KR20040045744A - Power control method of fuel cell hybrid electrical vehicle - Google Patents

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KR20040045744A KR1020020073598A KR20020073598A KR20040045744A KR 20040045744 A KR20040045744 A KR 20040045744A KR 1020020073598 A KR1020020073598 A KR 1020020073598A KR 20020073598 A KR20020073598 A KR 20020073598A KR 20040045744 A KR20040045744 A KR 20040045744A
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Abstract

PURPOSE: A method is provided to achieve improved efficiency of operation of fuel cell hybrid electric vehicle and operate a power system in an appropriate mode. CONSTITUTION: A method comprises a step of controlling a fuel cell hybrid electric vehicle in an electric vehicle mode in accordance with a preset sequence at the state where a power distribution control mode of the fuel cell hybrid electric vehicle is initialized; a step of controlling the fuel cell hybrid electric vehicle in a hybrid electric vehicle mode when a second power line connector is turned on during the electric vehicle mode; and a step of controlling the fuel cell hybrid electric vehicle in a fuel cell mode if the battery operation is abnormal during the hybrid electric vehicle mode.

Description

연료 전지 하이브리드 전기 차량의 동력 분배 제어방법{POWER CONTROL METHOD OF FUEL CELL HYBRID ELECTRICAL VEHICLE}Power distribution control method of fuel cell hybrid electric vehicle {POWER CONTROL METHOD OF FUEL CELL HYBRID ELECTRICAL VEHICLE}

본 발명은 연료 전지 하이브리드 전기 차량에 관한 것으로서, 특히 연료 전지 하이브리드 전기 차량의 동력 분배 제어방법에 관한 것이다.The present invention relates to a fuel cell hybrid electric vehicle, and more particularly, to a method for controlling power distribution of a fuel cell hybrid electric vehicle.

통상적으로, 연료 전지 하이브리드 전기 차량은 기존의 연료 전지 하이브리드 전기 차량에서 연료 전지의 효율적 운전 구간이 차량에 이용하기에는 적합하지 않고, 응답성이 늦은 관계로 연료 전지의 효율을 높여 차량 전체의 효율을 높이기 위한 방안으로 제시되었다.In general, a fuel cell hybrid electric vehicle is not suitable for an efficient driving section of a fuel cell in a conventional fuel cell hybrid electric vehicle, and has a low responsiveness. It was suggested as a way.

연료 전지 하이브리드 전기 차량은 주 동력원으로써 연료 전지를 사용하고 보조 동력원으로 배터리를 추가함으로써 연료 전지와 배터리의 동력을 적절히 조합하여 연료 전지를 효율이 높은 점에서 동작하도록 할 수 있다.The fuel cell hybrid electric vehicle can use the fuel cell as the main power source and add the battery as the auxiliary power source to properly combine the power of the fuel cell and the battery to operate the fuel cell at a high efficiency point.

그리고, 차량 제동 시 에너지의 일부를 흡수하여 배터리에 저장함으로써 에너지를 재사용 할 수 있고, 가속 시 배터리의 에너지를 보조 동력으로 이용함으로써 가속 성능(응답성)을 높일 수 있는 장점을 가지고 있다.In addition, by absorbing a part of the energy during braking of the vehicle and storing it in the battery, the energy can be reused, and the acceleration performance (responsiveness) can be enhanced by using the energy of the battery as an auxiliary power during acceleration.

그러나, 연료 전지 하이브리드 전기 차량의 시스템 구성은 각 장치의 동작 흐름을 어떻게 설정하느냐에 따라 전체 시스템의 작동을 보다 효율적으로 제어할 수 있다.However, the system configuration of the fuel cell hybrid electric vehicle can control the operation of the entire system more efficiently depending on how the operation flow of each device is set.

