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KR20150121639A - 하이브리드 자동차의 구동회로 및 그 제어방법 - Google Patents

하이브리드 자동차의 구동회로 및 그 제어방법 Download PDF

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KR20150121639A
KR20150121639A KR1020140118969A KR20140118969A KR20150121639A KR 20150121639 A KR20150121639 A KR 20150121639A KR 1020140118969 A KR1020140118969 A KR 1020140118969A KR 20140118969 A KR20140118969 A KR 20140118969A KR 20150121639 A KR20150121639 A KR 20150121639A
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KR
South Korea
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battery
voltage
converter
controller
mode
Prior art date
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Ceased
Application number
KR1020140118969A
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English (en)
Inventor
김한태
송민섭
손영동
박경훈
Original Assignee
삼성전기주식회사
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.)
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Publication date
Application filed by 삼성전기주식회사 filed Critical 삼성전기주식회사
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Publication of KR20150121639A publication Critical patent/KR20150121639A/ko
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    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W20/00—Control systems specially adapted for hybrid vehicles
    • B60W20/10—Controlling the power contribution of each of the prime movers to meet required power demand
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
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  • Combustion & Propulsion (AREA)
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Abstract

본 발명에 따른 하이브리드 자동차의 구동회로는 제 1 배터리 와 제 2 배터리, 상기 모터의 동작모드에 따라, 인가되는 전압을 직류(DC) 또는 교류(AC)형태로 전환하는 인버터, 상기 모터의 동작모드에 따라, 승압모드 또는 강압모드로 동작하는 컨버터; 초기구동시, 상기 제 1 배터리의 전압(VB1) 과 디씨링크(DC-link) 커패시터의 전압을 비교하여, 상기 제 1 배터리와 상기 인버터 및 상기 컨버터의 전기적 연결을 제어하는 프로세서를 포함하며, 상기 디씨링크(DC-link) 커패시터는 상기 제 1 배터리, 상기 인버터 및 상기 컨버터에 병렬로 연결된 커패시터이다.

Description

하이브리드 자동차의 구동회로 및 그 제어방법{Controlling circuit for Hybrid Electric Vehicle and Controlling method thereof}
본 발명은 하이브리드 자동차의 구동회로 및 그 제어방법에 관한 것이다.
하이브리드 자동차는 2개의 동력원을 이용하여 구동되는 자동차를 말하며 Hybrid Electric Vehicle(이하, HEV라 함)라 부르며, 서로 다른 특성을 갖는 동력원이 상호 보완적으로 작동하여 효율을 향상시킬 수 있도록 구성되고, 주로 기존의 내연기관과 전기 모터를 함께 쓰는 방식을 많이 이용하고 있다.
상대적으로 엔진의 효율이 낮은 운전 영역에서 전기 모터를 이용하여 엔진의 출력을 보완하도록 하거나, 전기 모터의 특성이 우수한 저속 주행구간에서는 엔진의 작동 없이 모터의 출력만을 이용하여 차량이 주행하도록 함으로써 전체 차량의 연비를 개선할 수 있다.
본 발명은 현재 그린카용 및 전기자동차의 동력을 제어를 위한 시스템으로서, Battery(48[V]), 인버터(Inverter), 컨버터(DC_DC Converter), 모터(Motor)를 구성으로 하는 마일드 하이브리드(Mild Hybrid Electric Vehicle, 이하 MHEV라 함) System에 관한 것이며, 컨버터(DC_DC Converter)는 12V를 48V로 Boost 시키는 기능과 48V를 12V로 Buck시키는 양방향의 기능을 가지고 있다.
2011-0073638KR
본 발명은 상술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, MHEV시스템의 초기 구동시, 선충전회로(Pre-charge circuit)가 없는 경우에도 배터리와 컨버터등이 전기적으로 연결되는 부분에서의 급격한 전류변화를 방지할 수 있는 하이브리드 자동차의 구동회로 및 그 제어방법을 위한 것이다.
