KR102257527B1 - Regenerating brake system for an electric vehicle - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a regenerative braking system for an electric vehicle, which can additionally recover more power when a pulse width modulation signal is switched off during regenerative braking, thereby enabling continuous and constant regenerative braking. The regenerative braking system comprises: an electric motor (10); a battery (20) connected to the electric motor (10); a rotation driving unit (30) connected between the electric motor (10) and the battery (20); a regenerative braking unit (40) connected between the electric motor (10) and the battery (20); a constant regenerative braking unit (50) connected between the electric motor (10) and the battery (20) to constantly recover electricity while being turned on when the regenerative braking unit (40) is turned off, constantly charging the battery (20); and a controller (60) connected to all devices including the rotation driving unit (30) to control the same.

Description

전기자동차용 회생 제동 시스템{REGENERATING BRAKE SYSTEM FOR AN ELECTRIC VEHICLE}Regenerative braking system for electric vehicles {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.The present invention relates to a regenerative braking system for an electric vehicle, and more particularly, for an electric vehicle that enables continuous and constant regenerative braking by recovering more power auxiliary to the off time of a pulse width modulated signal during regenerative braking. It relates to a regenerative braking system.

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.In general, electric vehicles such as a hybrid vehicle with an engine or a pure electric vehicle without an engine use an electric motor as a rotation drive source. Such an electric motor is used as a rotation drive source when driving an electric vehicle, and is used as a power generation drive source by using regenerative braking when decelerating.

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.In other words, when electric energy is supplied through a battery, the rotor rotates and is used as a rotation driving source that rotates the wheels of an electric vehicle. It is used as a power generation drive source that generates electricity.

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.In the case of charging a battery using the regenerative braking of an electric motor used in an electric vehicle, it is difficult to directly charge the battery using the current generated by the deceleration of the electric motor because the generated voltage is different according to the driving speed. To solve this problem, the battery is charged after power conversion is performed through a DC/DC (Direct Current) converter or the like.

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.3 shows a regenerative braking system of a conventional electric vehicle, and its configuration and operation relationship will be described as follows. A conventional regenerative braking system for an electric vehicle includes an electric motor M, a first switching element Q1, a second switching element Q2, an inductor L, and a battery B.

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.The battery (B) serves to supply a current for driving the electric motor (M), the first switching element (Q1) is connected between the battery (B) and the second switching element (Q2), , The second switching element Q2 is connected between the first switching element Q1 and the battery B, and the electric motor M is the first switching element Q1 and the second switching element Q2. ), one end is connected and the other end is connected between the battery B and the second switching element Q2. The inductor L has one end connected in series with the electric motor M, and the other end connected between the first switching element Q1 and the second switching element Q2.

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.As shown in an example graph in FIG. 4, the first switching element Q1 and the second switching element Q2 are activated when a pulse width modulated signal, which is a PWM signal, is applied to the gate terminal. It consists of a signal of (High) and low (LOW) period, which is expressed as on/off or on time/off time.

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.When the electric motor (M) is used as a rotation driving source, the first switching element (Q1) is turned on and the second switching element (Q2) is turned off, so that energization between the battery (B) and the electric motor (M) is Thus, the current of the battery B is supplied to the electric motor M so that the electric motor M is driven to rotate.

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.Conversely, when the electric motor M is used as a power generation drive source, the second switching element Q2 is turned on and the first switching element Q1 is turned off. The current generated by the electric motor M is stored in the inductor L. The current stored in the inductor L is supplied to the battery B when the first switching element Q1 is turned on and the second switching element Q2 is turned off to charge the battery B.

그런데, 상기와 같은 종래 기술에는 다음과 같은 문제점이 있었다.However, the prior art as described above has the following problems.

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.In the conventional regenerative braking system for an electric vehicle, regenerative braking is performed at cycles of on-time and off-time by a pulse width modulated signal, and there is a problem in that power by driving an electric motor cannot be recovered during the off-time.

또한, 종래의 전기자동차용 회생 제동 시스템은 항상 회생 제동을 수행할 시점이나 조건을 판단하고 회생 제동이 이루어져 효율적으로 전력을 회수할 수 없는 문제점이 있었다.In addition, the conventional regenerative braking system for an electric vehicle has a problem in that it is impossible to efficiently recover power by always determining the timing or condition of performing regenerative braking and performing regenerative braking.

등록특허 제0534709호 "전기자동차의 회생제동 제어 방법 및 장치"(2005.12.01.)Registered Patent No. 0534709 "The regenerative braking control method and apparatus of an electric vehicle" (2005.12.01.)

