KR20210032584A - 연료전지 차량의 연료전지 운전 제어 방법 및 시스템 - Google Patents

연료전지 차량의 연료전지 운전 제어 방법 및 시스템 Download PDF

Info

Publication number
KR20210032584A
KR20210032584A KR1020190113284A KR20190113284A KR20210032584A KR 20210032584 A KR20210032584 A KR 20210032584A KR 1020190113284 A KR1020190113284 A KR 1020190113284A KR 20190113284 A KR20190113284 A KR 20190113284A KR 20210032584 A KR20210032584 A KR 20210032584A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
fuel cell
vehicle
stop mode
amount
current value
Prior art date
Application number
KR1020190113284A
Other languages
English (en)
Inventor
이승윤
박정규
승새벽
최병훈
염상철
Original Assignee
현대자동차주식회사
기아자동차주식회사
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 현대자동차주식회사, 기아자동차주식회사 filed Critical 현대자동차주식회사
Priority to KR1020190113284A priority Critical patent/KR20210032584A/ko
Priority to US16/807,819 priority patent/US11312263B2/en
Publication of KR20210032584A publication Critical patent/KR20210032584A/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
    • H01M8/04298—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems
    • H01M8/04694—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems characterised by variables to be controlled
    • H01M8/04858—Electric variables
    • H01M8/04925—Power, energy, capacity or load
    • H01M8/0494—Power, energy, capacity or load of fuel cell stacks
    • 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
    • B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/40—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for controlling a combination of batteries and fuel cells
    • 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
    • B60L50/50—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells
    • B60L50/70—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells using power supplied by fuel cells
    • B60L50/71—Arrangement of fuel cells within vehicles specially adapted for electric vehicles
    • 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
    • B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • B60L58/12—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries responding to state of charge [SoC]
    • B60L58/13—Maintaining the SoC within a determined range
    • 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
    • B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/30—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling fuel cells
    • 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
    • B60W10/28—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of fuel cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
    • H01M8/04298—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems
    • H01M8/04313—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems characterised by the detection or assessment of variables; characterised by the detection or assessment of failure or abnormal function
    • H01M8/04537—Electric variables
    • H01M8/04604—Power, energy, capacity or load
    • H01M8/04626—Power, energy, capacity or load of auxiliary devices, e.g. batteries, capacitors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
    • H01M8/04298—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems
    • H01M8/04694—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems characterised by variables to be controlled
    • H01M8/04955—Shut-off or shut-down of fuel cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2250/00—Fuel cells for particular applications; Specific features of fuel cell system
    • H01M2250/20—Fuel cells in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
    • 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
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30—Hydrogen technology
    • Y02E60/50—Fuel cells
    • 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
    • Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/40—Application of hydrogen technology to transportation, e.g. using fuel cells

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Fuel Cell (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Abstract

본 발명에 따른 연료전지 차량의 연료전지 운전 제어 방법은 고전압 배터리의 충전량(SOC: State of Charge)을 검출하는 단계; 검출된 상기 고전압 배터리의 충전량이 기 설정된 최소 권장 충전량 내지 최대 권장 충전량 영역 내에 있는지 밖에 있는지를 판단하는 단계; 및 차량의 요구 전류량을 기 설정된 연료전지의 발전을 정지시키는 연료전지 정지모드 진입 요구전류 값 및 연료전지 정지모드 해제 요구전류 값과 비교하여 연료전지를 발전시킬지 또는 정지시킬지를 제어하는 단계;를 포함할 수 있다.

