KR101807129B1 - Green vehicle battery integrated system and the control method - Google Patents

Green vehicle battery integrated system and the control method Download PDF

Info

Publication number
KR101807129B1
KR101807129B1 KR1020150115370A KR20150115370A KR101807129B1 KR 101807129 B1 KR101807129 B1 KR 101807129B1 KR 1020150115370 A KR1020150115370 A KR 1020150115370A KR 20150115370 A KR20150115370 A KR 20150115370A KR 101807129 B1 KR101807129 B1 KR 101807129B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
battery
power
switch
supply
converter
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Active
Application number
KR1020150115370A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20170021055A (en
Inventor
조진겸
김태우
박준영
Original Assignee
현대자동차 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 현대자동차 주식회사 filed Critical 현대자동차 주식회사
Priority to KR1020150115370A priority Critical patent/KR101807129B1/en
Publication of KR20170021055A publication Critical patent/KR20170021055A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101807129B1 publication Critical patent/KR101807129B1/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B60L11/1851
    • B60L11/1864
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/24Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of energy storage means
    • B60W10/26Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of energy storage means for electrical energy, e.g. batteries or capacitors
    • B60L2230/30
    • B60L2230/32
    • 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
    • Y02T10/70Energy 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)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)

Abstract

친환경 차량의 배터리 통합 시스템 및 그 제어 방법이 개시된다.
본 발명의 실시 예에 따른 모터와 엔진을 구동원으로 하는 친환경 차량의 배터리 통합 시스템은, 배터리팩으로 구성되어 일부 배터리 셀의 조합으로 제1 전원을 출력하고, 전체 배터리 셀의 조합으로 제2 전원을 출력하는 배터리; 상기 배터리의 저전압 라인에 설치되어 상기 제1 전원을 공급 또는 차단하는 제1 스위치; 상기 배터리의 고전압 라인에 설치되어 상기 제2 전원을 공급 또는 차단하는 제2 스위치; 차량 키 입력에 따른 상시 전원 모드 또는 이그니션(IG) 모드에 진입 시 상기 제1 스위치를 온(ON)으로 제어하여 전장 부하부에 상기 제1 전원을 공급하고, 시동 후 상기 제2 스위치를 온(ON)으로 제어하여 차량 구동을 위한 컨버터 및 인버터에 제2 전원을 공급하는 배터리 제어기를 포함한다.
A battery integrated system and a control method thereof for an environmentally friendly vehicle are disclosed.
A battery integrated system of an eco-friendly vehicle using a motor and an engine as a driving source according to an embodiment of the present invention comprises a battery pack and outputs a first power through a combination of some battery cells and a second power source A battery for outputting; A first switch installed on a low-voltage line of the battery to supply or block the first power source; A second switch installed on the high voltage line of the battery to supply or cut off the second power supply; When the vehicle enters a normal power mode or an ignition (IG) mode according to a vehicle key input, the first switch is turned on to supply the first power to the electric load, and after turning on the second switch ON) to supply a converter and a second power source to the inverter for driving the vehicle.

Description

친환경 차량의 배터리 통합 시스템 및 그 제어 방법{GREEN VEHICLE BATTERY INTEGRATED SYSTEM AND THE CONTROL METHOD}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a battery integrated system for an environmentally friendly vehicle,

본 발명은 친환경 차량의 배터리 통합 시스템 및 그 제어 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a battery integrated system for an environmentally friendly vehicle and a control method thereof.

일반적으로 대표적 친환경 차량인 HEV/PHEV(Hybrid Electric Vehicle/Plug-in Hybrid Electric Vehicle)는 가솔린 또는 디젤 엔진과 엔진 출력을 사용하여 전력을 발생시키고 배터리 등 내에 저장된 전력에 의해 구동될 때 엔진 출력을 보조하는 모터가 적용된다.Generally, HEV / PHEV (Hybrid Electric Vehicle / Plug-in Hybrid Electric Vehicle), which is a typical environmentally friendly vehicle, generates electricity by using gasoline or diesel engine and engine output, and assists engine output Is applied.

도 1은 종래의 친환경 차량용 배터리 시스템의 구성을 개략적으로 나타낸 블록도이다.1 is a block diagram schematically showing a configuration of a conventional battery system for an eco-friendly vehicle.

첨부된 도 1을 참조하면, 종래의 친환경 차량은 엔진뿐만 아니라 모터가 동력원으로 이용되기 때문에 고전압의 대용량 배터리(이하, 메인 배터리라 명명함)와 메인 배터리의 전압을 저전압으로 변환하여 알터네이터와 같이 보조 배터리를 충전하는 저전압 직류 변환장치(Low voltage DC-DC Converter, LDC)가 장착된다. 여기서, 보조 배터리는 통상 시동 및 차량의 각종 전장 부하에 전원을 공급하는 차량 배터리를 의미한다.Referring to FIG. 1, a conventional eco-friendly vehicle converts a voltage of a high-voltage large-capacity battery (hereinafter referred to as a main battery) and a main battery to a low voltage because the motor is used as a power source as well as an engine, And a low-voltage DC-DC converter (LDC) for charging the battery. Here, the auxiliary battery means a vehicle battery that normally supplies power to various starting loads and various electric loads of the vehicle.

또한, LDC는 메인 배터리의 전압을 차량의 전장 부하에 사용되는 전압(예; 12V)에 맞게 가변 하여 전원을 공급하는 역할을 한다.In addition, the LDC serves to supply power by varying the voltage of the main battery according to a voltage (e.g., 12V) used for an electric load of the vehicle.

종래의 친환경 차량 시동 흐름은 보조 배터리의 최소 전원이 공급되는 B+ 모드, 보조 배터리에서 각 제어기에 전원을 공급하는 이그니션 온(IG ON) 모드 및 메인 배터리에 연결된 메인 릴레이가 온(ON)되어 모터기동이 가능한 시동 모드로 이루어진다.Conventional eco-friendly vehicle start-up flows include a B + mode in which the minimum power of the auxiliary battery is supplied, an ignition on mode in which power is supplied to each controller in the auxiliary battery, and a main relay connected to the main battery are turned on, This is done in a possible startup mode.

이러한 친환경 차량의 시동흐름에 따른 각 배터리 역할을 살펴보면, B+ 모드 및 IG ON 모드에서는 보조 배터리가 각 제어기에 전원을 공급하고, 메인 릴레이가 오프(OFF)된 상태로 LDC와 인버터에는 전원 공급되지 않는다.In the B + mode and the IG ON mode, the auxiliary battery supplies power to each controller, and the main relay is off and the LDC and the inverter are not supplied with power .

그리고, 메인 릴레이 온(ON) 모드에서는 메인 배터리가 LDC와 인버터에 전원을 공급하여 LDC에서는 각 제어기에 전원을 공급하고 인버터에서는 공급된 전원으로 각 모터를 구동한다. In the main relay ON mode, the main battery supplies power to the LDC and the inverter. In the LDC, power is supplied to each controller. In the inverter, each motor is driven by the supplied power.

그러나, 종래의 친환경 차량은 기존 내연기관 차량과 달리 고용량 전기저장장치인 메인 배터리가 있음에도 불구하고 중복적으로 별도의 보조 배터리 장착하고 있어 중량 증가에 따른 연비 감소 및 생산 원가가 증가되는 문제점이 있다.However, the conventional eco-friendly vehicle, unlike the conventional internal combustion engine vehicle, has a main battery, which is a high capacity electric storage device, but a separate auxiliary battery is installed in a redundant manner, thereby reducing the fuel consumption and the production cost.

