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KR20170071259A - Vehicle power managing apparatus - Google Patents

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KR20170071259A
KR20170071259A KR1020150179381A KR20150179381A KR20170071259A KR 20170071259 A KR20170071259 A KR 20170071259A KR 1020150179381 A KR1020150179381 A KR 1020150179381A KR 20150179381 A KR20150179381 A KR 20150179381A KR 20170071259 A KR20170071259 A KR 20170071259A
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KR
South Korea
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switch
battery
load
node
vehicle
Prior art date
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Ceased
Application number
KR1020150179381A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
샴피오네 기
천은
Original Assignee
현대오트론 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 현대오트론 주식회사 filed Critical 현대오트론 주식회사
Priority to KR1020150179381A priority Critical patent/KR20170071259A/en
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Abstract

차량 전원 관리 장치가 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 전원 관리 장치는, 엔진에서 발생되는 운동 에너지로 전기 에너지를 생성하는 알터네이터, 알터네이터에서 생성된 전기 에너지를 저장하는 배터리, 알터네이터 및 배터리 사이에 연결되고, 사각형 회로의 브랜치에 제1 스위치 내지 제4 스위치 각각이 구비된 스위치부, 스위치부의 제1 스위치 및 제2 스위치 사이의 노드에 연결되는 제1 부하, 스위치부의 제3 스위치 및 제4 스위치 사이의 노드에 연결되는 제2 부하 및 스위치부의 제1 스위치 내지 제4 스위치의 동작을 제어하는 제어부를 포함한다.A vehicle power management device is disclosed. A vehicle power management apparatus according to an embodiment of the present invention includes an alternator for generating electric energy from kinetic energy generated in an engine, a battery for storing electric energy generated in the alternator, an alternator, and a battery, A first switch connected to a node between the first switch and the second switch of the switch section, a third switch of the switch section and a node between the fourth switch, And a control unit for controlling operations of the first load and the fourth switch of the second load and the switch unit.

Description

차량 전원 관리 장치 {VEHICLE POWER MANAGING APPARATUS}VEHICLE POWER MANAGING APPARATUS [0001]

본 발명은 차량 전원 관리 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 상황 별로 부하에 안정적으로 전원을 공급할 수 있는 차량 전원 관리 장치 및 그 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a vehicle power management apparatus and a method thereof, and more particularly, to a vehicle power management apparatus and a method thereof capable of stably supplying power to a load on a case-by-case basis.

오늘날 차량 내에 설치되는 전기장치는 매년 증가하여 전조등, 라디오, 공조 장치 등의 기본적인 장치 뿐만 아니라, 최근에는 내비게이션, 후방 감시 카메라, PMP 등 다양한 전기 장치들이 설치되어 운전자에게 다양한 운전 편의를 제공하고 있다.Today, electric devices installed in vehicles are increasing every year, and various electric devices such as navigation, rear surveillance cameras, and PMP are installed in addition to basic devices such as headlights, radios, and air conditioners.

이러한 전기장치들의 사용을 위해서는 배터리(Battery) 또는 교류 발전기(Alternator) 등으로부터 공급되는 전원이 지속적으로 충분히 제공되어야 하며, 전원의 지속적이고 충분한 공급이 이루어지지 못하면 차량의 고장을 유발하게 된다.In order to use such electric devices, the power supplied from a battery or an alternator must be continuously and sufficiently supplied, and if the continuous and sufficient supply of power is not achieved, the vehicle will fail.

오늘날 차량 고장의 가장 큰 원인은 충분한 부하 공급을 항상 보장할 수 없다는데 있고, 일반적인 고장 중의 다수가 전기 장치에서 발생하는데 이 가운데 대부분이 전원 공급의 문제로 인해 발생되고 있는 실정이다.Today, the biggest cause of vehicle failure is that it can not always guarantee a sufficient load, and many of the common faults occur in electrical devices, many of which are caused by power supply problems.

또한, 차량에 있어서 배터리는 차량의 품질을 결정하는 중용한 부품 중의 하나이고, 이러한 배터리의 전반적이 상태를 총괄하여 관리하는 전원 관리는 배터리 수명의 조기 단축을 방지하고, 종합 제어를 수행하는 차량 제어부에 배터리의 SOC(State Of Charge) 정보를 알려줌으로써, 차량의 발전 제어와 주행 제어를 지원하게 된다.In addition, in the vehicle, the battery is one of the important components for determining the quality of the vehicle. The power management for collectively managing the overall state of the battery prevents the battery from shortening the life span, To inform the SOC (State Of Charge) of the battery, thereby supporting power generation control and running control of the vehicle.

