KR101526430B1 - 차량의 회생제동 제어장치 및 제어방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 차량의 회생제동 제어장치에 관한 것으로, 구체적으로 배터리의 회생제동 후 남은 잉여 에너지를 이용하여 배터리의 온도를 상승시킬 수 있는 차량의 회생제동 제어장치 및 제어방법에 관한 것이다.
이를 위해, 본 발명에 일 실시예에 따른 회생제동 제어 장치는 동력원인 모터, 상기 모터에 구동전압을 제공하고, 다수개의 셀로 구성된 배터리, 상기 배터리를 가열하여 상기 배터리의 온도를 상승시키는 배터리 승온 장치, 상기 모터의 구동 및 토크를 제어하는 전력 제어기, 상기 배터리의 SOC(State Of Charge)를 관리하는 배터리 관리기 및 차량 상태에 따라 네트워크를 통해 상기 전력 제어기 및 배터리 관리기를 통합 제어하는 차량 제어기를 포함하되, 상기 차량 제어기는 회생제동 시 상기 배터리의 충전이 가능한지를 판단하고, 상기 배터리의 충전이 불가능한 경우 잉여 에너지를 상기 배터리 승온 장치로 공급하도록 상기 전력 제어기를 제어한다.

Description

차량의 회생제동 제어장치 및 제어방법{REGENERATIVE BRAKING APPARATUS FOR VEHICLE AND METHOD OF THE SAME}
본 발명은 차량의 회생제동 제어장치에 관한 것으로, 구체적으로 배터리의 회생제동 후 남은 잉여 에너지를 이용하여 배터리의 온도를 상승시킬 수 있는 차량의 회생제동 제어장치 및 제어방법에 관한 것이다.
지구의 환경오염 문제가 날로 심각해지고 있는 요즈음 무공해 에너지의 사용은 날로 중요성을 더해가고 있다. 특히, 대도시의 대기오염 문제는 날로 심각해지고 있는데, 자동차의 배기가스는 그 주요원인 중의 하나이다.
이렇게 배기가스에 대한 문제도 해결하고, 연비 향상을 제공하기 위하여 하이브리드 차량, 전기 차량 등을 포함하는 친환경 차량이 개발되어 운행되고 있다.
하이브리드 차량은 엔진과 모터로 이루어지는 동력을 구비하며, 엔진의 연소 작용으로부터 발생된 동력과 배터리에 저장된 전기 에너지를 매개로 하는 모터의 회전으로부터 발전된 동력을 각각 적절하게 이용하여 구동된다.
친환경 차량에서는 연비를 개선하기 위하여 회생제동(regenerative braking) 기술을 이용한다. 회생제동 기술은 차량의 제동 시에 제동력의 일부를 발전에 사용하고, 발전된 전기에너지를 배터리에 충전하며, 차량의 주행 속도에 의한 운동에너지의 일부를 발전기의 구동에 필요한 에너지로 사용한다. 이러한 회생제동 기술을 사용한 친환경 차량은 차량의 주행거리를 연장시켜 연비를 향상시킬 수 있으며, 유해가스 배출을 줄일 수 있다.
배터리가 순간 허용할 수 있는 한계치 이상의 전압이 배터리에 공급되거나, 배터리에 충전이 완료된 경우에는 회생제동 시 발전된 전기에너지가 버려지는 경우가 발생한다.
그리고, 친환경 차량에는 배터리의 출력 성능 저하를 예방하기 위해 배터리의 냉각으로 출력이 제한되는 경우 배터리를 승온시켜 배터리의 출력이 안정될 수 있도록 하는 배터리 승온 장치가 적용되고 있다.
그러나, 배터리 승온 장치는 주행 시에 사용할 경우 비효율적이므로 활용하지 않고 있다.
이 배경기술 부분에 기재된 사항은 발명의 배경에 대한 이해를 증진하기 위하여 작성된 것으로서, 이 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술이 아닌 사항을 포함할 수 있다.
공개특허공보 제10-2013-0140104호(2013.12.23.) 등록특허공보 제10-1282431호(2013.06.28.)
본 발명의 실시 예는 회생제동 시 남은 잉여 에너지를 이용하여 배터리의 온도를 상승시킬 수 있는 차량의 회생제동 제어장치 및 제어방법을 제공한다.
