KR102602811B1 - 차량 및 그 제어방법 - Google Patents

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Abstract

고전압 배터리 및 보조 배터리 각각의 충전상태(State Of Charge, SOC) 에 따라 태양광 충전 패널을 통하여 생성된 전력을 고전압 배터리 또는 보조 배터리에 공급하는 차량 및 그 제어방법을 제공한다.
일 실시예에 따른 차량은, 모터; 전장 부하; 상기 모터에 전력을 공급하는 고전압 배터리; 상기 전장 부하에 전력을 공급하는 보조 배터리; 상기 고전압 배터리의 충전상태 및 상기 보조 배터리의 충전상태를 측정하는 배터리 센서; 태양광의 광량을 측정하고, 태양광 에너지에 기초하여 전력을 생산하는 태양광 충전 패널; 및 차량의 시동이 오프되는 경우, 상기 측정된 광량에 기초하여 상기 태양광 충전 패널을 통해 생산 가능한 전력을 산출하고, 상기 생산 가능한 전력이 상기 태양광 충전 패널을 통한 전력 생산에 소비되는 소비전력에 비해 높은 경우에 전력을 생산하도록 상기 태양광 충전 패널을 제어하고, 상기 고전압 배터리의 충전상태 및 상기 보조 배터리의 충전상태에 기초하여 상기 생산된 전력을 상기 고전압 배터리 또는 상기 보조 배터리에 공급하도록 상기 태양광 충전 패널을 제어하는 제어부;를 포함한다.

Description

차량 및 그 제어방법{VEHICLE AND CONTROL METHOD FOR THE SAME}
개시된 발명은 차량에 마련된 태양광 충전 패널을 통하여 생산된 전력을 고전압 배터리 및 보조 배터리에 공급하는 차량 및 그 제어방법에 관한 것이다.
일반적으로 기존의 내연기관 자동차와는 다르게 친환경 차량인 전기 자동차(Electric Vehicle, EV)와 하이브리드 자동차(Hybrid Electric Vehicle, HEV)는 배터리 전원에 의한 모터의 힘으로 운행된다.
이러한 친환경 차량은 모터의 힘으로도 움직이기 때문에 고전압의 대용량 배터리(이하, 고전압 배터리라 명명함)와 고전압 배터리의 전압을 저전압으로 변환하여 보조 배터리를 충전하는 저전압 직류 변환장치(Low voltage DC-DC Converter, LDC)가 장착된다. 여기서, 보조 배터리는 통상 시동 및 차량의 각종 전장품에 전원을 공급하는 차량 배터리를 의미한다.
또한, 최근에는 친환경 차량 상부에 태양광 충전 패널을 장착하여 조사되는 태양 에너지를 차량의 각 구성에 활용하는 연구가 활발히 진행되고 있다.
고전압 배터리 및 보조 배터리 각각의 충전상태(State Of Charge, SOC) 에 따라 태양광 충전 패널을 통하여 생성된 전력을 고전압 배터리 또는 보조 배터리에 공급하는 차량 및 그 제어방법을 제공한다.
일 실시예에 따른 차량은, 모터; 전장 부하; 상기 모터에 전력을 공급하는 고전압 배터리; 상기 전장 부하에 전력을 공급하는 보조 배터리; 상기 고전압 배터리의 충전상태(State Of Charge, SOC) 및 상기 보조 배터리의 충전상태를 측정하는 배터리 센서; 태양광의 광량을 측정하고, 태양광 에너지에 기초하여 전력을 생산하는 태양광 충전 패널; 및 차량의 시동이 오프되는 경우, 상기 측정된 광량에 기초하여 상기 태양광 충전 패널을 통해 생산 가능한 전력을 산출하고, 상기 생산 가능한 전력이 상기 태양광 충전 패널을 통한 전력 생산에 소비되는 소비전력에 비해 높은 경우에 전력을 생산하도록 상기 태양광 충전 패널을 제어하고, 상기 고전압 배터리의 충전상태 및 상기 보조 배터리의 충전상태에 기초하여 상기 생산된 전력을 상기 고전압 배터리 또는 상기 보조 배터리에 공급하도록 상기 태양광 충전 패널을 제어하는 제어부;를 포함한다.
상기 제어부는, 상기 보조 배터리가 충전되어 상기 보조 배터리의 충전상태가 최대 충전상태에 도달하면, 상기 생산된 전력을 상기 고전압 배터리에 공급하도록 상기 태양광 충전 패널을 제어하고, 상기 보조 배터리가 방전되어 상기 보조 배터리의 충전상태가 미리 설정된 정상 제어 하한 충전상태에 도달하면, 상기 생산된 전력을 상기 보조 배터리에 공급하도록 상기 태양광 충전 패널을 제어할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 고전압 배터리의 충전상태가 미리 설정된 제1 기준 충전상태 이상이고, 상기 보조 배터리의 충전상태가 미리 설정된 제2 기준 충전상태 이상이면, 상기 생산된 전력을 상기 보조 배터리에 공급하도록 상기 태양광 충전 패널을 제어할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 보조 배터리의 충전상태가 최대 충전상태 이하이며 미리 설정된 정상 제어 하한 충전상태 이상이면, 상기 보조 배터리가 방전되어 상기 보조 배터리의 충전상태가 미리 설정된 제1 임계 충전상태에 도달할 때까지 상기 생산된 전력을 상기 고전압 배터리에 공급하도록 상기 태양광 충전 패널을 제어하고, 상기 보조 배터리의 충전상태가 상기 제1 임계 충전상태에 도달하면 상기 생산된 전력을 상기 보조 배터리에 공급하도록 상기 태양광 충전 패널을 제어할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 보조 배터리의 충전상태가 미리 설정된 정상 제어 하한 충전상태 미만이며 상기 제2 기준 충전상태 이상이면, 상기 생산된 전력을 상기 보조 배터리에 공급하도록 상기 태양광 충전 패널을 제어할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 고전압 배터리의 충전상태가 미리 설정된 제1 기준 충전상태 미만이고, 상기 보조 배터리의 충전상태가 미리 설정된 제2 기준 충전상태 이상이면, 상기 생산된 전력을 상기 고전압 배터리에 공급하도록 상기 태양광 충전 패널을 제어할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 보조 배터리가 방전되어 상기 보조 배터리의 충전상태가 상기 제2 기준 충전상태에 도달하면, 상기 생산된 전력을 상기 보조 배터리에 공급하도록 상기 태양광 충전 패널을 제어할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 고전압 배터리가 충전되어 상기 고전압 배터리의 충전상태가 상기 제1 기준 충전상태에 도달하면, 상기 생산된 전력을 상기 보조 배터리에 공급하도록 상기 태양광 충전 패널을 제어할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 고전압 배터리의 충전상태가 미리 설정된 제1 기준 충전상태 이상이고, 상기 보조 배터리의 충전상태가 미리 설정된 제2 기준 충전상태 미만이면, 상기 생산된 전력을 상기 보조 배터리에 공급하도록 상기 태양광 충전 패널을 제어할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 고전압 배터리의 충전상태가 미리 설정된 제1 기준 충전상태 미만이고, 상기 보조 배터리의 충전상태가 미리 설정된 제2 기준 충전상태 미만이면, 상기 생산된 전력을 상기 보조 배터리에 공급하도록 상기 태양광 충전 패널을 제어할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 보조 배터리가 충전되어 상기 보조 배터리의 충전상태가 미리 설정된 제2 임계 충전상태에 도달하면, 상기 생산된 전력을 상기 고전압 배터리에 공급하도록 상기 태양광 충전 패널을 제어하고, 상기 보조 배터리가 방전되어 상기 보조 배터리의 충전상태가 상기 제2 기준 충전상태에 도달하면, 상기 생산된 전력을 상기 보조 배터리에 공급하도록 상기 태양광 충전 패널을 제어할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 고전압 배터리가 충전되어 상기 고전압 배터리의 충전상태가 상기 제1 기준 충전상태에 도달하면, 상기 생산된 전력을 상기 보조 배터리에 공급하도록 상기 태양광 충전 패널을 제어할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 보조 배터리가 충전되어 상기 보조 배터리의 충전상태가 최대 충전상태에 도달하면, 상기 생산된 전력을 상기 고전압 배터리에 공급하도록 상기 태양광 충전 패널을 제어하고, 상기 고전압 배터리가 충전되어 상기 고전압 배터리의 충전상태가 최대 충전상태에 도달하면, 상기 생산된 전력을 상기 보조 배터리에 공급하도록 상기 태양광 충전 패널을 제어할 수 있다.
상기 차량은, 상기 태양광 충전 패널로부터 생산된 전력을 저장하는 배터리;를 더 포함하고, 상기 제어부는, 상기 고전압 배터리의 충전상태 및 상기 보조 배터리의 충전상태에 기초하여 상기 저장된 전력을 상기 고전압 배터리 또는 상기 보조 배터리에 공급하도록 상기 배터리를 제어할 수 있다.
모터, 전장 부하, 상기 모터에 전력을 공급하는 고전압 배터리, 상기 전장 부하에 전력을 공급하는 보조 배터리, 상기 고전압 배터리의 충전상태(State Of Charge, SOC) 및 상기 보조 배터리의 충전상태를 측정하는 배터리 센서 및 태양광의 광량을 측정하고, 태양광 에너지에 기초하여 전력을 생산하는 태양광 충전 패널을 포함하는 일 실시예에 따른 차량의 제어방법은, 상기 차량의 시동이 오프되는 경우, 상기 측정된 광량에 기초하여 상기 태양광 충전 패널을 통해 생산 가능한 전력을 산출하고; 상기 생산 가능한 전력이 상기 태양광 충전 패널을 통한 전력 생산에 소비되는 소비전력에 비해 높은 경우에 전력을 생산하도록 상기 태양광 충전 패널을 제어하고; 상기 고전압 배터리의 충전상태 및 상기 보조 배터리의 충전상태에 기초하여 상기 생산된 전력을 상기 고전압 배터리 또는 상기 보조 배터리에 공급하도록 상기 태양광 충전 패널을 제어하는 것;을 포함한다.
상기 태양광 충전 패널을 제어하는 것은, 상기 보조 배터리가 충전되어 상기 보조 배터리의 충전상태가 최대 충전상태에 도달하면, 상기 생산된 전력을 상기 고전압 배터리에 공급하도록 상기 태양광 충전 패널을 제어하고; 상기 보조 배터리가 방전되어 상기 보조 배터리의 충전상태가 미리 설정된 정상 제어 하한 충전상태에 도달하면, 상기 생산된 전력을 상기 보조 배터리에 공급하도록 상기 태양광 충전 패널을 제어하는 것;을 포함할 수 있다.
상기 태양광 충전 패널을 제어하는 것은, 상기 고전압 배터리의 충전상태가 미리 설정된 제1 기준 충전상태 이상이고, 상기 보조 배터리의 충전상태가 미리 설정된 제2 기준 충전상태 이상이면, 상기 생산된 전력을 상기 보조 배터리에 공급하도록 상기 태양광 충전 패널을 제어하는 것;을 포함할 수 있다.
상기 태양광 충전 패널을 제어하는 것은, 상기 보조 배터리의 충전상태가 최대 충전상태 이하이며 미리 설정된 정상 제어 하한 충전상태 이상이면, 상기 보조 배터리가 방전되어 상기 보조 배터리의 충전상태가 미리 설정된 제1 임계 충전상태에 도달할 때까지 상기 생산된 전력을 상기 고전압 배터리에 공급하도록 상기 태양광 충전 패널을 제어하고; 상기 보조 배터리의 충전상태가 상기 제1 임계 충전상태에 도달하면 상기 생산된 전력을 상기 보조 배터리에 공급하도록 상기 태양광 충전 패널을 제어하는 것;을 포함할 수 있다.
