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WO2016032131A1 - Dc-dc 전압 변환기의 입력 파워 한도를 조절하기 위한 파워 제어 시스템 및 방법 - Google Patents

Dc-dc 전압 변환기의 입력 파워 한도를 조절하기 위한 파워 제어 시스템 및 방법 Download PDF

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WO2016032131A1
WO2016032131A1 PCT/KR2015/007747 KR2015007747W WO2016032131A1 WO 2016032131 A1 WO2016032131 A1 WO 2016032131A1 KR 2015007747 W KR2015007747 W KR 2015007747W WO 2016032131 A1 WO2016032131 A1 WO 2016032131A1
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WO
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voltage
amount
battery pack
power
signal
Prior art date
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Application number
PCT/KR2015/007747
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English (en)
French (fr)
Inventor
제프리 스미스알렉산더
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
LG Chem Ltd
Original Assignee
LG Chem Ltd
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
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Priority to CN201580002511.XA priority patent/CN105764741B/zh
Priority to EP15836406.7A priority patent/EP3051677B1/en
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    • Y02T10/72—Electric energy management in electromobility

Definitions

  • the present invention relates to a technique for adjusting the input power of a DC-DC voltage converter installed between cells having different output voltages.
  • the main use of the battery pack is to stably supply power to the electric motor side. If the power of the battery pack is excessively consumed by the DC-DC voltage converter, power supply to the electric motor may not be stably performed. In addition, if the battery pack is excessively consumed by the DC-DC voltage converter while the state of charge (SOC) of the battery pack is low, the battery pack may be over discharged and irreversibly damaged. .
  • SOC state of charge
  • the present invention has been made under the background of the prior art as described above, the power control to prevent damage to the battery pack due to excessive power exiting from the DC-DC voltage converter and to improve the stability of the power supply to the battery motor Its purpose is to provide a system and method.
  • the power control system includes a battery pack including a positive electrode and a negative electrode.
  • the battery pack generates a first voltage level received by the DC-DC voltage converter and the DC-AC inverter between the positive electrode and the negative electrode.
  • the power control system also includes a first voltage sensor configured to generate a first voltage signal indicative of the first voltage level generated between an anode and a cathode of the battery pack.
  • the power control system also includes a second current sensor configured to generate a second current signal indicative of the current level flowing from the battery pack to the DC-DC voltage converter.
  • the power control system also includes a temperature sensor configured to generate a temperature signal indicative of the temperature of the battery pack.
  • the microprocessor is also programmed to determine the amount of output power output from the battery pack based on the first voltage signal and the first current signal.
  • the microprocessor is also programmed to determine the amount of available power of the battery pack based on the first current signal and the temperature signal.
  • the microprocessor is also programmed to determine the amount of input power input from the battery pack to the DC-DC voltage converter based on the second current signal and the first voltage signal.
  • the microprocessor is also programmed to determine the amount of power provided to the DC-AC inverter based on the amount of output power output by the battery pack and the amount of input power input to the DC-DC voltage converter. It is.
  • the microprocessor may further include: if the sum of the amount of power provided to the DC-AC inverter and the amount of input power input to the DC-DC voltage converter is greater than the amount of available power of the battery pack, the DC. It is programmed to reduce the input power limit of the DC voltage converter.
  • a method for adjusting the input power limit of a DC-DC voltage converter according to an embodiment of the present invention is disclosed.
  • the method includes providing a power control system including a battery pack, a DC-DC voltage converter, a DC-AC inverter, a first voltage sensor, a first current sensor, a second current sensor, a temperature sensor, and a microprocessor. do.
  • the battery pack has a negative electrode and a positive electrode.
  • the microprocessor is operatively coupled to the first voltage sensor, the first current sensor, the second current sensor, and the temperature sensor.
  • the method also includes generating a first voltage level between the positive electrode and the negative electrode of the battery pack, the first voltage level being received by the DC-DC voltage converter and the DC-AC inverter.
  • the method also includes generating a first voltage signal indicative of the first voltage level generated between the positive electrode and the negative electrode of the battery pack using the first voltage sensor.
  • the method also includes generating a first current signal indicative of the total current level flowing from the battery pack using the first current sensor.
  • the method also includes generating a second current signal indicative of the current level flowing from the battery pack to the DC-DC voltage converter using the second current sensor.
  • the method also includes generating a temperature signal indicative of the temperature of the battery pack using the temperature sensor.
  • the method also includes using the microprocessor to determine the amount of available power in the battery pack based on the first current signal and the temperature signal.
  • the method also includes using the microprocessor to determine an amount of input power input from the battery pack to the DC-DC voltage converter based on the first voltage signal and the second current signal. .
  • the method further includes the step of providing power to the DC-AC inverter based on the amount of output power output by the battery pack and the amount of input power input to the DC-DC voltage converter using the microprocessor. Determining the amount.
  • the method further includes the sum of the amount of power supplied to the DC-AC inverter and the amount of input power input to the DC-DC voltage converter using the microprocessor, than the available amount of power of the battery pack. If greater, reducing the input power limit of the DC-DC voltage converter.
  • the battery pack is caused by excessive power exiting the DC-DC voltage converter by adjusting the input power limit of the DC-DC voltage converter based on the available power of the battery pack and the amount of power provided to the DC-AC inverter. This damage can be prevented and power can be stably supplied to the vehicle motor system.
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an electric vehicle having a power control system and a vehicle motor system according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 through 4 are flowcharts illustrating a method for adjusting an input power limit of a DC-DC voltage converter of the power control system disclosed in FIG. 1 according to another embodiment of the present invention.
  • an electric vehicle 10 including a power control system 30 and a vehicle motor system 50 in accordance with one embodiment of the present invention is illustrated.
  • An advantage of the power control system 30 is to adjust the input power limit of the DC-DC voltage converter 120 based on the available power of the battery pack 60 and the amount of power provided to the DC-AC inverter 132. By doing so, it is possible to prevent the battery pack 60 from being damaged due to excessive power exiting from the DC-DC voltage converter 120.
  • the power control system 30 includes a battery pack 60, voltage sensors 70, 72, 74, 110, contactor 80, contactor driver 90, electrical node 100, current sensors ( 76, 105, temperature sensor 112, DC-DC voltage converter 120, and battery 130.
  • the battery pack 60 includes first and second battery cells 134 and 136 that are electrically connected in series between the positive electrode 140 and the negative electrode 142.
  • the battery pack 60 is configured to generate a first voltage level between the positive electrode 140 and the negative electrode 142.
  • the first battery cell 134 creates a second voltage level between its positive and negative electrodes.
  • the second battery cell 136 creates a third voltage level between its positive and negative electrodes.
  • the first and second battery cells 134 and 136 are lithium ion battery cells.
  • the first and second battery cells 134, 136 may include other types of battery cells, such as, for example, nickel cadmium battery cells, nickel metal hybrid battery cells, or lead acid battery cells. have.
  • the battery pack 60 outputs substantially 48 volts DC (VDC).
  • VDC volts DC
  • the battery pack 60 may output different voltage levels.
  • the battery pack 60 may output a voltage in the range of 300-400 VDC.