그리고, 본 발명의 실시 예는 회생제동 시 남은 잉여 에너지를 저전압 DC-DC 컨버터, 에어컨, 히터 등에 공급하여 활용할 수 있는 차량의 회생제동 제어장치 및 제어방법을 제공한다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 동력원인 모터; 상기 모터에 구동전압을 제공하고, 다수개의 셀로 구성된 배터리; 상기 배터리를 가열하여 상기 배터리의 온도를 상승시키는 배터리 승온 장치; 상기 모터의 구동 및 토크를 제어하는 전력 제어기; 상기 배터리의 SOC(State Of Charge)를 관리하는 배터리 관리기; 및 차량 상태에 따라 네트워크를 통해 상기 전력 제어기 및 배터리 관리기를 통합 제어하는 차량 제어기를 포함하되, 상기 차량 제어기는 회생제동 시 상기 배터리의 충전이 가능한지를 판단하고, 상기 배터리의 충전이 불가능한 경우 잉여 에너지를 상기 배터리 승온 장치로 공급하도록 상기 전력 제어기를 제어하는 차량의 회생제동 제어장치가 제공된다.
또한, 상기 전력 제어기는 상기 차량 제어기의 제어에 따라 상기 모터에서 회생제동 시 발전한 잉여 에너지를 상기 배터리 승온 장치로 공급할 수 있다.
또한, 상기 차량 제어기는 상기 배터리의 온도가 기준 설정 온도 이하이면 상기 잉여 에너지를 상기 배터리 승온 장치로 공급하도록 상기 전력 제어기를 제어할 수 있다.
또한, 상기 차량 제어기는 상기 배터리가 순간 허용할 수 있는 한계치 이상의 전압이 배터리에 공급되는 경우 또는 상기 배터리의 전압이 한계전압일 경우에 상기 잉여 에너지를 상기 배터리 승온 장치에 공급하도록 상기 전력 제어기를 제어할 수 있다.
또한, 상기 배터리 승온 장치는 상기 잉여 에너지를 이용하여 상기 배터리를 가열할 수 있다.
또한, 상기 차량 제어기는 상기 배터리의 온도가 기준 설정 온도를 초과하면 잉여 에너지를 에어컨, 히터 및 저전압 DC-DC 컨버터 중 적어도 하나로 공급하도록 상기 전력 제어기를 제어할 수 있다.
본 발명의 다른 실시 예에 따르면, 차량의 회생제동 제어장치가 회생제동을 제어하는 방법에 있어서, 회생 제동 시 배터리의 충전 가능 여부를 판단하는 단계; 상기 배터리의 충전이 불가능한 경우 배터리의 온도를 측정하고, 상기 온도가 기준 설정 온도 이하인지를 판단하는 단계; 및 상기 배터리의 온도가 기준 설정 온도 이하이면 잉여 에너지를 이용하여 배터리를 가열시키는 단계를 포함하는 차량의 회생제동 제어방법이 제공된다.
본 발명의 또 다른 실시 예에 따르면, 동력원인 모터; 상기 모터에 구동전압을 공급하고, 다수개의 셀로 구성된 배터리; 상기 모터의 구동 및 토크를 제어하는 전력 제어기; 상기 배터리의 SOC(State Of Charge)를 관리하는 배터리 관리기; 및 차량 상태에 따라 네트워크를 통해 상기 전력 제어기 및 배터리 관리기를 통합 제어하는 차량 제어기를 포함하되, 상기 차량 제어기는 회생제동 시 상기 배터리의 충전이 불가능한 경우 잉여 에너지를 에어컨, 히터 및 저전압 DC-DC 컨버터 중 적어도 하나로 공급하도록 상기 전력 제어기를 제어하는 차량의 회생제동 제어장치가 제공된다.
본 발명의 실시 예에 따른 차량의 회생제동 제어장치 및 제어방법은 회생제동시 남은 잉여 에너지를 이용하여 배터리의 온도를 상승시키거나, 저전압 DC-DC 컨버터, 에어컨, 히터로 공급하므로 잉여 에너지를 버리지 않고 활용할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 차량의 회생제동 제어장치 및 제어방법은 회생제동 시 남은 잉여 에너지를 이용하여 배터리의 온도를 상승시킬 수 있으므로 주행 시에도 배터리의 온도를 상승시킬 수 있으며, 상승된 배터리의 온도에 의해 배터리의 출력도 안정화시킬 수 있다.
