WO2013089516A1 - 전기자동차 및 그 제어방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 전기자동차 및 그 제어방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 전기자동차는 전기자동차를 구동하는 고전압배터리, 복수개의 부하 및 상기 복수개의 부하에 구동전원을 공급하는 보조배터리를 포함하는 전기자동차에 있어서, 상기 보조배터리의 제1 출력전압 및 제2 출력전압을 검출하는 전압검출부, PWM 스위칭을 수행하여 상기 고전압배터리의 전압을 상기 부하에서 요구되는 전압으로 변환하여, 상기 보조배터리로 공급하는 컨버터, 복수의 릴레이를 포함하고, 상기 고전압배터리의 전압이 상기 컨버터에 공급되도록 스위칭하는 전력릴레이부(PRA) 및 상기 전력릴레이부의 구동을 제어하는 차량제어부를 포함하고, 상기 컨버터는, 상기 보조배터리의 제1 출력전압의 크기에 따라 충전수행 여부를 결정하고, 상기 충전을 수행하는 경우, 상기 충전 수행 후 보조배터리의 제2 출력전압의 크기 및 충전횟수에 따라 충전을 재수행할 것인지 여부를 결정하여, 상기 차량제어부로 릴레이 구동명령신호를 보내는 컨버터 제어부를 포함한다.

Description

전기자동차 및 그 제어방법
본 발명은 전기자동차 및 그 제어방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 고전압배터리를 이용하여 보조배터리를 충전한 후, 충전상태 및 충전횟수를 체크하여, 재충전하거나 패일모드(Fail Mode)로 진입하여 보조배터리의 재충전을 방지할 수 있는 전기자동차 및 그 제어방법에 관한 것이다.
전기자동차는 장래의 자동차 공해 및 에너지 문제를 해결할 수 있는 가장 가능성 높은 대안이라는 점에서 연구가 활발하게 진행되고 있다.
전기자동차(EV; Electric vehicle)는 주로 배터리의 전원을 이용하여 AC 또는 DC 모터를 구동하여 동력을 얻는 자동차로서, 크게 배터리전용 전기자동차와 하이브리드 전기자동차로 분류되며, 배터리전용 전기자동차는 배터리의 전원을 이용하여 모터를 구동하며, 전원이 다 소모되면 재충전하고, 하이브리드 전기자동차는 엔진을 가동하여 전기발전을 하여 배터리에 충전을 하고 이 전기를 이용하여 전기모터를 구동하여 차를 움직이게 할 수 있다.
또한, 하이브리드 전기자동차는 직렬 방식과 병렬 방식으로 분류될 수 있으며, 직렬 방식은 엔진에서 출력되는 기계적 에너지는 발전기를 통하여 전기적 에너지로 바뀌고 이 전기적 에너지가 배터리나 모터로 공급되어 차량은 항상 모터로 구동되는 자동차로 기존의 전기자동차에 주행거리의 증대를 위하여 엔진과 발전기를 추가시킨 개념이고, 병렬 방식은 배터리 전원으로도 차를 움직이게 할 수 있고 엔진(가솔린 또는 디젤)만으로도 차량을 구동시키는 두 가지 동력원을 사용하고 주행조건에 따라 병렬 방식은 엔진과 모터가 동시에 차량을 구동할 수도 있다.
또한, 최근 모터/제어기술도 점점 발달하여 고출력, 소형이면서 효율이 높은 시스템이 개발되고 있다. DC모터를 AC모터로 변환함에 따라 출력과 EV의 동력성능(가속성능, 최고속도)이 크게 향상되어 가솔린차에 비하여 손색없는 수준에 도달하였다. 고출력화를 추진하면서 고회전화 함에 따라 모터가 경량소형화되어 탑재 중량이나 용적도 크게 감소하였다.
이러한 전기자동차의 경우, 시동을 종료한 후, 소형의 보조배터리가 방전되는 현상이 있어 이를 방지하고자 시동이 꺼진 상태에서 보조배터리를 자동으로 충전할 수 있는 자동충전기능을 가지고 있다. 그러나 보조배터리가 노화된 경우에는 자동충전기능을 구동한 후에도 설정전압 이상으로 충전이 제대로 이루어지지 않을 수 있으며, 이로 인해 자동충전기능이 무한 반복되어 고전압 배터리가 방전되는 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명의 목적은, 고전압배터리를 이용하여 보조배터리를 자동충전하는 경우, 여러 번 재충전했음에도 불구하고, 설정 전압 이상으로 충전이 되지 않는 경우, 충전을 반복하지 않고, 보조배터리의 이상을 운전자에게 알려주는 전기자동차 및 그 제어방법을 제공함에 있다.
