[go: up one dir, main page]

KR20120081825A - 전기자동차 및 그 제어방법 - Google Patents

전기자동차 및 그 제어방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20120081825A
KR20120081825A KR1020110003173A KR20110003173A KR20120081825A KR 20120081825 A KR20120081825 A KR 20120081825A KR 1020110003173 A KR1020110003173 A KR 1020110003173A KR 20110003173 A KR20110003173 A KR 20110003173A KR 20120081825 A KR20120081825 A KR 20120081825A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
pra
mode
control signal
driving
feedback signal
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.)
Ceased
Application number
KR1020110003173A
Other languages
English (en)
Inventor
민곤홍
Original Assignee
(주)브이이엔에스
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 (주)브이이엔에스 filed Critical (주)브이이엔에스
Priority to KR1020110003173A priority Critical patent/KR20120081825A/ko
Priority to US13/809,137 priority patent/US8655535B2/en
Priority to PCT/KR2011/005038 priority patent/WO2012005554A2/ko
Priority to CN201180043045.1A priority patent/CN103097177B/zh
Publication of KR20120081825A publication Critical patent/KR20120081825A/ko
Ceased legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L3/00—Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
    • B60L3/0023—Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train
    • B60L3/0084—Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train relating to control modules
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L3/00—Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
    • B60L3/0023—Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train
    • B60L3/0046—Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train relating to electric energy storage systems, e.g. batteries or capacitors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L3/00—Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
    • B60L3/12—Recording operating variables ; Monitoring of operating variables
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/50—Testing of electric apparatus, lines, cables or components for short-circuits, continuity, leakage current or incorrect line connections
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/48—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0068—Battery or charger load switching, e.g. concurrent charging and load supply
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2250/00—Driver interactions
    • B60L2250/10—Driver interactions by alarm
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2200/00—Type of vehicle
    • B60Y2200/90—Vehicles comprising electric prime movers
    • B60Y2200/91—Electric vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2400/00—Special features of vehicle units
    • B60Y2400/90—Driver alarms
    • Y—GENERAL 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries
    • Y—GENERAL 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Abstract

본 발명은 전기자동차 및 그 제어방법에 관한 것으로서, 전기자동차가 소정의 동작을 수행하는데에 있어서 배터리의 전력을 공급하거나 차단하기 위해 구비되는 복수의 릴레이에 대하여, 스위칭 결과를 피드백 받아 정확한 스위칭 제어가 가능하도록 하고 릴레이의 상태를 진단한다.

