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KR101370739B1 - Convertor for electric vehicle, electric vehicle including the same, and method for controlling the same - Google Patents

Convertor for electric vehicle, electric vehicle including the same, and method for controlling the same
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KR101370739B1
KR101370739B1KR1020120153719AKR20120153719AKR101370739B1KR 101370739 B1KR101370739 B1KR 101370739B1KR 1020120153719 AKR1020120153719 AKR 1020120153719AKR 20120153719 AKR20120153719 AKR 20120153719AKR 101370739 B1KR101370739 B1KR 101370739B1
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KR
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권용효
김승모
김말수
허남억
김표수
오승진
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주식회사 포스코아이씨티
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Abstract

Translated fromKorean

컨버터의 출력단에 과전류가 발생되는 것을 방지할 수 있는 본 발명의 일 측면에 따른 컨버터는, 부하에 전원을 공급하는 컨버터로서, 고전압을 저전압으로 변환하여 상기 부하에 전원을 공급하는 전압 변환부; 상기 컨버터의 동작 중 상기 전압 변환부의 출력전류와 제한전류를 비교하는 비교부; 상기 전압 변환부의 출력전류가 상기 제한전류를 초과하지 않으면 비례적분(PI)제어를 통해 상기 전압 변환부의 출력전압이 미리 정해진 전압 지령치를 추종하도록 제어하고, 상기 전압 변환부의 출력전류가 상기 제한전류를 초과하면 전류제한모드를 설정하여 미리 정해진 시간 동안 상기 전압 변환부의 출력전류를 감소시키고, 상기 미리 정해진 시간이 경과한 후 상기 전압 변환부의 출력전류가 상기 제한전류를 초과하지 않고 상기 전압 변환부의 출력전압이 제한전압을 초과하면 상기 전류제한모드를 해제하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, a converter for supplying power to a load may include: a voltage converter converting a high voltage into a low voltage and supplying power to the load; A comparator for comparing the output current and the limit current of the voltage converter during operation of the converter; If the output current of the voltage converter does not exceed the limit current, the output voltage of the voltage converter is controlled to follow a predetermined voltage command value through proportional integral (PI) control, and the output current of the voltage converter controls the limit current. When exceeding, the current limiting mode is set to reduce the output current of the voltage converter for a predetermined time, and after the predetermined time elapses, the output current of the voltage converter does not exceed the limiting current and the output voltage of the voltage converter is not exceeded. And a controller for releasing the current limiting mode when the limit voltage is exceeded.

Description

Translated fromKorean
컨버터, 이를 포함하는 전기 자동차, 및 컨버터 제어 방법{Convertor for Electric Vehicle, Electric Vehicle Including The Same, and Method for Controlling The Same}Converter, electric vehicle comprising same, and converter control method {Convertor for Electric Vehicle, Electric Vehicle Including The Same, and Method for Controlling The Same}

본 발명은 전기 자동차에 관한 것으로, 보다 구체적으로 전기 자동차용 컨버터, 이를 포함하는 전기 자동차, 및 컨버터 제어 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an electric vehicle, and more particularly, to an electric vehicle converter, an electric vehicle including the same, and a converter control method.

전기 자동차(Electric Vehicle)는 기존의 화석 연료가 아니라 전력에 의하여 움직이는 차량을 총칭하는 개념으로서, 화석 연료를 사용하지 않기 때문에 배기가스가 없고 소음이 적어 최근 그 관심이 급증하고 있다.Electric vehicles (electric vehicles) is a concept that generically refers to a vehicle that is driven by electric power instead of conventional fossil fuels. Since fossil fuels are not used, there is no exhaust gas and noise, and the interest has recently increased.

하이브리드 자동차(Hybrid Electric Vehicle)는 가솔린 자동차와 전기 자동차의 단점을 보완하기 위하여 가솔린 자동차와 전기 자동차의 기능을 복합적으로 구성한 차량이다. 하이브리드 자동차의 운전자는 필요에 따라 가솔린 엔진 구동 모드와 전기 모터 구동 모드를 선택할 수 있으므로, 전기 자동차는 넓은 의미에서 하이브리드 자동차를 포함한다고 불 수 있다.Hybrid electric vehicle (Hybrid Electric Vehicle) is a vehicle that combines the functions of the gasoline and electric vehicles to compensate for the shortcomings of gasoline and electric vehicles. Since the driver of the hybrid vehicle can select the gasoline engine driving mode and the electric motor driving mode as needed, the electric vehicle can be said to include the hybrid vehicle in a broad sense.

도 1에 도시된 바와 같이, 상술한 바와 같은 전기 자동차(100)는 고전압 배터리(110), 컨버터(120), 저전압 배터리(130), 및 전장부하(140)를 포함한다. 고전압 배터리(110)는, 전기 모터(미도시)에 구동 전력을 공급하기 위한 주 전원으로서 동작하고, 컨버터(120)는 고전압 배터리(110)에서 발생되는 고전압을 저전압으로 변환시켜 저전압 배터리(130)를 충전하거나 전장 부하(140)에 공급한다. 이러한 컨버터(120)로는 전압을 승압 또는 강압하는 저전압 직류 변환 장치(Low voltage DC-DC CONVERTOR: LDC)가 주로 사용된다.As shown in FIG. 1, theelectric vehicle 100 as described above includes thehigh voltage battery 110, theconverter 120, thelow voltage battery 130, and theelectric load 140. Thehigh voltage battery 110 operates as a main power source for supplying driving power to an electric motor (not shown), and theconverter 120 converts the high voltage generated from thehigh voltage battery 110 into a low voltage so as to lower thebattery voltage 130. Charge or supply to the electrical load (140). As theconverter 120, a low voltage DC-DC converter (LDC) that boosts or steps down a voltage is mainly used.

이러한 일반적인 전기 자동차(100)의 경우, 도 2에 도시된 바와 같이, 전장 부하(140)의 과도한 사용으로 인해 컨버터(120)의 출력 단에 과전류가 발생하게 되면(200), 컨버터(120)는 오류(Fault) 신호를 발생시킨 후 동작을 멈추게 되므로 전기 자동차의 연속 주행이 보장되지 않을 뿐만 아니라, 동작이 정지된 컨버터(120)를 재동작시키기 위해서는 전기 자동차(100)의 정비를 통해 컨버터(120)를 리셋 시켜야 한다는 문제점이 있다.In the case of such a generalelectric vehicle 100, as shown in FIG. 2, when overcurrent occurs in the output terminal of theconverter 120 due to excessive use of the electric load 140 (200), theconverter 120 Since the operation is stopped after generating the fault signal, not only the continuous driving of the electric vehicle is not guaranteed, but also theconverter 120 is maintained through the maintenance of theelectric vehicle 100 in order to reactivate theconverter 120 in which the operation is stopped. There is a problem that needs to be reset.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 컨버터의 출력단에 과전류가 발생되는 것을 방지할 수 있는 컨버터, 이를 포함하는 전기 자동차, 및 컨버터 제어 방법을 제공하는 것을 그 기술적 과제로 한다.Disclosure of Invention The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object thereof is to provide a converter, an electric vehicle including the same, and a converter control method capable of preventing overcurrent from occurring at an output terminal of the converter.

또한, 본 발명은 전기 자동차의 전장 부하에서 요구되는 전류에 따라 컨버터의 출력 전류를 적응적으로 조절할 수 있는 컨버터, 이를 포함하는 전기 자동차, 및 컨버터 제어 방법을 제공하는 것을 다른 기술적 과제로 한다.Another object of the present invention is to provide a converter capable of adaptively adjusting an output current of a converter according to a current required in an electric load of an electric vehicle, an electric vehicle including the same, and a converter control method.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 컨버터는, 부하에 전원을 공급하는 컨버터로서, 고전압을 저전압으로 변환하여 상기 부하에 전원을 공급하는 전압 변환부; 상기 컨버터의 동작 중 상기 전압 변환부의 출력전류와 제한전류를 비교하는 비교부; 상기 전압 변환부의 출력전류가 상기 제한전류를 초과하지 않으면 비례적분(PI)제어를 통해 상기 전압 변환부의 출력전압이 미리 정해진 전압 지령치를 추종하도록 제어하고, 상기 전압 변환부의 출력전류가 상기 제한전류를 초과하면 전류제한모드를 설정하여 미리 정해진 시간 동안 상기 전압 변환부의 출력전류를 감소시키고, 상기 미리 정해진 시간이 경과한 후 상기 전압 변환부의 출력전류가 상기 제한전류를 초과하지 않고 상기 전압 변환부의 출력전압이 제한전압을 초과하면 상기 전류제한모드를 해제하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.A converter according to an aspect of the present invention for achieving the above object, a converter for supplying power to the load, the voltage converter for converting a high voltage to a low voltage to supply power to the load; A comparator for comparing the output current and the limit current of the voltage converter during operation of the converter; If the output current of the voltage converter does not exceed the limit current, the output voltage of the voltage converter is controlled to follow a predetermined voltage command value through proportional integral (PI) control, and the output current of the voltage converter controls the limit current. When exceeding, the current limiting mode is set to reduce the output current of the voltage converter for a predetermined time, and after the predetermined time elapses, the output current of the voltage converter does not exceed the limiting current and the output voltage of the voltage converter is not exceeded. And a controller for releasing the current limiting mode when the limit voltage is exceeded.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면에 따른 전기 자동차는, 구동 모터에 전원을 공급하는 고전압 배터리; 상기 고전압 배터리에서 발생된 전압을 저전압으로 변환하여 전장 부하에 전원을 공급하는 컨버터; 및 상기 전장 부하에 보조적으로 전원을 공급하는 저전압 배터리를 포함하고, 상기 컨버터는, 상기 컨버터의 출력전류가 제한전류를 초과하면, 전류제한모드를 설정하여 미리 정해진 시간 동안 상기 컨버터의 출력전류를 감소시키고 상기 저전압 배터리의 출력전류를 상기 컨버터의 출력전류 감소량만큼 증가시키며, 상기 미리 정해진 시간이 경과한 후 상기 컨버터의 출력전류가 상기 제한전류를 초과하지 않고 상기 컨버터의 출력전압이 제한전압을 초과하면 상기 전류제한모드를 해제하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.An electric vehicle according to another aspect of the present invention for achieving the above object is a high-voltage battery for supplying power to the drive motor; A converter which converts the voltage generated by the high voltage battery into a low voltage and supplies power to an electric load; And a low voltage battery for auxiliary power supply to the electric load, wherein the converter is configured to set a current limiting mode to reduce the output current of the converter for a predetermined time when the output current of the converter exceeds a limit current. Increase the output current of the low voltage battery by the output current decrease amount of the converter, and after the predetermined time elapses, if the output current of the converter does not exceed the limit current and the output voltage of the converter exceeds the limit voltage. And a controller for canceling the current limiting mode.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 측면에 따른 컨버터 제어 방법은, 컨버터에서 전장 부하로 공급되는 컨버터의 출력전류와 제한전류를 1차 비교하는 단계; 상기 1차 비교 결과 상기 컨버터의 출력전류가 상기 제한전류를 초과하면 전류제한모드를 설정하여 미리 정해진 시간 동안 상기 컨버터의 출력전류를 감소시키고 상기 컨버터와 병렬 연결된 저전압 배터리의 출력전류를 상기 컨버터의 출력전류 감소량만큼 증가시키는 단계; 상기 미리 정해진 시간이 경과한 후 상기 컨버터의 출력전류와 상기 제한전류를 2차 비교하는 단계; 및 상기 2차 비교결과 상기 컨버터의 출력전류가 상기 제한전류를 초과하지 않고 상기 컨버터의 출력전압이 제한전압을 초과하면 상기 전류제한모드를 해제하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.A converter control method according to another aspect of the present invention for achieving the above object comprises the steps of: first comparing the output current and the limit current of the converter supplied from the converter to the electrical load; When the output current of the converter exceeds the limit current as a result of the first comparison, the current limiting mode is set to reduce the output current of the converter for a predetermined time and output the output current of the low voltage battery connected in parallel with the converter. Increasing by the amount of current reduction; Secondly comparing an output current of the converter and the limit current after the predetermined time elapses; And canceling the current limiting mode when the output current of the converter does not exceed the limit current and the output voltage of the converter exceeds the limit voltage as a result of the second comparison.

