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KR20190029875A - 전기 자동차 및 그 제어 방법 - Google Patents

전기 자동차 및 그 제어 방법 Download PDF

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KR20190029875A
KR20190029875A KR1020170116894A KR20170116894A KR20190029875A KR 20190029875 A KR20190029875 A KR 20190029875A KR 1020170116894 A KR1020170116894 A KR 1020170116894A KR 20170116894 A KR20170116894 A KR 20170116894A KR 20190029875 A KR20190029875 A KR 20190029875A
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KR
South Korea
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destination
electric vehicle
battery
mode
range mode
Prior art date
Application number
KR1020170116894A
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English (en)
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곽창균
김창유
김홍준
우정엽
김정욱
최권형
이진형
Original Assignee
현대자동차주식회사
기아자동차주식회사
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Publication date
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Abstract

본 발명은 배터리가 충분하지 않은 상황에서 목적지까지 도달하기 위해 전기 자동차의 에너지 절감이 가능한 시스템 제어 사양을 설정하는 레인지 모드를 구성하는 전기 자동차 및 그 제어 방법을 제안한다.
이를 위해 본 발명의 일 측면은 전기 자동차의 내비게이션에서 목적지를 검색할 때, 전기 자동차 내의 에너지 절감이 가능한 모든 시스템 제어 사양들의 절감 정도를 수치화하여 경로별 에너지 소모량을 연산함으로써 목적지까지 도달 가능한 경로와 레인지 모드 조건을 추천하고, 사용자가 선택한 조건과 경로로 안내를 실시하여 목적지까지 도달할 수 있도록 함으로써 전기 자동차의 단점인 목적지까지 도달하지 못할 것 같아서 미리 충전하느라 시간을 낭비하는 일이 없으며, 배터리의 충전 빈도를 줄여 불필요한 충전에 따른 불편함을 없앨 수 있도록 한다.

Description

전기 자동차 및 그 제어 방법{ELECTRIC VEHICLE AND CONTROL METHOD THEREOF}
본 발명은 전기 자동차 및 그 제어 방법에 관한 것이다.
자동차는 구동력을 발생시키는 동력원의 형태에 따라 내연 기관 자동차와 하이브리드 전기 자동차, 순수 전기 자동차로 구분할 수 있다. 내연 기관 자동차는 화석 연료를 연소시켜서 동력을 발생시키는 형태의 자동차로서, 현재 가장 많이 이용되는 자동차의 형태이다. 내연 기관 자동차의 연료로 사용되는 화석 연료의 고갈 문제와 환경 오염 문제를 해소하기 위해 하이브리드 전기 자동차와 순수 전기 자동차가 개발되고 그 보급률이 점차 증가하고 있다.
전기 자동차의 일 예로서, 하이브리드 전기 자동차는 모터와 내연 기관 엔진을 구비하고 내부에서 생성된 전력으로 배터리를 충전하여 모터를 구동하거나, 외부로부터 전력을 공급받아 배터리를 충전하여 모터를 구동한다.
전기 자동차의 다른 예로서, 순수 전기 자동차는 수소와 산소의 화학적 반응 시 발생하는 전기로 배터리를 충전하여 모터를 구동하거나, 외부로부터 전력을 공급받아 배터리를 충전하여 모터를 구동한다.
이러한 전기 자동차는 모터를 구동하기 위한 배터리가 충분히 충전되어 있지 않으면 운행이 어려울 수 있기 때문에 운행에 앞서 미리 배터리를 충분히 충전시키고 있다.
본 발명의 일 측면은, 배터리가 충분하지 않은 상황에서 목적지까지 도달하기 위해 전기 자동차의 에너지 절감이 가능한 시스템 제어 사양을 설정하는 강제 저전력 모드(Range mode; 이하, ‘레인지 모드’라 한다)를 구성하는 전기 자동차 및 그 제어 방법을 제공한다.
본 발명의 다른 측면은, 레인지 모드의 시스템 구성과 내비게이션 경로를 동시에 적용하여 경로별 에너지 소모량을 예측함으로써 목적지까지 도달 가능 여부를 표시하는 전기 자동차 및 그 제어 방법을 제공한다.
본 발명의 또 다른 측면은, 레인지 모드로 목적지까지 도달 가능할 때, 레인지 모드의 전환 가능을 표시하는 전기 자동차 및 그 제어 방법을 제공한다.
본 발명의 일 측면에 의한 전기 자동차는, 배터리; 사용자가 설정한 목적지를 검색하는 내비게이션; 검색된 목적지를 기반으로 경로별 전력 소모량을 예측하고, 배터리의 현재 충전량과 예측된 경로별 전력 소모량을 비교하여 목적지까지 도달 가능 여부를 판단하는 제어부;를 포함하고, 제어부는, 배터리가 부족한 상황에서 목적지까지 도달하기 위한 레인지 모드를 수행한다.
제어부는, 예측된 경로별 에너지 소모량을 기반으로 전기 자동차가 일반 모드에서 레인지 모드로 전환 시, 목적지까지 도달 가능 여부를 판단한다.
제어부는, 레인지 모드로 목적지까지 도달 가능하면, 레인지 모드의 전환 가능 화면을 내비게이션에 표시한다.
제어부는, 예측된 경로별 에너지 소모량을 기반으로 목적지까지 도달 가능한 경로와 레인지 모드의 조건을 추천한다.
내비게이션은, 레인지 모드의 시스템 제어 사양들을 설정하는 화면을 표출한다.
레인지 모드의 시스템 제어 사양들은, 공조 Off 또는 Eco 공조, 최고 속도 제한, 스티리어링 휠 열선 Off, 열선시트 Off, 레오스타트 연계 실내 조명 최소화 기능 On, 라디오 Off, 배터리 냉각 전원 Save Mode 전환, 모터 토크 급가속 방지 로직 적용을 포함한다.
제어부는, 시스템 제어 사양들 중 일부를 순차적으로 제어하여 레인지 모드를 수행한다.
제어부는, 시스템 제어 사양들을 순차적으로 제어할 때, 에너지 절감이 큰 순위 또는 사용자 편의 순위에 따라 제어한다.
내비게이션은, 레인지 모드의 전환 시, 최단거리 경로 또는 Eco 경로를 선택하는 화면을 표출한다.
