KR101038041B1 - 전원시스템 및 차량 - Google Patents

전원시스템 및 차량 Download PDF

Info

Publication number
KR101038041B1
KR101038041B1 KR1020087028489A KR20087028489A KR101038041B1 KR 101038041 B1 KR101038041 B1 KR 101038041B1 KR 1020087028489 A KR1020087028489 A KR 1020087028489A KR 20087028489 A KR20087028489 A KR 20087028489A KR 101038041 B1 KR101038041 B1 KR 101038041B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
voltage
power
value
power storage
reference value
Prior art date
Application number
KR1020087028489A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20090003351A (ko
Inventor
신지 이치카와
Original Assignee
도요타 지도샤（주）
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 도요타 지도샤（주） filed Critical 도요타 지도샤（주）
Publication of KR20090003351A publication Critical patent/KR20090003351A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101038041B1 publication Critical patent/KR101038041B1/ko

Links

Images

Classifications

    • 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
    • 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
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/22—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs
    • B60K6/26—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the motors or the generators
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/42—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by the architecture of the hybrid electric vehicle
    • B60K6/48—Parallel type
    • 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
    • B60L15/00—Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles
    • B60L15/20—Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles for control of the vehicle or its driving motor to achieve a desired performance, e.g. speed, torque, programmed variation of speed
    • B60L15/2009—Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles for control of the vehicle or its driving motor to achieve a desired performance, e.g. speed, torque, programmed variation of speed for braking
    • 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
    • B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/10—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by engine-driven generators, e.g. generators driven by combustion engines
    • B60L50/16—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by engine-driven generators, e.g. generators driven by combustion engines with provision for separate direct mechanical propulsion
    • 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
    • B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/40—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by capacitors
    • 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
    • B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/50—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells
    • B60L50/60—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells using power supplied by batteries
    • B60L50/61—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells using power supplied by batteries by batteries charged by engine-driven generators, e.g. series hybrid electric vehicles
    • 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
    • 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
    • B60L58/18—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries of two or more battery modules
    • B60L58/20—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries of two or more battery modules having different nominal voltages
    • 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
    • B60L58/18—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries of two or more battery modules
    • B60L58/21—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries of two or more battery modules having the same nominal voltage
    • 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
    • B60L7/00—Electrodynamic brake systems for vehicles in general
    • B60L7/10—Dynamic electric regenerative braking
    • B60L7/14—Dynamic electric regenerative braking for vehicles propelled by ac motors
    • 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
    • B60L9/00—Electric propulsion with power supply external to the vehicle
    • B60L9/16—Electric propulsion with power supply external to the vehicle using ac induction motors
    • B60L9/18—Electric propulsion with power supply external to the vehicle using ac induction motors fed from dc supply lines
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/04—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units
    • B60W10/08—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units including control of electric propulsion units, e.g. motors or generators
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/24—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of energy storage means
    • B60W10/26—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of energy storage means for electrical energy, e.g. batteries or capacitors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W20/00—Control systems specially adapted for hybrid vehicles
    • B60W20/10—Controlling the power contribution of each of the prime movers to meet required power demand
    • B60W20/13—Controlling the power contribution of each of the prime movers to meet required power demand in order to stay within battery power input or output limits; in order to prevent overcharging or battery depletion
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/02—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac
    • H02M3/04—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/10—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M3/145—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M3/155—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H02M3/156—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of output voltage or current, e.g. switching regulators
    • H02M3/158—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of output voltage or current, e.g. switching regulators including plural semiconductor devices as final control devices for a single load
    • H02M3/1582—Buck-boost converters
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/02—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac
    • H02M3/04—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/10—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M3/145—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M3/155—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H02M3/156—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of output voltage or current, e.g. switching regulators
    • H02M3/158—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of output voltage or current, e.g. switching regulators including plural semiconductor devices as final control devices for a single load
    • H02M3/1584—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of output voltage or current, e.g. switching regulators including plural semiconductor devices as final control devices for a single load with a plurality of power processing stages connected in parallel
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K1/00—Arrangement or mounting of electrical propulsion units
    • B60K1/02—Arrangement or mounting of electrical propulsion units comprising more than one electric motor
    • 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
    • B60L2210/00—Converter types
    • B60L2210/10—DC to DC converters
    • 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
    • B60L2210/00—Converter types
    • B60L2210/20—AC to AC converters
    • 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
    • B60L2210/00—Converter types
    • B60L2210/40—DC to AC converters
    • 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
    • B60L2240/42—Drive Train control parameters related to electric machines
    • B60L2240/421—Speed
    • 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
    • B60L2240/42—Drive Train control parameters related to electric machines
    • B60L2240/423—Torque
    • 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
    • B60L2240/545—Temperature
    • 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
    • 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
    • B60L2240/549—Current
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W20/00—Control systems specially adapted for hybrid vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2510/00—Input parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2510/24—Energy storage means
    • B60W2510/242—Energy storage means for electrical energy
    • 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
    • H02J7/0013—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries acting upon several batteries simultaneously or sequentially
    • 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
    • H02P2201/00—Indexing scheme relating to controlling arrangements characterised by the converter used
    • H02P2201/09—Boost converter, i.e. DC-DC step up converter increasing the voltage between the supply and the inverter driving the motor
    • 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
    • Y02T10/62—Hybrid vehicles
    • 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
    • Y02T10/64—Electric machine technologies 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
    • 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
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/80—Technologies aiming to reduce greenhouse gasses emissions common to all road transportation technologies
    • Y02T10/92—Energy efficient charging or discharging systems for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors specially adapted for vehicles
    • 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)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Abstract

최대값선택유닛(50)은 전지전압값(Vb1, Vb2)을 수신하여, 그 최대값을 하한값제한유닛(54)으로 출력한다. 최대값선택유닛(52)은 전압요구값(Vm1*, Vm2*)을 수신하여, 그 최대값을 하한값제한유닛(54)으로 출력한다. 상기 하한값제한유닛(54)은 최대값선택유닛(50)의 출력값을 하회하지 않도록 상기 값을 제한함으로써 전압기준값(Vh*)을 출력한다. 스위칭지령(PWC1, PWC2)은 전압피드백제어요소와 전압피드포워드요소의 조합을 이용한 제어 연산 및 전류피드백제어요소와 전압피드포워드요소의 조합을 이용한 제어 연산을 토대로 각각 생성된다.

