KR20240063584A - 전원 분배 제어 장치 및 그를 가지는 차량 - Google Patents

전원 분배 제어 장치 및 그를 가지는 차량 Download PDF

Info

Publication number
KR20240063584A
KR20240063584A KR1020220145356A KR20220145356A KR20240063584A KR 20240063584 A KR20240063584 A KR 20240063584A KR 1020220145356 A KR1020220145356 A KR 1020220145356A KR 20220145356 A KR20220145356 A KR 20220145356A KR 20240063584 A KR20240063584 A KR 20240063584A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
vehicle
battery
power
load
mode
Prior art date
Application number
KR1020220145356A
Other languages
English (en)
Inventor
천은
Original Assignee
현대자동차주식회사
기아 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 현대자동차주식회사, 기아 주식회사 filed Critical 현대자동차주식회사
Priority to KR1020220145356A priority Critical patent/KR20240063584A/ko
Priority to US18/231,956 priority patent/US20240149690A1/en
Priority to CN202311159783.3A priority patent/CN117984851A/zh
Publication of KR20240063584A publication Critical patent/KR20240063584A/ko

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • B60L58/12Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries responding to state of charge [SoC]
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L1/00Supplying electric power to auxiliary equipment of vehicles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60HARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/00642Control systems or circuits; Control members or indication devices for heating, cooling or ventilating devices
    • B60H1/00735Control systems or circuits characterised by their input, i.e. by the detection, measurement or calculation of particular conditions, e.g. signal treatment, dynamic models
    • B60H1/00742Control systems or circuits characterised by their input, i.e. by the detection, measurement or calculation of particular conditions, e.g. signal treatment, dynamic models by detection of the vehicle occupants' presence; by detection of conditions relating to the body of occupants, e.g. using radiant heat detectors
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L1/00Supplying electric power to auxiliary equipment of vehicles
    • B60L1/003Supplying electric power to auxiliary equipment of vehicles to auxiliary motors, e.g. for pumps, compressors
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L1/00Supplying electric power to auxiliary equipment of vehicles
    • B60L1/02Supplying electric power to auxiliary equipment of vehicles to electric heating circuits
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L15/00Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles
    • B60L15/20Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles for control of the vehicle or its driving motor to achieve a desired performance, e.g. speed, torque, programmed variation of speed
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • B60L58/18Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries of two or more battery modules
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • B60L58/24Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries for controlling the temperature of batteries
    • B60L58/25Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries for controlling the temperature of batteries by controlling the electric load
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • B60L58/24Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries for controlling the temperature of batteries
    • B60L58/27Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries for controlling the temperature of batteries by heating
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/40Drive Train control parameters
    • B60L2240/54Drive Train control parameters related to batteries
    • B60L2240/545Temperature
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2250/00Driver interactions
    • B60L2250/22Driver interactions by presence detection
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60YINDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2200/00Type of vehicle
    • B60Y2200/90Vehicles comprising electric prime movers
    • B60Y2200/91Electric vehicles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60YINDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2400/00Special features of vehicle units
    • B60Y2400/11Electric energy storages
    • B60Y2400/112Batteries
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/64Electric machine technologies in electromobility
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/72Electric energy management in electromobility

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Abstract

본 발명은 전원 분배 제어 장치 및 그를 가지는 차량에 관한 것이다.
본 발명의 차량은, 입력부; 구동 모터와 제1부하에 전력을 공급하는 제1배터리; 제1배터리의 충전 상태를 모니터링 하는 배터리 모니터링 시스템; 및 입력부를 통해 에코 모드의 온 명령이 수신되면 구동 모터의 동작 상태에 기초하여 차량의 상태가 준비 상태인지를 판단하고, 차량의 상태가 준비 상태라고 판단되면 제1배터리의 충전 상태에 기초하여 주행 가능 거리를 획득하고, 획득한 주행 가능 거리에 기초하여 절전 모드를 제어하는 전원 분배 제어 장치를 포함한다. 다른 측면에 따른 차량의 절전 모드는, 제1부하에 공급되는 전력을 제한하는 모드이다.

