KR20180008118A - 하이브리드 및 전기 자동차의 전력 분산 제어 시스템 및 방법 - Google Patents

하이브리드 및 전기 자동차의 전력 분산 제어 시스템 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 하이브리드 및 전기 자동차의 전력 분산 제어 시스템 및 방법에 관한 것으로, 전력 분산 제어 시스템은 전기 에너지를 회전 동력으로 전환하거나 외부에서 인가되는 회전 동력에 따라서는 전기 에너지를 생성하는 전력 변환부, 메인 배터리로부터의 전기 에너지를 전력 변환부에 공급하여 전력 변환부를 제어하거나 전력 변환부로부터 전기 에너지가 제공되면 메인 배터리를 충전시키는 메인 전력 관리부, 및 메인 전력 관리부에 등전위 병렬로 각각 연결되어 미리 구분 및 분류된 다수의 부하 요소로 전기 에너지를 개별적으로 공급하고 자체 구비된 각각의 서브 배터리 충/방전을 개별적으로 관리하는 다수의 서브 배터리 모듈을 포함하여 구성되는바, 고전압의 메인 배터리 모듈 외에 등전위 병렬로 다수의 서브 배터리 모듈이 연결되도록 하되 각각의 서브 배터리 모듈들이 미리 구분된 부하 요소들의 동력원으로서 개별 제어 및 관리되도록 하여 분산 전력 구조의 효율성을 높일 수 있다.

Description

하이브리드 및 전기 자동차의 전력 분산 제어 시스템 및 방법{SYSTEM AND METHOD FOR BATTERY VARIANCE CONTROL OF MILD HYBRID AND ELECTRIC VEHICLE}
본 발명은 자동차의 전력 분산 제어 시스템에 관한 것으로, 상세하게는 고전압의 메인 배터리 모듈 외에 등전위 병렬로 다수의 서브 배터리 모듈이 연결되도록 하되 각각의 서브 배터리 모듈들이 미리 구분된 부하 요소들의 동력원으로서 개별 제어 및 관리되도록 하여 분산 전력 구조의 효율성을 높일 수 있도록 한 하이브리드 및 전기 자동차의 전력 분산 제어 시스템 및 방법에 관한 것이다.
최근에는 에너지 고갈과 환경오염 문제로 하이브리드 자동차와 전기 자동차 같은 친환경 자동차가 주목받고 있다.
하이브리드 자동차는 동력원으로 엔진이 있기 때문에 외부의 상용 전원을 이용하여 배터리를 충전할 필요가 없으나, 전기 자동차는 엔진이 있지 않으므로 외부의 상용 전원을 이용하여 주기적으로 배터리를 충전하여야 한다.
일반적으로, 하이브리드 자동차는 그 충전 방식에 따라 마일드 하이브리드(mild hybrid) 자동차와 플러그-인 하이브리드 자동차로 분류된다. 마일드 하이브리드 자동차는 내연 기관에서 발생된 에너지의 일부를 이용하여 배터리를 충전하는 하이브리드 자동차이고, 플러그-인 하이브리드 자동차는 외부의 상용 전원으로부터 에너지를 받아 배터리를 충전하는 하이브리드 자동차이다.
이 중, 마일드 하이브리드 자동차는 연료소비율을 향상시키기 위하여 엔진에서 발생하는 토크를 어시스트(assist)하고, 감속 시에는 발전을 하기 위한 계자 권선형 동기전동기와 이것을 제어하기 위한 인버터 등이 장착된다. 좀 더 구체적으로는 인버터 등을 통해 배터리 직류(DC) 전력이 3상 교류전력으로 변환되어 인버터에 공급되면 계자 권선형 동기전동기가 구동력을 발생한다. 반대로 감속 시에는 3상 교류전력을 인버터가 받아 직류 전력으로 변환하여 고전압(예를 들어, 48V) 배터리를 충전하고, 직류-직류 컨버터(DC-DC converter)를 통해 별도의 저전압(예를 들어, 12V) 배터리를 충전한다.
고전압 배터리의 경우는 주로 하이브리드나 전기 자동차의 구동 동력계의 동력원으로 이용된다. 그리고 서브 구성의 저전압 배터리는 편의 장비 등의 각종 부하 요소들 즉, 전기 장비들의 동력원으로 이용된다.
이러한 종래 기술에 따른 고전압 배터리와 저전압 배터리는 그 용량에 따른 사이즈와 무게에 의해 차량 내부 적재 공간과 디자인에 큰 영향을 줄 수밖에 없었다. 일단, 고전압 및 저전압 배터리가 모두 크고 그 무게가 공간적으로 편중될 수밖에 없었기 때문에 차량 설계 및 제조시 공간 활용 및 디자인적으로 고려되어야 할 애로 사항이 많았다.
이에, 종래에는 고전압 및 저전압 배터리를 다수개로 분리 구성하고 각각의 배터리별로 충/방전을 컨트롤할 수 있도록 하는 기술이 이론적으로 제시되기도 하였다. 하지만, 단순히 배터리들과 그 컨트롤러를 분리 구성할 경우, 실상 각각 별도로 와이어링이 추가되어야 하고, 각 배터리의 사용 및 방전시에는 배터리들의 단자 전압이 내려가는데 각각의 배터리마다 내부 저항의 차이로 배터리 상호 간에 전위차가 생기고 실제로 사용하지 못하면서도 전력 손실이 발생한다. 특히, 전기를 사용하지 않는 기간에도 전위차에 의해 배터리들이 스스로 충/방전을 하게 되므로 배터리 소모가 크면서도 수명이 짧아지는 등의 다양한 문제들이 발생하게 된다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 고전압의 메인 배터리 모듈 외에 등전위 병렬로 다수의 서브 배터리 모듈이 연결되도록 하되, 각각의 서브 배터리 모듈이 미리 구분된 부하 요소들의 동력원으로서 개별 제어 및 관리되도록 하여 분산 전력 구조의 효율성을 높일 수 있도록 한 하이브리드 및 전기 자동차의 전력 분산 제어 시스템 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 하이브리드 및 전기 자동차의 전력 분산 제어 시스템은 전기 에너지를 회전 동력으로 전환하거나 외부에서 인가되는 회전 동력에 따라서는 전기 에너지를 생성하는 전력 변환부, 메인 배터리로부터의 전기 에너지를 전력 변환부에 공급하여 전력 변환부를 제어하거나 전력 변환부로부터 전기 에너지가 제공되면 메인 배터리를 충전시키는 메인 전력 관리부, 및 메인 전력 관리부에 등전위 병렬로 각각 연결되어 미리 구분 및 분류된 다수의 부하 요소로 전기 에너지를 개별적으로 공급하고 자체 구비된 각각의 서브 배터리 충/방전을 개별적으로 관리하는 다수의 서브 배터리 모듈을 포함한다.
