KR20190126629A - 듀얼 배터리 hils 시스템 및 이의 구동 방법 - Google Patents

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박성진
전지환
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홍익대학교 산학협력단
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Abstract

본 발명은 듀얼 베터리(Dual Battery) HILS(Hardware In the Loop Simulation) 시스템 및 이의 구동 방법에 관한 것이다. 본 발명의 실시 예에 따른 듀얼 배터리 HILS 시스템의 구동 방법은, 드라이빙 사이클의 연산을 통해 도출된 차량의 알터네이터(또는 하이브리드 모터)의 충전양의 크기만큼 제1 전원 공급부(DC Power Supply)를 통해 실제 제품인 제1 배터리 모듈을 충전시킬 수 있다. 또한, DC-DC 컨버터의 다운 컨버팅 구동을 통해 제1 배터리 모듈의 전원으로 제2 배터리 모듈을 충전시키고, 업 컨버팅 구동을 통해 제2 배터리 모듈의 전원으로 제1 배터리 모듈을 충전시킬 수 있다. 또한, 부하의 크기만큼 제1 전기부하(electric loader)를 통해 제1 배터리 모듈을 방전시키고, 제2 전기부하를 통해 제2 배터리 모듈을 방전시킬 수 있다.

Description

듀얼 배터리 HILS 시스템 및 이의 구동 방법{DUAL BATTERY HILS SYSTEM AND METHOD OF DRIVING THE SAME}
본 발명은 듀얼 베터리(Dual Battery) HILS(Hardware In the Loop Simulation) 시스템 및 이의 구동 방법에 관한 것이다.
환경 보호에 대한 중요성이 대두되면서, 친환경 자동차에 대한 집중적인 투자 및 기술 개발이 이루어지고 있다. 친환경 자동차 중 하이브리드 전기 자동차는 내연기관과 모터를 결합한 자동차로서, 내연기관의 운행 연비를 높이고, 배기가스를 절감할 수 있다. 하이브리드 전기 자동차에는 모터를 구동시킬 수 있는 고전압 배터리와 전장 부품을 구동시키기 위한 저전압 배터리가 실장 된다. 이와 같이, 하이브리드 전기 자동차에는 듀얼 배터리가 적용됨으로, 고전압 배터리 및 저전압 배터리의 성능이 전기 자동차의 성능을 좌우하는 중요한 요소가 된다.
하이브리드 전기 자동차의 제조 및 정비 시 듀얼 배터리 각각에 표시된 성능을 얻어내기 위한 테스트를 진행하게 된다. 이때, 배터리의 테스트 조건이 실제 자동차의 운행 조건과 일치하지 않기 때문에 실제 배터리 성능과는 오차가 발생하는 문제가 있다. 또한, 실제 차량 및 모터를 적용하여 성능 테스트를 진행하는 경우, 테스트가 복잡해지고 테스트의 준비 및 실행을 위해 장시간이 소요되는 문제가 있다. 또한, 기 설정된 테스트 조건 하에서는 다른 종류의 차량 및 배터리의 테스트를 진행할 수 없어 다양한 차량 및 배터리 모델의 테스트를 진행할 수 없는 문제가 있다.
본 개시에 따른 실시 예들의 과제는 하이브리드 전기 자동차에 적용되는 실제 듀얼 배터리를 이용하여 배터리 성능 테스트를 수행하여 배터리 성능 검증의 정확도를 높일 수 있는 듀얼 배터리 HILS 시스템 및 이의 구동 방법을 제공하는데 있다.
본 개시에 따른 실시 예들의 과제는 실제 하이브리드 전기 자동차의 주행 시나리오를 적용하여 배터리 성능 테스트를 수행할 수 있는 듀얼 배터리 HILS 시스템 및 이의 구동 방법을 제공하는데 있다.
본 개시에 따른 실시 예들의 과제는 배터리 성능 테스트의 복작성을 줄이고 안정성을 확보함으로써, 하이브리드 전기 자동차 및 배터리의 개발 시간과 비용을 절감시킬 수 있는 듀얼 배터리 HILS 시스템 및 이의 구동 방법을 제공하는데 있다.
본 개시에 따른 실시 예들의 과제는 다양한 모델의 하이브리드 전기 자동차 및 배터리의 성능 테스트를 수행할 수 있는 듀얼 배터리 HILS 시스템 및 이의 구동 방법을 제공하는데 있다.
본 개시에 따른 실시 예의 듀얼 베터리 HILS(Hardware In the Loop Simulation) 시스템은, 시뮬레이션부, 제1 배터리 모듈, 제2 배터리 모듈, 실시간 운영부, 제1 전기부하, 제2 전기부하, 제1 전원 공급부 및 DC-DC 컨버터를 포함한다. 상기 시뮬레이션부는 하이브리드 차량의 주행 상태 정보 및 상기 하이브리드 차량의 구동 시 요구되는 전원, 전류 및 SOC(State of Charge) 정보를 출력하고, 획득된 전원, 전류 및 SOC의 모니터링 데이터를 입력 받아 미리 정해진 시뮬레이션 동작을 수행할 수 있다. 상기 제1 배터리 모듈은 상기 하이브리드 차량의 모터를 구동시키기 위한 전원을 제공할 수 있다. 상기 제2 배터리 모듈은 상기 하이브리드 차량의 전장 부품을 구동시키기 위한 전원을 제공할 수 있다. 상기 실시간 운영부는 상기 전원, 전류 및 SOC 정보에 기초하여 상기 제1 배터리 모듈 및 상기 제2 배터리 모듈의 충전/방전을 위한 복수의 제어 신호를 출력하고, 상기 모니터링 데이터를 상기 시뮬레이션부로 전송할 수 있다. 상기 제1 전기부하는 상기 실시간 운영부로부터 입력된 제1 제어 신호에 기초하여 상기 모터의 구동에 의한 제1 부하를 발생시켜 상기 제1 배터리 모듈을 방전시킬 수 있다. 상기 제2 전기부하는 상기 실시간 운영부로부터 입력된 제2 제어 신호에 기초하여 상기 전장 부품의 구동에 의한 제2 부하를 발생시켜 상기 제2 배터리 모듈을 방전시킬 수 있다. 상기 제1 전원 공급부는 상기 실시간 운영부로부터 입력된 제3 제어 신호에 기초하여 상기 제1 배터리 모듈을 충전시킬 수 있다. 상기 DC-DC 컨버터는 상기 실시간 운영부로부터 입력된 제4 제어 신호에 기초하여 업(up) 컨버팅 구동을 수행하여 상기 제1 배터리 모듈을 충전시키거나, 또는 다운(down) 컨버팅 구동을 수행하여 상기 제2 배터리 모듈을 충전시킬 수 있다.
본 개시에 따른 실시 예의 듀얼 베터리 HILS(Hardware In the Loop Simulation) 시스템의 상기 제1 전기부하는 상기 제1 배터리 모듈의 방전에 따른 제1 모니터링 신호를 상기 실시간 운영부로 전송할 수 있다. 상기 실시간 운영부는 상기 제1 모니터링 신호에 기초하여 상기 제1 배터리 모듈의 방전양을 확인할 수 있다.
본 개시에 따른 실시 예의 듀얼 베터리 HILS(Hardware In the Loop Simulation) 시스템의 상기 제2 전기부하는 상기 제2 배터리 모듈의 방전에 따른 제2 모니터링 신호를 상기 실시간 운영부로 전송할 수 있다. 상기 실시간 운영부는 상기 제2 모니터링 신호에 기초하여 상기 제2 배터리 모듈의 방전양을 확인할 수 있다.
본 개시에 따른 실시 예의 듀얼 베터리 HILS(Hardware In the Loop Simulation) 시스템의 상기 실시간 운영부는 상기 제1 배터리 모듈의 충전양이 기 설정된 기준치 미만인 경우 상기 제3 제어 신호를 상기 제1 전원 공급부로 전송할 수 있다. 상기 제1 전원 공급부는 상기 제3 제어 신호에 기초하여 상기 제1 배터리 모듈을 충전시킬 수 있다.
본 개시에 따른 실시 예의 듀얼 베터리 HILS(Hardware In the Loop Simulation) 시스템의 상기 제1 전원 공급부는 상기 제1 배터리 모듈의 충전에 따른 제3 모니터링 신호를 상기 실시간 운영부로 전송할 수 있다. 상기 실시간 운영부는 상기 제3 모니터링 신호에 기초하여 상기 제1 배터리 모듈의 충전양을 확인할 수 있다.
본 개시에 따른 실시 예의 듀얼 베터리 HILS(Hardware In the Loop Simulation) 시스템의 상기 실시간 운영부는 상기 제1 배터리 모듈의 충전양이 기 설정된 기준치 미만인 경우 상기 DC-DC 컨버터로 상기 제4 제어 신호를 전송할 수 있다. 상기 DC-DC 컨버터는 상기 제4 제어 신호에 의해 상기 제2 배터리 모듈의 전원을 업 컨버팅하여 상기 제1 배터리 모듈을 충전시킬 수 있다.
본 개시에 따른 실시 예의 듀얼 베터리 HILS(Hardware In the Loop Simulation) 시스템의 상기 DC-DC 컨버터는 상기 업 컨버팅 구동에 따른 제4 모니터링 신호를 상기 실시간 운영부로 전송할 수 있다. 상기 실시간 운영부는 상기 제4 모니터링 신호에 기초하여 상기 업 컨버팅 구동에 의한 상기 제1 배터리 모듈의 충전양을 확인할 수 있다.
본 개시에 따른 실시 예의 듀얼 베터리 HILS(Hardware In the Loop Simulation) 시스템의 상기 실시간 운영부는 상기 제2 배터리 모듈의 충전양이 기 설정된 기준치 미만인 경우 상기 DC-DC 컨버터로 상기 제4 제어 신호를 전송할 수 있다. 상기 DC-DC 컨버터는 상기 제4 제어 신호에 의해 상기 제1 배터리 모듈의 전원을 다운 컨버팅하여 상기 제2 배터리 모듈을 충전시킬 수 있다.
본 개시에 따른 실시 예의 듀얼 베터리 HILS(Hardware In the Loop Simulation) 시스템의 상기 DC-DC 컨버터는 상기 다운 컨버팅 구동에 따른 제4 모니터링 신호를 상기 실시간 운영부로 전송할 수 있다. 상기 실시간 운영부는 상기 제4 모니터링 신호에 기초하여 상기 다운 컨버팅 구동에 의한 상기 제2 배터리 모듈의 충전양을 확인할 수 있다.
본 개시에 따른 실시 예의 듀얼 베터리 HILS(Hardware In the Loop Simulation) 시스템의 상기 실시간 운영부는 상기 제1 배터리 모듈의 충전양이 기 설정된 기준치 미만인 경우 차량이 감속 상태인지를 판단하고, 상기 차량이 감속 상태일 때 상기 차량의 속도가 회생제동을 수행할 수 있는 기준 속도를 초과하는지 판단할 수 있다. 상기 실시간 운영부는 상기 차량의 속도가 상기 기준 속도를 초과하는 경우, 상기 제1 전원 공급부를 구동시킬 수 있다. 상기 제1 전원 공급부는 상기 회생제동에 대응되는 전하를 생성하여 상기 제1 배터리 모듈을 충전시킬 수 있다.
본 개시에 따른 실시 예의 듀얼 베터리 HILS(Hardware In the Loop Simulation) 시스템의 상기 실시간 운영부는 상기 제2 배터리 모듈의 충전양이 기 설정된 기준치 미만인 경우 차량이 감속 상태인지를 판단하고, 상기 차량이 감속 상태일 때 상기 차량의 속도가 회생제동을 수행할 수 있는 기준 속도를 초과하는지 판단할 수 있다. 상기 실시간 운영부는 상기 차량의 속도가 상기 기준 속도를 초과하는 경우, 상기 DC-DC 컨버터를 구동시킬 수 있다. 상기 DC-DC 컨버터는 상기 다운 컨버팅 구동으로 상기 회생제동에 대응되는 전하를 생성하여 상기 제2 배터리 모듈을 충전시킬 수 있다.
본 개시에 따른 실시 예의 듀얼 베터리 HILS(Hardware In the Loop Simulation) 시스템에서, 상기 제1 배터리 모듈을 300~350V의 전원을 출력할 수 있다. 상기 제2 배터리 모듈은 12~48V의 전원을 출력할 수 있다.
본 개시에 따른 실시 예의 듀얼 베터리 HILS(Hardware In the Loop Simulation) 시스템은, 상기 시뮬레이션부와 상기 실시간 운영부 상호간 데이터를 주고받을 수 있도록 상기 시뮬레이션부와 상기 실시간 운영부 사이에 배치된 데이터 버스 인터페이스부를 더 포함할 수 있다.
