KR102449850B1 - Pre-charge relay control system for fuel cell vehicle and control method of the same - Google Patents
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Abstract
연료전지 스택에 연결된 메인버스단; 메인버스단에 마련되어 연료전지 스택과 메인버스단에 연결된 부하 사이를 연결하거나 차단하는 적어도 하나 이상의 스택 메인 릴레이; 스택 메인 릴레이 중 어느 하나를 기준으로 일단이 연료전지 스택 측 메인버스단에 연결되고, 타단이 연료전지 스택 반대측 메인버스단에 연결된 스택 프리차지 회로; 및 스택 프리차지 회로에 마련되어 연료전지 스택과 부하가 스택 메인 릴레이를 우회하여 연결되거나 차단되도록 하는 스택 프리차지 릴레이;를 포함하는 연료전지 차량의 프리차지 릴레이 시스템이 소개된다.a main bus stage connected to the fuel cell stack; at least one stack main relay provided at the main bus stage to connect or block the fuel cell stack and the load connected to the main bus stage; a stack precharge circuit having one end connected to a main bus terminal on the fuel cell stack side and the other end connected to a main bus terminal on the opposite side of the fuel cell stack based on any one of the stack main relays; and a stack precharge relay provided in the stack precharge circuit so that the fuel cell stack and the load are connected or disconnected by bypassing the stack main relay.
Description
본 발명은 연료전지 차량의 프리차지 릴레이 시스템 및 그 제어방법에 관한 것으로, 구체적으로 연료전지 차량의 스택 및 고전압 배터리를 통한 고전압 전력 공급을 위한 스택 릴레이 어셈블리 및 파워 릴레이 어셈블리에 포함되는 프리차지 릴레이 시스템 및 그 제어방법에 관한 것이다.The present invention relates to a precharge relay system for a fuel cell vehicle and a control method thereof, and more particularly, to a stack relay assembly for supplying high voltage power through a stack of a fuel cell vehicle and a high voltage battery and a precharge relay system included in the power relay assembly and to a control method thereof.
환경친화적인 미래형 자동차의 하나인 수소 연료전지 차량에 적용되는 연료전지 시스템은, 반응가스의 전기화학 반응으로부터 전기에너지를 발생시키는 연료전지 스택, 연료전지 스택에 연료인 수소를 공급하는 수소공급장치, 연료전지 스택에 전기화학 반응에 필요한 산화제인 산소를 포함하는 공기를 공급하는 공기공급장치, 및 연료전지 스택의 전기화학 반응 부산물인 열을 외부로 방출시켜 연료전지 스택의 운전온도를 최적으로 제어하고 물 관리 기능을 수행하는 열 및 물 관리 시스템을 포함하여 구성된다.A fuel cell system applied to a hydrogen fuel cell vehicle, which is one of the environmentally friendly future vehicles, includes a fuel cell stack that generates electric energy from an electrochemical reaction of a reactive gas, a hydrogen supply device that supplies hydrogen as fuel to the fuel cell stack, An air supply device for supplying air containing oxygen, which is an oxidizing agent required for electrochemical reaction, to the fuel cell stack, and heat that is a by-product of the electrochemical reaction of the fuel cell stack to the outside to optimally control the operating temperature of the fuel cell stack It consists of a thermal and water management system that performs a water management function.
이러한 연료전지 차량은 구동원이 되는 구동모터에 전력을 공급하기 위한 동력원으로 연료전지 스택 및 고전압 배터리를 탑재하고 있고, 구동모터를 구동하기 위하여 인버터 등을 구비하고 있다.The fuel cell vehicle is equipped with a fuel cell stack and a high voltage battery as a power source for supplying power to a driving motor serving as a driving source, and includes an inverter or the like to drive the driving motor.
도 1은 종래의 연료전지 차량에 적용되는 프리차지 릴레이 시스템 구성을 나타낸 구성도이다.1 is a block diagram showing the configuration of a precharge relay system applied to a conventional fuel cell vehicle.
도 1을 참조하면, 연료전지 차량은 연료전지 스택(10)과 고전압 배터리(50)로부터 전력을 공급받아 구동되는 구동모터(23), 구동모터(23)를 구동시키기 위한 인버터(22) 및 연료전지 스택(10)에 연결된 메인 부하(21) 및 고전압 배터리(50)에 연결된 고전압 부하(61) 등을 포함한다. 본 명세서에서는 메인 부하(21), 인버터(22), 구동모터(23), 고전압부하(61), 고전압 배터리(50) 등을 모두 부하로 총칭한다.Referring to FIG. 1 , a fuel cell vehicle includes a driving
여기서, 고전압 배터리(50)에는 고전압 배터리(50)의 전원이 고전압 부하에 연결되거나 차단되도록 스위칭하는 파워 릴레이 어셈블리(Power Relay Assembly, PRA, 70)를 포함하고, 연료전지 스택(10)의 전원이 메인버스단(20)에 연결되거나 차단되도록 스위칭하는 스택 릴레이 어셈블리(Stack Relay Assembly, SRA, 30)를 포함한다.Here, the
파워 릴레이 어셈블리(70)는 고전압 배터리(50)의 양극과 음극에 각각 연결된 두 개의 배터리 메인 릴레이(71, 72)와 양극의 배터리 메인 릴레이(71)를 우회하는 회로(73)에 마련된 프리차지 릴레이(Pre-charge Relay, 74) 및 프리차지 저항(Pre-charge Resistor, 75)를 포함한다. 이러한 파워 릴레이 어셈블리의 배터리 메인 릴레이들(71, 72) 및 프리차지 릴레이(74)는 배터리 제어기(Battery Management System, BMS, 80)에 의해 제어된다.The
구체적으로, 고전압 배터리(50)을 컨버터(51)에 전기적으로 연결하려고 할 경우, 음극의 배터리 메인 릴레이(72)와 프리차지 릴레이(74)를 먼저 연결한다. 이에 따라 고전압 배터리(50)로부터 출력된 전류가 고전압 부하(61)로 흐르므로 전류의 크기가 서서히 증가하게 된다. 전류의 크기가 고전압 부하(61)에 충격을 주지 않을 정도로 증가하면 양극의 메인 릴레이(71)를 연결한 후 프리차지 릴레이(74)를 차단시켜 고전압 배터리(50)와 고전압 부하(61)의 전기적 연결을 완료한다.Specifically, when the
또한, 스택 릴레이 어셈블리(30)는 두 개의 메인 릴레이(31, 32)를 포함하고, 이러한 스택 릴레이 어셈블리(30)의 메인 릴레이들(31, 32)은 연료전지 제어기(Fuel cell Control Unit, FCU, 40)에 의해 제어된다. 종래의 스택 릴레이 어셈블리(30)에는 프리차지 릴레이를 포함하지 않고, 파워 릴레이 어셈블리(70)의 연결이 완료된 후에 스택 릴레이 어셈블리(30)를 작동시킨다.In addition, the
이러한 종래의 연료전지 차량에 적용되는 고전압 회로부의 경우에는 스택 릴레이와 파워 릴레이가 서로 상호 보상되도록 제어될 수 없고, 파워 릴레이 어셈블리에 포함된 프리차지 릴레이가 작동된 후 스택 릴레이가 작동될 수 있어 스택의 전원 발생시까지 오랜 시간이 걸리는 문제가 있었다.In the case of the high voltage circuit unit applied to the conventional fuel cell vehicle, the stack relay and the power relay cannot be controlled to compensate each other, and the stack relay may be operated after the precharge relay included in the power relay assembly is operated. There was a problem that it took a long time until the power generation of the.
