KR20180008970A - 전동용 골프카트의 회생 제동 전류의 제어 장치 - Google Patents

전동용 골프카트의 회생 제동 전류의 제어 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 골프카트에서 발생하는 회생 제동 전류를 제어하는 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로 각 배터리셀에 병렬 접속되어 있는 별도의 단위 제어 모듈을 구비하며 단위 제어 모듈을 통해 회생 제동 전류를 열로 소비시킴으로써 배터리 자체에서 회생 제동 전류로부터 발생되는 열로 인해 배터리의 성능이 저하되는 것을 방지할 수 있으며, 각 배터리셀별로 충전 상태를 모니터링하고 배터리셀별로 충전 용량과 정격 용량을 비교하여 충전 여부를 결정함으로써 배터리의 정격 용량 범위에서 배터리를 충전할 수 있고 배터리팩의 메인 보호 전원이 차단되어 골프카트의 운행이 불가능해지는 것을 방지할 수 있는 회생 제동 전류의 제어 장치에 관한 것이다.

Description

전동용 골프카트의 회생 제동 전류의 제어 장치{Apparatus for controlling regenerative braking current at golf cart}
본 발명은 골프카트에서 발생하는 회생 제동 전류를 제어하는 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로 각 배터리셀에 병렬 접속되어 있는 별도의 단위 제어 모듈을 구비하며 단위 제어 모듈을 통해 회생 제동 전류를 열로 소비시킴으로써 배터리 자체에서 회생 제동 전류로부터 발생되는 열로 인해 배터리의 성능이 저하되는 것을 방지할 수 있으며, 각 배터리셀별로 충전 상태를 모니터링하고 배터리셀별로 충전 용량과 정격 용량을 비교하여 충전 여부를 결정함으로써 배터리의 정격 용량 범위에서 배터리를 충전할 수 있고 배터리팩의 메인 보호 전원이 차단되어 골프카트의 운행이 불가능해지는 것을 방지할 수 있는 회생 제동 전류의 제어 장치에 관한 것이다.
골프카트는 골프장에서 골프가방이나 화물을 적재해서 운반하거나 경기자의 이동시 사용하는 차량으로서, 엔진이나 전동기의 구동력에 의해 차륜을 구동시켜 이동시키게 된다.
일반적으로 전동용 골프카트는 배터리의 전원을 이용하여 모터인 전동기를 구동할 수 있도록 되어 있고, 제동시에는 전동기가 발전기로서 작동함으로써 이때 발생되는 에너지를 저항을 통해 열에너지로 소모시키거나 배터리를 이용하여 충전할 수 있도록 하고 있다.
회생 제동이란 전동용 골프카트의 감속시 구동 모터를 발전기로 동작시켜 골프카트의 기계적 운동 에너지를 전기 에너지로 변환시켜 배터리에 저장하는 것을 말하며, 골프카트의 연비 증대 및 에너지 절감 효과 등을 가져올 수 있다.
그러나 회생 제동시 배터리로 충전되는 에너지는 골프카트의 제동량과 관계가 있어 골프카트가 고속에서 급감속시 배터리로 입력되는 회생 에너지의 양이 실제로 구동용 배터리에 충전될 수 있는 정격 전류의 양보다 훨씬 많은 양의 에너지가 구동용 배터리로 입력되는 경우가 빈번히 발생하게 된다.
회생 제동시 배터리에 충전되는 에너지가 배터리의 정격 충전 전류보다 높게 되면 배터리는 정격 충전 전류 외에는 충전이 되지 않으며 배터리에 충전되지 않은 나머지 에너지는 배터리 자체의 내부 저항(R)에 의해 열이 배터리에서 발생하게 된다. 즉, 배터리는 차량의 주행 시에도 배터리 방전에 의해 발생하는 발열 특성과 차량 감속시 회생 제동에 의해 발생하는 배터리 충전에 의한 발열 특성이 동시에 발생하게 된다.
그러므로 골프카트의 감속시 회생 에너지로 배터리를 충전하게 되므로 이때의 배터리 발열 특성은 충전 특성을 따르게 되고 순간적으로 배터리는 방전시 보다 많은 열을 발생하게 되어 배터리의 온도 특성이 심하게 불안정하게 된다. 이러한 배터리의 온도 특성의 심한 변화는 배터리 수명에 영향을 미쳐 배터리 수명 단축의 원인이 되기도 한다.
