KR101685417B1 - 전기 차량 - Google Patents

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Abstract

적어도 한 개의 차량 구동 모터에 의하여 주행하는 전기 차량이 개시된다. 본 발명의 실시예에 따른 전기 차량에서는, 적어도 제1 전력 공급기와 제2 전력 공급기가 구비되어, 정상 전력 모드에서 제1 전력 공급기와 제2 전력 공급기 중에서 어느 하나가 사용되고, 대용량 전력 모드에서 제1 전력 공급기와 제2 전력 공급기가 모두 사용된다.

Description

전기 차량{Electric vehicle}
본 발명은, 전기 차량에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 적어도 한 개의 차량 구동 모터에 의하여 주행하는 전기 차량에 관한 것이다.
일반적으로, 하이브리드 차량을 포함한 전기 차량(이하, 전기 차량으로 통칭함)은 적어도 한 개의 차량 구동 모터에 의하여 주행한다.
예를 들어, 6 개의 인-휠(In-Wheel) 모터들이 사용되는 경우에 6 개의 차량 구동 모터들과 6 개의 모터 구동부들이 필요하다. 또한, 1 개의 트랙션(traction) 모터가 사용되는 경우에 1 개의 차량 구동 모터와 1 개의 모터 구동부가 필요하다.
상기와 같은 전기 차량에 있어서, 상기 모터 구동부에 공급되는 전력과 관련하여 다음과 같은 문제점들이 있다.
첫째, 주행 중에 전력 공급기가 고장 나는 경우에 대형 사고가 발생될 수 있다.
둘째, 장거리 주행인 경우, 전기 차량 내의 전력 공급기의 충방전 동작이 지속적으로 이루어지므로, 전력 공급기가 쉽게 열화되면서 전력 공급기의 수명이 짧아질 수 있다.
셋째, 주행 상황에 따라 정상 전력 모드와 대용량 전력 모드가 교호하게 설정될 경우, 전기 차량 내의 전력 공급기의 충방전 동작이 빈번하게 이루어지므로, 전력 공급기가 쉽게 열화되면서 전력 공급기의 수명이 짧아질 수 있다.
본 발명의 실시예는, 주행 중에 전력 공급기가 고장 나는 경우에 대형 사고가 방지되고, 전력 공급기의 열화가 방지되면서 전력 공급기의 수명이 길어질 수 있게 하는 전기 차량을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 적어도 한 개의 차량 구동 모터에 의하여 주행하는 전기 차량에 있어서, 적어도 제1 전력 공급기와 제2 전력 공급기가 구비되어, 정상 전력 모드에서 상기 제1 전력 공급기와 상기 제2 전력 공급기 중에서 어느 하나가 사용되고, 대용량 전력 모드에서 상기 제1 전력 공급기와 상기 제2 전력 공급기가 모두 사용될 수 있다.
또한, 제어기가 구비되고, 상기 제어기가, 상기 제1 전력 공급기의 동작을 제어하는 제1 전력 제어부, 및 상기 제2 전력 공급기의 동작을 제어하는 제2 전력 제어부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제어기가, 전체적 제어를 수행하는 주행 제어부, 및 상기 적어도 한 개의 차량 구동 모터를 구동하는 모터 구동부를 더 포함할 수 있다. 여기에서, 상기 주행 제어부가 상기 제1 전력 제어부와 상기 제2 전력 제어부를 제어함에 따라, 상기 제1 전력 공급의 출력 전력 및 상기 제2 전력 공급기의 출력 전력 중에서 적어도 하나가 상기 모터 구동부에 공급된다.
또한, 상기 제어기가 주행상황 기록부를 더 포함할 수 있다. 여기에서, 상기 주행 제어부는, 상기 주행상황 기록부에 주행 상황 정보를 기록하고, 상기 주행상황 기록부에 기록되어 있는 주행 상황 정보에 따라 전체적 제어를 수행한다.