상기 과제를 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 전기자동차는 전기자동차를 구동하는 고전압배터리, 복수개의 부하 및 상기 복수개의 부하에 구동전원을 공급하는 보조배터리를 포함하는 전기자동차에 있어서, 상기 보조배터리의 제1 출력전압 및 제2 출력전압을 검출하는 전압검출부, PWM 스위칭을 수행하여 상기 고전압배터리의 전압을 상기 부하에서 요구되는 전압으로 변환하여, 상기 보조배터리로 공급하는 컨버터, 복수의 릴레이를 포함하고, 상기 고전압배터리의 전압이 상기 컨버터에 공급되도록 스위칭하는 전력릴레이부(PRA) 및 상기 전력릴레이부의 구동을 제어하는 차량제어부를 포함하고, 상기 컨버터는, 상기 보조배터리의 제1 출력전압의 크기에 따라 충전수행 여부를 결정하고, 상기 충전을 수행하는 경우, 상기 충전 수행 후 보조배터리의 제2 출력전압의 크기 및 충전횟수에 따라 충전을 재수행할 것인지 여부를 결정하여, 상기 차량제어부로 릴레이 구동명령신호를 보내는 컨버터 제어부를 포함한다.
또한, 본 발명에 따른 전기자동차의 제어방법은 전기자동차의 시동이 오프되는 단계, 보조배터리의 제1 출력전압을 검출하는 단계, 상기 검출된 보조배터리의 제1 출력전압과 설정전압의 크기를 비교하는 단계, 상기 제1 출력전압이 상기 설정전압 미만인 경우, 컨버터를 구동시켜 상기 보조배터리의 충전모드를 수행하는 단계, 상기 충전된 보조배터리의 제2 출력전압을 검출하는 단계, 상기 검출된 제2 출력전압과 상기 설정전압의 크기를 비교하는 단계 및 상기 제2 출력전압이 상기 설정전압 미만인 경우, 상기 충전횟수를 카운트하고, 충전횟수가 제한횟수 미만인 경우, 상기 보조배터리의 충전을 재수행하는 단계를 포함한다.
본 발명에 따른 전기자동차 및 그 제어방법은 노화된 보조배터리에 의하여 자동충전이 무한반복 됨으로써 고전압배터리가 방전되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 보조배터리의 출력전압을 설정주기마다 검출하여 컨버터 제어부의 대기전력의 소모를 최소화할 수 있다.
따라서, 고전압배터리의 수명을 연장시킬 수 있으며 보조배터리의 이상여부를 출력함으로써 운전자가 보조배터리의 교체 시기를 알 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기자동차의 내부 구성을 개략적으로 나타낸 도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기자동차 보조배터리의 충전제어방법을 개략적으로 도시한 순서도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기자동차 보조배터리의 충전제어과정을 도시한 흐름도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
이하, 본 발명의 실시예들에 의한 전기자동차 및 그 제어방법을 설명하기 위한 도면들을 참고하여 본 발명에 대해 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기자동차의 내부 구성을 개략적으로 나타낸 도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전기자동차는 고전압배터리(110), 전력릴레이부(Power relay assembly: PRA)(120), 차량제어부(Vehicle control module: VCM)(130), 컨버터 파워부(142)와 컨버터 제어부(144)를 포함하는 컨버터(140), 보조배터리(150), 전압검출부(160), 시동부(170), 부하(180), 배터리 관리부(190) 및 인터페이스부(195)를 포함할 수 있다.
이와 같은 구성요소들은 실제 응용에서 구현될 때 필요에 따라 2이상의 구성요소가 하나의 구성요소로 합쳐지거나, 혹은 하나의 구성요소가 2이상의 구성요소로 세분되어 구성될 수 있으며, 이에 한정하는 것은 아니다.