Description

연료전지 차량의 연료전지 운전 제어 방법 및 시스템{METHOD AND SYSTEM FOR CONTROLLING OPERATION OF FUEL CELL OF FUEL CELL VEHICLE}
본 발명은 연료전지 차량의 연료전지 운전 제어 방법 및 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 고전압 배터리의 충전량(SOC: State of Charge)에 기반하여 연료전지를 발전시킬지 또는 정지시킬지를 효율적으로 제어함으로써 고전압 배터리의 충전량을 효율적으로 관리할 수 있는 연료전지 차량의 연료전지 운전 제어 방법 및 시스템에 관한 것이다.
연료전지 차량은 전기를 생산/발전하는 연료전지 스택과 더불어 생산/회생된 전기를 저장하여 필요 시에 사용하는 고전압 배터리를 장착한 하이브리드 차량이다.
연료전지 차량의 고전압배터리의 충전량의 관리는 차량의 연비, 운전 안정성, 승차감 및 상품성 향상을 위해 중요하게 고려되는 이슈이며 이를 효율적으로 관리하는 것은 차량의 상품성 향상에 있어서 매우 중요하다.
한편, 수소전기를 생산하는 연료전지 스택은 필요시 스택을 활성화시켜(FC On)수소와 산소를 공급하여 전기를 생성하며, 연료전지 스택의 발전없이 차량의 구동이 가능한 경우에는 연료전지 스택으로 공급되는 산소를 차단하여 연료전지 스택의 발전을 멈추는(FC Stop)기능을 가진다.
기본적으로 연료전지 차량에서 고전압 배터리의 충전량을 효율적으로 관리하는 것은 연료전지 차량의 핵심 기술 중 하나이며 이는 연료전지 차량의 연비, 운전성 및 승차감 등을 포함하는 차량의 상품성을 향상시키는데 매우 중요하다. 이를 위해 종래의 연료전지 차량에서는 차량의 요구 전류량과 기 설정된 연료전지의 발전을 정지시키는 정지모드 진입 요구 전류 및 연료전지 정지모드 해제 요구 전류 값을 비교하여 고전압 배터리의 충전량을 관리했었다.
하지만, 종래의 경우 고전압 배터리의 충전량을 고려하지 않고 획일화된 기 설정된 연료전지의 발전을 정지시키는 정지모드 진입 요구 전류 및 연료전지 정지모드 해제 요구 전류 값에 기반하여 고전압 배터리의 충전량을 관리하였기 때문에 고전압 배터리의 충전량을 효율적으로 관리할 수 없었고 연료전지 스택의 운전 또한 효율적으로 관리할 수 없다는 한계가 있었다.
KR 10-2018-0134603
상술한 문제점을 해결하기 위해 제안된 본 발명은 검출된 고전압 배터리의 충전량이 포함된 영역, 연료전지 정지모드 진입 요구전류 값 및 연료전지 정지모드 해제 요구전류 값에 기반하여 연료전지를 발전시킬지 또는 정지시킬지를 제어함으로써, 고전압 배터리의 충전량을 효율적으로 관리하여 차량의 연비를 향상시킬 수 있는 연료전지 운전 제어방법 및 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 연료전지 차량의 연료전지 운전 제어 방법은 고전압 배터리의 충전량(SOC: State of Charge)을 검출하는 단계; 검출된 상기 고전압 배터리의 충전량이 기 설정된 최소 권장 충전량 내지 최대 권장 충전량 영역 내에 있는지 밖에 있는지를 판단하는 단계; 및 차량의 요구 전류량을 기 설정된 연료전지의 발전을 정지시키는 연료전지 정지모드 진입 요구전류 값 및 연료전지 정지모드 해제 요구전류 값과 비교하여 연료전지를 발전시킬지 또는 정지시킬지를 제어하는 단계;를 포함할 수 있다.
차량의 요구 전류량을 기 설정된 연료전지의 발전을 정지시키는 정지모드 진입 요구전류 값 및 연료전지 정지모드 해제 요구전류 값과 비교하여 연료전지를 발전시킬지 또는 정지시킬지를 제어하는 단계에서는,
상기 차량의 요구 전류량이 기 설정된 최소 권장 충전량 내지 최대 권장 충전량 영역 내에 있는 경우, 상기 차량의 요구 전류량을 기 설정된 제1 연료전지 정지모드 진입 요구전류 값 및 제1 연료전지 정지모드 해제 요구전류 값과 비교하여 연료전지를 발전시킬지 또는 정지시킬지를 제어할 수 있다.
상기 제1 연료전지 정지모드 진입 요구전류 값 및 제1 연료전지 정지모드 해제 요구전류 값은 고정 값이다.
상기 차량의 요구 전류량이 기 설정된 최소 권장 충전량 내지 최대 권장 충전량의 영역 내에 있고 연료전지가 발전 중인 경우, 차량의 요구 전류량이 상기 제1 연료전지 정지모드 진입 요구전류 값 이하가 되면 연료전지의 발전을 정지시킬 수 있다.
상기 차량의 요구 전류량이 기 설정된 최소 권장 충전량 내지 최대 권장 충전량의 영역 내에 있고 연료전지가 정지 중인 경우, 차량의 요구 전류량이 상기 제1 연료전지 정지모드 해제 요구전류 값 이상이 되면 연료전지를 발전시킬 수 있다.
상기 차량의 요구 전류량이 기 설정된 최소 권장 충전량 내지 최대 권장 충전량의 영역 내에 있고 차량의 요구 전류량이 제1 연료전지 정지모드 진입 요구 전류 값과 제1 연료전지 정지모드 해제 요구 전류 값 사이인 경우, 이전 연료전지의 운전 상태를 유지시킬 수 있다.
차량의 요구 전류량을 기 설정된 연료전지의 발전을 정지시키는 정지모드 진입 요구전류 값 및 연료전지 정지모드 해제 요구전류 값과 비교하여 연료전지를 발전시킬지 또는 정지시킬지를 제어하는 단계에서는,
상기 차량의 요구 전류량이 기 설정된 최소 권장 충전량 내지 최대 권장 충전량의 영역 밖에 있는 경우, 차량의 요구 전류량을 기 설정된 제2 연료전지 정지모드 진입 요구전류 값 및 제2 연료전지 정지모드 해제 요구전류 값과 비교하여 연료전지를 발전시킬지 또는 정지시킬지를 제어할 수 있다.