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 the background section are intended to enhance the understanding of the background of the invention and may include matters not previously known to those skilled in the art.

본 발명의 실시 예는 친환경 차량에 구비되는 배터리의 일부 전원을 이용하여 전장 부하에 에너지를 공급하고 기존 보조 배터리를 삭제함으로써 중량감소에 따른 연비상승과 원가를 절감하는 친환경 차량의 배터리 통합 시스템 및 그 제어 방법을 제공하고자 한다.The present invention provides an eco-friendly vehicle battery integration system for reducing energy consumption and cost due to weight reduction by supplying energy to an electric field load using a part of a battery provided in an environmentally friendly vehicle, Control method.

본 발명의 일 측면에 따르면, 모터와 엔진을 구동원으로 하는 친환경 차량의 배터리 통합 시스템은, 배터리팩으로 구성되어 일부 배터리 셀의 조합으로 제1 전원을 출력하고, 전체 배터리 셀의 조합으로 제2 전원을 출력하는 배터리; 상기 배터리의 저전압 라인에 설치되어 상기 제1 전원을 공급 또는 차단하는 제1 스위치; 상기 배터리의 고전압 라인에 설치되어 상기 제2 전원을 공급 또는 차단하는 제2 스위치; 차량 키 입력에 따른 상시 전원 모드 또는 이그니션(IG) 모드에 진입 시 상기 제1 스위치를 온(ON)으로 제어하여 전장 부하부에 상기 제1 전원을 공급하고, 시동 후 상기 제2 스위치를 온(ON)으로 제어하여 차량 구동을 위한 컨버터 및 인버터에 제2 전원을 공급하는 배터리 제어기를 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided an eco-friendly vehicle battery integrated system having a motor and an engine as a driving source. The system includes a battery pack, and outputs a first power through a combination of some battery cells. ; A first switch installed on a low-voltage line of the battery to supply or block the first power source; A second switch installed on the high voltage line of the battery to supply or cut off the second power supply; When the vehicle enters a normal power mode or an ignition (IG) mode according to a vehicle key input, the first switch is turned on to supply the first power to the electric load, and after turning on the second switch ON) to supply a converter and a second power source to the inverter for driving the vehicle.

또한, 상기 배터리 통합 시스템은, 상기 상시 전원 모드 또는 이그니션(IG) 모드 시 상기 제2 스위치를 오프(OFF)로 제어하여 상기 제2 전원을 차단하고, 상기 시동 후에는 상기 제1 스위치를 오프(OFF)로 제어하여 제1 전원을 차단할 수 있다..Also, the battery integration system may be configured to turn off the second power source by controlling the second switch to OFF in the normal power mode or the ignition (IG) mode, and to turn off the first switch after the startup OFF) to shut off the first power source.

또한, 상기 배터리 제어기는, 상기 컨버터를 통해 상기 제2 전원을 저전압의 보조 전원으로 변환하여 상기 전장 부하부에 공급할 수 있다.Also, the battery controller may convert the second power source into an auxiliary power source of low voltage through the converter, and supply the second power source to the electric field load unit.

또한, 상기 배터리 제어기는, 상기 배터리와 제1 스위치 사이의 저전압 라인에 연결되어 상기 제1 스위치의 동작과 상관 없이 상시 제1 전원으로 동작 할 수 있다.The battery controller may be connected to a low voltage line between the battery and the first switch to operate as a first power source at all times regardless of the operation of the first switch.

또한, 상기 친환경 차량의 배터리 통합 시스템, 상기 컨버터로부터 공급되는 일부 보조 전원을 저장하고, 친환경 차량의 시동 시 저장된 보조 전원을 상기 전장 부하부에 공급하는 에너지 저장부를 더 포함할 수 있다.The battery integrated system may further include an energy storage unit for storing some auxiliary power supplied from the converter and supplying auxiliary power stored at startup of the environmentally friendly vehicle to the electric load unit.

또한, 상기 에너지 저장부는, 상기 전장 부하부의 에너지 사용량이 상기 컨버터의 보조 전력 공급용량을 초과하면 저장된 보조 전원을 상기 전장 부하부에 공급하는 버퍼로서 동작할 수 있다.Also, the energy storage unit may operate as a buffer for supplying the stored auxiliary power to the electric field load unit when the energy usage amount of the electric field load unit exceeds the auxiliary power supply capacity of the converter.

또한, 상기 에너지 저장부는, 커패시터 및 수퍼커패시터 중 적어도 하나로 구성할 수 있다.The energy storage unit may include at least one of a capacitor and a supercapacitor.

또한, 상기 배터리 제어기는, 상기 에너지 저장부에 최대 에너지가 저장된 보조 전원 공급 시점에 컨버터의 동작을 정지하고, 에너지 저장량이 소정 기준치 미만으로 떨어지는 보조 전원 공급 중단 시점에 상기 컨버터의 동작을 재개할 수 있다.In addition, the battery controller may stop the operation of the converter at the time of supplying the auxiliary power to the energy storage unit, and may resume the operation of the converter at the time of stopping the auxiliary power supply whose energy storage amount falls below a predetermined reference value have.

한편, 본 발며의 일 측면에 따른, 배터리팩으로 구성되어 일부 배터리 셀의 조합으로 제1 전원을 출력하고, 전체 배터리 셀의 조합으로 제2 전원을 출력하는 배터리와 상기 제1 전원을 공급 또는 차단하는 제1 스위치 및 상기 제2 전원을 공급 또는 차단하는 제2 스위치를 포함하는 친환경 차량의 배터리 통합 시스템 제어 방법은, a) 시동 전 차량 키 입력에 따른 상시 전원 모드 또는 이그니션(IG) 모드에 진입하는 단계; b) 상기 제1 스위치를 온(ON)으로 제어하여 상기 제1 전원을 전장 부하부에 공급하는 단계; c) 상기 차량 키의 스타트 입력으로 시동 상황에 진입하면, 시동 중 에너지 저장부에 저장된 보조 전원을 상기 전장 부하부에 공급하는 단계; 및 d) 상기 시동에 성공하면 제2 스위치를 온(ON)으로 제어하여 차량 구동을 위해 필요한 상기 제2 전원을 컨버터 및 인버터에 공급하는 단계를 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a battery pack comprising: a battery configured by a battery pack and outputting a first power source through a combination of a plurality of battery cells; a battery for outputting a second power source through a combination of all battery cells; And a second switch for supplying or cutting off the second power supply, the method comprising the steps of: a) entering a normal power mode or an ignition (IG) mode according to a vehicle key input before starting, ; b) controlling the first switch to be ON to supply the first power source to the electric field load unit; c) supplying auxiliary electric power stored in the energy storage unit to the electric-field load unit when the vehicle enters a starting state by the start input of the vehicle key; And d) if the startup is successful, controlling the second switch to be ON to supply the second power source necessary for driving the vehicle to the converter and the inverter.

또한, 상기 b) 단계는 상기 제2 스위치를 오프(OFF)로 제어하여 상기 제2 전원이 공급되는 것을 차단하고, 상기 d) 단계는 상기 제1 스위치를 오프(OFF)로 제어하여 상기 제1 전원이 공급되는 것을 차단할 수 있다.In the step b), the second switch is turned off to block the supply of the second power. In step d), the first switch is turned off so that the first Power supply can be blocked.