다수의 서브 배터리 모듈 각각은 미리 구분 및 분류되어 자체 연결된 저전력 부하 요소들에 저전력의 전기 에너지를 개별적으로 변압하여 제공하는 하는 적어도 하나의 서브 전력 관리부, 및 서브 전력 관리부의 제어에 따라 충/방전되는 적어도 하나의 서브 배터리를 구비하며, 서브 전력 관리부는 각 저전력 부하 요소 중 적어도 하나의 부하 요소에 어느 한 서브 배터리의 전기 에너지를 변압하여 선택적으로 제공하며, 어느 한 서브 배터리의 충전 용량을 실시간 확인함으로써 메인 전력 관리부로부터 스위칭되어 입력되는 전기 에너지를 서브 배터리로 공급 및 충전시킨다.
다수의 서브 배터리 모듈 중 제1 서브 배터리 모듈은 구동 모터, 발전모터, HID 램프, 난방용 히터, 냉방 압축모터, 컨버터 파워모듈 중 적어도 하나의 부하 요소에 전기 에너지를 개별적으로 변압하여 제공하는 하는 제 1 서브 전력 관리부, 및 제1 서브 전력 관리부의 제어에 따라 충/방전되는 제1 서브 배터리를 포함하며, 제1 서브 전력 관리부는 제1 서브 배터리로부터의 전기 에너지를 다수의 전압 레벨로 각각 변환하여 상기 적어도 하나의 부하 요소로 공급함과 동시에 제1 서브 배터리의 충전 용량을 실시간 확인하여 상기 메인 전력 관리부로부터의 전기 에너지를 상기 제1 서브 배터리로 공급 및 충전시킨다.
다수의 서브 배터리 모듈 중 제2 서브 배터리 모듈은 난방용 히터, 적어도 하나의 블로워 팬, 히팅 와이퍼, 적어도 하나의 와이퍼 모터 중 적어도 하나의 부하 요소에 전기 에너지를 개별적으로 변압하여 제공하는 하는 제2 서브 전력 관리부, 및 제2 서브 전력 관리부의 제어에 따라 충/방전되는 제2 서브 배터리를 포함하며, 제2 서브 전력 관리부는 제2 서브 배터리로부터의 전기 에너지를 다수의 전압 레벨로 각각 변환하여 상기 적어도 하나의 부하 요소로 공급함과 동시에 상기 제2 서브 배터리의 충전 용량을 실시간 확인하여 제 2 서브 배터리의 충전 용량이 미리 설정된 기준치 이하로 검출되면 메인 전력 관리부로 전력을 요청하고 상기 메인 전력 관리부로부터 전기 에너지가 공급되면 상기 제2 서브 배터리로 공급하여 충전시킨다.
다수의 서브 배터리 모듈 중 하나의 제3 서브 배터리 모듈은 제1 및 제n 벌프 실내외 램프, 적어도 하나의 LED 헤드램프, 적어도 하나의 LED 실내 램프 중 적어도 하나의 부하 요소에 전기 에너지를 개별적으로 변압하여 제공하는 하는 제3 서브 전력 관리부, 및 제3 서브 전력 관리부의 제어에 따라 충/방전되는 제3 서브 배터리를 포함하며, 제3 서브 전력 관리부는 제3 서브 배터리로부터의 전기 에너지를 다수의 전압 레벨로 각각 변환하여 제1 및 제n 벌프 실내외 램프, 상기 적어도 하나의 LED 헤드램프, 적어도 하나의 LED 실내 램프 중 적어도 하나의 부하 요소로 공급함과 동시에 제3 서브 배터리의 충전 용량을 실시간 확인하여 확인된 충전 용량이 미리 설정된 기준치 이하로 검출되면 메인 전력 관리부로 전력을 요청하고 상기 메인 전력 관리부로부터 전기 에너지가 공급되면 제3 서브 배터리로 공급하여 충전시킨다.
다수의 서브 배터리 모듈 중 하나의 제n 서브 배터리 모듈은 적어도 하나의 디스플레이 장치, 이미지 표시 패널, 사운드 장치, 스피커, 앰프 중 적어도 하나의 부하 요소에 전기 에너지를 개별적으로 변압하여 제공하는 하는 제n 서브 전력 관리부, 및 제n 서브 전력 관리부의 제어에 따라 충/방전되는 제n 서브 배터리를 포함하며, 제n 서브 전력 관리부는 제n 서브 배터리로부터의 전기 에너지를 다수의 전압 레벨로 각각 변환하여 적어도 하나의 디스플레이 장치, 이미지 표시 패널, 사운드 장치, 스피커, 앰프 중 적어도 하나의 부하 요소로 공급함과 동시에 상기 제n 서브 배터리의 충전 용량을 실시간 확인하여 제n 서브 배터리의 충전 용량이 미리 설정된 기준치 이하로 검출되면 메인 전력 관리부로 전력을 요청하고 상기 메인 전력 관리부로부터 전기 에너지가 공급되면 제n 서브 배터리로 공급하여 충전시킨다.
또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 하이브리드 및 전기 자동차의 전력 분산 제어 방법은 전력 변환부를 이용하여 전기 에너지를 회전 동력으로 전환하거나 외부에서 인가되는 회전 동력에 따라서는 전기 에너지를 생성하는 단계, 메인 전력 관리부를 이용하여 메인 배터리로부터의 전기 에너지를 전력 변환부에 공급하여 상기 전력 변환부를 제어하거나 상기 전력 변환부로부터 전기 에너지가 제공되면 상기 메인 배터리를 충전시키는 단계, 및 메인 전력 관리부에 등전위 병렬로 각각 연결된 다수의 서브 배터리 모듈을 이용하여 미리 구분 및 분류된 다수의 부하 요소로 전기 에너지를 개별적으로 공급하고 자체 구비된 각각의 서브 배터리 충/방전을 개별적으로 관리하는 서브 배터리 운용 단계를 포함한다.
서브 배터리 운용 단계는 각 저전력 부하 요소 중 적어도 하나의 부하 요소에 상기 서브 배터리의 전기 에너지를 변압하여 선택적으로 제공하는 단계, 및 어느 한 서브 배터리의 충전 용량을 실시간 확인함으로써 상기 메인 전력 관리부로부터 스위칭되어 입력되는 전기 에너지를 서브 배터리로 공급 및 충전시키는 단계를 포함한다.
서브 배터리 운용 단계는 제1 서브 전력 관리부의 제어에 따라 구동 모터, 발전모터, HID 램프, 난방용 히터, 냉방 압축모터, 컨버터 파워모듈 중 적어도 하나의 부하 요소에 전기 에너지를 개별적으로 변압하여 제공하는 하는 단계, 및 제1 서브 배터리의 충전 용량을 실시간 확인하여 상기 메인 전력 관리부로부터의 전기 에너지를 제1 서브 배터리로 공급 및 충전시키는 단계를 포함한다.
