KR20180094326A - 차량용 전원 공급 장치 - Google Patents

차량용 전원 공급 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20180094326A
KR20180094326A KR1020170020493A KR20170020493A KR20180094326A KR 20180094326 A KR20180094326 A KR 20180094326A KR 1020170020493 A KR1020170020493 A KR 1020170020493A KR 20170020493 A KR20170020493 A KR 20170020493A KR 20180094326 A KR20180094326 A KR 20180094326A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
vehicle
battery
control unit
speed
inverter
Prior art date
Application number
KR1020170020493A
Other languages
English (en)
Inventor
심경훈
Original Assignee
주식회사 만도
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 만도 filed Critical 주식회사 만도
Priority to KR1020170020493A priority Critical patent/KR20180094326A/ko
Priority to CN201810152196.4A priority patent/CN108422955B/zh
Priority to US15/896,070 priority patent/US10322642B2/en
Priority to DE102018202339.5A priority patent/DE102018202339B4/de
Publication of KR20180094326A publication Critical patent/KR20180094326A/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • B60L58/12—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries responding to state of charge [SoC]
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R16/00—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for
    • B60R16/02—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements
    • B60R16/03—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements for supply of electrical power to vehicle subsystems or for
    • B60R16/033—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements for supply of electrical power to vehicle subsystems or for characterised by the use of electrical cells or batteries
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R16/00—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for
    • B60R16/02—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements
    • B60R16/03—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements for supply of electrical power to vehicle subsystems or for
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/20—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles characterised by converters located in the vehicle
    • B60L53/22—Constructional details or arrangements of charging converters specially adapted for charging electric vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R16/00—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for
    • B60R16/02—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements
    • B60R16/03—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements for supply of electrical power to vehicle subsystems or for
    • B60R16/0307—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements for supply of electrical power to vehicle subsystems or for using generators driven by a machine different from the vehicle motor
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/425—Structural combination with electronic components, e.g. electronic circuits integrated to the outside of the casing
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0042—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries characterised by the mechanical construction
    • H02J7/0045—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries characterised by the mechanical construction concerning the insertion or the connection of the batteries
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/14—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries for charging batteries from dynamo-electric generators driven at varying speed, e.g. on vehicle
    • H02J7/1423—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries for charging batteries from dynamo-electric generators driven at varying speed, e.g. on vehicle with multiple batteries
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/34—Parallel operation in networks using both storage and other dc sources, e.g. providing buffering
    • H02J7/342—The other DC source being a battery actively interacting with the first one, i.e. battery to battery charging
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P27/00—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage
    • H02P27/04—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage
    • H02P27/06—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage using dc to ac converters or inverters
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/40—Drive Train control parameters
    • B60L2240/54—Drive Train control parameters related to batteries
    • B60L2240/547—Voltage
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2300/00—Purposes or special features of road vehicle drive control systems
    • B60Y2300/91—Battery charging
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2400/00—Special features of vehicle units
    • B60Y2400/61—Arrangements of controllers for electric machines, e.g. inverters
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/44—Methods for charging or discharging
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/425—Structural combination with electronic components, e.g. electronic circuits integrated to the outside of the casing
    • H01M2010/4271—Battery management systems including electronic circuits, e.g. control of current or voltage to keep battery in healthy state, cell balancing
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2220/00—Batteries for particular applications
    • H01M2220/20—Batteries in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/7072—Electromobility specific charging systems or methods for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/72—Electric energy management in electromobility
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10—Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y02T90/12—Electric charging stations
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10—Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y02T90/14—Plug-in electric vehicles

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)

Abstract

본 발명은 전장 시스템에 안정적인 전압을 공급할 수 있는 차량용 전원 공급 장치를 제공하기 위하여, 차량에 장착된 제 1 전장 시스템 및 제 2 전장 시스템에 전원을 공급하는 차량용 전원 공급 장치에 있어서, 모터를 구동하는 인버터와 인버터를 제어하는 전자제어유닛을 포함하는 제 1 전장 시스템과, 제 2 전장 시스템 및 전자제어유닛에 전원을 공급하는 제 1 배터리와, 인버터에 전원을 공급하는 제 2 배터리와, 제 1 배터리로부터 전원을 공급 받아 제 2 배터리를 충전시키는 충전기를 포함하는 차량용 전원 공급 장치를 제공한다.

