KR102336964B1 - 마일드 하이브리드 자동차의 배터리 및 배터리 제어 방법 - Google Patents

마일드 하이브리드 자동차의 배터리 및 배터리 제어 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR102336964B1
KR102336964B1 KR1020150074264A KR20150074264A KR102336964B1 KR 102336964 B1 KR102336964 B1 KR 102336964B1 KR 1020150074264 A KR1020150074264 A KR 1020150074264A KR 20150074264 A KR20150074264 A KR 20150074264A KR 102336964 B1 KR102336964 B1 KR 102336964B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
battery
terminal
battery cells
low voltage
voltage output
Prior art date
Application number
KR1020150074264A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20160139476A (ko
Inventor
박우성
Original Assignee
주식회사 만도
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 만도 filed Critical 주식회사 만도
Priority to KR1020150074264A priority Critical patent/KR102336964B1/ko
Publication of KR20160139476A publication Critical patent/KR20160139476A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102336964B1 publication Critical patent/KR102336964B1/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/22—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs
    • B60K6/28—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the electric energy storing means, e.g. batteries or capacitors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • B60L58/18—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries of two or more battery modules
    • B60L58/21—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries of two or more battery modules having the same nominal voltage
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/24—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of energy storage means
    • B60W10/26—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of energy storage means for electrical energy, e.g. batteries or capacitors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Power Engineering (AREA)

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 마일드 하이브리드 자동차의 배터리는 고출력 모터를 구동하기 위하여 고전압 출력단을 구비하는 마일드 하이브리드 자동차의 배터리에 관한 것으로써, 직렬로 연결된 복수 개의 배터리 셀(120); 상기 복수 개의 배터리 셀(120) 중 적어도 하나의 배터리 셀에 기초하여 차량의 부하(400)에 전원을 공급하는 저전압 출력단; 상기 저전압 전원부의 양의 단자를 형성하기 위하여 상기 복수 개의 배터리 셀의 양의 출력단 중 하나를 선택하는 제 1스위치; 및 상기 저전압 출력단의 음의 단자를 형성하기 위하여 상기 복수 개의 배터리 셀의 음의 출력단 중 하나를 선택하는 제 2스위치;를 포함한다.

