KR20180076385A - Vehicle, and Power Distribution Apparatus and Method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
개시된 발명은 차량, 전력 분배 장치 및 방법에 관한 것으로, 고전압 배터리로부터 전압 인가되는 경우에 아크가 발생하고, 이에 아크에 의해 발생 되는 소자의 파손을 방지하기 위한 차량용 전력 분배 장치 및 방법에 관한 것이다.The disclosed invention relates to a vehicle, a power distribution apparatus, and a method, and more particularly, to a vehicular power distribution apparatus and method for preventing arcing from occurring in an arc when a voltage is applied from a high voltage battery.
일반적으로 차량은 화석 연료, 전기 등을 동력원으로 하여 도로 또는 선로를 주행하는 이동 수단 또는 운송 수단을 의미한다.Generally, a vehicle means a moving means or a transportation means that travels on a road or a line using fossil fuel, electricity, or the like as a power source.
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.The vehicle is equipped with various electrical components to protect the driver and provide the driver with convenience and fun. For example, vehicles are equipped with electric components that consume large amounts of power, such as a traveling assistance system and seat heating.
그 결과, 시동 모터에 전력을 공급하는 배터리의 소모가 증가하여, 시동이 걸리지 않는 문제가 발생하거나 배터리의 수명이 단축되는 문제가 발생하고 있다.As a result, the consumption of the battery supplying power to the starter motor is increased, causing a problem that the starter is not started, or the life of the battery is shortened.
이에 오늘날 개발되고 있는 차량에는 화석 연료와 전기를 모두 이용하는 하이브리드 자동차(Hybrid Electric Vehicle, HEV), 전기만을 이용하는 전기자동차(Electric Vehicle, EV) 등이 있다. Today, vehicles developed today include hybrid electric vehicles (HEVs) that use both fossil fuels and electricity, and electric vehicles (EVs) that use electricity only.
하이브리드 자동차와 전기 자동차는 차량을 이동시키는 전동기에 전력을 공급하는 고전압 배터리와 차량의 전장 부품에 전력을 공급하는 저전압 배터리가 별도로 마련된다. Hybrid cars and electric cars have separate high-voltage batteries that power the motor that drives the vehicle and low-voltage batteries that power the vehicle's electrical components.
개시된 발명의 일 측면은 고전압 배터리로부터 전압 인가되는 경우에 아크가발생하고, 이에 아크에 의해 발생되는 소자의 파손을 방지하기 위한 차량, 전력 분배 장치 및 방법 제공하고자 한다. An aspect of the disclosed invention is to provide a vehicle, a power distribution device, and a method for preventing an arc generated when a voltage is applied from a high-voltage battery and thereby preventing damage to the device caused by an arc.
또한, 고전압 배터리로부터 전압 인가되는 경우에 아크가 발생하여 다접점 방식의 스위치 제작 시 접점 사이의 거리가 멀어 릴레이의 크기가 커지는 문제점을 해결하고자 한다. Also, an arc is generated when a voltage is applied from a high-voltage battery, and the distance between the contact points is increased in manufacturing a multi-contact type switch, thereby solving the problem of increasing the size of the relay.
또한, 고전압 배터리로부터 전압 인가되는 경우에 아크가 발생하여 자석 이용하는 경우 주변 소자에 자기장으로 인하여 전장품에 오동작이 발생하는 문제점을 해결하고자 한다. Also, an arc is generated when a voltage is applied from a high-voltage battery, and a malfunction occurs in an electric device due to a magnetic field in a peripheral device when a magnet is used.
개시된 발명의 일 측면에 따른 차량은 제1 전압의 전력을 출력하는 제1 배터리; 제1 전압보다 큰 제 2 전압의 전력을 출력하는 제 2 배터리; 상기 제 2 배터리로부터 전력을 공급받는 적어도 하나 이상의 전장 부품을 포함하고, 상기 제 2 배터리와 상기 적어도 하나 이상의 전장 부품 사이에 직렬로 연결된 적어도 하나 이상의 스위치;상기 스위치를 동작시키는 코일; 및 상기 스위치에 병렬로 연결된 반도체 스위치을 포함하는 전력 분배 장치에있어서, 상기 전력 분배 장치는 상기 코일에 전류를 인가 또는 차단시키기 전에 상기 반도체 스위치의 제어 신호 입력단에 전압을 인가 또는 차단시킬 수 있다.According to an aspect of the disclosed subject matter, a vehicle includes: a first battery that outputs power of a first voltage; A second battery for outputting power of a second voltage greater than the first voltage; At least one switch including at least one electrical component supplied with power from the second battery and connected in series between the second battery and the at least one electrical component; And a semiconductor switch connected in parallel to the switch, wherein the power distribution device may apply or cut off a voltage to a control signal input terminal of the semiconductor switch before applying or cutting off a current to the coil.
상기 전력 분배 장치는 사용자의 상기 적어도 하나 이상의 전장 부품의 동작 온/오프 입력을 수신하는 통신부; 상기 코일에 인가되는 전류, 상기 반도체 스위치의 제어 신호 입력단에 인가되는 전압을 제어하는 제어부; 및 상기 코일, 상기 스위치 및 상기 반도체 스위치로 구성된 스위치부;를 포함할 수 있다.Wherein the power distribution device comprises: a communication unit for receiving an operation on / off input of the at least one electrical component of the user; A control unit for controlling a current applied to the coil and a voltage applied to a control signal input terminal of the semiconductor switch; And a switch unit including the coil, the switch, and the semiconductor switch.
상기 제어부는 상기 사용자의 온 입력이 수신되면, 상기 반도체 스위치의 제어 신호 입력단에 전압을 인가 또는 차단한 이후, 상기 코일에 전류를 인가시키고, 상기 코일에 전류가 인가된 이후, 상기 반도체 스위치의 제어 신호 입력단에 전압을 차단 또는 인가할 수 있다. Wherein the control unit applies a current to the coil after applying or cutting off a voltage to a control signal input terminal of the semiconductor switch when the user's ON input is received, The voltage can be cut off or applied to the signal input terminal.
또한, 상기 제어부는 상기 사용자의 오프 입력이 수신되면, 상기 반도체 스위치의 제어 신호 입력단에 전압을 인가 또는 차단한 이후, 상기 코일에 전류를 차단시키고, 상기 코일에 전류가 차단된 이후, 상기 반도체 스위치의 제어 신호 입력단에 전압을 차단 또는 인가할 수 있다. When the user inputs an off input, the controller cuts off the current to the coil after applying or cutting off the voltage to the control signal input terminal of the semiconductor switch. After the current is cut off to the coil, The voltage can be cut off or applied to the input terminal of the control signal.
상기 적어도 하나 이상의 전장 부품은 PTC 히터(heater), 송풍기(Blower) 를 포함할 수 있다. The at least one electric component may include a PTC heater and a blower.
상기 제 2 배터리는 48 V 전압의 전력을 공급할 수 있다.The second battery can supply a power of 48 V voltage.
