KR102619724B1 - Battery pack, and dc/dc conveter control method of battery management system - Google Patents

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Abstract

모터 구동용 제1배터리, 전장 부하용 제2배터리 및 상기 제1 및 제2배터리 사이에 연결된 DC/DC 컨버터를 구비한 차량에 장착되는 배터리 관리 시스템의 DC/DC 컨버터 제어 방법은, 상기 차량이 회생 제동 모드로 진입함에 따라, 상기 DC/DC 컨버터의 출력 전압을 제1전압으로 제어하는 단계, 상기 회생 제동 모드의 종료가 요청되면, 상기 제1배터리의 완충 여부에 따라서 상기 DC/DC 컨버터의 출력 전압 변화율을 변경하는 단계, 및 상기 출력 전압 변화율에 기초하여, 상기 DC/DC 컨버터의 출력 전압을 제2전압까지 감소시키는 단계를 포함할 수 있다. A DC/DC converter control method of a battery management system installed in a vehicle equipped with a first battery for motor driving, a second battery for electric load, and a DC/DC converter connected between the first and second batteries, the vehicle Upon entering the regenerative braking mode, controlling the output voltage of the DC/DC converter to a first voltage. When the end of the regenerative braking mode is requested, the DC/DC converter is controlled according to whether the first battery is fully charged. It may include changing the output voltage change rate, and reducing the output voltage of the DC/DC converter to a second voltage based on the output voltage change rate.

Description

배터리 팩, 및 배터리 관리 시스템의 DC/DC 컨버터 제어 방법{BATTERY PACK, AND DC/DC CONVETER CONTROL METHOD OF BATTERY MANAGEMENT SYSTEM}Battery pack, and DC/DC converter control method of the battery management system {BATTERY PACK, AND DC/DC CONVETER CONTROL METHOD OF BATTERY MANAGEMENT SYSTEM}

본 발명의 실시 예들은 배터리 팩, 및 배터리 관리 시스템의 DC/DC 컨버터 제어 방법에 관한 것이다. Embodiments of the present invention relate to a battery pack and a DC/DC converter control method of a battery management system.

최근 CO2 규제 등 환경 규제가 강화됨에 따라 친환경 차량에 대한 관심이 증가하고 있다. 이에 따라 자동차 회사들은 하이브리드(Hybrid) 차량이나 플러그인 하이브리드(Plug-in Hybrid) 차량뿐만 아니라, 순수 전기 차량 또는 수소 차량에 대해 연구 및 제품 개발을 활발히 진행하고 있다. Recently, as environmental regulations such as CO2 regulations have been strengthened, interest in eco-friendly vehicles is increasing. Accordingly, automobile companies are actively conducting research and product development on not only hybrid vehicles or plug-in hybrid vehicles, but also pure electric vehicles or hydrogen vehicles.

친환경 차량에는 전기로 움직이는 구동 모터, 모터 구동용 메인 배터리, 전장 부하용 보조 배터리, 그리고 메인 배터리로부터 보조 배터리를 충전하기 위한 컨버터 등이 장착된다. 친환경 차량에서 구동 모터는 배터리에 저장된 전기 에너지로 구동되어 차량의 구동력을 제공할 뿐만 아니라, 차량 감속이 필요한 상황에서 차량의 주행 방향과 반대 방향으로 회전하여 차량을 감속키면서 역기전력을 발생시켜 배터리를 충전하기도 한다. 이와 같이, 구동 모터를 이용하여 차량을 감속시키면서 배터리를 충전하는 것을 회생 제동(regenrative braking)이라고 한다. Eco-friendly vehicles are equipped with an electric drive motor, a main battery for driving the motor, an auxiliary battery for electric loads, and a converter to charge the auxiliary battery from the main battery. In eco-friendly vehicles, the drive motor is driven by electrical energy stored in the battery to provide driving force for the vehicle, and in situations where vehicle deceleration is necessary, it rotates in the opposite direction to the vehicle's driving direction to decelerate the vehicle and generates counter electromotive force to protect the battery. It also recharges. In this way, charging the battery while decelerating the vehicle using the drive motor is called regenerative braking.

친환경 차량에서 고전압인 메인 배터리와 저전압인 보조 배터리 사이에는 DC/DC 컨버터가 장착된다. 이러한 DC/DC 컨버터는 차량 제어기(Hybrid Control Unit, 또는 Vehicle Control Unit)로부터 요구 출력 전압 지령을 수신하며, 이를 토대로 메인 배터리의 고전압 출력을 요구 전압으로 변환하여 보조 배터리를 충전한다. 통상적으로, 차량 제어기는 메인 배터리의 충전 모드에서는 보조 배터리에 최대한 많은 에너지를 저장시키기 위해 DC/DC 컨버터의 출력 전압을 상승시키고, 메인 배터리의 방전 모드에서는 메인 배터리의 전력 소모를 최소화하기 위해 DC/DC 컨버터의 출력 전압을 하강시킨다. 따라서, 차량이 회생 제동 모드로 구동 중에는 DC/DC 컨버터의 출력 전압이 상승하고, 회생 제동의 종료 시에는 DC/DC 컨버터의 출력 전압이 하강한다. In eco-friendly vehicles, a DC/DC converter is installed between the high-voltage main battery and the low-voltage auxiliary battery. This DC/DC converter receives a required output voltage command from the vehicle controller (Hybrid Control Unit, or Vehicle Control Unit), and based on this, converts the high voltage output of the main battery into the required voltage to charge the auxiliary battery. Typically, the vehicle controller increases the output voltage of the DC/DC converter in the main battery charging mode to store as much energy as possible in the auxiliary battery, and in the main battery discharging mode, the DC/DC converter is used to minimize power consumption of the main battery. Lowers the output voltage of the DC converter. Therefore, while the vehicle is driving in regenerative braking mode, the output voltage of the DC/DC converter increases, and when regenerative braking ends, the output voltage of the DC/DC converter decreases.

긴 내리막 구간과 같이 타행 주행이나 브레이크 작동이 많은 상황에서 에너지 회생이 오래 유지되면, 메인 배터리가 완충되는 상황이 발생할 수 있다. 메인 베터리가 완충되면 회생 제동을 종료하고 브레이크 디스크 패드를 이용한 마찰 제동(friction brake)모드로 전환해야 하는데, 이와 같이 회생 제동에서 마찰 제동으로 전환하는 구간은 토크 블렌딩(torque blending) 구간이라 한다. 이러한 토크 블렌딩 구간에서는 회생 제동에 의한 토크와 마찰 제동에 의한 토크의 합이 운전자가 느끼는 제동 토크가 될 수 있다. 이 때, 약간의 토크 변동만 있어도 운전자는 울컥거림(jerk)을 느끼게 된다. 따라서, 토크 블렌딩 구간에서는 이종(異種)의 토크에 대한 제어가 최대한 정밀하고 부드럽게 수행되어야 한다. If energy regeneration is maintained for a long time in situations where there is a lot of coasting or braking, such as a long downhill section, a situation may occur where the main battery is fully charged. When the main battery is fully charged, regenerative braking must end and the mode must be switched to friction braking using a brake disc pad. The section where regenerative braking is converted to friction braking is called the torque blending section. In this torque blending section, the sum of the torque caused by regenerative braking and the torque caused by friction braking may become the braking torque felt by the driver. At this time, even a slight torque change causes the driver to feel a jerk. Therefore, in the torque blending section, control of heterogeneous torques must be performed as precisely and smoothly as possible.

본 발명의 실시 예들을 통해 해결하고자 하는 기술적 과제는, 차량의 회생 제동 종료 시 부드러운 토크 블렌딩 제어를 지원할 수 있는 배터리 팩, 및 배터리 관리 시스템의 DC/DC 컨버터 제어 방법을 제공하는 것이다. The technical problem to be solved through embodiments of the present invention is to provide a battery pack that can support smooth torque blending control when regenerative braking of a vehicle ends, and a DC/DC converter control method of a battery management system.

