KR20080032141A - 전압 제어 시스템 및 전압 제어 시스템을 포함한 차량 - Google Patents

전압 제어 시스템 및 전압 제어 시스템을 포함한 차량 Download PDF

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Abstract

전압 제어 시스템은 전력 공급 장치, 전력을 충전 및 방전할 수 있는 축전 장치, 상기 전력 공급 장치로부터 공급된 전력이 불충분할 경우 상기 축전 장치로부터 전력을 방전함으로써 부족분을 보충하고 시스템 전압을 기설정된 값으로 유지시키기 위해 구성된 전압 제어 장치, 및 시스템에 포함된 하나의 전력 소비 장치에 의해 요구되는 전력량이 감소한다고 인식되는 경우에 상기 전력 공급 장치로부터 상기 축전 장치로 전력의 공급을 수행함으로써 시스템 전압의 증가율을 감소시키는 제어 장치를 포함한다.

Description

전압 제어 시스템 및 전압 제어 시스템을 포함한 차량{VOLTAGE CONTROL SYSTEM AND VEHICLE COMPRISING VOLTAGE CONTROL SYSTEM}
본 발명은 전압 제어 시스템 및 상기 전압 제어 시스템을 포함한 차량에 관한 발명이다.
최근, 연료 전지 시스템 등을 차량의 구동력의 근원으로써 사용하는 전기 자동차가 제안되어 왔다. 전기 자동차에서, 상기 차량의 구동은 전력 공급 장치로부터 공급되는 전력에 의해 구동되는 전기 모터들과 상기 전기 모터들의 회전력에 의해 회전되는 차량의 구동 휠에 의해 수행된다. 차량의 운행시에 차량 구동 휠의 헛돌기(미끄러짐)가 발생한다면 전기 자동차의 구동 안정성은 저하되기 때문에, 이에 따라 최근에는, 일본 특허 공개 JP-A-2001-204107에서 개시된 예와 같이, 만약 상기 구동 휠이 헛돌고 있는 것이 발견된다면, 차량 구동 휠에 작용하는 구동력을 억제함으로써 상기 차량의 구동 안정성을 향상시킬 수 있는 기술이 제안되어 왔다.
더불어, 이러한 전기 자동차에 있어서, 한편으로는 재생된 전력이나 상기 차량의 감속으로 인해 발생된 잉여 전력을 저장하기 위해, 다른 한편으로는 상기 전력 공급 장치로부터 공급된 전력의 부족분을 보충하기 위해, 보조 전력을 공급하고 전기 에너지를 충전하거나 방전할 수 있는 축전 장치를 설치하는 것이 일반적이다. 또한, 때때로 전압 조절 시스템은, 상기 전력 공급 장치로부터 공급된 전력의 부족이 생긴다면 축전 장치로부터 전력을 방전하여 전력을 보충함으로써, 시스템 전압을 거의 일정하게(예를 들면, 도 3d에 도시된 바와 같이, 기설정된 값 V0으로) 유지시키도록 설계되어 사용된다.
이러한 방법으로 거의 일정한 값의 시스템 전압을 유지하는 시스템에서, 헛돌기 시작한 한 개의 구동 휠에 인해 요구되는 전력량(즉, 전기 구동 모터와 관련된 전력 소비)이 갑자기 증가하는 경우, 도 3d에 도시된 바와 같이, 상기 시스템 전압이 일시적으로 갑자기 감소한다. 이에 의해서, 상기 축전 장치로부터 방전을 수행하여 상기 시스템에 전력을 공급함으로써 상기 시스템 전압의 갑작스런 감소를 억제할 수 있도록 배치된다(도 3d에 대각선으로 나타내진 부분에 도시된 바와 같이).
그러나 상기 축전 장치로부터 전력을 공급함으로써 상기 시스템 전압의 갑작스런 감소를 억제하기 위해 배치된 상태에서, 헛도는 상태의 구동 휠이 지면과 다시 접촉하여 빠르게 비회전 상태로 전환이 될 때에는, 이 구동 휠의 회전 속도가 갑자기 감소하고, 그에 따라 요구되는 전력양도 갑자기 줄어들며, 따라서, 도 3d에 도시된 바와 같이, 상기 시스템 전압이 갑작스럽게 증가하는 상태가 되는 상황이 발생한다. 이러한 방법으로 상기 시스템 전압이 갑자기 변화하면, 때때로 상기 시스템 내부 장치의 악화 등의 다양한 종류의 문제가 발생한다.
본 발명은, 만약 전력 공급 장치로부터 공급되는 전력이 부족하다면, 시스템 전압의 갑작스런 변화로 인해 야기되는 다양한 문제를 해결하기 위해, 축전 장치로부터 방전된 전력을 보충함으로써 시스템 전압을 거의 일정하게 유지시킬 수 있도록 설계된 전압 조절 시스템을 목적으로 하고 있다.
이러한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 한 가지 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 상기 전압 제어 시스템은: 전력 공급 장치; 전력을 충전 및 방전하는 축전 장치; 전력 공급 장치로부터 공급되는 전력이 불충분할 경우 상기 축전 장치로부터 전력을 방전함으로써, 또는 전력 공급 장치로부터 공급된 전력이 과잉된 경우 상기 축전 장치로 전력을 충전함으로써 시스템 전압을 기설정된 값으로 유지시키는 전압 제어 장치; 및 상기 시스템 전압을 이용하는 시스템에 포함된 하나의 전력 소비 장치에 의해 요구되는 전력의 증가 또는 감소의 양이 기설정된 양보다 클 경우, 상기 시스템 전압의 변화율을 줄이기 위해 상기 축전 장치로, 그리고 상기 축전 장치로부터의 전력의 이송을 제어하는 전력 이송 제어 장치를 포함한다.
상술한 구조의 사용에 의해, 만약 하나의 전력 소비 장치에 의해 요구되는 전력량이 줄어들면, 전력 공급 장치로부터 축전 장치로의 전력의 공급은 상기 축전 장치로의 전력의 이송을 제어함으로써 구현되며, 따라서, 상기 시스템 전압의 변화율을 줄이는 것이 가능하다. 그에 따라, 상기 시스템 전압의 갑작스런 증가로 인해 발생하는 다양한 종류의 문제를 해결하는 것이 가능해진다.
이 전압 제어 시스템에서, 요구 전력이 감소하는 것이 인식되면, 시스템 전압의 변화율을 줄이기 위해 축전 장치로, 그리고 축전 장치로부터의 전력 이송을 제어하는 전력 이송 제어 장치를 배치하는 것이 또한 채택될 수도 있다.