경로별 전력 소모량은, 검색된 목적지를 기반으로 최단시간 경로, 최단거리 경로 및 Eco 경로를 포함하는 경로별 주행 가능 거리를 연산하여 예측한다.
경로별 전력 소모량은, 검색된 목적지를 기반으로 일반 모드 및 레인지 모드를 포함하는 주행 모드를 기준으로 주행 가능 거리를 연산하여 예측한다.
본 발명의 다른 측면에 의한 전기 자동차는, 배터리; 사용자가 설정한 목적지를 검색하는 내비게이션; 검색된 목적지를 기반으로 경로별 전력 소모량을 예측하고, 배터리의 현재 충전량과 예측된 경로별 전력 소모량을 기반으로 목적지까지 도달 가능한 주행 모드를 판단하는 제어부;를 포함하고, 주행 모드는, 일반 모드와 레인지 모드를 더 포함하고, 제어부는, 배터리가 부족한 상황에서 목적지까지 도달하기 인한 전력 소모량을 줄이도록 레인지 모드의 시스템 제어 사양을 설정한다.
본 발명의 일 측면은 배터리에 충전된 전력을 이용하여 목적지까지 주행하는 전기 자동차의 제어 방법에 있어서, 목적지를 검색하는 단계; 검색된 목적지를 기반으로 경로별 전력 소모량을 예측하는 단계; 배터리의 현재 충전량과 예측된 경로별 전력 소모량을 기반으로 목적지까지 도달 가능한 주행 모드를 판단하는 단계;를 포함하고, 목적지까지 도달 가능한 주행 모드를 판단하는 단계는, 전기 자동차가 일반 모드로 목적지까지 주행 시 필요한 전력량과 배터리의 현재 충전량을 비교하여, 전기 자동차가 일반 모드의 주행으로 목적지까지 도달 가능한지를 판단하고; 전기 자동차가 레인지 모드로 목적지까지 주행 시 필요한 전력량과 배터리의 현재 충전량을 비교하여, 전기 자동차가 레인지 모드의 주행으로 목적지까지 도달 가능한지를 판단하는 것;을 더 포함한다.
본 발명의 일 측면에 의한 전기 자동차의 제어 방법은, 배터리의 현재 충전량이 일반 모드의 주행으로 인한 필요 전력량보다 크면, 전기 자동차를 일반 모드로 내비게이션 안내를 실시하는 것;을 더 포함한다.
본 발명의 일 측면에 의한 전기 자동차의 제어 방법은, 배터리의 현재 충전량이 레인지 모드의 주행으로 인한 필요 전력량보다 크면, 레인지 모드의 전환 가능 화면을 내비게이션에 표시하는 것;을 더 포함한다.
본 발명의 일 측면에 의한 전기 자동차의 제어 방법은, 배터리의 현재 충전량이 레인지 모드의 주행으로 인한 필요 전력량보다 크면, 전기 자동차를 레인지 모드로 내비게이션 안내를 실시하는 것;을 더 포함한다.
본 발명의 다른 측면은 배터리에 충전된 전력을 이용하여 목적지까지 주행하는 전기 자동차의 제어 방법에 있어서, 목적지를 검색하는 단계; 검색된 목적지를 기반으로 경로별 전력 소모량을 예측하는 단계; 예측된 경로별 전력 소모량을 기반으로 전기 자동차가 레인지 모드의 주행으로 목적지까지 도달하는데 필요한 전력량을 연산하는 단계; 배터리의 현재 충전량과 레인지 모드의 주행으로 인한 필요 전력량을 비교하여, 배터리의 현재 충전량이 레인지 모드의 주행으로 인한 필요 전력량보다 크면, 전기 자동차를 레인지 모드로 내비게이션 안내를 실시하는 단계;를 포함한다.
본 발명의 일 측면에 의한 전기 자동차 및 그 제어 방법에 의하면, 전기 자동차 내의 에너지 절감이 가능한 시스템 제어 사양을 설정하는 레인지 모드의 구성과 내비게이션 경로를 동시에 적용하여 목적지까지 도달 가능 여부를 표시할 수 있다. 즉, 전기 자동차의 내비게이션에서 목적지를 검색할 때, 전기 자동차 내의 에너지 절감이 가능한 모든 시스템 제어 사양들의 절감 정도를 수치화하여 경로별 에너지 소모량을 연산함으로써 목적지까지 도달 가능한 경로와 레인지 모드 조건을 추천하고, 사용자가 선택한 조건과 경로로 안내를 실시하여 목적지까지 도달할 수 있도록 함으로써 전기 자동차의 단점인 목적지까지 도달하지 못할 것 같아서 미리 충전하느라 시간을 낭비하는 일이 없으며, 배터리의 충전 빈도를 줄여 불필요한 충전에 따른 불편함을 없앨 수 있도록 한다. 또한 연산 결과가 목적지에 도달할 수 없다면 필요한 배터리의 에너지 량과 충전 예상 시간을 내비게이션 화면에 표시하여 배터리를 충전할 수 있도록 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 전기 자동차의 외관을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 전기 자동차의 내부 구성을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 전기 자동차의 제어 구성도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 전기 자동차의 AVN 장치에서 배터리 정보를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 전기 자동차의 레인지 모드 설정 방법을 설명하는 동작 순서도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 의한 전기 자동차의 레인지 모드 제어 방법을 설명하는 동작 순서도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 의한 전기 자동차에서 목적지까지 도달 가능한 경로별 및 주행 모드별 주행 가능 거리를 도시한 표이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 의한 전기 자동차의 레인지 모드 제어 수행을 도시한 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 의한 전기 자동차에서 목적지까지 도달 불가능한 경로별 및 주행 모드별 주행 가능 거리를 도시한 표이다.
본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 개시된 발명의 바람직한 일 예이며, 본 출원의 출원시점에 있어서 본 명세서의 실시예와 도면을 대체할 수 있는 다양한 변형 예들이 있을 수 있다.
또한, 본 명세서의 각 도면에서 제시된 동일한 참조번호 또는 부호는 실질적으로 동일한 기능을 수행하는 부품 또는 구성요소를 나타낸다.
또한, 본 명세서에서 사용한 용어는 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 개시된 발명을 제한 및/또는 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다", "구비하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는다.
