KR20070018302A - Charge System and The Control Method for Vehicle using Sub Battery - Google Patents

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KR20070018302A
KR20070018302A KR1020050072835A KR20050072835A KR20070018302A KR 20070018302 A KR20070018302 A KR 20070018302A KR 1020050072835 A KR1020050072835 A KR 1020050072835A KR 20050072835 A KR20050072835 A KR 20050072835A KR 20070018302 A KR20070018302 A KR 20070018302A
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김민승
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현대자동차주식회사
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Abstract

본 발명은 차량용 주배터리의 충전시스템에 있어서, 정류기로부터 변환되어 상기 주배터리로 공급되는 직류전원의 공급여부를 제어하기 위한 스위칭동작을 하는 제1릴레이와, 상기 정류기에서 출력되는 직류전원을 공급받아 충전하는 보조배터리와, 상기 정류기로부터 변환되어 상기 보조배터리로 공급되는 직류전원의 공급여부를 제어하기 위한 스위칭동작을 하는 제2릴레이와, 상기 보조배터리에 충전되는 전원을 이용하여 상기 주배터리 또는 부하장치로 전원을 공급하는 컨버터 및 상기 주배터리와 정류기 및 보조배터리의 출력전압을 모니터링하고, 브레이크패들 및 가속패들 신호를 입력받아 처리하고, 상기 데이터 처리결과에 따라 상기 교류발전기와 제1릴레이 및 제2릴레이를 제어하기 위한 제어신호를 출력하는 제어장치로 구성된 차량용 충전 시스템 및 이를 제어하는 방법에 관한 것이다.The present invention provides a charging system for a main battery for a vehicle, the first relay for switching operation to control whether the DC power supplied from the rectifier is converted from the rectifier and receiving the DC power output from the rectifier The main battery or the load using a secondary battery to be charged, a second relay for switching operation to control the supply of DC power supplied from the rectifier to the secondary battery, and the power charged to the secondary battery It monitors the output voltages of the converter and the main battery, the rectifier and the auxiliary battery which supplies power to the device, receives and processes the brake paddle and acceleration paddle signals, and according to the data processing result, the AC generator and the first relay. And a control device for outputting a control signal for controlling the second relay. It relates to the whole system and how to control it.

따라서 차량의 제동 시 저전압의 보조 배터리를 이용하여 엔진의 저회전력을 전기적 에너지로 변환하여 충전하고, 상기 보조 배터리에 충전된 전원을 이용하여 차량에 설치된 전기장치 및 주배터리를 충전하도록 함으로써, 에너지의 효율을 향상시킬 수 있음은 물론, 주배터리의 완전방전을 미연에 방지하여 주배터리의 수명을 증가시킬 수 있는 것이다.Therefore, when the vehicle is braked, the low-voltage auxiliary battery is converted into electric energy by using a low voltage auxiliary battery, and the electric device and main battery installed in the vehicle are charged by using the power charged in the auxiliary battery. In addition to improving the efficiency, it is possible to prevent the full discharge of the main battery in advance to increase the life of the main battery.

또한, 저속주행시, 상기 주배터리 및 보조 배터리의 충전이 불필요할 경우, 교류발전기의 동작을 차단하여 엔진에서 발생되는 에너지의 낭비를 방지함으로써, 차량의 연비를 상승시켜 에너지의 효율성을 상승시킬 수 있도록 한 것이다.In addition, when low-speed driving, when the charging of the main battery and the auxiliary battery is unnecessary, it is possible to block the operation of the alternator to prevent waste of energy generated in the engine, thereby increasing fuel efficiency of the vehicle to increase energy efficiency. It is.

따라서 사용상의 편리성이 개선되어 보다 상품성이 향상되는 등의 매우 유용한 발명인 것이다.Therefore, it is a very useful invention such that the convenience in use is improved and the merchandise is more improved.

엔진, 교류발전기, 정류기, 주배터리, 보조배터리, 컨버터, 비엠에스 Engine, AC Generator, Rectifier, Main Battery, Auxiliary Battery, Converter, BMS

Description

보조 배터리를 이용한 차량용 충전 시스템 및 그 제어 방법{Charge System and The Control Method for Vehicle using Sub Battery}Charging system and control method using a secondary battery {Charge System and The Control Method for Vehicle using Sub Battery}

도 1은 본 발명에 의한 보조 배터리를 이용한 차량용 충전 시스템의 블록도.1 is a block diagram of a vehicle charging system using an auxiliary battery according to the present invention.

도 2는 본 발명에 의한 보조 배터리를 이용한 차량용 충전 제어 방법의 순서도.2 is a flowchart of a vehicle charging control method using an auxiliary battery according to the present invention;

도 3은 본 발명에 의하여 보조 배터리로부터 주 배터리로 전원을 공급하는 방법에 대한 순서도.3 is a flowchart of a method for supplying power from a secondary battery to a main battery according to the present invention.

도 4는 종래의 전원 공급 장치의 블록도.4 is a block diagram of a conventional power supply.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

1 : 교류발전기 2 : 주배터리1: alternator 2: main battery

3 : 정류기 4 : 제1릴레이3: rectifier 4: first relay

5 : 보조배터리 6 : 제2릴레이5: secondary battery 6: second relay

7 : 컨버터 8 : 제어장치7: converter 8: controller

9, 9' : 비엠에스9, 9 ': BMS

본 발명은 보조 배터리를 이용한 차량용 충전 시스템 및 그 제어 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 차량의 제동 시 저전압의 보조 배터리를 이용하여 엔진의 저회전력을 전기적 에너지로 변환하여 충전하고, 상기 보조 배터리에 충전된 전원을 이용하여 차량에 설치된 전기장치 및 주배터리를 충전하도록 함으로써, 에너지 효율의 증대에 따른 연비의 향상과 더불어, 주배터리의 완전방전을 미연에 방지하여 주배터리의 수명을 증가시킬 수 있도록 한 것이다.The present invention relates to a vehicle charging system using a secondary battery and a method of controlling the same. More particularly, a low voltage secondary battery is used to convert low-power power of an engine into electrical energy and charge the secondary battery when the vehicle brakes. By charging the electric device and the main battery installed in the vehicle by using the charged power supply, it is possible to improve the fuel efficiency according to the increase of energy efficiency and to prevent the full discharge of the main battery in advance, thereby increasing the life of the main battery. It is.