또한, 골프장의 코스 경로에 따라 라운딩 시작 지점부터 내리막길로 골프카트를 운행하거나 자주 브레이크 제동을 하는 경우, 발생하는 회생 에너지를 만충전 상태의 배터리에 전기 에너지로 저장하여 배터리가 과충전되는 경우 오히려 배터리의 수명을 단축하거나 배터리팩의 메인 보호 전원을 차단시켜 골프카트를 원활하게 운행하기 곤란하다는 문제가 발생된다.
본 발명은 위에서 언급한 골프카트의 회생 제동 전류의 제어 방법이 가지는 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명이 이루고자 하는 목적은 단위 제어 모듈을 이용하여 골프카트 배터리의 충전 상태에 따라, 발생한 회생 제동 전류를 배터리 충전에 이용하거나 열로 우회 소비시키는 회생 제동 전류의 제어 장치를 제공하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 다른 목적은 각 배터리셀별로 충전 상태를 모니터링하여 배터리셀의 최적화된 충전 상태를 유지시킬 수 있는 회생 제동 전류의 제어 장치를 제공하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 또 다른 목적은 각 배터리셀에 병렬 접속되어 있는 단위 제어 모듈을 통해 회생 제동 전류를 열로 소비시켜 배터리의 성능 저하를 방지할 수 있으며, 단위 제어 모듈을 통해 회생 제동 전류를 배터리셀별로 충전 제어하여 배터리의 정격 용량 범위에서 배터리가 충전될 수 있도록 제어하는 회생 제동 전류의 제어 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른, 골프 카트에서 발생하는 회생 제동 전류를 제어하는 장치는 충방전이 가능한 2차 배터리부와, 배터리부로부터 제공되는 전원을 이용하여 골프카트를 구동하는 모터부와, 배터리부의 충전 상태를 모니터링하며 모터부로부터 배터리부로 흐르는 회생 제동 전류를 감지하는 경우 모니터링한 배터리부의 충전 상태에 따라 회생 제동 전류로 배터리부의 충전 여부를 제어하는 배터리 관리부와, 배터리 관리부의 제어 신호에 따라 회생 제동 전류로 배터리부를 충전하거나 우회 소비시키는 배터리 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서 배터리부는 적어도 1개 이상의 배터리셀이 서로 직렬로 접속되어 통합 제작되며, 배터리 관리부는 배터리셀별로 충전 상태를 모니터링하고 배터리 제어부는 배터리 관리부의 배터리셀별 제어 신호에 따라 회생 제동 전류를 배터리셀별로 충전하거나 우회 소비시키는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 본 발명에 따른 배터리 관리부는 배터리셀별로 배터리셀의 현재 충전 상태를 모니터링하는 모니터링부와, 모터부로부터 배터리부로 흐르는 회생 제동 전류를 감지하는 경우 모니터링한 배터리셀의 현재 충전 용량과 정격 용량을 비교하는 비교부와, 배터리셀의 현재 충전 용량과 정격 용량의 비교 결과에 기초하여 배터리셀별로 배터리셀을 회생 제동 전류로 충전시키거나 배터리셀로 인가되는 회생 제동 전류를 우회 소비시키도록 제어신호를 생성하는 충전 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서 배터리 제어부는 각 배터리셀에 병렬로 접속되어 제어신호에 따라 각 배터리셀별로 회생 제동 전류로 배터리셀을 충전시키거나 각 배터리셀별로 인가되는 회생 제동 전류를 우회 소비시키는 단위 제어 모듈을 구비하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 본 발명에 따른 단위 제어 모듈은 배터리셀의 일 단자에 병렬로 접속되는 저항부와, 저장부에 직렬로 연결되며 배터리셀의 타 단자에 병렬로 접속되는 스위치부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른, 전동용 골프카트에서 발생하는 회생 제동 전류를 제어하는 방법은 서로 직렬로 접속되어 있는 배터리셀을 구비한 배터리부의 배터리셀별로 충전 상태를 모니터링하는 단계와, 골프카트의 모터부로부터 배터리부로 흐르는 회생 제동 전류를 감지하는 경우 모니터링한 배터리셀의 현재 충전 용량과 정격 용량을 비교하여 회생 제동 전류로 배터리셀별 충전 여부를 제어하기 위한 제어 신호를 생성하는 단계와, 제어 신호에 따라 회생 제동 전류로 배터리셀을 충전하거나 우회 소비시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서 제어 신호는 모니터링한 배터리셀의 현재 충전 용량이 정격 용량을 초과하는 경우, 배터리셀별로 병렬 접속되어 있는 단위 제어 모듈의 스위치를 온 제어하여 회생 제동 전류를 단위 제어 모듈의 저항으로 우회 소비시키며, 모니터링한 배터리셀의 현재 충전 용량이 정격 용량을 초과하지 않는 경우 단위 제어 모듈의 스위치를 오프 제어하여 회생 제동 전류로 배터리셀을 충전시키는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른, 골프카트에서 회생 제동 전류를 제어하는 장치는 각 배터리셀에 병렬 접속되어 있는 별도의 단위 제어 모듈을 통해 회생 제동 전류를 열로 소비시킴으로써, 회생 제동 전류로 인해 배터리 자체에서 발생되는 열로 인해 배터리의 성능이 저하되는 것을 방지할 수 있다.