본 개시에 따른 실시 예의 듀얼 베터리 HILS(Hardware In the Loop Simulation) 시스템은, 전원 제어, 전원 모니터링, 부하 제어 및 부하 모니터링 상태를 확인할 수 있도록 상기 실시간 운영부와 연결된 호스트 컴퓨터를 더 포함할 수 있다.
본 개시에 따른 실시 예의 듀얼 베터리 HILS(Hardware In the Loop Simulation) 시스템의 구동 방법은, 시뮬레이션부에서 하이브리드 차량의 주행 상태 정보 및 상기 하이브리드 차량의 구동 시 요구되는 전원, 전류 및 SOC(State of Charge) 정보를 실시간 운영부로 출력하고, 획득된 전원, 전류 및 SOC의 모니터링 데이터를 입력 받아 미리 정해진 시뮬레이션 동작을 수행하는 듀얼 베터리 HILS(Hardware In the Loop Simulation) 시스템의 구동 방법에 있어서, 상기 실시간 운영부로부터 입력된 제1 제어 신호에 기초하여 제1 전기부하가 상기 하이브리드 차량의 모터의 구동에 의한 제1 부하를 발생시켜 제1 배터리 모듈을 방전시키는 단계와, 상기 실시간 운영부로부터 입력된 제2 제어 신호에 기초하여 제2 전기부하가 상기 하이브리드 차량의 전장 부품의 구동에 의한 제2 부하를 발생시켜 제2 배터리 모듈을 방전시키는 단계와, 상기 제1 배터리 모듈의 충전양이 기 설정된 기준치 미만인 경우 상기 제1 배터리 모듈을 충전시키는 단계와, 상기 제1 배터리 모듈의 충전에 따른 제1 모니터링 신호에 기초하여 상기 제1 배터리 모듈의 충전양을 확인하는 단계와, 상기 제2 배터리 모듈의 충전양이 기 설정된 기준치 미만인 경우 상기 제2 배터리 모듈을 충전시키는 단계와, 상기 제2 배터리 모듈의 충전에 따른 제2 모니터링 신호에 기초하여 상기 제2 배터리 모듈의 충전양을 확인하는 단계를 포함할 수 있다.
본 개시에 따른 실시 예의 듀얼 베터리 HILS 시스템의 구동 방법은 상기 제1 배터리 모듈의 충전하는 단계에서, 상기 실시간 운영부는 상기 제1 배터리 모듈과 상기 제2 배터리 모듈 사이에 배치된 DC-DC 컨버터를 구동시킬 수 있다. 그리고, 상기 DC-DC 컨버터가 상기 제2 배터리 모듈의 전원을 업 컨버팅시켜 상기 제1 배터리 모듈을 충전시킬 수 있다.
본 개시에 따른 실시 예의 듀얼 베터리 HILS 시스템의 구동 방법은 상기 제1 배터리 모듈의 충전하는 단계에서, 상기 실시간 운영부는 상기 제1 배터리 모듈과 연결된 제1 전원 공급부를 구동시킬 수 있다. 그리고, 상기 제1 전원 공급부가 상기 제1 배터리 모듈을 충전시킬 수 있다.
본 개시에 따른 실시 예의 듀얼 베터리 HILS 시스템의 구동 방법은 상기 제2 배터리 모듈의 충전하는 단계에서, 상기 실시간 운영부는 상기 제1 배터리 모듈과 상기 제2 배터리 모듈 사이에 배치된 DC-DC 컨버터를 구동시킬 수 있다. 그리고, 상기 DC-DC 컨버터가 상기 제1 배터리 모듈의 전원을 다운 컨버팅시켜 상기 제2 배터리 모듈을 충전시킬 수 있다.
본 개시에 따른 실시 예의 듀얼 베터리 HILS 시스템의 구동 방법은 상기 제2 배터리 모듈의 충전하는 단계에서, 상기 실시간 운영부는 상기 제2 배터리 모듈과 연결된 제2 전원 공급부를 구동시킬 수 있다. 그리고, 상기 제2 전원 공급부가 상기 제2 배터리 모듈을 충전시킬 수 있다.
본 개시에 따른 실시 예의 듀얼 베터리 HILS 시스템의 구동 방법은, 상기 제1 배터리 모듈의 충전양이 기 설정된 기준치 미만인 경우, 상기 실시간 운영부에서 상기 하이브리드 차량이 감속 상태인지를 판단하는 단계와, 상기 하이브리드 차량이 감속 상태일 때 상기 실시간 운영부에서 상기 하이브리드 차량의 속도가 회생제동을 수행할 수 있는 기준 속도를 초과하는지 판단하는 단계와, 상기 하이브리드 차량의 속도가 상기 기준 속도를 초과하는 경우, 상기 실시간 운영부가 상기 제1 배터리 모듈과 연결된 제1 전원 공급부를 구동시키는 단계와, 상기 제1 전원 공급부가 상기 회생제동에 대응되는 전하를 생성하여 상기 제1 배터리 모듈을 충전시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 개시에 따른 실시 예의 듀얼 베터리 HILS 시스템의 구동 방법은, 상기 제2 배터리 모듈의 충전양이 기 설정된 기준치 미만인 경우, 상기 실시간 운영부에서 상기 하이브리드 차량이 감속 상태인지를 판단하는 단계와, 상기 하이브리드 차량이 감속 상태일 때 상기 실시간 운영부에서 상기 하이브리드 차량의 속도가 회생제동을 수행할 수 있는 기준 속도를 초과하는지 판단하는 단계와, 상기 하이브리드 차량의 속도가 상기 기준 속도를 초과하는 경우, 상기 실시간 운영부가 상기 제2 배터리 모듈과 연결된 제2 전원 공급부를 구동시키는 단계와, 상기 제2 전원 공급부가 상기 회생제동에 대응되는 전하를 생성하여 상기 제2 배터리 모듈을 충전시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 개시에 따른 실시 예의 듀얼 베터리 HILS 시스템의 구동 방법은, 제2 배터리 모듈의 충전양이 기 설정된 기준치 미만인 경우, 상기 실시간 운영부에서 상기 하이브리드 차량이 감속 상태인지를 판단하는 단계와, 상기 하이브리드 차량이 감속 상태일 때 상기 실시간 운영부에서 상기 하이브리드 차량의 속도가 회생제동을 수행할 수 있는 기준 속도를 초과하는지 판단하는 단계와, 상기 하이브리드 차량의 속도가 상기 기준 속도를 초과하는 경우, 상기 실시간 운영부가 상기 제1 배터리 모듈과 상기 제2 배터리 모듈 사이에 배치된 DC-DC 컨버터를 구동시키는 단계와, 상기 DC-DC 컨버터는 상기 제1 배터리 모듈의 전원을 다운 컨버팅시켜 상기 회생제동에 대응되는 전하를 생성하여 상기 제2 배터리 모듈을 충전시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 개시에 따른 실시 예들에 따른 HILS 시스템 및 이의 구동 방법은, 하이브리드 전기 자동차에 적용되는 실제 듀얼 배터리를 이용하여 배터리 성능 테스트를 수행하여 배터리 성능 검증의 정확도를 높일 수 있다.
본 개시에 따른 실시 예들에 따른 HILS 시스템 및 이의 구동 방법은, 실제 하이브리드 전기 자동차의 주행 시나리오를 적용하여 배터리 성능 테스트를 수행할 수 있다. 이를 통해, 배터리 성능 검증의 정확도를 높일 수 있다.
본 개시에 따른 실시 예들에 따른 HILS 시스템 및 이의 구동 방법은, 배터리 성능 테스트의 복작성을 줄이고 안정성을 확보함으로써, 하이브리드 전기 자동차 및 배터리의 개발 시간과 비용을 절감시킬 수 있다.
본 개시에 따른 실시 예들에 따른 HILS 시스템 및 이의 구동 방법은, 배터리 성능 검증의 정확도를 높일 수 있다. 다양한 모델의 하이브리드 전기 자동차 및 배터리의 성능 테스트를 수행할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 듀얼 배터리 HILS 시스템을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 듀얼 배터리 HILS 시스템을 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 듀얼 배터리 HILS 시스템의 구동 방법을 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 듀얼 배터리 HILS 시스템의 구동 방법으로서, 차량의 주행 상태에 따른 배터리 충전 방법을 나타내는 도면이다.
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 다른 예에 따른 듀얼 배터리 HILS 시스템의 구동 방법으로서, 차량의 주행 상태에 따른 배터리 충전 방법을 나타내는 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 실시 예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이며, 하기 실시 예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시 예에 한정되는 것은 아니다. 오히려, 이들 실시 예는 본 개시를 더욱 충실하고 완전하게 하고, 당업자에게 본 발명의 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것이다.
또한, 이하의 도면에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어 "및/또는"은 해당 열거된 항목 중 어느 하나 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다. 또한, 본 명세서에서 "연결된다"라는 의미는 A 부재와 B 부재가 직접 연결되는 경우뿐만 아니라, A 부재와 B 부재의 사이에 C 부재가 개재되어 A 부재와 B 부재가 간접 연결되는 경우도 의미한다.
본 명세서에서 사용된 용어는 특정 실시 예를 설명하기 위하여 사용되며, 본 발명을 제한하기 위한 것이 아니다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 단수 형태는 문맥상 다른 경우를 분명히 지적하는 것이 아니라면, 복수의 형태를 포함할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 경우 "포함한다(comprise, include)" 및/또는 "포함하는(comprising, including)"은 언급한 형상들, 숫자, 단계, 동작, 부재, 요소 및/또는 이들 그룹의 존재를 특정하는 것이며, 하나 이상의 다른 형상, 숫자, 동작, 부재, 요소 및 /또는 그룹들의 존재 또는 부가를 배제하는 것이 아니다.
또한, 본 발명에 따른 제어부(컨트롤러) 및/또는 다른 관련 기기 또는 부품은 임의의 적절한 하드웨어, 펌웨어(예를 들어, 주문형 반도체), 소프트웨어, 또는 소프트웨어, 펌웨어 및 하드웨어의 적절한 조합을 이용하여 구현될 수 있다. 예를 들어, 본 발명에 따른 제어부(컨트롤러) 및/또는 다른 관련 기기 또는 부품의 다양한 구성 요소들은 하나의 집적회로 칩 상에, 또는 별개의 집적회로 칩 상에 형성될 수 있다. 또한, 제어부(컨트롤러)의 다양한 구성 요소는 가요성 인쇄 회로 필름 상에 구현 될 수 있고, 테이프 캐리어 패키지, 인쇄 회로 기판, 또는 제어부(컨트롤러)와 동일한 서브스트레이트 상에 형성될 수 있다. 또한, 제어부(컨트롤러)의 다양한 구성 요소는, 하나 이상의 컴퓨팅 장치에서, 하나 이상의 프로세서에서 실행되는 프로세스 또는 쓰레드(thread)일 수 있고, 이는 이하에서 언급되는 다양한 기능들을 수행하기 위해 컴퓨터 프로그램 명령들을 실행하고 다른 구성 요소들과 상호 작용할 수 있다. 컴퓨터 프로그램 명령은, 예를 들어, 랜덤 액세스 메모리와 같은 표준 메모리 디바이스를 이용한 컴퓨팅 장치에서 실행될 수 있는 메모리에 저장된다. 컴퓨터 프로그램 명령은 또한 예를 들어, CD-ROM, 플래시 드라이브 등과 같은 다른 비-일시적 컴퓨터 판독 가능 매체(non-transitory computer readable media)에 저장될 수 있다. 또한, 본 발명에 관련된 당업자는 다양한 컴퓨팅 장치의 기능이 상호간 결합되거나, 하나의 컴퓨팅 장치로 통합되거나, 또는 특정 컴퓨팅 장치의 기능이, 본 발명의 예시적인 실시 예를 벗어나지 않고, 하나 이상의 다른 컴퓨팅 장치들에 분산될 수 될 수 있다는 것을 인식해야 한다.
일례로, 본 발명에 따른 제어부(컨트롤러)는 중앙처리장치, 하드디스크 또는 고체상태디스크와 같은 대용량 저장 장치, 휘발성 메모리 장치, 키보드 또는 마우스와 같은 입력 장치, 모니터 또는 프린터와 같은 출력 장치로 이루어진 통상의 상용 컴퓨터에서 운영될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 듀얼 배터리 HILS 시스템을 나타내는 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 듀얼 배터리 HILS 시스템(100)은 시뮬레이션부(110), 데이터 버스 인터페이스부(120), 실시간 운영부(130), 호스트 컴퓨터(140), 제1 전기부하(150, electric loader), 제1 전원 공급부(155), 제1 배터리 모듈(160), 제2 전기부하(170, electric loader), 제2 배터리 모듈(180) 및 DC-DC 컨버터(190)를 포함할 수 있다.
