[go: up one dir, main page]

KR102213262B1 - Ldc의 과열 방지를 위한 ldc 제어 장치 및 그 동작 방법 - Google Patents

Ldc의 과열 방지를 위한 ldc 제어 장치 및 그 동작 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR102213262B1
KR102213262B1 KR1020140134432A KR20140134432A KR102213262B1 KR 102213262 B1 KR102213262 B1 KR 102213262B1 KR 1020140134432 A KR1020140134432 A KR 1020140134432A KR 20140134432 A KR20140134432 A KR 20140134432A KR 102213262 B1 KR102213262 B1 KR 102213262B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
ldc
current value
temperature
output
reference current
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
KR1020140134432A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20160040912A (ko
Inventor
최덕관
Original Assignee
현대모비스 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 현대모비스 주식회사 filed Critical 현대모비스 주식회사
Priority to KR1020140134432A priority Critical patent/KR102213262B1/ko
Priority to US14/874,920 priority patent/US9698682B2/en
Publication of KR20160040912A publication Critical patent/KR20160040912A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102213262B1 publication Critical patent/KR102213262B1/ko
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00Conversion of DC power input into DC power output
    • H02M3/02Conversion of DC power input into DC power output without intermediate conversion into AC
    • H02M3/04Conversion of DC power input into DC power output without intermediate conversion into AC by static converters
    • H02M3/10Conversion of DC power input into DC power output without intermediate conversion into AC by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M3/145Conversion of DC power input into DC power output without intermediate conversion into AC by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M3/155Conversion of DC power input into DC power output without intermediate conversion into AC by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H02M3/156Conversion of DC power input into DC power output without intermediate conversion into AC by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of output voltage or current, e.g. switching regulators
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION 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
    • B60L3/00Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
    • B60L3/0023Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train
    • B60L3/003Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train relating to inverters
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION 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
    • B60L58/00Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • B60L58/18Methods 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
    • B60L58/20Methods 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
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00Details of apparatus for conversion
    • H02M1/32Means for protecting converters other than automatic disconnection
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION 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
    • B60L2210/00Converter types
    • B60L2210/10DC to DC converters
    • B60L2210/12Buck converters
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION 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
    • B60L2210/00Converter types
    • B60L2210/10DC to DC converters
    • B60L2210/14Boost converters
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION 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
    • B60L2240/00Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/40Drive Train control parameters
    • B60L2240/52Drive Train control parameters related to converters
    • B60L2240/525Temperature of converter or components thereof
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02NSTARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N11/00Starting of engines by means of electric motors
    • F02N11/08Circuits specially adapted for starting of engines
    • F02N2011/0881Components of the circuit not provided for by previous groups
    • F02N2011/0888DC/DC converters
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00Details of apparatus for conversion
    • H02M1/32Means for protecting converters other than automatic disconnection
    • H02M1/327Means for protecting converters other than automatic disconnection against abnormal temperatures
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/72Electric energy management in electromobility

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Abstract

LDC의 과열 방지를 위한 LDC 제어 장치 및 그 동작 방법이 개시된다.
본 발명의 일 면에 따른 LDC 제어 장치는 LDC(Low DC-DC Converter)의 발열 온도와 기 설정된 기준 온도를 비교하는 비교부, 상기 온도 비교 결과에 따라, 기 설정된 기준 전류 값을 조절하는 조절부, 및 상기 조절된 기준 전류 값과 상기 LDC에서 출력되는 출력 전류 값을 비교하고, 상기 전류 비교 결과에 따라 상기 LDC의 제어 모드를 전환하여 상기 LDC를 제어하는 제어부를 포함한다.

