KR102274675B1 - Integrated control apparatus for vehicle and method thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명은 차량의 통합 제어 장치 및 방법에 관한 것으로서, 계통으로부터의 교류 전압을 제1 직류 전압으로 변환하여 DC-Link로 공급하거나, DC-Link로부터의 제1 직류 전압을 교류 전압으로 변환하여 계통으로 공급하는 정류부, 및 배터리로부터 제2 직류 전압을 공급받아 차량의 주행을 위한 3상 주행 모터를 구동하는 제1 3상 인버터, 및 DC-Link와 기준 노드 사이에 접속되는 1상 스위치부를 포함하여, 제1 및 제2 직류 전압 간의 전력 변환을 수행하는 컨버터부를 포함하며, 정류부 및 1상 스위치부는, 배터리로부터 제2 직류 전압을 공급받아 차량의 시동을 위한 3상 시동 모터를 구동하는 제2 3상 인버터를 구성하고, 배터리의 충전 및 방전과, 3상 주행 모터 및 3상 시동 모터의 구동을 제어하기 위한 하나 이상의 제어 스위치를 포함하는 제어 스위치부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to an integrated control device and method for a vehicle, wherein an AC voltage from a system is converted into a first DC voltage and supplied to DC-Link, or a first DC voltage from DC-Link is converted into an AC voltage to provide a system Including a rectifier supplied to the rectifier, and a first three-phase inverter that receives a second DC voltage from the battery to drive a three-phase driving motor for vehicle driving, and a one-phase switch connected between the DC-Link and the reference node. , a converter unit for converting power between the first and second DC voltages, wherein the rectifier unit and the one-phase switch unit receive a second DC voltage from the battery and drive a three-phase starter motor for starting the vehicle. It is characterized in that it further comprises a control switch unit including one or more control switches for controlling the charging and discharging of the battery and the driving of the three-phase driving motor and the three-phase starting motor constituting the phase inverter.
Description
본 발명은 차량의 통합 제어 장치 및 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 차량의 구동 및 시동과 차량에 탑재된 배터리의 충전 및 방전을 통합적으로 제어하기 위한 차량의 통합 제어 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus and method for integrated control of a vehicle, and more particularly, to an apparatus and method for integrated control of a vehicle for integrally controlling driving and starting of a vehicle and charging and discharging of a battery mounted in the vehicle.
플러그인 하이브리드 자동차(PHEV) 또는 전기 자동차(EV)와 같은 친환경 자동차는 외부의 상용 전력 계통으로부터 교류 전원(AC)을 공급받아 차량 내부에 장착된 OBC(On-board Charger)를 통해 주행에 필요한 전기 에너지를 배터리에 충전하고, 배터리로부터 공급되는 전력을 기반으로 구동되는 주행 모터를 통해 차량이 주행하도록 동작한다. 차량 내부에 장착되는 OBC는 통상적으로 고전압 스위치, 인덕터, 커패시터, 절연형 트랜스포머, 릴레이, 제어 보드 및 냉각 시스템 등으로 구성되며, 이를 구성하기 위한 별도의 패키징이 필요하다. 상기와 같이 OBC를 구성하는 각각의 부품은 고가 및 고중량의 부품에 해당하여 친환경 자동차의 전체적인 원가 상승을 초래하고 차량 중량 증가로 인하여 차량 연비에 악영향을 준다는 문제가 있으며, 특히 OBC의 가격이 출력 기준으로 대략 10배 용량의 구동 인버터 가격과 비슷하여 친환경 자동차의 제작에 따른 재료비를 과다하게 상승시키므로 가격 경쟁력을 크게 악화시키는 문제점이 초래된다.Eco-friendly vehicles such as plug-in hybrid vehicles (PHEVs) or electric vehicles (EVs) receive alternating current (AC) power from an external commercial power system and use the on-board charger (OBC) installed inside the vehicle to drive electric energy required. is charged to the battery, and the vehicle operates to drive through a driving motor driven based on power supplied from the battery. An OBC mounted inside a vehicle is typically composed of a high voltage switch, an inductor, a capacitor, an insulated transformer, a relay, a control board, and a cooling system, and separate packaging is required to configure it. As described above, each of the parts constituting the OBC is a high-priced and heavy-weight part, which causes an increase in the overall cost of an eco-friendly vehicle and adversely affects vehicle fuel efficiency due to an increase in vehicle weight. In particular, the price of OBC is based on output As a result, it is similar to the price of a drive inverter with approximately 10 times the capacity, which excessively increases the material cost for the production of eco-friendly vehicles, resulting in a problem that greatly deteriorates price competitiveness.
상기와 같은 문제점들을 해결하기 위해 모터 및 인버터를 이용한 배터리 충전 시스템에 대한 개발이 이루어지고 있으며, 주로 계통 전력 변환을 위한 PFC(Power Factor Correction) 시스템인 H-bridge AC-DC 컨버터와, 변환된 DC 전압을 강압해주는 벅(Buck) 컨버터를 채용하고 있다. 한편, 최근 개발되고 있는 친환경 차량(HEV, PHEV, EV 등)에 적용되는 시스템은 차량 연비 개선을 위해 전기 동력원인 모터의 용량을 증가시키고 있고, 그에 따라 모터의 에너지 공급원이 배터리의 용량 또한 증가되고 있으며, 시스템의 고효율 구동을 위하여 고전압 배터리가 차세대 친환경차 에너지원으로 예상되고 있다.In order to solve the above problems, development of a battery charging system using a motor and an inverter is being made, mainly an H-bridge AC-DC converter, which is a PFC (Power Factor Correction) system for grid power conversion, and the converted DC A buck converter that steps down the voltage is employed. On the other hand, a system applied to environmentally friendly vehicles (HEV, PHEV, EV, etc.) that is being recently developed increases the capacity of the motor, which is an electric power source, to improve vehicle fuel efficiency. High-voltage batteries are expected as energy sources for next-generation eco-friendly vehicles for high-efficiency driving of the system.
고전압 배터리를 충전하기 위해서는 PFC를 통해 정류된 계통 전압을 고전압 배터리의 충전 요구 전압에 따라 승압 및 강압하는 메커니즘이 요구되나, 종래의 OBC 시스템에는 PFC를 통해 정류된 계통 전압의 승압 및 강압이 동시에 구현될 수 있는 회로 토폴로지가 부재하여 배터리의 사양이 고려된 충전 최적화가 이루어질 수 없는 한계가 존재한다.In order to charge a high-voltage battery, a mechanism for step-up and step-down of the grid voltage rectified through the PFC is required according to the charging required voltage of the high-voltage battery. Due to the absence of a possible circuit topology, there is a limit in which charging optimization taking into account the specifications of the battery cannot be achieved.
또한, 종래의 OBC 시스템은 V2G(Vehicle to Grid)가 구현될 수 있는 시스템 구성이 부재함으로 인해 차량에 탑재된 배터리가 완충된 경우 배터리에 충전된 전력을 상용 전력 계통으로 전달함으로써 배터리에 대한 방전을 수행할 수 없는 문제점이 존재한다. 나아가, 차량에 시동 발전기(HSG) 시스템과 차량 탑재형 충전(OBC) 시스템이 별도로 구비됨으로 인해 차량의 제작 단가를 상승시키고 차량의 무게를 증가시켜 연비를 저하시키는 문제점도 존재한다.In addition, in the conventional OBC system, due to the absence of a system configuration that can implement V2G (Vehicle to Grid), when the battery mounted on the vehicle is fully charged, the power charged in the battery is transferred to the commercial power system to discharge the battery. There are problems that cannot be done. Furthermore, since the starter generator (HSG) system and the vehicle-mounted charging (OBC) system are separately provided in the vehicle, there is a problem in that the manufacturing cost of the vehicle is increased and the fuel efficiency is lowered by increasing the weight of the vehicle.
본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허공보 제10-2018-0127600호(2018.11.29. 공개)에 개시되어 있다.Background art of the present invention is disclosed in Korean Patent Publication No. 10-2018-0127600 (published on November 29, 2018).
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 본 발명의 일 측면에 따른 목적은 종래의 차량의 구동을 위한 주행 모터 시스템, 차량의 시동을 위한 시동 발전기 시스템, 및 배터리 충전을 위한 OBC의 각 기능을 통합적으로 수행함과 동시에, 배터리의 완충 시 그 충전 전력을 상용 전력 계통으로 전달할 수 있는 V2G(Vehicle to Grid)가 구현된 회로 토폴로지를 제시함으로써, 차량의 구동 및 시동과 차량용 배터리의 충전 및 방전을 통합적으로 제어할 수 있는 차량의 통합 제어 장치 및 방법을 제공하는 것이다.The present invention has been devised to solve the above problems, and an object according to one aspect of the present invention is a driving motor system for driving a conventional vehicle, a starter generator system for starting a vehicle, and an OBC for charging the battery. By presenting a circuit topology that implements V2G (Vehicle to Grid) that can perform each function in an integrated manner and transfer the charging power to the commercial power system when the battery is fully charged, driving and starting the vehicle, charging the vehicle battery and An object of the present invention is to provide an integrated control apparatus and method for a vehicle capable of integrally controlling discharge.
본 발명의 일 측면에 따른 차량의 통합 제어 장치는 계통으로부터의 교류 전압을 제1 직류 전압으로 변환하여 DC-Link로 공급하거나, 상기 DC-Link로부터의 제1 직류 전압을 교류 전압으로 변환하여 상기 계통으로 공급하는 정류부, 및 배터리로부터 제2 직류 전압을 공급받아 차량의 주행을 위한 3상 주행 모터를 구동하는 제1 3상 인버터, 및 상기 DC-Link와 기준 노드 사이에 접속되는 1상 스위치부를 포함하여, 상기 제1 및 제2 직류 전압 간의 전력 변환을 수행하는 컨버터부를 포함하며, 상기 정류부 및 상기 1상 스위치부는, 상기 배터리로부터 상기 제2 직류 전압을 공급받아 차량의 시동을 위한 3상 시동 모터를 구동하는 제2 3상 인버터를 구성하고, 상기 배터리의 충전 및 방전과, 상기 3상 주행 모터 및 상기 3상 시동 모터의 구동을 제어하기 위한 하나 이상의 제어 스위치를 포함하는 제어 스위치부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.The integrated control device for a vehicle according to an aspect of the present invention converts an AC voltage from a system into a first DC voltage and supplies it to DC-Link, or converts the first DC voltage from the DC-Link into an AC voltage to A rectifier for supplying the system, a first three-phase inverter for driving a three-phase driving motor for driving a vehicle by receiving a second DC voltage from a battery, and a one-phase switch connected between the DC-Link and a reference node and a converter unit for converting power between the first and second DC voltages, wherein the rectifier unit and the one-phase switch unit receive the second DC voltage from the battery and start a three-phase starter for starting the vehicle A second three-phase inverter for driving the motor, and further comprising a control switch unit including one or more control switches for controlling charging and discharging of the battery and driving of the three-phase traveling motor and the three-phase starting motor characterized in that
본 발명에 있어 상기 정류부, 상기 컨버터부 및 상기 제어 스위치부의 동작을 제어하여, 상기 DC-Link로부터의 제1 직류 전압을 토대로 상기 배터리가 충전되는 충전 모드, 상기 배터리가 방전되는 방전 모드, 상기 배터리로부터의 제2 직류 전압을 토대로 상기 3상 주행 모터가 구동되는 구동 모드, 및 상기 배터리로부터의 제2 직류 전압을 토대로 상기 3상 시동 모터가 구동되는 시동 모드를 선택적으로 수행하는 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In the present invention, by controlling the operations of the rectifying unit, the converter unit, and the control switch unit, a charging mode in which the battery is charged based on the first DC voltage from the DC-Link, a discharging mode in which the battery is discharged, the battery Further comprising a control unit selectively performing a driving mode in which the three-phase driving motor is driven based on a second DC voltage from the battery and a starting mode in which the 3-phase starting motor is driven based on a second DC voltage from the battery characterized in that
본 발명에 있어 상기 정류부는, 제1 노드에서 직렬 접속되는 제1 상단 스위치와 제1 하단 스위치, 및 제2 노드에서 직렬 접속되는 제2 상단 스위치와 제2 하단 스위치를 포함하고, 상기 1상 스위치부는, 제3 노드에서 직렬 접속되는 제3 상단 스위치와 제3 하단 스위치를 포함하며, 상기 제1 3상 인버터는, 제4 노드에서 직렬 접속되는 제4 상단 스위치와 제4 하단 스위치, 제5 노드에서 직렬 접속되는 제5 상단 스위치와 제5 하단 스위치, 및 제6 노드에서 직렬 접속되는 제6 상단 스위치와 제6 하단 스위치를 포함하는 것을 특징으로 한다.In the present invention, the rectifying unit includes a first upper switch and a first lower switch connected in series at a first node, and a second upper switch and a second lower switch connected in series at a second node, the one-phase switch The unit includes a third upper switch and a third lower switch connected in series at a third node, wherein the first three-phase inverter includes a fourth upper switch and a fourth lower switch connected in series at a fourth node, a fifth node It is characterized in that it comprises a fifth upper switch and a fifth lower switch connected in series, and a sixth upper switch and a sixth lower switch connected in series at the sixth node.