상기 태양광 충전 패널을 제어하는 것은, 상기 보조 배터리의 충전상태가 미리 설정된 정상 제어 하한 충전상태 미만이며 상기 제2 기준 충전상태 이상이면, 상기 생산된 전력을 상기 보조 배터리에 공급하도록 상기 태양광 충전 패널을 제어하는 것;을 포함할 수 있다.
상기 태양광 충전 패널을 제어하는 것은, 상기 고전압 배터리의 충전상태가 미리 설정된 제1 기준 충전상태 미만이고, 상기 보조 배터리의 충전상태가 미리 설정된 제2 기준 충전상태 이상이면, 상기 생산된 전력을 상기 고전압 배터리에 공급하도록 상기 태양광 충전 패널을 제어하는 것;을 포함할 수 있다.
상기 태양광 충전 패널을 제어하는 것은, 상기 보조 배터리가 방전되어 상기 보조 배터리의 충전상태가 상기 제2 기준 충전상태에 도달하면, 상기 생산된 전력을 상기 보조 배터리에 공급하도록 상기 태양광 충전 패널을 제어하는 것;을 포함할 수 있다.
상기 태양광 충전 패널을 제어하는 것은, 상기 고전압 배터리가 충전되어 상기 고전압 배터리의 충전상태가 상기 제1 기준 충전상태에 도달하면, 상기 생산된 전력을 상기 보조 배터리에 공급하도록 상기 태양광 충전 패널을 제어하는 것;을 포함할 수 있다.
상기 태양광 충전 패널을 제어하는 것은, 상기 고전압 배터리의 충전상태가 미리 설정된 제1 기준 충전상태 이상이고, 상기 보조 배터리의 충전상태가 미리 설정된 제2 기준 충전상태 미만이면, 상기 생산된 전력을 상기 보조 배터리에 공급하도록 상기 태양광 충전 패널을 제어하는 것;을 포함할 수 있다.
상기 태양광 충전 패널을 제어하는 것은, 상기 고전압 배터리의 충전상태가 미리 설정된 제1 기준 충전상태 미만이고, 상기 보조 배터리의 충전상태가 미리 설정된 제2 기준 충전상태 미만이면, 상기 생산된 전력을 상기 보조 배터리에 공급하도록 상기 태양광 충전 패널을 제어하는 것;을 포함할 수 있다.
상기 태양광 충전 패널을 제어하는 것은, 상기 보조 배터리가 충전되어 상기 보조 배터리의 충전상태가 미리 설정된 제2 임계 충전상태에 도달하면, 상기 생산된 전력을 상기 고전압 배터리에 공급하도록 상기 태양광 충전 패널을 제어하고; 상기 보조 배터리가 방전되어 상기 보조 배터리의 충전상태가 상기 제2 기준 충전상태에 도달하면, 상기 생산된 전력을 상기 보조 배터리에 공급하도록 상기 태양광 충전 패널을 제어하는 것;을 포함할 수 있다.
상기 태양광 충전 패널을 제어하는 것은, 상기 고전압 배터리가 충전되어 상기 고전압 배터리의 충전상태가 상기 제1 기준 충전상태에 도달하면, 상기 생산된 전력을 상기 보조 배터리에 공급하도록 상기 태양광 충전 패널을 제어하는 것;을 포함할 수 있다.
상기 태양광 충전 패널을 제어하는 것은, 상기 보조 배터리가 충전되어 상기 보조 배터리의 충전상태가 최대 충전상태에 도달하면, 상기 생산된 전력을 상기 고전압 배터리에 공급하도록 상기 태양광 충전 패널을 제어하고; 상기 고전압 배터리가 충전되어 상기 고전압 배터리의 충전상태가 최대 충전상태에 도달하면, 상기 생산된 전력을 상기 보조 배터리에 공급하도록 상기 태양광 충전 패널을 제어하는 것;을 포함할 수 있다.
상기 차량은, 상기 태양광 충전 패널로부터 생산된 전력을 저장하는 배터리;를 더 포함하고, 상기 차량의 제어방법은, 상기 고전압 배터리의 충전상태 및 상기 보조 배터리의 충전상태에 기초하여 상기 저장된 전력을 상기 고전압 배터리 또는 상기 보조 배터리에 공급하도록 상기 배터리를 제어하는 것;을 더 포함할 수 있다.
일 측면에 따른 차량 및 그 제어방법에 따르면, 고전압 배터리 및 보조 배터리 각각의 충전상태(State Of Charge, SOC)에 따라 태양광 충전 패널을 통하여 생성된 전력을 고전압 배터리 또는 보조 배터리에 공급하여 차량의 연료 효율을 높일 수 있으며, 차량의 연비를 상승시킬 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 차량의 외관을 나타내는 도면이다.
도 2는 일 실시예에 따른 차량의 제어 블록도이다.
도 3은 일 실시예에 따른 태양광 충전 패널을 통한 전력 생산 여부 결정을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 일 실시예에 따른 차량에서의 전력 공급 방향을 나타내는 도면이다.
도 5는 일 실시예에 따른 차량에서의 배터리 충전 우선순위를 나타내는 도면이다.
도 6 및 도 7은 일 실시예에 따른 고전압 배터리의 충전상태(State Of Charge, SOC)가 기준 충전상태 이상이고, 보조 배터리의 충전상태가 기준 충전상태 이상인 경우를 설명하기 위한 도면이다.
도 8 및 도 9는 일 실시예에 따른 고전압 배터리의 충전상태가 기준 충전상태 미만이고, 보조 배터리의 충전상태가 기준 충전상태 이상인 경우를 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 일 실시예에 따른 고전압 배터리의 충전상태가 기준 충전상태 이상이고, 보조 배터리의 충전상태가 기준 충전상태 미만인 경우를 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 일 실시예에 따른 고전압 배터리의 충전상태가 기준 충전상태 미만이고, 보조 배터리의 충전상태가 기준 충전상태 미만인 경우를 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 일 실시예에 따른 차량의 제어방법에 있어서, 태양광 충전 패널을 통한 전력 생산 여부를 결정하는 경우에 관한 순서도이다.
도 13은 일 실시예에 따른 차량의 제어방법에 있어서, 태양광 충전 패널을 통하여 배터리를 충전하는 경우에 관한 순서도이다.
명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다. 본 명세서가 실시예들의 모든 요소들을 설명하는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 일반적인 내용 또는 실시예들 간에 중복되는 내용은 생략한다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐 아니라, 간접적으로 연결되어 있는 경우를 포함하고, 간접적인 연결은 무선 통신망을 통해 연결되는 것을 포함한다.
또한, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 예외가 있지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
또한, "~부", "~기", "~블록", "~부재", "~모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미할 수 있다. 예를 들어, 상기 용어들은 FPGA(field-programmable gate array) / ASIC(application specific integrated circuit) 등 적어도 하나의 하드웨어, 메모리에 저장된 적어도 하나의 소프트웨어 또는 프로세서에 의하여 처리되는 적어도 하나의 프로세스를 의미할 수 있다.
각 단계들에 붙여지는 부호는 각 단계들을 식별하기 위해 사용되는 것으로 이들 부호는 각 단계들 상호 간의 순서를 나타내는 것이 아니며, 각 단계들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않는 이상 명기된 순서와 다르게 실시될 수 있다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 일 측면에 따른 차량 및 그 제어방법에 관한 실시예를 상세하게 설명하도록 한다.
도 1은 차량(1)의 외관을 나타내는 도면이다.
도 1을 참조하면, 차량(1)의 외관은 차량(1)의 외관을 형성하는 본체(10), 운전자에게 차량(1) 전방의 시야를 제공하는 윈드 스크린(windscreen)(11), 운전자에게 차량(1) 후방의 시야를 제공하는 사이드 미러(12), 차량(1) 내부를 외부로부터 차폐시키는 도어(13) 및 차량(1)의 전방에 위치하는 앞바퀴(21)와 차량(1)의 후방에 위치하는 뒷바퀴(22)를 포함하여 차량(1)을 이동시키기 위한 바퀴(21, 22)를 포함할 수 있다.
윈드 스크린(11)은 본체(10)의 전방 상측에 마련되어 차량(1) 내부의 운전자가 차량(1) 전방의 시각 정보를 획득할 수 있도록 한다. 또한, 사이드 미러(12)는 본체(10)의 좌측에 마련되는 좌측 사이드 미러 및 우측에 마련되는 우측 사이드 미러를 포함하며, 차량(1) 내부의 운전자가 차량(1) 측면 및 후방의 시각 정보를 획득할 수 있도록 한다.
도어(13)는 본체(10)의 좌측 및 우측에 회동 가능하게 마련되어 개방 시에 운전자가 차량(1)의 내부에 탑승할 수 있도록 하며, 폐쇄 시에 차량(1)의 내부를 외부로부터 차폐시킬 수 있다.
차량(1)은 상술한 구성 이외에도 바퀴(21, 22)를 회전시키는 동력 장치(16), 차량(1)의 이동 방향을 변경하는 조향 장치(미도시), 바퀴(21, 22)의 이동을 정지시키는 제동 장치(미도시)를 포함할 수 있다.
상기 동력 장치(16)는 본체가 전방 또는 후방으로 이동하도록 앞바퀴(21) 또는 뒷바퀴(22)에 회전력을 제공한다. 이와 같은 동력 장치(16)는 화석 연료를 연소시켜 회전력을 생성하는 엔진(engine) 및 고전압 배터리(도 2의 120 참조)로부터 전력을 공급받아 회전력을 생성하는 모터(도 2의 180 참조) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
즉, 차량(1)은 전기 자동차(Electric Vehicle, EV) 또는 하이브리드 자동차(Hybrid Electric Vehicle, HEV)에 해당하여 모터(도 2의 180 참조)를 포함하며, 차량(1)이 하이브리드 자동차에 해당하는 경우에는 엔진을 추가적으로 포함할 수 있다.
조향 장치는 운전자로부터 주행 방향을 입력받는 조향 핸들(미도시), 조향 핸들(미도시)의 회전 운동을 왕복 운동으로 전환하는 조향 기어(미도시), 조향 기어(미도시)의 왕복 운동을 앞바퀴(21)에 전달하는 조향 링크(미도시)를 포함할 수 있다. 이와 같은 조향 장치는 바퀴(21, 22)의 회전축의 방향을 변경함으로써 차량(1)의 주행 방향을 변경할 수 있다.
제동 장치는 운전자로부터 제동 조작을 입력받는 제동 페달(미도시), 바퀴(21, 22)와 결합된 브레이크 드럼(미도시), 마찰력을 이용하여 브레이크 드럼(미도시)의 회전을 제동시키는 브레이크 슈(미도시) 등을 포함할 수 있다. 이와 같은 제동 장치는 바퀴(21, 22)의 회전을 정지시킴으로써 차량(1)의 주행을 제동할 수 있다.
태양광 충전 패널(110)은 태양광 에너지를 충전하기 위한 구성으로서, 차량(1)의 루프(roof)에 장착될 수 있으며, 장착 위치는 이에 한정되지 않는다. 이에 대한 상세 설명은 후술하기로 한다.
도 2는 일 실시예에 따른 차량(1)의 제어 블록도이다.
도 2를 참조하면, 일 실시예에 따른 차량(1)은 태양광의 광량을 측정하고, 태양광 에너지에 기초하여 전력을 생성하는 태양광 충전 패널(110), 모터(180)에 전력을 공급하는 고전압 배터리(120), 전장 부하(190)에 전력을 공급하는 보조 배터리(130), 고전압 배터리(120)의 충전상태(State Of Charge, SOC) 및 보조 배터리(130)의 충전상태를 측정하는 배터리 센서(140); 차량(1)의 구동에 필요한 각종 정보를 저장하는 저장부(150); 고전압 배터리(120)의 충전상태를 표시하는 디스플레이(160), 측정된 광량에 기초하여 태양광 충전 패널(110)을 통한 생산 가능 전력을 산출하고, 차량(1)의 시동이 오프되는 경우, 생산 가능 전력이 전력 생산 시 소비전력에 비해 높은 경우 전력을 생산하도록 태양광 충전 패널(110)을 제어하고, 고전압 배터리(120)의 충전상태 및 보조 배터리(130)의 충전상태에 기초하여 생산된 전력을 고전압 배터리(120) 또는 보조 배터리(130)에 공급하도록 태양광 충전 패널(110)을 제어하는 제어부(170), 동력 장치(16)에 해당하여 앞바퀴(21) 또는 뒷바퀴(22)에 회전력을 제공하는 모터(180) 및 차량(1)의 각종 기능을 수행하는 전장 부하(190)를 포함한다.