Description

전원 분배 제어 장치 및 그를 가지는 차량 {Power distribution control device and vehicle having the same}
본 발명은 주행 가능 거리에 기초하여 제1, 2배터리에 충전된 전력을 제1, 2 부하에 분배하여 공급하기 위한 전원 분배 제어 장치 및 그를 가지는 차량에 관한 것이다.
차량은 동력원에 따라, 내연기관 차량과 친환경 차량으로 구분될 수 있다.
친환경 차량은 충전 가능한 전원부인 배터리와 구동 모터를 포함하고 배터리에 축적된 전기로 구동 모터를 회전시키고 구동 모터의 회전을 이용하여 차륜을 구동시키는 전기 차량과, 엔진, 배터리 및 구동 모터를 포함하고 엔진의 기계적인 동력과 구동 모터의 전기적인 동력을 제어하여 주행하는 하이브리드 차량으로 구분될 수 있다.
친환경 차량은 시동 및 주행 동력을 위한 전력을 공급하는 제1배터리를 포함하고, 탑승자를 보호하고 탑승자에게 편의와 재미를 제공하기 위한 다양한 전장 부품을 더 포함하고, 다양한 전장 부품(즉 전자 장치들임)에 구동을 위한 전력을 공급하는 제2배터리를 더 포함한다.
친환경 차량은 공기 가열식 공조 장치(PTC 히터) 사용 시 주행 가능 거리가 급격히 줄어드는 문제가 있었다.
또한 친환경 차량은 현재 배터리의 충전량으로 목적지까지 도달하기 어려울 때, 즉 현재 배터리의 충전량이 목적지에 도달하기까지 필요로 하는 충전량 미만일 때, 주행을 제외한 부가 기능, 예를 들어 사용자가 직접 공조 기능을 저하시키거나 오프시켰다. 이로 인해 여름이나 겨울에 주행 환경이 열악해지는 문제가 있었고, 목적지까지 잔여 거리를 고려하여 사용자가 직접 부가 기능들을 조작해야 하는 불편함이 있었다.
또한 에코모드가 적용된 친환경 차량의 경우, 친환경 차량은 에코모드로 주행 중, 고전압 배터리의 SOC가 대략 10% 미만이 되면, 배터리 수명 및 내구성 향상을 위해 공기 가열식 공조 장치를 자동으로 오프시켰다. 이 경우에도 여름이나 겨울에 주행 환경이 열악해지는 문제가 있었다.
일 측면은 에코 모드이고 준비 상태(EV Ready State)일 때 제1 부하에 공급되는 전력을 제한하는 전원 분배 제어 장치 및 그를 가지는 차량을 제공한다.
다른 측면은 오프 상태(Off State)이고 충전 모드일 때 제1배터리의 온도에 기초하여 제1배터리의 예열을 제어하고 사용자의 탑승 여부에 기초하여 자동 공조 모드를 제어하는 전원 분배 제어 장치 및 그를 가지는 차량을 제공한다.
일 측면에 따른 전원 분배 제어 장치는, 배터리 모니터링 시스템 및 입력부와 통신을 수행하는 통신부; 입력부를 통해 에코 모드의 온 명령이 수신되고 차량의 상태가 준비 상태이면 배터리 모니터링 시스템을 통해 수신된 제1배터리의 충전 상태에 기초하여 주행 가능 거리를 획득하고, 획득한 주행 가능 거리에 기초하여 절전 모드를 제어하는 프로세서를 포함한다. 일 측면에 따른 전원 분배 제어 장치의 프로세서는 절전 모드를 제어할 때, 제1배터리로부터 제1부하에 공급되는 전력량이 감소되도록 제1부하의 출력을 제어한다.
일 측면에 따른 전원 분배 제어 장치의 프로세서는, 차륜에 연결된 구동 모터의 동작 상태에 기초하여 차량의 상태가 준비 상태인지를 판단한다.
일 측면에 따른 전원 분배 제어 장치의 프로세서는, 입력부를 통해 공조 오토의 온 오프 명령, 적어도 하나의 열선의 온 오프 명령, 순환 모드의 온 오프 명령 또는 목표 실내 온도 정보가 수신되면 절전 모드를 해제한다.
일 측면에 따른 전원 분배 제어 장치의 프로세서는, 획득한 주행 가능 거리가 제1기준 주행 가능 거리를 초과하면 절전 모드를 해제한다.
일 측면에 따른 전원 분배 제어 장치의 프로세서는, 획득한 주행 가능 거리가 제1기준 주행 가능 거리 이하이면 획득한 주행 가능 거리가 제2기준 주행 가능 거리 미만인지를 판단하고, 획득한 주행 가능 거리가 제2기준 주행 가능 거리 미만이라고 판단되면 제1절전 모드로 진입하고 획득한 주행 가능 거리가 제2기준 주행 가능 거리 이상이면 제2절전 모드로 진입한다. 제1기준 주행 가능 거리는, 제2기준 주행 가능 거리보다 긴 거리이다.
일 측면에 따른 전원 분배 제어 장치의 프로세서는, 제1절전모드로 진입하면 제1부하의 출력을 제1 출력량으로 제어하고, 제2절전 모드로 진입하면 제1부하의 출력을 제1출력량보다 낮은 제2출력량으로 제어한다.
일 측면에 따른 전원 분배 제어 장치의 프로세서는, 절전 모드를 제어할 때, 제1부하의 동작을 정지시키고, 제2배터리의 전력을 이용하여 제2부하의 동작을 제어한다. 제2배터리의 전압은, 제1배터리의 전압보다 낮다.
일 측면에 따른 전원 분배 제어 장치의 프로세서는, 획득한 주행 가능 거리가 제3기준 주행 가능 거리 미만이면 제1, 2 부하의 동작을 정지 제어한다. 제3기준 주행 가능 거리는, 제2기준 주행 가능 거리보다 짧은 거리이다.
일 측면에 따른 전원 분배 제어 장치의 제1부하는 구동 모터, 난방용 히터 및 제1배터리의 예열용 히터를 포함한다. 일 측면에 따른 전원 분배 제어 장치의 제2부하는, 적어도 하나의 열선 및 공기 조화기의 송풍팬을 포함한다.
일 측면에 따른 전원 분배 제어 장치의 프로세서는, 차량의 상태가 오프 상태이고 충전 모드이면 제1배터리의 온도와 제1배터리의 충전 상태에 기초하여 제1부하의 동작을 제어한다.
다른 측면에 따른 차량은, 입력부; 구동 모터와 제1부하에 전력을 공급하는 제1배터리; 제1배터리의 충전 상태를 모니터링 하는 배터리 모니터링 시스템; 및 입력부를 통해 에코 모드의 온 명령이 수신되면 구동 모터의 동작 상태에 기초하여 차량의 상태가 준비 상태인지를 판단하고, 차량의 상태가 준비 상태라고 판단되면 제1배터리의 충전 상태에 기초하여 주행 가능 거리를 획득하고, 획득한 주행 가능 거리에 기초하여 절전 모드를 제어하는 전원 분배 제어 장치를 포함한다. 다른 측면에 따른 차량의 절전 모드는, 제1부하에 공급되는 전력을 제한하는 모드이다.
다른 측면에 따른 차량의 전원 분배 제어 장치는, 입력부를 통해 공조 오토의 온 오프 명령, 적어도 하나의 열선의 온 오프 명령, 순환 모드의 온 오프 명령 또는 목표 실내 온도 정보가 수신되면 절전 모드를 해제한다.
다른 측면에 따른 차량의 전원 분배 제어 장치는, 획득한 주행 가능 거리가 제1기준 주행 가능 거리를 초과하면 절전 모드를 해제한다.
다른 측면에 따른 차량의 전원 분배 제어 장치는, 획득한 주행 가능 거리가 제1기준 주행 가능 거리 이하이면 획득한 주행 가능 거리가 제2기준 주행 가능 거리 미만인지를 판단하고, 획득한 주행 가능 거리가 제2기준 주행 가능 거리 미만이라고 판단되면 제1절전 모드로 진입하고 획득한 주행 가능 거리가 제2기준 주행 가능 거리 이상이면 제2절전 모드로 진입한다. 제1기준 주행 가능 거리는, 제2기준 주행 가능 거리보다 긴 거리이다.
다른 측면에 따른 차량의 전원 분배 제어 장치는, 제1절전모드로 진입하면 제1부하의 출력을 제1 출력량으로 제어하고, 제2절전 모드로 진입하면 제1부하의 출력을 제1출력량보다 낮은 제2출력량으로 제어한다.
다른 측면에 따른 차량은 제1배터리에서 출력되는 전력의 전압을 다른 크기의 전압으로 변환하는 전력 변환기; 및 전력 변환기에서 변환된 전압을 이용하여 충전을 수행하고, 제2부하에전력을 공급하는 제2배터리를 더 포함한다.
다른 측면에 따른 차량의 전원 분배 제어 장치는, 절전 모드를 제어할 때, 제1부하의 동작을 정지시키고, 제2배터리의 전력을 이용하여 제2부하의 동작을 제어한다.
다른 측면에 따른 차량의 전원 분배 제어 장치는, 획득한 주행 가능 거리가 제3기준 주행 가능 거리 미만이면 제1, 2 부하의 동작을 정지 제어하고, 미리 설정된 구동 모터의 토크 맵에 기초하여 구동 모터의 동작을 제어한다.
다른 측면에 따른 차량의 제1부하는, 구동 모터, 난방용 히터 및 제1배터리의 예열용 히터를 포함한다. 다른 측면에 따른 차량의 제2부하는, 적어도 하나의 열선 및 공기 조화기의 송풍팬을 포함한다.
다른 측면에 따른 차량의 배터리 모니터링 시스템은, 제1배터리의 온도를 감지하는 온도 센서를 포함한다. 다른 측면에 따른 차량의 전원 분배 제어 장치는, 차량의 상태가 오프 상태이고 충전 모드이면 온도 센서에 의해 감지된 제1배터리의 온도와 제1배터리의 충전 상태에 기초하여 제1부하의 동작을 제어한다.
다른 측면에 따른 차량은 사용자의 탑승을 검출하는 탑승 검출부를 더 포함한다. 다른 측면에 따른 차량의 전원 분배 제어 장치는, 제1배터리의 온도 및 탑승 검출부에서 검출된 탑승 검출된 탑승 정보에 기초하여 자동 공조 모드를 활성화시킨다.
본 발명은 에코 모드이고 준비 상태일 때 주행 가능 거리에 따라 공조 기능을 최적으로 제어함으로써, 실내의 쾌적성을 향상시킬 수 있고 별도의 충전 행위 없이 목적지까지 안전하고 빠르게 도착할 수 있다. 즉 본 발명은 주행 가능 거리 확보로 사용자의 불안감을 감소시켜 줄 수 있다. 특히 본 발명은 겨울 철 주행 가능 거리를 향상시킬 수 있다.
본 발명은 목적지까지 주행 중에 충전을 해야 하는 사용자의 불편함을 최소화시켜 줄 수 있다. 즉 본 발명은 친환경 차량을 이용하는 사용자들의 만족도를 향상시킬 수 있다.
본 발명은 친환경 차량의 불편함 해소에 따라 친환경 차량의 판매량 및 이용량을 높일 수 있고, 이로 인해 차량에 의해 발생되는 환경 오염을 줄일 수 있다.
본 발명은 차량 전체의 전력 상태를 안정화시킬 수 있고 차량의 연비(즉 전비) 효율을 개선시킬 수 있다.
본 발명은 차량의 상품성을 향상시킬 수 있고, 나아가 사용자의 만족도를 높일 수 있으며 사용자의 신뢰성을 향상시킬 수 있고 제품의 경쟁력을 확보할 수 있다.
도 1은 실시 예에 따른 차량의 차체의 내장 예시도이다.
도 2는 실시 예에 따른 차량의 전력 공급 라인의 예시도이다.
도 3은 실시 예에 따른 차량의 제어 구성도이다.
도 4는 실시 예에 따른 차량의 전원 분배 제어 장치의 제어 구성도이다.
도 5는 실시 예에 따른 차량의 주행가능 거리별 절전 모드의 예시도이다.
도 6은 실시 예에 따른 차량의 제어 순서도이다.
도 7 및 도 8은 실시 예에 따른 차량에 마련된 단말기의 표시 예시도이다.
도 9는 실시 예에 따른 차량의 절전 모드의 수행 중 협조 제어의 제어 순서도이다.
도 10은 실시 예에 따른 차량의 충전 모드의 제어 순서도이다.
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 1은 실시 예에 따른 차량의 내장 예시도이다.
본 실시 예의 차량은 연비 및 유해 가스 배출량을 줄이기 위해 전기를 동력으로 하여 주행하는 친환경 차량일 수 있다.
친환경 차량은 충전 가능한 전원부인 제1배터리와 구동 모터를 포함하고 제1배터리에 축적된 전기로 구동 모터를 회전시키고 구동 모터의 회전을 이용하여 차륜을 구동시키는 전기 차량과, 엔진, 배터리 및 구동 모터를 포함하고 엔진의 기계적인 동력과 구동 모터의 전기적인 동력을 제어하여 주행하는 하이브리드 차량, 수소 연료 전지 차량 중 어느 하나일 수 있다.
본 실시 예는 친환경 차량 중 전기 차량을 예를 들어 설명하도록 한다.
차량(1)은 외장과 내장을 갖는 차체(Body)와, 차체를 지지하고 차체를 제외한 나머지 부분으로 주행에 필요한 기계 장치가 설치되는 차대(Chassis)를 포함한다.
차체의 외장은 프론트 패널, 본네트, 루프 패널, 리어 패널, 전후좌우의 도어(10), 전후좌우의 도어(10)에 개폐 가능하게 마련된 윈도우 글래스(20)를 포함한다.
차체의 외장은 프런트 윈드 쉴드 글래스(25)와, 리어 윈드 쉴드 글래스를 더 포함할 수 있다.
프런트 윈드 쉴드 글래스의 주변에는 프런트 윈드 쉴드 글래스의 서리를 제거하기 위한 서리 제거용 히터인 유리 히터(26)가 마련될 수 있다.
리어 윈드 쉴드 글래스의 주변에도 리어 윈드 쉴드 글래스의 서리를 제거하기 위한 서리 제거용 히터가 마련될 있다.
차체의 외장은 운전자에게 차랑(1) 후방의 시야를 제공하는 사이드 미러와, 전방시야를 주시하면서 주변의 정보를 쉽게 볼 수 있도록 하고 다른 차량과 보행자에 대한 신호, 커뮤니케이션의 기능을 수행하는 램프를 포함한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 차체의 내장은 탑승자가 앉는 시트(31: 31a, 31b)와, 대시 보드(32)와, 클러스터(33)와, 공기조화기의 송풍구와 조절판이 배치된 센터 페시아(34)와, 센터 페시아에 마련되고 오디오 장치와 공기 조화기의 동작 명령을 입력받는 헤드유닛(35)과, 센터 페시아에 마련되고 시동 명령을 입력받는 시동 버튼(또는 부팅 버튼이라고 함, 36)을 포함한다.
시트는 사용자가 앉는 운전석(31a), 동승자가 앉는 조수석(31b)을 포함하고, 운전자와 동승자 외의 탑승자가 앉는 후석을 더 포함할 수 있다.
클러스터(33)는 디스플레이 패널을 포함할 수 있고, 전원 분배 제어 장치(100)의 제어 명령에 대응하여 제1, 2 배터리의 상태 정보 및 주행 모드에 대한 정보를 표시할 수 있다.
차량(1)은 센터페시아(34)에 마련되고 조작 위치를 입력받는 변속 레버(37)와, 변속 레버(37)의 주변 또는 헤드 유닛(35)에 위치하고 전자식 주차 브레이크 장치(미도시)의 동작 명령을 입력받는 주차 버튼(EPB 버튼, 38)을 더 포함한다.
차량(1)은 사용자의 사용 편의를 위한 AVN 장치(40, 또는 차량용 단말기라고 함)를 더 포함한다. AVN 장치(40)는 대시 보드 상에 매립식 또는 거치식으로 설치될 수 있다.
차량은 사용자의 가속 의지에 따라 사용자에 의해 가압되는 엑셀러레이터 페달(51)과, 사용자의 제동 의지에 따라 사용자에 의해 가압되는 브레이크 페달(52)과, 주행 방향을 조절하기 위한 조향 장치의 스티어링 휠(53)을 포함한다.
차량은 시트에 마련된 시트 열선(54)을 더 포함할 수 있고, 시트에 마련된 시트 통풍 장치(55)를 더 포함할 수 있으며, 스티어링 휠(53)에 마련된 스티어링 열선(56)을 더 포함할 수 있다.
시트 열선(54)은 운전석에만 마련될 수 있고, 운전석과 조수석만에 마련될 수도 있으며, 운전석, 조수석 및 후석 모두에 마련될 수 있다. 즉 시트 열선(54)은 하나 또는 둘 이상일 수 있다.
시트 통풍장치(55)는 운전석에만 마련될 수 있고, 운전석과 조수석만에 마련될 수도 있으며, 운전석, 조수석 및 후석 모두에 마련될 수 있다. 즉 시트 통풍장치(55)는 하나 또는 둘 이상일 수 있다.
차대에는 전후좌우에 각 배치된 차륜(60)과, 전후좌우의 차륜(60)에 구동력을 인가하기 위한 동력 장치, 조향 장치, 전후좌우의 차륜(60)에 제동력을 인가하기 위한 제동 장치 및 현가 장치가 마련될 수 있다.
도 2는 실시 예에 따른 차량의 전력 공급 라인의 예시도이다.
차량은 전원 장치와, 전원 장치의 전력을 공급받아 차량의 주행에 필요한 구동력을 발생시키고 발생된 구동력을 조절하는 동력 장치와, 전원 장치의 전력을 공급받아 각종 편의 및 안전 기능을 수행하는 복수 개의 부하들을 포함할 수 있다.
전원 장치는 동력 장치와, 동력 장치를 제외한 각종 부하들에 전력을 공급할 수 있다.
전원 장치는 차량의 주행, 제동 등의 제어 기능을 위한 차량 플랫폼 컨트롤러(115)와, 전원 분배 제어 기능을 위한 전원 분배 제어 장치(130)에 전력을 공급할 수 있다.
전원 장치는 제1배터리(111), 제2배터리(112), 전력 변환기(113) 및 배터리 모니터링 시스템(114)을 포함할 수 있다.