또한, 상기 제어기가 고장 진단부를 더 포함할 수 있다. 여기에서, 상기 주행 제어부는, 상기 고장 진단부에 상태 이상 정보를 제공하고, 상기 고장 진단부로부터의 진단 결과에 따라 전체적 제어를 수행한다.
또한, 상기 제어기는 입력 신호들을 인터페이싱하여 상기 주행 제어부에 제공하는 운용 제어부를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 운용 제어부는, 조향 핸들로부터의 입력 신호, 가속 페달로부터의 입력 신호 및 제동 페달로부터의 입력 신호를 인터페이싱하여 상기 주행 제어부에 제공할 수 있다.
또한, 상기 제어기는 조향 모터의 동작을 제어하는 조향 제어부를 더 포함할 수 있다. 여기에서, 상기 주행 제어부의 제어에 따라 상기 조향 제어부가 동작한다.
또한, 상기 제어기가 제동기의 동작을 제어하는 제동 제어부를 더 포함할 수 있다. 여기에서, 상기 주행 제어부의 제어에 따라 상기 제동 제어부가 동작한다.
또한, 상기 정상 전력 모드에서, 새롭게 시동이 걸릴 때마다, 상기 제1 전력 공급기와 상기 제2 전력 공급기 중에서 최근에 사용되지 않았던 전력 공급기가 사용될 수 있다.
또한, 상기 제1 전력 공급기와 상기 제2 전력 공급기 중에서 어느 한 전력 공급기에 이상이 있으면, 이상이 없는 전력 공급기가 사용될 수 있다.
본 발명의 실시예에 의하면, 적어도 상기 제1 전력 공급기와 상기 제2 전력 공급기가 구비되어, 정상 전력 모드에서 상기 제1 전력 공급기와 상기 제2 전력 공급기 중에서 어느 하나가 사용되고, 대용량 전력 모드에서 상기 제1 전력 공급기와 상기 제2 전력 공급기가 모두 사용된다. 이와 같이 복수의 전력 공급기들이 선택적으로 사용됨에 따라 다음과 같은 효과들을 얻을 수 있다.
첫째, 주행 중에 어느 한 전력 공급기가 고장 나는 경우, 고장 나지 않은 전력 공급기가 사용됨에 의하여, 대형 사고가 방지될 수 있다.
둘째, 장거리 주행인 경우, 새롭게 시동이 걸릴 때마다 최근에 사용되지 않았던 전력 공급기가 사용될 수 있으므로, 장거리 주행에서도 어느 한 전력 공급기의 충방전 동작이 지속적으로 이루어지 않는다. 따라서, 상기 전력 공급기들 모두가 쉽게 열화되지 않으면서 상기 전력 공급기들 모두의 수명이 길어질 수 있다.
셋째, 주행 상황에 따라 정상 전력 모드와 대용량 전력 모드가 교호하게 설정될 경우, 상기 복수의 전력 공급기들이 선택적으로 이용되므로, 상기 전력 공급기들 각각의 충방전 동작이 빈번하게 이루어지 않는다. 따라서, 상기 전력 공급기들 모두가 쉽게 열화되지 않으면서 상기 전력 공급기들 모두의 수명이 길어질 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예의 전기 차량의 구성을 보여주는 블록도이다.
도 2는 도 1의 제어기의 내부 구성을 보여주는 블록도이다.
도 3은 도 2의 제어기 내에서 주행 제어부가 제1 전력 제어부 및 제2 전력 제어부를 제어하는 과정을 보여주는 흐름도이다.
도 4는 도 2의 운용 제어부의 내부 구성을 보여주는 블록도이다.
도 5는 도 2의 고장 진단부의 내부 구성을 보여주는 블록도이다.
도 6은 도 2의 주행 제어부의 내부 구성을 보여주는 블록도이다.
도 7은 도 2의 모터 구동부의 내부 구성을 보여주는 블록도이다.
도 8은 도 2의 제1 전력 제어부 또는 제2 전력 제어부의 내부 구성을 보여주는 블록도이다.
도 9는 도 1의 제1 전력 공급기 또는 제2 전력 공급기의 내부 구성을 보여주는 도면이다.