Description

차량용 전원 공급 장치{Apparatus For Providing Power Of vehicle}
본 발명은 전장 시스템에 안정적인 전압을 공급할 수 있는 차량용 전원 공급 장치에 관한 것이다.
일반적으로 차량에는 오디오, 에어컨, 히터 및 와이퍼 등 다수의 전장 시스템이 설치되어 있으며, 이러한 전장 시스템들은 하나의 차량 배터리로부터 전원을 공급받아 구동된다.
한편, 이와 같은 다수의 전장 시스템들이 전자화됨에 따라 차량 배터리의 전력 소비가 증가되고 있는 실정이다.
특히, 다수의 전장 시스템 중 제동 시스템, 조향 시스템 및 현가 시스템은 차량의 다른 전장 시스템(오디오, 히터, 와이퍼 등)에 비해 소비 전류가 높다.
차량 주행 중 위험이 감지되는 경우 제동 시스템, 조향 시스템 및 현가 시스템이 모두 구동될 수 있으며, 이 경우 이들 각 전장 시스템들의 소비 전류는 최대가 될 수 있다.
이와 더불어 차량의 다른 전장 시스템(오디오, 히터, 와이퍼 등)도 함께 구동되는 경우, 한정된 용량의 차량 배터리에 전압 강하가 발생하게 되고, 차량 배터리의 전압이 제동 시스템, 조향 시스템 및 현가 시스템에 구비된 전자제어유닛의 정상 동작에 필요한 전압 이하로 떨어질 수 있다.
이에 따라, 차량 충돌 위험 시 제동 시스템, 조향 시스템 및 현가 시스템의 응답성이 떨어져 운전자의 안전을 보장할 수 없는 문제점이 발생한다.
본 발명은 차량 충동 위험 시 전장 시스템에 안정적인 전압을 공급할 수 있는 차량용 전원 공급 장치를 제공한다.
또한, 본 발명은 전장 시스템의 응답성이 떨어지는 것을 방지할 수 있고, 운전자의 안전을 보장할 수 있는 전원 공급 장치를 제공한다.
또한, 본 발명은 차량의 저속 주행 보다 차량의 고속 주행 시, 전장 시스템의 응답성을 더 빠르게 하여, 고속 주행의 경우 차량 충돌 위험 시 운전자의 안전을 보다 확실히 보장할 수 있는 차량용 전원 공급 장치를 제공한다.
전술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 차량에 장착된 제 1 전장 시스템 및 제 2 전장 시스템에 전원을 공급하는 차량용 전원 공급 장치에 있어서, 모터를 구동하는 인버터와 인버터를 제어하는 전자제어유닛을 포함하는 제 1 전장 시스템과, 제 2 전장 시스템 및 전자제어유닛에 전원을 공급하는 제 1 배터리와, 인버터에 전원을 공급하는 제 2 배터리와, 제 1 배터리로부터 전원을 공급 받아 제 2 배터리를 충전시키는 충전기를 포함하는 차량용 전원 공급 장치를 제공한다.
또한, 제 2 배터리의 충전량 및 충전 속도를 제어하는 제어부를 더 포함한다.
또한, 제어부는, 차량의 차속이 제 1 기준값 이상이고 제 2 배터리의 충전량이 제 2 기준값 미만이면, 제 2 배터리가 완전 충전되도록 충전기를 제어한다.
또한, 제 1 전장시스템은 제동 시스템, 조향 시스템 또는 현가 시스템이다.
또한, 제어부는 차량의 차속에 따라 제 2 배터리의 충전 속도를 증가시킨다.
본 발명에 따르면, 차량 충동 위험 시 전장 시스템에 안정적인 전압을 공급할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 전장 시스템의 응답성이 떨어지는 것을 방지할 수 있고, 운전자의 안전을 보장할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 차량의 저속 주행 보다 차량의 고속 주행 시, 전장 시스템의 응답성을 더 빠르게 하여, 고속 주행의 경우 차량 충돌 위험 시 운전자의 안전을 보다 확실히 보장할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 전원 공급 장치의 개략적인 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 제 1 전장 시스템의 개략적인 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 제어부의 충전기 제어 방법의 순서도이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다.
