KR102401343B1 - 연료 전지 차량의 군집 주행 제어 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 연료 전지 차량의 군집 주행 제어 장치에 관한 것으로, 연료 전지 차량의 수소 농도를 제어하는 수소 농도 제어부; 상기 연료 전지 차량의 주행 위치를 검출하는 위치 검출부; 주변 차량과 V2V(Vehicle to Vehicle) 통신을 수행하는 V2V 통신부; 및 상기 V2V 통신을 통하여, 군집 주행 중인 연료 전지 차량이나 군집 주행에 진입할 연료 전지 차량을 체크하고, 상기 연료 전지 차량이 수소 농도 제어 중이거나 수소 농도 제어 예정인 경우, 해당 연료 전지 차량의 위치를 군집 주행의 지정된 위치로 이동하도록 제어하는 제어부;를 포함한다.

Description

연료 전지 차량의 군집 주행 제어 장치 및 방법{APPARATUS FOR PLATOONING CONTROL OF FUEL CELL VEHICLE AND METHOD THEREOF}
본 발명은 연료 전지 차량의 군집 주행 제어 장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 연료 전지 차량의 군집 주행 중 특정 차량이 수소 농도 제어에 들어가거나 군집 주행 진입 요청 차량이 연료 전지 차량이며 수소 농도 제어를 하는 경우, 전체 군집 주행의 주행 효율 증대를 위해 수소 농도 제어 차량의 위치를 제어할 수 있도록 하는, 연료 전지 차량의 군집 주행 제어 장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 연료전지는 연료가 가지고 있는 화학에너지를 연소에 의해 열로 바꾸지 않고, 전기화학적으로 반응시켜 전기에너지로 변환시키는 에너지 변환장치로서, 산업용, 가정용 및 차량용 전력을 공급할 뿐만 아니라 소형의 전기/전자 제품, 휴대기기의 전력을 공급하는 데에도 이용될 수 있다.
특히, 높은 전력밀도를 갖는 고분자 전해질막 연료전지(PEMFC : Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cell)에서는 가장 안쪽에 주요 구성부품인 막전극접합체(MEA : Membrane-Electrode Assembly)가 위치하고, 막전극접합체는 수소이온을 이동시켜 줄 수 있는 고체 고분자 전해질막과, 전해질막 양면에 수소와 산소가 반응할 수 있도록 촉매가 도포된 전극층인 캐소드(Cathode) 및 애노드(Anode)로 구성된다.
즉, 연료전지 스택의 애노드 측에는 수소가 공급되고, 애노드에서 수소의 산화반응이 진행되어 수소이온(Proton)과 전자(Electron)가 발생하게 되고, 이 때 생성된 수소이온과 전자는 각각 전해질막과 분리판을 통하여 캐소드로 이동한다. 상기 캐소드에서는 애노드로부터 이동한 수소이온과 전자, 공기 중의 산소가 참여하는 전기화학반응을 통하여 물을 생성하며, 이러한 전자의 흐름으로부터 전기에너지가 발생한다.
그 중에서, 연료전지 스택의 애노드 측으로 공급하는 수소는 적절한 수준의 수소 농도를 유지하여야 하기 때문에 수소 재순환 라인에서 적절한 수소 퍼지 제어가 이루어진다. 이러한 수소 퍼지 제어는 일반적으로 수소 농도를 실시간으로 추정하고, 이에 따라 적절한 수준의 수소 농도가 유지되도록 수소 퍼지 제어를 실시한다. 이러한 수소 농도 추정은 연료탱크 내부에 순도 100%의 수소가 저장되어 애노드 측으로 공급되는 것으로 가정한다.
다만, 연료탱크는 제작 시 폭발 등의 안전 문제로 인하여 수소 탱크 내부에 질소를 충전한 상태에서 납품된다. 따라서 연료전지를 탑재한 연료전지 차량의 제작 초기에는 연료탱크 내부에 질소가 포함되고, 수소탱크로 수소의 충전이 거듭되면서 수소 농도가 100%에 수렴하게 된다.