만약 이 전압 제어 시스템이 복수의 구동 휠을 장착하는 자동차에 사용된다면, 각각이 복수의 구동 휠 중 하나를 구동시키는 복수의 전기 모터를 포함하도록 전압 제어 시스템을 배치하는 것이 또한 채택될 수 있으며, 상기 하나의 전력 소비 장치는 상기 복수의 전지 모터 중 하나이다.
이 전압 제어 시스템에서, 하나의 전력 소비 장치에 의해 요구되는 전력의 감소율이 큰 만큼, 전력 공급 장치로부터 축전 장치로 공급되는 전력량을 증가시키기 위해 제어 장치를 배치하는 것이 또한 채택될 수도 있다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따라서, 본 발명에 따른 상기 전압 제어 시스템은: 전력 공급 장치; 전력을 충전 및 방전하는 축전 장치; 전력 공급 장치로부터 공급되는 전력이 불충분할 경우 상기 축전 장치로부터 전력을 방전함으로써 시스템 전압을 기설정된 값으로 유지시키는 전력 제어 장치; 및 상기 시스템에 포함된 하나의 전력 소비 장치에 의해 요구되는 전력량이 감소되는 것이 인식되면, 상기 시스템 전압의 증가율을 줄이기 위해, 전력 공급 장치 및/또는 축전 장치로부터 상기 시스템 전압을 사용하는 시스템에 포함된 다른 전력 소비 장치로 전력 공급을 수행하는 전력 공급 제어 장치를 포함한다.
상술한 구조를 사용함으로써, 하나의 전력 소비 장치에 의해 요구되는 전력량이 감소할 때, 전력 공급 장치 및/또는 축전 장치로부터 또 다른 전력 소비 장치로의 전력 공급을 이행함으로써 시스템 전압의 증가율을 감소시킬 수 있다. 그에 따라 시스템 전압의 갑작스런 증가로 인해 야기되는 다양한 문제를 해결하는 것이 가능해 진다.
이 전압 제어 시스템에서, 하나의 전력 소비 장치에 의해 요구되는 전력의 감소율이 큰 만큼, 전력 공급 장치로부터 및/또는 축전 장치로부터 또 다른 전력 소비 장치로 공급되는 전력량을 증가시키기 위해 제어 장치를 배치하는 것이 또한 채택될 수도 있다.
더욱이, 이 전압 제어 시스템에서는 전기 모터를 포함하는 하나의 전력 소비 장치가 채택될 수도 있으며, 상기 전기 모터의 전력 소비의 증가 또는 감소에 근거하여, 요구되는 전력의 증가 또는 감소를 인식하는 제어 장치를 배치하는 것도 채택될 수 있다. 더 나아가서, 그러한 전기 모터에 의해 구동되는 구동 휠이 포함될 수도 있으며, 이러한 구동 휠이 헛도는 상태인지 아닌지에 근거하여, 요구되는 전력의 증가 또는 감소를 인식하는 제어 장치를 배치할 수도 있다. 또한, 전력 공급 장치로서 연료 전지 시스템을 이용하는 것도 가능하다.
또한, 본 발명에 따른 차량은 그러한 전력 제어 시스템을 포함하는 것이다. 본 발명이 적용될 수 있는 그러한 차량으로써 자동차, 선박, 로봇, 항공기 등이 될 수 있다.
또한, 본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 전압 제어 시스템은 전력 공급 장치; 전력을 충전하거나 방전하는 축전 장치; 전력 공급 장치로부터 공급되는 전력이 불충분할 경우 축전 장치로부터 전력을 방전하여 시스템 전압을 기설정된 값으로 유지시키는 전압 제어 장치; 및 특정한 전력 소비 장치에 의해 요구되는 전력이 감소하는 경우, 전력 공급 장치로부터 상기 시스템 전압을 사용하는 시스템에 포함된 특정한 전력 소비 장치로 공급되는 전력의 변화율을 줄이는 변화율 감소 장치를 포함한다.
상술한 구조를 사용함으로써, 시스템에 포함되는 특정한 전력 소비 장치에 의해 요구되는 전력량이 감소할 때, 전력 공급 장치로부터 상기 전력 소비 장치에 공급되는 전력의 변화율을 낮추는 것이 가능함으로 인해 시스템 전압의 갑작스런 변화를 억제할 수 있다. 그에 따라, 시스템 전압의 갑작스런 증가로 인해 야기되는 다양한 문제점을 해결할 수 있게 된다
본 발명에 따르면, 만약 전력 공급 장치에서 공급되는 전력의 부족이 있다면, 축전장치에서 방전되는 전력을 보충함으로써 기설정된 값으로 시스템 전압을 유지시킬 수 있도록 설계된 전압 제어 장치를 사용하여 갑작스런 시스템 전압의 증가로 인해 야기되는 다양한 문제를 해결할 수 있게 된다.
본 발명의 상기 목적과 기타 목적, 특징 및 장점들은, 동일한 참조 부호들이 동일한 요소들을 나타내는 데 사용된 첨부 도면들을 참조하여 바람직한 실시예들의 후술하는 설명으로부터 명백해질 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량(전기 자동차)의 구조적인 시스템 다이어그램;
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전압 제어 시스템에 의하여 수행되는 전압 제어 방법의 설명을 위한 플로우 차트; 및
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전압 제어 시스템에 의하여 수행되는 전압 제어 방법의 설명을 위한 타임 차트의 세트이되,
도 3a는 트랙션 모터에 의해 소비되는 전력을 도시하며;
도 3b는 시스템에 의해 요구되는 전력을 도시하며;
도 3c는 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 시스템이 사용될 때의 시스템 전압을 도시하며;
도 3d는 종래의 시스템이 사용될 때의 시스템 전압을 도시한다.
다음으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 전압 제어 시스템을 장착한 차량이 설명될 것이다. 본 실시예에서, 본 발명에 따른 차량의 일 예로써, 연료 전지 시스템이 연료 공급원으로 사용된 전기 자동차(연료 전지 자동차)가 설명될 것이다.
첫째로, 본 실시예에 따른 전기 자동차의 구조가 도 1을 참조하여 설명될 것이다. 본 실시예에 따른 전기 자동차는, 도 1에 도시된 바와 같이, 전력 시스템(4), 제어 시스템(5), 및 연료 전지 시스템을 포함하는 4륜 구동 차량이다.
상기 전력 시스템(4)은 2차 배터리(40), 컨버터(41), 보조 장치 인버터(보조 장치를 위한 인버터)(42), 보조 장치 모터(보조 장치를 위한 모터)(43), 보조 장치, 트랙션 인버터(44fR, 44fL, 44rR, 및 44rL)(이하, "트랙션 인버터(44)"로 총칭한다.), 및 차량 휠(46fR, 46fL, 46rR, 및 46rL)(이하, "차량 휠(46)"로 총칭한다.)을 포함한다.