하기의 설명 및 첨부된 도면은 본 발명에 따른 동작을 이해하기 위한 것이며, 본 기술 분야의 통상의 기술자가 용이하게 구현할 수 있는 부분은 생략될 수 있다.
또한 본 명세서 및 도면은 본 발명을 제한하기 위한 목적으로 제공된 것은 아니고, 본 발명의 범위는 청구의 범위에 의하여 정해져야 한다. 본 명세서에서 사용된 용어들은 본 발명을 가장 적절하게 표현할 수 있도록 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.
이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예가 상세히 설명된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예의 전기 차량의 구성을 보여준다. 도 2는 도 1의 제어기(11)의 내부 구성을 보여준다. 도 1 및 2를 참조하여, 본 발명의 일 실시예의 전기 차량의 구성 및 내부 동작을 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 일 실시예의 전기 차량은 차량 구동 모터들(17) 예를 들어, 6 개의 인-휠(In-Wheel) 모터들에 의하여 바퀴들이 회전하면서 주행한다. 물론, 인-휠(In-Wheel) 모터들이 아닌 트랙션(traction) 모터인 경우, 1 개의 차량 구동 모터가 사용될 수 있다.
본 발명의 일 실시예의 전기 차량에 있어서, 적어도 제1 전력 공급기(15a)와 제2 전력 공급기(15b)가 구비되어, 정상 전력 모드에서 제1 전력 공급기(15a)와 상기 제2 전력 공급기(15b) 중에서 어느 하나가 사용되고, 대용량 전력 모드에서 제1 전력 공급기(15a)와 제2 전력 공급기(15b)가 모두 사용된다.
이와 같이 복수의 전력 공급기들(15a 및 15b)이 선택적으로 사용됨에 따라 다음과 같은 효과들을 얻을 수 있다.
첫째, 주행 중에 어느 한 전력 공급기(15a 또는 15b)가 고장 나는 경우, 고장 나지 않은 전력 공급기(15b 또는 15a)가 사용됨에 의하여, 대형 사고가 방지될 수 있다.
둘째, 장거리 주행인 경우, 새롭게 시동이 걸릴 때마다 최근에 사용되지 않았던 전력 공급기(15a 또는 15b)가 사용될 수 있으므로, 장거리 주행에서도 어느 한 전력 공급기(15a 또는 15b)의 충방전 동작이 지속적으로 이루어지 않는다. 따라서, 전력 공급기들(15a 및 15b) 모두가 쉽게 열화되지 않으면서 전력 공급기들(15a 및 15b) 모두의 수명이 길어질 수 있다.
셋째, 주행 상황에 따라 정상 전력 모드와 대용량 전력 모드가 교호하게 설정될 경우, 복수의 전력 공급기들(15a 및 15b)이 선택적으로 이용되므로, 전력 공급기들(15a 및 15b) 각각의 충방전 동작이 빈번하게 이루어지 않는다. 따라서, 전력 공급기들(15a 및 15b) 모두가 쉽게 열화되지 않으면서 전력 공급기들(15a 및 15b) 모두의 수명이 길어질 수 있다.
보다 상세하게는, 제어기(11)는, 제1 전력 제어부(207a)와 제2 전력 제어부(207b)를 포함한다.
제1 전력 제어부(207a)는 제1 전력 제어 신호들(Sps1)을 출력하면서 제1 전력 공급기(15a)의 동작을 제어한다.
제2 전력 제어부(207b)는 제2 전력 제어 신호들(Sps2)을 출력하면서 제2 전력 공급기(15b)의 동작을 제어한다.
또한, 제어기(11)는 주행 제어부(201) 및 모터 구동부(208)를 더 포함한다.
주행 제어부(201)는 각 부와 캔(CAN : Controller Area Network) 통신을 하면서 전체적 제어를 수행한다.