본 발명인 하이브리드 자동차의 구동회로 및 그 제어방법은 선충전회로(Pre-charge circuit)가 없이, 인버터 및 컨버터가 보조배터리를 이용하여, 메인배터리의 출력전압과 동일한 전압으로 충전된 후, 상기 메인배터리와 전기적으로 연결됨으로써, MHEV시스템의 초기 구동과정에서의 상기 메인배터리와 상기 컨버터등과의 전기적 연결과정에서 발생할 수 있는 급격한 전류변화를 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 자동차의 구동회로에 대한 블록도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 자동차의 프로세서간의 네트워크를 나타낸 도면이다.
도 3a는 하이브리드 자동차의 구동회로에 본 발명의 일실시예인 상기 제어방법이 적용되지 않은 경우를 나타낸 도면이며, 도 3b는 하이브리드 자동차의 구동회로에 본 발명의 일실시예인 제어방법이 적용된 경우를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 하이브리드 자동차의 구동회로의 동작을 나타낸 타이밍도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 하이브리드 자동차의 구동회로의 제어방법을 나타낸 흐름도이다.
본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 명백해질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, "일면", "타면", "제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위해 사용되는 것으로, 구성요소가 상기 용어들에 의해 제한되는 것은 아니다. 이하, 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 관련된 공지 기술에 대한 상세한 설명은 생략한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명인 하이브리드 자동차의 구동회로 및 그 제어방법에 대하여, 실시예를 중심으로 상세히 설명하기로 하며, 이하, 초기구동은 하이브리드 자동차에 키(Key)가 온(ON)되어, 하이브리드 자동차의 구동회로가 구동시작하는 시점을 의미한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 자동차의 구동회로에 대한 블록도이며, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 자동차의 프로세서간의 네트워크를 나타낸 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일시예에 따른 하이브리드 자동차의 구동회로는 모터(110)의 동작모드에 따라, 일정한 전압이 충전 또는 방전되는 제 1 배터리(130) 와 제 2 배터리(150), 모터와 제 1 배터리(130) 사이에 직렬로 연결되는 인버터(120), 제 2 배터리(150) 와 제 1 배터리(130) 사이에 병렬로 연결되는 컨버터(140) 및 초기구동시, 제 1 배터리(130)의 전압(VB1) 과 디씨링크(DC-link) 커패시터(CDC )의 전압()을 비교하여, 제 1 배터리(130)와 인버터(120) 및 컨버터(140)의 전기적 연결을 제어하는 프로세서(160)를 포함한다.
모터(110)는 자동차의 속도 와 엔진의 효율에 따라 전동모드 와 발전모드(회생모드)로 구동될 수 있으며, 상대적으로 자동차 엔진의 효율이 낮은 운전영역(저속주행구간등)에서 상기 엔진의 작동없이 모터(110)의 출력만을 이용하여, 차량이 주행되도록 하고(전동모드), 고속주행구간에서는 상기 엔진의 출력을 이용해, 전력을 생산하여, 제 1 및 2 배터리(130,150)에 저장하는 발전모드로 구동될 수 있다. 여기에서, 모터(110)는 전기모터인 AC 모터 또는 DC 모터일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
제 1 배터리(130) 와 제 2 배터리(150)는 모터(110)의 동작모드(전동모드 또는 발전모드)에 따라, 일정한 전압이 충전 또는 방전될 수 있으며, 제 1 배터리(130)는 스위칭 동작을 통해 제 1 배터리(130)와 인버터(120) 및 컨버터(140)를 상호 전기적으로 연결시키는 전원 스위치(132)를 포함한다. 여기에서, 제 1 배터리는 리튬(Lithiu)배터리 일 수 있으며, 제 1 배터리(130)와 제 2 배터리(150)의 전압( VB1 VB2) 은 각각 48 [V], 12 [V]일 수 있다.
인버터(120)는 모터(110)와 제 1 배터리(130) 사이에 직렬로 연결되며, 모터(110)의 동작모드가 구동모드인 경우에는 제 1 배터리(130)로부터 인가되는 전압을 교류(AC)형태로 전환하며, 발전모드(회생모드)인 경우에는 모터(110)로부터 인가되는 전압을 직류(DC)로 전환한다.
