KR102347508B1 - Control apparatus and method for multi power source - Google Patents

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Abstract

본 발명은 차량 전력 다중화 제어 장치 및 방법을 공개한다. 본 발명은 메인 배터리와 보조 배터리를 설치하고, 차량내 부하를 복수의 그룹으로 분류한 후, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차량 전력 다중화 제어 장치 내부의 복수의 스위치들을 온/오프 제어함으로써 각 부하 그룹이 메인 배터리 또는 보조 배터리 중 어느 하나로부터 항시 전원을 공급받도록 함으로써, 차량내 부하들에 안정적으로 전원을 공급할 수 있다.The present invention discloses an apparatus and method for controlling vehicle power multiplexing. The present invention installs a main battery and an auxiliary battery, classifies the loads in the vehicle into a plurality of groups, and then controls on/off control of a plurality of switches inside the vehicle power multiplexing control device according to the preferred embodiment of the present invention. By allowing the group to always receive power from either the main battery or the auxiliary battery, it is possible to stably supply power to the loads in the vehicle.

Description

차량 전력 다중화 제어 장치 및 방법{Control apparatus and method for multi power source}Vehicle power multiplexing control apparatus and method {Control apparatus and method for multi power source}

본 발명은 차량 전력 제어 장치 및 방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 차량 전력 다중화 제어 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus and method for controlling vehicle power, and more particularly, to an apparatus and method for controlling vehicle power multiplexing.

최근 차량 내부에 다양한 편의 장치들이 설치되고 있고, 이러한 편의 장치들은 모두 차량의 배터리로부터 전력을 공급받아서 동작한다. 이렇게, 차량의 전력 수요가 증가함에 따라서, 차량내의 추가적인 배터리 설치의 요구가 증가하고 있다. Recently, various convenience devices have been installed inside a vehicle, and all of these convenience devices operate by receiving power from the vehicle's battery. As such, as the power demand of the vehicle increases, the demand for installing an additional battery in the vehicle increases.

특히, 하나의 배터리만을 이용한다면, 최근 주목받고 있는 자율주행 차량의 경우에도, 자율 주행 관련 부하(조향 장치, 제동 장치 등)의 고장시 Fail Operation 대응이 어렵다. 또한, 차량에 충돌 사고가 발생하는 경우에도, 안전 관련 부하(Door Lock 등)가 외부의 충돌로 인해서 메인 배터리로부터의 전원 공급이 차단되고, 이 경우, 안전 관련 부하들로 다시 전력을 공급하기 어려워서 차량 탑승자의 안전을 확보하기 어렵다.In particular, if only one battery is used, it is difficult to respond to a fail operation in the event of a failure of an autonomous driving-related load (steering device, braking device, etc.) even in the case of an autonomous driving vehicle, which has recently been attracting attention. In addition, even when a collision accident occurs in the vehicle, the power supply from the main battery to the safety-related loads (such as the door lock) is cut off due to an external collision, and in this case, it is difficult to supply power to the safety-related loads again. It is difficult to ensure the safety of vehicle occupants.

도 1a 및 도 1b 는 이러한 종래 기술에 따른 차량의 전원 공급 구성도를 도시하는 도면이다. 도 1a 및 도 1b에 도시된 바와 같이, 많은 편의 장치들이 전력을 소모하는 경우에, 주차 및 주행 중 전력 소모 증가로 인하여 메인 배터리의 시동 성능 확보가 어려울 뿐만 아니라, 대전력 부하(ISG, MDPS 등) 동작시 순간 전압 변동에 의해서 민감 부하들의 오동작이 발생할 우려가 있다.1A and 1B are diagrams illustrating a configuration diagram of a power supply of a vehicle according to the prior art. As shown in FIGS. 1A and 1B , when many convenient devices consume power, it is difficult to secure starting performance of the main battery due to increased power consumption during parking and driving, as well as large power loads (ISG, MDPS, etc.) ), there is a risk of malfunction of sensitive loads due to instantaneous voltage fluctuations during operation.

따라서, 메인 배터리 외에 다른 전원을 추가하여 다중 전원을 이용할 때, 부하들로 전력을 안정적으로 공급하고 제어할 수 있는 제어 장치 및 방법이 요구된다.Accordingly, there is a need for a control apparatus and method capable of stably supplying and controlling power to loads when using multiple power sources by adding other power sources in addition to the main battery.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 메인 배터리 외에 다른 전원을 추가하여 다중 전원을 이용할 때, 부하들로 전력을 안정적으로 공급하고 제어할 수 있는 차량 전력 다중화 제어 장치 및 방법을 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a vehicle power multiplexing control apparatus and method capable of stably supplying and controlling power to loads when using multiple power sources by adding other power sources in addition to a main battery.

상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차량 전력 다중화 제어 장치는, 차량에 설치된 메인 배터리 및 보조 배터리와 연결되고, 차량내 복수의 부하들과 연결되어, 상기 메인 배터리 및 상기 보조 배터리의 전원을 부하들로 공급하는 차량 전력 다중화 제어 장치로서, 복수의 부하 그룹들과 상기 메인 배터리 및 상기 보조 배터리 사이에 연결되어, ICU(Integrated Central control Unit)으로부터 입력되는 제어 신호에 따라서 내부에 포함된 스위치들을 온/오프시켜, 상기 메인 배터리 또는 상기 보조 배터리로부터 상기 복수의 부하 그룹들로 전원을 공급하는 스위칭 모듈; 및 상기 메인 배터리와 상기 보조 배터리 사이에, 상기 스위칭 모듈과 병렬로 연결되고, 상기 스위칭 모듈로부터 입력되는 제어신호에 따라서 제어되는 양방향 DC/DC 컨버터를 포함한다.A vehicle power multiplexing control apparatus according to a preferred embodiment of the present invention for solving the above problems is connected to a main battery and an auxiliary battery installed in a vehicle, and is connected to a plurality of loads in the vehicle, the main battery and the auxiliary battery A vehicle power multiplexing control device for supplying power from a battery to loads, connected between a plurality of load groups and the main battery and the auxiliary battery, according to a control signal input from an ICU (Integrated Central Control Unit) a switching module for supplying power to the plurality of load groups from the main battery or the auxiliary battery by turning on/off the included switches; and a bidirectional DC/DC converter connected between the main battery and the auxiliary battery in parallel with the switching module and controlled according to a control signal input from the switching module.

또한, 상기 스위칭 모듈은 주차 상태를 제외한 차량의 모든 상태에서 상기 복수의 부하 그룹들에 항상 전원이 공급될 수 있도록, 차량의 상태에 따라서 상기 스위치들을 선택적으로 온/오프시키고, 상기 양방향 DC/DC 컨버터를 제어할 수 있다.In addition, the switching module selectively turns on/off the switches according to the state of the vehicle so that power is always supplied to the plurality of load groups in all states of the vehicle except the parking state, and the bidirectional DC/DC You can control the converter.

또한, 상기 복수의 부하 그룹들은, 조향 및 제동 장치들이 포함되는 제 1 부하 그룹, 램프 장치들이 포함되는 제 2 부하 그룹, 주차시에 전원을 소모하는 장치들을 포함하는 제 3 부하 그룹, 및 웨이크업 장치 및 차량 안전 관련 장치를 포함하는 제 4 부하 그룹을 포함하고, 상기 제 1 부하 그룹은 상기 스위치들의 온/온프 동작과 무관하게 메인 배터리에 의해서 항상 전원을 공급받고, 상기 제 2 부하 그룹은 상기 스위치들의 온/오프의 동작에 따라서 메인 배터리 및 보조 배터리 중 적어도 하나로부터 전원을 공급받으며, 상기 제 3 부하 그룹은 상기 스위치들의 온/온프 동작과 무관하게 보조 배터리에 의해서 항상 전원을 공급받고, 상기 제 4 부하 그룹은 상기 스위치들의 온/온프 동작과 무관하게 상기 메인 배터리 및 상기 보조 배터리에 의해서 전원을 공급받을 수 있다.In addition, the plurality of load groups include a first load group including steering and braking devices, a second load group including lamp devices, a third load group including devices that consume power during parking, and wakeup. a fourth load group including a device and a vehicle safety related device, wherein the first load group is always supplied with power by the main battery regardless of on/off operation of the switches, and the second load group is the Power is supplied from at least one of the main battery and the auxiliary battery according to the on/off operation of the switches, and the third load group is always supplied with power by the auxiliary battery regardless of the on/off operation of the switches, and The fourth load group may be supplied with power by the main battery and the auxiliary battery regardless of on/off operations of the switches.

또한, 상기 복수의 부하 그룹들은 제 1 부하 그룹 내지 제 3 부하 그룹을 포함하고, 상기 스위칭 모듈은, 상기 제 2 부하 그룹에 병렬로 연결되는 제 1 스위치 및 제 3 스위치; 상기 제 1 스위치와 상기 메인 배터리 사이에 연결되는 제 2 스위치; 상기 제 3 스위치와 상기 보조 배터리 사이에 연결되는 제 4 스위치; 및 상기 ICU로부터 입력되는 제어 신호에 따라서, 상기 제 1 스위치 내지 제 4 스위치의 온/오프를 제어하는 스위칭 제어부;를 포함하며, 상기 제 1 스위치 및 상기 제 2 스위치는 기생 다이오드의 순방향이 서로 반대로 연결된 FET이고, 상기 제 3 스위치 및 상기 제 4 스위치는 기생 다이오드의 순방향이 서로 반대로 연결된 FET일 수 있다.In addition, the plurality of load groups may include a first load group to a third load group, and the switching module may include: a first switch and a third switch connected in parallel to the second load group; a second switch connected between the first switch and the main battery; a fourth switch connected between the third switch and the auxiliary battery; and a switching controller configured to control on/off of the first to fourth switches according to the control signal input from the ICU, wherein the forward directions of the parasitic diodes are opposite to each other in the first switch and the second switch It is a connected FET, and the third switch and the fourth switch may be FETs in which forward directions of parasitic diodes are opposite to each other.

또한, 상기 제 2 스위치 및 상기 제 4 스위치는, 기생 다이오드의 순방향이 상기 제 2 부하 그룹을 향하는 방향일 수 있다.In addition, in the second switch and the fourth switch, a forward direction of a parasitic diode may be a direction toward the second load group.

또한, 상기 양방향 DC/DC 컨버터의 일단은 상기 제 2 스위치 및 상기 메인 배터리에 연결되고, 상기 양방향 DC/DC 컨버터의 다른 일단은 상기 제 4 스위치 및 상기 보조 배터리에 연결될 수 있다.In addition, one end of the bidirectional DC/DC converter may be connected to the second switch and the main battery, and the other end of the bidirectional DC/DC converter may be connected to the fourth switch and the auxiliary battery.

또한, 상기 제 1 부하 그룹은 상기 제 1 스위치 및 상기 제 2 스위치 사이에 연결되어, 상기 메인 배터리로부터 항상 전원을 공급받을 수 있다.Also, the first load group may be connected between the first switch and the second switch to receive power from the main battery at all times.

또한, 상기 제 3 부하 그룹은 상기 제 3 스위치 및 상기 제 4 스위치 사이에 연결되어, 상기 보조 배터리로부터 항상 전원을 공급받을 수 있다.In addition, the third load group may be connected between the third switch and the fourth switch to always receive power from the auxiliary battery.

