KR20130069001A - Electric vehicle and control method thereof - Google Patents

Electric vehicle and control method thereof Download PDF

Info

Publication number
KR20130069001A
KR20130069001A KR1020110136503A KR20110136503A KR20130069001A KR 20130069001 A KR20130069001 A KR 20130069001A KR 1020110136503 A KR1020110136503 A KR 1020110136503A KR 20110136503 A KR20110136503 A KR 20110136503A KR 20130069001 A KR20130069001 A KR 20130069001A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
battery
voltage
converter
auxiliary battery
output voltage
Prior art date
Application number
KR1020110136503A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
이상혁
이형석
Original Assignee
(주)브이이엔에스
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by (주)브이이엔에스 filed Critical (주)브이이엔에스
Priority to KR1020110136503A priority Critical patent/KR20130069001A/en
Priority to PCT/KR2012/010959 priority patent/WO2013089516A1/en
Publication of KR20130069001A publication Critical patent/KR20130069001A/en

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/48—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/50—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L1/00—Supplying electric power to auxiliary equipment of vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L3/00—Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • B60L58/12—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries responding to state of charge [SoC]
    • B60L58/14—Preventing excessive discharging
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • B60L58/16—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries responding to battery ageing, e.g. to the number of charging cycles or the state of health [SoH]
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • B60L58/18—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries of two or more battery modules
    • B60L58/20—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries of two or more battery modules having different nominal voltages
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/44—Methods for charging or discharging
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/02—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries for charging batteries from ac mains by converters
    • H02J7/04—Regulation of charging current or voltage
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/40—Drive Train control parameters
    • B60L2240/54—Drive Train control parameters related to batteries
    • B60L2240/547—Voltage
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2220/00—Batteries for particular applications
    • H01M2220/20—Batteries in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J2310/00—The network for supplying or distributing electric power characterised by its spatial reach or by the load
    • H02J2310/40—The network being an on-board power network, i.e. within a vehicle
    • H02J2310/48—The network being an on-board power network, i.e. within a vehicle for electric vehicles [EV] or hybrid vehicles [HEV]
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/00047—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with provisions for charging different types of batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries

Abstract

PURPOSE: An electric vehicle and a control method thereof are provided to charge an auxiliary battery using a high voltage battery and then to recharge the auxiliary battery or enter a fail mode with checking charging conditions and a number of times for charging, thereby preventing the auxiliary battery from being recharged. CONSTITUTION: An electric vehicle includes a voltage detecting part(160), a converter(140), a power relay assembly(120), and a vehicle control module(130). The voltage detecting part detects the first output voltage and the second output voltage of an auxiliary battery. The converter implements PWM(Pulse Width Modulation) switching in order to convert the voltage of a high voltage battery into a voltage required in a load. The power relay assembly includes multiple relays, and switches the relays so that the energy of the high voltage battery is supplied to the converter according to whether or not the relays are actuated. The vehicle control module controls the actuation of the power relay assembly. The converter includes a converter controller(144). The converter controller determines whether or not entering a charging mode according to the first output voltage of the auxiliary battery, determines whether or not implementing the charging mode according to a size and number of times for charging of the auxiliary battery when implementing the charging mode, and transmits a driving command signal for the power relay assembly. [Reference numerals] (110) High voltage battery; (120) Power relay assembly; (130) Vehicle control module; (142) Converter power unit; (144) Converter controller; (150) Secondary battery; (160) Voltage detection unit; (170) Starting unit; (180) Load; (190) Battery management system(BMS); (195) Interface unit

Description

전기자동차 및 그 제어방법{electric vehicle and control method thereof}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to an electric vehicle,

본 발명은 전기자동차 및 그 제어방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 고전압배터리를 이용하여 보조배터리를 충전한 후, 충전상태 및 충전횟수를 체크하여, 재충전하거나 패일모드(Fail Mode)로 진입하여 보조배터리의 재충전을 방지할 수 있는 전기자동차 및 그 제어방법에 관한 것이다.The present invention relates to an electric vehicle and a control method thereof, and more particularly, after charging an auxiliary battery using a high voltage battery, checking the state of charge and the number of charges, and recharging or entering a fail mode. The present invention relates to an electric vehicle capable of preventing recharging of a battery and a control method thereof.

전기자동차는 장래의 자동차 공해 및 에너지 문제를 해결할 수 있는 가장 가능성 높은 대안이라는 점에서 연구가 활발하게 진행되고 있다.Research is actively being made in the sense that electric vehicles are the most likely alternative to solve future automobile pollution and energy problems.

전기자동차(EV; Electric vehicle)는 주로 배터리의 전원을 이용하여 AC 또는 DC 모터를 구동하여 동력을 얻는 자동차로서, 크게 배터리전용 전기자동차와 하이브리드 전기자동차로 분류되며, 배터리전용 전기자동차는 배터리의 전원을 이용하여 모터를 구동하며, 전원이 다 소모되면 재충전하고, 하이브리드 전기자동차는 엔진을 가동하여 전기발전을 하여 배터리에 충전을 하고 이 전기를 이용하여 전기모터를 구동하여 차를 움직이게 할 수 있다.BACKGROUND ART Electric vehicles (EVs) are mainly classified into battery-dedicated electric vehicles and hybrid electric vehicles, which are powered by an AC or DC motor using battery power, And the hybrid electric vehicle operates the engine to charge the battery by generating electric power and drive the electric motor by using the electric power.

또한, 하이브리드 전기자동차는 직렬 방식과 병렬 방식으로 분류될 수 있으며, 직렬 방식은 엔진에서 출력되는 기계적 에너지는 발전기를 통하여 전기적 에너지로 바뀌고 이 전기적 에너지가 배터리나 모터로 공급되어 차량은 항상 모터로 구동되는 자동차로 기존의 전기자동차에 주행거리의 증대를 위하여 엔진과 발전기를 추가시킨 개념이고, 병렬 방식은 배터리 전원으로도 차를 움직이게 할 수 있고 엔진(가솔린 또는 디젤)만으로도 차량을 구동시키는 두 가지 동력원을 사용하고 주행조건에 따라 병렬 방식은 엔진과 모터가 동시에 차량을 구동할 수도 있다.The hybrid electric vehicle can be classified into a serial system and a parallel system. In the serial system, the mechanical energy output from the engine is converted into electrical energy through the generator, and the electric energy is supplied to the battery or the motor. This is a concept that adds an engine and a generator to increase the mileage of an existing electric vehicle. The parallel method can move a car by battery power. It is also possible to use two motors (gasoline or diesel) Depending on the driving conditions, the parallel system can drive the vehicle at the same time as the engine and the motor.

또한, 최근 모터/제어기술도 점점 발달하여 고출력, 소형이면서 효율이 높은 시스템이 개발되고 있다. DC모터를 AC모터로 변환함에 따라 출력과 EV의 동력성능(가속성능, 최고속도)이 크게 향상되어 가솔린차에 비하여 손색없는 수준에 도달하였다. 고출력화를 추진하면서 고회전화 함에 따라 모터가 경량소형화되어 탑재 중량이나 용적도 크게 감소하였다.Also, recently, motor / control technology is gradually developed, and high power, compact and highly efficient system is being developed. As the DC motor was converted into an AC motor, the output power and EV power performance (acceleration performance, maximum speed) were greatly improved, reaching a level comparable to that of gasoline cars. As high output was promoted, the weight of the motor was reduced and the weight and volume of the motor were greatly reduced.