한편, 차량을 이용하는 사용자의 편의를 위해, 각종 센서와 전자 장치 등이 구비되고 있는 추세이다. 특히, 사용자의 운전 편의를 위해 차량 운전자 보조 시스템(ADAS : Advanced Driver Assistance System) 및 연료 전지 차량을 이용한 자율 주행 자동차(Autonomous Vehicle)에 대한 개발이 활발하게 이루어지고 있다.
이 때 원활한 자율주행을 위해, 차량은 통신 가능한 모든 기기(예를 들어, 이동 단말기, 서버, 타 차량, 도로 인프라 등)와 통신을 수행할 수 있도록 V2X(Vehicle to everything) 통신이 탑재되며, 상기 V2X 통신은 운전 중 도로 인프라 및 다른 차량과 통신하면서 교통상황 등의 정보를 교환하거나 공유하는 기술로 일반적으로 정의될 수 있다.
여기서 V2V(Vehicle to Vehicle) 통신은 V2X 통신의 일 예로 이해되거나, V2X 통신에 포함되는 개념으로 이해될 수 있다. 즉, 차량은 V2V 통신에 의해 주변 차량(또는 타 차량)과 통신을 수행할 수 있으며, V2V 통신은 차량끼리 정보를 주고받는 기술로서, 근처 차량의 위치, 속도 정보 등을 공유하는 것이 가능하다.
이와 같은 통신 기술을 기반으로, 차량은 차량 제어를 위한 수많은 데이터를 수신할 수 있다. 예컨대 차량을 기준으로 소정 범위 내에 위치한 타 차량, 보행자의 단말, 신호등과 같은 인프라 스트럭쳐로부터 V2X 데이터를 수신할 수 있다. 또한, 향후 5G Networks가 구축됨에 따라 더 많은 정보가 빠르게 전송될 수 있다.
이러한 V2V 서비스를 통해, 리드 차량(lead vehicle)의 주행 정보를 수신 받아 추종 차량(팔로우 차량)(following vehicle)들이 리드 차량을 따라 이동하는 군집 주행(Platooning) 기술이 활발하게 개발되고 있다.
그런데 군집 주행 중인 연료 차량이나 군집 주행에 진입할 연료 차량이 수소 농도 제어를 수행할 경우, 수소 농도 제어 중에는 차량의 주행 속도가 저하되어 전체 군집 주행의 속도를 저하시키는 문제점이 있다.
따라서 연료 전지 차량이 V2V 통신을 통해 군집 주행 중인 차량이나 군집 주행에 진입할 연료 전지 차량이 수소 농도 제어 중인 경우, 상기 수소 농도 제어 중인 차량의 위치를 공기 저항이 낮은 위치로 이동시킬 수 있도록 하여, 저하되는 군집 주행 속도를 보완할 수 있도록 하는 방법이 필요한 상황이다.
