KR102257527B1 - 전기자동차용 회생 제동 시스템 - Google Patents

전기자동차용 회생 제동 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 회생 제동시 펄스폭변조 신호의 오프타임에 보조적으로 전력을 더 회수하여 연속적이면서 상시적으로 회생 제동이 이루어질 수 있도록 하는 전기자동차용 회생 제동 시스템에 관한 것으로, 본 회생 제동 시스템은 전기모터(10)와, 상기 전기모터(10)에 연결되는 배터리(20)와, 상기 전기모터(10)와 배터리(20) 사이에 연결되는 회전구동부(30)와, 상기 전기모터(10)와 배터리(20) 사이에 연결되는 회생제동부(40)와, 상기 전기모터(10)와 배터리(20) 사이에 연결되어 상기 회생제동부(40)의 오프타임시에 온타임되면서 상시적으로 전기를 회수하여 상기 배터리(20)를 상시적으로 충전할 수 있도록 하는 상시회생제동부(50)와, 상기 회전구동부(30)를 포함하는 제반 기기에 연결되어 이들을 제어하는 컨트롤러(60)를 포함한다.

Description

전기자동차용 회생 제동 시스템{REGENERATING BRAKE SYSTEM FOR AN ELECTRIC VEHICLE}
본 발명은 전기자동차용 회생 제동 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 회생 제동시 펄스폭변조 신호의 오프타임에 보조적으로 전력을 더 회수하여 연속적이면서 상시적으로 회생 제동이 이루어질 수 있도록 하는 전기자동차용 회생 제동 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 엔진을 가지고 있는 하이브리드자동차나 엔진이 없는 순수 전기자동차와 같은 전기자동차는 회전구동원으로 전기모터를 사용하고 있다. 이러한 전기모터는 전기자동차의 주행 시에 회전구동원으로 사용하며, 감속 시에는 회생 제동을 이용하여 발전구동원으로 사용된다.
즉, 전기모터는 배터리를 통해 전기 에너지를 공급하면 회전자가 회전되어 전기자동차의 바퀴를 회전시키는 회전구동원으로 사용되고, 회전자가 회전하는 중에 배터리를 통한 전기 에너지의 공급을 차단하면 회전자의 회전에 의해 전기를 발생시키는 발전구동원으로 사용된다.
전기자동차에 사용되는 전기모터의 회생 제동을 이용하여 배터리를 충전하는 경우에 주행속도에 따라 발전 전압이 다르게 되어 전기모터의 감속에 의해 발생된 전류를 이용하여 배터리를 직접적으로 충전하기는 곤란하다. 이를 해결하기 위해 DC/DC(Direct Current) 컨버터 등을 통해 전력변환을 수행한 후에 배터리를 충전하게 된다.
종래의 전기자동차의 회생 제동 시스템을 도 3에 도시하여 그 구성과 작동 관계를 설명하면 다음과 같다. 종래의 전기자동차용 회생 제동 시스템은 전기모터(M)와, 제1 스위칭 소자(Q1)와, 제2 스위칭 소자(Q2)와, 인덕터(L)와, 배터리(B)를 포함한다.
상기 배터리(B)는 전기모터(M)의 구동을 위한 전류를 공급하는 역할을 하고, 상기 제1 스위칭 소자(Q1)는 상기 배터리(B)와 제2 스위칭 소자(Q2)의 사이에 연결되고, 상기 제2 스위칭 소자(Q2)는 상기 제1 스위칭 소자(Q1)와 배터리(B) 사이에 연결되며, 상기 전기모터(M)는 상기 제1 스위칭 소자(Q1)와 제2 스위칭 소자(Q2) 사이에 일단이 연결되고 타단이 상기 배터리(B)와 제2 스위칭 소자(Q2) 사이에 연결된다. 상기 인덕터(L)는 일단이 전기모터(M)와 직렬로 연결되고 타단이 제1 스위칭 소자(Q1)와 제2 스위칭 소자(Q2)의 사이에 연결된다.
