KR101200468B1 - 금속 부품의 부식 정도를 모니터링하는 배터리 관리 장치, 배터리 팩 및 배터리 관리 방법 - Google Patents

금속 부품의 부식 정도를 모니터링하는 배터리 관리 장치, 배터리 팩 및 배터리 관리 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 염분에 노출되는 차량을 대상으로 사용자에게 배터리 금속 부품의 부식 점검에 관련된 안내 메시지를 출력하는 배터리 관리 장치 및 배터리 관리 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따르는 배터리 관리 장치는, 차량의 위치를 GPS 좌표로 실시간 생성하는 위치 생성부; 및 생성된 GPS 좌표에 대응하는 차량 위치를 이용하여 염분 지역(해안선으로부터 일정 거리 이내의 지역)내에서의 차량 운행 시간 또는 차량 운행 거리를 적산하고, 적산된 차량 운행 시간 또는 차량 운행 거리에 따라 배터리 부식 점검과 관련된 안내 메시지를 출력하는 중앙 제어부를 포함하여 구성된다.

Description

금속 부품의 부식 정도를 모니터링하는 배터리 관리 장치, 배터리 팩 및 배터리 관리 방법{Apparatus for monitoring erosion of battery metal parts, battery pack and method thereof}
본 발명은 배터리 관리 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 염분 노출에 의한 배터리 금속 부품의 부식 정도를 모니터링하여 배터리 점검 안내를 출력하는 배터리 관리 장치 및 배터리 관리 방법에 관한 것이다.
외부에 노출된 금속의 표면은 공기 중의 산소와 수분에 의하여 서서히 부식된다. 금속의 부식은 화학적으로 부식 전위를 형성하는 전기적 반응에 의하여 일어난다. 그런데 공기 중에 염분이 함유되어 있으면 금속의 부식이 더 빠르게 진행된다. 염분이 공기 중의 수분에 의하여 이온화되어 금속 표면에 부식 전위를 활발하게 형성하기 때문이다.
배터리 시스템은 배터리, 제어 회로 기판, 케이스 등으로 구성된다. 이들 구성 부품에는 금속이 포함되어 있으므로 금속의 부식에 유의할 필요가 있다. 예를 들어, 배터리의 전극 단자에 부식이 발생하는 경우, 내부 충전물의 누수 등으로 배터리의 성능이 저하되며, 결국에는 배터리의 수명이 다하여 배터리 교체가 필요하게 된다.
해안 근처에서 배터리 시스템이 사용되는 경우, 공기 중의 수분에 함유된 염분의 작용에 의해 타 지역보다 배터리 시스템 내에 포함된 금속 부품의 부식이 더 빠르게 진행된다. 그리고 금속 부품의 부식에 의하여 배터리의 수명도 단축된다.
한편, 하이브리드 차 또는 전기차의 경우, 차량의 운행을 위해 전력을 공급하는 내장 배터리는 대용량 고효율의 배터리로서 상대적으로 고가이다. 해안과 같은 염분 노출 환경에서 주로 운행되는 하이브리드 차 또는 전기차는 정기적인 배터리 점검으로 부식을 미연에 방지하여 고가의 배터리 수명을 연장하는 관리가 요구된다.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 인식 하에 창출된 것으로서, 배터리가 장착된 차량의 위치를 추적하여 염분이 존재하는 지역이라 판단되면, 누적된 차량의 운행 시간 또는 운행 거리에 따른 배터리 부식 점검과 관련된 안내를 사용자에게 출력하는 배터리 관리 장치 및 배터리 관리 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 다른 목적은 배터리 장치가 해안선으로부터 이격된 거리를 계산하여 소정 거리 이내일 경우, 염분 노출의 위험 지역으로 판단하여 차량의 운행 시간 또는 운행 거리를 누산하는 장치 및 방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 염분 지역에서 누적된 차량의 운행 시간 또는 운행 거리를 단계별로 구분하여 개별 단계가 도래할 때마다 대응하는 배터리 부식 점검의 단계별 안내를 사용자에게 출력하는 장치 및 방법을 제공하는데 있다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 배터리 관리 장치는, 차량의 위치를 GPS 좌표로 실시간 생성하는 위치 생성부; 및 생성된 GPS 좌표에 대응하는 차량 위치를 이용하여 염분 지역(해안선으로부터 일정 거리 이내의 지역)내에서의 차량 운행 시간 또는 차량 운행 거리를 적산하고, 적산된 차량 운행 시간 또는 차량 운행 거리에 따라 배터리 부식 점검과 관련된 안내 메시지를 출력하는 중앙 제어부를 포함한다.