본 발명의 목적은 연료 전지 하이브리드 전기 차량의 시스템의 작동을 보다 효율적으로 제어할 수 있는 연료 전지 하이브리드 전기 차량의 동력 분배 제어방법을 제공하는데 있다.An object of the present invention is to provide a method for controlling power distribution of a fuel cell hybrid electric vehicle that can more efficiently control the operation of a system of a fuel cell hybrid electric vehicle.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 연료 전지 하이브리드 전기 차량의 시스템 구성을 도시한 도면.1 is a diagram showing a system configuration of a fuel cell hybrid electric vehicle according to an embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 연료 전지 하이브리드 전기 차량의 동력 분배 제어 모드에 따른 동력 전달 흐름을 도시한 도면.2 is a diagram illustrating a power transmission flow according to a power distribution control mode of a fuel cell hybrid electric vehicle according to an exemplary embodiment of the present invention.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 연료 전지 하이브리드 전기 차량의 주 동력원인 연료 전지와, 연료 전지 하이브리드 전기 차량의 보조 동력원으로 필요 시 모터로 방전하여 동력을 전달하거나, 회생 전력을 충전하는 역할을 담당하는 배터리와, 차량 구동용 모터를 제어하는 모터 제어부(MCU)와, 상기 연료 전지 하이브리드 전기 차량의 배터리의 동력을 연결하는 제1 파워 라인 연결부(PDU1)와, 연료 전지의 동력 연결을 결정하는 제2 파워 라인 연결부(PDU2)와, 모터 제어부(MCU)와 다른 동력원간의 동력을 연결하는 제3 파워 라인 연결부(PDU3)와, 연료 전지의 출력 전압을 제어하는 직류 변환부와, 배터리의 충전및 방전 제어를 담당하는 배터리 제어부(BMS)와, 모터의 요구 동력과 배터리 충전상태(SOC)에 따라 이종의 동력원인 연료 전지와 배터리의 동력 분배 역할을 담당하여 필요시 모터의 동력 제한을 가하며, 연료 전지 하이브리드 전기 차량 전체의 상태를 감독하여 각 상태에 따라 각각의 제어기를 온/오프(ON/OFF)시켜 차량의 운전 모드를 제어하는 동력 분배 제어부(PCU)를 포함하여 구성하는 연료 전지 하이브리드 전기 차량의 동력 분배 제어방법에 있어서, 상기 연료 전지 하이브리드 전기 차량의 동력 분배 제어부(PCU)가 초기화된 상태에서 설정된 순서에 따라 상기 연료 전지 하이브리드 전기 차량을 전기 차량 모드(EV Mode)로 제어동작을 수행하는 단계와; 전기 차량 모드(EV Mode)로 제어동작을 수행시 제2 파워 라인 연결부(PDU2)가 온(ON)되면 하이브리드 모드(HEV Mode)로 제어동작을 수행하는 단계와; 하이브리드 모드(HEV Mode)로 제어동작을 수행시 배터리의 동작상태가 비정상적이면 연료 전지 모드(FC Mode)로 제어동작을 수행하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a fuel cell which is a main power source of a fuel cell hybrid electric vehicle, and serves as an auxiliary power source of a fuel cell hybrid electric vehicle to discharge power to a motor when necessary, or to charge regenerative power. Determine a battery connected to the battery, a motor control unit (MCU) controlling a motor for driving the vehicle, a first power line connection unit PDU1 connecting power of a battery of the fuel cell hybrid electric vehicle, and a power connection of the fuel cell. The second power line connection unit PDU2, the third power line connection unit PDU3 for connecting power between the motor control unit MCU and other power sources, the DC converter for controlling the output voltage of the fuel cell, and the charging of the battery. And a battery control unit (BMS) in charge of discharge control, and a fuel cell and a battery that are different power sources according to the required power of the motor and the state of charge of the battery (SOC). It plays a role of power distribution and applies the power limit of the motor if necessary, and supervises the state of the entire fuel cell hybrid electric vehicle to control the driving mode of the vehicle by turning on / off each controller according to each state. A power distribution control method for a fuel cell hybrid electric vehicle, comprising a power distribution control unit (PCU), the power distribution control unit (PCU) of the fuel cell hybrid electric vehicle according to the order set in the initialized state of the fuel cell hybrid electric vehicle Performing a control operation of the electric vehicle in an electric vehicle mode (EV mode); Performing a control operation in a hybrid mode (HEV mode) when the second power line connection unit PDU2 is turned on when the control operation is performed in an electric vehicle mode (EV mode); If the operation state of the battery is abnormal when performing the control operation in the hybrid mode (HEV Mode) is characterized in that it comprises a step of performing the control operation in the fuel cell mode (FC Mode).

