KR100861232B1

KR100861232B1 - 하이브리드 전기자동차의 배터리 잔존용량 보정방법

Info

Publication number: KR100861232B1
Application number: KR1020060126207A
Authority: KR
Inventors: 최경덕
Original assignee: 넥스콘 테크놀러지 주식회사
Priority date: 2006-12-12
Filing date: 2006-12-12
Publication date: 2008-10-02
Also published as: KR20080054078A

Abstract

본 발명은 내연기관의 엔진과 배터리의 전원을 이용한 모터를 동력원으로 사용하는 하이브리드 전기자동차(HEV; Hybrid Electric Vehicle)의 배터리 잔존용량 보정방법에 관한 것으로,

하이브리드 전기자동차의 주행 및 정지 시 상기 전류 적산방법, 상기 배터리 개로전압 측정방법, 상기 배터리 내부저항 측정방법 중에서 어느 하나만을 사용하여 배터리 잔존용량을 산출하게 되면 산출된 값과 실제 값에 심각한 오차가 생길 수가 있게 되는 문제가 있었던 바,

배터리의 전압, 전류, 온도를 이용하여 측정한 배터리 잔존용량 1차 측정값과, 하이브리드 전기자동차가 배터리의 전원을 이용한 모터를 동력원으로 사용하지 않고 엔진으로 구동할 때 배터리가 안정화를 찾게 되는 시점에서 다시 배터리 단자의 개로전압(OCV)을 통해 측정한 배터리 잔존용량 2차 측정값을 비교하여 오차범위 이상이면 배터리 잔존용량(SOC)을 보정하는 것을 특징으로 하는 본 발명에 의하면, 산출된 배터리 잔존용량 오차 값을 보정하여 배터리 충전 상태를 보다 정확히 추정할 수 있으며, 장시간 운행 중 누적 오차로 생긴 배터리 잔존용량의 틀어짐을 방지할 수 있는 탁월한 효과를 기대할 수 있게 된다.

하이브리드 자동차, 배터리 잔존용량(SOC), 개로전압(OCV)

Description

하이브리드 전기자동차의 배터리 잔존용량 보정방법{a revision method of SOC for a Hybrid Electric Vehicle}

도 1은 본 발명의 한 실시예의 작동 흐름도

본 발명은 내연기관의 엔진과 배터리의 전원을 이용한 모터를 동력원으로 사용하는 하이브리드 전기자동차(HEV; Hybrid Electric Vehicle)의 배터리 잔존용량 보정방법에 관한 것으로, 더 자세하게는 하이브리드 전기자동차의 주행 및 정지 시 산출된 배터리 잔존용량(SOC; State of Charge)을 측정된 배터리 개로전압(OCV;Open Circuit Voltage)과 비교하여 산출된 배터리 잔존용량 오차를 보정함으로써 배터리 잔존용량의 심각한 오차발생을 방지할 수 있도록 한 것에 관한 것이다.

일반적으로 하이브리드 전기 자동차(HEV; Hybrid Electric Vehicle)의 배터리의 잔존용량(SOC; State of Charge) 산출방법은 사용 전류와 시간의 관계에서 사 용된 용량을 구하여 배터리 잔존용량(SOC)값을 산출하는 전류 적산방법; 전지 단자의 개로전압(OCV;Open Circuit Voltage)을 측정하여 미리 측정된 개로전압(OCV)에 대한 배터리 잔존용량 값을 테이블화하여 배터리 잔존용량(SOC)값을 산출하는 개로전압 측정방법; 그리고 배터리의 내부저항(IR-drop; Internal Resistance - drop)에 따른 배터리 잔존용량(SOC)값을 산출하는 내부저항 측정방법; 등이 주로 사용되고 있다.

그러나 하이브리드 전기자동차의 주행 및 정지 시 상기 전류 적산방법, 상기 배터리 개로전압 측정방법, 상기 배터리 내부저항 측정방법 중에서 어느 하나만을 사용하여 배터리 잔존용량을 산출하게 되면 산출된 값과 실제 값에 심각한 오차가 생길 수가 있게 된다.