본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허 10-2019-0096864호(2019.08.20. 공개, 자율주행시스템에서 군집 주행의 제어방법)에 개시되어 있다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창작된 것으로서, 연료 전지 차량의 군집 주행 중 특정 차량이 수소 농도 제어에 들어가거나 군집 주행 진입 요청 차량이 연료 전지 차량이며 수소 농도 제어를 하는 경우, 전체 군집 주행의 주행 효율 증대를 위해 수소 농도 제어 차량의 위치를 제어할 수 있도록 하는, 연료 전지 차량의 군집 주행 제어 장치 및 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 연료 전지 차량의 군집 주행 제어 장치는, 연료 전지 차량의 수소 농도를 제어하는 수소 농도 제어부; 상기 연료 전지 차량의 주행 위치를 검출하는 위치 검출부; 주변 차량과 V2V(Vehicle to Vehicle) 통신을 수행하는 V2V 통신부; 및 상기 V2V 통신을 통하여, 군집 주행 중인 연료 전지 차량이나 군집 주행에 진입할 연료 전지 차량을 체크하고, 상기 연료 전지 차량이 수소 농도 제어 중이거나 수소 농도 제어 예정인 경우, 해당 연료 전지 차량의 위치를 군집 주행의 지정된 위치로 이동하도록 제어하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 연료 전지 차량을 이동시키기 위한 위치는, 군집 주행 차량의 이동에 의해 공기 저항이 낮은 위치를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 제어부는, V2V 통신을 통해 군집 주행 중인 차량을 판단하고 이 차량들에 대한 정보를 내부 메모리에 저장하여 관리하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 제어부는, 지정된 산술식에 기초하여 연료 전지 차량의 공기 저항 에너지를 계산하여 상기 연료 전지 차량을 이동시키기 위한 위치를 결정하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 측면에 따른 연료 전지 차량의 군집 주행 제어 방법은, 군집 주행 리드 차량에 포함된 군집 주행 제어 장치의 제어부가 군집 주행 중이거나 군집 주행 내 진입을 요청하는 차량이 있는지 파악하는 단계; 상기 제어부가 상기 군집 주행 중이거나 군집 주행 내 진입을 요청하는 차량이 있을 경우, 상기 차량이 연료 전지 차량인지 체크하는 단계; 상기 군집 주행 중이거나 군집 주행 내 진입을 요청하는 차량이 연료 전지 차량인 경우, 상기 연료 전지 차량이 수소 농도를 높이기 위한 수소 농도 제어 중이거나 제어 예정인지 체크하는 단계; 및 상기 군집 주행 중이거나 군집 주행 내 진입을 요청하는 연료 전지 차량이 수소 농도를 높이기 위한 수소 농도 제어 중이거나 제어 예정인 경우, 상기 제어부가 해당 연료 전지 차량을 미리 지정된 위치로 이동하도록 제어하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 연료 전지 차량을 지정된 위치로 이동할 경우, 상기 제어부가, 위치 이동에 의해 감소되는 상기 연료 전지 차량의 공기 저항 에너지를 반영하여 최종 군집 주행 속도를 결정하여 군집 주행 차량에 전송하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 연료 전지 차량을 이동하도록 제어하는 위치는, 군집 주행 차량의 이동에 의해 공기 저항이 낮은 위치를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 연료 전지 차량을 지정된 위치로 이동할 경우, 상기 제어부가, 군집 주행 차량의 단독 주행 시의 주행 저항 에너지와 현재 군집 주행 중 주행 저항 에너지를 계산하여, 단독 주행 시의 주행 저항 에너지에서 현재 군집 주행 중 주행 저항 에너지를 차감하여, 각 차량의 주행 저항 에너지 감소율이 가장 큰 차량의 위치를 산출하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 공기 저항이 낮은 위치는, 상기 제어부가, 지정된 산술식을 바탕으로 공기 저항 에너지를 산출하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 공기 저항 에너지는, (공기 저항 계수 * 공기밀도/2 * 자동차 전면 투영 면적 * 자동차의 공기에 대한 상대속도^2)의 산술식에 의해 산출되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 자동차 전면 투영 면적은, 차량의 구조적 특성으로 동일한 차량인 경우에는 같은 상수로 적용되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 공기 저항 에너지는, 구름저항, 공기저항, 관성저항, 및 등판저항 중 적어도 하나 이상을 반영하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 본 발명은 연료 전지 차량의 군집 주행 중 특정 차량이 수소 농도 제어에 들어가거나 군집 주행 진입 요청 차량이 연료 전지 차량이며 수소 농도 제어를 하는 경우, 전체 군집 주행의 주행 효율 증대를 위해 수소 농도 제어 차량의 위치를 제어할 수 있도록 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 연료 전지 차량의 군집 주행 제어 장치의 개략적인 구성을 보인 예시도.
도 2는 상기 도 1에 있어서, 군집 주행 중인 차량이나 군집 주행에 진입할 연료 전지 차량이 수소 농도 제어 중인 경우에 해당 차량의 위치를 이동시키는 방법을 설명하기 위하여 보인 예시도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 연료 전지 차량의 군집 주행 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도.