서브 배터리 운용 단계는 제2 서브 전력 관리부의 제어에 따라 난방용 히터, 적어도 하나의 블로워 팬, 히팅 와이퍼, 적어도 하나의 와이퍼 모터 중 적어도 하나의 부하 요소에 전기 에너지를 개별적으로 변압하여 제공하는 하는 단계, 및 제2 서브 배터리의 충전 용량을 실시간 확인하여 제2 서브 배터리의 충전 용량이 미리 설정된 기준치 이하로 검출되면 메인 전력 관리부로 전력을 요청하고 메인 전력 관리부로부터 전기 에너지가 공급되면 제2 서브 배터리로 공급하여 충전시키는 단계를 포함한다.
서브 배터리 운용 단계는 제3 서브 전력 관리부의 제어에 따라 제1 및 제n 벌프 실내외 램프, 적어도 하나의 LED 헤드램프, 적어도 하나의 LED 실내 램프 중 적어도 하나의 부하 요소에 전기 에너지를 개별적으로 변압하여 제공하는 하는 단계, 및 제3 서브 배터리의 충전 용량을 실시간 확인하여 확인된 충전 용량이 미리 설정된 기준치 이하로 검출되면 메인 전력 관리부로 전력을 요청하고 메인 전력 관리부로부터 전기 에너지가 공급되면 제3 서브 배터리로 공급하여 충전시키는 단계를 포함한다.
서브 배터리 운용 단계는 제n 서브 전력 관리부의 제어에 따라 적어도 하나의 디스플레이 장치, 이미지 표시 패널, 사운드 장치, 스피커, 앰프 중 적어도 하나의 부하 요소에 전기 에너지를 개별적으로 변압하여 제공하는 하는 단계, 및 제n 서브 배터리의 충전 용량을 실시간 확인하여 제n 서브 배터리의 충전 용량이 미리 설정된 기준치 이하로 검출되면 메인 전력 관리부로 전력을 요청하고 상기 메인 전력 관리부로부터 전기 에너지가 공급되면 제n 서브 배터리로 공급하여 충전시키는 단계를 포함한다.
상기와 같은 다양한 기술 특징을 갖는 본 발명의 실시 예에 따른 하이브리드 및 전기 자동차의 전력 분산 제어 시스템 및 방법은 고전압의 메인 배터리 모듈 외에 등전위 병렬로 다수의 서브 배터리 모듈이 연결되도록 하되, 각각의 서브 배터리 모듈이 미리 구분된 부하 요소들의 동력원으로서 개별 제어 및 관리되도록 하여 분산 전력 구조의 효율성을 높일 수 있는 효과가 있다.
특히, 메인 배터리 모듈에 다수의 서브 배터리 모듈이 등전위 병렬로 연결되도록 하고, 다수의 서브 배터리 모듈이 미리 구분된 부하 요소들의 동력원으로서 서로 다른 배터리들 간에 전위차 영향을 받지 않고 개별 제어 및 관리되도록 함으로써, 분산 전력 제어 구조에서 발생할 수 있는 다양한 문제들을 미연에 방지하고 분산 전력 구조의 효율성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 하이브리드 및 전기 자동차의 전력 분산 제어 시스템 구성을 나타낸 구성 블록도이다.
도 2는 도 1에 도시된 전력 분산 제어 시스템을 통한 전력 분산 제어 방법 중 한 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 3은 자동차의 각 부하 요소별 소요되는 전력량 차이를 나타낸 그래프이다.
도 4는 도 1에 도시된 제1 서브 배터리 모듈 구성을 구체적으로 나타낸 구성 블록도이다.
도 5는 도 1에 도시된 제2 서브 배터리 모듈 구성을 구체적으로 나타낸 구성 블록도이다.
도 6은 도 1에 도시된 제3 서브 배터리 모듈 구성을 구체적으로 나타낸 구성 블록도이다.
도 7은 도 1에 도시된 제n 서브 배터리 모듈 구성을 구체적으로 나타낸 구성 블록도이다.
본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정 해석되지 아니하며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이므로, 본 출원 시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 하이브리드 및 전기 자동차의 전력 분산 제어 시스템 구성을 나타낸 구성 블록도이다.
도 1에 도시된 전력 분산 제어 시스템은 크게 하나의 메인 배터리 모듈, 및 메인 배터리 모듈에 등전위 병렬로 각각 연결된 다수의 서브 배터리 모듈(200, 300, 400, 500)을 포함하여 구성된다.
구체적으로, 메인 배터리 모듈은 전기 에너지를 회전 동력으로 전환하여 외부로 공급하거나 외부의 회전 동력에 따라 전기 에너지를 생성하는 전력 변환부(130), 및 메인 배터리(110)로부터의 전기 에너지를 전력 변환부(130)에 공급하여 전력 변환부(130)를 제어하거나 메인 전력 관리부(120)로부터의 전기 에너지로 메인 배터리(110)를 충전시키는 메인 전력 관리부(120)를 구비하여 구성된다.
전력 변환부(130)는 차량의 속도 증가시에는 메인 전력 관리부(120)의 제어 즉, 메인 전력 관리부(120)를 통해서 인가되는 전기 에너지를 회전 동력으로 전환하여 엔진 등의 구동축에 회전력을 인가한다. 그리고 차량의 속도 감소시에는 엔진 등의 구동축에서 발생된 토크 즉, 회전 동력에 따른 전기 에너지를 생성하여 메인 전력 관리부(120)에 공급함으로써 고전압의 메인 배터리(110)가 충전되도록 한다. 이를 위해, 전력 변환부(130)는 계자 권선형 동기전동기 등을 구비하여 구성될 수도 있다.
메인 전력 관리부(120)는 양방향 인버터와 컨버터, 계자 제어기, 스위칭 모듈, 및 마이컴이나 마이크로프로세서 등을 포함한 중앙 처리장치를 구비하여 구성된다. 이러한 메인 전력 관리부(120)는 차량의 속도를 증가시킬 때는 전력 변환부(130)에 전기 에너지를 공급하여 전력 변환부(130)의 회전력을 제어함으로써 구동축으로 인가되는 회전 동력을 제어한다. 반면, 차량의 속도 감소시에는 전력 변환부(130)로부터 입력되는 전기 에너지를 고전압의 메인 배터리(110)에 전달하여 메인 배터리(110)를 충전시킨다.
