KR20170060672A - System and method for controlling power of echo-friendly vehicle - Google Patents

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Abstract

배터리 전원 라인(B+ 라인)의 단선을 검출하고 그에 따라 직류 변환기의 버스트 모드 진입을 차단함으로써 주행 중 차량의 셧다운을 방지할 수 있는 친환경 차량의 전원 제어 시스템 및 방법이 제공된다. 상기 친환경 차량의 전원 제어 시스템은, 보조 배터리; 배터리 전원 라인을 통해 상기 보조 배터리와 출력단이 연결된 직류 변환기; 및 상기 보조 배터리 전압 및 상기 직류 변환기의 출력 전압을 입력 받으며, 상기 보조 배터리 전압과 상기 직류 변환기의 차이가 사전 설정된 값보다 큰 경우 상기 배터리 전원 라인이 단선된 것으로 판단하는 배터리 관리부를 포함한다.There is provided an environmentally friendly vehicle power supply control system and method capable of preventing a shutdown of a vehicle during driving by detecting a disconnection of a battery power line (B + line) and thereby blocking the DC converter from entering the burst mode. The power control system of the environmentally friendly vehicle includes an auxiliary battery; A DC converter having an output terminal connected to the auxiliary battery through a battery power line; And a battery management unit receiving the auxiliary battery voltage and the output voltage of the DC converter, and determining that the battery power line is disconnected when the difference between the auxiliary battery voltage and the DC converter is greater than a predetermined value.

Figure P1020150165019
Figure P1020150165019

Description

친환경 차량의 전원 제어 시스템 및 방법{SYSTEM AND METHOD FOR CONTROLLING POWER OF ECHO-FRIENDLY VEHICLE}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a system and a method for controlling power of an eco-

본 발명은 친환경 차량의 전원 제어 시스템 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 배터리 전원 라인(B+ 라인)의 단선을 검출하고 그에 따라 직류 변환기의 버스트 모드 진입을 차단함으로써 주행 중 차량의 셧다운을 방지할 수 있는 친환경 차량의 전원 제어 시스템 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a power control system and method for an environmentally friendly vehicle, and more particularly, to a power control system and method for an environmentally friendly vehicle that detects a disconnection of a battery power line (B + line) and thereby blocks a DC converter from entering a burst mode, To a power control system and method for an environmentally friendly vehicle.

일반적으로, 전기 차량, 하이브리드 차량, 연료전지 차량과 같은 친환경 차량은 차량의 구동을 위해 고전압으로 모터를 구동하며, 저전압을 전원으로 하는 각종 제어기나 전장 부하로 전원을 제공하기 위해 고전압 전력을 저전압으로 변환하는 직류 변환기 및 저전압 전기 에너지를 저장하는 보조 배터리를 구비한다.In general, eco-friendly vehicles such as electric vehicles, hybrid vehicles, and fuel cell vehicles drive a motor at a high voltage for driving a vehicle, and a high voltage power is supplied to a low voltage And a secondary battery for storing low-voltage electric energy.

보조 배터리는 직류 변환기로부터 전기 에너지를 제공받아 저장하거나 경우에 따라 저장된 전기 에너지를 전장 부하의 전원으로 제공하도록 동작한다.The auxiliary battery is operable to receive and store electrical energy from a DC converter, or to provide stored electrical energy, as the case may be, to a power source of the electrical load.

한편, 보조 배터리로 기존에 주로 사용되던 납산 배터리를 대체하여 리튬배터리를 적용함으로써 연비 및 저전압(예를 들어, 12V 내외) 성능 향상을 위한 개발이 활발하게 진행되고 있다. 리튬 배터리는 일정 레벨 이하로 방전되는 경우 충전 용량 등이 급격하게 저하되므로 과방전을 방지하기 위한 릴레이가 적용된다.On the other hand, development of a fuel cell and a low voltage (for example, about 12V) performance is actively being developed by replacing a lead-acid battery which has been mainly used as a secondary battery with a lithium battery. When the lithium battery is discharged below a certain level, the charging capacity and the like are rapidly lowered, so that a relay for preventing over discharge is applied.

통상적인 차량의 레이아웃을 감안 할 때, 리튬 배터리는 뒷좌석 시트 하부에 위치하여, 제어기에 전원을 공급하기 위해 차량 프런트 후드까지 와이어가 연결되어 직류 변환기에 도달하게 된다. 이 과정에 와이어의 길이가 길어짐으로써, 간섭 등으로 와이어 단선이 발생할 수 있다. 또한, 리튬 배터리에 적용되는 릴레이 고장에 의한 단선이 발생될 수도 있다. Considering the layout of a typical vehicle, the lithium battery is located under the rear seat and a wire is connected to the vehicle front hood to supply power to the controller and reach the DC converter. As the length of the wire becomes longer in this process, wire breakage may occur due to interference or the like. Also, disconnection may be caused by a failure of a relay applied to a lithium battery.

이러한 단선이 발생하는 경우, 차량 시동 이후 또는 차량 주행 중 직류 변환기의 동작 모드가 버스트 모드로 진입하게 되면 차량이 셧다운 될 수 있다. 이로 인해, 주행 중 핸들 조작, 브레이크 조작 등을 제어하는 제어기 등과 같이 차량 운행에 사용되는 전자 제어기 들의 전원이 오프 되어 운전자가 차량 제어를 할 수 없는 위험한 상황에 처하게 된다When such disconnection occurs, the vehicle may be shut down when the operation mode of the DC converter enters the burst mode after the vehicle start or during the vehicle running. As a result, the electronic controllers used for vehicle operation, such as the controller for controlling the steering wheel operation and the brake operation during driving, are turned off and the driver is in a dangerous situation in which the driver can not control the vehicle

상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.It should be understood that the foregoing description of the background art is merely for the purpose of promoting an understanding of the background of the present invention and is not to be construed as an admission that the prior art is known to those skilled in the art.

