KR100868609B1 - 배터리 시스템이 적용되는 연료전지 슈퍼캡 하이브리드차량 및 이의 동력분배 제어 방법 - Google Patents

배터리 시스템이 적용되는 연료전지 슈퍼캡 하이브리드차량 및 이의 동력분배 제어 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 배터리 시스템이 적용되는 연료전지 슈퍼캡 하이브리드 차량 및 이의 동력분배 제어 방법에 관한 것이다.
본 발명의 실시 예에 따른 배터리 시스템이 적용되는 연료전지 슈퍼캡 하이브리드 차량은 모터; 상기 모터에 전원을 공급하는 연료전지; 상기 연료전지의 전원을 충전하고 충전된 전원을 상기 모터에 공급하는 슈퍼 캡; 상기 연료전지 및 상기 슈퍼 캡과 함께 상기 모터의 구동을 위한 전원을 공급하는 배터리; 상기 배터리와 접속되는 직류-직류 컨버터; 상기 연료 전지로부터 전원을 공급받아 저장하여 차량에 필요한 전원으로 공급하는 보기류; 상기 연료전지와 상기 슈퍼 캡의 전원을 분배하는 전원 분배 장치; 상기 직류-직류 컨버터 및 상기 전원 분배 장치의 스위칭을 제어하는 컨트롤러;를 포함하며, 상기 직류-직류 컨버터는 상기 배터리와 접속되는 인덕터, 상기 인덕터와 상기 전원 분배 장치 사이에 접속되는 제 1 스위치, 상기 배터리와 상기 제 1 스위치 사이에 접속되는 제 2 스위치를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
배터리, 연료전지, 슈퍼캡, 동력 분배

Description

배터리 시스템이 적용되는 연료전지 슈퍼캡 하이브리드 차량 및 이의 동력분배 제어 방법{Fuel cell super cap hybrid vehicle applied battery system and method control distributing power thereof}
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 배터리 시스템이 적용되는 연료전지 슈퍼캡 하이브리드 차량의 파워넷 구성도,
도 2는 본 발명의 동력 분배 제어 전략을 나타낸 도면,
도 3은 본 발명의 프리챠지 시동 모드에 따른 구동 순서를 나타낸 순서도,
도 4는 본 발명의 디스챠지 셧 다운 모드에 따른 구동 순서를 나타낸 순서도,
도 5는 본 발명의 일반 셧 다운 모드에 따른 구동 순서를 나타낸 순서도,
도 6은 본 발명의 연료전지 온-오프에 따른 구동 순서를 나타낸 순서도,
도 7은 본 발명의 회생 전류 쵸핑 모드에 따른 구동 순서를 나타낸 순서도,
도 8은 본 발명의 배터리 지원 모드에 따른 구동 순서를 나타낸 순서도,
도 9는 직류-직류 컨버터 제어에 따른 파워넷 구성도의 전류 흐름도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
1 : 제 1 릴레이 2 : 제 2 릴레이
3 : 제 3 릴레이 4 : 제 1 스위치
6 : 제 2 스위치 7 : 전압 분배 장치
10 : 연료 전지 20 : 모터
30 : 슈퍼 캡 40 : 배터리
50 : 컨트롤러 60 : 보기류
본 발명은 배터리 시스템이 적용되는 연료전지 슈퍼캡 하이브리드 차량 및 이의 동력분배 제어 방법에 관한 것으로, 특히, 연료전지, 슈퍼캡 및 배터리를 포함하는 동력원을 이용한 차량 및 이 차량의 각 운영 시퀀스에 관한 것이다.
최근들어 화석연료의 고갈로 인한 에너지 수급문제와 친환경 에너지 개발에 대한 관심이 고조되고 있다. 기존의 석유,천연가스 등의 화석연료를 원료로 가는 차의 동력시스템을 대채할만한 것으로 연료전지시스템이 등장했다. 연료전지는 연료(수소)의 화학에너지가 전기에너지로 직접 변환되어 직류 전류를 생산하는 능력을 갖는 전지로 정의되며, 종래의 전지와는 다르게 외부에서 연료와 공기를 공급하여 연료(수소)와 산소의 화학반응에 의하여 생성되는 전기를 이용함으로써 동력장치의 모터를 구동시킨다.
연료전지 슈퍼캡 하이브리드 시스템은 연료전지와 슈퍼캡을 직결함으로써 연료전지 전압변화에 대해 슈퍼캡의 전류 변화폭이 크므로 로드 변화의 대부분을 슈퍼캡이 담당하고 연료전지는 대체로 고른 출력을 담당하게 된다. 이러한 연료전지 슈퍼캡 하이브리드 시스템은 연료전지를 보다 마일드하게 제어할 수 있다는 점에서 우수한 조합이지만 동력 분배 제어를 능동적으로 할 수 없다는 단점이 있다. 따라서 연료전지 측에 Power Converter를 추가하여 연료전지 On/Off 및 연료전지 전류를 보다 능동적으로 제어하고자 하는 연구가 진행되어 왔다. 하지만 이러한 파워 컨버터의 추가는 전원이 DC-DC Converter를 상시 통과하게 되면서 에너지 손실이 발생하며, DC-DC Converter가 연료전지 출력에 맞게 비대해져야 한다는 점, DC-DC 제어를 통한 전류리플이 연료전지에 미치는 악영향, 슈퍼캡 discharge, 회생제동 전류 chopping등의 다양한 운전을 할 수 없다는 단점이 있다.
본 발명의 목적은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 기존 슈퍼캡 하이브리드 시스템에 배터리 시스템을 추가하여 버스단 전압 제어를 통해 슈퍼캡 프리차지 제어, 연료전지 전압 및 ON/OFF 제어, 회생 제동 전류 Chopping 제어등을 용이하게 할 수 있는 배터리 시스템이 적용된 연료전지 슈퍼캡 하이브리드 차량 및 이의 동력 분배 제어 방법을 제공하는데 있다.