Description

전원시스템 및 차량{POWER SUPPLY SYSTEM AND VEHICLE}
본 발명은 복수의 축전유닛을 포함하는 전원시스템 및 상기 전원시스템을 구비한 차량에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 축전유닛들간의 원치 않는 전기에너지 이동을 억제하는 기술에 관한 것이다.
최근, 환경 문제들을 고려하여, 전기자동차, 하이브리드자동차 및 연료전지자동차와 같은 구동력원으로서 전동기를 이용하는 차량이 주목받고 있다. 이러한 자동차는 예컨대 회생제동 시 전력을 전동기에 공급하고 운동에너지를 전기에너지로 변환하기 위한 재충전가능한 전지에 의해 구현되는 축전유닛을 구비한다.
이러한 구동력원으로서 전동기를 이용하는 자동차에 있어서, 최대주행거리와 같은 주행 성능과 가속 성능을 개선하기 위하여 축전유닛의 충방전 용량을 더욱 증가시키는 것이 바람직하다. 축전유닛의 충방전 용량을 증가시키기 위한 방법으로서, 복수의 축전유닛을 구비한 구성이 제안되어 왔다.
예를 들어, 미국특허 제6,608,396호는 고전압차량견인시스템에 소정의 직류(DC)고전압 레벨을 제공하는 전동기전원관리시스템을 개시하고 있다. 상기 전동기전원관리시스템은 전지 및 승압/강압 DC-DC 컨버터를 각각 구비하고 병렬로 연결되어 1이상의 인버터에 DC 전력을 공급하는 복수의 전원스테이지와, 복수의 전원스 테이지의 전지들을 균일하게 충방전시켜 복수의 전원스테이지가 1이상의 인버터에 대한 전압 출력을 유지할 수 있도록 복수의 전원스테이지를 제어하는 제어장치를 포함한다.
전동기전원관리시스템에서는, 상기 시스템의 여타의 전지들의 것과 동일한 SOC(충전상태)에서 각각의 전지가 능동적으로 유지되도록 하는 것이 개시되어 있다. 하지만, 동일한 SOC에서의 전지들이 동일한 축전전압값(즉, 개방단에서의 전압값)을 항상 가지는 것은 아닌데, 그 이유는 각각의 전지의 전압값이 상기 SOC 이외에 전지의 온도, 열화도 등에 따라 크게 변하기 때문이다.
다른 한편으로, 시스템 시동 등에서는, 미국특허 제6,608,396호의 도 1에서 벅스위치(buck switches; 38)가 항상 턴 온되므로, 상기 전지들이 각각의 승압/강압 DC-DC 컨버터(13)(전압변환유닛)를 통해 동일한 고전압DC버스(48)(전력선)에 병렬로 연결된다. 그러므로, 전지들이 상이한 전압값들을 가질 때, 전압차에 대응하는 전류가 전지들간에 흐르게 되어, 상기 전지들간의 원치 않는 전기에너지 이동을 유발하여 손실을 증가시키게 된다.
본 발명은 이러한 문제점을 해결하고자 고안되었고, 본 발명의 일 목적은 축전유닛들간의 원치 않는 전기에너지 이동을 억제하여 손실의 발생을 회피하는 전원시스템 및 차량을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시형태에 따른 전원시스템은 각각 충방전가능하도록 구성된 복수의 축전유닛을 구비하고, 부하장치와 상기 전원시스템간에 전력을 주고 받을 수 있도록 구성된 전력선; 상기 복수의 축전유닛과 상기 전력선 사이에 제공되어, 각각 대응하는 상기 축전유닛과 상기 전력선간에 전압변환동작을 행하는 복수의 전압변환유닛; 상기 복수의 축전유닛 각각에 대한 축전전압값을 취득하는 축전전압값취득수단; 및 상기 부하장치의 동작상태에 따라 상기 부하장치에 공급될 전력의 전압기준값을 결정하는 전압기준값결정수단을 포함한다. 상기 복수의 전압변환유닛은 각각 상기 전압기준값결정수단에 의해 결정된 상기 전압기준값에 따라 상기 전압변환동작을 실행하며, 상기 전압기준값결정수단은 상기 축전전압값취득수단에 의해 취득된 상기 축전전압값들의 최대축전전압값을 하회하지 않도록 상기 전압기준값을 제한한다.
상기 실시형태에 따른 전원시스템에 따르면, 상기 전압기준값은 복수의 축전유닛에 대한 축전전압값의 최대축전전압값을 하회하지 않도록 제한되고, 상기 복수의 전력변환유닛 각각은 상기 전압기준값에 따라 전압변환동작을 실행한다. 전압기준값은 전압변환유닛의 제어가 개시되기 전에 축전유닛에 의해 충전가능한 전력선의 전압값 이상이므로, 각각의 전압변환유닛은 상기 제어의 개시 직후 전압변환동작을 개시한다. 이에 따라, 각각의 전압변환유닛은 대응하는 축전유닛으로부터 전력선으로 전력을 공급하도록 동작하므로, 또다른 축전유닛으로부터 전력선을 통해 전력의 유입을 회피할 수 있게 된다. 그러므로, 축전유닛들간의 전압차가 있는 경우에도, 축전유닛들간의 원치 않는 전기에너지 이동이 억제될 수 있게 된다.
상기 전원시스템은 상기 부하장치에 대한 1이상의 전압요구값을 취득하는 전압요구값취득수단을 더 포함하고, 상기 전압기준값결정수단은 추가로, 상기 전압요구값취득수단에 의해 취득된 상기 1이상의 전압요구값의 최대전압요구값 이상이 되도록 상기 전압기준값을 결정하는 것이 바람직하다.
상기 전원시스템은 상기 전력선의 전압값을 검출하는 전압값검출수단을 더 포함하고, 상기 복수의 전압변환유닛 중 하나 이상은, 상기 전압값검출수단에 의해 검출된 상기 전력선의 전압값을 상기 전압기준값과 일치시키기 위한 전압피드백제어요소를 포함하는 연산의 결과에 따라 상기 전압변환동작을 실행하는 것이 바람직하다.
상기 복수의 전압변환유닛 중 하나 이상은, 대응하는 상기 축전유닛의 축전전압값과 상기 전압기준값간의 비에 대응하는 값을 반영하는 전압피드포워드제어요소를 포함하는 연산의 결과에 따라 상기 전압변환동작을 실행하는 것이 바람직하다.
상기 전원시스템은 상기 복수의 축전유닛 중 하나 이상에 입출력되는 전지전류값을 검출하는 전지전류값검출수단을 더 포함하고, 상기 전압피드포워드제어요소를 포함하는 연산의 결과에 따라 상기 전압변환동작을 실행하는 상기 1이상의 전압변환유닛은, 상기 전지전류값검출수단에 의해 검출된 대응하는 상기 축전유닛의 전지전류값을 각각의 전류기준값과 일치시키기 위한 전류피드백제어요소를 포함하는 연산의 결과에 따라 상기 전압변환동작을 실행하는 것이 바람직하다.
상기 복수의 전압변환유닛 각각은 초퍼회로를 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명의 또다른 실시형태에 따른 전원시스템은 각각 충방전가능하도록 구성된 복수의 축전유닛을 구비한 전원시스템을 구비하고, 부하장치와 상기 전원시스템간에 전력을 주고 받을 수 있도록 구성된 전력선; 상기 복수의 축전유닛과 상기 전력선 사이에 제공되어, 각각 대응하는 상기 축전유닛과 상기 전력선간에 전압변환동작을 행하는 복수의 전압변환유닛; 상기 복수의 축전유닛 각각에 대한 축전전압값을 검출하는 축전전압값검출유닛; 및 제어유닛을 포함한다. 상기 제어유닛은 상기 부하장치의 동작상태에 따라 상기 부하장치에 공급될 전력의 전압기준값을 결정한다. 상기 복수의 전압변환유닛은 각각 상기 전압기준값결정수단에 의해 결정된 상기 전압기준값에 따라 상기 전압변환동작을 실행한다. 상기 제어유닛은 상기 축전전압값검출유닛에 의해 검출된 상기 축전전압값들의 최대축전전압값을 하회하지 않도록 상기 전압기준값을 제한한다.
본 발명의 또다른 실시형태에 따른 차량은 각각 충방전가능하도록 구성된 복수의 축전유닛을 구비한 전원시스템; 및 상기 전원시스템으로부터 공급되는 전력을 받아 구동력을 발생시키는 구동력발생유닛을 포함한다. 상기 전원시스템은 상기 구동력발생유닛과 상기 전원시스템간에 전력을 주고 받을 수 있도록 구성된 전력선; 상기 복수의 축전유닛과 상기 전력선 사이에 제공되어, 각각 대응하는 상기 축전유닛과 상기 전력선간에 전압변환동작을 행하는 복수의 전압변환유닛; 상기 복수의 축전유닛 각각에 대한 축전전압값을 취득하는 축전전압값취득수단; 및 상기 구동력발생유닛의 동작상태에 따라 상기 구동력발생유닛에 공급될 전력의 전압기준값을 결정하는 전압기준값결정수단을 포함한다. 또한, 상기 복수의 전압변환유닛은 각각 상기 전압기준값결정수단에 의해 결정된 상기 전압기준값에 따라 상기 전압변환동작을 실행하고, 상기 전압기준값결정수단은 상기 축전전압값취득수단에 의해 취득된 상기 축전전압값들의 최대축전전압값을 하회하지 않도록 상기 전압기준값을 제한한다.
상기 실시형태에 따른 차량에 따르면, 상기 전압기준값은 복수의 축전유닛에 대한 축전전압값의 최대축전전압값을 하회하지 않도록 제한되고, 상기 복수의 전력변환유닛 각각은 상기 전압기준값에 따라 전압변환동작을 실행한다. 전압기준값은 전압변환유닛의 제어가 개시되기 전에 축전유닛에 의해 충전가능한 전력선의 전압값 이상이므로, 각각의 전압변환유닛은 상기 제어의 개시 직후 전압변환동작을 개시한다. 이에 따라, 각각의 전압변환유닛은 대응하는 축전유닛으로부터 전력선으로 전력을 공급하도록 동작하므로, 또다른 축전유닛으로부터 전력선을 통해 전력의 유입을 회피할 수 있게 된다. 그러므로, 축전유닛들간의 전압차가 있는 경우에도, 축전유닛들간의 원치 않는 전기에너지 이동이 억제될 수 있게 된다.
상기 구동력발생유닛은 상기 전원시스템으로부터 공급되는 전력을 변환가능하도록 구성된 1이상의 전력변환유닛, 및 대응하는 상기 전력변환유닛에 연결되고, 상기 구동력을 발생가능하도록 구성되는 1이상의 전기회전기계를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 전원시스템은 상기 구동력발생유닛에 대한 1이상의 전압요구값을 취득하는 전압요구값취득수단을 더 포함하고, 상기 전압기준값결정수단은 추가로, 상기 전압요구값취득수단에 의해 취득된 상기 1이상의 전압요구값의 최대전압요구값 이상이 되도록 상기 전압기준값을 결정하는 것이 바람직하다.
상기 전원시스템은 상기 전력선의 전압값을 검출하는 전압값검출수단을 더 포함하고, 상기 복수의 전압변환유닛 중 하나 이상은, 상기 전압값검출수단에 의해 검출된 상기 전력선의 전압값을 상기 전압기준값과 일치시키기 위한 전압피드백제어요소를 포함하는 연산의 결과에 따라 상기 전압변환동작을 실행하는 것이 바람직하다.
상기 복수의 전압변환유닛 중 하나 이상은, 대응하는 상기 축전유닛의 축전전압값과 상기 전압기준값간의 비에 대응하는 값을 반영하는 전압피드포워드제어요소를 포함하는 연산의 결과에 따라 상기 전압변환동작을 실행하는 것이 바람직하다.
상기 전원시스템은 상기 복수의 축전유닛 중 하나 이상에 입출력되는 전지전류값을 검출하는 전지전류값검출수단을 더 포함하고, 상기 전압피드포워드제어요소를 포함하는 연산의 결과에 따라 상기 전압변환동작을 실행하는 상기 1이상의 전압변환유닛은, 상기 전지전류값검출수단에 의해 검출된 대응하는 상기 축전유닛의 전지전류값을 각각의 전류기준값과 일치시키기 위한 전류피드백제어요소를 포함하는 연산의 결과에 따라 상기 전압변환동작을 실행하는 것이 바람직하다.