본 발명에 따르면, 전장 부하의 과도한 사용으로 컨버터의 출력 단에 과전류가 발생되면 컨버터의 출력 전류를 감소시킴과 동시에 감소된 전류에 해당하는 전류를 저전압 배터리가 부담하게 함으로써, 과전류 발생시 컨버터의 동작이 정지되는 것을 방지할 수 있고 이로 인해 전기 자동차의 연속 주행을 보장할 수 있다는 효과가 있다.According to the present invention, if an overcurrent is generated at the output stage of the converter due to excessive use of the electric load, the low voltage battery burdens the current corresponding to the reduced current and at the same time reduces the output current of the converter. There is an effect that can be prevented from stopping, thereby ensuring the continuous running of the electric vehicle.

또한, 본 발명에 따르면 전기 자동차의 전장 부하에서 요구되는 전류에 따라 컨버터의 출력 전류를 적응적으로 조절할 수 있기 때문에 과부하 상태에서도 컨버터의 성능 감소를 최소화시킬 수 있다는 효과가 있다.In addition, according to the present invention, since the output current of the converter can be adaptively adjusted according to the current required in the electric load of the electric vehicle, there is an effect that the reduction of the performance of the converter can be minimized even under an overload condition.

도 1은 일반적인 전기 자동차의 구성을 개략적으로 보여주는 블록도.
도 2는 컨버터의 출력단에 발생된 과전류로 인한 컨버터의 동작정지 시 컨버터의 출력전압 및 출력전류의 파형을 보여주는 도면.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 컨버터가 적용되는 전기 자동차의 구성을 개략적으로 보여주는 블록도.
도 4는 도 3에 도시된 컨버터의 구성을 보여주는 블록도.
도 5는 본 발명에 따른 제어부의 제어에 따른 전압 변환부의 동작 파형을 보여주는 그래프.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 컨버터 제어 방법을 보여주는 플로우차트.
1 is a block diagram schematically showing the configuration of a typical electric vehicle.
2 is a view illustrating waveforms of an output voltage and an output current of a converter when the converter is stopped due to an overcurrent generated at an output terminal of the converter.
3 is a block diagram schematically illustrating a configuration of an electric vehicle to which a converter according to an embodiment of the present invention is applied.
4 is a block diagram showing the configuration of the converter shown in FIG.
Figure 5 is a graph showing the operation waveform of the voltage converter under the control of the control unit according to the present invention.
6 is a flowchart showing a converter control method according to an embodiment of the present invention.

본 명세서에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.The meaning of the terms described herein should be understood as follows.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 정의하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다.The word " first, "" second," and the like, used to distinguish one element from another, are to be understood to include plural representations unless the context clearly dictates otherwise. The scope of the right should not be limited by these terms.

"포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.It should be understood that the terms "comprises" or "having" does not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof.

"적어도 하나"의 용어는 하나 이상의 관련 항목으로부터 제시 가능한 모든 조합을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 예를 들어, "제1 항목, 제2 항목 및 제 3항목 중에서 적어도 하나"의 의미는 제1 항목, 제2 항목 또는 제3 항목 각각 뿐만 아니라 제1 항목, 제2 항목 및 제3 항목 중에서 2개 이상으로부터 제시될 수 있는 모든 항목의 조합을 의미한다.
It should be understood that the term "at least one" includes all possible combinations from one or more related items. For example, the meaning of "at least one of the first item, the second item and the third item" means not only the first item, the second item or the third item, but also the second item and the second item among the first item, Means any combination of items that can be presented from more than one.

이하, 첨부되는 도면을 참고하여 본 발명의 실시예들에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명은 컨버터(Convertor)에 관한 것으로서, 고전압 배터리로부터 제공되는 직류 고전압을 직류 저전압으로 변환하여 각종 부하에 제공하는 저전압 직류-직류 컨버터(Low voltage DC-DC Convertor)에 관한 것이다.BACKGROUND OF THEINVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a converter. The present invention relates to a low voltage DC-DC converter for converting a DC high voltage provided from a high voltage battery into DC low voltage and providing the same to various loads.

특히, 본 발명에 따른 컨버터는 전기를 이용하여 구동되는 전기 자동차에 포함되어 전기 자동차에 설치되는 각종 전장 부하들에 전원을 공급하는 역할을 수행할 수 있다.In particular, the converter according to the present invention may be included in an electric vehicle driven using electricity and may serve to supply power to various electric loads installed in the electric vehicle.

본 발명에 따른 컨버터는 이러한 전기 자동차 이외에도 직류의 고전압을 직류의 저전압으로 변환하여 사용하는 다양한 전자장치에 적용되어 사용될 수 있지만, 이하에서는 설명의 편의를 위해 본 발명에 따른 컨버터가 전기 자동차에 적용되는 것으로 가정하여 설명하기로 한다.The converter according to the present invention may be applied to various electronic devices used by converting a high voltage of direct current into a low voltage of direct current in addition to such an electric vehicle. It is assumed that the description will be made.

또한, 이하의 설명에서 전기 자동차란 용어는 전기 모터만을 이용하여 구동되는 전기 자동차 이외에도, 가솔린 자동차와 전기 자동차의 단점을 보완하기 위하여 가솔린 자동차와 전기 자동차의 기능을 복합적으로 구성한 하이브리드 자동차(Hybrid Electric Vehicle)까지 포함하는 개념을 의미한다.
In addition, in the following description, the term electric vehicle, in addition to an electric vehicle driven using only an electric motor, a hybrid electric vehicle in which the functions of the gasoline vehicle and the electric vehicle are combined to complement the disadvantages of the gasoline vehicle and the electric vehicle. Means a concept that includes.

컨버터 및 이를 포함하는 전기 자동차Converter and electric vehicle including the same

본 발명에 따른 컨버터를 설명하기에 앞서 본 발명에 따른 컨버터가 적용될 수 있는 전기 자동차의 구성에 대해 도 3을 참조하여 간략히 설명하기로 한다.Prior to describing the converter according to the present invention, a configuration of an electric vehicle to which the converter according to the present invention may be applied will be briefly described with reference to FIG. 3.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 컨버터를 포함하는 전기 자동차의 구성을 개략적으로 보여주는 블록도이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 전기 자동차(300)는 고전압 배터리(310), 전력 릴레이부(320), 차량 제어부(330), 컨버터(340), 저전압 배터리(350), 시동부(360), 전장 부하(370), 및 배터리 관리부(380)를 포함한다.3 is a block diagram schematically illustrating a configuration of an electric vehicle including a converter according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 3, theelectric vehicle 300 includes ahigh voltage battery 310, apower relay unit 320, avehicle control unit 330, aconverter 340, alow voltage battery 350, astarter 360, Theelectric load 370 and thebattery manager 380 are included.

도 3에 도시된 각 구성요소들은 필요에 따라 2 이상의 구성요소가 하나의 구성요소로 합쳐지거나, 혹은 하나의 구성요소가 2 이상의 구성요소로 세분되어 구성될 수 있을 것이다.Each of the components illustrated in FIG. 3 may be configured by combining two or more components into one component, or by dividing one or more components into two or more components as necessary.