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기 설명 및 첨부 도면과 같은 많은 특정 상세들이 본 발명의 보다 전반적인 이해를 제공하기 위해 나타나 있으나, 이들 특정 상세들은 본 발명의 설명을 위해 예시한 것으로 본 발명이 그들에 한정됨을 의미하는 것은 아니다. 그리고 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. While many specific details, such as the following description and the annexed drawings, are shown to provide a more general understanding of the invention, these specific details are illustrated for the purpose of explanation of the invention and are not meant to limit the invention thereto. And a detailed description of known functions and configurations that may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention will be omitted.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 연료 전지 하이브리드 전기 차량의 시스템구성을 도시한 도면이다.1 is a diagram illustrating a system configuration of a fuel cell hybrid electric vehicle according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 1에서 연료 전지(101)는 연료 전지 하이브리드 전기 차량의 주 동력원이고, 제2 파워 라인 연결부(102)(PDU2 ; Power Disconnect Unit 2)는 연료 전지(101)의 동력 연결을 결정하는 부분이고, 제3 파워 라인 연결부(103)(PDU3)는 모터 제어부(104)(MCU ; Motor Control Unit)와 다른 동력원간의 동력을 연결하는 부분이고, 모터 제어부(104)(MCU)는 차량 구동용 모터(105)를 제어하는 부분이다.In FIG. 1, the fuel cell 101 is a main power source of a fuel cell hybrid electric vehicle, and the second power line connection unit 102 (PDU2; Power Disconnect Unit 2) is a part for determining a power connection of the fuel cell 101. The third power line connection unit 103 (PDU3) is a portion connecting power between the motor control unit (MCU; Motor Control Unit) and another power source, and the motor control unit 104 (MCU) is a motor for driving a vehicle 105 ) To control.

직류 변환부(106)는 연료 전지(101)의 출력 전압을 제어한다.The direct current converter 106 controls the output voltage of the fuel cell 101.

배터리 제어부(BMS)는 배터리(108)의 충전 및 방전 제어를 담당하는 부분이다.The battery controller BMS is a part that is responsible for charge and discharge control of the battery 108.

제1 파워 라인 연결부(107)(PDU1)는 배터리(108)의 동력을 연결하는 부분이고, 배터리(108)는 차량의 보조 동력원으로 필요 시 모터(105)로 방전하여 동력을 전달하거나, 회생 전력을 충전하는 역할을 담당한다.The first power line connection unit 107 (PDU1) is a part for connecting the power of the battery 108, the battery 108 is a secondary power source of the vehicle to discharge the power to the motor 105, if necessary, or to transfer the regenerative power Plays the role of charging.

동력 분배 제어부(100)(PCU)는 각종 제어기들 중에서 최상위 제어 역할을 담당하는 제어기로써 모터(105)의 요구 동력과 배터리 충전상태(SOC ; State Of Charge)에 따라 차량의 운전 모드를 판정한다.The power distribution control unit 100 (PCU) is a controller that plays the highest control role among various controllers and determines the driving mode of the vehicle according to the required power of the motor 105 and the state of charge (SOC).

또한, 이종의 동력원인 연료 전지(101)와 배터리(108)의 동력 분배 역할을 담당하여 필요시 모터(105)의 동력 제한을 가하며, 연료 전지 하이브리드 전기 차량 전체의 상태를 감독하여 각 상태에 따라 각각의 제어기를 온/오프(ON/OFF)시켜주는 기능을 담당한다.In addition, it plays a role of distributing the power of the fuel cell 101 and the battery 108, which are heterogeneous power sources, imposes a power limitation of the motor 105 when necessary, and supervises the state of the entire fuel cell hybrid electric vehicle according to each state. It is responsible for turning on / off each controller.

동력 분배 제어부(100)(PCU)와 각각의 제어기들은 캔(CAN) 통신을 통하여 서로 정보를 주고받는다.The power distribution controller 100 (PCU) and the respective controllers exchange information with each other through CAN communication.

도 1과 도 2를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 연료 전지 하이브리드 전기 차량의 동력 분배 제어 모드를 설명한다.A power distribution control mode of a fuel cell hybrid electric vehicle according to an exemplary embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2.

본 발명의 실시예에 따른 동력 분배 모드는 하이브리드 모드(HEV Mode ; Hybrid Electric Vehicle Mode), 전기 차량 모드(EV Mode ; Electric Vehicle Mode), 연료 전지 모드(FC Mode ; Fuel Cell Mode)의 세 가지 운전 모드로 동작할 수 있도록 한다.The power distribution mode according to an embodiment of the present invention has three driving modes: a hybrid mode (HEV mode), an electric vehicle mode (EV mode), and a fuel cell mode (FC mode). Allows you to operate in mode.

