KR20150052677A - 전기 자동차의 ldc 제어 장치 - Google Patents

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이동수
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Abstract

시동부, LDC, 부하 장치와 연동된 전기 자동차의 LDC 제어 장치로서, CAN 버스를 통해 부하 장치와 CAN 통신을 수행하는 CAN 통신부; 및 LDC에 전력 제어 신호를 출력하고, LDC, 부하 장치의 상태 정보를 포함한 데이터를 송수신하는 제어부를 포함하며, 제어부는 시동부의 ING 신호 상태 정보가 오프 상태일 때, CAN 버스에 데이터가 있으면 LDC에 전력 온 제어 신호를 출력하고, 시동부의 ING 신호 상태 정보가 온 상태일 때, CAN 버스에 데이터가 없으면 LDC에 전력 오프 제어 신호를 출력하는 전기 자동차의 LDC 제어 장치가 제공된다.

Description

전기 자동차의 LDC 제어 장치{APPARATUS FOR CONTROLLING LDC IN ELECTRIC VEHICLE}
본 발명은 전기 자동차의 LDC 제어 장치에 관한 것으로, 상세하게는 IGN 신호 뿐만 아니라, LDC와 연동되는 타 전장품이 하나라도 온상태로 되어 있는 경우, LDC가 스스로 깨어나 동작하는 상태로 만들고, LDC와 연동되는 타 전장품이 모두 오프상태에 있는 경우 LDC가 이를 인지하여, 스스로 전력 오프(Power OFF) 상태로 동작이 가능하게 하는 전기 자동차의 LDC 제어장치에 관한 것이다.
차량용 전장품에서 충전등의 목적으로 사용되는 일부 구성품을 살펴보면, 고전압 배터리, 이를 충전하기 위한 OBC(On Board Charger), 저전압 배터리, 부하 장치, 저전압직류변환기(LDC: Low voltage DC-DC Converter) 등으로 구성되어 있다.
이중 LDC는 고전압 배터리를 저전압으로 변환하여 저전압 배터리를 충전하거나 부하장치에 전력(Power)을 전달하는 역할을 한다.
최근 환경 문제로 인하여 친환경 자동차에 대한 관심이 증대 되고 있고, 이러한 친환경 자동차의 대부분은 전기에너지를 이용하여, 구동하고 있다.
LDC는 이러한 전기 에너지를 저전압 배터리에 충전하고, 부하장치에 전력을 전달하는 역할을 하고 있다. 이러한 LDC가 필요시에 전원이 켜져 있지 않거나, 필요 없는 경우에도 전원이 켜져 있다면 사용자의 불편함을 초래할 뿐 아니라, 필요 없는 전류를 소모하게 될 수 있다.
종래의 경우, LDC는 오직 IGN신호에 의해서만 온, 오프 제어를 하게 된다. 따라서 주/정차시 사용자가 IGN을 전력 오프시킨 상황에서는 LDC 동작이 불가능 하게 된다. 즉 라디오, 에어컨 등의 부하 장치가 사용이 불가능해 질 뿐 아니라, 충전시, LDC를 통해 저전압 배터리 충전은 불가능 하게 된다. 따라서 사용자는 충전시에도 항상 IGN을 온시켜 놓아야 하는 불편함을 가지게 된다.
현재 IGN신호에 의해서만 전원이 제어 되는 경우, 사용자가 충전을 하는 경우에도 항상 IGN신호를 인가하고 있어야 하며, 전장품 모두 동작하고 있지 않은 상황이라 하더라도, IGN신호가 인가되어 있으면 항상 동작하는 비효율성을 가지고 있다. 또한, 실제 LDC가 동작하지 않고 있는 상황이라 하더라도, IGN이 온되어 있는 상황에서는 LDC는 항상 켜져 있기 때문에, 필요없는 전류를 소모하게 된다.