본 발명에 있어 상기 제어 스위치부는, 상기 계통의 양 단자 및 상기 3상 시동 모터 간의 접속을 단속하는 제1 제어 스위치, 상기 계통의 음 단자 및 상기 제1 노드 간의 접속을 단속하는 제2 제어 스위치, 상기 3상 시동 모터 및 상기 제3 노드 간의 접속을 단속하는 제3 제어 스위치, 상기 3상 시동 모터 및 상기 제1 노드 간의 접속을 단속하는 제4 제어 스위치, 상기 제1 제어 스위치와 상기 3상 시동 모터가 연결되는 노드, 및 상기 제4 제어 스위치와 상기 3상 시동 모터가 연결되는 노드 간의 접속을 단속하는 제5 제어 스위치, 상기 DC-Link 및 상기 컨버터부 간의 접속을 단속하는 제6 제어 스위치, 및 상기 제3 노드 및 상기 3상 주행 모터 간의 접속을 단속하는 제7 제어 스위치를 포함하는 것을 특징으로 한다.In the present invention, the control switch unit includes a first control switch that regulates the connection between the positive terminals of the system and the three-phase starting motor, a second control switch that regulates the connection between the negative terminal of the system and the first node, A third control switch that regulates the connection between the three-phase starting motor and the third node, a fourth control switch that regulates the connection between the three-phase starting motor and the first node, the first control switch and the three-phase start A node to which a motor is connected, and a fifth control switch for controlling a connection between the fourth control switch and a node to which the three-phase starting motor is connected, a sixth control switch for controlling a connection between the DC-Link and the converter unit; and a seventh control switch controlling the connection between the third node and the three-phase driving motor.
본 발명에 있어 상기 제어부는, 상기 충전 모드 및 상기 방전 모드에서, 상기 제1, 제2, 제5, 제7 제어 스위치를 턴 온시키고 상기 제3, 제4, 제6 제어 스위치를 턴 오프시켜, 상기 계통, 상기 3상 시동 모터, 상기 정류부, 상기 컨버터부, 상기 3상 주행 모터 및 상기 배터리로 이어지는 전력 충방전 라인을 형성시키는 것을 특징으로 한다.In the present invention, the control unit turns on the first, second, fifth, and seventh control switches and turns off the third, fourth, and sixth control switches in the charging mode and the discharging mode. , the system, the three-phase starting motor, the rectifier, the converter, the three-phase driving motor and characterized in that to form a power charge/discharge line leading to the battery.
본 발명에 있어 상기 제어부는, 상기 충전 모드 및 상기 방전 모드에서 계통 포지티브(Positive) 조건일 때, 상기 제1 및 제2 상단 스위치를 턴 오프시키고 상기 제1 및 제2 하단 스위치를 턴 온시키는 제1 동작 모드와, 상기 제2 상단 스위치 및 상기 제1 하단 스위치를 턴 온시키고 상기 제1 상단 스위치 및 상기 제2 하단 스위치를 턴 오프시키는 제2 동작 모드를 반복적으로 수행하는 것을 특징으로 한다.In the present invention, the control unit, when the system positive (positive) condition in the charging mode and the discharging mode, turns off the first and second upper switches and turns on the first and second lower switches A first operation mode and a second operation mode in which the second upper switch and the first lower switch are turned on and the first upper switch and the second lower switch are turned off are repeatedly performed.
본 발명에 있어 상기 제어부는, 상기 충전 모드 및 상기 방전 모드에서 계통 네거티브(Negative) 조건일 때, 상기 제1 및 제2 상단 스위치를 턴 온시키고 상기 제1 및 제2 하단 스위치를 턴 오프시키는 제3 동작 모드와, 상기 제1 상단 스위치 및 상기 제2 하단 스위치를 턴 온시키고 상기 제2 상단 스위치 및 상기 제1 하단 스위치를 턴 오프시키는 제4 동작 모드를 반복적으로 수행하는 것을 특징으로 한다.In the present invention, the control unit, when the system negative condition in the charging mode and the discharging mode, turns on the first and second upper switches and turns off the first and second lower switches The third operation mode and the fourth operation mode in which the first upper switch and the second lower switch are turned on and the second upper switch and the first lower switch are turned off are repeatedly performed.
본 발명에 있어 상기 제어부는, 상기 충전 모드에서 상기 제1 및 제2 직류 전압 간의 비교 결과를 토대로 상기 컨버터부를 제어하여 상기 제1 직류 전압을 승압 또는 강압함으로써 상기 배터리를 충전시키고, 상기 방전 모드에서 상기 제1 및 제2 직류 전압 간의 비교 결과를 토대로 상기 컨버터부를 제어하여 상기 제2 직류 전압을 승압 또는 강압함으로써 상기 배터리를 방전시키는 것을 특징으로 한다.In the present invention, the control unit controls the converter unit based on a comparison result between the first and second DC voltages in the charging mode to increase or decrease the first DC voltage to charge the battery, and to charge the battery in the discharging mode. Based on a comparison result between the first and second DC voltages, the battery is discharged by controlling the converter unit to step-up or step-down the second DC voltage.
본 발명에 있어 상기 제어부는, 상기 충전 모드에서 상기 제1 직류 전압을 승압하는 경우 및 상기 방전 모드에서 상기 제2 직류 전압을 강압하는 경우, 상기 제3 상단 스위치를 턴 온시킨 상태에서, 상기 제4 내지 제6 상단 스위치를 턴 오프시키고 상기 제4 내지 제6 하단 스위치를 턴 온시키는 제5 동작 모드와, 상기 제4 내지 제6 상단 스위치를 턴 온시키고 상기 제4 내지 제6 하단 스위치를 턴 오프시키는 제6 동작 모드를 반복적으로 수행하는 것을 특징으로 한다.In the present invention, when the first DC voltage is boosted in the charging mode and the second DC voltage is stepped down in the discharging mode, the control unit, in a state in which the third upper switch is turned on, A fifth operation mode in which the fourth to sixth upper switches are turned off and the fourth to sixth lower switches are turned on, and the fourth to sixth upper switches are turned on and the fourth to sixth lower switches are turned on It is characterized in that the sixth operation mode of turning off is repeatedly performed.
본 발명에 있어 상기 제어부는, 상기 충전 모드에서 상기 제1 직류 전압을 강압하는 경우 및 상기 방전 모드에서 상기 제2 직류 전압을 승압하는 경우, 상기 제4 내지 제6 상단 스위치를 턴 온시킨 상태에서, 상기 제3 상단 스위치를 턴 온시키고 상기 제3 하단 스위치를 턴 오프시키는 제7 동작 모드와, 상기 제3 상단 스위치를 턴 오프시키고 상기 제3 하단 스위치를 턴 온시키는 제8 동작 모드를 반복적으로 수행하는 것을 특징으로 한다.In the present invention, the control unit, when stepping down the first DC voltage in the charging mode and boosting the second DC voltage in the discharging mode, in a state in which the fourth to sixth upper switches are turned on , a seventh operation mode in which the third upper switch is turned on and the third lower switch is turned off, and an eighth operation mode in which the third upper switch is turned off and the third lower switch is turned on repeatedly characterized by performing.
본 발명에 있어 상기 제어부는, 상기 구동 모드에서 상기 제6 및 제7 제어 스위치를 턴 오프시켜 상기 제1 3상 인버터 및 상기 3상 주행 모터가 상기 1상 스위치부와 전기적으로 분리되도록 함으로써 상기 배터리, 상기 제1 3상 인버터 및 상기 3상 주행 모터로 이어지는 구동 라인을 형성시키는 것을 특징으로 한다.In the present invention, the control unit turns off the sixth and seventh control switches in the driving mode so that the first three-phase inverter and the three-phase driving motor are electrically separated from the one-phase switch unit, so that the battery , to form a driving line leading to the first three-phase inverter and the three-phase driving motor.
본 발명에 있어 상기 제어부는, 상기 시동 모드에서 상기 제3, 제4, 제6 제어 스위치를 턴 온시키고 상기 제5 및 제7 제어 스위치를 턴 오프시킴으로써 상기 배터리, 상기 제2 3상 인버터 및 상기 3상 시동 모터로 이어지는 시동 라인을 형성시키는 것을 특징으로 한다.In the present invention, the control unit, the battery, the second three-phase inverter and the battery by turning on the third, fourth, and sixth control switches and turning off the fifth and seventh control switches in the starting mode Characterized in forming a starting line leading to a three-phase starting motor.
본 발명은 상기 3상 시동 모터 및 기준 노드 사이에 접속되어 상기 충전 모드에서 상기 3상 시동 모터와 함께 LCL 필터를 구성하는 커패시터를 더 포함하고, 상기 제어 스위치부는, 상기 3상 시동 모터 및 상기 커패시터 간의 접속을 단속하는 제8 제어 스위치를 더 포함하며, 상기 제어부는, 상기 충전 모드 및 상기 방전 모드에서 상기 제8 제어 스위치를 턴 온시키고, 상기 구동 모드 및 상기 시동 모드에서 상기 제8 제어 스위치를 턴 오프시키는 것을 특징으로 한다.The present invention further includes a capacitor connected between the three-phase starter motor and a reference node to configure an LCL filter together with the three-phase starter motor in the charging mode, wherein the control switch unit comprises: the three-phase starter motor and the capacitor Further comprising an eighth control switch for intermittent connection between the control unit, the control unit to turn on the eighth control switch in the charging mode and the discharging mode, the eighth control switch in the driving mode and the starting mode It is characterized by turning off.