그리고, 본 발명의 실시 예에 따른 차량의 회생제동 제어장치 및 제어방법은 잉여 에너지를 이용하여 상승된 배터리에 의해 연비를 향상시킬 수 있다.
그 외에 본 발명의 실시 예로 인해 얻을 수 있거나 예측되는 효과에 대해서는 본 발명의 실시 예에 대한 상세한 설명에서 직접적 또는 암시적으로 개시하도록 한다. 즉 본 발명의 실시 예에 따라 예측되는 다양한 효과에 대해서는 후술될 상세한 설명 내에서 개시될 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량의 회생제동 제어장치를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량의 회생제동 제어방법을 나타낸 순서도이다.
도 3은 본 발명의 다른 일 실시 예에 따른 차량의 회생제동 제어방법을 나타낸 순서도이다.
이하 첨부된 도면과 설명을 참조하여 본 발명에 따른 차량의 회생제동 제어장치 및 제어방법의 실시 예에 대한 동작 원리를 상세히 설명한다. 다만, 하기에 도시되는 도면과 후술되는 상세한 설명은 본 발명의 특징을 효과적으로 설명하기 위한 여러 가지 실시 예들 중에서 바람직한 하나의 실시 예에 관한 것이다. 따라서, 본 발명이 하기의 도면과 설명에만 한정되어서는 아니 될 것이다.
또한, 하기에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 발명에서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
또한, 이하 실시 예는 본 발명의 핵심적인 기술적 특징을 효율적으로 설명하기 위해 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 명백하게 이해할 수 있도록 용어를 적절하게 변형, 또는 통합, 또는 분리하여 사용할 것이나, 이에 의해 본 발명이 한정되는 것은 결코 아니다.
이하, 본 발명의 일 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량의 회생제동 제어장치를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 차량의 회생제동 제어장치는 운전 정보 검출부(50), 배터리 관리기(110), 배터리(120), 배터리 승온 장치(125), 전력 제어기(130), 모터(140), 변속기(150), 구동휠(160), 엔진(170), 엔진 클러치(180), 엔진 제어기(190) 및 차량 제어기(200)를 포함한다.
운전 정보 검출부(50)는 운전자가 요구하는 감가속의 정보를 검출하고, 검출한 정보를 차량 제어기(200)에 제공한다.
운전 정보 검출부(50)는 브레이크 페달의 작동 여부를 검출하는 브레이크 페달센서, 가속페달의 작동 변위를 검출하는 APS(Accelerator Pedal Sensor)를 포함한다.
배터리 관리기(110)는 배터리(120)의 작동 영역 내에서 각 셀들의 전압, 전류, 온도 등의 정보를 종합 검출하여 충전 상태를 관리제어하며, 차량 제어기(200)의 제어에 따라 SOC(State Of Charge) 상태를 관리한다. 배터리 관리기(110)는 배터리(120)의 전압을 제어하여 한계전압 이하로 과방전되거나 한계전압 이상으로 과충전되지 않도록 한다.
배터리(120)는 다수개의 단위 셀로 이루어지며, 모터(140)에 구동전압을 제공하기 위한 고전압이 저장된다. 배터리(120)는 HEV(Hybrid Electric Vehicle) 모드나, EV(Electric Vehicle) 모드에서 모터(140)에 구동전압을 공급하고, 회생제동 시 모터(140)에서 발전되는 전압으로 충전된다.
배터리(120)는 상용전원이 플러그 인 접속되는 경우에 충전장치를 통해 공급되는 전압 및 전류에 의해 충전될 수도 있다.
배터리(120)에는 배터리(120)의 온도를 측정하는 온도 센서(도시하지 않음)를 포함할 수 있다.
배터리 승온 장치(125)는 배터리(120)와 연결되어 배터리(120)를 가열하여 배터리(120)의 온도를 상승시킨다. 즉, 배터리 승온 장치(125)는 전력 제어기(130)를 통해 공급받은 잉여 에너지를 통해 배터리(120)를 가열할 수 있다. 이때, 잉여 에너지는 회생제동 시 모터(140)에서 발전한 전압이거나, 배터리(120)를 충전한 후 남은 전압일 수 있다.
전력 제어기(130)는 차량 제어기(200)에 따라 모터(140)의 구동 및 토크를 제어한다. 이러한 전력 제어기(130)는 모터(140) 제어기, 복수개의 전력 스위칭 소자로 구성되는 인버터 및 보호회로를 포함한다.
