KR20240014233A - Apparatus of electric vehicle and method thereof - Google Patents

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KR20240014233A
KR20240014233A KR1020220091737A KR20220091737A KR20240014233A KR 20240014233 A KR20240014233 A KR 20240014233A KR 1020220091737 A KR1020220091737 A KR 1020220091737A KR 20220091737 A KR20220091737 A KR 20220091737A KR 20240014233 A KR20240014233 A KR 20240014233A
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electric vehicle
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KR1020220091737A
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Inventor
에스 리 케빈
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현대자동차주식회사
기아 주식회사
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Abstract

전기 차량 및 이의 제어 방법이 개시된다.
본 발명의 실시예에 따른 전기 차량의 제어 장치는 차량의 주행에 필요한 동력을 발생시키는 구동 모터, 수소와 산소의 전기화학 반응에 의해 전력을 생산하는 연료 전지 스택을 포함하고, 상기 구동 모터로 전력을 공급하는 적어도 두 개의 연료 전지, 상기 연료 전지에서 생산되는 전력을 충전하거나, 또는 저장된 전력을 상기 구동 모터를 공급하는 고전압 배터리, 및 차량이 오르막 도로를 주행할 때 상기 적어도 두 개의 연료 전지 중 어느 하나의 연료 전지의 온도가 최대 냉각 온도를 초과하면, 상기 어느 하나의 연료 전지의 발전 파워를 감소시키고, 상기 어느 하나의 연료 전지에서 감소되는 발전 파워에 대응하는 파워는 상기 고전압 배터리로부터 상기 구동 모터로 공급하는 제어기를 포함할 수 있다.An electric vehicle and a method for controlling the same are disclosed.
A control device for an electric vehicle according to an embodiment of the present invention includes a drive motor that generates power necessary for driving the vehicle, a fuel cell stack that produces power by an electrochemical reaction of hydrogen and oxygen, and power is generated by the drive motor. at least two fuel cells that supply, a high-voltage battery that charges power produced by the fuel cells or supplies stored power to the drive motor, and which of the at least two fuel cells is used when the vehicle is traveling on an uphill road When the temperature of one fuel cell exceeds the maximum cooling temperature, the generated power of the one fuel cell is reduced, and power corresponding to the reduced generated power from the one fuel cell is transferred from the high voltage battery to the drive motor. It may include a controller that supplies .

Description

전기 차량의 제어 장치 및 방법 {APPARATUS OF ELECTRIC VEHICLE AND METHOD THEREOF}Control device and method for electric vehicle {APPARATUS OF ELECTRIC VEHICLE AND METHOD THEREOF}

본 발명은 전기 차량의 제어 장치 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 적어도 두 개의 연료 전지를 구비한 전기 차량의 제어 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a control device and method for an electric vehicle, and more particularly, to a control device and method for an electric vehicle equipped with at least two fuel cells.

환경 오염에 대한 관심이 증가함에 따라 친환경 에너지원에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 그 중에서, 수소와 산소화 전기화학반응에 의해 발전하는 연료 전지를 에너지원으로 하는 연료 전지 시스템이 주목을 받고 있다. As interest in environmental pollution increases, research on eco-friendly energy sources is actively underway. Among them, a fuel cell system using a fuel cell that generates power through an electrochemical reaction of hydrogen and oxygen as an energy source is attracting attention.

알려진 바와 같이, 연료 전지는 연료가 가지고 있는 화학 에너지를 전기 에너지로 변환시키는 일종의 발전 시스템이다. As is known, a fuel cell is a type of power generation system that converts chemical energy contained in fuel into electrical energy.

이러한 연료 전지가 탑재된 연료 전지 차량(FCEV: fuel cell electric vehicle)은 연료 전지에서 생산되는 전력을 이용하여 전기 모터를 구동시키고, 전기 모터에서 생성된 동력에 의해 차량이 주행하게 된다. 필요에 따라 이러한 연료 전지는 차량에 복수 개(예를 들어, 두 개)가 설치될 수 있다.A fuel cell electric vehicle (FCEV) equipped with such a fuel cell uses power produced by the fuel cell to drive an electric motor, and the vehicle is driven by the power generated by the electric motor. If necessary, a plurality (eg, two) of such fuel cells may be installed in the vehicle.

종래에는 차량이 긴 오르막 도로를 주행할 때, 복수 개의 연료 전지에서 발전되는 파워를 지속적으로 동일하게 유지하기 때문에, 연료 전지의 온도가 최대 냉각 온도에 도달하면, 연료 전지의 발전 파워가 제한되고, 이로 인해, 차량이 제한 속도를 유지할 수 없는 문제가 발생하였다.Conventionally, when a vehicle drives a long uphill road, the power generated by a plurality of fuel cells is continuously kept the same, so when the temperature of the fuel cells reaches the maximum cooling temperature, the generated power of the fuel cells is limited. As a result, a problem occurred in which the vehicle could not maintain the speed limit.

이 배경기술 부분에 기재된 사항은 발명의 배경에 대한 이해를 증진하기 위하여 작성된 것으로서, 이 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술이 아닌 사항을 포함할 수 있다.The matters described in this background art section have been prepared to improve understanding of the background of the invention, and may include matters that are not prior art already known to those skilled in the art in the field to which this technology belongs.

미국공개특허 US 2020/0185736호US Published Patent US 2020/0185736

본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 차량이 긴 오르막 도로를 주행할 때 연료 전지의 온도가 최대 냉각 온도를 초과하는 경우, 연료 전지의 온도를 빠르게 냉각시킬 수 있는 전기 차량의 제어 장치 및 이의 제어 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. The present invention is intended to solve the problems described above, and is a control of an electric vehicle that can quickly cool the temperature of the fuel cell when the temperature of the fuel cell exceeds the maximum cooling temperature when the vehicle is driving on a long uphill road. The purpose is to provide a device and a method for controlling it.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 전기 차량의 제어 장치는 차량의 주행에 필요한 동력을 발생시키는 구동 모터, 수소와 산소의 전기화학 반응에 의해 전력을 생산하는 연료 전지 스택을 포함하고, 상기 구동 모터로 전력을 공급하는 적어도 두 개의 연료 전지, 상기 연료 전지에서 생산되는 전력을 충전하거나, 또는 저장된 전력을 상기 구동 모터를 공급하는 고전압 배터리, 및 차량이 오르막 도로를 주행할 때 상기 적어도 두 개의 연료 전지 중 어느 하나의 연료 전지의 온도가 최대 냉각 온도를 초과하면, 상기 어느 하나의 연료 전지의 발전 파워를 감소시키고, 상기 어느 하나의 연료 전지에서 감소되는 발전 파워에 대응하는 파워는 상기 고전압 배터리로부터 상기 구동 모터로 공급하는 제어기를 포함할 수 있다.The control device for an electric vehicle according to an embodiment of the present invention to achieve the above-described object includes a drive motor that generates power necessary for driving the vehicle, and a fuel cell stack that produces power through an electrochemical reaction of hydrogen and oxygen. At least two fuel cells for supplying power to the drive motor, a high-voltage battery for charging power produced by the fuel cell or supplying stored power to the drive motor, and when the vehicle is traveling on an uphill road. When the temperature of any one of the at least two fuel cells exceeds the maximum cooling temperature, the generated power of the one fuel cell is reduced, and the generated power of the one fuel cell corresponding to the reduced generated power is reduced. Power may include a controller that supplies power from the high voltage battery to the driving motor.

