KR20180026182A - 마일드 하이브리드 시스템의 ｄｃ 링크 방전 장치 및 그 방법 - Google Patents

마일드 하이브리드 시스템의 ｄｃ 링크 방전 장치 및 그 방법 Download PDF

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Abstract

마일드 하이브리드 시스템의 DC 링크 방전 장치 및 그 방법이 제공된다. 본 발명의 실시예에 따른 마일드 하이브리드 시스템의 DC 링크 방전 장치는 인버터와 배터리 관리 시스템(BMS) 사이에 병렬 배치되는 DC 링크 커패시터; DC 링크 커패시터의 일단과 연결되는 저전압 배터리; DC 링크 커패시터의 타단과 저전압 배터리 사이에 직렬 배치되어 차량의 운전중 턴오프되고 운전 종료시 턴온되는 스위칭부; 및 차량의 운전상태를 감지하여 스위칭부의 턴온 및 턴오프를 제어하되, 차량의 운전 종료시 DC 링크 커패시터의 충전 전하를 저전압 배터리로 방전하도록 스위칭부를 턴온시키는 전자제어유닛;을 포함한다.

Description

마일드 하이브리드 시스템의 ＤＣ 링크 방전 장치 및 그 방법{Apparatus and method for discharging DC link in mild hybrid system}
본 발명은 마일드 하이브리드 시스템에 관한 것으로, 특히, 시스템 운전중 에너지 손실을 최소화하고, 운전 종료에 따른 DC 링크 전압의 강제 방전시 에너지를 재활용할 수 있는 마일드 하이브리드 시스템의 DC 링크 방전 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
일반적으로 마일드 하이브리드 시스템은 발전(Generating) 시 에너지를 저장하고 구동(Motoring) 시 에너지를 방출하는 48V 배터리를 포함하는 배터리 관리 시스템(BMS; Battery Management System), 모터 및 배터리에 에너지를 저장하는 역할을 하는 인버터, BMS와 인버터에 에너지를 공급하는 12V 배터리와 전기에너지를 기계에너지로 전달하는 모터로 이루어진다. 이때 48V 배터리 BMS와 인버터 사이에는 일반적으로 시스템의 디커플링(Decoupling)을 위한 고 용량 커패시터로 이루어진 DC 링크가 구비된다.
이러한 DC 링크에 저장된 전기에너지는 시스템의 동작 중에는 인버터의 응답성을 높이기 위하여 사용되지만 시스템의 운전이 종료 될 경우 시스템의 오동작을 방지하기 위하여 방전된다.
시스템의 운전이 종료될 때 DC 링크가 자연방전 되기까지의 시간은 강제 방전보다 상대적으로 매우 길기 때문에 일반적으로 DC 링크의 강제 방전을 위하여 DC 링크에 병렬로 저항이 연결되어 DC 링크를 방전시키는 역할을 한다.
그러나, 이와 같이 시스템의 운전 정지시 병렬로 연결된 저항을 이용하여 DC 링크의 전하를 강제 방전시키는 경우 다음과 같은 두 가지 문제점이 발생한다.
첫째, 병렬로 연결된 저항은 시스템이 운전중에 항상 전류가 흐르므로 그에 대응하는 전력의 손실을 초래한다. 즉, 시스템이 운전 중일 때 DC 링크에 상한 전압이 인가되기 때문에 방전저항이 병렬로 연결될 경우 병렬저항으로 전류가 흐르게 되고 이는 병렬저항으로 흐르는 전류를 병렬저항의 저항값에 의해 발생하는 전도 손실만큼의 전력 손실을 야기한다.
둘째로, 시스템의 운전 정지시 배터리 관리 시스템(BMS)은 48V의 고전압 배터리와 인버터 사이에 연결된 릴레이를 차단하게 되고, 이때 커패시터에 저장된 전하가 방전저항을 통하여 열에너지로 방출되기 때문에, 커패시터에 저장된 에너지만큼의 에너지 손실을 야기한다.
