KR20180120033A - 자율주행 차량 긴급제동을 위한 isg 체계 비상발전 시스템 및 그 제어 방법 - Google Patents

자율주행 차량 긴급제동을 위한 isg 체계 비상발전 시스템 및 그 제어 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20180120033A
KR20180120033A KR1020170053972A KR20170053972A KR20180120033A KR 20180120033 A KR20180120033 A KR 20180120033A KR 1020170053972 A KR1020170053972 A KR 1020170053972A KR 20170053972 A KR20170053972 A KR 20170053972A KR 20180120033 A KR20180120033 A KR 20180120033A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
power
emergency
isg
converter
autonomous vehicle
Prior art date
Application number
KR1020170053972A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101969056B1 (ko
Inventor
강동우
이종훈
이동열
김병찬
Original Assignee
계명대학교 산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 계명대학교 산학협력단 filed Critical 계명대학교 산학협력단
Priority to KR1020170053972A priority Critical patent/KR101969056B1/ko
Publication of KR20180120033A publication Critical patent/KR20180120033A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101969056B1 publication Critical patent/KR101969056B1/ko

Links

Images

Classifications

    • B60L11/02—
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/10—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by engine-driven generators, e.g. generators driven by combustion engines
    • B60L11/1811—
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/20—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles characterised by converters located in the vehicle
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/04—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units
    • B60W10/06—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units including control of combustion engines
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/04—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units
    • B60W10/08—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units including control of electric propulsion units, e.g. motors or generators
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/18—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of braking systems
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/24—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of energy storage means
    • B60W10/26—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of energy storage means for electrical energy, e.g. batteries or capacitors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2210/00—Converter types
    • B60L2210/10—DC to DC converters
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2210/00—Converter types
    • B60L2210/30—AC to DC converters
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2210/00—Converter types
    • B60L2210/40—DC to AC converters
    • B60L2210/46—DC to AC converters with more than three phases
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/7072—Electromobility specific charging systems or methods for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/72—Electric energy management in electromobility
    • Y02T10/7216—
    • Y02T10/7241—
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10—Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y02T90/14—Plug-in electric vehicles

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Control Of Charge By Means Of Generators (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)

Abstract

본 발명은 자율주행 차량 긴급제동을 위한 ISG 체계 비상발전 시스템 및 그 제어 방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 자율주행 차량 긴급 제동을 위한 ISG 체계 비상발전 시스템으로서, 자율주행 차량의 스타터 및 자율주행 차량의 주행 구동 제어에 필요한 3상 AC 전원을 발생시키기 위한 ISG(Integrated Starter Generator) 장치부; 상기 ISG 장치부에서 생성하는 3상 AC 전원을 자율주행 차량의 주행 구동 제어에 필요한 48V DC 전원으로 변환하는 AC-DC 컨버터부; 상기 AC-DC 컨버터부에서 출력되는 48V DC 전원의 출력을 입력으로 받아 자율주행 차량의 주행 구동 제어에 필요한 DC 전원으로 변환하는 메인 DC-DC 컨버터부; 상기 메인 DC-DC 컨버터부의 DC 전원을 충전하고, 자율주행 차량의 전장시스템에 메인 전원으로 공급하는 메인 배터리; 및 상기 AC-DC 컨버터부에서 출력되는 48V DC 전원의 출력을 12V DC 전원으로 변환하여 충전하고, 자율주행 차량의 주행 중 내부 결함 또는 외부요인으로 인해 차량을 제어하는 ECU(Electronic Control Unit)의 메인 전원이 차단되었을 때 비상 전원을 공급하는 UPS(Uninterruptible Power Supply) 장치부를 포함하는 것을 그 구성상의 특징으로 한다.
본 발명에서 제안하고 있는 자율주행 차량 긴급제동을 위한 ISG 체계 비상발전 시스템 및 그 제어 방법에 따르면, 자율주행 차량의 주행 중 내부 결함 또는 외부 요인으로 인해 차량의 제어하는 ECU의 메인 전원이 차단되었을 때 메인 DC-DC 컨버터부와 메인 배터리의 주 전력 계통과 다른 보조전원 공급 라인의 보조 전력 계통을 형성하는 UPS 장치부를 구성함으로써, 자율주행 차량의 메인 동력 손실 시에 긴급제동이 필요한 상황에서 자율주행 차량의 긴급 제동에 필요한 최소한의 전장시스템으로 UPS 장치부의 보조 전원이 공급될 수 있도록 할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 서브 DC-DC 컨버터부와 서브 배터리를 UPS 장치부로 구성함으로써, ISG 체계 하의 발전 시스템을 주 전력 계통과 보조 전력 계통으로 하고, 주 전력 계통의 이상 발생 시에 보조 전력 계통을 통해 긴급제동을 위한 보조 전원을 공급하여 자율주행 차량의 전력 시스템에 대한 안정화의 확보 및 자율주행 차량의 안전성이 확보될 수 있도록 할 수 있다.