  • the battery pack 60 may include a plurality of other battery cells electrically connected in series with the first and second battery cells 134 and 136.
  • the voltage sensor 70 is electrically connected to the battery pack 60 in parallel and electrically connected to the positive electrode 140 and the negative electrode 142 of the battery pack 60.
  • the voltage sensor 70 is configured to generate a voltage signal V p indicative of the voltage level output by the battery pack 60.
  • the microprocessor 135 receives the voltage signal V p from the voltage sensor 70 and determines a first voltage value based on the voltage signal V p .
  • the voltage sensor 74 is electrically connected in parallel with the second battery cell 136.
  • the voltage sensor 74 is configured to generate a voltage signal V C2 indicating the voltage level output by the second battery cell 136.
  • the microprocessor 135 receives the voltage signal V C2 from the voltage sensor 74 and determines a third voltage value based on the voltage signal V C2 .
  • the current sensor 76 is electrically connected in series between the battery pack 60 and the contactor 80.
  • the current sensor 76 is configured to generate a current signal I 1 representing the total current level output by the battery pack 60.
  • the microprocessor 135 receives a current signal I 1 from the current sensor 76 and determines a first current value based on the current signal I 1 .
  • the contactor 80 is electrically connected in series between the positive electrode of the battery pack 60 and the electrical node 100.
  • the contactor 80 includes a contactor coil 82 and a contact terminal 83.
  • the contactor driver 90 When the microprocessor 135 generates a control signal received by the contactor driver 90, the contactor driver 90 energizes the contactor coil 82 to close the contact terminal 83. Move to the closed operating position.
  • the contactor driver 90 causes the contactor coil 82 to be de-energized to bring the contact terminal into the open operation position. Move it.
  • the current sensor 105 is electrically connected in series between the contactor 80 and the DC-DC voltage converter 120.
  • the current sensor 105 is configured to generate a current signal I 2 representing the current level input to the DC-DC voltage converter 120.
  • the microprocessor 135 receives the current signal I 2 from the current sensor 105 and determines a second current value based on the current signal I 2 .
  • the voltage sensor 110 is electrically connected between the electrical node 100 and the negative electrode 142 of the battery pack 60.
  • the voltage sensor 110 is configured to generate a voltage signal V L indicating the voltage level between the electrical node 100 and the cathode of the battery pack 60.
  • the microprocessor 135 receives the voltage signal V L from the voltage sensor 110 and determines a voltage value based on the voltage signal V L. If the voltage signal V L is substantially the same as the voltage signal V P , the contactor 830 may be considered to operate as desired.
  • the temperature sensor 112 is disposed near the battery pack 60.
  • the temperature sensor 112 is configured to generate a temperature signal T indicative of the temperature level of the battery pack 60.
  • the microprocessor 135 receives the temperature signal T from the temperature sensor 112 and determines a temperature value based on the temperature signal T.
  • the DC-DC voltage converter 120 is electrically connected to the electrical node 100 and the negative electrode 142 of the battery pack 60 between the electrical node 100 and the negative electrode 142 of the battery pack 60. Is connected.
  • the DC-DC voltage converter 120 is also electrically connected to the anode 240 of the cell 130.
  • the DC-DC voltage converter 120 uses a voltage level output by the battery 100 to set a voltage level greater than the voltage level output by the battery 130 to the electrical node 100 and the cathode ( 142). Then, the battery 100 may be charged by the power provided by the battery pack 60.
  • the battery 130 is a lead acid battery.
  • the cell 130 may include other types of cells such as, for example, nickel cadmium cells, nickel metal hydride cells or lithium batteries.
  • the battery 130 outputs substantially 12 VDC.
  • the battery 130 may output different voltage levels.
  • the DC-AC inverter 132 is electrically connected to the electrical node 100 and the cathode 142 between the electrical node 100 and the cathode 142 to supply AC power to the vehicle motor system 50. to provide.
  • the DC-AC inverter 132 is also electrically connected to the vehicle motor system 50 through electrical lines 270, 272, 274.
  • the DC-AC inverter 132 communicates with the microprocessor 135. When the contactor 83 has a closed operating position, the DC-AC inverter 132 receives a voltage level from the battery pack 60.
  • the microprocessor 135 generates the control signal that enables the DC-AC inverter 132 to output an AC voltage on the electrical lines 270, 272, and 274. ) Can output the desired torque.
  • the microprocessor 135 includes the voltage sensors 70, 72, 74, 110, the current sensors 76, 105, the temperature sensor 112, the DC-DC voltage converter 120 and the DC. Is operatively connected to the AC inverter 132.
  • the microprocessor 135 is in operative communication with a memory device 136 and stores data and operation instructions in the memory device 136.
  • step 402 the battery pack 60 generates a first voltage level received by the DC-DC voltage converter 120 and the DC-AC inverter 132 between the positive electrode 140 and the negative electrode 142. do.
  • step 406 the microprocessor 135 causes the DC-DC voltage converter 120 to set the amount of input power input thereto to be substantially equal to the input power limit P DC- DC _ LIMIT. Create The generated control signal is transmitted to the DC-DC voltage converter 120.
  • step 408 the voltage sensor 70 generates a first voltage signal V P representing the first voltage level generated between the positive electrode 140 and the negative electrode 142 of the battery pack 60.
  • the generated first voltage signal V P is input to the microprocessor 135.
  • step 416 the voltage sensor 74 generates a third voltage signal V C2 indicating the voltage level output by the second battery cell 136.
  • the generated third voltage signal V C3 is input to the microprocessor 135.
  • the microprocessor 135 determines first, second, and third voltage values based on the first, second, and third voltage signals V P , V C1 , V C2 .
  • step 428 the microprocessor 135 determines a temperature value based on the temperature signal T.
  • the microprocessor 136 determines the amount of input power P DC- DC _ INPUT input from the battery pack 60 to the DC-DC voltage converter 120 using the following equation.
  • step 440 the microprocessor 135 determines whether or not the P DC- AC INPUT + _ P _ DC- DC INPUT is greater than P AVAILABLE.
  • step 440 If the value at step 440 is YES, the method proceeds to step 442, and if not YES, returns to step 408 again.
  • the amount of available power of the battery pack 60 is preferentially assigned to the DC-AC inverter 132. Therefore, even when the state of charge of the battery pack 60 is low, it is possible to supply a stable power to the electric motor system 50. In addition, the power of the battery pack 60 is excessively consumed by the DC-DC voltage converter 120 to prevent the battery pack 60 from being damaged.
  • step 444 the microprocessor 135 generates a control signal that causes the DC-DC voltage converter 120 to set the amount of input power input to it substantially equal to P DC- DC _ LIMIT .
  • the generated control signal is input to the DC-DC voltage converter 120.
  • the method of the present invention described above may be embodied in the form of one or more memory devices or computer readable media having at least computer-executable instructions for executing the steps.
  • the memory device includes at least one of a hard drive, a RAM memory, a flash memory and computer readable media known to those skilled in the art.
  • the computer or microprocessor becomes an apparatus programmed to execute the relevant steps constituting the method of the present invention.
  • the power control systems and methods described herein provide substantial advantages over other systems or methods.
