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엔진-발전기, 배터리 및 울트라커패시터를 구비하는 직렬형 하이브리드 전기추진시스템의 동력원에 대한 제어장치에 있어서,상기 배터리의 충전상태(SOC) 값이 사전에 정해진 SOC임계값 보다 작은 경우 상기 엔진-발전기의 최저 출력부터 최대 출력까지 일정한 간격으로 엔진-발전기 출력값을 가정하고, 그 가정된 엔진-발전기 출력값과 배터리 출력값을 합하여 운전자가 요구하는 동력이 충당될 수 있도록 제1 배터리 출력값을 산출하며, 상기 가정된 엔진-발전기 출력값 각각에 대하여 최적운전선(Optimal Operating Line, OOL) 상의 엔진-발전기 효율()을 구하고, 상기 산출되는 제1 배터리 출력값과 그 제1 배터리 출력값에 따른 각 충전상태(SOC)에 대한 배터리 효율()을 구하여 수식 1에 의해 제1 시스템 효율()을 계산하고, 상기 제1 시스템 효율이 최대가 되는 운전자 요구동력별 엔진-발전기 출력값과 배터리 출력값의 조합을 이용하여 제1 최대효율맵을 생성하며, 시스템의 운전 시 운전자가 요구하는 요구동력을 얻기 위하여 상기 제1 최대효율맵을 이용하여 상기 엔진-발전기 및 상기 배터리의 각각의 출력을 산출하는 배터리 충전모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 직렬형 하이브리드 전기추진시스템의 동력원에 대한 제어장치
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제1항에 있어서,상기 배터리의 충전상태(SOC) 값이 사전에 정해진 SOC임계값 이상인 경우 상기 엔진-발전기의 최저 출력부터 최대 출력까지 일정한 간격으로 엔진-발전기 출력값을 가정하고, 그 가정된 엔진-발전기 출력값과 배터리 출력값을 합하여 운전자가 요구하는 동력이 충당될 수 있도록 제2 배터리 출력값을 산출하며, 상기 가정된 엔진-발전기 출력값 각각에 대하여 최적운전선(OOL) 상의 엔진-발전기 효율()을 구하고, 상기 산출되는 제2 배터리 출력값과 그 제2 배터리 출력값에 따른 각 충전상태(SOC)에 대한 각각의 배터리 효율()을 구하여 수식 2에 의해 제2 시스템 효율()을 계산하고, 상기 제2 시스템 효율이 최대가 되는 운전자 요구동력별 엔진-발전기 출력값과 배터리 출력값의 조합을 이용하여 제2 최대효율맵을 생성하며, 시스템 운전 시 운전자가 요구하는 요구동력을 얻기 위하여 상기 제2 최대효율맵을 이용하여 상기 엔진-발전기 및 상기 배터리의 각각의 출력을 산출하는 배터리 충전유지모듈을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 직렬형 하이브리드 전기추진시스템의 동력원에 대한 제어장치
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제2항에 있어서,상기 배터리 충전모듈 또는 상기 배터리 충전유지모듈에 의해 산출된 상기 배터리의 출력을 상기 울트라커패시터의 출력과 조합하여, 다시 분배함으로써 상기 배터리와 상기 울트라커패시터에 공급되는 동력을 낮추기 위한 에너지저장시스템 동력분배모듈을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 직렬형 하이브리드 전기추진시스템의 동력원에 대한 제어장치
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제3항에 있어서,상기 에너지저장시스템 동력분배모듈은 상기 배터리 충전모듈 또는 상기 배터리 충전유지모듈에 의해 산출된 상기 배터리의 출력을 다시 최저 출력부터 최대 출력까지 일정한 간격으로 배터리 출력값을 가정하고, 그 가정된 배터리 출력값과 울트라커패시터 출력값을 합하여 상기의 배터리 출력이 충당될 수 있도록 울트라커패시터 출력값을 산출하며, 상기 가정된 배터리 출력값과 이에 따른 각 충전상태(SOC)에 대한 배터리 효율()을 구하고, 상기 산출되는 울트라커패시터 출력값 과 그 울트라커패시터 출력값에 따른 각 충전상태(SOC)에 대한 각각의 울트라커패시터 효율()을 구하여 수식 3에 의해 제3 시스템 효율()을 계산하고, 상기 제3 시스템 효율이 최대가 되는 배터리 출력값과 울트라커패시터 출력값의 조합을 이용하여 제3 최대효율맵을 생성하며, 시스템의 운전 시 운전자가 요구하는 요구동력()을 얻기 위해 상기 제3 최대효율맵을 이용하여 상기 배터리 및 상기 울트라커패시터의 각각의 출력을 산출하는 것을 특징으로 하는 직렬형 하이브리드 전기추진시스템의 동력원에 대한 제어장치