Description

전기자동차 및 그 제어방법{Electric vehicle and operating method}
본 발명은 전기자동차 및 그 제어방법에 관한 것으로, 정확한 스위칭 제어를 통해 안정적으로 충전된 전원을 공급 또는 차단하여 동작을 제어하는 전기자동차 및 그 제어방법에 관한 것이다.
전기자동차는 장래의 자동차 공해 및 에너지 문제를 해결할 수 있는 가장 가능성 높은 대안이라는 점에서 연구가 활발하게 진행되고 있다.
전기자동차(Electric vehicle; EV)는 주로 배터리의 전원을 이용하여 AC 또는 DC 모터를 구동하여 동력을 얻는 자동차로서, 크게 배터리전용 전기자동차와 하이브리드 전기자동차로 분류되며, 배터리전용 전기자동차는 배터리의 전원을 이용하여 모터를 구동하고 전원이 다 소모되면 재충전하고, 하이브리드 전기자동차는 엔진을 가동하여 전기발전을 하여 배터리에 충전을 하고 이 전기를 이용하여 전기모터를 구동하여 차를 움직이게 할 수 있다.
또한, 하이브리드 전기자동차는 직렬 방식과 병렬 방식으로 분류될 수 있으며, 직렬 방식은 엔진에서 출력되는 기계적 에너지는 발전기를 통하여 전기적 에너지로 바뀌고 이 전기적 에너지가 배터리나 모터로 공급되어 차량은 항상 모터로 구동되는 자동차로 기존의 전기자동차에 주행거리의 증대를 위하여 엔진과 발전기를 추가시킨 개념이고, 병렬 방식은 배터리 전원으로도 차를 움직이게 할 수 있고 엔진(가솔린 또는 디젤)만으로도 차량을 구동시키는 두 가지 동력원을 사용하고 주행조건에 따라 병렬 방식은 엔진과 모터가 동시에 차량을 구동할 수도 있다.
또한, 최근 모터/제어기술도 점점 발달하여 고출력, 소형이면서 효율이 높은 시스템이 개발되고 있다. DC모터를 AC모터로 변환함에 따라 출력과 EV의 동력성능(가속성능, 최고속도)이 크게 향상되어 가솔린차에 비하여 손색없는 수준에 도달하였다. 고출력화를 추진하면서 고회전함에 따라 모터가 경량소형화되어 탑재중량이나 용적도 크게 감소하였다.
이러한 전기자동차는 구비되는 배터리를 충전하여, 충전된 전원을 이용하여 자동차를 기동함에 따라, 시동 시 배터리에 충전된 전류를 차량에 안정적으로 공급하고 또는 시동 오프 시 정확하게 차단할 필요가 있다.
배터리에 충전된 전류를 공급하거나 차단하기 위해, 전기자동차는 복수의 릴레이를 구비하는데, 이러한 복수의 릴레이를 제어하는데 있어서 스위치가 오동작 하여 제어상태와 스위칭 결과가 일치하지 않아 전원공급 또는 차단에 문제가 발생할 수 있다.
그에 따라 전원공급을 위한 릴레이의 스위칭 상태를 확인하고, 스위칭이 정확하게 이루어지도록 하는 방안이 요구되고 있다.
본 발명의 목적은, 전기자동차에 구비되는 배터리의 충전 전류를 공급함에 있어서 구비되는 복수의 릴레이를 제어하고, 릴레이의 스위칭 제어에 따른 피드백신호를 입력받아 그 스위칭 상태를 확인하고 테스트를 통해 상태를 점검함으로써, 안정적으로 전원이 공급 또는 차단되도록 하는 전기자동차 및 그 제어방법을 제공하는 데 있다.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 전기자동차는 고전압의 동작전원을 축전하여 공급하는 배터리; 복수의 릴레이를 포함하고, 상기 복수의 릴레이의 동작 여부에 따라 상기 배터리의 동작전원이 차량에 공급되도록 스위칭하는 PRA(Power Relay assembly); 및 차량의 주행을 제어하고, 주행 중 PRA진단모드를 통해 상기 PRA의 상기 복수의 릴레이에 대하여 지속적으로 정상 동작 여부를 판단하고, 상기 복수의 릴레이 중 적어도 하나가 이상 동작하면, PRA체크모드를 실행하여 상기 PRA의 상기 복수의 릴레이에 대한 테스트 제어를 통해 상기 PRA의 상태를 진단하는 제어부를 포함한다.
본 발명에 따른 전기자동차의 제어방법은 차량 시동 시, 기 저장된 주행기록을 체크하는 단계; 상기 주행기록에 PRA진단 실패 기록이 없는 경우, PRA진단모드를 설정하고 정상 주행하면서, 주행 중 PRA의 상태를 감시하고, 상기 PRA의 상태에 대한 감시 결과를 주행기록에 저장하는 단계; 및 상기 주행기록에 PRA진단 실패 기록이 있는 경우, 상기 PRA에 포함된 복수의 릴레이에 대한 상태를 점검하고 고장 여부를 판단하기 위한 PRA체크모드를 설정하여 상기 PRA의 상태를 진단하는 단계;를 포함한다.
