KR101030615B1 - 배터리 절환 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 배터리 절환 장치 및 방법을 개시한다. 본 발명에 따른 전기 자동차 또는 하이브리드 자동차에 사용되는 모터로 구동 전력을 공급하는 메인 배터리와 보조 배터리 간 절환 장치는, 상기 보조 배터리로부터 공급되는 구동 전력을 상기 모터로 전달하는 보조전력 경로를 제공하는 보조전력 라인; 상기 보조전력 라인 상에 구비되어 상기 보조전력 경로를 선택적으로 개폐하는 보조전력 스위치; 상기 보조전력 라인에 연결되어 상기 보조 배터리의 접속 감지 신호를 제어 모듈로 전송하는 보조배터리 감지 라인; 및 상기 보조배터리 감지 라인을 통해 상기 보조 배터리의 접속이 감지된 경우, 상기 메인 배터리의 충방전 경로 상에 설치된 충전제어 스위치 및 방전제어 스위치를 오프시키고 상기 보조전력 스위치를 온시켜, 상기 모터로 상기 보조 배터리의 구동 전력이 공급되도록 하는 제어 모듈;을 포함한다.

배터리, 절환, 보조 배터리, 보조전력 라인

Description

배터리 절환 장치 및 방법{Battery transferring Apparatus and method}

본 발명은 배터리 절환 장치 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전기 자동차 또는 하이브리드 자동차에 사용되는 모터로 구동 전력을 공급하는 차량용 메인 배터리와 보조 배터리 간 자동 절환 장치 및 방법에 관한 것이다.

근래에 들어서, 노트북, 비디오 카메라, 휴대용 전화기 등과 같은 휴대용 전자 제품의 수요가 급격하게 증대되고, 에너지 저장용 축전지, 로봇, 위성 등의 개발이 본격화됨에 따라, 반복적인 충방전이 가능한 고성능 이차 전지에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.

현재 상용화된 이차 전지로는 니켈 카드뮴 전지, 니켈 수소 전지, 니켈 아연 전지, 리튬 이차 전지 등이 있는데, 이 중에서 리튬 이차 전지는 니켈 계열의 이차 전지에 비해 메모리 효과가 거의 일어나지 않아 충 방전이 자유롭고, 자가 방전율이 매우 낮으며 에너지 밀도가 높은 장점으로 각광을 받고 있다.

한편, 최근에는 탄소 에너지가 점차 고갈되고 환경에 대한 관심이 높아지면서, 미국, 유럽, 일본, 한국을 비롯하여 전 세계적으로 하이브리드 자동차와 전기 자동차에 대한 수요가 점차 증가하고 있다. 이러한 하이브리드 자동차나 전기 자동차는 배터리 팩의 충방전 에너지를 이용하여 차량 구동력을 얻기 때문에, 엔진만을 이용하는 자동차에 비해 연비가 뛰어나고 공해 물질을 배출하지 않거나 감소시킬 수 있다는 점에서 많은 소비자들에게 좋은 반응을 얻고 있다. 따라서, 하이브리드 자동차나 전기 자동차의 핵심적 부품인 차량용 배터리에 보다 많은 관심과 연구가 집중되고 있다.

이러한 하이브리드 자동차나 전기 자동차에 사용되는 차량용 배터리는, 방전으로 에너지를 얻는 배터리의 본질상 만방전되는 경우가 발생할 수 있다. 물론, 이러한 차량용 배터리의 만방전 사태를 방지하기 위해, 일반적인 전기 자동차나 하이브리드 자동차는 배터리의 충전 상태를 운전자가 알 수 있도록 운전석 계기판 등에 이를 디스플레이하고 있다. 또한, 배터리의 충전량이 일정 수준 이하인 경우 경고 램프나 경고음 등을 발생시켜 운전자로 하여금 충전을 하도록 하는 경보 시스템 등을 장착하고 있다. 그러나, 차량용 배터리를 충전할 수 있는 충전소가 없는 곳을 운행하거나 운행 중 이러한 충전소를 찾지 못한 경우, 또는 만방전 경고 램프 등을 인지하지 못하거나 이를 잊어버린 상태에서 차량 운행을 계속한 경우 등과 같이 여러 원인에 의해 배터리가 만방전될 수 있다. 또한, 차량용 배터리의 충전량이 적은 상태에서 오랜 시간 동안 자동차를 사용하지 않은 경우에도 자가 방전으로 인해 차량용 배터리가 만방전될 수 있다.

