KR20180065499A - 차량, 차량의 제어 방법 및 차량용 전력 분배 장치 - Google Patents

차량, 차량의 제어 방법 및 차량용 전력 분배 장치 Download PDF

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배중현
김범일
기 샴피오네
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현대자동차주식회사
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Abstract

차량은 전력을 생산하는 발전기; 상기 발전기에 의하여 생산된 전력을 일부를 저장하는 메인 배터리 및 보조 배터리; 상기 발전기로부터 전력을 공급받는 복수의 전장 부품; 상기 발전기와 상기 메인 배터리와 상기 보조 배터리로부터 상기 복수의 전장 부품들로 전력 공급을 허용하거나 차단하는 스위칭 회로; 상기 차량이 주행 중이면 상기 발전기와 상기 메인 배터리로부터 상기 복수의 전장 부품들로 전력 공급을 허용하도록 상기 스위칭 회로를 제어하고, 상기 차량이 주차 중이면 상기 보조 배터리로부터 상기 복수의 전장 부품들로 전력 공급을 허용하도록 상기 스위칭 회로를 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.

Description

차량, 차량의 제어 방법 및 차량용 전력 분배 장치 {Vehicle, Control Method of Vehicle, and Power Distribution Apparatus for Vehicle}
개시된 발명은 차량, 차량의 제어 방법 및 차량용 전력 분배 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 메인 배터리와 보조 배터리를 포함하는 차량, 차량의 제어 방법 및 차량용 전력 분배 장치에 관한 것이다.
일반적으로 차량은 화석 연료, 전기 등을 동력원으로 하여 도로 또는 선로를 주행하는 이동 수단 또는 운송 수단을 의미한다.
차량에는 운전자를 보호하고 운전자에게 편의와 재미를 제공하기 위하여 다양한 전장 부품이 마련되고 있다. 예를 들어, 차량에는 주행 보조 시스템, 시트 열선 등 큰 전력을 소비하는 전장 부품들이 마련되고 있다.
그 결과, 시동 모터에 전력을 공급하는 배터리의 소모가 증가하여, 시동이 걸리지 않는 문제가 발생하거나 배터리의 수명이 단축되는 문제가 발생하고 있다.
개시된 발명의 일 측면은 메인 배터리의 동작을 보조하는 보조 배터리를 포함하는 차량, 차량의 제어 방법 및 차량용 전력 분배 장치를 제공하고자 한다.
개시된 발명의 다른 일 측면은 메인 배터리의 성능 저하를 방지하기 위하여 보조 배터리를 제어할 수 있는 차량, 차량의 제어 방법 및 차량용 전력 분배 장치를 제공하고자 한다.
개시된 발명의 일 측면에 따른 차량은 전력을 생산하는 발전기; 상기 발전기에 의하여 생산된 전력을 일부를 저장하는 메인 배터리 및 보조 배터리; 상기 발전기로부터 전력을 공급받는 복수의 전장 부품; 상기 발전기와 상기 메인 배터리와 상기 보조 배터리로부터 상기 복수의 전장 부품들로 전력 공급을 허용하거나 차단하는 스위칭 회로; 상기 차량이 주행 중이면 상기 발전기와 상기 메인 배터리로부터 상기 복수의 전장 부품들로 전력 공급을 허용하도록 상기 스위칭 회로를 제어하고, 상기 차량이 주차 중이면 상기 보조 배터리로부터 상기 복수의 전장 부품들로 전력 공급을 허용하도록 상기 스위칭 회로를 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.
상기 복수의 전장 부품들은 상기 차량이 주행 중에 가동되는 일반 부하와, 상기 차량이 주행 및 주차 중에 가동되는 상시 부하를 포함하고, 상기 제어부는 상기 차량이 주행 중이면 상기 발전기 및 상기 메인 배터리로부터 상기 일반 부하 및 상기 상시 부하로 전력 공급을 허용하도록 상기 스위칭 회로를 제어하고, 상기 차량이 주차 중이면 상기 보조 배터리로부터 상기 상시 부하로 전력 공급을 허용하도록 상기 스위칭 회로를 제어할 수 있다.
상기 스위칭 회로는, 상기 발전기 및 상기 메인 배터리와 상기 보조 배터리를 연결하거나 차단하는 제1 스위치; 상기 메인 배터리와 상기 일반 부하를 연결하거나 차단하는 제2 스위치; 상기 메인 배터리와 상기 상시 부하를 연결하거나 상기 보조 배터리와 상기 상시 부하를 연결하는 제3 스위치를 포함할 수 있다.
상기 제어부는 상기 차량이 주행 중이면 상기 제2 스위치를 턴온하고 상기 메인 배터리와 상기 상시 부하를 연결하도록 상기 제3 스위치를 제어하고, 상기 차량이 주차 중이면 상기 제2 스위치를 턴오프하고 상기 보조 배터리와 상기 상시 부하를 연결하도록 상기 제3 스위치를 제어할 수 있다.
상기 제어부는 상기 차량이 주차 중이고 상기 보조 배터리의 충전율이 미리 정해진 제1 기준값보다 작으면 상기 상시 부하가 상기 보조 배터리 모두와 연결되지 않도록 상기 제3 스위치를 제어할 수 있다.
상기 제어부는 상기 차량이 주행 중이고 상기 보조 배터리의 충전율이 미리 정해진 제2 기준값보다 작으면 상기 발전기로부터 상기 보조 배터리가 충전되도록 상기 제1 스위치를 턴온할 수 있다.
상기 복수의 전장 부품들은 기준 전력을 초과하는 전력을 소비하는 대전력 부하를 더 포함하고, 상기 스위칭 회로는 상기 보조 배터리와 상기 대전력 부하를 연결하거나 차단하는 제4 스위치를 더 포함할 수 있다.
상기 제어부는 상기 대전력 부하가 가동되면 상기 메인 배터리와 상기 보조 배터리가 상기 대전력 부하에 전력을 공급하도록 상기 제1 스위치와 상기 제4 스위치를 턴온할 수 있다.
상기 차량은 태양광으로부터 전력을 생산하는 태양 전지를 더 포함하고, 상기 스위칭 회로는 상기 태양 전지와 상기 보조 배터리를 연결하거나 차단하는 제5 스위치를 더 포함할 수 있다.
상기 제어부는 외부 조도가 기준값보다 크고 상기 보조 배터리의 충전율이 미리 정해진 제2 기준값보다 작으면 상기 태양 전지로부터 상기 보조 배터리가 충전되도록 상기 제5 스위치를 턴온할 수 있다.
개시된 발명의 일 측면에 따른 차량의 제어 방법은 발전기와, 메인 배터리와, 보조 배터리를 포함하는 차량의 제어 방법에 있어서, 상기 차량이 주행 중이면, 상기 발전기와 상기 메인 배터리로부터 복수의 전장 부품들로 전력 공급을 허용하고 상기 보조 배터리로부터 상기 복수의 전장 부품들로 전력 공급을 차단하는 과정; 및 상기 차량이 주차 중이면, 상기 보조 배터리로부터 상기 복수의 전장 부품들로 전력 공급을 허용하고 상기 메인 배터리로부터 상기 복수의 전장 부품들로 전력 공급을 차단하는 과정을 포함할 수 있다.
상기 발전기와 상기 메인 배터리로부터 복수의 전장 부품들로 전력 공급을 허용하는 과정은, 상기 발전기 및 상기 메인 배터리로부터 상기 차량이 주행 중에 가동되는 일반 부하와 상기 차량이 주행 및 주차 중에 가동되는 상시 부하로 전력 공급을 허용하는 과정을 포함하고, 상기 보조 배터리로부터 상기 복수의 전장 부품들로 전력 공급을 허용하는 과정은, 상기 보조 배터리로부터 상기 상시 부하로 전력 공급을 허용하는 과정을 포함할 수 있다.
상기 제어 방법은 상기 차량이 주차 중이고 상기 보조 배터리의 충전율이 미리 정해진 제1 기준값보다 작으면 상기 보조 배터리로부터 상기 상시 부하로 전력 공급을 차단하는 과정을 더 포함할 수 있다.
상기 제어 방법은 상기 차량이 주행 중이고 상기 보조 배터리의 충전율이 미리 정해진 제2 기준값보다 작으면 상기 발전기로부터 상기 보조 배터리가 충전하는 과정을 더 포함할 수 있다.
상기 제어 방법은 기준 전력을 초과하는 전력을 소비하는 대전력 부하가 가동되면, 상기 메인 배터리와 상기 보조 배터리로부터 상기 대전력 부하로 전력 공급을 허용하는 과정을 더 포함할 수 있다.
상기 제어 방법은 외부 조도가 기준값보다 크고 상기 보조 배터리의 충전율이 미리 정해진 제2 기준값보다 작으면 태양 전지로부터 상기 보조 배터리를 충전하는 과정을 더 포함할 수 있다.
개시된 발명의 일 측면에 따른 차량용 전력 분배 장치는 차량의 발전기, 메인 배터리 및 보조 배터리를 제어하는 차량용 전력 분배 장치에 있어서, 상기 발전기와 상기 메인 배터리와 상기 보조 배터리로부터 상기 차량의 전장 부품들로 전력 공급을 허용하거나 차단하는 스위칭 회로; 상기 차량이 주행 중이면 상기 발전기와 상기 메인 배터리로부터 상기 복수의 전장 부품들로 전력 공급을 허용하도록 상기 스위칭 회로를 제어하고, 상기 차량이 주차 중이면 상기 보조 배터리로부터 상기 복수의 전장 부품들로 전력 공급을 허용하도록 상기 스위칭 회로를 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.