상기 제어기는 상기 어느 하나의 연료 전지의 온도가 정상 온도에 도달할 때까지 상기 어느 하나의 연료 전지에서 생산되는 발전 파워를 감소시킬 수 있다.The controller may reduce the power generated by one fuel cell until the temperature of the one fuel cell reaches a normal temperature.

상기 제어기는 상기 어느 하나의 연료 전지의 온도가 정상 온도에 도달하기 전에 상기 다른 하나의 연료 전지의 온도가 최대 냉각 온도를 초과하면, 상기 어느 하나의 연료 전지의 온도가 정상 온도에 도달할 때까지 상기 다른 하나의 연료 전지가 최대 발전 파워를 발전하도록 제어할 수 있다.If the temperature of the other fuel cell exceeds the maximum cooling temperature before the temperature of the fuel cell reaches the normal temperature, the controller operates until the temperature of the fuel cell reaches the normal temperature. The other fuel cell can be controlled to generate maximum power.

상기 제어기는 상기 어느 하나의 연료 전지의 온도가 정상 온도에 도달하면, 상기 다른 하나의 연료 전지에서 발전되는 발전 파워를 감소시키고, 상기 어느 하나의 연료 전지가 최대 파워를 발전하도록 제어할 수 있다.When the temperature of one fuel cell reaches a normal temperature, the controller may reduce the power generated by the other fuel cell and control the one fuel cell to generate maximum power.

본 발명의 다른 실시예에 따른 전기 차량의 제어 방법은 적어도 두 개의 연료 전지를 구비한 전기 차량의 제어 방법으로서, 감지부에 의해, 상기 적어도 두 개의 연료 전지의 온도를 감지하는 단계, 제어기에 의해, 차량이 오르막 도로를 주행하는 경우 어느 하나의 연료 전지의 온도가 최대 냉각 온도를 초과하면, 상기 어느 하나의 연료 전지에서 발전되는 발전 파워를 감소시키는 단계, 및 상기 제어기에 의해, 상기 어느 하나의 연료 전지에서 감소되는 발전 파워에 대응하는 파워를 고전압 배터리를 통해 구동 모터로 출력하는 단계를 포함할 수 있다.A method of controlling an electric vehicle according to another embodiment of the present invention is a method of controlling an electric vehicle equipped with at least two fuel cells, comprising: detecting the temperature of the at least two fuel cells by a sensing unit; , if the temperature of any one fuel cell exceeds the maximum cooling temperature when the vehicle is traveling on an uphill road, reducing the power generated by the one fuel cell, and by the controller, the one fuel cell It may include outputting power corresponding to the reduced generated power from the fuel cell to the driving motor through a high-voltage battery.

상기 어느 하나의 연료 전지의 온도가 정상 온도에 도달할 때까지 상기 어느 하나의 연료 전지의 발전 파워를 감소시킬 수 있다.The power generation power of one of the fuel cells may be reduced until the temperature of the one fuel cell reaches a normal temperature.

상기 어느 하나의 연료 전지의 온도가 정상 온도에 도달하기 전에 상기 다른 하나의 연료 전지의 온도가 최대 냉각 온도에 도달하면, 상기 어느 하나의 연료 전지의 온도가 정상 온도에 도달할 때까지 상기 다른 하나의 연료 전지가 최대 발전 파워를 발전하도록 제어할 수 있다.If the temperature of the other fuel cell reaches the maximum cooling temperature before the temperature of the one fuel cell reaches the normal temperature, the temperature of the other fuel cell is cooled until the temperature of the one fuel cell reaches the normal temperature. of fuel cells can be controlled to generate maximum power generation power.

상기 어느 하나의 연료 전지의 온도가 정상 온도에 도달하면, 상기 다른 하나의 연료 전지에서 발전되는 발전 파워를 감소시키고, 상기 어느 하나의 연료 전지가 최대 발전 파워를 발전하도록 제어할 수 있다.When the temperature of one fuel cell reaches a normal temperature, the power generated by the other fuel cell can be reduced and the one fuel cell can be controlled to generate maximum power.

상기한 바와 같은 본 발명의 실시 예에 따른 전기 차량의 제어 장치 및 방법에 의하면, 차량이 긴 오르막 도로를 주행할 때, 두 개의 연료 전지에서 생산되는 파워와 고전압 배터리로부터 공급되는 파워를 구동 모터에 동적으로 할당함으로써, 연료 전지의 온도가 최대 냉각 온도를 초과하더라도 연료 전지를 빠르게 냉각시킬 수 있다.According to the control device and method for an electric vehicle according to an embodiment of the present invention as described above, when the vehicle is traveling on a long uphill road, the power produced by the two fuel cells and the power supplied from the high-voltage battery are connected to the driving motor. By dynamically allocating, the fuel cell can be cooled quickly even if the temperature of the fuel cell exceeds the maximum cooling temperature.

또한, 두 개의 연료 전지의 온도가 최대 냉각 온도를 초과하더라도, 두 개의 연료 전지 중 어느 하나의 연료 전지의 발전 파워를 감소시키고, 고전압 배터리의 출력 파워를 증가시킴으로써, 차량이 긴 오르막 도로를 별도의 동력 손실없이 주행할 수 있고, 연료 전지의 온도를 빠르게 냉각시킬 수 있다.In addition, even if the temperature of the two fuel cells exceeds the maximum cooling temperature, by reducing the generated power of any one of the two fuel cells and increasing the output power of the high-voltage battery, the vehicle can drive separately on a long uphill road. It can be driven without power loss, and the temperature of the fuel cell can be quickly cooled.

