KR20110081821A - 마이크로 하이브리드 시스템 및 마이크로 하이브리드 시스템의 회생 제동 제어 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 마이크로 하이브리드 시스템(1)에서 제동 에너지 회수를 제어하는 방법에 관한 것으로, 상기 마이크로 하이브리드 시스템(1)은 적어도 하나 이상의 회전 전기 기계장치(2)와 전기화학 배터리를 포함하며 상기 마이크로 하이브리드 시스템(1)은 차량에 제공된다. 상기 방법은 차량의 제동 단계 중 전기 에너지의 궁극적인 회수 시에 충전 용량을 제공하기 위하여, 상기 전기화학 배터리(8)가 초기 최적 충전 상태에 해당하는 소정의 제 1 에너지 상태(CBth1)를 가질 때 중간 충전 상태에 해당하는 제 2 에너지 상태로 상기 제 1 에너지 상태의 감소를 제어하는 단계를 포함한다.

Description

마이크로 하이브리드 시스템 및 마이크로 하이브리드 시스템의 회생 제동 제어 방법{METHOD AND DEVICE FOR CONTROLLING A MICRO-HYBRID SYSTEM WITH BRAKE ENERGY RECOVERY CAPABLE OF BEING MOUNTED IN AN AUTOMOBILE}

본 발명은 차량 장착 가능한 회생 제동(regenerative braking)을 가진 마이크로 하이브리드 시스템(micro-hybrid system)과 이 마이크로 하이브리드 시스템을 제어하는 방법에 관한 것이다.

회생 제동을 가진 종래의 마이크로 하이브리드 시스템은, 차량의 제동 단계에서 생산된 에너지를 효율적으로 회수하는 데에 문제가 있다.

이러한 에너지 회수는 특히 사용된 에너지 저장 장치의 종류에 따라 영향을 받는다.

일반적으로 마이크로 하이브리드 시스템에서, 회전 전기 기계장치(rotary electrical machine)와 전기화학 배터리(electrochemical battery)는 차량의 전기 배분 네트워크(electrical distribution network)를 통해 전기 부하(electrical consumers)에 공급한다.

교류 발전기(alternator)로 기능하는 회전 전기 기계장치는 또한 조정 장치(regulation device)를 거쳐 배터리를 재충전하도록 설계된다.

일반적으로, 차량의 열 엔진(thermal engine)이 동작할 때, 교류 발전기는 전기 부하를 공급하여 배터리를 충전한다. 교류 발전기가 전류를 방출하지 않는 때에는, 배터리가 차량에서 필요한 모든 전기 에너지를 공급한다.

차량이 일시적인 제동 단계(transitory braking phase)에 있을 때에는, 많은 양의 운동 에너지가 회수될 수 있다.

전기 배분 네트워크에서 사용하기 위해, 이 운동 에너지는 전기 에너지로 변환되어야 한다.

제동에 의해 회수된 에너지의 전기 부하로의 직접 공급을 허용하는 시스템이 알려져 있다.

또 다른 시스템에서는 배터리를 충전하기 위해, 이 회수된 에너지의 배터리로의 공급을 허용한다.

배터리의 관점에서 보면, 이러한 충전은 조정 장치에서 정한 조정 설정값(regulation set point)의 증가에 해당된다.

그러나, 첫 번째 관점에 따르면, 배터리는 그 건강 상태(state of health, SOH)의 가속적인 악화의 위험 때문에 과도하게 높은 조정 설정값을 가질 수 없다.

보통의 상태에서, 이러한 조정 설정값은 배터리의 온도에 의존한다. 예를 들어, 납 배터리(lead battery)에서 전압 조정을 사용하는 경우, 배터리 내부 온도가 대략 20 ℃에서 조정 설정값은 대략 14.3 V이다.

또한, 이 납 배터리의 최대 허용 전압은 대략 15 V에서 16 V 범위 내에 있다.

따라서 최대 전압 변동은 대략 0.7 V에서 1.7 V 내에서 이루어진다.

이로 인해, 상대적으로 적은 전류가 배터리로 들어가서, 제동 단계 중에, 특히 이러한 단계들에서 생산되는 에너지와 비교해서 상대적으로 제한된 양의 에너지가 배터리로부터 회수되게 된다.

두 번째 관점에 따르면, 배터리는 순간적으로 지나치게, 예컨대 대략 5 V의 전압 변동을 야기할 정도로, 많은 양의 에너지를 수신할 수 없다.

사실, 배터리의 전압이 대략 10 V이면, 대략 15 V의 조정 설정값 지시에 대응하는 제동 단계에서의 배터리 충전으로 배터리의 건강 상태가 손상을 입으며, 이 손상은 특히 회복 불가능하다.

그 결과, 이러한 마이크로 하이브리드 시스템에는 배터리의 에너지 상태에 영향을 받는 이른바 회생 제동 기능의 효율성의 문제가 있다.

따라서, 적어도 배터리 기술에 관해서는 신뢰할 수 있고, 간단하며, 일반적인 방식으로 회생 제동 기능을 향상시킴으로써, 마이크로 하이브리드 시스템의 성능을 강화시킬 필요가 있다.

본 발명의 목적은 앞서 언급한 과제를 해결하는 데 있다.

본 발명의 목적은 적어도 하나 이상의 회전 전기 기계장치 및 전기화학 배터리로 이루어지는 차량 장착 가능한 마이크로 하이브리드 시스템의 회생 제동을 제어하는 방법을 제공하는 것이다.

본 발명에 따르는 방법은, 차량의 제동 단계 중에 다음의 전기 에너지 회수 기회에 사용할 수 있는 충전 용량을 확보하기 위하여, 전기화학 배터리가 초기 최적 충전 상태에 해당하는 소정(predetermined)의 제 1 에너지 상태를 가질 때, 중간 충전 상태에 해당하는 제 2 에너지 상태로의 제 1 에너지 상태의 감소를 지시하는 단계를 포함한다.

본 발명에 의해, 마이크로 하이브리드 시스템은 회생 제동 기능을 효율적으로 사용하게 된다.

사실, 전기화학 배터리의 에너지 상태는 에너지 상태를 나타내는 소정의 한계값에 따라 제어되어, 회생 제동 기회를 예측하게 된다.

이러한 예측으로 인해 배터리의 에너지 상태가 감소되어, 배터리의 충전 용량이 방출된다. 이러한 에너지 상태는 서로 다른 한계값들 사이에 있도록 지시되어, 배터리의 열화 위험 없이 제동 단계에서 얻어지는 에너지로 배터리가 충전된다.

이러한 지시는 전기화학 배터리의 제 1의 초기 최적 에너지 상태에 의존한다.

본 발명의 특징에 따르면, 제 1 에너지 상태는 완전 충전 상태의(full-charge state) 대략 70 % 에서 95 %의 범위 내에 포함된다.

즉, 초기 최적 에너지 상태는 충분히 좋은 배터리 충전 상태에 해당한다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 제 2 중간 에너지 상태는 완전 충전 상태의 대략 50 %에서 80 %의 범위 안에 포함된다.

전기화학 배터리는 예를 들어, 납 배터리, 리튬 배터리(lithium battery) 또는 니켈 배터리(nickel battery)일 수 있다.