일반적으로, 자동차(이하, 차량과 혼용함)라 함은 원동기를 사용하여 궤조 또는 가선에 의하지 않고 운전되는 운송기계로서, 그 구성으로는 엔진, 연료공급장치, 동력전달장치, 현가 및 조향장치, 제동장치, 배출장치, 공조장치, 냉각 및 윤활장치 등이 있으며, 주로 승객이나 화물의 운송을 위해 사용되고 있다.In general, a vehicle (hereinafter referred to as a vehicle) refers to a transport machine that is driven by a prime mover without a railroad track or railroad line, and includes an engine, a fuel supply device, a power transmission device, a suspension and steering device, Brakes, dischargers, air conditioning units, cooling and lubrication systems are used and are mainly used for the transportation of passengers or cargo.

이러한 차량에는 다양한 전자제어 보조장치들이 설치되어 있는 바, 상기 전자제어 보조장치들로 공급되는 전원은 차량에 설치된 배터리(Battery)를 이용하게 되며, 상기 배터리는 발전기의 원리를 적용하여 차량에 설치된 엔진으로부터 발생되는 회전력으로부터 전원을 공급받아 충전하게 된다.In such a vehicle, various electronic control aids are installed, and the power supplied to the electronic control aids uses a battery installed in the vehicle, and the battery is an engine installed in the vehicle by applying the principle of a generator. Power is supplied from the rotational force generated from the charge.

즉, 도 4에 나타난 바와 같이, 엔진(E)으로부터 출력되는 회전력은 교류발전기(1)에 의해 교류전원으로 변환되며, 상기 교류발전기(1)에서 변환된 교류전원은 정류기(3)를 통해 직류전원으로 변환된다.That is, as shown in FIG. 4, the rotational force output from the engine E is converted into AC power by the AC generator 1, and the AC power converted by the AC generator 1 is DC through the rectifier 3. Converted to power.

상기 정류기(3)에서 변환된 직류전원은 충방전이 가능하도록 구성된 차량용 주배터리(2)로 공급되어, 상기 주배터리(2)의 충전으로 사용된다.The DC power converted by the rectifier 3 is supplied to the vehicle main battery 2 configured to be capable of charging and discharging, and used to charge the main battery 2.

또한, 상기 주배터리(2)에 충전된 전원 또는 상기 정류기(3)로부터 공급되는 전원은 차량에 설치된 다수의 부하(전기)장치(L)로 공급된다.In addition, the power charged in the main battery 2 or the power supplied from the rectifier 3 is supplied to a plurality of load (electric) devices (L) installed in the vehicle.

따라서 상기 주배터리(2)는 차량의 주행 중에 엔진의 회전력을 이용하여 충전하게 됨으로써, 교체를 하지 않고서도 반영구적으로 사용할 수 있게 되는 것이다.Therefore, the main battery 2 is charged by using the rotational force of the engine while the vehicle is running, so that it can be used semi-permanently without replacement.

그러나 상기와 같은 주배터리(2)의 충전방식에 있어서, 상기 주배터리(2)가 충전되기 위해서는 상기 정류기(3)로부터 공급되는 직류전압전원이 상기 주배터리(2)의 출력전압보다 높아야만 충전이 된다.However, in the charging method of the main battery 2 as described above, in order for the main battery 2 to be charged, the DC voltage power supplied from the rectifier 3 must be higher than the output voltage of the main battery 2. Becomes

상기와 같은 주배터리(2)의 충전방식은, 차량의 주행도중 제동 시, 상기 엔진(E)의 토크가 현저히 줄어들게 되고, 그에 따라 상기 교류발전기(1)에서 발생하는 전원이 감소하게 된다.In the charging method of the main battery 2 as described above, when braking while driving the vehicle, the torque of the engine E is significantly reduced, and accordingly, the power generated from the alternator 1 is reduced.

따라서 차량의 주행 중 제동 시에는, 상기 주배터리(2)로의 충전은 일어나지 않게 되며, 상기 다수의 부하장치(L)는 상기 주배터리(2)로부터 전원을 공급받게 되어, 상기 주배터리(2)가 충전되지 못하고 방전됨에 따른 에너지의 낭비가 커지게 되는 것이다.Therefore, when the vehicle is braked while driving, charging to the main battery 2 does not occur, and the plurality of load devices L are supplied with power from the main battery 2, thereby providing the main battery 2. As the battery is not charged and discharged, the waste of energy becomes large.

특히, 제동이 빈번히 발생되는 도심지 등과 같은 도로에서의 주행 시, 상기 주배터리(2)가 지속적으로 방전됨으로 인해, 상기 주배터리(2)의 완전방전에 대한 위험이 상승되고, 그에 따른 상기 주배터리(2)의 교체 등의 문제점이 발생되는 것이다.In particular, when driving on a road such as downtown, where braking is frequently generated, the main battery 2 is continuously discharged, thereby increasing the risk of full discharge of the main battery 2, and thus the main battery. Problems such as replacement of (2) occur.