또한 본 발명에 따른 회생 제동 전류의 제어 장치는 각 배터리셀별로 충전 상태를 모니터링하고 배터리셀별로 충전 용량과 정격 용량을 비교하여 충전 여부를 결정함으로써, 배터리의 정격 용량 범위에서 배터리를 충전할 수 있고 배터리팩의 메인 보호 전원이 차단되어 골프카트의 운행이 불가능해지는 것을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 전동용 골프카트의 운행 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 회생 제동 전류의 제어 장치를 설명하기 위한 기능 블록도이다.
도 3은 본 발명에 따른 배터리 제어부(190)를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 배터리 제어부의 일 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 전동용 골프카트의 회생 제동 전류를 제어하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 6은 본 발명에 따른 전동용 골프카트의 배터리부를 충전 제어하는 단계의 일 예를 설명하기 위한 흐름도이다.
본 발명에서 사용되는 기술적 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아님을 유의해야 한다. 또한, 본 발명에서 사용되는 기술적 용어는 본 발명에서 특별히 다른 의미로 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 의미로 해석되어야 하며, 과도하게 포괄적인 의미로 해석되거나, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다. 또한, 본 발명에서 사용되는 기술적인 용어가 본 발명의 사상을 정확하게 표현하지 못하는 잘못된 기술적 용어일 때에는, 당업자가 올바르게 이해할 수 있는 기술적 용어로 대체되어 이해되어야 할 것이다.
또한, 본 발명에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함한다. 본 발명에서, "구성된다" 또는 "포함한다" 등의 용어는 발명에 기재된 여러 구성 요소들, 또는 여러 단계를 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.
또한, 첨부된 도면은 본 발명의 사상을 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 발명의 사상이 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 됨을 유의해야 한다.
이하 첨부한 도면을 참고로 전동용 골프카트에서 발생되는 회생 제동 전류를 제어하는 방법 및 그 장치에 대해 보다 구체적으로 살펴본다.
도 1은 본 발명에 따른 전동용 골프카트의 운행 예를 설명하기 위한 도면이다.
전동용 골프카트에는 모터를 구동하기 위한 배터리가 장착되어 있는데, 골프장의 이동 거리에 기초하여 또는 주문자의 요구에 따라 1라운딩 또는 2라운딩을 운행 완주하는데 필요한 충전 용량의 배터리를 장착한다. 예를 들어 골프장을 운영하는 주문자가 골프카트의 배터리를 완전 충전시 2라운딩을 운행 완주하도록 요청하는 경우, 이에 상응하는 충전 용량의 배터리를 장착하여야 하는데 충전 용량이 클수록 배터리 가격이 상승하게 되며 비용 절감을 위해 배터리의 최대 충전 용량이 주문자의 요구에 상응하도록, 즉 주문자가 요구한 운행거리를 운행 완주할 충전 용량의 배터리를 장착한다.
그러나 골프장의 코스(R)에 따라 시작지점부터 골프카트(1)가 내리막 길을 운행하거나 자주 브레이크 제동을 하여야 하는 경우, 내리막 길 구간(d)에서는 회생 제동 전류가 발생하게 되며 회생 제동 전류에 의하여 배터리의 전원을 방전하는 것이 아니라 오히려 초기부터 배터리의 전원을 충전하게 된다.