상기 제2 연료전지 정지모드 진입 요구전류 값 및 제2 연료전지 정지모드 해제 요구전류 값은, 상기 고전압 배터리의 충전량에 비례하여 선형적으로 변동되는 값이다.
상기 차량의 요구 전류량이 기 설정된 최소 권장 충전량 내지 최대 권장 충전량의 영역 밖에 있고 연료전지가 발전 중인 경우, 차량의 요구 전류량이 상기 제2 연료전지 정지모드 진입 요구전류 값 이하가 되면 연료전지의 발전을 정지시킬 수 있다.
상기 차량의 요구 전류량이 기 설정된 최소 권장 충전량 내지 최대 권장 충전량의 영역 밖에 있고 연료전지가 정지 중인 경우, 차량의 요구 전류량이 상기 제2 연료전지 정지모드 해제 요구전류 값 이상이 되면 연료전지를 발전시킬 수 있다.
상기 차량의 요구 전류량이 기 설정된 최소 권장 충전량 내지 최대 권장 충전량의 영역 밖에 있고, 차량의 요구 전류량이 제2 연료전지 정지모드 진입 요구 전류 값과 제2 연료전지 정지모드 해제 요구전류 값 사이인 경우, 이전 연료전지의 운전 상태를 유지시킬 수 있다.
상술한 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 연료전지 차량의 연료전지 운전 제어 시스템은 고전압 배터리의 충전량을 검출하는 센서;
상기 고전압 배터리의 기 설정된 최소 권장 충전량 정보와 최대 권장 충전량 정보 및 기 설정된 연료전지의 발전을 정지시키는 정지모드 진입 요구전류 값 정보와 연료전지 정지모드 해제 요구전류 값 정보가 저장된 데이터베이스부; 및
차량의 요구 전류량을 상기 데이터베이스부에 저장된 상기 정지모드 진입 요구전류 값 및 상기 연료전지 정지모드 해제 요구전류 값과 비교하여 연료전지를 발전시킬지 또는 정지시킬지를 제어하는 컨트롤러를 포함할 수 있다.
상기 데이터베이스부에 저장된 기 설정된 연료전지의 발전을 정지시키는 정지모드 진입 요구전류 값 정보와 연료전지 정지모드 해제 요구전류 값 정보는, 제1 연료전지 정지모드 진입 요구전류 값, 제1 연료전지 정지모드 해제 요구전류 값, 제2 연료전지 정지모드 진입 요구전류 값 및 제2 연료전지 정지모드 해제 요구전류 값 정보를 포함하고,
상기 제1 연료전지 정지모드 진입 요구전류 값 및 제1 연료전지 정지모드 해제 요구전류 값은 고정 값이며, 제2 연료전지 정지모드 진입 요구전류 값 및 제2 연료전지 정지모드 해제 요구전류 값은, 상기 고전압 배터리의 충전량에 비례하여 선형적으로 변동되는 값이다.
상기 컨트롤러는, 상기 차량의 요구 전류량이 기 설정된 최소 권장 충전량 내지 최대 권장 충전량 영역 내에 있는 경우, 상기 차량의 요구 전류량을 기 설정된 제1 연료전지 정지모드 진입 요구전류 값 및 제1 연료전지 정지모드 해제 요구전류 값과 비교하여 연료전지를 발전시킬지 또는 정지시킬지를 제어할 수 있다.
상기 컨트롤러는,
상기 차량의 요구 전류량이 기 설정된 최소 권장 충전량 내지 최대 권장 충전량의 영역 내에 있고 연료전지가 발전 중인 경우, 차량의 요구 전류량이 상기 제1 연료전지 정지모드 진입 요구전류 값 이하가 되면 연료전지의 발전을 정지시키고,
상기 차량의 요구 전류량이 기 설정된 최소 권장 충전량 내지 최대 권장 충전량의 영역 내에 있고 연료전지가 정지 중인 경우, 차량의 요구 전류량이 상기 제1 연료전지 정지모드 해제 요구전류 값 이상이 되면 연료전지를 발전시킬 수 있다.
상기 컨트롤러는, 상기 차량의 요구 전류량이 기 설정된 최소 권장 충전량 내지 최대 권장 충전량의 영역 내에 있고 차량의 요구 전류량이 제1 연료전지 정지모드 진입 요구 전류 값과 제1 연료전지 정지모드 해제 요구 전류 값 사이인 경우, 이전 연료전지의 운전 상태를 유지시킬 수 있다.
상기 컨트롤러는, 상기 차량의 요구 전류량이 기 설정된 최소 권장 충전량 내지 최대 권장 충전량의 영역 밖에 있는 경우, 차량의 요구 전류량을 기 설정된 제2 연료전지 정지모드 진입 요구전류 값 및 제2 연료전지 정지모드 해제 요구전류 값과 비교하여 연료전지를 발전시킬지 또는 정지시킬지를 제어할 수 있다.
상기 컨트롤러는, 상기 차량의 요구 전류량이 기 설정된 최소 권장 충전량 내지 최대 권장 충전량의 영역 밖에 있고 연료전지가 발전 중인 경우, 차량의 요구 전류량이 상기 제2 연료전지 정지모드 진입 요구전류 값 이하가 되면 연료전지의 발전을 정지시키고,
상기 차량의 요구 전류량이 기 설정된 최소 권장 충전량 내지 최대 권장 충전량의 영역 밖에 있고 연료전지가 정지 중인 경우, 차량의 요구 전류량이 상기 제2 연료전지 정지모드 해제 요구전류 값 이상이 되면 연료전지를 발전시킬 수 있다.
상기 컨트롤러는, 상기 차량의 요구 전류량이 기 설정된 최소 권장 충전량 내지 최대 권장 충전량의 영역 밖에 있고, 차량의 요구 전류량이 제2 연료전지 정지모드 진입 요구 전류 값과 제2 연료전지 정지모드 해제 요구전류 값 사이인 경우, 이전 연료전지의 운전 상태를 유지시킬 수 있다.
앞서 설명한 본 발명의 일실시예에 따른 연료전지 차량의 연료전지 운전 제어 시스템 및 방법을 따르면 다음과 같은 효과를 갖는다.
첫째로, 검출된 고전압 배터리의 충전량이 기 설정된 최소 권장 충전량 이하이거나 기 설정된 최대 권장 충전량 이상인 경우, 고전압 배터리의 충전량에 비례하여 선형적으로 가변시킨 제2 연료전지 정지모드 진입 요구 전류 값 및 제2 연료전지 정지모드 해제 요구 전류값을 검출된 고전압 배터리의 충전량과 비교하여 연료전지의 운전을 제어함으로써, 고전압 배터리의 과충전 및 과방전 구간을 최소화시킬 수 있고 이를 통해 차량의 연비를 향상시킬 수 있다.