제1배터리(111)는 고전압의 전력을 생성하여 차량에 구동력을 공급하는 복수 개의 배터리 셀을 포함할 수 있다.
제1배터리(111)는 복수 개의 배터리 모듈을 포함할 수 있다. 그리고 각각의 배터리 모듈은 직렬 및 병렬로 연결된 복수 개의 배터리 셀을 포함할 수 있다.
이러한 배터리 셀들이 모여서 배터리 모듈이 될 수 있고, 배터리 모듈들이 모여서 배터리 팩이 될 수 있다.
제1배터리(111)는 충전 및 방전이 가능할 수 있다.
제1배터리(111)는 외부 전원을 공급받아 충전할 수 있고, 회생 제동 시에 생산된 전력을 이용하여 충전할 수 있다.
제1배터리(111)는 구동 모터(119) 및 고전압의 전력을 소비하는 제1부하(L1)에 전력을 공급하고, 제2배터리(112)에 전력을 공급할 수 있다.
제1부하(L1)는 고전압의 부하로, 공기조화기의 압축기나, 적어도 하나의 히터를 포함할 수 있다. 여기서 적어도 하나의 히터는 실내 난방을 위한 제1히터와, 제1배터리(111)를 예열하기 위한 제2히터를 포함할 수 있다.
고저압의 부하는 미리 설정된 전압 이상의 전압을 인가받고 인가된 전압을 이용하여 동작하는 부하일 수 있다.
제2배터리(112)는 충전 및 방전이 가능할 수 있다.
제2배터리(112)는 제1배터리(111)에 충전된 전력을 이용하여 충전할 수 있다.
제2배터리(112)는 제1부하(L1)에 인가되는 전압 대비 더 낮은 전압을 인가받는 제2부하(L2)에 전력을 공급할 수 있다.
제2배터리(112)는 차량의 시동 온/오프와 관계없이 제2부하(L2)에 전력을 공급할 수 있다.
제2부하(L2)는 저전압의 부하일 수 있다.
저전압의 부하는 미리 설정된 전압 미만의 전압을 인가받고 인가된 전압을 이용하여 동작하는 부하일 수 있다.
예를 들어, 제2부하(L2)는 편의 장치 및 부가 장치 등과 같은 전장 부품들을 포함할 수 있다.
제2부하(L2)는 단말기(40), 적어도 하나의 시트 열선, 스티어링 열선, 유리 열선(서리 방지 제거용 열선)을 포함할 수 있다.
제2부하(L2)는 시트 통풍 장치를 더 포함할 수 있다.
제2부하(L2)는 램프와 같은 차량에 필수적으로 필요한 기본 부하를 더 포함할 수 있다.
제2배터리(112)에는 스위치(IBS)가 마련될 수 있다. 이 스위치는 전원 분배 제어 장치(130)에 연결될 수 있고, 전원 분배 제어 장치(130)의 제어에 의해 턴온외거나 턴 오프될 수 있다.
전력 변환기(113)는 제1배터리(111)의 직류 전력을 제2배터리(112)의 충전에 적절한 직류 전력으로 변환하고 변환된 직류 전력을 제2배터리(112)에 공급하여 제2배터리(112)가 충전될 수 있도록 한다.
전력 변환기(113)는 제1배터리(111)에서 출력되는 전압을 일정 크기로 낮추고 낮춰진 전압을 제2배터리(112)에 인가할 수 있다.
전력 변환기(113)는 적어도 하나의 스위치 소자와 인덕터를 포함할 수 있다.
전력 변환기(113)는 변환된 직류 전력을 제2부하(L2)에 직접 공급하는 것도 가능하다.
배터리 모니터링 시스템(114)은 제1 배터리(111)를 모니터링 할 수 있다.
배터리 모니터링 시스템(114)은 제2 배터리(112)를 모니터링하는 것도 가능하다.
배터리 모니터링 시스템(BMS: Battery Monitoring System, 114)는 제1배터리(111)의 출력 전압, 제1배터리(111)의 입출력 전류, 제1배터리(111)의 온도 등의 제1배터리(111)의 상태에 관한 정보를 수집하는 복수의 센서들(미도시)을 포함할 수 있다.
복수의 센서들은 제1배터리(111)의 전류를 검출하기 위한 전류 센서, 제1배터리(111)의 출력단의 전압을 검출하기 위한 전압 센서, 제1배터리(111)의 온도를 검출하기 위한 온도 센서를 포함할 수 있다.
배터리 모니터링 시스템(114)은 미리 저장된 테이블로부터 각 배터리 셀들의 전류, 전압 및 온도에 대응하는 제1배터리의 충전 상태를 획득할 수 있다. 미리 저장된 테이블에는 배터리 셀들의 전류, 전압 및 온도의 상관 관계에 대응하는 제1배터리의 충전량이 매치되어 있을 수 있다.
배터리 모니터링 시스템(114)은 제1 배터리(111)의 상태에 관한 정보를 기초로 제1 배터리(111)의 충전율(State of Charge, SoC) 및 제1배터리(111)의 수명(State of Health, SoH) 등을 연산하여 관리한다.
이러한 배터리 모니터링 시스템(114)은 제1배터리(111)의 충전 상태를 모니터링하며, 제1 배터리(111)의 충전 상태(SOC)에 대한 상태 정보를 차량 플랫폼 컨트롤러(115)에 전송할 수 있고, 전원 분배 제어 장치(130)에 전송할 수도 있다.
배터리 모니터링 시스템(114)은 제1배터리(111)의 가용 전력 정보를 획득하고 획득한 제1배터리(111)의 가용 전력 정보를 차량 플랫폼 컨트롤러(115)에 전송할 수 있다.
배터리 모니터링 시스템(114)은 획득한 제1배터리(111)의 가용 전력 정보를 전원 분배 제어 장치(130)에 전송하는 것도 가능하다.
배터리 모니터링 시스템(114)은 제1 배터리(111)의 온도 정보를 차량 플랫폼 컨트롤러(115) 및 전원 분배 제어 장치(130) 중 적어도 하나에 전송할 수 있다.
배터리 모니터링 시스템(114)은 제1 배터리(111)의 가용 전력 정보와 제1배터리(111)의 충전 상태(SOC) 정보를 차량 플랫폼 컨트롤러(115)에 전송함으로써 차량 플랫폼 컨트롤러(115)에서 구동 모터(119)의 토크 지령을 획득하도록 할 수 있다.
즉 차량은 차량의 주행, 제동 및 조향을 제어하는 차량 플랫폼 컨트롤러(115)를 포함할 수 있다.
차량 플랫폼 컨트롤러(115)는 제1 배터리(111)의 가용 전력 정보, 구동 모터(119)의 가용 토크 정보, 운전자 요구 제동량, 운전자의 요구 가속량 및 차량의 주행 속도 정보에 기초하여 구동 모터(119)의 토크 지령을 획득한다.
여기서 차량은 차량의 주행속도를 감지하는 속도 센서를 더 포함할 수 있다. 속도 센서는 복수 개의 휠 속도 센서 및 가속도 센서 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
차량 플랫폼 컨트롤러(115)는 회생 제동의 요구량, 제1배터리(111)의 가용 전력 정보 및 구동 모터(119)의 가용 토크 정보에 기초하여 회생 제동을 위한 구동 모터(119)의 충전 토크 지령을 획득하고 획득한 구동 모터(119)의 충전 토크 지령과 모터 컨트롤러 유닛에서 전송한 구동 모터(119)의 실제 출력 토크에 기초하여 회생 제동의 필요량을 획득할 수 있다.
차량 플랫폼 컨트롤러(115)는 제1배터리의 충전 상태(즉 충전량, SOC) 정보, 제1배터리의 가용전력 정보 및 미리 저장된 전비 정보에 기초하여 주행 가능 거리 정보(DTE)를 획득하고 획득한 주행 가능 거리 정보를 전원 분배 제어 장치(130)에 전송할 수 있다.
차량 플랫폼 컨트롤러(115)는 차량용 단말기(40)로부터 미리 저장된 전비 정보를 수신할 수 있다.
차량 플랫폼 컨트롤러(115)는 제1배터리의 충전상태(즉 충전량, SOC) 정보, 주행 가능 거리 정보 및 잔여 거리 정보에 기초하여 제2부하(L2)에 공급 가능한 허용 전력량을 획득하고 획득한 허용 전력량을 전력 분배 제어 장치(130)에 전송할 수 있다.
차량 플랫폼 컨트롤러(115)는 구동 모터(119)의 동작 상태를 확인하고 확인한 구동 모터(119)의 동작 상태에 기초하여 차량의 상태가 준비 상태인지를 판단하고 차량의 상태가 준비 상태라고 판단되면 판단된 차량의 상태 정보를 전원 분배 제어 장치(130)에 전송할 수 있다.
여기서 준비 상태는 전기차 주행 모드에 대한 준비 상태(EV Ready state)일 수 있다.
차량 플랫폼 컨트롤러(115)는 구동 모터(119)의 실제 토크에 기초하여 차량의 상태가 준비 상태인지를 판단할 수 있다.
차량 플랫폼 컨트롤러(115)는 구동 모터(119)의 회전 속도에 기초하여 차량의 상태가 준비 상태인지를 판단할 수 있다. 여기서 구동 모터(119)의 회전 속도는 속도 센서에서 감지된 정보로부터 획득 가능하다.
차량은 전자식 브레이크 시스템(116, EBS)을 더 포함할 수 있다.
전자식 브레이크 시스템(116)은 브레이크 페달 센서(BPS: Brake Position Sensor)로부터 수신된 운전자의 제동 요구에 대응하는 운전자의 요구 제동량을 획득하고, 획득한 운전자의 요구 제동량을 유압 제동량과 회생 제동량으로 분배한다.
전자식 브레이크 시스템(116)은 차량 플랫폼 컨트롤러(115)에서 획득한 회생 제동 필요량에 기초하여 유압 제동량을 보정할 수 있다.
여기서 회생 제동이란 감속 또는 제동 시에 구동 모터(119)를 발전기로 동작시켜 차량의 운동 에너지를 전기 에너지로 변환시키고 변환된 전기 에너지를 이용하여 제1 배터리(111)를 충전하는 것이다.
동력 장치는 인버터(117), 감속기(118) 및 구동 모터(119)를 포함할 수 있고, 구동 모터(119)를 제어하기 위한 모터 컨트롤 유닛(MCU: Motor Control Unit)을 더 포함할 수 있다.
모터 컨트롤 유닛(MCU)은 구동 모터(119)의 가용 토크를 차량 플랫폼 컨트롤러(115)에 전송한다. 이를 통해 차량 플랫폼 컨트롤러(115)에서 구동 모터(119)의 토크 지령을 획득할 수 있도록 한다.
인버터(117)는 DC 전압을 AC전압으로 변환하고 변환된 AC전압을 구동 모터(117)에 인가한다. 즉 인버터(117)는 제1배터리(110)의 전력을 구동 모터(119)의 구동 전력으로 변환할 수 있다.
인버터(117)는 구동 모터(119)의 가용 토크 및 구동 모터(119)의 실제 토크를 차량 플랫폼 컨트롤러(115)에 전송한다.
모터 컨트롤러 유닛(MCU)은 차량 플랫폼 컨트롤러(115)로부터 구동 모터(119)의 토크 지령을 수신하고 수신한 구동 모터의 토크 지령에 기초하여 펄스폭 변조 신호를 생성하고 생성한 펄스폭 변조 신호에 기초하여 인버터(117)의 동작을 제어한다.
인버터(117)는 모터 컨트롤러 유닛(MCU)의 펄스폭 변조 신호(PWM)에 대응하여 턴 온오프 동작을 수행함으로써 구동 모터(119)의 구동을 위한 전력을 생성하고 생성한 전력을 구동 모터(119)에 전달할 수 있다.
인버터(117)에서 생성된 전력은, 차량의 주행 속도에 대응하는 전류를 출력하기 위한 스위칭 신호 및 차량의 주행 속도에 대응하는 전압을 출력하기 위한 스위칭 신호에 따라 달라질 수 있다.
차량의 주행 속도는, 사용자에 의해 설정된 주행 속도일 수 있고, 사용자의 제동 의지가 반영된 주행 속도 일 수 있으며, 사용자의 가속 의지가 반영된 주행 속도일 수도 있다.
인버터(117)는 회생 제동 시 구동 모터(119)에서 발생된 전력을 제1배터리(111)에 전달하는 것도 가능하다. 즉 인버터(117)는 복수 개의 스위치 소자를 포함하고, 구동 모터(119)와 제1배터리(111) 사이에서 전류의 방향과 출력을 변경하는 기능을 수행하는 것도 가능하다.
감속기(118)는 구동 모터(119)의 속도를 감소시키고 구동 모터(119)의 토크를 증대시킨 회전력을 차륜(60)에 전달한다.
구동 모터(119)는 제1배터리(111)의 전기 에너지를 이용하여 회전력을 발생시키고 발생된 회전력을 차륜(60)에 전달하여 차륜(60)이 구동되도록 한다.
구동 모터(119)는 시동 버튼(36)이 온 되면 최대 전류가 공급되어 최대 토크를 발생시킨다.
구동 모터(119)는 제동, 감속, 강판 주행 또는 저속 주행에 의한 에너지 회생 조건에서 발전기로 동작하여 제1배터리(111)가 충전되도록 한다.
차량의 전원 장치는 급속 충전 케이블 또는 완속 충전 케이블이 연결되며 제1배터리(111)를 충전하기 위한 전력의 수신을 제어하는 충전 컨트롤러(120)를 더 포함할 수 있다.
충전 컨트롤러(120)는 제1배터리(111)를 급속으로 충전하기 위한 급속 충전부와, 제1배터리(111)를 급속 충전 속도보다 느린 속도인 완속으로 충전하기 위한 완속 충전부를 포함할 수 있다.
충전 컨트롤러(120, OBC: On Board Charger)는 완속 충전부로부터 공급된 외부의 상용전원(AC)을 정류 및 직류로 변환하여 제1배터리(111)에 전달한다. 이러한 충전 컨트롤러(120)는 AC정류부, 역률보정부(PFC: Power Factor Correction), 컨버터 및 캐패시터를 포함할 수 있다.
전원 분배 제어 장치(130)는 제1배터리(111)의 전력을 분배하고 분배된 전력을 구동 모터(119), 전력 변환기(113) 및 제1부하(L1)에 공급하도록 할 수 있다.
전원 분배 제어 장치(130)는 제2배터리(112)의 전력을 관리하여 재2배터리(112)의 전력을 제2부하(L2)에 공급하도록 할 수 있다.
전원 분배 제어 장치(130)는 차량의 주행 모드가 에코 모드이고, 차량의 상태가 준비 상태일 때, 제1배터리의 충전 상태에 기초하여 주행 가능 거리를 획득하고 획득한 주행 가능 거리에 기초하여 절전 모드를 제어할 수 있다.
전원 분배 제어 장치(130)는 차량의 주행 모드가 에코 모드이고, 차량의 상태가 준비 상태일 때, 제1부하에 분배되는 전력을 제한함으로써 절전 모드를 수행하고, 제1부하의 출력 저하를 보상하기 위해 제1배터리의 충전 상태 정보 및 실내 온도 센서에 의해 감지된 실내 온도에 기초하여 제2배터리의 전력을 제2부하에 공급함으로써 제2부하의 동작을 제어한다.
전원 분배 제어 장치(130)는 에코 모드의 수행 중 공조나 열선의 동작 제어를 위한 사용자 입력이 수신되면 절전모드를 해제할 수 있다.
즉 사용자의 입력은, 자동 공조 모드의 온오프 명령, 적어도 하나의 열선에 대한 자동 열선 모드의 온오프 명령, 내기 순환 모드의 온오프 명령, 외기 순환 모드의 온오프 명령, 적어도 하나의 열선의 목표 온도의 조절 정보 및 목표 실내 온도의 조절 정보를 포함할 수 있다.
전원 분배 제어 장치(130)는 차량의 상태가 오프 상태이고 에코 모드 및 충전 모드일 때, 제1배터리(111)의 충전 상태 정보 및 제1배터리(111)의 온도 정보에 기초하여 제1배터리의 예열을 제어할 수 있고 제1배터리(111)의 온도 정보 및 사용자의 탑승 정보에 기초하여 자동 공조 모드의 활성화를 제어할 수 있다.
이러한 전원 분배 제어 장치(130)의 구성을 도 3, 도 4 및 도 5를 참조하여 설명한다.
도 3은 실시 예에 따른 차량의 제어 구성도이고 도 4는 실시 예에 따른 차량의 전원 분배 제어 장치의 제어 구성도이며, 도 5는 실시 예에 따른 차량의 주행가능 거리별 절전 모드의 예시도이다.
차량(1)은 클러스터(33), 시동 버튼(36), AVN 장치(40, 또는 차량용 단말기라고 함), 배터리 모니터링 시스템(114), 차량 플랫폼 컨트롤러(115), 인버터(117), 위치 수신기(121), 탑승 검출부(122), 실내온도 센서(123), 오염도 센서(124), 전력 분배 제어 장치(130), 히터 컨트롤러(141), 공조 컨트롤러(142), 열선 컨트롤러(143) 및 바디 컨트롤러(144)를 포함한다.
차량(1)은 이상에서 설명된 기계 부품들뿐만 차량(1)의 제어, 탑승자의 안전과 편의를 위한 다양한 전장 부품들을 포함할 수 있다.
예를 들어, 전장 부품은 제1, 2 히터(H1, H2), 차량(1) 외부의 공기 유입을 제어하거나 차량(1) 실내 온도에 따라 실내 공기를 가열하거나 냉각하는 공기 조화기(heating/ventilation/air conditioning, HVAC), 복수 개의 열선들, 시트의 통풍 장치, 윈도우 글래스(WG), 선루프, 와이퍼, 실내 램프 및 전력 테일 게이트를 포함할 수 있다.
