KR101866917B1 - Recovery system and method for buck boost converter malfunction - Google Patents
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Abstract
본 발명의 벅 부스트 컨버터 오류 복구 시스템은 배터리; 상기 배터리와 병렬로 연결되는 슈퍼 캐패시터; 상기 배터리와 상기 슈퍼 캐패시터 사이의 전력 흐름 제어를 위해 상기 배터리와 상기 슈퍼 캐패시터 사이에 연결되는 벅 부스트 컨버터; 상기 배터리와 상기 벅 부스트 컨버터 사이에 연결되는 제1 릴레이; 및 상기 벅 부스트 컨버터에 오류가 발생되어 상기 벅 부스트 컨버터에 의한 전력 흐름 제어가 불가능한 경우 상기 배터리와 상기 슈퍼 캐패시터를 병렬로 연결시키는 제2 릴레이를 포함한다. 본 발명에 의하면, 벅 부스트 컨버터를 이용하여 배터리와 슈퍼 캐패시터 사이의 전력 흐름을 제어하는 시스템에서 전기자동차의 배터리와 슈퍼 캐패시터 사이에 연결된 벅 부스트 컨버터의 오류 발생시 배터리와 슈퍼 캐패시터를 병렬로 연결하는 릴레이를 온오프 제어함으로써 정상적으로 전력흐름이 제어되어 운행을 지속할 수 있는 효과가 있다.The buck-boost converter error recovery system of the present invention includes a battery; A supercapacitor connected in parallel with the battery; A buck-boost converter connected between the battery and the supercapacitor for power flow control between the battery and the supercapacitor; A first relay connected between the battery and the buck-boost converter; And a second relay for connecting the battery and the supercapacitor in parallel when an error occurs in the buck-boost converter and power flow control by the buck-boost converter is impossible. According to the present invention, in a system for controlling power flow between a battery and a supercapacitor using a buck-boost converter, a relay for connecting a battery and a supercapacitor in parallel when a buck-boost converter connected between a battery of the electric automobile and a supercapacitor, The power flow is controlled normally so that the operation can be continued.
Description
본 발명은 벅 부스트 컨버터 오류 복구 시스템 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전기자동차의 배터리와 슈퍼 캐패시터 사이에 연결된 벅 부스트 컨버터의 오류 발생시 배터리와 슈퍼 캐패시터를 병렬로 연결하는 릴레이를 온오프 제어하여 정상적으로 전력흐름을 제어하는 벅 부스트 컨버터 오류 복구 시스템 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a buck-boost converter error recovery system and method, and more particularly, to a buck-boost converter error recovery system and method, in which a relay for connecting a battery and a supercapacitor in parallel when an error occurs in a buck-boost converter connected between a battery of an electric vehicle and a super- To a buck-boost converter error recovery system and method that normally control power flow.
일반적으로 배터리는 배터리 내부에서 일어나는 화학 반응의 본질적 특성 때문에 충방전 가능 회수, 그리고 에너지 충방전 속도에 있어 한계를 가진다. 배터리는 잦은 충방전이 일어날 경우 수명이 짧아지고, 순간적으로 큰 전류가 흐를 때 손상이 가해진다.In general, batteries have limitations in terms of the number of times they can be charged and discharged, and the rate of charge / discharge of energy due to the inherent characteristics of chemical reactions occurring inside the battery. Battery life is shortened when frequent charge and discharge occur, and damage is caused when a large current flows instantaneously.
반면 슈퍼 캐패시터는 정전기적(electrostatic) 특성을 이용하여 전기에너지를 저장하는 장치이므로, 배터리에 비하여 가용 충방전 횟수가 많고, 수명이 길다는 장점이 있다. 또한 에너지의 충방전 속도가 매우 빨라 그 출력 밀도가 배터리의 수 십배 이상이다. 이와 같은 슈퍼 캐패시터의 특성으로 인하여 산업계 전반에 걸쳐 슈퍼 캐패시터에 대한 응용분야가 점차 확대되어 가고 있다.On the other hand, since the super capacitor is an apparatus for storing electric energy by using the electrostatic characteristic, there are advantages that the number of available charge and discharge is larger than that of the battery and the life is long. Also, the charge / discharge rate of the energy is very fast, and its output density is tens of times higher than that of the battery. Due to the characteristics of such super capacitors, application fields for supercapacitors are gradually expanding throughout the industry.