Description

LDC의 과열 방지를 위한 LDC 제어 장치 및 그 동작 방법{LDC control device for protecting overheat of LDC and method thereof}
본 발명은 차량용 저전압 DC-DC 컨버터(LDC)에 관한 것으로, 특히 저전압 DC-DC 컨버터의 과열을 방지하는 기술에 관한 것이다.
현재의 하이브리드 차량(HEV)이나, 연료전지 차량, 연료전지 하이브리드 차량 등의 전기자동차에는 일반 가솔린 차량의 올터네이터(alternator) 역할을 하는 저전압 DC-DC 컨버터(Low Voltage DC/DC Converter, LDC)가 장착되어 있다. 저전압 DC-DC 컨버터는 메인 배터리 혹은 구동모터에 의한 회생에너지의 고전압(예컨대, 144V)(DC)을 12V(DC)로 변환하여 보조 배터리(12V 배터리)를 충전시키거나 전장부하에 전력을 공급한다.
이러한, 입, 출력 배터리의 수명과 이를 이용한 차량의 전장품(헤드램프, 오디오 및 각종 ECU 등)의 안정적인 동작을 위해서, 저전압 DC-DC 컨버터의 동작이 유지되는 것이 매우 중요하다.
한편, 별도의 냉각 팬이나 냉각수를 공급하는 강제 공냉(forced air cooling)이 불가능한 환경에서, 과부하로 인해 LDC가 과열 시, 종래의 컨버터 제어 장치는 저전압 DC-DC 컨버터의 동작을 강제적으로 정지하여 저전압 DC-DC 컨버터의 발열 온도를 낮춘다. 그러나, 저전압 DC-DC 컨버터의 동작이 과열로 인해 강제적으로 정지되면, 12V의 배터리의 충전이 불안정해지며, 이에 따라 차량 전체의 모터 시스템의 신뢰성이 저하된다.
본 발명은 과열에 의해 저전압 DC-DC 컨버터의 동작이 강제적으로 정지되지 않도록 저전압 DC-DC 컨버터를 제어하는 기술적 방안을 제공함을 목적으로 한다.
전술한 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 양상에 따른 LDC 제어 장치는 LDC(Low DC-DC Converter)의 발열 온도와 기 설정된 기준 온도를 비교하는 비교부, 상기 온도 비교 결과에 따라, 기 설정된 기준 전류 값을 조절하는 조절부 및 상기 조절된 기준 전류 값과 상기 LDC에서 출력되는 출력 전류 값을 비교하고, 상기 전류 비교 결과에 따라 상기 LDC의 제어 모드를 전환하여 상기 LDC를 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 제어부는 상기 출력 전류 값이 상기 기준 전류 값을 초과하면, 상기 기준 전류 값에 대응하여 상기 LDC의 출력 전류를 제어하는 정전류(Constant Current, CC) 모드로 상기 LDC의 제어모드를 전환한다.
한편, 전술한 과제를 달성하기 위한 본 발명의 다른 양상에 따른 LDC(Low DC-DC Converter) 제어 장치 장치에 의한 LDC 과열 방지 방법은 LDC의 발열 온도와 기 설정된 기준 온도를 비교하는 단계, 상기 온도 비교 결과에 따라, 기 설정된 기준 전류 값을 조절하는 단계, 상기 조절된 기준 전류 값과 상기 LDC에서 출력되는 출력 전류 값을 비교하는 단계 및 상기 전류 비교 결과에 따라 상기 LDC의 제어 모드를 전환하여 상기 LDC를 제어하는 단계를 포함하고, 상기 LDC를 제어하는 단계는 상기 출력 전류 값이 상기 기준 전류 값을 초과하면, 상기 기준 전류 값에 대응하여 상기 LDC의 출력 전류를 제어하는 정전류(Constant Current, CC) 모드로 상기 LDC의 제어모드를 전환하는 단계를 더 포함한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 저전력 DC-DC 컨버터(LDC)의 발열 온도가 기 설정된 기준 온도보다 높으면, 기 설정된 기준 전류 값을 감산하고, 감산된 기준 전류 값을 고려하여 LDC의 동작을 제어함으로써, LDC의 과부하에 의한 발열을 방지하여, 발열에 의해 LDC의 동작이 정지하는 것을 방지한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 LDC가 구현된 하이브리드 차량의 전체적인 구성을 나타내는 도면.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 48V 마일드 하이브리드용 LDC의 구성 회로를 예시한 도면.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 LDC의 과열 방지를 위한 LDC 제어 장치 블록도.