KR20200095001A - 차량의 태양광 시스템에 의한 충전 에너지 표출 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 차량의 태양광 시스템에 의한 충전 에너지 표출 방법에 관한 것으로서, 특히 태양광 시스템에 의해 충전되는 이득 에너지를 운전자에게 표출하는 방법에 관한 것이다. 본 발명은, 차량에 설치된 보조배터리 및 주배터리를 충전하는 태양광 시스템이 작동하는 경우 차량의 키 온오프(key-on/off) 여부에 따라 주차 모드인지 주행 모드 인지 판단하는 단계; 태양광 시스템이 보조배터리 또는 주배터리를 충전하는지 판단하여 해당되는 소모에너지를 계산하는 단계; 및 주차 모드인 경우 키 온(key-on)인 경우 소모에너지를 차량의 클러스터에 표출하여 부팅하고 주행 모드인 경우 키 오프(key-off)가 되는 경우 소모에너지를 클러스터에 표출하는 단계를 포함하고, 소모에너지는 보조배터리 또는 주배터리의 충전량의 효율에 따라 계산되고 이득 연료량은 충전량에 따라 변화되며 절약되는 에너지로 인해 계산될 수 있다.
본 발명에 따르면, 쏠라 루프 장착에 의해 태양광 시스템이 발전을 하여 외부 에너지를 차량 구동에 사용하게 되고, 외부의 에너지 사용으로 연비를 향상시켜 하이테크 이미지를 상승시키는 이점이 있다.
본 발명에 따르면, 쏠라 루프 장착에 의해 태양광 시스템이 발전을 하여 외부 에너지를 차량 구동에 사용하게 되고, 외부의 에너지 사용으로 연비를 향상시켜 하이테크 이미지를 상승시키는 이점이 있다.
Description
본 발명은 차량의 태양광 시스템에 의한 충전 에너지 표출 방법에 관한 것으로서, 특히 태양광 시스템에 의해 충전되는 이득 에너지를 운전자에게 표출하는 방법에 관한 것이다.
일반적으로 승용차의 지붕이나 화물차의 탑 지붕에 별도의 태양광 집열판을 구성하고 상기 축전기와 인버터 등을 차량의 내부에 자가 설치하여 사용하는 사례가 종종 있으나, 이러한 것들은 누구라도 자가 설치가 가능한 것으로 자동차의 고속운전이나 충격 등으로 태양광 집열판이 낙상되어 사고의 위험이 있고 미관상이나 산업상 제품이라고 할 수 없으며, 종례 루프캐리어를 차량의 지붕에 설치하여 사용하고 있는 것으로는 짐을 보관하는 사물함 기능만이 있는 것이 통상적이다.
솔라 루프(Solar Roof)는, 외부의 태양광을 이용해 환경차량의 고전압 배터리 및 저전압 배터리를 충전하는 시스템으로 이는 차량의 주행 시 혹은 주/정차 시 모두 충전이 가능하며 이로 인해 연비 개선의 효과가 있다. SOC (State Of Charge) 제어는, 환경차량의 고전압 배터리를 이용해 엔진의 효율 점에 따라 배터리를 충/방전하며, 또한 배터리의 SOC에 따라 엔진을 On/Off 할 수 있어 연비 개선을 하는 제어이다.
이와 관련, 솔라 에너지를 얻어 이와 관련된 정보를 차량에 표출하는 기술은 종래에 존재하지 않았다. 다만, 유사한 기술로 한국공개특허 제10-2016-0146347호 (태양광 발전시스템이 구성된 루프캐리어)는 태양광 발전시스템이 구성된 루프캐리어에 관한 것으로, 루프캐리어의 뚜껑 지붕면에 태양광 집열판과 외부 비상전력용 방수용 콘센트를 구성하고 루프캐리어의 사물함 내부에는 축전기와 인버터와 배전반이 일원화된 통상적인 태양광발전 시스템과 축전량 확대를 위한 확장 배전함이 구성되어 자동차 시동을 걸지 않고도 루프 캐리어의 외부에서 자동차 배터리 및 핸드폰 배터리의 비상 충전이 가능한 구성을 나타낸다.