전력 제어기(130)는 차량 제어기(200)의 제어에 따라 배터리(120)에서 공급되는 직류전압을 3상 교류전압으로 변환시켜 모터(140)의 구동을 제어한다.
전력 제어기(130)는 회생제동 시 모터(140)에서 발전된 교류전압을 직류전압으로 변환하고, 변환한 직류전압을 배터리(120)로 공급한다.
그리고, 전력 제어기(130)는 차량 제어기(200)의 제어에 따라 배터리(120)에 공급하고 남거나 회생제동 시 발전한 잉여 에너지를 배터리 승온 장치(125)로 공급한다. 전력 제어기(130)는 차량 제어기(200)의 제어에 따라 잉여 에너지를 에어컨, 히터 및 저전압 DC-DC 컨버터 중 적어도 하나로 공급할 수도 있다.
전력 제어기(130)에 포함되는 전력 스위칭 소자는 IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor), MOSFET, 트랜지스터, 릴레이 중 어느 하나로 구성될 수 있다.
전력 제어기(130)에 포함되는 보호회로는 구동전원의 흐름을 감시하고, 차량의 추돌이나 충돌, 낙뢰 등 다양한 원인에 의해 구동전원에 과전압, 과전류가 유입되는 경우 구동전원을 분산 혹은 차단시켜 차량에 구비되는 제반 시스템을 보호하고, 탑승자를 고압으로부터 안정하게 보호한다.
모터(140)는 전력 제어기(130)에서 인가되는 3상 교류전압에 의해 동작되어 구동휠(160)을 발생시킨다. 모터(140)는 회생제동 시 발전기로 동작되어 전압을 배터리(120)에 공급한다.
변속기(150)는 차량 제어기(200)의 제어에 따라 변속비가 조정되며, 운전모드에 따라 엔진 클러치(180)를 통해 합산되어 인가되는 출력토크를 변속비로 분배하여 구동휠(160)에 전달시켜 차량이 주행될 수 있도록 한다.
변속기(150)는 자동 변속기(150) 또는 무단 변속기(150)로 적용될 수 있다.
엔진(170)은 엔진 제어기(190)의 제어에 의해 출력이 제어되며, 엔진 제어기(190)의 제어에 따라 최적의 운전점으로 구동이 제어된다.
엔진 클러치(180)는 엔진(170)과 모터(140)의 사이에 배치되고, 차량 제어기(200)의 제어에 따라 동작되어 엔진(170)과 모터(140) 간의 동력 전달을 단속한다.
엔진 제어기(190)는 네트워크를 통해 차량 제어기(200)와 연결되며, 차량 제어기(200)와 연동되어 엔진(170)의 제반적인 동작을 제어하고, 엔진(170)의 동작 상태를 차량 제어기(200)로 제공한다.
차량 제어기(200)는 최상위 제어기로, 네트워크를 통해 연결된 하위 제어기들을 통합 제어하고, 각 하위 제어기들의 정보를 수집 및 분석하여 운전자의 요구와 차량의 상태에 따라 차량의 전반적인 구동을 제어한다.
차량 제어기(200)는 회생제동 시 배터리(120)를 충전할 수 있는지를 판단하고, 충전이 불가능하면 회생제동 시 발전한 잉여 에너지를 배터리(120)의 온도를 상승시키기 위해 배터리 승온 장치(125)로 공급하도록 전력 제어기(130)를 제어한다.
또한, 차량 제어기(200)는 잉여 에너지를 에어컨, 히터 및 저전압 DC-DC 컨버터 중 적어도 하나로 공급하도록 전력 제어기(130)를 제어할 수 있다. 이렇게 차량 제어기(200)에서 회생제동을 제어하는 방법은 도 2 및 도 3을 참고하여 더욱 더 구체적으로 설명하기로 한다.
상기한 기능을 포함하는 본 발명에 따른 차량에서 통상적인 동작인 종래의 차량과 동일 내지 유사하게 실행되므로 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량의 회생제동 제어방법을 나타낸 순서도이다.
도 2를 참조하면, 차량이 주행하는 상태(S210)에서 차량 제어기(200)는 제반적인 운전 정보를 검출하고, 브레이크 페달을 통한 제동 요구가 브레이크 페달센서로부터 검출되어 차량이 감속되는지를 판단한다(S215).
