KR20050006915A - System for supplying energy for electronic power steering in electric vehicle and method for the same - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: An energy supply system for electronic power steering of an electric vehicle and a method thereof are provided to improve the performance of the vehicle, to enhance reliability, to reduce weight of an electric wire by reducing the thickness of the electric wire, to lighten the vehicle through weight reduction of a DC/DC converter, and to reduce the cost. CONSTITUTION: An energy supply system for electronic power steering of an electric vehicle has a motor(22) for power steering and an inverter(21) for power steering to drive the electronic power steering, to receive energy from a driving battery or a fuel cell stack(23) and supply the energy to the inverter for power steering at normal times. The energy supply system has switching elements(31) to enable a controller installed to the electric vehicle to receive a fault signal and to change a flow of energy to an auxiliary battery(24) and to supply the energy to the electronic power steering to move the electric vehicle when the driving battery or the fuel cell stack fails.

Description

전기 자동차의 전자식 파워 스티어링용 에너지 공급 시스템 그 방법{SYSTEM FOR SUPPLYING ENERGY FOR ELECTRONIC POWER STEERING IN ELECTRIC VEHICLE AND METHOD FOR THE SAME}Energy supply system for electric power steering of electric vehicle {SYSTEM FOR SUPPLYING ENERGY FOR ELECTRONIC POWER STEERING IN ELECTRIC VEHICLE AND METHOD FOR THE SAME}

본 발명은 전기 자동차의 전자식 파워 스티어링용 에너지 공급 시스템 그 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 전기 자동차의 성능 향상 및 신뢰성이 증가되고, 전선의 굵기를 줄여 전선의 무게가 감소하며, DC/DC 컨버터의 용량 감소에 의한 DC/DC 컨버터의 무게 감소로 차량을 경량화가 이루어지며, 원가 절감이 이루어지기 위한 전기 자동차의 전자식 파워 스티어링용 에너지 공급 시스템 그 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an electric power steering energy supply system method for an electric vehicle, and more particularly, to improve performance and reliability of an electric vehicle, reduce the thickness of the electric wire, and reduce the weight of the electric wire, and a DC / DC converter. The present invention relates to a method for reducing the weight of a DC / DC converter by reducing the capacity of the vehicle, thereby reducing the weight of the vehicle, and reducing the cost of the vehicle.

전기에너지 및 연료 전지로 구동하는 차량은 일반 내연기관 차량과는 달리 보조 배터리의 충전을 위하여 수백V의 배터리팩의 전압 또는 수백V의 연료 전지 스택의 전압을 차량 전장 부하 전압에 맞는 12V로 강압하기 위해 보조 배터리 충전 전용 DC/DC 컨버터를 사용하고 있다.Unlike ordinary internal combustion engine vehicles, vehicles powered by electric energy and fuel cells are forced to step down voltages of several hundred volts of battery packs or hundreds of volts of fuel cell stacks to 12 volts for the vehicle's electrical load voltage to charge auxiliary batteries. In order to charge the secondary battery, a DC / DC converter is used.

예컨대, 현재 특정한 전기 자동차의 경우 1.6Kw 용량의 DC/DC 컨버터를 사용하고 있으며, 차량 특성상 전기로 구동하는 시스템의 증가로 DC/DC 컨버터의 용량이 계속 증가하고 있다. 특히 DC/DC 컨버터의 용량을 증가시키고 있는 부하로는 1.2Kw 용량의 전자식 파워 스티어링으로 차량 주행시 상시 보조 배터리의 에너지를 소비하고 있다.For example, a specific electric vehicle currently uses a DC / DC converter having a capacity of 1.6 Kw, and the capacity of the DC / DC converter continues to increase due to the increase in the electric driving system due to the characteristics of the vehicle. In particular, the load that is increasing the capacity of the DC / DC converter is a 1.2Kw electric power steering, which consumes the energy of the auxiliary battery at all times when driving the vehicle.

상기한 바와 같이, DC/DC 컨버터 용량의 많은 부분을 차지하는 1.2Kw의 전자식 파워 스티어링에 의한 문제점은 다음과 같다.As described above, the problems caused by the 1.2 Kw electric power steering, which occupies a large part of the DC / DC converter capacity, are as follows.