Description

마일드 하이브리드 자동차의 배터리 및 배터리 제어 방법{BATTERY FOR HYBRID VEHICLE AND CONTROL METHOD THEREOF}
본 발명은 마일드 하이브리드 자동차의 배터리 및 배터리의 제어 방법에 관한 것으로, 구체적으로는 복수 개의 배터리 셀의 일부를 전장의 부하에 전력을 공급하는 저전력 배터리로 사용하는 배터리 및 배터리 제어 방법에 관한 것이다.
날로 치솟는 유가와 환경에 대한 사회적 관심의 증가는 자동차 업계로 하여금 차량의 연비 향상과 친환경 차량의 개발을 서두르게 하고 있고, 이를 만족시키기 위해 차량의 감속에너지를 회생하여 이를 이용하는 마일드 하이브리드 시스템이 등장하였다.
종래의 마일드 하이브리드 장치의 경우, 엔진과 연결되어 모터와 발전기의 기능을 모두 가지는 모터 발전기가 채용되고, 이러한 모터 발전기에 의해 발생된 전력을 충전하거나 또는 모터 발전기를 구동시키기 위하여 일반적으로 48V의 전압을 갖는 고전압 배터리가 채용되게 된다. 고전압 배터리에 충전된 전력은 차량의 전장 부하에 전력을 공급해줄 수 있으나, 차량의 전장 부하의 정격 전압이 고전압 배터리의 전압보다 낮기 때문에 별도의 추가 구성이 필요하게 된다. 구체적으로, 차량의 전장 부하에 전력을 공급해주는 저전력 배터리를 더 구비해야 하고, 고전력 배터리의 전압을 저전력 배터리의 전압으로 변환해주는 DC-DC 컨버터를 더 구비해야 하기 때문에, 원가 상승 및 부피/무게가 증가되는 문제가 있다.
하기 선행문헌은 차량용 배터리 시스템에 관한 발명으로써 전압 가변이 가능하다는 내용이 개시되어 있으나, 본 발명의 기술적 요지는 포함하고 있지 않다.
한국공개특허공보 제10-2013-0073968호
본 발명의 일 실시예에 따른 마일드 하이브리드 자동차의 배터리 및 다른 실시예에 따른 마일드 하이브리드 자동차의 배터리 제어 방법은 전술한 문제점을 해결하기 위하여 다음과 같은 해결과제를 목적으로 한다.
종래 마일드 하이브리드 시스템에서의 전장 부하의 전력 공급용 배터리 및 DC-DC 컨버터를 삭제함으로써 원가 절감 및 부피/무게를 감소시킬 수 있는 마일드 하이브리드 자동차의 배터리 및 배터리 제어 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 해결과제는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당해 기술분야에 있어서의 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해되어 질 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 마일드 하이브리드 자동차의 배터리는 고출력 모터를 구동하기 위하여 고전압 출력단을 구비하는 마일드 하이브리드 자동차의 배터리에 관한 것으로써, 직렬로 연결된 복수 개의 배터리 셀(120); 상기 복수 개의 배터리 셀(120) 중 적어도 하나의 배터리 셀에 기초하여 차량의 부하(400)에 전원을 공급하는 저전압 출력단; 상기 저전압 전원부의 양의 단자를 형성하기 위하여 상기 복수 개의 배터리 셀의 양의 출력단 중 하나를 선택하는 제 1스위치; 및 상기 저전압 출력단의 음의 단자를 형성하기 위하여 상기 복수 개의 배터리 셀의 음의 출력단 중 하나를 선택하는 제 2스위치;를 포함한다.
차량의 전자제어유닛은, 상기 복수 개의 배터리 셀 중 하나를 선택하고, 상기 저전압 출력단의 양의 단자 및 음의 단자가 선택된 배터리 셀의 양의 단자 및 음의 단자가 되도록 제 1스위치 및 제 2스위치를 제어하는 것이 바람직하다.
차량의 전자제어유닛은, 상기 복수 개의 배터리 셀의 각각의 전압을 비교하고, 상기 비교 결과에 기초하여 상기 복수 개의 배터리 셀 중 하나를 선택하는 것이 바람직하다.
상기 전자제어유닛은 상기 복수 개의 배터리 셀 중 가장 높은 전압의 배터리 셀을 선택하는 것이 바람직하다.
상기 저전압 출력단의 양의 단자 및 음의 단자 사이에 연결되는 커패시터를 더 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 마일드 하이브리드 자동차의 배터리 제어 방법은 고출력 모터를 구동하기 위하여 고전압 출력단을 구비하는 마일드 하이브리드 자동차의 배터리 제어 방법에 관한 것으로써, 전자제어유닛이 직렬로 연결된 복수 개의 배터리 셀의 각 전압을 측정하는 제 1단계; 상기 전자제어유닛이 측정된 상기 전압에 기초하여 상기 복수 개의 배터리 셀 중 하나의 배터리 셀을 선택하는 제 2단계; 및 상기 선택된 배터리 셀의 양의 단자 및 음의 단자를 차량의 부하에 전압을 공급하는 저전압 출력단의 양의 단자 및 음의 단자로 설정하는 제 3단계;를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 제 2단계는, 상기 전자제어유닛이 상기 복수 개의 배터리 셀 중 가장 높은 전압의 배터리 셀을 선택하는 것이 바람직하다.