한편, 차량 제어기(200)는 차량이 감속하지 않으면 단계 S210으로 리턴하여 현재의 주행 조건을 유지한다.
차량 제어기(200)는 차량이 감속하면 회생제동을 수행한다(S220). 구체적으로, 차량 제어기(200)는 모터(140)가 발전기로 변환하도록 전력 제어기(130)로 제어신호를 제공하고, 전력 제어기(130)는 차량 제어기(200)로부터 제공받은 제어신호를 기반으로 모터(140)를 발전기로 전환시킨다.
모터(140)는 구동휠(160)의 동력에 의해 교류전압을 발전하고, 발전된 교류전압을 3상전력선을 통하여 전력 제어기(130)로 공급한다. 전력 제어기(130)는 모터(140)로부터 교류전압을 공급받고, 교류전압을 직류전압으로 변환한다.
차량 제어기(200)는 배터리(120)의 충전이 가능한지를 판단한다(S225). 즉, 차량 제어기(200)는 배터리(120)가 순간 허용할 수 있는 한계치 이상의 전압이 배터리(120)에 공급되는 경우 또는 배터리(120)의 전압이 한계전압일 경우에 배터리(120)에 충전이 불가능하다고 판단할 수 있다.
전력 제어기(130)는 배터리(120)의 충전이 가능하면 배터리(120)에 직류전압을 공급하여 배터리(120)를 충전시킨다(S230). 즉, 차량 제어기(200)는 배터리(120)에 충전이 가능하면 배터리(120)에 단계 S220에서 변환한 직류전압을 배터리(120)에 공급하도록 전력 제어기(130)를 제어한다. 전력 제어기(130)는 차량 제어기(200)의 제어에 따라 직류전압을 배터리(120)에 공급한다.
차량 제어기(200)는 배터리(120)의 충전이 완료되었는지를 판단한다(S235).
한편, 차량 제어기(200)는 배터리(120)의 충전이 완료되지 않았으면 단계 S230으로 리턴하여 배터리(120)의 충전을 제어한다.
차량 제어기(200)는 배터리(120)의 충전이 완료되었으면 배터리(120)를 충전한 후 남은 잉여 에너지가 존재하는지를 판단한다(S240).
한편, 차량 제어기(200)는 잉여 에너지가 존재하지 않으면 회생제동의 제어를 종료할 수 있다.
그리고, 차량 제어기(200)는 잉여 에너지가 존재하면 배터리(120)의 온도를 측정하고, 배터리(120)의 온도에 따라 잉여 에너지를 제어한다. 즉, 차량 제어기(200)는 잉여 에너지가 존재하면 단계 S245 이후의 단계를 진행할 수 있다.
온도 센서는 배터리(120)에 충전이 불가능하면 배터리(120)의 온도를 측정한다(S245). 그리고, 차량 제어기(200)는 온도 센서에서 측정한 배터리(120)의 온도를 제공받는다. 이때, 차량 제어기(200)는 배터리 관리기(110)를 통해 온도 센서에서 측정한 배터리(120)의 온도를 제공받거나, 온도 센서로부터 직접 배터리(120)의 온도를 제공받을 수도 있다.
차량 제어기(200)는 배터리(120)의 온도가 기준 설정 온도 이하인지를 판단한다(S250). 이때, 기준 설정 온도는 배터리(120)를 최적화하여 배터리(120)의 성능을 상승시킬 수 있는 온도를 나타내며, 배터리(120) 및 차량의 상태에 따라 상이하게 설정될 수 있다. 예를 들어 기준 설정 온도는 13도일 수 있다. 일반적으로 13도에서 25도 사이에서 배터리(120)가 최적화되기 때문에 기준 설정 온도를 13도로 설정할 수 있다.
전력 제어기(130)는 배터리(120)의 온도가 기준 설정 온도 이하이면 잉여 에너지를 배터리 승온 장치(125)에 공급하고, 배터리 승온 장치(125)는 공급받은 잉여 에너지를 이용하여 배터리(120)를 가열한다(S255). 다시 말하면, 차량 제어기(200)는 배터리(120)의 온도가 기준 설정 온도 이하이면 잉여 에너지를 배터리 승온 장치(125)에 공급하도록 전력 제어기(130)를 제어한다.