다른 휴대 제품의 배터리가 만방전된 경우에는 대체로 큰 문제가 발생하지 않는다. 해당 휴대 제품을 잠시 사용하지 않으면 되기 때문이다. 그러나, 이러한 전기 자동차나 하이브리드 자동차의 배터리가 만방전된 경우에는 다른 휴대 제품과 달리 즉시 충전을 해야 하는 경우가 대부분이다. 특히, 전기 자동차의 경우 배터리만으로 차량이 구동되기 때문에 배터리가 만방전되면 더 이상 차량을 이용할 수 없게 된다. 따라서, 차량을 꼭 이용해야 하는 상황이나, 자신의 거주지가 아닌 외부 지역으로 이동 중에 배터리가 만방전된 경우에는 차량용 배터리를 다시 급히 충전시켜야 한다.

이때, 차량용 배터리를 충전할 수 있는 장소가 아닌 이상, 차량을 견인할 수 있는 견인 차량을 호출하여 배터리를 충전할 수 있는 곳까지 차량이 견인되도록 해야 한다. 그런데 이러한 견인 과정은 오랜 시간이 걸릴 수 있고, 별도의 견인 비용도 지출해야 한다. 또한, 차량 운전자나 탑승자는 견인 차량에 탑승해야 하지만 매우 불편하고, 탑승자가 많은 경우에는 견인 차량에 탑승하지 못해 원래 탑승했던 차량, 즉 견인되는 차량에 탑승하거나 다른 교통 수단을 이용해야 하므로 매우 번거롭게 된다. 뿐만 아니라 견인되는 차량에 탑승하는 경우 사고 위험이 높고 사고가 일어나는 경우 목숨을 잃는 등 대형 사고로 이어지는 경우가 많아 탑승자의 안전에 큰 문제가 발생할 수 있다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 전기 자동차 또는 하이브리드 자동차에 이용되는 차량용 메인 배터리가 만방전된 경우, 보조 배터리를 장착하면 자동으로 보조 배터리로부터 구동 전력을 공급받도록 하는 배터리 절환 장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 전기 자동차 또는 하이브리드 자동차에 사용되는 모터로 구동 전력을 공급하는 메인 배터리와 보조 배터리 간 절환 장치는, 상기 보조 배터리로부터 공급되는 구동 전력을 상기 모터로 전달하는 보조전력 경로를 제공하는 보조전력 라인; 상기 보조전력 라인 상에 구비되어 상기 보조전력 경로를 선택적으로 개폐하는 보조전력 스위치; 상기 보조전력 라인에 연결되어 상기 보조 배터리의 접속 감지 신호를 제어 모듈로 전송하는 보조배터리 감지 라인; 및 상기 보조배터리 감지 라인을 통해 상기 보조 배터리의 접속이 감지된 경우, 상기 메인 배터리의 충방전 경로 상에 설치된 충전제어 스위치 및 방전제어 스위치를 오프시키고 상기 보조전력 스위치를 온시켜, 상기 모터로 상기 보조 배터리의 구동 전력이 공급되도록 하는 제어 모듈;을 포함한다.