둘째로, 고전압 배터리의 고전압 배터리의 과충전 및 과방전 영역을 감소시킴으로써 고전압 배터리의 내구성을 향상시킬 수 있다.
셋째로, 고전압 배터리의 과충전 및 과방전 영역을 감소시킴으로써, 고전압 배터리의 과방전으로 인해 차량의 추가 출력이 필요할 때 보조가 불가능했던 구간 과 과충전으로 인하여 차량의 회생제동이 가능할 때 회생제동 기능을 사용할 수 없었던 구간을 최소화시킬 수 있고, 이를 통해 일정한 차량의 승차감을 유지하여 차량의 상품성을 향상시킬 수 있다.
넷째로, 고전압 배터리의 충전량을 효율적으로 관리함으로써 연료전지가 안정적으로 운전될 수 있는 운전점 운전구간을 향상시켜 차량의 전체적인 내구성을 향상시킬 수 있다.
다섯째로, 검출된 고전압 배터리의 충전량이 기 설정된 최대 권장 충전량 이상에서 제2 연료전지 정지모드 진입 요구 전류 값 및 제2 연료전지 정지모드 해제 요구 전류값을 고전압 배터리의 충전량에 비례하여 선형적으로 가변시킴으로써, 연료전지 정지모드 진입 조건을 완화하고 연료전지 정지모드가 해제되는 조건을 강화하여 불필요한 연료전지의 운전을 최소화할 수 있다.
여섯째로, 검출된 고전압 배터리의 충전량이 기 설정된 최소 권장 충전량 이하에서 제2 연료전지 정지모드 진입 요구 전류 값 및 제2 연료전지 정지모드 해제 요구 전류값을 고전압 배터리의 충전량에 비례하여 선형적으로 가변시킴으로써, 연료전지 정지모드 진입 조건을 강화하고 연료전지 정지모드가 해제되는 조건을 완화하여 연료전지의 활성화 구간을 향상시킴으로써 고전압 배터리의 충전량을 효율적으로 관리할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 연료전지 차량의 연료전지 운전 제어 시스템의 구성을 블록도로 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 연료전지 차량의 연료전지 운전 제어 시스템에서 데이터베이스부에 저장된 고전압 배터리의 기 설정된 최소 권장 충전량 정보와 최대 권장 충전량 정보 및 기 설정된 연료전지의 발전을 정지시키는 정지모드 진입 요구전류 값 정보와 연료전지 정지모드 해제 요구전류 값 정보를 포함하는 맵을 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 연료전지 차량의 연료전지 운전 제어 방법의 흐름을 나타내는 도면이다.
이하, 본 발명에 대해 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다. 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 기재된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 연료전지 차량의 연료전지 운전 제어 시스템의 구성을 블록도로 나타낸 도면이다. 또한, 도 2는 데이터베이스부에 저장된 고전압 배터리의 기 설정된 최소 권장 충전량 정보와 최대 권장 충전량 정보 및 기 설정된 연료전지의 발전을 정지시키는 정지모드 진입 요구전류 값 정보와 연료전지 정지모드 해제 요구전류 값 정보를 포함하는 맵을 나타내는 도면이다.
도 1을 참조하면 본 발명의 일실시예에 따른 연료전지 차량의 연료전지 운전 제어 시스템은 고전압 배터리(100)의 충전량을 검출하는 센서(300), 고전압 배터리의 기 설정된 최소 권장 충전량 정보와 최대 권장 충전량 정보 및 기 설정된 연료전지의 발전을 정지시키는 정지모드 진입 요구전류 값 정보와 연료전지 정지모드 해제 요구전류 값 정보가 저장된 데이터베이스부(400) 및 차량의 요구 전류량을 데이터베이스부(400)에 저장된 정지모드 진입 요구전류 값 및 연료전지 정지모드 해제 요구전류 값과 비교하여 연료전지(200)를 발전시킬지 또는 정지시킬지를 제어하는 컨트롤러(500)를 포함할 수 있다.
구체적으로, 데이터베이스부(400)에 저장된 기 설정된 연료전지(200)의 발전을 정지시키는 정지모드 진입 요구전류 값 정보와 연료전지 정지모드 해제 요구전류 값 정보는, 제1 연료전지 정지모드 진입 요구전류 값, 제1 연료전지 정지모드 해제 요구전류 값, 제2 연료전지 정지모드 진입 요구전류 값 및 제2 연료전지 정지모드 해제 요구전류 값 정보를 포함할 수 있다.
보다 구체적으로, 도 2를 참조하면 제1 연료전지 정지모드 진입 요구전류 및 제1 연료전지 정지모드 해제 요구전류 값은 고정된 값이다. 또한, 제2 연료전지 정지모드 진입 요구전류 값 및 제2 연료전지 정지모드 해제 요구전류 값은 도 2에 도시된 바와 같이 고전압 배터리의 충전량에 비례하여 선형적으로 변동되는 값이다. 추후 보다 상세히 설명하겠지만 본 발명에서는 센서(300)에서 검출된 고전압 배터리의 충전량이 최소 권장 충전량 내지 최대 권장 충전량 영역 내에 있는지 또는 밖에 있는지에 따라 연료전지 정지모드 진입 요구전류 값 및 연료전지 정지모드 해제 요구 전류 값을 가변하여 연료전지의 운전을 제어함으로써 고전압 배터리의 충전량을 효율적으로 관리할 수 있고 차량의 전체 연비를 향상시킬 수 있다.
이하에서는 도 2를 참조하여 컨트롤러에서 차량의 요구 전류량 및 데이터베이스부에 저장된 정보에 기반하여 연료전지를 발전시킬지 또는 정지시킬지를 제어하는 것에 대해 보다 상세히 설명하기로 한다.