이와 아울러, 메인 전력 관리부(120)는 전력 변환부(130)의 중성점(Neutral Point)에 흐르는 전기 에너지를 메인 배터리(110) 외에도 다수의 서브 배터리 모듈(200,300,400,500)로 스위칭시켜 인가하기도 한다. 여기서, 중성점은 계자 권선형 동기전동기의 경우 3상(U.V,W)의 결선에서 각 상(U.V,W)이 공통으로 접속되어 있는 결선점이 될 수 있다. 메인 배터리(110)의 전기 에너지가 아닌 전력 변환부(130)의 중성점으로부터의 전기 에너지를 다수의 서브 배터리 모듈(200, 300, 400, 500)로 제공하면 차량 구동시 발생되는 전기 에너지를 직접적으로 바로 분배하고 활용할 수 있어서 메인 배터리(110)의 부하를 줄이고 수명을 늘릴 수 있게 된다.
메인 전력 관리부(120)는 다수의 서브 배터리 모듈(200, 300, 400, 500) 중 적어도 하나의 서브 배터리 모듈로부터의 충전 요청(충전 요청신호)에 따라 메인 배터리(110)의 전기 에너지 또는 전력 변환부(130)의 중성점에 흐르는 전기 에너지를 선택적으로 스위칭하여 요청된 적어도 하나의 서브 배터리 모듈로 공급함으로써 적어도 하나의 서브 배터리가 충전되도록 한다. 반면, 메인 전력 관리부(120)는 메인 배터리(110)의 충전량이 기준치 이하로 검출되면 다수 서브 배터리 모듈(200, 300, 400, 500)로 충전을 요청하여 다수 서브 배터리 모듈(200,300,400,500)로부터의 전기 에너지를 메인 배터리(110)에 충전시킬 수도 있다.
다수의 서브 배터리 모듈(200,300,400,500) 각각은 메인 배터리 모듈의 메인 전력 관리부(120)에 등전위 병렬로 각각 연결되어 구성되며, 미리 구분 및 분류되어 자체 연결된 다수의 부하 요소(250,350,450,550)로 공급되는 전기 에너지를 개별적으로 제어한다. 즉, 각각의 서브 배터리 모듈(200,300,400,500)은 자체 구비된 각 서브 배터리의 충/방전을 개별적으로 관리한다. 이러한 각각의 서브 배터리 모듈(200, 300, 400, 500)은 미리 구분된 부하 요소(250,350,450,550)들의 동력원으로서 서로 다른 서브 배터리 모듈(200,300,400,500) 간의 전위차 영향을 받지 않고 개별 제어 및 관리된다.
구체적으로, 각각의 서브 배터리 모듈(200,300,400,500)은 미리 구분 및 분류되어 자체 연결된 저전력 부하 요소(250,350,450,550)들에 저전력의 전기 에너지(예를 들어, 12V 계통)를 개별적으로 변압하여 제공하는 하는 적어도 하나의 서브 전력 관리부, 및 서브 전력 관리부의 제어에 따라 충/방전되는 적어도 하나의 서브 배터리를 각각 구비하여 구성된다.
각 서브 배터리 모듈(200,300,400,500)의 서브 전력 관리부는 자신과 연결된 각각의 저전력 부하 요소(250,350,450,550) 중 적어도 하나의 부하 요소에 서브 배터리의 전기 에너지를 변압하여 선택적으로 제공하며, 서브 배터리의 충전 용량을 실시간 확인함으로써 메인 전력 관리부(120)로부터 스위칭되어 입력되는 전기 에너지를 서브 배터리로 공급 및 충전시킨다.
각각의 서브 배터리는 각 서브 전력 관리부의 제어에 따라 메인 전력 관리부(120)로부터 스위칭되어 입력되는 전기 에너지를 충전하고, 각 부하 요소 중 적어도 하나의 부하 요소에 전기 에너지를 공급한다. 이러한 서브 배터리는 보조 전원으로서 12V 계통의 부하 요소들 즉, 전기 장치들에 전기 에너지를 제공하는바, 이를 위해 메인 전력 관리부(120)로부터 전기 에너지가 공급되면 이를 충전하면서도 각 부하 요소들에 상시 전원으로 동작한다.
한편, 서브 배터리는 메인 배터리(110)의 예비 전력 또는 비상 전력으로서, 메인 배터리(110)의 방전시 메인 전력 관리부(120) 및 서브 전력 관리부의 제어에 따라 메인 배터리(110)에 전기 에너지를 공급하기도 한다.
도 2는 도 1에 도시된 전력 분산 제어 시스템을 통한 전력 분산 제어방법 중 한 방법을 설명하기 위한 순서도이다. 그리고, 도 3은 자동차의 각 부하 요소별로 소요되는 전력량 차이를 나타낸 그래프이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 하이브리드 자동차나 전기 자동차의 전력을 분산 관리하기 위해서는 서브 배터리 모듈(200,300,400,500)들을 분산 배치하여 분산 관하되, 각 서브 배터리 모듈(200,300,400,500)에는 스위칭 모듈, 인버터, 컨버터 등과 함께 마이컴이나 마이크로 프로세서 등을 포함하는 제어부가 탑재되도록 한다.
이에, 하이브리드 자동차나 전기 자동차의 구동시, 메인 배터리(110)를 이용해서는 구동 동력계에 회전 동력이 인가되도록 하고, 서브 배터리들의 전기 에너지는 부하 요소인 각각의 전기 장치들에 상시 전원으로 공급되도록 한다.
도 2와 같이, 전기 에너지 공급 과정(전원 공급)에서의 전력 부족 발생시 즉, 어느 한 서브 배터리의 충전 용량이 기준치 이하로 낮아져서 방전의 우려가 있으면 해당 서브 전력 관리부는 메인 전력 관리부(120)로 전력 요청신호를 보내 전력을 요청하게 되고, 메인 전력 관리부(120)는 메인 배터리(110)의 전기 에너지 또는 전력 변환부(130)의 중성점에 흐르는 전기 에너지를 선택적으로 해당 서브 배터리 모듈로 공급하여 해당 서브 배터리가 충전되도록 한다.
반면, 메인 전력 관리부(120)는 메인 배터리(110)의 충전량이 기준치 이하로 검출되면 다수 서브 배터리 모듈(200,300,400,500)로 충전을 요청하여 다수 서브 배터리 모듈(200,300,400,500)로부터의 전기 에너지를 메인 배터리(110)에 충전시키기도 한다.
도 3과 같이, 부하 요소들의 부하 특성에 따라서 차량운행중 소요되는 전력의 크고 작음이 다르다. 특히, 자동차의 구동 동력계는 지속적으로 가장 큰 전기 에너지를 요구하지만 조향, 공조, 편의 장치 등의 전기 장치들은 간헐적으로 사용되며, 램프와 통신 장치 등 인포 장치들 또한 낮지만 지속적으로 전류가 소비된다. 다만, 모터 부하들은 몰입 전류가 크므로 그에 따르는 전류 관리가 필요하기도 하다. 따라서, 고전압의 메인 배터리 모듈 외에 등전위 병렬로 다수의 서브 배터리 모듈이 미리 구분된 부하 요소들의 동력원으로서 개별 제어 및 관리되도록 해야 분산 전력 구조의 효율성을 높일 수 있게 된다.
