KR20140038528A

KR20140038528A - 자동차의 전기 부속품이 연결되어 있는 전기 배터리를 포함하는 자동차의 전기 부속품에 전력을 공급하는 방법

Info

Publication number: KR20140038528A
Application number: KR1020147001212A
Authority: KR
Inventors: 클레르 오베르티; 다니엘 부와롱
Original assignee: 르노 에스.아.에스.
Priority date: 2011-06-16
Filing date: 2012-06-15
Publication date: 2014-03-28
Also published as: KR101896648B1; JP2014523729A; CN103733467B; EP2721713B1; WO2012172263A2; WO2012172263A3; JP6058647B2; EP2721713A2; CN103733467A

Abstract

본 발명은 자동차의 전기 부속품(50)이 연결되어 있는 전기 배터리(10)를 포함하는 자동차의 전기 부속품(50)에 전력을 공급하는 방법으로서, 상기 전기 부속품(50) 및 상기 전기 배터리(10)는 또한 외부 발전기(20)에 전기구동방식으로 연결되어 있는, 전력 공급 방법에 있어서, a) 상기 전기 부속품이 상기 자동차의 전기 배터리에 의해 전력을 공급받게 하는 단계; 및 b) 상기 전기 부속품 및 상기 전기 배터리가 상기 외부 발전기에 의해 전력을 공급받게 하는 단계;가 번갈아 수행되는, 전력 공급 방법을 제공한다. 본 발명은 또한 자동차의 전기 배터리에 연결되어 있는 전기 부속품을 포함하는 자동차에 있어서, 상기 전기 부속품의 전력 공급은 상기 전기 배터리가 외부 발전기에 연결 및 충전될 때 상기 전력 공급 방법에 의해 제어되는, 자동차를 제공한다.

Description

자동차의 전기 부속품이 연결되어 있는 전기 배터리를 포함하는 자동차의 전기 부속품에 전력을 공급하는 방법{Method for powering an electrical accessory of a motor vehicle comprising an electric battery to which said accessory is connected}

본 발명은 자동차의 전기 부속품이 연결되어 있는 전기 배터리를 포함하는 자동차의 전기 부속품에 전력을 공급하는 방법으로서, 상기 전기 부속품 및 상기 전기 배터리는 또한 외부 발전기에 연결되어 있는, 전력 공급 방법에 관한 것이다.

본 발명은 또한 상기 전력 공급 방법에 의해 전력을 공급받는 부속품을 포함하는 차량에 관한 것이다.

전기 자동차 또는 하이브리드 자동차의 전기 구동 배터리가 충전되고 있는 동안, 전기 자동차 또는 하이브리드 자동차의 전기 구동 배터리는 외부 발전기에, 예컨대 "본선(mains)" 타입의 일반 전기 회로망에 연결되어 있다.

상기 배터리를 충전한 다음에, 운전자는 전기 에너지를 소비하는 전기 자동차 또는 하이브리드 자동차의 소정 부속품들, 예컨대 난방, 에어-컨디셔닝, 또는 자동차 라디오를 사용하기를 원할 수 있다.

그 외에도, 상기 전기 배터리가 상기 전기 배터리의 가열을 제한함으로써 상기 전기 배터리의 성능, 충전 시간, 및 수명을 최적화시키기 위해 상기 전기 배터리가 충전된 다음에 상기 전기 배터리를 냉각시키는 장치가 또한 작동될 수 있다.

상기 전기 부속품들 및 상기 냉각 장치는 종래방식으로 단지 자동차 구동 배터리에 의해서만 전력을 공급받는다.

이는 새로 충전된 배터리를 부분적으로 방전시켜 상기 새로 충전된 배터리가 사용될 다음번에 자동차의 레인지(range)를 감소시키는 결함에 직면하게 된다.

위에 언급한 선행기술의 결함을 개선하기 위해, 본 발명은 일단 배터리 충전이 완료되어, 자동차 배터리에 의해 획득되는 레인지를 유지하는 것이 가능하게 되면 자동차의 전기 부속품들에 전력을 공급하는 신규한 방법을 제안한다.

좀더 구체적으로 기술하면, 본 발명은 기술분야인 도입부에 기재된 바와 같은 방법을 제공하는데, 상기 방법에서는 이하의 단계들이 번갈아 수행된다.

a) 상기 부속품이 자동차 배터리에 의해 전력을 공급받게 하는 단계; 및

b) 상기 부속품 및 상기 배터리가 외부 발전기에 의해 전력을 공급받게 하는 단계.

따라서, 상기 부속품은 자동차 배터리에 의해(단계 a)) 그리고 외부 발전기에 의해(단계 b)) 번갈아 전력을 공급받는다. 동시에, 상기 배터리는 단계 a) 동안 방전되고 단계 b) 동안 충전된다.

이러한 단계들은 상기 부속품에 전력을 공급하면서도 또한 상기 배터리를 주기적으로 충전하기 위해 필요한 만큼 여러 번 반복될 수 있다.

상기 배터리의 충전 및 방전 간의 번갈음(alternation)을 통해, 운전자가 자동차에 시동을 거는 시점에서 자동차의 레인지의 감소가 제한된다.

본 발명의 방법의 다른 비-제한적이고 유리한 특징은 다음과 같다.

상기 방법은,

- 상기 배터리의 제1 충전 특성에 대한 하한 임계값을 결정하는 단계;

- 상기 제1 충전 특성이 상기 하한 임계값보다 클 경우에 단계 a)를 수행하는 단계; 및

- 상기 배터리의 제1 충전 특성이 상기 하한 임계값보다 작을 경우에 단계 b)를 수행하는 단계;

를 포함하며,

상기 제1 충전 특성에 대한 초기값이 결정되고, 상기 하한 임계값이 상기 제1 충전 특성의 초기값의 함수로서 결정되며,

상기 하한 임계값은 미리 결정된 고정값이다.

이는 배터리 전압이 너무 낮게 떨어지는 위험성을 제한하는 것을 가능하게 한다.

이때, 단계 a) 동안 배터리 충전의 감소가 제한되는데, 그 이유는 상기 단계가 단지 상기 배터리의 충전 특성, 즉 하한 임계값보다 큰 상태로 상기 배터리의 충전을 나타내는 특성만큼 길게 구현되기 때문이다.

본 발명의 특히 유리한 구현예에서는,

상기 방법이,

- 적어도 상기 배터리의 제2 충전 특성에 대한 상한 임계값을 결정하는 단계;

- 상기 배터리의 제2 충전 특성이 상기 상한 임계값보다 작은 동안 단계 b)를 수행하는 단계; 및

- 상기 배터리의 제2 충전 특성이 상기 상한 임계값보다 크게 될 때, 단계 a)를 수행하는 단계;

를 더 포함하며,

상기 제2 충전 특성에 대한 초기값이 결정되고, 상기 상한 임계값이 상기 제2 충전 특성에 대한 상기 제2 초기값의 함수로서 결정되며,

상기 상한 임계값은 미리 결정된 고정값이다.

이는 상기 배터리가 상기 부속품과 동시에 외부 발전기에 의해 전력을 공급받을 때 상기 배터리가 과충전되거나 상기 배터리의 전압이 너무 높아지게 되는 위험성을 유리하게 제한하는 것을 가능하게 한다.

본 발명의 방법의 다른 비-제한적이고 유리한 특징들은 다음과 같다.