본 발명의 일 측면에 따른 차량의 통합 제어 방법은 계통으로부터의 교류 전압을 제1 직류 전압으로 변환하여 DC-Link로 공급하거나, 상기 DC-Link로부터의 제1 직류 전압을 교류 전압으로 변환하여 상기 계통으로 공급하는 정류부; 및 배터리로부터 제2 직류 전압을 공급받아 차량의 주행을 위한 3상 주행 모터를 구동하는 제1 3상 인버터, 및 상기 DC-Link와 기준 노드 사이에 접속되는 1상 스위치부를 포함하여, 상기 제1 및 제2 직류 전압 간의 전력 변환을 수행하는 컨버터부;를 포함하며, 상기 정류부 및 상기 1상 스위치부는, 상기 배터리로부터 상기 제2 직류 전압을 공급받아 차량의 시동을 위한 3상 시동 모터를 구동하는 제2 3상 인버터를 구성하고, 상기 배터리의 충전 및 방전과, 상기 3상 주행 모터 및 상기 3상 시동 모터의 구동을 제어하기 위한 하나 이상의 제어 스위치를 포함하는 제어 스위치부;를 더 포함하는 차량의 장치를 제어하는 차량의 통합 제어 방법으로서, 제어부가, 상기 배터리로부터의 제2 직류 전압을 토대로 상기 3상 시동 모터가 구동되는 시동 모드를 통해 차량을 시동 온시키는 단계, 차량의 시동이 온 된 후, 상기 제어부가, 상기 배터리로부터의 제2 직류 전압을 토대로 상기 3상 주행 모터가 구동되는 구동 모드를 통해 차량을 구동시키는 단계, 상기 제어부가, 상기 구동 모드가 완료된 후 차량의 시동이 오프되었는지 여부를 판단하는 단계, 차량의 시동이 오프된 것으로 판단된 경우, 상기 제어부가, 상기 배터리의 SOC(Stage Of Charge)를 검출하는 단계, 및 상기 제어부가, 상기 검출된 배터리의 SOC에 따라, 상기 정류부, 상기 컨버터부 및 상기 제어 스위치부의 동작을 제어하여, 상기 DC-Link로부터의 제1 직류 전압을 토대로 상기 배터리가 충전되는 충전 모드 및 상기 배터리가 방전되는 방전 모드를 선택적으로 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.The integrated control method of a vehicle according to an aspect of the present invention converts an AC voltage from a system into a first DC voltage and supplies it to DC-Link, or converts the first DC voltage from the DC-Link into an AC voltage to a rectifier supplying the system; and a first three-phase inverter for driving a three-phase driving motor for driving a vehicle by receiving a second DC voltage from a battery, and a one-phase switch unit connected between the DC-Link and a reference node, wherein the first and a converter unit that converts power between the second DC voltages, wherein the rectifier and the one-phase switch unit receive the second DC voltage from the battery to drive a three-phase starter motor for starting the vehicle A vehicle further comprising a; a control switch unit constituting a second three-phase inverter and comprising one or more control switches for controlling charging and discharging of the battery and driving of the three-phase driving motor and the three-phase starting motor An integrated control method of a vehicle for controlling a device of a vehicle, the control unit starting on the vehicle through a starting mode in which the three-phase starting motor is driven based on a second DC voltage from the battery; After that, the control unit drives the vehicle through a driving mode in which the three-phase driving motor is driven based on the second DC voltage from the battery, and the control unit determines whether the vehicle is started after the driving mode is completed. determining whether the vehicle is started, when it is determined that the vehicle is turned off, detecting, by the controller, a stage of charge (SOC) of the battery, and, by the controller, according to the detected SOC of the battery, the Controlling the operations of the rectifying unit, the converter unit, and the control switch unit, and selectively performing a charging mode in which the battery is charged and a discharging mode in which the battery is discharged based on the first DC voltage from the DC-Link. characterized in that
본 발명의 상기 시동 온시키는 단계에서, 상기 제어부는, 상기 제3, 제4, 제6 제어 스위치를 턴 온시키고 상기 제5 및 제7 제어 스위치를 턴 오프시킴으로써 상기 배터리, 상기 제2 3상 인버터 및 상기 3상 시동 모터로 이어지는 시동 라인을 형성시킨 후, 상기 제2 3상 인버터를 제어하여 상기 3상 시동 모터를 구동시키는 것을 특징으로 한다.In the starting-on step of the present invention, the control unit turns on the third, fourth, and sixth control switches and turns off the fifth and seventh control switches to turn off the battery, the second three-phase inverter and after forming a starting line leading to the three-phase starter motor, controlling the second three-phase inverter to drive the three-phase starter motor.
본 발명의 상기 구동시키는 단계에서, 상기 제어부는, 상기 제6 및 제7 제어 스위치를 턴 오프시켜 상기 제1 3상 인버터 및 상기 3상 주행 모터가 상기 1상 스위치부와 전기적으로 분리되도록 함으로써 상기 배터리, 상기 제1 3상 인버터 및 상기 3상 주행 모터로 이어지는 구동 라인을 형성시킨 후, 상기 제1 3상 인버터를 제어하여 상기 3상 주행 모터를 구동시키는 것을 특징으로 한다.In the driving step of the present invention, the control unit turns off the sixth and seventh control switches so that the first three-phase inverter and the three-phase driving motor are electrically separated from the one-phase switch unit, so that the After forming a battery, a driving line leading to the first three-phase inverter, and the three-phase driving motor, the first three-phase inverter is controlled to drive the three-phase driving motor.
본 발명의 상기 수행하는 단계에서, 상기 제어부는, 상기 배터리의 SOC가 미리 설정된 제1 기준치 이하이면 상기 충전 모드를 수행하고, 상기 배터리의 SOC가 미리 설정된 제2 기준치 이상이면 상기 방전 모드를 수행하되, 상기 제2 기준치는 상기 제1 기준치보다 큰 값으로 설정되어 있는 것을 특징으로 한다.In the performing step of the present invention, the controller performs the charging mode when the SOC of the battery is less than or equal to a preset first reference value, and performs the discharging mode when the SOC of the battery is greater than or equal to a preset second reference value. , the second reference value is set to a value greater than the first reference value.
본 발명의 상기 수행하는 단계에서, 상기 제어부는, 상기 충전 모드 및 상기 방전 모드에서, 상기 제1, 제2, 제5, 제7 제어 스위치를 턴 온시키고 상기 제3, 제4, 제6 제어 스위치를 턴 오프시켜, 상기 계통, 상기 3상 시동 모터, 상기 정류부, 상기 컨버터부, 상기 3상 주행 모터 및 상기 배터리로 이어지는 전력 충방전 라인을 형성시키는 것을 특징으로 한다.In the performing step of the present invention, in the charging mode and the discharging mode, the control unit turns on the first, second, fifth, and seventh control switches and controls the third, fourth, and sixth By turning off the switch, it is characterized in that the power charging/discharging line connected to the system, the three-phase starting motor, the rectifier, the converter, the three-phase driving motor, and the battery is formed.
본 발명의 일 측면에 따르면, 본 발명은 종래의 차량의 구동을 위한 주행 모터 시스템, 차량의 시동을 위한 시동 발전기 시스템, 및 배터리 충전을 위한 OBC의 각 기능을 통합적으로 수행하는 회로 구성을 제시함으로써 시스템의 사이즈, 무게 및 원가를 저감시킬 수 있고, 배터리 전압 및 DC-Link 전압 간의 전력 변환을 위한 컨버터를 3 병렬로 구성하여 배터리로 공급되는 전류의 리플을 최소화함으로써 배터리 수명을 연장함과 동시에 발열 문제를 해소할 수 있으며, 정류부, 제어 스위치부 및 컨버터부로 구성되는 통합 회로를 기반으로 양방향 전력 흐름 라인을 구현함으로써 배터리의 충전 및 방전을 통합적으로 제어할 수 있다.According to one aspect of the present invention, the present invention provides a circuit configuration that integrally performs each function of a driving motor system for driving a conventional vehicle, a starter generator system for starting a vehicle, and OBC for battery charging. The size, weight and cost of the system can be reduced, and the converter for power conversion between the battery voltage and DC-Link voltage is configured in parallel to minimize the ripple of the current supplied to the battery, thereby extending the battery life and generating heat. It is possible to solve the problem, and by implementing a bidirectional power flow line based on an integrated circuit consisting of a rectifier, a control switch, and a converter, it is possible to control the charging and discharging of the battery in an integrated way.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 통합 제어 장치를 설명하기 위한 블록구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 통합 제어 장치의 회로 구성을 설명하기 위한 회로도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 통합 제어 장치에서 LCL 필터가 구성되는 방식을 보인 회로도이다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 통합 제어 장치에서 계통 포지티브(Positive) 조건에서의 정류부 동작을 보인 회로도이다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 통합 제어 장치에서 계통 네거티브(Negative) 조건에서의 정류부 동작을 보인 회로도이다.
도 8 및 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 통합 제어 장치에서 제1 직류 전압의 승압 시 및 제2 직류 전압의 강압 시 컨버터부의 동작을 보인 회로도이다.
도 10 및 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 통합 제어 장치에서 제1 직류 전압의 강압 시 및 제2 직류 전압의 승압 시 컨버터부의 동작을 보인 회로도이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 통합 제어 장치에서 구동 모드에서의 동작을 보인 회로도이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 통합 제어 장치에서 시동 모드에서의 동작을 보인 회로도이다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 통합 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.1 is a block diagram illustrating an apparatus for controlling an integrated vehicle according to an embodiment of the present invention.
2 is a circuit diagram illustrating a circuit configuration of an integrated control device for a vehicle according to an embodiment of the present invention.
3 is a circuit diagram illustrating a method of configuring an LCL filter in the integrated control device for a vehicle according to an embodiment of the present invention.
4 and 5 are circuit diagrams illustrating an operation of a rectifier under a system positive condition in an apparatus for controlling a vehicle according to an embodiment of the present invention.
6 and 7 are circuit diagrams illustrating an operation of a rectifier under a system negative condition in an apparatus for controlling a vehicle according to an embodiment of the present invention.
8 and 9 are circuit diagrams illustrating the operation of the converter unit when the first DC voltage is boosted and the second DC voltage is decreased in the integrated control device for a vehicle according to an embodiment of the present invention.
10 and 11 are circuit diagrams illustrating the operation of the converter unit when the first DC voltage is step-down and the second DC voltage is boosted in the integrated control device for a vehicle according to an embodiment of the present invention.
12 is a circuit diagram illustrating an operation in a driving mode in the integrated control apparatus for a vehicle according to an embodiment of the present invention.
13 is a circuit diagram illustrating an operation in a starting mode in the integrated control apparatus for a vehicle according to an embodiment of the present invention.