시뮬레이션부(110)는 제1 전기부하(150), 제1 전원 공급부(155) 및 제2 전기부하(170)를 시뮬레이션 하기 위해 요구되는 전원, 전류 및 SoC(State of Charge) 정보를 실시간 운영부(130)로 출력할 수 있다. 이때, 시뮬레이션부(110)는 제1 전기부하(150), 제1 전원 공급부(155) 및 제2 전기부하(170) 각각에 대한 전원, 전류 및 SoC 정보를 생성하여 실시간 운영부(130)에 제공할 수 있다. 또한, 시뮬레이션부(110)는 실시간 운영부(130)로부터 상기 전원, 전류 및 SoC에 대한 모니터링 데이터를 입력 받아, 미리 정해진 시뮬레이션 동작을 수행할 수 있다. 이러한 시뮬레이션부(110)는 예를 들면, 한정하는 것은 아니지만, Matlab-Simulink일 수 있다.
이러한, 시뮬레이션부(110)는 시뮬레이션에 필요한 다양한 주변 데이터를 입력할 수 있는 주변 데이터 입력부를 포함할 수 있다. 예를 들면, 한정하는 것은 아니지만, 주변 데이터 입력부는 경과 시간, 제1 전원 공급부(155)와 DC-DC 컨버터(190)를 이용한 발전량 및 제1 전기부하(150)와 제2 전기부하(170)의 부하량을 입력할 수 있도록 한다. 또한, 시뮬레이션부(110)는 시뮬레이션에 필요한 배터리 데이터를 입력할 수 있도록 배터리 데이터 입력부를 포함할 수 있다. 예를 들면, 한정하는 것은 아니지만, 배터리 데이터 입력부는 전압, 전류 및/또는 초기 SOC 중 적어도 하나를 입력할 수 있도록 한다.
실시간 운영부(130)는 시뮬레이션부(110)로부터 전원, 전류 및 SOC 정보를 입력 받을 수 있다. 이때, 제1 전기부하(150), 제1 전원 공급부(155) 및 제2 전기부하(170) 각각에 대한 전원, 전류 및 SOC 정보가 실시간 운영부(130)에 입력될 수 있다. 실시간 운영부(130)는 시뮬레이션부(110)로부터 입력된 전원, 전류 및 SOC 정보에 기초하여 제1 전기부하(150), 제1 전원 공급부(155), 제2 전기부하(170) 및 DC-DC 컨버터(190)를 제어하기 위한 제어 신호들을 생성할 수 있다.
일 예로서, 실시간 운영부(130)는 전원, 전류 및 SOC 정보에 기초하여 제1 전기부하(150)의 구동을 제어하기 위한 제1 전기부하 제어 신호(전원, 전류 및 SOC 제어 신호)를 생성할 수 있다. 실시간 운영부(130)는 생성된 제1 전기부하 제어 신호를 제1 전기부하(150)로 전송할 수 있다. 또한, 실시간 운영부(130)는 제1 전기부하(150)로부터 제1 전기부하 모니터링 신호를 입력 받을 수 있다. 여기서, 제1 전기부하 모니터링 신호는 제1 전기부하 제어 신호에 의해서 제1 전기부하(150)가 제1 배터리 모듈(160)을 방전시키는 동작의 모니터링 신호로써, 제1 전기부하(150)에서 실시간 운영부(130)로 전송될 수 있다.
일 예로서, 실시간 운영부(130)는 전원, 전류 및 SOC 정보에 기초하여 제1 전원 공급부(155)의 구동을 제어하기 위한 제1 전원 공급부 제어 신호(전원, 전류 및 SOC 제어 신호)를 생성할 수 있다. 실시간 운영부(130)는 생성된 제1 전원 공급부 제어 신호를 제1 전원 공급부(155)로 전송할 수 있다. 또한, 실시간 운영부(130)는 제1 전원 공급부(155)로부터 제1 전원 모니터링 신호를 입력 받을 수 있다. 여기서, 제1 전원 모니터링 신호는 제1 전원 공급부 제어 신호에 의해서 제1 전원 공급부(155)가 제1 배터리 모듈(160)을 충전시키는 동작의 모니터링 신호로써, 제1 전원 공급부(155)에서 실시간 운영부(130)로 전송될 수 있다.
일 예로서, 실시간 운영부(130)는 전원, 전류 및 SOC 정보에 기초하여 제2 전기부하(170)의 구동을 제어하기 위한 제2 전기부하 제어 신호(전원, 전류 및 SOC 제어 신호)를 생성할 수 있다. 실시간 운영부(130)는 생성된 제2 전기부하 제어 신호를 제2 전기부하(170)로 전송할 수 있다. 또한, 실시간 운영부(130)는 제2 전기부하(170)로부터 제2 전기부하 모니터링 신호를 입력 받을 수 있다. 여기서, 제2 전기부하 모니터링 신호는 제2 전기부하 제어 신호에 의해서 제2 전기부하(170)가 제2 배터리 모듈(180)을 방전시키는 동작의 모니터링 신호로써, 제2 전기부하(170)에서 실시간 운영부(130)로 전송될 수 있다.
일 예로서, 실시간 운영부(130)는 전원, 전류 및 SOC 정보에 기초하여 DC-DC 컨버터(190)의 구동을 제어하기 위한 컨버터 제어 신호(전원, 전류 및 SOC 제어 신호)를 생성할 수 있다. 실시간 운영부(130)는 생성된 컨버터 제어 신호를 DC-DC 컨버터(190)로 전송할 수 있다. 또한, 실시간 운영부(130)는 DC-DC 컨버터(190)로부터 컨버터 모니터링 신호를 입력 받을 수 있다. 실시간 운영부(130)는 제1 전기부하 모니터링 신호, 제1 전원 모니터링 신호, 제2 전기부하 모니터링 신호 및 컨버터 모니터링 신호에 기초하여 제1 배터리 모듈(160) 및 제2 배터리 모듈(180)의 충전 상태(SOC)를 확인할 수 있다.
일 예로서, 실시간 운영부(130)는 제1 배터리 모듈(160)의 충전양이 하한치(제1 기준치, 예로서 충전양 30%) 이하인 경우, 제1 전원 공급부(155)를 제어하여 제1 배터리 모듈(160)을 충전시킬 수 있다. 또한, 실시간 운영부(130)는 제1 배터리 모듈(160)의 충전양이 하한치(제1 기준치, 예로서 충전양 30%) 이하인 경우, DC-DC 컨버터(190)를 제어하여 제1 배터리 모듈(160)을 충전시킬 수 있다. 즉, 제1 배터리 모듈(160)의 충전양이 하한치(제1 기준치, 예로서 충전양 30%) 이하인 경우, 제1 전원 공급부(155) 또는 DC-DC 컨버터(190)를 구동시켜 제1 배터리 모듈(160)을 충전시킬 수 있다.
컨버터 모니터링 신호는 제1 배터리 모듈(160)을 충전시키는 동작의 모니터링 신호로써, DC-DC 컨버터(190)에서 실시간 운영부(130)로 전송될 수 있다. 그러나, 이에 한정되지 않고, 실시간 운영부(130)가 DC-DC 컨버터(190)의 동작을 모니터링하여 컨버터 모니터링 신호를 생성할 수 있다. 구체적으로, 실시간 운영부(130)는 제1 배터리 모듈(160)의 충전양이 하한치(제1 기준치, 예로서 충전양 30%) 이하이고 제2 배터리 모듈(180)의 충전양이 정상 수준 이상인 경우에, DC-DC 컨버터(190)를 제어하여 제2 배터리 모듈(180)의 전원을 업(up) 컨버팅시켜 제1 배터리 모듈(160)을 충전시킬 수 있다.
이러한, 실시간 운영부(130)는 입력된 모니터링 신호들을 취합하여 모니터링 데이터를 생성하고, 생성된 모니터링 데이터를 시뮬레이션부(110)로 전송할 수 있다.
다른 예로서, 실시간 운영부(130)는 제2 배터리 모듈(180)의 충전양이 하한치(제1 기준치, 예로서 충전양 30%) 이하인 경우, DC-DC 컨버터(190)를 제어하여 제2 배터리 모듈(180)을 충전시킬 수 있다. 컨버터 모니터링 신호는 제2 배터리 모듈(180)을 충전시키는 동작의 모니터링 신호로써, DC-DC 컨버터(190)에서 실시간 운영부(130)로 전송될 수 있다. 그러나, 이에 한정되지 않고, 실시간 운영부(130)가 DC-DC 컨버터(190)의 동작을 모니터링하여 컨버터 모니터링 신호를 생성할 수 있다. 구체적으로, 실시간 운영부(130)는 제2 배터리 모듈(180)의 충전양이 하한치(제1 기준치, 예로서 충전양 30%) 이하이고 제2 배터리 모듈(180)의 충전양이 정상 수준 이상인 경우에, DC-DC 컨버터(190)를 제어하여 제1 배터리 모듈(160)의 전원을 다운(down) 컨버팅시켜 제2 배터리 모듈(180)을 충전시킬 수 있다.
시뮬레이션부(110)와 실시간 운영부(130) 사이에 데이터 버스 인터페이스부(120)가 배치될 수 있다. 데이터 버스 인터페이스부(120)는 시뮬레이션부(110)와 실시간 운영부(130) 사이에서 상호간 데이터를 주고 받을 수 있도록 데이터 버스 및 인터페이스를 제공할 수 있다.
일 예로서, 데이터 버스 인터페이스부(120)는 DLL(Dynamic-Link Library)을 생성하여 실시간 운영부(130)에 제공할 수 있다. 또한, 데이터 버스 인터페이스부(120)는 실시간 운영부(130)로부터 데이터를 제공받아 시뮬레이션부(110)가 이를 인식할 수 있는 데이터 형태로 변환하는 역할을 수행할 수 있다.
호스트 컴퓨터(140)는 실시간 운영부(130)에 연결되어, 전원 제어, 전원 모니터링, 부하 제어 및 부하 모니터링 상태 등을 확인할 수 있도록 하는 역할을 한다. 더불어, 한정하는 것은 아니지만, 시뮬레이션부(110) 및 데이터 버스 인터페이스부(120) 등은 호스트 컴퓨터(140)에 설치되어 구동될 수도 있다. 이러한, 이러한 호스트 컴퓨터(140)는 통상의 개인용 컴퓨터 또는 서버용 컴퓨터일 수 있다.
제1 전기부하(150)는 실시간 운영부(130)로부터 입력되는 제1 전기부하 제어 신호에 기초하여 제1 배터리 모듈(160)로부터 전원을 공급받아 제1 배터리 모듈(160)이 방전되도록 한다. 일 예로, 제1 전기부하(150)는 하이브리드 전기 자동차의 주행 시 모터의 구동에 의해 소비되는 전원을 제1 배터리 모듈(160)로부터 공급받아 제1 배터리 모듈(160)이 방전되도록 할 수 있다. 이때, 제1 배터리 모듈(160)은 하이브리드 전기 자동차의 모터를 구동시키기 위한 것으로, 복수의 고전압(예로서, 300~350V) 배터리로 구성될 수 있다. 위의 설명에서는 제1 전기부하(150)가 하이브리드 전기 자동차의 모터를 대체하여 제1 배터리 모듈(160)의 전원을 방전시키는 구성으로 설명하였다. 그러나, 이에 한정되지 않고 제1 전기부하(150)는 학교, 병원 또는 건물에서 전기를 소비하는 부하의 역할을 수행할 수 있다.
제1 전원 공급부(155)는 실시간 운영부(130)로부터 입력되는 제1 전원 공급부 제어 신호에 기초하여 제1 배터리 모듈(160)을 충전시킬 수 있다. 즉, 제1 전원 공급부(155)는 제1 전원 공급부 제어 신호에 따라 전원을 생성하고, 생성된 전원을 제1 배터리 모듈(160)에 공급하여 제1 배터리 모듈(160)을 충전시킬 수 있다. 일 예로서, 제1 전원 공급부(155)는 하이브리드 전기 자동차의 알터네이터(alternator), 스타터 제너레이터(starter generator)을 역할을 수행하여 제1 배터리 모듈(160)을 충전시킬 수 있다. 그러나, 이에 한정되지 않고, 제1 전원 공급부(155)는 태양 전지나 풍력 발전기와 같은 신재생 에너지 역할을 수행할 수도 있다.
제2 전기부하(170)는 실시간 운영부(130)로부터 입력되는 제2 전기부하 제어 신호에 기초하여 제2 배터리 모듈(180)로부터 전원을 공급받아 제2 배터리 모듈(180)이 방전되도록 한다. 일 예로, 제2 전기부하(170)는 하이브리드 전기 자동차의 주행 시 조명 및 전장 부품의 구동에 의해 소비되는 전원을 제2 배터리 모듈(180)로부터 공급받아 제2 배터리 모듈(180)이 방전되도록 할 수 있다. 이때, 제2 배터리 모듈(180)은 하이브리드 전기 자동차의 조명 및 전장 부품을 구동시키기 위한 것으로, 하나 이상의 저전압(예로서, 12V~48V) 배터리로 구성될 수 있다. 위의 설명에서는 제2 전기부하(170)가 하이브리드 전기 자동차의 조명 및 전장 부품을 대체하여 제2 배터리 모듈(180)의 전원을 방전시키는 구성으로 설명하였다. 그러나, 이에 한정되지 않고 제2 전기부하(170)는 학교, 병원 또는 건물에서 전기를 소비하는 부하의 역할을 수행할 수 있다.