상기 마일드 하이브리드 자동차의 배터리는, 상기 저전압 출력단의 양의 단자를 형성하기 위하여 상기 복수 개의 배터리 셀의 양의 출력단 중 하나를 선택하는 제 1스위치; 및 상기 저전압 출력단의 음의 단자를 형성하기 위하여 상기 복수 개의 배터리 셀의 음의 출력단 중 하나를 선택하는 제 2스위치;를 포함하고, 상기 제 3단계는, 상기 전자제어유닛은 상기 제 1스위치 및 상기 제 2스위치를 제어하여 상기 선택된 배터리 셀의 양의 단자 및 음의 단자를 상기 저전압 출력단의 양의 단자 및 음의 단자로 설정하는 것이 바람직하다.
상기 저전압 출력단의 양의 단자 및 음의 단자 사이에 연결되는 커패시터를 더 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 실시예에 따른 마일드 하이브리드 자동차의 배터리 및 다른 실시예에 따른 마일드 하이브리드 자동차의 배터리 제어 방법은 하나의 배터리로 두개의 다른 전압을 갖는 전력을 출력함으로써 차량의 부하에 전력을 공급하는 저전압 배터리의 삭제 및 고전압 배터리의 출력 전압을 저전압 배터리의 허용 전압으로 변환하는 DC-DC 컨버터를 삭제함으로써 마일드 하이브리드 시스템의 원가 절감 및 부피/무게를 감소할 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당해 기술분야에 있어서의 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해되어질 수 있을 것이다.
도 1은 종래의 마일드 하이브리드 시스템의 블록도이다.
도 2는 본 발명의 마일드 하이브리드 시스템의 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 마일드 하이브리드 자동차의 배터리의 회로도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 마일드 하이브리드 자동차의 배터리 제어 방법을 시계열적으로 도시한 플로우차트이다.
첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
또한, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 발명의 사상을 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 발명의 사상이 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 됨을 유의해야 한다.
이하, 도 1을 참조하여 종래 마일드 하이브리드 시스템에 대해서 간단히 설명하도록 하겠다. 도 1은 종래의 마일드 하이브리드 시스템의 블록도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 종래 마일드 하이브리드 시스템은 고전압 배터리(1), 모터-발전기(2), 인버터(3), DC-DC 컨버터(4) 및 저전압 배터리(5)로 구성되어 있다.
모터-발전기(2)는 엔진과 밸트로 연동되는 구성으로써, 엔진 시동을 위한 스타트 모터와 교류전압을 발전할 수 있는 발전기로서의 동작이 모두 가능한 구성이다.
구체적으로, 스타트 모터로서 기능할 경우, 인버터(3를 통해서 구동 전원을 공급받아 엔진 동력의 보조 역할을 하고, 발전기로서 기능할 경우, 차량 제동시 발생되는 열로 손실되는 에너지를 전기 에너지를 고전압 베터리(1)에 공급한다.
특히, 마일드 하이브리드 장치는 장시간 정차시 자동으로 시동이 꺼졌다가 출발하는 경우 다시 시동이 켜지는 아이들 스탑 앤 고(Idle Stop & Go, ISG) 기능을 가지는데, 아이들 스탑시 고전압 베터리(1)의 충전 전압이 기준 전압 이상인 경우 고전압 베터리(1)에 충전된 전압을 DC-DC 컨버터(4)를 통해 저전압 베터리(5)에 공급하게 된다.
인버터(3)는 모터-발전기(2)에 출입되는 전기에너지를 제어하기 위한 구성으로써, 고전압 베터리(1)에서 공급되는 전기에너지를 변환하여 모터-발전기(2)에 공급하거나, 또는 모터-발전기(2)에서 발전된 전기에너지를 변환하여 고전압 베터리(1)에 공급하는 역할을 수행한다.
고전압 베터리(1)는 차량 감속시 모터-발전기(2)에서 회생제동된 전기에너지를 축전하고, 차량 가속시 모터-발전기(2)에 전기 에너지를 공급하여 엔진 토크를 보조하는 역할을 수행한다.
그러나 상기와 같은 구성의 경우 상술한 바와 같이 전장 부하(6)의 정격 전압 때문에 고전압 배터리(1)의 전력을 차량의 전장 부하(6)로 직접 전달하는 것이 어려우므로, 고전압 배터리(10)의 전압을 변환하기 위한 DC-DC 컨버터(4) 및 변환된 전력을 수용하기 위한 저전압 배터리(5)를 필수적으로 구비해야 한다는 문제가 있다.