도 3은 종래의 연료전지 차량에 적용되는 시동 시퀀스의 순서도이다.3 is a flowchart of a starting sequence applied to a conventional fuel cell vehicle.
구체적으로 도 3을 참조하면, 종래에는 시동 요청이 있는 경우(S10)에 음극의 배터리 메인 릴레이를 작동시키면서 접지를 통하여 음극의 전위를 0[V]로 만든(S20) 후, 파워 릴레이 어셈블리에 마련된 프리차지 릴레이를 작동하고(S30), 양극의 배터리 메인 릴레이가 작동(S40)하여 고전압 배터리에 의해 구동모터가 작동한(S50) 후에 스택 릴레이 어셈블리에 마련된 스택 메인 릴레이가 작동하여(S60, S70) 시동이 완료되었다(S80). 따라서, 시동이 완료되는데 많은 단계가 순차적으로 진행되어 오랜 시간이 걸리는 문제가 있었다.Specifically, referring to FIG. 3 , in the related art, when there is a request for a start (S10), while operating the negative battery main relay, the potential of the negative electrode is made 0 [V] through the ground (S20), and then the power relay assembly is provided. After the precharge relay is operated (S30), the battery main relay of the positive pole is activated (S40) and the driving motor is operated by the high voltage battery (S50), the stack main relay provided in the stack relay assembly is operated (S60, S70) Start-up is completed (S80). Therefore, there is a problem that it takes a long time since many steps are sequentially performed to complete the start-up.
또한, 스택 릴레이 어셈블리에는 프리차지 릴레이가 없어 스택에 직접 연결되는 메인 부하에는 고전류가 갑자기 흐르게 되어 돌입 전류로 인한 부품 손상의 위험성이 존재하였다.In addition, since there is no precharge relay in the stack relay assembly, a high current suddenly flows to the main load directly connected to the stack, and there is a risk of component damage due to inrush current.
상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.The matters described as the background art above are only for improving the understanding of the background of the present invention, and should not be taken as an acknowledgment that they correspond to the prior art already known to those of ordinary skill in the art.
본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 스택 릴레이 어셈블리에 프리차지 릴레이를 마련하고, 이를 파워 릴레이 어셈블리와 연동하도록 구성한 연료전지 차량의 프리차지 릴레이 시스템을 제공하고자 함이다.The present invention has been proposed to solve this problem, and an object of the present invention is to provide a precharge relay system for a fuel cell vehicle in which a precharge relay is provided in a stack relay assembly and interlocked with a power relay assembly.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 연료전지 차량의 프리차지 릴레이 시스템은 연료전지 스택에 연결된 메인버스단; 메인버스단에 마련되어 연료전지 스택과 메인버스단에 연결된 부하 사이를 연결하거나 차단하는 적어도 하나 이상의 스택 메인 릴레이; 스택 메인 릴레이 중 어느 하나를 기준으로 일단이 연료전지 스택 측 메인버스단에 연결되고, 타단이 연료전지 스택 반대측 메인버스단에 연결된 스택 프리차지 회로; 및 스택 프리차지 회로에 마련되어 연료전지 스택과 부하가 스택 메인 릴레이를 우회하여 연결되거나 차단되도록 하는 스택 프리차지 릴레이;를 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a precharge relay system for a fuel cell vehicle comprising: a main bus terminal connected to a fuel cell stack; at least one stack main relay provided at the main bus stage to connect or block the fuel cell stack and the load connected to the main bus stage; a stack precharge circuit having one end connected to a main bus terminal on the fuel cell stack side and the other end connected to a main bus terminal on the opposite side of the fuel cell stack based on any one of the stack main relays; and a stack precharge relay provided in the stack precharge circuit so that the fuel cell stack and the load are connected or disconnected by bypassing the stack main relay.
스택 메인 릴레이는 메인버스단의 양극에 마련된 제1 스택 메인 릴레이와 메인버스단의 음극에 마련된 제2 스택 메인 릴레이를 포함하고, 스택 프리차지 회로는 메인버스단의 양극에 연결될 수 있다.The stack main relay may include a first stack main relay provided on a positive electrode of the main bus terminal and a second stack main relay provided on a negative electrode of the main bus terminal, and the stack precharge circuit may be connected to the positive electrode of the main bus terminal.
스택 메인 릴레이 및 스택 프리차지 릴레이를 제어하는 연료전지 제어기;를 더 포함하고, 연료전지 제어기는 연료전지 차량의 시동 요구가 있는 경우에 스택 프리차지 릴레이를 On 한 후 스택 메인 릴레이를 On 하도록 스택 메인 릴레이 및 스택 프리차지 릴레이를 제어하되, 스택 프리차지 릴레이에 이상이 감지된 경우에는 스택 메인 릴레이를 On 제어하지 않고 제어를 종료할 수 있다.and a fuel cell controller controlling the stack main relay and the stack precharge relay, wherein the fuel cell controller turns on the stack precharge relay and turns on the stack main relay when there is a request to start the fuel cell vehicle. Although the relay and the stack precharge relay are controlled, when an abnormality is detected in the stack precharge relay, the control may be terminated without turning on the stack main relay.