DC-DC 컨버터(190)는 실시간 운영부(130)로부터 입력되는 컨버터 제어 신호에 기초하여 제1 배터리 모듈(160)을 충전시키는 업(up) 컨버팅 동작 또는 제2 배터리 모듈(180)을 충전시키는 다운(down) 컨버팅 동작을 수행할 수 있다.
DC-DC 컨버터(190)의 업(up) 컨버팅 동작의 일 예로서, 실시간 운영부(130)의 판단 결과 제1 배터리 모듈(160)의 충전양이 하한치(제1 기준치, 예로서 충전양 30%) 이하이고 제2 배터리 모듈(180)의 충전양이 정상 수준 이상인 경우에, 실시간 운영부(130)는 제1 배터리 모듈(160)의 충전을 위한 컨버터 제어 신호를 생성할 수 있다. 실시간 운영부(130)에서 생성된 컨버터 제어 신호는 DC-DC 컨버터(190)로 입력되고, DC-DC 컨버터(190)는 입력된 컨버터 제어 신호에 기초하여 제1 배터리 모듈(160)을 충전시키는 업(up) 컨버팅 동작을 수행할 수 있다. 이때, DC-DC 컨버터(190)는 제2 배터리 모듈(180)의 전원을 업(up) 컨버팅하여 제1 배터리 모듈(160)을 충전시킬 수 있다. 이어서, 제1 배터리 모듈(160)의 충전양이 50% 또는 상한치(제2 기준치, 충전양 90%)가 될 때가지 DC-DC 컨버터(190)의 업(up) 컨버팅 동작이 수행될 수 있다. 제1 배터리 모듈(160)의 과충전을 방지하기 위해서 제1 배터리 모듈(160)의 충전양 상한치를 90%로 설정할 수 있다.
실시간 운영부(130)는 입력되는 모니터링 신호들에 기초하여 제1 배터리 모듈(160)의 충전양이 50% 또는 상한치(제2 기준치, 충전양 90%) 이상인지를 판단할 수 있다. 실시간 운영부(130)는 제1 배터리 모듈(160)의 충전양이 50% 또는 상한치(제2 기준치, 충전양 90%) 이상인 경우, DC-DC 컨버터(190)의 업(up) 컨버팅 구동을 중지시키기 위한 컨버터 제어 신호를 생성할 수 있다. 실시간 운영부(130)에서 생성된 컨버터 제어 신호는 DC-DC 컨버터(190)로 전송될 수 있다. DC-DC 컨버터(190)는 입력된 컨버터 제어 신호에 기초하여 업(up) 컨버팅 동작을 중지함으로써 제1 배터리 모듈(160)의 충전을 완료할 수 있다.
DC-DC 컨버터(190)의 다운(down) 컨버팅 동작의 일 예로서, 실시간 운영부(130)의 판단 결과 제2 배터리 모듈(180)의 충전양이 하한치(제1 기준치, 예로서 충전양 30%) 이하이고 제1 배터리 모듈(160)의 충전양이 정상 수준 이상인 경우에, 실시간 운영부(130)는 제2 배터리 모듈(180)의 충전을 위한 컨버터 제어 신호를 생성할 수 있다. 실시간 운영부(130)에서 생성된 컨버터 제어 신호는 DC-DC 컨버터(190)로 입력되고, DC-DC 컨버터(190)는 입력된 컨버터 제어 신호에 기초하여 제2 배터리 모듈(180)을 충전시키는 다운(down) 컨버팅 동작을 수행할 수 있다. 이때, DC-DC 컨버터(190)는 제1 배터리 모듈(160)의 전원을 다운(down) 컨버팅하여 제2 배터리 모듈(180)을 충전시킬 수 있다. 이어서, 제2 배터리 모듈(180)의 충전양이 50% 또는 상한치(제2 기준치, 충전양 90%)가 될 때가지 DC-DC 컨버터(190)의 다운(up) 컨버팅 동작이 수행될 수 있다. 여기서, 제2 배터리 모듈(180)의 과충전을 방지하기 위해서 제2 배터리 모듈(180)의 충전양 상한치를 90%로 설정할 수 있다.
실시간 운영부(130)는 입력되는 모니터링 신호들에 기초하여 제2 배터리 모듈(180)의 충전양이 50% 또는 상한치(제2 기준치, 충전양 90%) 이상인지를 판단할 수 있다. 실시간 운영부(130)는 제2 배터리 모듈(180)의 충전양이 50% 또는 상한치(제2 기준치, 충전양 90%) 이상인 경우, DC-DC 컨버터(190)의 다운(down) 컨버팅 구동을 중지시키기 위한 컨버터 제어 신호를 생성할 수 있다. 실시간 운영부(130)에서 생성된 컨버터 제어 신호는 DC-DC 컨버터(190)로 전송될 수 있다. DC-DC 컨버터(190)는 입력된 컨버터 제어 신호에 기초하여 다운(down) 컨버팅 동작을 중지함으로써 제2 배터리 모듈(180)의 충전을 완료할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 듀얼 배터리 HILS 시스템(100)은 시뮬레이션 데이터를 이용하여 하이브리드 전기 자동차의 엔진의 부하를 발생시키고, 엔진 부하를 통해 알터네이터를 구동시켜 제1 배터리 모듈(160) 및 제2 배터리 모듈(180)을 충전하는 것을 테스트 할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 듀얼 배터리 HILS 시스템(100)은 시뮬레이션 데이터를 이용하여 하이브리드 전기 자동차의 회생제동을 발생시키고, 회생제동에 따른 알터네이터의 부하를 통해 제1 배터리 모듈(160) 및 제2 배터리 모듈(180)을 충전하는 것을 테스트 할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 듀얼 배터리 HILS 시스템(100)은 하나의 차량 모델뿐만 아니라 다양한 차량 모델에 대한 방전 경로를 시뮬레이션 데이터로 생성하여, 차량의 조명, 히터, 네비게이션, 전장 부품 및 모터의 구동에 따른 제1 배터리 모듈(160) 및 제2 배터리 모듈(180)의 방전을 테스트 할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 듀얼 배터리 HILS 시스템(100)은 드라이빙 사이클의 연산을 통해 도출된 차량의 알터네이터(또는 하이브리드 모터)의 충전양의 크기만큼 제1 전원 공급부(155, DC Power Supply)를 통해 실제 제품인 제1 배터리 모듈(160)을 충전시킬 수 있다. 또한, DC-DC 컨버터(190)의 다운 컨버팅 구동을 통해 제1 배터리 모듈(160)의 전원으로 제2 배터리 모듈(180)을 충전시키고, 업 컨버팅 구동을 통해 제2 배터리 모듈(180)의 전원으로 제1 배터리 모듈(160)을 충전시킬 수 있다. 또한, 부하의 크기만큼 제1 전기부하(150, electric loader)를 통해 제1 배터리 모듈(160)을 방전시키고, 제2 전기부하(170, electric loader)를 통해 제2 배터리 모듈(180)을 방전시킬 수 있다.
이와 같은 본 발명의 실시 예에 따른 듀얼 배터리 HILS 시스템(100)은 하이브리드 전기 자동차에 구성 부품(예를 들면, 전원 공급부, 전기 부하, 배터리 모듈, DC-DC 컨버터 등)의 검증을 위해 시뮬레이션을 구성하되, 실제 하드웨어로서 제1 배터리 모듈(160)과 제2 배터리 모듈(180)을 적용하고 실시간으로 시뮬레이션을 통해 하이브리드 전기 자동차에 적용되는 배터리의 성능 테스트가 이루어지도록 할 수 있다. 또한, 제1 배터리 모듈(160) 및 제2 배터리 모듈(180)의 충전양(State Of Charge)과 전기부하에 따른 방전양을 모니터링하여 다양한 차량 모델에 따른 배터리 모듈의 개발의 시간 및 비용 절감이 가능하고, 시뮬레이션의 부정확성을 개선할 수 있어 대 단위 실험의 복잡성을 줄이고, 안정성을 확보할 수 있도록 한다.
도 2는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 듀얼 배터리 HILS 시스템을 나타내는 도면이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 듀얼 배터리 HILS 시스템(200)은 시뮬레이션부(210), 데이터 버스 인터페이스부(220), 실시간 운영부(230), 호스트 컴퓨터(240), 제1 전기부하(250), 제1 전원 공급부(255), 제1 배터리 모듈(260), 제2 전기부하(270), 제2 전원 공급부(275) 및 제2 배터리 모듈(280)을 포함할 수 있다.
시뮬레이션부(210)는 제1 전기부하(250), 제1 전원 공급부(255), 제2 전기부하(270) 및 제2 전원 공급부(275)를 시뮬레이션 하기 위해 요구되는 전원, 전류 및 SoC(State of Charge) 정보를 실시간 운영부(230)로 출력할 수 있다. 이때, 시뮬레이션부(210)는 제1 전기부하(250), 제1 전원 공급부(255), 제2 전기부하(270) 및 제2 전원 공급부(275) 각각에 대한 전원, 전류 및 SoC 정보를 생성하여 실시간 운영부(230)에 제공할 수 있다. 또한, 시뮬레이션부(210)는 실시간 운영부(230)로부터 상기 전원, 전류 및 SoC에 대한 모니터링 데이터를 입력 받아, 미리 정해진 시뮬레이션 동작을 수행할 수 있다. 이러한 시뮬레이션부(210)는 예를 들면, 한정하는 것은 아니지만, Matlab-Simulink일 수 있다.
이러한, 시뮬레이션부(210)는 시뮬레이션에 필요한 다양한 주변 데이터를 입력할 수 있는 주변 데이터 입력부를 포함할 수 있다. 예를 들면, 한정하는 것은 아니지만, 주변 데이터 입력부는 경과 시간, 제1 전원 공급부(255)와 제2 전원 공급부(275)를 이용한 발전량 및 제1 전기부하(250)와 제2 전기부하(270)의 부하량을 입력할 수 있도록 한다. 또한, 시뮬레이션부(210)는 시뮬레이션에 필요한 배터리 데이터를 입력할 수 있도록 배터리 데이터 입력부를 포함할 수 있다. 예를 들면, 한정하는 것은 아니지만, 배터리 데이터 입력부는 전압, 전류 및/또는 초기 SOC 중 적어도 하나를 입력할 수 있도록 한다.
실시간 운영부(230)는 시뮬레이션부(210)로부터 전원, 전류 및 SOC 정보를 입력 받을 수 있다. 이때, 제1 전기부하(250), 제1 전원 공급부(255), 제2 전기부하(270) 및 제2 전원 공급부(275) 각각에 대한 전원, 전류 및 SOC 정보가 실시간 운영부(230)에 입력될 수 있다. 실시간 운영부(230)는 시뮬레이션부(210)로부터 입력된 전원, 전류 및 SOC 정보에 기초하여 제1 전기부하(250), 제1 전원 공급부(255), 제2 전기부하(270) 및 제2 전원 공급부(275)를 제어하기 위한 제어 신호들을 생성할 수 있다.
일 예로서, 실시간 운영부(230)는 전원, 전류 및 SOC 정보에 기초하여 제1 전기부하(250)의 구동을 제어하기 위한 제1 전기부하 제어 신호(전원, 전류 및 SOC 제어 신호)를 생성할 수 있다. 실시간 운영부(230)는 생성된 제1 전기부하 제어 신호를 제1 전기부하(250)로 전송할 수 있다. 또한, 실시간 운영부(230)는 제1 전기부하(250)로부터 제1 전기부하 모니터링 신호를 입력 받을 수 있다. 여기서, 제1 전기부하 모니터링 신호는 제1 전기부하 제어 신호에 의해서 제1 전기부하(250)가 제1 배터리 모듈(260)을 방전시키는 동작의 모니터링 신호로써, 제1 전기부하(250)에서 실시간 운영부(230)로 전송될 수 있다.
일 예로서, 실시간 운영부(230)는 전원, 전류 및 SOC 정보에 기초하여 제1 전원 공급부(255)의 구동을 제어하기 위한 제1 전원 공급부 제어 신호(전원, 전류 및 SOC 제어 신호)를 생성할 수 있다. 실시간 운영부(230)는 생성된 제1 전원 공급부 제어 신호를 제1 전원 공급부(255)로 전송할 수 있다. 또한, 실시간 운영부(230)는 제1 전원 공급부(255)로부터 제1 전원 모니터링 신호를 입력 받을 수 있다. 여기서, 제1 전원 모니터링 신호는 제1 전원 공급부 제어 신호에 의해서 제1 전원 공급부(255)가 제1 배터리 모듈(260)을 충전시키는 동작의 모니터링 신호로써, 제1 전원 공급부(255)에서 실시간 운영부(230)로 전송될 수 있다.