  • from the DC-DC voltage converter 120 by adjusting the power limit of the DC-DC voltage converter 120 based on the available power of the battery pack 60 and the amount of power provided to the DC-AC inverter 132.
  • Excessive power extraction provides a technical effect that the battery pack 60 can be prevented from being damaged.
  • the battery pack is caused by excessive power exiting the DC-DC voltage converter by adjusting the input power limit of the DC-DC voltage converter based on the available power of the battery pack and the amount of power provided to the DC-AC inverter. This damage can be prevented and power can be stably supplied to the vehicle motor system.

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Abstract

DC-DC 전압 변환기의 입력 파워 한도를 조절하기 위한 파워 제어 시스템이 개시된다. 상기 시스템은, 전지 팩에 의해 출력되는 출력 파워의 량, 상기 전지 팩의 가용 가능한 파워의 량, 및 상기 DC-DC 전압 변환기에 입력되는 입력 파워의 량을 결정하는 마이크로프로세서를 포함한다. 상기 마이크로프로세서는, 상기 전지 팩에 의해 출력되는 출력 파워의 량과 상기 DC-DC 전압 변환기에 입력되는 입력 파워의 량에 기초하여 DC-AC 인버터에 제공되는 파워의 량을 결정한다. 상기 마이크로프로세서는, 상기 DC-AC 인버터에 제공되는 파워의 량과 상기 DC-DC 전압 변환기에 입력되는 입력 파워의 량을 합한 값이 상기 전지 팩의 가용 가능한 파워의 량보다 크면, 상기 DC-DC 전압 변환기의 입력 파워 한도를 감소시킨다.

Description

DC-DC 전압 변환기의 입력 파워 한도를 조절하기 위한 파워 제어 시스템 및 방법
본 발명은 출력 전압이 서로 다른 전지들 사이에 설치된 DC-DC 전압 변환기의 입력 파워를 조절하는 기술에 관한 것이다.
본 출원은 2014년 08월 29일에 출원된 미국출원 제14/472,405호에 기초한 우선권을 주장하며, 해당 출원의 명세서 및 도면에 개시된 모든 내용은 본 출원에 원용된다.
하이브리드 자동차와 같이 전기 모터를 포함하는 자동차는, 전기 모터에 높은 레벨의 전압을 공급하는 대용량의 전지 팩과 자동차에 탑재된 전장 부품에 낮은 레벨의 전압을 공급하는 소용량의 전지를 포함한다.
자동차에 포함된 전원 시스템 중에는 상기 대용량의 전지 팩과 상기 소용량의 전지 사이에는 DC-DC 전압 변환기가 설치된 전원 시스템이 있다.
상기 DC-DC 전압 변환기는 전지 팩의 전압을 강하하여 상기 전지에 인가함으로써 상기 전지를 충전시킨다.
상기와 같은 전원 시스템에서, 상기 전지 팩의 주요한 용도는 전기 모터 측에 안정적으로 파워를 공급하는 것이다. 만약, DC-DC 전압 변환기에 의해 전지 팩의 파워가 과도하게 소모되면 전기 모터로의 파워 공급이 안정적으로 이루어지지 못한다. 또한, 전지 팩의 충전 상태(State of Charge: SOC)가 낮은 상태에서 DC-DC 전압 변환기에 의해 전지 팩의 파워가 과도하게 소모되면 전지 팩이 과 방전되면서 전지 팩이 비가역적으로 손상될 수 있다.
본 발명은 위와 같은 종래 기술의 배경하에서 창안된 것으로서, DC-DC 전압 변환기로부터 빠져 나가는 과도한 파워로 인해서 전지 팩이 손상되는 것을 방지하고 전지 모터로의 전력 공급에 대한 안정성을 향상시킬 수 있는 파워 제어 시스템과 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 DC-DC 전압 변환기의 입력 파워 한도를 조절하기 위한 파워 제어 시스템이 개시된다.
상기 파워 제어 시스템은, 양극과 음극을 포함하는 전지 팩을 포함한다. 상기 전지 팩은, 상기 양극과 상기 음극 사이에, 상기 DC-DC 전압 변환기 및 DC-AC 인버터에 의해 수신되는 제1전압 레벨을 생성한다.
상기 파워 제어 시스템은, 또한, 상기 전지 팩의 양극과 음극 사이에 생성되는 상기 제1전압 레벨을 나타내는 제1전압 신호를 생성하도록 구성된 제1전압 센서를 포함한다.
상기 파워 제어 시스템은, 또한, 상기 전지 팩으로부터 흐르는 전체 전류 레벨을 나타내는 제1전류 신호를 생성하도록 구성된 제1전류 센서를 포함한다.
상기 파워 제어 시스템은, 또한, 상기 전지 팩으로부터 상기 DC-DC 전압 변환기로 흐르는 전류 레벨을 나타내는 제2전류 신호를 생성하도록 구성된 제2전류 센서를 포함한다.
상기 파워 제어 시스템은, 또한, 상기 전지 팩의 온도를 나타내는 온도 신호를 생성하도록 구성된 온도 센서를 포함한다.
상기 파워 제어 시스템은, 또한, 상기 제1전압 센서, 상기 제1전류 센서, 상기 제2전류 센서 및 상기 온도 센서와 동작 가능하게 연결된 마이크로프로세서를 포함한다.
상기 마이크로프로세서는, 또한, 상기 제1전압 신호 및 상기 제1전류 신호에 기초하여 상기 전지 팩으로부터 출력되는 출력 파워의 량을 결정하도록 프로그램되어 있다.
상기 마이크로프로세서는, 또한, 상기 제1전류 신호 및 상기 온도 신호에 기초하여 상기 전지 팩의 가용 가능한 파워의 량을 결정하도록 프로그램되어 있다.
상기 마이크로프로세서는, 또한, 상기 제2전류 신호 및 상기 제1전압 신호에 기초하여 상기 전지 팩으로부터 상기 DC-DC 전압 변환기로 입력되는 입력 파워의 량을 결정하도록 프로그램되어 있다.
상기 마이크로프로세서는, 또한, 상기 전지 팩에 의해서 출력되는 출력 파워의 량과 상기 DC-DC 전압 변환기로 입력되는 입력 파워의 량에 기초하여 상기 DC-AC 인버터에 제공되는 파워의 량을 결정하도록 프로그램되어 있다.
상기 마이크로프로세서는, 또한, 상기 DC-AC 인버터에 제공되는 파워의 량과 상기 DC-DC 전압 변환기에 입력되는 입력 파워의 량을 합한 값이 상기 전지 팩의 가용 가능한 파워의 량보다 크면, 상기 DC-DC 전압 변환기의 입력 파워 한도를 감소시키도록 프로그램되어 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 DC-DC 전압 변환기의 입력 파워 한도를 조절하기 위한 방법이 개시된다.
상기 방법은, 전지 팩, DC-DC 전압 변환기, DC-AC 인버터, 제1전압 센서, 제1전류 센서, 제2전류 센서, 온도 센서 및 마이크로프로세서를 포함하는 파워 제어 시스템을 제공하는 단계를 포함한다.