본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 전원 공급 장치의 개략적인 도면이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 차량용 전원 공급 장치(100)는, 차량에 장착된 제 1 전장 시스템(140) 및 제 2 전장 시스템(150)에 전원을 공급하기 위한 것으로서, 제 1 전장 시스템(140), 제 1 배터리(120), 제 2 배터리(130) 및 충전기(160)를 포함한다.
여기서, 제 1 전장 시스템(140)은 차량의 거동을 제어하기 위해 차량에 장착되는 제동 시스템(141), 조향 시스템(142) 및 현가 시스템(143)일 수 있으며, 제 2 전장시스템(150)은 운전자의 편의를 위해 차량에 장착되는 오디오, 에어컨, 히터 및 와이퍼일 수 있다.
특히, 제 1 전장 시스템(140) 즉, 제동 시스템(141), 조향 시스템(142) 및 현가 시스템(143)은 차량 충돌 위험 시 이를 회피하기 위해 필수적으로 필요한 전장 시스템이다.
구체적으로, 제동 시스템(141)은 차량의 속도를 줄이거나 차량을 정지시키고, 조향 시스템(142)은 차량의 방향을 전환하고, 현가 시스템(143)은 차량의 자세를 제어함으로써, 차량 충돌 위험 시 충돌 위험을 회피하여 운전자의 안전을 보장하게 된다.
여기서, 현가 시스템(143)은 차량의 전륜 및 후륜에 각각 설치될 수 있다. 그리고, 제동 시스템(141), 조향 시스템(142) 및 현가 시스템(143)은 각각 전자식으로 구동 될 수 있다.
또한, 제 1 배터리(120)는 제 2 전장 시스템(150)과 병렬로 연결되고, 제 2 배터리(130)는 제 1 전장 시스템(140) 즉, 제동 시스템(141), 조향 시스템(142) 및 현가 시스템(143)과 각각 병렬로 연결된다.
이하, 제동 시스템(141), 조향 시스템(142) 및 현가 시스템(143)이 모두 전자식으로 구동되는 경우를 일 예로 설명하지만 이에 한정되는 것은 아니다.
도 1에 도시한 바와 같이, 제동 시스템(141), 조향 시스템(142) 및 현가 시스템(143)은, 모터를 구동하는 인버터(INV)와 상기 인버터(INV)를 제어하는 전자제어유닛(ECU: Electronic Control Unit)을 포함할 수 있다.
한편, 제동 시스템(141), 조향 시스템(142) 및 현가 시스템(143)은 모터를 구동해야 하기 때문에 제 2 전장 시스템(150) 보다 소비 전류가 크며, 인버터(INV)는 모터 구동을 제어해야 하기 때문에 단순히 제어 신호를 인버터(INV)에 공급하는 전자제어유닛(ECU) 보다 소비 전류가 크다.
구체적으로, 제동 시스템(141)은 최대 약 100Arms의 전류를 소비하고, 조향 시스템(142)은 최대 약 95Arms의 전류를 소비하고, 전륜 및 후륜에 각각 설치된 현가 시스템(143)은 최대 100Arms 및 80Arms의 전류를 각각 소비할 수 있다.
제 1 배터리(120)는 차량 운행 시 알터네이터(110)에 의해 발전된 전력을 공급받아 충전되며, 제 1 전장 시스템(140)의 전자제어유닛(ECU) 및 제 2 전장 시스템(150)에 전원을 각각 공급한다.
그리고, 제 2 배터리(130)는 제 1 배터리(120)에 충전된 전력을 공급받아 충전되며, 제 1 전장 시스템(140)의 인버터(INV)에 전원을 공급한다.
즉, 제 2 전장 시스템(150)은 하나의 배터리(120)로부터 전원을 공급 받는 반면, 제 1 전장 시스템(140)은 전자제어유닛(ECU)과 인버터(INV)로 구분되어 전자제어유닛(ECU)과 인버터(INV)가 별개의 배터리(120, 130)로부터 전원을 각각 공급 받는다.
한편, 제 2 배터리(130)는 비교적 전류 소비량이 많은 인버터(INV)에 전원을 공급하는 반면, 제 1 배터리(120)는 비교적 전류 소비량이 작은 제 2 전장 시스템(150) 및 전자제어유닛(ECU)에 전원을 각각 공급하기 때문에, 제 2 배터리(130)에 충전된 전압은 제 1 배터리(120)에 충전된 전압 보다 더 높은 레벨인 것이 바람직하다.