이에 따라, 사용자의 편의성을 저해시킬 뿐만 아니라 불필요한 전력의 손실을 발생시킨다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, IGN 신호 뿐만 아니라, LDC와 연동되는 타 전장품이 하나라도 온상태로 되어 있는 경우, LDC가 스스로 깨어나 동작하는 상태로 만들고, LDC와 연동되는 타 전장품이 모두 오프상태에 있는 경우 LDC가 이를 인지하여, 스스로 전력 오프(Power OFF) 상태로 동작이 가능하게 하는 전기 자동차의 LDC 제어장치를 제공하는데 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 제안되는 실시 예가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일측면에 의하면, 시동부, LDC, 하나 이상의 부하 장치와 연동된 전기 자동차의 LDC 제어 장치로서, 하나 이상의 부하 장치와 통신을 수행하는 통신부; 및 LDC에 전력 제어 신호를 출력하고, LDC, 하나 이상의 부하 장치의 상태 정보를 포함한 데이터를 송수신하는 제어부를 포함하며, 제어부는 시동부의 ING 신호 상태 정보가 오프 상태일 때, 하나 이상의 부하 장치에서 기동 상태가 온 상태인 부하 장치가 있으면 LDC에 전력 온 제어 신호를 출력하고, 시동부의 ING 신호 상태 정보가 온 상태일 때, 하나 이상의 부하 장치에서 기동 상태가 모두 오프 상태이면 LDC에 전력 오프 제어 신호를 출력하는 전기 자동차의 LDC 제어 장치가 제공된다.
제어부는 시동부에서 시동키의 위치가 IGN 오프 상태로 유지된 상태에서, LDC를 기동시켜 충전을 수행할 수 있다.
제어부는 LDC가 정상동작 상태인 상태에서, 시동부로부터 IGN의 오프 신호가 감지되면, LDC에 전력 오프 제어 신호를 출력하여 LDC가 오프 상태로 전환되게 할 수 있다.
전기 자동차의 LDC 제어 장치는 시동부의 ING 신호 상태 정보, LDC의 상태 정보, 전압 정보, 전류 정보, 부하 장치 정보를 저장하는 메모리를 더 포함할 수 있다.
통신부는 CAN 버스를 통해 하나 이상의 부하 장치와 CAN 통신을 수행하는 CAN 통신부일 수 있다.
제어부는 시동부의 ING 신호 상태 정보가 오프 상태일 때, CAN 버스에 데이터가 있으면 LDC에 전력 온 제어 신호를 출력하고, 시동부의 ING 신호 상태 정보가 온 상태일 때, CAN 버스에 데이터가 없으면 LDC에 전력 오프 제어 신호를 출력할 수 있다.
본 발명에 의하면, LDC의 전원 제어 방식을 다변화하여, IGN 신호 뿐만 아니라, LDC와 연동되는 타 전장품이 하나라도 온상태로 되어 있는 경우, LDC가 스스로 깨어나 동작하는 상태로 만들고, LDC와 연동되는 타 전장품이 모두 오프상태에 있는 경우 LDC가 이를 인지하여, 스스로 전력 오프(Power OFF) 상태로 동작이 가능하게 함으로써, 전장품 모두 동작하고 있지 않은 상황에서는 IGN신호가 인가되있더라도 LDC가 전력 오프가 되어 전력의 소모를 효과적으로 줄일 수 있다.
LDC의 동작이 필요한 시점을 인식하여 전원을 인가함으로써 사용자의 편의성을 향상시킬 수 있고, LDC의 동작이 필요없는 시점을 인식하여 전원을 오프함으로써 불필요한 전력의 손실을 막을 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 전기 자동차의 LDC 제어 장치의 구성 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 전기 자동차의 LDC 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
이하에서는 본 발명의 구체적인 실시 예를 도면과 함께 상세히 설명하도록 한다. 그러나, 본 발명의 사상이 제시되는 실시 예에 제한된다고 할 수 없으며, 또 다른 구성요소의 추가, 변경, 삭제 등에 의해서 퇴보적인 다른 발명이나, 본 발명 사상의 범위 내에 포함되는 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있다.
본 발명에서 사용되는 용어는 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어를 선택하였으나, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재하였으므로, 단순한 용어의 명칭이 아닌 용어가 가지는 의미로서 본 발명을 파악하여야 함을 밝혀 두고자 한다.
즉, 이하의 설명에 있어서, 단어 '포함하는'은 열거된 것과 다른 구성요소들 또는 단계들의 존재를 배제하지 않는다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 전기 자동차의 LDC 제어 장치의 구성 블록도이다.