특히 전기자동차(Plug-In EV, Wireless Charging EV), 하이브리드 전기자동차(Hybrid EV), 연료전지자동차(Fuel Cell EV)와 같은 친환경자동차 개발 분야에 있어 에너지 버퍼로 그 효용성이 증가하고 있다. 그러나, 차량의 안전운행을 위하여 차량 운용시 발생 가능한 오류를 탐지하고 오류의 유형, 발생 위치, 오류의 심각성 등을 진단하여 대처할 수 있는 오류관리 기술이 필요하다. 종래에는 시스템의 구성 요소로부터 오류 발생 신호를 수신한 경우 즉시 시스템의 운행을 중단하였다. 시스템에 추가되는 장치가 증가할수록 오류관리 기술의 역할은 더욱 중요해지며 기술의 복잡성이 커진다.In particular, energy buffers are increasingly being used in the development of eco-friendly vehicles such as electric vehicles (Plug-In EVs, Wireless Charging EVs), hybrid electric vehicles (Hybrid EVs) and fuel cell vehicles (Fuel Cell EVs). However, in order to securely operate the vehicle, it is necessary to detect an error that may occur when the vehicle is operated, and to provide an error management technique capable of diagnosing the type of the error, the occurrence location, and the severity of the error. Conventionally, when an error signal is received from a component of the system, the system is immediately stopped. As the number of devices added to a system increases, the role of error management technology becomes more important and the complexity of technology increases.
본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 벅 부스트 컨버터를 이용하여 배터리와 슈퍼 캐패시터 사이의 전력 흐름을 제어하는 시스템에서 전기자동차의 배터리와 슈퍼 캐패시터 사이에 연결된 벅 부스트 컨버터의 오류 발생시 배터리와 슈퍼 캐패시터를 병렬로 연결하는 릴레이를 온오프 제어하여 정상적으로 전력흐름이 제어될 수 있도록 한 벅 부스트 컨버터 오류 복구 시스템 및 방법을 제공함을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to overcome the above problems, and it is an object of the present invention to provide a system for controlling power flow between a battery and a supercapacitor using a buck-boost converter, And a buck-boost converter error recovery system and method in which power flow can be normally controlled by on / off control of relays connecting the super capacitors in parallel.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 벅 부스트 컨버터 오류 복구 시스템의 일 측면에 따르면, 배터리; 상기 배터리와 병렬로 연결되는 슈퍼 캐패시터; 상기 배터리와 상기 슈퍼 캐패시터 사이의 전력 흐름 제어를 위해 상기 배터리와 상기 슈퍼 캐패시터 사이에 연결되는 벅 부스트 컨버터; 상기 벅 부스트 컨버터의 내부 혹은 외부 오류가 발생되어 상기 벅 부스트 컨버터에 의한 전력 흐름 제어가 불가능한 경우, 상기 배터리와 상기 슈퍼 캐패시터 사이의 전력 흐름 제어가 정상으로 복구되도록 상기 배터리와 상기 슈퍼 캐패시터를 병렬로 연결시키는 제2 릴레이; 및 상기 벅 부스트 컨버터를 제어하며, 상기 벅 부스트 컨버터로 전력제어신호를 전송하는 벅 부스트 컨버터 제어기를 포함하고, 상기 벅 부스트 컨버터의 내부 혹은 외부 오류로 인하여 상기 벅 부스트 컨버터를 이용한 전력흐름 제어가 불가능한 상태인 경우, 상기 제2 릴레이를 안전하게 온(On) 시키기 위해 배터리가 전류의 흐름이 없거나 방전상태인지를 확인하여, 배터리가 전류의 흐름이 없거나 방전상태이면 상기 제2 릴레이에 릴레이 온(On) 신호가 전송되어 상기 제2 릴레이가 오프(Off) 상태에서 온(On) 상태로 전환되고, 상기 벅 부스트 컨버터 제어기는 전기자동차에서의 구성 장치를 보호하기 위해 상기 벅 부스트 컨버터와 상기 배터리 사이에 연결되는 벅 부스트 컨버터 연결용 릴레이(이하 '제1 릴레이'라 한다)가 존재하는지를 확인하며, 벅 부스트 컨버터 오류 복구 시스템에 상기 제1 릴레이가 존재하는 경우, 제1 릴레이 오프(Off) 신호가 전송되어 상기 제1 릴레이가 온(On) 상태에서 오프(Off) 상태로 전환되고, 벅 부스트 컨버터 오류 복구 시스템에 상기 제1 릴레이가 존재하지 않는 경우, 벅 부스트 컨버터를 배제하고 배터리와 슈퍼 커패시터 사이의 전력흐름 제어가 실행될 수 있도록 시스템의 제어로직 및 오류관리 알고리즘이 자동수정되어 실행되도록 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a buck-boost converter failure recovery system comprising: a battery; A supercapacitor connected in parallel with the battery; A buck-boost converter connected between the battery and the supercapacitor for power flow control between the battery and the supercapacitor; The battery and the supercapacitor are connected in parallel to each other so that the power flow control between the battery and the supercapacitor can be restored to normal when the buck-boost converter fails to control the power flow by the buck- A second