도 4에 일예의 그래프로 제시된 바와 같이 상기 제1 스위칭 소자(Q1)와 제2 스위칭 소자(Q2)는 게이트단에 PWM 신호인 펄스폭변조 신호를 인가하면 활성화되는데, 이러한 펄스폭변조 신호는 하이(High)와 로우(LOW) 주기의 신호로 이루어지며, 이는 온/오프 또는 온타임/오프타임으로 표시된다.
상기 전기모터(M)가 회전구동원으로 사용될 때는 상기 제1 스위칭 소자(Q1)가 온되고 상기 제2 스위칭 소자(Q2)가 오프되면서 상기 배터리(B)와 전기모터(M)의 사이에 통전이 이루어져 상기 배터리(B)의 전류가 상기 전기모터(M)에 공급되어 상기 전기모터(M)가 회전 구동하게 된다.
반대로, 상기 전기모터(M)가 발전구동원으로 사용될 때는 상기 제2 스위칭 소자(Q2)가 온되고 상기 제1 스위칭 소자(Q1)가 오프되면서 상기 전기모터(M)의 감속 즉, 회생 제동에 의해 상기 전기모터(M)에서 발생된 전류가 상기 인덕터(L)에 저장된다. 상기 인덕터(L)에 저장된 전류는 상기 제1 스위칭 소자(Q1)가 온되고 상기 제2 스위칭 소자(Q2)가 오프되면서 상기 배터리(B)에 공급되어 상기 배터리(B)를 충전하게 된다.
그런데, 상기와 같은 종래 기술에는 다음과 같은 문제점이 있었다.
종래의 전기자동차용 회생 제동 시스템은 펄스폭변조 신호에 의해 온타임과 오프타임을 주기로 회생 제동이 이루어져 오프타임 동안에는 전기모터의 구동에 의한 전력을 회수할 수 없는 문제점이 있었다.
또한, 종래의 전기자동차용 회생 제동 시스템은 항상 회생 제동을 수행할 시점이나 조건을 판단하고 회생 제동이 이루어져 효율적으로 전력을 회수할 수 없는 문제점이 있었다.
등록특허 제0534709호 "전기자동차의 회생제동 제어 방법 및 장치"(2005.12.01.)
이에 본 발명은 상기와 같은 종래의 제반 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로,
본 발명의 목적은, 회생 제동시 펄스폭변조 신호의 오프타임에 보조적으로 전력을 더 회수하여 연속적이면서 상시적으로 회생 제동이 이루어질 수 있도록 하는 전기자동차용 회생 제동 시스템을 제공함에 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은, 전기자동차의 속도에 따라 회생 제동의 총량을 조절할 수 있도록 하는 전기자동차용 회생 제동 시스템을 제공함에 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 "전기자동차용 회생 제동 시스템"은, 전기모터와; 상기 전기모터에 연결되고, 상기 전기모터에 전원을 공급하거나 상기 전기모터에서 발생된 전기를 공급받아 충전하는 배터리와; 상기 전기모터와 상기 배터리 사이에 연결되고, 펄스폭변조 신호를 입력받아 상기 배터리에 충전된 전기를 상기 전기모터에 공급하여 상기 전기모터를 구동시키는 회전구동부와; 상기 전기모터와 상기 배터리 사이에 연결되고, 펄스폭변조 신호를 입력받아 상기 전기모터의 감속에 의해 발생된 전기를 상기 배터리에 공급하여 상기 배터리를 충전시키는 회생제동부와; 상기 전기모터와 상기 배터리 사이에 연결되고, 회생 제동 시에 상기 회생제동부의 펄스폭변조 신호의 온타임과 오프타임에 반대로 동조하는 펄스폭변조 신호를 입력받아 상기 회생제동부의 펄스폭변조 신호의 오프타임 시에 회수되지 못하는 상기 전기모터에서 생성된 전기를 회수하여 상기 배터리를 충전시키는 상시회생제동부와; 상기 회전구동부와 회생제동부 및 상시회생제동부에 연결되고, 상기 회전구동부와 회생제동부 및 상시회생제동부에 각각 펄스폭변조 신호를 입력하여 회생 제동 시에 상기 전기모터에서 생성된 전기를 중단 없이 연속적으로 회수할 수 있도록 제어하는 컨트롤러를; 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 "전기자동차용 회생 제동 시스템"의 