KR20230046048A - Vehicle, controlling method of vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
개시된 발명은 차량 및 차량의 제어 방법과 이를 이용한 견인시 충전속도를 제어하여 효율적으로 회생 충전을 수행하기 위한 시스템에 관한 것이다.The disclosed invention relates to a vehicle, a method for controlling the vehicle, and a system for efficiently performing regenerative charging by controlling a charging speed when towing using the same.
전기자동차는 배터리에 저장된 전기에너지를 이용하여 모터를 구동하고, 모터의 구동력을 자동차의 전체 또는 일부 동력원으로 사용하는 자동차를 의미한다.An electric vehicle refers to a vehicle that drives a motor using electric energy stored in a battery and uses the driving force of the motor as a power source for all or part of the vehicle.
최근 자동차 배기가스에 의한 환경 오염을 줄이고, 제한된 석유자원에 대응할 수 있도록 자동차의 동력원으로서 내연기관 엔진이 전기모터로 빠르게 대체되고 있으며, 그와 동시에 자동차차의 연비 개선을 위한 연구가 계속되고 있다. Recently, internal combustion engine engines are rapidly being replaced by electric motors as a power source of automobiles to reduce environmental pollution caused by automobile exhaust and respond to limited petroleum resources, and at the same time, research to improve fuel efficiency of automobiles continues.
이에 따라 회생 제동을 통해 에너지를 회수하는 기술이 발전하고 있으며, 전기자동차의 탄성 주행을 통한 회생제동 뿐 아니라, 견인 중의 회생제동을 통한 전기배터리 충전에 대한 연구도 진행되고 있다.Accordingly, a technology for recovering energy through regenerative braking is being developed, and research on electric battery charging through regenerative braking during traction as well as regenerative braking through elastic driving of an electric vehicle is being conducted.
개시된 발명의 일 측면은 견인시 경로 정보에 기초하여 회생 제동을 통한 충전 속도를 달리하는 차량 및 차량의 제어 방법을 제공하고자 한다. An aspect of the disclosed invention is to provide a vehicle and a method for controlling the vehicle that vary charging speed through regenerative braking based on path information during towing.
일 실시예에 따른 차량은 구동휠; 제1방향으로 토크를 인가하여 상기 구동휠을 구동시키는 구동모터; 상기 구동모터와 전기적으로 연결되고 상기 구동모터에 제2방향으로 토크가 인가되면 회생으로 충전되는 배터리; 견인차량으로부터 수신한 경로 정보에 기초하여 상기 배터리의 충전가능량을 결정하고, 상기 배터리의 필요충전량과 상기 결정된 충전가능량에 기초하여 상기 배터리의 충전속도를 결정하는 제어부;를 포함한다.A vehicle according to one embodiment includes a driving wheel; a drive motor for driving the drive wheel by applying torque in a first direction; a battery electrically connected to the drive motor and regenerated when torque is applied to the drive motor in a second direction; and a control unit for determining a chargeable amount of the battery based on route information received from a towing vehicle and determining a charging rate of the battery based on a required chargeable amount of the battery and the determined chargeable amount.
상기 제어부는, 상기 필요충전량이 상기 충전가능량보다 많거나 같은 것에 기초하여 상기 제2방향으로 인가되는 토크에 의한 충전속도를 최대로 유지하는 충전 우선 토크 제어를 수행할 수 있다.The control unit may perform charging priority torque control to maintain a maximum charging speed by torque applied in the second direction based on the required charging amount greater than or equal to the chargeable amount.
상기 제어부는, 상기 필요충전량이 상기 충전가능량보다 적은 것에 기초하여 상기 견인 차량에 가해지는 부하가 증가하면 상기 제2방향으로 인가되는 토크에 의한 충전속도를 감소시키는 효율 우선 토크 제어를 수행할 수 있다.The control unit may perform efficiency-first torque control for reducing a charging speed by torque applied in the second direction when the load applied to the towing vehicle increases based on the required charging amount being less than the chargingable amount. .
일 실시예에 따른 차량은, 사용자의 명령을 입력받는 입력부를 더 포함하고, 상기 사용자가 상기 입력부를 통해 상기 충전 속도를 결정할 수 있다.The vehicle according to an embodiment may further include an input unit that receives a user's command, and the user may determine the charging speed through the input unit.
상기 제어부는, 상기 경로 정보에 기초하여 상기 차량이 2륜으로 주행할 경우의 2륜 충전가능량을 결정하고, 상기 결정된 충전가능량에 기초하여 상기 충전 속도를 결정할 수 있다.The control unit may determine an available two-wheel charging amount when the vehicle travels on two wheels based on the route information, and determine the charging speed based on the determined charging possible amount.
상기 제어부는, 필요충전량이 상기 2륜 충전가능량보다 많거나 같은 것에 기초하여 4륜으로 회생 충전을 수행 할 수 있다.The control unit may perform regenerative charging to the four wheels based on a required charging amount greater than or equal to the charging available amount of the two wheels.
상기 제어부는, 상기 4륜으로 회생 충전을 수행하는 경우, 상기 차량의 전륜 및 후륜 분배비를 연산하고, 연산된 분배비로 회생 토크를 배분할 수 있다.When regenerative charging is performed on the four wheels, the control unit may calculate a distribution ratio between front and rear wheels of the vehicle, and distribute regenerative torque based on the calculated distribution ratio.
상기 제어부는, 상기 배터리 관리 시스템이 검출한 상기 배터리의 온도가 미리 설정된 기준 온도보다 높은 것에 기초하여 냉각 제어를 수행할 수 있다.The control unit may perform cooling control based on a fact that the temperature of the battery detected by the battery management system is higher than a preset reference temperature.
일 실시예에 따른 차량의 제어 방법은, 구동휠, 제1방향으로 토크를 인가하여 상기 구동휠을 구동시키는 구동모터, 상기 구동모터와 전기적으로 연결되고 상기 구동모터에 제2방향으로 토크가 인가되면 회생으로 충전되는 배터리를 포함하는 차량에 있어서, 견인 차량으로부터 경로 정보를 수신하는 단계; 상기 경로 정보에 기초하여 충전가능량을 결정하는 단계; 및 상기 배터리의 필요충전량과 결정된 상기 충전가능량에 기초하여 상기 배터리의 충전속도를 결정하는 단계; 를 포함할 수 있다. A vehicle control method according to an embodiment includes a drive wheel, a drive motor for applying torque in a first direction to drive the drive wheel, and electrically connected to the drive motor and applying torque to the drive motor in a second direction. In a vehicle including a battery that is regeneratively charged when the vehicle is damaged, receiving route information from a towing vehicle; determining a chargeable amount based on the path information; and determining a charging rate of the battery based on the required charge amount of the battery and the determined chargeable amount of the battery. can include
상기 충전속도를 결정하는 것은, 상기 필요충전량이 상기 충전가능량보다 많거나 같은 것에 기초하여 상기 제2방향으로 인가되는 토크에 의한 충전속도를 최대로 유지하는 충전 우선 토크 제어를 수행할 수 있다.Determining the charging speed may perform charging priority torque control for maximally maintaining the charging speed by the torque applied in the second direction based on whether the required charging amount is greater than or equal to the chargeable amount.
상기 충전속도를 결정하는 것은, 상기 필요충전량이 상기 충전가능량보다 적은 것에 기초하여 상기 견인 차량에 가해지는 부하가 증가하면 상기 제2방향으로 인가되는 토크에 의한 충전속도를 감소시키는 효율 우선 토크 제어를 수행할 수 있다.Determining the charging speed is an efficiency priority torque control that reduces the charging speed by the torque applied in the second direction when the load applied to the towing vehicle increases based on the required charging amount being less than the chargingable amount. can be done
일 실시예에 따른 차량의 제어 방법은, 사용자의 명령을 입력받는 단계;를 더 포함하고, 상기 사용자가 상기 충전 속도를 선택할 수 있다.The vehicle control method according to an embodiment may further include receiving a user's command, and the user may select the charging speed.
상기 충전 속도를 결정하는 것은, 상기 경로 정보에 기초하여 상기 차량이 2륜으로 주행할 경우의 2륜 충전가능량을 결정하고, 상기 결정된 2륜 충전가능량에 기초하여 충전 속도를 결정할 수 있다.Determining the charging speed may include determining a possible charging amount of two wheels when the vehicle travels on two wheels based on the route information, and determining a charging speed based on the determined charging possible amount of the two wheels.