일 실시예에 따른 태양광 충전 패널(110)은 태양광 에너지를 충전하기 위한 구성일 수 있다.
태양광 충전 패널(110)은 태양 전지에 의해 태양광을 직접 전력(직류)으로 변환하는 발전 방식을 적용한 구성으로서, 태양 전지는 빛 에너지를 전기 에너지로 변환하도록 형성될 수 있다.
상기 태양 전지는 P형 반도체와 N형 반도체로 이루어지며, 빛을 비추면 전하가 이동하여 전위차가 발생하게 된다. 태양 전지가 차량(1)의 루프에 장착될 경우, 태양으로부터 공급되는 자연광을 이용하여 전기 에너지를 생산할 수 있는 것이다. 즉, 태양광 충전 패널(110)은 태양 전지로 구성되어 태양광 에너지에 기초하여 전력을 생산할 수 있다.
또한, 태양광 충전 패널(110)은 태양광의 광량을 측정할 수 있다. 구체적으로, 태양광 충전 패널(110)은 태양광의 광량에 비례하여 생산되는 전력에 기초하여 태양광의 광량을 측정할 수 있다. 즉, 태양광 충전 패널(110)은 생산되는 전력의 세기에 기초하여 태양광의 광량을 측정할 수 있다. 또한, 일 실예에 따라 태양광 충전 패널(110)은 광량 측정 센서(미도시)를 별도로 마련하여 태양광의 광량을 측정할 수 있다.
또한, 태양광 충전 패널(110)은, 차량(1)의 시동이 오프되는 경우, 제어부(170)의 제어에 따라 생산된 전력을 고전압 배터리(120) 또는 보조 배터리(130)에 제공할 수 있다. 이를 통해, 고전압 배터리(120) 또는 보조 배터리(130)는 태양광 충전 패널(110)로부터 제공받은 전력에 기초하여 충전될 수 있다.
한편, 태양광 충전 패널(110)이 차량(1)에 장착되는 위치는 루프에 한정되지 않으며, 태양광을 충전할 수 있는 위치라면 차량(1)의 어느 위치에도 장착이 가능하다 할 것이다.
일 실시예에 따른 고전압 배터리(120)는 바퀴(22, 23)에 회전력을 제공하는 모터(180)에 전력을 공급한다.
즉, 고전압 배터리(120)는 모터(180)를 구동하기 위한 전력을 저장할 수 있으며, 모터(180)를 구동하기 위하여 고전압의 대용량 배터리에 해당할 수 있다.
일 실시예에 따른 고전압 배터리(120)는 리튬 배터리일 수 있다.
일 실시예에 따른 보조 배터리(130)는 저전압 배터리라고 일컬으며, 차량(1)의 엔진 시동에 필요한 전원과 전장 부하(190, 전장품)에서 소모되는 전원을 공급한다.
일 실시예에 따른 배터리 센서(140)는 고전압 배터리(120) 및 보조 배터리(130)의 전압, 전류 및 온도를 측정하여, 고전압 배터리(120) 및 보조 배터리(130) 각각의 충전상태를 측정할 수 있다. 이 때, 충전상태는 현재 배터리가 완전 충전된 배터리와 어느 정도 다른지를 나타낼 수 있다.
이와 같이, 배터리 센서(140)는 복수 개로 마련될 수 있으며, 고전압 배터리(120) 및 보조 배터리(130) 각각의 단자에 마련되어 입력 전원 또는 출력 전원을 측정할 수 있다. 이를 위해, 각각의 배터리(120, 130) 센서(140)는 전류 센서 및 전압 센서 등으로 구성될 수 있다.
일 실시예에 따른 저장부(150)는 차량(1)의 동작과 관련된 각종 정보를 저장할 수 있다.
구체적으로 저장부(150)는 고전압 배터리(120)의 기준 충전상태에 대한 정보를 저장할 수 있다. 이 때, 고전압 배터리(120)의 기준 충전상태는 설계 단계에서 미리 설정되어 저장되는 것으로, 태양광 충전 패널(110)에 의해 생산된 전력을 공급할 때 보조 배터리(130)와의 공급 우선순위 결정에 사용될 수 있다.
또한, 차량(1)이 하이브리드 자동차에 해당하는 경우, 차량(1)은, 고전압 배터리(120)의 충전상태가 기준 충전상태 이하로 떨어지는 경우, 차량(1)의 엔진의 여유 출력에 기초하여 모터 회생에 의해 발생한 전기 에너지를 이용하여 고전압 베터리(120)를 충전할 수 있다.
또한, 저장부(150)는 보조 배터리(130)의 기준 충전상태, 정상 제어 하한 충전상태, 제1 임계 충전상태 및 제2 임계 충전상태에 대한 정보를 저장할 수 있다.
보조 배터리(130)의 기준 충전상태는, 그 이하로 떨어지는 경우 보조 배터리(130)의 잔존 충전상태의 측정이 부정확해지며, 보조 배터리(130)의 보호를 위한 최소 충전상태를 의미할 수 있으며, 설계 단계에서 미리 설정되어 저장되는 것으로, 태양광 충전 패널(110)에 의해 생산된 전력을 공급할 때 고전압 배터리(120)와의 공급 우선순위 결정에 사용될 수 있다.
보조 배터리(130)의 정상 제어 하한 충전상태는, 전장 부하(190)에 최적의 전력을 공급하는 정상 상태일 때의 하한 충전상태를 의미할 수 있다.
또한, 보조 배터리(130)의 제1 임계 충전상태 및 제2 임계 충전상태는, 설계 단계에서 미리 설정되어 저장되는 것으로, 태양광 충전 패널(110)에 의해 생산된 전력을 공급할 때 고전압 배터리(120)와의 공급 우선순위 결정에 사용될 수 있다.
또한, 저장부(150)는 태양광의 광량과 태양광 충전 패널(110)에서 생산될 수 있는 생산 가능 전력 사이의 관계를 나타내는 정보를 저장할 수 있으며, 전력 생산 시 소비되는 소비전력에 대한 정보를 저장할 수 있다.
저장부(150)는 각종 정보를 저장하기 위해 캐쉬, ROM(Read Only Memory), PROM(Programmable ROM), EPROM(Erasable Programmable ROM), EEPROM(Electrically Erasable Programmable ROM) 및 플래쉬 메모리(Flash memory)와 같은 비휘발성 메모리 소자 또는 RAM(Random Access Memory)과 같은 휘발성 메모리 소자 또는 하드디스크 드라이브(HDD, Hard Disk Drive), CD-ROM과 같은 저장 매체 중 적어도 하나로 구현될 수 있으나 이에 한정되지는 않는다.
일 실시예에 따른 디스플레이(160)는 차량(1)의 내부에 마련되어 고전압 배터리(120)의 충전상태를 표시할 수 있다. 이를 통해, 차량(1)의 사용자는 고전압 배터리(120)의 충전상태를 확인할 수 있다.
디스플레이(160)는 차량(1)의 내부에 마련되는 클러스터(미도시)에 위치하거나, 대시 보드(미도시)의 상부 패널에 위치할 수 있다.
다만, 디스플레이(160)가 설치되는 위치는 상술하는 예에 한정되는 것은 아니며, 차량(1)에 탑승한 사용자에 고전압 배터리(120)의 충전상태를 제공할 수 있는 위치이면 제한 없이 포함될 수 있다.
또한, 디스플레이(160)는, 패널을 포함할 수 있고, 패널은 음극선관(CRT, Cathode Ray Tube) 패널, 액정 디스플레이(LCD, Liquid Crystal Display) 패널, 발광 다이오드(LED, Light Emitting Diode) 패널, 유기 발광 다이오드(OLED, Organic Light Emitting Diode) 패널, 플라즈마 디스플레이 패널(PDP, Plasma Display Panel), 전계 방출 디스플레이(FED, Field Emission Display) 패널 중 어느 하나일 수 있다.
일 실시예에 따른 제어부(170)는, 차량(1)의 키(Key)의 온/오프(on/off) 여부에 기초하여 차량(1)의 시동이 오프(off)되었는지 또는 온(on)되었는지 여부를 판단할 수 있다.
다만, 차량(1)의 시동의 온/오프 여부를 판단하는데 사용될 수 있는 차량(1)의 변수값이면 제어부(170)의 시동의 온/오프 여부 판단에 제한없이 사용될 수 있다.
일 실시예에 따른 제어부(170)는, 차량(1)의 시동이 오프되는 경우, 태양광 충전 패널(110)을 통하여 측정된 광량에 기초하여 태양광 충전 패널(110)을 통한 생산 가능 전력을 산출할 수 있다. 이 때, 제어부(170)는 미리 저장된 태양광의 광량과 태양광 충전 패널(110)에서 생산될 수 있는 생산 가능 전력 사이의 관계를 나타내는 정보에 기초하여 생산 가능 전력을 산출할 수 있다.
이 때, 산출된 생산 가능 전력은 태양광 충전 패널(110)을 통하여 단위 시간 당 생산 가능한 전력을 의미할 수 있다.
일 실시예에 따른 제어부(170)는 산출된 생산 가능 전력을 미리 저장된 전력 생산 시 소비되는 소비전력과 비교하여, 산출된 생산 가능 전력이 전력 생산 시 소비전력에 비해 높은 경우 전력을 생산하도록 태양광 충전 패널(110)을 제어할 수 있다.
이 때, 전력 생산 시 소비되는 소비전력은 태양광 충전 패널(110)이 전력을 생산할 때 소비되는 단위 시간당 기초 전력에 해당하며, 제어부(170)의 제어에 따른 전력 소비 및 배터리 센서(140)의 측정에 따른 전력 소비 등을 포함할 수 있다. 즉, 전력 생산 시 소비되는 소비전력은 태양광 충전 패널을 통한 전력 생산에 소비되는 소비전력에 해당할 수 있다.
일 실시예에 따른 제어부(170)는, 차량(1)의 시동이 오프되는 경우, 고전압 배터리(120)의 충전상태 및 보조 배터리(130)의 충전상태에 기초하여 태양광 충전 패널(110)로부터 생산된 전력을 고전압 배터리(120) 또는 보조 배터리(130)에 공급하도록 태양광 충전 패널(110)을 제어할 수 있다. 이에 관한 설명은 뒤에서 다시 자세하게 설명하도록 한다.
제어부(170)는 전술한 동작 및 후술하는 동작을 수행하는 프로그램이 저장된 적어도 하나의 메모리 및 저장된 프로그램을 실행시키는 적어도 하나의 프로세서를 포함할 수 있다. 메모리와 프로세서가 복수인 경우에, 이들이 하나의 칩에 집적되는 것도 가능하고, 물리적으로 분리된 위치에 마련되는 것도 가능하다.
일 실시예에 따른 모터(180)는 동력 장치(16)에 해당하여 앞바퀴(21) 또는 뒷바퀴(22)에 회전력을 제공할 수 있다.
일 실시예에 따른 전장 부하(190)는 차량(1)의 각종 기능을 수행하는 전장품에 해당하며, 차량(1)의 램프, 공조장치, 블랙박스 장치 및 윈도우 조정 장치 등을 포함할 수 있으며, 차량(1)의 각종 기능을 수행할 수 있는 전장품이면 제한 없이 포함될 수 있다.