개시된 발명의 일 측면에 따른 전력 분배 장치는 제 1 배터리로부터 전력을 적어도 하나 이상의 전장 부품으로 전달하는 전력 분배 장치에 있어서, 상기 전력 분배 장치는 상기 제 1 배터리와 상기 적어도 하나 이상의 전장 부품 사이에 직렬로 연결된 적어도 하나 이상의 스위치; 상기 스위치를 동작시키는 코일; 및 상기 코일에 전류가 인가되기 전에 제어 신호 입력단에 전압이 인가 또는 차단되는 반도체 스위치를 포함할 수 있다.According to an aspect of the present invention, there is provided a power distribution apparatus for transferring power from a first battery to at least one electric component, the power distribution apparatus comprising: At least one switch connected to the switch; A coil for operating said switch; And a semiconductor switch in which a voltage is applied or cut off to a control signal input terminal before a current is applied to the coil.
또한, 사용자의 상기 적어도 하나 이상의 전장 부품의 동작 온/오프 입력을 수신하는 통신부; 상기 코일에 인가되는 전류, 상기 반도체 스위치에 인가되는 전압을 제어하는 제어부; 및 상기 코일, 상기 스위치 및 상기 반도체 스위치로 구성된 스위치부;를 더 포함할 수 있다.A communication unit for receiving an operation on / off input of the at least one electric component of the user; A control unit for controlling a current applied to the coil and a voltage applied to the semiconductor switch; And a switch unit including the coil, the switch, and the semiconductor switch.
또한, 상기 제어부는 상기 사용자의 온 입력이 수신되면, 상기 반도체 스위치의 제어 신호 입력단에 전압을 인가 또는 차단한 이후, 상기 코일에 전류를 인가시키고, 상기 코일에 전류가 인가된 이후, 상기 반도체 스위치의 제어 신호 입력단에 전압을 차단 또는 인가할 수 있다.In addition, when the user's ON input is received, the controller applies a current to the coil after applying or cutting off a voltage to a control signal input terminal of the semiconductor switch, and after a current is applied to the coil, The voltage can be cut off or applied to the input terminal of the control signal.
또한, 상기 제어부는 상기 사용자의 오프 입력이 수신되면, 상기 반도체 스위치의 제어 신호 입력단에 전압을 인가 또는 차단한 이후, 상기 코일에 전류를 차단시키고, 상기 코일에 전류가 차단된 이후, 반도체 스위치의 제어 신호 입력단에 전압을 차단 또는 인가할 수 있다.When the user inputs an off signal, the controller turns off the current to the coil after applying or cutting off the voltage to the control signal input terminal of the semiconductor switch. After the current is cut off to the coil, The voltage can be cut off or applied to the control signal input terminal.
상기 전력 분배 장치는 PTC 히터(heater) 또는 송풍기(Blower)에 상기 제 1 배터리로부터 전력을 전달할 수 있다. The power distribution device may deliver power from the first battery to a PTC heater or blower.
상기 전력 분배 장치는 48V 전압의 전력을 공급하는 배터리로부터 전력을 상기 적어도 하나 이상의 전장 부품에 전달할 수 있다.The power distribution device may deliver power from the battery supplying the 48V voltage to the at least one electrical component.
개시된 발명의 일 측면에 따른 전력 분배 방법은 제 1 전압의 전력을 출력하는 제 1 배터리와 제 1 전압보다 큰 제 2 전압의전력을 출력하는 제 2 배터리와 적어도 하나 이상의 전장 부품을 포함하고, 상기 제 2 배터리로부터 상기 적어도 하나 이상의 전장 부품에 전력을 공급하는 차량의 제어 방법에 있어서, 사용자의 상기 적어도 하나 이상의 전장 부품의 동작 온/오프 입력을 수신하는 과정; 상기 제 2 배터리와 상기 적어도 하나 이상의 전장 부품 사이에 직렬로 연결된 적어도 하나 이상의 스위치를 동작시키는 코일과 상기 스위치에 병렬로 연결된 반도체 스위치을 순차적으로 동작시키는 과정;을 포함할 수 있다.According to an aspect of the present invention, there is provided a power distribution method including a first battery outputting a first voltage, a second battery outputting a second voltage greater than a first voltage, and at least one electrical component, A method of controlling a vehicle that supplies power to at least one electric component from a second battery, the method comprising: receiving an operation on / off input of the at least one electric component of a user; And sequentially operating a coil for operating at least one switch connected in series between the second battery and the at least one electric component and a semiconductor switch connected in parallel to the switch.
또한, 상기 사용자의 온 입력이 수신되면, 상기 반도체 스위치의 제어 신호 입력단에 전압을 인가 또는 차단한 이후, 상기 코일에 전류를 인가시키는 과정; 및 상기 코일에 전류가 인가된 이후, 상기 반도체 스위치의 제어 신호 입력단에 전압을 차단 또는 인가하는 과정;을 더 포함할 수 있다.Applying a current to the coil after applying or blocking a voltage to a control signal input terminal of the semiconductor switch when the user's ON input is received; And a step of interrupting or applying a voltage to a control signal input terminal of the semiconductor switch after a current is applied to the coil.
또한, 상기 사용자의 오프 입력이 수신되면, 상기 반도체 스위치의 제어 신호 입력단에전압을 인가 또는 차단한 이후, 상기 코일에 전류를 차단시키는 과정; 및 상기 코일에 전류가 차단된 이후, 상기 반도체 스위치의 제어 신호 입력단에 전압을 차단 또는 인가하는 과정;을 더 포함할 수 있다.Blocking the current to the coil after a voltage is applied to or disconnected from a control signal input terminal of the semiconductor switch when the off input of the user is received; And a step of interrupting or applying a voltage to a control signal input terminal of the semiconductor switch after the current is cut off in the coil.
상기 적어도 하나의 전장 부품은 히터(heater), 송풍기(Blower) 를 포함할 수 있다.The at least one electric component may include a heater and a blower.
개시된 발명의 일 측면은 고전압 배터리로부터 전압 인가되는 경우에 아크가발생하고, 아크에 의해 발생되는 전력 분배 장치의 파손을 방지할 수 있다.According to an aspect of the disclosed invention, an arc is generated when a voltage is applied from a high voltage battery, and breakage of the power distribution device caused by an arc can be prevented.
또한, 개시된 발명의 일 측면은 PCB 의 크기를 축소할 수 있다. In addition, one aspect of the disclosed invention can reduce the size of the PCB.
또한, 고전압 배터리로부터 전압 인가되는 경우에 아크가 발생하여 자석 이용하는 경우 주변 소자에 자기장으로 인하여 전장품에 오동작이 발생하는 문제점을 해결할 수 있다. In addition, when a voltage is applied from a high voltage battery, an arc is generated, and when a magnet is used, it is possible to solve a problem that a malfunction occurs in an electric device due to a magnetic field in a peripheral device.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 차량의 차체를 도시한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 차량의 차대를 도시한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 차량의 전장 부품을 도시한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 차량의 전력 분배 장치, 제 1 배터리, 및 제 2 배터리를 포함하는 블록도를 도시한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 전력 분배 장치의 일 예를 도시한 블록도를 도시한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 의한 전력 분배 장치의 내부 회로도를 도시한다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 의한 전력 분배 장치 내부의 구동을 설명하기 위한 그래프를 도시한다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 의한 전력 분배 장치의 동작을 설명하기 위한 순서도를 도시한다.1 shows a vehicle body of a vehicle according to an embodiment of the present invention.