14 is a flowchart illustrating an integrated control method of a vehicle according to an embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 차량의 통합 제어 장치 및 방법의 실시예를 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.Hereinafter, embodiments of an apparatus and method for integrated control of a vehicle according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In this process, the thickness of the lines or the size of the components shown in the drawings may be exaggerated for clarity and convenience of explanation. In addition, the terms to be described later are terms defined in consideration of functions in the present invention, which may vary according to the intention or custom of the user or operator. Therefore, definitions of these terms should be made based on the content throughout this specification.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 통합 제어 장치를 설명하기 위한 블록구성도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 통합 제어 장치의 회로 구성을 설명하기 위한 회로도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 통합 제어 장치에서 LCL 필터가 구성되는 방식을 보인 회로도이고, 도 4 및 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 통합 제어 장치에서 계통 포지티브(Positive) 조건에서의 정류부 동작을 보인 회로도이며, 도 6 및 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 통합 제어 장치에서 계통 네거티브(Negative) 조건에서의 정류부 동작을 보인 회로도이고, 도 8 및 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 통합 제어 장치에서 제1 직류 전압의 승압 시 및 제2 직류 전압의 강압 시 컨버터부의 동작을 보인 회로도이며, 도 10 및 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 통합 제어 장치에서 제1 직류 전압의 강압 시 및 제2 직류 전압의 승압 시 컨버터부의 동작을 보인 회로도이고, 도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 통합 제어 장치에서 구동 모드에서의 동작을 보인 회로도이며, 도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 통합 제어 장치에서 시동 모드에서의 동작을 보인 회로도이다.1 is a block diagram illustrating an integrated control apparatus for a vehicle according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a circuit diagram illustrating a circuit configuration of an integrated control apparatus for a vehicle according to an embodiment of the present invention. , FIG. 3 is a circuit diagram illustrating a method in which an LCL filter is configured in an integrated control device for a vehicle according to an embodiment of the present invention, and FIGS. 4 and 5 are systems in an integrated control device for a vehicle according to an embodiment of the present invention. It is a circuit diagram showing the operation of the rectifier under a positive condition, and FIGS. 6 and 7 are circuit diagrams showing the operation of the rectifier under a system negative condition in the integrated control device for a vehicle according to an embodiment of the present invention, FIG. 8 and 9 are circuit diagrams illustrating the operation of the converter unit when the first DC voltage is boosted and the second DC voltage is stepped down in the integrated control device for a vehicle according to an embodiment of the present invention, and FIGS. 10 and 11 are the present invention is a circuit diagram illustrating the operation of the converter unit when the first DC voltage is stepped down and the second DC voltage is boosted in the integrated control device for a vehicle according to an embodiment of the present invention, and FIG. 12 is a vehicle integrated control according to an embodiment of the present invention. It is a circuit diagram showing the operation in the driving mode in the device, and FIG. 13 is a circuit diagram showing the operation in the starting mode in the integrated control device for a vehicle according to an embodiment of the present invention.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 통합 제어 장치는 정류부(100), 컨버터부(200), 제어 스위치부(300) 및 제어부(400)를 포함할 수 있다.1 and 2 , the integrated control apparatus for a vehicle according to an embodiment of the present invention may include a rectifying
정류부(100)는 계통(GRID, 상용 전력 계통)으로부터의 교류 전압을 제1 직류 전압으로 변환하여 DC-Link로 공급하거나, DC-Link로부터의 제1 직류 전압을 교류 전압으로 변환하여 계통(GRID)으로 공급할 수 있다. 계통(GRID)으로부터 정류부(100)로 교류 전압이 공급되는 경로 상에는 차량의 시동을 위한 시동 모터(즉, 시동 발전기(HSG : Hybrid Starter and Generator)), 커패시터(C), 및 후술하는 제어 스위치부(300)에 포함되는 제1 내지 제5 제어 스위치(SW1 - SW5)와 제8 제어 스위치(SW8)가 접속되어 있을 수 있으며, 3상 시동 모터(HSG) 및 커패시터(C)는 계통(GRID)으로부터의 교류 전력의 고조파 필터링을 수행하는 LCL 필터를 구성한다.The
도 2에 도시된 것과 같이 정류부(100)는 제1 노드(N1)에서 직렬 접속되는 제1 상단 스위치(SH1)와 제1 하단 스위치(SL1), 및 제2 노드(N2)에서 직렬 접속되는 제2 상단 스위치(SH2)와 제2 하단 스위치(SL2)를 포함하는 PFC(Power Factor Correction)용 2상 H-Bridge AC-DC 컨버터로 구현될 수 있으며, 제1 상단 스위치(SH1)는 DC-Link 및 제1 노드(N1) 사이에 접속되고, 제1 하단 스위치(SL1)는 제1 노드(N1) 및 기준 노드 사이에 접속되며, 제2 상단 스위치(SH2)는 DC-Link 및 제2 노드(N2) 사이에 접속되고, 제2 하단 스위치(SL2)는 제2 노드(N2) 및 기준 노드 사이에 접속될 수 있다. 정류부(100)에 포함된 각 스위치(SH1, SH2, SL1, SL2)는 후술하는 제어부(400)에 의해 그 턴 온 및 턴 오프가 제어되어 DC-Link의 직류 전압(즉, 제1 직류 전압) 및 계통(GRID)의 교류 전압 간의 전력 변환을 수행할 수 있다.As shown in FIG. 2 , the rectifying
컨버터부(200)는 제1 3상 인버터(210), 1상 스위치부(220) 및 3상 주행 모터(MOT)를 포함할 수 있다. 제1 3상 인버터(210)는 배터리(BT)로부터 제2 직류 전압을 공급받아 차량의 주행을 위한 3상 주행 모터(MOT)를 구동할 수 있고, 1상 스위치부(220)는 DC-Link와 기준 노드 사이에 접속될 수 있다.The
구체적으로, 도 2에 도시된 것과 같이 1상 스위치부(220)는 제3 노드(N3)에서 직렬 접속되는 제3 상단 스위치(SH3)와 제3 하단 스위치(SL3)를 포함할 수 있다. 제3 상단 스위치(SH3)는 DC-Link 및 제3 노드(N3) 사이에 접속되고, 제3 하단 스위치(SL3)는 제3 노드(N3) 및 기준 노드 사이에 접속될 수 있다.Specifically, as shown in FIG. 2 , the 1-
제1 3상 인버터(210)는 제4 노드(N4)에서 직렬 접속되는 제4 상단 스위치(SH4)와 제4 하단 스위치(SL4), 제5 노드(N5)에서 직렬 접속되는 제5 상단 스위치(SH5)와 제5 하단 스위치(SL5), 및 제6 노드(N6)에서 직렬 접속되는 제6 상단 스위치(SH6)와 제6 하단 스위치(SL6)를 포함할 수 있다. 제4 내지 제6 상단 스위치(SH4 - SH6)는 각각의 일 단자가 배터리(BT)의 (+) 단자에 접속되고 각각의 타 단자는 각각 제4 내지 제6 노드(N4 - N6)에 접속될 수 있다. 제4 내지 제6 하단 스위치(SL4 - SL6)는 각각의 일 단자가 각각 제4 내지 제6 노드(N4 - N6)에 접속되고 각각의 타 단자는 배터리(BT)의 (-) 단자에 접속될 수 있다. 3상 주행 모터(MOT)의 제1상 내지 제3상 인덕터(미도시)는 제4 내지 제6 노드(N4 - N6)에 각각 접속될 수 있고, 중선선은 후술하는 제7 제어 스위치(SW7)를 통해 전술한 제3 노드(N3)에 접속될 수 있다.The first three-
도 2에 도시된 1상 스위치부(220), 3상 인버터(210) 및 3상 주행 모터(MOT) 간의 결선을 통해 컨버터부(200)는 DC-Link의 제1 직류 전압 및 배터리(BT)의 제2 직류 전압 간 양방향으로 승압 및 강압의 전력 변환을 수행하는 벅-부스트(Buck-Boost) 컨버터로 동작할 수 있으며, 나아가 전술한 정류부(100) 및 1상 스위치부(220)는 배터리(BT)로부터 제2 직류 전압을 공급받아 차량의 시동을 위한 3상 시동 모터(HSG)를 구동하는 제2 3상 인버터(INV2)를 구성하게 된다. Through the connection between the 1-
제어 스위치부(300)는 제1 내지 제8 제어 스위치(SW1 - SW8)를 포함할 수 있다. 제1 제어 스위치(SW1)는 계통(GRID)의 양 단자((+) 단자) 및 3상 시동 모터(HSG)(의 제1상 인덕터) 간의 접속을 단속할 수 있다. 제2 제어 스위치(SW2)는 계통(GRID)의 음 단자((-) 단자) 및 제1 노드(N1) 간의 접속을 단속할 수 있다. 제3 제어 스위치(SW3)는 3상 시동 모터(HSG)(의 제1상 인덕터) 및 제3 노드(N3) 간의 접속을 단속할 수 있다. 제4 제어 스위치(SW4)는 3상 시동 모터(HSG)(의 제3상 인덕터) 및 제1 노드(N1) 간의 접속을 단속할 수 있다. 제5 제어 스위치(SW5)는 노드 A(NA) 및 노드 B(NB) 간의 접속을 단속할 수 있으며, 여기서 노드 A는 제1 제어 스위치(SW1)와 3상 시동 모터(HSG)(의 제1상 인덕터)가 연결되는 노드로 정의하고 노드 B는 제4 제어 스위치(SW4)와 3상 시동 모터(HSG)(의 제3상 인덕터)가 연결되는 노드로 정의한다. 제6 제어 스위치(SW6)는 DC-Link 및 컨버터부(200) 간의 접속(DC-Link 및 배터리(BT)의 (+) 단자 간의 접속으로 표현될 수도 있다)을 단속할 수 있다. 제7 제어 스위치(SW7)는 제3 노드(N3) 및 3상 주행 모터(MOT)(의 중선선) 간의 접속을 단속할 수 있다. 제8 제어 스위치(SW8)는 3상 시동 모터(HSG)(의 중선선) 및 커패시터(C) 간의 접속을 단속할 수 있으며, 도 3에 도시된 것과 같이 제8 제어 스위치(SW8)가 턴 온됨에 따라 3상 시동 모터(HSG) 및 커패시터(C)가 접속되어 고조파 필터링을 위한 LCL 필터가 구성될 수 있다. 후술하는 제어부(400)는 계통(GRID)과 연계되는 충전 모드 및 방전 모드에서는 제8 제어 스위치(SW8)를 턴 온시키고, 계통(GRID)과 분리되는 구동 모드 및 시동 모드에서는 제8 제어 스위치(SW8)를 턴 오프시킬 수 있다. 제어 스위치부(300)는 후술하는 충전 모드, 방전 모드, 구동 모드 및 시동 모드에 따라 제어부(400)에 의해 그 턴 온 및 턴 오프가 제어될 수 있다.The control switch unit 300 may include first to eighth control switches SW1 - SW8. The first control switch SW1 may control the connection between both terminals ((+) terminal) of the grid GRID and the three-phase starting motor HSG (the first phase inductor of). The second control switch SW2 may control the connection between the negative terminal ((-) terminal) of the grid GRID and the first node N1 . The third control switch SW3 may control the connection between the three-phase starting motor HSG (the first phase inductor of) and the third node N3 . The fourth control switch SW4 may control the connection between the three-phase starting motor HSG (the third-phase inductor of) and the first node N1 . The fifth control switch SW5 may intercept the connection between the node A (NA) and the node B (NB), wherein the node A is the first control switch SW1 and the first of (HSG) It is defined as a node to which the phase inductor) is connected, and node B is defined as a node to which the fourth control switch SW4 and the three-phase starting motor HSG (the third phase inductor of) are connected. The sixth control switch SW6 may control the connection between the DC-Link and the converter unit 200 (which may be expressed as a connection between the DC-Link and the (+) terminal of the battery BT). The seventh control switch SW7 may intermittently control the connection between the third node N3 and the three-phase traveling motor MOT (the neutral line of the). The eighth control switch SW8 may intermittently the connection between the three-phase starter motor HSG (the neutral line of) and the capacitor C, and the eighth control switch SW8 is turned on as shown in FIG. As a result, the three-phase starting motor (HSG) and the capacitor (C) are connected to form an LCL filter for harmonic filtering. The
전술한 제1 내지 제6 상단 스위치(SH1 - SH6), 제1 내지 제6 하단 스위치(SL1 - SL6), 제1 내지 제8 제어 스위치(SW1 - SW8)는 FET(Field Effect Transistor), BJT(Bipolar Junction Transistor) 또는 릴레이 스위치 등 다양한 스위치 형태로 구현될 수 있으며, 도 2 내지 도 13은 제1 내지 제6 상단 스위치(SH1 - SH6)와 제1 내지 제6 하단 스위치(SL1 - SL6)가 FET로 구현되고 제1 내지 제8 제어 스위치(SW1 - SW8)가 릴레이 스위치로 구현된 예시를 도시하고 있다.The first to sixth upper switches SH1 to SH6, the first to sixth lower switches SL1 to SL6, and the first to eighth control switches SW1 to SW8 are a Field Effect Transistor (FET), BJT ( Bipolar Junction Transistor) or relay switch, etc., may be implemented in various switch types, and FIGS. 2 to 13 show that the first to sixth upper switches SH1 to SH6 and the first to sixth lower switches SL1 to SL6 are FETs. and shows an example in which the first to eighth control switches SW1 to SW8 are implemented as relay switches.
제어부(400)는 정류부(100), 컨버터부(200) 및 제어 스위치부(300)의 동작을 제어하여, DC-Link로부터의 제1 직류 전압을 토대로 배터리(BT)가 충전되는 충전 모드, 배터리(BT)가 방전되는 방전 모드, 배터리(BT)로부터의 제2 직류 전압을 토대로 3상 주행 모터(MOT)가 구동되는 구동 모드, 및 배터리(BT)로부터의 제2 직류 전압을 토대로 3상 시동 모터(HSG)가 구동되는 시동 모드를 선택적으로 수행할 수 있다. 즉, 제어부(400)는 차량의 상태(주행 상태, IGN ON 상태, 시동 OFF 상태, 배터리(BT)의 SOC(State Of Charge))에 따라 정류부(100), 컨버터부(200) 및 제어 스위치부(300)의 동작을 제어하여 충전 모드, 방전 모드, 구동 모드 및 시동 모드 중 어느 하나를 수행할 수 있다.The
전술한 회로 구성을 기반으로, 충전 모드, 방전 모드, 구동 모드 및 시동 모드에서의 동작을 구체적으로 설명한다.Based on the circuit configuration described above, the operation in the charging mode, the discharging mode, the driving mode, and the starting mode will be described in detail.