이에 본 발명은 상기와 같은 종래의 제반 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로,Accordingly, the present invention was conceived to solve all the problems of the prior art as described above,

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.It is an object of the present invention to provide a regenerative braking system for an electric vehicle capable of performing continuous and constant regenerative braking by additionally recovering power at the off time of a pulse width modulated signal during regenerative braking.

또한, 본 발명의 다른 목적은, 전기자동차의 속도에 따라 회생 제동의 총량을 조절할 수 있도록 하는 전기자동차용 회생 제동 시스템을 제공함에 있다.In addition, another object of the present invention is to provide a regenerative braking system for an electric vehicle capable of adjusting the total amount of regenerative braking according to the speed of the electric vehicle.

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.In order to achieve the above object, the "regenerative braking system for an electric vehicle" according to the present invention includes an electric motor; A battery connected to the electric motor and supplying power to the electric motor or receiving electricity generated from the electric motor for charging; A rotation driving unit connected between the electric motor and the battery, receiving a pulse width modulated signal and supplying electricity charged in the battery to the electric motor to drive the electric motor; A regenerative braking unit connected between the electric motor and the battery, receiving a pulse width modulated signal and supplying electricity generated by deceleration of the electric motor to the battery to charge the battery; The pulse width modulated signal of the regenerative braking unit is inputted between the electric motor and the battery, and when a regenerative braking is performed, a pulse width modulated signal is input and tuned opposite to the on time and the off time of the pulse width modulated signal of the regenerative braking unit. A constant regenerative braking unit for recharging the battery by recovering electricity generated by the electric motor that cannot be recovered during the off-time of; It is connected to the rotation drive unit, regenerative braking unit, and constant regenerative braking unit, and stops electricity generated by the electric motor during regenerative braking by inputting a pulse width modulated signal to the rotation driving unit, regenerative braking unit, and constant regenerative braking unit respectively. A controller that controls to be continuously recovered without; It characterized in that it includes.

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.In addition, the controller of the "electric vehicle regenerative braking system" according to the present invention controls to activate the constant regenerative braking unit when the rotational speed of the electric motor is higher than a preset reference speed, and the constant regenerative braking unit After is activated, the constant regenerative braking unit is controlled to continue until the rotational speed of the electric motor becomes equal to the reference speed.

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.In addition, the controller of the "regenerative braking system for an electric vehicle" according to the present invention, when the rotational speed of the electric motor is greater than the reference speed, in inverse proportion to the size of the reference speed, the total amount of regenerative braking recovered through the electric motor It characterized in that it further comprises a regenerative braking control unit for inputting a pulse width modulated signal so as to be adjusted so as to be lowered.

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.In addition, the reference speed set in the controller of the "regenerative braking system for an electric vehicle" according to the present invention is a rotation speed of the electric motor generated by an average voltage supplied from the battery to the electric motor. .

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.In addition, the controller of the "regenerative braking system for an electric vehicle" according to the present invention may receive any one or two or more of speed information, acceleration information, current information, and braking information of the electric vehicle input from the electronic control unit of the electric vehicle. It characterized in that the control to activate the constant regenerative braking unit while the speed of the electric vehicle is forcibly reduced by analysis.

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.In the present invention as described above, when regenerative braking is performed, regenerative braking can be continuously and constantly performed by recovering power auxiliary at the off time of the pulse width modulated signal, and accordingly, the power recovery according to the regenerative braking of the electric motor is maximized. As it is made efficiently, it has the effect of remarkably improving the charging efficiency of the battery.

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.In addition, the present invention can adjust the total amount of regenerative braking according to the speed of the electric vehicle, and accordingly, the deterioration of the safety of the electric vehicle due to a sudden change in speed due to a large amount of regenerative braking is appropriately resolved, and It has the effect of adequately preventing damage to electronic components.

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.1 is a schematic block diagram of a regenerative braking system according to the present invention;
2 is a pulse width modulated signal graph showing a regenerative braking control state of the regenerative braking system according to the present invention;
3 is a schematic circuit configuration diagram showing a conventional regenerative braking system;
4 is a pulse width modulated signal graph showing a regenerative braking operation state of a conventional regenerative braking system.

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.Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings. However, it should be understood that the present invention may be implemented in a number of different forms, and is not limited to the described embodiments.

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.1 is a schematic block diagram of a regenerative braking system according to the present invention. As shown, the regenerative braking system for an electric vehicle according to the present invention includes an electric motor 10, a battery 20 connected to the electric motor 10, and the electric motor 10 and battery 20. The rotation driving unit 30 connected between, the regenerative braking unit 40 connected between the electric motor 10 and the battery 20, and the electric motor 10 and the battery 20 are connected between the During the off time of the regenerative braking unit 40, a constant regenerative braking unit 50 for constantly recharging the battery 20 by recovering electricity while on-time is on-time, and the rotation driving unit 30 It includes a controller 60 that is connected to the various devices including the control to control them.