상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시 예에 따른 배터리 시스템이 적용되는 연료전지 슈퍼캡 하이브리드 차량은 모터; 상기 모터에 전원을 공급하는 연료전지; 상기 연료전지의 전원을 충전하고 충전된 전원을 상기 모터에 공급하는 슈퍼 캡; 상기 연료전지 및 상기 슈퍼 캡과 함께 상기 모터의 구동을 위한 전원을 공급하는 배터리; 상기 배터리와 접속되는 직류-직류 컨버터; 상기 연료 전지로부터 전원을 공급받아 저장하여 차량에 필요한 전원으로 공급하는 보기류; 상기 연료전지와 상기 슈퍼 캡의 전원을 분배하는 전원 분배 장치; 상기 직류-직류 컨버터 및 상기 전원 분배 장치의 스위칭을 제어하는 컨트롤러;를 포함하며, 상기 직류-직류 컨버터는 상기 배터리와 접속되는 인덕터, 상기 인덕터와 상기 전원 분배 장치 사이에 접속되는 제 1 스위치, 상기 배터리와 상기 제 1 스위치 사이에 접속되는 제 2 스위치를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 컨트롤러는 상기 제 1 스위치 및 상기 제 2 스위치를 제어하는 게이트 드라이버; 상기 전원 분배 장치내에 포함된 릴레이를 제어하는 릴레이 드라이버;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시 예에 따른 배터리 시스템이 적용되는 연료전지 슈퍼캡 하이브리드 차량의 동력 분배 제어 방법은 모터, 상기 모터에 전원을 공급하는 연료전지, 상기 연료전지의 전원을 충전하고 충전된 전원을 상기 모터에 공급하는 슈퍼 캡, 상기 연료전지 및 상기 슈퍼 캡과 함께 상기 모터의 구동을 위한 전원을 공급하는 배터리, 상기 배터리와 접속되는 직류-직류 컨버터, 상기 연료 전지로부터 전원을 공급받아 저장하여 차량에 필요한 전원으로 공급하는 보기류, 상기 연료전지와 상기 슈퍼 캡의 전원을 분배하는 전원 분배 장치, 상기 직류-직류 컨버터 및 상기 전원 분배 장치의 스위칭을 제어하는 컨트롤러를 포함하며, 상기 직류-직류 컨버터는 상기 배터리와 접속되는 인덕터, 상기 인덕터와 상기 전원 분배 장치 사이에 접속되는 제 1 스위치, 상기 배터리와 상기 제 1 스위치 사이에 접속되는 제 2 스위치를 포함하고, 상기 전원 분배 장치는 버스단과 상기 연료전지 연결 여부를 제어하는 제 1 릴레이, 버스단과 상기 슈퍼 캡 연결 여부를 제어하는 제 2 릴레이, 상기 배터리를 상기 연료전지와 연결할지 버스단에 연결할 지를 제어하는 제 3 릴레이 포함하는 연료전지 슈퍼캡 하이브리드 차량에 있어서, 상기 버스단 전압 하한치 및 연료전지 온-오프를 결정하는 상한치1, 상한치2, 재생 쵸핑 시작을 판단하기 위한 상한치3을 설정하는 단계; 상기 하한치 이하에서는 상기 직류-직류 컨버터 전압제어를 수행하는 단계; 상기 상한치2에서는 상기 연료전지 오프를 수행하는 단계; 상기 상한치 1에서는 상기 연료전지를 상기 배터리 충전후 전압이 상기 버스단과 같아지면 상기 연료전지 턴온을 수행하는 단계; 상기 상한치 3이상이 될 경우 상기 배터리를 통한 회생제동 전류 쵸핑을 통해 전압 상승을 막는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시 예에 따른 배터리 시스템이 적용되는 연료전지 슈퍼캡 하이브리드 차량의 동력 분배 제어 방법에서, 프리챠지 시동에 따른 동력 분배 제어는 저전압 컨버터를 통해 상기 연료전지 보기류 파워를 작동시켜 상기 연료전지를 운행가능 조건으로 유지하는 단계; 상기 제 1 릴레이를 턴-온하여 상기 연료전지와 상기 버스단을 연결하여 연료전지 온리 모드로 진입하는 단계; 저전압 컨버터 부스트 모드를 중지하여 상기 연료전지 출력이 보기류를 담당하게 하는 단계; 상기 직류-직류 컨버터를 통해 상기 버스단 전압이 상기 연료전지 전압과 같아지도록 전압 제어를 수행하는 단계; 상기 전압이 같아지면 상기 제 2 릴레이를 턴-온하여 상기 연료전지와 상기 슈퍼 캡이 직결된 하이브리드 모드를 진행하여 정상 운행을 시작하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시 예에 따른 배터리 시스템이 적용되는 연료전지 슈퍼캡 하이브리드 차량의 동력 분배 제어 방법에서, 디스챠지 시동오프 모드는 상기 제 2 릴레이를 오프하여 상기 버스단과 상기 슈퍼 캡을 완전히 분리시키는 단계;상기 직류-직류 컨버터 전압 제어를 통해 상기 슈퍼 캡 방전 및 상기 배터리 충전을 진행하는 단계; 상기 슈퍼 캡 방전이 기 설정된 일정 수준에 도달하였을 경우 상기 제 1 릴레이를 오프하기 전에 상기 저 전압 컨버터를 턴-온하여 상기 보기류를 담당하게 하는 단계; 상기 제 1 릴레이 오프 및 상기 연료전지 셧 다운을 진행하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시 예에 따른 배터리 시스템이 적용되는 연료전지 슈퍼캡 하이브리드 차량의 동력 분배 제어 방법에서, 일반 시동 오프 모드는 상기 제 1 릴레이를 오프하여 상기 버스단에 상기 연료전지 연결을 해제하는 단계; 상기 슈퍼 캡이 상기 연료전지 보기류를 담당하는 단계; 상기 연료전지 셧 다운을 진행하는 단계; 상기 제 2 릴레이를 오프하여 상기 슈퍼 