KR100951979B1 - 마일드 하이브리드 차량의 이중 전원 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 상용 마일드 하이브리드 차량의 이중 전원 시스템에 관한 것으로서, 복수개의 저전압 배터리를 구비하고 이들 저전압 배터리를 병렬 또는 직렬로 선택 연결하기 위한 통합제어 멀티 스위치 및 릴레이 스위치를 구비하여, 배터리를 병렬로 연결한 뒤 발전기에 의해 생성된 전기에너지를 각 배터리에 충전하거나 저전압 전력을 헤드램프나 에어컨, 오디오 등의 차량 전장품에 제공하여 이들을 작동시키고, 또는 배터리를 직렬로 연결한 상태에서 고전압의 배터리 전력을 구동모터에 제공하여 구동모터를 구동하는데 사용할 수 있도록 한 하이브리드 차량의 이중 전원 시스템에 관한 것이다. 이러한 본 발명에 따르면, 상용 버스 등의 저가 보급형 마일드 하이브리드 시스템에서 고가인 종래의 하이브리드용 인버터와 컨버터를 사용하는 대신 저가의 기계식 멀티 스위치와 릴레이 스위치를 사용함으로써 마일드 하이브리드 시스템의 최대 목적인 저가화 구현이 가능해진다.

마일드, 하이브리드, 멀티 스위치, 릴레이, 배터리, 병렬, 직렬, 승압, 젼력변환, 저가화

Description

마일드 하이브리드 차량의 이중 전원 시스템{Dual power source system of mild hybrid electric vehicle}

본 발명은 마일드 하이브리드 차량의 이중 전원 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 상용 버스 등의 저가 보급형 마일드 하이브리드 시스템에서 저전압의 전기에너지를 배터리에 충전하거나 차량 전장품에 제공하고, 필요시 저전압 전기에너지를 승압하여 고전압의 전기에너지를 구동모터에 제공할 수 있는 이중 전원 시스템에 관한 것이다.

하이브리드 차량은 서로 다른 두 종류 이상의 동력원을 효율적으로 조합하여 차량을 구동시키는 것을 의미하나, 대부분의 경우는 연료(가솔린 등 화석연료)를 연소시켜 회전력을 얻는 엔진과 배터리 전력으로 회전력을 얻는 전기모터에 의해 구동하는 차량을 의미한다.

이러한 하이브리드 차량은 엔진뿐만 아니라 전기모터를 보조동력원으로 채택하여 배기가스 저감 및 연비 향상을 도모할 수 있는 미래형 차량으로, 연비를 개선 하고 환경친화적인 제품을 개발해야 한다는 시대적 요청에 부응하여 더욱 활발한 연구가 진행되고 있다.

하이브리드 차량의 분류는 차량의 구동방식에 따라 병렬형, 직렬형, 복합형 등이 있으며, 엔진과 전기모터(구동모터)의 파워 분담비에 따라 마일드(Mild), 미들(Middle), 하드(Hard) 타입으로 분류된다.

예를 들어, 엔진의 용량에 비해 구동모터의 용량이 적은 형태를 마일드 하이브리드 시스템이라 하며, 일반적으로 마일드 하이브리드 시스템에서는 구동모터로만 차량이 구동되는 모드는 없다. 이와 반대로 모터의 용량이 큰 하드 타입 하이브리드 시스템의 경우에는 저속에서 모터로 구동하는 모드가 있다.

첨부한 도 1은 상용 버스에 적용되고 있는 마일드 하이브리드 시스템의 구성을 도시한 블록도로서, 이를 참조하여 마일드 하이브리드 시스템의 일반적인 구성에 대해 설명하면 다음과 같다. 일 예로서, 24V의 발전 전압을 출력하는 발전기(10)와, 72V의 구동 전압으로 작동하는 구동모터(70)의 예를 도시하였다.

도시된 바와 같이, 충전시에는 발전기(10)로부터 생산된 24V 전압의 전기에너지가 인버터(20)에서 72V 전압으로 승압되어 고전압 배터리(72V)(30)에 충전되고, 상위 제어기인 하이브리드 제어기(Hybrid Control Unit, HCU)(60)의 제어하에 구동모터(70)가 고전압 배터리(30)에 저장된 72V 전압의 전기에너지를 제공받아 구동된다.