일 예로서, 실시간 운영부(230)는 전원, 전류 및 SOC 정보에 기초하여 제2 전기부하(270)의 구동을 제어하기 위한 제2 전기부하 제어 신호(전원, 전류 및 SOC 제어 신호)를 생성할 수 있다. 실시간 운영부(230)는 생성된 제2 전기부하 제어 신호를 제2 전기부하(270)로 전송할 수 있다. 또한, 실시간 운영부(230)는 제2 전기부하(270)로부터 제2 전기부하 모니터링 신호를 입력 받을 수 있다. 여기서, 제2 전기부하 모니터링 신호는 제2 전기부하 제어 신호에 의해서 제2 전기부하(270)가 제2 배터리 모듈(280)을 방전시키는 동작의 모니터링 신호로써, 제2 전기부하(270)에서 실시간 운영부(230)로 전송될 수 있다.
일 예로서, 실시간 운영부(230)는 전원, 전류 및 SOC 정보에 기초하여 제2 전원 공급부(275)의 구동을 제어하기 위한 제2 전원 공급부 제어 신호(전원, 전류 및 SOC 제어 신호)를 생성할 수 있다. 실시간 운영부(230)는 생성된 제2 전원 공급부 제어 신호를 제2 전원 공급부(275)로 전송할 수 있다. 또한, 실시간 운영부(230)는 제2 전원 공급부(275)로부터 제2 전원 모니터링 신호를 입력 받을 수 있다. 여기서, 제2 전원 모니터링 신호는 제2 전원 공급부 제어 신호에 의해서 제2 전원 공급부(275)가 제2 배터리 모듈(280)을 충전시키는 동작의 모니터링 신호로써, 제1 전원 공급부(275)에서 실시간 운영부(230)로 전송될 수 있다.
이러한, 실시간 운영부(230)는 입력된 모니터링 신호들을 취합하여 모니터링 데이터를 생성하고, 생성된 모니터링 데이터를 시뮬레이션부(210)로 전송할 수 있다.
실시간 운영부(230)는 제1 전기부하 모니터링 신호, 제1 전원 모니터링 신호, 제2 전기부하 모니터링 신호 및 제2 전원 모니터링 신호에 기초하여 제1 배터리 모듈(260) 및 제2 배터리 모듈(280)의 충전 상태(SOC)를 확인할 수 있다.
일 예로서, 실시간 운영부(230)는 제1 배터리 모듈(260)의 충전양이 하한치(제1 기준치, 예로서 충전양 30%) 이하인 경우, 제1 전원 공급부(255)를 제어하여 제1 배터리 모듈(260)을 충전시킬 수 있다.
다른 예로서, 실시간 운영부(230)는 제2 배터리 모듈(280)의 충전양이 하한치(제1 기준치, 예로서 충전양 30%) 이하인 경우, 제2 전원 공급부(275)를 제어하여 제2 배터리 모듈(280)을 충전시킬 수 있다.
시뮬레이션부(210)와 실시간 운영부(230) 사이에 데이터 버스 인터페이스부(220)가 배치될 수 있다. 데이터 버스 인터페이스부(220)는 시뮬레이션부(210)와 실시간 운영부(230) 사이에서 상호간 데이터를 주고 받을 수 있도록 데이터 버스 및 인터페이스를 제공할 수 있다.
일 예로서, 데이터 버스 인터페이스부(220)는 DLL(Dynamic-Link Library)을 생성하여 실시간 운영부(230)에 제공할 수 있다. 또한, 데이터 버스 인터페이스부(220)는 실시간 운영부(230)로부터 데이터를 제공받아 시뮬레이션부(210)가 이를 인식할 수 있는 데이터 형태로 변환하는 역할을 수행할 수 있다.
호스트 컴퓨터(240)는 실시간 운영부(230)에 연결되어, 전원 제어, 전원 모니터링, 부하 제어 및 부하 모니터링 상태 등을 확인할 수 있도록 하는 역할을 한다. 더불어, 한정하는 것은 아니지만, 시뮬레이션부(210) 및 데이터 버스 인터페이스부(220) 등은 호스트 컴퓨터(240)에 설치되어 구동될 수도 있다. 이러한, 이러한 호스트 컴퓨터(240)는 통상의 개인용 컴퓨터 또는 서버용 컴퓨터일 수 있다.
제1 전기부하(250)는 실시간 운영부(230)로부터 입력되는 제1 전기부하 제어 신호에 기초하여 제1 배터리 모듈(260)로부터 전원을 공급받아 제1 배터리 모듈(2160)이 방전되도록 한다. 일 예로, 제1 전기부하(250)는 하이브리드 전기 자동차의 주행 시 모터의 구동에 의해 소비되는 전원을 제1 배터리 모듈(260)로부터 공급받아 제1 배터리 모듈(260)이 방전되도록 할 수 있다. 이때, 제1 배터리 모듈(260)은 하이브리드 전기 자동차의 모터를 구동시키기 위한 것으로, 복수의 고전압(예로서, 300~350V) 배터리로 구성될 수 있다. 위의 설명에서는 제1 전기부하(250)가 하이브리드 전기 자동차의 모터를 대체하여 제1 배터리 모듈(260)의 전원을 방전시키는 구성으로 설명하였다. 그러나, 이에 한정되지 않고 제1 전기부하(250)는 학교, 병원 또는 건물에서 전기를 소비하는 부하의 역할을 수행할 수 있다.
제1 전원 공급부(255)는 실시간 운영부(230)로부터 입력되는 제1 전원 공급부 제어 신호에 기초하여 제1 배터리 모듈(260)을 충전시킬 수 있다. 즉, 제1 전원 공급부(255)는 제1 전원 공급부 제어 신호에 따라 전원을 생성하고, 생성된 전원을 제1 배터리 모듈(260)에 공급하여 제1 배터리 모듈(260)을 충전시킬 수 있다. 일 예로서, 제1 전원 공급부(255)는 하이브리드 전기 자동차의 알터네이터(alternator), 스타터 제너레이터(starter generator)을 역할을 수행하여 제1 배터리 모듈(260)을 충전시킬 수 있다. 그러나, 이에 한정되지 않고, 제1 전원 공급부(255)는 태양 전지나 풍력 발전기와 같은 신재생 에너지 역할을 수행할 수도 있다.
제2 전기부하(270)는 실시간 운영부(230)로부터 입력되는 제2 전기부하 제어 신호에 기초하여 제2 배터리 모듈(280)로부터 전원을 공급받아 제2 배터리 모듈(280)이 방전되도록 한다. 일 예로, 제2 전기부하(270)는 하이브리드 전기 자동차의 주행 시 조명 및 전장 부품의 구동에 의해 소비되는 전원을 제2 배터리 모듈(280)로부터 공급받아 제2 배터리 모듈(280)이 방전되도록 할 수 있다. 이때, 제2 배터리 모듈(280)은 하이브리드 전기 자동차의 조명 및 전장 부품을 구동시키기 위한 것으로, 하나 이상의 저전압(예로서, 12V~48V) 배터리로 구성될 수 있다. 위의 설명에서는 제2 전기부하(270)가 하이브리드 전기 자동차의 조명 및 전장 부품을 대체하여 제2 배터리 모듈(280)의 전원을 방전시키는 구성으로 설명하였다. 그러나, 이에 한정되지 않고 제2 전기부하(270)는 학교, 병원 또는 건물에서 전기를 소비하는 부하의 역할을 수행할 수 있다.
제2 전원 공급부(275)는 실시간 운영부(230)로부터 입력되는 제2 전원 공급부 제어 신호에 기초하여 제2 배터리 모듈(280)을 충전시킬 수 있다. 즉, 제2 전원 공급부(275)는 제2 전원 공급부 제어 신호에 따라 전원을 생성하고, 생성된 전원을 제2 배터리 모듈(280)에 공급하여 제2 배터리 모듈(280)을 충전시킬 수 있다. 일 예로서, 제2 전원 공급부(275)는 하이브리드 전기 자동차의 알터네이터(alternator), 스타터 제너레이터(starter generator)을 역할을 수행하여 제2 배터리 모듈(268)을 충전시킬 수 있다. 그러나, 이에 한정되지 않고, 제2 전원 공급부(275)는 태양 전지나 풍력 발전기와 같은 신재생 에너지 역할을 수행할 수도 있다.
제1 배터리 모듈(260)을 충전시키는 방법의 일 예로서, 실시간 운영부(230)의 판단 결과 제1 배터리 모듈(260)의 충전양이 하한치(제1 기준치, 예로서 충전양 30%) 이하인 경우, 실시간 운영부(230)는 제1 배터리 모듈(260)의 충전을 위한 제1 전원 공급부 제어 신호를 제1 전원 공급부(255)로 전송할 수 있다. 제1 전원 공급부(255)는 입력된 제1 전원 공급부 제어 신호에 기초하여 제1 배터리 모듈(260)로 전원을 공급하여 제1 배터리 모듈(260)을 충전시킬 수 있다.
이어서, 실시간 운영부(230)는 입력되는 모니터링 신호들에 기초하여 제2 배터리 모듈(260)의 충전양이 50% 또는 상한치(제2 기준치, 충전양 90%) 이상인지를 판단할 수 있다. 제1 전원 공급부(255)는 제1 배터리 모듈(260)의 충전양이 50% 또는 상한치(제2 기준치, 충전양 90%)가 될 때가지 동작하여 제1 배터리 모듈(260)을 충전시킬 수 있다. 실시간 운영부(230)는 제1 배터리 모듈(260)의 충전양이 50% 또는 상한치(제2 기준치, 충전양 90%) 이상인 경우, 제1 전원 공급부(255)의 구동을 중지시키기 위한 제1 전원 공급부 제어 신호를 생성할 수 있다. 실시간 운영부(230)에서 생성된 제1 전원 공급부 제어 신호는 제1 전원 공급부(255)로 전송될 수 있다. 제1 전원 공급부(255)는 입력된 제1 전원 공급부 제어 신호에 기초하여 충전 동작을 중지함으로써 제1 배터리 모듈(260)의 충전을 완료할 수 있다.
제2 배터리 모듈(280)을 충전시키는 방법의 일 예로서, 실시간 운영부(230)의 판단 결과 제2 배터리 모듈(280)의 충전양이 하한치(제1 기준치, 예로서 충전양 30%) 이하인 경우, 실시간 운영부(230)는 제2 배터리 모듈(280)의 충전을 위한 제2 전원 공급부 제어 신호를 제2 전원 공급부(275)로 전송할 수 있다. 제2 전원 공급부(275)는 입력된 제2 전원 공급부 제어 신호에 기초하여 제2 배터리 모듈(280)로 전원을 공급하여 제2 배터리 모듈(280)을 충전시킬 수 있다.
이어서, 실시간 운영부(230)는 입력되는 모니터링 신호들에 기초하여 제2 배터리 모듈(280)의 충전양이 50% 또는 상한치(제2 기준치, 충전양 90%) 이상인지를 판단할 수 있다. 제2 전원 공급부(275)는 제2 배터리 모듈(280)의 충전양이 50% 또는 상한치(제2 기준치, 충전양 90%)가 될 때가지 동작하여 제2 배터리 모듈(280)을 충전시킬 수 있다. 실시간 운영부(230)는 제2 배터리 모듈(280)의 충전양이 50% 또는 상한치(제2 기준치, 충전양 90%) 이상인 경우, 제2 전원 공급부(275)의 구동을 중지시키기 위한 제2 전원 공급부 제어 신호를 생성할 수 있다. 실시간 운영부(230)에서 생성된 제2 전원 공급부 제어 신호는 제2 전원 공급부(275)로 전송될 수 있다. 제2 전원 공급부(275)는 입력된 제2 전원 공급부 제어 신호에 기초하여 충전 동작을 중지함으로써 제2 배터리 모듈(280)의 충전을 완료할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 듀얼 배터리 HILS 시스템(200)은 시뮬레이션 데이터를 이용하여 하이브리드 전기 자동차의 엔진의 부하를 발생시키고, 엔진 부하를 통해 알터네이터를 구동시켜 제1 배터리 모듈(260) 및 제2 배터리 모듈(280)을 충전하는 것을 테스트 할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 듀얼 배터리 HILS 시스템(200)은 시뮬레이션 데이터를 이용하여 하이브리드 전기 자동차의 회생제동을 발생시키고, 회생제동에 따른 알터네이터의 부하를 통해 제1 배터리 모듈(260) 및 제2 배터리 모듈(280)을 충전하는 것을 테스트 할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 듀얼 배터리 HILS 시스템(200)은 하나의 차량 모델뿐만 아니라 다양한 차량 모델에 대한 방전 경로를 시뮬레이션 데이터로 생성하여, 차량의 조명, 히터, 네비게이션, 전장 부품 및 모터의 구동에 따른 제1 배터리 모듈(260) 및 제2 배터리 모듈(280)의 방전을 테스트 할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 듀얼 배터리 HILS 시스템(200)은 드라이빙 사이클의 연산을 통해 도출된 차량의 알터네이터(또는 하이브리드 모터)의 충전양의 크기만큼 제1 전원 공급부(255, DC Power Supply)를 통해 실제 제품인 제1 배터리 모듈(260)을 충전시키고, 제2 전원 공급부(275, DC Power Supply)를 통해 실제 제품인 제2 배터리 모듈(260)을 충전시킬 수 있다. 또한, 부하의 크기만큼 제1 전기부하(150, electric loader)를 통해 제1 배터리 모듈(160)을 방전시키고, 제2 전기부하(170, electric loader)를 통해 제2 배터리 모듈(180)을 방전시킬 수 있다.