부하에는 메인버스단에 컨버터를 통해 연결된 고전압 배터리가 포함되며, 고전압 배터리와 컨버터의 사이에 마련되어 고전압 배터리를 컨버터에 연결하거나 차단하는 하나 이상의 배터리 메인 릴레이;를 더 포함할 수 있다.The load includes a high voltage battery connected to the main bus terminal through a converter, and one or more battery main relays provided between the high voltage battery and the converter to connect or cut off the high voltage battery to the converter.
배터리 메인 릴레이는 고전압 배터리와 컨버터 사이의 양극 라인에 마련된 제1 배터리 메인 릴레이와 고전압 배터리와 컨버터 사이의 음극 라인에 마련된 제2 배터리 메인 릴레이를 포함할 수 있다.The battery main relay may include a first battery main relay provided on a positive line between the high voltage battery and the converter and a second battery main relay provided on a negative line between the high voltage battery and the converter.
스택 메인 릴레이는 메인버스단의 양극에 마련된 제1 스택 메인 릴레이와 메인버스단의 음극에 마련된 제2 스택 메인 릴레이를 포함하고, 스택 프리차지 회로는 메인버스단의 양극에 연결될 수 있다.The stack main relay may include a first stack main relay provided on a positive electrode of the main bus terminal and a second stack main relay provided on a negative electrode of the main bus terminal, and the stack precharge circuit may be connected to the positive electrode of the main bus terminal.
배터리 메인 릴레이를 제어하는 배터리 제어기;를 더 포함하고, 배터리 제어기는 연료전지 차량의 시동 요구가 있는 경우에 스택 프리차지 릴레이가 On 된 후에 배터리 메인 릴레이를 On 하도록 배터리 메인 릴레이를 제어하되, 스택 프리차지 릴레이에 이상이 감지된 경우에는 배터리 메인 릴레이를 On 제어하지 않고 제어를 종료할 수 있다.The battery controller further includes a battery controller for controlling the battery main relay, wherein the battery controller controls the battery main relay to turn on the battery main relay after the stack precharge relay is turned on when there is a request to start the fuel cell vehicle, When an abnormality is detected in the charge relay, the control may be terminated without turning on the battery main relay.
일단은 스택 프리차지 릴레이를 기준으로 연료전지 스택 반대측 스택 프리차지 회로에 연결되고, 타단은 고전압 배터리와 컨버터 사이 라인에서 배터리 메인 릴레이를 기준으로 컨버터 측에 연결된 배터리 프리차지 회로;를 더 포함할 수 있다.One end is connected to the stack precharge circuit on the opposite side of the fuel cell stack based on the stack precharge relay, and the other end is a battery precharge circuit connected to the converter side with respect to the battery main relay in a line between the high voltage battery and the converter. have.
스택 프리차지 회로에서 배터리 프리차지 회로에 연결되는 지점을 기준으로 스택 프리차지 릴레이 측의 스택 프리차지 회로에 마련된 제1 저항; 및 스택 프리차지 회로에서 배터리 프리차지 회로에 연결되는 지점을 기준으로 스택 프리차지 릴레이 반대 측의 스택 프리차지 회로에 마련된 제2 저항;을 더 포함할 수 있다.a first resistor provided in the stack precharge circuit on the stack precharge relay side based on a point at which the stack precharge circuit is connected to the battery precharge circuit; and a second resistor provided in the stack precharge circuit opposite to the stack precharge relay based on a point where the stack precharge circuit is connected to the battery precharge circuit.
제1 저항과 제2 저항은 스택 프리차지 릴레이가 연결된 경우에 고전압 배터리의 전압과 동일한 전압이 제2 저항에 가해지도록 저항값이 설정될 수 있다.Resistance values of the first resistor and the second resistor may be set such that a voltage equal to the voltage of the high voltage battery is applied to the second resistor when the stack precharge relay is connected.
배터리 프리차지 회로에 마련된 제1 저항; 및 배터리 프리차지 회로에 마련된 다이오드;를 더 포함할 수 있다.a first resistor provided in the battery precharge circuit; and a diode provided in the battery precharge circuit.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 연료전지 차량의 프리차지 릴레이 시스템의 제어방법은 연료전지 차량의 시동 요구가 있는 경우, 연료전지 스택을 접지하는 단계; 스택 프리차지 릴레이를 작동하는 단계; 및 스택 메인 릴레이를 작동하는 단계; 포함할 수 있다.According to an aspect of the present invention, there is provided a method for controlling a precharge relay system for a fuel cell vehicle, comprising: grounding a fuel cell stack when there is a request to start the fuel cell vehicle; actuating the stack precharge relay; and actuating the stack main relay; may include
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 연료전지 차량의 프리차지 릴레이 시스템의 제어방법은 연료전지 차량의 시동 요구가 있는 경우, 제2 스택 메인 릴레이를 작동하는 단계; 스택 프리차지 릴레이를 작동하는 단계; 및 제1 스택 메인 릴레이를 작동하는 단계;를 포함할 수 있다.According to an aspect of the present invention, there is provided a method of controlling a precharge relay system for a fuel cell vehicle, comprising: operating a second stack main relay when there is a request to start the fuel cell vehicle; actuating the stack precharge relay; and operating the first stack main relay.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 연료전지 차량의 프리차지 릴레이 시스템의 제어방법은 연료전지 차량의 시동 요구가 있는 경우, 스택을 접지하는 단계; 스택 프리차지 릴레이를 작동하는 단계; 및 스택 메인 릴레이 및 배터리 메인 릴레이를 동시에 작동하는 단계;를 포함할 수 있다.According to an aspect of the present invention, there is provided a method of controlling a precharge relay system for a fuel cell vehicle, comprising: grounding a stack when there is a request to start the fuel cell vehicle; actuating the stack precharge relay; and simultaneously operating the stack main relay and the battery main relay.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 연료전지 차량의 프리차지 릴레이 시스템의 제어방법은 연료전지 차량의 시동 요구가 있는 경우, 제2 스택 메인 릴레이 및 제2 배터리 메인 릴레이를 동시에 작동하는 단계; 스택 프리차지 릴레이를 작동하는 단계; 및 제1 스택 메인 릴레이 및 제1 배터리 메인 릴레이를 작동하는 단계;를 포함할 수 있다.According to an aspect of the present invention, there is provided a control method of a precharge relay system for a fuel cell vehicle, comprising: simultaneously operating a second stack main relay and a second battery main relay when there is a request to start the fuel cell vehicle; actuating the stack precharge relay; and operating the first stack main relay and the first battery main relay.
