KR20060047106A - 전동 차량 제어 장치의 전원 스위치 차단 후 전원 유지장치 및 방법 - Google Patents

전동 차량 제어 장치의 전원 스위치 차단 후 전원 유지장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

규정치 이상의 전류 흐름을 차단시키기 위한 퓨우즈(F1)와; 상기 퓨우즈(F1)에 연결되어 전원을 온/오프시키기 위한 스위치(S1)와; 상기 스위치(S1)에 애노드가 연결되어 순방향의 전류 흐름을 유지시키기 위한 다이오드(D1)와; 상기 배터리(B1)에 연결되되 상기 퓨우즈(F1)에 병렬로 연결되어 규정치 이상의 전류 흐름을 차단시키기 위한 퓨우즈(F2)와; 상기 퓨우즈(F2)에 에노드가 연결되어 순방향의 전류 흐름을 유지시키기 위한 다이오드(D2)와; 상기 다이오드(D1)에 연결되어 인가되는 전원의 전압을 일정한 크기로 변환시키기 위한 컨버터(C1)와; 상기 컨버터(C1)에 연결되어 인가되는 전원으로 동작하면서 상기 스위치(S1)에 연결되어 발생되는 스위치 접속/차단 신호를 수신하는 중앙처리장치(CPU1)와; 상기 중앙처리장치(CPU1)에 연결되어 전동 차량의 운행 데이터를 저장하기 위한 메모리(M1)와; 상기 중앙처리장치(CPU1)에 게이트가 연결되어 인가되는 제어 신호에 따라 온/오프되는 MOSFET(TR2)와; 상기 다이오드(D2)의 캐소드에 소스가 연결되고 상기 다이오드(D1)의 캐소드에 드레인이 연결되어 상기 MOSFET(TR2)의 온/오프에 따라 온/오프되는 MOSFET(TR1)로 이루어진다.
전동 차량, 제어 장치, 전원 유지

Description

전동 차량 제어 장치의 전원 스위치 차단 후 전원 유지 장치 및 방법{POWER SOURCE MAINTENANCE CIRCUIT OF THE CONTROL APPARATUS OF ELECTRIC POWERED VEHICLES AND METHOD THEREOF}
도 1 은 종래의 전동 차량 제어 장치의 전원 회로 제1 구성예,
도 2 는 종래의 전동 차량 제어 장치의 전원 회로 제2 구성예,
도 3 은 본 발명에 따른 전동 차량 제어 장치의 전원 스위치 차단 후 전원 유지 회로 구성예,
도 4 는 본 발명에 따른 전원 유지 회로가 적용된 전동 차량 제어 장치의 개략적인 구성예,
도 5 는 본 발명에 따른 전동 차량 제어 장치의 전원 스위치 차단 후 전원 유지 방법을 도시한 흐름도이다.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
B1 : 배터리 F1,F2 : 퓨우즈
S1 : 스위치 D1,D2 : 다이오드
C1 : 컨버터 R1,R2,R3,R4 : 저항
TR1,TR2 : MOSFET M1 : 메모리
CPU1 : 중앙처리장치 10 : 제어 모듈
11 : 전원 유지 모듈 20 : 라인 컨택터
30 : 모터 구동용 모듈 32 : 모터
본 발명은 전동 차량 제어 장치에 관한 것으로서, 특히 전동 차량 제어 장치의 전원 스위치 차단 후의 전원 유지 장치 및 방법에 관한 것이다.
전동 차량은 키 스위치가 접속되면 총 운행시간, 주행모터 사용시간, 펌프모터 사용시간, 주행 및 펌프모터의 각 모드별 사용시간 및 대기상태로 있는 시간 등의 차량 운행 데이터를 메모리에 저장하고, 키 스위치가 차단되면 저장된 데이터를 표시장치로 표시하여 사용자가 차량의 정비시점 등을 확인할 수 있도록 하고 있다.
이 때, 전동 차량의 제어 장치는 키 스위치가 차단되면 도 1 과 같은 전원 회로가 적용되어 전원이 곧바로 차단되는 형태와, 도 2 와 같은 전원 회로가 적용되어 키 스위치의 차단 여부와 관계없이 전원이 항상 공급되고 키 스위치는 단지 접속/차단 여부만을 판단하여 차단시 표시장치에 표시된 데이터를 삭제하는 형태를 들 수 있다.
도 1 은 종래의 전동 차량 제어 장치의 전원 회로 제1 구성예이다. 전동 차량의 키 스위치(S1)가 접속되면 배터리(B1)의 전원이 다이오드(D1), 컨버터(C1) 등을 거쳐 중앙처리장치(CPU1)에 공급되어 차량 운행 데이터를 메모리(M1)에 저장하게 되는데, 키 스위치(S1)가 차단되면 곧바로 전원이 차단되어 중앙처리장치(CPU1)의 동작이 멈추게 된다.