배터리 상태의 정확한 진단을 통한 전원의 저장 및 공급과 발전기의 효율적인 동작 제어는 차량의 성능 개선을 위해 아주 중요하지만, 차량의 주행을 위해 공급되는 기본적인 전원과 소비자의 편의를 위해 요구되는 전원을 최적의 조건에서 관리하지 못하면 차량의 성능이 저하된다는 문제점이 있다.Accurate diagnosis of the battery condition, storage and supply of the power supply and efficient operation control of the generator are very important for improving the performance of the vehicle. However, the basic power supplied for driving the vehicle and the power required for the convenience of the consumer If the vehicle can not be managed under the condition, the performance of the vehicle is deteriorated.

또한, 차량의 전원 사용량을 적절하게 조절하지 못하면 순간적인 과부하에 의한 제어 불량이 발생하게 되고, 이로 인한 사고가 발생하는 문제점이 있다. 뿐만 아니라, 차량의 전원 사용을 적절하게 관리하지 못하면, 불필요한 배터리의 방전에 따른 배터리 수명의 감소와 불필요한 발전기의 구동으로 차량의 연비가 저하되는 문제점이 있다.In addition, if the power consumption of the vehicle can not be properly adjusted, a control failure due to an instantaneous overload occurs, resulting in an accident. In addition, if the power usage of the vehicle can not be properly managed, there is a problem that the life of the battery due to the discharge of the unnecessary battery is reduced and the fuel efficiency of the vehicle is lowered due to unnecessary operation of the generator.

이에, 차량이 운영되는 상황에 따라 부하에 안정적으로 전원을 공급할 수 있는 차량 전원 관리 장치 및 그 방법의 필요성이 대두되었다.Accordingly, a need has arisen for a vehicle power management apparatus and method that can stably supply power to a load in accordance with a situation in which a vehicle is operated.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 차량의 주행 상태에 따라 부하에 안정적으로 전원을 공급할 수 있는 차량 전원 공급 장치 및 그 방법을 제공하는데 있다.It is an object of the present invention to provide a vehicle power supply apparatus capable of stably supplying power to a load in accordance with the running state of the vehicle, and a method thereof.

