KR101028024B1 - 전기자동차의 전압 센싱 및 보정 장치와 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전기자동차의 전압 센싱 및 보정 장치와 방법에 관한 것으로서, 친환경 전기자동차에서 구동모터의 구동을 위해 인버터의 고전압단으로 인가되는 전압을 센싱하고 그 센싱값의 보정을 수행하는 장치 및 방법에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 센싱된 전압값을 보다 정확히 보정하여 사용할 수 있는 방법을 제공하는데 그 목적이 있는 것이다. 상기한 목적을 달성하기 위해, 전기자동차에서 배터리로부터 인버터에 인가되는 전압을 센싱하고 센싱값을 보정하기 위한 전압 센싱 및 보정 방법에 있어서, 배터리 제어기로부터 배터리 전압센서에 의해 센싱된 배터리 전압값이 입력되는 단계와; 상기 인버터에 인가되는 전압을 센싱하는 인버터 전압센서의 센싱값이 가변이득증폭기로 입력되도록 하면서 상기 가변이득증폭기의 이득을 가변시켜 제어하는 단계와; 상기 인버터 전압센서의 센싱값을 입력으로 하는 상기 가변이득증폭기의 출력 전압값을 입력받아 상기 배터리 제어기로부터 입력된 전압 센싱값과 상기 출력 전압값을 기초로 하여 보정정보를 취득하는 단계와; 이후 상기 보정정보를 기초로 하여 인버터 전압센서의 센싱값을 보정하는 단계;를 포함하는 전기자동차의 전압 센싱 및 보정 방법이 개시된다.

전기자동차, 하이브리드, HEV, 배터리, 전압센서, 인버터, 센싱값 보정

Description

전기자동차의 전압 센싱 및 보정 장치와 방법{System and method for sensing and calibrating inverter voltage of electric vehicle}

본 발명은 전기자동차의 전압 센싱 및 보정 장치와 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 순수 전기자동차나 하이브리드 자동차, 연료전지 자동차와 같은 전기자동차에서 구동모터의 구동을 위해 고전압 배터리로부터 인버터의 고전압단으로 인가되는 전압을 센싱하고 그 센싱값의 보정을 수행하는 장치 및 방법에 관한 것이다.

오늘날 화석연료를 연료로 사용하는 가솔린 및 디젤 엔진은 배기가스로 인한 환경오염, 이산화탄소로 인한 지구 온난화, 오존 생성 등으로 인한 호흡기 질환 유발 등과 같은 많은 문제점을 가지고 있다. 그리고, 지구상에 존재하는 화석연료는 한정되어 있기 때문에 언젠가는 고갈될 위기에 처해 있다.

상기한 문제점을 해결하기 위하여 모터를 구동시켜 주행하는 순수 전기자동차(Electric Vehicle,EV)나, 엔진과 모터로 주행하는 하이브리드 자동차(Hybrid Electric Vehicle,HEV), 연료전지에서 생성되는 전력으로 모터를 구동시켜 주행하는 연료전지 자동차(Fuel Cell Electric Vehicle,FCEV) 등의 친환경 전기자동차가 개발되어 왔다

상기와 같은 전기자동차는 차량을 구동시키기 위한 모터와 더불어 모터에 전력을 공급하는 축전수단으로서 배터리를 포함하며, 또한 모터를 회전시키기 위한 인버터가 구비된다.

전기자동차에서 차량 구동용 모터에 전력을 공급하는 배터리는 고전압 배터리(메인배터리)라 하여 일반 전장부품에 저전력을 공급하는 저전압 배터리(보조배터리)와는 구분되며, 차량 운행 중 충/방전을 반복하면서 차량 구동용 모터(이하, 구동모터라 함)에 필요 전력을 공급하게 된다. 상기 인버터는 제어기에서 인가되는 제어신호에 따라 배터리에서 공급되는 전원을 상 변환시켜 구동모터를 구동시키게 된다.