고전압 배터리(310)는, 전기 자동차(300)의 운행을 위한 전기 에너지 또는 전기 자동차(300)에 포함된 다양한 전장 부하를 가동시키기 위한 전기 에너지를 공급하는 주 공급원의 기능을 수행하는 것으로서, 고전압의 전기에너지를 저장한다. 이러한 고전압 배터리(310)는 소정의 충전소, 차량 충전설비, 또는 가정에서 외부로부터 공급되는 전원에 의해 충전될 수 있다.Thehigh voltage battery 310 serves as a main source for supplying electric energy for driving theelectric vehicle 300 or electric energy for operating various electric loads included in theelectric vehicle 300. Store electrical energy. Thehigh voltage battery 310 may be charged by a predetermined charging station, a vehicle charging facility, or a power source supplied from the outside in a home.

고전압 배터리(310)는 도 3에 도시된 바와 같이, 전력 릴레이부(320)를 사이에 두고 컨버터(340)에 연결되어, 고전압을 전력 릴레이부(320)를 통해 컨버터(340)의 입력단으로 인가한다. As shown in FIG. 3, thehigh voltage battery 310 is connected to theconverter 340 with thepower relay unit 320 interposed therebetween, and applies a high voltage to the input terminal of theconverter 340 through thepower relay unit 320. do.

일 실시예에 있어서, 고전압 배터리(310)는 복수개의 배터리를 직렬 또는 병렬 연결하여 구성될 수 있다.In one embodiment, thehigh voltage battery 310 may be configured by connecting a plurality of batteries in series or in parallel.

다음으로, 전력 릴레이부(320)는 고전압 배터리(310)로부터 공급되는 고전압을 컨버터(340)로 전달하는 것으로서, 복수개의 릴레이, 복수개의 반도체 소자, 또는 복수개의 바이메탈 스위치 등과 같은 다양한 소자를 이용하여 구현될 수 있다.Next, thepower relay unit 320 transfers the high voltage supplied from thehigh voltage battery 310 to theconverter 340, using various elements such as a plurality of relays, a plurality of semiconductor elements, or a plurality of bimetal switches. Can be implemented.

이러한 전력 릴레이부(320)는 차량 제어부(VCM: Vehicle Control Module)(330)의 제어를 받아 동작하는 것으로서, 구체적으로 전력 릴레이부(320)는 차량 제어부(330)으로부터 인가되는 신호에 따라 복수개의 릴레이를 스위칭한다.Thepower relay unit 320 is operated under the control of a vehicle control module (VCM) 330. Specifically, thepower relay unit 320 may be configured according to a signal applied from thevehicle control unit 330. Switch the relay.

특히 전력 릴레이부(120)는 전기 자동차(300)의 시동 시 복수개의 릴레이를 소정 순서에 따라 스위칭 함으로써, 고전압 배터리(310)에 저장된 고전압이 컨버터(340)로 인가되도록 한다.In particular, thepower relay unit 120 switches the plurality of relays in a predetermined order when theelectric vehicle 300 starts up, so that the high voltage stored in thehigh voltage battery 310 is applied to theconverter 340.

일 실시예에 있어서, 전력 릴레이부(320)는 차량 시동 시, 고전압이 갑자기 공급되지 않도록 복수개의 릴레이를 순차적으로 제어하여 컨버터(340)에 안정적으로 전원이 공급되도록 할 수 있다.In one embodiment, thepower relay unit 320 may control the plurality of relays sequentially so that power is supplied to theconverter 340 so that the high voltage is not suddenly supplied when the vehicle starts.

차량 제어부(330)는 고전압 배터리(310)를 구동전원으로 사용하여 전력 릴레이부(320)의 on/off를 제어하고, 컨버터(340)에 전압 지령치를 전달함으로써 컨버터(340)가 전압 지령치에 해당하는 전압을 출력할 수 있도록 한다.Thevehicle controller 330 controls the on / off of thepower relay unit 320 by using thehigh voltage battery 310 as a driving power and transmits the voltage command value to theconverter 340 so that theconverter 340 corresponds to the voltage command value. To output the voltage.

또한, 차량 제어부(330)는 시동부(360)로부터 전기 자동차(300)의 시동이 걸렸다는 시동신호(IGN ON)가 수신되면, 전기 자동차(300)의 주행을 위한 전반적인 제어를 수행한다.In addition, when thevehicle control unit 330 receives the start signal IGN ON indicating that theelectric vehicle 300 is started from thestarter 360, thevehicle controller 330 performs overall control for driving theelectric vehicle 300.

컨버터(340)는 차량 제어부(330)로부터 전달되는 전압 지령치에 해당하는 전압이 출력될 수 있도록 PWM(Pulse Width Modulation) 스위칭을 수행하여 고전압 배터리(310)로부터 인가되는 수백 볼트(Volt)의 고전압을 전압 지령치에 해당하는 저전압으로 변환하여 출력한다.Theconverter 340 performs pulse width modulation (PWM) switching so that a voltage corresponding to the voltage command value transmitted from thevehicle controller 330 is output, thereby converting a high voltage of several hundred volts applied from thehigh voltage battery 310. The low voltage corresponding to the voltage command value is converted and output.

이때 차량 제어부(330)로부터 전달되는 전압 지령치는 전기 자동차(300)의 주행상태(아이들/가속/감속/정속)에 따라 가변될 수 있다.In this case, the voltage command value transmitted from thevehicle control unit 330 may vary according to a driving state (child / acceleration / deceleration / constant speed) of theelectric vehicle 300.

이러한 컨버터(340)는 변환된 저전압을 이용하여 전장 부하(370)를 구동시키거나 저전압 배터리(350)를 충전시키는 역할을 수행한다.Theconverter 340 drives theelectric load 370 or charges thelow voltage battery 350 using the converted low voltage.

일 실시예에 있어서, 본 발명의 경우 컨버터(340)와 저전압 배터리(350)가 병렬로 연결되어 있기 때문에, 전기 자동차(300)의 시동이 켜져 있을 때에는 컨버터(340)가 전장 부하(370)에 전원을 공급하는 전원 역할(주전원)을 수행하고, 전기 자동차(300)의 시동이 꺼져 있거나 컨버터(340)의 동작이 정지되었을 때에는 저전압 배터리(350)가 전장 부하(370)에 전원을 공급하는 전원 역할(보조전원)을 수행한다.In one embodiment, since theconverter 340 and thelow voltage battery 350 are connected in parallel in the present invention, when the start of theelectric vehicle 300 is turned on, theconverter 340 is applied to theelectric load 370. A power supply for supplying power and alow voltage battery 350 supplies power to theelectric load 370 when theelectric vehicle 300 is turned off or when the operation of theconverter 340 is stopped. Perform a role (secondary power supply).

특히, 본 발명에 따른 컨버터(340)는 전장 부하(370)의 과도한 사용으로 인해 컨버터(340)의 출력단을 통해 전장 부하(370)로 공급되는 출력전류가 제한전류를 초과하는 것으로 판단되면, 출력전류를 제한함으로써 컨버터(340) 출력단의 과전류로 인해 컨버터(340)의 동작이 정지되는 것을 사전에 방지한다.In particular, when theconverter 340 according to the present invention determines that the output current supplied to theelectric load 370 through the output terminal of theconverter 340 due to excessive use of theelectric load 370 exceeds the limit current, the output By limiting the current, the operation of theconverter 340 is prevented from being stopped due to an overcurrent at the output of theconverter 340.

이러한 컨버터(340)에 대한 구체적인 설명은 도 4를 참조하여 후술하기로 한다.A detailed description of theconverter 340 will be described later with reference to FIG. 4.

저전압 배터리(350)는 컨버터(340)로부터 제공되는 저전압에 의해 충전되어 컨버터(340)가 동작을 정지하거나 전기 자동차(300)의 시동이 껴져 있는 상태에서 전장 부하(370)에 전원을 공급하는 역할을 수행한다.Thelow voltage battery 350 is charged by the low voltage provided from theconverter 340 to supply power to theelectric load 370 in a state in which theconverter 340 stops operating or theelectric vehicle 300 is turned off. Do this.

특히, 본 발명에 따른 저전압 배터리(350)는 컨버터(340)와 병렬로 연결되어있기 때문에, 컨버터(340)의 출력단에 과전류가 발생되어 컨버터(340)의 출력전류가 제한되면, 제한된 컨버터(340)의 출력전류에 상응하는 전류를 전장 부하(370)로 공급하게 된다.In particular, since thelow voltage battery 350 according to the present invention is connected in parallel with theconverter 340, when an overcurrent is generated at the output terminal of theconverter 340 and the output current of theconverter 340 is limited, thelimited converter 340 The current corresponding to the output current of) is supplied to theelectric load 370.

다음으로, 시동부(360)는 운전자에 의해 스타트 버튼이 눌려지거나 키 박스에 키가 삽입되어 회전하게 되면 시동 신호를 생성하여 차량 제어부(330)로 전달한다. 이러한 시동부(360)는 키 박스와 차량 액세서리 간의 연결 또는 배터리와 차량의 전선간의 연결을 온오프(on or off)시키는 시동 스위칭부(미도시)와, 시동 스위칭부를 구동하는 시동 스위치 구동부(미도시)를 포함할 수 있다.Next, when the start button is pressed by the driver or the key is inserted into the key box and rotates, thestarter 360 generates a start signal and transmits the start signal to thevehicle controller 330. Thestarter 360 may include a start switch (not shown) for turning on or off a connection between a key box and a vehicle accessory or a connection between a battery and a wire of the vehicle, and a start switch driver (not shown) for driving the start switch. May include).

