KR20150046652A - 차량의 부하에 전력을 공급하는 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

차량의 부하에 전력을 공급하는 방법 및 장치가 개시되어 있다. SPB(smart pre-fuse box)에서 차량 부하로 전력을 공급하는 방법은 SPB가 차량 부하의 전원 결정 정보를 생성하는 단계, SPB가 전원 결정 정보를 기반으로 차량 부하로 전력을 공급하기 위한 전원으로써 주전원 및 보조 전원 중 적어도 하나의 전원을 선택하는 단계와 SPB가 선택된 적어도 하나의 전원을 기반으로 차량 부하로 전력을 공급하는 단계를 포함할 수 있다. 전원 결정 정보는 차량 부하로 상기 전력을 공급하는 전원을 결정하기 위한 정보일 수 있다.

Description

차량의 부하에 전력을 공급하는 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR SUPPLYING ELECTRICITY POWER FOR LOAD OF VEHICLE}

본 발명은 전력 공급에 관한 것으로써 보다 상세하게는 차량에서 전력을 공급하는 방법 및 장치에 관한 것이다.

과거의 자동차는 단지 운송 수단으로 간주되었으나 자동차 산업의 발전으로 자동차는 현대인의 필수품이 되었다. 자동차에서 보내는 시간이 많아져 안전성과 편리성을 갖춘 고성능 제품이 요구된다. 이러한 자동차 성능 향상의 요구는 자동차의 전장 시스템의 증가를 초래하였고 ITS(intelligent transport system)의 적용으로 전장 부품들을 연결하는 와이어 하니스(wire harness)가 비대화되어 자동차의 중량 증가가 불가피하였다.

초기에는 차량로 공급되는 전원의 분배 기능 및 배선 정리 기능을 가지는 퓨즈-릴레이 박스(fuse-relay box)가 등장하였다. 하지만, 퓨즈-릴레이 박스는 와이어 하니스의 분할과 조인트 흡수에 부적합하고 조립 공수에도 불리하여 조인트 흡수와 적층화 및 컴팩트화를 실현한 정션 박스(junction box)가 개발되었다. 정션 박스는 제어 유닛의 증가에 따른 회로수의 증가에 탑재 부품의 일체화 및 통합화하여 중복된 전원선과 신호선을 줄이고 와이어 하니스의 경로를 좀 더 세부화시켜 더 많은 공간을 확보할 수 있다. 또한 와이어 하니스의 생산성 및 조립 작업성의 향상과 품질 안정성 도모 생산 라인의 자동화 용이성이 장점으로 부각되었다.

그러나 자동차가 지능화, 고급화, 환경 친화적으로 발전되면서 전장 시스템의 지속적 증가를 초래하였고 이러한 현상은 와이어 하니스와 정션 박스를 더욱 복잡화 및 다양화시켰다. 따라서, 전선 길이 및 접속점 수의 증가에 따른 전선의 효율적인 배치가 어려워지고 고장 확률을 증가시켜 탐승자의 안전을 위협하였다. 또한, 전자 장치의 비집적회로 아날로그 부품의 이상이 발생시 각각의 동작 시험을 통해야만 고장 진단을 할 수 있고, 각각의 부품이 독립된 동작으로 사용자가 고장과 오작동을 인지하지 못하는 문제점이 발생하였다.

본 발명의 제1 목적은 차량의 부하에 전력을 공급하는 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 제2 목적은 차량의 부하에 전력을 공급하는 방법을 수행하는 장치를 제공하는 것이다.

상술한 본 발명의 제1 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 SPB(smart pre-fuse box)에서 차량 부하로 전력을 공급하는 방법은 상기 SPB가 상기 차량 부하의 전원 결정 정보를 생성하는 단계, 상기 SPB가 상기 전원 결정 정보를 기반으로 상기 차량 부하로 상기 전력을 공급하기 위한 전원으로써 주전원 및 보조 전원 중 적어도 하나의 전원을 선택하는 단계와 상기 SPB가 상기 선택된 적어도 하나의 전원을 기반으로 상기 차량 부하로 상기 전력을 공급하는 단계를 포함할 수 있되, 상기 전원 결정 정보는 상기 차량 부하로 상기 전력을 공급하는 전원을 결정하기 위한 정보일 수 있다. 상기 주전원은 얼터네이터에 의해 충전되는 전원이고, 상기 보조 전원은 상기 주전원에 의해 충전되는 전원일 수 있다. 상기 전원 결정 정보는 상기 차량 부하에 공급되는 전원의 종류를 기반으로 그룹핑된 차량 부하 그룹에 대한 정보를 포함할 수 있고, 상기 차량 부하 그룹은 주전원 공급 부하 그룹, 보조 전원 공급 부하 그룹 및 혼합 전원 공급 부하 그룹을 포함하고, 상기 주전원 공급 부하 그룹은 상기 주전원으로부터 상기 전력을 공급받는 부하 그룹이고, 상기 보조 전원 공급 부하 그룹은 상기 보조 전원으로부터 상기 전력을 공급받는 부하 그룹이고, 상기 혼합 전원 공급 부하 그룹은 상기 주전원 및 상기 보조 전원으로부터 전력을 공급받는 그룹일 수 있다. 상기 차량 부하 그룹은 상기 차량 부하가 동작시 요구되는 전력량, 상기 차량 부하의 전력 요청 주기 정보를 기반으로 우선적으로 결정될 수 있고, 상기 차량 부하 그룹은 다른 차량 부하의 동작시 요구되는 전력량, 상기 다른 차량 부하의 전력 요청 주기 정보를 기반으로 상기 다른 차량의 전력 요청 주기에 따라 적응적으로 변화될 수 있다. 차량 부하로 전력을 공급하는 방법은 상기 SPB가 상기 주전원의 충전 상태를 모니터링하는 단계와 상기 SPB가 상기 주전원의 상기 충전 상태가 제1 충전 임계치 이하인 경우, 상기 주전원의 충전을 요청하는 신호를 얼터네이터로 전송하는 단계를 더 포함할 수 있되, 상기 얼터네이터는 상기 주전원의 상기 충전 상태 정보에 기반하여 출력 전압을 조절할 수 있다. 차량 부하로 전력을 공급하는 방법은 상기 SPB가 상기 보조 전원의 상기 충전 상태를 모니터링하는 단계와 상기 SPB가 상기 보조 전원의 상기 충전 상태가 제2 충전 임계치 이하인 경우, 상기 주전원을 기반으로 상기 보조 전원을 충전하는 단계를 더 포함할 수 있다. 차량 부하로 전력을 공급하는 방법은 상기 SPB가 오류 신호를 수신한 경우, 고장 안전(fail-safe) 회로를 동작시키는 단계와 상기 SPB가 상기 SPB가 오류 신호를 수신한 경우, 상기 고장 안전 회로를 사용하여 상기 차량 부하로 상기 전력을 공급하는 단계를 더 포함할 수 있다.