또한 헤드램프나 에어컨, 오디오 등의 차량 전장품(50)을 작동시키기 위해 고전압 배터리(30)에 저장된 72V 전압의 전기에너지가 컨버터(40)에서 24V 전압으 로 강압되어 차량 전장품(50)에 제공된다.

그러나, 상기와 같은 종래의 시스템에서는 다음과 같은 문제점이 있었다.

발전기(10)의 전압 24V를 고가의 인버터(20)를 사용하여 72V로 승압한 뒤 고전압 배터리(30)에 저장하여야 하고, 고전압 배터리(30)에 저장된 72V 전압을 컨버터(40)를 사용하여 24V로 변환한 뒤 차량의 일반 전장품(50)을 작동시킨다.

이에 따라, 전력변환장치인 고가의 인버터(20)와 컨버터(40)가 반드시 필요하다. 하지만, 인버터(20)와 컨버터(40) 등의 하이브리드 관련 부품은 현재 대부분 해외에서 도입되는 고가의 부품이다. 이에 가격이 저렴한 상용 버스의 마일드 하이브리드 시스템에서 모터 구동용 전원(72V)과 일반 전원(24V)의 변환을 위해 고가의 인버터(20)와 컨버터(40)를 모두 구비하는 경우에는 시스템 가격이 고가화될 수밖에 없다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명한 것으로서, 상용 버스 등의 저가 보급형 마일드 하이브리드 시스템에서 고가인 종래의 하이브리드용 인버터와 컨버터의 사용 없이 저가의 기계식 멀티 스위치와 릴레이 스위치를 대신 사용하여, 저전압의 전기에너지를 배터리에 충전하거나 차량 전장품에 제공하고, 필요시 저전압 전기에너지를 승압하여 고전압의 전기에너지를 구동모터에 제공할 수 있도록 함으로써, 마일드 하이브리드 시스템의 최대 목적인 저가화 구현이 가능해지는 이중 전원 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명은, 발전기와 차량 전장품에 대해 병렬로 연결된 상태에서 상기 발전기의 전력이 개별 충전되거나 상기 차량 전장품에 병렬로 전력을 공급하고, 구동모터에 대해 직렬로 연결된 상태에서 구동모터의 전력을 공급하는 배터리들과; 상기 배터리들 사이에 개재되어 접점 측의 온/오프 구동상태에 따라 상기 배터리들을 직렬로 연결하거나 연결 해제하는 릴레이 스위치와; 상기 배터리, 발전기와 차량 전장품에 연결된 스위치들로 구성되어, 상기 릴레이 스위치의 오프 상태에서 병렬로 연결되는 각 배터리를 상기 발전기와 차량 전장품에 회로 연결하는 통합제어 멀티 스위치와; 상기 통합제어 멀티 스위치의 절환 작동을 위한 스위치 구동부와; 상기 배터리들이 구동모터, 발전기와 차량 전장품에 대해 직렬 또는 병렬로 연결될 수 있도록 상기 스위치 구동부를 제어하는 제어기를 포함하는 마일드 하이브리드 차량의 이중 전원 시스템을 제공한다.

바람직한 실시예에서, 상기 멀티 스위치가 상기 각 릴레이 스위치의 여자 측에 연결되어, 배터리 전원을 상기 각 릴레이 스위치의 여자 측에 선택적으로 인가/차단하는 릴레이 온/오프 구동용 스위치를 겸하도록 한 것을 특징으로 한다.

또한 상기 스위치 구동부는, 상기 멀티 스위치 내 스위치들의 스위칭 부재에 힌지 결합되어 이들을 일체로 단자 간 절환 동작시키는 연결부재와; 상기 연결부재에 힌지 결합되어 회동시 연결부재를 전후로 이동시킴으로써 상기 멀티 스위치 내 스위치들을 동시에 절환 구동시키는 절환레버와; 상기 절환레버에 힌지 결합되어 상기 제어기의 구동 제어하에 전후진 동작함으로써 상기 절환레버를 회동시키는 액츄에이터를 포함하여 구성될 수 있다.