하이브리드 모드(HEV Mode)는 연료 전지 하이브리드 전기 차량을 연료 전지(101)와 배터리(108)로 운행하는 모드이다.The hybrid mode (HEV mode) is a mode in which the fuel cell hybrid electric vehicle runs on the fuel cell 101 and the battery 108.

전기 차량 모드(EV Mode)는 연료 전지 하이브리드 전기 차량을 배터리(108)만으로 운행하는 모드이다.The EV mode is a mode in which the fuel cell hybrid electric vehicle runs only with the battery 108.

따라서, 전기 차량 모드(EV Mode)는 배터리 방전 모드라 말할 수 있으며, 연료 전지(101)의 기동 지연 및 이상 발생으로 배터리(108)로만 동작 할 수 있는 모드이다.Accordingly, the electric vehicle mode (EV mode) may be referred to as a battery discharge mode, and is a mode that can operate only with the battery 108 due to a start-up delay and abnormal occurrence of the fuel cell 101.

연료 전지(101)쪽에 이상이 없다면 차량의 초기 시동시 잠시 이 모드를 유지하여 차량을 곧바로 기동시킬 수 있도록 하여준다.If there is no abnormality in the fuel cell 101 side, this mode is maintained for a short time during initial start-up of the vehicle so that the vehicle can be started immediately.

그리고, 만약 연료 전지(101)에 이상이 발생하였다면 전기 차량 모드(EV Mode) 상태에서 차량을 배터리(108) 방전 여유량 한도 내에서 운전할 수 있도록 하여준다.If an abnormality occurs in the fuel cell 101, the vehicle can be driven within the discharge limit of the battery 108 in the EV mode.

연료 전지 모드(FC Mode)는 연료 전지 하이브리드 전기 차량을 연료전지(101)만으로 운행하는 모드이다.The fuel cell mode (FC Mode) is a mode in which the fuel cell hybrid electric vehicle runs only by the fuel cell 101.

연료 전지 모드(FC Mode)에서는 배터리(108), 제1 파워 라인 연결부(107)(PDU1) 또는 직류 변환부(106)에 이상이 발생하여 연료 전지(101)만으로 차량을 기동하게 된다.In the fuel cell mode (FC Mode), an error occurs in the battery 108, the first power line connection unit 107 (PDU1), or the DC converter 106, and the vehicle is started by the fuel cell 101 alone.

이때 차량은 하이브리드 전기 차량이 아닌 연료 전지 전기 차량의 시스템과 동일하게 된다.The vehicle then becomes the same as the system of a fuel cell electric vehicle that is not a hybrid electric vehicle.

따라서, 배터리(108)의 충전 및 방전은 없고 차량 요구 동력은 연료 전지(101)만이 담당하게 된다.Therefore, there is no charge and discharge of the battery 108 and only the fuel cell 101 is responsible for the vehicle demand power.

도 1과 도 2를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 연료 전지 하이브리드 전기 차량의 동력 분배 제어 모드에 따른 동력 전달 흐름을 설명한다.A power transmission flow according to a power distribution control mode of a fuel cell hybrid electric vehicle according to an exemplary embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2.

각 장치는 동력의 흐름을 반영하여 순서대로 동작시키는 것이 중요하다.It is important that each device be operated in order to reflect the flow of power.

따라서, 도 2에 도시된 바와 같이 에너지원에서부터 전체 전력 흐름의 안정적 제어를 위해 동작 순서를 반드시 지켜 주어야 한다.Therefore, as shown in FIG. 2, the operation order must be observed for stable control of the entire power flow from the energy source.

본 발명의 실시예에 따른 연료 전지 하이브리드 전기 차량의 동력 분배 제어방법은 동력 분배 제어부(100)(PCU)를 통하여 구현되게 된다.The power distribution control method of the fuel cell hybrid electric vehicle according to the embodiment of the present invention is implemented through the power distribution control unit 100 (PCU).

따라서, 동력 분배 제어부(100)(PCU)는 연료 전지 하이브리드 전기 차량 시스템에서의 동력 흐름과 동력원의 상태를 가장 정확하게 파악하고 있어야 한다.Therefore, the power distribution control unit 100 (PCU) should grasp the state of the power flow and the power source in the fuel cell hybrid electric vehicle system most accurately.