캡과 상기 버스단의 연결을 해제하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시 예에 따른 배터리 시스템이 적용되는 연료전지 슈퍼캡 하이 브리드 차량의 동력 분배 제어 방법에서, 연료전지 온/오프 모드는 슈퍼캡 하이브리드 모드로 운전하는 단계; 상기 버스단 전압이 상한치 2에 도달했을 때 상기 제 1 릴레이를 오프하여 상기 연료전지와 상기 버스단 연결을 해제하며 연료전지 측 보기류 파워도 오프하는 단계; 상기 버스단 전압이 다시 상한치 1로 떨어질 경우 상기 제 3 릴레이를 턴온하는 단계; 상기 직류-직류 컨버터 전압제어를 통해 상기 연료전지 전압을 상기 슈퍼 캡 전압 수준으로 낮추는 단계; 상기 제 1 릴레이를 턴온하여 상기 연료전지와 상기 슈퍼 캡을 직결하며 상기 직류-직류 컨버터 전압 제어를 중단하고 상기 제 3 릴레이를 오프하여 슈퍼캡 하이브리드 모드로 진입하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시 예에 따른 배터리 시스템이 적용되는 연료전지 슈퍼캡 하이브리드 차량의 동력 분배 제어 방법에서, 회생 전류 쵸핑 모드는 상기 연료전지 측 상기 제 1 릴레이가 오프되어 슈퍼 캡 온리 모드에서 상기 슈퍼 캡 전압이 상한치 3을 넘어갈 경우 직류-직류 컨버터 벅 모드 제어를 통해 전압이 상한치 3을 넘지 않도록 제어하는 단계; 상기 상한치 3 미만으로 상기 슈퍼 캡 전압이 떨어질 경우 상기 직류-직류 컨버터 제어를 멈추어 슈퍼캡 온리 모드로 복귀하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시 예에 따른 배터리 시스템이 적용되는 연료전지 슈퍼캡 하이브리드 차량의 동력 분배 제어 방법에서, 배터리 어시스트 모드는 상기 버스단 전압을 측정하는 단계; 상기 버스단 전압이 상한치 1 이하로 떨어지지 않도록 상기 직류-직류 컨버터 전압제어를 통해 배터리 전류를 지원해주는 단계;를 포함하는 것 을 특징으로 한다.
상술한 목적 및 기타의 목적과 본 발명의 특징 및 이점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여보다 분명해 질 것이다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 갖기로 한다. 또한 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 배터리 시스템이 적용되는 연료전지 슈퍼캡 하이브리드 차량의 파워넷 구성도를 나타낸 도면이다.
상기 도 1을 참조하면, 본 발명의 연료전지 슈퍼캡 시스템은 슈퍼캡의 낮은 에너지 저장 특성을 보완하기 위해 배터리 시스템을 추가하여 슈퍼캡의 전압을 유지할 수 있다. 이러한 본 발명의 연료전지 슈퍼캡 시스템은 일반적으로 연료전지 슈퍼캡 하이브리드 시스템으로 로드 팔로윙(Load Following)을 수행하다 슈퍼캡 전압이 설정 범위를 벗어나면 배터리 사용으로 연료전지 출력 레벨링(leveling)을 진행한다.
이를 위하여 본 발명의 연료전지 슈퍼캡 시스템의 파워넷 구성은 모터(20)와, 모터(20)에 전원을 공급하는 연료전지(10), 상기 연료전지(10)의 전원을 충전하고 충전된 전원을 상기 모터(20)에 공급하는 슈퍼 캡(30), 상기 연료전지(10) 및 상기 슈퍼 캡(30)과 함께 상기 모터(20)의 구동을 위한 전원을 공급하는 배터 리(40), 배터리(40)와 접속되는 DC-DC Converter(66), 차량에 필요한 전원을 공급하는 보기류(60), 상기 연료전지(10)와 슈퍼 캡(30)의 전원을 분배하는 전원 분배 장치(7), 상기 직류-직류 컨버터(66) 및 상기 전원 분배 장치(7)의 스위칭을 제어하는 컨트롤러(Controller)(50)를 포함하여 구성되며, 상기 모터(20)의 입력단에는 상기 모터(20)에 공급되는 전원을 변환하는 인버터(22)를 더 포함할 수 있다.
상기 전원 분배 장치(7)는 제 1 릴레이(1), 제 2 릴레이(2) 및 제 3 릴레이(3)를 포함하여 구성되며, 제 1 릴레이(1)는 버스단과 연료전지(10) 연결 여부를 제어하며, 제 2 릴레이(2)는 버스단과 슈퍼 캡(30) 연결 여부를 제어하고, 제 3 릴레이(3)는 배터리(40)를 연료전지(10)와 연결할지 버스단에 연결할 지를 제어한다.
보기류(60)는 고전압 출력 장치(64)와 저전압 출력 장치(62)로 나누어지며 저전압 출력 장치(62)는 저전압 컨버터(Low Power Converter)(63)를 통하여 작동되며 연료전지(10) 보기류 파워는 고전압 출력장치(64)에 연결된다.
직류-직류 컨버터(66)는 배터리(40)와 접속되는 인덕터(5), 인덕터(5)와 제 3 릴레이(3) 사이에 접속되는 제 1 스위치(4), 배터리(40)와 제 1 스위치(4) 사이에 접속되는 제 2 스위치(6)를 포함하여 구성된다.
컨트롤러(50)는 제 1 스위치(4) 및 제 2 스위치(6)를 제어하는 게이트 드라이버와 전원 분배 장치(7)의 제 1 내지 제 3 릴레이(3)를 제어하는 릴레이 드라이버를 포함하여 구성된다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 동력 분배 제어 전략을 나타낸 도면이다.