상기한 과제를 해결하기 위한 일 실시 예에 따른 모터 구동용 제1배터리, 전장 부하용 제2배터리 및 상기 제1 및 제2배터리 사이에 연결된 DC/DC 컨버터를 구비한 차량에 장착되는 배터리 관리 시스템의 DC/DC 컨버터 제어 방법은, 상기 차량이 회생 제동 모드로 진입함에 따라, 상기 DC/DC 컨버터의 출력 전압을 제1전압으로 제어하는 단계, 상기 회생 제동 모드의 종료가 요청되면, 상기 제1배터리의 완충 여부에 따라서 상기 DC/DC 컨버터의 출력 전압 변화율을 변경하는 단계, 및 상기 출력 전압 변화율에 기초하여, 상기 DC/DC 컨버터의 출력 전압을 제2전압까지 감소시키는 단계를 포함할 수 있다. A battery management system installed in a vehicle equipped with a first battery for motor driving, a second battery for electric load, and a DC/DC converter connected between the first and second batteries according to an embodiment to solve the above problems. The DC/DC converter control method includes controlling the output voltage of the DC/DC converter to a first voltage as the vehicle enters the regenerative braking mode, and when termination of the regenerative braking mode is requested, the first voltage It may include changing the output voltage change rate of the DC/DC converter depending on whether the battery is fully charged, and reducing the output voltage of the DC/DC converter to a second voltage based on the output voltage change rate. .

상기 변경하는 단계는, 상기 제1배터리가 완충 상태이면, 상기 출력 전압 변화율을 제1값으로 설정하는 단계를 포함할 수 있다. The changing step may include setting the output voltage change rate to a first value when the first battery is in a fully charged state.

상기 변경하는 단계는, 상기 제1배터리가 완충 상태가 아니면, 상기 출력 전압 변화율을 상기 제1값보다 큰 제2값으로 설정하는 단계를 더 포함할 수 있다. The changing step may further include setting the output voltage change rate to a second value greater than the first value if the first battery is not in a fully charged state.

상기 DC/DC 컨버터 제어 방법은, 상기 제1배터리의 충전 상태(state of charge) 또는 상기 제1배터리의 전압에 따라서, 상기 제1배터리의 완충 여부를 판정하는 단계를 더 포함할 수 있다. The DC/DC converter control method may further include determining whether the first battery is fully charged according to the state of charge of the first battery or the voltage of the first battery.

따라서 회생 제동 토크의 변화율을 변경하는 단계를 더 포함할 수 있다. Accordingly, a step of changing the rate of change of the regenerative braking torque may be further included.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 모터 구동용 제1배터리, 전장 부하용 제2배터리 및 상기 제1 및 제2배터리 사이에 연결된 DC/DC 컨버터를 구비한 차량에 장착되는 배터리 팩은, 상기 차량이 회생 제동 모드로 진입하면, 상기 DC/DC 컨버터의 출력 전압을 제1전압으로 제어하고, 상기 회생 제동 모드의 종료가 요청되면, 상기 제1배터리의 완충 여부에 따라서 다르게 설정되는 상기 DC/DC 컨버터의 출력 전압 변화율에 기초하여 상기 DC/DC 컨버터의 출력 전압을 제2전압까지 감소시키는 제1제어기를 포함할 수 있다. In addition, a battery pack installed in a vehicle having a first battery for driving a motor, a second battery for an electrical load, and a DC/DC converter connected between the first and second batteries according to an embodiment of the present invention is the vehicle. When entering this regenerative braking mode, the output voltage of the DC/DC converter is controlled to the first voltage, and when termination of the regenerative braking mode is requested, the DC/DC is set differently depending on whether the first battery is fully charged. It may include a first controller that reduces the output voltage of the DC/DC converter to a second voltage based on the rate of change of the output voltage of the converter.

상기 제1제어기는, 상기 회생 제동 모드의 종료 요청 시 상기 제1배터리가 완충 상태이면 상기 출력 전압 변화율을 제1값으로 제어하고, 상기 회생 제동 모드의 종료 요청 시 상기 제1배터리가 완충 상태가 아니면, 상기 출력 전압 변화율을 상기 제1값보다 큰 제2값으로 제어할 수 있다. The first controller controls the output voltage change rate to a first value when the first battery is in a fully charged state when the end of the regenerative braking mode is requested, and when the end of the regenerative braking mode is requested, the first battery is in a fully charged state. Alternatively, the output voltage change rate may be controlled to a second value greater than the first value.

상기 배터리 팩은, 상기 제1배터리의 충전 상태 또는 상기 제1배터리의 전압에 기초하여 상기 제1배터리의 완충 여부를 판정하는 배터리 관리 시스템을 더 포함할 수 있다. The battery pack may further include a battery management system that determines whether the first battery is fully charged based on the state of charge of the first battery or the voltage of the first battery.

상기 배터리 팩은, 상기 DC/DC 컨버터를 포함할 수 있다. The battery pack may include the DC/DC converter.

상기 제1제어기는, 상기 DC/DC 컨버터의 출력 전압을 제어하는 컨버터 제어기일 수 있다. The first controller may be a converter controller that controls the output voltage of the DC/DC converter.

상기 제1제어기는, 배터리 관리 시스템일 수도 있다. The first controller may be a battery management system.

본 발명의 실시 예에 따르면, 차량의 회생 제동 종료 시 부드러운 토크 블렌딩 제어가 가능하며, 이 과정에서 배터리가 과충전되는 것을 방지할 수 있다. According to an embodiment of the present invention, smooth torque blending control is possible when regenerative braking of a vehicle ends, and overcharging of the battery can be prevented in this process.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 차량 제어 시스템을 개략적으로 도시한 것이다.
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 실시 예에 따른 차량 제어 시스템에서 차량의 제동 토크를 제어하는 예들을 도시한 것이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 차량 제어 시스템에서 DC/DC 컨버터의 출력 전압을 제어하는 예들을 도시한 것이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 차량 제어 시스템에서의 DC/DC 컨버터 제어 방법을 개략적으로 도시한 것이다.
Figure 1 schematically shows a vehicle control system according to an embodiment of the present invention.
2A and 2B show examples of controlling the braking torque of a vehicle in a vehicle control system according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 shows examples of controlling the output voltage of a DC/DC converter in a vehicle control system according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 schematically shows a DC/DC converter control method in a vehicle control system according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 여러 실시 예들에 대하여 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 실시 예들은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예들에 한정되지 않는다.Hereinafter, with reference to the attached drawings, various embodiments will be described in detail so that those skilled in the art can easily perform them. Embodiments may be implemented in various different forms and are not limited to the embodiments described herein.

실시 예들을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 번호를 붙이도록 한다. 따라서 이전 도면에 사용된 구성요소의 참조 번호를 다음 도면에서 사용할 수 있다.In order to clearly describe the embodiments, parts not related to the description are omitted, and identical or similar components are assigned the same reference numbers throughout the specification. Therefore, reference numbers of components used in previous drawings can be used in the next drawing.

또한, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 실시 예들은 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다. 도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께 및 영역을 과장하여 나타낼 수 있다.In addition, since the size and thickness of each component shown in the drawings are arbitrarily shown for convenience of explanation, the embodiments are not necessarily limited to what is shown. In order to clearly express multiple layers and areas in the drawing, the thickness and area may be exaggerated.

2개의 구성요소를 전기적으로 연결한다는 것은 2개의 구성요소를 직접(directly) 연결할 경우뿐만 아니라, 2개의 구성요소 사이에 다른 구성요소를 거쳐서 연결하는 경우도 포함한다. 다른 구성요소는 스위치, 저항, 커패시터 등을 포함할 수 있다. 실시 예들을 설명함에 있어서 연결한다는 표현은, 직접 연결한다는 표현이 없는 경우에는, 전기적으로 연결한다는 것을 의미한다.Electrically connecting two components includes not only directly connecting the two components, but also connecting the two components via another component. Other components may include switches, resistors, capacitors, etc. In describing embodiments, the expression to connect means to connect electrically, if there is no expression to connect directly.