본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The technical objects of the present invention are not limited to the above-mentioned technical problems, and other technical subjects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 전원 관리 장치는, 엔진에서 발생되는 운동 에너지로 전기 에너지를 생성하는 알터네이터, 상기 알터네이터에서 생성된 전기 에너지를 저장하는 배터리, 상기 알터네이터 및 상기 배터리 사이에 연결되고, 사각형 회로의 브랜치에 제1 스위치 내지 제4 스위치 각각이 구비된 스위치부, 상기 스위치부의 제1 스위치 및 제2 스위치 사이의 노드에 연결되는 제1 부하, 상기 스위치부의 제3 스위치 및 제4 스위치 사이의 노드에 연결되는 제2 부하 및 상기 스위치부의 제1 스위치 내지 제4 스위치의 동작을 제어하는 제어부를 포함한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a vehicle power management apparatus including an alternator for generating electric energy from kinetic energy generated in an engine, a battery for storing electric energy generated in the alternator, A first switch connected between the batteries and having a first switch and a fourth switch respectively provided on a branch of a rectangular circuit, a first load connected to a node between the first switch and the second switch of the switch unit, A second switch connected to a node between the third switch and the fourth switch, and a control unit controlling operations of the first switch to the fourth switch of the switch unit.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제1 스위치는, 상기 알터네이터가 연결된 노드와 상기 제1 부하가 연결된 노드 사이의 브랜치에 구비되고, 상기 제2 스위치는, 상기 제1 부하가 연결된 노드와 상기 배터리가 연결된 노드 사이의 브랜치에 구비되며, 상기 제3 스위치는 , 상기 배터리가 연결된 노드 및 상기 제2 부하가 연결된 노드 사이의 브랜치에 구비되고, 상기 제4 스위치는, 상기 제2 부하가 연결된 노드와 상기 알터네이터가 연결된 노드 사이의 브랜치에 구비될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the first switch is provided in a branch between a node to which the alternator is connected and a node to which the first load is connected, and the second switch is connected to the node to which the first load is connected, The third switch is provided in a branch between a node to which the battery is connected and a node to which the second load is connected, and the fourth switch is connected to a node between the node to which the battery is connected and the node to which the second load is connected, And the branch between the node to which the alternator is connected.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제어부는, 상기 차량이 터미널 오프 상태일 때, 상기 제1 스위치 및 상기 제2 스위치는 폐쇄하고, 상기 제3 스위치 및 상기 제4 스위치는 개방하는 제어 신호를 출력할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, when the vehicle is in the terminal off state, the control unit closes the first switch and the second switch, and the third switch and the fourth switch turn on a control signal Can be output.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제어부는, 상기 차량이 크랭킹 상태일 때, 상기 차량이 주행 중이고 상기 배터리의 잔여 용량이 기 설정된 임계 값 이하인 상태일 때, 공회전 제한 시스템에서 엔진이 일시적으로 정지한 상태일 때 및 공회전 제한 시스템에 해제되는 상태 중 하나의 상태일 때, 상기 제1 스위치 내지 상기 제4 스위치를 폐쇄하는 제어 신호를 출력할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, when the vehicle is in a cranked state and the vehicle is running and the remaining capacity of the battery is less than a predetermined threshold value, the control unit temporarily stops the engine in the idling restriction system The control unit may output a control signal to close the first switch or the fourth switch when the switch is in the stopped state and in the released state to the idling restriction system.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제어부는, 차량 주행 중에 상기 배터리의 잔여 용량이 기 설정된 임계값을 초과하는 경우, 상기 제1 스위치 및 상기 제4 스위치는 폐쇄하고 상기 제2 스위치 및 상기 제3 스위치는 개방하는 제어 신호를 출력할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, when the remaining capacity of the battery exceeds a predetermined threshold value while the vehicle is running, the control unit closes the first switch and the fourth switch, 3 switch can output an open control signal.

상술한 바와 같이 차량의 운행 상태에 따라 메인 배터리 및 보조 배터리와 부하들의 연결 상태를 달리하면 각 부하에 안정적으로 전원을 공급할 수 있게 된다는 효과를 달성할 수 있다.As described above, if the connection states of the main battery and the auxiliary battery are different from each other depending on the driving state of the vehicle, the power can be stably supplied to each load.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 다른 차량 전원 공급 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 “터미널 오프(terminal off)”인 상태에서 스위치 상태들을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 시동 상태에서 스위치들의 상태를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 배터리의 잔여 용량이 기 설정된 임계값을 초과하는 경우 스위치 상태를 설명하기 위한 도면이다.1 is a view for explaining a vehicle power supply apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a diagram illustrating switch states in a " terminal off " state in accordance with an embodiment of the present invention.
3 is a view for explaining states of switches in a start state according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a diagram for explaining a switch state when the remaining capacity of the battery exceeds a predetermined threshold according to an embodiment of the present invention. FIG.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 게시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 게시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The advantages and features of the present invention and the manner of achieving them will become apparent with reference to the embodiments described in detail below with reference to the accompanying drawings. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the scope of the invention to those skilled in the art. To fully disclose the scope of the invention to those skilled in the art, and the invention is only defined by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout the specification.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.Unless defined otherwise, all terms (including technical and scientific terms) used herein may be used in a sense commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Also, commonly used predefined terms are not ideally or excessively interpreted unless explicitly defined otherwise.

또한, 본 명세서에서 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함될 수 있다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.Also, the singular forms herein may include plural forms unless specifically stated in the text. It is noted that the terms "comprises" and / or "comprising" used in the specification are intended to be inclusive in a manner similar to the components, steps, operations, and / Or additions.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 다른 차량 전원 공급 장치를 설명하기 위한 도면이다.1 is a view for explaining a vehicle power supply apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 1에 도시된 차량 전원 공급 장치(100)는 알터네이터(110), 배터리(120), 스위치부(130), 제1 부하(140), 제2 부하(150) 및 제어부(160)를 포함한다. 1 includes an alternator 110, a battery 120, a switch unit 130, a first load 140, a second load 150, and a control unit 160 .