이러한 전기자동차의 경우, 시동을 종료한 후, 소형의 보조배터리가 방전되는 현상이 있어 이를 방지하고자 시동이 꺼진 상태에서 보조배터리를 자동으로 충전할 수 있는 자동충전기능을 가지고 있다. 그러나 보조배터리가 노화된 경우에는 자동충전기능을 구동한 후에도 설정전압 이상으로 충전이 제대로 이루어지지 않을 수 있으며, 이로 인해 자동충전기능이 무한 반복되어 고전압 배터리가 방전되는 문제점이 있었다.In the case of such an electric vehicle, a small auxiliary battery is discharged after the start is finished, so that the secondary battery has an automatic charging function to automatically charge the auxiliary battery when the starting is turned off. However, when the secondary battery is aging, the charging may not be performed properly above the set voltage even after the automatic charging function is driven. As a result, the automatic charging function is repeated indefinitely, thereby discharging the high voltage battery.

따라서, 본 발명의 목적은, 고전압배터리를 이용하여 보조배터리를 자동충전하는 경우, 여러 번 재충전했음에도 불구하고, 설정 전압 이상으로 충전이 되지 않는 경우, 충전을 반복하지 않고, 보조배터리의 이상을 운전자에게 알려주는 전기자동차 및 그 제어방법을 제공함에 있다.Therefore, an object of the present invention, when the secondary battery is automatically charged using a high voltage battery, even if recharged many times, if the charge is not higher than the set voltage, the charging is not repeated, the driver does not repeat the error The present invention provides an electric vehicle and a control method thereof.

상기 과제를 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 전기자동차는 전기자동차를 구동하는 고전압배터리와 복수개의 부하 및 상기 복수개의 부하에 구동전원을 공급하는 보조배터리를 포함하는 전기자동차에 있어서, 상기 보조배터리의 제1 출력전압 및 제2 출력전압을 검출하는 전압검출부, PWM스위칭을 수행하여 상기 고전압배터리의 전압을 상기 부하에서 요구되는 전압으로 변환하는 컨버터, 복수의 릴레이를 포함하고, 상기 복수의 릴레이의 동작여부에 따라 상기 고전압배터리의 에너지가 상기 컨버터에 공급되도록 스위칭하는 전력릴레이부(PRA) 및 상기 전력릴레이부의 구동을 제어하는 차량제어부를 포함하고, 상기 컨버터는, 상기 보조배터리의 제1 출력전압의 크기에 따라 충전모드로 진입할 것인지 여부를 판단하고, 상기 충전모드 수행 시, 상기 보조배터리의 제2 출력전압의 크기 및 충전횟수에 따라 상기 충전모드를 재수행할 것인지 여부를 판단하여, 상기 차량제어부로 전력릴레이부 구동명령 신호를 보내는 컨버터 제어부를 포함한다.In order to achieve the above object, the electric vehicle according to the present invention includes a high voltage battery for driving an electric vehicle and a plurality of loads and auxiliary batteries for supplying driving power to the plurality of loads, the secondary battery of the A voltage detector for detecting a first output voltage and a second output voltage, a converter configured to perform PWM switching to convert the voltage of the high voltage battery into a voltage required by the load, and a plurality of relays, the operation of the plurality of relays A power control unit (PRA) for switching the energy of the high voltage battery so as to be supplied to the converter and a vehicle control unit for controlling driving of the power relay unit, wherein the converter is configured to control the first output voltage of the auxiliary battery. Determine whether to enter the charging mode according to the size, and when performing the charging mode, It is determined whether or redo the charge mode in accordance with the size and number of charge cycles of the second output voltage of the tank battery, and a converter control unit sends a drive command signal to the power relay unit vehicle control.

또한, 본 발명에 따른 전기자동차의 제어방법은 전기자동차의 시동이 오프되는 단계, 보조배터리의 제1 출력전압을 검출하는 단계, 상기 검출된 보조배터리의 제1 출력전압과 설정전압의 크기를 비교하는 단계, 상기 제1 출력전압이 상기 설정전압 미만인 경우, 컨버터를 구동시켜 상기 보조배터리의 충전모드를 수행하는 단계, 상기 충전된 보조배터리의 제2 출력전압을 검출하는 단계, 상기 검출된 제2 출력전압과 상기 설정전압의 크기를 비교하는 단계 및 상기 제2 출력전압이 상기 설정전압 미만인 경우, 상기 충전횟수를 카운트하고, 충전횟수가 제한횟수 미만인 경우, 상기 보조배터리의 충전모드를 재수행하는 단계를 포함한다.In addition, the control method of the electric vehicle according to the present invention comprises the steps of starting the electric vehicle off, detecting the first output voltage of the auxiliary battery, comparing the magnitude of the first output voltage and the set voltage of the detected auxiliary battery. And performing a charging mode of the auxiliary battery by driving a converter when the first output voltage is less than the set voltage, detecting a second output voltage of the charged auxiliary battery, and detecting the second output voltage. Comparing the magnitude of the output voltage with the set voltage, and counting the number of charges when the second output voltage is less than the set voltage, and rerunning the charging mode of the auxiliary battery when the number of charges is less than the limited number of times. It includes.

본 발명에 따른 전기자동차 및 그 제어방법은 노화된 보조배터리에 의하여 자동충전이 무한반복 됨으로써 고전압배터리가 방전되는 것을 방지할 수 있다.The electric vehicle and the control method thereof according to the present invention can prevent the high voltage battery from being discharged by the automatic charging by the aging auxiliary battery.

또한, 보조배터리의 출력전압을 설정주기마다 검출하여 컨버터 제어부의 대기전력의 소모를 최소화할 수 있다.In addition, the output voltage of the auxiliary battery may be detected at every setting cycle, thereby minimizing standby power consumption of the converter controller.

따라서, 고전압배터리의 수명을 연장시킬 수 있으며 보조배터리의 이상여부를 출력함으로써 운전자가 보조배터리의 교체 시기를 알 수 있다.Therefore, the life of the high voltage battery can be extended and the driver can know when to replace the auxiliary battery by outputting whether the auxiliary battery is abnormal.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기자동차의 내부 구성을 개략적으로 나타낸 도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기자동차 보조배터리의 충전제어방법을 개략적으로 도시한 순서도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기자동차 보조배터리의 충전제어과정을 도시한 흐름도이다.1 is a schematic view illustrating an internal configuration of an electric vehicle according to an embodiment of the present invention.
2 is a flowchart schematically illustrating a charging control method of an electric vehicle auxiliary battery according to an exemplary embodiment of the present invention.
3 is a flowchart illustrating a charging control process of an electric vehicle auxiliary battery according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.Advantages and features of the present invention and methods for achieving them will be apparent with reference to the embodiments described below in detail with the accompanying drawings. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the scope of the invention to those skilled in the art. To fully disclose the scope of the invention to those skilled in the art, and the invention is only defined by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout.

이하, 본 발명의 실시예들에 의한 전기자동차 및 그 제어방법을 설명하기 위한 도면들을 참고하여 본 발명에 대해 설명하도록 한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Hereinafter, the present invention will be described with reference to the drawings for explaining an electric vehicle and a control method thereof according to embodiments of the present invention.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기자동차의 내부 구성을 개략적으로 나타낸 도이다.1 is a schematic view illustrating an internal configuration of an electric vehicle according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전기자동차는 고전압배터리(110), 전력릴레이부(Power relay assembly: PRA)(120), 차량제어부(Vehicle control module: VCM)(130), 컨버터 파워부(142)와 컨버터 제어부(144)를 포함하는 컨버터(140), 보조배터리(150), 전압검출부(160), 시동부(170), 부하(180), 배터리 관리부(190) 및 인터페이스부(195)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1, an electric vehicle according to an embodiment of the present invention includes a high voltage battery 110, a power relay assembly (PRA) 120, a vehicle control module (VCM) 130, Converter 140 including the converter power unit 142 and the converter control unit 144, the auxiliary battery 150, the voltage detector 160, the starter 170, the load 180, the battery manager 190 and the interface It may include a portion 195.