상기 도 2를 참조하면, 본 발명의 동력 분배 제어는 연료전지 슈퍼캡 하이브 리드시시스템으로 운전하다가 버스단 전압이 Vlow_limit이하로 떨어질 경우 배터리(40) 직류-직류 컨버터(66) 전압 제어를 통해 버스단 전압이 Vlow_limit이하로 떨어지지 않도록 하며 버스단 전압이 Vhigh_limit2이상으로 올라갈 경우 연료전지(10) 및 그 보기류(60) 파워를 OFF함으로써 버스단 전압 상승을 방지할 뿐만 아니라 리제너레이션 브레이킹(regeneration Braking)시 연료전지(10)로 인한 슈퍼 캡(30) 충전을 막음으로써 회생제동 여분을 증가시켜 연비 향상을 도모할 수 있다. 또한, 연료전지(10) ON/OFF시 채터링(Chattering)현상을 막기 위해 연료전지(10) ON시점은 Vhigh_limit1에서 시작하여 ON/OFF시점에 히스테리시스(Hysterisis)를 둔다. 버스단 전압이 연료전지 OCV근처까지 올라갈 경우 배터리(40) 직류-직류 컨버터(66) 전압 제어를 통해 회생제동 전류 쵸핑(Chopping) 모드로 진입하여 회생제동 에너지를 증가시킬 수 있으며 배터리(40) 충전을 통해 더 이상의 전압 상승을 막는다.
도 3 내지 도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 동력 분배 제어에 따른 시쿼너스를 나타낸 것이다.
도 3을 참조하면, 프리챠지 시동에 따른 동력 분배 제어는 차량 시동시 슈퍼캡이 방전되어 있기 때문에 연료전지(10)와 그대로 직결하게 되면 갑자기 과전류가 흘러 스택에 나쁜 영향을 준다. 따라서, 저전압 컨버터(Low Power Converter)(63)를 통해 연료전지(10) 보기류 파워를 작동시켜 연료전지(10)를 운행가능 조건으로 만들며 제 1 릴레이(1)를 ON하여 연료전지(10)와 버스단을 연결하여 연료전지 Only 모드로 진입한다. 저전압 컨버터 부스트(Low Power Converter Boost) 모드는 중지 하여 연료전지(10) 출력이 보기류(60) 등을 담당하게 한다. 직류-직류 컨버터(66)를 통해 버스단 전압이 연료전지(10) 전압과 같아지도록 전압 제어를 수행하며 전압이 같아지면 제 2 릴레이(2)를 ON하여 연료전지(10)와 슈퍼 캡(30)이 직결된 하이브리드 모드를 진행하여 정상 운행을 시작한다.
도 4를 참조하면, 디스챠지 시동오프(Discharge Shut down) 시 즉, 슈퍼 캡(30) 전압을 discharging 시키면서 시동을 끌 경우는 제 2 릴레이(2)를 OFF하여 버스단과 슈퍼 캡(30)을 완전히 분리시킨 후 직류-직류 컨버터(66) 전압 제어를 통해 슈퍼 캡(30) 방전 및 배터리(40) 충전을 진행한다. 슈퍼 캡(30) 방전이 원하는 수준에 도달하였을 경우에 제 1 릴레이(1)을 OFF하기 전에 저 전압 컨버터(63)를 ON하여 보기류(60)를 담당하게 한 상황에서 제 1 릴레이(1) OFF 및 연료전지(10) Shut down을 진행한다. 이는 항상 연료전지 보기류 파워가 작동되고 있는 상황에서 연료전지(10)를 버스단에 연결하거나 해제하기 위함이다.
도 5를 참조하면, 일반 시동 오프 모드는 제 1 릴레이(1)를 OFF하여 버스단에 연료전지(10) 연결을 해제하며 이 때는 슈퍼 캡(30)이 연료전지 보기류(60)를 담당하는 상황이 되며 연료전지(10) shut down을 진행한다. 마지막으로 제 2 릴레이(2)를 OFF하여 슈퍼 캡(30)과 버스단의 연결을 해제한다.
한편, 도 6을 참조하면, 연료전지 온/오프 모드는 연료전지 효율을 고려하여 저출력구간은 사용하지 않고 회생제동시 연료전지에 의한 슈퍼캡 충전을 막기 위해 연료전지 ON/OFF 제어를 수행한다. 슈퍼캡 하이브리드 모드로 운전하고 있는 상황에서 버스단 전압이 Vhigh_limit2에 도달했을 때 제 1 릴레이(1)를 OFF하여 연료전지(10)와 버스단 연결을 해제하며 연료전지 측 보기류 파워도 OFF하여 연비 향상을 도모한다. 버스단 전압이 다시 Vhigh_limit1으로 떨어질 경우 연료전지(10)를 ON하는데 이 때 슈퍼 캡(30)과 연료전지(10)를 바로 연결할 경우 전압차로 인한 과전류가 흐르게 된다. 이를 방지하기 위해 연료전지(10) 전압을 슈퍼 캡(30) 전압과 비슷한 수준으로 떨어뜨린 후 직결하는 방법을 사용한다. 이 과정은 먼저 Vhigh_limit1으로 떨어질 경우 제 3 릴레이(3)를 ON하여 배터리(40)는 연료전지(10) 측만 연결되며 직류-직류 컨버터(66) 전압제어를 통해 연료전지(10) 전압을 슈퍼 캡(30) 전압과 비슷한 수준으로 떨어뜨린 후 제 1 릴레이(1)를 ON하여 연료전지(10)와 슈퍼 캡(30)을 직결하며 직류-직류 컨버터(66) 전압 제어를 중단하고 제 3 릴레이(3)를 OFF하여 슈퍼캡 하이브리드 모드로 진입한다.