모터 구동부(208)는 모터 구동 신호들(Sdr)을 출력하면서 차량 구동 모터들(17)을 구동한다. 상기한 바와 같이, 복수의 인-휠(In-Wheel) 모터들을 구동하는 경우에 모터 구동부(208)는 복수 개이다. 물론, 인-휠(In-Wheel) 모터들이 아닌 트랙션(traction) 모터인 경우, 1 개의 차량 구동 모터가 사용되므로 모터 구동부(208)는 1 개이다.
여기에서, 주행 제어부(201)가 제1 전력 제어부(207a)와 제2 전력 제어부(207b)를 제어함에 따라, 제1 전력 공급기(15a)의 출력 전력 및 상기 제2 전력 공급기(15b)의 출력 전력 중에서 적어도 하나가 모터 구동부(208)에 공급된다.
한편, 제어기(11)는 주행상황 기록부(204)를 더 포함한다. 이에 따라, 주행 제어부(201)는, 주행상황 기록부(204)에 주행 상황 정보를 기록하고, 주행상황 기록부(204)에 기록되어 있는 주행 상황 정보에 따라 전체적 제어를 수행한다.
또한, 제어기(11)는 고장 진단부(203)를 더 포함한다. 이에 따라, 주행 제어부(201)는, 고장 진단부(203)에 상태 이상 정보를 제공하고, 고장 진단부(203)로부터의 진단 결과에 따라 전체적 제어를 수행한다.
또한, 제어기(11)는 입력 신호들을 인터페이싱하여 주행 제어부(201)에 제공하는 운용 제어부(202)를 더 포함한다. 즉, 운용 제어부(202)는, 조향 핸들(12)로부터의 입력 신호(Sha), 가속 페달(13)로부터의 입력 신호(Sap) 및 제동 페달(14)로부터의 입력 신호(Sbp)를 인터페이싱하여 주행 제어부(201)에 제공한다.
또한, 제어기(11)는 조향 모터(16)의 동작을 제어하는 조향 제어부(206)를 더 포함한다. 즉, 조향 제어부(206)는, 주행 제어부(16)의 제어에 따라 동작하면서 조향 모터(16)에 조향 제어 신호(Shm)를 출력한다.
또한, 제어기(11)는 제동기(18)의 동작을 제어하는 제동 제어부(205)를 더 포함한다. 즉, 제동 제어부(205)는 주행 제어부(201)의 제어에 따라 동작하면서 제동기(18)에 제동 제어 신호(Sbr)를 출력한다.
한편, 상기 정상 전력 모드에서, 새롭게 시동이 걸릴 때마다, 제1 전력 공급기(15a)와 제2 전력 공급기(15b) 중에서 최근에 사용되지 않았던 전력 공급기(15a 또는 15b)가 사용된다. 이에 따라, 전력 공급기들(15a 및 15b) 모두의 수명이 더욱 길어질 수 있다.
또한, 제1 전력 공급기(15a)와 제2 전력 공급기(15b) 중에서 어느 한 전력 공급기(15a 또는 15b)에 이상이 있으면, 이상이 없는 전력 공급기(15b 또는 15a)가 사용된다. 이에 따라, 전력 공급기의 고장으로 인한 대형 사고가 방지될 수 있다.
주행 제어부(201)가 제1 전력 제어부(207a) 및 제2 전력 제어부(207b)를 제어하는 과정은 도 3을 참조하여 상세히 설명된다.
도 3은 도 2의 제어기(11) 내에서 주행 제어부(201)가 제1 전력 제어부(207a) 및 제2 전력 제어부(207b)를 제어하는 과정을 보여준다. 도 1 내지 3을 참조하여, 주행 제어부(201)가 제1 전력 제어부(207a) 및 제2 전력 제어부(207b)를 제어하는 과정을 설명하면 다음과 같다.
새롭게 시동이 걸리면, 주행 제어부(201)는 현재 상태의 필요 전력에 따라 정상 전력 모드인지 아닌지를 판단한다(단계 S301).
정상 전력 모드인 경우, 주행 제어부(201)는 최근에 두 전력 제어부들(207a 및 207b)이 동시에 주 전력 제어부로 설정되었는지 아닌지를 판단한다(단계 S302).
