KR20060069136A

KR20060069136A - 하이브리드 차량의 동력 분배 제어장치 및 방법

Info

Publication number: KR20060069136A
Application number: KR1020040108236A
Authority: KR
Inventors: 이규일
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2004-12-17
Filing date: 2004-12-17
Publication date: 2006-06-21
Also published as: KR100645560B1

Abstract

연료전지 차량에 고전압 배터리를 추가적으로 장착하여 연료전지 차량에서 사용하지 못했던 브레이크 및 가속 회생 에너지를 회수하여 추가 장착되는 배터리에 저장하며, 동력분배 알고리즘을 통해 연료전지 및 배터리의 동력을 제어하여 차량의 가속 성능을 향상시키도록 하는 하이브리드 차량의 동력 분배 제어에 관한 것으로,

수소 화학 반응을 통해 전기 에너지를 발생시키는 연료전지와, 구동원인 모터 및 공급되는 DC전압을 상변환시켜 상기 모터의 구동을 드라이브하는 인버터를 포함하며, 상기 연료전지의 출력단에 연결되어 연료전지에서 출력되는 전압을 승압하는 DC/DC 컨버터와, 상기 DC/DC 컨버터의 출력단에 병렬로 연결되어 모터의 구동에 필요한 동력을 분배 제공하고, 모터의 제동 및 가속시에 회생 에너지를 회수하여 충전되는 배터리와, 상기 배터리의 전압, 전류, 충전상태(SOC), 온도를 포함하는 제반적인 정보를 검출 분석하여 관리하는 BMS 및, 상위 제어기인 HCU에서 인가되는 제어정보와 BMS에서 제공되는 배터리의 상태 정보(SOC)에 따라 인버터의 상변환을 PWM 제어하여 모터의 구동을 제어하는 MCU를 포함하는 것을 특징으로 한다.

연료전지, 배터리, 하이브리드 차량, 전압분배공급, 회생 제동 에너지

Description

하이브리드 차량의 동력 분배 제어장치 및 방법{POWER DIVISION CONTROL SYSTEM OF HYBRID VEHICLE AND METHOD THEREOF}

도 1은 본 발명에 따른 하이브리드 차량의 동력 분배 제어장치에 대한 개략적인 구성도.

도 2는 본 발명에 따른 하이브리드 차량에서 동력 분배 제어를 수행하는 일 실시예의 흐름도.

도 3은 본 발명에 따른 하이브리드 차량의 동력 분배 제어에서 배터리 SOC 제어 수행에 대한 흐름도.

도 4는 본 발명에 따른 하이브리드 차량의 동력 분배 제어에서 모터 제어 수행에 대한 흐름도.

도 5는 종래 연료전지 차량의 동력 분배장치에 대한 개략적인 구성도.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

10 : 연료전지 20 : 배터리

30 : DC/DC 컨버터 40 : 인버터

50 : 모터 60 : MCU

70 : BMS

본 발명은 하이브리드 차량에 관한 것으로, 더 상세하게는 연료전지 차량에 고전압 배터리를 추가적으로 장착하여 연료전지 차량에서 사용하지 못했던 브레이크 및 가속 회생 에너지를 회수하여 추가 장착되는 배터리에 저장하며, 동력분배 알고리즘을 통해 연료전지 및 배터리의 동력을 제어하여 차량의 가속 성능을 향상시키도록 하는 하이브리드 차량의 동력 분배 제어장치 및 방법에 관한 것이다.

일반적으로 연료전지 차량의 동력 분배장치는 도 5에 도시된 바와 같이, 전기를 발생시키는 연료전지(1)와, 연료전지(1)에서 발생된 전기의 힘으로 구동되는 모터(5), 상기 연료전지(1)에서 출력되는 DC 전압을 스위칭하여 3상 교류전원으로 변환하여 상기 모터(3)의 구동 전원으로 공급하는 인버터(3), 상기 인버터(3)를 PWM(Pulse Width Modulation)으로 제어하여 상변환을 드라이브하는 MCU(Motor Control Unit ; 9) 및 상기 연료전지(1)에 발생된 전원을 차량의 각종 전장부하의 전원으로 공급하기 위하여 전압을 변환시키는 DC/DC 컨버터(70)를 포함하여 구성된다.