이 도면들은 본 발명의 예시적인 실시예를 설명하는데 참조하기 위함이므로, 본 발명의 기술적 사상을 첨부한 도면에 한정해서 해석하여서는 아니된다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 연료 전지를 구비한 전기 차량의 구성을 도시한 블록도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 연료 전지를 구성을 도시한 블록도이다.
도 3는 본 발명의 실시 예에 따른 연료 전지를 구비한 전기 차량의 동작을 설명하기 위한 순서도이다.
도 4은 본 발명의 실시 예에 따른 연료 전지를 구비한 전기 차량의 동작을 설명하기 위한 그래프이다.Since these drawings are for reference in explaining exemplary embodiments of the present invention, the technical idea of the present invention should not be interpreted as limited to the attached drawings.
1 is a block diagram showing the configuration of an electric vehicle equipped with a fuel cell according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a block diagram showing the configuration of a fuel cell according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 is a flowchart for explaining the operation of an electric vehicle equipped with a fuel cell according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 is a graph for explaining the operation of an electric vehicle equipped with a fuel cell according to an embodiment of the present invention.

첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다.With reference to the attached drawings, embodiments of the present invention will be described in detail so that those skilled in the art can easily implement the present invention. However, the present invention may be implemented in many different forms and is not limited to the embodiments described herein.

본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.In order to clearly explain the present invention, parts that are not relevant to the description are omitted, and identical or similar components are assigned the same reference numerals throughout the specification.

또한, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도면에 도시된 바에 한정되지 않으며, 여러 부분 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다.In addition, the size and thickness of each component shown in the drawings are arbitrarily shown for convenience of explanation, so the present invention is not necessarily limited to what is shown in the drawings, and the thickness is enlarged to clearly express various parts and areas. It was.

이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및/또는 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다.The suffixes “module” and/or “part” for components used in the following description are given or used interchangeably only for the ease of preparing the specification, and do not have distinct meanings or roles in themselves.

또한, 본 명세서에 개시된 실시예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.Additionally, in describing the embodiments disclosed in this specification, if it is determined that detailed descriptions of related known technologies may obscure the gist of the embodiments disclosed in this specification, the detailed descriptions will be omitted.

또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.In addition, the attached drawings are only for easy understanding of the embodiments disclosed in this specification, and the technical idea disclosed in this specification is not limited by the attached drawings, and all changes included in the spirit and technical scope of the present invention are not limited. , should be understood to include equivalents or substitutes.

제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다.Terms containing ordinal numbers, such as first, second, etc., may be used to describe various components, but the components are not limited by the terms.

아래 설명에서 단수로 기재된 표현은 "하나" 또는 "단일" 등의 명시적인 표현을 사용하지 않은 이상, 단수 또는 복수로 해석될 수 있다.In the description below, expressions described as singular may be interpreted as singular or plural, unless explicit expressions such as “one” or “single” are used.

상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.The above terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.When a component is said to be "connected" or "connected" to another component, it is understood that it may be directly connected to or connected to the other component, but that other components may exist in between. It should be.

반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.On the other hand, when it is mentioned that a component is “directly connected” or “directly connected” to another component, it should be understood that there are no other components in between.

본 출원에서, "포함한다" 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 않는 것으로 이해되어야 한다.In this application, terms such as “comprise” or “have” are intended to designate the presence of features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof described in the specification, but are not intended to indicate the presence of one or more other features. It should be understood that this does not exclude in advance the possibility of the existence or addition of elements, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.

도면을 참고하여 설명한 흐름도에서, 동작 순서는 변경될 수 있고, 여러 동작들이 병합되거나, 어느 동작이 분할될 수 있고, 특정 동작은 수행되지 않을 수 있다.In the flowchart described with reference to the drawings, the order of operations may be changed, several operations may be merged, certain operations may be divided, and certain operations may not be performed.

이하에서는 본 발명의 실시 예에 따른 전기 차량의 제어 장치에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, a control device for an electric vehicle according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 연료 전지를 구비한 전기 차량의 구성을 도시한 블록도이다. 그리고 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 연료 전지를 구성을 도시한 블록도이다.1 is a block diagram showing the configuration of an electric vehicle equipped with a fuel cell according to an embodiment of the present invention. And Figure 2 is a block diagram showing the configuration of a fuel cell according to an embodiment of the present invention.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 전기 차량은 차량의 주행에 필요한 동력을 발생시키는 구동 모터(70), 수소와 공기의 전기화학 반응에 의해 전력을 생산하는 연료 전지(10, 20), 연료 전지에서 생산되는 전력을 충전하거나, 또는 저장된 전력을 구동 모터(70)로 공급하는 고전압 배터리(80), 및 구동 모터(70), 연료 전지, 고전압 배터리(80)의 동작을 제어하는 제어기(100)를 포함할 수 있다. As shown in Figures 1 and 2, an electric vehicle according to an embodiment of the present invention includes a drive motor 70 that generates power necessary for driving the vehicle, and fuel that produces power through an electrochemical reaction between hydrogen and air. Cells 10, 20, a high-voltage battery 80 that charges power produced by the fuel cell or supplies stored power to the drive motor 70, and a drive motor 70, a fuel cell, and a high-voltage battery 80. It may include a controller 100 that controls the operation of.

구동 모터(70)는 차량의 주행에 필요한 동력을 생산하기 위한 전기 모터이고, 연료 전지 및/또는 고전압 배터리(80)로부터 전력(또는 전기 에너지)를 공급받아 동력을 발생시킨다. 필요에 따라, 예를 들어, 차량이 타력 주행시, 구동 모터(70)는 발전기로 동작하고, 구동 모터(70)에서 생성되는 전기 에너지는 고전압 배터리(80)에 충전된다.The drive motor 70 is an electric motor for producing power necessary for driving the vehicle, and generates power by receiving power (or electrical energy) from the fuel cell and/or high-voltage battery 80. If necessary, for example, when the vehicle is coasting, the drive motor 70 operates as a generator, and the electric energy generated by the drive motor 70 is charged to the high voltage battery 80.

연료 전지(10, 20)는 연료 전지 스택(11), 및 보기류(30)(BOP: balance of plant)를 포함한다. The fuel cells 10 and 20 include a fuel cell stack 11 and an accessory 30 (BOP: balance of plant).