상술한 본 발명의 제2 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 차량 부하로 전력을 공급하는 SPB(smart pre-fuse box)에 있어서, 상기 SPB는 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는 상기 SPB가 상기 차량 부하의 전원 결정 정보를 생성하고, 상기 SPB가 상기 전원 결정 정보를 기반으로 상기 차량 부하로 상기 전력을 공급하기 위한 전원으로써 주전원 및 보조 전원 중 적어도 하나의 전원을 선택하고, 상기 SPB가 상기 선택된 적어도 하나의 전원을 기반으로 상기 차량 부하로 상기 전력을 공급하도록 구현될 수 있되, 상기 전원 결정 정보는 상기 차량 부하로 상기 전력을 공급하는 전원을 결정하기 위한 정보일 수 있다. 상기 주전원은 얼터네이터에 의해 충전되는 전원이고, 상기 보조 전원은 상기 주전원에 의해 충전되는 전원일 수 있다. 상기 전원 결정 정보는 상기 차량 부하에 공급되는 전원의 종류를 기반으로 그룹핑된 차량 부하 그룹에 대한 정보를 포함할 수 있고, 상기 차량 부하 그룹은 주전원 공급 부하 그룹, 보조 전원 공급 부하 그룹 및 혼합 전원 공급 부하 그룹을 포함하고, 상기 주전원 공급 부하 그룹은 상기 주전원으로부터 상기 전력을 공급받는 부하 그룹이고, 상기 보조 전원 공급 부하 그룹은 상기 보조 전원으로부터 상기 전력을 공급받는 부하 그룹이고, 상기 혼합 전원 공급 부하 그룹은 상기 주전원 및 상기 보조 전원으로부터 전력을 공급받는 그룹일 수 있다. 상기 차량 부하 그룹은 상기 차량 부하가 동작시 요구되는 전력량, 상기 차량 부하의 전력 요청 주기 정보를 기반으로 우선적으로 결정될 수 있고, 상기 차량 부하 그룹은 다른 차량 부하의 동작시 요구되는 전력량, 상기 다른 차량 부하의 전력 요청 주기 정보를 기반으로 상기 다른 차량의 전력 요청 주기에 따라 적응적으로 변화될 수 있다. 상기 프로세서는 상기 주전원의 충전 상태를 모니터링하고, 상기 주전원의 상기 충전 상태가 제1 충전 임계치 이하인 경우, 상기 주전원의 충전을 요청하는 신호를 얼터네이터로 전송하도록 구현될 수 있되, 상기 얼터네이터는 상기 주전원의 상기 충전 상태 정보에 기반하여 출력 전압을 조절할 수 있다. 상기 프로세서는 상기 보조 전원의 상기 충전 상태를 모니터링하고, 상기 보조 전원의 상기 충전 상태가 제2 충전 임계치 이하인 경우, 상기 주전원을 기반으로 상기 보조 전원을 충전하도록 구현될 수 있다. 상기 프로세서는 오류 신호를 수신한 경우, 고장 안전(fail-safe) 회로를 동작시키고, 상기 SPB가 오류 신호를 수신한 경우, 상기 고장 안전 회로를 사용하여 상기 차량 부하로 상기 전력을 공급하도록 구현될 수 있다.

상술한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 차량의 부하에 전력을 공급하는 방법 및 장치를 사용함으로써 다중 전력 소스원을 바탕으로 각 차량 부하 그룹에 대한 파워 공급을 선택적으로 할 수 있다. 따라서, 주전원인 배터리 사용 빈도 및 의존도를 줄일 수 있다. 또한, 실시간 배터리 모니터링을 통해 배터리 상태 체크 및 얼터네이터 제어를 통해 배터리 과충전에 따른 에너지 소모를 줄일 수 있다. 이뿐만 아니라 SPB의 자체 보호 기능 및 고장 안전 모드를 기반으로 시스템 이상시 자기 복귀 및 진단기능을 수행함으로써 더욱 안전한 차량상태를 유지할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 SPB에서 차량 부하로 전력을 공급하는 방법을 나타낸 개념도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 SPB에서 차량 부하로 전력을 공급하는 방법을 나타낸 개념도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 차량 부하에 전력을 공급하는 방법을 나타낸 개념도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 차량 부하로 전력을 공급하는 방법을 나타낸 개념도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 전원 선택부의 전력 공급 동작을 나타낸 개념도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 배터리의 충전 및 방전을 제어하는 방법을 나타낸 개념도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 SPB를 나타낸 개념도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 SPB를 나타낸 블록도이다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어"있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어"있다거나 "직접 접속되어"있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 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 않는 것으로 이해되어야 한다.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 이하, 도면상의 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성 요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.

기존의 차량 부하로 전력을 공급하기 위한 프리-퓨즈 박스(Pre-Fuse Box)는 배터리로부터 각 부하에 전력을 공급하고 전력을 차단하는 단순 수동 기능만을 담당하고 있었다. 프리 퓨즈 박스에 문제가 발생시 자체 파손을 통해 배터리(battery) 및 하니스(Harness)를 보호하지만 결국 프리 퓨즈 박스의 교체가 불가피하였다.

이하, 본 발명의 실시예에서는 기존의 차량 부하에 전력을 공급시 발생하는 문제점을 개선하여 주전원(배터리) 및/또는 보조 전원을 기반으로 차량 부하에 전력 공급을 적응적으로 수행하는 방법에 대해 개시한다.

구체적으로 본 발명의 실시예에서는 차량의 배터리로부터 차량의 각 구성부로 전력 공급함에 있어 보다 효율적으로 전력을 공급하고, 차량 전체 전력 시스템의 안정성을 확보하여 기존에 차량 전력 공급 방식의 한계점을 보완하고자 고안된 스마트 프리-퓨즈 박스(Smart Pre-Fuse Box)(이하, SPB도 동일한 의미로 사용함)에 대해 개시한다. 본 발명의 실시예에 따른 스마트 프리-퓨즈 박스(SPB)는 프리-퓨즈 박스(Pre-Fuse Box)의 목적인 전력 공급 및 전력 차단의 기능을 수행함과 동시에 주전원인 배터리를 효율적으로 관리함으로써 에너지 절약 기능과 다중 파워 소스 및 차량 부하 선택 기능, 자기 진단 및 복귀 기능, 각종 회로 보호 기능 등을 추가적으로 구현할 수 있다. SPB는 간단하게 아래와 같은 동작을 수행할 수 있다.

SPB는 차량 부하로 전력을 공급하기 위해 배터리로부터 1차적으로 프리 퓨즈 박스를 통해서 각 부하들로 전력을 공급할 수 있다.