상기 전기모터(10)는 전기에 의해 구동되는 모터로써, 전기자동차의 바퀴를 회전시키는 회전구동원으로 사용되면서 동시에 회생 제동시에는 발전구동원으로 사용되어 전기를 발생시키는 역할을 한다.The electric motor 10 is a motor driven by electricity, and is used as a rotation drive source for rotating the wheels of an electric vehicle, and at the same time, it is used as a power generation drive source during regenerative braking to generate electricity.

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.The battery 20 is connected to the electric motor 10 and is a known one that supplies power to the electric motor 10 or receives electricity generated from the electric motor 10 to charge.

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.The rotation drive unit 30 is connected between the electric motor 10 and the battery 20, and receives a pulse width modulated signal and supplies electricity charged in the battery 20 to the electric motor 10 Thus, it serves to drive the electric motor 10.

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.The rotation driving unit 30 may be an electric circuit including a switching element for power connection that is turned on/off through a pulse width modulated signal and energized between the battery 20 and the electric motor 10.

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.The regenerative braking unit 40 is connected between the electric motor 10 and the battery 20, and receives a pulse width modulated signal and converts electricity generated by deceleration of the electric motor 10 to the battery ( It serves to charge the battery 20 by supplying it to 20).

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.The regenerative braking unit 40, like the rotation driving unit 30, is provided with a switching element for power connection that is turned on/off through a pulse width modulated signal and energizes the electric motor 10 and the battery 20. It may be an electrical circuit.

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).The constant regenerative braking unit 50 is connected between the electric motor 10 and the battery 20, and during regenerative braking, the on-time and off-time of the pulse width modulated signal of the regenerative braking unit 40 Conversely, a pulse width modulated signal to be tuned is received, and electricity generated by the electric motor 10 that cannot be recovered during the off time of the pulse width modulated signal of the regenerative braking unit 40 is recovered, and the battery 20 is charged. It serves to let (see Fig. 2 (a)).

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.That is, the constant regenerative braking unit 50 turns off the pulse width modulated signal of the regenerative braking unit 40 when the pulse width modulated signal is turned on at the off time of the pulse width modulated signal of the regenerative braking unit 40 By recovering the electricity that cannot be recovered during the time, it is possible to completely recover the electricity generated by the electric motor 10 continuously and at all times.

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.The constant regenerative braking unit 50, like the regenerative braking unit 40, is turned on/off through a pulse width modulated signal, and a switching element for power connection that energizes the electric motor 10 and the battery 20 It may be an electric circuit provided with, but is not limited thereto.

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.The controller 60 is connected to the rotation driving unit 30, the regenerative braking unit 40, and the regular regenerative braking unit 50, respectively, and the rotation driving unit 30, the regenerative braking unit 40, and the regular regenerative braking unit Each of the pulse width modulated signals is input to 50 to control the electric motor 10 to continuously recover the electricity generated by the electric motor 10 during regenerative braking.

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).That is, the controller 60 is the constant regenerative braking unit 50 when the regenerative braking unit 40 is off-time in order to continuously recover the electricity generated from the electric motor 10 during regenerative braking without interruption. The pulse width modulated signal is input so that is the on time (refer to Fig. 2(a)).

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.The controller 60 controls to activate the constant regenerative braking unit 50 when the rotational speed of the electric motor 10 is higher than a preset reference speed, and after the constant regenerative braking unit 50 is activated, the Controls to keep the activation of the constant regenerative braking unit 50 until the rotational speed of the electric motor 10 becomes the same as the reference speed, which is when the rotational speed is higher than the set reference speed, that is, on a slope of an electric vehicle. It is to maximize the recovery of power in the high-speed section of

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.Here, it is preferable that the reference speed set in the controller 60 is the rotational speed of the electric motor 10 generated by the average voltage supplied from the battery 20 to the electric motor 10 for a certain period of time. , This is based on the rotational speed according to the average voltage of the electric motor 10, when it is higher than this, the constant regenerative braking unit 50 is driven to recover electricity more effectively and smoothly, and the charging efficiency of the battery 20 It is intended to maximize the value.

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.When the rotational speed of the electric motor 10 is greater than the reference speed, the controller 60 pulses so that the total amount of regenerative braking recovered through the electric motor 10 decreases in inverse proportion to the size of the reference speed. It further includes a regenerative braking control unit 61 for inputting a width modulation signal.