Description

자율주행 차량 긴급제동을 위한 ISG 체계 비상발전 시스템 및 그 제어 방법{A EMERGENCY POWER GENERATION SYSTEM AND ITS CONTROL METHOD OF ISG SYSTEM FOR EMERGENCY BRAKING OF AUTONOMOUS VEHICLE}
본 발명은 비상발전 시스템 및 그 제어 방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 자율주행 차량 긴급제동을 위한 ISG(Integrated Starter Generator) 체계 비상발전 시스템 및 그 제어 방법에 관한 것이다.
차량의 환경 문제 강화 및 고유가 시대 등의 도래로 인해서 자동차 관련 산업에서는 연비 개선의 요구가 지속적으로 대두되고 있으며, 이러한 패러다임 변화에 따른 다양한 연구 개발이 진행되고 있다. 최근 CAFE(Corporate Average Fuel Economy) 등의 자동차 업체에 대한 연비 규제 강화에 대응하기 위해서 다양한 방안의 연비 개선을 위한 연구 개발이 진행되고 있으며, 이러한 기술 개발의 일환으로 전기에너지를 사용하는 배터리 EV, Hybrid EV 등의 차량 개발이 적극적으로 검토되고 있다.
특히, 지능형 자동차 상용화 기반 구축 사업과 자율주행 차량의 시장 확대로 국내에서도 자율주행 차량에 대한 투자가 계속되고 있지만, 상용화가 되기까지 많은 문제점이 있다. 이를 개선하기 위해서 국내 많은 기업들이 연구에 매진하고 있지만 아직 국내 무인자동차의 기술 수준은 해외에 비해 비교적 낮은 실정에 있다.
이와 같이, 차주의 조작 없이도 스스로 외부정보 감시 및 도로 상황을 파악하여 설정 목적지까지 자율주행 할 수 있는 자율주행 차량은 일반 차량에 비해 여러 센서나 컴퓨팅 시스템 동력이 부가적으로 인가되므로 전력 효율이 중요하게 된다. 즉, 운전자의 개입 없이 센서와 차량 내부 MCU, 조향 장치 등으로 운행되는 차량이기 때문에 내부 동력에 문제가 발생했을 시 여러 센서, 조향장치나 브레이크 동력의 부재로 큰 사고를 초래할 수 있는 문제가 있었다.
종래의 자율주행 차량에서의 발전 시스템은, 자율주행 차량의 주행 중 내부 결함이나 외부 요인으로 인해 차량을 제어하는 ECU 메인 전원이 차단되었을 때 심각한 문제를 야기 시키게 된다. 이와 같이 자율주행 차량의 메인 전원이 차단되었을 때에 발생될 수 있는 문제를 방지하기 위해서는 자율주행 차량의 긴급 제동을 위한 최소한의 장치인 통합 다이내믹 브레이크(IDB: Integrated Dynamic Brake), 모터 구동식 파워 스티어링(MDPS: Motor Driven Power Steering), 전자제어유닛(ECU: Electronic Control Unit), 및 각종 Sensors에 전원을 공급할 수 있는 보조동력 전원 시스템이 필요하나, 아직까지는 자율주행 차량의 주전력 계통에 문제가 발생한 상황에서 자율주행 차량을 컨트롤 할 수 있는 최소한의 장치인 IDB, MDPS, ECU, Sensors에 동력을 지원할 수 있는 보조동력 전원 시스템은 개발되어 있지 않은 실정에 있다. 유사 시스템으로는 최근 블랙박스와 같이 사용자 편의 및 안전장치를 차량에 추가적으로 부착할 경우, 차량 주전원으로는 전력공급에 어려움이 있어 보조전원 배터리를 커스터마이징으로 일부 장착하고 있는 수준에 머물러 있다. 즉, 종래의 자율주행 차량의 발전 시스템은 메인 전원의 이상 발생 시, 긴급 제동이 필요한 상황에서 전원을 공급받지 못하고, 그에 따른 자율주행 차량의 안전성에 심각한 문제를 초래하는 문제가 있었다. 대한민국 공개특허공보 제10-2010-0004024호, 및 대한민국 등록특허공보 제10-1394866호가 선행기술 문헌으로 개시되고 있다.
본 발명은 기존에 제안된 방법들의 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 자율주행 차량의 주행 중 내부 결함 또는 외부 요인으로 인해 차량의 제어하는 ECU의 메인 전원이 차단되었을 때 메인 DC-DC 컨버터부와 메인 배터리의 주 전력 계통과 다른 보조전원 공급 라인의 보조 전력 계통을 형성하는 UPS 장치부를 구성함으로써, 자율주행 차량의 메인 동력 손실 시에 긴급제동이 필요한 상황에서 자율주행 차량의 긴급 제동에 필요한 최소한의 전장시스템으로 UPS 장치부의 보조 전원이 공급될 수 있도록 하는, 자율주행 차량 긴급제동을 위한 ISG 체계 비상발전 시스템 및 그 제어방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
또한, 본 발명은, 서브 DC-DC 컨버터부와 서브 배터리를 UPS 장치부로 구성함으로써, ISG 체계 하의 발전 시스템을 주 전력 계통과 보조 전력 계통으로 하고, 주 전력 계통의 이상 발생 시에 보조 전력 계통을 통해 긴급제동을 위한 보조 전원을 공급하여 자율주행 차량의 전력 시스템에 대한 안정화의 확보 및 자율주행 차량의 안전성이 확보될 수 있도록 하는, 자율주행 차량 긴급제동을 위한 ISG 체계 비상발전 시스템 및 그 제어 방법을 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따른 자율주행 차량 긴급제동을 위한 ISG 체계 비상발전 시스템은,
자율주행 차량 긴급 제동을 위한 ISG 체계 비상발전 시스템으로서,
자율주행 차량의 스타터 및 자율주행 차량의 주행 구동 제어에 필요한 3상 AC 전원을 발생시키기 위한 ISG(Integrated Starter Generator) 장치부;
상기 ISG 장치부에서 생성하는 3상 AC 전원을 자율주행 차량의 주행 구동 제어에 필요한 48V DC 전원으로 변환하는 AC-DC 컨버터부;
상기 AC-DC 컨버터부에서 출력되는 48V DC 전원의 출력을 입력으로 받아 자율주행 차량의 주행 구동 제어에 필요한 DC 전원으로 변환하는 메인 DC-DC 컨버터부;