또한, 상기 복수의 부하 그룹들은 상기 제 4 부하 그룹을 더 포함하고, 상기 제 4 부하 그룹은 제 4 부하 그룹 방향이 순방향인 다이오드를 통해서 상기 메인 배터리 및 상기 보조 배터리와 각각 직접 연결되어, 상기 메인 배터리 및 상기 보조 배터리로부터 항상 전원을 공급받을 수 있다.In addition, the plurality of load groups further include the fourth load group, and the fourth load group is directly connected to the main battery and the auxiliary battery through a diode having a forward direction of the fourth load group, respectively, and the main battery Power may be always supplied from the battery and the auxiliary battery.

또한, 상기 차량 전력 다중화 제어 장치는, 주차 모드에서, 상기 스위칭 제어부는 상기 모든 스위치들을 오프시키고, 상기 제 1 부하 그룹은 상기 제 2 스위치의 기생 다이오드를 통해서 메인 배터리로부터 전원을 공급받고, 상기 제 3 부하 그룹은 상기 제 4 스위치의 기생 다이오드를 통해서 보조 배터리로부터 전원을 공급받을 수 있다.In addition, in the vehicle power multiplexing control device, in the parking mode, the switching control unit turns off all the switches, the first load group receives power from the main battery through the parasitic diode of the second switch, and the second The third load group may receive power from the auxiliary battery through the parasitic diode of the fourth switch.

또한, 상기 차량 전력 다중화 제어 장치는, 대기 모드 또는 시동 모드에서, 상기 스위칭 제어부는 상기 제 1 스위치 및 상기 제 3 스위치는 온 시키고, 상기 제 2 스위치 및 상기 제 4 스위치는 오프시키며, 상기 제 1 부하 그룹은 상기 제 2 스위치의 기생 다이오드를 통해서 메인 배터리로부터 전원을 공급받고, 상기 제 2 부하 그룹은 상기 제 2 스위치의 기생 다이오드 및 상기 제 1 스위치를 통해서 메인 배터리로부터 전원을 공급받고, 상기 제 4 스위치의 기생 다이오드 및 상기 제 3 스위치를 통해서 보조 배터리로부터 전원을 공급받으며, 상기 제 3 부하 그룹은 상기 제 4 스위치의 기생 다이오드를 통해서 보조 배터리로부터 전원을 공급받을 수 있다.In addition, in the vehicle power multiplexing control device, in a standby mode or a start mode, the switching control unit turns on the first switch and the third switch, turns the second switch and the fourth switch off, and the first The load group receives power from the main battery through the parasitic diode of the second switch, the second load group receives power from the main battery through the parasitic diode of the second switch and the first switch, Power may be supplied from the auxiliary battery through the parasitic diode of the fourth switch and the third switch, and the third load group may receive power from the auxiliary battery through the parasitic diode of the fourth switch.

또한, 상기 차량 전력 다중화 제어 장치는, 시동 어시스트 모드에서, 상기 스위칭 제어부는 상기 보조 배터리로부터 상기 메인 배터리 방향으로 상기 DC/DC 컨버터를 온시켜서, 상기 보조 배터리로부터 상기 메인 배터리측으로 충전 전력을 공급할 수 있다.Also, in the vehicle power multiplexing control device, in the starting assist mode, the switching control unit turns on the DC/DC converter from the auxiliary battery to the main battery to supply charging power from the auxiliary battery to the main battery. have.

또한, 상기 차량 전력 다중화 제어 장치는, 주행 모드에서, 상기 스위칭 제어부는 상기 제 1 스위치 및 상기 제 2 스위치는 온 시키고, 상기 제 3 스위치 및 상기 제 4 스위치는 오프시키며, 상기 제 1 부하 그룹은 상기 제 2 스위치의 기생 다이오드를 통해서 메인 배터리로부터 전원을 공급받고, 상기 제 2 부하 그룹은 상기 제 2 스위치의 기생 다이오드 및 상기 제 1 스위치를 통해서 메인 배터리로부터 전원을 공급받으며, 상기 제 3 부하 그룹은 상기 제 4 스위치의 기생 다이오드를 통해서 보조 배터리로부터 전원을 공급받을 수 있다.In addition, in the vehicle power multiplexing control device, in a driving mode, the switching control unit turns on the first switch and the second switch, turns the third switch and the fourth switch off, and the first load group Power is supplied from the main battery through the parasitic diode of the second switch, and the second load group receives power from the main battery through the parasitic diode of the second switch and the first switch, and the third load group may receive power from the auxiliary battery through the parasitic diode of the fourth switch.

또한, 상기 차량 전력 다중화 제어 장치는, 상기 메인 배터리의 전압이 제 1 임계치 이하에서 소정 시간동안 유지되면, 상기 스위칭 제어부는 ICU로부터 입력되는 제어 신호에 따라서 제 1 스위치 및 제 2 스위치를 오프시키고, 제 3 스위치 및 제 4 스위치를 온시켜, 상기 제 2 스위치의 기생 다이오드를 통해서 메인 배터리로부터 전원을 상기 제 1 부하 그룹으로 공급하는 동시에, 상기 제 4 스위치의 기생 다이오드 및 상기 제 3 스위치를 통해서 상기 보조 배터리로부터 상기 제 2 부하 그룹으로 전원을 공급하며, 상기 메인 배터리의 전압이 제 2 임계치 이상에서 소정 시간동안 유지되면, 상기 스위칭 제어부는 ICU로부터 입력되는 제어 신호에 따라서 상기 제 1 스위치 및 상기 제 2 스위치를 온 시키고, 상기 제 3 스위치 및 상기 제 4 스위치를 오프시켜, 상기 메인 배터리만 상기 제 2 부하 그룹으로 전원을 공급할 수 있다.In addition, in the vehicle power multiplexing control device, when the voltage of the main battery is maintained below a first threshold for a predetermined time, the switching control unit turns off the first switch and the second switch according to a control signal input from the ICU, The third switch and the fourth switch are turned on to supply power from the main battery to the first load group through the parasitic diode of the second switch, and at the same time, the parasitic diode of the fourth switch and the third switch Power is supplied from an auxiliary battery to the second load group, and when the voltage of the main battery is maintained above a second threshold for a predetermined time, the switching control unit may control the first switch and the second load group according to a control signal input from the ICU. By turning on the second switch and turning off the third switch and the fourth switch, only the main battery may supply power to the second load group.

또한, 상기 차량 전력 다중화 제어 장치는, 주행 모드에서, 상기 ICU로부터 스위칭 제어부로 ISG(Idle Stop & Go) 시동 오프(off) 신호 또는 통신 이상 감지 신호(Stand Alone)가 입력되면, 상기 스위칭 제어부는 상기 제 1 스위치 및 상기 제 3 스위치는 온 시키고, 상기 제 2 스위치 및 상기 제 4 스위치는 오프시켜, 상기 제 1 부하 그룹은 상기 제 2 스위치의 기생 다이오드를 통해서 메인 배터리로부터 전원을 공급받고, 상기 제 2 부하 그룹은 상기 제 2 스위치의 기생 다이오드 및 상기 제 1 스위치를 통해서 메인 배터리로부터 전원을 공급받고, 상기 제 4 스위치의 기생 다이오드 및 상기 제 3 스위치를 통해서 보조 배터리로부터 전원을 공급받으며, 상기 제 3 부하 그룹은 상기 제 4 스위치의 기생 다이오드를 통해서 보조 배터리로부터 전원을 공급받으며, 상기 ICU로부터 스위칭 제어부로 ISG(Idle Stop & Go) 시동 온(on) 신호가 입력되거나 통신 이상 감지 신호(Stand Alone)가 더 이상 입력되지 않으면, 주행 모드로 귀환하여 상기 제 1 스위치 및 상기 제 2 스위치를 온시키고, 상기 제 3 스위치 및 상기 제 4 스위치를 오프시킬 수 있다.In addition, the vehicle power multiplexing control device, in the driving mode, when an ISG (Idle Stop & Go) start-off signal or a communication abnormality detection signal (Stand Alone) is input from the ICU to the switching control unit, the switching control unit is The first switch and the third switch are turned on, and the second switch and the fourth switch are turned off, so that the first load group receives power from the main battery through a parasitic diode of the second switch, and The second load group receives power from the main battery through the parasitic diode of the second switch and the first switch, and receives power from the auxiliary battery through the parasitic diode of the fourth switch and the third switch, The third load group receives power from the auxiliary battery through the parasitic diode of the fourth switch, and an ISG (Idle Stop & Go) start-on signal is input from the ICU to the switching control unit, or a communication abnormality detection signal (Stand Alone) is no longer input, it may return to the driving mode, turn on the first switch and the second switch, and turn off the third switch and the fourth switch.

또한, 상기 차량 전력 다중화 제어 장치는, 차량에 설치되어 태양광을 전력으로 변환하여 직류 전압을 출력하는 태양광 발전부; 및 상기 태양광 발전부에서 출력된 직류 전압을 메인 배터리를 충전하기에 적합한 전압 레벨 또는 상기 복수의 부하 그룹들로 전력을 공급하기에 적합한 전압 레벨로 변환하여 상기 메인 배터리 또는 상기 복수의 부하 그룹들로 출력하는 전압 변환부를 더 포함할 수 있다.In addition, the vehicle power multiplexing control device includes: a photovoltaic power generation unit installed in the vehicle to convert sunlight into electric power and output a DC voltage; and converting the DC voltage output from the photovoltaic unit into a voltage level suitable for charging the main battery or a voltage level suitable for supplying power to the plurality of load groups to the main battery or the plurality of load groups It may further include a voltage converter for outputting the .