상기 전지 팩은 음극과 양극을 가진다. 상기 마이크로프로세서는, 상기 제1전압 센서, 상기 제1전류 센서, 상기 제2전류 센서 및 상기 온도 센서와 동작 가능하게 결합되어 있다.
상기 방법은, 또한, 상기 전지 팩의 양극과 음극 사이의 제1전압 레벨을 생성하는 단계를 포함하는데, 상기 제1전압 레벨은 상기 DC-DC 전압 변환기와 상기 DC-AC 인버터에 의해 수신된다.
상기 방법은, 또한, 상기 제1전압 센서를 이용하여 상기 전지 팩의 양극과 음극 사이에 생성된 상기 제1전압 레벨을 나타내는 제1전압 신호를 생성하는 단계를 포함한다.
상기 방법은, 또한, 상기 제1전류 센서를 이용하여 상기 전지 팩으로부터 흐르는 전체 전류 레벨을 나타내는 제1전류 신호를 생성하는 단계를 포함한다.
상기 방법은, 또한, 상기 제2전류 센서를 이용하여 상기 전지 팩으로부터 상기 DC-DC 전압 변환기로 흐르는 전류 레벨을 나타내는 제2전류 신호를 생성하는 단계를 포함한다.
상기 방법은, 또한, 상기 온도 센서를 이용하여 상기 전지 팩의 온도를 나타내는 온도 신호를 생성하는 단계를 포함한다.
상기 방법은, 또한, 상기 마이크로프로세서를 이용하여 상기 제1전압 신호와 상기 제1전류 신호에 기초하여 상기 전지 팩에 의해서 출력되는 출력 파워의 량을 결정하는 단계를 포함한다.
상기 방법은, 또한, 상기 마이크로프로세서를 이용하여 상기 제1전류 신호와 상기 온도 신호에 기초하여 상기 전지 팩에 있어서의 가용 가능한 파워의 량을 결정하는 단계를 포함한다.
상기 방법은, 또한, 상기 마이크로프로세서를 이용하여 상기 제1전압 신호와 상기 제2전류 신호에 기초하여 상기 전지 팩으로부터 상기 DC-DC 전압 변환기에 입력되는 입력 파워의 량을 결정하는 단계를 포함한다.
상기 방법은, 또한, 상기 마이크로프로세서를 이용하여 상기 전지 팩에 의해서 출력되는 출력 파워의 량과 상기 DC-DC 전압 변환기에 입력되는 입력 파워의 량에 기초하여 상기 DC-AC 인버터에 제공되는 파워의 량을 결정하는 단계를 포함한다.
상기 방법은, 또한, 상기 마이크로프로세서를 이용하여 상기 DC-AC 인버터에 제공되는 파워의 량과 상기 DC-DC 전압 변환기에 입력되는 입력 파워의 량을 합한 값이 상기 전지 팩의 가용 가능한 파워 량보다 크면 상기 DC-DC 전압 변환기의 입력 파워 한도를 감소시키는 단계를 포함한다.
본 발명에 따르면, 전지 팩의 가용 가능한 파워와 DC-AC 인버터로 제공되는 파워 량에 기초해서 DC-DC 전압 변환기의 입력 파워 한도를 조절함으로써 DC-DC 전압 변환기로부터 빠져 나가는 과도한 파워로 인해서 전지 팩이 손상되는 것을 방지할 수 있고, 차량 모터 시스템에 안정적으로 파워를 공급할 수 있다.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 한 실시예를 예시하는 것이며, 후술하는 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 파워 제어 시스템과 차량 모터 시스템을 가지는 전기 자동차의 개략적인 구성도이다.
도 2 내지 4는, 본 발명의 다른 실시예에 따라 도 1에 개시된 파워 제어 시스템의 DC-DC 전압 변환기의 입력 파워 한도를 조절하기 위한 방법을 나타낸 순서도들이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 출원을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 발명시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 파워 제어 시스템(30)과 차량 모터 시스템(50)을 포함하는 전기 자동차(10)가 예시되어 있다.
상기 파워 제어 시스템(30)의 이점은, 전지 팩(60)의 가용 가능한 파워와 DC-AC 인버터(132)로 제공되는 파워 량에 기초해서 DC-DC 전압 변환기(120)의 입력 파워 한도를 조절함으로써 DC-DC 전압 변환기(120)로부터 빠져 나가는 과도한 파워로 인해서 전지 팩(60)이 손상되는 것을 방지할 수 있다는데 있다.
상기 파워 제어 시스템(30)은 전지 팩(60), 전압 센서들(70, 72, 74, 110), 컨택터(80), 컨택터 드라이버(90), 전기적 노드(100), 전류 센서들(76, 105), 온도 센서(112), DC-DC 전압 변환기(120) 및 전지(130)를 포함한다.
상기 전지 팩(60)은 양극(140) 및 음극(142) 사이에서 서로 직렬로 전기적으로 연결되어 있는 제1 및 제2전지 셀들(134, 136)을 포함한다. 상기 전지 팩(60)은 양극(140)과 음극(142) 사이에서 제1전압 레벨을 생성하도록 구성된다. 상기 제1전지 셀(134)은 그것의 양극과 음극 사이에 제2전압 레벨을 생성한다. 또한, 상기 제2전지 셀(136)은 그것의 양극과 음극 사이에 제3전압 레벨을 생성한다. 일 실시예에서, 상기 제1 및 제2전지 셀들(134, 136)은 리튬 이온 전지 셀들이다. 물론, 다른 대안적인 예에서, 상기 제1 및 제2전지 셀들(134, 136)은 예를 들어 니켈 카드뮴 전지 셀, 니켈 금속 하이브리드 전지 셀 또는 납산 전지 셀과 같은 다른 타입의 전지 셀을 포함할 수 있다. 또한, 일 실시예에서, 상기 전지 팩(60)은 실질적으로 48 볼트의 DC(VDC)를 출력한다. 물론, 대안적인 실시예에서, 상기 전지 팩(60)은 다른 전압 레벨을 출력할 수 있다. 예를 들어, 상기 전지 팩(60)은 300-400 VDC 범위의 전압을 출력할 수 있다. 대안적인 실시예에서, 상기 전지 팩(60)은 상기 제1 및 제2전지 셀들(134, 136)과 서로 전기적으로 직렬 연결되어 있는 복수의 다른 전지 셀들을 포함할 수 있다.
상기 전압 센서(70)는 상기 전지 팩(60)과 전기적으로 병렬로 연결되고, 상기 전지 팩(60)의 양극(140) 및 음극(142)과 전기적으로 연결된다. 상기 전압 센서(70)는 상기 전지 팩(60)에 의해 출력되는 전압 레벨을 나타내는 전압 신호(Vp)를 생성하도록 구성된다. 상기 마이크로프로세서(135)는 상기 전압 신호(Vp)를 상기 전압 센서(70)로부터 수신하고, 상기 전압 신호(Vp)에 기초하여 제1전압 값을 결정한다.
상기 전압 센서(72)는 상기 제1전지 셀(134)과 전기적으로 병렬로 연결된다. 상기 전압 센서(72)는 상기 제1전지 셀(134)에 의해서 출력되는 전압 레벨을 나타내는 전압 신호(VC1)를 생성하도록 구성된다. 상기 마이크로프로세서(135)는 상기 전압 센서(72)로부터 상기 전압 신호(VC1)를 수신하고, 상기 전압 신호(VC1)에 기초하여 제2전압 값을 결정한다.