또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 전기 자동차 또는 하이브리드 자동차에 사용되는 모터로 구동 전력을 공급하는 메인 배터리와 보조 배터리 간 절환 방법은, (S1) 상기 보조 배터리로부터 공급되는 구동 전력을 상기 모터로 전달하는 보조전력 경로를 제공하는 보조전력 라인과 상기 보조전력 라인 상에 구비되어 상기 보조전력 경로를 선택적으로 개폐하는 보조전력 스위치를 제공하는 단계; (S2) 상기 보조전력 라인에 연결된 보조배터리 감지 라인을 통해 상기 보조 배터리의 접속을 감지하는 단계; (S3) 상기 메인 배터리의 충방전 경로 상에 설치된 충전제어 스위치 및 방전제어 스위치를 오프시키는 단계; (S4) 상기 보조전력 스위치를 온시키는 단계; 및 (S5) 상기 보조 배터리의 구동 전력이 상기 모터로 공급되는 단계;를 포함한다.

본 발명에 의하면, 차량에 보조 배터리를 장착할 수 있는 장착부를 마련하여, 장착부에 보조 배터리를 장착하기만 하면 자동으로 보조 배터리로부터 구동 전력을 공급받을 수 있도록 한다. 따라서, 전기 자동차나 하이브리드 자동차에 장착된 차량용 메인 배터리가 만방전되었을 경우에도, 보조 배터리를 장착하여 차량을 계속적으로 운행할 수 있게 된다.

이때, 보조 배터리는 전기 자동차나 하이브리드 자동차의 적재 공간에 싣고 다닐 수 있으나, 자가 방전의 우려가 있음은 물론 불필요한 적재 공간 차지 및 차 량 무게 증가 등의 문제가 있으므로, 비상시 보험 회사와 같은 서비스 회사에 연락하여 공급받도록 할 수 있다. 또는, 보조 배터리가 정비 센터나 마트 등에서 판매될 수 있도록 유통망이 구축된다면 보조 배터리를 어디서나 쉽게 구하여 차량에 장착함으로써 메인 배터리의 만방전시에도 간단하고 신속하게 차량 운행이 가능하도록 할 수도 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 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 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상에 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

도 1은, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 배터리 절환 장치(100)의 기능적 구성을 개략적으로 도시한 블록도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 배터리 절환 장치(100)는 보조전력 라인(110), 보조전력 스위치(120), 보조배터리 감지 라인(130) 및 제어 모듈(140)을 포함한다.

상기 보조전력 라인(110)은, 전기자동차 또는 하이브리드 자동차의 차량용 배터리 팩에 구비될 수 있다. 이러한 보조전력 라인(110)은, 보조 배터리(300)로부터 공급되는 구동 전력을 전기자동차 또는 하이브리드 자동차에 사용되는 모터로 전달하는 보조전력 경로를 제공한다. 여기서, 보조 배터리(300)란, 전기자동차 또는 하이브리드 자동차에 장착된 메인 배터리를 대신하여 차량의 모터를 구동할 수 있도록 전력을 공급할 수 있는 예비 배터리이다. 이러한 보조 배터리(300)는 차량 운전자가 별도로 구비하고 다닐 수 있다. 그러나, 자가 방전될 우려가 있고, 보조 배터리(300)를 적재하기 위해 일정 공간이 차지되고, 차량 무게도 더 나갈 수 있다. 따라서, 바람직하게는 차량의 메인 배터리가 만방전된 경우 자동차 보험 회사나 정비 회사 등을 호출하여 공급받도록 하는 것이 좋다. 그러나, 본 발명이 이러한 보조 배터리(300) 공급 형태에 대해 구체적인 실시예에 한정되는 것은 아니다.

상기 보조전력 라인(110)의 일단에는 보조 배터리(300)가 접속되는 접속 단자가 구비될 수 있다. 또한, 보조전력 라인(110)의 다른 단은 보조 배터리(300)의 공급 전력을 모터로 전달하기 위해 모터와 연결된 배터리 전력 공급 경로로 연결되어 있다.

