KR20050018172A - 42ｖ 전원 이용 자동차의 12볼트 전원 공급 시스템 및 방법 - Google Patents

42ｖ 전원 이용 자동차의 12볼트 전원 공급 시스템 및 방법

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KR20050018172A
KR20050018172A KR1020030056186A KR20030056186A KR20050018172A KR 20050018172 A KR20050018172 A KR 20050018172A KR 1020030056186 A KR1020030056186 A KR 1020030056186A KR 20030056186 A KR20030056186 A KR 20030056186A KR 20050018172 A KR20050018172 A KR 20050018172A
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이영대
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현대자동차주식회사
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Abstract

본 발명은 42V 전원 이용 자동차의 12볼트 전원 공급 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 42볼트 발전계로부터 생성되는 전력을 저장하며, 12볼트 3개의 A,B,C 배터리가 직렬로 연결되는 36볼트 배터리와, 36볼트 배터리를 구성하는 상기 A,B,C 배터리의 어느 하나를 선택적으로 선택할 수 있도록 구비되는 릴레이와, A,B,C 배터리의 가용 에너지를 파악하여, 최대 가용 에너지를 갖는 하나의 배터리를 선택할 수 있도록 상기 릴레이를 작동시키는 BMS를 구비한다.

Description

42Ｖ 전원 이용 자동차의 12볼트 전원 공급 시스템 및 방법{12 VOLTAGE POWER SUPPLY SYSTEM OF SYSTEM USING 42 VOLTAGE AND METHOD THEREOF}
본 발명은 전기 자동차의 12볼트 전원 공급 시스템 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 36볼트 배터리 하나로 12볼트의 전력을 공급할 수 있도록 하여 배터리 장착의 레이아웃 및 시스템 안정화를 기할 수 있는 전기 자동차의 12볼트 전원 공급 시스템 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 전기 자동차는 메인 동력원으로 사용되는 36볼트의 배터리와, 보조 동력원으로 사용되는 12볼트의 배터리를 함께 사용한다.
이러한 종래 전기 자동차 배터리의 36볼트 배터리와, 12볼트 배터리 각각을 함께 사용함으로서, 차량 장착에 따른 레이아웃(LAYOUT)이 복잡한 문제점이 있으며, 36볼트 배터리와 12볼트 배터리 각각에 적용되는 발전기(GENERATOR)가 그 충전을 위하여 각각 필요한 문제점이 있다.
본 발명은 상기 전술한 바와 같은 문제점들을 해결하기 위해 창출된 것으로서, 36볼트 배터리 하나로 12볼트의 전력을 공급할 수 있도록 하여 배터리 장착의 레이아웃 및 시스템 안정화를 기할 수 있는 전기 자동차의 12볼트 전원 공급 시스템 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 42V 전원 이용 자동차의 12볼트 전원 공급방법은, 42볼트 발전계로부터 공급되는 전력을 저장하는 36볼트 배터리를 구비한 전기 자동차의 12 볼트 전력 공급 방법에 있어서, (a) 자동차에 장착되며 12볼트 용량의 A,B,C 각각의 배터리가 직렬로 연결 구비된 36볼트 배터리의 출력 파워가 일정치 이상 충분한가 여부를 판단하는 단계; (b) 상기 단계의 36볼트 배터리의 출력 파워가 충분하다고 판단되면, 회생 발전모드로 제어하여 전원을 공급하도록 제어하는 단계; (c) 상기 36볼트 배터리를 구성하는 12 볼트 용량의 상기 A,B,C 각 배터리중 가용 에너지가 상대적으로 많은 하나의 배터리를 선정하는 단계; 및 (d) 상기 단계(c)로 선정된 배터리를 BMS 제어에 의한 릴레이 작동 제어로 12 볼트의 배터리 전원을 공급하도록 하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 (a) 단계는, 상기 36볼트 배터리 전원의 출력 파워가 설정치 이하로 판단되면, 상기 36볼트 배터리로 구동되는 구동모터로의 전력 공급을 제한하는 단계; 및 상기 42볼트 발전계를 구동하여 상기 36볼트 배터리를 충전하여 출력 파워를 상승시키도록 하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 42V 전원 이용 자동차의 12볼트 전원 공급 시스템은, 42볼트 발전계로부터 생성되는 전력을 저장하며, 12볼트 3개의 A,B,C 배터리가 직렬로 연결되는 36볼트 배터리; 상기 36볼트 배터리를 구성하는 상기 A,B,C 배터리의 어느 하나를 선택적으로 선택할 수 있도록 구비되는 릴레이; 및 상기 A,B,C 배터리의 가용 에너지를 파악하여, 최대 가용 에너지를 갖는 하나의 배터리를 선택할 수 있도록 상기 릴레이를 작동시키는 BMS;를 구비하는 것을 특징으로 한다.
