KR101144614B1 - 직렬형 하이브리드 전기 차량의 파워 제어장치 및 방법 - Google Patents

직렬형 하이브리드 전기 차량의 파워 제어장치 및 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101144614B1
KR101144614B1 KR1020110115785A KR20110115785A KR101144614B1 KR 101144614 B1 KR101144614 B1 KR 101144614B1 KR 1020110115785 A KR1020110115785 A KR 1020110115785A KR 20110115785 A KR20110115785 A KR 20110115785A KR 101144614 B1 KR101144614 B1 KR 101144614B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
vehicle
electric vehicle
engine
generator
power
Prior art date
Application number
KR1020110115785A
Other languages
English (en)
Inventor
정순규
한규홍
이윤복
Original Assignee
국방과학연구소
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 국방과학연구소 filed Critical 국방과학연구소
Priority to KR1020110115785A priority Critical patent/KR101144614B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101144614B1 publication Critical patent/KR101144614B1/ko

Links

Images

Classifications

    • 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
    • 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
    • B60W10/06—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units including control of combustion engines
    • 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
    • B60W2510/00—Input parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2510/08—Electric propulsion units
    • B60W2510/081—Speed

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Abstract

본 발명은 직렬형 하이브리드 전기 차량의 파워 제어장치 및 방법에 관한 것으로, 전기 차량이 저속으로 주행할 때에는 엔진/발전기를 최적 효율점으로 운용하고, 고속으로 주행할 때에는 엔진/발전기의 출력을 전기구동 모터 파워 소모량과 차량 전기장비 부하를 합한 값(차량의 파워 총 소모량) 또는 엔진/발전기의 실제 출력과 배터리 충방전 파워의 합(차량의 파워 총 공급량)중 하나와 동일하게 제어하여 배터리 충방전 전류를 감소시킴으로써 차량 효율, 연비 향상 및 배터리 수명 향상을 증대시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