그러나 종래기술도 태양광 에너지와 같은 외부 에너지 이득량에 대해 운전자에게 정보를 전달할 수 없는 문제점이 있다.
본 발명은 태양광 에너지를 차량에 장착하고 이로 인해 얻어지는 에너지 이득량을 운전자에게 표출하는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 차량에 설치된 보조배터리 및 주배터리를 충전하는 태양광 시스템이 작동하는 경우 차량의 키 온오프(key-on/off) 여부에 따라 주차 모드인지 주행 모드인지 판단하는 단계; 태양광 시스템이 보조배터리 또는 주배터리를 충전하는지 판단하여 해당되는 소모에너지를 계산하는 단계; 및 주차 모드인 경우 키 온(key-on)인 경우 소모에너지를 차량의 클러스터에 표출하여 부팅하고 주행 모드인 경우 키 오프(key-off)가 되는 경우 소모에너지를 클러스터에 표출하는 단계를 포함하고, 소모에너지는 보조배터리 또는 주배터리의 충전량의 효율에 따라 계산되고 이득 연료량은 충전량에 따라 변화되며 절약되는 에너지로 인해 계산될 수 있는 것을 특징으로 하는 차량의 태양광 시스템에 의한 충전 에너지 표출 방법을 제공하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 이득 연료량은,
바람직하게, 보조배터리는, LDC(Low DC-DC Convertor)에 의해 충전되는 상황에서 태양광 시스템에 의한 에너지가 Low SDC(Solar DC-DC Convertor)를 통해 충전될 수 있다.
바람직하게, 주배터리는, LDC(Low DC-DC Convertor)에 의해 충전되는 상황에서 태양광 시스템에 의한 에너지가 High SDC(Solar DC-DC Convertor)를 통해 충전될 수 있다.
바람직하게, High SDC(Solar DC-DC Convertor)를 통해 충전된 에너지는 LDC(Low DC-DC Convertor)를 거쳐 보조배터리를 재충전할 수 있다.
바람직하게, 태양광 시스템에 의한 충전 에너지는 클러스터 또는 AVN(Audio Video Navigation)에 표출될 수 있으며, 주차 모드와 주행 모드에 다른 태양광 충전량, 연비, 이득 충전 에너지 또는 이득 연료량 중 적어도 어느 하나를 표출할 수 있다.
전술한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따르면, 쏠라 루프 장착에 의해 태양광 시스템이 발전을 하여 외부 에너지를 차량 구동에 사용하게 되는 이점이 있다.
또한, 본 발명은 내연기관을 통한 연료 사용으로 충전을 하는 것이 아닌 차량과 전혀 상관없는 외부의 에너지 사용으로 연비를 향상시켜 하이테크 이미지를 상승시키는 이점이 있다.
도 1a 및 도 1b는 본 발명의 실시예에 따라 주배터리와 보조배터리가 충전되는 경로를 나타낸다. 도 1a는 보조배터리가 LSDC를 통해 충전되는 경로를 나타내고, 도 1b는 주배터리가 HSDC를 통해 충전되는 경로를 나타낸다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차량의 태양광 시스템에 의한 충전 에너지 표출 방법의 순서도를 나타낸다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따라 차량의 클러스터에 전달 정보가 표시되는 모습을 나타낸다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차량의 태양광 시스템에 의한 충전 에너지 표출 방법의 순서도를 나타낸다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따라 차량의 클러스터에 전달 정보가 표시되는 모습을 나타낸다.
이하, 첨부된 도면들에 기재된 내용들을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다. 다만, 본 발명이 예시적 실시 예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 각 도면에 제시된 동일 참조부호는 실질적으로 동일한 기능을 수행하는 부재를 나타낸다.
본 발명의 목적 및 효과는 하기의 설명에 의해서 자연스럽게 이해되거나 보다 분명해질 수 있으며, 하기의 기재만으로 본 발명의 목적 및 효과가 제한되는 것은 아니다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.
도 1a 및 도 1b는 본 발명의 실시예에 따라 주배터리와 보조배터리가 충전되는 경로를 나타낸다. 도 1a는 보조배터리가 LSDC를 통해 충전되는 경로를 나타내고, 도 1b는 주배터리가 HSDC를 통해 충전되는 경로를 나타낸다.