이하 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 42V 전원 이용 자동차의 12볼트 전원 공급 시스템 및 방법을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 42V 전원 이용 자동차의 12볼트 전원 공급 시스템 및 방법을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 42V 전원 이용 자동차의 12볼트 전원 공급 시스템(100)은, 36볼트 배터리(10)와, 릴레이(20) 및 BMS(30)를 구비한다. 이러한 자동차는 42볼트 전원 시스템을 사용하는 내연기관 및 하이브리드 전기자동차에 적용될 수 있다.
상기 36볼트 배터리(10)는 12볼트 3개의 A,B,C 배터리(11)(13)(15)가 직렬로 연결된 배터리를 말한다. 상기 36볼트 배터리(10)는 릴레이(20)에 연결되어 A,B,C 배터리(11)(13)(15)의 어느 하나의 전력이 선택적으로 공급된다.
상기 릴레이(20)는 BMS(BATTERY MANAGEMENT SYSTEM;30)의 제어로 상기 36볼트 배터리(10)를 구성하는 상기 A,B,C 배터리(11)(13)(15)의 어느 하나의 전력이 선택적으로 공급되도록 제어된다. 즉, 상기 BMS(30)는 36볼트 배터리(10)의 전력을 측정하여 상대적으로 가용 전력이 많은 어느 하나의 12볼트 배터리의 전력이 공급되도록 함으로써， 별도의 12볼트 배터리를 구비하지 않고 36볼트 배터리를 이용하여 12볼트의 보조 전력을 공급할 수 있도록 한다. 즉, 36볼트 배터리(10)는 전기 자동차의 동력원, 회생발전 및 발전용으로 사용되는 것이며, 12볼트 배터리는 보조 파워로 사용되는 것으로써, 본 발명은 12볼트 배터리를 36볼트 배터리 외에 별도로 구비하지 않고 36볼트를 구성하는 어느 하나의 12볼트 배터리를 릴레이를 통하여 선택적으로 전원 공급이 되도록 하는 구성을 갖는다.
상기의 구성을 갖는 본 발명에 따른 42V 전원 이용 자동차의 12볼트 전원 공급 시스템의 작용을 설명한다.
자동차의 배터리를 12볼트 3개의 배터리로 구성된 36볼트 배터리로 구비한다. 상기 자동차는 42볼트 전원 시스템을 사용하는 내연기관 및 하이브리드 전기자동차에 적용될 수 있다.
그리고 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 자동차의 보조 전력으로 사용되는 12볼트의 전력을 상기 36볼트(10)를 구성하는 3개의 12볼트 배터리 (11)(13)(15)중 가용 전력이 상대적으로 많은 어느 하나의 12볼트 배터리를 BMS로 제어되는 릴레이(20)를 이용하여 선택되도록 함으로써, 36볼트 배터리(10)를 통하여 12볼트 전력이 공급될 수 있도록 한다.
이에 따라, 12볼트 배터리를 추가로 구비하지 않아도 12볼트의 전원을 공급할 수 있는 구조를 갖는다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 42V 전원 이용 자동차의 12볼트 전원 공급방법을 개략적으로 도시한 흐름도로서, 도 3을 참조하여 본 발명의 전기 자동차의 12볼트 전원 공급 방법을 설명한다.
본 발명은 42볼트 발전계로부터 공급되는 전력을 저장하는 36볼트 배터리를 구비한 내연기관 및 전기 자동차의 12 볼트 전력 공급 방법에 관한 것으로서, 먼저, 자동차에 장착되며 12볼트 용량의 A,B,C 각각의 배터리가 직렬로 연결 구비된 36볼트 배터리의 출력 파워가 일정치 이상 충분한가 여부를 판단한다.(S11) 상기 36볼트 배터리의 출력 파워가 일정치 이하로 판단되면, 전기 자동차 모터의 전력 공급을 제한한다.(S12) 그리고 발전모드로 변환으로 42볼트 발전계를 구동하여 36볼트 배터리를 충전하여 출력 파워를 상승시키도록 한다.(S13)
다음, 상기 단계의 36볼트 배터리의 출력 파워가 충분하다고 판단되면, 회생 발전모드로 제어하여 전원을 공급하도록 제어한다.(S14)
이어서, 상기 36볼트 배터리를 구성하는 12 볼트 용량의 A,B,C 각 배터리중 가용 에너지가 상대적으로 많은 하나의 배터리를 BMS를 통하여 선정하여(S15), 상기 단계(S15)로 선정된 배터리를 BMS 제어에 의한 릴레이 작동 제어로 연결하고(S16) 12 볼트의 배터리 전원을 공급하도록 한다.(S17)
상기와 같은 본 발명에 따른 42V 전원 이용 자동차의 12볼트 전원 공급 시스템 및 방법은 다음과 같은 효과를 갖는다.
36볼트 배터리를 통하여 12볼트의 전력을 공급함으로써, 설치 구조가 간단하고 배터리의 경량화 및 부피 감소의 효과를 갖는다.
또한 36볼트 배터리를 구성하는 3개의 12볼트 배터리중 가용 에너지가 상대적으로 많은 하나의 12볼트 배터리를 선택하여 전력을 공급할 수 있도록 함으로써, 에너지를 효율적으로 사용할 수 있으며 시스템 안정화가 가능하다.
이상, 본 발명을 도면에 도시된 실시예를 참조하여 설명하였다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않고 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명과 균등한 범위에 속하는 다양한 변형예 또는 다른 실시예가 가능하다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호범위는 이어지는 특허청구범위에 의해 정해져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 42V 전원 이용 자동차의 12볼트 전원 공급 시스템을 개략적으로 도시한 도면.
도 2 내지 도 4는 도 1의 작동 도면.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 42V 전원 이용 자동차의 12볼트 전원 공급 방법을 개략적으로 도시한 흐름도.