한편, 하이브리드 자동차와 같은 전기자동차에서 고전압 배터리를 사용하여 인버터 제어(DC 전원 → AC 전원)를 통해 구동모터를 구동시킴에 있어서, 모터 제어기(Motor Control Unit,MCU)가 인버터에 인가되는 고전압값을 전압센서를 통해 센싱하여 구동모터의 구동을 제어하는데 사용하는바, 인버터의 고전압단(DC 링크단)에 인가되는 고전압값의 센싱은 실제 구동모터의 제어에 있어서 중요한 인자가 되므로 정확한 센싱을 요구한다.

그러나, 인버터의 고전압단에서 전압센서에 의해 센싱되어 모터 제어기가 인식하게 되는 고전압값은 여러 하드웨어적인 요인으로 인해 실제 전압값과의 오차를 가질 수 있으며, 이에 모터 제어기에서는 전압센서에 의해 센싱된 인버터 내부의 고전압 센싱값을 보정정보를 통해 정확히 보정하여 사용하게 된다. 이러한 종래의 보정 방법에 대해 설명하면 다음과 같다.

보정정보를 취득하는 과정에서, 모터 제어기는 배터리 제어기(Battery Management System,BMS)로부터 전송된 고전압 배터리 전압값을 기준값으로 사용하게 된다.

상기 배터리 제어기는 고전압 배터리에 설치된 전압센서로부터 직접 센싱값을 입력받기 때문에 정확한 고전압 배터리의 전압값을 전송할 수 있는데, 모터 제어기 내 CPU가 인버터 내부의 전압센서에 의해 센싱된 고전압 센싱값을 배터리 제어기로부터 CAN 통신을 통해 전송된 고전압 센싱값과 비교하여 보정정보를 취득하게 된다.

즉, 초기 차량 제작시 일정 전압에서 배터리 제어기가 전압센서를 통해 읽어들인 고전압 배터리의 전압 센싱값을 기준값으로 하여 보정정보를 취득하며, 이때 얻은 보정정보를 기초로 하여 이후 차량 주행 동안 모터 제어기가 인버터 내부의 고전압 센싱값을 소프트웨어적으로 실시간 보정하여 사용함으로써, 구동모터 등의 제어에 있어서 보다 정확한 전압 센싱값이 반영될 수 있게 된다.

보다 구체적으로 설명하면, 초기 차량 제작시 구동모터로 크랭킹(cranking)을 실시하여 배터리 제어기가 고전압 배터리의 전압센서로부터 입력된 고전압 센싱값을 CAN 통신을 통해 전송하도록 한다.

이에 모터 제어기의 CPU는 배터리 제어기로부터 전송되는 고전압 센싱값(고 전압 배터리의 전압센서에 의해 센싱된 전압값)을 입력받게 되며, 동시에 인버터의 고전압단에 인가되는 전압 센싱값을 인버터 내부의 전압센서로부터 입력받게 된다.

결국, 모터 제어기(이하, MCU라 함)의 CPU는 크랭킹시 입력되는 두 센싱값으로부터 보정정보를 취득하게 되는데, 배터리 제어기(이하, BMS라 함)로부터 전송되는 고전압 센싱값(이하, BMS 입력 센싱값이라 함)과 인버터 내부의 전압센서로부터 입력되는 고전압 센싱값(이하, 인버터 센싱값이라 함)을 비교하여 그 차이값을 구하게 된다.

상기와 같이 차이값이 구해지면, 이를 보정정보로 사용하여, MCU는 전압센서에 의해 센싱되는 인버터 센싱값을 옵셋 보정한 뒤 제어에 사용하게 된다.

도 1을 참조하여 설명하면, 크랭킹시 인버터의 고전압단에는 예를 들어 155V가 인가되며, 이때 측정된 인버터 센싱값을 BMS 입력 센싱값과 비교하여 차이가 있는 경우, 두 센싱값의 차이값을 사용하여 모든 인버터 센싱값을 옵셋 보정하게 된다.