전술한 구조를 갖는 종래의 연료전지 차량은 연료전지만의 동력으로 모터를 구동함에 따라 모터를 사용할 때 회수 할 수 있는 주행중 브레이크의 제동 제어시 발생되는 회생제동 에너지 및 가속에 의한 회생 에너지를 사용할 수 없는 단점이 있다.

또한, 가속성능 또한 단순하게 연료전지의 응답성에만 의존하므로, 가속 성 능이 저하되는 단점이 있다.

또한, 차량의 특성상 속도의 가/감속이 발생할 때 모터에서 요구되는 전압이 급격하게 변화하기 때문에 연료전지의 수명에 악영향을 미치게 되며, 이로 인하여 내구성을 저하시키는 단점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명한 것으로, 그 목적은 연료전지 차량에 고전압 배터리를 추가적으로 장착하여 연료전지 차량에서 사용하지 못했던 브레이크 및 가속 회생 에너지를 회수하여 추가 장착되는 배터리에 저장하며, 동력분배 알고리즘을 통해 연료전지 및 배터리의 동력을 제어하여 차량의 가속 성능을 향상시키도록 한 것이다.

상기와 같은 목적을 실현하기 위한 본 발명은 수소 화학 반응을 통해 전기 에너지를 발생시키는 연료전지와, 구동원인 모터 및 공급되는 DC전압을 상변환시켜 상기 모터의 구동을 드라이브하는 인버터를 포함하며,

상기 연료전지의 출력단에 연결되어 연료전지에서 출력되는 전압을 승압하는 DC/DC 컨버터와; 상기 DC/DC 컨버터의 출력단에 병렬로 연결되어 모터의 구동에 필요한 동력을 분배 제공하고, 모터의 제동 및 가속시에 회생 에너지를 회수하여 충전되는 배터리와; 상기 배터리의 전압, 전류, 충전상태(SOC), 온도를 포함하는 제반적인 정보를 검출 분석하여 관리하는 BMS 및; 상위 제어기인 HCU에서 인가되는 제어정보와 BMS에서 제공되는 배터리의 상태 정보(SOC)에 따라 인버터의 상변환을 PWM 제어하여 모터의 구동을 제어하는 MCU를 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 동력 분배 제어장치를 제공한다.

또한, 본 발명은 시동이 검출되면 배터리의 충전상태(SOC)를 확인하여 동력 분배 지원이 가능한 설정된 최소 전압 이상을 갖는지를 판단하는 과정과; 상기 배터리의 충전상태(SOC)가 최소 전압 이하의 상태이면 파워 오프 모드를 수행하고, 충전상태(SOC)가 최소 전압 이상이면 MCU를 활성화 한 다음 MCU에 입력되는 전압에서 배터리의 출력 전압을 차 연산한 전압이 설정된 기준 전압 이하인지 판단하는 과정과; 상기 판단에서 기준 전압 이하이면 MCU의 동작을 정지시킨 후 파워 오프 모드를 수행하고, 기준 전압 이상이면 연료전지를 활성화하는 과정과; 상기 연료전지의 활성화 이후 연료전지에서 출전되는 전압이 정상전압 인지 판단하는 과정과; 연료전지 활성화 이후 출력되는 전압이 정상전압이면 연료전지의 출력 전압이 부하에의 사용에 허용되었는지 판단하는 과정과; 연료전지 출력 전압이 부하에의 사용이 허용되었으면 DC/DC 컨버터의 상태를 확인하여 정상적인 동작이 이루어지고 있는지 판단하는 과정과; 상기 DC/DC컨버터가 정상적으로 동작되면 배터리의 충전상태 제어와 모터 제어를 독립적으로 수행하여 각각의 필요 전압을 산출하는 과정과; 상기 배터리 충전 상태 제어를 통해 산출되는 필요 전압과 모터 제어를 통해 산출되는 필요 전압을 가산하여 총 필요 전압을 산출하여 DC/DC컨버터의 출력 전압과 배터리의 출력전압 및 전류를 제어하여 모터를 구동하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 동력 분배 제어방법을 제공한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예를 상세하게 설 명하면 다음과 같다.

도 1에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 하이브리드 차량의 동력 분배 제어장치는 연료전지(10), 배터리(20), DC/DC컨버터(30), 인젝터(40), 모터(50), MCU(60) 및 BMS(70)를 포함하여 구성된다.

