KR20170065741A - 점프 스타트를 위한 차량 전원 제어 방법 및 시스템 - Google Patents

점프 스타트를 위한 차량 전원 제어 방법 및 시스템 Download PDF

Info

Publication number
KR20170065741A
KR20170065741A KR1020150171810A KR20150171810A KR20170065741A KR 20170065741 A KR20170065741 A KR 20170065741A KR 1020150171810 A KR1020150171810 A KR 1020150171810A KR 20150171810 A KR20150171810 A KR 20150171810A KR 20170065741 A KR20170065741 A KR 20170065741A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
relay
converter
voltage
jump start
low voltage
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
KR1020150171810A
Other languages
English (en)
Inventor
이호중
김지헌
양희태
최원경
Original Assignee
현대자동차주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 현대자동차주식회사 filed Critical 현대자동차주식회사
Priority to KR1020150171810A priority Critical patent/KR20170065741A/ko
Priority to JP2016034379A priority patent/JP6647912B2/ja
Priority to US15/139,757 priority patent/US10160325B2/en
Priority to CN201610329799.8A priority patent/CN106828132A/zh
Publication of KR20170065741A publication Critical patent/KR20170065741A/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
    • B60L1/00—Supplying electric power to auxiliary equipment of vehicles
    • B60L11/1811—
    • B60L11/1851—
    • 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
    • B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/20—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles characterised by converters located in the vehicle
    • 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
    • B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • 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
    • B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • B60L58/18—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries of two or more battery modules
    • B60L58/20—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries of two or more battery modules having different nominal voltages
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R16/00—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for
    • B60R16/02—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements
    • B60R16/023—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements for transmission of signals between vehicle parts or subsystems
    • B60R16/0239—Electronic boxes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R16/00—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for
    • B60R16/02—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements
    • B60R16/03—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements for supply of electrical power to vehicle subsystems or for
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R16/00—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for
    • B60R16/02—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements
    • B60R16/03—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements for supply of electrical power to vehicle subsystems or for
    • B60R16/033—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements for supply of electrical power to vehicle subsystems or for characterised by the use of electrical cells or batteries
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02N—STARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N11/00—Starting of engines by means of electric motors
    • F02N11/08—Circuits specially adapted for starting of engines
    • F02N11/0862—Circuits specially adapted for starting of engines characterised by the electrical power supply means, e.g. battery
    • F02N11/0866—Circuits specially adapted for starting of engines characterised by the electrical power supply means, e.g. battery comprising several power sources, e.g. battery and capacitor or two batteries
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02N—STARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N11/00—Starting of engines by means of electric motors
    • F02N11/08—Circuits specially adapted for starting of engines
    • F02N11/087—Details of the switching means in starting circuits, e.g. relays or electronic switches
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02N—STARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N11/00—Starting of engines by means of electric motors
    • F02N11/14—Starting of engines by means of electric starters with external current supply
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—ELECTRIC POWER NETWORKS; CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J1/00—Circuit arrangements for DC mains or DC distribution networks
    • H02J1/10—Parallel operation of DC sources
    • H02J1/122—Provisions for temporary connection of DC sources of essentially the same voltage, e.g. jumpstart cables
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—ELECTRIC POWER NETWORKS; CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or discharging batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/34—Parallel operation in networks using both storage and other DC sources, e.g. providing buffering
    • H02J7/342—The other DC source being a battery actively interacting with the first one, i.e. battery to battery charging
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—ELECTRIC POWER NETWORKS; CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or discharging batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/60—Circuit arrangements for charging or discharging batteries or for supplying loads from batteries including safety or protection arrangements
    • H02J7/62—Circuit arrangements for charging or discharging batteries or for supplying loads from batteries including safety or protection arrangements against overcurrent
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—ELECTRIC POWER NETWORKS; CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or discharging batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/60—Circuit arrangements for charging or discharging batteries or for supplying loads from batteries including safety or protection arrangements
    • H02J7/663—Circuit arrangements for charging or discharging batteries or for supplying loads from batteries including safety or protection arrangements using battery or load disconnect circuits
    • 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
    • B60L2210/00—Converter types
    • B60L2210/10—DC to DC converters
    • B60L2230/30—
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02N—STARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N11/00—Starting of engines by means of electric motors
    • F02N11/08—Circuits specially adapted for starting of engines
    • F02N2011/0881—Components of the circuit not provided for by previous groups
    • F02N2011/0888—DC/DC converters
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—ELECTRIC POWER NETWORKS; CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J2105/00—Networks for supplying or distributing electric power characterised by their spatial reach or by the load
    • H02J2105/30—Networks for supplying or distributing electric power characterised by their spatial reach or by the load the load networks being external to vehicles, i.e. exchanging power with vehicles
    • H02J2105/33—Networks for supplying or distributing electric power characterised by their spatial reach or by the load the load networks being external to vehicles, i.e. exchanging power with vehicles exchanging power with road vehicles
    • H02J2105/37—Networks for supplying or distributing electric power characterised by their spatial reach or by the load the load networks being external to vehicles, i.e. exchanging power with vehicles exchanging power with road vehicles exchanging power with electric vehicles [EV] or with hybrid electric vehicles [HEV]
    • 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
    • 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
    • Y02T10/7072—Electromobility specific charging systems or methods for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors
    • Y02T10/7241—
    • 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
    • Y02T10/80—Technologies aiming to reduce greenhouse gasses emissions common to all road transportation technologies
    • Y02T10/92—Energy efficient charging or discharging systems for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors specially adapted for vehicles
    • 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
    • Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10—Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y02T90/12—Electric charging stations
    • 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
    • Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10—Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y02T90/14—Plug-in electric vehicles

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
  • Direct Current Feeding And Distribution (AREA)

Abstract

고전압 배터리의 전압을 저전압으로 변환하여 출력하는 저전압 직류 변환기와 상기 저전압 직류 변환기 출력단과 보조 배터리 및 부하를 연결하는 정션 박스를 포함하는 차량용 전원 시스템에 적용되는 점프 스타트를 위한 차량 전원 제어 방법이 개시된다. 상기 점프 스타트를 위한 차량 전원 제어 방법은, 상기 보조 배터리가 방전 조건인 경우 상기 정션 박스와 상기 보조 배터리를 전기적으로 연결/차단하는 제1 릴레이를 오프 시키고, 상기 정션 박스와 점프 스타트용 전원 연결 단자를 연결/차단하는 제2 릴레이를 온 시키는 점프 스타트 준비 단계 및 상기 점프 스타트용 전원 연결단자를 통해 입력되는 전원을 이용하여 차량을 시동하고, 상기 제2 릴레이를 오프 시키고, 상기 제1 릴레이를 온 시키는 점프 스타트 완료 단계를 포함한다.