상기 단계들 a) 및 b)는 상기 제1 충전 특성이 상기 하한 임계값에 이르게 될 때 단계 a)로부터 단계 b)로 진행하고, 상기 제2 충전 특성이 상기 상한 임계값에 이르게 될 때 단계 b)로부터 단계 a)로 진행하도록 번갈아 수행되며,

상기 제1 충전 특성 및 제2 충전 특성은 동일하고,

상기 제1 충전 특성 및 제2 충전 특성은 상기 배터리의 충전 상태에 상응하며,

상기 제1 충전 특성 및 제2 충전 특성은 2개의 서로 다른 물리적 크기에 상응하고,

상기 자동차의 배터리가 복수 개의 저장 셀들로 구성되며, 상기 제1 충전 특성은 상기 배터리의 최소 충전 셀의 단자들 양단 간의 전압에 상응하고, 상기 제2 충전 특성은 상기 배터리의 최대 충전 셀의 단자들 양단 간의 전압에 상응하며,

첫 번째로 구현되는 단계는 단계 b)이고,

두 번째로 구현되는 단계는 단계 a)이며,

관리자가 상기 배터리의 입력 전류에 대한 전류 설정점을 결정할 때, 상기 전류 설정점이 단계 a) 동안 제로(zero)이고,

상기 전류 설정점이 상기 배터리에 의해 수용될 수 있는 최대 전력의 함수로서 그리고/또는 충전기에 의해 제공될 수 있는 최대 전력의 함수로서 결정된다.

본 발명은 또한 자동차의 전기 배터리에 전기구동방식으로 연결되어 있는 전기 부속품을 포함하는 자동차를 제공하는데, 이 경우에 상기 부속품의 전력 공급은 상기 배터리가 외부 발전기에 연결 및 충전될 때 상기 방법에 의해 제어된다.

본 발명 및 본 발명이 구현될 수 있는 방법은 비-제한적인 예를 통해 제공되어 있는 첨부도면들을 참조한 이하의 설명으로부터 양호하게 이해될 수 있을 것이다.
첨부도면들에서,
도 1은 본 발명의 방법을 구현하는데 포함되는 요소들 및 상기 방법의 단계 a) 동안 자동차의 부속품들에 전력을 공급하는 전기 에너지의 흐름(실선들로 그려진 화살표들로 표시됨)을 보여주는 도면이고,
도 2는 도 1의 요소들 및 상기 방법의 단계 b) 동안 자동차의 부속품들에 전력을 공급하는 전기 에너지의 흐름(실선들로 그려진 화살표로 표시됨)을 보여주는 도면이며,
도 3은 도 1 및 도 2에 도시된 방법의 여러 단계의 연속 구현 동안 자동차 배터리의 충전 상태 Pct_UserSoc의 변화를 보여주는 도면이고,
도 4는 본 발명의 방법을 구현하기 위해 프로그램된 바와 같은 자동차의 전기 제어 유닛의 기능들을 보여주는 도면이며,
도 5는 제1 구현예에서 상기 배터리의 충전 상태의 변화를 보여주는 도면이고,
도 6은 제2 구현예에서, 상기 배터리의 최소 충전 셀의 단자들 양단 및 상기 배터리의 최대 충전 셀의 단자들 양단 간의 전압의 변화를 보여주는 도면이며,
도 7은 도 1 및 도 2의 관리자(40)의 가능한 실시예를 보여주는 도면이다.

장치

도 1 및 도 2에는 본 발명을 구현하는데 포함되는 (도시되지 않은) 자동차의 요소들이 도시되어 있다.

상기 자동차는 상기 자동차의 휠(wheel)들을 회전하게 하는 에너지를 제공하는데 적합한 전기 구동 배터리(10)를 포함하는 전기 차량 또는 하이브리드 차량이다.

이 때문에, 상기 배터리(10)는 상기 차량을 운전하기 위한 전동기에 전력을 공급한다. 특히, 상기 배터리는 고전압 배터리일 수 있다.

상기 배터리(10)는 충전가능하고 복수 개의 저장 셀들로 구성되어 있다.

상기 차량의 여러 요소가 상기 배터리를 충전하는데 포함되는데, 특히 충전기(30) 및 이하에서는 "관리자(supervisor)"로서 언급되는 충전 관리용 관리 컴퓨터(40)가 상기 배터리를 충전하는데 포함된다. 상기 충전기(30) 및 상기 관리자(40)는 상기 배터리(10)를 충전하기 위한 충전 회로에 속한다.

충전되게 하기 위해, 상기 배터리(10)는 상기 배터리(10)와는 다르고 독립적인 발전기(20)에 전기구동방식으로 연결되어 있는데, 예컨대, 상기 배터리는 "본선(mains)"에 연결되어 있다. 본 예에서는, 상기 배터리(10)가 상기 충전기(30)를 통해 상기 발전기(20)에 연결되어 있다. 상기 발전기(20)는 상기 배터리(10)의 외부에 있으며 일반적으로 상기 차량의 외부에 있다. 예를 들면, 상기 발전기(20)는 콘센트(power outlet) 또는 충전 단자이다.

상기 배터리(10) 및 상기 충전기(30)는 양자 모두 개별 컴퓨터들을 구비하고 있다. 상기 배터리(10)의 컴퓨터, 상기 충전기(30)의 컴퓨터, 및 상기 관리자(40)의 컴퓨터는 서로 통신하는데 적합하다. 상기 관리자(40)에 의해 수신된 정보는 상기 관리자(40)가 상기 배터리를 충전하는데 적합한 배터리 입력 전류 설정점을 결정할 수 있게 한다.

상기 전류 설정점은 상기 관리자(40)에 의해 결과적으로 상기 발전기(20)로부터 출력되고 상기 배터리(10)로 보내지는 전류를 적응시키는 충전기(30)에 전송된다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 부속품(50)은 상기 배터리(10)에 그리고 상기 발전기(20)에 양자 모두 전기구동방식으로 연결된다.

본 예에서는, 상기 부속품(50)이 상기 배터리(10) 및 상기 충전기(30) 사이의 충전 회로(60)에 연결된다.

예를 들면, 상기 부속품은 난방에 의해 또는 객실의 에어-컨디셔닝에 의해, 자동차 라디오에 의해, 차량의 전조등들에 의해, 또는 실제로는 상기 객실을 조명하기 위한 광원에 의해 이루어진다.

또한, 상기 부속품은 특히 상기 배터리가 충전되고 있는 동안이나 상기 배터리가 충전된 직후에 상기 배터리의 온도 상승을 제한하는 상기 배터리의 냉각 장치에 의해 이루어진다. 따라서, 상기 배터리는 최적의 조건으로 충전되고 충전 후에 상기 배터리의 온도가 다시 내려가는 속도가 가속화됨으로써, 운전자가 최적의 배터리 동작 조건으로 다시 차량의 시동을 걸 수 있게 해준다. 이는 또한 상기 배터리(10)의 수명 및 상기 배터리(10)의 성능을 개선한다.

이하에서 좀더 구체적으로 설명되겠지만, 상기 관리자(40)는 상기 배터리(10)가 충전되고 있는 동안 상기 차량의 부속품(50)이 작동되고 본 발명의 방법에 의해 상기 차량의 부속품(50)이 상기 배터리(10)의 충전 종료시에 작동된다는 점을 고려하도록 프로그램되는 것이 바람직하다. 이는 상기 부속품이 상기 충전기(30)에 의해 상기 배터리(10)에 보내지는 전류 중 일부를 소비하고 그러한 소비가 상기 배터리의 충전을 방해할 수 있기 때문에 필요하다. 그 외에도, 상기 배터리(10)의 충전이 완료되는 경우에, 상기 부속품이 상기 배터리(10)를 방전시킬 수 있다.

상기 배터리(10)가 충전되고 있는 동안에, 상기 관리자(40)는 배터리 충전이 최적의 방식으로 이루어지면서 또한 필요한 경우 상기 부속품(50)이 전력을 공급받을 수 있게 하는 것을 보장한다. 이때, 상기 부속품은 상기 발전기(20)에 의해 전력을 공급받는다.