상기 차량은 전장 부품들은 상기 차량이 주행 중에 가동되는 일반 부하와, 상기 차량이 주행 및 주차 중에 가동되는 상시 부하를 포함하고, 상기 스위칭 회로는 상기 발전기 및 상기 메인 배터리와 상기 보조 배터리를 연결하거나 차단하는 제1 스위치, 상기 메인 배터리와 상기 일반 부하를 연결하거나 차단하는 제2 스위치, 및 상기 메인 배터리와 상기 상시 부하를 연결하거나 상기 보조 배터리와 상기 상시 부하를 연결하는 제3 스위치를 포함하고, 상기 제어부는 상기 차량이 주행 중이면 상기 발전기 및 상기 메인 배터리로부터 상기 일반 부하 및 상기 상시 부하로 전력 공급을 허용하도록 상기 스위칭 회로를 제어하고, 상기 차량이 주차 중이면 상기 보조 배터리로부터 상기 상시 부하로 전력 공급을 허용하도록 상기 제1, 제2 및 제3 스위치를 제어할 수 있다.
상기 제어부는 상기 차량이 주행 중이면 상기 제2 스위치를 턴온하고 상기 메인 배터리와 상기 상시 부하를 연결하도록 상기 제3 스위치를 제어하고, 상기 차량이 주차 중이면 상기 제2 스위치를 턴오프하고 상기 보조 배터리와 상기 상시 부하를 연결하도록 상기 제3 스위치를 제어할 수 있다.
상기 제어부는 상기 차량이 주차 중이고 상기 보조 배터리의 충전율이 미리 정해진 제1 기준값보다 작으면 상기 상시 부하가 상기 보조 배터리 모두와 연결되지 않도록 상기 제3 스위치를 제어할 수 있다.
상기 제어부는 상기 차량이 주행 중이고 상기 보조 배터리의 충전율이 미리 정해진 제2 기준값보다 작으면 상기 발전기로부터 상기 보조 배터리가 충전되도록 상기 제1 스위치를 턴온할 수 있다.
개시된 발명의 일 측면에 따르면, 메인 배터리의 동작을 보조하는 보조 배터리를 포함하는 차량, 차량의 제어 방법 및 차량용 전력 분배 장치를 제공할 수 있다.
개시된 발명의 다른 일 측면에 따르면, 메인 배터리의 성능 저하를 방지하기 위하여 보조 배터리를 제어할 수 있는 차량, 차량의 제어 방법 및 차량용 전력 분배 장치를 제공할 수 있다.
도 1은 일 실시예에 의한 차량의 차체를 도시한다.
도 2는 일 실시예에 의한 차량의 차대를 도시한다.
도 3은 일 실시예에 의한 차량의 전장 부품을 도시한다.
도 4는 일 실시예에 의한 차량의 전력 시스템을 도시한다.
도 5는 일 실시예에 의한 차량에 포함된 전력 분배 장치의 구성을 도시한다.
도 6은 일 실시예에 의한 차량의 전력 공급 동작을 도시한다.
도 7은 도 6에 도시된 동작에 의한 스위치 회로의 개폐를 도시한다.
도 8은 일 실시예에 의한 차량의 배터리 충전 동작을 도시한다.
도 9는 도 8에 도시된 동작에 의한 스위치 회로의 개폐를 도시한다.
도 10은 다른 일 실시예에 의한 차량의 전력 시스템을 도시한다.
도 11은 다른 일 실시예에 의한 차량에 포함된 배터리들의 충전 동작을 도시한다.
명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다. 본 명세서가 실시예들의 모든 요소들을 설명하는 것은 아니며, 개시된 발명이 속하는 기술분야에서 일반적인 내용 또는 실시예들 간에 중복되는 내용은 생략한다. 명세서에서 사용되는 '부, 모듈, 부재, 블록'이라는 용어는 소프트웨어 또는 하드웨어로 구현될 수 있으며, 실시예들에 따라 복수의 '부, 모듈, 부재, 블록'이 하나의 구성요소로 구현되거나, 하나의 '부, 모듈, 부재, 블록'이 복수의 구성요소들을 포함하는 것도 가능하다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐 아니라, 간접적으로 연결되어 있는 경우를 포함하고, 간접적인 연결은 무선 통신망을 통해 연결되는 것을 포함한다.
또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
명세서 전체에서, 어떤 부재가 다른 부재 "상에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.
제 1, 제 2 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위해 사용되는 것으로, 구성요소가 전술된 용어들에 의해 제한되는 것은 아니다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 예외가 있지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
각 단계들에 있어 식별부호는 설명의 편의를 위하여 사용되는 것으로 식별부호는 각 단계들의 순서를 설명하는 것이 아니며, 각 단계들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않는 이상 명기된 순서와 다르게 실시될 수 있다.
이하 첨부된 도면들을 참고하여 개시된 발명의 작용 원리 및 실시예들에 대해 설명한다.
차량은 엔진의 회전력 및/또는 전동기의 회전력을 이용하여 사람 및/또는 물건을 운송하는 기계/전기 장치이다.
차량의 엔진은 휘발유, 경유, 가스 등의 화석 연료를 폭발적으로 연소시키고, 화석 연료의 연소 중에 발생하는 병진 운동력을 회전 운동력으로 변환할 수 있다. 차량은 엔진이 생성한 회전력을 이용하여 이동할 수 있다.
차량은 엔진의 시동을 걸기 위한 시동 모터와, 시동 모터에 전기 에너지를 공급하는 배터리와, 엔진의 회전력을 이용하여 시동용 배터리에 전기 에너지를 공급하는 발전기를 포함할 수 있다.
또한, 차량은 운전자에게 안전 및 편의를 제공하기 위한 다양한 전장(電裝) 부품들을 포함하며, 전장 부품들은 시동용 배터리로부터 전기 에너지를 공급받을 수 있다. 전장 부품들이 전기 에너지를 소비함으로 인하여, 배터리는 방전될 수 있다. 배터리가 시동 모터를 구동할 수 없을 정도로 방전되는 것을 방지하기 위하여, 배터리의 충전량의 제어가 요구된다.
이하에서는, 차량과 차량에 포함된 배터리의 충전량을 제어하는 방법이 설명된다.
도 1은 일 실시예에 의한 차량의 차체를 도시한다. 도 2는 일 실시예에 의한 차량의 차대를 도시한다. 도 3은 일 실시예에 의한 차량의 전장 부품을 도시한다.
도 1, 도 2 및 도 3를 참조하면, 차량(1)은 차량(1)의 외관을 형성하고 운전자 및/또는 수화물을 수용하는 차체(body) (10)와, 차체(10) 이외의 동력 생성 장치, 동력 전달 장치, 제동 장치, 조향 장치, 차륜 등을 포함하는 차대(chassis) (20)와, 운전자를 보호하고 운전자에게 편의를 제공하는 전장 부품(30)을를 포함할 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 차체(10)는 운전자가 머무를 수 있는 실내 공간, 엔진을 수용하는 엔진 룸 및 화물을 수용하기 위한 트렁크 룸을 형성한다.
차체(20)는 후드(hood) (11), 프런트 펜더(front fender) (12), 루프 패널(roof panel) (13), 도어(door) (14), 트렁크 리드(trunk lid) (15), 쿼터 패널(quarter panel) (16) 등을 포함할 수 있다. 또한, 운전자의 시야를 확보하기 위하여, 차체(10)의 전방에는 프런트 윈도우(front window) (17)가 설치되고, 차체(10)의 측면에 사이드 윈도우(side window) (18)가 설치되고, 차체(10)의 후방에는 리어 윈도우(rear window) (19)가 마련될 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 차대(20)는 운전자의 제어에 따라 차량(1)이 주행할 수 있도록 동력 생성 장치(21), 동력 전달 장치(22), 조향 장치(23), 제동 장치(24), 차륜(25) 등을 포함할 수 있다. 또한, 차대(20)는 동력 생성 장치(21), 동력 전달 장치(22), 조향 장치(23), 제동 장치(24), 차륜(25)을 고정하는 프레임(26)을 더 포함할 수 있다.
동력 생성 장치(21)는 차량(1)이 주행하기 위한 회전력을 생성하며, 엔진(21a), 연료 공급 장치(21b), 배기 장치(21c) 등을 포함할 수 있다.
동력 전달 장치(22)는 동력 생성 장치(21)에 의하여 생성된 회전력을 차륜(25)으로 전달하며, 클러치/변속기(22a), 변속 레버, 차동 장치, 구동축(22b) 등을 포함할 수 있다.
조향 장치(23)는 차량(1)의 주행 방향을 제어하며, 스티어링 휠(23a), 조향 기어(23b), 조향 링크(23c) 등을 포함할 수 있다.
제동 장치(24)는 차륜(25)의 회전을 정지시키며, 브레이크 페달, 마스터 실린더(24a), 브레이크 디스크(24b), 브레이크 패드(24c) 등을 포함할 수 있다.
차륜(25)은 동력 생성 장치(21)로부터 동력 전달 장치(22)를 통하여 회전력을 제공받으며, 차량(1)을 이동시킬 수 있다. 차륜(25)은 차량의 전방에 마련되는 전륜과, 차량의 후방에 마련되는 후륜을 포함할 수 있다.