배터리는 통상적으로 사용 전압 구간, 예를 들어 3.0V에서 4.2V의 사용 전압 구간을 가지는데, 이러한 사용 전압 구간을 벗어나 4.2V를 초과하는 경우 배터리팩의 메인 보호 전원이 차단되어 골프카트를 운행하기 곤란하게 된다.
주문자의 요구와 비용절감을 위해 배터리를 완전 충전한 상태에서 시작지점부터 골프카트(1)를 내리막 길로 운행하여야 하는 경우, 발생한 회생 제동 전류로 인하여 배터리가 과충전되며, 이러한 경우 본 발명에 따른 회생 제동 전류의 제어 장치는 배터리의 충전 상태를 판단하여 회생 제동 전류를 별도의 단위 제어 모듈을 통해 배터리셀별로 우회 손실시키거나 배터리를 충전 제어한다.
따라서 본 발명에 따른 회생 제동 전류의 제어 장치를 이용하여 배터리를 완전 충전하여 골프카트의 운행 거리를 증가시킬 수 있으며, 배터리가 충전된 상태에서 발생되는 회생 제동 전류를 별도의 단위 제어 모듈을 이용하여 우회 손실시킴으로써 배터리의 열화와 같은 품질 저하를 방지할 수 있다.
도 2는 본 발명에 따른 회생 제동 전류의 제어 장치를 설명하기 위한 기능 블록도이다.
도 2를 참고로 보다 구체적으로 살펴보면, 골프카트에 장착된 모터부(110)는 배터리부(130)로부터 전원을 공급받아 골프카트를 운행하데, 배터리부(130)가 방전되면서 순방향 전류(FI)가 모터부(110)로 공급되어 모터부(110)를 구동시키며, 내리막 길 또는 브레이크 제동시 발생되는 회생 제동 전류(RI)는 배터리부(130)로 공급되어 배터리부(130)의 충전 상태에 따라 배터리부(130)를 충전시키거나 별도의 단위 제어 모듈(미도시)를 통해 우회 손실시킨다.
감지부(150)는 모터부(110)에서 배터리부(130)로 흐르는 회생 제동 전류를 감지하는데, 배터리 관리부(170)는 회생 제동 전류가 감지되는 경우 배터리부(130)를 구성하는 다수의 배터리셀별로 충전 용량을 모니터링하여 배터리셀의 현재 충전 용량이 정격 용량보다 작은 배터리셀만을 판단하고, 현재 충전 용량이 정격 용량보다 작은 배터리셀을 회생 제동 전류로 충전 제어하기 위한 제어신호를 생성한다. 한편, 배터리 관리부(170)는 배터리셀의 현재 충전 용량이 정격 용량보다 작은 배터리셀의 경우 배터리셀을 충전시키지 않고 우회 손실시키도록 제어신호를 생성한다.
바람직하게, 배터리 관리부(170)는 배터리셀별로 배터리셀의 현재 충전 상태를 모니터링하는 모니터링부(미도시)와, 모터부(110)로부터 배터리부(130)로 흐르는 회생 제동 전류를 감지하는 경우 모니터링한 배터리셀의 현재 충전 용량과 정격 용량을 비교하는 비교부(미도시)와, 배터리셀의 현재 충전 용량과 정격 용량의 비교 결과에 기초하여 배터리셀별로 배터리셀을 회생 제동 전류로 충전시키거나 배터리셀로 인가되는 회생 제동 전류를 우회 소비시키도록 제어신호를 생성하는 충전 제어부(미도시)를 구비하고 있다.
배터리 제어부(190)는 직렬로 접속되어 있는 다수의 배터리셀에 각각 병렬로 접속되어 있는 다수의 단위 제어 모듈을 구비하고 있는데, 배터리 제어부(190)는 배터리 관리부(170)의 제어 신호에 따라 배터리셀별로 병렬 접속되어 있는 단위 제어 모듈을 통해 회생 제동 전류로 배터리셀을 충전시키거나 회생 제동 전류를 열로 우회 손실시킨다.