또한, 본 명세서에서 사용한 "제1", "제2" 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않으며, 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1구성 요소는 제2구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1구성 요소로 명명될 수 있다. "및/또는" 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 개시된 전기 자동차 및 이를 포함하는 차량, 연료전지 시스템의 제어 방법에 관한 실시예를 상세하게 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 전기 자동차의 외관을 도시한 도면이다.
도 1에서, 본 발명의 일 실시예에 의한 전기 자동차(1)는 외관을 형성하는 차체(10), 차체(10) 내부를 외부로부터 차폐시키는 도어(14), 운전자에게 전기 자동차(1) 전방의 시야를 제공하는 전면 유리(16), 운전자에게 전기 자동차(1) 후방의 시야를 제공하는 사이드 미러(18), 전기 자동차(1)를 이동시키는 차륜(21, 22), 차륜(21, 22)을 회전시키는 구동 장치(30)를 포함할 수 있다.
도어(14)는 차체(10)의 좌측 및 우측에 회동 가능하게 마련되어 개방 시에 운전자가 전기 자동차(1)의 내부에 탑승할 수 있도록 하며, 폐쇄 시에 전기 자동차(1)의 내부를 외부로부터 차폐시킬 수 있다. 도어(14)는 도어 시건 장치(15)를 이용하여 잠금/해제할 수 있다. 도어 시건 장치(15)의 잠금/해제는 운전자가 전기 자동차(1)에 접근하여 도어 시건 장치(15)의 버튼이나 레버를 직접 조작하는 방법과 전기 자동차(1)로부터 떨어진 위치에서 원격 제어기(Remote Controller) 등을 이용하여 원격으로 잠금/해제하는 방법이 있다.
전면 유리(16)는 차체(10)의 전방 상측에 마련되어 운전자가 차량(1) 전방의 시각 정보를 획득할 수 있도록 하는 것으로서, 윈드쉴드 글래스(windshield glass)로 구현될 수 있다.
또한, 사이드 미러(18)는 차체(1)의 좌측 및 우측에 마련되며, 차량(1) 내부의 운전자가 차량(1) 측면 및 후방의 시각 정보를 획득할 수 있도록 한다.
이외에도 차량(1)은 차체(10)의 상면에 안테나(20)를 포함할 수 있다.
안테나(20)는 텔레매틱스와 DMB, 디지털 TV, GPS 등의 방송/통신 신호 등을 수신하기 위한 것으로서, 다양한 종류의 방송/통신 신호를 수신하는 다기능 안테나이거나 또는 어느 하나의 방송/통신 신호를 수신하기 위한 단일 기능 안테나일 수 있다.
차륜(21, 22)은 차체(10)의 전방에 마련되는 전륜(21), 차체(10)의 후방에 마련되는 후륜(22)을 포함하며, 구동 장치(30)는 차체(10)가 전방 또는 후방으로 이동하도록 전륜(21) 또는 후륜(22)에 회전력을 제공한다. 이와 같은 구동 장치(30)는 배터리(310, 도 3 참조)로부터 전원을 공급받아 회전력을 생성하는 모터(motor)를 채용할 수 있다.
전기 자동차(1)의 동력원은 배터리(310)가 저장하는 전기 에너지이다. 배터리(310)는 차체(10)의 외부, 즉 충전기(200)로부터 전기를 전달받는다.
충전기(200)는 차체(10)에 마련된 충전구(23)와 커넥터(210)를 통해 연결되어 배터리(310)를 충전시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 전기 자동차(1)는 EV(Electric Vehicle), HEV(Hybrid Electric Vehicle) 또는 FCEV(Fuel Cell Electric Vehicle)와 같은 전기 차량을 적용할 수 있다. 이러한 전기 자동차(1)는 운행 전 배터리(310)를 충전기(200)와 연결하여 운행을 준비한할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 전기 자동차의 내부 구성을 도시한 도면이다.
도 2에서, 전기 자동차(1)의 내부에는 탑승자가 착석하기 위한 좌석(51, 52), 탑승자 중 운전자가 착석하는 운전석(51)에 마련된 스티어링 휠(62), 스티어링 휠(62)로부터 차체(10)의 전방을 향해 마련되고, 전기 자동차(1)의 동작 정보를 표시하는 클러스터(Cluster, 61) 및 클러스터(61)와 연결되어 전기 자동차(10)을 조작하기 위한 각종 기기가 설치되는 대시 보드(Dashboard, 60)를 포함할 수 있다.
구체적으로 대시 보드(60)는 전면 유리(16)의 하부로부터 좌석(51, 52)을 향하여 돌출되게 마련되며, 운전자가 전방을 주시한 상태로 대시 보드(60)에 설치된 각종 기기를 조작할 수 있도록 한다.
일 예로 대시 보드(60)에 마련된 각종 기기는 대시 보드(60)의 중앙 영역인 센터페시아(Center Fascia)에 AVN장치(80), AVN 장치(80)의 터치 스크린(81)의 측면에 마련된 공조 장치(90, 도 3 참조)의 통풍구(91) 및 AVN 장치(80)의 하단에 마련된 각종 입력 장치(100) 등을 포함할 수 있다.
AVN 장치(Audio Video Navigation, 80)는 탑승자의 조작에 따라 오디오 기능, 비디오 기능 및 내비게이션 기능을 수행할 수 있는 장치로서, 전기 자동차(1)의 전반을 제어하는 제어부, 즉 헤드 유닛(Head Unit)과 연결된다.
AVN 장치(80)는 둘 이상의 기능을 수행하는 것도 가능하다. 예를 들어, 오디오를 온 시켜 CD 또는 USB에 기록된 음악을 재생시킴과 동시에 내비게이션 기능을 수행하도록 할 수 있고, 비디오를 온 시켜 DMB 영상을 표시함과 동시에 내비게이션 기능을 수행하도록 할 수도 있다.
AVN 장치(80)는 터치 스크린(81)을 통해 오디오 기능과 관련된 화면, 비디오 기능과 관련된 화면 또는 내비게이션 기능과 관련된 화면을 표시한다. 일 예에 따른 터치 스크린(81)은 전기 자동차(1)의 충전 상태를 표시할 수 있다.