상기 4륜으로 회생 충전을 수행하는 것은, 상기 차량의 전륜 및 후륜 분배비를 연산하고, 연산된 분배비로 회생 토크를 배분하는 단계;를 더 포함할 수 있다.The performing of the regenerative charging to the four wheels may further include calculating a distribution ratio between the front and rear wheels of the vehicle and distributing the regenerative torque with the calculated distribution ratio.
일 실시예에 따른 차량의 제어 방법은, 상기 배터리의 온도가 미리 설정된 기준 온도보다 높은 것에 기초하여 냉각 제어를 수행하는 단계;를 더 포함할 수 있다.The vehicle control method according to an embodiment may further include performing cooling control based on a temperature of the battery being higher than a preset reference temperature.
일 측면에 따른 차량 및 차량의 제어 방법에 의하면, 견인 중 회생 충전시 경로정보를 반영할 수 있다. 그에 따라 견인 차량에 가해지는 부하 및 손실량을 고려할 수 있고, 보다 효율적인 견인 충전이 가능하다.According to the vehicle and the vehicle control method according to one aspect, route information may be reflected during regenerative charging during towing. Accordingly, the load and loss amount applied to the towing vehicle can be considered, and more efficient towing charging is possible.
도1은 일 실시예에 의한 차량의 회생 및 회생 제동을 설명하기 위한 도면이다.
도2는 일 실시예에 의한 차량의 제어블록도를 나타낸 도면이다.
도3은 일 실시예에 의한 견인 차량이 언덕을 오르는 경우 받는 부하를 설명하기 위한 도면이다.
도4는 일 실시예에 의한 차량의 입력부를 나타낸 도면이다.
도5는 다른 실시예에 의한 차량의 입력부를 나타낸 도면이다.
도6은 일 실시예에 의한 차량의 디스커넥터를 설명하기 위한 도면이다.
도7은 일 실시예에 의한 차량의 메인 흐름도를 나타내는 도면이다.
도8은 일 실시예에 의한 차량의 2륜 또는 전륜 충전을 설명하기 위한 도면이다.
도9는 일 실시예에 의한 차량의 냉각 제어 흐름도를 나타내는 도면이다.1 is a diagram for explaining regenerative and regenerative braking of a vehicle according to an embodiment.
2 is a diagram showing a control block diagram of a vehicle according to an embodiment.
3 is a view for explaining a load received when a towing vehicle climbs a hill according to an embodiment.
4 is a diagram illustrating an input unit of a vehicle according to an exemplary embodiment.
5 is a diagram illustrating an input unit of a vehicle according to another embodiment.
6 is a diagram for explaining a disconnector of a vehicle according to an embodiment.
Fig. 7 is a diagram showing a main flow chart of a vehicle according to an embodiment.
8 is a diagram for explaining charging of two wheels or front wheels of a vehicle according to an embodiment.
9 is a diagram showing a flow chart of vehicle cooling control according to an embodiment.
본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 개시된 발명의 바람직한 일 예이며, 본 출원의 출원시점에 있어서 본 명세서의 실시예와 도면을 대체할 수 있는 다양한 변형 예들이 있을 수 있다.The configurations shown in the embodiments and drawings described in this specification are preferred examples of the disclosed invention, and there may be various modifications that can replace the embodiments and drawings in this specification at the time of filing of the present application.
또한, 본 명세서의 각 도면에서 제시된 동일한 참조번호 또는 부호는 실질적으로 동일한 기능을 수행하는 부품 또는 구성요소를 나타낸다.In addition, the same reference numerals or numerals presented in each drawing in this specification indicate parts or components that perform substantially the same function.
또한, 본 명세서에서 사용한 용어는 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 개시된 발명을 제한 및/또는 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다", "구비하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는다.In addition, terms used in this specification are used to describe embodiments, and are not intended to limit and/or limit the disclosed invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In this specification, terms such as "include", "include" or "have" are intended to designate that there is a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification, but one or the existence or addition of more other features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof is not excluded in advance.
또한, 본 명세서에서 사용한 "제1", "제2" 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않으며, 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1구성 요소는 제2구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1구성 요소로 명명될 수 있다. "및/또는" 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.In addition, terms including ordinal numbers such as “first” and “second” used herein may be used to describe various components, but the components are not limited by the terms, and the terms It is used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, a first element may be termed a second element, and similarly, a second element may be termed a first element, without departing from the scope of the present invention. The term "and/or" includes any combination of a plurality of related listed items or any of a plurality of related listed items.
또한, "~부", "~기", "~블록", "~부재", "~모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미할 수 있다. 예를 들어, 상기 용어들은 FPGA(field-programmable gate array)/ASIC(application specific integrated circuit) 등 적어도 하나의 하드웨어, 메모리에 저장된 적어도 하나의 소프트웨어 또는 프로세서에 의하여 처리되는 적어도 하나의 프로세스를 의미할 수 있다.In addition, terms such as "~ unit", "~ group", "~ block", "~ member", and "~ module" may mean a unit that processes at least one function or operation. For example, the terms may mean at least one hardware such as a field-programmable gate array (FPGA)/application specific integrated circuit (ASIC), at least one software stored in a memory, or at least one process processed by a processor. there is.
각 단계들에 붙여지는 부호는 각 단계들을 식별하기 위해 사용되는 것으로 이들 부호는 각 단계들 상호 간의 순서를 나타내는 것이 아니며, 각 단계들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않는 이상 명기된 순서와 다르게 실시될 수 있다.The codes attached to each step are used to identify each step, and these codes do not indicate the order of each step, and each step is performed in a different order from the specified order unless a specific order is clearly stated in the context. It can be.
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, 개시된 실시예들의 동작을 수행할 수 있다. 기록매체는 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체로 구현될 수 있다.Meanwhile, the disclosed embodiments may be implemented in the form of a recording medium storing instructions executable by a computer. Instructions may be stored in the form of program codes, and when executed by a processor, may perform operations of the disclosed embodiments. The recording medium may be implemented as a computer-readable recording medium.
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, 플래쉬 메모리(150), 광 데이터 저장장치 등이 있을 수 있다.Computer-readable recording media include all types of recording media in which instructions that can be decoded by a computer are stored. For example, there may be a read only memory (ROM), random access memory (RAM), a magnetic tape, a magnetic disk, a
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 일 측면에 따른 차량(100) 및 차량(100)의 제어 방법에 관한 실시예를 상세하게 설명하도록 한다.Hereinafter, an embodiment of the
본 발명은 회생 충전 제어 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전기모터로 운행되는 차량(100)이 견인되는 환경에서 목적지까지의 경로 정보를 이용하여 회생 충전이 효율적으로 수행되도록 하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for controlling regenerative charging, and more particularly, to a method for efficiently performing regenerative charging using route information to a destination in an environment where a
최근 자동차 업계는 자동차 배기가스에 의한 환경 오염을 줄이고, 제한된 석유자원에 대응할 수 있도록, 자동차의 동력원으로서 전통적인 내연기관 엔진 외의 대체동력원을 사용하고자 하는 시도를 하고 있다. 그 대표적인 예로 전기자동차를 들 수 있다. Recently, the automobile industry is attempting to use an alternative power source other than a traditional internal combustion engine as a power source of a vehicle in order to reduce environmental pollution caused by vehicle exhaust gas and cope with limited petroleum resources. An example of this is an electric vehicle.
전기자동차는 배터리(101)에 저장된 전기에너지를 이용하여 모터를 구동하고, 모터의 구동력을 자동차의 전체 또는 일부 동력원으로 사용하는 자동차이다. An electric vehicle is a vehicle that drives a motor using electric energy stored in a
이러한 전기자동차의 연비 개선 방법에는 회생 제동을 통하여 에너지를 회수하는 방법이 있다. 회생 제동 시스템은 효율 개선의 대표적인 방법으로 거의 모든 하이브리드 및 전기차량의 에너지 개선을 위하여 사용 하고 있는 방법이다. 이에 따라, 본 발명에 적용되는 회생 충전 기술을 도1을 참조하여 설명한다.A method of improving fuel efficiency of an electric vehicle includes a method of recovering energy through regenerative braking. The regenerative braking system is a representative method of improving efficiency and is used to improve the energy of almost all hybrid and electric vehicles. Accordingly, the regenerative charging technology applied to the present invention will be described with reference to FIG. 1 .
도1은 일 실시예에 의한 장치의 제어 블록도를 나타낸 도면이다.1 is a diagram showing a control block diagram of a device according to an embodiment.