Claims (3)

  1. 42볼트 발전계로부터 공급되는 전력을 저장하는 36볼트 배터리를 구비한 차량의 볼트 전력 공급 방법에 있어서,
    (a) 자동차에 장착되며 12볼트 용량의 A,B,C 각각의 배터리가 직렬로 연결 구비된 36볼트 배터리의 출력 파워가 일정치 이상 충분한가 여부를 판단하는 단계;
    (b) 상기 단계의 36볼트 배터리의 출력 파워가 충분하다고 판단되면, 회생 발전모드로 제어하여 전원을 공급하도록 제어하는 단계;
    (c) 상기 36볼트 배터리를 구성하는 12 볼트 용량의 상기 A,B,C 각 배터리중 가용 에너지가 상대적으로 많은 하나의 배터리를 선정하는 단계; 및
    (d) 상기 단계(c)로 선정된 배터리를 BMS 제어에 의한 릴레이 작동 제어로 12 볼트의 배터리 전원을 공급하도록 하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 42V 전원 이용 자동차의 12볼트 전원 공급방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 (a) 단계는,
    상기 36볼트 배터리 전원의 출력 파워가 설정치 이하로 판단되면, 상기 36볼트 배터리로 구동되는 구동모터로의 전력 공급을 제한하는 단계; 및
    상기 42볼트 발전계를 구동하여 상기 36볼트 배터리를 충전하여 출력 파워를 상승시키도록 하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 42V 전원 이용 자동차의 12볼트 전원 공급방법.
  3. 42볼트 발전계로부터 생성되는 전력을 저장하며, 12볼트 3개의 A,B,C 배터리가 직렬로 연결되는 36볼트 배터리;
    상기 36볼트 배터리를 구성하는 상기 A,B,C 배터리의 어느 하나를 선택적으로 선택할 수 있도록 구비되는 릴레이; 및
    상기 A,B,C 배터리의 가용 에너지를 파악하여, 최대 가용 에너지를 갖는 하나의 배터리를 선택할 수 있도록 상기 릴레이를 작동시키는 BMS;를 구비하는 것을 특징으로 하는 42V 전원 이용 자동차의 12볼트 전원 공급 시스템.
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