일 관점에 따르면, 차량의 제동 단계 중 다음의 전기 에너지의 회수 기회에 사용할 수 있는 충전 용량을 확보하기 위해 배터리 에너지 상태의 감소를 지시하는 단계는, 전기화학 배터리의 양 단에서 실질적으로 네거티브 에너지 밸런스(negative energy balance)를 얻기 위해, 전기화학 배터리가 소정의 제 1 에너지 상태일 때 전기화학 배터리로 이루어지는 차량의 전기 배분 네트워크로의 공급 전류의 공급을 지시하는 서브 단계와, 제동 단계에서 생산되는 에너지의 회수 인가를 지시하는 서브 단계를 포함하며, 회수된 에너지의 일부가 전기화학 배터리로 전송되도록 설계된다.

즉, 배터리의 양 단에서 실질적으로 네거티브 에너지 밸런스가 생길 때 에너지 회수 단계가 지시된다는 장점이 있다.

에너지 밸런스는 들어오는 에너지량과 나가는 에너지량의 합으로 정해진다. 이 에너지량은 전류 Ibat의 적분에 해당한다. 또한, 효율 계수(coefficient of efficiency)로 알려진 계수가 적어도 하나 이상의 에너지량에 할당될 수 있다.

즉, 배터리의 사용할 수 있는 충전 용량을 확보하고, 후반부로 갈수록 에너지 회수를 보조하기 위해, 배터리의 에너지 상태를 찬찬히 적절하게 감소시키도록 배터리에 설정된 조정 설정값이 낮아지게 되는 마이크로 하이브리드 시스템의 수명 단계를 생성하게 된다.

조정 설정값은 전압 설정값 또는 전류 설정값에 해당 될 수 있다.

본 발명의 일 관점에 따르면, 전류 조정 설정값이 제로(zero)로 되어서(즉, 회전 전기 기계장치가 더 이상 조정되지 않아서), 전기 배분 네트워크의 전기 부하들이 오직 전기화학 배터리에 의해 공급받을 수 있다.

전압 조정 설정값의 경우, 후자는 전기화학 배터리의 전압보다 낮을 수 있다.

이러한 관점은 배터리가 적어도 제 1의 초기 최적 에너지 상태와 같은 에너지 상태를 가질 때 유용하게 사용된다. 이 경우, 배터리의 에너지 상태를 적절히 감소시키는 것이 가능하고, 에너지 회수 기능의 인가를 지시하는 데 유리해진다.

제동 단계 기회가 왔을 때, 특히 전기화학 배터리로 회수 가능한 에너지는 상당하다.

배터리에서 사용 가능하도록 확보된 충전 용량은 전체 충전 용량의 대략 20 %에서 60%의 범위 내에 있다는 장점이 있다.

이 사용할 수 있는 충전 용량은 사용된 전기화학 배터리의 종류에 의존한다.

또 다른 관점에 따르면, 차량의 제동 단계 중 다음의 전기 에너지의 회수 기회에 사용할 수 있는 충전 용량을 확보하기 위해 배터리 에너지 상태의 감소를 지시하는 단계는, 전기화학 배터리의 양 단에서 실질적으로 제로 에너지 밸런스를 얻기 위해, 전기화학 배터리의 에너지 상태가 제 1의 소정의 에너지 상태보다 낮고 유용 에너지 상태(useful energy state)에 해당하는 제 3의 소정의 에너지 상태보다는 높을 때, 회전 전기 기계장치에 의해 전기 배분 네트워크로의 공급 전류의 공급을 지시하는 서브 단계와, 제동 단계에서 생산되는 에너지의 회수 인가를 지시하는 서브 단계로 이루어지며, 회수된 에너지의 일부가 전기화학 배터리로 전송되도록 설계된다.

유용 충전 상태는 예컨대, 차량이 정지한 후에 열 엔진을 재가동하는 것처럼 특정 기능들을 제공하기에 충분한 배터리의 충전 상태를 나타낸다.

또한, 제 3의 소정의 에너지 상태는 유용 충전 상태를 나타내는 정보에 해당될 수 있다.

본 발명의 이러한 관점에 따르면, 회전 전기 기계장치가 전기 배분 네트워크의 전기 부하에서 필요한 실질적으로 정확한 에너지량을 제공하도록 조정 설정값이 계산될 수 있다.

이러한 경우, 배터리의 에너지 밸런스는 실질적으로 제로이다.

또한, 이는 예컨대 전류 조정의 경우처럼, 배터리를 통과하는 실질적으로 제로인 유입 및 유출 전류로 인해 얻어질 수 있다.

따라서, 배터리의 전기 상태는 유용 충전 상태에 실질적으로 해당하는 값으로 안정되고, 에너지 회수 인가가 지시된다.

본 발명의 이와 같은 관점에 따르면, 차량의 제동 단계 중에, 에너지가 회수되어 부하 및 전기화학 배터리로 전송된다.

배터리에서 허용될 수 있는 에너지량은 사용할 수 있게 확보된 충전 용량에 의존하고, 해당되는 경우라면 배터리의 에너지 상태가 조절되는 소정의 에너지 상태 한계값에 의존한다.

일 실시예에 따르면, 차량의 제동 단계 중 다음의 전기 에너지의 회수 기회에 사용할 수 있는 충전 용량을 확보하기 위해, 배터리 에너지 상태의 감소를 지시하는 단계는 에너지 회수 인가의 취소를 지시하는 서브 단계로 이루어진다.

일 특징에 따르면, 전기화학 배터리가 임계 충전 상태(critical charge state)에 해당하는 제 4의 소정의 에너지 상태보다 낮은 에너지 상태를 가질 때, 에너지 회수 인가를 취소하는 서브 단계가 실행될 수 있다.

임계 충전 상태는 예컨대, 차량이 정지한 후에 열 엔진을 재가동하는 것과 같은 특정 기능들을 제공하기에는 충분하지 않은 배터리의 충전 상태를 나타낸다.

즉, 제 4의 임계 에너지 상태는 예컨대, 차량의 일시적 정지 단계(예를 들어, 교통 신호)에서 열 엔진이 정지한 후에 열 엔진의 재가동의 지시가 필요하게 되는, 과도하게 저하된 배터리의 에너지 상태를 나타내는 정보에 해당할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 차량의 제동 단계 중 다음의 전기 에너지의 회수 기회에 사용할 수 있는 충전 용량을 확보하기 위해, 배터리의 에너지 상태의 감소를 지시하는 단계 전에 전기화학 배터리의 에너지 상태를 얻는 단계가 올 수 있다.

본 발명의 일 특징에 따르면, 이러한 에너지 상태는 전기화학 배터리의 에너지 상태를 나타내는 적어도 하나 이상의 파라미터에 근거하여 결정될 수 있다. 이러한 파라미터는 전기화학 배터리의 온도, 전압 및 전류 중 어느 하나의 파라미터일 수 있다.

본 발명의 일 특징에 따르면, 에너지 상태는 배터리의 전류에 따라 결정되는 에너지 밸런스에 해당 될 수 있다.

배터리가 제 1의 초기 최적 에너지 상태 또는 제 3의 유용 에너지 상태와 적어도 같은 에너지 상태를 가질 때, 이러한 에너지 밸런스는, 예컨대 제로로 초기화될 수 있다는 장점이 있다.