직렬형 하이브리드 전기 차량의 파워 제어장치 및 방법{POWER CONTROL APPARATUS AND METHOD OF SERIES HYBRID ELECTRIC VEHICLE}
본 발명은 직렬형 하이브리드 전기 차량에 관한 것으로, 특히 차량의 속도에 따라 엔진/발전기를 효율적으로 제어할 수 있도록 한 직렬형 하이브리드 전기 차량의 파워 제어장치 및 방법에 관한 것이다.
직렬형 하이브리드 전기 차량은 전기적 에너지를 발생하는 엔진/발전기, 발생된 에너지를 저장하는 배터리, 차량을 구동하는 전기구동 모터, 상기 부품들의 운전점을 제어하는 하이브리드 추진 제어기로 구성된다.
상기 하이브리드 추진 제어기는 가속 페달 및 제동 페달등 운전자 입력신호로부터 운전자 운전 의지를 파악하여 이에 따라 전기구동 모터를 제어하여 차량을 주행하도록 하며 배터리 충전상태(State of Charge : SOC) 등을 감지하여 제어 방법에 따라 엔진/발전기 동작여부와 발전출력을 제어함으로써 연료소비량을 최소화하는 기능을 담당한다.
통상 하이브리드 차량의 에너지원은 근본적으로 엔진 구동에 필요한 연료로서, 엔진 내부에서의 화학반응에 의하여 기계적인 동력이 발생되면 동력은 발전기를 거쳐 전기적 파워로 변환되고 해당 파워는 배터리에 저장되거나 전기모터를 구동하는데 사용된다. 상기 배터리에 저장된 파워는 필요시 언제든지 재사용할 수 있다. 상기 발전기에서 출력된 전기적 파워 또는 배터리에서 출력되는 전기적 파워는 차량을 구동하거나(추진 동력) 차량 전기장치(냉각장치, 에어컨, 라디오 및 와이퍼 등) 부하에 사용된다.
하이브리드 차량에 사용되는 배터리는 재충전이 가능한 2차전지로서 최근에는 에너지 밀도가 높은 리튬 계열 배터리가 주로 사용된다. 상기 배터리의 내부에도 미미하지만 저항성분이 있어 하이브리드 차량에서와 같이 수십 ~ 수백 Amp의 대전류가 흐르면 전류의 제곱에 비례하여 파워 소모가 발생하며 이는 열로 발산한다. 따라서, 배터리의 온도가 상승하면 내부 저항이 증가하여 파워 소모량이 더욱 많아지게 된다.
한편 리튬 계열 배터리는 딥 사이클(deep cycle : 충방전시 배터리 충전상태의 변화폭이 큰 사이클) 반복시 수명히 현저하게 감소하는 특성을 가지고 있다. 통상적으로 쉘로우 사이클(shallow cycle : 충방전시 배터리 충전상태의 변화폭이 작은 사이클)시 수명이 수십만 사이클이라고 한다면 딥 사이클시에는 수명이 수천 ~ 수만 사이클로 감소한다. 따라서, 상기 하이브리드 차량의 배터리 수명을 증대하기 위해서는 딥 사이클을 지양하는 것이 바람직하다.
직렬형 하이브리드 차량은 엔진/발전기가 차량 구동장치인 전기모터와 직접 연결되어 있지 않기 때문에 항상 최적 효율점(Optimum Operating Point : OOP)에서 운용할 수 있으며 이로 인하여 연료 소비량을 줄일 수 있는 장점이 있다.
상기 직렬형 하이브리드 차량 설계시 엔진/발전기 최적 효율점의 출력을 낮게 설계할 경우 고속 주행시 부족한 파워를 배터리로 충당해야 하며 이로 인하여 장거리 주행시 배터리가 고갈될 수 있으므로, 최대 순항속도(배터리 고갈시 엔진/발전기로만 지속적으로 주행할 수 있는 최대 속도)시 요구되는 파워보다 높게 설계한다. 상기 엔진/발전기를 최적 효율점에서 고정적으로 운용하면 차량 추진동력과 차량 전기장치 부하의 합이 발전기 출력보다 작은 경우 배터리가 충전되고 큰 경우 배터리가 방전된다.
통상적으로 최적 효율점에서의 파워가 크기 때문에 엔진/발전기 동작시 배터리는 충전된다. 상기 배터리의 충전상태(SOC)가 만충이거나 상한값(예, 90 %) 이상이면 엔진/발전기를 정지하여 배터리 출력만으로 차량을 구동하며 이때 배터리의 SOC는 감소하게 된다. 이후 상기 배터리 SOC가 완전히 방전되거나 하한값(예, 10 %)이하인 경우 엔진/발전기를 동작하여 배터리 충전을 다시 시작한다. 이와 같은 과정을 지속하면 배터리 SOC가 상한값과 하한값을 반복하여 오르내리게 된다.