먼저, 컨트롤러(500)는 차량의 요구 전류량이 기 설정된 최소 권장 충전량 내지 최대 권장 충전량 영역 내에 있는 경우, 차량의 요구 전류량을 기 설정된 제1 연료전지 정지모드 진입 요구 전류 값 및 제1 연료전지 정지모드 해제 요구전류 값과 비교하여 연료전지를 발전시킬지 또는 정지시킬지를 제어할 수 있다.
구체적으로, 컨트롤러(500)는 차량의 요구 전류량이 기 설정된 최소 권장 충전량 내지 최대 권장 충전량 영역 내에 있고 연료전지가 발전 중인 경우, 차량의 요구 전류량이 제1 연료전지 정지모드 진입 요구전류 값 이하가 되면 연료전지의 발전을 정지시킬 수 있다. 또한, 컨트롤러(500)는 차량의 요구 전류량이 기 설정된 최소 권장 충전량 내지 최대 권장 충전량 영역 내에 있고 연료전지가 정지 중인 경우, 차량의 요구 충전량이 제1 연료전지 정지모드 해제 요구전류 값 이상이 되면 연료전지를 발전시킬 수 있다.
여기서, 연료전지를 발전시킨다는 것은 연료전지를 활성화시켜 수소와 산소를 공급하여 전기를 생성하는 것을 의미하고, 연료전지를 정지시킨다는 것은 연료전지로 공급되는 산소를 차단하여 연료전지에서 전기를 생성하는 것을 중지하는 것을 의미할 수 있다.
보다 구체적으로, 컨트롤러(500)는 차량의 요구 전류량이 기 설정된 최소 권장 충전량 내지 최대 권장 충전량 영역 내에 있고 차량의 요구 전류량이 제1 연료전지 정지모드 진입 요구 전류 값과 제1 연료전지 정지모드 해제 요구전류 값 사이인 경우, 이전 연료전지의 운전 상태가 유지되도록 할 수 있다. 실시예에 따라, 컨트롤러(500)는 연료전지가 발전 중인 상태에서 차량의 요구 전류량이 제1 연료전지 정지모드 진입 요구 전류 값과 제1 연료전지 정지모드 해제 요구전류 값 사이인 경우, 연료전지가 발전 중인 상태로 유지되도록 할 수 있다. 반대로, 컨트롤러(500)는 연료전지가 정지 중인 상태에서 차량의 요구 전류량이 제1 연료전지 정지모드 진입 요구 전류 값과 제1 연료전지 정지모드 해제 요구전류 값 사이인 경우, 연료전지가 정지 중인 상태로 유지되도록 할 수 있다.
한편, 컨트롤러(500)는 차량의 요구 전류량이 기 설정된 최소 권장 충전량 내지 최대 권장 충전량의 영역 밖에 있는 경우, 차량의 요구 전류량을 기 설정된 제2 연료전지 정지모드 진입 요구전류 값 및 제2 연료전지 정지모드 해제 요구전류 값과 비교하여 연료전지를 발전시킬지 또는 정지시킬지를 제어할 수 있다.
구체적으로, 컨트롤러(500)는 차량의 요구 전류량이 기 설정된 최소 권장 충전량 내지 최대 권장 충전량의 영역 밖에 있고 연료전지가 발전 중인 경우, 차량의 요구 전류량이 상기 제2 연료전지 정지모드 진입 요구전류 값 이하가 되면 연료전지의 발전을 정지시킬 수 있다. 아울러, 컨트롤러(500)는 차량의 요구 전류량이 기 설정된 최소 권장 충전량 내지 최대 권장 충전량의 영역 밖에 있고 연료전지가 정지 중인 경우, 차량의 요구 전류량이 제2 연료전지 정지모드 해제 요구전류 값 이상이 되면 연료전지를 발전시킬 수 있다.
보다 구체적으로, 컨트롤러(500)는 차량의 요구 전류량이 기 설정된 최소 권장 충전량 내지 최대 권장 충전량의 영역 밖에 있고, 차량의 요구 전류량이 제2 연료전지 정지모드 진입 요구 전류 값과 제2 연료전지 정지모드 해제 요구전류 값 사이인 경우, 이전 연료전지의 운전 상태를 유지시킬 수 있다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 연료전지 차량의 연료전지 운전 제어 방법의 흐름을 나타내는 도면이다. 도 3을 참조하면 본 발명의 일실시예에 따른 연료전지 차량의 연료전지 운전 제어 방법은 고전압 배터리의 충전량(SOC: State of Charge)을 검출하는 단계(S100), 검출된 상기 고전압 배터리의 충전량이 기 설정된 최소 권장 충전량 내지 최대 권장 충전량 영역 내에 있는지 밖에 있는지를 판단하는 단계(S200) 및 차량의 요구 전류량을 기 설정된 연료전지의 발전을 정지시키는 연료전지 정지모드 진입 요구전류 값 및 연료전지 정지모드 해제 요구전류 값과 비교하여 연료전지를 발전시킬지 또는 정지시킬지를 제어하는 단계(S300)를 포함할 수 있다.
구체적으로, 차량의 요구 전류량을 기 설정된 연료전지의 발전을 정지시키는 정지모드 진입 요구전류 값 및 연료전지 정지모드 해제 요구전류 값과 비교하여 연료전지를 발전시킬지 또는 정지시킬지를 제어하는 단계에서는, 차량의 요구 전류량이 기 설정된 최소 권장 충전량 내지 최대 권장 충전량 영역 내에 있는 경우(S310), 차량의 요구 전류량을 기 설정된 제1 연료전지 정지모드 진입 요구전류 값 및 제1 연료전지 정지모드 해제 요구전류 값과 비교하여 연료전지를 발전시킬지 또는 정지시킬지를 제어할 수 있다. 여기서, 제1 연료전지 정지모드 진입 요구전류 값 및 제1 연료전지 정지모드 해제 요구전류 값은 고정 값일 수 있다.
보다 구체적으로, 차량의 요구 전류량을 기 설정된 연료전지의 발전을 정지시키는 정지모드 진입 요구전류 값 및 연료전지 정지모드 해제 요구전류 값과 비교하여 연료전지를 발전시킬지 또는 정지시킬지를 제어하는 단계에서는, 차량의 요구 전류량이 기 설정된 최소 권장 충전량 내지 최대 권장 충전량의 영역 내에 있고 연료전지가 발전 중인 경우(S312), 차량의 요구 전류량이 상기 제1 연료전지 정지모드 진입 요구전류 값 이하가 되면 연료전지의 발전을 정지시킬 수 있다.