상기 복수의 전압변환유닛 각각은 초퍼회로를 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명의 또다른 실시형태에 따른 차량은 각각 충방전가능하도록 구성된 복수의 축전유닛을 구비한 전원시스템; 및 상기 전원시스템으로부터 공급되는 전력을 받아 구동력을 발생시키는 구동력발생유닛을 포함한다. 상기 전원시스템은 상기 구동력발생유닛과 상기 전원시스템간에 전력을 주고 받을 수 있도록 구성된 전력선; 상기 복수의 축전유닛과 상기 전력선 사이에 제공되어, 각각 대응하는 상기 축전유닛과 상기 전력선간에 전압변환동작을 행하는 복수의 전압변환유닛; 상기 복수의 축전유닛 각각에 대한 축전전압값을 검출하는 축전전압값검출수단; 및 제어유닛을 포함한다. 상기 제어유닛은 상기 구동력발생유닛의 동작상태에 따라 상기 구동력발생유닛에 공급될 전력의 전압기준값을 결정한다. 상기 복수의 전압변환유닛은 각각 상기 전압기준값결정수단에 의해 결정된 상기 전압기준값에 따라 상기 전압변환동작을 실행한다. 상기 제어유닛은 상기 축전전압값취득수단에 의해 취득된 상기 축전전압값들의 최대축전전압값을 하회하지 않도록 상기 전압기준값을 제한한다.
본 발명에 따르면, 축전유닛들간의 원치 않는 전기에너지 이동을 억제하고 손실 발생을 회피하는 전원시스템 및 차량이 구현될 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 전원시스템을 포함하는 차량의 요지부를 도시한 개략적인 구성도;
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 컨버터의 개략적인 구성도;
도 3은 컨버터의 전압변환동작에 관한 트랜지스터 및 시스템릴레이의 상태들을 예시하기 위한 도면;
도 4(a) 및 도 4(b)는 승압동작제어가 개시될 때 야기되는 축전유닛들간의 전기에너지 이동을 예시하기 위한 도면;
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 컨버터를 제어하기 위한 제어 블럭을 도시한 도면;
도 6은 본 발명의 제1 실시예의 변형예에 따른 컨버터를 제어하기 위한 제어 블럭을 도시한 도면;
도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 전원시스템을 포함하는 차량의 요지부를 도시한 개략적인 구성도;
도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 컨버터를 제어하기 위한 제어 블럭을 도시한 도면; 및
도 9는 본 발명의 제2 실시예의 변형예에 따른 컨버터를 제어하기 위한 제어 블럭을 도시한 도면이다.
이하, 본 발명의 실시예들은 도면들을 참조하여 상세히 설명하기로 하되, 동일하거나 대응하는 부분들을 동일한 참조부호들로 표시하고 그 설명은 반복하지 않기로 한다.
[제1 실시예]
도 1을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 전원시스템(1)을 포함하는 차량(100)이 설명될 것이다. 상기 제1 실시예는 차량(100)의 구동력을 발생시키는 구동력발생유닛(3)이 부하장치의 일례로서 사용되는 경우를 예시한다. 구동력발생유닛(3)은 전원시스템(1)으로부터 전력을 받아 구동력을 발생시키고, 상기 구동력을 차량(100)의 차륜(도시안됨)으로 공급하여, 차량(100)을 주행시키게 된다.
제1 실시예에 있어서, 복수의 축전유닛의 일례로서 2개의 축전유닛을 구비한 전원시스템(1)이 설명될 것이다. 전원시스템(1)은 메인포지티브버스라인(MPL)과 메인네거티브버스라인(MNL)을 통해 구동력발생유닛(3)과 DC 전력을 주고 받을 수 있 도록 구성된다.
구동력발생유닛(3)은 제1 인버터(INV1), 제2 인버터(INV2), 제1 모터제너레이터(MG1) 및 제2 모터제너레이터(MG2)를 포함하고, HV_ECU(하이브리드자동차의 전자제어유닛)(4)로부터의 스위칭지령(PWM1, PWM2)에 따라 구동력을 발생시킨다.
인버터(INV1, INV2)는 메인포지티브버스라인(MPL)과 메인네거티브버스라인(MNL)과 병렬로 연결되고, 전원시스템(1)과 전력을 주고 받는다. 구체적으로, 인버터(INV1, INV2)는 메인포지티브버스라인(MPL)과 메인네거티브버스라인(MNL)을 통해 수신되는 DC 전력을 교류(AC) 전력으로 변환시키고, 상기 AC 전력을 모터제너레이터(MG1, MG2)에 각각 공급한다. 또한, 인버터(INV1, INV2)는 차량(100)의 회생제동 시에 차량(100)의 운동에너지를 받는 모터제너레이터(MG1, MG2)에 의해 생성되는 AC 전력을 DC 전력으로 변환시키고, 상기 DC 전력을 회생전력으로서 전원시스템(1)에 공급하도록 구성될 수도 있다. 예를 들어, 인버터(INV1, INV2)는 3상용 스위칭소자들을 포함하는 브릿지회로로 형성되고, HV_ECU(4)로부터 수신되는 각각의 스위칭지령(PWM1, PWM2)에 따라 스위칭(회로 개폐) 동작을 실행하여 3상 AC 전력을 발생시킨다.
모터제너레이터(MG1, MG2)는 각각 인버터(INV1, INV2)로부터 공급되는 AC 전력을 받아 회전구동력을 발생시키고, 외부 회전구동력을 받아 AC 전력을 발생시킬 수 있도록 구성된다. 예를 들어, 모터제너레이터(MG1, MG2)는 영구자석이 내장된 로터를 포함하는 3상 AC전기회전기계이다. 모터제너레이터(MG1, MG2)는 생성된 구동력을 구동축(8)을 통해 차륜(도시안됨)으로 전달하기 위하여 원동력전달기구(6) 에 결합된다.
구동력발생유닛(3)이 하이브리드자동차에 적용된다면, 모터제너레이터(MG1, MG2) 또한 원동력전달기구(6) 또는 구동축(8)을 통해 엔진(도시안됨)에 결합된다. 그 후, HV_ECU(4)는 엔진에 의해 생성되는 구동력과 모터제너레이터(MG1, MG2)에 의해 생성되는 구동력간의 최적비를 얻기 위한 제어를 행한다. 구동력발생유닛(3)이 이러한 하이브리드자동차에 적용된다면, 모터제너레이터(MG1)는 배타적으로 전동기로서의 역할을 할 수도 있고, 모터제너레이터(MG2)는 배타적으로 발전기로서의 역할을 할 수도 있다.
HV_ECU(4)는 각각의 센서(도시안됨)로부터 전달되는 신호, 주행 상황, 액셀러레이터페달위치의 변동, 저장된 맵 등을 토대로, 모터제너레이터(MG1, MG2)의 토크기준값과 회전수기준값을 산출하도록 사전에 미리 저장된 프로그램을 실행한다. 그 후, HV_ECU(4)는 스위칭지령(PWM1, PWM2)을 생성하고, 상기 지령들을 구동력발생유닛(3)에 공급하여, 모터제너레이터(MG1, MG2)의 생성된 토크들과 회전수들이 산출된 토크기준값과 회전수기준값을 일치시키게 된다.
또한, HV_ECU(4)는 상기 산출된 토크기준값과 회전수기준값 또는 각종 센서(도시안됨)에 의해 검출된 실제토크값과 실제회전수값을 토대로, 모터제너레이터(MG1, MG2)에서 생성되는 역기전압값(Vm1, Vm2)을 각각 취득하고, 역기전압값(Vm1, Vm2)을 토대로 결정된 전압요구값(Vm1*, Vm2*)을 전원시스템(1)으로 출력한다. 구체적으로, HV_ECU(4)는 전원시스템(1)이 모터제너레이터(MG1, MG2)에 전력을 공급할 수 있도록 전압요구값(Vm1*, Vm2*)으로서 역기전압값(Vm1, Vm2)보다 더 높은 전압값을 결정한다. 또한, HV_ECU(4)는 토크기준값과 회전수기준값의 곱 또는 실제토크값과 실제회전수값의 곱을 토대로 실제전력값(P1, P2)을 취득하고, 실제전력값(P1, P2)을 전원시스템(1)으로 출력한다. HV_ECU(4)는 예컨대, 소비전력이 양의 값으로 표현되고 발전이 음의 값으로 표현되도록 실제전력값(P1, P2)의 부호들을 변경하여 구동력발생유닛(3)에서의 전력수수상태를 전원시스템(1)에 알린다는 점에 유의한다.
나아가, 운전자 등에 의한 조작에 의하여 차량(100)의 기동지령을 나타내는 점화-온 신호 IGON의 수신 시, HV_ECU(4)는 점화-온 신호 IGON을 제어유닛(2)으로 출력한다.
다른 한편으로, 전원시스템(1)은 평활캐패시터(C), 공급전류값검출유닛(16), 공급전압값검출유닛(18), 제1 컨버터(CONV1), 제2 컨버터(CONV2), 제1 축전유닛(BAT1), 제2 축전유닛(BAT2), 전지전류값검출유닛(10-1, 10-2), 전지전압값검출유닛(12-1, 12-2), 전지온도검출유닛(14-1, 14-2), 시스템릴레이(SR1, SR2) 및 제어유닛(2)을 포함한다.
평활캐패시터(C)는 메인포지티브버스라인(MPL) 및 메인네거티브버스라인(MNL) 사이에 연결되고, 컨버터(CONV1, CONV2)로부터 공급되는 전력에 포함된 변동성분을 감소시킨다.
공급전류값검출유닛(16)은 메인포지티브버스라인(MPL)에 직렬로 배치되고, 구동력발생유닛(3)에 공급되는 전력의 공급전류값(Ih)을 검출하며, 상기 검출 결과를 제어유닛(2)으로 출력한다.
공급전압값검출유닛(18)은 메인포지티브버스라인(MPL) 및 메인네거티브버스라인(MNL) 사이에 연결되고, 구동력발생유닛(3)에 공급되는 전력의 공급전압값(Vh)을 검출하며, 상기 검출 결과를 제어유닛(2)으로 출력한다.
컨버터(CONV1, CONV2)는 메인포지티브버스라인(MPL) 및 메인네거티브버스라인(MNL)에 병렬로 연결되고, 대응하는 축전유닛(BAT1, BAT2)과 메인포지티브버스라인(MPL) 및 메인네거티브버스라인(MNL)간에 전압변환동작을 실행한다. 보다 상세하게는, 컨버터(CONV1, CONV2)는 축전유닛(BAT1, BAT2)에서 전압기준값까지의 방전전력을 각각 승압시켜 공급전력을 발생시키게 된다. 예를 들어, 컨버터(CONV1, CONV2)는 초퍼회로를 포함한다.
축전유닛(BAT1, BAT2)은 각각 시스템릴레이(SR1, SR2)와 컨버터(CONV1, CONV2)를 통해 메인포지티브버스라인(MPL) 및 메인네거티브버스라인(MNL)에 병렬로 연결된다. 예를 들어, 축전유닛(BAT1, BAT2)은 니켈수소전지나 리튬이온전지와 같은 충방전가능하도록 구성된 재충전가능한 전지에 의해 또는 전기이중층 캐패시터와 같은 상대적으로 큰 용량을 갖는 캐패시턴스소자에 의해 구현된다.
전지전류값검출유닛(10-1, 10-2)은 각각 컨버터(CONV1, CONV2)에 축전유닛(BAT1, BAT2)을 연결시키는 전력선에 배치되고, 축전유닛(BAT1, BAT2)의 입출력에 관한 전지전류값(Ib1, Ib2)을 각각 검출하며, 상기 검출 결과를 제어유닛(2)으로 출력한다.
전지전압값검출유닛(12-1, 12-2)은 축전유닛(BAT1, BAT2)을 컨버터(CONV1, CONV2)에 연결시키는 전력선들 사이에 각각 연결되고, 축전유닛(BAT1, BAT2)의 전 지전압값(Vb1, Vb2)을 각각 검출하며, 상기 검출 결과를 제어유닛(2)으로 출력한다.
전지온도검출유닛(14-1, 14-2)은 각각 축전유닛(BAT1, BAT2)을 구성하는 전지셀 등에 근접하여 배치되고, 축전유닛(BAT1, BAT2)의 내부온도를 각각 나타내는 전지온도(Tb1, Tb2)를 검출하며, 상기 검출 결과를 제어유닛(2)으로 출력한다. 전지온도검출유닛(14-1, 14-2)은 또한 축전유닛(BAT1, BAT2)을 구성하는 복수의 전지셀들과 각각 대응하여 배치되는 복수의 검출소자들에 의한 검출 결과를 토대로, 예컨대 평균 처리에 의해 취득되는 대표값들을 출력하도록 구성될 수도 있다는 점에 유의한다.