도 7을 참조하면, 회생 전류 쵸핑 모드는 연료전지 고출력 구간에서 배터리 파워 지원(Power assist)을 진행하여 버스단 전압이 너무 많이 떨어지는 것을 방지하는 것이다. 연료전지(10) 측 제 1 릴레이(1)가 OFF된 상태, 즉 슈퍼 캡(30) Only모드에서 슈퍼 캡(30) 전압이 Vhigh_limit3을 넘어갈 경우 직류-직류 컨버터 벅(DC-DC Conveter Buck) 모드 제어를 통해 전압이 상한치를 넘어가지 않도록 제어한다. 다시 Vhigh_limit3 미만으로 슈퍼 캡(30) 전압이 떨어질 경우 직류-직류 컨버터(66) 제어를 멈추며 슈퍼캡 Only Mode로 되돌아 간다.
도 8을 참조하면, 배터리 어시스트 모드는 슈퍼 캡(30) 뿐만 아니라 배터리(40)에서도 회생제동 전류를 받을 수 있도록 하여 회생제동 에너지를 증가시켜 제동력 증가 및 에너지 효율 증대를 도모하는 것이다. 이러한 배터리 어시스트 모드는 버스단 전압이 Vlow_limit 이하로 떨어지지 않도록 직류-직류 컨버터(66) 전압제어를 통해 배터리(40) 전류를 assist해주어 차량의 동력 성능을 향상 시킬 수 있다.
한편, 직류-직류 컨버터(66) 제어는 도 9에 도시된 바와 같이 전압 명령치인 V_cmd 가 정해지면 비례, 미분, 적분 gain을 통해 전류 명령인 I_cmd를 생성하여 그에 따른 IGBT duty 제어를 수행한다. 예를 들어 부스팅 모드(Boosting Mode)에서 제 2 스위치(6)를 On할 경우 코일에 흐르는 전류는
Figure 112006091727646-pat00001
만큼 증가하고 제 2 스위치(6)를 Off할 경우
Figure 112006091727646-pat00002
만큼 감소한다. 벅 모드(Buck Mode)는 제 1 스위치(4)를 작동시켜 같은 방법으로 제어한다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 배터리 시스템이 적용되는 연료전지 슈퍼캡 하이브리드 차량 및 이의 동력 분배 제어 방법은, 연료전지 출력을 보다 능동적으로 제어하기 위해 연료전지 측에 배터리와 배터리 측 DC-DC Converter 구축하여 연료전지 출력 제어를 수행함으로써, 연료전지 저출력 및 고출력 구간에서 연료전지를 고효율 영역에서 사용할 수 있으며 슈퍼캡의 SOC(여기서는 전압)가 일정범위를 벗어나지 않도록 하고, 슈퍼캡 프리차지 및 회생제동 전류 쵸핑 모드시 연료전지 슈퍼캡 하이브리드 시스템의 운전을 보다 효율적이며 능동적으로 수행할 수 있다.
아울러 본 발명의 바람직한 실시예들은 예시의 목적을 위해 개시된 것이며, 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가 등이 가능할 것이며, 이러한 수정 변경 등은 이하의 특허청구의 범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.

Claims (9)

  1. 모터;
    상기 모터에 전원을 공급하는 연료전지;
    상기 연료전지의 전원을 충전하고 충전된 전원을 상기 모터에 공급하는 슈퍼 캡;
    상기 연료전지 및 상기 슈퍼 캡과 함께 상기 모터의 구동을 위한 전원을 공급하는 배터리;
    상기 배터리와 접속되는 직류-직류 컨버터;
    상기 연료 전지로부터 전원을 공급받아 저장하여 차량에 필요한 전원으로 공급하는 보기류;
    상기 연료전지와 상기 슈퍼 캡의 전원을 분배하는 전원 분배 장치;
    상기 직류-직류 컨버터 및 상기 전원 분배 장치의 스위칭을 제어하는 컨트롤러;를 포함하며,
    상기 직류-직류 컨버터는 상기 배터리와 접속되는 인덕터, 상기 인덕터와 상기 전원 분배 장치 사이에 접속되는 제 1 스위치, 상기 배터리와 상기 제 1 스위치 사이에 접속되는 제 2 스위치를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 배터리 시스템이 적용되는 연료전지 슈퍼캡 하이브리드 차량.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 컨트롤러는
    상기 제 1 스위치 및 상기 제 2 스위치를 제어하는 게이트 드라이버;
    상기 전원 분배 장치내에 포함된 릴레이를 제어하는 릴레이 드라이버;를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 시스템이 적용되는 연료전지 슈퍼캡 하이브리드 차량.
  3. 모터, 상기 모터에 전원을 공급하는 연료전지, 상기 연료전지의 전원을 충전하고 충전된 전원을 상기 모터에 공급하는 슈퍼 캡, 상기 연료전지 및 상기 슈퍼 캡과 함께 상기 모터의 구동을 위한 전원을 공급하는 배터리, 상기 배터리와 접속되는 직류-직류 컨버터, 상기 연료 전지로부터 전원을 공급받아 저장하여 차량에 필요한 전원으로 공급하는 보기류, 상기 연료전지와 상기 슈퍼 캡의 전원을 분배하는 전원 분배 장치, 상기 직류-직류 컨버터 및 상기 전원 분배 장치의 스위칭을 제어하는 컨트롤러를 포함하며, 상기 직류-직류 컨버터는 상기 배터리와 접속되는 인덕터, 상기 인덕터와 상기 전원 분배 장치 사이에 접속되는 제 1 스위치, 상기 배터리와 상기 제 1 스위치 사이에 접속되는 제 2 스위치를 포함하고, 상기 전원 분배 장치는 버스단과 상기 연료전지 연결 여부를 제어하는 제 1 릴레이, 버스단과 상기 슈퍼 캡 연결 여부를 제어하는 제 2 릴레이, 상기 배터리를 상기 연료전지와 연결할지 버스단에 연결할지를 제어하는 제 3 릴레이 포함하는 연료전지 슈퍼캡 하이브리드 차량의 동력 분배 제어 방법에 있어서,
    상기 버스단 전압 하한치 및 연료전지 온-오프를 결정하는 상한치1, 상한치2, 재생 쵸핑 시작을 판단하기 위한 상한치3을 설정하는 단계;
    상기 하한치 이하에서는 상기 직류-직류 컨버터 전압제어를 수행하는 단계;
    상기 상한치2에서는 상기 연료전지 오프를 수행하는 단계;
    상기 상한치 1에서는 상기 연료전지를 상기 배터리 충전후 전압이 상기 버스단과 같아지면 상기 연료전지 턴온을 수행하는 단계;
    상기 상한치 3이상이 될 경우 상기 배터리를 통한 회생제동 전류 쵸핑을 통해 전압 상승을 막는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 시스템이 적용되는 연료전지 슈퍼캡 하이브리드 차량의 동력 분배 제어 방법.