또한, 상기 차량의 제동 시 발생되는 에너지는 모두 브레이크 패드와 디스크 및 엔진 피스톤의 마찰열로 모두 소모하게 되어 에너지의 낭비를 초래하게 되는 것이다.In addition, all of the energy generated during braking of the vehicle is consumed by the frictional heat of the brake pad and the disc and the engine piston, resulting in waste of energy.

또한, 저속주행시 차량에 설치된 전기장치가 주배터리로부터 전원을 공급받음에도 불구하고, 교류발전기가 지속적으로 작동됨에 따라 엔진에서 발생되는 에너지의 일부가 그대로 낭비됨으로 인하여, 차량의 연비를 저하시키게 되어 에너지의 효율성을 저하시키게 되는 문제점이 있는 것이다.In addition, although the electric device installed in the vehicle is supplied with power from the main battery during low-speed driving, as the alternator is continuously operated, part of the energy generated from the engine is wasted as it is, thereby lowering the fuel efficiency of the vehicle. There is a problem that reduces the efficiency of.

따라서 본 발명의 목적은 상기와 같은 종래의 문제점들을 해결하기 위한 것으로, 차량의 제동 시 저전압의 보조 배터리를 이용하여 엔진의 저회전력을 전기적 에너지로 변환하여 충전하고, 상기 보조 배터리에 충전된 전원을 이용하여 차량에 설치된 전기장치 및 주배터리를 충전하도록 함으로써, 에너지의 효율을 향상시킬 수 있음은 물론, 주배터리의 완전방전을 미연에 방지하여 주배터리의 수명을 증가시킬 수 있는 보조 배터리를 이용한 차량용 충전 시스템 및 그 제어 방법을 제공함에 있다.Accordingly, an object of the present invention is to solve the above-mentioned problems, and converts the low-power power of the engine into electrical energy by using a low voltage auxiliary battery when the vehicle is braked, and charges the power charged in the auxiliary battery. By charging the electric devices and the main battery installed in the vehicle, it is possible to improve the efficiency of the energy, as well as to prevent the complete discharge of the main battery in advance by using a secondary battery that can increase the life of the main battery A charging system and a control method thereof are provided.

또한, 저속주행시, 상기 주배터리 및 보조 배터리의 충전이 불필요할 경우, 교류발전기의 동작을 차단하여 엔진에서 발생되는 에너지의 낭비를 방지함으로써, 차량의 연비를 상승시켜 에너지의 효율성을 상승시킬 수 있는 보조 배터리를 이용 한 차량용 충전 시스템 및 그 제어 방법을 제공함에 있다.In addition, when the main battery and the auxiliary battery are unnecessary to charge at low speeds, the operation of the alternator is prevented to prevent waste of energy generated in the engine, thereby increasing fuel efficiency of the vehicle and increasing energy efficiency. The present invention provides a charging system for a vehicle using an auxiliary battery and a control method thereof.

본 발명의 다른 목적은 사용상의 편리성이 개선되어 보다 상품성이 향상되도록 한 보조 배터리를 이용한 차량용 충전 시스템 및 그 제어 방법을 제공함에 있다.Another object of the present invention is to provide a charging system for a vehicle and a method of controlling the same using an auxiliary battery, which improves convenience in use and thus improves commercial value.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 보조 배터리를 이용한 차량용 충전 시스템은, 차량에 설치된 엔진에서 발생되는 회전력을 교류전원으로 변환하는 교류발전기와, 충방전이 가능하며, 차량에 설치되어 전력을 소비하는 하나 이상의 부하장치로 전원을 공급하는 주배터리와, 상기 교류발전기에서 변환된 교류전원을 직류전원으로 변환하여 상기 주배터리 또는 부하장치로 공급하는 정류기로 구성됨에 있어서, 상기 정류기로부터 변환되어 상기 주배터리로 공급되는 직류전원의 공급여부를 제어하기 위한 스위칭동작을 하는 제1릴레이와, 충방전이 가능하며, 상기 정류기에서 출력되는 직류전원을 공급받아 충전하는 보조배터리와, 상기 정류기로부터 변환되어 상기 보조배터리로 공급되는 직류전원의 공급여부를 제어하기 위한 스위칭동작을 하는 제2릴레이와, 상기 보조배터리에 충전되는 전원을 이용하여 상기 주배터리 또는 부하장치로 전원을 공급하는 컨버터 및 상기 주배터리와 정류기 및 보조배터리의 출력전압을 모니터링하고, 브레이크패들 및 가속패들 신호를 입력받아 처리하고, 상기 데이터 처리결과에 따라 상기 교류발전기와 제1릴레이 및 제2릴레이를 제어하기 위한 제어신호를 출력하는 제어장치를 포함하여 구성된 것을 특 징으로 한다.A vehicle charging system using an auxiliary battery according to the present invention for achieving the above object, an alternator for converting the rotational force generated from the engine installed in the vehicle into an AC power source, can be charged and discharged, is installed in the vehicle to consume power A main battery for supplying power to at least one load device, and a rectifier for converting the AC power converted from the AC generator into a DC power supply to the main battery or the load device, the main battery or a rectifier is converted from the rectifier A first relay that performs a switching operation to control whether the DC power supplied to the battery is supplied, a secondary battery capable of charging and discharging, receiving and charging the DC power output from the rectifier, and converted from the rectifier to the Switching operation to control the supply of DC power supplied to the auxiliary battery The second relay and the converter to supply power to the main battery or the load device using the power charged in the auxiliary battery and monitors the output voltage of the main battery, rectifier and the auxiliary battery, and brake paddle and acceleration pad And a control device for receiving a signal and processing the signal, and outputting a control signal for controlling the AC generator, the first relay, and the second relay according to the data processing result.