또한 상기 액츄에이터는 내장된 솔레노이드에 의해 상기 절환레버에 힌지 결합된 솔레노이드가 전후진 동작하는 솔레노이드 구동방식의 전자식 액츄에이터일 수 있다.

이에 따라, 본 발명에 따른 마일드 하이브리드 차량의 이중 전원 시스템에서는 상용 버스 등의 저가 보급형 마일드 하이브리드 시스템에서 고가인 종래의 하이브리드용 인버터와 컨버터를 삭제하는 대신 저가의 기계식 멀티 스위치와 릴레이 스위치를 사용함으로써 마일드 하이브리드 시스템의 최대 목적인 저가화 구현이 가 능해진다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 대해 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

첨부한 도 2는 본 발명에 따른 통합제어 멀티 스위치를 구비한 마일드 하이브리드 시스템의 구성을 도시한 블록도이고, 도 3과 도 4는 본 발명에 따른 멀티 스위치 및 제어 회로의 상세도로서, 도 3은 배터리 충전시 및 차량 전장품 작동시(배터리 병렬 방전) 스위치 연결상태를, 도 4는 구동모터 작동시(배터리 직렬 방전) 스위치 연결상태를 각각 나타낸다.

우선, 본 발명에서는 마일드 하이브리드 시스템 차량에서 모터 구동용 전원(72V)과 일반 전원(24V)의 변환을 위해 종래의 전력변환장치인 고가의 하이브리드용 인버터 및 컨버터를 삭제하고 그 대신 저가의 기계식 스위치 및 전압변환회로를 구성하여 시스템 저가화를 구현한다.

일 예로서, 24V의 발전 전압을 출력하는 발전기(10)와, 72V의 구동 전압으로 작동하는 구동모터(70)를 구비한 하이브리드 차량에서, 24V 발전기(10)의 전원을 인버터와 컨버터의 사용 없이 구동모터(70)에서 필요로 하는 72V의 구동 전압으로 제공하기 위해, 본 발명에서는 복수개의 24V 배터리(31~33)를 구비한 뒤 스위치를 이용해 상기 복수개의 24V 배터리를 필요에 따라 직렬과 병렬로 선택 연결하기 위한 회로 구성이 제공된다.

즉, 복수개의 저전압 배터리(31~33)를 구비한 뒤, 충전시에는 배터리를 병렬로 접속하여 발전기(10)에 의해 생성된 전기에너지를 충전하고, 또한 저전압 전력을 필요로 하는 헤드램프나 에어컨, 오디오 등의 차량 전장품(50)을 작동시키기 위해서는 배터리(31~33)를 병렬로 접속한 상태에서 배터리의 저전압 전력을 상기 차량 전장품(50)에 제공하여 작동시킨다. 예컨대, 차량에 24V 배터리(31~33) 3개를 구비한 뒤, 이들 24V 배터리(31~33)를 병렬로 연결한 상태로 발전기(10)에서 생성된 24V 전압의 전기에너지를 각 배터리에 충전하며, 또는 병렬로 연결된 배터리(31~33)의 24V 전압 출력을 차량 전장품(50)에 인가하여 작동시키는 것이다.

반면, 구동모터(70)를 작동시키기 위해 고전압이 필요한 경우에는 배터리(31~33)를 직렬로 접속하여 배터리로부터 출력되는 고전압 전력을 구동모터(70)에 제공한다. 예컨대, 이때는 24V 배터리(31~33) 3개를 모두 직렬로 연결한 뒤 필요한 72V 구동 전압을 구동모터(70)에 인가하여 작동시킨다.

상기와 같이 저전압 배터리(예, 24V 배터리)(31~33)를 직렬 또는 병렬로 선택 연결하기 위해서 별도의 스위치 및 구동부, 제어기가 필요한데, 도 3 및 도 4에 나타낸 바와 같이, 배터리(31~33)와 배터리 간 연결회로에 각각 릴레이 스위치(R1,R2)를 구비하고, 릴레이 스위치(R1,R2)를 온/오프(접점 측 연결/해제) 구동하기 위한 별도의 스위치로서 통합제어 멀티 스위치(90)를 구비한다.