2 shows a vehicle undercarriage according to an embodiment of the present invention.
Fig. 3 shows electrical components of a vehicle according to an embodiment of the present invention.
4 shows a block diagram comprising a vehicle power distribution device, a first battery, and a second battery according to an embodiment of the present invention.
5 is a block diagram illustrating an example of a power distribution apparatus according to an embodiment of the present invention.
6 shows an internal circuit diagram of a power distribution device according to an embodiment of the present invention.
7 is a graph for explaining driving in the power distribution apparatus according to an embodiment of the present invention.
8 is a flowchart illustrating an operation of the power distribution apparatus according to an embodiment of the present invention.
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.Like reference numerals refer to like elements throughout the specification. This specification does not describe all the elements of the embodiments, and duplicate descriptions of the contents or embodiments in the technical field to which the disclosed invention belongs are omitted. The term 'part, module, member, or block' used in the specification may be embodied in software or hardware, and a plurality of 'part, module, member, and block' may be embodied as one component, It is also possible that a single 'part, module, member, block' includes a plurality of components.
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.Throughout the specification, when a part is referred to as being "connected" to another part, it includes not only the case directly connected but also the case where the connection is indirectly connected, and the indirect connection includes connection through the wireless communication network do.
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.Also, when an element is referred to as "comprising ", it means that it can include other elements as well, without departing from the other elements unless specifically stated otherwise.
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.Throughout the specification, when a member is located on another member, it includes not only when a member is in contact with another member but also when another member exists between the two members.
제 1, 제 2 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위해 사용되는 것으로, 구성요소가 전술된 용어들에 의해 제한되는 것은 아니다. The terms first, second, etc. are used to distinguish one element from another, and the elements are not limited by the above-mentioned terms.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 예외가 있지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.The singular forms " a " include plural referents unless the context clearly dictates otherwise.
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.In each step, the identification code is used for convenience of explanation, and the identification code does not describe the order of the steps, and each step may be performed differently from the stated order unless clearly specified in the context. have.
이하 첨부된 도면들을 참고하여 개시된 발명의 작용 원리 및 실시예들에 대해 설명한다.Hereinafter, the working principle and embodiments of the disclosed invention will be described with reference to the accompanying drawings.
차량(1)은 내연기관의 회전력 및/또는 전동기의 회전력을 이용하여 사람 및/또는 물건을 운송하는 기계/전기 장치이다.The
내연기관을 이용하는 차량(1)은 휘발유, 경유, 가스 등의 화석 연료를 폭발적으로 연소시키고, 화석 연료의 연소 중에 발생하는 병진 운동력을 회전 운동력으로 변환하고, 변환된 회전력을 이용하여 이동할 수 있다.The
전동기를 이용하는 차량(1)은 전기자동차(Electric Vehicle, EV)라 불리며, 배터리에 저장된 전기 에너지를 회전 운동 에너지로 변환하고, 변환된 회전력을 이용하여 이동할 수 있다.A
내연기관과 전동기를 이용하는 차량(1)도 있다. 이러한 차량(1)은 하이브리드 자동차(Hybrid Electric Vehicle, HEV)이라 불리며, 내연기관을 이용하여 이동할 수 있을 뿐만 아니라 전동기를 이용하여 이동할 수도 있다. 하이브리드 자동차는 외부로부터 화석 연료만을 공급받고 내연기관과 전동기(발전기)를 이용하여 전기 에너지를 생성하는 일반 하이브리드 자동차와, 외부로부터 화석 연료와 전기 에너지를 모두 공급받을 수 있는 플러그-인 하이브리드 자동차(Plug-in Hybrid Electric Vehicle, PHEV)로 구분할 수 있다.There is also a
전기자동차와 하이브리드 자동차는 구동 전동기에 전기 에너지를 공급하기 위한 배터리와 차량(1)의 전기 장치(전장, 電裝) 부품에 전기 에너지를 공급하기 위한 배터리를 각각 포함하는 것이 일반적이다. 예를 들어, 구동 전동기에 전기 에너지를 공급하는 배터리는 출력 전압이 대략 수백 볼트(volt, V)일 수 있으며, 전장 부품에 전기 전기 에너지를 공급하는 배터리는 출력 전략이 대략 수십 볼트일 수 있다.Electric vehicles and hybrid vehicles generally include a battery for supplying electric energy to the drive motor and a battery for supplying electric energy to the electric device (electric field, electric device) of the
또한, 전기자동차는 외부 전원으로부터 구동 전동기용 배터리를 충전하고, 구동 전동기용 배터리의 전압을 변환하여 전장 부품용 배터리를 충전한다. 하이브리드 자동차 역시 내연기관을 이용하여 구동 전동기용 배터리를 충전하고, 구동 전동기용 배터리의 전압을 변환하여 전장 부품용 배터리를 충전한다.Further, the electric vehicle charges the battery for the drive motor from the external power source, and converts the voltage of the battery for the drive motor to charge the battery for the electric component. The hybrid vehicle also uses an internal combustion engine to charge the battery for the drive motor, and converts the voltage of the battery for the drive motor to charge the battery for the electric component.
따라서, 전기자동차와 하이브리드 자동차는 구동 전동기용 배터리가 출력하는 수백 볼트의 전압을 전장 부품용 배터리를 충전하기 위한 수십 볼트의 전압으로 변환하는 직류-직류 변환기를 포함할 수 있다.Accordingly, the electric vehicle and the hybrid vehicle may include a DC-DC converter for converting a voltage of several hundreds of volts output from the battery for the drive motor to a voltage of several tens of volts for charging the battery for the electric component.
이하에서는, 차량(1)과 차량(1)에 포함되는 직류-직류 변화기가 자세하게 설명된다.Hereinafter, the DC-DC converter included in the
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. 또한, 도 4는 일 실시예에 의한 차량의 전력 분배 장치, 제 1 배터리 및 제 2 배터리를 포함하는 블록도를 도시한다.1 shows a vehicle body of a vehicle according to an embodiment. Fig. 2 shows a vehicle undercarriage according to one embodiment. Fig. 3 shows electrical components of a vehicle according to an embodiment. 4 also shows a block diagram including a vehicle power distribution device, a first battery and a second battery according to an embodiment.