본 발명에 있어서, 상기 중앙 제어부는, 차량의 현재 위치가 해안선으로부터 임계 이격 거리 이내이면, 차량이 염분 지역 내에 위치하는 것으로 판단한다.
여기서, 상기 임계 이격 거리는, 배터리 종류별로 다르게 설정된다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 상기 중앙 제어부는, 적산된 차량 운행 시간 또는 차량 운행 거리가 임계 조건으로 설정한 값 이상이면 안내 메시지를 출력한다.
대안적으로, 상기 중앙 제어부는, 적산된 차량 운행 시간 및 차량 운행 거리가 임계 조건으로 설정한 값 이상이면 안내 메시지를 출력한다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 상기 임계 조건은, 복수의 임계 레벨로 분할하여 정의되고, 상기 중앙 제어부는 적산된 차량 운행 시간 또는 차량 운행 거리가 상기 정의된 각각의 임계 레벨 이상이 될 때마다 경고 수준이 다른 안내 메시지를 출력한다.
바람직하게, 상기 배터리 관리 장치는, 실시간 생성된 GPS 좌표와 상기 해안선의 위치 정보를 포함하는 지도데이터베이스가 저장되는 메모리부를 더 포함하고, 상기 중앙 제어부는 상기 차량 위치와 경도 또는 위도가 같은 해안선 위치의 수평 이격 거리 또는 수직 이격 거리가 임계 이격 거리 이하이면, 차량이 염분 지역 내에 위치하는 것으로 판단한다.
대안적으로, 상기 배터리 관리 장치는, 실시간 생성된 GPS 좌표와 상기 해안선의 위치 정보를 포함하는 지도데이터베이스가 저장되는 메모리부를 더 포함하고, 상기 중앙 제어부는 상기 차량 위치와 가장 인접한 해안선의 이격 거리가 임계 이격 거리 이하이면, 차량이 염분 지역 내에 위치하는 것으로 판단한다.
바람직하게, 상기 배터리 관리 장치는, 상기 출력되는 메시지를 수신하여 외부의 오디오 장치 또는 그래픽 장치로 안내 메시지를 전송하는 출력부를 더 포함할 수 있다.
추가로, 본 발명에 따른 패터리 팩은, 차량의 위치를 GPS 좌표로 실시간 생성하는 위치 생성부; 및 생성된 GPS 좌표에 대응하는 차량 위치를 이용하여 염분 지역(해안선으로부터 일정 거리 이내의 지역)내에서의 차량 운행 시간 또는 차량 운행 거리를 적산하고, 적산된 차량 운행 시간 또는 차량 운행 거리에 따라 배터리 부식 점검과 관련된 안내 메시지를 출력하는 중앙 제어부를 포함하는 배터리 관리 장치; 및 상기 배터리 관리 장치의 제어로 전원의 충전 및 방전을 수행하는 전지로 구성된다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 배터리 관리 방법은, 배터리 관리 장치가 차량에 탑재된 배터리 금속 부품의 부식 정도를 관리하는 방법에 있어서, (a)상기 차량의 위치에 대응하는 GPS 좌표값을 생성하는 단계; (b)상기 GPS 좌표값에 대응하는 차량 위치가 염분 지역(해안선으로부터 일정 거리 이내의 지역)에 대응되는지 판단하는 단계; (c)상기 GPS 좌표값이 염분 지역에 대응되면 염분 지역 내에서의 차량 운행 시간 또는 차량 운행 거리를 적산하는 단계; 및 (d)적산된 차량 운행 시간 또는 차량 운행 거리에 따라 배터리 부식 점검과 관련된 안내 메시지를 출력하는 단계를 포함한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 차량과 해안선의 좌표값을 이용하여 차량이 염분 지역에서 운행한 시간 또는 거리에 따른 배터리 금속 부품의 부식 점검과 관련된 안내 메시지를 출력하여 배터리의 안전한 사용을 도모할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 염분 지역에서 주행 시간 또는 주행 거리에 따른 단계별 안내 메시지를 제공받은 운전자가 정기적 점검에 의하여 배터리 금속 부품의 부식을 제거하고 부식 방지를 위한 조치를 취함으로써 배터리 수명을 연장할 수 있다.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술한 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되지 않아야 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 관리 장치의 개략적 구성도이다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 해안선과의 이격 거리 계산 모델의 예시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 운행 과정에서 이격 거리와 시간의 관계 그래프이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 운행 시간을 적산하는 예시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 관리 방법의 개략적 순서도이다.