차량(1)은 이상에서 설명된 기계 부품뿐만 차량(1)의 제어, 운전자 및 동승자의 안전과 편의를 위한 다양한 전장 부품들(30)을 포함할 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이 차량(1)은 엔진 관리 시스템(Engine Management System, EMS) (31)과, 변속기 제어 유닛(Transmission Control Unit, TCU) (32)과, 전자 제동 시스템(Electronic Braking System, EBS) (33)과, 전동 조향 장치(Electric Power Steering, EPS) (34)와, 차체 제어 모듈(body control module, BCM) (35)과, 오디오 장치(audio) (36)와, 공조 장치(heating/ventilation/air conditioning, HVAC) (37)와, 메인 배터리 센서(38)와, 보조 배터리 센서(39)와, 전력 분배 장치(100)를 포함할 수 있다. 또한, 전장 부품들(30)에 전력을 공급하는 메인 배터리(B1)와 보조 배터리(B2)가 마련될 수 있다.
엔진 관리 시스템(31)은 가속 페달을 통한 운전자의 가속 명령에 응답하여 엔진의 동작을 제어하고 엔진을 관리할 수 있다. 예를 들어, 엔진 관리 시스템(31)은 엔진 토크 제어, 연비 제어, 엔진 고장 진단, 및/또는 발전기 제어 등을 수행할 수 있다.
변속기 제어 유닛(32)은 변속 레버를 통한 운전자의 변속 명령 또는 차량(1)의 주행 속도에 응답하여 변속기의 동작을 제어할 수 있다. 예를 들어, 변속기 제어 유닛(32)은 클러치 제어, 변속 제어, 및/또는 차속 감지 등을 수행할 수 있다. 또한, 변속기 제어 유닛(32)은 차속 감지를 위한 차속 센서를 포함할 수 있다.
전자 제동 시스템(33)은 제동 페달을 통한 운전자의 제동 명령에 응답하여 차량(1)의 제동 장치를 제어하고, 차량(1)의 균형을 유지할 수 있다. 예를 들어, 전자 제동 시스템(33)은 자동 주차 브레이크, 제동 중 슬립 방지, 및/또는 조향 중 슬립 방지 등을 수행할 수 있다.
전동 조향 장치(34)는 운전자가 쉽게 스티어링 휠을 조작할 수 있도록 운전자를 보조할 수 있다. 예를 들어, 전동 조향 장치(34)는 저속 주행 또는 주차 시에는 조향력을 감소시키고 고속 주행 시에는 조향력을 증가시키는 등 사용자의 조향 조작을 보조할 수 있다.
차체 제어 모듈(35)은 운전자에게 편의를 제공하거나 운전자의 안전을 보장하는 전장 부품들의 동작을 제어할 수 있다. 예를 들어, 차체 제어 모듈(35)은 차량(1)에 설치된 도어 잠금 장치, 헤드 램프, 와이퍼, 파워 시트, 시트 히터, 클러스터, 룸 램프, 내비게이션, 다기능 스위치 등을 제어할 수 있다.
오디오 장치(36)는 음향을 통하여 운전자에게 다양한 정보와 엔터테인먼트를 제공할 수 있다. 예를 들어, 오디오 장치(36)는 운전자의 명령에 따라 내부 저장 매체 또는 외부 저장 매체에 저장된 오디오 파일을 재생하고, 재생된 오디오 파일에 포함된 음향을 출력할 수 있다. 또한, 오디오 장치(36)는 오디오 방송 신호를 수신하고, 수신된 오디오 방송 신호에 대응하는 음향을 출력할 수 있다.
공조 장치(37)는 차량(1) 외부의 공기를 차량(1) 내부로 유입시키거나 차량(1) 내부의 공기를 순환시킬 수 있다. 또한, 공조 장치(37)는 차량(1) 실내 온도에 따라 실내 공기를 가열하거나 냉각할 수 있다.
메인 배터리(B1)와 보조 배터리(B2)는 엔진의 회전력으로부터 생성된 전기 에너지를 저장하고, 차량(1)에 포함된 각종 전장 부품들(30)에 전력을 공급할 수 있다. 예를 들어, 차량(1)의 주행 중에 발전기는 엔진의 회전 에너지를 전기 에너지로 변환할 수 있으며, 메인 배터리(B1)와 보조 배터리(B2)는 발전기로부터 전기 에너지를 공급받아 저장할 수 있다. 또한, 메인 배터리(B1)는 차량(1)의 주행을 위하여 시동 모터에 엔진의 시동을 위한 전력을 공급하거나 차량(1)의 주행 중에 차량(1)의 전장 부품들(30)에 전력을 공급할 수 있으며, 보조 배터리(B2)는 차량(1)의 주차 중에 차량(1)의 전장 부품들(30)에 전력을 공급할 수 있다.
메인 배터리 센서(38) 및 보조 배터리 센서(39)는 각각 메인 배터리(B1) 및 보조 배터리(B2)와 관련된 각종 정보를 획득할 수 있다. 예를 들어, 메인/보조 배터리 센서(38, 39)는 메인/보조 배터리(B1, B2)의 정격 용량, 메인/보조 배터리(B1, B2)의 충전율(State of Charge, SoC), 메인/보조 배터리(B1, B2)의 잔존 수명(State of Health, SoH), 메인/보조 배터리(B1, B2)의 출력 전압, 메인/보조 배터리(B1, B2)의 출력 전류, 메인/보조 배터리(B1, B2)의 온도 등의 배터리 상태 정보를 획득할 수 있다.
전력 분배 장치(100)는 메인 배터리(B1) 및/또는 보조 배터리(B2)의 전기 에너지를 차량(1)의 전장 부품들(30) 각각에 분배할 수 있다. 예를 들어, 전력 분배 장치(100)는 메인 배터리(B1) 및/또는 보조 배터리(B2)로부터 전장 부품들(30) 각각으로 전기 에너지의 공급을 허용하거나, 전장 부품들(30) 각각으로 전기 에너지의 공급을 차단할 수 있다.
예를 들어, 전력 분배 장치(100)는 엔진 관리 시스템(31), 변속기 제어 유닛(32) 등으로부터 차량(1)의 주행 상태에 관한 정보를 수신하고 메인 배터리 센서(38) 및/또는 보조 배터리 센서(39)로부터 메인 배터리(B1) 및/또는 보조 배터리(B2)의 상태에 관한 정보를 수신할 수 있다. 또한, 전력 분배 장치(100)는 차량(1)의 주행 정보와 메인 배터리(B1) 및/또는 보조 배터리(B2)의 상태 정보를 기초로 전장 부품들(30) 각각으로의 전기 에너지의 공급을 제어할 수 있다.
이외에도 차량(1)은 운전자를 보호하고 운전자에게 편의를 제공하기 위한 전장 부품을 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 차량(1)은 도어 잠금 장치, 헤드 램프, 와이퍼, 파워 시트, 시트 히터, 클러스터, 룸 램프, 내비게이션, 다기능 스위치 등의 전장 부품들(30)을 포함할 수 있다.
이러한 전장 부품들(30)은 차량용 통신 네트워크(NT)를 통하여 서로 통신할 수 있다. 예를 들어, 전장 부품들(30)은 이더넷(Ethernet), 모스트(MOST, Media Oriented Systems Transport), 플렉스레이(Flexray), 캔(CAN, Controller Area Network), 린(LIN, Local Interconnect Network) 등을 통하여 데이터를 주고 받을 수 있다.
전장 부품들(30)은 메인 배터리(B1) 및/또는 보조 배터리(B2)로부터 전력을 공급받을 수 있다. 앞서 설명된 바와 같이, 메인 배터리(B1)와 보조 배터리(B2)는 차량(1)의 주행 중 또는 주차 중에 전장 부품들(30)에 전력을 공급할 수 있다.
메인 배터리(B1)와 보조 배터리(B2)가 전장 부품들(30)에 전력을 공급하는 것은 아래에서 자세하게 설명한다.
도 4는 일 실시예에 의한 차량의 전력 시스템을 도시한다.
도 4에 도시된 바와 같이, 차량(1)은 시동 모터(21d)와, 엔진(21a)와, 발전기(21e)와, 메인 배터리(B1)와, 보조 배터리(B2)와, 전기 부하들(41, 42, 43)와, 전력 분배 장치(100)를 포함할 수 있다.
시동 모터(21d)은 엔진(21a)이 정지 중에 엔진(21a)의 시동을 걸기 위하여 엔진(21a)에 회전력을 제공할 수 있다. 시동 모터(21d)는 메인 배터리(B1)로부터 전력을 공급받을 수 있으며, 시동 모터(21d)가 엔진(21a)의 시동을 걸기 위하여 많은 전력을 소비할 수 있다. 따라서, 메인 배터리(B1)는 시동 모터(21d)의 동작을 위하여 일정 수준 이상의 전력량(예를 들어, 대략 80% 이상의 충전율)을 유지할 수 있다.
발전기(21e)는 전기 에너지 즉 전력을 생산할 수 있다. 엔진(21a)은 차량(1)을 이동시키기 위한 동력을 생성한다. 구체적으로, 엔진(21a)은 연료의 폭발적 연소를 이용하여 회전력을 생성할 수 있으며, 엔진(21a)의 회전력은 변속기(22a)를 거쳐 차륜(25)으로 전달될 수 있다. 이때, 엔진(21a)에 의하여 생성된 회전력 중 일부는 발전기(21e)로 제공될 수 있으며, 발전기(21e)는 엔진(21a)의 회전력으로부터 전력을 생산할 수 있다.
발전기(21e)는 차량(1)의 주행 상태 및 메인 배터리(B1) 및/또는 보조 배터리(B2)의 충전율(SoC)에 따라 발전량을 조절할 수 있다. 예를 들어, 발전기(21e)는 회전자와 고정자가 모두 코일을 포함할 수 있으며, 회전자는 엔진(21a)의 회전에 의하여 회전할 수 있으며, 고정자는 고정될 수 있다. 회전자가 회전하는 중에 회전자의 코일에 전류가 공급되면 회전하는 자계가 발생하며, 회전하는 자계로 인하여 고정자의 코일에 기전력이 유도한다. 이를 이용하여 발전기(21e)는 전력을 생산할 수 있다. 또한, 회전자의 코일에 공급되는 전류의 크기에 따라 회전자가 생성하는 자계의 크기가 변화하며, 고정자의 코일에 발생하는 기전력의 크기가 변화할 수 있다. 다시 말해, 회전자의 코일에 공급되는 전류의 크기에 따라 발전기(21e)는 전력의 생산량을 조절할 수 있다.