relay for connecting the first relay; And a buck-boost converter controller for controlling the buck-boost converter and transmitting a power control signal to the buck-boost converter, wherein power-flow control using the buck-boost converter is not possible due to internal or external faults in the buck- State, it is checked whether the battery has no current flow or discharge state so as to safely turn on the second relay. If the battery does not have a current flow or is in a discharged state, the relay is turned on to the second relay, Signal is transferred to switch the second relay from the Off state to the On state and the buck boost converter controller is connected to the buck boost converter and the battery to protect the component in the electric vehicle (Hereinafter, referred to as 'first relay') is present, and the buck- When the first relay is present in the converter fault recovery system, a first relay off signal is transmitted to switch the first relay from the On state to the Off state and the buck boost converter error When the first relay is not present in the recovery system, the buck-boost converter is eliminated and the control logic and fault management algorithms of the system are automatically modified and executed such that power flow control between the battery and the supercapacitor can be performed.
또한, 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 벅 부스트 컨버터 오류 복구 방법의 일 측면에 따르면, (a) 배터리와 슈퍼 캐패시터 사이에 제1 릴레이에 의해 연결된 벅 부스트 컨버터의 오류 발생 여부를 확인하는 단계; (b) 상기 벅 부스트 컨버터의 내부 혹은 외부 오류가 발생되어 상기 배터리와 상기 슈퍼 캐패시터 사이의 전력 흐름 제어가 불가능한 경우 상기 배터리와 상기 슈퍼 캐패시터를 병렬로 연결시키는 제2 릴레이를 안전하게 온 시키기 위해 상기 배터리가 전류의 흐름이 없거나 방전 상태인지를 확인하는 단계; 및 (c) 상기 배터리가 전류의 흐름이 없거나 방전 상태인 경우 상기 제2 릴레이에 온(On) 신호를 발생시켜 상기 제2 릴레이가 온(On) 상태로 전환되도록 하는 단계; (d) 벅 부스트 컨버터 제어기가 벅 부스트 컨버터와 배터리 사이에 연결되는 벅 부스트 컨버터 연결용 릴레이(이하 '제1 릴레이'라 한다)가 존재하는지를 확인하는 단계; 및 (e) 상기 제1 릴레이가 존재하는 경우 제1 릴레이 오프(Off) 신호가 전송되어 상기 제1 릴레이가 온(On) 상태에서 오프(Off) 상태로 전환되고, 상기 제1 릴레이가 존재하지 않는 경우에는 벅 부스트 컨버터를 배제하고 배터리와 슈퍼 커패시터 사이의 전력흐름 제어가 실행될 수 있도록 시스템의 제어로직 및 오류관리 알고리즘이 자동수정되어 실행되는 단계를 포함한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of recovering a buck-boost converter error, comprising the steps of: (a) checking whether a buck-boost converter connected by a first relay between a battery and a super- step; (b) if the power flow control between the battery and the supercapacitor is impossible due to an internal or external error of the buck-boost converter, to safely turn on the second relay for connecting the battery and the supercapacitor in parallel, Confirming that no current flows or is in a discharged state; And (c) generating an On signal to the second relay when the battery has no current flow or discharging, thereby switching the second relay to an On state; (d) confirming whether a buck-boost converter controller is connected to the buck-boost converter (hereinafter, referred to as 'first relay') connected between the buck-boost converter and the battery; And (e) if the first relay is present, a first relay off signal is transmitted to switch the first relay from an On state to an Off state, and if the first relay is not present And the control logic and the error management algorithm of the system are automatically corrected and executed so that the power flow control between the battery and the supercapacitor can be executed without the buck-boost converter.