특히, 연료 전지(101) 특성과 최적 운전 영역의 선정, 배터리(108) 최적 충전 영역 선정이 적정하게 이루어져야 한다.In particular, the characteristics of the fuel cell 101, the selection of the optimum operating region, and the selection of the optimal charging region of the battery 108 should be made appropriately.

그리고, 차량 요구 동력을 정확하게 예측하여 연료 전지(101)와 배터리(108)출력량을 분배한다.Then, the fuel cell 101 and the battery 108 output quantities are distributed by accurately predicting the vehicle demand power.

동력 분배 제어부(100)(PCU)가 초기화된 상태에서 하이브리드 모드(HEV Mode), 전기 차량 모드(EV Mode), 연료 전지 모드(FC Mode)의 세 가지 동력 분배 제어 모드에 따른 동력 흐름을 설명한다.The power flow according to the three power distribution control modes of the hybrid mode (HEV Mode), the electric vehicle mode (EV Mode), and the fuel cell mode (FC Mode) with the power distribution control unit 100 (PCU) initialized will be described. .

먼저, 전기 차량 모드(EV Mode)에서의 동력 흐름을 설명한다.First, the power flow in the electric vehicle mode (EV mode) will be described.

동력 분배 제어부(100)(PCU)가 초기화된 상태에서 배터리 제어부(BMS)의 제어동작에 따라 제1 파워 라인 연결부(107)(PDU1)가 온(ON)된다(S210, S212).In the state in which the power distribution control unit 100 (PCU) is initialized, the first power line connection unit 107 (PDU1) is turned ON according to a control operation of the battery control unit BMS (S210 and S212).

제1 파워 라인 연결부(107)(PDU1)가 온(ON)되면 직류 변환부(106)가 온(ON)된다(S214).When the first power line connection unit 107 (PDU1) is ON, the DC converter 106 is turned ON (S214).

직류 변환부(106)가 온(ON)되면 제3 파워 라인 연결부(103)(PDU3)가 온(ON)된다(S216).When the DC converter 106 is ON, the third power line connection unit 103 (PDU3) is turned ON (S216).

제3 파워 라인 연결부(103)(PDU3)가 온(ON)되면, 전기 차량 모드(EV Mode) 제어동작 및 연료 전지(101) 상태를 체크한다(S218).When the third power line connection unit 103 (PDU3) is turned on (ON), the electric vehicle mode (EV Mode) control operation and the state of the fuel cell 101 is checked (S218).

이 상태에서는 모터 제어부(104)(MCU)를 통해 모터(105)를 구동하므로써 연료 전지 하이브리드 전기 차량을 구동할 수 있다.In this state, the fuel cell hybrid electric vehicle can be driven by driving the motor 105 through the motor control unit 104 (MCU).

전기 차량 모드(EV Mode)에서 제2 파워 라인 연결부(102)(PDU2)가 온(ON)되면 하이브리드 모드(HEV Mode)로 제어동작을 수행한다(S220, S222).When the second power line connection unit 102 (PDU2) is turned on in the electric vehicle mode (EV mode), the control operation is performed in a hybrid mode (HEV mode) (S220 and S222).

만약, 전기 차량 모드(EV Mode)에서 제2 파워 라인 연결부(102)(PDU2)가 온(ON)된 상태에서 연료 전지(101)의 고장상태가 검출되면, 전기 차량 모드(EV Mode)로 제어동작을 수행한다(S224).If a failure state of the fuel cell 101 is detected while the second power line connection unit 102 (PDU2) is turned on in the EV mode, the vehicle is controlled to the EV mode. Perform the operation (S224).

하이브리드 모드(HEV Mode)로 제어동작을 수행하다 배터리 제어부(BMS)의 제어동작이 수행되지 않거나(!BMS), 제1 파워 라인 연결부(107)(PDU1)가 오프(OFF)된 상태이거나(!PDU1), 직류 변환부(106)가 오프(OFF)된 상태이면(!DC/DC) 연료 전지 모드(FC Mode)로 제어동작을 수행한다(S232).Performing the Control Operation in the Hybrid Mode (HEV Mode) The control operation of the battery controller BMS is not performed (! BMS), or the first power line connection unit 107 (PDU1) is turned off (!). If the DC converter 106 is turned off (! DC / DC), the control operation is performed in the fuel cell mode (FC Mode) (S232).