본 발명에 따른 전기자동차 및 그 제어방법은 배터리의 전원을 공급하거나 차단하는데 있어서, 구비되는 복수의 릴레이를 제어하고, 릴레이의 스위칭 결과를 피드백 받아 확인함으로써, 정확한 스위칭 제어가 가능하여 전원 공급 이상으로 인한 오작동을 방지하고, 테스트를 통해 릴레이의 상태를 진단할 수 있으며, 안정적으로 전원을 공급하거나 차단할 수 있어 제품의 신뢰성이 향상되는 효과가 있다.
도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기자동차의 제어 구성을 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 2는 도 1의 전기자동차의 제어에 따른 신호 흐름을 개략적으로 도시한 도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 전기자동차의 스위칭 제어 감시방법이 도시된 순서도이다.
도 4는 본 발명의 전기자동차의 PRA 손상 여부를 진단하는 방법을 도시한 순서도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 도면을 참조하여 설명한다.
도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기자동차의 제어 구성을 개략적으로 나타낸 블록도이다.
본 발명에 따른 전기자동차는 도 1에 도시된 바와 같이, 배터리(130), 배터리 관리부(BMS)(120), PRA(140), 센서부(170), 인터페이스부(180), 모터(160), 모터제어부(MCU)(150), 및 차량 주행 및 동작에 따른 전반을 제어하는 제어부(ECU)(110)를 포함한다.
충전된 전기를 동작전원으로 이용하는 전기자동차는 상기와 같이 적어도 하나의 배터리셀을 포함하는 배터리(130)를 구비하여 동작하며, 소정의 충전소 또는 차량 충전설비 또는 가정에서 외부로부터 전원을 공급받아 구비되는 배터리(130)를 충전한다.
배터리(130)는 복수의 배터리 셀로 구성되며, 고전압의 전기에너지를 저장한다.
배터리 관리부, 즉 BMS(Battery management system)(120)는 배터리(130)의 잔여용량을 체크하여 충전이 필요한 지 여부를 판단하고, 배터리에 저장된 충전전류를 전기자동차의 각 부로 공급하는데 따른 관리를 수행한다.
이때, BMS(120)는 배터리를 충전하고 사용할 때, 배터리 내의 셀 간의 전압차를 고르게 유지하여, 배터리가 과충전되거나 과방전되지 않도록 제어하여, 배터리의 수명을 연장한다.
또한, BMS(120)는 전류사용에 대한 관리를 통해 차량이 장시간 주행할 수 있도록 하고, 공급되는 전류에 대한 보호 회로를 포함한다.
BMS(120)는 전기자동차에 구비되는 연결단자 또는 연결회로를 통해, 전기 충전소에 연결되는 경우, 공급되는 충전전류를 배터리(130)에 인가하여 배터리가 충전되도록 한다. 이때, 전기자동차는 충전전류를 이용하여 배터리(130)를 충전하는 충전기, 또는 필요한 전원으로 변환하는 컨버터 및 인버터를 더 포함한다.
센서부(170)는 차량 내부 및 외부에 복수의 센서를 포함하여 다양한 감지신호를 입력한다. 특히, 센서부(170)는 차량 주행, 또는 차량이 소정 동작을 수행하는 중에 발생하는 신호를 감지하여 제어부(110)로 입력한다. 이때 설치되는 위치에 따라 센서의 종류는 각각 상이하다.
인터페이스부(180)는 운전자의 조작에 의해 소정의 신호를 입력하는 입력수단과, 전기 자동차의 현 상태 동작 중 정보를 출력하는 출력수단, 그리고 운전자에 의해 조작되어 차량을 제어하는 조작수단을 포함한다.
출력수단은 정보를 표시하는 디스플레이부, 음악, 효과음 및 경고음을 출력하는 스피커 그리고 각종 상태등(lamp)을 포함한다. 예를 들어 방향지시등, 테일램프, 헤드램프을 포함하며, 차량 내부에서 운전자에게 차량의 상태를 지시하는 램프를 포함한다.
입력수단은 차량 주행에 따른 동작 제어를 위한 복수의 스위치와 버튼을 포함하며, 이는 운전자에 의해 조작된다. 또한, 조작수단은 운전을 위한 스티어링 휠, 액셀러레이터, 브레이크를 포함한다.
모터제어부(MCU)(150)는 제어부(110)의 제어명령에 따라, 연결된 적어도 하나의 모터(160)를 구동하기 위한 제어신호를 생성하여 모터(160)로 인가한다. 또한, 모터제어부(MCU)(150)는 배터리(130)에 충전된 고전압의 전원이 모터 특성에 맞게 변경되어 공급되도록 한다.
제어부(ECU)(110)는 인터페이스부(180) 및 센서부(170)의 입력에 대응하여 설정된 동작이 수행되도록 소정의 명령을 생성하여 인가하여 제어하고, 데이터의 입출력을 제어하여 동작상태가 표시되도록 한다.