이하에서 좀더 구체적으로 설명되겠지만, 본 발명의 방법을 통해, 상기 관리자(40)는 배터리 충전의 종료시에 상기 배터리(10)의 방전을 제한하면서 상기 부속품(50)이 전력을 공급받는 것을 보장한다.

상기 차량은 또한 본 발명의 방법을 구현하도록 프로그램된 (도시되지 않은) 전자 제어 유닛을 포함한다. 상기 전자 제어 유닛은 상기 관리자(40)의 컴퓨터, 상기 충전기(30)의 컴퓨터, 및 상기 배터리(10)의 컴퓨터와 통신한다. 상기 전자 제어 유닛은 또한 일반적으로는 상기 차량의 여러 센서, 구체적으로는 자동차의 여러 센서에 의해 전송되는 정보를 수신한다.

방법

본 발명은 상기 차량의 부속품에 전력을 공급하는 방법에 관한 것이고, 이러한 방법에서는 상기 전자 제어 유닛을 통해 다음과 같은 단계들이 번갈아 수행된다.

a) 상기 부속품(50)이 상기 차량의 배터리(10)에 의해 전력을 공급받게 하는 단계; 및

b) 상기 부속품(50) 및 상기 배터리(10)가 이러한 2개의 요소들, 즉 상기 부속품(50) 및 상기 배터리(10)에 연결된 외부 발전기(20)에 의해 전력을 공급받게 하는 단계.

단계 a)는 도 1에 도식적으로 도시되어 있고, 단계 b)는 도 2에 도시되어 있다. 이러한 도면들에 도시된 화살표들은 위에 기술한 전기 회로를 통한 에너지의 흐름을 표시한다.

본 방법은 상기 배터리(10)가 완전히 충전되고 나서도 상기 배터리가 여전히 상기 충전기(30)를 통해 상기 발전기(20)에 연결되어 있는 동안 상기 부속품(50)에 전력을 공급하는데 특히 유리하게 적용가능하다.

이러한 경우에, 단지 상기 배터리(10)만을 사용하여 상기 부속품(50)에 전력을 공급하는 것은 매우 불리한데, 그 이유는 상기 배터리가 방전하고 상기 차량이 다음번에 시동될 경우 상기 차량의 레인지가 감소하기 때문이다.

또한, 단지 외부 발전기만을 사용하여 상기 부속품에 전력을 공급하는 것이 불가능한데, 그 이유는 상기 발전기가 여전히 상기 배터리에 연결되어 있으므로 전류가 또한 상기 배터리에도 보내지게 되며 상기 배터리(10)가 과충전될 수 있기 때문이다.

단계들 a) 및 b)를 번갈아 수행함으로써, 또한 상기 배터리의 방전을 제한하면서 상기 부속품이 전력을 공급받는데, 그 이유는 상기 배터리가 단계 b) 동안 체계적으로 충전되기 때문이다. 또한 상기 배터리를 과충전하는 위험성을 제한하는 것이 가능하다.

단계 a) 또는 단계 b) 중 어느 하나를 먼저 수행함을 고려하는 것이 가능하다.

단계 a)가 먼저 수행되는 경우에, 상기 배터리(10)는 먼저 방전되고, 그리고나서, 상기 외부 발전기(20)에 의해 충전된다. 이러한 2가지 단계가 수행된 다음에, 상기 배터리(10)의 방전이 결과적으로 제한되거나, 실제로는 제로(zero)이다.

단계 b)를 먼저 구현하는 것이 유리한데, 그 이유는 이러한 구현이 상기 배터리(10)의 이완(relaxation) 현상에 기인하는 상기 배터리(10)의 충전 감소를 보상하는 것을 가능하게 하기 때문이다.

일단 상기 배터리(10)가 완전히 충전되면, 비록 상기 배터리가 전동기 또는 상기 부속품(50)에 전력을 공급하는데 사용되지 않는 경우라도 상기 배터리의 충전 상태는 시간 경과에 따라 일정하게 감소한다.

상기 배터리(10)의 충전시 이러한 본질적인 감소는 상기 배터리(10)의 "이완(relaxaion)"으로서 언급된다.

먼저 상기 부속품(50)이 온(on) 상태로 스위치될 때 상기 배터리(10)를 충전하는 것은 상기 배터리(10)의 충전 종료 이래로 상기 배터리(10)의 이완에 기인하는 충전 감소를 보상하는 것을 가능하게 한다.

실제로, 단계 a) 동안, 상기 관리자(40)는 작동되지 않으며, 본 예에서는, 상기 충전기(30)에 제로(zero) 배터리 입력 전류 설정점을 전송한다. 따라서, 상기 발전기(20)는 이러한 단계 동안 상기 배터리(10)에나 상기 부속품(50)에 어떠한 에너지도 제공하지 않으며 상기 부속품(50)은 상기 배터리(10)에 의해 전력을 공급받는다.

단계 b) 동안, 상기 관리자(40)는 당업자에게 알려져 있는 임의의 방식으로 계산되는 전류 설정점을 상기 충전기(30)에 전송한다. 따라서, 이러한 설정점은 상기 배터리(10)의 일반 충전시 상기 충전기(30)에 보내지는 설정점과 동일한 것이 바람직하다.

이하에서 설명되겠지만, 이러한 설정점은 마치 상기 부속품이 상기 배터리의 일반 충전시에 온 상태로 스위치되는 것처럼 상기 부속품이 온 상태로 스위치되는 점을 고려하는 것이 바람직하다.

상기 차량의 전자 제어 유닛은 도 4에서 블록들로 나타나 있는 3가지 기능들을 통해 본 발명의 방법을 구현하기 위해 프로그램된다.

"초기화(initialization)" 기능으로서 언급되며 도 4에서 블록 100으로 나타나 있는 제1 기능은 상기 방법의 구현이 개시되거나 중단되어야 하는 시점을 결정한다.

"작동(activation)" 기능으로서 언급되며 도 4에서 블록 200으로 나타나 있는 제2 기능은 제로(zero)이거나 상기 관리자(40)에 의해 결정되는 전류 설정점이 상기 충전기(30)에 전송되게 하는 방식으로 상기 관리자(40)가 작동해제되게 하거나 작동되게 한다.

"조정(regulation)" 기능으로서 언급되며 도 4에서 블록 300으로 나타나 있는 제3 기능은 상기 관리자(40)에 의해 구현되며 상기 관리자(40)가 작동되는 경우에 상기 관리자에 의해 결정되는 전류 설정점에 상응한다.

상기 초기화 기능에 상응하는 블록 100은 그의 출구에서 예를 들어 상기 방법이 구현되는 경우에 1이고 상기 방법이 구현되지 않는 경우에 제로(zero)인 논리 신호 B_InProgress_za_status를 방출한다.

이러한 블록 100은 상기 배터리(10)의 컴퓨터에 의해 전송되는 다음과 같은 신호들을 입력으로서 취한다.

상기 배터리의 동작 실패가 상기 배터리의 컴퓨터에 의해 검출되었는지를 나타내는 논리 신호 B_Failure_Battery;

상기 배터리의 동작 모드, 즉 상기 배터리가 충전 모드에 있는지의 여부를 나타내는 신호 K_Battery_State; 및

배터리 충전이 완료되었는지를 나타내는 논리 신호 B_Charge_Finished

상기 블록 100은 상기 충전기(30)의 컴퓨터에 의해 전송되는 다음과 같은 신호들을 입력으로서 취한다.

상기 충전기(30)의 동작 실패가 상기 충전기(30)의 컴퓨터에 의해 검출되었는지를 나타내는 논리 신호 B_Failure_Charger;

상기 충전기의 동작 모드, 즉 상기 충전기가 충전 모드에 있는지의 여부를 나타내는 신호 K_Charger_State; 및

상기 충전기(30)가 상기 외부 발전기(20)에 전기구동방식으로 연결되어 있는지의 여부를 나타내는 논리 신호 B_Mains_Detected.