도 1, 도 2, 도 3 및 도 4을 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)을 포함할 수 있다.1, 2, 3 and 4, a
도 1에 도시된 바와 같이, 차체(20)는 운전자가 머무를 수 있는 실내 공간, 내연기관을 수용하는 내연기관 룸 및 화물을 수용하기 위한 트렁크 룸을 형성한다.As shown in Fig. 1, the
차체(20)는 후드(hood) (21), 프런트 펜더(front fender) (22), 루프 패널(roof panel) (23), 도어(door) (24), 트렁크 리드(trunk lid) (25), 쿼터 패널(quarter panel) (26) 등을 포함할 수 있다. 또한, 운전자의 시야를 확보하기 위하여, 차체(20)의 전방에는 프런트 윈도우(front window) (27)가 설치되고, 차체(20)의 측면에 사이드 윈도우(side window) (28)가 설치되고, 차체(20)의 후방에는 리어 윈도우(rear window) (29)가 마련될 수 있다.The
도 2에 도시된 바와 같이, 차대(20)는 운전자 및/또는 자율 주행 시스템의 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.2, the
동력 생성 장치(21)는 차량(1)이 주행하기 위한 회전력을 생성하며, 내연기관(21a), 연료 공급 장치, 배기 장치, 전동기(21b), 제1 배터리(B1), 제 2 배터리(B2) 등을 포함할 수 있다.The
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.The
조향 장치(23)는 차량(1)의 주행 방향을 제어하며, 스티어링 휠(23a), 조향 기어(23b), 조향 링크(23c) 등을 포함할 수 있다.The
제동 장치(24)는 차륜(25)의 회전을 정지시키며, 브레이크 페달, 마스터 실린더, 브레이크 디스크(24a), 브레이크 패드(24b) 등을 포함할 수 있다.The
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.The
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.The
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.3, the
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 등을 수행할 수 있다.The
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 변속 제어, 클러치 제어 및 변속 중 엔진 토크 제어 등을 수행할 수 있다.The
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 안티락 브레이크 시스템(Anti-lock Brake System, ABS) 및 안정성 제어 장치(Electric Stability Control, ESC) 등을 포함할 수 있다.The
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.The
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.The vehicle
제 1 배터리(B1)와 제 2 배터리(B2)는 엔진의 회전력으로부터 생성된 전기 에너지를 저장하고, 차량(1)에 포함된 각종 전장 부품들(30)에 전력을 공급할 수 있다. The first battery B1 and the second battery B2 can store electric energy generated from the rotational force of the engine and supply electric power to various
예를 들어, 차량(1)의 주행 중에 발전기는 엔진의 회전 에너지를 전기 에너지로 변환할 수 있으며, 제 1 배터리(B1)와 제 2 배터리(B2)는 발전기로부터 전기 에너지를 공급받아 저장할 수 있다. 이 때, 제 1 배터리(B1)는 제 2 배터리(B2)보다 큰 전력을 공급할 수 있다. For example, during running of the
이에, 제 1 배터리(B2)는 차량(1)에 미리 정해진 전자 장치로 전력을 공급하고, 제 2 배터리(B2)의 경우 차량(1)의 주행을 위하여 시동 모터에 엔진의 시동을 위한 전력을 공급할 수 있다. The first battery B2 supplies electric power to a predetermined electronic device in the
제 1 배터리 센서 (38) 및 제 2 배터리 센서(39)는 각각 제 1 배터리(B1) 및 제 2 배터리(B2)와 관련된 각종 정보를 획득할 수 있다. 예를 들어, 제 1/제 2 배터리 센서(38, 39)는 제 1/제 2 배터리(B1, B2)의 정격 용량, 제 1/제 2 배터리(B1, B2)의 충전율(State of Charge, SoC), 제 1/제 2 배터리(B1, B2)의 잔존 수명(State of Health, SoH), 제 1/제 2 배터리(B1, B2)의 출력 전압, 제 1/제 2 배터리(B1, B2)의 출력 전류, 제 1/제 2 배터리(B1, B2)의 온도 등의 배터리 상태 정보를 획득할 수 있다.The
전력 분배 장치(100)는 제 1 배터리(B1) 및/또는 제 2배터리(B2)의 전기 에너지를 차량(1)의 전장 부품들(30) 각각에 분배할 수 있다. 이에, 전력 분배 장치(100)는 내부적으로 제 1 배터리(B1)의 전기 에너지를 차량(1)의 전장 부품들에 분배하기 위한 제 1 전력 분배 장치(101)와 제 2 배터리(B2)의 전기 에너지를 차량(1)의 전장 부품들에 분배하기 위한 제 2 전력 분배 장치(102)를 포함한다.The
예를 들어, 전력 분배 장치(100)는 제 1 배터리(B1) 및/또는 제 2 배터리(B2)로부터 전장 부품들(30) 각각으로 전기 에너지의 공급을 허용하거나, 전장 부품들(30) 각각으로 전기 에너지의 공급을 차단할 수 있다.For example, the
예를 들어, 전력 분배 장치(100)는 엔진 관리 시스템(31), 변속기 제어 유닛(32) 등으로부터 차량(1)의 주행 상태에 관한 정보를 수신하고 제 1 배터리 센서(38) 및/또는 제 2 배터리 센서(39)로부터 제 1 배터리(B1) 및/또는 제 2 배터리(B2)의 상태에 관한 정보를 수신할 수 있다. 또한, 전력 분배 장치(100)는 차량(1)의 주행 정보와 제 1 배터리(B1) 및/또는 제 2 배터리(B2)의 상태 정보를 기초로 전장 부품들(30) 각각으로의 전기 에너지의 공급을 제어할 수 있다.For example, the
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.In addition, the
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.These
전장 부품들(30)은 제 1배터리(B1) 및/또는 제 2 배터리(B2)로부터 전력을 공급받을 수 있다. 앞서 설명된 바와 같이, 제 1 배터리(B1)와 제 2 배터리(B2)는 차량(1)의 주행 중 또는 주차 중에 전장 부품들(30)에 전력을 공급할 수 있다.The
구체적으로, 도 4는 제 1 배터리(B1) 와 제 2 배터리(B2)로부터 차량에 포함된 각종 전자 장치의 부하단으로 전력이 공급되는 것을 설명하기 위한 블록도이다.4 is a block diagram for explaining that electric power is supplied from the first battery B1 and the second battery B2 to the lower ends of various electronic apparatuses included in the vehicle.