도 1a를 참조하면, 태양광 에너지는 보조배터리를 충전시키고 주배터리도 보조배터리를 충전시킬 수 있다. 도 1b를 참조하면, 보조배터리를 충전시키는 주배터리를 직접 태양광 에너지로도 충전시킬 수 있다.
보조배터리는, LDC(Low DC-DC Convertor)에 의해 충전되는 상황에서 태양광 시스템에 의한 에너지가 Low SDC(Solar DC-DC Convertor)를 통해 충전될 수 있으며, 주배터리는, LDC(Low DC-DC Convertor)에 의해 충전되는 상황에서 태양광 시스템에 의한 에너지가 High SDC(Solar DC-DC Convertor)를 통해 충전될 수 있다.
여기서, 연비는 태양광 에너지에 의해 보조배터리로 충전된 에너지만큼, 주배터리에서 LDC를 거쳐 보조배터리로 충전되는 에너지가 절약되었다고 가정 후 이득 에너지를 계산할 수 있다.
High SDC(Solar DC-DC Convertor)를 통해 충전된 에너지는 LDC(Low DC-DC Convertor)를 거쳐 보조배터리를 재충전할 수 있다.
이득 에너지에 대해, a) 주차 차량의 경우, 주차간 충전된 총 에너지를 Key on시 클러스터에 정보 표출하거나 b) 주행 차량의 경우, 주행 중 충전된 총 에너지를 Key Off시 클러스터에 정보를 표출할 수 있다. 또한, 표출 단위는, 이득 연료량 (liter), 이득 주행가능 거리 (Km), 이득 에너지 (kWh) 등 다양하게 표시가 가능하다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차량의 태양광 시스템에 의한 충전 에너지 표출 방법의 순서도를 나타낸다. 도 2를 참조하면, 본 발명은 주차 모드인지 주행 모드인지 판단하는 단계(S10); 소모에너지를 계산하는 단계(S20); 및 소모에너지를 클러스터에 표출하는 단계(S30)로 구성될 수 있다.
주차 모드인지 주행 모드인지 판단하는 단계(S10)는, 차량에 설치된 보조배터리 및 주배터리를 충전하는 태양광 시스템이 작동하는 경우 차량의 키 온오프(key-on/off) 여부를 통해 판단할 수 있다.
연비 표시 방법은, 태양광 시스템에 의해 보조배터리로 충전된 에너지만큼, 주배터리에서 LDC를 거쳐 보조배터리로 충전되는 에너지가 절약되었다고 가정 후 이득 에너지를 계산하는 과정이 적용될 수 있다. 이득 에너지에 대해, 주차 차량의 경우 주차간 충전된 총 에너지를 키 온(key-on)시 클러스터에 정보를 표출하고, 주행 차량의 경우 주행 중 충전된 총 에너지를 키 오프(key-off)시 클러스터에 정보를 표출할 수 있다.
소모에너지를 계산하는 단계(S20)는, 태양광 시스템이 보조배터리 또는 주배터리를 충전하는지 판단하여, 해당되는 배터리의 소모에너지를 산출하는 과정이다. 소모에너지는 보조배터리 또는 주배터리의 충전량의 효율에 따라 계산되고 이득 연료량은 충전량에 따라 변화되며 절약되는 에너지로 인해 계산될 수 있다.
이득 연료량은,
본 발명의 실시에에 따라 표출 단위는, 이득 연료량 (liter), 이득 주행가능 거리, 또는 이득 에너지 (kWh) 중 다양하게 표시 가능하며, 표시할 수 있는 모든 내용을 포함할 수 있다.
태양광 에너지로 보조배터리를 충전하고 있는 경우 이 계산될 수 있고, 주배터리를 충전하는 경우 로 계산될 수 있다. 각각의 경우, 또는 를 위의 식과 같이 계산하여 이득 연료량()을 계산할 수 있다.