KR 10- 2014-0075913 AKR 10-2014-0075913 A KR 10- 2014-0073949 AKR 10- 2014-0073949 A

이에 본 발명은, 배터리 전원 라인(B+ 라인)의 단선을 검출하고 그에 따라 직류 변환기의 버스트 모드 진입을 차단함으로써 주행 중 차량의 셧다운을 방지할 수 있는 친환경 차량의 전원 제어 시스템 및 방법을 제공하는 것을 해결하고자 하는 기술적 과제로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is an object of the present invention to provide an eco-friendly vehicle power supply control system and method capable of preventing disconnection of a vehicle during driving by detecting disconnection of a battery power line (line B +) and blocking the DC converter from entering the burst mode This is a technical problem to be solved.

상기 기술적 과제를 해결하기 위한 수단으로서 본 발명은,According to an aspect of the present invention,

보조 배터리;Auxiliary battery;

배터리 전원 라인을 통해 상기 보조 배터리와 출력단이 연결된 직류 변환기; 및A DC converter having an output terminal connected to the auxiliary battery through a battery power line; And

상기 보조 배터리 전압 및 상기 직류 변환기의 출력 전압을 입력 받으며, 상기 보조 배터리 전압과 상기 직류 변환기의 차이가 사전 설정된 값보다 큰 경우 상기 배터리 전원 라인이 단선된 것으로 판단하는 배터리 관리부를 포함하는 친환경 차량 전원 제어 시스템을 제공한다.And a battery management unit receiving the auxiliary battery voltage and the output voltage of the DC converter and determining that the battery power line is disconnected when the difference between the auxiliary battery voltage and the DC converter is greater than a predetermined value, Control system.

본 발명의 일 실시형태에서, 상기 보조 배터리는, 상호 직렬 연결된 복수의 전지셀을 포함하는 리튬 배터리일 수 있다.In one embodiment of the present invention, the auxiliary battery may be a lithium battery including a plurality of battery cells connected in series.

본 발명의 일 실시형태에서, 상기 배터리 관리부는, 상기 복수의 전지셀 각각의 전압을 검출하고, 검출된 상기 복수의 전지셀 각각의 전압을 합산하여 상기 보조 배터리 전압을 결정할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the battery management unit can detect the voltage of each of the plurality of battery cells and determine the auxiliary battery voltage by summing the voltages of the plurality of detected battery cells.

본 발명의 일 실시형태에서, 상기 배터리 관리부는, 상기 배터리 전원 라인이 단선된 것으로 판단한 경우, 상기 직류 변환기가 버스트 모드로 진입하는 것을 차단할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the battery management unit may block the DC converter from entering the burst mode when it is determined that the battery power line is disconnected.

본 발명의 일 실시형태는, 상호 직렬 연결된 저항 및 스위치를 갖는 릴레이 판단 회로부를 더 포함하며, 상기 릴레이 판단 회로부는 상기 릴레이에 병렬연결 될 수 있다. 상기 배터리 관리부는 상기 스위치를 주기적으로 온/오프 제어하면서 상기 저항의 양단 전압을 입력 받으며, 상기 스위치가 온인 상태에서 상기 저항의 양단 전압이 사전 설정된 값보다 큰 경우 상기 릴레이 고장에 의한 단선이 발생한 것으로 판단할 수 있다.An embodiment of the present invention further includes a relay determination circuit portion having a resistor and a switch connected in series, and the relay determination circuit portion may be connected in parallel to the relay. The battery management unit receives a voltage across the resistor while periodically controlling the switch to be on / off, and when the voltage across the resistor is greater than a predetermined value while the switch is on, a disconnection due to the failure of the relay occurs It can be judged.

본 발명의 일 실시형태에서, 상기 배터리 관리부는, 상기 릴레이 고장에 의한 단선이 발생한 것으로 판단한 경우, 상기 직류 변환기가 버스트 모드로 진입하는 것을 차단할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the battery management unit may block the DC converter from entering the burst mode when it is determined that disconnection due to the relay failure has occurred.

상기 기술적 과제를 해결하기 위한 다른 수단으로서 본 발명은,According to another aspect of the present invention,

상호 직렬 연결된 복수의 전지셀을 포함하는 리튬 배터리의 상기 복수의 셀 각각의 전압을 검출하는 단계;Detecting a voltage of each of the plurality of cells of a lithium battery including a plurality of battery cells mutually connected in series;

배터리 전원 라인을 통해 상기 리튬 배터리와 출력단이 연결된 직류 변환기의 출력 전압을 검출하는 단계; 및Detecting an output voltage of a DC converter connected to an output terminal of the lithium battery through a battery power line; And

상기 복수의 전지셀 각각의 전압의 합과 상기 직류 변환기의 차이가 사전 설정된 값보다 큰 경우 상기 배터리 전원 라인이 단선된 것으로 판단하는 단계; Determining that the battery power line is disconnected when the sum of the voltages of the plurality of battery cells and the difference between the DC converters is greater than a predetermined value;

를 포함하는 친환경 차량 전원 제어 방법을 제공한다.And a control unit for controlling the power of the vehicle.

본 발명의 일 실시형태는, 상기 배터리 전원 라인이 단선된 것으로 판단된 경우, 상기 직류 변환기가 버스트 모드로 진입하는 것을 차단하는 단계를 더 포함할 수 있다.One embodiment of the present invention may further include a step of blocking the DC converter from entering the burst mode when it is determined that the battery power line is disconnected.