상기 메인 DC-DC 컨버터부의 DC 전원을 충전하고, 자율주행 차량의 전장시스템에 메인 전원으로 공급하는 메인 배터리; 및
상기 AC-DC 컨버터부에서 출력되는 48V DC 전원의 출력을 12V DC 전원으로 변환하여 충전하고, 자율주행 차량의 주행 중 내부 결함 또는 외부요인으로 인해 차량을 제어하는 ECU(Electronic Control Unit)의 메인 전원이 차단되었을 때 비상 전원을 공급하는 UPS(Uninterruptible Power Supply) 장치부를 포함하는 것을 그 구성상의 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 ISG 장치부는,
자율주행 차량의 엔진의 시동을 위한 스타터(starter)와, 자율주행 차량의 주행 구동 제어에 필요한 3상 AC 전원을 발생시키는 모터 발전기를 포함하여 구성할 수 있다.
더욱 바람직하게는, 상기 ISG 장치부는,
3상 AC 전원을 생성하는 모터 발전기를 구비하되, 상기 모터 발전기는 5㎾급으로 구현될 수 있다.
더욱 바람직하게는, 상기 모터 발전기는,
영구자석형 동기식 모터 발전기(Synchronous Motor Generator)로 구성될 수 있다.
바람직하게는, 상기 AC-DC 컨버터부는,
5㎾급 자율주행 차량용 양방향 전력변환 설계로 구현될 수 있다.
더욱 바람직하게는, 상기 AC-DC 컨버터부는,
상기 ISG 장치부로부터 생성되는 3상 AC 전원을 자율주행 차량에 필요한 48V DC 전원으로 변환하고, 처음 자율주행 차량의 스타터 역할을 할 수 있도록 48V DC 전원을 상기 ISG 장치부의 모터 발전기에 3상 AC 전원으로 공급할 수 있도록 양방향 운전이 가능한 설계로 구현될 수 있다.
더욱 더 바람직하게는, 상기 AC-DC 컨버터부는,
상기 ISG 장치부의 3상 AC 전원을 48V DC 전원으로 변환하는 AC-DC 컨버터;
상기 AC-DC 컨버터의 양 단에 각각 연결 접속되는 센서; 및
상기 AC-DC 컨버터의 양 단에서 전원 이상 유무를 검출하는 센서들의 검출된 신호를 처리하는 DSP를 포함하여 구성할 수 있다.
바람직하게는, 상기 UPS 장치부는,
상기 AC-DC 컨버터부에서 출력되는 48V DC 전원의 출력을 12V DC 전원으로 다운 출력하는 서브 DC-DC 컨버터부; 및
상기 서브 DC-DC 컨버터부의 12V DC 전원을 충전하고, 자율주행 차량의 비상 발생 시에 차량을 제어할 수 있는 전장시스템의 비상 전원으로 사용될 수 있도록 공급하는 서브 배터리를 포함하여 구성할 수 있다.
더욱 바람직하게는, 상기 서브 DC-DC 컨버터부는,
3㎾급 양방향 LDC(Low voltage DC-DC Converter)의 전력 변환 설계로 구현될 수 있다.
더욱 더 바람직하게는, 상기 서브 DC-DC 컨버터부는,
상기 AC-DC 컨버터부를 통하여 48V DC 전원을 공급받아 12V DC 전원으로 변환하되, 자율주행 차량의 내부적 결함 및 외부 요인에 따른 전원 공급 문제가 발생 시 상기 서브 배터리의 충전된 전원이 비상용 전원으로 활용될 수 있도록 상기 서브 배터리를 항상 완충 상태로 유지시켜 줄 수 있다.
더더욱 바람직하게는, 상기 서브 DC-DC 컨버터부는,
상기 AC-DC 컨버터부의 48V DC 전원을 12V DC 전원으로 변환하는 DC-DC 컨버터;
상기 DC-DC 컨버터의 양 단에 각각 연결 접속되는 센서; 및
상기 DC-DC 컨버터의 양 단에서 전원 이상 유무를 검출하는 센서들의 검출된 신호를 처리하는 DSP를 포함하여 구성할 수 있다.
더더욱 바람직하게는, 상기 서브 DC-DC 컨버터부는,
자율주행 차량의 메인 전원의 공급에 문제가 발생된 비상 시, 상기 서브 배터리의 12V 배터리 전원을 48V 출력으로 변환시켜 주는 3㎾급의 양방향 DC-DC 컨버터로 기능할 수 있다.
더더욱 더 바람직하게는, 상기 서브 DC-DC 컨버터부는,
상기 DSP가 센서들을 이용하여 상기 서브 배터리의 상태를 주기적으로 감시하여 체크하고, 배터리 충전상태가 항시 완충 상태가 유지되도록 제어할 수 있다.
더더욱 더 바람직하게는, 상기 전장시스템은,
자율주행 차량의 비상 발생 시에 차량을 제어할 수 있는 최소한의 장치로서, IDB(Integrated Dynamic Brake), MDPS(Motor Driven Power Steering), ECU(Electronic Control Unit), 및 Sensors를 포함할 수 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따른 자율주행 차량 긴급제동을 위한 ISG 체계 비상발전 시스템의 제어 방법은,
자율주행 차량 긴급 제동을 위한 ISG 체계 비상발전 시스템의 제어 방법으로서,
(1) 자율주행 차량의 ECU가 ISG 장치부와 AC-DC 컨버터부와 메인 DC-DC 컨버터부 및 메인 배터리로 연결되는 메인 전력 계통의 전원을 자율주행 중인 차량의 주행 구동 제어를 위한 전원으로 공급되도록 제어하는 단계;
(2) 상기 ECU가 메인 배터리로부터 공급되는 주행 구동 제어를 위한 전원 공급의 이상을 감지하는 단계; 및
(3) 상기 ECU가 주행 구동 제어를 위한 전원 공급 이상 감지 시, 서브 DC-DC 컨버터부와 서브 배터리로 구성되는 UPS 장치부의 전원을 비상 전원으로 자율주행 차량의 전장시스템에 공급되도록 제어하는 단계를 포함하는 것을 그 구성상의 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 ISG 장치부는,
자율주행 차량의 엔진의 시동을 위한 스타터(starter)와, 자율주행 차량의 주행 구동 제어에 필요한 3상 AC 전원을 발생시키는 모터 발전기를 포함하여 구성할 수 있다.
바람직하게는, 상기 AC-DC 컨버터부는,
5㎾급 자율주행 차량용 양방향 전력변환 설계로 구현될 수 있다.
바람직하게는, 상기 서브 DC-DC 컨버터부는,