최근에 두 전력 제어부들(207a 및 207b)이 동시에 주 전력 제어부로 설정되지 않았으면, 주행 제어부(201)는 최근에 주 전력 제어부로 설정되지 않았던 전력 제어부(207a 또는 207b)를 주 전력 제어부로 설정한다(단계 S303). 즉, 시동이 걸릴 때마다 제1 전력 공급기(15a)와 제2 전력 공급기(15b) 중에서 최근에 사용되지 않았던 전력 공급기(15a 또는 15b)가 사용된다. 이에 따라, 전력 공급기들(15a 및 15b) 모두의 수명이 더욱 길어질 수 있다.
최근에 대용량 전력 모드임에 따라 두 전력 제어부들(207a 및 207b)이 동시에 주 전력 제어부로 설정되었으면, 주행 제어부(201)는 제1 전력 제어부(207a)를 주 전력 제어부로 설정한다(단계 S304).
다음에, 주행 제어부(201)는 현재 상태의 필요 전력에 따라 대용량 전력 모드인지 아닌지를 판단한다(단계 S311).
대용량 전력 모드인 경우, 주행 제어부(201)는 두 전력 제어부들(207a 및 207b)을 모두 주 전력 제어부로 설정한다(단계 S313). 즉, 제1 및 제2 전력 공급기들(15a 및 15b) 모두가 사용된다.
다음에, 주행 제어부(201)는 제1 전력 공급기(15a)와 제2 전력 공급기(15b) 중에서 어느 한 전력 공급기(15a 또는 15b)에 이상이 있는지 아닌지를 판단한다(단계 S321).
제1 전력 공급기(15a)와 제2 전력 공급기(15b) 중에서 어느 한 전력 공급기(15a 또는 15b)에 이상이 있으면, 주행 제어부(201)는, 경보 신호를 출력하고(단계 S322), 이상이 없는 전력 공급기(15b 또는 15a)의 전력 제어부(207b 또는 207a)를 주 전력 제어부로 설정한다(단계 S323). 즉, 이상이 있는 전력 공급기(15a 또는 15b)가 사용되지 않고 이상이 없는 전력 공급기(15b 또는 15a)가 사용된다. 이에 따라, 전력 공급기의 고장으로 인한 대형 사고가 방지될 수 있다.
상기 모든 단계들은 종료 신호가 발생될 때까지 반복적으로 수행된다(단계 S33).
도 4는 도 2의 운용 제어부(202)의 내부 구성을 보여준다.
도 1, 2 및 4를 참조하면, 운용 제어부(202)는 캔(CAN : Controller Area Network) 인터페이스(41), 조향 인터페이스(42), 가속 인터페이스(43), 및 제동 인터페이스(44)를 포함한다.
캔(CAN) 인터페이스(41)는 주행 제어부(201)와의 캔(CAN) 통신을 지원한다. 조향 인터페이스(42)는 조향 핸들(12)로부터의 입력 신호(Sha)를 인터페이싱하여 주행 제어부(201)에 제공한다. 가속 인터페이스(43)는 가속 페달(13)로부터의 입력 신호(Sap)를 인터페이싱하여 주행 제어부(201)에 제공한다. 그리고 제동 인터페이스(44)는 제동 페달(14)로부터의 입력 신호(Sbp)를 인터페이싱하여 주행 제어부(201)에 제공한다.
도 5는 도 2의 고장 진단부(203)의 내부 구성을 보여준다.
도 1, 2 및 5를 참조하면, 고장 진단부(203)는 캔(CAN) 인터페이스(51), 제동 진단부(52), 조향 진단부(53), 전력 진단부(54), 및 주행 진단부(55)를 포함한다.
캔(CAN) 인터페이스(51)는 주행 제어부(201)와의 캔(CAN) 통신을 지원한다.
제동 진단부(52)는, 주행 제어부(201)로부터 제동 이상 정보를 수신하고, 제동기(18) 등이 고장 났는지의 여부를 진단하여 그 결과를 주행 제어부(201)에 제공한다.