터치 스크린(81)은 액정 디스플레이(Liquid Crystal Display: LCD) 패널, 발광 다이오드(Light Emitting Diode: LED) 패널, 또는 유기 발광 다이오드(Organic Light Emitting Diode: OLED) 패널 등으로 구현될 수 있으며, 화면 표시 기능 및 지시나 명령의 입력 기능을 수행할 수 있다.
터치 스크린(81)은 AVN 장치(80)을 구동 및 제어하기 위한 운영 체계(OS, operation system), AVN 장치(80)에서 실행 중인 애플리케이션(application)에 따라 소정의 화상을 포함하는 화면을 외부로 출력하거나 또는 지시나 명령을 입력 받을 수 있다.
터치 스크린(81)은 실행 중인 애플리케이션에 따라서 기본 화면을 표시할 수 있다. 기본 화면은 터치 조작이 수행되지 않는 경우 터치 스크린(81)이 표시하는 화면을 의미한다.
터치 스크린(81)은 상황에 따라서 터치 조작 화면을 표시할 수도 있다. 터치 조작 화면은 사용자로부터 터치 조작을 입력 받을 수 있는 화면을 의미한다.
터치 스크린(81)의 입력 방식은 사용자의 터치 조작을 감지하는 저항식 터치 스크린 방식, 정전 용량 커플링 효과를 이용하여 사용자의 터치 조작을 감지하는 정전식 터치 스크린 방식, 적외선을 이용하는 광학식 터치 스크린 방식이나 초음파를 이용하는 초음파 터치 스크린 방식을 이용한 것일 수도 있다. 이외에도 다양한 입력 방식을 사용할 수 있으며, 이에 제한되지 않는다.
이러한 터치 스크린(81)은 전기 자동차(1)에 마련된 AVN 장치(80)와 사용자 간에 상호 작용이 가능하도록 하는 장치로, 터치 인터렉션 등을 이용하여 사용자 명령을 입력 받고, 터치 스크린(81) 상에 표시되는 문자나 메뉴가 선택됨으로써 사용자 명령을 입력 받는 장치이다.
여기서, AVN 장치(80)는 내비게이션 단말 또는 디스플레이 장치로 지칭될 수 있으며, 그 밖에 당업자들에게 사용되는 다양한 용어로 지칭될 수 있다.
또한, AVN 장치(80)는 USB(Universal Serial Bus) 포트 등을 장착하여 스마트폰, PMP(Portable Multimedia Player), MP3(MPEG Audio Layer-3) 플레이어, PDA(Personal Digital Assistants) 등의 통신 단말기와 연결되며 오디오 및 비디오 파일을 재생시킬 수도 있다.
대시 보드(60)에서 터치 스크린(81)의 양 측면에는 공조 장치(도 3의 90)의 통풍구(91)가 마련될 수 있다. 공조 장치(90)는 전기 자동차(1)의 실내/외 환경 조건, 공기의 흡/배기, 순환, 냉/난방 상태 등을 포함한 공조 환경을 자동으로 제어하거나 또는 사용자의 제어 명령에 대응하여 제어하는 장치를 의미한다.
예를 들어, 공조 장치(90)는 난방 및 냉방을 모두 수행할 수 있으며, 가열되거나 냉각된 공기를 통풍구(91)를 통해 배출하여 전기 자동차(1) 내부의 온도를 제어할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 공조 장치(90)는 탑승자가 전기 자동차(1)의 탑승 전, 차체(10)의 내부 온도를 조절하도록 동작할 수 있다. 또한, 전기 자동차(1)는 이러한 공조 장치(90)의 동작을 위해 소모되는 전기 사용량을 분석하고, 이를 기초로 배터리(401)의 충전 시간을 조절한다.
한편, 전기 자동차(1)의 내부는 좌석(51, 52) 사이에 위치한 센터 콘솔(110) 및 센터 콘솔(110)과 연결된 트레이(112)를 포함한다. 센터 콘솔(110)은 기어 레버(111) 및 죠그 셔틀 타입 또는 키 타입의 각종 입력 버튼(113) 등을 포함할 수 있으며, 제한은 없다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 전기 자동차의 제어 구성도이다.
도 3에서, 본 발명의 일 실시예에 의한 전기 자동차(1)는 도 1 및 도 2에 도시한 구성 요소 외에도 제어부(300), 배터리(310), 인버터(320), 컨버터(330) 및 메모리(340)를 포함할 수 있다.
제어부(300)와 AVN 장치(80), 배터리(310), 인버터(320), 메모리(340) 사이의 점선으로 표시된 화살표는 CAN(Control Area Network)을 통해 전송되는 제어 신호의 흐름을 나타낸 것이고, 배터리(310)와 공조 장치(90), 인버터(320), 컨버터(330), 모터(30) 사이의 실선으로 표시된 화살표는 배터리(310)로부터 공급되는 전력(Electric Power)의 흐름을 나타낸 것이다.
제어부(300)는 전기 자동차(1)의 각 전장 요소를 제어하는 프로세서로서, 동력 계통의 동작 전반을 제어하는 전자 장치(ECU; Electronic Control Unit)의 프로세서일 수 있다. 또는 제어부(300)는 배터리(310)의 충전과 방전 등을 제어 및 관리하는 배터리 관리 시스템(BMS, Battery Management System)의 프로세서일 수도 있다.
일 실시예에 따르면, 제어부(300)는 전기 자동차(1)의 에너지 절감이 가능한 시스템 제어 사양을 설정하는 레인지 모드를 구성하여 배터리(310)의 전력 소모를 줄임으로써 배터리(310)가 충분하지 않은 상황에서 전기 자동차(1)가 목적지까지 도달할 수 있도록 한다.
또한, 제어부(300)는 레인지 모드의 시스템 구성을 기반으로 AVN 장치(80)의 내비게이션 경로와 배터리(310)의 배터리 충전 상태(SOC)에 따라 경로별 에너지 소모량을 예측함으로써 전기 자동차(1)가 일반 모드(Normal Mode)에서 레인지 모드(Range Mode)로 전환 시, 목적지까지 도달 가능한지 여부를 표시할 수 있다.
SOC는 배터리(310)의 현재 충전 상태를 백분율(%)로 나타낸 것이다. 내연 기관 엔진을 탑재한 자동차의 연료 게이지와 같은 개념이다.