마지막으로, 상기 블록 100은 상기 부속품(50)이 온 상태로 스위치되고 전력을 공급받아야 하는지를 상기 블록 100에 알려주는 신호 K_ZA_Authorizaiton을 수신한다. 예를 들면, 이러한 신호는 상기 차량 자체의 전자 제어 유닛에 의해 생성될 수 있다.

실제로, 상기 블록 100의 출력 신호는 1이며 다음과 같은 조건이 동시에 만족되는 경우에 상기 방법이 개시되어야 하거나 계속 구현되어야 함을 나타낸다.

신호들 K-Battery_State 및 K_Charger_State는 상기 배터리(10) 및 상기 충전기(30)가 양자 모두 충전 모드에 있음을 나타냄; 및

상기 신호 B-Charge_Finished는 배터리 충전이 완료됨을 나타냄; 및

신호 B_Mains_Detected는 상기 충전기(30)가 상기 외부 발전기(20)에 전기구동방식으로 연결되어 있음을 나타냄; 및

신호 K_ZA_Authorization은 상기 부속품(50)이 온(on) 상태로 스위치되고 전기구동방식으로 전력을 공급받야야 함을 나타냄.

상기 블록 100의 출력 신호는 제로(zero)이고 상기 방법이 구현되지 않거나 상기 방법의 구현이 다음과 같은 경우에 중단됨을 나타낸다.

상기 배터리(10)의 동작 실패가 검출되었음을 논리 신호 B_Failure_Battery가 나타내는 경우; 또는

상기 충전기(30)의 동작 실패가 검출되었음을 논리 신호 B_Failure_Charger가 나타내는 경우; 또는

상기 배터리(10) 또는 상기 충전기(30)가 충전 모드에 있지 않음을 신호들 K_Battery_State 및 K_Charger_State 중 적어도 하나가 나타내는 경우; 또는

배터리 충전이 완료되지 않음을 신호 B_Charge_Finished가 나타내는 경우; 또는

상기 충전기(30)가 상기 외부 발전기(20)에 전기구동방식으로 연결되어 있지 않음을 신호 B_Mains_Detected가 나타내는 경우; 또는

상기 부속품이 작동되지 않고 전기구동방식으로 전력이 공급되어선 아니 됨을 신호 K_ZA_Authorization이 나타내는 경우.

상기 블록 100의 출력 신호 B_InProgress_za_status는 도 4의 블록 200에 전송된다.

상기 방법이 구현되어선 아니 됨을 상기 블록 100의 출력 신호 B_InProgress_za_status가 나타내는 경우에, 상기 블록 200은 상기 배터리 입력 전류 설정점이 제로(zero)임을 나타내는, 0인 출력 신호 B_ActivationCurrentRegulation을 방출한다.

상기 방법이 구현되어야 함을 상기 블록 100의 출력 신호 B_InProgress_za_satatus가 나타내는 경우에, 상기 블록 200은 상기 방법의 단계들 a) 및 b) 중 어느 것이 구현되어야 할지를 나타내는 출력 신호 B_ActivationCurrentRegulation을 생성한다.

실제로, 상기 블록 200의 출력 신호 B_ActivationCurrent Regulation은 상기 관리자(40)에게 전송된다.

상기 블록 200의 출력 신호 B_ActivationCurrentRegulation의 생성은 이하에서 좀더 구체적으로 기술될 것이다.

단계 a)가 구현되는 경우에, 신호 B_ActivationCurrentRegulation은 상기 관리자(40)를 작동해제시키며, 제로(zero) 설정점이 그 후에 상기 충전기에 전송된다.

단계 b)가 구현되는 경우에, 신호 B_ActivationCurrentRegulation이 상기 관리자(40)를 작동시키고 상기 관리자가 전류 설정점을 계산하고 이를 상기 충전기에 전송해야 함을 나타낸다.

바람직하게는, 상기 배터리가 소정 임계값 미만으로 방전되지 않는 방식으로 상기 방법의 단계 a) 및 단계 b) 간의 번갈음이 상기 배터리의 충전을 나타내는 적어도 하나의 특성의 함수로서 결정되는 방식으로 상기 블록 200이 프로그램된다. 따라서, 상기 차량의 상응하는 레인지 감소가 제한된다.

좀더 구체적으로 기술하면, 본 발명의 방법은 이때 본 예에서 상기 블록 200에서 수행되는 다음과 같은 단계들을 포함한다.

상기 전자 제어 유닛이 상기 배터리(10)의 제1 충전 특성에 대한 하한 임계값을 결정하는 단계;

상기 제1 충전 특성이 상기 하한 임계값보다 큰 상태에 있는 동안 상기 전자 제어 유닛이 단계 a)를 수행하는 단계; 및

상기 배터리(10)의 제1 충전 특성이 상기 하한 임계값보다 작을 경우에 상기 전자 제어 유닛이 단계 b)를 수행하는 단계.

바람직하게는, 상기 제1 충전 특성이 상기 하한 임계값보다 엄밀히 큰 상태에 있는 동안 상기 전자 제어 유닛이 단계 a)를 수행하고 상기 배터리(10)의 제1 충전 특성이 상기 하한 임계값보다 작거나 같은 경우에 상기 전자 제어 유닛이 단계 b)를 수행한다.

상기 하한 임계값은 상기 방법이 구현되어야 함을 상기 블록 100의 출력 신호가 처음으로 나타내는 시점에서 결정되는, 상기 제1 충전 특성의 초기값의 함수로서 결정되는 것이 바람직하다.

한 변형예에 있어서, 상기 하한 임계값은 미리 결정된 고정 값이다.

그 외에도, 상기 전자 제어 유닛은 다음과 같은 단계들을 수행하도록 프로그램될 수 있다.

적어도 상기 배터리(10)의 제2 충전 특성에 대한 상한 임계값을 결정하는 단계;

상기 배터리(10)의 제2 충전 특성이 상기 상한 임계값보다 작은 동안 단계 b)를 수행하는 단계.

바람직하게는, 상기 배터리(10)의 상기 제2 충전 특성이 상기 상한 임계값보다 엄밀히 작은 동안 단계 b)를 수행하도록 상기 전자 제어 유닛이 프로그램된다.

따라서, 상기 배터리(10)의 제2 충전 특성이 이를 수 있는 최대값은 상기 배터리(10)가 과충전되거나 상기 배터리(10)의 전압이 너무 높게 되는 것을 회피하도록 하는 방식으로 제한된다.

그리하여, 상기 배터리의 상기 제2 충전 특성이 상기 상한 임계값보다 크게 될 경우에, 상기 전자 제어 유닛은 단계 a)를 수행한다.

바람직하게는, 상기 배터리의 상기 제2 충전 특성이 상기 상한 임계값보다 크거나 같은 경우에 상기 전자 제어 유닛이 단계 a)를 수행한다.

예를 들면, 상기 방법이 구현되어야 함을 상기 블록 100의 출력 신호가 처음으로 나타내는 시점에서 결정되는, 상기 제2 충전 특성에 대한 제2 초기값의 함수로서 상기 상한 임계값이 결정될 수 있다.

상기 전자 제어 유닛은, 상기 방법이 구현되어야 함을 상기 블록 100의 출력 신호가 나타내는 동안, 상기 제1 충전 특성이 상기 하한 임계값에 이르게 되는 경우에 단계 a)로부터 단계 b)로 진행하고 상기 제2 충전 특성이 상기 상한 임계값에 이르게 되는 경우에 단계 b)로부터 단계 a)로 진행하도록 단계들 a) 및 b)가 번갈아 수행되게 하는 것이 바람직하다.