또한, 차량의 요구 전류량을 기 설정된 연료전지의 발전을 정지시키는 정지모드 진입 요구전류 값 및 연료전지 정지모드 해제 요구전류 값과 비교하여 연료전지를 발전시킬지 또는 정지시킬지를 제어하는 단계에서는, 차량의 요구 전류량이 기 설정된 최소 권장 충전량 내지 최대 권장 충전량의 영역 내에 있고 연료전지가 정지 중인 경우(S314), 차량의 요구 전류량이 상기 제1 연료전지 정지모드 해제 요구전류 값 이상이 되면 연료전지를 발전시킬 수 있다.
아울러, 차량의 요구 전류량을 기 설정된 연료전지의 발전을 정지시키는 정지모드 진입 요구전류 값 및 연료전지 정지모드 해제 요구전류 값과 비교하여 연료전지를 발전시킬지 또는 정지시킬지를 제어하는 단계에서는, 차량의 요구 전류량이 기 설정된 최소 권장 충전량 내지 최대 권장 충전량의 영역 내에 있고 차량의 요구 전류량이 제1 연료전지 정지모드 진입 요구 전류 값과 제1 연료전지 정지모드 해제 요구 전류 값 사이인 경우, 이전 연료전지의 운전 상태를 유지시킬 수 있다.
한편, 차량의 요구 전류량을 기 설정된 연료전지의 발전을 정지시키는 정지모드 진입 요구전류 값 및 연료전지 정지모드 해제 요구전류 값과 비교하여 연료전지를 발전시킬지 또는 정지시킬지를 제어하는 단계에서는, 차량의 요구 전류량이 기 설정된 최소 권장 충전량 내지 최대 권장 충전량의 영역 밖에 있는 경우(S320), 차량의 요구 전류량을 기 설정된 제2 연료전지 정지모드 진입 요구전류 값 및 제2 연료전지 정지모드 해제 요구전류 값과 비교하여 연료전지를 발전시킬지 또는 정지시킬지를 제어할 수 있다. 여기서, 제2 연료전지 정지모드 진입 요구전류 값 및 제2 연료전지 정지모드 해제 요구전류 값은, 상기 고전압 배터리의 충전량에 비례하여 선형적으로 변동되는 값이다.
구체적으로, 차량의 요구 전류량을 기 설정된 연료전지의 발전을 정지시키는 정지모드 진입 요구전류 값 및 연료전지 정지모드 해제 요구전류 값과 비교하여 연료전지를 발전시킬지 또는 정지시킬지를 제어하는 단계에서는, 차량의 요구 전류량이 기 설정된 최소 권장 충전량 내지 최대 권장 충전량의 영역 밖에 있고 연료전지가 발전 중인 경우(S322), 차량의 요구 전류량이 상기 제2 연료전지 정지모드 진입 요구전류 값 이하가 되면 연료전지의 발전을 정지시킬 수 있다.
또한, 차량의 요구 전류량을 기 설정된 연료전지의 발전을 정지시키는 정지모드 진입 요구전류 값 및 연료전지 정지모드 해제 요구전류 값과 비교하여 연료전지를 발전시킬지 또는 정지시킬지를 제어하는 단계에서는, 차량의 요구 전류량이 기 설정된 최소 권장 충전량 내지 최대 권장 충전량의 영역 밖에 있고 연료전지가 정지 중인 경우(S324), 차량의 요구 전류량이 상기 제2 연료전지 정지모드 해제 요구전류 값 이상이 되면 연료전지를 발전시킬 수 있다.
아울러, 차량의 요구 전류량을 기 설정된 연료전지의 발전을 정지시키는 정지모드 진입 요구전류 값 및 연료전지 정지모드 해제 요구전류 값과 비교하여 연료전지를 발전시킬지 또는 정지시킬지를 제어하는 단계에서는, 차량의 요구 전류량이 기 설정된 최소 권장 충전량 내지 최대 권장 충전량의 영역 밖에 있고, 차량의 요구 전류량이 제2 연료전지 정지모드 진입 요구 전류 값과 제2 연료전지 정지모드 해제 요구전류 값 사이인 경우, 이전 연료전지의 운전 상태를 유지시킬 수 있다.
앞서 설명한 본 발명의 일실시예에 따른 연료전지 차량의 연료전지 운전 제어 시스템 및 방법을 따르면 다음과 같은 효과를 갖는다.
첫째로, 검출된 고전압 배터리의 충전량이 기 설정된 최소 권장 충전량 이하이거나 기 설정된 최대 권장 충전량 이상인 경우, 고전압 배터리의 충전량에 비례하여 선형적으로 가변시킨 제2 연료전지 정지모드 진입 요구 전류 값 및 제2 연료전지 정지모드 해제 요구 전류값을 검출된 고전압 배터리의 충전량과 비교하여 연료전지의 운전을 제어함으로써, 고전압 배터리의 과충전 및 과방전 구간을 최소화시킬 수 있고 이를 통해 차량의 연비를 향상시킬 수 있다.
둘째로, 고전압 배터리의 고전압 배터리의 과충전 및 과방전 영역을 감소시킴으로써 고전압 배터리의 내구성을 향상시킬 수 있다.
셋째로, 고전압 배터리의 과충전 및 과방전 영역을 감소시킴으로써, 고전압 배터리의 과방전으로 인해 차량의 추가 출력이 필요할 때 보조가 불가능했던 구간 과 과충전으로 인하여 차량의 회생제동이 가능할 때 회생제동 기능을 사용할 수 없었던 구간을 최소화시킬 수 있고, 이를 통해 일정한 차량의 승차감을 유지하여 차량의 상품성을 향상시킬 수 있다.
넷째로, 고전압 배터리의 충전량을 효율적으로 관리함으로써 연료전지가 안정적으로 운전될 수 있는 운전점 운전구간을 향상시켜 차량의 전체적인 내구성을 향상시킬 수 있다.
다섯째로, 검출된 고전압 배터리의 충전량이 기 설정된 최대 권장 충전량 이상에서 제2 연료전지 정지모드 진입 요구 전류 값 및 제2 연료전지 정지모드 해제 요구 전류값을 고전압 배터리의 충전량에 비례하여 선형적으로 가변시킴으로써, 연료전지 정지모드 진입 조건을 완화하고 연료전지 정지모드가 해제되는 조건을 강화하여 불필요한 연료전지의 운전을 최소화할 수 있다.
여섯째로, 검출된 고전압 배터리의 충전량이 기 설정된 최소 권장 충전량 이하에서 제2 연료전지 정지모드 진입 요구 전류 값 및 제2 연료전지 정지모드 해제 요구 전류값을 고전압 배터리의 충전량에 비례하여 선형적으로 가변시킴으로써, 연료전지 정지모드 진입 조건을 강화하고 연료전지 정지모드가 해제되는 조건을 완화하여 연료전지의 활성화 구간을 향상시킴으로써 고전압 배터리의 충전량을 효율적으로 관리할 수 있다.
100; 고전압 배터리 200: 연료전지
300: 센서 400: 데이터베이스부
500: 컨트롤러