바람직하게, 배터리 관리부(170)는 배터리셀별로 충전 상태를 모니터링하며, 배터리셀별로 충전 상태에 따라 회생 제동 전류로 배터리셀을 충전 제어하거나 회생 제동 전류를 열로 우회 손실시킬 제어 신호를 각 배터리셀에 할당된 단위 제어 모듈로 제공한다..
도 3은 본 발명에 따른 배터리 제어부(190)를 설명하기 위한 도면이다.
도 3을 참고로 살펴보면, 배터리부(130)는 적어도 다수의 배터리셀이 서로 직렬 접속되어 있으며, 각 배터리셀에는 각 배터리셀에 할당된 단위 제어 모듈이 접속되어 있다. 여기서 배터리 제어부(190)는 다수의 단위 제어 모듈로 구성되어 있다.
단위 제어 모듈은 배터리 관리부에서 생성된 제어 신호에 따라 병렬 접속된 배터리셀을 회생 제동 전류로 충전시키거나, 배터리셀로 인가되는 회생 제동 전류를 우회시켜 단위 제어 모듈에서 열로 손실시킨다.
도 4는 본 발명에 따른 배터리 제어부의 일 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 4를 참고로 살펴보면, 회생 제동 전류(RI)가 배터리부로 인가되는 경우, 배터리부를 구성하는 배터리셀별 충전 상태에 따라 배터리셀의 현재 충전 용량이 정격 용량보다 작은 배터리셀의 경우 회생 제동 전류로 배터리셀을 충전시키며, 배터리셀의 현재 충전 용량이 정격 용량보다 큰 배터리셀의 경우 회생 제동 전류를 단위 제어 모듈의 저항을 이용하여 우회 손실시킨다.
각 배터리셀에는 병렬로 단위 제어 모듈이 접속되어 있는데, 단위 제어 모듈의 일 예는 배터리셀의 일단에 병렬 접속되어 있는 저항(191)과 저항(191)에 직렬 접속되며 배터리셀의 타단에 병렬 접속되는 스위치(193)를 구비하고 있다. 여기서 스위치(193)는 스위칭 기능을 수행하는 FET(field effect transistor) 등 다양한 스위칭 소자가 사용될 수 있는며 이는 본 발명의 범위에 속한다.
예를 들어, 배터리셀1의 현재 충전 용량이 정격 용량을 초과한 경우, 배터리셀1에 대한 제어 신호에 기초하여 배터리셀1에 병렬 접속되어 있는 단위 제어 모듈의 스위치(193)을 온(on) 제어하여 배터리부로 인가되는 회생 제동 전류(RI)는 배터리셀1을 충전시키지 않고 단위 제어 모듈의 저항(191)을 통해 열로 일부 우회 손실시킨다.
한편, 배터리셀2의 현재 충전 용량이 정격 용량을 초과하지 않은 경우, 배터리셀2에 대한 제어 신호에 기초하여 배터리셀2에 병렬 접속되어 있는 단위 제어 모듈의 스위치(193)을 오프(off) 제어하여 배터리부로 인가되는 회생 제동 전류(RI)는 배터리셀2를 충전시킨다.
이와 동일하게, 배터리부를 구성하는 각 배터리셀의 충전 상태에 따라 생성된 제어 신호에 기초하여 배터리셀에 병렬 접속된 단위 제어 모듈의 스위치를 온/오프 제어하여 회생 제동 전류로 배터리셀을 충전시키거나 회생 제동 전류를 열로 우회 손실시킨다.
바람직하게, 각 배터리셀에 병렬 접속되어 있는 단위 제어 모듈을 구성하는 저항의 크기는 배터리셀의 접속 순서로 작은 크기를 가지는 저항으로 구성되는 것을 특징으로 한다. 예를 들어, 배터리셀1, 배터리셀2, ...., 배터리셀n에 병렬 접속된 단위 제어 모듈을 구성하는 저항 크기는 순차적으로 작은 크기를 가지는 저항으로 구성되는 것을 특징으로 한다. 이와 같이, 순차적으로 작은 크기를 가지는 저항으로 단위 제어 모듈을 구성함으로써, 회생 제동 전류의 대부분이 전단에 배치되어 있는 단위 제어 모듈에서 열로 우회 손실되는 것을 방지하며, 후단에 배치되어 있는 배터리셀에 충분한 양의 회생 제동 전류가 인가되어 후단에 배치되어 있는 배터리셀이 충전되도록 할 수 있다.