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제4항에 있어서,상기 SOC임계값은 80%인 것을 특징으로 하는 직렬형 하이브리드 전기추진시스템의 동력원에 대한 제어장치
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엔진-발전기, 배터리 및 울트라커패시터를 구비하는 직렬형 하이브리드 전기추진시스템의 동력원에 대한 제어장치의 운용방법에 있어서,(a) 가속페달의 변위 신호와, 제동페달의 변위 신호 및 기어의 상태를 감지하여 운전자가 요구하는 요구동력을 산출하는 단계;(b) 상기 배터리의 충전상태(SOC) 값이 사전에 정해진 SOC임계값 보다 작은 지 판단하는 단계;(c) 상기 (b)단계의 판단 결과, 상기 배터리의 충전상태(SOC) 값이 상기 SOC임계값보다 작다고 판단되는 경우, 상기 엔진-발전기의 최저 출력부터 최대 출력까지 일정한 간격으로 엔진-발전기 출력값을 가정하고, 그 가정된 엔진-발전기 출력값과 배터리 출력값을 합하여 운전자가 요구하는 동력이 충당될 수 있도록 제1 배터리 출력값을 산출하는 단계;(d) 상기 가정된 엔진-발전기 출력값 각각에 대하여 최적운전선(Optimal Operating Line) 상의 엔진-발전기 효율()을 각각 구하고, 상기 제1 배터리 출력값과 그 제1 배터리 출력값에 따른 각 충전상태(SOC)에 대한 각각의 배터리 효율()을 구하는 단계;(e) 수식 1에 의해 제1 시스템 효율()을 계산하고, 상기 제1 시스템 효율이 최대가 되는 운전자 요구동력 별 엔진-발전기 출력값과 배터리 출력값의 조합을 이용하여 제1 최대효율맵을 생성하는 단계; 및(f) 시스템의 운전 시 운전자가 요구하는 요구동력을 얻기 위하여 상기 제1 최대효율맵을 이용하여 상기 엔진-발전기 및 상기 배터리의 각각의 출력을 산출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 직렬형 하이브리드 전기추진시스템의 동력원에 대한 제어장치의 운용방법
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제6항에 있어서,상기 (b)단계의 판단 결과, 상기 배터리의 충전상태(SOC) 값이 사전에 정해진 SOC임계값 이상이라고 판단되는 경우 상기 엔진-발전기의 최저 출력부터 최대 출력까지 일정한 간격으로 엔진-발전기 출력값을 가정하고, 그 가정된 엔진-발전기 출력값과 배터리 출력값을 합하여 운전자가 요구하는 동력이 충당될 수 있도록 제2 배터리 출력값을 산출하는 단계;상기 가정된 엔진-발전기 출력값 각각에 대하여 최적운전선(Optimal Operating Line) 상의 엔진-발전기 효율()을 구하고, 상기 산출되는 제2 배터리 출력값과 그 제2 배터리 출력값에 따른 각 충전상태(SOC)에 대한 각각의 배터리 효율()을 구하는 단계;수식 2에 의해 제2 시스템 효율()을 계산하고, 상기 제2 시스템 효율이 최대가 되는 운전자 요구동력 별 엔진-발전기 출력값과 배터리 출력값의 조합을 이용하여 제2 최대효율맵을 생성하는 단계; 및시스템의 운전 시 운전자가 요구하는 요구동력을 얻기 위하여 상기 제2 최대효율맵을 이용하여 상기 엔진-발전기 및 상기 배터리의 각각의 출력을 산출하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 직렬형 하이브리드 전기추진시스템의 동력원에 대한 제어장치의 운용방법