이와 같은 구성요소들은 실제 응용에서 구현될 때 필요에 따라 2이상의 구성요소가 하나의 구성요소로 합쳐지거나, 혹은 하나의 구성요소가 2이상의 구성요소로 세분되어 구성될 수 있으며, 이에 한정하는 것은 아니다.When such a component is implemented in an actual application, two or more components may be combined into one component as needed, or one component may be divided into two or more components, but not limited thereto .

고전압배터리(110)는 복수의 배터리셀로 구성되어, 고전압의 전기에너지를 저장한다. 고전압배터리(110)는 소정의 충전소, 차량 충전설비 또는 가정에서 외부로부터 전원을 공급받아 충전한다.The high voltage battery 110 is composed of a plurality of battery cells, and stores the electrical energy of a high voltage. The high voltage battery 110 receives power from a predetermined charging station, a vehicle charging facility, or a home to charge.

고전압배터리(110)는 전력릴레이부(120)를 사이에 두고, 컨버터(140)의 컨버터 파워부(142)와 연결되어 컨버터(140)에 에너지를 공급한다.The high voltage battery 110 is connected to the converter power unit 142 of the converter 140 with the power relay unit 120 therebetween to supply energy to the converter 140.

또한, 고전압배터리(110)는 전기자동차의 운행에 필요한 에너지 혹은 부하(180)를 가동시키는데 필요한 에너지를 공급하는 주 공급원이다. 이 때, 전기자동차는 고전압배터리(110)의 충전을 제어하고 고전압배터리(110)의 잔여용량, 충전 필요성을 판단하며, 고전압배터리(110)에 저장된 충전전류를 전기자동차의 각 부로 공급하는데 따른 관리를 수행하는 배터리관리부(Battery management system: BMS)(190)를 더 포함한다. In addition, the high voltage battery 110 is a main supply source for supplying energy required for driving the electric vehicle or energy required to operate the load 180. At this time, the electric vehicle controls the charging of the high voltage battery 110, determines the remaining capacity of the high voltage battery 110, the need for charging, management by supplying the charging current stored in the high voltage battery 110 to each part of the electric vehicle. The battery management unit (Battery management system: BMS) further includes a.

배터리관리부(190)는 고전압배터리(110)를 충전하고 사용할 때, 고전압배터리(110) 내의 셀 간의 전압차를 고르게 유지하여, 고전압배터리(110)가 과충전되거나 과방전되지 않도록 제어함으로써 고전압배터리(110)의 수명을 연장한다. When the battery manager 190 charges and uses the high voltage battery 110, the battery manager 190 maintains the voltage difference between cells in the high voltage battery 110 evenly, thereby controlling the high voltage battery 110 so that it is not overcharged or overdischarged. ) To extend the life of the product.

또한, 배터리관리부(190)는 전류사용에 대한 관리를 통해 차량이 장시간 주행할 수 있도록 하고, 공급되는 전류에 대한 보호 회로를 포함할 수 있으며, 현재 고전압배터리(110)의 배터리 잔량 및 배터리 전압을 측정하여 차량제어부(130)에 출력한다.In addition, the battery management unit 190 allows the vehicle to run for a long time through management of the current use, and may include a protection circuit for the supplied current, and the current battery level and battery voltage of the high voltage battery 110 The measurement is output to the vehicle control unit 130.

전력릴레이부(120)는 스위칭 소자로 구성되어 있다. 본 실시예에서는, 고전압배터리(110)와 컨버터(140)의 컨버터 파워부(142)를 연결하도록하는 릴레이로 구성되나, 이에 한정하지 않고 동일한 기능을 수행하는 반도체 회로나 바이메탈 스위치로 구성될 수 있다.The power relay unit 120 is composed of a switching element. In the present embodiment, the high voltage battery 110 and the relay to connect the converter power unit 142 of the converter 140, but is not limited to this may be composed of a semiconductor circuit or a bimetal switch to perform the same function. .

전력릴레이부(120)는 차량제어부(130)의 제어를 받아 동작한다. 전력릴레이부(120)는 차량제어부(130)로부터 인가되는 신호에 따라 복수의 릴레이를 스위칭한다.The power relay unit 120 operates under the control of the vehicle control unit 130. The power relay unit 120 switches a plurality of relays according to a signal applied from the vehicle controller 130.

특히, 전력릴레이부(120)는 차량 시동 시 또는 차량의 시동이 꺼지는 경우, 차량제어부(130)의 제어명령에 따라, 구비되는 복수의 릴레이를 소정 순서에 따라 스위칭 함으로써, 차량의 각 부로 고전압배터리(110)에 저장된 고전압의 동작전원이 인가되도록 한다.In particular, the power relay unit 120 switches a plurality of relays provided in a predetermined order according to a control command of the vehicle controller 130 when the vehicle is started or when the vehicle is turned off. The operating voltage of the high voltage stored in the 110 is applied.

차량제어부(130)에서 릴레이를 온(on) 또는 오프(off) 시키는 릴레이 구동신호를 전력릴레이부(120)로 보내면, 고전압배터리(110)와 컨버터(140)의 컨버터 파워부(142)가 연결되거나 차단되어 고전압배터리(110)의 에너지가 컨버터 파워부(142)로 공급되거나 차단될 수 있다.When the vehicle control unit 130 sends a relay driving signal for turning the relay on or off to the power relay unit 120, the high voltage battery 110 and the converter power unit 142 of the converter 140 are connected. Energy of the high voltage battery 110 may be supplied to the converter power unit 142 or cut off.

특히, 전력릴레이부(120)는 차량 시동 시, 고전압의 동작전원이 갑자기 공급되지 않도록 순차적으로 릴레이를 제어하여 차량에 안정적으로 전원이 공급되도록 할 수 있다.In particular, the power relay unit 120 may control the relay in sequence so that the high-voltage operating power is not suddenly supplied when the vehicle is started, so that the power can be stably supplied to the vehicle.

차량제어부(130)는 상술한 바와 같이 전력릴레이부(120)의 온(on)/오프(off)를 제어하고, 컨버터(140)의 컨버터 제어부(144)와 상호 신호를 주고 받으면서, 컨버터 파워부(142)의 동작을 제어할 수 있다.As described above, the vehicle controller 130 controls the on / off of the power relay unit 120 and exchanges signals with the converter controller 144 of the converter 140, thereby converting the converter power unit. The operation of 142 may be controlled.

차량제어부(130)는 시동부(170)에서 전달되는 시동이 걸렸다는 신호(IGN ON)를 수신할 수 있다. 시동이 걸리게 되면, 차량제어부(130)는 차량 운전의 전반에 대해서 제어할 수 있다.The vehicle controller 130 may receive a signal IGN ON indicating that the vehicle is started from the starter 170. When the engine is started, the vehicle controller 130 may control the overall driving of the vehicle.

또한, 차량제어부(130)는 배터리관리부(190)를 통하여 고전압배터리(110)를 제어할 수 있다.In addition, the vehicle controller 130 may control the high voltage battery 110 through the battery manager 190.