이 예들 중 적어도 어느 하나 이상으로 에너지 밸런스의 초기화하는 것으로, 배터리의 에너지 상태에 영향을 주는 지시의 구현에 기초한 기준 에너지 상태를 정의하는 것이 가능해진다.

이러한 기준 에너지 상태에 기초하여, 특히 고정 에너지 상태 한계값을 정의함으로써 배터리의 에너지 상태를 간단하고 신뢰할 수 있게 제어할 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 에너지 상태는 배터리의 온도에 따라 결정되는 전류값에 해당할 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 에너지 상태는 배터리의 전압에 해당할 수도 있다.

본 방법의 구현 예에 따르면, 차량의 제동 단계 중 다음의 전기 에너지의 회수 기회에 사용할 수 있는 충전 용량을 확보하기 위해, 배터리의 에너지 상태의 감소를 지시하는 단계 전에 배터리의 온도와 소정의 온도 한계값을 비교하는 단계가 올 수 있다.

본 방법의 또 다른 구현 예에 따르면, 배터리의 에너지 밸런스가 에너지 밸런스 한계값보다 높거나, 배터리의 전류가 전류 한계값보다 높거나, 배터리 전압이 전압 한계값보다 높을 때, 차량의 제동 단계 기회 중 에너지 회수의 인가를 지시하는 서브 단계가 실행되고, 배터리의 에너지 밸런스가 에너지 밸런스 한계값보다 낮거나, 배터리의 전류가 전류 한계값보다 낮거나, 배터리 전압이 전압 한계값보다 낮을 때, 이 에너지 회수의 인가를 취소하는 서브 단계가 실행된다.

이러한 전류 및 전압 에너지 밸런스 한계값은 사전 결정되거나 특히, 온도에 따라 결정될 수 있다.

본 발명의 이와 같은 여러 실시예에 따르면, 배터리가 높은 에너지 상태 한계값과 낮은 한계값의 사이의 에너지 상태를 가질 때, 차량의 제동 단계의 기회 중에 에너지의 회수 인가를 지시하는 것이 가능하다는 장점이 있다.

또한, 본 발명에 따른 방법은, 차량의 제동 단계의 다음 기회의 관점에서 사용할 수 있는 최대 충전 용량을 확보하기 위해서, 배터리의 에너지 상태를 높은 에너지 상태 한계값과 낮은 에너지 상태 한계값의 범위 내에 둠으로써 전기화학 배터리의 에너지 상태를 저하시키는 것도 가능하다. 이러한 최대 용량은 전기화학 배터리의 건강 상태, 따라서 그 서비스 수명을 손상시키지 않도록 유리하게 정의된다.

또 다른 관점에 따르면, 본 발명은 회전 전기 기계장치, 적어도 하나 이상의 전기화학 배터리로 이루어지는 전기 배분 네트워크에 연결될 수 있는 적어도 하나 이상의 전력 변환기, 및 네트워크에 공급 전류를 제공하도록 전력 변환기에 지시할 수 있는 제어 회로로 이루어지는 차량용의 회생 제동을 가진 마이크로 하이브리드 시스템에 관한 것이다.

본 발명에 따른 방법은, 차량의 제동 단계 중 다음의 전기 에너지의 회수 기회에 사용할 수 있는 충전 용량을 확보하기 위하여, 전기화학 배터리가 초기의 최적 충전 상태에 해당하는 제 1의 소정의 에너지 상태를 가질 때 제 1 에너지 상태를 중간 충전 상태에 해당하는 제 2 에너지 상태로 감소시키도록 변환기에 지시하도록 하는 제어 회로와 관련된 수단을 포함한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 관련 수단은 에너지 회수 인가의 취소를 지시할 수 있다.

본 발명의 일 특징에 따르면, 관련 수단은 전기화학 배터리의 상태를 나타내는 적어도 하나 이상의 파라미터를 획득하는 수단과 획득된 적어도 하나 이상의 파라미터에 기초하여 전기화학 배터리의 에너지 상태를 결정하는 수단을 포함하는 제어 및 감시 모듈(control and monitoring module)로 이루어질 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 배터리의 상태를 나타내는 적어도 하나 이상의 파라미터를 얻는 수단은 배터리의 온도, 전압 또는 전류 중 적어도 하나 이상의 파라미터를 획득하도록 설계된 센서로 이루어질 수 있다.

센서는 전기화학 배터리에 설치될 수 있다.

필요하다면, 전기 및 감시 모듈이 센서에 설치될 수도 있다.

회전 전기 기계장치는 교류 발전기 시동기(alternator-starter)일 수 있다.

마지막 관점에 따르면, 본 발명은 앞서 설명된 마이크로 하이브리드 시스템으로 이루어지는 차량에 관한 것이다.

본 발명의 특징과 장점은 다음의 상세한 설명으로 명백해질 것이며, 이해를 돕기 위해 부호가 부여된 도면이 첨부된다.

도 1은 본 발명의 제어 회로(4)의 관련 수단(5)으로 이루어지는 마이크로 하이브리드 시스템(1)의 전체도.
도 2는 도 1의 마이크로 하이브리드 시스템을 제어하는 방법의 동작 단계를 도시한 그래프.
도 3에서 7은 상기 방법의 구현 예에 따라, 도 1의 제어 회로(4)에서 차량의 제동 단계에서 얻어지는 에너지를 회수하기 위한 인가 처리를 위한 서브 모듈을 도시한 도면.
도 8 및 9는 상기 방법의 구현 예에 따라, 도 1의 제어 회로(4)에서 에너지 회수를 위한 인가의 취소 처리를 위한 서브 모듈을 도시한 도면.

도 1은 다상 회전 전기 기계장치(polyphase rotary electrical machine, 2), 아날로그 디지털 변환기(3), 제어 회로(4) 및 제어 회로(4)와 관련된 수단(5)으로 이루어지는 회생 제동(1)을 가진 마이크로 하이브리드 시스템을 도시한다.

본 실시예에서, 다상 회전 기계장치(2)는 차량의 교류 발전기로 형성된다.

변형으로써, 기계장치(2)는 가역적(reversible)일 수 있으며, 따라서 차량의 교류 발전기 시동기를 형성할 수 있다.

이 경우, 이 교류 발전기 시동기(2)는 전기 에너지를 생산하도록 열 엔진(9)에 의해 회전(교류 발전기 모드)되는 것뿐만 아니라, 시동을 위해 이 열 엔진(9)에 토크(torque)를 전송(시동기 모드)하기도 한다.

이하, 기계장치(2)는 교류 발전기로 설명될 것이나, 이는 교류 발전기 시동기일 수도 있다.

교류 발전기(2)는 차량의 제동 단계에서 얻어지는 기계 에너지의 일부를 전기 에너지로 변화시키기 위해, 회생 제동형 구조로 사용된다.

교류 발전기(2), 변환기(3) 및 에너지 저장 장치(8)는 직렬로 연결된다.

에너지 저장 장치(8)는 적어도 하나 이상의 전기화학 공급 배터리로, 예컨대 납 배터리형으로, 이루어진다.

변형으로써, 전기화학 배터리(8)는 리튬 또는 니켈로 이루어질 수 있다.