도 4는 상기 도 3에 있어서, 주행 차량의 공기 저항 에너지를 산출하는 경우에 반영되는 저항들을 테이블 형태로 정리하여 보인 예시도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 연료 전지 차량의 군집 주행 제어 장치 및 방법의 일 실시예를 설명한다.
이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 연료 전지 차량의 군집 주행 제어 장치의 개략적인 구성을 보인 예시도이고, 도 2는 상기 도 1에 있어서, 군집 주행 중인 차량이나 군집 주행에 진입할 연료 전지 차량이 수소 농도 제어 중인 경우에 해당 차량의 위치를 이동시키는 방법을 설명하기 위하여 보인 예시도이다.
본 실시예에 따른 연료 전지 차량의 군집 주행 제어 장치는 리드 차량이나 팔로우 차량에 포함될 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 연료 전지 차량의 군집 주행 제어 장치는, 수소 농도 제어부(110), 위치 검출부(120), 제어부(130), V2V 통신부(140), 및 차량 구동부(150)를 포함한다.
상기 수소 농도 제어부(110)는 연료전지 스택의 수소 농도를 지정된 수준으로 유지하기 위한 수소 퍼지 제어를 수행한다.
상기 위치 검출부(120)는 현재 연료 전지 차량의 주행 위치를 검출한다.
예컨대 상기 위치 검출부(120)는 지피에스 신호, 레이더 신호, 및 라이다 신호 등 복수의 센싱 신호를 이용하여 연료 전지 차량의 현재 위치를 검출한다.
상기 V2V 통신부(140)는 군집 주행 중인 주변 차량(또는 타 차량)(예 : 리드 차량, 팔로우 차량)과 V2V(Vehicle to Vehicle) 통신을 수행한다.
상기 제어부(130)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 연료 전지 차량이 V2V 통신을 통해 군집 주행 중인 차량이나 군집 주행에 진입할 연료 전지 차량이 수소 농도 제어 중인 경우, 상기 수소 농도 제어 중인 차량의 위치를 공기 저항이 낮은 위치로 이동시킨다.
상기 차량 구동부(150)는, 상기 제어부(130)의 제어에 따라, 도 2에 도시된 바와 같이, 군집 주행 중인 차량이나 군집 주행에 진입할 연료 전지 차량이 수소 농도 제어 중인 경우, 상기 수소 농도 제어 중인 차량의 위치를 공기 저항이 낮은 위치로 이동한다.
상기 제어부(130)는 V2V(Vehicle to Vehicle) 통신을 통해 군집 주행 중인 차량을 판단하고 이 차량들에 대한 정보를 내부 메모리에 저장한다.
또한 상기 제어부(130)는 V2V 통신을 통해 군집 주행에 진입하고자 하는 차량을 판단한다.
또한 상기 제어부(130)는 V2V 통신을 통해 군집 주행 중이거나, 군집 주행에 진입하고자 하는 차량이 연료 전지 차량(또는 수소 연료 전지 차량)인지 판단한다.
또한 상기 제어부(130)는 V2V 통신을 통해 군집 주행 중이거나, 군집 주행에 진입하고자 하는 연료 전지 차량이 수소 농도 제어 중인지 판단한다.
또한 상기 제어부(130)는 미리 지정된 산술식에 기초하여 연료 전지 차량의 공기 저항 에너지를 계산할 수 있으며, 군집 주행 차량이나 군집 주행에 진입하고자 하는 차량의 위치와 주행 상태를 판단할 수 있다.
또한 상기 제어부(130)는 군집 주행 차량의 주행 가용 에너지를 결정할 수 있으며, 군집 주행 차량의 속도 및 위치를 결정할 수 있다.
