KR101713666B1 - Vehicle power managing apparatus - Google Patents

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KR101713666B1
KR101713666B1 KR1020150179978A KR20150179978A KR101713666B1 KR 101713666 B1 KR101713666 B1 KR 101713666B1 KR 1020150179978 A KR1020150179978 A KR 1020150179978A KR 20150179978 A KR20150179978 A KR 20150179978A KR 101713666 B1 KR101713666 B1 KR 101713666B1
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KR
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vehicle
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샴피오네 기
천은
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현대오트론 주식회사
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Abstract

Disclosed is a power management apparatus for a vehicle. According to an embodiment of the present invention, the power management apparatus for a vehicle includes: a motor generator which generates electrical energy by using kinetic energy generated by an engine; a main battery which is connected to the motor generator in parallel to store the electrical energy generated by the motor generator and outputs a voltage at a first level; a converter which has an end connected to a node connected to the main battery and the motor generator and converts the voltage at the first level being output from the main battery to a voltage at a second level being an operating voltage of a load; a switch having first to fourth switches on a branch of a rectangular circuit while being connected to the other end of the converter; an auxiliary battery which is connected to a node between the second and third switches of the switch unit and outputs the voltage at the second level being the operating voltage of the load; a first load connected to a node between the first and second switches of the switch unit; a second load connected to a node between the third and fourth load of the switch unit; and a control unit which controls the operation of the first or fourth switches of the switch unit.

Description

차량 전원 관리 장치 {VEHICLE POWER MANAGING APPARATUS}VEHICLE POWER MANAGING APPARATUS [0001]

본 발명은 차량 전원 관리 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 상황 별로 부하에 안정적으로 전원을 공급할 수 있는 차량 전원 관리 장치 및 그 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a vehicle power management apparatus and a method thereof, and more particularly, to a vehicle power management apparatus and a method thereof capable of stably supplying power to a load on a case-by-case basis.

오늘날 차량 내에 설치되는 전기장치는 매년 증가하여 전조등, 라디오, 공조 장치 등의 기본적인 장치 뿐만 아니라, 최근에는 내비게이션, 후방 감시 카메라, PMP 등 다양한 전기 장치들이 설치되어 운전자에게 다양한 운전 편의를 제공하고 있다.Today, electric devices installed in vehicles are increasing every year, and various electric devices such as navigation, rear surveillance cameras, and PMP are installed in addition to basic devices such as headlights, radios, and air conditioners.

이러한 전기장치들의 사용을 위해서는 배터리(Battery) 또는 교류 발전기(Alternator) 등으로부터 공급되는 전원이 지속적으로 충분히 제공되어야 하며, 전원의 지속적이고 충분한 공급이 이루어지지 못하면 차량의 고장을 유발하게 된다.In order to use such electric devices, the power supplied from a battery or an alternator must be continuously and sufficiently supplied, and if the continuous and sufficient supply of power is not achieved, the vehicle will fail.

오늘날 차량 고장의 가장 큰 원인은 충분한 부하 공급을 항상 보장할 수 없다는데 있고, 일반적인 고장 중의 다수가 전기 장치에서 발생하는데 이 가운데 대부분이 전원 공급의 문제로 인해 발생되고 있는 실정이다.Today, the biggest cause of vehicle failure is that it can not always guarantee a sufficient load, and many of the common faults occur in electrical devices, many of which are caused by power supply problems.

또한, 차량에 있어서 배터리는 차량의 품질을 결정하는 중용한 부품 중의 하나이고, 이러한 배터리의 전반적이 상태를 총괄하여 관리하는 전원 관리는 배터리 수명의 조기 단축을 방지하고, 종합 제어를 수행하는 차량 제어부에 배터리의 SOC(State Of Charge) 정보를 알려줌으로써, 차량의 발전 제어와 주행 제어를 지원하게 된다.In addition, in the vehicle, the battery is one of the important components for determining the quality of the vehicle. The power management for collectively managing the overall state of the battery prevents the battery from shortening the life span, To inform the SOC (State Of Charge) of the battery, thereby supporting power generation control and running control of the vehicle.

배터리 상태의 정확한 진단을 통한 전원의 저장 및 공급과 발전기의 효율적인 동작 제어는 차량의 성능 개선을 위해 아주 중요하지만, 차량의 주행을 위해 공급되는 기본적인 전원과 소비자의 편의를 위해 요구되는 전원을 최적의 조건에서 관리하지 못하면 차량의 성능이 저하된다는 문제점이 있다.Accurate diagnosis of the battery condition, storage and supply of the power supply and efficient operation control of the generator are very important for improving the performance of the vehicle. However, the basic power supplied for driving the vehicle and the power required for the convenience of the consumer If the vehicle can not be managed under the condition, the performance of the vehicle is deteriorated.

또한, 차량의 전원 사용량을 적절하게 조절하지 못하면 순간적인 과부하에 의한 제어 불량이 발생하게 되고, 이로 인한 사고가 발생하는 문제점이 있다. 뿐만 아니라, 차량의 전원 사용을 적절하게 관리하지 못하면, 불필요한 배터리의 방전에 따른 배터리 수명의 감소와 불필요한 발전기의 구동으로 차량의 연비가 저하되는 문제점이 있다.In addition, if the power consumption of the vehicle can not be properly adjusted, a control failure due to an instantaneous overload occurs, resulting in an accident. In addition, if the power usage of the vehicle can not be properly managed, there is a problem that the life of the battery due to the discharge of the unnecessary battery is reduced and the fuel efficiency of the vehicle is lowered due to unnecessary operation of the generator.

이에, 차량이 운영되는 상황에 따라 부하에 안정적으로 전원을 공급할 수 있는 차량 전원 관리 장치 및 그 방법의 필요성이 대두되었다.Accordingly, a need has arisen for a vehicle power management apparatus and method that can stably supply power to a load in accordance with a situation in which a vehicle is operated.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 차량의 주행 상태에 따라 부하에 안정적으로 전원을 공급할 수 있는 차량 전원 공급 장치 및 그 방법을 제공하는데 있다.It is an object of the present invention to provide a vehicle power supply apparatus capable of stably supplying power to a load in accordance with the running state of the vehicle, and a method thereof.