본 발명의 일 실시형태는, 상기 리튬 배터리와 상기 직류 변환기 사이에 연결된 릴레이의 일단에 일단이 연결된 스위치를 온/오프 시키는 단계; 상기 스위치가 온/오프될 때 상기 스위치의 타단과 상기 릴레이의 타단에 연결된 저항의 양단 전압을 검출하는 단계; 및 상기 스위치가 온인 상태에서 상기 저항의 양단 전압이 사전 설정된 값보다 큰 경우 상기 릴레이 고장에 의한 단선이 발생한 것으로 판단하는 단계를 더 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, there is provided a method of controlling a lithium ion battery, comprising: turning on / off a switch having one end connected to one end of a relay connected between the lithium battery and the DC converter; Detecting a voltage across the other end of the switch and a resistance connected to the other end of the relay when the switch is turned on / off; And determining that a disconnection due to the failure of the relay occurs when the voltage across the resistor is greater than a predetermined value while the switch is on.

본 발명의 일 실시형태는, 상기 상기 릴레이 고장에 의한 단선이 발생한 것으로 판단된 경우, 상기 직류 변환기가 버스트 모드로 진입하는 것을 차단하는 단계를 더 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the method may further include blocking the DC converter from entering the burst mode when it is determined that the disconnection due to the relay failure has occurred.

상술한 바와 수단을 갖는 친환경 차량의 전원 제어 시스템 및 방법에 따르면, 차량의 주행 중에 보조 배터리로부터 연결되는 배터리 전원 라인(B+ 라인)의 단선을 검출하고, 배터리 전원 라인의 단선이 발생한 경우 직류 변환기가 버스트 모드로 진입하는 것을 차단함으로써 차량의 주행 중 셧다운 발생을 방지할 수 있다.According to the power supply control system and method of the environmentally friendly vehicle having the above-described means, when the disconnection of the battery power line (B + line) connected from the auxiliary battery during the running of the vehicle is detected and the disconnection of the battery power line occurs, It is possible to prevent the occurrence of shutdown during running of the vehicle by blocking entry into the burst mode.

이에 따라, 상기 친환경 차량의 전원 제어 시스템 및 방법에 따르면, B+ 라인이 단선되더라도 핸들 조작, 브레이크 조작을 위한 제어기 등과 같이 직류 변환기가 버스트 모드일 때 보조 배터리로부터 전원을 제공받는 차량의 주요 제어기들의 전원이 오프 되어 주행 중 차량 제어 불가 상태가 되는 것을 방지함으로써 운전자가 사고 위험에 노출되는 것을 방지할 수 있다.Therefore, according to the power control system and method of the eco-friendly vehicle, even when the B + line is disconnected, a power source of the main controller of the vehicle, which is supplied with power from the auxiliary battery when the DC converter is in the burst mode, Is turned off to prevent the vehicle from becoming uncontrollable during traveling, thereby preventing the driver from being exposed to an accident risk.

도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 차량의 전원 제어 시스템을 도시한 블록 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시형태에 따른 차량의 전원 제어 방법을 도시한 흐름도이다.1 is a block diagram showing a power control system for a vehicle according to an embodiment of the present invention.
2 is a flowchart showing a power supply control method of a vehicle according to an embodiment of the present invention.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 다양한 실시형태에 따른 친환경 차량의 전원 제어 시스템 및 방법에 대하여 살펴본다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, an eco-friendly vehicle power control system and method according to various embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 차량의 전원 제어 시스템을 도시한 블록 구성도이다.1 is a block diagram showing a power control system for a vehicle according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시형태에 다른 차량의 전원 제어 시스템은, 보조 배터리(11)와, 배터리 전원(B+) 라인(30)(이하, 'B+ 라인'이라고도 함)을 통해 보조 배터리(11)와 연결된 출력단을 갖는 직류 변환기(Low voltage DC/DC Converter: LDC)(21)와, B+ 라인의 단선을 검출하는 배터리 관리부(Battery Management System: BMS)(13)을 포함하여 구성될 수 있다.Referring to FIG. 1, a power control system for a vehicle according to an embodiment of the present invention includes an auxiliary battery 11 and a battery power (B +) line 30 (hereinafter also referred to as a "B + A low voltage DC / DC converter (LDC) 21 having an output terminal connected to the battery 11, and a battery management system (BMS) 13 for detecting disconnection of the B + line .

보조 배터리(11)는 차량의 시동에 필요한 전원을 제공하고, 직류 변환기(21)의 출력이 존재하지 않는 경우 전장부하(27)에 필요한 전원을 제공하는 저전압 출력을 갖는 배터리이다.The auxiliary battery 11 is a battery having a low voltage output that provides power necessary for starting the vehicle and provides necessary power to the electric field load 27 when the output of the DC converter 21 is not present.

일반적으로 차량에 적용되는 보조 배터리(11)는 납산전지가 주로 채용되었으나, 최근 더욱 우수한 성능을 갖는 리튬 배터리로 대체되고 있다. 본 발명의 일 실시형태에서, 보조 배터리(11)는 리튬 배터리인 것이 바람직하다. In general, the auxiliary battery 11 applied to the vehicle is mainly replaced by a lithium battery having superior performance, although the lead acid battery is mainly used. In one embodiment of the present invention, the auxiliary battery 11 is preferably a lithium battery.