조향 진단부(53)는, 주행 제어부(201)로부터 조향 이상 정보를 수신하고, 조향 모터(16) 등이 고장 났는지의 여부를 진단하여 그 결과를 주행 제어부(201)에 제공한다.
전력 진단부(54)는, 주행 제어부(201)로부터 전력 이상 정보를 수신하고, 제1 전력 공급기(15a) 또는 제2 전력 공급기(15b) 등이 고장 났는지의 여부를 진단하여 그 결과를 주행 제어부(201)에 제공한다.
주행 진단부(55)는, 주행 제어부(201)로부터 주행 이상 정보를 수신하고, 전체적 주행 상태에 이상이 있는지를 진단하여 그 결과를 주행 제어부(201)에 제공한다.
도 6은 도 2의 주행 제어부(201)의 내부 구성을 보여준다.
도 1, 2 및 6을 참조하면, 주행 제어부(201)는 캔(CAN) 인터페이스(61), 내부 제동 제어부(62), 내부 조향 제어부(63), 내부 전력 제어부(64), 주행 제어부(65), 및 구동 제어부(66)를 포함한다.
캔(CAN) 인터페이스(51)는 각 부와의 캔(CAN) 통신을 지원한다.
내부 제동 제어부(62)는 캔(CAN) 인터페이스(51)를 통하여 내부적으로 제동 제어부(205)의 동작을 제어한다.
내부 조향 제어부(63)는 캔(CAN) 인터페이스(51)를 통하여 내부적으로 조향 제어부(206)의 동작을 제어한다.
내부 전력 제어부(64)는 캔(CAN) 인터페이스(51)를 통하여 내부적으로 두 전력 제어부들(207a 및 207b)의 동작을 제어한다.
주행 제어부(65)는 캔(CAN) 인터페이스(51)를 통하여 전체적인 주행 동작을 제어한다.
구동 제어부(66)는 캔(CAN) 인터페이스(51)를 통하여 모터 구동부(208)의 동작을 제어한다.
도 7은 도 2의 모터 구동부(208)의 내부 구성을 보여준다.
도 1, 2 및 7을 참조하면, 모터 구동부(208)는 캔(CAN) 인터페이스(71), 약자속 제어부(72), 및 인버터(66)를 포함한다.
캔(CAN) 인터페이스(51)는 주행 제어부(201)와의 캔(CAN) 통신을 지원한다.
약자속 제어부(72)는, 차량 구동 모터들(17)의 정밀한 회전력 발생을 위하여, 잘 알려져 있는 약(弱)자속(磁束) 제어에 따라 인버터(66)의 동작을 제어한다.
두 전력 공급기들(15a 및 15b) 중에서 적어도 어느 하나의 전력을 공급받아 교류 구동 신호를 발생시키는 인버터(66)는, 주행 제어부(201) 내의 구동 제어부(66) 및 약자속 제어부(72)로부터의 제어에 따라 동작하면서, 차량 구동 모터들(17)을 회전시킨다.
도 8은 도 2의 제1 전력 제어부(207a) 또는 제2 전력 제어부(207b)의 내부 구성을 보여준다. 도 9는 도 1의 제1 전력 공급기(15a) 또는 제2 전력 공급기(15b)의 내부 구성을 보여준다.
도 1, 2 및 9를 참조하면, 제1 전력 공급기(15a) 또는 제2 전력 공급기(15b)는, 엔진(905)을 시동시키고 엔진 시동 후에 엔진(905)의 회전력에 의하여 발전 및 충전을 수행하는 것으로서, 3상 발전기(907), 양방향성 교류-직류 변환기(908), 직류 링크(DC link) 캐페시터(909), 양방향성 직류-직류 변환기(910), 및 배터리(911)를 포함한다. 도 2에서 참조 부호 Vdc는 직류 링크(DC link) 캐페시터(109)의 전압 즉, 직류-링크 출력 전압을 가리킨다.