이 때, 제 1 전장 시스템(140)의 전자제어유닛(ECU)은 제 1 전장 시스템(140)의 인버터(INV) 보다 소비 전류가 작기 때문에, 제 2 전장 시스템(150) 구동에 의해 소비 전류가 증가되어 제 1 배터리(120)에 전압 강하가 발생하더라도 그 영향이 비교적 작아, 제 1 배터리(120)로부터 제 1 전장 시스템(140)의 전자제어유닛(ECU)의 구동에 필요한 소비 전류를 공급받을 수 있게 된다.
그리고, 제 1 전장 시스템(140)의 인버터(INV)는, 제 1 배터리(120)와 독립적으로 충전 및 방전되는 제 2 배터리(130)로부터 전원을 공급받기 때문에, 제 2 전장 시스템(150) 구동에 의해 소비 전류가 증가되어 제 1 배터리(120)에 전압 강하가 발생하더라도 그 영향이 없어, 제 2 배터리(130)로부터 제 1 전장 시스템(140)의 인버터(INV)의 구동에 필요한 소비 전류를 공급받을 수 있게 된다.
이에 따라, 제 2 전장 시스템(150)의 구동에 의해 소비 전류가 증가되어 제 1 배터리(120)의 전압이 떨어지더라도, 제 1 전장 시스템(140)에 안정적인 전압을 공급할 수 있어 제 1 전장 시스템(140)의 응답성이 떨어지는 것을 방지할 수 있다.
즉, 차량 충돌 위험 시 제 1 전장 시스템(140) 즉, 제동 시스템(141), 조향 시스템(142) 및 현가 시스템(143)이 모두 정상적으로 동작될 수 있어 운전자의 안전을 보장할 수 있게 된다.
그리고, 충전기(160)는, 제 1 배터리(120)와 제 2 배터리(130) 사이에 연결되어, 제 1 배터리(120)로부터 직류 전원을 공급 받아 제 2 배터리(130)를 충전시킨다.
본 발명의 실시예에 따른 차량용 전원 공급 장치(100)는 제 2 배터리(140)의 충전량 및 충전 속도를 제어하는 제어부(170)를 더 포함할 수 있다.
한편, 제 1 전장 시스템(140)은, 차량의 저속 주행 시 보다 고속 주행 시에서 더 빠른 응답성을 가져야 하기 때문에, 제 2 배터리(130)의 충전량 및 충전 속도를 고속 주행 시와 저속 주행 시에서 다르게 제어할 필요가 있다.
구체적으로, 제어부(170)는 차량의 차속이 미리 설정된 제 1 기준값 이상이고 제 2 배터리(130)의 충전량이 미리 설정된 제 2 기준값 미만이면, 제 2 배터리(130)가 제 1 충전 속도로 완전 충전되도록 충전기(160)를 제어한다.
여기서, 제 1 기준값은 제 1 전장 시스템(140)의 빠른 응답성이 필요한 차속일 수 있으며, 제 2 기준값은 고속 주행 시 즉, 차속이 제 1 기준값 이상인 경우 제 1 전장 시스템(140)의 정상 구동에 필요한 소비 전류를 충분히 공급할 수 있는 제 2 배터리(130)의 충전량일 수 있다. 그리고, 제 1 충전 속도는 차량의 차속이 제 1 기준값 미만인 경우의 충전 속도 보다 빠른 속도일 수 있다.
그리고, 제 1 기준값, 제 2 기준값 및 제 1 충전 속도는 전자제어유닛(ECU)에 구비된 저장부(미도시)에 미리 설정되어 저장될 수 있다.
또한, 제어부(170)는 차량의 차속에 따라 제 2 배터리(130)의 충전 속도를 증가시킬 수 있다.
이를 통해, 차량의 저속 주행 보다 차량의 고속 주행 시, 제 1 전장 시스템(140)의 응답성을 더 빠르게 하여, 고속 주행의 경우 차량 충돌 위험 시 운전자의 안전을 보다 확실히 보장할 수 있게 된다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 제 1 전장 시스템의 개략적인 도면이다.
도 2에 도시한 바와 같이, 제 1 전장 시스템(140)은, 모터(M)와, 상기 모터(M)를 구동하는 인버터(INV)와, 상기 인버터(INV)를 제어하는 전자제어유닛(ECU)을 포함한다.
인버터(INV)는, 제 2 배터리(130)로부터 공급 받은 직류 전원을 교류로 변환하여 모터(M)에 공급한다.
구체적으로, 인버터(INV)는 제 2 배터리(130)로부터 공급 받은 직류 전원을 교류로 변환하는 다수의 스위치(SW)와 상기 다수의 스위치(SW)의 순간적인 전압 강하를 방지하기 위한 직류단 커패시터(CDC)와 상기 제 2 배터리(130)의 전원을 평활하는 인덕터(L)로 이루어질 수 있으며, 각 스위치(SW)의 온오프 듀티비를 제어함으로써 직류 전원을 교류로 변환한다.