상기 2차 배터리(40)는 본 발명에 있어서 축전 장치의 일 실시예이고, 상술 된 연료 전지 시스템의 보조 전력 공급 장치로서 기능을 한다. 상기 2차 배터리(40)는 니켈-수소 타입 등의 적층된 배터리 모듈로 만들어지며, 기설정된 전압 (예를 들어, 220 V)으로 전력의 공급(방전)을 제공함과 함께, 또한 잉여 전력을 충전한다. 즉, 시스템에 의해 요구되는 전력(시스템 요구 전력)이 상기 연료 전지 시스템에 의해 발생가능한 최대의 전력량을 초과하는 경우에, 상기 2차 전지(40)는 전력의 부족량을 보충한다. 게다가, 상기 전기 자동차가 감속하면서 재생된 전력이 트랙션 모터(45)에 의해 공급될 때, 또는 상기 연료 전지 시스템에 의해 발생되는 전력량이 요구되는 전력보다 커서 잉여 전력이 발생될 때에는, 상기 2차 전지(40)는 재생된 전력 또는 잉여 전력에 의해 충전된다. 상기 2차 전지(40)의 출력단자에는 후술할 배터리 컴퓨터(51)가 연결되어 있다.
컨버터(41)는 1차 측(입력 측)에 입력된 전력을 상기 1차 측의 값과는 다른 전압값의 전력으로 변환하고, 이 전력을 출력하는 전압 변환 장치이고: 예를 들면, 1차 측의 상기 연료 전지(10)의 출력전압(예를 들면 500 V)을 2차 측의 낮은 전압(예를 들면 200 V)으로 낮추는 장치이다. 예를 들면, 컨버터(41)는 3상 브릿지 형태 컨버터로서 기능을 하는 회로구조를 가진다. 이러한 3상 브릿지 형태 컨버터의 회로 구조로써, 입력되는 직류 전압을 교류 전압으로 일시적으로 변환하는 인버터와 유사한 회로부와, 이러한 교류 전압을 정류하여 다른 직류 전압으로 변환하도록 하는 다른 부분과의 조합을 사용하는 것이 가능하다. 그것은 도면에 도시되지 않은 전류 센서 및 전압 센서에 의해 상기 컨버터(41)의 입출력 전류 및 입출력 전압을 측정할 수 있도록 배치된다.
보조 장치 인버터(42)는 제어 유닛(50)으로부터의 구동 신호에 따라 3상 교류 전력을 출력하고, 보조 장치 모터(43)는 그것에 대응하도록 설정된 토크로 구동 된다. 예를 들어, 이러한 보조 장치 인버터(42)는 IGBT(절연 게이트 바이폴라 트랜지스터) 등과 같은 스위칭 소자를 포함하는 PWM 인버터 형태의 회로 구조를 가지며, 그것을 보조 장치 모터(43)에 공급하기 위해 전력 시스템(4)의 2차 측으로부터 공급된 직류를 바람직한 진폭의 3상 교류 전력으로 변환한다. 이러한 보조 장치 모터(43)는 보조 장치 인버터(42)로부터 3상 교류로 공급된 전기 에너지를 그것에 대응하는 회전력(토크)으로 변환하는 소위 교류 동기 모터이며, 이 보조 장치 모터(43)는 전기 에너지를 보조 장치에 전달한다. "보조 장치"란 상기 보조 장치 모터(43)에 의해 구동되는 다양한 종류의 보조 장치를 총칭한다. 이러한 보조 장치의 예로서는, 수소 펌프(13), 압축기(22), 냉각용 팬(32) 등이 될 수 있으며, 후술될 것이다.
본 실시예에서, 어떠한 시스템 전압 검출 회로도 보조 장치 인버터(42) 또는 보조 장치 모터(43)에 제공되지 않는다는 것이 이해되어야 한다; 오히려 보조 장치 인버터(42)는 보조 장치 모터(43)의 실제 모터 속도와 그 목표 회전 속도와의 차이에 근거하여, 보조 장치 모터(43)의 구동을 위해 전류의 펄스 폭을 제어한다. 따라서, 시스템 전압이 갑자기 증가하는 경우, 보조 장치 인버터(42)의 제어 지연에 기인하여 과도한 전류가 보조 장치 모터(43)에 흐르게 되며, 그에 따라 보조 장치의 파손이 발생할 수 있다.
트랙션 인버터(44) 및 트랙션 모터(45)는 이 전기 자동차(4륜 구동 차량)의 각각의 차량 휠에 대응하게 제공되는 장치이고, 우측의 전방 차량 휠(46fR)을 위한 인버터(44fR) 및 모터(45fR), 좌측의 전방 차량 휠(46fL)을 위한 인버터(44fL) 및 모터(45fL), 우측의 후방 차량 휠(46rR)을 위한 인버터(44rR) 및 모터(45rR) 및 좌측의 후방 차량 휠(46rL)을 위한 인버터(44rL) 및 모터(45rL)를 포함한다. 각각의 트랙션 인버터(44)는 제어 유닛(50)으로부터의 구동 신호에 따라 독립적인 3상 교류 전력을 출력하고, 각각의 트랙션 모터(45)는 그것에 대응하도록 독립적으로 설정된 토크로 구동된다.
각각의 트랙션 인버터(44)는, 예를 들어, 상술한 IGBT 등과 같은 스위칭 소자를 포함하는 PWM 인버터 형태의 회로 구조를 가질 수 있으며, 가속되는 동안에, 전력 시스템(4)의 2차 측으로부터 공급된 직류 전력을 각각의 트랙션 모터(45)로 공급한 바람직한 진폭의 3상 교류 전력으로 변환할 수 있도록 배치된다. 또한, 감속되는 동안에, 각각의 트랙션 모터(45)로부터 공급되는 재생된 3상 교류 전력을 2차 배터리(40)로 공급하는 그것에 대응하는 직류로 변환할 수 있도록 배치된다.
각각의 트랙션 모터(45)는 소위 교류 동기 모터이며, 또한 가속되는 동안에, 각각의 트랙션 인버터(44)로부터 3상 교류로 공급된 전기 에너지를 그것에 대응하는 회전력(토크)으로 변환하며, 그리하여 각각의 차량 휠(46)을 회전시키고, 전기 자동차를 이동시킨다. 또한, 감속시에는, 재생된 전력을 발생시키기 위해 각각의 차량 휠(46)의 회전력을 전기 에너지로 변환하고, 그것에 의해 차량 휠(46)에 재생 제동력을 미치도록 배치된다. 이러한 트랙션 모터(45) 및 차량 휠(46)은 본 발명의 전기 모터 및 구동 휠의 각각의 예이다. 또한, 트랙션 모터(45)는 청구항의 "특정한(certain) 전력 소비 장치" 및 "하나(one)의 전력 소비 장치"의 예이다.