본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The technical objects of the present invention are not limited to the above-mentioned technical problems, and other technical subjects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 전원 공급 장치는, 엔진에서 발생되는 운동 에너지로 전기 에너지를 생성하는 모터 제너레이터, 상기 모터 제너레이터와 병렬로 연결되어, 상기 모터 제너레이터에서 생성된 전기 에너지를 저장하고 제1 레벨의 전압을 출력하는 메인 배터리, 일단이 상기 모터 제너레이터 및 상기 메인 배터리가 연결된 노드에 연결되고, 상기 메인 배터리에서 출력되는 제1 레벨의 전압을 부하의 동작 전압인 제2 레벨의 전압으로 변환하는 컨버터, 상기 컨버터의 타단에 연결되고, 사각형 회로의 브랜치에 제1 스위치 내지 제4 스위치 각각이 구비된 스위치부, 상기 스위치부의 제2 스위치 및 제3 스위치 사이의 노드에 연결되고, 상기 부하의 동작 전압인 제2 레벨의 전압을 출력하는 보조배터리, 상기 스위치부의 제1 스위치 및 제2 스위치 사이의 노드에 연결되는 제1 부하, 상기 스위치부의 제3 부하 및 제4 부하 사이의 노드에 연결되는 제2 부하 및 상기 스위치부의 제1 스위치 내지 제4 스위치부의 동작을 제어하는 제어부를 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a vehicle power supply apparatus including a motor generator for generating electric energy from kinetic energy generated in an engine, a motor generator connected in parallel with the motor generator, A main battery having one end connected to the motor generator and a node to which the main battery is connected, and a first level voltage output from the main battery is connected to a node A switch connected to the other end of the converter and provided with a first switch and a fourth switch respectively in a branch of a rectangular circuit, a node between the second switch and the third switch of the switch part, An auxiliary battery connected to the load, which outputs a second level voltage which is an operation voltage of the load, A second load connected to a node between a third load and a fourth load of the switch unit, and a second load connected to a node between the first switch and the second switch of the switch unit, As shown in FIG.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제1 스위치는, 상기 컨버터가 연결된 노드와 상기 제1 부하가 연결된 노드 사이에 구비되고, 상기 제2 스위치는, 상기 제1 부하가 연결된 노드와 상기 보조 배터리가 연결된 노드 사이의 브랜치에 구비되며, 상기 제3 스위치는, 상기 보조 배터리가 연결된 노드와 상기 제2 부하가 연결된 노드 사이의 브랜치에 구비되고, 상기 제4 스위치는, 상기 제2 부하가 연결된 노드와 상기 컨버터가 연결된 노드 사이의 브랜치에 구비될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the first switch is provided between a node to which the converter is connected and a node to which the first load is connected, and the second switch is connected to the node to which the first load is connected, Wherein the third switch is provided in a branch between a node to which the auxiliary battery is connected and a node to which the second load is connected, and the fourth switch is provided in a branch between nodes to which the second load is connected, And a branch between the node to which the converter is connected.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제어부는, 상기 차량이 터미널 오프 상태일 때, 상기 제2 스위치를 폐쇄하고, 상기 제1 스위치, 상기 제3 스위치 및 상기 제4 스위치는 개방하는 제어 신호를 출력할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the control unit closes the second switch when the vehicle is in the terminal off state, and the first switch, the third switch, and the fourth switch open a control signal Can be output.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제어부는, 크랭킹 상태일 때, 상기 제2 스위치 및 상기 제4 스위치는 폐쇄하고, 상기 제1 스위치 및 상기 제3 스위치는 개방하는 제어 신호를 출력할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, when the control unit is in the cranked state, the second switch and the fourth switch are closed, and the first switch and the third switch are capable of outputting a control signal for opening have.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제어부는, 차량 주행 중에 상기 보조 배터리의 잔여 용량이 기 설정된 임계값을 초과하는 경우, 상기 보조 배터리에 기능 이상이 생긴 경우 및 상기 차량이 코스팅 모드로 주행 중인 경우 중 하나의 경우에, 상기 제1 스위치 및 상기 제4 스위치는 폐쇄하고, 상기 제2 스위치 및 제3 스위치는 개방하는 제어 신호를 출력할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, when the remaining capacity of the auxiliary battery exceeds a predetermined threshold value while the vehicle is running, when the auxiliary battery malfunctions and when the vehicle travels in the costing mode The first switch and the fourth switch are closed, and the second switch and the third switch are capable of outputting a control signal for opening.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제어부는, 차량 주행 중에 상기 보조 배터리의 잔여 용량이 기 설정된 임계값 이하이면, 상기 제1 스위치 내지 상기 제4 스위치를 폐쇄하는 제어 신호를 출력할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the control unit may output a control signal for closing the first switch or the fourth switch when the remaining capacity of the auxiliary battery is less than a predetermined threshold value while the vehicle is running.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제어부는, 열간 시동(Start-stop_Hot start)의 경우, 코스팅 모드에서 토크 지원 기능이 활성화된 경우, 상기 컨버터에 고장이 발생된 경우 또는 상기 메인 배터리에 고장이 발생된 경우 중 하나의 경우에, 상기 제2 스위치 및 상기 제3 스위치는 폐쇄하고, 상기 제1 스위치 및 상기 제4 스위치는 개방하는 제어 신호를 출력할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the control unit may be configured such that, in the case of a start-stop_hot start, when the torque support function is activated in the costing mode, when a failure occurs in the converter, The second switch and the third switch are closed, and the first switch and the fourth switch are capable of outputting a control signal for opening.

상술한 바와 같이 차량의 운행 상태에 따라 메인 배터리 및 보조 배터리와 부하들의 연결 상태를 달리하면 각 부하에 안정적으로 전원을 공급할 수 있게 된다는 효과를 달성할 수 있다.As described above, if the connection states of the main battery and the auxiliary battery are different from each other depending on the driving state of the vehicle, the power can be stably supplied to each load.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 전원 공급 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 “터미널 오프(terminal off)”인 상태에서 스위치 상태들을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 시동 상태에서 스위치 상태들을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 차량 주행 간에 스위치 상태를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 차량 주행 간에 스위치 상태를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 스위치 상태를 설명하기 위한 도면이다.1 is a view for explaining a vehicle power supply apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a diagram illustrating switch states in a " terminal off " state in accordance with an embodiment of the present invention.
3 is a view for explaining switch states in a start state according to an embodiment of the present invention.
4 is a diagram for explaining a switch state between vehicle travels according to an embodiment of the present invention.
5 is a diagram for explaining a switch state between vehicle driving according to another embodiment of the present invention.
6 is a view for explaining a switch state according to another embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 게시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 게시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The advantages and features of the present invention, and the manner of achieving them, will be apparent from and elucidated with reference to the embodiments described hereinafter in conjunction with the accompanying drawings. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the scope of the invention to those skilled in the art. To fully disclose the scope of the invention to those skilled in the art, and the invention is only defined by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout the specification.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.Unless defined otherwise, all terms (including technical and scientific terms) used herein may be used in a sense commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Also, commonly used predefined terms are not ideally or excessively interpreted unless explicitly defined otherwise.