도 1에서 실제 인버터의 고전압단에 155V가 인가되지만, 인버터 센싱값이 오차로 인해 160V로 센싱된 경우, 5V의 차이값을 사용하여 인버터 센싱값 160V를 155V로 옵셋 보정(옵셋 : -5V)하게 된다.

도 1에서 센싱전압 A는 인버터 내부의 전압센서에 의해 센싱된 전압값, 즉 인버터 센싱값을 나타내고, 센싱전압 B는 센싱전압 A를 종래의 방법으로 옵셋 보정한 전압을 나타낸다.

그러나, 전기자동차의 전압 센싱에 있어서 종래의 보정 방법을 적용할 경우 다음과 같은 문제점이 있게 된다.

종래의 경우, 크랭킹시 인가되는 전압값인 155V(도 1에서 1 포인트 전압값임)만으로 보정정보, 즉 차이값(옵셋값)을 얻게 되므로, 인버터 센싱값이 160V라면 정확히 155V로 보정이 가능하지만, 다른 영역에서는 기울기의 차이, 즉 도 1에서 알 수 있는 바와 같이 센싱전압 B의 기울기와 목표 보정 전압의 기울기 간 차이가 존재하여 정확한 보정이 불가해진다.

이는 단순히 1 포인트에서 얻은 차이값을 사용하여 그 차이값 만큼을 인버터 센싱값에서 옵셋시켜 보정함에 기인하는 것으로, 상기의 기울기 간의 차이는 보정된 값의 오차가 발생함을 나타낸다.

도 1을 참조하면, BMS 입력 센싱값 160V에서는 -5V로 옵셋 보정할 경우 정확한 보정값 155V가 얻어질 수 있으나, 고전압 배터리의 전압이 높아지거나 낮아지는 경우에는 오차가 발생함을 볼 수 있고, 결국 구동모터의 정확한 제어가 이루어지지 않을 가능성이 존재하게 된다.

상기와 같이 잘못된 고전압 센싱이 이루어지게 되면, 정상적인 상황에서도 인버터가 고전압 센싱 오류 신호를 발생시킬 수 있으며, 하이브리드 자동차의 경우하이브리드 기능이 정지되는 등의 문제가 있게 된다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명한 것으로서, 배터리 제어기에서 전송되는 고전압 배터리의 전압 센싱값(BMS 입력 센싱값)을 사용하여 인버터의 고전압단에서 센싱된 전압값(인버터 센싱값)을 보다 정확히 보정할 수 있는 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명은, 전기자동차에서 배터리로부터 인버터에 인가되는 전압을 센싱하고 센싱값을 보정하기 위한 전압 센싱 및 보정 장치에 있어서, 상기 배터리에서 배터리 전압을 센싱하기 위한 배터리 전압센서와; 상기 인버터에서 배터리로부터 인가되는 전압을 센싱하기 위한 인버터 전압센서와; 상기 배터리 전압센서의 전압 센싱값을 입력받아 전송하는 배터리 제어기(BMS)와; 상기 인버터 전압센서의 전압 센싱값을 입력받아 제어된 이득으로 출력하는 가변이득증폭기와; 상기 배터리 제어기로부터 전송되는 전압 센싱값을 입력받고, 상기 가변이득증폭기의 이득을 제어하기 위한 신호를 출력하며, 상기 배터리 제어기로부터 입력되는 전압 센싱값과 상기 가변이득증폭기로부터 출력되는 전압값을 기초로 하여 보정정보를 취득한 뒤 취득된 보정정보를 기초로 하여 인버터 전압센서에 의해 센싱되는 전압 센싱값을 보정하는 CPU;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기자동차의 전압 센싱 및 보정 장치를 제공한다.