도 1에는 본 실시예와 관련 있는 구성요소들 만이 도시되어 있는바, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자라면 도 1에 도시된 구성요소들 외에 다른 범용적인 구성요소가 더 포함될 수 있음을 알 수 있다.1, only those components related to the present embodiment are shown, and it will be understood by those skilled in the art that other general components other than the components shown in FIG. 1 may be further included .

알터네이터(110)는 엔진에서 발생되는 운동 에너지로 전기 에너지를 생성한다. 알터네이터(110)는 엔진의 크랭크 축과 연결되어 엔진이 회전 중에는 전기 에너지를 생성할 수 있게 된다.The alternator 110 generates electric energy by kinetic energy generated in the engine. The alternator 110 is connected to the crankshaft of the engine so that electric energy can be generated while the engine is rotating.

구체적으로, 알터네이터(110)에는 로터와 스테이터라는 코일 뭉치가 있는데 스테이터는 자석 효과를 내고 로터는 그 안에서 회전을 하며 모터와 반대로 기전력을 발생시킨다. 이러한 원리로 60-100W의 교류를 발생시키고 되며, 이 교류를 정류한 뒤 레귤레이터로 정전압을 만들어낼 수 있게 된다.Specifically, the alternator 110 has a coil assembly such as a rotor and a stator. The stator produces a magnet effect, and the rotor rotates therein, generating an electromotive force as opposed to a motor. With this principle, 60-100W of alternating current is generated, and the alternator can be rectified and then the constant voltage can be generated by the regulator.

배터리(120)는 알터네이터(110)에서 생성된 전기 에너지를 저장하였다가 이를 부하에 제공한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리(120)는 12V의 전압을 출력할 수 있다.The battery 120 stores electric energy generated by the alternator 110 and provides the electric energy to the load. The battery 120 according to an embodiment of the present invention can output a voltage of 12V.

스위치부(130)는 사각형 회로의 브랜치에 제1 스위치(131) 내지 제4 스위치(134) 각각이 구비되어 있는 형태로 구현된다.The switch unit 130 is implemented by providing the first switch 131 to the fourth switch 134 in the branch of the rectangular circuit.

스위치부(130)에 포함된 스위치들은 도 1에 도시된 바와 같이 사각형 회로의 각 브랜치에 구비되어 있을 수 있다.The switches included in the switch unit 130 may be provided in each branch of the rectangular circuit as shown in FIG.

구체적으로, 제1 스위치(131)는 알터네이터(110)가 연결된 노드 및 제1 부하(140)가 연결된 노드 사이의 브랜치에 구비될 수 있다. 또한, 제2 스위치(132)는 제1 부하(140)가 연결된 노드 및 배터리(120)가 연결된 노드 사이의 브랜치에 구비될 수 있다. 제3 스위치(133)는 배터리(120) 및 제2 부하(150)가 연결된 노드 사이의 브랜치에 구비될 수 있다.Specifically, the first switch 131 may be provided in a branch between a node to which the alternator 110 is connected and a node to which the first load 140 is connected. Also, the second switch 132 may be provided in a branch between a node to which the first load 140 is connected and a node to which the battery 120 is connected. The third switch 133 may be provided in a branch between the battery 120 and a node to which the second load 150 is connected.

마지막으로, 제4 스위치(134)는 알터네이터(110) 및 제2 부하(150)가 연결된 노드 사이의 브랜치에 구비될 수 있다. 스위치부(130)에 포함된 복수의 스위치들(131, 132, 133, 134)들의 구체적인 동작은 이하에서 상세하게 설명하도록 한다.Finally, the fourth switch 134 may be provided in the branch between the alternator 110 and the node to which the second load 150 is connected. Specific operations of the plurality of switches 131, 132, 133, and 134 included in the switch unit 130 will be described in detail below.

제1 부하(140)는 차량에 구비된 전장 장비들로써, 배터리(120)로부터 전원을 공급 받아 동작한다. 마찬가지로 제2 부하(150)도 배터리(120)로부터 전원을 공급 받아 동작한다.The first load 140 is electrical equipment provided in the vehicle, and is operated by receiving power from the battery 120. Likewise, the second load 150 operates by receiving power from the battery 120.

다만, 제2 부하(150)는 부하에 인가되는 전압의 크기에 민감하게 동작하는 부하로써, 항상 일정한 크기의 전압이 인가되어야 하는 부하들일 수 있다.However, the second load 150 is a load that operates sensitively to the magnitude of a voltage applied to the load, and may be a load to which a constant-sized voltage is always applied.