상기 보조전력 스위치(120)는, 상기 보조전력 라인(110) 상에 구비되어 보조전력 경로를 선택적으로 개폐한다. 따라서, 보조전력 라인(110)의 접속 단자에 보조 배터리(300)가 접속된다 하더라도 보조 배터리(300)에 의한 보조 전력이 곧바로 모터로 전달되지는 않는다. 만일 보조전력 스위치(120)가 없다면, 보조 배터리(300)가 보조전력 라인(110)의 접속 단자에 접속되는 즉시 보조 전력이 모터로 공급될 수 있다. 이때, 메인 배터리에 의한 전력이 모터로 공급되고 있다면 모터에 정격 용량 이상의 과잉 전력이 공급될 수 있어 모터가 손상될 수 있다. 뿐만 아니라 메인 배터리의 충방전 경로상에 설치된 충전제어 스위치가 온(on) 상태로 있는 경우 보조 배터리(300)의 전력이 모터가 아닌 메인 배터리로 공급될 수도 있다. 그러므로, 이와 같이 보조전력 스위치(120)는 보조 배터리(300)의 전력 유입을 제어한다.

상기 보조배터리 감지 라인(130)은, 보조전력 라인(110)에 연결되어 보조 배터리(300)의 접속 감지 신호를 제어 모듈(140)로 전송한다. 따라서, 이러한 보조배터리 감지 라인(130)을 통해 제어 모듈(140)이 보조 배터리(300)의 장착을 감지할 수 있다. 이때, 제어 모듈(140)은 보조배터리 감지 라인(130) 양단의 전위차 변화를 이용할 수 있다. 다시 말해, 보조배터리 감지 라인(130)의 양단은 평소에는 개방된 상태에 놓여 있기 때문에 전위차가 감지되지 않는다. 그러나, 보조 배터리(300)가 보조전력 라인(110)에 접속되면, 보조배터리 감지 라인(130)의 양단은 일정 크기의 전위차를 갖게 된다. 따라서, 이와 같이 보조배터리 감지 라인(130)을 통한 전위차 감지에 의해 보조 배터리(300)의 접속이 파악될 수 있다.

이와 같이, 상기 보조배터리 감지 라인(130)을 통해 보조 배터리(300)의 접속이 감지된 경우, 상기 제어 모듈(140)은 충전제어 스위치 및 방전제어 스위치를 오프(off)시킨다. 여기서, 충전제어 스위치 및 방전제어 스위치는 배터리 팩의 충방전 경로 상에 설치되어 메인 배터리에 의한 충전 전류와 방전 전류의 흐름을 선택적으로 차단하는 역할을 하는 스위치로서, 배터리 팩에 일반적으로 구비되어 있다. 이와 같이, 충전제어 스위치 및 방전제어 스위치를 오프시킴으로써, 제어 모듈(140)은 메인 배터리에 의한 충방전 경로를 차단한다. 이에 의해, 메인 배터리에 의한 공급 전력과 보조 배터리(300)에 의한 공급 전력이 함께 모터로 공급되거나, 메인 배터리에 의한 공급 전력이 보조 배터리(300)로 공급되거나, 보조 배터리(300)에 의한 공급 전력이 메인 배터리로 공급되는 것을 방지한다.

그리고 나서, 상기 제어 모듈(140)은 보조전력 스위치(120)를 온(on)시킨다. 이로써, 보조 배터리(300)에 의한 구동 전력이 모터로 전달되는 경로가 형성될 수 있게 된다.

한편, 상기 제어 모듈(140)은 BMS(Battery Management System)로 구현되는 것이 바람직하다. 여기서, BMS란 배터리 팩의 충방전 동작을 전반적으로 제어하는 배터리 관리 장치를 의미한다. 그러나, 본 발명이 반드시 이러한 제어 모듈(140)의 실시 형태에 의해 한정되는 것은 아니며, 제어 모듈(140)은 BMS와 별도로 구성될 수 있다. 또한, 제어 모듈(140)은 배터리 팩 외부에 별도로 구성될 수도 있다.

바람직하게는, 상기 제어 모듈(140)은, 보조 배터리(300)가 장착된 경우, 즉 보조전력 라인(110)으로 보조 배터리(300)의 접속이 감지된 경우 이러한 상황을 사용자에게 표시할 수 있다. 따라서, 도 1에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 배터리 절환 장치(100)는 디스플레이 모듈(150)을 더 포함할 수 있다.