또한 본 발명은, 전기자동차에서 배터리로부터 인버터에 인가되는 전압을 센싱하고 센싱값을 보정하기 위한 전압 센싱 및 보정 방법에 있어서, 배터리 제어기로부터 배터리 전압센서에 의해 센싱된 배터리 전압값이 입력되는 단계와; 상기 인버터에 인가되는 전압을 센싱하는 인버터 전압센서의 센싱값이 가변이득증폭기로 입력되도록 하면서 상기 가변이득증폭기의 이득을 가변시켜 제어하는 단계와; 상기 인버터 전압센서의 센싱값을 입력으로 하는 상기 가변이득증폭기의 출력 전압값을 입력받아 상기 배터리 제어기로부터 입력된 전압 센싱값과 상기 출력 전압값을 기초로 하여 보정정보를 취득하는 단계와; 이후 상기 보정정보를 기초로 하여 인버터 전압센서의 센싱값을 보정하는 단계;를 포함하는 전기자동차의 전압 센싱 및 보정 방법을 제공한다.

이에 따라, 본 발명에 따른 전압 센싱 및 보정 방법에 의하면, CPU가 인버터 전압센서에 의해 센싱된 전압값과 BMS로부터 전송된 배터리 전압센서의 센싱값을 기초로 하여 보정정보를 취득하되, 가변이득증폭기에 의해 얻어지는 2 포인트 전압값을 사용하여 보정정보를 취득하도록 구성됨으로써, 종래에 비해 보다 정확한 센싱값 보정이 가능해지게 된다. 결국, 인버터에 인가되는 전압값을 사용하는 구동모터의 제어 등에 있어서 보다 정확한 전압 센싱값이 반영될 수 있으며, 종래의 문제점을 해소할 수 있게 된다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명하기로 한다.

첨부한 도 2는 본 발명에 따른 전기자동차의 인버터 전압 센싱 및 센싱값 보정을 위한 장치 구성을 나타내는 블록도이고, 도 3은 본 발명에서 보정정보 취득을 위한 가변이득증폭기의 회로 구성의 예를 나타내는 회로도이다.

또한 첨부한 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 전압 센싱값 보정 방법을 설명하기 위한 도면이고, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 전압 센싱값 보정 방법을 나타내는 순서도이다.

본 발명에 따른 인버터 전압 센싱 및 보정 방법은 순수 전기자동차나 하이브리드 자동차, 연료전지 자동차와 같은 친환경 전기자동차에서 구동모터의 구동을 위해 고전압 배터리로부터 인버터의 고전압단으로 인가되는 전압을 센싱하고 센싱값을 정확히 보정하는 방법에 관한 것이다.

우선, 본 발명에 따른 인버터 전압 센싱 및 보정을 위한 장치 구성을 살펴보면, 인버터(21)에 전압을 인가하는 고전압 배터리(11)의 전압을 센싱하기 위한 배터리 전압센서(12); 인버터(21)의 고전압단(DC 링크단)에 인가되는 전압을 센싱하기 위한 인버터 전압센서(22); 상기 배터리 전압센서(12)의 고전압 센싱값을 입력받아 전송하는 배터리 제어기(13)(이하, BMS라 함); 상기 인버터 전압센서(22)의 고전압 센싱값(이하, 인버터 센싱값이라 함)을 입력받아 제어된 이득으로 출력하는 가변이득증폭기(25); 그리고 상기 BMS(13)로부터 배터리 전압센서(12)의 고전압 센싱값(이하, BMS 입력 센싱값이라 함)을 입력받고 상기 가변이득증폭기(25)의 이득을 제어하기 위한 신호를 출력하며 상기 BMS 입력 센싱값과 상기 가변이득증폭기(25)로부터 출력되는 전압값을 기초로 하여 보정정보를 취득한 뒤 취득된 보정정보를 기초로 하여 인버터 센싱값을 보정하는 CPU(24)를 포함하여 구성된다.