상기 컨트롤러는, 상기 전기모터의 회전속도가 미리 설정된 기준속도보다 높을 때 상기 상시회생제동부를 활성화시키도록 제어하고, 상기 상시회생제동부가 활성화된 후에 상기 전기모터의 회전속도가 기준속도와 같아질 때까지 상기 상시회생제동부의 활성화를 지속시키도록 제어하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 "전기자동차용 회생 제동 시스템"의 상기 컨트롤러는, 상기 전기모터의 회전속도가 기준속도보다 큰 경우에 기준속도의 크기에 반비례하여 상기 전기모터를 통해 회수되는 회생 제동의 총량이 낮아지도록 조절할 수 있도록 펄스폭변조 신호를 입력하는 회생제동 조절부를, 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 "전기자동차용 회생 제동 시스템"의 상기 컨트롤러에 설정되는 기준속도는, 상기 배터리에서 상기 전기모터로 공급되는 평균 전압에 의해 발생되는 상기 전기모터의 회전속도인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 "전기자동차용 회생 제동 시스템"의 상기 컨트롤러는, 전기자동차의 전자제어유닛으로부터 입력되는 전기자동차의 속도정보, 가속정보, 전류정보 및 제동정보 중의 어느 하나 또는 둘 이상의 정보를 분석하여 전기자동차의 속도가 강제적으로 감소되는 동안에 상기 상시회생제동부를 활성화시키도록 제어하는 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같은 본 발명은, 회생 제동시 펄스폭변조 신호의 오프타임에 보조적으로 전력을 회수하여 연속적이면서 상시적으로 회생 제동이 이루어질 수 있고, 그에 따라 전기모터의 회생 제동에 따른 전력 회수가 극대화되면서 효율적으로 이루어지고 배터리의 충전 효율이 현저히 향상되는 효과를 갖는다.
또한, 본 발명은, 전기자동차의 속도에 따라 회생 제동의 총량을 조절할 수 있고, 그에 따라 대량의 회생 제동에 따른 급격한 속도의 변화에 의한 전기자동차의 안전성의 저하가 적절히 해소되고 과도한 회생에너지에 의한 전자부품의 손상이 적절히 방지되는 효과를 갖는다.
도 1은 본 발명에 따른 회생 제동 시스템의 개략적인 블록구성도,
도 2는 본 발명에 따른 회생 제동 시스템의 회생 제동 조절 상태를 보인 펄스폭변조 신호 그래프,
도 3은 종래의 회생 제동 시스템을 보인 개략적인 회로 구성도,
도 4는 종래의 회생 제동 시스템의 회생 제동 작동 상태를 보인 펄스폭변조 신호 그래프.
이하 본 발명의 바람직한 실시예가 도시된 첨부 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다. 그러나 본 발명은 다수의 상이한 형태로 구현될 수 있고, 기술된 실시예에 제한되지 않음을 이해하여야 한다.
도 1는 본 발명에 따른 회생 제동 시스템의 개략적인 블록구성도이다. 이에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 전기자동차용 회생 제동 시스템은 전기모터(10)와, 상기 전기모터(10)에 연결되는 배터리(20)와, 상기 전기모터(10)와 배터리(20) 사이에 연결되는 회전구동부(30)와, 상기 전기모터(10)와 배터리(20) 사이에 연결되는 회생제동부(40)와, 상기 전기모터(10)와 배터리(20) 사이에 연결되어 상기 회생제동부(40)의 오프타임시에 온타임되면서 상시적으로 전기를 회수하여 상기 배터리(20)를 상시적으로 충전할 수 있도록 하는 상시회생제동부(50)와, 상기 회전구동부(30)를 포함하는 제반 기기에 연결되어 이들을 제어하는 컨트롤러(60)를 포함한다.
상기 전기모터(10)는 전기에 의해 구동되는 모터로써, 전기자동차의 바퀴를 회전시키는 회전구동원으로 사용되면서 동시에 회생 제동시에는 발전구동원으로 사용되어 전기를 발생시키는 역할을 한다.