또한, SPB는 배터리를 주전력 공급원(주전원)으로 설정하고 추가적인 전원을 보조 전원으로 설정하여 주전원 및 보조 전원을 적응적으로 사용하여 차량 부하로 전력을 공급할 수 있다. 보조 전원으로 복수개의 전원(멀티 소스원)을 사용할 수 있다. 예를 들어, 보조 전원으로 솔라 셀(Solar Cell), 울트라 커패시터(Ultra Capacitor) 등을 사용할 수 있다. 주전원과 보조 전원을 적응적으로 사용하여 기존에 오직 주전원인 배터리에만 의존하여 차량 부하에 전력을 공급하는 전력 공급 시스템이 가진 전력 사용의 비효율성을 극복할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 차량 부하들의 파워 소모량을 분석하여 차량 부하를 그룹화할 수 있다. 주전원 및/또는 보조 전원은 그룹화된 차량 부하로 전력을 공급할 수 있다. 예를 들어, 전력을 공급함에 있어 주전력 공급원인 배터리의 공급이 필요하지 않은 그룹으로 판단된 보조 전원 부하에 대해서는 보조 전원을 이용하여 차량 부하에 전력을 공급할 수 있다. 반대로 주전원 그룹으로 판단되는 주전원 그룹에 대응되는 주전원 부하에 대해서는 주전원을 사용하여 차량 부하에 전력을 공급할 수 있다.

이러한 방법을 사용함으로써 주전원인 배터리의 사용 빈도를 낮추어 전력 활용 효율을 높일 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 주전원인 배터리의 상태를 실시간으로 모니터링함으로써 배터리를 충전 또는 방전할 것인지 여부에 대해 결정하고 아울러 통신을 통해 얼터네이터(Alternator)의 출력 전압을 제어함으로써 배터리의 과충전을 막고 에너지 소모를 줄일 수 있다.

이하, 본 발명의 실시예에 따른 차량 부하에 전력을 공급하는 방법에 대해 구체적으로 개시한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 SPB에서 차량 부하로 전력을 공급하는 방법을 나타낸 개념도이다.

도 1에서는 SPB가 차량 부하로 전력을 공급하기 위해 주전원(150)과 보조 전원(160)을 사용하는 방법에 대해 개시한다. 이하, 본 발명의 실시예에서는 주전원(150)은 배터리를 지시하고, 보조 전원(160)은 배터리를 제외한 다양한 방법으로 차량 부하에 전력을 제공하는 멀티파워 소스를 지시하는 용어로 사용된다.

도 1을 참조하면, SPB는 우선 전력 공급이 필요한 차량 부하를 판단하고 차량부하로 전력을 공급하기 위해 사용되는 전원에 대해 결정할 수 있다. 이러한 판단은 후술할 SPB에 구현된 전원 선택부(100)에 의해 수행될 수 있다. 차량 부하로 전력을 공급하기 위해 사용되는 전원은 다양한 요소를 고려하여 결정될 수 있다. 예를 들어, 주전원(150)의 충전 상태, 차량의 상태, 부하에서 요구하는 전력, 현재 전력을 요구하는 부하의 종류 등을 고려하여 차량 부하로 전력을 공급하기 위해 사용되는 전원을 결정할 수 있다. 차량 부하로 전력을 공급하기 위해 사용되는 전원을 결정하기 위한 파라메터를 전원 결정 파라메터라는 용어로 표현하다.

예를 들어, 차량이 초기 구동(시동)을 수행할 경우, SPB의 전원 선택부(100)는 우선적으로 주전원(150)을 사용하여 차량의 부하에 전력을 공급하도록 제어할 수 있다. 만약 차량 초기 구동시 주전원(150)이 방전되어 있는 경우, 보조 전원(160)을 차선으로 사용하여 차량의 부하에 전력을 공급할 수 있다. 차량의 초기 구동 이후에는 배터리에 충전된 충전량 정보 및 현재 부하로 공급되어야 하는 전력의 양, 현재 부하로 공급되어야 하는 전압 및/또는 전류의 크기 및 전력이 공급되어야 하는 차량 부하의 종류를 기반으로 주전원(150) 및 보조 전원(160) 중 어떠한 전원을 사용해야 할지 여부를 판단할 수 있다. 이하, 본 발명의 실시예에서는 SPB의 전원 선택부(100)가 전원 선택 파라메터를 기반으로 차량 부하로 전력을 공급하기 위해 사용되는 전원을 결정하는 방법에 대해 구체적으로 개시한다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 SPB에서 차량 부하로 전력을 공급하는 방법을 나타낸 개념도이다.

도 2에서는 SPB의 전원 선택부(200)가 주전원(250)의 충전량에 대한 정보와 현재 부하로 공급되어야 하는 전력의 양을 기반으로 주전원(250)과 보조 전원(260) 중 전력을 공급하기 위해 사용되는 전원에 대해 결정하는 방법에 대해 개시한다.

도 2를 참조하면, SPB의 전원 선택부(200)에는 주전원(250)의 충전량에 대한 정보를 판단하는 충전량 판단부(220)와 현재 부하로 공급되어야 하는 전력의 양을 판단하는 필요 전력 판단부(240)를 포함할 수 있다. 전원 선택부(200)에 포함된 충전량 판단부(220)와 필요 전력 판단부(240)는 예를 들어, 아래와 같이 판단을 수행하여 주전원(250)과 보조 전원(260) 중 차량 부하에 전력을 공급하기 위해 사용될 전원에 대해 결정할 수 있다.

예를 들어, 현재 주전원(250)의 충전량이 일정량 이상이고 차량으로 공급되어야 하는 전력의 양이 제1 임계값 이상인 경우를 가정할 수 있다. 이러한 경우, 전원 선택부(200)는 차량 부하로 전력을 공급하기 위해 주전원(250)과 보조 전원(260)을 모두 사용하도록 전원의 동작을 설정할 수 있다.

다른 예로, 현재 주전원(250)의 충전량이 일정량 이상이고 차량으로 공급되어야 하는 전력의 양이 제2 임계값 이상 제1 임계값 이하인 경우를 가정할 수 있다. 이러한 경우, SPB의 전원 선택부(200)는 주전원(250)만을 사용하여 차량 부하에 전력을 공급하도록 전원의 동작을 설정할 수 있다.

또 다른 예로, 현재 주전원(250)의 충전량이 일정량 미만이고 차량으로 공급되어야 하는 전력의 양이 제2 임계값 이하인 경우를 가정할 수 있다. 이러한 경우, SPB의 전원 선택부(200)는 주전원(250)이 아닌 보조 전원(260)만을 이용하여 차량 부하로 전력을 공급하도록 전원의 동작을 설정할 수 있다.