도1을 참조하면, 차량(100)은 회생 충전을 위해 구동휠(104), 구동모터(103), 인버터(102), 배터리(101)로 구성될 수 있다.Referring to FIG. 1 , a
회생 충전은 회생 제동으로 표현할 수도 있다. 회생 충전이란 차량(100)이 브레이크를 밟으며 감속할 때, 내리막 길을 주행할 때, 견인차량(200)에 의해 견인될 때 모터의 저항을 이용해 운동에너지를 전기에너지로 변환해 저장하는 충전방식일 수 있다.Regenerative charging may also be expressed as regenerative braking. Regenerative charging is a charging method that converts kinetic energy into electrical energy using the resistance of the motor and stores it when the
구동휠(104)은 구동모터(103)에 의해 토크가 인가되면 지면을 지지하여 차량(100)이 전진방향 또는 후진방향으로 진행하도록 회전할 수 있다. When torque is applied by the driving
구동휠(104)에 인가되는 토크는 제1방향(106) 및 제2방향(107)이 될 수 있고, 제1방향(106) 및 제2방향(107)은 전진 및 후진방향에 대응되는 것이 아니라, 토크의 방향에 대응되는 개념이다. The torque applied to the
즉, 차량(100)이 전진방향으로 주행하는 경우, 구동휠(104)에 제1방향(106)으로 토크가 인가되면 차량(100)은 전진방향으로 계속 주행할 수 있고 구동휠(104)에 제2방향(107)으로 토크가 인가되면 차량(100)은 전진방향으로 주행하면서 주행속도가 줄어들 수 있다.That is, when the
마찬가지로 , 차량(100)이 후진방향으로 주행하는 경우, 구동휠(104)에 제1방향(106)으로 토크가 인가되면 차량(100)은 후진방향으로 주행하면서 주행속도가 줄어들 수 있고 구동휠(104)에 제2방향(107)으로 토크가 인가되면 차량(100)은 후진방향으로 계속 주행할 수 있다.Similarly, when the
구동모터(103)는 전기를 연료로 하는 차량(100)의 엔진에 해당하는 구성으로, 모터-제너레이터(Motor-Generator)일 수 있다. The driving
구동모터(103)는 평소에는 전기에너지를 공급받아 구동휠(104)로 동력을 전달하는 동력원이 되지만, 외부에서 역으로 운동에너지를 가하면 발전기의 역할을 할 수 있다.The
인버터(102)는 상용 전원으로부터 공급된 전력을 입력받아 자체 내에서 전압과 주파수를 가변하고 전동기에 공급해 사용자가 전동기 속도를 효율적으로 이용할 수 있도록 제어하는 장치일 수 있다.The
배터리(101)는 차량(100)의 주행거리를 충분히 확보하기 위해 고에너지밀도로 구성될 수 있으며, 배터리(101)의 충전 및 방전 효율성을 위해 배터리관리시스템(110)이 적용될 수 있다.The
배터리(101)가 충전되는 방식에는 상용전원으로부터 전원을 공급받는 것과 차량(100)의 운동에너지를 전기에너지로 회생시키는 회생 충전 방식이 있을 수 있다.Methods for charging the
전기자동차의 모터는 회전자와 고정자로 구성되어 있으며, 회전자는 영구자석, 고정자는 코일로 구성될 수 있다.A motor of an electric vehicle is composed of a rotor and a stator, and the rotor may be composed of a permanent magnet and the stator may be composed of a coil.
구동휠(104)이 차량(100) 관성에 의해 회전을 하면 구동모터(103)의 영구자석이 회전을 하게 되고, 구동모터(103)의 자석이 회전하면서 자석의 N극 및 S극이 코일과 멀어졌다 가까워졌다를 반복할 수 있다.When the
이에 따라 코일에서는 전류가 발생하고 인버터(102)가 전류를 배터리(101) 방향으로 흘려보냄으로써 배터리(101)를 충전시킬 수 있다.Accordingly, current is generated in the coil, and the
일 실시예에 의한 차량(100)에 적용되는 회생 충전 방식은 아래의 수학식이 적용될 수 있다.The following Equation may be applied to the regenerative charging method applied to the
[수학식 1][Equation 1]
E = -N*(dΦ/dt)E = -N*(dΦ/dt)
수학식1에서 E는 기전력, N은 코일의 감은 회수, Φ는 자속을 의미한다In Equation 1, E is the electromotive force, N is the number of turns of the coil, and Φ is the magnetic flux.
수학식1에서 확인할 수 있듯이 코일에 흐르는 전류는 자속의 변화를 방해하는 방향으로 흐르므로 구동휠(104)의 회전 방향이 제1방향(106)인 경우, 구동휠(104)에 인가되는 토크의 방향이 제2방향(107)인 경우에 회생 충전이 수행될 수 있다. As can be seen from Equation 1, since the current flowing in the coil flows in a direction that opposes the change in magnetic flux, when the rotation direction of the
일 실시예에 의한 차량(100)은 견인차량(200)에 의해 견인되어 구동휠(104)이 제1방향(106)으로 회전될 수 있다. 구동모터(103)는 차량(100)의 배터리(101)로부터 전원이 공급되지 않은 상태이므로 역방향인 제2방향(107)으로 역토크가 인가될 수 있고, 이에 따라 회생충전이 진행될 수 있다. The
도2는 일 실시예에 의한 차량(100)의 제어블록도를 나타낸 도면이다.2 is a diagram showing a control block diagram of the
도2를 참조하면, 일 실시예에 의한 차량(100)은 통신부(120), 입력부(141), 메모리(150), 배터리관리시스템(110), 제어부(130)를 포함한다.Referring to FIG. 2 , a
통신부(120)는 무선 통신을 통하여 견인차량(200)과 통신할 수 있으며, 무선 통신부(121)와 유선 통신부(122)로 구성될 수 있다.The
통신 방식의 예를 들면, 통신부(120)는 시간 분할 다중 접속(Time Division Multiple Access: TDMA)과 부호 분할 다중 접속(Code Division Multiple Access: CDMA) 등의 제2 세대(2G) 통신 방식, 광대역 부호 분할 다중 접속(Wide Code Division Multiple Access: WCDMA)과 CDMA2000(Code Division Multiple Access 2000)과 와이브로(Wireless Broadband: Wibro)와 와이맥스(World Interoperability for Microwave Access: WiMAX) 등의 3세대(3G) 통신 방식, 엘티이(Long Term Evolution: LTE)와 와이브로 에볼류션(Wireless Broadband Evolution) 등 4세대(4G) 통신 방식을 채용할 수 있다. 통신부(120)는 5세대(5G) 통신 방식을 채용할 수도 있다.For example, the
통신부(120)는 외부 장치와 통신을 가능하게 하는 하나 이상의 구성 요소를 포함할 수 있으며, 예를 들어 근거리 통신 모듈, 유선 통신부(122) 및 무선 통신부(121) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.The
근거리 통신 모듈은 블루투스 모듈, 적외선 통신 모듈, RFID(Radio Frequency Identification) 통신 모듈, WLAN(Wireless Local Access Network) 통신 모듈, NFC 통신 모듈, 지그비(Zigbee) 통신 모듈 등 근거리에서 무선 통신망을 이용하여 신호를 송수신하는 다양한 근거리 통신 모듈을 포함할 수 있다.The short-range communication module uses a wireless communication network such as a Bluetooth module, an infrared communication module, a Radio Frequency Identification (RFID) communication module, a Wireless Local Access Network (WLAN) communication module, an NFC communication module, and a Zigbee communication module to transmit signals at a short distance. It may include various short-range communication modules that transmit and receive.
유선 통신부(122)는 캔(Controller Area Network; CAN) 통신 모듈, 지역 통신(Local Area Network; LAN) 모듈, 광역 통신(Wide Area Network; WAN) 모듈 또는 부가가치 통신(Value Added Network; VAN) 모듈 등 다양한 유선 통신부(122)(132)뿐만 아니라, USB(Universal Serial Bus), HDMI(High Definition Multimedia Interface), DVI(Digital Visual Interface), RS-232(recommended standard232), 전력선 통신, 또는 POTS(plain old telephone service) 등 다양한 케이블 통신 모듈을 포함할 수 있다.The
무선 통신부(121)는 라디오 데이터 시스템 교통 메시지 채널(Radio Data System-Traffic Message Channel, RDS-TMC), DMB(Digital Multimedia Broadcasting), 와이파이(Wifi) 모듈, 와이브로(Wireless broadband) 모듈 외에도, GSM(global System for Mobile Communication), CDMA(Code Division Multiple Access), WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access), UMTS(universal mobile telecommunications system), TDMA(Time Division Multiple Access), LTE(Long Term Evolution) 등 다양한 무선 통신 방식을 지원하는 무선 통신부(121)를 포함할 수 있다.The wireless communication unit 121 includes a Radio Data System-Traffic Message Channel (RDS-TMC), Digital Multimedia Broadcasting (DMB), a Wi-Fi module, and a Wireless Broadband (GSM) module, as well as a global System for Mobile Communication), CDMA (Code Division Multiple Access), WCDMA (Wideband Code Division Multiple Access), UMTS (universal mobile telecommunications system), TDMA (Time Division Multiple Access), LTE (Long Term Evolution), etc. It may include a wireless communication unit 121 that supports.