또한, 상기 d) 단계는, 상기 컨버터를 통해 상기 제2 전원을 저전압의 보조 전원으로 변환하여 상기 전장 부하부에 공급할 수 있다.In addition, the step d) may convert the second power source to an auxiliary power source of low voltage through the converter, and supply the second power source to the electric field load unit.

또한, 상기 d) 단계는, 상기 보조 전원의 일부를 상기 에너지 저장부에 저장하는 단계를 포함할 수 있다.Also, the step d) may include the step of storing a part of the auxiliary power source in the energy storage unit.

또한, 상기 d) 단계 이후에, 상기 전장 부하부의 에너지 사용량을 체크하여 에너지 사용량이 상기 컨버터의 공급용량을 초과하면, 상기 에너지 저장부에 저장된 보조 전원을 전장 부하부로 공급하는 단계를 더 포함할 수 있다..If the amount of energy used exceeds the supply capacity of the converter after the step d), the step of supplying the auxiliary power stored in the energy storage unit to the electric load unit have..

본 발명의 실시 예에 따르면, 친환경 차량 배터리의 일부 전원을 전장 부하에 공급하고 기존 보조 배터리를 삭제함으로써 중량감소에 따른 연비를 향상시킬 수 있다.According to the embodiment of the present invention, it is possible to improve the fuel efficiency due to the weight reduction by supplying a part of the power source of the environmentally friendly vehicle battery to the electric field load and deleting the existing auxiliary battery.

또한, 기존 보조 배터리의 삭제에 따른 차량 생산 원가를 절감할 수 있으며, 기존 보조 배터리의 방전현상을 제거하고 트렁크 용량을 증가시킬 수 있어 소비자 상품성을 증대할 수 있다.In addition, it is possible to reduce the production cost of the vehicle due to the removal of the existing auxiliary battery, eliminate the discharge phenomenon of the existing auxiliary battery, and increase the trunk capacity, thereby increasing the consumer's merchantability.

그리고, 에너지 저장부를 통해 전장 부하부에 필요한 보조 전원을 공급함으로써 보조 배터리를 삭제하더라도 안정적인 전원공급상태를 유지할 수 있다.Also, by supplying the auxiliary power source necessary for the electric field load through the energy storage unit, the stable power supply state can be maintained even if the auxiliary battery is removed.

도 1은 종래의 친환경 차량용 배터리 시스템의 구성을 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 친환경 차량의 배터리 통합 시스템의 구성을 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 배터리의 조립 예시를 나타낸다.
도 4는 본 발명의 실시 에에 따른 차량 시동 흐름에 따른 전장 부하부의 전원공급 상태를 나타낸다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 친환경 차량의 배터리 통합 시스템 제어 방법을 개략적으로 나타낸 흐름도이다.
1 is a block diagram schematically showing a configuration of a conventional battery system for an eco-friendly vehicle.
2 is a block diagram schematically illustrating the configuration of a battery integration system for an environmentally friendly vehicle according to an embodiment of the present invention.
3 shows an assembly example of a battery according to an embodiment of the present invention.
Fig. 4 shows the power supply state of the electric load unit according to the vehicle starting flow according to the embodiment of the present invention.
5 is a flowchart schematically illustrating a method of controlling a battery integrated system of an environmentally friendly vehicle according to an embodiment of the present invention.

아래에서는 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. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. In order to clearly illustrate the present invention, parts not related to the description are omitted, and similar parts are denoted by like reference characters throughout the specification.

명세서 전체에서, 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. 또한, 명세서에 기재된 "…부", "…기", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.Throughout the specification, when an element is referred to as "comprising ", it means that it can include other elements as well, without excluding other elements unless specifically stated otherwise. Also, the terms " part, "" module," and " module ", etc. in the specification mean a unit for processing at least one function or operation and may be implemented by hardware or software or a combination of hardware and software have.

명세서 전체에서, 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.Throughout the specification, when an element is referred to as "comprising ", it means that it can include other elements as well, without excluding other elements unless specifically stated otherwise.

명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호로 표시된 부분들은 동일한 구성요소들을 의미한다. Like numbers refer to like elements throughout the specification.

본 명세서에서 사용된 "차량", "차", "차량의", "자동차" 또는 다른 유사한 용어들은 스포츠 실용차(sports utility vehicles, SUV), 버스, 트럭, 다양한 상용차를 포함하는 승용차, 다양한 종류의 보트나 선박을 포함하는 배, 항공기 및 이와 유사한 것을 포함하는 자동차를 포함하며, 친환경 차량, 전기 차량, 플러그 인 하이브리드 전기 차량, 수소연료 차량 및 다른 대체 연료(예를 들어, 석유 외의 자원으로부터 얻어지는 연료) 차량을 포함한다.As used herein, the terms "vehicle", "car", "vehicle", "automobile" or other similar terms are intended to encompass various types of vehicles including sports utility vehicles (SUVs), buses, Including vehicles, including ships, aircraft, and the like, including boats and ships, and may be used in a variety of applications, including eco-friendly vehicles, electric vehicles, plug-in hybrid electric vehicles, hydrogen fuel vehicles and other alternative fuels Fuel) vehicles.

추가적으로, 몇몇 방법들은 적어도 하나의 제어기에 의하여 실행될 수 있다. 제어기라는 용어는 메모리와, 알고리즘 구조로 해석되는 하나 이상의 단계들을 실행하도록 된 프로세서를 포함하는 하드웨어 장치를 언급한다. 상기 메모리는 알고리즘 단계들을 저장하도록 되어 있고, 프로세서는 아래에서 기재하는 하나 이상의 프로세스들을 수행하기 위하여 상기 알고리즘 단계들을 특별히 실행하도록 되어 있다. Additionally, some methods may be executed by at least one controller. The term controller refers to a hardware device comprising a memory and a processor adapted to execute one or more steps that are interpreted as an algorithmic structure. The memory is adapted to store algorithm steps and the processor is adapted to perform the algorithm steps specifically to perform one or more processes described below.

이제 본 발명의 실시 예에 따른 친환경 차량의 배터리 통합 시스템 및 그 제어 방법에 대하여 도면을 참조로 하여 상세하게 설명한다.Now, a battery integration system and a control method thereof for an environmentally friendly vehicle according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 친환경 차량의 배터리 통합 시스템의 구성을 개략적으로 나타낸 블록도이다.2 is a block diagram schematically illustrating the configuration of a battery integration system for an environmentally friendly vehicle according to an embodiment of the present invention.

첨부된 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 친환경 차량의 배터리 통합 시스템(100)은 배터리(110), 제1 스위치(120), 제2 스위치(130), 배터리 제어기(140), 컨버터(150), 인버터(160), 에너지 저장부(170), 전장 부하부(180) 및 모터부(190)를 포함하며, 기존의 보조 배터리를 삭제한 구조를 갖는 것을 특징으로 한다.Referring to FIG. 2, an eco-friendly vehicle battery integration system 100 according to an embodiment of the present invention includes a battery 110, a first switch 120, a second switch 130, a battery controller 140, Converter 150, inverter 160, energy storage unit 170, electric load unit 180, and motor unit 190, and has a structure in which an existing auxiliary battery is deleted.

배터리(110)는 복수의 배터리 셀(111)이 직렬로 연결된 배터리팩으로 구성되어 일부 배터리 셀의 조합으로 출력되는 제1 전원을 공급하고, 전체 배터리 셀의 조합으로 출력되는 제2 전원을 공급한다.The battery 110 is composed of a plurality of battery cells 111 connected in series to supply a first power source to be output as a combination of some battery cells and a second power source to output a combination of all the battery cells .

