에 병렬 연결되고, 상기 부스트 DC-DC 변환기의 출력 단자들은 상기 직류 버스 커패시터에 병렬 연결되고, 상기 고 전압 동력전지는 상기 직류 버스 커패시터에 병렬 연결된, 전기 차량용 조향 동력 시스템.
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제1항에 있어서, 상기 전지 관리자는, 또한,
상기 조향 모터 제어기에 동력을 독립적으로 공급하게끔 상기 고 전압 동력전지를 제어하고, 상기 전기 차량의 고 전압 시스템이 동작하는 경우 상기 DC-DC 변환기를 동작하게끔 제어하고,
상기 부스트 DC-DC 변환기를 대기 모드에 있도록 제어하고,
상기 직류 버스 커패시터의 전압이 제1 기설정된 전압보다 낮고 상기 전지 관리자에 의해 상기 전원 오프 통지 메시지가 송신되지 않는 경우 상기 전기 차량의 고 전압 시스템에 비정상적 전원 장애가 발생하였다고 결정하고, 상기 부스트 DC-DC 변환기를 동작하게끔 제어하도록 구성되거나, 또는
상기 전지 관리자는, 또한,
상기 전기 차량의 고 전압 시스템이 동작하는 경우 상기 부스트 DC-DC 변환기와 상기 고 전압 동력전지가 상기 조향 모터 제어기에 동시에 동력을 공급하게끔 상기 부스트 DC-DC 변환기와 상기 벅 DC-DC 변환기를 동시에 동작하도록 제어하고,
상기 전기 차량의 고 전압 시스템에 비정상적 전원 장애가 발생하는 경우 상기 조향 모터 제어기에 동력을 독립적으로 공급하게끔 상기 부스트 DC-DC 변환기를 제어하도록 구성된, 전기 차량용 조향 동력 시스템.
제1항, 제3항 및 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 고 전압 동력전지의 제1 단자에 연결되는 제1 단자, 및 제2 단자를 갖는 조향 컨택터; 및
상기 조향 컨택터의 제2 단자에 연결되는 애노드 및 상기 직류 버스 커패시터의 제1 단자에 연결되는 캐소드를 갖는 다이오드를 더 포함하고,
상기 직류 버스 커패시터의 제2 단자는 상기 고 전압 동력전지의 제2 단자에 연결되고;
상기 조향 동력 시스템은,
상기 조향 컨택터의 제1 단자에 연결된 제1 단자, 및 제2 단자를 갖는 조향 프리차징 컨택터; 및
상기 조향 프리차징 컨택터의 제2 단자에 연결된 제1 단자 및 상기 다이오드의 캐소드에 연결된 제2 단자를 갖는 프리차징 저항기를 더 포함하는, 전기 차량용 조향 동력 시스템.
제1항 또는 제3항에 있어서, 상기 벅 DC-DC 변환기의 입력 단자들은 제2 DC-DC 커넥터를 통해 상기 고 전압 동력전지에 병렬 연결되고, 상기 벅 DC-DC 변환기의 출력 단자들은 상기 저 전압 축전지에 병렬 연결되고, 상기 부스트 DC-DC 변환기의 입력 단자들은 상기 저 전압 축전지에 병렬 연결되고, 상기 부스트 DC-DC 변환기의 출력 단자들은 상기 직류 버스 커패시터에 병렬 연결되는, 전기 차량용 조향 동력 시스템.
제1항 또는 제5항에 있어서, 상기 전지 관리자는, 또한,
상기 전기 차량의 고 전압 시스템이 동작하는 경우, 상기 고 전압 동력전지로부터 출력되는 상기 제1 전압을 상기 저 전압 축전지를 충전하기 위한 상기 제2 전압으로 변환하게끔 상기 벅 DC-DC 변환기를 제어하고, 상기 저 전압 축전지로부터 출력되는 상기 제2 전압을 상기 조향 모터 제어기에 공급되는 상기 제1 전압으로 변환하게끔 상기 부스트 DC-DC 변환기를 제어하고,
상기 전기 차량의 고 전압 시스템에 비정상적 전원 장애가 발생하는 경우 상기 저 전압 축전지로부터 출력되는 상기 제2 전압을 상기 조향 모터 제어기에 공급되는 상기 제1 전압으로 변환하게끔 상기 부스트 DC-DC 변환기를 제어하도록 구성된, 전기 차량용 조향 동력 시스템.