다음으로, 제어 시스템(5)이 설명된다. 이 제어 시스템(5)은 제어 유닛(50), 배터리 컴퓨터(BC)(51) 등을 포함한다. 상기 제어 유닛(50)은, 도면에 도시되지 않은, CPU, 메모리, 인터페이스 회로 등을 가진 컴퓨터 시스템이고; CPU에 의해 메모리에 저장되어 있는 다양한 종류의 프로그램을 연속적으로 실행함으로써, 제어 유닛(50)은 전기 자동차에서 통합된 다양한 종류의 전기 장치를 총괄적으로 제어한다.
구체적으로는, 연료 전지 시스템으로부터 공급되는 전력이 전력 소비 장치에 의해 요구되는 전력에 대하여 불충분하다면, 제어 유닛(50)은 2차 배터리(40)로부터 전력을 방전함으로써 부족분을 보충해주며, 그리하여 시스템 전압이 기설정된 값을 유지하도록 한다. 여기서 기설정된 값은, 예컨대 전력 공급 장치 또는 축전 장치의 전압/전류의 특성을 참조하여, 또는 전력 소비 장치에 의해 요구되는 전력을 참조하여 결정된다. 기설정된 값은 전력 소비 장치의 이력 특성을 참조하여 결정될 수도 있다. 이러한 시스템 전압은 전력 소비 장치에 적용된다. 또한, 만약 제어 유닛(50)이 시스템에 포함된, 또한 청구항의 "특정한(certain) 전력 소비 장치"(또는 "하나(one)의 전력 소비 장치")의 일 예인, 트랙션 모터(45)에 의해 요구되는 전력이 감소하는 것이 인식되면, 2차 전지에 대한 전력 이송을 제어하고, 따라서 연료 전지 시스템으로부터 2차 전지로의 전력의 공급을 수행하며, 연료 전지 시스템으로부터 트랙션 모터(45)로의 전력 공급의 변화율(증가율)을 감소시키고, 시스템 전압의 증가율을 감소시킨다. 즉, 제어 유닛(50)은 본 발명에 있어서 전압 제어 장치의 한 실시예로서 기능을 한다. 본 실시예의 제어 유닛(50)은 트랙션 모터(45)에 의해 요구되는 전력의 감소율이 큰 만큼, 연료 전지 시스템으로부터 2차 전지(40)로 공급되는 전력량을 증가시키기 위해 구성되어 있다는 것이 이해되어야 한다.
또한, 본 실시예의 제어 유닛(50)은 차량 휠(46)이 헛도는(미끄러짐) 상태 에 있는지 여부에 근거하여, 요구되는 전력을 증가시킬 것인가 또는 감소시킬 것인가 인식한다. 예를 들면, 헛도는 상태의 차량 휠(46)이 지면과 접촉하여 비회전 상태로 전환되는 것을 검지한다면, 트랙션 모터(45)의 회전 속도는 감소하고 요구되는 전력이 감소하는 것이라고 인식한다. 또한, 차량 휠(46)이 헛도는 상태에 있다는 것을 실질적으로 직접 검지할 필요 없이, 그 대신 트랙션 모터(45)의 전력 소비의 증감에 근거하여 요구되는 전력의 증감을 인식하는 것이 가능할 수도 있다는 것이 이해되어야 한다.
이 전기 자동차의 운행 상태나 조작 상태를 측정하기 위한, 도면에는 도시되지 않은 다양한 센서 등으로부터의 검출 신호가 제어 유닛(50)으로 입력된다. 예를 들어, 운전자가 밟음으로써 작동되는 가속 페달의 조작 상태는 가속 위치 센서에 의해 검출되고, 가속 위치 신호(Sa)로서 제어 유닛(50)에 입력된다. 또한, 이 전기 자동차의 차량 휠(46)의 각각의 회전 속도는 차량 휠(46)에 제공되는 챠량 휠 속도 센서에 의해 검출되고, 차량 휠 속도 신호(Sr)로서 제어 유닛(50)에 입력된다. 이러한 차량 휠 속도 센서로서는, 속도 센서나 대응하는 모터의 구동 전류를 검출하는 전류 센서를 사용하는 것이 가능하다.
배터리 컴퓨터(51)는 2차 배터리(40)의 충전 상태(SOC)를 적절한 범위에서 유지하기 위해 제어한다. 예를 들어, 한편으로는 가속시나 고전력 소비 장치 등이 작동되는 경우에는, 이 배터리 컴퓨터(51)는 연료 전지 시스템의 전력의 부족분을 공급하기 위해 2차 배터리(40)로부터 전력을 방전하며, 반면에 감속시에는 재생 제동에 의해 발생된 재생 전력을 2차 배터리(40)에 충전한다. 배터리 컴퓨터(51)는 2차 배터리(40)를 구성하는 각각의 전지의 전압, 온도, 전류, 주위 분위기 온도 등을 검출하고, 2차 배터리(40)의 충전량/방전량 등을 적산하며, 그것에 의해 충전 상태를 나타내는 상대적 값인 SOC로서 충전 상태를 나타내는 검출 신호(Ssoc)를 생성하여, 이 검출 신호(Ssoc)를 제어 유닛(50)으로 출력한다.
다음으로, 전력 공급 장치인 연료 전지 시스템이 설명된다. 이 연료 전지 시스템은 전력 시스템(4)에 전력을 공급하는 시스템이고, 연료 가스 공급 시스템(1), 산화 가스 공급 시스템(2), 및 냉각 시스템(3)을 모두 연료 전지(10)를 중심으로 포함하고 있다.
이 연료 전지(10)는 연료 가스로서 수소 가스, 산화 가스로서 공기, 및 냉각수를 위한 유동 도관을 가지는 세퍼레이터(separator) 및 한 쌍의 세퍼레이터 사이에 끼워 넣어진 막전극접합체(MEA)로 구성되는 하나의 전지를 복수 적층하여 만들어지는 스택 구조를 가진다. 이 막전극접합체는 고분자 전해질 층이 양극 전극 및 음극 전극 사이에 끼워 넣어진 구조를 가진다. 양극 전극에는, 양극을 위한 촉매층이 다공성 지지층 상에 제공되고, 마찬가지로 음극 전극에는, 음극을 위한 촉매층 이 다공성 지지층 상에 제공된다. 양극 전극 측에는 연료 가스 공급 시스템(1)으로부터 수소 가스가 공급되고, 반면에 음극 전극 측에는 산화 가스 공급 시스템(2)으 로부터 공기가 공급된다. 이 연료 전지(10)에서 개개의 전지를 직렬로 연결함으로써, 출력 단자를 구성하는 양극 전극(A)과 음극 전극(C) 사이에서 기설정된 고전압(예를 들어, 500 V)이 발생되며, 이 고전압은 전력 시스템(4)의 컨버터(41)의 1차 측 입력으로서 공급된다.