또한, 상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차량 전력 다중화 방법은, 제 2 부하 그룹에 병렬로 연결되는 제 1 스위치 및 제 3 스위치, 상기 제 1 스위치와 메인 배터리 사이에 연결되는 제 2 스위치, 상기 제 3 스위치와 보조 배터리 사이에 연결되는 제 4 스위치, 및 ICU(Integrated Central control Unit)로부터 입력되는 제어 신호에 따라서, 상기 제 1 스위치 내지 상기 제 4 스위치의 온/오프를 제어하는 스위칭 제어부를 포함하며, 상기 제 2 스위치 및 상기 제 4 스위치는 기생 다이오드의 순방향이 상기 제 2 부하 그룹을 향하는 방향이고, 상기 제 1 스위치 및 상기 제 2 스위치는 기생 다이오드의 순방향이 서로 반대로 연결된 FET이고, 상기 제 2 스위치 및 상기 제 4 스위치는 기생 다이오드의 순방향이 서로 반대로 연결된 FET이며, 제 1 부하 그룹은 상기 제 1 스위치 및 상기 제 2 스위치 사이에 연결되고, 제 3 부하 그룹은 상기 제 3 스위치 및 상기 제 4 스위치 사이에 연결되는 차량 전력 다중화 제어 장치에서 수행되는 차량 전력 다중화 방법으로서, (a) 차량의 주차 모드에서 모든 스위치들이 오프된 상태를 유지하는 단계; (b) 차량이 대기 모드 또는 시동 모드로 변화될 때, 상기 스위칭 제어부가 상기 제 1 스위치 및 상기 제 3 스위치를 온 시키고, 상기 제 2 스위치 및 상기 제 4 스위치를 오프시키는 단계; 및 (c) 차량이 대기 모드 또는 시동 모드에서 주행 모드로 변화될 때, 상기 스위칭 제어부가 상기 제 1 스위치 및 상기 제 2 스위치는 온 시키고, 상기 제 3 스위치 및 상기 제 4 스위치는 오프시키는 단계;를 포함한다.In addition, in a vehicle power multiplexing method according to a preferred embodiment of the present invention for solving the above-described problems, a first switch and a third switch connected in parallel to a second load group, and a connection between the first switch and a main battery a second switch, a fourth switch connected between the third switch and the auxiliary battery, and on/off of the first to fourth switches according to a control signal input from an integrated central control unit (ICU) and a switching control unit for controlling the second switch and the fourth switch, wherein a forward direction of a parasitic diode is a direction toward the second load group, and a forward direction of the parasitic diode is opposite to the first switch and the second switch of the first switch and the second switch a connected FET, the second switch and the fourth switch are FETs connected in opposite directions to each other in the forward direction of a parasitic diode, a first load group is connected between the first switch and the second switch, and a third load group is the A vehicle power multiplexing method performed in a vehicle power multiplexing control device connected between a third switch and the fourth switch, the method comprising: (a) maintaining all switches in an off state in a vehicle parking mode; (b) turning on the first switch and the third switch and turning off the second switch and the fourth switch when the vehicle is changed to the standby mode or the start mode; and (c) turning on, by the switching control unit, the first switch and the second switch, and turning off the third switch and the fourth switch when the vehicle is changed from the standby mode or the start mode to the driving mode; includes

또한, 상기 (b) 단계에서, 상기 제 1 부하 그룹은 상기 제 2 스위치의 기생 다이오드를 통해서 메인 배터리로부터 전원을 공급받고, 상기 제 2 부하 그룹은 상기 제 2 스위치의 기생 다이오드 및 상기 제 1 스위치를 통해서 메인 배터리로부터 전원을 공급받고, 상기 제 4 스위치의 기생 다이오드 및 상기 제 3 스위치를 통해서 보조 배터리로부터 전원을 공급받으며, 상기 제 3 부하 그룹은 상기 제 4 스위치의 기생 다이오드를 통해서 보조 배터리로부터 전원을 공급받을 수 있다.Also, in step (b), the first load group receives power from the main battery through the parasitic diode of the second switch, and the second load group includes the parasitic diode of the second switch and the first switch Power is supplied from the main battery through the parasitic diode of the fourth switch and power is supplied from the auxiliary battery through the third switch, and the third load group is supplied from the auxiliary battery through the parasitic diode of the fourth switch. power can be supplied.

또한, 상기 (b) 단계에서, 시동 어시스트 모드로 진입하면, 상기 스위칭 제어부는 상기 메인 배터리와 상기 보조 배터리 사이에 연결된 양방향 DC/DC 컨버터를, 상기 보조 배터리로부터 상기 메인 배터리 방향으로 온시켜서, 상기 보조 배터리로부터 상기 메인 배터리측으로 충전 전력을 공급할 수 있다.In addition, in step (b), when the startup assist mode is entered, the switching control unit turns on the bidirectional DC/DC converter connected between the main battery and the auxiliary battery from the auxiliary battery toward the main battery, Charging power may be supplied from the auxiliary battery to the main battery side.

또한, 상기 (c) 단계에서, 상기 제 1 부하 그룹은 상기 제 2 스위치의 기생 다이오드를 통해서 메인 배터리로부터 전원을 공급받고, 상기 제 2 부하 그룹은 상기 제 2 스위치의 기생 다이오드 및 상기 제 1 스위치를 통해서 메인 배터리로부터 전원을 공급받으며, 상기 제 3 부하 그룹은 상기 제 4 스위치의 기생 다이오드를 통해서 보조 배터리로부터 전원을 공급받을 수 있다.Also, in step (c), the first load group receives power from the main battery through the parasitic diode of the second switch, and the second load group includes the parasitic diode of the second switch and the first switch Power may be supplied from the main battery through , and the third load group may receive power from the auxiliary battery through the parasitic diode of the fourth switch.

또한, 상기 (c) 단계에서, 상기 메인 배터리의 전압이 제 1 임계치 이하에서 소정 시간동안 유지되면, 상기 스위칭 제어부는 ICU로부터 입력되는 제어 신호에 따라서 제 1 스위치 및 제 2 스위치를 오프시키고, 제 3 스위치 및 제 4 스위치를 온시켜, 상기 제 2 스위치의 기생 다이오드를 통해서 메인 배터리로부터 전원을 상기 제 1 부하 그룹으로 공급하는 동시에, 상기 제 4 스위치의 기생 다이오드 및 상기 제 3 스위치를 통해서 상기 보조 배터리로부터 상기 제 2 부하 그룹으로 전원을 공급하며, 상기 메인 배터리의 전압이 제 2 임계치 이상에서 소정 시간동안 유지되면, 상기 스위칭 제어부는 ICU로부터 입력되는 제어 신호에 따라서 상기 제 1 스위치 및 상기 제 2 스위치를 온 시키고, 상기 제 3 스위치 및 상기 제 4 스위치를 오프시켜, 상기 메인 배터리만 상기 제 2 부하 그룹으로 전원을 공급할 수 있다.In addition, in step (c), when the voltage of the main battery is maintained below the first threshold for a predetermined time, the switching control unit turns off the first switch and the second switch according to the control signal input from the ICU, By turning on the third and fourth switches, power is supplied from the main battery to the first load group through the parasitic diode of the second switch, and at the same time, the auxiliary through the parasitic diode of the fourth switch and the third switch Power is supplied from a battery to the second load group, and when the voltage of the main battery is maintained above a second threshold for a predetermined time, the switching control unit may control the first switch and the second load group according to a control signal input from the ICU. By turning on a switch and turning off the third switch and the fourth switch, only the main battery may supply power to the second load group.

또한, 상기 차량 전력 다중화 제어 방법은, (d) 차량이 상기 중행 모드로 운행중에, ISG(Idle Stop & Go) 시동 오프 신호가 상기 스위칭 제어부로 입력되거나, 통신 이상 감지 신호(Stand Alone)가 상기 스위칭 제어부로 입력되면, 상기 스위칭 제어부가 상기 제 1 스위치 및 상기 제 3 스위치는 온 시키고, 상기 제 2 스위치 및 상기 제 4 스위치는 오프시키는 단계; 및 (e) 상기 ICU로부터 스위칭 제어부로 ISG(Idle Stop & Go) 시동 온(on) 신호가 입력되거나 통신 이상 감지 신호(Stand Alone)가 더 이상 입력되지 않으면, 주행 모드로 귀환하여 상기 제 1 스위치 및 상기 제 2 스위치를 온시키고, 상기 제 3 스위치 및 상기 제 4 스위치를 오프시키는 단계를 더 포함할 수 있다.In addition, in the vehicle power multiplexing control method, (d) while the vehicle is driving in the intermediate mode, an ISG (Idle Stop & Go) start-off signal is input to the switching control unit, or a communication abnormality detection signal (Stand Alone) is the when input to a switching control unit, the switching control unit turning on the first switch and the third switch, and turning off the second switch and the fourth switch; and (e) when an ISG (Idle Stop & Go) start-on signal is input from the ICU to the switching control unit or a communication abnormality detection signal (Stand Alone) is no longer input, it returns to the driving mode and returns to the first switch and turning on the second switch and turning off the third switch and the fourth switch.

또한, 상기 (d) 단계에서, 상기 제 1 부하 그룹은 상기 제 2 스위치의 기생 다이오드를 통해서 메인 배터리로부터 전원을 공급받고, 상기 제 2 부하 그룹은 상기 제 2 스위치의 기생 다이오드 및 상기 제 1 스위치를 통해서 메인 배터리로부터 전원을 공급받고, 상기 제 4 스위치의 기생 다이오드 및 상기 제 3 스위치를 통해서 보조 배터리로부터 전원을 공급받으며, 상기 제 3 부하 그룹은 상기 제 4 스위치의 기생 다이오드를 통해서 보조 배터리로부터 전원을 공급받을 수 있다.Also, in step (d), the first load group receives power from the main battery through the parasitic diode of the second switch, and the second load group includes the parasitic diode of the second switch and the first switch Power is supplied from the main battery through the parasitic diode of the fourth switch and power is supplied from the auxiliary battery through the third switch, and the third load group is supplied from the auxiliary battery through the parasitic diode of the fourth switch. power can be supplied.

또한, 상기 복수의 부하 그룹들은 상기 제 4 부하 그룹을 더 포함하고, 상기 (a) 단계 내지 상기 (c) 단계가 수행되는 동안에, 상기 제 4 부하 그룹이 제 4 부하 그룹 방향이 순방향인 다이오드를 통해서 상기 메인 배터리 및 상기 보조 배터리와 각각 직접 연결되어, 상기 메인 배터리 및 상기 보조 배터리로부터 항상 전원을 공급받을 수 있다.In addition, the plurality of load groups further include the fourth load group, and while steps (a) to (c) are performed, the fourth load group uses a diode in which the fourth load group direction is forward. Through the direct connection to the main battery and the auxiliary battery, respectively, it is possible to always receive power from the main battery and the auxiliary battery.

본 발명은 메인 배터리와 보조 배터리를 설치하고, 차량내 부하를 복수의 그룹으로 분류한 후, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차량 전력 다중화 제어 장치 내부의 복수의 스위치들을 온/오프 제어함으로써 각 부하 그룹이 메인 배터리 또는 보조 배터리 중 적어도 어느 하나로부터 항시 전원을 공급받도록 함으로써, 차량내 부하들에 안정적으로 전원을 공급할 수 있다.The present invention installs a main battery and an auxiliary battery, classifies the loads in the vehicle into a plurality of groups, and then controls on/off control of a plurality of switches inside the vehicle power multiplexing control device according to the preferred embodiment of the present invention. By allowing the group to always receive power from at least one of the main battery and the auxiliary battery, it is possible to stably supply power to loads in the vehicle.

도 1a 및 도 1b 는 종래 기술에 따른 차량의 전원 공급 구성도를 도시하는 도면이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차량의 전원 공급 구성도를 도시하는 도면이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차량 전력 다중화 제어 장치의 세부 구성을 도시하는 도면이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차량 전력 다중화 제어 장치의 구체적인 회로 구성도를 도시하는 도면이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차량 전력 다중화 제어 장치의 상태 천이에 따른 차량 전력 다중화 방법을 설명하는 도면이다.
1A and 1B are diagrams illustrating a configuration diagram of a power supply of a vehicle according to the related art.
2 is a diagram illustrating a configuration diagram of a power supply of a vehicle according to a preferred embodiment of the present invention.
3 is a diagram illustrating a detailed configuration of an apparatus for controlling vehicle power multiplexing according to a preferred embodiment of the present invention.
4 is a diagram illustrating a detailed circuit configuration of an apparatus for controlling vehicle power multiplexing according to a preferred embodiment of the present invention.
5 is a view for explaining a vehicle power multiplexing method according to a state transition of the vehicle power multiplexing control apparatus according to a preferred embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차량의 전원 공급 구성도를 도시하는 도면이고, 도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차량 전력 다중화 제어 장치(300)의 세부 구성을 도시하는 도면이며, 도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차량 전력 다중화 제어 장치(300)의 구체적인 회로 구성도를 도시하는 도면이다.2 is a diagram illustrating a configuration diagram of a vehicle power supply according to a preferred embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a diagram illustrating a detailed configuration of a vehicle power multiplexing control apparatus 300 according to a preferred embodiment of the present invention. , FIG. 4 is a diagram showing a detailed circuit diagram of a vehicle power multiplexing control apparatus 300 according to a preferred embodiment of the present invention.