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 일 실시예에 따른 배터리 관리 장치(1)의 개략적 구성도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 관리 장치(1)는 차량의 현재 위치를 좌표값으로 위치 생성부(11), 위치 생성부(11)로부터 좌표값을 수신하여 차량이 염분이 존재하는 지역(이하, '염분 지역'으로 표기)에 위치하는지 여부를 판단하는 중앙 제어부(12), 중앙 제어부(12)의 제어에 따른 각종 프로그램과 데이터를 저장하는 메모리부(13) 및 중앙 제어부(12)의 제어에 따라 배터리의 부식 점검 안내 메시지의 출력을 인가하는 출력부(14)를 포함하여 구성된다.
상기 위치 생성부(11)는 차량의 운행 과정에서 차량의 현재 위치 좌표값을 실시간 생성하여 중앙 제어부(12)로 출력한다. 그러면 중앙 제어부(12)는 생성된 좌표값을 메모리부(13)에 저장한다. 위치 생성부(11)의 예를 들면, GPS 위성으로부터 수신된 수신값을 이용하여 현재 차량의 GPS 좌표값을 생성하는 GPS 수신기일 수 있는데 본 발명이 이에 한하는 것은 아니다.
한편, 상기 위치 생성부(11)는 차량에 장착된 내비게이션 단말기로 대체되어도 무방하다. 이런 경우, 내비게이션 단말기는 차량의 좌표값을 중앙 제어부(12)로 출력할 수 있다. 그러면 중앙 제어부(12)는 수신된 좌표값을 메모리부(13)에 저장한다.
상기 중앙 제어부(12)는 배터리 관리 장치(1)의 기능에 따른 데이터 처리를 제어한다. 중앙 제어부(12)가 위치 생성부(11)로부터 차량의 현재 위치 좌표값을 수신하면, 수신된 좌표값을 이용하여 차량이 염분 지역 내에 위치하는지 여부를 판단한다.
여기서, 중앙 제어부(12)가 차량이 현재 염분 지역 내에 위치한다고 판단을 내리면, 염분 지역 내에서 당해 차량이 운행한 시간을 실시간 계산한다. 계산된 시간은 과거의 염분 지역 운행 시간에 적산(합산)된다. 염분 지역의 운행 시간이 적산되면, 중앙 제어부(12)는 실시간 적산된 차량의 운행 시간을 이용하여 배터리의 금속 부품에 대한 부식 점검의 필요성 여부를 판단한다. 만약, 부식 점검의 필요성이 있다고 판단되면, 메모리부(13)로부터 대응하는 안내 메시지를 조회하여 출력부(14)로 전송하여 안내 메시지의 출력을 제어한다. 한편, 중앙 제어부(12)가 상기와 같은 동작을 수행하는 과정에서 획득하는 차량의 현재 좌표값 및 각종 계산 데이터는 메모리부(13)에 저장되어 관리된다.
상기 메모리부(13)는 제어 프로그램과 차량의 좌표값을 비롯한 각종 데이터를 저장한다. 상기 메모리는 플래시 메모리, 카드 메모리, 디스크 등의 기록 매체로서 특별한 기종과 동작 방식에 제한을 두지 않는다.
상기 출력부(14)는 중앙 제어부(12)의 안내 메시지 출력 제어에 따라 안내 메시지를 수신하여 차량의 음성 출력 수단(오디오 장치) 또는 화면 표시 수단(그래픽 장치)으로 출력을 인가한다. 예를 들면, 상기 출력부(14)는 "본 차량은 공기 중에 염분이 함유된 지역을 과도하게 운행하였으므로 배터리 금속 부품의 부식 여부에 대한 점검이 필요합니다"라는 메시지를 운전자에게 음성 또는 그래픽의 형태로 출력할 수 있다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 해안선과의 이격 거리 계산 모델의 예시도이다.