발전기(21e)에 의하여 생산된 전력의 일부는 차량(1)의 전기 부하들(41, 42, 43) 즉 전장 부품들(30)에 공급되며, 일부는 차량(1)의 메인 배터리(B1) 및/또는 보조 배터리(B2)에 저장될 수 있다. 다시 말해, 발전기(21e)에 의하여 생산된 전력은 전기 부하들(41, 42, 43)에 공급되고, 남은 전력이 메인 배터리(B) 및/또는 보조 배터리(B2)에 저장될 수 있다.
메인 배터리(B1)는 발전기(21e)로부터 전력을 공급받으며, 공급된 전력을 화학 에너지의 형태로 저장할 수 있다. 메인 배터리(B1)는 엔진(21a)의 정지 시에 엔진(21a)의 시동을 걸기 위한 전력을 시동 모터(21d)에 공급할 수 있으며, 차량(1)의 전기 부하들(41, 42, 43) 즉 전장 부품들(30)에 전력을 공급할 수도 있다. 예를 들어, 전장 부품들(30)이 소비하는 전력이 발전기(21e)가 생산하는 전력보다 큰 경우, 메인 배터리(B1)는 전기 부하들(41, 42, 43)에 전력을 공급할 수 있다.
보조 배터리(B2)는 발전기(21e)로부터 전력을 공급받으며, 공급된 전력을 화학 에너지의 형태로 저장할 수 있다. 특히, 보조 배터리(B2)는 엔진(21a)이 정지된 주차 중에 차량(1)의 전기 부하들(41, 42, 43) 즉 전장 부품들(30)에 전력을 공급할 수 있다.
엔진(21a)이 정지된 주차 중에는 메인 배터리(B1)가 충전되지 않는다. 차량(1)의 주차 중에 메인 배터리(B1)가 전기 부하들(41, 42, 43)에 지속적으로 전력을 공급하면 메인 배터리(B1)이 방전되며, 메인 배터리(B1)가 시동 모터(21d)에 충분한 전력을 공급하지 못할 수 있다. 이를 방지하기 위하여, 엔진(21a)이 정지된 주차 중에 보조 배터리(B2)가 차량(1)의 전기 부하들(41, 42, 43)에 전력을 공급할 수 있다.
전기 부하들(41, 42, 43)은 앞서 설명된 차량(1)의 전장 부품들(30)과 동일하며, 배터리(B1, B2)의 입장에서 전장 부품들(30)은 부하에 해당하므로 이하에서는 전장 부품들(30)을 전기 부하들(41, 42, 43)로 칭한다.
전기 부하들(41, 42, 43)은 동작 및 전력 소모량에 따라 대전력 부하(41)와, 상시 부하(42)와, 일반 부하(43)로 구별될 수 있다.
대전력 부하(41)는 차량(1)의 주행 중에 전력이 공급되는 전기 부하로써, 기준 전력을 초과하는 전력을 소비하는 전기 부하를 나타낼 수 있다. 예를 들어, 차량(1)의 공조 장치(37)는 대전력 부하(41)에 속할 수 있다.
대전력 부하(41)가 동작하기 위한 충분한 전력을 공급하기 위하여, 메인 배터리(B1)와 보조 배터리(B2)가 함께 대전력 부하(41)에 전력을 공급할 수 있다.
상시 부하(42)는 차량(1)의 주행 및 주차 중에 전력이 공급되는 전기 부하를 나타낼 수 있다. 차량(1)의 전장 부품들(30) 중 일부는 차량(1)의 주차 중에도 전력 공급이 요구될 수 있다. 예를 들어, 스마트 키를 이용하는 차량(1)의 경우, 차량(1)은 스마트 키를 소지한 운전자가 접근하면 도어의 잠금을 해제한다. 따라서, 도어 잠금 장치를 제어하는 차체 제어 모듈(35)은 차량(1)의 주차 중에 전력이 공급될 수 있으며, 차체 제어 모듈(35)은 상시 부하(42)에 속할 수 있다.
상시 부하(42)는 메인 배터리(B1) 및/또는 보조 배터리(B2)의 상시 전원 단자(예를 들어, B+ 단자)에 연결되며, 차량(1)의 주행 중에 메인 배터리(B1)로부터 전력을 공급받고, 차량(1)의 주차 중에 보조 배터리(B2)로부터 전력을 공급받을 수 있다.
일반 부하(43)는 전장 부품들(30) 중에 대전력 부하(41)와 상시 부하(42)가 아닌 전장 부품들을 나타낸다. 다시 말해, 일반 부하(43)는 차량(1)의 주행 중에 전력이 공급되며, 기준 전력 미만의 전력을 소비할 수 있다. 도어 잠금 장치, 헤드 램프, 와이퍼, 파워 시트, 시트 히터, 클러스터, 룸 램프, 내비게이션, 다기능 스위치 등 많은 전장 부품들이 일반 부하(43)에 속할 수 있다.
일반 부하(43)는 메인 배터리(B1) 및/또는 보조 배터리(B2)의 액세서리 전원 단자(예를 들어, ACC 단자)에 연결되며, 차량(1)의 주행 중에 메인 배터리(B1)로부터 전력을 공급받을 수 있다.
이처럼, 발전기(21e)와, 메인 배터리(B1)와, 보조 배터리(B1, B2)는 상호 보완적으로 차량(1)의 전기 부하들(41, 42, 43)에 전력을 공급할 수 있다. 전기 부하들(41, 42, 43)은 발전기(21e) 및/또는 메인/보조 배터리(B1, B2)로부터 전력을 공급받으며, 차량(1)의 구성을 제어하거나 운전자에게 안전과 편의를 제공할 수 있다.
이하에서는 전기 부하들(41, 42, 43)에 전력을 분배하는 전력 분배 장치(100)의 구성 및 동작이 설명된다.
도 5는 일 실시예에 의한 차량에 포함된 전력 분배 장치의 구성을 도시한다.
도 5에 도시된 바와 같이, 전력 분배 장치(100)는 스위칭 회로(SW1, SW2, SW3, SW4, D)과, 통신부(120)와, 제어부(110)를 포함할 수 있다.
스위칭 회로(SW1, SW2, SW3, SW4, D)은 제1 스위치(SW1)와, 제2 스위치(SW2)와, 제3 스위치(SW3)와, 제4 스위치(SW4)와, 다이오드(D)를 포함할 수 있으며, 발전기(21e)/메인 배터리(B1)/보조 배터리(B2)와 전기 부하들(41, 42, 43) 사이에 마련될 수 있다.
제1 스위치(SW1)는 발전기(21e)/메인 배터리(B1)와 보조 배터리(B2) 사이에 마련될 수 있다. 제1 스위치(SW1)는 발전기(21e) 및/또는 메인 배터리(B1)로부터 보조 배터리(B2)로 전력 공급을 허용하거나 차단할 수 있다.
예를 들어, 보조 배터리(B2)의 충전율(Soc)이 기준값보다 작으면 제1 스위치(SW1)는 턴온(폐쇄)될 수 있으며, 보조 배터리(B2)는 발전기(21e) 및/또는 메인 배터리(B1)로부터 전력을 공급받을 수 있다. 또한, 보조 배터리(B2)의 충전율(Soc)이 기준값보다 크면 제1 스위치(SW1)는 턴오프(개방)될 수 있으며, 발전기(21e)/메인 배터리(B1)로부터 보조 배터리(B2)로 전력 공급이 차단될 수 있다.
보조 배터리(B2)로부터 메인 배터리(B1)로의 역전류를 방지하기 위하여 다이오드(D)가 마련될 수 있으며, 다이오드(D)는 제1 스위치(SW1)와 직렬로 연결될 수 있다.
제2 스위치(SW2)는 메인 배터리(B1)와 일반 부하(43) 사이에 마련될 수 있다. 제2 스위치(SW2)는 메인 배터리(B1)로부터 일반 부하(43)로 전력 공급을 허용하거나 차단할 수 있다.
예를 들어, 차량(1)이 주행 중이면 제2 스위치(SW2)는 턴온(폐쇄)될 수 있으며, 일반 부하(43)는 메인 배터리(B1)로부터 전력을 공급받을 수 있다. 또한, 차량(1)이 주차 중이면 제2 스위치(SW2)는 턴오프(개방)될 수 있으며, 메인 배터리(B1)로부터 일반 부하(43)로 전력 공급이 차단될 수 있다.
제3 스위치(SW3)는 메인 배터리(B1)/보조 배터리(B2)와 상시 부하(42) 사이에 마련될 수 있다. 제3 스위치(SW3)는 전환 접점(changeover contact switch)을 포함하는 스위치를 채용할 수 있다. 제3 스위치(SW3)는 메인 배터리(B1)와 상시 부하(43)를 연결하거나, 보조 배터리(B2)와 상시 부하(43)를 연결하거나, 배터리(B1, B2)와 상시 부하(43)의 연결을 차단할 수 있다. 다시 말해, 제3 스위치(SW3)는 메인 배터리(B1)로부터 상시 부하(43)로 전력 공급을 허용하거나, 보조 배터리(B2)로부터 상시 부하(43)로 전력 공급을 허용하거나, 배터리(B1, B2)로부터 상시 부하(43)로 전력 공급을 차단할 수 있다.