이하, 필요한 도면들을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 배터리 관리 시스템을 포함하는 차량 제어 시스템, 및 차량 제어 시스템의 DC/DC 컨버터 제어 방법에 대해 상세히 설명하기로 한다. Hereinafter, a vehicle control system including a battery management system and a DC/DC converter control method of the vehicle control system according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the necessary drawings.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 차량 제어 시스템을 개략적으로 도시한 것으로서, 실시 예를 명확하기 설명하기 위해 설명과 관계 없는 부분은 생략하여 도시되었다. 또한, 도 2a 및 도 2b는 본 발명의 실시 예에 따른 차량 제어 시스템에서 차량의 제동 토크를 제어하는 예들을 도시한 것이고, 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 차량 제어 시스템에서 DC/DC 컨버터의 출력 전압을 제어하는 예들을 도시한 것이다. Figure 1 schematically illustrates a vehicle control system according to an embodiment of the present invention, and parts that are not relevant to the description are omitted to clearly describe the embodiment. In addition, Figures 2A and 2B show examples of controlling the braking torque of a vehicle in a vehicle control system according to an embodiment of the present invention, and Figure 3 shows a DC/DC converter in a vehicle control system according to an embodiment of the present invention. Examples of controlling the output voltage are shown.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 차량 제어 시스템(100)은 메인 배터리(110), 보조 배터리(120), DC/DC 컨버터(DC to DC converter)(130), 컨버터 제어기(140), 배터리 관리 시스템(Battery Management System, BMS)(150), 차량 제어기(Hybrid Control Unit, 또는 Vehicle Control Unit)(160), 회생 제동 시스템(170), 및 마찰 제동 시스템(180)을 포함할 수 있다. Referring to FIG. 1, the vehicle control system 100 according to an embodiment of the present invention includes a main battery 110, an auxiliary battery 120, a DC/DC converter (DC to DC converter) 130, and a converter controller 140. ), a battery management system (BMS) 150, a vehicle controller (Hybrid Control Unit, or Vehicle Control Unit) 160, a regenerative braking system 170, and a friction braking system 180. there is.

메인 배터리(110)는 차량의 구동 모터(미도시)로 구동 에너지(전기 에너지)를 제공하기 위한 배터리로, 고전압 배터리이다. The main battery 110 is a high-voltage battery that provides driving energy (electrical energy) to the vehicle's driving motor (not shown).

보조 배터리(120)는 차량의 전장 부하용 배터리로, 저전압 배터리이다. The auxiliary battery 120 is a battery for the vehicle's electrical load and is a low-voltage battery.

DC/DC 컨버터(130)는 메인 배터리(110)와 보조 배터리(120) 사이에 연결되며, 메인 배터리(110)의 출력 전압을 보조 배터리(120)의 충전 전압으로 변환할 수 있다. 즉, DC/DC 컨버터(130)는 메인 배터리(110)의 고전압 출력을 저전압으로 변환한 후, 보조 배터리(120)로 출력할 수 있다. The DC/DC converter 130 is connected between the main battery 110 and the auxiliary battery 120, and can convert the output voltage of the main battery 110 into the charging voltage of the auxiliary battery 120. That is, the DC/DC converter 130 can convert the high voltage output of the main battery 110 into a low voltage and then output it to the auxiliary battery 120.

컨버터 제어기(140)는 DC/DC 컨버터(130)의 출력 전압을 제어할 수 있다. 여기서, DC/DC 컨버터(130)의 출력 전압은 컨버터 제어기(140), BMS(150), 및 차량 제어기(160) 중 적어도 하나의 의해 결정되며, 차량의 주행 모드(회생 제동 모드, 마찰 제동 모드 등), 메인 배터리(110)의 충전 여부, 메인 배터리(110)의 충전 상태(State Of Charge, SOC), 메인 배터리(110)의 전압, 고전압 전장부하의 구동여부 등에 기초하여 결정될 수 있다. The converter controller 140 can control the output voltage of the DC/DC converter 130. Here, the output voltage of the DC/DC converter 130 is determined by at least one of the converter controller 140, BMS 150, and vehicle controller 160, and is determined by the vehicle's driving mode (regenerative braking mode, friction braking mode). etc.), whether the main battery 110 is charged, the state of charge (SOC) of the main battery 110, the voltage of the main battery 110, and whether a high-voltage electric load is driven.

컨버터 제어기(140)는 메인 배터리(110)의 충전 모드에서는 보조 배터리(120)에 최대한 많은 전기 에너지를 저장하기 위해 DC/DC 컨버터(130)의 출력 전압을 증가시킬 수 있다. 반면에, 컨버터 제어기(140)는 메인 배터리(110)의 방전 모드에서는 메인 배터리(110)의 충전 모드일때보다 DC/DC 컨버터(130)의 출력 전압을 감소시킴으로써, 메인 배터리(110)의 전력 소모를 최소화할 수 있다. 예를 들어, 컨버터 제어기(140)는 메인 배터리(110)의 충전 모드에서는 DC/DC 컨버터(130)의 출력 전압을 15V로 제어하고, 메인 배터리(110)의 방전 모드에서는 DC/DC 컨버터(130)의 출력 전압을 13V로 제어할 수 있다. 이하, 설명의 편의를 위해 메인 배터리(110)의 충전 모드에서의 DC/DC 컨버터(130)의 출력 전압을 '제1전압'이라 명명하고, 메인 배터리(110)의 방전 모드에서의 DC/DC 컨버터(130)의 출력 전압을 '제2전압'이라 명명하여 사용한다. The converter controller 140 may increase the output voltage of the DC/DC converter 130 in order to store as much electrical energy as possible in the auxiliary battery 120 in the charging mode of the main battery 110. On the other hand, the converter controller 140 consumes power of the main battery 110 by reducing the output voltage of the DC/DC converter 130 in the discharge mode of the main battery 110 compared to the charging mode of the main battery 110. can be minimized. For example, the converter controller 140 controls the output voltage of the DC/DC converter 130 to 15V in the charging mode of the main battery 110, and the DC/DC converter 130 in the discharging mode of the main battery 110. ) can be controlled to 13V. Hereinafter, for convenience of explanation, the output voltage of the DC/DC converter 130 in the charging mode of the main battery 110 will be referred to as 'first voltage', and the DC/DC in the discharging mode of the main battery 110 will be referred to as 'first voltage'. The output voltage of the converter 130 is called 'second voltage' and is used.

차량이 회생 제동 모드로 주행 중인 상태에서, 차량의 구동 모터는 역기전력을 발생시켜 메인 배터리(110)를 충전한다. 따라서, 차랑이 회생 제동 모드로 주행 중에는 메인 배터리(110)가 충전 모드로 동작하고, 컨버터 제어기(140)는 DC/DC 컨버터(130)의 출력 전압을 제1전압으로 제어할 수 있다. 컨버터 제어기(140)는 이후 메인 배터리(110)의 완충, 운전자 조작(브레이크 페달 또는 가속 페달 조작 등) 등으로 인해 회생 제동 모드가 종료되면, DC/DC 컨버터(130)의 출력 전압을 제2전압으로 변경한다. While the vehicle is driving in regenerative braking mode, the driving motor of the vehicle generates back electromotive force to charge the main battery 110. Accordingly, while the vehicle is traveling in regenerative braking mode, the main battery 110 operates in charging mode, and the converter controller 140 can control the output voltage of the DC/DC converter 130 to the first voltage. When the regenerative braking mode is terminated due to the charging of the main battery 110, driver operation (brake pedal or accelerator pedal operation, etc.), the converter controller 140 converts the output voltage of the DC/DC converter 130 to the second voltage. Change to