상기 연료 가스 공급 시스템(1)은 연료 전지(10)로 수소 가스를 공급하는 시스템이고, 수소 탱크(11), 차단 밸브(SV1), 레귤레이터(RG), 연료 전지 입구 차단 밸브(SV2), 연료 전지(10)의 다른 측에 있는 연료 전지 출구 차단 밸브(SV3), 기-액 분리기(12)(및 차단 밸브(SV4)), 수소 펌프(13), 퍼지 차단 밸브(SV5) 및 논-리턴(non-return) 밸브(RV)를 구비하고 있다. 비록 연료 전지(10)로부터 배출된 수소 가스의 일부는 퍼지 차단 밸브(SV5)로 제거되어 외부로 배출되지만, 잔여물은 논-리턴 밸브(RV)를 통하여 연료 가스 유동 도관으로 되돌아가도록 배치된다.
상기 수소 탱크(11)는 고압 수소 탱크로서 구성된다. 차단 밸브(SV1)는 수소 가스가 연료 가스 유동 도관으로 공급될 것인지 아닌지를 제어하는 주요 밸브이다. 상기 레귤레이터(RG1)는 순환 경로에 있는 수소 가스의 압력을 조절하는 조절 밸브이다. 상기 차단 밸브(SV3)는 연료 전지(10)에 수소 가스의 공급을 중지시킬 때 사용되는 차단 밸브이다. 상기 차단 밸브(SV4)는 연료 전지(10)로부터의 수소 오프-가스의 배출을 제어하기 위해 사용되는 밸브이다. 상기 기-액 분리기(12)는 통상의 작동시에 연료 전지(10)에서 전기-화학 반응에 의해 발생되는 수소 오프-가스의 수분 및 기타 불순물을 제거하고, 그것들을 상기 차단 밸브(SV4)를 통해 외부로 방출하는 장치이다. 상기 수소 펌프(13)는 순환 경로를 따라서 수소 가스를 강제적으로 순환시킨다. 상기 퍼지 차단 밸브(SV5)는 정화시에는 개방되나, 통상의 작동 상태 및 분배 도관에 가스 누출이 발생하였음이 인식된 경우에는 폐쇄된다. 상기 퍼지 차단 밸브(SV5)로부터 제거된 상기 수소 오프-가스는, 도면에 도시되지 않은, 희석기를 포함하는 배기 시스템에서 처리된다. 상기 논-리턴 밸브(RV)는 순환 경로에 있어서 수소 가스의 역류를 방지한다.
상기 산화 가스 공급 시스템(2)은 연료 전지(10)에 대하여 산화 가스인 공기를 공급하는 시스템이고, 에어 클리너(21), 압축기(22), 가습기(23) 등을 구비한다. 상기 에어 클리너(21)는 연료 전지 시스템으로 들어오는 공기를 정화하는 장치이다. 상기 압축기(22)는 들어오는 공기를 제어 유닛(50)에 의한 제어에 따라 압축하고, 공급되는 공기량 및 공기압을 변경할 수 있다. 상기 가습기(23)는 수분과 공기 배출 가스의 교환을 수행함으로써 이 압축된 공기의 습기를 증가시킨다. 연료 전지(10)로부터 배출되고 가습기(23)에 의해 습기가 떨어진 공기 배출 가스는, 도면에 도시되지 않은, 희석기의 퍼지 차단 밸브(SV5)로부터의 수소 오프-가스에 의해 희석되고, 그 후 배출된다.
상기 냉각 시스템(3)은 라디에이터(31), 팬(32), 냉각제 펌프(33)를 구비하고, 그것에 의해 냉각액이 연료 전지(10)에 공급되고 연료 전지(10)의 내부를 순환한다. 구체적으로, 이 냉각액은 연료 전지(10)의 안으로 들어가고, 매니폴드(manifold)(도시 안됨)를 통해 개개의 전지로 공급되고, 그들의 세퍼레이터의 냉각액 유동 도관을 흐르며, 따라서 전력 발생과 함께 생성된 열을 빼앗도록 배치된다.
본 실시예에 따른 전압 제어 시스템은 2차 배터리(40)(청구항의 "축전 장치"로 지칭될 수 있다.)와 트랙션 모터(45)(청구항의 "특정한(certain) 전력 소비 장치" 및 "하나(one)의 전력 소비 장치"로 지칭될 수 있다.)를 포함하는 전력 시스템(4), 제어 유닛(50)(청구항의 "제어 장치"로 지칭될 수 있다.)을 포함하는 제어 시스템(5) 및 연료 전지 시스템(청구항의 "전력 공급 장치"로 지칭될 수 있다.)을 구비한다는 것이 이해되어야 한다.
다음으로, 본 발명의 상기 실시예에 따른 전압 제어 시스템에 의해 수행되는 전압 제어 방법이 도 2에 도시된 플로우 차트와 도 3a 내지 도 3c에 도시된 타임 차트를 이용하여 설명될 것이다. 도 3c에 도시된 바와 같이, 이 방법을 수행하기 전에, 시스템 전압은 기설정된 전압(V0)으로 유지되어 있는 것으로 가정하는 것이 이해되어야 한다. 또한, 초기에는, 연료 전지 시스템으로부터의 공급 전력에 따른 전압을 시스템 전압으로서 사용하고, 2차 배터리(40)로부터의 전력의 방전은 행해지지 않는 것으로 가정한다.
우선, 이 전기 자동차의 제어 유닛(50)은, 차량 휠 속도 센서에 의해 검출되는 차량 휠 속도 신호(Sr)에 근거하여, 차량 휠 차량 속도(즉, 차량 휠 회전 속도에 근거하여 산출된 차량 몸체 속도), 다시 말하면, 우측 전방 휠 차량 속도(VfR), 좌측 전방 휠 차량 속도(VfL), 우측 후방 휠 차량 속도(VrR) 및 좌측 후방 휠 차량 속도(VrL)를 산출함과 함께 그것들의 단위 시간당 증가량(A)(즉, 가속도)을 산출한다(가속도 산출 과정: 단계 S1). 그리고 차량 휠(46)에 있어서 이러한 가속도(A)가 기설정된 값(A0)보다 이상인지 아닌지의 여부를 판단한다(미끄러짐 판단 과정: 단계 S2).
만약, 단계 S2의 미끄러짐 판단 과정에 있어서, 제어 유닛(50)이 차량 휠(46)의 전부에 대하여 가속도(A)가 기설정된 값(A0)보다 미만인 경우(단계 S2에서 NO)로 인식을 한다면, 제어의 흐름은 단계 S1의 가속도 산출 과정으로 되돌아간다. 한편으로는, 예를 들어, 만약 단계 S2의 미끄러짐 판단 과정에 있어서, 제어 유닛(50)이 우측의 전방 차량 휠(46fR)의 가속도(A)가 기설정된 값(A0)보다 이상인 경우(단계 S2에서 YES)로 인식을 한다면, 이는 이 차량 휠(46fR)의 미끄러짐이 일어난 것을 의미 하고, 제어의 흐름은 다음 과정(감속도 산출 과정: 단계 S3)으로 진행된다. 이러한 감속도 산출 과정(S3)에서, 미끄러진 차량 휠의 감속도가 산출된다.