또한, 제어부(300)는 레인지 모드로 목적지까지 도달 가능할 때, 레인지 모드의 전환 가능을 표시할 수 있다.
또한, 제어부(300)는 AVN 장치(80)에서 목적지를 검색할 때, 에너지 절감이 가능한 모든 시스템 제어 사양들의 절감 정도를 수치화하여 경로별 에너지 소모량을 연산함으로써 목적지까지 도달 가능한 경로와 레인지 모드 조건을 추천하고, 운전자(이하, ‘사용자’라 한다)가 선택한 조건과 경로로 안내를 실시하여 전기 자동차(1)가 목적지까지 도달할 수 있도록 한다.
또한, 제어부(300)는 연산 결과가 목적지에 도달할 수 없다면 필요한 배터리(310)의 에너지 량과 충전 예상 시간을 내비게이션 화면에 표시하여 배터리(310)를 충전할 수 있도록 한다
또한, 제어부(300)는 전기 자동차(1)의 CAN(Controller Area Network) 네트워크를 이용할 수 있다. CAN 네트워크는 전기 자동차(1)의 ECU 간의 데이터 전송 및 제어에 사용되는 네트워크 시스템을 의미한다. 구체적으로 CAN 네트워크는 꼬여 있거나 또는 피복에 의해 차폐되어 있는 2가닥 데이터 배선을 통해 데이터를 전송한다. CAN은 마스터/슬레이브 시스템에서 다수의 ECU가 마스터(master) 기능을 수행하는 멀티-마스터(multi-master) 원리에 따라 작동한다. 이외에도 제어부(300)는 전기 자동차(1)의 LIN(Local Interconnect Network), MOST(Media Oriented System Transport)등과 같은 차량 내 유선망 또는 블루투스(bluetooth) 등과 같은 무선망을 통해 통신할 수도 있다.
또한, 제어부(300)는 전술 및 후술하는 동작을 수행하는 프로그램 및 이와 관련된 각종 데이터가 저장된 메모리와, 메모리에 저장된 프로그램을 실행하는 프로세서, 유압조정장치인 HCU(hydraulic control unit), MCU(Micro controller unit)등을 포함 할 수 있다. 또한 제어부(300)는 차량(1)에 내장된 시스템 온 칩(System On Chip, SOC)에 집적될 수 있으며, 프로세서(processor)에 의해 동작될 수 있다. 다만, 전기 자동차(1)에 내장된 시스템 온 칩이 하나만 존재하는 것은 아니고, 복수 개일 수도 있으므로, 하나의 시스템 온 칩에만 집적되는 것으로 제한되지 않는다.
배터리(310)는 충전구(23)와 커넥터(210)를 통해 충전기(200)로부터 공급되는 전력을 저장한다. 배터리(310)에 저장되는 전력은 모터(30)의 구동 에너지로 사용된다.
인버터(320)는 배터리(310)의 전압을 다상 교류 전력(예를 들면 U, V, W의 3상 교류 전력)으로 변환하여 모터(30)에 제공한다. 이를 위해 인버터(320)에서 만들어지는 다상 교류 전력의 형태를 제어하기 위한 제어 신호가 인버터(320)로 인가된다.
모터(30)는 인버터(320)의 다상 교류 전력에 의해 구동하여 동력(회전력)을 발생시킨다. 모터(30)의 회전력은 전기 자동차(1)의 전륜(21) 또는 후륜(22)을 회전시키는데 사용된다.
컨버터(330)는 배터리(310)로부터 공급되는 직류 전력을 미리 설정된 소정의 레벨로 승압 또는 강압한다. 컨버터(330)에서 출력되는 직류 전력은 전기 자동차(1)에 구비되는 다양한 전장 요소(예를 들어, 등화류나 제어부, 멀티미디어 기기 등)에 공급된다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 컨버터(330)는 전기 자동차(1) 내에서 멀티 미디어 즉, 내비게이션 화면을 사용자에게 제공하는 터치 스크린(81; 도 2 참조)에 전력을 제공할 수 있다.
메모리(340)는 제어부(300)가 제어를 수행하는데 필요한 데이터 또는 소프트웨어/펌웨어 등을 저장하기 위한 것이다. 특히 메모리(340)에는 전기 자동차(1)의 운행 일정이나 공조 장치(90)의 설정 온도, 배터리(310)의 SOC에 대한 정보 등이 저장될 수 있다.
메모리(340)는 캐쉬(Cache), ROM(Read Only Memory), PROM(Programmable ROM), EPROM(Erasable Programmable ROM), EEPROM(Electrically Erasable Programmable ROM) 및 플래쉬 메모리(Flash memory)와 같은 비휘발성 메모리 소자 또는 RAM(Random Access Memory)과 같은 휘발성 메모리 소자 또는 하드디스크 드라이브(HDD, Hard Disk Drive), CD-ROM과 같은 저장 매체 중 적어도 하나로 구현될 수 있으나 이에 한정되지는 않는다. 메모리(340)는 제어부(300)와 별개의 칩으로 구현된 메모리일 수 있고, 프로세서와 단일 칩으로 구현될 수도 있다.
일 실시예에 따르면, AVN 장치(80)는 공조 장치(90)와 연동하여 터치 스크린(81)을 통해 공조 장치(90)의 제어와 관련된 각종 제어 화면을 표시할 수 있다. 뿐만 아니라, AVN 장치(80)는 공조 장치(90)의 동작 상태를 제어하여 전기 자동차(1) 내의 공조 환경을 조절할 수 있다. 또한, AVN 장치(80)는 터치 스크린(81)를 통해 사용자에게 목적지까지의 경로가 표시된 지도를 표시할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 전기 자동차의 AVN 장치에서 배터리 정보를 도시한 도면이다.
도 4에서, AVN 장치(80)는 내비게이션 화면이나 오디오 화면, 공조 장치(90)의 상태 등 전기 자동차(1)의 현재 상태를 나타내는 다양한 정보를 표출하기 위한 터치 스크린(81)이 마련된다.