예를 들어, 차량(1)이 주행 중이면 제3 스위치(SW3)는 메인 배터리(B1)와 상시 부하(43)를 연결하고, 상시 부하(42)는 메인 배터리(B1)로부터 전력을 공급받을 수 있다. 차량(1)이 주차 중이면 제3 스위치(SW3)는 보조 배터리(B2)와 상시 부하(43)를 연결하고, 상시 부하(42)는 보조 배터리(B2)로부터 전력을 공급받을 수 있다. 또한, 차량(1)이 주차 중이고 보조 배터리(B2)의 충전율이 기준값 미만이면 제3 스위치(SW3)는 배터리(B1, B2)와 상시 부하(43)의 연결을 차단하거나, 선택적으로 메인 배터리(B1)와 상시 부하(43)를 연결할 수 있다.
제4 스위치(SW4)는 보조 배터리(B2)와 대전력 부하(41) 사이에 마련될 수 있다. 제4 스위치(SW4)는 메인 배터리(B1) 및 보조 배터리(B2)로부터 대전력 부하(41)로 전력 공급을 허용하거나 차단할 수 있다.
예를 들어, 대전력 부하(41)가 가동되면, 제4 스위치(SW4)가 턴온(폐쇄)될 수 있다. 또한, 메인 배터리(B1)와 보조 배터리(B2)가 함께 대전력 부하(41)에 전력을 공급하기 위하여 제4 스위치(SW4) 뿐만 아니라 제1 스위치(SW1) 역시 턴온(폐쇄)될 수 있다. 그 결과, 대전력 부하(41)는 메인 배터리(B1)와 보조 배터리(B2) 모두로부터 전력을 공급받을 수 있다.
또한, 제1, 제2, 제3 및 제4 스위치(SW1, SW2, SW3, SW4) 각각은 릴레이(relay) 또는 트랜지스터(transistor)를 채용할 수 있다. 예를 들어, 제1, 제2, 제3 및 제4 스위치(SW1, SW2, SW3, SW4) 각각은 양극성 접합 트랜지스터(bipolar junction transistor, BJT), 금속 산화물 반도체 전계 효과 트랜지스터(metal-oxide-semiconductor field effect transistor, MOSFET), 절연 게이트 양극성 트랜지스터(insulated gate bipolar transistor, IGBT) 등을 채용할 수 있다.
이처럼, 스위칭 회로(SW1, SW2, SW3, SW4, D)는 제어부(110)의 전력 제어 신호에 따라 발전기(21e)/메인 배터리(B1)/보조 배터리(B2)로부터 전기 부하들(41, 42, 43)으로 전력 공급을 허용하거나 차단할 수 있다.
통신부(120)는 차량용 통신 네트워크(CNT)를 통하여 전장 부품들(30)로부터 통신 신호를 수신하고 전장 부품들(30)로 통신 신호를 전송하는 캔 트랜시버(CAN transceiver) (121)를 포함할 수 있다.
캔 트랜시버(121)는 차량용 통신 네트워크(CNT)로부터 아날로그 통신 신호를 수신하고, 아날로그 통신 신호를 디지털 통신 데이터로 변환하여 제어부(110)로 출력할 수 있다. 또한, 캔 트랜시버(121)는 제어부(110)로부터 디지털 통신 데이터를 수신하고, 디지털 통신 데이터를 아날로그 통신 신호로 변환하여 차량용 통신 네트워크(CNT)로 송신할 수 있다.
이처럼, 통신부(120)는 차량용 통신 네트워크(CNT)를 통하여 차량(1)의 전장 부품들(30)과 데이터를 주고 받을 수 있으며, 전력 분배 장치(100)는 통신부(120)을 통하여 차량(1)의 전장 부품들(30)과 통신할 수 있다.
제어부(110)는 전력 제어 장치(100)을 제어하기 위한 제어 프로그램 및 제어 데이터를 저장하는 메모리(112)와, 메모리(112)에 저장된 제어 프로그램 및 제어 데이터에 따라 제어 신호를 생성하는 프로세서(111)를 포함할 수 있다.
메모리(112)는 통신부(120)를 통하여 수신된 통신 데이터를 임시로 기억할 수 있다. 통신 데이터는 차량(1)의 주행 상태를 나타내는 데이터와 배터리(B1, B2)의 충전 상태를 나타내는 데이터를 포함할 수 있다. 또한, 메모리(112)는 프로세서(111)의 제어 신호에 따라 프로그램 및/또는 데이터를 프로세서(111)에 제공할 수 있다.
메모리(112)는 데이터를 일시적으로 기억하기 위한 S램(Static Random Access Memory, S-RAM), D랩(Dynamic Random Access Memory) 등의 휘발성 메모리를 포함할 수 있다. 또한, 메모리(112)는 제어 프로그램 및 제어 데이터를 장기간 저장하기 위한 롬(Read Only Memory), 이피롬(Erasable Programmable Read Only Memory: EPROM), 이이피롬(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory: EEPROM) 등의 비휘발성 메모리를 포함할 수 있다.
프로세서(111)는 각종 논리 회로와 연산 회로를 포함할 수 있으며, 메모리(112)로부터 제공된 프로그램에 따라 데이터를 처리하고, 처리 결과에 따라 제어 신호를 생성할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(111)는 차량(1)의 주행 상태를 나타내는 데이터와 배터리(B1, B2)의 충전 상태를 나타내는 데이터를 처리하고, 처리 결과에 따라 스위칭 회로(SW1, SW2, SW3, SW4, D)를 제어하기 위한 전력 제어 신호를 생성할 수 있다.
이처럼, 제어부(110)는 통신부(120)를 통하여 차량(1)의 주행 정보 및 배터리(B1, B2)의 상태 정보를 수집하고, 차량(1)의 주행 정보 및 배터리(B1, B2)의 상태 정보에 따라 스위칭 회로(SW1, SW2, SW3, SW4, D)를 제어할 수 있다.
이상에서 설명된 바와 같이, 전력 분배 장치(100)는 차량(1)의 주행 정보 및 배터리(B1, B2)의 상태 정보에 따라 메인 배터리(B1) 및/또는 보조 배터리(B2)로부터 전기 부하들(41, 42, 43)로 전력 공급을 허용하거나 차단할 수 있다.
도 6은 일 실시예에 의한 차량의 전력 공급 동작을 도시한다. 또한, 도 7은 도 6에 도시된 동작에 의한 스위치 회로의 개폐를 도시한다.
도 6 및 도 7과 함께, 차량(1)의 전력 공급 동작(1000)이 설명된다.
도 6에 도시된 바와 같이, 차량(1)은 엔진(21a) 가동 여부를 판단한다(1010).
전력 분배 장치(100)는 차량용 통신 네트워크(CNT)를 통하여 엔진 관리 시스템(31)으로부터 엔진(21a)의 동작 정보를 수신할 수 있다. 전력 분배 장치(100)는 엔진(21a)의 동작 정보를 기초로 엔진(21a)의 가동 여부를 판단할 수 있다.
엔진(21a)가 가동되면(1010의 예), 차량(1)은 보조 배터리(B2)의 전력 출력을 차단하고(1020), 메인 배터리(B1)의 전력 출력을 허용한다(1030).
전력 분배 장치(100)는 보조 배터리(B2)로부터 전기 부하들(41, 42, 43)로 전력 공급이 차단되도록 스위칭 회로(SW1, SW2, SW3, SW4, D)를 제어할 수 있다. 또한, 전력 분배 장치(100)는 메인 배터리(B1)로부터 전기 부하들(41, 42, 43)로 전력 공급이 허용되도록 스위칭 회로(SW1, SW2, SW3, SW4, D)를 제어할 수 있다.
도 7에 도시된 바와 같이, 엔진(21a)이 가동되고 대전력 부하(41)가 가동되지 않으면(엔진: on, 대전력 부하: off), 전력 분배 장치(100)는 발전기(21e) 및/또는 메인 배터리(B1)로부터 보조 배터리(B2)로 전력 공급을 차단하기 위하여 제1 스위치(SW1)를 턴오프(개방)할 수 있다. 전력 분배 장치(100)는 메인 배터리(B1)로부터 일반 부하(43)로 전력 공급을 허용하기 위하여 제2 스위치(SW2)를 턴온(폐쇄)할 수 있다. 전력 분배 장치(100)는 메인 배터리(B1)로부터 상시 부하(43)로 전력 공급을 허용하기 위하여 상시 부하(42)와 메인 배터리(B1)를 연결하도록 제3 스위치(SW3)를 제어할 수 있다. 또한, 전력 분배 장치(100)는 보조 배터리(B2)로부터 대전력 부하(41)로 전력 공급을 차단하기 위하여 제4 스위치(SW4)를 턴오프(개방)할 수 있다.
이후, 차량(1)은 대전력 부하(41)의 가동 여부를 판단한다(1040).
전력 분배 장치(100)는 차량용 통신 네트워크(CNT)를 통하여 차체 제어 모듈(35)로부터 대전력 부하(41)의 동작 정보를 수신할 수 있다. 전력 분배 장치(100)는 대전력 부하(41)의 동작 정보를 기초로 대전력 부하(41)의 가동 여부를 판단할 수 있다.
대전력 부하(41)가 가동되면(1040의 예), 차량(1)은 보조 배터리(B2)의 전력 출력을 허용한다(1050).
전력 분배 장치(100)는 메인 배터리(B1)와 보조 배터리(B2)로부터 대전력 부하(41)로 전력 공급이 허용되도록 스위칭 회로(SW1, SW2, SW3, SW4, D)를 제어할 수 있다.
