KR19980040281A - 하이브리드 전기 자동차의 컨버터 구동장치 및 그 방법 - Google Patents

하이브리드 전기 자동차의 컨버터 구동장치 및 그 방법 Download PDF

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Abstract

이 발명은 하이브리드 전기 자동차의 컨버터 구동 장치에 관한 것으로, 보조 배터리의 전류를 감지하는 전류 감지 수단과; 보조 배터리의 전압을 감지하는 전압 감지 수단과; 보조 배터리의 전류와 전압에 따라 소비 전력을 산출하고, 산출된 소비 전력이 설정 전력 이상인 경우에 컨버터 구동 신호를 출력하는 제어 수단과; 상기 제어 수단에서 출력되는 컨버터 구동 신호에 따라 구동되어 컨버터를 구동시키는 구동 수단을 포함하여 이루어지며, 보조 배터리의 소비 전력에 따라 DC-DC 컨버터를 선택적으로 구동시킴으로써, 차량의 소비 전력을 감소시키고 주행 거리를 연장할 수 있다.

Description

하이브리드 전기 자동차의 컨버터 구동장치 및 그 방법
이 발명은 하이브리드 전기 자동차(hybride electric vehicle)의 컨버터 구동 장치 및 그 방법에 관한 것으로 더욱 상세하게 말하자면, 하이브리드 전기 자동차의 보조 배터리의 소비 전력에 따라 디시-디시 컨버터(DC-DC converter)를 선택적으로 구동시키는 하이브리드 전기 자동차의 컨버터 구동 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
종래의 자동차는 주로 가솔린 엔진 구동에 따라 주행되는 자동차이며, 가솔린 엔진 자동차에 의한 환경 오염의 증가로 인하여 전기에 의한 모터 작동에 의하여 엔진이 구동되는 전기 자동차가 개발되고 있다.
가솔린 자동차는 배기 가스가 많이 배출되어 환경 오염을 증가시키는 단점이 있으며, 전기 자동차는 환경 오염을 방지할 수 있는 장점은 있으나 배터리에 의하여 구동되기 때문에 오랜 시간 동안 주행할 수 없는 단점이 있다.
상기와 같은 가솔린 자동차와 전기 자동차의 단점을 해결하기 위하여, 가솔린 자동차와 전기 자동차의 기능을 복합적으로 구성한 차량이 바로 하이브리드 전기 자동차이다.
하이브리드 전기 자동차란 일반 가솔린 엔진 구동 기능과 전기 모토 구동 기능이 내재된 차량으로, 다시 말하자면 필요에 따라 일반 가솔린 자동차로 주행하거나 전기 자동차로 주행할 수 있는 차량을 나타낸다.
하이브리드 전기 자동차는 엔진, 알터네이터, 배터리, 모터등 기존의 가솔린 자동차 및 전기 자동차와는 다른 구성 요소로 이루어지기 때문에, 차량 주행시에 배터리 파워 조건에 따른 엔진 알터네이터 온/오프 제어 등 다양한 구동 방법이 요구된다.
하이브리드 전기 자동차의 구동 모드는 가솔린 엔진을 구동시키는 HEV(Hybrid Emission Vehicle)모드 즉, 차량을 가솔린 자동차로 구동시키는 모드와, 가솔린 엔진을 구동시키지 않는 ZEV(Zero Emission Vehicle) 모드 즉, 차량을 전기 자동차로 구동시키는 모드가 있으며,운동자의 구동 모드 선택이나 제어 장치의 차량 상태에 따른 자동 구동 모드 선택에 따라 구동 모드에 의하여 차량이 구동된다.
하이브리드 전기 자동차가 전기 자동차로 구동되는 경우에는 매인 배터리와 보조 배터리로부터 공급되는 전원에 따라 인버터가 모터를 구동시켜 차량이 구동되며, 이 때 메인 배터리의 전압은 DC-DC 컨버터를 통하여 보조 배터리를 충전시키며, 보조 배터리에서 출력되는 전압은 차량 전장품으로 공급된다.