우선, 전자식 파워 스티어링에 100A 정도의 많은 전류가 흐르고 있고, 상기 DC/DC 컨버터와 전자식 파워 스티어링과의 연결된 라인(전선) 사이의 라인 임피던스(Line Impedance)를 RL이라 하면, DC/DC 컨버터에서 전자식 파워 스티어링으로 흐르는 전류 I에 비례하여 I X RL만큼의 전압 강하가 발생하게 된다.First, a large amount of current of about 100 A flows in the electronic power steering, and when the line impedance between the DC / DC converter and the connected line (wire) between the electronic power steering is RL, the DC / DC converter uses the electronic power. In proportion to the current I flowing to the power steering, a voltage drop of IX RL occurs.

상기한 라인 임피던스가 0.01Ω의 낮은 저항이라 하여도 100 X 0.01 = 1V만큼의 라인 전압 강하가 발생하게 되고, 이 라인 전압 강하에 의한 손실은 I²X RL이므로 100w의 에너지 손실이 발생하게 된다. 만약, 위와 같은 손실을 줄이기 위해 전선의 굵기를 키우게 되면 결국 전선의 구입 비용이 증가하게 되고, 전선의 무게 증가로 차량 성능의 저하가 발생하게 된다.Even if the resistance of the line impedance is 0.01 Ω, a line voltage drop of 100 X 0.01 = 1 V is generated, and the loss due to the line voltage drop is I 2 X RL, resulting in an energy loss of 100 watts. If the thickness of the wire is increased in order to reduce the loss as described above, the purchase cost of the wire increases, and the weight of the wire increases and the performance of the vehicle decreases.

그리고 현재 개발된 DC/DC 컨버터의 효율이 90% 정도라 하면, 이 DC/DC 컨버터에 1.6Kw의 에너지를 공급하기 위해서는 실제로 차량의 구동 배터리 또는 연료 전지 스택에서는 1.78Kw의 에너지를 공급하고 있으므로 180w 정도의 손실이 DC/DC 컨버터에서 발생하고 있다. 또한 DC/DC 컨버터의 용량 증가로 인한 DC/DC 컨버터의 가격 상승 및 무게 증가가 발생하고 있다.If the efficiency of the current DC / DC converter is about 90%, it is 180w to supply 1.6Kw of energy to the DC / DC converter, and 1.78Kw of energy is supplied from the driving battery or fuel cell stack of the vehicle. A degree of loss is occurring in the DC / DC converter. In addition, the increase in the capacity of the DC / DC converter is increasing the price and weight of the DC / DC converter.

그리고 상기 DC/DC 컨버터에서 보조 배터리로 12V 충전을 하고, 다시 이것을 차량의 전자식 파워 스티어링으로 공급하고 있으므로 보조 배터리에 빈번한 충방전 발생으로 인한 보조 배터리 수명이 감소하게 된다. 또한 보조 배터리의 충방전 효율을 90%라 하면, 1.2Kw의 파워 스티어링에 공급되는 에너지는 상기한 라인 전압 강하 100w + 1.33Kw = 1.43kw의 에너지가 필요하게 된다.In addition, since the DC / DC converter charges 12V with the auxiliary battery and supplies it to the electronic power steering of the vehicle, the auxiliary battery life due to frequent charging and discharging of the auxiliary battery is reduced. In addition, if the charging and discharging efficiency of the auxiliary battery is 90%, the energy supplied to the power steering of 1.2Kw requires the above-described line voltage drop of 100w + 1.33Kw = 1.43kw.