복수 개의 열선들은 스티어링 열선, 유리 열선 및 적어도 하나의 시트의 열선을 포함할 수 있다.
공기 조화기(heating/ventilation/air conditioning, HVAC)는 송풍을 위한 송풍 팬(F)을 포함할 수 있고 자동 공조 모드로 제어하기 위한 풀 오토 온도 컨트롤러(FATC)를 포함할 수 있다.
다양한 전장 부품들은 전력을 수신하고 수신한 전력을 소비하면서 정해진 기능을 수행하는 부하들일 수 있다.
전장 부품들은 차량용 통신 네트워크(NT)를 통하여 서로 통신할 수 있다.예를 들어, 전장 부품들은 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.
클러스터(33)는 차량의 주행과 관련된 정보, 차량의 상태와 관련된 정보를 표시할 수 있다.
예를 들어, 클러스터(33)는 차량의 주행 모드 및 차량의 상태 정보를 표시할 수 있다.
차량의 주행 모드는, 스포츠 모드, 컴포트 모드(COMFORT MODE) 및 에코 모드를 포함할 수 있다.
차량의 상태 정보는, 준비 상태(EV_Ready), 오프 상태(Off) 및 충전 모드를 포함할 수 있다.
준비 상태는, 구동 모터(119) 및 제 1, 2 부하(L1, L2) 등 차량 내의 각종 부하에 전력이 공급되는 상태이고 전기차 주행 모드로 주행하기 위한 준비 상태(EV_Ready state)로, 구동 모터(119)가 동작하고 있지 않은 상태이다.
오프 상태는 제1배터리(111)의 전력 공급을 차단하고, 제2배터리(112)를 통해 미리 정해진 전자 부품에 암전류를 인가하는 모드이다.
오프 상태는 차량이 주차한 상태일 수 있다.
시동 버튼(36)는 사용자 입력을 수신한다.
시동 버튼(36)은 사용자에 의해 조작될 수 있다. 시동버튼(36)은 사용자 입력으로 시동 온 명령 및 시동 오프 명령을 수신할 수 있고 수신된 시동 온 명령에 대응하는 시동 온 신호와 시동 오프 명령에 대응하는 시동 오프 신호를 전원 분배 제어 장치(130)에 전송할 수 있다.
차량용 단말기(40, AVN 장치)는 차량(1)에서 동작 중인 기능이나 차량에서 동작 가능한 기능에 대한 정보를 표시하고, 또한 사용자에 의해 입력된 정보를 표시한다.
예를 들어, 차량용 단말기(40)는 내비게이션 기능, 방송 기능, 오디오 기능, 비디오 기능, 전화 통화 기능, 라디오 기능 및 인터넷 기능 중 적어도 하나를 수행할 수 있다.
차량용 단말기(40)는 사용자에 의해 선택된 적어도 하나의 기능을 수행할 수 있다.
차량용 단말기(40)는 목적지 정보가 수신되면 현재 위치 정보를 확인하고 확인한 현재 위치 정보와 목적지 정보에 기초하여 현재 위치부터 목적지까지의 경로를 복수 개 탐색하며, 탐색한 복수 개의 경로들 중 사용자에 의해 선택된 경로에 기초하여 내비게이션 정보를 생성하고 생성한 내비게이션 정보에 기초하여 길 안내를 제어한다.
내비게이션 정보는, 경로 정보 및 도로 정보가 매칭된 지도 정보를 포함할 수 있고, 목적지까지의 거리 정보 및 목적지까지의 소요 시간, 목적지의 도착 시간에 대한 정보를 더 포함할 수 있다.
내비게이션 정보는, 주행 가능 거리 정보를 더 포함할 수 있다.
차량용 단말기(40)는 현재 위치 정보와 목적지 정보에 기초하여 잔여 거리 정보를 획득하고 획득한 잔여 거리 정보를 전원 분배 제어 장치(130)에 전송할 수 있다.
차량용 단말기(40)는 미리 저장된 전비를 차량 플랫폼 컨트롤러에 전송할 수 있다.
차량용 단말기(40)는 미리 저장된 구간별 전비 정보를 차량 플랫폼 컨트롤러에 전송할 수 있다.
구간은, 지역별로 미리 설정된 거리마다 구분한 것일 수 있다.
차량용 단말기(40)는 차량의 주행 중 목적지까지의 잔여 거리 정보 및 잔여 시간 정보를 출력하는 것도 가능하다.
차량용 단말기(40)는 주행 모드에 대한 사용자 입력과, 주행 모드에 대한 정보를 표시할 수 있다.
차량용 단말기(40)는 외기 순환 모드인지, 내기 순환 모드인지를 판단하고, 판단한 순환 모드의 정보를 출력할 수 있고 실외 온도 센서(125)에서 감지된 실외 온도 또는 서버에서 전송된 실외 온도에 대한 외기 온도 정보를 출력할 수 있다.
차량용 단말기(40)는 외기 순환 모드가 오프된 상태에서 미리 설정된 시간이 경과되면 외기 순환을 안내하는 안내 정보를 출력할 수 있다.
차량용 단말기(40)는 외기 순환 모드가 오프된 상태이면 오염도 센서(124)에 의해 감지된 차량의 실내의 오염도를 확인하고 확인한 오염도가 기준 오염도 이상이면 외기 순환을 안내하는 안내 정보를 출력할 수 있다.
차량용 단말기(40)는 에코 모드로 주행 중인 상태에서 절전 모드로 진입하게 되면 절전 모드의 진입에 대한 안내 정보와, 절전 모드에 의해 변화된 각종 부하의 동작 정보를 출력할 수 있다.
차량용 단말기(40)는 제1배터리의 충전량과 주행 가능 거리(DTE)를 표시하는 것도 가능하다.
이러한 차량용 단말기(40)는 표시부(42)를 포함할 수 있고, 입력부(41)를 더 포함하는 것도 가능하다.
차량용 단말기(40)에 표시부(42)와 입력부(41)가 모두 마련된 경우, 차량용 단말기(40)는 입력부(41)와 표시부(42)가 일체로 마련된 터치 스크린일 수 있다.
차량용 단말기(40)에 표시부(42)만 마련된 경우, 표시부(42)의 표시 명령을 위한 입력부는 차량(1)의 헤드 유닛이나 센터페시아에 마련될 수 있다.
이 경우 입력부는 버튼, 스위치, 키, 터치 패널, 조그 다이얼, 페달(pedal), 키보드, 마우스, 트랙볼(track-ball), 각종 레버(lever), 핸들(handle)이나 스틱(stick) 중 적어도 하나로 마련될 수 있다.
본 실시 예는 입력부(41)와 표시부(42)가 일체로 마련된 차량용 단말기(40)에 대해 설명하도록 한다.
차량용 단말기(40)의 입력부(41)는 사용자 입력을 수신할 수 있다.
입력부(41)는 주행 모드를 수신하고, 외기 순환 모드의 온오프 명령, 내기 순환 모드의 온오프 명령을 수신할 수 있으며, 적어도 하나의 열선의 온오프 명령, 적어도 하나의 시트 통풍 장치의 온오프 명령을 수신할 수 있다.
예를 들어, 입력부(41)는 복수 개의 시트 열선들에 대한 온 명령과 오프 명령을 수신할 수 있고, 스티어링 열선 및 유리 열선 중 적어도 하나의 온 명령과 오프 명령을 수신할 수 있다.
입력부(41)는 자동 공조 모드의 온오프 명령, 자동 열선 모드의 온오프 명령을 수신할 수 있고, 목표 실내 온도를 수신할 수 있고, 적어도 하나의 열선의 온도 레벨을 수신할 수 있다.
입력부(41)는 목적지 정보를 수신하고, 복수 개의 경로들 중 어느 하나를 수신할 수 있다.
표시부(42)는 입력부(41)를 통해 수신된 정보들과, 차량 내 에서 동작 중인 기능에 대한 정보를 표시할 수 있다.
표시부(42)는 현재 수행 중인 주행 모드를 표시할 수 있다.
표시부(42)는 제1, 2배터리의 충전량, 주행 가능 거리를 표시할 수 있고, 주행 모드를 표시할 수 있으며, 차량의 상태를 표시할 수 있다.
차량의 상태는, 준비 상태, 전기차 주행 상태, 오프 상태를 포함할 수 있다.
차량은 사운드를 출력하는 스피커를 더 포함할 수 있다.
차량은 주행 모드 및 차량에서 수행 중인 기능에 대한 안내 정보를 사운드 또는 음성으로 출력할 수 있다.
스피커는 하나 또는 두 개 이상일 수 있고, 차량용 단말기에 마련되는 것도 가능하고, 차량의 내장에 마련되는 것도 가능하다.
배터리 모니터링 시스템(114), 차량 플랫폼 컨트롤러(115) 및 인버터(117)는 도 2에서 설명된 바, 여기서의 설명은 생략한다.
위치 수신기(121)는 복수 개의 위성과 통신을 수행하는 GPS 수신기를 포함할 수 있다.
위치 수신기(121)는 복수 개의 위성들로부터 수신된 신호에 기초하여 차량의 현재 위치를 인식할 수 있다.
위치 수신기(121)는 차량의 현재 위치에 대한 위치 정보를 차량용 단말기(40)에 전송할 수 있다.
탑승 검출부(122)는 사용자의 차량 탑승 여부를 검출한다.
탑승 검출부(122)는 탑승 유무 및 탑승자의 수를 인식하기 위해 각 시트에 착석한 탑승자를 감지하고 감지된 탑승자 정보를 출력할 수 있다.
탑승 검출부(122)는 차량의 각각의 시트 및 각각의 안전 벨트에 마련될 수 있다.
예를 들어, 탑승 검출부(122)는 무게 센서, 압력 센서, 정전용량 센서 및 안전 벨트의 체결 센서 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
탑승 검출부(122)는 차량 내부에 마련된 카메라를 포함할 수도 있다.
탑승 검출부(122)는 각각의 도어에 마련되고, 각각의 도어의 개방 상태와 도어의 폐쇄 상태를 감지하고 개방 상태에 대응하는 개방 신호와 폐쇄 상태에 대응하는 폐쇄 신호를 전원 분배 제어 장치(130)에 전달할 수 있다.
실내 온도 센서(123)는 차량 실내의 온도를 감지한다.
오염도 센서(124)는 차량 실내의 공기의 오염도를 감지한다.
실외 온도 센서(125)는 차량의 실외의 공기의 온도를 감지한다.
히터 컨트롤러(141)는 차량의 실내 난방을 위한 제1히터(H1)의 동작을 제어하고, 제1배터리의 예열을 위한 제2히터(H2)의 동작을 제어한다.
히터 컨트롤러(141)는 제1히터(H1)의 동작 정보 및 제2히터(H2)의 동작 정보를 전원 분배 제어 장치(130)에 전송할 수 있다.
제1히터(H1)의 동작 정보는 제1히터(H1)의 동작에 의해 소비된 전력량 정보를 포함할 수 있고, 제2히터(H2)의 동작 정보는 제2히터(H2)의 동작에 의해 소비된 전력량 정보를 포함할 수 있다.
히터 컨트롤러(141)는 전원 분배 제어 장치(130)의 제어 명령에 기초하여 제1히터(H1)의 동작 및 제2히터(H2)의 동작을 제어할 수 있다.
전원 분배 제어 장치(130)는 제1히터(H1)의 동작을 위해 소비 가능한 전력량 정보와, 제2히터의 동작을 위해 소비 가능한 전력량 정보를 히터 컨트롤러(141)에 전송할 수 있다.
공조 컨트롤러(142)는 공기 조화기에 마련된 송풍 팬(F)의 동작을 제어할 수 있다. 공조 컨트롤러(142)는 송풍 팬(F)의 송풍량을 제어할 수 있다.
공조 컨트롤러(142)는 내기 순환 모드 또는 외기 순환 모드를 제어할 수 있다.
공조 컨트롤러(142)는 풀 오토 온도 컨트롤러(FATC)일 수 있다.
공조 컨트롤러(142)는 송풍 팬의 동작에 의해 소비된 전력량 정보를 전원 분배 제어 장치(130)에 전송할 수 있다.
공조 컨트롤러(142)는 전원 분배 제어 장치(130)로부터 송풍 팬의 동작을 위;해 소비 가능한 전력량 정보를 수신할 수 있고, 수신된 소비 가능한 전력량 정보에 기초하여 송풍 팬의 동작을 제어할 수 있다.
열선 컨트롤러(143)는 하나 또는 둘 이상의 열선의 온오프를 제어할 수 있다.
열선 컨트롤러(143)는 하나 또는 둘 이상의 열선의 동작 정보를 전원 분배 제어 장치(130)에 전송할 수 있다.
하나 또는 둘 이상의 열선의 동작 정보는 하나 또는 둘 이상의 열선의 동작에 의해 소비된 전력량 정보를 포함할 수 있다.
열선 컨트롤러(143)는 전원 분배 제어 장치(130)로부터 전송된 제어 명령에 기초하여 하나 또는 둘 이상의 열선의 동작을 제어할 수 있다.
열선 컨트롤러(143)는 전원 분배 제어 장치(130)로부터 하나 또는 둘 이상의 열선의 동작을 위해 소비 가능한 전력량 정보를 수신하고, 수신한 전력량 정보에 기초하여 하나 또는 둘 이상의 열선의 동작을 제어할 수 있다.
바디 컨트롤러(144)는 하나 또는 둘 이상의 윈도우 글래스(WG)의 개폐 및 선루프의 개폐를 제어할 수 있다.
바디 컨트롤러(144)는 하나 또는 둘 이상의 윈도우 글래스(WG)의 개폐에 의해 소비된 전력량 정보를 전원 분배 제어 장치(130)에 전송할 수 있고, 선루프의 개폐에 의해 소비된 전력량 정보를 전원 분배 제어 장치(130)에 전송할 수 있다.
바디 컨트롤러(144)는 하나 또는 둘 이상의 윈도우 글래스(WG)의 개폐 동작을 통해 소비 가능한 전력량 정보를 전원 분배 제어 장치(130)로부터 수신할 수 있고, 선루프의 개폐 동작을 통해 소비 가능한 전력량 정보를 전원 분배 제어 장치(130)로부터 수신할 수 있다.
바디 컨트롤러(144)는 전원 분배 제어 장치(130)로부터 수신된 하나 또는 둘 이상의 윈도우 글래스(WG)의 소비 가능한 전력량 정보에 기초하여 하나 또는 둘 이상의 윈도우 글래스(WG)의 개폐 동작을 제어할 수 있다.
바디 컨트롤러(144)는 전원 분배 제어 장치(130)로부터 수신된 선루프의 소비 가능한 전력량 정보에 기초하여 선루프의 개폐 동작을 제어할 수 있다.
도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 전원 분배 제어 장치(130)는 복수 개의 컨트롤러와 중 적어도 하나와 협조 제어를 수행할 수 있고 배터리 모니터링 시스템(114)과도 협조 제어를 수행할 수 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 전원 분배 제어 장치(130)는 차량 플랫폼 컨트롤러(115)로부터 차량의 상태, 주행 가능 거리에 대한 정보를 수신할 수 있고 제2배터리의 허용 전력에 대한 정보를 수신할 수 있다.
차량 플랫폼 컨트롤러(115)는 시동 버튼의 온 명령이 수신되고 브레이크 페달의 신호가 수신되면 준비 상태라고 판단할 수 있다. 여기서 페달 신호는 브레이크 페달의 신호는 답력 신호를 포함할 수 있다.
차량 플랫폼 컨트롤러(115)는 배터리 모니터링 시스템(114)으로부터 제1배터리(111)의 충전 상태 정보 및 제1배터리의 온도 정보를 수신하고, 단말기(40)로부터 전비 정보를 수신할 수 있다.
차량 플랫폼 컨트롤러(115)는 수신된 제1배터리(111)의 충전 상태 정보와 전비 정보에 기초하여 주행 가능 거리에 대한 정보를 획득하고 획득한 주행 가능 거리에 대한 정보를 전원 분배 제어 장치(130)에 전송할 수 있다.
차량 플랫폼 컨트롤러(115)는 전력 변환기(113)의 출력(LDC_in(kW))에 기초하여 전력 변환기(113)로부터 제2부하(L2)의 허용 전력 정보를 수신할 수 있고 수신한 제2부하(L2)의 허용 전력 정보를 전원 분배 제어 장치(130)에 전송할 수 있다. 여기서 제2부하는 저전압의 부하들 중 공조를 위한 부하일 수 있다.
전력 변환기(113)는 제1배터리(111)에서 출력되는 전압을 일정 크기의 전압으로 감소시킨 후 전압이 감소된 전력을 제2배터리(112)와 제2부하(L2)에 전달할 수 있다.
전력 변환기(113)는 제2배터리(112)에 공급할 전력과, 제2부하(L2)에 공급할 전력을 획득하고 제2배터리(112)에 공급할 전력과 제2부하(L2)에 공급할 전력을 합산하여 총 공급 전력을 획득하며 획득한 총 공급 전력과 미리 설정된 변환 효율(η)에 기초하여 전력 변환기(113)의 출력을 획득하며, 획득한 전력 변환기(113)의 출력(LDC_in(kW))을 차량 플랫폼 컨트롤러(115)에 전송할 수 있다.
전원 분배 제어 장치(130)는 입력부(41)를 통해 에코 모드가 수신되었는지를 판단하고, 공기 조화기의 동작 정보를 확인한다.
공기 조화기의 동작 정보는, 자동 공조 모드의 온오프 상태, 내기 순환 모드의 온오프 상태, 외기 순환 모드의 온오프 상태, 공기 조화기의 온 상태 및 오프 상태를 포함할 수 있고 난방 모드의 온오프 상태 및 냉방 모드의 의 온오프 상태를 포함할 수 있다.