본 발명에 의하면, 벅 부스트 컨버터를 이용하여 배터리와 슈퍼 캐패시터 사이의 전력 흐름을 제어하는 시스템에서 전기자동차의 배터리와 슈퍼 캐패시터 사이에 연결된 벅 부스트 컨버터의 오류 발생시 배터리와 슈퍼 캐패시터를 병렬로 연결하는 릴레이를 온오프 제어함으로써 정상적으로 전력흐름이 제어되어 운행을 지속할 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, in a system for controlling power flow between a battery and a supercapacitor using a buck-boost converter, a relay for connecting a battery and a supercapacitor in parallel when a buck-boost converter connected between a battery of the electric automobile and a supercapacitor, The power flow is controlled normally so that the operation can be continued.
도 1은 배터리와 슈퍼 캐패시터를 병렬로 연결한 경우의 일예를 나타내는 도면.
도 2는 벅 부스터(Buck/Boost) 컨버터를 이용한 배터리와 슈퍼 캐패시터의 전력흐름 제어의 일예를 나타내는 도면.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 벅 부스트 컨버터 오류 복구 시스템의 구성을 나타내는 도면.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 벅 부스트 컨버터 오류 복구 방법을 나타내는 도면.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 is a view showing an example in which a battery and a supercapacitor are connected in parallel. Fig.
2 is a diagram showing an example of power flow control of a battery and a supercapacitor using a buck-boost converter;
3 is a diagram illustrating a configuration of a buck-boost converter error recovery system according to an embodiment of the present invention.
4 illustrates a buck-boost converter error recovery method in accordance with an embodiment of the present invention.
이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Prior to this, terms and words used in the present specification and claims should not be construed as limited to ordinary or dictionary terms, and the inventor should appropriately interpret the concepts of the terms appropriately It should be interpreted in accordance with the meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention based on the principle that it can be defined. Therefore, the embodiments described in this specification and the configurations shown in the drawings are merely the most preferred embodiments of the present invention and do not represent all the technical ideas of the present invention. Therefore, It is to be understood that equivalents and modifications are possible.
도 1은 배터리와 슈퍼 캐패시터를 병렬로 연결한 경우의 일예를 나타내는 도면이다.1 is a view showing an example in which a battery and a supercapacitor are connected in parallel.
도 1에 도시된 바와 같이, 전기자동차를 구동시키기 위한 모터(10)와, 전력을 공급하는 인버터(30)와, 슈퍼 캐패시터(50) 및 배터리(70)를 포함한다. 이러한 구성에서 배터리(70)와 슈퍼 캐패시터(50)는 병렬로 연결되며, 이러한 경우 배터리(70)와 슈퍼 캐패시터(50) 사이의 전류 분배는 배터리(70) 측과 슈퍼 캐패시터(50) 측 전력 브랜치의 내부 저항과 전압에 의해서만 결정된다.
A
도 2는 벅 부스터(Buck/Boost) 컨버터를 이용한 배터리와 슈퍼 캐패시터의 전력흐름 제어의 일예를 나타내는 도면이다.2 is a diagram showing an example of power flow control of a battery and a super capacitor using a Buck / Boost converter.
도 2에 나타난 바와 같이, 전기자동차를 구동시키기 위한 모터(10)와, 전력을 공급하는 인버터(30)와, 슈퍼 캐패시터(50)와, 배터리(70) 및 벅 부스트(Buck/Boost) 컨버터(90)를 포함한다. 이러한 구성에서 배터리(70)와 슈퍼 캐패시터(50) 사이의 전력 흐름 제어를 위해 배터리(70)와 슈퍼 캐패시터(50) 사이에 벅 부스터 컨버터(90)가 연결된다. 슈퍼 캐패시터(50)를 보조 에너지 저장장치로서 배터리(70)와 병용함으로써 순시적인 에너지의 공급과 흡수는 슈퍼 캐패시터(50)가 담당하고, 평균적인 차량의 에너지 공급은 배터리(70)가 담당하여 전반적인 차량 시스템의 효율 개선과 에너지 저장 시스템의 수명 연장 등의 효과를 기대할 수 있다.