여기서, CPU(24)와 가변이득증폭기(25)는 인버터의 전압센서(22)에 의해 센싱된 고전압 센싱값을 제어에 사용하는 모터 제어기(MCU)(23)에 구비되는 것일 수 있다.

본 발명에서는 가변이득증폭기(25)에서 출력되는 전압값을 이용하여 보정정보를 취득하게 되는데, 가변이득증폭기(Variable Gain Amplifier,VGA)는 증폭 이득값을 조절할 수 있는 증폭기로서, 회로 구성을 달리한 여러 형태의 가변이득증폭기가 기 공지되어 사용되고 있으며, 제조품에 따라 차이는 있으나 보통 1 ~ 20의 이득값을 선택할 수 있도록 되어 있다.

상기 가변이득증폭기(25)에서는 제어신호의 입력에 따라 증폭 이득이 원하는 값으로 가변되는데, 기본 구성으로는 입력 전압을 제어된 이득으로 출력하는 증폭부와, 상기 증폭부의 이득을 가변시키기 위한 이득가변부를 포함한다.

도 3에는 가변이득증폭기(25)의 회로 구성의 일 예가 도시되어 있는바, 저항(27)을 이용하여 이득을 조절하는 간단한 회로 구성을 나타낸 것으로, 저항(27)을 증폭기(26)에 연결하고 저항(27)의 저항값을 변동시킴으로써 증폭기(26)의 이득을 조절하도록 되어 있다.

상기 가변이득증폭기(25)는 CPU(24)로부터 인가되는 제어신호에 따라 증폭 이득이 제어되는데, 도 3에서 (a)는 제어신호1이 입력됨에 따라 이득이 1로 결정된 상태를, (b)는 제어신호2가 입력됨에 따라 저항값을 변동시켜 이득이 2로 결정된 상태를 나타낸다.

본 발명에서 가변이득증폭기(25)는 인버터 전압센서(22)에 의해 센싱된 인버터 센싱값을 입력받아 제어된 이득으로 출력하는바, 인버터 센싱값을 입력값으로 하여 가변이득증폭기(25)에서 출력되는 전압값이 CPU(24)로 입력된다.

이에 CPU(24)는 배터리 전압센서(12)에 의해 센싱된 고전압 센싱값을 BMS(13)로부터 입력받는 동시에 가변이득증폭기(25)에서 출력되는 전압값을 입력받으므로, 상기 BMS 입력 센싱값과 가변이득증폭기의 출력 전압값을 기초로 하여 보정정보를 취득할 수 있게 된다.

상기의 보정정보를 취득하기 위해 CPU(24)가 가변이득증폭기(25)의 이득을 제어함에 있어서, 상기 CPU(24)는 제어신호를 출력하여 가변이득증폭기(25)의 이득을 이득1과 이득2의 2단계로 가변시키는 제어를 하는데, 예컨대 보정정보 취득 과정에서 인버터 센싱값을 입력으로 하는 가변이득증폭기(25)의 이득을 1(이득1)과 2(이득2)로 제어할 수 있다.

이렇게 인버터 전압센서(22)의 인버터 센싱값을 입력으로 하면서 가변이득증폭기(25)의 이득을 2단계로 제어하게 되면, 가변이득증폭기로부터는, 이득1과 이득2로 제어시 각각 출력되는 전압값으로서, 2개의 전압값이 출력된다.

이때, 상기 CPU(24)는 BMS(13)로부터 입력된 고전압 센싱값으로부터 가변이 득증폭기(25)의 이득값인 이득1과 이득2에 상응하는 배수(이득이 m일 때, m배수)의 값을 각각 구한 뒤, 상기 가변이득증폭기(25)에서 출력되는 두 전압값과, 상기 배수의 값을 사용하여 보정정보를 취득하게 되며, 이로써 후술하는 바와 같이 2 포인트의 전압값으로부터 구해지는 보정정보(후술하는 기울기임)를 취득할 수 있게 된다.