연료 전지 스택(11)은 수소 라인(43)을 통해 수소 탱크(41)로부터 공급되는 수소와 외부 공기에서 포집한 산소의 전기화학적 반응에 의해 파워(또는 전력)을 발전한다. 연료 전지 스택(11)은 두 개의 촉매 전극, 예를 들면, 양극(anode)와 음극(cathod)를 포함할 수 있다. 수소(hydrogen)와 산소(oxygen)가 양극과 음극으로 각각 공급되면, 양극은 수소를 양자(protons) 즉, 수소 이온과 전자(electrons)로 분리할 수 있다. 수소 이온은 전해질층을 거쳐 음극으로 이동하고, 음극에서 수소 이온이 산소와 결합하여 물을 생성할 수 있다. 전자는 외부 회로를 거치며 전류를 발생시킨다. 즉, 양극과 음극의 전위차로 인해 전기에너지가 생산될 수 있다. 연료 전지 스택(11)에서 발전되는 전기에너지는 구동 모터(70)의 구동 에너지로 사용되고, 필요에 따라, 고전압 배터리(80)에 충전된다. The fuel cell stack 11 generates power (or electric power) by an electrochemical reaction between hydrogen supplied from the hydrogen tank 41 through the hydrogen line 43 and oxygen collected from external air. The fuel cell stack 11 may include two catalyst electrodes, for example, an anode and a cathode. When hydrogen and oxygen are supplied to the anode and cathode, respectively, the anode can separate the hydrogen into protons, that is, hydrogen ions and electrons. Hydrogen ions move through the electrolyte layer to the cathode, and at the cathode, hydrogen ions can combine with oxygen to produce water. Electrons pass through an external circuit and generate current. In other words, electrical energy can be produced due to the potential difference between the anode and cathode. Electrical energy generated in the fuel cell stack 11 is used as driving energy for the driving motor 70 and is charged to the high voltage battery 80 as needed.

보기류(30)는 수소공급장치(40), 공기공급장치(50), 및 열관리장치(60)를 포함할 수 있다.The auxiliary device 30 may include a hydrogen supply device 40, an air supply device 50, and a heat management device 60.

수소공급장치(40)는 연료 전지 스택(11)에 연료인 수소를 공급하기 위한 장치이고, 이를 위해, 수소를 저장하는 수소 탱크(41) 및 연료 전지 스택(11)으로 수소가 공급되는 수소 라인(43)을 포함할 수 있다. The hydrogen supply device 40 is a device for supplying hydrogen, which is a fuel, to the fuel cell stack 11. For this purpose, the hydrogen tank 41 that stores hydrogen and the hydrogen line through which hydrogen is supplied to the fuel cell stack 11 (43) may be included.

공기공급장치(50)는 연료 전지 스택(11)에 공급되는 공기를 공급하기 위한 장치이고, 이를 위해, 공기 라인(51), 공기 블로워(53), 및 이온 필터(55)를 포함할 수 있다.The air supply device 50 is a device for supplying air to the fuel cell stack 11, and for this purpose, it may include an air line 51, an air blower 53, and an ion filter 55. .

열관리장치(60)는 연료 전지 스택(11)이 전기화학 반응에 의해 발생하는 열을 외부로 방출시키고, 냉각수를 순환시켜 연료 전지 스택(11)을 일정한 온도로 유지시키는 장치이고, 이를 위해, COD(Cathode Oxygen Depletion) 히터(63), 냉각 라인(61), 냉각수 펌프(65) 및 라디에이터(67)를 포함할 수 있다. 냉각수 순환 회로를 순환하는 냉각수는 연료 전지(10, 20)를 냉각시킨다. The thermal management device 60 is a device that releases heat generated by the electrochemical reaction of the fuel cell stack 11 to the outside and circulates cooling water to maintain the fuel cell stack 11 at a constant temperature. For this purpose, COD (Cathode Oxygen Depletion) It may include a heater 63, a cooling line 61, a coolant pump 65, and a radiator 67. The coolant circulating in the coolant circulation circuit cools the fuel cells 10 and 20.

고전압 배터리(80)는 연료 전지(10, 20)에서 생성된 전기 에너지를 충전하거나, 구동 모터(70)의 회생 제동을 통해 생성된 전기 에너지를 충전하거나, 또는 저장된 전기 에너지를 구동 모터(70) 또는 차량의 전장 부품(73)으로 공급한다. 고전압 배터리(80)에 충전된 전기 에너지는 직류-직류 변환기(71)(DC-DC converter)를 통해 구동 모터(70)와 전장 부품(73)으로 공급된다. 직류-직류 변환기(71)는 양방향 직류-직류 변환기(71)를 통해 구현될 수 있다. The high-voltage battery 80 charges the electric energy generated by the fuel cells 10 and 20, charges the electric energy generated through regenerative braking of the drive motor 70, or stores the stored electric energy into the drive motor 70. Or, it is supplied as an electrical component (73) of a vehicle. The electrical energy charged in the high-voltage battery 80 is supplied to the driving motor 70 and the electrical components 73 through a direct current-direct current converter 71 (DC-DC converter). The DC-DC converter 71 can be implemented through a bidirectional DC-DC converter 71.

정션 박스는 연료 전지(10, 20), 및 구동 모터(70), 전장 부품(73), 및 고전압 배터리(80)의 사이에서 연료 전지(10, 20)로부터 고전압 배터리(80)로 전달되는 파워를 제어하고, 고전압 배터리(80)에 저장된 파워를 주변 시스템(예를 들어, 구동 모터(70) 및/또는 전장 부품(73))에 전달하도록 제어하는 역할을 수행한다. The junction box is between the fuel cells 10 and 20, the drive motor 70, the electrical components 73, and the high voltage battery 80, and provides power transmitted from the fuel cells 10 and 20 to the high voltage battery 80. Controls the power stored in the high-voltage battery 80 to be transmitted to the surrounding system (for example, the driving motor 70 and/or the electrical components 73).

본 발명의 실시예에 따른 전기 차량은 차량의 주행 정보, 및 연료 전지(10, 20)의 온도를 감지하는 감지부(90)를 포함한다. 감지부(90)를 통해 감지되는 차량의 주행 정보는 차속, 차량이 주행 중인 도로의 경사도를 포함할 수 있다. 이를 위해, 감지부(90)는 차속을 감지하는 차속 센서, 도로의 경사도(또는, 차량의 기울기)를 감지하는 자이로 센서를 포함할 수 있다. 감지부(90)를 통해 감지되는 차속과 도로의 경사도를 통해 차량이 오르막 도로를 설정 속도 이상으로 주행하는지 여부를 판단할 수 있다.An electric vehicle according to an embodiment of the present invention includes a detection unit 90 that detects driving information of the vehicle and the temperature of the fuel cells 10 and 20. The vehicle's driving information detected through the sensor 90 may include vehicle speed and the slope of the road on which the vehicle is traveling. To this end, the detection unit 90 may include a vehicle speed sensor that detects vehicle speed and a gyro sensor that detects the slope of the road (or inclination of the vehicle). It is possible to determine whether the vehicle is driving on an uphill road at a set speed or higher through the vehicle speed and road slope detected through the detection unit 90.

본 발명의 실시 예에 따른 전기 차량은 적어도 두 개의 연료 전지(10, 20)의 연료 전지 스택(11)의 온도를 감지하는 온도 센서를 포함하고, 온도 센서에서 감지되는 연료 전지 스택(11)의 온도는 제어기(100)로 전송된다. An electric vehicle according to an embodiment of the present invention includes a temperature sensor that detects the temperature of the fuel cell stack 11 of at least two fuel cells 10 and 20, and the temperature of the fuel cell stack 11 detected by the temperature sensor is The temperature is transmitted to the controller 100.