리튬 배터리(11)는 상호 직렬 연결된 복수의 전지셀(111)로 구성될 수 있으며, 전체 배터리(11)의 성능 향상을 위해 복수의 전지셀(111) 간의 밸런싱이 수행되어야 하므로, 배터리 관리부(13)가 마련될 수 있다. 배터리 관리부(13)는 복수의 전지셀(111) 각각의 전압을 검출하고 각 전지셀의 전압 상태에 따라 이를 균등화하기 위한 밸런싱을 수행할 수 있다. 즉, 배터리 관리부(13)는 리튬 배터리(11)에 포함된 복수의 전지셀 각각의 전압을 검출하는 기능을 자체적으로 포함할 수 있다.The lithium battery 11 may be composed of a plurality of battery cells 111 connected in series and the balancing between the plurality of battery cells 111 is required to improve the performance of the entire battery 11. Therefore, May be provided. The battery management unit 13 may detect a voltage of each of the plurality of battery cells 111 and perform balancing to equalize the voltage of each of the plurality of battery cells 111 according to the voltage state of each battery cell. That is, the battery management unit 13 may itself include a function of detecting the voltage of each of the plurality of battery cells included in the lithium battery 11.

또한, 배터리 관리부(13)는 보조 배터리(11)의 전압 상태에 따라 B+ 라인(30)과 보조 배터리(11)의 전기적 연결을 형성/차단할 수 있는 릴레이(15)를 제어할 수 있다. 예를 들어, 리튬 배터리는 소정 전압 이하로 방전되는 경우 에너지를 저장하는 성능이 급격하게 저하되므로, 배터리 관리부(13)는 리튬 배터리로 구현되는 보조 배터리(11)의 전압이 사전 설정된 레벨 이하로 감소하는 경우, 릴레이(15)를 오프 시켜 보조 배터리(11)의 전력 소모를 차단할 수 있다.The battery management unit 13 may control the relay 15 that can establish / block the electrical connection between the B + line 30 and the auxiliary battery 11 according to the voltage state of the auxiliary battery 11. [ For example, when the lithium battery is discharged below a predetermined voltage, the performance of storing energy is rapidly lowered. Therefore, the battery management unit 13 may reduce the voltage of the auxiliary battery 11, which is implemented by a lithium battery, , The relay 15 can be turned off to cut off the power consumption of the auxiliary battery 11.

보조 배터리(11)와 배터리 관리부(13) 및 릴레이(15)는 친환경 차량에서 하나의 통합 배터리 시스템(10)을 형성할 수 있다.The auxiliary battery 11, the battery management unit 13, and the relay 15 can form one integrated battery system 10 in the environmentally friendly vehicle.

본 명세서에서 친환경 차량이라는 용어는 전기 에너지를 이용하여 구동되는 모터를 적용한 차량을 의미하는 것으로, 하이브리드 차량이나 연료전지 차량과 같이, 고전압을 저전압으로 변환하여 보조 배터리를 충전하고 전장에 전력을 공급하는 시스템을 갖는 모든 차량을 포괄적으로 지칭하는 의미로 해석되어야 할 것이다.In the present specification, the term environment-friendly vehicle means a vehicle to which a motor driven by electric energy is applied, such as a hybrid vehicle or a fuel cell vehicle, converts a high voltage to a low voltage to charge the auxiliary battery, The present invention should be construed in a sense to refer to all vehicles having the system as a whole.

직류 변환기(21)는 고전압 배터리(23)에서 출력되는 고전압을 저전압으로 변환하여 출력하는 요소로서, 직류 변환기(21)의 출력단은 B+ 라인을 통해 보조 배터리(11)와 전기적으로 연결될 수 있다.DC converter 21 is an element for converting a high voltage output from the high voltage battery 23 to a low voltage and outputting the output. The output terminal of the DC / DC converter 21 may be electrically connected to the auxiliary battery 11 via the B + line.

고전압 배터리(23)는 친환경 차량의 휠로 구동력을 제공하는 모터를 구동하는 전력을 제공하는 고전압 출력을 갖는 배터리로, 직류 변환기(21)의 입력단은 고전압 배터리(23)의 출력 전압을 제공받아 저전압으로 변환하여 출력한다.The high voltage battery 23 is a battery having a high voltage output that provides power for driving a motor that provides driving force to the wheels of an environmentally friendly vehicle. The input terminal of the DC converter 21 is supplied with the output voltage of the high voltage battery 23, And outputs it.

직류 변환기(21)의 출력단은 보조 배터리(11)뿐만 아니라 저전압을 전원으로 사용하는 각종 전장 부하(20)와 연결될 수 있다. 보조 배터리(11), 직류 변환기(21) 및 복수의 전장부하(27) 등 다수의 요소들은 상호 전기적으로 연결하기 위해 정션박스(25)가 적용될 수 있다.The output terminal of the DC / DC converter 21 may be connected not only to the auxiliary battery 11 but also to various electric loads 20 using a low voltage as a power source. The junction box 25 can be applied to electrically connect a plurality of elements such as the auxiliary battery 11, the DC converter 21, and the plurality of electric loads 27, etc. to each other electrically.

직류 변환기(21), 고전압 배터리(23), 정션 박스(25), 전장부하(27) 등은 친환경 차량 내 전력 시스템(20)을 형성할 수 있다.DC converter 21, the high voltage battery 23, the junction box 25, the electric field load 27, and the like can form the environmentally in-vehicle power system 20.

한편, 본 발명의 일 실시형태는, 보조 배터리(11)와 B+ 라인(30)을 선택적으로 개방/단락 시키는 릴레이(15) 자체의 단선 고장을 판단하기 위한 릴레이 판단 회로부(17)를 배터리 시스템(10) 내에 더 포함할 수 있다.The relay determination circuit portion 17 for determining whether a breakdown of the relay 15 that selectively opens / shorts the auxiliary battery 11 and the B + line 30 is determined as a battery system 10).

