KR101477273B1 - 시동 신호에 의해 운영되는 제어 장치 및 그 운영 방법 - Google Patents

시동 신호에 의해 운영되는 제어 장치 및 그 운영 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101477273B1
KR101477273B1 KR1020120074506A KR20120074506A KR101477273B1 KR 101477273 B1 KR101477273 B1 KR 101477273B1 KR 1020120074506 A KR1020120074506 A KR 1020120074506A KR 20120074506 A KR20120074506 A KR 20120074506A KR 101477273 B1 KR101477273 B1 KR 101477273B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
state
startup
signal
starting state
startup state
Prior art date
Application number
KR1020120074506A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20140007179A (ko
Inventor
김응룡
Original Assignee
주식회사 엘지화학
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 엘지화학 filed Critical 주식회사 엘지화학
Priority to KR1020120074506A priority Critical patent/KR101477273B1/ko
Publication of KR20140007179A publication Critical patent/KR20140007179A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101477273B1 publication Critical patent/KR101477273B1/ko

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/04Introducing corrections for particular operating conditions
    • F02D41/06Introducing corrections for particular operating conditions for engine starting or warming up
    • F02D41/062Introducing corrections for particular operating conditions for engine starting or warming up for starting
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02NSTARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N11/00Starting of engines by means of electric motors
    • F02N11/08Circuits or control means specially adapted for starting of engines
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02Circuit arrangements for generating control signals
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D45/00Electrical control not provided for in groups F02D41/00 - F02D43/00
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40Engine management systems

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Abstract

본 발명은 IG 신호(Ignition Signal)에 의해 동작의 개시와 종료가 제어되는 제어 장치 및 그 운영 방법을 개시한다. 본 발명에 따른 제어 장치는, 시동 상태 변수를 저장하는 메모리부; 및 미리 설정된 주기마다 n번(n은 2이상의 자연수)의 시동 상태 신호를 수신하여 시동 상태를 판단하고, 상기 시동 상태가 온(ON)인 경우 시동 상태 변수를 셋(SET)으로, 상기 시동 상태가 오프(OFF)인 경우 시동 상태 변수를 클리어(CLEAR)로 설정하고, 상기 시동 상태 변수가 클리어(CLEAR)인 경우, 미리 설정된 시간 동안 시동 상태를 확인하고, 상기 미리 설정된 시간이 경과한 후에 전원 설정을 해제하는 제어부;를 포함한다. 본 발명에 따르면, 시동 상태를 반영하는 시동 상태 신호를 n번 이상 수신하여 시동 상태를 확인하므로, 시동 상태 신호의 오류에 대해서 강인성(robustness)을 가진다.