도 1을 참조하면, LDC 제어 장치(100)는 시동부(200), LDC(300), 하나 이상의 부하 장치(400)에 전기적으로 접속되어 있다.
LDC 제어 장치(100)는 CAN(Controller Area Network) 버스를 통해 하나 이상의 부하 장치(400)에 연결되어 있다. LDC 제어 장치(100)와 부하 장치(400)는 CAN 버스를 통해 CAN 통신을 수행하여 데이터를 송수신할 수 있다. 부하 장치(400)는 LDC(300) 또는 배터리(미도시됨)에 의해 전력을 공급받는다. 시동부(200)는 사용자의 시동키 조작에 의해 IGN(ignition) 온 신호 또는 IGN 오프 신호를 발생시킨다.
LDC 제어 장치(100)는 메모리(110), CAN 통신부(120), 제어부(130)를 포함하여 구성될 수 있다.
메모리(110)는 시동부(200)의 ING 신호 상태 정보, LDC(300)의 상태 정보, 전압 정보, 전류 정보, 부하 장치(400)에 대한 정보를 저장하고 있다.
CAN 통신부(120)는 CAN 버스를 통해 부하 장치(400)와 CAN 통신을 수행한다. 여기에서는 CAN 통신부(120)로 설명하였으나, 본 발명은 이에 제한되지 않고, 전기 자동차 내에서 다른 통신 방식을 통해 통신부가 구현될 수 도 있다.
제어부(130)는 LDC(300)에 전력 제어 신호를 출력하고, LDC(300), 부하 장치(400)의 상태 정보를 포함한 데이터를 송수신한다.
제어부(130)는 시동부(200)로부터 발생된 IGN 신호를 감지하고, 부하 장치(400)의 기동(Wakeup) 신호를 감지할 수 있다. 부하 장치(400)의 기동(Wakeup) 신호는 부하 장치(400)가 동작하고 있을 때 발생된다.
제어부(130)는 LDC(300)를 전력 오프 상태로 유지한다.
제어부(130)는 외부에서 사용자의 시동키 조작에 의해 시동부(200)로부터 IGN ON신호가 발생되면, LDC(300)에 전력 온 제어 신호를 출력하여 LDC(300)를 기동 상태로 전환한다. 이에 따라, LDC(300)는 기동 상태로 전환되어 정상 동작을 수행한다.
한편, 제어부(130)는 시동부(200)로부터 감지된 IGN 신호가 OFF 상태일 때에는 CAN 버스에 데이터가 있는지 여부를 판단한다.
제어부(130)는 CAN 버스에 데이터가 있는 경우에는 LDC(300)를 전력 온 제어 신호를 출력하여, LDC(300)를 기동시켜 정상동작을 수행하게 한다.
이에 따라, 제어부(130)는 시동부(200)에서 시동키의 위치가 IGN 오프 상태로 유지된 상태에서, LDC(300)를 기동시켜 충전을 수행할 수 있다.
제어부(130)는 LDC(300)가 정상동작 상태인 상태에서, 시동부(200)로부터 IGN의 오프 신호가 감지되면, LDC(300)에 전력 오프 제어 신호를 출력하여 LDC(300)가 오프 상태로 전환되게 한다.
제어부(130)는 시동부(200)의 IGN 신호가 온상태로 감지되면 CAN 버스에 데이터의 유무를 판단한다.
제어부(130)는 판단결과, CAN 버스에 아무런 데이터가 없는 경우, IGN이 온상태라고 하더라도 LDC(300)에 전력 오프 제어 신호를 출력하여 LDC(300)를 전력 오프 상태로 전환시킨다. 이렇게 함으로써 시동부(200)의 IGN 신호가 온상태이더라도 굳이 LDC(300)의 기동이 필요하지 않은 상황에서는 LDC(300)에 의한 전류 소모를 줄일 수 있다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 전기 자동차의 LDC 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 2를 참조하면, 제어부(130)는 LDC(300)를 전력 오프 상태로 유지한다(S1).
제어부(130)는 시동부(200)로부터 모니터링되는 IGN 신호가 온 상태인지를 판단한다(S2).