이 배터리(8)는 시동 단계(엔진 모드)에서 시동기(2)에 전기 에너지를 공급하는 것뿐만 아니라, 차량의 전기 부하들, 예를 들어, 헤드 라이트, 자동차 라디오, 에어컨 장치 또는 앞유리 와이퍼에도 전기 에너지를 공급할 수 있다.

이러한 전기 부하들은 납 배터리(8)로 이루어지는 전기 배분 네트워크(7)를 통해 공급된다.

변환기(3)는 교류 발전기(2)와 전기 배분 네트워크(7) 사이에서의 전기 에너지 전송을 허용하고, 이러한 전송은 특히 컨버터(3)에 연결된 제어 회로(4)로 제어된다.

교류 발전기 시동기의 경우, 전기 에너지는 교류 발전기 시동기(2)와 배터리(8) 사이에서 양방향으로 전송된다. 따라서, 컨버터는(3)는 가역적이다.

마이크로 하이브리드 시스템(1)의 제어 회로(4)는 마이크로프로세서(microprocessor)로 구성될 수 있다.

시동기 모드(또는 엔진 모드)에서는, 배터리(8)로부터의 직류 전압을 모아 시동기 또는 교류 발전기 시동기로 공급하도록 마이크로프로세서(4)가 컨버터(3)를 제어한다.

교류 발전기 모드(또는 발전기 모드)에서는, 정상 동작 또는 회생 제동 중에, 교류 발전기(2)로부터의 교류 전압을 모아서 먼저 컨버터(3)를 충전하고, 그 다음에 차량의 전기 부하에 공급하도록 마이크로프로세서(4)는 컨버터(3)를 제어한다.

마이크로프로세서(4)는 또한 열 엔진(9)을 제어할 수 있는 엔진 제어 장치(10)에 연결된다.

마이크로 하이브리드 시스템(1)은 제어 및 감시 모듈(11)과 센서(12)로 이루어진다.

제어 및 감시 모듈(11)은 마이크로프로세서(4)에서 적어도 부분적으로 포함될 수 있다.

변형으로써, 제어 및 감시 모듈(11)은 센서(12)를 수납하도록 설계된 수단에 포함될 수 있고, 이 수단은 배터리 8의 주위에 설치될 수 있다.

차량의 제동 단계 중에, 운동 에너지가 회수되어 교류 발전기(2)에 의해 전기 에너지로 변환되고 네트워크(7)로 공급된다.

차량의 각 제동 단계마다, 네트워크(7)에 공급하기 위한 에너지를 회수할 기회가 있다.

이러한 기회를 이용하기 위해, 본 발명에 따르면, 제어 회로(4)의 관련 수단(5)는 제어 과정을 확립하여 제동 단계로부터 얻어지는 에너지의 적어도 일부분을 회수하고, 변환기(3)를 통해 네트워크(7)에 영향을 준다.

도 2는 마이크로 하이브리드 시스템(1) 수명의 여러 다른 단계를 도시하는 그래프이며, X 축은 시간 기반의 단계를, Y 축은 배터리의 에너지 상태를 나타내는 정보를 말한다.

이하, 본 발명에 따른 제어 회로(4)와 관련 수단(5)의 기능이 도 2에서 9를 참조하여 보다 상세하게 설명될 것이다. 특히, 도 2에서 마이크로 하이브리드 시스템의 수명 단계가 도시되고 제어 회로(4)에서 구현되는 본 발명에 따른 제어 방법의 각 단계가 상세하게 설명될 것이다.

도 2에서, 제 1 단계(phase) 0은 Tbat으로 알려진 배터리(8)의 온도(이하, Tbat)에 따라 교류 발전기(2)로 조정되는 배터리(8)의 정상 충전을 도시한다.

이 경우, 제동 단계에서 제공된 기회인 경우에는 에너지 회수는 인가되지 않는다.

도 3은 이러한 형태의 기회가 관련 수단(5)에서 제공되는 경우, 제동 단계에서 생산되는 에너지의 회수 인가 처리를 위한 서브 모듈 ST1에 관한 것이다.

서브 모듈 ST1은 배터리의 정상 충전 단계, 예컨대 단계 0에서 활성화되고, 차량의 제동 단계에서 얻어지는 에너지의 회수를 위한 인가(RE=1)를 얻기 위해, 제어 과정인 스텝 S101부터 S104를 처리한다.

도 3에 도시된 방법의 일 실시예로, 제어 및 감시 모듈(11)은 스텝 S101에서 배터리(8)에서 공급되는 전류를 얻으며, 이 전류는 이하 Ibat이라 한다.

전류 Ibat은 센서(7)로부터 얻어진다. 이는 예컨대 분류기(shunt)로 측정된다.

전류 Ibat은 배터리(8)의 에너지 상태에 관한 정보를 결정하는 스텝 S102로 전송된다.

스텝 S102는 서브 스텝 S1021 및 S1022로 이루어진다.

서브 스텝 S1021에서는 전류 Ibat에 따라 배터리(8)의 에너지 밸런스를 결정하며, 이하 이는 CB라 한다.

에너지 밸런스는 들어오는 에너지량과 나가는 에너지량의 합으로 결정된다. 이 에너지량은 전류 Ibat의 적분에 해당한다. 또한, 효율 계수로 알려진 계수가 적어도 하나 이상의 에너지량에 할당될 수 있다.

제어 및 감시 모듈(11)은 서브 스텝 S1021에서 결정된 에너지 밸런스 CB와 소정의 에너지 밸런스 한계값 CBth1을 비교 계산한다.

소정의 에너지 밸런스 한계값 CBth1는 배터리(8)의 유용 에너지 상태에 해당하며, 예컨대 전부하 상태(full load state)의 70 %정도이다.

비교 계산 결과, 에너지 밸런스 CB가 CBth1보다 낮거나 같다면, 이 결과는 관련 수단(5)으로 전송되어, 스텝 S104에서 처리 서브 모듈 ST1을 비활성화시킨다.

비교 계산 결과, 도 2의 단계 1에 도시된 것처럼 에너지 밸런스 CB가 CBth1보다 높다면, 이 결과는 관련 수단(5)으로 전송되고, 제동 단계의 기회가 생기면, 스텝 S103에서 마이크로프로세서(4)를 통해 회생 제동(1)을 가진 마이크로 하이브리드 시스템에 에너지 회수를 인가(RE=1)하도록 지시한다.

스텝 S103은 서브 스텝 S1031 및 S1032로 이루어진다.

서브 스텝 S1031에서, 실질적으로 제로인 에너지 밸런스 CB를 얻기 위해, 관련 수단(5)은 교류 발전기(2)에 공급 전류를 네트워크(7)로 공급하도록 지시한다.

즉, 교류 발전기는 네트워크(7)의 전기 부하에게 공급되어야 할 정확한 양의 에너지를 공급한다.

이러한 목적으로, 전류 센서(도시되지 않음)가 네트워크에 설치되어 네트워크(7)에서 필요한 정확한 에너지를 계산하고, 들어오고 나가는 전류 Ibat이 제로가 되도록 전류를 조정하여 실질적으로 제로인 에너지 밸런스를 얻는다.