도 3은 일 실시예에 따른 태양광 충전 패널(110)을 통한 전력 생산 여부 결정을 설명하기 위한 도면이다.
도 3을 참조하면, 일 실시예에 따른 제어부(170)는, 차량(1)의 시동이 오프되는 경우, 태양광 충전 패널(110)을 통하여 측정된 광량에 기초하여 태양광 충전 패널(110)을 통한 생산 가능 전력을 산출할 수 있다. 이 때, 제어부(170)는 미리 저장된 태양광의 광량과 태양광 충전 패널(110)에서 생산될 수 있는 생산 가능 전력 사이의 관계를 나타내는 정보에 기초하여 생산 가능 전력을 산출할 수 있다.
이 때, 산출된 생산 가능 전력은 태양광 충전 패널(110)을 통하여 단위 시간 당 생산될 수 있는 전력을 의미할 수 있다.
일 실시예에 따른 제어부(170)는 산출된 생산 가능 전력을 미리 저장된 전력 생산 시 소비되는 소비전력과 비교하여, 산출된 생산 가능 전력이 전력 생산 시 소비전력에 비해 높은 경우 전력을 생산하도록 태양광 충전 패널(110)을 제어할 수 있다.
즉, 제어부(170)는 산출된 생산 가능 전력이 전력 생산 시 소비전력에 비해 높은 경우 전력 생산을 진행하도록 태양광 충전 패널(110)을 제어하며, 산출된 생산 가능 전력이 전력 생산 시 소비전력에 비해 낮은 경우 전력 생산을 진행하지 않도록(비-진행) 태양광 충전 패널(110)을 제어할 수 있다.
이 때, 전력 생산 시 소비되는 소비전력은 태양광 충전 패널(110)이 전력을 생산할 때 소비되는 단위 시간 당 기초 전력에 해당하며, 제어부(170)의 제어에 따른 전력 소비 및 배터리 센서(140)의 측정에 따른 전력 소비 등을 포함할 수 있다.
이와 같이, 일 실시예에 따른 차량(1)은, 차량(1)이 주차되어있는 공간의 특성, 날씨의 특성 및 시간의 특성에 따라 달라질 수 있는 태양광의 광량을 고려하여 태양광 충전 패널(110)을 통한 전력 생산 여부를 결정할 수 있다.
즉, 일 실시예에 따른 차량(1)은 현재의 태양광의 광량에 따른 생산 가능 전력이 전력 생산 시 소비전력에 비해 높은 경우에만 태양광 충전 패널(110)을 통한 전력 생산을 진행하여, 생산 가능 전력이 전력 생산 시 소비전력에 비해 낮아 고전압 배터리(120) 또는 보조 배터리(130)가 방전되는 상황을 방지할 수 있다.
도 4는 일 실시예에 따른 차량(1)에서의 전력 공급 방향을 나타내는 도면이다.
도 4를 참조하면, 일 실시예에 따른 차량(1)은 태양광 충전 패널(110), 고전압 배터리(120), 저전압 직류-직류 변환부(Low Voltage DC-DC Converter, 이하 LDC)(125) 및 보조 배터리(130)를 포함한다.
도 4에 도시된 바와 같이, 차량(1)의 시동이 오프되는 경우에, 태양광 충전 패널(120)을 통하여 생성된 전력은 고전압 배터리(120) 또는 보조 배터리(130)로 공급될 수 있다.
이 때, 보조 배터리(130)에 충분한 전력이 저장되어있지 않은 경우, 고전압 배터리(120)에 저장된 전력은 LDC(125)를 거쳐 보조 배터리(130)를 충전할 수 있다.
구체적으로, LDC(125)는 고전압 배터리(120)의 고압의 직류 전압을 더 낮은 전압의 직류로 변환한다. LDC(125)는 고전압 배터리(120)의 높은 직류 전압(DC)을 교류로 만들고 이 교류를 코일과 트랜스, 커패시터 등을 통해 강압한 후 정류하여 더 낮은 전압의 직류(DC)로 변환한다. LDC(125)에 의해 강압된 직류 전압은 보조 배터리(130)로 공급되어 보조 배터리(130)를 충전시킬 수 있다.
즉, 보조 배터리(130)에 충분한 전력이 저장되어있지 않은 경우, 차량(1)의 주행 중 고전압 배터리(120)의 전력에서 LDC(125)로의 소비 전력이 증가하여 차량(1)의 연비가 낮아질 수 있다.
따라서, 일 실시예에 따른 차량(1)은 차량(1)의 시동이 꺼진 상태에서, 고전압 배터리(120)의 충전상태 및 보조 배터리(130)의 충전상태에 기초하여 태양광 충전 패널(110)로부터 생산된 전력을 고전압 배터리(120) 또는 보조 배터리(130)에 공급하도록 태양광 충전 패널(110)을 제어할 수 있다.
즉, 일 실시예에 따른 차량(1)은, 차량(1)의 시동이 오프되어 있는 경우에, 보조 배터리(130)의 충전상태가 충분하지 않다고 판단되는 경우, 태양광 충전 패널(110)로부터 생산된 전력을 보조 배터리(130)에 우선적으로 공급하도록 태양광 충전 패널(110)을 제어하여 연비 효율을 향상시킬 수 있다.
이하 태양광 충전 패널(110)로부터 생산된 전력을 고전압 배터리(120) 또는 보조 배터리(130)에 공급하는 알고리즘에 대하여 자세히 설명한다.
도 5는 일 실시예에 따른 차량(1)에서의 배터리 충전 우선순위를 나타내는 도면이다.
도 5를 참조하면, 일 실시예에 따른 제어부(170)는, 차량(1)이 오프되는 경우에, 배터리 센서(140)로부터 측정된 고전압 배터리(120) 및 보조 배터리(130) 각각의 충전상태에 기초하여 태양광 충전 패널(110)로부터 생산된 전력을 공급 받을 배터리를 결정할 수 있다.
구체적으로, 제어부(170)는 보조 배터리(130)의 충전상태가 미리 설정된 보조 배터리(130)의 기준 충전상태 미만인 것으로 판단되면, 태양광 충전 패널(110)로부터 생산된 전력을 보조 배터리(130)에 공급하도록 태양광 충전 패널(110)을 제어할 수 있다.
또한, 제어부(170)는 보조 배터리(130)의 충전상태가 미리 설정된 보조 배터리(130)의 기준 충전상태 이상이고, 고전압 배터리(120)의 충전상태가 미리 설정된 고전압 배터리(120)의 기준 충전상태 이상이면, 태양광 충전 패널(110)로부터 생산된 전력을 보조 배터리(130)에 공급하도록 태양광 충전 패널(110)을 제어할 수 있다.
또한, 제어부(170)는 보조 배터리(130)의 충전상태가 미리 설정된 보조 배터리(130)의 기준 충전상태 이상이고, 고전압 배터리(120)의 충전상태가 미리 설정된 고전압 배터리(120)의 기준 충전상태 미만이면, 태양광 충전 패널(110)로부터 생산된 전력을 고전압 배터리(120)에 공급하도록 태양광 충전 패널(110)을 제어할 수 있다.
이하 고전압 배터리(120) 및 보조 배터리(130) 각각의 충전상태에 따른 태양광 충전 패널(110)로부터 생산된 전력의 고전압 배터리(120) 또는 보조 배터리(130)에의 공급에 대하여 자세히 설명한다.
도 6 및 도 7은 일 실시예에 따른 고전압 배터리(120)의 충전상태가 기준 충전상태 이상이고, 보조 배터리(130)의 충전상태가 기준 충전상태 이상인 경우를 설명하기 위한 도면이다.
이하에서는 설명의 편의를 위하여 고전압 배터리(120)의 미리 설정된 기준 충전상태를 제1 기준 충전상태로 명명하며, 보조 배터리(130)의 미리 설정된 기준 충전상태를 제2 기준 충전상태로 명명하기로 한다.
일 실시예에 따른 제어부(170)는, 차량(1)의 시동이 오프되는 경우, 고전압 배터리(120)의 충전상태가 미리 설정된 제1 기준 충전상태 이상이고, 보조 배터리(130)의 충전상태가 미리 설정된 제2 기준 충전상태(d) 이상이면, 태양광 충전 패널(110)로부터 생산된 전력을 보조 배터리(130)에 공급하도록 태양광 충전 패널(110)을 제어할 수 있다.
보조 배터리(130)는 차량(1)의 시동이 오프된 상태에서도 차량(1)의 일부 기능을 수행하는 전장 부하(190)로의 전력 공급으로 인해 방전될 수 있다. 예를 들어, 보조 배터리(130)는 차량(1)의 블랙박스 장치 및 도난방지 센서 등에 전력을 공급할 수 있다.
이 때, 차량(1)의 보조 배터리(130)의 충전상태가 낮은 경우에는, 고전압 배터리(120)의 전력이 소비되어 보조 배터리(130)를 충전시켜야 하는 상황이 발생할 수 있으므로, 제어부(170)는 고전압 배터리(120) 및 보조 배터리(130) 모두의 충전상태가 각각의 기준 충전상태 이상인 경우 보조 배터리(130)에 우선적으로 전력이 공급되도록 태양광 충전 패널(110)을 제어할 수 있다.
다만, 일 실시예에 따라 제어부(170)는 고전압 배터리(120) 및 보조 배터리(130) 모두의 충전상태가 각각의 기준 충전상태 이상인 경우에도 고전압 배터리(120)에 우선적으로 전력이 공급되도록 태양광 충전 패널(110)을 제어할 수 있다.
도 6을 참조하면, 일 실시예에 따른 제어부(170)는, 차량(1)의 시동이 오프되는 경우, 고전압 배터리(120)의 충전상태가 미리 설정된 제1 기준 충전상태 이상이고, 보조 배터리(130)의 충전상태가 미리 설정된 제2 기준 충전상태(d) 이상인 경우에도, 보조 배터리(130)의 충전상태가 최대 충전상태(a) 이하이며 미리 설정된 정상 제어 하한 충전상태(b) 이상이면, 보조 배터리(130)가 방전되어 보조 배터리(130)의 충전상태가 미리 설정된 제1 임계 충전상태(c)에 도달할 때까지 태양광 충전 패널(110)로부터 생산된 전력을 고전압 배터리(120)에 공급하도록 태양광 충전 패널(110)을 제어할 수 있다.
또한, 제어부(170)는, 보조 배터리(130)가 방전되어 보조 배터리(130)의 충전상태가 미리 설정된 제1 임계 충전상태(c)에 도달하면 태양광 충전 패널(110)로부터 생산된 전력을 보조 배터리(130)에 공급하도록 태양광 충전 패널(110)을 제어할 수 있다.
이후, 제어부(170)는, 보조 배터리(130)가 충전되어 보조 배터리(130)의 충전상태가 최대 충전상태(a)에 도달하면, 태양광 충전 패널(110)로부터 생산된 전력을 고전압 배터리(120)에 공급하도록 태양광 충전 패널(110)을 제어하고, 보조 배터리(130)가 다시 방전되어 보조 배터리(130)의 충전상태가 미리 설정된 정상 제어 하한 충전상태(b)에 도달하면, 태양광 충전 패널(110)로부터 생산된 전력을 보조 배터리(130)에 공급하도록 태양광 충전 패널(110)을 제어할 수 있다.
이 때, 최대 충전상태(a)는, 보조 배터리(130)가 완전 충전되었을 때의 충전상태를 나타내며, 정상 제어 하한 충전상태(b)는, 전장 부하(190)에 최적의 전력을 공급하는 정상 상태일 때의 하한 충전상태를 의미할 수 있으며, 기준 충전상태(d) 이상의 값을 갖는다.