먼저, 제 2 배터리(B2)는 시동 배터리로서, 예를 들면 12V 연축전지로서 스타터와 연결된 제 2 배터리(B2)로부터 출력되는 전원에 의하여 구동되는 제 1 부하, 제 2 부하 등이 있다. 이 때, 제 2 배터리(B2)로부터 출력되는 전원에 의하여 구동되는 제 1 부하, 제 2 부하 등을 임의로 저전압부하단 이라고 한다. 이 때, 제 2 전력 분배 장치(102)는 제 3 전장 부품 그룹(30c) 또는 제 4 전장 부품 그룹(30d)와 같은 복수개의 부품 그룹을 포함하는 저전압 부하단에 공급되는 전력을 제어한다.First, the second battery B2 is a starter battery, for example, a first load, a second load, or the like driven by a power source output from a second battery B2 connected to a starter as a 12V battery. At this time, the first load, the second load, and the like, which are driven by the power source output from the second battery B2, are arbitrarily referred to as the low voltage negative terminal. At this time, the second
다음으로, 제 1 전력 분배 장치(101)는 전압을 발전시키는 제너레이터(MHSG: Mild Hybrid Start Generator)와 제 1 배터리(B1)으로부터 데이터를 수신하여 제너레이터(MHSG)를 구동시키고, 제 1 배터리(B1)에서 출력되는 전원에 의하여 구동되는 제 1 전장 부품 그룹(30a), 제 2 전장 부품 그룹(30b) 등을 포함하는 고 전압 부하단으로 전력을 분배하고, 제너레이터(MHSG)에서 발전된 전압을 설정된 전압으로 컨버팅하는 직류-직류변환기(105)를 포함한다.Next, the first
구체적으로, 제너레이터(MHSG)는 전력 분배 장치(100)의 제어에 의하여 설정된 전압을 발전시키는 것으로, 제너레이터(MHSG)의 발전전압은 제 1 배터리(B1)를 충전시킨다.Specifically, the generator (MHSG) generates the voltage set by the control of the
고전압부하단의 각종 부하는 제 1 배터리(B1)로부터 출력된 전원(예를 들면, 48V)에 의하여 구동되는 전기 자동차 및/또는 하이브리드 자동차의 장치(예를 들면송풍기(Blower), 히터 등)로서, 고전압 부하단의 각종 장치에 대하여 도 5에서 후술한다.The various loads at the lower end of the high voltage section are devices of an electric automobile and / or a hybrid automobile (for example, a blower, a heater, etc.) driven by a power source (for example, 48V) output from the first battery B1 And various devices at the lower end of the high voltage section will be described later with reference to FIG.
따라서, 제 1 배터리(B1) 및 제 2 배터리(B2)로부터 각종 부하단에 전력을 공급하여 차량이 동작할 수 있다. Therefore, the vehicle can be operated by supplying electric power to the various loads from the first battery B1 and the second battery B2.
직류-직류 변환기(105)는 제1 배터리(B1)가 출력하는 제1 전압을 제2 배터리(B2)의 제2 전압으로 변환할 수 있다. 직류-직류 변환기(105)에 의하여 변환된 제2 전압의 전기 에너지는 제2 배터리(B2)에 저장될 수 있다.The DC-
구체적으로, 직류-직류 변환기(105)는 도 4에 도시된 바와 같이, 제1 전압(V1)를 출력하는 제1 배터리(B1)와 제2 전압(V2)를 출력하는 제2 배터리(B2) 사이에 마련될 수 있으며, 직류-직류 변환기(105)는 제1 전압(V1)을 입력받고 제2 전압(V2)을 출력할 수 있다. 예를 들어, 직류-직류 변환기(105)는 제너레이터(MHSG)에서 발전된 직류 48V 전압을 직류 12V 로 변환시켜 제 1 배터리에 출력할 수 있다. 이 때 제 1 배터리(B1)은 직류-직류 변환기(105)를 거치지 않고 제너레이터(MHSG)에서 출력된 48V의 발전전압으로 충전 가능하다.4, the DC-
따라서, 일 실시예에 따른 제 1 배터리(B1)은 리튬 이온 전지세롤 조립된 전지팩으로 구성 가능하여, 48V의 전원을 고전압 부하단에 전원을 공급한다. 여기서 제 1 배터리(B1)는 제너레이터(MHSG)에서 발전된 전압으로 충전된다. 이를 위하여 제 1 배터리(B1)는 충전전압을 제어하고, 고전압 부하단에 포함된 적어도 하나 이상의 부하단에 전력을 분배하기 위한 제 1 전력 분배 장치(101)에 의하여 동작가능하다.Accordingly, the first battery B1 according to one embodiment can be configured as a battery pack assembled with a lithium ion battery, and supplies power to the lower voltage end of the 48V power supply. Here, the first battery B1 is charged with the voltage developed in the generator MHSG. To this end, the first battery B1 is operable by the first
이상에서는 차량에 포함된 각종 전자 장치(30)와 각종 전자 장치에 전력을 공급하는 전력 분배 장치(100)에 대하여 개략적으로 살펴보았다.In the foregoing, various
이하에서는 전력 분배 장치(100) 내 제 1 배터리(B1)로부터 고전압 부하단에 전력을 공급하는 제 1 전력 분배 장치(101)의 내부 구성 및 제 1 전력 분배 장치(101) 내 회로 구성도에 대하여 자세히 살펴본다.Hereinafter, the internal configuration of the first
먼저, 도 5는 본 발명에 의한 전력 분배 장치(100) 내 제 1 전력 분배 장치(101)의 일 예를 도시한 블록도이고, 도 6은 일 실시예에 의한 제 1 전력 분배 장치(101)치의 내부 회로도이다.5 is a block diagram illustrating an example of a first
도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 제 1 전력 분배 장치(101)는 제 1통신부(102), 제 1제어부(103), 및 제 1 스위치부(104)를 포함한다. 5, the first
도 5에서는 제 1 전력 분배 장치(101)에 대하여 설명하였으나, 제 2 배터리(B2)로부터 저전압 부하단에 전력을 공급하는 제 2 전력 분배 장치(102) 역시 동일한 내부 구성으로 제 2 통신부, 제 2 제어부, 및 제 2 스위치부를 포함할 수 있다.5, the second
먼저, 제 1 통신부(102)는 차량용 통신 네트워크(NT)를 통하여 전장 부품들(30)로부터 통신 신호를 수신하고 전장 부품들(30)로 통신 신호를 전송하는 캔 트랜시버(CAN transceiver)와, 캔 트랜시버의 동작을 제어하는 통신 컨트롤러를 포함할 수 있다.The
캔 트랜시버는 차량용 통신 네트워크(NT)를 통하여 전장 부품들(30)로부터 통신 데이터를 수신하고 통신 데이터를 제 1 제어부(103)으로 출력할 수 있으며, 제 1 제어부(103)로부터 통신 데이터를 수신하고, 통신 데이터를 차량용 통신 네트워크(CNT)를 통하여 전장 부품들(30)로 전송할 수 있다. 예를 들어, 캔 트랜시버는 차량용 통신 네트워크(NT)를 통하여 제 1 배터리 센서(38)로부터 배터리 상태 정보 및/또는 엔진 관리 시스템(31)/변속기 제어 유닛(32)으로부터 차량(1)의 주행 정보를 수신할 수 있다. 또한, 캔 트랜시버는 차량용 통신 네트워크(NT)를 통하여 엔진 관리 시스템(31)로 발전 제어 요청을 전송할 수 있다.The CAN transceiver can receive communication data from the
이처럼, 제 1 통신부(102)는 차량용 통신 네트워크(NT)를 통하여 차량(1)의 전장 부품들(30)과 데이터를 주고 받을 수 있으며, 전력 분배 장치(100) 내 포함된 제 1 전력 분배 장치(101)는 제 1 통신부(102)을 통하여 엔진 관리 시스템(31), 배터리 센서(38) 등의 전장 부품들(30)과 통신할 수 있다.The