한편, 하이브리드 모드(HEV Mode)로 제어동작을 수행하다 제2 파워 라인 연결부(102)(PDU2)가 오프(OFF)된 상태이거나(!PDU2), 연료 전지(101)가 고장상태이면(!FC) 전기 차량 모드(EV Mode)로 제어동작을 수행한다(S224).If the second power line connection unit 102 (PDU2) is turned off (! PDU2) or the fuel cell 101 is in a broken state (! FC). The control operation is performed in the electric vehicle mode (EV mode) (S224).

하이브리드 모드(HEV Mode)로 제어동작을 수행하다 제2, 제3 파워 라인 연결부(102, 103)(PDU2, PDU3)가 오프(OFF)되면, 직류 변환부(106)도 오프(OFF)된다(S234, S236).Performing a Control Operation in the Hybrid Mode (HEV Mode) When the second and third power line connection units 102 and 103 (PDU2 and PDU3) are turned off, the DC converter 106 is also turned off ( S234, S236).

직류 변환부(106)의 오프(OFF)에 따라 제1 파워 라인 연결부(107)(PDU1)도 오프(OFF)되어 동력 분배 제어부(100)(PCU)의 제어동작은 종료된다(S238, S240).As the DC converter 106 is turned OFF, the first power line connection unit 107 (PDU1) is also turned OFF and the control operation of the power distribution controller 100 (PCU) is terminated (S238 and S240). .

그리고, 전기 차량 모드(EV Mode)로 제어동작을 수행하다 제3 파워 라인 연결부(103)(PDU3)가 오프(OFF)되면(S242), 직류 변환부(106)도 오프(OFF)된다(S236).When the third power line connection unit 103 (PDU3) is turned off (S242) while the control operation is performed in the electric vehicle mode (EV mode), the DC converter 106 is also turned off (SOFF). ).

직류 변환부(106)의 오프(OFF)에 따라 제1 파워 라인 연결부(107)(PDU1)도 오프(OFF)되어 동력 분배 제어부(100)(PCU)의 제어동작은 종료된다(S238, S240).As the DC converter 106 is turned OFF, the first power line connection unit 107 (PDU1) is also turned OFF and the control operation of the power distribution controller 100 (PCU) is terminated (S238 and S240). .

한편, 연료 전지 모드(FC Mode)에서의 동력 흐름은 다음과 같다.On the other hand, the power flow in the fuel cell mode (FC Mode) is as follows.

동력 분배 제어부(100)(PCU)가 초기화된 상태에서 연료 전지(101)상태가 정상이면 제2 파워 라인 연결부(102)(PDU2)를 온(ON)한다(S226, S228).If the state of the fuel cell 101 is normal while the power distribution controller 100 (PCU) is initialized, the second power line connection unit 102 (PDU2) is turned on (S226, S228).

또한, 전기 차량 모드(EV Mode)로 제어동작을 수행시(S218) 배터리 제어부(BMS)의 제어동작이 수행되지 않거나(!BMS), 제1 파워 라인 연결부(107)(PDU1)가 오프(OFF)된 상태이거나(!PDU1), 직류 변환부(106)가 오프(OFF)된 상태이고(!DC/DC) 연료 전지(101)상태가 정상이면(S226), 제2 파워 라인 연결부(102)(PDU2)를 온(ON)한다(S228).In addition, when the control operation is performed in the electric vehicle mode (EV mode) (S218), the control operation of the battery controller BMS is not performed (! BMS), or the first power line connection unit 107 (PDU1) is turned off (OFF). ) Or when the DC converter 106 is OFF (! DC / DC) and the state of the fuel cell 101 is normal (S226), the second power line connection unit 102 (PDU2) is turned on (S228).

제2 파워 라인 연결부(102)(PDU2)가 온(ON)되면 제3 파워 라인 연결부(103)(PDU3)가 온(ON)되어 연료 전지 모드(FC Mode)로 제어동작을 수행한다(S230).When the second power line connection unit 102 (PDU2) is turned on, the third power line connection unit 103 (PDU3) is turned on to perform a control operation in the fuel cell mode (FC Mode) (S230). .