3㎾급 양방향 LDC(Low voltage DC-DC Converter)의 전력 변환 설계로 구현될 수 있다.
바람직하게는, 상기 서브 DC-DC 컨버터부는,
DSP가 센서들을 이용하여 상기 서브 배터리의 상태를 주기적으로 감시하여 체크하고, 배터리 충전상태가 항시 완충 상태가 유지되도록 제어할 수 있다.
바람직하게는, 상기 전장시스템은,
자율주행 차량의 비상 발생 시에 차량을 제어할 수 있는 최소한의 장치로서, IDB(Integrated Dynamic Brake), MDPS(Motor Driven Power Steering), ECU(Electronic Control Unit), 및 Sensors를 포함할 수 있다.
본 발명에서 제안하고 있는 자율주행 차량 긴급제동을 위한 ISG 체계 비상발전 시스템 및 그 제어 방법에 따르면, 자율주행 차량의 주행 중 내부 결함 또는 외부 요인으로 인해 차량의 제어하는 ECU의 메인 전원이 차단되었을 때 메인 DC-DC 컨버터부와 메인 배터리의 주 전력 계통과 다른 보조전원 공급 라인의 보조 전력 계통을 형성하는 UPS 장치부를 구성함으로써, 자율주행 차량의 메인 동력 손실 시에 긴급제동이 필요한 상황에서 자율주행 차량의 긴급 제동에 필요한 최소한의 전장시스템으로 UPS 장치부의 보조 전원이 공급될 수 있도록 할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 서브 DC-DC 컨버터부와 서브 배터리를 UPS 장치부로 구성함으로써, ISG 체계 하의 발전 시스템을 주 전력 계통과 보조 전력 계통으로 하고, 주 전력 계통의 이상 발생 시에 보조 전력 계통을 통해 긴급제동을 위한 보조 전원을 공급하여 자율주행 차량의 전력 시스템에 대한 안정화의 확보 및 자율주행 차량의 안전성이 확보될 수 있도록 할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 자율주행 차량 긴급제동을 위한 ISG 체계 비상발전 시스템의 구성을 기능블록으로 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 자율주행 차량 긴급제동을 위한 ISG 체계 비상발전 시스템의 구성에 적용되는 ISG 장치부의 구성을 도시한 도면.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 자율주행 차량 긴급제동을 위한 ISG 체계 비상발전 시스템의 구성에 적용되는 UPS 장치부의 구성을 도시한 도면.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 자율주행 차량 긴급제동을 위한 ISG 체계 비상발전 시스템에 적용되는 비상 전원 계통의 전력변환 블록 구성을 도시한 도면.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 자율주행 차량 긴급제동을 위한 ISG 체계 비상발전 시스템의 구성에 적용되는 AC-DC 컨버터부의 세부 구성을 도시한 도면.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 자율주행 차량 긴급제동을 위한 ISG 체계 비상발전 시스템의 구성에 적용되는 DC-DC 컨버터부의 세부 구성을 도시한 도면.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 자율주행 차량 긴급제동을 위한 ISG 체계 비상발전 시스템의 제어 방법을 흐름도로 도시한 도면.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 다만, 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 도면 전체에 걸쳐 동일한 부호를 사용한다.
덧붙여, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 ‘연결’ 되어 있다고 할 때, 이는 ‘직접적으로 연결’ 되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 ‘간접적으로 연결’ 되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 구성요소를 ‘포함’ 한다는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 자율주행 차량 긴급제동을 위한 ISG 체계 비상발전 시스템의 구성을 기능블록으로 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 자율주행 차량 긴급제동을 위한 ISG 체계 비상발전 시스템의 구성에 적용되는 ISG 장치부의 구성을 도시한 도면이며, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 자율주행 차량 긴급제동을 위한 ISG 체계 비상발전 시스템의 구성에 적용되는 UPS 장치부의 구성을 도시한 도면이고, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 자율주행 차량 긴급제동을 위한 ISG 체계 비상발전 시스템에 적용되는 비상 전원 계통의 전력변환 블록 구성을 도시한 도면이며, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 자율주행 차량 긴급제동을 위한 ISG 체계 비상발전 시스템의 구성에 적용되는 AC-DC 컨버터부의 세부 구성을 도시한 도면이고, 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 자율주행 차량 긴급제동을 위한 ISG 체계 비상발전 시스템의 구성에 적용되는 DC-DC 컨버터부의 세부 구성을 도시한 도면이다. 도 1 내지 도 6에 각각 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 자율주행 차량 긴급제동을 위한 ISG 체계 비상발전 시스템(100)은, ISG 장치부(110), AC-DC 컨버터부(120), 메인 DC-DC 컨버터부(130), 메인 배터리(140), 및 UPS 장치부(150)를 포함하여 구성될 수 있다.