Description

시동 신호에 의해 운영되는 제어 장치 및 그 운영 방법{CONTROL APPARATUS OPERATED BY IGNITION SIGNAL AND MANAGING METHOD THEREOF}
본 발명은 시동 신호(Ignition Signal, 이하 'IG 신호')에 의해 운영되는 제어 장치 및 그 운영 방법에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 IG 신호에 의해 턴온(turn on) 및 턴오프(turn off)가 제어될 수 있는 제어 장치 및 그 운영 방법에 관한 것이다.
현대 사회에서 사용되는 다양한 장치들은 서로 다른 기능을 제어하는 둘 이상의 제어 장치에 의해 운영되는 경우가 있다. 예를 들어, 자동차는 자동차의 주행과 관련된 주요 기능을 제어하는 메인 제어 장치(Main Controller Unit), 자동차에 적재된 배터리를 제어하는 배터리 관리 장치(Battery Management Unit), 오디오 제어 장치, 에어컨디션 제어 장치, 엔진 냉각 제어 장치 등 다양한 제어 장치를 포함한다. 이러한 제어 장치들은 독립적으로 턴온 및/또는 턴오프되는 것이 아니고, IG 신호에 의해 모두 턴온 및/또는 턴오프 된다. 예를 들어, 자동차의 경우 사용자가 시동키를 키 박스에 꼽고 돌리거나, 시동 버튼을 턴온 시키면 엔진과 각종 제어 장치들의 동작을 개시하게 하는 IG 신호가 발생되어 엔진이 시동됨과 동시에 상기 제어 장치들이 함께 턴온 되는 것이다. 그리고, 사용자가 키박스에서 시동키를 뽑거나, 시동 버튼을 턴오프 시키면 엔진과 각종 제어 장치들의 동작을 종료시키는 IG 신호가 발생되어 엔진의 동작이 중지되고 상기 제어 장치들도 함께 턴오프 된다.
그러나, 상기 IG 신호의 생성에 관여하는 하드웨어의 손상 등으로 인해 잘못된 IG 신호가 생성될 수 있다. 예를 들어, 엔진이나 각종 제어 장치의 동작을 유지시켜야 하는 상황에서 엔진과 각종 제어 장치의 동작을 중지시키는 IG 신호가 잘못 생성될 수 있다. 또한, 동작 종료를 지시하는 IG 신호에 의해 엔진과 각종 제어 장치의 동작이 종료되는 프로세스가 진행되는 동안 동작 개시를 지시하는 IG 신호가 발생되어 동작 종료 프로세스와 동작 개시 프로세스가 서로 충돌을 일으켜 각종 제어 장치가 오동작을 일으킬 수 있다. 따라서, IG 신호에 의해 운영되는 제어 장치는 IG 신호의 오류에 대한 강인성(robustness)을 가질 수 있는 제어 알고리즘을 필요로 한다.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술을 감안하여 창안된 것으로서, IG 신호의 오류에 강인성을 갖는 제어 장치 및 그 운영 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 제어 장치는, IG 신호에 의해 동작의 시작과 종류가 제어될 수 있는 제어 장치로서, 시동 상태 변수를 저장하는 메모리부; 및 미리 설정된 주기마다 n번(n은 2이상의 자연수)의 시동 상태 신호를 수신하여 시동 상태를 판단하고, 상기 시동 상태가 온(ON)인 경우 시동 상태 변수를 셋(SET)으로, 상기 시동 상태가 오프(OFF)인 경우 시동 상태 변수를 클리어(CLEAR)로 설정하고, 상기 시동 상태 변수가 클리어(CLEAR)인 경우, 미리 설정된 시간 동안 시동 상태를 확인하고, 상기 미리 설정된 시간이 경과한 후에 전원 설정을 해제하는 제어부;를 포함한다.
본 발명에 따르면, 상기 제어부는 상기 전원 설정 해제로부터 미리 설정된 대기 시간이 경과한 후에 전원 오프 여부를 판단하고, 전원이 다운되지 않은 경우 상기 메모리부에 저장된 변수를 초기화 시킨다.
일 측면에 따르면, 상기 제어부는 수신한 n번의 시동 상태 신호들이 모두 동일한 경우에 상기 시동 상태를 판단한다.
다른 측면에 따르면, 상기 제어부는 수신한 n번의 시동 상태 신호들 중 절반 이상에 해당하는 시동 상태 신호들을 이용하여 상기 시동 상태를 판단한다.
또 다른 측면에 따르면, 상기 제어부는 수신한 n번의 시동 상태 신호 중 n/2번째 이후의 시동 상태 신호들을 이용하여 상기 시동 상태를 판단한다.
본 발명에 따른 제어 장치는, 상기 시동 상태에 따른 전압을 측정하고, 측정한 값을 상기 제어부로 출력하는 전압 측정부;를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 제어 장치는 BMS(Battery Management System)에 포함될 수 있다. 그리고, 상기 BMS는 배터리 팩에 포함될 수 있으며, 상기 복수의 배터리 팩을 포함하는 전력 저장 장치의 일 구성 요소가 될 수 있다.
본 발명에 따른 제어 장치는 배터리 팩; 및 상기 배터리 팩으로부터 전력을 공급받는 부하;를 포함하는 배터리 구동 시스템의 일 구성 요소가 될 수 있다. 이때, 상기 부하는 전기 구동 수단 또는 휴대용 기기가 될 수 있다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 제어 장치의 운영 방법은, IG 신호에 의해 운영되는 제어 장치의 운영 방법으로서, (a) 미리 설정된 주기마다 n번(n은 2이상의 자연수)의 시동 상태 신호를 수신하여 시동 상태를 판단하는 단계; (b) 상기 시동 상태가 온(ON)인 경우 시동 상태 변수를 셋(SET)으로, 상기 시동 상태가 오프(OFF)인 경우 시동 상태 변수를 클리어(CLEAR)로 설정하는 단계; (c) 상기 시동 상태 변수가 클리어인 경우, 미리 설정된 내부 작업수행 시간 동안 시동 상태의 변경 여부를 확인하는 단계; 및 (d) 상기 미리 설정된 내부 작업 수행 시간이 경과한 후에 전원 설정을 해제하는 단계;를 포함한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 시동 상태를 반영하는 시동 상태 신호를 n번 이상 수신하여 시동 상태를 확인하므로, 시동 상태 신호의 오류에 대해서 강인성(robustness)을 가진다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 시동 상태를 반영하는 시동 상태 변수를 이용하여 제어 장치를 운영하므로, 시동 상태 신호의 일시적인 오류로부터 영향을 적게 받으며, 보다 안정적인 제어 장치의 운영이 가능하다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 시동 상태가 오프로 확인되어 제어 장치를 턴오프하기 전에 시동 상태를 재 확인하는 알고리즘을 통해 시동 상태에 오류가 발생하더라도 이를 수정할 기회가 있다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 제어 장치의 전원 설정을 해제한 이후 제어 장치의 전원이 실제로 다운되었는지 확인하므로, 사용자가 시동 상태를 갑자기 변경함에 의해 발생할 수 있는 오류를 방지할 수 있다.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술하는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 제어 장치의 구성 요소를 도시한 블럭도이다.
도 2는 상기 제어부가 5회에 걸쳐 수신한 시동 상태 신호들의 일예시를 도시한 도면이다.
도 3은 상기 제어부가 5회에 걸쳐 수신한 시동 상태 신호들의 다른 예시를 도시한 도면이다.
도 4는 상기 제어부가 5회에 걸쳐 수신한 시동 상태 신호들의 또 다른 예시를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 제어 장치 운영 방법의 흐름을 순차적으로 도시한 순서도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 제어 장치 운영 방법의 흐름을 순차적으로 도시한 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 바람직한 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