터치 스크린(81)은 전기 자동차(1)의 주행 가능 거리(82)와 충전소 검색(83), 배터리 충전 상태(84)를 표출하여 사용자가 전기 자동차(1)의 배터리(310)를 운용하는데 필요한 정보를 제공할 수 있다. 주행 가능 거리(82)는 배터리(310)의 현재 충전량으로 주행할 수 있는 최대 거리를 표시한다. 충전소 검색(83)은 전기 자동차(1)의 주변에 위치한 전기 충전소의 위치를 안내한다. 배터리 충전 상태(84)는 배터리(310)의 SOC를 백분율(%)로 나타낸다.
또한, 터치 스크린(81)은 배터리(310)를 충전시키는 시작 시간을 나타내는 충전 시간 및 충전 시작 시간을 사용자가 변경할 수 있는 충전 시간 설정을 표출할 수 있다.
일 실예에 따르면, 터치 스크린(81)은 레인지 모드의 시스템 제어 사양을 사용자가 설정할 수 있도록 내비게이션의 사용자 설정 화면을 표출할 수 있다.
또한, 터치 스크린(81)은 레인지 모드로 목적지까지 도달 가능할 때, 레인지 모드의 전환 가능을 표시하는 화면을 표출할 수 있다.
또한, 터치 스크린(81)은 레인지 모드의 전환 시 에코(Eco) 경로 또는 최단 거리 경로를 사용자가 선택할 수 있도록 경로 선택 화면을 표출할 수 있다.
또한, 터치 스크린(81)은 레인지 모드의 전환 시에도 목적지까지 도달 불가능할 때, 가까운 충전소를 경유하여 충전 후 주행하라는 메시지를 표출할 수 있다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 의한 전기 자동차 및 그 제어 방법의 동작 과정 및 작용 효과를 설명한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 전기 자동차의 레인지 모드 설정 방법을 설명하는 동작 순서도이다.
도 5에서, AVN 장치(80)는 터치 스크린(81)을 통해 구동 모드(Drive Mode)의 사용자 설정 화면 즉, 레인지 모드의 설정 화면을 표출한다(400).
따라서, 사용자는 레인지 모드 진입 시 전기 자동차(1)의 에너지 절감이 가능한 시스템 제어 사양을 설정한다(402). 시스템 제어 사양은 아래와 같은 제어 항목들을 포함할 수 있다.
(1) 공조 Off (Default) 또는 Eco 공조
(2) 최고 속도 제한 (90Kph)
(3) 스티리어링 휠 열선 Off
(4) 열선시트 Off
(5) 레오스타트 연계 실내 조명 최소화 기능 On
(6) Radio Off
(7) 배터리 냉각 전원 Save Mode 전환
(8) 모터 토크 급가속 방지 로직 적용
이와 같이, 사용자는 AVN 장치(80)의 터치 스크린(81)을 통해 레인지 모드의 시스템 제어 사양을 사전에 설정할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 의한 전기 자동차의 레인지 모드 제어 방법을 설명하는 동작 순서도이고, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 의한 전기 자동차에서 목적지까지 도달 가능한 경로별 및 주행 모드별 주행 가능 거리를 도시한 표이고, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 의한 전기 자동차의 레인지 모드 제어 수행을 도시한 도면이고, 도 9는 본 발명의 일 실시예에 의한 전기 자동차에서 목적지까지 도달 불가능한 경로별 및 주행 모드별 주행 가능 거리를 도시한 표이다.
도 6에서, 사용자는 AVN 장치(80)의 터치 스크린(81)을 통해 목적지를 검색한다(500).
따라서, 제어부(300)는 검색된 목적지를 기반으로 경로별 에너지 소모량을 예측한다(502).
경로별 에너지 소모량은 도 7에 도시한 바와 같이, 경로별(최단시간 경로/ 최단거리 경로/ Eco 경로) 주행 가능 거리를 연산하여 예측할 수 있고, 주행 모드(일반 모드/ 레인지 모드)를 기준으로 주행 가능 거리를 연산하여 예측할 수 있다.
레인지 모드의 경우에는 레인지 모드로 구성된 시스템 제어 사양에 맞는 주행 에너지 소모량을 계산한 후, 경로별 TPEC(교통 상황) 및 주행 시간을 고려하여 주행 거리를 연산할 수 있다(주행 거리/평균 연비 = 주행 에너지).
이어서, 제어부(300)는 전기 자동차(1)가 일반 모드로 목적지까지 주행 시 필요한 전력량과, 배터리(310)의 현재 충전량을 비교하여, 배터리(310)의 현재 충전량이 전기 자동차(1)의 일반 모드 주행으로 인한 필요 전력량보다 작은가를 판단한다(504).
단계 504의 판단 결과, 배터리(310)의 현재 충전량이 전기 자동차(1)의 일반 모드 주행으로 인한 필요 전력량보다 작지 않으면, 제어부(300)는 전기 자동차(1)를 일반 모드로 주행하여도 목적지까지 도달 가능하다고 판단하고 일반 모드로 내비게이션 안내를 실시한다(506).
한편, 단계 504의 판단 결과, 배터리(310)의 현재 충전량이 전기 자동차(1)의 일반 모드 주행으로 인한 필요 전력량보다 작으면, 제어부(300)는 전기 자동차(1)를 일반 모드로 주행할 경우 목적지까지 도달 불가능하다고 판단한다.
이어서, 제어부(300)는 전기 자동차(1)가 레인지 모드로 목적지까지 주행 시 필요한 전력량과, 배터리(310)의 현재 충전량을 비교하여, 배터리(310)의 현재 충전량이 전기 자동차(1)의 레인지 모드 주행으로 인한 필요 전력량보다 큰가를 판단한다(508).
제어부(300)는 레인지 모드로 구성된 시스템 제어 사양에 맞게 도 5에서 설정된 제어 항목들을 도 8에 도시한 바와 같이, 제어할 수 있다.
도 8에서 보듯이, 제어부(300)는 내비게이션 경로 탐색 엔진(301)을 이용하여 최단거리 경로를 설정할 수 있고(301-1), VCU(302)를 이용하여 최고 속도를 90Kph로 제한할 수 있고(302-1), VCU(302를 이용하여 모터 토크 급가속 방지 로직을 적용할 수 있고(302-2), 공조 장치(90)를 이용하여 공조 Off할 수 있고(90-1), BCU(304)를 이용하여 레오스타트 연계 실내 조명 최소화 기능을 On할 수 있고(304-1), BCU(304)를 이용하여 스티어링 휠 열선을 Off할 수 있고(304-2), 시트 시스템(306)을 이용하여 열선 시트를 Off할 수 있고(306-1), 내비게이션 HW(307)을 이용하여 라디오 및 스피커를 Off할 수 있다(307-1).