본 발명의 연료전지 차량의 프리차지 릴레이 시스템에 따르면, 스택 릴레이 어셈블리와 파워 릴레이 어셈블리를 연동하여 제어하는 효과를 갖는다.According to the precharge relay system for a fuel cell vehicle of the present invention, the stack relay assembly and the power relay assembly are interlocked and controlled.
또한, 돌연 전류의 유입에 따른 메인 부하에 연결된 부품의 손상을 방지할 수 있는 효과를 갖는다.In addition, it has an effect of preventing damage to components connected to the main load due to the sudden inflow of current.
또한, 스택 릴레이와 배터리 릴레이가 동시에 동작하여 시동을 완료하는데 걸리는 시간이 단축되는 효과를 갖는다.In addition, the stack relay and the battery relay operate at the same time, thereby reducing the time it takes to complete the startup.
도 1은 종래의 연료전지 차량에 적용되는 프리차지 릴레이 시스템 구성을 나타낸 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 연료전지 차량의 프리차지 릴레이 시스템의 구성도이다.
도 3은 종래의 연료전지 차량에 적용되는 시동 시퀀스의 순서도이다.
도 4은 본 발명의 일 실시예에 따른 연료전지 차량에 적용되는 시동 시퀀스의 순서도이다.1 is a block diagram showing the configuration of a precharge relay system applied to a conventional fuel cell vehicle.
2 is a block diagram of a precharge relay system for a fuel cell vehicle according to an exemplary embodiment of the present invention.
3 is a flowchart of a starting sequence applied to a conventional fuel cell vehicle.
4 is a flowchart of a starting sequence applied to a fuel cell vehicle according to an embodiment of the present invention.
본 명세서 또는 출원에 개시되어 있는 본 발명의 실시 예들에 대해서 특정한 구조적 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명에 따른 실시 예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명에 따른 실시 예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본 명세서 또는 출원에 설명된 실시 예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. Specific structural or functional descriptions of the embodiments of the present invention disclosed in this specification or application are only exemplified for the purpose of describing the embodiments according to the present invention, and the embodiments according to the present invention may be implemented in various forms. and should not be construed as being limited to the embodiments described in the present specification or application.
본 발명에 따른 실시 예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러가지 형태를 가질 수 있으므로 특정실시 예들을 도면에 예시하고 본 명세서 또는 출원에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시 예를 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. Since the embodiment according to the present invention can have various changes and can have various forms, specific embodiments are illustrated in the drawings and described in detail in the present specification or application. However, this is not intended to limit the embodiment according to the concept of the present invention with respect to a specific disclosed form, and should be understood to include all changes, equivalents or substitutes included in the spirit and scope of the present invention.
제1 및/또는 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만, 예컨대 본 발명의 개념에 따른 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소는 제1 구성요소로도 명명될 수 있다.Terms such as first and/or second may be used to describe various elements, but the elements should not be limited by the terms. The above terms are used only for the purpose of distinguishing one element from another element, for example, without departing from the scope of the present invention, a first element may be called a second element, and similarly The second component may also be referred to as the first component.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다. When a component is referred to as being “connected” or “connected” to another component, it may be directly connected or connected to the other component, but it is understood that other components may exist in between. it should be On the other hand, when it is said that a certain element is "directly connected" or "directly connected" to another element, it should be understood that the other element does not exist in the middle. Other expressions describing the relationship between elements, such as "between" and "immediately between" or "neighboring to" and "directly adjacent to", etc., should be interpreted similarly.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. The terms used herein are used only to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. The singular expression includes the plural expression unless the context clearly dictates otherwise. In the present specification, terms such as “comprise” or “have” are intended to designate that the described feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof exists, and includes one or more other features or numbers. , it should be understood that it does not preclude the existence or addition of steps, operations, components, parts, or combinations thereof.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미이다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미인 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical and scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries should be interpreted as meanings consistent with the context of the related art, and unless explicitly defined in the present specification, they are not to be interpreted in an ideal or excessively formal meaning. .