릴레이 판단 회로부(17)는 상호 직렬 연결된 저항(171) 및 스위치(173)을 포함할 수 있으며, 릴레이(15)와 병렬 연결될 수 있다. 즉, 저항(171)의 일단과 릴레이(15)의 일단이 전기적으로 연결되고, 저항(171)의 타단과 스위치(173)의 일단이 전기적으로 연결되며, 스위치(173)의 타단이 릴레이(15)의 타단과 전기적으로 연결된 구조로 릴레이 판단 회로부(17)가 적용될 수 있다.The relay determination circuit portion 17 may include a resistor 171 and a switch 173 connected in series and may be connected in parallel with the relay 15. That is, one end of the resistor 171 is electrically connected to one end of the relay 15, the other end of the resistor 171 is electrically connected to one end of the switch 173, and the other end of the switch 173 is connected to the relay 15 The relay determination circuit portion 17 may be applied to the other end of the power supply line.

배터리 관리부(13)는 스위치(173)을 주기적으로 온/오프 시키며, 스위치(173)가 온 상태일 때 저항(171)의 양단 전압을 검출한다. 저항(171)의 양단 전압 검출을 위해 별도의 전압 센서(175)가 적용되거나, 저항(171)의 양단이 모두 배터리 관리부(13)와 접속되어 배터리 관리부(13) 내부에서 자체적으로 전압을 검출할 수도 있다. 이러한 스위치(173)의 온/오프 제어나 저항(171) 양단 전압의 검출은, 차량의 시동이 온 된 이후 배터리 관리부(13)에 의해 릴레이(15)가 온상태가 되도록 제어된 상태에서 이루어진다.The battery management unit 13 periodically turns the switch 173 on and off and detects the voltage across the resistor 171 when the switch 173 is in the on state. A separate voltage sensor 175 is applied to detect the voltage across the resistor 171 or both terminals of the resistor 171 are connected to the battery management unit 13 to detect the voltage itself in the battery management unit 13 It is possible. The ON / OFF control of the switch 173 and the detection of the voltage across the resistor 171 are performed under the condition that the relay 15 is turned on by the battery management unit 13 after the start of the vehicle is turned on.

이하에서는 본 발명의 일 실시형태에 따른 차량의 전원 제어 방법을 설명한다. 본 발명의 일 실시형태에 따른 차량의 전원 제어 방법은 전술한 도 1에 도시된 본 발명의 일 실시형태에 따른 차량의 전원 제어 시스템에 의해 구현되는 방법으로서, 도 1 및 도 2를 참조하여 이루어지는 본 발명의 일 실시형태에 따른 차량의 전원 제어 방법에 대한 상세한 설명을 통해 본 발명의 일 실시형태에 따른 차량의 전원 제어 시스템의 작용 효과는 더욱 명확하게 이해될 수 있을 것이다.Hereinafter, a vehicle power control method according to an embodiment of the present invention will be described. A method of controlling a power source of a vehicle according to an embodiment of the present invention is a method implemented by a vehicle power source control system according to an embodiment of the present invention shown in Fig. 1 described above with reference to Figs. 1 and 2 The function and effect of the power control system of the vehicle according to the embodiment of the present invention can be more clearly understood through the detailed description of the power control method of the vehicle according to the embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명의 일 실시형태에 따른 차량의 전원 제어 방법을 도시한 흐름도이다.2 is a flowchart showing a power supply control method of a vehicle according to an embodiment of the present invention.

먼저, 친환경 차량의 시동이 온 되고 배터리 시스템(10)과 전력 시스템(20)이 안정적으로 동작하고 직류 변환기(21)의 출력 전압이 가변제어 되기 시작하면, 배터리 관리부(13)는 주기적으로 보조 배터리(11) 전압(VB)을 검출하고(S110), 그와 동일 주기에 직류 변환기(21)의 출력 전압(VL)을 검출한다(S120).First, when the start of the environmentally friendly vehicle is turned on and the battery system 10 and the power system 20 operate stably and the output voltage of the DC converter 21 starts to be variably controlled, the battery management unit 13 periodically (11) The voltage V B is detected (S110), and the output voltage V L of the DC / DC converter 21 is detected in the same period (S120).

보조 배터리(11)가 복수의 전지셀(111)을 갖는 리튬 배터리가 적용된 경우, 전압을 검출하는 단계(S110)는 배터리 관리부(13)가 복수의 전지셀(111) 각각의 전압을 검출하는 과정(S111)과 검출된 각각의 전지셀 전압을 합산하여 보조 배터리(11) 전체 전압(VB)을 산출하는 과정(S112)을 포함할 수 있다.In the case where the lithium battery having the plurality of battery cells 111 is applied to the auxiliary battery 11, the step of detecting the voltage (S110) includes a step of detecting the voltage of each of the plurality of battery cells 111 (S111), and calculating the total voltage V B of the auxiliary battery 11 by summing the detected battery cell voltages (S112).

복수의 전지셀(111) 각각의 전압을 검출하여 보조 배터리(11) 전압을 검출하는 것은 B+ 라인이 단선이 된 경우에도 배터리 전압을 검출할 수 있는 장점이 있다.The detection of the voltage of each of the plurality of battery cells 111 and the detection of the voltage of the auxiliary battery 11 is advantageous in that the battery voltage can be detected even when the B + line is disconnected.