Description

점프 스타트를 위한 차량 전원 제어 방법 및 시스템{METHOD AND SYSTEM OF CONTROLLING VEHICLE ELECTRIC POWER FOR JUMP START}
본 발명은 점프 스타트를 위한 차량 전원 제어 방법 및 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 차량 보조 배터리의 방전에 의해 점프 스타트를 실행하는 경우 점프 스타트 시 발생할 수 있는 보조 배터리와 릴레이의 소손을 방지하고 차량의 비상 구동을 가능하게 하는 점프 스타트를 위한 차량 전원 제어 방법 및 시스템에 관한 것이다.
친환경 차량인 전기 차량 또는 연료전지 차량은 차량의 시동에 필요한 전원을 제공하고 저전압으로 동작하는 전장 부하들에 전원을 제공하기 위해 저전압 배터리를 구비한다.
특히, 저전압 배터리가 리튬 배터리인 경우, 리튬배터리의 특성 상 완전한 방전을 차단하여야 하므로 보조 배터리의 충전 상태가 사전 설정된 임계 전압 보다 낮아지면 릴레이를 이용하여 차량 시스템과의 전기적 연결을 차단한다. 릴레이에 의해 전기적 연결이 차단된 상태에서 차량을 재시동하기 위해서는 릴레이를 수동으로 온 시켜 전기적 연결을 다시 형성하게 되는데, 보조 배터리가 차량을 재시동 시킬 수 없을 만큼 방전되었을 경우, 외부 전원을 통하여 시동하는 점프 스타트(Jump Start)의 과정이 필요하다.
종래에는 외부 전원을 연결하여 방전된 보조 배터리를 충전하고 차량 전장 부하에 전력을 공급하여 점프 스타트를 시도하는 경우, 점프 스타트를 위해 연결된 외부 전원에 의해 보조 배터리에 과전류/과전압 등이 인가되어 보조 배터리를 손상하는 문제가 발생하였다.
또한, 종래에는, 보조 배터리의 전기적 연결 상태를 결정하는 릴레이가 오프된 이후, 점프 스타트를 실시할 때, 차량의 전기 시스템을 안정적으로 제어하기 위한 별도의 제어 과정이 존재하지 않기 때문에 점프 스타트 불가해지거나 또는 차량이 셧다운 되는 등의 문제가 발생하였다.
상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.
JP 2014-187731 A JP 2008-309041 A
이에 본 발명은, 점프 스타트 시 발생할 수 있는 보조 배터리와 릴레이의 소손을 방지하고 차량의 비상 구동을 가능하게 하는 점프 스타트를 위한 차량 전원 제어 방법 및 시스템을 제공하는 것을 해결하고자 하는 기술적 과제로 한다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위한 수단으로서 본 발명은,
고전압 배터리의 전압을 저전압으로 변환하여 출력하는 저전압 직류 변환기와 상기 저전압 직류 변환기 출력단과 보조 배터리 및 부하를 연결하는 정션 박스를 포함하는 차량용 전원 시스템에 적용되는 점프 스타트를 위한 차량 전원 제어 방법에 있어서,
상기 보조 배터리가 방전 조건인 경우 상기 정션 박스와 상기 보조 배터리를 전기적으로 연결/차단하는 제1 릴레이를 오프 시키고, 상기 정션 박스와 점프 스타트용 전원 연결 단자를 연결/차단하는 제2 릴레이를 온 시키는 점프 스타트 준비 단계; 및
상기 점프 스타트용 전원 연결단자를 통해 입력되는 전원을 이용하여 차량을 시동한 후, 상기 제2 릴레이를 오프 시키고, 상기 제1 릴레이를 온 시키는 점프 스타트 완료 단계;
를 포함하는 점프 스타트를 위한 차량 전원 제어 방법을 제공한다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 제1 릴레이 및 상기 제2 릴레이는 온/오프 상태가 상호 배타적으로 결정될 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 점프 스타트 완료 단계는, 상기 고전압 배터리와 상기 저전압 직류 변환기 사이의 제3 릴레이를 온 시키고, 상기 저전압 직류 변환기의 출력을 제어하는 LDC 제어 단계를 포함하며, 상기 LDC 제어 단계는 상기 저전압 직류 변환기의 출력 정지 발생을 제한할 수 있다.
본 발명의 일 실시형태는, 상기 점프 스타트 완료 단계 이후, 상기 저전압 직류 변환기에서 상기 저전압 배터리로 제공되는 전류를 사전 설정된 임계값 이하로 제한하는 전류 제한 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위한 다른 수단으로서 본 발명은,
고전압 배터리의 전압을 저전압으로 변환하여 출력하는 저전압 직류 변환기;
상기 저전압 직류 변환기 출력단에 연결된 정션 박스;
상기 정션 박스를 통해 상기 저전압 직류 변환기와 연결되는 보조 배터리;
상기 정션 박스와 상기 보조 배터리를 전기적으로 연결/차단하는 제1 릴레이;
상기 정션 박스를 통해 상기 저전압 직류 변환기와 연결되는 점프 스타트용 전원 연결 단자;
상기 정션 박스와 점프 스타트용 전원 연결 단자를 연결/차단하는 제2 릴레이; 및
상기 제1 릴레이, 상기 제2 릴레이 및 상기 저전압 직류 변환기를 제어하는 제어부를 포함하며,
상기 제어부는, 상기 보조 배터리가 방전 조건인 경우 상기 정션 박스와 상기 보조 배터리를 전기적으로 연결/차단하는 제1 릴레이를 오프 시키고, 상기 정션 박스와 점프 스타트용 전원 연결 단자를 연결/차단하는 제2 릴레이를 온 시키며, 상기 점프 스타트용 전원 연결단자를 통해 입력되는 전원을 이용하여 차량이 시동 완료된 후, 상기 제2 릴레이를 오프 시키고, 상기 제1 릴레이를 온 시키는 것을 특징으로 하는 점프 스타트를 위한 차량 전원 제어 시스템을 제공한다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 제어부는, 상기 제1 릴레이 및 상기 제2 릴레이의 온/오프 상태를 상호 배타적으로 결정할 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 제어부는, 상기 점프 스타트용 전원 연결단자를 통해 입력되는 전원을 이용하여 차량을 시동한 후, 상기 고전압 배터리와 상기 저전압 직류 변환기 사이의 제3 릴레이를 온 시키고, 상기 저전압 직류 변환기의 출력 정지 발생을 제한하면서 상기 저전압 직류 변환기의 출력을 제어할 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 제어부는, 상기 제2 릴레이를 오프 시키고, 상기 제1 릴레이를 온 시킨 후, 상기 저전압 직류 변환기에서 상기 저전압 배터리로 제공되는 전류를 사전 설정된 임계값 이하로 제한할 수 있다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위한 또 다른 기술적 수단으로서 본 발명은,