따라서, 만약 차량 휠(46fR)의 미끄러짐이 일어나면, 차량 휠(46fR)의 회전 속도는 갑작스럽게 증가하므로, 도 3a에 도시된 바와 같이, 대응하는 트랙션 모터(45fR)에 의해 소비되는 전력량이 갑작스럽게 증가하고, 도 3b에 도시된 바와 같이 시스템에 의해 요구되는 전력량(요구 전력)도 증가한다. 더욱이, 미끄러짐의 발생에 기인하여 트랙션 모터(45fR)에 의하여 소비되는 전력량이 갑자기 증가하므로(즉, 요구 전력이 갑자기 증가한다.), 도 3c에 도시된 바와 같이, 시스템 전압은 일시적으로 급격하게 감소한다. 이러한 유형의 시스템 전압의 급격한 감소를 보충하기 위해, 제어 유닛(50)은 2차 배터리(40)의 전력을 시스템에 공급한다(이것은 도 3c에 사선으로 나타내진 부분에 대응한다.).
다음으로, 단계 S2의 미끄러짐 판단 과정에 있어서, 예를 들어, 만약 제어 유닛(50)이 우측의 전방 차량 휠(46fR)의 미끄러짐이 발생한 것을 인식한다면, 대응하는 차량 휠 속도 센서에 의해 검출되는 차량 휠 속도 신호(Sr)에 근거하여, 미끄러짐이 발생하는 이 차량 휠(46fR)의 차량 휠 차량 속도(우측 전방 휠 차량 속도(VfR))를 산출함과 함께 그것의 단위 시간당 감소율(B)(감속도)를 또한 산출한다(감속도 산출 과정: 단계 S3). 그리고 제어 유닛(50)은 미끄러짐이 발생한 차량 휠(46fR)의 감속도(B)가 기설정된 값(B0)보다 이상인지 아닌지의 여부를 결정한다(접지 판단 과정: 단계 S4).
만약, 접지 판단 과정(S4)에 있어서, 제어 유닛(50)이 이전에 미끄러짐이 발생한 차량 휠(46fR)에 대하여 감속도(B)가 기설정된 값(B0)보다 미만인 경우(단계 S4에서 NO)로 인식한다면, 제어루프의 흐름은 단계 S3의 감속도 산출 과정으로 되돌아간다. 한편으로는, 만약 접지 판단 과정(S4)에 있어서, 제어 유닛(50)이 이전에 미끄러짐이 발생한 차량 휠(46fR)의 감속도(B)가 기설정된 값(B0)보다 이상인 경우(단계 S4에서 YES)로 인식한다면, 이는 차량 휠(46fR)이 지면에 닿음으로써 차량 휠(46fR)의 미끄러짐 상태가 해소되는 것을 의미하고, 제어의 흐름은 다음 과정(전압 제어 과정(S5))으로 진행된다.
차량 휠(46fR)이 지면에 닿고 그 미끄러짐 상태가 해소되는 때에는 차량 휠(46fR)의 회전 속도가 급격히 감소하므로, 도 3a에 도시된 바와 같이, 대응하는 트랙션 모터(45fR)에 의해 소비되는 전력량도 급격히 감소하고, 따라서 도 3b에 도시된 바와 같이 시스템에 의해 요구되는 전력량(시스템 요구 전력)도 감소하게 된다. 한편, 그 미끄러짐의 상태가 해소됨에 의해 트랙션 모터(45fR)에 의하여 소비되는 전력량이 갑자기 감소하므로(시스템 요구 전력이 갑자기 감소한다.), 도 3c에 도시된 바와 같이, 시스템 전압은 일시적으로 급격하게 증가한다. 이는 제어 유닛(50)이 시스템 전압의 급격한 증가를 보충하기 위해 2차 배터리(40)로부터 전력을 공급할 수 있도록 제어하기 때문이다. 이러한 유형의 시스템 전압의 급격한 증가는, 보조 장치의 파손 등의 다양한 종류의 문제를 수반하기 때문에 바람직하지 않다.
그러므로, 제어 유닛(50)이 접지 판단 과정(S4)에 있어서, 우측의 전방 차량 휠(46fR)의 미끄러짐 상태가 해소되는 것을 검출하면, 2차 배터리(40)로부터의 전력 공급(방전)을 중지함과 함께 연료 전지 시스템으로부터 2차 배터리(40)로 전력 공급을 또한 수행한다(전압 제어 과정: 단계 S5). 단계 S5의 전압 제어 과정을 수행함으로써, 차량 휠(46fR)의 접지 시점으로부터 시스템 전압이 급격하게 증가하는 것을 방지할 수 있다.
본 실시예에서는, 차량 휠(46fR)의 미끄러짐 상태가 해소되는 것으로 인식되는 시점에서, 제어 유닛(50)은 시스템 전압의 증가율(도 3c의 파선에 의해 도시된 가파른 경향)을 추정하고, 추정된 증가율에 따라서 연료 전지 시스템으로부터 2차 배터리(40)로 공급될 전력량을 결정한다는 것이 이해되어야 한다. 이 후, 제어 유닛(50)은 시스템 전압을 초기의 기설정된 값(V0)으로 완만하게 상승시키고, 그 후 이러한 제어 작동을 종료한다.
이미 설명한 실시예로서의 전기 자동차의 전압 제어 시스템에 있어서, 하나의 전력 소비 장치(예를 들어, 트랙션 모터(45fR))에 의해 요구되는 전력량이 감소하면(예를 들어, 트랙션 모터(45fR)에 의해 소비되는 전력량이, 그 차량 휠(46fR)의 미끄러짐 상태가 해소됨에 의해 감소하면), 연료 전지 시스템으로부터 2차 배터리(40)로 전력 공급을 수행함으로써 시스템 전압의 증가율을 줄이는 것이 가능하다. 따라서, 시스템 전압의 급격한 증가로 인해 야기되는 보조 장치(수소 펌프(13), 압축기(22), 냉각용 팬(32) 등)의 악화를 방지하는 것이 가능해진다.