또한, 본 명세서에서 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함될 수 있다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.Also, the singular forms herein may include plural forms unless specifically stated in the text. It is noted that the terms "comprises" and / or "comprising" used in the specification are intended to be inclusive in a manner similar to the components, steps, operations, and / Or additions.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 전원 공급 장치를 설명하기 위한 도면이다.1 is a view for explaining a vehicle power supply apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 1에 도시된 차량 전원 공급 장치(100)는 엔진(105), 모터 제너레이터(110), 메인 배터리(120), 컨버터(130), 스위치부(140), 보조배터리(150), 제1 부하(160), 제2 부하(170), 제어부(180) 및 스타터(190)를 포함한다.The vehicle power supply 100 shown in FIG. 1 includes an engine 105, a motor generator 110, a main battery 120, a converter 130, a switch unit 140, an auxiliary battery 150, A first load 160, a second load 170, a control unit 180, and a starter 190.

도 1에는 본 실시예와 관련있는 구성요소들 만이 도시되어 있다. 따라서, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자라면 도 1에 도시된 구성요소들 외에 다른 범용적인 구성요소가 더 포함될 수 있음을 알 수 있다.Only the components associated with this embodiment are shown in Fig. Accordingly, those skilled in the art will recognize that other general-purpose components other than those shown in FIG. 1 may be further included.

엔진(105)은 연료를 연소시켜 기계적인 동력을 발생시킨다. 엔진에서는 실린더 공기와 연료를 주입한 후 점화?폭발시켜, 그 폭발력으로 피스톤을 움직인다. 이와 같은 과정을 거쳐 발생되는 피스톤의 왕복 운동은 크랭크 샤프트(Crank Shaft)를 통해 회전 운동으로 전환된다.The engine 105 burns fuel to generate mechanical power. In the engine, cylinder air and fuel are injected and then ignited and exploded, and the piston is moved by the explosive force. The reciprocating motion of the piston generated through such a process is converted into rotational motion through a crankshaft.

모터 제너레이터(110)는 엔진에서 발생되는 운동 에너지로 전기 에너지를 생성한다. 모터 제너레이터(110)는 엔진의 크랭크 샤프트와 연결되어 엔진이 회전 중에 전기 에너지를 생성할 수 있게 된다. Motor generator 110 generates electric energy with kinetic energy generated in the engine. Motor generator 110 is connected to the crankshaft of the engine so that the engine can generate electrical energy during rotation.

구체적으로, 모터 제너레이터(110)에는 로터와 스테이터라는 코일 뭉치가 있는데 스테이터는 자석 효과를 내고 로터는 그 안에서 회전을 하며 모터와 반대로 기전력을 발생시킨다. 이러한 원리로 60-100V의 교류를 발생시키게 되며, 이 교류를 정류한 뒤 레귤레이터로 정전압을 만들어낼 수 있게 된다.Specifically, the motor generator 110 has a coil bundle called a rotor and a stator. The stator produces a magnet effect, and the rotor rotates therein, generating an electromotive force as opposed to a motor. With this principle, 60-100V alternating current is generated. After regulating the alternating current, the regulator can generate a constant voltage.

메인 배터리(120)는 모터 제너레이터(110)와 병렬로 연결되어, 모터 제너레이터(110)에서 생성된 전기 에너지를 저장하고 제1 레벨의 전압을 출력한다. 본 발명의 일 실시예에 따라 메인 배터리(120)는 48V의 전압을 출력할 수 있다.The main battery 120 is connected in parallel with the motor generator 110 to store the electric energy generated by the motor generator 110 and output a first level voltage. According to an embodiment of the present invention, the main battery 120 may output a voltage of 48V.

즉, 종래 차량에서 범용적으로 사용하던 12V의 출력보다 높은 48V의 전압을 출력하도록 함으로써, 각종 전장 부품에 안정적으로 전력을 공급할 수 있도록 하는 것이다.That is, by outputting a voltage of 48V which is higher than the output of 12V which is conventionally used in a conventional vehicle, it is possible to stably supply electric power to various electric components.

컨버터(130)는 모터 제너레이터(110) 및 메인 베터리(120)가 연결된 노드에 연결되고, 메인 배터리(120)에서 출력되는 제1 레벨의 전압을 부하의 동작 전압인 제2 레벨의 전압으로 변환한다.The converter 130 is connected to the motor generator 110 and the node to which the main battery 120 is connected and converts the voltage of the first level output from the main battery 120 to a voltage of the second level that is the operation voltage of the load .

예를 들어, 컨버터(130)는 메인 배터리(120)에서 출력되는 48V의 전압을 부하의 동작 전압인 12V로 변환할 수 있다.For example, the converter 130 may convert the voltage of 48V output from the main battery 120 to 12V, which is the operation voltage of the load.

스위치부(140)는 컨버터(130)의 타단에 연결되고, 사각형 회로의 브랜치에 제1 스위치(141) 내지 제4 스위치(144) 각각이 구비되어 있는 형태로 구현된다.The switch unit 140 is connected to the other end of the converter 130 and the first switch 141 to the fourth switch 144 are respectively provided in the branch of the rectangular circuit.

구체적으로, 도 1에 도시된 바와 같이 제1 스위치(141)는 컨버터(130)가 연결된 노드와 제1 부하(160)가 연결된 노드 사이의 브랜치에 구비될 수 있다. 또한, 제2 스위치(142)는 제1 부하(160)가 연결된 노드와 보조 배터리(150)가 연결된 노드 사이의 브랜치에 구비될 수 있으며, 제3 스위치(143)는 보조 배터리(150)가 연결된 노드와 제2 부하(170)가 연결된 노드 사이의 브랜치에 구비될 수 있다.Specifically, as shown in FIG. 1, the first switch 141 may be provided in a branch between a node to which the converter 130 is connected and a node to which the first load 160 is connected. The second switch 142 may be provided in a branch between a node to which the first load 160 is connected and a node to which the auxiliary battery 150 is connected and the third switch 143 may be provided in the branch between the node to which the auxiliary load 150 is connected And a branch between the node and the node to which the second load 170 is connected.

마지막으로, 제4 스위치(144)는 제2 부하(170)가 연결된 노드 및 컨버터(130)가 연결된 노드 사이의 브랜치에 구비될 수 있다.Finally, the fourth switch 144 may be provided in the branch between the node to which the second load 170 is connected and the node to which the converter 130 is connected.