도면을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 중앙 제어부(12)는 해안선 좌표값을 이용하여 차량이 염분 지역을 운행하고 있는지 판단한다. 즉, 중앙 제어부(12)는 차량의 현재 위치 좌표값과 해안선의 좌표값을 이용하여 이격 거리를 계산한다. 만약, 계산된 이격 거리가 임계 이격 거리 이내일 경우, 중앙 제어부(12)는 차량이 현재 염분 지역에서 운행 중인 것으로 판단한다. 여기서, 임계 이격 거리는 차량에 장착된 배터리의 종류와 특성에 따라서 다르게 설정할 수 있다. 여기서, 상기 해안선 좌표값은 메모리부(13)에 저장된 지도데이터베이스로부터 조회하여 얻을 수 있다. 또한, 차량내 장착된 내비게이션 단말의 지도데이터베이스를 이용하여 해안선 좌표값을 얻는 것도 가능하다. 후자의 경우, 상기 메모리부(13)는 내비게이션 단말의 지도데이터베이스가 저장되어 있는 메모리 수단으로 대체 가능하다.
도 2를 참조하면, 차량의 운행 과정에서, 상기 중앙 제어부(12)는 차량의 현재 좌표값과 해안선 좌표값을 이용하여 최단 수평 이격 거리 또는 최단 수직 이격 거리를 계산한다.
여기서, 최단 수평 이격 거리는 Y 좌표값(위도)이 동일한 해안선의 좌표값을 조회한 후, X 좌표값(경도)의 차이를 구하여 이격 거리를 계산한 값이다. 마찬가지로, 최단 수직 이격 거리는 X 좌표값이 동일한 해안선의 좌표값을 조회한 후, Y 좌표값의 차이를 구하여 이격 거리를 계산한 값이다. 그리고 최단 수평 이격 거리와 최단 수직 이격 거리 중에서 작은값을 차량의 이격 거리로 결정한다.
선택적으로, 상기 중앙 제어부(12)는 도 3에 도시된 바와 같이 차량의 현재 좌표값과 해안선의 좌표값 사이의 이격 거리를 계산할 때, 실제 최단 이격 거리를 계산할 수 있다. 즉, 상기 중앙 제어부(12)는 지도데이터베이스로부터 조회되는 해안선의 복수개 좌표값 ???P0, P1, P2???에 대하여 차량의 현재 좌표값과 가장 근접하게 위치하는 해안선 좌표값인 P1을 이용하여 최단 이격 거리를 계산할 수 있다.
한편, 본 발명은 차량이 위치하는 지점과 해안선 간의 이격 거리를 계산하는 구체적인 수학 모델에 의하여 한정되지 않음을 이해하여야 한다. 따라서, 상기한 실시예 이외에도 여러 가지 변형 실시예가 가능할 것임은 본 발명이 속한 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 염분 지역을 통행하는 차량의 이격 거리와 시간의 관계 그래프이다.
본 발명에서 차량은 운행 중에 염분 지역을 진입하고 진출할 수 있다. 이에 상기 중앙 제어부(12)는 차량과 해안선의 좌표값으로 계산된 이격 거리가 임계 이격 거리 이하일 경우, 차량이 염분 지역 내로 진입한 것으로 판단한다. 또한, 염분 지역 내에서 계산된 이격 거리가 임계 이격 거리를 초과할 경우, 중앙 제어부(12)는 차량이 염분 지역을 벗어난 것으로 판단한다. 물론, 상기 임계 이격 거리는 전문가에 의하여 경험 통계 데이터 및 실험으로 구해진 값으로서 배터리 관리 장치(1)의 메모리부(13)에 기 저장된 값이다.
상기 중앙 제어부(12)는 염분 지역에서 차량의 운행 시간을 실시간 측정한다. 그래프에 따르면, 차량은 시간 t1 ~ t2 및 t3 ~ t4사이의 2개 구간에서 염분 지역 내에 위치한 것이 된다. 따라서, 중앙 제어부(12)는 각각의 시간 구간을 합산하여 차량이 염분 지역 내에 위치했던 시간을 합산한다. 여기서, 합산 대상이 되는 차량 운행 시간은 차량이 염분 지역 내에서 주행했거나, 정차했거나, 주차했던 시간을 모두 포함한다.