2, a
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 벅 부스트 컨버터 오류 복구 시스템의 구성을 나타내는 도면이다.3 is a diagram illustrating a configuration of a buck-boost converter error recovery system according to an embodiment of the present invention.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 벅 부스트 컨버터 오류 복구 시스템은 전기자동차를 구동시키기 위한 모터(10)와, 전력을 공급하는 인버터(30)와, 슈퍼 캐패시터(50)와, 배터리(70)와, 벅 부스트(Buck/Boost) 컨버터(90)와, 슈퍼 캐패시터 연결용 릴레이(110)와, 벅 부스트(Buck/Boost) 컨버터 연결용 릴레이(130) 및 벅 부스트(Buck/Boost) 컨버터 제어기(미도시)를 포함한다.3, the buck-boost converter error recovery system of the present invention includes a
슈퍼 캐패시터(50)는 슈퍼 캐패시터 연결용 릴레이(110)에 의해 배터리(70)와 병렬로 연결된다.The
벅 부스트(Buck/Boost) 컨버터(90)는 배터리(70)와 슈퍼 캐패시터(50) 사이의 전력 흐름 제어를 위해 배터리(70)와 슈퍼 캐패시터(50) 사이에 벅 부스트(Buck/Boost) 컨버터 연결용 릴레이(130)에 의해 연결된다.A Buck / Boost
슈퍼 캐패시터 연결용 릴레이(110)는 벅 부스트(Buck/Boost) 컨버터(90)의 내부 혹은 외부 오류로 인하여 벅 부스트(Buck/Boost) 컨버터(90)를 이용한 전력 흐름 제어가 불가능한 경우, 배터리(70)와 슈퍼 캐패시터(50)를 병렬로 연결시키는 스위치 역할을 한다. 슈퍼 캐패시터 연결용 릴레이(110)의 초기 상태는 오프(OFF) 상태를 유지한다. 벅 부스트(Buck/Boost) 컨버터(90)의 내부 혹은 외부 오류가 발생되어 전력 흐름 제어가 불가능한 경우 슈퍼 캐패시터 연결용 릴레이(110)는 오프(OFF) 상태에서 온(ON) 상태로 전환되어 도 1에서와 같이 배터리(70)와 슈퍼 캐패시터(50) 사이의 전력 흐름이 정상적으로 제어될 수 있게 한다.The super
벅 부스트(Buck/Boost) 컨버터 연결용 릴레이(130)는 전기자동차에서의 구성 장치를 보호하기 위해 벅 부스트(Buck/Boost) 컨버터(90)와 배터리(70) 사이에 연결되는 릴레이로서, 벅 부스트(Buck/Boost) 컨버터 연결용 릴레이(130)의 초기 상태는 온(ON) 상태를 유지한다. 벅 부스트(Buck/Boost) 컨버터(90)의 내부 혹은 외부 오류가 발생되어 전력 흐름 제어가 불가능한 경우 벅 부스트(Buck/Boost) 컨버터 연결용 릴레이(130)는 온(ON) 상태에서 오프(OFF) 상태로 전환된다.The buck-boost
벅 부스트(Buck/Boost) 컨버터 제어기(미도시)는 벅 부스트(Buck/Boost) 컨버터(90)를 제어하며, 벅 부스트(Buck/Boost) 컨버터(90)로 전력제어신호를 전송한다.
A Buck / Boost converter controller (not shown) controls a Buck /
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 벅 부스트 컨버터 오류 복구 방법을 나타내는 도면이다.4 is a diagram illustrating a method of recovering a buck-boost converter error according to an embodiment of the present invention.
도 4에 도시된 바와 같이, 벅 부스트(Buck/Boost) 컨버터의 Fail-Safe 오류관리기능이 시작(S10)된다. 여기서, Fail-Safe는 본 발명의 벅 부스트 컨버터 오류 복구 시스템에서 전력흐름제어가 불가능한 경우에 정상적인 전력흐름제어가 가능하도록 해주는 것을 의미한다.As shown in FIG. 4, the Fail-Safe error management function of the buck-boost converter starts (S10). Here, Fail-Safe means that normal power flow control is enabled when power flow control is impossible in the buck-boost converter error recovery system of the present invention.