상기 전압 센서(74)는 상기 제2전지 셀(136)과 전기적으로 병렬로 연결된다. 상기 전압 센서(74)는 상기 제2전지 셀(136)에 의해서 출력되는 전압 레벨을 나타내는 전압 신호(VC2)를 생성하도록 구성된다. 상기 마이크로프로세서(135)는 상기 전압 센서(74)로부터 상기 전압 신호(VC2)를 수신하고, 상기 전압 신호(VC2)에 기초하여 제3전압 값을 결정한다.
상기 전류 센서(76)는 상기 전지 팩(60)과 상기 컨택터(80) 사이에 전기적으로 직렬로 연결된다. 상기 전류 센서(76)는 상기 전지 팩(60)에 의해 출력되는 전체 전류 레벨을 나타내는 전류 신호(I1)을 생성하도록 구성된다. 상기 마이크로프로세서(135)는 상기 전류 센서(76)로부터 전류 신호(I1)를 수신하고, 상기 전류 신호(I1)에 기초하여 제1전류 값을 결정한다.
상기 컨택터(80)는 상기 전지 팩(60)의 양극과 상기 전기적 노드(100) 사이에 전기적으로 직렬 연결된다. 상기 컨택터(80)는 컨택터 코일(82)과 접촉단자(83)를 포함한다. 상기 마이크로프로세서(135)가 상기 컨택터 드라이버(90)에 의해 수신되는 제어 신호를 생성하면, 상기 컨택터 드라이버(90)는 컨택터 코일(82)을 여기(energize)시켜 접촉단자(83)를 폐쇄 동작 위치로 이동시킨다. 또한, 상기 마이크로프로세서(135)가 상기 제어 신호의 생성을 중단하면, 상기 컨택터 드라이버(90)는 컨택터 코일(82)을 비여기(de-energize) 상태로 만들어서 접촉단자를 개방 동작 위치로 이동시킨다.
상기 전류 센서(105)는 상기 컨택터(80)와 상기 DC-DC 전압 변환기(120) 사이에 전기적으로 직렬로 연결된다. 상기 전류 센서(105)는 상기 DC-DC 전압 변환기(120)로 입력되는 전류 레벨을 나타내는 전류 신호(I2)를 생성하도록 구성된다. 상기 마이크로프로세서(135)는 상기 전류 신호(I2)를 상기 전류 센서(105)로부터 수신하고, 상기 전류 신호(I2)에 기초하여 제2전류 값을 결정한다.
상기 전압 센서(110)는 상기 전기적 노드(100)와 상기 전지 팩(60)의 음극(142) 사이에 전기적으로 연결된다. 상기 전압 센서(110)는 상기 전기적 노드(100)과 상기 전지 팩(60)의 음극 사이의 전압 레벨을 나타내는 전압 신호(VL)를 생성하도록 구성된다. 상기 마이크로프로세서(135)는 상기 전압 센서(110)로부터 상기 전압 신호(VL)을 수신하고, 상기 전압 신호(VL)에 기초하여 전압 값을 결정한다. 만약, 상기 전압 신호(VL)가 상기 전압 신호(VP)와 실질적으로 동일하다면, 상기 컨택터(830)는 소망하는 데로 동작하는 것으로 볼 수 있다.
상기 온도 센서(112)는 상기 전지 팩(60)의 근처에 배치된다. 상기 온도 센서(112)는 상기 전지 팩(60)의 온도 레벨을 나타내는 온도 신호(T)를 생성하도록 구성된다. 상기 마이크로프로세서(135)는 상기 온도 센서(112)로부터 상기 온도 신호(T)를 수신하고 상기 온도 신호(T)에 기초하여 온도 값을 결정한다.
상기 DC-DC 전압 변환기(120)는 상기 전기적 노드(100)와 상기 전지 팩(60)의 음극(142) 사이에서 상기 전기적 노드(100)와 상기 전지 팩(60)의 음극(142)에 전기적으로 연결된다. 상기 DC-DC 전압 변환기(120)는 또한 전지(130)의 양극(240)에 전기적으로 연결된다. 상기 DC-DC 전압 변환기(120)는 상기 전지(100)에 의해 출력되는 전압 레벨을 이용하여 상기 전지(130)에 의해 출력되는 전압 레벨보다 큰 전압 레벨을 상기 전기적 노드(100)과 상기 음극(142) 사이에 제공한다. 그러면, 상기 전지(100)는 상기 전지 팩(60)이 제공하는 파워에 의해 충전될 수 있다.
상기 전지(130)는 차량의 보조 디바이스들에게 파워를 제공하는데 이용되는 양극(240)과 음극(242)을 가진다. 상기 양극(240)은 상기 DC-DC 전압 변환기에 전기적으로 연결된다. 일 실시예에서, 상기 음극(242)은 상기 전지 팩(60)의 음극(142)과 전기적으로 연결된다. 이로써, 상기 음극(142)과 상기 음극(242)은 공통적인 전기적인 그라운드를 가진다. 대안적인 실시예에서, 상기 음극(242)은 상기 음극(142)에 전기적으로 연결되지 않는다. 이 경우, 상기 음극(242)과 상기 음극(142)은 전기적으로 공통적인 그라운드를 가지지 않는다. 상기 전지(130)는 양극(240)과 음극(242) 사이에 상기 전지 팩(60)에 의해 출력되는 전압 레벨보다 낮은 전압 레벨을 생성하도록 구성된다. 일 실시예에서, 상기 전지(130)는 납산 전지이다. 물론, 대안적인 실시예에서, 상기 전지(130)는 예를 들어 니켈 카드뮴 전지, 니켈 금속 하이드라이드 전지 또는 리튬 전지와 같은 다른 타입의 전지를 포함할 수 있다. 또한, 일 실시예에서, 상기 전지(130)는 실질적으로 12VDC를 출력한다. 물론, 대안적인 실시예에서, 상기 전지(130)는 다른 전압 레벨을 출력할 수 있다.
상기 DC-AC 인버터(132)는 상기 전기적 노드(100)와 상기 음극(142) 사이에서 상기 전기적 노드(100)와 상기 음극(142)에 전기적으로 연결되어 차량 모터 시스템(50)에 AC 파워를 제공한다. 또한, 상기 DC-AC 인버터(132)는 전기적 라인들(270, 272, 274)을 통해서 차량 모터 시스템(50)에 전기적으로 연결된다. 또한, 상기 DC-AC 인버터(132)는 상기 마이크로프로세서(135)와 통신을 한다. 상기 컨택터(83)가 폐쇄 동작 위치를 가질 때, 상기 DC-AC 인버터(132)는 상기 전지 팩(60)으로부터 전압 레벨을 수신한다. 또한, 상기 마이크로프로세서(135)는 상기 DC-AC 인버터(132)가 상기 전기적 라인들(270, 272, 274) 상에 AC 전압을 출력할 수 있도록 하는 제어 신호를 생성함으로써 상기 차량 모터 시스템(50)이 소망하는 토크량을 출력할 수 있도록 한다.