KR 1123463 B
상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해, 본 발명의 일 실시예는 운전 종료에 따른 DC 링크 전압의 강제 방전 저항을 구비하지 않고도 안정적인 방전 및 에너지 손실을 감소시켜 시스템 효율을 향상시킬 수 있는 마일드 하이브리드 시스템의 DC 링크 방전 장치 및 그 방법을 제공하고자 한다.
위와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 측면에 따르면, 인버터와 배터리 관리 시스템(BMS) 사이에 병렬 배치되는 DC 링크 커패시터; 상기 DC 링크 커패시터의 일단과 연결되는 저전압 배터리; 상기 DC 링크 커패시터의 타단과 상기 저전압 배터리 사이에 직렬 배치되어 차량의 운전중 턴오프되고 운전 종료시 턴온되는 스위칭부; 및 상기 차량의 운전상태를 감지하여 상기 스위칭부의 턴온 및 턴오프를 제어하되, 상기 차량의 운전 종료시 상기 DC 링크 커패시터의 충전 전하를 상기 저전압 배터리로 방전하도록 상기 스위칭부를 턴온시키는 전자제어유닛;을 포함하는 마일드 하이브리드 시스템의 DC 링크 방전 장치가 제공된다.
일 실시예에서, 상기 스위칭부는 반도체 스위칭 소자를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 스위칭부는 상기 반도체 스위칭 소자의 도통 전류가 상기 저전압 배터리의 최대 전류에 대응하도록 조절하는 저항을 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 전자제어유닛은 상기 배터리 관리 시스템의 고전압 배터리의 일단과 상기 DC 링크 커패시터의 타단 사이에 직렬 배치되는 스위칭 소자의 온오프에 따라 상기 차량의 운전상태를 감지할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 전자제어유닛은 상기 차량의 시동키의 온오프에 따라 상기 차량의 운전상태를 감지할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 전자제어유닛은 상기 DC 링크 커패시터의 전압을 감지하여 일정 수준 이하인 경우 상기 스위칭부를 턴오프하도록 제어할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 차량의 운전 종료의 여부를 판단하는 단계; 상기 차량의 운전 종료시 인버터와 배터리 관리 시스템(BMS) 사이에 병렬 배치되는 DC 링크 커패시터와, 저전압 배터리를 연결하도록 스위칭부를 턴온하는 단계; 상기 DC 링크 커패시터의 충전 전하를 상기 저전압 배터리로 방전하는 단계; 상기 DC 링크 커패시터의 전압이 일정 수준 이하인지의 여부를 판단하는 단계; 및 상기 DC 링크 커패시터의 전압이 일정 수준 이하인 경우 상기 DC 링크 커패시터와 상기 저전압 배터리를 분리하도록 상기 스위칭부를 턴오프하는 단계;를 포함하는 마일드 하이브리드 시스템의 DC 링크 방전 방법이 제공된다.
일 실시예에서, 상기 스위칭부는 반도체 스위칭 소자일 수 있다.
일 실시예에서, 상기 스위칭부는 상기 반도체 스위칭 소자의 도통 전류가 상기 저전압 배터리의 최대 전류에 대응하도록 조절하는 저항을 더 포함할 수 있다
일 실시예에서, 상기 차량의 운전 종료의 여부를 판단하는 단계는 상기 배터리 관리 시스템의 고전압 배터리의 일단과 상기 DC 링크 커패시터의 타단 사이에 직렬 배치되는 스위칭 소자의 상태를 감지하여 오프 상태이면 운전 종료로 판단할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 차량의 운전 종료의 여부를 판단하는 단계는 상기 차량의 시동키의 상태를 감지하여 오프 상태이면 운전 종료로 판단할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 마일드 하이브리드 시스템의 DC 링크 방전 방법은 상기 차량이 운전중이면, 상기 DC 링크 커패시터와 상기 저전압 배터리를 분리하도록 상기 스위칭부를 턴오프하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 마일드 하이브리드 시스템의 DC 링크 방전 장치 및 그 방법은 강제 방전용 시멘트 저항을 생략함으로써, 시스템 운전중 발생하는 에너지의 손실을 방지할 수 있으므로 시스템 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 시스템 운전 종료시 DC 링크의 충전 전하를 저전압 배터리로 방전함으로써, DC 링크의 전기에너지를 재활용할 수 있으므로 시스템 효율을 더욱 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 DC 링크의 강제 방전시 시멘트 저항을 사용하지 않으므로 시멘트 저항에 의한 열 발생을 고려할 필요가 없어 시스템을 간략화할 수 있고 따라서 제조비용을 절감할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 마일드 하이브리드 시스템의 DC 링크 방전 장치의 구성도이다.