고전압배터리(110)는 복수의 배터리셀로 구성되어, 고전압의 전기에너지를 저장한다. 고전압배터리(110)는 소정의 충전소, 차량 충전설비 또는 가정에서 외부로부터 전원을 공급받아 충전한다.
고전압배터리(110)는 전력릴레이부(120)를 사이에 두고, 컨버터(140)의 컨버터 파워부(142)와 연결되어 컨버터(140)에 에너지를 공급한다.
또한, 고전압배터리(110)는 전기자동차의 운행에 필요한 에너지 혹은 부하(180)를 가동시키는데 필요한 에너지를 공급하는 주 공급원이다. 이 때, 전기자동차는 고전압배터리(110)의 충전을 제어하고 고전압배터리(110)의 잔여용량, 충전 필요성을 판단하며, 고전압배터리(110)에 저장된 충전전류를 전기자동차의 각 부로 공급하는데 따른 관리를 수행하는 배터리관리부(Battery management system: BMS)(190)를 더 포함한다.
배터리관리부(190)는 고전압배터리(110)를 충전하고 사용할 때, 고전압배터리(110) 내의 셀 간의 전압차를 고르게 유지하여, 고전압배터리(110)가 과충전되거나 과방전되지 않도록 제어함으로써 고전압배터리(110)의 수명을 연장한다.
또한, 배터리관리부(190)는 전류사용에 대한 관리를 통해 차량이 장시간 주행할 수 있도록 하고, 공급되는 전류에 대한 보호 회로를 포함할 수 있으며, 현재 고전압배터리(110)의 배터리 잔량 및 배터리 전압을 측정하여 차량제어부(130)에 출력한다.
전력릴레이부(120)는 스위칭 소자로 구성되어 있다. 본 실시예에서는, 고전압배터리(110)와 컨버터(140)의 컨버터 파워부(142)를 연결하도록하는 릴레이로 구성되나, 이에 한정하지 않고 동일한 기능을 수행하는 반도체 회로나 바이메탈 스위치로 구성될 수 있다.
전력릴레이부(120)는 차량제어부(130)의 제어를 받아 동작한다. 전력릴레이부(120)는 차량제어부(130)로부터 인가되는 신호에 따라 복수의 릴레이를 스위칭한다.
특히, 전력릴레이부(120)는 차량 시동 시 또는 차량의 시동이 꺼지는 경우, 차량제어부(130)의 제어명령에 따라, 구비되는 복수의 릴레이를 소정 순서에 따라 스위칭 함으로써, 차량의 각 부로 고전압배터리(110)에 저장된 고전압의 동작전원이 인가되도록 한다.
차량제어부(130)에서 릴레이를 온(on) 또는 오프(off) 시키는 릴레이 구동신호를 전력릴레이부(120)로 보내면, 고전압배터리(110)와 컨버터(140)의 컨버터 파워부(142)가 연결되거나 차단되어 고전압배터리(110)의 에너지가 컨버터 파워부(142)로 공급되거나 차단될 수 있다.
특히, 전력릴레이부(120)는 차량 시동 시, 고전압의 동작전원이 갑자기 공급되지 않도록 순차적으로 릴레이를 제어하여 차량에 안정적으로 전원이 공급되도록 할 수 있다.
차량제어부(130)는 상술한 바와 같이 전력릴레이부(120)의 온(on)/오프(off)를 제어하고, 컨버터(140)의 컨버터 제어부(144)와 상호 신호를 주고 받으면서, 컨버터 파워부(142)의 동작을 제어할 수 있다.
차량제어부(130)는 시동부(170)에서 전달되는 시동이 걸렸다는 신호(IGN ON)를 수신할 수 있다. 시동이 걸리게 되면, 차량제어부(130)는 차량 운전의 전반에 대해서 제어할 수 있다.
또한, 차량제어부(130)는 배터리관리부(190)를 통하여 고전압배터리(110)를 제어할 수 있다.
전압검출부(160)는 시동이 걸리지 않은 상태에서 보조배터리(150)의 출력전압을 검출하여 보조배터리(150)의 잔량에 대한 정보를 받을 수 있다. 보조배터리(150)의 잔량이 설정된 전압보다 낮은 경우, 완전 방전의 위험성이 있어, 컨버터 제어부(144)로 보조배터리(150)의 잔량이 설정된 전압보다 낮다는 신호를 보내게 되고, 컨버터 제어부(144)가 구동되게 된다.