  4. 모터, 상기 모터에 전원을 공급하는 연료전지, 상기 연료전지의 전원을 충전하고 충전된 전원을 상기 모터에 공급하는 슈퍼 캡, 상기 연료전지 및 상기 슈퍼 캡과 함께 상기 모터의 구동을 위한 전원을 공급하는 배터리, 상기 배터리와 접속되는 직류-직류 컨버터, 상기 연료 전지로부터 전원을 공급받아 저장하여 차량에 필요한 전원으로 공급하는 보기류, 상기 연료전지와 상기 슈퍼 캡의 전원을 분배하는 전원 분배 장치, 상기 직류-직류 컨버터 및 상기 전원 분배 장치의 스위칭을 제어하는 컨트롤러를 포함하며, 상기 직류-직류 컨버터는 상기 배터리와 접속되는 인덕터, 상기 인덕터와 상기 전원 분배 장치 사이에 접속되는 제 1 스위치, 상기 배터리와 상기 제 1 스위치 사이에 접속되는 제 2 스위치를 포함하고, 상기 전원 분배 장치는 버스단과 상기 연료전지 연결 여부를 제어하는 제 1 릴레이, 상기 버스단과 슈퍼 캡 연결 여부를 제어하는 제 2 릴레이, 상기 배터리를 상기 연료전지와 연결할지 상기 버스단에 연결할 지를 제어하는 제 3 릴레이 포함하는 연료전지 슈퍼캡 하이브리드 차량의 동력 분배 제어 방법에 있어서,
    프리챠지 시동에 따른 동력 분배 제어는
    저전압 컨버터를 통해 상기 연료전지 보기류 파워를 작동시켜 상기 연료전지를 운행가능 조건으로 유지하는 단계;
    상기 제 1 릴레이를 턴-온하여 상기 연료전지와 상기 버스단을 연결하여 연료전지 온리 모드로 진입하는 단계;
    저전압 컨버터 부스트 모드를 중지하여 상기 연료전지 출력이 보기류를 담당하게 하는 단계;
    상기 직류-직류 컨버터를 통해 상기 버스단 전압이 상기 연료전지 전압과 같아지도록 전압 제어를 수행하는 단계;
    상기 버스단 전압이 상기 연료전지 전압과 같아지면 상기 제 2 릴레이를 턴-온하여 상기 연료전지와 상기 슈퍼 캡이 직결된 하이브리드 모드를 진행하여 정상 운행을 시작하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 시스템이 적용되는 연료전지 슈퍼캡 하이브리드 차량의 동력 분배 제어 방법.
  5. 모터, 상기 모터에 전원을 공급하는 연료전지, 상기 연료전지의 전원을 충전하고 충전된 전원을 상기 모터에 공급하는 슈퍼 캡, 상기 연료전지 및 상기 슈퍼 캡과 함께 상기 모터의 구동을 위한 전원을 공급하는 배터리, 상기 배터리와 접속되는 직류-직류 컨버터, 상기 연료 전지로부터 전원을 공급받아 저장하여 차량에 필요한 전원으로 공급하는 보기류, 상기 연료전지와 상기 슈퍼 캡의 전원을 분배하는 전원 분배 장치, 상기 직류-직류 컨버터 및 상기 전원 분배 장치의 스위칭을 제어하는 컨트롤러를 포함하며, 상기 직류-직류 컨버터는 상기 배터리와 접속되는 인덕터, 상기 인덕터와 상기 전원 분배 장치 사이에 접속되는 제 1 스위치, 상기 배터리와 상기 제 1 스위치 사이에 접속되는 제 2 스위치를 포함하고, 상기 전원 분배 장치는 버스단과 상기 연료전지 연결 여부를 제어하는 제 1 릴레이, 상기 버스단과 상기 슈퍼 캡 연결 여부를 제어하는 제 2 릴레이, 상기 배터리를 상기 연료전지와 연결할지 상기 버스단에 연결할 지를 제어하는 제 3 릴레이 포함하는 연료전지 슈퍼캡 하이브리드 차량의 동력 분배 제어 방법에 있어서,
    디스챠지 시동오프 모드는
    상기 제 2 릴레이를 오프하여 상기 버스단과 상기 슈퍼 캡을 완전히 분리시키는 단계;
    상기 직류-직류 컨버터 전압 제어를 통해 상기 슈퍼 캡 방전 및 상기 배터리 충전을 진행하는 단계;
    상기 슈퍼 캡 방전이 기 설정된 일정 수준에 도달하였을 경우 상기 제 1 릴레이를 오프하기 전에 저 전압 컨버터를 턴-온하여 상기 보기류를 담당하게 하는 단계;
    상기 제 1 릴레이 오프 및 상기 연료전지 셧 다운을 진행하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 시스템이 적용되는 연료전지 슈퍼캡 하이브리드 차량의 동력 분배 제어 방법.