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 LDC의 제어 모드를 설명하기 위한 도면.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 LDC 제어 장치에 의한 LDC 과열 방지 방법 흐름도.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 기재에 의해 정의된다. 한편, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자 이외의 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가급적 동일한 부호를 부여하고 또한 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
본 발명의 실시예에 따른 과열 방지 기능을 갖는 LDC 제어 장치는 저전력 DC-DC 컨버터(Low DC-DC Converter, LDC)가 과열 시, 기준 전류 값을 조절하고, 조절된 기준 전류 값을 고려하여 LDC의 동작을 제어한다.
본 발명의 실시예에 따른 LDC는 과부하에 의해 과도한 온도로 과열 시, 별도의 냉각 팬이나 냉각수를 공급하는 강제 공냉(forced air cooling)이 불가능한 것으로 가정하여 설명한다. 즉, 본 발명의 실시예에 따른 LDC는 과열 시, 강제 공냉이 아닌 자연 공냉(air cooling)으로 냉각해야 한다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 LDC는 벨트 구동형 48V 마일드 하이브리드용 DC-DC 컨버터일 수 있다. 이러한, 48V 마일드 하이브리드용 LDC는 종래의 12V 시스템과 비교하면 전압이 높은 만큼 모터를 고출력화했을 때 손실을 줄일 수 있다.
예컨대, 48V 마일드 하이브리드용 DC-DC 컨버터를 적용한 차량은 도 1에 예시된 바와 같이, 차량의 보닛에는 48V 벨트 구동식 올터네이터(시동발전기)(10), 모터(스타터) 및 인버터(20)가 탑재되며, 트렁크에는 48V 리튬 이온 배터리(30)와 LDC(40)를 탑재할 수 있다.
48V 마일드 하이브리드용 DC-DC 컨버터는 양방향 DC-DC 컨버터로써, 도 2에 예시된 바와 같은 회로의 형태로 저전압 배터리 간을 연결한다. 예컨대, 양방향 DC-DC 컨버터는 방전 모드(boost)에서는 48V 전압측에서 12V 전압측으로 전력이 전달되며, 충전 모드(buck)에서는 12V 전압측에서 48V 전압측으로 전력이 전달된다.
또한, 종래의 하드 타입의 HEV와는 달리, 48V 마일드 하이브리드용 LDC는 전기 구동을 제공하지 않는다. 예컨대, 48V 마일드 하이브리드용 LDC가 적용된 차량은 주행 중 차량의 가속 페달의 가압이 정지되면, 종래와 같이 엔진회전이 공회전 수준으로 떨어지는 저속 EV모드로 전환하지 않고, 아이들링 스톱 시스템처럼 엔진 시동이 꺼진다. 즉, 48V 마일드 하이브리드용 LDC를 적용한 차량은 48V 구동의 올터네이터/모터로 회생, 어시스트를 하는 것뿐 아니라, 내리막길 등에서 엔진을 아이들링 또는 완전 정지시켜 타성으로 주행하는 코스팅 기능을 제공함으로써, 연비 성능을 향상할 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 LDC의 과열 방지를 위한 LDC 제어 장치 블록도이다. 도 3에 예시된 바와 같이, LDC 제어 장치(100)는 비교부(110), 조절부(120) 및 제어부(130)를 포함한다.
비교부(110)는 LDC(Low DC-DC Converter)(40)의 발열 온도(Temp)와 기 설정된 기준 온도(CT_set)를 비교한다. 여기서, 비교부(110)는 LDC(40)의 온도를 측정하는 온도 센서로부터 LDC(40)의 현재 발열 온도 정보(Temp)를 획득할 수 있다. 또한, 기준 온도(CT_set)는 사전에 별도의 메모리에 저장된 것이며, LDC(40)의 동작에 영향을 주는 온도(예컨대, 105°)로 설정될 수 있다.
조절부(120)는 비교부(110)의 온도 비교 결과에 따라, 기 설정된 기준 전류 값(CC_set)을 조절한다. 여기서, 기준 전류 값(CC_set)의 디폴트 값은 사전에 별도의 메모리에 저장된 것이며, LDC의 동작에 영향을 주는 전류 값(예컨대, 180A)로 설정될 수 있다.
예컨대, 비교부(110)의 온도 비교 결과 LDC(40)의 발열 온도(Temp)가 기준 온도(CT_set)보다 높으면, 조절부(120)는 기준 전류 값(CC_set)을 감산한다.