본 발명에 따른 제어 장치는 IG 신호에 의해 동작의 개시와 종료가 제어되는 장치를 의미한다. IG 신호에 의해 운영되는 제어 장치는 자동차, 기차, 선박, 비행기 등 다양한 장치의 다양한 부분에 사용될 수 있다. 다만, 본 발명에 따른 제어 장치의 이해를 돕기 위해 하나의 예시를 제시하고, 제시된 예시를 중심으로 본 발명의 기술적 사상을 설명하도록 하겠다. 이하에서 하나의 예시로 제시된 제어 장치는 하이브리드 자동차에 장착된 배터리를 제어하는 BMS(Battery Management System)이다. 따라서, 이하 설명되는 본 발명에 따른 제어 장치 및 주변 환경은 BMS라는 특성에 맞게 설정된 것임을 고려해야 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 제어 장치(100)의 구성 요소를 도시한 블럭도이다.
도 1을 참고하면, 본 발명에 따른 제어 장치(100)는 제어부(110) 및 메모리부(120)를 포함한다. 본 발명에 따른 제어 장치(100)는 배터리를 제어하는 BMS로서 복수의 이차 전지 셀을 포함하는 배터리(130)와 연결되어 있다.
상기 배터리(130)는 하나 이상의 이차 전지 셀을 포함할 수 있으며, 이차 전지 셀의 종류는 특별히 한정되지 않는다. 각각의 이차 전지 셀은 재충전이 가능한 리튬 이온 전지, 리튬 폴리머 전지, 니켈 카드늄 전지, 니켈 수소 전지, 니켈 아연 전지 등으로 구성할 수 있다. 그러나, 본 발명이 이차 전지 셀의 종류, 출력전압, 충전용량 등에 의해 한정되는 것은 아니다.
또한, 상기 배터리(130)에는 상기 배터리(130)로부터 전력을 공급받는 부하가 연결될 수 있다. 그러나, 상기 부하의 종류는 특별히 한정되지 않으며, 비디오 카메라, 휴대용 전화기, 휴대용 PC, PMP, MP3플레이어 등과 같은 휴대용 전자기기, 하이브리드 자동차나 하이브리드 자동차의 모터, DC to DC 컨버터와 와 같은 전력 변환기 등으로 구성할 수 있으며, 그러나, 상기 부하의 종류에 의해 본 발명이 한정되지 않는 것은 당연하다. 다만, 본 예시에서는 상기 배터리(130)는 하이브리드 자동차에 장착된 구동 장치에 전력을 공급하는 배터리로서, 상기 부하는 하이브리드 자동차의 모터(motor, 131)로 가정하겠다.
상기 제어부(110)는 상기 배터리(130)를 제어하는 BMS 알고리즘을 포함할 수 있다. BMS 알고리즘은 상기 모터(131)에 대한 전력 공급 제어, 전류, 전압 등의 전기적 특성값 측정, 충방전 제어, 전압의 평활화(equalization) 제어, SOC(State Of Charge)의 추정 등 상기 배터리(130)의 상태를 모니터링하고 제어하는 알고리즘이 될 수 있다. 또한, 상기 배터리(130)의 특성값을 측정하기 위한 측정 소자는 상기 제어부(110)의 내부 또는 외부에 위치할 수 있다.
도 1에는 상기 배터리(130)에 저장된 전력이 상기 배터리(130)의 양단에 연결된 전력 라인(132)을 통해서 상기 모터(131)에 공급되는 것으로 도시하였다. 그리고, 상기 제어 장치(100)가 상기 전력 라인(132)에 연결된 스위치 소자(133)에 제어 신호를 출력하여 상기 모터(131)의 전력 공급 여부를 제어하는 실시예를 도시하였다. 또한, 상기 전력 라인(132)에 연결된 전압 측정 소자(134)와 전류 측정 소자(135)을 통해 상기 배터리(130)의 특성값을 측정하는 예시를 도시하였다. 그러나, 이는 일 예시에 불과하며, 본 발명의 범위를 제한하지 않는 것은 자명하다.
상기 제어 장치(100)는 외부로부터 전력을 공급받아 턴온(turn on)되고, 외부로부터 전력 공급이 차단되면 턴오프(turn off)될 수 있다. 상기 제어 장치(100)에 전력을 공급하는 수단은 배터리가 될 수 있으며, 엔진에 결합된 발전기가 될 수도 있다. 어느 방식이든 전력의 공급 여부를 통해서 상기 제어 장치(100)의 턴온 또는 턴오프를 제어할 수 있다. 본 발명에 따른 제어 장치(100)는 IG 신호에 의해 운영되는 제어 장치이므로, IG 신호에 의해 상기 제어 장치(100)의 턴온 또는 턴오프가 제어될 수 있다. 따라서, 상기 IG 신호는 상기 제어 장치(100)에 전력을 공급하는 수단과 상기 제어 장치(100)를 연결하는 전력 라인상에 위치하는 스위치 소자를 제어하는 신호로서 사용될 수 있다.
도 1에 도시된 예시에서, 상기 제어 장치(100)는 상기 배터리(130)로부터 전력을 공급받는다. 도 1을 참조하면, 상기 배터리(130)와 상기 제어 장치(100)를 연결하는 전력 라인(135)상에 연결된 스위치 소자(136)가 턴온 되면, 상기 제어 장치(100)에 전력이 공급되어 상기 제어 장치(100)가 턴온 된다. 상기 제어 장치(100)가 턴온되면 상기 제어 장치(100)의 운영 체제가 먼저 실행된 후 배터리(130)를 제어하기 위한 BMS 제어 알고리즘을 포함하는 소프트웨어가 실행된다. 반대로, 상기 스위치 소자(136)가 턴오프 되면, 상기 제어 장치(100)에 전력 공급이 차단되어 상기 제어 장치(100)가 턴오프 된다. 상기 제어 장치(100)가 턴오프되면 배터리(130)를 제어하기 위한 BMS 제어 알고리즘을 포함하는 소프트웨어가 종료되고 상기 제어 장치(100)의 운영 체제가 종료된다.
비제한적인 예시로서, 상기 스위치 소자(136)는 IG 신호에 의해서 턴온 또는 턴오프 될 수 있다. 이를 위해, 상기 스위치 소자(136)는 제어 신호에 의해 턴 온 또는 턴 오프되는 기계식 릴레이나 전자식 릴레이가 될 수 있다.
상기 스위치 소자(136)를 제어하는 IG 신호는 시동부(137)로부터 상기 스위치 소자(136)에 출력되거나, 또는 상기 시동부(137)에 의해 턴온 된 하이브리드 자동차의 메인 제어 장치(Main Control Unit, 138)로부터 상기 스위치 소자(136)에 출력될 수 있다. 상기 시동부(137)는 시동키를 이용하여 하이브리드 자동차의 시동을 거는데 사용되는 키박스 또는 키버튼일 수 있고, IG 신호에 의해서 상기 스위치 소자(136)를 제어하는 방법은 상기 예시에 제한되지 않는다.
한편, 상기 제어 장치(100)는 턴온 상태가 된 이후, 상기 스위치 소자(136)의 온(on) 상태를 유지시키기 위한 제어 신호(139)를 출력한다. 이 것은 상기 제어 장치(100)가 상기 배터리(130)로부터 전력을 지속적으로 공급받기 위함이다. 그런데 상기 IG 신호에 오류가 발생하는 경우에, 상기 스위치 소자(136)가 턴오프되어 상기 제어 장치(100) 측으로의 전력 공급이 차단될 수 있다. 따라서, 상기 제어 장치(100)는 안정적인 전력 공급을 위해 상기 스위치 소자(136)의 온(on) 상태가 유지되도록 제어 신호(139)를 출력한다. 이를 통해서, 상기 IG 신호에 일시적인 오류가 발생하여 IG 신호가 오프(off)로 변경되어도 상기 제어 장치(100)에 전력 공급이 차단되는 문제를 방지할 수 있다.
또한, 상기 제어 신호(139)는 상기 스위치 소자(136)의 온(on) 상태를 유지시키기 위한, 상기 IG 신호가 턴오프된 이후에도 일정 시간 동안 상기 제어 장치(100)를 온(on) 상태로 유지시키는 역할을 한다. IG 신호가 턴오프된 이후에도 상기 제어 장치(100)의 온(on) 상태를 유지시키는 이유에 대해서는 이하에서 상세히 설명될 것이다.
IG 신호에 의해서 턴온된 상기 제어 장치(100)의 제어부(110)는 하이브리드 자동차의 시동 상태를 모니터링 한다. 즉, 시동 상태가 계속 온(on) 상태를 유지하고 있는지, 아니면 시동 상태가 오프(off)로 변경되었는지 모니터링하는 것이다. 상기 시동 상태의 모니터링은 시동 상태 신호를 통해서 이루어진다. 시동 상태 신호란, 시동부(137)의 현재 상태가 온(on)인지 오프(off)인지 나타내는 신호이다. IG 신호는 사용자가 시동부(137)를 조작하여 상기 제어 장치(100)를 턴온 시키기 위한 신호이고, 상기 시동 상태 신호는 상기 시동 상태의 변동 여부를 나타내는 신호라는 점에서 차이가 있다. 시동 상태 신호는 상기 시동부(137)의 온 또는 오프 상태를 확인한 메인 제어 장치(138)으로부터 출력될 수 있다.
본 발명에 따른 상기 제어 장치(100)는 시동 상태에 따른 전압을 측정하고, 측정한 값을 상기 제어부(110)에 출력하는 전압 측정부(140)를 더 포함할 수 있다. 상기 시동부(137)에 인가되는 전압 또는 상기 스위치 소자(136)에 인가되는 전압은 시동 상태에 따라 변화될 수 있다. 이 때, 상기 전압 측정부(140)는 상기 시동부(137)에 인가되는 전압 또는 상기 스위치 소자(136)에 인가되는 전압을 측정한다. 그리고, 상기 전압 측정부(140)는 하이브리드 자동차의 시동 상태에 대응하는 전압 측정값 신호를 상기 제어부(110)에 출력한다. 이때, 상기 제어부(110)로 출력된 신호가 시동 상태 신호이다. 그러면, 상기 제어부(110)는 상기 시동 상태 신호를 이용하여 하이브리드 자동차의 시동 상태를 판단할 수 있다. 이 경우, 상기 제어부(110)는 상기 전압 측정부(140)가 출력하는 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 컨버터를 더 포함할 수 있다.