제어부(400)는 충전 모드 및 방전 모드에서, 제1, 제2, 제5, 제7 제어 스위치(SW1, SW2, SW5, SW7)를 턴 온시키고 제3, 제4, 제6 제어 스위치(SW3, SW4, SW6)를 턴 오프시켜, 계통(GRID), 3상 시동 모터(HSG), 정류부(100), 컨버터부(200), 3상 주행 모터(MOT) 및 배터리(BT)로 이어지는 전력 충방전 라인을 형성시킬 수 있다. 또한, 제어부(400)는 구동 모드에서 제6 및 제7 제어 스위치(SW6, SW7)를 턴 오프시켜 제1 3상 인버터(210) 및 3상 주행 모터(MOT)가 1상 스위치부(220)와 전기적으로 분리되도록 함으로써 배터리(BT), 제1 3상 인버터(210) 및 3상 주행 모터(MOT)로 이어지는 구동 라인을 형성시킬 수 있다. 그리고, 제어부(400)는 시동 모드에서 제3, 제4, 제6 제어 스위치(SW3, SW4, SW6)를 턴 온시키고 제5 및 제7 제어 스위치(SW5, SW7)를 턴 오프시킴으로써 배터리(BT), 제2 3상 인버터(INV2) 및 3상 시동 모터(HSG)로 이어지는 시동 라인을 형성시킬 수 있다. 구동 모드 및 시동 모드에서 제1 및 제2 제어 스위치(SW1, SW2)는 턴 오프 상태로 유지된다.The
충전 모드 및 방전 모드에서 제어부(400)의 제어에 의한 정류부(100)의 동작을 구체적으로 설명한다.The operation of the
제어부(400)는 충전 모드 및 방전 모드에서 계통 포지티브(Positive) 조건(즉, 계통(GRID)으로부터 양의 교류 전력이 공급되는 조건)일 때, 제1 및 제2 상단 스위치(SH1, SH2)를 턴 오프시키고 제1 및 제2 하단 스위치(SL1, SL2)를 턴 온시키는 제1 동작 모드와, 제2 상단 스위치(SH2) 및 제1 하단 스위치(SL1)를 턴 온시키고 제1 상단 스위치(SH1) 및 제2 하단 스위치(SL2)를 턴 오프시키는 제2 동작 모드를 반복적으로 수행할 수 있다.The
도 4는 제1 동작 모드에서 정류부(100)의 동작에 따른 전류 흐름을 도시하고 있다. 전술한 것과 같이 제어부(400)는 제1 동작 모드에서 제1 및 제2 상단 스위치(SH1, SH2)를 턴 오프시키고 제1 및 제2 하단 스위치(SL1, SL2)를 턴 온시킬 수 있다. 이에 따라, 도 4에 도시된 것과 같이 계통(GRID)의 양 단자((+) 단자), 3상 시동 모터(HSG), 제2 노드(N2), 제2 하단 스위치(SL2), 기준 노드, 제1 하단 스위치(SL1), 제1 노드(N1) 및 계통(GRID)의 음 단자((-) 단자)로 연결되는 전류 경로가 형성될 수 있다.4 illustrates a current flow according to the operation of the
도 5는 제2 동작 모드에서 정류부(100)의 동작에 따른 전류 흐름을 도시하고 있다. 전술한 것과 같이 제어부(400)는 제2 동작 모드에서 제2 상단 스위치(SH2) 및 제1 하단 스위치(SL1)를 턴 온시키고 제1 상단 스위치(SH1) 및 제2 하단 스위치(SL2)를 턴 오프시킬 수 있다. 이에 따라, 도 4에 도시된 것과 같이 계통(GRID)의 양 단자((+) 단자), 3상 시동 모터(HSG), 제2 노드(N2), 제2 상단 스위치(SH2) 및 DC-Link로 연결되는 전류 경로가 형성되고, 기준 노드, 제1 하단 스위치(SL1), 제1 노드(N1) 및 계통(GRID)의 음 단자로 연결되는 전류 경로가 형성될 수 있다.5 illustrates a current flow according to the operation of the
제어부(400)는 충전 모드 및 방전 모드 시 계통 포지티브 조건일 때, 제1 동작 모드 및 제2 동작 모드를 반복적으로 수행함으로써 정류부(100)로 하여금 계통(GRID)으로부터의 교류 전압을 제1 직류 전압으로 변환하여 DC-Link로 공급하거나(충전 모드) 제1 직류 전압을 교류 전압으로 변환하여 계통(GRID)으로 공급하도록 할 수 있다(방전 모드).The
한편, 제어부(400)는 충전 모드 및 방전 모드에서 계통 네거티브(Negative) 조건(즉, 계통(GRID)으로부터 음의 교류 전력이 공급되는 조건)일 때, 제1 및 제2 상단 스위치(SH1, SH2)를 턴 온시키고 제1 및 제2 하단 스위치(SL1, SL2)를 턴 오프시키는 제3 동작 모드와, 제1 상단 스위치(SH1) 및 제2 하단 스위치(SL2)를 턴 온시키고 제2 상단 스위치(SH2) 및 제1 하단 스위치(SL1)를 턴 오프시키는 제4 동작 모드를 반복적으로 수행할 수 있다.Meanwhile, the
도 6은 제3 동작 모드에서 정류부(100)의 동작에 따른 전류 흐름을 도시하고 있다. 전술한 것과 같이 제어부(400)는 제1 및 제2 상단 스위치(SH1, SH2)를 턴 온시키고 제1 및 제2 하단 스위치(SL1, SL2)를 턴 오프시킬 수 있다. 이에 따라, 도 6에 도시된 것과 같이 계통(GRID)의 음 단자, 제1 노드(N1), 제1 상단 스위치(SH1), DC-Link, 제2 상단 스위치(SH2), 제2 노드(N2), 3상 시동 모터(HSG) 및 계통(GRID)의 양 단자로 연결되는 전류 경로가 형성될 수 있다.6 illustrates a current flow according to the operation of the
도 7은 제4 동작 모드에서 정류부(100)의 동작에 따른 전류 흐름을 도시하고 있다. 전술한 것과 같이 제어부(400)는 제4 동작 모드에서 제1 상단 스위치(SH1) 및 제2 하단 스위치(SL2)를 턴 온시키고 제2 상단 스위치(SH2) 및 제1 하단 스위치(SL1)를 턴 오프시킬 수 있다. 이에 따라, 도 7에 도시된 것과 같이 계통(GRID)의 음 단자, 제1 노드(N1), 제1 상단 스위치(SH1) 및 DC-Link로 연결되는 전류 경로가 형성되고, 기준 노드, 제2 하단 스위치(SL2), 제2 노드(N2), 3상 시동 모터(HSG) 및 계통(GRID)의 양 단자로 연결되는 전류 경로가 형성될 수 있다.7 illustrates a current flow according to the operation of the
제어부(400)는 충전 모드 및 방전 모드 시 계통 네거티브 조건일 때, 제3 동작 모드 및 제4 동작 모드를 반복적으로 수행함으로써 정류부(100)로 하여금 계통(GRID)으로부터의 교류 전압을 제1 직류 전압으로 변환하여 DC-Link로 공급하거나(충전 모드) 제1 직류 전압을 교류 전압으로 변환하여 계통(GRID)으로 공급하도록 할 수 있다(방전 모드).The
다음으로, 충전 모드 및 방전 모드에서 제어부(400)의 제어에 의한 컨버터부(200)의 동작을 구체적으로 설명한다.Next, the operation of the
제어부(400)는 충전 모드에서 제1 및 제2 직류 전압 간의 비교 결과를 토대로 컨버터부(200)를 제어하여 제1 직류 전압을 승압 또는 강압함으로써 배터리(BT)를 충전시키고, 방전 모드에서 제1 및 제2 직류 전압 간의 비교 결과를 토대로 컨버터부(200)를 제어하여 제2 직류 전압을 승압 또는 강압함으로써 배터리(BT)를 방전시킬 수 있다.The
전술한 것과 같이 차량에 탑재된 배터리(BT)는 저전압 배터리로부터 고전압 배터리까지 다양한 전압을 갖는 배터리가 탑재될 수 있으며, 이에 따라 배터리(BT)를 충전하기 위한 전압은 배터리(BT)의 정격 전압과 일치할 필요가 있으므로, 본 실시예에서는 DC-Link의 제1 직류 전압과 배터리(BT)의 제2 직류 전압 간의 비교를 통해 제1 직류 전압을 승압 또는 강압함으로써 배터리(BT)를 충전시키고, 또한 제2 직류 전압을 승압 또는 강압함으로써 배터리(BT)를 방전시키는 구성을 채용한다. 이 경우, 제어부(400)는 제2 직류 전압이 제1 직류 전압보다 큰 경우 컨버터부(200)를 제어하여 제1 직류 전압을 승압하거나(충전 모드) 제2 직류 전압을 강압하고(방전 모드), 제1 직류 전압이 제2 직류 전압보다 큰 경우 컨버터부(200)를 제어하여 제1 직류 전압을 강압하거나(충전 모드) 제2 직류 전압을 승압할 수 있다(방전 모드).As described above, the battery BT mounted on the vehicle may be equipped with a battery having various voltages from a low voltage battery to a high voltage battery, and accordingly, the voltage for charging the battery BT is the rated voltage of the battery BT and the battery BT. Since it is necessary to match, in this embodiment, the battery BT is charged by boosting or stepping down the first DC voltage through comparison between the first DC voltage of DC-Link and the second DC voltage of the battery BT, and A configuration in which the battery BT is discharged by stepping up or stepping down the second DC voltage is employed. In this case, when the second DC voltage is greater than the first DC voltage, the
제2 직류 전압이 제1 직류 전압보다 큰 경우의 동작을 구체적으로 설명하면, 제어부(400)는 충전 모드에서 제1 직류 전압을 승압하는 경우 및 방전 모드에서 제2 직류 전압을 강압하는 경우, 제3 상단 스위치(SH3)를 턴 온시킨 상태에서, 제4 내지 제6 상단 스위치(SH4 - SH6)를 턴 오프시키고 제4 내지 제6 하단 스위치(SL4 - SL6)를 턴 온시키는 제5 동작 모드와, 제4 내지 제6 상단 스위치(SH4 - SH6)를 턴 온시키고 제4 내지 제6 하단 스위치(SL4 - SL6)를 턴 오프시키는 제6 동작 모드를 반복적으로 수행할 수 있다.Specifically, when the second DC voltage is greater than the first DC voltage, the
도 8은 제5 동작 모드에서 컨버터부(200)의 동작에 따른 전류 흐름을 도시하고 있다. 전술한 것과 같이 제어부(400)는 제5 동작 모드에서 제4 내지 제6 상단 스위치(SH4 - SH6)를 턴 오프시키고 제4 내지 제6 하단 스위치(SL4 - SL6)를 턴 온시킬 수 있다. 이에 따라, 도 8에 도시된 것과 같이 DC-Link, 제3 상단 스위치(SH3), 제3 노드(N3), 3상 주행 모터(MOT)(의 제1상 내지 제3상 인덕터), 제4 내지 제6 노드(N4 - N6), 제4 내지 제6 하단 스위치(SL4 - SL6), 및 기준 노드로 연결되는 전류 경로가 형성될 수 있다.8 illustrates a current flow according to the operation of the
도 9는 제6 동작 모드에서 컨버터부(200)의 동작에 따른 전류 흐름을 도시하고 있다. 전술한 것과 같이 제어부(400)는 제6 동작 모드에서 제4 내지 제6 상단 스위치(SH4 - SH6)를 턴 오프시키고 제4 내지 제6 하단 스위치(SL4 - SL6)를 턴 온시킬 수 있다. 이에 따라, 도 9에 도시된 것과 같이 DC-Link, 제3 상단 스위치(SH3), 제3 노드(N3), 3상 주행 모터(MOT)(의 제1상 내지 제3상 인덕터), 제4 내지 제6 노드(N4 - N6), 제4 내지 제6 상단 스위치(SH4 - SH6), 및 배터리(BT)로 연결되는 전류 경로가 형성될 수 있다.9 illustrates a current flow according to the operation of the
제어부(400)는 충전 모드 및 방전 모드 시 제3 상단 스위치(SH3)를 턴 온시킨 상태에서 제5 동작 모드 및 제6 동작 모드를 반복적으로 수행함으로써 컨버터부(200)로 하여금 제1 직류 전압을 제2 직류 전압으로 승압하여 배터리(BT)로 공급하거나(충전 모드) 제2 직류 전압을 제1 직류 전압으로 강압하여 정류부(100)로 공급하도록 할 수 있다(방전 모드).The
다음으로, 제1 직류 전압이 제2 직류 전압보다 큰 경우의 동작을 구체적으로 설명하면, 제어부(400)는 충전 모드에서 제1 직류 전압을 강압하는 경우 및 방전 모드에서 제2 직류 전압을 승압하는 경우, 제4 내지 제6 상단 스위치(SH4 - SH6)를 턴 온시킨 상태에서, 제3 상단 스위치(SH3)를 턴 온시키고 제3 하단 스위치(SL3)를 턴 오프시키는 제7 동작 모드와, 제3 상단 스위치(SH3)를 턴 오프시키고 제3 하단 스위치(SL3)를 턴 온시키는 제8 동작 모드를 반복적으로 수행할 수 있다.Next, if the operation when the first DC voltage is greater than the second DC voltage will be described in detail, the
도 10은 제7 동작 모드에서 컨버터부(200)의 동작에 따른 전류 흐름을 도시하고 있다. 전술한 것과 같이 제어부(400)는 제7 동작 모드에서 제3 상단 스위치(SH3)를 턴 온시키고 제3 하단 스위치(SL3)를 턴 오프시킬 수 있다. 이에 따라, 도 10에 도시된 것과 같이 DC-Link, 제3 상단 스위치(SH3), 제3 노드(N3), 3상 주행 모터(MOT)(의 제1상 내지 제3상 인덕터), 제4 내지 제6 노드(N4 - N6), 제4 내지 제6 상단 스위치(SH4 - SH6), 및 배터리(BT)로 연결되는 전류 경로가 형성될 수 있다.10 illustrates a current flow according to the operation of the
도 11은 제8 동작 모드에서 컨버터부(200)의 동작에 따른 전류 흐름을 도시하고 있다. 전술한 것과 같이 제어부(400)는 제8 동작 모드에서 제3 상단 스위치(SH3)를 턴 오프시키고 제3 하단 스위치(SL3)를 턴 온시킬 수 있다. 이에 따라, 도 11에 도시된 것과 같이 제3 노드(N3), 3상 주행 모터(MOT)(의 제1상 내지 제3상 인덕터), 제4 내지 제6 노드(N4 - N6), 제4 내지 제6 상단 스위치(SH4 - SH6), 배터리(BT), 및 제3 하단 스위치(SL3)로 연결되는 전류 경로가 형성될 수 있다.11 illustrates a current flow according to the operation of the
제어부(400)는 충전 모드 및 방전 모드 시 제4 내지 제6 상단 스위치(SH4 - SH6)를 턴 온시킨 상태에서 제7 동작 모드 및 제8 동작 모드를 반복적으로 수행함으로써 컨버터부(200)로 하여금 제1 직류 전압을 제2 직류 전압으로 강압하여 배터리(BT)로 공급하거나(충전 모드) 제2 직류 전압을 제1 직류 전압으로 승압하여 정류부(100)로 공급하도록 할 수 있다(방전 모드).The
다음으로, 구동 모드 및 시동 모드에서의 동작을 구체적으로 설명한다.Next, the operation in the driving mode and the starting mode will be specifically described.