전압검출부(160)는 시동이 걸리지 않은 상태에서 보조배터리(150)의 출력전압을 검출하여 보조배터리(150)의 잔량에 대한 정보를 받을 수 있다. 보조배터리(150)의 잔량이 설정된 전압보다 낮은 경우, 완전 방전의 위험성이 있어, 컨버터 제어부(144)로 보조배터리(150)의 잔량이 설정된 전압보다 낮다는 신호를 보내게 되고, 컨버터 제어부(144)가 구동되게 된다. The voltage detector 160 may detect the output voltage of the auxiliary battery 150 in a state where the start is not started to receive information about the remaining amount of the auxiliary battery 150. When the remaining amount of the auxiliary battery 150 is lower than the set voltage, there is a risk of complete discharge, and the converter controller 144 sends a signal that the remaining amount of the auxiliary battery 150 is lower than the set voltage. ) Is driven.

컨버터 제어부(144)는 차량제어부(130)로 전력릴레이부(120)의 구동을 요청하는 전력릴레이부 구동명령신호를 보낸다. 차량제어부(130)는 구동명령신호를 수신하여, 전력릴레이부(120)를 온(on)시키거나 오프(off)시킨다. The converter controller 144 transmits a power relay driving command signal to the vehicle controller 130 to request the driving of the power relay 120. The vehicle controller 130 receives the driving command signal and turns the power relay 120 on or off.

컨버터(140)는 차량제어부(130)로부터 인가되는 제어신호에 따라 PMW스위칭을 수행하여 수백 볼트의 고전압배터리(110) 전압을 부하(180)에서 요구되는 전압, 대략 12V의 전압으로 변환하는 기능을 담당한다.The converter 140 performs PMW switching according to the control signal applied from the vehicle control unit 130 to convert the voltage of the high voltage battery 110 of several hundred volts into a voltage required by the load 180 and a voltage of approximately 12V. In charge.

컨버터(140)는 커버터 파워부(142)와 컨버터 제어부(144)를 포함할 수 있다.The converter 140 may include a coverter power unit 142 and a converter controller 144.

컨버터 파워부(142)는 전력릴레이부(120)를 사이에 두고, 고전압배터리(110)와 연결되어, 전력릴레이부(120)의 릴레이가 온(on)상태가 되면, 고전압배터리(110)로부터 에너지를 받아, 보조배터리(150)로 전달 할 수 있다.The converter power unit 142 is connected to the high voltage battery 110 with the power relay unit 120 interposed therebetween, and when the relay of the power relay unit 120 is turned on, from the high voltage battery 110. The energy can be delivered to the secondary battery 150.

컨버터 파워부(142)는 컨버터 제어부(144)의 제어를 받는다. 컨버터 제어부(144)는 시동부(170)에서 보낸 시동 오프(off)신호를 수신하고, 전압검출부(160)로부터 보조배터리(150)의 출력전압이 설정전압보다 낮다는 신호를 수신하면, 보조배터리(150)의 충전모드로 진입하게 된다. 보조배터리(150)의 충전모드로 진입하게 되면, 컨버터 제어부(144)가 차량제어부(130)로 릴레이 구동명령 신호를 보낸다.The converter power unit 142 is controlled by the converter control unit 144. The converter controller 144 receives the start-off signal sent from the starter 170, and receives a signal indicating that the output voltage of the auxiliary battery 150 is lower than the set voltage from the voltage detector 160. The charging mode of 150 is entered. When the secondary battery 150 enters the charging mode, the converter controller 144 transmits a relay driving command signal to the vehicle controller 130.

보조배터리(150)는 컨버터(140)에서 인가되는 부하용 전압을 충전하여, 충전된 전압을 각 부하(180)에 공급할 수 있다.The auxiliary battery 150 may charge the load voltage applied from the converter 140, and supply the charged voltage to each load 180.

전압검출부(160)는 보조배터리(150)의 출력전압을 검출할 수 있다. 시동이 오프(off)된 상태에서도, 보조배터리(150)의 출력전압을 검출하여, 검출된 출력전압과 설정전압을 비교하여, 출력전압이 더 낮은 경우 컨버터(140)의 컨버터 제어부(144)에 이를 알리는 신호를 송신한다.The voltage detector 160 may detect an output voltage of the auxiliary battery 150. Even when the startup is off, the output voltage of the auxiliary battery 150 is detected, the detected output voltage is compared with the set voltage, and when the output voltage is lower, the converter controller 144 of the converter 140 is turned on. Send a signal informing you of this.

시동부(170)는 키 박스와 차량 액세서리 간의 연결, 배터리와 차량의 전선간의 연결, 배터리와 차량의 전선간의 연결 및 배터리와 차량의 전선간의 연결을 온(on)/오프(off)하는 시동스위칭부(미도시)와 시동스위칭부를 구동하는 시동스위치 구동부(미도시)를 포함하여 이루어질 수 있다.The starter 170 is a start switch for turning on / off a connection between a key box and a vehicle accessory, a connection between a battery and a wire of a vehicle, a connection between a battery and a wire of a vehicle, and a connection between a battery and a wire of a vehicle It may include a start switch driving unit (not shown) for driving the unit (not shown) and the start switching unit.

시동부(170)는 자동차 키로 시동거는 차량의 시동뿐만 아니라, 일반적으로 스타트 버튼의 시동부를 포함할 수 있다.The starter 170 may include a starter of a start button, as well as start of a vehicle started with a car key.

부하(180)는 전기자동차 혹은 하이브리드 전기자동차에서 운전자의 편리성을 제공하기 위한 전자식 파워스티어링, 워터 펌프, 에어컨, 방향지시등, 테일램프, 헤드램프, 브러시 등을 말하나, 이는 부하의 일예로써, 이에 한정되는 것은 아니다.The load 180 refers to an electronic power steering, a water pump, an air conditioner, a turn signal lamp, a tail lamp, a head lamp, a brush, etc. to provide driver convenience in an electric vehicle or a hybrid electric vehicle. It is not limited.

인터페이스부(195)는 운전자의 조작에 의해 소정의 신호를 입력하는 입력수단과, 전기 자동차의 현 상태 동작 중 정보를 외부로 출력하는 출력수단을 포함한다.The interface unit 195 includes input means for inputting a predetermined signal by a driver's operation, and output means for outputting information during the current state operation of the electric vehicle to the outside.

입력수단은 스티어링 휠, 액셀레이터, 브레이크와 같은 운전을 위한 조작수단을 포함한다. 엑셀레이터는 토크값 연산을 위한 가속 정보를 출력하고, 브레이크는 토크값 연산을 위한 제동 정보를 출력한다.The input means includes operating means for operation such as a steering wheel, an accelerator, and a brake. The accelerator outputs acceleration information for torque value calculation, and the brake outputs braking information for torque value calculation.