또한, 제어부(110)는 BMS(120)를 통해 배터리(130)를 관리하고, PRA(140)로 스위칭 신호를 인가하여 특정 위치(부품)로의 전원 공급 또는 전원 차단을 제어한다.
PRA(Power relay assembly)(140)는 고전압을 스위칭하기 위한 스위칭 수단으로써, 복수의 릴레이와 센서를 포함하여, 배터리(130)로부터 인가되는 고전압의 동작전원을 특정 위치로 인가하거나 차단한다.
특히 PRA(140)는 차량 시동 시, 고전압의 동작전원이 갑자기 공급되지 않도록 순차적으로 릴레이를 제어하여 차량에 안정적으로 전원이 공급되도록 하고, 시동 오프 시, 순차적으로 릴레이를 제어하여 전원 공급을 차단한다.
PRA(140)는 MCU(150), 제어부(ECU) (110), 배터리(130), DC-DC컨버터(미도시), 충전기(미도시)에 연결되어, 제어부(110)의 제어신호에 따라 릴레이를 스위칭하여, 배터리(130)의 전원을 공급한다.
PRA(140)는 복수의 릴레이와 센서를 포함하는데, 특히 제 1 메인 컨택트 릴레이(Main contact relay(-))(미도시), 제 2 메인 컨택트 릴레이(Main contact relay(+))(미도시), 프리 차지 릴레이(Pre-Charge relay)(미도시) 그리고 전류센서(current sensor)(미도시)를 포함한다.
PRA(140)는 제어부(110)로부터 인가되는 신호에 따라, 상기와 같이 구비되는 복수의 릴레이를 스위칭한다. 특히 PRA(140)는 차량 시동 시 또는 차량의 시동이 꺼지는 경우, 구비되는 복수의 릴레이를 소정 순서에 따라 스위칭함으로써, 차량의 각 부로 배터리(130)에 저장된 고전압의 동작전원이 인가되거나 차단되도록 한다.
제어부(110)는 연결된 각 부분의 상태 정보에 기초하여 소정 신호를 생성하여 인가하는데, 특히 BMS(120)의 상태정보와 측정되는 전류 등에 대응하여 PRA(140)로 스위칭 신호를 인가한다.
이때, PRA(140)의 제 1 메인 컨택트 릴레이, 제 2 메인 컨택트 릴레이는 각각 제어부(110)에 별도의 연결선으로 연결되어, 각각 제어부(110)로부터 입력되는 스위칭 제어신호에 따라 동작하며, 각 릴레이가 온(ON)되면, 그에 따라 소정 전압이 피드백 신호로써 제어부(110)로 입력된다. 제어부(110)는 입력되는 전압값에 따라 제 1 메인 컨택트 릴레이 또는 제 2 메인 컨택트 릴레이가 온(ON) 또는 오프(OFF) 상태인지 체크한다.
프리 차지 릴레이(PRE-Charge relay와 전류센서 또한, 각각 제어부(110)에 연결된다. 이때, 프리 차지 릴레이(PRE-Charge relay)는 소정 크기의 저항과 연결되어, 제 2 메인 컨택트 릴레이(Main contact relay(+))에 병렬연결됨에 따라 제 2 메인 컨택트 릴레이(Main contact relay(+))에 대한 바이패스(Bypath)를 형성한다.
이때, 제어부(110)는 상기와 같이 PRA(140)에 포함되는 릴레이의 스위칭 여부를 피드백 받아, 그 상태를 체크하는데 그 결과를 주행기록에 포함하여 저장한다.
제어부(110)는 운전 중, PRA(140)의 릴레이 스위칭 결과에 대하여, 스위칭 실패 여부를 주행기록에 포함하여 저장하고, 시동 시, 기 저장된 주행기록을 확인한다. 이때, 제어부(110)는 정상상태에서 PRA진단모드를 설정하여 주행 중 PRA(140)의 복수의 릴레이에 대하여, 제어신호와 그 피드백신호가 일치하는지 여부를 판단하여 PRA진단을 시행하고, 그 결과를 주행기록에 저장한다. 이때, 제어부(110)는 전기자동차 내에 구비되는 메모리(미도시)에 주행기록을 저장한다.
제어부(110)는 주행기록을 통해, 이전 주행에서 PRA 진단 실패가 없는 경우에는 정상상태이므로 PRA진단모드를 통해, 주행 중의 PRA의 릴레이 상태를 지속적으로 점검하면서 차량이 주행하도록 한다.
한편, 제어부(110)는 주행기록에서, 이전 주행에서 PRA(140)에 대한 진단 실패 이력이 있는 경우, PRA체크모드를 통해, PRA(140)의 복수의 릴레이에 대하여 테스트를 수행한다.
제어부(110)는 PRA(140)의 복수의 릴레이가 정상 작동하는 경우, PRA체크모드를 해제하고, 차량이 정상 주행하도록 한다. PRA체크모드가 해제되지 않는 한, 제어부(110)는 주행을 제한할 수 있다. 이 경우 제어부(110)는 인터페이스부(180)를 통해 에러를 출력한다.
이때, PRA진단모드는 주행 중, PRA의 상태를 감시하는 모드이고, PRA체크모드는 PRA에 이상이 있다고 판단되는 경우, 그 상태를 점검하고 진단하기 위한 테스트 모드이다.