또한, 직류 변환기(21)의 전압을 검출하는 단계(S120)는 직류 변환기(21)에 출력단에 연결된 각종 부하나 라인에 의한 전압 강하를 최소화한 값을 검출할 수 있도록, 직류 변환기(21)의 출력단에서 직접 전압을 검출하는 것이 바람직하다.The step of detecting the voltage of the DC-DC converter 21 (S120) may include a step of detecting the voltage of the DC-DC converter 21 It is preferable to detect the voltage directly at the output terminal.

이어, 검출된 보조 배터리(11)의 전압(VB)와 직류 변환기(21)의 출력 전압(VL)을 상호 비교하여 그 차이가 사전 설정된 값(α)보다 큰지 판단한다(S130). B+ 라인(30)에 단선이 발생하지 않은 경우, 보조 배터리(11)와 직류 변환기(21)의 출력단은 실질적으로 동일한 전압을 나타내어야 한다. 라인 등의 외부 요인 들을 감안하더라도 그 차이는 매우 작은 값을 나타내어야 한다. 그러나, B+ 라인(30)에 단선이 발생한 경우 보조 배터리(11)의 전압과 직류 변환기(21)의 출력 전압에 편차가 발생할 수 있다. 상기 사전 설정된 값(α)은 외부 요인들에 의한 오차를 감안하여 보조 배터리(11)의 전압과 직류 변환기(21)의 출력 전압이 실질적으로 동일한 것으로 판단할 수 있는 레벨로 사전에 결정될 수 있으며, 보조 배터리(11)의 전압과 직류 변환기(21)의 출력 전압의 편차가 이 설정된 값(α) 보다 큰 경우 양 전압이 상호 상이한 것으로 판단하여, B+ 라인(30)에 단선이 발생한 것으로 판단할 수 있다(S140).Next, the voltage V B of the detected auxiliary battery 11 is compared with the output voltage V L of the DC / DC converter 21 to determine whether the difference is greater than a preset value α at step S 130. When the disconnection does not occur in the B + line 30, the output terminals of the auxiliary battery 11 and the DC converter 21 should exhibit substantially the same voltage. Even when considering external factors such as lines, the difference should be very small. However, when disconnection occurs in the B + line 30, a deviation may occur in the voltage of the auxiliary battery 11 and the output voltage of the DC / DC converter 21. [ The predetermined value alpha can be predetermined in advance to a level at which the voltage of the auxiliary battery 11 and the output voltage of the DC / DC converter 21 can be judged to be substantially the same, taking into account errors due to external factors, When the deviation of the voltage of the auxiliary battery 11 and the output voltage of the DC / DC converter 21 is larger than the set value?, It is judged that the positive voltages are different from each other and it is judged that the B + line 30 is disconnected (S140).

이어, 배터리 관리부(13)는 직류 변환기(21)가 0(zero)V 전압을 출력하도록 제어하는 버스트(Burst) 모드로 진입하는 것을 차단할 수 있다.Then, the battery management unit 13 can prevent the DC-DC converter 21 from entering the burst mode in which the DC-DC converter 21 controls the output of the zero voltage V.

버스트 모드는 직류 변환기(21)의 출력 전압이 0V가 되도록 제어하는 모드로 오직 보조 배터리(11)에 의해 전장부하(27)에 전원을 제공하게 되는 모드이다. B+ 라인(30)에 단선이 발생하면 보조 배터리(11)에 의한 전장부하(27)로의 전원 공급이 불가한 상태가 되는데, 이 때 직류 변환기(21)가 버스트 모드로 진입하게 되면 전장부하(27)로의 전원 공급이 차단되어 차량 주행 중 셧다운이 발생하는 심각한 문제가 발생한다.The burst mode is a mode in which the output voltage of the DC / DC converter 21 is controlled to be 0 V, and the power is supplied to the electric field load 27 by the auxiliary battery 11 only. When disconnection occurs in the B + line 30, power supply to the electric field load 27 by the auxiliary battery 11 becomes impossible. When the DC-DC converter 21 enters the burst mode at this time, The power supply to the vehicle is interrupted, causing a serious problem that shutdown occurs while driving the vehicle.

이에, 본 발명의 일 실시형태는 B+ 라인(30)에 단선이 발생한 것으로 판단한 경우(S140), 직류 변환기(21)가 버스트 모드로 진입하는 것을 차단하도록 직류 변환기(21)를 제어할 수 있다. Thus, in an embodiment of the present invention, when it is determined that a disconnection has occurred in the B + line 30 (S140), the DC / DC converter 21 can be controlled to block the DC / DC converter 21 from entering the burst mode.

통상, 직류 변환기(21)를 가변 제어하기 위한 제어기가 별도로 마련되므로, 단계(S150)에서 배터리 관리부(13)가 직류 변환기(21)의 버스트 모드 진입을 차단하는 제어를 수행한다는 의미는 배터리 관리부(13)가 직류 변환기(21)의 제어기로 버스트 모드 진입을 차단하여야 한다는 정보를 제공하는 것으로 이해될 수 있다.Since the controller for separately controlling the DC-DC converter 21 is separately provided, the battery management unit 13 performs control to block the DC-DC converter 21 from entering the burst mode in step S150. 13) should be prevented from entering the burst mode to the controller of the DC converter 21. [0050]

한편, 본 발명의 일 실시형태는 배터리 시스템(10)의 릴레이(15) 자체의 고장에 의한 단선을 판단할 수 있다. 이는 전술한 릴레이 판단 회로부(17)를 배터리 관리부(13)가 제어함으로써 구현될 수 있다.On the other hand, one embodiment of the present invention can determine the disconnection due to the failure of the relay 15 itself of the battery system 10. This can be realized by the battery management section 13 controlling the relay determination circuit section 17 described above.