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.Hereinafter, the present invention will be described in detail by describing preferred embodiments of the present invention with reference to the accompanying drawings. Like reference numerals in each figure indicate like elements.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 연료전지 차량의 프리차지 릴레이 시스템의 구성도이다.2 is a block diagram of a precharge relay system for a fuel cell vehicle according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 연료전지 차량의 프리차지 릴레이 시스템은 연료전지 스택(100)에 연결된 메인버스단(200); 메인버스단(200)에 마련되어 연료전지 스택(100)과 메인버스단(200)에 연결된 부하 사이를 연결하거나 차단하는 적어도 하나 이상의 스택 메인 릴레이(310, 320); 스택 메인 릴레이(310, 320) 중 어느 하나(310)를 기준으로 일단이 연료전지 스택(100) 측 메인버스단(200)에 연결되고, 타단이 연료전지 스택(100) 반대측 메인버스단(200)에 연결된 스택 프리차지 회로(330); 및 스택 프리차지 회로(330)에 마련되어 연료전지 스택(100)과 부하가 스택 메인 릴레이(310)를 우회하여 연결되거나 차단되도록 하는 스택 프리차지 릴레이(340);를 포함한다.Referring to FIG. 2 , a precharge relay system for a fuel cell vehicle according to an embodiment of the present invention includes a
스택 릴레이 어셈블리(Stack Relay Assembly, SRA, 300)는 스택 메인 릴레이(310, 320)과 스택 프리차지 회로(330) 및 스택 프리차지 릴레이(340)를 포함한다.The stack relay assembly (SRA) 300 includes stack
연료전지 스택(100)에서는 수소와 산소의 반응에 의한 직류의 전원이 발생한다. 연료전지 스택(100)에서 발생된 전원은 연료전지 스택(100)에 연결된 메인버스단(200)을 통해서 부하로 전원이 공급될 수 있다. In the
여기서 부하란 인버터(220)를 통해 연결된 구동모터(230), 메인버스단(200)에 직접 연결된 메인부하(210), 컨버터(510)를 통해 연결된 고전압 배터리(500) 및 고전압 배터리와 컨버터 사이의 라인(600)에 연결된 고전압 부하(610) 등을 모두 포함하는 개념이다. Here, the load refers to the
연료전지 스택(100)과 부하 사이의 메인버스단(200)에는 연료전지 스택(100)과 부하를 연결하거나 차단할 수 있는 적어도 하나 이상의 스택 메인 릴레이(310, 320)가 마련될 수 있다. 구체적으로, 스택 메인 릴레이(310, 320)는 메인버스단(200)의 양극에 마련된 제1 스택 메인 릴레이(310) 및 메인버스단(200)의 음극에 마련된 제2 스택 메인 릴레이(320)를 포함할 수 있다.At least one or more stack
스택 메인 릴레이(310, 320) 중 어느 하나(310)를 기준으로 일단이 연료전지 스택(100) 측 메인버스단(200)에 연결되고, 타단이 연료전지 스택(100) 반대측 메인버스단(200)에 연결된 스택 프리차지 회로(330) 및 스택 프리차지 회로(330)에 마련되어 연료전지 스택(100)과 부하가 스택 메인 릴레이(310)를 우회하여 연결되거나 차단되도록 하는 스택 프리차지 릴레이(340)를 포함할 수 있다.One end of one of the stack
구체적으로, 스택 프리차지 회로(330)는 메인버스단(200) 상에서 스택 메인 릴레이(310)를 우회하여 연료전지 스택(100)과 부하를 연결하는 회로이고, 스택 프리차지 릴레이(340)는 스택 프리차지 회로(330)를 연결 또는 차단할 수 있도록 마련될 수 있다. 스택 프리차지 회로(330)에는 저항(370, 380)이 마련될 수 있다. 이에 대해서는 아래에서 구체적으로 설명한다.Specifically, the stack
도 2의 실시예에서는 스택 프리차지 회로(330)가 제1 스택 메인 릴레이(310)를 우회하도록 메인버스단(200)의 양극에 각각 연결되도록 구성되어 있으나, 반대로 제2 스택 메인 릴레이(320)를 우회하여 메인버스단(200)의 음극에 각각 연결되도록 구성할 수도 있다.In the embodiment of FIG. 2 , the stack
스택 메인 릴레이(310, 320) 및 스택 프리차지 릴레이(340)는 연료전지 제어기(Fuel cell Control Unit, FCU, 400)에 의해서 제어될 수 있다. 연료전지 제어기(400)는 연료전지 차량의 시동 요구가 있는 경우, 스택 프리차지 릴레이(340)를 On한 후 스택 메인 릴레이(310, 320)를 On하도록 스택 메인 릴레이(310, 320) 및 스택 프리차지 릴레이(340)를 제어할 수 있다.The stack
구체적으로 본 실시예에 따른 경우에는 제2 스택 메인 릴레이(320)를 먼저 On하도록 제어하고, 스택 프리차지 릴레이(340)를 On한 후 충분한 전류가 흐를 수 있도록 시간이 지난 뒤에 제1 스택 메인 릴레이(310)를 On 시킬 수 있다. 제1 스택 메인 릴레이(310)를 On 시킴과 동시에 또는 그 후에 스택 프리차지 릴레이(340)를 Off 되도록 제어할 수 있다.Specifically, in the case of this embodiment, the second stack
스택 프리차지 릴레이(340)에 이상이 감지된 경우에는 연료전지 제어기(400)는 스택 메인 릴레이(310, 320)를 On 제어하지 않고 제어를 종료할 수 있다. 연료전지 제어기(400)는 제어 종료 전에 스택 프리차지 릴레이(340)에 감지된 이상을 운전자에게 경고등, 신호음 등을 통해 이상 감지를 알리도록 제어할 수 있다.When an abnormality is detected in the stack
부하에는 메인버스단(200)에 컨버터(510)를 통해 연결된 고전압 배터리(500)가 포함되며, 고전압 배터리(500)와 컨버터(510)의 사이에 마련되어 고전압 배터리(500)를 컨버터(510)에 연결하거나 차단하는 하나 이상의 배터리 메인 릴레이(710, 720);를 포함할 수 있다. 컨버터는 메인버스단(200)에 연결된 연료전지 스택(100)과 고전압 배터리 사이의 전압 차이가 존재하기 때문에 이를 변환해주기 위하여 존재하는 것이다.The load includes a
파워 릴레이 어셈블리(Power Relay Assembly, PRA, 700)는 하나 이상의 배터리 메인 릴레이(710, 720)를 포함한다. 구체적으로, 배터리 메인 릴레이(710, 720)는 고전압 배터리와 컨버터 사이의 라인(600)의 양극 라인에 마련된 제1 배터리 메인 릴레이(710)와 고전압 배터리와 컨버터 사이의 라인(600)의 음극 라인에 마련된 제2 배터리 메인 릴레이(720)를 포함할 수 있다.The power relay assembly (PRA, 700) includes one or more battery main relays (710, 720). Specifically, the battery
고전압 배터리와 컨버터 사이의 라인(600)에는 고전압 부하(610)가 연결될 수 있다. 여기서 고전압 부하(610)는 고전압 배터리와 컨버터 사이의 라인(600)에서 배터리 메인 릴레이(710, 720)를 기준으로 컨버터(600) 측에 연결되는 것이 바람직할 것이다.A
배터리 메인 릴레이(710, 720)는 배터리 제어기(Battery Management System, BMS, 800)에 의하여 제어될 수 있다. 배터리 제어기(800)는 연료전지 차량의 시동 요구가 있는 경우에 스택 프리차지 릴레이(340)가 On 된 후에 배터리 메인 릴레이(710, 720)를 On 하도록 배터리 메인 릴레이(710, 720)를 제어할 수 있다.The battery
만약, 스택 프리차지 릴레이(340)에 이상이 감지된 경우에는 배터리 제어기(800)는 배터리 메인 릴레이(710, 720)를 On 제어하지 않고 제어를 종료하도록 제어할 수 있다. 배터리 제어기(800)는 제어 종료 전에 스택 프리차지 릴레이(340)에 감지된 이상을 운전자에게 경고등, 신호음 등을 통해 이상 감지를 알리도록 제어할 수 있다.If an abnormality is detected in the stack
일단은 스택 프리차지 릴레이(340)를 기준으로 연료전지 스택(100) 반대측 스택 프리차지 회로(330)에 연결되고, 타단은 고전압 배터리와 컨버터 사이의 라인(600)에서 배터리 메인 릴레이(710, 720)를 기준으로 컨버터(510) 측에 연결된 배터리 프리차지 회로(350);를 더 포함할 수 있다.One end is connected to the stack
배터리 프리차지 회로(350)는 스택 프리차지 제어가 배터리 프리차지와 연동되도록 하기 위하여 구성된 것이다. 구체적으로, 스택 프리차지 회로(330)가 메인버스단(200)의 양극에 연결된 경우 배터리 프리차지 회로(350)도 고전압 배터리와 컨버터 사이의 라인(600)의 양극 라인에 연결될 수 있다. The
반대로, 스택 프리차지 회로가 메인버스단의 음극에 연결된 경우에는 배터리 프리차지 회로도 고전압 배터리와 컨버터 사이의 음극 라인에 연결될 수도 있다.Conversely, when the stack precharge circuit is connected to the negative electrode of the main bus terminal, the battery precharge circuit may also be connected to the negative line between the high voltage battery and the converter.