일 예로서, 조절부(120)는 기준 전류 값(CC_set)에 기 설정된 소정 전류 값(예컨대, 1A)을 감산한다. 여기서, 소정 전류 값은 사전에 작업자에 의해 설정된 값이다.
다른 예로서, 조절부(120)는 발열 온도(Temp)와 기준 온도(CT_set)의 오차에 대응하여 기준 전류 값(CC_set)에서 소정 전류 값을 감산할 수 있다. 여기서, 감산을 위한 소정 전류 값은 발열 온도(Temp)와 기준 온도(CT_set)의 오차 크기에 비례하여 별도의 메모리에 저장될 수 있다.
이렇게 조절된 기준 전류 값(예컨대, CC_set-1A)은 기준 전류 값으로 설정(SET CC_set = CC_set-1A) 되어 메모리에 저장될 수 있다.
만약, 비교부(110)의 온도 비교 결과 LDC(40)의 발열 온도(Temp)가 기준 온도(CT_set) 이하이면, 조절부(120)는 디폴트 값인 기준 전류 값(CC_set)을 유지(SET CC_set = CC_set) 한다.
제어부(130)는 조절부(120)에서 조절된 기준 전류 값(CC_set)과 LDC(40)에서 출력되는 출력 전류 값(Iout)을 비교하고, 전류 비교 결과에 따라 LDC(40)의 제어 모드를 전환하여 LDC(40)를 제어한다. 이때, 제어부(130)는 LDC(40)의 출력 전류를 측정하는 전류 센서로부터 LDC(40)의 현재 출력 전류 값을 획득할 수 있다.
이때, 제어부(130)는 도 4 (a)와 같은 제어 회로를 이용하여 제어 모드에 따라 LDC(40)를 제어 할 수 있다.
제어부(130)는 조절부(120)에서 조절된 기준 전류 값(CC_set)이 현재 LDC(40)에서 출력되는 출력 전류 값(Iout)를 초과하면(Iout > CC_set), LDC(40)를 정전류(Constant Current, CC) 모드로 전환하여 제어한다. 여기서, 정전류 모드(CC Mode)란, 도 4 (b)와 같이 저전압 DC-DC 컨버터의 출력 전류가 일정하게 출력되도록, 기준 전류 값(CC_set)에 대응하여 LDC(40)의 출력 전류를 제어(Iout_ref=CC_set)하는 것을 말한다. 예컨대, 조절부(120)에 의해 기준 전류 값이 디폴트인 180A에서 179A로 조절된 경우, 정전류 모드에서 제어부(130)는 LDC(40)의 출력 전류 값(Iout)이 179A가 되도록 LDC(40)를 제어한다.
만약, 조절부(120)에서 조절된 기준 전류 값(CC_set)이 현재 LDC(40)에서 출력되는 출력 전류 값(Iout) 이하(Iout ≤ CC_set)이면, 제어부(130)는 LDC(40)를 정전류(Constant Voltage, CV) 모드로 전환하여 제어한다. 여기서, 정전압 모드(CV Mode)란, 도 4 (b)와 같이 저전압 DC-DC 컨버터의 출력 전압이 일정하게 출력되도록, 기 설정된 기준 전압 값(CV_set)에 대응하여 LDC(40)의 출력 전압을 제어(Vout_ref=CV_set)하는 것을 말한다. 여기서, 기 설정된 기준 전압 값(CV_set)은 보조 배터리(12V 배터리)를 충전시키거나 전장부하에 전력을 공급하기 위해 LDC(40)에서 출력되어야 하는 전압 값(예컨대, 14V)일 수 있다.
이와 같이 본 발명의 실시예에 따르면, 저전력 DC-DC 컨버터(LDC)의 발열 온도가 기 설정된 기준 온도보다 높으면, 기 설정된 기준 전류 값을 감산하고, 감산된 기준 전류 값을 고려하여 LDC의 동작을 제어함으로써, LDC의 과부하에 의한 발열을 방지하여, 발열에 의해 LDC의 동작이 정지하는 것을 방지한다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 LDC 제어 장치에 의한 LDC 과열 방지 방법 흐름도이다.
LDC(Low DC-DC Converter)의 동작이 온 되면, 단계 S510에서, LDC 제어 장치(100)는 LDC(40)의 발열 온도(Temp), 현재 출력 전류 값(Iout), 현재 출력 전압 값(Vout)을 측정한다. 여기서, LDC 제어 장치(100)는 LDC(40)의 온도를 측정하는 온도 센서로부터 LDC(40)의 현재 발열 온도(Temp)를 획득하며, LDC(40)의 출력 전류를 측정하는 전류 센서로부터 LDC(40)의 현재 출력 전류 값(Iout)을 획득하며, LDC(40)의 출력 전압을 측정하는 전압 센서로부터 LDC(40)의 현재 출력 전압 값(Vout)을 획득할 수 있다.
단계 S520에서, LDC 제어 장치(100)는 발열 온도(Temp)와 기 설정된 기준 온도(CT_set)를 비교한다. 여기서, 기준 온도(CT_set)는 사전에 별도의 메모리에 저장된 것이며, LDC(40)의 동작에 영향을 주는 온도(예컨대, 105°)로 설정될 수 있다.