도 2는 도 1의 전기자동차의 제어에 따른 신호 흐름을 개략적으로 도시한 도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 제어부(110)는 PRA(140)로 제어신호를 인가하여, PRA(140)에 포함된 복수의 릴레이를 제어한다.
PRA(140)는 제어부(110)로부터 입력되는 제어신호에 따라 복수의 릴레이가 순차적으로 스위칭되고, 그에 따른 스위칭 결과를 피드백신호로써 제어부(110)로 입력한다.
PRA(140)의 릴레이가 스위칭 됨에 따라, 배터리(130)의 충전전원이 MCU(150)로 공급되어, 모터가 동작하게 된다.
이때, 제어부(110)는 PRA진단모드를 통해, PRA(140)로 인가한 제어신호와 PRA(140)로부터 입력된 피드백신호를 비교하여, 스위칭 제어가 정상적으로 수행되었는지 여부를 점검한다.
제어부(110)는 점검내역을 주행기록에 포함하여 저장하고, 주행기록을 바탕으로 매 시동 시마다, 이전 주행시의 PRA 상태를 확인하여, PRA(140)로 인가한 제어신호와 PRA(140)로부터 입력된 피드백신호가 일치하지 않는 경우 PRA체크모드를 통해 PRA(140)의 복수의 릴레이에 대하여 정상적으로 스위칭 되는지 여부를 체크한 후, 정상인 경우에만 차량이 정상 주행 되도록 제어한다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 전기자동차의 스위칭 제어 감시방법이 도시된 순서도이다.
도 3을 참조하면, 전기자동차 시동 시, 제어부(110)는 기 저장된 이전 주행기록을 호출하여 확인한다(S320). 제어부(110)는 주행기록에서, 이전 주행 시 PRA진단 실패 이력이 존재하는지 여부를 판단한다(S330).
PRA진단 실패 이력이 존재하지 않는 경우, 제어부(110)는 PRA진단모드를 설정하고(S360), 차량이 정상 주행하도록 한다(S370).
PRA진단모드는, PRA(140)의 릴레이가 정상 동작한다는 가정하에 차량 주행을 하되, 주행 중 제어부(110)의 제어신호와 PRA(140)의 피드백 신호를 비교하여 일치 여부를 판단함으로써 PRA(140)의 릴레이에 대한 스위칭 이상 여부를 감지하기 위한 모드이다.
한편, 제어부(110)는 PRA 진단 실패 기록이 있는 경우, PRA진단모드를 해제하고 PRA체크모드를 설정한다(S340).
PRA체크모드는, PRA(140)에 포함되는 복수의 릴레이에 대하여, 스위칭 제어가 정상적으로 수행되는지 여부를 확인하기 위한 테스트 모드이다. 제어부(110)는 PRA(140)의 복수의 릴레이에 대한 테스트와 시동 오프 및 재시동을 반복하며(key cycle) PRA체크모드를 유지한다.
제어부(110)는 PRA(140)의 복수의 릴레이에 대한 테스트 결과 정상 동작하는 것으로 판단되면 PRA체크모드를 해제하고(S350), 테스트 시 이상이 발생하면 앞서 설명한 바와 같이 시동 오프 및 재시동을 반복하면서 PRA체크모드를 유지하여 PRA체크모드가 해제될 때까지 반복한다(S340, S350).
이때, 제어부(110)는 PRA(140)의 릴레이가 정상 동작하는 경우 PRA체크모드를 해제하고 PRA진단모드를 설정한다(S360).
제어부(110)는 PRA진단모드 설정 시, PRA(140)로 인가하는 제어신호와 PRA(140)로부터 입력되는 피드백 신호를 지속적으로 비교하여, 두 신호 간의 일치 여부를 판단한다(S380).
이때, 제어부(110)는 제어신호와 피드백 신호가 일치하는 경우에는 정상 주행을 유지하고, 상기와 같은 제어신호와 피드백신호의 비교를 운전 종료 시까지 지속적으로 수행한다(S370, S380).
한편, PRA진단모드에서 제어신호와 피드백신호가 일치하지 않는 경우 제어부(110)는 PRA진단실패로 판단하여(S390), 경고를 출력하고(S400), PRA(140)의 릴레이가 정상적으로 스위칭 되지 않는 것은 전원공급에 이상이 있음을 의미하므로 차량이 정지하도록 한다(S410).
이때, 제어부(110)는 PRA진단실패에 따른 기록을 주행기록에 저장한다.
도 4는 본 발명의 전기자동차의 PRA 손상 여부를 진단하는 방법을 도시한 순서도이다.
앞서 설명한 바와 같이 전기자동차 시동 시, 제어부(110)는 주행기록을 바탕으로 PRA 진단실패 기록을 확인한다. 이때, 제어부(110)는 PRA진단실패 기록이 있는 경우 PRA 체크모드를 설정하는데, PRA 체크모드가 해제되기 전까지 시동 오프 및 재시동을 반복하며 PRA에 대한 테스트를 수행한다.