스택 프리차지 회로(350)에는 제1 저항(370)과 제2 저항(380)이 마련될 수 있다. 제1 저항(370)은 스택 프리차지 회로(350)에서 배터리 프리차지 회로(350)에 연결되는 지점을 기준으로 스택 프리차지 릴레이(340) 측의 스택 프리차지 회로(330)에 마련될 수 있고, 제2 저항(380)은 스택 프리차지 회로(330)에서 배터리 프리차지 회로(350)에 연결되는 지점을 기준으로 스택 프리차지 릴레이(340) 반대 측의 스택 프리차지 회로(330)에 마련될 수 있다.A
여기서, 제1 저항(370)과 제2 저항(380)은 스택 프리차지 릴레이(340)가 연결된 경우에 고전압 배터리(500)의 전압과 동일한 전압이 제2 저항(380)에 가해지도록 저항값이 설정될 수 있다.Here, the
예를 들어 설명하면, 연료전지 스택(100)의 전압은 450[V], 고전압 배터리(500)의 전압은 250[V]로 정해질 수 있는데, 제1 저항(370)과 제2 저항(380)의 저항값은 제2 저항(380) 양단의 전위차가 고전압 배터리(500)의 전압과 동일한 250[V]가 되도록 정해질 수 있다. 제3 저항(360)의 저항값에도 영향을 받을 수 있지만 그 영향은 크지 않을 것이므로, 제1 저항(370) 및 제2 저항(380)의 저항값을 설정함에 따라서 제2 저항(380)의 양단 전위차가 고전압 배터리(500)의 전압과 동일하도록 할 수 있다.For example, the voltage of the
배터리 프리차지 회로(350)에는 제3 저항(360) 및 다이오드(390)가 더 마련될 수 있다. 배터리 프리차지 회로(350)의 제3 저항(360)의 크기에 따라 배터리 프리차지 회로(350)로 흐르는 전류의 양이 달라질 수 있다. 제3 저항(360) 및 다이오드(390)의 구성에 따라 배터리 프리차지 회로(350)에는 역전압에 의하여 역전류가 흐르지 않도록 방지될 수 있다.A
도 4은 본 발명의 일 실시예에 따른 연료전지 차량에 적용되는 시동 시퀀스의 순서도이다.4 is a flowchart of a starting sequence applied to a fuel cell vehicle according to an embodiment of the present invention.
도 4를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 연료전지 차량의 프리차지 릴레이 시스템을 제어하는 방법에 있어서,4 , in a method for controlling a precharge relay system of a fuel cell vehicle according to an embodiment of the present invention,
연료전지 차량의 시동 요구가 있는 경우(S100), 연료전지 스택을 접지하는 단계(S200); 스택 프리차지 릴레이를 작동하는 단계(S300); 및 스택 메인 릴레이를 작동하는 단계(S400);를 포함하여 연료전지 차량의 시동을 완료(S500)할 수 있다.grounding the fuel cell stack when there is a request to start the fuel cell vehicle (S100) (S200); operating the stack precharge relay (S300); and operating the stack main relay (S400) to complete the starting of the fuel cell vehicle (S500).
연료전지 차량의 시동 요구가 있는 경우(S100) 연료전지 스택을 접지하여 음극 전위를 0[V]로 만들 수 있다(S200). 연료전지 차량의 시동 요구가 있는 경우에 메인버스단의 음극 측이 접지되도록 연결할 수 있다. 구체적으로는 메인버스단의 음극 측에 마련된 스택 메인 릴레이의 연결을 통해 메인버스단의 음극 측이 접지되도록 연결할 수 있는 것이다.When there is a request for starting the fuel cell vehicle (S100), the negative potential may be made 0 [V] by grounding the fuel cell stack (S200). It can be connected so that the negative side of the main bus terminal is grounded when there is a request to start the fuel cell vehicle. Specifically, it can be connected so that the negative side of the main bus terminal is grounded through the connection of the stack main relay provided on the negative side of the main bus terminal.
그 후 스택 프리차지 릴레이가 On 되도록 작동(S300)하여 충분한 전류가 흐르도록 시간이 지난 후에 스택 메인 릴레이를 On 되도록 작동(S400)하여 연료전지 차량의 시동을 완료할 수 있다. 스택 프리차지 릴레이 작동 후 스택 메인 릴레이를 작동할 때 배터리 메인 릴레이도 동시에 작동시킬 수 있다(S200).Thereafter, the stack precharge relay is turned on (S300), and after a time elapses so that sufficient current flows, the stack main relay is turned on (S400) to complete the start-up of the fuel cell vehicle. When the stack main relay is operated after the stack precharge relay is operated, the battery main relay may also be operated at the same time (S200).
본 발명의 일 실시예에 따른 연료전지 차량의 프리차지 릴레이 시스템의 스택 메인 릴레이는 메인버스단의 양극에 마련된 제1 스택 메인 릴레이와 메인버스단의 음극에 마련된 제2 스택 메인 릴레이를 포함하고, 스택 프리차지 회로는 메인버스단의 양극에 연결되며, 배터리 메인 릴레이는 고전압 배터리와 컨버터 사이의 양극 라인에 마련된 제1 배터리 메인 릴레이와 고전압 배터리와 컨버터 사이의 음극 라인에 마련된 제2 배터리 메인 릴레이를 포함하는 경우에는, 연료전지 차량의 시동 요구가 있는 경우(S100)에 제2 스택 메인 릴레이를 작동하여 연료전지 스택의 음극이 접지되도록 연결한다(S200). 그 후 스택 프리차지 릴레이가 On 되도록 작동(S300)하고 충분한 시간이 지난 후에 제1 스택 메인 릴레이가 On 되도록 작동(S400)하여 연료전지 차량의 시동을 완료(S500)할 수 있다.The stack main relay of the precharge relay system for a fuel cell vehicle according to an embodiment of the present invention includes a first stack main relay provided on a positive electrode of a main bus terminal and a second stack main relay provided on a negative electrode of the main bus terminal, The stack precharge circuit is connected to the positive side of the main bus terminal, and the battery main relay connects the first battery main relay provided on the positive line between the high voltage battery and the converter and the second battery main relay provided on the negative line between the high voltage battery and the converter. In this case, when there is a request to start the fuel cell vehicle (S100), the second stack main relay is operated to connect the negative electrode of the fuel cell stack to ground (S200). Thereafter, the stack precharge relay is turned on ( S300 ), and after a sufficient time has elapsed, the first stack main relay is turned on ( S400 ) to complete the start of the fuel cell vehicle ( S500 ).