ISG 장치부(110)는, 자율주행 차량의 스타터 및 자율주행 차량의 주행 구동 제어에 필요한 3상 AC 전원을 발생시키기 위한 ISG(Integrated Starter Generator)의 구성이다. 이러한 ISG 장치부(110)는 도 2에 도시된 바와 같이, 자율주행 차량의 엔진의 시동을 위한 스타터(starter)(111)와, 자율주행 차량의 주행 구동 제어에 필요한 3상 AC 전원을 발생시키는 모터 발전기(112)를 포함하여 구성할 수 있다. 여기서, ISG 장치부(110)는 3상 AC 전원을 생성하는 모터 발전기(112)를 구비하되, 모터 발전기(112)는 5㎾급으로 구현될 수 있다. 또한, 모터 발전기(112)는 영구자석형 동기식 모터 발전기(Synchronous Motor Generator)로 구성될 수 있다.
AC-DC 컨버터부(120)는, ISG 장치부(110)에서 생성하는 3상 AC 전원을 자율주행 차량의 주행 구동 제어에 필요한 48V DC 전원으로 변환하는 컨버터의 구성이다. 이러한 AC-DC 컨버터부(120)는 5㎾급 자율주행 차량용 양방향 전력변환 설계로 구현될 수 있다. 즉, AC-DC 컨버터부(120)는 ISG 장치부(110)로부터 생성되는 3상 AC 전원을 자율주행 차량에 필요한 48V DC 전원으로 변환하고, 처음 자율주행 차량의 스타터 역할을 할 수 있도록 48V DC 전원을 ISG 장치부(110)의 모터 발전기(112)에 3상 AC 전원으로 공급할 수 있도록 양방향 운전이 가능한 설계로 구현될 수 있다.
또한, AC-DC 컨버터부(120)는 도 5에 도시된 바와 같이, ISG 장치부(110)의 3상 AC 전원을 48V DC 전원으로 변환하는 AC-DC 컨버터(121)와, AC-DC 컨버터(121)의 양 단에 각각 연결 접속되는 센서(122)와, AC-DC 컨버터(121)의 양 단에서 전원 이상 유무를 검출하는 센서(122)들의 검출된 신호를 처리하는 DSP(123)를 포함하여 구성할 수 있다.
메인 DC-DC 컨버터부(130)는, AC-DC 컨버터부(120)에서 출력되는 48V DC 전원의 출력을 입력으로 받아 자율주행 차량의 주행 구동 제어에 필요한 DC 전원으로 변환하는 컨버터의 구성이다. 이러한 메인 DC-DC 컨버터부(130)는 도 6에 도시된 바와 같이, 보조 전력 계통을 형성하는 후술하게 될 UPS 장치부(150)의 서브 DC-DC 컨버터부(160)와 동일 또는 유사한 기능 및 구성을 갖도록 구성될 수 있다.
메인 배터리(140)는, 메인 DC-DC 컨버터부(130)의 DC 전원을 충전하고, 자율주행 차량의 전장시스템에 메인 전원으로 공급하는 메인 전원 공급 장치의 구성이다. 여기서, 메인 DC-DC 컨버터부(130)와 메인 배터리(140)는 자율주행 차량의 주 전력 계통으로, 자율주행 차량의 주행 구동 제어에 필요한 전원을 공급하는 역할을 한다. 이때, 전장시스템(20)은 자율주행 차량의 비상 발생 시에 차량을 제어할 수 있는 최소한의 장치로서, IDB(Integrated Dynamic Brake), MDPS(Motor Driven Power Steering), ECU(Electronic Control Unit), 및 Sensors를 포함할 수 있다.
UPS 장치부(150)는, AC-DC 컨버터부(120)에서 출력되는 48V DC 전원의 출력을 12V DC 전원으로 변환하여 충전하고, 자율주행 차량의 주행 중 내부 결함 또는 외부요인으로 인해 차량을 제어하는 ECU(Electronic Control Unit)(10)의 메인 전원이 차단되었을 때 비상 전원을 공급하기 위한 무정전 전원장치의 구성이다. 이러한 UPS(Uninterruptible Power Supply) 장치부(150)는 도 3에 도시된 바와 같이, AC-DC 컨버터부(120)에서 출력되는 48V DC 전원의 출력을 12V DC 전원으로 다운 출력하는 서브 DC-DC 컨버터부(160)와, 서브 DC-DC 컨버터부(160)의 12V DC 전원을 충전하고, 자율주행 차량의 비상 발생 시에 차량을 제어할 수 있는 전장시스템(20)의 비상 전원으로 사용될 수 있도록 공급하는 서브 배터리(170)를 포함하여 구성될 수 있다.
또한, 서브 DC-DC 컨버터부(160)는 3㎾급 양방향 LDC(Low voltage DC-DC Converter)의 전력 변환 설계로 구현될 수 있다. 이러한 서브 DC-DC 컨버터부(160)는 AC-DC 컨버터부(120)를 통하여 48V DC 전원을 공급받아 12V DC 전원으로 변환하되, 자율주행 차량의 내부적 결함 및 외부 요인에 따른 전원 공급 문제가 발생 시 서브 배터리(170)의 충전된 전원이 비상용 전원으로 활용될 수 있도록 서브 배터리(170)를 항상 완충 상태로 유지시켜 주는 역할을 수행할 수 있다.
또한, 서브 DC-DC 컨버터부(160)는 도 6에 도시된 바와 같이, AC-DC 컨버터부(120)의 48V DC 전원을 12V DC 전원으로 변환하는 DC-DC 컨버터(161)와, DC-DC 컨버터(161)의 양 단에 각각 연결 접속되는 센서(162)와, DC-DC 컨버터(161)의 양 단에서 전원 이상 유무를 검출하는 센서(162)들의 검출된 신호를 처리하는 DSP(163)를 포함하여 구성할 수 있다. 이러한 서브 DC-DC 컨버터부(160)는 자율주행 차량의 메인 전원의 공급에 문제가 발생된 비상 시, 서브 배터리(170)의 12V 배터리 전원을 48V 출력으로 변환시켜 주는 3㎾급의 양방향 DC-DC 컨버터로 기능할 수 있다. 또한, 서브 DC-DC 컨버터부(160)는 DSP(163)가 센서(162)들을 이용하여 서브 배터리(170)의 상태를 주기적으로 감시하여 체크하고, 배터리 충전상태가 항시 완충 상태가 유지되도록 제어할 수 있다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 자율주행 차량 긴급제동을 위한 ISG 체계 비상발전 시스템의 제어 방법을 흐름도로 도시한 도면이다. 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 자율주행 차량 긴급제동을 위한 ISG 체계 비상발전 시스템의 제어 방법은, 메인 전력 계통의 전원을 공급하는 단계(S110), 메인 전력 계통의 전원 공급의 이상을 감지하는 단계(S120), 및 전원 공급 이상 감지 시, UPS 장치부의 전원을 비상 전원으로 공급하는 단계(S130)를 포함하여 구현될 수 있다.