컨버터(140)는 제 2 배터리(150) 와 제 1 배터리(130) 사이에 병렬로 연결되며, 모터(110)의 동작모드에 따라, 승압모드(Boost) 또는 강압모드(Buck)로 동작할 수 있다. 즉, 제 2 배터리(150)의 전압 (VB2)을 승압하여, 모터(110)에 공급하는 승압(BOOST)모드 또는 모터(110)로부터 공급되는 전압을 강압하여, 제 2 배터리(150)에 공급하는 강압(BUCK)모드로 구동되는 양방향 DC - DC 컨버터일 수 있다.
프로세서(160)는 하이브리드 자동차의 구동장치의 초기구동시, 제 1 배터리(130)의 전압(VB1) 과 디씨링크(DC-link) 커패시터(CDC )의 전압( VDC)을 비교하여, 제 1 배터리(130)와 인버터(120) 및 컨버터(140)의 전기적 연결을 제어한다.
여기에서, 디씨링크(DC-link) 커패시터(CDC)는 인버터(120)에 병렬로 연결된 제 1 커패시터(C1)를 와 컨버터(140)에 병렬로 연결된 제 2 커패시터(C2)를 포함하며, 제 1 커패시터(C1) 와 제 2 커패시터(C2)는 각각 700 [uF], 330 [uF] 일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
즉, 프로세서(160)는 제 1 배터리(130)의 전압(VB1) 과 디씨링크(DC-link) 커패시터(CDC)의 전압(VDC)에 대한 비교결과에 따라, 전원 스위치(132)의 스위칭 동작을 제어할 수 있다.
보다, 구체적으로, 프로세서(160)는 제 1 배터리(130)의 전압(VB1) 과 디씨링크(DC-link) 커패시터(CDC)의 전압(VDC)이 상이한 경우, 컨버터(140)가 승압모드로 구동되도록 제어하며, 컨버터(140)의 승압모드를 통해, 디씨링크(DC-link) 커패시터(CDC)의 전압(VDC)을 충전한다.
도 2에 도시된 바와 같이, 프로세서(160)는 디씨링크(DC-link) 커패시터(CDC)의 전압(VDC)이 제 1 배터리(130)의 전압(VB1) 에 도달한 경우, 제 1 배터리(130)의 전원 스위치를 온(ON)하여, 제 1 배터리(130)와 인버터(120) 및 컨버터(140)를 전기적으로 연결되게 할 수 있다.
여기에서, 프로세서(160)는 CAN(Controller Area Network)통신을 통해 연결된 배터리 컨트롤러(131), 컨버터 컨트롤러(141), 인버터 컨트롤러(121) 및 메인 컨트롤러(161)를 포함한다.
배터리 컨트롤러(131)는 제 1 배터리(130) 및 제 2 배터리(150)의 전압SOC(State of charge)를 모니터링하여, 모터(110)의 동작모드에 따른 제 1 배터리(130)와 제 2 배터리의 전압의 충전 또는 방전과정 및 전원 스위치(132)의 스위칭 동작(ON / OFF)을 제어한다.
컨버터 컨트롤러(141)는 모터(110)의 동작모드(전동모드 또는 발전모드)에 따라,컨버터(140)의 구동모드를 제어한다. 즉, CAN통신을 통해 전송된 메인 컨트롤러(161)의 제어신호에 따라, 제 2 배터리(150)의 전압(VB2)을 승압하여, 모터(110)에 공급하는 승압(BOOST)모드 또는 모터(110)로부터 공급되는 전압을 강압하여, 제 2 배터리(150)에 공급하는 강압(BUCK)모드로 구동되도록 한다.
인버터 컨트롤러(121)는 모터(110)의 동작모드(전동모드 또는 발전모드)에 따라, 인버터의 구동을 제어한다. 즉, CAN통신을 통해 전송된 메인 컨트롤러(161)의 제어신호에 따라, 모터(110)가 전동모드인 경우, 인버터(120)가 제 1 배터리(130) 및 제 2 배터리(150)로부터 인가된 직류(DC)전압을 교류(AC)형태로 변환하도록 제어한다. . 또한, 모터(110)가 발전모드인 경우, 모터(110)로부터 인가된 교류(AC)전압을 직류(DC)형태로 변환하도록 제어한다.