단계 S520의 온도 비교 결과 LDC(40)의 발열 온도(Temp)가 기준 온도(CT_set)보다 높으면, 단계 S530에서, LDC 제어 장치(100)는 기준 전류 값(CC_set)을 감산한다. 여기서, 기준 전류 값(CC_set)의 디폴트 값은 사전에 별도의 메모리에 저장된 것이며, LDC의 동작에 영향을 주는 전류 값(예컨대, 180A)로 설정될 수 있다.
일 예로서, LDC 제어 장치(100)는 기준 전류 값(CC_set)에 기 설정된 소정 전류 값(예컨대, 1A)을 감산한다. 여기서, 소정 전류 값은 사전에 작업자에 의해 설정된 값이다.
다른 예로서, LDC 제어 장치(100)는 발열 온도(Temp)와 기준 온도(CT_set)의 오차에 대응하여 기준 전류 값(CC_set)에서 소정 전류 값을 감산할 수 있다. 여기서, 감산을 위한 소정 전류 값은 발열 온도(Temp)와 기준 온도(CT_set)의 오차 크기에 비례하여 별도의 메모리에 저장될 수 있다.
이렇게 조절된 기준 전류 값(예컨대, CC_set-1A)은 기준 전류 값으로 설정(SET CC_set = CC_set-1A) 되어 메모리에 저장될 수 있다.
만약, 단계 S520의 온도 비교 결과 LDC(40)의 발열 온도(Temp)가 기준 온도(CT_set) 이하이면, LDC 제어 장치(100)는 디폴트 값인 기준 전류 값(CC_set)을 유지(SET CC_set = CC_set) 한다.
단계 S540에서, LDC 제어 장치(100)는 단계 S530에서 조절된 기준 전류 값(CC_set)과 LDC(40)에서 출력되는 출력 전류 값(Iout)을 비교한다. 이는, 전류 비교 결과에 따라 LDC(40)의 제어 모드를 전환하여 LDC(40)를 제어하기 위함이다.
만약, 단계 S540의 전류 비교 결과 (조절된) 기준 전류 값(CC_set)이 현재 LDC(40)에서 출력되는 출력 전류 값(Iout)을 초과하면 (Iout > CC_set)이면, 단계 S550에서LDC 제어 장치(100)는 LDC(40)를 정전류(Constant Current, CC) 모드로 전환하여 제어한다.
여기서, 정전류 모드(CC Mode)란, 도 4 (b)와 같이 저전압 DC-DC 컨버터의 출력 전류가 일정하게 출력되도록, 기준 전류 값(CC_set)에 대응하여 LDC(40)의 출력 전류를 제어(Iout_ref=CC_set)하는 것을 말한다. 예컨대, 단계 S530에서 기준 전류 값이 디폴트인 180A에서 179A로 조절된 경우, 정전류 모드에서 LDC 제어 장치(100)는 LDC(40)의 출력 전류 값(Iout)이 179A가 되도록 LDC(40)를 제어한다.
만약, 단계 S540의 전류 비교 결과 (조절된) 기준 전류 값(CC_set)이 현재 LDC(40)에서 출력되는 출력 전류 값(Iout) 이하이면(Iout ≤ CC_set), 단계 S560에서 LDC 제어 장치(100)는 LDC(40)를 정전류(Constant Voltage, CV) 모드로 전환하여 제어한다.
여기서, 정전압 모드(CV Mode)란, 도 4 (b)와 같이 저전압 DC-DC 컨버터의 출력 전압이 일정하게 출력되도록, 기 설정된 기준 전압 값(CV_set)에 대응하여 LDC(40)의 출력 전압을 제어(Vout_ref=CV_set)하는 것을 말한다. 여기서, 기 설정된 기준 전압 값(CV_set)은 보조 배터리(12V 배터리)를 충전시키거나 전장부하에 전력을 공급하기 위해 LDC(40)에서 출력되어야 하는 전압 값(예컨대, 14V)일 수 있다.
이와 같이 본 발명의 실시예에 따르면, 저전력 DC-DC 컨버터(LDC)의 발열 온도가 기 설정된 기준 온도보다 높으면, 기 설정된 기준 전류 값을 감산하고, 감산된 기준 전류 값을 고려하여 LDC의 동작을 제어함으로써, LDC의 과부하에 의한 발열을 방지하여, 발열에 의해 LDC의 동작이 정지하는 것을 방지한다.
이상, 본 발명의 바람직한 실시예를 통하여 본 발명의 구성을 상세히 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 본 명세서에 개시된 내용과는 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 보호범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구의 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100 : LDC 제어 장치
110 : 비교부 120 : 조절부
130 : 제어부