또한, 입력수단은 차량 주행에 따름 방향지시등, 테일램프, 헤드램프, 브러시 등의 동작을 위한 복수의 스위치, 버튼 등을 포함한다.Further, the input means includes a plurality of switches, buttons, and the like for operation of a turn signal lamp, a tail lamp, a head lamp, a brush, etc.,

출력수단은 정보를 표시하는 디스플레이부, 음악, 효과음 및 경고음을 출력하는 스피커 그리고 각종 상태 등을 포함한다. 따라서, 보조배터리(150)에 이상이 있다고 판단한 경우, 출력수단을 통하여 운전자에게 표시할 수 있다.The output means includes a display unit for displaying information, a speaker for outputting music, an effect sound and a warning sound, and various states. Therefore, when it is determined that the auxiliary battery 150 is abnormal, it can be displayed to the driver through the output means.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기자동차 보조배터리의 충전제어방법을 개략적으로 도시한 순서도이다.2 is a flowchart schematically illustrating a charging control method of an electric vehicle auxiliary battery according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 시동부(170)에서 시동이 오프(off)되면, 시동이 오프되었다는 신호(IGN off 신호)가 차량제어부(130)와 컨버터 제어부(144)로 전달된다(S201). IGN off 신호를 받은 차량제어부(130)는 전력릴레이부(120)로 릴레이 오프(off) 명령을 내리고, 릴레이가 오프(off)되면서, 고전압배터리와 컨버터의 연결이 해제된다. 컨버터(140)에 파워가 해제되고, 컨버터(140)는 슬립모드(Sleep Mode)로 진입하여 운전이 종료된다.Referring to FIG. 2, when starting is turned off in the starting unit 170, a signal indicating that starting is turned off (IGN off signal) is transmitted to the vehicle controller 130 and the converter controller 144 (S201). The vehicle control unit 130 receiving the IGN off signal issues a relay off command to the power relay unit 120, and as the relay is turned off, the high voltage battery and the converter are disconnected. The power is turned off in the converter 140, the converter 140 enters the sleep mode, and the operation ends.

컨버터(140)가 슬립모드로 진입하여 운전이 종료되면, 타이머를 작동시키고, 전압검출부(160)는 설정주기마다 보조배터리(150)의 제1 출력전압을 검출할 수 있다(S202). 설정주기마다 보조배터리(150)의 제1 출력전압을 검출하면 전력의 소모를 최소화할 수 있으며, 효율적으로 제1 출력전압을 검출할 수 있다.When the converter 140 enters the sleep mode and the operation ends, the timer is operated, and the voltage detector 160 may detect the first output voltage of the auxiliary battery 150 at every set period (S202). When the first output voltage of the auxiliary battery 150 is detected at each setting cycle, power consumption can be minimized, and the first output voltage can be efficiently detected.

시동이 오프(off)된 상태에서도 전압검출부(160)는 동작할 수 있으며, 컨버터 제어부(144)는 대기전력을 최소화한 상태에서 전압검출부(160)의 신호를 대기한다. The voltage detector 160 may operate even when the start-up is turned off, and the converter controller 144 waits for the signal of the voltage detector 160 while minimizing standby power.

전압검출부(160)는 보조배터리(150)의 제1 출력전압이 설정전압을 비교하고(S203), 보조배터리(150)의 제1 출력전압이 설정전압보다 낮은 경우, 이에 대한 신호를 컨버터 제어부(144)로 송신하여, 컨버터 제어부(144)를 구동시킨다.When the first output voltage of the auxiliary battery 150 is compared with the set voltage (S203) and the first output voltage of the auxiliary battery 150 is lower than the set voltage, the voltage detector 160 transmits a signal corresponding thereto to the converter controller ( 144 to drive the converter control unit 144.

컨버터 제어부(144)는 차량제어부(130)에 전력릴레이부(120)로 전력릴레이부를 온(on)시켜달라는 구동명령신호를 송신한다(S204).The converter controller 144 transmits a driving command signal to the vehicle controller 130 to the power relay 120 to turn on the power relay (S204).

차량제어부(130)는 컨버터 제어부(144)로부터 전력릴레이부(120) 구동명령신호를 수신하여, 전력릴레이부(120)의 스위치를 온(on)시켜, 고전압배터리(110)와 컨버터 파워부(142)를 연결시킨다(S205).The vehicle controller 130 receives the power relay unit 120 driving command signal from the converter controller 144, turns on the switch of the power relay unit 120, and turns the high voltage battery 110 and the converter power unit ( 142 is connected (S205).

컨버터 제어부(144)는, 컨버터 파워부(142)와 고전압배터리(110)가 연결되고, IGN off 신호의 입력 및 보조배터리(150)의 제1 출력전압이 설정전압보다 낮다는 신호를 받으면, 보조배터리(150) 충전모드로 진입하게 된다.When the converter control unit 144 is connected to the converter power unit 142 and the high voltage battery 110 and receives a signal that an input of the IGN off signal and a first output voltage of the auxiliary battery 150 are lower than the set voltage, The battery 150 enters the charging mode.

보조배터리(150) 충전모드로 진입하면, 고전압배터리(110)의 에너지는 보조배터리(150)로 공급된다. 즉, 보조배터리(150)의 충전을 수행한다(S210).When the secondary battery 150 enters the charging mode, energy of the high voltage battery 110 is supplied to the secondary battery 150. That is, charging of the auxiliary battery 150 is performed (S210).

보조배터리(150)의 충전이 완료되었는지 여부는, 실험적으로 측정한 시간에 의해 결정될 수 있다. 따라서 실험적으로 결정된 일정시간이 지나면, 전력릴레이부(120)를 오프(off)하여 충전을 종료할 수 있다.Whether the charging of the auxiliary battery 150 is completed may be determined by an experimentally measured time. Therefore, after a predetermined time determined experimentally, the power relay unit 120 may be turned off to terminate the charging.

일예로, 보조배터리(150)의 최대전압의 50%에서 60%정도가 되었다고 추정되는 시간에 충전을 완료하게 된다. 이 수치는 일예일뿐 이에 한정되지 않는다.For example, the charging is completed at a time estimated to be about 50% to 60% of the maximum voltage of the auxiliary battery 150. This number is only one example, and is not limited thereto.

이로써, 보조배터리의 방전이 지속됨에 따라 방전종지전압에 도달하여 더 이상 보조배터리를 사용할 수 없는 문제를 해결할 수 있다.As a result, as the discharge of the auxiliary battery continues, the discharge end voltage is reached, thereby preventing the use of the auxiliary battery.

충전이 종료되면, 다시 전압검출부(160)는 보조배터리(150)의 제2 출력전압을 검출하여(S220), 검출된 제2 출력전압과 설정전압을 비교하여(S230), 보조배터리(150)의 제2 출력전압이 설정전압보다 낮은 경우, 이에 대한 신호를 컨버터 제어부(144)로 송신하여, 컨버터 제어부(144)를 구동시킨다.When charging is finished, the voltage detector 160 detects the second output voltage of the auxiliary battery 150 again (S220), compares the detected second output voltage with the set voltage (S230), and then the auxiliary battery 150. When the second output voltage is lower than the set voltage, a signal corresponding thereto is transmitted to the converter controller 144 to drive the converter controller 144.

이 때, 컨버터 제어부(144)에서는 충전횟수를 카운트하며(S240), 충전횟수와 제한횟수를 비교하여(S250), 충전횟수가 제한횟수보다 작으면, 다시 충전모드로 진입하게 되며, 보조배터리(150)의 재충전을 수행하게 된다.At this time, the converter control unit 144 counts the number of charges (S240), and compares the number of charges and the limit number of times (S250), if the number of charges is less than the limit number of times, enters the charging mode again, the auxiliary battery ( 150) is performed.

충전횟수가 제한횟수 이상인 경우, 컨버터 제어부(144)는 패일모드(Fail Mode)로 진입하게 된다.When the number of charges exceeds the limit, the converter controller 144 enters a fail mode.

패일모드로 진입하게 되면, 컨버터 제어부(144)는 차량제어부(130)로 전력릴레이부(120)를 오프(off)시켜달라는 구동명령신호 및 보조배터리(150)의 이상신호를 송신한다.When entering the fail mode, the converter controller 144 transmits a driving command signal for turning off the power relay unit 120 and an abnormal signal of the auxiliary battery 150 to the vehicle controller 130.