일반적으로 하이브리드 전기자동차의 주행 시에는 상기 전류 적산방법으로 배터리 잔존용량 산출할 수 있게 되지만 이를 보정하지 않게 되면 배터리 잔존용량 오차가 시간이 지날수록 점점 커지게 되며, 배터리 개로전압 측정방법과 배터리 내부저항 측정방법의 경우 주행 중에 배터리 잔존용량 산출이 어렵게 된다.

또한 하이브리드 전기자동차 정지 시에는 상기 개로전압 측정방법으로 배터리 잔존용량을 산출할 수 있게 되지만 주행 중에는 배터리 잔존용량을 산출할 수 없어 무용지물이 된다.

본 발명은 상기 종래의 실정을 감안하여 안출한 것이며, 그 목적이 하이브리 드 전기자동차 주행 중이나 정지 시 산출된 배터리 잔존용량을 보정하여 보다 정확한 배터리 잔존용량을 산출할 수 있도록 하는 하이브리드 전기자동차의 배터리 잔존용량 보정방법을 제공하는 데에 있는 것이다.

본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위하여 배터리의 전압, 전류, 온도를 이용하여 측정한 배터리 잔존용량 1차 측정값과, 하이브리드 전기자동차가 배터리의 전원을 이용한 모터를 동력원으로 사용하지 않고 엔진으로 구동할 때 배터리가 안정화를 찾게 되는 시점에서 다시 배터리 단자의 개로전압(OCV)을 통해 측정한 배터리 잔존용량 2차 측정값을 비교하여 산출된 비교값이 오차범위 이상이면 배터리 잔존용량(SOC)을 보정하는 것을 특징으로 하며, 이하 그 구체적인 기술내용을 첨부도면에 의거하여 더욱 자세히 설명하면 다음과 같다.

도 1에는 본 발명의 흐름도가 도시되어 있는 바, 본 발명의 하이브리드 전기자동차의 배터리 잔존용량 보정방법은

배터리의 전압, 전류, 온도를 측정하는 단계(S101);

배터리의 전압, 전류, 온도를 이용하여 배터리 잔존용량을 산출하는 제1산출단계(S102);

하이브리드 전기자동차가 배터리의 전원을 이용한 모터를 동력원으로 사용하지 않고 엔진으로 구동할 때 배터리가 안정화를 찾게 되는 시점을 체크하는 단계(S103);

배터리가 안정화를 찾게 된 시점에서 배터리 단자의 개로전압(OCV)에 대한 실제 배터리 잔존용량(SOC)을 측정하는 제2산출단계(S104);

상기 제1산출단계(102)의 배터리 잔존용량(SOC)과 제2산출단계(S104)의 배터리 잔존용량(SOC)을 비교하여 비교값을 산출하는 단계(S105);

상기 산출된 비교값이 오차범위 이상인지를 판단하는 단계(S106);

상기 산출된 비교값이 오차범위 이상이면 배터리 잔존용량(SOC)을 보정하는 단계(S107);로 이루어진 것이다.

본 발명에 있어서 배터리의 전압, 전류, 온도를 이용하여 배터리 잔존용량을 산출하는 제1산출단계(S102)에서는 전술한 배터리 잔존용량 산출방법인 전류적산방법, 전지 개로전압 측정방법, 전지 내부저항 측정방법 중의 어느 하나의 방법을 사용하여 배터리 잔존용량을 산출할 수 있다.

아울러 본 발명에 있어서 하이브리드 전기자동차가 배터리의 전원을 이용한 모터를 동력원으로 사용하지 않고 엔진으로 구동할 때 배터리가 안정화를 찾게 되는 시점은 배터리의 충전과 방전 전류가 없는 때로 하는 것이 극히 바람직하다.