도 1에는 제1 부하(140) 및 제2 부하(150)가 하나의 전장 장비 인 것으로 도시하였으나, 제1 부하(140)에는 일반적인 다수의 전장 장비가 포함될 수 있다. 마찬가지로, 제2 부하(150)에는 전압의 크기에 민감하게 동작하는 바, 항상 일정한 크기의 전압을 필요로 하는 다수의 전장 장비가 포함될 수 있다.Although the first load 140 and the second load 150 are shown as one electric device in FIG. 1, the first load 140 may include a plurality of general electric devices. Similarly, the second load 150 operates sensitively to the magnitude of the voltage, and may include a plurality of electrical equipments that always require a constant magnitude of voltage.

제어부(160)는 차량의 운행 상태에 따라 제1 스위치(131) 내지 제4 스위치(134)의 동작을 제어한다.The control unit 160 controls the operation of the first switch 131 to the fourth switch 134 according to the driving state of the vehicle.

구체적으로, 제어부(160)는 스위치부(130)에 포함된 스위치들(131, 132, 133, 134)들과 CAN(Controller Area Network)으로 연결되어 스위치들을 제어하는 신호를 전송할 수 있다.The control unit 160 may be connected to the switches 131, 132, 133, and 134 included in the switch unit 130 through a CAN (Controller Area Network) to transmit signals for controlling the switches.

다만, 상술한 실시예에서는 제어부(160)와 스위치부(130)만이 CAN으로 연결되어 있는 것으로 설명하였으나 이에 한정되지 않으며 다른 구성요소들도 제어부(160)와 연결되도록 구현할 수 있음은 물론이다.In the above embodiment, only the control unit 160 and the switch unit 130 are connected by CAN. However, the present invention is not limited thereto, and other components may be connected to the control unit 160.

이하에서는, 차량의 운행 상황별로 제어부(160)가 스위치부(130)에 포함된 스위치들을 제어하는 방법을 설명하도록 한다.Hereinafter, a method of controlling the switches included in the switch unit 130 by the control unit 160 according to the driving state of the vehicle will be described.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 “터미널 오프(terminal off)”인 상태에서 스위치 상태들을 설명하기 위한 도면이다.2 is a diagram illustrating switch states in a " terminal off " state in accordance with an embodiment of the present invention.

“터미널 오프”상태란, 이그니션 키(ignition key)가 이그니션 락 실린더(ignition lock cylinder)로부터 추출되어 “오프” 상태에 있는 경우를 의미한다.The " terminal off " state means that the ignition key is extracted from the ignition lock cylinder and is in the " off " state.

“터미널 오프” 상태에서 제어부(180)는 제1 스위치(131) 및 제2 스위치(132)를 폐쇄하고, 제3 스위치(133) 및 제4 스위치(134)는 개방하는 제어 신호를 출력한다.In the "terminal off" state, the controller 180 closes the first switch 131 and the second switch 132, and the third switch 133 and the fourth switch 134 output control signals for opening.

도 2에는 제1 스위치(131) 및 제2 스위치(132)가 폐쇄되고 제3 스위치(133) 및 제4 스위치(134)가 개방된 경우의 등가 회로가 도시되어 있다. 제2 부하(50)등릉 “터미널 오프” 상태에서 전원 공급이 불필요한 부하이므로, 배터리(120)로부터의 전원 공급이 차단된다. 반면, 제1 부하(140)들은 “터미널 오프” 상태에서도 전원 공급이 필요한 부하들이므로, 배터리(120)로부터 전원을 공급받는다.2 shows an equivalent circuit when the first switch 131 and the second switch 132 are closed and the third switch 133 and the fourth switch 134 are opened. The power supply from the battery 120 is cut off because the second load 50 is a load that requires no power supply in the isometric "terminal off" state. On the other hand, since the first loads 140 are loads requiring power supply even in the " terminal off " state, power is supplied from the battery 120. [

즉, “터미널 오프” 상태에서 전원 공급이 불필요한 부하들을 제2 부하(150)로 설정하고, 제2 부하(150)와 배터리(120)와의 전기적 연결을 차단하면 배터리(120)가 불필요하게 방전되는 경우를 사전에 방지할 수 있게 되는바, 제1 부하(140)들에 안정적으로 전원을 공급할 수 있게 된다는 효과를 달성할 수 있다.That is, when the terminal 120 is set to the second load 150 and the second load 150 is disconnected from the battery 120, the battery 120 is discharged unnecessarily As a result, it is possible to stably supply the power to the first loads 140. [0050] FIG.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 시동 상태에서 스위치들의 상태를 설명하기 위한 도면이다.3 is a view for explaining states of switches in a start state according to an embodiment of the present invention.