도 12에 도시된 것과 같이, 제어부(400)는 구동 모드에서 제6 및 제7 제어 스위치(SW6, SW7)를 턴 오프시켜 제1 3상 인버터(210) 및 3상 주행 모터(MOT)가 1상 스위치부(220)와 전기적으로 분리되도록 함으로써 배터리(BT), 제1 3상 인버터(210) 및 3상 주행 모터(MOT)로 이어지는 구동 라인을 형성시킬 수 있다. 이에 따라, 제어부(400)는 제1 3상 인버터(210)를 제어하여 3상 주행 모터(MOT)를 구동시킬 수 있으며, 제1 3상 인버터(210)에 대한 통상의 PWM(Pulse Width Modulation) 제어를 통해 3상 주행 모터(MOT)를 구동시킬 수 있다.As shown in FIG. 12 , the
또한, 도 13에 도시된 것과 같이, 제어부(400)는 시동 모드에서 제3, 제4, 제6 제어 스위치(SW3, SW4, SW6)를 턴 온시키고 제5 및 제7 제어 스위치(SW5, SW7)를 턴 오프시킴으로써 배터리(BT), 제2 3상 인버터(INV2) 및 3상 시동 모터(HSG)로 이어지는 시동 라인을 형성시킬 수 있다. 이에 따라, 제어부(400)는 제2 3상 인버터(INV2)를 제어하여 3상 시동 모터(HSG)를 구동시킬 수 있으며, 제2 3상 인버터(INV2)에 대한 통상의 PWM(Pulse Width Modulation) 제어를 통해 3상 시동 모터(HSG)를 구동시킬 수 있다.In addition, as shown in FIG. 13 , the
전술한 시동 모드, 구동 모드, 충전 모드 및 방전 모드는 차량의 상태(주행 상태, IGN ON 상태, 시동 OFF 상태, 배터리(BT)의 SOC(State Of Charge))에 따라 제어부(400)에 의해 선택적으로 수행될 수 있다.The above-described starting mode, driving mode, charging mode, and discharging mode are selected by the
즉, 제어부(400)는 차량이 IGN ON 된 경우 차량의 시동을 위해 시동 모드를 수행할 수 있고, 차량의 시동 온 된 후 일반적인 주행 시에는 차량의 구동을 위해 구동 모드를 수행할 수 있다. 그리고, 제어부(400)는 차량의 시동이 OFF된 후, 배터리(BT)의 SOC가 미리 설정된 제1 기준치 이하이면 충전 모드를 수행하고, 배터리(BT)의 SOC가 미리 설정된 제2 기준치 이상이면 방전 모드를 수행할 수 있다. 제1 기준치는 배터리(BT)의 충전이 요구되는 SOC로서, 설계자의 의도에 따라 다양하게 설계되어 제어부(400)에 미리 설정되어 있을 수 있다. 또한, 제2 기준치는 배터리(BT)의 방전이 요구되는 SOC로서 배터리(BT)의 완충 시 SOC의 값으로 제어부(400)에 미리 설정되어 있을 수 있다. 충전 모드 및 방전 모드에서 정류부(100) 및 컨버터부(200)의 동작은 전술한 것과 같이 동일하며, 다만 배터리(BT)의 SOC의 크기에 따라 에너지 전달 방향만 반대로 형성될 수 있다.That is, when the vehicle is IGN ON, the
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 통합 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.14 is a flowchart illustrating an integrated control method of a vehicle according to an embodiment of the present invention.
도 14를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 통합 제어 방법을 설명하면, 먼저 제어부(400)는 배터리(BT)로부터의 제2 직류 전압을 토대로 3상 시동 모터(HSG)가 구동되는 시동 모드를 통해 차량을 시동 온시킨다(S100). S100 단계에서, 제어부(400)는 제3, 제4, 제6 제어 스위치(SW3, SW4, SW6)를 턴 온시키고 제5 및 제7 제어 스위치(SW5, SW7)를 턴 오프시킴으로써 배터리(BT), 제2 3상 인버터(INV2) 및 3상 시동 모터(HSG)로 이어지는 시동 라인을 형성시킨 후, 제2 3상 인버터(INV2)를 제어하여 3상 시동 모터(HSG)를 구동시킨다. 이러한 S100 단계는 차량이 IGN ON 상태가 된 경우 수행될 수 있다.When the integrated control method of a vehicle according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 14 , first, the
S100 단계를 통해 차량의 시동이 온 된 후, 제어부(400)는 배터리(BT)로부터의 제2 직류 전압을 토대로 상기 3상 주행 모터(MOT)가 구동되는 구동 모드를 통해 차량을 구동시킨다(S200). S200 단계에서, 제어부(400)는 제6 및 제7 제어 스위치(SW6, SW7)를 턴 오프시켜 제1 3상 인버터(210) 및 3상 주행 모터(MOT)가 1상 스위치부(220)와 전기적으로 분리되도록 함으로써 배터리(BT), 제1 3상 인버터(210) 및 3상 주행 모터(MOT)로 이어지는 구동 라인을 형성시킨 후, 제1 3상 인버터(210)를 제어하여 3상 주행 모터(MOT)를 구동시킨다.After the vehicle is started through step S100 , the
이어서, 제어부(400)는 차량의 주행이 완료됨에 따라 구동 모드가 완료된 후 차량의 시동이 오프되었는지 여부를 판단한다(S300).Next, the
S300 단계에서 차량의 시동이 오프된 것으로 판단된 경우, 제어부(400)는 배터리(BT)의 SOC(Stage Of Charge)를 검출한다(S400).When it is determined that the vehicle's ignition is off in step S300 , the
이어서, 제어부(400)는 S400 단계에서 검출된 배터리(BT)의 SOC에 따라, 정류부(100), 컨버터부(200) 및 제어 스위치부(300)의 동작을 제어하여, DC-Link로부터의 제1 직류 전압을 토대로 배터리(BT)가 충전되는 충전 모드 및 배터리(BT)가 방전되는 방전 모드를 선택적으로 수행한다(S500). S500 단계에서, 제어부(400)는 배터리(BT)의 SOC가 미리 설정된 제1 기준치 이하이면 충전 모드를 수행하고, 배터리(BT)의 SOC가 미리 설정된 제2 기준치 이상이면 방전 모드를 수행한다. 제2 기준치는 제1 기준치보다 큰 값으로 설정되어 있을 수 있다.Next, the
또한, S500 단계에서, 제어부(400)는 충전 모드 및 방전 모드에서, 제1, 제2, 제5, 제7 제어 스위치(SW1, SW2, SW5, SW7)를 턴 온시키고 제3, 제4, 제6 제어 스위치(SW3, SW4, SW6)를 턴 오프시켜, 계통(GRID), 3상 시동 모터(HSG), 정류부(100), 컨버터부(200), 3상 주행 모터(MOT) 및 배터리(BT)로 이어지는 전력 충방전 라인을 형성시킨다.In addition, in step S500, the
구체적으로, S400 단계에서 제어부(400)는 계통 포지티브(Positive) 조건일 때, 제1 및 제2 상단 스위치(SH1, SH2)를 턴 오프시키고 제1 및 제2 하단 스위치(SL1, SL2)를 턴 온시키는 제1 동작 모드와, 제2 상단 스위치(SH2) 및 제1 하단 스위치(SL1)를 턴 온시키고 제1 상단 스위치(SH1) 및 제2 하단 스위치(SL2)를 턴 오프시키는 제2 동작 모드를 반복적으로 수행한다. 만약, 계통 네거티브(Negative) 조건일 때, 제어부(400)는 제1 및 제2 상단 스위치(SH1, SH2)를 턴 온시키고 제1 및 제2 하단 스위치(SL1, SL2)를 턴 오프시키는 제3 동작 모드와, 제1 상단 스위치(SH1) 및 제2 하단 스위치(SL2)를 턴 온시키고 제2 상단 스위치(SH2) 및 제1 하단 스위치(SL1)를 턴 오프시키는 제4 동작 모드를 반복적으로 수행한다.Specifically, in step S400, when the system is a positive condition, the
한편, S400 단계에서, 제어부(400)는 제1 및 제2 직류 전압 간의 비교 결과를 토대로 컨버터부(200)를 제어하여 제1 직류 전압을 승압 또는 강압함으로써 배터리(BT)를 충전시키고, 방전 모드에서 제1 및 제2 직류 전압 간의 비교 결과를 토대로 컨버터부(200)를 제어하여 제2 직류 전압을 승압 또는 강압함으로써 배터리(BT)를 방전시킨다.Meanwhile, in step S400 , the
구체적으로, 제어부(400)는 제2 직류 전압이 제1 직류 전압보다 큰 경우, 제3 상단 스위치(SH3)를 턴 온시킨 상태에서, 제4 내지 제6 상단 스위치(SH4 - SH6)를 턴 오프시키고 제4 내지 제6 하단 스위치(SL4 - SL6)를 턴 온시키는 제5 동작 모드와, 제4 내지 제6 상단 스위치(SH4 - SH6)를 턴 온시키고 제4 내지 제6 하단 스위치(SL4 - SL6)를 턴 오프시키는 제6 동작 모드를 반복적으로 수행한다. 만약, 제1 직류 전압이 제2 직류 전압보다 큰 경우, 제어부(400)는 제4 내지 제6 상단 스위치(SH4 - SH6)를 턴 온시킨 상태에서, 제3 상단 스위치(SH3)를 턴 온시키고 제3 하단 스위치(SL3)를 턴 오프시키는 제7 동작 모드와, 제3 상단 스위치(SH3)를 턴 오프시키고 제3 하단 스위치(SL3)를 턴 온시키는 제8 동작 모드를 반복적으로 수행한다.Specifically, when the second DC voltage is greater than the first DC voltage, the
전술한 S500 단계에서의 정류부(100) 및 컨버터부(200)의 동작은 충전 모드 및 방전 모드에서 동일하며, 다만 에너지 전달 방향만 반대로 형성될 수 있다.Operations of the rectifying
이와 같이 본 실시예는 종래의 차량의 구동을 위한 주행 모터 시스템, 차량의 시동을 위한 시동 발전기 시스템, 및 배터리 충전을 위한 OBC의 각 기능을 통합적으로 수행하는 회로 구성을 제시함으로써 시스템의 사이즈, 무게 및 원가를 저감시킬 수 있고, 배터리 전압 및 DC-Link 전압 간의 전력 변환을 위한 컨버터를 3 병렬로 구성하여 배터리로 공급되는 전류의 리플을 최소화함으로써 배터리 수명을 연장함과 동시에 발열 문제를 해소할 수 있으며, 정류부, 제어 스위치부 및 컨버터부로 구성되는 통합 회로를 기반으로 양방향 전력 흐름 라인을 구현함으로써 배터리의 충전 및 방전을 통합적으로 제어할 수 있다.As such, the present embodiment proposes a circuit configuration that integrally performs each function of a driving motor system for driving a conventional vehicle, a starter generator system for starting a vehicle, and an OBC for battery charging, thereby providing the size and weight of the system. And it can reduce the cost, and minimize the ripple of the current supplied to the battery by configuring 3 converters in parallel for power conversion between the battery voltage and the DC-Link voltage, thereby extending the battery life and solving the heat problem. In addition, by implementing a bidirectional power flow line based on an integrated circuit consisting of a rectifier, a control switch, and a converter, it is possible to integrally control charging and discharging of the battery.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며 당해 기술이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의하여 정해져야 할 것이다.Although the present invention has been described with reference to the embodiment shown in the drawings, this is merely exemplary, and it is understood that various modifications and equivalent other embodiments are possible by those skilled in the art. will understand Accordingly, the true technical protection scope of the present invention should be defined by the following claims.