한편, 제1 부하(170)는 일반적인 전장 장비들로써 메인 배터리(120) 또는 보조 배터리(150)로부터 전원을 공급받아 동작한다. 제2 부하(180)도 마찬가지로 배터리들로부터 전원을 공급받아 동작한다.Meanwhile, the first load 170 is operated by supplying electric power from the main battery 120 or the auxiliary battery 150 as general electric equipment. The second load 180 is similarly operated by receiving power from the batteries.

다만, 제2 부하(180)는 부하에 인가되는 전압의 크기에 민감하게 동작하는 부하로써, 항상 일정한 크기의 전압이 인가되어야 하는 부하들일 수 있다.However, the second load 180 is a load that operates sensitively to the magnitude of the voltage applied to the load, and may be a load to which a constant-sized voltage is always applied.

도 1에는 제1 부하(170) 및 제2 부하(180)가 하나의 전장 장비 인 것으로 도시하였으나, 제1 부하(170)에는 일반적인 다수의 전장 장비가 포함될 수 있다. 마찬가지로, 제2 부하(180)에는 전압의 크기에 민감하게 동작하는 바, 항상 일정한 크기의 전압을 필요로 하는 다수의 전장 장비가 포함될 수 있다.Although the first load 170 and the second load 180 are shown as one electrical equipment in FIG. 1, the first load 170 may include a general plurality of electrical equipment. Likewise, the second load 180 is sensitive to the magnitude of the voltage, and may include a plurality of electrical equipments that always require a constant magnitude of voltage.

제어부(180)는 차량 전원 장치의 전반적인 동작을 제어한다. 또한, 차량의 운행 상태에 따라 제1 스위치(141) 내지 제4 스위치(144)의 동작을 제어한다.The control unit 180 controls the overall operation of the vehicle power supply apparatus. In addition, the operation of the first switch 141 to the fourth switch 144 is controlled according to the driving state of the vehicle.

구체적으로, 제어부(180)는 스위치부(140)에 포함된 각 스위치들(141, 142, 143, 144)과 CAN(Controller Area Network)으로 연결되어 스위치들을 제어하는 신호를 전송할 수 있다.Specifically, the control unit 180 may be connected to each of the switches 141, 142, 143, and 144 included in the switch unit 140 through a CAN (Controller Area Network) to transmit signals for controlling the switches.

다만, 상술한 실시예에서는 제어부(180)와 스위치부(140)만이 CAN으로 연결되어 있는 것으로 설명하였으나 이에 한정되지 않으며 다른 구성요소들도 제어부(180)와 연결되도록 구현할 수 있음은 물론이다.In the above embodiment, only the control unit 180 and the switch unit 140 are connected by CAN. However, the present invention is not limited thereto, and other components may be connected to the control unit 180.

이하에서는, 차량의 운행 상황별로 제어부(180)가 스위치부(140)에 포함된 스위치를 제어하는 방법을 설명하도록 한다.Hereinafter, a method of controlling the switch included in the switch unit 140 by the control unit 180 according to the driving state of the vehicle will be described.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 “터미널 오프(terminal off)”인 상태에서 스위치 상태들을 설명하기 위한 도면이다.2 is a diagram illustrating switch states in a " terminal off " state in accordance with an embodiment of the present invention.

“터미널 오프”상태란, 이그니션 키(ignition key)가 이그니션 락 실린더(ignition lock cylinder)로부터 추출되어 “오프” 상태에 있는 경우를 의미한다.The " terminal off " state means that the ignition key is extracted from the ignition lock cylinder and is in the " off " state.

“터미널 오프” 상태에서 제어부(180)는 제2 스위치(142)를 폐쇄하고, 제1 스위치(141), 제3 스위치(143), 제4 스위치(1440)는 개방하는 제어 신호를 출력한다.In the " terminal off " state, the control unit 180 closes the second switch 142, and the first switch 141, the third switch 143, and the fourth switch 1440 output control signals for opening.

도 2에는 제2 스위치(142)만 폐쇄되고 나머지 스위치가 개방된 경우의 등가 회로가 도시되어 있다. 제2 부하(170)는 “터미널 오프” 상태에서 전원 공급이 불필요한 부하이므로, 메인 배터리(120) 및 보조 배터리(150)로부터의 전원 공급이 차단된다.Fig. 2 shows an equivalent circuit when only the second switch 142 is closed and the remaining switches are opened. Since the second load 170 is a load requiring no power supply in the "terminal off" state, the power supply from the main battery 120 and the auxiliary battery 150 is cut off.

반면, 제1 부하(160)들은 “터미널 오프” 상태에서도 전원 공급이 필요한 부하들이므로, 보조 배터리(150)로부터 제2 레벨의 크기를 갖는 전원을 공급받는다.On the other hand, since the first loads 160 are loads requiring power supply even in the " terminal off " state, the secondary battery 150 receives a power having a second-level magnitude.

즉, 차량 운행시 제2 부하(170)에 안정적으로 공급해야 하는 메인 배터리(120)가 제1 부하(160)에 전원을 공급함에 따라 방전되는 경우를 사전에 방지할 수 있다는 효과를 달성할 수 있다.That is, it is possible to prevent the case where the main battery 120, which is to be stably supplied to the second load 170 when the vehicle is in operation, is discharged according to the supply of power to the first load 160 have.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 시동 상태에서 스위치 상태들을 설명하기 위한 도면이다.3 is a view for explaining switch states in a start state according to an embodiment of the present invention.

엔진의 시동 간에 운전자가 키를 시동 위치로 옮기면 스타터 모터가 엔진을 강제로 회전시키게 되는데, 이러한 상태를 크랭킹이라고 한다. 이 경우, 전압에 민감한 제2 부하(170)에 안정적인 전원을 공급하기 위하여 메인 배터리(120)가 제2 부하(170)와 전기적으로 도통된다.When the driver moves the key to the starting position between the start of the engine, the starter motor forcibly rotates the engine. This state is called cranking. In this case, the main battery 120 is electrically connected to the second load 170 in order to supply a stable power to the voltage-sensitive second load 170.

이를 위해 제어부(180)는 제2 스위치 및 제4 스위치는 폐쇄하고, 제1 스위치 및 제3 스위치는 개방하는 제어 신호를 출력한다.To this end, the controller 180 closes the second switch and the fourth switch, and outputs the control signal for opening the first switch and the third switch.