제 1 스위치부(104)는 제 1 제어부(103)의 제어에 따라 차량(1)의 전장 부품(30)으로의 전력 공급을 허용하거나 차단할 수 있는 복수의 스위치(331,332)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제 1 스위치(331)는 제 1 전장 부품 그룹(30a)으로 전력 공급을 허용하거나 차단할 수 있다. 또한, 제 2 스위치(332)는 제 2 전장 부품 그룹(30b)으로 전력 공급을 허용하거나 차단할 수 있다.The
이 때, 제 1 전장 부품 그룹(30a) 내지 제 2 전장 부품 그룹(30b)는 오로지 2개의 전장 부품 그룹에 한정되는 것은 아니며, 차량에 따라 고전압 부하단에 속하는 적어도 1개 이상의 다양한 전장 부품 그룹이 포함될 수 있다. At this time, the first electrical
따라서, 일 예로 제 1 전장 부품 그룹(30a)는 PTC 히터 등을 포함하고, 제 2 전장 부품 그룹(30b)는 송풍기(Blower) 모터 등을 포함할 수 있다. Thus, for example, the first electrical
이 때, 제 1 스위치부(104)에 포함된 복수의 스위치(331,332) 각각은 도 6에 도시된 회로도를 통하여 설명될 수 있다. At this time, each of the plurality of
구체적으로, 도 6에 도시된 바와 같이, 제 1 배터리(B1)와 제 1 전장 부품 그룹(30a)사이에 연결된 제 1 스위치(331)와 제 1 배터리(B1)과 제 2 전장 부품 그룹(30b) 사이에 연결된 제 2 스위치(332)는 병렬로 연결된다.6, the
구체적으로, 제 1 스위치(331)는 내부적으로, 제 1 배터리(B1)와 접하여 위치한 제 1 퓨즈(F1)을 포함하고, 제 1 퓨즈(F1)와 제 1 전장 부품 그룹(30a) 사이에 직렬로 제 1 전력 스위치(S1)가 연결될 수 있다.Specifically, the
또한, 제 1 제어부(103)로부터 제어 신호를 입력으로 전류를 공급받는 제 1코일(L1)이 제 1전력 스위치(S1)와 병렬로 연결된다.The first coil L1 receiving the control signal from the
이 때, 추가적으로, 제 1 배터리(B1)로부터 고전압이 인가되어 제 1 전력 스위치(S1)가 소손되는 것을 방지하기 위하여 제 1 전력 스위치(S1)와 병렬로 위치한반도체 스위치(제 1 모스펫)가 제 1 퓨즈(F1) 와 제 1 전장 부품 그룹(30a)사이에 위치한다.In this case, in order to prevent the first power switch S1 from being damaged due to the application of the high voltage from the first battery B1, the semiconductor switch (the first MOSFET) located in parallel with the first power switch S1, 1 fuse F1 and the first
특히, 반도체 스위치는 제어 신호 입력단 및 전류 출력단을 포함한다. 구체적으로, 제어 신호 입력단은 트랜지스터의 게이트(G)단을 나타내고, 전류 출력단은 트랜지스터의 소스(S)단 및 드레인(D)단을 나타낸다. In particular, the semiconductor switch includes a control signal input terminal and a current output terminal. Specifically, the control signal input terminal represents the gate (G) terminal of the transistor, and the current output terminal represents the source (S) terminal and the drain (D) terminal of the transistor.
이 때, 트랜지스터는 본 발명에 따른 실시예에서 도시된 바와 같이, 모스펫(MOSFET)이 사용될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, BJT(Bipolar Junction Transistor) 등이 사용될 수도 있다.At this time, as shown in the embodiment of the present invention, the transistor may be a MOSFET, but the present invention is not limited thereto, and a BJT (Bipolar Junction Transistor) or the like may be used.
다만, 본 발명에 따른 실시예에서는 편의상 모스펫으로 설명한다. However, the embodiment according to the present invention will be described as a MOSFET as a matter of convenience.
도 4에 도시된 바에 따르면, 제 1 모스펫의 게이트단(G단)은 제 1 제어부(103)로부터 제어 신호에 따라 전압을 공급받을 수 있다.4, the gate terminal (G terminal) of the first MOSFET can receive a voltage from the
이와 동일하게 제 2 스위치(332)는 내부적으로, 제 1 배터리(B1)와 접하여 위치한 제 2 퓨즈(F2)을 포함하고, 제 2 퓨즈(F2)와 제 2 전장 부품 그룹(30b) 사이에 직렬로 제 2 전력 스위치(S2)가 연결될 수 있다.Similarly, the
또한, 제 1 제어부(103)로부터 제어 신호를 입력으로 전류를 공급받는 제 2코일(L2)이 제 2 전력 스위치(S1)와 병렬로 연결된다.The second coil L2 receiving the control signal from the
이 때, 추가적으로, 제 1 배터리(B1)로부터 고전압이 인가되어 제 2 전력 스위치(S2)가 소손되는 것을 방지하기 위하여 제 2 전력 스위치(S2)와 병렬로 위치한 제 2 모스펫(MOSFET)이 제 2 퓨즈(F2) 와 제 2 전장 부품 그룹(30b)사이에 위치한다.In this case, in order to prevent the second power switch S2 from being damaged due to the application of a high voltage from the first battery B1, a second MOSFET located in parallel with the second power switch S2 is turned on, And is located between the fuse F2 and the second
이 때, 제 2 모스펫의 게이트단(G단)은 제 1 제어부(103)로부터 제어 신호에 따라 전압을 공급받을 수 있다.At this time, the gate terminal (G terminal) of the second MOSFET can receive a voltage from the
제 1 제어부(103)는 차량(1)의 주행 상태, 히터, 송풍기(Blower)와 같은 제 1 전장 부품 그룹(30a) 또는 제 2 전장 부품 그룹(30b)등으로의 전력 공급이 허용 또는 차단되도록 복수의 스위치(331,332)를 턴 온 또는 턴 오프시킬 수 있다. 또한, 제 1 제어부(103)는 제 1 통신부(102)를 통하여 수신된 전력 차단 명령 또는 전력 공급 명령에 응답하여 전력 공급이 허용 또는 차단되도록 복수의 스위치(331,332)를 턴 온 또는 턴 오프시킬 수 있다.The
이러한 제 1 제어부(103)는 제 1 전력 분배 장치(101)를 제어하기 위한 프로그램 및 데이터를 저장하는 메모리와, 메모리에 저장된 프로그램에 데이터를 처리하는 프로세서를 포함할 수 있다. 또한, 도시되지는 않았으나, 제 1 제어부(103)는 제 1 스위치부(104) 내에 포함된 복수의 모스펫의 게이트단에 전압 인가를 위한 게이트 드라이브(Gate Driver)를 더 포함한다.The
이상에서는 제 1 전력 분배 장치(101)의 구성이 설명되었다.The configuration of the first
이하에서는 제 1 전력 분배 장치(101) 내 스위치의 동작이 설명된다.Hereinafter, the operation of the switch in the first
구체적으로, 제 1 전력 분배 장치(101)는 고 전압 부하단에 전압을 분배하기 위하여 제 1 스위치(331) 및 제 2 스위치는 도 7 및 도 8에 도시된 바에 따라 동작된다. 도 7은 일 실시예에 의한 전력 분배 장치 내부의 구동을 설명하기 위하여, 모스펫의 온(On)/오프(Off) 동작 및 코일 전류의 인가되는 시점을 도시한 그래프이며, 도 8은 일 실시에에 의한 전력 분배 장치의 동작을 설명하기 위한 순서도이다.Specifically, the first