한편, 컨버터 제어기(140)는 회생 제동 종료 상황이 발생하면, DC/DC 컨버터(130)의 출력 전압을 제1전압에서 제2전압으로 즉시 변경하는 대신, DC/DC 컨버터(130)의 출력 전압을 제1전압에서 제2전압으로 점차적으로 감소시키는 구간을 가질 수 있다. 이 때, DC/DC 컨버터(130)의 출력 전압의 변화율(출력 전압 변화 기울기)은, 메인 배터리(110)의 충전 상태에 따라서 다르게 제어될 수 있다. 본 문서에서, DC/DC 컨버터(130)의 출력 전압 변화율은 DC/DC 컨버터(130)의 출력 전압이 시간에 따라 변화하는 비율을 나타낸다. 메인 배터리(110)의 완충에 의해 회생 제동이 종료되는 경우, 차량의 제동 토크는 회생 제동 시스템(170)에 의해 발생된 제동 토크(이하, '회생 제동 토크'라 칭함)에서 마찰 제동 시스템(180)에 의해 발상된 제동 토크(이하, '마찰 제동 토크'라 칭함)로 점차적으로 전환된다. 본 문서에서는, 차량의 제동 토크가 회생 제동 토크에서 마찰 제동 토크로 전환되는 과정에서, 회생 제동 토크와 마찰 제동 토크가 블렌딩되어 차량의 제동 토크를 형성하는 구간을 '토크 블렌딩 구간'이라 명명하여 사용한다. Meanwhile, when a regenerative braking termination situation occurs, the converter controller 140 changes the output voltage of the DC/DC converter 130 from the first voltage to the second voltage, instead of immediately changing the output voltage of the DC/DC converter 130. It may have a section where it gradually decreases from the first voltage to the second voltage. At this time, the rate of change (output voltage change slope) of the output voltage of the DC/DC converter 130 may be controlled differently depending on the charging state of the main battery 110. In this document, the output voltage change rate of the DC/DC converter 130 represents the rate at which the output voltage of the DC/DC converter 130 changes over time. When regenerative braking is terminated by the full charge of the main battery 110, the braking torque of the vehicle is changed from the braking torque generated by the regenerative braking system 170 (hereinafter referred to as 'regenerative braking torque') to the friction braking system 180. ) is gradually converted to the braking torque generated by (hereinafter referred to as 'friction braking torque'). In this document, in the process where the vehicle's braking torque is converted from regenerative braking torque to friction braking torque, the section in which the regenerative braking torque and friction braking torque are blended to form the vehicle's braking torque is called the 'torque blending section'. do.

차량의 제동 토크가 회생 제동 토크에서 마찰 제동 토크로 전환되는 토크 블렌딩 구간에서 운전자가 느끼는 차량의 제동 토크는, 회생 제동 토크와 마찰 제동 토크의 합에 대응한다. 따라서, 토크 블렌딩 구간동안 회생 제동 토크와 마찰 제동 토크 간의 평형이 깨질 경우 차량의 제동 토크에 변동이 발생하고, 약간의 제동 토크 변동만으로도 운전자는 울컥거리는 이질감을 느낄 수 있다. 이러한 이질감을 방지하기 위해서는, 이종(異種)의 제동 토크에 대한 제어가 최대한 정밀하고 부드럽게 수행되어야 한다. 그러나, 회생 제동 토크를 발생시키는 회생 제동 시스템(170)의 액츄에이터와 마찰 제동 토크를 발생시키는 마찰 제동 시스템(180)의 액츄에이터는 서로 반응성이 달라 정밀하게 하나의 제동 토크를 만들기 쉽지 않다. 특히, 토크 블렌딩 구간이 짧을수록 두 제동 토크의 평형을 유지하는 제어가 더욱 어렵다.The braking torque of the vehicle felt by the driver in the torque blending section where the braking torque of the vehicle is converted from regenerative braking torque to friction braking torque corresponds to the sum of the regenerative braking torque and friction braking torque. Therefore, if the balance between the regenerative braking torque and the friction braking torque is broken during the torque blending section, the vehicle's braking torque changes, and even a slight change in the braking torque can cause the driver to feel a jolting feeling of strangeness. In order to prevent this heterogeneity, control of different types of braking torque must be performed as precisely and smoothly as possible. However, the actuator of the regenerative braking system 170 that generates the regenerative braking torque and the actuator of the friction braking system 180 that generates the friction braking torque have different reactivity, so it is not easy to precisely create a single braking torque. In particular, the shorter the torque blending section, the more difficult it is to control the balance between the two braking torques.

따라서, 본 발명의 실시 예에 따른 차량 제어 시스템(100)에서는, 메인 배터리(110)의 완충에 의해 회생 제동이 종료되는 경우 회생 제동 시스템(170)에 요구되는 요구 토크의 변화율(변화 기울기)을, 다른 이유로 회생 제동이 종료되는 경우 회생 제동 시스템(170)에 요구되는 요구 토크 변화율보다 작게 제어하여, 메인 배터리(110)의 완충으로 차량의 제동 토크가 회생 제동 토크에서 마찰 제동 토크로 전환되는 경우의 토크 블렌딩 구간의 길이를 증가시킬 수 있다. 본 문서에서, 토크 변화율은 대응하는 토크가 시간에 따라 변화하는 비율을 나타낸다. Therefore, in the vehicle control system 100 according to an embodiment of the present invention, when regenerative braking is terminated by charging the main battery 110, the rate of change (change slope) of the required torque required for the regenerative braking system 170 is changed. , When regenerative braking is terminated for other reasons, the rate of change in torque required for the regenerative braking system 170 is controlled to be smaller, and the braking torque of the vehicle is converted from regenerative braking torque to friction braking torque due to the full charge of the main battery 110. The length of the torque blending section can be increased. In this document, the rate of change of torque refers to the rate at which the corresponding torque changes over time.

도 2a는 메인 배터리(110)의 완충에 의해 회생 제동이 종료되는 경우의 제동 토크 변화를 예로 들어 도시한 것이고, 도 2b는 메인 배터리(110)의 완충이 아닌 다른 이유로 회생 제동이 종료되는 경우의 제동 토크 변화를 예로 들어 도시한 것이다. 도 2a 및 도 2b를 참조하면, 메인 배터리(110)의 완충에 의해 회생 제동이 종료되는 경우의 회생 제동 토크의 변화율(TR1)은, 다른 이유로 회생 제동이 종료되는 경우의 회생 제동 토크의 변화율(TR2)보다 작도록 제어되며, 이로 인해 메인 배터리(110)의 완충에 의해 회생 제동이 종료되는 경우의 토크 블랜딩 구간은, 다른 이유로 회생 제동이 종료되는 경우의 토크 블랜딩 구간보다 길어질 수 있다. FIG. 2A shows, as an example, the change in braking torque when regenerative braking is terminated due to charging of the main battery 110, and FIG. 2B illustrates the change in braking torque when regenerative braking is terminated for reasons other than charging of the main battery 110. This is shown using braking torque change as an example. Referring to FIGS. 2A and 2B, the rate of change (TR1) of the regenerative braking torque when the regenerative braking is terminated due to charging of the main battery 110 is the rate of change (TR1) of the regenerative braking torque when the regenerative braking is terminated for another reason ( TR2), and as a result, the torque blending section when regenerative braking is terminated due to charging of the main battery 110 may be longer than the torque blending section when regenerative braking is terminated for other reasons.

회생 제동 종료 시, 회생 제동 시스템(170)과 마찰 제동 시스템(180)에 요구되는 요구 토크는, 차량 제어기(160)에 의해 설정될 수 있다. 차량 제어기(160)는 회생 제동 시스템(170)과 마찰 제동 시스템(180)의 요구 토크(또는 요구 토크 변화율)가 결정되면, 이에 대응하여 회생 제동 시스템(170)과 마찰 제동 시스템(180)의 액츄에이터를 제어하기 위한 제어 신호를 회생 제동 시스템(170)과 마찰 제동 시스템(180)으로 각각 출력할 수 있다. When regenerative braking ends, the torque required for the regenerative braking system 170 and the friction braking system 180 may be set by the vehicle controller 160. When the required torque (or required torque change rate) of the regenerative braking system 170 and the friction braking system 180 is determined, the vehicle controller 160 operates the actuators of the regenerative braking system 170 and the friction braking system 180 in response to this. Control signals for controlling can be output to the regenerative braking system 170 and the friction braking system 180, respectively.

한편, 회생 제동 토크의 변화율(기울기)을 조정하여 토크 블렌딩 구간을 증가시키는 것은, 회생 제동 시간을 증가시켜 메인 배터리(110)의 과충전이 발생시킬 수도 있으며, 이는 차량의 안전성 문제로 이어질 수 있다. Meanwhile, increasing the torque blending section by adjusting the rate of change (slope) of the regenerative braking torque may increase the regenerative braking time and cause overcharging of the main battery 110, which may lead to vehicle safety problems.