벅 부스트(Buck/Boost) 컨버터의 내부 혹은 외부 오류로 인하여 벅 부스트(Buck/Boost) 컨버터를 이용한 전력흐름 제어가 불가능한 상태인지를 확인(S30)한다. 여기서, 벅 부스트(Buck/Boost) 컨버터의 오류는 내부 오류와 외부 오류로 구분될 수 있다. 벅 부스트(Buck/Boost) 컨버터의 내부 오류는 벅 부스트(Buck/Boost) 컨버터 제어기의 외부 인터페이스 포트 오류나 과열, 과전류 등이 내부적 요인이며, 벅 부스트(Buck/Boost) 컨버터에 전력제어 명령을 발송하는 벅 부스트(Buck/Boost) 컨버터 제어기의 제어로직 수행을 불가능하게 하는 센서 오류 등이 외부적 요인이 될 수 있다.It is confirmed whether the power flow control using the buck / boost converter is impossible due to an internal or external error of the buck / boost converter (S30). Here, the error of a buck / boost converter can be divided into an internal error and an external error. Buck / Boost The internal error of the converter is an internal factor, such as an error in the external interface port of the Buck / Boost converter controller, overheating, and overcurrent, and it sends a power control command to the buck / boost converter Buck-boost (Boost / Boost) Sensor errors that disable the controller's control logic can be an external factor.
단계S30에서 벅 부스트(Buck/Boost) 컨버터의 내부 혹은 외부 오류로 인하여 벅 부스트(Buck/Boost) 컨버터를 이용한 전력흐름 제어가 불가능한 상태인 경우, 슈퍼 캐패시터 연결용 릴레이를 안전하게 온(On) 시키기 위해 배터리가 전류의 흐름이 없거나 방전상태인지를 확인(S50)한다.In step S30, if the power flow control using the buck-boost converter is impossible due to an internal or external error of the buck-boost converter, it is necessary to safely turn on the relay for connecting the super capacitor It is checked whether the battery has no current flow or discharged (S50).
단계S50에서 배터리가 전류의 흐름이 없거나 방전상태이면 슈퍼 캐패시터 연결용 릴레이에 릴레이 온(On) 신호가 전송(S70)되어 슈퍼 캐패시터 연결용 릴레이가 오프(Off) 상태에서 온(On) 상태로 전환된다.In step S50, if the battery does not have a current flow or is discharged, a relay ON signal is transmitted to the relay for connecting the super capacitor (S70) so that the relay for connecting the super capacitor is switched from OFF to ON do.
이어서, 벅 부스트(Buck/Boost) 컨버터 제어기는 전기자동차에서의 구성 장치를 보호하기 위해 벅 부스트(Buck/Boost) 컨버터와 배터리 사이에 연결되는 벅 부스트(Buck/Boost) 컨버터 연결용 릴레이가 존재하는지를 확인(S90)한다.The Buck / Boost converter controller then determines whether there is a relay for buck-boost converter connection between the buck-boost converter and the battery to protect the components in the electric vehicle (S90).
단계S90에서 벅 부스트(Buck/Boost) 컨버터 연결용 릴레이가 존재하는 경우 벅 부스트(Buck/Boost) 컨버터 연결용 릴레이 오프(Off) 신호가 전송(S110)되어 벅 부스트(Buck/Boost) 컨버터 연결용 릴레이가 온(On) 상태에서 오프(Off) 상태로 전환된다.In step S90, when there is a relay for connecting a Buck / Boost converter, a relay off signal for connecting a Buck / Boost converter is transmitted (S110) to connect a Buck / Boost converter The relay is switched from the On state to the Off state.
단계S110에서 벅 부스트(Buck/Boost) 컨버터 연결용 릴레이가 존재하지 않는 경우에는 벅 부스트(Buck/Boost) 컨버터를 배제하고 배터리와 슈퍼 커패시터 사이의 전력흐름 제어가 실행될 수 있도록 시스템의 제어로직 및 오류관리 알고리즘이 자동수정되어 실행(S130)된다.If there is no relay for buck-boost converter connection in step S110, the control logic and error of the system to eliminate the buck-boost converter and control the power flow between the battery and the supercapacitor, The management algorithm is automatically corrected and executed (S130).
이어서, 벅 부스트(Buck/Boost) 컨버터의 Fail-Safe 오류관리기능이 종료(S150)된다.
Then, the fail-safe error management function of the buck-boost converter is terminated (S150).
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. It will be understood that various modifications and changes may be made without departing from the scope of the appended claims.