주전원(250)을 이용하여 전력이 공급되지 않는 경우 또는 주전원(250)에 충전량이 일정량 미만인 경우, 차량에 구비된 얼터네이터(alternator)(270)와 같은 전력 발전기를 기반으로 배터리가 일정량 이상 충전되도록 제어할 수 있다. 주전원(250)의 전력량은 주기적으로 모니터링되어 주전원(250)의 전력량을 기반으로 주전원(250)을 충전할지 여부에 대해 판단할 수 있다. 얼터네이터(270)는 전자기유도 현상에 의해서 전압과 전류를 생성하는 장치일 수 있다. 얼터네이터(270)는 차량의 엔진이 작동됨에 따라 회전하는 로터(rotor)와 로터를 둘러싸고 정지해 있는 스테이터(stator)의 상호 작용에 의해 교류 전압이 발생하고 이를 기반으로 전력을 생성하여 주전원(250)를 충전시킬 수 있다. 본 발명의 실시예에 따르면, 주전원(250)가 충전될 필요가 있는지 여부를 판단하여 얼터네이터(270)의 동작 및 얼터네이터(270)에서 발전되는 전압을 제어할 수 있다. 이러한 방법에 대해서는 후술한다.

본 발명의 실시예에 따른 SPB에서 차량 부하로 전력을 공급하는 방법을 구현하기 위한 또 다른 방법으로 차량 부하를 그룹핑하여 그룹핑된 차량 부하를 기준으로 전력을 공급하기 위한 전원에 대해 결정할 수 있다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 차량 부하에 전력을 공급하는 방법을 나타낸 개념도이다.

도 3에서는 차량 부하의 그룹을 전력을 공급받는 전원을 기준으로 분류하여 차량 부하 그룹별로 서로 다른 전원의 조합으로 차량 부하에 전력을 공급하는 방법에 대해 개시한다.

도 3을 참조하면, 주전원(360)만을 사용하여 전력을 공급하는 차량 부하 그룹을 주전원 공급 부하 그룹(310), 보조 전원(370)만을 사용하여 전력을 공급하는 차량 부하 그룹을 보조 전원 공급 부하 그룹(330), 주전원(360)과 보조 전원(370)을 모두 사용하여 전력을 공급하는 차량 부하 그룹을 혼합 전원 공급 부하 그룹(320)으로 분류할 수 있다.

또한 보조 전원(370)이 멀티 소스인 경우, 추가적으로 보조 전원 공급 부하 그룹(330)과 혼합 전원 공급 부하 그룹(320)은 보조 전원(370)에 포함되는 전원 소스를 기반으로 추가적인 하위 그룹으로 분류할 수 있다. 예를 들어, 보조 전원(370)이 2개의 전원 소스를 포함하고 각각의 전원 소스를 제1 보조 전원 및 제2 보조 전원이라고 할 수 있다.

이러한 경우, 보조 전원 공급 부하 그룹(330)은 하위 그룹으로 제1 보조 전원만을 사용하는 제1 보조 전원 공급 부하 그룹, 제2 보조 전원만을 사용하는 제2 보조 전원 공급 부하 그룹, 제1 보조 전원 및 제2 보조 전원을 모두 사용하는 제3 보조 전원 공급 부하 그룹으로 분할될 수 있다. 마찬가지로 혼합 전원 공급 부하 그룹(320)은 하위 그룹으로 제1 보조 전원과 주전원을 사용하는 제1 혼합 전원 공급 부하 그룹, 제2 보조 전원과 주전원을 사용하는 제2 혼합 전원 공급 부하 그룹, 주전원, 제1 보조 전원 및 제2 보조 전원을 모두 사용하는 제3 혼합 전원 공급 부하 그룹으로 분할될 수 있다.

주전원 공급 부하 그룹(310), 보조 전원 공급 부하 그룹(330) 및 혼합 전원 공급 부하 그룹(320)은 미리 정해진 부하 그룹일 수 있다. 예를 들어, 부하 그룹은 차량 부하의 전력 소비량, 전압 크기 및 전류 크기 등을 기반으로 설정될 수 있다.

예를 들어, 주전원(360)에서 생성이 가능한 전압 범위를 제1 범위, 보조 전원(370)에서 생성이 가능한 전압 범위를 제2 범위라고 가정할 수 있다. 이러한 경우, 제1 범위에 포함되는 전압을 기반으로 동작하는 차량 부하의 경우, 주전원 공급 부하 그룹(310)으로 분류되고 제2 범위에 포함되는 전압을 기반으로 동작하는 차량 부하의 경우, 보조 전원 공급 부하 그룹(330)으로 분류되어 주전원(360) 및 보조 전원(370)에서 전력을 공급받을 수 있다.

또 다른 예로 차량 부하의 작동시 필요한 전력의 크기와 차량 부하의 동작 주기를 기반으로 부하 그룹을 적응적으로 변화시킬 수도 있다. 예를 들어, 제1 차량 부하는 차량 운행시 지속적으로 전력을 공급해야 하는 부하로 50(단위 생략)의 전략량을 사용하고, 제2 차량 부하는 차량 운행시 주기적으로 전력을 공급해야 하는 부하로 100(단위 생략)의 전략량을 사용하고, 제3 차량 부하는 차량 운행시 지속적으로 전력을 공급해야 하는 부하로 20(단위 생략)의 전략량을 사용하는 경우를 가정할 수 있다.

이러한 경우, 제1 차량 부하는 우선적으로 주전원 공급 부하 그룹(310)으로 분류되고, 제3 차량 부하는 보조 전원 공급 부하 그룹(330)으로 분류될 수 있다. 이렇게 분류된 부하 그룹은 제2 차량 부하로 전원이 공급되는 경우, 다른 공급 부하 그룹으로 변화되어 전력을 공급받을 수 있다. 예를 들어, 제2 차량 부하로 전력이 공급되는 주기에서는 제1 차량 부하가 혼합 전원 공급 부하 그룹(320)으로 부하 그룹이 변화될 수 있다. 즉, 제2 차량 부하로 전력이 공급되는 주기에는 제1 차량 부하 및 제2 차량 부하로 전력을 공급하기 위해 주전원(360)과 보조 전원(370)이 모두 사용될 수 있다.

또 다른 예로 제2 차량 부하로 전력이 공급되는 주기에서는 제3 차량 부하가 혼합 전원 공급 부하 그룹(320)으로 부하 그룹이 변화될 수 있다. 즉, 제2 차량 부하로 전력이 공급되는 주기에는 제2 차량 부하 및 제3 차량 부하로 전력을 공급하기 위해 주전원(360)과 보조 전원(370)이 모두 사용될 수 있다.