소모에너지를 클러스터에 표출하는 단계(S30)는, 주차 모드인 경우 키 온(key-on)인 경우 소모에너지를 차량의 클러스터에 표출하여 부팅하고 주행 모드인 경우 키 오프(key-off)가 되는 경우 소모에너지를 클러스터에 표출하는 과정이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따라 차량의 클러스터에 전달 정보가 표시되는 모습을 나타낸다. 도 3을 참조하면, 클러스터에 주차 중 충전량 또는 운행 동안 충전된 태양광 에너지를 나타낸다.
태양광 시스템에 의한 충전 에너지는 클러스터 또는 AVN(Audio Video Navigation)에 표출될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 따라 클러스터에 표시되는 경우 주차 모드와 주행 모드에 다른 태양광 충전량, 연비, 이득 충전 에너지 또는 이득 연료량 중 적어도 어느 하나를 표출할 수 있다.
클러스터에 표출하는 내용은, 연료 이득분(), 추가 주행 가능 거리는 기존 평균연비 (km/l)* 연료 이득분()으로 표시될 수 있고, 이득 에너지는 (kWh)로 표시되고 이득 유지비는 이득연료량*평균 연료비(네비게이션 정보를 참고로 계산)로 계산될 수 있다. AVN에 표출하는 경우 누적 이력 표출도 가능하다.
이상에서 대표적인 실시예를 통하여 본 발명을 상세하게 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상술한 실시예에 대하여 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함을 이해할 것이다. 그러므로 본 발명의 권리 범위는 설명한 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 특허청구범위와 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태에 의하여 정해져야 한다.
Claims (7)
- 차량에 설치된 보조배터리 및 주배터리를 충전하는 태양광 시스템이 작동하는 경우 상기 차량의 키 온오프(key-on/off) 여부에 따라 주차 모드인지 주행 모드인지 판단하는 단계;
상기 태양광 시스템이 상기 보조배터리 또는 상기 주배터리를 충전하는지 판단하여 해당되는 소모에너지 및 이득 연료량을 계산하는 단계; 및
상기 주차 모드인 경우 키 온(key-on)시에 상기 소모에너지 및 이득 연료량을 상기 차량의 클러스터에 표출하여 부팅하고, 상기 주행 모드인 경우 키 오프(key-off)시에 상기 소모에너지 및 이득 연료량을 클러스터에 표출하는 단계를 포함하는 차량의 태양광 시스템에 의한 충전 에너지 표출 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 소모에너지는 상기 보조배터리 또는 상기 주배터리의 충전량의 효율에 따라 계산되고, 상기 이득 연료량은 상기 충전량에 따라 변화되며 절약되는 에너지로 인해 계산될 수 있는 것을 특징으로 하는 차량의 태양광 시스템에 의한 충전 에너지 표출 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 보조배터리는,
LDC(Low DC-DC Convertor)에 의해 충전되는 상황에서 상기 태양광 시스템에 의한 에너지가 Low SDC(Solar DC-DC Convertor)를 통해 충전될 수 있는 것을 특징으로 하는 차량의 태양광 시스템에 의한 충전 에너지 표출 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 주배터리는,
LDC(Low DC-DC Convertor)에 의해 충전되는 상황에서 상기 태양광 시스템에 의한 에너지가 High SDC(Solar DC-DC Convertor)를 통해 충전될 수 있는 것을 특징으로 하는 차량의 태양광 시스템에 의한 충전 에너지 표출 방법. - 제 5 항에 있어서,
상기 High SDC(Solar DC-DC Convertor)를 통해 충전된 에너지는 상기 LDC(Low DC-DC Convertor)를 거쳐 상기 보조배터리를 재충전할 수 있는 것을 특징으로 하는 차량의 태양광 시스템에 의한 충전 에너지 표출 방법. - 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 태양광 시스템에 의한 충전 에너지는 클러스터 또는 AVN(Audio Video Navigation)에 표출될 수 있으며,
상기 주차 모드와 주행 모드에 따른 태양광 충전량, 연비, 이득 충전 에너지 또는 이득 연료량 중 적어도 어느 하나를 표출할 수 있는 것을 특징으로 하는 차량의 태양광 시스템에 의한 충전 에너지 표출 방법.
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