한편 배터리 단자의 개로전압(OCV)을 측정하여 미리 측정된 개로전압(OCV)에 대한 배터리 잔존용량 값을 테이블화한 실제 배터리 잔존용량(SOC)값을 이용하여 보정하며, 이 때 배터리 단자의 개로전압(OCV)을 측정하여 미리 측정된 값(OCV)에 대한 배터리 잔존용량 값의 테이블은 온도에 따라 정리된 실제 배터리 잔존용량(SOC)값을 이용하여 보정한다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 있어서는 배터리의 전압, 전류, 온도를 이용 하여 측정한 배터리 잔존용량값과, 하이브리드 전기자동차가 배터리의 전원을 이용한 모터를 동력원으로 사용하지 않고 엔진으로 구동할 때 배터리가 안정화를 찾게 되는 시점에서 다시 배터리 단자의 개로전압(OCV)을 통해 측정한 배터리 잔존용량값을 비교하여 오차범위 이상이면 배터리 잔존용량(SOC)을 보정함으로써 항상 배터리 충전상태를 정확히 추정할 수 있게 되며, 하이브리드 전기자동차의 장시간 운행 중 누적 오차로 생긴 배터리 잔존용량의 틀어짐을 방지할 수 있게 된다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 배터리의 개로전압(OCV)를 이용하여 하이브리드 전기자동차가 주행 중 배터리를 사용하지 않고 엔진 구동 시 배터리 관리 시스템(BMS)이 배터리가 안정화를 찾게 되는 시점에서 배터리 잔존용량을 보정할 수 있게 되는 동시에 하이브리드 자동차가 정지하였을 경우 배터리가 안정화를 찾게 되는 시점에서 배터리 잔존용량을 보정할 수 있게 되는 것으로, 본 발명에 의하면, 산출된 배터리 잔존용량 오차 값을 보정하여 배터리 충전 상태를 보다 정확히 추정할 수 있으며, 장시간 운행 중 누적 오차로 생긴 배터리 잔존용량의 틀어짐을 방지할 수 있는 탁월한 효과를 기대할 수 있게 된다.

Claims

배터리의 전압, 전류, 온도를 측정하는 단계(S101);

배터리의 전압, 전류, 온도를 이용하여 배터리 잔존용량을 산출하는 제1산출단계(S102);

하이브리드 전기자동차가 배터리의 전원을 이용한 모터를 동력원으로 사용하지 않고 엔진으로 구동할 때 배터리가 안정화를 찾게 되는 시점을 체크하는 단계(S103);

배터리가 안정화를 찾게 된 시점에서 배터리 단자의 개로전압(OCV)에 대한 실제 배터리 잔존용량(SOC)을 측정하는 제2산출단계(S104);

상기 제1산출단계(102)의 배터리 잔존용량(SOC)과 제2산출단계(S104)의 배터리 잔존용량(SOC)을 비교하여 비교값을 산출하는 단계(S105);

상기 산출된 비교값이 오차범위 이상인지를 판단하는 단계(S106);

상기 산출된 비교값이 오차범위 이상이면 배터리 잔존용량(SOC)을 보정하는 단계(S107);로 이루어지는 하이브리드 전기자동차의 배터리 잔존용량 보정방법.
제1항에 있어서, 배터리의 전압, 전류, 온도를 이용하여 배터리 잔존용량을 산출하는 제1산출단계(S102)에서 공지의 배터리 잔존용량 산출방법인 전류적산방법, 전지 개로전압 측정방법, 전지 내부저항 측정방법 중의 어느 하나를 사용하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 전기자동차의 배터리 잔존용량 보정방법.
제1항에 있어서, 배터리 안정화를 찾게 되는 시점을 체크하는 단계(S103)에서 배터리가 안정화를 찾게 되는 시점은 배터리의 충전과 방전 전류가 없는 때로 하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 전기자동차의 배터리 잔존용량 보정방법.
제1항에 있어서, 배터리 잔존용량(SOC)을 보정하는 단계(S107)에서 배터리 단자의 개로전압(OCV)을 측정하여 미리 측정된 개로전압(OCV)에 대한 배터리 잔존용량 값을 테이블화한 실제 배터리 잔존용량(SOC)값을 이용하여 보정하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 전기자동차의 배터리 잔존용량 보정방법.
제4항에 있어서, 배터리 단자의 개로전압(OCV)을 측정하여 미리 측정된 값(OCV)에 대한 배터리 잔존용량 값의 테이블은 온도에 따라 정리된 실제 배터리 잔존용량(SOC)값을 이용하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 전기자동차의 배터리 잔존용량 보정방법.