예컨대 상기 제어부(130)는 군집 내 또는 군집 진입 차량 중 연료 전지 차량이 있는지 판단을 하며, 연료 전지 차량이 존재 하는 경우 수도 농도 제어 중인지를 판단한다. 또한 해당 연료 전지 차량이 수도 농도 제어 중인 경우, 구동 파워가 제한되기 때문에 전체 군집의 속도를 저하시킬 수 있으므로, 수도 농도 제어 중인 연료 전지 차량의 위치를 공기 저항이 낮은 위치로 이동시킨다. 이에 따라 주행 차량의 공기 저항을 줄여 전체 군집 주행 차량의 속도 저하를 보완함으로써 군집 주행의 효율(예 : 주행속도 효율, 에너지 효율)을 향상시킬 수 있도록 한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 연료 전지 차량의 군집 주행 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 3을 참조하면, 군집 주행 리드 차량에 포함된 군집 주행 제어 장치의 제어부(130)는 군집 주행 중이거나 군집 주행 내 진입을 요청하는 차량이 있는지 파악한다(S101).
또한 상기 제어부(130)는 상기 군집 주행 중이거나 군집 주행 내 진입을 요청하는 차량이 있을 경우(S101의 예), 상기 차량이 연료 전지 차량(즉, 수소 연료 전지 차량)인지 체크한다(S102).
상기 체크(S102) 결과를 바탕으로, 상기 군집 주행 중이거나 군집 주행 내 진입을 요청하는 차량이 연료 전지 차량(즉, 수소 연료 전지 차량)인 경우(S102의 예), 상기 연료 전지 차량(즉, 수소 연료 전지 차량)이 수소 농도를 높이기 위한 수소 농도 제어 중(또는 수소 농도 제어 예정)인지 체크한다(S103).
또한 상기 제어부(130)는 상기 군집 주행 중이거나 군집 주행 내 진입을 요청하는 연료 전지 차량(즉, 수소 연료 전지 차량)이 수소 농도를 높이기 위한 수소 농도 제어 중(또는 수소 농도 제어 예정)인 경우(S103의 예), 상기 제어부(130)는 해당 차량(즉, 수소 농도 제어 중인 연료 전지 차량)을 공기 저항이 가장 작은 군집 주행 위치로 이동시키기로 결정한다(S104).
그리고 상기 제어부(130)는 해당 차량(즉, 수소 농도 제어 중인 연료 전지 차량)의 공기 저항 에너지(또는 공기 저항 손실 에너지)를 계산한다(S105).
또한 상기 제어부(130)는 해당 차량(즉, 수소 농도 제어 중인 연료 전지 차량)의 이동할 경우, 감소되는 공기 저항 에너지(또는 공기 저항 손실 에너지)를 반영하여 군집 주행 속도를 결정한다(S106).
그리고 상기 제어부(130)는 해당 차량(즉, 수소 농도 제어 중인 연료 전지 차량) 및 군집 주행 차량에 최적 군집 주행 속도를 전송한다(S107).
여기서 상기 체크(S102) 결과, 상기 군집 주행 중이거나 군집 주행 내 진입을 요청하는 차량이 연료 전지 차량(즉, 수소 연료 전지 차량)이 아닌 경우(S102의 아니오), 또한 상기 군집 주행 중이거나 군집 주행 내 진입을 요청하는 연료 전지 차량(즉, 수소 연료 전지 차량)이 수소 농도를 높이기 위한 수소 농도 제어 중(또는 수소 농도 제어 예정)이 아닌 경우(S103의 아니오), 일반 자율 주행 차량의 군집 주행 제어를 수행한다(즉, 차량의 위치를 이동시킬 필요가 없으므로, 이미 수행중인 군집 주행을 계속 수행한다).
참고로 상기 차량의 공기 저항 에너지(또는 공기 저항 손실 에너지)는 미리 지정된 산술식(예 : 공기 저항 계수 * 공기밀도/2 *자동차 전면 투영 면적 * 자동차의 공기에 대한 상대속도^2)에 의해 산출할 수 있다.
상기 산술식을 적용하기 위하여, 상기 제어부(130)는 자동차 전면 투영 면적이 가장 큰 차량 위치를 검색한다. 이 때 전면 투영 면적은 차량의 구조적 특성으로 동일한 차량인 경우에는 같은 상수로 적용된다.