무선 통신부(121)는 견인차량(200)으로부터 경로 정보를 수신하는 안테나 및 수신기(Receiver)를 포함하는 무선 통신 인터페이스를 포함할 수 있다. 또한, 무선 통신부(121)는 무선 통신 인터페이스를 통하여 수신한 아날로그 형태의 무선 신호를 디지털 제어 신호로 복조하기 위한 교통정보 신호 변환 모듈을 더 포함할 수 있다.The wireless communication unit 121 may include a wireless communication interface including an antenna and a receiver for receiving route information from the towing
통신부(120)는 도로가 고속도로인지 국도인지에 대한 정보, 도로의 기울기 정보, 목적지까지의 이동거리, 도로의 제한속도에 따른 예상 주행속도 등의 정보를 견인차량(200)의 네비게이션으로부터 수신할 수 있다.The
통신부(120)는 외부 서버로부터 도로가 고속도로인지 국도인지에 대한 정보, 도로의 기울기 정보, 목적지까지의 이동거리, 도로의 제한속도에 따른 예상 주행속도 등의 경로정보를 수신할 수도 있고, 주변의 자율 주행 차량(100)의 각종 센서들로부터 경로정보를 수신할 수도 있다.The
견인 차량(100)은 주변 환경을 감지하기 위한 센서로 카메라(camera), 레이더(rader), 라이다(lidar) 센서를 포함할 수 있고, 자차 정보를 인지하기 위한 센서로 휠속(Wheel speed) 센서, 요레이트(Yaw rate) 센서, GPS(global positioning system) 센서를 포함할 수 있다.The towing
견인 차량(100)은 경로 정보를 확인하기 위한 센서를 포함할 수 있고, 차량(100) 주변의 주행 환경 정보를 감지하는 것이 가능한 센서라면 모두 포함할 수 있다.The towing
입력부(141)는 사용자로부터 제어 입력을 받아 사용자가 원하는 속도로 충전이 수행되도록 할 수 있다.The
입력부(141)는 차량(100)의 AVN(Audio Video Navigation) 시스템을 포함할 수 있고, 사용자는 차량(100)의 AVN시스템을 통해 음성인식으로 배터리(101)의 충전 속도를 정할 수 있으며, 터치 입력을 통해 배터리(101)의 충전 속도를 정할 수도 있다.The
입력부(141)는 사용자의 제어 입력을 수신할 수 있으면 어떤 구성이든 제한되지 않는다.The
메모리(150)는 최종적으로 연산되는 회생토크에 따른 충전 속도를 저장하고, 제어부(130)는 메모리(150)에 저장된 충전 속도를 충전 가능량에 피드백하기 위해 사용할 수 있다.The
메모리(150)는 S-램(Static Random Access Memory, S-RAM), D-램(Dynamic Random Access Memory, D-RAM) 등의 휘발성 메모리(150)와, 롬(Read Only Memory: ROM), 이피롬(Erasable Programmable Read Only Memory: EPROM) 등의 비휘발성 메모리(150)를 포함할 수 있다. 메모리(150)는 하나의 메모리(150) 소자를 포함하거나 또는 복수의 메모리(150) 소자들을 포함할 수 있다.The
배터리관리시스템(110)(Battery Management System)은 차량(100)의 배터리(101)에 대한 정보를 관리하기 위해 사용될 수 있으며, 배터리(101)에 대한 정보는 현재 충전량(State of Charge), 필요 충전량, 배터리(101)의 온도 등이 될 수 있다.The battery management system 110 (Battery Management System) can be used to manage information about the
배터리관리시스템(110)은 배터리(101)의 전압, 전류, 온도 등을 실시간으로 모니터링 하며, 제어부(130)에 배터리(101)에 관한 정보를 제공하고, 제어부(130)는 배터리관리시스템(110)으로 부터 제공 받은 정보에 기초하여 충전 속도를 결정하거나 냉각 제어 등을 수행할 수 있다.The
특히 배터리(101)를 충전할 때 생기는 발열로 배터리(101) 온도가 증가하며, 이로 인한 내부 저항의 증가는 배터리(101)의 수명을 감소시킬 수 있다. 배터리관리시스템(110)은 배터리(101)의 냉각 장치(냉각 블로워, 냉각 유로 등)를 제어하여 배터리(101) 열을 관리하고, 배터리(101)의 최적의 수명을 유지할 수 있다.In particular, the temperature of the
배터리관리시스템(110)은 후술하는 바와 같이 견인 충전시에 과온이 감지되면 냉각제어를 수행하기 위해 사용될 수 있다.As will be described later, the
제어부(130)는 통신부(120)에 의해 견인차량(200)으로부터 수신된 경로정보에 기초하여 충전 가능량을 연산할 수 있다.The
종래 기술은 충전 가능량을 연산할 때, 단순히 현재 충전량(SOC)에만 기초하여 충전 가능량을 연산하였으나, 일 실시예에 따른 차량(100)은 도로가 고속도로인지 국도인지에 대한 정보, 도로의 기울기 정보, 목적지까지의 이동거리, 도로의 제한속도에 따른 예상 주행속도 등의 정보를 고려할 수 있다.In the prior art, when calculating the available charge amount, the chargeable amount was simply calculated based on the current charge amount (SOC), but the
즉 제어부(130)는 충전가능량을 국도보다 고속도로를 크게 설정하고, 구배보다 평지를 크게 설정하며, 이동거리가 짧은 경우보다 긴 경우를 크게 설정할 수 있다.That is, the
제어부(130)는 견인차량(200)으로부터 수신된 경로정보가 종래 기술에 의한 경로정보로서 목적지까지의 거리정보만 포함하더라도 기타 정보를 추출할 수 있다.The
제어부(130)는 견인차량(200)의 센서나 외부 서버를 통해 수집된 도로 정보에 기초하여 경로정보를 생성할 수 있다. 제어부(130)는 수집된 도로 정보를 바탕으로 정밀도로지도에 객체를 맵핑할 수 있다. The
정밀도로지도는 도로의 상황을 판단하기 위해 도로의 교통, 규제 및 시설 정보 등 주행 환경정보를 고정밀 3차원으로 제공하는 전자 지도를 의미할 수 있다. The precision road map may refer to an electronic map that provides driving environment information such as road traffic, regulation, and facility information in high-precision 3D to determine road conditions.
정밀도로지도는 분야에 따라 고해상도 정밀지도, 고정밀 전자 지도, ADAS(Advanced Driver Assistance Systems)맵, HD(High Definition)맵 등으로 분류될 수 있다. High-precision maps may be classified into high-resolution precision maps, high-precision electronic maps, ADAS (Advanced Driver Assistance Systems) maps, HD (High Definition) maps, and the like, depending on the field.