이러한 차량 부하에 공급되는 전원을 결정하기 위한 그루핑 동작은 SPB의 부하 결정부(300)에서 수행될 수 있고, 부하 결정부(300)에서 결정된 정보를 전원 선택부(350)로 전송할 수 있다. 전원 선택부(350)는 부하 결정부(300)에서 결정된 부하 그룹에 따라 주전원(360) 및/또는 보조 전원(370)을 동작시켜 전력을 공급할 수 있다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 차량 부하로 전력을 공급하는 방법을 나타낸 개념도이다.

도 4에서는 현재 차량 부하에서 필요한 전체 전력량에 대한 정보를 고려하여 차량 부하에 전력을 공급하는 방법에 대해 개시한다.

도 4를 참조하면, 부하 결정부(400)는 현재 차량에서 사용되는 전력량에 대해 판단할 수 있다. 본 발명의 실시예에 따르면 부하 결정부(400)는 현재 차량에서 사용되는 전력량에 따라 전력 요청 신호를 전원 선택부(450)로 전송할 수 있다. 전력 요청 신호는 부하 결정부(400)가 요청하는 전원의 종류에 따라 혼합 전원 요청 신호, 주전원 요청 신호, 보조 전원 요청 신호로 분류할 수 있다. 본 발명의 실시예에서 부하 결정부(400)가 현재 차량에 필요한 전력량에 대해 판단하는 것은 하나의 예시로서 SPB에 구현된 프로세서가 현재 차량에 필요한 전력량에 대해 판단하고 판단 결과를 기반으로 전원 선택부(450)의 주전원(460) 및/또는 보조 전원(470)에서 차량 부하고 전력을 공급하도록 제어할 수도 있다.

예를 들어, 부하 결정부(400)가 차량 부하로 공급되어야 하는 전력량이 제1 임계값 이상이라고 판단하는 경우, 혼합 전원 요청 신호를 전원 선택부(450)로 전송할 수 있다. 혼합 전원 요청 신호를 수신한 전원 선택부(450)는 주전원(460)과 보조 전원(470)을 모두 구동하여 차량 부하로 전력을 공급할 수 있다.

만약, 부하 결정부(400)가 차량 부하로 공급되어야 하는 전력량이 제2 임계값 이상 제1 임계값 미만 이라고 판단하는 경우, 주전원 요청 신호를 전원 선택부(450)로 전송할 수 있다. 주전원 요청 신호를 수신한 전원 선택부(450)는 주전원만을 구동하여 차량 부하로 전력을 공급할 수 있다.

만약, 부하 결정부(400)가 차량 부하로 공급되어야 하는 전력량이 제2 임계값 미만 이라고 판단하는 경우, 보조 전원 요청 신호를 전원 선택부(450)로 전송할 수 있다. 보조 전원 요청 신호를 수신한 전원 선택부(450)는 보조 전원만을 모두 구동하여 차량 부하로 전력을 공급할 수 있다.

부하 결정부(400)는 다양한 방법으로 차량에 필요한 전력에 대한 정보를 획득할 수 있다. 예를 들어, 차량에서 전력을 필요로 하는 각 구성부는 구동을 위해 전력을 요청하는 신호인 전력 공급 요청 신호를 SPB로 전송할 수 있다. 또한, 각 구성부는 동작을 중지할 경우, 전력을 공급하지 말 것을 요청하는 신호인 전력 공급 중단 요청 신호를 SPB로 전송할 수 있다.

SPB의 프로세서는 수신한 전력 공급 요청 신호 및 전력 공급 중단 신호를 기반으로 현재 차량에 필요한 전체 전력의 양을 산출할 수 있다. 프로세서는 부하 결정부(400)로 전체 필요한 전력의 양에 대한 정보를 전송할 수 있다. 부하 결정부(400)는 수신한 전체 필요한 전력의 양에 대한 정보를 기반으로 전원 선택부(450)의 주전원(460) 및/또는 보조 전원(470)을 동작하도록 제어할 수 있다. 전술한 바와 같이 프로세서에서 직접적으로 전체 필요한 전력의 양에 대한 정보를 전원 선택부(450)로 전송하고 전원 선택부(450)가 수신한 전체 필요한 전력의 양에 대한 정보를 기반으로 주전원(460) 및/또는 보조 전원(470)을 동작시킬 수 있다.

도 3 및 도 4에서 개시한 전원 선택부의 동작은 주전원 및 보조 전원의 충전 상태가 정상 범위에 있는 경우를 가정한 것이다. 만약, 주전원 및 보조 전원의 충전 상태가 정상 범위 미만인 경우, 전원 선택부의 주전원 및/또는 보조 전원의 동작은 달라질 수 있다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 전원 선택부의 전력 공급 동작을 나타낸 개념도이다.

도 5을 참조하면, SPB에 구현된 배터리 관리부는 전원 선택부의 주전원 및 보조 전원의 충전 상태에 대해 모니터링할 수 있다.

도 5의 상단은 주전원의 충전 상태가 임계치 미만으로 판단되는 경우를 나타낸다. 이러한 경우, 전원 선택부는 주전원을 통해 공급되는 전력의 일부 또는 전체가 보조 전원에서 공급되도록 설정할 수 있다. 배터리 관리부는 프로세서로 현재 주전원이 전력 충전이 필요함을 지시할 수 있고, 프로세서는 얼터네이터로 주전원을 충전하도록 명령할 수 있다.

도 5의 중단은 보조 전원의 충전 상태가 임계치 미만으로 판단되는 경우를 나타낸다. 이러한 경우, 보조 전원을 통해 공급되는 전력의 일부 또는 전체가 주전원에서 공급되도록 설정할 수 있다. 마찬가지로 배터리 관리부는 프로세서로 현재 보조 전원이 전력 충전이 필요함을 지시할 수 있고, 프로세서는 주전원의 전력으로 보조 전원을 충전시킬 수 있다. 이러한 경우 동시에 얼터네이터를 동작시켜 주전원을 충전할 수도 있다.

도 5의 하단은 주전원 및 보조 전원의 충전 상태가 모두 임계치 미만으로 판단되는 경우를 나타낸다. 이러한 경우, 전원 선택부는 주전원 및 보조 전원을 모두 동작시켜 필요한 전력을 공급하도록 구현될 수 있다. 프로세서는 얼터네이터로 주전원을 충전하도록 명령할 수 있고, 보조 전원이 주전원을 기반으로 충전되는 경우 보조 전원 또한 주전원을 통해 충전될 수 있다. 또한, 주전원 및 보조 전원의 충전 상태가 모두 임계치 미만으로 판단되는 경우, 전력을 사용하는 구성부 중에 필수적이지 않은 구성부는 저전력 모드로 동작하거나 동작을 중지하도록 구현될 수 있다.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 배터리의 충전 및 방전을 제어하는 방법을 나타낸 개념도이다.