10 : 모터 30 : 인버터
50 : 슈퍼 캐패시터 70 : 배터리
90 : 벅 부스트 컨버터 110 : 슈퍼 캐패시터 연결용 릴레이
130 : 벅 부스트 컨버터 연결용 릴레이10: Motor 30: Inverter
50: super capacitor 70: battery
90: Buck-boost converter 110: Relay for super capacitor connection
130: Relay for buck-boost converter connection
Claims (5)
배터리;
상기 배터리와 병렬로 연결되는 슈퍼 캐패시터;
상기 배터리와 상기 슈퍼 캐패시터 사이의 전력 흐름 제어를 위해 상기 배터리와 상기 슈퍼 캐패시터 사이에 연결되는 벅 부스트 컨버터;
상기 벅 부스트 컨버터의 내부 혹은 외부 오류가 발생되어 상기 벅 부스트 컨버터에 의한 전력 흐름 제어가 불가능한 경우, 상기 배터리와 상기 슈퍼 캐패시터 사이의 전력 흐름 제어가 정상으로 복구되도록 상기 배터리와 상기 슈퍼 캐패시터를 병렬로 연결시키는 제2 릴레이; 및
상기 벅 부스트 컨버터를 제어하며, 상기 벅 부스트 컨버터로 전력제어신호를 전송하는 벅 부스트 컨버터 제어기
를 포함하고,
상기 벅 부스트 컨버터의 내부 혹은 외부 오류로 인하여 상기 벅 부스트 컨버터를 이용한 전력흐름 제어가 불가능한 상태인 경우, 상기 제2 릴레이를 안전하게 온(On) 시키기 위해 배터리가 전류의 흐름이 없거나 방전상태인지를 확인하여, 배터리가 전류의 흐름이 없거나 방전상태이면 상기 제2 릴레이에 릴레이 온(On) 신호가 전송되어 상기 제2 릴레이가 오프(Off) 상태에서 온(On) 상태로 전환되고,
상기 벅 부스트 컨버터 제어기는 전기자동차에서의 구성 장치를 보호하기 위해 상기 벅 부스트 컨버터와 상기 배터리 사이에 연결되는 벅 부스트 컨버터 연결용 릴레이(이하 '제1 릴레이'라 한다)가 존재하는지를 확인하며,
벅 부스트 컨버터 오류 복구 시스템에 상기 제1 릴레이가 존재하는 경우, 제1 릴레이 오프(Off) 신호가 전송되어 상기 제1 릴레이가 온(On) 상태에서 오프(Off) 상태로 전환되고,
벅 부스트 컨버터 오류 복구 시스템에 상기 제1 릴레이가 존재하지 않는 경우, 벅 부스트 컨버터를 배제하고 배터리와 슈퍼 커패시터 사이의 전력흐름 제어가 실행될 수 있도록 시스템의 제어로직 및 오류관리 알고리즘이 자동수정되어 실행되도록 하는,
벅 부스트 컨버터 오류 복구 시스템.
A buck-boost converter error recovery system,
battery;
A supercapacitor connected in parallel with the battery;
A buck-boost converter connected between the battery and the supercapacitor for power flow control between the battery and the supercapacitor;
The battery and the supercapacitor are connected in parallel to each other so that the power flow control between the battery and the supercapacitor can be restored to normal when the buck-boost converter fails to control the power flow by the buck- A second relay for connecting the first relay; And
A buck boost converter controller for controlling the buck boost converter and transmitting a power control signal to the buck boost converter;
Lt; / RTI >
When it is impossible to control the power flow using the buck-boost converter due to an internal or external error of the buck-boost converter, it is checked whether the battery has no current flow or discharged to safely turn on the second relay. If the battery does not have a current flow or is discharged, a relay on signal is transmitted to the second relay to switch the second relay from the off state to the on state,
The buck-boost converter controller checks whether there is a buck-boost converter connection relay (hereinafter, referred to as 'first relay') connected between the buck-boost converter and the battery to protect the constituent device in the electric vehicle,
When the first relay is present in the buck-boost converter failure recovery system, a first relay off signal is transmitted to switch the first relay from the On state to the Off state,
When the first relay is not present in the buck-boost converter fault recovery system, the control logic and fault management algorithm of the system are automatically modified and executed so that the buck-boost converter is eliminated and the power flow control between the battery and the supercapacitor is executed doing,
Buck-Boost Converter Fault Recovery System.