그리고 상기 제어부(130)는 군집 주행 차량의 단독 주행 시의 주행 저항 에너지를 계산하고, 각 차량의 현재 군집 주행 중 구동 에너지(구동 에너지 = 주행 저항 에너지)를 계산하여 단독 주행 시의 주행 저항 에너지에서 현재 군집 주행 중 주행 저항 에너지를 차감하여, 각 차량의 주행 저항 에너지 감소율이 가장 큰 차량의 위치를 산출한다.
이 때 군집 주행 시 차량의 주행 순서에 따라 각 차량에서 받는 공기 저항 에너지는 각기 다를 수 있다.
예컨대 상기 제어부(130)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 각 군집 주행 차량에서 단독 주행시의 구름저항, 공기저항, 관성저항, 및 구배저항(등판저항)을 반영하여 차량 주행 동력을 산출하고, 현재 군집 주행에서의 차량 주행 동력을 비교하여 군집 주행에 따른 공기 저항 에너지를 구할 수 있다. 여기서 상기 구름저항, 관성저항, 및 구배저항(등판저항)은 군집 주행 시에도 동일하게 적용된다.
상기와 같이 본 실시예는 연료 전지 차량의 군집 주행 중 특정 차량이 수소 농도 제어에 들어가거나 군집 주행 진입 요청 차량이 연료 전지 차량이며 수소 농도 제어를 하는 경우, 전체 군집 주행의 주행 효율 증대를 위해 수소 농도 제어 차량의 위치를 제어할 수 있도록 하는 효과가 있다.
이상으로 본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다. 또한 본 명세서에서 설명된 구현은, 예컨대, 방법 또는 프로세스, 장치, 소프트웨어 프로그램, 데이터 스트림 또는 신호로 구현될 수 있다. 단일 형태의 구현의 맥락에서만 논의(예컨대, 방법으로서만 논의)되었더라도, 논의된 특징의 구현은 또한 다른 형태(예컨대, 장치 또는 프로그램)로도 구현될 수 있다. 장치는 적절한 하드웨어, 소프트웨어 및 펌웨어 등으로 구현될 수 있다. 방법은, 예컨대, 컴퓨터, 마이크로프로세서, 집적 회로 또는 프로그래밍 가능한 로직 디바이스 등을 포함하는 프로세싱 디바이스를 일반적으로 지칭하는 프로세서 등과 같은 장치에서 구현될 수 있다. 프로세서는 또한 최종-사용자 사이에 정보의 통신을 용이하게 하는 컴퓨터, 셀 폰, 휴대용/개인용 정보 단말기(personal digital assistant: "PDA") 및 다른 디바이스 등과 같은 통신 디바이스를 포함한다.
110 : 수소 농도 제어부
120 : 위치 검출부
130 : 제어부
140 : V2V 통신부
150 : 차량 구동부

Claims (12)

  1. 연료 전지 차량의 수소 농도를 제어하는 수소 농도 제어부;
    상기 연료 전지 차량의 주행 위치를 검출하는 위치 검출부;
    주변 차량과 V2V(Vehicle to Vehicle) 통신을 수행하는 V2V 통신부; 및
    상기 V2V 통신을 통하여, 군집 주행 중인 연료 전지 차량이나 군집 주행에 진입할 연료 전지 차량을 체크하고, 상기 연료 전지 차량이 수소 농도 제어 중이거나 수소 농도 제어 예정인 경우, 해당 연료 전지 차량의 위치를 군집 주행의 지정된 위치로 이동하도록 제어하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 연료 전지 차량의 군집 주행 제어 장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 연료 전지 차량을 이동시키기 위한 위치는,
    군집 주행 차량의 이동에 의해 공기 저항이 낮은 위치를 포함하는 것을 특징으로 하는 연료 전지 차량의 군집 주행 제어 장치.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 제어부는,
    V2V 통신을 통해 군집 주행 중인 차량을 판단하고 이 차량들에 대한 정보를 내부 메모리에 저장하여 관리하는 것을 특징으로 하는 연료 전지 차량의 군집 주행 제어 장치.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 제어부는,
    지정된 산술식에 기초하여 연료 전지 차량의 공기 저항 에너지를 계산하여 상기 연료 전지 차량을 이동시키기 위한 위치를 결정하는 것을 특징으로 하는 연료 전지 차량의 군집 주행 제어 장치.