도 2 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차량 전력 다중화 제어 장치(300)는, 차량내 복수의 부하들(제 1 부하 그룹(L1) 내지 제 4 부하 그룹(L4))에 연결되고, 메인 배터리(100) 및 보조 배터리(200)와 연결되어, 메인 배터리(100) 및 보조 배터리(200)로부터 공급되는 전력을 복수의 부하들(제 1 부하 그룹(L1) 내지 제 4 부하 그룹(L4))로 공급한다. 또한, 본 발명의 차량 전력 다중화 제어 장치(300)는 솔라 루프(Solar Roof)(400)로부터 입력되는 전력을 복수의 부하들로 제공할 수도 있다.2 to 4 , the vehicle power multiplexing control apparatus 300 according to a preferred embodiment of the present invention includes a plurality of loads in a vehicle (first load group L1 to fourth load group L4). connected to and connected to the main battery 100 and the auxiliary battery 200, the power supplied from the main battery 100 and the auxiliary battery 200 to a plurality of loads (the first load group L1 to the fourth load group (L4)). In addition, the vehicle power multiplexing control apparatus 300 of the present invention may provide power input from the solar roof 400 to a plurality of loads.

본 발명의 차량 전력 다중화 제어 장치(300)는, 스위칭 모듈(310), DC/DC 컨버터(320) 및 복수의 다이오드(D1,D2)를 포함한다. 또한, 스위칭 모듈(310)은 복수의 스위치들(SW1~SW4) 및 상기 스위치들(SW1~SW4)을 온/오프 제어하는 스위칭 제어부(311)를 포함한다.The vehicle power multiplexing control apparatus 300 of the present invention includes a switching module 310 , a DC/DC converter 320 , and a plurality of diodes D1 and D2 . In addition, the switching module 310 includes a plurality of switches SW1 to SW4 and a switching controller 311 for on/off controlling the switches SW1 to SW4.

스위칭 모듈(310)은 주차 상태를 제외한 차량의 모든 상태에서 복수의 부하 그룹들(L1~L4)에 항상 전원이 공급될 수 있도록, 차량의 상태에 따라서 상기 스위치들(SW1~SW4)을 선택적으로 온/오프시키고, 상기 양방향 DC/DC 컨버터(320)를 제어한다.The switching module 310 selectively selects the switches SW1 to SW4 according to the state of the vehicle so that power can always be supplied to the plurality of load groups L1 to L4 in all states of the vehicle except the parking state. It turns on/off and controls the bidirectional DC/DC converter 320 .

또한, 스위칭 모듈(310)은 복수의 부하 그룹들(L1~L4)과 상기 메인 배터리(100) 및 상기 보조 배터리(200) 사이에 연결되어, ICU(Integrated Central control Unit)으로부터 입력되는 제어 신호에 따라서 내부에 포함된 스위치들(SW1~SW4)을 온/오프시켜, 상기 메인 배터리(100) 또는 상기 보조 배터리(200)로부터 상기 복수의 부하 그룹들(L1~L4)로 전원을 공급한다.In addition, the switching module 310 is connected between the plurality of load groups L1 to L4 and the main battery 100 and the auxiliary battery 200, to a control signal input from an ICU (Integrated Central Control Unit). Accordingly, by turning on/off the switches SW1 to SW4 included therein, power is supplied from the main battery 100 or the auxiliary battery 200 to the plurality of load groups L1 to L4 .

상기 양방향 DC/DC 컨버터(320)는 상기 메인 배터리(100)와 상기 보조 배터리(200) 사이에, 상기 스위칭 모듈(310)과 병렬로 연결되고, 상기 스위칭 모듈(310)로부터 입력되는 제어신호에 따라서 제어되어, 메인 배터리(100)의 전력을 이용하여 보조 배터리(200)를 충전시키거나, 보조 배터리(200)의 전력을 이용하여 메인 배터리(100)를 충전시킨다.The bidirectional DC/DC converter 320 is connected in parallel with the switching module 310 between the main battery 100 and the auxiliary battery 200 and receives a control signal input from the switching module 310 . Accordingly, it is controlled to charge the auxiliary battery 200 using the power of the main battery 100 or charge the main battery 100 using the power of the auxiliary battery 200 .

한편, 본 발명의 차량에는, 차량에 설치되어 태양광을 전력으로 변환하여 직류 전압을 출력하는 태양광 발전부(Solar Roof)(400)와, 상기 태양광 발전부(400)에서 출력된 직류 전압을 메인 배터리(100)를 충전하기에 적합한 전압 레벨 또는 상기 복수의 부하들로 전력을 공급하기에 적합한 전압 레벨로 변환하여 상기 메인 배터리(100) 또는 상기 복수의 부하들로 출력하는 전압 변환부(SDC:Solar DC/DC Converter)(500)가 설치될 수 있다. On the other hand, in the vehicle of the present invention, a photovoltaic unit (Solar Roof) 400 that is installed in the vehicle to convert sunlight into electric power and output a DC voltage, and the DC voltage output from the solar power unit 400 A voltage converter for converting the to a voltage level suitable for charging the main battery 100 or a voltage level suitable for supplying power to the plurality of loads to output to the main battery 100 or the plurality of loads ( SDC: Solar DC/DC Converter) 500 may be installed.

이 경우, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차량 전력 다중화 제어 장치(300)는, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 전압 변환부(500)로부터 전력을 공급받아 메인 배터리(100)를 충전하거나 복수의 부하들로 전력을 공급할 수 있다.In this case, the vehicle power multiplexing control apparatus 300 according to the preferred embodiment of the present invention receives power from the voltage converter 500 and charges the main battery 100 as shown in FIGS. 3 and 4 . Alternatively, power can be supplied to multiple loads.

도 3 및 도 4를 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차량 전력 다중화 제어 장치(300)의 세부 구성을 설명하면, 본 발명의 바람직한 실시예에서 복수의 부하들은 4개의 부하 그룹들(제 1 내지 제 4 부하 그룹(L1~L4))로 분류되고, 차량 전력 다중화 장치의 스위칭 모듈(310)은 제 1 내지 제 4 스위치(SW1~SW4) 및 ICU로부터 입력되는 제어 신호에 따라서, 상기 제 1 스위치(SW1) 내지 제 4 스위치(SW4)의 온/오프를 제어하는 스위칭 제어부(311)를 포함하여 구성된다.3 and 4, the detailed configuration of the vehicle power multiplexing control apparatus 300 according to the preferred embodiment of the present invention will be described. In the preferred embodiment of the present invention, a plurality of loads are divided into four load groups (the 1 to 4 load groups (L1 to L4)), and the switching module 310 of the vehicle power multiplexing device uses the first to fourth switches SW1 to SW4 and the control signal input from the ICU, and a switching control unit 311 for controlling on/off of the first to fourth switches SW1 to SW4.

도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 제 1 스위치(SW1) 및 제 3 스위치(SW3)는 제 2 부하 그룹(L2)에 병렬로 연결되고, 제 2 스위치(SW2)는 제 1 스위치(SW1)와 상기 메인 배터리(100) 사이에 연결되며, 제 4 스위치(SW4)는 제 3 스위치(SW3)와 상기 보조 배터리(200) 사이에 연결된다.3 and 4 , the first switch SW1 and the third switch SW3 are connected in parallel to the second load group L2, and the second switch SW2 is the first switch SW1 ) and the main battery 100 , and a fourth switch SW4 is connected between the third switch SW3 and the auxiliary battery 200 .

이 때, 제 1 내지 제 4 스위치(SW1~SW4)들 내부에 기생 다이오드가 포함된 FET로 구현되고, 상기 제 1 스위치(SW1) 및 상기 제 2 스위치(SW2)는 기생 다이오드의 순방향이 서로 반대로 연결되며, 상기 제 3 스위치(SW3) 및 상기 제 4 스위치(SW4)는 기생 다이오드의 순방향이 서로 반대로 연결된다. 또한, 상기 제 2 스위치(SW2) 및 상기 제 4 스위치(SW4)는 기생 다이오드의 순방향이 상기 제 2 부하 그룹(L2)을 향하고, 이에 따라서, 상기 제 1 스위치(SW1) 및 상기 제 3 스위치(SW3)는 기생 다이오드의 순방향이 각각 메인 배터리(100)와 보조 배터리(200)를 향한다.In this case, the first to fourth switches SW1 to SW4 are implemented as FETs including parasitic diodes, and the forward directions of the parasitic diodes are opposite to each other in the first switch SW1 and the second switch SW2 . The third switch SW3 and the fourth switch SW4 are connected in a forward direction of a parasitic diode opposite to each other. In addition, in the second switch SW2 and the fourth switch SW4, the forward direction of the parasitic diode is toward the second load group L2, and accordingly, the first switch SW1 and the third switch SW1 In SW3), the forward directions of the parasitic diodes are directed toward the main battery 100 and the auxiliary battery 200, respectively.

또한, 상기 제 1 부하 그룹(L1)은 상기 제 1 스위치(SW1) 및 상기 제 2 스위치(SW2) 사이에 연결되어, 제 2 스위치(SW2)의 기생 다이오드를 통해서 상기 메인 배터리(100)로부터 항상 전원을 공급받는다. 또한, 상기 제 3 부하 그룹(L3)은 상기 제 3 스위치(SW3) 및 상기 제 4 스위치(SW4) 사이에 연결되어, 제 4 스위치(SW4)의 기생 다이오드를 통해서 상기 보조 배터리(200)로부터 항상 전원을 공급받는다.In addition, the first load group L1 is connected between the first switch SW1 and the second switch SW2, and is always supplied from the main battery 100 through a parasitic diode of the second switch SW2. receive power. In addition, the third load group L3 is connected between the third switch SW3 and the fourth switch SW4 and is always supplied from the auxiliary battery 200 through the parasitic diode of the fourth switch SW4. receive power.

한편, 제 4 부하 그룹(L4)은 제 4 부하 그룹(L4) 방향이 순방향인 다이오드 D1 을 통해서 메인 배터리(100)와 연결되고, 다이오드 D2를 통해서 보조 배터리(200)와 연결되어, 상기 메인 배터리(100) 및 상기 보조 배터리(200)로부터 항상 전원을 공급받는다.On the other hand, the fourth load group L4 is connected to the main battery 100 through a diode D1 in the forward direction of the fourth load group L4 and is connected to the auxiliary battery 200 through a diode D2, the main battery Power is always supplied from 100 and the auxiliary battery 200 .

한편, 양방향 DC/DC 컨버터(320)의 일단은 상기 제 2 스위치(SW2) 및 상기 메인 배터리(100)에 연결되고, 상기 양방향 DC/DC 컨버터(320)의 다른 일단은 상기 제 4 스위치(SW4) 및 상기 보조 배터리(200)에 연결된다.Meanwhile, one end of the bidirectional DC/DC converter 320 is connected to the second switch SW2 and the main battery 100 , and the other end of the bidirectional DC/DC converter 320 is the fourth switch SW4 . ) and connected to the auxiliary battery 200 .