그러나 종래의 하이브리드 전기 자동차는 시동 스위치가 작동되면 인버터가 작동되어 모터 구동 상태로 들어가면 DC-DC 컨버터가 항상 온된다. 따라서 보조 배터리의 상태에 상관없이 메인 배터리의 파워를 소모하게 됨으로써, 전체적인 전력 소비량이 증가하여 주행 거리가 단축되는 단점이 있다.
이 발명의 목적은 상기한 종래의 단점을 해결하기 위한 것으로, 하이브리드 전기 자도차에 있어서, 보조 배터리의 소비 전력에 따라 DC-DC 컨버터를 선택적으로 구동시킴으로써, 차량의 소비 전력을 감소시키고 주행 거리를 연장하기 위한 하이브리드 전기 자동차의 컨버터 구동 장치 및 그 방법을 제공하고자 하는데 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 이 발명의 구성은, 보조 배터리의 전류를 감지하는 전류 감지 수단과; 보조 배터리의 전압을 감지하는 전압 감지 수단과; 보조 배터리의 전류와 전압에 따라 소비 전력을 산출하고, 산출된 소비 전력이 설정 전력 이상인 경우에 컨버터 구동 신호를 출력하는 제어수단과; 상기 제어 수단에서 출력되는 컨버터 구동 신호에 따라 구동되어 컨버터를 구동시키는 구동 수단을 포함하여 이루어진다.
상기의 목적을 달성하기 위한 이 발명의 다른 구성은, 보조 배터리의 전류와 전압을 감지하는 단계와; 측정된 보조 배터리의 전류와 전압에 따라 소비 전력을 산출하고, 산출된 소비 전력과 설정 전력을 비교하는 단계와; 산출된 보조 배터리의 소비 전력이 설정 전력 이상인 경우에 컨버터를 구동시키는 단계를 포함하여 이루어진다.
도 1은 이 발명이 실시예에 따른 하이브리드 전기 자동차의 컨버터 구동장치의 구성 블록도이고,
도 2는 이 발명의 실시예에 따른 하이브리드 전기 자동차의 소비 전력에 따른 컨버터 구동 상태를 나타낸 그래프이고,
도 3은 이 발명의 실시예에 따른 하이브리드 전기 자동차의 컨버터의 구동방법의 동작 순서도이다.
상기한 구성에 의하여, 이 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 이 발명을 용이하게 실시할 수 있는 가장 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조로 하여 상세히 설명한다.
도 1은 이 발명의 실시예에 따른 하이브리드 전기 자동차의 컨버터 구동장치의 구성 블럭도이고, 도 2는 이 발명의 실시예에 따른 하이브리드 전기 자동차의 소비 전력에 따른 컨버터 구동 상태를 나타낸 그래프이고, 도 3은 이 발명의 실시예에 따른 하이브리도 전기 자동차의 컨버터의 구동방법의 동작 순서도이다.
첨부한 도 1에 도시되어 있듯이 이 발명의 실시예에 따른 하이브리드 전기 자동차의 컨버터 구동 장치의 구성은, 보조 배터리의 전류를 감지하는 전류 감지부(10)와, 보조 배터리의 전압을 감지하는 전압 감지부(20)와, 상기 감지부(10, 20)의 출력단에 연결되어 인가되는 신호에 따라 보조 배터리의 소비 전력을 산출하고 산출되는 소비 전력에 따라 컨버터 구동 신호를 출력하는 하이브리드 제어부(30)와, 상기 하이브리드 제어부(30)의 출력단에 연결되어 인가되는 컨버터 구동 신호에 따라 DC-DC 컨버터를 구동시키는 컨버터 구동부(40)로 이루어진다.
이 발명의 실시예에 따른 상기 컨버터 구동부(40)는 메인 배터리(70)에서 DC-DC 컨버터(50)로 공급되는 전원 공급 라인에 연결된 스위치(S1)와, 코일(L)로 이루어진 릴레이로 이루어지나 이에 국한되지는 않는다.