이하에서는 도 2 및 도 3을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 마일드 하이브리드 자동차의 배터리에 대해서 구체적으로 설명하도록 한다. 도 2는 본 발명의 마일드 하이브리드 시스템의 블록도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 마일드 하이브리드 자동차의 배터리의 회로도이다.
본 발명의 마일드 하이브리드 시스템은 도 2에 도시된 바와 같이 배터리(100), 모터-발전기(200), 인버터(300), 및 전자제어유닛(500)을 포함한다. 고전압 배터리와 저전압 배터리를 모두 포함하는 종래 마일드 하이브리드 시스템과는 달리, 본 발명에 따른 마일드 하이브리드 시스템은 하나의 배터리(100)만으로 구성되되, 상기 배터리(100)에는 고전압 출력단(110) 및 저전압 출력단(130)이 모두 형성됨으로써, 하나의 배터리(100)를 이용하여 고출력 모터-발전기(100)를 구동할 수 있을 뿐만 아니라, 차량의 전장 부하(400)에 전력을 공급해 줄 수 있게 된다.
이하에서는, 도 3을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 마일드 하이브리드 자동차의 배터리(100)에 대해서 좀 더 구체적으로 설명하도록 한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 마일드 하이브리드 자동차의 배터리(100)는 도 3에 도시된 바와 같이 고전압 출력단(110), 배터리 셀(120), 저전압 출력단(130), 제 1스위치(140) 및 제 2스위치(150)를 포함한다.
배터리 셀(120)은 복수 개가 구비되어 있으며, 각각의 배터리 셀(120)은 서로 직렬로 연결된다. 이하에서는 각 배터리 셀(120) 양단의 전위차는 12V로 가정하고, 4개의 배터리 셀이 직렬로 연결되는 것으로 가정하고, 각 배터리 셀은 고전압 출력단(110)의 양의 단자(111)와 직접 연결되는 배터리 셀부터 각각 제 1배터리 셀(121), 제 2배터리 셀(122), 제 3배터리 셀(123) 및 제 4배터리 셀(124)로 정의하도록 하겠다. 고전압 출력부(110)는 양의 단자(111) 및 음의 단자(112)를 구비하고 있으며, 고전압 출력부(110)의 양의 단자(111)는 상술한 바와 같이 제 1배터리 셀(121)에 연결되어 있으며, 고전압 출력부(110)의 음의 단자(112)는 제 4 배터리 셀(124)에 연결되어 있다. 제 1배터리 셀(121) 내지 제 4배터리 셀(124)은 상술한 바와 같이 직렬로 연결되어 있으므로 고전압 출력부(110)의 양의 단자(111)와 음의 단자(112) 사이의 전위차는 48V(=12V*4)가 된다.
한편, 저전압 출력단(130)은 차량의 전장 부하(400)와 연결되어 전력을 공급해주는 단자로써, 복수 개의 배터리 셀(120) 중 적어도 하나의 배터리 셀에 기초하여 차량의 부하(400)에 전원을 공급하며, 양의 단자(131) 및 음의 단자(132)로 구성되어 있다. 제 1스위치(140)는 복수 개의 배터리 셀(120)의 양의 출력단(141, 142, 143, 144) 중 하나를 선택하여 저전압 출력단(130)의 양의 단자(131)를 형성하고, 제 2스위치(150)는 복수 개의 배터리 셀(120)의 음의 출력단 중 하나를 선택하여 저전압 출력단(130)의 음의 단자(132)를 형성한다.
상술한 바와 같이, 저전압 출력단(130)을 형성하기 위해서는 복수 개의 배터리 셀(120) 중 하나를 선택하고, 제 1스위치(140) 및 제 2스위치(150)를 제어할 수 있는 구성이 요구되는데, 이러한 기능은 전자제어유닛(Electric Control Unit, 500)이 수행하게 된다. 도 3에 도시된 내용과 같이 상기 전자제어유닛(500)의 기능을 구체적으로 살펴보면, 우선 전자제어유닛(500)이 제 1배터리 셀(121)을 선택하고, 제 1배터리 셀(121)의 양의 단자(141) 및 음의 단자(151)가 저전압 출력단(130)의 양의 단자(131) 및 음의 단자(132)가 되도록 제 1스위치(140) 및 제 2스위치(150)를 스위칭하게 된다. 특히, 전자제어유닛(500)이 저전압 출력단(130)으로 활용하기 위한 배터리 셀(120)은 경우 복수 개의 배터리 셀(120)의 현재 충전된 전압을 기초로 선정하게 된다. 구체적으로 차량의 전자제어유닛(500)은 복수 개의 배터리 셀(120)의 각각의 전압을 비교하고, 비교 결과 복수 개의 배터리 셀(120) 중 충전 전압이 가장 높은 배터리 셀을 선택하는 것이 바람직하다. 각각의 배터리 셀의 현재 충전된 전압의 검출 및 검출된 전압에 기초하여 제 1스위치(140) 및 제 2스위치(150)의 스위칭을 제어하는 것은 일정 주기를 갖고 진행되는 것이 바람직하다. 