제어부(130)는 정밀도로지도에 주변 장애물을 비롯한 주변 지형, 차선, 주행 궤적을 포함하는 객체를 맵핑할 수 있고, 맵핑의 결과에 기초하여 목적지 까지의 거리, 주변 차량(100)의 위치, 속도, 예상 경로 등을 추정할 수 있다.The
제어부(130)가 경로정보를 생성하는 것은 정밀도로지도에 의한 것으로 한정되지 않으며, 배터리(101)의 충전 속도를 제어하기 위해 활용할 수 있는 것이면 어떤 것이든 가능하다.The generation of route information by the
제어부(130)는 국도가 고속도로보다 견인차량(200)에 걸리는 부하가 크다는 것을 전제할 수 있고, 그에 따라 제어를 다르게 할 수 있다.The
즉, 제어부(130)는 경로정보 중 국도와 고속도로의 비중을 판단할 수 있고, 배터리(101)의 필요충전량이 경로정보에 기초한 배터리(101)의 충전가능량이 보다 적으면 견인차량(200)에 걸리는 부하를 고려하여 회생 토크를 감소시켜 충전 속도를 감소시킬 수 있다.That is, the
견인차량(200)에 걸리는 부하를 고려하여 회생 토크를 감소시켜 충전 속도를 제어하는 방식을 효율 우선 토크 제어라고 할 수 있다.A method of controlling the charging speed by reducing the regenerative torque in consideration of the load applied to the towing
결과적으로, 제어부(130)가 회생 토크를 감소시켜 충전 속도를 감소시킬 수 있는 조건은 배터리(101)의 필요충전량이 경로정보에 기초한 배터리(101)의 충전가능량 보다 적고, 경로상 국도를 주행하는 경우에 해당한다.As a result, the conditions under which the
마찬가지로 제어부(130)는 경로정보 중 국도와 고속도로의 비중을 판단하여 배터리(101)의 필요충전량이 경로정보에 기초한 배터리(101)의 충전가능량보다 많거나 같으면 견인차량(200)에 걸리는 부하를 고려하지 않고 제2방향(107)으로 인가되는 토크에 의한 충전 속도를 최대로 유지할 수 있다.Similarly, the
견인차량(200)에 걸리는 부하를 고려하지 않고 충전 속도를 최대로 유지하는 방식을 충전 우선 토크 제어라고 할 수 있다.A method of maximizing the charging speed without considering the load applied to the towing
제어부(130)는 제2방향(107)으로 인가되는 토크에 의한 충전 속도를 최대로 유지하여 필요충전량에 도달하기 위해 충전효율을 최대화 할 수 있다.The
제어부(130)는 구배가 평지보다 견인차량(200)에 걸리는 부하가 크다는 것을 전제할 수 있고, 그에 따라 제어를 다르게 할 수 있으며, 구배에서 견인차량(200)에 걸리는 부하에 관한 설명은 도3을 참조하여 후술한다.The
즉, 제어부(130)는 경로정보 중 구배와 평지의 비중을 판단할 수 있고, 배터리(101)의 필요충전량이 경로정보에 기초한 배터리(101)의 충전가능량이 보다 적으면 견인차량(200)에 걸리는 부하를 고려하여 회생 토크를 감소시켜 충전 속도를 감소시킬 수 있다.That is, the
결과적으로, 제어부(130)가 회생 토크를 감소시켜 충전 속도를 감소시킬 수 있는 조건은 배터리(101)의 필요충전량이 경로정보에 기초한 배터리(101)의 충전가능량 보다 적고, 경로상 구배를 주행하는 경우에 해당한다.As a result, the conditions under which the
마찬가지로 제어부(130)는 경로정보 중 구배와 평지의 비중을 판단하여 배터리(101)의 필요충전량이 경로정보에 기초한 배터리(101)의 충전가능량보다 많거나 같으면 견인차량(200)에 걸리는 부하를 고려하지 않고 제2방향(107)으로 인가되는 토크에 의한 충전 속도를 최대로 유지할 수 있다.Similarly, the
제어부(130)는 제2방향(107)으로 인가되는 토크에 의한 충전 속도를 최대로 유지하여 필요충전량에 도달하기 위해 충전효율을 최대화 할 수 있다.The
제어부(130)는 위와 같이 경로 정보에 기초하여 충전가능량을 설정할 수 있고, 충전가능량과 필요충전량을 비교하여 충전속도를 달리할 수 있으며, 충전속도를 달리하기 위한 회생토크 출력을 제어할 수 있다.As described above, the
이하에서는 제어부(130)가 충전속도를 달리 하는 구체적인 방법에 대해서 설명한다.Hereinafter, a specific method for the
[수학식 1][Equation 1]
E = -N*(dΦ/dt)E = -N*(dΦ/dt)
검토한 바와 같이 수학식1을 참조하면, 코일에 흐르는 전류는 자속의 변화를 방해하는 방향으로 흐르므로 구동휠(104)의 회전 방향이 제1방향(106)인 경우, 구동휠(104)에 인가되는 토크의 방향이 제2방향(107)인 경우에 회생 충전이 수행될 수 있다.As reviewed, referring to Equation 1, since the current flowing through the coil flows in a direction that opposes the change in magnetic flux, when the rotation direction of the
이때 제어부(130)는 인버터(102)를 제어하여 회생 충전을 수행하는 과정에서 구동모터(103)에서 배터리(101)로 향하는 전류의 양을 조절할 수 있다.In this case, the
즉, 제어부(130)는 전류의 양을 조절하여 고정자인 코일과 회전하고 있는 구동휠(104)과의 반발력 세기를 조절할 수 있고, 그에 따라 충전이 이루어지는 속도가 달라지게 된다.That is, the
결국 제어부(130)는 충전 우선 토크 제어를 할 때에는 인버터(102)를 제어하여 구동모터(103)에서 배터리(101)로 향하는 전류의 양을 증가시키고, 효율 우선 토크 제어를 할 때에는 구동모터(103)에서 배터리(101)로 향하는 전류의 양을 감소시킬 수 있다.As a result, the
인버터(102)가 허용하는 전류의 양에 따라 일 실시예에 의한 차량(100)의 회생 충전 속도가 조절될 수 있으며, 회생 제동에 따른 제동력도 달라질 수 있다.Depending on the amount of current allowed by the
제어부(130)가 충전 우선 토크 제어를 할 때에는 회생 제동에 따른 제동력이 최대가 되므로 견인차량(200)에 걸리는 부하도 최대가 된다.When the
따라서 제어부(130)는 배터리(101)의 충전가능량이 필요충전량 보다 많은 경우 위와 같이 견인차량(200)에 걸리는 부하를 고려하여 회생 토크를 감소시키거나 인가시키지 않을 수 있다.Therefore, when the chargeable amount of the
다음으로, 제어부(130)는 회생토크 출력에 기초하여 충전파워를 연산할 수 있고, 연산된 충전파워에 기초하여 충전가능량을 연산하는 과정에 피드백할 수 있다.Next, the
제어부(130)는 충전가능량을 학습하기 위해 메모리(150)에 충전가능량에 관한 정보를 저장할 수 있고, 초기 충전가능량에 기초하여 경로정보에 따라 다시 충전가능량이 계산되면 업데이트 된 충전가능량을 메모리(150)에 저장할 수 있다.The
이에 따라 제어부(130)는 충전가능량을 지속적으로 학습할 수 있고, 학습된 충전가능량에 기초하여 충전속도를 제어하므로, 경로정보에 따른 가장 적합한 충전속도의 제어가 가능하다.Accordingly, the
도3은 일 실시예에 의한 견인 차량(100)이 언덕을 오르는 경우 받는 부하를 설명하기 위한 도면이다.3 is a diagram for explaining a load received when the towing
도3을 참조하면, 견인차량(200)이 경사각(θ)로 주행할 때 요구 견인력(Ft)을 도3에 도시한 바와 같이 구할 수 있다.Referring to FIG. 3 , when the towing
제어부(130)는 자동차가 경사각을 오를 때 받는 공기 저항력(Fd)을 수학식2와 같이 계산하고, The
[수학식2][Equation 2]
제어부(130)는 자동차의 바퀴가 구동할 때 받는 구름 저항력(Fr)를 수학식3과 같이 계산하고, The
[수학식3][Equation 3]
제어부(130)는 자동차가 경사각을 오를 때 받는 등판력(Fg)를 수학식4와 같이 계산할 수 있다.The
[수학식4][Equation 4]
또한 제어부(130)는, 자동차가 구동할 때의 가속도(Fa)를 수학식5와 같이 계산하며, 자동차가 언덕을 오르는데 필요한 요구 견인력(Ft)을 수학식6과 같이 구할 수 있다.In addition, the
[수학식5][Equation 5]
[수학식6][Equation 6]
이 때, Wt는 차량(100)의 중량, g는 중량 가속도, θ는 경사각이고, Af는 차량(100)의 전면적, p는 공기 밀도, Cd는 항력계수이고, Cr는 구름 저항력, I는 관성 모우멘트, r는 TIRE 반경이고, K는 저항 보정 계수이다.At this time, Wt is the weight of the
제어부(130)는 계산된 요구 견인력(Ft)에 기초하여 견인차량(200)에 걸리는 부하를 계산할 수 있고, 견인차량(200)에 걸리는 부하의 크기만큼 회생 토크를 감소시켜 충전 속도를 줄일 수 있다.The
그에 따라 일 실시예에 따른 차량(100)은 견인 충전시 견인차량(200)의 부하를 고려하여 효율적으로 견인 충전이 이루어지도록 할 수 있다.Accordingly, the
도4는 일 실시예에 의한 차량(100)의 사용자 인터페이스(140)를 나타낸 도면이고, 도5는 다른 실시예에 의한 차량(100)의 사용자 인터페이스(140)를 나타낸 도면이다.FIG. 4 is a diagram showing the
사용자 인터페이스(140)는 일 실시예에 다른 차량(100)의 사용자가 직접 충전 속도를 결정하기 위해 토크 제어 방식을 선택할 수 있는 장치를 의미한다.The
사용자 인터페이스(140)는 토크 제어 방식을 표시하는 표시부와 사용자로부터 입력을 받는 입력부(141)로 구성될 수 있다.The
도4 및 도5를 참조하면, 사용자는 충전 방식을 선택할 수 있고 충전 방식은 위에서 설명한 토크 제어 방식에 대응될 수 있다.Referring to FIGS. 4 and 5 , the user may select a charging method, and the charging method may correspond to the torque control method described above.