보조 배터리가 방전 조건인 경우 상기 보조 배터리와 저전압 직류 변환기의 출력단 사이에 연결된 제1 릴레이를 오프 시키고, 상기 제1 릴레이를 오프 시킴과 동시에 점프 스타트용 전원 연결 단자와 상기 저전압 직류 변환기의 출력단 사이에 연결된 제2 릴레이를 온 시키는 점프 스타트 준비 단계; 및
상기 점프 스타트용 전원 연결단자를 통해 입력되는 전원을 이용하여 차량을 시동한 후, 상기 제2 릴레이를 오프 시키고, 상기 제2 릴레이를 오프 시킴과 동시에 상기 제1 릴레이를 온 시키는 점프 스타트 완료 단계;
를 포함하는 점프 스타트를 위한 차량 전원 제어 방법을 제공한다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위한 또 다른 기술적 수단으로서 본 발명은,
보조 배터리와 저전압 직류 변환기의 출력단 사이에 연결되어 상기 보조 배터리와 상기 저전압 직류 변환기 출력단 사이의 전기적 연결 상태를 결정하는 제1 릴레이;
점프 스타트용 전원 연결 단자와 상기 저전압 직류 변환기의 출력단 사이에 연결되어 상기 점프 스타트용 전원 연결 단자와 상기 저전압 직류 변환기의 출력단 사이의 전기적 연결 상태를 결정하는 제2 릴레이; 및
상기 보조 배터리의 충전 상태 및 점프 스타트를 통한 차량 시동 상태에 기반하여 상기 제1 릴레이와 상기 제2 릴레이의 온/오프 상태를 상호 배타적으로 제어하는 제어부;
를 포함하는 점프 스타트를 위한 차량 전원 제어 시스템을 제공한다.
상술한 바와 같은 과제 해결 수단을 갖는 점프 스타트를 위한 차량 전원 제어 방법 및 시스템에 따르면, 차량의 점프 스타트 시 방전된 보조 배터리로 과전류가 흘러 들어 보조 배터리 및 보조 배터리에 연결되는 릴레이가 소손되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 상기 점프 스타트를 위한 차량 전원 제어 방법 및 시스템에 따르면, 점프 스타트를 위해 별도로 마련된 점프 스타트용 전원 연결 단자에 연결되는 타 차량의 입장에서도, 보조 배터리가 방전된 차량에 과전류가 제공됨으로써 내부 장치들의 오작동이나 고장이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
나아가, 상기 점프 스타트를 위한 차량 전원 제어 방법 및 시스템에 다르면, 점프 스타트 과정에서 방전된 보조 배터리가 연결된 릴레이가 오프된 상태에서는 저전압 직류 변환기의 출력이 정지되는 제어가 이루어지지 않게 제한함으로써 차량이 셧다운 되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 상기 점프 스타트를 위한 차량 전원 제어 방법 및 시스템은, 점프 스타트가 종료된 이후 출력 전류를 제한할 수 있는 제어 기법들을 적용하여 저전압 직류 변환기를 제어함으로써 방전에 의해 개방 회로 전압이 낮은 보조 배터리에 과충전전류가 입력되는 것을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 점프 스타트를 위한 차량 전원 제어 시스템의 블록 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시형태에 따른 점프 스타트를 위한 차량 전원 제어 방법의 흐름도이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 다양한 실시형태에 따른 점프 스타트를 위한 차량 전원 제어 방법 및 시스템에 대하여 살펴본다.
도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 점프 스타트를 위한 차량 전원 제어 시스템의 블록 구성도이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시형태에 다른 점프 스타트를 위한 차량 전원 제어 시스템은, 고전압 배터리(12)의 전압을 저전압으로 변환하여 출력하는 저전압 직류 변환기(11)와, 저전압 직류 변환기(11)의 출력단에 연결된 정션 박스(13)와, 정션 박스(13)를 통해 저전압 직류 변환기(11)와 연결되는 보조 배터리(14)와, 정션 박스(13)와 보조 배터리(14)를 전기적으로 연결/차단하는 제1 릴레이(15)와, 정션 박스(13)를 통해 저전압 직류 변환기(11)와 연결되는 점프 스타트용 전원 연결 단자(16)와, 정션 박스(13)와 점프 스타트용 전원 연결 단자(16)를 연결/차단하는 제2 릴레이(17) 및 제1 릴레이(15), 제2 릴레이(17) 및 저전압 직류 변환기(11)를 제어하는 제어부(18)를 포함하여 구성될 수 있다.
저전압 직류 변환기(Low voltage DC/DC Converter: LDC)(11)는 고전압 배터리(12)로부터 고전압의 전력을 입력 받아 저전압의 전력으로 변환하여 출력하는 요소이다. 고전압 배터리(12)는 전기 차량 또는 연료전지 차량 등에 마련되어 고전압의 출력을 제공하는 요소로, 주로 차량의 동력원인 모터(미도시)를 구동하기 위한 전력을 제공하고 고전압 보기류(미도시)의 전원을 제공하는데 사용된다. 저전압 직류 변환기(11)는 고전압 배터리(12)에서 출력되는 고전압 전력을 저전압으로 변환하여 저전압을 사용하는 보조 배터리(14)를 충전하거나 저전압을 전원으로 하는 저전압 부하(19)의 전원을 제공한다.