또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 보조 배터리를 이용한 차량용 충전 제어 방법은, 브레이크패들이 작동되면 보조배터리의 충전량을 확인하고, 상기 보조배터리의 충전량이 기준충전량보다 적을 경우, 상기 보조배터리를 충전하는 단계와, 상기 보조배터리의 충전량이 기준충전량보다 많을 경우, 주 배터리를 충전하는 단계와, 가속패들이 작동되면 가속토크를 측정하고, 상기 측정된 가속토크와 기준토크를 비교하는 단계와, 상기 가속토크가 기준토크보다 작을 경우, 주배터리를 충전하는 단계 및 상기 가속토크가 기준토크보다 클 경우, 상기 주배터리 및 보조배터리의 충전을 중지시키는 단계로 이루어진 것을 특징으로 한다.In addition, the vehicle charging control method using the auxiliary battery according to the present invention for achieving the above object, when the brake pad is operated to check the charging amount of the auxiliary battery, when the charging amount of the auxiliary battery is less than the reference charging amount, the auxiliary battery Charging the battery, and charging the main battery when the amount of charge of the auxiliary battery is greater than the reference charging amount, measuring the acceleration torque when the accelerator pad is operated, and comparing the measured acceleration torque with the reference torque; When the acceleration torque is less than the reference torque, charging the main battery, and if the acceleration torque is greater than the reference torque, characterized in that the step of stopping the charging of the main battery and the auxiliary battery.

따라서 차량의 제동 시 저전압의 보조 배터리를 이용하여 엔진의 저회전력을 전기적 에너지로 변환하여 충전한 후, 전기장치 및 주배터리를 충전하도록 함으로써, 에너지의 효율을 향상시킬 수 있는 것이다.Therefore, the low voltage auxiliary battery is used to convert the low regeneration power of the engine into electrical energy when the vehicle is braked, and then to charge the electric device and the main battery, thereby improving energy efficiency.

또, 사용상의 편리성이 개선되어 보다 상품성이 향상되는 것이다.In addition, the ease of use is improved, and the merchandise is more improved.

이하에서 상기한 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참고하여 상세히 설명하도록 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 의한 보조 배터리를 이용한 차량용 충전 시스템의 블록도로서, 차량에 설치된 엔진(E)에서 발생되는 회전력을 직류전원으로 변환하여, 주배터리(2)나 보조배터리(5) 또는 부하장치(L)로 상기 직류전원을 공급하는 배터리 충전시스템을 나타낸 것이다.1 is a block diagram of a vehicle charging system using an auxiliary battery according to the present invention, by converting the rotational force generated from the engine (E) installed in the vehicle into a direct current power source, the main battery (2), auxiliary battery (5) or load The battery charging system for supplying the DC power to the device (L) is shown.

상기와 같은 본 발명에 의한 보조 배터리를 이용한 차량용 충전 시스템은, 교류발전기(1), 주배터리(2), 정류기(3), 제1릴레이(4), 보조배터리(5), 제2릴레이(6), 컨버터(7) 제어장치(8), 비엠이스(9)(9')로 구성된다.The vehicle charging system using the auxiliary battery according to the present invention as described above, the alternator (1), the main battery (2), rectifier (3), the first relay (4), the auxiliary battery (5), the second relay ( 6), converter 7 controller 8, bMs 9 and 9 '.

상기 교류발전기(1)는 차량에 설치된 엔진(E)에서 발생되는 회전력을 교류전원으로 변환하는 것으로, 상기 엔진(E)의 회전축에 폴리 또는 밸트 등으로 연결되어, 발전기의 원리에 따라 상기 엔진(E)의 회전력을 교류전원으로 변환하게 된다.The alternator (1) converts the rotational force generated by the engine (E) installed in the vehicle into an alternating current power source, and is connected to a rotation shaft of the engine (E) with a poly or belt, so that the engine ( The rotational force of E) is converted into AC power.

상기 주배터리(2)는 차량에 설치되어 전력을 소비하는 하나 이상의 부하장치(L)로 전원을 공급하는 것으로, 충방전이 가능한 차량용 이차전지(축전지)를 말한다.The main battery 2 is to supply power to at least one load device (L) that is installed in the vehicle and consumes power, and refers to a vehicle secondary battery (storage battery) capable of charging and discharging.

여기서, 상기 부하장치(L)는 차량에 설치된 전조등, 방향지시등, 오디오, 에어컨, 에어백 등의 전기장치 및 이를 제어하기 위한 제어장치를 포함한다.Here, the load device L includes an electric device such as a headlamp, a direction indicator, an audio, an air conditioner, an airbag installed in a vehicle, and a control device for controlling the same.

상기 정류기(3)는 상기 교류발전기(1)에서 변환된 교류전원을 직류전원으로 변환하여 상기 주배터리(2) 또는 부하장치(L)로 공급하는 것으로, 상기 정류기(3)에서 출력되는 전압과 상기 주배터리(2)의 충전(또는 출력)전압을 비교함과 동시에 상기 부하장치(L)에서 소모되는 전력을 측정하고, 그 결과에 따라 상기 주배터리(2)를 충전하거나 상기 부하장치(L)에 전원을 공급하게 된다.The rectifier 3 converts the AC power converted by the AC generator 1 into DC power and supplies the rectifier 3 to the main battery 2 or the load device L, and the voltage output from the rectifier 3 Compare the charging (or output) voltage of the main battery (2) and at the same time measure the power consumed by the load device (L), according to the result of charging the main battery (2) or the load device (L) ) To power on.