이와 같이, 레인지 모드로 시스템 제어 사양들을 조정하게 되면, 레인지 모드 주행으로 인한 전기 자동차(1)의 필요 전력량을 절감할 수 있게 된다.
일 실시예에 따르면, 제어부(300)는 레인지 모드의 설정된 시스템 제어 사양 중 몇 개의 사양 설정만으로 목적지까지 도달 가능한 경우에는 8개의 제어 사양들(공조 Off (Default) 또는 Eco 공조, 최고 속도 제한 (90Kph), 스티리어링 휠 열선 Off, 열선시트 Off, 레오스타트 연계 실내 조명 최소화 기능 On, Radio Off, 배터리 냉각 전원 Save Mode 전환, 모터 토크 급가속 방지 로직 적용 등) 중 일부만 순차적으로 설정을 수행할 수 있다. 처음에는 모든 시스템 제어 사양의 설정을 수행하였다가 생각보다 에너지 소모 없이 도착이 예상되면, 순차적으로 제어 사양을 살리는 방법과, 처음에 일부 제어 사양만 설정을 수행하였다가 교통 정체 등으로 에너지 절감이 더 요구될 때 시스템 제어 사양을 순차적으로 더 설정을 수행하는 방법을 구현할 수 있다.
순차적으로 시스템 제어 사양을 설정할 때의 제어 수행 기준은 에너지 절감이 큰 순위에 따라 제어를 수행하는 제1기준(공조 > 최고속도 제한 > 열선시트 > 스티어링 휠 열선 > 모터 토크 급가속 방지 로직 > 레오스타트 연계 실내 조명 최소화 > 배터리 냉각 전원 Save Mode > 라디오)와, 사용자 편의에 영향을 주는 순위에 따라 제어를 수행하는 제2기준(배터리 냉각 전원 Save Mode > 모터 토크 급가속 방지 로직 > 최고속도 제한 > 레오스타트 연계 실내 조명 최소화 > 스티어링 휠 열선 > 열선시트 > 공조 > 라디오)로 구분할 수 있다.
여기서, 제1기준과 제2기준의 선택은 사용자가 직접 할 수도 있고, 에너지 절감이 많이 필요하면 제1기준을 선택하고, 그렇지 않으면 제2기준을 선택하도록 내부에 설정이 되어 있을 수도 있다.
단계 508의 판단 결과, 배터리(310)의 현재 충전량이 전기 자동차(1)의 레인지 모드 주행으로 인한 필요 전력량보다 크면, 제어부(300)는 전기 자동차(1)를 레인지 모드로 주행할 경우 목적지까지 도달 가능하다고 판단하고 레인지 모드 전환 가능을 AVN 장치(80)의 내비게이션 화면에 표출한다(510).
이때, 제어부(300)는 레인지 모드 전환 및 Eco 경로 선택과, 레인지 모드 전환 및 최단거리 경로 선택을 사용자가 선택할 수 있도록 내비게이션 화면에 표출한다.
사용자가 최단거리 경로를 선택하면(512), 제어부(300)는 레인지 모드 전환 및 최단거리 경로로 내비게이션 안내를 실시한다(514).
한편, 단계 508의 판단 결과, 배터리(310)의 현재 충전량이 전기 자동차(1)의 레인지 모드 주행으로 인한 필요 전력량보다 크지 않으면, 제어부(300)는 도 9에 도시한 바와 같이, 전기 자동차(1)를 레인지 모드로 주행하여도 목적지까지 도달 불가능하다고 판단하고 ‘가까운 충전소를 경유하여 충전 후에 주행하시기 바란다’는 목적지 도달 불가능을 AVN 장치(80)의 내비게이션 화면에 표출한다(516).
본 발명의 일 실시예들과 관련된 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상기 기재의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 개시된 방법들은 한정적인 관점이 아닌 설명적 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 발명의 상세한 설명이 아닌 특허청구 범위에 나타나며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
1 : 전기 자동차 30 : 모터
80 : AVN 장치 81 : 터치 스크린
90 : 공조 장치 200 : 충전기
300 : 제어부 310 : 배터리
320 : 인버터 330 : 컨버터
340 : 메모리

Claims (21)

  1. 배터리;
    사용자가 설정한 목적지를 검색하는 내비게이션;
    상기 검색된 목적지를 기반으로 경로별 전력 소모량을 예측하고, 상기 배터리의 현재 충전량과 상기 예측된 경로별 전력 소모량을 비교하여 상기 목적지까지 도달 가능 여부를 판단하는 제어부;를 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 배터리가 부족한 상황에서 상기 목적지까지 도달하기 위한 레인지 모드를 수행하는 전기 자동차.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 예측된 경로별 에너지 소모량을 기반으로 상기 전기 자동차가 일반 모드에서 상기 레인지 모드로 전환 시, 상기 목적지까지 도달 가능 여부를 판단하는 전기 자동차.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 레인지 모드로 상기 목적지까지 도달 가능하면, 상기 레인지 모드의 전환 가능 화면을 상기 내비게이션에 표시하는 전기 자동차.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 예측된 경로별 에너지 소모량을 기반으로 상기 목적지까지 도달 가능한 경로와 상기 레인지 모드의 조건을 추천하는 전기 자동차.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 내비게이션은,
    상기 레인지 모드의 시스템 제어 사양들을 설정하는 화면을 표출하는 전기 자동차.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 레인지 모드의 시스템 제어 사양들은,
    공조 Off 또는 Eco 공조, 최고 속도 제한, 스티리어링 휠 열선 Off, 열선시트 Off, 레오스타트 연계 실내 조명 최소화 기능 On, 라디오 Off, 배터리 냉각 전원 Save Mode 전환, 모터 토크 급가속 방지 로직 적용을 포함하는 전기 자동차.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 시스템 제어 사양들 중 일부를 순차적으로 제어하여 상기 레인지 모드를 수행하는 전기 자동차.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 시스템 제어 사양들을 순차적으로 제어할 때, 에너지 절감이 큰 순위 또는 사용자 편의 순위에 따라 제어하는 전기 자동차.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 레인지 모드의 전환 시, 최단거리 경로 또는 Eco 경로를 선택하는 화면을 표출하는 전기 자동차.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 경로별 전력 소모량은,
    상기 검색된 목적지를 기반으로 최단시간 경로, 최단거리 경로 및 Eco 경로를 포함하는 경로별 주행 가능 거리를 연산하여 예측하는 전기 자동차.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 경로별 전력 소모량은,
    상기 검색된 목적지를 기반으로 일반 모드 및 레인지 모드를 포함하는 주행 모드를 기준으로 주행 가능 거리를 연산하여 예측하는 전기 자동차.