이와 같은 본 발명의 실시 예에 따른 듀얼 배터리 HILS 시스템(200)은 하이브리드 전기 자동차에 구성 부품(예를 들면, 전원 공급부, 전기 부하, 배터리 모듈, DC-DC 컨버터 등)의 검증을 위해 시뮬레이션을 구성하되, 실제 하드웨어로서 제1 배터리 모듈(260)과 제2 배터리 모듈(280)을 적용하고 실시간으로 시뮬레이션을 통해 하이브리드 전기 자동차에 적용되는 배터리의 성능 테스트가 이루어지도록 할 수 있다. 또한, 제1 배터리 모듈(260) 및 제2 배터리 모듈(280)의 충전양(State Of Charge)과 전기부하에 따른 방전양을 모니터링하여 다양한 차량 모델에 따른 배터리 모듈의 개발의 시간 및 비용 절감이 가능하고, 시뮬레이션의 부정확성을 개선할 수 있어 대 단위 실험의 복잡성을 줄이고, 안정성을 확보할 수 있도록 한다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 듀얼 배터리 HILS 시스템의 구동 방법을 나타내는 도면이다.
도 1 및 도 3을 참조하면, 시뮬레이션부(110)로부터 차량 모델의 시뮬레이션 데이터가 실시간 운영부(130)로 입력될 수 있다(S10). 이때, 시뮬레이션부(110)에서 출력된 차량 모델의 시뮬레이션 데이터는 데이터 버스 인터페이스부(120)를 경유하여 실시간 운영부(130)로 입력될 수 있다.
이어서, 실시간 운영부(130)는 시뮬레이션 데이터에 기초하여 차량의 부하가 발생하는지 판단할 수 있다(S20).
이어서, S20의 판단 결과, 차량의 부하가 발생하는 경우, 실시간 운영부(130)는 모터(예로서, 하이브리드 모터)의 구동에 대응되는 부하가 발생하는지 판단할 수 있다(S30).
이어서, S30의 판단 결과, 모터 부하가 발생하는 경우, 실시간 운영부(130)는 시뮬레이션 데이터에 기초하여 제1 전기부하 제어 신호(전원, 전류 및 SOC 제어 신호)를 생성할 수 있다. 그리고, 실시간 운영부(130)는 생성된 제1 전기부하 제어 신호를 제1 전기부하(150)로 전송할 수 있다. 제1 전기부하(150)는 입력된 제1 전기부하 제어 신호에 따라 구동되어 모터 구동에 따른 부하를 발생시킬 수 있다(S40).
이어서, 제1 전기부하(150)는 모터 구동에 따른 부하를 제1 배터리 모듈(160)에 가하여 제1 배터리 모듈(160)을 방전시킬 수 있다(S50). 이때, 제1 전기부하(150)의 구동이 중지될 때까지 제1 배터리 모듈(160)의 방전이 이루어질 수 있다.
S30으로 돌아가서, S30의 판단결과, 실시간 운영부(130)는 모터 부하가 발생하지 않는 경우, 하이브리드 차량의 전장 부품의 부하가 발생하는지 판단할 수 있다(S60).
이어서, 전장 부품의 부하가 발생하는 경우, 실시간 운영부(130)는 시뮬레이션 데이터에 기초하여 제2 전기부하 제어 신호(전원, 전류 및 SOC 제어 신호)를 생성할 수 있다. 그리고, 실시간 운영부(130)는 생성된 제2 전기부하 제어 신호를 제2 전기부하(170)로 전송할 수 있다. 제1 전기부하(170)는 입력된 제2 전기부하 제어 신호에 따라 구동되어 전장 부품의 구동에 따른 부하를 발생시킬 수 있다(S70).
이어서, 제2 전기부하(170)는 모터 구동에 따른 부하를 제2 배터리 모듈(180)에 가하여 제21 배터리 모듈(180)을 방전시킬 수 있다(S80). 이때, 제2 전기부하(170)의 구동이 중지될 때까지 제2 배터리 모듈(180)의 방전이 이루어질 수 있다.
이와 같이, 시뮬레이션부(110)에서 입력된 시뮬레이션 데이터를 실시간 운영부(130)에서 분석하고, 시뮬레이션 데이터에 기초하여 제1 베터리 모듈(160)과 제2 배터리 모듈(180)을 방전시킬 수 있다. 시뮬레이션부(110)에서 실시간 운영부(130)로 입력되는 시뮬레이션 데이터에 실시간으로 변경할 수 있다. 이를 통해, 하이브리드 전기 자동차의 주행 조건 및 전장 부품의 구동에 따른 부하를 제1 베터리 모듈(160)과 제2 배터리 모듈(180)에 가하여 방전 테스트를 수행할 수 있다. 여기서, 제1 베터리 모듈(160)과 제2 배터리 모듈(180) 중 하나를 방전시켜 테스트를 진행할 수 있다. 또한, 제1 베터리 모듈(160)과 제2 배터리 모듈(180)을 동시에 방전시켜 테스트를 진행할 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 듀얼 배터리 HILS 시스템의 구동 방법으로서, 차량의 주행 상태에 따른 배터리 충전 방법을 나타내는 도면이다.
도 1 및 도 4를 참조하면, 실시간 운영부(130)는 시뮬레이션부(110)로부터 입력되는 시뮬레이션 데이터에 기초하여 차량의 상태를 판단할 수 있다. 구체적으로, 실시간 운영부(130)는 차량이 가속, 정속 또는 아이들 상태인지 판단할 수 있다(S110).
이어서, S110의 판단결과, 차량이 가속, 정속 또는 아이들 상태인 경우, 실시간 운영부(130)는 제1 전기부하(150), 제1 전원 공급부(155) 및 DC-DC 컨버터(190)로부터 입력된 모니터링 데이터들에 기초하여 제1 배터리 모듈(160)의 충전양을 확인할 수 있다. 이후, 실시간 운영부(130)는 제1 배터리 모듈(160)의 충전 상태(SOC)가 하한치(예로서, 충전양 30%) 미만인지 판단할 수 있다(S115).
이어서, S115의 판단 결과, 제1 배터리 모듈(160)의 충전 상태(SOC)가 하한치(예로서, 충전양 30%) 미만인 경우, 실시간 운영부(130)는 제1 전원 공급부 제어 신호를 생성하여 제1 전원 공급부(155)로 전송할 수 있다. 이후, 제1 전원 공급부(155)는 입력된 제1 전원 공급부 제어 신호에 의해 구동될 수 있다(S120).
이어서, 제1 전원 공급부(155)의 구동에 의해 생성된 전하가 제1 배터리 모듈(160)에 공급되어 제1 배터리 모듈(160)을 충전시킬 수 있다(S125). 이때, 제1 전원 공급부(155)는 제1 배터리 모듈(160)을 충전에 따른 제1 전원 모니터링 신호를 생성하여 실시간 운영부(130)로 전송할 수 있다.
이어서, 실시간 운영부(130)는 제1 전원 공급부(155)로부터 입력되는 제1 전원 모니터링 신호에 기초하여 제1 배터리 모듈(160)의 충전 상태(SOC)가 상한치(예로서, 충전양 90%)를 초과하는지 판단할 수 있다(S130).
S130의 판단 결과, 제1 배터리 모듈(160)의 충전 상태(SOC)가 상한치(예로서, 충전양 90%)를 초과하지 않으면 제1 전원 공급부(155)의 구동이 유지되어 제1 배터리 모듈(160)의 충전이 지속되도록 할 수 있다.
한편, S130의 판단 결과, 제1 배터리 모듈(160)의 충전 상태(SOC)가 상한치(예로서, 충전양 90%)를 초과하면, 실시간 운영부(130)는 제1 전원 공급부(155)의 구동을 중지시키기 위한 제1 전원 공급부 제어 신호를 생성하여 제1 전원 공급부(155)로 전송할 수 있다. 이후, 제1 전원 공급부(155)는 입력된 제1 전원 공급부 제어 신호에 기초하여 구동을 중지하고, 제1 배터리 모듈(160)의 충전을 완료할 수 있다.
다시, S110으로 돌아가서, 차량이 가속, 정속 또는 아이들 상태가 아닌 경우, 실시간 운영부(130)는 차량이 감속 상태인지 판단할 수 있다(S140).
이어서, S140의 판단 결과, 차량이 감속 상태인 경우, 실시간 운영부(130)는 차량의 속도가 기준 속도를 초과하는지 판단할 수 있다. 여기서, 기준 속도는 회생제동을 실시할 수 있는 최소 속도를 의미하는 것으로, 실시간 운영부(130)는 차량의 속도가 회생제동을 실시할 수 있는 최소 속도를 초과하는지 판단할 수 있다(S145).
이어서, S145의 판단 결과, 차량의 속도가 회생제동을 실시할 수 있는 최소 속도를 초과하지 않는 경우에는 S110으로 돌아가 이후의 단계를 수행할 수 있다.
한편, S145의 판단 결과, 차량의 속도가 회생제동을 실시할 수 있는 최소 속도를 초과하는 경우, 실시간 운영부(130)는 회생제동에 의해서 생성되는 전하만큼 제1 배터리 모듈(160)의 충전이 이루어지도록 할 수 있다. 구체적으로, 실시간 운영부(130)는 차량의 속도가 회생제동을 실시할 수 있는 최소 속도를 초과하는 경우, 제1 전원 공급부(155)를 구동시켜 회생제동에 대응되는 전하를 생성시킬 수 있다. 제1 전원 공급부(155)는 회생제동에 대응되도록 생성된 전하를 제1 배터리 모듈(160)에 공급하여 제1 배터리 모듈(160)을 충전시킬 수 있다(S150). 이때, 실시간 운영부(130)는 회생제동에 따른 차량의 속도를 실시간으로 확인하여 차량의 속도가 회생제동을 실시할 수 있는 최소 속도를 이하가 되는 경우 회생제동에 따른 제1 배터리 모듈(160)의 충전을 중지시킬 수 있다.
이에 한정되지 않고, 차량의 속도가 회생제동을 실시할 수 있는 최소 속도를 초과하는 경우, 실시간 운영부(130)는 회생제동에 의해서 생성되는 전하만큼 제2 배터리 모듈(180)의 충전이 이루어지도록 할 수 있다. 구체적으로, 실시간 운영부(130)는 차량의 속도가 회생제동을 실시할 수 있는 최소 속도를 초과하는 경우, DC-DC 컨버터(190)를 구동시켜 다운 컨버팅으로 회생제동에 대응되는 전하를 생성시킬 수 있다. DC-DC 컨버터(190)는 회생제동에 대응되도록 생성된 전하를 제2 배터리 모듈(180)에 공급하여 제2 배터리 모듈(180)을 충전시킬 수 있다. 이때, 실시간 운영부(130)는 회생제동에 따른 차량의 속도를 실시간으로 확인하여 차량의 속도가 회생제동을 실시할 수 있는 최소 속도를 이하가 되는 경우 회생제동에 따른 제2 배터리 모듈(180)의 충전을 중지시킬 수 있다.
이어서, 실시간 운영부(130)는 제1 전원 공급부(155)로부터 입력되는 제1 전원 모니터링 신호에 기초하여 제1 배터리 모듈(160)의 충전 상태(SOC)가 상한치(예로서, 충전양 90%)를 초과하는지 판단할 수 있다(S155).
이어서, S155의 판단 결과, 제1 배터리 모듈(160)의 충전 상태(SOC)가 상한치(예로서, 충전양 90%)를 초과하지 않으면, 제1 전원 공급부(155)의 구동이 유지되어 제1 배터리 모듈(160)의 충전이 지속되도록 할 수 있다.
한편, S155의 판단 결과, 제1 배터리 모듈(160)의 충전 상태(SOC)가 상한치(예로서, 충전양 90%)를 초과하면, 실시간 운영부(130)는 제1 전원 공급부(155)의 구동을 중지시키기 위한 제1 전원 공급부 제어 신호를 생성하여 제1 전원 공급부(155)로 전송할 수 있다. 이후, 제1 전원 공급부(155)는 입력된 제1 전원 공급부 제어 신호에 기초하여 구동을 중지하고, 제1 배터리 모듈(160)의 충전을 완료할 수 있다(S160).