좀더 구체적으로 설명하면, 배터리(110)는 전장 부하부(180)에 전원을 공급하는 기존 보조 배터리를 삭제하고 이를 대체하기 위하여 3.8V 배터리 셀 3개의 조합으로 출력되는 제1 전원을 저전압(11.4V) 라인을 통해 전장 부하부(180)로공급할 수 있다.More specifically, the battery 110 deletes an existing auxiliary battery that supplies power to the electric field load unit 180, and replaces the first power source, which is output in combination of three 3.8-V battery cells, with a low voltage (11.4 V To the electric field load unit 180 through the line.

또한, 배터리(110)는 컨버터(150) 및 인버터(160)의 구동을 위해 전체 배터리 셀의 조합으로 출력되는 제2 전원을 고전압(280V) 라인 통해 공급할 수 있다.Also, the battery 110 can supply the second power, which is output as a combination of all the battery cells, to the converter 150 and the inverter 160 through the high voltage (280V) line.

한편, 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 배터리의 조립 예시를 나타낸다.3 shows an assembly example of a battery according to an embodiment of the present invention.

첨부된 도 3을 참조하면, 배터리 셀은 각각 모듈화된 케이스에 내장되며 배터리 셀의 팽창으로 이웃한 배터리 셀과 접촉되는 것을 방지하기 위하여 일정 간격을 두고 나란히 조립된다.Referring to FIG. 3, each of the battery cells is built in a modular case, and is assembled side by side at a predetermined interval to prevent contact with neighboring battery cells due to expansion of the battery cells.

배터리(110)의 배터리 셀 구성 개수는 셀 단위의 전압크기에 따라 달라질 수 있다. 예를 들어 본 발명의 실시 예에서는 상기 제1 전원을 배터리 셀 3개의 조합으로 설명하겠으나 이에 한정되지 않고 구성되는 배터리 셀 단위의 전압 크기가 변동에 따라 목표하는 공급 전압을 맞추기 위해 조합되는 셀의 개수도 달라질 수 있다.The battery cell configuration number of the battery 110 may vary according to the voltage magnitude of each cell. For example, in the embodiment of the present invention, the first power source will be described as a combination of three battery cells. However, the present invention is not limited to this, but the number of cells to be combined to match a target supply voltage May also vary.

제1 스위치(120)는 배터리(110)의 저전압 라인에 설치되며 인가되는 제어 신호에 따라 제1 전원을 공급(ON) 또는 차단(OFF)한다.The first switch 120 is installed in a low voltage line of the battery 110 and supplies (ON) or blocks (OFF) the first power according to an applied control signal.

제2 스위치(130)는 고전압 라인에 설치되며 인가되는 제어 신호에 따라 제2 전원을 차단(OFF) 또는 공급(ON)한다.The second switch 130 is provided on the high voltage line and turns off or supplies the second power according to an applied control signal.

이러한 제1 스위치(120) 및 제2 스위치(130)는 릴레이 스위치로 구성할 수 있으나 이에 한정되지 않으며 제어 신호에 따라 ON/OFF 제어가 가능한 다양한 스위치 소자를 적용할 수 있다.The first switch 120 and the second switch 130 may be configured as a relay switch, but the present invention is not limited thereto. Various switch elements capable of ON / OFF control according to a control signal can be applied.

배터리 제어기(140)는 배터리(110)의 제1 스위치(120)를 제어하여 전장 부하부(180)에 필요한 제1 전원을 공급하고, 제2 스위치(130)를 제어하여 차량의 구동을 위한 필요한 제2 전원을 컨버터(150) 및 인버터(160)에 공급하는 통합 전원 공급 제어를 수행한다.The battery controller 140 controls the first switch 120 of the battery 110 to supply the required first power to the electric field load unit 180 and controls the second switch 130 to supply the necessary And performs an integrated power supply control for supplying the second power source to the converter 150 and the inverter 160.

배터리 제어기(140)는 배터리(110)와 제1 스위치(120) 사이의 저전압 라인에 연결되며, 제1 스위치(120)의 오프(OFF) 상태로 전장 부하부(180)에 전원이 공급되지 않더라도 상시 제1 전원으로 동작할 수 있다.The battery controller 140 is connected to the low voltage line between the battery 110 and the first switch 120 and even if no power is supplied to the electric field load unit 180 in the OFF state of the first switch 120 It can always operate with the first power source.

전장 부하부(180)는 모터 제어기(Motor Control Unit, MCU), 엔진 제어기(Engine Control Unit, ECU), 변속 제어기(Transmission Control Unit, TCU), 하이브리드 제어기(Hybrid Control Unit, HCU) 등 친환경 차량에 적용된 각종 제어기를 포함한다.The electric field load unit 180 is connected to an environmentally friendly vehicle such as a motor control unit (MCU), an engine control unit (ECU), a transmission control unit (TCU), a hybrid control unit (HCU) It includes various controllers applied.

또한, 전장 부하부(180)는 상시 전원으로 작동되는 AVN(Audio video navigation system), 시계 및 시가젝 등의 악세서리 전장품 및 라이트, 열선, 파워 윈도우 및 와이퍼 등과 같이 차량에 적용되는 전반적인 전기 장치를 더 포함할 수 있다.In addition, the electric-field load unit 180 includes an electric device such as an AVN (Audio Video Navigation System), a clock, and an accessory electrical device such as a cigar-jak, and a general electric device applied to the vehicle such as a light, a hot wire, a power window and a wiper .

컨버터(150)는 저전압 직류 컨버터(Low Voltage DC-DC Converter, LDC)로 구성되며 제2 스위치(130)가 온(ON)되면 배터리(110)로부터 입력되는 제2 전원을 저전압(11.4V)의 보조 전원으로 변환하여 전장 부하부(180)에 공급한다.The converter 150 includes a low voltage DC-DC converter (LDC). When the second switch 130 is turned on, the second power source, which is input from the battery 110, And supplies the electric power to the electric-field load unit 180.

인버터(160)는 복수개의 전력 스위칭 소자로 구성되고, 하이브리드 제어기(HCU)에서 인가되는 제어신호에 따라 배터리(110)에서 공급되는 제2 전원을 3상 교류전원으로 변환시켜 모터1(191) 및 모터2(192)를 구동한다. The inverter 160 is constituted by a plurality of power switching elements. The inverter 160 converts the second power supplied from the battery 110 into a three-phase AC power according to a control signal applied from the hybrid controller HCU, Motor 2 192 is driven.

상기 모터1(191)은 친환경 차량의 스타터 및 제너레이터로 동작하는 전기 모터로 구성되고, 모터2(192)는 차량의 구동력을 생성하는 구동 모터로 구성될 수 있다.The motor 1 (191) is constituted by an electric motor which operates as a starter and a generator of an environmentally friendly vehicle, and the motor 2 (192) may be constituted by a drive motor which generates a driving force of the vehicle.

또한, 인버터(160)를 구성하는 전력 스위칭 소자는 IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor), MOSFET, 트랜지스터, 릴레이 중 어느 하나로 구성될 수 있다.In addition, the power switching device constituting the inverter 160 may be formed of any one of IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor), MOSFET, transistor, and relay.

에너지 저장부(170)는 커패시터, 수퍼커패시터 중 적어도 하나로 구성될 수 있으며, 컨버터(150)로부터 공급되는 일부 보조 전원을 저장하고 차량의 시동 시 저장된 보조 전원을 전장 부하부(180)에 공급한다.The energy storage unit 170 may include at least one of a capacitor and a supercapacitor. The energy storage unit 170 stores some auxiliary power supplied from the converter 150 and supplies the auxiliary power stored at the start of the vehicle to the full load unit 180.