다음으로 전장 부하(370)는, 전기 자동차(300)에서 사용되는 다양한 전기 장치들을 의미한다. 예컨대, 전장 부하(370)는 운전자의 편리성을 제공하기 위한 전자식 파워 스티어링, 워터 펌프, 에어컨, 각종램프, 오디오, 윈도우, 온도열선, 와이퍼 등을 포함한다. 하지만, 이는 전장 부하(370)의 일 예일 뿐 이에 한정되지 않고 전기 자동차(300)에서 사용되는 것으로서 전기를 이용하여 구동되는 모든 장치는 전장 부하(370)에 포함될 수 있다.Next, theelectric load 370 refers to various electric devices used in theelectric vehicle 300. For example, theelectric load 370 includes an electronic power steering, a water pump, an air conditioner, various lamps, audio, a window, a temperature heating wire, a wiper, and the like to provide driver convenience. However, this is not only an example of theelectric load 370, but is used in theelectric vehicle 300, and all devices driven using electricity may be included in theelectric load 370.

배터리 관리부(BMS: Battery Management System)(380)는, 고전압 배터리(310)의 잔여용량, 충전 필요성을 판단하고, 고전압 배터리(310)에 저장된 전기 에너지를 전기 자동차(300)의 다양한 구성에 제공하기 위한 관리를 수행한다.The battery management system (BMS) 380 determines the remaining capacity of thehigh voltage battery 310 and the need for charging, and provides electric energy stored in thehigh voltage battery 310 to various configurations of theelectric vehicle 300. Perform management for

배터리 관리부(380)는, 고전압 배터리(310)를 충전하고 사용할 때, 고전압 배터리(310)를 구성하는 복수개의 배터리들 간의 전압차를 일정하게 유지하여, 고전압 배터리(310)가 과충전되거나 과방전되지 않도록 제어함으로써 고전압 배터리(310)의 수명이 연장될 수 있도록 한다.When charging and using thehigh voltage battery 310, thebattery manager 380 maintains a voltage difference between the plurality of batteries constituting thehigh voltage battery 310 so that thehigh voltage battery 310 is not overcharged or overdischarged. By controlling so that the life of thehigh voltage battery 310 can be extended.

이하, 도 4와 상술한 도 3을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 컨버터의 구성에 대해 보다 구체적으로 설명한다. 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 컨버터의 구성을 보여주는 블록도이다.Hereinafter, the configuration of a converter according to an embodiment of the present invention will be described in more detail with reference to FIG. 4 and FIG. 3. 4 is a block diagram showing the configuration of a converter according to an embodiment of the present invention.

도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 컨버터(340)는 전압 변환부(410), 제어부(420), 제1 비교부(430), 제2 비교부(435), 연산부(440), 및 카운터(450)를 포함한다. 또한, 본 발명에 따른 컨버터(340)는 도 4에 도시된 바와 같이, 전류 센싱부(460) 및 전압 센싱부(370)를 더 포함할 수 있다.As shown in FIG. 4, theconverter 340 according to the present invention includes avoltage converter 410, acontroller 420, afirst comparator 430, asecond comparator 435, acalculator 440, And acounter 450. In addition, theconverter 340 according to the present invention may further include acurrent sensing unit 460 and avoltage sensing unit 370 as shown in FIG.

먼저, 전압 변환부(410)는 고전압 배터리(310)에서 발생된 고전압을 저전압으로 변환하여 전장 부하(370)에 전원을 공급한다. 일 실시예에 있어서, 전압 변환부(410)는 260V~400V의 고전압을 고전압 배터리(310)로부터 인가 받아 전장 부하(370)에서 요구되는 전압인 12V~14V의 저전압으로 변환하여 전장 부하(370)에 인가한다.First, thevoltage converter 410 converts a high voltage generated from thehigh voltage battery 310 into a low voltage to supply power to theelectric load 370. In one embodiment, thevoltage converter 410 is applied to a high voltage of 260V ~ 400V from thehigh voltage battery 310 to convert to a low voltage of 12V ~ 14V which is a voltage required by theelectric load 370, theelectric load 370 To apply.

이때, 전압 변환부(410)의 출력전압은 차량 제어부(330)로부터 전달되는 전압 지령치에 의해 결정될 수 있다. 즉, 전압 변환부(410)는 제어부(430)의 제어에 따라 전압 지령치에 해당하는 전압을 출력하게 된다.In this case, the output voltage of thevoltage converter 410 may be determined by the voltage command value transmitted from thevehicle controller 330. That is, thevoltage converter 410 outputs a voltage corresponding to the voltage command value under the control of thecontroller 430.

한편, 상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 컨버터(340)는 저전압 배터리(350)와 병렬로 연결되어 있기 때문에 전기 자동차(300)의 시동이 켜져 있는 경우에는 전압 변환부(410)의 출력전류가 전장 부하(370)로 공급되고, 전기 자동차(300)의 시동이 꺼져 있는 경우에는 저전압 배터리(350)의 출력전류가 전장 부하(370)로 공급된다.On the other hand, as described above, since theconverter 340 according to the present invention is connected in parallel with thelow voltage battery 350, when the start of theelectric vehicle 300 is turned on, the output current of thevoltage converter 410 is When theelectric vehicle 300 is supplied to theelectric load 370 and the start of theelectric vehicle 300 is turned off, the output current of thelow voltage battery 350 is supplied to theelectric load 370.

이외에도, 전압 변환부(410)는 전장 부하(370)로 공급하고 남는 출력전류를 저전압 배터리(350)로 공급함으로써 저전압 배터리(350)를 충전하는 역할을 수행한다.In addition, thevoltage converter 410 charges thelow voltage battery 350 by supplying theelectric load 370 and supplying the remaining output current to thelow voltage battery 350.

다음으로, 제어부(420)는 전압 변환부(410)의 출력전압 및 출력전류를 조절한다.Next, thecontroller 420 adjusts the output voltage and the output current of thevoltage converter 410.

구체적으로, 제어부(420)는 전압 변환부(410)의 출력전류가 미리 정해진 제한전류를 초과하지 않는 정상적인 경우, 전압 변환부(410)의 출력전압이 차량 제어부(330)로부터 전달되는 전압 지령치를 추종하도록 전압 변환부(410)를 제어한다.In detail, when the output current of thevoltage converter 410 does not exceed a predetermined limit current, thecontroller 420 may output a voltage command value from which the output voltage of thevoltage converter 410 is transmitted from thevehicle controller 330. Thevoltage converter 410 is controlled to follow.

일 실시예에 있어서, 제어부(420)는 비례적분 제어기(PI Controller)를 이용하여 전압 변환부(410)의 출력전압이 전압 지령치를 추종하도록 제어할 수 있다. 이러한 경우, 제어부(420)는 비례적분 제어기를 이용하여 산출되는 결과값에 해당하는 PWM 듀티(Duty)를 설정하고, 설정된 PWM 듀티에 따라 PWM(Pulse Width Modulation) 스위칭을 수행함으로써 전압 변환부(410)가 전압 지령치에 해당하는 출력전압을 출력할 수 있도록 한다.In an embodiment, thecontroller 420 may control the output voltage of thevoltage converter 410 to follow the voltage command value by using a PI controller. In this case, thecontroller 420 sets the PWM duty corresponding to the result value calculated using the proportional integral controller, and performs a pulse width modulation (PWM) switching according to the set PWM duty to convert the voltage 410. ) Outputs the output voltage corresponding to the voltage command value.

한편, 제어부(420)는 전압 변환부(410)의 출력전류가 미리 정해진 제한전류를 초과하는 과도전류 상태인 경우, 전류제한모드를 설정하여 전압 변환부(410)의 출력전류를 감소시킨다. 여기서, 전류제한모드란 전압 변환부(410)의 출력전류를 감소시키고 저전압 배터리(350)의 출력전류를 증가시키는 모드를 의미한다.On the other hand, when the output current of thevoltage converter 410 exceeds the predetermined limit current, thecontroller 420 sets the current limiting mode to reduce the output current of thevoltage converter 410. Here, the current limiting mode refers to a mode of reducing the output current of thevoltage converter 410 and increasing the output current of thelow voltage battery 350.

일 실시예에 있어서, 제어부(420)는 전압 변환부(410)의 제어모드를 나타내는 필드 값을 0에서 1로 변경하거나 1에서 0으로 변경함에 의해 전류제한모드를 설정할 수 있다.In one embodiment, thecontroller 420 may set the current limiting mode by changing the field value indicating the control mode of thevoltage converter 410 from 0 to 1 or from 1 to 0.

구체적으로, 제어부(420)는 전압 변환부(410)의 출력전류가 미리 정해진 제한전류를 초과한 것으로 판단되면, 미리 정해진 시간(예컨대 5초) 동안 전압 변환부(410)의 출력전류를 감소시키고 저전압 배터리(350)의 출력전류가 전압 변환부(410)의 출력전류 감소량만큼 증가되게 한다.Specifically, when it is determined that the output current of thevoltage converter 410 exceeds the predetermined limit current, thecontroller 420 decreases the output current of thevoltage converter 410 for a predetermined time (for example, 5 seconds). The output current of thelow voltage battery 350 is increased by the amount of decrease in the output current of thevoltage converter 410.

즉, 제어부(420)는 과도전류 상태인 경우, 전압 변환부(410)의 출력전류를 감소시키고 전압 변환부(410)의 출력전류 중 일부분을 저전압 배터리(350)가 부담하게 하는 것이다. 이에 따라, 저전압 배터리(350)는 전기 자동차(300)의 시동이 켜져 있는 상태임에도 불구하고 컨버터(340)와 함께 전장 부하(370)에 전원을 공급하는 역할을 수행하게 된다.That is, in the transient current state, thecontroller 420 reduces the output current of thevoltage converter 410 and causes thelow voltage battery 350 to bear a part of the output current of thevoltage converter 410. Accordingly, thelow voltage battery 350 serves to supply power to theelectric load 370 together with theconverter 340 even though the start of theelectric vehicle 300 is turned on.

이때, 상술한 바와 같이, 컨버터(340)는 저전압 배터리(350)와 병렬로 연결되어 있기 때문에 제어부(420)가 전압 변환부(410)의 출력전류를 감소시키게 되면 자동적으로 저전압 배터리(350)의 출력전류가 전압 변환부(410)의 출력 전류 감소량만큼 증가하게 된다.In this case, as described above, since theconverter 340 is connected in parallel with thelow voltage battery 350, when thecontroller 420 reduces the output current of thevoltage converter 410, thelow voltage battery 350 is automatically turned on. The output current is increased by the output current decrease amount of thevoltage converter 410.