판단 결과, IGN 신호가 온 상태이면, 제어부(130)는 LDC(300)에 전력 온 제어 신호를 출력하여 LDC(300)를 기동 상태로 전환한다(S3). 이에 따라, LDC(300)는 기동 상태로 전환되어 정상 동작을 수행한다(S4).
한편, S2 단계의 판단 결과, 시동부(200)로부터 감지된 IGN 신호가 온 상태가 아니고 오프 상태이면, 제어부(130)는 CAN 버스에 데이터가 있는지 여부를 판단한다(S5).
판단결과, CAN 버스에 데이터가 있는 경우, 제어부(130)는 LDC(300)를 전력 온 제어 신호를 출력하여, LDC(300)를 기동시켜 정상동작을 수행하게 한다(S3).
제어부(130)는 LDC(300)가 정상동작 상태인 상태에서, 시동부(200)로부터 IGN의 신호가 오프 상태인지 여부를 판단한다(S6).
S6 단계의 판단 결과, IGN의 신호가 오프 상태이면, 제어부(130)는 LDC(300)에 전력 오프 제어 신호를 출력하여 LDC(300)가 오프 상태로 전환되게 한다(S7).
S6 단계의 판단 결과, IGN의 신호가 온 상태이면, 제어부(130)는 다른 모든 부하장치가 오프 상태인지 여부를 판단하기 위해 CAN 버스에 데이터가 있는지를 판단한다(S8).
S8 단계의 판단결과, CAN 버스에 아무런 데이터가 없는 경우, 제어부(130)는 IGN이 온상태라고 하더라도 LDC(300)에 전력 오프 제어 신호를 출력하여 LDC(300)를 전력 오프 상태로 전환시킨다(S7).
지금까지 본 발명에 따른 구체적인 실시예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

Claims (6)

  1. 시동부, LDC, 하나 이상의 부하 장치와 연동된 전기 자동차의 LDC 제어 장치로서,
    상기 하나 이상의 부하 장치와 통신을 수행하는 통신부; 및
    상기 LDC에 전력 제어 신호를 출력하고, 상기 LDC, 상기 하나 이상의 부하 장치의 상태 정보를 포함한 데이터를 송수신하는 제어부를 포함하며,
    상기 제어부는 상기 시동부의 ING 신호 상태 정보가 오프 상태일 때, 상기 하나 이상의 부하 장치에서 기동 상태가 온 상태인 부하 장치가 있으면 상기 LDC에 전력 온 제어 신호를 출력하고, 상기 시동부의 ING 신호 상태 정보가 온 상태일 때, 상기 하나 이상의 부하 장치에서 기동 상태가 모두 오프 상태이면 상기 LDC에 전력 오프 제어 신호를 출력하는 전기 자동차의 LDC 제어 장치.
  2. 제1 항에 있어서, 상기 제어부는 상기 시동부에서 시동키의 위치가 IGN 오프 상태로 유지된 상태에서, 상기 LDC를 기동시켜 충전을 수행하는 전기 자동차의 LDC 제어 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제어부는 상기 LDC가 정상동작 상태인 상태에서, 상기 시동부로부터 IGN의 오프 신호가 감지되면, 상기 LDC에 전력 오프 제어 신호를 출력하여 상기 LDC가 오프 상태로 전환되게 하는 전기 자동차의 LDC 제어 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 시동부의 ING 신호 상태 정보, 상기 LDC의 상태 정보, 전압 정보, 전류 정보, 부하 장치 정보를 저장하는 메모리를 더 포함하는 전기 자동차의 LDC 제어 장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 통신부는 CAN 버스를 통해 상기 하나 이상의 부하 장치와 CAN 통신을 수행하는 CAN 통신부인 전기 자동차의 LDC 제어 장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 제어부는 상기 시동부의 ING 신호 상태 정보가 오프 상태일 때, 상기 CAN 버스에 데이터가 있으면 상기 LDC에 전력 온 제어 신호를 출력하고, 상기 시동부의 ING 신호 상태 정보가 온 상태일 때, 상기 CAN 버스에 데이터가 없으면 상기 LDC에 전력 오프 제어 신호를 출력하는 전기 자동차의 LDC 제어 장치.
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