상기 전압 측정부(140)가 시동 상태를 확인하기 위해 전압을 측정하는 부분은 상기 시동부(137)뿐만 아니라 상기 스위치 소자(136)가 될 수 있다. 또한, 상기 도 1에 도시되지 않았지만, 하이브리드 자동차의 시동 상태를 확인할 수 있는 곳의 전압이라면 본 발명에 따른 상기 전압 측정부(140)와 전기적으로 커플링될 수 있다. 따라서, 상기 예시에 본 발명의 범위가 한정되지 않는다.
상기 제어부(110)는 미리 설정된 주기마다 시동 상태 신호를 수신할 수 있다. 시동 상태 신호를 수신하는 주기는 1ms, 10ms, 100ms, 1s 등 상기 제어 장치(100)가 사용되는 환경에 의해서 다양하게 설정될 수 있다. 상기 제어부(110)는 미리 설정된 주기마다 수신한 시동 상태 신호를 이용하여 곧바로 시동 상태의 온 오프 여부를 판단하지 않는다. 즉, 상기 제어부(110)는 n번(n은 2이상의 자연수)에 걸쳐 수신된 시동 상태 신호를 이용하여 시동 상태를 판단한다.
상기 전압 측정부(140)에서 출력한 시동 상태 신호를 이용하여 하이브리드 자동차의 시동 상태를 판단하는 경우, 상기 시동부(137) 또는 상기 스위치 소자(136)에 인가되는 전압을 측정하는 과정에서 오류가 발생할 수 있다. 예를 들어, 상기 시동부(137)에 공급된 전력의 불안정성에 의해서 전압이 낮게 측정되거나, 전압 측정 소자가 손상되거나 또는 아날로그 전압값을 디지털 전압값으로 변환하는 과정에서 오류가 발생할 수 있다. 이러한 오류가 발생할 때마다 상기 제어부(110)는 하이브리드 자동차의 시동 상태를 온(on) 상태가 아닌 오프(off) 상태로 판단할 수 있다. 그 결과, 상기 제어부(110)는 상기 제어 장치(100)를 턴오프 시키기 위한 작업을 수행하는 오작동을 할 수 있다. 따라서, 상기 제어부(110)가 n번(n은 2이상의 자연수)에 걸쳐 수신한 시동 상태 신호를 이용하여 시동 상태를 판단함으로써, 상기와 같은 오작동을 방지할 수 있으며 상기 제어 장치(100)를 보다 안정적으로 운영할 수 있다.
도 2 내지 도 4는 본 발명에 따른 제어부(110)가 시동 상태를 판단하는 다양한 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
설명의 편의를 위해, 상기 제어부(110)는 10ms마다 시동 상태 신호를 수신하는 것으로 설정하겠다. 그리고, 상기 제어부(110)는 5번에 걸쳐 시동 상태 신호를 수신하여 하이브리드 자동차의 시동 상태를 판단하는 것으로 설정하겠다. 또한, 상기 도면에서 '온(on)' 또는 '오프(off)'란, 시동 상태 신호가 나타내는 현재의 시동 상태를 나타낸다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제어부(110)는 n번에 걸쳐 수신한 시동 상태 신호들이 모두 동일한 경우에 상기 시동 상태를 판단한다.
도 2는 상기 제어부(110)가 5회에 걸쳐 수신한 시동 상태 신호를 시간의 흐름에 따라 보여준다.
먼저, 도 2의 (a)는 상기 제어부(110)가 10ms마다 수신한 5개의 시동 상태 신호가 모두 '온(on)'인 경우를 나타낸다. 이 경우, 상기 제어부(110)는 수신된 시동 상태 신호가 모두 '온(on)'으로 동일하므로, 상기 하이브리드 자동차의 시동 상태를 '온(on)'으로 판단한다.
도 2의 (b)는 상기 제어부(110)가 10ms마다 수신된 5개의 시동 상태 신호가 모두 '오프(off)'인 경우를 나타낸다. 이 경우, 상기 제어부(110)는 수신된 시동 상태 신호가 모두 '오프(off)'로 동일하므로, 상기 하이브리드 자동차의 시동 상태를 '오프(off)'로 판단한다.
도 2의 (c)는 상기 제어부(110)에 수신된 시동 상태 신호 중 1~3 및 5번째 시동 상태 신호는 '온(on)'이지만, 4번째 시동 상태가 '오프(off)'인 경우를 나타낸 것이다. 이러한 경우는, 상기 4번째 시동 상태 신호에 오류가 발생한 것으로 볼 수 있다. 이 경우, 수신된 시동 상태 신호가 모두 동일하지 않으므로, 상기 제어부(110)는 하이브리드 자동차의 시동 상태를 판단하지 않고, 다음 50ms 동안 수신될 5개의 시동 상태 신호를 이용하여 하이브리드 자동차의 시동 상태를 판단한다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 제어부(110)는 n번에 걸쳐 수신한 시동 상태 신호들 중 절반 이상에 해당하는 시동 상태 신호들을 이용하여 상기 시동 상태를 판단한다.
도 3은 상기 제어부(110)가 5회에 걸쳐 수신한 시동 상태 신호들의 다른 예시를 나타낸 것이다.
먼저, 도 3의 (a)는 상기 제어부(110)가 수신한 시동 상태 신호들 중 1, 4 및 5번째 시동 상태 신호는 '온(on)'이지만, 2 및 3번째 시동 상태 신호가 '오프(off)'인 경우를 나타낸 것이다. 이 경우, 상기 제어부(110)는 수신된 시동 상태 신호들 중 절반 이상이 '온(on)'이므로, 상기 하이브리드 자동차의 시동 상태를 '온(on)'으로 판단한다.
도 3의 (b)는 상기 제어부(110)가 수신한 시동 상태 신호들 중 1 내지 3번째 시동 상태 신호는 '오프(off)'이지만, 4 및 5번째 시동 상태가 '온(on)'인 경우를 나타낸 것이다. 이 경우, 상기 제어부(110)는 수신된 시동 상태 신호들 중 절반 이상이 '오프(off)'이므로, 상기 하이브리드 자동차의 시동 상태를 '오프(off)'로 판단한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 상기 제어부(110)는 n번에 걸쳐 수신한 시동 상태 신호들 중 n/2번째 이후에 수신한 시동 상태 신호들을 이용하여 상기 시동 상태를 판단한다.
도 4는 상기 제어부(110)가 5회에 걸쳐 수신한 시동 상태 신호들의 또 다른 예시를 나타낸 것이다.
먼저, 도 4의 (a)는 상기 제어부(110)가 수신한 시동 상태 신호들 중 1 내지 3번째 시동 상태 신호는 '오프(off)'이지만, 4 및 5번째 시동 상태 신호가 '온(on)'인 경우를 나타낸 것이다. 이 경우, 상기 제어부(110)는 수신된 시동 상태 신호들 중 n/2번째 이후의 시동 상태 신호들 즉, 2.5번 째 이후에 수신된 시동 상태 신호들을 이용하여 상기 시동 상태를 판단한다. 따라서, 4 및 5번째 시동 상태가 '온(on)'이므로, 상기 하이브리드 자동차의 시동 상태를 '온(on)'으로 판단한다.
도 4의 (b)는 상기 제어부(110)가 수신한 시동 상태 신호들 중 1 내지 3번째 시동 상태 신호는 '온(on)'이지만, 4 및 5번째 시동 상태 신호가 '오프(off)'인 경우를 나타낸 것이다. 이 경우, 상기 제어부(110)는 수신된 시동 상태 신호들 중 n/2번째 이후의 시동 상태 신호들 즉, 2.5번 째 이후에 수신된 시동 상태 신호들을 이용하여 상기 시동 상태를 판단한다. 따라서, 4 및 5번째 시동 상태가 '오프(off)'이므로, 상기 하이브리드 자동차의 시동 상태를 '오프(off)'로 판단한다.
상기 제어부(110)가 판단한 시동 상태가 '온(on)'이면, 상기 제어부(110)는 상기 메모리부(120)에 시동 상태 변수를 셋(SET)으로 설정하고 저장한다. 반면, 상기 제어부(110)가 판단한 시동 상태가 '오프(off)'이면, 상기 제어부(110)는 상기 메모리부(120)에 시동 상태 변수를 클리어(CLEAR)로 설정하고 저장한다.
상기 시동 상태 변수란, 상기 메모리부(120)에 저장되는 값으로서 하이브리드 자동차의 시동 상태를 반영하는 상태 값이다. 상기 시동 상태 변수는 셋(SET)과 클리어(CLEAR) 두 가지 값을 가진다. 시동 상태 변수가 셋(SET)이면, 현재 하이브리드 자동차의 시동 상태가 '온(on)'인 것을 나타낸다. 그리고, 시동 상태 변수가 클리어(CLEAR)이면, 현재 하이브리드 자동차의 시동 상태가 '오프(off)'인 것을 나타낸다. 상기 셋(SET) 및 클리어(CLEAR)는 시동 상태 변수가 가지는 값을 구분하기 위한 명칭에 지나지 않는다. 또한, 상기 시동 상태 변수가 상기 메모리부(120)에 저장될 때에는 다양한 형태의 2진수로 변환되어 저장될 수 있다. 따라서, 상기 시동 상태 변수는 그 명칭이나 코드의 형태에 관계없이 시동 상태를 반영하는 변수라면 본 발명의 범위에 속하는 것은 자명하다