도 6에서는 SPB에서 주전원(650)의 상태를 모니터링하여 충전하는 방법에 대해 개시한다.

도 6을 참조하면, SPB는 주전원(650)의 현 상태에 대한 정보를 실시간으로 모니터링하여 현재 주전원(650)인 배터리의 상태를 판단할 수 있다. 배터리의 상태는 예를 들어, 과충전 상태, 정상 상태 또는 저전압 상태로 분류될 수 있다.

만약 배터리의 상태가 과충전 상태인 경우, 배터리에 대한 연속 충전이 필요하지 않을 수 있다. 이러한 경우, SPB는 프로세서(예를 들어, ECU(electronic control unit)) 또는 얼터네이터 제어기(600)로 얼터네이터(620)가 배터리를 연속적으로 충전하지 않도록 설정할 수 있다. 얼터네이터(620)는 출력 전압을 조정하여 배터리를 충전할 수 있다. 만약, 배터리가 저전압 상태인 경우, SPB는 ECU 또는 얼터네이터 제어기(600)로 얼터네이터(620)가 배터리를 연속적으로 충전하도록 설정할 수 있다. ECU는 자동차의 엔진, 자동 변속기, ABS(anti-lock brake system)와 같은 구성부를 제어하기 위한 제어 장치일 수 있다.

만약 MCU(motor control unit)에 이상이 발생하는 경우, 고장 안전(fail-safe) 회로(610)가 동작하여 배터리 충전 기능을 직접 제어할 수 있다. 예를 들어, MCU를 사용하는 시스템이 어떠한 원인에 의해 무한 루프에 빠지거나 비정상적인 동작을 하여 워치독 리셋(watchdog reset)을 수행하여 시스템을 리셋시켜 다시 정상적인 MCU 동작을 수행하도록 할 수 있다. fail-safe 회로(610)는 MCU에서 발생하는 고장신호(예를 들어, 워치독 리셋 신호)를 모니터링하여 MCU에서 워치독 리셋 신호가 발생한 경우, 배터리 충전 기능을 직접적으로 제어할 수 있다.

또한, 보조 전원(660)의 경우 얼터네이터의 동작을 기반으로 충전을 받을 수도 있으나 주전원(650)을 기반으로 한 충전이 필요한 경우, 얼터네이터(620)의 동작 상태에서 주전원(650)으로부터 직접 충전을 받을 수 있도록 백업 파워 제어부에서 충전을 위한 제어 기능을 수행할 수 있다.

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 SPB를 나타낸 개념도이다.

도 7에 개시된 SPB의 각 구성부는 전술한 도 1 내지 도 5에 개시된 SPB의 동작을 수행할 수 있다.

도 7을 참조하면, SPB는 기존의 배터리에 구현된 프리 퓨즈 박스를 대체하기 위해 구현될 수 있다. 본 발명의 실시예에 따른 SPB는 주전원 및/또는 보조 전원을 차량 부하를 기반으로 스위칭하여 차량 부하로 효과적인 전력 분배를 수행할 수 있다.

SPB는 배터리 관리부(700), 전원 선택부(730), 부하 선택부(710), 보호부(720), 통신부(740), 프로세서(750)를 포함할 수 있다.

배터리 관리부(700)는 주전원으로 사용되는 배터리를 관리하기 위해 구현될 수 있다. 배터리 관리부(700)는 배터리의 현재 충전 상태를 모니터링하여 배터리를 충전할지 여부를 판단할 수 있다. 구체적으로 전술한 바와 같이 배터리 관리부(700)는 배터리의 상태를 과충전 상태, 정상 상태 또는 저전압 상태 중 하나의 상태로 판단하여 배터리를 충전하기 위한 얼터네이터의 동작을 제어할 수 있다. 배터리 관리부(700)는 보조 전원의 충전 상태에 대해서도 모니터링할 수 있다.

전원 선택부(730)는 차량 부하에 전력을 공급하기 위해 사용할 전원을 선택할 수 있다. 차량 부하로 전원을 공급하기 위해 주전원 및/또는 보조 전원이 사용될 수 있다. 또한 전원 선택부(730)는 보조 전원이 멀티 소스로 구현된 경우 멀티 소스 중 어떠한 소스를 사용할지 여부에 대해 결정할 수 있다. 전원 선택부(730)는 전술한 바와 같이 현재 필요한 전력, 현재 부하의 양, 전원의 충전 상태 등을 고려하여 차량 부하로 전력을 공급하기 위해 사용할 전원을 결정할 수 있다. 또 다른 방법으로 전원 선택부(730)는 나뉘어진 차량 부하 그룹에 대한 정보를 기반으로 전력을 요청하는 차량 부하가 어떠한 그룹에 속하는지 여부를 판단하여 사용할 전원을 선택할 수도 있다. 즉, 전원 선택부(730)는 현재 차량에서 전력을 요청하는 부하에 따라 사용되는 전원을 스위칭할 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예에서는 전원 선택부(730)에서 주전원 및/또는 보조 전원을 논리적 스위칭을 통해 동작시킬 수 있다 이러한 방법을 사용함으로써 차량 부하로 전력을 공급함에 있어 주전원의 의존도를 낮추고 전력을 효과적으로 공급할 수 있다.

부하 선택부(710)는 전원 선택부(730)에서 전력을 공급할 부하를 선택하기 위해 구현될 수 있다. 예를 들어, 부하 선택부(710)는 전원 선택부(730)에서 부하의 그룹에 따라 전력을 공급할 경우 전력을 공급할 부하를 그룹핑할 수 있다.

보호부(720)는 SPB의 회로를 보호하고, 다른 장치에서 오작동이 발생한 경우에도 SPB의 동작이 오류가 없이 수행될 수 있도록 구현될 수 있다. 보호부(720)에서는 실시간으로 전류 및/또는 전압을 센싱하여 시스템의 이상 여부를 진단하고 자기 복귀 기능을 수행하여 차량의 다른 전장에 의해 발생할 수 있는 전기적인 노이즈에 대한 보호 기능을 수행할 수 있다.

또한, 보호부(720)는 차량의 다른 전자 장비에서 수신되는 오류 신호를 모니터링하여 현재 차량에서 발생한 오류에 대해 판단할 수 있다. 예를 들어 보호부(720)는 fail-safe 회로를 구현할 수 있다. 만약, 보호부(720)에서 MCU에서 발생하는 워치독 리셋 신호가 발생한 것으로 판단되는 경우, fail-safe 회로를 사용하여 배터리 충전 기능을 수행할 수 있다.