  12. 배터리;
    사용자가 설정한 목적지를 검색하는 내비게이션;
    상기 검색된 목적지를 기반으로 경로별 전력 소모량을 예측하고, 상기 배터리의 현재 충전량과 상기 예측된 경로별 전력 소모량을 기반으로 상기 목적지까지 도달 가능한 주행 모드를 판단하는 제어부;를 포함하고,
    상기 주행 모드는,
    일반 모드와 레인지 모드를 더 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 배터리가 부족한 상황에서 상기 목적지까지 도달하기 인한 전력 소모량을 줄이도록 상기 레인지 모드의 시스템 제어 사양을 설정하는 전기 자동차.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 예측된 경로별 에너지 소모량을 기반으로 상기 전기 자동차가 일반 모드에서 상기 레인지 모드로 전환 시, 상기 목적지까지 도달 가능 여부를 판단하는 전기 자동차.
  14. 배터리에 충전된 전력을 이용하여 목적지까지 주행하는 전기 자동차의 제어 방법에 있어서,
    상기 목적지를 검색하는 단계;
    상기 검색된 목적지를 기반으로 경로별 전력 소모량을 예측하는 단계;
    상기 배터리의 현재 충전량과 상기 예측된 경로별 전력 소모량을 기반으로 상기 목적지까지 도달 가능한 주행 모드를 판단하는 단계;를 포함하고,
    상기 목적지까지 도달 가능한 주행 모드를 판단하는 단계는,
    상기 전기 자동차가 일반 모드로 상기 목적지까지 주행 시 필요한 전력량과 상기 배터리의 현재 충전량을 비교하여, 상기 전기 자동차가 상기 일반 모드의 주행으로 상기 목적지까지 도달 가능한지를 판단하고;
    상기 전기 자동차가 레인지 모드로 상기 목적지까지 주행 시 필요한 전력량과 상기 배터리의 현재 충전량을 비교하여, 상기 전기 자동차가 상기 레인지 모드의 주행으로 상기 목적지까지 도달 가능한지를 판단하는 것;을 더 포함하는 전기 자동차의 제어 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 배터리의 현재 충전량이 상기 일반 모드의 주행으로 인한 필요 전력량보다 크면, 상기 전기 자동차를 상기 일반 모드로 내비게이션 안내를 실시하는 것;을 더 포함하는 전기 자동차의 제어 방법.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 배터리의 현재 충전량이 상기 레인지 모드의 주행으로 인한 필요 전력량보다 크면, 상기 레인지 모드의 전환 가능 화면을 내비게이션에 표시하는 것;을 더 포함하는 전기 자동차의 제어 방법.
  17. 제14항에 있어서,
    상기 배터리의 현재 충전량이 상기 레인지 모드의 주행으로 인한 필요 전력량보다 크면, 상기 전기 자동차를 상기 레인지 모드로 내비게이션 안내를 실시하는 것;을 더 포함하는 전기 자동차의 제어 방법.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 레인지 모드는,
    공조 Off 또는 Eco 공조, 최고 속도 제한, 스티리어링 휠 열선 Off, 열선시트 Off, 레오스타트 연계 실내 조명 최소화 기능 On, 라디오 Off, 배터리 냉각 전원 Save Mode 전환, 모터 토크 급가속 방지 로직 적용을 포함하는 시스템 제어 사양들을 가지는 전기 자동차의 제어 방법.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 시스템 제어 사양들 중 일부를 순차적으로 제어하여 상기 레인지 모드를 수행하는 것;을 더 포함하는 전기 자동차의 제어 방법.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 시스템 제어 사양들을 순차적으로 제어할 때, 에너지 절감이 큰 순위 또는 사용자 편의 순위에 따라 제어하는 것;을 더 포함하는 전기 자동차의 제어 방법.
  21. 배터리에 충전된 전력을 이용하여 목적지까지 주행하는 전기 자동차의 제어 방법에 있어서,
    상기 목적지를 검색하는 단계;
    상기 검색된 목적지를 기반으로 경로별 전력 소모량을 예측하는 단계;
    상기 예측된 경로별 전력 소모량을 기반으로 상기 전기 자동차가 레인지 모드의 주행으로 상기 목적지까지 도달하는데 필요한 전력량을 연산하는 단계;
    상기 배터리의 현재 충전량과 상기 레인지 모드의 주행으로 인한 필요 전력량을 비교하여, 상기 배터리의 현재 충전량이 상기 레인지 모드의 주행으로 인한 필요 전력량보다 크면, 상기 전기 자동차를 레인지 모드로 내비게이션 안내를 실시하는 단계;를 포함하는 전기 자동차의 제어 방법.
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021155069A1 (en) * 2020-01-31 2021-08-05 S2C, Llc Battery regeneration efficiency optimization
CN113858968A (zh) * 2021-08-20 2021-12-31 浙江吉利控股集团有限公司 一种增程式电动汽车的能量分配的控制方法及系统
KR20220094326A (ko) * 2020-12-29 2022-07-06 쌍용자동차 주식회사 스마트키 연동형 스마트폰의 주행 경로 추천 장치 및 방법
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KR20240047784A (ko) * 2022-10-05 2024-04-12 한국알프스 주식회사 주행거리 개선을 위한 자율주행 제어 시스템

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021155069A1 (en) * 2020-01-31 2021-08-05 S2C, Llc Battery regeneration efficiency optimization
US11479143B2 (en) 2020-04-20 2022-10-25 Hyundai Motor Company Variable body vehicle
KR20220094326A (ko) * 2020-12-29 2022-07-06 쌍용자동차 주식회사 스마트키 연동형 스마트폰의 주행 경로 추천 장치 및 방법
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