메인 컨트롤러(161)는 초기구동시, 제 1 배터리(130)의 전압(VB1) 과 디씨링크(DC-link) 커패시터(CDC)의 전압(VDC)에 대한 비교결과에 따라, 배터리 컨트롤러(131), 컨버터 컨트롤러(141) 및 인버터 컨트롤러(121)를 제어하여, 전원 스위치(132)의 스위칭 동작을 제어한다.
즉, 메인 컨트롤러(161)는 모터(110)의 초기구동시, 배터리 컨트롤러(131)를 통해, 제 1 배터리 전압(VB1)을 검출한다. 또한, 제 1 배터리 전압(VB1)이 디씨링크(DC-link) 커패시터의 전압(VDC)보다 작은 경우, 컨버터 컨트롤러(141)에 제어신호를 전송하여, 컨버터가 승압모드(Boost)로 동작하도록 제어하여, 디씨링크(DC-link) 커패시터의 전압(VDC)에 대한 충전을 수행한다.
나아가, 디씨링크(DC-link) 커패시터의 전압(VDC)이 제 1 배터리 전압(VB1)에 도달한 경우, 배터리 컨트롤러(131)에 제어신호를 전송하여, 전원 스위치가 온(ON)되도록 제어한다. 여기에서, 메인 컨트롤러(161)는 CAN 통신을 통해, 인버터 컨트롤러(121), 컨버터 컨트롤러(141) 및 배터리 컨트롤러(131)에 대한 제어신호를 전송한다.
이하, 도 2a 내지 도 5를 참조하여, 본 발명의 일시예인 하이브리드 자동차의 구동장치에 대한 제어방법에 대해 보다 상세히 설명할 것이다.
도 3a는 하이브리드 자동차의 구동회로에 본 발명의 일실시예인 상기 제어방법이 적용되지 않은 경우를 나타낸 도면이며, 도 3b는 하이브리드 자동차의 구동회로에 본 발명의 일실시예인 제어방법이 적용된 경우를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 하이브리드 자동차의 구동회로의 동작을 나타낸 타이밍도이며, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 하이브리드 자동차의 구동회로의 제어방법을 나타낸 흐름도이다.
도 3a에 도시된 바와 같이, 하이브리드 자동차의 초기구동시, 모터(110)를 구동시키기 위해, 제 1 배터리(130)의 전원 스위치(132)가 온(ON)되는 경우, 전원 스위치(132)와 컨버터(140) 및 인버터(120)의 디씨링크 커패시터(CDC)에 급격한 전류변화(Inrush current)가 발생할 수 있었다.
또한, 상기 급격한 전류변화(Surge current)는 상기 구동회로의 부품들을 손상시킬 수 있었으며, 이를 방지하기 위해, BDU(Battery Disconnect Unit)가 선충전회로(Pre-charge circuit)로 사용되었으나, 제조가격 및 큰 부피등으로 인한 설치공간상의 제약의 문제점이 있었다.
따라서, 도 3b에 도시된 바와 같이, 하이브리드 자동차의 초기구동시, 모터(110)를 구동시키기 위해, 제 1 배터리(130)의 전원 스위치(132)가 온(ON)되기 전에, 제 1 배터리의 전압(VB1)을 검출한 후, 컨버터(140)를 이용해, 디씨링크 커패시터의 전압(VDC)을 충전한다. 나아가, 디씨링크 커패시터의 전압(VDC)이 제 1 배터리 전압( VB1 )에 도달한 경우에, 제 1 배터리(130)의 전원 스위치(132)을 온(ON)함으로써, 디씨링크 커패시터(CDC)에서의 급격한 전류변화를 방지할 수 있으며, 이에 대한 자세한 설명은 후술하도록 한다.
도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 하이브리드 자동차의 구동장치의 제어방법은 먼저, 메인 컨트롤러(161)에서 하이브리드 자동차에 키(Key)가 온(ON)되어(도 4의 ① 타이밍), 하이브리드 자동차의 구동회로가 구동시작(초기구동)하는지 여부를 판단한다(S100). 여기에서, 키(Key)가 온(ON)된 경우,배터리 컨트롤러(131), 컨버터 컨트롤러(141) 및 인버터 컨트롤러(121)도 동시에 온(ON)된다.