제2 스택 메인 릴레이를 작동하면서 제2 배터리 메인 릴레이를 동시에 작동시키고(S200), 제1 스택 메인 릴레이를 작동하면서 제1 배터리 메인 릴레이를 동시에 작동시킬 수 있다(S400).The second battery main relay may be simultaneously operated while the second stack main relay is operated (S200), and the first battery main relay may be simultaneously operated while the first stacked main relay is operated (S400).
본 발명의 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.Although shown and described with respect to specific embodiments of the present invention, it is understood in the art that the present invention can be variously improved and changed without departing from the spirit of the present invention provided by the following claims. It will be obvious to those of ordinary skill in the art.
10 : 연료전지 스택 20 : 메인버스단
30 : 스택 릴레이 어셈블리 40 : 연료전지 제어기
50 : 고전압 배터리 60 : 고전압 배터리와 컨버터 사이의 라인
70 : 파워 릴레이 어셈블리 80 : 배터리 제어기
100 : 연료전지 스택 200 : 메인버스단
300 : 스택 릴레이 어셈블리 400 : 연료전지 제어기
500 : 고전압 배터리 600 : 고전압 배터리와 컨버터 사이의 라인
700 : 파워 릴레이 어셈블리 800 : 배터리 제어기10: fuel cell stack 20: main bus stage
30: stack relay assembly 40: fuel cell controller
50: high voltage battery 60: line between high voltage battery and converter
70: power relay assembly 80: battery controller
100: fuel cell stack 200: main bus stage
300: stack relay assembly 400: fuel cell controller
500: high voltage battery 600: line between high voltage battery and converter
700: power relay assembly 800: battery controller
Claims (15)
메인버스단에 마련되어 연료전지 스택과 메인버스단에 연결된 부하 사이를 연결하거나 차단하는 적어도 하나 이상의 스택 메인 릴레이;
스택 메인 릴레이 중 어느 하나를 기준으로 일단이 연료전지 스택 측 메인버스단에 연결되고, 타단이 연료전지 스택 반대측 메인버스단에 연결된 스택 프리차지 회로; 및
스택 프리차지 회로에 마련되어 연료전지 스택과 부하가 스택 메인 릴레이를 우회하여 연결되거나 차단되도록 하는 스택 프리차지 릴레이;
메인버스단에는 컨버터를 통해 고전압 배터리가 연결되고, 고전압 배터리와 컨버터의 사이에 마련되어 고전압 배터리를 컨버터에 연결하거나 차단하는 하나 이상의 배터리 메인 릴레이; 및
일단은 스택 프리차지 릴레이를 기준으로 연료전지 스택 반대측 스택 프리차지 회로에 연결되고, 타단은 고전압 배터리와 컨버터 사이 라인에서 배터리 메인 릴레이를 기준으로 컨버터 측에 연결된 배터리 프리차지 회로;를 포함하는 연료전지 차량의 프리차지 릴레이 시스템.a main bus stage connected to the fuel cell stack;
at least one stack main relay provided at the main bus stage to connect or block the fuel cell stack and the load connected to the main bus stage;
a stack precharge circuit having one end connected to a main bus terminal on the fuel cell stack side and the other end connected to a main bus terminal on the opposite side of the fuel cell stack based on any one of the stack main relays; and
a stack precharge relay provided in the stack precharge circuit so that the fuel cell stack and the load are connected or disconnected by bypassing the stack main relay;
one or more battery main relays connected to the main bus terminal through a converter and provided between the high voltage battery and the converter to connect or disconnect the high voltage battery to the converter; and
A fuel cell comprising a; one end connected to the stack precharge circuit on the opposite side of the fuel cell stack with reference to the stack precharge relay, and the other end connected to the converter side with respect to the battery main relay in a line between the high voltage battery and the converter. The vehicle's precharge relay system.
스택 메인 릴레이는 메인버스단의 양극에 마련된 제1 스택 메인 릴레이와 메인버스단의 음극에 마련된 제2 스택 메인 릴레이를 포함하고,
스택 프리차지 회로는 메인버스단의 양극에 연결된 것을 특징으로 하는 연료전지 차량의 프리차지 릴레이 시스템.The method according to claim 1,
The stack main relay includes a first stack main relay provided on a positive pole of the main bus terminal and a second stack main relay provided on a negative pole of the main bus terminal,
The stack precharge circuit is a precharge relay system for a fuel cell vehicle, characterized in that it is connected to the positive electrode of the main bus stage.
스택 메인 릴레이 및 스택 프리차지 릴레이를 제어하는 연료전지 제어기;를 더 포함하고,
연료전지 제어기는 연료전지 차량의 시동 요구가 있는 경우에 스택 프리차지 릴레이를 On 한 후 스택 메인 릴레이를 On 하도록 스택 메인 릴레이 및 스택 프리차지 릴레이를 제어하되, 스택 프리차지 릴레이에 이상이 감지된 경우에는 스택 메인 릴레이를 On 제어하지 않고 제어를 종료하는 것을 특징으로 하는 연료전지 차량의 프리차지 릴레이 시스템.The method according to claim 1,
Further comprising; a fuel cell controller for controlling the stack main relay and the stack precharge relay;
The fuel cell controller controls the stack main relay and the stack precharge relay to turn on the stack main relay after turning on the stack precharge relay when there is a request to start the fuel cell vehicle, but when an abnormality is detected in the stack precharge relay A precharge relay system for a fuel cell vehicle, characterized in that the control is terminated without turning on the stack main relay.
배터리 메인 릴레이는 고전압 배터리와 컨버터 사이의 양극 라인에 마련된 제1 배터리 메인 릴레이와 고전압 배터리와 컨버터 사이의 음극 라인에 마련된 제2 배터리 메인 릴레이를 포함하는 것을 특징으로 하는 연료전지 차량의 프리차지 릴레이 시스템.The method according to claim 1,
The battery main relay includes a first battery main relay provided on a positive line between the high voltage battery and the converter and a second battery main relay provided on a negative line between the high voltage battery and the converter. .