Claims (19)

  1. 고전압 배터리의 충전량(SOC: State of Charge)을 검출하는 단계;
    검출된 상기 고전압 배터리의 충전량이 기 설정된 최소 권장 충전량 내지 최대 권장 충전량 영역 내에 있는지 밖에 있는지를 판단하는 단계; 및
    차량의 요구 전류량을 기 설정된 연료전지의 발전을 정지시키는 연료전지 정지모드 진입 요구전류 값 및 연료전지 정지모드 해제 요구전류 값과 비교하여 연료전지를 발전시킬지 또는 정지시킬지를 제어하는 단계;를 포함하는 연료전지 차량의 연료전지 운전 제어 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    차량의 요구 전류량을 기 설정된 연료전지의 발전을 정지시키는 정지모드 진입 요구전류 값 및 연료전지 정지모드 해제 요구전류 값과 비교하여 연료전지를 발전시킬지 또는 정지시킬지를 제어하는 단계에서는,
    상기 차량의 요구 전류량이 기 설정된 최소 권장 충전량 내지 최대 권장 충전량 영역 내에 있는 경우, 상기 차량의 요구 전류량을 기 설정된 제1 연료전지 정지모드 진입 요구전류 값 및 제1 연료전지 정지모드 해제 요구전류 값과 비교하여 연료전지를 발전시킬지 또는 정지시킬지를 제어하는 것을 특징으로 하는 연료전지 차량의 연료전지 운전 제어 방법.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 제1 연료전지 정지모드 진입 요구전류 값 및 제1 연료전지 정지모드 해제 요구전류 값은 고정 값인 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 연료전지 차량의 연료전지 운전 제어 방법.
  4. 청구항 2에 있어서,
    상기 차량의 요구 전류량이 기 설정된 최소 권장 충전량 내지 최대 권장 충전량의 영역 내에 있고 연료전지가 발전 중인 경우, 차량의 요구 전류량이 상기 제1 연료전지 정지모드 진입 요구전류 값 이하가 되면 연료전지의 발전을 정지시키는 것을 특징으로 하는 연료전지 차량의 연료전지 운전 제어 방법.
  5. 청구항 2에 있어서,
    상기 차량의 요구 전류량이 기 설정된 최소 권장 충전량 내지 최대 권장 충전량의 영역 내에 있고 연료전지가 정지 중인 경우, 차량의 요구 전류량이 상기 제1 연료전지 정지모드 해제 요구전류 값 이상이 되면 연료전지를 발전시키는 것을 특징으로 하는 연료전지 차량의 연료전지 운전 제어 방법.
  6. 청구항 2에 있어서,
    상기 차량의 요구 전류량이 기 설정된 최소 권장 충전량 내지 최대 권장 충전량의 영역 내에 있고 차량의 요구 전류량이 제1 연료전지 정지모드 진입 요구 전류 값과 제1 연료전지 정지모드 해제 요구 전류 값 사이인 경우, 이전 연료전지의 운전 상태를 유지시키는 것을 특징으로 하는 연료전지 차량의 연료전지 운전 제어 방법.
  7. 청구항 1에 있어서,
    차량의 요구 전류량을 기 설정된 연료전지의 발전을 정지시키는 정지모드 진입 요구전류 값 및 연료전지 정지모드 해제 요구전류 값과 비교하여 연료전지를 발전시킬지 또는 정지시킬지를 제어하는 단계에서는,
    상기 차량의 요구 전류량이 기 설정된 최소 권장 충전량 내지 최대 권장 충전량의 영역 밖에 있는 경우, 차량의 요구 전류량을 기 설정된 제2 연료전지 정지모드 진입 요구전류 값 및 제2 연료전지 정지모드 해제 요구전류 값과 비교하여 연료전지를 발전시킬지 또는 정지시킬지를 제어하는 것을 특징으로 하는 연료전지 차량의 연료전지 운전 제어 방법.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 제2 연료전지 정지모드 진입 요구전류 값 및 제2 연료전지 정지모드 해제 요구전류 값은, 상기 고전압 배터리의 충전량에 비례하여 선형적으로 변동되는 값인 것을 특징으로 하는 연료전지 차량의 연료전지 운전 제어 방법.
  9. 청구항 7에 있어서,
    상기 차량의 요구 전류량이 기 설정된 최소 권장 충전량 내지 최대 권장 충전량의 영역 밖에 있고 연료전지가 발전 중인 경우, 차량의 요구 전류량이 상기 제2 연료전지 정지모드 진입 요구전류 값 이하가 되면 연료전지의 발전을 정지시키는 것을 특징으로 하는 연료전지 차량의 연료전지 운전 제어 방법.
  10. 청구항 7에 있어서,
    상기 차량의 요구 전류량이 기 설정된 최소 권장 충전량 내지 최대 권장 충전량의 영역 밖에 있고 연료전지가 정지 중인 경우, 차량의 요구 전류량이 상기 제2 연료전지 정지모드 해제 요구전류 값 이상이 되면 연료전지를 발전시키는 것을 특징으로 하는 연료전지 차량의 연료전지 운전 제어 방법.
  11. 청구항 7에 있어서,
    상기 차량의 요구 전류량이 기 설정된 최소 권장 충전량 내지 최대 권장 충전량의 영역 밖에 있고, 차량의 요구 전류량이 제2 연료전지 정지모드 진입 요구 전류 값과 제2 연료전지 정지모드 해제 요구전류 값 사이인 경우, 이전 연료전지의 운전 상태를 유지시키는 것을 특징으로 하는 연료전지 차량의 연료전지 운전 제어 방법.
  12. 고전압 배터리의 충전량을 검출하는 센서;
    상기 고전압 배터리의 기 설정된 최소 권장 충전량 정보와 최대 권장 충전량 정보 및 기 설정된 연료전지의 발전을 정지시키는 정지모드 진입 요구전류 값 정보와 연료전지 정지모드 해제 요구전류 값 정보가 저장된 데이터베이스부; 및
    차량의 요구 전류량을 상기 데이터베이스부에 저장된 상기 정지모드 진입 요구전류 값 및 상기 연료전지 정지모드 해제 요구전류 값과 비교하여 연료전지를 발전시킬지 또는 정지시킬지를 제어하는 컨트롤러를 포함하는 연료전지 차량의 연료전지 운전 제어 시스템.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 데이터베이스부에 저장된 기 설정된 연료전지의 발전을 정지시키는 정지모드 진입 요구전류 값 정보와 연료전지 정지모드 해제 요구전류 값 정보는, 제1 연료전지 정지모드 진입 요구전류 값, 제1 연료전지 정지모드 해제 요구전류 값, 제2 연료전지 정지모드 진입 요구전류 값 및 제2 연료전지 정지모드 해제 요구전류 값 정보를 포함하고,
    상기 제1 연료전지 정지모드 진입 요구전류 값 및 제1 연료전지 정지모드 해제 요구전류 값은 고정 값이며,
    제2 연료전지 정지모드 진입 요구전류 값 및 제2 연료전지 정지모드 해제 요구전류 값은, 상기 고전압 배터리의 충전량에 비례하여 선형적으로 변동되는 값인 것을 특징으로 하는 연료전지 차량의 연료전지 운전 제어 시스템.
  14. 청구항 13에 있어서,
    상기 컨트롤러는, 상기 차량의 요구 전류량이 기 설정된 최소 권장 충전량 내지 최대 권장 충전량 영역 내에 있는 경우, 상기 차량의 요구 전류량을 기 설정된 제1 연료전지 정지모드 진입 요구전류 값 및 제1 연료전지 정지모드 해제 요구전류 값과 비교하여 연료전지를 발전시킬지 또는 정지시킬지를 제어하는 것을 특징으로 하는 연료전지 차량의 연료전지 운전 제어 시스템.
  15. 청구항 14에 있어서,
    상기 컨트롤러는,
    상기 차량의 요구 전류량이 기 설정된 최소 권장 충전량 내지 최대 권장 충전량의 영역 내에 있고 연료전지가 발전 중인 경우, 차량의 요구 전류량이 상기 제1 연료전지 정지모드 진입 요구전류 값 이하가 되면 연료전지의 발전을 정지시키고,
    상기 차량의 요구 전류량이 기 설정된 최소 권장 충전량 내지 최대 권장 충전량의 영역 내에 있고 연료전지가 정지 중인 경우, 차량의 요구 전류량이 상기 제1 연료전지 정지모드 해제 요구전류 값 이상이 되면 연료전지를 발전시키는 것을 특징으로 하는 연료전지 차량의 연료전지 운전 제어 시스템.
  16. 청구항 14에 있어서,
    상기 컨트롤러는, 상기 차량의 요구 전류량이 기 설정된 최소 권장 충전량 내지 최대 권장 충전량의 영역 내에 있고 차량의 요구 전류량이 제1 연료전지 정지모드 진입 요구 전류 값과 제1 연료전지 정지모드 해제 요구 전류 값 사이인 경우, 이전 연료전지의 운전 상태를 유지시키는 것을 특징으로 하는 연료전지 차량의 연료전지 운전 제어 시스템.
  17. 청구항 13에 있어서,
    상기 컨트롤러는, 상기 차량의 요구 전류량이 기 설정된 최소 권장 충전량 내지 최대 권장 충전량의 영역 밖에 있는 경우, 차량의 요구 전류량을 기 설정된 제2 연료전지 정지모드 진입 요구전류 값 및 제2 연료전지 정지모드 해제 요구전류 값과 비교하여 연료전지를 발전시킬지 또는 정지시킬지를 제어하는 것을 특징으로 하는 연료전지 차량의 연료전지 운전 제어 시스템.
  18. 청구항 17에 있어서,
    상기 컨트롤러는, 상기 차량의 요구 전류량이 기 설정된 최소 권장 충전량 내지 최대 권장 충전량의 영역 밖에 있고 연료전지가 발전 중인 경우, 차량의 요구 전류량이 상기 제2 연료전지 정지모드 진입 요구전류 값 이하가 되면 연료전지의 발전을 정지시키고,
    상기 차량의 요구 전류량이 기 설정된 최소 권장 충전량 내지 최대 권장 충전량의 영역 밖에 있고 연료전지가 정지 중인 경우, 차량의 요구 전류량이 상기 제2 연료전지 정지모드 해제 요구전류 값 이상이 되면 연료전지를 발전시키는 것을 특징으로 하는 연료전지 차량의 연료전지 운전 제어 시스템.
  19. 청구항 17에 있어서,
    상기 컨트롤러는, 상기 차량의 요구 전류량이 기 설정된 최소 권장 충전량 내지 최대 권장 충전량의 영역 밖에 있고, 차량의 요구 전류량이 제2 연료전지 정지모드 진입 요구 전류 값과 제2 연료전지 정지모드 해제 요구전류 값 사이인 경우, 이전 연료전지의 운전 상태를 유지시키는 것을 특징으로 하는 연료전지 차량의 연료전지 운전 제어 시스템.
KR1020190113284A 2019-09-16 2019-09-16 연료전지 차량의 연료전지 운전 제어 방법 및 시스템 KR20210032584A (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190113284A KR20210032584A (ko) 2019-09-16 2019-09-16 연료전지 차량의 연료전지 운전 제어 방법 및 시스템
US16/807,819 US11312263B2 (en) 2019-09-16 2020-03-03 Method and system for controlling operation of fuel cell of fuel cell vehicle