다음으로, 메인 컨트롤러(161)에서 제 1 배터리(130)의 전원 스위치(132)를 온(ON)하기 전에, 하이브리드 자동차에 배터리 컨트롤러(131)를 통해 제 1 배터리(130)의 전압( VB1)을 검출하는 단계를 수행한다(S110).
즉, 메인 컨트롤러(161)는 CAN통신을 통해 배터리 컨트롤러(131)로 제어신호를 전송하고, 배터리 컨트롤러(131)는 제 1 배터리의 전압상태(State of charge)를 CAN통신을 통해, 메인 컨트롤러(161)에 전송한다.
그리고, 메인 컨트롤러(161)는 제 1 배터리(130)의 전압(VB1)과 디씨링크(DC-link) 커패시터(CDC)의 전압(VDC)을 비교하는 전압비교단계를 수행한다(S120).
즉, 메인 컨트롤러(161)는 전원 스위치(132)을 온(ON)하기 전에, 제 1 배터리(130)와 인버터(120) 및 컨버터(140) 사이에 병렬로 접속된 디씨링크(DC-link) 커패시터(CDC)의 전압(VDC)을 검출하여, 제 1 배터리(130)의 전압(VB1)과 동일한지 여부를 비교판단한다.
다음으로, 메인 컨트롤러(161)는 제 1 배터리의 전압(VB1)과 디씨링크(DC-link) 커패시터의 전압에 대한 비교결과에 따라, 제 1 배터리의 전원 스위치의 스위칭 동작을 제어하는 스위칭 제어단계를 수행한다(S120 ~ S150).
구체적으로, 먼저, 메인 컨트롤러(161)는 제 1 배터리의 전압(VB1)과 디씨링크(DC-link) 커패시터의 전압이 상이한 경우, 컨버터(140)를 승압모드로 구동시키는 단계를 수행한다(S140).
즉, 도 4의 ② 타이밍에서와 같이, 메인 컨트롤러(161)는 제 1 배터리의 전압(VB1)과 디씨링크(DC-link) 커패시터(CDC)의 전압(VDC )이 상이한 경우, CAN 통신을 통해, 컨버터 컨트롤러(141)로 제어신호를 전송하여, 컨버터(140)가 승압모드(Boost)로 구동될 수 있도록 제어한다.
그리고, 컨버터(140)의 승압모드를 통해, 디씨링크(DC-link) 커패시터(CDC)의 전압(VDC)을 충전하는 단계를 수행한다(S150). 즉, 메인 컨트롤러(161)는 도 4의 ② ~ ③ 구간동안에 컨버터(140)가 승압모드로 구동되도록 제어하며, 이를 통해, 디씨링크 커패시터(CDC)의 전압(VDC)을 충전한다.
다음으로, 디씨링크(DC-link) 커패시터(CDC)의 전압(VDC)을 제 1 배터리(130)의 전압(VB1)과 비교하는 단계를 수행하며(S120), 디씨링크(DC-link) 커패시터의 전압이 제 1 배터리(130) 전압에 도달한 경우, 상기 제 1 배터리의 전원스위치를 온(ON)하는 단계를 수행한다(S130).
즉, 메인 컨트롤러(161)는 컨버터의 승압모드를 통해, 일정시간(도 4의 ②~④구간)동안 디씨링크 커패시터의 전압(VDC)을 충전한 후, 디씨링크(DC-link) 커패시터의 전압(VDC )과 제 1 배터리(130) 전압(VB1)을 비교한다.
나아가, 메인 컨트롤러(161)는 디씨링크(DC-link) 커패시터의 전압(VDC)이 제 1 배터리 전압(VB1)에 도달했다고 판단된 경우(도 4의 ④ 타이밍), CAN통신을 통해, 배터리 컨트롤러(131)를 제어하여, 전원 스위치(132)를 온(ON) 한다(도 4의 ③ 타이밍). 여기에서, 디씨링크(DC-link) 커패시터의 전압(VDC)이 제 1 배터리 전압(VB1)에 도달하지 못한 경우에는S140 ~S140 단계를 반복적으로 수행하게 된다.
또한, 메인 컨트롤러(161)는 제 1 배터리의 전압(VB1)과 디씨링크(DC-link) 커패시터(CDC)의 전압(VDC)이 동일한 경우, CAN 통신을 통해, 배터리 컨트롤러(131)를 제어하여, 전원 스위치(132)를 온(ON)한다.