연료전지(10)는 시스템의 거동에 필요한 주전압을 공급하는 것으로, 수소 활성을 갖는 물질, 예를들어 LNG, LPG, 메탄올 등의 연료를 공급하는 연료 공급원과 공급되는 연료를 화학 반응시켜 수소를 발생시키는 리포머 및 리포머에서 발생되는 수소를 공급받아 전기 에너지를 생성시켜 축적하는 스택를 포함하며, 스택에 축전된 전압을 출력한다.

배터리(20)는 DC/DC 컨버터(30)의 출력단에 병렬로 연결되어 모터(50)의 구동에 동력을 분배 제공하고, 모터(50)의 제동 및 가속시에 회생 에너지를 회수하여 충전된다.

DC/DC 컨버터(30)는 상기 연료전지(10)에서 부하측으로 공급되는 전류, 전압을 승압하여 안정되게 출력되도록 조절한다.

인버터(40)는 모터(50)의 구동을 위해 분배되어 DC/DC 컨버터(20)로부터 공급되는 연료전지(10)의 전압과 배터리(20)에서 공급되는 전압을 PWM 스위칭을 통해 3상으로 변환한다.

MCU(60)는 모터 제어기로, 도시되지 않은 상위 제어기인 HCU에서 인가되는 제어정보와 BMS(70)에서 제공되는 배터리(20)의 상태 정보(SOC)에 따라 인버터(40)의 상변환을 PWM 제어하여 모터(50)의 구동을 제어한다.

BMS(70)는 배터리(20)의 전압, 전류, 충전상태, 온도 등 제반적인 정보를 검출 분석하여 그에 대한 정보를 MCU(60)에 제공하며, 배터리(20)의 충전상태(SOC)를 관리 제어한다.

상기한 구조에 대하여 좀 더 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

일 예를 들어 모터(50)의 최대파워가 65Kw라고 가정 할 때 모터(50)의 최대파워를 사용하기 위해서는 기존의 연료전지 차량에서는 65Kw급의 연료전지가 필요하나, 연료전지의 단가가 현재 배터리에 비해 월등히 높으므로 연료전지의 비중을 1/2로 줄이고 이에 대해 모자라는 동력은 배터리가 보조하도록 하였다.

즉, 전제적인 시스템 구성에 대하여 모터(50)의 최대 전압(파워)이 65Kw라고 가정하는 경우, 연료전지(10)에 대해서는 30kw급 연료전지를 적용하고, 배터리(20)에 대해서는 40Kw급 배터리를 적용하며, DC/DC 컨버터(30)에 대해서는 30Kw급을 적용하여 구성한다.

이는 차량을 구동하는 모터(50)의 전압 사양이 300V이고, 연료전지(10)의 전압이 160V이며, 배터리(20)의 전압이 300V 이므로 도 1에 도시된 바와 같이 300V의 배터리(20)를 모터(50)에 바로 연결하고 160V의 연료전지(10)와 모터(50)의 사이에 30kw급 DC/DC 컨버터(30)를 장착하여 연료전지(10)의 낮은 전압을 모터(50)에서 요구되는 전압으로 승압하여 사용하는 구조를 적용한다.

연료전지(10)와 배터리(20)는 수동 소자이므로 동력분배 알고리즘을 사용하기 위해서 DC/DC 컨버터(30)와 모터(50)의 가속페달 및 브레이크 페달을 제어인자로 사용하였으며, 배터리(20)의 충전상태 제어를 위하여 차량의 속도 및 모터(50) 의 전류제한 알고리즘을 추가적으로 적용하였다.

전술한 바와 같은 기능을 포함하는 본 발명에 따른 하이브리드 차량의 동력 분배 제어의 수행에 대하여 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

키 온에 따라 시동이 온 되어(S101) BMS(70)에 전원이 인가되면(S102) BMS(70)는 배터리(20)의 충전상태(SOC)를 확인하여(S103) 배터리(20)의 충전상태(SOC)가 모터(50)에의 동력 분배 지원이 가능한 설정된 최소의 기준전압, 예를 들어 30% 이상을 유지하고 있는지를 판단한다(S104).

상기 S104의 판단에서 배터리(20)의 충전상태(SOC)가 30% 이하를 유지하고 있는 상태로 판단되면 모터(50)로의 동력 분배 지원이 불가능 상태이므로 파워 오프 상태로 진입한다(S116).