상기 디스플레이 모듈(150)은, 보조 배터리(300)가 접속되었다는 신호를 제 어 모듈(140)로부터 수신하여 사용자에게 보조 배터리(300) 접속 정보를 디스플레이한다. 이때, 상기 디스플레이 모듈(150)은 램프, 스피커 또는 디스플레이 장치를 이용하여 보조 배터리(300) 접속 정보를 사용자에게 디스플레이할 수 있다. 이를테면, 보조 배터리(300) 접속을 알리는 LED 램프를 켜거나 스피커를 통해 보조 배터리(300) 접속 사실을 알릴 수 있다. 그 밖에도 LCD 계기판과 같이 운전석에 구비된 디스플레이 장치를 통해 문자로 메시지를 전달할 수도 있다. 이를 위해 상기 제어 모듈(140)은 인터페이스를 통해 램프, 스피커, 디스플레이 장치와 같은 디스플레이 모듈(150)과 연결될 수 있다.

또한, 상기 제어 모듈(140)은 상기 보조배터리 감지 라인(130) 양단의 전위차를 이용하여 보조 배터리(300)의 SOC(State Of Charge)를 파악하는 것이 바람직하다. 보조 배터리(300)가 보조전력 라인(110)에 접속되는 경우, 보조배터리 감지 라인(130) 양단에는 보조 배터리(300)의 출력 전압만큼의 전위차가 발생한다. 제어 모듈(140)은 이와 같이 감지된 전위차, 즉 보조 배터리(300)의 전압을 통해 보조 배터리(300)에 대한 SOC를 파악할 수 있다. 그리고, 제어 모듈(140)은 그러한 SOC를 이용하여 차량 구동 가능 거리를 계산하고, 이를 상기 디스플레이 모듈(150) 등을 통해 사용자에게 알릴 수 있다. 일 예로, 보조 배터리(300)의 만충전 전압을 기준으로 현재의 전압에 대한 상대적 비율을 산출하여 SOC를 추정할 수 있다. 그리고 현재의 SOC 값을 단위 거리의 주행에 소모되는 SOC 값으로 나누어주면 주행 차량 구동 가능 거리를 계산할 수 있다. 이 밖에도 보조 배터리(300)의 SOC나 차량 주행 가능 거리를 산출하는 데는 본 발명이 속한 기술분야에서 알려진 어떠한 방법이라 도 채용이 가능함은 자명하다.

한편 보조 배터리(300)가 장착된 경우, 상기 제어 모듈(140)은 메인 배터리가 사용될 때에 비해 일정 방법으로 차량에 사용되는 전력 소모를 줄이도록 할 수 있다. 예를 들어, 보조 배터리(300) 장착시에는 차량 최고 속도 또는 순간 가속도를 일정 수준 이하로 제한하거나, 차량 에어컨 출력을 낮추도록 할 수 있다. 보조 배터리(300)는 메인 배터리에 비하여 상대적으로 전력 용량이 작기 때문에, 이와 같이 전력 소모를 줄임으로써 차량 구동 가능 거리를 보다 더 증가시킬 수 있다. 특히, 보조 배터리(300)를 장착하는 경우는 예기치 못한 상황에서 차량 운행을 하지 못하게 된 비상 상황인 경우가 대부분이기 때문에, 차량 성능이나 편의성보다는 차량 구동 가능 거리를 최대한 확보하는 것이 더욱 중요하다고 할 수 있다.

도 2는, 본 발명에 따른 배터리 절환 장치(100)가 배터리 팩 내에서 연결된 구성의 일례를 도시하는 도면이다.

도 2를 참조하면, 배터리 팩에는 일반적으로 메인 배터리(200), 충전제어 스위치(170), 방전제어 스위치(180) 및 BMS(160)를 포함한다. 본 발명에 따른 배터리 절환 장치(100)의 보조전력 라인(110)의 일단은 모터로 구동 전력이 공급되는 단자(pack+, pack-)에 연결되어 있으며, 다른 단은 보조 배터리(300)와 접속하는 접속 단자(111)를 구성하고 있다.