도 4를 참조하면, 전기 자동차 시동 시(S450) 제어부(110)는 PRA 체크모드인지 PRA진단모드인지 판단한다(S460). 제어부(110)는 PRA체크모드가 설정된 경우, PRA(140)에 대하여 임의 제어를 시작한다(S470).
이때, 제어부(110)는 PRA 체크모드가 설정된 상태에서는 PRA의 릴레이에 대한 스위칭 제어에 이상이 있는 것으로 판단하여 운전을 시작하지 않고 PRA(140)의 복수의 릴레이에 대한 스위칭 제어를 점검하기 위하여 임의 제어를 수행한다.
제어부(110)는 PRA체크모드에 따른 소정의 경고를 인터페이스부(180)를 통해 출력할 수 있다.
제어부(110)는 차량 주행에 관계없이 임의의 제어신호를 PRA(140)로 인가하고, PRA(140)에서는 제어신호에 대응하는 릴레이가 스위칭 동작한다. 또한, 스위칭 동작한 릴레이는 피드백신호를 제어부(110)로 입력한다.
이때, 제어부(110)는 PRA(140)로 인가한 제어신호와 PRA(140)로부터 입력된 피드백 신호를 비교하여 일치 여부를 판단한다(S480).
제어부(110)는 판단 결과에 따라 제어신호와 피드백 신호가 일치하면, PRA체크모드 해제를 위한 카운트를 1 증가시킨다(S490).
제어부(110)는 증가한 모드 해제를 위한 카운트에 대하여, 카운트 값이 기준값 이상인지 여부를 판단한다(S500).
이때, 제어신호와 피드백 신호가 일치하여 카운트를 증가시켰다 하더라도, 카운트 값이 기준값 미만이면, 제어부(110)는 PRA체크모드를 유지하며, 시동 오프(S560) 후, 다시 시동한다(S450).
재시동 후에도 제어부(110)는 임의의 제어신호를 PRA(140)로 인가한 후, 그 피드백신호와 비교하여 일치 여부를 판단하고 일치하는 경우 카운트를 증가시키고, 카운트 값을 기준값과 비교하는 과정을 반복한다(S450 내지 S500).
상기와 같은 과정을 소정 횟수 이상 반복하여, 카운트 값이 기준값 이상이면 제어부(110)는 PRA체크모드를 해제한다(S510).
PRA체크모드 해제 시, 제어부(110)는 PRA진단모드를 설정하고, 앞서 설명한 바와 같이, 정상 주행하면서 PRA의 스위칭 제어를 감시한다(S520). 이 경우, 필요에 따라 재시동 후 PRA진단모드로 주행할 수 있다.
한편, 제어부(110)는 임의의 제어신호를 PRA(140)로 인가한 후, 제어신호와 피드백 신호가 일치하지 않는 경우, 제어부(110)는 불일치에 따른 횟수를 카운트한다.
제어부(110)는 불일치 횟수가 기준 횟수 이상인지 판단 하여(S540), 기준 횟수 미만인 경우에는 PRA체크모드를 유지하며, 시동 오프(S560) 후, 재시동 하여(S450), 제어신호와 피드백 신호를 다시 비교한다(S460 내지 S480).
상기와 같은 과정을 반복하여, 제어신호와 피드백신호의 불일치가 기준 횟수 이상이 되면(S540), 제어부(110)는 PRA(140)가 파손되었거나 이상이 있어 정상 동작할 수 없는 상태로 판단하여, PRA(140) 수리 및 차량 주행이 불가함을 알리는 경고를 출력한다(S550).
즉 PRA체크모드에서, PRA를 임의 제어하여, 제어신호와 피드백 신호를 비교하는 과정을 여러 번 반복함으로써, 전기자동차는 1회에 한하여 PRA의 스위칭 제어가 정상 동작하더라도, 소정 횟수 재점검하여 정상 동작하는 횟수에 따른 카운트 값이 기준값 이상이 되면 PRA(140)가 정상 동작하는 것으로 판단하여 PRA체크모드를 해제하고 정상 주행하도록 한다.
또한, PRA체크모드에서 제어신호와 피드백신호가 일치하지 않는 경우에도 여러 번 반복하여 일치하지 않는 경우 비로소 PRA에 이상이 있는 것으로 판단한다.
따라서, 본 발명의 전기자동차는 주행 중 제어신호와 피드백 신호를 비교하여 PRA 스위칭 제어 상태를 지속적으로 감시할 뿐 아니라, 제어신호와 피드백 신호가 불일치 하는 경우 PRA의 상태를 테스트할 수 있도록 PRA체크모드를 수행함으로써, PRA의 스위칭 동작에 대한 정확한 진단을 수행한다.
그에 따라 본 발명의 전기자동차는 PRA 이상으로 인하여 전원공급에 문제가 발생할 수 있으므로 PRA의 상태를 감시하여 정확한 스위칭 제어가 수행되도록 하고, PRA의 상태를 진단하여 안정적으로 전원을 공급하고, 이상 발생시 원인을 진단할 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안 될 것이다.
110: 제어부 (ECU) 120: BMS
130: 배터리 140: PRA
150: 모터제어부(MCU) 160: 모터
170: 센서부 180: 인터페이스부