“터미널 오프” 상태에서 메인 배터리(120)는 다른 부하에 전원을 공급하지 않은 상태이므로 잔여 용량이 일정 수준을 유지하게 되는바, 메인 배터리(120)가 제2 부하(170)와 전기적으로 도통되더라도 안정적인 전원을 공급할 수 있게 되는 것이다.In the "terminal off" state, the main battery 120 does not supply power to other loads, so that the remaining capacity is maintained at a certain level. Even if the main battery 120 is electrically connected to the second load 170 So that stable power can be supplied.

한편, 상술한 실시예는 공회전 제한 시스템(ISG : Ideal Stop and Go)에서 시동이 걸릴 때도 동일하게 적용될 수 있다. 여기에서 공회전 제한 시스템이란 차량이 일정 시간 동안 공회전 할 때 엔진이 자동으로 꺼지고 운전자 가 브레이크 페달을 떼고 다시 가속 페달을 밟을 때 시동이 자동으로 걸리는 시스템을 의미한다. Meanwhile, the above-described embodiment can be equally applied to start-up in an idle stop and go (ISG) system. The idle limit system here refers to a system in which the engine is automatically turned off when the vehicle idles for a certain period of time and the engine is automatically started when the driver releases the brake pedal and presses the accelerator pedal again.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 차량 주행 간에 스위치 상태를 설명하기 위한 도면이다.4 is a diagram for explaining a switch state between vehicle travels according to an embodiment of the present invention.

차량이 주행 중에 있고 보조 배터리(150)의 잔여 용량이 기 설정된 임계값을 초과하면, 제어부(180)는 제1 스위치(141) 및 제4 스위치(144)를 폐쇄하고 제2 스위치(142) 및 제3 스위치(143)는 개방하는 제어 신호를 출력한다. When the vehicle is running and the remaining capacity of the auxiliary battery 150 exceeds a preset threshold value, the controller 180 closes the first switch 141 and the fourth switch 144, The third switch 143 outputs a control signal for opening.

도 4에는 제1 스위치(141) 및 제4 스위치(144)가 폐쇄되고 제2 스위치(142) 및 제3 스위치(143)는 개방된 경우의 등가 회로가 도시되어 있다.4 shows an equivalent circuit when the first switch 141 and the fourth switch 144 are closed and the second switch 142 and the third switch 143 are opened.

상술한 바와 같이 보조 배터리(150)의 잔여 용량이 기 설정된 임계값을 초과하면, 보조 배터리(150)를 추가적으로 충전할 필요가 없게 된다. 따라서, 전기 에너지를 생성하는 모터 제너레이터(110)와 보조 배터리(150)가 분리되도록 스위치들(141, 142, 143, 144)을 제어하는 것이다.As described above, when the remaining capacity of the auxiliary battery 150 exceeds a predetermined threshold value, it is not necessary to additionally charge the auxiliary battery 150. [ Accordingly, the switches 141, 142, 143 and 144 are controlled so that the motor generator 110, which generates electric energy, and the auxiliary battery 150 are separated from each other.

차량 주행 중에는 엔진 구동에 의해 모터 제너레이터(110)가 지속적으로 동작하여 메인 배터리(120)를 충전하게 되므로, 제1 부하(160) 및 제2 부하(170)들은 안정적으로 전원을 공급받을 수 있게 된다. The motor generator 110 continuously operates to charge the main battery 120 by driving the engine while the vehicle is traveling so that the first load 160 and the second load 170 can be supplied with power stably .

한편, 상술한 실시예에서는 차량이 주행 중인 경우만을 예로 들어 설명하였으나, 공회전 제한 시스템에 의해 엔진의 구동이 일시적으로 정지한 경우 및 차량이 코스팅 모드(coasting mode)에 진입하여 엔진의 구동이 일시적으로 정지한 경우에도 도 4에 도시된 바와 같이 스위치들(141, 142, 143, 144)이 제어될 수 있다.However, when the engine is temporarily stopped due to the idling restriction system and when the vehicle enters the coasting mode, the engine operation is temporarily stopped The switches 141, 142, 143 and 144 can be controlled as shown in FIG.

여기에서, 코스팅 모드란 차량이 일정 속도 이상에 도달한 상태에서 운전자가 가속 페달에서 발을 때면, 클러치를 엔진으로부터 분리시켜 차량이 타력 주행을 할 수 있도록 하는 기능을 의미한다. 코스팅 모드로 차량이 동작하는 도중에 엔진-오프 된다. 즉, 차량이 일정 속도 이상으로 주행 중이고, 코스팅 모드로 진입했을 때, 엔진-오프 및 모터 제너레이터의 중립 모드 전환(모터 모드도 제너레이터 모드도 아닌 모드)에 의하여 연료를 절약할 수 있다. 이 때에는, 모든 부하들(160, 170)이 메인 배터리(120)로부터 전력을 공급 받을 수 있도록 제1 스위치(141) 및 제4 스위치(144)를 폐쇄하고 제2 스위치(142) 및 제3 스위치(143)는 개방될 수 있다.Here, the "costing mode" means a function of separating the clutch from the engine so that the vehicle can travel on a horsepower when the driver paces the accelerator pedal while the vehicle has reached a predetermined speed or more. The engine is turned off while the vehicle is running in the costing mode. That is, when the vehicle is traveling at a constant speed or higher and enters the costing mode, it is possible to save fuel by the engine-off and the neutral mode switching of the motor generator (neither the motor mode nor the generator mode). At this time, the first switch 141 and the fourth switch 144 are closed to allow all the loads 160 and 170 to be supplied with power from the main battery 120, and the second switch 142 and the third switch Lt; RTI ID = 0.0 > 143 < / RTI >

또한, 보조 배터리(150)에 기능 이상이 생긴 경우, 즉 고장이 발생된 경우 보조 배터리(150)가 부하에 전원을 안정적으로 공급할 수 없게 되므로, 보조 배터리(150)가 부하들과 전기적으로 차단되도록 도 4에 도시된 바와 같이 스위치들을 제어할 수 있다.In addition, when the auxiliary battery 150 malfunctions, that is, when a failure occurs, the auxiliary battery 150 can not supply power to the load stably, so that the auxiliary battery 150 is electrically isolated from the loads It is possible to control the switches as shown in Fig.

도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 차량 주행 간에 스위치 상태를 설명하기 위한 도면이다.5 is a diagram for explaining a switch state between vehicle driving according to another embodiment of the present invention.