상기 배터리(20)는 상기 전기모터(10)에 연결되는 것으로, 상기 전기모터(10)에 전원을 공급하거나 상기 전기모터(10)에서 발생된 전기를 공급받아 충전하는 공지의 것이다.
상기 회전구동부(30)는 상기 전기모터(10)와 상기 배터리(20) 사이에 연결되는 것으로, 펄스폭변조 신호를 입력받아 상기 배터리(20)에 충전된 전기를 상기 전기모터(10)에 공급하여 상기 전기모터(10)를 구동시키는 역할을 한다.
이와 같은 상기 회전구동부(30)는 펄스폭변조 신호를 통해 온/오프되면서 상기 배터리(20)와 전기모터(10) 사이를 통전시키는 전력연결용 스위칭 소자가 구비된 전기회로일 수 있다.
상기 회생제동부(40)는 상기 전기모터(10)와 상기 배터리(20) 사이에 연결되는 것으로, 펄스폭변조 신호를 입력받아 상기 전기모터(10)의 감속에 의해 발생된 전기를 상기 배터리(20)에 공급하여 상기 배터리(20)를 충전시키는 역할을 한다.
이와 같은 상기 회생제동부(40)는 상기 회전구동부(30)와 마찬가지로 펄스폭변조 신호를 통해 온/오프되면서 상기 전기모터(10)와 배터리(20) 사이를 통전시키는 전력연결용 스위칭 소자가 구비된 전기회로일 수 있다.
상기 상시회생제동부(50)는 상기 전기모터(10)와 상기 배터리(20) 사이에 연결되는 것으로, 회생 제동 시에 상기 회생제동부(40)의 펄스폭변조 신호의 온타임과 오프타임에 반대로 동조하는 펄스폭변조 신호를 입력받아 상기 회생제동부(40)의 펄스폭변조 신호의 오프타임 시에 회수되지 못하는 상기 전기모터(10)에서 생성된 전기를 회수하여 상기 배터리(20)를 충전시키는 역할을 한다(도 2의 (a) 참조).
즉, 상기 상시회생제동부(50)는 상기 회생제동부(40)의 펄스폭변조 신호의 오프타임에 펄스폭변조 신호가 온타임이 되어 상기 회생제동부(40)의 펄스폭변조 신호의 오프타임 동안 회수되지 못하는 전기를 회수하여 연속적이면서 상시적으로 상기 전기모터(10)에서 생성되는 전기를 완전하게 회수할 수 있도록 하는 것이다.
이와 같은 상기 상시회생제동부(50)는 상기 회생제동부(40)와 마찬가지로 펄스폭변조 신호를 통해 온/오프되면서 상기 전기모터(10)와 배터리(20) 사이를 통전시키는 전력연결용 스위칭 소자가 구비된 전기회로일 수 있지만, 이에 한정되지는 않는다.
상기 컨트롤러(60)는 상기 회전구동부(30)와 회생제동부(40) 및 상시회생제동부(50)에 각각 연결되고, 상기 회전구동부(30)와 회생제동부(40) 및 상시회생제동부(50)에 각각 펄스폭변조 신호를 입력하여 회생 제동 시에 상기 전기모터(10)에서 생성된 전기를 중단 없이 연속적으로 회수할 수 있도록 제어하는 역할을 한다.
즉, 상기 컨트롤러(60)는 회생 제동 시에 상기 전기모터(10)에서 발생된 전기를 중단 없이 연속적으로 회수하기 위해 상기 회생제동부(40)가 오프타임될 때 상기 상시회생제동부(50)가 온타임이 되도록 펄스폭변조 신호를 입력하게 된다(도 2의 (a) 참조).
상기 컨트롤러(60)는 상기 전기모터(10)의 회전속도가 미리 설정된 기준속도보다 높을 때 상기 상시회생제동부(50)를 활성화시키도록 제어하고 상기 상시회생제동부(50)가 활성화된 후에 상기 전기모터(10)의 회전속도가 기준속도와 같아질 때까지 상기 상시회생제동부(50)의 활성화를 지속시키도록 제어하는데, 이는 설정된 기준속도보다 회전속도가 높을 때, 즉 전기자동차의 경사로 등에서의 고속 구간에서 전력의 회수를 극대화시키기 위한 것이다.