또한, 본 발명의 차량 전력 다중화 제어 장치(300)는 다양한 차량 통신 방식(CAN, LIN 등)을 통해서, ICU, BMS(Battery Management System), IBS(Intelligent Battery Sensor) 등과 통신을 수행하여 스위치들(SW1~SW4)의 온/오프 제어에 이들로부터 수신된 정보들을 반영한다. In addition, the vehicle power multiplexing control apparatus 300 of the present invention communicates with ICU, BMS (Battery Management System), IBS (Intelligent Battery Sensor), etc. through various vehicle communication methods (CAN, LIN, etc.) to switch The information received from them is reflected in the on/off control of SW1 to SW4).

상기 설명한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에서, 차량내 복수의 부하들은 4개의 부하 그룹들(제 1 부하 그룹(L1) 내지 제 4 부하 그룹(L4))로 분류된다.As described above, in a preferred embodiment of the present invention, a plurality of loads in the vehicle are classified into four load groups (the first load group L1 to the fourth load group L4).

제 1 부하 그룹(L1)은 주로 조향 및 제동 장치들과 관련된 부하들로서, 상기 스위치들(SW1~SW4)의 온/온프 동작과 무관하게 메인 배터리(100)에 의해서 항상 전원을 공급받는다. 제 1 부하 그룹(L1)에는 MDPS, C/FAN, EOP, ESC, RR HTD, EPB, F/PUMP, HORN, P/WDW MTR, S/HEATER, P/SEAT, SUNROOF 등이 포함될 수 있다.The first load group L1 is a load mainly related to steering and braking devices, and is always supplied with power by the main battery 100 irrespective of the on/off operation of the switches SW1 to SW4 . The first load group L1 may include MDPS, C/FAN, EOP, ESC, RR HTD, EPB, F/PUMP, HORN, P/WDW MTR, S/HEATER, P/SEAT, SUNROOF, and the like.

제 2 부하 그룹(L2)은 주로 램프 장치들과 관련된 부하들로서, 상기 스위치들(SW1~SW4)의 온/오프의 동작에 따라서 메인 배터리(100) 및 보조 배터리(200) 중 적어도 하나로부터 전원을 공급받는다. 제 2 부하 그룹(L2)에는 HEAD LP, STOP LP, B/UP LP, STR'G HTD, MOOD LP, GLOVE LP, OHC LP, T_ROOM LP, S/VISOR LP, WPC, MFSW, RADAR, AMP, SCU, BLOWER, WIPER 등이 포함될 수 있다.The second load group L2 is a load mainly related to lamp devices, and receives power from at least one of the main battery 100 and the auxiliary battery 200 according to the on/off operation of the switches SW1 to SW4. are supplied The second load group (L2) includes HEAD LP, STOP LP, B/UP LP, STR'G HTD, MOOD LP, GLOVE LP, OHC LP, T_ROOM LP, S/VISOR LP, WPC, MFSW, RADAR, AMP, SCU. , BLOWER, WIPER, etc. may be included.

제 3 부하 그룹(L3)은 주로 주차시에 전원을 소모하는 장치들과 관련된 부하로서, 상기 스위치들(SW1~SW4)의 온/온프 동작과 무관하게 보조 배터리(200)에 의해서 항상 전원을 공급받는다. 제 3 부하 그룹(L3)에는 DVRS (블랙박스)가 포함될 수 있다. The third load group L3 is a load related to devices that mainly consume power during parking, and power is always supplied by the auxiliary battery 200 regardless of the on/off operation of the switches SW1 to SW4. receive The third load group L3 may include a DVRS (black box).

제 4 부하 그룹(L4)은 웨이크업 장치 및 차량 안전 관련 장치와 관련된 부하로서, 다이오드들(D1,D2)을 통해서 상기 스위치들(SW1~SW4)의 온/온프 동작과 무관하게 상기 메인 배터리(100) 및 상기 보조 배터리(200)에 의해서 항상 전원을 공급받는다. 제 4 부하 그룹(L4)에는 DOOR LOCK, IBU, IMS, E-CALL, CLUSTER, HUD, DAU, DATC 등이 포함될 수 있다.The fourth load group L4 is a load related to a wake-up device and a vehicle safety device, and regardless of the on/off operation of the switches SW1 to SW4 through the diodes D1 and D2, the main battery ( 100) and the auxiliary battery 200 are always supplied with power. The fourth load group L4 may include DOOR LOCK, IBU, IMS, E-CALL, CLUSTER, HUD, DAU, DATC, and the like.

이하, 도 5를 더 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차량 전력 다중화 제어 장치(300)의 동작 및 차량 전력 다중화 제어 장치(300)에서 수행되는 차량 전력 다중화 제어 방법을 설명한다. 다만, 음영으로 처리된 스위치 또는 DC/DC 컨버터(320)는 오프 상태를 나타내고, 음영 처리되지 않은 스위치 또는 DC/DC 컨버터(320)는 온 상태를 나타낸다.Hereinafter, an operation of the vehicle power multiplexing control apparatus 300 and a vehicle power multiplexing control method performed by the vehicle power multiplexing control apparatus 300 according to a preferred embodiment of the present invention will be described with further reference to FIG. 5 . However, a shaded switch or DC/DC converter 320 indicates an off state, and a non-shaded switch or DC/DC converter 320 indicates an on state.

먼저, 차량이 주차된 주차 모드에서, 스위칭 제어부(311)는 모든 스위치들(SW1~SW4) 및 DC/DC 컨버터(320)를 오프상태로 유지하고, 제 1 부하 그룹(L1)은 제 2 스위치(SW2)의 기생 다이오드를 통해서 메인 배터리(100)로부터 전원을 공급받고, 제 3 부하 그룹(L3)은 제 4 스위치(SW4)의 기생 다이오드를 통해서 보조 배터리(200)로부터 전원을 공급받는다.First, in the parking mode in which the vehicle is parked, the switching control unit 311 maintains all the switches SW1 to SW4 and the DC/DC converter 320 in an OFF state, and the first load group L1 operates the second switch Power is supplied from the main battery 100 through the parasitic diode of SW2 , and the third load group L3 receives power from the auxiliary battery 200 through the parasitic diode of the fourth switch SW4 .

그 후, 주차 모드에서 대기 모드 또는 시동 모드로 변화되면, 스위칭 제어부(311)는 제 1 스위치(SW1) 및 제 3 스위치(SW3)는 온 시키고, 제 2 스위치(SW2) 및 제 4 스위치(SW4)는 오프시킨다. 그러면, 제 1 부하 그룹(L1)은 제 2 스위치(SW2)의 기생 다이오드를 통해서 메인 배터리(100)로부터 전원을 공급받는다. After that, when the parking mode is changed to the standby mode or the start mode, the switching control unit 311 turns on the first switch SW1 and the third switch SW3, and the second switch SW2 and the fourth switch SW4 ) turns off. Then, the first load group L1 receives power from the main battery 100 through the parasitic diode of the second switch SW2 .

제 2 부하 그룹(L2)은 제 2 스위치(SW2)의 기생 다이오드 및 제 1 스위치(SW1)를 통해서 메인 배터리(100)로부터 전원을 공급는 동시에, 제 4 스위치(SW4)의 기생 다이오드 및 제 3 스위치(SW3)를 통해서 보조 배터리(200)로부터 전원을 공급받는다. The second load group L2 supplies power from the main battery 100 through the parasitic diode of the second switch SW2 and the first switch SW1, and at the same time, the parasitic diode of the fourth switch SW4 and the third switch Power is supplied from the auxiliary battery 200 through SW3.

제 3 부하 그룹(L3)은 제 4 스위치(SW4)의 기생 다이오드를 통해서 보조 배터리(200)로부터 전원을 공급받는다. 이렇게 제 1 부하 그룹(L1) 내지 제 4 부하 그룹(L4)들은 모두 메인 배터리(100) 및 보조 배터리(200)로부터 안정적으로 전원을 공급받는다. 한편, DC/DC 컨버터(320)는 오프 상태를 유지한다.The third load group L3 receives power from the auxiliary battery 200 through the parasitic diode of the fourth switch SW4. In this way, all of the first load group L1 to the fourth load group L4 are stably supplied with power from the main battery 100 and the auxiliary battery 200 . Meanwhile, the DC/DC converter 320 maintains an off state.

대기 모드 또는 시동 모드에서 주행 모드로 진행하면, 스위칭 제어부(311)는 제 1 스위치(SW1) 및 제 2 스위치(SW2)는 온 시키고, 제 3 스위치(SW3) 및 제 4 스위치(SW4)는 오프시킨다. 그러면, 상기 제 1 부하 그룹(L1)은 상기 제 2 스위치(SW2)의 기생 다이오드를 통해서 메인 배터리(100)로부터 전원을 공급받고, 제 2 부하 그룹(L2)은 제 2 스위치(SW2)의 기생 다이오드 및 제 1 스위치(SW1)를 통해서 메인 배터리(100)로부터 전원을 공급받으며, 제 3 부하 그룹(L3)은 상기 제 4 스위치(SW4)의 기생 다이오드를 통해서 보조 배터리(200)로부터 전원을 공급받는다. 또한, 스위칭 제어부(311)는 DC/DC 컨버터(320)를 온시켜 메인 배터리(100)의 전력으로 보조 배터리(200)를 충전시킨다. When proceeding from the standby mode or the start mode to the driving mode, the switching control unit 311 turns on the first switch SW1 and the second switch SW2, and the third switch SW3 and the fourth switch SW4 turns off make it Then, the first load group L1 is supplied with power from the main battery 100 through the parasitic diode of the second switch SW2, and the second load group L2 is the parasitic of the second switch SW2. Power is supplied from the main battery 100 through the diode and the first switch SW1, and the third load group L3 supplies power from the auxiliary battery 200 through the parasitic diode of the fourth switch SW4. receive Also, the switching controller 311 turns on the DC/DC converter 320 to charge the auxiliary battery 200 with the power of the main battery 100 .

한편, ICU로부터 시동 ON 신호가 수신되어 주행모드로 진행하는 과정에서 메인 배터리(100)의 전압이 낮은 경우, 스위칭 제어부(311)는 시동 어시스트 모드로 진행하여, 상기 보조 배터리(200)로부터 상기 메인 배터리(100) 방향으로 양방향 DC/DC 컨버터(320)를 온시켜서, 상기 보조 배터리(200)로부터 상기 메인 배터리(100)측으로 충전 전력을 공급함으로써 주행 모드로 진행하도록 한다.On the other hand, when the voltage of the main battery 100 is low in the process of receiving the start-on signal from the ICU and proceeding to the driving mode, the switching control unit 311 proceeds to the start-up assist mode, and from the auxiliary battery 200 to the main The bidirectional DC/DC converter 320 is turned on in the direction of the battery 100 to supply charging power from the auxiliary battery 200 to the main battery 100 to proceed to the driving mode.