시스템릴레이(SR1, SR2)는 컨버터(CONV1, CONV2)와 축전유닛(BAT1, BAT2) 사이에 각각 배치되고, 제어유닛(2)으로부터 수신되는 릴레이지령(SRC1, SRC2)에 응답하여 축전유닛(BAT1, BAT2)과 컨버터(CONV1, CONV2)를 전기적으로 도통 또는 비도통시킨다.
HV_ECU(4)로부터 점화-온 신호 IGON의 수신 시, 제어유닛(2)은 릴레이지령(SRC1, SRC2)을 활성화시켜, 시스템릴레이(SR1, SR2)를 턴 온시킨다. 후속해서, 제어유닛(2)은 HV_ECU(4)로부터 수신되는 실제전력값(P1, P2)과 전압요구값(Vm1*, Vm2*), 공급전류값검출유닛(16)으로부터 수신되는 공급전류값(Ih), 공급전압값검출유닛(18)으로부터 수신되는 공급전압값(Vh), 전지전류값검출유닛(10-1, 10-2)으로부터 수신되는 전지전류값(Ib1, Ib2), 전지전압값검출유닛(12-1, 12-2)으로부터 수신되는 전지전압값(Vb1, Vb2) 및 전지온도검출유닛(14-1, 14-2)으로부터 수신되는 전지온도(Tb1, Tb2)를 기초로 하여, 후술되는 제어 구조에 따라 스위칭지령(PWC1, PWC2)을 각각 생성하고, 상기 스위칭지령들을 컨버터(CONV1, CONV2)에 각각 공급한다.
보다 상세하게는, 제어유닛(2)은 공급전력의 전압기준값(Vh*)으로서 HV_ECU(4)로부터 수신되는 보다 높은 전압요구값(Vm1*, Vm2*)을 결정하여, 전압기준값(Vh*)이 전지전압값(Vb1, Vb2)의 최대전지전압값을 하회하지 않도록 하는데, 즉 전압기준값(Vh*)의 최소값이 최대전지전압값으로 제한된다. 그 후, 제어유닛(2)은 컨버터(CONV1, CONV2)가 전압기준값(Vh*)에 따라 전압변환동작을 실행하도록 스위칭지령(PWC1, PWC2)을 생성한다.
특히, 본 발명의 제1 실시예에서, 컨버터(CONV1)는, 공급전압값(Vh)을 전압기준값(Vh*)과 일치시키기 위한 전압피드백제어요소 및 전압기준값(Vh*)과 축전유닛(BAT1)의 전지전압값(Vb1)간의 비(전압변환비)에 대응하는 값을 추가하는 전압피드포워드제어요소를 포함하는 제어 연산의 결과에 따라 전압변환동작을 실행한다. 다른 한편, 컨버터(CONV2)는, 전류기준값(Ib2*)과 전지전류값(Ib2)을 일치시키기 위한 전류피드백제어요소 및 전압기준값(Vh*)과 축전유닛(BAT2)의 전지전압값(Vb2)간의 비(전압변환비)에 대응하는 값을 추가하는 전압피드포워드제어요소를 포함하는 제어 연산의 결과에 따라 전압변환동작을 실행한다. 전류기준값(Ib2*)은 축전유닛(BAT2)의 충전상태(이하, 간단히 "SOC"라고도 함)와 구동력발생유닛(3)의 전력요구값을 토대로 결정된다는 점에 유의한다.
전압기준값(Vh*)은 상술된 전지전압값(Vb1, Vb2)을 반영하여 결정되므로, 축 전유닛(BAT1, BAT2)들간의 원치 않는 전기에너지 이동이 억제될 수 있게 된다. 또한, 전지전압값(Vb1, Vb2)과 전압기준값(Vh*)간의 비(전압변환비)에 대응하는 값이 전압피드포워드제어요소에 의해 초기값으로서 출력되므로, 컨버터(CONV1, CONV2)는 제어 개시 직후 전압변환동작을 개시한다. 이에 따라, 제어 개시 직후에 야기될 수도 있는 축전유닛(BAT1, BAT2)들간의 순환 전류 또한 억제될 수 있게 된다.
제어유닛(2)은 전지전류값(Ib1, Ib2), 전지전압값(Vb1, Vb2) 및 전지온도(Tb1, Tb2)를 토대로, 축전유닛(BAT1, BAT2)들의 충전상태(SOC1, SOC2)를 각각 연산한다. 축전유닛(BAT1, BAT2)의 SOC를 산출하기 위한 각종 공지된 기술들이 채택될 수 있다. 예를 들어, 제어유닛(2)은 개방회로조건에서의 전지전압값(Vb1, Vb2)(개방회로전압값)으로부터 산출된 잠정 SOC를 전지전류값(Ib1, Ib2)의 적산값으로부터 산출된 보정 SOC에 추가하여 상기 SOC를 순차적으로 검출한다. 또한, 제어유닛(2)은 축전유닛(BAT1, BAT2)의 검출된 SOC1, SOC2를 토대로 방전허용전력 Wout1, Wout2을 도출한다. 방전허용전력 Wout1, Wout2은 화학반응의 관점에서 한계값으로 규정되는 각 시점에서의 단시간동안의 충전전력 및/또는 방전전력의 제한값을 말한다. 예를 들어, 제어유닛(2)은 실험적으로 사전에 미리 취득된 SOC와 전지온도가 파라미터로서 규정되는 허용전력의 맵을 저장하고, 검출된 SOC1, SOC2와 전지온도(Tb1, Tb2)에 따라 각 시점에서의 방전허용전력 Wout1, Wout2을 도출한다. 제어유닛(2)은 상술된 바와 같이 도출된 방전허용전력 Wout2을 초과하지 않도록 축전유닛(BAT2)의 전류기준값(Ib2*)을 결정한다.
도 1과 본 출원의 발명간의 대응관계에 관해서는, 구동력발생유닛(3)이 "부 하장치"에 대응하고, 메인포지티브버스라인(MPL) 및 메인네거티브버스라인(MNL)이 "전력선"에 대응하며, 컨버터(CONV1, CONV2)는 "복수의 전압변환유닛"에 대응한다.
도 2를 참조하면, 컨버터(CONV1)는 초퍼회로(40-1) 및 평활캐패시터(C1)를 포함한다.
초퍼회로(40-1)는 전력을 양방향으로 공급할 수 있다. 구체적으로, 초퍼회로(40-1)는 제어유닛(2)(도 1)으로부터의 스위칭지령(PWC1)에 따라 축전유닛(BAT1)으로부터의 방전전력을 승압시켜, 상기 승압된 방전전력을 구동력발생유닛(3)(도 1)에 공급시킬 수 있으며, 구동력발생유닛(3)으로부터 받은 회생전력을 강압시켜, 상기 강압된 회생전력을 축전유닛(BAT1)으로 공급시킬 수 있게 된다. 초퍼회로(40-1)는 포지티브버스라인(LN1A), 네거티브버스라인(LN1C), 라인(LN1B), 스위칭소자로서의 역할을 하는 트랜지스터(Q1A, Q1B), 다이오드(D1A, D1B) 및 인덕터(L1)를 포함한다.
포지티브버스라인(LN1A)은 그 일 단부가 트랜지스터(Q1A)의 콜렉터에 연결되고, 타 단부는 메인포지티브버스라인(MPL)에 연결된다. 네거티브버스라인(LN1C)은 그 일 단부가 축전유닛(BAT1)의 네거티브측에 연결되고, 타 단부가 메인네거티브버스라인(MNL)에 연결된다.
트랜지스터(Q1A, Q1B)는 포지티브버스라인(LN1A) 및 네거티브버스라인(LN1C) 사이에 직렬로 연결된다. 트랜지스터(Q1A)의 콜렉터는 포지티브버스라인(LN1A)에 연결되고, 트랜지스터(Q1B)의 이미터는 네거티브버스라인(LN1C)에 연결된다. 이미터측으로부터 콜렉터측으로 전류를 흐르게 하는 다이오드(D1A, D1B)는 각각 트랜지 스터(Q1A, Q1B)의 콜렉터와 이미터 사이에 연결된다. 또한, 인덕터(L1)는 트랜지스터(Q1A)와 트랜지스터(Q1B)의 연결점에 연결된다.
라인(LN1B)은 그 일 단부가 축전유닛(BAT1)의 포지티브측에 연결되고, 타 단부가 인덕터(L1)에 연결된다.
평활캐패시터(C1)는 라인(LN1B)과 네거티브버스라인(LN1C) 사이에 연결되고, 라인(LN1B)과 네거티브버스라인(LN1C)간의 DC 전압에 포함된 AC 성분을 감소시킨다.
이하, 컨버터(CONV1)의 전압변환동작이 설명될 것이다. 승압 동작 시, 제어유닛(2)(도 1)은 트랜지스터(Q1A)를 ON 상태로 유지시키고, 규정된 듀티비에서 트랜지스터(Q1B)를 턴 온/오프시킨다. 트랜지스터(Q1B)의 ON 기간동안, 방전전류는 순차적으로 라인(LN1B), 인덕터(L1), 트랜지스터(Q1A) 및 포지티브버스라인(LN1A)을 통해 축전유닛(BAT1)으로부터 메인포지티브버스라인(MPL)으로 흐른다. 이와 동시에, 펌프전류가 순차적으로 라인(LN1B), 인덕터(L1), 트랜지스터(Q1B) 및 네거티브버스라인(LN1C)을 통해 축전유닛(BAT1)으로 흐른다. 인덕터(L1)는 펌프전류에 의하여 전자기에너지를 축적시킨다. 이어서, 트랜지스터(Q1B)가 ON 상태에서 OFF 상태로 전이하도록 할 때, 인덕터(L1)는 축적된 전자기에너지를 방전전류 상에 중첩시킨다. 그 결과, 컨버터(CONV1)로부터 메인포지티브버스라인(MPL)과 메인네거티브버스라인(MNL)으로 공급되는 DC 전력의 평균전압이 듀티비에 따라 인덕터(L1)에 축적된 전자기에너지에 대응하는 전압에 의하여 승압된다.
도 3을 참조하면, HV_ECU(4)로부터의 점화-온 신호 IGON 수신 시, 제어유 닛(2)은 시스템릴레이(SR1)를 턴 온시켜 제어준비상태를 얻게 된다. 제어준비상태에서, 방전전류는 축전유닛(BAT1)으로부터 순차적으로 라인(LN1B), 인덕터(L1), 다이오드(D1A) 및 메인포지티브버스라인(MPL)을 통해 흘러, 평활캐패시터(C)를 충전하게 된다.
그 후에 제어가 개시되면, 제어유닛(2)은 트랜지스터(Q1A)를 ON 상태를 얻도록 활성화시키고, 트랜지스터(Q1B)를 턴 온/오프시켜 공급전압값(Vh)(실제값)이 전압기준값(Vh*)과 일치하도록 한다. 구체적으로는, 공급전압값 Vh ≤ 전압기준값 Vh* 인 경우, 제어유닛(2)은 편차에 대응하는 듀티비로 트랜지스터(Q1B)를 턴 온/오프시키고, 공급전압값 Vh > 전압기준값 Vh* 인 경우에는, 제어유닛(2)이 추가 승압 동작이 필요하지 않은 것으로 결정하여, Q1B를 OFF 상태로 유지시킨다(듀티비 = 0). 이러한 방식으로, 트랜지스터(Q1A)가 컨버터(CONV1)의 승압 동작 시에 ON 상태로 항상 유지된다.
컨버터(CONV2)의 구성 및 동작 또한 상술된 컨버터(CONV1)와 유사하므로, 그 상세한 설명을 반복하지는 않기로 한다.
도 4(a) 및 도 4(b)를 참조하여, 승압 동작 제어가 개시될 때에 야기되는 축전유닛(BAT1, BAT2)들간의 전기에너지 이동이 설명될 것이다. 도 4(a)는 제어준비상태를 획득하는 제어를 위한 준비 시로부터 컨버터(CONV1, CONV2)의 형태를 보여주고, 도 4(b)는 상기 제어의 개시 직후의 컨버터(CONV1, CONV2)의 형태를 보여준다.
도 4(a)를 참조하면, 제어유닛(2)이 점화-온 신호 IGON의 수신 시 시스템릴 레이(SR1, SR2)를 턴 온시키므로, 평활캐패시터(C)가 축전유닛(BAT1, BAT2)으로부터의 방전전류에 의해 충전된다. 예를 들어, 전지전압값 Vb1 < 전지전압값 Vb2 인 경우, 평활캐패시터(C)는 그 충전전압이 전지전압값(Vb1)과 일치할 때까지 축전유닛(BAT1, BAT2)으로부터의 방전전류에 의해 충전된다. 그 후, 충전전압이 전지전압값(Vb1)을 초과하는 경우, 평활캐패시터(C)는 축전유닛(BAT2)으로부터의 충전전압(Ic)에 의해 충전되고, 그 최종 충전전압(공급전압값 Vh)은 축전유닛(BAT2)의 전지전압값(Vb2)과 실질적으로 일치한다.