Claims (12)

  1. LDC(Low DC-DC Converter)의 발열 온도와 기 설정된 기준 온도를 비교하는 비교부;
    상기 온도 비교 결과에 따라, 기 설정된 기준 전류 값을 조절하는 조절부; 및
    상기 조절된 기준 전류 값과 상기 LDC에서 출력되는 출력 전류 값을 비교하고, 상기 전류 비교 결과에 따라 상기 LDC의 제어 모드를 전환하여 상기 LDC를 제어하는 제어부;를 포함하고,
    상기 제어부는 상기 출력 전류 값이 상기 기준 전류 값을 초과하면, 상기 기준 전류 값에 대응하여 상기 LDC의 출력 전류를 제어하는 정전류(Constant Current, CC) 모드로 상기 LDC의 제어모드를 전환하는 것
    인 LDC의 과열 방지를 위한 LDC 제어 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 조절부는,
    상기 발열 온도가 상기 기준 온도보다 높으면, 상기 기준 전류 값에 기 설정된 소정 전류 값을 감산하는 것
    인 LDC의 과열 방지를 위한 LDC 제어 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 조절부는,
    상기 발열 온도가 상기 기준 온도보다 높으면, 상기 기준 전류 값에 상기 발열 온도와 상기 기준 온도의 차이에 대응하는 소정 전류 값을 감산하는 것
    인 LDC의 과열 방지를 위한 LDC 제어 장치.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 출력 전류 값이 상기 기준 전류 값 이하이면, 기 설정된 기준 전압 값에 대응하여 상기 LDC의 출력 전압을 제어하는 정전압(Constant Voltage, CV) 모드로 상기 LDC의 제어모드를 전환하는 것
    인 LDC의 과열 방지를 위한 LDC 제어 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 LDC는 48V 마일드 하이브리드용 벅-부스트 컨버터인 것
    인 LDC의 과열 방지를 위한 LDC 제어 장치.
  7. LDC(Low DC-DC Converter) 제어 장치 장치에 의한 LDC 과열 방지 방법으로서,
    LDC의 발열 온도와 기 설정된 기준 온도를 비교하는 단계;
    상기 온도 비교 결과에 따라, 기 설정된 기준 전류 값을 조절하는 단계;
    상기 조절된 기준 전류 값과 상기 LDC에서 출력되는 출력 전류 값을 비교하는 단계; 및
    상기 전류 비교 결과에 따라 상기 LDC의 제어 모드를 전환하여 상기 LDC를 제어하는 단계;
    를 포함하고,
    상기 LDC를 제어하는 단계는,
    상기 출력 전류 값이 상기 기준 전류 값을 초과하면, 상기 기준 전류 값에 대응하여 상기 LDC의 출력 전류를 제어하는 정전류(Constant Current, CC) 모드로 상기 LDC의 제어모드를 전환하는 단계
    를 더 포함하는 LDC 과열 방지 방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 조절하는 단계는,
    상기 발열 온도가 상기 기준 온도보다 높으면, 상기 기준 전류 값에 기 설정된 소정 전류 값을 감하는 것
    인 LDC 과열 방지 방법.
  9. 제7항에 있어서, 상기 조절하는 단계는,
    상기 발열 온도가 상기 기준 온도보다 높으면, 상기 발열 온도와 상기 기준 온도의 차이에 대응하여 상기 기준 전류 값을 감산하는 것
    인 LDC 과열 방지 방법.
  10. 삭제
  11. 제7항에 있어서, 상기 제어하는 단계는,
    상기 출력 전류 값이 상기 기준 전류 값 이하이면, 기 설정된 기준 전압 값에 대응하여 상기 LDC의 출력 전압을 제어하는 정전압(Constant Voltage, CV) 모드로 상기 LDC의 제어모드를 전환하는 것
    인 LDC 과열 방지 방법.
  12. 제7항에 있어서,
    상기 LDC는 48V 마일드 하이브리드용 벅-부스트 컨버터인 것
    인 LDC 과열 방지 방법.
KR1020140134432A 2014-10-06 2014-10-06 Ldc의 과열 방지를 위한 ldc 제어 장치 및 그 동작 방법 Active KR102213262B1 (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140134432A KR102213262B1 (ko) 2014-10-06 2014-10-06 Ldc의 과열 방지를 위한 ldc 제어 장치 및 그 동작 방법
US14/874,920 US9698682B2 (en) 2014-10-06 2015-10-05 Low voltage DC-DC converter (LDC) control apparatus for preventing overheat of LDC and method of operating the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140134432A KR102213262B1 (ko) 2014-10-06 2014-10-06 Ldc의 과열 방지를 위한 ldc 제어 장치 및 그 동작 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20160040912A KR20160040912A (ko) 2016-04-15
KR102213262B1 true KR102213262B1 (ko) 2021-02-08