상기 릴레이 스위치(R1,R2)는 배터리(31~33)와 배터리 사이에 회로로 연결되어 릴레이 스위치가 온(On) 될 때 양측의 배터리를 직렬로 접속시키며, 오프(Off) 될 때는 배터리 간 연결을 차단하게 된다. 이를 위해 각 릴레이 스위치의 접점 측 단자는 배터리 단자에 연결된다.

또한 상기 각 릴레이 스위치(R1,R2)가 배터리(31~33)의 전원을 선택적으로 인가받아 온/오프 구동될 수 있도록 각 릴레이 스위치(R1,R2)의 여자 측 단자는 멀티 스위치(90)와 배터리(31,32)에 사이에 연결되며, 멀티 스위치(90)의 스위칭 구동에 의해 배터리(31,32)의 전류가 여자 코일에 인가되거나 차단된다. 물론, 각 릴레이 스위치(R1,R2)의 여자 코일에 배터리(31,32)의 전류가 인가되면, 릴레이 스위치는 접점 측이 온(On) 되면서 배터리(31~33)를 직렬로 접속시키게 되며, 배터리의 전류가 차단되면 릴레이 스위치가 오프(Off) 되어 배터리 간 회로 연결을 차단한다.

도시한 예를 참조하면, 3개의 배터리(31~33)를 조합하여 구동모터(70)를 구동시키기 위한 72V 구동 전압을 제공할 수 있도록, 24V 전력을 제공하는 제1, 제2, 제3배터리(31~33)가 구비되고, 제1배터리(31)와 제2배터리(32) 사이, 제2배터리(32)와 제3배터리(33) 사이에 제1릴레이 스위치(R1)와 제2릴레이 스위치(R2)가 각각 개재된다.

제1릴레이 스위치(R1)는 제1배터리(31)의 전원을 여자 코일에 인가받아 온(On) 구동되며, 제2릴레이 스위치(R2)는 제2배터리(32)의 전원을 여자 코일에 인가받아 온(On) 구동된다.

한편, 상기 통합제어 멀티 스위치(90)는 릴레이 스위치(R1,R2)를 선택적으로 온/오프 구동시키기 위한 스위치이면서 차량 전장품(50) 등 부하와 발전기(10)에 각 배터리(31~33)를 개별 연결하기 위한 멀티 스위치로서, 도시된 바와 같이 4개의 스위치(91~94)가 통합된 구조로 되어 있다.

우선, 제1스위치(91)는 제1배터리(31)를 차량 전장품(50) 및 발전기(10)에 개별 접속/차단하기 위한 스위치이면서 제1릴레이 스위치(R1)를 온/오프 구동시키기 위한 스위치로서, 1번 단자는 본 발명의 이중 전원 시스템 제어기인 HCU(60)와 차량 전장품(50), 발전기(10) 측에 연결되며, 2번 단자는 제1배터리(31)의 (-) 극에, 3번 단자는 제1릴레이 스위치(R1)의 여자 측에 연결된다.

제2스위치(92)와 제3스위치(93)는 제2배터리(32)를 차량 전장품(50) 및 발전기(10)에 개별 접속/차단하기 위한 스위치이고, 특히 제3스위치(93)는 제2릴레이 스위치(R2)를 온/오프 구동시키기 위한 스위치이기도 하다. 이때, 제2스위치(92)의 4번 단자가 HCU(60)와 차량 전장품(50), 발전기(10) 측에 연결되고, 5번 단자가 제2배터리(32)의 (+) 극에 연결된다. 또한 제3스위치(93)의 7번 단자가 HCU(60)와 차량 전장품(50), 발전기(10) 측에 연결되고, 8번 단자는 제2배터리(32)의 (-) 극에 연결되며, 9번 단자는 제2릴레이 스위치(R2)의 여자 측에 연결된다.