그러나, S104의 판단에서 배터리(20)의 충전상태(SOC)가 30% 이상을 유지하고 있는 것으로 판단되면 동력 분배 지원이 가능한 상태이므로, 스위칭 수단인 도시되지 않은 PDU(Power Disconnection Unit)를 온 시켜 MCU(60)에 전원을 공급함으로써, MCU(60)를 활성화시킨다(S105)(S106).

이후, MCU(60)는 입력전압에서 배터리(20)의 출력전압을 차 연산한 결과의 전압이 설정된 기준전압, 예를 들어 10V 이하를 유지하는지 판단한다(S107).

상기 S107의 판단에서 차 연산된 결과의 전압이 기준전압 이하를 유지하면 MCU(60)의 동작을 정지시켜(S115) 파워 오프 상태로 진입한다(S116).

그러나, 기준 전압 이상을 유지하면 연료전지(10)를 활성화시킨 다음(S108) 연료전지(10)에서 출력되는 전압을 측정하여 설정된 기준전압, 예를 들어 150V 이 상으로 정상적인 전압 출력이 이루어지고 있는지 판단한다(S109).

상기 S109의 판단에서 연료전지(10)가 정상적인 전압의 출력이 이루어지고 있는 상태로 판단되면 연료전지(10)의 출력 전압이 부하에의 사용이 허용되었는지를 판단한다(S110).

상기 연료전지(10)의 출력 전압이 부하에의 사용이 허용된 상태로 판단되면 DC/DC 컨버터(30)의 동작을 작동시킨 다음(S111) 동작 상태를 확인하여(S112) 릴레이가 온 되는 정상적인 동작이 수행되는지를 판단한다(S113).

상기 DC/DC 컨버터(30)의 정상적인 동작이 수행되어지면 연료전지(10)의 출력과 배터리(20)의 출력이 분배되는 하이브리드 주행모드로 진입하여 BMS(70)를 통한 배터리(20)의 충전상태(SOC) 제어루틴과 모터(50)의 구동 및 회생 제동 제어 루틴을 독립적으로 수행한다(S120)(S130).

상기 배터리(30)의 충전상태(SOC)에 대한 제어루틴과 모터(50)의 회생 제동 제어 루틴을 독립적으로 수행함에 따른 총 필요 동력을 계산한 다음(S140) 이에 따라서 DC/DC컨버터(30)의 출력 동력과 배터리(20)의 출력 전압 및 출력 전류를 제어함으로써, 연료전지(10)에서 공급되는 전압과 배터리(20)에서 공급되는 전압에 의해 하이브리드 모드의 주행을 유지하여 준다(S150).

상기 S120에서 배터리(20)의 충전상태(SOC) 제어루틴에 대하여 도 3을 참조하여 좀 더 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

동력 분배에 따른 제어로 모터(50)의 구동이 제어되므로, 배터리(20)의 충전상태(SOC)값은 설정된 일정 전압 이상이 유지되는 상태로 제어되어야 하므로, 이를 위해 BMS(70)로부터 배터리(20)의 충전상태(SOC)를 연속적으로 측정한다(S301).

실제적으로 배터리(20)의 충전상태(SOC)의 전압값은 차량의 속도와 같이 순간적으로 변하는 값이 아니라 충방전 되는 전류의 양과 현재의 전압에 의해서 천천히 변하므로 충전상태(SOC)에 대한 가변 이득(Kp)을 산출하고(S302), 산출된 충전상태(SOC) 가변 이득(Kp)을 필터링한다(S303).

그리고, 충전상태의 기준값(SOC_Ref)에서 전류 기준값(Current_Ref)를 차 연산하여 충전상태의 에러(Err_SOC)를 산출한다(S304).

이후, 상기 필터링된 충전상태 가변 이득(Kp)에 충전상태의 에러(Err_SOC)를 곱 연산하여 실질적인 충전 전압을 산출하여(S305) 시간지연 필터를 통해 필터링 한다(S306).

상기 S306에서 필터링된 충전전압이 배터리(20)의 설정된 충전전압 이상이면 배터리(20)의 충전전압을 필터링된 충전전압으로 결정하여 배터리(20)의 전압이 설정된 전압 이상을 지속적으로 유지되는 충전 제어가 수행되도록 한다(S308).