연료 전지 모드(FC Mode)로 제어동작을 수행하다 제2, 제3 파워 라인 연결부(102, 103)(PDU2, PDU3)가 오프(OFF)되면(S244), 동력 분배 제어부(100)(PCU)의 제어동작은 종료된다(S240).Control operation in the fuel cell mode (FC Mode) When the second and third power line connection units 102 and 103 (PDU2 and PDU3) are turned off (S244), the power distribution control unit 100 (PCU) The control operation of is terminated (S240).

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 연료 전지 하이브리드 전기 차량의 동력 분배 제어방법은 연료 전지 하이브리드 전기 차량의 동력 관련 시스템을 안정적으로 제어할 수 있고, 적절한 운전 모드로 동작시킬 수 있는 효과가 있다.As described above, the method for controlling power distribution of the fuel cell hybrid electric vehicle according to the present invention can stably control the power related system of the fuel cell hybrid electric vehicle and operate in an appropriate driving mode.

Claims (5)

연료 전지 하이브리드 전기 차량의 주 동력원인 연료 전지와, 연료 전지 하이브리드 전기 차량의 보조 동력원으로 필요 시 모터로 방전하여 동력을 전달하거나, 회생 전력을 충전하는 역할을 담당하는 배터리와, 차량 구동용 모터를 제어하는 모터 제어부(MCU)와, 상기 연료 전지 하이브리드 전기 차량의 배터리의 동력을 연결하는 제1 파워 라인 연결부(PDU1)와, 연료 전지의 동력 연결을 결정하는 제2 파워 라인 연결부(PDU2)와, 모터 제어부(MCU)와 다른 동력원간의 동력을 연결하는 제3 파워 라인 연결부(PDU3)와, 연료 전지의 출력 전압을 제어하는 직류 변환부와, 배터리의 충전 및 방전 제어를 담당하는 배터리 제어부(BMS)와, 모터의 요구 동력과 배터리 충전상태(SOC)에 따라 이종의 동력원인 연료 전지와 배터리의 동력 분배 역할을 담당하여 필요시 모터의 동력 제한을 가하며, 연료 전지 하이브리드 전기 차량 전체의 상태를 감독하여 각 상태에 따라 각각의 제어기를 온/오프(ON/OFF)시켜 차량의 운전 모드를 제어하는 동력 분배 제어부(PCU)를 포함하여 구성하는 연료 전지 하이브리드 전기 차량의 동력 분배 제어방법에 있어서,A fuel cell which is a main power source of a fuel cell hybrid electric vehicle, a battery which is used as a secondary power source of a fuel cell hybrid electric vehicle to discharge power to a motor or charge regenerative power as needed, and a vehicle driving motor. A motor control unit (MCU) for controlling, a first power line connection unit PDU1 connecting power of a battery of the fuel cell hybrid electric vehicle, a second power line connection unit PDU2 determining power connection of a fuel cell, A third power line connection unit PDU3 for connecting power between the motor control unit MCU and another power source, a DC converter for controlling an output voltage of the fuel cell, and a battery control unit for controlling charge and discharge of the battery; And, depending on the required power of the motor and the state of charge of the battery (SOC), it plays the role of distributing the power of fuel cells and batteries which are different power sources. And a power distribution control unit (PCU) for controlling the driving mode of the vehicle by applying power limitation and supervising the state of the entire fuel cell hybrid electric vehicle to turn on / off each controller according to each state. In the fuel cell hybrid electric vehicle power distribution control method, 상기 연료 전지 하이브리드 전기 차량의 동력 분배 제어부(PCU)가 초기화된 상태에서 설정된 순서에 따라 상기 연료 전지 하이브리드 전기 차량을 전기 차량 모드(EV Mode)로 제어동작을 수행하는 단계와;Performing a control operation of the fuel cell hybrid electric vehicle in an electric vehicle mode (EV mode) according to a set order in a state where the power distribution control unit (PCU) of the fuel cell hybrid electric vehicle is initialized; 전기 차량 모드(EV Mode)로 제어동작을 수행시 제2 파워 라인 연결부(PDU2)가 온(ON)되면 하이브리드 모드(HEV Mode)로 제어동작을 수행하는 단계와;Performing a control operation in a hybrid mode (HEV mode) when the second power line connection unit PDU2 is turned on when the control operation is performed in an electric vehicle mode (EV mode); 하이브리드 모드(HEV Mode)로 제어동작을 수행시 배터리의 동작상태가 비정상적이면 연료 전지 모드(FC Mode)로 제어동작을 수행하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 연료 전지 하이브리드 전기 차량의 동력 분배 제어방법.If the operation state of the battery is abnormal when performing the control operation in the hybrid mode (HEV Mode) power distribution control of the fuel cell hybrid electric vehicle comprising the step of performing the control operation in the fuel cell mode (FC Mode) Way. 