따라서, 본 발명의 실시 예에 따른 차량 제어 시스템(100)은 회생 제동 종료 상황이 메인 배터리(110)의 완충에 의한 것이면, 회생 제동 시스템(170)에 요구되는 요구 토크의 변화율 제어를 통해 토크 블렌딩 구간을 증가시킬뿐만 아니라, DC/DC 컨버터(130)의 출력 전압 변화율(하강 기울기)을 완만하게 조정하여, 메인 배터리(110)의 과충전을 방지할 수 있다. 도 3을 참조하면, 회생 제동 종료 상황이 메인 배터리(110)의 완충에 의한 경우의 DC/DC 컨버터(130)의 출력 전압 변화율(VR1)은, 다른 이유로 회생 제동이 종료되는 경우의 DC/DC 컨버터(130)의 출력 전압 변화율(VR2)보다 작게 설정될 수 있다. 이에 따라, 메인 배터리(110)의 완충으로 회생 제동이 종료되는 경우, 회생 제동을 종료하는 과정에서 보조 배터리(120)의 충전에 사용되는 에너지가 증가하게 되고, 이로 인해 토크 블렌딩 구간 증가시키더라도 메인 배터리(110)의 과충전이 방지될 수 있다. 따라서, 메인 배터리(110)의 완충으로 회생 제동이 종료되는 경우, 토크 블렌딩 구간의 증가로 부드러운 토크 블렌딩 제어가 가능할뿐만 아니라, 토크 블렌딩 구간의 증가로 인해 메인 배터리(110)가 과충전되는 것 또한 방지할 수 있다. Accordingly, the vehicle control system 100 according to an embodiment of the present invention performs torque blending by controlling the change rate of the torque required for the regenerative braking system 170 when the regenerative braking termination situation is due to the full charge of the main battery 110. In addition to increasing the section, overcharging of the main battery 110 can be prevented by gently adjusting the rate of change (falling slope) of the output voltage of the DC/DC converter 130. Referring to FIG. 3, the output voltage change rate (VR1) of the DC/DC converter 130 when the regenerative braking is terminated due to charging of the main battery 110 is the DC/DC when the regenerative braking is terminated for other reasons. It may be set to be smaller than the output voltage change rate (VR2) of the converter 130. Accordingly, when regenerative braking is terminated by charging the main battery 110, the energy used to charge the auxiliary battery 120 increases in the process of terminating regenerative braking, and as a result, even if the torque blending section is increased, the main battery 110 is fully charged. Overcharging of the battery 110 can be prevented. Therefore, when regenerative braking ends when the main battery 110 is fully charged, not only is smooth torque blending control possible by increasing the torque blending section, but it also prevents the main battery 110 from being overcharged due to the increase in the torque blending section. can do.

메인 배터리(110)의 완충 여부는, BMS(150)에 의해 판정될 수 있다. BMS(150)는 메인 배터리(110)의 SOC가 임계치 이상이거나, 메인 배터리(110)의 전압이 임계치 이상이면, 메인 배터리(110)가 완충 상태인 것으로 판정할 수 있다. 반면에, BMS(150)는 메인 배터리(110)의 SOC가 임계치 미만이고, 메인 배터리(110)의 전압 또한 임계치 미만이면, 메인 배터리(110)가 완충 상태가 아닌 것으로 판정할 수 있다. 여기서, 메인 배터리(110)의 완충 여부를 판정하기 위해 사용되는 임계치는, 메인 배터리(110)의 완충 상태에 대응하여 설정된 SOC 값 및 전압값일 수 있다. Whether the main battery 110 is fully charged may be determined by the BMS 150. The BMS 150 may determine that the main battery 110 is in a fully charged state if the SOC of the main battery 110 is greater than or equal to the threshold or the voltage of the main battery 110 is greater than or equal to the threshold. On the other hand, if the SOC of the main battery 110 is less than the threshold and the voltage of the main battery 110 is also less than the threshold, the BMS 150 may determine that the main battery 110 is not in a fully charged state. Here, the threshold used to determine whether the main battery 110 is fully charged may be an SOC value and a voltage value set in response to the fully charged state of the main battery 110.

회생 제동 종료 시의 DC/DC 컨버터(130)의 출력 전압은, 컨버터 제어기(140)에 의해 결정될 수 있다. 즉, 회생 제동 종료 시, 컨버터 제어기(140)는 BMS(150)로부터 메인 배터리(110)의 완충 판정 결과를 수신하고, 이를 토대로 토크 블렌딩 구간에서의 DC/DC 컨버터(130)의 출력 전압 변화율을 결정할 수 있다.The output voltage of the DC/DC converter 130 at the end of regenerative braking may be determined by the converter controller 140. That is, at the end of regenerative braking, the converter controller 140 receives the full charge determination result of the main battery 110 from the BMS 150 and, based on this, determines the output voltage change rate of the DC/DC converter 130 in the torque blending section. You can decide.

회생 제동 종료 시의 DC/DC 컨버터(130)의 출력 전압은, BMS(150)에 의해 결정될 수도 있다. 즉, BMS(150)는 회생 제동 종료 시 메인 배터리(110)의 완충 판정 결과에 따라서 토크 블렌딩 구간에서의 DC/DC 컨버터(130)의 출력 전압 변화율 목표치를 결정할 수 있다. 이 경우, BMS(150)는 결정된 전압 변화율 목표치에 대응하는 제어 신호를 컨버터 제어기(140)로 전달하고, 컨버터 제어기(140)는 BMS(150)에 의해 결정된 전압 변화율 목표치에 기초하여 토크 블렌딩 구간에서의 DC/DC 컨버터(130)의 출력 전압을 제어할 수 있다.The output voltage of the DC/DC converter 130 at the end of regenerative braking may be determined by the BMS 150. That is, the BMS 150 may determine the output voltage change rate target value of the DC/DC converter 130 in the torque blending section according to the result of the full charge determination result of the main battery 110 at the end of regenerative braking. In this case, the BMS 150 transmits a control signal corresponding to the determined voltage change rate target to the converter controller 140, and the converter controller 140 operates in the torque blending section based on the voltage change rate target determined by the BMS 150. The output voltage of the DC/DC converter 130 can be controlled.

회생 제동 종료 시의 DC/DC 컨버터(130)의 출력 전압은, 차량 제어기(140)에 의해 결정될 수도 있다. 즉, 차량 제어기(140)는 회생 제동 종료 시의 메인 배터리(110)의 완충 판정 결과를 BMS(150)로부터 수신하고, 이를 토대로 토크 블렌딩 구간에서의 DC/DC 컨버터(130)의 출력 전압 변화율 목표치를 결정할 수 있다. 이 경우, 차량 제어기(160)는 결정된 전압 변화율 목표치에 대응하는 제어 신호를 컨버터 제어기(140)로 전달하고, 컨버터 제어기(140)는 차량 제어기(160)에 의해 결정된 전압 변화율 목표치에 기초하여 토크 블렌딩 구간에서의 DC/DC 컨버터(130)의 출력 전압 변화율 목표치를 설정하고, 이를 토대로 토크 블렌딩 구간에서의 DC/DC 컨버터(130)의 출력 전압을 제어할 수 있다.The output voltage of the DC/DC converter 130 at the end of regenerative braking may be determined by the vehicle controller 140. That is, the vehicle controller 140 receives the full charge determination result of the main battery 110 at the end of regenerative braking from the BMS 150, and based on this, sets the target output voltage change rate of the DC/DC converter 130 in the torque blending section. can be decided. In this case, the vehicle controller 160 transmits a control signal corresponding to the determined voltage change rate target to the converter controller 140, and the converter controller 140 performs torque blending based on the voltage change rate target determined by the vehicle controller 160. A target value for the output voltage change rate of the DC/DC converter 130 in the section can be set, and based on this, the output voltage of the DC/DC converter 130 in the torque blending section can be controlled.