상기 직렬형 하이브리드 차량이 시내를 주행하거나 야지 또는 험로를 주행할 경우와 같이 차량 속도가 저속에서 자주 변하는 구간에서는 엔진/발전기 출력을 차량 속도에 따라 변경하게 되면 엔진/발전기 운전점이 최적 효율점을 벗어나 연비가 낮아지게 된다. 이러한 경우에는 엔진/발전기를 차량 속도와 관계없이 최적 효율점에서 일정하게 운용하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 직렬형 하이브리드 차량이 저속을 유지하며 장시간 주행하는 경우에도 구동모터가 소모하는 파워가 작기 때문에 이에 맞추어 엔진/발전기를 동작하면 최적 효율점에서 크게 벗어나 연비가 악화된다.
만약 상기 직렬형 하이브리드 차량이 고속도로 등에서 고속으로 장시간 주행하는 경우라면 차량의 공기저항이 높아져 요구되는 파워가 높아지며 엔진/발전기의 최적 효율점에서의 출력에 근접하게 된다. 그러나 고속 주행시에는 차량 속도에 따라 차량의 요구파워가 달라지며 최적 효율점 출력과의 차이에 의하여 배터리 충방전이 발생하기 때문에 결국 배터리의 SOC가 변하여 장시간 운용시 딥 사이클이 발생할 가능성이 있다.
차량이 고속으로 주행할 경우 엔진/발전기 출력을 차량 속도에 따라 적절히 변화해주어 배터리로 흐르는 충방전 전류를 감소시키면 엔진/발전기의 운용점이 최적 효율점에서 크게 벗어나지 않으면서 배터리 내부 저항에 의한 파워 소모량을 줄여 차량 연비를 높일 수 있으며 배터리 수명을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 목적은 엔진/발전기를 최적 효율점에서 장시간 운용할 때 배터리 충방전 전류에 의한 파워 소모와 배터리 수명 저하를 방지할 수 있는 직렬형 하이브리드 전기 차량의 파워 제어장치 및 방법을 제공하는데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 실시예에 따른 직렬형 하이브리드 전기 차량의 파워 제어방법은 차량 주행시 차량속도를 감지하는 단계; 상기 감지된 차량속도가 저속이면 배터리 충전상태에 따라 엔진/발전기를 동작시키는 단계; 및 상기 감지된 차량속도가 고속이면 차량의 파워 총 소모량과 차량의 파워 총 공급량중 하나를 이용하여 엔진/발전기의 출력을 제어하는 단계;를 포함한다.
상기 차량의 파워 총 소모량은 구동모터의 파워 소모량과 전기장치의 파워 소모량의 합인 것을 특징으로 한다.
상기 차량의 파워 총 공급량은 엔진/발전기의 실제 출력과 배터리 충방전 파워의 합인 것을 특징으로 한다.
상기 차량속도가 기준속도이하이면 배터리 충전상태에 따라 엔진/발전기를 최적 효율점으로 운용하고, 차량속도가 기준속도를 초과하면 엔진/발전기의 출력을 차량의 파워 총 소모량 또는 차량의 파워 총 공급량과 동일한 값으로 제어하여 배터리 충방전 전류를 감소시킨다.
상기 차량의 파워 총 소모량 또는 차량의 파워 총 공급량은 각 회로의 고장유무 및 출력을 체크하여 선택되며, 해당 방법이 비효율적인 경우에는 다른 방법으로 자동 전환되는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 실시예에 따른 직렬형 하이브리드 전기 차량의 파워 제어장치는, 전기적인 파워를 출력하는 엔진/발전기; 엔진/발전기에서 출력된 전기적인 파워를 기계적인 동력을 변환한 후 차축의 휠을 회전시켜 차량을 주행시키는 모터; 및 모터의 동력에 의해 차량이 운행되면 속도를 감지하여, 차량속도가 저속이면 배터리 충전상태에 따라 엔진/발전기를 동작시키고, 차량속도가 고속이면 차량의 파워 총 소모량 또는 차량의 파워 총 공급량을 이용하여 엔진/발전기의 출력을 제어하는 하이브리드 제어부;를 포함한다.
상기 차량의 파워 총 소모량은 구동모터의 파워 소모량과 전기장치의 파워 소모량의 합인 것을 특징으로 한다.