상기 마이크로프로세서(135)는 상기 전압 센서들(70, 72, 74, 110), 상기 전류 센서들(76, 105), 상기 온도 센서(112), 상기 DC-DC 전압 변환기(120) 및 상기 DC-AC 인버터(132)에 동작 가능하게 연결된다.
상기 마이크로프로세서(135)는 메모리 디바이스(136)와 동작 가능하게 통신을 하며, 상기 메모리 디바이스(136)에 데이터와 동작 명령들을 저장한다.
상기 마이크로프로세서(135)는 이후에 상술될 동작 단계들을 수행할 수 있도록 프로그램되어 있다.
도 1 내지 도 4를 참조하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 DC-DC 전압 변환기(120)의 입력 파워 한도를 조절하기 위한 방법의 순서도가 설명된다.
다음에서 설명되는 방법의 경우, 상기 컨택터(83)는 마이크로프로세서(135)의 제어 신호에 응하여 폐쇄 동작 위치를 가지고 있다고 가정한다.
단계 400에서, 오퍼레이터는 전지 팩(60), DC-DC 전압 변환기(120), DC-AC 인버터(132), 전압 센서들(70, 72, 74), 전류 센서들(76, 105), 온도 센서(112) 및 마이크로프로세서(135)를 포함하는 파워 제어 시스템(30)을 제공한다. 상기 전지 팩(60)은 양극(140)과 음극(142)을 가진다. 상기 전지 팩은 또한 양극(140)과 음극(142) 사이에서 전기적으로 서로 직렬 연결된 제1 및 제2전지 셀들(134, 136)을 포함한다. 상기 마이크로프로세서(135)는 전압 센서들(70, 72, 74)과 전류 센서들(76, 105) 및 온도 센서(112)와 동작 가능하게 연결된다.
단계 402에서, 상기 전지 팩(60)은 양극(140) 및 음극(142) 사이에서 상기 DC-DC 전압 변환기(120) 및 상기 DC-AC 인버터(132)에 의해 수신되는 제1전압 레벨을 생성한다.
단계 404에서, 상기 마이크로프로세서(135)는 다음 수식을 이용하여 상기 DC-DC 전압 변환기(120)의 입력 파워 한도 PDC-DC_LIMIT를 초기화한다.
PDC-DC_LIMIT = 초기 값
단계 406에서, 상기 마이크로프로세서(135)는 상기 DC-DC 전압 변환기(120)가 자신에게 입력되는 입력 파워의 량을 상기 입력 파워 한도 PDC- DC _ LIMIT와 실질적으로 동일하게 설정하도록 하는 제어 신호를 생성한다. 생성된 제어 신호는 상기 DC-DC 전압 변한기(120)에 전달된다.
단계 408에서, 상기 전압 센서(70)는 상기 전지 팩(60)의 양극(140)과 음극(142) 사이에 생성된 제1전압 레벨을 나타내는 제1전압 신호(VP)를 생성한다. 생성된 제1전압 신호(VP)는 마이크로프로세서(135)에 입력된다.
단계 410에서, 상기 전압 센서(72)는 상기 제1전지 셀(134)에 의해 출력되는 전압 레벨을 나타내는 제2전압 신호(VC1)를 생성한다. 생성된 제2전압 신호(VC1)는 마이크로프로세서(135)에 입력된다.
단계 416에서, 상기 전압 센서(74)는 상기 제2전지 셀(136)에 의해 출력되는 전압 레벨을 나타내는 제3전압 신호(VC2)를 생성한다. 생성된 제3전압 신호(VC3)는 마이크로프로세서(135)에 입력된다.
단계 418에서, 상기 마이크로프로세서(135)는 상기 제1, 제2 및 제3전압 신호들(VP, VC1, VC2)에 기초하여 제1, 제2 및 제3전압 값을 결정한다.
단계 420에서, 상기 전류 센서(76)는 상기 전지 팩(60)으로부터 흐르는 전체 전류 레벨을 나타내는 제1전류 신호(I1)를 생성한다. 생성된 제1전류 신호(I1)는 마이크로프로세서(135)에 입력된다.
단계 422에서, 상기 전류 센서(105)는 상기 전지 팩(60)으로부터 상기 DC-DC 전압 변환기(120)에 흐르는 전류 레벨을 나타내는 제2전류 신호(I2)를 생성한다. 생성된 제2전류 신호(I2)는 마이크로프로세서(135)에 입력된다.
단계 424에서, 상기 마이크로프로세서(135)는 상기 제1 및 제2전류 신호들(I1, I2)에 각각 기초하여 제1 및 제2전류 값을 결정한다.
단계 426에서, 상기 온도 센서(112)는 상기 전지 팩(60)의 온도를 나타내는 온도 신호(T)를 생성한다.
단계 428에서, 상기 마이크로프로세서(135)는 상기 온도 신호(T)에 기초하여 온도 값을 결정한다.
단계 432에서, 상기 마이크로프로세서(135)는 다음의 수식을 이용하여 상기 전지 팩(60)에 의해 출력되는 출력 파워의 량인 POUT을 결정한다.
POUT = 제1전압 값 Ⅹ 제1전류 값
단계 434에서, 상기 마이크로프로세서(135)는 다음 수식을 이용하여 상기 전지 팩(60)의 가용 가능한 파워의 량 PAVAILABLE을 결정한다.
PAVAILABLE = F(제1전류 값, 온도 값, 제2전압 값 및 제3전압 값)
여기서, F는 소정의 함수에 해당한다. 대안적인 예에서, F는 메모리 디바이스(136)에 저장된 룩업 테이블에 해당한다. 상기 룩업 테이블은 제1전류 값, 온도 값, 제2전압 값 및 제3전압 값을 이용하여 관련된 가용 파워 량인 PAVAILABLE을 룩업할 수 있는 데이터를 포함한다.
단계 436에서, 상기 마이크로프로세서(136)는 다음의 수식을 이용하여 전지 팩(60)으로부터 상기 DC-DC 전압 변환기(120)에 입력되는 입력 파워의 량 PDC- DC _ INPUT을 결정한다.
PDC-DC_INPUT = 제2전류 값 Ⅹ 제1 전압 값
단계 438에서, 상기 마이크로프로세서(135)는 다음 수식을 이용하여 상기 DC-AC 인버터(132)에 제공되는 파워의 량 PDC-AC_INPUT을 결정한다.
PDC- AC _ INPUT = POUT - PDC- DC _ INPUT
단계 440에서, 상기 마이크로프로세서(135)는 PDC- AC _ INPUT + PDC- DC _ INPUT이 PAVAILABLE 보다 큰 지 여부를 결정한다.
만약, 단계 440에서의 값이 YES라면, 본 발명의 방법은 단계 442로 이행하고, YES가 아니라면 단계 408로 다시 돌아간다.
단계 442에서, 상기 마이크로프로세서(135)는 다음 수식을 이용하여 상기 DC-DC 전압 변환기(120)의 입력 파워 한도 PDC-DC_LIMIT을 감소시킨다.