또한, 제1 임계 충전상태(c)는, 정상 제어 하한 충전상태(b) 이하이며, 기준 충전상태(d) 이상인 특정 지점에서의 충전상태를 나타내며, 차량(1)의 시동이 꺼진 시점으로부터 일정 시간 동안 보조 배터리(130)가 방전되었을 때 가질 수 있는 충전상태를 나타낼 수 있다. 제1 임계 충전상태는 설계 단계에서 미리 설정되어 저장부(150)에 저장될 수 있다.
보조 배터리(130)의 충전상태가 제1 임계 충전상태(c)에 도달할 때까지 고전압 배터리(120)에 우선적으로 생산된 전력을 공급하는 것은, 차량(1)의 시동이 꺼진 시점에서 일정 시간 이내에 다시 출발하는 단시간 주차의 경우에는, 차량(1)의 사용자가 디스플레이(160)를 통하여 충전상태를 확인할 수 있는 고전압 배터리(120)를 우선적으로 충전하여, 사용자로 하여금 태양광 충전 패널(110)을 통한 전력 충전이 수행되고 있음을 알리기 위함이다.
이와 달리, 일 실시예에 따른 제어부(170)는, 보조 배터리(130)의 충전상태가 미리 설정된 정상 제어 하한 충전상태(b) 미만이며 제2 기준 충전상태(d) 이상이면, 도 7에 도시된 바와 같이, 태양광 충전 패널(110)로부터 생산된 전력을 보조 배터리(130)에 공급하도록 태양광 충전 패널(110)을 제어할 수 있다.
이는, 보조 배터리(130)의 충전상태가 정상 제어 하한 충전상태(b) 이하인 경우에는, 고전압 배터리(120)가 보조 배터리(130)를 충전하여 연비가 떨어질 수 있으므로, 보조 배터리(130)로의 전력 공급을 우선하는 것이다.
이후, 제어부(170)는, 보조 배터리(130)가 충전되어 보조 배터리(130)의 충전상태가 최대 충전상태(a)에 도달하면, 태양광 충전 패널(110)로부터 생산된 전력을 고전압 배터리(120)에 공급하도록 태양광 충전 패널(110)을 제어하고, 보조 배터리(130)가 다시 방전되어 보조 배터리(130)의 충전상태가 미리 설정된 정상 제어 하한 충전상태(b)에 도달하면, 태양광 충전 패널(110)로부터 생산된 전력을 보조 배터리(130)에 공급하도록 태양광 충전 패널(110)을 제어할 수 있다.
이와 같이, 태양광 충전 패널(110)로부터 생산된 전력은, 차량(1)의 시동이 오프되어 있는 동안, 고전압 배터리(120) 또는 보조 배터리(130)에 공급되어 각각의 배터리(120, 130)를 충전할 수 있다. 즉, 각각의 배터리(120, 130)의 충전은 차량(1)의 시동이 온이 되기 전까지 계속될 수 있다.
도 8 및 도 9는 일 실시예에 따른 고전압 배터리(120)의 충전상태가 기준 충전상태 미만이고, 보조 배터리(130)의 충전상태가 기준 충전상태 이상인 경우를 설명하기 위한 도면이다.
일 실시예에 따른 제어부(170)는, 차량(1)의 시동이 오프되는 경우, 고전압 배터리(120)의 충전상태가 미리 설정된 제1 기준 충전상태 미만이고, 보조 배터리(130)의 충전상태가 미리 설정된 제2 기준 충전상태(d) 이상이면, 태양광 충전 패널(110)로부터 생산된 전력을 고전압 배터리(120)에 공급하도록 태양광 충전 패널(110)을 제어할 수 있다.
차량(1)은, 고전압 배터리(120)의 충전상태가 제1 기준 충전상태 이하로 떨어지는 경우, 차량(1)의 엔진의 여유 출력에 기초하여 모터 회생에 의해 발생한 전기 에너지를 이용하여 고전압 베터리(120)를 충전할 수 있다.
즉, 고전압 배터리(120)의 충전상태가 제1 기준 충전상태 이하로 떨어지는 경우, 차량(1)의 주행 중 엔진을 이용한 고전압 배터리(120)의 충전에 해당하는 아이들 충전(Idle Charge)가 수행되어, 차량(1)의 정차 중에도 항상 엔진이 켜지게 되어 연비가 악화될 수 있다.
따라서, 제어부(170)는, 고전압 배터리(120)의 충전상태가 미리 설정된 제1 기준 충전상태 미만이고, 보조 배터리(130)의 충전상태가 미리 설정된 제2 기준 충전상태(d) 이상이면, 태양광 충전 패널(110)로부터 생산된 전력을 고전압 배터리(120)에 공급하도록 태양광 충전 패널(110)을 제어할 수 있다.
구체적으로, 도 8을 참조하면, 일 실시예에 따른 제어부(170)는, 차량(1)의 시동이 오프되면, 태양광 충전 패널(110)로부터 생산된 전력을 고전압 배터리(120)에 우선 공급하도록 태양광 충전 패널(110)을 제어할 수 있다.
이 때, 일 실시예에 따른 제어부(170)는, 보조 배터리(130)가 방전되어 보조 배터리(130)의 충전상태가 제2 기준 충전상태(d)에 도달하면, 태양광 충전 패널(110)에서 생산된 전력을 보조 배터리(130)에 공급하도록 태양광 충전 패널(110)을 제어할 수 있다.
이는, 보조 배터리(130)의 충전상태가 제2 기준 충전상태(d) 이하로 떨어져 보조 배터리(130)의 잔존 충전상태의 측정이 부정확해지는 것을 방지하고, 보조 배터리(130)를 보호하기 위한 것이다.
즉, 제어부(170)는, 태양광 충전 패널(110)로부터 생산된 전력을 고전압 배터리(120)에 우선 공급하도록 태양광 충전 패널(110)을 제어하는 중에도, 보조 배터리(130)가 방전되어 보조 배터리(130)의 충전상태가 제2 기준 충전상태(d)에 도달하는 경우, 태양광 충전 패널(110)로부터 생산된 전력을 보조 배터리(130)에 공급하도록 태양광 충전 패널(110)을 제어할 수 있다.
이후, 제어부(170)는, 보조 배터리(130)가 충전되어 보조 배터리(130)의 충전상태가 최대 충전상태(a)에 도달하면, 태양광 충전 패널(110)로부터 생산된 전력을 고전압 배터리(120)에 공급하도록 태양광 충전 패널(110)을 제어하고, 보조 배터리(130)가 다시 방전되어 보조 배터리(130)의 충전상태가 미리 설정된 정상 제어 하한 충전상태(b)에 도달하면, 태양광 충전 패널(110)로부터 생산된 전력을 보조 배터리(130)에 공급하도록 태양광 충전 패널(110)을 제어할 수 있다.
또한, 도 9를 참조하면, 일 실시예에 따른 제어부(170)는, 태양광 충전 패널(110)로부터 생산된 전력이 고전압 배터리(120)에 공급됨에 따라 고전압 배터리(120)가 충전되어 고전압 배터리(120)의 충전상태가 제1 기준 충전상태에 도달하면, 태양광 충전 패널(110)로부터 생산된 전력을 보조 배터리(130)에 공급하도록 태양광 충전 패널(110)을 제어할 수 있다.
즉, 제어부(170)는, 태양광 충전 패널(110)로부터 생산된 전력을 고전압 배터리(120)에 우선 공급하도록 태양광 충전 패널(110)을 제어하는 중에도, 고전압 배터리(120)가 충전되어 고전압 배터리(120)의 충전상태가 제1 기준 충전상태에 도달하는 경우, 태양광 충전 패널(110)로부터 생산된 전력을 보조 배터리(130)에 공급하도록 태양광 충전 패널(110)을 제어할 수 있다.
이후, 제어부(170)는, 보조 배터리(130)가 충전되어 보조 배터리(130)의 충전상태가 최대 충전상태(a)에 도달하면, 태양광 충전 패널(110)로부터 생산된 전력을 고전압 배터리(120)에 공급하도록 태양광 충전 패널(110)을 제어하고, 보조 배터리(130)가 다시 방전되어 보조 배터리(130)의 충전상태가 미리 설정된 정상 제어 하한 충전상태(b)에 도달하면, 태양광 충전 패널(110)로부터 생산된 전력을 보조 배터리(130)에 공급하도록 태양광 충전 패널(110)을 제어할 수 있다.
이와 같이, 태양광 충전 패널(110)로부터 생산된 전력은, 차량(1)의 시동이 오프되어 있는 동안, 고전압 배터리(120) 또는 보조 배터리(130)에 공급되어 각각의 배터리(120, 130)를 충전할 수 있다. 즉, 각각의 배터리(120, 130)의 충전은 차량(1)의 시동이 온이 되기 전까지 계속될 수 있다.
도 10은 일 실시예에 따른 고전압 배터리(120)의 충전상태가 기준 충전상태 이상이고, 보조 배터리(130)의 충전상태가 기준 충전상태 미만인 경우를 설명하기 위한 도면이다.
도 10을 참조하면, 일 실시예에 따른 제어부(170)는, 차량(1)의 시동이 오프되는 경우, 고전압 배터리(120)의 충전상태가 미리 설정된 제1 기준 충전상태 이상이고, 보조 배터리(130)의 충전상태가 미리 설정된 제2 기준 충전상태(d) 미만이면, 태양광 충전 패널(110)로부터 생산된 전력을 보조 배터리(130)에 공급하도록 태양광 충전 패널(110)을 제어할 수 있다.
이후, 제어부(170)는, 보조 배터리(130)가 충전되어 보조 배터리(130)의 충전상태가 최대 충전상태(a)에 도달하면, 태양광 충전 패널(110)로부터 생산된 전력을 고전압 배터리(120)에 공급하도록 태양광 충전 패널(110)을 제어하고, 보조 배터리(130)가 다시 방전되어 보조 배터리(130)의 충전상태가 미리 설정된 정상 제어 하한 충전상태(b)에 도달하면, 태양광 충전 패널(110)로부터 생산된 전력을 보조 배터리(130)에 공급하도록 태양광 충전 패널(110)을 제어할 수 있다.
이와 같이, 태양광 충전 패널(110)로부터 생산된 전력은, 차량(1)의 시동이 오프되어 있는 동안, 고전압 배터리(120) 또는 보조 배터리(130)에 공급되어 각각의 배터리(120, 130)를 충전할 수 있다. 즉, 각각의 배터리(120, 130)의 충전은 차량(1)의 시동이 온이 되기 전까지 계속될 수 있다.
도 11은 일 실시예에 따른 고전압 배터리(120)의 충전상태가 기준 충전상태 미만이고, 보조 배터리(130)의 충전상태가 기준 충전상태 미만인 경우를 설명하기 위한 도면이다.
도 11을 참조하면, 일 실시예에 따른 제어부(170)는, 차량(1)의 시동이 오프되는 경우, 고전압 배터리(120)의 충전상태가 미리 설정된 제1 기준 충전상태 미만이고, 보조 배터리(130)의 충전상태가 미리 설정된 제2 기준 충전상태(d) 미만이면, 태양광 충전 패널(110)로부터 생산된 전력을 보조 배터리(130)에 공급하도록 태양광 충전 패널(110)을 제어할 수 있다.
또한, 일 실시예에 따른 제어부(170)는, 보조 배터리(130)가 충전되어 보조 배터리(130)의 충전상태가 미리 설정된 제2 임계 충전상태(e)에 도달하면, 태양광 충전 패널(110)로부터 생산된 전력을 고전압 배터리(120)에 공급하도록 태양광 충전 패널(110)을 제어할 수 있다.
이 때, 제2 임계 충전상태(e)는, 설계 단계에서 미리 설정되어 저장부(150)에 저장되어 있는 값으로, 제2 기준 충전상태(d) 이상이고, 정상 제어 하한 충전상태(b) 이하인 특정 지점에서의 충전상태에 해당할 수 있다.