선택적으로, 중앙 제어부(12)는 차량이 염분 지역 내에서 운행한 거리를 추가로 계산할 수 있다. 염분 지역 내에서 차량이 운행되었던 시간과 더불어 염분 지역 내에서 차량이 운행되었던 거리를 이용하면, 배터리 금속 부품의 부식 위험성을 판단하는데 더 효과적이기 때문이다. 일 예로, 염분 지역 내에서 차량이 위치했던 시간이 임계 시간보다 작더라도 차량이 염분 지역 내에서 운행한 거리가 일정한 기준을 초과하면 중앙 제어부(12)는 배터리의 금속 부품에 대한 부식 여부를 점검할 필요가 있다는 안내 메시지를 출력할 수 있다. 차량이 염분 지역 내에서 위치한 시간이 동일하더라도 차량이 염분 지역 내에서 운행한 거리가 클수록 염분이 함유된 공기가 배터리 주변으로 급속하게 유입되어 그 만큼 배터리 금속 부품의 부식 위험성이 증가하기 때문이다.
또 다른 실시예로, 중앙 제어부(12)는 차량이 염분 지역 내에서 운행한 누적 거리만을 이용하여 배터리 금속 부품의 부식 위험성 여부를 판단하여 안내 메시지를 출력할 수도 있다.
따라서, 본 발명은 차량이 염분 지역 내에서 운행한 시간, 운행한 거리 또는 이들의 조합을 이용하여 배터리 금속 부품의 부식 위험성을 판별하는 모든 실시예를 포함하는 것으로 이해하여야 할 것임은 본 발명이 속한 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 운행 시간을 적산하는 예시도이다.
도면을 참조하면, 상기 중앙 제어부(12)는 t1 ~ t2 및 t3 ~ t4의 구간에서 차량이 염분 지역 내에 위치하고 있다고 판단하면, 실시간으로 차량의 당해 운행 시간을 측정한 후 염분 지역 내에서의 총 누적 운행 시간으로 합산한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 중앙 제어부(12)는 t1 시점에서 차량이 염분 지역에 위치하고 있는 것으로 판단하여 염분 지역을 벗어난 t2 시점까지 운행 시간을 계산하고, 계산된 운행 시간을 기 저장된 염분 지역 내의 운행 시간에 적산한다. 마찬가지로, 중앙 제어부(12)는 t3 ~ t4 구간의 차량 운행 시간 또한 기 저장된 차량 운행 시간에 적산한다. 그리고 중앙 제어부(12)는 적산된 운행 시간을 임계 주행 시간과 비교하고 적산된 운행 시간이 임계 주행 시간 이상이 되면, 안내 메시지를 출력하는 것으로 결정한다.
선택적으로, 중앙 제어부(12)는 차량이 염분 지역으로 진입한 시점 t1과 염분 지역을 진출한 시점 t2 사이에 차량의 위치 좌표값을 추적하여 염분 지역 내에서의 운행 거리를 계산하고 기 저장된 염분 지역 운행 거리에 적산한다. 마찬가지로, 중앙 제어부(12)는 차량이 염분 지역으로 진입한 시점 t3과 염분 지역을 진출한 시점 t4 사이에 차량의 위치 좌표값을 추적하여 염분 지역 내에서의 운행 거리를 추가로 계산하고 기 저장된 염분 지역 운행 거리에 적산한다.
그리고 중앙 제어부(12)는 적산된 염분 지역 내에서의 운행 거리가 임계 운행 거리 이상인 것으로 판단되면, 염분 지역 내에서의 차량 운행 시간과 무관하게 안내 메시지를 출력하는 것으로 결정할 수 있다. 따라서, 염분 지역 내에서의 차량 운행 시간이 임계 운행 시간보다 작더라도 염분 지역 내에서의 차량 운행 거리가 임계 운행 거리 이상이 되면 안내 메시지가 출력될 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 중앙 제어부(12)는 염분 지역 내에서의 임계 운행 시간과 임계 운행 거리에 대해 복수의 레벨을 설정할 수 있다. 그리고 레벨이 증가할수록 안내 메시지를 통한 경고 수준을 점점 상향시킬 수 있다. 예를 들어 중앙 제어부(12)는 임계 운행 시간과 임계 운행 거리가 낮은 레벨일 때에는 배터리 금속 부품에 대한 자가 점검 메시지를 출력하고, 임계 운행 시간과 임계 운행 거리가 높은 레벨일 때에는 정비소에서의 전문가 점검이 필요하다는 메시지를 출력한다. 또한, 임계 운행 거리와 임계 운행 시간이 최고 수준에 이르면 배터리의 교체를 권장하는 메시지를 출력할 수 있다. 이러한 실시예에 의하면, 본 발명은 중앙 제어부(12)의 레벨별 안내 메시지 출력에 의하여 운전자의 배터리 안전에 대한 점검 의식을 고취시키고, 정기적 검사를 통하여 배터리 금속 부품의 부식 제거 및 예방을 도모할 수 있고, 정기 점검을 통하여 적절한 시기에 배터리를 교체하여 미연의 사고를 사전 예방할 수 있다.