정션 박스(Junction Box)(13)는 저전압 직류 변환기(11)와 저전압 직류 변환기(11)의 출력 전력을 제공받는 각종 요소들 간의 전기적 연결을 형성하는 요소이다. 이 정션 박스(13)를 통해 저전압 직류 변환기(11)의 출력단은 보조 배터리(14), 저전압 부하(19) 등과 전기적 연결이 형성될 수 있다.
정션 박스(13)가 갖는 복수의 연결 단자는 상호간 전기적으로 연결된 상태를 가질 수 있다. 따라서, 정션 박스(13)에 연결되는 복수의 장치들은 상호간에 전기적으로 연결된 상태가 될 수 있다.
보조 배터리(14)는 저전압(예를 들어, 12V 내외)의 전력을 출력하기 위해 전기 에너지를 저장하는 요소로서, 주로 리튬 배터리가 적용될 수 있다. 보조 배터리(14)는 차량의 시동 시 요구되는 전원 전력을 제공할 수 있으며, 경우에 따라 차량 운행 시 저전압 부하(19)에 필요한 전원 전력을 제공하는데 사용될 수 있다.
본 발명의 일 실시형태는 이 보조 배터리(14)가 방전 상태(차량 시동에 요구되는 전압을 제공하지 못하는 상태)가 되는 경우, 외부의 전원을 인가 받아 차량을 시동하는 점프 스타트(Jump Start)를 위한 차량 전원 제어 방법 및 시스템에 관한 것이다.
본 발명의 일 실시형태는 차량의 점프 스타트를 위해 정션 박스(13)에 연결되는 점프 스타트용 전원 연결 단자(16)를 별도로 구비한다. 점프 스타트용 전원 연결 단자(16)는 정션 박스(13)를 통해 저전압 직류 변환기(11)의 출력단과 연결될 수 있다. 또한, 정션 박스(13) 연결 단자의 전기적 연결에 의해, 점프 스타트용 전원 연결 단자(16)는 보조 배터리(14)와 전기적으로 연결될 수 있으며, 저전압 부하(19)와도 전기적 연결 관계를 형성할 수 있다.
본 발명의 일 실시형태는 보조 배터리(14)와 정션 박스(13)와의 전기적 연결 상태를 결정할 수 있는 제1 릴레이(15)와 점프 스타트용 전원 연결 단자(16)와 정션 박스(13)와의 전기적 연결 상태를 결정할 수 있는 제2 릴레이(17)를 포함할 수 있다. 이 제1 릴레이(15)와 제2 릴레이(17)는 제어부(18)의 제어에 의해 온/오프 상태가 결정됨으로써, 보조 배터리(14) 및 점프 스타트용 전원 연결 단자(16)와 저전압 직류 변환기(11)의 출력단의 전기적 연결 상태가 결정될 수 있다.
제어부(18)는 차량의 점프 스타트에 요구되는 각 종 요소들의 동작을 제어할 수 있다. 즉, 제어부(18)는 제1 릴레이(15), 제2 릴레이(17)의 온/오프 상태를 제어하고, 저전압 직류 변환기(11)의 동작을 제어할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시형태에서, 제어부(18)는 특정 장치만 제어하기 위해 전용으로 마련되는 단품의 컨트롤러 만을 의미하는 것은 아니며, 차량의 전반적인 전원 제어를 위한 각종 정보를 입력 받아 필요한 정보를 연산하고 저장하며, 연산된 정보를 이용하여 각종 장치들의 동작을 위한 제어 지령을 출력하는 상호 통신 가능한 하나 이상의 컨트롤러를 포함하는 개념으로 이해되어야 할 것이다.
본 발명의 일 실시형태에 따른 차량 전원 제어 시스템의 동작은 전술한 차량 전원 제어 시스템의 제어부(18)의 제어 과정에 의해 구현된다. 따라서, 이하에서 설명되는 본 발명의 일 실시형태에 따른 차량 전원 제어 방법에 대한 설명을 통해 본 발명의 일 실시형태에 따른 차량 전원 제어 시스템의 동작 및 작용 효과도 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시형태에 따른 점프 스타트를 위한 차량 전원 제어 방법의 흐름도이다.
먼저, 제어부(18)는 보조 배터리(14)의 출력 전압을 감시하고 보조 배터리(14)가 방전 상태인지 판단한다(S11). 단계(S11)에서 보조 배터리(14)의 출력 전압 감시는 제어부(18)가 보조 배터리(14)의 출력단에 설치된 전압 센서(미도시)에서 검출되는 전압의 크기를 판단함으로써 이루어질 수 있다. 보조 배터리(14)의 전압 감시 기능을 갖는다는 점에서, 제어부(18)는 배터리 관리 시스템(Battery Management System: BMS)을 구성하는 컨트롤러를 포함하는 개념으로 이해될 수 있을 것이다.
이어, 제어부(18)는 보조 배터리(14)가 방전 조건인 것으로 판단한 경우, 제1 릴레이(15)를 오프 시켜 보조 배터리(14)와 정션 박스(13) 간의 전기적 연결(즉, 보조 배터리(14)와 저전압 직류 변환기(11)와의 전기적 연결)을 차단하고, 그와 동시에, 제2 릴레이(17)를 온 시켜 점프 스타트용 전원 연결 단자(16)와 정션 박스(13) 간의 전기적 연결(즉, 점프 스타트용 전원 연결 단자(16)와 저전압 직류 변환기(11)와의 전기적 연결)이 형성되게 한다(S12).
이어, 점프 스타트용 전원 연결 단자(16)에 외부 전원을 연결한다(S13).
이와 같이, 단계(S12)에서 제어부(18)는 점프 스타트용 전원 연결 단자(16)에 외부 전원을 연결하기 이전에, 보조 배터리(14)의 방전 상태를 판단하여 제1 릴레이(15)를 오프 시키고 제2 릴레이(17)를 온 시킴으로써, 점프 스타트용 전원 연결 단자(16)에 점프 스타트를 위한 외부 전원이 연결되는 경우에도 외부 전원에서 공급되는 전력이 방전 상태인 보조 배터리(14)로 유입되는 것을 차단할 수 있다. 특히, 제어부(18)는 제1 릴레이(15)가 온 상태인 경우에는 항상 제2 릴레이(17)를 오프 시키고, 제2 릴레이(17)가 온 상태인 경우에는 제1 릴레이(15)를 항상 오프 시키도록 제어한다. 즉, 제어부(18)는 제1 릴레이(15) 및 제2 릴레이(70)의 온/오프 상태가 상호 배타적으로 결정되도록 제어한다. 이에 따라, 보조 배터리(14)와 점프 스타트용 전원 연결 단자(16)는 상호간 전기적 연결이 이루어지는 상태가 원천적으로 배제된다.