도 5는 본 발명에 따른 전동용 골프카트의 회생 제동 전류를 제어하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 5를 참고로 보다 구체적으로 살펴보면, 골프카트에 장착되어 있는 배터리부의 충전 용량을 모니터링한다(S110). 여기서 배터리부는 서로 직렬로 접속되어 있는 다수의 배터리셀로 구성되어 있으며, 배터리부를 구성하는 각 배터리셀별로 충전 용량을 모니터링한다.
한편, 골프카트의 운행 모드에서 배터리부의 충전 전원은 모터부로 제공되어 모터부를 구동시키는데, 충전 모드가 아닌 운행 모드에서 모터부에서 배터리부로 인가되는 이상 전류, 즉 회생 제동 전류가 감지되는지 판단한다(S120).
운행 모드에서 회생 제동 전류가 감지되는 경우, 각 배터리셀의 충전 용량과 정격 용량을 비교하여 각 배터리셀의 충전 여부를 제어한다(S130).
도 6은 본 발명에 따른 전동용 골프카트의 배터리부를 충전 제어하는 단계의 일 예를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 6을 참고로 보다 구체적으로 살펴보면, 현재 배터리부의 충전 모드인지 아니면 골프카트의 운행 모드인지 판단한다(S231).
운행 모드인 경우, 회생 제동 전류가 감지된 상태에서 각 배터리셀의 충전 용량과 하한 정격 용량의 크기를 서로 비교한다(S233). 배터리셀의 현재 충전 용량이 하한 정격 용량보다 큰 경우 해당 배터리셀에 대해서는 회생 제동 전류로 충전하는 대신 회생 제동 전류를 열로 우회 소비 제어한다(S239).
한편, 운행 모드에서 배터리셀의 현재 충전 용량이 하한 정격 용량보다 작은 경우 해당 배터리셀에 대해서는 회생 제동 전류로 해당 배터리셀을 충전 제어하는데, 먼저 배터리셀의 현재 충전 용량이 상한 정격 용량보다 큰지 판단한다(S235). 여기서 상한 정격 용량은 하한 정격 용량보다 큰 값을 가지도록 설정되는데, 예를 들어 배터리셀의 최대 충전 용량이 100으로 설정한 경우, 상한 정격 용량은 최대 충전 용량의 90% 그리고 하한 정격 용량은 최대 충전 용량의 80%로 설정할 수 있다.
배터리셀의 현재 충전 용량이 상한 정격 용량보다 큰 경우 해당 배터리셀을 회생 제동 전류로 충전 제어하는 대신 열로 우회 소비시킨다. 그러나 배터리셀의 현재 충전 용량이 상한 정격 용량보다 작은 경우 해당 배터리셀을 회생 제동 전류로 충전 제어한다(S237).
이와 같이, 정격 용량을 상한 정격 용량과 하한 정격 용량으로 구분하여 충전 모드에서만 배터리셀의 최대 충전 용량으로 충전하며, 이후 운행 모드에서는 배터리셀의 현재 충전 용량이 하한 정격 용량 이상인 경우 회생 제동 전류를 우회 소비시키며, 배터리셀의 현재 충전 용량이 하한 정격 용량보다 작은 경우에도 상한 정격 용량이하로만 배터리셀을 충전 제어하여 골프카트의 운행 중 일시적으로 피크치를 보이는 회생 제동 전류가 발생하더라도 상한 정격 용량과 최대 충전 용량 사이의 마진값에 의해 배터리팩의 메인 보호 전원이 차단되는 것을 방지할 수 있다.
한편, 상술한 본 발명의 실시 예들은 컴퓨터에서 실행될 수 있는 프로그램으로 작성 가능하고, 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체를 이용하여 상기 프로그램을 동작시키는 범용 디지털 컴퓨터에서 구현될 수 있다.