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제7항에 있어서,상기 제1 최대효율맵 또는 상기 제2 최대효율맵에 의해 산출된 상기 배터리의 출력을 다시 최저 출력부터 최대 출력까지 일정한 간격으로 배터리 출력값을 가정하고, 그 가정된 배터리 출력값과 울트라커패시터 출력값을 합하여 상기 배터리 출력이 충당될 수 있도록 울트라커패시터 출력값을 산출하는 단계;상기 가정된 배터리 출력값과 그 배터리 출력값에 따른 각 충전상태(SOC)에 대하여 배터리 효율()을 구하고, 상기 산출되는 울트라커패시터 출력값과 그 울트라커패시터 출력값에 따른 각 충전상태(SOC)에 대한 각각의 울트라커패시터 효율()을 구하는 단계;수식 3에 의해 제3 시스템 효율()을 계산하고, 상기 제3 시스템 효율이 최대가 되는 배터리 출력값과 울트라커패시터 출력값의 조합을 이용하여 제3 최대효율맵으로 생성하는 단계; 및시스템의 운전 시 운전자가 요구하는 요구동력()을 얻기 위해 상기 제3 최대효율맵을 이용하여 상기 배터리 및 상기 울트라커패시터의 각각의 출력을 산출하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 직렬형 하이브리드 전기추진시스템의 동력원에 대한 제어장치의 운용방법
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1개의 구동모터1과 이를 제어하는 MCU(Motor Control Unit)1에 의해 전방 또는 후방의 차축을 구동하는 2WD형 직렬형 하이브리드 전기추진시스템에 있어서, 상기 시스템의 전체적인 동작을 제어하는 HCU(Hybrid Control Unit)가 상기 제6항 내지 제8항 중 어느 하나의 항에 따른 직렬형 하이브리드 전기추진시스템의 동력원에 대한 제어장치의 운용방법을 수행하는 것에 의해 상기 시스템의 동력원인 엔진-발전기, 배터리 및 울트라커패시터에 대한 제어를 수행하는 것을 특징으로 하는 2WD형 직렬형 하이브리드 전기추진시스템
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2개의 구동모터1 및 구동모터2와 이들 각각을 제어하는 MCU(Motor Control Unit)1 및 MCU(Motor Control Unit)2에 의해 전방 및 후방의 차축을 각각 구동하는 4WD형 직렬형 하이브리드 전기추진시스템에 있어서, 상기 시스템의 전체적인 동작을 제어하는 HCU(Hybrid Control Unit)가 상기 제6항 내지 제8항 중 어느 하나의 항에 따른 직렬형 하이브리드 전기추진시스템의 동력원에 대한 제어장치의 운용방법을 수행하는 것에 의해 상기 시스템의 동력원인 엔진-발전기, 배터리 및 울트라커패시터에 대한 제어를 수행하는 것을 특징으로 하는 4WD형 직렬형 하이브리드 전기추진시스템
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3개의 구동모터1, 구동모터2 및 구동모터3과 이들 각각을 제어하는 MCU1, MCU2 및 MCU3에 의해 전방, 중앙 및 후방의 차축을 각각 구동하는 6WD형 직렬형 하이브리드 전기추진시스템에 있어서, 상기 시스템의 전체적인 동작을 제어하는 HCU(Hybrid Control Unit)가 상기 제6항 내지 제8항 중 어느 하나의 항에 따른 직렬형 하이브리드 전기추진시스템의 동력원에 대한 제어장치의 운용방법을 수행하는 것에 의해 상기 시스템의 동력원인 엔진-발전기, 배터리 및 울트라커패시터에 대한 제어를 수행하는 것을 특징으로 하는 6WD형 직렬형 하이브리드 전기추진시스템
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4개의 구동모터1, 구동모터2, 구동모터3 및 구동모터4와 이들을 각각 제어하는 MCU1, MCU2, MCU3 및 MCU4에 의해 전방, 중앙1, 중앙2 및 후방의 차축을 각각 구동하는 8WD형 직렬형 하이브리드 전기추진시스템에 있어서, 상기 시스템의 전체적인 동작을 제어하는 HCU(Hybrid Control Unit)가 상기 제6항 내지 제8항 중 어느 하나의 항에 따른 직렬형 하이브리드 전기추진시스템의 동력원에 대한 제어장치의 운용방법을 수행하는 것에 의해 상기 시스템의 동력원인 엔진-발전기, 배터리 및 울트라커패시터에 대한 제어를 수행하는 것을 특징으로 하는 8WD형 직렬형 하이브리드 전기추진시스템
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