그리고 전술한 바와 같이, 상기 보조 배터리에서 전자식 파워 스티어링으로에너지를 공급하게 되면 전선의 무게 증가와, DC/DC 컨버터의 가격 상승 및 에너지 저장 장치의 순차적 에너지 이동으로 인한 에너지 효율 감소 등의 문제가 있음에도 전자식 파워 스티어링 시스템의 에너지 공급을 구동 배터리 또는 연료 전지 스택에서 DC/DC 컨버터로, DC/DC 컨버터에서 보조 배터리로, 보조 배터리에서 파워 스티어링으로 공급하는 이유는, 주행중 도 1에 도시된 바와 같은 차량 시스템의 문제로 인하여 구동 배터리 또는 연료 전지 스택(11)에서 결함(Fault) 발생으로 차량의 주행 불능 상태가 되고 차량의 DC/DC 컨버터(12)로 보조 배터리(13)에 에너지가 공급하지 못해도 보조 배터리(13)에 남아 있는 에너지로 파워 스티어링에 에너지를 잠시 공급하여 차량을 안전하게 원하는 위치로 유도할 수 있도록 하기 위하여 도 1과 같은 시스템을 사용하고 있는 것이다.As described above, when the auxiliary battery supplies energy to the electronic power steering, there are problems such as an increase in the weight of the wire, an increase in the price of the DC / DC converter, and a decrease in energy efficiency due to the sequential energy movement of the energy storage device. The energy supply of the electronic power steering system is supplied from the driving battery or fuel cell stack to the DC / DC converter, from the DC / DC converter to the auxiliary battery, and from the auxiliary battery to the power steering. Due to a problem in the system, a fault occurs in the driving battery or the fuel cell stack 11, and the vehicle becomes inoperable and the auxiliary battery 13 is not supplied to the DC / DC converter 12 of the vehicle. The energy remaining in the battery 13 supplies the power steering with energy for a while We are using the system as shown in Fig. 1 in order to be able to drive to the location.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 차량의 성능 향상 및 신뢰성이 증가되고, 전선의 굵기를 줄여 전선의 무게가 감소하며, DC/DC 컨버터의 용량 감소에 의한 DC/DC 컨버터의 무게 감소로 차량을 경량화가 이루어지며, 원가 절감이 이루어지도록 한 전기 자동차의 전자식 파워 스티어링용 에너지 공급 시스템 그 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above problems, the performance and reliability of the vehicle is increased, the weight of the wire is reduced by reducing the thickness of the wire, DC / DC converter by reducing the capacity of the DC / DC converter The purpose of the present invention is to provide an energy supply system for electric power steering of an electric vehicle, in which a weight reduction of the vehicle is made lighter and a cost reduction is achieved.

도 1은 종래의 기술에 따른 전기 자동차의 전자식 파워 스티어링용 에너지 공급 시스템의 구성을 개략적으로 나타내 보인 블록도.1 is a block diagram schematically showing the configuration of an energy supply system for electronic power steering of an electric vehicle according to the related art.

도 2는 본 발명에 따른 전기 자동차의 전자식 파워 스티어링용 에너지 공급 시스템의 구성을 개략적으로 나타내 보인 블록도.Figure 2 is a block diagram schematically showing the configuration of an energy supply system for electronic power steering of an electric vehicle according to the present invention.

도 3은 본 발명에 따른 전기 자동차의 전자식 파워 스티어링용 에너지 공급방법을 순차적으로 나타내 보인 개략적인 순서도.Figure 3 is a schematic flow chart showing sequentially the energy supply method for electronic power steering of the electric vehicle according to the present invention.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