차량이 긴 오르막 도로를 설정 속도 이상으로 주행할 때, 제어기(100)는 온도 센서에서 감지되는 각각의 연료 전지(10, 20)의 온도를 기초로 각각의 연료 전지(10, 20)의 발전 부하(또는, 발전 에너지)를 조절한다. 이를 위해, 제어기(100)는 설정된 프로그램에 의하여 작동하는 하나 이상의 프로세서로 구비될 수 있으며, 상기 설정된 프로그램은 본 발명의 실시 예에 따른 연료 전지를 구비한 전기 차량의 제어방법의 각 단계를 수행하도록 되어 있다.When the vehicle drives on a long uphill road at a set speed or higher, the controller 100 determines the power generation load of each fuel cell (10, 20) based on the temperature of each fuel cell (10, 20) detected by the temperature sensor. (or, adjust the power generation energy). For this purpose, the controller 100 may be equipped with one or more processors that operate according to a set program, and the set program performs each step of the control method of an electric vehicle equipped with a fuel cell according to an embodiment of the present invention. It is done.

제어기(100)는 감지부(90)에서 감지되는 주행 정보를 기초로 차량이 긴 오르막 도로를 주행하는지 여부를 판단할 수 있다. 예를 들면, 도로의 경사도(또는, 차량이 기울기)가 설정 각도 이상이면서, 차량이 주행 거리가 설정 거리 이상이면, 제어기(100)는 차량이 긴 오르막 도로를 주행하는 것으로 판단할 수 있다. The controller 100 may determine whether the vehicle is traveling on a long uphill road based on the driving information detected by the sensor 90. For example, if the slope of the road (or the inclination of the vehicle) is greater than or equal to a set angle and the driving distance of the vehicle is greater than or equal to the set distance, the controller 100 may determine that the vehicle is driving on a long uphill road.

차량이 긴 오르막 도로를 주행 중일 때, 두 개의 연료 전지(10, 20) 중 어느 하나의 연료 전지의 온도가 최대 냉각 온도를 초과하면, 제어기(100)는 최대 냉각 온도를 초과한 연료 전지의 발전 파워를 감소시킨다. 그리고 제어기(100)는 최대 냉각 온도를 초과한 연료 전지에서 감소된 파워는 고전압 배터리로부터 구동 모터로 공급된다.When the vehicle is driving on a long uphill road, if the temperature of one of the two fuel cells 10 and 20 exceeds the maximum cooling temperature, the controller 100 controls the power generation of the fuel cell that exceeds the maximum cooling temperature. Reduces power. And the controller 100 supplies power reduced from the fuel cell that exceeds the maximum cooling temperature from the high-voltage battery to the driving motor.

따라서, 최대 냉각 온도를 초과한 연료 전지에서 감소된 파워는 고전압 배터리로부터 구동 모터(70)로 공급됨으로써, 연료 전지의 발전 파워가 감소되더라도 오르막 도로를 주행하는 차량은 주행 속도를 유지할 수 있다.Accordingly, the power reduced from the fuel cell that exceeds the maximum cooling temperature is supplied from the high voltage battery to the drive motor 70, so that the vehicle traveling on an uphill road can maintain the driving speed even if the generated power of the fuel cell is reduced.

만약, 어느 하나의 연료 전지의 온도가 정상 온도에 도달하기 전에 다른 하나의 연료 전지의 온도가 최대 냉각 온도를 초과하면, 제어기(100)는 어느 하나의 연료 전지의 온도가 정상 온도에 도달할 때까지 다른 하나의 연료 전지가 최대 발전 파워를 발전하도록 제어하고, 어느 하나의 연료 전지의 발전 파워를 감소시킨다.If the temperature of the other fuel cell exceeds the maximum cooling temperature before the temperature of one fuel cell reaches the normal temperature, the controller 100 Until then, the other fuel cell is controlled to generate maximum power generation power, and the power generation power of any one fuel cell is reduced.

즉, 제어기(100)는 어느 하나의 연료 전지의 온도가 정상 온도에 도달할 때까지 어느 하나의 연료 전지에서 생산되는 발전 파워를 감소시킨다.That is, the controller 100 reduces the power generated by one fuel cell until the temperature of one fuel cell reaches the normal temperature.

이때, 어느 하나의 연료 전지의 온도가 정상 온도에 도달하고, 다른 하나의 연료 전지의 온도가 최대 냉각 온도를 초과하면, 제어기(100)는 다른 하나의 연료 전지에서 발전되는 발전 파워를 감소시키고, 어느 하나의 연료 전지가 최대 파워를 발전하도록 제어한다. 그리고 제어기(100)는 최대 냉각 온도를 초과한 연료 전지에서 감소된 파워는 고전압 배터리로부터 구동 모터로 공급한다.At this time, when the temperature of one fuel cell reaches the normal temperature and the temperature of the other fuel cell exceeds the maximum cooling temperature, the controller 100 reduces the power generated by the other fuel cell, Controls any one fuel cell to generate maximum power. And the controller 100 supplies power reduced from the fuel cell that exceeds the maximum cooling temperature from the high-voltage battery to the driving motor.

즉, 두 개의 연료 전지 모두가 최대 냉각 온도를 초과하는 경우, 어느 하나의 연료 전지의 온도가 정상 온도에 도달할 때까지, 어느 하나의 연료 전지의 발전 파워를 감소시키고, 다른 하나의 연료 전지는 최대 발전 파워를 발전한다. 그리고 연료 전지에서 감소되는 파워에 대응하는 파워는 고전압 배터리로부터 구동 모터(70)로 공급한다. That is, if both fuel cells exceed the maximum cooling temperature, the generated power of one fuel cell is reduced until the temperature of either fuel cell reaches the normal temperature, and the other fuel cell is cooled. Generate maximum power generation. And power corresponding to the power reduced in the fuel cell is supplied from the high-voltage battery to the driving motor 70.

두 개의 연료 전지 중에서 어느 하나의 연료 전지가 최대 냉각 온도를 초과하는 경우, 최대 냉각 온도를 초과한 연료 전지의 발전 파워를 감소시키고, 연료 전지에서 감소되는 파워에 대응하는 파워는 고전압 배터리로부터 구동 모터에 공급된다. 따라서, 차량은 오르막 도로를 속도 제한 없이 주행할 수 있고, 최대 냉각 온도를 초과한 연료 전지를 빠르게 냉각시킬 수 있다.When one of the two fuel cells exceeds the maximum cooling temperature, the generated power of the fuel cell exceeding the maximum cooling temperature is reduced, and the power corresponding to the reduced power from the fuel cell is transferred from the high voltage battery to the drive motor. is supplied to Accordingly, the vehicle can drive on an uphill road without a speed limit, and the fuel cell that has exceeded the maximum cooling temperature can be quickly cooled.