그런데, 이러한 형태의 전원 회로가 적용된 전동 차량은 키 스위치(S1)가 접속되어 차량 운행이 시작되면 메모리(M1)에 차량 운행 데이터를 주기적으로 저장하기 때문에 중앙처리장치(CPU1)에 많은 부하가 걸리는 문제점이 있다.
도 2 는 종래의 전동 차량 제어 장치의 전원 회로 제2 구성예이다. 전동 차량의 키 스위치(S1)가 접속되면 중앙처리장치(CPU1)에서 스위치(S1)의 접속 신호를 감지하여 차량 운행이 가능하도록 하고, 키 스위치(S1)가 차단되면 중앙처리장치(CPU1)에서 스위치 차단 신호를 감지하여 차량 운행을 중지시키는데, 키 스위치(S1)가 차단되더라도 배터리(B1)의 전원이 다이오드(D1), 컨버터(C1) 등을 거쳐 중앙처리장치(CPU1)에 계속적으로 공급되기 때문에 스위치(S1)가 차단될 때 메모리(M1)에 차량 운행 데이터를 한 번에 걸쳐 저장하면 된다.
그런데, 이러한 형태의 전원 회로가 적용된 전동 차량은 키 스위치(S1)의 접속/차단 여부에 관계없이 중앙처리장치(CPU1)에 전원이 항상 공급되어 있기 때문에 차량 정비 등을 이행할 때 제어 장치가 파손될 수 있는 문제점이 있다.
이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 전동 차량 중앙처리장치의 부하를 경감시키면서 제어장치의 파손을 방지할 수 있는 전동 차량 제어 장치의 전원 스위치 차단 후 전원 유지 장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 전동 차량 제어 장치의 전원 스위치 차단 후 전원 유지 장치는, 배터리(B1)와; 상기 배터리(B1)에 연결되어 규정치 이상의 전류 흐름을 차단시키기 위한 퓨우즈(F1)와; 상기 퓨우즈(F1)에 연결되어 전원을 온/오프시키기 위한 스위치(S1)와; 상기 스위치(S1)에 애노드가 연결되어 순방향의 전류 흐름을 유지시키기 위한 다이오드(D1)와; 상기 배터리(B1)에 연결되되 상기 퓨우즈(F1)에 병렬로 연결되어 규정치 이상의 전류 흐름을 차단시키기 위한 퓨우즈(F2)와; 상기 퓨우즈(F2)에 에노드가 연결되어 순방향의 전류 흐름을 유지시키기 위한 다이오드(D2)와; 상기 다이오드(D1)에 연결되어 인가되는 전원의 전압을 일정한 크기로 변환시키기 위한 컨버터(C1)와; 상기 컨버터(C1)에 연결되어 인가되는 전원으로 동작하면서 상기 스위치(S1)에 연결되어 발생되는 스위치 접속/차단 신호를 수신하는 중앙처리장치(CPU1)와; 상기 중앙처리장치(CPU1)에 연결되어 전동 차량의 운행 데이터를 저장하기 위한 메모리(M1)와; 상기 중앙처리장치(CPU1)에 게이트가 연결되어 인가되는 제어 신호에 따라 온/오프되는 MOSFET(TR2)와; 상기 다이오드(D2)의 캐소드에 소스가 연결되고 상기 다이오드(D1)의 캐소드에 드레인이 연결되어 상기 MOSFET(TR2)의 온/오프에 따라 온/오프되는 MOSFET(TR1)로 이루어진다.
또한, 본 발명에 따른 전동 차량 제어 장치의 전원 스위치 차단 후 전원 유지 방법은, 전동 차량의 키 스위치가 차단되면 모터가 구동 중인지를 판단하는 단계와; 상기 판단 결과, 모터가 정지 중이면 라인 컨택터를 차단시키고, 모터가 구동 중이면 모터 구동을 차단시킨 후 라인 컨택터를 차단시키는 단계와; 상기 모터 구동용 모듈의 커패시터를 방전시키고 DC 링크 전압을 측정하는 단계와; 상기 측정 결과, 전압이 일정 레벨 이상이면 모터 구동용 모듈의 커패시터를 다시 방전시키고, 전압이 일정 레벨 이하이면 차량 운행 데이터를 메모리에 저장하는 단계와; 상기 메모리에 저장된 차량 운행 데이터를 계기판에 표시하고 설정된 시간이 경과하면 전원 공급을 차단시키는 단계로 이루어진다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.