도 2는 도 1에서 시스템 운전 종료시의 구성도이다.
도 3은 도 1의 전자제어유닛의 동작을 설명하기 위한 개념도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 마일드 하이브리드 시스템의 DC 링크 방전 방법의 순서도이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 마일드 하이브리드 시스템의 DC 링크 방전 장치를 보다 상세히 설명하도록 한다. 도 1은 본 발명의 실시예에 따른 마일드 하이브리드 시스템의 DC 링크 방전 장치의 구성도이고, 도 2는 도 1에서 시스템 운전 종료시의 구성도이고, 도 3은 도 1의 전자제어유닛의 동작을 설명하기 위한 개념도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 시스템은 전자제어유닛(110), 배터리 관리 시스템(120), 인버터(130), 저전압 배터리(140), 및 모터(150)를 포함한다.
전자제어유닛(110)은 각 구성들을 제어하며, 도면에 도시되지 않았지만, 하이브리드 시스템의 각 구성들에 대한 상태를 파악할 수 있다. 이러한 전자제어유닛(110)은 후술하는 바와 같이, DC 링크 커패시터(Cdc)에 저장된 에너지를 강제 방전하도록 제어할 수 있다.
배터리 관리 시스템(120)은 고전압 배터리(122)와 이를 인버터(130)에 연결 및 분리하도록 스위칭하는 릴레이(S1)를 포함한다. 여기서, 고전압 배터리(122)는 복수의 슈퍼커패시터로 구성되며, 차량 감속시 모터(150)로부터 회생제동된 전기에너지가 공급되어 충전되고, 차량 가속시 엔진 토크를 보조하도록 모터(150)로 충전된 전기에너지를 공급할 수 있다.
릴레이(S1)는 차량의 운전시 고전압 배터리(122)와 인버터(130)를 연결하도록 온되고, 차량의 운전 정지시 고전압 배터리(122)와 인버터(130)를 분리하도록 오프될 수 있다. 일례로, 릴레이(S1)는 차량의 시동키의 온오프에 따라 차량의 운전상태를 감지할 수 있다.
인버터(130)는 교류를 직류로 변환하거나 직류를 교류로 변환하는 양방향 변환기로서, 고전압 배터리(122)로부터 공급되는 전기에너지를 변환하여 모터(150)에 공급하거나, 모터(150)에서 발전된 전기에너지를 변환하여 고전압 배터리(122)에 공급하여 충전할 수 있다.
저전압 배터리(140)는 모터(150)의 알터네이터(alternator)에 의해 변환된 전기에너지가 공급되어 충전되고, 차량 전장 부하로 충전된 전력을 공급할 수 있다. 여기서, 이러한 저전압 배터리(140)는 차량 전장 부하로서 배터리 관리 시스템(120) 및 인버터(130)로 전력을 공급할 수 있다.
모터(150)는 엔진과 벨트를 통하여 연동되며, 엔진의 시동을 위한 스타트 모터와 교류 전압을 발전할 수 있는 발전기로서 기능할 수 있다. 구체적으로, 모터(150)는 스타트 모터로 기능할 경우, 인버터(130)를 통해 구동 전압을 공급받아 엔진 동력의 보조 역할을 하고, 발전기로서 기능할 경우, 차량 제동시 발생하는 전기에너지를 고전압 배터리(122)에 공급하여 충전할 수 있다.
본 실시예에서, 모터(150)는 알터네이터 기능을 구비하며, 이를 통해 저전압 배터리(140)를 충전하기 때문에 고전압 배터리(122)의 출력을 변환하는 LDC(Low Voltage DC-DC Converter)는 별도로 구비하지 않는다.