상기 중앙 제어부(12)는 전술한 여러 가지 기능을 수행하기 위해 마이크로프로세서를 포함하는 PCB 보드로 구현될 수도 있고, ASIC 칩과 같은 원 칩 형태로 구현되어도 무방하다. 또한, 상기 중앙 제어부(12)가 수행하는 기능은 컴퓨터가 판독 가능한 프로그램으로 코딩되어 상기 중앙 제어부(12)의 기능을 구현하는 하드웨어 장치의 기억 수단에 기록되어 실행될 수 있다. 또한, 상기 중앙 제어부(12)가 수행하는 기능은 아날로그 또는 디지털 로직 회로로 구현되는 것도 가능하다. 상기 중앙 제어부(12)가 수행하는 기능을 구현하기 위해 컴퓨터 부품을 작동 가능하게 결합하고 마이크로프로세서의 동작을 위해 필요한 각종 프로그램을 설치하는 것은 본 발명이 속한 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다.
상술한 본 발명에 따른 배터리 관리 장치(1)는 일 예로 BMS(Battery Management System)라고 불리는 배터리 관리 시스템에 통합될 수 있다. 여기서, 상기 BMS로 구현되는 경우, 본 발명에 따른 배터리 관리 장치(1)는 내부의 배터리 전지와 함께 배터리 팩을 형성한다. 다른 예로, 상기 배터리 관리 장치(1) 및 상기 배터리 팩은 차량 내의 각종 전자 장비의 통합 제어를 담당하는 전장 컴퓨터인 ECU(Electronic Control Unit)에 통합될 수 있다. 다른 예로, 상기 배터리 관리 장치(1)는 독립된 장치로 차량에 장착되는 것도 특별히 제한하지 않는다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 관리 방법의 개략적 순서도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 금속 부품의 부식 정도를 모니터링하는 배터리 관리 방법은 전술한 배터리 관리 장치(1)를 통하여 바람직하게 실현될 수 있다.
먼저, 배터리 관리 장치(1)의 위치 생성부(11)는 안테나를 통해 수신된 위성 의 신호를 이용하여 현재 차량의 GPS 좌표값을 생성하여 중앙 제어부(12)로 출력한다(S11).
GPS 좌표값이 생성 및 출력되면, 중앙 제어부(12)는 차량과 해안선 사이의 이격 거리를 계산한다(S12). 이격 거리를 계산하는 여러 가지 방식에 대해서는 이미 상술한 바 있다.
이어서, 중앙 제어부(12)는 계산된 이격 거리와 메모리부((13)에 저장되어 있는 임계 이격 거리를 비교하여 이격 거리가 임계 이격 거리 이하에 해당될 경우, 염분 지역 내에 차량이 위치하는 것으로 판단한다(S121).
단계(S121)에서 이격 거리가 임계 이격 거리 이하이면, 중앙 제어부(12)는 염분 지역 내에서의 차량 운행 시간을 계산한 후, 기 저장된 운행 시간에 적산한다(S13). 또한, 중앙 제어부(12)는 염분 지역 내에서의 차량 운행 시간에 대한 적산과 병행하여 염분 지역 내에서의 차량 운행 거리를 계산하여 기 저장된 운행 거리에 별도로 적산한다(S131).
염분 지역 내에서의 차량 운행 시간과 차량 운행 거리가 계산되면, 중앙 제어부(12)는 배터리 금속 부품에 대한 부식 위험성의 점검 확인과 관련된 안내 메시지의 출력 조건이 충족되는지 판단한다(S14).