도 4(b)를 참조하면, 승압 동작 제어의 개시 직후에 공급전압값 Vh > 전압기준값 Vh* 이 되도록 전압기준값(Vh*)이 결정되는 경우에는, 컨버터(CONV1, CONV2)가 승압 동작을 실행하지 않는다. 그 결과, 축전유닛(BAT2)으로부터 축전유닛(BAT1)으로의 순환전류(Is)가 메인포지티브버스라인(MPL) 및 ON 상태로 유지되는 트랜지스터(Q1A)를 통해 발생한다. 이러한 순환전류(Is)는 축전유닛들간의 원치않는 전기에너지 이동을 유도한다. 또한, 순환전류(Is)의 크기는 전지전압값(Vb1)과 전지전압값(Vb2)간의 전압차에 따라 결정되는 반면, 축전유닛(BAT1, BAT2)들간의 전기 저항이 작게 설계되므로, 전압차가 상대적으로 클 때(예컨대, 50V 정도), 극히 큰 순환전류(Is)가 발생할 수도 있어, 축전유닛(BAT1, BAT2)에 손상을 입힐 수도 있게 된다.
그러므로, 본 발명의 제1 실시예에서는, 전압기준값(Vh*)이 전지전압값(Vb1, Vb2)의 최대전지전압을 하회하지 않도록 제한된다.
도 5를 참조하여, 본 발명의 제1 실시예에 따른 컨버터(CONV1, CONV2)를 제 어하기 위한 제어 블럭(200)이 설명될 것이다. 제어 블럭(200)은 최대값선택유닛(50, 52), 하한값제한유닛(54), 전류기준값결정유닛(REF)(80), 감산유닛(56, 62, 66, 72), 비례적분유닛(PI)(58, 68), 제산유닛(60, 70) 및 변조유닛(MOD)(64, 74)을 포함한다.
상기 최대값선택유닛(50)은 전지전압값(Vb1, Vb2)을 받아, 그 최대값을 하한값제한유닛(54)으로 출력한다. 상기 최대값선택유닛(52)은 전압요구값(Vm1*, Vm2*)을 받아, 그 최대값을 하한값제한유닛(54)으로 출력한다.
하한값제한유닛(54)은 입력으로서 최대값선택유닛(52)으로부터의 출력값을 받고, 하한값으로서 상기 최대값선택유닛(50)으로부터의 출력값을 받는다. 그 후, 하한값제한유닛(54)은 하한값을 하회하지 않도록 상기 입력으로 수신된 값을 제한하고, 상기 제한된 값을 전압기준값(Vh*)으로서 출력한다. 구체적으로는, 최대값선택유닛(52)으로부터의 출력값이 최대값선택유닛(50)으로부터의 출력값보다 더 작은 경우, 상기 최대값선택유닛(50)으로부터의 출력값이 전압기준값(Vh*)으로서 출력되고, 상기 최대값선택유닛(50)으로부터의 출력값이 상기 최대값선택유닛(52)으로부터의 출력값보다 작은 경우에는, 상기 최대값선택유닛(52)으로부터의 출력값이 전압기준값(Vh*)으로서 출력된다.
감산유닛(56)은 전압기준값(Vh*)과 공급전압값(Vh)간의 차이를 토대로 전압편차를 연산하고, 상기 전압편차를 비례적분유닛(PI)(58)으로 출력한다. 비례적분유닛(58)은 적어도 비례요소(P)와 적분요소(I)를 포함하고, 입력된 전압편차에 따라 조작 신호를 감산유닛(62)으로 출력한다. 감산유닛(56) 및 비례적분유닛(58)은 전압피드백제어요소를 구성한다.
감산유닛(62)은 비례적분유닛(58)으로부터 출력되는 조작 신호의 부호를 반전시키고, 제산유닛(60)에서 산출된 축전유닛(BAT1)의 전지전압값(Vb1)/전압기준값(Vh*)을 가산하여, 듀티지령(Ton1)을 출력한다. 전지전압값(Vb1)/전압기준값(Vh*)은 컨버터(CONV1)의 이론승압비의 역수이다. 제산유닛(60) 및 감산유닛(62)은 전압피드포워드제어요소를 구성한다. 비례적분유닛(58)으로부터의 출력값이 제어의 개시 직후에 제로인 경우에도, 상기 전압피드포워드제어요소에 의해 취득한 값이 듀티지령(Ton1)으로 출력된다. 듀티지령(Ton1)은 컨버터(CONV1)의 트랜지스터(Q1B)(도 2)의 온-듀티를 규정하는 제어지령이다.
변조유닛(64)은 도시되지 않은 발진유닛에 의해 생성되는 반송파를 듀티지령(Ton1)과 비교하고, 스위칭지령(PWC1)을 생성하여, 스위칭지령(PWC1)을 컨버터(CONV1)에 공급한다.
다른 한편으로, 전류기준값결정유닛(80)은 HV_ECU(4)로부터 수신되는 실제전력값(P1, P2)을 토대로 방전허용전력(Wout2)을 초과하지 않도록 축전유닛(BAT2)에 할당되도록 방전전력을 결정하여, 그리고 상기 방전전력을 전지전압값(Vb2)으로 나누어, 전류기준값(Ib2*)을 결정한다. 축전유닛(BAT2)으로 할당될 방전전력은 방전허용전력(Wout2)을 초과하지 않는 한, 임의로 결정될 수 있다.
감산유닛(66)은 전류기준값(Ib2*)과 전지전류값(Ib2)간의 차이를 토대로 전류편차를 연산하고, 상기 전류편차를 비례적분유닛(PI)(68)으로 출력한다. 비례적분유닛(68)은 상술된 비례적분유닛(58)에서와 같이 적어도 비례요소와 적분요소를 포함하고, 입력된 전류편차에 따라 조작 신호를 감산유닛(72)에 출력한다. 감산유닛(66)과 비례적분유닛(68)은 전류피드백제어요소를 구성한다.
감산유닛(72)은 비례적분유닛(68)으로부터 출력되는 조작 신호의 부호를 반전시키고, 제산유닛(70)에서 산출된 축전유닛(BAT2)의 전지전압값(Vb2)/전압기준값(Vh*)을 가산하여, 듀티지령(Ton2)을 출력한다. 전지전압값(Vb2)/전압기준값(Vh*)은 컨버터(CONV2)의 이론승압비의 역수이다. 제산유닛(70) 및 감산유닛(72)은 전압피드포워드제어요소를 구성한다. 비례적분유닛(68)으로부터의 출력값이 제어의 개시 직후에 제로인 경우에도, 상기 전압피드포워드제어요소에 의해 취득한 값이 듀티지령(Ton2)으로 출력된다. 듀티지령(Ton2)은 컨버터(CONV2)의 트랜지스터(Q2A)(도 3)의 온-듀티를 규정하는 제어지령이다.
상술된 바와 같이, 컨버터(CONV1)를 제어하기 위한 스위칭지령(PWC1)은 전압피드백제어요소와 전압피드포워드제어요소를 포함하는 제어 연산에 의해 생성되고, 컨버터(CONV2)를 제어하기 위한 스위칭지령(PWC2)은 전류피드백제어요소와 전압피드포워드제어요소를 포함하는 제어 연산에 의해 생성된다.
도 5에 도시된 제어 블럭(200)은 또한 각각의 블럭에 대응하는 회로를 포함하도록 제어유닛(2)을 구성하여 구현될 수도 있지만, 제어 블럭(200)은 소정의 프로그램에 따라 처리 루틴을 실행하는 제어유닛(2)에 의하여 구현된다는 점에 유의한다.
본 발명의 제1 실시예에 따르면, 전압기준값은 제1 및 제2 축전유닛의 전지전압값들의 최대전지전압값을 하회하지 않도록 제한되고, 상기 제1 및 제2 컨버터 는 각각 기준값에 따라 전압변환동작을 실행한다. 상기 전압기준값은 컨버터의 제어 개시 전에 축전유닛에 의해 충전가능한 전력선의 전압값보다 작지 않기 때문에, 각각의 컨버터는 상기 제어의 개시 직후 전압변환동작을 개시한다. 이에 따라, 각각의 컨버터는 연결된 축전유닛으로부터 전력선까지 전력을 공급하도록 동작하므로, 또다른 축전유닛으로부터 전력선을 통한 전력의 유입을 회피할 수 있다. 그러므로, 축전유닛들간의 전압차가 있는 경우에도, 축전유닛들간의 원치 않는 전기에너지 이동이 억제될 수 있게 된다.
또한, 본 발명의 제1 실시예에 따르면, 제1 및 제2 컨버터를 제어하기 위한 스위칭지령이 각각 전압피드포워드제어요소를 포함하는 제어 연산에 의해 생성되므로, 상기 전압피드포워드제어요소에 의해 취득되는 값은 상기 제어의 개시 직후에 출력된다. 그 결과, 피드백제어요소를 구성하는 비례적분유닛의 적분요소로 인하여 시간 지연이 발생하는 경우에도, 각각의 컨버터는 상기 제어의 개시 직후 전압변환동작을 실행하게 된다. 이에 따라, 축전유닛들간에 일시적으로 흐르는 순환전류가 특히 억제될 수 있다.
나아가, 본 발명의 제1 실시예에 따르면, 제2 컨버터는 전류피드백제어요소를 포함하는 제어 연산에 의해 제어되므로, 제2 컨버터와 제2 축전유닛간의 전력 수수, 즉 제2 축전유닛에 할당될 전력이 제어될 수 있다. 결과적으로는, 제1 축전유닛으로 할당될 전력 또한 제어될 수 있게 된다. 이에 따라, 제1 및 제2 축전유닛의 전력 관리도 행해질 수 있게 된다.
[변형예]
본 발명의 제1 실시예에서는, 컨버터(CONV1, CONV2)가 전압피드백제어를 포함하는 제어 연산 및 전류피드백제어요소를 포함하는 제어 연산에 의해 각각 제어되는 구성을 설명하였다. 본 발명의 제1 실시예의 변형예에서는, 컨버터(CONV1, CONV2)가 각각 전압피드백제어요소를 포함하는 제어 연산에 의해 제어되는 구성이 설명될 것이다.
목표전원시스템은 도 1에 도시된 전원시스템(1)과 동일하므로, 그 상세한 설명은 반복하지는 않기로 한다.
도 6을 참조하여, 본 발명의 제1 실시예의 변형예에 따라 컨버터(CONV1, CONV2)를 제어하기 위한 제어 블럭(202)이 설명될 것이다. 제어 블럭(202)은 최대값선택유닛(50, 52), 하한값제한유닛(54), 감산유닛(56-1, 56-2, 62-1, 62-2), 비례적분유닛(PI)(58-1, 58-2), 제산유닛(60-1, 60-2) 및 변조유닛(64-1, 64-2)을 포함한다.
상기 최대값선택유닛(50, 52)과 하한값제한유닛(54)은 상술된 본 발명의 실시예와 동일하므로, 그 상세한 설명을 반복하지는 않기로 한다.
또한, 감산유닛(56-1, 56-2), 비례적분유닛(58-1, 58-2), 제산유닛(60-1, 60-2), 감산유닛(62-1, 62-2) 및 변조유닛(64-1, 64-2)은 각각 상술된 본 발명의 실시예의 감산유닛(56), 비례적분유닛(58), 제산유닛(60), 감산유닛(62) 및 변조유닛(64)과 동일하다.
구체적으로, 제어 블럭(202)은 각각 공급전압값(Vh)을 전압기준값(Vh*)과 일치시키기 위한 전압피드백제어요소 및 전지전압값(Vb1, Vb2)과 전압기준값(Vh*)간 의 비(전압변환비)에 대응하는 값을 추가하는 전압피드포워드제어요소를 포함하는 제어 연산에 따라 듀티지령(Ton1, Ton2)을 출력한다.
그밖의 것에 관하여는, 상술된 본 발명의 제1 실시예와 변형예가 동일하므로, 그 상세한 설명은 생략하기로 한다.
본 발명의 제1 실시예의 변형예에 따르면, 본 발명의 제1 실시예에 의해 얻어지는 효과 이외에, 컨버터에 대한 스위칭지령이 유사한 제어 연산을 통해 생성된다. 그러므로, 제어 구조가 단순화될 수 있고, 제어 게인과 같은 조정이 비교적 용이하게 수행될 수 있다.
[제2 실시예]
본 발명은 상술된 2개의 축전유닛을 구비한 전원시스템 이외에 3이상의 축전유닛을 구비한 전원시스템에 적용가능하다.
도 7을 참조하여, 본 발명의 제2 실시예에 따른 전원시스템(1#)을 포함하는 차량(100#)이 설명될 것이다. 차량(100#)은 도 1에 도시된 차량(100)의 전원시스템(1) 대신에 배치된 전원시스템(1#)을 포함하므로, 구동력발생유닛(3)과 HV_ECU(4)의 상세한 설명은 반복하지 않기로 한다. 본 발명의 제2 실시예에서는, N개의 축전유닛을 포함하는 전원시스템(1#)이 설명될 것이다.