엔진의 시동 간에 운전자가 키를 시동 위치로 옮기면 스타터 모터가 엔진을 강제로 회전시키게 되는데, 이러한 상태를 크랭킹이라고 한다. 이 경우, 전압에 민감한 제2 부하(150)에 안정적인 전원을 공급하기 위하여 배터리(120)가 제2 부하(150)와도 전기적으로 도통된다.When the driver moves the key to the starting position between the start of the engine, the starter motor forcibly rotates the engine. This state is called cranking. In this case, the battery 120 is electrically connected to the second load 150 in order to supply stable power to the voltage-sensitive second load 150.

이를 위해 제어부(160)는 제1 스위치(131) 내지 제4 스위치(134)를 폐쇄하는 제어 신호를 출력한다.To this end, the controller 160 outputs control signals for closing the first switch 131 to the fourth switch 134.

한편, 상술한 실시예는 운전자가 차량의 시동을 걸 때 뿐만 아니라, ① 차량이 주행 중인 경우 ② 공회전 제한 시스템에서 엔진이 일시적으로 정지한 경우 ③ 공회전 제한 시스템이 해제되어 다시 시동이 걸리는 경우에도 적용될 수 있다.Meanwhile, the above-described embodiment is applicable not only when the driver starts the vehicle, but also when the vehicle is running, the engine is temporarily stopped in the idling restriction system, or the idling restriction system is released and restarted .

첫째로, 차량이 주행 중이 있으며 배터리(120)의 잔여 용량이 기 설정된 임계값 이하이면 도 2에 도시된 바와 같이 스위치들이 제어될 수 있다.First, when the vehicle is running and the remaining capacity of the battery 120 is below a predetermined threshold value, the switches can be controlled as shown in FIG.

부하들(130, 140)에 전원을 안정적으로 공급하기 위해서는 배터리(120)의 잔여 용량이 일정 수준 이상을 유지하여야 한다. 상술한 터미널 오프 상태에서는 배터리(120)에 기 저장된 전기 에너지 만으로 제1 부하(140)에 전원을 공급해야 하기 때문이다.In order to stably supply power to the loads 130 and 140, the remaining capacity of the battery 120 should be maintained at a certain level or more. The power is supplied to the first load 140 only by the electric energy previously stored in the battery 120 in the terminal off state described above.

관련하여, 차량 주행 중에는 엔진 구동에 의해 알터네이터(110)가 지속적으로 동작하므로 배터리(120)를 충전시킬 수 있게 된다. 따라서, 배터리(120)의 잔여 용량이 기 설정된 임계값 이하이면, 배터리(120)를 충전하기 위해 스위치들이 도 3에 도시된 바와 같이 제어될 수 있다.In this regard, during the running of the vehicle, the alternator 110 is continuously operated by the engine driving, so that the battery 120 can be charged. Therefore, if the remaining capacity of the battery 120 is less than or equal to a predetermined threshold value, the switches can be controlled as shown in Fig. 3 to charge the battery 120. [

상술한 두번째 경우와 관련하여, 공회전 제한 시스템(ISG : Ideal Stop and Go)이란 일정 시간 동안 차량이 공회전 상태일 때, 엔진을 자동으로 끄고 운전자가 브레이크 페달을 떼고 다시 가속 페달을 밟을 때 시동이 자동으로 걸리도록 하는 시스템이다.In relation to the second case mentioned above, the Ideal Stop and Go (ISG) means that when the vehicle is idling for a certain period of time, the engine is automatically turned off, the driver releases the brake pedal, .

공회전 제한 시스템의 경우, 차량 시동이 일시적으로 꺼지게 된 경우 이므로 제1 부하(130) 뿐만 아니라 제2 부하(140)에도 전원을 즉시 공급할 수 있도록 도 3에 도시된 바와 같이 스위치들이 제어될 수 있다.In the idle restriction system, since the vehicle is temporarily turned off, the switches can be controlled as shown in FIG. 3 so that the power can be immediately supplied to the first load 130 as well as the second load 140.