즉, 배터리의 충전상태를 제어함에 있어, 실제적으로 충전상태(SOC)의 값은 차량의 속도와 같이 순간적으로 변하는 값이 아니라 충방전 되는 전류의 양과 현재의 전압에 의해서 천천히 변하므로 충전상태(SOC)의 에러값에 대한 가변 이득을 적용하여 제어하며, 현재 배터리(20)의 충전상태(SOC)에 따라 가변 이득을 적용하여 배터리(20)의 충전 전류을 계산한다.

그리고, 충전시 스택에서 과다하게 파워를 뽑아갈 경우 스택에 무리를 주므로 시간지연필터를 통하여 가변 이득과 출력값이 계산되도록 하고 있다.

또한, 상기 S130에서 모터(50)의 회생 제동 제어루틴에 대하여 도 4를 참조하여 좀 더 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

운전자가 내고자 하는 속도 반응인 가속페달과 브레이크 페달의 입력값을 측정하여(S401) 브레이크 입력값이 설정된 제로 기준값 이하인지를 판단한다(S402).

상기 S402의 판단에서 브레이크 페달의 입력값이 제로 기준값 이하이면, 운전자의 의지가 주행 제어로 판단하여 배터리(20)의 방전 전압에 연료전지(10)내 스택의 가용 전압을 합 연산하여 현재 가용한 전압을 계산한다(S403).

이후, 모터(50)에서 요구되는 필요 토크를 계산하고(S404), 이에 따른 필요 전압을 계산한 다음(S405), 시간지연 필터를 통한 필터링을 수행하여 운전자의 가속 의지에 따른 모터(50)의 동력 제어를 수행한다(S406).

그러나, 상기 S402의 판단에서 브레이크 페달의 입력값이 제로 기준값 이상이면 운전자의 의지가 제동 제어로 판단하여 차량의 속도가 0KPH 이상인지를 판단한다(S407).

상기 S407의 판단에서 차량의 속도가 0KPH 이상이 아니면 정지 상태로 판단하여 모터(50)의 필요 토크를 '0'으로 설정한 후 상기 S401의 과정으로 리턴한다.

그러나, 차량의 속도가 0KPH 이상으로 판단되면 배터리(20)의 충전상태(SOC)가 충전이 요구되는 상태, 즉 70% 이하를 유지하는지 판단한다(S409).

상기 S409에서 배터리(20)의 충전상태(SOC)가 70%이상을 유지하는 것으로 판단되면 배터리(20)의 충전이 필요하지 않은 상태로 판단하여 회생 제동 제어를 디스에이블 시키고(S410), 배터리(20)의 충전상태(SOC)가 70% 이하를 유지하는 것으 로 판단되면 배터리(20)의 충전상태(SOC)가 충전을 필요로 하고 있는 상태이므로, 브레이크 페달의 구동에 다른 회생 제동 토크를 계산하고(S411), 이에 따른 회생 제동 전압을 계산한다(S412).

이후, 상기 S412에서 계산된 회생 제동 전압이 배터리(20)의 충전 전압 제한값 이상을 갖는지를 판단하여, 충전 전압 제한값 이상을 갖는 것으로 판단되면 배터리(20)의 충전 전압 제한값을 회생 제동 전압으로 설정한다(S413).

이후, 상기 결정된 회생 제동 전압을 배터리(20)의 현재 전압으로 나누어 회생 제동 전류를 산출한 다음(S414), 상기 결정된 회생 제한 전류 및 회생 제한 전압을 설정하여 모터(50)의 구동을 제어한다(S415).

상기한 설명에서와 같이 통상적으로, 엔진 하이브리드 차량의 경우, 배터리는 가속시 모터를 구동시켜 엔진의 파워를 보조하여 엔진이 최적의 상태에서 작동하도록 해주며, 제동시 회생 제동 에너지를 회수하여 배터리에 저장하는 제어 알고리즘을 사용한다.

그리고, 하이브리드 연료전지 차량의 경우, 엔진 하이브리드 차량과 동력 분배 제어라는 기본적인 개념은 동일하나, 이를 구현하기 위해서 사용되는 동력 분배 제어 알고리즘은 차량의 구성이 기본적으로 다르기 때문에 동일할 수 없다.