차량이 주행 중에 있고 보조 배터리(150)의 잔여 용량이 기 설정된 임계값을 이하이면, 제어부(180)는 제1 스위치(141) 내지 제4 스위치(144)를 폐쇄하는 제어 신호를 출력한다.If the vehicle is running and the remaining capacity of the auxiliary battery 150 is less than or equal to a preset threshold value, the control unit 180 outputs a control signal for closing the first switch 141 to the fourth switch 144. [

도 5에는 제1 스위치(141) 내지 제4 스위치(144)가 폐쇄된 경우의 등가 회로가 도시되어 있다.Fig. 5 shows an equivalent circuit when the first switch 141 to the fourth switch 144 are closed.

차량이 주행 중인 상태에서는 모터 제너레이터(110)가 지속적으로 동작하므로 메인 배터리(120) 및 보조 배터리(150)에 전기 에너지를 공급할 수 있게 된다. 따라서, 보조 배터리(150)의 잔여 용량이 기 설정된 임계값 이하라면 이를 충전하기 위해 모터 제너레이터(110)와 보조 배터리(150)가 도통되도록 스위치가 제어된다.The motor generator 110 continuously operates in the state that the vehicle is running, so that the main battery 120 and the auxiliary battery 150 can be supplied with electric energy. Accordingly, when the remaining capacity of the auxiliary battery 150 is less than a preset threshold value, the switch is controlled so that the motor generator 110 and the auxiliary battery 150 are electrically connected to charge the remaining capacity.

따라서, 부하들(160, 170)에 전원을 안정적으로 공급할 수 있을 뿐만 아니라 메인 배터리(120) 및 보조 배터리(150)를 충전할 수 있게 된다.Accordingly, not only the power can be stably supplied to the loads 160 and 170, but also the main battery 120 and the auxiliary battery 150 can be charged.

도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 스위치 상태를 설명하기 위한 도면이다.6 is a view for explaining a switch state according to another embodiment of the present invention.

도 6에는 제어부(180)가 제2 스위치(142) 및 제3 스위치(143)는 폐쇄하고, 제1 스위치(141) 및 제4 스위치(144)는 개방하는 제어 신호를 출력한 경우의 등가 회로가 도시되어 있다.6 shows an equivalent circuit when the control unit 180 closes the second switch 142 and the third switch 143 and the first switch 141 and the fourth switch 144 output a control signal to be opened. Are shown.

도 6에 도시된 상태에서 제1 부하(160) 및 제2 부하(170)는 보조 배터리(150)로부터 전원을 공급 받게 된다.In the state shown in FIG. 6, the first load 160 and the second load 170 receive power from the auxiliary battery 150.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 열간 시동(Start-stop_Hot start)의 경우, 코스팅 모드에서 토크 지원 기능이 활성화된 경우, 상기 컨버터에 고장이 발생된 경우 또는 상기 메인 배터리에 고장이 발생된 경우 중 하나의 경우에, 제어부(180)가 제2 스위치(142) 및 제3 스위치(143)는 폐쇄하고, 제1 스위치(141) 및 제4 스위치(144)는 개방하는 제어 신호를 출력할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, in the case of the start-stop_hot start, when the torque assist function is activated in the costing mode, when a failure occurs in the converter, or when a failure occurs in the main battery The controller 180 closes the second switch 142 and the third switch 143 and the first switch 141 and the fourth switch 144 can output a control signal for opening have.

열간 시동은, 스타트 스탑 동작 시나리오에서, 차량이 신호 대기 또는 정차 중에 있다가 가속 페달을 밟는 등 특정 입력 신호를 받으면 모터 제너레이터(110)에 의해 재기동 하는 상태를 가리킨다. ‘스타트 스탑’은 차량이 정차 중에 있거나 차속이 소정의 속도 이하로 떨어지기 시작하면 차량의 엔진이 꺼지도록 제어하여 연비를 개선하는 기능이다. 이 때, 엔진이 완전히 식지 않은 상태에서 재기동할 수 있기 때문에, 소위 열간 시동(hot start)이라는 표현을 사용한다.Hot start refers to a state in which the vehicle is restarted by the motor generator 110 when a specific input signal is received, such as when the vehicle is in a signal standby state or a stop state, and then the accelerator pedal is depressed. The 'start stop' is a function to improve the fuel efficiency by controlling the vehicle's engine to be turned off when the vehicle is stopped or the vehicle speed drops below a predetermined speed. At this time, since the engine can be restarted in a state in which the engine is not completely cooled, the so-called hot start is used.

따라서, 열간 시동 시, 메인 배터리(120)에서 출력되는 모든 에너지는 모터 제너레이터(110)에 제공 되는 것이 바람직하다. 따라서, 이 때 제1 스위치(141) 및 제4 스위치(144)는 개방된다. 다만, 이 때에도 부하들(160, 170)에 전력 에너지는 공급 되어야 하므로, 제2 스위치(142) 및 제3 스위치(143)는 폐쇄한다.Therefore, it is preferable that all the energy output from the main battery 120 is provided to the motor generator 110 during the hot start. Therefore, at this time, the first switch 141 and the fourth switch 144 are opened. At this time, however, the second switch 142 and the third switch 143 are closed because power energy must be supplied to the loads 160 and 170.

그리고, 코스팅 모드에서 토크 지원 기능이 활성화된 경우는, 차량 주행 속도가 일정 속도 이상 도달했을 때, 운전자가 가속페달로부터 발을 떼면 진입하게 되는 코스팅 모드에서 모터 제너레이터(110)에 의한 토크 지원 기능이 활성화 된 상태를 가리킨다. 따라서, 토크 지원 기능이 활성화된 시점에서, 메인 배터리(120)에서 출력되는 모든 에너지는, 상기 토크 지원 기능을 위하여 사용 될 수 있도록 모터 제너레이터(110)에 제공 되는 것이 바람직하다. 따라서, 이 때 제1 스위치(141) 및 제4 스위치(144)는 개방된다. 다만, 이 때에도 부하들(160, 170)에 전력 에너지는 공급 되어야 하므로, 제2 스위치(142) 및 제3 스위치(143)는 폐쇄한다. 이미 설명된 바와 같이, 단순히 코스팅 모드로 차량이 주행 중인 경우에는 제1 스위치(141) 및 제4 스위치(144)를 폐쇄하고 제2 스위치(142) 및 제3 스위치(143)는 개방되는 반면, 코스팅 모드에서 토크 지원 기능이 활성화된 경우 제1 스위치(141) 및 제4 스위치(144)는 개방되고, 제2 스위치(142) 및 제3 스위치(143)는 폐쇄되는 점을 유의한다.When the torque assist function is activated in the costing mode, torque assist is provided by the motor generator 110 in the costing mode in which the driver enters the vehicle when the driver releases his / her foot from the accelerator pedal when the vehicle running speed reaches a predetermined speed or more Indicates that the function is active. Therefore, at the time when the torque assist function is activated, all energy output from the main battery 120 is preferably provided to the motor generator 110 so that it can be used for the torque assist function. Therefore, at this time, the first switch 141 and the fourth switch 144 are opened. At this time, however, the second switch 142 and the third switch 143 are closed because power energy must be supplied to the loads 160 and 170. As already described, when the vehicle is simply traveling in the costing mode, the first switch 141 and the fourth switch 144 are closed and the second switch 142 and the third switch 143 are opened Note that when the torque assist function is activated in the costing mode, the first switch 141 and the fourth switch 144 are opened, and the second switch 142 and the third switch 143 are closed.