여기서, 상기 정류기(3)의 구성은 당업자의 요구에 따라 다양하게 적용이 가능하므로, 특정한 것에 한정하지 않음은 당연하다.Here, since the configuration of the rectifier (3) can be variously applied according to the needs of those skilled in the art, it is obvious that not limited to a specific one.

상기 제1릴레이(4)는 상기 정류기(3)와 주배터리(2)의 사이에 전기적으로 연결되어지며, 상기 정류기(3)로부터 변환되어 상기 주배터리(2)로 공급되는 직류전원의 공급여부를 제어하기 위한 스위칭동작을 하는 것으로, 상기 제어장치(8)에서 출력되는 제어신호에 따라 스위칭동작이 제어된다.The first relay (4) is electrically connected between the rectifier (3) and the main battery (2), whether or not the supply of DC power is converted from the rectifier (3) supplied to the main battery (2) By performing a switching operation for controlling the switching, the switching operation is controlled in accordance with the control signal output from the control device (8).

상기 보조배터리(5)는 상기 정류기(3)에서 출력되는 직류전원을 공급받아 충전하기 위한 것으로, 충방전이 가능한 이차전지이며, 상기 주배터리(2)의 충전전압보다 낮은 전압을 갖도록 구성된다.The secondary battery 5 is a secondary battery capable of charging and discharging the DC power output from the rectifier 3, and is configured to have a voltage lower than the charging voltage of the main battery 2.

상기 제2릴레이는 상기 정류기(3)와 보조배터리(5)의 사이에 전기적으로 연결되어지며, 상기 정류기(3)로부터 변환되어 상기 보조배터리(5)로 공급되는 직류전원의 공급여부를 제어하기 위한 스위칭동작을 하는 것으로, 상기 제어장치(8)에서 출력되는 제어신호에 따라 스위칭동작이 제어된다.The second relay is electrically connected between the rectifier (3) and the auxiliary battery (5), to control whether the DC power supplied from the rectifier (3) supplied to the auxiliary battery (5) The switching operation is controlled in accordance with a control signal output from the control device 8 by performing a switching operation for the same.

상기 컨버터(7)는 상기 보조배터리(5)에 충전되는 전원을 이용하여 상기 주배터리(2) 또는 부하장치(L)로 전원을 공급하기 위한 것으로, 상기 저전압의 보조배터리(5)에서 출력되는 전원을 승압시켜 상기 주배터리(2) 또는 부하장치(L)로 공급하게 되며, 바람직하게는 DC/DC 컨버터를 사용하게 된다.The converter 7 is for supplying power to the main battery 2 or the load device L by using the power charged in the auxiliary battery 5, and is output from the low voltage auxiliary battery 5. The power is boosted and supplied to the main battery 2 or the load device L. Preferably, a DC / DC converter is used.

상기 제어장치(8)는 상기 주배터리(2)와 정류기(3) 및 보조배터리(5)의 출력전압을 모니터링하면서, 브레이크패들 및 가속패들 신호가 입력되면, 상기 모니터링된 데이터를 바탕으로 상기 교류발전기(1)와 제1릴레이(4) 및 제2릴레이(6)를 제어하기 위한 제어신호를 출력하는 것이다.The control device 8 monitors the output voltages of the main battery 2, the rectifier 3, and the auxiliary battery 5, and when the brake paddle and the acceleration paddle signals are input, based on the monitored data. The control signal for controlling the alternator 1, the first relay 4 and the second relay 6 is outputted.

여기서 상기 제어장치(8)로 입출력되는 신호 및 상기 제어장치(8)의 세부구성은 당업자의 요구에 따라 다양하게 적용됨은 당연하다.Here, the signal input and output to the control device 8 and the detailed configuration of the control device 8 is naturally applicable to various needs of the skilled person.

또한, 상기 주배터리(2) 및 보조배터리(5)의 충전량과 충전전류 및 상태를 측정하여 상기 제어장치(8)로 전송하는 비엠에스(BMS : Battery Monitoring System)(9)(9')를 더 포함하여 구성함으로써, 상기 주배터리(2)와 보조배터리(5)의 상태를 보다 정확하게 파악하여 정교한 제어를 할 수 있다.In addition, the BMS (Battery Monitoring System) 9 (9 ') measuring the charging amount, the charging current and the state of the main battery (2) and the auxiliary battery (5) and transmitting it to the control device (8). By further including, the state of the main battery (2) and the auxiliary battery (5) can be more precisely grasped and precise control.

따라서 상기와 같은 비엠에스(9)(9')를 이용하게 될 경우, 상기 제어장치(8)는 상기 비엠에스(9)(9')에서 전송된 측정신호를 포함하여 데이터를 처리 한 후, 상기 교류발전기(1)와 제1릴레이(4) 및 제2릴레이(6)를 제어하기 위한 제어신호를 출력하게 된다.Therefore, when the BMS 9, 9 'is used, the controller 8 processes the data including the measurement signal transmitted from the BMS 9, 9', and then, The control signal for controlling the alternator 1, the first relay 4 and the second relay 6 is output.

상기와 같이 구성된 본 발명의 보조 배터리를 이용한 차량용 충전 시스템의 작동상태를 도 2 및 도 3을 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다.An operation state of the vehicle charging system using the auxiliary battery of the present invention configured as described above will be described in more detail with reference to FIGS. 2 and 3.