이 때, 상기 스위치(SW)는, 반도체 스위치일 수 있으며, PWM(Pulse Width Modulation) 신호에 따른 PWM 방식으로 제어될 수 있다.
전자제어유닛(ECU)은 제 1 배터리(120)로부터 직류 전원을 공급 받아 인버터(INV)를 구동하기 위한 제어 신호(Sc)를 인버터(INV)에 공급한다.
이 때, 제 1 전장 시스템(140)의 전자제어유닛(ECU)은 인버터(INV) 보다 소비 전류가 작기 때문에, 제 2 전장 시스템(150) 구동에 의해 소비 전류가 증가되어 제 1 배터리(120)에 전압 강하가 발생하더라도 그 영향이 작아, 제 1 배터리(120)로부터 제 1 전장 시스템(140)의 전자제어유닛(ECU)의 구동에 필요한 소비 전류를 공급받을 수 있게 된다.
그리고, 제 1 전장 시스템(140)의 인버터(INV)는 제 1 배터리(120)와 독립적으로 충전 및 방전되는 제 2 배터리(130)로부터 전원을 공급받기 때문에, 제 2 전장 시스템(150) 구동에 의해 소비 전류가 증가되어 제 1 배터리(120)에 전압 강하가 발생하더라도 그 영향이 없어, 제 2 배터리(120)로부터 제 1 전장 시스템(140)의 인버터(INV)의 구동에 필요한 소비 전류를 공급받을 수 있게 된다.
이에 따라, 제 2 전장 시스템(150)의 구동에 의해 소비 전류가 증가되어 제 1 배터리(120)의 전압이 떨어지더라도, 제 1 전장 시스템(140)에 안정적인 전압을 공급할 수 있어 제 1 전장 시스템(140)의 응답성이 떨어지는 것을 방지할 수 있다.
즉, 차량 충돌 위험시 제 1 전장 시스템(140) 즉, 제동 시스템(141), 조향 시스템(142) 및 현가 시스템(143)이 모두 정상적으로 동작될 수 있어 운전자의 안전을 보장할 수 있게 된다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 제어부(170)의 충전기(160) 제어 방법의 순서도이다.
도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 제어부(170)의 충전기(160) 제어 방법은, 차량의 차속이 미리 설정된 제 1 기준값 이상이고 제 2 배터리의 충전량이 미리 설정된 제 2 기준값 미만인지 판단하는 단계를 포함한다.
이 때, 제어부(170)는 차량의 차속이 미리 설정된 제 1 기준값 이상이고 제 2 배터리(130)의 충전량이 미리 설정된 제 2 기준값 미만이면, 제 2 배터리(130)가 제 1 충전 속도로 완전 충전되도록 충전기(160)를 제어한다.
그리고, 제어부(170)는 차량의 차속이 미리 설정된 제 1 기준값 미만이거나 제 2 배터리(130)의 충전량이 미리 설정된 제 2 기준값 이상이면, 제 2 배터리(130)가 현재 충전 상태로 유지되도록 충전기(160)를 제어한다.
여기서, 제 1 기준값은 제 1 전장 시스템(140)의 빠른 응답성이 필요한 차속일 수 있으며, 제 2 기준값은 고속 주행 시 즉, 차속이 제 1 기준값 이상인 경우 제 1 전장시스템(140)의 정상 구동에 필요한 소비 전류를 충분히 공급할 수 있는 제 2 배터리(130)의 충전량일 수 있다. 그리고, 제 1 충전 속도는 차량의 차속이 제 1 기준값 미만인 경우의 충전 속도 보다 빠른 속도일 수 있다.
그리고, 제 1 기준값, 제 2 기준값 및 제 1 충전 속도는 전자제어유닛(ECU)에 구비된 저장부(미도시)에 미리 설정되어 저장될 수 있다.
또한, 제어부(170)는 차량의 차속에 따라 제 2 배터리(130)의 충전 속도를 증가시킬 수 있다.
이를 통해, 차량의 저속 주행 보다 차량의 고속 주행 시, 제 1 전장 시스템(140)의 응답성을 더 빠르게 하여, 고속 주행의 경우 차량 충돌 위험 시 운전자의 안전을 보다 확실히 보장할 수 있게 된다.
이상에서 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 사상은 본 명세서에 제시되는 실시 예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상범위 내에 든다고 할 것이다.
110 : 알터네이터
120, 130 : 제 1 배터리 및 제 2 배터리
140 : 제 1 전장 시스템
150 : 제 2 전장 시스템
160 : 충전기
170 : 제어부