상기 차량의 파워 총 공급량은 엔진/발전기의 실제 출력과 배터리 충방전 파워의 합인 것을 특징으로 한다.
상기 하이브리드 제어부는 차량속도가 기준속도이하이면 배터리 충전상태에 따라 엔진/발전기를 최적 효율점으로 운용하고, 차량속도가 기준속도를 초과하면 엔진/발전기의 출력을 차량의 파워 총 소모량 또는 차량의 파워 총 공급량과 동일한 값으로 제어하여 배터리 충방전 전류를 감소시킨다.
상기 하이브리드 제어부는 각 회로의 고장유무 및 출력을 체크하여 차량의 파워 총 소모량 또는 차량의 파워 총 공급량을 선택하며, 해당 방법이 비효율적인 경우에는 다른 방법으로 자동 전환하여 제어한다.
본 발명은 차량이 저속으로 주행할 때에는 엔진/발전기를 최적 효율점으로 운용하고, 고속으로 주행할 때에는 엔진/발전기의 출력을 전기구동 모터 파워 소모량과 차량 전기장비 부하를 합한 값(차량의 파워 총 소모량) 또는 엔진/발전기의 실제 출력과 배터리 충방전 파워의 합(차량의 파워 총 공급량)중 하나와 동일하게 제어하여 배터리 충방전 전류를 감소시킴으로써 차량 효율, 연비 향상 및 배터리 수명 향상을 증대시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 1개의 모터와 감속기가 1개의 차축을 구동하는 직렬형 하이브리드 전기 차량의 구성도.
도 2는 1개 이상의 모터와 감속기가 각 차축을 구동하는 직렬형 하이브리드 전기 차량의 구성도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 직렬형 하이브리드 전기 차량의 파워 제어방법으로, 차량 파워 총 소모량을 이용한 제어를 나타낸 순서도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 직렬형 하이브리드 전기 차량의 파워 제어방법으로 차량 파워 총 공급량을 이용한 제어를 나타낸 순서도.
도 5는 본 발명에 따른 파워 제어방법을 적용할 때 배터리 충방전 전류의 변화 추이를 나타낸 예시도.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시 예를 상세히 설명한다.
본 발명은 직렬형 하이브리드 전기 차량이 엔진/발전기를 최적 효율점에서 장시간 운용할 때 배터리 충방전 전류에 의한 파워 소모와 배터리 수명 저하를 방지하는 방안을 제안한다.
일 실시예로서 본 발명은 전기 차량이 저속으로 주행할 때에는 엔진/발전기를 최적 효율점으로 운용하여 차량의 효율을 높이고, 고속으로 주행할 때에는 엔진/발전기의 출력을 전기구동 모터 파워 소모량과 차량 전기장비 부하를 합한 값과 동일하게 제어하여 배터리 충방전 전류를 감소시킴으로써 에너지 효율을 향상시키고 배터리 수명을 증대한다.
또한, 다른 실시예로서 본 발명은 엔진/발전기 실제 출력과 배터리 충방전 파워를 합하여 엔진/발전기 출력을 제어하는 경우에도 동일한 효과를 얻을 수 있다.
도 1은 직렬형 하이브리드 전기 차량의 구성과 제어 신호선을 나타낸다. 특히 도 1은 1개의 모터와 감속기가 1개의 차축을 구동하는 직렬형 하이브리드 전기 차량의 구성도이다.
도 1에 도시된 바와같이, 엔진(100)과 발전기(101)는 기계적인 축(기계 동력선)으로 연결되어 있으며, 발전기(101)는 발생기 제어부(Generator Control Unit : GCU)(102)에 의하여 제어된다. 전기구동 모터(108)는 모터 제어부(Motor Control Unit : MCU) (107)로부터 획득한 전기적인 파워를 기계적인 동력으로 변환한다. 상기 모터(108)에서 출력된 동력은 감속기(109)를 거쳐 차축(111)으로 전달되어며 휠(wheel)을 회전시켜 차량이 주행하도록 한다. 상기 GCU(102)와 고전압 배터리(104) 및 MCU(107)는 고전압 전력선(50)으로 연결되어 있다. 저전압 변환기(Low DC/DC Converter : LDC)(106)는 고전압 전력선(50)으로부터 전기적 파워를 받아 저전압 배터리(105)를 충전한다. 상기 저전압 배터리(105)에는 냉각장치, 에어컨, 라디오 등 각종 차량 전기장치가 연결되어 있다.