이에 따라, 단계(S13)과 같이 점프 스타트용 전원 연결 단자(16)에 외부 전원이 연결되는 경우에, 방전된 상태의 보조 배터리(14)로 순간적인 과전류가 흘러 들어 보조 배터리(14) 및 제1 릴레이(15)가 소손되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 점프 스타트용 전원 연결 단자(16)에 외부 전원을 제공하기 위해 연결되는 타 차량의 입장에서도, 보조 배터리(14)가 방전된 차량에 과전류가 제공됨으로써 내부 장치들의 오작동이나 고장이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
이어, 점프 스타트용 전원 연결 단자(16)에 연결된 외부 전원에 의해 보조 배터리(14)가 방전된 차량에 B+ 전원(상시 전원) 및 IG(Ignition) 전원이 인가되어 차량의 시동에 필요한 각종 장치들에 전원이 제공되며(S15), 운전자의 입력에 의해 차량의 시동이 온되면서, 제어부(18)는 고전압 배터리(12)와 저전압 직류 변환기(13) 사이의 제3 릴레이(메인 릴레이)(19)를 온 시켜 고전압 배터리(12)의 전력이 저전압 직류 변환기(11)에 입력된다(S15).
이어, 제어부(18)는 저전압 직류 변환기(11)의 출력 제어를 개시하고, 이에 따라 저전압 직류 변환기(11)에서 출력되는 전력이 저전압 부하(19)로 제공된다 (S16).
특히, 제어부(18)는 제1 릴레이(15)가 오프된 상태에서는 저전압 직류 변환기(11)의 출력이 정지되는 제어를 제한하여(S17), 차량이 셧다운 되는 것을 방지한다. 예를 들어, 제어부(18)에 의해 이루어지는 저전압 직류 변환기(11)의 다양한 제어 기법 중 버스트 모드(Burst mode)를 판단하여 저전압 직류 변환기(11)의 출력을 제어하는 기법이 있다. 버스트 모드를 판단하여 제어하는 기법은 저전압 직류 변환기(11)의 출력 부하가 사전 설정된 크기보다 작은 경부하인 경우 저전압 직류 변환(11)의 출력을 정지하여 차량의 연비를 높일 수 있는 제어 기법이다.
본 발명의 일 실시형태에서는, 제어부(18)가 방전된 보조 배터리(14)에 의한 시동이 불가하여 외부 전원을 통해 점프 스타트를 실행하는 경우, 보조 배터리(14)와 정션 박스(13)의 전기적 연결을 차단하기 위해 제1 릴레이(15)를 오프 시키므로, 버스트 모드 제어 등과 같이 저전압 직류 변환기(11)의 출력 정지 제어 기법이 적용되는 경우 차량이 셧다운 될 수 있다. 이를 방지하기 위해, 제어부(18)는 제1 릴레이(15)가 오프된 상태에서는 저전압 직류 변환기(11)의 출력 정지를 제한하는 제어를 실시한다.
이어, 저전압 직류 변환기(11)에 의한 전력 공급이 원활하게 정상적으로 이루어져 시동이 완료되면, 제1 릴레이(15)를 온 시켜 보조 배터리(14)로 전력 공급이 이루어지게 하고, 제2 릴레이(17)를 오프 시켜 점프 스타트용 전원 연결 단자(16)와 정션 박스(13)와의 전기적 연결을 차단한다(S18).
이어, 제어부(18)는, 방전된 상태의 보조 배터리(14)의 개방 회로 전압(Open Circuit Voltage: OCV)가 낮은 상태임을 고려하여 저전압 직류 변환기(11)에서 저전압 배터리(14)로 제공되는 전류를 사전 설정된 임계값 이하로 제한하는 충전 전류 제한 기능 및 디레이팅(derating) 기능이 실행되도록 저전압 직류 변환기(11)를 제어한다(S19). 방전된 상태인 보조 배터리(14)는 개방 회로 전압이 낮은 상태이므로 충전을 위한 전원이 연결되는 경우 과충전전류가 입력될 수 있다. 그에 따라 전력을 제공하는 저전압 직류 변환기(11)에서는 과전류출력이 발생할 수 있다. 이러한 과충전전류 입력 및 과전류출력을 방지하기 위해 제어부(18)는 저전압 직류 변환기(11)의 출력 전류를 제한할 수 있는 제어 기법들을 적용하여 저전압 직류 변환기(11)를 제어할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 다양한 실시형태에 따른 점프 스타트를 위한 차량 전원 제어 방법 및 시스템은, 차량의 점프 스타트 시 방전된 보조 배터리로 과전류가 흘러 들어 보조 배터리 및 보조 배터리에 연결되는 릴레이(15)가 소손되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 본 발명의 다양한 실시형태에 따른 점프 스타트를 위한 차량 전원 제어 방법 및 시스템은, 점프 스타트를 위해 별도로 마련된 점프 스타트용 전원 연결 단자에 연결되는 타 차량의 입장에서도, 보조 배터리가 방전된 차량에 과전류가 제공됨으로써 내부 장치들의 오작동이나 고장이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
나아가, 본 발명의 다양한 실시형태에 따른 점프 스타트를 위한 차량 전원 제어 방법 및 시스템은, 점프 스타트 과정에서 방전된 보조 배터리가 연결된 릴레이가 오프된 상태에서는 저전압 직류 변환기의 출력이 정지되는 제어가 이루어지지 않게 제한함으로써 차량이 셧다운 되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명의 다양한 실시형태에 따른 점프 스타트를 위한 차량 전원 제어 방법 및 시스템은, 점프 스타트가 종료된 이후 출력 전류를 제한할 수 있는 제어 기법들을 적용하여 저전압 직류 변환기를 제어함으로써 방전에 의해 개방 회로 전압이 낮은 보조 배터리에 과충전전류가 입력되는 것을 방지할 수 있다.
본 발명은 특정한 실시형태에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.
11: 저전압 전압 변환기 12: 고전압 배터리
13: 정션 박스 14: 보조 배터리
15: 제1 릴레이
16: 점프 스타트용 전원 연결 단자
17: 제2 릴레이 18: 제어부
19: 저전압 부하