먼저, 차량의 시동이 온 되고, 배터리 관리부(13)가 릴레이(15)를 온 시켜 차량의 구동이 안정적으로 이루어진 이후, 배터리 관리부(13)는 릴레이 판단 회로부(17) 내의 스위치(173)를 주기적으로 온/오프 시키면서 릴레이 판단 회로부(17) 내의 저항(171)의 양단 전압을 검출하여 체크한다(S210). 특히, 배터리 관리부(13)는 스위치(173)가 온 상태일 때 검출된 저항(171)의 양단 전압을 체크한다.The battery management section 13 periodically switches the switch 173 in the relay determination circuit section 17 after the start of the vehicle is turned on and the battery management section 13 turns on the relay 15 to make the drive of the vehicle stable. The voltage across the resistor 171 in the relay determination circuit section 17 is detected and checked (S210). In particular, the battery management unit 13 checks the voltage across the resistor 171 detected when the switch 173 is on.

릴레이(15)가 정상적인 상태로 온 된 경우라면, 스위치(173)이 온 되더라도 릴레이(15)를 통해 B+ 라인(30)으로 전류가 흐르기 때문에 저항(171)의 양단 전압은 0(zero)V의 크기를 나타내거나 0(zero)V에 매우 가까운 값을 나타내게 된다. 이에 반해, 릴레이(15)가 고장에 의해 단선된 경우에는 릴레이 판단 회로부(17)로 전류가 대부분 흐르기 때문에 저항(171)에 매우 큰 전압이 검출된다.Even when the switch 173 is turned on, since the current flows to the B + line 30 through the relay 15, the voltage across the resistor 171 becomes 0 V Size or very close to zero (V). On the other hand, when the relay 15 is disconnected due to a fault, a very large voltage is detected in the resistor 171 because most current flows through the relay judgment circuit 17.

따라서, 배터리 관리부(13)는 스위치 온 시 저항(171)의 양단 전압이 사전 설정된 레벨(β) 보다 큰 경우 릴레이 고장에 의해 B+ 라인의 단선이 발생한 것으로 판단하고(S140), 직류 변환기(21)의 버스트 모드 진입을 차단하는 제어를 실행할 수 있다(S150).Therefore, when the voltage across the resistor 171 is greater than the predetermined level (beta), the battery management unit 13 determines that a disconnection of the B + line has occurred due to the failure of the relay (S140) (S150). ≪ / RTI >

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 일 실시형태에 따른 친환경 차량 전원 제어 시스템 및 방법은, 차량의 주행 중에 보조 배터리(12)로부터 연결되는 배터리 전원 라인(B+ 라인)의 단선을 검출하고, 배터리 전원 라인의 단선이 발생한 경우 직류 변환기(21)가 버스트 모드로 진입하는 것을 차단함으로써 차량의 주행 중 셧다운 발생을 방지할 수 있다.As described above, the eco-friendly vehicle power supply control system and method according to the embodiment of the present invention detects the disconnection of the battery power supply line (B + line) connected from the auxiliary battery 12 while the vehicle is running, It is possible to prevent the occurrence of shutdown during running of the vehicle by preventing the DC / DC converter 21 from entering the burst mode when a line break occurs.

이에 따라, B+ 라인이 단선되더라도 핸들 조작, 브레이크 조작을 위한 제어기 등과 같이 직류 변환기가 버스트 모드일 때 보조 배터리로부터 전원을 제공받는 차량의 주요 제어기들의 전원이 오프 되어 주행 중 차량 제어 불가 상태가 되는 것을 방지함으로써 운전자가 사고 위험에 노출되는 것을 방지할 수 있다.Accordingly, even when the B + line is disconnected, the main controller of the vehicle, which is supplied with power from the auxiliary battery when the DC converter is in the burst mode, such as the controller for the steering wheel operation and the brake operation, is turned off, It is possible to prevent the driver from being exposed to an accident risk.

본 발명은 특정한 실시형태에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.Although the present invention has been shown and described with respect to specific embodiments thereof, it will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as hereinafter claimed It will be apparent to those of ordinary skill in the art.

10: 배터리 시스템 11: 보조 배터리
111: 전지셀 13: 배터리 관리부
15: 보조 배터리 릴레이 17: 릴레이 판단 회로부
171: 저항 173: 스위치
20: 차량 전력 시스템 21: 직류 변환기(LDC)
23: 고전압 배터리 25: 정션 박스
27: 전장 부하 30: 배터리 전원 라인(B+ 라인)10: Battery system 11: Auxiliary battery
111: battery cell 13: battery management unit
15: auxiliary battery relay 17: relay judgment circuit part
171: Resistor 173: Switch
20: Vehicle power system 21: DC converter (LDC)
23: high voltage battery 25: junction box
27: electric field load 30: battery power line (B + line)

Claims (10)