만약, 두 개의 연료 전지가 모두 최대 냉각 온도를 초과하는 경우, 두 개의 연료 전지 중 하나의 연료 전지의 발전 파워를 감소시키고, 나머지 연료 전지는 최대 발전 파워를 발전한다. 그리고 어느 하나의 연료 전지에서 감소되는 파워에 대응하는 파워는 고전압 배터리로부터 구동 모터에 공급된다. 따라서, 차량은 오르막 도로를 속도 제한 없이 주행할 수 있고, 최대 냉각 온도를 초과한 연료 전지를 빠르게 냉각시킬 수 있다. 이와 같이, 두 개의 연료 전지를 번갈아 가면서 연료 전지의 발전 파워를 감소시킴으로써, 고온의 연료 전지를 빠르게 냉각시킬 수 있다.If both fuel cells exceed the maximum cooling temperature, the generated power of one of the two fuel cells is reduced, and the remaining fuel cell generates the maximum generated power. And power corresponding to the power reduced in one fuel cell is supplied to the drive motor from the high-voltage battery. Accordingly, the vehicle can drive on an uphill road without a speed limit, and the fuel cell that has exceeded the maximum cooling temperature can be quickly cooled. In this way, by alternating between two fuel cells and reducing the power generation power of the fuel cells, the high temperature fuel cell can be quickly cooled.

이하에서는, 상기한 바와 같은 본 발명의 실시 예에 따른 전기 차량의 제어 방법에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하도록 한다. Hereinafter, the control method of an electric vehicle according to an embodiment of the present invention as described above will be described in detail with reference to the attached drawings.

도 3는 본 발명의 실시 예에 따른 연료 전지를 구비한 전기 차량의 동작을 설명하기 위한 순서도이다. 그리고 도 4은 본 발명의 실시 예에 따른 연료 전지를 구비한 전기 차량의 동작을 설명하기 위한 그래프이다.Figure 3 is a flowchart for explaining the operation of an electric vehicle equipped with a fuel cell according to an embodiment of the present invention. And Figure 4 is a graph for explaining the operation of an electric vehicle equipped with a fuel cell according to an embodiment of the present invention.

도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 온도 센서와 감지부(90)는 각각의 연료 전지(10, 20)의 온도와 차량의 주행 정보를 감지하고, 각각의 연료 전지(10, 20)의 온도와 차량의 주행 정보는 제어기(100)로 전송된다(S10).As shown in Figures 3 and 4, the temperature sensor and detection unit 90 detect the temperature of each fuel cell 10 and 20 and the vehicle's driving information, and detect the temperature of each fuel cell 10 and 20. The temperature and vehicle driving information are transmitted to the controller 100 (S10).

차량이 긴 오르막 도로를 주행할 때, 제어기(100)는 적어도 두 개의 연료 전지(10, 20) 중 어느 하나의 연료 전지(이하, 필요에 따라 '제1 연료 전지(10)'라 한다)의 온도가 최대 냉각 온도 이상인지 여부를 판단한다(S20).When the vehicle is driving on a long uphill road, the controller 100 controls one of the at least two fuel cells 10 and 20 (hereinafter referred to as the 'first fuel cell 10' as needed). Determine whether the temperature is above the maximum cooling temperature (S20).

제1 연료 전지(10)의 온도가 최대 냉각 온도 이상이면(도 4의 "a" 표시부 참조), 제어기(100)는 제1 연료 전지(10)의 발전 파워(또는, 발전 에너지)를 감소시키고, 고전압 배터리(80)를 통해 구동 모터(70)로 공급되는 파워(또는, 전기 에너지)를 증가시킨다(S30)(도 4의 "b" 구간 참조). 이때, 제1 연료 전지(10)에서 발전되는 발전 파워는 고전압 배터리(80)의 SOC(state of charge)를 유지시키기 위해 고전압 배터리(80)에 충전되고, 제1 연료 전지(10)에서 감소되는 발전 부하에 대응하는 에너지는 고전압 배터리(80)를 통해 구동 모터(70)로 공급된다.If the temperature of the first fuel cell 10 is higher than the maximum cooling temperature (see “a” indicator in FIG. 4), the controller 100 reduces the generated power (or generated energy) of the first fuel cell 10 and , the power (or electrical energy) supplied to the driving motor 70 through the high-voltage battery 80 is increased (S30) (see section “b” in FIG. 4). At this time, the power generated in the first fuel cell 10 is charged to the high voltage battery 80 to maintain the state of charge (SOC) of the high voltage battery 80, and the power generated in the first fuel cell 10 is reduced. Energy corresponding to the power generation load is supplied to the driving motor 70 through the high voltage battery 80.

이와 같이, 두 개의 연료 전지 중 어느 하나의 연료 전지의 온도가 과다하게 증가할 때, 고온의 연료 전지의 발전 파워를 감소시킴으로써, 대류와 라디에이터(67)에 의해 냉각된 냉각수에 의해 고온의 연료 전지를 빠르게 냉각시킬 수 있다.In this way, when the temperature of one of the two fuel cells increases excessively, the power generation power of the high-temperature fuel cell is reduced, and the high-temperature fuel cell is cooled by convection and the coolant cooled by the radiator 67. can be cooled quickly.

제1 연료 전지(10)의 온도가 정상 온도에 도달하면(S40)(도 4의 "c" 참조), 제어기(100)는 제1 연료 전지(10)가 정상 발전 파워를 발전하도록 제어한다(S50). 즉, 제1 연료 전지(10)의 온도가 정상 온도에 도달할 때까지, 제어기(100)는 제1 연료 전지(10)의 발전 파워를 감소시킨다. When the temperature of the first fuel cell 10 reaches the normal temperature (S40) (see “c” in FIG. 4), the controller 100 controls the first fuel cell 10 to generate normal power ( S50). That is, the controller 100 reduces the power generation power of the first fuel cell 10 until the temperature of the first fuel cell 10 reaches the normal temperature.

제1 연료 전지(10)의 온도가 정상 온도에 도달하지 않으면(S40), 제어기(100)는 다른 하나의 연료 전지(이하, 필요에 따라 '제2 연료 전지(20)'라 한다)의 온도가 최대 냉각 온도 이상인지 여부를 판단한다(S60).If the temperature of the first fuel cell 10 does not reach the normal temperature (S40), the controller 100 controls the temperature of the other fuel cell (hereinafter referred to as the 'second fuel cell 20', if necessary). Determine whether is greater than or equal to the maximum cooling temperature (S60).