통상 차량의 시동이 이루어지는 짧은 시간에는 많은 전류를 소비하기 때문에 시동 전(B+, IG) 각 제어기에 공급되는 전압이 순간적으로 불안해지거나 차단될 수 있으며 그로 인한 손상이 발생될 수 있다. 예컨대, 시거잭에 연결된 네비게이션의 경우 IG 상태에서 시동을 거는 경우 순간적으로 전원이 차단되었다가 다시 켜지면서 재부팅 되는 현상이 발생한다.Since a large amount of current is consumed in a short period of time in which the vehicle is normally started, the voltage supplied to each controller (B +, IG) before starting can instantaneously become unstable or cut off, and the resulting damage may occur. For example, in the case of navigation connected to the cigar jack, when the vehicle is started in the IG state, the power is instantaneously turned off and then turned on again to cause a reboot.

이에, 에너지 저장부(170)는 차량의 시동 시 저장된 보조 전원을 전장 부하부(180)에 공급함으로써 전장 부하부(180)에 순간적으로 전원공급이 차단되는 것을 방지하며 각 제어기에 지속적으로 안정된 전압을 공급할 수 있다.Accordingly, the energy storage unit 170 prevents the power supply from being interrupted instantaneously to the electric load unit 180 by supplying the auxiliary electric power stored at the start of the vehicle to the electric load load unit 180, Can be supplied.

또한, 에너지 저장부(170)는 전장 부하부(180)의 에너지 사용량이 컨버터(150)의 공급용량보다 큰 경우의 전장 부하부(180)에 저장된 보조 전원을 공급하는 버퍼로서 동작할 수 있다.The energy storage unit 170 may operate as a buffer for supplying auxiliary power stored in the electric field load unit 180 when the energy usage of the electric field load unit 180 is greater than the supply capacity of the converter 150. [

한편, 전술한 친환경 차량의 배터리 통합 시스템(100)의 구성을 바탕으로 하는 친환경 차량의 배터리 제어 방법을 설명한다. Meanwhile, a battery control method of the environmentally friendly vehicle based on the configuration of the battery integration system 100 of the environmentally friendly vehicle will be described.

전술한 본 발명의 일 실시 예에 따른 친환경 차량 배터리 통합 시스템(100)의 배터리 제어기(140)는 HCU와 같은 타 제어기에 통합되거나 또는 세분화될 수 있으므로 해당 명칭에 구애 받지 아니하고, 상술한 동작을 수행하는 구성 요소는 본 발명의 일 실시 예에 따른 배터리 통합 시스템(100)의 구성이 될 수 있음을 명확히 한다.The battery controller 140 of the eco-friendly vehicle battery integration system 100 according to an embodiment of the present invention may be integrated or subdivided into other controllers such as the HCU, so that the battery controller 140 performs the above- The components of the integrated battery system 100 can be a configuration of the battery integration system 100 according to an embodiment of the present invention.

따라서, 이하 본 발명의 실시 예에 따른 배터리 제어 방법을 설명함에 있어서, 각 단계의 주체는 해당 구성 요소들이 아닌 배터리 통합 시스템(100)을 주체로 하여 설명하기로 한다.Therefore, in describing the battery control method according to the embodiment of the present invention, the main body of each step will be described mainly by the battery integration system 100, not the corresponding components.

도 4는 본 발명의 실시 에에 따른 차량 시동 흐름에 따른 전장 부하부의 전원공급 상태를 나타낸다.Fig. 4 shows the power supply state of the electric load unit according to the vehicle starting flow according to the embodiment of the present invention.

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 친환경 차량의 배터리 통합 시스템 제어 방법을 개략적으로 나타낸 흐름도이다.5 is a flowchart schematically illustrating a method of controlling a battery integrated system of an environmentally friendly vehicle according to an embodiment of the present invention.

첨부된 도 4 및 도 5를 참조하면, 배터리 통합 시스템(100)은 운전자의 차량 키(Key) 조작으로 상시 보조 전원이 인가되는 B+ 모드나 IG 모드의 시동 전 상황에 진입하면(S101; 예), 제1 스위치(120)를 온(ON)으로 제어하고 제2 스위치를 오프(OFF)로 제어하여 배터리(110)의 일부 배터리 셀 조합으로 출력되는 제1 전원을 전장 부하부(180)에 공급한다(S102). 4 and 5, when the battery integration system 100 enters the pre-startup state of the B + mode or the IG mode in which the auxiliary auxiliary power is always applied by the driver's vehicle key operation (S101; Yes) , The first switch 120 is controlled to be ON and the second switch is controlled to be OFF to supply the first power to be output to the battery cell combination of the battery 110 to the electric field load unit 180 (S102).

예컨대, 배터리 통합 시스템(100)은 3.8V 배터리 셀 3개의 조합으로 출력되는 11.4V의 제1 전원을 전장 부하부(180)에 공급할 수 있으며, 제2 스위치(130)의 오프(OFF)로 인해 제2 전원이 공급되는 것은 차단한다.For example, the battery integration system 100 can supply a first power of 11.4 V, which is output in combination of three 3.8-V battery cells, to the electric field load unit 180, and because of the OFF of the second switch 130 The second power supply is cut off.

배터리 통합 시스템(100)은 차량 키(Key) 스타트 입력으로 시동 상황에 진입하면(S103; 예), 시동 중 에너지 저장부(170)에 저장된 보조 전원을 전장 부하부(180)에 공급한다(S104).The battery integrated system 100 supplies the auxiliary electric power stored in the energy storage unit 170 to the electric-field load unit 180 during startup (S103: Yes) when it enters the starting state by the vehicle key start input (S104 ).

배터리 통합 시스템(100)은 차량 시동에 성공하면(S105; 예), 제1 스위치(120)를 오프(OFF)로 제어하여 제1 전원 공급을 차단하고 제2 스위치(130)를 온(ON)으로 제어하여 배터리(110)의 모든 배터리 셀 조합으로 출력되는 제2 전원을 컨버터(150) 및 인버터(160)에 공급한다(S106).The battery integrated system 100 turns off the first power supply and turns on the second switch 130 by controlling the first switch 120 to be OFF, And supplies the second power to all the battery cell combinations of the battery 110 to the converter 150 and the inverter 160 (S106).

배터리 통합 시스템(100)은 컨버터(150)를 통해 제2 전원을 저전압(11.4V)의 보조 전원으로 변환하여 전장 부하부(180)에 공급한다(S107). The battery integrated system 100 converts the second power source to an auxiliary power source of low voltage (11.4 V) via the converter 150 and supplies the auxiliary power source to the electric field load unit 180 (S107).

또한, 배터리 통합 시스템(100)은 상기 보조 전원의 일부를 에너지 저장부(170)에 저장한다(S108).In addition, the battery integrated system 100 stores a part of the auxiliary power in the energy storage unit 170 (S108).

이 때, 도면에서는 생략되었으나, 배터리 통합 시스템(100)은 전장 부하부(180)의 에너지 사용량을 체크하여 전장 부하부(180)의 에너지 사용량 또는 에너지 요구량이 컨버터(150)의 공급용량을 초과하면(S107; 예), 에너지 저장부(170)에 저장된 보조 전원을 전장 부하부(180)로 인가하여 안정적으로 전원을 공급할 수 있다.In this case, although not shown in the figure, the battery integration system 100 checks the energy usage of the electric field load unit 180, and when the energy usage amount or the energy demand amount of the electric field load unit 180 exceeds the supply capacity of the converter 150 (S107; Yes), the auxiliary power stored in the energy storage unit 170 may be supplied to the electric load unit 180 to stably supply power.