마지막으로, 세번째 경우와 관련하여, 공회전 제한 시스템이 해제되어 시동이 재차 걸리는 경우는 크랭킹 상태와 동일하므로 도 3에 도시된 바와 같이 스위치들이 제어될 수 있다.Finally, with respect to the third case, when the idling restriction system is released and the engine is again started, the cranking state is the same as that of the cranking state, so that the switches can be controlled as shown in FIG.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 배터리의 잔여 용량이 기 설정된 임계 값을 초과하는 경우 스위치 상태를 설명하기 위한 도면이다.FIG. 4 is a diagram for explaining a switch state when the remaining capacity of the battery exceeds a predetermined threshold according to an embodiment of the present invention. FIG.

차량이 주행 중에 있고 배터리(120)의 잔여 용량이 기 설정된 임계 값을 초과하면, 제어부(160)는 제1 스위치(131) 및 제4 스위치(134)를 폐쇄하고, 제2 스위치(132) 및 제3 스위치(133)는 개방하는 제어 신호를 출력한다.If the vehicle is in motion and the remaining capacity of the battery 120 exceeds a predetermined threshold value, the control unit 160 closes the first switch 131 and the fourth switch 134 and the second switch 132 and / The third switch 133 outputs a control signal for opening.

도 4에는 제1 스위치(131) 및 제4 스위치(134)가 폐쇄되고 제2 스위치(132) 및 제3 스위치(133)는 개방된 경우의 등가 회로가 도시되어 있다.4 shows an equivalent circuit when the first switch 131 and the fourth switch 134 are closed and the second switch 132 and the third switch 133 are opened.

배터리(120)의 잔여 용량이 기 설정된 임계 값을 초과하면, 배터리(120)를 추가적으로 충전할 필요가 없게 된다. 따라서, 전기 에너지를 생성하는 알터네이터(110)와 배터리(120)가 분리되도록 도 4에 도시된 바와 같이 스위치들(131, 132, 133, 134)을 제어하는 것이다.When the remaining capacity of the battery 120 exceeds a predetermined threshold value, it is not necessary to charge the battery 120 further. Accordingly, the switches 131, 132, 133, and 134 are controlled as shown in FIG. 4 so that the alternator 110 and the battery 120 that generate electric energy are separated from each other.

차량 주행 중에는 엔진 구동에 의해 알터네이터(110)가 지속적으로 동작하므로, 알터네이터(110)와 전기 적으로 연결된 제1 부하(140) 및 제2 부하(150)에 안정적으로 전원을 공급받을 수 있게 된다.During the running of the vehicle, the alternator 110 continuously operates by driving the engine, so that the first load 140 electrically connected to the alternator 110 and the second load 150 can be stably supplied with power.

상술한 실시예에서는 차량이 주행 중에 있고 배터리(120)의 잔여 용량이 기 설정된 임계값을 초과하는 경우만을 예로 들어 설명하였으나, 배터리(120)가 기능 고장이 발생된 경우도 동일하게 적용될 수 있다.In the above-described embodiment, the case where the vehicle is running and the remaining capacity of the battery 120 exceeds a predetermined threshold has been described as an example, but the same can be applied to the case where the battery 120 has a malfunction.

즉, 배터리(120)에 고장이 발생된 경우 배터리(120)가 부하에 전원을 안정적으로 공급할 수 없게 되므로, 배터리(120)가 부하들(140, 150)가 전기적으로 차단되도록 스위치들을 제어하는 것이다.That is, when a failure occurs in the battery 120, the battery 120 can not supply power to the load stably, so that the battery 120 controls the switches 140 and 150 so that the loads 140 and 150 are electrically disconnected .

상술한 차량 전원 관리 방법에 따르면, 차량의 운행 상태에 따라 전원 공급 방법이 변경되므로 각 부하에 안정적으로 전원을 공급하게 된다는 효과를 달성할 수 있다.According to the vehicle power management method described above, since the power supply method is changed according to the driving state of the vehicle, it is possible to stably supply power to each load.

본 실시예와 관련된 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상기된 기재의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 방법들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. Therefore, the disclosed methods should be considered from an illustrative point of view, not from a restrictive point of view. The scope of the present invention is defined by the appended claims rather than by the foregoing description, and all differences within the scope of equivalents thereof should be construed as being included in the present invention.