전원시스템(1#)은 도 1에 도시된 전원시스템(1)에서의 컨버터(CONV1, CONV2), 제1 축전유닛(BAT1, BAT2), 시스템릴레이(SR1, SR2), 전지전류값검출유닛(10-1, 10-2), 전지전압값검출유닛(12-1, 12-2) 및 전지온도검출유닛(14-1, 14-2) 대신에 각각 배치된 컨버터(CONV1, CONV2, ..., CONVN), 축전유닛(BAT1, BAT2, ..., BATN), 시스템릴레이(SR1, SR2, ..., SRN), 전지전류값검출유닛(10-1, 10-2, ..., 10-N), 전지전압값검출유닛(12-1, 12-2, ..., 12-N) 및 전지온도검출유닛(14-1, 14-2, ..., 14-N)을 포함한다. 또한, 전원시스템(1#)은 도 1에 도시된 전원시스템(1)에서의 제어유닛(2) 대신에 배치된 제어유닛(2#)을 포함한다.
컨버터(CONV1 내지 CONVN)는 메인포지티브버스라인(MPL) 및 메인네거티브버스라인(MNL)에 병렬로 연결되고, 각각의 축전유닛(BAT1 내지 BATN)과 메인포지티브버스라인(MPL) 및 메인네거티브버스라인(MNL)간의 전압변환동작을 실행한다.
축전유닛(BAT1 내지 BATN)은 각각 시스템릴레이(SR1 내지 SRN)와 컨버터(CONV1 내지 CONVN)를 통해 메인포지티브버스라인(MPL) 및 메인네거티브버스라인(MNL)에 병렬로 연결된다. 전지전류값검출유닛(10-1 내지 10-N), 전지전압값검출유닛(12-1 내지 12-N) 및 전지온도검출유닛(14-1 내지 14-N)은 각각 축전유닛(BAT1 내지 BATN)에 대응하여 배치된다.
HV_ECU(4)로부터 점화-온 신호 IGON의 수신 시, 제어유닛(2#)은 릴레이지령(SRC1 내지 SRCN)을 활성화시켜, 시스템릴레이(SR1 내지 SRN)를 턴 온시킨다. 그 후, 제어유닛(2#)은 HV_ECU(4)로부터 수신되는 전압요구값(Vm1* 내지 VmN*)의 최대값을 공급전력의 전압기준값(Vh*)으로 결정하여, 전압기준값(Vh*)이 전지전압값(Vb1 내지 VbN)의 최대전지전압값을 하회하지 않도록, 즉 전압기준값(Vh*)의 최소값이 최대전지전압값으로 제한된다. 그 후, 제어유닛(2#)은 컨버터(CONV1 내지 CONVN)가 전압기준값(Vh*)에 따라 전압변환동작을 행하도록 스위칭지령(PWC1 내지 PWCN)을 생성한다.
특히, 본 발명의 제2 실시예에서는, 컨버터(CONV1)가 공급전압값(Vh)을 전압기준값(Vh*)과 일치시키기 위한 전압피드백제어요소 및 축전유닛(BAT1)의 전지전압값(Vb1)과 전압기준값(Vh*)간의 비(전압변환비)에 대응하는 값을 추가하는 전압피드포워드제어요소를 포함하는 제어 연산의 결과에 따라 전압변환동작을 실행한다. 다른 한편, 컨버터(CONV2 내지 CONVN)는 공급전류값(Ib2 내지 IbN)을 전류기준값(Ib2* 내지 IbN*)과 일치시키기 위한 전류피드백제어요소 및 축전유닛(BAT2 내지 BATN)의 전지전압값(Vb2 내지 VbN)과 전압기준값(Vh*)간의 비(전압변환비)에 대응하는 값을 추가하는 전압피드포워드제어요소를 포함하는 제어 연산의 결과에 따라 전압변환동작을 실행한다. 전류기준값(Ib2* 내지 IbN*)은 축전유닛(BAT2 내지 BATN)의 SOC 및 구동력발생유닛(3)의 전력요구값에 따라 결정된다는 점에 유의한다.
전압기준값(Vh*)은 상술된 전지전압값(Vb1 내지 VbN)을 반영하여 결정되므로, 축전유닛(BAT1 내지 BATN)들간의 원치 않는 전기에너지 이동이 억제될 수 있다. 또한, 전압값(Vb1 내지 VbN)과 전압기준값(Vh*)간의 비(전압변환비)에 대응하는 값은 전압피드포워드제어요소에 의해 초기값으로서 출력되므로, 컨버터(CONV1 내지 CONVN)는 상기 제어의 개시 직후 전압변환동작을 실행할 수 있다. 이에 따라, 제어의 개시 직후에 야기될 수도 있는 축전유닛(BAT1 내지 BATN)들간의 순환전류가 억제될 수 있게 된다.
또한, 제어유닛(2#)은 전지전류값(Ib1 내지 IbN), 전지전압값(Vb1 내지 VbN) 및 전지온도(Tb1 내지 TbN)를 토대로, 축전유닛(BAT1 내지 BATN)의 충전상태(SOC1 내지 SOCN)를 각각 산출한다.
그 밖의 것에 관해서는, 전원시스템(1#)이 상술된 본 발명의 제1 실시예에서와 동일하므로, 그 상세한 설명은 생략하기로 한다.
도 7과 본 출원의 발명간의 대응관계에 관해서는, 구동력발생유닛(3)은 "부하장치"에 대응하고, 메인포지티브버스라인(MPL) 및 메인네거티브버스라인(MNL)은 "전력선"에 대응하며, 컨버터(CONV1 내지 CONVN)는 "복수의 전압변환유닛"에 대응한다.
도 8을 참조하여, 본 발명의 제2 실시예에 따른 컨버터(CONV1 내지 CONVN)를 제어하기 위한 제어 블럭(200#)이 설명될 것이다. 제어 블럭(200#)은 도 5에 도시된 제어 블럭(200)의 감산유닛(66, 72), 비례적분유닛(68), 제산유닛(70) 및 변조유닛(74) 대신에 배치된 감산유닛(66-2, ..., 66-N, 72-2, ..., 72-N), 비례적분유닛(68-2, ..., 68-N), 제산유닛(70-2, ..., 70-N) 및 변조유닛(74-2, ..., 74-N)을 각각 포함한다. 또한, 제어 블럭(200#)은 도 5에 도시된 제어 블럭(200)의 전류기준값결정유닛(REF)(80) 대신에 배치된 전류기준값결정유닛(REF)(80#)을 포함한다.
전류기준값결정유닛(80#)은 HV_ECU(4)로부터 수신되는 실제전력값(P1, P2)을 토대로, 방전허용전력(Wout2 내지 WoutN)을 초과하지 않도록 축전유닛(BAT2 내지 BATN)에 할당될 방전전력을 각각 결정한다. 또한, 전류기준값결정유닛(80#)은 각각의 방전전력을 전지전압값(Vb2 내지 VbN)으로 나누어 전류기준값(Ib2* 내지 IbN*)을 결정한다.
감산유닛(66-2 내지 66-N)은 전류기준값(Ib2* 내지 IbN*)과 전지전류값(Ib2 내지 IbN)간의 차이를 토대로 전류 편차를 각각 연산하고, 상기 전류 편차를 비례적분유닛(68-2 내지 68-N)을 각각 출력한다. 비례적분유닛(68-2 내지 68-N)은 각각 적어도 비례요소와 적분요소를 포함하고, 입력된 전류 편차에 따라 조작 신호를 감산유닛(72-2 내지 72-N)으로 각각 출력한다. 감산유닛(66-2 내지 66-N)과 비례적분유닛(68-2 내지 68-N)은 각각 전류피드백제어요소를 구성한다.
감산유닛(72-2 내지 72-N)은 비례적분유닛(68-2 내지 68-N)으로부터 출력되는 조작 신호의 부호를 반전시키고, 제산유닛(70-2 내지 70-N)에서 산출된 전지전압값(Vb2)/전압기준값(Vh*) 내지 전지전압값(VbN)/전압기준값(Vh*)을 가산하여, 듀티지령(Ton2 내지 TonN)을 각각 출력한다. 전지전압값(Vb2)/전압기준값(Vh*) 내지 전지전압값(VbN)/전압기준값(Vh*)은 각각 컨버터(CONV2 내지 CONVN)의 이론승압비의 역수이다. 제산유닛(70-2 내지 70-N) 및 감산유닛(72-2 내지 72-N)은 전압피드포워드제어요소를 각각 구성한다.
그 밖의 것에 관해서는, 전원시스템(200#)이 상술된 본 발명의 제1 실시예에서와 동일하므로, 그 상세한 설명은 생략하기로 한다.
본 발명의 제2 실시예에 따르면, 전원시스템이 3이상의 컨버터와 축전유닛을 포함하는 경우에도 본 발명의 제1 실시예와 유사한 효과가 얻어질 수 있다. 이에 따라, 컨버터와 축전유닛의 수가 부하장치의 전력요구값에 따라 상대적으로 자유롭게 설계될 수 있다. 그러므로, 각종 사이즈와 타입의 부하장치에 전력을 공급할 수 있는 전원시스템 및 상기 전원시스템을 포함하는 차량이 구현될 수 있다.
[변형예]
본 발명의 제1 실시예의 변형예에서와 같이, 컨버터(CONV1 내지 CONVN)가 각각 전압피드백제어요소를 포함하는 제어 연산에 의해 제어되는 구성에 대하여 설명하기로 한다.
목표전원시스템은 도 7에 도시된 전원시스템(1#)과 동일하므로, 그 상세한 설명은 반복하지 않기로 한다.
도 9를 참조하여, 본 발명의 제2 실시예의 변형예에 따른 컨버터(CONV1 내지 CONVN)를 제어하기 위한 제어 블럭(202#)이 설명될 것이다. 제어 블럭(200#)은 도 6에 도시된 제어 블럭(202)의 확장 버전으로서, 제어 블럭(202)의 감산유닛(56-1, 56-2, 62-1, 62-2), 비례적분유닛(58-1, 58-2), 제산유닛(60-1, 60-2) 및 변조유닛(64-1, 64-2) 대신에 배치된 감산유닛(56-1 내지 56-N, 62-1 내지 62-N), 비례적분유닛(58-1 내지 58-N), 제산유닛(60-1 내지 60-N) 및 변조유닛(64-1 내지 64-N)을 각각 포함한다. 그 밖의 것에 관해서는, 제어 블럭(202#)이 제어 블럭(202)과 동일하므로, 그 상세한 설명은 반복하지 않기로 한다.
제어 블럭(202#)은 공급전압값(Vh)을 전압기준값(Vh*)과 일치시키기 위한 전압피드백제어요소 및 전지전압값(Vb1 내지 VbN)과 전압기준값(Vh*)간의 비(전압변환비)에 대응하는 값을 추가하는 전압피드포워드제어요소를 포함하는 제어 연산에 따라 듀티지령(Ton1 내지 TonN)을 각각 출력한다.
그 밖의 것에 관하여, 상기 변형예는 상술된 본 발명의 제1 실시예의 변형예와 동일하므로, 그 상세한 설명은 반복하지 않기로 한다.
본 발명의 제2 실시예에 의해 얻어지는 효과 이외에, 본 발명의 제2 실시예 의 변형예에 따르면, 컨버터용 스위칭지령은 유사한 제어 연산을 통해 생성된다. 그러므로, 전원시스템이 다수의 컨버터를 포함하는 경우에도, 제어 구조가 단순화가능하고, 제어 게인과 같은 조정이 비교적 용이하게 수행될 수 있다.
본 발명의 제1 및 제2 실시예와 그 변형예들에서는, 전압피드백제어요소와 전압피드포워드제어요소의 조합을 이용한 제어 연산을 토대로, 또는 전류피드백제어요소와 전압피드포워드제어요소의 조합을 이용한 제어 연산을 토대로, 각각의 컨버터를 제어하는 구성에 대하여 설명하였다. 하지만, 전압변환동작이 전압기준값에 따라 실행되도록 구성되어 있는 한, 여하한의 제어 연산이 사용될 수도 있다. 예를 들어, 단지 전압피드백제어요소만을 포함하는 제어 연산 또는 전압피드포워드제어요소만을 포함하는 제어 연산이 사용될 수도 있다.
또한, 본 발명의 제1 및 제2 실시예와 그 변형예에서는, 부하장치의 일례로서 두 모터제너레이터를 포함하는 구동력발생유닛을 채택하는 구성에 대하여 설명하였다. 하지만, 모터제너레이터의 수는 제한되지 않는다. 또한, 상기 부하장치는 차량용 구동력을 발생시키는 구동력발생유닛으로 제한되지 않으며, 본 발명은 전력을 소비하고 발생시킬 수 있는 장치 뿐만 아니라 전력을 소비만 하는 장치에도 적용가능하다.
본 명세서에 개시된 실시예들은 모든 실시형태에 있어서 제한적인 것이 아니라 예시적인 것이라는 것을 이해하여야 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명이라기 보다는 오히려 청구범위의 항목들에 의해 한정되며, 청구범위의 항목들에 등가인 기술적 사상과 범위 내에서 여하한의 변형예를 포함하고자 의도되어 있다.