여기서, 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 시스템의 DC 링크 방전 장치(100)는 DC 링크 커패시터(Cdc), 스위칭부(S2), 전자제어유닛(110), 및 저전압 배터리(140)를 포함한다.
DC 링크 커패시터(Cdc)는 인버터(130)와 배터리 관리 시스템(120) 사이에 병렬 배치될 수 있다. 여기서, DC 링크 커패시터(Cdc)는 일단이 저전압 배터리(140)와 연결되고, 타단이 스위칭부(S2)와 연결될 수 있다.
스위칭부(S2)는 DC 링크 커패시터(Cdc)와 저전압 배터리(140) 사이에 직렬 연결되어 차량의 운전중 턴오프되고 운전 종료시 턴온될 수 있다. 일례로, 스위칭부(S2)는 DC 링크 커패시터(Cdc)의 양극과 저전압 배터리(140) 사이에 연결될 수 있지만, 이에 한정되지 않고, DC 링크 커패시터(Cdc)의 음극과 저전압 배터리(140) 사이에 연결될 수 있다.
여기서, 스위칭부(S2)가 턴오프된 경우, 즉, 차량이 운전중인 경우, DC 링크 커패시터(Cdc)와 저전압 배터리(140)는 분리될 수 있다. 이때, 저전압 배터리(140)는 모터(150)의 알터네이터를 통하여 충전될 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 스위칭부(S2)가 턴온된 경우, 즉, 차량이 운전 종료된 경우, DC 링크 커패시터(Cdc)와 저전압 배터리(140)는 직접 연결될 수 있다. 이때, DC 링크 커패시터(Cdc)에 저장된 전기에너지는 저전압 배터리(140)로 방전될 수 있다.
이러한 스위칭부(S2)는 반도체 스위칭 소자를 포함할 수 있다. 일례로, 스위칭부(S2)는 일정 크기의 제어 전압 및 전압 차에 의해 스위칭할 수 있는 BJT, FET, 및 MOSFET 등을 포함할 수 있다.
또한, 스위칭부(S2)는 상기 반도체 스위칭 소자의 도통 전류가 저전압 배터리(140)의 최대 전류에 대응하도록 조절하는 저항을 더 포함할 수 있다. 이에 의해, 본 발명의 실시예에 따른 DC 링크 방전 장치(100)는 별도의 컨버터를 구비하지 않고 반도체 스위칭 소자만을 추가하여 구현될 수 있다.
이러한 스위칭부(S2)는 차량의 운전중 DC 링크 커패시터(Cdc)와 저전압 배터리(140) 사이를 분리하며, DC 링크 커패시터(Cdc)의 방전을 위한 시멘트 저항이 생략되어 있기 때문에, DC 링크 커패시터(Cdc)의 에너지의 손실을 방지할 수 있으므로 시스템 효율을 향상시킬 수 있다. 특히, 시멘트 저항에 의해 전기에너지가 열에너지로 변환되지 않으므로, 열 발생을 고려할 필요가 없으므로 시스템을 간략하게 구성할 수 있다.
전자제어유닛(110)은 차량의 운전상태를 감지하여 스위칭부(S2)의 턴온 및 턴오프를 제어할 수 있다. 즉, 전자제어유닛(110)은 차량의 운전중에 DC 링크 커패시터(Cdc)와 저전압 배터리(140)를 분리하도록 스위칭부(S2)를 턴오프시키고, 차량의 운전 종료시 DC 링크 커패시터(Cdc)의 충전 전하를 저전압 배터리(140)로 방전하도록 스위칭부(S2)를 턴온시킬 수 있다.