단계 S110에서는, 자율주행 차량의 ECU(10)가 ISG 장치부(110)와 AC-DC 컨버터부(120)와 메인 DC-DC 컨버터부(130) 및 메인 배터리(140)로 연결되는 메인 전력 계통의 전원을 자율주행 중인 차량의 주행 구동 제어를 위한 전원으로 공급되도록 제어한다. 여기서, ISG 장치부(110)는 자율주행 차량의 엔진의 시동을 위한 스타터(starter)(111)와, 자율주행 차량의 주행 구동 제어에 필요한 3상 AC 전원을 발생시키는 모터 발전기(112)를 포함하여 구성할 수 있다. 또한, AC-DC 컨버터부(120)는 5㎾급 자율주행 차량용 양방향 전력변환 설계로 구현될 수 있다. 또한, 메인 DC-DC 컨버터부(130) 및 메인 배터리(140)는 자율주행 차량의 메인 전력 계통을 형성하는 구성이다. 이와 같은 ISG 장치부(110), AC-DC 컨버터부(120), 메인 DC-DC 컨버터부(130), 및 메인 배터리(140)는 도 1 내지 도 6에 도시된 구성으로 구현되는 것으로 이해될 수 있는바, 불필요한 반복적인 설명은 생략하기로 한다.
단계 S120에서는, ECU(10)가 메인 배터리(140)로부터 공급되는 주행 구동 제어를 위한 전원 공급의 이상을 감지한다. 이때, 자율주행 차량의 주행 중 내부 결함 또는 외부 요인으로 인해 차량을 제어하는 ECU(10)의 메인 전원 공급에 이상이 없는 경우, 단계 S110에서와 같이 메인 전력 계통을 통해 메인 배터리(140)의 전원이 공급된다. 반면에, 자율주행 차량의 주행 중 내부 결함 또는 외부 요인으로 차량을 제어하는 ECU(10)의 메인 전원 공급에 이상이 발생된 경우, 후술하게 될 단계 S130의 과정이 진행되게 된다.
단계 S130에서는, ECU(10)가 주행 구동 제어를 위한 전원 공급 이상 감지 시, 서브 DC-DC 컨버터부(160)와 서브 배터리(170)로 구성되는 UPS 장치부(150)의 전원을 비상 전원으로 자율주행 차량의 전장시스템(20)에 공급되도록 제어한다. 여기서, UPS 장치부(150)의 서브 DC-DC 컨버터부(160)와 서브 배터리(170)는 보조 전력 계통을 형성하게 된다. 즉, 이러한 UPS 장치부(150)는 자율주행 차량이 주행 중 내부 결함 또는 외부 요인으로 인해 ECU(10)의 메인 전원이 차단되었을 때, 자율주행 차량의 긴급제동에 필요한 전장시스템(20)의 구동 제어를 위한 전원을 공급할 수 있도록 한다. 여기서, 전장시스템(20)은 자율주행 차량의 비상 발생 시에 차량을 제어할 수 있는 최소한의 장치로서, IDB(Integrated Dynamic Brake), MDPS(Motor Driven Power Steering), ECU(Electronic Control Unit), 및 Sensors를 포함할 수 있다.
또한, 서브 DC-DC 컨버터부(160)는 3㎾급 양방향 LDC(Low voltage DC-DC Converter)의 전력 변환 설계로 구현될 수 있다. 또한, 서브 DC-DC 컨버터부(160)는 DSP(163)가 센서(162)들을 이용하여 서브 배터리(170)의 상태를 주기적으로 감시하여 체크하고, 배터리 충전상태가 항시 완충 상태가 유지되도록 제어할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 자율주행 차량 긴급제동을 위한 ISG 체계 비상발전 시스템 및 그 제어 방법은, 자율주행 차량의 주행 중 내부 결함 또는 외부 요인으로 인해 차량의 제어하는 ECU의 메인 전원이 차단되었을 때 메인 DC-DC 컨버터부와 메인 배터리의 주 전력 계통과 다른 보조전원 공급 라인의 보조 전력 계통을 형성하는 UPS 장치부를 구성함으로써, 자율주행 차량의 메인 동력 손실 시에 긴급제동이 필요한 상황에서 자율주행 차량의 긴급 제동에 필요한 최소한의 전장시스템으로 UPS 장치부의 보조 전원이 공급될 수 있도록 할 수 있다. 또한, 서브 DC-DC 컨버터부와 서브 배터리를 UPS 장치부로 구성함으로써, ISG 체계 하의 발전 시스템을 주 전력 계통과 보조 전력 계통으로 하고, 주 전력 계통의 이상 발생 시에 보조 전력 계통을 통해 긴급제동을 위한 보조 전원을 공급하여 자율주행 차량의 전력 시스템에 대한 안정화의 확보 및 자율주행 차량의 안전성이 확보될 수 있도록 할 수 있게 된다.
이상 설명한 본 발명은 본 발명이 속한 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 다양한 변형이나 응용이 가능하며, 본 발명에 따른 기술적 사상의 범위는 아래의 특허청구범위에 의하여 정해져야 할 것이다.
100: 본 발명의 일실시예에 따른 비상발전 시스템
110: ISG 장치부
111: 스타터
112: 모터 발전기
120: AC-DC 컨버터부
121: AC-DC 컨버터
122: 센서
123: DSP
130: 메인 DC-DC 컨버터부
140: 메인 배터리
150: UPS 장치부
160: 서브 DC-DC 컨버터부
161: DC-DC 컨버터
162: 센서
163: DSP
170: 서브 배터리
S110: 메인 전력 계통의 전원을 공급하는 단계
S120: 메인 전력 계통의 전원 공급의 이상을 감지하는 단계
S130: 전원 공급 이상 감지 시, UPS 장치부의 전원을 비상 전원으로 공급하는 단계