Claims (13)

  1. 고전압의 동작전원을 축전하여 공급하는 배터리;
    복수의 릴레이를 포함하고, 상기 복수의 릴레이의 동작 여부에 따라 상기 배터리의 동작전원이 차량에 공급되도록 스위칭하는 PRA(Power Relay assembly); 및
    차량의 주행을 제어하고, 주행 중 PRA진단모드를 통해 상기 PRA의 상기 복수의 릴레이에 대하여 지속적으로 정상 동작 여부를 판단하고, 상기 복수의 릴레이 중 적어도 하나가 이상 동작하면, PRA체크모드를 실행하여 상기 PRA의 상기 복수의 릴레이에 대한 테스트 제어를 통해 상기 PRA의 상태를 진단하는 제어부를 포함하는 전기자동차.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 PRA진단모드를 설정 시, 상기 PRA로 인가되는 제어신호와 상기 PRA로부터 입력되는 피드백신호를 비교하여 일치 여부에 따라 상기 PRA에 포함되는 상기 복수의 릴레이에 대한 정상 동작 여부를 판단하고, 상기 제어신호와 상기 피드백 신호가 일치하지 않는 경우 PRA진단 실패를 주행기록에 저장하는 것을 특징으로 하는 자동차.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제어부는 차량 시동 시, 상기 주행기록으로부터 이전 주행 중에 PRA진단실패 기록이 존재하는지 여부를 우선 판단하여, PRA 진단 실패 기록이 존재하지 않는 경우 상기 PRA진단모드로 정상 주행하고,
    PRA진단 실패 기록이 존재하는 경우 상기 PRA체크모드를 실행하는 것을 특징으로 하는 전기자동차.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 PRA체크모드 설정 시, 상기 PRA로 임의의 제어신호를 인가하여 상기 PRA로부터 입력되는 피드백신호와 비교하고, 일정 횟수 이상 상기 임의의 제어신호와 상기 피드백신호가 일치하는 경우 상기 PRA가 정상인 것으로 진단하고 상기 PRA체크모드를 해제하는 것을 특징으로 하는 전기자동차.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 PRA체크모드에서, 상기 임의의 제어신호와 상기 피드백신호의 불일치가 소정 횟수 이상 반복되면, 상기 PRA가 손상된 것으로 진단하고 경고를 출력하는 전기자동차.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 PRA체크모드에서, 시동 오프 후 재시동하는 것을 반복하면서 상기 임의의 제어신호와 상기 피드백 신호를 비교하여 상기 PRA의 상태를 진단하는 것을 특징으로 하는 전기자동차.
  7. 제 4 항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 PRA가 정상인 것으로 진단하기까지 상기 PRA체크모드를 유지하여, 차량의 주행을 제한하는 것을 특징으로 하는 전기자동차.
  8. 차량 시동 시, 기 저장된 주행기록을 체크하는 단계;
    상기 주행기록에 PRA진단 실패 기록이 없는 경우, PRA진단모드를 설정하고 정상 주행하면서, 주행 중 PRA의 상태를 감시하고, 상기 PRA의 상태에 대한 감시 결과를 주행기록에 저장하는 단계; 및
    상기 주행기록에 PRA진단 실패 기록이 있는 경우, 상기 PRA에 포함된 복수의 릴레이에 대한 상태를 점검하고 고장 여부를 판단하기 위한 PRA체크모드를 설정하여 상기 PRA의 상태를 진단하는 단계;를 포함하는 전기자동차의 제어방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 PRA 진단모드 설정 시, 전원공급 또는 차단을 위해 상기 PRA로 제어신호를 인가하고, 상기 제어신호에 따라 동작하는 상기 PRA로부터 피드백신호를 입력받아, 상기 제어신호와 상기 피드백 신호를 비교하여 일치 여부를 판단하여 상기 PRA의 상태를 감시하는 것을 특징으로 하는 전기자동차의 제어방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 PRA 진단모드 설정 시, 상기 제어신호와 상기 피드백 신호가 일치하면 주행을 유지하고,
    상기 제어신호와 상기 피드백 신호가 일치하지 않으면 경고를 출력하고 차량 주행을 중지하며, PRA진단 실패를 상기 주행기록에 저장하는 것을 특징으로 하는 전기자동차의 제어방법.
  11. 제 8 항에 있어서,
    상기 PRA체크모드 설정 시, 시동 오프 후 재시동을 반복하면서, 상기 PRA로 임의의 제어신호를 인가하고 상기 임의의 제어신호에 대한 피드백신호를 입력받아 비교하는 동작을 반복하여 상기 PRA의 상태를 진단하는 전기자동차의 제어방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 임의의 제어신호와 상기 피드백신호가 일치하면, 모드 해제를 위한 카운트를 증가시키고, 상기 모드 해제를 위한 카운트가 일정값 이상이면 상기 PRA체크모드를 해제하는 것을 특징으로 전기자동차의 제어방법.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 임의의 제어신호와 상기 피드백 신호의 불일치가 소정 횟수 이상 반복되면 상기 PRA가 손상된 것으로 진단하고 경고를 출력하는 단계를 더 포함하는 전기자동차의 제어방법.
KR1020110003173A 2010-07-09 2011-01-12 전기자동차 및 그 제어방법 Ceased KR20120081825A (ko)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110003173A KR20120081825A (ko) 2011-01-12 2011-01-12 전기자동차 및 그 제어방법
US13/809,137 US8655535B2 (en) 2010-07-09 2011-07-08 Electric vehicle and method for controlling same
PCT/KR2011/005038 WO2012005554A2 (ko) 2010-07-09 2011-07-08 전기자동차 및 그 제어방법
CN201180043045.1A CN103097177B (zh) 2010-07-09 2011-07-08 电动汽车及其控制方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110003173A KR20120081825A (ko) 2011-01-12 2011-01-12 전기자동차 및 그 제어방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20120081825A true KR20120081825A (ko) 2012-07-20