그리고, 배터리 통합 시스템(100)은 차량 키로부터 시동 오프(OFF)가 입력되면 제1 스위치(120) 및 제2 스위치(130)를 차단(OFF)하여 전원 공급을 중단한다(S109).Then, the battery integrated system 100 turns off the first switch 120 and the second switch 130 to stop the power supply when the startup OFF is inputted from the vehicle key (S109).

이와 같이 본 발명의 실시 예에 따르면, 친환경 차량 배터리의 일부 전원을 전장 부하에 공급하고 기존 보조 배터리를 삭제함으로써 중량감소에 따른 연비를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.As described above, according to the embodiment of the present invention, it is possible to improve the fuel efficiency according to the weight reduction by supplying a partial power source of the environmentally friendly vehicle battery to the electric field load and deleting the existing auxiliary battery.

또한, 기존 보조 배터리의 삭제에 따른 차량 생산 원가를 절감할 수 있으며, 기존 보조 배터리의 방전현상을 제거하고 트렁크 용량을 증가시킬 수 있는 효과가 있다.In addition, it is possible to reduce the production cost of the vehicle due to the removal of the existing auxiliary battery, and to eliminate the discharge phenomenon of the existing auxiliary battery and to increase the trunk capacity.

그리고, 에너지 저장부를 통해 전장 부하부에 필요한 보조 전원을 공급함으로써 보조 배터리를 삭제하더라도 안정적인 전원공급상태를 유지할 수 있는 효과가 있다.Also, by supplying the auxiliary power source necessary for the electric field load portion through the energy storage unit, it is possible to maintain a stable power supply state even if the auxiliary battery is removed.

이상에서는 본 발명의 실시 예에 대하여 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시 예에만 한정되는 것은 아니며 그 외의 다양한 변경이 가능하다.Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications are possible.

예컨대, 전술한 본 발명의 실시 예에서는 에너지 저장부(170)에 저장된 보조 전원을 시동 시 및 전장 부하부(180)의 에너지 사용량이 큰 경우에 사용하는 것으로 설명하였으나 이에 한정되지 않으며, 에너지 저장부(170)의 에너지 저장량이 최대인 시점부터 보조 전원을 전장 부하부(180)에 공급하고 컨버터(150)의 보조 전원 공급을 중단할 수 있다.For example, in the above-described embodiment of the present invention, the auxiliary power source stored in the energy storage unit 170 is used when starting and when the energy consumption of the electric field load unit 180 is large. However, the present invention is not limited to this, The auxiliary power supply may be supplied to the electric field load unit 180 and the auxiliary power supply of the converter 150 may be stopped at a point of time when the energy storage amount of the electric motor 170 is maximum.

이를 위해, 배터리 제어기(140)는 에너지 저장부(170)의 에너지 저장량을 모니터링하여 에너지 저장량이 최대인 시점을 판단하여 보조 전원 공급을 제어하고, 에너지 저장량이 소정 기준치 미만으로 떨어지는 것을 감지하여 상기 보조 전원 공급을 중단할 수 있다.To this end, the battery controller 140 monitors the energy storage amount of the energy storage unit 170 to determine the time point when the energy storage amount is maximum, controls the auxiliary power supply, detects that the energy storage amount falls below a predetermined reference value, The power supply can be interrupted.

이와 동시에, 배터리 제어기(140)는 에너지 저장부(170)에 최대 에너지가 저장된 보조 전원 공급 시점에 컨버터(150)의 동작을 정지하고, 상기 보조 전원 공급을 중단 시점에 컨버터(150)의 동작을 재개하여 전장 부하부(180)에 보조 전원을 공급할 수 있다.At the same time, the battery controller 140 stops the operation of the converter 150 at the auxiliary power supply time when the maximum energy is stored in the energy storage unit 170, and stops the operation of the converter 150 at the time of stopping the auxiliary power supply And may supply the auxiliary electric power to the electric-field load unit 180.

따라서, 에너지 저장부에 저장된 에너지를 자연스럽게 소비할 수 있으며, 에너지 저장부에서 보조 전원을 공급하는 동안 배터리(110)의 제2 전원 소비처인 컨버터(150)로의 전원 공급을 중단함으로써 연비를 향상 시킬 수 있는 효과가 있다.Accordingly, the energy stored in the energy storage unit can be consumed naturally, and the supply of power to the converter 150, which is the second power consumption destination of the battery 110, is stopped during the supply of the auxiliary power in the energy storage unit, There is an effect.

본 발명의 실시 예는 이상에서 설명한 장치 및/또는 방법을 통해서만 구현이 되는 것은 아니며, 본 발명의 실시 예의 구성에 대응하는 기능을 실현하기 위한 프로그램, 그 프로그램이 기록된 기록 매체 등을 통해 구현될 수도 있으며, 이러한 구현은 앞서 설명한 실시 예의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야의 전문가라면 쉽게 구현할 수 있는 것이다.The embodiments of the present invention are not limited to the above-described apparatuses and / or methods, but may be implemented through a program for realizing functions corresponding to the configuration of the embodiment of the present invention, a recording medium on which the program is recorded And such an embodiment can be easily implemented by those skilled in the art from the description of the embodiments described above.

이상에서 본 발명의 실시 예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, It belongs to the scope of right.

100: 배터리 통합 시스템 110: 배터리
111: 배터리 셀 120: 제1 스위치
130: 제2 스위치 140: 배터리 제어기
150: 컨버터 160: 인버터
170: 에너지 저장부 180: 전장 부하부
190; 모터부
100: Battery integrated system 110: Battery
111: battery cell 120: first switch
130: second switch 140: battery controller
150: converter 160: inverter
170: Energy storage unit 180: Electric field load unit
190; The motor section

Claims (13)