변형으로써, 전압 조정의 경우, 배터리(8)가 실질적으로 제로인 전류 Ibat를 가질 때까지 미리 결정된 스텝을 통해서, 예컨대, 대략 50 mV으로 배터리의 전압(이하, Ubat이라 함)을 점진적으로 줄일 수 있다. 주어진 시간에, 전류 Ibat이 실질적으로 네거티브인 경우, 관련 수단(5)은 배터리(8)가 다시 한 번 실질적으로 제로인 전류 Ibat을 가질 때까지 전압 Ubat의 점진적인 증가를 지시한다.

이를 통해, 배터리(8)는 제동 단계의 기회의 관점에서 볼 때 충전 용량을 유지하게 된다.

서브스텝 S1032에서, 관련 수단(5)은 에너지 회수를 인가(RE=1)한다.

관련 수단(5)이 에너지 회수를 위한 제 1 인가(RE=1)를 지시하면, 에너지 밸런스 CB는 관련 수단(5)에 의해 초기화된다.

도 2에는 제동 없는 차량의 주행 단계에 해당하는, 배터리의 에너지 밸런스 CB가 일정한 단계 1이 도시된다.

단계 2는 앞서 설명한 바와 같이, 제로 전류 Ibat를 얻기 위해, 에너지 밸런스 CB의 감소 후 증가를 도시한다.

단계 3은 차량의 제동과 발생한 이러한 제동으로부터 얻어진 에너지의 회수 기회에 대해 도시한다. 사실, 에너지 밸런스 CB가 증가하고, 배터리의 에너지 상태 또한 증가한다.

단계 4는 단계 1과 동일한 상황을 도시하며, 단계 5에서는 발생한 제동에서 얻어지는 에너지의 새로운 회수 기회를 도시한다.

도 4는 이와 같은 종류의 기회가 관련 수단(5)에서 제공되는 제동 단계에서 생산되는 에너지의 회수 인가 처리를 위한 서브 모듈 ST2에 관한 것이다.

서브 모듈 ST2은 도 3에 따라 회수가 이미 인가된 단계 1에서 5 사이에서 활성화되고, 차량의 제동 단계에서 얻어지는 에너지의 회수 인가(RE=1)를 얻기 위해, 지시 과정인 스텝 S111부터 S114를 처리한다.

도 4에 도시된 방법의 일 실시예로, 제어 및 감시 모듈(11)은 스텝 S111에서 전류 Ibat을 얻는다.

다음으로, 전류 Ibat은 배터리(8)의 에너지 상태에 관한 정보 결정을 위해 스텝 S112로 전송된다.

스텝 S112는 서브 스텝 S1121 및 S1122로 이루어진다.

서브 스텝 S1121에서는 전류 Ibat에 따라 배터리(8)의 에너지 밸런스 CB를 결정한다.

제어 및 감시 모듈(11)은 결정된 에너지 밸런스 CB와 소정의 에너지 밸런스 한계값 CBth2를 서브 스텝 S1121에서 비교 계산한다.

소정의 에너지 밸런스 한계값 CBth2는 배터리(8)의 초기 최적 에너지 상태에 해당하며, 예컨대 전부하 상태의 85 %정도에 해당한다.

예컨대, 배터리(8)의 전체 용량이 대략 60 Ah인 경우, 한계값 CBth2는 배터리(8)로의 대략 500 mAh(Milli Ampere Hour, 전기 충전 단위)의 입력에 해당된다.

비교 계산 결과, 에너지 밸런스 CB가 CBth2보다 낮거나 같다면, 이 결과는 관련 수단(5)으로 전송되어 스텝 S114에서 처리 서브 모듈 ST2를 비활성화시킨다.

비교 계산 결과, 도 2의 단계 6에 도시된 것처럼 에너지 밸런스 CB가 CBth2보다 높다면, 이 결과는 관련 수단(5)으로 전송되고, 스텝 S113에서 관련 수단(5)은 제동 단계의 기회 중 에너지 회수를 인가(RE=1)하도록 마이크로프로세서(4)를 통해 마이크로 하이브리드 시스템(1)에 지시한다.

스텝 S113은 서브 스텝 S1131 및 S1132로 이루어진다.

서브 스텝 S1131에서, 네거티브 에너지 밸런스 CB를 얻기 위해서, 관련 수단(5)은 입력인 전류 Ibat을 제로로 하고 출력인 전류 Ibat을 포지티브(positive)로 하여 배터리(8)의 에너지 상태의 감소를 지시한다.

즉, 교류 발전기는 조정하지 않고, 오직 배터리(8)만으로 네트워크(7)의 전기 부하에 공급한다.

이로 인해, 제동 단계의 다음 기회에서 봤을 때, 사용할 수 있는 충전 용량을 확보하기 위해 배터리 에너지 상태를 저하시키는 것이 가능하다.

서브 스텝 S1132에서, 관련 수단(5)은 에너지의 회수를 인가(RE=1)한다.

변형으로써, 처리 서브 모듈 ST2가 초기부터 구현될 수 있다. 즉, 마이크로 하이브리드 시스템에 따라서, 처리 서브 모듈 ST1이 오직 선택적일 수 있다.

예를 들어, 초기의 유용한 그리고 최적 에너지 밸런스가 결합될 수 있다.

이 경우, 관련 수단(5)이 에너지 회수의 인가(RE=1)를 지시할 때, 에너지 밸런스 CB는 관련 수단(5)에 의해 초기화될 수 있다.

도 2에 도시된 단계 6에서, 에너지 밸런스 CB가 제동 단계에 의해 증가되어, 에너지가 회수되고 배터리(8)에 에너지의 일부를 저장하게 된다.

단계 7은 제동이 없는 단계로, 에너지 밸런스 CB의 감소가 있다.

도 8은 다시 차량의 제동과 이미 발생한 이러한 제동에서 얻어진 에너지 회수의 기회에 대해 도시한다. 사실, 에너지 밸런스 CB가 증가하여 배터리(8)의 에너지 상태도 증가한다. 배터리(8)의 완전 충전 상태에 해당하는 최대에너지 상태가 얻어진다. 회수될 수 있는 추가 에너지는 네트워크(7)의 부하로 전송된다. 회수된 에너지의 분배는 교류 발전기(2)에 의해 조정된다.

단계 9 및 10은 예컨대, 네트워크의 부하 단에서의 높은 에너지 필요로, 특히 에어 컨디셔닝으로 인해 에너지 상태의 감소가 더 크다는 점을 제외하면 단계 7과 동일한 상황에 대해 도시한다.

도 5는 관련 수단(5)에서 이런 종류의 기회를 제공할 때, 제동 단계에서 생산되는 에너지의 회수 인가의 유지를 위한 처리 서브 모듈 ST3에 관한 것이다.

이러한 서브 모듈 ST3는 도 4에 따라 에너지 회수가 인가되는 단계 6에서 10 중에 활성화되고, 차량의 제동 단계에서 얻어지는 에너지 회수의 인가(RE=1)를 유지하기 위해, 지시 과정인 스텝 S121부터 S124를 처리한다.

도 5에 도시된 방법의 일 실시예로, 제어 및 감시 모듈(11)은 스텝 S121에서 전류 Ibat을 얻는다.

다음으로, 전류 Ibat은 배터리(8)의 에너지 상태에 관한 정보 결정을 위해 스텝 S122로 전송된다.