제2 연료 전지(20)의 온도가 최대 냉각 온도보다 낮으면, 제어기(100)는 제2 연료 전지(20)가 정상 발전 파워를 발전하도록 제어한다. 즉, 제2 연료 전지(20)는 정상적으로 동작된다(S61).If the temperature of the second fuel cell 20 is lower than the maximum cooling temperature, the controller 100 controls the second fuel cell 20 to generate normal power generation power. That is, the second fuel cell 20 operates normally (S61).

제2 연료 전지(20)의 온도가 최대 냉각 온도 이상이면, 제어기(100)는 제1 연료 전지(10)의 온도가 정상 온도에 도달할 때까지 제2 연료 전지(20)가 최대 발전 파워를 발전하도록 제어한다(S70)(도 4의 "b" 구간 참조). If the temperature of the second fuel cell 20 is higher than the maximum cooling temperature, the controller 100 causes the second fuel cell 20 to generate maximum power until the temperature of the first fuel cell 10 reaches the normal temperature. Control to generate power (S70) (see section “b” in FIG. 4).

제1 연료 전지(10)의 온도가 정상 온도에 도달하고, 제2 연료 전지(20)의 온도가 최대 냉각 온도 이상이면(S80), 제어기(100)는 제2 연료 전지(20)의 발전 파워를 감소시키고, 고전압 배터리(80)를 통해 구동 모터(70)로 공급되는 파워를 증가시킨다(S90)(도 4의 "d" 구간 참조). 이때, 제2 연료 전지(20)에서 발전되는 발전 파워는 고전압 배터리(80)의 SOC(state of charge)를 유지시키기 위해 고전압 배터리(80)에 충전되고, 제2 연료 전지(20)에서 감소되는 발전 부하에 대응하는 에너지는 고전압 배터리(80)를 통해 구동 모터(70)로 공급된다.When the temperature of the first fuel cell 10 reaches the normal temperature and the temperature of the second fuel cell 20 is higher than the maximum cooling temperature (S80), the controller 100 controls the power generation power of the second fuel cell 20. is reduced, and the power supplied to the driving motor 70 through the high voltage battery 80 is increased (S90) (see section “d” in FIG. 4). At this time, the power generated in the second fuel cell 20 is charged to the high voltage battery 80 to maintain the state of charge (SOC) of the high voltage battery 80, and the power generated in the second fuel cell 20 is reduced. Energy corresponding to the power generation load is supplied to the driving motor 70 through the high voltage battery 80.

제2 연료 전지(20)의 온도가 정상 온도에 도달하면(S100), 제어기(100)는 제2 연료 전지(20)가 정상 발전 파워를 발전하도록 제어한다. 즉, 제2 연료 전지(20)의 온도가 정상 온도에 도달할 때까지, 제어기(100)는 제2 연료 전지(20)의 발전 파워를 감소시킨다.When the temperature of the second fuel cell 20 reaches the normal temperature (S100), the controller 100 controls the second fuel cell 20 to generate normal power generation power. That is, the controller 100 reduces the power generation power of the second fuel cell 20 until the temperature of the second fuel cell 20 reaches the normal temperature.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명의 실시예에 따른 전기 차량의 제어 장치 및 방법에 의하면, 적어도 두 개의 연료 전지를 구비한 전기 차량에서, 차량이 긴 오르막 도로를 주행할 때 어느 하나의 연료 전지의 온도가 최대 냉각 온도 이상인 경우, 고온의 연료 전지의 발전 파워를 감소시키고, 고온의 연료 전지에서 감소된 발전 파워에 대응하는 파워는 고전압 배터리(80)를 통해 구동 모터(70)에 공급한다. 이를 통해, 발전 파워가 감소된 연료 전지는 대류와 라디에이터(67)에 의해 냉각된 냉각수에 의해 빠르게 냉각된다. According to the control device and method for an electric vehicle according to an embodiment of the present invention as described above, in an electric vehicle equipped with at least two fuel cells, the temperature of any one fuel cell when the vehicle is traveling on a long uphill road When is greater than the maximum cooling temperature, the generated power of the high-temperature fuel cell is reduced, and power corresponding to the reduced generated power from the high-temperature fuel cell is supplied to the drive motor 70 through the high-voltage battery 80. Through this, the fuel cell with reduced power generation power is quickly cooled by convection and the coolant cooled by the radiator 67.

그리고 어느 하나의 연료 전지의 온도가 최대 냉각 온도 이상이면서, 다른 하나의 연료 전지의 온도가 최대 냉각 온도 이상인 경우, 어느 하나의 연료 전지의 온도가 정상 온도에 도달할 때까지 다른 하나의 연료 전지는 최대 발전 파워를 발전하도록 제어한다. 그리고 어느 하나의 연료 전지의 온도가 정상 온도에 도달하면, 어느 하나의 연료 전지의 발전 파워가 최대 발전 파워를 발전하도록 제어하고, 다른 하나의 연료 전지의 발전 파워를 감소시킨다. And if the temperature of one fuel cell is above the maximum cooling temperature and the temperature of the other fuel cell is above the maximum cooling temperature, the other fuel cell is shut down until the temperature of one fuel cell reaches the normal temperature. Control to generate maximum power generation. And when the temperature of one fuel cell reaches the normal temperature, the generated power of one fuel cell is controlled to generate maximum generated power, and the generated power of the other fuel cell is reduced.

이와 같이, 차량이 긴 오르막 도로를 주행할 때, 연료 전지의 온도가 과도하게 증가하는 경우, 서로 번갈아 가면서 연료 전지의 발전 파워를 감소시킴으로써, 대류와 냉각수에 의해 연료 전지의 온도를 빠르게 냉각시킬 수 있다. In this way, when the temperature of the fuel cell increases excessively when the vehicle is driving on a long uphill road, the temperature of the fuel cell can be quickly cooled by convection and coolant by alternately reducing the generated power of the fuel cell. there is.

그리고 고온의 연료 전지에서 감소되는 발전 파워에 대응하는 파워는 고전압 배터리(80)를 통해 구동 모터(70)로 공급함으로써, 차량이 긴 오르막 도로를 별도의 동력 손실없이 주행할 수 있다.In addition, power corresponding to the reduced generated power from the high-temperature fuel cell is supplied to the drive motor 70 through the high-voltage battery 80, allowing the vehicle to drive on a long uphill road without additional power loss.

이상을 통해 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.Although preferred embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited thereto, and can be implemented with various modifications within the scope of the claims, the detailed description of the invention, and the accompanying drawings, and this can also be done with various modifications. It is natural that it falls within the scope of the invention.