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 다른 예에 따른 듀얼 배터리 HILS 시스템의 구동 방법으로서, 차량의 주행 상태에 따른 배터리 충전 방법을 나타내는 도면이다.
도 1, 도 5a 및 도 5b를 참조하면, 실시간 운영부(130)는 시뮬레이션부(110)로부터 입력되는 시뮬레이션 데이터에 기초하여 차량의 상태를 판단할 수 있다. 구체적으로, 실시간 운영부(130)는 차량이 가속, 정속 또는 아이들 상태인지 판단할 수 있다(S210).
이어서, S210의 판단결과, 차량이 가속, 정속 또는 아이들 상태인 경우, 실시간 운영부(130)는 제1 전기부하(150), 제1 전원 공급부(155) 및 DC-DC 컨버터(190)로부터 입력된 모니터링 데이터들에 기초하여 제1 배터리 모듈(160)의 충전양을 확인할 수 있다. 이후, 실시간 운영부(130)는 제1 배터리 모듈(160)의 충전 상태(SOC)가 상한치(예로서, 충전양 90%)를 초과하는지 판단할 수 있다(S215).
이어서, S215의 판단 결과, 제1 배터리 모듈(160)의 충전 상태(SOC)가 상한치(예로서, 충전양 90%)를 초과하지 않으면 S210으로 돌아간다.
한편, S215의 판단 결과, 제1 배터리 모듈(160)의 충전 상태(SOC)가 상한치(예로서, 충전양 90%)를 초과하는 경우, 실시간 운영부(130)는 다운 컨버팅 구동을 위한 컨버터 제어 신호를 생성하고, 생성된 컨버터 제어 신호를 DC-DC 컨버터(190)로 전송할 수 있다. DC-DC 컨버터(190)는 수신된 컨버터 제어 신호에 기초하여 다운 컨버팅 구동을 수행할 수 있다(S220).
이어서, DC-DC 컨버터(190)는 제1 배터리 모듈(160)에 충전된 전원을 다운 컨버팅하여 제2 배터리 모듈(180)을 충전시킬 수 있다(S225).
이어서, 실시간 운영부(130)는 DC-DC 컨버터(190)의 다운 컨버팅 구동에 따른 컨버터 모니터링 신호에 기초하여 제2 배터리 모듈(180)의 충전 상태(SOC)를 확인할 수 있다. 실시간 운영부(130)는 제2 배터리 모듈(180)의 충전 상태(SOC)가 상한치(예로서, 충전양 90%)를 초과하는지 판단할 수 있다(S230).
S230의 판단 결과, 제2 배터리 모듈(180)의 충전 상태(SOC)가 상한치(예로서, 충전양 90%)를 초과하지 않으면 S220으로 돌아가 제2 배터리 모듈(180)의 충전이 지속되도록 할 수 있다.
한편, S230의 판단 결과, 제2 배터리 모듈(180)의 충전 상태(SOC)가 상한치(예로서, 충전양 90%)를 초과하는 경우, 실시간 운영부(130)는 DC-DC 컨버터(190)의 구동을 중지시키기 위한 컨버터 제어 신호를 생성하고, 생성된 컨버터 제어 신호를 DC-DC 컨버터(190)로 전송할 수 있다. DC-DC 컨버터(190)는 수신된 컨버터 제어 신호에 기초하여 구동을 중지하고, 제2 배터리 모듈(180)의 충전을 완료할 수 있다.
S210으로 돌아가서, S210의 판단결과, 차량이 가속, 정속 또는 아이들 상태가 아닌 경우, 실시간 운영부(130)는 차량이 감속 상태인지 판단할 수 있다(S235).
이어서, S235의 판단 결과, 차량이 감속 상태인 경우, 실시간 운영부(130)는 입력된 모니터링 신호들에 기초하여 제2 배터리 모듈(180)의 충전 상태(SOC)를 확인할 수 있다. 실시간 운영부(130)는 제2 배터리 모듈(180)의 충전 상태(SOC)가 하한치(예로서, 충전양 30%) 미만인지 판단할 수 있다(S240).
이어서, S240의 판단 결과, 실시간 운영부(130)는 제2 배터리 모듈(180)의 충전 상태(SOC)가 하한치(예로서, 충전양 30%) 미만인 경우, 제1 배터리 모듈(160)의 충전 상태(SOC1)와 제2 배터리 모듈(180)의 충전 상태(SOC2)를 비교할 수 있다. 실시간 운영부(130)는 제1 배터리 모듈(160)의 충전 상태(SOC1)가 제2 배터리 모듈(180)의 충전 상태(SOC2)보다 큰지 판단할 수 있다. 즉, 제1 배터리 모듈(160)의 충전양이 제2 배터리 모듈(180)의 충전양 보다 큰지 판단할 수 있다(S245).
S245의 판단 결과, 제1 배터리 모듈(160)의 충전양이 제2 배터리 모듈(180)의 충전양 보다 큰 경우, S220 내지 S230의 단계를 수행하여 다운 컨버팅 구동을 통해 제2 배터리 모듈(180)을 충전시킬 수 있다(S220~S230).
한편, S245의 판단 결과, 제1 배터리 모듈(160)의 충전양이 제2 배터리 모듈(180)의 충전양 보다 크지 않은 경우, 실시간 운영부(130)는 차량의 속도가 기준 속도를 초과하는지 판단할 수 있다. 여기서, 기준 속도는 회생제동을 실시할 수 있는 최소 속도를 의미하는 것으로, 실시간 운영부(130)는 차량의 속도가 회생제동을 실시할 수 있는 최소 속도를 초과하는지 판단할 수 있다(S255).
이어서, S250의 판단 결과, 차량의 속도가 회생제동을 실시할 수 있는 최소 속도를 초과하는 경우, 실시간 운영부(130)는 회생제동에 의해서 생성되는 전하만큼 제1 배터리 모듈(160)의 충전이 이루어지도록 할 수 있다. 구체적으로, 실시간 운영부(130)는 차량의 속도가 회생제동을 실시할 수 있는 최소 속도를 초과하는 경우, 제1 전원 공급부(155)를 구동시켜 회생제동에 대응되는 전하를 생성시킬 수 있다. 제1 전원 공급부(155)는 회생제동에 대응되도록 생성된 전하를 제1 배터리 모듈(160)에 공급하여 제1 배터리 모듈(160)을 충전시킬 수 있다(S255). 이때, 실시간 운영부(130)는 회생제동에 따른 차량의 속도를 실시간으로 확인하여 차량의 속도가 회생제동을 실시할 수 있는 최소 속도를 이하가 되는 경우 회생제동에 따른 제1 배터리 모듈(160)의 충전을 중지시킬 수 있다.
한편, S250의 판단 결과, 차량의 속도가 회생제동을 실시할 수 있는 최소 속도를 초과하지 않는 경우, 실시간 운영부(130)는 제1 전원 공급부(155)의 구동을 위한 제1 전원 공급부 제어 신호를 생성하고, 생성된 제1 전원 공급부 제어 신호를 제1 전원 공급부(155)로 전송할 수 있다. 제1 전원 공급부(155)는 입력된 제1 전원 공급부 제어 신호에 의해 구동될 수 있다(S260).
이어서, 제1 전원 공급부(155)의 구동에 의해 생성된 전하가 제1 배터리 모듈(160)에 공급되어 제1 배터리 모듈(160)을 충전시킬 수 있다(S265). 이때, 제1 전원 공급부(155)는 제1 배터리 모듈(160)을 충전에 따른 제1 전원 모니터링 신호를 생성하여 실시간 운영부(130)로 전송할 수 있다.
S240으로 돌아가서, S240의 판단 결과, 실시간 운영부(130)는 제2 배터리 모듈(180)의 충전 상태(SOC)가 하한치(예로서, 충전양 30%) 이상인 경우, 제2 배터리 모듈(180)의 충전 상태(SOC)가 상한치(예로서, 충전양 90%)를 초과하는지 판단할 수 있다(S270).
S270의 판단 결과, 제2 배터리 모듈(180)의 충전 상태(SOC)가 상한치(예로서, 충전양 90%)를 초과하지 않으면, 다른 조건이 입력될 때가지 제1 배터리 모듈(160) 및 제2 배터리 모듈(180)의 충전 동작을 중지할 수 있다.
한편, S270의 판단 결과, 제2 배터리 모듈(180)의 충전 상태(SOC)가 상한치(예로서, 충전양 90%)를 초과하는 경우, 실시간 운영부(130)는 DC-DC 컨버터(190)의 업 컨버팅 구동을 위한 컨버터 제어 신호를 생성하고, 생성된 컨버터 제어 신호를 DC-DC 컨버터(190)로 전송할 수 있다. DC-DC 컨버터(190)는 입력된 컨버터 제어 신호에 의해 기초하여 업 컨버팅 구동을 수행할 수 있다(S275).
이어서, DC-DC 컨버터(190)는 제2 배터리 모듈(180)에 충전된 전원을 업 컨버팅하여 제1 배터리 모듈(160)을 충전시킬 수 있다(S280).
본 발명의 실시 예에 따른 듀얼 배터리 HILS 시스템의 구동 방법은, 시뮬레이션 데이터를 이용하여 하이브리드 전기 자동차의 엔진의 부하를 발생시키고, 엔진 부하를 통해 알터네이터를 구동시켜 제1 배터리 모듈(160) 및 제2 배터리 모듈(180)을 충전하는 것을 테스트 할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 듀얼 배터리 HILS 시스템의 구동 방법은, 시뮬레이션 데이터를 이용하여 하이브리드 전기 자동차의 회생제동을 발생시키고, 회생제동에 따른 알터네이터의 부하를 통해 제1 배터리 모듈(160) 및 제2 배터리 모듈(180)을 충전하는 것을 테스트 할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 듀얼 배터리 HILS 시스템의 구동 방법은, 하나의 차량 모델뿐만 아니라 다양한 차량 모델에 대한 방전 경로를 시뮬레이션 데이터로 생성하여, 차량의 조명, 히터, 네비게이션, 전장 부품 및 모터의 구동에 따른 제1 배터리 모듈(160) 및 제2 배터리 모듈(180)의 방전을 테스트 할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 듀얼 배터리 HILS 시스템의 구동 방법은, 드라이빙 사이클의 연산을 통해 도출된 차량의 알터네이터(또는 하이브리드 모터)의 충전양의 크기만큼 제1 전원 공급부(155, DC Power Supply)를 통해 실제 제품인 제1 배터리 모듈(160)을 충전시킬 수 있다. 또한, DC-DC 컨버터(190)의 다운 컨버팅 구동을 통해 제1 배터리 모듈(160)의 전원으로 제2 배터리 모듈(180)을 충전시키고, 업 컨버팅 구동을 통해 제2 배터리 모듈(180)의 전원으로 제1 배터리 모듈(160)을 충전시킬 수 있다. 또한, 부하의 크기만큼 제1 전기부하(150, electric loader)를 통해 제1 배터리 모듈(160)을 방전시키고, 제2 전기부하(170, electric loader)를 통해 제2 배터리 모듈(180)을 방전시킬 수 있다.
이와 같은 본 발명의 실시 예에 따른 듀얼 배터리 HILS 시스템의 구동 방법은, 하이브리드 전기 자동차에 구성 부품(예를 들면, 전원 공급부, 전기 부하, 배터리 모듈, DC-DC 컨버터 등)의 검증을 위해 시뮬레이션을 구성하되, 실제 하드웨어로서 제1 배터리 모듈(160)과 제2 배터리 모듈(180)을 적용하고 실시간으로 시뮬레이션을 통해 하이브리드 전기 자동차에 적용되는 배터리의 성능 테스트가 이루어지도록 할 수 있다. 또한, 제1 배터리 모듈(160) 및 제2 배터리 모듈(180)의 충전양(State Of Charge)과 전기부하에 따른 방전양을 모니터링하여 다양한 차량 모델에 따른 배터리 모듈의 개발의 시간 및 비용 절감이 가능하고, 시뮬레이션의 부정확성을 개선할 수 있어 대 단위 실험의 복잡성을 줄이고, 안정성을 확보할 수 있도록 한다.
이상, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 기술적 사상에 따른 실시 예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해하여야 한다.