Claims (10)

  1. 고전압 배터리의 전압을 저전압으로 변환하여 출력하는 저전압 직류 변환기와 상기 저전압 직류 변환기 출력단과 보조 배터리 및 부하를 연결하는 정션 박스를 포함하는 차량용 전원 시스템에 적용되는 점프 스타트를 위한 차량 전원 제어 방법에 있어서,
    상기 보조 배터리가 방전 조건인 경우 상기 정션 박스와 상기 보조 배터리를 전기적으로 연결/차단하는 제1 릴레이를 오프 시키고, 상기 정션 박스와 점프 스타트용 전원 연결 단자를 연결/차단하는 제2 릴레이를 온 시키는 점프 스타트 준비 단계; 및
    상기 점프 스타트용 전원 연결단자를 통해 입력되는 전원을 이용하여 차량을 시동한 후, 상기 제2 릴레이를 오프 시키고, 상기 제1 릴레이를 온 시키는 점프 스타트 완료 단계;
    를 포함하는 점프 스타트를 위한 차량 전원 제어 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 릴레이 및 상기 제2 릴레이는 온/오프 상태가 상호 배타적으로 결정되는 것을 특징으로 하는 차량 전원 제어 방법.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 점프 스타트 완료 단계는,
    상기 고전압 배터리와 상기 저전압 직류 변환기 사이의 제3 릴레이를 온 시키고, 상기 저전압 직류 변환기의 출력을 제어하는 LDC 제어 단계를 포함하며,
    상기 LDC 제어 단계는 상기 저전압 직류 변환기의 출력 정지 발생을 제한하는 것을 특징으로 하는 차량 전원 제어 방법.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 점프 스타트 완료 단계 이후, 상기 저전압 직류 변환기에서 상기 저전압 배터리로 제공되는 전류를 사전 설정된 임계값 이하로 제한하는 전류 제한 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 전원 제어 방법.
  5. 고전압 배터리의 전압을 저전압으로 변환하여 출력하는 저전압 직류 변환기;
    상기 저전압 직류 변환기 출력단에 연결된 정션 박스;
    상기 정션 박스를 통해 상기 저전압 직류 변환기와 연결되는 보조 배터리;
    상기 정션 박스와 상기 보조 배터리를 전기적으로 연결/차단하는 제1 릴레이;
    상기 정션 박스를 통해 상기 저전압 직류 변환기와 연결되는 점프 스타트용 전원 연결 단자;
    상기 정션 박스와 점프 스타트용 전원 연결 단자를 연결/차단하는 제2 릴레이; 및
    상기 제1 릴레이, 상기 제2 릴레이 및 상기 저전압 직류 변환기를 제어하는 제어부를 포함하며,
    상기 제어부는, 상기 보조 배터리가 방전 조건인 경우 상기 정션 박스와 상기 보조 배터리를 전기적으로 연결/차단하는 제1 릴레이를 오프 시키고, 상기 정션 박스와 점프 스타트용 전원 연결 단자를 연결/차단하는 제2 릴레이를 온 시키며, 상기 점프 스타트용 전원 연결단자를 통해 입력되는 전원을 이용하여 차량이 시동 완료된 후, 상기 제2 릴레이를 오프 시키고, 상기 제1 릴레이를 온 시키는 것을 특징으로 하는 점프 스타트를 위한 차량 전원 제어 시스템.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 제1 릴레이 및 상기 제2 릴레이의 온/오프 상태를 상호 배타적으로 결정하는 것을 특징으로 하는 점프 스타트를 위한 차량 전원 제어 시스템.
  7. 청구항 5에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 점프 스타트용 전원 연결단자를 통해 입력되는 전원을 이용하여 차량을 시동한 후, 상기 고전압 배터리와 상기 저전압 직류 변환기 사이의 제3 릴레이를 온 시키고, 상기 저전압 직류 변환기의 출력 정지 발생을 제한하면서 상기 저전압 직류 변환기의 출력을 제어하는 것을 특징으로 하는 점프 스타트를 위한 차량 전원 제어 시스템.
  8. 청구항 5에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 제2 릴레이를 오프 시키고, 상기 제1 릴레이를 온 시킨 후, 상기 저전압 직류 변환기에서 상기 저전압 배터리로 제공되는 전류를 사전 설정된 임계값 이하로 제한하는 것을 특징으로 하는 점프 스타트를 위한 차량 전원 제어 시스템.
  9. 보조 배터리가 방전 조건인 경우 상기 보조 배터리와 저전압 직류 변환기의 출력단 사이에 연결된 제1 릴레이를 오프 시키고, 상기 제1 릴레이를 오프 시킴과 동시에 점프 스타트용 전원 연결 단자와 상기 저전압 직류 변환기의 출력단 사이에 연결된 제2 릴레이를 온 시키는 점프 스타트 준비 단계; 및
    상기 점프 스타트용 전원 연결단자를 통해 입력되는 전원을 이용하여 차량을 시동한 후, 상기 제2 릴레이를 오프 시키고, 상기 제2 릴레이를 오프 시킴과 동시에 상기 제1 릴레이를 온 시키는 점프 스타트 완료 단계;
    를 포함하는 점프 스타트를 위한 차량 전원 제어 방법.
  10. 보조 배터리와 저전압 직류 변환기의 출력단 사이에 연결되어 상기 보조 배터리와 상기 저전압 직류 변환기 출력단 사이의 전기적 연결 상태를 결정하는 제1 릴레이;
    점프 스타트용 전원 연결 단자와 상기 저전압 직류 변환기의 출력단 사이에 연결되어 상기 점프 스타트용 전원 연결 단자와 상기 저전압 직류 변환기의 출력단 사이의 전기적 연결 상태를 결정하는 제2 릴레이; 및
    상기 보조 배터리의 충전 상태 및 점프 스타트를 통한 차량 시동 상태에 기반하여 상기 제1 릴레이와 상기 제2 릴레이의 온/오프 상태를 상호 배타적으로 제어하는 제어부;
    를 포함하는 점프 스타트를 위한 차량 전원 제어 시스템.
KR1020150171810A 2015-12-03 2015-12-03 점프 스타트를 위한 차량 전원 제어 방법 및 시스템 Ceased KR20170065741A (ko)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150171810A KR20170065741A (ko) 2015-12-03 2015-12-03 점프 스타트를 위한 차량 전원 제어 방법 및 시스템
JP2016034379A JP6647912B2 (ja) 2015-12-03 2016-02-25 ジャンプスタートのための車両電源制御方法及びシステム
US15/139,757 US10160325B2 (en) 2015-12-03 2016-04-27 Vehicle power control method and system for jump-start
CN201610329799.8A CN106828132A (zh) 2015-12-03 2016-05-18 用于跳接启动的车辆电源控制方法和系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150171810A KR20170065741A (ko) 2015-12-03 2015-12-03 점프 스타트를 위한 차량 전원 제어 방법 및 시스템