예를 들면, 전자제어유닛(500)이 복수 개의 배터리 셀(120)의 각각의 전압을 검출하는데, 제 1배터리 셀(121)의 충전 전압이 가장 높다고 판단할 경우, 제 1배터리 셀(121)의 양의 단자(141)가 저전압 출력단(130)의 양의 단자(131)가 되도록 제 1스위치(140)를 스위칭함과 동시에, 제 1배터리 셀(121)의 음의 단자(151)가 저전압 출력단(130)의 음의 단자(132)가 되도록 제 2스위치(150)를 스위칭함으로써, 제 1배터리 셀(121)의 양단이 저전압 출력단(130)의 양단이 되도록 설정한다. 미리 설정한 시간이 지난 이후 전자제어유닛(500)은 다시 복수 개의 배터리 셀(120)들의 각각의 전압을 검출하고, 검출결과 제 1배터리 셀(121)의 전압이 여전히 가장 높을 경우 제 1스위치(140) 및 제 2스위치(150)를 별도로 제어하지 않고 스위칭 상태를 그대로 유지한다. 반면, 검출결과 제 3배터리 셀(123)의 전압이 가장 높은 것으로 판단될 경우, 제 3배터리 셀(123)의 양의 단자(143)가 저전압 출력단(130)의 양의 단자(131)가 되도록 제 1스위치(140)를 스위칭함과 동시에, 제 3배터리 셀(123)의 음의 단자(153)가 저전압 출력단(130)의 음의 단자(132)가 되도록 제 2스위치(150)를 스위칭함으로써, 제 3배터리 셀(123)의 양단이 저전압 출력단(130)의 양단이 되도록 설정한다. 이는 하나의 배터리 셀만을 저전압 출력단(130)으로 활용하게 될 경우, 활용되는 특정 배터리 셀의 수명 및 충전이 용이하지 않다는 문제가 발생할 수 있게 되므로, 복수 개의 배터리 셀(120)들 각각의 전압에 기초하여 저전압 출력단(130)으로 활용되는 배터리 셀을 필요에 따라 주기적으로 변경하는 것이 바람직하다.
또한 본 발명의 일 실시예에 따른 마일드 하이브리드 자동차의 배터리는 저전압 출력단(130)의 양의 단자(131) 및 음의 단자(132) 사이에 커패시터(160)를 연결하는 것이 바람직하다. 이를 통해 순간적으로 발생하는 전원 단락(Short) 및 서지(Surge) 현상으로부터 배터리(100) 및 차량의 전장 부하(400)를 보호할 수 있게 된다.
이하에서는 도 4를 참조하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 마일드 하이브리드 자동차의 배터리 제어 방법에 대해 설명하도록 하겠다. 도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 마일드 하이브리드 자동차의 배터리 제어 방법을 시계열적으로 도시한 플로우차트이다.
도 4에 도시된 바와 같이 본 발명의 다른 실시예에 따른 마일드 하이브리드 자동차의 배터리 제어 방법은, 전자제어유닛(500)이 직렬로 연결된 복수 개의 배터리 셀(120)의 각 전압을 측정하는 제 1단계(S100), 상기 전자제어유닛(500)이 측정된 상기 전압에 기초하여 상기 복수 개의 배터리 셀(120) 중 적어도 하나의 배터리 셀을 선택하는 제 2단계(S200) 및 상기 선택된 배터리 셀(120)의 양의 단자 및 음의 단자를 차량의 부하(400)에 전압을 공급하는 저전압 출력단(130)의 양의 단자(131) 및 음의 단자(132)로 설정하는 제 3단계(S300)를 포함한다.
특히 제 2단계(S200)에서는 전자제어유닛(500)이 복수 개의 배터리 셀(120) 중 가장 높은 전압의 배터리 셀을 선택하고, 구체적으로는 전자제어유닛(500)이 제 1스위치(140) 및 제 2스위치(150)를 제어함으로써 선택된 배터리 셀의 양의 단자 및 음의 단자를 저전압 출력단(130)의 양의 단자(131) 및 음의 단자(132)로 설정하게 된다. 한편, 저전압 출력단(130의 양의 단자(131) 및 음의 단자(132) 사이에는 커패시터(160)를 연결하는 것이 바람직하다.
상기 기술적 특징들에 대한 자세한 설명 및 중복되는 내용은 본 발명의 일 실시예에 따른 마일드 하이브리드 자동차의 배터리에 대한 설명시 이미 상술하였으므로, 그 구체적인 설명은 생략하도록 하겠다.
본 명세서에서 설명되는 실시예와 첨부된 도면은 본 발명에 포함되는 기술적 사상의 일부를 예시적으로 설명하는 것에 불과하다. 따라서 본 명세서에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술적 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이므로, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것이 아님은 자명하다. 본 발명의 명세서 및 도면에 포함된 기술적 사상의 범위 내에서 당해 기술분야에 있어서의 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 유추할 수 있는 변형 예와 구체적인 실시예는 모두 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 배터리
110: 고전압 출력단
120: 배터리 셀
130: 저전압 출력단
140: 제 1스위치
150: 제 2스위치
160: 커패시터