도 3 은 본 발명에 따른 전동 차량 제어 장치의 전원 스위치 차단 후 전원 유지 회로 구성예로서, 배터리(B1), 퓨우즈(F1,F2), 스위치(S1), 및 제어 모듈(10)로 이루어진다. 그리고, 상기 제어 모듈(10)은 다이오드(D1), DC-DC 컨버터(C1), 중앙처리장치(CPU1), 비휘발성 메모리(M1), 및 전원 유지 모듈(11) 등으로 이루어 진다. ,
구체적으로 설명하자면, 본 발명에 따른 전원 유지 장치의 회로는, 배터리(B1)와, 상기 배터리(B1)에 연결되어 규정치 이상의 전류 흐름을 차단시키기 위한 퓨우즈(F1)와, 상기 퓨우즈(F1)에 연결되어 전원을 온/오프시키기 위한 스위치(S1)와, 상기 스위치(S1)에 애노드가 연결되어 순방향의 전류 흐름을 유지시키기 위한 다이오드(D1)와, 상기 배터리(B1)에 연결되고 상기 퓨우즈(F1)에 병렬로 연결되어 규정치 이상의 전류 흐름을 차단시키기 위한 퓨우즈(F2)와, 상기 퓨우즈(F2)에 에노드가 연결되어 순방향의 전류 흐름을 유지시키기 위한 다이오드(D2)와, 상기 다이오드(D1)에 연결되어 인가되는 전원의 전압을 일정한 크기로 변환시키기 위한 DC-DC 컨버터(C1)와, 상기 DC-DC 컨버터(C1)에 연결되어 인가되는 전원으로 동작하면서 상기 스위치(S1)에 연결되어 발생되는 스위치 접속/차단 신호를 수신하는 중앙처리장치(CPU1)와, 상기 중앙처리장치(CPU1)에 연결되어 전동 차량의 운행 데이터를 저장하기 위한 비휘발성 메모리(M1)와, 상기 중앙처리장치(CPU1)에 게이트가 연결되어 인가되는 제어 신호에 따라 온/오프되는 N 채널 MOSFET(TR2)와, 상기 다이오드(D2)의 캐소드에 소스가 연결되고 상기 다이오드(D1)의 캐소드에 드레인이 연결되어 상기 N 채널 MOSFET(TR2)의 온/오프에 따라 온/오프되는 P 채널 MOSFET(TR1)로 이루어진다.
전동 차량의 키 스위치(S1)가 접속되면 배터리(B1)의 전원이 다이오드(D1)와 DC-DC 컨버터(C1)를 거쳐 중앙처리장치(CPU1)에 공급되고, 중앙처리장치(CPU1)에서 스위치(S1)의 접속 신호를 감지하여 차량 운행이 가능하도록 한다. 그러나, 키 스위치(S1)가 차단되면 중앙처리장치(CPU1)에서 스위치(S1)의 차단 신호를 감지하여 전원 유지 신호를 출력하고, N 채널 MOSFET(TR2)가 턴온되어 P 채널 MOSFET(TR1)가 턴온됨으로써 키 스위치(S1)가 차단된 이후에도 배터리(B1)의 전원이 다이오드(D2)와 DC-DC 컨버터(C1)를 거쳐 중앙처리장치(CPU1)에 설정된 시간 동안 공급되어 제어 장치가 동작할 수 있다.
도 4 는 본 발명에 따른 전원 유지 회로가 적용된 전동 차량 제어 장치의 개략적인 구성예로서, 배터리(B1), 퓨우즈(F1,F2), 스위치(S1), 제어 모듈(10), 라인 컨택터(20), 모터 구동율 모듈(30), 및 모터(32)로 이루어진다. 상기 제어 모듈(10)과 모터 구동용 모듈(30)은 프리 차지(Pre charge) 라인으로 연결되어 있으며, 모듈 제어 및 피드백 신호를 주고 받는다. 그리고, 상기 제어 모듈(10)은 모터(32)로부터 모터 피드백 신호를 받는다.
도 5 는 본 발명에 따른 전동 차량 제어 장치의 전원 스위치 차단 후 전원 유지 방법을 도시한 흐름도로서, 도 3 에 도시된 회로가 적용되어 중앙처리장치의 부하를 경감시키고 제어장치의 파손을 방지할 수 있는 전원 유지 방법을 나타낸다.
먼저, 운전자의 조작에 따라 운행 중인 전동 차량의 키 스위치(S1)가 차단되면 모터(32)가 구동 중인지를 판단한다(S512,S514).