즉, 일 실시예에 따른 제어부(170)는, 고전압 배터리(120)의 충전상태가 미리 설정된 제1 기준 충전상태 미만이고, 보조 배터리(130)의 충전상태가 미리 설정된 제2 기준 충전상태(d) 미만인 상황에서도, 보조 배터리(130)가 일정 수준(제2 임계 충전상태(e)으로 충전된 경우, 태양광 충전 패널(110)로부터 생산된 전력을 고전압 배터리(120)에 공급하도록 태양광 충전 패널(110)을 제어할 수 있다.
이는, 고전압 배터리(120)의 충전상태가 제1 기준 충전상태 이하로 떨어지는 경우, 차량(1)의 주행 중 엔진을 이용한 고전압 배터리(120)의 충전에 해당하는 아이들 충전(Idle Charge)가 수행되어, 차량(1)의 정차 중에도 항상 엔진이 켜지게 되어 연비가 악화될 수 있기 때문이다.
이후, 일 실시예에 따른 제어부(170)는, 보조 배터리(130)가 방전되어 보조 배터리(130)의 충전상태가 다시 제2 기준 충전상태(d)에 도달하면, 태양광 충전 패널(110)로부터 생산된 전력을 보조 배터리(130)에 공급하도록 태양광 충전 패널(110)을 제어할 수 있다.
이와 같이, 보조 배터리(130)가 충방전되어 보조 배터리(130)의 충전상태가 제2 기준 충전상태(d)와 제2 임계 충전상태(e) 사이를 왕복함에 따라, 고전압 배터리(120)는 충전되어 고전압 배터리(120)의 충전상태가 제1 기준 충전상태에 도달할 수 있다.
일 실시예에 따른 제어부(170)는, 고전압 배터리(120)가 충전되어 고전압 배터리(120)의 충전상태가 제1 기준 충전상태에 도달하면, 태양광 충전 패널(110)로부터 생산된 전력을 보조 배터리(130)에 공급하도록 태양광 충전 패널(110)을 제어할 수 있다.
이후, 제어부(170)는, 보조 배터리(130)가 충전되어 보조 배터리(130)의 충전상태가 최대 충전상태(a)에 도달하면, 태양광 충전 패널(110)로부터 생산된 전력을 고전압 배터리(120)에 공급하도록 태양광 충전 패널(110)을 제어하고, 보조 배터리(130)가 다시 방전되어 보조 배터리(130)의 충전상태가 미리 설정된 정상 제어 하한 충전상태(b)에 도달하면, 태양광 충전 패널(110)로부터 생산된 전력을 보조 배터리(130)에 공급하도록 태양광 충전 패널(110)을 제어할 수 있다.
이와 같이, 태양광 충전 패널(110)로부터 생산된 전력은, 차량(1)의 시동이 오프되어 있는 동안, 고전압 배터리(120) 또는 보조 배터리(130)에 공급되어 각각의 배터리(120, 130)를 충전할 수 있다. 즉, 각각의 배터리(120, 130)의 충전은 차량(1)의 시동이 온이 되기 전까지 계속될 수 있다.
또한, 일 실시예에 따른 제어부(170)는, 보조 배터리(130)가 충전되어 보조 배터리(130)의 충전상태가 최대 충전상태(a)에 도달하면, 태양광 충전 패널(110)로부터 생산된 전력을 고전압 배터리(120)에 공급하도록 태양광 충전 패널(110)을 제어할 수 있다.
또한, 일 실시예에 따른 제어부(170)는, 고전압 배터리(120)가 충전되어 고전압 배터리(120)의 충전상태가 최대 충전상태에 도달하면, 태양광 충전 패널(110)로부터 생산된 전력을 보조 배터리(130)에 공급하도록 태양광 충전 패널(110)을 제어할 수 있다.
또한, 일 실시예에 따른 차량(1)은, 태양광 충전 패널(110)로부터 생산된 전력을 저장하는 별도의 배터리(미도시)를 더 포함할 수 있다.
이 때, 일 실시예에 따른 제어부(170)는, 차량(1)의 시동이 오프되는 경우, 고전압 배터리(120)의 충전상태 및 보조 배터리(130)의 충전상태에 기초하여 별도의 배터리(미도시)에 저장된 전력을 고전압 배터리(120) 또는 보조 배터리(130)에 공급하도록 별도의 배터리(미도시)를 제어할 수 있다.
이하, 일 실시예에 따른 차량(1)의 제어방법을 설명하기로 한다. 후술하는 차량(1)의 제어방법에는 전술한 실시예에 따른 차량(1)이 적용될 수 있다. 따라서, 앞서 도 1 내지 도 11을 참조하여 설명한 내용은 특별한 언급이 없더라도 일 실시예에 따른 차량(1)의 제어방법에도 동일하게 적용 가능하다.
도 12는 일 실시예에 따른 차량(1)의 제어방법에 있어서, 태양광 충전 패널(110)을 통한 전력 생산 여부를 결정하는 경우에 관한 순서도이다.
도 12를 참조하면, 일 실시예에 따른 차량(1)은, 차량(1)의 시동이 오프되는 경우(1210의 예), 태양광 충전 패널(110)을 통하여 태양광의 광량을 측정할 수 있다(1220).
일 실시예에 따른 차량(1)의 제어부(170)는, 측정된 광량에 기초하여 태양광 충전 패널(110)을 통한 생산 가능 전력을 산출할 수 있다(1230). 이 때, 제어부(170)는 미리 저장된 태양광의 광량과 태양광 충전 패널(110)에서 생산될 수 있는 생산 가능 전력 사이의 관계를 나타내는 정보에 기초하여 생산 가능 전력을 산출할 수 있다.
이 때, 산출된 생산 가능 전력은 태양광 충전 패널(110)을 통하여 단위 시간 당 생산될 수 있는 전력을 의미할 수 있다.
일 실시예에 따른 차량(1)은 산출된 생산 가능 전력이 전력 생산 시 소비전력 이상인 경우(1240의 예), 태양광 충전 패널(110)을 이용하여 전력을 생산할 수 있다(1250).
구체적으로, 일 실시예에 따른 차량(1)의 제어부(170)는 산출된 생산 가능 전력을 미리 저장된 전력 생산 시 소비되는 소비전력과 비교하여, 산출된 생산 가능 전력이 전력 생산 시 소비전력에 비해 높은 경우 전력을 생산하도록 태양광 충전 패널(110)을 제어할 수 있다.
즉, 제어부(170)는 산출된 생산 가능 전력이 전력 생산 시 소비전력에 비해 높은 경우 전력 생산을 진행하도록 태양광 충전 패널(110)을 제어하며, 산출된 생산 가능 전력이 전력 생산 시 소비전력에 비해 낮은 경우 전력 생산을 진행하지 않도록(비-진행) 태양광 충전 패널(110)을 제어할 수 있다.
이 때, 전력 생산 시 소비되는 소비전력은 태양광 충전 패널(110)이 전력을 생산할 때 소비되는 단위 시간 당 기초 전력에 해당하며, 제어부(170)의 제어에 따른 전력 소비 및 배터리 센서(140)의 측정에 따른 전력 소비 등을 포함할 수 있다.
도 13은 일 실시예에 따른 차량(1)의 제어방법에 있어서, 태양광 충전 패널(110)을 통하여 배터리(120, 130)를 충전하는 경우에 관한 순서도이다.
도 13을 참조하면, 일 실시예에 따른 제어부(170)는, 차량(1)이 오프되는 경우에, 배터리 센서(140)로부터 측정된 고전압 배터리(120) 및 보조 배터리(130) 각각의 충전상태에 기초하여 태양광 충전 패널(110)로부터 생산된 전력을 공급 받을 배터리를 결정할 수 있다.
구체적으로, 일 실시예에 따른 제어부(170)는, 차량(1)의 시동이 오프되는 경우, 보조 배터리(130)의 충전상태가 기준 충전상태 이상이고(1310의 예), 고전압 배터리(120)의 충전상태가 기준 충전상태 이상이면(1320의 예), 보조 배터리(130)를 우선 충전하도록 태양광 충전 패널(110)을 제어할 수 있다(1330).
즉, 제어부(170)는 고전압 배터리(120) 및 보조 배터리(130) 모두의 충전상태가 각각의 기준 충전상태 이상인 경우 보조 배터리(130)에 우선적으로 전력이 공급되도록 태양광 충전 패널(110)을 제어할 수 있다.
다만, 일 실시예에 따라 제어부(170)는 고전압 배터리(120) 및 보조 배터리(130) 모두의 충전상태가 각각의 기준 충전상태 이상인 경우에도 고전압 배터리(120)에 우선적으로 전력이 공급되도록 태양광 충전 패널(110)을 제어할 수 있다.
일 실시예에 따른 제어부(170)는, 차량(1)의 시동이 오프되는 경우, 고전압 배터리(120)의 충전상태가 미리 설정된 제1 기준 충전상태 이상이고, 보조 배터리(130)의 충전상태가 미리 설정된 제2 기준 충전상태(d) 이상인 경우에도, 보조 배터리(130)의 충전상태가 최대 충전상태(a) 이하이며 미리 설정된 정상 제어 하한 충전상태(b) 이상이면, 보조 배터리(130)가 방전되어 보조 배터리(130)의 충전상태가 미리 설정된 제1 임계 충전상태(c)에 도달할 때까지 태양광 충전 패널(110)로부터 생산된 전력을 고전압 배터리(120)에 공급하도록 태양광 충전 패널(110)을 제어할 수 있다.
또한, 제어부(170)는, 보조 배터리(130)가 방전되어 보조 배터리(130)의 충전상태가 미리 설정된 제1 임계 충전상태(c)에 도달하면 태양광 충전 패널(110)로부터 생산된 전력을 보조 배터리(130)에 공급하도록 태양광 충전 패널(110)을 제어할 수 있다.
이와 달리, 일 실시예에 따른 제어부(170)는, 보조 배터리(130)의 충전상태가 미리 설정된 정상 제어 하한 충전상태(b) 미만이며 제2 기준 충전상태(d) 이상이면, 태양광 충전 패널(110)로부터 생산된 전력을 보조 배터리(130)에 공급하도록 태양광 충전 패널(110)을 제어할 수 있다.
이후, 제어부(170)는, 보조 배터리(130)가 충전되어 보조 배터리(130)의 충전상태가 최대 충전상태(a)에 도달하면, 태양광 충전 패널(110)로부터 생산된 전력을 고전압 배터리(120)에 공급하도록 태양광 충전 패널(110)을 제어하고, 보조 배터리(130)가 다시 방전되어 보조 배터리(130)의 충전상태가 미리 설정된 정상 제어 하한 충전상태(b)에 도달하면, 태양광 충전 패널(110)로부터 생산된 전력을 보조 배터리(130)에 공급하도록 태양광 충전 패널(110)을 제어할 수 있다.
이와 같이, 태양광 충전 패널(110)로부터 생산된 전력은, 차량(1)의 시동이 오프되어 있는 동안, 고전압 배터리(120) 또는 보조 배터리(130)에 공급되어 각각의 배터리(120, 130)를 충전할 수 있다. 즉, 각각의 배터리(120, 130)의 충전은 차량(1)의 시동이 온이 되면(1350의 예) 종료될 수 있다.
또한, 일 실시예에 따른 제어부(170)는, 차량(1)의 시동이 오프되는 경우, 보조 배터리(130)의 충전상태가 미리 설정된 기준 충전상태 이상이고(1310의 예), 고전압 배터리(120)의 충전상태가 기준 충전상태 미만이면(1320의 아니오), 고전압 배터리(120)를 우선 충전하도록 태양광 충전 패널(110)을 제어할 수 있다(1340).