따라서, 본 발명은 배터리를 모터에 직접 연결되는 구조를 적용함으로써, 배터리의 응답성이 연료전지의 응답성보다 훨씬 빠르기 때문에 배터리의 충전상태(SOC)를 적절하게 제어함으로써, 가속 성능 및 가속 응답성이 향상되는 하이브리드 차량을 제공하는 효과가 있다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 독립적으로 제어되는 배터리 충전상태 제어루틴과 모터 제어루틴으로 구성되어 있으며, 충전상태 제어루틴을 통해 주행 중에 배터리의 충전상태를 안정되게 유지시킬 수 있으며, 모터 제어루틴을 통해서는 현재 가용 가능한 파워 내에서 운전자가 원하는 속도를 추종할 수 있어 가속에 따른 응답성이 향상된다.

또한, 충전상태의 제어루틴과 모터의 제어루틴이 독립적으로 동작하기 때문에 서로를 고려한 복잡한 제어루틴이 요구되지 않아 제어에 편리성 및 간편성을 제공한다.

그리고, 동력분배 알고리즘을 통하여, 기존에 사용하지 못했던 회생에너지를 배터리에 저장함으로써 차량의 연비를 향상시킬 수 있으며, 저장된 배터리의 에너지를 사용하여 가속성능을 향상시킬 수 있으며, 연료전지 차량을 배터리 하이브리드로 적용하여 연료전지 차량의 제작 시 가장 큰 비용을 차지하는 스택의 용량을 기존의 절반으로 줄여, 차량 전체의 제작비용을 절감하는 효과를 제공한다.

Claims

수소 화학 반응을 통해 전기 에너지를 발생시키는 연료전지와, 구동원인 모터 및 공급되는 DC전압을 상변환시켜 상기 모터의 구동을 드라이브하는 인버터를 포함하며,

상기 연료전지의 출력단에 연결되어 연료전지에서 출력되는 전압을 승압하는 DC/DC 컨버터와;

상기 DC/DC 컨버터의 출력단에 병렬로 연결되어 모터의 구동에 필요한 동력을 분배 제공하고, 모터의 제동 및 가속시에 회생 에너지를 회수하여 충전되는 배터리와;

상기 배터리의 전압, 전류, 충전상태(SOC), 온도를 포함하는 제반적인 정보를 검출 분석하여 관리하는 BMS 및;

상위 제어기인 HCU에서 인가되는 제어정보와 BMS에서 제공되는 배터리의 상태 정보(SOC)에 따라 인버터의 상변환을 PWM 제어하여 모터의 구동을 제어하는 MCU를 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 동력 분배 제어장치.
제1항에 있어서,

상기 병렬로 연결되는 연료전지와 배터리는 모터에서 요구되는 최대 파워에 대하여 1/2로 분배되는 용량으로 적용되도록 구성하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 동력 분배 제어장치.
제1항에 있어서,

상기 모터의 전압 사양을 300V로 적용하고, 연료전지의 전압을 160V로 적용하며, 배터리의 전압을 300V적용하고, 연료전지와 모터의 사이에 직접 연결되는 DC/DC 컨버터를 30kw급으로 적용하여 연료전지의 낮은 전압을 모터에서 요구되는 전압으로 승압하는 구조를 적용하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 동력 분배 제어장치.
시동이 검출되면 배터리의 충전상태(SOC)를 확인하여 동력 분배 지원이 가능한 설정된 최소 전압 이상을 갖는지를 판단하는 과정과;

상기 배터리의 충전상태(SOC)가 최소 전압 이하의 상태이면 파워 오프 모드를 수행하고, 충전상태(SOC)가 최소 전압 이상이면 MCU를 활성화 한 다음 MCU에 입력되는 전압에서 배터리의 출력 전압을 차 연산한 전압이 설정된 기준 전압 이하인지 판단하는 과정과;

상기 판단에서 기준 전압 이하이면 MCU의 동작을 정지시킨 후 파워 오프 모드를 수행하고, 기준 전압 이상이면 연료전지를 활성화하는 과정과;

상기 연료전지의 활성화 이후 연료전지에서 출전되는 전압이 정상전압 인지 판단하는 과정과;

연료전지 활성화 이후 출력되는 전압이 정상전압이면 연료전지의 출력 전압이 부하에의 사용에 허용되었는지 판단하는 과정과;

연료전지 출력 전압이 부하에의 사용이 허용되었으면 DC/DC 컨버터의 상태를 확인하여 정상적인 동작이 이루어지고 있는지 판단하는 과정과;