보조 배터리;
배터리 전원 라인을 통해 상기 보조 배터리와 출력단이 연결된 직류 변환기; 및
상기 보조 배터리 전압 및 상기 직류 변환기의 출력 전압을 입력 받으며, 상기 보조 배터리 전압과 상기 직류 변환기의 차이가 사전 설정된 값보다 큰 경우 상기 배터리 전원 라인이 단선된 것으로 판단하는 배터리 관리부를 포함하는 친환경 차량 전원 제어 시스템.Auxiliary battery;
A DC converter having an output terminal connected to the auxiliary battery through a battery power line; And
And a battery management unit receiving the auxiliary battery voltage and the output voltage of the DC converter and determining that the battery power line is disconnected when the difference between the auxiliary battery voltage and the DC converter is greater than a predetermined value, Control system. 청구항 1에 있어서,
상기 보조 배터리는, 상호 직렬 연결된 복수의 전지셀을 포함하는 리튬 배터리인 것을 특징으로 하는 친환경 차량 전원 제어 시스템.The method according to claim 1,
Wherein the auxiliary battery is a lithium battery including a plurality of battery cells connected in series. 청구항 2에 있어서,
상기 배터리 관리부는, 상기 복수의 전지셀 각각의 전압을 검출하고, 검출된 상기 복수의 전지셀 각각의 전압을 합산하여 상기 보조 배터리 전압을 결정하는 것을 특징으로 하는 친환경 차량 전원 제어 시스템.The method of claim 2,
Wherein the battery management unit detects the voltage of each of the plurality of battery cells and determines the auxiliary battery voltage by summing voltages of the plurality of detected battery cells. 청구항 1에 있어서,
상기 배터리 관리부는, 상기 배터리 전원 라인이 단선된 것으로 판단한 경우, 상기 직류 변환기가 버스트 모드로 진입하는 것을 차단하는 것을 특징으로 하는 친환경 차량 전원 제어 시스템.The method according to claim 1,
Wherein the battery management unit blocks the DC converter from entering the burst mode when it is determined that the battery power line is disconnected. 청구항 1에 있어서,
상호 직렬 연결된 저항 및 스위치를 갖는 릴레이 판단 회로부를 더 포함하며,
상기 릴레이 판단 회로부는 상기 릴레이에 병렬 연결되고,
상기 배터리 관리부는 상기 스위치를 주기적으로 온/오프 제어하면서 상기 저항의 양단 전압을 입력 받으며, 상기 스위치가 온인 상태에서 상기 저항의 양단 전압이 사전 설정된 값보다 큰 경우 상기 릴레이 고장에 의한 단선이 발생한 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 친환경 차량 전원 제어 시스템.The method according to claim 1,
Further comprising a relay decision circuitry having resistors and switches connected in series,
The relay determination circuit unit is connected in parallel to the relay,
The battery management unit receives a voltage across the resistor while periodically controlling the switch to be on / off, and when the voltage across the resistor is greater than a predetermined value while the switch is on, a disconnection due to the failure of the relay occurs Wherein the control unit determines that the vehicle is in a power-saving mode. 청구항 5에 있어서,
상기 배터리 관리부는, 상기 릴레이 고장에 의한 단선이 발생한 것으로 판단한 경우, 상기 직류 변환기가 버스트 모드로 진입하는 것을 차단하는 것을 특징으로 하는 친환경 차량 전원 제어 시스템.The method of claim 5,
Wherein the battery management unit inhibits the direct current converter from entering the burst mode when it is determined that disconnection due to the relay failure has occurred. 상호 직렬 연결된 복수의 전지셀을 포함하는 리튬 배터리의 상기 복수의 셀 각각의 전압을 검출하는 단계;
배터리 전원 라인을 통해 상기 리튬 배터리와 출력단이 연결된 직류 변환기의 출력 전압을 검출하는 단계; 및
상기 복수의 전지셀 각각의 전압의 합과 상기 직류 변환기의 차이가 사전 설정된 값보다 큰 경우 상기 배터리 전원 라인이 단선된 것으로 판단하는 단계;
를 포함하는 친환경 차량 전원 제어 방법.Detecting a voltage of each of the plurality of cells of a lithium battery including a plurality of battery cells mutually connected in series;
Detecting an output voltage of a DC converter connected to an output terminal of the lithium battery through a battery power line; And
Determining that the battery power line is disconnected when the sum of the voltages of the plurality of battery cells and the difference between the DC converters is greater than a predetermined value;
And a control unit for controlling the power of the vehicle. 청구항 7에 있어서,
상기 배터리 전원 라인이 단선된 것으로 판단된 경우, 상기 직류 변환기가 버스트 모드로 진입하는 것을 차단하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 친환경 차량 전원 제어 방법.The method of claim 7,
Further comprising the step of blocking the DC converter from entering the burst mode if it is determined that the battery power line is disconnected. 청구항 7에 있어서,
상기 리튬 배터리와 상기 직류 변환기 사이에 연결된 릴레이의 일단에 일단이 연결된 스위치를 온/오프 시키는 단계;
상기 스위치가 온/오프될 때 상기 스위치의 타단과 상기 릴레이의 타단에 연결된 저항의 양단 전압을 검출하는 단계; 및
상기 스위치가 온인 상태에서 상기 저항의 양단 전압이 사전 설정된 값보다 큰 경우 상기 릴레이 고장에 의한 단선이 발생한 것으로 판단하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 친환경 차량 전원 제어 방법.The method of claim 7,
Turning on / off a switch having one end connected to one end of a relay connected between the lithium battery and the DC converter;
Detecting a voltage across the other end of the switch and a resistance connected to the other end of the relay when the switch is turned on / off; And
Further comprising the step of: determining that a disconnection due to the failure of the relay occurs when the voltage across the resistor is greater than a predetermined value while the switch is on. 청구항 9에 있어서,
상기 상기 릴레이 고장에 의한 단선이 발생한 것으로 판단된 경우, 상기 직류 변환기가 버스트 모드로 진입하는 것을 차단하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 친환경 차량 전원 제어 방법.The method of claim 9,
Further comprising the step of, when it is determined that the disconnection due to the relay failure has occurred, stopping the DC converter from entering the burst mode.
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