이때, 보조 배터리(300)가 접속되는 접속 단자(111)는 차량 운전자가 쉽게 보조 배터리(300)를 장착할 수 있는 위치에 설치되는 것이 좋다. 예를 들어, 차량 트렁크에 보조 배터리 접속 단자(111)를 구비한 보조 배터리 장착부를 두어, 메인 배터리(180) 만방전시 트렁크를 열어 보조 배터리(300)를 보조 배터리 장착부에 간단하게 장착하도록 할 수 있다. 그러나, 본 발명이 이러한 보조 배터리(300)의 접속 단자(111)에 대한 구체적인 실시 형태에 의해 제한되는 것은 아니며 다양한 형태로 구현될 수 있다.

또한, 보조전력 라인(110) 상에는 보조전력 스위치(120)가 구비되어 있다. 그리고, 제어 모듈(140)은 BMS(160)로 구현되어 있으며, BMS(160)와 보조전력 라인(110) 사이에는 보조배터리 감지 라인(130)이 연결되어 있다.

도 2에 도시된 바와 같이, 보조 배터리(300)가 보조전력 라인(110)의 접속 단자(111)에 접속되면, 보조배터리 감지 라인(130)의 양 단자에 보조 배터리(300) 출력 전압만큼의 전위차가 발생한다. 따라서, BMS(160)는 이러한 전위차 감지를 통해 보조 배터리(300)가 장착되었다고 파악할 수 있다. 이때, BMS(160)는 보조 배터리(300) 장착 신호를 디스플레이 모듈(150)로 전송하여 사용자에게 장착 사실을 알리도록 할 수 있다. 한편, 이와 같이 보조 배터리(300) 장착이 감지되면, 상기 BMS(160)가 충전제어 스위치(170) 및 방전제어 스위치(180)를 오프시킨다. 그리고, 보조전력 스위치(120)를 온시켜 보조전력 경로가 형성되도록 한다. 그러면, 보조 배터리(300)의 구동 전력이 모터로 공급되어 차량이 구동될 수 있다. 이때, BMS(160)는 보조 배터리 감지 라인 양단의 전위차를 이용해 SOC를 구하고, 이로부터 차량 구동 가능 거리를 계산하여 디스플레이 모듈(150)로 하여금 사용자에게 디스플레이하도록 할 수 있다.

도 3은, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 절환 방법을 개략적으로 나타내는 흐름도이다.

도 3을 참조하면, 먼저 보조 배터리로부터 공급되는 구동 전력을 차량 모터로 전달하는 보조전력 경로를 제공하는 보조전력 라인과 상기 보조전력 라인 상에 구비되어 상기 보조전력 경로를 선택적으로 개폐하는 보조전력 스위치가 제공된다(S110). 다음으로, 보조전력 라인에 연결된 보조배터리 감지 라인을 통해 보조 배터리의 접속이 감지되면(S120), 제어 모듈은 메인 배터리의 충방전 경로 상에 설치된 충전제어 스위치 및 방전제어 스위치를 오프시키고(S140), 보조전력 스위치를 온시켜 보조전력 경로를 형성한다(S150). 이와 같이 보조전력 경로가 형성되면, 모터로 보조 배터리의 구동 전력이 공급되어 차량을 운행할 수 있게 된다(S160).

바람직하게는 상기 S120 단계에서 보조 배터리의 접속이 감지된 경우, 도 3에 도시된 바와 같이 상기 S120 단계 이후에 보조 배터리의 접속 사실을 사용자에게 표시하는 단계(S130)를 더 포함하는 것이 좋다. 또한, 상기 S160 단계 이후에, 보조 배터리 감지 라인 양단의 전위차를 이용하여 보조 배터리의 SOC를 파악하고 그에 따른 차량 구동 가능 거리를 사용자에게 표시하는 단계(S170)를 더 포함할 수 있다.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

한편, 본 명세서에서 '모듈'이라는 용어를 사용하였으나, 이는 논리적인 구성 단위를 나타내는 것으로서, 반드시 물리적으로 분리될 수 있는 구성요소를 나타내는 것이 아니라는 점은 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자에게 자명하다.