모터와 엔진을 구동원으로 하는 친환경 차량의 배터리 통합 시스템에 있어서,
복수의 배터리 셀이 직렬로 연결된 배터리팩으로 구성되어 일부 배터리 셀이 조합된 저전압 라인으로 제1 전원을 출력하고, 전체 배터리 셀이 조합된 고전압 라인으로 제2 전원을 출력하는 배터리;
상기 배터리의 저전압 라인에 설치되어 상기 제1 전원을 공급 또는 차단하는 제1 스위치;
상기 배터리의 고전압 라인에 설치되어 상기 제2 전원을 공급 또는 차단하는 제2 스위치;
차량 키 입력에 따른 상시 전원 모드 또는 이그니션(IG) 모드에 진입 시 상기 제1 스위치를 온(ON)으로 제어하여 전장 부하부에 상기 제1 전원을 공급하고, 시동 후 상기 제2 스위치를 온(ON)으로 제어하여 차량 구동을 위한 컨버터 및 인버터에 제2 전원을 공급하는 배터리 제어기; 및
상기 컨버터로부터 공급되는 일부 보조 전원을 저장하고, 친환경 차량의 시동 시 저장된 보조 전원을 상기 전장 부하부에 공급하는 에너지 저장부를 포함하되,
상기 배터리 제어기는, 상기 에너지 저장부에 최대 에너지가 저장된 보조 전원 공급 시점에 컨버터의 동작을 정지하고, 에너지 저장량이 소정 기준치 미만으로 떨어지는 보조 전원 공급 중단 시점에 상기 컨버터의 동작을 재개하여 상기 전장 부하부에 보조 전원을 공급하며, 상기 에너지 저장부는 상기 전장 부하부의 에너지 사용량을 체크하여 상기 전장 부하부의 에너지 사용량이 상기 컨버터의 보조 전력 공급용량을 초과하면 저장된 보조 전원을 상기 전장 부하부에 공급하는 버퍼로서 동작하는 친환경 차량의 배터리 통합 시스템.
1. A battery integrated system of an environmentally friendly vehicle having a motor and an engine as driving sources,
A battery configured by a plurality of battery cells connected in series and outputting a first power source through a low voltage line in which some battery cells are combined and outputting a second power source through a combination of all battery cells;
A first switch installed on a low-voltage line of the battery to supply or block the first power source;
A second switch installed on the high voltage line of the battery to supply or cut off the second power supply;
When the vehicle enters a normal power mode or an ignition (IG) mode according to a vehicle key input, the first switch is turned on to supply the first power to the electric load, and after turning on the second switch ON) to supply a second power to the converter and the inverter for driving the vehicle; And
And an energy storage unit for storing some auxiliary power supplied from the converter and supplying auxiliary power stored at startup of the environmentally friendly vehicle to the electric load unit,
The battery controller stops the operation of the converter at an auxiliary power supply time point when the maximum energy is stored in the energy storage unit and restarts the operation of the converter at an auxiliary power supply stop time when the energy storage amount falls below a predetermined reference value, And the energy storage unit checks an energy usage amount of the electric field load unit and supplies the auxiliary electric power to the electric load unit when the energy usage amount of the electric field load unit exceeds the auxiliary power supply capacity of the converter Battery integrated system of an eco-friendly vehicle.
제 1 항에 있어서,
상기 배터리 통합 시스템은,
상기 상시 전원 모드 또는 이그니션(IG) 모드 시 상기 제2 스위치를 오프(OFF)로 제어하여 상기 제2 전원을 차단하고, 상기 시동 후에는 상기 제1 스위치를 오프(OFF)로 제어하여 제1 전원을 차단하는 친환경 차량의 배터리 통합 시스템.
The method according to claim 1,
The battery integration system includes:
The first switch is turned off by controlling the second switch to be off in the normal power mode or the ignition (IG) mode to shut off the second power, The battery integrated system of an eco-friendly vehicle.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 배터리 제어기는,
상기 컨버터를 통해 상기 제2 전원을 저전압의 보조 전원으로 변환하여 상기 전장 부하부에 공급하는 친환경 차량의 배터리 통합 시스템.
3. The method according to claim 1 or 2,
The battery controller includes:
And the second electric power is converted into an auxiliary electric power of low voltage through the converter to supply the electric power to the electric load unit.
제 1 항에 있어서,
상기 배터리 제어기는,
상기 배터리와 제1 스위치 사이의 저전압 라인에 연결되어 상기 제1 스위치의 동작과 상관 없이 상시 제1 전원으로 동작 하는 친환경 차량의 배터리 통합 시스템.
The method according to claim 1,
The battery controller includes:
Wherein the first switch is connected to a low voltage line between the battery and the first switch and operates as a first power supply at all times regardless of the operation of the first switch.
삭제delete 삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 에너지 저장부는,
커패시터 및 수퍼커패시터 중 적어도 하나로 구성되는 것을 특징으로 하는 친환경 차량의 배터리 통합 시스템.
The method according to claim 1,
The energy storage unit may include:
A capacitor, and a super capacitor.
삭제delete 복수의 배터리 셀이 직렬로 연결된 배터리팩으로 구성되어 일부 배터리 셀의 조합으로 제1 전원을 출력하고, 전체 배터리 셀의 조합으로 제2 전원을 출력하는 배터리와 상기 제1 전원을 공급 또는 차단하는 제1 스위치 및 상기 제2 전원을 공급 또는 차단하는 제2 스위치를 포함하는 친환경 차량의 배터리 통합 시스템 제어 방법에 있어서,
a) 시동 전 차량 키 입력에 따른 상시 전원 모드 또는 이그니션(IG) 모드에 진입하는 단계;
b) 일부 배터리 셀이 조합된 저전압 라인에 설치된 상기 제1 스위치를 온(ON)으로 제어하여 상기 제1 전원을 전장 부하부에 공급하는 단계;
c) 상기 차량 키의 스타트 입력으로 시동 상황에 진입하면, 시동 중 에너지 저장부에 저장된 보조 전원을 상기 전장 부하부에 공급하는 단계; 및
d) 상기 시동에 성공하면 전체 배터리 셀이 조합된 고전압 라인에 설치된 상기 제2 스위치를 온(ON)으로 제어하여 차량 구동을 위해 필요한 상기 제2 전원을 컨버터 및 인버터에 공급하는 단계를 포함하되,
상기 d) 단계 이후에, 상기 에너지 저장부에 최대 에너지가 저장된 보조 전원 공급 시점에 상기 컨버터의 동작을 정지하고, 에너지 저장량이 소정 기준치 미만으로 떨어지는 보조 전원 공급 중단 시점에 상기 컨버터의 동작을 재개하여 상기 전장 부하부에 보조 전원을 공급하며, 상기 전장 부하부의 에너지 사용량을 체크하여 상기 에너지 사용량이 상기 컨버터의 보조 전력 공급용량을 초과하면, 상기 에너지 저장부에 저장된 보조 전원을 전장 부하부로 공급하는 단계를 포함하는 친환경 차량의 배터리 통합 시스템 제어 방법.
A battery pack comprising a plurality of battery cells connected in series and outputting a first power source through a combination of a plurality of battery cells, a battery for outputting a second power source through a combination of all the battery cells, 1 switch and a second switch for supplying or cutting off the second power supply, the method comprising:
a) entering a normal power mode or an ignition (IG) mode according to a vehicle key input before startup;
b) controlling the first switch provided on the low voltage line in which some battery cells are combined to be turned on to supply the first power source to the electric field load unit;
c) supplying auxiliary electric power stored in the energy storage unit to the electric-field load unit when the vehicle enters a starting state by the start input of the vehicle key; And
d) if the start-up is successful, controlling the second switch provided on the high-voltage line in which all the battery cells are combined to be turned on to supply the second power source necessary for driving the vehicle to the converter and the inverter,
After the step d), the operation of the converter is stopped at an auxiliary power supply time point when the maximum energy is stored in the energy storage unit, and the operation of the converter is resumed at an auxiliary power supply stop time when the energy storage amount falls below a predetermined reference value Supplying an auxiliary power source to the electric field load unit, checking the energy usage amount of the electric field load unit and supplying the auxiliary power source stored in the energy storage unit to the electric field load unit when the energy usage amount exceeds an auxiliary power supply capacity of the converter And a control unit for controlling the battery.
제 9 항에 있어서,
상기 b) 단계는 상기 제2 스위치를 오프(OFF)로 제어하여 상기 제2 전원이 공급되는 것을 차단하고,
상기 d) 단계는 상기 제1 스위치를 오프(OFF)로 제어하여 상기 제1 전원이 공급되는 것을 차단하는 친환경 차량의 배터리 통합 시스템 제어 방법.
10. The method of claim 9,
The step b) may control the second switch to be turned off to block the supply of the second power,
Wherein the step d) controls the first switch to be turned off to block the supply of the first power.
제 9 항에 있어서,
상기 d) 단계는,
상기 컨버터를 통해 상기 제2 전원을 저전압의 보조 전원으로 변환하여 상기 전장 부하부에 공급하는 친환경 차량의 배터리 통합 시스템 제어 방법.
10. The method of claim 9,
The step d)
And converting the second power source to an auxiliary power source of low voltage through the converter to supply the auxiliary power source to the electric field load unit.
제 9 항에 있어서,
상기 d) 단계는,
상기 보조 전원의 일부를 상기 에너지 저장부에 저장하는 단계를 포함하는 친환경 차량의 배터리 통합 시스템 제어 방법.
10. The method of claim 9,
The step d)
And storing a part of the auxiliary power in the energy storage unit.
삭제delete
KR1020150115370A 2015-08-17 2015-08-17 Green vehicle battery integrated system and the control method Active KR101807129B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150115370A KR101807129B1 (en) 2015-08-17 2015-08-17 Green vehicle battery integrated system and the control method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150115370A KR101807129B1 (en) 2015-08-17 2015-08-17 Green vehicle battery integrated system and the control method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20170021055A KR20170021055A (en) 2017-02-27
KR101807129B1 true KR101807129B1 (en) 2017-12-07