상기 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체는 마그네틱 저장 매체(예를 들어, 롬, 플로피 디스크, 하드디스크 등), 광학적 판독 매체(예를 들면, 시디롬, 디브이디 등) 및 캐리어 웨이브(예를 들면, 인터넷을 통한 전송)와 같은 저장 매체를 포함한다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
1: 골프 카트 110: 모터부
130: 배터리부 150: 감지부
170: 배터리 관리부 190: 배터리 제어부

Claims (7)

  1. 골프 카트에서 발생하는 회생 제동 전류를 제어하는 장치에 있어서,
    충방전이 가능한 2차 배터리부;
    상기 배터리부로부터 제공되는 전원을 이용하여 상기 골프카트를 구동하는 모터부;
    상기 배터리부의 충전 상태를 모니터링하며, 상기 모터부로부터 상기 배터리부로 흐르는 회생 제동 전류를 감지하는 경우 모니터링한 배터리부의 충전 상태에 따라 상기 회생 제동 전류로 상기 배터리부의 충전 여부를 제어하는 배터리 관리부; 및
    상기 배터리 관리부의 제어 신호에 따라 상기 회생 제동 전류로 상기 배터리부를 충전하거나 우회 소비시키는 배터리 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 회생 제동 전류의 제어 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 배터리부는 적어도 1개 이상의 배터리셀이 서로 직렬로 접속되어 통합 제작되며,
    상기 배터리 관리부는 상기 배터리셀별로 충전 상태를 모니터링하고, 상기 배터리 제어부는 상기 배터리 관리부의 배터리셀별 제어 신호에 따라 상기 회생 제동 전류를 상기 배터리셀별로 충전하거나 우회 소비시키는 것을 특징으로 하는 회생 제동 전류의 제어 장치.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 배터리 관리부는
    상기 배터리셀별로 상기 배터리셀의 현재 충전 상태를 모니터링하는 모니터링부;
    상기 모터부로부터 상기 배터리부로 흐르는 회생 제동 전류를 감지하는 경우, 모니터링한 배터리셀의 현재 충전 용량과 정격 용량을 비교하는 비교부; 및
    상기 배터리셀의 현재 충전 용량과 정격 용량의 비교 결과에 기초하여, 상기 배터리셀별로 배터리셀을 상기 회생 제동 전류로 충전시키거나 상기 배터리셀로 인가되는 회생 제동 전류를 우회 소비시키도록 제어신호를 생성하는 충전 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 회생 제동 전류의 제어 장치.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 배터리 제어부는
    각 배터리셀에 병렬로 접속되어 상기 제어신호에 따라 상기 각 배터리셀별로 상기 회생 제동 전류로 배터리셀을 충전시키거나 상기 각 배터리셀별로 인가되는 회생 제동 전류를 우회 소비시키는 단위 제어 모듈을 구비하는 것을 특징으로 하는 회생 제동 전류의 제어 장치.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 단위 제어 모듈은
    상기 배터리셀의 일 단자에 병렬로 접속되는 저항부; 및
    상기 저장부에 직렬로 연결되며 상기 배터리셀의 타 단자에 병렬로 접속되는 스위치부를 포함하는 것을 특징으로 하는 회생 제동 전류의 제어 장치.
  6. 전동용 골프카트에서 발생하는 회생 제동 전류를 제어하는 방법에 있어서,
    서로 직렬로 접속되어 있는 배터리셀을 구비한 배터리부의 상기 배터리셀별로 충전 상태를 모니터링하는 단계;
    상기 골프카트의 모터부로부터 상기 배터리부로 흐르는 회생 제동 전류를 감지하는 경우 모니터링한 배터리셀의 현재 충전 용량과 정격 용량을 비교하여 상기 회생 제동 전류로 상기 배터리셀별 충전 여부를 제어하기 위한 제어 신호를 생성하는 단계; 및
    상기 제어 신호에 따라 상기 회생 제동 전류로 상기 배터리셀을 충전하거나 우회 소비시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 회생 제동 전류의 제어 방법.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 제어 신호는
    상기 모니터링한 배터리셀의 현재 충전 용량이 정격 용량을 초과하는 경우,배터리셀별로 병렬 접속되어 있는 단위 제어 모듈의 스위치를 온 제어하여 상기 회생 제동 전류를 단위 제어 모듈의 저항으로 우회 소비시키며,
    상기 모니터링한 배터리셀의 현재 충전 용량이 정격 용량을 초과하지 않는 경우, 상기 단위 제어 모듈의 스위치를 오프 제어하여 상기 회생 제동 전류로 상기 배터리셀을 충전시키는 것을 특징으로 하는 회생 제동 전류의 제어 방법.
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