21. 파워 스티어링용 인버터21. Power Steering Inverter

22. 파워 스티어링 모터22. Power Steering Motor

23. 구동 배터리 또는 연료 전지 스택23. Drive battery or fuel cell stack

24. 보조 배터리24. Spare battery

25. 전장 부하25. Electric load

26. DC/DC 컨버터26. DC / DC Converter

31. 스위칭 소자31. Switching element

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 전기 자동차의 전자식 파워 스티어링용 에너지 공급 시스템은, 전기에너지 및 연료 전지로 구동되는 전기 자동차의 전자식 파워 스티어링용 에너지 공급 시스템에 있어서, 상기 전자식 파워 스티어링이 구동되도록 파워 스티어링용 모터 및 파워 스티어링용 인버터가 구비되어, 상시에는 구동 배터리 또는 연료 전지 스택에서 에너지를 공급받아 상기 파워 스티어링용 인버터에 공급하고, 구동 배터리 또는 연료 전지 스택 결함시에는 상기 전기 자동차에 설치된 제어기가 결함신호를 받아 보조 배터리로 에너지의 흐림을 변경하여 상기 전자식 파워 스티어링에 에너지를 공급하도록 하는 스위칭 소자가 구비되어, 상기 전기 자동차를 이동시키는 것을 그 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the electric power steering energy supply system of an electric vehicle of the present invention is an electric power steering energy supply system of an electric vehicle driven by electric energy and a fuel cell, wherein the electric power steering is driven. The power steering motor and the power steering inverter are provided so that energy is supplied from the driving battery or the fuel cell stack at all times and supplied to the power steering inverter, and when the driving battery or the fuel cell stack is defective, the electric vehicle is installed in the electric vehicle. The controller is provided with a switching element for receiving a defect signal to change the blur of energy to the auxiliary battery to supply energy to the electronic power steering, characterized in that for moving the electric vehicle.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 전기 자동차의 전자식 파워 스티어링용 에너지 공급 방법은, 전기에너지 및 연료 전지로 구동되는 전기 자동차의 전자식 파워 스티어링용 에너지 공급 방법에 있어서, (a) 차량이 주행하고 있는 경우, 구동 배터리 또는 연료 전지 스택에 결함이 발생되었는지 판단하는 단계와; (b) 상기 단계 (a)에서 상기 구동 배터리 또는 상기 연료 전지 스택에 결함이 발생되었다고 판단되는 경우, 상기 전자식 파워 스티어링의 동력원을 보조 배터리로 사용하는 단계와; (c) 상기 차량을 안전한 곳으로 이동시켜 정지시키는 단계;를 포함하여 된 것을 그 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the electric power steering energy supply method of an electric vehicle of the present invention is an energy supply method for electric power steering of an electric vehicle driven by electric energy and a fuel cell, wherein (a) the vehicle travels. Determining whether a defect has occurred in the driving battery or the fuel cell stack; (b) if it is determined in step (a) that a defect occurs in the drive battery or the fuel cell stack, using a power source of the electronic power steering as a secondary battery; (c) moving the vehicle to a safe place to stop it.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2에는 본 발명에 따른 전기 자동차의 전자식 파워 스티어링용 에너지 공급 시스템의 구성을 개략적으로 나타낸 블록도가 도시되어 있다.Figure 2 is a block diagram schematically showing the configuration of the energy supply system for electronic power steering of the electric vehicle according to the present invention.

도면을 참조하면, 본 발명에 따른 전기 자동차의 전자식 파워 스티어링용 에너지 공급 시스템에는, 전기에너지 및 연료 전지로 구동되는 전기 자동차의 전자식파워 스티어링이 구동되도록 파워 스티어링용 모터(21) 및 파워 스티어링용 인버터(22)가 구비된다. 따라서 상시에는 구동 배터리 또는 연료 전지 스택(23)에서 에너지를 공급받아 상기 파워 스티어링용 인버터(22)에 공급한다.Referring to the drawings, in the electric power steering energy supply system of an electric vehicle according to the present invention, the electric power steering motor 21 and the power steering inverter for driving the electric power steering of the electric vehicle driven by electric energy and fuel cells 22 is provided. Accordingly, energy is always supplied from the driving battery or the fuel cell stack 23 and supplied to the power steering inverter 22.

그리고 본 발명에 따른 전기 자동차의 전자식 파워 스티어링용 에너지 공급 시스템에는, 상기 구동 배터리 또는 연료 전지 스택(23) 결함시에는 전기 자동차에 설치된 제어기(controller)가 결함신호를 받아 보조 배터리(24)로 에너지의 흐림을 변경하여 전자식 파워 스티어링에 에너지를 공급하도록 하는 릴레이 또는 스위칭 소자(31)가 구비된다. 즉, 비상시에만 보조 배터리(24)에서 에너지를 공급받아 전기 자동차를 이동시킨다.In the electric power steering energy supply system of the electric vehicle according to the present invention, when the driving battery or the fuel cell stack 23 is defective, a controller installed in the electric vehicle receives a defect signal and supplies energy to the auxiliary battery 24. A relay or switching element 31 is provided to change the blur of to supply energy to the electronic power steering. That is, the electric vehicle is moved by receiving energy from the auxiliary battery 24 only in an emergency.

그리고 상기 파워 스티어링용 인버터(22)는 출력 전압 및 출력 주파수의 제어가 가능한 VVVF(Variable Voltage Variable Frequency) 인버터로 이루어진다.The power steering inverter 22 includes a variable voltage variable frequency (VVVF) inverter capable of controlling output voltage and output frequency.

또한 전기 자동차의 차량에는 상기 연료 전지 스택(23)의 전압을 차량 전장 부하(25)의 전압에 맞는 12V로 강압하기 위해 보조 배터리(24)를 충전하기 위한 DC/DC 컨버터(26)가 구비된다.In addition, the vehicle of the electric vehicle is provided with a DC / DC converter 26 for charging the auxiliary battery 24 to step down the voltage of the fuel cell stack 23 to 12V corresponding to the voltage of the vehicle electric load 25. .