Claims (9)

  1. 직렬로 연결된 복수 개의 배터리 셀(120);
    상기 복수 개의 배터리 셀(120) 중 적어도 하나의 배터리 셀에 기초하여 차량의 부하(400)에 전원을 공급하는 저전압 출력단(130);
    상기 저전압 출력단(130)의 양의 단자(131)를 형성하기 위하여 상기 복수 개의 배터리 셀(120)의 양의 출력단 중 하나를 선택하는 제 1스위치(140); 및
    상기 저전압 출력단(130)의 음의 단자(132)를 형성하기 위하여 상기 복수 개의 배터리 셀(120)의 음의 출력단 중 하나를 선택하는 제 2스위치(150);
    를 포함하고,
    차량의 전자제어유닛(500)은,
    상기 복수 개의 배터리 셀(120)의 각각의 전압을 비교하고,
    상기 비교 결과에 기초하여 상기 복수 개의 배터리 셀(120) 중 하나를 선택하며,
    상기 복수 개의 배터리 셀(120)의 각각의 전압에 기초하여 상기 저전압 출력단(130)으로 활용되는 배터리 셀을 주기적으로 변경하는 마일드 하이브리드 자동차의 배터리.
  2. 제 1항에 있어서,
    차량의 전자제어유닛(500)은,
    상기 복수 개의 배터리 셀(120) 중 하나를 선택하고,
    상기 저전압 출력단(130)의 양의 단자 및 음의 단자가 선택된 배터리 셀의 양의 단자 및 음의 단자가 되도록 상기 제 1스위치(140) 및 상기 제 2스위치(150)를 제어하는 마일드 하이브리드 자동차의 배터리.
  3. 삭제
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 전자제어유닛(500)은 상기 복수 개의 배터리 셀(120) 중 가장 높은 전압의 배터리 셀을 선택하는 마일드 하이브리드 자동차의 배터리.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 저전압 출력단(130)의 양의 단자(131) 및 음의 단자(132) 사이에 연결되는 커패시터(160)를 더 포함하는 마일드 하이브리드 자동차의 배터리.
  6. 전자제어유닛(500)이 직렬로 연결된 복수 개의 배터리 셀(120)의 각 전압을 측정하는 제 1단계(S100);
    상기 전자제어유닛(500)이 측정된 상기 전압에 기초하여 상기 복수 개의 배터리 셀(120) 중 적어도 하나의 배터리 셀을 선택하는 제 2단계(S200);
    상기 선택된 배터리 셀(120)의 양의 단자 및 음의 단자를 차량의 부하(400)에 전압을 공급하는 저전압 출력단(130)의 양의 단자(131) 및 음의 단자(132)로 설정하는 제 3단계(S300);
    를 포함하고,
    상기 전자제어유닛(500)은 제 1단계(S100) 내지 제 3단계(S300)을 주기적으로 반복하여, 상기 복수 개의 배터리 셀(120)의 각각의 전압에 기초하여 상기 저전압 출력단(130)으로 활용되는 배터리 셀을 주기적으로 변경하는 마일드 하이브리드 자동차의 배터리 제어 방법.
  7. 제 6항에 있어서,
    제 2단계(S200)는,
    상기 전자제어유닛(500)이 상기 복수 개의 배터리 셀(120) 중 가장 높은 전압의 배터리 셀을 선택하는 마일드 하이브리드 자동차의 배터리 제어 방법.
  8. 제 6항에 있어서,
    상기 마일드 하이브리드 자동차의 배터리(100)는,
    상기 저전압 출력단(130)의 양의 단자(131)를 형성하기 위하여 상기 복수 개의 배터리 셀(120)의 양의 출력단 중 하나를 선택하는 제 1스위치(140); 및
    상기 저전압 출력단(130)의 음의 단자(132)를 형성하기 위하여 상기 복수 개의 배터리 셀(120)의 음의 출력단 중 하나를 선택하는 제 2스위치(150);를 포함하고,
    상기 제 3단계(S300)에서,
    상기 전자제어유닛(500)은 상기 제 1스위치(140) 및 상기 제 2스위치(150)를 제어하여 상기 선택된 배터리 셀의 양의 단자 및 음의 단자를 상기 저전압 출력단(130)의 양의 단자(131) 및 음의 단자(132)로 설정하는 마일드 하이브리드 자동차의 배터리 제어 방법.
  9. 제 6항에 있어서,
    상기 저전압 출력단(130)의 양의 단자(131) 및 음의 단자(132) 사이에 연결되는 커패시터(160)를 더 포함하는 마일드 하이브리드 자동차의 배터리 제어 방법.
KR1020150074264A 2015-05-27 2015-05-27 마일드 하이브리드 자동차의 배터리 및 배터리 제어 방법 KR102336964B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150074264A KR102336964B1 (ko) 2015-05-27 2015-05-27 마일드 하이브리드 자동차의 배터리 및 배터리 제어 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150074264A KR102336964B1 (ko) 2015-05-27 2015-05-27 마일드 하이브리드 자동차의 배터리 및 배터리 제어 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20160139476A KR20160139476A (ko) 2016-12-07
KR102336964B1 true KR102336964B1 (ko) 2021-12-09