따라서, 사용자가 충전 방식으로 급속 충전을 선택하는 경우는 배터리(101)의 필요충전량이 경로정보에 기초한 배터리(101)의 충전가능량보다 많거나 같은 경우일 수 있다. 즉, 견인차량(200)에 걸리는 부하를 고려하지 않고 제2방향(107)으로 인가되는 토크에 의한 충전 속도를 최대로 유지하는 경우를 의미할 수 있다.Therefore, when the user selects fast charging as a charging method, the required charging amount of the
이와 반대로 사용자가 충전 방식으로 완속 충전을 선택하는 경우는, 배터리(101)의 필요충전량이 경로정보에 기초한 배터리(101)의 충전가능량보다 적은 경우일 수 있다. 즉, 견인차량(200)에 걸리는 부하를 고려하여 회생 토크를 조절하여 충전 속도를 조절하는 경우를 의미할 수 있다.Conversely, when the user selects slow charging as the charging method, the required charging amount of the
사용자 인터페이스(140)는 예를 들어 차량(100)의 사용자가 운전시 사용하는 네비게이션 장치일 수 있고, 사용자의 스마트 기기 일 수도 있다.The
사용자 인터페이스(140)는 사용자가 충전 방식을 선택할 수 있는 수단을 구비하고 있는 전자 장치이면 위에서 설명한 전자 장치에 제한되지 않는다.The
즉, 사용자 인터페이스(140)는 사용자가 충전 방식을 선택할 수 있는 입력부(141)를 구비하고, 선택된 결과를 나타내는 출력부(142)를 구비하기만 하면 되고 그 구성에는 제한이 없다.That is, the
도4를 참조하면, 사용자 인터페이스(140)는 입력부(141)가 터치패널로 구비되고, 출력부(142)가 디스플레이 패널로 구비된 AVN(Audio Video Navigation) 시스템일 수 있다. Referring to FIG. 4 , the
사용자는 차량(100)의 AVN시스템을 통해 터치 입력으로 배터리(101)의 충전 속도를 정할 수 있으며, 디스플레이 화면을 통해 배터리(101)의 충전 속도가 결정된 것을 확인할 수 있다. The user may determine the charging speed of the
도5를 참조하면, 사용자 인터페이스(140)는 입력부(141)가 터치패널로 구비되고, 출력부(142)가 디스플레이 패널로 구비된 스마트기기일 수 있다.Referring to FIG. 5 , the
사용자는 스마트기기와 차량(100)을 연동하여 차량(100) 외부 및 내부에서 차량(100)을 제어할 수 있고, 스마트기기를 입력부(141)로 사용하여 터치 입력으로 배터리(101)의 충전 속도를 정할 수 있으며, 디스플레이 화면을 통해 배터리(101)의 충전 속도가 결정된 것을 확인할 수 있다. The user can control the
도6은 일 실시예에 의한 차량(100)의 디스커넥터(105)를 설명하기 위한 도면이다.6 is a diagram for explaining the
일반적으로, 4바퀴 차량(100)은 구동방식에 따라서 2륜구동 방식과 전륜구동 방식으로 나눌 수 있다. 2륜구동 방식의 차량(100)은, 엔진과 변속기의 위치가 실제 구동륜의 위치에 따라 RR(Rear Engine Rear Drive), FF(Front Engine Front Drive), FR(Front Engine Rear Drive) 방식 등으로 나눌 수 있다.In general, the four-
전륜구동 방식의 차량(100)은, 엔진의 구동력을 네 바퀴에 적절하게 공급하기 위하여 클러치와 변속장치 및 디퍼런셜 등을 적용하고 있으며, 상기 변속장치의 변속 방식에 따라 수동조작에 의해 전륜으로 가는 동력을 단속하는 파트 타임(part time)방식과, 항상 전륜 구동 상태를 유지하는 풀 타임(full time: 혹은 상시사륜)방식으로 구분 가능하다.In the
디스커넥터(105)는 위와 같이 2륜구동과 전륜구동을 적절히 선택하기 위해 전기차의 모터와 구동축을 주행 상황에 따라 분리하거나 연결하는 장치일 수 있다.The
4륜구동 방식에서는 엔진으로부터 전달되는 동력을 전륜과 후륜으로 분배하게 되며, 하이브리드 자동차를 포함한 전기자동차에서는 후륜이 엔진으로부터 동력을 분배받는 것이 아니라 별도의 모터로부터 발생되는 동력을 이용하는 구조로 이루어진다.In the four-wheel drive system, the power transmitted from the engine is distributed to the front and rear wheels, and in electric vehicles including hybrid vehicles, the rear wheels do not receive power from the engine, but use power generated from a separate motor.
제어부(130)는 충전가능량과 필요충전량을 비교한 결과에 따라 디스커넥터(105)를 제어하여 효율적인 견인 충전을 수행할 수 있다.The
구체적으로, 제어부(130)는 차량(100)이 2륜으로 주행할 경우의 충전가능량을 경로정보에 기초하여 연산할 수 있다.Specifically, the
제어부(130)는 필요충전량이 연산된 2륜 충전가능량보다 많거나 같은 것에 기초하여 4륜으로 충전을 진행하기 위해 디스커넥터(105)를 작동시켜 차량(100)의 전륜 모터(103-1) 및 후륜 모터(103-2)와 구동축을 연결할 수 있다. The
제어부(130)가 디스커넥터(105)를 제어하여 차량(100)의 전륜 모터(103-1) 및 후륜 모터(103-2)와 구동축이 모두 연결되면, 2개의 구동모터(103)가 발전기로 사용되어 2배의 충전속도를 확보할 수 있다.When the
또한 제어부(130)는 전륜 충전 제어 시 효율맵을 고려하여 최적효율이 되는 전/후륜 분배비를 연산하여 회생 토크를 배분할 수 있다.In addition, the
이와 반대로 제어부(130)는 필요충전량이 연산된 2륜 충전가능량보다 적은것에 기초하여 2륜으로 충전을 진행하기 위해 디스커넥터(105)를 작동시켜 차량(100)의 전륜 모터(103-1) 또는 후륜 모터(103-2) 중 어느 하나와 구동축의 연결을 해제할 수 있다.On the contrary, the
차량(100)의 구동모터(103)와 구동축이 하나만 연결되면, 1개의 구동모터(103)가 발전기로 사용되어 전륜일 때 보다 절반의 충전속도를 확보할 수 있다.When only one driving
도7은 일 실시예에 의한 차량(100)의 메인 흐름도를 나타내는 도면이다.Fig. 7 is a diagram showing a main flow chart of the
도7을 참조하면, 제어부(130)는 견인차량(200)으로부터 경로정보를 수신할 수 있다.(710) 경로정보에는 도로가 고속도로인지 국도인지에 대한 정보, 도로의 기울기 정보, 목적지까지의 이동거리, 도로의 제한속도에 따른 예상 주행속도 등의 정보가 포함될 수 있다.Referring to FIG. 7 , the
제어부(130)는 견인차량(200)으로부터 수신한 경로정보에 기초하여 배터리(101)의 충전가능량을 결정할 수 있다.(720) 이때, 제어부(130)는 배터리(101)의 충전가능량을 국도보다 고속도로를 크게 설정하고, 구배보다 평지를 크게 설정하며, 이동거리가 짧은 경우보다 긴 경우를 크게 설정할 수 있다.The
제어부(130)는 배터리(101)의 필요충전량이 배터리(101)의 결정된 충전가능량보다 크거나 같으면(730의 예) 회생 토크를 최대로 유지하여 충전 속도를 최대 속도로 설정하는 충전 우선 토크 제어를 수행할 수 있다.(740)If the required charge amount of the
제어부(130)는 배터리(101)의 필요충전량이 배터리(101)의 결정된 충전가능량보다 적으면(730의 아니오) 견인차량(200)의 부하를 고려하여 회생 토크를 조절하고 충전 속도를 낮추는 효율 우선 토크 제어를 수행할 수 있다.(750)When the required charge amount of the
이후 제어부(130)는 회생 토크를 출력(760)하고 충전이 완료되지 않았으면 회생 토크에 의한 충전파워를 연산하여 다시 충전가능량을 결정하는 것에 피드백할 수 있다.(770의 아니오)Thereafter, the
도8은 일 실시예에 의한 차량(100)의 2륜 또는 전륜 충전을 설명하기 위한 도면이다.8 is a diagram for explaining two- or front-wheel charging of a
제어부(130)는 견인차량(200)으로부터 경로정보를 수신할 수 있다.(710) 경로정보에는 도로가 고속도로인지 국도인지에 대한 정보, 도로의 기울기 정보, 목적지까지의 이동거리, 도로의 제한속도에 따른 예상 주행속도 등의 정보가 포함될 수 있다.The
이후 제어부(130)는 견인차량(200)으로부터 수신한 경로정보에 기초하여 배터리(101)의 2륜 충전가능량을 결정할 수 있다.(820)Thereafter, the
제어부(130)가 2륜 충전가능량을 결정하는 것은 예시적인 것에 불과하고, 전륜 충전가능량을 결정하고 배터리(101)의 필요충전량과 전륜 충전가능량을 비교하여 충전 방식을 다르게 제어하는 것 또한 가능하다.The