즉, 제어부(170)는, 고전압 배터리(120)의 충전상태가 미리 설정된 제1 기준 충전상태 미만이고, 보조 배터리(130)의 충전상태가 미리 설정된 제2 기준 충전상태(d) 이상이면, 태양광 충전 패널(110)로부터 생산된 전력을 고전압 배터리(120)에 공급하도록 태양광 충전 패널(110)을 제어할 수 있다.
이 때, 일 실시예에 따른 제어부(170)는, 보조 배터리(130)가 방전되어 보조 배터리(130)의 충전상태가 제2 기준 충전상태(d)에 도달하면, 태양광 충전 패널(110)에서 생산된 전력을 보조 배터리(130)에 공급하도록 태양광 충전 패널(110)을 제어할 수 있다.
즉, 제어부(170)는, 태양광 충전 패널(110)로부터 생산된 전력을 고전압 배터리(120)에 우선 공급하도록 태양광 충전 패널(110)을 제어하는 중에도, 보조 배터리(130)가 방전되어 보조 배터리(130)의 충전상태가 제2 기준 충전상태(d)에 도달하는 경우, 태양광 충전 패널(110)로부터 생산된 전력을 보조 배터리(130)에 공급하도록 태양광 충전 패널(110)을 제어할 수 있다.
또한, 일 실시예에 따른 제어부(170)는, 태양광 충전 패널(110)로부터 생산된 전력이 고전압 배터리(120)에 공급됨에 따라 고전압 배터리(120)가 충전되어 고전압 배터리(120)의 충전상태가 제1 기준 충전상태에 도달하면, 태양광 충전 패널(110)로부터 생산된 전력을 보조 배터리(130)에 공급하도록 태양광 충전 패널(110)을 제어할 수 있다.
즉, 제어부(170)는, 태양광 충전 패널(110)로부터 생산된 전력을 고전압 배터리(120)에 우선 공급하도록 태양광 충전 패널(110)을 제어하는 중에도, 고전압 배터리(120)가 충전되어 고전압 배터리(120)의 충전상태가 제1 기준 충전상태에 도달하는 경우, 태양광 충전 패널(110)로부터 생산된 전력을 보조 배터리(130)에 공급하도록 태양광 충전 패널(110)을 제어할 수 있다.
이후, 제어부(170)는, 보조 배터리(130)가 충전되어 보조 배터리(130)의 충전상태가 최대 충전상태(a)에 도달하면, 태양광 충전 패널(110)로부터 생산된 전력을 고전압 배터리(120)에 공급하도록 태양광 충전 패널(110)을 제어하고, 보조 배터리(130)가 다시 방전되어 보조 배터리(130)의 충전상태가 미리 설정된 정상 제어 하한 충전상태(b)에 도달하면, 태양광 충전 패널(110)로부터 생산된 전력을 보조 배터리(130)에 공급하도록 태양광 충전 패널(110)을 제어할 수 있다.
이와 같이, 태양광 충전 패널(110)로부터 생산된 전력은, 차량(1)의 시동이 오프되어 있는 동안, 고전압 배터리(120) 또는 보조 배터리(130)에 공급되어 각각의 배터리(120, 130)를 충전할 수 있다. 즉, 각각의 배터리(120, 130)의 충전은 차량(1)의 시동이 온이 되면(1350의 예) 종료될 수 있다.
또한, 일 실시예에 따른 제어부(170)는, 차량(1)의 시동이 오프되는 경우, 보조 배터리(130)의 충전상태가 미리 설정된 기준 충전상태 미만이면(1310의 아니오), 보조 배터리(120)를 우선 충전하도록 태양광 충전 패널(110)을 제어할 수 있다(1330).
구체적으로, 제어부(170)는, 차량(1)의 시동이 오프되는 경우, 고전압 배터리(120)의 충전상태가 미리 설정된 제1 기준 충전상태 이상이고, 보조 배터리(130)의 충전상태가 미리 설정된 제2 기준 충전상태(d) 미만이면, 태양광 충전 패널(110)로부터 생산된 전력을 보조 배터리(130)에 공급하도록 태양광 충전 패널(110)을 제어할 수 있다.
이후, 제어부(170)는, 보조 배터리(130)가 충전되어 보조 배터리(130)의 충전상태가 최대 충전상태(a)에 도달하면, 태양광 충전 패널(110)로부터 생산된 전력을 고전압 배터리(120)에 공급하도록 태양광 충전 패널(110)을 제어하고, 보조 배터리(130)가 다시 방전되어 보조 배터리(130)의 충전상태가 미리 설정된 정상 제어 하한 충전상태(b)에 도달하면, 태양광 충전 패널(110)로부터 생산된 전력을 보조 배터리(130)에 공급하도록 태양광 충전 패널(110)을 제어할 수 있다.
이와 같이, 태양광 충전 패널(110)로부터 생산된 전력은, 차량(1)의 시동이 오프되어 있는 동안, 고전압 배터리(120) 또는 보조 배터리(130)에 공급되어 각각의 배터리(120, 130)를 충전할 수 있다. 즉, 각각의 배터리(120, 130)의 충전은 차량(1)의 시동이 온이 되면(1350의 예) 종료될 수 있다.
또한, 일 실시예에 따른 제어부(170)는, 차량(1)의 시동이 오프되는 경우, 고전압 배터리(120)의 충전상태가 미리 설정된 제1 기준 충전상태 미만이고, 보조 배터리(130)의 충전상태가 미리 설정된 제2 기준 충전상태(d) 미만이면, 태양광 충전 패널(110)로부터 생산된 전력을 보조 배터리(130)에 공급하도록 태양광 충전 패널(110)을 제어할 수 있다.
또한, 일 실시예에 따른 제어부(170)는, 보조 배터리(130)가 충전되어 보조 배터리(130)의 충전상태가 미리 설정된 제2 임계 충전상태(e)에 도달하면, 태양광 충전 패널(110)로부터 생산된 전력을 고전압 배터리(120)에 공급하도록 태양광 충전 패널(110)을 제어할 수 있다.
이 때, 제2 임계 충전상태(e)는, 설계 단계에서 미리 설정되어 저장부(150)에 저장되어 있는 값으로, 제2 기준 충전상태(d) 이상이고, 정상 제어 하한 충전상태(b) 이하인 특정 지점에서의 충전상태에 해당할 수 있다.
즉, 일 실시예에 따른 제어부(170)는, 고전압 배터리(120)의 충전상태가 미리 설정된 제1 기준 충전상태 미만이고, 보조 배터리(130)의 충전상태가 미리 설정된 제2 기준 충전상태(d) 미만인 상황에서도, 보조 배터리(130)가 일정 수준(제2 임계 충전상태(e)으로 충전된 경우, 태양광 충전 패널(110)로부터 생산된 전력을 고전압 배터리(120)에 공급하도록 태양광 충전 패널(110)을 제어할 수 있다.
이후, 일 실시예에 따른 제어부(170)는, 보조 배터리(130)가 방전되어 보조 배터리(130)의 충전상태가 다시 제2 기준 충전상태(d)에 도달하면, 태양광 충전 패널(110)로부터 생산된 전력을 보조 배터리(130)에 공급하도록 태양광 충전 패널(110)을 제어할 수 있다.
이와 같이, 보조 배터리(130)가 충방전되어 보조 배터리(130)의 충전상태가 제2 기준 충전상태(d)와 제2 임계 충전상태(e) 사이를 왕복함에 따라, 고전압 배터리(120)는 충전되어 고전압 배터리(120)의 충전상태가 제1 기준 충전상태에 도달할 수 있다.
일 실시예에 따른 제어부(170)는, 고전압 배터리(120)가 충전되어 고전압 배터리(120)의 충전상태가 제1 기준 충전상태에 도달하면, 태양광 충전 패널(110)로부터 생산된 전력을 보조 배터리(130)에 공급하도록 태양광 충전 패널(110)을 제어할 수 있다.
이후, 제어부(170)는, 보조 배터리(130)가 충전되어 보조 배터리(130)의 충전상태가 최대 충전상태(a)에 도달하면, 태양광 충전 패널(110)로부터 생산된 전력을 고전압 배터리(120)에 공급하도록 태양광 충전 패널(110)을 제어하고, 보조 배터리(130)가 다시 방전되어 보조 배터리(130)의 충전상태가 미리 설정된 정상 제어 하한 충전상태(b)에 도달하면, 태양광 충전 패널(110)로부터 생산된 전력을 보조 배터리(130)에 공급하도록 태양광 충전 패널(110)을 제어할 수 있다.
이와 같이, 태양광 충전 패널(110)로부터 생산된 전력은, 차량(1)의 시동이 오프되어 있는 동안, 고전압 배터리(120) 또는 보조 배터리(130)에 공급되어 각각의 배터리(120, 130)를 충전할 수 있다. 즉, 각각의 배터리(120, 130)의 충전은 차량(1)의 시동이 온이 되면(1350의 예) 종료될 수 있다.
한편, 개시된 실시예들은 컴퓨터에 의해 실행 가능한 명령어를 저장하는 기록매체의 형태로 구현될 수 있다. 명령어는 프로그램 코드의 형태로 저장될 수 있으며, 프로세서에 의해 실행되었을 때, 프로그램 모듈을 생성하여 개시된 실시예들의 동작을 수행할 수 있다. 기록매체는 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체로 구현될 수 있다.
컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체로는 컴퓨터에 의하여 해독될 수 있는 명령어가 저장된 모든 종류의 기록 매체를 포함한다. 예를 들어, ROM(Read Only Memory), RAM(Random Access Memory), 자기 테이프, 자기 디스크, 플래쉬 메모리, 광 데이터 저장장치 등이 있을 수 있다.
이상에서와 같이 첨부된 도면을 참조하여 개시된 실시예들을 설명하였다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고도, 개시된 실시예들과 다른 형태로 본 발명이 실시될 수 있음을 이해할 것이다. 개시된 실시예들은 예시적인 것이며, 한정적으로 해석되어서는 안 된다.