상기 구성에 의한 이 발명의 실시예에 따른 하이브리드 전기 자동차의 컨버터 구동 장치의 작용은 다음과 같다.
도시하지 않은 시동 스위치가 작동되면 상기 메인 배터리(70)의 전원이 하이브리드 제어부(30)와 인버터(90)로 공급됨에 따라 모터(M)가 구동되어 엔진이 구동된다.
상기 하이브리드 제어부(30)는 전원이 공급되면 모든 사용 변수를 초기화시킨 다음, 보조 배터리(60)의 소비 전력을 측정하여 그에 따라 DC-DC 컨버터(50)를 구동시킨다.
먼저, 하이브리드 제어부(30)는 보조 배터리(60)로부터 차량의 전장품으로 공급되는 전류와 전압을 측정하여 그에 따라 소비 전력을 산출한다(S110∼S120).
상기 전류 감지부(10)는 첨부한 도 1에 도시되어 있듯이 보조 배터리(60)에서 출력되는 전류를 감지하여 그에 해당하는 신호를 하이브리드 제어부(30)로 출력하고, 상기 전압 감지부(20)는 보조 배터리(60)에서 출력되는 전압을 감지하여 그에 해당하는 신호를 하이브리드 제어부(30)로 출력한다.
상기 하이브리드 제어부(30)는 감지되는 보조 배터리의 전류와 전압에 따라 소비 전력(P)을 산출한 다음, 산출된 소비 전력(P)과 설정 전력을 비교한다(S130).
상기에서 산출된 소비 전력(P)이 설정 전력(약 0.7KW) 이상인 경우에는 메인 배터리의 전원을 보조 배터리로 공급하기 위하여 컨버터 구동 신호를 출력한다.
상기 컨버터 구동 신호에 따라 릴레이의 코일(L)로 전원이 공급되어 스위치(S1)가 온됨으로써, DC-DC 컨버터(50)가 구동된다(S140).
상기 DC-DC 컨버터(50)가 구동됨에 따라 보조 배터리(60)로 메인 배터리(70)의 전원이 공급된다.
상기와 같이 DC-DC 컨버터(50)가 구동된 상태에서 상기 하이브리드 제어부(30)는 다시 보조 배터리(60)의 소비 전력(P)과 설정 전력을 비교하여, 보조 배터리(60)의 소비 전력(P)이 계속하여 설정 전력 이상인 경우에는 DC-DC 컨버터(50)를 구동시키고, 보조 배터리(60)의 소비 전력(P)이 설정 전력 보다 작은 경우에 DC-DC 컨버터(50) 구동을 중지시킨다(S150∼S160).
이상에서와 같이 이 발명의 실시예에 따라, 하이브리드 전기 자동차에 있어서 보조 배터리의 소비 전력에 따라 DC-DC 컨버터를 선택적으로 구동시킴으로써, 차량의 소비 전력을 감소시키고 주행 거리를 연장할 수 있는 효과를 가지는 하이브리드 전기 자동차의 컨버터 구동 장치 및 그 방법을 제공할 수 있다.

Claims (2)

  1. 보조 배터리의 전류를 감지하는 전류 감지 수단과; 보조 배터리의 전압을 감지하는 전압 감지 수단과; 보조 배터리의 전류와 전압에 따라 소비 전력을 산출하고, 산출된 소비 전력이 설정 전력 이상인 경우에 컨버터 구동 신호를 출력하는 제어 수단과; 상기 제어 수단에서 출력되는 컨버터 구동 신호에 따라 구동되어 컨버터를 구동시키는 구동 수단을 포함하여 이루어지는 하이브리드 전기 자동차의 컨버터 구동 장치.
  2. 보조 배터리의 전류와 전압을 감지하는 단계와; 측정된 보조 배터리의 전류와 전압에 따라 소비 전력을 산출하고, 산출된 소비 전력과 설정 전력을 비교하는 단계와; 산출된 보조 배터리의 소비 전력이 설정 전력 이상인 경우에 컨버터를 구동시키는 단계를 포함하여 이루어지는 하이브리드 전기 자동차의 컨버터 구동 방법.
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