하이브리드 제어부(Hybrid Control Unit :HCU)(110)는 신호선(51)을 통해 GCU(102)로 명령을 하달하여, 엔진/발전기(100, 101)의 동작을 시작하거나 정지할 수 있다. 상기 HCU(110)는 신호선(51)을 통해 엔진/발전기(100, 101)의 운전점을 변경할 수 있으며 발전기(101)의 전기적 출력을 제어할 수 있다. 상기 HCU(110)는 고전압 배터리(104)와 연결된 배터리 관리 시스템(Battery Management System : BMS)(103)로부터 배터리(104)의 충전상태 (SOC)등의 정보를 읽어올 수 있으며, 전기구동 모터(108)의 동작 명령을 MCU(107)에 하달할 수 있다. 상기 차축(111)에 장착되어 있는 차량 속도센서를 통하여 발생된 속도 신호는 HCU(110)로 전달된다.
상기 HCU(110)는 고전압 전력선(50)에 설치되어 있는 전압센서를 통해 고전압을 측정할 수 있으며, 다수의 전류센서를 통하여 GCU(102), MCU(107), 배터리(104, 105) 및 LDC(106)로 흐르는 전류를 측정할 수 있다.
도 2는 직렬형 하이브리드 전기 차량의 다른 실시예를 나타낸 개략도이다. 특히 도 2는 1개 이상의 모터와 감속기가 각 차축을 구동하는 직렬형 하이브리드 전기 차량의 구성도로서, 도 1과 비교하면 MCU(107), 모터(108) 및 감속기(109)가 하나의 그룹을 이룬 후 여러개의 차축에 각각 연결된 구조를 이루고 있다. 즉, MCU(100), 모터(101) 및 감속기(109)로 이루어진 적어도 하나의 그룹이 GCU(102)와 고전압 배터리(104)에 병렬로 연결되는 구조를 이루고 있다.
이와같이 구성된 직렬형 하이브리드 전기 차량에서 본 발명의 실시예에 따른 파워 유지 방법을 설명하면 다음과 같다.
도 3은 본 발명에 따른 직렬형 하이브리드 전기 차량의 파워 유지 방법의 일 실시예를 도시한 순서도이다. 도 3에 도시된 실시예는 구동모터의 파워 소모량과 전기장치의 파워 소모량을 합하여 엔진/발전기의 출력을 제어하는 방법이다.
도 3에 도시된 바와같이, 운전자가 전기 차량 주행을 시작하면(S10), HCU(110)는 차축(111)에 장착된 속도센서를 통하여 차량속도를 항상 감지한다(S11).
상기 감지된 차량속도는 기준속도와 비교되는데(S12), 만약 차량속도가 기준속도 이하인 경우 HCU(110)는 BMS(103)을 통해 배터리(104)의 충전상태(SOC)를 감지하고(S13), 해당 충전상태(SOC)에 따라 엔진/발전기(100, 101)의 동작 시작 또는 정지를 결정한 후 GCU(102)로 발전기(101)의 출력 명령을 하달한다(S14).
반면에 상기 차량 속도가 기준값을 초과하면 HCU(110)는 전압센서를 통해 고전압 전력선(50)의 전압을 측정하여 구동모터(108)의 파워 소모량을 계산하고 (S15), 전류센서를 통해 MCU(107)와 LDC(106)로 흐르는 전류를 측정하여 차량 전기장치(냉각장치, 에어컨, 라디오 및 기타)의 파워 소모량을 계산한 후(S16) 두 파워 소모량을 합하여 차량 파워의 총 소모량을 계산한다(S17).
상기 차량 파워의 총 소모량이 계산되면 HCU(110)는 총 소모량과 동일한 값으로 엔진/발전기(100, 101)의 출력을 제어하여 배터리(104)의 충방전 전류를 감소시키고(S18), 시스템이 종료(차량 운행 종료)되면 모든 과정을 종료한다(S19).
도 4는 본 발명에 따른 직렬형 하이브리드 전기 차량의 파워 유지 방법의 다른 실시예를 도시한 순서도이다. 도 4에 도시된 실시예는 엔진/발전기의 실제 출력과 배터리 충방전 파워를 합하여 엔진/발전기의 출력을 제어하는 방법이다.