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.The regenerative braking control unit 61 is configured to properly prevent the electric vehicle from stopping rapidly due to excessive regenerative braking of the electric vehicle in a high-speed section of the electric vehicle. The state in which the regenerative braking is controlled to 100%, 50%, and 25% by the regenerative braking control unit 61 is shown as a graph in FIG. 2.

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.The controller 60 forcibly decreases the speed of the electric vehicle by analyzing any one or two or more of speed information, acceleration information, current information, and braking information of the electric vehicle input from the electronic control unit E of the electric vehicle. During the operation, the constant regenerative braking unit 50 is controlled to be activated. This is an electric vehicle while recovering the power generated by the regenerative braking of the electric motor 10 as much as possible when an artificial and forcible deceleration of the electric vehicle is made. It is to increase its own braking power.

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.Here, the speed information may be obtained by a speed sensor or an acceleration sensor installed in the electric vehicle, the acceleration information may be obtained by a sensor installed in the accelerator pedal of the electric vehicle, and the current information is the battery 20 It may be obtained by a current sensor installed in the, the braking information may be obtained by a sensor installed in the brake pedal of the electric vehicle.

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.Although the preferred embodiment of the present invention has been described above, the present invention can use various changes, modifications, and equivalents. It is clear that the present invention can be applied in the same manner by appropriately modifying the above embodiments. Therefore, the above description does not limit the scope of the present invention determined by the limits of the following claims.

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.Meanwhile, although specific embodiments have been described in the detailed description of the present invention, it will be apparent to those of ordinary skill in the art that various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.

10 : 전기모터
20 : 배터리
30 : 회전구동부
40 : 회생제동부
50 : 상시회생제동부
60 : 컨트롤러
61 : 회생제동 조절부
E : 전자제어유닛10: electric motor
20: battery
30: rotation drive unit
40: regenerative braking unit
50: constant regenerative braking unit
60: controller
61: regenerative braking control unit
E: Electronic control unit

Claims (5)

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.
An electric motor 10;
A battery (20) connected to the electric motor (10), supplying power to the electric motor (10) or receiving electricity generated from the electric motor (10) for charging;
It is connected between the electric motor 10 and the battery 20, receives a pulse width modulated signal, and supplies electricity charged in the battery 20 to the electric motor 10 to supply the electric motor 10 A rotation drive unit 30 for driving;
It is connected between the electric motor 10 and the battery 20, receives a pulse width modulated signal, and supplies electricity generated by deceleration of the electric motor 10 to the battery 20 to provide the battery 20 A regenerative braking unit 40 for charging);
It is connected between the electric motor 10 and the battery 20 and receives a pulse width modulated signal that synchronizes opposite to the on time and off time of the pulse width modulated signal of the regenerative braking unit 40 during regenerative braking. A constant regenerative braking unit 50 for charging the battery 20 by recovering electricity generated by the electric motor 10 that cannot be recovered during the off time of the pulse width modulated signal of the regenerative braking unit 40;
It is connected to the rotation driving unit 30, the regenerative braking unit 40 and the regular regenerative braking unit 50, and the pulse width of the rotation driving unit 30, the regenerative braking unit 40, and the regular regenerative braking unit 50, respectively A controller 60 for controlling to continuously recover the electricity generated by the electric motor 10 without interruption during regenerative braking by inputting a modulated signal; Including,
The controller 60,
The constant regenerative braking unit 50 while the speed of the electric vehicle is forcibly reduced by analyzing any one or two or more of the electric vehicle speed information, acceleration information, current information, and braking information input from the electric vehicle's electronic control unit. ) Regenerative braking system for an electric vehicle, characterized in that for controlling to activate.
 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.
The method of claim 1,
The controller 60,
When the rotational speed of the electric motor 10 is higher than a preset reference speed, the constant regenerative braking unit 50 is controlled to be activated, and
Electricity characterized in that, after the constant regenerative braking unit 50 is activated, the constant regenerative braking unit 50 is controlled to continue activation until the rotational speed of the electric motor 10 becomes equal to the reference speed. Regenerative braking system for automobiles.
 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.
The method of claim 2,
The controller 60,
When the rotational speed of the electric motor 10 is greater than the reference speed, a pulse width modulation signal is input so that the total amount of regenerative braking recovered through the electric motor 10 decreases in inverse proportion to the size of the reference speed. Regenerative braking control unit 61,
Regenerative braking system for an electric vehicle, characterized in that it further comprises.
 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.
The method of claim 2,
The reference speed set in the controller 60 is,
A regenerative braking system for an electric vehicle, characterized in that it is the rotational speed of the electric motor (10) generated by an average voltage supplied from the battery (20) to the electric motor (10).
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