컨버터 제어부(144)는 차량제어부(130)로 전력릴레이부(120)의 구동을 요청하는 전력릴레이부 구동명령신호를 보낸다. 차량제어부(130)는 구동명령신호를 수신하여, 전력릴레이부(120)를 온(on)시키거나 오프(off)시킨다.
컨버터(140)는 차량제어부(130)로부터 인가되는 제어신호에 따라 PMW스위칭을 수행하여 수백 볼트의 고전압배터리(110) 전압을 부하(180)에서 요구되는 전압, 대략 12V의 전압으로 변환하는 기능을 담당한다.
컨버터(140)는 커버터 파워부(142)와 컨버터 제어부(144)를 포함할 수 있다.
컨버터 파워부(142)는 전력릴레이부(120)를 사이에 두고, 고전압배터리(110)와 연결되어, 전력릴레이부(120)의 릴레이가 온(on)상태가 되면, 고전압배터리(110)로부터 에너지를 받아, 보조배터리(150)로 전달할 수 있다.
컨버터 파워부(142)는 컨버터 제어부(144)의 제어를 받는다. 컨버터 제어부(144)는 시동부(170)에서 보낸 시동 오프(off)신호를 수신하고, 전압검출부(160)로부터 보조배터리(150)의 출력전압이 설정전압보다 낮다는 신호를 수신하면, 보조배터리(150)의 충전모드로 진입하게 된다. 보조배터리(150)의 충전모드로 진입하게 되면, 컨버터 제어부(144)가 차량제어부(130)로 릴레이 구동명령 신호를 보낸다.
보조배터리(150)는 컨버터(140)에서 인가되는 부하용 전압을 충전하여, 충전된 전압을 각 부하(180)에 공급할 수 있다.
전압검출부(160)는 보조배터리(150)의 출력전압을 검출할 수 있다. 시동이 오프(off)된 상태에서도, 보조배터리(150)의 출력전압을 검출하여, 검출된 출력전압과 설정전압을 비교하여, 출력전압이 더 낮은 경우 컨버터(140)의 컨버터 제어부(144)에 이를 알리는 신호를 송신한다.
시동부(170)는 키 박스와 차량 액세서리 간의 연결, 배터리와 차량의 전선간의 연결, 배터리와 차량의 전선간의 연결 및 배터리와 차량의 전선간의 연결을 온(on)/오프(off)하는 시동스위칭부(미도시)와 시동스위칭부를 구동하는 시동스위치 구동부(미도시)를 포함하여 이루어질 수 있다.
시동부(170)는 자동차 키로 시동거는 차량의 시동뿐만 아니라, 일반적으로 스타트 버튼의 시동부를 포함할 수 있다.
부하(180)는 전기자동차 혹은 하이브리드 전기자동차에서 운전자의 편리성을 제공하기 위한 전자식 파워스티어링, 워터 펌프, 에어컨, 방향지시등, 테일램프, 헤드램프, 브러시 등을 말하나, 이는 부하의 일예로써, 이에 한정되는 것은 아니다.
인터페이스부(195)는 운전자의 조작에 의해 소정의 신호를 입력하는 입력수단과, 전기 자동차의 현 상태 동작 중 정보를 외부로 출력하는 출력수단을 포함한다.
입력수단은 스티어링 휠, 액셀레이터, 브레이크와 같은 운전을 위한 조작수단을 포함한다. 엑셀레이터는 토크값 연산을 위한 가속 정보를 출력하고, 브레이크는 토크값 연산을 위한 제동 정보를 출력한다.
또한, 입력수단은 차량 주행에 따름 방향지시등, 테일램프, 헤드램프, 브러시 등의 동작을 위한 복수의 스위치, 버튼 등을 포함한다.
출력수단은 정보를 표시하는 디스플레이부, 음악, 효과음 및 경고음을 출력하는 스피커 그리고 각종 상태 등을 포함한다. 따라서, 보조배터리(150)에 이상이 있다고 판단한 경우, 출력수단을 통하여 운전자에게 표시할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기자동차 보조배터리의 충전제어방법을 개략적으로 도시한 순서도이다.