한편, 제어부(420)는 미리 정해진 시간이 경과한 후 전압 변환부(410)의 출력전류가 제한전류를 여전히 초과하는 것으로 판단되면, 전압 변환부(410)의 출력전류를 추가 감소시키고 저전압 배터리(350)의 출력전류가 전압 변환부(410)의 출력전류 추가 감소량만큼 증가되게 한다.On the other hand, if it is determined that the output current of thevoltage converter 410 still exceeds the limit current after a predetermined time elapses, thecontroller 420 further reduces the output current of thevoltage converter 410 and lowers the low voltage battery ( The output current of the 350 is increased by an additional reduction amount of the output current of thevoltage converter 410.

즉, 제어부(420)는 전압 변환부(410)의 출력전류를 미리 정해진 시간 동안 감소시켰음에도 불구하고 전압 변환부(410)의 과도전류 상태가 지속되는 것으로 판단되면, 전압 변환부(410)의 출력전류를 추가 감소시키고 전압 변환부(410)의 출력전류 중 추가 감소된 양만큼의 전류를 저전압 배터리(350)가 부담하게 하는 것이다.That is, when thecontroller 420 determines that the transient current state of thevoltage converter 410 is maintained even though the output current of thevoltage converter 410 is reduced for a predetermined time, thecontroller 420 of thevoltage converter 410 The output voltage is further reduced and thelow voltage battery 350 burdens the current by an additionally reduced amount of the output current of thevoltage converter 410.

한편, 제어부(420)는 미리 정해진 시간이 경과한 후 전압 변환부(410)의 출력전류가 제한전류를 초과하지 않거나 전압 변환부(410)의 출력전류를 추가 감소시킨 이후 전압 변환부(410)의 출력전압이 미리 정해진 제한전압을 초과하는 것으로 판단되면, 전압 변환부(410)의 과전류 상태가 해소된 것으로 판단하여 전류제한모드를 해제한다.On the other hand, thecontrol unit 420 after the predetermined time has passed the output current of thevoltage converter 410 does not exceed the limited current or after further reducing the output current of thevoltage converter 410voltage converter 410 When it is determined that the output voltage exceeds the predetermined limit voltage, it is determined that the overcurrent state of thevoltage converter 410 is resolved and the current limiting mode is released.

일 실시예에 있어서, 제어부(420)는 전압 변환부(410)의 제어모드를 나타내는 필드 값을 1에서 0으로 변경하거나 0에서 1로 변경함에 의해 전류제한모드를 해제할 수 있다.In an embodiment, thecontroller 420 may release the current limiting mode by changing the field value indicating the control mode of thevoltage converter 410 from 1 to 0 or from 0 to 1.

여기서, 제어부(420)가 전압 변환부(410)의 출력전압이 미리 정해진 제한전압을 초과하는지에 따라 전압 변환부(410)의 과전류 상태가 해소된 것으로 판단하는 이유는 전류제한으로 인해 전압 변환부(410)의 출력전압까지 함께 감소하여 제한전압이 이하가 되면 전압 변환부(410)가 정상적인 동작을 수행할 수 없기 때문이다.Here, the reason why thecontroller 420 determines that the overcurrent state of thevoltage converter 410 is resolved according to whether the output voltage of thevoltage converter 410 exceeds a predetermined limit voltage is due to the current limitation. This is because thevoltage converter 410 cannot perform normal operation when the output voltage of 410 decreases together and the limit voltage becomes less than or equal to 410.

따라서, 제어부(420)는 미리 정해진 시간이 경과한 후 전압 변환부(410)의 출력전류가 제한전류를 초과하지 않거나 전압 변환부(410)의 출력전류를 추가 감소시킨 이후 전압 변환부(410)의 출력전압이 미리 정해진 제한전압을 초과하지 않는 것으로 판단되면, 전압 변환부(410)의 최초 구동시와 동일하게 소프트 스타트 방식에 따라 전압 변환부(410)의 출력전압이 전압 지령치까지 단계적으로 증가될 수 있도록 한다.Therefore, thecontroller 420 does not exceed the limit current after the predetermined time elapses or after thevoltage converter 410 further reduces the output current of thevoltage converter 410. When it is determined that the output voltage does not exceed the predetermined limit voltage, the output voltage of thevoltage converter 410 is gradually increased to the voltage command value according to the soft start method as in the initial driving of thevoltage converter 410. To be possible.

이와 같이, 본 발명의 경우 제어부(420)가 전압 변환부(410)의 출력전류와 제한전류를 비교하고, 그 비교결과에 따라 전압 변환부(410)에 과전류 상태가 발생된 것으로 판단되면 전압 변환부(410)의 출력전류를 감소시킴으로써 결과적으로 컨버터(340)가 정지되지 않고 계속하여 동작할 수 있도록 하고, 이에 따라 전기 자동차(300)의 연속 주행을 보장하게 된다.As described above, in the case of the present invention, thecontroller 420 compares the output current of thevoltage converter 410 with the limit current, and when it is determined that an overcurrent state is generated in thevoltage converter 410 according to the comparison result, voltage conversion is performed. By reducing the output current of theunit 410 as a result, theconverter 340 can continue to operate without stopping, thereby ensuring the continuous running of the electric vehicle (300).

상술한 실시예에서, 제어부(420)는 감소된 출력전류 또는 추가 감소된 출력전류에 상응하는 PWM 듀티를 설정하고, 설정된 PWM 듀티에 따라 PWM 스위칭을 수행함으로써 전압 변환부(410)로부터 감소된 출력전류 또는 추가 감소된 출력전류가 출력될 수 있도록 한다.In the above-described embodiment, thecontroller 420 sets the PWM duty corresponding to the reduced output current or the further reduced output current, and performs the PWM switching according to the set PWM duty to reduce the output from thevoltage converter 410. Allows current or additional reduced output current to be output.

이와 같은 제어부(420)의 제어에 따른 전압 변환부(410)의 동작 파형은 도 5와 같다. 도 5에 도시된 바와 같이, 전압 변환부(410)의 출력 전류가 제한전류를 초과하지 않는 구간(510)에서 제어부(420)는 전압 변환부(410)의 출력전압을 제어하여 전압 변환부(410)의 출력전압이 전압 지령치를 추종하도록 한다.An operation waveform of thevoltage converter 410 under the control of thecontroller 420 is as shown in FIG. 5. As shown in FIG. 5, in aperiod 510 in which the output current of thevoltage converter 410 does not exceed the limit current, thecontroller 420 controls the output voltage of thevoltage converter 410 to control the voltage. The output voltage of 410 follows the voltage command value.

또한, 제어부(420)는 전압 변환부(410)의 출력전류가 제한전류를 초과하는 구간(520)에서는 전압 변환부(410)의 출력전류를 제어하는 전류제한모드를 설정함으로써 전압 변환부(410)의 출력전류를 감소시켜 전압 변환부(410)에서의 과전류 발생을 억제시킨다. 도 5에서는 제어부(420)가 전류제한모드를 1분동안 수행하는 것으로 도시하였지만, 이는 하나의 예에 불과할 뿐, 전류제한모드의 지속시간은 전압 변환부(410)의 출력전류에 따라 가변적일 수 있다.In addition, thecontroller 420 sets the current limiting mode for controlling the output current of thevoltage converter 410 in thesection 520 in which the output current of thevoltage converter 410 exceeds the limited current. By reducing the output current of c), the overcurrent in thevoltage converter 410 is suppressed. In FIG. 5, thecontroller 420 performs the current limiting mode for 1 minute, but this is only one example. The duration of the current limiting mode may vary depending on the output current of thevoltage converter 410. have.

다음으로, 제1 비교부(430)는 전압 변환부(410)의 출력전류와 미리 정해진 제한전류를 비교하고, 그 결과를 제어부(410)로 전달한다. 일 실시예에 있어서, 제1 비교부(430)는 컨버터(350)의 정격 전류를 미리 정해진 제한전류로 설정할 수 있다.Next, thefirst comparator 430 compares the output current of thevoltage converter 410 with a predetermined limit current, and transmits the result to thecontroller 410. In one embodiment, thefirst comparator 430 may set the rated current of theconverter 350 to a predetermined limit current.

다음으로, 제2 비교부(435)는 전압 변환부(410)의 출력전압과 미리 정해진 제한전압을 비교하고, 그 결과를 제어부(410)로 전달한다. 일 실시예에 있어서, 제2 비교부(435)는 컨버터(350)의 정격 전압을 미리 정해진 제한전압으로 설정할 수 있다.Next, thesecond comparator 435 compares the output voltage of thevoltage converter 410 with a predetermined limit voltage, and transmits the result to thecontroller 410. In one embodiment, thesecond comparator 435 may set the rated voltage of theconverter 350 to a predetermined limit voltage.

연산부(440)는 제어부(420)에 의해 전류제한모드가 설정되면, 전압 변환부(410)의 출력전류 감소량을 산출한다. 일 실시예에 있어서, 연산부(440)는 전압 변환부(410)의 출력전류와 제한전류의 차이값에 비례하도록 전압 변환부(410)의 출력전류 감소량을 결정할 수 있다. 즉, 연산부(440)는 전압 변환부(410)의 출력전류가 제한전류를 초과하는 양이 증가할수록 출력전류 감소량을 증가시킴으로써 짧은 시간 내에 전압 변환부(410)의 출력전류가 제한전류 이하가 될 수 있도록 한다.When the current limiting mode is set by thecontroller 420, thecalculator 440 calculates an output current reduction amount of thevoltage converter 410. In one embodiment, thecalculator 440 may determine the output current reduction amount of thevoltage converter 410 to be proportional to the difference between the output current and the limit current of thevoltage converter 410. That is, thecalculation unit 440 increases the amount of output current decrease as the output current of thevoltage converter 410 exceeds the limit current so that the output current of thevoltage converter 410 becomes less than the limit current within a short time. To help.