상기 판단 결과, 모터(32)가 정지 중이라면 라인 컨택터(20)의 펄스 발생을 정지시켜 라인 컨택터(20)를 차단시키고, 모터(32)가 구동 중이라면 모터(32)의 구동 펄스를 차단하여 모터(32)의 구동을 차단시킨 후 라인 컨택터(20)의 펄스 발생을 정지시켜 라인 컨택터(20)를 차단시킨다(S516,S518).
이어서, 모터 구동용 모듈(30)의 커패시터를 방전시키고 DC 링크 전압을 측정한다(S520,S522). 상기 측정 결과, 전압이 일정 레벨 이상이라면 모터 구동용 모듈(30)의 커패시터를 다시 방전시키는 과정을 거치고, 전압이 일정 레벨 이하라면 차량 운행 데이터를 메모리에 저장한다(S524,S526). 여기서, 차량 운행 데이터는 누적 키 스위치 접속 시간, 누적 각종 모터의 사용시간, 및 누적 각종 모터의 모드별 사용시간 등을 포함한다.
이어서, 운전자에게 알려줄 필요성이 있는 차량 운행 데이터를 계기판에 표시하고, 설정된 시간이 경과하면 전원 유지 신호를 차단하여 전원 공급을 차단시킨다(S528,S530). 여기서, 설정된 시간(예컨대, 10초)이 경과한 후에 전원 공급을 차단시키는 이유는 에러 등이 발생되었을 때 제어 장치의 파손을 확인하여 점검할 수 있도록 하기 위함이다.
본 발명에 따르면, 전동 차량의 키 스위치가 차단되어도 설정된 시간동안 전원이 공급되어 차량 운행 데이터를 일 회에 걸쳐 저장시킴으로써 중앙처리장치의 부하를 경감시켜 차량 성능 향상에 기여할 수 있다. 또한, 전동 차량의 키 스위치가 차단될 때 모터 구동용 모듈에 축적된 전하를 방전시킴으로써 제어 장치 정비시 스파크로 인한 파손을 방지할 수 있다.

Claims (2)

  1. 배터리(B1)와;
    상기 배터리(B1)에 연결되어 규정치 이상의 전류 흐름을 차단시키기 위한 퓨우즈(F1)와;
    상기 퓨우즈(F1)에 연결되어 전원을 온/오프시키기 위한 스위치(S1)와;
    상기 스위치(S1)에 애노드가 연결되어 순방향의 전류 흐름을 유지시키기 위한 다이오드(D1)와;
    상기 배터리(B1)에 연결되되 상기 퓨우즈(F1)에 병렬로 연결되어 규정치 이상의 전류 흐름을 차단시키기 위한 퓨우즈(F2)와;
    상기 퓨우즈(F2)에 에노드가 연결되어 순방향의 전류 흐름을 유지시키기 위한 다이오드(D2)와;
    상기 다이오드(D1)에 연결되어 인가되는 전원의 전압을 일정한 크기로 변환시키기 위한 컨버터(C1)와;
    상기 컨버터(C1)에 연결되어 인가되는 전원으로 동작하면서 상기 스위치(S1)에 연결되어 발생되는 스위치 접속/차단 신호를 수신하는 중앙처리장치(CPU1)와;
    상기 중앙처리장치(CPU1)에 연결되어 전동 차량의 운행 데이터를 저장하기 위한 메모리(M1)와;
    상기 중앙처리장치(CPU1)에 게이트가 연결되어 인가되는 제어 신호에 따라 온/오프되는 MOSFET(TR2)와;
    상기 다이오드(D2)의 캐소드에 소스가 연결되고 상기 다이오드(D1)의 캐소드에 드레인이 연결되어 상기 MOSFET(TR2)의 온/오프에 따라 온/오프되는 MOSFET(TR1)로 이루어진 전동 차량 제어 장치의 전원 스위치 차단 후 전원 유지 장치.
  2. 전동 차량의 키 스위치가 차단되면 모터가 구동 중인지를 판단하는 단계와;
    상기 판단 결과, 모터가 정지 중이면 라인 컨택터를 차단시키고, 모터가 구동 중이면 모터 구동을 차단시킨 후 라인 컨택터를 차단시키는 단계와;
    상기 모터 구동용 모듈의 커패시터를 방전시키고 DC 링크 전압을 측정하는 단계와;
    상기 측정 결과, 전압이 일정 레벨 이상이면 모터 구동용 모듈의 커패시터를 다시 방전시키고, 전압이 일정 레벨 이하이면 차량 운행 데이터를 메모리에 저장하는 단계와;
    상기 메모리에 저장된 차량 운행 데이터를 계기판에 표시하고 설정된 시간이 경과하면 전원 공급을 차단시키는 단계로 이루어진 전동 차량 제어 장치의 전원 스위치 차단 후 전원 유지 방법.
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