3상 발전기(907)는 엔진(905)의 크랭크 축(906)과 회동하는 회전 축을 가진다.
양방향성 교류-직류 변환기(908)는, 엔진(905)과 직류 링크 캐페시터(909) 사이에 연결되어, 엔진 시동 시간에는 직류 링크 캐페시터(909)에 충전되어 있는 직류 전원을 3상 교류 전원으로 변환하여 3상 발전기(907)에 인가하고, 엔진 시동 후의 시간에는 3상 발전기(907)로부터의 3상 교류 전원을 직류 전원으로 변환하여 직류 링크 캐페시터(909)에 인가한다.
보다 상세하게는, 엔진 시동 시간에, 3상 발전기(907)로부터 3상 교류 전원이 발생되지 않으므로, 직류 링크 캐페시터(909)에 충전되어 있는 직류 전원이 3상 교류 전원으로 변환되어 3상 발전기(907)에 인가될 수 있다. 이에 따라, 3상 발전기(907)가 시동 모터의 기능을 대행하므로 엔진(905)이 시동할 수 있다.
역으로, 엔진 시동 후의 시간에, 3상 발전기(907)로부터 3상 교류 전원이 발생되므로, 이 3상 교류 전원이 직류 전원으로 변환되어 직류 링크 캐페시터(909)에 충전될 수 있다.
결론적으로, 발전 시스템이 시동 기능을 부가적으로 수행할 수 있으므로, 별도의 시동 시스템의 부속들이 제거될 수 있다.
양방향성 직류-직류 변환기(910)는, 배터리(911)와 직류 링크 캐페시터(909) 사이에 연결되어, 엔진 시동 시간에는 배터리(911)에 충전되어 있는 직류 전원을 승압하면서 직류 링크 캐페시터(909)에 인가하고, 엔진 시동 후의 시간에는 직류 링크 캐페시터(909)에 충전되는 직류 전원을 강압하면서 배터리(911)에 인가한다.
따라서, 엔진 시동 시간에, 배터리(911)에 충전되어 있는 직류 전원이 3상 교류 전원으로 변환되어 3상 발전기(907)에 인가될 수 있다. 또한, 엔진 시동 후의 시간에, 3상 발전기(907)로부터의 3상 교류 전원이 직류 전원으로 변환되어 배터리(911)에 충전될 수 있다.
도 1, 2, 8 및 9를 참조하면, 제1 전력 제어부(207a) 또는 제2 전력 제어부(207b)는 각각 캔(CAN) 인터페이스(81), 발전 제어부(82), 전력 변환 제어부(83), 충방전 제어부(84), 전력 분배부(85) 및 권한 플래그(86)를 포함한다.
캔(CAN) 인터페이스(81)는 주행 제어부(201)와의 캔(CAN) 통신을 지원한다.
발전 제어부(82)는 제1 전력 공급기(15a) 또는 제2 전력 공급기(15b)의 엔진(905) 및 3상 발전기(907)의 동작을 제어한다.
권한 플래그(86)는 주 전력 제어부의 여부를 알리는 정보가 저장된다.
전력 변환 제어부(83)는 권한 플래그(86)의 정보에 따라 주 전력 제어부일 경우에만 해당 전력 공급기(15a 또는 15b)가 동작하도록 제어한다.
충방전 제어부(84)는 해당 전력 공급기(15a 또는 15b)의 배터리(911) 및 직류 링크(DC link) 캐페시터(109)의 충방전을 제어한다.
전력 분배부(85)는 해당 전력 공급기(15a 또는 15b)로부터의 출력 전력이 적절히 분배되도록 해당 전력 공급기(15a 또는 15b)의 동작을 제어한다.
이상 설명된 바와 같이, 본 발명에 따른 실시예에 의하면, 적어도 제1 전력 공급기와 제2 전력 공급기가 구비되어, 정상 전력 모드에서 제1 전력 공급기와 제2 전력 공급기 중에서 어느 하나가 사용되고, 대용량 전력 모드에서 제1 전력 공급기와 제2 전력 공급기가 모두 사용된다. 이와 같이 복수의 전력 공급기들이 선택적으로 사용됨에 따라 다음과 같은 효과들을 얻을 수 있다.