도 2를 참조하면, 시동부(170)에서 시동이 오프(off)되면, 시동이 오프되었다는 신호(IGN off 신호)가 차량제어부(130)와 컨버터 제어부(144)로 전달된다(S201). IGN off 신호를 받은 차량제어부(130)는 전력릴레이부(120)로 릴레이 오프(off) 명령을 내리고, 릴레이가 오프(off)되면서, 고전압배터리와 컨버터의 연결이 해제된다. 컨버터(140)에 파워가 해제되고, 컨버터(140)는 슬립모드(Sleep Mode)로 진입하여 운전이 종료된다.
컨버터(140)가 슬립모드로 진입하여 운전이 종료되면, 타이머를 작동시키고, 전압검출부(160)는 설정주기마다 보조배터리(150)의 제1 출력전압을 검출할 수 있다(S202). 설정주기마다 보조배터리(150)의 제1 출력전압을 검출하면 전력의 소모를 최소화할 수 있으며, 효율적으로 제1 출력전압을 검출할 수 있다.
시동이 오프(off)된 상태에서도 전압검출부(160)는 동작할 수 있으며, 컨버터 제어부(144)는 대기전력을 최소화한 상태에서 전압검출부(160)의 신호를 대기한다.
전압검출부(160)는 보조배터리(150)의 제1 출력전압이 설정전압을 비교하고(S203), 보조배터리(150)의 제1 출력전압이 설정전압보다 낮은 경우, 이에 대한 신호를 컨버터 제어부(144)로 송신하여, 컨버터 제어부(144)를 구동시킨다.
컨버터 제어부(144)는 차량제어부(130)에 전력릴레이부(120)로 전력릴레이부를 온(on)시켜달라는 구동명령신호를 송신한다(S204).
차량제어부(130)는 컨버터 제어부(144)로부터 전력릴레이부(120) 구동명령신호를 수신하여, 전력릴레이부(120)의 스위치를 온(on)시켜, 고전압배터리(110)와 컨버터 파워부(142)를 연결시킨다(S205).
컨버터 제어부(144)는, 컨버터 파워부(142)와 고전압배터리(110)가 연결되고, IGN off 신호의 입력 및 보조배터리(150)의 제1 출력전압이 설정전압보다 낮다는 신호를 받으면, 보조배터리(150) 충전모드로 진입하게 된다.
보조배터리(150) 충전모드로 진입하면, 고전압배터리(110)의 에너지는 보조배터리(150)로 공급된다. 즉, 보조배터리(150)의 충전을 수행한다(S210).
보조배터리(150)의 충전이 완료되었는지 여부는, 실험적으로 측정한 시간에 의해 결정될 수 있다. 따라서 실험적으로 결정된 일정시간이 지나면, 전력릴레이부(120)를 오프(off)하여 충전을 종료할 수 있다.
일예로, 보조배터리(150)의 최대전압의 50%에서 60%정도가 되었다고 추정되는 시간에 충전을 완료하게 된다. 이 수치는 일예일뿐 이에 한정되지 않는다.
이로써, 보조배터리의 방전이 지속됨에 따라 방전종지전압에 도달하여 더 이상 보조배터리를 사용할 수 없는 문제를 해결할 수 있다.
충전이 종료되면, 다시 전압검출부(160)는 보조배터리(150)의 제2 출력전압을 검출하여(S220), 검출된 제2 출력전압과 설정전압을 비교하여(S230), 보조배터리(150)의 제2 출력전압이 설정전압보다 낮은 경우, 이에 대한 신호를 컨버터 제어부(144)로 송신하여, 컨버터 제어부(144)를 구동시킨다.
이 때, 컨버터 제어부(144)에서는 충전횟수를 카운트하며(S240), 충전횟수와 제한횟수를 비교하여(S250), 충전횟수가 제한횟수보다 작으면, 다시 충전모드로 진입하게 되며, 보조배터리(150)의 재충전을 수행하게 된다.
충전횟수가 제한횟수 이상인 경우, 컨버터 제어부(144)는 패일모드(Fail Mode)로 진입하게 된다.
패일모드로 진입하게 되면, 컨버터 제어부(144)는 차량제어부(130)로 전력릴레이부(120)를 오프(off)시켜달라는 구동명령신호 및 보조배터리(150)의 이상신호를 송신한다.