Family

ID=57573600

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020150074264A KR102336964B1 (ko) 2015-05-27 2015-05-27 마일드 하이브리드 자동차의 배터리 및 배터리 제어 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102336964B1 (ko)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102518829B1 (ko) * 2018-05-08 2023-04-06 삼성에스디아이 주식회사 차량용 배터리팩
CN109808517B (zh) * 2019-01-11 2022-11-08 王宁豪 一种新能源汽车电压可选的通用动力电池

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09298843A (ja) * 1996-05-01 1997-11-18 Takashi Moriyama 電源装置
KR100991084B1 (ko) * 2005-12-15 2010-10-29 주식회사 엘지화학 멀티 전지 팩 시스템 및 그 제어방법, 및 이를 이용한 전지팩
KR100951979B1 (ko) * 2008-07-08 2010-04-08 현대자동차주식회사 마일드 하이브리드 차량의 이중 전원 시스템
DE102010041014A1 (de) 2010-09-20 2012-03-22 Sb Limotive Company Ltd. Batteriesystem mit variabel einstellbarer Zwischenkreisspannung

Also Published As

Publication number Publication date
KR20160139476A (ko) 2016-12-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101583340B1 (ko) 전기자동차의 배터리 제어장치 및 그 제어방법
KR101417308B1 (ko) 전기 자동차 ｌｄｃ 액티브 제어 시스템
US7568537B2 (en) Vehicle propulsion system
US10507735B2 (en) Power supply system, transportation device, and power transmission method
JP5577775B2 (ja) 電動車両用電源装置
JP5960580B2 (ja) 電気自動車の電源供給システム及びその制御方法
KR20190010786A (ko) 전기 자동차
US10040368B2 (en) Power supply system, transportation device, and power transmission method including changing a proportion of a charging prower
CN103166278A (zh) 再充电系统和方法
JP7019296B2 (ja) 車両用の始動／停止システムおよびそれを作製する方法
CN102574470A (zh) 车辆的充电系统及包含该车辆的充电系统的电动车辆
KR101795080B1 (ko) 차량의 배터리 충전시스템 및 충전방법
JP2016195530A (ja) エネルギー管理制御のためのマルチソースエネルギー貯蔵システムおよび方法
CN113711457A (zh) 转换装置、转换系统、切换装置、包括这些装置的车辆及控制方法
CN107968446B (zh) 分布式电池包供电系统及充放电控制方法
JP2009118727A (ja) ハイブリッド電源
US20170151887A1 (en) Power supply system, transportation device, and power transmission method
KR20160114133A (ko) 전기 시스템 및 전기 시스템을 작동시키기 위한 방법
KR101866063B1 (ko) 보조배터리의 릴레이 제어 시스템 및 그 방법
JP5796457B2 (ja) バッテリシステムおよびバッテリシステムの制御方法
CN102782980A (zh) 电源系统及电动汽车
KR20160113228A (ko) 차량 전기 시스템
JP2019088142A (ja) 車両用電源システム
KR20140075087A (ko) 차량의 배터리 충전시스템 및 충전방법
KR20130011293A (ko) 차량용 배터리충전시스템 및 이의 제어방법

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right