Claims (15)

  1. 각각 충방전가능하도록 구성된 복수의 축전유닛을 구비한 전원시스템에 있어서,
    부하장치와 상기 전원시스템간에 전력을 주고 받을 수 있도록 구성된 전력선;
    상기 복수의 축전유닛과 상기 전력선 사이에 제공되어, 각각 대응하는 상기 축전유닛과 상기 전력선간에 전압변환동작을 행하는 복수의 전압변환유닛;
    상기 복수의 축전유닛 각각에 대한 축전전압값을 취득하는 축전전압값취득수단; 및
    상기 부하장치의 동작상태에 따라 상기 부하장치에 공급될 전력의 전압기준값을 결정하는 전압기준값결정수단을 포함하여 이루어지고,
    상기 복수의 전압변환유닛은 각각 대응하는 상기 축전유닛에서 방전된 전력의 전압값이, 상기 전압기준값결정수단에 의해 결정된 상기 전압기준값이 되도록, 상기 전압변환동작을 실행하며,
    상기 전압기준값결정수단은 상기 축전전압값취득수단에 의해 취득된 상기 축전전압값들의 최대축전전압값을 하회하지 않도록 상기 전압기준값을 제한하는 것을 특징으로 하는 전원시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 부하장치에 대한 1이상의 전압요구값을 취득하는 전압요구값취득수단을 더 포함하여 이루어지되,
    상기 전압기준값결정수단은 추가로, 상기 전압요구값취득수단에 의해 취득된 상기 1이상의 전압요구값의 최대전압요구값 이상이 되도록 상기 전압기준값을 결정하는 것을 특징으로 하는 전원시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 전력선의 전압값을 검출하는 전압값검출수단을 더 포함하여 이루어지되,
    상기 복수의 전압변환유닛 중 하나 이상은, 상기 전압값검출수단에 의해 검출된 상기 전력선의 전압값을 상기 전압기준값과 일치시키기 위한 전압피드백제어요소를 포함하는 연산의 결과에 따라 상기 전압변환동작을 실행하는 것을 특징으로 하는 전원시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 전압변환유닛 중 하나 이상은, 대응하는 상기 축전유닛의 축전전압값과 상기 전압기준값간의 비에 대응하는 값을 반영하는 전압피드포워드제어요소를 포함하는 연산의 결과에 따라 상기 전압변환동작을 실행하는 것을 특징으로 하는 전원시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 복수의 축전유닛 중 하나 이상에 입출력되는 전지전류값을 검출하는 전지전류값검출수단을 더 포함하여 이루어지되,
    상기 전압피드포워드제어요소를 포함하는 연산의 결과에 따라 상기 전압변환동작을 실행하는 상기 1이상의 전압변환유닛은, 상기 전지전류값검출수단에 의해 검출된 대응하는 상기 축전유닛의 전지전류값을 각각의 전류기준값과 일치시키기 위한 전류피드백제어요소를 포함하는 연산의 결과에 따라 상기 전압변환동작을 실행하는 것을 특징으로 하는 전원시스템.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 전압변환유닛 각각은 초퍼회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 전원시스템.
  7. 각각 충방전가능하도록 구성된 복수의 축전유닛을 구비한 전원시스템에 있어서,
    부하장치와 상기 전원시스템간에 전력을 주고 받을 수 있도록 구성된 전력선;
    상기 복수의 축전유닛과 상기 전력선 사이에 제공되어, 각각 대응하는 상기 축전유닛과 상기 전력선간에 전압변환동작을 행하는 복수의 전압변환유닛;
    상기 복수의 축전유닛 각각에 대한 축전전압값을 검출하는 축전전압값검출유닛; 및
    제어유닛을 포함하여 이루어지고,
    상기 제어유닛은 상기 부하장치의 동작상태에 따라 상기 부하장치에 공급될 전력의 전압기준값을 결정하며,
    상기 복수의 전압변환유닛은 각각 대응하는 상기 축전유닛에서 방전된 전력의 전압값이, 상기 제어유닛에 의해 결정된 상기 전압기준값이 되도록, 상기 전압변환동작을 실행하고,
    상기 제어유닛은 상기 축전전압값검출유닛에 의해 검출된 상기 축전전압값들의 최대축전전압값을 하회하지 않도록 상기 전압기준값을 제한하는 것을 특징으로 하는 전원시스템.
  8. 차량에 있어서,
    각각 충방전가능하도록 구성된 복수의 축전유닛을 구비한 전원시스템; 및
    상기 전원시스템으로부터 공급되는 전력을 받아 구동력을 발생시키는 구동력발생유닛을 포함하여 이루어지고,
    상기 전원시스템은,
    상기 구동력발생유닛과 상기 전원시스템간에 전력을 주고 받을 수 있도록 구성된 전력선;
    상기 복수의 축전유닛과 상기 전력선 사이에 제공되어, 각각 대응하는 상기 축전유닛과 상기 전력선간에 전압변환동작을 행하는 복수의 전압변환유닛;
    상기 복수의 축전유닛 각각에 대한 축전전압값을 취득하는 축전전압값취득수단; 및
    상기 구동력발생유닛의 동작상태에 따라 상기 구동력발생유닛으로 공급될 전력의 전압기준값을 결정하는 전압기준값결정수단을 포함하며,
    상기 복수의 전압변환유닛은 각각 대응하는 상기 축전유닛에서 방전된 전력의 전압값이, 상기 전압기준값결정수단에 의해 결정된 상기 전압기준값이 되도록, 상기 전압변환동작을 실행하고,
    상기 전압기준값결정수단은 상기 축전전압값취득수단에 의해 취득된 상기 축전전압값들의 최대축전전압값을 하회하지 않도록 상기 전압기준값을 제한하는 것을 특징으로 하는 차량.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 구동력발생유닛은,
    상기 전원시스템으로부터 공급되는 전력을 변환가능하도록 구성된 1이상의 전력변환유닛, 및
    대응하는 상기 전력변환유닛에 연결되고, 상기 구동력을 발생가능하도록 구성되는 1이상의 전기회전기계를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 전원시스템은 상기 구동력발생유닛에 대한 1이상의 전압요구값을 취득하는 전압요구값취득수단을 더 포함하고,
    상기 전압기준값결정수단은 추가로, 상기 전압요구값취득수단에 의해 취득된 상기 1이상의 전압요구값의 최대전압요구값 이상이 되도록 상기 전압기준값을 결정 하는 것을 특징으로 하는 차량.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 전원시스템은 상기 전력선의 전압값을 검출하는 전압값검출수단을 더 포함하고,
    상기 복수의 전압변환유닛 중 하나 이상은, 상기 전압값검출수단에 의해 검출된 상기 전력선의 전압값을 상기 전압기준값과 일치시키기 위한 전압피드백제어요소를 포함하는 연산의 결과에 따라 상기 전압변환동작을 실행하는 것을 특징으로 하는 차량.
  12. 제8항에 있어서,
    상기 복수의 전압변환유닛 중 하나 이상은, 대응하는 상기 축전유닛의 축전전압값과 상기 전압기준값간의 비에 대응하는 값을 반영하는 전압피드포워드제어요소를 포함하는 연산의 결과에 따라 상기 전압변환동작을 실행하는 것을 특징으로 하는 차량.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 전원시스템은 상기 복수의 축전유닛 중 하나 이상에 입출력되는 전지전류값을 검출하는 전지전류값검출수단을 더 포함하고,
    상기 전압피드포워드제어요소를 포함하는 연산의 결과에 따라 상기 전압변환 동작을 실행하는 상기 1이상의 전압변환유닛은, 상기 전지전류값검출수단에 의해 검출된 대응하는 상기 축전유닛의 전지전류값을 각각의 전류기준값과 일치시키기 위한 전류피드백제어요소를 포함하는 연산의 결과에 따라 상기 전압변환동작을 실행하는 것을 특징으로 하는 차량.
  14. 제8항에 있어서,
    상기 복수의 전압변환유닛 각각은 초퍼회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량.
  15. 차량에 있어서,
    각각 충방전가능하도록 구성된 복수의 축전유닛을 구비한 전원시스템; 및
    상기 전원시스템으로부터 공급되는 전력을 받아 구동력을 발생시키는 구동력발생유닛을 포함하여 이루어지고,
    상기 전원시스템은,
    상기 구동력발생유닛과 상기 전원시스템간에 전력을 주고 받을 수 있도록 구성된 전력선;
    상기 복수의 축전유닛과 상기 전력선 사이에 제공되어, 각각 대응하는 상기 축전유닛과 상기 전력선간에 전압변환동작을 행하는 복수의 전압변환유닛;
    상기 복수의 축전유닛 각각에 대한 축전전압값을 검출하는 축전전압값검출유닛; 및
    제어유닛을 포함하며,
    상기 제어유닛은 상기 구동력발생유닛의 동작상태에 따라 상기 구동력발생유닛에 공급될 전력의 전압기준값을 결정하고,
    상기 복수의 전압변환유닛은 각각 대응하는 상기 축전유닛에서 방전된 전력의 전압값이, 상기 제어유닛에 의해 결정된 상기 전압기준값이 되도록, 상기 전압변환동작을 실행하며,
    상기 제어유닛은 상기 축전전압값검출유닛에 의해 검출된 상기 축전전압값들의 최대축전전압값을 하회하지 않도록 상기 전압기준값을 제한하는 것을 특징으로 하는 차량.
KR1020087028489A 2006-04-24 2007-04-16 전원시스템 및 차량 KR101038041B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006119401A JP4501893B2 (ja) 2006-04-24 2006-04-24 電源システムおよび車両
JPJP-P-2006-00119401 2006-04-24