제1항에 있어서, 상기 연료 전지 하이브리드 전기 차량의 동력 분배 제어부(PCU)가 초기화된 상태에서 전기 차량 모드(EV Mode)로 제어동작을 수행하는 단계는 배터리 제어부(BMS)의 제어동작에 따라 제1 파워 라인 연결부(PDU1)가 온(ON)되고, 직류 변환부가 온(ON)되고, 제3 파워 라인 연결부(PDU3)가 온(ON)된 상태에서 이루어지는 것을 특징으로 하는 연료 전지 하이브리드 전기 차량의 동력 분배 제어방법.The method of claim 1, wherein the performing of the control operation in the EV mode in the state where the power distribution control unit PCU of the fuel cell hybrid electric vehicle is initialized is performed according to the control operation of the battery control unit BMS. The fuel cell hybrid electric vehicle of claim 1, wherein the power line connection unit PDU1 is ON, the DC converter unit is ON, and the third power line connection unit PDU3 is ON. Power distribution control method. 제1항에 있어서, 하이브리드 모드(HEV Mode)로 제어동작을 수행시 배터리 제어부(BMS)의 제어동작이 수행되지 않거나(!BMS), 제1 파워 라인 연결부(PDU1)가 오프(OFF)된 상태이거나(!PDU1), 직류 변환부가 오프(OFF)된 상태이면(!DC/DC) 연료 전지 모드(FC Mode)로 제어동작을 수행하는 것을 특징으로 하는 연료 전지 하이브리드 전기 차량의 동력 분배 제어방법.The method of claim 1, wherein the control operation of the battery controller BMS is not performed when the control operation is performed in the hybrid mode (HEV mode) (! BMS), or the first power line connection unit PDU1 is turned off. Or (! PDU1) or the DC converter is turned off (! DC / DC), the control operation is performed in the fuel cell mode (FC Mode). 제1항에 있어서, 하이브리드 모드(HEV Mode)로 제어동작을 수행시 제2 파워 라인 연결부(PDU2)가 오프(OFF)된 상태이거나(!PDU2), 연료 전지가 고장상태이면(!FC) 전기 차량 모드(EV Mode)로 제어동작을 수행하는 것을 특징으로하는 연료 전지 하이브리드 전기 차량의 동력 분배 제어방법.The method of claim 1, wherein the second power line connection unit PDU2 is OFF (! PDU2) when the control operation is performed in the hybrid mode (HEV Mode), or the fuel cell is in a fault state (! FC). A power distribution control method for a fuel cell hybrid electric vehicle, characterized in that to perform a control operation in a vehicle mode (EV mode). 제1항에 있어서, 전기 차량 모드(EV Mode)에서 배터리 제어부(BMS)의 제어동작이 수행되지 않거나(!BMS), 제1 파워 라인 연결부(PDU1)가 오프(OFF)된 상태이거나(!PDU1), 직류 변환부가 오프(OFF)된 상태이고(!DC/DC) 연료 전지상태가 정상이면, 제2 파워 라인 연결부(PDU2)를 온(ON)하는 단계와;The method of claim 1, wherein the control operation of the battery controller BMS is not performed in the electric vehicle mode (EV Mode) (! BMS), or the first power line connection unit PDU1 is turned off (! PDU1). ), If the DC converter is OFF (! DC / DC) and the fuel cell state is normal, turning on the second power line connection unit PDU2; 제2 파워 라인 연결부(PDU2)가 온(ON)되면 제3 파워 라인 연결부(PDU3)가 온(ON)되어 연료 전지 모드(FC Mode)로 제어동작을 수행하는 단계를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 연료 전지 하이브리드 전기 차량의 동력 분배 제어방법.And when the second power line connection unit PDU2 is turned on, the third power line connection unit PDU3 is turned on to perform a control operation in a fuel cell mode (FC Mode). A power distribution control method for a fuel cell hybrid electric vehicle.
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