PDC- DC _ LIMIT = PAVAILABLE - PDC - AC _ INPUT
상기 수식에 의해, 상기 전지 팩(60)의 가용 가능한 파워의 량은 DC-AC 인버터(132)에게 우선적으로 할당된다. 따라서, 상기 전지 팩(60)의 충전 상태가 낮을 때에도 전기 모터 시스템(50)에 안정적인 파워 공급이 가능해 진다. 또한, DC-DC 전압 변환기(120)에 의해 전지 팩(60)의 파워가 과도하게 소모되어 전지 팩(60)이 손상되는 것을 방지할 수 있다.
단계 444에서, 상기 마이크로프로세서(135)는 DC-DC 전압 변환기(120)가 자신에게 입력되는 입력 파워의 량을 PDC- DC _ LIMIT와 실질적으로 동일하게 설정하게 만드는 제어 신호를 생성한다. 생성된 제어 신호는 DC-DC 전압 변환기(120)에 입력된다. 단계 444 이후에, 본 발명의 방법은 단계 408로 다시 돌아간다.
상술된 본 발명의 방법은 적어도 상기 단계들을 실행하기 위한 컴퓨터 실행 명령들을 가지는 하나 이상의 메모리 디바이스 또는 컴퓨터 판독 가능한 미디어의 형태로서 구체화될 수 있다.
상기 메모리 디바이스는 하드 드라이브, RAM 메모리, 플래쉬 메모리 및 당업자에게 알려진 컴퓨터 판독이 가능한 미디어 중에서 적어도 하나를 포함한다.
여기서, 컴퓨터 실행 명령들이 하나 이상의 컴퓨터 또는 마이크로프로세서에 로딩되어 실행될 때, 해당 컴퓨터 또는 마이크로프로세서는 본 발명의 방법을 구성하는 관련 단계들을 실행하도록 프로그램된 장치가 된다.
여기에서 설명된 파워 제어 시스템 및 방법은 다른 시스템이나 방법에 비해서 실질적인 이점을 제공한다. 특히, 전지 팩(60)의 가용 가능한 파워와 DC-AC 인버터(132)에 제공되는 파워 량에 기초하여 DC-DC 전압 변환기(120)의 파워 한도를 조절함으로써 DC-DC 전압 변환기(120)로부터 과도하게 파워를 뽑아내는 것 때문에 전지 팩(60)이 손상되는 것을 방지할 수 있다는 기술적 효과를 제공한다.
특허 청구된 발명이 제한된 숫자의 실시예를 토대로 상세히 설명되었으나, 본 발명이 그러한 실시예들로만 국한되지 않는다는 것을 이해하여야 한다. 오히려, 특허 청구된 발명은 여기에서 설명되지는 않았더라도 본 발명의 정신과 범위와 상충되지 않는다면 변형예, 대체예, 치환예 또는 균등예를 포함하도록 변형될 수 있다. 또한, 특허 청구된 발명의 여러 가지 실시예들이 설명되었지만, 본 발명은 설명된 실시예들의 단지 일부만을 포함할 수도 있다는 것을 이해하여야 한다. 따라서, 특허 청구된 발명은 전술한 설명으로만 제한된다고 봐서는 안 된다.
본 발명에 따르면, 전지 팩의 가용 가능한 파워와 DC-AC 인버터로 제공되는 파워 량에 기초해서 DC-DC 전압 변환기의 입력 파워 한도를 조절함으로써 DC-DC 전압 변환기로부터 빠져 나가는 과도한 파워로 인해서 전지 팩이 손상되는 것을 방지할 수 있고, 차량 모터 시스템에 안정적으로 파워를 공급할 수 있다.

Claims (14)

  1. DC-DC 전압 변환기의 입력 파워 한도를 조절하기 위한 파워 제어 시스템에 있어서,
    양극과 음극을 가지며, 상기 양극과 상기 음극 사이에 상기 DC-DC 전압 변환기와 DC-AC 인버터에 의해 수신될 제1전압 레벨을 생성하는 전지 팩;
    상기 전지 팩의 상기 양극과 상기 음극 사이의 상기 제1전압 레벨을 나타내는 제1전압 신호를 생성하는 제1전압 센서;
    상기 전지 팩으로부터 흐르는 전체 전류 레벨을 나타내는 제1전류 신호를 생성하는 제1전류 센서;
    상기 전지 팩으로부터 상기 DC-DC 전압 변환기로 흐르는 전류 레벨을 나타내는 제2전류 신호를 생성하는 제2전류 센서;
    상기 전지 팩의 온도를 나타내는 온도 신호를 생성하는 온도 센서;
    상기 제1전압 센서, 상기 제1전류 센서, 상기 제2전류 센서 및 상기 온도 센서와 동작 가능하게 연결되고, 상기 제1전압 신호와 상기 제1전류 신호에 기초하여 상기 전지 팩에 의해 출력되는 출력 파워의 량을 결정하고, 상기 제1전류 신호와 상기 온도 신호에 근거하여 상기 전지 팩의 가용 가능한 파워의 량을 결정하고, 상기 제2전류 신호와 상기 제1전압 신호에 근거하여 상기 전지 팩으로부터 상기 DC-DC 전압 변환기에 입력되는 입력 파워의 량을 결정하고, 상기 전지 팩으로부터 출력되는 출력 파워의 량과 상기 DC-DC 전압 변환기에 입력되는 입력 파워의 량을 기초로 상기 DC-AC 인버터에 제공되는 파워의 량을 결정하고, 상기 DC-AC 인버터에 제공되는 파워의 량과 상기 DC-DC 전압 변환기에 입력되는 입력 파워의 량을 합한 값이 상기 전지 팩의 가용 가능한 파워의 량보다 크면 상기 DC-DC 전압 변환기의 입력 파워 한도를 감소시키도록 프로그램되어 있는 마이크로프로세서를 포함하는 것을 특징으로 하는 파워 제어 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 마이크로프로세서는, 상기 전지 팩의 가용 가능한 파워의 량에서 상기 DC-AC 인버터에 제공되는 파워의 량을 감산한 값과 실질적으로 동일하게 상기 입력 파워 한도를 설정함으로써 상기 DC-DC 전압 변환기의 입력 파워 한도를 감소시키도록 프로그램되어 있는 것을 특징으로 하는 파워 제어 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 마이크로프로세서는, 상기 DC-DC 전압 변환기로 하여금 상기 DC-DC 전압 변환기에 입력되는 입력 파워의 량을 상기 DC-DC 전압 변환기의 입력 파워 한도와 실질적으로 동일하게 설정하게 만드는 제어 신호를 생성하도록 프로그램되어 있는 것을 특징으로 하는 파워 제어 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 마이크로프로세서는, 상기 전지 팩에 의해 출력되는 출력 파워의 량으로부터 상기 DC-DC 전압 변환기에 입력되는 입력 파워의 량을 감산하는 것에 의해 상기 DC-AC 인버터에 제공되는 파워의 량을 결정하도록 프로그램되어 있는 것을 특징으로 하는 파워 제어 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 마이크로프로세서는,
    상기 제1전압 신호에 기초하여 전압 값을 결정하고, 상기 제1전류 신호에 기초하여 전류 값을 결정하고, 상기 전압 값과 상기 전류 값을 곱셈하여 상기 전지 팩에 의해 출력되는 출력 파워의 량을 얻는 것에 상기 전지 팩에서 출력되는 출력 파워의 량을 결정하도록 프로그램되어 있는 것을 특징으로 하는 파워 제어 시스템.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 마이크로프로세서는, 상기 제1전압 신호에 기초하여 전압 값을 결정하고, 상기 제2전류 신호에 기초하여 전류 값을 결정하고, 상기 전류 값과 상기 전압 값을 곱셈하여 상기 DC-DC 전압 변환기에 입력되는 입력 파워의 량을 얻는 것에 의해 상기 전지 팩으로부터 상기 DC-DC 전압 변환기에 입력되는 입력 파워의 량을 결정하도록 프로그램되어 있는 것을 특징으로 하는 파워 제어 시스템.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 전지 팩은 전기적으로 서로 직렬 연결된 제1 및 제2전지 셀을 포함하고,
    상기 파워 제어 시스템은,
    상기 제1전지 셀에 전기적으로 연결되고, 상기 제1전지 셀에 의해 출력되는 전압 레벨을 나타내는 제2전압 신호를 생성하는 제2전압 센서; 및
    상기 제2전지 셀에 전기적으로 연결되고, 상기 제2전지 셀에 의해 출력되는 전압 레벨을 나타내는 제3전압 신호를 생성하는 제3전압 센서;를 더 포함하고,
    상기 마이크로프로세서는, 상기 제1전류 신호, 상기 온도 신호, 상기 제2전압 신호 및 상기 제3전압 신호에 기초하여 상기 전지 팩의 가용 가능한 파워의 량을 결정하도록 프로그램되어 있는 것을 특징으로 하는 파워 제어 시스템.