엔진(21a)이 가동되고 대전력 부하(41)가 가동되면(엔진: on, 대전력 부하: on), 전력 분배 장치(100)는 메인 배터리(B1)가 보조 배터리(B2)와 함께 대전력 부하(41)에 전력을 공급하도록 제1 스위치(SW1)를 턴온(폐쇄)할 수 있다. 전력 분배 장치(100)는 제2 스위치(SW2)를 턴온(폐쇄)하고, 상시 부하(42)와 메인 배터리(B1)를 연결하도록 제3 스위치(SW3)를 제어할 수 있다. 또한, 전력 분배 장치(100)는 메인 배터리(B1)와 보조 배터리(B2)로부터 대전력 부하(41)로 전력 공급을 허용하기 위하여 제4 스위치(SW4)를 턴온(폐쇄)할 수 있다.
대전력 부하(41)가 가동되지 않으면(1040의 예), 차량(1)은 보조 배터리(B2)의 출력 차단을 유지하고, 메인 배터리(B1)의 전력 출력을 유지할 수 있다.
엔진(21a)이 가동되지 않으면(1010의 아니오), 차량(1)은 보조 배터리(B2)의 충전율(SoC)이 미리 정해진 제1 기준값(Th1)보다 큰지를 판단한다(1060).
전력 분배 장치(100)는 차량용 통신 네트워크(CNT)를 통하여 보조 배터리 센서(39)로부터 보조 배터리(B2)의 충전율(SoC)을 포함하는 보조 배터리(B2)의 상태 정보를 수신할 수 있다. 전력 분배 장치(100)는 보조 배터리(B2)의 상태 정보를 기초로 보조 배터리(B2)의 충전율(Soc)이 제1 기준값(Th1)보다 큰지를 판단할 수 있다.
제1 기준값(Th1)은 보조 배터리(B2)가 상기 전원(42)에 장시간 전력을 공급할 수 있는 최소 충전율로 설정될 수 있다. 예를 들어, 제1 기준값(Th1)은 50%로 설정될 수 있다.
보조 배터리(B2)의 충전율(Soc)이 제1 기준값(Th1)보다 크면(1060의 예), 차량(1)은 보조 배터리(B2)의 전력 출력을 허용한다(1070).
전력 분배 장치(100)는 보조 배터리(B2)로부터 상시 부하(42)로 전력 공급이 허용되도록 스위칭 회로(SW1, SW2, SW3, SW4, D)를 제어할 수 있다. 또한, 전력 분배 장치(100)는 메인 배터리(B1)로부터 전기 부하들(41, 42, 43)로 전력 공급이 차단되도록 스위칭 회로(SW1, SW2, SW3, SW4, D)를 제어할 수 있다.
엔진(21a)이 가동되지 않고 보조 배터리(B2)의 충전율(Soc)이 제1 기준값(Th1)보다 크면(엔진: off, B2.SoC>Th1), 전력 분배 장치(100)는 보조 배터리(B2)로부터 상시 부하(42)로 전력 공급을 허용하기 위하여 상시 부하(42)와 보조 배터리(B2)를 연결하도록 제3 스위치(SW3)를 제어할 수 있다. 또한, 전력 분배 장치(100)는 메인 배터리(B1)로부터 보조 배터리(B2), 대전력 부하(41) 및 일반 부하(42)로 전력 공급을 차단하기 위하여 제1, 제2 및 제4 스위치(SW1, SW2, SW4)를 턴오프(개방)할 수 있다.
보조 배터리(B2)의 충전율(Soc)이 제1 기준값(Th1)보다 크지 않으면(1060의 아니오), 차량(1)은 보조 배터리(B2)의 전력 출력을 차단한다(1080).
전력 분배 장치(100)는 보조 배터리(B2)로부터 상시 부하(42)로 전력 공급이 차단되도록 스위칭 회로(SW1, SW2, SW3, SW4, D)를 제어할 수 있다.
엔진(21a)이 가동되지 않고 보조 배터리(B2)의 충전율(Soc)이 제1 기준값(Th1)보다 크면(엔진: off, B2.SoC>Th1), 전력 분배 장치(100)는 보조 배터리(B2)로부터 상시 부하(42)로 전력 공급을 차단하기 위하여 상시 부하(42)가 보조 배터리(B2) 및 메인 배터리(B1) 모두와 연결되지 않도록 제3 스위치(SW3)를 제어할 수 있다. 예를 들어, 제3 스위치(SW3)는 무접점 상태로 제어될 수 있다. 또한, 전력 분배 장치(100)는 메인 배터리(B1)로부터 보조 배터리(B2), 대전력 부하(41) 및 일반 부하(42)로 전력 공급을 차단하기 위하여 제1, 제2 및 제4 스위치(SW1, SW2, SW4)를 턴오프(개방)할 수 있다.
운전자의 선택에 따라 전력 분배 장치(100)는 메인 배터리(B2)로부터 상시 부하(42)로 전력 공급이 허용되거나 차단되도록 제3 스위치(SW3)를 제어할 수 있다. 예를 들어, 운전자가 주차 중에 메인 배터리(B2)의 전력 공급을 허용하면 전력 분배 장치(100)는 메인 배터리(B2)로부터 상시 부하(42)로 전력 공급이 허용되도록 제3 스위치(SW3)를 제어할 수 있다. 또한, 운전자가 주차 중에 메인 배터리(B2)의 전력 공급을 허용하지 않으면 전력 분배 장치(100)는 메인 배터리(B2)로부터 상시 부하(42)로 전력 공급이 차단되도록 제3 스위치(SW3)를 제어할 수 있다.
이상에서 설명된 바와 같이, 차량(1)은 주차 중에 메인 배터리(B1)가 방전되지 않도록 보조 배터리(B2)를 포함할 수 있으며, 보조 배터리(B2)의 전력 공급을 제어할 수 있다.
도 8은 일 실시예에 의한 차량의 배터리 충전 동작을 도시한다. 또한, 도 9는 도 8에 도시된 동작에 의한 스위치 회로의 개폐를 도시한다.
도 8 및 도 9와 함께, 차량(1)의 배터리 충전 동작(1100)이 설명된다.
도 8에 도시된 바와 같이, 차량(1)은 엔진(21a) 가동 여부를 판단한다(1110).
엔진(21a)가 가동되면(1110의 예), 차량(1)은 보조 배터리(B2)의 전력 출력을 차단하고(1120), 메인 배터리(B1)의 전력 출력을 허용한다(1130).
동작 1110, 동작 1120 및 동작 1130은 도 6에 도시된 동작 1010, 동작 1020 및 동작 1030과 동일할 수 있다.
이후, 차량(1)은 보조 배터리(B2)의 충전율(SoC)이 미리 정해진 제2 기준값(Th2)보다 작은지를 판단한다(1140).
전력 분배 장치(100)는 차량용 통신 네트워크(CNT)를 통하여 보조 배터리 센서(39)로부터 보조 배터리(B2)의 충전율(SoC)을 포함하는 보조 배터리(B2)의 상태 정보를 수신할 수 있다. 전력 분배 장치(100)는 보조 배터리(B2)의 상태 정보를 기초로 보조 배터리(B2)의 충전율(Soc)이 제2 기준값(Th2)보다 작은 지를 판단할 수 있다.
제2 기준값(Th2)은 보조 배터리(B2)가 상기 전원(42)에 장시간 전력을 공급할 수 있는 최대 충전율로 설정될 수 있다. 예를 들어, 제2 기준값(Th2)은 90%로 설정될 수 있다.
보조 배터리(B2)의 충전율(SoC)이 제2 기준값(Th2)보다 작으면(1140의 예), 차량(1)은 차속이 감소되는지를 판단한다(1150).
전력 분배 장치(100)는 차량용 통신 네트워크(CNT)를 통하여 변속기 제어 유닛(32)으로부터 차량(1)의 속도에 관한 정보를 수신할 수 있다. 전력 분배 장치(100)는 차량(1)의 속도에 관한 정보를 기초로 차량(1)의 속도가 감소되는지를 판단할 수 있다.
차속이 감소되면(1150의 예), 차량(1)은 보조 배터리(B2)를 충전한다(1160).
전력 분배 장치(100)는 발전기(21e) 및/또는 메인 배터리(B1)로부터 보조 배터리(B2)로 전력 공급이 허용되도록 스위칭 회로(SW1, SW2, SW3, SW4, D)를 제어할 수 있다.
도 9에 도시된 바와 같이, 엔진(21a)이 가동되고 보조 배터리(B2)의 충전율(SoC)이 제2 기준값(Th2)보다 작고 차량(1)이 감속 중이면(엔진: on, B2.SOC<Th2, 주행상태: 감속), 전력 분배 장치(100)는 발전기(21e) 및/또는 메인 배터리(B1)로부터 보조 배터리(B2)로 전력 공급이 허용되도록 제1 스위치(SW1)를 턴온(폐쇄)할 수 있다. 또한, 전력 분배 장치(100)는 메인 배터리(B1)로부터 일반 부하(43)로 전력 공급이 허용되도록 제2 스위치(SW2)를 턴온(폐쇄)하고, 상시 부하(42)가 메인 배터리(B1)와 연결되도록 제3 스위치(SW3)를 제어하고, 대전력 부하(41)로 전력 공급이 차단되도록 제4 스위치(SW4)를 턴오프(개방)할 수 있다.
이후, 차량(1)은 보조 배터리(B2)의 충전율(SoC)이 미리 정해진 제2 기준값(Th2)보다 작은지를 다시 판단한다(1140).
차속이 감소되지 않으면(1150의 아니오), 차량(1)은 보조 배터리(B2)의 충전을 중지한다(1170).