이하, 가변이득증폭기(25)의 이득이 CPU(24)에 의해 1(이득1)과 2(이득2)로 제어되는 예를 들어 본 발명의 보정 방법을 구체적으로 설명하기로 하며, 2 포인트의 전압값을 얻기 위해 각 단계에서 이득을 달리하는 것이라면, 1과 2가 아니더라도 다른 이득값으로 설정하여 제어되도록 하는 것이 가능하다. 예컨대, 이득을 1(이득1)과 1.3(이득2), 1과 1.5, 또는 2와 3 등과 같이 설정하여 제어되도록 하는 것이 가능하다.

우선, 도 5에 나타낸 바와 같이, 초기 차량 제작시 구동모터로 크랭킹(cranking)을 실시하여(S11), 배터리 전압센서(12)에 의해 센싱된 크랭킹시의 고전압 센싱값을 BMS(13)가 입력받아 모터 제어기(23)의 CPU(24)로 전송하도록 한다.

이에 CPU(24)는 BMS(13)로부터 전송되는 고전압 센싱값, 즉 BMS 입력 센싱값을 입력받아 확인하게 된다(S12).

이와 동시에 CPU(24)는 인버터의 고전압단에서 센싱된 크랭킹시의 고전압 센싱값, 즉 인버터 센싱값을 인버터 전압센서(22)로부터 입력받아 확인하게 된다(S13).

이때, BMS 입력 센싱값과 인버터 센싱값을 비교하여(S14) 차이가 있는 경우, 보정정보를 취득하는 과정(S16 ~ S19)이 진행된다.

즉, 상기 인버터 센싱값은 가변이득증폭기(25)로도 입력되는데, CPU(24)가 보정정보를 취득하기 위해 가변이득증폭기(25)의 이득을 1(이득1)과 2(이득2)의 2단계로 가변시키는 제어신호를 출력한다(S16).

이때, CPU(24)는 제어신호1을 출력하여 가변이득증폭기(25)의 이득을 1로 제어하고, 이어 제어신호2를 출력하여 가변이득증폭기의 이득을 2로 제어한다.

이렇게 인버터 센싱값을 입력으로 하되, 가변이득증폭기(25)의 이득이 짧은 시간 동안 1과 2로 순차 제어되는 동안, 가변이득증폭기(25)에서 출력되는 출력 전압값은 CPU(24)로 입력되게 된다(S17).

결국, CPU(24)는 보정정보 취득 과정에서 BMS(13)로부터 전송되는 BMS 입력 센싱값과 이득이 1과 2로 각각 제어될 때 가변이득증폭기(25)에서 출력되는 전압값을 입력받을 수 있게 되는데, 보정정보를 취득하기 위해 우선 BMS 입력 센싱값으로부터 가변이득증폭기(25)의 제어된 이득값(1 및 2)에 상응하는 배수의 값을 구하게 된다(S18).

즉, CPU(24)가 BMS 입력 센싱값으로서 크랭킹시 155V를 BMS(13)로부터 입력받았다면, 가변이득증폭기(25)의 제어되는 이득이 각각 1과 2이므로, 상기한 이득값에 상응하는 배수의 값은 155V와 310V가 된다.

또한 인버터 전압센서(22)의 센싱값이 160V라면, CPU(24)는 이득이 1과 2로 제어되는 가변이득증폭기(25)로부터 각각 160V와 320V의 전압값을 입력받게 되므로, BMS 입력 센싱값으로부터 얻은 155V와 310V, 그리고 가변이득증폭기(25)로부터 얻은 160V와 320V를 이용하여, 도 4에서 센싱전압 A의 기울기를 구할 수 있게 된다.

도 4에서 센싱전압 A의 기울기 R은, BMS 입력 센싱값으로부터 구한 배수(이득이 1일 때 1배수, 이득이 2일 때 2배수)의 값 증가치에 대하여 가변이득증폭기(25)로부터 출력되는 두 전압값의 증가치로 정의되는 바, 다음의 식과 같다.