Claims (5)

  1. 차량에 장착된 제 1 전장 시스템 및 제 2 전장 시스템에 전원을 공급하는 차량용 전원 공급 장치에 있어서,
    모터를 구동하는 인버터와 상기 인버터를 제어하는 전자제어유닛을 포함하는 제 1 전장 시스템;
    상기 제 2 전장 시스템 및 상기 전자제어유닛에 전원을 공급하는 제 1 배터리;
    상기 인버터에 전원을 공급하는 제 2 배터리; 및
    상기 제 1 배터리로부터 전원을 공급 받아 상기 제 2 배터리를 충전시키는 충전기
    를 포함하는 차량용 전원 공급 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 배터리의 충전량 및 충전 속도를 제어하는 제어부
    를 더 포함하는 차량용 전원 공급 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 차량의 차속이 제 1 기준값 이상이고 상기 제 2 배터리의 충전량이 제 2 기준값 미만이면, 상기 제 2 배터리가 완전 충전되도록 상기 충전기를 제어하는 차량용 전원 공급 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 전장시스템은 제동 시스템, 조향 시스템 또는 현가 시스템인 차량용 전원 공급 장치.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 차량의 차속에 따라 상기 제 2 배터리의 충전 속도를 증가시키는 차량용 전원 공급 장치.
KR1020170020493A 2017-02-15 2017-02-15 차량용 전원 공급 장치 KR20180094326A (ko)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170020493A KR20180094326A (ko) 2017-02-15 2017-02-15 차량용 전원 공급 장치
CN201810152196.4A CN108422955B (zh) 2017-02-15 2018-02-14 用于车辆的电源设备
US15/896,070 US10322642B2 (en) 2017-02-15 2018-02-14 Power supply apparatus for vehicle
DE102018202339.5A DE102018202339B4 (de) 2017-02-15 2018-02-15 Energiezuführungsvorrichtung für ein fahrzeug

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170020493A KR20180094326A (ko) 2017-02-15 2017-02-15 차량용 전원 공급 장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20180094326A true KR20180094326A (ko) 2018-08-23

Family

ID=62982855

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020170020493A KR20180094326A (ko) 2017-02-15 2017-02-15 차량용 전원 공급 장치

Country Status (4)