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20090003351A KR20090003351A (ko) 2009-01-09
KR101038041B1 true KR101038041B1 (ko) 2011-05-31

Family

ID=38625120

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020087028489A KR101038041B1 (ko) 2006-04-24 2007-04-16 전원시스템 및 차량

Country Status (8)

Country Link
US (1) US7750505B2 (ko)
EP (1) EP2012406B1 (ko)
JP (1) JP4501893B2 (ko)
KR (1) KR101038041B1 (ko)
CN (1) CN101427438B (ko)
BR (1) BRPI0710911B1 (ko)
RU (1) RU2388130C1 (ko)
WO (1) WO2007123222A1 (ko)

Families Citing this family (75)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7729831B2 (en) * 1999-07-30 2010-06-01 Oshkosh Corporation Concrete placement vehicle control system and method
US7277782B2 (en) * 2001-01-31 2007-10-02 Oshkosh Truck Corporation Control system and method for electric vehicle
JP4569603B2 (ja) * 2007-01-04 2010-10-27 トヨタ自動車株式会社 電源システムおよびそれを備える車両、ならびにその制御方法
JP4816575B2 (ja) 2007-06-06 2011-11-16 トヨタ自動車株式会社 電源システムおよびそれを備えた車両、ならびに電源システムの制御方法およびその制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読取可能な記録媒体
JP2009033830A (ja) * 2007-07-25 2009-02-12 Toyota Motor Corp 電気システムの制御装置、制御方法、その方法を実現させるプログラムおよびそのプログラムを記録した記録媒体
JP2009131077A (ja) * 2007-11-26 2009-06-11 Toyota Motor Corp 車両の電源装置
FR2925242B1 (fr) * 2007-12-13 2009-11-27 Renault Sas Dispositif de commande d'un convertisseur continu-continu et vehicule hybride muni de celui-ci
JP4840374B2 (ja) * 2008-01-31 2011-12-21 トヨタ自動車株式会社 電動車両、電動車両の制御方法およびその制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読取可能な記録媒体
JP4983639B2 (ja) * 2008-02-13 2012-07-25 トヨタ自動車株式会社 電源システムおよびそれを備えた車両ならびに電源システムの出力制限制御方法
US7928698B2 (en) * 2008-03-25 2011-04-19 Spx Corporation Battery charging apparatus and method
JP4469000B2 (ja) * 2008-04-18 2010-05-26 トヨタ自動車株式会社 電源システムおよびそれを備えた車両、ならびに電源システムの制御方法
DE102008037064A1 (de) * 2008-08-08 2010-02-11 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Schaltungsanordnung für einen elektrischen Antrieb
JP4788842B2 (ja) * 2008-10-14 2011-10-05 トヨタ自動車株式会社 ハイブリッド車両の制御装置および制御方法
JP2010104129A (ja) * 2008-10-22 2010-05-06 Sanyo Electric Co Ltd 電源システム、電源側制御部及び電動車輌
US8793041B2 (en) * 2008-10-31 2014-07-29 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Electric powered vehicle and control method for the same
JP5267092B2 (ja) * 2008-12-08 2013-08-21 トヨタ自動車株式会社 電源システムおよびそれを備えた車両、ならびに電源システムの制御方法
JP5109958B2 (ja) * 2008-12-16 2012-12-26 トヨタ自動車株式会社 電源システムおよびそれを備えた車両、ならびに電源システムの制御方法
US7804184B2 (en) * 2009-01-23 2010-09-28 General Electric Company System and method for control of a grid connected power generating system
DE102009023340A1 (de) 2009-05-29 2011-02-03 Daimler Ag Verfahren zum Betreiben einer elektrischen Fahrzeugantriebseinheit
CN102458907B (zh) * 2009-06-10 2014-06-11 丰田自动车株式会社 电动车辆的电源系统及其控制方法
WO2011014593A2 (en) * 2009-07-31 2011-02-03 Thermo King Corporation Bi-directional battery voltage converter
JP4893804B2 (ja) * 2009-11-05 2012-03-07 トヨタ自動車株式会社 車両用電源装置
FR2956261B1 (fr) * 2010-02-05 2012-03-09 Commissariat Energie Atomique Systeme d'equilibrage pour batteries d'accumulateurs
WO2011095610A2 (fr) 2010-02-05 2011-08-11 Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives Systeme d'equilibrage de charge pour batteries
EP2541724A4 (en) * 2010-02-26 2015-11-25 Toyota Motor Co Ltd VEHICLE
WO2011155014A1 (ja) * 2010-06-07 2011-12-15 トヨタ自動車株式会社 車両の電力制御装置および車両の電力制御方法
JP6086867B2 (ja) * 2010-10-25 2017-03-08 ブルーム エナジー コーポレーション 燃料電池制御装置および方法
JPWO2012086825A1 (ja) * 2010-12-21 2014-06-05 日本電気株式会社 充電装置及び充電方法
KR101471321B1 (ko) * 2011-03-28 2014-12-09 미쓰비시덴키 가부시키가이샤 교류 모터 구동 장치
JP5378488B2 (ja) * 2011-11-18 2013-12-25 富士重工業株式会社 充電システムおよび電動車両
CN103166276A (zh) * 2011-12-19 2013-06-19 深圳市沃特玛电池有限公司 电源保护变换电路
JP5939618B2 (ja) * 2012-02-29 2016-06-22 ニチユ三菱フォークリフト株式会社 電気式車両
JP5971626B2 (ja) * 2012-03-15 2016-08-17 株式会社日立製作所 電池システム
US8981727B2 (en) * 2012-05-21 2015-03-17 General Electric Company Method and apparatus for charging multiple energy storage devices
JP6094469B2 (ja) * 2013-12-25 2017-03-15 トヨタ自動車株式会社 電源制御装置
US10195946B2 (en) * 2014-04-04 2019-02-05 Dg Systems, Inc. Vehicle power sharing and grid connection system for electric motors and drives
US20170301477A1 (en) 2016-04-04 2017-10-19 Capacitor Sciences Incorporated Electro-polarizable compound and capacitor
US10340082B2 (en) 2015-05-12 2019-07-02 Capacitor Sciences Incorporated Capacitor and method of production thereof
US10347423B2 (en) 2014-05-12 2019-07-09 Capacitor Sciences Incorporated Solid multilayer structure as semiproduct for meta-capacitor
EP3143630A4 (en) 2014-05-12 2018-01-10 Capacitor Sciences Incorporated Energy storage device and method of production thereof
JP6303812B2 (ja) * 2014-05-26 2018-04-04 トヨタ自動車株式会社 電源制御装置および電源制御方法
US9935492B2 (en) 2014-08-29 2018-04-03 Lg Chem, Ltd. Power control system and method for adjusting an input power limit of a DC-DC voltage converter
KR102305583B1 (ko) * 2014-10-23 2021-09-27 삼성전자주식회사 배터리 충방전 장치
SG11201703441YA (en) 2014-11-04 2017-05-30 Capacitor Sciences Inc Energy storage devices and methods of production thereof
CN105835708B (zh) * 2015-01-14 2019-04-23 通用电气公司 车辆驱动系统及能量管理控制方法
CN106160206A (zh) * 2015-03-31 2016-11-23 通用电气公司 电源系统及能量存储系统
US9932358B2 (en) 2015-05-21 2018-04-03 Capacitor Science Incorporated Energy storage molecular material, crystal dielectric layer and capacitor
US9941051B2 (en) 2015-06-26 2018-04-10 Capactor Sciences Incorporated Coiled capacitor
CN107921879B (zh) * 2015-08-11 2019-07-26 日产自动车株式会社 电力调整系统及其控制方法
JP6551089B2 (ja) * 2015-09-11 2019-07-31 株式会社オートネットワーク技術研究所 車載用電源装置
US10026553B2 (en) 2015-10-21 2018-07-17 Capacitor Sciences Incorporated Organic compound, crystal dielectric layer and capacitor
KR101880195B1 (ko) * 2016-02-05 2018-07-20 한국과학기술원 배터리의 열역학적 정보에 기반한 배터리의 최적 충전 방법
WO2017139677A1 (en) * 2016-02-12 2017-08-17 Capacitor Sciences Incorporated Electric vehicle powered by capacitive energy storage modules
JP6153144B1 (ja) * 2016-03-17 2017-06-28 三菱電機株式会社 Ｄｃ／ｄｃコンバータの制御装置および制御方法
US10153087B2 (en) 2016-04-04 2018-12-11 Capacitor Sciences Incorporated Electro-polarizable compound and capacitor
US9978517B2 (en) 2016-04-04 2018-05-22 Capacitor Sciences Incorporated Electro-polarizable compound and capacitor
US9921272B2 (en) 2016-05-23 2018-03-20 Lg Chem, Ltd. System for determining a discharge power limit value and a charge power limit value of a battery cell
KR20170137478A (ko) * 2016-06-03 2017-12-13 현대자동차주식회사 스위칭 소자 및 그 동작 방법
US10131245B2 (en) 2016-08-16 2018-11-20 Ford Global Technologies, Llc Electrified vehicle DC power conversion with distributed control
US10214111B2 (en) * 2016-08-16 2019-02-26 Ford Global Technologies, Llc Electrified vehicle power conversion for low voltage bus
RU167451U1 (ru) * 2016-08-31 2017-01-10 Общество с ограниченной ответственностью "Смартер" Устройство для накопления электрической энергии
US10395841B2 (en) 2016-12-02 2019-08-27 Capacitor Sciences Incorporated Multilayered electrode and film energy storage device
US10763853B2 (en) * 2017-10-02 2020-09-01 Texas Instruments Incorporated Multi-mode power management circuit
JP6888512B2 (ja) * 2017-10-16 2021-06-16 トヨタ自動車株式会社 ハイブリッド自動車
JP7081959B2 (ja) * 2018-03-30 2022-06-07 本田技研工業株式会社 車両電源システム
KR102530940B1 (ko) * 2018-04-23 2023-05-11 현대자동차주식회사 차량용 에너지저장장치 시스템
US10793019B2 (en) 2018-08-16 2020-10-06 Ford Global Technologies, Llc Electrified vehicle DC power conversion with balancing of battery states
US10960776B2 (en) 2018-08-17 2021-03-30 Zoox, Inc. Redundant battery management system architecture
JP7145392B2 (ja) * 2018-11-29 2022-10-03 トヨタ自動車株式会社 電源システム
JP7069075B2 (ja) * 2019-03-26 2022-05-17 本田技研工業株式会社 電源システム
WO2021010113A1 (ja) * 2019-07-18 2021-01-21 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 管理装置、及び電源システム
DE102019212351A1 (de) * 2019-08-19 2021-02-25 Robert Bosch Gmbh Batteriesystem für ein Kraftfahrzeug, Verfahren zum Betreiben eines Batteriesystems und Kraftfahrzeug
JP7272258B2 (ja) * 2019-12-19 2023-05-12 トヨタ自動車株式会社 車両
FR3116654A1 (fr) * 2020-11-25 2022-05-27 Renault Dispositif d’alimentation d’un moteur électrique de véhicule automobile
CN114389347B (zh) * 2022-03-25 2022-07-05 佛山和储能源科技有限公司 一种全电流控制电池模块及全电流控制电池储能系统

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08140278A (ja) * 1994-11-11 1996-05-31 Nissan Motor Co Ltd 組電池の充放電保護装置
JP2005269825A (ja) * 2004-03-19 2005-09-29 Yanmar Co Ltd ハイブリッドシステム
KR100507909B1 (ko) * 1997-10-30 2006-01-27 배 시스템즈 컨트롤즈 인코포레이티드 하이브리드전기차량의견인배터리모듈의전압균등화방법

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4920475A (en) * 1988-03-07 1990-04-24 California Institute Of Technology Integrated traction inverter and battery charger apparatus
RU2025862C1 (ru) * 1992-01-30 1994-12-30 Юлий Иосифович Майзенберг Устройство управления зарядом аккумуляторной батареи транспортного средства
US5373195A (en) * 1992-12-23 1994-12-13 General Electric Company Technique for decoupling the energy storage system voltage from the DC link voltage in AC electric drive systems
JP2000116014A (ja) * 1998-10-06 2000-04-21 Hitachi Ltd 電力貯蔵装置
JP2000253580A (ja) * 1999-03-04 2000-09-14 Toshiba Electronic Engineering Corp 電力回生方式及びその装置
JP4125855B2 (ja) 2000-06-16 2008-07-30 株式会社三社電機製作所 蓄電池用充放電装置
US6344985B1 (en) * 2000-12-05 2002-02-05 Heart Transverter S.A. Multiple port bi-directional power converter
KR100387483B1 (ko) * 2000-12-30 2003-06-18 현대자동차주식회사 전기 자동차용 배터리의 충전상태 제어방법
JP3695379B2 (ja) * 2001-10-02 2005-09-14 日産自動車株式会社 電源システム
US6608396B2 (en) * 2001-12-06 2003-08-19 General Motors Corporation Electrical motor power management system
JP3969165B2 (ja) * 2002-04-16 2007-09-05 トヨタ自動車株式会社 電圧変換装置、電圧変換方法、電圧変換の制御をコンピュータに実行させるプログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体
JP3780979B2 (ja) 2002-06-04 2006-05-31 日産自動車株式会社 充放電制御装置及び方法
US7283814B2 (en) * 2003-07-31 2007-10-16 Lucent Technologies Inc. Method and apparatus for scheduling transmissions in wireless data networks
JP4140552B2 (ja) * 2004-04-28 2008-08-27 トヨタ自動車株式会社 自動車用電源装置およびそれを備える自動車
US7248490B2 (en) * 2004-06-17 2007-07-24 Gaia Power Technologies, Inc. Battery and inverter configuration with increased efficiency
KR100630933B1 (ko) * 2005-04-15 2006-10-02 삼성전자주식회사 외부전원의 공급 여부에 따라 디스플레이부로의 전원 공급경로가 변하는 전자장치

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08140278A (ja) * 1994-11-11 1996-05-31 Nissan Motor Co Ltd 組電池の充放電保護装置
KR100507909B1 (ko) * 1997-10-30 2006-01-27 배 시스템즈 컨트롤즈 인코포레이티드 하이브리드전기차량의견인배터리모듈의전압균등화방법
JP2005269825A (ja) * 2004-03-19 2005-09-29 Yanmar Co Ltd ハイブリッドシステム

Also Published As

Publication number Publication date
US20090058329A1 (en) 2009-03-05
BRPI0710911A2 (pt) 2012-02-22
EP2012406B1 (en) 2021-09-08
EP2012406A1 (en) 2009-01-07
US7750505B2 (en) 2010-07-06
BRPI0710911B1 (pt) 2019-02-19
BRPI0710911A8 (pt) 2018-02-14
CN101427438A (zh) 2009-05-06
EP2012406A4 (en) 2014-11-19
RU2388130C1 (ru) 2010-04-27
CN101427438B (zh) 2011-07-13
JP4501893B2 (ja) 2010-07-14
KR20090003351A (ko) 2009-01-09
JP2007295701A (ja) 2007-11-08
WO2007123222A1 (ja) 2007-11-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101038041B1 (ko) 전원시스템 및 차량
JP4379430B2 (ja) 電源システムおよび車両
JP4337848B2 (ja) 電源システムおよびそれを備える車両、ならびに温度管理方法
KR101012432B1 (ko) 전원시스템, 전원시스템을 이용한 차량, 축전장치의 승온제어방법, 및 축전장치의 승온제어방법을 컴퓨터에서 실행하기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 판독가능한 기록매체
EP2112014B1 (en) Driving force generation system, vehicle using the system, and method for controlling the system
EP2061128A1 (en) Power system, vehicle having the same, temperature rise control method of power storage device, and computer-readable recording medium containing program for allowing computer to execute temperature rise control of power storage device
KR100988523B1 (ko) 전원시스템 및 이를 포함한 차량
US8292009B2 (en) Power supply device and vehicle including the same, control method for power supply device, and computer-readable recording medium having program for causing computer to execute that control method recorded thereon
KR101006213B1 (ko) 전원시스템 및 이를 구비한 차량
EP2154772B1 (en) Power supply system, vehicle using the same and power supply system control method
US8718847B2 (en) Control apparatus and control method for hybrid vehicle
EP2428388A1 (en) Power supply system and vehicle equipped with power supply system
JP2010004667A (ja) 電源システム
JP5109958B2 (ja) 電源システムおよびそれを備えた車両、ならびに電源システムの制御方法
JP2009284668A (ja) 電源システムおよびそれを備えた車両
JP5267092B2 (ja) 電源システムおよびそれを備えた車両、ならびに電源システムの制御方法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140502

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150416

Year of fee payment: 5

LAPS Lapse due to unpaid annual fee