상기한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 전기 자동차의 전자식 파워 스티어링용 에너지 공급 시스템을 이용하여 본 발명에 따른 전기 자동차의 전자식 파워 스티어링용 에너지 공급방법을 설명하면 다음과 같다.The energy supply method for the electronic power steering of the electric vehicle according to the present invention using the energy supply system for the electronic power steering of the electric vehicle according to the present invention having the configuration as described above is as follows.

도 3에는 본 발명에 따른 전기 자동차의 전자식 파워 스티어링용 에너지 공급방법을 순차적으로 나타내 보인 개략적인 순서도가 도시되어 있다.3 is a schematic flowchart showing sequentially an energy supply method for electronic power steering of an electric vehicle according to the present invention.

도면을 다시 참조하면, 본 발명에 따른 전기 자동차의 전자식 파워 스티어링용 에너지 공급 방법은, 우선, 전기 자동차의 차량이 주행하고 있는 경우, 구동 배터리 또는 연료 전지 스택(23)에 결함이 발생되었는지 판단한다.(단계 110,120)Referring again to the drawings, the electric power steering energy supply method for an electric vehicle according to the present invention first determines whether a defect occurs in the driving battery or the fuel cell stack 23 when the vehicle of the electric vehicle is running. (Steps 110,120)

상기 단계 120에서 상기 구동 배터리 또는 연료 전지 스택(23)에 결함이 발생되었다고 판단되는 경우 즉, 비상시에는 전자식 파워 스티어링의 동력원을 보조 배터리(24)로 사용한다.(단계 130)If it is determined in step 120 that a defect occurs in the driving battery or fuel cell stack 23, that is, in an emergency, the power source of the electronic power steering is used as the auxiliary battery 24 (step 130).

이어서, 차량을 안전한 곳으로 이동시켜 정지시킨다.(단계 140)The vehicle is then moved to a safe place to stop (step 140).

한편, 상기 단계 120에서 구동 배터리 또는 연료 전지 스택(23)에 결함이 발생되지 않았다고 판단되는 경우 즉, 차량의 일반 주행시 또는 상시에는 전자식 파워 스티어링의 동력원을 구동 배터리 또는 연료 전지 스택(23)으로 사용하며, 차량을 계속 주행시킨다.(단계 210,220)On the other hand, when it is determined that a defect does not occur in the driving battery or the fuel cell stack 23 in step 120, that is, when the vehicle is normally driven or at all times, the power source of the electronic power steering is used as the driving battery or the fuel cell stack 23. And continues to drive the vehicle (steps 210 and 220).

이와 같이 전자식 파워 스티어링의 구동은 3상의 파워 스티어링용 모터(21) 및 인버터(22)로 구성이 되어 있고, 이 인버터(22)는 출력 전압 및 출력 주파수가 제어 가능한 VVVF 방식의 인버터를 사용하고 있다. 따라서 차량 주행시 즉, 상시에는 구동 배터리 또는 연료 전지 스택(23)에서 에너지를 공급받아 전자식 파워 스티어링용 인버터(22)에 에너지를 공급한다.As described above, the electric power steering is driven by a three-phase power steering motor 21 and an inverter 22. The inverter 22 uses a VVVF type inverter capable of controlling the output voltage and the output frequency. . Therefore, during driving of the vehicle, that is, at all times, energy is supplied from the driving battery or the fuel cell stack 23 to supply the energy to the electronic power steering inverter 22.

반면, 비상시에만 보조 배터리(24)에서 에너지를 공급받아 사용을 한다. 비상시에는 이미 구동 배터리 또는 연료 전지 스택(23)의 결함으로 인하여 차량의 주행이 불가능한 상태이고, 이 경우에는 잠깐 동안 파워 스티어링을 사용하여 안전한 지대로 차량을 이동하는 것이 주목적이므로 이 경우에만 충전 되어있는 보조 배터리(24)를 잠시 사용하여 차량을 안전한 지대로 이동하면 된다.On the other hand, the energy is supplied from the auxiliary battery 24 only in an emergency. In an emergency, the vehicle cannot be driven due to a defect of the driving battery or the fuel cell stack 23. In this case, the main purpose is to use the power steering for a short time to move the vehicle to a safe area. The auxiliary battery 24 may be briefly used to move the vehicle to a safe area.