한편, 주행 모드 중에 메인 배터리(100)의 전압이 제 1 임계치(12V) 이하에서 소정 시간(200ms)동안 유지되면, 스위칭 제어부(311)는 ICU로부터 입력되는 제어 신호에 따라서 제 1 스위치(SW1) 및 제 2 스위치(SW2)를 오프시키고, 제 3 스위치(SW3) 및 제 4 스위치(SW4)를 온시킨다. 그러면, 제 2 스위치(SW2)의 기생 다이오드를 통해서 메인 배터리(100)로부터 전원을 상기 제 1 부하 그룹(L1)으로 공급하는 동시에, 상기 제 4 스위치(SW4)의 기생 다이오드 및 상기 제 3 스위치(SW3)를 통해서 상기 보조 배터리(200)로부터 상기 제 2 부하 그룹(L2)으로 전원이 공급된다. 이 경우, 메인 배터리(100)는 제 1 부하 그룹(L1)으로만 전원을 공급하고, 제 2 부하 그룹(L2)에 전원을 공급하지 않음으로써, 시간이 지남에 따라서 점차 충전된다. On the other hand, when the voltage of the main battery 100 is maintained for a predetermined time (200 ms) below the first threshold value (12V) during the driving mode, the switching control unit 311 controls the first switch SW1 according to the control signal input from the ICU. and the second switch SW2 is turned off, and the third switch SW3 and the fourth switch SW4 are turned on. Then, while supplying power from the main battery 100 to the first load group L1 through the parasitic diode of the second switch SW2, the parasitic diode of the fourth switch SW4 and the third switch ( Power is supplied from the auxiliary battery 200 to the second load group L2 through SW3). In this case, the main battery 100 supplies power only to the first load group L1 and does not supply power to the second load group L2, so that the main battery 100 is gradually charged over time.

그 후, 메인 배터리(100)의 전압이 제 2 임계치(12.5V) 이상에서 소정 시간(200ms)동안 유지되면, 스위칭 제어부(311)는 ICU로부터 입력되는 제어 신호에 따라서 제 1 스위치(SW1) 및 제 2 스위치(SW2)를 온 시키고, 제 3 스위치(SW3) 및 제 4 스위치(SW4)를 오프시켜, 메인 배터리(100)가 기존 제 1 부하 그룹(L1)과 함께 다시 제 2 부하 그룹(L2)으로 전원을 공급하게 된다. 이러면, 제 2 부하 그룹(L2)에 전원을 공급하여 방전되었던 보조 배터리(200)는 DC/DC 컨버터(320)를 통해서 메인 배터리(100)로부터 충전 전원을 공급받아 충전된다. After that, when the voltage of the main battery 100 is maintained for a predetermined time (200ms) above the second threshold (12.5V), the switching control unit 311 controls the first switch SW1 and The second switch SW2 is turned on, and the third switch SW3 and the fourth switch SW4 are turned off, so that the main battery 100 is restored to the second load group L2 together with the existing first load group L1. ) to supply power. In this case, the auxiliary battery 200 that has been discharged by supplying power to the second load group L2 is charged by receiving charging power from the main battery 100 through the DC/DC converter 320 .

한편, 주행 모드에서, ICU로부터 스위칭 제어부(311)로 ISG(Idle Stop & Go) 시동 오프(off) 신호 또는 통신 이상 감지 신호(Stand Alone)가 입력되면, 스위칭 제어부(311)는 상기 제 1 스위치(SW1) 및 상기 제 3 스위치(SW3)는 온 시키고, 상기 제 2 스위치(SW2) 및 상기 제 4 스위치(SW4)는 오프킨다. Meanwhile, in the driving mode, when an idle stop & go (ISG) start-off signal or a communication abnormality detection signal (Stand Alone) is input from the ICU to the switching control unit 311 , the switching control unit 311 controls the first switch SW1 and the third switch SW3 are turned on, and the second switch SW2 and the fourth switch SW4 are turned off.

그러면, 제 1 부하 그룹(L1)은 상기 제 2 스위치(SW2)의 기생 다이오드를 통해서 메인 배터리(100)로부터 전원을 공급받는다. 제 2 부하 그룹(L2)은 상기 제 2 스위치(SW2)의 기생 다이오드 및 상기 제 1 스위치(SW1)를 통해서 메인 배터리(100)로부터 전원을 공급받는 동시에, 상기 제 4 스위치(SW4)의 기생 다이오드 및 상기 제 3 스위치(SW3)를 통해서 보조 배터리(200)로부터 전원을 공급받는다. 제 3 부하 그룹(L3)은 상기 제 4 스위치(SW4)의 기생 다이오드를 통해서 보조 배터리(200)로부터 전원을 공급받는다.Then, the first load group L1 receives power from the main battery 100 through the parasitic diode of the second switch SW2. The second load group L2 receives power from the main battery 100 through the parasitic diode of the second switch SW2 and the first switch SW1, and at the same time, the parasitic diode of the fourth switch SW4. and power is supplied from the auxiliary battery 200 through the third switch SW3. The third load group L3 receives power from the auxiliary battery 200 through the parasitic diode of the fourth switch SW4.

그 후, ICU로부터 스위칭 제어부(311)로 ISG(Idle Stop & Go) 시동 온(on) 신호가 입력되거나 통신 이상 감지 신호(Stand Alone)가 더 이상 입력되지 않으면, 주행 모드로 귀환하여, 스위칭 제어부(311)는 제 1 스위치(SW1) 및 제 2 스위치(SW2)를 온시키고, 제 3 스위치(SW3) 및 제 4 스위치(SW4)를 오프시킨다. 그러면, 직전의 주행 모드로 진행한다.After that, when the ISG (Idle Stop & Go) start-on signal is input from the ICU to the switching controller 311 or the communication abnormality detection signal (Stand Alone) is no longer input, it returns to the driving mode, and the switching controller Reference numeral 311 turns on the first switch SW1 and the second switch SW2 , and turns off the third switch SW3 and the fourth switch SW4 . Then, it proceeds to the previous driving mode.

상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차량 전력 다중화 제어 장치(300) 및 방법에 따르면, 차량내 모든 부하가 항상 안정적으로 전력을 공급받을 수 있다.As described above, according to the vehicle power multiplexing control apparatus 300 and method according to the preferred embodiment of the present invention, all loads in the vehicle can always receive power stably.

이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.So far, the present invention has been looked at with respect to preferred embodiments thereof. Those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains will understand that the present invention can be implemented in a modified form without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the disclosed embodiments are to be considered in an illustrative rather than a restrictive sense. The scope of the present invention is indicated in the claims rather than the foregoing description, and all differences within the scope equivalent thereto should be construed as being included in the present invention.

100: 메인 배터리
200: 보조 배터리
300: 차량 전력 다중화 제어 장치
310: 스위칭 모듈
311: 스위칭 제어부
SW1: 제 1 스위치 SW2: 제 2 스위치
SW3: 제 3 스위치 SW4: 제 4 스위치
320: DC/DC 컨버터
400: Solar Roof
500: 전압 변환부
L1: 제 1 부하 그룹 L2: 제 2 부하 그룹
L3: 제 3 부하 그룹 L4: 제 4 부하 그룹
D1,D2: 다이오드
100: main battery
200: auxiliary battery
300: vehicle power multiplexing control device
310: switching module
311: switching control unit
SW1: first switch SW2: second switch
SW3: third switch SW4: fourth switch
320: DC/DC converter
400: Solar Roof
500: voltage converter
L1: first load group L2: second load group
L3: Third load group L4: Fourth load group
D1, D2: diode

Claims (24)