또한, 연산부(440)는 제어부(420)에 의한 전류제한모드 동작 중 전압 변환부(410)의 출력전류를 추가 감소하여야 하는 경우, 전압 변환부(410)의 출력전류 추가 감소량을 산출한다. 출력전류 추가 감소량 또한 상술한 출력전류 감소량과 동일하게 전압 변환부(410)의 출력전류와 제한전류의 차이값에 비례하도록 결정할 수 있다.In addition, thecalculator 440 calculates an additional decrease in the output current of thevoltage converter 410 when the output current of thevoltage converter 410 needs to be further reduced during the current limit mode operation by thecontroller 420. The additional reduction in output current may also be determined to be proportional to the difference between the output current and the limit current of thevoltage converter 410 in the same manner as the reduction in output current.

일 실시예에 있어서, 연산부(440)는 전압 변환부(410)의 출력전류 추가 감소량을 전압 변환부(410)의 출력전류 감소량보다 크게 설정할 수 있다. 이는, 전압 변환부(410)의 출력전류 추가 감소가 요구되는 경우 전압 변환부(410)의 과전류 상태 지속시간이 길어진다는 것을 의미하므로, 전압 변환부(410)의 출력전류 추가 감소량을 증가시켜 짧은 시간 내에 전압 변환부(410)의 출력전류가 제한전류 이하가 될 수 있도록 하기 위한 것이다.In an embodiment, thecalculator 440 may set the amount of additional reduction in output current of thevoltage converter 410 to be greater than the amount of decrease in output current of thevoltage converter 410. This means that the duration of the overcurrent state of thevoltage converter 410 is increased when the output current of thevoltage converter 410 is additionally reduced, so that the output current of thevoltage converter 410 is further reduced. This is to allow the output current of thevoltage converter 410 to be below the limit current in time.

카운터(450)는 제어부(420)에 의한 전류제한모드 동작이 설정되면, 미리 정해진 시간 동안 제어부(420)가 전압 변환부(410)의 출력전류를 감소시킬 수 있도록 시간을 카운팅한다. 예컨대, 카운터(450)는 5초 동안 전압 변환부(410)의 출력전류를 감소시킬 수 있도록 하기 위해 5초가 경과하면 이를 제어부(420)로 리포트하고, 카운팅 값을 초기화 시킨 후 시간을 다시 카운팅한다.When the current limit mode operation by thecontroller 420 is set, thecounter 450 counts time so that thecontroller 420 may reduce the output current of thevoltage converter 410 for a predetermined time. For example, in order to reduce the output current of thevoltage converter 410 for 5 seconds, thecounter 450 reports this to thecontroller 420 after 5 seconds elapses, resets the counting value, and counts the time again. .

다음으로, 전류 센싱부(460)는 전압 변환부(410)의 출력단에 연결되어 전압 변환부(410)의 출력전류를 센싱하고, 센싱된 출력전류를 제1 비교부(430)로 전달한다.Next, thecurrent sensing unit 460 is connected to the output terminal of thevoltage converter 410 to sense the output current of thevoltage converter 410, and transfers the sensed output current to thefirst comparator 430.

전압 센싱부(470)는 전압 변환부(410)의 출력단에 연결되어 전압 변환부(410)의 출력전압을 센싱하고, 센싱된 출력전압을 제2 비교부(435)로 전달한다.Thevoltage sensing unit 470 is connected to the output terminal of thevoltage converter 410 to sense the output voltage of thevoltage converter 410, and transfers the sensed output voltage to thesecond comparator 435.

본 발명의 경우, 전류 센싱부(460) 및 전압 센싱부(470)가 컨버터(340)의 외부에 설치되는 것이 아니라, 컨버터(340)를 구성하는 회로 내에 장착되기 때문에 전류 센싱부(460) 및 전압 센싱부(470)를 컨버터(340) 외부에 설치하는 것에 비해 노이즈를 감소시킬 수 있다.
In the present invention, thecurrent sensing unit 460 and thevoltage sensing unit 470 are not installed outside theconverter 340, but are mounted in a circuit constituting theconverter 340. The noise may be reduced compared to installing thevoltage sensing unit 470 outside theconverter 340.

컨버터의 제어 방법Control method of converter

이하에서는 도 6을 참조하여 본 발명에 따른 컨버터 제어 방법에 대해 설명하기로 한다.Hereinafter, a converter control method according to the present invention will be described with reference to FIG. 6.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 컨버터 제어 방법을 보여주는 플로우차트이다. 도 6에 도시된 컨버터 제어 방법은 상술한 도 4에 도시된 바와 같은 구성을 갖는 컨버터에 의해 수행될 수 있다.6 is a flowchart showing a converter control method according to an embodiment of the present invention. The converter control method shown in FIG. 6 may be performed by a converter having the configuration as shown in FIG. 4 described above.

먼저, 컨버터는 외부로부터 컨버터의 전압 지령치를 수신한다(S600). 일 실시예에 있어서, 컨버터가 전기 자동차에 포함되는 경우 컨버터는 전기 자동차의 차량 제어부로부터 전압 지령치를 수신할 수 있다. 이때, 차량 제어부로부터 전송되는 전압 지령치는 전기 자동차의 주행상태(아이들/가속/감속/정속)에 따라 가변될 수 있다.First, the converter receives the voltage command value of the converter from the outside (S600). In one embodiment, when the converter is included in the electric vehicle, the converter may receive a voltage command value from the vehicle control unit of the electric vehicle. In this case, the voltage command value transmitted from the vehicle control unit may vary according to the driving state (child / acceleration / deceleration / constant speed) of the electric vehicle.

다음으로, 컨버터는 컨버터의 출력전압이 수신된 전압 지령치를 추종하도록 컨버터의 출력전압을 제어한다(S610). 일 실시예에 있어서, 컨버터는 컨버터의 출력전압이 전압 지령치를 추종하도록 제어하기 위해 비례적분 제어기를 이용하여 산출되는 결과값에 해당하는 PWM 듀티를 설정하고, 설정된 PWM 듀티에 따라 PWM 스위칭을 수행함으로써 전압 지령치에 해당하는 출력전압을 출력할 수 있도록 한다.Next, the converter controls the output voltage of the converter so that the output voltage of the converter follows the received voltage command value (S610). In one embodiment, the converter sets the PWM duty corresponding to the result calculated using the proportional integral controller to control the output voltage of the converter to follow the voltage setpoint, and performs PWM switching according to the set PWM duty. The output voltage corresponding to the voltage command value can be output.

컨버터는 상술한 바와 같은 출력전압제어를 통해 전압 지령치에 해당하는 출력전압을 출력함으로써 전장 부하에 안정적으로 전원이 공급될 수 있도록 한다.The converter outputs an output voltage corresponding to the voltage command value through the output voltage control as described above so that power can be stably supplied to the electric load.

한편, 컨버터는 컨버터가 동작하는 중에 컨버터의 출력전류가 미리 정해진 제한전류를 초과하는지 여부를 판단한다(S620). 여기서, 컨버터의 출력전류가 제한전류를 초과한다는 것은 컨버터의 출력단에 과전류가 발생하였다는 것을 의미하는 것으로서, 과도한 전장 부하가 사용되는 경우 발생할 수 있다.On the other hand, the converter determines whether the output current of the converter exceeds the predetermined limit current while the converter is in operation (S620). Here, the output current of the converter exceeds the limit current means that an overcurrent has occurred in the output terminal of the converter, it may occur when excessive electric load is used.

일 실시예에 있어서, 제한전류를 컨버터의 정격전류로 설정될 수 있다.In one embodiment, the limit current can be set to the rated current of the converter.

S620의 판단결과, 컨버터의 출력전류가 제한전류를 초과하면 전류제한모드를 설정한다(S630). 일 실시예에 있어서, 전류제한모드의 설정은 컨버터 제어모드를 나타내는 필드 값을 0에서 1로 또는 1에서 0으로 변경함에 의해 수행될 수 있다.As a result of the determination in S620, when the output current of the converter exceeds the limit current, the current limiting mode is set (S630). In one embodiment, the setting of the current limiting mode may be performed by changing the field value indicating the converter control mode from 0 to 1 or from 1 to 0.

다음으로, 컨버터는 전류제한모드 설정이후 미리 정해진 시간이 경과하였는지 판단하여(S640), 경과하지 않은 경우 컨버터의 출력전류를 감소시키고 저전압 배터리의 출력전류를 컨버터의 출력전류 감소량만큼 증가시킨다(S650). 본 발명의 경우 컨버터와 저전압 배터리는 서로 병렬 연결되어 있기 때문에, 컨버터의 출력전류가 감소하게 되면 자동으로 저전압 배터리의 출력전류가 컨버터의 출력전류 감소량만큼 증가하게 된다.Next, the converter determines whether a predetermined time has elapsed after setting the current limiting mode (S640), and if not, reduces the output current of the converter and increases the output current of the low voltage battery by the amount of decrease of the output current of the converter (S650). . In the case of the present invention, since the converter and the low voltage battery are connected in parallel to each other, when the output current of the converter decreases, the output current of the low voltage battery automatically increases by the decrease of the output current of the converter.

일 실시예에 있어서, 컨버터는 감소된 출력전류에 해당하는 PWM 듀티값을 설정하고, 설정된 PWM 듀티에 따라 PWM 스위칭을 수행함으로써 컨버터의 출력전류를 감소시킬 수 있다.In an embodiment, the converter may reduce the output current of the converter by setting a PWM duty value corresponding to the reduced output current and performing PWM switching according to the set PWM duty.