도 4에 도시된 바와같이, 전기 차량 주행이 개시되면(S20), HCU(110)는 차축(111)에 장착된 속도센서를 통하여 차량속도를 항상 감지한다(S21).
상기 HCU(110)는 감지된 차량속도를 기준속도와 비교하여(S22), 상기 차량속도가 기준속도 이하인 경우 BMS(103)을 통해 배터리(104)의 충전상태(SOC)를 감지하고(S23), 해당 충전상태(SOC)에 따라 엔진/발전기(100, 101)의 동작 시작 또는 정지를 결정한 후 GCU(102)로 발전기(101)의 출력 명령을 하달한다(S24).
반면에 상기 차량 속도가 기준값을 초과하면 HCU(110)는 전압센서를 통해 고전압 전력선(50)의 전압을 측정하여 발전기(101)의 출력 파워를 계산하고(S25), 전류센서를 통해 고전압 배터리(104)로 흐르는 전류를 측정하여 배터리(104)의 충방전 파워(충전시 음수, 방전시 양수)를 계산한 후(S26) 두 파워를 합하여 차량의 파워 총 공급량을 계산한다(S27).
따라서, 상기 HCU(110)는 계산된 파워 총 공급량과 동일한 값으로 엔진/발전기(100, 101)의 출력을 제어하여 배터리(104)의 충방전 전류를 감소시키고, 시스템이 종료(차량 운행 종료)되면 모든 과정을 종료한다(S29)
도 5는 본 발명에 따른 파워 제어방법을 적용할 때 배터리 충방전 전류의 변화 추이를 나타낸 예시도이다.
도 5에 도시된 바와같이, 상술한 2가지 파워 제어방법으로 HCU(110)가 엔진/발전기(100, 101))를 제어할 경우, 저속구간에서는 배터리 충방전 전류가 흐르다가 고속구간으로 전환시 전류가 거의 흐르지 않으며 발전기의 출력으로만 구동모터와 차량 전기장치를 동작하게 되기 때문에 충방전 전류를 감소시킴으로써 에너지 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 차량속도가 기준속도를 초과하는 경우 차량의 파워 총 소모량(도 3)과 차량의 파워 총 공급량(도 4)중 하나를 이용하여 엔진/발전기(100, 101))를 제어한다. 이때, 바람직한 방법은 각 회로의 고장유무, 출력등을 체크하여 두 방법중에서 선택될 수 있으며, 하나의 방법을 사용하다가 해당 방법이 비효율적인 경우에는 다른 방법으로 전환하여 사용할 수도 있다. 또한, 필요할 경우에는 두 방법을 병행하여 사용할 수도 있다.
상술한 바와같이 본 발명은 전기 차량이 저속으로 주행할 때에는 엔진/발전기를 최적 효율점으로 운용하여 차량의 효율을 높이고, 고속으로 주행할 때에는 엔진/발전기의 출력을 전기구동 모터 파워 소모량과 차량 전기장비 부하를 합한 값(차량의 파워 총 소모량) 또는 엔진/발전기의 실제 출력과 배터리 충방전 파워의 합(차량의 파워 총 공급량)중 하나와 동일하게 제어하여 배터리 충방전 전류를 감소시킴으로써 차량 효율, 연비 향상 및 배터리 수명 향상을 증대시킬 수 있다.
상기와 같이 설명된 본 발명에 따른 직렬형 하이브리드 전기 차량의 파워 유지 방법은 상기 설명된 실시예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시예들은 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 상술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상세한 설명 보다는 특허등록 청구의 범위에 의하여 나타내어지며, 특허등록 청구 범위의 의미 및 범위 그리고 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100 : 엔진 101 : 발전기
102 : GCU 103 : BMS
104 : 고전압 배터리 105 : 저전압 배터리
106 : LDC 107 : MCU
108 : 모터 109 : 감속기
110 :HCU 111 : 차축