도 4는 도 1에 도시된 제 1 서브 배터리 모듈 구성을 구체적으로 나타낸 구성 블록도이다.
도 4를 참조하면, 다수의 서브 배터리 모듈(200,300,400,500) 중 하나의 제1 서브 배터리 모듈은 구동 모터(250), 발전모터(251), HID 램프, 난방용 히터(252), 냉방 압축모터, 컨버터 파워모듈(253) 등 적어도 하나의 부하 요소에 전기 에너지를 개별적으로 변압하여 제공하는 하는 제1 서브 전력 관리부(220), 및 제1 서브 전력 관리부(220)의 제어에 따라 충/방전되는 제 1 서브 배터리(210)를 포함하여 구성된다.
제1 서브 전력 관리부(220)는 제1 서브 배터리(210)로부터의 전기 에너지를 다수의 전압 레벨로 각각 변환하여 적어도 하나의 부하 요소로 공급함과 동시에 제1 서브 배터리(210)의 충전용량을 실시간 확인한다. 그리고 제1 서브 배터리(210)의 충전 용량이 미리 설정된 기준치 이하로 검출되면, 메인 전력 관리부(120)로 전력을 요청하고 메인 전력 관리부(120)로부터 전기 에너지가 공급되면, 이를 제1 서브 배터리(210)로 공급하여 충전시킨다.
이를 위해, 제1 서브 전력 관리부(220)는 제1 서브 배터리(210)에서 출력되는 전기 에너지의 출력 레벨을 실시간 검출하여 제1 서브 배터리(210)에서 출력되는 전기 에너지의 출력 레벨이 미리 설정된 기준치 이하로 검출되면 전력 요청 신호를 생성 및 출력하는 제1 배터리 관리부를 포함한다. 그리고 적어도 하나의 구동 모터(250), 발전모터(251), HID 램프, 난방용 히터(252), 냉방 압축모터, 컨버터 파워모듈(253) 중 적어도 하나의 부하 요소로 인가되는 전기 에너지들의 출력 타이밍을 제어하며, 제1 배터리 관리부의 전력 요청 신호에 따라서는 메인 전력 관리부(120)로 전력을 요청하고, 메인 전력 관리부(120)로부터 전기 에너지가 공급되면 이를 제1 서브 배터리(210)로 공급하도록 제1 배터리 관리부를 제어하는 제1 제어부를 더 포함하여 구성된다.
또한, 제1 서브 전력 관리부(220)는 적어도 하나의 컨버터와 12V 및 5V 모듈, 적어도 하나의 인버터 게이트부, 적어도 하나의 센싱부, 적어도 하나의 컨버터 게이트부를 더 포함하여 구성될 수 있다.
여기서, 적어도 하나의 컨버터와 12V 및 5V 모듈은 제 1 서브 배터리(210)에서 출력되는 전기 에너지의 전압 값을 컨버팅하고 서로 다른 전압 값으로 변환 출력한다.
적어도 하나의 인버터 게이트부는 구동 모터(250), 발전모터(251), HID 램프, 난방용 히터(252), 냉방 압축모터, 컨버터 파워모듈(253) 중 적어도 어느 한 부하 요소에 구비된 인버터 파워부로 전기 에너지를 공급한다.
반면, 적어도 하나의 컨버터 게이트부는 구동 모터(250), 발전모터(251), HID 램프, 난방용 히터(252), 냉방 압축모터, 컨버터 파워모듈(253) 중 적어도 어느 한 부하 요소에 구비된 컨버터 파워부로 전기 에너지를 공급한다.
적어도 하나의 센싱부의 경우는 구동 모터(250), 발전모터(251), HID 램프, 난방용 히터(252), 냉방 압축모터, 컨버터 파워모듈(253) 중 적어도 어느 한 부하 요소에 구비된 센서의 상시 전원으로서 각각의 센서에 전기 에너지를 공급한다.
도 5는 도 1에 도시된 제2 서브 배터리 모듈 구성을 구체적으로 나타낸 구성 블록도이다.
도 5를 참조하면, 다수의 서브 배터리 모듈(200,300,400,500) 중 하나의 제2 서브 배터리 모듈은 난방용 히터(350), 적어도 하나의 블로워 팬, 히팅 와이퍼(352), 적어도 하나의 와이퍼 모터 중 적어도 하나의 부하 요소에 전기 에너지를 개별적으로 변압하여 제공하는 하는 제2 서브 전력 관리부(320), 및 제 2 서브 전력 관리부(320)의 제어에 따라 충/방전되는 제 2 서브 배터리(310)를 포함하여 구성된다.
제2 서브 전력 관리부(320)는 제2 서브 배터리(310)로부터의 전기 에너지를 다수의 전압 레벨로 각각 변환하여 적어도 하나의 부하 요소로 공급함과 동시에 제2 서브 배터리(310)의 충전 용량을 실시간 확인한다. 그리고 제2 서브 배터리(310)의 충전 용량이 미리 설정된 기준치 이하로 검출되면, 메인 전력 관리부(120)로 전력을 요청하고 메인 전력 관리부(120)로부터 전기 에너지가 공급되면, 이를 제2 서브 배터리(310)로 공급하여 충전시킨다.
이를 위해, 제2 서브 전력 관리부(320)는 제2 서브 배터리(310)에서 출력되는 전기 에너지의 출력 레벨을 실시간 확인하여, 제2 서브 배터리(310)에서 출력되는 전기 에너지의 출력 레벨이 미리 설정된 기준치 이하로 검출되면 전력 요청 신호를 생성 및 출력하는 제2 배터리 관리부를 포함하여 구성된다.
그리고 난방용 히터(350), 적어도 하나의 블로워 팬, 히팅 와이퍼(352), 적어도 하나의 와이퍼 모터 중 적어도 하나의 부하 요소로 인가되는 전기 에너지들의 출력 타이밍을 제어하며, 제2 배터리 관리부의 전력 요청 신호에 따라서는 메인 전력 관리부(120)로 전력을 요청하고, 메인 전력 관리부(120)로부터 전기 에너지가 공급되면, 이를 제2 서브 배터리(310)로 공급하도록 제2 배터리 관리부를 제어하는 제2 제어부를 구비하여 구성된다.
또한, 제2 서브 전력 관리부(320)는 적어도 하나의 제2 컨버터와 12V 및 5V 모듈, 적어도 하나의 모터 구동 인버터 게이트부, 적어도 하나의 센싱부, 적어도 하나의 파워 드라이버를 더 포함하여 구성될 수 있다.