상기에서 검토한 바와 같이, 본 발명의 일시예에 따른 하이브리드 자동차의 구동회로 및 그 제어방법은 선충전회로(Pre-charge circuit) 없이, 인버터 및 컨버터의 디씨링크 커패시터의 전압이 제 2 배터리를 이용하여, 제 1 배터리의 전압과 동일한 전압으로 충전된 후, 제 1 배터리와 전기적으로 연결됨으로써, 초기구동과정에서의 제 1 배터리와 컨버터등과의 전기적 연결과정에서 발생할 수 있는 급격한 전류변화를 방지할 수 있다.
또한, 하이브리드 자동차의 구동회로의 초기구동시, 별도의 선충전회로(Pre-charge circuit)가 없이, 특정 알고리즘을 통해, 급격한 전류발생를 방지함으로써, 제품의 가격경쟁력을 확보할 수 있으며, 나아가 선충전회로(Pre-charge circuit)으로부터 생기는 부품의 고장요인을 제거할 수 있다.
이상 본 발명을 구제적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명이 기술적 사상 내에서 당 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함이 명백하다. 즉, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 영역에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허 청구 범위에 의하여 명확해질 것이다.
100 : 하이브리드 자동차의 구동회로
110 : 모터 120 : 인버터
121 : 인버터 컨트롤러
130: 제 1 배터리 131 : 배터리 컨트롤러
140 : 컨버터 141 : 컨버터 컨트롤러
150 : 제 2 배터리 161 : 프로세서
161: 메인 컨트롤러

Claims (13)

  1. 모터의 동작모드에 따라, 일정한 전압이 충전 또는 방전되는 제 1 배터리 와 제 2 배터리;
    상기 모터와 상기 제 1 배터리 사이에 직렬로 연결되며, 상기 모터의 동작모드에 따라, 인가되는 전압을 직류(DC) 또는 교류(AC)형태로 전환하는 인버터;
    상기 제 2 배터리 와 상기 제 1 배터리 사이에 병렬로 연결되며, 상기 모터의 동작모드에 따라, 승압모드 또는 강압모드로 동작하는 컨버터; 및
    초기구동시, 상기 제 1 배터리의 전압(VB1) 과 디씨링크(DC-link) 커패시터의 전압을 비교하여, 상기 제 1 배터리와 상기 인버터 및 상기 컨버터의 전기적 연결을 제어하는 프로세서를 포함하며,
    상기 디씨링크(DC-link) 커패시터는 상기 제 1 배터리, 상기 인버터 및 상기 컨버터에 병렬로 연결된 커패시터인 하이브리드 자동차의 구동회로.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 컨버터는
    상기 제 2 배터리의 전압을 승압하여, 상기 모터에 공급하는 승압(BOOST)모드 또는 상기 모터로부터 공급되는 전압을 강압하여, 상기 제 2 배터리에 공급하는 강압(BUCK)모드로 구동되는 양방향 DC - DC 컨버터인 하이브리드 자동차의 구동회로.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 제 1 배터리는
    스위칭 동작을 통해 상기 제 1 배터리와 상기 인버터 및 상기 컨버터를 상호 전기적으로 연결시키는 전원 스위치를 포함하는 하이브리드 자동차의 구동회로.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 디씨링크(DC-link) 커패시터는
    상기 인버터에 병렬로 연결된 제 1 커패시터를 와 상기 컨버터에 병렬로 연결된 제 2 커패시터를 포함하는 하이브리드 자동차의 구동회로.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 프로세서는
    상기 제 1 배터리의 전압(VB1) 과 상기 디씨링크(DC-link) 커패시터의 전압에 대한 비교결과에 따라 상기 전원 스위치의 스위칭 동작을 제어하는 하이브리드 자동차의 구동회로.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 프로세서는
    상기 제 1 배터리의 전압(VB1) 과 상기 디씨링크(DC-link) 커패시터의 전압이 상이한 경우, 상기 컨버터가 상기 승압모드로 구동되도록 제어하여, 상기 제 1 배터리의 전원스위치의 스위칭 동작을 제어하는 하이브리드 자동차의 구동회로.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 프로세서는
    상기 컨버터의 승압모드를 통해, 상기 디씨링크(DC-link) 커패시터의 전압을 충전하며,
    상기 디씨링크(DC-link) 커패시터의 전압이 상기 제 1 배터리의 전압(VB1) 에 도달한 경우,
    상기 제 1 배터리의 전원 스위치를 온(ON)하는 하이브리드 자동차의 구동회로.