여기서, 상기 컨트롤러(60)에 설정되는 기준속도는 일정한 시간 동안 상기 배터리(20)에서 상기 전기모터(10)로 공급되는 평균 전압에 의해 발생되는 상기 전기모터(10)의 회전속도인 것이 바람직한데, 이는 상기 전기모터(10)의 평균 전압에 따른 회전속도를 기준으로 하여 이보다 높은 경우에 상기 상시회생제동부(50)를 구동하여 전기를 보다 효과적이면서 원활히 회수하여 상기 배터리(20)의 충전 효율을 극대화할 수 있도록 하기 위한 것이다.
상기 컨트롤러(60)는 상기 전기모터(10)의 회전속도가 기준속도보다 큰 경우에 기준속도의 크기에 반비례하여 상기 전기모터(10)를 통해 회수되는 회생 제동의 총량이 낮아지도록 조절할 수 있도록 펄스폭변조 신호를 입력하는 회생제동 조절부(61)를 더 포함한다.
상기 회생제동 조절부(61)는 전기자동차의 고속 구간에서 전기자동차의 회생 제동이 과도하게 이루어져 전기자동차가 급속하게 정지되는 것을 적절히 방지할 수 있도록 하는 것이다. 이와 같은 상기 회생제동 조절부(61)에 의해 회생 제동이 100%, 50% 및 25%로 조절되는 상태는 도 2에 그래프로 제시된다.
상기 컨트롤러(60)는 전기자동차의 전자제어유닛(E)으로부터 입력되는 전기자동차의 속도정보, 가속정보, 전류정보 및 제동정보 중의 어느 하나 또는 둘 이상의 정보를 분석하여 전기자동차의 속도가 강제적으로 감소되는 동안에 상기 상시회생제동부(50)를 활성화시키도록 제어하는데, 이는 전기자동차의 인위적이고 강제적인 감속이 이루어지는 경우에 상기 전기모터(10)의 회생 제동에 의해 발생되는 전력을 최대한 회수하면서 전기자동차 자체의 제동력을 증대시키기 위한 것이다.
여기서, 상기 속도정보는 전기자동차에 설치된 속도센서 혹은 가속도센서에 의해 획득될 수 있고, 상기 가속정보는 전기자동차의 가속페달에 설치된 센서에 의해 획득될 수 있으며, 상기 전류정보는 상기 배터리(20)에 설치되는 전류센서에 의해 획득될 수 있고, 상기 제동정보는 전기자동차의 브레이크페달에 설치되는 센서에 의해 획득될 수 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 다양한 변화와 변경 및 균등물을 사용할 수 있다. 본 발명은 상기 실시예를 적절히 변형하여 동일하게 응용할 수 있음이 명확하다. 따라서 상기 기재 내용은 하기 특허청구범위의 한계에 의해 정해지는 본 발명의 범위를 한정하는 것이 아니다.
한편, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해서 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함을 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명하다할 것이다.