여기서, 적어도 하나의 제2 컨버터와 12V 및 5V 모듈은 제2 서브 배터리(310)에서 출력되는 전기 에너지의 전압 값을 컨버팅하고 서로 다른 전압 값으로 변환 출력한다.
적어도 하나의 인버터 게이트부는 난방용 히터(350), 적어도 하나의 블로워 팬, 히팅 와이퍼(352), 적어도 하나의 와이퍼 모터 중 적어도 어느 한 부하 요소에 구비된 인버터 파워부로 전기 에너지를 공급한다.
반면, 적어도 하나의 파워 드라이버는 난방용 히터(350), 적어도 하나의 블로워 팬, 히팅 와이퍼(352), 적어도 하나의 와이퍼 모터 중 적어도 어느 한 부하 요소에 구비된 컨버터 파워부로 전기 에너지를 공급한다.
적어도 하나의 센싱부의 경우는 난방용 히터(350), 적어도 하나의 블로워 팬, 히팅 와이퍼(352), 적어도 하나의 와이퍼 모터 중 적어도 어느 한 부하 요소에 구비된 센서의 상시 전원으로서 각 센서들에 전기 에너지를 공급한다.
도 6은 도 1에 도시된 제3 서브 배터리 모듈 구성을 구체적으로 나타낸 구성 블록도이다.
도 6을 참조하면, 다수의 서브 배터리 모듈(200,300,400,500) 중 하나의 제3 서브 배터리 모듈은 제1 및 제n 벌프 실내외 램프(450, 150n), 적어도 하나의 LED 헤드램프(451), 적어도 하나의 LED 실내 램프(452) 등 적어도 하나의 부하 요소에 전기 에너지를 개별적으로 변압하여 제공하는 하는 제3 서브 전력 관리부(420), 및 제3 서브 전력 관리부(420)의 제어에 따라 충/방전되는 제 3 서브 배터리(410)를 포함하여 구성된다. 여기서, n은 0을 제외한 자연수이다.
제3 서브 전력 관리부(420)는 제3 서브 배터리(410)로부터의 전기 에너지를 다수의 전압 레벨로 각각 변환하여 제1 및 제n 벌프 실내외 램프(450, 150n), 적어도 하나의 LED 헤드램프(451), 적어도 하나의 LED 실내 램프(452) 등 적어도 하나의 부하 요소로 공급함과 동시에 제3 서브 배터리(410)의 충전 용량을 실시간 확인한다. 그리고 제3 서브 배터리(410)의 충전 용량이 미리 설정된 기준치 이하로 검출되면, 메인 전력 관리부(120)로 전력을 요청하고 메인 전력 관리부(120)로부터 전기 에너지가 공급되면, 이를 제3 서브 배터리(310)로 공급하여 충전시킨다.
이를 위해, 제3 서브 전력 관리부(420)는 제3 서브 배터리(410)에서 출력되는 전기 에너지의 출력 레벨을 실시간 확인하여, 제3 서브 배터리(410)에서 출력되는 전기 에너지의 출력 레벨이 미리 설정된 기준치 이하로 검출되면 전력 요청 신호를 생성 및 출력하는 제3 배터리 관리부를 포함하여 구성된다.
그리고 제1 및 제n 벌프 실내외 램프(450, 150n), 적어도 하나의 LED 헤드램프(451), 적어도 하나의 LED 실내 램프(452) 중 적어도 하나의 부하 요소로 인가되는 전기 에너지들의 출력 타이밍을 제어하며, 제3 배터리 관리부의 전력 요청 신호에 따라서는 메인 전력 관리부(120)로 전력을 요청하고, 메인 전력 관리부(120)로부터 전기 에너지가 공급되면, 이를 제3 서브 배터리(410)로 공급하도록 제3 배터리 관리부를 제어하는 제3 제어부를 구비하여 구성된다.
또한, 제3 서브 전력 관리부(420)는 적어도 하나의 제3 컨버터와 5V 변환 모듈, 적어도 하나의 파워 드라이버, 적어도 하나의 LED 드라이버를 더 포함하여 구성될 수 있다.
여기서, 적어도 하나의 제3 컨버터와 5V 변환 모듈은 제3 서브 배터리(410)에서 출력되는 전기 에너지의 전압 값을 컨버팅하고 서로 다른 전압 값으로 변환 출력한다.
적어도 하나의 파워 드라이버는 제1 및 제n 벌프 실내외 램프(450, 150n) 중 적어도 어느 한 램프로 전기 에너지를 공급한다. 반면, 적어도 하나의 LED 드라이버는 적어도 하나의 LED 실내 램프(452)로 전기 에너지를 공급한다.
도 7은 도 1에 도시된 제n 서브 배터리 모듈 구성을 구체적으로 나타낸 구성 블록도이다.
도 7을 참조하면, 다수의 서브 배터리 모듈(200,300,400,500) 중 하나의 제n 서브 배터리 모듈은 적어도 하나의 디스플레이 장치(550), 이미지 표시 패널, 사운드 장치, 스피커, 앰프(551) 등의 적어도 하나의 부하 요소에 전기 에너지를 개별적으로 변압하여 제공하는 하는 제n 서브 전력 관리부(520), 및 제n 서브 전력 관리부(520)의 제어에 따라 충/방전되는 제n 서브 배터리(510)를 포함하여 구성된다.
제n 서브 전력 관리부(520)는 제n 서브 배터리(510)로부터의 전기 에너지를 다수의 전압 레벨로 각각 변환하여 적어도 하나의 디스플레이 장치(550), 이미지 표시 패널, 사운드 장치, 스피커, 앰프(551) 등 적어도 하나의 부하 요소로 공급함과 동시에 제n 서브 배터리(510)의 충전 용량을 실시간 확인한다. 그리고 제n 서브 배터리(510)의 충전 용량이 미리 설정된 기준치 이하로 검출되면, 메인 전력 관리부(120)로 전력을 요청하고 메인 전력 관리부(120)로부터 전기 에너지가 공급되면, 이를 제n 서브 배터리(510)로 공급하여 충전시킨다.
이를 위해, 제n 서브 전력 관리부(520)는 제n 서브 배터리(510)에서 출력되는 전기 에너지의 출력 레벨을 실시간 확인하여, 제n 서브 배터리(510)에서 출력되는 전기 에너지의 출력 레벨이 미리 설정된 기준치 이하로 검출되면 전력 요청 신호를 생성 및 출력하는 제n 배터리 관리부를 포함하여 구성된다.