그리고, 제4스위치(94)는 제3배터리(33)를 차량 전장품(50) 및 발전기(10)에 개별 접속/차단하기 위한 스위치로서, 10번 단자는 HCU(60)와 차량 전장품(50), 발전기(10) 측에 연결되며, 11번 단자는 제3배터리(33)의 (+) 극에 연결된다.

이와 함께 제1배터리(31)의 (+) 극이 HCU(60)와 차량 전장품(50), 발전기(10), 제1릴레이 스위치(R1)의 여자 측에 연결되고, 제1배터리(31)의 (-) 극이 제1릴레이 스위치(R1)의 접점 측에 연결된다. 또한 제2배터리(32)의 (+) 극이 제2릴레이 스위치(R2)의 여자 측에 연결되고, 제2배터리(32)의 (-) 극이 제2릴레이 스위치(R2)의 접점 측에 연결된다. 또한 제3배터리(33)의 (+) 극이 제2릴레이 스위치(R2)의 접점 측에 연결되고, 제3배터리(33)의 (-)극이 HCU(60)와 차량 전장품(50), 발전기(10)에 연결된다.

한편, 상기 멀티 스위치(90)는 스위치 구동부(80)에 의해 절환 구동되는 기계식 스위치가 될 수 있으며, 상기 스위치 구동부(80)에는 멀티 스위치(90)의 절환 구동을 위해 HCU(60)의 구동 제어를 받는 액츄에이터(81)가 구비된다.

상기 액츄에이터(81)는 멀티 스위치(90)의 제1스위치 ~ 제4스위치(91~94)를 절환 구동시키기 위한 절환레버(83)에 연결되는데, 일 예로 솔레노이드(미도시됨)가 내장되고 상기 솔레노이드에 전원이 인가되거나 차단되면서 전후진 동작하는 플런저(82)를 구비한 솔레노이드 구동방식의 전자식 액츄에이터가 될 수 있다.

이때, 상기 액츄에이터(81)의 플런저(82) 선단부는 멀티 스위치(90)의 본체에 회동 가능하게 힌지 결합된 절환레버(83)와 힌지 결합되고, 상기 절환레버(83)는 연결 부재(84)와 핀-슬롯 구조로 결합되며, 상기 연결 부재(84)는 제1스위치 ~ 제4스위치(91~94)의 스위칭 부재(91a~94a)에 힌지 결합되는 구성이 될 수 있다.

결국, 액츄에이터(81)에 HCU(60)로부터 전원이 인가될 때 플런저(82)가 전진하면, 이에 힌지 결합된 절환레버(83)가 회동하고, 이에 각 스위치(91~94)에 연결된 연결부재(84)가 플런저(82)와는 반대로 움직이면서 전체 스위치의 스위칭 부재(91a~94a)를 모두 같은 방향으로 회동시키는데, 이때 스위칭 부재(91a~94a)의 동작으로 각 스위치(91~94)의 단자 연결상태가 변경된다.

반대로, 액츄에이터(81)에 HCU(60)로부터 전원이 차단되어 플런저(82)가 액 츄에이터 내부의 탄성부재에 의해 후진하여 리턴되면, 이에 힌지 결합된 절환레버(83)가 반대로 회동하고, 이에 각 스위치(91~94)에 연결된 연결부재(84)가 반대로 움직이면서 각 스위치의 스위칭 부재(91a~94a)를 동시에 역으로 회동시킨다. 이러한 스위칭 부재(91a~94a)의 역 회동으로 각 스위치(91~94)의 단자 연결상태가 또다시 절환되어 변경된다.

이하, 도 3과 도 4를 참조하여 배터리 충전시와 구동모터 작동시 상태를 설명하면 다음과 같다.

우선, 도 3은 각 배터리(31~33)의 충전시 및 차량 전장품(50)의 24V 전력 공급을 위한 각 배터리의 방전시(배터리 병렬 연결)를 나타내는 도면으로, 도시된 바와 같이 통합제어 멀티 스위치(90) 및 릴레이 스위치(R1,R2)의 절환 작동에 의해 각 배터리(31~33)가 발전기(10) 및 차량 전장품(50)에 대해 병렬로 연결되게 된다.