상기 배터리(10)의 충전 상태 Pct_User_Soc가 도 3에 도시된 바와 같이 증가 및 감소하는, 상기 배터리의 충전(단계 b)) 및 방전(단계 a))의 사이클들은 이때 반복된다.

실제로, 상기 블록 200을 작동시키는 기능을 수행하는 여러 방식이 가능하다.

도 5에 도시된 제1 구현예에서는, 상기 제1 및 제2 충전 특성들이 동일하며 상기 배터리(10)의 충전 상태 Pct_User_Soc에 상응한다.

상기 배터리(10)의 충전 상태 Pct_User_Soc는 상기 배터리의 최대 가능 충전 상태의 백분율로 종래방식으로 표기된다. 따라서, 최대 충전 상태는 100%이고 최소 충전 상태는 0%이다.

상기 배터리의 충전 상태 Pct_User_Soc는 상기 배터리(10)의 컴퓨터에 의해 추정된다.

상기 배터리(10)의 충전 상태 Pct_User_Soc의 초기값 SOC_init는 상기 방법이 구현되기 시작하는 시점에서 상기 차량의 전자 제어 유닛의 메모리에 저장된다.

상기 전자 제어 유닛은 또한 다음과 같은 매개변수들을 메모리에 저장한다.

상기 방법이 상기 배터리의 충전 종료 시점에서 구현되는 경우에 이르게 될 수 있는 충전 상태 Pct_User_Soc에 대한 최대값 Lmax; 및

상기 방법이 상기 배터리의 충전 종료 시점에서 구현될 경우에 인정되는 충전 상태 Pct_User_Soc에 대한 최소값 Lmin.

예를 들면, 상기 충전 상태의 최대값 Lmax가 상기 배터리의 최대 가능 충전인 100%의 이론값에 상응한다.

상기 충전 상태에 대한 최소값 Lmin은 상기 차량의 레인지 감소를 제한하는 것을 가능하게 하는 교정들에 의해서나 테스트들에 의해서 결정된 값이다. 예를 들면, 이러한 최소값은 1.5 킬로미터 미만의 레인지 감소에 상응하도록 하는 방식으로 99%보다 클 수 있다. 예를 들면, 상기 최소값은 99.7%일 수 있다.

교정 단계 동안에 그리고 상기 배터리의 이완 현상을 고려하여 결정된 상수 Delta1;

교정에 의해 결정되며 본 발명의 방법의 구현 동안 인정되는 상기 배터리의 최대 충전 감소에 상응하는 상수 Delta2.

이러한 저장된 매개변수들에 기반하여 그리고 충전 상태에 대해 추정된 초기값 SOC_Init에 기반하여, 상기 전자 제어 유닛은 다음과 같은 공식을 이용해 상기 배터리의 충전 상태 Pct_User_Soc의 하한 임계값 Thresh1 및 상한 임계값 Thresh2를 결정하도록 프로그램된다.

Thresh1 = Min(SOC_Init + Delta1 - Delta2, Lmin)

Thresh2 = Min(SOC_Init + Delta1, Lmax)

이 경우에 Min은 최소 함수를 나타낸다.

그리고나서, 상기 전자 제어 유닛은 각각의 시점 t에서 이러한 2개의 임계값을 상기 시점에서 결정된 상기 배터리의 충전 상태 Pct_User_Soc(t)의 값과 비교한다.

상기 충전 상태 Pct_User_Soc의 초기값 Soc_Init가 상기 상한 임계값 Thresh2보다 클 경우에, 상기 관리자(40)가 작동해제되고 전류 설정점이 제로(zero)임을 상기 블록 200의 출력 신호 B_ActivationCurrentRegulation이 나타낸다. 따라서, 먼저 구현되는 것은 단계 a)이다.

상기 충전 상태 Pct_User_Soc의 초기값 SOC_Init가 하한 임계값 Thresh1보다 작은 경우에, 상기 관리자(40)가 작동되고 비-제로(non-zero) 전류 설정점이 상기 충전기에 전송됨을 상기 블록 200의 출력 신호 B_ActivationCurrentRegulation이 나타낸다. 이때, 상기 전류 설정점은 상기 블록 300에 의해 생성된다. 먼저 구현된는 것은 단계 b)이다.

상기 충전 상태 Pct_User_Soc의 초기값 SOC_Init가 상기 상한 임계값 Thresh2보다 작고 하한 임계값 Thresh1보다 큰 경우에, 상기 전자 제어 유닛은 단계 a) 또는 단계 b)를 먼저 수행하도록 프로그램될 수 있는 것이 유리하다.

바람직하게는, 상기 전자 제어 유닛이 단계 b)를 먼저 수행하도록 프로그램된다.

상기 배터리를 충전하는 단계로부터 개시함으로써, 위에 언급한 이완 현상에 기인하는 상기 배터리의 충전 감소를 보상하는 것이 가능하다. 이러한 방식으로, 상기 방법의 구현 종료시 상기 배터리의 충전 상태가 최적화된다.

이때, 시점 t에서의 충전 상태 Pct_User_Soc(t)의 값이 상기 상한 임계값 Thresh2보다 크거나 같을 경우에, 상기 관리자(40)가 작동해제되고 단계 a)를 수행하는 것으로 진행하도록 하는 방식으로 전류 설정값이 제로(zero)임을 출력 신호 B_ActivationCurrentRegulation이 나타낸다. 따라서, 상기 배터리의 과충전이 회피된다.

이때, 시점 t에서의 충전 상태 Pct_User_Soc(t)의 값이 상기 하한 임계값 Thresh1보다 작거나 같을 경우에, 상기 관리자(40)가 작동되고 단계 b)가 다시 구현됨을 상기 블록 200의 출력 신호 B_ActivationCurrentRegulation이 나타낸다.

따라서, 단계들 a) 및 b)는 번갈아 구현되며 상기 배터리의 충전 상태의 값이 최소 임계값 Thresh1에서 최대 임계값 Thresh2에 이르는 레인지에 있게 된다.

도 6에 도시된 제2 구현예에서는, 상기 제1 및 제2 충전 특성들이 2개의 서로 다른 물리적 크기들에 상응한다.

예를 들면, 상기 제1 충전 특성은 상기 배터리의 최소 충전 셀의 단자들 양단 간의 전압 V_CellVoltMin에 상응하며 상기 제2 충전 특성은 상기 배터리의 최대 충전 셀의 단자들 양단 간의 전압 V_CellVoltMax에 상응한다.

이러한 전압들은 상기배터리의 충전을 나타내는 특성들인데, 그 이유는 상기 전압들이 상기 배터리의 충전 상태와 동일한 방식으로 변하기 때문이다.

상기 배터리의 최소 충전 셀의 단자들 양단 간의 전압 V_CellVoltMin 및 상기 배터리의 최대 충전 셀의 단자들 양단 간의 전압 V_CellVoltMax 각각의 초기값 V_CellVoltMin_Init, V_CellVoltMax_Init는 상기 방법이 구현되기 시작하는 시점에서 상기 차량의 전자 제어 유닛의 메모리에 저장된다.

본 예에서, 이러한 전압들이 측정되는 것이 바람직하다.

시점 t에서의 상기 배터리의 최소 충전 셀의 단자들 양단 간의 전압 V_CellVoltMin은 상기 최소 충전 셀이 어떤 셀인지에 상관없이 그러한 시점에서의 최소 충전 셀의 단자들 양단 간의 전압이다. 마찬가지로, 상기 배터리의 최대 충전 셀의 단자들 양단 간의 전압 V_CellVoltMin은 상기 최대 충전 셀이 어떤 셀인지에 상관없이 시점 t에서의 최대 충전 셀의 단자들 간의 전압이다.