그리고 적어도 하나의 디스플레이 장치(550), 이미지 표시 패널, 사운드 장치, 스피커, 앰프(551) 등 적어도 하나의 부하 요소로 인가되는 전기 에너지들의 출력 타이밍을 제어하며, 제n 배터리 관리부의 전력 요청 신호에 따라서는 메인 전력 관리부(120)로 전력을 요청하고, 메인 전력 관리부(120)로부터 전기 에너지가 공급되면, 이를 제n 서브 배터리(510)로 공급하도록 제n 배터리 관리부를 제어하는 제n 제어부를 구비하여 구성된다.
또한, 제n 서브 전력 관리부(520)는 적어도 하나의 제n 컨버터와 5V 변환 모듈, 적어도 하나의 파워 드라이버를 더 포함하여 구성될 수 있다.
여기서, 적어도 하나의 제n 컨버터와 5V 변환 모듈은 제n 서브 배터리(510)에서 출력되는 전기 에너지의 전압 값을 컨버팅하고 서로 다른 전압 값으로 변환 출력한다.
적어도 하나의 파워 드라이버는 적어도 하나의 디스플레이 장치(550), 이미지 표시 패널, 사운드 장치, 스피커, 앰프(551) 중 적어도 어느 한 램프로 전기 에너지를 공급한다.
전술한 바와 같이, 상기와 같은 다양한 기술 특징을 갖는 본 발명의 실시 예에 따른 하이브리드 및 전기 자동차의 전력 분산 제어 시스템 및 방법은 고전압의 메인 배터리 모듈 외에 등전위 병렬로 다수의 서브 배터리 모듈이 연결되도록 하되, 각각의 서브 배터리 모듈이 미리 구분된 부하 요소들의 동력원으로서 개별 제어 및 관리되도록 하여 분산 전력 구조의 효율성을 높일 수 있는 효과가 있다.
특히, 메인 배터리 모듈에 다수의 서브 배터리 모듈이 등전위 병렬로 연결되도록 하고, 다수의 서브 배터리 모듈이 미리 구분된 부하 요소들의 동력원으로서 서로 다른 배터리들 간에 전위차 영향을 받지 않고 개별 제어 및 관리되도록 함으로써, 분산 전력 제어 구조에서 발생할 수 있는 다양한 문제들을 미연에 방지하고 분산 전력 구조의 효율성을 향상시킬 수 있다.
110: 메인 배터리
120: 메인 전력 관리부
130: 전력 변환부
200: 제1 서브 배터리 모듈
300: 제2 서브 배터리 모듈
400: 제3 서브 배터리 모듈
500: 제n 서브 배터리 모듈

Claims (12)

  1. 전기 에너지를 회전 동력으로 전환하거나 외부에서 인가되는 회전 동력에 따라서는 전기 에너지를 생성하는 전력 변환부;
    메인 배터리로부터의 전기 에너지를 상기 전력 변환부에 공급하여 상기 전력 변환부를 제어하거나 상기 전력 변환부로부터 상기 전기 에너지가 제공되면 상기 메인 배터리를 충전시키는 메인 전력 관리부; 및
    상기 메인 전력 관리부에 등전위 병렬로 각각 연결되어 미리 구분 및 분류된 다수의 부하 요소로 전기 에너지를 개별적으로 공급하고 자체 구비된 각각의 서브 배터리 충/방전을 개별적으로 관리하는 다수의 서브 배터리 모듈;
    을 포함하는 하이브리드 및 전기 자동차의 전력 분산 제어 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 다수의 서브 배터리 모듈 각각은
    미리 구분 및 분류되어 자체 연결된 저전력 부하 요소들에 저전력의 전기 에너지를 개별적으로 변압하여 제공하는 하는 적어도 하나의 서브 전력 관리부, 및
    상기 서브 전력 관리부의 제어에 따라 충/방전되는 적어도 하나의 서브 배터리를 구비하며,
    상기 서브 전력 관리부는
    상기 각 저전력 부하 요소 중 적어도 하나의 부하 요소에 상기 어느 한 서브 배터리의 전기 에너지를 변압하여 선택적으로 제공하며, 상기 어느 한 서브 배터리의 충전 용량을 실시간 확인함으로써 상기 메인 전력 관리부로부터 스위칭되어 입력되는 전기 에너지를 상기 서브 배터리로 공급 및 충전시키는 하이브리드 및 전기 자동차의 전력 분산 제어 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 다수의 서브 배터리 모듈 중 제1 서브 배터리 모듈은
    구동 모터, 발전모터, HID 램프, 난방용 히터, 냉방 압축모터, 컨버터 파워모듈 중 적어도 하나의 부하 요소에 전기 에너지를 개별적으로 변압하여 제공하는 하는 제 1 서브 전력 관리부; 및
    상기 제1 서브 전력 관리부의 제어에 따라 충/방전되는 제1 서브 배터리를 포함하며,
    상기 제1 서브 전력 관리부는
    상기 제1 서브 배터리로부터의 전기 에너지를 다수의 전압 레벨로 각각 변환하여 상기 적어도 하나의 부하 요소로 공급함과 동시에 상기 제1 서브 배터리의 충전 용량을 실시간 확인하여 상기 메인 전력 관리부로부터의 전기 에너지를 상기 제1 서브 배터리로 공급 및 충전시키는 하이브리드 및 전기 자동차의 전력 분산 제어 시스템.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 다수의 서브 배터리 모듈 중 제2 서브 배터리 모듈은
    난방용 히터, 적어도 하나의 블로워 팬, 히팅 와이퍼, 적어도 하나의 와이퍼 모터 중 적어도 하나의 부하 요소에 전기 에너지를 개별적으로 변압하여 제공하는 하는 제2 서브 전력 관리부; 및
    제2 서브 전력 관리부의 제어에 따라 충/방전되는 제2 서브 배터리를 포함하며,
    상기 제2 서브 전력 관리부는
    상기 제2 서브 배터리로부터의 전기 에너지를 다수의 전압 레벨로 각각 변환하여 상기 적어도 하나의 부하 요소로 공급함과 동시에 상기 제2 서브 배터리의 충전 용량을 실시간 확인하여 상기 제 2 서브 배터리의 충전 용량이 미리 설정된 기준치 이하로 검출되면 상기 메인 전력 관리부로 전력을 요청하고 상기 메인 전력 관리부로부터 전기 에너지가 공급되면 상기 제2 서브 배터리로 공급하여 충전시키는 이브리드 및 전기 자동차의 전력 분산 제어 시스템.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 다수의 서브 배터리 모듈 중 하나의 제3 서브 배터리 모듈은
    제1 및 제n 벌프 실내외 램프, 적어도 하나의 LED 헤드램프, 적어도 하나의 LED 실내 램프 중 적어도 하나의 부하 요소에 전기 에너지를 개별적으로 변압하여 제공하는 하는 제3 서브 전력 관리부; 및