통신부(740)는 SPB 외부의 다른 구성부와 네트워킹을 수행하기 위해 구현될 수 있다. 예를 들어, 통신부(740)는 CAN(controller area network) 또는 LIN(local inter connection network)과 같은 통신 프로토콜을 기반으로 차량의 다른 구성부에서 발생되는 신호를 수신하고, SPB에서 발생된 신호를 차량의 다른 구성부로 전송할 수 있다. 예를 들어, CAN 또는 LIN과 같은 통신 프로토콜을 기반으로 얼터네이터의 동작을 제어하여 배터리의 충전 및 방전을 제어할 수 있다.

프로세서(750)는 배터리 관리부(700), 전원 선택부(730), 부하 선택부(710), 보호부(720), 통신부(740)의 동작을 제어하기 위해 구현될 수 있다.

도 8은 본 발명의 실시예에 따른 SPB를 나타낸 블록도이다.

도 8에서는 SPB에 포함된 각 구성부를 개시한다. 도 8에 개시된 SPB의 각 구성부는 전술한 도 1 내지 도 5에 개시된 SPB의 동작을 수행할 수 있다.

도 8을 참조하면, SPB는 배터리 관리부, 전원 선택부, 부하 선택부, 보호부, 통신부, 프로세서를 포함할 수 있다. 각각의 구성부는 구체적으로 아래와 같은 하위 구성부를 포함할 수 있다. SPB의 각 구성부는 예시적으로 아래와 같은 동작을 수행할 수 있다.

배터리 관리부는 배터리(700), 배터리 모니터링 모듈(705), 구동 유닛 모듈(710), 구동 유닛 인터페이스 및 보호 모듈(715), 백-업 파워 제어 모듈(720)을 포함할 수 있다.

배터리(700)는 차량 부하에 전력을 공급하기 위한 주전원부로서 구현될 수 있다. 또한 배터리(700)는 백-업 파워 제어 모듈과 연결되어 보조 전원이 차량 부하로 전력을 공급시 백업 전력을 차량 부하로 공급하거나 보조 전원을 충전할 수 있다.

배터리 모니터링 모듈(705)은 배터리의 충전 및 방전 상태에 대해 모니터링하기 위해 구현될 수 있다. 배터리 모니터링 모듈(705)에 의해 모니터링된 결과는 프로세서(780)로 전송되어 얼터네이터(770)의 배터리 충전 동작을 제어할 수 있다.

구동 유닛 모듈(710)은 배터리(700)의 충전 또는 방전 동작을 구동하기 위해 구현될 수 있다.

구동 유닛 인터페이스 및 보호 모듈(715)은 구동 유닛 모듈(700)과 프로세서(780) 사이의 인터페이스로 동작할 수 있고, 보호부(750)의 fail-safe 회로와 연결되어 차량의 다른 구동부의 이상이 발생할 경우에도 배터리(700)의 충전을 수행할 수 있도록 구현될 수 있다.

백-업 파워 제어 모듈(720)은 배터리(700)의 전력을 보조 전원(725)으로 공급할지 여부를 결정하기 위해 구현될 수 있다. 예를 들어, 차량 부하로 공급되는 전력이 보조 전원(725)만으로 부족한 경우 또는 배터리(700)를 사용하여 보조 전원을 충전해야 할 필요가 있는 경우 백-업 파워 제어 모듈(720)을 기반으로 배터리(700)의 전력을 보조 전원으로 공급할 수 있다.

전원 선택부는 보조 전원(725) 및 전원 인터페이스 및 전원 선택부(730)를 포함할 수 있다.

보조 전원(725)은 주전원을 제외한 멀티 전력 소스를 포함할 수 있다. 멀티 전력 소스는, 예를 들어, 솔라 셀(Solar Cell), 울트라 커패시터(Ultra Capacitor) 등 일 수 있다. 보조 전원(725)은 배터리 관리부의 백-업 파워 제어 모듈(720)과 연결될 수 있다. 보조 전원(70250)은 전원 선택부의 전원 선택에 따라 차량 부하로 전력을 공급할 수 있다.

전원 인터페이스 및 전원 선택부(730)는 차량 부하로 전력을 공급하기 위해 사용될 전원을 선택하기 위해 구현될 수 있다. 전원 인터페이스 및 전원 선택부(730)는 프로세서(780) 및 부하 선택부(740)와 연결되어 현재 차량 부하에 전력을 공급하기 위해 사용될 전력원에 대해 결정할 수 있다. 전술한 바와 같이 전원 선택부는 설정된 차량 부하 그룹에 대한 정보를 기반으로 차량 부하 그룹에 주전원, 보조 전원 중 어떠한 전원을 사용하여 전력을 공급할지 여부에 대해 결정할 수 있다. 또한, 전원 인터페이스 및 전원 선택부(730)는 부하 선택부(740)로 전력을 공급하기 위한 인터페이스일 수 있다. 전원 인터페이스 및 전원 선택부(730)에서 결정된 선택된 전원을 통해 차량 부하로 전력이 공급될 수 있다.

부하 선택부(740)는 전력이 공급되는 차량 부하를 선택하기 위해 구현될 수 있다. 부하 선택부(740)는 전력이 공급되는 차량 부하를 선택하기 위해 부하의 그룹을 설정하여 부하 그룹별로 전력을 공급할 수 있다.

보호부(750)는 예를 들어, fail-safe 회로와 같은 차량의 다른 전장이나 SPB의 구성부가 오작동을 수행할 경우, 부하로 전력을 공급하는 동작에 차질이 없도록 하는 회로를 포함할 수 있다.

통신부(760)는 SPB 외부의 다른 차량의 구성부와 통신을 수행하기 위해 구현될 수 있다. 예를 들어, 통신부(760)에서는 CAN(controller area network) 또는 LIN(local inter connection network)과 같은 통신 프로토콜을 기반으로 차량의 다른 구성부(ECU, 얼터네이터 제어부 등)에서 발생되는 신호를 수신하고, SPB에서 발생된 신호를 차량의 다른 구성부로 전송할 수 있다.

프로세서(780)는 배터리 관리부, 전원 선택부, 부하 선택부, 보호부, 통신부의 동작을 제어하기 위해 구현될 수 있다.

도 7 및 도 8에서 개시된 구성부는 본 발명의 실시예에 따른 SPB의 동작을 기능상으로 분류한 것으로 하나의 구성부가 복수의 구성부로 나뉘어지거나 복수의 구성부가 하나의 구성부로 구현될 수도 있고 이러한 실시예 또한 본 발명의 권리 범위에 포함될 수 있다.