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20170065741A true KR20170065741A (ko) 2017-06-14

Family

ID=58800207

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020150171810A Ceased KR20170065741A (ko) 2015-12-03 2015-12-03 점프 스타트를 위한 차량 전원 제어 방법 및 시스템

Country Status (4)

Country Link
US (1) US10160325B2 (ko)
JP (1) JP6647912B2 (ko)
KR (1) KR20170065741A (ko)
CN (1) CN106828132A (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190100678A (ko) 2018-02-21 2019-08-29 박종수 보조 에너지 저장 장치를 이용한 방전 차량 점프 스타트 시스템
KR20200068389A (ko) * 2018-12-05 2020-06-15 현대자동차주식회사 차량의 저전압 직류 컨버터 제어 장치 및 방법

Families Citing this family (39)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5829681B2 (ja) 2010-06-03 2015-12-09 ミッドトロニクス インコーポレイテッド 電気自動車用バッテリパックのメンテナンス
US11740294B2 (en) 2010-06-03 2023-08-29 Midtronics, Inc. High use battery pack maintenance
US10046649B2 (en) 2012-06-28 2018-08-14 Midtronics, Inc. Hybrid and electric vehicle battery pack maintenance device
US11325479B2 (en) * 2012-06-28 2022-05-10 Midtronics, Inc. Hybrid and electric vehicle battery maintenance device
KR101822280B1 (ko) * 2016-05-04 2018-01-26 현대자동차주식회사 저전압 직류 변환기의 출력전압 센싱 오차 보정 방법
US12320857B2 (en) 2016-10-25 2025-06-03 Midtronics, Inc. Electrical load for electronic battery tester and electronic battery tester including such electrical load
KR101907373B1 (ko) * 2016-11-16 2018-10-12 현대오트론 주식회사 과충전 방지 장치 및 방법
KR102417380B1 (ko) * 2017-04-12 2022-07-06 현대자동차주식회사 엔진 시동 시퀀스 제어 장치 및 방법
US20180316205A1 (en) * 2017-04-26 2018-11-01 Team Young Technology Co., Ltd. Battery power sustainability device and method for battery power sustainability
KR102443338B1 (ko) * 2017-09-12 2022-09-15 현대자동차주식회사 배터리 충전 제어방법 및 시스템
US11235639B2 (en) * 2018-01-29 2022-02-01 Phillips & Temro Industries, Inc. Systems and methods for automatic air conditioning restart
JP7102773B2 (ja) * 2018-02-22 2022-07-20 トヨタ自動車株式会社 車両用電源システム
KR102532312B1 (ko) * 2018-03-06 2023-05-16 현대자동차주식회사 차량의 전원 공급 시스템 및 이를 제어하는 방법
US10886817B2 (en) * 2018-04-24 2021-01-05 GM Global Technology Operations LLC On-axis brushless starter assembly
KR102086432B1 (ko) * 2018-08-23 2020-03-09 주식회사 만도 차량의 조향 장치
JP2020072483A (ja) 2018-10-29 2020-05-07 トヨタ自動車株式会社 車両および携帯デバイス
CN111196153B (zh) * 2018-10-30 2021-08-10 上汽通用汽车有限公司 一种电动汽车的供电装置和方法
US11513160B2 (en) 2018-11-29 2022-11-29 Midtronics, Inc. Vehicle battery maintenance device
JP7115272B2 (ja) 2018-12-07 2022-08-09 トヨタ自動車株式会社 車両
US10933749B2 (en) 2019-03-18 2021-03-02 Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. Systems and methods for directly delivering high voltage to appliances in a vehicle
US11476689B2 (en) 2019-06-27 2022-10-18 Carrier Corporation Jumper battery integrated into a transport refrigeration system
US11566972B2 (en) 2019-07-31 2023-01-31 Midtronics, Inc. Tire tread gauge using visual indicator
US11668779B2 (en) 2019-11-11 2023-06-06 Midtronics, Inc. Hybrid and electric vehicle battery pack maintenance device
US11474153B2 (en) 2019-11-12 2022-10-18 Midtronics, Inc. Battery pack maintenance system
CN113060083B (zh) * 2019-12-30 2025-06-13 厦门雅迅智联科技股份有限公司 一种带自锁判断机制的汽车电瓶低压关断电路
US11973202B2 (en) 2019-12-31 2024-04-30 Midtronics, Inc. Intelligent module interface for battery maintenance device
DE102020216599A1 (de) 2019-12-31 2021-07-01 Midtronics, Inc. Intelligente Modulschnittstelle für eine Batteriewartungsvorrichtung
US11486930B2 (en) 2020-01-23 2022-11-01 Midtronics, Inc. Electronic battery tester with battery clamp storage holsters
EP3866294A1 (en) * 2020-02-13 2021-08-18 Ningbo Geely Automobile Research & Development Co. Ltd. A portable rescue power bank
US12517178B2 (en) 2021-05-27 2026-01-06 Midtronics, Inc. Battery monitoring system
KR20230020165A (ko) * 2021-08-03 2023-02-10 현대자동차주식회사 이동식 전기차 충전 시스템
US12555965B2 (en) 2021-08-24 2026-02-17 Midtronics, Inc. Power adapter for automotive vehicle maintenance device
EP4215408A1 (en) * 2022-01-25 2023-07-26 Ningbo Geely Automobile Research & Development Co. Ltd. An on-board electrical system for an electric vehicle
US12330513B2 (en) 2022-02-14 2025-06-17 Midtronics, Inc. Battery maintenance device with high voltage connector
US12392833B2 (en) 2022-05-09 2025-08-19 Midtronics, Inc. Electronic battery tester
KR20240068862A (ko) * 2022-11-09 2024-05-20 현대자동차주식회사 전기자동차의 전원공급시스템
JP7523200B2 (ja) * 2022-12-23 2024-07-26 マレリ株式会社 車両用電源装置
US12244148B2 (en) * 2023-02-16 2025-03-04 GM Global Technology Operations LLC Load sharing for multiple auxiliary low voltage buses of vehicles
US20240351452A1 (en) * 2023-04-21 2024-10-24 Ford Global Technologies, Llc Access to vehicle with low state of charge battery