Claims (10)

  1. 전기 차량 주행시 차량속도를 감지하는 단계;
    상기 감지된 차량속도가 기준속도 이하이면 전기 차량의 효율을 높이기 위하여, 배터리 충전상태에 따라 엔진/발전기를 최적 효율점으로 운용하는 단계; 및
    상기 감지된 차량속도가 기준속도를 초과하면 배터리 충방전 전류를 감소시키기 위하여, 전기 차량의 파워 총 소모량 또는 차량의 파워 총 공급량을 이용하여 엔진/발전기의 출력을 제어하는 단계;를 포함하며,
    상기 전기 차량의 파워 총 소모량 또는 차량의 파워 총 공급량은
    각 회로의 고장유무 및 출력에 따라 선택되는 것을 특징으로 하는 직렬형 하이브리드 전기 차량의 파워 제어방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 전기 차량의 파워 총 소모량은
    구동모터의 파워 소모량과 전기장치의 파워 소모량의 합인 것을 특징으로 하는 직렬형 하이브리드 전기 차량의 파워 제어방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 전기 차량의 파워 총 공급량은
    엔진/발전기의 실제 출력과 배터리 충방전 파워의 합인 것을 특징으로 하는 직렬형 하이브리드 전기 차량의 파워 제어방법.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 전기적인 파워를 출력하는 엔진/발전기;
    엔진/발전기의 전기적인 파워를 기계적인 동력을 변환한 후 차축의 휠을 회전시켜 전기 차량을 주행시키는 모터; 및
    모터의 동력에 의해 전기 차량이 운행되면 속도를 감지하여, 차량속도가 기준속도 이하이면 전기 차량의 효율을 높이기 위하여 배터리 충전상태에 따라 엔진/발전기를 최적 효율점으로 운용하고, 차량속도가 기준속도를 초과하면 배터리 충방전 전류를 감소시키기 위하여 전기 차량의 파워 총 소모량 또는 차량의 파워 총 공급량을 이용하여 엔진/발전기의 출력을 제어하는 하이브리드 제어부;를 포함하며,
    상기 하이브리드 제어부는 각 회로의 고장유무 및 출력을 체크하여 차량의 파워 총 소모량과 차량의 파워 총 공급량중 하나를 선택하는 직렬형 하이브리드 전기 차량의 파워 제어장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 전기 차량의 파워 총 소모량은
    구동모터의 파워 소모량과 전기장치의 파워 소모량의 합인 것을 특징으로 하는 직렬형 하이브리드 전기 차량의 파워 제어장치.
  8. 제6항에 있어서, 상기 전기 차량의 파워 총 공급량은
    엔진/발전기의 실제 출력과 배터리 충방전 파워의 합인 것을 특징으로 하는 직렬형 하이브리드 전기 차량의 파워 제어장치.
  9. 삭제
  10. 삭제
KR1020110115785A 2011-11-08 2011-11-08 직렬형 하이브리드 전기 차량의 파워 제어장치 및 방법 KR101144614B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110115785A KR101144614B1 (ko) 2011-11-08 2011-11-08 직렬형 하이브리드 전기 차량의 파워 제어장치 및 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110115785A KR101144614B1 (ko) 2011-11-08 2011-11-08 직렬형 하이브리드 전기 차량의 파워 제어장치 및 방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101144614B1 true KR101144614B1 (ko) 2012-05-11