Family

ID=58315931

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020150115370A Active KR101807129B1 (en) 2015-08-17 2015-08-17 Green vehicle battery integrated system and the control method

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101807129B1 (en)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102459982B1 (en) 2017-09-26 2022-10-27 삼성전자주식회사 Battery managing apparatus connecting batteries to electric devices based on a state of charge of the batteries and a method thereof
KR102478054B1 (en) 2017-10-18 2022-12-16 현대자동차주식회사 Battery system for vehicle
CN115917914A (en) * 2020-08-11 2023-04-04 Cps 科技控股有限公司 Battery module with multifunction relay driver
KR20240057925A (en) 2022-10-25 2024-05-03 엘지이노텍 주식회사 Motor control device
KR102696167B1 (en) * 2022-11-05 2024-08-19 (주)디에이치에너지시스템 Vehicle emergency starting device and a control method thereof

Also Published As

Publication number Publication date
KR20170021055A (en) 2017-02-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2631354C2 (en) Electric power supply control device and method of electric power supply control
CN103534143B (en) The control setup of vehicle
CN101161498B (en) Power system of hybrid fuel cell bus and control method thereof
CN102785585B (en) Power-supply control apparatus of vehicle
CN102088197B (en) Method for controlling charging voltage of 12V auxiliary battery for hybrid vehicle
US7832513B2 (en) Vehicular electrical system and control method therefor
CN105324274B (en) Automotive power supply system
EP1806248B1 (en) Method for controlling an electric vehicle
KR102002082B1 (en) On-board electrical system, and method for operating an on-board electrical system
US9656620B2 (en) Backup store with center tap for vehicle onboard power supply system
KR20190105786A (en) Vehicle power supply system and method for controlling the same
US20140070608A1 (en) Motor vehicle with a multi-voltage onboard electrical system and associated method
US10804815B1 (en) DC/AC inverter system supplied by integrated power networks to increase output power with robust auto stop control
KR101807129B1 (en) Green vehicle battery integrated system and the control method
JP2012125137A (en) High voltage system of electric vehicle
JP2013252015A (en) Power supply control method and device for vehicle
KR101866063B1 (en) System for controlling relay of an auxiliary battery and method thereof
CN108515961A (en) The DCDC control methods and system of 48V hybrid power systems
CN104271404B (en) For running the method for vehicle
JP6268145B2 (en) Regenerative system and regenerative system control method
CN105934867A (en) On-vehicle power grid and method for driving on-vehicle power grid
KR101836603B1 (en) Method for controlling LDC output of ecofriendly vehicle
US11673485B2 (en) Method for controlling an electrical system of an electrically drivable motor vehicle having a plurality of batteries, and electrical system of an electrically drivable motor vehicle having a plurality of batteries
JP2008110700A (en) Power supply system of hybrid vehicle
KR20130003978A (en) System and method for controlling low-voltage dc converter in starting of hybrid vehicle

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
PA0109 Patent application

St.27 status event code: A-0-1-A10-A12-nap-PA0109

PA0201 Request for examination

St.27 status event code: A-1-2-D10-D11-exm-PA0201

R18-X000 Changes to party contact information recorded

St.27 status event code: A-3-3-R10-R18-oth-X000

E902 Notification of reason for refusal
PE0902 Notice of grounds for rejection

St.27 status event code: A-1-2-D10-D21-exm-PE0902

PG1501 Laying open of application

St.27 status event code: A-1-1-Q10-Q12-nap-PG1501

AMND Amendment
E13-X000 Pre-grant limitation requested

St.27 status event code: A-2-3-E10-E13-lim-X000

P11-X000 Amendment of application requested

St.27 status event code: A-2-2-P10-P11-nap-X000

P13-X000 Application amended

St.27 status event code: A-2-2-P10-P13-nap-X000

E601 Decision to refuse application
PE0601 Decision on rejection of patent

St.27 status event code: N-2-6-B10-B15-exm-PE0601

AMND Amendment
E13-X000 Pre-grant limitation requested

St.27 status event code: A-2-3-E10-E13-lim-X000

P11-X000 Amendment of application requested

St.27 status event code: A-2-2-P10-P11-nap-X000

P13-X000 Application amended

St.27 status event code: A-2-2-P10-P13-nap-X000

PX0901 Re-examination

St.27 status event code: A-2-3-E10-E12-rex-PX0901

PX0701 Decision of registration after re-examination

St.27 status event code: A-3-4-F10-F13-rex-PX0701

X701 Decision to grant (after re-examination)
GRNT Written decision to grant
PR0701 Registration of establishment

St.27 status event code: A-2-4-F10-F11-exm-PR0701

PR1002 Payment of registration fee

St.27 status event code: A-2-2-U10-U11-oth-PR1002

Fee payment year number: 1

PG1601 Publication of registration

St.27 status event code: A-4-4-Q10-Q13-nap-PG1601

P22-X000 Classification modified

St.27 status event code: A-4-4-P10-P22-nap-X000

P22-X000 Classification modified

St.27 status event code: A-4-4-P10-P22-nap-X000

P22-X000 Classification modified

St.27 status event code: A-4-4-P10-P22-nap-X000

R18-X000 Changes to party contact information recorded

St.27 status event code: A-5-5-R10-R18-oth-X000

PR1001 Payment of annual fee

St.27 status event code: A-4-4-U10-U11-oth-PR1001

Fee payment year number: 4

PR1001 Payment of annual fee

St.27 status event code: A-4-4-U10-U11-oth-PR1001

Fee payment year number: 5

PR1001 Payment of annual fee

St.27 status event code: A-4-4-U10-U11-oth-PR1001

Fee payment year number: 6

PR1001 Payment of annual fee

St.27 status event code: A-4-4-U10-U11-oth-PR1001

Fee payment year number: 7

PR1001 Payment of annual fee

St.27 status event code: A-4-4-U10-U11-oth-PR1001

Fee payment year number: 8

PR1001 Payment of annual fee

St.27 status event code: A-4-4-U10-U11-oth-PR1001

Fee payment year number: 9

U11 Full renewal or maintenance fee paid

Free format text: ST27 STATUS EVENT CODE: A-4-4-U10-U11-OTH-PR1001 (AS PROVIDED BY THE NATIONAL OFFICE)

Year of fee payment: 9