이렇게 비상시에만 보조 배터리(24)를 사용하고 상시에는 구동 배터리 또는 연료 전지 스택(23)을 사용하는 전자식 파워 스티어링 시스템은, 종래와 같이 보조 배터리만(13; 도 1 참조)을 동력원으로 사용하는 전자식 파워 스티어링 시스템에 비해 다음과 같은 차이점이 있다.The electronic power steering system using the auxiliary battery 24 only in an emergency and using the driving battery or fuel cell stack 23 at all times is an electronic system using only the auxiliary battery 13 (see FIG. 1) as a power source. Compared to the power steering system, there are the following differences.

우선, 전선(line)의 굵기를 줄일 수 있다. 즉, 구동 배터리 또는 연료 전지 스택(23)을 전자식 파워 스티어링 구동을 위한 동력원으로 사용하므로 보조 배터리(24)의 전압에 비해 매우 높은 고전압을 사용하게 된다. 그러므로 동일한 출력에서 전선으로 흐르는 전류의 양이 줄어들므로 종래의 시스템에 비해 구동 배터리 또는 연료 전지 스택에서 파워 스티어링용 인버터(22)로 보내는 전선의 굵기를 가는 전선을 사용할 수 있으므로 차량의 무게가 감소한다.First, the thickness of the line can be reduced. That is, since the driving battery or the fuel cell stack 23 is used as a power source for the electronic power steering driving, a very high voltage is used compared to the voltage of the auxiliary battery 24. Therefore, since the amount of current flowing to the wire at the same output is reduced, the weight of the vehicle can be reduced since the thinner wire of the wire sent from the driving battery or fuel cell stack to the power steering inverter 22 can be used as compared to the conventional system. .

또한 비상시에만 순간적으로 보조 배터리(24)의 동력을 사용하므로 보조 배터리(24)에서 전자식 파워 스티어링으로 가는 전선의 굵기는 상시 보조 배터리(24)의 동력을 사용하는 전자식 파워 스티어링 시스템에 비해 전선의 굵기를 작게 하는 설계가 가능하다.In addition, since the power of the auxiliary battery 24 is instantaneously used only in an emergency, the thickness of the wire from the auxiliary battery 24 to the electronic power steering is thicker than the electric power steering system using the power of the auxiliary battery 24 at all times. It is possible to design a smaller.

그리고 흐리는 전류의 감소로 인하여 전선의 전압 강하 현상 저하로 인한 전력 손실을 감소된다. 예컨대, 특정의 전기 자동차의 경우 312V의 전압을 사용하므로 12V를 사용하는 시스템과 비해 흐르는 전류가 1/26으로 감소하게 된다.In addition, due to the reduction of the blurring current, the power loss due to the drop in the voltage drop of the wire is reduced. For example, a particular electric vehicle uses a voltage of 312V, which reduces the current flowing to 1/26 compared to a system using 12V.

그러므로 전선의 전압 강하가 0.01 X 100/26 = 0.04V 이다. 따라서 전선에서의 전력 손실은 0.15w로 종래의 100w 손실에 비해 엄청난 개선 효과가 있다.Therefore, the voltage drop on the wire is 0.01 X 100/26 = 0.04 V. As a result, the power dissipation at the wire is 0.15 watts, a significant improvement over conventional 100 watt losses.

또한 DC/DC 컨버터(26)의 용량 감소로 인한 DC/DC 컨버터의 가격이 하락하고, 무게가 감소되며, 전력의 손실이 감소된다. 즉, 전자식 파워 스티어링의 부하를 제외하고 DC/DC 컨버터(26)의 용량을 설계할 수 있으므로, 이 DC/DC 컨버터(26)의 용량 감소 및 이로 인한 DC/DC 컨버터(26)의 가격 하락 및 무게 감소를 얻을 수 있으며, 동일 효율에서 DC/DC 컨버터(26)의 용량 감소로 인한 전력 손실이 절감된다.In addition, the price of the DC / DC converter decreases due to the capacity reduction of the DC / DC converter 26, the weight is reduced, and power loss is reduced. That is, since the capacity of the DC / DC converter 26 can be designed except for the load of the electronic power steering, the capacity reduction of the DC / DC converter 26 and the resulting price reduction of the DC / DC converter 26 and Weight reduction can be obtained and power losses due to reduced capacity of the DC / DC converter 26 at the same efficiency.