  6. 모터, 상기 모터에 전원을 공급하는 연료전지, 상기 연료전지의 전원을 충전하고 충전된 전원을 상기 모터에 공급하는 슈퍼 캡, 상기 연료전지 및 상기 슈퍼 캡과 함께 상기 모터의 구동을 위한 전원을 공급하는 배터리, 상기 배터리와 접속되는 직류-직류 컨버터, 상기 연료 전지로부터 전원을 공급받아 저장하여 차량에 필요한 전원으로 공급하는 보기류, 상기 연료전지와 상기 슈퍼 캡의 전원을 분배하는 전원 분배 장치, 상기 직류-직류 컨버터 및 상기 전원 분배 장치의 스위칭을 제어하는 컨트롤러를 포함하며, 상기 직류-직류 컨버터는 상기 배터리와 접속되는 인덕터, 상기 인덕터와 상기 전원 분배 장치 사이에 접속되는 제 1 스위치, 상기 배터리와 상기 제 1 스위치 사이에 접속되는 제 2 스위치를 포함하고, 상기 전원 분배 장치는 버스단과 상기 연료전지 연결 여부를 제어하는 제 1 릴레이, 상기 버스단과 상기 슈퍼 캡 연결 여부를 제어하는 제 2 릴레이, 상기 배터리를 상기 연료전지와 연결할지 상기 버스단에 연결할 지를 제어하는 제 3 릴레이 포함하는 연료전지 슈퍼캡 하이브리드 차량의 동력 분배 제어 방법에 있어서,
    일반 시동 오프 모드는
    상기 제 1 릴레이를 오프하여 상기 버스단에 상기 연료전지 연결을 해제하는 단계;
    상기 슈퍼 캡이 상기 연료전지 보기류를 담당하는 단계;
    상기 연료전지 셧 다운을 진행하는 단계;
    상기 제 2 릴레이를 오프하여 상기 슈퍼 캡과 상기 버스단의 연결을 해제하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 시스템이 적용되는 연료전지 슈퍼캡 하이브리드 차량의 동력 분배 제어 방법.
  7. 모터, 상기 모터에 전원을 공급하는 연료전지, 상기 연료전지의 전원을 충전하고 충전된 전원을 상기 모터에 공급하는 슈퍼 캡, 상기 연료전지 및 상기 슈퍼 캡과 함께 상기 모터의 구동을 위한 전원을 공급하는 배터리, 상기 배터리와 접속되는 직류-직류 컨버터, 상기 연료 전지로부터 전원을 공급받아 저장하여 차량에 필요한 전원으로 공급하는 보기류, 상기 연료전지와 상기 슈퍼 캡의 전원을 분배하는 전원 분배 장치, 상기 직류-직류 컨버터 및 상기 전원 분배 장치의 스위칭을 제어하는 컨트롤러를 포함하며, 상기 직류-직류 컨버터는 상기 배터리와 접속되는 인덕터, 상기 인덕터와 상기 전원 분배 장치 사이에 접속되는 제 1 스위치, 상기 배터리와 상기 제 1 스위치 사이에 접속되는 제 2 스위치를 포함하고, 상기 전원 분배 장치는 버스단과 상기 연료전지 연결 여부를 제어하는 제 1 릴레이, 상기 버스단과 상기 슈퍼 캡 연결 여부를 제어하는 제 2 릴레이, 상기 배터리를 상기 연료전지와 연결할지 상기 버스단에 연결할 지를 제어하는 제 3 릴레이 포함하는 연료전지 슈퍼캡 하이브리드 차량의 동력 분배 제어 방법에 있어서,
    연료전지 온/오프 모드는
    슈퍼캡 하이브리드 모드로 운전하는 단계;
    버스단 전압 하한치 및 연료전지 온-오프를 결정하는 상한치1, 상한치2, 재생 쵸핑 시작을 판단하기 위한 상한치3 중에서,
    상기 버스단 전압이 상한치 2에 도달했을 때 상기 제 1 릴레이를 오프하여 상기 연료전지와 상기 버스단 연결을 해제하며 연료전지 측 보기류 파워도 오프하는 단계;
    상기 버스단 전압이 다시 상한치 1로 떨어질 경우 상기 제 3 릴레이를 턴온하는 단계;
    상기 직류-직류 컨버터 전압제어를 통해 상기 연료전지 전압을 상기 슈퍼 캡 전압 수준으로 낮추는 단계;
    상기 제 1 릴레이를 턴온하여 상기 연료전지와 상기 슈퍼 캡을 직결하며 상기 직류-직류 컨버터 전압 제어를 중단하고 상기 제 3 릴레이를 오프하여 슈퍼캡 하이브리드 모드로 진입하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 시스템이 적용되는 연료전지 슈퍼캡 하이브리드 차량의 동력 분배 제어 방법.
  8. 모터, 상기 모터에 전원을 공급하는 연료전지, 상기 연료전지의 전원을 충전하고 충전된 전원을 상기 모터에 공급하는 슈퍼 캡, 상기 연료전지 및 상기 슈퍼 캡과 함께 상기 모터의 구동을 위한 전원을 공급하는 배터리, 상기 배터리와 접속되는 직류-직류 컨버터, 상기 연료 전지로부터 전원을 공급받아 저장하여 차량에 필요한 전원으로 공급하는 보기류, 상기 연료전지와 상기 슈퍼 캡의 전원을 분배하는 전원 분배 장치, 상기 직류-직류 컨버터 및 상기 전원 분배 장치의 스위칭을 제어하는 컨트롤러를 포함하며, 상기 직류-직류 컨버터는 상기 배터리와 접속되는 인덕터, 상기 인덕터와 상기 전원 분배 장치 사이에 접속되는 제 1 스위치, 상기 배터리와 상기 제 1 스위치 사이에 접속되는 제 2 스위치를 포함하고, 상기 전원 분배 장치는 버스단과 상기 연료전지 연결 여부를 제어하는 제 1 릴레이, 상기 버스단과 상기 슈퍼 캡 연결 여부를 제어하는 제 2 릴레이, 상기 배터리를 상기 연료전지와 연결할지 상기 버스단에 연결할 지를 제어하는 제 3 릴레이 포함하는 연료전지 슈퍼캡 하이브리드 차량의 동력 분배 제어 방법에 있어서,
    회생 전류 쵸핑 모드는
    상기 연료전지 측 제 1 릴레이가 오프되어 슈퍼 캡 온리 모드에서 상기 슈퍼 캡 전압이 재생 쵸핑 시작을 판단하기 위한 상한치3을 넘어갈 경우 직류-직류 컨버터 벅 모드 제어를 통해 전압이 상한치 3을 넘지 않도록 제어하는 단계;
    상기 상한치 3 미만으로 상기 슈퍼 캡 전압이 떨어질 경우 상기 직류-직류 컨버터 제어를 멈추어 슈퍼캡 온리 모드로 복귀하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 시스템이 적용되는 연료전지 슈퍼캡 하이브리드 차량의 동력 분배 제어 방법.