  5. 군집 주행 리드 차량에 포함된 군집 주행 제어 장치의 제어부가 군집 주행 중이거나 군집 주행 내 진입을 요청하는 차량이 있는지 파악하는 단계;
    상기 제어부가 상기 군집 주행 중이거나 군집 주행 내 진입을 요청하는 차량이 있을 경우, 상기 차량이 연료 전지 차량인지 체크하는 단계;
    상기 군집 주행 중이거나 군집 주행 내 진입을 요청하는 차량이 연료 전지 차량인 경우, 상기 연료 전지 차량이 수소 농도를 높이기 위한 수소 농도 제어 중이거나 제어 예정인지 체크하는 단계; 및
    상기 군집 주행 중이거나 군집 주행 내 진입을 요청하는 연료 전지 차량이 수소 농도를 높이기 위한 수소 농도 제어 중이거나 제어 예정인 경우, 상기 제어부가 해당 연료 전지 차량을 미리 지정된 위치로 이동하도록 제어하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 연료 전지 차량의 군집 주행 제어 방법.
  6. 제 5항에 있어서, 상기 연료 전지 차량을 지정된 위치로 이동할 경우,
    상기 제어부가, 위치 이동에 의해 감소되는 상기 연료 전지 차량의 공기 저항 에너지를 반영하여 최종 군집 주행 속도를 결정하여 군집 주행 차량에 전송하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 연료 전지 차량의 군집 주행 제어 방법.
  7. 제 5항에 있어서, 상기 연료 전지 차량을 이동하도록 제어하는 위치는,
    군집 주행 차량의 이동에 의해 공기 저항이 낮은 위치를 포함하는 것을 특징으로 하는 연료 전지 차량의 군집 주행 제어 방법.
  8. 제 5항에 있어서, 상기 연료 전지 차량을 지정된 위치로 이동할 경우,
    상기 제어부가,
    군집 주행 차량의 단독 주행 시의 주행 저항 에너지와 현재 군집 주행 중 주행 저항 에너지를 계산하여, 단독 주행 시의 주행 저항 에너지에서 현재 군집 주행 중 주행 저항 에너지를 차감하여, 각 차량의 주행 저항 에너지 감소율이 가장 큰 차량의 위치를 산출하는 것을 특징으로 하는 연료 전지 차량의 군집 주행 제어 방법.
  9. 제 7항에 있어서, 상기 공기 저항이 낮은 위치는,
    상기 제어부가, 지정된 산술식을 바탕으로 공기 저항 에너지를 산출하는 것을 특징으로 하는 연료 전지 차량의 군집 주행 제어 방법.
  10. 제 9항에 있어서, 상기 공기 저항 에너지는,
    (공기 저항 계수 * 공기밀도/2 * 자동차 전면 투영 면적 * 자동차의 공기에 대한 상대속도^2)의 산술식에 의해 산출되는 것을 특징으로 하는 연료 전지 차량의 군집 주행 제어 방법.
  11. 제 10항에 있어서, 상기 자동차 전면 투영 면적은,
    차량의 구조적 특성으로 동일한 차량인 경우에는 같은 상수로 적용되는 것을 특징으로 하는 연료 전지 차량의 군집 주행 제어 방법.
  12. 제 9항에 있어서, 상기 공기 저항 에너지는,
    구름저항, 공기저항, 관성저항, 및 등판저항 중 적어도 하나 이상을 반영하는 것을 특징으로 하는 연료 전지 차량의 군집 주행 제어 방법.
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