상기 배터리의 임의의 셀의 전압이 너무 높은 위험성이 존재하는, 상기 배터리의 임의의 셀의 전압에 대한 최대값 Cmax; 및

상기 배터리의 임의의 셀의 전압이 너무 낮은 위험성이 존재하는, 상기 배터리의 임의의 셀의 전압에 대한 최소값 Cmin.

이러한 최소값 및 최대값은 교정에 의해 결정된다.

상기 전자 제어 유닛은 또한 교정에 의해 결정되며 본 발명의 방법의 구현 동안에 인정되는 상기 배터리의 최대 충전 감소에 상응하는 상수 Delta3를 메모리에 저장한다.

이러한 저장된 매개변수들에 기반하여 그리고 상기 최대 충전 셀 및 최소 충전 셀의 단자들 양단 간의 전압들의 초기 측정값들 V_CellVoltMin_Init, V_CellVoltMax_Init에 기반하여, 상기 전자 제어 유닛은 다음과 같은 공식을 이용해 상기 배터리의 최소 충전 셀의 단자들 양단 간의 전압에 대한 하한 임계값 Smin 및 상기 배터리의 최대 충전 셀의 단자들 간의 전압에 대한 상한 임계값 Smax를 결정하도록 프로그램된다.

Smin = Max(Cmin, V_CellVoltMin_Init - Delta3)

Smax = Min(Cmax, V_CellVoltMax_Init)

이 경우에 Max는 최대 함수를 나타내고 Min은 최소 함수를 나타낸다.

Cmin 및 Cmax는 일반 동작시 이르지 않게 되는 안정성 임계값들이다. 그러므로, 좀더 간단하게 기술하면, 일반 동작시에는 상기 공식이 다음과 같이 표기된다.

Smin = V_CellVoltMin_Init - Delta3

Smax = V_CellVoltMax_Init

도 6은 상기 방법의 개시에서의 최소 충전 셀의 전압 V_CellVoltMin_Init가 최소 임계값 Cmin, 결과적으로는 Smin = V_CellVoltMin_Init - Delta3보다 큰 예를 보여준다.

이러한 예에서는, 상기 방법의 개시에서의 최대 충전 셀의 전압 V_CellVoltMax_Init가 최대 임계값 Cmax, 결과적으로는 Smax = V_CellVoltMax_Init보다 작다.

이때, 상기 전자 제어 유닛은 각각의 시점 t에서;

최대 충전 셀의 단자들 양단 간의 전압에 대해 상기 시점 t에서 결정된 값 V_CellVoltMax(t)를 상기 최대 충전 셀의 단자들 양단 간의 전압의 상한 임계값 Smax와 비교하며, 그리고

상기 최소 충전 셀의 단자들 양단 간의 전압에 대해 상기 시점 t에서 결정된 값 V_CellVoltMin(t)를 상기 최소 충전 셀의 단자들 양단 간의 전압의 하한 임계값 Smin과 비교한다.

상기 시점 t에서 결정된 최대 충전 셀 양단 간의 전압의 값 V_CellVoltMax(t)가 상한 임계값 Smax보다 크거나 같을 경우에, 상기 관리자(40)가 작동해제되고 전류 설정점이 제로(zero)임을 상기 블록 200의 출력 신호 B_ActivationCurrentRegulation이 나타낸다. 따라서, 너무 큰 배터리 전압이 회피되고 상기 부속품이 상기 배터리(10)에 의해 전력을 공급받는데, 이는 수행되는 단계 b)에 상응한다.

본 예에서는 상기 방법의 개시에서 전압 V_CellVoltMax가 Smax와 동일하므로, 이러한 제2 구현예에서 먼저 수행되는 것은 단계 a)이다(도 6 참조).

배터리 방전 단계 a) 동안, 상기 셀들의 단자들 양단 간의 전압은 감소한다.

이때, 시점 t에서의 최소 충전 셀의 단자들 양단 간의 전압의 값 V_CellVoltMin(t)가 하한 임계값 Smin보다 작거나 같을 경우에, 상기 관리자(40)가 작동되며 비-제로 전류 설정값이 단계 b)를 수행하기 위해 상기 충전기로 전송됨을 상기 블록 200의 출력 신호 B_ActivationCurrentRegulation이 나타낸다.

한 변형예에 있어서, 단계 a로부터 단계 b)로 진행하기 위한 시간 조건을 추가하는 것이 또한 가능한데, 그러한 사상은 단계 b)로 진행하기 전에 적어도 일부 최소 지속기간 동안 상기 방전 단계 a)가 수행될 것을 필요로 하는 것이다. 이는 특히, 예를 들면 객실 난방이 냉방으로부터 온 상태로 스위치되는 경우와 같이 상기 배터리의 셀들의 단자들 양단 간의 전압의 급락(sudden drop)들을 야기하는 고전류 요구들 동안 단계 a) 및 단계 b)를 넘나드는 것을 회피하는 것을 가능하게 한다.

단계 a)로부터 단계 b)로 진행하는 것은 단지 위에서 언급한 조건이 충족되는 경우에만, 즉 상기 제1 충전 특성이 하한 임계값에 이른 경우에 이루어진다.

도 6에 도시된 바와 같이, 단계 b) 동안, 상기 배터리의 셀들의 단자들 양단 간의 전압은 증가한다.

시점 t에서의 최대 충전 셀 양단 간의 전압 V_CellVoltMax(t)의 값이 상한 임계값 Smax보다 크거나 같을 경우에, 상기 관리자(40)가 작동해제되고 비-제로 전류 설정점이 단계 a)를 다시 수행하도록 상기 충전기에 전송됨을 상기 블록 200의 출력 신호 B_ActivationCurrentRegulation이 나타낸다.

따라서, 2가지 단계는 번갈아 수행되며 너무 높거나 너무 낮은 배터리 전압들은 회피되고, 또한 최소 충전 셀의 전압이 하한 임계값 Smin과 같을 경우에 상기 배터리의 충전이 상기 배터리의 충전에 상응하는 값 미만으로 감소하지 않는 것이 보장된다.

한 변형예에 있어서는, 교정에 의해 결정되고 상기 배터리 이완 현상을 보상하는 것을 가능하게 하는 상수 Delta4를 메모리에 저장하도록 제공하는 것이 가능하며, 본 실시예에서는 상기 전자 제어 유닛이 또한 교정에 의해 결정되고 상기 배터리 이완 현상을 보상하는 것을 가능하게 하는 상수 Delta4를 메모리에 저장하도록 제공하는 것이 가능하다.

이때, 상기 배터리의 최대 충전 셀의 단자들 양단 간의 전압에 대한 상한 임계값 Smax는 다음과 같은 공식을 사용하여 계산된다.

Smax　= Min (Cmax, V_CellVoltMax_Init + Delta4)

일반 동작시, 이는 다음과 같이 표기된다.

Smax = V_CellVoltMax_Init + Delta4

그 외에도, 상기 전자 제어 유닛은 이때 단계 b)를 먼저 수행하도록 프로그램된다. 이러한 변형예는 본 발명의 바람직한 구현예를 구성한다.

그리고나서, 상기 단계들 a) 및 b) 간의 번갈음이 위에 기재한 바와 같은 방식으로 이루어진다.

이러한 제2 실시예는 상기 배터리의 충전 상태와 같이 추정되는 것보다는 오히려 측정되는 셀들의 전압들에 대한 값들에 기반하여 이루어지는 이점을 제공한다. 이러한 조건으로, 상기 방법이 더 정확하게 구현된다.

상기 구현예에 상관없이, 한 변형예에서는 상한 및 하한 임계값들이 교정 테스트들 동안에 미리 결정된 값들인 것을 고려하는 것이 가능하다.