한편, BMS(150)와 차량 제어기(160)는 상황에 따라 DC/DC 컨버터(150)의 출력 전압 또는 전압 변화율 목표치를 각각 결정하고, 이에 대응하는 제어 신호들을 컨버터 제어기(140)로 각각 전달할 수도 있다. 이에 따라, BMS(150)와 차량 제어기(160)로부터 전압 변화율에 대한 제어 신호를 모두 수신한 컨버터 제어기(140)는, 이들 중 하나를 선택하고, 선택된 제어 신호에 기반하여 DC/DC 컨버터(130)의 출력 전압을 제어할 수 있다. 이 경우, BMS(150)는 메인 배터리(110)의 충전 여부, 메인 배터리(110)의 충전 상태(SOC), 메인 배터리(110)의 전압 등을 토대로 DC/DC 컨버터(130)의 출력 전압 변화율 목표치를 결정하고, 이에 대응하여 컨버터 제어기(140)로 전압 변화율에 대한 제어 신호를 전달할 수 있다. 또한, 차량 제어기(160)는 차량의 주행 상태, 고전압 전장 부하의 구동 여부 등을 토대로 DC/DC 컨버터(130)의 출력 전압 변화율 목표치를 결정하고, 이에 대응하여 컨버터 제어기(140)로 전압 변화율에 대한 제어 신호를 전달할 수 있다. BMS(150)와 차량 제어기(160)로부터 DC/DC 컨버터(130)의 출력 전압 또는 전압 변화율 목표치에 모두 수신한 컨버터 제어기(140)는 기 설정된 선택 조건에 따라서 둘 중 하나를 선택할 수 있다. 예를 들어, 메인 배터리(110)의 완충에 의해 회생 제동이 종료되는 경우, BMS(150)는 전압 변화율 목표치를 토크 블렌딩 구간에서 디폴트로 설정된 값에 비해 낮추어 설정하고, 이에 대응하는 제어 신호를 컨버터 제어기(140)로 출력할 수 있다. 또한, 차량 제어기(160)는 회생 제동 종료 시 배터리(110)의 완충 여부와 상관 없이 토크 블렌딩 구간에서 디폴트로 설정된 값을 전압 변화율 목표치로 설정하고, 이에 대응하는 제어 신호를 컨버터 제어기(140)로 출력할 수 있다. 이 경우, 컨버터 제어기(140)는 기 설정된 선택 조건에 따라 BMS(150)로부터 수신된 제어 신호에 우선순위를 두어, BMS(150)로부터 수신되는 전압 변화율에 대한 제어 신호를 토대로, 토크 블렌딩 구간에서의 DC/DC 컨버터(130)의 출력 전압을 제어할 수 있다. Meanwhile, the BMS 150 and the vehicle controller 160 may each determine the target output voltage or voltage change rate of the DC/DC converter 150 depending on the situation, and transmit corresponding control signals to the converter controller 140, respectively. there is. Accordingly, the converter controller 140, which has received both control signals for the voltage change rate from the BMS 150 and the vehicle controller 160, selects one of them and operates the DC/DC converter 130 based on the selected control signal. ) can control the output voltage. In this case, the BMS 150 determines the output voltage change rate of the DC/DC converter 130 based on whether the main battery 110 is charged, the state of charge (SOC) of the main battery 110, and the voltage of the main battery 110. The target value may be determined, and a control signal for the voltage change rate may be transmitted to the converter controller 140 in response to this. In addition, the vehicle controller 160 determines the output voltage change rate target value of the DC/DC converter 130 based on the vehicle's driving condition and whether or not the high-voltage electric load is driven, and in response, converter controller 140 adjusts the voltage change rate. Control signals can be transmitted. The converter controller 140, which receives both the target output voltage or voltage change rate of the DC/DC converter 130 from the BMS 150 and the vehicle controller 160, can select one of the two according to preset selection conditions. For example, when regenerative braking is terminated by the full charge of the main battery 110, the BMS 150 sets the target voltage change rate lower than the default value in the torque blending section and sends the corresponding control signal to the converter. It can be output to the controller 140. In addition, the vehicle controller 160 sets the default value in the torque blending section as the voltage change rate target regardless of whether the battery 110 is fully charged at the end of regenerative braking, and sends the corresponding control signal to the converter controller 140. Can be printed. In this case, the converter controller 140 gives priority to the control signal received from the BMS 150 according to preset selection conditions, and based on the control signal for the voltage change rate received from the BMS 150, in the torque blending section. The output voltage of the DC/DC converter 130 can be controlled.

회생 제동 시스템(170)은 차량을 감속시키면서 메인 배터리(110)를 충전하는 회생 제동을 제어하는 시스템이다. 회생 제동 시스템(170)은 차량의 구동 모터(미도시)를 이용하여 회생 제동 토크를 발생시키기 위한 액츄에이터(미도시)를 포함하며, 차량 제어기(160)로부터 수신되는 제어 신호에 기반하여 이를 제어함으로써 회생 제동 토크의 출력을 제어할 수 있다. The regenerative braking system 170 is a system that controls regenerative braking to charge the main battery 110 while decelerating the vehicle. The regenerative braking system 170 includes an actuator (not shown) for generating regenerative braking torque using the vehicle's drive motor (not shown), and controls it based on a control signal received from the vehicle controller 160. The output of regenerative braking torque can be controlled.

마찰 제동 시스템(180)은 마찰력에 위해 차량을 감속시키기 위한 시스템이다. 마찰 제동 시스템(180)은 브레이크 디스크 패드 등을 제어하여 마찰 제동 토크를 발생시키기 위한 액츄에이터(미도시)를 포함하며, 차량 제어기(160)로부터 수신되는 제어 신호에 기반하여 이를 제어함으로써 마찰 제동 토크의 출력을 제어할 수 있다.The friction braking system 180 is a system for decelerating the vehicle due to frictional force. The friction braking system 180 includes an actuator (not shown) for controlling a brake disc pad, etc. to generate friction braking torque, and controls it based on a control signal received from the vehicle controller 160 to generate friction braking torque. Output can be controlled.

전술한 차량 제어 시스템(100)에서 BMS(150)는, 메인 배터리(110) 및 보조 배터리(120) 중 적어도 하나와 패키징되어 배터리 팩을 구성할 수 있다. 또한, BMS(150)는 컨버터 제어기(140)와 하나의 배터리 팩 내에 패키징 될 수도 있다. In the vehicle control system 100 described above, the BMS 150 may be packaged with at least one of the main battery 110 and the auxiliary battery 120 to form a battery pack. Additionally, the BMS 150 may be packaged with the converter controller 140 within one battery pack.

한편, 도 1에서는 컨버터 제어기(140)가 차량 내 BMS(150) 및 차량 제어기(160)와 별도로 존재하는 경우를 예로 들어 도시하였으나, 본 발명이 이로 한정되는 것은 아니다. 컨버터 제어기(140)의 기능은, BMS(150) 또는 차량 제어기(160) 내에 구현될 수도 있다. Meanwhile, FIG. 1 shows an example where the converter controller 140 exists separately from the BMS 150 and the vehicle controller 160 in the vehicle, but the present invention is not limited to this. The functionality of converter controller 140 may be implemented within BMS 150 or vehicle controller 160.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 차량 제어 시스템의 DC/DC 컨버터 제어 방법을 개략적으로 도시한 것이다.Figure 4 schematically shows a DC/DC converter control method of a vehicle control system according to an embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따르면, 차량의 차량 제어 시스템(100)은 차량이 회생 제동 모드로 진입함에 따라(S100), DC/DC 컨버터(130)의 출력 전압을 제1전압(도 3의 V2 참조)으로 제어한다(S110).Referring to FIG. 4, according to an embodiment of the present invention, the vehicle control system 100 of the vehicle changes the output voltage of the DC/DC converter 130 to the first voltage as the vehicle enters the regenerative braking mode (S100). (See V2 in FIG. 3) (S110).

상기 S110 단계에서, 차량 제어 시스템(100)은 차량이 회생 제동 모드로 동작을 시작하면, DC/DC 컨버터(130)의 출력 전압을 제2전압(도 3의 V1 참조)에서 제1전압까지 점차적으로 증가시킬 수 있다. In step S110, when the vehicle starts operating in regenerative braking mode, the vehicle control system 100 gradually increases the output voltage of the DC/DC converter 130 from the second voltage (see V1 in FIG. 3) to the first voltage. can be increased.