첫째, 주행 중에 어느 한 전력 공급기가 고장 나는 경우, 고장 나지 않은 전력 공급기가 사용됨에 의하여, 대형 사고가 방지될 수 있다.
둘째, 장거리 주행인 경우, 새롭게 시동이 걸릴 때마다 최근에 사용되지 않았던 전력 공급기가 사용될 수 있으므로, 장거리 주행에서도 어느 한 전력 공급기의 충방전 동작이 지속적으로 이루어지 않는다. 따라서, 전력 공급기들 모두가 쉽게 열화되지 않으면서 전력 공급기들 모두의 수명이 길어질 수 있다.
셋째, 주행 상황에 따라 정상 전력 모드와 대용량 전력 모드가 교호하게 설정될 경우, 복수의 전력 공급기들이 선택적으로 이용되므로, 전력 공급기들 각각의 충방전 동작이 빈번하게 이루어지 않는다. 따라서, 전력 공급기들 모두가 쉽게 열화되지 않으면서 전력 공급기들 모두의 수명이 길어질 수 있다.
이제까지 본 발명에 대하여 바람직한 실시예를 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 본 발명을 구현할 수 있음을 이해할 것이다. 그러므로 상기 개시된 실시예는 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 특허청구범위에 의해 청구된 발명 및 청구된 발명과 균등한 발명들은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 한다.
전기 차량 뿐만 아니라 다른 전기 장치에도 이용될 가능성이 있다.
11...제어기, 12...조향 핸들,
13...가속 페달, 14...제동 페달,
15a...제1 전력 공급기, 15b...제2 전력 공급기,
16...조향 모터, 17...차량 구동 모터들,
18...제동기, 201...주행 제어부,
202...운용 제어부, 203...고장 진단부,
204...주행상황 기록부, 205...제동 제어부,
206...조향 제어부, 207a...제1 전력 제어부,
207b...제2 전력 제어부, 208...모터 구동부,
41...캔(CAN) 인터페이스, 42...조향 인터페이스,
43...가속 인터페이스, 44...제동 인터페이스,
51...캔(CAN) 인터페이스, 52...제동 진단부,
53...조향 진단부, 54...전력 진단부,
55...주행 진단부, 61...캔(CAN) 인터페이스,
62...내부 제동 제어부, 63...내부 조향 제어부,
64...내부 전력 제어부, 65...주행 제어부,
66...구동 제어부, 71...캔(CAN) 인터페이스,
72...약자속 제어부, 73...인버터,
81...캔(CAN) 인터페이스, 82...발전 제어부,
83...전력 변환 제어부, 84...충방전 제어부,
85...전력 분배부, 86...권한 플래그,
905...엔진, 906...크랭크 축,
907...발전기, 908...양방향성 교류-직류 변환기,
909...직류-링크 캐패시터, 910...양방향성 직류-직류 변환기,
911...배터리.

Claims (11)

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  10. 적어도 한 개의 차량 구동 모터에 의하여 주행하는 전기 차량에 있어서,
    적어도 제1 전력 공급기와 제2 전력 공급기가 구비되어,
    정상 전력 모드에서 상기 제1 전력 공급기와 상기 제2 전력 공급기 중에서 어느 하나가 사용되고,
    대용량 전력 모드에서 상기 제1 전력 공급기와 상기 제2 전력 공급기가 모두 사용되며,
    상기 정상 전력 모드에서,
    새롭게 시동이 걸릴 때마다, 상기 제1 전력 공급기와 상기 제2 전력 공급기 중에서 최근에 사용되지 않았던 전력 공급기가 사용되는 전기 차량.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제1 전력 공급기와 상기 제2 전력 공급기 중에서 어느 한 전력 공급기에 이상이 있으면, 이상이 없는 전력 공급기가 사용되는 전기 차량.
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