상기 벅 부스트 컨버터에 발생되는 오류는 상기 벅 부스트 컨버터를 제어하는 벅 부스트 컨버터 제어기의 외부 인터페이스 포트 오류나 과열 또는 과전류에 의한 오류이거나, 상기 벅 부스트 컨버터 제어기의 제어를 불가능하게 하는 센서의 오류인
것을 특징으로 하는 벅 부스트 컨버터 오류 복구 시스템.
The method according to claim 1,
The error generated in the buck-boost converter may be an error in the external interface port of the buck-boost converter controller that controls the buck-boost converter, an error due to overheating or overcurrent, or a fault in the sensor that disables the control of the buck-
A buck-boost converter error recovery system.
(a) 배터리와 슈퍼 캐패시터 사이에 제1 릴레이에 의해 연결된 벅 부스트 컨버터의 오류 발생 여부를 확인하는 단계;
(b) 상기 벅 부스트 컨버터의 내부 혹은 외부 오류가 발생되어 상기 배터리와 상기 슈퍼 캐패시터 사이의 전력 흐름 제어가 불가능한 경우 상기 배터리와 상기 슈퍼 캐패시터를 병렬로 연결시키는 제2 릴레이를 안전하게 온(On) 시키기 위해 상기 배터리가 전류의 흐름이 없거나 방전 상태인지를 확인하는 단계; 및
(c) 상기 배터리가 전류의 흐름이 없거나 방전 상태인 경우 상기 제2 릴레이에 온(On) 신호를 발생시켜 상기 제2 릴레이가 온(On) 상태로 전환되도록 하는 단계;
(d) 벅 부스트 컨버터 제어기가 벅 부스트 컨버터와 배터리 사이에 연결되는 벅 부스트 컨버터 연결용 릴레이(이하 '제1 릴레이'라 한다)가 존재하는지를 확인하는 단계; 및
(e) 상기 제1 릴레이가 존재하는 경우 제1 릴레이 오프(Off) 신호가 전송되어 상기 제1 릴레이가 온(On) 상태에서 오프(Off) 상태로 전환되고, 상기 제1 릴레이가 존재하지 않는 경우에는 벅 부스트 컨버터를 배제하고 배터리와 슈퍼 커패시터 사이의 전력흐름 제어가 실행될 수 있도록 시스템의 제어로직 및 오류관리 알고리즘이 자동수정되어 실행되는 단계
를 포함하는 벅 부스트 컨버터 오류 복구 방법.
A buck-boost converter error recovery method,
(a) determining whether an error has occurred in a buck-boost converter connected between a battery and a supercapacitor by a first relay;
(b) if a power flow control between the battery and the supercapacitor is impossible due to an internal or external error of the buck-boost converter, a second relay for connecting the battery and the supercapacitor in parallel can be safely turned on Confirming whether the battery is in a state of no current flow or discharging; And
(c) generating an On signal to the second relay when the battery has no current flow or discharging to cause the second relay to be turned on;
(d) confirming whether a buck-boost converter controller is connected to the buck-boost converter (hereinafter, referred to as 'first relay') connected between the buck-boost converter and the battery; And
(e) if a first relay is present, a first relay off signal is transmitted to switch the first relay from an On state to an Off state, and if the first relay is not present The control logic and the error management algorithm of the system are automatically modified so that the power flow control between the battery and the supercapacitor can be executed without the buck boost converter
/ RTI > The method of claim 1,
상기 단계(a)는,
(a1) 상기 벅 부스트 컨버터를 제어하는 벅 부스트 컨버터 제어기의 외부 인터페이스 포트 오류나 과열 또는 과전류에 의한 오류인지를 확인하는 단계; 및
(a2) 상기 벅 부스트 컨버터 제어기의 제어를 불가능하게 하는 센서의 오류인지를 확인하는 단계를 포함하는
것을 특징으로 하는 벅 부스트 컨버터 오류 복구 방법.The method of claim 4,
The step (a)
(a1) checking whether the external interface port of the buck-boost converter controller controlling the buck-boost converter is in error due to an error or an over-current or an over-current; And
(a2) confirming the error of the sensor which disables the control of the buck-boost converter controller
Wherein the buck-boost converter comprises a plurality of buck-boost converters.
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