GRID: 계통
HSG: 3상 시동 모터
C: 커패시터
100: 정류부
200: 컨버터부
210: 제1 3상 인버터
220: 1상 스위치부
INV2: 제2 3상 인버터
MOT: 3상 주행 모터
300: 제어 스위치부
400: 제어부
SH1 ~ SH6: 제1 내지 제6 상단 스위치
SL1 ~ SL6: 제1 내지 제6 하단 스위치
SW1 ~ SW8: 제1 내지 제8 제어 스위치
BT: 배터리GRID: strain
HSG: 3-phase starting motor
C: capacitor
100: rectifier
200: converter unit
210: first three-phase inverter
220: 1-phase switch unit
INV2: 2nd 3-phase inverter
MOT: 3-phase traveling motor
300: control switch unit
400: control unit
SH1 to SH6: first to sixth upper switches
SL1 to SL6: first to sixth lower switches
SW1 to SW8: first to eighth control switches
BT: battery
Claims (20)
배터리로부터 제2 직류 전압을 공급받아 차량의 주행을 위한 3상 주행 모터를 구동하는 제1 3상 인버터, 및 상기 DC-Link와 기준 노드 사이에 접속되는 1상 스위치부를 포함하여, 상기 제1 및 제2 직류 전압 간의 전력 변환을 수행하는 컨버터부;를 포함하며,
상기 정류부 및 상기 1상 스위치부는, 상기 배터리로부터 상기 제2 직류 전압을 공급받아 차량의 시동을 위한 3상 시동 모터를 구동하는 제2 3상 인버터를 구성하고,
상기 배터리의 충전 및 방전과, 상기 3상 주행 모터 및 상기 3상 시동 모터의 구동을 제어하기 위한 하나 이상의 제어 스위치를 포함하는 제어 스위치부;
를 더 포함하고,
상기 정류부는, 제1 노드에서 직렬 접속되는 제1 상단 스위치와 제1 하단 스위치, 및 제2 노드에서 직렬 접속되는 제2 상단 스위치와 제2 하단 스위치를 포함하고,
상기 1상 스위치부는, 제3 노드에서 직렬 접속되는 제3 상단 스위치와 제3 하단 스위치를 포함하며,
상기 제어 스위치부는, 상기 계통의 양 단자 및 상기 3상 시동 모터 간의 접속을 단속하는 제1 제어 스위치, 상기 계통의 음 단자 및 상기 제1 노드 간의 접속을 단속하는 제2 제어 스위치, 상기 3상 시동 모터 및 상기 제3 노드 간의 접속을 단속하는 제3 제어 스위치, 상기 3상 시동 모터 및 상기 제1 노드 간의 접속을 단속하는 제4 제어 스위치, 상기 제1 제어 스위치와 상기 3상 시동 모터가 연결되는 노드, 및 상기 제4 제어 스위치와 상기 3상 시동 모터가 연결되는 노드 간의 접속을 단속하는 제5 제어 스위치, 상기 DC-Link 및 상기 컨버터부 간의 접속을 단속하는 제6 제어 스위치, 및 상기 제3 노드 및 상기 3상 주행 모터 간의 접속을 단속하는 제7 제어 스위치를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 통합 제어 장치.
a rectifying unit converting the AC voltage from the grid into a first DC voltage and supplying it to the DC-Link, or converting the first DC voltage from the DC-Link into an AC voltage and supplying it to the grid; and
A first three-phase inverter for driving a three-phase driving motor for driving a vehicle by receiving a second DC voltage from a battery, and a one-phase switch unit connected between the DC-Link and a reference node, the first and Including a; converter unit for performing power conversion between the second DC voltage,
The rectifying unit and the 1-phase switch unit constitute a second 3-phase inverter configured to receive the second DC voltage from the battery and drive a 3-phase starter motor for starting the vehicle,
a control switch unit including one or more control switches for controlling charging and discharging of the battery and driving of the three-phase driving motor and the three-phase starting motor;
further comprising,
The rectifying unit includes a first upper switch and a first lower switch connected in series at a first node, and a second upper switch and a second lower switch connected in series at a second node,
The one-phase switch unit includes a third upper switch and a third lower switch connected in series at a third node,
The control switch unit includes a first control switch that regulates the connection between the positive terminals of the system and the three-phase starting motor, a second control switch that regulates the connection between the negative terminal of the system and the first node, and the three-phase start A third control switch controlling the connection between the motor and the third node, a fourth control switch controlling the connection between the three-phase starting motor and the first node, the first control switch and the three-phase starting motor are connected a node, and a fifth control switch that regulates a connection between a node to which the fourth control switch and the three-phase starting motor are connected, a sixth control switch that regulates a connection between the DC-Link and the converter unit, and the third and a seventh control switch controlling a connection between the node and the three-phase driving motor.
상기 정류부, 상기 컨버터부 및 상기 제어 스위치부의 동작을 제어하여, 상기 DC-Link로부터의 제1 직류 전압을 토대로 상기 배터리가 충전되는 충전 모드, 상기 배터리가 방전되는 방전 모드, 상기 배터리로부터의 제2 직류 전압을 토대로 상기 3상 주행 모터가 구동되는 구동 모드, 및 상기 배터리로부터의 제2 직류 전압을 토대로 상기 3상 시동 모터가 구동되는 시동 모드를 선택적으로 수행하는 제어부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 통합 제어 장치.
According to claim 1,
A charging mode in which the battery is charged based on the first DC voltage from the DC-Link, a discharging mode in which the battery is discharged, and a second output from the battery by controlling the operations of the rectifying unit, the converter unit, and the control switch unit A control unit for selectively performing a driving mode in which the three-phase driving motor is driven based on a DC voltage and a starting mode in which the 3-phase starting motor is driven based on a second DC voltage from the battery; characterized by further comprising: the vehicle's integrated control system.
상기 제1 3상 인버터는, 제4 노드에서 직렬 접속되는 제4 상단 스위치와 제4 하단 스위치, 제5 노드에서 직렬 접속되는 제5 상단 스위치와 제5 하단 스위치, 및 제6 노드에서 직렬 접속되는 제6 상단 스위치와 제6 하단 스위치를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 통합 제어 장치.
3. The method of claim 2,
The first three-phase inverter includes a fourth upper switch and a fourth lower switch connected in series at a fourth node, a fifth upper switch and a fifth lower switch connected in series at a fifth node, and a sixth node connected in series An integrated control device for a vehicle, comprising a sixth upper switch and a sixth lower switch.
상기 제어부는, 상기 충전 모드 및 상기 방전 모드에서, 상기 제1, 제2, 제5, 제7 제어 스위치를 턴 온시키고 상기 제3, 제4, 제6 제어 스위치를 턴 오프시켜, 상기 계통, 상기 3상 시동 모터, 상기 정류부, 상기 컨버터부, 상기 3상 주행 모터 및 상기 배터리로 이어지는 전력 충방전 라인을 형성시키는 것을 특징으로 하는 차량의 통합 제어 장치.
4. The method of claim 3,
The control unit, in the charging mode and the discharging mode, turns on the first, second, fifth, and seventh control switches and turns off the third, fourth, and sixth control switches, the system, and forming a power charge/discharge line connected to the three-phase starting motor, the rectifier, the converter, the three-phase driving motor, and the battery.
상기 제어부는, 상기 충전 모드 및 상기 방전 모드에서 계통 포지티브(Positive) 조건일 때, 상기 제1 및 제2 상단 스위치를 턴 오프시키고 상기 제1 및 제2 하단 스위치를 턴 온시키는 제1 동작 모드와, 상기 제2 상단 스위치 및 상기 제1 하단 스위치를 턴 온시키고 상기 제1 상단 스위치 및 상기 제2 하단 스위치를 턴 오프시키는 제2 동작 모드를 반복적으로 수행하는 것을 특징으로 하는 차량의 통합 제어 장치.
6. The method of claim 5,
The control unit, when the system positive (positive) condition in the charging mode and the discharging mode, a first operation mode for turning off the first and second upper switches and turning on the first and second lower switches; , a second operation mode of turning on the second upper switch and the first lower switch and turning off the first upper switch and the second lower switch.
상기 제어부는, 상기 충전 모드 및 상기 방전 모드에서 계통 네거티브(Negative) 조건일 때, 상기 제1 및 제2 상단 스위치를 턴 온시키고 상기 제1 및 제2 하단 스위치를 턴 오프시키는 제3 동작 모드와, 상기 제1 상단 스위치 및 상기 제2 하단 스위치를 턴 온시키고 상기 제2 상단 스위치 및 상기 제1 하단 스위치를 턴 오프시키는 제4 동작 모드를 반복적으로 수행하는 것을 특징으로 하는 차량의 통합 제어 장치.
6. The method of claim 5,
A third operation mode for turning on the first and second upper switches and turning off the first and second lower switches when the control unit is in a system negative condition in the charging mode and the discharging mode; , a fourth operation mode of turning on the first upper switch and the second lower switch and turning off the second upper switch and the first lower switch.
상기 제어부는, 상기 충전 모드에서 상기 제1 및 제2 직류 전압 간의 비교 결과를 토대로 상기 컨버터부를 제어하여 상기 제1 직류 전압을 승압 또는 강압함으로써 상기 배터리를 충전시키고, 상기 방전 모드에서 상기 제1 및 제2 직류 전압 간의 비교 결과를 토대로 상기 컨버터부를 제어하여 상기 제2 직류 전압을 승압 또는 강압함으로써 상기 배터리를 방전시키는 것을 특징으로 하는 차량의 통합 제어 장치.
6. The method of claim 5,
The control unit controls the converter unit based on a comparison result between the first and second DC voltages in the charging mode to increase or decrease the first DC voltage to charge the battery, and to charge the battery in the discharging mode. and discharging the battery by boosting or stepping down the second DC voltage by controlling the converter unit based on a comparison result between the second DC voltages.
상기 제어부는, 상기 충전 모드에서 상기 제1 직류 전압을 승압하는 경우 및 상기 방전 모드에서 상기 제2 직류 전압을 강압하는 경우, 상기 제3 상단 스위치를 턴 온시킨 상태에서, 상기 제4 내지 제6 상단 스위치를 턴 오프시키고 상기 제4 내지 제6 하단 스위치를 턴 온시키는 제5 동작 모드와, 상기 제4 내지 제6 상단 스위치를 턴 온시키고 상기 제4 내지 제6 하단 스위치를 턴 오프시키는 제6 동작 모드를 반복적으로 수행하는 것을 특징으로 하는 차량의 통합 제어 장치.
9. The method of claim 8,
The control unit may include, when stepping up the first DC voltage in the charging mode and stepping down the second DC voltage in the discharging mode, in a state in which the third upper switch is turned on, the fourth to sixth a fifth operation mode in which an upper switch is turned off and the fourth to sixth lower switches are turned on, and a sixth operation mode in which the fourth to sixth upper switches are turned on and the fourth to sixth lower switches are turned off An integrated control device for a vehicle, characterized in that the operation mode is repeatedly performed.