전원 분배 제어 장치(130)는 입력부(41)를 통해 입력된 사용자 입력이 표시되도록 입력부(41)를 통해 입력된 사용자 입력을 단말기(40)에 전송할 수 있다.
전원 분배 제어 장치(130)는 난방 모드가 온 상태이거나, 자동 공조 모드에 의해 난방 모드가 온된 경우, 제1히터의 출력 정보를 수신할 수 있다.
전원 분배 제어 장치(130)는 제1히터의 동작에 대응하여 제1히터의 출력 정보를 수신할 수 있다.
제1히터의 출력정보는 제1히터에소 소모되는 전력량 정보를 포함할 수 있다.
전원 분배 제어 장치(130)는 주행 가능 거리 정보와 제1히터의 출력 정보에 기초하여 제1히터의 출력을 제한하는 것도 가능하다.
전원 분배 제어 장치(130)는 제2부하(L2)의 출력 정보를 수신하고, 수신한 제2부하의 출력 정보 및 제1부하의 출력 정보에 기초하여 제1부하에 공급되는 전력을 제한 제어하고, 제2부하에 공급되는 전력을 증가 제어할 수 있다.
전원 분배 제어 장치(130)는 실외 온도별 목표 난방 온도 맵에 기초하여 제2부하의 출력을 제어할 수 있다.
전원 분배 제어 장치(130)는 목표 난방 온도별 쾌적도 맵에 기초하여 제2부하의 출력을 제어할 수 있다.
제2부하(L2)는 적어도 하나의 열선 및 송풍팬 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
전원 분배 제어 장치(130)는 탑승 검출부(122)의 감지 정보에 기초하여 탑승자의 탑승 및 하차 여부를 판단할 수 있다.
전원 분배 제어 장치(130)는 운전석의 운전자의 탑승, 조수석의 동승자의 탑승 및 후석의 탑승자의 탑승 여부를 판단할 수 있다.
전원 분배 제어 장치(130)는 시동 버튼을 통해 오프 명령이 수신되면 차량의 상태를 오프 상태로 판단한다.
전원 분배 제어 장치(130)는 충전 컨트롤러(120)에 유입되는 전류를 감지하고 전류가 감지되면 충전 모드라고 판단할 수 있다.
전원 분배 제어 장치(130)는 차량이 오프 상태이고, 충전 모드일 때 제1배터리의 온도 정보에 기초하여 제2히터의 동작을 제어할 수 있다.
여기서 차량의 상태인 오프 상태와 준비 상태는 차량의 전력 공급 상태에 따라 구분된 것일 수 있다.
전원 분배 제어 장치(130)는 제1배터리의 충전 상태 정보, 제1배터리의 온도 정보 및 사용자의 탑승 상태 정보에 기초하여 공기 조화기의 자동 공조 모드의 활성화를 제어하는 것도 가능하다.
이러한 전력 분배 제어 장치(130)는 통신부(131), 프로세서(132) 및 메모리(133)를 포함할 수 있다.
통신부(131)는 차량 내부의 구성부들 간 통신을 가능하게 하는 하나 이상의 구성 요소를 포함할 수 있으며, 예를 들어 근거리 통신 모듈, 유선 통신 모듈 및 무선 통신 모듈 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
근거리 통신 모듈은 블루투스 모듈, 적외선 통신 모듈, RFID(Radio Frequency Identification) 통신 모듈, WLAN(Wireless Local Access Network) 통신 모듈, NFC(Near Field Communication) 모듈, 직비(Zigbee) 통신 모듈 등 근거리에서 무선 통신망을 이용하여 신호를 송수신하는 다양한 근거리 통신 모듈을 포함할 수 있다.
유선 통신 모듈은 캔 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 통신 모듈뿐만 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.
유선 통신 모듈은 LIN(Local Interconnect Network)를 더 포함할 수 있다.
무선 통신 모듈은 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), 초 광대역 통신(UWB: Ultra Wide Band) 모듈 등 다양한 무선 통신 방식을 지원하는 무선 통신 모듈을 포함할 수 있다.
프로세서(132)는 냉방 모드와 난방 모드의 수행 시 사용자의 요구에 대응하여 차량 플랫폼 컨트롤러(115)에서 제공한 공조 허용 전력 범위 내에서 제1부하와 제2부하의 동작을 제어한다. 이 경우, 프로세서(132)는 제1부하 중 공조를 위한 부하와, 제2부하 중 공조를 위한 부하의 동작을 제어할 수 있다.
제1부하 중 공조를 위한 부하는 제1히터 및 압축기를 포함할 수 있다.
제2부하 중 공조를 위한 부하는 복수 개의 열선 및 송풍 팬, 시트 통풍 장치의 통풍 팬을 포함할 수 있다.
공조 허용 전력 범위는, 제1배터리의 충전량과 목적지까지 주행 시에 소비되는 전력, 전비, 주행 가능 거리에 의해 결정될 수 있다.
프로세서(132)는 제1배터리의 가용 전력 및 충전량에 기초하여 전력 변환기(LDC)의 온오프를 결정한다.
프로세서(132)는 입력부(41)를 통해 에코 모드의 온 명령이 수신되면 구동 모터의 제어를 통해 불필요한 가속에 의한 전기 소모를 제한한다.
예를 들어 프로세서(132)는 운전자가 액셀러레이터 페달을 가압해도 가압에 대응하는 가속력을 그대로 전달하지 않고 모터 토크 상승을 제한한다.
프로세서(132)는 입력부(41)를 통해 에코 모드의 온 명령이 수신되면 미리 설정된 토크 맵에 기초하여 구동 모터(119)의 동작을 제어할 수 있다.
프로세서(132)는 입력부(41)를 통해 에코 모드의 온 명령이 수신되면 제1부하의 동작을 제어함으로써 공조를 제한하고, 제2부하의 동작을 제어하여 공조에 대한 협조 제어를 수행한다.
프로세서(132)는 입력부(41)를 통해 에코 모드의 온 명령이 수신되면 차량의 상태가 준비 상태인지를 판단하고, 차량의 상태가 준비 상태라고 판단되면 제1배터리(111)의 충전량을 확인한다.
프로세서(132)는 제1배터리(111)의 충전량에 기초하여 주행 가능 거리 정보를 획득하고 획득한 주행 가능 거리 정보에 기초하여 주행 가능 거리가 제1기준 주행 가능 거리를 초과하는지를 판단하고, 주행 가능 거리가 제1기준 주행 가능 거리를 초과한다고 판단되면 절전 모드를 미수행한다.
프로세서(132)는 주행 가능 거리가 제1기준 주행 가능 거리를 초과한다고 판단되면 미리 설정된 토크 맵에 기초하여 구동 모터(119)의 동작을 제어함으로써 에코 모드로의 주행을 제어할 수 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, 프로세서(132)는 주행 가능 거리가 제1기준 주행 가능 거리 이하라고 판단되면 주행 가능 거리가 제2기준 주행 가능 거리 이상인지를 판단하고, 주행 가능 거리가 제2기준 주행 가능 거리 이상이라고 판단되면 제1절전 모드로 진입을 결정하고, 주행 가능 거리가 제2기준 주행 가능 거리 미만이라고 판단되면 주행 가능 거리가 제3기준 주행 거리 이상인지를 판단하고, 주행 가능 거리가 제3기준 주행 가능 거리 이상이라고 판단되면 제2절전 모드로 진입을 결정한다.
프로세서(132)는 주행 가능 거리가 제3기준 주행 거리 미만이라고 판단되면 제2부하와의 협조 제어를 오프시킨다. 즉 프로세서(132)는 주행 가능 거리가 제3기준 주행 거리 미만이라고 판단되면 냉방 모드 및 난방 모드를 오프시키고 복수 개의 열선들의 동작을 모두 오프시킬 수 있다.
즉 프로세서(132)는 주행 가능 거리가 제3기준 주행 거리 미만이면 제1히터 또는 압축기를 오프시킬 수 있고 복수 개의 열선들을 모두 오프시킬 수 있다.
주행 가능 거리 정보는, 차량 플랫폼 컨트롤러에서 전송된 정보일 수 있다.
제1기준 주행 가능 거리는 대략 150km이고, 제2기준 주행 가능 거리는 대략 100km이며, 제3기준 주행 가능 거리는 대략 40km일 수 있다.
프로세서(132)는 제1부하가 동작 중인지를 판단하고, 제1부하가 동작 중이라고 판단되면 절전 모드별 공조 제어를 수행한다.
프로세서(132)는 제1부하가 정지 상태일 때, 자동 공조 모드가 온 상태인지를 판단하고, 자동 공조 모드가 온 상태라고 판단되면 절전 모드별 공조 제어를 수행한다. 여기서 제1부하는 제1히터일 수 있다.
자동 공조 모드는 난방을 위한 자동 공조 모드일 수 있다.
프로세서(132)는 자동 공조 스위치가 온 상태이면, 자동 공조 모드가 온 상태라고 판단할 수 있다.
프로세서(132)는 절전 모드별 공조 제어를 수행할 때, 제1절전 모드로 진입을 결정한 상태이면 제1부하의 출력을 제1출력량 만큼 감소 제어하고, 제2절전 모드로 진입을 결정한 상태이면 제1부하의 출력을 제2출력량만큼 감소 제어할 수 있다.
제2출력량은, 제1출력량보다 더 낮은 출력량일 수 있다.
제1부하의 출력을 제1출력량만큼 감소 제어하는 것은, 목표 난방 온도를 -0.5에서 -3도 사이의 온도만큼 낮게 조절하고 조절한 난방 온도에 기초하여 제1부하의 동작을 제어하는 것을 포함한다.
제1부하의 출력을 제1출력량만큼 감소 제어하는 것은, 제1절전 모드에 대한 목표 난방 온도별로 매칭된 조절 난방 온도에 기초하여 제1부하를 제어하는 것을 포함한다.
제1부하의 출력을 제2출력량만큼 감소 제어하는 것은, 목표 난방 온도를 -0.5에서 -5도 사이의 온도만큼 낮게 조절하고 조절한 난방 온도에 기초하여 제1부하의 동작을 제어하는 것을 포함한다.
제1부하의 출력을 제2출력량만큼 감소 제어하는 것은, 제2절전 모드에 대한 목표 난방 온도별로 매칭된 조절 난방 온도에 기초하여 제1부하를 제어하는 것을 포함한다.
프로세서(132)는 입력부(41)를 통해 공조 조절을 위한 사용자 입력이 수신되면 절전 모드를 해제할 수 있다.
공조 조절을 위한 사용자 입력은, 외기 순환 모드, 내기 순환 모드의 온오프 명령, 자동 열선 모드, 자동 공조 모드에 대한 온오프 명령과, 적어도 하나의 열선의 온오프 명령과, 적어도 하나의 열선의 온도 레벨 조절 명령과 목표 실내 온도의 조절 명령을 포함할 수 있다.
프로세서(132)는 제1부하가 정지 상태이거나, 자동 공조 모드가 오프 상태이면 절전 모드를 해제하고, 사용자 입력에 대응하여 공조 제어를 수행할 수 있다.
사용자 입력에 대응하는 공조 제어는, 사용자에 의해 설정된 목표 실내 온도에 기초하여 제1부하의 동작을 제어하거나, 미리 설정된 목표 실내 온도에 기초하여 제1부하의 동작을 제어할 수 있다.
프로세서(132)는 주행 모드가 에코 모드이고, 차량의 상태가 준비 상태일 때 운전석 집중 공조 모드의 온 명령이 수신되었는지를 판단하고 운전석 집중 공조 모드의 온 명령이 수신되었다고 판단되면 운전석의 시트 열선이나, 운전석의 시트 통풍 장치의 동작을 제어하고, 나머지 시트의 시트 열선이나 시트 통풍 장치에 공급되는 전력을 차단 제어할 수 있다.
프로세서(132)는 주행 모드가 에코 모드이고, 차량의 상태가 준비 상태이며 운전석 집중 공조 모드이면, 조수석과 후석의 시트 열선이나 시트 통풍 장치의 동작을 정지 제어할 수 있다.
프로세서(132)는 제1절전 모드 또는 제2절전 모드를 수행할 때, 공조 협조를 위해 제2부하의 동작을 제어할 수 있다.
프로세서(132)는 공조 협조 제어 시, 복수 개의 시트 열선이 동작 중인지를 판단하고, 복수 개의 어도 하나의 열선이 동작 중이라고 판단되면 실내 온도 센서에 의해 감지된 실내 온도를 확인하고 확인한 실내 온도가 기준 온도 이상이라고 판단되면 조수석의 시트 열선과 후석의 시트 열선의 동작을 오프시킨다.
프로세서(132)는 공조 협조 제어 시, 확인한 실내 온도가 기준 실내 온도 미만 이라고 판단되면 실외 온도별 시트 열선의 온도 레벨 맵 또는 쾌적도별 시트 열선의 온도 레벨 맵에 기초하여 복수 개의 열선들의 레벨 및 복수 개의 열선들의 온 오프를 제어할 수 있다.
프로세서(132)는 공조 협조 제어 시, 복수 개의 시트 열선이 정지 상태라고 판단되면 운전석 집중 공조 모드와 열선 간의 연동을 수행하는 연동 모드의 온 명령이 수신되었는지를 판단하고, 연동 모드의 온 명령이 수신되었다고 판단되면 조수석의 시트 열선, 후석의 시트 열선과 스티어링 열선의 동작을 자동 제어할 수 있다.
프로세서(132)는 연동 모드의 오프 명령이 수신되었다고 판단되면 실외 온도별 열선 자동 제어 또는 쾌적감별 열선 자동 제어를 수행할 수 있다.
프로세서(132)는 확인한 실내 온도가 기준 실내 온도 미만이라고 판단되면 실외 온도별 시트 열선의 온도 레벨 맵 또는 쾌적감별 시트 열선의 온도 레벨 맵에 기초하여 열선의 자동 제어를 수행할 수 있다.
프로세서(132)는 절전 모드의 진입 정보를 출력하도록 표시부(42)를 제어할 수 있고, 절전 모드의 해제 정보를 출력하도록 표시부(42)를 제어할 수 있다.
프로세서(132)는 자동 공조 모드의 온 명령이 수신되면, 자동 공조 모드의 오프 명령을 수신할 수 있는 상태로 변경한다. 즉 프로세서(132)는 표시부를 통해 오프를 지시하는 텍스트를 출력할 수 있다.
프로세서(132)는 공조 협조 제어 시, 윈도우 글래스의 폐쇄를 제어하고, 선루프의 폐쇄를 제어하며, 외기 순환 모드를 오프 제어할 수 있다.
프로세서(132)는 외기 순환 모드의 오프 시 미리 설정된 시간이 경과하면 외기 순환 모드를 온 시킬 수 있다.
프로세서(132)는 외기 순환 모드의 오프 시 실내 오염도가 기준 오염도 이상이면 외기 순환 모드를 온 시킬 수 있다.
프로세서(132)는 시동 버튼(36)으로부터 오프 명령이 수신되면 오프 모드라고 판단할 수 있다.
프로세서(132)는 충전 컨트롤러(120)로부터 수신된 전류 정보에 기초하여 차량이 충전 모드인지를 판단하고 차량이 자동 모드라고 판단되면 온도 센서에 의해 감지된 제1배터리의 온도를 확인하고 제1배터리의 온도가 제1기준 온도 이하라고 판단되면 제1배터리의 충전량을 확인하며 제1배터리의 충전량이 기준 충전량 미만이라고 판단되면 제2히터를 동작시켜 제1배터리의 예열을 제어한다.
프로세서(132)는 제1배터리의 예열 중 제1배터리의 온도를 확인하고 확인한 온도가 제2기준 온도 이상이라고 판단되면 사용자의 탑승 여부를 판단하고 사용자가 탑승하였다고 판단되면 자동 공조 모드의 활성화를 제어할 수 있다.
프로세서(132)는 미리 등록된 사용자의 단말기와의 통신 연결 정보에 기초하여 사용자의 탑승 또는 하차를 판단할 수 있다.
프로세서(132)는 차량에 마련된 카메라(미도시)의 영상 정보에 기초하여 사용자의 탑승 또는 하차를 판단하는 것도 가능하다.
탑승 검출부가 시트나 안전벨트에 마련되어 있는 경우, 프로세서(132)는 시트에 마련된 검출부나 안전벨트의 검출 정보에 기초하여 사용자가 탑승 상태라고 판단하고, 이때 사용자의 탑승 여부를 판단하기 위해 도어의 개방 신호, 폐쇄 신호를 무시할 수 있다.
이처럼, 프로세서(132)는 탑승 검출부(122)의 검출 정보에 기초하여 사용자의 탑승 및 사용자의 하차 상태를 판단할 수 있다.
프로세서(132)는 차량(1) 내 구성부들의 동작을 제어하기 위한 알고리즘 또는 알고리즘을 재현한 프로그램에 대한 데이터를 저장하는 메모리(미도시), 및 메모리에 저장된 데이터를 이용하여 전술한 동작을 수행하는 프로세서(미도시)로 구현될 수 있다. 이때, 메모리와 프로세서는 각각 별개의 칩으로 구현될 수 있다. 또는, 메모리와 프로세서는 단일 칩으로 구현될 수도 있다.
메모리(133)는 실외 온도별 목표 난방 온도 맵과, 실외 온도별 시트 열선의 온도 레벨 맵을 저장할 수 있다.
메모리(133)는 쾌적도별 시트 열선의 온도 레벨 맵을 저장할 수 있다.