도 1은, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 배터리 절환 장치의 기능적 구성을 개략적으로 도시한 블록도이다.

도 2는, 본 발명에 따른 배터리 절환 장치가 배터리 팩 내에서 연결된 구성의 일례를 도시하는 도면이다.

도 3은, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 절환 방법을 개략적으로 나타내는 흐름도이다.

Claims (7)

1. 전기 자동차 또는 하이브리드 자동차에 사용되는 모터로 구동 전력을 공급하는 메인 배터리와 보조 배터리 간 절환 장치에 있어서,

   상기 보조 배터리로부터 공급되는 구동 전력을 상기 모터로 전달하는 보조전력 경로를 제공하는 보조전력 라인;

   상기 보조전력 라인 상에 구비되어 상기 보조전력 경로를 선택적으로 개폐하는 보조전력 스위치;

   상기 보조전력 라인에 연결되어 상기 보조 배터리의 접속 감지 신호를 제어 모듈로 전송하는 보조배터리 감지 라인; 및

   상기 보조배터리 감지 라인을 통해 상기 보조 배터리의 접속이 감지된 경우, 상기 메인 배터리의 충방전 경로 상에 설치된 충전제어 스위치 및 방전제어 스위치를 오프시키고 상기 보조전력 스위치를 온시켜, 상기 모터로 상기 보조 배터리의 구동 전력이 공급되도록 하는 제어 모듈;

   을 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 절환 장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 제어 모듈은, 상기 보조 배터리의 접속이 감지된 경우 상기 보조 배터리 접속 정보를 사용자에게 표시하는 것을 특징으로 하는 배터리 절환 장치.
3. 제1항에 있어서,

   상기 제어 모듈은, 상기 보조배터리 감지 라인 양단의 전위차를 이용하여 보조 배터리의 SOC를 파악하고, 그에 따른 차량 구동 가능 거리를 사용자에게 표시하는 것을 특징으로 하는 배터리 절환 장치.
4. 제1항에 있어서,

   상기 제어 모듈은, BMS에 의해 구현되는 것을 특징으로 하는 배터리 절환 장치.
5. 전기 자동차 또는 하이브리드 자동차에 사용되는 모터로 구동 전력을 공급하는 메인 배터리와 보조 배터리 간 절환 방법에 있어서,

   (S1) 상기 보조 배터리로부터 공급되는 구동 전력을 상기 모터로 전달하는 보조전력 경로를 제공하는 보조전력 라인과 상기 보조전력 라인 상에 구비되어 상기 보조전력 경로를 선택적으로 개폐하는 보조전력 스위치를 제공하는 단계;

   (S2) 상기 보조전력 라인에 연결된 보조배터리 감지 라인을 통해 상기 보조 배터리의 접속을 감지하는 단계;

   (S3) 상기 메인 배터리의 충방전 경로 상에 설치된 충전제어 스위치 및 방전제어 스위치를 오프시키는 단계;

   (S4) 상기 보조전력 스위치를 온시키는 단계; 및

   (S5) 상기 보조 배터리의 구동 전력이 상기 모터로 공급되는 단계;

   를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 절환 방법.
6. 제5항에 있어서,

   상기 S2 단계에서 보조 배터리의 접속이 감지된 경우,

   상기 S2 단계 이후에 상기 보조 배터리의 접속 정보를 사용자에게 표시하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 절환 방법.
7. 제5항에 있어서,

   상기 S5 단계 이후에, 상기 보조배터리 감지 라인 양단의 전위차를 이용하여 보조 배터리의 SOC를 파악하고 그에 따른 차량 구동 가능 거리를 사용자에게 표시하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 절환 방법.

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