Claims (5)

엔진에서 발생되는 운동 에너지로 전기 에너지를 생성하는 알터네이터;
상기 알터네이터에서 생성된 전기 에너지를 저장하는 배터리;
상기 알터네이터 및 상기 배터리 사이에 연결되고, 사각형 회로의 브랜치에 제1 스위치 내지 제4 스위치 각각이 구비된 스위치부;
상기 스위치부의 제1 스위치 및 제2 스위치 사이의 노드에 연결되는 제1 부하;
상기 스위치부의 제3 스위치 및 제4 스위치 사이의 노드에 연결되는 제2 부하; 및
상기 스위치부의 제1 스위치 내지 제4 스위치의 동작을 제어하는 제어부를 포함하는 차량 전원 관리 장치.An alternator for generating electric energy from kinetic energy generated from the engine;
A battery for storing electric energy generated by the alternator;
A switch unit connected between the alternator and the battery, the switch unit including first to fourth switches in a branch of a rectangular circuit;
A first load connected to a node between the first switch and the second switch of the switch portion;
A second load connected to a node between the third switch and the fourth switch of the switch portion; And
And a control unit for controlling operations of the first switch to the fourth switch of the switch unit. 제1항에 있어서,
상기 제1 스위치는,
상기 알터네이터가 연결된 노드와 상기 제1 부하가 연결된 노드 사이의 브랜치에 구비되고,
상기 제2 스위치는,
상기 제1 부하가 연결된 노드와 상기 배터리가 연결된 노드 사이의 브랜치에 구비되며,
상기 제3 스위치는 ,
상기 배터리가 연결된 노드 및 상기 제2 부하가 연결된 노드 사이의 브랜치에 구비되고,
상기 제4 스위치는,
상기 제2 부하가 연결된 노드와 상기 알터네이터가 연결된 노드 사이의 브랜치에 구비되는 차량 전원 관리 장치.The method according to claim 1,
Wherein the first switch comprises:
A branch between a node to which the alternator is connected and a node to which the first load is connected,
Wherein the second switch comprises:
The first load is provided to a branch between a node to which the first load is connected and a node to which the battery is connected,
Wherein the third switch comprises:
The battery is provided in a branch between a node to which the battery is connected and a node to which the second load is connected,
Wherein the fourth switch comprises:
Wherein the branch between the node to which the second load is connected and the node to which the alternator is connected is provided. 제2항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 차량이 터미널 오프 상태일 때,
상기 제1 스위치 및 상기 제2 스위치는 폐쇄하고, 상기 제3 스위치 및 상기 제4 스위치는 개방하는 제어 신호를 출력하는 차량 전원 관리 장치.3. The method of claim 2,
Wherein,
When the vehicle is in the terminal off state,
Wherein the first switch and the second switch are closed, and the third switch and the fourth switch output a control signal that opens. 제2항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 차량이 크랭킹 상태일 때, 상기 차량이 주행 중이고 상기 배터리의 잔여 용량이 기 설정된 임계값 이하인 상태일 때, 공회전 제한 시스템에서 엔진이 일시적으로 정지한 상태일 때 및 공회전 제한 시스템에 해제되는 상태 중 하나의 상태일 때,
상기 제1 스위치 내지 상기 제4 스위치를 폐쇄하는 제어 신호를 출력하는 차량 전원 관리 장치.3. The method of claim 2,
Wherein,
When the vehicle is in a cranking state, when the vehicle is running and the remaining capacity of the battery is less than a predetermined threshold value, when the engine is temporarily stopped in the idling restriction system and when the engine is released to the idling restriction system When in one of the states,
And outputs a control signal for closing the first switch to the fourth switch. 제2항에 있어서,
상기 제어부는,
차량 주행 중에 상기 배터리의 잔여 용량이 기 설정된 임계값을 초과하는 경우,
상기 제1 스위치 및 상기 제4 스위치는 폐쇄하고 상기 제2 스위치 및 상기 제3 스위치는 개방하는 제어 신호를 출력하는 차량 전원 관리 장치.3. The method of claim 2,
Wherein,
When the remaining capacity of the battery exceeds a preset threshold value while the vehicle is running,
Wherein the first switch and the fourth switch are closed and the second switch and the third switch are outputting a control signal that opens.
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