차량제어부(130)는 컨버터 제어부(144)로부터 전력릴레이부(120) 구동명령신호를 수신하여, 전력릴레이부(120)의 스위치를 오프(off)시켜, 고전압배터리(110)와 컨버터 파워부(142)를 차단시킨다.The vehicle control unit 130 receives the power relay unit 120 driving command signal from the converter control unit 144, turns off the power relay unit 120, and turns off the high voltage battery 110 and the converter power unit ( Block 142).

차량제어부(130)는 보조배터리(150)의 이상을 출력하도록 제어한다(S260). 보조배터리(150)의 이상은 인터페이스부(195)를 통하여 출력될 수 있으며, 경고음, 경고등 및 경고메시지 중 적어도 어느 하나로 출력할 수 있다.The vehicle controller 130 controls to output an abnormality of the auxiliary battery 150 (S260). The abnormality of the auxiliary battery 150 may be output through the interface unit 195, and may be output as at least one of a warning sound, a warning light, and a warning message.

상술한 바와 같이 충전횟수가 제한횟수 이상이면, 패일모드로 진입하게 하여 보조배터리(150)의 재충전을 수행하지 않음으로써, 보조배터리(150)가 노화된 경우, 자동충전을 무한반복하여 고전압배터리(110)가 방전되는 현상을 방지할 수 있다. 또한, 보조배터리(150)의 이상을 외부로 출력하여 운전자가 이를 인식하고 보조배터리(150)의 교체시기를 예측할 수 있다.As described above, when the number of charges exceeds the limit, the battery enters a fail mode and does not perform recharging of the auxiliary battery 150. When the auxiliary battery 150 is aged, the automatic charging is repeated indefinitely so that the high voltage battery ( The phenomenon that the 110 is discharged can be prevented. In addition, by outputting the abnormality of the auxiliary battery 150 to the outside, the driver can recognize this and predict the replacement time of the auxiliary battery 150.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기자동차 보조배터리의 충전제어과정을 도시한 흐름도이다.3 is a flowchart illustrating a charging control process of an electric vehicle auxiliary battery according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 먼저 IGN off신호가 입력되면, 전기자동차는 슬립모드(Sleep Mode)로 진입한다.Referring to FIG. 3, when an IGN off signal is input, the electric vehicle enters a sleep mode.

슬립모드(Sleep Mode)는, 전기자동차에서 시동이 오프(off)되면, 차량제어부(130)로 IGN off신호가 입력되게 되고, 차량제어부(130)는 전력릴레이부(120)를 제어하여, 전력릴레이부(120)의 스위치를 오프(off)상태로 제어한다.In the sleep mode, when the ignition is turned off in the electric vehicle, the IGN off signal is input to the vehicle control unit 130, and the vehicle control unit 130 controls the power relay unit 120 to supply power. The switch of the relay unit 120 is controlled to be in an off state.

전력릴레이부(120)의 스위치가 오프(off)됨에 따라서, 고전압배터리(110)와 컨버터(140)의 연결이 해제된다. 즉, 컨버터(140)에 파워가 공급되지 않기 때문에 컨버터(140)는 슬립모드로 진입한다.As the switch of the power relay 120 is turned off, the connection between the high voltage battery 110 and the converter 140 is released. That is, since no power is supplied to the converter 140, the converter 140 enters the sleep mode.

슬립모드 상태에서 전압검출부(160)는 보조배터리(150)의 제1 출력전압을 측정하여, 제1 출력전압이 설정전압보다 작은 경우, 보조배터리 충전모드로 진입한다.In the sleep mode state, the voltage detector 160 measures the first output voltage of the auxiliary battery 150 and enters the auxiliary battery charging mode when the first output voltage is smaller than the set voltage.

보조배터리 충전모드는, 컨버터 제어부(144)가 IGN off 신호 및 보조배터리(150)의 제1 출력전압이 설정전압보다 낮다는 신호를 받아서, 차량제어부(130)로 전력릴레이부 구동명령신호를 송신하여 전력릴레이부(120)가 온(on)상태가 되면, 고전압배터리(110)의 에너지가 보조배터리(150)로 공급되어 충전되고 있는 상태이다.In the auxiliary battery charging mode, the converter controller 144 receives the IGN off signal and the signal that the first output voltage of the auxiliary battery 150 is lower than the set voltage, and transmits a power relay driving command signal to the vehicle controller 130. When the power relay unit 120 is turned on, energy of the high voltage battery 110 is supplied to the auxiliary battery 150 to be charged.

보조배터리 충전모드에서 충전이 종료되고, 전압검출부(160)가 보조배터리(150)의 제2 출력전압을 검출하여 설정전압과 비교하여, 제2 출력전압이 설정전압이상인 경우, 다시 슬립모드로 돌아간다.When charging is terminated in the auxiliary battery charging mode and the voltage detector 160 detects the second output voltage of the auxiliary battery 150 and compares it with the set voltage, the second output voltage returns to the sleep mode. Goes.

슬립모드로 돌아가기 위해서는 고전압배터리(110)와 보조배터리(150)를 연결하는 전력릴레이부(120)의 스위치를 오프(off)시켜, 보조배터리(150)의 충전을 중지한다.In order to return to the sleep mode, the switch of the power relay unit 120 connecting the high voltage battery 110 and the auxiliary battery 150 is turned off to stop charging of the auxiliary battery 150.

전력릴레이부(120)가 오프(off)상태가 되면, 고전압배터리(110)와 컨버터(140)의 연결도 해제되어, 컨버터(140)에 구동전원이 공급되지 않게 되므로, 컨버터(140)는 다시 슬립모드로 돌아가게 된다. When the power relay unit 120 is turned off, the connection of the high voltage battery 110 and the converter 140 is also released, so that driving power is not supplied to the converter 140, and thus the converter 140 is again turned on. It will return to sleep mode.

반면에, 충전모드에서 제2 출력전압이 설정전압보다 작고, 충전횟수가 제한횟수보다 작은 경우, 충전모드가 지속된다. 즉, 보조배터리(150)의 재충전이 수행된다.On the other hand, in the charging mode, when the second output voltage is smaller than the set voltage and the number of charges is smaller than the limit, the charge mode is continued. That is, recharging of the secondary battery 150 is performed.

또한, 충전모드에서 제2 출력전압이 설정전압보다 작으며, 충전횟수가 제한횟수 이상인 경우에는 패일모드로 진입하게 된다.In addition, when the second output voltage is smaller than the set voltage in the charging mode and the number of charges is greater than the limit, the device enters the fail mode.

보조배터리 패일모드는, 고전압배터리(110)와 보조배터리(150)를 연결하는 전력릴레이부(120)의 스위치를 오프(off)시켜, 재충전을 수행하지 않으며, 보조배터리(150)의 이상을 출력한다.The auxiliary battery fail mode does not perform recharging by switching off the power relay unit 120 connecting the high voltage battery 110 and the auxiliary battery 150 to output an abnormality of the auxiliary battery 150. do.

슬립모드에서, 시동이 온(on)상태로 IGN on 신호가 입력되면, 노말모드(Normal Mode)로 들어가게 된다. 노말모드는 시동이 온(on)되어서, 전기자동차가 정상적으로 운전하게 되는 상태이다.In the sleep mode, when the IGN on signal is input with the ignition on, the device enters normal mode. Normal mode is a state in which the start-up (on), the electric vehicle is driving normally.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안될 것이다.
Although the above has been illustrated and described with respect to the preferred embodiment of the present invention, the present invention is not limited to the above-described specific embodiment, but in the technical field to which the invention belongs without departing from the gist of the invention as claimed in the claims. Various modifications can be made by those skilled in the art, and these modifications should not be individually understood from the technical spirit or the prospect of the present invention.