도 2는 본 발명에 의한 보조 배터리를 이용한 차량용 충전 제어 방법의 순서도로서, 차량의 주행 중에 운전자의 조작에 의하여 브레이크 패들(Pedal)이 작동(S201)되면, 상기 제어장치(8)는 이를 감지하여 상기 보조배터리(5)의 충전전압(충전량)을 측정하고, 이를 기준전압(충전량)과 비교(S202)하게 되며, 상기 기준전압은 당업자의 요구에 따라 다양하게 적용될 수 있다.2 is a flowchart of a charging control method for a vehicle using an auxiliary battery according to the present invention. When the brake paddle is operated by the driver's operation while driving the vehicle (S201), the control device 8 detects this. The charging voltage (charge amount) of the auxiliary battery 5 is measured and compared with the reference voltage (charge amount) (S202), and the reference voltage may be variously applied according to the needs of those skilled in the art.

이때, 상기 보조배터리(5)의 충전전압이 기준전압보다 작을 경우, 즉 상기 보조배터리(5)에 충전된 전원의 양이 적을 경우, 상기 제어장치(8)는 상기 제1릴레이(4)를 오프(Off)시키고, 상기 제2릴레이(6)를 온(On)시켜(S203), 상기 보조배터리(5)를 충전(S204)하게 된다.At this time, when the charging voltage of the auxiliary battery 5 is smaller than the reference voltage, that is, when the amount of power charged in the auxiliary battery 5 is small, the control device 8 is connected to the first relay (4). By turning off the second relay 6 (On) (S203), the auxiliary battery (5) is charged (S204).

만약, 상기 보조배터리(5)의 충전전압이 기준전압보다 클 경우, 즉 상기 보조배터리(5)에 충분한 전원이 충전된 경우, 상기 제어장치(8)는 상기 주배터리(2)의 충전전압을 측정하게 된다.If the charging voltage of the auxiliary battery 5 is greater than the reference voltage, that is, if sufficient power is charged in the auxiliary battery 5, the control device 8 determines the charging voltage of the main battery 2. Will be measured.

상기 주배터리(2)의 충전전압이 충분하지 않을 경우(S205), 상기 제1릴레이(4)를 온시키고, 제2릴레이(6)를 오프시켜(S206), 상기 주배터리(2)를 충전(S207)하게 된다.When the charging voltage of the main battery 2 is not sufficient (S205), the first relay 4 is turned on and the second relay 6 is turned off (S206) to charge the main battery 2. (S207).

만약, 상기 주배터리(2)의 충전전압이 충분할 경우(S205), 상기 제어장치(8)는 상기 제1릴레이(4) 및 제2릴레이(6)를 오프시키거나, 상기 교류발전기(1)의 작동을 중지시킴으로써, 상기 주배터리(2)의 충전을 중단하고, 상기 교류발전기(1)의 작동이 유지됨으로 인해 발생되는 엔진(E)측 에너지의 낭비를 방지할 수 있는 것이다.If the charging voltage of the main battery 2 is sufficient (S205), the control device 8 turns off the first relay 4 and the second relay 6, or the AC generator 1 By stopping the operation, the charging of the main battery 2 is stopped, and the waste of energy of the engine E side generated due to the operation of the alternator 1 can be prevented.

또한, 운전자가 가속 패들을 작동시키게 될 경우, 상기 제어장치(8)는 이를 감지하여, 상기 가속 패들의 작동에 의한 가속토크와 기준토크를 비교(S209)하며, 상기 기준토크는 당업자의 요구에 따라 다양하게 적용될 수 있다.In addition, when the driver is to operate the acceleration paddle, the control device 8 detects this, and compares the acceleration torque and the reference torque by the operation of the acceleration paddle (S209), the reference torque is required by those skilled in the art It can be applied in various ways.

상기 가속토크가 기준토크보다 작을 경우, 상기 제어장치(8)는 상기 제1릴레이(4)를 온시키고, 제2릴레이(6)를 오프시켜(S206), 상기 주배터리(2)를 충전(S207)하게 된다.When the acceleration torque is smaller than the reference torque, the control device 8 turns on the first relay 4, turns off the second relay 6 (S206), and charges the main battery 2 ( S207).

만약, 상기 가속토크가 기준토크보다 클 경우, 상기 제어장치(8)는 상기 주배터리(2)의 충전전압을 측정하게 하여, 상기 주배터리(2)의 충전전압이 충분하지 않을 경우(S205), 상기와 마찬가지로 상기 제1릴레이(4)를 온시키고, 제2릴레이(6)를 오프시켜(S206), 상기 주배터리(2)를 충전(S207)하게 된다.If the acceleration torque is greater than the reference torque, the control device 8 causes the charging voltage of the main battery 2 to be measured so that the charging voltage of the main battery 2 is not sufficient (S205). As described above, the first relay 4 is turned on and the second relay 6 is turned off (S206), thereby charging the main battery 2 (S207).

만약, 상기 주배터리(2)의 충전전압이 충분할 경우(S205), 상기 제어장치(8)는 상기 제1릴레이(4) 및 제2릴레이(6)를 오프시키거나, 상기 교류발전기(1)의 작 동을 중지시킴으로써, 상기 주배터리(2)의 충전을 중단하고, 상기 교류발전기(1)의 작동이 유지됨으로 인해 발생되는 엔진(E)측 에너지의 낭비를 방지할 수 있는 것이다.If the charging voltage of the main battery 2 is sufficient (S205), the control device 8 turns off the first relay 4 and the second relay 6, or the AC generator 1 By stopping the operation, the charging of the main battery 2 is stopped, and it is possible to prevent waste of energy on the engine E side generated due to the operation of the alternator 1 maintained.

도 3은 본 발명에 의하여 보조 배터리로부터 주 배터리로 전원을 공급하는 방법에 대한 순서도로서, 상기 제어장치(8)는 도 2에 나타난 순서도에 의하여 도 1에 나타난 각 구성들을 제어함과 동시에, 상기 주배터리(2)와 보조배터리(2)의 충전전압을 측정하게 된다.3 is a flowchart illustrating a method for supplying power from a secondary battery to a main battery according to the present invention, wherein the control device 8 controls each of the components shown in FIG. 1 according to the flowchart shown in FIG. The charging voltage of the main battery 2 and the auxiliary battery 2 is measured.