전기 차량용 조향 동력 시스템을 제어하는 방법으로서,
고 전압 동력전지에 의해 제1 전압을 제공하는 단계;
상기 전기 차량의 고 전압 시스템이 동작하는 경우, 상기 고 전압 동력전지에 의해 제공되는 상기 제1 전압을 상기 제1 전압보다 낮은 제2 전압으로 변환하고, 벅 DC-DC 변환기에 의해 상기 제2 전압을 저 전압 축전지에 공급하는 단계;
상기 전기 차량의 고 전압 시스템에 비정상적 전원 장애가 발생하는 경우 상기 저 전압 축전지에 의해 제공되는 상기 제2 전압을 상기 제1 전압으로 변환하고 부스트 DC-DC 변환기에 의해 상기 제1 전압을 조향 모터 제어기에 공급하는 단계; 및
상기 조향 모터 제어기에 의해 직류 버스 커패시터의 전압을 검출하는 단계;를 포함하는, 전기 차량용 조향 동력 시스템 제어 방법으로서,
상기 직류 버스 커패시터의 전압이 제1 기설정된 전압보다 낮고 전지 관리자에 의해 전원 오프 통지 메시지가 송신되지 않으면, 상기 전지 관리자는, 상기 전기 차량의 고 전압 시스템에 비정상적 전원 장애가 발생하였다고 결정한 후, 상기 저 전압 축전지에 의해 제공되는 상기 제2 전압을 상기 제1 전압으로 변환하고 상기 제1 전압을 상기 조향 모터 제어기에 공급하게끔 상기 부스트 DC-DC 변환기를 제어하는, 전기 차량용 조향 동력 시스템 제어 방법.
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제9항에 있어서, 상기 전기 차량의 고 전압 시스템이 동작하는 경우,
상기 조향 모터 제어기에 동력을 독립적으로 공급하게끔 상기 고 전압 동력전지를 제어하는 단계;
상기 고 전압 동력전지에 의해 제공되는 상기 제1 전압을 상기 제2 전압으로 변환하고 상기 제2 전압을 저 전압 축전지에 공급하게끔 상기 벅 DC-DC 변환기를 제어하는 단계; 및
상기 부스트 DC-DC 변환기를 대기 모드에 있도록 제어하는 단계를 더 포함하는, 전기 차량용 조향 동력 시스템 제어 방법.
제9항에 있어서, 상기 직류 버스 커패시터의 전압이 제2 기설정된 전압보다 높은지 여부를 결정하는 단계;
높다면, 상기 조향 모터 제어기에 동력을 공급하게끔 상기 고 전압 동력전지를 제어하는 단계; 및
높지 않다면, 조향 모터 제어기를 동작 중단하도록 제어하는 단계를 더 포함하는, 전기 차량용 조향 동력 시스템 제어 방법.
제9항에 있어서, 상기 전기 차량의 고 전압 시스템이 동작하는 경우, 상기 부스트 DC-DC 변환기와 상기 벅 DC-DC 변환기를 동시에 동작하게끔 제어하여, 상기 조향 모터 제어기에 동력을 동시에 공급하게끔 상기 부스트 DC-DC 변환기와 상기 고 전압 동력전지를 제어하는 단계를 더 포함하거나, 또는
상기 전기 차량의 고 전압 시스템이 동작하는 경우, 상기 부스트 DC-DC 변환기와 상기 벅 DC-DC 변환기를 동시에 동작하게끔 제어하여, 상기 조향 모터 제어기에 동력을 공급하게끔 상기 부스트 DC-DC 변환기를 제어하고, 상기 저 전압 축전지에 동력을 공급하게끔 상기 벅 DC-DC 변환기를 제어하는 단계를 더 포함하는, 전기 차량용 조향 동력 시스템 제어 방법.
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