여기서, 전자제어유닛(110)은 배터리 관리 시스템(120)의 고전압 배터리(122)의 일단과 DC 링크 커패시터(Cdc)의 타단 사이에 직렬 배치되는 릴레이(S1)의 온오프에 따라 차량의 운전상태를 감지할 수 있다. 즉, 전자제어유닛(110)은 스위칭부(S2)가 릴레이(S1)와 반대로 스위칭 동작하도록 제어할 수 있다. 일례로, 전자제어유닛(110)은 릴레이(S1)의 턴온 및 턴오프 동작에 따른 제어 메시지에 의해 스위칭부(S2)의 스위칭을 제어할 수 있다.
대안적으로, 전자제어유닛(110)은 차량의 시동키의 온오프에 따라 차량의 운전상태를 감지할 수 있다. 즉, 전자제어유닛(110)은 차량의 시동키가 온인 경우, 차량이 운전중인 것으로 판단하고, 차량의 시동키가 오프인 경우, 차량이 운전 종료된 것으로 판단할 수 있다.
한편, 스위칭부(S2)가 지속적으로 턴온되어 있는 경우, DC 링크 커패시터(Cdc)는 완전 방전될 수 있으므로, 이를 방지하기 위해, 전자제어유닛(110)은 DC 링크 커패시터(Cdc)가 완전 방지되지 않도록 DC 링크 커패시터(Cdc)의 전압을 감지하여 일정 수준 이하인 경우 스위칭부(S2)를 턴오프하도록 제어할 수 있다.
즉, 도 3에 도시된 바와 같이, 전자제어유닛(110)은 차량의 시동키 온오프 정보에 따라 릴레이(S1)를 제어하기 위한 제어신호(C1) 또는 릴레이(S1)의 온오프 또는 차량의 시동키 온오프 또는 정보에 따라 스위칭부(S2)를 제어하기 위한 제어신호(C2)를 생성하고, DC 링크 커패시터(Cdc)의 전압(Vdc) 상태에 따라 스위칭부(S2)를 제어하기 위한 제어신호(C2)를 생성할 수 있다.
저전압 배터리(140)는 차량의 운전 종료에 의해 스위칭부(S2)가 턴온되면 DC 링크 커패시터(Cdc)의 양단과 연결되어 DC 링크 커패시터(Cdc)에 저장된 전기에너지의 방전에 따라 충전될 수 있다.
이러한 저전압 배터리(140)는 DC 링크 커패시터(Cdc)의 강제 방전을 위한 경로이며, DC 링크 커패시터(Cdc)로부터 강제 방전되는 전하에 의해 충전되므로 DC 링크 커패시터(Cdc)의 전기에너지를 재활용할 수 있고, 따라서 전체 시스템의 효율을 더욱 향상시킬 수 있다.
이하, 도 4를 참조하여 본 발명의 마일드 하이브리드 시스템의 DC 링크 방전 방법을 설명한다. 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 마일드 하이브리드 시스템의 DC 링크 방전 방법의 순서도이다.
마일드 하이브리드 시스템의 DC 링크 방전 방법(500)은 시동 온에 따라 DC 링크 커패시터(Cdc)와 저전압 배터리(140)를 분리하는 단계(S510 및 S520), 시동 오프 여부를 판단하는 단계(S530), DC 링크 커패시터(Cdc)와 저전압 배터리(140)를 연결하여 방전하는 단계(S540 및 S550), DC 링크 커패시터(Cdc)의 전압이 일정 수둔 이하이면 DC 링크 커패시터(Cdc)와 저전압 배터리(140)를 분리하는 단계(S560 및 S570)를 포함한다.
보다 상세히 설명하면, 도 4에 도시된 바와 같이, 먼저, 차량이 시동 온되면(단계 S510), DC 링크 커패시터(Cdc)와 저전압 배터리(140)를 분리할 수 있다(단계 S520). 즉, 차량의 시동이 온됨에 따라 차량이 운전상태로 되면, DC 링크 커패시터(Cdc)와 저전압 배터리(140) 사이에 배치된 스위칭부(S2)가 턴오프되어 DC 링크 커패시터(Cdc)와 저전압 배터리(140) 사이에 직접적인 연결이 분리될 수 있다.