R = (320-160)/(310-155) = 32/31

상기와 같이 기울기 R이 구해지면, 이후 CPU(24)는 이를 보정정보로 사용하여 인버터 전압센서(22)에 의해 실시간으로 센싱되는 고전압 센싱값, 인버터 센싱값을 기울기 보정하여 보정하게 된다(S19,S20)

이때, CPU(24)는 인버터 전압센서(22)로부터 입력되는 인버터 센싱값에 기울기의 역수, 즉 1/R을 곱하는 기울기 보정을 하게 되며, 이렇게 구해진 보정된 센싱전압 B는 도 4의 목표 보정 전압과 동일해지게 된다.

이와 같이 하여, 본 발명에 따른 전압 센싱 및 보정 방법에 따르면, CPU(24)가 인버터 전압센서(22)에 의해 센싱된 전압값과 BMS(13)로부터 전송된 배터리 전압센서(12)의 센싱값을 기초로 하여 보정정보를 취득하되, 가변이득증폭기(25)에 의해 얻어지는 2 포인트 전압값을 사용하여 보정정보를 취득하도록 구성됨으로써, 종래에 비해 보다 정확한 센싱 및 보정이 가능해지게 된다.

결국, 인버터에 인가되는 전압값을 사용하는 구동모터의 제어 등에 있어서 보다 정확한 전압 센싱값이 반영될 수 있으며, 종래의 문제점을 해소할 수 있게 된다.

이상으로 본 발명의 실시예에 대해 상세히 설명하였는 바, 본 발명의 권리범위는 상술한 실시예에 한정되지 않으며, 다음의 특허청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 포함된다.

도 1은 종래기술의 문제점을 설명하기 위한 도면이다.

도 2는 본 발명에 따른 전기자동차의 인버터 전압 센싱 및 센싱값 보정을 위한 장치 구성을 나타내는 블록도이다.

도 3은 본 발명에서 보정정보 취득을 위한 가변이득증폭기의 회로 구성의 예를 나타내는 회로도이다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 전압 센싱값 보정 방법을 설명하기 위한 도면이다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 전압 센싱값 보정 방법을 나타내는 순서도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

11 : 고전압 배터리 12 : 배터리 전압센서

13 : 배터리 제어기(BMS) 21 : 인버터

22 : 인버터 전압센서 24 : CPU

25 : 가변이득증폭기(VGA)

Claims (9)

1. 전기자동차에서 배터리(11)로부터 인버터(21)에 인가되는 전압을 센싱하고 센싱값을 보정하기 위한 전압 센싱 및 보정 장치에 있어서,

   상기 배터리(11)에서 배터리 전압을 센싱하기 위한 배터리 전압센서(12)와;

   상기 인버터(21)에서 배터리(11)로부터 인가되는 전압을 센싱하기 위한 인버터 전압센서(22)와;

   상기 배터리 전압센서(12)의 전압 센싱값을 입력받아 전송하는 배터리 제어기(13)와;

   상기 인버터 전압센서(22)의 전압 센싱값을 입력받아 제어된 이득으로 출력하는 가변이득증폭기(25)와;

   상기 배터리 제어기(13)로부터 전송되는 전압 센싱값을 입력받고, 상기 가변이득증폭기(25)의 이득을 제어하기 위한 신호를 출력하며, 상기 배터리 제어기(13)로부터 입력되는 전압 센싱값과 상기 가변이득증폭기(25)로부터 출력되는 전압값을 기초로 하여 보정정보를 취득한 뒤 취득된 보정정보를 기초로 하여 인버터 전압센서(22)에 의해 센싱되는 전압 센싱값을 보정하는 CPU(24);