이때, 상기 보조배터리(5)의 충전전압이, 상기 보조배터리(5)의 최소충전전압보다 큼(S301)과 동시에, 상기 주배터리(2)의 충전전압이, 상기 주배터리(2)의 최대충전전압보다 작을 경우(S302)에는 상기 컨버터(7)를 작동(S303)시키게 된다.At this time, while the charging voltage of the auxiliary battery 5 is greater than the minimum charging voltage of the auxiliary battery 5 (S301), the charging voltage of the main battery 2 is the maximum of the main battery 2; If it is less than the charging voltage (S302) to operate the converter (7) (S303).

즉, 상기 보조배터리(5)의 잉여전압을 상기 주배터리(2)에 충전하기 위한 것으로, 상기 보조배터리(5)의 충전전압이 상기 주배터리(2)의 충전전압보다 작기 때문에, 상기 컨버터(7)는 상기 보조배터리(5)의 출력전압을 승압하여 상기 주배터리(2)로 공급하게 된다.That is, for charging the surplus voltage of the auxiliary battery 5 to the main battery 2, since the charging voltage of the auxiliary battery 5 is smaller than the charging voltage of the main battery 2, the converter ( 7) boosts the output voltage of the auxiliary battery 5 and supplies it to the main battery 2.

만약, 상기 보조배터리(5)의 충전전압이, 상기 보조배터리(5)의 최소충전전압보다 작거나(S301), 상기 주배터리(2)의 충전전압이, 상기 주배터리(2)의 최대충전전압보다 클 경우(S302)에는 상기 컨버터(7)의 작동을 중지(S304)시키게 된다.If the charging voltage of the auxiliary battery 5 is less than the minimum charging voltage of the auxiliary battery 5 (S301), or the charging voltage of the main battery 2 is the maximum charging of the main battery 2. If greater than the voltage (S302) is to stop the operation of the converter 7 (S304).

따라서 저속주행시 상기 보조배터리(5)에 충전된 전압은 상기 컨버터(7)에 의하여 상기 주배터리(2)로 공급됨으로써, 저속주행시 에너지의 낭비를 방지할 수 있게 된다.Accordingly, the voltage charged in the auxiliary battery 5 during low speed driving is supplied to the main battery 2 by the converter 7, thereby preventing waste of energy during low speed driving.

이상에서 상기 주배터리(2) 및 보조배터리(5)의 전압측정은 상기 제어장치(8)가 직접하는 것으로 설명하였으나, 도 1에 나타난 바와 같이 비엠에스(9)(9')를 통해 상기 주배터리(2) 및 보조배터리(5)의 상태를 보다 정확하고 상세하게 파악한 후, 이를 바탕으로 제어하도록 할 수 있음은 당연하다.As described above, the voltage measurement of the main battery 2 and the auxiliary battery 5 is performed by the control device 8 directly, but as shown in FIG. Obviously, the state of the battery 2 and the auxiliary battery 5 can be understood more accurately and in detail, and then controlled based on this state.

상기 본 발명은 당업자의 요구에 따라 기본 개념을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형이 가능하다.The present invention may be modified in various ways without departing from the basic concept according to the needs of those skilled in the art.

상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 차량의 제동 시 저전압의 보조 배터리를 이용하여 엔진의 저회전력을 전기적 에너지로 변환하여 충전하고, 상기 보조 배터리에 충전된 전원을 이용하여 차량에 설치된 전기장치 및 주배터리를 충전하도록 함으로써, 에너지의 효율을 향상시킬 수 있음은 물론, 주배터리의 완전방전을 미연에 방지하여 주배터리의 수명을 증가시킬 수 있는 것이다.As described above, according to the present invention, an electric device and a main body installed in a vehicle using the power charged in the auxiliary battery are converted and charged by converting the low regeneration power of the engine into electrical energy using a low voltage auxiliary battery when the vehicle is braking. By charging the battery, it is possible to improve the efficiency of the energy, as well as to prevent the complete discharge of the main battery in advance to increase the life of the main battery.

또한, 저속주행시, 상기 주배터리 및 보조 배터리의 충전이 불필요할 경우, 교류발전기의 동작을 차단하여 엔진에서 발생되는 에너지의 낭비를 방지함으로써, 차량의 연비를 상승시켜 에너지의 효율성을 상승시킬 수 있는 효과가 있다.In addition, when the main battery and the auxiliary battery are unnecessary to charge at low speeds, the operation of the alternator is prevented to prevent waste of energy generated in the engine, thereby increasing fuel efficiency of the vehicle and increasing energy efficiency. It works.

따라서 사용상의 편리성이 개선되어 보다 상품성이 향상되는 등의 매우 유용한 발명인 것이다.Therefore, it is a very useful invention such that the convenience in use is improved and the merchandise is more improved.