상술한 실시예에 따른 전기 자동차의 전압 제어 시스템에서, 트랙션 모터(45fR)가 전압 제어의 실행을 위한 청구항의 "특정한 전력 소비 장치"의 일 예로 지칭되었고, 또한 2차 배터리(40)를 제외한, 다양한 다른 종류의 전력 소비 장치(예를 들면, 다른 트랙션 모터, 히터 등의 열 발생 장치, 주행등(running lights) 등의 광 발생 장치, 오디오 장치 등의 음성 발생 장치)가 유사한 전압 제어를 실행할 수 있는 청구항의 "특정한 전력 소비 장치"의 다른 예로 가능하다.
또한, 상술한 다양한 실시예에서는, 전력 소비 장치 중의 하나에 의해(즉, 트랙션 모터(45) 중의 하나에 의해) 요구되는 전력량이 감소한다고 인식되는 경우에, 2차 배터리(40)로, 그리고 2차 배터리(40)로부터의 전력의 이송을 제어함으로써 시스템 전압의 증가율을 줄이는 것을 예로서 나타냈지만, 여러 다른 수단에 의해서 시스템 전압의 증가율을 줄이는 것도 가능하다.
또한, 하나의 전력 소비 장치에 의해 요구되는 전력량이 감소한다고 인식되 는 경우에, 제어 유닛(50)이 연료 전지 및/또는 2차 배터리(40)로부터, 도면에는 도시되지 않은 다른 전력 소비 장치(2차 배터리(40)를 제외하는 여러 다른 전력 소비 장치이고, 예를 들면, 히터 등의 열 발생 장치)로 전력을 공급함으로써 시스템 전압의 증가율을 줄이는 것도 가능하다. 이러한 경우, 하나의 전력 소비 장치에 의해 요구되는 전력량의 감소율이 큰 만큼, 연료 전지 시스템 및/또는 2차 배터리(40)로부터 다른 전력 소비 장치로 공급되는 전력량을 증가시키는 것이 또한 채택될 수도 있다.
또한, 상술한 다양한 실시예에서는, 트랙션 모터(45)가 전압 제어의 실행을 위한 청구항의 "특정한 전력 소비 장치"의 예로써 지칭되었지만, 2차 배터리(40)(청구항에서 "축전 장치"로 지칭될 수 있다.)를 청구항의 "특정한 전력 소비 장치"의 일 예로써 고려하는 것이 또한 가능하다. 즉, 만약 2차 배터리(40)에 의해 요구되는 전력량이 감소한다면, 제어 유닛(50)이 연료 전지 시스템으로부터 2차 배터리(40)로 공급되는 전력의 변화율(증가율)을 줄이기 위해 연료 전지 시스템으로부터 여러 다른 전력 소비 장치(예를 들어, 히터 등의 열 발생 장치)로 전력을 공급하는 것이 가능해진다. 이렇게 함으로써, 시스템 전압의 변화율(증가율)을 줄이는 것이 가능해진다.
또한, 상술한 실시예에서는, 전력 공급 장치로서 연료 전지 시스템을 채용한 것을 예로써 나타냈지만, 이것으로 본 발명이 한정된 것은 아니며; 예를 들어, 2차 배터리(니켈-수소 전지 또는 리튬이온 전지 등) 또는 캐패시터(capacitor)를 전력 공급 장치로서 채용하는 것도 가능하다. 또한 상술한 실시예에서, 축전 장치로서 2 차 배터리(20)를 채용한 것을 예로써 나타냈지만, 캐패시터를 축전 장치로 채용하여 배치하는 것이 채택될 수도 있다.
또한, 상술한 실시예에서는, 시스템에 포함된 하나의 전력 소비 장치(트랙션 모터(45) 중 하나)에 의해 요구되는 전력량이 감소하는 경우, 전력 공급 장치(연료 전지 시스템)로부터 축전 장치(2차 배터리)로 전력의 공급을 수행함으로써 시스템 전압의 증가율을 줄이는 것을 예로써 나타냈지만, 하나의 전력 소비 장치에 의해 요구되는 전력량이 증가하는 경우, 축전 장치로부터 전력의 공급을 수행함으로써 시스템 전압의 변화율(감소율)을 줄이는 것이 또한 가능하다. 이렇게 함으로써, 시스템 전압의 갑작스런 감소로 인해 야기되는 다양한 문제를 해결할 수 있게 된다.
또한, 상술한 실시예에서는, 전력 공급 장치로서 연료 전지 시스템이 탑재된 전기 자동차(연료 전지 차량)를 본 발명의 적용의 예로써 나타냈지만, 본 발명을, 전력 공급 장치로서 연료 전지 시스템과는 다른 시스템이 탑재된 전기 자동차에 적용할 수도 있다.
또한, 상술한 실시예에서는, 각각의 전후좌우의 차량 휠이 개개의 트랙션 모터에 의해 구동되는 4륜 구동 차량을 본 발명의 적용의 예로서 나타냈지만, 2륜 구동 차량, 3륜 구동 차량, 또는 4개의 구동 휠 이상을 가지는 대형 차량 등에 본 발명이 적용됨은 당연하다.
또한, 상술한 실시예에서는, 시스템 전압의 변화율이 감소하도록(제한되도록) 제어되는 하나의 상태와, 시스템 전압의 변화율이 감소하지 않도록 제어되는 다른 상태의 적어도 두 상태가 있으나, 제어 유닛(50)은 시스템 전압을 이용하는 시스템에 포함된 하나의 전력 소비 장치에 의해 요구되는 전력의 감소량 또는 증가량이 기설정된 값보다 클 경우, 시스템 전압의 변화율을 낮출 수 있도록, 2차 배터리(40)(축전 장치)로, 그리고 2차 배터리(40)(축전장치)로부터의 전력의 이송을 제어할 수도 있다. 예를 들면, 기설정된 값은 전력 소비 장치의 성능을 참고하여 정해진다. 더불어, "감소량" 또는 "증가량"은 반드시 "감소율" 또는 "증가율"을 의미하는 것은 아니다.
또한, 상술한 실시예에서는, 전기 자동차를 본 발명의 적용의 예로써 나타냈지만, 이것으로 한정되는 것은 아니며; 본 발명은 시스템 전압을 기설정된 값으로 유지하기 위해 구성되는 시스템을 포함하는 여러 다른 종류의 차량(예를 들어, 선박, 로봇, 항공기 등)에도 적용될 수 있다.
본 발명이 앞서 언급한 실시예를 참고로 하여 서술되었으나, 본 발명이 실시예 또는 구조에 국한되는 것이 아니라는 것을 이해해야 한다. 반대로, 본 발명은 다양한 변형과 그와 대등한 배치를 포함하도록 의도되었다. 더불어, 상기 실시예에서의 다양한 요소들이 대표적으로 다양한 조합과 구성으로 도시되었으나, 그 이상, 그 이하 또는 단 하나의 요소를 포함하고 있는 다른 조합이나 구성 또한 본 발명의 의도와 영역 안에 들어갈 수 있다.