이때, 컨버터는 컨버터의 출력전류 감소량을 컨버터의 출력전류와 제한전류의 차이값에 비례하도록 결정할 수 있다. 즉, 컨버터는 컨버터의 출력전류가 제한전류를 초과하는 양이 증가할수록 출력전류 감소량을 증가시킴으로써 짧은 시간 내에 컨버터의 출력전류가 제한전류 이하가 될 수 있도록 한다.At this time, the converter may determine the output current reduction amount of the converter to be proportional to the difference between the output current and the limit current of the converter. That is, the converter increases the amount of output current decrease as the output current of the converter exceeds the limit current so that the output current of the converter can be less than the limit current within a short time.

한편, S640의 판단결과, 미리 정해진 시간이 경과한 경우 컨버터는 카운터 값을 초기화한다(S660). 일 실시예에 있어서, 미리 정해진 시간은 5초로 설정될 수 있다. 이러한 실시예에 따르는 경우 컨버터는 5초 동안 컨버터의 출력전류를 감소시키게 되고, 5초 이후 카운터는 카운터 값을 초기화하게 된다.On the other hand, when the predetermined time elapses as a result of the determination of S640, the converter initializes the counter value (S660). In one embodiment, the predetermined time may be set to 5 seconds. According to this embodiment, the converter reduces the output current of the converter for 5 seconds, and after 5 seconds the counter initializes the counter value.

이후, 컨버터는 컨버터가 동작하는 중에 컨버터의 출력전류가 미리 정해진 제한전류를 초과하는지 여부를 다시 판단한다(S670). 판단결과, 컨버터의 출력전류가 미리 정해진 제한전류를 초과하는 경우 컨버터의 출력전류를 추가 감소시키고 저전압 배터리의 출력전류를 컨버터의 출력전류 추가 감소량만큼 증가시킨다(S680). 상술한 바와 같이, 본 발명의 경우 컨버터와 저전압 배터리는 서로 병렬 연결되어 있기 때문에, 컨버터의 출력전류가 추가 감소하게 되면 자동으로 저전압 배터리의 출력전류가 컨버터의 출력전류 추가 감소량만큼 추가하여 증가하게 된다.Thereafter, the converter determines whether the output current of the converter exceeds a predetermined limit current while the converter is in operation S670. As a result, when the output current of the converter exceeds a predetermined limit current, the output current of the converter is further reduced and the output current of the low voltage battery is increased by the additional reduction amount of the output current of the converter (S680). As described above, in the present invention, since the converter and the low voltage battery are connected in parallel to each other, when the output current of the converter is further reduced, the output current of the low voltage battery is automatically increased by an additional reduction amount of the output current of the converter. .

일 실시예에 있어서, 컨버터는 추가 감소된 출력전류에 해당하는 PWM 듀티값을 설정하고, 설정된 PWM 듀티에 따라 PWM 스위칭을 수행함으로써 컨버터의 출력전류를 추가 감소시킬 수 있다.In one embodiment, the converter may further reduce the output current of the converter by setting a PWM duty value corresponding to the additionally reduced output current and performing PWM switching according to the set PWM duty.

한편, 컨버터는 출력전류 추가 감소량 또한 상술한 출력전류 감소량과 동일하게 컨버터의 출력전류와 제한전류의 차이값에 비례하도록 결정할 수 있다. 이때, 컨버터는 컨버터의 출력전류 추가 감소량을 컨버터의 출력전류 감소량보다 크게 설정할 수 있다. 이는, 컨버터의 출력전류 추가 감소가 요구되는 경우 컨버터의 과전류 상태 지속시간이 길어진다는 것을 의미하므로, 컨버터의 출력전류 추가 감소량을 증가시켜 짧은 시간 내에 컨버터의 출력전류가 제한전류 이하가 될 수 있도록 하기 위한 것이다.On the other hand, the converter may determine that the amount of additional output current reduction is also proportional to the difference between the output current and the limit current of the converter in the same manner as the above-described output current reduction amount. In this case, the converter may set the amount of additional reduction in the output current of the converter to be greater than the amount of reduction in the output current of the converter. This means that the duration of the overcurrent state of the converter is increased when an additional reduction in the output current of the converter is required, so that the additional reduction in the output current of the converter is increased so that the output current of the converter can be below the limit current in a short time. It is for.

이후, 컨버터는 컨버터의 출력전압이 미리 정해진 제한전압을 초과하는지 여부를 판단하고(S690), 판단결과 컨버터의 출력전압이 제한전압을 초과하면 컨버터 출력단에서의 과전류 상태가 해소된 것으로 판단하여 전류제한모드를 해제한다(S700). 이때, 전류제한모드의 해제는 컨버터 제어모드를 나타내는 필드 값을 1에서 0으로 또는 0에서 1로 변경함에 의해 수행될 수 있다.Subsequently, the converter determines whether the output voltage of the converter exceeds a predetermined limit voltage (S690). If the output voltage of the converter exceeds the limit voltage as a result of the determination, the converter determines that the overcurrent state at the output stage of the converter is resolved to limit the current. Release the mode (S700). At this time, the release of the current limit mode may be performed by changing the field value indicating the converter control mode from 1 to 0 or from 0 to 1.

여기서, 컨버터가 컨버터의 출력전압이 미리 정해진 제한전압을 초과하는지에 여부를 추가로 판단하는 이유는 전류제한으로 인해 컨버터의 출력전압까지 함께 감소하여 제한전압이 이하가 되면 컨버터가 정상적인 동작을 수행할 수 없기 때문이다.Here, the reason why the converter further determines whether the output voltage of the converter exceeds a predetermined limit voltage is reduced together with the output voltage of the converter due to the current limitation, and when the limit voltage is lower, the converter may perform normal operation. Because you can't.

일 실시예에 있어서, 미리 정해진 제한전압은 컨버터의 정격전압으로 설정될 수 있다.In one embodiment, the predetermined limit voltage may be set to the rated voltage of the converter.

S690의 판단결과 컨버터의 출력전압이 제한전압을 초과하지 않으면 컨버터의 최초 구동시와 동일하게 소프트 스타트 방식에 따라 컨버터의 출력전압이 전압 지령치까지 단계적으로 증가될 수 있도록 한다(S710).If the output voltage of the converter does not exceed the limit voltage as a result of the determination of S690, the output voltage of the converter may be gradually increased to the voltage command value according to the soft start method as in the initial driving of the converter (S710).

한편, S670의 판단결과 컨버터의 출력전류가 미리 정해진 제한전류를 초과하지 않는 경우에는 S690으로 진행하여 컨버터의 출력전압이 미리 정해진 제한전압을 초과하는지 여부를 판단하는 과정을 수행하게 된다.Meanwhile, if the output current of the converter does not exceed the predetermined limit current as a result of the determination of S670, the process proceeds to S690 to determine whether the output voltage of the converter exceeds the predetermined limit voltage.

또한, 컨버터는 전류제한모드가 해제되거나 컨버터의 출력전압을 단계적으로 상승시킨 뒤에는 다시 S610으로 회귀하여 컨버터가 전압 진령치에 해당하는 전압을 출력할 수 있도록 그 동작을 제어하게 된다.In addition, after the current limiting mode is released or the output voltage of the converter is gradually increased, the converter returns to S610 to control the operation so that the converter outputs a voltage corresponding to the voltage threshold value.

상술한 컨버터 제어 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 이용하여 수행될 수 있는 프로그램 형태로도 구현될 수 있는데, 이때 컨버터 제어 방법을 수행하기 위한 프로그램은 하드 디스크, CD-ROM, DVD, 롬(ROM), 램, 또는 플래시 메모리와 같은 컴퓨터로 판독할 수 있는 기록 매체에 저장된다.The above-described converter control method may also be implemented in the form of a program that can be executed using various computer means. In this case, a program for performing the converter control method may be a hard disk, a CD-ROM, a DVD, a ROM, or a RAM. Or a computer-readable recording medium such as a flash memory.

본 명이 속하는 기술분야의 당업자는 상술한 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.Those skilled in the art will appreciate that the invention described above may be embodied in other specific forms without departing from the spirit or essential characteristics thereof.

그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.It is therefore to be understood that the above-described embodiments are illustrative in all aspects and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the appended claims rather than the detailed description and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents are to be construed as being included within the scope of the present invention do.

300: 전기 자동차310: 고전압 배터리
320: 전력 릴레이부330: 차량 제어부
340: 컨버터350: 저전압 배터리
360: 시동부370: 전장 부하
380: 배터리 관리부410: 전압 변환부
420: 제어부430: 제1 비교부
435: 제2 비교부440: 연산부
450: 카운터460: 전류 센싱부
470: 전압 센싱부
300: electric vehicle 310: high voltage battery
320: power relay unit 330: vehicle control unit
340: converter 350: low voltage battery
360: starting unit 370: electrical load
380: battery management unit 410: voltage conversion unit
420: control unit 430: first comparison unit
435: second comparator 440: calculator
450: counter 460: current sensing unit
470: voltage sensing unit

Claims (15)