스텝 S122는 서브 스텝 S1221 및 S1222로 이루어진다.

서브 스텝 S1221에서는 전류 Ibat에 따라 배터리(8)의 에너지 밸런스 CB를 결정한다.

서브 스텝 S1221에서, 제어 및 감시 모듈(11)은 결정된 에너지 밸런스 CB와 소정의 에너지 밸런스 한계값 CBth3를 비교 계산한다.

소정의 에너지 밸런스 한계값 CBth3는 배터리(8)의 초기 최적 에너지 상태보다 낮은 에너지 상태에 해당하며, 실질적으로 유용 에너지 상태에 해당될 수 있다.

예를 들어, 한계값 CBth3는 배터리(8) 충전에서 대략 800 mAh의 감소에 해당한다.

비교 계산 결과, 에너지 밸런스 CB가 CBth3보다 높거나 같다면, 이 결과는 관련 수단(5)으로 전송되어, 스텝 S124에서 처리 서브 모듈 ST3를 비활성화시킨다.

비교 계산 결과, 도 2의 단계 11에 도시된 것처럼 에너지 밸런스 CB가 CBth3보다 낮다면, 이 결과는 관련 수단(5)으로 전송되고, 스텝 S123에서 관련 수단(5)은 제동 단계의 기회 중 에너지 회수의 인가(RE=1)를 유지하도록 마이크로프로세서(4)를 통해 회생 제동(1)을 가진 마이크로 하이브리드 시스템에 지시한다.

스텝 S123은 서브 스텝 S1231 및 S1232로 이루어진다.

서브 스텝 S1231에서, 들어오고 나가는 전류 Ibat을 실질적으로 제로로 하여,실질적으로 제로 에너지 밸런스 CB를 얻기 위해서, 도 3에 도시된 서브 스텝 S1031에서와 동일한 방식으로, 관련 수단(5)은 교류 발전기(2)에 공급 전류의 네트워크(7)로의 공급을 지시한다.

이로써 제동 단계의 기회 면에서, 이 배터리(8)의 사용할 수 있는 충전 용량을 유지하면서, 배터리(8)의 에너지의 저하를 방지할 수 있다.

서브 스텝 S1232에서, 관련 수단(5)은 에너지의 회수를 인가(RE=1)한다.

도 2에는 단계 1 및 2와 유사한 단계 11 및 12가 도시되어 있다.

또한, 단계 13은 배터리(8)의 에너지 상태의 아주 급격한 감소에 해당하고, 예컨대 차량이 정지 단계에 있어 많은 부하들이 동작하기 시작하여, 차량이 정지하기 전의 전기 수요와 비교해 상당히 높은 전기 수요가 있는 경우를 들 수 있다.

단계 12에서 14는 다음에 설명될 본 발명에 따른 방법의 다른 실시예에서도, 특히 도 6 및 7에 도시된 대로 발생할 수 있다.

변형으로써, 도 6은 이러한 종류의 기회가 관련 수단(5)과 관련해서 발생할 때, 제동 단계 중에 생산되는 에너지의 회수 인가의 유지를 위한 처리 서브 모듈 ST4에 관한 것이다.

이러한 서브 모듈 ST4는 도 4에 따라 에너지 회수가 인가되는 단계 6에서 10 중에 활성화되고, 차량의 제동 단계에서 얻어지는 에너지 회수의 인가(RE=1)를 유지하기 위해, 지시 과정인 스텝 S131부터 S135를 처리한다.

도 6에 도시된 방법의 일 실시예로, 제어 및 감시 모듈(11)은 스텝 S131에서 전류 Ibat을 얻는다.

다음으로, 전류 Ibat은 서브 스텝 S1321로 구성되는 스텝 S132로 전송된다.

서브 스텝 S1321에서 전류 Ibat과 소정의 한계값 Ith가 비교 계산된다.

소정의 한계값 Ith는 대략 -50 A의 전류 Ibat에 해당할 수 있다.

비교 계산 결과, 전류 Ibat이 Ith보다 크거나 같으면, 이 결과는 관련 수단(5)로 전송되어, 스텝 S133에서 처리 서브 모듈 ST4가 정지된다.

비교 계산 결과, 도 2의 단계 11에 도시된 바와 같이, 전류 Ibat이 Ith보다 작은 경우, 이 결과는 관련 수단(5)으로 전송되고, 스텝 S133에서 관련 수단(5)은 제동 단계의 기회 중 에너지 회수의 인가(RE=1)를 유지하도록 마이크로프로세서(4)를 통해 마이크로 하이브리드 시스템에 지시한다.

스텝 S133은 서브 스텝 S1331 및 S1332로 이루어지며, 이는 각각 서브 스텝 S1231 및 S1232와 동일하다.

서브 스텝 S1331에서, 실질적으로 제로인 에너지 밸런스 CB를 얻기 위해, 관련 수단(5)은 교류 발전기(2)에 공급 전류의 네트워크(7)로의 공급을 지시한다.

서브 스텝 S1332에서, 관련 수단(5)는 에너지 회수를 인가(RE=1)한다.

변형으로써, 도 7은 이러한 종류의 기회가 관련 수단(5)과 관련해서 발생할 때, 제동 단계 중에 생산되는 에너지의 회수 인가의 유지를 위한 처리 서브 모듈 ST5에 관한 것이다.

이러한 서브 모듈 ST5는 도 4에 따라 에너지 회수가 인가되는 단계 6에서 10 중에 활성화되고, 차량의 제동 단계에서 얻어지는 에너지 회수의 인가(RE=1)를 유지하기 위해, 지시 과정인 스텝 S141부터 S144를 처리한다.

도 7에 도시된 방법의 일 실시예로, 제어 및 감시 모듈(11)은 스텝 S141에서 전압 Ubat을 얻는다.

다음으로, 전압 Ubat은 배터리(8)의 에너지 상태에 관한 정보 결정을 위해 서브 스텝 S1421로 구성되는 스텝 S142로 전송된다.

서브 스텝 S1421에서 전압 Ubat과 소정의 한계값 Uth1이 비교 계산된다. 예컨대, 전압 Uth1은 14 V 납 배터리의 경우 대략 11.5 V와 12.5 V 범위 내에 포함된다.

비교 계산 결과, 전압 Ubat이 Uth1보다 높거나 같은 경우, 이 결과는 관련 수단(5)에 전송되어, 스텝 S144에서 처리 서브 모듈 ST5는 정지된다.

비교 계산 결과, 도 2의 단계 11에 도시된 바와 같이, 전압 Ubat이 Uth1보다 낮은 경우, 이 결과는 관련 수단(5)으로 전송되고, 스텝 S143에서 관련 수단(5)은 제동 단계의 기회 중 에너지 회수의 인가(RE=1)를 유지하도록 마이크로프로세서(4)를 통해 회생 제동(1)을 가진 마이크로 하이브리드 시스템에 지시한다.

스텝 S143은 서브 스텝 S1431 및 S1432로 이루어지며, 이는 각각 서브 스텝 S1231 및 S1232와 동일하다.

서브 스텝 S1431에서, 실질적으로 제로인 에너지 밸런스를 얻기 위해, 관련 수단(5)은 교류 발전기(2)에 공급 전류의 네트워크(7)로의 공급을 지시한다.