스택 메인 릴레이는 메인버스단의 양극에 마련된 제1 스택 메인 릴레이와 메인버스단의 음극에 마련된 제2 스택 메인 릴레이를 포함하고,
스택 프리차지 회로는 메인버스단의 양극에 연결된 것을 특징으로 하는 연료전지 차량의 프리차지 릴레이 시스템.6. The method of claim 5,
The stack main relay includes a first stack main relay provided on a positive pole of the main bus terminal and a second stack main relay provided on a negative pole of the main bus terminal,
The stack precharge circuit is a precharge relay system for a fuel cell vehicle, characterized in that it is connected to the positive electrode of the main bus stage.
배터리 메인 릴레이를 제어하는 배터리 제어기;를 더 포함하고,
배터리 제어기는 연료전지 차량의 시동 요구가 있는 경우에 스택 프리차지 릴레이가 On 된 후에 배터리 메인 릴레이를 On 하도록 배터리 메인 릴레이를 제어하되, 스택 프리차지 릴레이에 이상이 감지된 경우에는 배터리 메인 릴레이를 On 제어하지 않고 제어를 종료하는 것을 특징으로 하는 연료전지 차량의 프리차지 릴레이 시스템.The method according to claim 1,
A battery controller for controlling the battery main relay; further comprising,
The battery controller controls the battery main relay to turn on the battery main relay after the stack precharge relay is turned on when there is a request to start the fuel cell vehicle. A precharge relay system for a fuel cell vehicle, characterized in that the control is terminated without being controlled.
스택 프리차지 회로에서 배터리 프리차지 회로에 연결되는 지점을 기준으로 스택 프리차지 릴레이 측의 스택 프리차지 회로에 마련된 제1 저항; 및
스택 프리차지 회로에서 배터리 프리차지 회로에 연결되는 지점을 기준으로 스택 프리차지 릴레이 반대 측의 스택 프리차지 회로에 마련된 제2 저항;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 연료전지 차량의 프리차지 릴레이 시스템.The method according to claim 1,
a first resistor provided in the stack precharge circuit on the stack precharge relay side based on a point at which the stack precharge circuit is connected to the battery precharge circuit; and
The precharge relay system of the fuel cell vehicle further comprising a second resistor provided in the stack precharge circuit opposite to the stack precharge relay based on a point where the stack precharge circuit is connected to the battery precharge circuit.
제1 저항과 제2 저항은 스택 프리차지 릴레이가 연결된 경우에 고전압 배터리의 전압과 동일한 전압이 제2 저항에 가해지도록 저항값이 설정된 것을 특징으로 하는 차량의 프리차지 릴레이 시스템.10. The method of claim 9,
A precharge relay system for a vehicle, characterized in that resistance values of the first resistor and the second resistor are set such that a voltage equal to the voltage of the high voltage battery is applied to the second resistor when the stack precharge relay is connected.
배터리 프리차지 회로에 마련된 제3 저항; 및
배터리 프리차지 회로에 마련된 다이오드;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 연료전지 차량의 프리차지 릴레이 시스템.The method according to claim 1,
a third resistor provided in the battery precharge circuit; and
The precharge relay system for a fuel cell vehicle further comprising a diode provided in the battery precharge circuit.
연료전지 차량의 시동 요구가 있는 경우, 연료전지 스택을 접지하는 단계;
스택 프리차지 릴레이를 작동하는 단계; 및
스택 메인 릴레이를 작동하는 단계;를 포함하는 연료전지 차량의 프리차지 릴레이 시스템의 제어방법.In the method of controlling the precharge relay system of the fuel cell vehicle of claim 1,
grounding the fuel cell stack when there is a request to start the fuel cell vehicle;
actuating the stack precharge relay; and
A method of controlling a precharge relay system of a fuel cell vehicle, comprising: operating a stack main relay.
연료전지 차량의 시동 요구가 있는 경우, 제2 스택 메인 릴레이를 작동하는 단계;
스택 프리차지 릴레이를 작동하는 단계; 및
제1 스택 메인 릴레이를 작동하는 단계;를 포함하는 연료전지 차량의 프리차지 릴레이 시스템의 제어방법.In the method of controlling the precharge relay system of the fuel cell vehicle of claim 2,
operating a second stack main relay when there is a request to start the fuel cell vehicle;
actuating the stack precharge relay; and
A method of controlling a precharge relay system of a fuel cell vehicle, comprising: operating a first stack main relay.
연료전지 차량의 시동 요구가 있는 경우, 스택을 접지하는 단계;
스택 프리차지 릴레이를 작동하는 단계; 및
스택 메인 릴레이 및 배터리 메인 릴레이를 동시에 작동하는 단계;를 포함하는 연료전지 차량의 프리차지 릴레이 시스템의 제어방법.In the method of controlling the precharge relay system of the fuel cell vehicle of claim 1,
grounding the stack when there is a request to start the fuel cell vehicle;
actuating the stack precharge relay; and
A method of controlling a precharge relay system of a fuel cell vehicle, comprising: simultaneously operating a stack main relay and a battery main relay.
연료전지 차량의 시동 요구가 있는 경우, 제2 스택 메인 릴레이 및 제2 배터리 메인 릴레이를 동시에 작동하는 단계;
스택 프리차지 릴레이를 작동하는 단계; 및
제1 스택 메인 릴레이 및 제1 배터리 메인 릴레이를 작동하는 단계;를 포함하는 연료전지 차량의 프리차지 릴레이 시스템의 제어방법.In the method of controlling the precharge relay system of the fuel cell vehicle of claim 6,
simultaneously operating a second stack main relay and a second battery main relay when there is a request to start the fuel cell vehicle;
actuating the stack precharge relay; and
A method of controlling a precharge relay system of a fuel cell vehicle, comprising: operating a first stack main relay and a first battery main relay.
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Citations (2)
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JP2008084628A (en) * | 2006-09-27 | 2008-04-10 | Toyota Motor Corp | Fuel cell system and starting method of fuel cell |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008084628A (en) * | 2006-09-27 | 2008-04-10 | Toyota Motor Corp | Fuel cell system and starting method of fuel cell |
JP2017098062A (en) * | 2015-11-24 | 2017-06-01 | トヨタ自動車株式会社 | Fuel cell system |
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