이때, 배터리(31~33)들 사이에 연결된 제1릴레이 스위치(R1)와 제2릴레이 스위치(R2)가 모두 오프(Off) 되어 배터리 간 연결을 모두 해제한다. 즉, 배터리 간 직렬 연결을 차단하는 것이다.

결국, 발전기(10)에서 출력되는 24V 발전 전압이 병렬로 연결된 각 배터리(31~33)에 충전되는 충전 모드로 변환되며, 또한 24V 전압의 차량 전장품(50)이 병렬로 연결된 배터리(31~33)에서 출력되는 24V 전력을 제공받아 작동되게 된다.

이를 위해, 제1스위치 ~ 제4스위치(91~94)에서는 스위칭 부재(91a~94a)가 절환 동작하여, 제1스위치(91)의 1번 단자와 2번 단자가, 제2스위치(92)의 4번 단자와 5번 단자가, 제3스위치(93)의 7번 단자와 8번 단자가, 제4스위치(94)의 10번 단 자와 11번 단자가 서로 연결되어야 하며, 이때 충전 모드를 판단한 HCU(60)의 제어하에 액츄에이터(81)의 플런저(82)는 후진된 상태가 된다.

이와 같이 액츄에이터(81)의 플런저(82)가 후진된 상태(도면상 우측으로 이동된 상태)에서는 절환레버(83)가 도면상 시계방향으로 회동하여 연결부재(84)를 전방(도면상 좌측방향)으로 밀게 되고, 이에 제1스위치 ~ 제4스위치(91~94)의 스위칭 부재(91a~94a)가 동시에 움직이면서 각 스위치의 단자 연결상태는 앞서 설명한 바와 같이 절환되게 된다.

이와 같이 스위치(91~94)가 절환 작동된 상태에서 각 릴레이 스위치(R1,R2)가 오프(Off) 되는 동시에 각 배터리(31~33)가 병렬로 연결되며, 이때 발전기(10)에서 생성된 전기에너지(24V)가 각 배터리(31~33)에 충전되거나, 각 배터리(31~33)의 전력(24V)이 원하는 차량 전장품(50)에 공급되면서 해당 차량 전장품이 작동되게 된다.

한편, 도 4는 배터리의 72V 전력으로 구동모터(70)를 작동시키는 방전 모드(배터리 직렬 연결)의 도면으로, 도시된 바와 같이 통합제어 멀티 스위치(90) 및 릴레이 스위치(R1,R2)의 절환 작동에 의해 각 배터리(31~33)가 HCU(60) 및 구동모터(70)에 대해 직렬로 연결되게 된다.

이때, 배터리(31~33)들 사이에 연결된 제1릴레이 스위치(R1)와 제2릴레이 스위치(R2)가 모두 온(On) 되어 배터리 간을 직렬로 연결한다.

이에 각 배터리(31~33)의 24V 전압이 구동모터(70)의 작동에 필요한 72V 전압으로 승압되며, 직렬로 연결된 배터리(31~33)의 72V 전력을 HCU(60)를 통해 구동 모터(70)가 제공받아 구동된다.

이를 위해, 제1스위치 ~ 제4스위치(91~94)에서는 스위칭 부재(91a~94d)가 절환 동작하여, 제1스위치(91)의 2번 단자와 3번 단자가, 제2스위치(92)의 5번 단자와 6번 단자가, 제3스위치(93)의 8번 단자와 9번 단자가, 제4스위치(94)의 11번 단자와 12번 단자가 서로 연결되어야 하며, 이때 방전 모드(구동모터 작동 모드)를 판단한 HCU(60)의 제어하에 액츄에이터(81)의 플런저(82)는 전진된 상태가 된다.

이와 같이 액츄에이터(81)의 플런저(82)가 전진된 상태(도면상 좌측으로 이동된 상태)에서는 절환레버(83)가 도면상 반시계방향으로 회동하여 연결부재(84)를 후방(도면상 우측 방향)으로 밀게 되고, 이에 제1스위치 ~ 제4스위치(91~94)의 스위칭 부재(91a~94a)가 동시에 움직이면서 각 스위치의 단자 연결상태는 앞서 설명한 바와 같이 절환되게 된다.