전력 분배 장치(100)는 발전기(21e) 및/또는 메인 배터리(B1)로부터 보조 배터리(B2)로 전력 공급이 차단되도록 스위칭 회로(SW1, SW2, SW3, SW4, D)를 제어할 수 있다.
엔진(21a)이 가동되고 보조 배터리(B2)의 충전율(SoC)이 제2 기준값(Th2)보다 작고 차량(1)이 감속 중이 아니면(엔진: on, B2.SOC<Th2, 주행상태: 정지o 가속), 전력 분배 장치(100)는 발전기(21e) 및/또는 메인 배터리(B1)로부터 보조 배터리(B2)로 전력 공급이 차단되도록 제1 스위치(SW1)를 턴오프(개방)할 수 있다. 또한, 전력 분배 장치(100)는 제2 스위치(SW2)를 턴온(폐쇄)하고, 상시 부하(42)가 메인 배터리(B1)와 연결되도록 제3 스위치(SW3)를 제어하고, 제4 스위치(SW4)를 턴오프(개방)할 수 있다.
이후, 차량(1)은 차속이 감소되는지를 다시 판단한다(1150).
보조 배터리(B2)의 충전율(SoC)이 제2 기준값(Th2)보다 작지 않으면(1140의 아니오), 차량(1)은 보조 배터리(B2)의 충전 없이 배터리 충전 동작을 종료할 수 있다.
엔진(21a)이 가동되고 보조 배터리(B2)의 충전율(SoC)이 제2 기준값(Th2)보다 작지 않으면(엔진: on, B2.SOC>Th2), 전력 분배 장치(100)는 제1 스위치(SW1)를 턴오프(개방)하고, 제2 스위치(SW2)를 턴온(폐쇄)하고, 상시 부하(42)가 메인 배터리(B1)와 연결되도록 제3 스위치(SW3)를 제어하고, 제4 스위치(SW4)를 턴오프(개방)할 수 있다.
이상에서 설명된 바와 같이, 주차 중에 보조 배터리(B2)가 상시 부하(42)에 전력을 공급할 수 있도록 차량(1)은 주행 중에 보조 배터리(B2)를 충전할 수 있다.
도 10은 다른 일 실시예에 의한 차량의 전력 시스템을 도시한다.
도 10에 도시된 바와 같이, 차량(1)은 시동 모터(21d)와, 엔진(21a)와, 발전기(21e)와, 메인 배터리(B1)와, 보조 배터리(B2)와, 전기 부하들(41, 42, 43)와, 태양 전지(SC)와, 전력 분배 장치(100a)를 포함할 수 있다.
시동 모터(21d), 엔진(21a), 발전기(21e), 메인 배터리(B1), 보조 배터리(B2) 및 전기 부하들(41, 42, 43)은 도 5에 도시된 시동 모터(21d), 엔진(21a), 발전기(21e), 메인 배터리(B1), 보조 배터리(B2) 및 전기 부하들(41, 42, 43)과 동일할 수 있다.
태양 전지(SC)는 태양광으로부터 전력을 생성할 수 있다. 태양 전지(SC)는 광기전 효과(Photovoltaic effect)를 이용한 것으로, 태양 전지(SC)는 반도체의 밴드 갭(band gap)과 같거나 밴드 갭보다 큰 에너지를 갖는 광이 조사되면 직류 전류를 생성할 수 있다.
이러한 태양 전지(SC)는 보조 배터리(B2)를 충전할 수 있다.
전력 분배 장치(100a)는 스위칭 회로(SW1, SW2, SW3, SW4, SW5, D)과, 통신부(120)와, 제어부(110a)를 포함할 수 있다.
스위칭 회로(SW1, SW2, SW3, SW4, SW5, D)는 제1 스위치(SW1)와, 제2 스위치(SW2)와, 제3 스위치(SW3)와, 제4 스위치(SW4)와, 제5 스위치(SW5)와, 다이오드(D)를 포함할 수 있다.
제1 스위치(SW1), 제2 스위치(SW2), 제3 스위치(SW3), 제4 스위치(SW4) 및 다이오드(D)는 도 6에 도시된 제1 스위치(SW1), 제2 스위치(SW2), 제3 스위치(SW3), 제4 스위치(SW4) 및 다이오드(D)와 동일할 수 있다.
제5 스위치(SW5)는 태양 전지(SC)와 보조 배터리(B2) 사이에 마련될 수 있다. 제5 스위치(SW5)는 태양 전지(SC)로부터 보조 배터리(B2)로 전력 공급을 허용하거나 차단할 수 있다.
예를 들어, 보조 배터리(B2)의 충전율(Soc)이 기준값보다 작으면 제5 스위치(SW5)는 턴온(폐쇄)될 수 있으며, 보조 배터리(B2)는 태양 전지(SC)로부터 전력을 공급받을 수 있다. 또한, 보조 배터리(B2)의 충전율(Soc)이 기준값보다 크면 제5 스위치(SW5)는 턴오프(개방)될 수 있으며, 태양 전지(SC)로부터 보조 배터리(B2)로 전력 공급이 차단될 수 있다.
통신부(120)는 도 6에 도시된 통신부(120)와 동일할 수 있다.
제어부(110a)는 메모리(112a)와 프로세서(111a)를 포함할 수 있으며, 차량(1)의 주행 정보 및 배터리(B1, B2)의 상태 정보에 따라 스위칭 회로(SW1, SW2, SW3, SW4, SW5, D)를 제어할 수 있다.
도 11은 다른 일 실시예에 의한 차량에 포함된 배터리들의 충전 동작을 도시한다.
도 11과 함께, 차량(1)의 배터리 충전 동작(1200)이 설명된다.
도 11에 도시된 바와 같이, 차량(1)은 보조 배터리(B2)의 충전율(SoC)이 미리 정해진 제2 기준값(Th2)보다 작은지를 판단한다(1210).
전력 분배 장치(100)는 차량용 통신 네트워크(CNT)를 통하여 보조 배터리 센서(39)로부터 보조 배터리(B2)의 충전율(SoC)을 포함하는 보조 배터리(B2)의 상태 정보를 수신할 수 있다. 전력 분배 장치(100)는 보조 배터리(B2)의 상태 정보를 기초로 보조 배터리(B2)의 충전율(Soc)이 제2 기준값(Th2)보다 작은 지를 판단할 수 있다.
제2 기준값(Th2)은 보조 배터리(B2)가 상기 전원(42)에 장시간 전력을 공급할 수 있는 최대 충전율로 설정될 수 있다. 예를 들어, 제2 기준값(Th2)은 90%로 설정될 수 있다.
보조 배터리(B2)의 충전율(SoC)이 제2 기준값(Th2)보다 작으면(1140의 예), 차량(1)은 외부 조도가 기준값보다 큰지를 판단한다(1220).
전력 분배 장치(100)는 차량(1)에 마련된 조도 센서로부터 외부 조도에 관한 정보를 수신할 수 있다. 전력 분배 장치(100)는 외부 조도에 관한 정보를 기초로 외부 조도가 기준값보다 큰지를 판단할 수 있다.
외부 조도가 기준값보다 크면(1220의 예), 차량(1)은 보조 배터리(B2)를 충전한다(1230).
전력 분배 장치(100)는 태양 전지(SC)로부터 보조 배터리(B2)로 전력 공급이 허용되도록 스위칭 회로(SW1, SW2, SW3, SW4, SW5, D)를 제어할 수 있다. 예를 들어, 전력 분배 장치(100)는 태양 전지(SC)로부터 보조 배터리(B2)로 전력 공급이 허용되도록 제5 스위치(SW5)를 턴온(폐쇄)할 수 있다.
이후, 차량(1)은 보조 배터리(B2)의 충전율(SoC)이 미리 정해진 제2 기준값(Th2)보다 작은지를 다시 판단한다(1210).
외부 조도가 기준값보다 크지 않으면(1220의 아니오), 차량(1)은 보조 배터리(B2)의 충전을 중지한다(1240).
전력 분배 장치(100)는 태양 전지(SC)로부터 보조 배터리(B2)로 전력 공급이 차단되도록 스위칭 회로(SW1, SW2, SW3, SW4, SW5, D)를 제어할 수 있다. 예를 들어, 전력 분배 장치(100)는 태양 전지(SC)로부터 보조 배터리(B2)로 전력 공급이 c차단되도록 제5 스위치(SW5)를 턴오프(개방)할 수 있다.
이후, 차량(1)은 외부 조도가 기준값보다 큰지를 다시 판단한다(1220).
보조 배터리(B2)의 충전율(SoC)이 제2 기준값(Th2)보다 작지 않으면(1210의 아니오), 차량(1)은 보조 배터리(B2)의 충전 없이 배터리 충전 동작을 종료할 수 있다.
이상에서 설명된 바와 같이, 주차 중에 보조 배터리(B2)가 상시 부하(42)에 전력을 공급할 수 있도록 차량(1)은 주행 중 또는 주차 중에 태양 전지(SC)를 이용하여 보조 배터리(B2)를 충전할 수 있다.
한편, 개시된 실시예들은 컴퓨터에 의해 실행 가능한 명령어를 저장하는 기록매체의 형태로 구현될 수 있다. 명령어는 프로그램 코드의 형태로 저장될 수 있으며, 프로세서에 의해 실행되었을 때, 프로그램 모듈을 생성하여 개시된 실시예들의 동작을 수행할 수 있다. 기록매체는 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체로 구현될 수 있다.
컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체로는 컴퓨터에 의하여 해독될 수 있는 명령어가 저장된 모든 종류의 기록 매체를 포함한다. 예를 들어, ROM(Read Only Memory), RAM(Random Access Memory), 자기 테이프, 자기 디스크, 플래쉬 메모리, 광 데이터 저장장치 등이 있을 수 있다.