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2357641B (en) * 1999-12-20 2002-02-20 Motorola Ltd DC-DC Converter and energy management system
KR100357575B1 (ko) 2000-06-08 2002-10-19 현대자동차주식회사 하이브리드 전기 자동차의 점프장치
JP2002209301A (ja) * 2001-01-11 2002-07-26 Nissan Motor Co Ltd 電気自動車用バッテリ上がり時のバックアップ装置
JP3886733B2 (ja) * 2001-04-03 2007-02-28 矢崎総業株式会社 車両用電源装置
JP4798071B2 (ja) 2007-06-13 2011-10-19 マツダ株式会社 エンジンの自動停止装置
KR101028020B1 (ko) * 2009-12-04 2011-04-13 기아자동차주식회사 하이브리드 차량용 dc-dc 컨버터의 출력 전압 제어 방법
JP2012152003A (ja) * 2011-01-19 2012-08-09 Toyota Motor Corp 車両の電源装置
JP5974946B2 (ja) 2013-03-21 2016-08-23 株式会社オートネットワーク技術研究所 電源装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190100678A (ko) 2018-02-21 2019-08-29 박종수 보조 에너지 저장 장치를 이용한 방전 차량 점프 스타트 시스템
KR20200068389A (ko) * 2018-12-05 2020-06-15 현대자동차주식회사 차량의 저전압 직류 컨버터 제어 장치 및 방법

Also Published As

Publication number Publication date
CN106828132A (zh) 2017-06-13
JP6647912B2 (ja) 2020-02-14
US10160325B2 (en) 2018-12-25
US20170158058A1 (en) 2017-06-08
JP2017104000A (ja) 2017-06-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6647912B2 (ja) ジャンプスタートのための車両電源制御方法及びシステム
KR101886498B1 (ko) 차량의 전력 제어 장치 및 방법
CN111746308B (zh) 电力系统及其控制方法
KR101866037B1 (ko) 차량의 배터리 관리 시스템
US20190106011A1 (en) Autonomous interconnection of a drive battery
US20150336523A1 (en) Vehicle power supply apparatus and vehicle power regeneration system
US20150336474A1 (en) Vehicle power supply apparatus and vehicle power regeneration system
KR101866063B1 (ko) 보조배터리의 릴레이 제어 시스템 및 그 방법
US20150203060A1 (en) Power supply management system and power supply management method
KR20120062956A (ko) 전기 자동차의 고전압 시스템
KR101786347B1 (ko) 점프 스타트를 위한 차량의 전력 시스템
US11095122B2 (en) DC-DC converter control apparatus and DC-DC converter control method
JP5787176B2 (ja) 車両の電源制御装置
KR101956995B1 (ko) 차량용 obc의 충전 제어방법 및 시스템
JP2011229340A (ja) 電源装置
EP4144555B1 (en) Hybrid vehicle power generation system
US10266062B2 (en) System and method for charging a vehicle battery by controlling a relay between the battery and a vehicle system
JP6724675B2 (ja) スイッチ制御装置、電源ユニット及び電源システム
CN203331864U (zh) 一种动力电池充电保护装置
KR101866001B1 (ko) 하이브리드 차량용 직류 변환기 제어 방법 및 시스템
CN103287282A (zh) 一种动力电池充电保护装置
KR101546046B1 (ko) 전동카트의 배터리 방전 방지장치 및 방법
CN109643907B (zh) 蓄电部控制装置
JP6668210B2 (ja) 電源制御装置及び電源システム
JP2012076624A (ja) 車両の電源制御装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
PA0109 Patent application

Patent event code: PA01091R01D

Comment text: Patent Application

Patent event date: 20151203

PA0201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
PE0902 Notice of grounds for rejection

Comment text: Notification of reason for refusal

Patent event date: 20170302

Patent event code: PE09021S01D

PG1501 Laying open of application
E601 Decision to refuse application
PE0601 Decision on rejection of patent

Patent event date: 20171012

Comment text: Decision to Refuse Application

Patent event code: PE06012S01D

Patent event date: 20170302

Comment text: Notification of reason for refusal

Patent event code: PE06011S01I