이와 같이, 차량의 운전중 DC 링크 커패시터(Cdc)와 저전압 배터리(140) 사이를 분리할 때, DC 링크 커패시터(Cdc)의 방전을 위한 시멘트 저항이 생략되어 있기 때문에, DC 링크 커패시터(Cdc)의 에너지의 손실을 방지할 수 있으므로 시스템 효율을 향상시킬 수 있다. 특히, 시멘트 저항에 의해 전기에너지가 열에너지로 변환되지 않으므로, 열 발생을 고려할 필요가 없으므로 시스템을 간략하게 구성할 수 있다.
다음으로, 차량의 시동이 오프되는지의 여부를 판단하여(단계 S530), 차량의 시동이 오프되지 않은 경우, 즉, 차랑이 지속적으로 운전상태인 경우, 시동이 오프될 때까지 대기하면서, 단계 S520의 상태를 유지할 수 있다.
이때, 차량의 시동의 오프 여부는 고전압 배터리(122)의 일단과 DC 링크 커패시터(Cdc)의 타단 사이에 직렬 배치되는 릴레이(S1)의 온오프에 따라 판단할 수 있다. 대안적으로, 차량의 시동키의 온오프에 따라 차량의 시동의 오프 여부를 판단할 수 있다.
단계 S530의 판단 결과, 차량의 운전이 종료되었다고 판단하면, DC 링크 커패시터(Cdc)와 저전압 배터리(140)를 직접 연결할 수 있다(단계 S540). 즉, 스위칭부(S2)를 턴온함으로써, 인버터(130)와 배터리 관리 시스템(120)에 사이에 병렬 배치되는 DC 링크 커패시터(Cdc)와 저전압 배터리(140)가 직접 연결될 수 있다.
이때, DC 링크 커패시터(Cdc)와 저전압 배터리(140)의 연결은 BJT, FET, 및 MOSFET 등과 같은 반도체 스위칭 소자에 의해 구현될 수 있다. 여기서, 상기 반도체 스위칭 소자의 도통 전류가 저전압 배터리(140)의 최대 전류에 대응하도록 조절하는 저항을 더 포함할 수 있다. 이에 의해, DC 링크 커패시터(Cdc)의 방전은 별도의 컨버터를 구비하지 않고 반도체 스위칭 소자만을 추가하여 구현될 수 있다.
이와 동시에, DC 링크 커패시터(Cdc)의 방전이 개시될 수 있다(단계 S550). 즉, DC 링크 커패시터(Cdc)의 충전 전하를 저전압 배터리(140)로 방전할 수 있다.
이와 같이 DC 링크 커패시터(Cdc)에 저장된 에너지를 저전압 배터리(140)로 강제 방전하여 충전함으로써, DC 링크 커패시터(Cdc)의 전기에너지를 재활용할 수 있고, 따라서 전체 시스템의 효율을 더욱 향상시킬 수 있다.
다음으로, DC 링크 커패시터(Cdc)의 전압이 일정 수준 이하인지의 여부를 판단하여(단계 S560), DC 링크 커패시터(Cdc)의 전압이 일정 수준 이상이라고 판단한 경우, 일정 수준 이하로 감소할 때까지 대기하면서, DC 링크 커패시터(Cdc)의 방전을 지속적으로 수행할 수 있다.
단계 S560의 판단 결과, DC 링크 커패시터(Cdc)의 전압이 일정 수준 이하인 경우, DC 링크 커패시터(Cdc)와 저전압 배터리(140)를 분리할 수 있다(단계 S570). 즉, 스위칭부(S2)를 턴오프함으로써, DC 링크 커패시터(Cdc)와 저전압 배터리(140)를 분리할 수 있다.
이상에서 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 사상은 본 명세서에 제시되는 실시 예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상범위 내에 든다고 할 것이다.