서브 스텝 S1432에서, 관련 수단(5)는 에너지 회수를 인가(RE=1)한다.

도 8은 이러한 종류의 기회가 관련 수단(5)과 관련해서 발생할 때(RE=0), 제동 단계 중에 생산되는 에너지의 회수 인가의 취소를 위한 처리 서브 모듈 ST6에 관한 것이다.

이러한 서브 모듈 ST6는 도 4에서 7에 따라 에너지 회수가 인가되는 단계 1에서 5, 12 및 13 중에 활성화되고, 차량의 제동 단계에서 얻어지는 에너지 회수의 인가를 취소(RE=0)하기 위해, 제어 방법인 스텝 S151부터 S154를 처리한다.

변형으로써, 서브 모듈 ST6은 단계 1에서 13 사이에서, 즉 에너지 회수 인가에 관한 지시를 받는 즉시 활성화될 수 있다.

도 8에 도시된 방법의 일 실시예로, 스텝 S151에서 제어 및 감시 모듈(11)은 전류 Ibat을 얻는다.

다음으로, 전류 Ibat은 배터리(8)의 에너지 상태에 관한 정보 결정을 위해 스텝 S152로 전송된다.

스텝 S152는 서브 스텝 S1521 및 S1522로 이루어진다.

서브 스텝 S1521에서는 전류 Ibat에 따라 배터리(8)의 에너지 밸런스 CB를 결정한다.

서브 스텝 S1521에서, 제어 및 감시 모듈(11)은 결정된 에너지 밸런스 CB와 소정의 에너지 밸런스 한계값 CBth4를 비교 계산한다.

소정의 에너지 밸런스 한계값 CBth4는 예컨대, 전부하 상태의 대략 60 %인, 임계 에너지 상태에 해당된다.

비교 계산 결과, 에너지 밸런스 CB가 CBth4보다 높거나 같다면, 이 결과는 관련 수단(5)으로 전송되어, 스텝 S154에서 처리 서브 모듈 ST6을 비활성화시킨다.

비교 계산 결과, 도 2의 단계 14에 도시된 것처럼 에너지 밸런스 CB가 CBth4보다 낮다면, 이 결과는 관련 수단(5)으로 전송되고, 스텝 S153에서 관련 수단(5)은 제동 단계의 기회 중 에너지 회수의 인가(RE=1)를 취소하도록 마이크로프로세서(4)를 통해 마이크로 하이브리드 시스템에 지시한다.

스텝 S153은 서브 스텝 S1531 및 S1532로 이루어진다.

서브 스텝 S1531에서, 관련 수단(5)는 온도 Tbat에 따라 전류 Ibat의 정상 조정을 지시한다.

따라서, 단계 14는 도 2에 도시된 단계 0과 유사하고, 네트워크(7)는 교류 발전기(2)로부터 전기를 공급받는다.

서브 스텝 S1532에서, 관련 수단(5)은 에너지의 회수 인가를 취소(RE=0)한다.

변형으로써, 도 9는 이러한 종류의 기회가 관련 수단(5)과 관련해서 발생할 때, 제동 단계에서 생산되는 에너지의 회수 인가의 취소를 위한 처리 서브 모듈 ST7에 관한 것이다.

이러한 서브 모듈 ST7은 도 4에서 7에 따라 에너지 회수가 인가되는 단계 1에서 5, 12 및 14 중에 활성화되고, 차량의 제동 단계에서 얻어지는 에너지 회수의 인가를 취소(RE=0)하기 위해, 제어 방법인 스텝 S161부터 S164를 처리한다.

서브 모듈 ST7은 단계 1에서 13 사이에서, 즉 에너지 회수 인가에 관한 지시를 받는 즉시, 활성화될 수 있다.

도 9에 도시된 방법의 일 실시예로, 제어 및 감시 모듈(11)은 스텝 S161에서 전압 Ubat을 얻는다.

다음으로, 전압 Ubat은 배터리(8)의 에너지 상태에 관한 정보 결정을 위해 스텝 S162로 전송된다.

스텝 S162는 얻어진 전압 Ubat과 Uthc로 알려진 소정의 전압 한계값이 비교 계산되는 서브 스텝 S1621로 이루어진다.

이 한계값 Uthc는 임계 에너지 상태에 해당한다. 예컨대, 전압 Uthc는 14 V 납 배터리의 경우 대략 11 V와 12 V 범위 안에 포함된다.

비교 계산 결과, 전압 Ubat이 Uthc보다 높거나 같은 경우, 이 결과는 관련 수단(5)에 전송되어 스텝 S164에서 처리 서브 모듈 ST7를 정지시킨다.

비교 계산 결과, 도 2의 단계 14에 도시된 바와 같이, 전압 Ubat이 Uthc보다 낮은 경우, 이 결과는 관련 수단(5)으로 전송되고, 스텝 S163에서 관련 수단(5)은 제동 단계의 기회 중 에너지 회수의 인가(RE=1)를 취소하도록 마이크로프로세서(4)를 통해 회생 제동(1)을 가진 마이크로 하이브리드 시스템에 지시한다.

스텝 S163은 서브 스텝 S1631 및 S1632로 이루어지며, 이는 각각 도 8의 서브 스텝 S1531 및 S1532와 유사하다.

서브 스텝 S1631에서, 관련 수단(5)는 온도 Tbat에 따라 전류 Ibat의 정상 조정을 지시한다.

따라서, 단계 14는 도 2에 도시된 단계 0과 유사하고, 네트워크(7)는 교류 발전기(2)로부터 전기를 공급받는다.

서브 스텝 S1632에서, 관련 수단(5)은 에너지의 회수 인가를 취소(RE=0)한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 특히 열 엔진의 정지/재가동 기능을 포함하는 마이크로 하이브리드 시스템의 경우에, 관련 수단(5)은 배터리의 에너지 상태를 나타내는 정보를 수신하고, 이로부터 열 엔진의 정지 인가(SA=1), 열 엔진의 정지 인가(SA=1) 후 열 엔진의 재가동 요청(RR=1), 엔진의 정지 등과 같은 지시어를 추론할 수 있다.

이 경우에, 수단(5)은 대표 정보 SA 및 RR과 배터리(8)의 에너지 상태의 한계값을 연관지을 수 있다.

바람직하게는, 열 엔진의 정지 인가(SA=1)는 배터리(8)의 유용 에너지 상태 한계값에 해당할 수 있다.

또한, 배터리의 유용 에너지 상태 한계값을 예컨대, 대략 100 mAh의 포지티브 에너지 밸런스가 추가된 인가(SA=1)에 의존하게 하는 것도 가능하다.

변형 또는 보완으로써, 예컨대 대략 500 mAh의 배터리(8)의 포지티브 에너지 밸런스가 추가된 열 엔진의 정지 인가(SA=1)를 나타내는 정보는 배터리(8)의 초기 최적 에너지 상태 한계값에 해당할 수 있다.

또 다른 변형 또는 보완으로써, 배터리(8)의 네거티브 에너지 밸런스를 추가하거나 추가하지 않거나 해서, 엔진의 재가동 요청(RR=1)을 나타내는 정보는 배터리(8)의 임계 에너지 상태의 한계값에 해당할 수 있다.