Country Link
US (1) US10322642B2 (ko)
KR (1) KR20180094326A (ko)
CN (1) CN108422955B (ko)
DE (1) DE102018202339B4 (ko)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210083598A (ko) * 2019-12-27 2021-07-07 주식회사 만도 전자식 브레이크 시스템 및 그 제어방법

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04334907A (ja) * 1991-05-08 1992-11-24 Honda Motor Co Ltd 電気自動車用充電装置
JP3052859B2 (ja) * 1996-12-05 2000-06-19 三菱自動車工業株式会社 ハイブリッド電気自動車の補機用電源装置
WO2012061522A2 (en) * 2010-11-02 2012-05-10 Global Solar Water And Power Systems, Inc. Grid tie system and method
AU2013221384B2 (en) 2012-02-17 2015-07-02 Allison Transmission, Inc. High voltage cable detection using rotating machine in hybrid vehicles
WO2013181386A1 (en) * 2012-06-01 2013-12-05 The Gillette Company Battery-charging device and method of charging batteries
DE102014209680B4 (de) 2014-05-21 2021-11-25 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Kaskadierte Energiesteuerung elektrischer Größen von fahrdynamischen Regelsystemen zur Fahrzustandsstabilisierung eines Kraftfahrzeuges
JP6280462B2 (ja) 2014-06-30 2018-02-14 ヤンマー株式会社 排気浄化装置
CN104505895A (zh) * 2014-12-31 2015-04-08 东莞瑞柯电子科技股份有限公司 一种模块化多功能电源站组合
US10101401B2 (en) * 2015-03-05 2018-10-16 Gs Yuasa International Ltd. Energy storage device management apparatus, energy storage device management method, energy storage device module, energy storage device management program, and movable body
US10717361B2 (en) * 2016-01-19 2020-07-21 Kubota Corporation Work vehicle and display device for the work vehicle
CN106114247B (zh) * 2016-04-27 2019-03-22 恒大法拉第未来智能汽车（广东）有限公司 充电装置、充电方法以及车辆
CN108616148A (zh) * 2016-12-09 2018-10-02 手持产品公司 智能电池平衡***和方法

Also Published As

Publication number Publication date
US20180229619A1 (en) 2018-08-16
DE102018202339B4 (de) 2023-08-17
CN108422955A (zh) 2018-08-21
CN108422955B (zh) 2021-07-02
DE102018202339A1 (de) 2018-08-16
US10322642B2 (en) 2019-06-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110014836B (zh) 一种用于车辆的电气***
US9371005B2 (en) Battery management apparatus for an electric vehicle, and method for managing same
US8924051B2 (en) Drive device for railway vehicle
US9376103B2 (en) Traveling mode switching controller of hybrid electric vehicle
CN105934360B (zh) 用于无低压电池的电驱动的车辆的电池控制设备、包括该控制设备的电驱动的车辆及方法
CN107662563B (zh) 机动车辆的包括转换器和高负载消耗装置的车载电气***
JP4893368B2 (ja) 電源装置
JP5487817B2 (ja) 補助バッテリ給電システムおよび補助バッテリ給電方法
JP6187341B2 (ja) 車載充電システム
CN105703461A (zh) 充电装置
RU2711949C2 (ru) Способ снабжения напряжением бортовой сети автомобиля
JP2019043271A (ja) 車両の電源システム
JP4500217B2 (ja) 回路装置
JP4747933B2 (ja) 電源装置およびこれを備える車両
JP5447029B2 (ja) Ｄｃｄｃコンバータの制御方法、および制御装置
CN111497617B (zh) 车辆的电源***
US10322642B2 (en) Power supply apparatus for vehicle
EP2492132B1 (en) Drive device for railway vehicle
JP6087753B2 (ja) 電力システム
JP2008001316A (ja) 車載用電源装置
JP2019221038A (ja) 電源装置
CN112297944B (zh) 车辆、车辆的动力电池***及其控制方法
US11065975B2 (en) Method for electrically charging an energy store by switching between two configurations
JP2022023538A (ja) 補助電源装置、及び電動パワーステアリングシステム
JP2012039689A (ja) 平滑コンデンサの電荷開放装置

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E90F Notification of reason for final refusal