메모리(133)는 목표 난방 온도별 쾌적도 맵을 저장할 수 있다.
메모리(133)는 에코 모드에 대응하는 구동 모터의 토크 맵을 저장할 수 있다.
메모리(133)는 제1절전 모드에 대응하는 목표 난방 온도 맵과, 제2절전 모드에 대응하는 목표 난방 온도 맵을 저장한다.
제1절전 모드에 대응하는 목표 난방 온도 맵은, 목표 난방 온도에서 -0.5도에서 -3도 사이로 조절된 온도를 포함할 수 있다.
제2절전 모드에 대응하는 목표 난방 온도 맵은, 목표 난방 온도에서 -0.5도에서 -5도 범위 내에서 조절된 온도를 포함할 수 있다.
메모리(133)는 제1배터리의 예열을 제어하기 위한 기준 충전량, 제1기준 온도와 제2기준 온도에 대한 정보를 저장한다. 여기서 기준 충전량은 대략 SCO 50%일 수 있다.
메모리(133)는 제1기준 주행 가능 거리, 제2기준 주행 가능 거리, 제3기준 주행 가능 거리에 대한 정보를 저장한다.
제1기준 주행 가능 거리는 대략 150km일 수 있고, 제2기준 주행 가능 거리는 제1기준 주행 가능 거리보다 짧은 거리로, 대략 100km일 수 있다.
제3기준 주행 가능 거리는 제2기준 주행 가능 거리보다 짧은 거리로, 대략 40km일 수 있다.
메모리(133)는 시트별로 시트 열선의 식별 정보가 매칭된 시트 열선 정보를 저장한다.
메모리(133)는 열선별 소비 전력, 송풍팬의 소비 전력, 기본 부하의 소비 전력, 제1, 2 히터의 소비 전력에 대한 정보를 저장할 수 있다.
여기서 소비 전력은, 정격 소비 전력, 평균 소비 전력 또는 최대 소비 전력일 수 있다.
메모리(133)는 윈도우 글래스의 개폐 부재의 소비 전력, 선루프의 개폐 부재의 소비 전력에 대한 정보를 저장할 수 있다.
메모리(133)는 캐쉬, ROM(Read Only Memory), PROM(Programmable ROM), EPROM(Erasable Programmable ROM), EEPROM(Electrically Erasable Programmable ROM) 및 플래쉬 메모리(Flash memory)와 같은 비휘발성 메모리 소자 또는 RAM(Random Access Memory)과 같은 휘발성 메모리 소자 또는 하드디스크 드라이브(HDD, Hard Disk Drive), CD-ROM과 같은 저장 매체 중 적어도 하나로 구현될 수 있으나 이에 한정되지는 않는다.
한편, 도 2, 도 3, 도 4에 도시된 각각의 구성요소는 소프트웨어 및/또는 Field Programmable Gate Array(FPGA) 및 주문형 반도체(ASIC, Application Specific Integrated Circuit)와 같은 하드웨어 구성요소를 의미한다.
도2, 도 3 및 도 4에 도시된 전력 제어기의 구성 요소들의 성능에 대응하여 적어도 하나의 구성요소가 추가되거나 삭제될 수 있다. 또한, 구성 요소들의 상호 위치는 시스템의 성능 또는 구조에 대응하여 변경될 수 있다는 것은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 용이하게 이해될 것이다.
도 6은 실시 예에 따른 차량의 제어 순서도이다.
차량은 입력부(41)를 통해 에코 모드의 온 명령이 수신되면 사용자의 주행 모드의 의지를 에코 모드라고 판단한다.
차량은 주행 모드가 에코 모드라고 판단(201)되면 차량의 상태가 준비 상태인지를 판단하고, 차량의 상태가 준비 상태라고 판단되면 제1배터리의 충전량을 확인한다.
차량은 제1배터리의 충전량과 미리 저장된 전비 정보에 기초하여 주행 가능 거리 정보를 획득한다(202).
차량은 획득한 주행 가능 거리 정보에 기초하여 절전 모드로 진입을 제어하거나, 절전 모드의 미수행을 제어할 수 있다.
도 7에 도시된 바와 같이, 차량은 단말기(40)를 통해 주행 모드를 표시할 수 있다.
차량은 획득한 주행 가능 거리 정보에 기초하여 주행 가능 거리가 제1기준 주행 가능 거리를 초과하는지를 판단하고(203), 주행 가능 거리가 제1기준 주행 가능 거리를 초과한다고 판단되면 절전 모드를 미수행한다.
차량은 절전 모드를 미수행할 때 미리 설정된 토크 맵에 기초하여 구동 모터(119)의 동작을 제어할 수 있다. 즉 차량은 에코 모드로 주행을 제어할 수 있다(204).
차량은 절전 모드로 진입하기 전에, 복수 개의 절전 모드들 중 진입하기 위한 절전 모드를 결정한다.
즉 차량은 주행 가능 거리가 제1기준 주행 가능 거리 이하라고 판단되면 주행 가능 거리가 제2기준 주행 가능 거리 이상인지를 판단하고(205), 주행 가능 거리가 제2기준 주행 가능 거리 이상이라고 판단되면 제1절전 모드로 진입을 결정하고(206), 주행 가능 거리가 제2기준 주행 가능 거리 미만이라고 판단되면 제2절전 모드로 진입을 결정한다(207).
차량은 주행 가능 거리가 제2기준 주행 가능 거리 미만이라고 판단되면 주행 가능 거리가 제3기준 주행 가능 거리 미만인지를 판단하고, 주행 가능 거리가 제3기준 주행 가능 거리 이상이라고 판단되면 제2절전 모드로 진입을 결정하는 것도 가능하다.
차량은 주행 가능 거리가 제3기준 주행 가능 거리 미만이라고 판단되면 제3절전 모드로 진입을 결정하는 것도 가능하다.
차량은 절전 모드가 제1절전 모드 또는 제 2 절전 모드 진입으로 결정되면, 제1부하가 동작 중인지를 판단하고(208), 제1부하가 동작 중이라고 판단되면 절전 모드별 공조 제어를 수행한다(209).
여기서 제1부하는 난방 모드 시에 제1히터일 수 있고, 냉방 모드 시에 압축기일 수 있다.
차량은 제1부하의 동작에 대응하여 절전 모드별 공조 제어의 수행 중, 입력부(41)를 통해 공조 조절을 위한 사용자 입력이 수신되었는지를 판단하고(210), 사용자 입력이 수신되었다고 판단되면 절전 모드를 해제(214)하고 사용자 입력에 대응하여 사용자가 설정한 설정 정보를 확인하고, 확인한 설정 정보에 기초하여 공조 제어를 수행한다(215).
차량은 제1부하가 정지 상태라고 판단되면 자동 공조 모드가 온 상태인지를 판단하고(211), 자동 공조 모드가 온 상태라고 판단되면 절전 모드별 공조 제어를 수행한다(212).
절전 모드별 공조 제어를 수행할 때, 차량은 절전 모드가 제1절전 모드이면 목표 실내 온도와 제1 온도 조절 정보에 기초하여 목표 실내 온도를 조절하고 조절한 목표 실내 온도에 기초하여 제1부하의 출력을 제어할 수 있다.
절전 모드별 공조 제어를 수행할 때, 차량은 절전 모드가 제2절전 모드이면 목표 실내 온도와 제2 온도 조절 정보에 기초하여 목표 실내 온도를 조절하고 조절한 목표 실내 온도에 기초하여 제1부하의 출력을 제어할 수 있다.
난방 모드일 때 목표 실내 온도는, 목표 실내 난방 온도일 수 있다.
냉방 모드일 때 목표 실내 온도는, 목표 실내 냉방 온도일 수 있다.
난방 모드일 때, 제1온도 조절 정보 내의 조절 가능한 온도는, 제2온도 조절 정보 내의 조절 가능한 온도보다 더 높은 온도일 수 있다.
냉방 모드일 때, 제1온도 조절 정보 내의 조절 가능한 온도는, 제2온도 조절 정보 내의 조절 가능한 온도보다 더 낮은 온도일 수 있다.
난방 모드일 때, 제1온도 조절 정보는 -0.5도에서 -3도 사이의 온도를 포함할 수 있고 제2온도 조절 정보는 -0.5도에서 -5도 사이의 온도를 포함할 수 있다.
절전 모드별 조절 온도는, 목표 실내 온도별로 매칭되어 저장되어 있을 수 있다.
절전 모드별 공조 제어를 수행할 때, 제1절전 모드로 진입을 결정한 상태이면 제1부하의 출력을 제1출력량 만큼 감소시킬 수 있고, 제2절전 모드로 진입을 결정한 상태이면 제1부하의 출력을 제2출력량만큼 감소시킬 수 있다.
제2출력량은, 제1출력량보다 더 낮은 출력량일 수 있다.
즉 절전 모드별로 제1부하에서 소비되는 전력을 줄이되, 서로 다른 크기로 줄일 수 있다.
차량은 제1, 2절전 모드를 수행할 때, 실내 온도가 미리 설정된 온도 이상이라고 판단되면 모든 열선의 동작을 오프시킬 수 있다.
차량은 제1, 2절전 모드를 수행할 때, 윈도우 글래스 및 선루프를 폐쇄시킬 수 있고, 외기 순환 모드를 오프시킬 수 있다.
차량은 제1, 2절전 모드의 수행 중 실내 온도가 설정 온도 미만으로 낮아지면 시트 열선을 온시키고 설정 시간이 경과하면 시트 열선을 오프시킬 수 있다.
차량은 제1, 2절전 모드의 수행 중 실내 온도가 설정 온도 미만으로 낮아지면 시트별 탑승자의 존재 여부를 확인하고 탑승자가 존재하는 시트의 시트 열선만을 온시키는 것도 가능하다.
차량은 제1, 2절전 모드의 수행 중 실내 온도가 설정 온도 미만으로 낮아지면 스티어링 열선을 온시키고 설정 시간이 경과하면 스티어링 열선을 오프시킬 수 있다.
차량은 운전석 집중 공조 모드의 수행 중 제1, 2절전 모드로 진입하면 운전석에 근접한 송풍구의 송풍팬만을 동작시키고, 스티어링 열선 및 운전석의 시트 열선을 동작시킬 수 있다.
차량은 자동 공조 모드의 온에 대응하여 절전 모드별 공조 제어의 수행 중 입력부(41)를 통해 공조 조절을 위한 사용자 입력이 수신되었는지를 판단하고(213), 사용자 입력이 수신되었다고 판단되면 절전 모드를 해제(214)하고 사용자 입력에 대응하여 사용자가 설정한 설정 정보를 확인하고, 확인한 설정 정보에 기초하여 공조 제어를 수행한다(215).
공조 조절을 위한 사용자 입력은, 외기 순환 모드, 내기 순환 모드의 온오프 명령, 자동 열선 모드, 자동 공조 모드에 대한 온오프 명령과, 적어도 하나의 열선의 온오프 명령과, 적어도 하나의 열선의 온도 레벨 조절 명령과 목표 실내 온도의 조절 명령을 포함할 수 있다.
차량은 절전 모드가 해제되면 사용자에 의해 설정된 목표 실내 온도에 기초하여 제1부하(L1)의 동작을 제어하거나, 미리 설정된 목표 실내 온도에 기초하여 제1부하(L1)의 동작을 제어할 수 있다.
차량은 자동 공조 스위치가 온 상태이면, 자동 공조 모드가 온 상태라고 판단하고 자동 공조 스위치가 오프 상태이면 자동 공조 모드가 오프 상태라고 판단할 수 있다.
도 8에 도시된 바와 같이, 차량은 단말기(40)를 통해 자동 공조 모드가 선택됨을 표시할 수 있고, 자동 공조 모드의 오프 명령을 수신하기 위해 오프를 지시하는 오프 텍스트를 함께 표시할 수 있다.
차량은 단말기(40)를 통해 자동 공조 모드의 수행 중 사용자가 선택 가능한 송풍량 정보를 표시할 수 있다.
차량은 주행 모드가 에코 모드이고, 차량의 상태가 준비 상태일 때 운전석 집중 공조 모드의 온 명령이 수신되었는지를 판단하고 운전석 집중 공조 모드의 온 명령이 수신되었다고 판단되면 운전석의 시트 열선이나, 운전석의 시트 통풍 장치의 동작을 제어하고, 나머지 시트의 시트 열선이나 시트 통풍 장치에 공급되는 전력을 차단 제어할 수 있다.
즉 차량은 주행 모드가 에코 모드이고, 차량의 상태가 준비 상태이며 운전석 집중 공조 모드이면, 조수석과 후석의 시트 열선이나 시트 통풍 장치의 동작을 정지 제어할 수 있다.
도 9는 실시 예에 따른 차량의 절전 모드의 제어 중 협조 제어의 순서도이다.
차량은 주행 모드가 에코 모드이고 차량의 상태가 준비 상태이며 주행 가능 거리가 제3기준 주행 가능 거리 이상이고 제1기준 주행 가능 거리 미만이면 제1부하의 동작을 제어함으로써 공조를 제한하고, 제2부하의 동작을 제어하여 공조에 대한 협조 제어를 수행할 수 있다.
즉 차량은 제1, 2 절전 모드의 수행 시, 공조 협조를 위해 제2부하를 제어할 수 있다.
좀 더 구체적으로, 차량은 제1, 2 절전 모드의 수행 시, 적어도 하나의 열선이 동작 중인지를 판단한다(220). 여기서 적어도 하나의 열선은, 운전석의 시트 열선, 조수석의 시트 열선, 후석의 시트 열선, 유리 열선 및 스티어링 열선 중 적어도 하나일 수 있다.
차량은 적어도 하나의 열선이 동작 중이라고 판단되면 실내 온도 센서에 의해 감지된 실내 온도를 확인하고 확인한 실내 온도가 기준 실내 온도 이상인지를 판단한다.
차량은 확인한 실내 온도가 기준 실내 온도 이상이라고 판단되면 적어도 하나의 열선을 오프 제어할 수 있다(222). 이때 차량은 절전 모드별 제1부하의 출력 감소를 통한 공조 제어를 수행할 수 있다.
차량은 확인한 실내 온도가 기준 실내 온도 미만이라고 판단되면 적어도 하나의 열선의 동작을 자동 제어한다. 이때 차량은 실외 온도별 시트 열선의 온도 레벨 맵에 기초하여 적어도 하나의 열선의 동작을 자동 제어할 수 있다.
또한 차량은 쾌적도별 시트 열선의 온도 레벨 맵에 기초하여 적어도 하나의 열선의 동작을 자동 제어할 수 있다.
차량은 적어도 하나의 열선이 오프 상태라고 판단되면 연동 모드가 온되었는지를 판단한다(223). 여기서 연동 모드는 운전석 집중 공조 모드와 적어도 하나의 열선이 연동하는 모드일 수 있다.
차량은 연동 모드가 오프되었다고 판단되면 적어도 하나의 열선의 동작을 자동 제어한다(224). 이때 차량은 실외 온도별 시트 열선의 온도 레벨 맵에 기초하여 적어도 하나의 열선의 동작을 자동 제어할 수 있다.
차량은 연동 모드가 온되었다고 판단되면 미리 설정된 정보에 기초하여 공조 및 열선을 제어할 수 있다(225). 즉 차량은 시트 열선의 자동 열선 모드에 대응하여 사용자에 의해 선택된 온도 레벨 또는 미리 설정된 온도 레벨로 시트 열선의 동작을 제어하고, 스티어링 열선의 자동 열선 모드에 대응하여 사용자에 의해 선택된 온도 레벨 또는 미리 설정된 온도 레벨로 스티어링 열선의 동작을 제어할 수 있다.
도 10은 실시 예에 따른 차량의 충전 모드의 제어 순서도이다.
차량은 시동 버튼(36)으로부터 오프 명령이 수신되면 차량의 상태를 오프 상태로 판단할 수 있다.
차량은 차량의 상태가 오프 상태라고 판단(241)되면 제1배터리의 전류를 감지하고 감지한 제1배터리의 전류에 기초하여 차량이 충전 모드인지를 판단한다.
차량은 충전 모드에 대응하여 제1배터리의 충전 중 상태라고 판단되면(242), 절전 모드로 진입한다(243).
차량은 제1배터리의 충전 중 온도 센서를 이용하여 제1배터리의 온도를 감지한다(244).
차량은 감지한 제1배터리의 온도가 제1기준 온도 이하인지를 판단하고(245), 제1배터리의 온도가 제1기준 온도 이하라고 판단되면 제1배터리의 충전량(SOC)을 확인하며 확인한 제1배터리의 충전량이 기준 충전량 미만인지를 판단하고(246), 제1배터리의 충전량이 기준 충전량 미만이라고 판단되면 제2히터의 동작을 제어하여 제1배터리의 예열을 제어한다(247).
차량은 제1배터리의 예열 중 온도 센서를 통해 제1배터리의 온도를 감지하고 감지한 제1배터리의 온도가 제2기준 온도 이상인지를 판단하며(248), 제1배터리의 온도가 제2기준 온도 이상이라고 판단되면 제1배터리의 예열을 종료한다(249).
차량은 충전 중 사용자의 탑승 여부를 판단하고(250) 사용자가 탑승하였다고 판단되면 자동 공조 모드의 활성화를 제어할 수 있다(251).
차량은 제1배터리의 충전 중, 사용자에 의해 설정된 출발 시각과 현재 시각에 기초하여 제1배터리의 예열을 제어하는 것도 가능하다.
차량은 제1배터리의 충전 중, 제1배터리의 충전 효율을 확인하고 확인한 충전 효율이 기준 충전 효율 이하라고 판단되면 제1배터리의 예열을 제어하는 것도 가능하다.
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, 플래쉬 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
130: 전원 분배 제어 장치
131: 통신부
132: 프로세서
133: 메모리