그리고 보조 배터리의 사용 빈도 감소로 인한 전력 손실이 감소되고, 보조 배터리의 수명이 연장된다. 즉, 도 1과 같이 보조 배터리의 에너지를 사용하는 전자식 파워 스티어링의 경우 빈번한 보조 배터리의 사용으로 보조 배터리의 수명 단축 및 보조 배터리의 충방전 효율까지 고려하여야 하나, 구동 배터리 또는 연료 전지 스택(23)에서 직접 에너지를 공급받는 시스템의 경우 보조 배터리(24)의 수명 증가 및 충방전 효율에 의한 전력 손실을 고려하지 않아도 된다.In addition, power loss due to a decrease in the frequency of use of the auxiliary battery is reduced, and the life of the auxiliary battery is extended. That is, in the case of the electronic power steering using energy of the auxiliary battery as shown in FIG. 1, the life of the auxiliary battery should be shortened and the charging and discharging efficiency of the auxiliary battery should be considered due to the frequent use of the auxiliary battery. In the case of a system directly supplied with energy, power loss due to the increase of the life of the auxiliary battery 24 and the charge / discharge efficiency need not be considered.

상기한 바와 같이 도 2와 같은 시스템을 사용하여 상시에는 구동 배터리 또는 연료 전지 스택(23)을 사용하고, 구동 배터리 또는 연료 전지 스택(23)이 결함시에는 차량 내부에 있는 제어기가 이 신호를 받아 도 2와 같이, 릴레이 또는 다른 스위칭 소자(31)를 사용하여 보조 배터리(24)로 에너지의 흐림을 변경하여 전자식 파워 스티어링에 에너지를 공급하면 된다.As described above, the drive battery or fuel cell stack 23 is always used using the system as shown in FIG. 2, and when the drive battery or fuel cell stack 23 is defective, the controller in the vehicle receives this signal. As shown in FIG. 2, the blur of energy is supplied to the auxiliary battery 24 by using a relay or another switching element 31 to supply energy to the electronic power steering.

또한 전자식 파워 스티어링용 인버터(22)는 VVVF 방식의 인버터이므로 전자식 파워 스티어링용 인버터(22)에 입력되는 전압에 상관없이 출력되는 전압 및 주파수를 가변하여 원하는 전압 및 주파수의 전원을 파워 스티어링용 3상 모터(21)에 입력 가능하다.In addition, since the electronic power steering inverter 22 is a VVVF type inverter, the output voltage and frequency are varied regardless of the voltage input to the electronic power steering inverter 22 to supply power of a desired voltage and frequency to the three-phase power steering. Input to the motor 21 is possible.

따라서 릴레이 또는 스위칭 소자(31) 하나만을 추가하면 앞에서 언급한 바와 같은 모든 효과를 얻을 수 있다.Therefore, adding only one relay or switching element 31 can achieve all the effects as mentioned above.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 전기 자동차의 전자식 파워 스티어링용 에너지 공급 시스템 그 방법은 다음과 같은 효과를 갖는다.As described above, the method for supplying energy for electric power steering of an electric vehicle according to the present invention has the following effects.

전자식 파워 스티어링의 전원 공급이 구동 배터리 및 연료 전지 스택에서 DC/DC 컨버터로, DC/DC 컨버터에서 보조 배터리로, 보조 배터리에서 전자식 파워 스티어링으로 3번 걸쳐 이동하는 복잡한 시스템에 의한 차량의 전력 손실 증가 및 3번 걸쳐 에너지가 이동하는 에너지 저장 시스템의 복잡성에 의한 고장발생 원인 증가를 제안한 시스템을 적용하여 시스템을 단순화시킬 수 있으므로 차량의 성능 향상 및 차량의 신뢰성이 증가된다.The power supply of the electronic power steering increases the power loss of the vehicle by a complex system that moves three times from the driving battery and fuel cell stack to the DC / DC converter, from the DC / DC converter to the auxiliary battery, and from the auxiliary battery to the electronic power steering. And the system can be simplified by applying the proposed system to increase the cause of failure caused by the complexity of the energy storage system that moves energy over three times, thereby improving the performance of the vehicle and the reliability of the vehicle.

그리고 전선의 굵기를 줄일 수 있으므로 전선의 무게가 감소하고, DC/DC 컨버터의 용량 감소에 의한 DC/DC 컨버터의 무게 감소로 차량을 경량화 할 수 있다.And because the thickness of the wire can be reduced, the weight of the wire is reduced, and the weight of the DC / DC converter by weight reduction of the DC / DC converter can reduce the weight of the vehicle.