상기 DC/DC컨버터가 정상적으로 동작되면 배터리의 충전상태 제어와 모터 제어를 독립적으로 수행하여 각각의 필요 전압을 산출하는 과정과;

상기 배터리 충전 상태 제어를 통해 산출되는 필요 전압과 모터 제어를 통해 산출되는 필요 전압을 가산하여 총 필요 전압을 산출하여 DC/DC컨버터의 출력 전압과 배터리의 출력전압 및 전류를 제어하여 모터를 구동하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 동력 분배 제어방법.
제4항에 있어서,

상기 연료전지의 활성화 이후 정상전압 이하로 출력되거나 연료전지의 출력 전압이 부하에의 사용이 허용되지 않은 경우 및 DC/DC컨버터의 정상동작이 이루어지지 않는 경우 연료전지를 비활성화의 상태로 제어한 다음 MCU 정지 및 파워 오프 제어를 수행하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 동력 분배 제어방법.
제4항에 있어서,

상기 배터리의 독립적인 충전상태 제어는 배터리의 충전상태(SOC)를 연속적으로 측정하는 과정과;

충방전 되는 전류의 양과 현재의 전압에 의해서 천천히 변화하는 충전상태(SOC)에 대한 가변 이득(Kp)을 산출하여 시간지연 필터를 통해 가변 이득(Kp)을 필 터링하는 과정과;

충전상태의 기준값(SOC_Ref)에서 전류 기준값(Current_Ref)를 차 연산하여 충전상태의 에러(Err_SOC)를 산출하는 과정과;

상기 필터링된 충전상태 가변 이득(Kp)에 충전상태의 에러(Err_SOC)를 곱 연산하여 실질적인 충전 전압을 산출하여 시간지연 필터를 통해 필터링하는 과정과;

상기 필터링된 충전전압이 배터리의 설정된 충전전압 이상인지를 비교하여, 설정된 충전전압 이상이면 배터리의 충전전압이 필터링된 충전전압으로 유지되도록 충전 제어를 수행하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 동력 분배 제어방법.
제6항에 있어서,

상기에서 필터링된 충전전압이 배터리의 설정된 충전전압 이하이면 충전 제어를 수행하지 않는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 동력 분배 제어방법.
제4항에 있어서,

상기 모터 구동의 독립적인 제어는 가속페달과 브레이크 페달의 입력값을 측정하여 브레이크 입력값이 설정된 제로 기준값 이하인지를 판단하는 과정과;

브레이크 페달의 입력값이 제로 기준값 이하이면, 운전자의 의지가 주행 제어로 판단하여 배터리의 방전 전압에 연료전지의 가용 전압을 합 연산하여 현재 가용한 전압을 계산하는 과정과;

모터에서 요구되는 필요 토크와 필요 전압을 계산한 다음 시간지연 필터를 적용하여 운전자의 가속 의지에 따른 모터의 구동을 제어하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 동력 분배 제어방법.
제8항에 있어서,

상기에서 브레이크 페달의 입력값이 제로 기준값 이상이면 운전자의 의지가 제동 제어로 판단하여 차량의 속도가 0KPH 이상인지를 판단하는 과정과;

차량의 속도가 0KPH 이상이 아니면 정지 상태로 판단하여 모터의 필요 토크를 '0'으로 설정한 후 초기 과정으로 리턴하는 과정과;

차량의 속도가 0KPH 이상이면 배터리의 충전상태(SOC)가 충전이 요구되는 상태(SOC 70% 이하)인지 판단하는 과정과;

배터리의 충전상태(SOC)가 충전 요구의 상태가 아니면(70% 이상) 회생 제동 제어를 디스에이블 시키고, 충전 요구의 상태이면(70% 이하) 브레이크 페달의 구동에 다른 회생 제동 토크 및 회생 제동 전압을 계산하는 과정과;

상기 계산된 회생 제동 전압이 배터리의 충전 전압 제한값 이상을 갖으면 배터리의 충전 전압 제한값을 회생 제동 전압으로 설정하는 과정과;

상기 설정된 회생 제동 전압을 배터리의 현재 전압으로 나누어 회생 제동 전류를 산출한 다음 결정된 회생 제한 전류 및 전압으로 모터의 구동을 제어하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 동력 분배 제어방법.