제1 스위치(141) 및 제4 스위치(144)를 개방하고 제2 스위치(142) 및 제3 스위치(143)는 폐쇄함으로써, 부하들(160, 170)은 메인 배터리(120)와 분리된다. 따라서, 메인 배터리(120)와 연결 된 48V 파워넷의 모터 등에 의하여 발생 되는 전기 파동(electrical fluctuation)이 보조 배터리(150)와 연결 된 12V 파워넷의 부하들(160, 170)에 전달 되는 것을 방지 할 수 있다.The loads 160 and 170 are separated from the main battery 120 by opening the first switch 141 and the fourth switch 144 and closing the second switch 142 and the third switch 143. [ Therefore, it is possible to prevent the electrical fluctuation generated by the motor of the 48V power net connected to the main battery 120 from being transmitted to the loads 160 and 170 of the 12V power net connected to the auxiliary battery 150 have.

또한, 메인 배터리(120)가 전기적으로 차단된 상태에서, 보조 배터리(150)가 부하들(160, 170)에 전원을 공급하도록 하기 위해 도 6에 도시된 바와 같이 스위치들이 제어된다.Further, in a state in which the main battery 120 is electrically disconnected, the switches are controlled as shown in FIG. 6 to allow the auxiliary battery 150 to supply power to the loads 160 and 170. FIG.

메인 배터리(120)를 제1 부하(160) 및 제2 부하(170)와 전기적으로 차단하고 보조 배터리(150)로 부하들(160, 160)에 전원을 공급하기 위해 도 6에 도시된 바와 같이 스위치들이 제어된다.To electrically disconnect the main battery 120 from the first load 160 and the second load 170 and to supply power to the loads 160 and 160 with the auxiliary battery 150, The switches are controlled.

한편, 상술한 바와 같이 메인 배터리(120)는 부하들(160, 170)의 동작 전압보다 큰 제1 레벨의 크기를 갖는 전압을 출력하므로, 이를 부하들(160, 170)에 공급하기 위해서는 컨버터(130)에서 부하들(160, 170)의 동작 전압으로 변환하여야 한다.As described above, the main battery 120 outputs a voltage having a magnitude of a first level which is larger than the operating voltages of the loads 160 and 170. In order to supply the voltages to the loads 160 and 170, 130 to the operating voltages of the loads 160, 170.

이 경우, 컨버터(130)가 기능 고장인 상태라면 정상적으로 전압을 변환할 수 없게 되는바 부하들(160, 170)에 정격 전압 이상의 전압이 인가되는 경우를 방지하기 위해 컨버터(130)에 기능 고장이 발생된 경우도 도 6에 도시된 바와 같이 스위치들이 제어된다.In this case, if the converter 130 is in a malfunction state, it is impossible to normally convert the voltage. In order to prevent the voltage exceeding the rated voltage from being applied to the loads 160 and 170, The switches are also controlled as shown in Fig.

상술한 바와 같이 차량의 운행 상태에 따라 메인 배터리(120) 및 보조 배터리(150)와 부하들의 연결 상태를 달리하면 각 부하에 안정적으로 전원을 공급할 수 있게 된다는 효과를 달성할 수 있다.As described above, if the connection states of the main battery 120 and the auxiliary battery 150 are different from each other according to the driving state of the vehicle, the power can be stably supplied to each load.

본 실시예와 관련된 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상기된 기재의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 방법들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. Therefore, the disclosed methods should be considered from an illustrative point of view, not from a restrictive point of view. The scope of the present invention is defined by the appended claims rather than by the foregoing description, and all differences within the scope of equivalents thereof should be construed as being included in the present invention.

100 : 차량 전원 공급 장치는 105 : 엔진
110 : 모터 제너레이터 120 : 메인 배터리
130 : 컨버터 140 : 스위치부
150 : 보조배터리 160 : 제1 부하
170 : 제2 부하 180 : 제어부
190 : 스타터100: The vehicle power supply is 105: engine
110: motor generator 120: main battery
130: Converter 140: Switch part
150: auxiliary battery 160: first load
170: second load 180:
190: Starter

Claims (7)