Claims (20)

  1. 배터리 모니터링 시스템 및 입력부와 통신을 수행하는 통신부;
    상기 입력부를 통해 에코 모드의 온 명령이 수신되고 차량의 상태가 준비 상태이면 상기 배터리 모니터링 시스템을 통해 수신된 제1배터리의 충전 상태에 기초하여 주행 가능 거리를 획득하고, 상기 획득한 주행 가능 거리에 기초하여 절전 모드를 제어하는 프로세서를 포함하고,
    상기 프로세서는, 상기 절전 모드를 제어할 때, 상기 제1배터리로부터 제1부하에 공급되는 전력량이 감소되도록 상기 제1부하의 출력을 제어하는 전원 분배 제어 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 프로세서는,
    차륜에 연결된 구동 모터의 동작 상태에 기초하여 상기 차량의 상태가 상기 준비 상태인지를 판단하는 전원 분배 제어 장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 프로세서는,
    상기 입력부를 통해 공조 오토의 온 오프 명령, 적어도 하나의 열선의 온 오프 명령, 순환 모드의 온 오프 명령 또는 목표 실내 온도 정보가 수신되면 상기 절전 모드를 해제하는 전원 분배 제어 장치.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 프로세서는,
    상기 획득한 주행 가능 거리가 제1기준 주행 가능 거리를 초과하면 상기 절전 모드를 해제하는 전원 분배 제어 장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 프로세서는,
    상기 획득한 주행 가능 거리가 상기 제1기준 주행 가능 거리 이하이면 상기 획득한 주행 가능 거리가 제2기준 주행 가능 거리 미만인지를 판단하고, 상기 획득한 주행 가능 거리가 상기 제2기준 주행 가능 거리 미만이라고 판단되면 제1절전 모드로 진입하고 상기 획득한 주행 가능 거리가 상기 제2기준 주행 가능 거리 이상이면 제2절전 모드로 진입하고,
    상기 제1기준 주행 가능 거리는, 상기 제2기준 주행 가능 거리보다 긴 거리인 전원 분배 제어 장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 프로세서는,
    상기 제1절전모드로 진입하면 상기 제1부하의 출력을 제1 출력량으로 제어하고,
    상기 제2절전 모드로 진입하면 상기 제1부하의 출력을 상기 제1출력량보다 낮은 제2출력량으로 제어하는 전원 분배 제어 장치.
  7. 제1항에 있어서, 상기 프로세서는,
    상기 절전 모드를 제어할 때, 상기 제1부하의 동작을 정지시키고, 제2배터리의 전력을 이용하여 제2부하의 동작을 제어하고,
    상기 제2배터리의 전압은, 상기 제1배터리의 전압보다 낮은 전원 분배 제어 장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 프로세서는,
    상기 획득한 주행 가능 거리가 제3기준 주행 가능 거리 미만이면 상기 제1, 2 부하의 동작을 정지 제어하고,
    상기 제3기준 주행 가능 거리는, 상기 제2기준 주행 가능 거리보다 짧은 거리인 전원 분배 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제1부하는, 구동 모터, 난방용 히터 및 상기 제1배터리의 예열용 히터를 포함하고,
    상기 제2부하는, 적어도 하나의 열선 및 공기 조화기의 송풍팬을 포함하는 전원 분배 장치.
  10. 제1항에 있어서, 상기 프로세서는,
    상기 차량의 상태가 오프 상태이고 충전 모드이면 상기 제1배터리의 온도와 상기 제1배터리의 충전 상태에 기초하여 상기 제1부하의 동작을 제어하는 전원 분배 제어 장치.
  11. 입력부;
    구동 모터와 제1부하에 전력을 공급하는 제1배터리;
    상기 제1배터리의 충전 상태를 모니터링 하는 배터리 모니터링 시스템; 및
    상기 입력부를 통해 에코 모드의 온 명령이 수신되면 상기 구동 모터의 동작 상태에 기초하여 상기 차량의 상태가 상기 준비 상태인지를 판단하고, 상기 차량의 상태가 준비 상태라고 판단되면 상기 제1배터리의 충전 상태에 기초하여 주행 가능 거리를 획득하고, 상기 획득한 주행 가능 거리에 기초하여 절전 모드를 제어하는 전원 분배 제어 장치를 포함하고,
    상기 절전 모드는, 상기 제1부하에 공급되는 전력을 제한하는 모드인 차량.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 전원 분배 제어 장치는,
    상기 입력부를 통해 공조 오토의 온 오프 명령, 적어도 하나의 열선의 온 오프 명령, 순환 모드의 온 오프 명령 또는 목표 실내 온도 정보가 수신되면 상기 절전 모드를 해제하는 차량.
  13. 제 11 항에 있어서, 상기 전원 분배 제어 장치는,
    상기 획득한 주행 가능 거리가 제1기준 주행 가능 거리를 초과하면 상기 절전 모드를 해제하는 차량.
  14. 제13항에 있어서, 상기 전원 분배 제어 장치는,
    상기 획득한 주행 가능 거리가 상기 제1기준 주행 가능 거리 이하이면 상기 획득한 주행 가능 거리가 제2기준 주행 가능 거리 미만인지를 판단하고, 상기 획득한 주행 가능 거리가 상기 제2기준 주행 가능 거리 미만이라고 판단되면 제1절전 모드로 진입하고 상기 획득한 주행 가능 거리가 상기 제2기준 주행 가능 거리 이상이면 제2절전 모드로 진입하고,
    상기 제1기준 주행 가능 거리는, 상기 제2기준 주행 가능 거리보다 긴 거리인 차량.
  15. 제14항에 있어서, 상기 전원 분배 제어 장치는,
    상기 제1절전모드로 진입하면 상기 제1부하의 출력을 제1 출력량으로 제어하고,
    상기 제2절전 모드로 진입하면 상기 제1부하의 출력을 상기 제1출력량보다 낮은 제2출력량으로 제어하는 차량.
  16. 제11항에 있어서,
    상기 제1배터리에서 출력되는 전력의 전압을 다른 크기의 전압으로 변환하는 전력 변환기; 및
    상기 전력 변환기에서 변환된 전압을 이용하여 충전을 수행하고, 제2부하에전력을 공급하는 제2배터리를 더 포함하고,
    상기 전원 분배 제어 장치는, 상기 절전 모드를 제어할 때, 상기 제1부하의 동작을 정지시키고, 상기 제2배터리의 전력을 이용하여 제2부하의 동작을 제어하는 차량.
  17. 제16항에 있어서, 상기 전원 분배 제어 장치는,
    상기 획득한 주행 가능 거리가 제3기준 주행 가능 거리 미만이면 상기 제1, 2 부하의 동작을 정지 제어하고, 미리 설정된 구동 모터의 토크 맵에 기초하여 상기 구동 모터의 동작을 제어하는 차량.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 제1부하는, 구동 모터, 난방용 히터 및 상기 제1배터리의 예열용 히터를 포함하고,
    상기 제2부하는, 적어도 하나의 열선 및 공기 조화기의 송풍팬을 포함하는 차량.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 배터리 모니터링 시스템은, 상기 제1배터리의 온도를 감지하는 온도 센서를 포함하고,
    상기 전원 분배 제어 장치는, 상기 차량의 상태가 오프 상태이고 충전 모드이면 상기 온도 센서에 의해 감지된 상기 제1배터리의 온도와 상기 제1배터리의 충전 상태에 기초하여 상기 제1부하의 동작을 제어하는 차량.
  20. 제19항에 있어서,
    사용자의 탑승을 검출하는 탑승 검출부를 더 포함하고,
    상기 전원 분배 제어 장치는, 상기 제1배터리의 온도 및 상기 탑승 검출부에서 검출된 탑승 검출된 탑승 정보에 기초하여 자동 공조 모드를 활성화시키는 차량.
KR1020220145356A 2022-11-03 2022-11-03 전원 분배 제어 장치 및 그를 가지는 차량 KR20240063584A (ko)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020220145356A KR20240063584A (ko) 2022-11-03 2022-11-03 전원 분배 제어 장치 및 그를 가지는 차량
US18/231,956 US20240149690A1 (en) 2022-11-03 2023-08-09 Power distribution control apparatus and vehicle having the same
CN202311159783.3A CN117984851A (zh) 2022-11-03 2023-09-08 电力分配控制装置和具有该电力分配控制装置的车辆