Claims (13)

1. 차량에 장착되는 마이크로 하이브리드 시스템(1)의 회생 제동을 제어하는 방법에 있어서, 상기 마이크로 하이브리드 시스템(1)은 적어도 하나 이상의 회전 전기 기계장치와 전기화학 배터리(8)로 이루어지며, 상기 방법은
   차량의 제동 단계 중 전기 에너지를 회수할 다음 기회에 사용할 수 있는 충전 용량을 확보하기 위하여, 상기 전기화학 배터리(8)가 초기 최적 충전 상태에 해당하는 소정의 제 1 에너지 상태(CBth2)를 가질 때, 중간 충전 상태에 해당하는 제 2 에너지 상태로 상기 제 1 에너지 상태의 감소를 지시하는 단계를 포함하되,
   제 2 중간 에너지 상태는 완전 충전 상태의 대략 50 % 에서 80 %의 범위 내에 포함되는
   마이크로 하이브리드 시스템(1)의 회생 제동 제어 방법.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 제 1 에너지 상태는 완전 충전 상태의 대략 70 % 에서 95 %의 범위 내에 포함되는
   마이크로 하이브리드 시스템(1)의 회생 제동 제어 방법.
   
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   차량의 제동 단계 중 전기 에너지를 회수할 다음 기회에 사용할 수 있는 충전 용량을 확보하기 위하여, 상기 배터리(8)의 상기 에너지 상태의 감소를 지시하는 상기 단계는,
   상기 전기화학 배터리(8)의 양 단에서 실질적으로 네거티브 에너지 밸런스(CB)를 얻도록, 상기 전기화학 배터리(8)가 제 1의 소정의 에너지 상태(CBth2)를 가질 때 상기 전기화학 배터리(8)로 이루어지는 상기 차량의 전기 배분 네트워크(7)로의 공급 전류의 공급을 지시하는 서브 단계와,
   제동 단계에서 생산되는 에너지 회수의 인가(RE=1)를 지시하는 서브 단계를 포함하되,
   회수된 에너지의 일부가 상기 전기화학 배터리(8)로 전송되도록 설계되는
   마이크로 하이브리드 시스템(1)의 회생 제동 제어 방법.
   
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 차량의 제동 단계 중 다음의 전기 에너지의 회수 기회에 사용할 수 있는 충전 용량을 확보하기 위해 상기 배터리(8)의 에너지 상태의 감소를 지시하는 상기 단계는,
   상기 전기화학 배터리(8)의 양 단에서 실질적으로 제로 에너지 밸런스(CB)를 얻기 위해, 상기 전기화학 배터리(8)의 상기 에너지 상태가 제 1의 소정의 에너지 상태(CBth2)보다 낮고 유용 에너지 상태(CBth1)에 해당하는 제 3의 소정의 에너지 상태보다는 높을 때, 상기 회전 전기 기계장치(2)에 의해 상기 전기 배분 네트워크(7)로의 공급 전류의 공급을 지시하는 서브 단계와,
   제동 단계에서 생산되는 에너지 회수의 인가(RE=1)를 지시하는 서브 단계를 포함하되,
   회수된 에너지의 일부가 상기 전기화학 배터리(8)로 전송되도록 설계되는
   마이크로 하이브리드 시스템(1)의 회생 제동 제어 방법.
   
5. 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,
   상기 차량의 제동 단계 중 다음의 전기 에너지의 회수 기회에 사용할 수 있는 충전 용량을 확보하기 위해 상기 배터리(8)의 상기 에너지 상태의 감소를 지시하는 단계는,
   에너지 회수 인가의 취소(RE=0)를 지시하는 서브 단계를 포함하는
   마이크로 하이브리드 시스템(1)의 회생 제동 제어 방법.
   
6. 제 5 항에 있어서,
   에너지 회수 인가의 취소(RE=0)를 지시하는 서브 단계는, 상기 전기화학 배터리(8)가 임계 충전 상태(CBth4; Uthc)에 해당하는 제 4의 소정의 에너지 상태보다 낮은 에너지 상태를 가질 때 실행되는
   마이크로 하이브리드 시스템(1)의 회생 제동 제어 방법.
   
7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 차량의 제동 단계 중 다음의 전기 에너지의 회수 기회에 사용할 수 있는 충전 용량을 확보하기 위해, 상기 배터리(8)의 상기 에너지 상태의 감소를 지시하는 상기 단계 전에 상기 전기화학 배터리(8)의 상기 에너지 상태를 획득하는 단계를 더 포함하는
   마이크로 하이브리드 시스템(1)의 회생 제동 제어 방법.
   
8. 제 7 항에 있어서,
   상기 에너지 상태는 상기 전기화학 배터리(8)의 상기 에너지 상태를 나타내는 상기 전기화학 배터리(8)의 온도(Tbat), 상기 전기화학 배터리(8)의 전압(Ubat) 및 상기 전기화학 배터리(8)의 전류(Ibat) 중 적어도 하나 이상의 파라미터에 근거하여 결정되는
   마이크로 하이브리드 시스템(1)의 회생 제동 제어 방법.
   
9. 차량용 회생 제동을 가진 마이크로 하이브리드 시스템(1)에 있어서, 상기 시스템은
   회전 전기 기계장치(2)와,
   적어도 하나 이상의 전기화학 배터리(8)로 이루어지는 전기 배분 네트워크(7)에 연결될 수 있는 적어도 하나 이상의 전력 변환기(3)와,
   상기 네트워크(7)에 공급 전류를 제공하도록 상기 전력 변환기(3)에 지시할 수 있는 제어 회로(5)를 포함하되,
   상기 차량의 제동 단계 중 다음의 전기 에너지의 회수 기회에 사용할 수 있는 충전 용량을 확보하기 위하여, 상기 전기화학 배터리(8)가 초기의 최적 충전 상태에 해당하는 소정의 제 1 에너지 상태(CBth2)를 가질 때 상기 제 1 에너지 상태를 중간 충전 상태에 해당하는 제 2 에너지 상태로 감소시키도록 상기 변환기(3)에 지시하도록 하는 상기 제어 회로와 관련된 수단(6)을 더 포함하는
   마이크로 하이브리드 시스템(1).
   
10. 제 9 항에 있어서,
    상기 관련 수단(6)은 에너지 회수 인가의 취소를 지시할 수 있는
    마이크로 하이브리드 시스템(1).
    
11. 제 9 항 또는 제 10 항에 있어서,
    상기 관련 수단(6)은
    상기 전기화학 배터리(8)의 상태를 나타내는 적어도 하나 이상의 파라미터(Ubat, Ibat)를 획득하는 수단과,
    획득된 적어도 하나 이상의 파라미터(Ubat, Ibat)에 기초하여 상기 전기화학 배터리(8)의 에너지 상태를 결정하는 수단을
    구비하는 제어 및 감시 모듈(11)을 포함하는
    마이크로 하이브리드 시스템(1)
    
12. 제 9 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 회전 전기 기계장치(2)는 교류 발전기 시동기인
    마이크로 하이브리드 시스템(1)
    
13. 제 9 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항의 마이크로 하이브리드 시스템(1)을 포함하는 차량.

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