  9. 모터, 상기 모터에 전원을 공급하는 연료전지, 상기 연료전지의 전원을 충전하고 충전된 전원을 상기 모터에 공급하는 슈퍼 캡, 상기 연료전지 및 상기 슈퍼 캡과 함께 상기 모터의 구동을 위한 전원을 공급하는 배터리, 상기 배터리와 접속되는 직류-직류 컨버터, 상기 연료 전지로부터 전원을 공급받아 저장하여 차량에 필요한 전원으로 공급하는 보기류, 상기 연료전지와 상기 슈퍼 캡의 전원을 분배하는 전원 분배 장치, 상기 직류-직류 컨버터 및 상기 전원 분배 장치의 스위칭을 제어하는 컨트롤러를 포함하며, 상기 직류-직류 컨버터는 상기 배터리와 접속되는 인덕터, 상기 인덕터와 상기 전원 분배 장치 사이에 접속되는 제 1 스위치, 상기 배터리와 상기 제 1 스위치 사이에 접속되는 제 2 스위치를 포함하고, 상기 전원 분배 장치는 버스단과 상기 연료전지 연결 여부를 제어하는 제 1 릴레이, 상기 버스단과 상기 슈퍼 캡 연결 여부를 제어하는 제 2 릴레이, 상기 배터리를 상기 연료전지와 연결할지 상기 버스단에 연결할 지를 제어하는 제 3 릴레이 포함하는 연료전지 슈퍼캡 하이브리드 차량의 동력 분배 제어 방법에 있어서,
    배터리 어시스트 모드는
    상기 버스단 전압을 측정하는 단계;
    버스단 전압 하한치 및 연료전지 온-오프를 결정하는 상한치1, 상한치2, 재생 쵸핑 시작을 판단하기 위한 상한치3 중에서,
    상기 버스단 전압이 상한치 1 이하로 떨어지지 않도록 상기 직류-직류 컨버터 전압제어를 통해 배터리 전류를 지원해주는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 시스템이 적용되는 연료전지 슈퍼캡 하이브리드 차량의 동력 분배 제어 방법.
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WO2012039945A1 (en) * 2010-09-21 2012-03-29 Intel Corporation Power supply

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100986500B1 (ko) 2008-10-28 2010-10-08 현대자동차주식회사 멀티 스택 구조의 연료전지 하이브리드 시스템
KR101361354B1 (ko) * 2012-12-24 2014-02-10 현대자동차주식회사 부스트 컨버터의 승압 제어 방법
CN103182949B (zh) * 2013-03-28 2015-01-07 安徽江淮汽车股份有限公司 一种整车控制器的切断/唤醒电路
KR101516419B1 (ko) 2013-11-14 2015-05-04 숭실대학교산학협력단 연료전지용 전력변환장치 및 그 제어방법
CN105365595B (zh) * 2015-11-13 2017-08-25 宁波市江北九方和荣电气有限公司 电动汽车动力电池与超级电容动力系统及控制方法
KR101856300B1 (ko) 2015-12-09 2018-06-26 현대자동차주식회사 연료전지 차량의 시동 제어방법
CN109334430A (zh) * 2018-10-15 2019-02-15 武汉格罗夫氢能汽车有限公司 乘用车燃料电池发动机集成动力系统
CN109353233A (zh) * 2018-10-23 2019-02-19 格罗夫汽车科技有限公司 新能源汽车用具有预充、放电及稳压功能的电源分配电路
CN110453741A (zh) * 2019-08-30 2019-11-15 清华大学 混合动力推土机
KR102655110B1 (ko) 2021-10-28 2024-04-08 현대모비스 주식회사 연료전지 시스템 및 그의 전력 제어 방법

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004312926A (ja) 2003-04-09 2004-11-04 Toyota Motor Corp 車両の制御装置および制御方法
KR20050006905A (ko) * 2003-07-10 2005-01-17 현대자동차주식회사 연료 전지 하이브리드 차량용 직류 변환장치의 프리 차지제어방법
JP2006318818A (ja) 2005-05-13 2006-11-24 Nissan Motor Co Ltd 燃料電池システム

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004312926A (ja) 2003-04-09 2004-11-04 Toyota Motor Corp 車両の制御装置および制御方法
KR20050006905A (ko) * 2003-07-10 2005-01-17 현대자동차주식회사 연료 전지 하이브리드 차량용 직류 변환장치의 프리 차지제어방법
JP2006318818A (ja) 2005-05-13 2006-11-24 Nissan Motor Co Ltd 燃料電池システム

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012039945A1 (en) * 2010-09-21 2012-03-29 Intel Corporation Power supply
US9203265B2 (en) 2010-09-21 2015-12-01 Intel Corporation Power supply
US10879730B2 (en) 2010-09-21 2020-12-29 Intel Corporation Power supply

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