상기 제어부(110)는 상기 메모리부(120)에 저장된 시동 상태 변수가 어떤 값으로 설정되어 있는지를 기준으로 상기 제어 장치(100)의 턴온 또는 턴오프를 결정하므로, IG 신호에 일시적인 오류가 발생하더라도 영향을 받지 않는다. 즉, 시동 상태 변수에 저장된 값을 '셋'으로부터 '클리어'로 변경시킬 정도의 연속적인 오류가 IG 신호에 발생하지 않는 이상, 상기 제어부(110)는 상기 제어 장치(100)를 턴오프시키기 위한 프로세스를 수행하지 않는다.
상기 제어부(110)는 상기 메모리부(120)에 저장된 상기 시동 상태 변수를 읽어서 하이브리드 자동차의 시동 상태를 판단한다. 상기 시동 상태 변수가 셋인 경우, 상기 제어부(110)는 구동중인 소프트웨어에 의한 작업을 계속 수행한다. 그리고 상기 제어부(110)는 상기 시동 상태 신호를 주기적으로 수신하여 상기 하이브리드 자동차의 시동 상태를 시동 상태 변수에 반영하고 상기 메모리부(120)에 저장한다. 반면, 상기 시동 상태 변수가 클리어인 경우, 상기 제어부(110)는 상기 제어 장치(100)를 턴오프 시키기 위한 절차를 수행한다.
상기 제어부(110)가 상기 제어 장치(100)를 턴오프 시키기 위한 프로세스는 소프트웨어의 종료 및 하드웨어의 전원 다운(power down)이다. 소프트웨어의 종료는 상기 제어부(110)에 의해 실행되고 있는 소프트웨어의 제어 로직을 종료시키는 것으로서, 본 예시에 있어서 상기 제어부(110)가 배터리 제어 관련 프로그램을 종료하고, 배터리의 상태와 관련된 다양한 변수들, 예컨대 배터리 전압, 전류 적산값, 충전 상태(SOC), 온도 등을 저장하는 것이 될 수 있다. 또한, 상기 하드웨어의 전원 다운 이란, 상기 제어 장치(100)에 공급되는 전력을 차단하는 것을 의미한다. 이를 위해, 상기 제어부(110)는 상기 스위치 소자(136)를 턴 오프 시켜 전력을 차단할 수 있다.
바람직하게, 상기 제어부(110)는 상기 시동 상태 변수가 클리어로 변경 되어도, 곧바로 소프트웨어 종료 및 하드웨어 전원 다운을 하지 않고 미리 설정된 내부 작업을 수행하기 위한 시간을 대기한다.
상기 미리 설정된 내부 작업 수행 시간은 상기 제어 장치(100)가 소프트웨어 종료 및 하드웨어 전원 다운을 수행하기 전에 처리해야 할 업무를 수행하는 시간이다. 일 예로, 하이브리드 자동차는 주행이 종료된 다음 엔진 열을 식히기 위한 냉각 작업이 필요하다. 이를 위해, 냉각 장치가 엔진을 냉각시키는 동안 BMS는 냉각 장치에 전력이 공급될 수 있도록 상기 배터리(130)를 제어할 필요가 있다. 그러므로, 미리 설정된 내부 작업 수행 시간은 냉각 장치에 전력을 공급하기 위해 상기 제어 장치(100)가 턴온 상태를 유지하는 시간이라고 할 수 있다. 상기 냉각 작업을 위해 미리 설정된 내부 작업 수행 시간은 엔진의 크기, 엔진의 현재 온도, 엔진의 방열 속도 등 다양한 요소를 고려하여 설정될 수 있다. 또한, 상기 내부 작업 수행 시간은 상기 제어 장치(100)가 수행해야 할 내부 작업의 내용에 따라 다양하게 설정될 수 있다. 그리고, 설정된 내부 작업 수행 시간은 상기 메모리부(120)에 저장될 수 있다.
상기 제어부(110)는 상기 내부 작업 수행 시간 동안에도 시동 상태 신호를 수신하여 상기 하이브리드 자동차의 시동 상태를 시동 상태 변수에 반영하는 작업을 계속 수행한다. 또한, 사용자가 시동을 턴오프 시켰지만, 상기 내부 작업 수행 시간이 경과하기 전에 다시 시동을 턴온 시키는 경우 시동 상태의 변경을 반영할 수 있다. 따라서, 상기 제어 장치(100)를 보다 안정적이고 탄력적으로 운영할 수 있다.
상기 제어부(110)는 미리 설정된 내부 작업 수행 시간 동안 상기 시동 상태 신호가 오프에서 온으로 변경되면, 상기 시동 상태 변수를 셋으로 설정 및 저장한다. 그리고 상기 제어부(110)는 앞서 설명한 상기 시동 상태 변수가 셋일 때의 알고리즘을 다시 수행한다.
반면, 상기 제어부(110)는 미리 설정된 내부 작업 수행 시간 동안 시동 상태 신호가 계속 오프로 유지되면, 소프트웨어를 종료하고 상기 제어 장치(100)의 전원 설정을 해제하여 상기 제어 장치(100)가 턴오프되도록 한다. 상기 전원 설정의 해제란, 상기 제어 장치(100)의 전원을 관리하는 소프트웨어적 설정이다. 상기 전원 설정이 해제되면 상기 제어부(110)는 상기 스위치 소자(136)의 온(on) 상태를 유지시키기 위한 제어 신호(139)의 출력을 차단하게 된다. 따라서, 상기 스위치 소자(136)가 턴오프되면, 상기 제어 장치(100)로 전력 공급이 중단되어 상기 제어 장치(100)가 턴오프된다.
한편, 드문 경우이지만, 소프트웨어가 종료되어 더 이상 상기 시동 상태를 확인하지 않는 상태에서, 사용자의 변심에 의해서 시동 상태가 오프에서 온으로 변경될 수 있다. 앞서 설명하였듯이, 상기 제어부(110)는 안정적인 운영을 위해 상기 메모리부(120)에 저장된 상기 시동 상태 변수의 값을 읽어서 상기 제어 장치(100)의 턴온 또는 턴오프 여부를 결정한다. 그러나, 소프트웨어를 종료한 이후에는 시동 상태 신호를 수신하여 시동 상태 변수에 반영하는 프로세스가 운영되지 않으므로, 상기 시동 상태 변수는 클리어로 유지된다. 상기 제어부(110)는 상기 시동 상태 변수가 클리어이기 때문에 전원 설정을 해제하여 상기 스위치 소자(136)의 온(on) 상태를 유지시키는 제어 신호(139)의 출력을 차단하게 된다. 하지만, 하이브리드 자동차의 시동 상태는 온이기 때문에 상기 시동부(137) 또는 메인 제어 장치(100)는 상기 스위치 소자(136)를 턴온 시키는 IG 신호를 계속 출력한다. 그 결과, 상기 제어부(110)에서 운영중인 소프트웨어는 모두 종료되었으나 상기 제어 장치(100)의 전원이 다운되지 않는 오류가 발생할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 제어부(110)는 상기 전원 설정 해제로부터 미리 설정된 전원 다운 대기 시간이 지나간 후에, 상기 제어 장치(100)의 전원이 다운(down)되었는지 여부를 판단한다. 상기 제어부(110)는 상기 전원 설정 해제로부터 타임 카운팅(time counting)을 수행한다. 이때, 정상적인 절차에 의해 상기 제어 장치(100)가 턴오프되었다면, 상기 제어부(110)의 타임 카운팅 프로세스는 상기 제어 장치(100)가 턴오프됨과 동시에 중단될 것이다. 하지만, 상술한 것과 같이 상기 제어 장치(100)의 전원이 다운되지 않는 오류가 발생한 경우, 상기 제어부(110)는 계속해서 타임 카운팅 프로세스를 수행하게 된다. 따라서, 상기 제어부()는 상기 전원 설정 해제로부터 미리 설정된 전원 다운 대기 시간에 도달한 경우, 상기 제어 장치()에 오류가 발생한 것으로 판단할 수 있다. 따라서, 상기 제어부()는 오류를 해결하기 위해 상기 메모리부(120)에 저장된 변수를 초기화 시킨다. 상기 전원 다운 대기 시간은 상기 제어 장치(100)가 사용되는 환경에 따라서 다양하게 설정될 수 있음은 자명하다. 또한, 상기 메모리부(120)에 저장된 변수의 초기화는 상기 시동 상태 변수를 셋으로 변경하는 것을 포함한다.
상기 제어부(110)는 앞서 설명된 다양한 제어 로직을 실행하기 위해 본 발명이 속한 기술분야에 알려진 프로세서, ASIC(application-specific integrated circuit), 다른 칩셋, 논리 회로, 레지스터, 통신 모뎀, 데이터 처리 장치 등을 포함할 수 있다. 또한, 상술한 제어 로직이 소프트웨어로 구현될 때, 상기 제어부(110)는 프로그램 모듈의 집합으로 구현될 수 있다. 이 때, 프로그램 모듈은 메모리에 저장되고, 프로세서에 의해 실행될 수 있다. 여기서, 메모리는 프로세서 내부 또는 외부에 있을 수 있고, 잘 알려진 다양한 수단으로 프로세서와 연결될 수 있다. 또한, 메모리는 메모리부(120)의 내부 또는 외부에 위치할 수 있다.
