KR20210076288A - 네비게이션 정보를 이용한 연료 전지 전기차 연비 개선 방법 및 그를 위한 장치 및 시스템 - Google Patents

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KR20210076288A
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deceleration
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권순오
정영우
김유한
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현대자동차주식회사
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Abstract

본 발명은 네비게이션 정보를 이용한 연료전지 전기차 연비 개선 방법 및 그를 위한 장치 및 시스템에 관한 것으로서, 본 발명의 일 실시예에 따른 연료전지 전기차 연비 개선 방법은 네비게이션 정보 및 차속 정보를 수집하는 단계와 상기 네비게이션 정보에 기반하여 소정 이벤트 지점을 감지하면 코스팅라인을 산출하는 단계와 상기 차속 정보에 기반한 현재 주행 속도와 현재 위치에 상응하는 코스팅라인 속도를 비교하여 감속이 필요한지 여부를 판단하는 단계와 상기 판단 결과, 감속이 필요하면, FC(Fuel Cell) STOP 상태 진입 여부를 판단하기 위한 기준을 변경하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

네비게이션 정보를 이용한 연료 전지 전기차 연비 개선 방법 및 그를 위한 장치 및 시스템{METHOD FOR IMPROVING FUEL ECONOMY OF FUEL CELL ELECTRIC VEHICLE USING NAVIGATION INFORMATION, APPARATUS AND SYSTEM THEREFOR}
본 발명은 연료 전지 전기차에 관한 것으로, 보다 상세하게는 주동력원인 연료전지와 보조동력원인 축전수단(배터리)을 구비한 연료전지-축전수단 하이브리드 차량에서 네비게이션 정보를 이용한 연료 전지 전기차의 연비를 개선하는 기술에 관한 것이다.
최근 화석 연료의 고갈과 배기 가스로 인한 환경 오염 문제가 대두되면서, 지구 온난화와 같은 환경 문제를 해결할 수 있는 대체 에너지원의 개발이 활발하게 이루어지고 있다. 특히, 자동차 분야에서는 기존 발전방식과 비교할 때 발전효율이 높을 뿐만 아니라 발전에 따른 공해물질 배출이 전혀 없어 미래의 발전기술로 평가받고 있는 연료전지(Fuel Cell) 시스템을 차량의 동력원으로 이용하기 위한 연구가 활발히 진행되고 있다.
연료전지는 연료가 가지고 있는 화학에너지를 연소에 의해 열로 바꾸지 않고 연료전지 스택 내에서 전기화학적로 반응시켜 전기에너지로 변환시키는 일종의 발전 장치이며, 산업용, 가정용 및 차량 구동용 전력을 공급할 뿐만 아니라 소형의 전기/전자제품, 특히 휴대용 장치의 전력 공급에도 적용될 수 있다.
연료전지만을 차량의 동력원으로 사용하는 경우 차량을 구성하고 있는 부하 모두를 연료전지가 담당하게 되므로 연료전지의 효율이 낮은 운전영역에서 성능 저하가 발생하는 단점이 있다.
또한 높은 전압을 요구하는 고속 운전영역에서 출력 전압이 급격하게 감소하는 출력 특성에 의해 구동모터가 요구하는 충분한 전압을 공급하지 못하여 차량의 가속성능을 저하시키는 문제점이 있다.
그리고 차량에 급격한 부하가 인가되는 경우 연료 전지 출력 전압이 순간적으로 급강하하고 구동모터에 충분한 전력을 공급하지 못하여 차량 성능이 저하되는 단점이 있다(화학반응에 의해 전기를 발생시키므로 급격한 부하 변동에 대해서는 연료전지에 무리가 감).
뿐만 아니라, 연료전지는 단방향성 출력 특성을 가지므로 차량 제동시 구동모터로부터 인입되는 에너지를 회수할 수 없어 차량 시스템의 효율성을 저하시키는 단점이 있다.
연료전지-축전수단 하이브리드 차량은 주동력원인 연료 전지와 보조 동력원인 축전수단(슈퍼캐패시터 또는 배터리)에서 공급되는 전기 에너지를 이용하여 구동 모터를 회전시켜 발생하는 구동력으로 움직이는 수소전기차이다.
연료전지와 축전수단이 직결된 하이브리드 차량은 연료전지에서 일정한 전력을 계속 출력하여 주행이 이루어지되, 전력이 남는 경우 잉여분의 전력으로 축전수단을 충전하고, 전력이 모자라는 경우 부족분의 전력을 축전수단에서 보충 출력하는 운전 모드가 적용되고 있다.
수소전기차의 연비를 높이기 위해서는 불필요한 연료전지 구동을 최소화시켜야 한다.
수소전기차의 연비 향상을 위해 차량 운행 도중에 필요한 경우 연료전지의 발전을 정지시키고 재개하는 과정[연료전지 정지(FC(Fuel Cell) STOP)/연료전지 재시동(FC RESTART) 과정], 즉 연료전지-배터리, 연료전지-슈퍼캡하이브리드 차량에서 연료전지의 발전을 일시적으로 정지시키는 아이들 스탑(Idle Stop)/해제 제어 과정[연료전지의 온(On)/오프(Off) 제어 과정]이 중요하게 고려되어야 한다. 차량 운행 도중 연료전지를 아이들 스탑시키는 것은 차량 운행을 모두 마친 뒤 연료전지 시스템을 완전히 셧다운(Shut Down)시키는 것과는 분명한 차이가 있으며, 따라서 연료전지의 아이들 스탑을 위한 제어 과정도 시스템 셧다운 제어 과정과는 분명히 차별화시킬 필요가 있다.
종래의 수소전기차는 정지상태 또는 감속상태에서는 구동력이 필요하지 않기 때문에 연료전지의 구동을 일시적으로 정지시켜 불필요한 에너지 소모를 차단하는 연료 전지 제어 로직을 사용하였다.
또한, 종래의 수소전기차는 모터 토크가 일정 수준 이하로 떨어져 확실히 회생제동 단계에 진입한 후 연료 전지 정지 상태로 진입하는 연료 전지 제어 로직을 사용하였다.
하지만, 종래 기술과 차별화하여 수소전기차의 연비 개선 효과를 극대화할 수 있는 방안이 필요한 실정이다.