이상에서와 같이 첨부된 도면을 참조하여 개시된 실시예들을 설명하였다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고도, 개시된 실시예들과 다른 형태로 본 발명이 실시될 수 있음을 이해할 것이다. 개시된 실시예들은 예시적인 것이며, 한정적으로 해석되어서는 안 된다.
1: 차량 41: 대전력 부하
42: 상시 부하 43: 일반 부하
100: 전력 분배 장치 B1: 메인 배터리
B2: 보조 배터리 SW1: 제1 스위치
SW2: 제2 스위치 SW3: 제3 스위치
SW4: 제4 스위치

Claims (21)

  1. 차량에 있어서,
    전력을 생산하는 발전기;
    상기 발전기에 의하여 생산된 전력을 일부를 저장하는 메인 배터리 및 보조 배터리;
    상기 발전기로부터 전력을 공급받는 복수의 전장 부품;
    상기 발전기와 상기 메인 배터리와 상기 보조 배터리로부터 상기 복수의 전장 부품들로 전력 공급을 허용하거나 차단하는 스위칭 회로;
    상기 차량이 주행 중이면 상기 발전기와 상기 메인 배터리로부터 상기 복수의 전장 부품들로 전력 공급을 허용하도록 상기 스위칭 회로를 제어하고, 상기 차량이 주차 중이면 상기 보조 배터리로부터 상기 복수의 전장 부품들로 전력 공급을 허용하도록 상기 스위칭 회로를 제어하는 제어부를 포함하는 차량.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 전장 부품들은 상기 차량이 주행 중에 가동되는 일반 부하와, 상기 차량이 주행 및 주차 중에 가동되는 상시 부하를 포함하고,
    상기 제어부는 상기 차량이 주행 중이면 상기 발전기 및 상기 메인 배터리로부터 상기 일반 부하 및 상기 상시 부하로 전력 공급을 허용하도록 상기 스위칭 회로를 제어하고, 상기 차량이 주차 중이면 상기 보조 배터리로부터 상기 상시 부하로 전력 공급을 허용하도록 상기 스위칭 회로를 제어하는 차량.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 스위칭 회로는,
    상기 발전기 및 상기 메인 배터리와 상기 보조 배터리를 연결하거나 차단하는 제1 스위치;
    상기 메인 배터리와 상기 일반 부하를 연결하거나 차단하는 제2 스위치;
    상기 메인 배터리와 상기 상시 부하를 연결하거나 상기 보조 배터리와 상기 상시 부하를 연결하는 제3 스위치를 포함하는 차량.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 차량이 주행 중이면 상기 제2 스위치를 턴온하고 상기 메인 배터리와 상기 상시 부하를 연결하도록 상기 제3 스위치를 제어하고, 상기 차량이 주차 중이면 상기 제2 스위치를 턴오프하고 상기 보조 배터리와 상기 상시 부하를 연결하도록 상기 제3 스위치를 제어하는 차량.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 차량이 주차 중이고 상기 보조 배터리의 충전율이 미리 정해진 제1 기준값보다 작으면 상기 상시 부하가 상기 보조 배터리 모두와 연결되지 않도록 상기 제3 스위치를 제어하는 차량.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 차량이 주행 중이고 상기 보조 배터리의 충전율이 미리 정해진 제2 기준값보다 작으면 상기 발전기로부터 상기 보조 배터리가 충전되도록 상기 제1 스위치를 턴온하는 차량.
  7. 제3항에 있어서,
    상기 복수의 전장 부품들은 기준 전력을 초과하는 전력을 소비하는 대전력 부하를 더 포함하고,
    상기 스위칭 회로는 상기 보조 배터리와 상기 대전력 부하를 연결하거나 차단하는 제4 스위치를 더 포함하는 차량.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 대전력 부하가 가동되면 상기 메인 배터리와 상기 보조 배터리가 상기 대전력 부하에 전력을 공급하도록 상기 제1 스위치와 상기 제4 스위치를 턴온하는 차량.
  9. 제3항에 있어서,
    태양광으로부터 전력을 생산하는 태양 전지를 더 포함하고,
    상기 스위칭 회로는 상기 태양 전지와 상기 보조 배터리를 연결하거나 차단하는 제5 스위치를 더 포함하는 차량.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제어부는 외부 조도가 기준값보다 크고 상기 보조 배터리의 충전율이 미리 정해진 제2 기준값보다 작으면 상기 태양 전지로부터 상기 보조 배터리가 충전되도록 상기 제5 스위치를 턴온하는 차량.
  11. 발전기와, 메인 배터리와, 보조 배터리를 포함하는 차량의 제어 방법에 있어서,
    상기 차량이 주행 중이면, 상기 발전기와 상기 메인 배터리로부터 복수의 전장 부품들로 전력 공급을 허용하고 상기 보조 배터리로부터 상기 복수의 전장 부품들로 전력 공급을 차단하는 과정; 및
    상기 차량이 주차 중이면, 상기 보조 배터리로부터 상기 복수의 전장 부품들로 전력 공급을 허용하고 상기 메인 배터리로부터 상기 복수의 전장 부품들로 전력 공급을 차단하는 과정을 포함하는 차량의 제어 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 발전기와 상기 메인 배터리로부터 복수의 전장 부품들로 전력 공급을 허용하는 과정은, 상기 발전기 및 상기 메인 배터리로부터 상기 차량이 주행 중에 가동되는 일반 부하와 상기 차량이 주행 및 주차 중에 가동되는 상시 부하로 전력 공급을 허용하는 과정을 포함하고,
    상기 보조 배터리로부터 상기 복수의 전장 부품들로 전력 공급을 허용하는 과정은, 상기 보조 배터리로부터 상기 상시 부하로 전력 공급을 허용하는 과정을 포함하는 차량의 제어 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 차량이 주차 중이고 상기 보조 배터리의 충전율이 미리 정해진 제1 기준값보다 작으면 상기 보조 배터리로부터 상기 상시 부하로 전력 공급을 차단하는 과정을 더 포함하는 차량의 제어 방법.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 차량이 주행 중이고 상기 보조 배터리의 충전율이 미리 정해진 제2 기준값보다 작으면 상기 발전기로부터 상기 보조 배터리가 충전하는 과정을 더 포함하는 차량의 제어 방법.
  15. 제11항에 있어서,
    기준 전력을 초과하는 전력을 소비하는 대전력 부하가 가동되면, 상기 메인 배터리와 상기 보조 배터리로부터 상기 대전력 부하로 전력 공급을 허용하는 과정을 더 포함하는 차량의 제어 방법.
  16. 제11항에 있어서,
    외부 조도가 기준값보다 크고 상기 보조 배터리의 충전율이 미리 정해진 제2 기준값보다 작으면 태양 전지로부터 상기 보조 배터리를 충전하는 과정을 더 포함하는 차량의 제어 방법.
  17. 차량의 발전기, 메인 배터리 및 보조 배터리를 제어하는 차량용 전력 분배 장치에 있어서,
    상기 발전기와 상기 메인 배터리와 상기 보조 배터리로부터 상기 차량의 전장 부품들로 전력 공급을 허용하거나 차단하는 스위칭 회로;
    상기 차량이 주행 중이면 상기 발전기와 상기 메인 배터리로부터 상기 복수의 전장 부품들로 전력 공급을 허용하도록 상기 스위칭 회로를 제어하고, 상기 차량이 주차 중이면 상기 보조 배터리로부터 상기 복수의 전장 부품들로 전력 공급을 허용하도록 상기 스위칭 회로를 제어하는 제어부를 포함하는 차량용 전력 분배 장치.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 차량은 전장 부품들은 상기 차량이 주행 중에 가동되는 일반 부하와, 상기 차량이 주행 및 주차 중에 가동되는 상시 부하를 포함하고,
    상기 스위칭 회로는 상기 발전기 및 상기 메인 배터리와 상기 보조 배터리를 연결하거나 차단하는 제1 스위치, 상기 메인 배터리와 상기 일반 부하를 연결하거나 차단하는 제2 스위치, 및 상기 메인 배터리와 상기 상시 부하를 연결하거나 상기 보조 배터리와 상기 상시 부하를 연결하는 제3 스위치를 포함하고,
    상기 제어부는 상기 차량이 주행 중이면 상기 발전기 및 상기 메인 배터리로부터 상기 일반 부하 및 상기 상시 부하로 전력 공급을 허용하도록 상기 스위칭 회로를 제어하고, 상기 차량이 주차 중이면 상기 보조 배터리로부터 상기 상시 부하로 전력 공급을 허용하도록 상기 제1, 제2 및 제3 스위치를 제어하는 차량용 전력 분배 장치.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 차량이 주행 중이면 상기 제2 스위치를 턴온하고 상기 메인 배터리와 상기 상시 부하를 연결하도록 상기 제3 스위치를 제어하고, 상기 차량이 주차 중이면 상기 제2 스위치를 턴오프하고 상기 보조 배터리와 상기 상시 부하를 연결하도록 상기 제3 스위치를 제어하는 차량용 전력 분배 장치.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 차량이 주차 중이고 상기 보조 배터리의 충전율이 미리 정해진 제1 기준값보다 작으면 상기 상시 부하가 상기 보조 배터리 모두와 연결되지 않도록 상기 제3 스위치를 제어하는 차량용 전력 분배 장치.
  21. 제18항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 차량이 주행 중이고 상기 보조 배터리의 충전율이 미리 정해진 제2 기준값보다 작으면 상기 발전기로부터 상기 보조 배터리가 충전되도록 상기 제1 스위치를 턴온하는 차량용 전력 분배 장치.
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