위에서 설명한 바와 같이, 상기 블록 200의 출력 신호 B_ActivationCurrentRegulation이 제로(zero)일 경우에, 상기 관리자(40)는 작동해제되고 제로(zero)인 전류 설정점은 상기 충전기(30)에 전송된다.

그러므로, 상기 충전기(30)는 상기 외부 발전기(20)로부터의 어떠한 전류도 상기 배터리(10)로 전달하지 못한다. 그러므로, 단지 상기 배터리(10)만이 상기 부속품(50)에 전력을 공급한다.

상기 블록 200의 출력 신호 B_ActivationCurrentRegulation이 1인 경우에, 상기 관리자(40)는 작동되고 상기 충전기(30)에 전송되는 전류 설정점을 계산하여 상기 블록 300에 도시된 조정 기능을 수행한다. 이러한 설정점은 도 1, 도 2, 및 도 4에서 ECV로 언급되어 있다.

이러한 설정점은 당업자에게 공지된 임의의 계산 모드로 계산될 수 있다.

특히, 상기 전류 설정점은 상기 부속품이 달리 상기 배터리(10)로 진행하게 되는 전류 중 일부를 수용한다는 사실을 고려하도록 프로그램되는 관리자(40)에 의해 계산될 수 있다. 이러한 관리자(40)의 동작은 도 7에 도시되어 있다.

좀더 정확하게 기술하면, 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 관리자(40)는 상기 충전기(30)의 컴퓨터 및 상기 배터리(10)의 컴퓨터로부터 출력되는 신호들을 수신한다.

특히, 상기 관리자(40)는 상기 배터리(10)로부터 다음과 같은 신호들을 수신한다.

상기 차량의 고전압 회로망의 전압을 나타내는 신호 Volt_HVNet_cons; 및

상기 배터리가 킬로와트 단위로 수용할 수 있는 최대 충전 전력을 나타내는 신호 P_ChargeMax_bhv_est

상기 신호 P_ChargeMax_bhv_est는 또한 상기 배터리의 컴퓨터에 의해 추정된다.

예를 들면, 상기 신호 Volt_HVNet_cons는 상기 배터리의 컴퓨터, 상기 충전기의 컴퓨터, 및 상기 전동기의 컴퓨터에 의해 취해진 3가지 전압 측정치들의 삼각측정(triangulation)에 의해 결정될 수 있다.

상기 관리자(40)는 상기 충전기(30)가 킬로와트 단위로 제공할 수 있는 최대 충전 전력을 나타내는 상기 충전기(30)의 컴퓨터에 의해 추정된 신호 P_ChargeAvailable_bcb_est를 상기 충전기(30)로부터 수신한다.

상기 부속품(50)이 온 상태로 스위치되는 경우에 상기 배터리의 충전 전류 설정점을 조정하기 위하여, 본 예에서는 상기 관리자(40)가 전류 설정점 생성기(41), 조정기(regulator; 42), 및 신호 감산 블록(43)을 포함한다. 상기 조정기는 비례-적분 타입인 것이 바람직하다.

이때, 상기 관리자(40)는 상기 배터리로 입력되는 전류의 강도를 조정하기 위한 폐-루프 조정 기능을 수행한다.

상기 관리자(40)에 의해 생성되는 전류 설정점 ECV는 상기 배터리에 의해 수용될 수 있는 최대 전력에 의존하고 그리고/또는 상기 충전기에 의해 제공될 수 있는 최대 전력에 의존하는 것이 바람직하다.

좀더 정확하게 기술하면, 상기 설정점 생성기(41)는 신호들 Volt_HVNet_cons, P_ChargeMax_bhv_est 및 P_ChargeAvailable_bcb_est를 수신하고, 중간 전류 설정점 I_Setpoint를 생성한다.

예를 들면, 이러한 중간 전류 설정점 I_Setpoint는 다음과 같은 공식을 사용하여 계산될 수 있다.

I_Setpoint = Min(P_ChargeAvailable_bcb_est,P_ChargeMax_bhv_est)/ Volt_HVNet_cons

상기 설정점 생성기(41)에 의해 결정된 중간 전류 설정점 I_Setpoint는 감산기(43)에 의해 상기 배터리로 입력되는 전류의 실제 크기 I_bhv_mes와 비교된다.

상기 감산기(43)는 입력으로서 상기 중간 전류 설정점 I_Setpoint 및 상기 부속품이 전기 회로에 연결되는 지점 및 상기 배터리의 입구 사이에서, 상기 배터리의 입구에 배치된 전류 센서(44)에 의해 측정된 상기 배터리의 입구에서의 전류 I-bhv_mes의 크기에 대한 값을 수신한다.

이때, 상기 감산기(43)의 출력 신호는 상기 중간 전류 설정점 I_Setpoint 및 상기 전류 I_bhv_mes의 실제 크기값 간의 차 Ec에 상응하는데, 다시 말하면 Ec = I_Setpoint - I_bhv_mes이다.

상기 부속품(50)이 온 상태로 스위치될 경우에, 달리 상기 배터리(10)로 진행하게 되는 전류 중 일부가 상기 부속품(50)에 의해 사용된다. 상기 배터리(10)의 입구에서 측정된 전류 I_bhv_mes는 감소한다.

상기 조정기(41)에 의해 계산된 전류 설정점 ECV는 이때, 온 상태로 스위치되는 상기 부속품(50)이 상기 배터리(10)를 충전하는 충전 전류를 지니는 효과를 보상하기 위해, 상기 중간 전류 설정점 I_Setpoint 및 상기 측정된 전류 I_bhv_mes 간의 차 Ec를 고려하도록 보정된다. 이때, 상기 배터리로 입력되는 전류에 대한 설정점은 또한 상기 중간 전류 설정점 I_Setpoint 및 상기 측정된 전류 I_bhv_mes 간의 차 Ec에 의존한다.

따라서, 상기 부속품(50)은 전력을 공급받고, 상기 배터리(10)는 최적의 방식으로 충전된다.

예를 들면, 사용된 조정기(42)는 자신의 매개변수로서 비례 이득 인자 및 적분 이득 인자를 지니는, 비례-적분 타입의 보정기(corrector)일 수 있다. 그러한 보정기는 안티-와인드업(anti-windup) 장치, 즉 상기 설정점 ECV를 생성함에 있어서의 포화(saturation)들을 고려하는 것을 가능하게 하는 포화 방지(anti-saturation) 장치를 포함하는 것이 바람직하다.

상기 비례 이득 인자 및 적분 이득 인자는 개방-루프 모드에서의 상기 충전기(30)의 전달 함수에 기반한 계산에 의해 결정된다.

예를 들면, 비례 이득은 상기 전달 함수의 보데 선도(Bode diagram) 상에서 45°의 위상 여유(phase margin)를 획득하는 최대 이득인 것으로 결정된다.

예를 들면, 적분 이득은 적분 동작의 주파수가 개방-루프 모드에서 135°인 위상을 갖는 주파수보다 1 디케이드(decade) 작은 것과 같은 주파수임을 요구함으로써 결정될 수 있다. 저하 모드(degraded mode)에서는, 예컨대 각각의 단계의 구현에 대한 설정 지속기간들을 정의함으로써 미리 결정되어야 할 2가지 단계 a) 및 b) 간의 번갈음을 제공하는 것을 고려하는 것이 가능하다. 본 발명은 또한 상기 전기 배터리(10) 및 상기 전기 배터리에 연결된 전기 부속품(50)을 포함하는 자동차에 관한 것이며, 이러한 자동차에서는 상기 부속품(50)의 전력 공급이 위에 기술한 방법에 의해 제어된다. 이러한 방법은 일단 상기 배터리(10)가 충전되면 다시 말해 상기 배터리의 충전 종료가 결정된 다음에, 그리고 상기 배터리(10)가 여전히 상기 외부 발전기(20)에 연결되어 있는 동안에 구현되는 것이 바람직하다.