1: 차량
110: 태양광 충전 패널
120: 고전압 배터리
125: LDC
130: 보조 배터리
140: 배터리 센서
150: 저장부
160: 디스플레이
170: 제어부
180: 모터
190: 전장 부하

Claims (28)

  1. 모터;
    전장 부하;
    상기 모터에 전력을 공급하는 고전압 배터리;
    상기 전장 부하에 전력을 공급하는 보조 배터리;
    상기 고전압 배터리의 충전상태(State Of Charge, SOC) 및 상기 보조 배터리의 충전상태를 측정하는 배터리 센서;
    태양광의 광량을 측정하고, 태양광 에너지에 기초하여 전력을 생산하는 태양광 충전 패널; 및
    차량의 시동이 오프되는 경우, 상기 측정된 광량에 기초하여 상기 태양광 충전 패널을 통해 생산 가능한 전력을 산출하고, 상기 생산 가능한 전력이 상기 태양광 충전 패널을 통한 전력 생산에 소비되는 소비전력에 비해 높은 경우에 전력을 생산하도록 상기 태양광 충전 패널을 제어하고, 상기 고전압 배터리의 충전상태 및 상기 보조 배터리의 충전상태에 기초하여 상기 생산된 전력을 상기 고전압 배터리 또는 상기 보조 배터리에 공급하도록 상기 태양광 충전 패널을 제어하는 제어부;를 포함하되,
    상기 제어부는,
    상기 보조 배터리가 충전되어 상기 보조 배터리의 충전상태가 최대 충전상태에 도달하면, 상기 생산된 전력을 상기 고전압 배터리에 공급하도록 상기 태양광 충전 패널을 제어하고, 상기 보조 배터리가 방전되어 상기 보조 배터리의 충전상태가 미리 설정된 정상 제어 하한 충전상태에 도달하면, 상기 생산된 전력을 상기 보조 배터리에 공급하도록 상기 태양광 충전 패널을 제어하는 차량.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 고전압 배터리의 충전상태가 미리 설정된 제1 기준 충전상태 이상이고, 상기 보조 배터리의 충전상태가 미리 설정된 제2 기준 충전상태 이상이면, 상기 생산된 전력을 상기 보조 배터리에 공급하도록 상기 태양광 충전 패널을 제어하는 차량.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 보조 배터리의 충전상태가 최대 충전상태 이하이며 미리 설정된 정상 제어 하한 충전상태 이상이면, 상기 보조 배터리가 방전되어 상기 보조 배터리의 충전상태가 미리 설정된 제1 임계 충전상태에 도달할 때까지 상기 생산된 전력을 상기 고전압 배터리에 공급하도록 상기 태양광 충전 패널을 제어하고, 상기 보조 배터리의 충전상태가 상기 제1 임계 충전상태에 도달하면 상기 생산된 전력을 상기 보조 배터리에 공급하도록 상기 태양광 충전 패널을 제어하는 차량.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 보조 배터리의 충전상태가 미리 설정된 정상 제어 하한 충전상태 미만이며 상기 제2 기준 충전상태 이상이면, 상기 생산된 전력을 상기 보조 배터리에 공급하도록 상기 태양광 충전 패널을 제어하는 차량.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 고전압 배터리의 충전상태가 미리 설정된 제1 기준 충전상태 미만이고, 상기 보조 배터리의 충전상태가 미리 설정된 제2 기준 충전상태 이상이면, 상기 생산된 전력을 상기 고전압 배터리에 공급하도록 상기 태양광 충전 패널을 제어하는 차량.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 보조 배터리가 방전되어 상기 보조 배터리의 충전상태가 상기 제2 기준 충전상태에 도달하면, 상기 생산된 전력을 상기 보조 배터리에 공급하도록 상기 태양광 충전 패널을 제어하는 차량.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 고전압 배터리가 충전되어 상기 고전압 배터리의 충전상태가 상기 제1 기준 충전상태에 도달하면, 상기 생산된 전력을 상기 보조 배터리에 공급하도록 상기 태양광 충전 패널을 제어하는 차량.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 고전압 배터리의 충전상태가 미리 설정된 제1 기준 충전상태 이상이고, 상기 보조 배터리의 충전상태가 미리 설정된 제2 기준 충전상태 미만이면, 상기 생산된 전력을 상기 보조 배터리에 공급하도록 상기 태양광 충전 패널을 제어하는 차량.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 고전압 배터리의 충전상태가 미리 설정된 제1 기준 충전상태 미만이고, 상기 보조 배터리의 충전상태가 미리 설정된 제2 기준 충전상태 미만이면, 상기 생산된 전력을 상기 보조 배터리에 공급하도록 상기 태양광 충전 패널을 제어하는 차량.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 보조 배터리가 충전되어 상기 보조 배터리의 충전상태가 미리 설정된 제2 임계 충전상태에 도달하면, 상기 생산된 전력을 상기 고전압 배터리에 공급하도록 상기 태양광 충전 패널을 제어하고, 상기 보조 배터리가 방전되어 상기 보조 배터리의 충전상태가 상기 제2 기준 충전상태에 도달하면, 상기 생산된 전력을 상기 보조 배터리에 공급하도록 상기 태양광 충전 패널을 제어하는 차량.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 고전압 배터리가 충전되어 상기 고전압 배터리의 충전상태가 상기 제1 기준 충전상태에 도달하면, 상기 생산된 전력을 상기 보조 배터리에 공급하도록 상기 태양광 충전 패널을 제어하는 차량.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 보조 배터리가 충전되어 상기 보조 배터리의 충전상태가 최대 충전상태에 도달하면, 상기 생산된 전력을 상기 고전압 배터리에 공급하도록 상기 태양광 충전 패널을 제어하고, 상기 고전압 배터리가 충전되어 상기 고전압 배터리의 충전상태가 최대 충전상태에 도달하면, 상기 생산된 전력을 상기 보조 배터리에 공급하도록 상기 태양광 충전 패널을 제어하는 차량.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 차량은,
    상기 태양광 충전 패널로부터 생산된 전력을 저장하는 배터리;를 더 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 고전압 배터리의 충전상태 및 상기 보조 배터리의 충전상태에 기초하여 상기 저장된 전력을 상기 고전압 배터리 또는 상기 보조 배터리에 공급하도록 상기 배터리를 제어하는 차량.
  15. 모터, 전장 부하, 상기 모터에 전력을 공급하는 고전압 배터리, 상기 전장 부하에 전력을 공급하는 보조 배터리, 상기 고전압 배터리의 충전상태(State Of Charge, SOC) 및 상기 보조 배터리의 충전상태를 측정하는 배터리 센서 및 태양광의 광량을 측정하고, 태양광 에너지에 기초하여 전력을 생산하는 태양광 충전 패널을 포함하는 차량의 제어방법에 있어서,
    상기 차량의 시동이 오프되는 경우, 상기 측정된 광량에 기초하여 상기 태양광 충전 패널을 통해 생산 가능한 전력을 산출하고;
    상기 생산 가능한 전력이 상기 태양광 충전 패널을 통한 전력 생산에 소비되는 소비전력에 비해 높은 경우에 전력을 생산하도록 상기 태양광 충전 패널을 제어하고;
    상기 고전압 배터리의 충전상태 및 상기 보조 배터리의 충전상태에 기초하여 상기 생산된 전력을 상기 고전압 배터리 또는 상기 보조 배터리에 공급하도록 상기 태양광 충전 패널을 제어하는 것;을 포함하되,
    상기 태양광 충전 패널을 제어하는 것은,
    상기 보조 배터리가 충전되어 상기 보조 배터리의 충전상태가 최대 충전상태에 도달하면, 상기 생산된 전력을 상기 고전압 배터리에 공급하도록 상기 태양광 충전 패널을 제어하고;
    상기 보조 배터리가 방전되어 상기 보조 배터리의 충전상태가 미리 설정된 정상 제어 하한 충전상태에 도달하면, 상기 생산된 전력을 상기 보조 배터리에 공급하도록 상기 태양광 충전 패널을 제어하는 것;을 포함하는 차량의 제어 방법.
  16. 삭제
  17. 제15항에 있어서,
    상기 태양광 충전 패널을 제어하는 것은,
    상기 고전압 배터리의 충전상태가 미리 설정된 제1 기준 충전상태 이상이고, 상기 보조 배터리의 충전상태가 미리 설정된 제2 기준 충전상태 이상이면, 상기 생산된 전력을 상기 보조 배터리에 공급하도록 상기 태양광 충전 패널을 제어하는 것;을 포함하는 차량의 제어방법.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 태양광 충전 패널을 제어하는 것은,
    상기 보조 배터리의 충전상태가 최대 충전상태 이하이며 미리 설정된 정상 제어 하한 충전상태 이상이면, 상기 보조 배터리가 방전되어 상기 보조 배터리의 충전상태가 미리 설정된 제1 임계 충전상태에 도달할 때까지 상기 생산된 전력을 상기 고전압 배터리에 공급하도록 상기 태양광 충전 패널을 제어하고;
    상기 보조 배터리의 충전상태가 상기 제1 임계 충전상태에 도달하면 상기 생산된 전력을 상기 보조 배터리에 공급하도록 상기 태양광 충전 패널을 제어하는 것;을 포함하는 차량의 제어방법.
  19. 제17항에 있어서,
    상기 태양광 충전 패널을 제어하는 것은,
    상기 보조 배터리의 충전상태가 미리 설정된 정상 제어 하한 충전상태 미만이며 상기 제2 기준 충전상태 이상이면, 상기 생산된 전력을 상기 보조 배터리에 공급하도록 상기 태양광 충전 패널을 제어하는 것;을 포함하는 차량의 제어방법.
  20. 제15항에 있어서,
    상기 태양광 충전 패널을 제어하는 것은,
    상기 고전압 배터리의 충전상태가 미리 설정된 제1 기준 충전상태 미만이고, 상기 보조 배터리의 충전상태가 미리 설정된 제2 기준 충전상태 이상이면, 상기 생산된 전력을 상기 고전압 배터리에 공급하도록 상기 태양광 충전 패널을 제어하는 것;을 포함하는 차량의 제어방법.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 태양광 충전 패널을 제어하는 것은,
    상기 보조 배터리가 방전되어 상기 보조 배터리의 충전상태가 상기 제2 기준 충전상태에 도달하면, 상기 생산된 전력을 상기 보조 배터리에 공급하도록 상기 태양광 충전 패널을 제어하는 것;을 포함하는 차량의 제어방법.
  22. 제20항에 있어서,
    상기 태양광 충전 패널을 제어하는 것은,
    상기 고전압 배터리가 충전되어 상기 고전압 배터리의 충전상태가 상기 제1 기준 충전상태에 도달하면, 상기 생산된 전력을 상기 보조 배터리에 공급하도록 상기 태양광 충전 패널을 제어하는 것;을 포함하는 차량의 제어방법.
  23. 제15항에 있어서,
    상기 태양광 충전 패널을 제어하는 것은,
    상기 고전압 배터리의 충전상태가 미리 설정된 제1 기준 충전상태 이상이고, 상기 보조 배터리의 충전상태가 미리 설정된 제2 기준 충전상태 미만이면, 상기 생산된 전력을 상기 보조 배터리에 공급하도록 상기 태양광 충전 패널을 제어하는 것;을 포함하는 차량의 제어방법.
  24. 제15항에 있어서,
    상기 태양광 충전 패널을 제어하는 것은,
    상기 고전압 배터리의 충전상태가 미리 설정된 제1 기준 충전상태 미만이고, 상기 보조 배터리의 충전상태가 미리 설정된 제2 기준 충전상태 미만이면, 상기 생산된 전력을 상기 보조 배터리에 공급하도록 상기 태양광 충전 패널을 제어하는 것;을 포함하는 차량의 제어방법.
  25. 제24항에 있어서,
    상기 태양광 충전 패널을 제어하는 것은,
    상기 보조 배터리가 충전되어 상기 보조 배터리의 충전상태가 미리 설정된 제2 임계 충전상태에 도달하면, 상기 생산된 전력을 상기 고전압 배터리에 공급하도록 상기 태양광 충전 패널을 제어하고;
    상기 보조 배터리가 방전되어 상기 보조 배터리의 충전상태가 상기 제2 기준 충전상태에 도달하면, 상기 생산된 전력을 상기 보조 배터리에 공급하도록 상기 태양광 충전 패널을 제어하는 것;을 포함하는 차량의 제어방법.
  26. 제25항에 있어서,
    상기 태양광 충전 패널을 제어하는 것은,
    상기 고전압 배터리가 충전되어 상기 고전압 배터리의 충전상태가 상기 제1 기준 충전상태에 도달하면, 상기 생산된 전력을 상기 보조 배터리에 공급하도록 상기 태양광 충전 패널을 제어하는 것;을 포함하는 차량의 제어방법.
  27. 제15항에 있어서,
    상기 태양광 충전 패널을 제어하는 것은,
    상기 보조 배터리가 충전되어 상기 보조 배터리의 충전상태가 최대 충전상태에 도달하면, 상기 생산된 전력을 상기 고전압 배터리에 공급하도록 상기 태양광 충전 패널을 제어하고;
    상기 고전압 배터리가 충전되어 상기 고전압 배터리의 충전상태가 최대 충전상태에 도달하면, 상기 생산된 전력을 상기 보조 배터리에 공급하도록 상기 태양광 충전 패널을 제어하는 것;을 포함하는 차량의 제어방법.
  28. 제15항에 있어서,
    상기 차량은,
    상기 태양광 충전 패널로부터 생산된 전력을 저장하는 배터리;를 더 포함하고,
    상기 고전압 배터리의 충전상태 및 상기 보조 배터리의 충전상태에 기초하여 상기 저장된 전력을 상기 고전압 배터리 또는 상기 보조 배터리에 공급하도록 상기 배터리를 제어하는 것;을 더 포함하는 차량의 제어방법.
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