제어부(130)는 배터리(101)의 필요충전량과 배터리(101)의 결정된 2륜 충전가능량을 비교(830)할 수 있다.The
제어부(130)는 배터리(101)의 필요충전량이 배터리(101)의 결정된 2륜 충전가능량보다 크거나 같으면(830의 예) 회생 토크를 최대로 유지하여 충전 속도를 최대 속도로 설정할 수 있다.When the required charging amount of the
이를 위해 제어부(130)는 디스커넥터(105)를 제어하여 전륜으로 충전하는 충전 우선 토크 제어를 수행할 수 있다.(840)To this end, the
제어부(130)는 전륜으로 충전하는 경우, 효율맵을 고려하여 최적효율이 되는 전/후륜 분배비를 연산하여 회생 토크를 배분할 수 있다.(860)In the case of charging the front wheels, the
제어부(130)는 배터리(101)의 필요충전량이 배터리(101)의 결정된 2륜 충전가능량보다 적으면(830의 아니오) 견인차량(200)의 부하를 고려하여 회생 토크를 조절하고 충전 속도를 낮출 수 있다.If the required charging amount of the
이를 위해 제어부(130)는 디스커넥터(105)를 제어하여 2륜으로 충전하는 효율 우선 토크 제어를 수행할 수 있다.(850)To this end, the
이후 제어부(130)는 회생 토크를 출력(760)하고 충전이 완료되지 않았으면 회생 토크에 의한 충전파워를 연산하여 다시 충전가능량을 결정하는 것에 피드백할 수 있다.(880의 아니오)Thereafter, the
도9는 일 실시예에 의한 차량(100)의 냉각 제어 흐름도를 나타내는 도면이다.9 is a diagram showing a flow chart of cooling control of the
전기차 배터리(101)에 사용되는 리튬 이온 배터리(101)는 가볍고 오래 사용할 수 있으나, 리튬은 공기와 만나면 화학반응이 일어나 불이 날 수 있다. 즉, 리튬 이온 전기차 배터리(101)도 충전과 방전을 반복하면서 배터리(101)의 온도가 상승하는 문제점이 있다.The
이와 같은 문제점을 해결하기 위해, 일 실시예에 의한 차량(100)은 견인 충전시 냉각 제어를 수반할 수 있다.In order to solve this problem, the
제어부(130)는 배터리관리시스템(110)으로 부터 배터리(101)의 온도를 확인할 수 있고, 배터리(101) 온도가 미리 설정된 기준 온도보다 높을 경우 냉각제어를 수행할 수 있다.The
이때 제어부(130)는 배터리(101)의 온도가 미리 설정된 기준 온도보다 높을 경우 PE(Power Electric system)의 온도도 미리 설정된 기준 온도보다 높다고 전제하여 PE의 냉각제어도 함꼐 수행할 수 있다.At this time, when the temperature of the
구체적으로, 제어부(130)는 견인차량(200)으로부터 경로정보를 수신할 수 있고(910), 배터리관리시스템(110)으로 부터 배터리(101) 정보 중 온도 정보를 획득할 수 있다.(920) Specifically, the
이후 제어부(130)는 견인차량(200)으로부터 수신한 경로정보에 기초하여 배터리(101)의 충전가능량을 결정할 수 있다.(930)Thereafter, the
제어부(130)는 배터리(101)의 온도가 미리 설정된 기준 온도보다 높은 것으로 판단되면 PE 및 배터리(101)의 냉각 제어를 수행할 수 있다.(950)When it is determined that the temperature of the
이때, 제어부(130)가 수행하는 냉각제어는 EWP(Electric Water Pump), Rad. Fan(Radiator Fan), AAF(Active Air Flap), A/C Comp(Air conditioning compressor)를 기준 온도에 따라 제어하는 것을 포함할 수 있다.At this time, the cooling control performed by the
제어부(130)는 배터리(101)의 필요충전량이 배터리(101)의 결정된 충전가능량보다 크거나 같으면(960의 예) 회생 토크를 최대로 유지하여 충전 속도를 최대 속도로 설정하는 충전 우선 토크 제어를 수행할 수 있다.(970)If the required charge amount of the
제어부(130)는 배터리(101)의 필요충전량이 배터리(101)의 결정된 충전가능량보다 적으면(960의 아니오) 견인차량(200)의 부하를 고려하여 회생 토크를 조절하고 충전 속도를 낮추는 효율 우선 토크 제어를 수행할 수 있다.(980)When the required charge amount of the
이후 제어부(130)는 회생 토크를 출력(990)하고 충전이 완료되지 않았으면 회생 토크에 의한 충전파워를 연산하여 다시 충전가능량을 결정하는 것에 피드백할 수 있다.(1000의 아니오)Thereafter, the
또한 제어부(130)는 충전이 완료되지 않은 것에 기초하여 배터리관리시스템(110)으로 부터 배터리(101)의 온도를 다시 획득하고 냉각제어를 수행할지 여부를 결정할 수 있다.In addition, the
이에 따라 견인 충전시에 발생할 수 있는 화재의 위험을 줄일 수 있고 과열에 따른 배터리(101) 충전 속도 저하의 문제도 해결할 수 있다.Accordingly, it is possible to reduce the risk of fire that may occur during traction charging, and also solve the problem of a decrease in charging speed of the
일 실시예에 따른 차량(100)의 제어방법은 구동횔, 구동모터(103), 배터리(101)를 포함하는 차량(100)에 있어서, 견인차량(200)으로부터 경로정보를 수신하는 단계를 포함할 수 있다. A control method of a
경로정보는 도로가 고속도로인지 국도인지에 대한 정보, 도로의 기울기 정보, 목적지까지의 이동거리, 도로의 제한속도에 따른 예상 주행속도 등의 정보가 포함될 수 있다.The route information may include information on whether the road is a highway or a national road, information on the slope of the road, a travel distance to a destination, and information such as expected driving speed according to the speed limit of the road.
일 실시예에 따른 차량(100)의 제어방법은 견인차량(200)으로부터 수신한 경로정보에 기초하여 배터리(101)의 충전가능량을 결정하는 단계를 포함할 수 있다.The control method of the
배터리(101)의 충전가능량을 결정하는 단계는 국도보다 고속도로를 크게 설정하고, 구배보다 평지를 크게 설정하며, 이동거리가 짧은 경우보다 긴 경우를 크게 설정할 수 있다.In the step of determining the chargeable amount of the
일 실시예에 따른 차량(100)의 제어방법에서 배터리(101)의 필요충전량이 배터리(101)의 결정된 충전가능량보다 크거나 같으면 회생 토크를 최대로 유지하여 충전 속도를 최대 속도로 설정하는 충전 우선 토크 제어를 수행할 수 있다.In the control method of the
또한, 배터리(101)의 필요충전량이 배터리(101)의 결정된 충전가능량보다 적으면 견인차량(200)의 부하를 고려하여 회생 토크를 조절하고 충전 속도를 낮추는 효율 우선 토크 제어를 수행할 수 있다.In addition, if the required charge amount of the
이후 일 실시예에 따른 차량(100)의 제어방법은 회생 토크를 출력하고 충전이 완료되지 않았으면 회생 토크에 의한 충전파워를 연산하여 다시 충전가능량을 결정하는 것에 피드백할 수 있다.Thereafter, the control method of the
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, 특정 실시예에 한정적으로 해석되어서는 안 된다.As above, the disclosed embodiments have been described with reference to the accompanying drawings. Those skilled in the art to which the present invention pertains will understand that the present invention can be implemented in a form different from the disclosed embodiments without changing the technical spirit or essential features of the present invention. The disclosed embodiments are exemplary and should not be construed as being limited to specific embodiments.