예를 들어, 사용자가 제 1 전장 부품 그룹(30a)에 속한 부하를 온 동작을 하게 되면, 본 발명에 따른 전력 분배 장치(100) 내 제 1 전력 분배 장치가 동작하게 된다. For example, when the user turns on the load belonging to the first
도 7에 도시된 바와 같이, 제 1 제어부(103)는 t1[sec]시점에 제 1 모스펫의 게이트단(G단)으로 전압을 인가(또는 차단)한다. 따라서, 제 1 배터리(B1)로부터 전압이 D(Drain)단에서 S(Source)단으로 전압이 우회(Bypass)된다.As shown in FIG. 7, the
이에 제 1 제어부(103)는 전압이 우회된 이후 t2[sec]시점에 코일에 전류를 인가하여 제 1 스위치를 동작시킨다. The
제 1 스위치가 동작되어 제 1 전장 부품 그룹(30a)으로 전압이 공급되면, 제 1 제어부(103)는 t3[sec]시점에 제 1 모스펫의 게이트 전압을 차단(또는 인가)한다. 따라서, 제 1 배터리(B1)로부터 전압이 D단에서 S단으로 전압의 우회(Bypass)가 차단된다. When the first switch is operated and a voltage is supplied to the first
마찬가지로, 사용자가 제 1 전장 부품 그룹(30a)에 속한 부하를 오프 동작을 하게 되면, 본 발명에 따른 전력 분배 장치(100) 내 제 1 전력 분배 장치가 동작하게 된다. Similarly, when the user turns off the load belonging to the first
도 7에 도시된 바와 같이, 제 1 제어부(103)는 t4[sec]시점에 제 1 모스펫의 게이트단(G단)으로 전압을 인가(또는 차단)한다. 따라서, 제 1 배터리(B1)로부터 전압이 D(Drain)단에서 S(Source)단으로 전압이 우회(Bypass)된다.As shown in FIG. 7, the
이에 제 1 제어부(103)는 전압이 우회된 이후 t5[sec]시점에 코일에 전류를 차단하여 제 1 스위치를 동작시킨다. The
제 1 스위치가 동작되어 제 1 전장 부품 그룹(30a)으로 전압이 차단되면, 제 1 제어부(103)는 t6[sec]시점에 제 1 모스펫의 게이트 전압을 차단(또는 인가)한다. 따라서, 제 1 배터리(B1)로부터 전압이 D단에서 S단으로 전압의 우회(Bypass)가 차단(또는 인가)된다. When the first switch is operated to cut off the voltage to the first
일 예로, 본 발명에 따른 전력 분배 장치(100)가 활성화되면(S100), 제 1 전장 부품 그룹(30a) 및 제 2 전장 부품 그룹(30b)를 포함하는 고전압 부하단에 전력을 공급할 수 있다.For example, when the
구체적으로, 고전압 부하단에 속한 부하를 동작시키기 위한 사용자의 입력을 수신하면(S200), 제 1 전력 분배 장치(101)는 해당 부하의 동작을 온 오프하기 위하여 제 1 스위치부를 동작시킨다. 구체적으로, 제 1 스위치부에 속한 제 1 스위치가 사용자가 입력한 제 1 전장 부품 그룹(30a)에 있다고 가정할 때, 제 1 제어부(103)는 제 1 스위치(104)에 속한 제 1 모스펫의 게이트단(G1단)으로 전압을 인가(또는 차단)한다(S300). 따라서, 제 1 배터리(B1)로부터 전압이 D1(Drain)단에서 S1(Source)단으로 전압이 우회(Bypass)된다(S400).Specifically, when the input of the user for operating the load belonging to the lower end of the high voltage section is received (S200), the first
이후, 제 1 배터리(B1)로부터 전압이 D1(Drain)단에서 S1(Source)단으로 전압이 우회(Bypass)되어 부하단에 전류가 인가되면(S400의 예), 제 1 제어부(103)는 전압이 우회된 이후 코일에 전류를 인가하여 제 1 스위치(S01)를 동작시킨다(S500,S600). When the voltage from the first battery B1 is bypassed from the drain (D1) to the source (S1) of the source and the current is applied to the lower end (S400), the
따라서, 제 1 스위치(S01)가 동작되어 제 1 전장 부품 그룹(30a)으로 전압이 공급되면, 제 1 제어부(103)는 제 1 모스펫의 게이트 전압을 차단(또는 인가)한다(S700). 따라서, 제 1 배터리(B1)로부터 전압이 D단에서 S단으로 전압의 우회(Bypass)가 차단된다. Accordingly, when the first switch S01 is operated and a voltage is supplied to the first
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.The embodiments disclosed with reference to the accompanying drawings have been described above. It will be understood by those of ordinary skill in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the present invention as defined by the following claims. The disclosed embodiments are illustrative and should not be construed as limiting.
105: 직류-직류 변환기
100: 전력 분배 장치
101: 제 1 전력 분배 장치
102: 제 2 전력 분배 장치105: DC-DC converter
100: power distribution device
101: first power distribution device
102: second power distributing device
Claims (16)
제1 전압보다 큰 제 2 전압의 전력을 출력하는 제 2 배터리;
상기 제 2 배터리로부터 전력을 공급받는 전장 부품;
상기 제 2 배터리로부터 상기 전장 부품으로 전력을 전달하는 전력 분배 장치를 포함하고,
상기 전력 분배 장치는상기 제 2 배터리와 상기 전장 부품 사이에 직렬로 연결된 스위치와, 상기 스위치를 동작시키는 코일을 구비한 릴레이; 및
상기 스위치에 병렬로 연결된 반도체 스위치를 포함하는 전력 분배 장치를 포함하고,
상기 전력 분배 장치는 상기 릴레이를 턴온 또는 턴오프하기 전에 상기 반도체 스위치를 턴온 하는 차량.A first battery for outputting power of a first voltage;
A second battery for outputting power of a second voltage greater than the first voltage;
An electrical component supplied with power from the second battery;
And a power distribution device for transferring power from the second battery to the electrical component,
The power distribution device comprising: a relay having a switch connected in series between the second battery and the electric component, and a coil for operating the switch; And
And a power distribution device including a semiconductor switch connected in parallel to the switch,
Wherein the power distribution device turns on the semiconductor switch before turning the relay on or off.
상기 전력 분배 장치는
사용자로부터 상기 전장 부품의 동작 턴온/턴오프 입력을 수신하는 통신부;
상기 코일에 인가되는 전류, 및 상기 반도체 스위치에 인가되는 전압을 제어하는 제어부;를 더 포함하는 차량. The method according to claim 1,
The power distribution device
A communication unit for receiving an operation turn-on / turn-off input of the electric component from a user;
A current applied to the coil, and a voltage applied to the semiconductor switch.