100 : DC 링크 방전 장치 110 : 전자제어유닛
120 : 배터리 관리 시스템(BMS) 122 : 고전압 배터리
130 : 인버터 140 : 저전압 배터리
150 : 모터 S1 : 릴레이
S2 : 스위칭부 Cdc : DC 링크 커패시터

Claims (12)

  1. 인버터와 배터리 관리 시스템(BMS) 사이에 병렬 배치되는 DC 링크 커패시터;
    상기 DC 링크 커패시터의 일단과 연결되는 저전압 배터리;
    상기 DC 링크 커패시터의 타단과 상기 저전압 배터리 사이에 직렬 배치되어 차량의 운전중 턴오프되고 운전 종료시 턴온되는 스위칭부; 및
    상기 차량의 운전상태를 감지하여 상기 스위칭부의 턴온 및 턴오프를 제어하되, 상기 차량의 운전 종료시 상기 DC 링크 커패시터의 충전 전하를 상기 저전압 배터리로 방전하도록 상기 스위칭부를 턴온시키는 전자제어유닛;
    을 포함하는 마일드 하이브리드 시스템의 DC 링크 방전 장치.
  2. 상기 스위칭부는 반도체 스위칭 소자를 포함하는 마일드 하이브리드 시스템의 DC 링크 방전 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 스위칭부는 상기 반도체 스위칭 소자의 도통 전류가 상기 저전압 배터리의 최대 전류에 대응하도록 조절하는 저항을 더 포함하는 마일드 하이브리드 시스템의 DC 링크 방전 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 전자제어유닛은 상기 배터리 관리 시스템의 고전압 배터리의 일단과 상기 DC 링크 커패시터의 타단 사이에 직렬 배치되는 스위칭 소자의 온오프에 따라 상기 차량의 운전상태를 감지하는 마일드 하이브리드 시스템의 DC 링크 방전 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 전자제어유닛은 상기 차량의 시동키의 온오프에 따라 상기 차량의 운전상태를 감지하는 마일드 하이브리드 시스템의 DC 링크 방전 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 전자제어유닛은 상기 DC 링크 커패시터의 전압을 감지하여 일정 수준 이하인 경우 상기 스위칭부를 턴오프하도록 제어하는 마일드 하이브리드 시스템의 DC 링크 방전 장치.
  7. 차량의 운전 종료의 여부를 판단하는 단계;
    상기 차량의 운전 종료시 인버터와 배터리 관리 시스템(BMS) 사이에 병렬 배치되는 DC 링크 커패시터와, 저전압 배터리를 연결하도록 스위칭부를 턴온하는 단계;
    상기 DC 링크 커패시터의 충전 전하를 상기 저전압 배터리로 방전하는 단계;
    상기 DC 링크 커패시터의 전압이 일정 수준 이하인지의 여부를 판단하는 단계; 및
    상기 DC 링크 커패시터의 전압이 일정 수준 이하인 경우 상기 DC 링크 커패시터와 상기 저전압 배터리를 분리하도록 상기 스위칭부를 턴오프하는 단계;
    를 포함하는 마일드 하이브리드 시스템의 DC 링크 방전 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 스위칭부는 반도체 스위칭 소자를 포함하는 마일드 하이브리드 시스템의 DC 링크 방전 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 스위칭부는 상기 반도체 스위칭 소자의 도통 전류가 상기 저전압 배터리의 최대 전류에 대응하도록 조절하는 저항을 더 포함하는 마일드 하이브리드 시스템의 DC 링크 방전 방법.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 차량의 운전 종료의 여부를 판단하는 단계는 상기 배터리 관리 시스템의 고전압 배터리의 일단과 상기 DC 링크 커패시터의 타단 사이에 직렬 배치되는 스위칭 소자의 상태를 감지하여 오프 상태이면 운전 종료로 판단하는 마일드 하이브리드 시스템의 DC 링크 방전 방법.
  11. 제7항에 있어서,
    상기 차량의 운전 종료의 여부를 판단하는 단계는 상기 차량의 시동키의 상태를 감지하여 오프 상태이면 운전 종료로 판단하는 마일드 하이브리드 시스템의 DC 링크 방전 방법.
  12. 제7항에 있어서,
    상기 차량이 운전중이면, 상기 DC 링크 커패시터와 상기 저전압 배터리를 분리하도록 상기 스위칭부를 턴오프하는 단계를 더 포함하는 마일드 하이브리드 시스템의 DC 링크 방전 방법.
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