본 발명에 따른 상기 메모리부(120)는 RAM, ROM, EEPROM등 데이터를 기록하고 소거할 수 있다고 알려진 공지의 반도체 소자나 하드 디스크와 같은 대용량 저장매체로서, 디바이스의 종류에 상관 없이 정보가 저장되는 디바이스를 총칭하는 것으로서 특정 메모리 디바이스를 지칭하는 것은 아니다.
본 발명에 따른 제어 장치(100)를 포함하는 BMS는 다수의 이차 전지 셀이 직렬로 연결된 셀 어셈블리를 포함하는 배터리 팩의 일 구성요소가 될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 제어 장치(100)를 포함하는 BMS는 상기 배터리 팩을 복수 개 포함하는 전력 저장 장치의 일 구성 요소가 될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 제어 장치(100)를 포함하는 BMS는 배터리 팩과 이로부터 전력을 공급받는 부하를 포함하는 배터리 구동 시스템의 일 구성요소가 될 수 있다. 상기 배터리 구동 시스템의 일 예로는 전기차(EV), 하이브리드 자동차(HEV), 전기 자전거(E-Bike), 전동 공구(Power tool), 무정전 전원 장치(UPS), 휴대용 컴퓨터, 휴대용 전화기, 휴대용 오디오 장치, 휴대용 비디오 장치 등이 될 수 있으며, 상기 부하의 일 예로는 배터리 팩이 공급하는 전력에 의해 회전력을 제공하는 모터 또는 배터리 팩이 공급하는 전력을 각종 회로 부품이 필요로 하는 전력으로 변환하는 전력 변환 회로일 수 있다.
이하에서는 상술한 제어 장치(100)의 동작 메커니즘에 해당하는 제어 장치 운영 방법을 개시한다. 다만, 앞서 설명된 제어 장치(100)에 포함된 구성 요소에 대해서는 반복적인 설명은 생략하기로 한다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 제어 장치 운영 방법의 흐름을 순차적으로 도시한 순서도이다.
먼저, 단계 S200에서, 상기 제어부(110)는 부하의 시동 상태의 확인을 위해 시동 상태 신호를 주기적으로 수신한다. 상기 시동 상태 신호는 온(on) 또는 오프(off)를 선택적으로 나타내는 신호이다. 상기 시동 상태 신호는 상기 시동부(137)에 인가되는 전압을 측정하여 출력된 신호이거나, 메인 제어 장치(138)로부터 출력된 신호일 수 있다. 이때, 상기 제어부(110)는 n번(n은 2이상의 자연수)에 걸쳐 시동 상태 신호를 수신하는데, n은 상기 제어 장치(100)가 사용되는 환경에 따라 다양하게 설정될 수 있다.
다음으로 단계 S210에서, 상기 제어부(110)는 n개(n은 2이상의 자연수)의 시동 상태 신호를 수신하여 부하의 시동 상태를 판단한다. 시동 상태를 판단하는 방법에 대해서는 상술하였으므로 반복적인 설명은 생략하도록 한다.
시동 상태가 온(on)인 경우(단계 S210의 on), 상기 제어부(110)는 프로세스를 단계 S220으로 이행한다. 단계 S220에서 상기 제어부(110)는 시동 상태 변수를 셋(SET)으로 설정하고, 상기 메모리부(120)에 저장한다. 그리고 상기 제어부(110)는 프로세스를 단계 S230으로 이행하여 상기 시동 상태 변수를 확인한다. 상기 시동 상태 변수가 셋이면(S230의 SET), 상기 제어부(110)는 프로세스를 다시 단계 S210으로 이행하여 상기 배터리(130)와 연결된 부하의 시동 상태를 확인하는 과정을 다시 반복한다. 즉, 상기 배터리(130)와 연결된 부하의 시동 상태가 유지되는 동안, 상기 제어부(110)는 단계 S200 내지 단계 S230을 계속 반복한다.
반면, 시동 상태가 오프(off)인 경우(단계 S210의 off), 상기 제어부(110)는 프로세스를 단계 S240으로 이행한다. 단계 S240에서 상기 제어부(110)는 시동 상태 변수를 클리어(CLEAR)로 설정하고, 상기 메모리부(120)에 저장한다. 그리고, 상기 제어부(110)는 프로세스를 단계 S230으로 이행한다. 단계 S230에서는 이미 설명하였듯이 상기 제어부(110)는 시동 상태 변수를 확인한다. 상기 시동 상태 변수가 클리어이면(S230의 CLEAR), 상기 제어부(110)는 프로세스를 단계 S250으로 이행한다.
상기 시동 상태 변수가 클리어라는 것은 (S230의 CLEAR), 상기 제어 장치(100)가 턴오프되기 위한 프로세스를 진행하는 것을 의미한다. 따라서 단계 S250에서, 상기 제어부(110)는 미리 설정된 내부 작업 수행 시간의 경과 여부를 확인한다. 상기 미리 설정된 내부 작업 수행 시간이 경과되지 않았으면(S250의 NO), 상기 제어부(110)는 프로세스를 단계 S210으로 이행하여 시동 상태 확인 과정을 다시 반복한다. 그러나, 상기 미리 설정된 내부 작업 수행 시간이 경과되었으면(S250의 YES), 상기 제어부(110)는 프로세스를 단계 S260으로 이행하여 상기 제어 장치(100)의 전원 설정을 해제한다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 제어 장치 운영 방법의 흐름을 순차적으로 도시한 순서도이다.
상기 도 6을 참조하면, 단계 S300 내지 단계 S360은 도 5에 도시된 단계 S200 내지 단계 S260과 그 순서 및 내용이 동일하다. 따라서, 단계 S300 내지 단계 S360에 대한 설명은 반복되므로 생략한다.
단계 S360에서, 상기 제어부(110)는 상기 제어 장치(100)의 전원 설정을 해제하고, 프로세스를 단계 S370으로 이행하여 미리 설정된 전원 다운 대기 시간이 지나갈 때 까지 대기한다. 이 것은 앞서 설명하였듯이, 소프트웨어를 종료하였으나 그 이후에 사용자가 시동 상태를 오프에서 온으로 변경하는 경우 발생할 수 있는 오류를 검출하기 위함이다.
그리고, 단계 S380에서 상기 제어 장치(100)의 전원이 다운되었는지 확인한다. 상기 제어 장치(100)의 전원이 다운되지 않았다면(S380의 NO), 상기 제어부(110)는 상기 제어 장치(100)에 오류가 발생한 것으로 판단한다. 따라서, 상기 제어부(110)는 프로세스를 단계 S390으로 이행하여, 상기 메모리부(120)에 저장된 변수를 초기화한다. 그리고, 상기 제어부(110)는 프로세스를 단계 S300으로 이행하여 시동 상태 신호를 다시 수신한다.
한편, 단계 S380에서 상기 제어 장치(100)의 전원이 다운되었다면(S380의 YES), 정상적으로 상기 제어 장치(100)의 전원이 다운된 것으로 판단하고 알고리즘을 종료한다.
본 발명에 따르면, 시동 상태를 반영하는 시동 상태 신호를 n번 이상 수신하여 시동 상태를 확인하므로, 시동 상태 신호의 오류에 대해서 강인성(robustness)을 가진다. 또한, 시동 상태를 반영하는 시동 상태 변수를 이용하여 제어 장치를 운영하므로, 시동 상태 신호의 일시적인 오류로부터 영향을 적게 받으며, 보다 안정적인 제어 장치의 운영이 가능하다. 게다가, 시동 상태가 오프로 확인되어 제어 장치를 턴오프하기 전에 시동 상태를 재 확인하는 알고리즘을 통해 시동 상태에 오류가 발생하더라도 이를 수정할 기회가 있다. 나아가, 제어 장치의 전원 설정을 해제한 이후 제어 장치의 전원이 실제로 다운되었는지 확인하므로, 사용자가 시동 상태를 변경함에 의해 발생할 수 있는 오류를 방지할 수 있다.
한편, 본 발명을 설명함에 있어서, 도 1에 도시된 본 발명의 제어 장치에 대한 각 구성은 물리적으로 구분되는 구성요소라기보다는 논리적으로 구분되는 구성요소로 이해되어야 한다.
즉, 각각의 구성은 본 발명의 기술사상을 실현하기 위하여 논리적인 구성요소에 해당하므로 각각의 구성요소가 통합 또는 분리되더라도 본 발명의 논리 구성이 수행하는 기능이 실현될 수 있다면 본 발명의 범위 내에 있다고 해석되어야 하며, 동일 또는 유사한 기능을 수행하는 구성요소라면 그 명칭 상의 일치성 여부와는 무관하게 본 발명의 범위 내에 있다고 해석되어야 함은 물론이다.
이상에서 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.
100 : 제어 장치 110 : 제어부
120 : 메모리부 130 : 배터리
131 : 모터 132 : 전력 라인
133 : 스위치 소자 134 : 전압 측정 소자
135 : 전류 측정 소자 136 : 스위치 소자
137 : 시동부 138 : 메인 제어 장치
139 : 제어 신호 140 : 전압 측정부