이후, 회생 제동 종료가 요청되고(S120), 이 때의 메인 배터리(110)가 완충 상태이면(S130), 차량의 차량 제어 시스템(100)은 토크 블렌딩 구간을 증가시키고, 토크 블렌딩 구간에서의 DC/DC 컨버터(130)의 출력 전압 변화율을 제1값으로 제어한다(S140).Thereafter, when the end of regenerative braking is requested (S120), and the main battery 110 at this time is in a fully charged state (S130), the vehicle control system 100 increases the torque blending section and The output voltage change rate of the /DC converter 130 is controlled to the first value (S140).

한편, 상기 S130 단계에서, 메인 배터리(110)의 완충 여부는, 메인 배터리(110)의 SOC 또는 전압을 임계치와 비교하여 판정될 수 있다. 예를 들어, 메인 배터리(110)의 SOC가 임계치 이상이거나, 메인 배터리(110)의 전압이 임계치 이상이면, 메인 배터리(110)가 완충 상태인 것으로 판정될 수 있다. 또한, 예를 들어, 메인 배터리(110)의 SOC가 임계치 미만이고, 메인 배터리(110)의 전압이 임계치 미만이면, 메인 배터리(110)는 완충 상태가 아닌 것으로 판정할 수 있다. Meanwhile, in step S130, whether the main battery 110 is fully charged may be determined by comparing the SOC or voltage of the main battery 110 with a threshold. For example, if the SOC of the main battery 110 is above the threshold or the voltage of the main battery 110 is above the threshold, it may be determined that the main battery 110 is in a fully charged state. Additionally, for example, if the SOC of the main battery 110 is less than the threshold and the voltage of the main battery 110 is less than the threshold, it may be determined that the main battery 110 is not in a fully charged state.

상기 S140 단계에서, 차량 제어 시스템(100)은 차량 제어기(160)를 통해 회생 제동 시스템(170)의 요구 토크 변화율(도 2a의 TR1 참조)을 감소시킴으로써, 회생 제동 종료 과정에서의 토크 블렌딩 구간을 증가시킬 수 있다. In step S140, the vehicle control system 100 reduces the required torque change rate (see TR1 in FIG. 2A) of the regenerative braking system 170 through the vehicle controller 160, thereby reducing the torque blending section in the regenerative braking termination process. can be increased.

한편, 차량의 차량 제어 시스템(100)은 회생 제동 종료가 요청되고(S120), 이 때의 메인 배터리(110)가 완충 상태가 아니면(S130), 회생 제동 종료 과정에서의 토크 블렌딩 구간을 노멀 상태로 제어하고, DC/DC 컨버터(130)의 출력 전압 변화율을 제1값보다 큰 제2값으로 제어한다(S150). Meanwhile, when end of regenerative braking is requested (S120), the vehicle control system 100 of the vehicle sets the torque blending section during the end of regenerative braking to the normal state if the main battery 110 is not fully charged (S130). and the output voltage change rate of the DC/DC converter 130 is controlled to a second value greater than the first value (S150).

상기 S150 단계에서, 노멀 상태의 토크 블렌딩 구간은 상기 S140 단계에서의 토크 블렌딩 구간보다 그 길이가 짧게 설정된다. 즉, 상기 S150 단계에서, 차량 제어 시스템(100)은 차량 제어기(160)를 통해 회생 제동 시스템(170)의 요구 토크 변화율을 상기 S140 단계에서보다 증가된 값(도 2b의 TR2 참조)으로 설정함으로써, 토크 블렌딩 구간을 상기 S140 단계에서보다 짧게 제어한다. In step S150, the torque blending section in the normal state is set to have a shorter length than the torque blending section in step S140. That is, in step S150, the vehicle control system 100 sets the required torque change rate of the regenerative braking system 170 to an increased value (see TR2 in FIG. 2b) than in step S140 through the vehicle controller 160. , the torque blending section is controlled to be shorter than in step S140.

상기 S150 단계에서, 제2값은 제1값보다 큰 값일 수 있다. 즉, DC/DC 컨버터(130)의 출력 전압은, 변화율이 제1값으로 변화할 때가 변화율이 제2값으로 변화할 때보다 완만하게 하강할 수 있다. In step S150, the second value may be greater than the first value. That is, the output voltage of the DC/DC converter 130 may fall more gently when the change rate changes to the first value than when the change rate changes to the second value.

상기 S140 단계 및 S150 단계에서, DC/DC 컨버터(130)의 출력 전압 변화율은 컨버터 제어기(140), BMS(150), 및 차량 제어기(160) 중 어느 하나에 의해 결정될 수 있다. In steps S140 and S150, the output voltage change rate of the DC/DC converter 130 may be determined by any one of the converter controller 140, BMS 150, and vehicle controller 160.

예를 들어, 회생 제동 종료 시, 컨버터 제어기(140)가 BMS(150)로부터 메인 배터리(110)의 완충 판정 결과를 수신하고, 이를 토대로 토크 블렌딩 구간에서의 DC/DC 컨버터(130)의 출력 전압 변화율을 결정할 수 있다.For example, when regenerative braking ends, the converter controller 140 receives the full charge determination result of the main battery 110 from the BMS 150 and, based on this, output voltage of the DC/DC converter 130 in the torque blending section. The rate of change can be determined.

또한, 예를 들어, 회생 제동 종료 시, BMS(150)가 메인 배터리(110)의 완충 판정 결과에 따라서 토크 블렌딩 구간에서의 DC/DC 컨버터(130)의 출력 전압 변화율 목표치를 결정할 수도 있다.Additionally, for example, at the end of regenerative braking, the BMS 150 may determine the target output voltage change rate of the DC/DC converter 130 in the torque blending section according to the result of determining that the main battery 110 is fully charged.

또한, 예를 들어, 회생 제동 종료 시, 차량 제어기(140)가 메인 배터리(110)의 완충 판정 결과를 BMS(150)로부터 수신하고, 이를 토대로 토크 블렌딩 구간에서의 DC/DC 컨버터(130)의 출력 전압 변화율 목표치를 결정할 수도 있다.In addition, for example, when regenerative braking ends, the vehicle controller 140 receives the result of determining the full charge of the main battery 110 from the BMS 150, and based on this, the DC/DC converter 130 in the torque blending section The output voltage change rate target value can also be determined.

또한, 예를 들어, 회생 제동 종료 시, BMS(150)와 차량 제어기(160)가 DC/DC 컨버터(150)의 출력 전압 또는 출력 전압 변화율 목표치를 각각 결정하여 이에 대응하는 제어 신호들을 컨버터 제어기(140)로 출력하면, 컨버터 제어기(140)가 기 설정된 선택 조건에 따라서 이들 중 하나를 선택할 수도 있다. 메인 배터리(110)의 완충에 의해 회생 제동이 종료되는 경우, 컨버터 제어기(140)는 기 설정된 선택 조건에 따라 BMS(150)로부터 수신된 제어 신호를 선택할 수 있다. 이 때, BMS(150)로부터 수신된 제어 신호는, 토크 블렌딩 구간에서 디폴트로 설정된 값에 비해 낮게 설정된 출력 전압 변화율(제1값)에 대응할 수 있다. 한편, 메인 배터리(110)의 완충이 아닌 다른 이유로 회생 제동이 종료되는 경우, 컨버터 제어기(140)는 차량 제어기(160)로부터 수신된 제어 신호를 선택할 수 있다. 이 때, 차량 제어기(160)로부터 수신된 제어 신호는, 토크 블렌딩 구간에서 디폴트로 출력 전압 변화율(제2값)에 대응할 수 있다. In addition, for example, when regenerative braking ends, the BMS 150 and the vehicle controller 160 each determine the target output voltage or output voltage change rate of the DC/DC converter 150 and send the corresponding control signals to the converter controller ( 140), the converter controller 140 may select one of these according to preset selection conditions. When regenerative braking is terminated by charging the main battery 110, the converter controller 140 may select the control signal received from the BMS 150 according to preset selection conditions. At this time, the control signal received from the BMS 150 may correspond to an output voltage change rate (first value) set lower than the default value in the torque blending section. Meanwhile, when regenerative braking is terminated for reasons other than charging of the main battery 110, the converter controller 140 may select a control signal received from the vehicle controller 160. At this time, the control signal received from the vehicle controller 160 may correspond to the default output voltage change rate (second value) in the torque blending section.