전력 제어기(130)는 차량 제어기(200)의 제어에 따라 인버터를 이용하여 잉여 에너지를 배터리 승온 장치(125)에 공급한다. 배터리 승온 장치(125)는 전력 제어기(130)로부터 잉여 에너지를 공급받고, 잉여 에너지를 이용하여 배터리(120)를 가열하여 배터리(120)의 온도를 상승시킬 수 있다. 이때, 배터리 승온 장치(125)는 기준 설정 온도까지 배터리(120)의 온도를 상승시킬 수 있다.
전력 제어기(130)는 배터리(120)의 온도가 기준 설정 온도를 초과하면 잉여 에너지를 에너컨, 히터 및 저전압 DC-DC 컨버터 중 적어도 하나로 공급한다(S260).
도 3은 본 발명의 다른 일 실시 예에 따른 차량의 회생제동 제어방법을 나타낸 순서도이다.
도 3을 참조하면, 차량이 주행하는 상태(S310)에서 차량 제어기(200)는 운전 정보 검출부(50)로부터 운전자가 요구하는 감가속의 정보를 제공받아 운전자가 감속하고자 하는지를 판단한다(S315).
만약, 차량 제어기(200)는 운전자가 감속을 요구하지 않았으면 단계 S310으로 리턴에서 현재의 주행 조건으로 차량을 주행한다.
차량 제어기(200)는 운전자가 감속을 요구하였으면 모터(140)를 발전기로 변환하도록 제어하여 회생제동을 수행한다(S320). 이때, 모터(140)는 전력 제어기(130)의 제어하에 교류전압을 발전하고, 전력 제어기(130)는 모터(140)로부터 교류전압을 공급받아 직류전압으로 변환한다.
차량 제어기(200)는 배터리(120)의 충전이 가능한지를 판단한다(S325).
차량 제어기(200)는 배터리(120)의 충전이 가능하면 전력 제어기(130)를 제어하여 배터리(120)로 직류전압이 공급되도록 제어한다(S330). 이때, 전력 제어기(130)는 직류전압을 배터리(120)로 공급하여 배터리(120)를 충전시킨다.
차량 제어기(200)는 배터리(120)의 충전이 완료되었는지를 판단한다(S335).
만약, 차량 제어기(200)는 배터리(120)의 충전이 완료되지 않았으면 단계 S330으로 리턴하여 배터리(120)의 충전을 제어한다
차량 제어기(200)는 배터리(120)의 충전이 완료된 후 남은 잉여 에너지가 존재하는지를 판단한다(S340).
만약, 차량 제어기(200)는 잉여 에너지가 존재하지 않으면 회생제동의 제어를 완료한다.
그리고, 전력 제어기(130)는 배터리(120)의 충전이 불가능하고, 배터리(120)를 충전하고 남은 잉여 에너지가 존재하면 에어컨, 히터 및 저전압 DC-DC 컨버터 중 적어도 하나로 잉여 에너지를 공급한다(S350).
즉, 차량 제어기(200)는 배터리(120)의 충전이 불가능하고, 배터리(120)를 충전하고 남은 잉여 에너지가 존재한다고 판단하면 에어컨, 히터 및 저전압 DC-DC 컨버터 중 적어도 하나로 잉여 에너지를 공급하도록 전력 제어기(130)에 제어신호를 전송한다.