Family

ID=46713834

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020110003173A Ceased KR20120081825A (ko) 2010-07-09 2011-01-12 전기자동차 및 그 제어방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20120081825A (ko)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101407735B1 (ko) * 2012-09-28 2014-06-27 한국단자공업 주식회사 전기자동차 및 그의 ｐｒａ 프리차지 저항 상태 측정방법
KR20220010811A (ko) * 2020-07-20 2022-01-27 동의대학교 산학협력단 브레이크 구동에 따른 소음을 저감시키는 장치
JP2022522516A (ja) * 2019-11-26 2022-04-19 エルジー エナジー ソリューション リミテッド 回路診断装置及びそれを含むバッテリーパック

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101407735B1 (ko) * 2012-09-28 2014-06-27 한국단자공업 주식회사 전기자동차 및 그의 ｐｒａ 프리차지 저항 상태 측정방법
JP2022522516A (ja) * 2019-11-26 2022-04-19 エルジー エナジー ソリューション リミテッド 回路診断装置及びそれを含むバッテリーパック
EP3982139A4 (en) * 2019-11-26 2022-08-31 LG Energy Solution, Ltd. CIRCUIT DIAGNOSTIC DEVICE AND BATTERY PACK WITH IT
JP7160247B2 (ja) 2019-11-26 2022-10-25 エルジー エナジー ソリューション リミテッド 回路診断装置及びそれを含むバッテリーパック
US12123918B2 (en) 2019-11-26 2024-10-22 Lg Energy Solution, Ltd. Circuit diagnosing apparatus and battery pack including the same
KR20220010811A (ko) * 2020-07-20 2022-01-27 동의대학교 산학협력단 브레이크 구동에 따른 소음을 저감시키는 장치

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103097177B (zh) 电动汽车及其控制方法
US9956882B2 (en) Electric power storage system
CN102463897B (zh) 用于车辆的控制装置
US9929674B2 (en) Power supply system for vehicle
CN103108770B (zh) 电动汽车及其应急控制方法
KR20120081824A (ko) 전기자동차 및 그 제어방법
JP5854242B2 (ja) 電動車両を用いた電力供給装置
KR101655377B1 (ko) 배터리 버스바의 고장 진단 장치 및 방법
KR20130069001A (ko) 전기자동차 및 그 제어방법
CN104054000A (zh) 用于混合动力车的高压线缆检测的系统和方法
KR20120005729A (ko) 전기자동차 및 그 동작방법
JP2013169087A (ja) 電源装置の異常検出装置およびこれを備えた回転電機の電動駆動装置
CN105629133A (zh) 用于诊断车辆部件的绝缘击穿的系统和方法
EP3149499A1 (en) A method and system for monitoring the status of battery cells
US9694698B2 (en) Power storage system and control device of power storage device
KR20130068993A (ko) 전기자동차 및 그 제어방법
KR20140020659A (ko) 전력선 통신을 이용한 배터리 관리 시스템 및 그 방법
KR20120081825A (ko) 전기자동차 및 그 제어방법
JP2013145735A (ja) 蓄電システム
KR20140089800A (ko) 전기자동차 및 그 제어방법
KR20120012662A (ko) 전기자동차 및 그 비상제어방법
KR20140065209A (ko) 전기자동차 및 그 제어방법
WO2017115628A1 (ja) 電源管理装置及び異常検出方法
KR20140065208A (ko) 전기자동차 및 그 제어방법
KR20140079112A (ko) 전기자동차 및 그 제어방법

Legal Events

Date Code Title Description
PA0109 Patent application

Patent event code: PA01091R01D

Comment text: Patent Application

Patent event date: 20110112

PG1501 Laying open of application
N231 Notification of change of applicant
PN2301 Change of applicant

Patent event date: 20131204

Comment text: Notification of Change of Applicant

Patent event code: PN23011R01D

A201 Request for examination
PA0201 Request for examination

Patent event code: PA02012R01D

Patent event date: 20141125

Comment text: Request for Examination of Application

Patent event code: PA02011R01I

Patent event date: 20110112

Comment text: Patent Application

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

Comment text: Notification of reason for refusal

Patent event date: 20151130

Patent event code: PE09021S01D

E601 Decision to refuse application
PE0601 Decision on rejection of patent

Patent event date: 20160324

Comment text: Decision to Refuse Application

Patent event code: PE06012S01D

Patent event date: 20151130

Comment text: Notification of reason for refusal

Patent event code: PE06011S01I