이상 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (14)

1. SPB(smart pre-fuse box)에서 차량 부하로 전력을 공급하는 방법에 있어서,
   상기 SPB가 상기 차량 부하의 전원 결정 정보를 생성하는 단계;
   상기 SPB가 상기 전원 결정 정보를 기반으로 상기 차량 부하로 상기 전력을 공급하기 위한 전원으로써 주전원 및 보조 전원 중 적어도 하나의 전원을 선택하는 단계; 및
   상기 SPB가 상기 선택된 적어도 하나의 전원을 기반으로 상기 차량 부하로 상기 전력을 공급하는 단계를 포함하되,
   상기 전원 결정 정보는 상기 차량 부하로 상기 전력을 공급하는 전원을 결정하기 위한 정보인 차량 부하로 전력을 공급하는 방법.
2. 제1항에 있어서,
   상기 주전원은 얼터네이터에 의해 충전되는 전원이고,
   상기 보조 전원은 상기 주전원에 의해 충전되는 전원인 차량 부하로 전력을 공급하는 방법.
3. 제1항에 있어서,
   상기 전원 결정 정보는 상기 차량 부하에 공급되는 전원의 종류를 기반으로 그룹핑된 차량 부하 그룹에 대한 정보를 포함하고,
   상기 차량 부하 그룹은 주전원 공급 부하 그룹, 보조 전원 공급 부하 그룹 및 혼합 전원 공급 부하 그룹을 포함하고,
   상기 주전원 공급 부하 그룹은 상기 주전원으로부터 상기 전력을 공급받는 부하 그룹이고,
   상기 보조 전원 공급 부하 그룹은 상기 보조 전원으로부터 상기 전력을 공급받는 부하 그룹이고,
   상기 혼합 전원 공급 부하 그룹은 상기 주전원 및 상기 보조 전원으로부터 전력을 공급받는 그룹인 차량 부하로 전력을 공급하는 방법.
4. 제3항에 있어서,
   상기 차량 부하 그룹은 상기 차량 부하가 동작시 요구되는 전력량, 상기 차량 부하의 전력 요청 주기 정보를 기반으로 우선적으로 결정되고,
   상기 차량 부하 그룹은 다른 차량 부하의 동작시 요구되는 전력량, 상기 다른 차량 부하의 전력 요청 주기 정보를 기반으로 상기 다른 차량의 전력 요청 주기에 따라 적응적으로 변화되는 차량 부하로 전력을 공급하는 방법.
5. 제4항에 있어서,
   상기 SPB가 상기 주전원의 충전 상태를 모니터링하는 단계; 및
   상기 SPB가 상기 주전원의 상기 충전 상태가 제1 충전 임계치 이하인 경우, 상기 주전원의 충전을 요청하는 신호를 얼터네이터로 전송하는 단계를 더 포함하되,
   상기 얼터네이터는 상기 주전원의 상기 충전 상태 정보에 기반하여 출력 전압을 조절하는 차량 부하로 전력을 공급하는 방법.
6. 제5항에 있어서,
   상기 SPB가 상기 보조 전원의 상기 충전 상태를 모니터링하는 단계; 및
   상기 SPB가 상기 보조 전원의 상기 충전 상태가 제2 충전 임계치 이하인 경우, 상기 주전원을 기반으로 상기 보조 전원을 충전하는 단계를 더 포함하는 차량 부하로 전력을 공급하는 방법.
7. 제1항에 있어서,
   상기 SPB가 오류 신호를 수신한 경우, 고장 안전(fail-safe) 회로를 동작시키는 단계; 및
   상기 SPB가 상기 SPB가 오류 신호를 수신한 경우, 상기 고장 안전 회로를 사용하여 상기 차량 부하로 상기 전력을 공급하는 단계를 더 포함하는 차량 부하로 전력을 공급하는 방법.
8. 차량 부하로 전력을 공급하는 SPB(smart pre-fuse box)에 있어서, 상기 SPB는 프로세서를 포함하고,
   상기 프로세서는 상기 SPB가 상기 차량 부하의 전원 결정 정보를 생성하고,
   상기 SPB가 상기 전원 결정 정보를 기반으로 상기 차량 부하로 상기 전력을 공급하기 위한 전원으로써 주전원 및 보조 전원 중 적어도 하나의 전원을 선택하고,
   상기 SPB가 상기 선택된 적어도 하나의 전원을 기반으로 상기 차량 부하로 상기 전력을 공급하도록 구현되되,
   상기 전원 결정 정보는 상기 차량 부하로 상기 전력을 공급하는 전원을 결정하기 위한 정보인 SPB.
9. 제8항에 있어서,
   상기 주전원은 얼터네이터에 의해 충전되는 전원이고,
   상기 보조 전원은 상기 주전원에 의해 충전되는 전원인 SPB.
10. 제8항에 있어서,
    상기 전원 결정 정보는 상기 차량 부하에 공급되는 전원의 종류를 기반으로 그룹핑된 차량 부하 그룹에 대한 정보를 포함하고,
    상기 차량 부하 그룹은 주전원 공급 부하 그룹, 보조 전원 공급 부하 그룹 및 혼합 전원 공급 부하 그룹을 포함하고,
    상기 주전원 공급 부하 그룹은 상기 주전원으로부터 상기 전력을 공급받는 부하 그룹이고,
    상기 보조 전원 공급 부하 그룹은 상기 보조 전원으로부터 상기 전력을 공급받는 부하 그룹이고,
    상기 혼합 전원 공급 부하 그룹은 상기 주전원 및 상기 보조 전원으로부터 전력을 공급받는 그룹인 SPB.
11. 제10항에 있어서,
    상기 차량 부하 그룹은 상기 차량 부하가 동작시 요구되는 전력량, 상기 차량 부하의 전력 요청 주기 정보를 기반으로 우선적으로 결정되고,
    상기 차량 부하 그룹은 다른 차량 부하의 동작시 요구되는 전력량, 상기 다른 차량 부하의 전력 요청 주기 정보를 기반으로 상기 다른 차량의 전력 요청 주기에 따라 적응적으로 변화되는 SPB.
12. 제11항에 있어서, 상기 프로세서는,
    상기 주전원의 충전 상태를 모니터링하고,
    상기 주전원의 상기 충전 상태가 제1 충전 임계치 이하인 경우, 상기 주전원의 충전을 요청하는 신호를 얼터네이터로 전송하도록 구현되되,
    상기 얼터네이터는 상기 주전원의 상기 충전 상태 정보에 기반하여 출력 전압을 조절하는 SPB.
13. 제12항에 있어서, 상기 프로세서는,
    상기 보조 전원의 상기 충전 상태를 모니터링하고,
    상기 보조 전원의 상기 충전 상태가 제2 충전 임계치 이하인 경우, 상기 주전원을 기반으로 상기 보조 전원을 충전하도록 구현되는 SPB.
14. 제8항에 있어서, 상기 프로세서는,
    오류 신호를 수신한 경우, 고장 안전(fail-safe) 회로를 동작시키고,
    상기 SPB가 오류 신호를 수신한 경우, 상기 고장 안전 회로를 사용하여 상기 차량 부하로 상기 전력을 공급하도록 구현되는 SPB.
    
    

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