100, 200: 듀얼 배터리 HILS 시스템 110, 210: 시뮬레이션부
120, 220: 데이터 버스 인터페이스부 130, 230: 실시간 운영부
140, 240: 호스트 컴퓨터 150, 250: 제1 전기부하
155, 255: 제1 전원 공급부 160, 260: 제1 배터리 모듈
170, 270: 제2 전기부하 275: 제2 전원 공급부
180, 280: 제2 배터리 모듈 190: DC-DC 컨버터

Claims (20)

  1. 하이브리드 차량의 주행 상태 정보 및 상기 하이브리드 차량의 구동 시 요구되는 전원, 전류 및 SOC(State of Charge) 정보를 출력하고, 획득된 전원, 전류 및 SOC의 모니터링 데이터를 입력 받아 미리 정해진 시뮬레이션 동작을 수행하는 시뮬레이션부;
    상기 하이브리드 차량의 모터를 구동시키기 위한 전원을 제공하는 제1 배터리 모듈;
    상기 하이브리드 차량의 전장 부품을 구동시키기 위한 전원을 제공하는 제2 배터리 모듈;
    상기 전원, 전류 및 SOC 정보에 기초하여 상기 제1 배터리 모듈 및 상기 제2 배터리 모듈의 충전/방전을 위한 복수의 제어 신호를 출력하고, 상기 모니터링 데이터를 상기 시뮬레이션부로 전송하는 실시간 운영부;
    상기 실시간 운영부로부터 입력된 제1 제어 신호에 기초하여 상기 모터의 구동에 의한 제1 부하를 발생시켜 상기 제1 배터리 모듈을 방전시키는 제1 전기부하;
    상기 실시간 운영부로부터 입력된 제2 제어 신호에 기초하여 상기 전장 부품의 구동에 의한 제2 부하를 발생시켜 상기 제2 배터리 모듈을 방전시키는 제2 전기부하;
    상기 실시간 운영부로부터 입력된 제3 제어 신호에 기초하여 상기 제1 배터리 모듈을 충전시키는 제1 전원 공급부; 및
    상기 실시간 운영부로부터 입력된 제4 제어 신호에 기초하여 업(up) 컨버팅 구동을 수행하여 상기 제1 배터리 모듈을 충전시키거나, 또는 다운(down) 컨버팅 구동을 수행하여 상기 제2 배터리 모듈을 충전시키는 DC-DC 컨버터;를 포함하는,
    듀얼 베터리 HILS(Hardware In the Loop Simulation) 시스템.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 전기부하는 상기 제1 배터리 모듈의 방전에 따른 제1 모니터링 신호를 상기 실시간 운영부로 전송하고,
    상기 실시간 운영부는 상기 제1 모니터링 신호에 기초하여 상기 제1 배터리 모듈의 방전양을 확인하는,
    듀얼 베터리 HILS 시스템.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 제2 전기부하는 상기 제2 배터리 모듈의 방전에 따른 제2 모니터링 신호를 상기 실시간 운영부로 전송하고,
    상기 실시간 운영부는 상기 제2 모니터링 신호에 기초하여 상기 제2 배터리 모듈의 방전양을 확인하는,
    듀얼 베터리 HILS 시스템.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 실시간 운영부는 상기 제1 배터리 모듈의 충전양이 기 설정된 기준치 미만인 경우 상기 제3 제어 신호를 상기 제1 전원 공급부로 전송하고,
    상기 제1 전원 공급부는 상기 제3 제어 신호에 기초하여 상기 제1 배터리 모듈을 충전시키는,
    듀얼 베터리 HILS 시스템.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 제1 전원 공급부는 상기 제1 배터리 모듈의 충전에 따른 제3 모니터링 신호를 상기 실시간 운영부로 전송하고,
    상기 실시간 운영부는 상기 제3 모니터링 신호에 기초하여 상기 제1 배터리 모듈의 충전양을 확인하는,
    듀얼 베터리 HILS 시스템.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 실시간 운영부는 상기 제1 배터리 모듈의 충전양이 기 설정된 기준치 미만인 경우 상기 DC-DC 컨버터로 상기 제4 제어 신호를 전송하고,
    상기 DC-DC 컨버터는 상기 제4 제어 신호에 의해 상기 제2 배터리 모듈의 전원을 업 컨버팅하여 상기 제1 배터리 모듈을 충전시키는,
    듀얼 베터리 HILS 시스템.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 DC-DC 컨버터는 상기 업 컨버팅 구동에 따른 제4 모니터링 신호를 상기 실시간 운영부로 전송하고,
    상기 실시간 운영부는 상기 제4 모니터링 신호에 기초하여 상기 업 컨버팅 구동에 의한 상기 제1 배터리 모듈의 충전양을 확인하는,
    듀얼 베터리 HILS 시스템.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 실시간 운영부는 상기 제2 배터리 모듈의 충전양이 기 설정된 기준치 미만인 경우 상기 DC-DC 컨버터로 상기 제4 제어 신호를 전송하고,
    상기 DC-DC 컨버터는 상기 제4 제어 신호에 의해 상기 제1 배터리 모듈의 전원을 다운 컨버팅하여 상기 제2 배터리 모듈을 충전시키는,
    듀얼 베터리 HILS 시스템.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 DC-DC 컨버터는 상기 다운 컨버팅 구동에 따른 제4 모니터링 신호를 상기 실시간 운영부로 전송하고,
    상기 실시간 운영부는 상기 제4 모니터링 신호에 기초하여 상기 다운 컨버팅 구동에 의한 상기 제2 배터리 모듈의 충전양을 확인하는,
    듀얼 베터리 HILS 시스템.
  10. 제1 항에 있어서,
    상기 실시간 운영부는 상기 제1 배터리 모듈의 충전양이 기 설정된 기준치 미만인 경우 차량이 감속 상태인지를 판단하고, 상기 차량이 감속 상태일 때 상기 차량의 속도가 회생제동을 수행할 수 있는 기준 속도를 초과하는지 판단하고,
    상기 실시간 운영부는 상기 차량의 속도가 상기 기준 속도를 초과하는 경우, 상기 제1 전원 공급부를 구동시키고,
    상기 제1 전원 공급부는 상기 회생제동에 대응되는 전하를 생성하여 상기 제1 배터리 모듈을 충전시키는,
    듀얼 베터리 HILS 시스템.
  11. 제10 항에 있어서,
    상기 실시간 운영부는 상기 제2 배터리 모듈의 충전양이 기 설정된 기준치 미만인 경우 차량이 감속 상태인지를 판단하고, 상기 차량이 감속 상태일 때 상기 차량의 속도가 회생제동을 수행할 수 있는 기준 속도를 초과하는지 판단하고,
    상기 실시간 운영부는 상기 차량의 속도가 상기 기준 속도를 초과하는 경우, 상기 DC-DC 컨버터를 구동시키고,
    상기 DC-DC 컨버터는 상기 다운 컨버팅 구동으로 상기 회생제동에 대응되는 전하를 생성하여 상기 제2 배터리 모듈을 충전시키는,
    듀얼 베터리 HILS 시스템.
  12. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 배터리 모듈을 300~350V의 전원을 출력하고,
    상기 제2 배터리 모듈은 12~48V의 전원을 출력하는,
    듀얼 베터리 HILS 시스템.
  13. 시뮬레이션부에서 하이브리드 차량의 주행 상태 정보 및 상기 하이브리드 차량의 구동 시 요구되는 전원, 전류 및 SOC(State of Charge) 정보를 실시간 운영부로 출력하고, 획득된 전원, 전류 및 SOC의 모니터링 데이터를 입력 받아 미리 정해진 시뮬레이션 동작을 수행하는 듀얼 베터리 HILS(Hardware In the Loop Simulation) 시스템의 구동 방법에 있어서,
    상기 실시간 운영부로부터 입력된 제1 제어 신호에 기초하여 제1 전기부하가 상기 하이브리드 차량의 모터의 구동에 의한 제1 부하를 발생시켜 제1 배터리 모듈을 방전시키는 단계;
    상기 실시간 운영부로부터 입력된 제2 제어 신호에 기초하여 제2 전기부하가 상기 하이브리드 차량의 전장 부품의 구동에 의한 제2 부하를 발생시켜 제2 배터리 모듈을 방전시키는 단계;
    상기 제1 배터리 모듈의 충전양이 기 설정된 기준치 미만인 경우 상기 제1 배터리 모듈을 충전시키는 단계;
    상기 제1 배터리 모듈의 충전에 따른 제1 모니터링 신호에 기초하여 상기 제1 배터리 모듈의 충전양을 확인하는 단계;
    상기 제2 배터리 모듈의 충전양이 기 설정된 기준치 미만인 경우 상기 제2 배터리 모듈을 충전시키는 단계; 및
    상기 제2 배터리 모듈의 충전에 따른 제2 모니터링 신호에 기초하여 상기 제2 배터리 모듈의 충전양을 확인하는 단계;를 포함하는,
    듀얼 베터리 HILS(Hardware In the Loop Simulation) 시스템의 구동 방법.
  14. 제13 항에 있어서,
    상기 제1 배터리 모듈의 충전하는 단계에서,
    상기 실시간 운영부는 상기 제1 배터리 모듈과 상기 제2 배터리 모듈 사이에 배치된 DC-DC 컨버터를 구동시키고,
    상기 DC-DC 컨버터가 상기 제2 배터리 모듈의 전원을 업 컨버팅시켜 상기 제1 배터리 모듈을 충전시키는,
    듀얼 베터리 HILS 시스템의 구동 방법.
  15. 제13 항에 있어서,
    상기 제1 배터리 모듈의 충전하는 단계에서,
    상기 실시간 운영부는 상기 제1 배터리 모듈과 연결된 제1 전원 공급부를 구동시키고,
    상기 제1 전원 공급부가 상기 제1 배터리 모듈을 충전시키는,
    듀얼 베터리 HILS 시스템의 구동 방법.
  16. 제13 항에 있어서,
    상기 제2 배터리 모듈의 충전하는 단계에서,
    상기 실시간 운영부는 상기 제1 배터리 모듈과 상기 제2 배터리 모듈 사이에 배치된 DC-DC 컨버터를 구동시키고,
    상기 DC-DC 컨버터가 상기 제1 배터리 모듈의 전원을 다운 컨버팅시켜 상기 제2 배터리 모듈을 충전시키는,
    듀얼 베터리 HILS 시스템의 구동 방법.
  17. 제13 항에 있어서,
    상기 제2 배터리 모듈의 충전하는 단계에서,
    상기 실시간 운영부는 상기 제2 배터리 모듈과 연결된 제2 전원 공급부를 구동시키고,
    상기 제2 전원 공급부가 상기 제2 배터리 모듈을 충전시키는,
    듀얼 베터리 HILS 시스템의 구동 방법.
  18. 제13 항에 있어서,
    상기 제1 배터리 모듈의 충전양이 기 설정된 기준치 미만인 경우, 상기 실시간 운영부에서 상기 하이브리드 차량이 감속 상태인지를 판단하는 단계;
    상기 하이브리드 차량이 감속 상태일 때 상기 실시간 운영부에서 상기 하이브리드 차량의 속도가 회생제동을 수행할 수 있는 기준 속도를 초과하는지 판단하는 단계;
    상기 하이브리드 차량의 속도가 상기 기준 속도를 초과하는 경우, 상기 실시간 운영부가 상기 제1 배터리 모듈과 연결된 제1 전원 공급부를 구동시키는 단계; 및
    상기 제1 전원 공급부가 상기 회생제동에 대응되는 전하를 생성하여 상기 제1 배터리 모듈을 충전시키는 단계;를 더 포함하는,
    듀얼 베터리 HILS 시스템의 구동 방법.
  19. 제13 항에 있어서,
    상기 제2 배터리 모듈의 충전양이 기 설정된 기준치 미만인 경우, 상기 실시간 운영부에서 상기 하이브리드 차량이 감속 상태인지를 판단하는 단계;
    상기 하이브리드 차량이 감속 상태일 때 상기 실시간 운영부에서 상기 하이브리드 차량의 속도가 회생제동을 수행할 수 있는 기준 속도를 초과하는지 판단하는 단계;
    상기 하이브리드 차량의 속도가 상기 기준 속도를 초과하는 경우, 상기 실시간 운영부가 상기 제2 배터리 모듈과 연결된 제2 전원 공급부를 구동시키는 단계; 및
    상기 제2 전원 공급부가 상기 회생제동에 대응되는 전하를 생성하여 상기 제2 배터리 모듈을 충전시키는 단계;를 더 포함하는,
    듀얼 베터리 HILS 시스템의 구동 방법.
  20. 제13 항에 있어서,
    제2 배터리 모듈의 충전양이 기 설정된 기준치 미만인 경우, 상기 실시간 운영부에서 상기 하이브리드 차량이 감속 상태인지를 판단하는 단계;
    상기 하이브리드 차량이 감속 상태일 때 상기 실시간 운영부에서 상기 하이브리드 차량의 속도가 회생제동을 수행할 수 있는 기준 속도를 초과하는지 판단하는 단계;
    상기 하이브리드 차량의 속도가 상기 기준 속도를 초과하는 경우, 상기 실시간 운영부가 상기 제1 배터리 모듈과 상기 제2 배터리 모듈 사이에 배치된 DC-DC 컨버터를 구동시키는 단계; 및
    상기 DC-DC 컨버터는 상기 제1 배터리 모듈의 전원을 다운 컨버팅시켜 상기 회생제동에 대응되는 전하를 생성하여 상기 제2 배터리 모듈을 충전시키는 단계;를 더 포함하는,
    듀얼 베터리 HILS 시스템의 구동 방법.
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