  8. DC-DC 전압 변환기의 입력 파워 한도를 조절하기 위한 방법에 있어서,
    양극 및 음극을 가지는 전지 팩, DC-DC 전압 변환기, DC-AC 인버터, 제1전압 센서, 제1전류 센서, 제2전류 센서, 온도 센서, 및 각각의 센서와 동작 가능하게 연결된 마이크로프로세서를 포함하는 파워 제어 시스템을 제공하는 단계;
    상기 전지 팩의 상기 양극 및 상기 음극 사이에 상기 DC-DC 전압 변환기와 상기 DC-AC 인버터에 의해 수신되는 제1전압 레벨을 생성하는 단계;
    상기 제1전압 센서를 이용하여 상기 전지 팩의 상기 양극 및 상기 음극 사이에 형성된 상기 제1전압 레벨을 나타내는 제1전압 신호를 생성하는 단계;
    상기 제1전류 센서를 이용하여 상기 전지 팩으로부터 흐르는 전체 전류 레벨을 나타내는 제1전류 신호를 생성하는 단계;
    상기 제2전류 센서를 이용하여 상기 전지 팩으로부터 상기 DC-DC 전압 변환기로 흐르는 전류 레벨을 나타내는 제2전류 신호를 생성하는 단계;
    상기 온도 센서를 이용하여 상기 전지 팩의 온도를 나타내는 온도 신호를 생성하는 단계;
    상기 마이크로프로세서를 이용하여 상기 제1전압 신호 및 상기 제1전류 신호에 기초하여 상기 전지 팩에 의해 출력되는 출력 파워의 량을 결정하는 단계;
    상기 마이크로프로세서를 이용하여 상기 제1전류 신호와 상기 온도 신호에 기초하여 상기 전지 팩의 가용 가능한 파워의 량을 결정하는 단계;
    상기 마이크로프로세서를 이용하여 상기 제2전류 신호와 상기 제1전압 신호에 기초하여 상기 전지 팩으로부터 상기 DC-DC 전압 변환기로 입력되는 입력 파워의 량을 결정하는 단계;
    상기 마이크로프로세서를 이용하여 상기 전지 팩에 의해 출력되는 출력 파워의 량과 상기 DC-DC 전압 변환기에 입력되는 입력 파워의 량에 기초하여 상기 DC-AC 인버터에 제공되는 파워의 량을 결정하는 단계; 및
    상기 마이크로프로세서를 이용하여 상기 DC-AC 인버터에 제공되는 파워의 량과 상기 DC-DC 전압 변환기에 입력되는 입력 파워의 량을 합한 값이 상기 전지 팩의 가용 가능한 파워의 량보다 크면 상기 DC-DC 전압 변환기의 입력 파워 한도를 감소시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 DC-DC 전압 변환기의 입력 파워 한도를 감소시키는 단계는,
    상기 마이크로프로세서를 이용하여 상기 전지 팩의 가용 가능한 파워의 량으로부터 상기 DC-AC 인버터에 제공되는 파워의 량을 감산한 값과 실질적으로 동일하게 상기 입력 파워 한도를 설정하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 마이크로프로세서를 이용하여 상기 DC-DC 전압 변환기가 자신에게 입력되는 입력 파워의 량을 상기 DC-DC 전압 변환기의 상기 입력 파워 한도와 실질적으로 동일하게 설정하게 만드는 제어 신호를 생성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 DC-AC 인버터에 제공되는 파워의 량을 결정하는 단계는,
    상기 전지 팩에서 출력되는 출력 파워의 량으로부터 상기 DC-DC 전압 변환기에 입력되는 입력 파워의 량을 감산함으로써 상기 DC-AC 인버터에 제공되는 파워의 량을 얻는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  12. 제8에 있어서,
    상기 전지 팩에 의해 출력되는 출력 파워의 량을 결정하는 단계는,
    상기 제1전압 신호에 기초하여 전압 값을 결정하는 단계;
    상기 제1전류 신호에 기초하여 전류 값을 결정하는 단계; 및
    상기 전압 값과 상기 전류 값을 곱하여 상기 전지 팩에 의해 출력되는 출력 파워의 량을 얻는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  13. 제8항에 있어서,
    상기 DC-DC 전압 변환기에 입력되는 입력 파워의 량을 결정하는 단계는,
    상기 제1전압 신호에 기초하여 전압 값을 결정하는 단계;
    상기 제2전류 신호에 기초하여 전류 값을 결정하는 단계; 및
    상기 전압 값과 상기 전류 값을 곱하여 상기 DC-DC 전압 변환기에 입력되는 입력 파워의 량을 얻는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  14. 제8항에 있어서,
    상기 전지 팩은 전기적으로 서로 직렬 연결된 제1 및 제2전지 셀을 포함하고, 상기 파워 제어 시스템은 상기 제1 및 제2전지 셀과 각각 전기적으로 연결된 제2 및 제3전압 센서를 더 포함하고,
    상기 방법은,
    상기 제2전압 센서를 이용하여 상기 제1전지 셀에 의해 출력되는 전압 레벨을 나타내는 제2전압 신호를 생성하는 단계;
    상기 제3전압 센서를 이용하여 상기 제2전지 셀에 의해 출력되는 전압 레벨을 나타내는 제3전압 신호를 생성하는 단계; 및
    상기 마이크로프로세서를 이용하여 상기 제1전류 신호, 상기 온도 신호, 상기 제2전압 신호 및 상기 제3전압 신호에 기초하여 상기 전지 팩의 가용 가능한 파워의 량을 결정하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
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