본 발명의 목적은 네비게이션 정보를 이용한 연료 전지 전기차 연비 개선 방법 및 그를 위한 장치 및 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 네비게이션으로부터 획득된 지도 정보에 기반해 차량의 감속을 미리 예측하여 빠르고 정확하게 연료 전지 정지 상태로 진입함으로써 연비를 향상시키는 것이 가능한 네비게이션 정보를 이용한 연료 전지 전기차 연비 개선 방법 및 그를 위한 장치 및 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 적극적인 연료 전지 정지 상태 진입을 통해 차량 주행 거리 대비 연료 전지 스택 운전 시간을 최소화시킴으로 스택의 내구성을 증가시키는 것이 가능한 네비게이션 정보를 이용한 연료 전지 전기차 연비 개선 방법 및 그를 위한 장치 및 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재들로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 연료전지 전기차 연비 개선 방법은 네비게이션 정보 및 차속 정보를 수집하는 단계와 상기 네비게이션 정보에 기반하여 소정 이벤트 지점을 감지하면 코스팅라인을 산출하는 단계와 상기 차속 정보에 기반한 현재 주행 속도와 현재 위치에 상응하는 코스팅라인 속도를 비교하여 감속이 필요한지 여부를 판단하는 단계와 상기 판단 결과, 감속이 필요하면, FC(Fuel Cell) STOP 상태 진입 여부를 판단하기 위한 기준을 변경하는 단계를 포함할 수 있다.
실시 예로, 상기 코스팅라인은 해당 차량의 고유 값인 코스트 다운 상수 값과 해당 차량의 중량에 기반하여 산출될 수 있다.
실시 예로, 상기 네비게이션 정보는 상기 현재 위치에서 상기 이벤트 지점까지의 도로 기울기인 구배 정보와 상기 현재 위치에서 상기 이벤트 지점까지의 거리 정보를 포함할 수 있다.
실시 예로, 상기 연료전지 전기차 연비 개선 방법은 상기 구배 정보 및 상기 거리 정보를 이용하여 상기 산출된 코스팅라인을 보정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
실시 예로, 상기 현재 주행 속도와 현재 위치에 상응하는 코스팅라인 속도를 비교하여 감속이 필요한지 여부를 판단하는 단계는 상기 현재 주행 속도가 상기 코스팅라인 속도 이상이면 감속이 필요한 것으로 판단하는 단계와 상기 현재 주행 속도가 상기 코스팅라인 속도보다 작으면 감속이 필요하지 않은 것으로 판단하는 단계를 포함할 수 있다.
실시 예로, 상기 판단 결과, 감속이 필요하면, FC STOP 상태 진입 여부를 판단하기 위한 기준을 변경하는 단계는 상기 현재 주행 속도가 상기 코스팅라인 속도 이상이면 상기 FC STOP 상태 진입을 위한 기준 모터 토크를 일정 수준 상향 조정하는 단계를 포함하고, 현재 모터 토크가 상기 기준 모터 토크보다 작으면 상기 FC STOP 상태로 진입할 수 있다.
실시 예로, 상기 네비게이션 정보는 CAN(Controller Area Network) 통신을 통해 해당 차량 내 장착된 네비게이션 장치로부터 수신되고, 상기 차속 정보는 상기 CAN 통신을 통해 주행 제어기로부터 수신될 수 있다.
실시 예로, 상기 주행 제어기는 브레이크 제어기, 엑셀 제어기, 휠 센서 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
실시 예로, 상기 네비게이션 정보 및 상기 차속 정보는 CAN(Controller Area Network) 통신을 통해 네비게이션 장치로부터 수신될 수 있다.
실시 예로, 상기 이벤트 지점은 도로 분기 시작점, 고속도로 톨게이트 진입/진출점, 과속방지턱, 단속카메라 위치, 제한 속도 변경점, 안전운행구간 시작점, 정체구간 시작점, 급커브구간 시작점, 우회전 지점 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
실시 예로, 연료전지시스템을 제어하는 연료전지시스템 제어기는 네비게이션 정보 및 차속 정보를 수집하는 통신부와 상기 네비게이션 정보에 기반하여 소정 이벤트 지점을 감지하면 코스팅라인을 산출하는 연산부와 현재 주행 속도와 현재 위치에 상응하는 코스팅라인 속도를 비교하여 감속이 필요한지 여부를 판단하는 판단부와 상기 판단 결과, 감속이 필요하면, FC(Fuel Cell) STOP 상태 진입 여부를 판단하기 위한 기준을 변경하는 변경부를 포함할 수 있다.
실시 예로, 상기 연산부는 해당 차량의 고유 값인 코스트 다운 상수 값과 해당 차량의 중량에 기반하여 상기 코스팅라인을 산출할 수 있다.
실시 예로, 상기 네비게이션 정보는 상기 현재 위치에서 상기 이벤트 지점까지의 도로 기울기인 구배 정보와 상기 현재 위치에서 상기 이벤트 지점까지의 거리 정보를 포함할 수 있다.
실시 예로, 상기 연료전지시스템 제어기은 상기 구배 정보 및 상기 거리 정보를 이용하여 상기 산출된 코스팅라인을 보정하는 보정부를 더 포함할 수 있다.
실시 예로, 상기 판단부는 상기 현재 주행 속도가 상기 코스팅라인 속도 이상이면 감속이 필요한 것으로 판단하고, 상기 현재 주행 속도가 상기 코스팅라인 속도보다 작으면 감속이 필요하지 않은 것으로 판단할 수 있다.
실시 예로, 상기 변경부는 상기 현재 주행 속도가 상기 코스팅라인 속도 이상이면 상기 FC STOP 상태 진입을 위한 기준 모터 토크를 일정 수준 상향 조정하되, 현재 모터 토크가 상기 기준 모터 토크보다 작으면 상기 FC STOP 상태로 진입하여 상기 연료전지시스템의 공기압축기가 정지될 수 있다.
실시 예로, 상기 네비게이션 정보는 CAN(Controller Area Network) 통신을 통해 네비게이션 장치로부터 수신되고, 상기 차속 정보는 상기 CAN 통신을 통해 주행 제어기로부터 수신될 수 있다.
실시 예로, 상기 주행 제어기는 브레이크 제어기, 엑셀 제어기, 휠 센서 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
실시 예로, 상기 네비게이션 정보 및 상기 차속 정보는 CAN(Controller Area Network) 통신을 통해 네비게이션 장치로부터 수신될 수 있다.
실시 예로, 상기 이벤트 지점은 도로 분기 시작점, 고속도로 톨게이트 진입/진출점, 과속방지턱, 단속카메라 위치, 제한 속도 변경점, 안전운행구간 시작점, 정체구간 시작점, 급커브구간 시작점, 우회전 지점 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명은 네비게이션 정보를 이용한 연료 전지 전기차 연비 개선 방법 및 그를 위한 장치 및 시스템을 제공하는 장점이 있다.
또한, 본 발명은 네비게이션으로부터 획득된 지도 정보에 기반해 차량 감속의 사전 예측으로 보다 빠르고 정확하게 연료 전지 정지 상태로 진입함으로써, 연료 전지 보기류 소모 에너지 감소 및 수소 공급량 감소를 통해 연비를 향상시키는 것이 가능한 네비게이션 정보를 이용한 연료 전지 전기차 연비 개선 방법 및 그를 위한 장치 및 시스템을 제공하는 장점이 있다.
또한, 본 발명은 적극적인 연료 전지 정지 상태 진입을 통해 차량 주행 거리 대비 연료 전지 스택 운전 시간을 최소화시킴으로 스택의 내구성을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.
이 외에, 본 문서를 통해 직접적 또는 간접적으로 파악되는 다양한 효과들이 제공될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 연료 전지 시스템 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 다른 연료전지-슈퍼캡 하이브리드 차량의 전력 시스템을 도시한 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 수소전기차에서의 연료 전지 정지 모드로의 진입 절차를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 연료 전지 전기차 연비 개선 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 실시 예에 따른 연료전지시스템 제어기에서 코스팅라인 연산 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 실시 예에 따른 연료전지시스템 제어기에서 구배 정보를 반영하여 코스팅라인을 보정하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 실시 예에 따른 연료전지시스템 제어기에서 차속 정보를 이용하여 감속이 필요한지 여부를 결정하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 실시 예에 따른 연료전지시스템 제어기에서 FC STOP 상태 진입 조건을 변경하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 연료전지 전기차 연비 개선 효과를 설명하기 위한 도면이다.
이하, 본 발명의 일부 실시 예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시 예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시 예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
본 발명의 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 또한, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 도 1 내지 도 9를 참조하여, 본 발명의 실시 예들을 구체적으로 설명하기로 한다.
본 발명의 이해를 돕기 위해 연료전지 시스템의 구성에 대해 간략히 설명하면, 차량 구동을 위한 전력공급원으로 가장 많이 연구되고 있는 고분자 전해질막 연료전지(PEMFC:Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cell, Proton Exchange Membrane Fuel Cell)는, 수소 이온이 이동하는 전해질막을 중심으로 막의 양쪽에 전기화학반응이 일어나는 촉매전극층이 부착된 막전극접합체 (MEA:Membrane Electrode Assembly), 반응기체들을 고르게 분포시키고 발생된 전기에너지를 전달하는 역할을 수행하는 기체확산층(GDL:Gas Diffusion Layer), 반응기체들 및 냉각수의 기밀성과 적정 체결압을 유지하기 위한 가스켓 및 체결기구, 그리고 반응기체들 및 냉각수를 이동시키는 분리판(bipolar plate)을 포함하여 구성된다.
연료전지에서 연료인 수소와 산화제인 산소(공기)가 분리판의 유로를 통해 막전극접합체의 애노드(anode)와 캐소드(cathode)로 각각 공급되는데, 수소는 애노드('연료극' 혹은 '수소극', '산화극'이라고도 함)로 공급되고, 산소(공기)는 캐소드('공기극' 혹은 '산소극', '환원극'이라고도 함)로 공급된다. 애노드로 공급된 수소는 전해질막의 양쪽에 구성된 전극층의 촉매에 의해 수소 이온(proton, H+)과 전자(electron, e-)로 분해되며, 이 중 수소 이온만이 선택적으로 양이온교환막인 전해질막을 통과하여 캐소드로 전달되고, 동시에 전자는 도체인 기체확산층과 분리판을 통해 캐소드로 전달된다. 상기 캐소드에서는 전해질막을 통해 공급된 수소 이온과 분리판을 통해 전달된 전자가 공기공급장치에 의해 캐소드로 공급된 공기 중 산소와 만나서 물을 생성하는 반응을 일으킨다. 이때 일어나는 수소 이온의 이동에 기인하여 외부 도선을 통한 전자의 흐름이 발생하며, 이러한 전자의 흐름으로 전류가 생성된다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 연료 전지 시스템 구조를 설명하기 위한 도면이다.
실시 예에 따른 연료 전지 시스템은 공기공급부와 수소공급부를 포함하여 구성될 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 공기블로워(28)를 통해 공급된 건조공기는 가습기(29)를 통해 가습된 뒤 연료전지 스택(2)의 캐소드(Cathode)에 공급되며, 캐소드의 배기 가스는 내부에서 발생한 물 성분에 의해 가습된 상태로 가습기(29)에 전해져 공기블로워(28)에 의해 캐소드로 공급될 건조공기를 가습하는데 사용된다.
수소공급부는 2개의 라인으로 구성되어 있는데, 첫 번째 라인은 저압 레귤레이터(LPR)(23)를 통해 연료전지 스택(2)의 애노드(Anode)로 수소를 공급하며, 수소 재순환 블로워(24)를 통해 애노드 출구단의 수소 중 일부가 재순환된다.
두 번째 라인은 고압의 수소를 밸브(25) 및 이젝터(26)를 통해 직접 애노드로 공급하며, 애노드 출구단의 일부 수소가 재순환되어 이젝터(26)를 통해 공급된다.
수소 크로스오버(Crossover)는 애노드에 남아있는 잔존 수소가 전기 발생 없이 전해질막을 직접 통과하여 캐소드의 산소와 반응하는 현상을 의미한다.
이러한 수소 크로스오버 양을 줄이기 위해서 스택 출력을 낮추는 저출력 구간에서는 애노드 압력이 낮아져야 하고, 스택 출력을 높이는 고출력 구간에서는 애노드 압력이 높아져야 한다. 이는 저압력 요구시에는 저압 레 귤레이터(23)를 단독 사용하고, 고압 요구시나 수소 퍼지시에는 고압 수소를 밸브(25)의 제어를 통해 공급하여 해결할 수 있다.
애노드 압력(수소압)이 커질수록 수소 크로스오버 양은 증가하며, 수소 크로스오버는 연비 및 연료 전지 내구에 좋지 않은 영향을 미치므로 적절한 애노드 압력을 유지하는 것이 필요하다.
수소 퍼지 밸브(27)는 애노드단의 불순물 및 응축된 물을 배출하여 스택 성능을 확보하기 위한 용도이며, 애노드 출구단은 워터 트랩(31)과 연결되어 응축된 물을 저장 후 양이 일정수준에 도달하면 밸브(32)를 통해 배출한다.
한편, 주동력원인 연료전지와 보조동력원인 슈퍼캡(또는 이차 전지인 고전압 배터리)을 포함하는 하이브리드 차량의 주행모드는 연료전지만을 동력원으로 하여 모터를 구동시키는 연료전지 주행모드(EV Mode)와, 연료전지 및 슈퍼캡을 동력원으로 하여 모터를 구동시키는 하이브리드 모드(HEV Mode)와, 슈퍼캡에 대한 충전이 이루어지는 회생제동 모드로 구분될 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 다른 연료전지-슈퍼캡 하이브리드 차량의 전력 시스템을 도시한 블록도이다.
도 2를 참조하면, 연료전지-슈퍼캡 하이브리드 차량의 전력 시스템은 주동력원인 연료전지(스택) 및 연료전지 보기류(공기블로워, 수소 재순환 블로워, 물펌프 등)를 포함하는 연료전지시스템(110), 연료전지 보기류 등의 시스템 구동 제어를 위한 연료전지시스템 제어기(111), 전력변환부(120), 보조동력원인 슈퍼캡(131) 및 모터(142) 구동을 위한 인버터(141)가 구비될 수 있다. 여기서, 슈퍼캡(131)에는 전압센서(132) 및 전류센서(133)가 연결되어 구비될 수 있다.
전력변환부(120)는 연료전지시스템(110)과 슈퍼캡(131) 사이에 설치되어 연료전지시스템(110)으로부터 일정한 전류가 출력될 수 있도록 연료전지의 정전류 운전을 위한 일종의 부하 역할을 하는 전력변환장치(121), 연료전지시스템(110)과 슈퍼캡(131) 사이에 설치되어 연료전지시스템(110)과 슈퍼캡(131)을 선택적으로 직결/차단하는 직결스위치(125), 전력변환장치(121)의 출력단 전압을 전압센서(124)를 통해 센싱하여 전력변환장치(121)의 구동을 제어하는 컨버터제어기(122), 연료전지시스템(110)의 운전 모드를 선택 및 제어하는 상위 제어기로서 컨버터제어기(122)와 직결스위치(125)의 구동을 제어하는 전력분배제어기(123)를 포함할 수 있다.
연료전지시스템(110)의 운전 모드 선택 및 제어는 전력분배제어기(123), 연료전지시스템 제어기(111) 및 컨버터제어기(122) 등을 포함하는 제어기들 간의 협조 제어를 통해 수행될 수 있다.
주지된 바와 같이, 연료전지시스템(110)은 스택 출력 측에 걸리는 부하량에 상응하는 전류가 스택으로부터 출력될 수 있도록 연료전지 보기류 등의 시스템 구성부가 구동 제어될 수 있다. 즉, 출력 측에 걸리는 부하가 전류를 뽑아내는 만큼 연료전지시스템(110)에서는 그에 상응하는 스택 전류 출력이 이루어지는 시스템 제어가 수행될 수 있다.
이에 따라, 스택 출력 측의 부하량이 승강압컨버터(121)의 승강압 동작에 의해 특정하게 설정되는 경우 그에 상응하는 스택 전류 출력이 이루어지도록 연료전지시스템(110)의 구성부가 제어되고, 결국 승강압컨버터(121)의 구동을 제어하여 부하량을 적절히 조정하면 원하는 운전점으로 스택의 정출력 운전이 가능해진다. 승강압 컨버터(121)이 승강압 동작하여 스택 출력측의 부하량을 원하는 바대로 고정하면 연료전지의 출력 전류 값이 고정되면서 정출력 운전이 가능해질 수 있다.
실시 예에 따른 직결스위치(125)는 릴레이 또는 IGBT 소자일 수 있으며, 이 직결스위치(125)에 의해 연료전지(110)와 슈퍼캡(131)이 선택적으로 직결 또는 차단될 수 있으므로 기존의 연료전지-슈퍼캡 직결 시스템과 비교할 때 연료전지 출력 제어의 자유도가 증가하여 연비 향상 및 연료전지 보호 측면에서 유리한 구조가 될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 수소전기차에서의 연료 전지 정지 모드로의 진입 절차를 설명하기 위한 도면이다.
수소전기차의 연비를 높이기 위해서는 불필요한 연료전지 구동을 최소화시켜야 한다.
정지상태 또는 감속상태에서는 구동력이 필요 없기 때문에 연료 전지의 구동을 일시 정지시켜 불필요한 연료 소모를 차단하는 것이 연비 개선에 효과적이며, 이를 FC STOP이라고 칭한다.
도 3을 참조하면, 도면 번호 310과 도면 번호 320은 각각 제1 속도(예를 들어, 90km/h)에서 제2 속도(예를 들어, 0km/h)까지의 차속 변화와 해당 차속 변화에 따른 모터 토크 변화를 보여주는 그래프이고, 도면 번호 330과 340은 각각 모터 토크 변화에 따른 FC STOP 상태 변화와 FC STOP 상태 변화에 따른 공기 압축기 RPM 변화를 보여부는 그래프이다.
도면 번호 310 및 320을 참조하면, 주행 중 차속이 감소하면 모터 토크도 따라 감소하고, 도면 번호, 321 내지 324와 같이 모터 토크가 미리 설정된 FC STOP 진입 기준치(325) 이하로 떨어지면, FC STOP 상태 신호가 도면 번호 331 내지 334에 도시된 바와 같이, LOW 상태에서 HIGH 상태로 천이하여 연료전지시스템은 FC STOP MODE(또는 FC STOP 상태)로 진입한다.
FC STOP MODE로 진입 시 도면 번호 341 내지 344에 도시된 바와 같이, 공기압축기 RPM이 급격히 감소-즉, 공기 압축기가 정지-되어 연료전시시스템은 정상 구동 상태에서 일시 정지 상태-즉, IDLE STATE-로 전환될 수 있다. 이에 따라, 연료전지시스템이 FC STOP MODE로 진입하면 공기 압축기에 의한 소모 에너지가 절약될 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 연료 전지 전기차 연비 개선 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
이하 설명의 편의를 위한 연료 전지 전기차 연비 개선 시스템을 간단히 연비 개선 시스템(400)이라 명하기로 한다.
도 4를 참조하면, 연비 개선 시스템(400)은 크게 네비게이션 장치(410), 연료전지시스템 제어기(420) 및 주행 제어기(430)를 포함하여 구성될 수 있다.
실시 예에 따른 주행 제어기(430)는 주행 속도 제어를 위한 적어도 하나의 제어기 및 센서-예를 들면, 블레이크 제어기, 엑셀 제어기, 휠 센서 중 적어도 하나를 포함-가 구비될 수 있다.
네비게이션 장치(410), 연료전지시스템 제어기(420) 및 주행 제어기(430)는 CAN(Controller Area Network) 버스에 연결되어 정보를 교환할 수 있다.
실시 예에 따른 네비게이션 장치(410)는 CAN 통신을 위한 제1통신부(411), 현 위치부터 감속 타겟까지의 거리를 산출하는 거리산출부(412), 현 위치부터 감속 타겟까지의 도로 평균 기울기를 산출하는 구배산출부(413), 감속 이벤트를 감지하는 이벤트감지부(414), 기본 경로 안내 또는 사용자 설정된 목적지까지의 목적지 경로 안내를 수행하는 경로안내부(415) 및 경로 안내를 위한 각종 교통 정보 및 지도 정보가 저장된 저장부(416)를 포함하여 구성될 수 있다.
실시 예에 따른 이벤트감지부(414)는 도로 분기 시작점, 고속도로 톨게이트 진입/진출점, 과속방지턱, 단속카메라 위치, 제한 속도 변경점, 안전운행구간 시작점, 정체구간 시작점, 급커브구간 시작점, 우회전 지점 등을 감속 타겟으로 결정할 수 있다.
이벤트감지부(414)는 저장부(416)를 참조하여 주행 경로상의 감속 타겟을 감지하고, 감지된 감속 타겟에 상응하는 감속이벤트를 식별할 수 있다.
거리산출부(412) 및 구배산출부(413)는 식별된 감속이벤트에 따라 각각 현재 위치에서 감지된 감속 타겟까지의 거리, 현재 위치에서 감지된 감속 타겟까지의 평균 도로 기울기인 구배를 산출할 수 있다.
네비게이션 장치(410)는 제1 통신부(411)를 통해 감속이벤트 정보 , 현재 위치에서 해당 감속이벤트에 상응하는 이벤트 지점까지의 산출된 거리 및 현재 위치에서 이벤트 지점까지의 평균 도로 기울기 정보인 구배 정보를 연료전지시스템 제어기(420)에 전송할 수 있다.
주행 제어기(430)는 CAN 통신을 수행하는 제3 통신부(431), 현재 차속-즉, 현재 주행 속도- 정보를 생성하는 차속 정보 생성부(432)를 포함하여 구성될 수 있다.
실시 예에 따른, 주행 제어기(430)는 현재 차속 정보를 CAN 통신을 통해 연료전지시스템 제어기(420)로 전송할 수 있다.
본 발명의 다른 실시 예에 따른 연료전지시스템 제어기(420)는 네비게이션 장치(410)로부터 현재 차속 정보를 획득할 수도 있다.
연료전지시스템 제어기(420)는 제2통신부(421), 연산부(422), 보정부(423), 판단부(424), 변경부(425) 및 제어부(426)를 포함하여 구성될 수 있다.
연료전지시스템 제어기(420)는 제2 통신부(421)를 통해 감속이벤트 정보, 구배 정보, 거리 정보 및 현재 차속 정보를 획득할 수 있다.
연산부(422)는 해당 차량의 고유 값인 코스트 다운 상수 값과 해당 차량의 중량에 기반하여 현재 위치에서 감속 타겟-즉, 이벤트 지점-까지의 코스팅라인을 산출할 수 있다. 즉, 연산부(422)는 감속 종료 위치인 이벤트 지점으로부터 현재 차량 위치까지의 코스팅라인을 계산할 수 있다.
코스팅라인이란 감속이 발생하는 이벤트 지점(ex,우회전)에서 차량의 속도가 타겟 속도(ex,30kph)가 되도록 코스트다운을 하는 속도 프로파일을 말한다.
연산부(422)는 각각의 감속이벤트가 발생할 때마다 감속이벤트 발생 포인트로부터 현재 위치까지의 코스팅라인을 연산할 수 있다. 코스팅라인을 산출하는 방법은 후술할 도 5의 설명을 통해 보다 명확해질 것이다.
보정부(423)는 구배 정보를 반영하여 연산부(422)에 의해 산출된 코스팅라인을 보정할 수 있다. 즉, 보정부(423) 감속 타겟으로부터 현재 위치까지의 도로 기울기를 반영하여 연산부(422)에 의해 산출된 코스팅라인의 정확성을 향상시킬 수 있다. 보정부(423)의 코스팅라인 보정 방법은 후술할 도 6의 설명을 통해 보다 명확해질 것이다.
판단부(424)는 현재 주행 속도와 보정된 코스팅라인상의 현재 위치에서의 코스팅속도를 비교하여 감속이 필요한지 여부를 판단할 수 있다.
실시 예에 따른 판단부(424)는 현재 주행 속도가 코스팅라인 속도보다 크면, 감속이 필요한 것으로 판단할 수 있다. 반면, 현재 주행 속도가 코스팅라인 속도보다 작거나 같으면, 판단부(424)는 감속이 필요하지 않은 것으로 판단할 수 있다.
일 예로, 현재 주행 속도가 코스팅라인의 속도보다 높으면 운전자는 브레이크를 밟아 속도를 줄일 가능성이 높으므로 FC STOP 모드에 진입하고, 반대로 현재 주행 속도가 코스팅라인의 속도보다 낮으면 운전자는 조금 더 가속을 지속할 가능성이 높으므로 FC STOP 모드에 진입하지 않는다.
판단부(424)의 속도 비교를 통한 감속 여부 판단 방법은 후술할 도 7의 설명을 통해 보다 명확해질 것이다.
변경부(425)는 판단부(425)의 판단 결과에 기초하여 FC STOP 상태 진입 조건을 동적으로 변경할 수 있다.
일 예로, 변경부(425)는 판단부(424)에 의해 감속이 필요한 것으로 판단된 경우, FC STOP 모드로의 진입 여부를 판단하기 위한 모터 토크 기준치를 현재 설정된 모터 토크 기준치보다 일정 수준 높게 변경할 수 있다. 반면, 감속이 필요하지 않은 경우, FC STOP 모드로 진입하기 위한 모터 토크 기준치는 그대로 유지될 수 있다.
변경부(425)에 의해 FC STOP 모드로 진입하기 위한 모터 토크 기준치가 상향 조정되는 경우-즉, FC STOP 모드 진입 조건이 완화되는 경우-, 연료전지시스템은 기존보다 빠르게 FC STOP 모드에 진입할 수 있다. 이를 통해 연료전지 전기차의 연비가 개선될 수 있다. 변경부(427)의 FC STOP 진입 조건 변경 방법은 후술할 도 8의 설명을 통해 보다 명확해질 것이다.
제어부(426)는 현재 모터 토크와 설정된 모터 토크 기준치를 비교하여 FC STOP 모드로의 진입 여부를 판단할 수 있다.
일 예로, 현재 모터 토크가 모터 토크 기준치 이하로 떨어지면, 제어부(426)는 FC STOP 상태 신호를 HIGH로 제어하여 연료전지시스템을 FC STOP 모드로 진입시킬 수 있다.
도 5는 실시 예에 따른 연료전지시스템 제어기에서 코스팅라인 연산 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 5를 참조하면, 연료전지시스템 제어기(420)의 연산부(422)는 차량의 고유 값인 코스트 다운 상수(f0, f1, f2)와 차량 중량 M에 기반하여 코스팅라인 F를 산출할 수 있다(S510).
여기서, F는 도면 번호 561 및 562에 도시된 바와 같이, A+B*V+C*V2으로 표현될 수 있다.
또한, 현재 시점(T1)의 주행 속도 V2에서 해당 이벤트 지점을 통과할 때의 타겟 속도 V1까지 도달하는데 걸리는 시간 T (즉, T2-T1)는 도면 번호 563의 수식으로 표현될 수 있다.
도면 번호 564를 참조하면, 속도-시간 함수로 표현된 코스팅라인에 대해, T1에서 T2까지의 적분 값은 속도 V2에서 V1에 도달하는데 이동한 거리 S를 의미한다.
도 6은 실시 예에 따른 연료전지시스템 제어기에서 구배 정보를 반영하여 코스팅라인을 보정하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 6을 참조하면, 연료전지시스템 제어기(420)의 보정부(423)는 연산부(422)에 의해 산출된 코스팅라인 F를 네비게이션 장치(410)로부터 수신된 구배 정보에 기반하여 보정할 수 있다(S520).
도면 번호 570을 참조하면, 평지에서의 코스트라인 F는 A+B*V+C*V2으로 표현될 수 있다.
현재 차량 위치에서 이벤트 지점까지의 도로 경사도가 θ일 때, 구배 정보를 반영한 코스트라인 F＇는 A+B*V+C*V2+Mg*sinθ로 표현될 수 있다. 여기서, Mg는 구배 상수이다. 구배 상수는 해당 차량의 고유한 값일 수 있다.
실시 예에 따른 보정부(423)는 현재 차량 위치에서 이벤트 지점까지 감속이 필요한 경우, 네비게이션 장치(410)로부터 수신된 구배 정보와 거리 정보를 이용하여 해당 도로 구간의 평균 구배를 계산하고, 등판/강판 시 차량에 작용하는 힘의 증감에 따라 코스팅라인을 도면 번호 571과 같이 보정할 수 있다.
도 7은 실시 예에 따른 연료전지시스템 제어기에서 차속 정보를 이용하여 FC STOP-즉, 감속-이 필요한지 여부를 결정하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 7을 참조하면, 연료전지시스템 제어기(420)의 판단부(424)는 주행 제어기(430)로부터 수신된 차속 정보에 기반한 현재 주행 속도와 보정부(423)에 의해 보정된 코스팅라인 F에 기반한 현재 차량 위치에서의 코스팅라인 속도를 비교하여 감속이 필요한지 여부를 판단할 수 있다(S530).
판단부(424)는 현재 주행 속도가 코스팅라인 속도보다 작은 경우, 차량 감속이 필요하지 않은 것으로 판단하여 FC STOP 상태로 진입하지 않고 현재 정상 주행 상태를 유지할 수 있다(S570).
판단부(424)는 현재 주행 속도가 코스팅라인 속도보다 크거나 같은 경우, 차량 감속이 필요하지 않은 것으로 판단할 수 있다.
도면 번호 580을 참조하면, 판단부(424)는 고속 주행 중 소정 이벤트-예를 들면, 우회전, 과속 카메라 등-가 감지되고, 현재 차량 위치에서의 현재 주행 속도 Vu가 코스팅라인 속도 Vc보다 큰 경우, 차량 감속이 필요한 것으로 판단하고, FC STOP 진입을 예측할 수 있다.
반면, 저속 주행 중 상기 이벤트가 감지되어도, 판단부(424)는 현재 차량 위치에서의 현재 주행 속도 Vu가 코스팅라인 속도 Vc보다 작은 경우, 차량 감속이 필요하지 않은 것으로 판단하고, FC STOP 미진입을 예측할 수 있다.
도 8은 실시 예에 따른 연료전지시스템 제어기에서 FC STOP 상태 진입 조건을 변경하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 8을 참조하면, 연료전지시스템 제어기(420)의 변경부(425)는 현재 주행 속도가 코스팅라인 속도보다 작아 차량 감속이 필요하지 않은 것으로 판단되면, FC STOP 상태 진입을 위한 기준 모터 토크를 상향 조정할 수 있다(S550).
차량은 특정 차속에 특정 모터 토크 이하가 되면 FC STOP 상태로 진입할 수 있다.
도면 번호 590을 참조하면, 차량 별 현재 주행 속도에서 FC STOP 상태 진입이 가능한 모터 토크를 식별하기 위한 기준을 제공하는 FC STOP 진입 모터 토크 기본 라인-이하 설명의 편의를 위해 간단히, 기본 라인이라 명함-이 정의될 수 있다.
실시 예에 따른 변경부(425)는 현재 주행 속도와 코스팅라인 속도의 차이 값에 기반하여 FC STOP 진입 모터 토크 기본 라인을 동적으로 변경할 수 있다.
일 예로, 현재 주행 속도가 코스팅라인 속도보다 제1 값만큼 크면, 기본 라인은 제1보정라인으로 상향 조정될 수 있다.
다른 일 예로, 현재 주행 속도가 코스팅라인 속도보다 제2 값만큼 크면, 기본 라인은 제2보정라인으로 상향 조정될 수 있다. 여기서, 제2 값은 제1 값보다 크다.
이벤트 감지에 따라 FC STOP 진입 모터 토크 기본 라인이 제2보정라인으로 변경되었다고 가정하자. 이때, 차량의 현재 모터 토크(591)가 변경되기 이전의 기본 라인 위에 있어도 제2보정라인 아래에 위치하므로 해당 차량은 FC STOP 상태로 진입할 수 있다.
이벤트 감지에 따라 FC STOP 진입 모터 토크 기본 라인이 제1보정라인으로 변경되었다고 가정하자. 이때, 차량의 현재 모터 토크(591)가 변경되기 이전의 기본 라인 뿐만 아니라 제1보정라인의 위에 위치하므로 해당 차량은 FC STOP 상태에 진입하지 않는다.
본 발명에 따른 연료전지시스템 제어기(420)는 주행 중 이벤트 감지 후 현재 주행 속도가 해당 코스팅라인 속도보다 크면 기본 라인을 상향 조정함으로써, 후술할 도 9에 도시된 바와 같이, 보다 빠르게 FC STOP 상태로 진입시킬 수 있으며, 그를 통해 공기압축기 정지 시점을 앞당겨 연비를 개선시킬 수 있다.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 연료전지 전기차 연비 개선 효과를 설명하기 위한 도면이다.
도 9를 참조하면, 연료전지시스템 제어기(420)은 주행 중 네비게이션 정보에 기초하여 전방에 이벤트 지점-즉, 감속이 필요한 지점-을 감지한 경우, 코스팅라인을 연산 및 보정하고, 현재 주행 속도와 보정된 코스팅라인상의 현재 위치에 상응하는 속도-즉, 코스팅라인 속도-를 비교하여 감속이 필요한지 여부를 판단할 수 있다.
실시 예에 다른 연료전지시스템 제어기(420)는 이벤트 지점 B를 통과하기 제1 거리 이전인 A 지점에서 현재 주행 속도와 코스팅라인 속도를 비교하여 감속이 필요한지 여부를 결정할 수 있다. 일 예로, 제1 거리는 800m일 수 있으나, 이에 한정되지는 않으며, 당업자의 설계에 따라 그보다 길거나 짧을 수 있다. 다른 일 예로, 제1 거리는 단위 시간 동안의 평균 주행 속도에 따라 동적으로 설정될 수 있다. 일 예로, 평균 주행 속도가 높을수록 제1 거리는 늘어날 수 있다.
만약, 현재 주행 속도가 기본 설정인 제1코스팅라인의 현재 위치에 상응하는 속도-간단히, 제1코스팅라인 속도라 명함-보다 크면, 연료전지시스템 제어기(420)은 FC STOP 상태 진입 여부를 판단하기 위한 모터 토크 기준라인(910)을 도면 번호 920과 같이 상향 조정할 수 있다.
현재 주행 속도에서 측정된 모터 토크가 상향 조정된 모터 토크 기준라인(920) 아래에 위치한 경우, 해당 차량은 FC STOP 상태로 진입할 수 있다. 상기 모터 토크 기준라인의 상향 조정으로 FC STOP 상태 진입 시점은 도면 번호 930 및 931에 도시된 바와 같이 앞당겨질 수 있다.
또한, FC STOP 상태 진입 시점이 앞으로 당겨지면, 그에 따라 공기압축기 정지 시점도 도면 번호 940 및 941에 도시된 바와 같이 앞당겨질 수 있다.
빠른 FC STOP 상태 진입으로 공기 압축기가 빨리 정지하면 보기류 등의 연료전지시스템에 의한 에너지 소모는 감소되고, 그에 따라 연비는 향상될 수 있다. 또한, 보기류의 구동 시간을 최소화하여 연료전지시스템의 내구성을 개선될 수 있다.
본 명세서에 개시된 실시 예들과 관련하여 설명된 방법 또는 알고리즘의 단계는 프로세서에 의해 실행되는 하드웨어, 소프트웨어 모듈, 또는 그 2 개의 결합으로 직접 구현될 수 있다. 소프트웨어 모듈은 RAM 메모리, 플래시 메모리, ROM 메모리, EPROM 메모리, EEPROM 메모리, 레지스터, 하드 디스크, 착탈형 디스크, CD-ROM과 같은 저장 매체(즉, 메모리 및/또는 스토리지)에 상주할 수도 있다.
예시적인 저장 매체는 프로세서에 커플링되며, 그 프로세서는 저장 매체로부터 정보를 판독할 수 있고 저장 매체에 정보를 기입할 수 있다. 다른 방법으로, 저장 매체는 프로세서와 일체형일 수도 있다. 프로세서 및 저장 매체는 주문형 집적회로(ASIC) 내에 상주할 수도 있다. ASIC는 사용자 단말기 내에 상주할 수도 있다. 다른 방법으로, 프로세서 및 저장 매체는 사용자 단말기 내에 개별 컴포넌트로서 상주할 수도 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다.
따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (20)

  1. 네비게이션 정보 및 차속 정보를 수집하는 단계;
    상기 네비게이션 정보에 기반하여 소정 이벤트 지점을 감지하면 코스팅라인을 산출하는 단계;
    현재 주행 속도와 현재 위치에 상응하는 코스팅라인 속도를 비교하여 감속이 필요한지 여부를 판단하는 단계; 및
    상기 판단 결과, 감속이 필요하면, FC(Fuel Cell) STOP 상태 진입 여부를 판단하기 위한 기준을 변경하는 단계
    를 포함하는 연료전지 전기차 연비 개선 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 코스팅라인은,
    해당 차량의 고유 값인 코스트 다운 상수 값과 해당 차량의 중량에 기반하여 산출되는 것을 특징으로 하는 연료전지 전기차 연비 개선 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 네비게이션 정보는,
    상기 현재 위치에서 상기 이벤트 지점까지의 도로 기울기인 구배 정보; 및
    상기 현재 위치에서 상기 이벤트 지점까지의 거리 정보
    를 포함하는 연료전지 전기차 연비 개선 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 구배 정보 및 상기 거리 정보를 이용하여 상기 산출된 코스팅라인을 보정하는 단계를 더 포함하는 연료전지 전기차 연비 개선 방법.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 현재 주행 속도와 현재 위치에 상응하는 코스팅라인 속도를 비교하여 감속이 필요한지 여부를 판단하는 단계는,
    상기 현재 주행 속도가 상기 코스팅라인 속도 이상이면 감속이 필요한 것으로 판단하는 단계; 및
    상기 현재 주행 속도가 상기 코스팅라인 속도보다 작으면 감속이 필요하지 않은 것으로 판단하는 단계
    를 포함하는 연료전지 전기차 연비 개선 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 판단 결과, 감속이 필요하면, FC STOP 상태 진입 여부를 판단하기 위한 기준을 변경하는 단계는,
    상기 현재 주행 속도가 상기 코스팅라인 속도 이상이면 상기 FC STOP 상태 진입을 위한 기준 모터 토크를 일정 수준 상향 조정하는 단계
    를 포함하고, 현재 모터 토크가 상기 기준 모터 토크보다 작으면 상기 FC STOP 상태로 진입하는 것을 특징으로 하는 연료전지 전기차 연비 개선 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 네비게이션 정보는,
    CAN(Controller Area Network) 통신을 통해 네비게이션 장치로부터 수신되고, 상기 차속 정보는 상기 CAN 통신을 통해 주행 제어기로부터 수신되는 것을 특징으로 하는 연료전지 전기차 연비 개선 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 주행 제어기는,
    브레이크 제어기, 엑셀 제어기, 휠 센서 중 적어도 하나를 포함하는 연료전지 전기차 연비 개선 방법.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 네비게이션 정보 및 상기 차속 정보는,
    CAN(Controller Area Network) 통신을 통해 네비게이션 장치로부터 수신되는 것을 특징으로 하는 연료전지 전기차 연비 개선 방법.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 이벤트 지점은,
    도로 분기 시작점, 고속도로 톨게이트 진입/진출점, 과속방지턱, 단속카메라 위치, 제한 속도 변경점, 안전운행구간 시작점, 정체구간 시작점, 급커브구간 시작점, 우회전 지점 중 적어도 하나를 포함하는 연료전지 전기차 연비 개선 방법.
  11. 연료전지시스템을 제어하는 연료전지시스템 제어기에 있어서,
    네비게이션 정보 및 차속 정보를 수집하는 통신부;
    상기 네비게이션 정보에 기반하여 소정 이벤트 지점을 감지하면 코스팅라인을 산출하는 연산부;
    현재 주행 속도와 현재 위치에 상응하는 코스팅라인 속도를 비교하여 감속이 필요한지 여부를 판단하는 판단부; 및
    상기 판단 결과, 감속이 필요하면, FC(Fuel Cell) STOP 상태 진입 여부를 판단하기 위한 기준을 변경하는 변경부
    를 포함하는 연료전지시스템 제어기.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 코스팅라인은,
    해당 차량의 고유 값인 코스트 다운 상수 값과 해당 차량의 중량에 기반하여 산출되는 것을 특징으로 하는 연료전지시스템 제어기.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 네비게이션 정보는,
    상기 현재 위치에서 상기 이벤트 지점까지의 도로 기울기인 구배 정보; 및
    상기 현재 위치에서 상기 이벤트 지점까지의 거리 정보
    를 포함하는 연료전지시스템 제어기.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 구배 정보 및 상기 거리 정보를 이용하여 상기 산출된 코스팅라인을 보정하는 보정부를 더 포함하는 연료전지시스템 제어기.
  15. 제12항에 있어서,
    상기 판단부는,
    상기 현재 주행 속도가 상기 코스팅라인 속도 이상이면 감속이 필요한 것으로 판단하고, 상기 현재 주행 속도가 상기 코스팅라인 속도보다 작으면 감속이 필요하지 않은 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 포함하는 연료전지시스템 제어기.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 변경부는,
    상기 현재 주행 속도가 상기 코스팅라인 속도 이상이면 상기 FC STOP 상태 진입을 위한 기준 모터 토크를 일정 수준 상향 조정하되, 현재 모터 토크가 상기 기준 모터 토크보다 작으면 상기 FC STOP 상태로 진입하여 상기 연료전지시스템의 공기압축기가 정지되는 것을 특징으로 하는 연료전지시스템 제어기.
  17. 제11항에 있어서,
    상기 네비게이션 정보는,
    CAN(Controller Area Network) 통신을 통해 네비게이션 장치로부터 수신되고, 상기 차속 정보는 상기 CAN 통신을 통해 주행 제어기로부터 수신되는 것을 특징으로 하는 연료전지시스템 제어기.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 주행 제어기는,
    브레이크 제어기, 엑셀 제어기, 휠 센서 중 적어도 하나를 포함하는 연료전지시스템 제어기.
  19. 제11항에 있어서,
    상기 네비게이션 정보 및 상기 차속 정보는,
    CAN(Controller Area Network) 통신을 통해 네비게이션 장치로부터 수신되는 것을 특징으로 하는 연료전지시스템 제어기.
  20. 제11항에 있어서,
    상기 이벤트 지점은,
    도로 분기 시작점, 고속도로 톨게이트 진입/진출점, 과속방지턱, 단속카메라 위치, 제한 속도 변경점, 안전운행구간 시작점, 정체구간 시작점, 급커브구간 시작점, 우회전 지점 중 적어도 하나를 포함하는 연료전지시스템 제어기.
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