10 : 전기모터
20 : 배터리
30 : 회전구동부
40 : 회생제동부
50 : 상시회생제동부
60 : 컨트롤러
61 : 회생제동 조절부
E : 전자제어유닛

Claims (5)

  1. 전기모터(10)와;
    상기 전기모터(10)에 연결되고, 상기 전기모터(10)에 전원을 공급하거나 상기 전기모터(10)에서 발생된 전기를 공급받아 충전하는 배터리(20)와;
    상기 전기모터(10)와 상기 배터리(20) 사이에 연결되고, 펄스폭변조 신호를 입력받아 상기 배터리(20)에 충전된 전기를 상기 전기모터(10)에 공급하여 상기 전기모터(10)를 구동시키는 회전구동부(30)와;
    상기 전기모터(10)와 상기 배터리(20) 사이에 연결되고, 펄스폭변조 신호를 입력받아 상기 전기모터(10)의 감속에 의해 발생된 전기를 상기 배터리(20)에 공급하여 상기 배터리(20)를 충전시키는 회생제동부(40)와;
    상기 전기모터(10)와 상기 배터리(20) 사이에 연결되고, 회생 제동 시에 상기 회생제동부(40)의 펄스폭변조 신호의 온타임과 오프타임에 반대로 동조하는 펄스폭변조 신호를 입력받아 상기 회생제동부(40)의 펄스폭변조 신호의 오프타임 시에 회수되지 못하는 상기 전기모터(10)에서 생성된 전기를 회수하여 상기 배터리(20)를 충전시키는 상시회생제동부(50)와;
    상기 회전구동부(30)와 회생제동부(40) 및 상시회생제동부(50)에 연결되고, 상기 회전구동부(30)와 회생제동부(40) 및 상시회생제동부(50)에 각각 펄스폭변조 신호를 입력하여 회생 제동 시에 상기 전기모터(10)에서 생성된 전기를 중단 없이 연속적으로 회수할 수 있도록 제어하는 컨트롤러(60)를; 포함하고,
    상기 컨트롤러(60)는,
    전기자동차의 전자제어유닛으로부터 입력되는 전기자동차의 속도정보, 가속정보, 전류정보 및 제동정보 중의 어느 하나 또는 둘 이상의 정보를 분석하여 전기자동차의 속도가 강제적으로 감소되는 동안에 상기 상시회생제동부(50)를 활성화시키도록 제어하는 것을 특징으로 하는 전기자동차용 회생 제동 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 컨트롤러(60)는,
    상기 전기모터(10)의 회전속도가 미리 설정된 기준속도보다 높을 때 상기 상시회생제동부(50)를 활성화시키도록 제어하고,
    상기 상시회생제동부(50)가 활성화된 후에 상기 전기모터(10)의 회전속도가 기준속도와 같아질 때까지 상기 상시회생제동부(50)의 활성화를 지속시키도록 제어하는 것을 특징으로 하는 전기자동차용 회생 제동 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 컨트롤러(60)는,
    상기 전기모터(10)의 회전속도가 기준속도보다 큰 경우에 기준속도의 크기에 반비례하여 상기 전기모터(10)를 통해 회수되는 회생 제동의 총량이 낮아지도록 조절할 수 있도록 펄스폭변조 신호를 입력하는 회생제동 조절부(61)를,
    더 포함하는 것을 특징으로 하는 전기자동차용 회생 제동 시스템.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 컨트롤러(60)에 설정되는 기준속도는,
    상기 배터리(20)에서 상기 전기모터(10)로 공급되는 평균 전압에 의해 발생되는 상기 전기모터(10)의 회전속도인 것을 특징으로 하는 전기자동차용 회생 제동 시스템.
  5. 삭제
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115139818A (zh) * 2022-07-19 2022-10-04 浙江吉利控股集团有限公司 模糊控制处理制动方法、系统、装置、设备及存储介质

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002320302A (ja) * 2001-04-19 2002-10-31 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 電源装置
KR100534709B1 (ko) 2003-12-30 2005-12-07 현대자동차주식회사 전기자동차의 회생제동 제어 방법 및 장치
KR20080032653A (ko) * 2008-03-17 2008-04-15 텍스트론 인코포레이티드 전기차량과 연계되어 있는 전기분권모터의 전류 및 전압을제어하는 제어시스템

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002320302A (ja) * 2001-04-19 2002-10-31 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 電源装置
KR100534709B1 (ko) 2003-12-30 2005-12-07 현대자동차주식회사 전기자동차의 회생제동 제어 방법 및 장치
KR20080032653A (ko) * 2008-03-17 2008-04-15 텍스트론 인코포레이티드 전기차량과 연계되어 있는 전기분권모터의 전류 및 전압을제어하는 제어시스템

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115139818A (zh) * 2022-07-19 2022-10-04 浙江吉利控股集团有限公司 模糊控制处理制动方法、系统、装置、设备及存储介质
CN115139818B (zh) * 2022-07-19 2025-09-02 浙江吉利控股集团有限公司 模糊控制处理制动方法、系统、装置、设备及存储介质

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