10: 제1 연료 전지
11: 연료 전지 스택
20: 제2 연료 전지
30: 보기류
40: 수소공급장치
41: 수소 탱크
43: 수소 라인
50: 공기공급장치
51: 공기 라인
53: 공기 블로워
55: 이온 필터
60: 열관리장치
61: 냉각 라인
63: COD 히터
65: 냉각수 펌프
67: 라디에이터
70: 구동 모터
71: 직류-직류 변환기
73: 전장 부품
80: 고전압 배터리
90: 감지부
100: 제어기10: first fuel cell
11: Fuel cell stack
20: second fuel cell
30: Accessories
40: Hydrogen supply device
41: Hydrogen tank
43: hydrogen line
50: Air supply device
51: air line
53: air blower
55: Ion filter
60: Thermal management device
61: cooling line
63: COD heater
65: Coolant pump
67: Radiator
70: Drive motor
71: DC-DC converter
73: Electrical parts
80: high voltage battery
90: detection unit
100: controller

Claims (8)

차량의 주행에 필요한 동력을 발생시키는 구동 모터;
수소와 산소의 전기화학 반응에 의해 전력을 생산하는 연료 전지 스택을 포함하고, 상기 구동 모터로 전력을 공급하는 적어도 두 개의 연료 전지;
상기 연료 전지에서 생산되는 전력을 충전하거나, 또는 저장된 전력을 상기 구동 모터를 공급하는 고전압 배터리; 및
차량이 오르막 도로를 주행할 때 상기 적어도 두 개의 연료 전지 중 어느 하나의 연료 전지의 온도가 최대 냉각 온도를 초과하면, 상기 어느 하나의 연료 전지의 발전 파워를 감소시키고, 상기 어느 하나의 연료 전지에서 감소되는 발전 파워에 대응하는 파워는 상기 고전압 배터리로부터 상기 구동 모터로 공급하는 제어기;
를 포함하는 전기 차량의 제어 장치.A drive motor that generates power necessary for driving the vehicle;
At least two fuel cells including a fuel cell stack that produces power through an electrochemical reaction of hydrogen and oxygen, and supplying power to the drive motor;
a high-voltage battery that charges power produced by the fuel cell or supplies stored power to the driving motor; and
When the vehicle is driving on an uphill road, if the temperature of any one of the at least two fuel cells exceeds the maximum cooling temperature, the generated power of the one fuel cell is reduced, and the one fuel cell a controller that supplies power corresponding to the reduced generated power from the high-voltage battery to the driving motor;
A control device for an electric vehicle comprising a. 제1항에 있어서,
상기 제어기는 상기 어느 하나의 연료 전지의 온도가 정상 온도에 도달할 때까지 상기 어느 하나의 연료 전지에서 생산되는 발전 파워를 감소시키는 전기 차량의 제어 장치.According to paragraph 1,
The controller is a control device for an electric vehicle that reduces the power generated by one of the fuel cells until the temperature of the one fuel cell reaches a normal temperature. 제2항에 있어서,
상기 제어기는
상기 어느 하나의 연료 전지의 온도가 정상 온도에 도달하기 전에 상기 다른 하나의 연료 전지의 온도가 최대 냉각 온도를 초과하면,
상기 어느 하나의 연료 전지의 온도가 정상 온도에 도달할 때까지 상기 다른 하나의 연료 전지가 최대 발전 파워를 발전하도록 제어하는 전기 차량의 제어 장치.According to paragraph 2,
The controller is
If the temperature of the other fuel cell exceeds the maximum cooling temperature before the temperature of the one fuel cell reaches the normal temperature,
A control device for an electric vehicle that controls the other fuel cell to generate maximum power until the temperature of the one fuel cell reaches a normal temperature. 제3항에 있어서,
상기 제어기는
상기 어느 하나의 연료 전지의 온도가 정상 온도에 도달하면,
상기 다른 하나의 연료 전지에서 발전되는 발전 파워를 감소시키고,
상기 어느 하나의 연료 전지가 최대 파워를 발전하도록 제어하는 전기 차량의 제어 장치.According to paragraph 3,
The controller is
When the temperature of any one of the fuel cells reaches normal temperature,
Reduce the power generated by the other fuel cell,
A control device for an electric vehicle that controls any one of the fuel cells to generate maximum power. 적어도 두 개의 연료 전지를 구비한 전기 차량의 제어 방법으로서,
감지부에 의해, 상기 적어도 두 개의 연료 전지의 온도를 감지하는 단계;
제어기에 의해, 차량이 오르막 도로를 주행하는 경우 어느 하나의 연료 전지의 온도가 최대 냉각 온도를 초과하면, 상기 어느 하나의 연료 전지에서 발전되는 발전 파워를 감소시키는 단계; 및
상기 제어기에 의해, 상기 어느 하나의 연료 전지에서 감소되는 발전 파워에 대응하는 파워를 고전압 배터리를 통해 구동 모터로 출력하는 단계;
를 포함하는 전기 차량의 제어 방법.A control method for an electric vehicle having at least two fuel cells, comprising:
detecting the temperature of the at least two fuel cells by a sensing unit;
reducing, by a controller, the power generated by one fuel cell when the temperature of one fuel cell exceeds the maximum cooling temperature when the vehicle is traveling on an uphill road; and
outputting, by the controller, power corresponding to the generated power reduced by the one fuel cell to a driving motor through a high-voltage battery;
A control method for an electric vehicle comprising: 제5항에 있어서,
상기 어느 하나의 연료 전지의 온도가 정상 온도에 도달할 때까지 상기 어느 하나의 연료 전지의 발전 파워를 감소시키는 전기 차량의 제어 방법.According to clause 5,
A control method for an electric vehicle that reduces the generated power of one fuel cell until the temperature of the one fuel cell reaches a normal temperature. 제6항에 있어서,
상기 어느 하나의 연료 전지의 온도가 정상 온도에 도달하기 전에 상기 다른 하나의 연료 전지의 온도가 최대 냉각 온도에 도달하면,
상기 어느 하나의 연료 전지의 온도가 정상 온도에 도달할 때까지 상기 다른 하나의 연료 전지가 최대 발전 파워를 발전하도록 제어하는 전기 차량의 제어 방법.According to clause 6,
If the temperature of the other fuel cell reaches the maximum cooling temperature before the temperature of the one fuel cell reaches the normal temperature,
A control method for an electric vehicle that controls the other fuel cell to generate maximum power until the temperature of the one fuel cell reaches a normal temperature. 제7항에 있어서,
상기 어느 하나의 연료 전지의 온도가 정상 온도에 도달하면,
상기 다른 하나의 연료 전지에서 발전되는 발전 파워를 감소시키고,
상기 어느 하나의 연료 전지가 최대 발전 파워를 발전하도록 제어하는 전기 차량의 제어 방법.In clause 7,
When the temperature of any one of the fuel cells reaches normal temperature,
Reduce the power generated by the other fuel cell,
A control method for an electric vehicle that controls any one of the fuel cells to generate maximum power.
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