  8. 청구항 3에 있어서,
    상기 프로세서는
    상기 제 1 배터리 와 상기 전원 스위치의 스위칭 동작을 제어하는 배터리 컨트롤러;
    상기 컨버터의 구동모드를 제어하는 컨버터 컨트롤러;
    상기 인버터의 구동을 제어하는 인버터 컨트롤러;및
    초기구동시, 상기 제 1 배터리의 전압(VB1) 과 디씨링크(DC-link) 커패시터의 전압에 대한 비교결과에 따라, 상기 배터리 컨트롤러, 상기 컨버터 컨트롤러 및 상기 인버터 컨트롤러를 제어하여, 상기 전원 스위치의 스위칭 동작을 제어하는 메인 컨트롤러를 포함하는 하이브리드 자동차의 구동회로.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 메인 컨트롤러는 CAN(Controller Area Network) 통신을 통해, 상기 배터리 컨트롤러, 상기 인버터 컨트롤러 및 상기 컨버터 컨트롤러를 제어하는 하이브리드 자동차의 구동회로.
  10. 청구항 8에 있어서,
    상기 메인 컨트롤러는
    상기 모터의 초기구동시,
    상기 배터리 컨트롤러를 통해, 상기 제 1 배터리 전압(VB1)을 검출하며,
    상기 제 1 배터리 전압(VB1)이 상기 디씨링크(DC-link) 커패시터의 전압()보다 작은 경우,
    상기 컨버터 컨트롤러를 통해, 상기 컨버터의 구동모드를 제어하여, 상기 디씨링크(DC-link) 커패시터의 전압()에 대한 충전을 수행하고,
    상기 디씨링크(DC-link) 커패시터의 전압()이 상기 제 1 배터리 전압(VB1)에 도달한 경우, 상기 배터리 컨트롤러를 통해, 상기 전원 스위치를 온(ON)하는 하이브리드 자동차의 구동회로.
  11. 초기구동시, 제 1 배터리의 전압(VB1) 과 디씨링크(DC-link) 커패시터의 전압()을 검출하는 전압검출단계;
    상기 제 1 배터리의 전압(VB1)과 상기 디씨링크(DC-link) 커패시터의 전압()을 비교하는 전압비교단계; 및
    상기 제 1 배터리의 전압(VB1)과 상기 디씨링크(DC-link) 커패시터의 전압에 대한 비교결과에 따라, 상기 제 1 배터리의 전원 스위치의 스위칭 동작을 제어하는 스위칭 제어단계를 포함하는 하이브리드 자동차의 구동회로의 제어방법.
  12. 청구항 8에 있어서,
    상기 스위칭 제어단계는
    상기 제 1 배터리의 전압(VB1)과 상기 디씨링크(DC-link) 커패시터의 전압이 상이한 경우, 컨버터를 승압모드로 구동시키는 단계;및
    상기 제 1 배터리의 전압(VB1)과 상기 디씨링크(DC-link) 커패시터의 전압이 동일한 경우, 상기 제 1 배터리의 전원 스위치를 온(ON)하는 단계를 포함하는 하이브리드 자동차의 구동회로의 제어방법.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 컨버터를 승압모드로 구동시키는 단계
    상기 컨버터의 승압모드를 통해, 상기 디씨링크(DC-link) 커패시터의 전압을 충전하는 단계;
    상기 디씨링크(DC-link) 커패시터의 전압을 상기 제 1 배터리 전압과 비교하는 단계;및
    상기 디씨링크(DC-link) 커패시터의 전압이 상기 제 1 배터리 전압에 도달한 경우, 상기 제 1 배터리의 전원스위치를 온(ON)하는 단계를 포함하는 하이브리드 자동차의 구동회로의 제어방법.
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