Claims (17)

  1. IG 신호에 의해 동작의 개시와 종료가 제어될 수 있는 제어 장치에 있어서,
    시동 상태 변수를 저장하는 메모리부; 및
    미리 설정된 주기마다 n번(n은 2이상의 자연수)의 시동 상태 신호를 수신하여 시동 상태를 판단하고,
    상기 시동 상태가 온(ON)인 경우 시동 상태 변수를 셋(SET)으로, 상기 시동 상태가 오프(OFF)인 경우 시동 상태 변수를 클리어(CLEAR)로 설정하고,
    상기 시동 상태 변수가 클리어(CLEAR)인 경우, 미리 설정된 시간 동안 시동 상태를 확인하고, 상기 미리 설정된 시간이 경과한 후에 전원 설정을 해제하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 제어 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 전원 설정 해제로부터 미리 설정된 대기 시간이 경과한 후에 전원 오프 여부를 판단하고, 전원이 다운되지 않은 경우 상기 메모리부에 저장된 변수를 초기화 시키는 것을 특징으로 하는 제어 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는, 수신한 n번의 시동 상태 신호들이 모두 동일한 경우에 상기 시동 상태를 판단하는 것을 특징으로 하는 제어 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는, 수신한 n번의 시동 상태 신호들 중 절반 이상에 해당하는 시동 상태 신호들을 이용하여 상기 시동 상태를 판단하는 것을 특징으로 하는 제어 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는, 수신한 n번의 시동 상태 신호 중 n/2번째 이후의 시동 상태 신호들을 이용하여 상기 시동 상태를 판단하는 것을 특징으로 하는 제어 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 시동 상태에 따른 전압을 측정하고, 측정한 값을 상기 제어부로 출력하는 전압 측정부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 제어 장치.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 따른 제어 장치를 포함하는 배터리 관리시스템(Battery Management System).
  8. 제7항에 따른 BMS를 포함하는 배터리 팩.
  9. 제8항에 따른 배터리 팩을 포함하는 전력 저장 장치.
  10. 제8항에 따른 배터리 팩; 및
    상기 배터리 팩으로부터 전력을 공급받는 부하;를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 구동 시스템.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 부하는 전기 구동 수단 또는 휴대용 기기임을 특징으로 하는 배터리 구동 시스템.
  12. IG 신호에 의해 동작의 개시와 종료가 제어될 수 있는 제어 장치의 운영 방법에 있어서,
    (a) 미리 설정된 주기마다 n번(n은 2이상의 자연수)의 시동 상태 신호를 수신하여 시동 상태를 판단하는 단계;
    (b) 상기 시동 상태가 온(ON)인 경우 시동 상태 변수를 셋(SET)으로, 상기 시동 상태가 오프(OFF)인 경우 시동 상태 변수를 클리어(CLEAR)로 설정하는 단계;
    (c) 상기 시동 상태 변수가 클리어인 경우, 미리 설정된 내부 작업수행 시간 동안 시동 상태의 변경 여부를 확인하는 단계; 및
    (d) 상기 미리 설정된 내부 작업 수행 시간이 경과한 후에 전원 설정을 해제하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 제어 장치 운영 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    (e) 상기 (d) 단계 실행 후 미리 설정된 전원 다운 대기 시간이 경과한 후에 제어 장치의 전원 다운 여부를 판단하고, 전원이 다운되지 않은 경우 BMS의 메모리부에 저장된 변수를 초기화 시키는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 제어 장치 운영 방법.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 (a)단계는, 수신한 n번의 시동 상태 신호들이 모두 동일한 경우에 상기 시동 상태를 판단하는 단계임을 특징으로 하는 제어 장치 운영 방법.
  15. 제12항에 있어서,
    상기 (a)단계는, 수신한 n번의 시동 상태 신호들 중 절반 이상에 해당하는 시동 상태 신호들을 이용하여 상기 시동 상태를 판단하는 단계임을 특징으로 하는 제어 장치 운영 방법.
  16. 제12항에 있어서,
    상기 (a)단계는, 수신한 n번의 시동 상태 신호 중 n/2번째 이후의 시동 상태 신호들을 이용하여 상기 시동 상태를 판단하는 단계임을 특징으로 하는 제어 장치 운영 방법.
  17. 제12항에 있어서,
    상기 시동 상태를 센싱하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 제어 장치 운영 방법.
KR1020120074506A 2012-07-09 2012-07-09 시동 신호에 의해 운영되는 제어 장치 및 그 운영 방법 KR101477273B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120074506A KR101477273B1 (ko) 2012-07-09 2012-07-09 시동 신호에 의해 운영되는 제어 장치 및 그 운영 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120074506A KR101477273B1 (ko) 2012-07-09 2012-07-09 시동 신호에 의해 운영되는 제어 장치 및 그 운영 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20140007179A KR20140007179A (ko) 2014-01-17
KR101477273B1 true KR101477273B1 (ko) 2014-12-29