엔진에서 발생되는 운동 에너지로 전기 에너지를 생성하는 모터 제너레이터;
상기 모터 제너레이터와 병렬로 연결되어, 상기 모터 제너레이터에서 생성된 전기 에너지를 저장하고 제1 레벨의 전압을 출력하는 메인 배터리;
일단이 상기 모터 제너레이터 및 상기 메인 배터리가 연결된 노드에 연결되고, 상기 메인 배터리에서 출력되는 제1 레벨의 전압을 부하의 동작 전압인 제2 레벨의 전압으로 변환하는 컨버터;
상기 컨버터의 타단에 연결되고, 사각형 회로의 브랜치에 제1 스위치 내지 제4 스위치 각각이 구비된 스위치부;
상기 스위치부의 제2 스위치 및 제3 스위치 사이의 노드에 연결되고, 상기 부하의 동작 전압인 제2 레벨의 전압을 출력하는 보조배터리;
상기 스위치부의 제1 스위치 및 제2 스위치 사이의 노드에 연결되는 제1 부하;
상기 스위치부의 제3 부하 및 제4 부하 사이의 노드에 연결되는 제2 부하; 및
상기 스위치부의 제1 스위치 내지 제4 스위치의 동작을 제어하는 제어부를 포함하는 차량 전원 관리 장치.A motor generator for generating electric energy from kinetic energy generated in the engine;
A main battery connected in parallel with the motor generator for storing electric energy generated in the motor generator and outputting a first level voltage;
A converter connected to the motor generator and a node to which the main battery is connected, the converter converting a voltage of a first level output from the main battery into a voltage of a second level which is an operation voltage of the load;
A switch connected to the other end of the converter and having first to fourth switches in a branch of a rectangular circuit;
An auxiliary battery connected to a node between the second switch and the third switch of the switch unit and outputting a second level voltage which is an operation voltage of the load;
A first load connected to a node between the first switch and the second switch of the switch portion;
A second load connected to a node between a third load and a fourth load of the switch portion; And
And a control unit for controlling operations of the first switch to the fourth switch of the switch unit. 제1항에 있어서,
상기 제1 스위치는,
상기 컨버터가 연결된 노드와 상기 제1 부하가 연결된 노드 사이의 브랜치에 구비되고,
상기 제2 스위치는,
상기 제1 부하가 연결된 노드와 상기 보조 배터리가 연결된 노드 사이의 브랜치에 구비되며,
상기 제3 스위치는,
상기 보조 배터리가 연결된 노드와 상기 제2 부하가 연결된 노드 사이의 브랜치에 구비되고,
상기 제4 스위치는,
상기 제2 부하가 연결된 노드와 상기 컨버터가 연결된 노드 사이의 브랜치에 구비되는 차량 전원 관리 장치.The method according to claim 1,
Wherein the first switch comprises:
The converter is provided in a branch between a node to which the converter is connected and a node to which the first load is connected,
Wherein the second switch comprises:
A branch between a node to which the first load is connected and a node to which the auxiliary battery is connected,
Wherein the third switch comprises:
Wherein the auxiliary battery is provided in a branch between a node to which the auxiliary battery is connected and a node to which the second load is connected,
Wherein the fourth switch comprises:
Wherein the second load is provided to a branch between a node to which the second load is connected and a node to which the converter is connected. 제2항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 차량이 터미널 오프 상태일 때,
상기 제2 스위치를 폐쇄하고, 상기 제1 스위치, 상기 제3 스위치 및 상기 제4 스위치는 개방하는 제어 신호를 출력하는 차량 전원 관리 장치.3. The method of claim 2,
Wherein,
When the vehicle is in the terminal off state,
And the first switch, the third switch, and the fourth switch output a control signal for opening the second switch. 제2항에 있어서,
상기 제어부는,
크랭킹 상태일 때,
상기 제2 스위치 및 상기 제4 스위치는 폐쇄하고, 상기 제1 스위치 및 상기 제3 스위치는 개방하는 제어 신호를 출력하는 차량 전원 관리 장치.3. The method of claim 2,
Wherein,
When in the cranked state,
The second switch and the fourth switch are closed, and the first switch and the third switch output a control signal that opens. 제2항에 있어서,
상기 제어부는,
차량 주행 중에 상기 보조 배터리의 잔여 용량이 기 설정된 임계값을 초과하는 경우, 상기 보조 배터리에 기능 이상이 생긴 경우 및 상기 차량이 코스팅 모드로 주행 중인 경우 중 하나의 경우에,
상기 제1 스위치 및 상기 제4 스위치는 폐쇄하고, 상기 제2 스위치 및 제3 스위치는 개방하는 제어 신호를 출력하는 차량 전원 관리 장치.3. The method of claim 2,
Wherein,
When the remaining capacity of the auxiliary battery exceeds a predetermined threshold value during driving of the vehicle, when a malfunction occurs in the auxiliary battery, and when the vehicle is traveling in a costing mode,
Wherein the first switch and the fourth switch are closed, and the second switch and the third switch output a control signal that opens. 제2항에 있어서,
상기 제어부는,
차량 주행 중에 상기 보조 배터리의 잔여 용량이 기 설정된 임계값 이하이면,
상기 제1 스위치 내지 상기 제4 스위치를 폐쇄하는 제어 신호를 출력하는 차량 전원 관리 장치.3. The method of claim 2,
Wherein,
If the remaining capacity of the auxiliary battery is less than a predetermined threshold value while the vehicle is running,
And outputs a control signal for closing the first switch to the fourth switch. 제2항에 있어서,
상기 제어부는,
열간 시동의 경우, 코스팅 모드에서 토크 지원 기능이 활성화 된 경우, 상기 컨버터에 고장이 발생된 경우 및 상기 메인 배터리에 고장이 발생된 경우 중 어느 하나의 경우에,
상기 제2 스위치 및 상기 제3 스위치는 폐쇄하고, 상기 제1 스위치 및 상기 제4 스위치는 개방하는 제어 신호를 출력하는 차량 전원 관리 장치.3. The method of claim 2,
Wherein,
In the case of the hot start, in the case where the torque assist function is activated in the costing mode, in the case where a failure occurs in the converter and a case where a failure occurs in the main battery,
The second switch and the third switch are closed, and the first switch and the fourth switch output a control signal for opening.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112260394A (en) * 2020-10-26 2021-01-22 东风商用车有限公司 Redundant system of automobile power supply loop
KR20230077360A (en) 2021-11-25 2023-06-01 주식회사 코리아비티에스 Power conversion device and vehicle power conversion system

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20030070848A (en) * 2002-02-26 2003-09-02 도요다 지도샤 가부시끼가이샤 Electric power control unit for vechile
JP2007307931A (en) * 2006-05-16 2007-11-29 Toyota Motor Corp Two-power supply system for vehicle
KR20150031139A (en) * 2013-09-13 2015-03-23 남서울대학교 산학협력단 A device for selectively supplying electric powers to vehicle black boxes by turning on/off the ignition and the method thereof
KR20150080559A (en) * 2013-01-24 2015-07-09 도요타지도샤가부시키가이샤 Vehicular power supply apparatus

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20030070848A (en) * 2002-02-26 2003-09-02 도요다 지도샤 가부시끼가이샤 Electric power control unit for vechile
JP2007307931A (en) * 2006-05-16 2007-11-29 Toyota Motor Corp Two-power supply system for vehicle
KR20150080559A (en) * 2013-01-24 2015-07-09 도요타지도샤가부시키가이샤 Vehicular power supply apparatus
KR20150031139A (en) * 2013-09-13 2015-03-23 남서울대학교 산학협력단 A device for selectively supplying electric powers to vehicle black boxes by turning on/off the ignition and the method thereof

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112260394A (en) * 2020-10-26 2021-01-22 东风商用车有限公司 Redundant system of automobile power supply loop
CN112260394B (en) * 2020-10-26 2023-10-10 东风商用车有限公司 Redundant system of automobile power supply loop
KR20230077360A (en) 2021-11-25 2023-06-01 주식회사 코리아비티에스 Power conversion device and vehicle power conversion system
US11799313B2 (en) 2021-11-25 2023-10-24 Korea Bts Co., Ltd. Power conversion device and vehicle power conversion system including same

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