Claims (14)

  1. 전압 제어 시스템에 있어서,
    전력 공급 장치(power supply);
    전력을 충전 및 방전하는 축전 장치; 및
    상기 전력 공급 장치로부터 공급되는 전력이 불충분할 경우 상기 축전 장치로부터 전력을 방전함으로써, 또는 상기 전력 공급 장치로부터 공급된 전력이 과잉된 경우 상기 축전 장치로 전력을 충전함으로써 시스템 전압을 기설정된 값으로 유지시키는 전압 제어 장치를 포함하고,
    상기 시스템 전압을 이용하는 시스템에 포함된 하나의 전력 소비 장치에 의해 요구되는 전력의 증가 또는 감소의 양이 기설정된 양보다 클 경우, 상기 시스템 전압의 변화율을 줄이기 위해 상기 축전 장치로, 그리고 상기 축전 장치로부터의 전력의 이송을 제어하는 전력 이송 제어 장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전압 제어 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 전력 이송 제어 장치는 요구 전력이 감소하는 것이 인식되면, 상기 시스템 전압의 변화율을 줄이기 위해 상기 축전 장치로, 그리고 상기 축전 장치로부터의 전력 이송을 제어하는 것을 특징으로 하는 전압 제어 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    복수의 구동 휠을 가지는 자동차에 사용되고,
    상기 시스템은 각각이 상기 복수의 구동 휠 중 하나를 구동시키는 복수의 전기 모터를 포함하고;
    상기 하나의 전력 소비 장치는 상기 복수의 전기 모터 중 하나임을 특징으로 하는 전압 제어 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제어 장치는 상기 하나의 전력 소비 장치에 의해 요구되는 상기 전력의 감소율이 큰 만큼, 상기 전력 공급 장치로부터 상기 축전 장치로 공급되는 전력량을 증가시키는 것을 특징으로 하는 전압 제어 시스템.
  5. 전압 제어 시스템에 있어서,
    전력 공급 장치;
    전력을 충전 및 방전하는 축전 장치; 및
    상기 전력 공급 장치로부터 공급되는 전력이 불충분할 경우 상기 축전 장치로부터 전력을 방전함으로써 시스템 전압을 기설정된 값으로 유지시키는 전력 제어 장치를 포함하고,
    상기 시스템에 포함된 하나의 전력 소비 장치에 의해 요구되는 전력량이 감소되는 것이 인식되면, 상기 시스템 전압의 증가율을 줄이기 위해, 상기 전력 공급 장치 및/또는 상기 축전 장치로부터 상기 시스템 전압을 사용하는 시스템에 포함된 다른 전력 소비 장치로 전력 공급을 수행하는 전력 공급 제어 장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전압 제어 시스템.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 제어 장치는 상기 하나의 전력 소비 장치에 의해 요구되는 전력의 감소율이 큰 만큼, 상기 전력 공급 장치로부터 및/또는 상기 축전 장치로부터 또 다른 전력 소비 장치로 공급되는 전력량을 증가시키는 것을 특징으로 하는 전압 제어 시스템.
  7. 제3항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 하나의 전력 소비 장치는 전기 모터를 포함하고,
    상기 제어 장치는 상기 전기 모터의 전력 소비의 증가 또는 감소에 근거하여 요구되는 전력의 증가 또는 감소를 인식하는 것을 특징으로 하는 전압 제어 시스템.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제어 장치는 구동 휠이 헛도는 상태인지 아닌지에 근거하여, 요구되는 전력의 증가 또는 감소를 인식하는 것을 특징으로 하는 전압 제어 시스템.
  9. 제2항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전력 공급 장치는 연료 전지 시스템인 것을 특징으로 하는 전압 제어 시스템.
  10. 제2항 내지 제9항 중 어느 한 항의 상기 전압 제어 시스템을 구비하는 차량.
  11. 전압 제어 시스템에 있어서,
    전력 공급 장치;
    전력을 충전 및 방전하는 축전 장치; 및
    상기 전력 공급 장치로부터 공급되는 전력이 불충분한 경우 상기 축전 장치로부터 전력을 방전함으로써, 시스템 전압을 기설정된 값으로 유지시키는 전압 제어 장치를 포함하고,
    특정한 전력 소비 장치에 의해 요구되는 상기 전력이 감소하는 경우, 상기 전력 공급 장치로부터 상기 시스템 전압을 사용하는 시스템에 포함된 상기 특정한 전력 소비 장치로 공급되는 상기 전력의 변화율을 줄이는 변화율 감소 장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전압 제어 시스템.
  12. 전압 제어 시스템에 있어서,
    전력 공급 장치;
    전력을 충전 및 방전하는 축전 장치;
    상기 전력 공급 장치로부터 공급되는 전력이 불충분한 경우 상기 축전 장치로부터 전력을 방전함으로써, 시스템 전압을 기설정된 값으로 유지시키는 전압 제어 장치; 및
    상기 시스템 전압을 이용하는 시스템에 포함된 하나의 전력 소비 장치에 의해 요구되는 전력의 증가 또는 감소의 양이 기설정된 양보다 클 경우, 상기 시스템 전압의 변화율을 줄이기 위해 상기 축전 장치로, 그리고 상기 축전 장치로부터의 전력의 이송을 제어하는 전력 이송 제어 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 전압 제어 시스템.
  13. 전압 제어 시스템에 있어서,
    전력 공급 장치;
    전력을 충전 및 방전하는 축전 장치;
    상기 전력 공급 장치로부터 공급되는 전력이 불충분한 경우 상기 축전 장치로부터 전력을 방전함으로써, 시스템 전압을 기설정된 값으로 유지시키는 전압 제어 장치; 및
    상기 시스템에 포함된 하나의 전력 소비 장치에 의해 요구되는 전력량이 감소 되는 것이 인식되면, 상기 시스템 전압의 증가율을 줄이기 위해, 상기 전력 공급 장치 및/또는 상기 축전 장치로부터 상기 시스템 전압을 사용하는 시스템에 포함된 다른 전력 소비 장치로 전력 공급을 수행하는 전력 공급 제어 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 전압 제어 시스템.
  14. 전압 제어 시스템에 있어서,
    전력 공급 장치;
    전력을 충전 및 방전하는 축전 장치;
    상기 전력 공급 장치로부터 공급되는 전력이 불충분한 경우 상기 축전 장치로부터 전력을 방전함으로써, 시스템 전압을 기설정된 값으로 유지시키는 전압 제어 장치; 및
    특정한 전력 소비 장치에 의해 요구되는 상기 전력이 감소하는 경우, 상기 전력 공급 장치로부터 상기 시스템 전압을 사용하는 시스템에 포함된 상기 특정한 전력 소비 장치로 공급되는 상기 전력의 변화율을 줄이는 변화율 감소 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 전압 제어 시스템.
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