Family

ID=50141750

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020120074506A KR101477273B1 (ko) 2012-07-09 2012-07-09 시동 신호에 의해 운영되는 제어 장치 및 그 운영 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101477273B1 (ko)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09170534A (ja) * 1989-09-25 1997-06-30 Circuit Design:Kk エンジン始動装置
JPH10176574A (ja) * 1996-12-19 1998-06-30 Toyota Motor Corp 内燃機関の燃料噴射制御装置
KR20100035413A (ko) * 2008-09-26 2010-04-05 콘티넨탈 오토모티브 시스템 주식회사 Ecu 오동작 방지 시스템 및 그 방법

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09170534A (ja) * 1989-09-25 1997-06-30 Circuit Design:Kk エンジン始動装置
JPH10176574A (ja) * 1996-12-19 1998-06-30 Toyota Motor Corp 内燃機関の燃料噴射制御装置
KR20100035413A (ko) * 2008-09-26 2010-04-05 콘티넨탈 오토모티브 시스템 주식회사 Ecu 오동작 방지 시스템 및 그 방법

Also Published As

Publication number Publication date
KR20140007179A (ko) 2014-01-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2523248B1 (en) Battery control device and method
JP5355224B2 (ja) 複数組電池の電圧監視装置
JP4987581B2 (ja) 電池制御装置
US9873393B2 (en) On-vehicle electrical storage apparatus
US7813849B2 (en) Vehicle control system
JP5854242B2 (ja) 電動車両を用いた電力供給装置
KR101658863B1 (ko) 오작동 방지 알고리즘을 포함하는 배터리 관리 장치 및 방법
JP2019110713A (ja) 電動車両の電源システム
EP3780329A1 (en) Power supply device
KR102472234B1 (ko) 배터리의 에너지 함량 및 전력의 지원을 결정하는 방법 및 검출 시스템
JP2005117765A (ja) 組電池の保護制御装置および組電池の保護制御方法
KR20210048319A (ko) 차량용 배터리 시스템 및 그 제어방법
EP3043441B1 (en) Battery management unit for preventing performance of erroneous control algorithm from communication error
JP2002084669A (ja) 組電池の状態監視装置
KR101633834B1 (ko) 전원 안전 차단 기능을 가진 배터리 관리 시스템 및 그 제어 방법
KR101477273B1 (ko) 시동 신호에 의해 운영되는 제어 장치 및 그 운영 방법
EP3840102B1 (en) Bms recognition system and method
JP7253958B2 (ja) バッテリ制御装置およびバッテリ制御方法
KR101596488B1 (ko) 오작동 방지 알고리즘을 포함하는 배터리 관리 시스템 및 방법
KR20150015970A (ko) 신호라인이 고전압 또는 접지 단락 시 발생할 수 있는 문제를 방지할 수 있는 배터리 관리 시스템 및 그 제어 방법
KR20210069451A (ko) 배터리 관리 시스템 및 이의 제어방법, 및 이를 포함하는 배터리 팩
JP7512524B2 (ja) 過放電防止装置及び方法
CN112793463B (zh) 车载电池诊断方法及车载电池诊断装置
JP7062628B2 (ja) 車両用蓄電システム
US20230176135A1 (en) Battery Pack and Method of Controlling the Same

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170919

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20181016

Year of fee payment: 5