    제3 서브 전력 관리부의 제어에 따라 충/방전되는 제3 서브 배터리를 포함하며,
    상기 제3 서브 전력 관리부는
    상기 제3 서브 배터리로부터의 전기 에너지를 다수의 전압 레벨로 각각 변환하여 상기 제1 및 제n 벌프 실내외 램프, 상기 적어도 하나의 LED 헤드램프, 상기 적어도 하나의 LED 실내 램프 중 적어도 하나의 부하 요소로 공급함과 동시에 상기 제3 서브 배터리의 충전 용량을 실시간 확인하여 확인된 충전 용량이 미리 설정된 기준치 이하로 검출되면 상기 메인 전력 관리부로 전력을 요청하고 상기 메인 전력 관리부로부터 전기 에너지가 공급되면 상기 제3 서브 배터리로 공급하여 충전시키는 하이브리드 및 전기 자동차의 전력 분산 제어 시스템.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 다수의 서브 배터리 모듈 중 하나의 제n 서브 배터리 모듈은
    적어도 하나의 디스플레이 장치, 이미지 표시 패널, 사운드 장치, 스피커, 앰프 중 적어도 하나의 부하 요소에 전기 에너지를 개별적으로 변압하여 제공하는 하는 제n 서브 전력 관리부; 및
    상기 제n 서브 전력 관리부의 제어에 따라 충/방전되는 제n 서브 배터리를 포함하며,
    상기 제n 서브 전력 관리부는
    상기 제n 서브 배터리로부터의 전기 에너지를 다수의 전압 레벨로 각각 변환하여 상기 적어도 하나의 디스플레이 장치, 상기 이미지 표시 패널, 상기 사운드 장치, 상기 스피커, 상기 앰프 중 적어도 하나의 부하 요소로 공급함과 동시에 상기 제n 서브 배터리의 충전 용량을 실시간 확인하여 상기 제n 서브 배터리의 충전 용량이 미리 설정된 기준치 이하로 검출되면 상기 메인 전력 관리부로 전력을 요청하고 상기 메인 전력 관리부로부터 전기 에너지가 공급되면 상기 제n 서브 배터리로 공급하여 충전시키는 하이브리드 및 전기 자동차의 전력 분산 제어 시스템.
  7. 전력 변환부를 이용하여 전기 에너지를 회전 동력으로 전환하거나 외부에서 인가되는 회전 동력에 따라서는 전기 에너지를 생성하는 단계;
    메인 전력 관리부를 이용하여 메인 배터리로부터의 전기 에너지를 상기 전력 변환부에 공급하여 상기 전력 변환부를 제어하거나 상기 전력 변환부로부터 상기 전기 에너지가 제공되면 상기 메인 배터리를 충전시키는 단계; 및
    상기 메인 전력 관리부에 등전위 병렬로 각각 연결된 다수의 서브 배터리 모듈을 이용하여 미리 구분 및 분류된 다수의 부하 요소로 전기 에너지를 개별적으로 공급하고 자체 구비된 각각의 서브 배터리 충/방전을 개별적으로 관리하는 서브 배터리 운용 단계;
    를 포함하는 하이브리드 및 전기 자동차의 전력 분산 제어 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 서브 배터리 운용 단계는
    상기 각 저전력 부하 요소 중 적어도 하나의 부하 요소에 상기 서브 배터리의 전기 에너지를 변압하여 선택적으로 제공하는 단계; 및
    상기 어느 한 서브 배터리의 충전 용량을 실시간 확인함으로써 상기 메인 전력 관리부로부터 스위칭되어 입력되는 전기 에너지를 상기 서브 배터리로 공급 및 충전시키는 단계;
    를 포함하는 하이브리드 및 전기 자동차의 전력 분산 제어 방법.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 서브 배터리 운용 단계는
    제1 서브 전력 관리부의 제어에 따라 구동 모터, 발전모터, HID 램프, 난방용 히터, 냉방 압축모터, 컨버터 파워모듈 중 적어도 하나의 부하 요소에 전기 에너지를 개별적으로 변압하여 제공하는 하는 단계; 및
    제1 서브 배터리의 충전 용량을 실시간 확인하여 상기 메인 전력 관리부로부터의 전기 에너지를 상기 제1 서브 배터리로 공급 및 충전시키는 단계;
    를 포함하는 하이브리드 및 전기 자동차의 전력 분산 제어 방법.
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 서브 배터리 운용 단계는
    제2 서브 전력 관리부의 제어에 따라 난방용 히터, 적어도 하나의 블로워 팬, 히팅 와이퍼, 적어도 하나의 와이퍼 모터 중 적어도 하나의 부하 요소에 전기 에너지를 개별적으로 변압하여 제공하는 하는 단계; 및
    제2 서브 배터리의 충전 용량을 실시간 확인하여 상기 제2 서브 배터리의 충전 용량이 미리 설정된 기준치 이하로 검출되면 메인 전력 관리부로 전력을 요청하고 상기 메인 전력 관리부로부터 전기 에너지가 공급되면 상기 제2 서브 배터리로 공급하여 충전시키는 단계;
    를 포함하는 하이브리드 및 전기 자동차의 전력 분산 제어 방법.
  11. 제 7 항에 있어서,
    상기 서브 배터리 운용 단계는
    제3 서브 전력 관리부의 제어에 따라 제1 및 제n 벌프 실내외 램프, 적어도 하나의 LED 헤드램프, 적어도 하나의 LED 실내 램프 중 적어도 하나의 부하 요소에 전기 에너지를 개별적으로 변압하여 제공하는 하는 단계; 및
    제3 서브 배터리의 충전 용량을 실시간 확인하여 확인된 충전 용량이 미리 설정된 기준치 이하로 검출되면 메인 전력 관리부로 전력을 요청하고 상기 메인 전력 관리부로부터 전기 에너지가 공급되면 상기 제3 서브 배터리로 공급하여 충전시키는 단계;
    를 포함하는 하이브리드 및 전기 자동차의 전력 분산 제어 방법.
  12. 제 7 항에 있어서,
    상기 서브 배터리 운용 단계는
    제n 서브 전력 관리부의 제어에 따라 적어도 하나의 디스플레이 장치, 이미지 표시 패널, 사운드 장치, 스피커, 앰프 중 적어도 하나의 부하 요소에 전기 에너지를 개별적으로 변압하여 제공하는 하는 단계; 및
    제n 서브 배터리의 충전 용량을 실시간 확인하여 상기 제n 서브 배터리의 충전 용량이 미리 설정된 기준치 이하로 검출되면 메인 전력 관리부로 전력을 요청하고 상기 메인 전력 관리부로부터 전기 에너지가 공급되면 상기 제n 서브 배터리로 공급하여 충전시키는 단계;
    를 포함하는 하이브리드 및 전기 자동차의 전력 분산 제어 방법.
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