Family

ID=46271848

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020110115785A KR101144614B1 (ko) 2011-11-08 2011-11-08 직렬형 하이브리드 전기 차량의 파워 제어장치 및 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101144614B1 (ko)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9150111B1 (en) 2013-08-30 2015-10-06 Agency For Defense Development Engine-generator control method and series hybrid electric combat maneuvering system using the same
US9266527B2 (en) 2012-12-18 2016-02-23 Hyundai Motor Company Method and system for setting motor torque for hybrid vehicle
KR20180067470A (ko) * 2018-05-04 2018-06-20 주식회사 진우에스엠씨 직렬형 하이브리드 차량의 동력 제어 방법

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20030018924A (ko) * 2001-08-31 2003-03-06 현대자동차주식회사 하이브리드 연료 전지 차량의 모터 부하 제어장치 및 방법
JP2007237887A (ja) 2006-03-08 2007-09-20 Suzuki Motor Corp ハイブリッド車両の駆動制御装置
KR20080091530A (ko) * 2007-04-09 2008-10-14 현대자동차주식회사 하이브리드 전기 차량의 주행 제어 방법
JP2010155512A (ja) * 2008-12-26 2010-07-15 Toyota Motor Corp ハイブリッド車およびその制御方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20030018924A (ko) * 2001-08-31 2003-03-06 현대자동차주식회사 하이브리드 연료 전지 차량의 모터 부하 제어장치 및 방법
JP2007237887A (ja) 2006-03-08 2007-09-20 Suzuki Motor Corp ハイブリッド車両の駆動制御装置
KR20080091530A (ko) * 2007-04-09 2008-10-14 현대자동차주식회사 하이브리드 전기 차량의 주행 제어 방법
JP2010155512A (ja) * 2008-12-26 2010-07-15 Toyota Motor Corp ハイブリッド車およびその制御方法

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9266527B2 (en) 2012-12-18 2016-02-23 Hyundai Motor Company Method and system for setting motor torque for hybrid vehicle
US9150111B1 (en) 2013-08-30 2015-10-06 Agency For Defense Development Engine-generator control method and series hybrid electric combat maneuvering system using the same
KR20180067470A (ko) * 2018-05-04 2018-06-20 주식회사 진우에스엠씨 직렬형 하이브리드 차량의 동력 제어 방법
KR102020909B1 (ko) * 2018-05-04 2019-09-11 주식회사 진우에스엠씨 직렬형 하이브리드 차량의 동력 제어 방법

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107406004B (zh) 用于确定车辆中的电池的能量状态的值的方法及设备
EP1786647B1 (en) Battery control system for hybrid vehicle and method for controlling a hybrid vehicle battery
US20170203669A1 (en) Power control device for vehicle
JP5487861B2 (ja) バッテリの暖機制御装置
CN102381314B (zh) 一种混合动力汽车充放电控制方法
EP2424746A2 (en) A battery charging system for a hybrid electric vehicle
CN105599636B (zh) 由电动马达驱动的车辆和车辆的控制方法
CN104024073A (zh) 用于混合动力车辆的控制装置
CN101443978A (zh) 蓄电装置的充放电控制装置和充放电控制方法以及电动车辆
CN105939878A (zh) 车辆和控制车辆的方法
CN102233829A (zh) 电动车辆的控制装置
CN104553838B (zh) 推进系统
JP2012080689A (ja) 電気自動車用電源装置
CN105599618A (zh) 一种利用辅助动力总成倒拖运行消耗回馈制动功率的方法
KR20120012654A (ko) 전기자동차 및 그 제어방법
KR101144614B1 (ko) 직렬형 하이브리드 전기 차량의 파워 제어장치 및 방법
KR20190056152A (ko) 마일드 하이브리드 차량의 전력 제어 방법 및 장치
KR20120063313A (ko) 전기자동차용 배터리 관리 장치 및 그 방법
KR101237317B1 (ko) 4륜구동 하이브리드 차량의 추진 장치 및 방법
JP5419745B2 (ja) シリーズハイブリッド車両の制御装置
KR20170025605A (ko) 친환경 자동차의 전력변환 제어방법
KR101634930B1 (ko) 마일드 하이브리드 장치 및 제어 방법
JP2013133061A (ja) ハイブリッド車
JPH05153703A (ja) シリーズハイブリツド車における電力配分装置
CN103241133B (zh) 增程式小型电动汽车用非对称混合电源装置的充电方法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
A302 Request for accelerated examination
E902 Notification of reason for refusal
E90F Notification of reason for final refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150504

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190502

Year of fee payment: 8