100 : 차량
101 : 배터리, 102 : 인버터, 103 : 구동모터, 103-1 : 전륜 모터, 103-2 : 후륜 모터, 104 : 구동휠, 105 : 디스커넥터, 106 : 제1방향, 107 : 제2방향
110 : 배터리 관리 시스템
120 : 통신부, 121 : 무선 통신부, 122 : 유선 통신부
130 : 제어부
140 : 사용자 인터페이스, 141 : 입력부, 142 : 출력부
150 : 메모리
200 : 견인 차량100: vehicle
101: battery, 102: inverter, 103: drive motor, 103-1: front wheel motor, 103-2: rear wheel motor, 104: drive wheel, 105: disconnector, 106: first direction, 107: second direction
110: battery management system
120: communication unit, 121: wireless communication unit, 122: wired communication unit
130: control unit
140: user interface, 141: input unit, 142: output unit
150: memory
200: towing vehicle
Claims (16)
제1방향으로 토크를 인가하여 상기 구동휠을 구동시키는 구동모터;
상기 구동모터와 전기적으로 연결되고 상기 구동모터에 제2방향으로 토크가 인가되면 충전되는 배터리;
견인차량으로부터 수신한 경로 정보에 기초하여 상기 배터리의 충전가능량을 결정하고, 상기 배터리의 필요충전량과 상기 결정된 충전가능량에 기초하여 상기 배터리의 충전속도를 결정하는 제어부;
를 포함하는 차량driving wheel;
a drive motor for driving the drive wheel by applying torque in a first direction;
a battery electrically connected to the drive motor and charged when torque is applied to the drive motor in a second direction;
a controller for determining a chargeable amount of the battery based on route information received from a towing vehicle, and determining a charging speed of the battery based on a required chargeable amount of the battery and the determined chargeable amount;
vehicle containing
상기 제어부는,
상기 필요충전량이 상기 충전가능량보다 많거나 같은 것에 기초하여 상기 제2방향으로 인가되는 토크에 의한 충전속도를 최대로 유지하는 충전 우선 토크 제어를 수행하는 차량.According to claim 1,
The control unit,
A vehicle performing charging priority torque control for maintaining a maximum charging speed by torque applied in the second direction based on the required charging amount greater than or equal to the chargeable amount.
상기 제어부는,
상기 필요충전량이 상기 충전가능량보다 적은 것에 기초하여 상기 견인 차량에 가해지는 부하가 증가하면 상기 제2방향으로 인가되는 토크에 의한 충전속도를 감소시키는 효율 우선 토크 제어를 수행하는 차량According to claim 1,
The control unit,
A vehicle that performs efficiency-first torque control for reducing the charging speed by the torque applied in the second direction when the load applied to the towing vehicle increases based on the required charging amount being less than the chargingable amount.
사용자의 명령을 입력받는 입력부를 더 포함하고,
상기 사용자가 상기 입력부를 통해 상기 충전속도를 결정할 수 있는 차량.According to claim 1,
Further comprising an input unit for receiving a user's command,
A vehicle in which the user can determine the charging speed through the input unit.
상기 제어부는,
상기 경로 정보에 기초하여 상기 차량이 2륜으로 주행할 경우의 2륜 충전가능량을 결정하고, 상기 결정된 충전가능량에 기초하여 상기 충전속도를 결정하는 차량According to claim 1,
The control unit,
A vehicle that determines a two-wheel chargeable amount when the vehicle travels on two wheels based on the route information, and determines the charging speed based on the determined chargeable amount.
상기 제어부는,
필요충전량이 상기 2륜 충전가능량보다 많거나 같은 것에 기초하여 4륜으로 회생 충전을 수행하는 차량.According to claim 5,
The control unit,
A vehicle that performs regenerative charging on four wheels based on a required charging amount greater than or equal to the two-wheel charging available amount.
상기 제어부는,
상기 4륜으로 회생 충전을 수행하는 경우, 상기 차량의 전륜 및 후륜 분배비를 연산하고, 연산된 분배비로 회생 토크를 배분하는 차량.According to claim 6,
The control unit,
When regenerative charging is performed with the four wheels, a distribution ratio between front and rear wheels of the vehicle is calculated, and regenerative torque is distributed with the calculated distribution ratio.
상기 제어부는, 배터리관리시스템이 검출한 상기 배터리의 온도가 미리 설정된 기준 온도보다 높은 것에 기초하여 냉각 제어를 수행하는 차량.According to claim 1,
The control unit performs cooling control based on a temperature of the battery detected by the battery management system being higher than a preset reference temperature.
견인 차량으로부터 경로 정보를 수신하는 단계;
상기 경로 정보에 기초하여 충전가능량을 결정하는 단계; 및
상기 배터리의 필요충전량과 결정된 상기 충전가능량에 기초하여 상기 배터리의 충전속도를 결정하는 단계;
를 포함하는 차량의 제어 방법.A vehicle comprising a drive wheel, a drive motor for driving the drive wheel by applying torque in a first direction, and a battery electrically connected to the drive motor and charged when torque is applied to the drive motor in a second direction,
Receiving route information from a towing vehicle;
determining a chargeable amount based on the route information; and
determining a charging rate of the battery based on a required charge amount of the battery and the determined chargeable amount;
Vehicle control method comprising a.
상기 충전속도를 결정하는 것은,
상기 필요충전량이 상기 충전가능량보다 많거나 같은 것에 기초하여 상기 제2방향으로 인가되는 토크에 의한 충전속도를 최대로 유지하는 충전 우선 토크 제어를 수행하는 차량의 제어 방법.According to claim 9,
To determine the charging rate,
A control method of a vehicle performing a charging priority torque control in which a charging speed by torque applied in the second direction is maintained at a maximum based on the required charging amount being greater than or equal to the chargingable amount.
상기 충전속도를 결정하는 것은,
상기 필요충전량이 상기 충전가능량보다 적은 것에 기초하여 상기 견인 차량에 가해지는 부하가 증가하면 상기 제2방향으로 인가되는 토크에 의한 충전속도를 감소시키는 효율 우선 토크 제어를 수행하는 차량의 제어 방법.According to claim 9,
To determine the charging rate,
A vehicle control method for performing efficiency-first torque control for reducing the charging speed by the torque applied in the second direction when the load applied to the towing vehicle increases based on the required charging amount being less than the chargingable amount.
사용자의 명령을 입력받는 단계;를 더 포함하고,
상기 사용자가 상기 충전속도를 선택할 수 있는 차량의 제어 방법..According to claim 9,
Receiving a user's command; further comprising,
A vehicle control method in which the user can select the charging speed.
상기 충전속도를 결정하는 것은,
상기 경로 정보에 기초하여 상기 차량이 2륜으로 주행할 경우의 2륜 충전가능량을 결정하고, 상기 결정된 2륜 충전가능량에 기초하여 충전속도를 결정하는 차량의 제어 방법.According to claim 9,
To determine the charging rate,
A vehicle control method comprising determining an available two-wheel charging amount based on the route information when the vehicle travels on two wheels, and determining a charging speed based on the determined two-wheel charging possible amount.
상기 충전속도를 결정하는 것은,
필요충전량이 상기 2륜 충전가능량보다 많거나 같은 것에 기초하여 4륜으로 회생 충전을 수행하는 차량의 제어 방법.According to claim 13,
To determine the charging rate,
A method of controlling a vehicle for performing regenerative charging to four wheels based on a required charging amount greater than or equal to the charging available amount of the two wheels.
상기 4륜으로 회생 충전을 수행하는 것은,
상기 차량의 전륜 및 후륜 분배비를 연산하고, 연산된 분배비로 회생 토크를 배분하는 단계;
를 더 포함하는 차량의 제어 방법.According to claim 14,
Performing regenerative charging with the four wheels,
calculating a distribution ratio between front and rear wheels of the vehicle and distributing regenerative torque with the calculated distribution ratio;
A control method of a vehicle further comprising a.
상기 배터리의 온도가 미리 설정된 기준 온도보다 높은 것에 기초하여 냉각 제어를 수행하는 단계;
를 더 포함하는 차량의 제어 방법.According to claim 9,
performing cooling control based on a temperature of the battery being higher than a preset reference temperature;
A control method of a vehicle further comprising a.
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