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190113284A KR20210032584A (ko) 2019-09-16 2019-09-16 연료전지 차량의 연료전지 운전 제어 방법 및 시스템

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20210032584A true KR20210032584A (ko) 2021-03-25

Family

ID=74868192

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020190113284A KR20210032584A (ko) 2019-09-16 2019-09-16 연료전지 차량의 연료전지 운전 제어 방법 및 시스템

Country Status (2)

Country Link
US (1) US11312263B2 (ko)
KR (1) KR20210032584A (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113561854A (zh) * 2021-08-16 2021-10-29 东风华神汽车有限公司 一种新能源商用车燃料电池功率分配方法及系统

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113352951B (zh) * 2021-06-30 2022-12-06 武汉格罗夫氢能汽车有限公司 一种燃料电池汽车能量平衡标定参数自适应方法及系统
CN114670719B (zh) * 2022-04-02 2023-12-01 上海汽车集团股份有限公司 一种燃料电池的功率修正方法及相关装置
CN115107583A (zh) * 2022-06-30 2022-09-27 潍柴动力股份有限公司 燃料电池的能量管理方法、整车控制器、处理器与车辆

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180134603A (ko) 2017-06-09 2018-12-19 현대자동차주식회사 연료전지 차량의 운전 제어 장치 및 방법

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4961151A (en) * 1983-09-29 1990-10-02 Engelhard Corporation Fuel cell/battery control system
KR100645560B1 (ko) 2004-12-17 2006-11-14 현대자동차주식회사 하이브리드 차량의 동력 분배 제어방법
KR101846632B1 (ko) * 2015-12-10 2018-04-09 현대자동차주식회사 연료전지차량의 스탑모드시 전압 제어방법
US10589629B2 (en) * 2016-09-14 2020-03-17 GM Global Technology Operations LLC Electrochemical device sensor and method of making and using the same
US10770761B2 (en) * 2017-02-20 2020-09-08 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Fuel cell control device, control method thereof, and fuel cell vehicle

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180134603A (ko) 2017-06-09 2018-12-19 현대자동차주식회사 연료전지 차량의 운전 제어 장치 및 방법

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113561854A (zh) * 2021-08-16 2021-10-29 东风华神汽车有限公司 一种新能源商用车燃料电池功率分配方法及系统

Also Published As

Publication number Publication date
US11312263B2 (en) 2022-04-26
US20210078440A1 (en) 2021-03-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20210032584A (ko) 연료전지 차량의 연료전지 운전 제어 방법 및 시스템
KR100460881B1 (ko) 연료전지 하이브리드 전기자동차의 동력분배 제어시스템및 제어방법
KR101459900B1 (ko) 연료전지차량의 스타트 스탑 제어방법
Martinez et al. Practical control structure and energy management of a testbed hybrid electric vehicle
JP4849349B2 (ja) 燃料電池システムおよび移動体
JP5505024B2 (ja) 燃料電池自動車及びその制御方法
CN110576749A (zh) 一种氢能汽车的燃料电池制动能量回收系统
KR20140131171A (ko) 배터리 팩의 셀 밸런싱 시스템 및 셀 밸런싱 방법
KR20100092004A (ko) 자동차의 에너지 관리 방법
JP2017011940A (ja) 燃料電池自動車の制御方法及び燃料電池自動車
US10836276B2 (en) Display device
JP2020065379A (ja) 車両のブレーキ制御装置
CN107399328A (zh) 显示装置
KR20130011293A (ko) 차량용 배터리충전시스템 및 이의 제어방법
JP6780593B2 (ja) 燃料電池システムおよび燃料電池システムの制御方法
JP2013183619A (ja) 電源システム
US7084589B1 (en) Vehicle and method for controlling power to wheels in a vehicle
US9434378B2 (en) System and method for improving the vehicle feel, fuel efficiency and performance of a hybrid vehicle
KR100482607B1 (ko) 연료 전지 하이브리드 전기 자동차의 동력 제한 제어장치및 방법
JP4967182B2 (ja) 燃料電池システム
JP2006094628A (ja) ハイブリッド車両の制御装置
JP6054918B2 (ja) ２電源負荷駆動燃料電池システム及び燃料電池自動車
CN113733938A (zh) 动力电池充电方法、充电系统、混合动力系统及列车
KR100440117B1 (ko) 하이브리드 차량의 배터리 충전 제어방법
KR20120052465A (ko) 연료전지 전류제어를 이용한 연료전지 하이브리드 차량의 전력 분배 방법