110: 고전압배터리 120: 전력릴레이부
130: 차량제어부 140: 컨버터
142: 컨버터 파워부 144: 컨버터 제어부
150: 보조배터리 160: 전압검출부
170: 시동부 180: 부하
190: 배터리관리부 195: 인터페이스부110: high voltage battery 120: power relay unit
130: vehicle control unit 140: converter
142: converter power unit 144: converter control unit
150: auxiliary battery 160: voltage detector
170: starting portion 180: load
190: battery management unit 195: interface unit

Claims (10)

전기자동차를 구동하는 고전압배터리와 복수개의 부하 및 상기 복수개의 부하에 구동전원을 공급하는 보조배터리를 포함하는 전기자동차에 있어서,
상기 보조배터리의 제1 출력전압 및 제2 출력전압을 검출하는 전압검출부;
PWM스위칭을 수행하여 상기 고전압배터리의 전압을 상기 부하에서 요구되는 전압으로 변환하는 컨버터;
복수의 릴레이를 포함하고, 상기 복수의 릴레이의 동작여부에 따라 상기 고전압배터리의 에너지가 상기 컨버터에 공급되도록 스위칭하는 전력릴레이부(PRA); 및
상기 전력릴레이부의 구동을 제어하는 차량제어부를 포함하고,
상기 컨버터는, 상기 보조배터리의 제1 출력전압의 크기에 따라 충전모드로 진입할 것인지 여부를 판단하고, 상기 충전모드 수행 시, 상기 보조배터리의 제2 출력전압의 크기 및 충전횟수에 따라 상기 충전모드를 재수행할 것인지 여부를 판단하여, 상기 차량제어부로 전력릴레이부 구동명령 신호를 보내는 컨버터 제어부를 포함하는 전기자동차.An electric vehicle comprising a high voltage battery for driving an electric vehicle and a plurality of loads and an auxiliary battery for supplying driving power to the plurality of loads,
A voltage detector detecting a first output voltage and a second output voltage of the auxiliary battery;
A converter configured to convert the voltage of the high voltage battery into a voltage required by the load by performing PWM switching;
A power relay unit (PRA) including a plurality of relays and switching to supply energy of the high voltage battery to the converter according to whether the plurality of relays are operated; And
A vehicle control unit for controlling the driving of the power relay unit,
The converter determines whether to enter the charging mode according to the magnitude of the first output voltage of the auxiliary battery, and when the charging mode is performed, the converter according to the magnitude and the number of charges of the second output voltage of the auxiliary battery. And a converter controller for determining whether to re-execute the mode and sending a power relay driving command signal to the vehicle controller. 제1항에 있어서,
상기 컨버터 제어부는
상기 제1 출력전압이 설정전압 이하인 경우 또는 상기 제2 출력전압이 설정전압 이하이고, 상기 충전횟수가 제한횟수 미만인 경우, 상기 차량제어부로 상기 고전압배터리와 상기 컨버터를 연결하는 릴레이 구동명령신호를 보내는 전기자동차.The method of claim 1,
The converter control unit
When the first output voltage is less than or equal to the set voltage, or when the second output voltage is less than or equal to the set voltage and the number of charges is less than the limit, the relay control command signal is transmitted to the vehicle controller to connect the high voltage battery and the converter. Electric vehicles. 제1항에 있어서,
상기 충전횟수가 제한횟수 이상인 경우,
상기 컨버터 제어부는 상기 차량제어부로 상기 고전압배터리와 상기 컨버터를 차단하는 릴레이 구동명령신호를 보내고,
상기 차량제어부는 상기 보조배터리의 이상을 출력하도록 제어하는 전기자동차.The method of claim 1,
If the number of charges is more than the limited number of times,
The converter control unit sends a relay drive command signal to the vehicle control unit to block the high voltage battery and the converter,
The vehicle control unit controls the electric vehicle to output the abnormality of the auxiliary battery. 제3항에 있어서,
외부로 상기 보조배터리의 이상을 출력하는 인터페이스부를 더 포함하고,
상기 보조배터리의 이상은 경고음, 경고등 및 경고메시지 중 적어도 하나로 출력하는 전기자동차.The method of claim 3,
It further includes an interface unit for outputting the abnormality of the auxiliary battery to the outside,
An abnormality of the auxiliary battery is an electric vehicle that outputs at least one of a warning sound, a warning light and a warning message. 제1항에 있어서,
상기 전압검출부는 설정 주기마다 상기 보조배터리의 제1 출력전압을 검출하는 전기자동차.The method of claim 1,
And the voltage detector detects a first output voltage of the auxiliary battery every set period. 전기자동차의 시동이 오프되는 단계;
보조배터리의 제1 출력전압을 검출하는 단계;
상기 검출된 보조배터리의 제1 출력전압과 설정전압의 크기를 비교하는 단계;
상기 제1 출력전압이 상기 설정전압 미만인 경우, 컨버터를 구동시켜 상기 보조배터리의 충전모드를 수행하는 단계;
상기 충전된 보조배터리의 제2 출력전압을 검출하는 단계;
상기 검출된 제2 출력전압과 상기 설정전압의 크기를 비교하는 단계; 및
상기 제2 출력전압이 상기 설정전압 미만인 경우, 상기 충전횟수를 카운트하고, 충전횟수가 제한횟수 미만인 경우, 상기 보조배터리의 충전모드를 재수행하는 단계를 포함하는 전기자동차의 제어방법.Starting up the electric vehicle;
Detecting a first output voltage of the auxiliary battery;
Comparing a magnitude of a first output voltage and a set voltage of the detected auxiliary battery;
Driving a converter to perform a charging mode of the auxiliary battery when the first output voltage is less than the set voltage;
Detecting a second output voltage of the charged auxiliary battery;
Comparing the detected second output voltage with a magnitude of the set voltage; And
And counting the number of charges when the second output voltage is less than the set voltage, and re-charging the charging mode of the auxiliary battery when the number of charges is less than the limit. 제6항에 있어서,
상기 보조배터리의 충전모드는 차량제어부로 고전압배터리와 컨버터를 연결하는 릴레이 구동명령신호를 보내는 단계; 및
상기 고전압배터리의 에너지가 상기 보조배터리로 공급되는 단계를 포함하는 전기자동차의 제어방법.The method according to claim 6,
The charging mode of the auxiliary battery includes the step of sending a relay drive command signal for connecting the high voltage battery and the converter to the vehicle control unit; And
And supplying energy of the high voltage battery to the auxiliary battery. 제6항에 있어서,
상기 충전횟수가 제한횟수 이상인 경우, 상기 보조배터리 실패모드를 수행하고,
상기 실패모드는 차량제어부로 고전압배터리와 상기 컨버터를 차단하는 릴레이 구동명령신호를 보내는 단계; 및
상기 보조배터리의 이상을 출력하는 단계를 포함하는 전기자동차의 제어방법.The method according to claim 6,
If the number of charges exceeds the limit, the secondary battery failure mode,
The failure mode may include transmitting a relay drive command signal to the vehicle controller to block the high voltage battery and the converter; And
The control method of the electric vehicle comprising the step of outputting the abnormal of the auxiliary battery. 제8항에 있어서,
상기 보조배터리의 이상은 경고음, 경고등, 경고메시지 중 적어도 하나로 출력하는 전기자동차의 제어방법.9. The method of claim 8,
The abnormality of the auxiliary battery is an electric vehicle control method for outputting at least one of warning sounds, warning lights, warning messages. 제6항에 있어서,
상기 보조배터리의 제1 출력전압을 검출하는 단계에 있어서,
설정주기마다 상기 보조배터리의 제1 출력전압을 검출하는 전기자동차의 제어방법.The method according to claim 6,
Detecting the first output voltage of the auxiliary battery;
The control method of the electric vehicle for detecting the first output voltage of the auxiliary battery every set cycle.
KR1020110136503A 2011-12-16 2011-12-16 Electric vehicle and control method thereof KR20130069001A (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110136503A KR20130069001A (en) 2011-12-16 2011-12-16 Electric vehicle and control method thereof
PCT/KR2012/010959 WO2013089516A1 (en) 2011-12-16 2012-12-14 Electric vehicle and method for controlling same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110136503A KR20130069001A (en) 2011-12-16 2011-12-16 Electric vehicle and control method thereof