삭제delete 삭제delete 삭제delete 차량에 설치된 메인 배터리 및 보조 배터리와 연결되고, 차량내 복수의 부하들과 연결되어, 상기 메인 배터리 및 상기 보조 배터리의 전원을 부하들로 공급하는 차량 전력 다중화 제어 장치로서,
복수의 부하 그룹들과 상기 메인 배터리 및 상기 보조 배터리 사이에 연결되어, ICU(Integrated Central control Unit)으로부터 입력되는 제어 신호에 따라서 내부에 포함된 스위치들을 온/오프시켜, 상기 메인 배터리 또는 상기 보조 배터리로부터 상기 복수의 부하 그룹들로 전원을 공급하는 스위칭 모듈; 및
상기 메인 배터리와 상기 보조 배터리 사이에, 상기 스위칭 모듈과 병렬로 연결되고, 상기 스위칭 모듈로부터 입력되는 제어신호에 따라서 제어되는 양방향 DC/DC 컨버터를 포함하고,
상기 스위칭 모듈은 주차 상태를 제외한 차량의 모든 상태에서 상기 복수의 부하 그룹들에 항상 전원이 공급될 수 있도록, 차량의 상태에 따라서 상기 스위치들을 선택적으로 온/오프시키고, 상기 양방향 DC/DC 컨버터를 제어하며,
상기 복수의 부하 그룹들은 제 1 부하 그룹 내지 제 3 부하 그룹을 포함하고,
상기 스위칭 모듈은
상기 제 2 부하 그룹에 병렬로 연결되는 제 1 스위치 및 제 3 스위치;
상기 제 1 스위치와 상기 메인 배터리 사이에 연결되는 제 2 스위치;
상기 제 3 스위치와 상기 보조 배터리 사이에 연결되는 제 4 스위치; 및
상기 ICU로부터 입력되는 제어 신호에 따라서, 상기 제 1 스위치 내지 제 4 스위치의 온/오프를 제어하는 스위칭 제어부;를 포함하며,
상기 제 1 스위치 및 상기 제 2 스위치는 기생 다이오드의 순방향이 서로 반대로 연결된 FET이고,
상기 제 3 스위치 및 상기 제 4 스위치는 기생 다이오드의 순방향이 서로 반대로 연결된 FET인 것을 특징으로 하는 차량 전력 다중화 제어 장치.
A vehicle power multiplexing control device connected to a main battery and an auxiliary battery installed in a vehicle, connected to a plurality of loads in the vehicle, and supplying power of the main battery and the auxiliary battery to loads, comprising:
It is connected between a plurality of load groups and the main battery and the auxiliary battery to turn on/off switches included therein according to a control signal input from an integrated central control unit (ICU), so that the main battery or the auxiliary battery a switching module for supplying power from the plurality of load groups; and
a bidirectional DC/DC converter connected between the main battery and the auxiliary battery in parallel with the switching module and controlled according to a control signal input from the switching module;
The switching module selectively turns on/off the switches according to the state of the vehicle so that power is always supplied to the plurality of load groups in all states of the vehicle except for the parking state, and operates the bidirectional DC/DC converter control,
The plurality of load groups includes a first load group to a third load group,
The switching module is
a first switch and a third switch connected in parallel to the second load group;
a second switch connected between the first switch and the main battery;
a fourth switch connected between the third switch and the auxiliary battery; and
In accordance with the control signal input from the ICU, a switching control unit for controlling the on / off of the first switch to the fourth switch; includes,
The first switch and the second switch are FETs in which the forward directions of the parasitic diodes are opposite to each other,
The third switch and the fourth switch are FETs in which the forward directions of the parasitic diodes are opposite to each other.
제 4 항에 있어서,
상기 제 2 스위치 및 상기 제 4 스위치는
기생 다이오드의 순방향이 상기 제 2 부하 그룹을 향하는 방향인 것을 특징으로 하는 차량 전력 다중화 제어 장치.
5. The method of claim 4,
The second switch and the fourth switch are
The vehicle power multiplexing control device, characterized in that the forward direction of the parasitic diode is toward the second load group.
제 5 항에 있어서,
상기 양방향 DC/DC 컨버터의 일단은 상기 제 2 스위치 및 상기 메인 배터리에 연결되고, 상기 양방향 DC/DC 컨버터의 다른 일단은 상기 제 4 스위치 및 상기 보조 배터리에 연결되는 것을 특징으로 하는 차량 전력 다중화 제어 장치.
6. The method of claim 5,
One end of the bidirectional DC/DC converter is connected to the second switch and the main battery, and the other end of the bidirectional DC/DC converter is connected to the fourth switch and the auxiliary battery. Device.
제 5 항에 있어서,
상기 제 1 부하 그룹은 상기 제 1 스위치 및 상기 제 2 스위치 사이에 연결되어, 상기 메인 배터리로부터 항상 전원을 공급받는 것을 특징으로 하는 차량 전력 다중화 제어 장치.
6. The method of claim 5,
and the first load group is connected between the first switch and the second switch, and is always supplied with power from the main battery.
제 5 항에 있어서,
상기 제 3 부하 그룹은 상기 제 3 스위치 및 상기 제 4 스위치 사이에 연결되어, 상기 보조 배터리로부터 항상 전원을 공급받는 것을 특징으로 하는 차량 전력 다중화 제어 장치.
6. The method of claim 5,
and the third load group is connected between the third switch and the fourth switch, and is always supplied with power from the auxiliary battery.
제 5 항에 있어서,
상기 복수의 부하 그룹들은 상기 제 4 부하 그룹을 더 포함하고,
상기 제 4 부하 그룹은 제 4 부하 그룹 방향이 순방향인 다이오드를 통해서 상기 메인 배터리 및 상기 보조 배터리와 각각 직접 연결되어, 상기 메인 배터리 및 상기 보조 배터리로부터 항상 전원을 공급받는 것을 특징으로 하는 차량 전력 다중화 제어 장치.
6. The method of claim 5,
The plurality of load groups further include the fourth load group,
The fourth load group is directly connected to the main battery and the auxiliary battery through a diode with a forward direction of the fourth load group, and power is always supplied from the main battery and the auxiliary battery. controller.
제 5 항에 있어서,
주차 모드에서, 상기 스위칭 제어부는 상기 제 1 스위치 내지 상기 제 4 스위치를 오프시키고,
상기 제 1 부하 그룹은 상기 제 2 스위치의 기생 다이오드를 통해서 메인 배터리로부터 전원을 공급받으며,
상기 제 3 부하 그룹은 상기 제 4 스위치의 기생 다이오드를 통해서 보조 배터리로부터 전원을 공급받는 것을 특징으로 하는 차량 전력 다중화 제어 장치.
6. The method of claim 5,
In the parking mode, the switching control unit turns off the first switch to the fourth switch,
The first load group receives power from the main battery through the parasitic diode of the second switch,
The third load group receives power from an auxiliary battery through a parasitic diode of the fourth switch.
제 5 항에 있어서,
대기 모드 또는 시동 모드에서,
상기 스위칭 제어부는 상기 제 1 스위치 및 상기 제 3 스위치는 온 시키고, 상기 제 2 스위치 및 상기 제 4 스위치는 오프시키며,
상기 제 1 부하 그룹은 상기 제 2 스위치의 기생 다이오드를 통해서 메인 배터리로부터 전원을 공급받고,
상기 제 2 부하 그룹은 상기 제 2 스위치의 기생 다이오드 및 상기 제 1 스위치를 통해서 메인 배터리로부터 전원을 공급받고, 상기 제 4 스위치의 기생 다이오드 및 상기 제 3 스위치를 통해서 보조 배터리로부터 전원을 공급받으며,
상기 제 3 부하 그룹은 상기 제 4 스위치의 기생 다이오드를 통해서 보조 배터리로부터 전원을 공급받는 것을 특징으로 하는 차량 전력 다중화 제어 장치.
6. The method of claim 5,
In standby or startup mode,
The switching control unit turns on the first switch and the third switch, and turns off the second switch and the fourth switch,
The first load group receives power from the main battery through the parasitic diode of the second switch,
The second load group receives power from the main battery through the parasitic diode of the second switch and the first switch, and receives power from the auxiliary battery through the parasitic diode of the fourth switch and the third switch,
The third load group receives power from an auxiliary battery through a parasitic diode of the fourth switch.
제 11 항에 있어서, 시동 어시스트 모드에서
상기 스위칭 제어부는 상기 보조 배터리로부터 상기 메인 배터리 방향으로 상기 DC/DC 컨버터를 온시켜서, 상기 보조 배터리로부터 상기 메인 배터리측으로 충전 전력을 공급하는 것을 특징으로 하는 차량 전력 다중화 제어 장치.
12. The method of claim 11, wherein in the start assist mode
The switching control unit turns on the DC/DC converter from the auxiliary battery to the main battery to supply charging power from the auxiliary battery to the main battery.
제 5 항에 있어서,
주행 모드에서,
상기 스위칭 제어부는 상기 제 1 스위치 및 상기 제 2 스위치는 온 시키고, 상기 제 3 스위치 및 상기 제 4 스위치는 오프시키며,
상기 제 1 부하 그룹은 상기 제 2 스위치의 기생 다이오드를 통해서 메인 배터리로부터 전원을 공급받고,
상기 제 2 부하 그룹은 상기 제 2 스위치의 기생 다이오드 및 상기 제 1 스위치를 통해서 메인 배터리로부터 전원을 공급받으며,
상기 제 3 부하 그룹은 상기 제 4 스위치의 기생 다이오드를 통해서 보조 배터리로부터 전원을 공급받는 것을 특징으로 하는 차량 전력 다중화 제어 장치.
6. The method of claim 5,
In driving mode,
The switching control unit turns on the first switch and the second switch, and turns off the third switch and the fourth switch,
The first load group receives power from the main battery through the parasitic diode of the second switch,
The second load group receives power from the main battery through the parasitic diode of the second switch and the first switch,
The third load group receives power from an auxiliary battery through a parasitic diode of the fourth switch.
제 13 항에 있어서,
상기 메인 배터리의 전압이 제 1 임계치 이하에서 소정 시간동안 유지되면,
상기 스위칭 제어부는 ICU로부터 입력되는 제어 신호에 따라서 제 1 스위치 및 제 2 스위치를 오프시키고, 제 3 스위치 및 제 4 스위치를 온시켜,
상기 제 2 스위치의 기생 다이오드를 통해서 메인 배터리로부터 전원을 상기 제 1 부하 그룹으로 공급하는 동시에, 상기 제 4 스위치의 기생 다이오드 및 상기 제 3 스위치를 통해서 상기 보조 배터리로부터 상기 제 2 부하 그룹으로 전원을 공급하며,
상기 메인 배터리의 전압이 제 2 임계치 이상에서 소정 시간동안 유지되면,
상기 스위칭 제어부는 ICU로부터 입력되는 제어 신호에 따라서 상기 제 1 스위치 및 상기 제 2 스위치를 온 시키고, 상기 제 3 스위치 및 상기 제 4 스위치를 오프시켜, 상기 메인 배터리만 상기 제 2 부하 그룹으로 전원을 공급하는 것을 특징으로 하는 차량 전력 다중화 제어 장치.
14. The method of claim 13,
When the voltage of the main battery is maintained below the first threshold for a predetermined time,
The switching control unit turns off the first switch and the second switch according to a control signal input from the ICU, and turns on the third switch and the fourth switch,
While supplying power from the main battery to the first load group through the parasitic diode of the second switch, power is supplied from the auxiliary battery to the second load group through the parasitic diode of the fourth switch and the third switch supply,
When the voltage of the main battery is maintained above the second threshold for a predetermined time,
The switching control unit turns on the first switch and the second switch according to a control signal input from the ICU, and turns off the third switch and the fourth switch, so that only the main battery supplies power to the second load group Vehicle power multiplexing control device, characterized in that the supply.
제 13 항에 있어서,
주행 모드에서, 상기 ICU로부터 스위칭 제어부로 ISG(Idle Stop & Go) 시동 오프(off) 신호 또는 통신 이상 감지 신호(Stand Alone)가 입력되면,
상기 스위칭 제어부는 상기 제 1 스위치 및 상기 제 3 스위치는 온 시키고, 상기 제 2 스위치 및 상기 제 4 스위치는 오프시켜,
상기 제 1 부하 그룹은 상기 제 2 스위치의 기생 다이오드를 통해서 메인 배터리로부터 전원을 공급받고,
상기 제 2 부하 그룹은 상기 제 2 스위치의 기생 다이오드 및 상기 제 1 스위치를 통해서 메인 배터리로부터 전원을 공급받고, 상기 제 4 스위치의 기생 다이오드 및 상기 제 3 스위치를 통해서 보조 배터리로부터 전원을 공급받으며,
상기 제 3 부하 그룹은 상기 제 4 스위치의 기생 다이오드를 통해서 보조 배터리로부터 전원을 공급받으며,
상기 ICU로부터 스위칭 제어부로 ISG(Idle Stop & Go) 시동 온(on) 신호가 입력되거나 통신 이상 감지 신호(Stand Alone)가 더 이상 입력되지 않으면,
주행 모드로 귀환하여 상기 제 1 스위치 및 상기 제 2 스위치를 온시키고, 상기 제 3 스위치 및 상기 제 4 스위치를 오프시키는 것을 특징으로 하는 차량 전력 다중화 제어 장치.
14. The method of claim 13,
In the driving mode, when an ISG (Idle Stop & Go) start-off signal or a communication abnormality detection signal (Stand Alone) is input from the ICU to the switching control unit,
The switching control unit turns on the first switch and the third switch, and turns off the second switch and the fourth switch,
The first load group receives power from the main battery through the parasitic diode of the second switch,
The second load group receives power from the main battery through the parasitic diode of the second switch and the first switch, and receives power from the auxiliary battery through the parasitic diode of the fourth switch and the third switch,