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020220145356A KR20240063584A (ko) 2022-11-03 2022-11-03 전원 분배 제어 장치 및 그를 가지는 차량

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20240063584A true KR20240063584A (ko) 2024-05-10

Family

ID=90892447

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020220145356A KR20240063584A (ko) 2022-11-03 2022-11-03 전원 분배 제어 장치 및 그를 가지는 차량

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20240149690A1 (ko)
KR (1) KR20240063584A (ko)
CN (1) CN117984851A (ko)

Also Published As

Publication number Publication date
US20240149690A1 (en) 2024-05-09
CN117984851A (zh) 2024-05-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10336213B2 (en) Method for operating an electrically operated or also electrically operable motor vehicle and motor vehicle
CN109747619B (zh) 车辆及该车辆的控制方法
US10471844B2 (en) Electric vehicle and battery charging method of the same
US9308911B2 (en) Method for controlling the temperature of a vehicle with at least a partial electric drive, vehicle and charging station
US10730504B2 (en) Vehicle and method for controlling the vehicle
US8849491B2 (en) Electric vehicle
US20100324765A1 (en) Vehicle equipped with power storage device and temperature control method of power storage device
CN110077193B (zh) 车辆的控制方法、系统及车辆
JP2000078701A (ja) 電気自動車用空調装置
US10435008B2 (en) Vehicle and method for controlling the same
JP4998209B2 (ja) 車両用空調装置
WO2011089726A1 (ja) 電気駆動式車両
US20220080806A1 (en) Methods and systems for providing predictive energy consumption feedback for powering a transport climate control system using external data
KR20190083395A (ko) 차량 및 그 제어 방법
KR20240063584A (ko) 전원 분배 제어 장치 및 그를 가지는 차량
KR20200126135A (ko) 전기 자동차의 부하제어를 이용한 주행거리 증대방법
CN116923030A (zh) 控制道路上行驶的车辆中的车厢气候的计算机实现的方法
US20230339344A1 (en) Power management device and vehicle having the same
KR101656809B1 (ko) 사용자 인터페이스 장치, 그를 가지는 차량 및 그의 제어 방법
CN114193998A (zh) 车辆用控制装置
US20240067030A1 (en) Powernet domain controller and vehicle having the same
US20230398899A1 (en) Power control device and vehicle having the same
JP2019077211A (ja) 車両用制御装置
US20230219554A1 (en) Method and system for hybrid vehicle power generation
KR20190048224A (ko) 전기 자동차의 공조 제어장치 및 그 방법