Claims (6)

차량에 설치된 엔진(E)에서 발생되는 회전력을 교류전원으로 변환하는 교류발전기(1)와,An alternator 1 for converting rotational force generated by the engine E installed in the vehicle into an alternating current power source, 충방전이 가능하며, 차량에 설치되어 전력을 소비하는 하나 이상의 부하장치(L)로 전원을 공급하는 주배터리(2)와,A main battery (2) capable of charging and discharging and supplying power to at least one load device (L) installed in a vehicle and consuming power; 상기 교류발전기(1)에서 변환된 교류전원을 직류전원으로 변환하여 상기 주배터리(2) 또는 부하장치(L)로 공급하는 정류기(3)로 구성됨에 있어서,In the rectifier (3) for converting the AC power converted by the alternator (1) to a direct current power supply to the main battery (2) or the load device (L), 상기 정류기(3)로부터 변환되어 상기 주배터리(2)로 공급되는 직류전원의 공급여부를 제어하기 위한 스위칭동작을 하는 제1릴레이(4)와,A first relay 4 which switches from the rectifier 3 and performs a switching operation to control whether the DC power supplied to the main battery 2 is supplied; 충방전이 가능하며, 상기 정류기(3)에서 출력되는 직류전원을 공급받아 충전하는 보조배터리(5)와,A secondary battery 5 capable of charging and discharging and receiving and charging a DC power output from the rectifier 3, 상기 정류기(3)로부터 변환되어 상기 보조배터리(5)로 공급되는 직류전원의 공급여부를 제어하기 위한 스위칭동작을 하는 제2릴레이(6)와,A second relay 6 which switches from the rectifier 3 and performs a switching operation to control whether or not the DC power supplied to the auxiliary battery 5 is supplied; 상기 보조배터리(5)에 충전되는 전원을 이용하여 상기 주배터리(2) 또는 부하장치(L)로 전원을 공급하는 컨버터(7) 및A converter 7 for supplying power to the main battery 2 or the load device L by using the power charged in the auxiliary battery 5; 상기 주배터리(2)와 정류기(3) 및 보조배터리(5)의 출력전압을 모니터링하고, 브레이크패들 및 가속패들 신호를 입력받아 처리하고, 상기 데이터 처리결과에 따라 상기 교류발전기(1)와 제1릴레이(4) 및 제2릴레이(6)를 제어하기 위한 제어신호를 출력하는 제어장치(8)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 보조 배터리를 이용한 차량용 충전 시스템.The output voltages of the main battery 2, the rectifier 3, and the auxiliary battery 5 are monitored, the brake paddle and the acceleration paddle signals are input and processed, and the AC generator 1 according to the data processing result. And a control device (8) for outputting a control signal for controlling the first relay (4) and the second relay (6). 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 상기 주배터리(2) 및 보조배터리(5)의 충전량과 충전전류 및 상태를 측정하여 상기 제어장치(8)로 전송하는 비엠에스(9)(9')를 더 포함하여 구성하며,It further comprises a non-MS (9) (9 ') for measuring the charge amount and the charging current and state of the main battery (2) and the auxiliary battery (5) and transmits it to the control device (8), 상기 제어장치(8)는 상기 비엠에스(9)(9')에서 전송된 측정신호를 포함하여 데이터를 처리 한 후, 상기 교류발전기(1)와 제1릴레이(4) 및 제2릴레이(6)를 제어하기 위한 제어신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 보조 배터리를 이용한 차량용 충전 시스템.The controller 8 processes the data including the measurement signal transmitted from the BMS 9, 9 ', and then the AC generator 1, the first relay 4 and the second relay 6 Vehicle charging system using an auxiliary battery, characterized in that for outputting a control signal for controlling. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 보조배터리(5)의 충전전압은 상기 주배터리(2)의 충전전압보다 작은 것을 특징으로 하는 조 배터리를 이용한 차량용 충전 시스템.The charging voltage of the auxiliary battery (5) is a vehicle charging system using a crude battery, characterized in that less than the charging voltage of the main battery (2). 브레이크패들이 작동되면 보조배터리의 충전량을 확인하고, 상기 보조배터리의 충전량이 기준충전량보다 적을 경우, 상기 보조배터리를 충전하는 단계와,Checking the amount of charge of the auxiliary battery when the brake paddle is operated; and charging the auxiliary battery when the amount of charge of the auxiliary battery is less than the standard charging amount; 상기 보조배터리의 충전량이 기준충전량보다 많을 경우, 주 배터리를 충전하 는 단계와,Charging the main battery when the amount of charge of the auxiliary battery is greater than the reference charge amount; 가속패들이 작동되면 가속토크를 측정하고, 상기 측정된 가속토크와 기준토크를 비교하는 단계와,Measuring acceleration torque when the acceleration paddle is operated and comparing the measured acceleration torque with a reference torque; 상기 가속토크가 기준토크보다 작을 경우, 주배터리를 충전하는 단계 및Charging the main battery when the acceleration torque is smaller than the reference torque; and 상기 가속토크가 기준토크보다 클 경우, 상기 주배터리 및 보조배터리의 충전을 중지시키는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 보조 배터리를 이용한 차량용 충전 제어 방법.And stopping the charging of the main battery and the auxiliary battery when the acceleration torque is greater than the reference torque. 청구항 4에 있어서,The method according to claim 4, 상기 보조배터리의 충전량이 최소충전량보다 크고, 상기 주배터리의 충전량이 최대충전량보다 작을 경우, 상기 보조배터리에 충전된 전원을 이용하여 상기 주배터리를 충전하는 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 보조 배터리를 이용한 차량용 충전 제어 방법.Charging the main battery using a power charged in the auxiliary battery when the charging amount of the auxiliary battery is greater than the minimum charging amount and the charging amount of the main battery is smaller than the maximum charging amount. Vehicle charging control method using. 청구항 4 또는 청구항 5에 있어서,The method according to claim 4 or 5, 상기 보조배터리의 충전전압은 상기 주배터리의 충전전압보다 작은 것을 특징으로 하는 보조 배터리를 이용한 차량용 충전 제어 방법.The charging voltage of the auxiliary battery is a vehicle charging control method using a secondary battery, characterized in that less than the charging voltage of the main battery.
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