The third load group receives power from the auxiliary battery through the parasitic diode of the fourth switch,
When the ISG (Idle Stop & Go) start-on signal is input from the ICU to the switching control unit or the communication abnormality detection signal (Stand Alone) is no longer input,
and returning to the driving mode, turning on the first switch and the second switch, and turning off the third switch and the fourth switch.
제 5 항에 있어서,
차량에 설치되어 태양광을 전력으로 변환하여 직류 전압을 출력하는 태양광 발전부; 및
상기 태양광 발전부에서 출력된 직류 전압을 메인 배터리를 충전하기에 적합한 전압 레벨 또는 상기 복수의 부하 그룹들로 전력을 공급하기에 적합한 전압 레벨로 변환하여 상기 메인 배터리 또는 상기 복수의 부하 그룹들로 출력하는 전압 변환부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 전력 다중화 제어 장치.
6. The method of claim 5,
a solar power generation unit installed in a vehicle to convert sunlight into electric power and output a DC voltage; and
The DC voltage output from the photovoltaic unit is converted into a voltage level suitable for charging the main battery or a voltage level suitable for supplying power to the plurality of load groups to the main battery or the plurality of load groups. Vehicle power multiplexing control device, characterized in that it further comprises a voltage converter to output.
제 2 부하 그룹에 병렬로 연결되는 제 1 스위치 및 제 3 스위치, 상기 제 1 스위치와 메인 배터리 사이에 연결되는 제 2 스위치, 상기 제 3 스위치와 보조 배터리 사이에 연결되는 제 4 스위치, 및 ICU(Integrated Central control Unit)로부터 입력되는 제어 신호에 따라서, 상기 제 1 스위치 내지 상기 제 4 스위치의 온/오프를 제어하는 스위칭 제어부를 포함하며, 상기 제 2 스위치 및 상기 제 4 스위치는 기생 다이오드의 순방향이 상기 제 2 부하 그룹을 향하는 방향이고, 상기 제 1 스위치 및 상기 제 2 스위치는 기생 다이오드의 순방향이 서로 반대로 연결된 FET이고, 상기 제 2 스위치 및 상기 제 4 스위치는 기생 다이오드의 순방향이 서로 반대로 연결된 FET이며, 제 1 부하 그룹은 상기 제 1 스위치 및 상기 제 2 스위치 사이에 연결되고, 제 3 부하 그룹은 상기 제 3 스위치 및 상기 제 4 스위치 사이에 연결되는 차량 전력 다중화 제어 장치에서 수행되는 차량 전력 다중화 방법으로서,
(a) 차량의 주차 모드에서 모든 스위치들이 오프된 상태를 유지하는 단계;
(b) 차량이 대기 모드 또는 시동 모드로 변화될 때, 상기 스위칭 제어부가 상기 제 1 스위치 및 상기 제 3 스위치를 온 시키고, 상기 제 2 스위치 및 상기 제 4 스위치를 오프시키는 단계; 및
(c) 차량이 대기 모드 또는 시동 모드에서 주행 모드로 변화될 때, 상기 스위칭 제어부가 상기 제 1 스위치 및 상기 제 2 스위치는 온 시키고, 상기 제 3 스위치 및 상기 제 4 스위치는 오프시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 전력 다중화 제어 방법.
A first switch and a third switch connected in parallel to a second load group, a second switch connected between the first switch and a main battery, a fourth switch connected between the third switch and an auxiliary battery, and an ICU ( and a switching controller for controlling on/off of the first to fourth switches according to a control signal input from an integrated central control unit), wherein the second switch and the fourth switch have a forward direction of the parasitic diode. the direction toward the second load group, the first switch and the second switch are FETs connected in the reverse direction of the parasitic diode, and the second switch and the fourth switch are FETs connected in the forward direction of the parasitic diode in the opposite direction and a first load group is connected between the first switch and the second switch, and a third load group is a vehicle power multiplexing performed in a vehicle power multiplexing control device connected between the third switch and the fourth switch. As a method,
(a) maintaining all switches in the off state in the parking mode of the vehicle;
(b) turning on the first switch and the third switch and turning off the second switch and the fourth switch when the vehicle is changed to the standby mode or the start mode; and
(c) when the vehicle is changed from the standby mode or the start mode to the driving mode, the switching control unit turns on the first switch and the second switch, and turns off the third switch and the fourth switch; Vehicle power multiplexing control method comprising the.
제 17 항에 있어서, 상기 (b) 단계에서,
상기 제 1 부하 그룹은 상기 제 2 스위치의 기생 다이오드를 통해서 메인 배터리로부터 전원을 공급받고,
상기 제 2 부하 그룹은 상기 제 2 스위치의 기생 다이오드 및 상기 제 1 스위치를 통해서 메인 배터리로부터 전원을 공급받고, 상기 제 4 스위치의 기생 다이오드 및 상기 제 3 스위치를 통해서 보조 배터리로부터 전원을 공급받으며,
상기 제 3 부하 그룹은 상기 제 4 스위치의 기생 다이오드를 통해서 보조 배터리로부터 전원을 공급받는 것을 특징으로 하는 차량 전력 다중화 제어 방법.
The method of claim 17, wherein in step (b),
The first load group receives power from the main battery through the parasitic diode of the second switch,
The second load group receives power from the main battery through the parasitic diode of the second switch and the first switch, and receives power from the auxiliary battery through the parasitic diode of the fourth switch and the third switch,
The third load group receives power from an auxiliary battery through a parasitic diode of the fourth switch.
제 18 항에 있어서, 상기 (b) 단계에서,
시동 어시스트 모드로 진입하면, 상기 스위칭 제어부는
상기 메인 배터리와 상기 보조 배터리 사이에 연결된 양방향 DC/DC 컨버터를, 상기 보조 배터리로부터 상기 메인 배터리 방향으로 온시켜서, 상기 보조 배터리로부터 상기 메인 배터리측으로 충전 전력을 공급하는 것을 특징으로 하는 차량 전력 다중화 제어 방법.
The method of claim 18, wherein in step (b),
When entering the start-up assist mode, the switching control unit
Vehicle power multiplexing control, characterized in that the bidirectional DC/DC converter connected between the main battery and the auxiliary battery is turned on from the auxiliary battery in the direction of the main battery to supply charging power from the auxiliary battery to the main battery side Way.
제 17 항에 있어서, 상기 (c) 단계에서,
상기 제 1 부하 그룹은 상기 제 2 스위치의 기생 다이오드를 통해서 메인 배터리로부터 전원을 공급받고,
상기 제 2 부하 그룹은 상기 제 2 스위치의 기생 다이오드 및 상기 제 1 스위치를 통해서 메인 배터리로부터 전원을 공급받으며,
상기 제 3 부하 그룹은 상기 제 4 스위치의 기생 다이오드를 통해서 보조 배터리로부터 전원을 공급받는 것을 특징으로 하는 차량 전력 다중화 제어 방법.
The method of claim 17, wherein in step (c),
The first load group receives power from the main battery through the parasitic diode of the second switch,
The second load group receives power from the main battery through the parasitic diode of the second switch and the first switch,
The third load group receives power from an auxiliary battery through a parasitic diode of the fourth switch.
제 20 항에 있어서, 상기 (c) 단계에서
상기 메인 배터리의 전압이 제 1 임계치 이하에서 소정 시간동안 유지되면,
상기 스위칭 제어부는 ICU로부터 입력되는 제어 신호에 따라서 제 1 스위치 및 제 2 스위치를 오프시키고, 제 3 스위치 및 제 4 스위치를 온시켜,
상기 제 2 스위치의 기생 다이오드를 통해서 메인 배터리로부터 전원을 상기 제 1 부하 그룹으로 공급하는 동시에, 상기 제 4 스위치의 기생 다이오드 및 상기 제 3 스위치를 통해서 상기 보조 배터리로부터 상기 제 2 부하 그룹으로 전원을 공급하며,
상기 메인 배터리의 전압이 제 2 임계치 이상에서 소정 시간동안 유지되면,
상기 스위칭 제어부는 ICU로부터 입력되는 제어 신호에 따라서 상기 제 1 스위치 및 상기 제 2 스위치를 온 시키고, 상기 제 3 스위치 및 상기 제 4 스위치를 오프시켜, 상기 메인 배터리만 상기 제 2 부하 그룹으로 전원을 공급하는 것을 특징으로 하는 차량 전력 다중화 제어 방법.
The method of claim 20, wherein in step (c)
When the voltage of the main battery is maintained below the first threshold for a predetermined time,
The switching control unit turns off the first switch and the second switch according to a control signal input from the ICU, and turns on the third switch and the fourth switch,
While supplying power from the main battery to the first load group through the parasitic diode of the second switch, power is supplied from the auxiliary battery to the second load group through the parasitic diode of the fourth switch and the third switch supply,
When the voltage of the main battery is maintained above the second threshold for a predetermined time,
The switching control unit turns on the first switch and the second switch according to a control signal input from the ICU, and turns off the third switch and the fourth switch, so that only the main battery supplies power to the second load group Vehicle power multiplexing control method, characterized in that supply.
제 17 항에 있어서,
(d) 차량이 상기 주행 모드로 운행중에, ISG(Idle Stop & Go) 시동 오프 신호가 상기 스위칭 제어부로 입력되거나, 통신 이상 감지 신호(Stand Alone)가 상기 스위칭 제어부로 입력되면, 상기 스위칭 제어부가 상기 제 1 스위치 및 상기 제 3 스위치는 온 시키고, 상기 제 2 스위치 및 상기 제 4 스위치는 오프시키는 단계; 및
(e) 상기 ICU로부터 스위칭 제어부로 ISG(Idle Stop & Go) 시동 온(on) 신호가 입력되거나 통신 이상 감지 신호(Stand Alone)가 더 이상 입력되지 않으면, 주행 모드로 귀환하여 상기 제 1 스위치 및 상기 제 2 스위치를 온시키고, 상기 제 3 스위치 및 상기 제 4 스위치를 오프시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 전력 다중화 제어 방법.
18. The method of claim 17,
(d) while the vehicle is driving in the driving mode, when an ISG (Idle Stop & Go) start-off signal is input to the switching controller or a communication abnormality detection signal (Stand Alone) is input to the switching controller, the switching controller is turning on the first switch and the third switch, and turning off the second switch and the fourth switch; and
(e) when the ISG (Idle Stop & Go) start-on signal is input from the ICU to the switching control unit or the communication abnormality detection signal (Stand Alone) is no longer input, it returns to the driving mode and returns to the first switch and The method of claim 1, further comprising turning on the second switch and turning off the third switch and the fourth switch.
제 22 항에 있어서, 상기 (d) 단계에서,
상기 제 1 부하 그룹은 상기 제 2 스위치의 기생 다이오드를 통해서 메인 배터리로부터 전원을 공급받고,
상기 제 2 부하 그룹은 상기 제 2 스위치의 기생 다이오드 및 상기 제 1 스위치를 통해서 메인 배터리로부터 전원을 공급받고, 상기 제 4 스위치의 기생 다이오드 및 상기 제 3 스위치를 통해서 보조 배터리로부터 전원을 공급받으며,
상기 제 3 부하 그룹은 상기 제 4 스위치의 기생 다이오드를 통해서 보조 배터리로부터 전원을 공급받는 것을 특징으로 하는 차량 전력 다중화 제어 방법.
23. The method of claim 22, wherein in step (d),
The first load group receives power from the main battery through the parasitic diode of the second switch,
The second load group receives power from the main battery through the parasitic diode of the second switch and the first switch, and receives power from the auxiliary battery through the parasitic diode of the fourth switch and the third switch,
The third load group receives power from an auxiliary battery through a parasitic diode of the fourth switch.
제 17 항에 있어서,
상기 복수의 부하 그룹들은 상기 제 4 부하 그룹을 더 포함하고,
상기 (a) 단계 내지 상기 (c) 단계가 수행되는 동안에,
상기 제 4 부하 그룹이 제 4 부하 그룹 방향이 순방향인 다이오드를 통해서 상기 메인 배터리 및 상기 보조 배터리와 각각 직접 연결되어, 상기 메인 배터리 및 상기 보조 배터리로부터 항상 전원을 공급받는 것을 특징으로 하는 차량 전력 다중화 제어 방법.
18. The method of claim 17,
The plurality of load groups further include the fourth load group,
While steps (a) to (c) are performed,
Vehicle power multiplexing, characterized in that the fourth load group is directly connected to the main battery and the auxiliary battery through a diode with a forward direction of the fourth load group, and is always supplied with power from the main battery and the auxiliary battery control method.
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