이와 같이 스위치(91~94)가 절환 작동된 상태에서 각 릴레이 스위치(R1,R2)가 온(On) 되는 동시에 배터리(31~33)들이 직렬로 연결되며, 이때 각 배터리(31~33)의 24V 전압이 72V 전압으로 변환되어 HCU(60)를 통해 구동모터(70)에 공급되는바, 이에 구동모터(70)가 작동되게 된다.

이와 같이 하여, 본 발명에 따르면, 상용 버스 등에서 사용되는 저가의 보급형 마일드 하이브리드 시스템에서 고가인 종래의 하이브리드용 인버터와 컨버터의 사용 없이 저가의 기계식 멀티 스위치와 릴레이 스위치를 사용하여 마일드 하이브리드 시스템의 최대 목적인 저가화 구현이 가능해진다.

도 1은 상용 버스에 적용되고 있는 마일드 하이브리드 시스템의 구성을 도시한 블록도,

도 2는 본 발명에 따른 통합제어 멀티 스위치를 구비한 마일드 하이브리드 시스템의 구성을 도시한 블록도,

도 3과 도 4는 본 발명에 따른 멀티 스위치 및 제어 회로의 상세도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 발전기 31, 32, 33 : 배터리

50 : 차량 전장품 60 : HCU

70 : 구동모터 80 : 스위치 구동부

90 : 멀티 스위치

Claims (4)

1. 발전기와 차량 전장품에 대해 병렬로 연결된 상태에서 상기 발전기의 전력이 개별 충전되거나 상기 차량 전장품에 병렬로 전력을 공급하고, 구동모터에 대해 직렬로 연결된 상태에서 구동모터의 전력을 공급하는 배터리들과;

   상기 배터리들 사이에 개재되어 접점 측의 온/오프 구동상태에 따라 상기 배터리들을 직렬로 연결하거나 연결 해제하는 릴레이 스위치와;

   상기 배터리, 발전기와 차량 전장품에 연결된 스위치들로 구성되어, 상기 릴레이 스위치의 오프 상태에서 병렬로 연결되는 각 배터리를 상기 발전기와 차량 전장품에 회로 연결하는 통합제어 멀티 스위치와;

   상기 통합제어 멀티 스위치의 절환 작동을 위한 스위치 구동부와;

   상기 배터리들이 구동모터, 발전기와 차량 전장품에 대해 직렬 또는 병렬로 연결될 수 있도록 상기 스위치 구동부를 제어하는 제어기;

   를 포함하는 마일드 하이브리드 차량의 이중 전원 시스템.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 멀티 스위치가 상기 각 릴레이 스위치의 여자 측에 연결되어, 배터리 전원을 상기 각 릴레이 스위치의 여자 측에 선택적으로 인가/차단하는 릴레이 온/오프 구동용 스위치를 겸하도록 한 것을 특징으로 하는 마일드 하이브리드 차량의 이중 전원 시스템.
3. 청구항 1에 있어서,

   상기 스위치 구동부는,

   상기 멀티 스위치 내 스위치들의 스위칭 부재에 힌지 결합되어 이들을 일체로 단자 간 절환 동작시키는 연결부재와;

   상기 연결부재에 힌지 결합되어 회동시 연결부재를 전후로 이동시킴으로써 상기 멀티 스위치 내 스위치들을 동시에 절환 구동시키는 절환레버와;

   상기 절환레버에 힌지 결합되어 상기 제어기의 구동 제어하에 전후진 동작함으로써 상기 절환레버를 회동시키는 액츄에이터;

   를 포함하는 것을 특징으로 하는 마일드 하이브리드 차량의 이중 전원 시스템.
4. 청구항 3에 있어서,

   상기 액츄에이터는 내장된 솔레노이드에 의해 상기 절환레버에 힌지 결합된 솔레노이드가 전후진 동작하는 솔레노이드 구동방식의 전자식 액츄에이터인 것을 특징으로 하는 마일드 하이브리드 차량의 이중 전원 시스템.

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