본 발명의 방법은 다음과 같은 이점들을 제공한다.

본 발명의 방법은 상기 배터리의 충전을 트리거하거나 중단하는 조건들에 상관없이, 다시 말해 예를 들면 충전 상태, 공칭 충전, 충전 프로그래머, 및 충전 제동기(charge retarder)에 상관없이 적용가능하다.

본 발명의 방법은 상기 방법의 구현을 트리거 또는 중단하는 조건에 상관없이 적용가능하다. 다시 말해, 예를 들면 상기 방법은 충전 종료 직후에나 또는 그로부터 수 시간 후에 구현된다.

본 발명의 방법은 상기 배터리의 충전 중에 일반적으로 사용되는 것과 같은 전류 조정 기능을 가지고 종래의 관리자에 의해 구현될 수 있다.

설정 매개변수들은 거의 없고 조정하기 쉽다.

본 발명의 방법은 임의 타입의 배터리, 충전기, 또는 전류 센서에 적용가능하다.

특히, 상기 방법은 비록 상기 배터리(10)의 입력 전류를 측정하는 전류 센서(44)의 정밀도가 낮더라도, 다시 말해 비록 상기 배터리(10)의 입력 전류를 측정하는 전류 센서(44)가 플러스 또는 마이너스 3 amp 이내에서 정확하더라도, 구현될 수 있다.

Claims

자동차의 전기 부속품(50)이 연결되어 있는 전기 배터리(10)를 포함하는 자동차의 전기 부속품(50)에 전력을 공급하는 방법으로서, 상기 전기 부속품(50) 및 상기 전기 배터리(10)는 또한 외부 발전기(20)에 전기구동방식으로 연결되어 있는, 전력 공급 방법에 있어서,
a) 상기 전기 부속품(50)이 상기 자동차의 전기 배터리(10)에 의해 전력을 공급받게 하는 단계; 및
b) 상기 전기 부속품(50) 및 상기 전기 배터리(10)가 상기 외부 발전기(20)에 의해 전력을 공급받게 하는 단계;
가 번갈아 수행되는, 전력 공급 방법.
제1항에 있어서,
상기 전력 공급 방법은,
- 상기 전기 배터리(10)의 제1 충전 특성(Pct_UserSoc, V_CellVoltMin)에 대한 하한 임계값(Thresh1, Smin)을 결정하는 단계;
- 상기 제1 충전 특성(Pct_UserSoc, V_CellVoltMin)이 상기 하한 임계값(Thresh1, Smin)보다 클 경우에 단계 a)를 수행하는 단계; 및
- 상기 전기 배터리(10)의 제1 충전 특성(Pct_UserSoc, V_CellVoltMin)이 상기 하한 임계값(Thresh1, Smin)보다 작을 경우에 단계 b)를 수행하는 단계;
를 포함하는, 전력 공급 방법.
제2항에 있어서, 상기 제1 충전 특성(Pct_UserSoc, V_CellVoltMin)에 대한 초기값(SOC_Init, V_CellVoltMin_Init)이 결정되고, 상기 하한 임계값(Thresh1, Smin)이 상기 제1 충전 특성(Pct_UserSoc, V_CellVoltMin)의 초기값(SOC_Init, V_CellVoltMin_Init)의 함수로서 결정되는, 전력 공급 방법.
제2항에 있어서, 상기 하한 임계값(Thresh1, Smin)은 미리 결정된 고정값인, 전력 공급 방법.
제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
- 적어도 상기 전기 배터리(10)의 제2 충전 특성(Pct_UserSoc, V_CellVoltMax)에 대한 상한 임계값(Thresh2, Smax)가 결정되고,
- 상기 전기 배터리(10)의 상기 제2 충전 특성(Pct_UserSoc, V_CellVoltMax)이 상기 상한 임계값(Thresh2, Smax)보다 작은 동안 단계 b)가 수행되는, 전력 공급 방법.
제5항에 있어서,
- 상기 전기 배터리(10)의 상기 제2 충전 특성(Pct_UserSoc, V_CellVoltMax)이 상기 상한 임계값(Thresh2, Smax)보다 크게 될 때, 단계 a)가 수행되는, 전력 공급 방법.
제5항 또는 제6항에 있어서, 상기 제2 충전 특성(Pct_UserSoc, V_CellVoltMax)에 대한 초기값(SOC_Init, V_CellVoltMin_Init)이 결정되고, 상기 상한 임계값(Thresh2, Smax)이 상기 제2 충전 특성(Pct_UserSoc, V_CellVoltMax)에 대한 상기 제2 초기값(SOC_Init, V_CellVoltMax_Init)의 함수로서 결정되는, 전력 공급 방법.
제5항 또는 제6항에 있어서, 상기 상한 임계값(Thresh2, Smax)은 미리 결정된 고정값인, 전력 공급 방법.
제5항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 단계들 a) 및 b)는 상기 제1 충전 특성(Pct_UserSoc, V_CellVoltMin)이 상기 하한 임계값(Thresh1, Smin)에 이르게 될 때 단계 a)로부터 단계 b)로 진행하고, 상기 제2 충전 특성(Pct_UserSoc, V_CellVoltMax)이 상기 상한 임계값(Thresh2, Smax)에 이르게 될 때 단계 b)로부터 단계 a)로 진행하도록 번갈아 수행되는, 전력 공급 방법.
제5항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 충전 특성 및 상기 제2 충전 특성은 동일한, 전력 공급 방법.
제9항에 있어서, 상기 제1 충전 특성 및 상기 제2 충전 특성은 상기 전기 배터리(10)의 충전 상태(Pct_UserSoc) 에 상응한, 전력 공급 방법.
제5항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 충전 특성 및 상기 제2 충전 특성은 2개의 서로 다른 물리적 크기에 상응한, 전력 공급 방법.
제12항에 있어서, 상기 자동차의 상기 전기 배터리(10)가 복수 개의 저장 셀들로 구성되며, 상기 제1 충전 특성은 상기 전기 배터리(10)의 최소 충전 셀의 단자들 양단 간의 전압((V_CellVoltMin))에 상응하고, 상기 제2 충전 특성은 상기 전기 배터리(10)의 최대 충전 셀의 단자들 양단 간의 전압((V_CellVoltMax)에 상응한, 전력 공급 방법.
제2항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
단계 a)는 적어도 미리 결정된 최소 지속기간 동안 수행되는, 전력 공급 방법.
제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 첫 번째로 구현되는 단계가 단계 b)인, 전력 공급 방법.
제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 첫 번째로 구현되는 단계가 단계 a)인, 전력 공급 방법.
제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서, 관리자(40)가 상기 전기 배터리(10)의 입력 전류에 대한 전류 설정점(ECV)을 결정할 때, 상기 전류 설정점(ECV)이 단계 a) 동안 제로(zero)인, 전력 공급 방법.
제17항에 있어서, 상기 전류 설정점(ECV)이 상기 전기 배터리(10)에 의해 수용될 수 있는 최대 전력의 함수로서 그리고/또는 충전기에 의해 제공될 수 있는 최대 전력의 함수로서 결정되는, 전력 공급 방법.
자동차의 전기 배터리(10)에 연결되어 있는 전기 부속품(50)을 포함하는 자동차에 있어서, 상기 전기 부속품(50)의 전력 공급은 상기 전기 배터리(10)가 외부 발전기(20)에 연결 및 충전될 때 제1항 내지 제18항 중 어느 한 항의 전력 공급 방법에 의해 제어되는, 자동차.