전력 제어기(130)는 차량 제어기(200)에서 제공받은 제어신호를 기반으로 인버터의 전력 스위칭 소자를 스위칭하여 에어컨, 히터 및 저전압 DC-DC 컨버터 중 적어도 하나로 잉여 에너지를 공급한다. 이후, 에어컨, 히터 및 저전압 DC-DC 컨버터 각각은 전력 제어기(130)로부터 잉여 에너지를 공급받아 작동시킨다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
50: 운전 정보 검출부 110: 배터리 관리기
120: 배터리 125: 배터리 승온 장치
130: 전력 제어기 140: 모터
150: 변속기 160: 구동휠
170: 모터 180: 엔진 클러치
190: 엔진 제어기 200: 차량 제어기

Claims (12)

  1. 동력원인 모터;
    상기 모터에 구동전압을 제공하고, 다수개의 셀로 구성된 배터리;
    상기 배터리를 가열하여 상기 배터리의 온도를 상승시키는 배터리 승온 장치;
    상기 모터의 구동 및 토크를 제어하는 전력 제어기;
    상기 배터리의 SOC(State Of Charge)를 관리하는 배터리 관리기; 및
    차량 상태에 따라 네트워크를 통해 상기 전력 제어기 및 배터리 관리기를 통합 제어하는 차량 제어기를 포함하되,
    상기 차량 제어기는 회생제동 시 상기 배터리의 충전이 가능한지를 판단하고, 상기 배터리의 충전이 불가능한 경우 잉여 에너지를 상기 배터리 승온 장치로 공급하도록 상기 전력 제어기를 제어하는 차량의 회생제동 제어장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 전력 제어기는 상기 차량 제어기의 제어에 따라 상기 모터에서 회생제동 시 발전한 잉여 에너지를 상기 배터리 승온 장치로 공급하는 것을 특징으로 하는 차량의 회생제동 제어장치.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 차량 제어기는 상기 배터리의 온도가 기준 설정 온도 이하이면 상기 잉여 에너지를 상기 배터리 승온 장치로 공급하도록 상기 전력 제어기를 제어하는 것을 특징으로 하는 차량의 회생제동 제어장치.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 차량 제어기는 상기 배터리가 순간 허용할 수 있는 한계치 이상의 전압이 배터리에 공급되는 경우 또는 상기 배터리의 전압이 한계전압일 경우에 상기 잉여 에너지를 상기 배터리 승온 장치에 공급하도록 상기 전력 제어기를 제어하는 것을 특징으로 하는 차량의 회생제동 제어장치.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 배터리 승온 장치는 상기 잉여 에너지를 이용하여 상기 배터리를 가열하는 것을 특징으로 하는 차량의 회생제동 제어장치.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 차량 제어기는 상기 배터리의 온도가 기준 설정 온도를 초과하면 잉여 에너지를 에어컨, 히터 및 저전압 DC-DC 컨버터 중 적어도 하나로 공급하도록 상기 전력 제어기를 제어하는 것을 특징으로 하는 차량의 회생제동 제어장치.
  7. 차량의 회생제동 제어장치가 회생제동을 제어하는 방법에 있어서,
    회생 제동 시 배터리의 충전 가능 여부를 판단하는 단계;
    상기 배터리의 충전이 불가능한 경우 배터리의 온도를 측정하고, 상기 온도가 기준 설정 온도 이하인지를 판단하는 단계; 및
    상기 배터리의 온도가 기준 설정 온도 이하이면 잉여 에너지를 이용하여 배터리를 가열시키는 단계를 포함하는 차량의 회생제동 제어방법.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 배터리의 충전이 불가능한 경우는 상기 배터리가 순간 허용할 수 있는 한계치 이상의 전압이 배터리에 공급되는 경우 또는 상기 배터리의 전압이 한계전압일 경우인 것을 특징으로 하는 차량의 회생제동 제어방법.
  9. 제7 항에 있어서,
    상기 배터리의 온도가 기준 설정 온도를 초과하면 잉여 에너지를 에어컨, 히터 및 저전압 DC-DC 컨버터 중 적어도 하나로 공급하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 회생제동 제어방법.
  10. 제7 항에 있어서,
    상기 배터리의 충전이 가능한 경우 배터리에 전압을 공급하여 배터리를 충전시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 회생제동 제어방법.
  11. 동력원인 모터;
    상기 모터에 구동전압을 공급하고, 다수개의 셀로 구성된 배터리;
    상기 모터의 구동 및 토크를 제어하는 전력 제어기;
    상기 배터리의 SOC(State Of Charge)를 관리하는 배터리 관리기; 및
    차량 상태에 따라 네트워크를 통해 상기 전력 제어기 및 배터리 관리기를 통합 제어하는 차량 제어기를 포함하되,
    상기 차량 제어기는 회생제동 시 상기 배터리의 충전이 불가능한 경우 잉여 에너지를 에어컨, 히터 및 저전압 DC-DC 컨버터 중 적어도 하나로 공급하도록 상기 전력 제어기를 제어하는 차량의 회생제동 제어장치.
  12. 제11 항에 있어서,
    상기 전력 제어기는 복수개의 전력 스위칭 소자로 구성되는 인버터를 포함하며, 상기 전력 스위칭 소자를 스위칭하여 상기 잉여 에너지를 상기 에어컨, 히터 및 저전압 DC-DC 컨버터 중 적어도 하나로 공급하는 것을 특징으로 하는 차량의 회생제동 제어장치.
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