상기 안내 메시지의 출력 조건은 여러 가지가 있을 수 있다. 일 예로, 염분 지역 내에서의 차량 운행 시간이 임계 운행 시간 이상이면 안내 메시지의 출력 조건이 성립될 수 있다. 다른 예로, 염분 지역 내에서의 차량 운행 거리가 임계 운행 거리 이상이면 염분 지역 내에서의 차량 운행 시간과 상관없이 안내 메시지의 출력 조건이 성립될 수 있다. 또 다른 예로, 염분 지역 내에서의 차량 운행 시간과 차량 운행 거리가 임계 조건 이상일 때 안내 메시지의 출력 조건이 성립될 수 있다. 또 다른 예로, 임계 운행 시간과 임계 운행 거리가 복수의 레벨로 설정된 경우 염분 지역 내에서의 차량 운행 시간 및/또는 차량 운행 거리가 각각 복수로 설정된 임계 레벨 조건 이상이 될 때마다 안내 메시지 출력 조건이 성립될 수 있다.
이어서, 안내 메시지 출력 조건이 충족되면, 중앙 제어부(12)는 배터리 부식 점검과 관련된 안내 메시지를 메모리부(13)로부터 독출하여 출력부(14)로 출력한다. 그러면 출력부(14)는 차량에 설치된 오디오 장치(음성) 또는 그래픽 장치(음성 및 영상)를 통해 안내 메시지를 출력한다(S15).
상술한 바와 같이, 안내 메시지는 단순히 배터리 금속 부품의 부식 여부를 확인하라는 메시지일 수 있다. 또한, 염분 지역 내에서의 차량 운행 시간 및/또는 차량 운행 거리에 대해 복수의 임계 레벨이 설정되어 있는 경우 높은 임계 레벨이 충족될수록 안내 메시지는 높은 수준의 경고 메시지를 포함할 수 있다.
안내 메시지를 안내받은 사용자는 자가로 배터리를 점검하거나 차량 정비소를 방문하여 전문가로부터 배터리의 금속 부품에 대한 부식 여부를 점검받을 수 있고 점검 결과에 따라 부식 제거 및 방지 조치, 배터리 교체 등의 정비를 수행할 수 있다.
상술한 실시예에서, 배터리 관리 장치(1)의 개별 구성부는 배터리 관리 장치(1)의 하드웨어적 구분을 반드시 의미하는 용어로 사용된 것이 아니다. 따라서 복수의 구성부가 하나의 구성부로 통합될 수도 있고, 하나의 구성부가 복수의 구성부로 분할될 수도 있다. 또한, 구성부는 하드웨어 모듈을 의미할 수도 있지만, 소프트웨어의 모듈을 의미할 수도 있다. 따라서 본 발명은 개별 구성부의 용어에 의해 특별히 한정되지 않음을 이해하여야 할 것이다.
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.

Claims (17)

  1. 차량의 위치를 GPS 좌표로 실시간 생성하는 위치 생성부; 및
    생성된 GPS 좌표에 대응하는 차량 위치를 이용하여 염분 지역(해안선으로부터 일정 거리 이내의 지역)내에서의 차량 운행 시간 또는 차량 운행 거리를 적산하고, 적산된 차량 운행 시간 또는 차량 운행 거리에 따라 배터리 부식 점검과 관련된 안내 메시지를 출력하는 중앙 제어부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 관리 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 중앙 제어부는,
    차량의 현재 위치가 해안선으로부터 임계 이격 거리 이내이면, 차량이 염분 지역 내에 위치하는 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 배터리 관리 장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 임계 이격 거리는,
    배터리 종류별로 다르게 설정되는 것을 특징으로 하는 배터리 관리 장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 중앙 제어부는,
    적산된 차량 운행 시간 또는 차량 운행 거리가 임계 조건으로 설정한 값 이상이면 안내 메시지를 출력하는 것을 특징으로 하는 배터리 관리 장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 중앙 제어부는,
    적산된 차량 운행 시간 및 차량 운행 거리가 임계 조건으로 설정한 값 이상이면 안내 메시지를 출력하는 것을 특징으로 하는 배터리 관리 장치.
  6. 제 4항 또는 제 5항에 있어서,
    상기 임계 조건은,
    복수의 임계 레벨로 분할하여 정의되고,
    상기 중앙 제어부는 적산된 차량 운행 시간 또는 차량 운행 거리가 상기 정의된 각각의 임계 레벨 이상이 될 때마다 경고 수준이 다른 안내 메시지를 출력하는 것을 특징으로 하는 배터리 관리 장치.