상기 제어부는, 상기 충전 모드에서 상기 제1 직류 전압을 강압하는 경우 및 상기 방전 모드에서 상기 제2 직류 전압을 승압하는 경우, 상기 제4 내지 제6 상단 스위치를 턴 온시킨 상태에서, 상기 제3 상단 스위치를 턴 온시키고 상기 제3 하단 스위치를 턴 오프시키는 제7 동작 모드와, 상기 제3 상단 스위치를 턴 오프시키고 상기 제3 하단 스위치를 턴 온시키는 제8 동작 모드를 반복적으로 수행하는 것을 특징으로 하는 차량의 통합 제어 장치.
9. The method of claim 8,
The control unit may include, when stepping down the first DC voltage in the charging mode and boosting the second DC voltage in the discharging mode, in a state in which the fourth to sixth upper switches are turned on, the third A seventh operation mode in which an upper switch is turned on and the third lower switch is turned off and an eighth operation mode in which the third upper switch is turned off and the third lower switch is turned on are repeatedly performed The integrated control system of the vehicle.
상기 제어부는, 상기 구동 모드에서 상기 제6 및 제7 제어 스위치를 턴 오프시켜 상기 제1 3상 인버터 및 상기 3상 주행 모터가 상기 1상 스위치부와 전기적으로 분리되도록 함으로써 상기 배터리, 상기 제1 3상 인버터 및 상기 3상 주행 모터로 이어지는 구동 라인을 형성시키는 것을 특징으로 하는 차량의 통합 제어 장치.
4. The method of claim 3,
The control unit may turn off the sixth and seventh control switches in the driving mode so that the first three-phase inverter and the three-phase driving motor are electrically separated from the one-phase switch unit to electrically separate the battery, the first An integrated control device for a vehicle, characterized in that a three-phase inverter and a drive line leading to the three-phase driving motor are formed.
상기 제어부는, 상기 시동 모드에서 상기 제3, 제4, 제6 제어 스위치를 턴 온시키고 상기 제5 및 제7 제어 스위치를 턴 오프시킴으로써 상기 배터리, 상기 제2 3상 인버터 및 상기 3상 시동 모터로 이어지는 시동 라인을 형성시키는 것을 특징으로 하는 차량의 통합 제어 장치.
4. The method of claim 3,
The control unit, the battery, the second three-phase inverter and the three-phase starting motor by turning on the third, fourth, and sixth control switches and turning off the fifth and seventh control switches in the starting mode An integrated control device for a vehicle, characterized in that forming a starting line leading to
상기 3상 시동 모터 및 기준 노드 사이에 접속되어 상기 충전 모드에서 상기 3상 시동 모터와 함께 LCL 필터를 구성하는 커패시터;를 더 포함하고,
상기 제어 스위치부는, 상기 3상 시동 모터 및 상기 커패시터 간의 접속을 단속하는 제8 제어 스위치를 더 포함하며,
상기 제어부는, 상기 충전 모드 및 상기 방전 모드에서 상기 제8 제어 스위치를 턴 온시키고, 상기 구동 모드 및 상기 시동 모드에서 상기 제8 제어 스위치를 턴 오프시키는 것을 특징으로 하는 차량의 통합 제어 장치.
4. The method of claim 3,
a capacitor connected between the three-phase starter motor and a reference node to form an LCL filter together with the three-phase starter motor in the charging mode;
The control switch unit further comprises an eighth control switch for intermittent connection between the three-phase starting motor and the capacitor,
and the control unit turns on the eighth control switch in the charging mode and the discharging mode, and turns off the eighth control switch in the driving mode and the starting mode.
제어부가, 상기 배터리로부터의 제2 직류 전압을 토대로 상기 3상 시동 모터가 구동되는 시동 모드를 통해 차량을 시동 온시키는 단계;
차량의 시동이 온 된 후, 상기 제어부가, 상기 배터리로부터의 제2 직류 전압을 토대로 상기 3상 주행 모터가 구동되는 구동 모드를 통해 차량을 구동시키는 단계;
상기 제어부가, 상기 구동 모드가 완료된 후 차량의 시동이 오프되었는지 여부를 판단하는 단계;
차량의 시동이 오프된 것으로 판단된 경우, 상기 제어부가, 상기 배터리의 SOC(Stage Of Charge)를 검출하는 단계; 및
상기 제어부가, 상기 검출된 배터리의 SOC에 따라, 상기 정류부, 상기 컨버터부 및 상기 제어 스위치부의 동작을 제어하여, 상기 DC-Link로부터의 제1 직류 전압을 토대로 상기 배터리가 충전되는 충전 모드 및 상기 배터리가 방전되는 방전 모드를 선택적으로 수행하는 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 통합 제어 방법.
a rectifying unit converting the AC voltage from the grid into a first DC voltage and supplying it to the DC-Link, or converting the first DC voltage from the DC-Link into an AC voltage and supplying it to the grid; and a first three-phase inverter for driving a three-phase driving motor for driving a vehicle by receiving a second DC voltage from a battery, and a one-phase switch unit connected between the DC-Link and a reference node, wherein the first and a converter unit that converts power between the second DC voltages, wherein the rectifier and the one-phase switch unit receive the second DC voltage from the battery to drive a three-phase starter motor for starting the vehicle A vehicle further comprising a; a control switch unit constituting a second three-phase inverter and comprising one or more control switches for controlling charging and discharging of the battery and driving of the three-phase driving motor and the three-phase starting motor As an integrated control method of a vehicle for controlling a device of
starting, by a controller, on the basis of a second DC voltage from the battery through a starting mode in which the three-phase starting motor is driven;
driving the vehicle through a driving mode in which the three-phase driving motor is driven based on the second DC voltage from the battery, by the controller after the vehicle is started;
determining, by the control unit, whether the vehicle is started off after the driving mode is completed;
detecting, by the controller, a stage of charge (SOC) of the battery when it is determined that the vehicle is started off; and
The control unit controls the operation of the rectifying unit, the converter unit, and the control switch unit according to the detected SOC of the battery, and a charging mode in which the battery is charged based on the first DC voltage from the DC-Link and the selectively performing a discharging mode in which the battery is discharged;
An integrated control method of a vehicle comprising a.
상기 정류부는, 제1 노드에서 직렬 접속되는 제1 상단 스위치와 제1 하단 스위치, 및 제2 노드에서 직렬 접속되는 제2 상단 스위치와 제2 하단 스위치를 포함하고,
상기 1상 스위치부는, 제3 노드에서 직렬 접속되는 제3 상단 스위치와 제3 하단 스위치를 포함하며,
상기 제1 3상 인버터는, 제4 노드에서 직렬 접속되는 제4 상단 스위치와 제4 하단 스위치, 제5 노드에서 직렬 접속되는 제5 상단 스위치와 제5 하단 스위치, 및 제6 노드에서 직렬 접속되는 제6 상단 스위치와 제6 하단 스위치를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 통합 제어 방법.
15. The method of claim 14,
The rectifying unit includes a first upper switch and a first lower switch connected in series at a first node, and a second upper switch and a second lower switch connected in series at a second node,
The one-phase switch unit includes a third upper switch and a third lower switch connected in series at a third node,
The first three-phase inverter includes a fourth upper switch and a fourth lower switch connected in series at a fourth node, a fifth upper switch and a fifth lower switch connected in series at a fifth node, and a sixth node connected in series An integrated control method of a vehicle comprising a sixth upper switch and a sixth lower switch.
상기 제어 스위치부는, 상기 계통의 양 단자 및 상기 3상 시동 모터 간의 접속을 단속하는 제1 제어 스위치, 상기 계통의 음 단자 및 상기 제1 노드 간의 접속을 단속하는 제2 제어 스위치, 상기 3상 시동 모터 및 상기 제3 노드 간의 접속을 단속하는 제3 제어 스위치, 상기 3상 시동 모터 및 상기 제1 노드 간의 접속을 단속하는 제4 제어 스위치, 상기 제1 제어 스위치와 상기 3상 시동 모터가 연결되는 노드, 및 상기 제4 제어 스위치와 상기 3상 시동 모터가 연결되는 노드 간의 접속을 단속하는 제5 제어 스위치, 상기 DC-Link 및 상기 컨버터부 간의 접속을 단속하는 제6 제어 스위치, 및 상기 제3 노드 및 상기 3상 주행 모터 간의 접속을 단속하는 제7 제어 스위치를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 통합 제어 방법.
16. The method of claim 15,
The control switch unit includes a first control switch that regulates the connection between the positive terminals of the system and the three-phase starting motor, a second control switch that regulates the connection between the negative terminal of the system and the first node, and the three-phase start A third control switch controlling the connection between the motor and the third node, a fourth control switch controlling the connection between the three-phase starting motor and the first node, the first control switch and the three-phase starting motor are connected a node, and a fifth control switch that regulates a connection between a node to which the fourth control switch and the three-phase starting motor are connected, a sixth control switch that regulates a connection between the DC-Link and the converter unit, and the third and a seventh control switch for controlling a connection between a node and the three-phase driving motor.
상기 시동 온시키는 단계에서, 상기 제어부는,
상기 제3, 제4, 제6 제어 스위치를 턴 온시키고 상기 제5 및 제7 제어 스위치를 턴 오프시킴으로써 상기 배터리, 상기 제2 3상 인버터 및 상기 3상 시동 모터로 이어지는 시동 라인을 형성시킨 후, 상기 제2 3상 인버터를 제어하여 상기 3상 시동 모터를 구동시키는 것을 특징으로 하는 차량의 통합 제어 방법.
17. The method of claim 16,
In the starting-on step, the control unit,
After forming the starting line leading to the battery, the second three-phase inverter and the three-phase starting motor by turning on the third, fourth, and sixth control switches and turning off the fifth and seventh control switches , An integrated control method of a vehicle, characterized in that by controlling the second three-phase inverter to drive the three-phase starting motor.
상기 구동시키는 단계에서, 상기 제어부는,
상기 제6 및 제7 제어 스위치를 턴 오프시켜 상기 제1 3상 인버터 및 상기 3상 주행 모터가 상기 1상 스위치부와 전기적으로 분리되도록 함으로써 상기 배터리, 상기 제1 3상 인버터 및 상기 3상 주행 모터로 이어지는 구동 라인을 형성시킨 후, 상기 제1 3상 인버터를 제어하여 상기 3상 주행 모터를 구동시키는 것을 특징으로 하는 차량의 통합 제어 방법.
17. The method of claim 16,
In the driving step, the control unit,
The battery, the first three-phase inverter, and the three-phase running motor are electrically separated from the one-phase switch unit by turning off the sixth and seventh control switches so that the first three-phase inverter and the three-phase driving motor are electrically separated from the one-phase switch unit. The integrated control method of a vehicle, characterized in that after forming a drive line leading to the motor, the first three-phase inverter is controlled to drive the three-phase driving motor.
상기 수행하는 단계에서, 상기 제어부는,
상기 배터리의 SOC가 미리 설정된 제1 기준치 이하이면 상기 충전 모드를 수행하고, 상기 배터리의 SOC가 미리 설정된 제2 기준치 이상이면 상기 방전 모드를 수행하되, 상기 제2 기준치는 상기 제1 기준치보다 큰 값으로 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 차량의 통합 제어 방법.
17. The method of claim 16,
In the performing step, the control unit,
The charging mode is performed when the SOC of the battery is less than or equal to a preset first reference value, and the discharging mode is performed when the SOC of the battery is greater than or equal to a preset second reference value, wherein the second reference value is greater than the first reference value The integrated control method of the vehicle, characterized in that it is set to.
상기 수행하는 단계에서, 상기 제어부는,
상기 충전 모드 및 상기 방전 모드에서, 상기 제1, 제2, 제5, 제7 제어 스위치를 턴 온시키고 상기 제3, 제4, 제6 제어 스위치를 턴 오프시켜, 상기 계통, 상기 3상 시동 모터, 상기 정류부, 상기 컨버터부, 상기 3상 주행 모터 및 상기 배터리로 이어지는 전력 충방전 라인을 형성시키는 것을 특징으로 하는 차량의 통합 제어 방법.17. The method of claim 16,
In the performing step, the control unit,
In the charging mode and the discharging mode, by turning on the first, second, fifth, and seventh control switches and turning off the third, fourth, and sixth control switches, the system, the three-phase start The integrated control method of a vehicle, characterized in that forming a power charge/discharge line connected to the motor, the rectifier, the converter, the three-phase driving motor, and the battery.
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