Family

ID=55656133

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020140134432A Active KR102213262B1 (ko) 2014-10-06 2014-10-06 Ldc의 과열 방지를 위한 ldc 제어 장치 및 그 동작 방법

Country Status (2)

Country Link
US (1) US9698682B2 (ko)
KR (1) KR102213262B1 (ko)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101876027B1 (ko) * 2016-06-03 2018-07-06 현대자동차주식회사 친환경 차량의 ldc 제어 장치 및 그 방법
DE102017222797B4 (de) * 2017-12-14 2021-05-20 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben eines Spannungswandlers
WO2019199296A1 (en) * 2018-04-11 2019-10-17 Halliburton Energy Services, Inc. Current boost for wireline powered tools
FR3081406B1 (fr) * 2018-05-24 2020-06-19 Psa Automobiles Sa Gestion de l’alimentation d’un reseau electrique d’un vehicule automobile hybride
KR102758142B1 (ko) * 2022-12-16 2025-01-22 모트랩(주) 과열 방지 기능을 구비한 전기차용 저전압 dc-dc 컨버터 시스템 및 그 과열방지용 제어방법

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000341801A (ja) * 1999-05-31 2000-12-08 Denso Corp 電気自動車用電源装置
JP2002216989A (ja) 2001-01-12 2002-08-02 Matsushita Electric Works Ltd 放電灯点灯装置
JP2013034280A (ja) 2011-08-01 2013-02-14 Denso Corp 3相回転機の制御装置