또한 DC/DC 컨버터의 용량 감소 및 전선의 무게를 줄일 수 있으므로 원가 절감 효과가 있다.In addition, the DC / DC converter's capacity can be reduced and wire weight can be reduced, resulting in cost savings.

본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.Although the present invention has been described with reference to one embodiment shown in the drawings, this is merely exemplary, and it will be understood by those skilled in the art that various modifications and equivalent embodiments are possible. Therefore, the true scope of protection of the present invention should be defined only by the appended claims.

Claims (4)

전기에너지 및 연료 전지로 구동되는 전기 자동차의 전자식 파워 스티어링용 에너지 공급 시스템에 있어서,In the energy supply system for electronic power steering of an electric vehicle driven by electric energy and fuel cells, 상기 전자식 파워 스티어링이 구동되도록 파워 스티어링용 모터 및 파워 스티어링용 인버터가 구비되어, 상시에는 구동 배터리 또는 연료 전지 스택에서 에너지를 공급받아 상기 파워 스티어링용 인버터에 공급하고,A power steering motor and a power steering inverter are provided to drive the electronic power steering, and constantly receives energy from a driving battery or a fuel cell stack and supplies the power steering inverter to the power steering inverter. 구동 배터리 또는 연료 전지 스택 결함시에는 상기 전기 자동차에 설치된 제어기가 결함신호를 받아 보조 배터리로 에너지의 흐림을 변경하여 상기 전자식 파워 스티어링에 에너지를 공급하도록 하는 스위칭 소자가 구비되어, 상기 전기 자동차를 이동시키는 것을 특징으로 하는 전기 자동차의 전자식 파워 스티어링용 에너지 공급 시스템.In the case of a drive battery or fuel cell stack failure, a controller installed in the electric vehicle receives a defect signal and changes a blur of energy to an auxiliary battery to supply energy to the electronic power steering, thereby moving the electric vehicle. An energy supply system for electric power steering of an electric vehicle, characterized in that for making. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 파워 스티어링용 인버터는 출력 전압 및 출력 주파수의 제어가 가능한 VVVF 인버터로 이루어진 것을 특징으로 하는 전기 자동차의 전자식 파워 스티어링용 에너지 공급 시스템.The power steering inverter is an electronic power steering energy supply system for an electric vehicle, characterized in that the VVVF inverter capable of controlling the output voltage and output frequency. 전기에너지 및 연료 전지로 구동되는 전기 자동차의 전자식 파워 스티어링용 에너지 공급 방법에 있어서,In the energy supply method for electronic power steering of an electric vehicle driven by electric energy and fuel cells, (a) 차량이 주행하고 있는 경우, 구동 배터리 또는 연료 전지 스택에 결함이 발생되었는지 판단하는 단계와;(a) determining whether a defect occurs in the driving battery or the fuel cell stack when the vehicle is running; (b) 상기 단계 (a)에서 상기 구동 배터리 또는 상기 연료 전지 스택에 결함이 발생되었다고 판단되는 경우, 상기 전자식 파워 스티어링의 동력원을 보조 배터리로 사용하는 단계와;(b) if it is determined in step (a) that a defect occurs in the drive battery or the fuel cell stack, using a power source of the electronic power steering as a secondary battery; (c) 상기 차량을 안전한 곳으로 이동시켜 정지시키는 단계;를 포함하여 된 것을 특징으로 하는 전기 자동차의 전자식 파워 스티어링용 에너지 공급방법.(c) moving the vehicle to a safe place to stop the electric power steering method for electric power steering of an electric vehicle. 제3항에 있어서,The method of claim 3, 상기 단계 (a)에서 상기 구동 배터리 또는 상기 연료 전지 스택에 결함이 발생되지 않았다고 판단되는 경우, 상기 전자식 파워 스티어링의 동력원을 구동 배터리 또는 연료 전지 스택으로 사용하는 것을 특징으로 하는 전기 자동차의 전자식 파워 스티어링용 에너지 공급방법.If it is determined in step (a) that no defect has occurred in the driving battery or the fuel cell stack, the electric power steering of the electric vehicle is characterized by using the power source of the electronic power steering as the driving battery or fuel cell stack. Energy supply method.
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