  7. 제 1항에 있어서,
    실시간 생성된 GPS 좌표와 상기 해안선의 위치 정보를 포함하는 지도데이터베이스가 저장되는 메모리부를 더 포함하고,
    상기 중앙 제어부는 상기 차량 위치와 경도 또는 위도가 같은 해안선 위치의 수평 이격 거리 또는 수직 이격 거리가 임계 이격 거리 이하이면, 차량이 염분 지역 내에 위치하는 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 배터리 관리 장치.
  8. 제 1항에 있어서,
    실시간 생성된 GPS 좌표와 상기 해안선의 위치 정보를 포함하는 지도데이터베이스가 저장되는 메모리부를 더 포함하고,
    상기 중앙 제어부는 상기 차량 위치와 가장 인접한 해안선의 이격 거리가 임계 이격 거리 이하이면, 차량이 염분 지역 내에 위치하는 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 배터리 관리 장치.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 출력되는 메시지를 수신하여 외부의 오디오 장치 또는 그래픽 장치로 안내 메시지를 전송하는 출력부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 관리 장치.
  10. 차량의 위치를 GPS 좌표로 실시간 생성하는 위치 생성부; 및 생성된 GPS 좌표에 대응하는 차량 위치를 이용하여 염분 지역(해안선으로부터 일정 거리 이내의 지역)내에서의 차량 운행 시간 또는 차량 운행 거리를 적산하고, 적산된 차량 운행 시간 또는 차량 운행 거리에 따라 배터리 부식 점검과 관련된 안내 메시지를 출력하는 중앙 제어부를 포함하는 배터리 관리 장치; 및
    상기 배터리 관리 장치의 제어로 전원의 충전 및 방전을 수행하는 전지
    로 구성되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  11. 배터리 관리 장치가 차량에 탑재된 배터리 금속 부품의 부식 정도를 관리하는 방법에 있어서,
    (a)상기 차량의 위치에 대응하는 GPS 좌표값을 생성하는 단계;
    (b)상기 GPS 좌표값에 대응하는 차량 위치가 염분 지역(해안선으로부터 일정 거리 이내의 지역)에 대응되는지 판단하는 단계;
    (c)상기 GPS 좌표값이 염분 지역에 대응되면 염분 지역 내에서의 차량 운행 시간 또는 차량 운행 거리를 적산하는 단계; 및
    (d)적산된 차량 운행 시간 또는 차량 운행 거리에 따라 배터리 부식 점검과 관련된 안내 메시지를 출력하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 관리 방법.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 단계(b)는,
    지도데이터베이스로부터 상기 생성된 GPS 좌표값과 위도 또는 경도가 같은 해안선의 좌표값을 식별하는 단계; 및
    상기 식별된 해안선 좌표값과 상기 생성된 GPS 좌표값의 수평 이격 거리 또는 수직 이격 거리가 임계 이격 거리 이하이면 상기 차량 위치가 염분 지역에 대응하는 것으로 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 관리 방법.
  13. 제 11항에 있어서,
    상기 단계(b)는,
    지도데이터베이스로부터 상기 생성된 GPS 좌표값과 가장 인접하는 해안선의 좌표값을 식별하는 단계; 및
    상기 식별된 해안선 좌표값과 상기 생성된 GPS 좌표값의 이격 거리가 임계 이격 거리 이하이면 상기 차량 위치가 염분 지역에 대응하는 것으로 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 관리 방법.
  14. 제 11항 또는 제 13항에 있어서,
    상기 임계 이격 거리는,
    배터리의 종류별로 다르게 설정된 것을 특징으로 하는 배터리 관리 방법.
  15. 제 11항에 있어서,
    상기 단계(d)는,
    차량 운행 시간 및 차량 운행 거리가 임계 조건으로 설정한 값 이상이면 안내 메시지를 출력하는 단계임을 특징으로 하는 배터리 관리 방법.
  16. 제 11항 또는 제 15항에 있어서,
    상기 단계(d)는,
    차량 운행 시간 및 차량 운행 거리가 복수의 레벨로 설정된 임계 조건 값 이상일 때마다 경고 수준이 다른 안내 메시지를 출력하는 단계임을 특징으로 하는 배터리 관리 방법.
  17. 제 11항에 있어서,
    상기 단계(e)는,
    상기 안내 메시지를 외부의 오디오 장치 또는 그래픽 장치에 음성 또는 텍스트 출력하는 단계임을 특징으로 하는 배터리 관리 방법.
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