Translated fromKorean
부하에 전원을 공급하는 컨버터로서,
고전압을 저전압으로 변환하여 상기 부하에 전원을 공급하는 전압 변환부;
상기 컨버터의 동작 중 상기 전압 변환부의 출력전류와 제한전류를 비교하는 비교부;
상기 전압 변환부의 출력전류가 상기 제한전류를 초과하지 않으면 비례적분(PI)제어를 통해 상기 전압 변환부의 출력전압이 미리 정해진 전압 지령치를 추종하도록 제어하고, 상기 전압 변환부의 출력전류가 상기 제한전류를 초과하면 전류제한모드를 설정하여 미리 정해진 시간 동안 상기 전압 변환부의 출력전류를 감소시키고, 상기 미리 정해진 시간이 경과한 후 상기 전압 변환부의 출력전류가 상기 제한전류를 초과하지 않고 상기 전압 변환부의 출력전압이 제한전압을 초과하면 상기 전류제한모드를 해제하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 컨버터.
As a converter to power the load,
A voltage converter converting a high voltage into a low voltage to supply power to the load;
A comparator for comparing the output current and the limit current of the voltage converter during operation of the converter;
If the output current of the voltage converter does not exceed the limit current, the output voltage of the voltage converter is controlled to follow a predetermined voltage command value through proportional integral (PI) control, and the output current of the voltage converter controls the limit current. When exceeding, the current limiting mode is set to reduce the output current of the voltage converter for a predetermined time, and after the predetermined time elapses, the output current of the voltage converter does not exceed the limiting current and the output voltage of the voltage converter is not exceeded. And a controller for canceling the current limiting mode when the limit voltage is exceeded.
제1항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 전류제한모드에서 상기 컨버터와 병렬 연결된 저전압 배터리의 출력전류가 상기 전압 변환부의 출력전류 감소량만큼 증가되게 하는 것을 특징으로 하는 컨버터.
The method of claim 1,
Wherein,
And the output current of the low voltage battery connected in parallel with the converter in the current limiting mode increases by an amount of reduction in the output current of the voltage converter.
제1항에 있어서,
상기 전압 변환부의 출력전류 감소량을 결정하는 연산부를 더 포함하고,
상기 연산부는, 상기 전압 변환부의 출력전류와 상기 제한전류의 차이값에 비례하도록 상기 전압 변환부의 출력전류 감소량을 결정하는 것을 특징으로 하는 컨버터.
The method of claim 1,
Further comprising a calculation unit for determining the output current reduction amount of the voltage conversion unit,
And the calculator determines an amount of reduction in the output current of the voltage converter to be proportional to a difference between the output current of the voltage converter and the limit current.
제1항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 미리 정해진 시간이 경과한 후 상기 전압 변환부의 출력전류가 상기 제한전류를 초과하지 않고 상기 전압 변환부의 출력전압이 상기 제한전압을 초과하지 않으면 상기 전압 변환부의 출력전압을 미리 정해진 전압 지령치까지 단계적으로 증가시키는 것을 특징으로 하는 컨버터.
The method of claim 1,
Wherein,
After the predetermined time has elapsed, if the output current of the voltage converter does not exceed the limiting current and the output voltage of the voltage converter does not exceed the limiting voltage, the output voltage of the voltage converter is stepped up to a predetermined voltage command value. A converter characterized by increasing.
제1항에 있어서,
상기 제어부는,
PWM(Pulse Width Modulation) 듀티(Duty)를 감소시켜 상기 전압 변환부의 출력전류를 감소시키는 것을 특징으로 하는 컨버터.
The method of claim 1,
Wherein,
PWM (Pulse Width Modulation) converter to reduce the output (duty) to reduce the output current of the voltage converter.
제1항에 있어서,
상기 전압 변환부의 출력단에 연결되어 상기 전압 변환부의 출력전류를 센싱하는 전류 센싱부; 및
상기 전압 변환부의 출력단에 연결되어 상기 전압 변환부의 출력전압을 센싱하는 전압 센싱부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 컨버터.
The method of claim 1,
A current sensing unit connected to an output terminal of the voltage converter to sense an output current of the voltage converter; And
And a voltage sensing unit connected to an output terminal of the voltage converting unit to sense an output voltage of the voltage converting unit.
구동 모터에 전원을 공급하는 고전압 배터리;
상기 고전압 배터리에서 발생된 전압을 저전압으로 변환하여 전장 부하에 전원을 공급하는 컨버터; 및
상기 전장 부하에 보조적으로 전원을 공급하는 저전압 배터리를 포함하고,
상기 컨버터는,
상기 컨버터의 출력전류가 제한전류를 초과하면, 전류제한모드를 설정하여 미리 정해진 시간 동안 상기 컨버터의 출력전류를 감소시키고 상기 저전압 배터리의 출력전류를 상기 컨버터의 출력전류 감소량만큼 증가시키며, 상기 미리 정해진 시간이 경과한 후 상기 컨버터의 출력전류가 상기 제한전류를 초과하지 않고 상기 컨버터의 출력전압이 제한전압을 초과하면 상기 전류제한모드를 해제하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 자동차.
A high voltage battery for supplying power to the drive motor;
A converter which converts the voltage generated by the high voltage battery into a low voltage and supplies power to an electric load; And
A low voltage battery that auxiliary powers the electric load;
The converter,
When the output current of the converter exceeds the limit current, the current limiting mode is set to reduce the output current of the converter for a predetermined time and increase the output current of the low voltage battery by the amount of decrease of the output current of the converter. And a controller for releasing the current limiting mode if the output current of the converter does not exceed the limiting current and the output voltage of the converter exceeds the limiting voltage after a lapse of time.
제7항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 미리 정해진 시간이 경과한 후 상기 컨버터의 출력전류가 상기 제한 전류를 초과하면 상기 컨버터의 출력전류를 추가 감소시키고 상기 저전압 배터리의 출력전류를 상기 컨버터의 출력전류 추가 감소량만큼 증가시키는 것을 특징으로 하는 전기 자동차.
8. The method of claim 7,
Wherein,
After the predetermined time elapses, if the output current of the converter exceeds the limit current, the output current of the converter is further reduced and the output current of the low voltage battery is increased by an additional reduction amount of the output current of the converter. Electric cars.
제7항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 미리 정해진 시간이 경과한 후 상기 컨버터의 출력전류가 상기 제한전류를 초과하지 않고 상기 컨버터의 출력전압이 상기 제한전압을 초과하지 않으면 상기 컨버터의 출력전압을 미리 정해진 전압 지령치까지 단계적으로 증가시키는 것을 특징으로 하는 전기 자동차.
8. The method of claim 7,
Wherein,
After the predetermined time has elapsed, if the output current of the converter does not exceed the limit current and the output voltage of the converter does not exceed the limit voltage, increasing the output voltage of the converter to a predetermined voltage command value step by step. Featuring an electric car.
컨버터에서 전장 부하로 공급되는 컨버터의 출력전류와 제한전류를 1차 비교하는 단계;
상기 1차 비교 결과 상기 컨버터의 출력전류가 상기 제한전류를 초과하면 전류제한모드를 설정하여 미리 정해진 시간 동안 상기 컨버터의 출력전류를 감소시키고 상기 컨버터와 병렬 연결된 저전압 배터리의 출력전류를 상기 컨버터의 출력전류 감소량만큼 증가시키는 단계;
상기 미리 정해진 시간이 경과한 후 상기 컨버터의 출력전류와 상기 제한전류를 2차 비교하는 단계; 및
상기 2차 비교결과 상기 컨버터의 출력전류가 상기 제한전류를 초과하지 않고 상기 컨버터의 출력전압이 제한전압을 초과하면 상기 전류제한모드를 해제하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 컨버터 제어 방법.
First comparing the output current and the limit current of the converter supplied from the converter to the electric load;
When the output current of the converter exceeds the limit current as a result of the first comparison, the current limiting mode is set to reduce the output current of the converter for a predetermined time and output the output current of the low voltage battery connected in parallel with the converter. Increasing by the amount of current reduction;
Secondly comparing an output current of the converter and the limit current after the predetermined time elapses; And
And canceling the current limiting mode when the output current of the converter does not exceed the limit current and the output voltage of the converter exceeds the limit voltage as a result of the secondary comparison.
제10항에 있어서,
상기 2차 비교결과 상기 미리 정해진 시간이 경과한 후 상기 컨버터의 출력전류가 상기 제한전류를 초과하면 상기 컨버터의 출력전류를 추가 감소시키고 상기 저전압 배터리의 출력전류를 상기 컨버터의 출력전류 추가 감소량만큼 증가시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 컨버터 제어 방법.
11. The method of claim 10,
As a result of the second comparison, if the output current of the converter exceeds the limit current after the predetermined time has elapsed, the output current of the converter is further reduced and the output current of the low voltage battery is increased by the additional reduction amount of the output current of the converter. The converter control method further comprising the step of.
제10항에 있어서,
상기 2차 비교결과 상기 미리 정해진 시간이 경과한 후 상기 컨버터의 출력전류가 상기 제한전류를 초과하지 않고 상기 컨버터의 출력전압이 상기 제한전압을 초과하지 않으면 상기 컨버터의 출력전압을 미리 정해진 전압 지령치까지 단계적으로 증가시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 컨버터 제어 방법.
11. The method of claim 10,
As a result of the secondary comparison, if the output current of the converter does not exceed the limit current and the output voltage of the converter does not exceed the limit voltage after the predetermined time has elapsed, the output voltage of the converter up to a predetermined voltage command value. And increasing step by step.
제10항에 있어서,
상기 컨버터의 출력전류 감소량을 상기 컨버터의 출력전류와 상기 제한전류의 차이값에 비례하도록 결정하는 것을 특징으로 하는 컨버터 제어 방법.
11. The method of claim 10,
And determining the output current reduction amount of the converter to be proportional to the difference between the output current of the converter and the limit current.
제10항에 있어서,
상기 1차 비교결과 상기 컨버터의 출력전류가 상기 제한전류보다 작으면 비례적분(PI)제어를 통해 상기 컨버터의 출력전압이 미리 정해진 전압 지령치를 추종하도록 제어하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 컨버터 제어 방법.
11. The method of claim 10,
And controlling the output voltage of the converter to follow a predetermined voltage command value through a proportional integral (PI) control when the output current of the converter is smaller than the limit current as a result of the first comparison. Control method.
제10항 또는 제14항 중 어느 하나의 항에 기재된 컨버터 제어 방법을 수행하기 위한 프로그램이 기록된 컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체.A computer-readable recording medium having recorded thereon a program for performing the converter control method according to any one of claims 10 and 14.
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