Claims (20)

  1. 자율주행 차량 긴급 제동을 위한 ISG 체계 비상발전 시스템(100)으로서,
    자율주행 차량의 스타터 및 자율주행 차량의 주행 구동 제어에 필요한 3상 AC 전원을 발생시키기 위한 ISG(Integrated Starter Generator) 장치부(110);
    상기 ISG 장치부(110)에서 생성하는 3상 AC 전원을 자율주행 차량의 주행 구동 제어에 필요한 48V DC 전원으로 변환하는 AC-DC 컨버터부(120);
    상기 AC-DC 컨버터부(120)에서 출력되는 48V DC 전원의 출력을 입력으로 받아 자율주행 차량의 주행 구동 제어에 필요한 DC 전원으로 변환하는 메인 DC-DC 컨버터부(130);
    상기 메인 DC-DC 컨버터부(130)의 DC 전원을 충전하고, 자율주행 차량의 전장시스템에 메인 전원으로 공급하는 메인 배터리(140); 및
    상기 AC-DC 컨버터부(120)에서 출력되는 48V DC 전원의 출력을 12V DC 전원으로 변환하여 충전하고, 자율주행 차량의 주행 중 내부 결함 또는 외부요인으로 인해 차량을 제어하는 ECU(Electronic Control Unit)(10)의 메인 전원이 차단되었을 때 비상 전원을 공급하는 UPS(Uninterruptible Power Supply) 장치부(150)를 포함하는 것을 특징으로 하는, 자율주행 차량 긴급 제동을 위한 ISG 체계 비상발전 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 ISG 장치부(110)는,
    자율주행 차량의 엔진의 시동을 위한 스타터(starter)(111)와, 자율주행 차량의 주행 구동 제어에 필요한 3상 AC 전원을 발생시키는 모터 발전기(112)를 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는, 자율주행 차량 긴급 제동을 위한 ISG 체계 비상발전 시스템.
  3. 제2항에 있어서, 상기 ISG 장치부(110)는,
    3상 AC 전원을 생성하는 모터 발전기(112)를 구비하되, 상기 모터 발전기(112)는 5㎾급으로 구현되는 것을 특징으로 하는, 자율주행 차량 긴급 제동을 위한 ISG 체계 비상발전 시스템.
  4. 제2항에 있어서, 상기 모터 발전기(112)는,
    영구자석형 동기식 모터 발전기(Synchronous Motor Generator)로 구성되는 것을 특징으로 하는, 자율주행 차량 긴급 제동을 위한 ISG 체계 비상발전 시스템.
  5. 제1항에 있어서, 상기 AC-DC 컨버터부(120)는,
    5㎾급 자율주행 차량용 양방향 전력변환 설계로 구현되는 것을 특징으로 하는, 자율주행 차량 긴급 제동을 위한 ISG 체계 비상발전 시스템.
  6. 제5항에 있어서, 상기 AC-DC 컨버터부(120)는,
    상기 ISG 장치부(110)로부터 생성되는 3상 AC 전원을 자율주행 차량에 필요한 48V DC 전원으로 변환하고, 처음 자율주행 차량의 스타터 역할을 할 수 있도록 48V DC 전원을 상기 ISG 장치부(110)의 모터 발전기(112)에 3상 AC 전원으로 공급할 수 있도록 양방향 운전이 가능한 설계로 구현되는 것을 특징으로 하는, 자율주행 차량 긴급 제동을 위한 ISG 체계 비상발전 시스템.
  7. 제5항에 있어서, 상기 AC-DC 컨버터부(120)는,
    상기 ISG 장치부(110)의 3상 AC 전원을 48V DC 전원으로 변환하는 AC-DC 컨버터(121);
    상기 AC-DC 컨버터(121)의 양 단에 각각 연결 접속되는 센서(122); 및
    상기 AC-DC 컨버터(121)의 양 단에서 전원 이상 유무를 검출하는 센서(122)들의 검출된 신호를 처리하는 DSP(123)를 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는, 자율주행 차량 긴급 제동을 위한 ISG 체계 비상발전 시스템.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 UPS 장치부(150)는,
    상기 AC-DC 컨버터부(120)에서 출력되는 48V DC 전원의 출력을 12V DC 전원으로 다운 출력하는 서브 DC-DC 컨버터부(160); 및
    상기 서브 DC-DC 컨버터부(160)의 12V DC 전원을 충전하고, 자율주행 차량의 비상 발생 시에 차량을 제어할 수 있는 전장시스템(20)의 비상 전원으로 사용될 수 있도록 공급하는 서브 배터리(170)를 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는, 자율주행 차량 긴급 제동을 위한 ISG 체계 비상발전 시스템.
  9. 제8항에 있어서, 상기 서브 DC-DC 컨버터부(160)는,
    3㎾급 양방향 LDC(Low voltage DC-DC Converter)의 전력 변환 설계로 구현되는 것을 특징으로 하는, 자율주행 차량 긴급 제동을 위한 ISG 체계 비상발전 시스템.
  10. 제9항에 있어서, 상기 서브 DC-DC 컨버터부(160)는,
    상기 AC-DC 컨버터부(120)를 통하여 48V DC 전원을 공급받아 12V DC 전원으로 변환하되, 자율주행 차량의 내부적 결함 및 외부 요인에 따른 전원 공급 문제가 발생 시 상기 서브 배터리(170)의 충전된 전원이 비상용 전원으로 활용될 수 있도록 상기 서브 배터리(170)를 항상 완충 상태로 유지시켜 주는 것을 특징으로 하는, 자율주행 차량 긴급 제동을 위한 ISG 체계 비상발전 시스템.
  11. 제10항에 있어서, 상기 서브 DC-DC 컨버터부(160)는,
    상기 AC-DC 컨버터부(120)의 48V DC 전원을 12V DC 전원으로 변환하는 DC-DC 컨버터(161);
    상기 DC-DC 컨버터(161)의 양 단에 각각 연결 접속되는 센서(162); 및
    상기 DC-DC 컨버터(161)의 양 단에서 전원 이상 유무를 검출하는 센서(162)들의 검출된 신호를 처리하는 DSP(163)를 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는, 자율주행 차량 긴급 제동을 위한 ISG 체계 비상발전 시스템.
  12. 제10항에 있어서, 상기 서브 DC-DC 컨버터부(160)는,
    자율주행 차량의 메인 전원의 공급에 문제가 발생된 비상 시, 상기 서브 배터리(170)의 12V 배터리 전원을 48V 출력으로 변환시켜 주는 3㎾급의 양방향 DC-DC 컨버터로 기능하는 것을 특징으로 하는, 자율주행 차량 긴급 제동을 위한 ISG 체계 비상발전 시스템.
  13. 제11항에 있어서, 상기 서브 DC-DC 컨버터부(160)는,
    상기 DSP(163)가 센서(162)들을 이용하여 상기 서브 배터리(170)의 상태를 주기적으로 감시하여 체크하고, 배터리 충전상태가 항시 완충 상태가 유지되도록 제어하는 것을 특징으로 하는, 자율주행 차량 긴급 제동을 위한 ISG 체계 비상발전 시스템.
  14. 제11항에 있어서, 상기 전장시스템(20)은,
    자율주행 차량의 비상 발생 시에 차량을 제어할 수 있는 최소한의 장치로서, IDB(Integrated Dynamic Brake), MDPS(Motor Driven Power Steering), ECU(Electronic Control Unit), 및 Sensors를 포함하는 것을 특징으로 하는, 자율주행 차량 긴급 제동을 위한 ISG 체계 비상발전 시스템.
  15. 자율주행 차량 긴급 제동을 위한 ISG 체계 비상발전 시스템의 제어 방법으로서,
    (1) 자율주행 차량의 ECU(10)가 ISG 장치부(110)와 AC-DC 컨버터부(120)와 메인 DC-DC 컨버터부(130) 및 메인 배터리(140)로 연결되는 메인 전력 계통의 전원을 자율주행 중인 차량의 주행 구동 제어를 위한 전원으로 공급되도록 제어하는 단계;
    (2) 상기 ECU(10)가 메인 배터리(140)로부터 공급되는 주행 구동 제어를 위한 전원 공급의 이상을 감지하는 단계; 및
    (3) 상기 ECU(10)가 주행 구동 제어를 위한 전원 공급 이상 감지 시, 서브 DC-DC 컨버터부(160)와 서브 배터리(170)로 구성되는 UPS 장치부(150)의 전원을 비상 전원으로 자율주행 차량의 전장시스템(20)에 공급되도록 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 자율주행 차량 긴급 제동을 위한 ISG 체계 비상발전 시스템의 제어 방법.
  16. 제15항에 있어서, 상기 ISG 장치부(110)는,
    자율주행 차량의 엔진의 시동을 위한 스타터(starter)(111)와, 자율주행 차량의 주행 구동 제어에 필요한 3상 AC 전원을 발생시키는 모터 발전기(112)를 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는, 자율주행 차량 긴급 제동을 위한 ISG 체계 비상발전 시스템의 제어 방법.
  17. 제15항에 있어서, 상기 AC-DC 컨버터부(120)는,
    5㎾급 자율주행 차량용 양방향 전력변환 설계로 구현되는 것을 특징으로 하는, 자율주행 차량 긴급 제동을 위한 ISG 체계 비상발전 시스템의 제어 방법.
  18. 제15항에 있어서, 상기 서브 DC-DC 컨버터부(160)는,
    3㎾급 양방향 LDC(Low voltage DC-DC Converter)의 전력 변환 설계로 구현되는 것을 특징으로 하는, 자율주행 차량 긴급 제동을 위한 ISG 체계 비상발전 시스템의 제어 방법.
  19. 제15항에 있어서, 상기 서브 DC-DC 컨버터부(160)는,
    DSP(163)가 센서(162)들을 이용하여 상기 서브 배터리(170)의 상태를 주기적으로 감시하여 체크하고, 배터리 충전상태가 항시 완충 상태가 유지되도록 제어하는 것을 특징으로 하는, 자율주행 차량 긴급 제동을 위한 ISG 체계 비상발전 시스템의 제어 방법.
  20. 제15항에 있어서, 상기 전장시스템(20)은,
    자율주행 차량의 비상 발생 시에 차량을 제어할 수 있는 최소한의 장치로서, IDB(Integrated Dynamic Brake), MDPS(Motor Driven Power Steering), ECU(Electronic Control Unit), 및 Sensors를 포함하는 것을 특징으로 하는, 자율주행 차량 긴급 제동을 위한 ISG 체계 비상발전 시스템의 제어 방법.
KR1020170053972A 2017-04-26 2017-04-26 자율주행 차량 긴급제동을 위한 isg 체계 비상발전 시스템 및 그 제어 방법 KR101969056B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170053972A KR101969056B1 (ko) 2017-04-26 2017-04-26 자율주행 차량 긴급제동을 위한 isg 체계 비상발전 시스템 및 그 제어 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170053972A KR101969056B1 (ko) 2017-04-26 2017-04-26 자율주행 차량 긴급제동을 위한 isg 체계 비상발전 시스템 및 그 제어 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20180120033A true KR20180120033A (ko) 2018-11-05
KR101969056B1 KR101969056B1 (ko) 2019-04-16