차량제어부(130)는 컨버터 제어부(144)로부터 전력릴레이부(120) 구동명령신호를 수신하여, 전력릴레이부(120)의 스위치를 오프(off)시켜, 고전압배터리(110)와 컨버터 파워부(142)를 차단시킨다.
차량제어부(130)는 보조배터리(150)의 이상을 출력하도록 제어한다(S260). 보조배터리(150)의 이상은 인터페이스부(195)를 통하여 출력될 수 있으며, 경고음, 경고등 및 경고메시지 중 적어도 어느 하나로 출력할 수 있다.
상술한 바와 같이 충전횟수가 제한횟수 이상이면, 패일모드로 진입하게 하여 보조배터리(150)의 재충전을 수행하지 않음으로써, 보조배터리(150)가 노화된 경우, 자동충전을 무한반복하여 고전압배터리(110)가 방전되는 현상을 방지할 수 있다. 또한, 보조배터리(150)의 이상을 외부로 출력하여 운전자가 이를 인식하고 보조배터리(150)의 교체시기를 예측할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기자동차 보조배터리의 충전제어과정을 도시한 흐름도이다.
도 3을 참조하면, 먼저 IGN off신호가 입력되면, 전기자동차는 슬립모드(Sleep Mode)로 진입한다.
슬립모드(Sleep Mode)는, 전기자동차에서 시동이 오프(off)되면, 차량제어부(130)로 IGN off신호가 입력되게 되고, 차량제어부(130)는 전력릴레이부(120)를 제어하여, 전력릴레이부(120)의 스위치를 오프(off)상태로 제어한다.
전력릴레이부(120)의 스위치가 오프(off)됨에 따라서, 고전압배터리(110)와 컨버터(140)의 연결이 해제된다. 즉, 컨버터(140)에 파워가 공급되지 않기 때문에 컨버터(140)는 슬립모드로 진입한다.
슬립모드 상태에서 전압검출부(160)는 보조배터리(150)의 제1 출력전압을 측정하여, 제1 출력전압이 설정전압보다 작은 경우, 보조배터리 충전모드로 진입한다.
보조배터리 충전모드는, 컨버터 제어부(144)가 IGN off 신호 및 보조배터리(150)의 제1 출력전압이 설정전압보다 낮다는 신호를 받아서, 차량제어부(130)로 전력릴레이부 구동명령신호를 송신하여 전력릴레이부(120)가 온(on)상태가 되면, 고전압배터리(110)의 에너지가 보조배터리(150)로 공급되어 충전되고 있는 상태이다.
보조배터리 충전모드에서 충전이 종료되고, 전압검출부(160)가 보조배터리(150)의 제2 출력전압을 검출하여 설정전압과 비교하여, 제2 출력전압이 설정전압이상인 경우, 다시 슬립모드로 돌아간다.
슬립모드로 돌아가기 위해서는 고전압배터리(110)와 보조배터리(150)를 연결하는 전력릴레이부(120)의 스위치를 오프(off)시켜, 보조배터리(150)의 충전을 중지한다.
전력릴레이부(120)가 오프(off)상태가 되면, 고전압배터리(110)와 컨버터(140)의 연결도 해제되어, 컨버터(140)에 구동전원이 공급되지 않게 되므로, 컨버터(140)는 다시 슬립모드로 돌아가게 된다.
반면에, 충전모드에서 제2 출력전압이 설정전압보다 작고, 충전횟수가 제한횟수보다 작은 경우, 충전모드가 지속된다. 즉, 보조배터리(150)의 재충전이 수행된다.
또한, 충전모드에서 제2 출력전압이 설정전압보다 작으며, 충전횟수가 제한횟수 이상인 경우에는 패일모드로 진입하게 된다.
보조배터리 패일모드는, 고전압배터리(110)와 보조배터리(150)를 연결하는 전력릴레이부(120)의 스위치를 오프(off)시켜, 재충전을 수행하지 않으며, 보조배터리(150)의 이상을 출력한다.
슬립모드에서, 시동이 온(on)상태로 IGN on 신호가 입력되면, 노말모드(Normal Mode)로 들어가게 된다. 노말모드는 시동이 온(on)되어서, 전기자동차가 정상적으로 운전하게 되는 상태이다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안될 것이다.