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6861824B1 (en) * 2002-07-10 2005-03-01 Arquesttechnology, Inc. Charger system with dual-level current regulation and dual-level thermal regulation
US6806695B1 (en) * 2003-03-31 2004-10-19 National Semiconductor Corporation Apparatus and method for efficiency optimization of integrated circuits by temperature sensor and servo loop
JP4287851B2 (ja) * 2004-10-28 2009-07-01 Tdk株式会社 スイッチング電源用制御装置およびスイッチング電源
JP5422922B2 (ja) * 2008-05-29 2014-02-19 富士電機株式会社 同期整流型dc−dcコンバータの逆流防止回路
US20120091816A1 (en) * 2010-11-15 2012-04-19 O2Micro, Inc. Power systems with multiple power sources
KR101500439B1 (ko) * 2009-06-04 2015-03-10 삼성전자 주식회사 컴퓨터시스템 및 그 제어방법
CN102948035A (zh) * 2010-06-16 2013-02-27 株式会社自动网络技术研究所 电源控制电路及电源控制装置
JP6554325B2 (ja) * 2014-08-01 2019-07-31 ローム株式会社 絶縁同期整流型dc/dcコンバータおよびそのフィードバック回路、その同期整流コントローラ、それを用いた電源装置、電源アダプタおよび電子機器

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000341801A (ja) * 1999-05-31 2000-12-08 Denso Corp 電気自動車用電源装置
JP2002216989A (ja) 2001-01-12 2002-08-02 Matsushita Electric Works Ltd 放電灯点灯装置
JP2013034280A (ja) 2011-08-01 2013-02-14 Denso Corp 3相回転機の制御装置

Also Published As

Publication number Publication date
US20160105105A1 (en) 2016-04-14
US9698682B2 (en) 2017-07-04
KR20160040912A (ko) 2016-04-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101684543B1 (ko) 하이브리드 차량의 운전 모드 제어 시스템 및 그 방법
US9221345B2 (en) Battery charging device for motor vehicle
JP5307847B2 (ja) 車両用電源システム
KR101417308B1 (ko) 전기 자동차 ldc 액티브 제어 시스템
US9994109B2 (en) Power supply system applied to electrically powered vehicle
KR100921096B1 (ko) 구동모터 과열 방지를 위한 하이브리드 차량의 토크 제어방법
US9162671B2 (en) Hybrid vehicle control unit
KR102213262B1 (ko) Ldc의 과열 방지를 위한 ldc 제어 장치 및 그 동작 방법
CN110945696B (zh) 电源系统及其控制方法
JP6456809B2 (ja) 車両用電源装置
KR20140079156A (ko) 하이브리드 차량의 모터의 토크 결정 방법 및 시스템
CN107710548B (zh) 用于双向电流控制的电池系统和方法
JP2017011940A (ja) 燃料電池自動車の制御方法及び燃料電池自動車
US9637106B2 (en) Power-generation control device and power-generation control method for hybrid vehicle
JP5042816B2 (ja) 内燃機関制御装置
US9909486B2 (en) Vehicle
US20130342137A1 (en) Control apparatus in motor drive system and method of controlling motor drive system
WO2015194327A1 (ja) 車両の電源装置
US9007034B2 (en) Electric power generation control system for vehicle
KR101370739B1 (ko) 컨버터, 이를 포함하는 전기 자동차, 및 컨버터 제어 방법
JP7384192B2 (ja) 燃料電池車
KR20160093285A (ko) Dc-dc 컨버터 제어방법
JP2024068344A (ja) 車両
KR20190030012A (ko) 친환경 자동차 및 그를 위한 제어 방법
KR20090019038A (ko) 온도에 따른 고전압 배터리의 최적화 방법

Legal Events

Date Code Title Description
PA0109 Patent application

Patent event code: PA01091R01D

Comment text: Patent Application

Patent event date: 20141006

PG1501 Laying open of application
A201 Request for examination
PA0201 Request for examination

Patent event code: PA02012R01D

Patent event date: 20191007

Comment text: Request for Examination of Application

Patent event code: PA02011R01I

Patent event date: 20141006

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: 20200819

Patent event code: PE09021S01D

E701 Decision to grant or registration of patent right
PE0701 Decision of registration

Patent event code: PE07011S01D

Comment text: Decision to Grant Registration

Patent event date: 20210119

GRNT Written decision to grant
PR0701 Registration of establishment

Comment text: Registration of Establishment

Patent event date: 20210201

Patent event code: PR07011E01D

PR1002 Payment of registration fee

Payment date: 20210202

End annual number: 3

Start annual number: 1

PG1601 Publication of registration
PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20250124

Start annual number: 5

End annual number: 5