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20130069001A true KR20130069001A (en) 2013-06-26

Family

ID=48612870

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020110136503A KR20130069001A (en) 2011-12-16 2011-12-16 Electric vehicle and control method thereof

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR20130069001A (en)
WO (1) WO2013089516A1 (en)

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20150022110A (en) * 2013-08-22 2015-03-04 현대모비스 주식회사 Apparatus for preventing battery discharge and detecting fault of electric field load, and Method thereof
KR20150064840A (en) * 2013-12-04 2015-06-12 엘지이노텍 주식회사 Protection circuit, power supplying apparatus and electric vehicle
CN105196883A (en) * 2014-06-25 2015-12-30 广州汽车集团股份有限公司 High-voltage power-on control method for multiple-box-body power battery box
CN105539189A (en) * 2016-01-23 2016-05-04 安徽恒瑞新能源股份有限公司 Charging control method for electric automobile charging pile
KR101628552B1 (en) * 2014-12-03 2016-06-08 현대자동차주식회사 Method for setting charging period of auxiliary battery
KR20180057191A (en) * 2016-11-22 2018-05-30 쌍용자동차 주식회사 Discharge preventing device and method of auxiliary battery
KR20190017326A (en) * 2017-08-11 2019-02-20 현대자동차주식회사 Battery Management apparatus, Vehicle and method for controlling the same
KR20190026149A (en) 2017-09-04 2019-03-13 포스코강판 주식회사 Method for manufacturing uv coated steel sheet
US10879710B2 (en) 2016-11-09 2020-12-29 Hyundai Autron Co., Ltd. Apparatus for preventing over-discharge of battery
US11258291B2 (en) 2018-02-14 2022-02-22 Lg Energy Solution, Ltd. Power supply circuit for energy transfer between battery and smoothing capacitor, battery management system and battery pack
WO2023120847A1 (en) * 2021-12-24 2023-06-29 주식회사 엘지에너지솔루션 Battery system, electric vehicle comprising same, and operation method of electric vehicle

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10377247B2 (en) * 2015-07-27 2019-08-13 Ford Global Technologies, Llc High voltage battery contactor arrangement for DC fast charging
US10328814B2 (en) * 2016-04-05 2019-06-25 Ford Global Technologies, Llc Systems and methods to determine electric vehicle range based on environmental factors

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3515619B2 (en) * 1994-11-30 2004-04-05 株式会社日立製作所 Electric vehicle driving device and driving control method
JP3638102B2 (en) * 1999-09-30 2005-04-13 Ｎｅｃトーキン栃木株式会社 Battery pack
JP3567437B2 (en) * 2002-03-28 2004-09-22 本田技研工業株式会社 Power supply device for vehicle drive system
JP2006333662A (en) * 2005-05-27 2006-12-07 Toyota Industries Corp Device and method for judging deterioration degree of battery
JP5247001B2 (en) * 2006-01-11 2013-07-24 富士通テン株式会社 Vehicle power supply control device

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20150022110A (en) * 2013-08-22 2015-03-04 현대모비스 주식회사 Apparatus for preventing battery discharge and detecting fault of electric field load, and Method thereof
KR20150064840A (en) * 2013-12-04 2015-06-12 엘지이노텍 주식회사 Protection circuit, power supplying apparatus and electric vehicle
CN105196883A (en) * 2014-06-25 2015-12-30 广州汽车集团股份有限公司 High-voltage power-on control method for multiple-box-body power battery box
KR101628552B1 (en) * 2014-12-03 2016-06-08 현대자동차주식회사 Method for setting charging period of auxiliary battery
CN105539189A (en) * 2016-01-23 2016-05-04 安徽恒瑞新能源股份有限公司 Charging control method for electric automobile charging pile
US10879710B2 (en) 2016-11-09 2020-12-29 Hyundai Autron Co., Ltd. Apparatus for preventing over-discharge of battery
KR20180057191A (en) * 2016-11-22 2018-05-30 쌍용자동차 주식회사 Discharge preventing device and method of auxiliary battery
KR20190017326A (en) * 2017-08-11 2019-02-20 현대자동차주식회사 Battery Management apparatus, Vehicle and method for controlling the same
KR20190026149A (en) 2017-09-04 2019-03-13 포스코강판 주식회사 Method for manufacturing uv coated steel sheet
US11258291B2 (en) 2018-02-14 2022-02-22 Lg Energy Solution, Ltd. Power supply circuit for energy transfer between battery and smoothing capacitor, battery management system and battery pack
WO2023120847A1 (en) * 2021-12-24 2023-06-29 주식회사 엘지에너지솔루션 Battery system, electric vehicle comprising same, and operation method of electric vehicle

Also Published As

Publication number Publication date
WO2013089516A1 (en) 2013-06-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101617292B1 (en) Electric vehicles and method for sub-battery charging control thereof
KR20130069001A (en) Electric vehicle and control method thereof
US9956882B2 (en) Electric power storage system
JP5029331B2 (en) Vehicle power supply
CN103119823B (en) Battery charge controller and charging system
CN105324274A (en) Vehicular power source system
KR101795169B1 (en) Method for jumping ignition of battery
CN110138044B (en) Power battery charging and discharging control system and method and vehicle
US20130057213A1 (en) Battery monitoring and charging system and motor-driven vehicle
WO2012104957A1 (en) Power supply management device
JP2009112194A (en) Electric automobile, and charging method of secondary battery of electric automobile
CN104709104A (en) Method and system for rapidly switching battery packs of electric vehicle
KR20160013417A (en) Vehicle Driving System and Method
KR20120081824A (en) Electric vehicle and operating method
JP2009247057A (en) Control device of electric vehicle
KR20120005729A (en) Electric vehicle and operating method
US20140288803A1 (en) Vehicle With Engine Start-Stop Device and Method of Operating Same
KR101887748B1 (en) System for protecting battery from over-charge for vehicle and the controlling method
KR101537093B1 (en) electric vehicle and control method thereof
KR20130069002A (en) Electric vehicle and control method thereof
KR101838506B1 (en) Vehicle and method of recharging battery therein
CN101439679B (en) Lead acid battery function test method and apparatus for hybrid power automobile
JP2007189797A (en) Hybrid automobile
KR20130068993A (en) Electric vehicle and control method thereof
KR20150008378A (en) Isolation contactor transition polarity control

Legal Events

Date Code Title Description
N231 Notification of change of applicant
WITN Application deemed withdrawn, e.g. because no request for examination was filed or no examination fee was paid