Claims (11)

  1. 전기자동차를 구동하는 고전압배터리, 복수개의 부하 및 상기 복수개의 부하에 구동전원을 공급하는 보조배터리를 포함하는 전기자동차에 있어서,
    상기 보조배터리의 제1 출력전압 및 제2 출력전압을 검출하는 전압검출부;
    PWM 스위칭을 수행하여 상기 고전압배터리의 전압을 상기 부하에서 요구되는 전압으로 변환하여, 상기 보조배터리로 공급하는 컨버터;
    복수의 릴레이를 포함하고, 상기 고전압배터리의 전압이 상기 컨버터에 공급되도록 스위칭하는 전력릴레이부(PRA); 및
    상기 전력릴레이부의 구동을 제어하는 차량제어부를 포함하고,
    상기 컨버터는, 상기 보조배터리의 제1 출력전압의 크기에 따라 충전수행 여부를 결정하고, 상기 충전을 수행하는 경우, 상기 충전 수행 후 보조배터리의 제2 출력전압의 크기 및 충전횟수에 따라 충전을 재수행할 것인지 여부를 결정하여, 상기 차량제어부로 릴레이 구동명령신호를 보내는 컨버터 제어부를 포함하는 전기자동차.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 컨버터 제어부는
    상기 제1 출력전압이 설정전압 이하인 경우, 상기 차량제어부로 상기 고전압배터리와 상기 컨버터를 연결하는 릴레이 구동명령신호를 보내는 전기자동차.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 컨버터 제어부는
    상기 제2 출력전압이 설정전압 이하이고, 상기 충전횟수가 제한횟수 미만인 경우, 상기 차량제어부로 상기 고전압배터리와 상기 컨버터를 연결하는 릴레이 구동명령신호를 보내는 전기자동차.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 충전횟수가 제한횟수 이상인 경우,
    상기 컨버터 제어부는 상기 차량제어부로 상기 고전압배터리와 상기 컨버터를 차단하는 릴레이 구동명령신호를 보내고,
    상기 차량제어부는 상기 보조배터리의 이상을 출력하도록 제어하는 전기자동차.
  5. 제4항에 있어서,
    외부로 상기 보조배터리의 이상을 출력하는 인터페이스부를 더 포함하고,
    상기 보조배터리의 이상은 경고음, 경고등 및 경고메시지 중 적어도 하나로 출력하는 전기자동차.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 전압검출부는 설정 주기마다 상기 보조배터리의 제1 출력전압을 검출하는 전기자동차.
  7. 전기자동차의 시동이 오프되는 단계;
    보조배터리의 제1 출력전압을 검출하는 단계;
    상기 검출된 보조배터리의 제1 출력전압과 설정전압의 크기를 비교하는 단계;
    상기 제1 출력전압이 상기 설정전압 미만인 경우, 컨버터를 구동시켜 상기 보조배터리의 충전모드를 수행하는 단계;
    상기 충전된 보조배터리의 제2 출력전압을 검출하는 단계;
    상기 검출된 제2 출력전압과 상기 설정전압의 크기를 비교하는 단계; 및
    상기 제2 출력전압이 상기 설정전압 미만인 경우, 상기 충전횟수를 카운트하고, 충전횟수가 제한횟수 미만인 경우, 상기 보조배터리의 충전을 재수행하는 단계를 포함하는 전기자동차의 제어방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 보조배터리의 충전을 수행하는 단계는,
    차량제어부로 고전압배터리와 컨버터를 연결하는 릴레이 구동명령신호를 보내는 단계; 및
    상기 고전압배터리의 에너지가 상기 보조배터리로 공급되는 단계를 포함하는 전기자동차의 제어방법.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 충전횟수가 제한횟수 이상인 경우,
    차량제어부로 고전압배터리와 상기 컨버터를 차단하는 릴레이 구동명령신호를 보내는 단계; 및
    상기 보조배터리의 이상을 출력하는 단계를 더 포함하는 전기자동차의 제어방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 보조배터리의 이상은 경고음, 경고등, 경고메시지 중 적어도 하나로 출력하는 전기자동차의 제어방법.
  11. 제7항에 있어서,
    상기 보조배터리의 제1 출력전압을 검출하는 단계에 있어서,
    설정주기마다 상기 보조배터리의 제1 출력전압을 검출하는 전기자동차의 제어방법.
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