   를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기자동차의 전압 센싱 및 보정 장치.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 CPU(24)는, 보정정보를 취득하기 위해 상기 가변이득증폭기(25)의 이득을 이득1과 이득2의 2단계로 가변시키기 위한 제어신호를 출력하고, 상기 가변이득증폭기(25)로부터 이득1과 이득2로 제어시 출력되는 두 전압값을 사용하는 것을 특징으로 하는 전기자동차의 전압 센싱 및 보정 장치.
3. 청구항 2에 있어서,

   상기 CPU(24)는, 배터리 제어기(13)로부터 입력된 전압 센싱값으로부터 가변이득증폭기(25)의 이득1과 이득2에 상응하는 배수(이득이 m일 때, m배수)의 값을 각각 구한 뒤, 상기 두 전압값과 상기 배수의 값을 사용하여 보정정보를 취득하는 것을 특징으로 하는 전기자동차의 전압 센싱 및 보정 장치.

   `
4. 청구항 3에 있어서,

   상기 CPU(24)는, 상기 이득1과 이득2에 상응하는 배수의 값 증가치에 대한 상기 두 전압값의 증가치로 정의되는 기울기를 보정정보로 구한 뒤, 이 기울기를 이용하여 인버터 전압센서(22)에 의해 센싱되는 전압 센싱값을 보정하는 것을 특징으로 하는 전기자동차의 전압 센싱 및 보정 장치.
5. 전기자동차에서 배터리로부터 인버터에 인가되는 전압값을 센싱 및 보정하기 위한 전압 센싱 및 보정 방법에 있어서,

   배터리 제어기로부터 배터리 전압센서에 의해 센싱된 배터리 전압값이 입력되는 단계와;

   상기 인버터에 인가되는 전압을 센싱하는 인버터 전압센서의 센싱값이 가변이득증폭기로 입력되도록 하면서 상기 가변이득증폭기의 이득을 가변시켜 제어하는 단계와;

   상기 인버터 전압센서의 센싱값을 입력으로 하는 상기 가변이득증폭기의 출력 전압값을 입력받아 상기 배터리 제어기로부터 입력된 전압 센싱값과 상기 출력 전압값을 기초로 하여 보정정보를 취득하는 단계와;

   이후 상기 보정정보를 기초로 하여 인버터 전압센서의 센싱값을 보정하는 단계;

   를 포함하는 전기자동차의 전압 센싱 및 보정 방법.
6. 청구항 5에 있어서,

   상기 가변이득증폭기의 이득을 가변시켜 제어하는 단계에서 가변이득증폭기의 이득을 이득1과 이득2의 2단계로 가변시키고,

   상기 보정정보를 취득하는 단계에서 가변이득증폭기로부터 이득1과 이득2로 제어시 출력되는 두 전압값을 사용하는 것을 특징으로 하는 전기자동차의 전압 센 싱 및 보정 방법.
7. 청구항 6에 있어서,

   상기 보정정보를 취득하는 단계에서 배터리 제어기로부터 입력된 전압 센싱값으로부터 가변이득증폭기의 이득1과 이득2에 상응하는 배수(이득이 m일 때, m배수)의 값을 각각 구한 뒤, 상기 두 전압값과 상기 배수의 값을 사용하여 보정정보를 취득하는 것을 특징으로 하는 전기자동차의 전압 센싱 및 보정 방법.
8. 청구항 7에 있어서,

   상기 보정정보를 취득하는 단계에서 이득1과 이득2에 상응하는 배수의 값 증가치에 대한 상기 두 전압값의 증가치로 정의되는 기울기를 보정정보로 구한 뒤,

   인버터 전압센서의 센싱값을 보정하는 단계에서 상기 기울기를 이용하여 보정하는 것을 특징으로 하는 전기자동차의 전압 센싱 및 보정 방법.
9. 청구항 8에 있어서,

   상기 인버터 전압센서의 센싱값을 보정하는 단계에서 상기 인버터 전압센서의 센싱값에 기울기의 역수를 곱하는 기울기 보정에 의해 보정된 전압값을 구하는 것을 특징으로 하는 전기자동차의 전압 센싱 및 보정 방법.

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