Family

ID=64329192

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020170053972A KR101969056B1 (ko) 2017-04-26 2017-04-26 자율주행 차량 긴급제동을 위한 isg 체계 비상발전 시스템 및 그 제어 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101969056B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109624793A (zh) * 2018-12-17 2019-04-16 北京交通大学 一种智能化自动过分相的方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09289707A (ja) * 1996-04-22 1997-11-04 Fuji Heavy Ind Ltd 電気自動車の電源システム
JP2012091629A (ja) * 2010-10-26 2012-05-17 Nissan Motor Co Ltd バックアップ電源システム
KR20130016875A (ko) * 2011-08-09 2013-02-19 현대자동차주식회사 하이브리드 차량
KR20150141404A (ko) * 2014-06-10 2015-12-18 (주) 모터에이드 인버터 및 이의 제어방법

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09289707A (ja) * 1996-04-22 1997-11-04 Fuji Heavy Ind Ltd 電気自動車の電源システム
JP2012091629A (ja) * 2010-10-26 2012-05-17 Nissan Motor Co Ltd バックアップ電源システム
KR20130016875A (ko) * 2011-08-09 2013-02-19 현대자동차주식회사 하이브리드 차량
KR20150141404A (ko) * 2014-06-10 2015-12-18 (주) 모터에이드 인버터 및 이의 제어방법

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109624793A (zh) * 2018-12-17 2019-04-16 北京交通大学 一种智能化自动过分相的方法

Also Published As

Publication number Publication date
KR101969056B1 (ko) 2019-04-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101743855B1 (ko) 차량 탑재 태양 전지를 이용하는 충전 제어 장치
JP6269663B2 (ja) 車載太陽電池を利用する充電制御装置
JP4023171B2 (ja) 負荷駆動装置、負荷駆動装置における電力貯蔵装置の充電制御方法および充電制御をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読取可能な記録媒体
US8860363B2 (en) Power supply system for electric powered vehicle, control method thereof, and electric powered vehicle
US9172252B2 (en) Power supply apparatus for electrically powered vehicle and method for controlling the same
JP5321752B2 (ja) 電動車両の電源システムおよびその制御方法ならびに電動車両
KR101583340B1 (ko) 전기자동차의 배터리 제어장치 및 그 제어방법
JP2009183089A (ja) 蓄電装置の制御装置及びそれを搭載した移動体
US9352739B2 (en) Method for operating a hybrid vehicle
JP6149155B2 (ja) 動力装置を駆動するための駆動ユニット
CN104859468B (zh) 电动车辆及其控制方法
WO2008099759A1 (ja) 電動車両制御装置
JP2006304390A (ja) ハイブリッド車両用電源装置
JP2007131134A (ja) 車両用電源装置
JP2011030362A (ja) 車両用電源装置
JP3892528B2 (ja) ハイブリッド電気自動車の補助電源バッテリ充電制御装置
KR101969056B1 (ko) 자율주행 차량 긴급제동을 위한 isg 체계 비상발전 시스템 및 그 제어 방법
JP5808707B2 (ja) 電気自動車
KR101634930B1 (ko) 마일드 하이브리드 장치 및 제어 방법
JP2010074913A (ja) 電源システムおよびそれを搭載した車両
KR100527501B1 (ko) 연료 전지 하이브리드 전기 차량의 배터리 충전 제어장치및 방법
KR20170012794A (ko) 직류 링크 커패시터의 초기 충전을 위한 컨버터 제어 시스템
JP2004222361A (ja) 電動機駆動制御装置及び電気自動車
JP2004215449A (ja) 車両用電力制御装置
JP2013102590A (ja) 車両用電源装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant