KR20210076570A - 차량 및 그 제어 방법 - Google Patents

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KR20210076570A
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battery
square wave
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KR1020190167915A
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한상재
이성호
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현대자동차주식회사
기아 주식회사
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Abstract

차량은 전기 부하; 배터리; 엔진; 상기 엔진의 회전에 의하여 생성된 전력을 상기 배터리 및 상기 전기 부하에 공급하고, 회전자 코일과 고정자 코일을 포함하는 발전기; 상기 회전자 코일에 구형파 입력 전압을 인가하는 전압 레귤레이터; 및 상기 배터리의 출력 전압에 기초하여 상기 구형파 입력 전압의 듀티 비를 제어하는 제어부를 포함할 수 있다. 상기 제어부는 상기 구형파 입력 전압의 듀티 비에 기초하여 상기 발전기의 노후화를 경고할 수 있다. 이러한 차량은 발전기의 노후화를 판단할 수 있다.

Description

차량 및 그 제어 방법 {VEHICLE, AND CONTROLLING METHOD THEREOF}
차량 및 그 제어 방법에 관한 발명으로, 더욱 상세하게는 발전기의 노후화를 판단할 수 있는 차량 및 그 제어 방법에 관한 것이다.
일반적으로 차량은 화석 연료, 전기 등을 동력원으로 하여 도로 또는 선로를 주행하는 이동 수단 또는 운송 수단을 의미한다. 예를 들어, 차량은 엔진에서 발생된 동력을 이용하여 주행할 수 있다.
차량은 운전자를 보호하고 운전자에게 편의와 재미를 제공하기 위하여 다양한 전기 장치들을 포함한다. 차량은 또한 전기 장치들에 전력을 공급하기 위하여 배터리를 포함한다. 차량은 또한 전기 장치들에 전력을 공급하고 배터리를 충전할 수 있는 발전기를 포함한다.
발전기는 차량의 엔진으로부터 전력을 생산할 수 있다. 발전기는 노후화로 인하여 고장이 발생하거나 충분한 전력을 생산하지 못할 수 있다.
그러나, 종래의 차량은 발전기의 노후화를 판단하지 못함으로 인하여 발전기의 노후화로 인한 전력의 부족을 판단하지 못한다.
이상의 이유로, 개시된 발명의 일 측면은 발전기의 노후화를 판단할 수 있는 차량을 제공하고자 한다.
개시된 발명의 일 측면에 따른 차량은 전기 부하; 배터리; 엔진; 상기 엔진의 회전에 의하여 생성된 전력을 상기 배터리 및 상기 전기 부하에 공급하고, 회전자 코일과 고정자 코일을 포함하는 발전기; 상기 회전자 코일에 구형파 입력 전압을 인가하는 전압 레귤레이터; 및 상기 배터리의 출력 전압에 기초하여 상기 구형파 입력 전압의 듀티 비를 제어하는 제어부를 포함할 수 있다. 상기 제어부는 상기 구형파 입력 전압의 듀티 비에 기초하여 상기 발전기의 노후화를 경고할 수 있다.
상기 제어부는 상기 배터리의 입출력 전류가 "0"이면 상기 구형파 입력 전압의 듀티 비를 검출할 수 있다.
상기 제어부는 상기 발전기의 온도가 포화되면 상기 구형파 입력 전압의 듀티 비를 검출할 수 있다.
상기 제어부는 상기 엔진의 회전 속도가 이이들 회전 속도이면 상기 구형파 입력 전압의 듀티 비를 검출할 수 있다.
상기 제어부는 상기 전기 부하의 동작 상태에 따른 구형파 입력 전압의 듀티 비를 검출할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 구형파 입력 전압의 듀티 비가 "100"이면, 상기 발전기의 노후화를 경고할 수 있다.
상기 제어부는, 최초로 검출된 구형파 입력 전압의 듀티 비가 기준 값보다 크면, 상기 발전기의 초기 이상을 경고할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 구형파 입력 전압의 듀티 비 및 상기 듀티 비의 시간에 대한 변화에 기초하여, 상기 발전기의 노후화를 경고할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 듀티 비의 시간에 대한 변화가 기준 변화 이상이면, 상기 발전기의 초기 이상을 경고할 수 있다.
개시된 발명의 일 측면에 따른, 전기 부하; 배터리; 엔진; 상기 엔진의 회전에 의하여 생성된 전력을 상기 배터리 및 상기 전기 부하에 공급하고, 회전자 코일과 고정자 코일을 포함하는 발전기; 및 상기 회전자 코일에 구형파 입력 전압을 인가하는 전압 레귤레이터를 포함하는 차량의 제어 방법은, 상기 배터리의 출력 전압에 기초하여 상기 구형파 입력 전압의 듀티 비를 제어하고; 상기 구형파 입력 전압의 듀티 비에 기초하여 상기 발전기의 노후화를 경고하는 것을 포함할 수 있다.
상기 제어 방법은, 상기 배터리의 입출력 전류가 "0"이면, 상기 구형파 입력 전압의 듀티 비를 검출하는 것을 더 포함할 수 있다.
상기 제어 방법은, 상기 발전기의 온도가 포화되면, 상기 구형파 입력 전압의 듀티 비를 검출하는 것을 더 포함할 수 있다.
상기 제어 방법은, 상기 엔진의 회전 속도가 이이들 회전 속도이면, 상기 구형파 입력 전압의 듀티 비를 검출하는 것을 더 포함하는 차량의 제어 방법.
상기 제어 방법은 상기 전기 부하의 동작 상태에 따른 구형파 입력 전압의 듀티 비를 검출하는 것을 더 포함할 수 있다.
상기 발전기의 노후화를 경고하는 것은, 상기 구형파 입력 전압의 듀티 비가 "100"이면, 상기 발전기의 노후화를 경고하는 것을 포함할 수 있다.
상기 발전기의 노후화를 경고하는 것은, 최초로 검출된 구형파 입력 전압의 듀티 비가 기준 값보다 크면, 상기 발전기의 초기 이상을 경고하는 것을 포함할 수 있다.
상기 발전기의 노후화를 경고하는 것은, 상기 구형파 입력 전압의 듀티 비 및 상기 듀티 비의 시간에 대한 변화에 기초하여, 상기 발전기의 노후화를 경고하는 것을 포함할 수 있다.
상기 발전기의 노후화를 경고하는 것은, 상기 듀티 비의 시간에 대한 변화가 기준 변화 이상이면, 상기 발전기의 초기 이상을 경고하는 것을 포함할 수 있다.
개시된 발명의 일 측면에 따르면, 발전기의 노후화를 판단할 수 있는 차량을 제공할 수 있다.
도 1는 일 실시예에 의한 차량의 전력 관리를 도시한다.
도 2은 일 실시예에 의한 차량에 포함된 발전기를 도시한다.
도 3는 일 실시예에 의한 차량에 포함된 발전기의 여자 전류와 출력 전류 사이의 관계를 도시한다.
도 4는 일 실시예에 의한 차량에 포함된 발전기의 여자 회로를 도시한다.
도 5은 일 실시예에 의한 차량에 포함된 발전기의 입력 전압의 듀티 비와 여자 전류 사이의 관계를 도시한다.
도 6은 일 실시예에 의한 차량에 포함된 발전기의 노후화에 따른 듀티 비의 변화를 도시한다.
도 7 및 도 8는 일 실시예에 의한 차량에 포함된 발전기의 노후화를 판단하기 위한 동작을 도시한다.
도 9은 일 실시예에 의한 차량에 포함된 발전기의 입력 전압의 듀티 비의 일 예를 도시한다.
도 10은 일 실시예에 의한 차량에 포함된 발전기의 입력 전압의 듀티 비의 변화를 도시한다.
도 11는 도 10에 도시된 듀티 비의 변화에 따른 발전기의 고장을 판단하는 것을 도시한다.
도 12은 일 실시예에 의한 차량에 포함된 발전기의 입력 전압의 듀티 비의 다른 일 예를 도시한다.
명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다. 본 명세서가 실시예들의 모든 요소들을 설명하는 것은 아니며, 개시된 발명이 속하는 기술분야에서 일반적인 내용 또는 실시예들 간에 중복되는 내용은 생략한다. 명세서에서 사용되는 '부, 모듈, 부재, 블록'이라는 용어는 소프트웨어 또는 하드웨어로 구현될 수 있으며, 실시예들에 따라 복수의 '부, 모듈, 부재, 블록'이 하나의 구성요소로 구현되거나, 하나의 '부, 모듈, 부재, 블록'이 복수의 구성요소들을 포함하는 것도 가능하다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐 아니라, 간접적으로 연결되어 있는 경우를 포함하고, 간접적인 연결은 무선 통신망을 통해 연결되는 것을 포함한다.
또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
명세서 전체에서, 어떤 부재가 다른 부재 "상에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.
제 1, 제 2 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위해 사용되는 것으로, 구성요소가 전술된 용어들에 의해 제한되는 것은 아니다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 예외가 있지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
각 단계들에 있어 식별부호는 설명의 편의를 위하여 사용되는 것으로 식별부호는 각 단계들의 순서를 설명하는 것이 아니며, 각 단계들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않는 이상 명기된 순서와 다르게 실시될 수 있다.
이하 첨부된 도면들을 참고하여 개시된 발명의 작용 원리 및 실시예들에 대해 설명한다.
도 1는 일 실시예에 의한 차량의 전력 관리를 도시한다. 도 2은 일 실시예에 의한 차량에 포함된 발전기를 도시한다. 도 3는 일 실시예에 의한 차량에 포함된 발전기의 여자 전류와 출력 전류 사이의 관계를 도시한다. 도 4는 일 실시예에 의한 차량에 포함된 발전기의 여자 회로를 도시한다. 도 5은 일 실시예에 의한 차량에 포함된 발전기의 입력 전압의 듀티 비와 여자 전류 사이의 관계를 도시한다. 도 6은 일 실시예에 의한 차량에 포함된 발전기의 노후화에 따른 듀티 비의 변화를 도시한다.
차량(1)은 그 외관을 형성하고 운전자 및/또는 수화물을 수용하는 차체(body)와, 차체 이외의 차량(1)의 구성 부품을 포함하는 차대(chassis)와, 운전자를 보호하고 운전자에게 편의를 제공하는 전기 장치들을 포함할 수 있다.
도 1, 도 2, 도 3, 도 4 및 도 5을 참조하면, 차량(1)은 엔진 관리 시스템(Engine Management System, EMS) (10)과, 시동 모터(13)와, 엔진(11)와, 발전기(12)와, 배터리(20)와, 배터리 센서(21)와, 전기 부하들(30)과, 전력 관리 장치(power management device) (100)를 포함할 수 있다. 이러한 전기 장치들은 차량용 통신 네트워크(NT)를 통하여 서로 통신할 수 있다. 예를 들어, 전기 장치들은 이더넷(Ethernet), 모스트(MOST, Media Oriented Systems Transport), 플렉스레이(Flexray), 캔(CAN, Controller Area Network), 린(LIN, Local Interconnect Network) 등을 통하여 데이터를 주고 받을 수 있다.
엔진 관리 시스템(10)은 가속 페달을 통한 운전자의 가속 명령에 응답하여 엔진(11)을 제어하고, 엔진(11)을 관리할 수 있다. 예를 들어, 엔진 관리 시스템(10)은 엔진 토크 제어, 연비 제어, 및/또는 엔진 고장 진단 등을 수행할 수 있다. 엔진 관리 시스템(10)은 엔진(11)의 회전으로부터 전력을 생산하는 발전기(12)를 제어할 수 있다.
엔진(11)은 연료의 폭발적 연소를 이용하여 동력을 생성할 수 있으며, 엔진(11)의 동력은 휠에 전달될 수 있다. 이때, 엔진(11)에 의하여 생성된 회전력 중 일부가 발전기(12)로 제공될 수 있으며, 발전기(12)는 엔진(11)의 동력으로부터 전력을 생산할 수 있다. 발전기(12)에 의하여 생산된 전력의 일부는 차량(1)의 전기 장치들에 공급되며, 다른 일부는 차량(1)의 배터리(20)에 저장될 수 있다.
발전기(12)는 전력 관리 장치(100)와 직접 또는 차량용 통신 네트워크(NT)를 통하여 연결되며, 전력 관리 장치(100)의 발전 제어 신호에 응답하여 전기 에너지 즉 전력을 생산할 수 있다.
발전기(12)는 도 2에 도시된 바와 같이 엔진(11)의 회전축과 함께 회전하는 회전자(15)와 차체에 고정된 고정자(16)를 포함한다.
회전자(15)는 회전자 코일(15a)과 집게 형상의 한 쌍의 자극편(15d)을 포함한다. 한 쌍의 자극편(15d)은 회전자 코일(15a)을 감싸도록 서로 교차 배치될 수 있다. 회전자 코일(15a)에는 브러시(15c)와 슬립링(15b)을 통하여 여자 전류가 공급되며, 회전자 코일(15a)에 여자 전류가 공급되면 한 쌍의 자극편(15d)은 각각 N극과 S극으로 자화될 수 있다. 한 쌍의 자극편(15d)은 서로 교차 배치됨으로 인하여, 회전자(15)는 원주 방향을 따라 번갈아 N극과 S극을 나타낼 수 있다. 또한, 회전자(15)의 원주 방향을 따라 번갈아 생성되는 N극과 S극으로 인하여, 회전자(15)가 회전하는 동안 회전하는 자기장이 형성될 수 있다.
고정자(16)는 고정자 코일(16a)을 포함한다. 회전자(15)가 회전하는 동안 생성된 회전하는 자기장으로 인하여 고정자 코일(16a)에 전류가 유도된다. 고정자 코일(16a)에 유도된 전류에 의하여, 고정자(16)는 배터리(20) 또는 전기 부품들에 전류를 공급할 수 있다. 다시 말해, 발전기(12)는 배터리(20) 또는 전기 부품들에 전력을 공급할 수 있다.
고정자 코일(16a)이 출력하는 출력 전류는 회전자(15)의 회전 속도와 회전자(15)의 자기장의 세기에 의존할 할 수 있다. 회전자(15)의 회전 속도가 클수록 고정자 코일(16a)이 출력하는 출력 전류가 증가하며, 회전자(15)의 자기장의 세기가 클수록 고정자 코일(16a)이 출력하는 출력 전류가 증가할 수 있다.
이때, 회전자(15)의 자기장의 세기는 회전자 코일(15a)에 흐르는 여자 전류에 의존할 수 있다. 따라서, 고정자 코일(16a)이 출력하는 출력 전류는 회전자 코일(15a)에 흐르는 여자 전류에 의존할 수 있다. 예를 들어, 도 3에 도시된 바와 같이, 여자 전류가 증가함에 따라 고정자 코일(16a)의 출력 전류 역시 증가할 수 있다. 또한, 고정자 코일(16a)의 출력 전류가 일정 값에 도달하면, 고정자 코일(16a)의 출력 전류는 포화될 수 있다.
회전자 코일(15a)에 공급되는 여자 전류는 도 4에 도시된 바와 같이 전압 레귤레이터(17)에 의하여 공급될 수 있다.
전압 레귤레이터(17)는 펄스 형태의 전압(구형파 전압)을 회전자 코일(15a)에 인가할 수 있으며, 회전자 코일(15a)에 흐르는 여자 전류의 크기는 펄스 형태의 전압(구형파 전압)의 듀티 비에 의존할 수 있다. 예를 들어, 도 5에 도시된 바와 같이, 전압 레귤레이터(17)의 출력 전압의 듀티 비가 증가함에 따라 회전자 코일(15a)에 흐르는 여자 전류의 크기 역시 대략 선형적으로 증가할 수 있다.
또한, 도 5에 도시된 바와 같이, 전압 레귤레이터(17)와 회전자 코일(15a) 사이에는 기생 저항(15e)이 생성될 수 있다. 기생 저항(15e)은 예를 들어 회전자(15)의 브러시(15c)와 슬립링(15b) 사이의 전기적 저항을 포함할 수 있다.
발전기(12)의 동작 시간이 증가함에 따라 브러시(15c)와 슬립링(15b) 사이의 마찰로 인하여 브러시(15c)와 슬립링(15b)이 마모, 열화, 부식될 수 있다. 그로 인하여, 브러시(15c)와 슬립링(15b)이 단락되거나 저항이 증가할 수 있다. 이는 발전기(12)가 가장 주요한 고장의 원인이다.
또한, 발전기(12)의 동작 시간이 증가함에 따라, 브러시(15c)와 슬립링(15b)으로 인한 기생 저항(15e)이 증가할 수 있다. 기생 저항(15e)이 증가함에 따라 회전자 코일(15a)에 인가되는 전압이 감소하고, 또한 여자 전류가 감소할 수 있다. 여자 전류가 감소로 인하여 발전기(12)의 출력 전류 및 출력 전력 역시 감소할 수 있다.
다시 말해, 발전기(12)의 노후화에 따라 기생 저항이 증가하며, 발전기(12)의 출력 전류 및 출력 전력 역시 감소할 수 있다. 따라서, 발전기(12)가 노후화되면, 발전기(12)가 노후화 이전과 동일한 출력 전류를 출력하도록, 전압 레귤레이터(17)에 의하여 출력되는 입력 전압의 듀티 비가 증가할 수 있다. 예를 들어, 도 6에 도시된 바와 같이, 발전기(12)의 동작 시간이 증가할수록 즉 발전기(12)가 노후화될수록 배터리(20)를 충전하기 위하여 전압 레귤레이터(17)에 의하여 출력되는 입력 전압의 듀티 비가 증가할 수 있다. 또한, 발전기(12)가 완전히 노후화되면, 전압 레귤레이터(17)에 의하여 출력되는 입력 전압의 듀티 비가 100%에 도달할 수 있다.
따라서, 전압 레귤레이터(17)에 의하여 출력되는 입력 전압의 듀티 비의 증가는 발전기(12)의 노후화의 지표로써 이용될 수 있다. 다시 말해, 배터리(20)를 충전하기 위하여 전압 레귤레이터(17)에 의하여 출력되는 입력 전압의 듀티 비에 기초하여, 발전기(12)의 노후화가 판단될 수 있다.
시동 모터(13)은 엔진(11)이 정지 중에 엔진(11)의 시동을 걸기 위하여 엔진(11)에 동력을 제공할 수 있다. 시동 모터(13)는 배터리(20)로부터 전력을 공급받을 수 있다. 시동 모터(13)는 엔진(11)의 시동을 걸기 위하여 많은 전력을 소비하므로, 배터리(20)의 충전율은 시동 모터(13)의 동작을 위하여 일정 수준 이상의 충전율(예를 들어, 대략 30% 이상의 충전율)로 유지될 수 있다.
배터리(20)는 엔진의 동력으로부터 생성된 전기 에너지를 저장하고, 차량(1)에 포함된 각종 전기 장치들에 전력을 공급할 수 있다. 차량(1)의 주행 중에 발전기(12)는 엔진의 회전 에너지를 전기 에너지로 변환할 수 있으며, 배터리(20)는 발전기(12)로부터 전기 에너지를 공급받아 저장할 수 있다. 차량(1)의 주행 중에 전기 장치들이 소비하는 전력이 발전기(12)가 생산하는 전력보다 크면 배터리(20)는 전기 부하들(30)에 전력을 공급할 수 있다. 또한, 엔진(11)이 정지된 주차 중에 배터리(20)는 전기 부하들(30)에 전력을 공급할 수 있다.
배터리 센서(21)는 배터리(20)의 출력(출력 전압, 출력 전류 등)을 감지할 수 있다. 배터리 센서(21)는 배터리(20)의 출력 전압, 배터리(20)의 출력 전류, 및 배터리(20)의 온도 등에 기초하여, 배터리 데이터를 생성할 수 있다.
예를 들어, 배터리 센서(21)는 배터리(20)의 출력 전압, 배터리(20)의 출력 전류 및 배터리(20)의 온도 등에 기초하여 배터리(20)의 충전율을 판단할 수 있다. 배터리(20)의 충전율은 배터리(20)에 전기 에너지가 저장된 정도를 나타낼 수 있다. 충전율은 일반적으로 0~100%의 값을 가지며, 완전 방전 상태(0%)와 완전 충전율(100%) 사이에서 배터리(20)가 충전된 정도를 나타낼 수 있다. 배터리(20)의 충전율은 배터리(20)의 개방 회로 전압(Open Circuit Voltage, OCV) 및 배터리(20)의 입출력 전류에 기초하여 산출될 수 있다.
또한, 배터리 센서(21)는 엔진(11) 시동 시의 배터리(20)의 출력 전압 및 배터리(20)의 출력 전류에 기초하여 배터리(20)의 내부 저항을 판단할 수 있다. 또한, 배터리 센서(21)는 배터리(20)의 내부 저항 및 배터리(20)의 충방전 시간에 기초하여 배터리(20)의 노후도를 판단할 수 있다. 노후도는 일반적으로 0~100%의 값을 가지며, 완전 노후 상태(0%)와 완전 최신 상태(100%) 사이에서 배터리(20)가 노후화된 정도를 나타낼 수 있다.
이처럼, 배터리 센서(21)는 배터리(20)의 충전율, 배터리(20)의 노후도, 배터리(20)의 내부 저항 값 및 배터리(20)의 온도 등 배터리 데이터를 전력 관리 장치(100)에 제공할 수 있다.
전기 부하들(30)는 배터리(20) 또는 발전기(12)에서 공급받은 전력을 전력을 소비하여 차량()의 주행/제동/조향하도록 하거나 차량()의 운전자에게 편의를 제공하는 장치일 수 있다. 전기 부하들(30)는 예를 들어 엔진 관리 시스템(Engine Management System, EMS)과, 변속기 제어 유닛(Transmission Control Unit, TCU)과, 전자 제동 제어 모듈(Electronic Brake Control Module, EBCM))과, 전동 조향 장치(Motor-Driven Power Steering, MDPS)와, 차체 제어 모듈(body control module, BCM)과, 오디오 장치와, 공조 장치(heating/ventilation/air conditioning, HVAC)와, 내비게이션 장치와, 파워 시트와, 시트 히터와, 전조등 등을 포함할 수 있다.
전력 관리 장치(100)는 배터리 데이터에 기초하여 차량(1)의 전력 상태를 감시하고, 차량(1)의 전력 상태에 기초하여 발전기(12)의 발전 전력을 제어할 수 있다. 예를 들어, 전력 관리 장치(100)는 배터리(20)의 충전율이 일정 수준 이상으로 유지되도록 발전기를 제어할 수 있다.
전력 관리 장치(100)는 배터리 센서(21)를 통하여 배터리 데이터를 획득하고, 배터리 데이터에 기초하여 발전기(12)의 발전 전력을 제어할 수 있다. 다시 말해, 전력 관리 장치(100)는 발전기(12)의 전압 레귤레이터(17)가 출력하는 입력 전압의 듀티 비를 제어할 수 있다. 전력 관리 장치(100)는 하드 와이어를 통하여 발전기(12)를 직접 제어하거나 또는 차량용 통신 네트워크(NT)를 통하여 발전기(12)를 간접 제어할 수 있다.
전력 관리 장치(100)는 통신부(130)와, 저장부(120)와, 제어부(110)를 포함할 수 있다.
통신부(130)는 차량용 통신 네트워크(NT)를 통하여 차량(1)의 다른 전기 장치들로부터 통신 신호를 수신하고 차량(1)의 다른 전기 장치들로 통신 신호를 전송하는 캔 트랜시버(CAN transceiver)와, 캔 트랜시버의 동작을 제어하는 통신 컨트롤러를 포함할 수 있다.
캔 트랜시버는 차량용 통신 네트워크(NT)를 통하여 배터리 센서(21)로부터 배터리 데이터를 수신하고 배터리 데이터를 제어부(110)에 제공할 수 있으며, 제어부(110)로부터 발전기(12)의 발전 전력을 증가 또는 감소시키기 위한 발전 제어 메시지를 수신하고 발전 제어 메시지를 차량용 통신 네트워크(CNT)를 통하여 발전기(12)로 전송할 수 있다.
이처럼, 전력 관리 장치(100)는 통신부(130)을 통하여 발전기(12), 배터리 센서(21) 등의 전기 장치들과 통신할 수 있다.
저장부(120)는 전력 관리 장치(100)를 제어하기 위한 제어 데이터를 저장하는 저장 매체(storage media)와, 저장 매체에 저장된 데이터의 저장/삭제/로딩 등을 제어하는 저장 컨트롤러를 포함할 수 있다.
저장 매체는 반도체 소자 드라이브(Solid Stat Drive, SSD), 자기 디스크 드라이브(Hard Disc Drive, HDD) 등을 포함할 수 있으며, 배터리(20)의 충전율을 관리하기 위한 각종 데이터를 저장할 수 있다.
저장 컨트롤러는 제어부(110)의 저장 신호에 따라 저장 매체에 데이터를 저장 매체에 저장하고, 제어부(110)의 로딩 신호에 따라 저장 매체에 저장된 데이터를 제어부(110)로 출력할 수 있다.
제어부(110)는 전력 관리 장치(100)를 제어하기 위한 제어 프로그램 및/또는 제어 데이터를 기억하는 메모리와, 메모리에 저장된 제어 프로그램 및 제어 데이터에 따라 제어 신호를 생성하는 프로세서를 포함할 수 있다.
메모리는 프로세서의 메모리 제어 신호에 따라 프로그램 및/또는 데이터를 프로세서에 제공할 수 있다. 예를 들어, 메모리는 통신부(130)를 통하여 수신된 통신 데이터 및/또는 저장부(120)에 저장된 저장 데이터를 임시로 기억할 수 있다.
메모리는 S램(Static Random Access Memory, S-RAM), D랩(Dynamic Random Access Memory, D-RAM) 등의 휘발성 메모리와, 롬(Read Only Memory), 이피롬(Erasable Programmable Read Only Memory: EPROM), 이이피롬(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory: EEPROM) 등의 비휘발성 메모리를 포함할 수 있다.
프로세서는 메모리로부터 제공된 프로그램에 따라 데이터를 처리하고, 처리 결과에 따라 제어 신호를 생성할 수 있다. 예를 들어, 프로세서는 통신부(130)를 통하여 수신된 통신 데이터 및/또는 저장부(120)에 저장된 저장 데이터를 처리하고, 발전기(12)의 발전 동작을 제어하기 위한 발전 제어 신호를 출력할 수 있다.
프로세서는 각종 논리 회로와 연산 회로를 포함할 수 있다. 프로세서와 메모리는 일체로 단일 칩으로 구현되거나, 각각 별도의 칩으로 구현될 수 있다.
제어부(110)는 배터리(20)의 충전율(SoC) 및 배터리(20)의 노후도(SoH) 등의 배터리 데이터에 기초하여 발전기(12)의 발전 동작을 제어할 수 있다. 예를 들어, 배터리(20)의 충전율(SoC)가 기준값보다 작아지면, 제어부(110)는, 발전기(12)의 출력 전류를 증가시키기 위하여, 전압 레귤레이터(17)의 입력 전압의 듀티 비를 증가시키기 위한 발전 제어 신호를 출력할 수 있다. 또한, 배터리(20)의 충전율(SoC)가 기준값보다 커지면, 제어부(110)는, 발전기(12)의 출력 전류를 감소시키기 위하여, 전압 레귤레이터(17)의 입력 전압의 듀티 비를 감소시키기 위한 발전 제어 신호를 출력할 수 있다.
또한, 제어부(110)는 발전기(12)로부터 전압 레귤레이터(17)의 입력 전압의 듀티 비에 관한 정보와 회전자 코일(15a)에 흐르는 여자 전류에 관한 정보를 획득할 수 있다. 제어부(110)는 전압 레귤레이터(17)의 입력 전압의 듀티 비와 회전자 코일(15a)에 흐르는 여자 전류에 기초하여 발전기(12)의 노후화를 판단하고, 발전기(12)의 노후화에 따라 운전자에게 경고할 수 있다. 예를 들어, 제어부(110)는 배터리(20)를 충전하기 위하여 전압 레귤레이터(17)에 의하여 출력되는 입력 전압의 듀티 비에 기초하여, 발전기(12)의 노후화를 판단할 수 있다.
이하에서는 전력 관리 장치(100)가 발전기(12)의 노후화를 판단하는 것을 아래에서 더욱 자세하게 설명된다.
도 7 및 도 8는 일 실시예에 의한 차량에 포함된 발전기의 노후화를 판단하기 위한 동작을 도시한다. 도 9은 일 실시예에 의한 차량에 포함된 발전기의 입력 전압의 듀티 비의 일 예를 도시한다. 도 10은 일 실시예에 의한 차량에 포함된 발전기의 입력 전압의 듀티 비의 변화를 도시한다. 도 11는 도 10에 도시된 듀티 비의 변화에 따른 발전기의 고장을 판단하는 것을 도시한다. 도 12은 일 실시예에 의한 차량에 포함된 발전기의 입력 전압의 듀티 비의 다른 일 예를 도시한다.
발전기(12)의 입력 전압의 듀티 비와 발전기(12)의 출력 전류 사이의 관계는 엔진(11)의 회전 속도(revolution per minute, rpm), 배터리(20)의 상태, 부하의 전력 소비, 온도 등의 조건에 따라 달라질 수 있다. 이러한 환경적인 요소를 배제하기 위하여, 전력 관리 장치(100)는 전처리 동작을 수행할 수 있다. 또한, 전력 관리 장치(100)는 환경적인 요소를 배제하기 위한 전처리 동작 이후 발전기(12)의 노후화를 판단하기 위한 동작을 수행할 수 있다.
도 7 및 도 8와 함께, 전처리 동작과 판단 동작이 설명된다.
차량(1)은 엔진(11)을 시동한다(1010).
엔진(11)을 시동하기 위하여, 엔진 관리 시스템(10)은 운전자의 시동 명령에 응답하여 시동 모터(13)를 가동할 수 있다. 엔진 관리 시스템(10)의 제어에 응답하여, 시동 모터(13)는 엔진(11)을 시동할 수 있다. 엔진(11)을 시동하는 동안, 시동 모터(13)가 배터리(20)의 전력을 소비할 수 있다.
엔진(11)의 가동 중에 차량(1)은 엔진(11)의 RPM이 아이들 RPM과 동일한지 여부를 판단한다(1020).
엔진 관리 시스템(10)은 엔진(11)의 RPM을 검출할 수 있으며, 엔진(11)의 RPM에 관한 정보를 전력 관리 장치(100)로 전송할 수 있다.
전력 관리 장치(100)는 차량용 통신 네트워크(NT)를 통하여 엔진(11)의 RPM에 관한 정보를 수신할 수 있다.
전력 관리 장치(100)는, 발전기(12)의 노후화 판단 시에 엔진(11)의 RPM에 의한 영향을 배제하기 위하여, 엔진(11)의 RPM이 아이들 RPM과 대략 동일한지 여부를 판단할 수 있다. 예를 들어, 전력 관리 장치(100)는 엔진(11)의 RPM이 아이들 RPM과 일치하거나 또는 엔진(11)의 RPM과 아이들 RPM 사이 차이가 아이들 RPM의 5% 이하인지를 판단할 수 있다.
엔진(11)의 RPM이 아이들 RPM과 동일하지 아니하면(1020의 아니오), 차량(1)은 발전기(12)의 노후화를 판단하기 위한 전처리 동작(1000)을 다시 개시할 수 있다.
엔진(11)의 RPM이 아이들 RPM과 동일하면(1020의 예), 차량(1)은 발전기(12)의 온도가 포화 온도 이상인지여부를 판단한다(1030).
발전기(12)의 발전 동작에 의하여 발전기(12)의 온도가 증가한다. 이때, 발전기(12)의 온도는, 일정한 온도에 도달하면, 증가하지 아니하고 일정한 온도를 유지할 수 있다. 다시 말해, 발전기(12)의 발전 동작에 의하여 발전기(12)의 온도는 포화 온도에서 포화될 수 있다.
엔진 관리 시스템(10)은 발전기(12)의 온도를 검출할 수 있으며, 발전기(12)의 온도에 관한 정보를 전력 관리 장치(100)로 전송할 수 있다.
전력 관리 장치(100)는 차량용 통신 네트워크(NT)를 통하여 발전기(12)의 온도에 관한 정보를 수신할 수 있다.
전력 관리 장치(100)는, 발전기(12)의 노후화 판단 시에 온도에 의한 영향을 배제하기 위하여, 발전기(12)의 온도가 포화 온도와 대략 동일한지 여부를 판단할 수 있다. 예를 들어, 전력 관리 장치(100)는 발전기(12)의 온도가 포화 온도와 일치하거나 또는 발전기(12)의 온도와 포화 온도 사이의 차이가 포화 온도의 5% 이하인지를 판단할 수 있다.
발전기(12)의 온도가 포화 온도와 동일하지 아니하면(1030의 아니오), 차량(1)은 발전기(12)의 노후화를 판단하기 위한 전처리 동작(1000)을 다시 개시할 수 있다.
발전기(12)의 온도가 포화 온도와 동일하면(1030의 예), 차량(1)은 배터리(20)의 입출력 전류가 "0"인지 여부를 판단한다(1040).
배터리 센서(21)는 배터리(20)의 출력 전류(입출력 전류)를 검출할 수 있으며, 배터리(20)의 입출력 전류에 관한 정보를 전력 관리 장치(100)에 전송할 수 있다.
전력 관리 장치(100)는 차량용 통신 네트워크(NT)를 통하여 배터리(20)의 입출력 전류에 관한 정보를 수신할 수 있다.
전력 관리 장치(100)는, 발전기(12)의 노후화 판단 시에 온도에 의한 영향을 배제하기 위하여, 배터리(20)의 입출력 전류가 "0"와 대략 동일한지 여부를 판단할 수 있다. 예를 들어, 전력 관리 장치(100)는 배터리(20)의 입출력 전류가 "0"과 일치하거나 또는 배터리(20)의 입출력 전류가 미리 정해진 최소 전류 값 이하인지를 판단할 수 있다.
배터리(20)의 입출력 전류가 "0"과 동일하지 아니하면(1040의 아니오), 차량(1)은 발전기(12)의 노후화를 판단하기 위한 전처리 동작(1000)을 다시 개시할 수 있다.
배터리(20)의 입출력 전류가 "0"과 동일하면(1040의 예), 차량(1)은 전기 부하들의 동작 상태를 판단한다(1050).
배터리(20)의 입출력 전류가 "0"와 대략 동일하면, 발전기(12)에 의하여 생산된 전력이 모두 전기 부하들에 의하여 소비된 것으로 판단할 수 있다. 따라서, 전기 부하들의 동작 상태에 기초하여 발전기(12)에 의하여 생산된 전력(즉, 발전기의 출력 전류)를 추정 또는 식별할 수 있다. 따라서, 전력 관리 장치(100)는 각각의 전기 부하들로부터 전기 부하들의 동작 상태를 판단한다.
전력 관리 장치(100)는 각각의 전기 부하들로부터 전기 부하들의 동작 상태에 관한 정보를 수신할 수 있다. 전력 관리 장치(100)는 예를 들어 공조 장치의 동작 상태(저단, 중단, 고단), 전조등의 동작 상태(ON/OFF) 및 시트 히터의 동작 상태(ON/OFF) 등을 수집할 수 있다.
차량(1)은 발전기(12)의 출력 전압을 판단한다(1060).
배터리 센서(21)는 배터리(20)의 출력 전압을 검출할 수 있으며, 배터리(20)의 출력 전압에 관한 정보를 전력 관리 장치(100)에 전송할 수 있다.
전력 관리 장치(100)는 차량용 통신 네트워크(NT)를 통하여 배터리(20)의 출력 전압에 관한 정보를 수신할 수 있으며, 배터리(20)의 출력 전압에 기초하여 발전기(12)의 출력 전압을 판단할 수 있다.
발전기(12)의 출력 전압은 발전기(12)가 생산하는 전력과 직접적으로 관련된다. 예를 들어, 전력은 출력 전압과 출력 전류의 곱으로 연산할 수 있다. 이때, 배터리(20)의 입출력 전류가 대략 "0"이면, 발전기(12)의 출력 전압은 대략 배터리(20)의 출력 전압과 동일할 수 있다.
그러나, 배터리(20)의 출력 전압은 배터리(20)의 충전율(SoC), 노후화(SoH) 및 온도와 직접적으로 연관된다. 따라서, 발전기(12)의 노후화를 판단하기 위하여 배터리(20)의 충전율(SOC)에 의한 영향을 배제할 필요가 있다.
이에, 전력 관리 장치(100)는 배터리(20)의 출력 전압을 이용하여 발전기(12)의 출력 전압을 판단하되, 배터리(20)의 충전율(SoC), 노후화(SoH) 및 온도에 의한 영향을 배제하기 위하여 배터리(20)의 출력 전압에 따른 발전기(12)의 입력 전압의 듀티 비(다시 말해, 여자 전류)를 별도로 저장할 수 있다.
차량(1)은 발전기(12)의 입력 전압의 듀티 비를 판단한다(1070).
엔진 관리 시스템(10)은 발전기(12)의 입력 전압의 듀티 비(다시 말해, 전압 레귤레이터가 출력하는 전압의 듀티 비)를 검출할 수 있으며, 발전기(12)의 입력 전압의 듀티 비에 관한 정보를 전력 관리 장치(100)로 전송할 수 있다.
전력 관리 장치(100)는 차량용 통신 네트워크(NT)를 통하여 발전기(12)의 입력 전압의 듀티 비에 관한 정보를 수신할 수 있다.
앞서 설명된 바와 같이 발전기(12)의 여자 전류는 발전기(12)의 입력 전압의 듀티 비와 연관된다. 전력 관리 장치(100)는 발전기(12)의 여자 전류를 추정하기 위하여 발전기(12)의 입력 전압의 듀티 비를 획득할 수 있다.
차량(1)은 발전기(12)의 출력 전압 및 부하의 동작 상태에 따른 발전기(12)의 듀티 비가 이미 저장되었는지를 판단한다(1080).
전력 관리 장치(100)는 발전기(12)의 노후화를 판단하기 위하여 도 9에 도시된 바와 같이 발전기(12)의 출력 전압 및 전기 부하의 동작 상태에 따른 발전기(12)의 듀티 비(여자 전류)를 저장할 수 있다.
이때, 전력 관리 장치(100)는 발전기(12)의 출력 전압 및 전기 부하의 동작 상태 별로 최초로 획득된 발전기(12)의 듀티 비를 기준 듀티 비로 설정할 수 있다. 또한, 전력 관리 장치(100)는 발전기(12)의 출력 전압 및 전기 부하의 동작 상태 별로 2번째 이후로 획득된 발전기(12)의 듀티 비를 비교 듀티 비로 설정할 수 있다. 전력 관리 장치(100)는 발전기(12)의 기준 듀티 비와 발전기(12)의 비교 듀티 비에 기초하여 발전기(12)의 노후화를 판단할 수 있다.
따라서, 전력 관리 장치(100)는, 발전기(12)의 기준 듀티 비를 설정하기 위하여, 배터리의 출력 전압 및 부하의 동작 상태에 따른 발전기(12)의 듀티 비가 최초로 검출되었는지 여부를 판단할 수 있다.
발전기(12)의 출력 전압 및 부하의 동작 상태에 따른 발전기(12)의 듀티 비가 이미 저장되지 아니하였으면(1080의 아니오), 차량(1)은 배터리의 출력 전압 및 부하의 동작 상태에 따른 발전기(12)의 듀티 비를 기준 듀티 비로 저장한다(1090).
전력 관리 장치(100)는 도 9에 도시된 바와 같이 동작 1050에서 판단된 부하의 동작 상태와 동작 1060에서 판단된 발전기(12)의 출력 전압에 따른 발전기(12)의 듀티 비를 기준 듀티 비로써 저장할 수 있다.
차량(1)은 기준 듀티 비가 기준 값 이상인지 여부를 판단한다(1100).
앞서 설명된 바와 같이, 발전기(12)의 노후화가 진행될수록 발전기(12)의 입력 전압의 듀티 비가 증가한다. 전력 관리 장치(100)는 기준 듀티 비를 기준 값과 비교하고, 그 결과에 따라 발전기(12)의 초기 이상 여부를 판단할 수 있다.
차량(1)은 기준 듀티 비가 기준 값 이상이면(1100의 예), 차량(1)은 발전기(12)의 초기 이상을 판단한다(1110).
최초로 측정된 발전기(12)의 입력 전압의 듀티 비가 기준 값보다 크면, 전력 관리 장치(100)는 발전기(12)가 비정상적으로 노후화된 것으로 판단할 수 있다. 다시 말해, 전력 관리 장치(100)는 발전기(12)의 초기 이상을 판단할 수 있다.
또한, 전력 관리 장치(100)는 차량(1)이 디스플레이 또는 스피커 등을 통하여 발전기(12)의 초기 이상을 운전자에게 경고할 수 있다.
차량(1)은 기준 듀티 비가 기준 값 이상이 아니면(1100의 아니오), 차량(1)은 발전기(12)의 정상 동작을 판단한다(1120).
최초로 측정된 발전기(12)의 입력 전압의 듀티 비가 기준 값보다 크지 않으면, 전력 관리 장치(100)는 발전기(12)에 초기 이상이 없는 것을 판단할 수 있다.
발전기(12)의 출력 전압 및 부하의 동작 상태에 따른 발전기(12)의 듀티 비가 이미 저장되었으면(1080의 예), 차량(1)은 배터리의 출력 전압 및 부하의 동작 상태에 따른 발전기(12)의 듀티 비를 비교 듀티 비로 저장한다(1130).
전력 관리 장치(100)는 도 9에 도시된 바와 같이 동작 1050에서 판단된 부하의 동작 상태와 동작 1060에서 판단된 발전기(12)의 출력 전압에 따른 발전기(12)의 듀티 비를 비교 듀티 비로써 저장할 수 있다.
차량(1)은 비교 듀티 비가 "100"인지 여부를 판단한다(1140).
전력 관리 장치(100)는 발전기(12)의 입력 전압의 듀티 비를 "100"과 비교하고, 비교 결과에 기초하여 발전기(12)가 노후화된 것인지 여부를 판단할 수 있다.
비교 듀티 비가 "100"이 아니면(1140의 아니오), 차량(1)은 발전기(12)의 듀티 비의 기울기를 판단한다(1150).
비교 듀티 비가 "100"이 아니면 다시 말해, 비교 듀티 비가 "100"보다 작으면, 전력 관리 장치(100)는 발전기(12)의 노후화가 덜 진행된 것을 판단할 수 있다.
또한, 전력 관리 장치(100)는 발전기(12)의 기준 듀티 비와 비교 듀티 비에 기초하여 발전기(12)의 듀티 비의 기울기를 판단할 수 있다. 다시 말해, 전력 관리 장치(100)는 시간에 대한 듀티 비의 변화를 판단할 수 있다.
차량(1)은 발전기(12)의 듀티 비의 기울기가 기준 기울기 이상인지를 판단한다(1160).
전력 관리 장치(100)는 발전기(12)의 듀티 비의 기울기를 기준 기울기와 비교할 수 있으며, 그 비교 결과에 따라 발전기(12)의 초기 이상 여부를 판단할 수 있다.
발전기(12)의 듀티 비의 기울기가 기준 기울기 이상이면(1160의 예), 차량(1)은 발전기(12)의 초기 이상을 판단한다(1110).
발전기(12)의 듀티 비의 기울기가 기준 기울기 이상이면 발전기(12)가 비정상적으로 빠르게 노후화되는 것이 판단될 수 있다.
이에, 전력 관리 장치(100)는, 발전기(12)의 초기 이상으로 인하여, 발전기(12)가 비정상적으로 빠르게 노후화되는 것으로 판단할 수 있다. 다시 말해, 전력 관리 장치(100)는 발전기(12)의 초기 이상을 판단할 수 있다.
또한, 전력 관리 장치(100)는 차량(1)이 디스플레이 또는 스피커 등을 통하여 발전기(12)의 초기 이상을 운전자에게 경고할 수 있다.
발전기(12)의 듀티 비의 기울기가 기준 기울기 이상이 아니면(1160의 아니오), 차량(1)은 발전기(12)의 정상 동작을 판단한다(1120).
발전기(12)의 듀티 비의 기울기가 기준 기울기보다 작으면 발전기(12)가 정상적으로 노후화되고 있는 것이 판단될 수 있다. 따라서, 전력 관리 장치(100)는 발전기(12)에 초기 이상이 없는 것을 판단할 수 있다.
비교 듀티 비가 "100"이면(1140의 예), 차량(1)은 발전기(12)의 노후화를 판단한다(1170).
측정된 듀티 비가 "100"이면, 전력 관리 장치(100)는 발전기(12)가 노후화된 것으로 판단할 수 있다. 또한, 발전기(12)의 노후화로 인하여, 발전기(12)는 전기 부하에 전력을 공급함과 동시에 배터리(20)를 충전하기 위한 전력을 생산할 수 없는 것으로 판단할 수 있다.
또한, 전력 관리 장치(100)는 차량(1)이 디스플레이 또는 스피커 등을 통하여 발전기(12)의 노후화를 운전자에게 경고할 수 있다.
이상에서 설명된 바와 같이, 차량(1)은 발전기(12)에 인가되는 입력 전압의 듀티 비와 듀티 비의 시간에 대한 변화에 기초하여 발전기(12)의 초기 이상 및 노후화를 판단할 수 있다.
예를 들어, 듀티 비의 시간에 대한 변화 즉 듀티 비의 기울기가 도 10에 도시된 바와 같이 기준 기울기 이상이면, 차량(1)은 도 11에 도시된 바와 같이 발전기(12)의 초기 이상으로 인한 조기 노후화를 판단할 수 있다. 또한, 차량(1)은 운전자에게 발전기(12)의 비정상적인 노후화를 경고할 수 있으며, 전기 부하들의 전력 소비를 저감시킬 수 있다.
초기 듀티 비가 도 10에 도시된 바와 같이 기준 값보다 크면, 차량(1)은 역시 도 11에 도시된 바와 같이 발전기(12)의 초기 이상으로 인한 조기 노후화를 판단할 수 있다.
듀티 비의 시간에 대한 변화 즉 듀티 비의 기울기가 도 10에 도시된 바와 같이 기준 기울기보다 작으면, 차량(1)은 도 11에 도시된 바와 같이 발전기(12)가 정상적으로 노후화가 진행 중인 것을 판단할 수 있다. 또한, 필요에 따라 차량(1)은 발전기(12)의 정비를 사용자에게 경고할 수 있다.
듀티 비의 시간에 대한 변화 즉 듀티 비의 기울기가 기준 기울기보다 작은 상태에서 듀티 비가 "100"보다 작은 임계값 이상이면, 차량(1)은 도 11에 도시된 바와 같이 발전기(12)가 정상적으로 노후화 진행 중인 것을 판단할 수 있다. 또한, 필요에 따라 차량(1)은 발전기(12)의 정비를 사용자에게 경고할 수 있다.
듀티 비의 시간에 대한 변화 즉 듀티 비의 기울기가 기준 기울기보다 작은 상태에서 듀티 비가 "100"이 되면, 차량(1)은 도 11에 도시된 바와 같이 발전기(12)가 정상적으로 노후화된 것을 판단할 수 있다. 또한, 차량(1)은 운전자에게 발전기(12)의 노후화를 경고할 수 있으며, 전기 부하들의 전력 소비를 저감시킬 수 있다.
또한, 차량(1)은 배터리(20)의 입출력 전류에 의한 영향을 배제하기 위하여 배터리(20)의 입출력 전류가 "0"일 때 발전기(12)의 노후화를 판단할 수 있다. 그러나, 이에 한정되지 아니하며, 차량(1)은 도 12에 도시된 바와 같이 배터리(20)의 입출력 전류가 "0"이 아닌 미리 정해진 전류일 때 발전기(12)의 노후화를 판단할 수 있다.
한편, 개시된 실시예들은 컴퓨터에 의해 실행 가능한 명령어를 저장하는 기록매체의 형태로 구현될 수 있다. 명령어는 프로그램 코드의 형태로 저장될 수 있으며, 프로세서에 의해 실행되었을 때, 프로그램 모듈을 생성하여 개시된 실시예들의 동작을 수행할 수 있다. 기록매체는 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체로 구현될 수 있다.
컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체로는 컴퓨터에 의하여 해독될 수 있는 명령어가 저장된 모든 종류의 기록 매체를 포함한다. 예를 들어, ROM(Read Only Memory), RAM(Random Access Memory), 자기 테이프, 자기 디스크, 플래시 메모리, 광 데이터 저장장치 등이 있을 수 있다.
이상에서와 같이 첨부된 도면을 참조하여 개시된 실시예들을 설명하였다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고도, 개시된 실시예들과 다른 형태로 본 발명이 실시될 수 있음을 이해할 것이다. 개시된 실시예들은 예시적인 것이며, 한정적으로 해석되어서는 안 된다.
1: 차량 10: 엔진 관리 시스템
11: 엔진 12: 발전기
13: 시동 모터 20: 배터리 센서
21: 배터리 100: 전력 관리 장치
110: 제어부 120: 저장부
130: 통신부

Claims (18)

  1. 전기 부하;
    배터리;
    엔진;
    상기 엔진의 회전에 의하여 생성된 전력을 상기 배터리 및 상기 전기 부하에 공급하고, 회전자 코일과 고정자 코일을 포함하는 발전기;
    상기 회전자 코일에 구형파 입력 전압을 인가하는 전압 레귤레이터; 및
    상기 배터리의 출력 전압에 기초하여 상기 구형파 입력 전압의 듀티 비를 제어하는 제어부를 포함하고,
    상기 제어부는 상기 구형파 입력 전압의 듀티 비에 기초하여 상기 발전기의 노후화를 경고하는 차량.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 배터리의 입출력 전류가 "0"이면 상기 구형파 입력 전압의 듀티 비를 검출하는 차량.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 발전기의 온도가 포화되면 상기 구형파 입력 전압의 듀티 비를 검출하는 차량.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 엔진의 회전 속도가 이이들 회전 속도이면 상기 구형파 입력 전압의 듀티 비를 검출하는 차량.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 전기 부하의 동작 상태에 따른 구형파 입력 전압의 듀티 비를 검출하는 차량.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 구형파 입력 전압의 듀티 비가 "100"이면, 상기 발전기의 노후화를 경고하는 차량.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는, 최초로 검출된 구형파 입력 전압의 듀티 비가 기준 값보다 크면, 상기 발전기의 초기 이상을 경고하는 차량.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 구형파 입력 전압의 듀티 비 및 상기 듀티 비의 시간에 대한 변화에 기초하여, 상기 발전기의 노후화를 경고하는 차량.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 듀티 비의 시간에 대한 변화가 기준 변화 이상이면, 상기 발전기의 초기 이상을 경고하는 차량.
  10. 전기 부하; 배터리; 엔진; 상기 엔진의 회전에 의하여 생성된 전력을 상기 배터리 및 상기 전기 부하에 공급하고, 회전자 코일과 고정자 코일을 포함하는 발전기; 및 상기 회전자 코일에 구형파 입력 전압을 인가하는 전압 레귤레이터를 포함하는 차량의 제어 방법에 있어서,
    상기 배터리의 출력 전압에 기초하여 상기 구형파 입력 전압의 듀티 비를 제어하고;
    상기 구형파 입력 전압의 듀티 비에 기초하여 상기 발전기의 노후화를 경고하는 것을 포함하는 차량의 제어 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제어 방법은 상기 배터리의 입출력 전류가 "0"이면 상기 구형파 입력 전압의 듀티 비를 검출하는 것을 더 포함하는 차량의 제어 방법.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 제어 방법은 상기 발전기의 온도가 포화되면 상기 구형파 입력 전압의 듀티 비를 검출하는 것을 더 포함하는 차량의 제어 방법.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 제어 방법은 상기 엔진의 회전 속도가 이이들 회전 속도이면 상기 구형파 입력 전압의 듀티 비를 검출하는 것을 더 포함하는 차량의 제어 방법.
  14. 제10항에 있어서,
    상기 제어 방법은 상기 전기 부하의 동작 상태에 따른 구형파 입력 전압의 듀티 비를 검출하는 것을 더 포함하는 차량의 제어 방법.
  15. 제10항에 있어서,
    상기 발전기의 노후화를 경고하는 것은, 상기 구형파 입력 전압의 듀티 비가 "100"이면, 상기 발전기의 노후화를 경고하는 것을 포함하는 차량의 제어 방법.
  16. 제10항에 있어서,
    상기 발전기의 노후화를 경고하는 것은, 최초로 검출된 구형파 입력 전압의 듀티 비가 기준 값보다 크면, 상기 발전기의 초기 이상을 경고하는 것을 포함하는 차량의 제어 방법.
  17. 제10항에 있어서,
    상기 발전기의 노후화를 경고하는 것은, 상기 구형파 입력 전압의 듀티 비 및 상기 듀티 비의 시간에 대한 변화에 기초하여, 상기 발전기의 노후화를 경고하는 것을 포함하는 차량의 제어 방법.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 발전기의 노후화를 경고하는 것은, 상기 듀티 비의 시간에 대한 변화가 기준 변화 이상이면, 상기 발전기의 초기 이상을 경고하는 것을 포함하는 차량의 제어 방법.
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