전술한 본 발명의 실시 예에 따르면, 차량 제어 시스템(100)은 회생 제동 종료 상황이 메인 배터리(110)의 완충에 의한 것이면, 회생 제동 시스템(170)에 요구되는 요구 토크의 변화율 제어를 통해 토크 블렌딩 구간을 증가시킬뿐만 아니라, DC/DC 컨버터(130)의 출력 전압 변화율(하강 기울기)을 완만하게 조정한다. 이에 따라, 메인 배터리(110)의 완충으로 회생 제동이 종료되는 경우, 토크 블렌딩 구간의 증가로 부드러운 토크 블렌딩 제어가 가능할뿐만 아니라, 토크 블렌딩 구간의 증가로 인해 메인 배터리(110)가 과충전되는 것 또한 방지할 수 있다. According to the above-described embodiment of the present invention, the vehicle control system 100 controls the rate of change of the torque required for the regenerative braking system 170 when the regenerative braking termination situation is due to the full charge of the main battery 110. In addition to increasing the blending section, the output voltage change rate (falling slope) of the DC/DC converter 130 is gently adjusted. Accordingly, when regenerative braking is terminated due to the full charge of the main battery 110, not only is smooth torque blending control possible due to an increase in the torque blending section, but the increase in the torque blending section also prevents the main battery 110 from being overcharged. It can be prevented.

지금까지 참조한 도면과 기재된 발명의 상세한 설명은 단지 본 발명의 예시적인 것으로서, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.The drawings and detailed description of the invention described so far are merely illustrative of the present invention, and are used only for the purpose of explaining the present invention, and are not used to limit the meaning or scope of the present invention described in the claims. That is not the case. Therefore, those skilled in the art will understand that various modifications and other equivalent embodiments are possible therefrom. Therefore, the true scope of technical protection of the present invention should be determined by the technical spirit of the appended claims.

100: 차량 제어 시스템
110: 메인 배터리
120: 보조 배터리
130: DC/DC 컨버터
140: 컨버터 제어기
150: BMS
160: 차량 제어기
170: 회생 제동 시스템
180: 마찰 제동 시스템
100: Vehicle control system
110: main battery
120: Auxiliary battery
130: DC/DC converter
140: converter controller
150: BMS
160: vehicle controller
170: Regenerative braking system
180: Friction braking system

Claims (9)

모터 구동용 제1배터리, 전장 부하용 제2배터리, 상기 제1 및 제2배터리 사이에 연결된 DC/DC 컨버터, 및 상기 DC/DC 컨버터의 출력 전압을 제어하는 컨버터 제어기를 구비한 차량에 장착되는 배터리 관리 시스템의 DC/DC 컨버터 제어 방법에 있어서,
상기 차량이 회생 제동 모드로 진입함에 따라, 상기 컨버터 제어기를 통해 상기 DC/DC 컨버터의 출력 전압을 제1전압으로 제어하는 단계,
상기 회생 제동 모드의 종료가 요청되면, 상기 제1배터리의 완충 여부에 따라서 상기 DC/DC 컨버터의 출력 전압 변화율을 변경하는 단계, 및
변경된 상기 출력 전압 변화율에 기초하여, 상기 컨버터 제어기를 통해 상기 DC/DC 컨버터의 출력 전압을 제2전압까지 감소시키는 단계를 포함하는 DC/DC 컨버터 제어 방법.
It is installed in a vehicle equipped with a first battery for driving a motor, a second battery for electric load, a DC/DC converter connected between the first and second batteries, and a converter controller that controls the output voltage of the DC/DC converter. In the DC/DC converter control method of the battery management system,
As the vehicle enters the regenerative braking mode, controlling the output voltage of the DC/DC converter to a first voltage through the converter controller,
When termination of the regenerative braking mode is requested, changing the output voltage change rate of the DC/DC converter depending on whether the first battery is fully charged, and
Based on the changed output voltage change rate, a DC/DC converter control method comprising reducing the output voltage of the DC/DC converter to a second voltage through the converter controller.
제1항에 있어서,
상기 변경하는 단계는,
상기 제1배터리가 완충 상태이면, 상기 출력 전압 변화율을 제1값으로 설정하는 단계를 포함하는 DC/DC 컨버터 제어 방법.
According to paragraph 1,
The above changing steps are:
A DC/DC converter control method comprising setting the output voltage change rate to a first value when the first battery is in a fully charged state.
제2항에 있어서,
상기 변경하는 단계는,
상기 제1배터리가 완충 상태가 아니면, 상기 출력 전압 변화율을 상기 제1값보다 큰 제2값으로 설정하는 단계를 더 포함하는 DC/DC 컨버터 제어 방법.
According to paragraph 2,
The above changing steps are:
If the first battery is not fully charged, the DC/DC converter control method further includes setting the output voltage change rate to a second value greater than the first value.
제1항에 있어서,
상기 제1배터리의 충전 상태(state of charge) 또는 상기 제1배터리의 전압에 따라서, 상기 제1배터리의 완충 여부를 판정하는 단계를 더 포함하는 DC/DC 컨버터 제어 방법.
According to paragraph 1,
A DC/DC converter control method further comprising determining whether the first battery is fully charged according to the state of charge of the first battery or the voltage of the first battery.
모터 구동용 제1배터리, 전장 부하용 제2배터리, 상기 제1 및 제2배터리 사이에 연결된 DC/DC 컨버터, 및 상기 DC/DC 컨버터의 출력 전압을 제어하는 컨버터 제어기를 구비한 차량에 장착되는 배터리 팩에 있어서,
상기 컨버터 제어기를 통해 상기 DC/DC 컨버터의 출력 전압을 제어하며, 상기 차량이 회생 제동 모드로 진입하면, 상기 DC/DC 컨버터의 출력 전압을 제1전압으로 제어하고, 상기 회생 제동 모드의 종료가 요청되면, 상기 제1배터리의 완충 여부에 따라서 다르게 설정되는 상기 DC/DC 컨버터의 출력 전압 변화율에 기초하여 상기 DC/DC 컨버터의 출력 전압을 제2전압까지 감소시키는 제1제어기를 포함하는 배터리 팩.
It is installed in a vehicle equipped with a first battery for driving a motor, a second battery for electric load, a DC/DC converter connected between the first and second batteries, and a converter controller that controls the output voltage of the DC/DC converter. In the battery pack,
The output voltage of the DC/DC converter is controlled through the converter controller, and when the vehicle enters the regenerative braking mode, the output voltage of the DC/DC converter is controlled to the first voltage, and the end of the regenerative braking mode is controlled. When requested, a battery pack including a first controller that reduces the output voltage of the DC/DC converter to a second voltage based on the output voltage change rate of the DC/DC converter, which is set differently depending on whether the first battery is fully charged. .
제5항에 있어서,
상기 제1제어기는, 상기 회생 제동 모드의 종료 요청 시 상기 제1배터리가 완충 상태이면 상기 출력 전압 변화율을 제1값으로 제어하고, 상기 회생 제동 모드의 종료 요청 시 상기 제1배터리가 완충 상태가 아니면, 상기 출력 전압 변화율을 상기 제1값보다 큰 제2값으로 제어하는 배터리 팩.
According to clause 5,
The first controller controls the output voltage change rate to a first value when the first battery is in a fully charged state when the end of the regenerative braking mode is requested, and when the end of the regenerative braking mode is requested, the first battery is in a fully charged state. Alternatively, the battery pack controls the output voltage change rate to a second value greater than the first value.
제5항에 있어서,
상기 제1배터리의 충전 상태 또는 상기 제1배터리의 전압에 기초하여 상기 제1배터리의 완충 여부를 판정하는 배터리 관리 시스템을 더 포함하는 배터리 팩.
According to clause 5,
A battery pack further comprising a battery management system that determines whether the first battery is fully charged based on the state of charge of the first battery or the voltage of the first battery.
삭제delete 제5항에 있어서,
상기 제1제어기는, 배터리 관리 시스템인 배터리 팩.
According to clause 5,
The first controller is a battery pack that is a battery management system.
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