상기 제어부는
상기 사용자의 턴온 입력이 수신되면,
상기 반도체 스위치의 제어 신호 입력단에 전압을 인가 또는 차단한 이후, 상기 코일에 전류를 인가시키고,
상기 코일에 전류가 인가된 이후, 상기 반도체 스위치의 제어 신호 입력단에 전압을 차단 또는 인가하는 차량.3. The method of claim 2,
The control unit
When the user's turn-on input is received,
Applying or cutting off a voltage to a control signal input terminal of the semiconductor switch, applying a current to the coil,
And a voltage is interrupted or applied to a control signal input terminal of the semiconductor switch after a current is applied to the coil.
상기 제어부는
상기 사용자의 턴오프 입력이 수신되면,
상기 반도체 스위치의 제어 신호 입력단에 전압을 인가 또는 차단한 이후, 상기 코일에 전류를 차단시키고,
상기 코일에 전류가 차단된 이후, 상기 반도체 스위치의 제어 신호 입력단에 전압을 차단 또는 인가하는 차량.3. The method of claim 2,
The control unit
When the user's turn-off input is received,
After applying or cutting off a voltage to a control signal input terminal of the semiconductor switch,
And a voltage is interrupted or applied to a control signal input terminal of the semiconductor switch after the current is cut off to the coil.
상기 전장 부품은 PTC 히터(heater), 송풍기(Blower) 를 포함하는 차량. The method according to claim 1,
Wherein the electric component includes a PTC heater and a blower.
상기 제 2 배터리는 48 V 전압의 전력을 공급하는 차량. The method according to claim 1,
And the second battery supplies a power of 48 V voltage.
상기 전력 분배 장치는
상기 제 1 배터리와 상기 전장 부품 사이에 직렬로 연결된 스위치를 구동시키는 코일을 구비한 릴레이;
및
상기 릴레이를 턴온 또는 턴오프하기 전에 턴온되는 상기 릴레이에 병렬로 연결된 반도체 스위치; 포함하는 전력 분배 장치. 1. A power distribution device for transferring power from a first battery to an electrical component, comprising:
The power distribution device
A relay having a coil for driving a switch connected in series between the first battery and the electrical component;
And
A semiconductor switch connected in parallel to said relay turned on before said relay is turned on or off; Comprising a power distribution device.
사용자의 상기 전장 부품의 동작 턴온/턴오프 입력을 수신하는 통신부; 및
상기 코일에 인가되는 전류, 및 상기 반도체 스위치에 인가되는 전압을 제어하는 제어부; 를 더 포함하는 전력 분배 장치.8. The method of claim 7,
A communication unit for receiving an operation turn-on / turn-off input of the electric component of the user; And
A control unit for controlling a current applied to the coil and a voltage applied to the semiconductor switch; Further comprising:
상기 제어부는
상기 사용자의 턴온 입력이 수신되면,
상기 반도체 스위치의 제어 신호 입력단에 전압을 인가 또는 차단한 이후, 상기 코일에 전류를 인가시키고,
상기 코일에 전류가 인가된 이후, 상기 반도체 스위치의 제어 신호 입력단에 전압을 차단 또는 인가하는 전력 분배 장치.9. The method of claim 8,
The control unit
When the user's turn-on input is received,
Applying or cutting off a voltage to a control signal input terminal of the semiconductor switch, applying a current to the coil,
And applies a voltage to the control signal input terminal of the semiconductor switch after the current is applied to the coil.
상기 제어부는
상기 사용자의 오프 입력이 수신되면,
상기 반도체 스위치의 제어 신호 입력단에 전압을 인가 또는 차단한 이후, 상기 코일에 전류를 차단시키고,
상기 코일에 전류가 차단된 이후, 상기 반도체 스위치의 제어 신호 입력단에 전압을 차단 또는 인가하는 전력 분배 장치.9. The method of claim 8,
The control unit
When the off input of the user is received,
After applying or cutting off a voltage to a control signal input terminal of the semiconductor switch,
Wherein the voltage is interrupted or applied to the control signal input terminal of the semiconductor switch after the current is cut off in the coil.
상기 전력 분배 장치는 PTC 히터(heater) 또는 송풍기(Blower)에 상기 제 1 배터리로부터 전력을 전달하는 전력 분배 장치.8. The method of claim 7,
Wherein the power distribution device transfers power from the first battery to a PTC heater or blower.
상기 전력 분배 장치는 48V 전압의 전력을 공급하는 배터리로부터 전력을 상기 적어도 하나 이상의 전장 부품에 전달하는 전력 분배 장치. 8. The method of claim 7,
Wherein the power distribution device transfers power from the battery supplying the 48V voltage to the at least one electrical component.
사용자의 상기 적어도 하나 이상의 전장 부품의 동작 턴온/턴오프 입력을 수신하는 과정;
상기 제 2 배터리와 상기 전장 부품 사이에 직렬로 연결된 스위치를 동작시키는 코일로 구성된 릴레이와 상기 릴레이에 병렬로 연결된 반도체 스위치를 순차적으로 동작시키는 과정;을 포함하는 전력 분배 방법. A first battery for outputting electric power of a first voltage and a second battery for outputting electric power of a second voltage higher than the first voltage and an electrical component, In the control method,
Receiving an operation turn-on / turn-off input of the at least one electrical component of the user;
And a semiconductor switch connected in parallel to the relay, wherein the relay comprises a coil for operating a switch connected in series between the second battery and the electrical component.
상기 사용자의 온 입력이 수신되면,
상기 반도체 스위치의 제어 신호 입력단에 전압을 인가 또는 차단한 이후, 상기 코일에 전류를 인가시키는 과정; 및
상기 코일에 전류가 인가된 이후, 상기 반도체 스위치의 제어 신호 입력단에 전압을 차단 또는 인가하는 과정;을 더 포함하는 전력 분배 방법. 14. The method of claim 13,
When the user's ON input is received,
Applying a current to the coil after applying or cutting off a voltage to a control signal input terminal of the semiconductor switch; And
And a step of blocking or applying a voltage to a control signal input terminal of the semiconductor switch after a current is applied to the coil.
상기 사용자의 오프 입력이 수신되면,
상기 반도체 스위치의 제어 신호 입력단에 전압을 인가 또는 차단한 이후, 상기 코일에 전류를 차단시키는 과정; 및
상기 코일에 전류가 차단된 이후, 상기 반도체 스위치의 제어 신호 입력단에 전압을 차단 또는 인가하는 과정;을 더 포함하는 전력 분배 방법. 14. The method of claim 13,
When the off input of the user is received,
Blocking the current to the coil after a voltage is applied to or disconnected from a control signal input terminal of the semiconductor switch; And
And blocking or applying a voltage to a control signal input terminal of the semiconductor switch after the current is cut off to the coil.
상기 적어도 하나의 전장 부품은 히터(heater), 송풍기(Blower) 를 포함하는 전력 분배 방법.
14. The method of claim 13,
Wherein the at least one electrical component comprises a heater and a blower.
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Date | Code | Title | Description |
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E902 | Notification of reason for refusal | ||
E90F | Notification of reason for final refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant |