KR101926925B1 - 차량의 배터리 제어방법 및 그 제어시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 차량의 배터리 제어방법 및 제어시스템에 관한 것으로, 보조배터리측에 마련된 배터리제어부가 주배터리측에 마련된 LDC제어부로 상기 보조배터리측에 마련된 릴레이의 오픈 여부에 대한 검사신호를 송신하는 검사요청단계; 상기 검사신호를 수신한 상기 LDC제어부가 상기 릴레이의 전류값신호를 수신하고, 상기 전류값신호가 기준전류값 이하인지 판단함으로써, 상기 릴레이가 오픈 상태인지 판단하는 전류값판단단계; 및 상기 전류값신호가 상기 기준전류값 이하로서 상기 릴레이가 오픈된 상태로 판단된 경우, 상기 LDC제어부가 릴레이오픈신호를 상기 배터리제어부로 송신하고, 상기 릴레이오픈신호를 수신한 상기 배터리제어부는 상기 릴레이를 클로즈시키는 릴레이클로즈단계;를 포함하는 차량의 배터리 제어방법이 소개된다.

Description

차량의 배터리 제어방법 및 그 제어시스템{CONTROL METHOD FOR BATTERY OF VEHICLE AND CONTROL SYSTEM FOR THE SAME}
본 발명은 차량의 배터리 제어방법 및 그 제어시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 차량에 구비되는 배터리의 전기적 연결을 제어하는 방법 및 그 시스템에 관한 것이다.
차량에는 전력을 소모하여 구동되는 다양한 장치들이 마련될 수 있고, 상기 다양한 장치에 제공되기 위한 전력이 저장되는 배터리가 마련된다. 또한, 배터리는 주배터리와 보조배터리가 마련되어 전략적으로 활용될 수 있다.
예컨대, 차량 주행을 위해 전력을 소모하는 친환경차량(하이브리드 차량, 전기 차량, 연료전지 차량 등)에서 차량의 주행동력을 제공하기 위한 구동모터에 전력을 제공하기 위해 주배터리가 마련되고, 전장품 등 전력을 소모하는 구성에 전력을 공급하는 보조배터리를 마련할 수도 있다.
한편, 차량에는 각종 전장품과 전기적으로 연결된 집합체로서 메인정션박스가 마련될 수 있다. 또한, 배터리의 보호를 위해 배터리의 충전량에 따라 메인정션박스와의 연결을 단속하는 릴레이가 마련될 수 있다.
다만, 주배터리 및 보조배터리가 마련된 상황에서 상기 보조배터리에 대한 릴레이가 오픈되고, 차량의 구동이 정지된 이후 재차 시동이 요구되는 상황에서는 상기 보조배터리에 대한 충전 또는 전력 공급이 차단되어 문제가 될 수 있는 바, 상기 릴레이에 대한 적절한 제어를 수행하는 것은 중요한 과제가 된다.
상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.
KR 10-2016-0119604 A1
본 발명은 서로 다른 제어부의 협조제어를 통해 배터리의 전기적 연결을 단속하는 릴레이의 오픈 여부를 효과적으로 판단하여 릴레이의 오픈 및 클로즈상태를 적절히 제어할 수 있는 차량의 배터리 제어방법 및 그 제어시스템을 제공하는 데에 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 차량의 배터리 제어방법은, 보조배터리측에 마련된 배터리제어부가 주배터리측에 마련된 LDC제어부로 상기 보조배터리측에 마련된 릴레이의 오픈 여부에 대한 검사신호를 송신하는 검사요청단계; 상기 검사신호를 수신한 상기 LDC제어부가 상기 릴레이의 전류값신호를 수신하고, 상기 전류값신호가 기준전류값 이하인지 판단함으로써, 상기 릴레이가 오픈 상태인지 판단하는 전류값판단단계; 및 상기 전류값신호가 상기 기준전류값 이하로서 상기 릴레이가 오픈된 상태로 판단된 경우, 상기 LDC제어부가 릴레이오픈신호를 상기 배터리제어부로 송신하고, 상기 릴레이오픈신호를 수신한 상기 배터리제어부는 상기 릴레이를 클로즈시키는 릴레이클로즈단계;를 포함한다.
상기 검사요청단계 이전에, 차량 시동 이후 상기 릴레이 양단의 전압차가 기준전압차 이상인지 상기 배터리제어부에 의해 판단되는 전압차판단단계;를 더 포함할 수 있고, 상기 검사요청단계에서는, 상기 전압차가 상기 기준전압차 이상인 것으로 판단된 경우, 상기 배터리제어부가 상기 LDC제어부로 상기 검사신호를 송신할 수 있다.
상기 검사요청단계 이후, 상기 검사신호를 수신한 상기 LDC제어부가 정전류제어를 수행함과 동시에, 상기 배터리제어부로 수행신호를 송신함으로써 상기 정전류제어의 수행을 알리는 정전류수행단계; 및 상기 수행신호를 수신한 상기 배터리제어부가 상기 릴레이의 전류값신호를 상기 LDC제어부로 송신하는 전류값송신단계;를 더 포함할 수 있고, 상기 전류값판단단계에서, 상기 LDC제어부는 상기 배터리제어부로부터 수신한 상기 전류값신호가 상기 기준전류값 이하인지 판단할 수 있다.
상기 전류값송신단계에서, 상기 배터리제어부는 상기 릴레이와 전기적으로 연결된 전류센서로부터 전류값신호를 수신하고, 상기 전류값신호를 상기 LDC제어부로 송신할 수 있다.
상기 전류센서는 상기 릴레이와 상기 보조배터리 사이에 마련될 수 있다.
한편, 상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 차량의 배터리 제어시스템은 주배터리 및 보조배터리와 전기적으로 연결되도록 마련된 메인정션박스; 상기 보조배터리측에 마련되고, 상기 보조배터리의 충전량이 기준충전량 이하인 경우, 상기 보조배터리와 상기 메인정션박스간의 전기적 연결을 차단하도록 마련된 릴레이; 상기 릴레이의 오픈 여부에 대한 검사신호가 수신되면 정전류제어를 수행하며, 상기 릴레이의 전류값신호가 기준전류값 이하인 경우 릴레이오픈신호를 송신하도록 마련된 LDC제어부; 및 상기 릴레이의 양단 전압차가 기준전압차 이상인 경우 상기 릴레이의 오픈 여부에 대한 상기 검사신호를 상기 LDC제어부로 송신하고, 상기 LDC제어부에서 상기 정전류제어가 수행되면 상기 릴레이의 전류값신호를 상기 LDC제어부로 송신하며, 상기 LDC제어부로부터 상기 릴레이오픈신호를 수신하면 상기 릴레이를 클로즈시키도록 마련된 배터리제어부;를 포함한다.
상기 릴레이와 상기 보조배터리 사이에 마련되어 상기 릴레이를 지나는 전류에 대한 전류값신호를 생성하도록 마련된 전류센서;를 더 포함하고, 상기 배터리제어부는 상기 전류센서로부터 상기 릴레이의 상기 전류값신호를 수신받아 이를 상기 LDC제어부로 송신하며, 상기 LDC제어부는 수신한 상기 전류값신호를 통해 상기 릴레이의 상기 전류값신호를 파악할 수 있다.
상술한 바와 같은 차량의 배터리 제어방법 및 그 제어시스템에 따르면, 배터리의 전기적 연결을 단속하는 릴레이의 오픈 여부를 효과적으로 판단하여 릴레이의 오픈 및 클로즈상태를 적절히 제어할 수 있다.
특히, 보조배터리측에 마련된 배터리제어부의 요청에 따라 LDC제어부가 보조배터리측에 마련된 릴레이의 오픈 여부를 검사함으로써, 상기 릴레이의 오픈 여부를 효과적으로 파악 및 제어할 수 있다.
또한, 배터리제어부는 전류값신호를 LDC제어부로 송신하고, LDC제어부에서 릴레이의 전류값 신호 정상 여부를 판단함으로써, 효과적인 협조제어를 구현하고 신뢰도 높은 릴레이의 오픈 검사가 가능하게 된다.
나아가, 배터리제어부는 릴레이의 양단 전압차를 파악하여 릴레이의 오픈이 의심되는 상황인지 판단한 이후, LDC제어부와의 협조제어를 통해 릴레이의 오픈 여부를 파악함으로써, 정확하고 신뢰도 높은 릴레이의 오픈 여부 파악이 가능하게 된다.
도 1은 본 발명의 실시예에 차량의 배터리 제어방법에 따른 순서도를 나타낸 도면,
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차량의 배터리 제어시스템을 나타낸 도면.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 살펴본다.
도 1 내지 2와 같이, 본 발명에 따른 차량의 배터리 제어방법은 보조배터리(140)측에 마련된 배터리제어부(200)가 주배터리(130)측에 마련된 LDC제어부(150)로 상기 보조배터리(140)측에 마련된 릴레이(180)의 오픈 여부에 대한 검사신호를 송신하는 검사요청단계(S200); 상기 검사신호를 수신한 상기 LDC제어부(150)가 상기 릴레이(180)의 전류값신호를 수신하고, 상기 전류값신호가 기준전류값 이하인지 판단함으로써, 상기 릴레이(180)가 오픈 상태인지 판단하는 전류값판단단계(S300); 및 상기 전류값신호가 상기 기준전류값 이하로서 상기 릴레이(180)가 오픈된 상태로 판단된 경우, 상기 LDC제어부(150)가 릴레이오픈신호를 상기 배터리제어부(200)로 송신하고, 상기 릴레이오픈신호를 수신한 상기 배터리제어부(200)는 상기 릴레이(180)를 클로즈시키는 릴레이클로즈단계(S400);를 포함한다.
구체적으로, 검사요청단계(S200)에서는 보조배터리(140)측에 마련된 배터리제어부(200)가 주배터리(130)측에 마련된 LDC제어부(150)로 상기 보조배터리(140)측에 마련된 릴레이(180)의 오픈 여부에 대한 검사신호를 송신한다.
본 발명이 적용되는 차량에는 주배터리(130) 및 보조배터리(140)가 마련된다. 주배터리(130) 및 보조배터리(140)는 전압의 고저 또는 전력 공급 대상에 따라 구분될 수 있다. 예컨대, 본 발명의 차량은 친환경차량으로서 하이브리드 차량, 전기 차량, 연료전지 차량 등에 해당될 수 있으며, 주배터리(130)는 주로 차량의 주행을 위한 동력을 제공하는 구동모터에 전력을 공급하는 고전압배터리에 해당될 수 있고, 보조배터리(140)는 주로 실내의 전장품 등에 전력을 공급하는 저전압배터리에 해당될 수 있다.
고전압과 저전압은 상호간의 상대적인 전압차이에 의해 정의된 것일 뿐이며, 구동모터가 구비되지 않은 일반차량에 있어서도 상기한 바와 같이 주배터리(130) 및 보조배터리(140)를 구비할 수도 있고, 상호 구별되지 특징 또한 차량의 설계적인 측면에서 다양하게 결정될 수 있다.
보조배터리(140)는 릴레이(180) 및 배터리제어부(200)와 전기적인 시스템을 형성할 수 있고, 본 발명에서는 이를 보조배터리(140)시스템이라 정의한다. 즉, 릴레이(180) 및 배터리제어부(200)는 상기 보조배터리(140)와 하나의 시스템을 형성하며 상기 보조배터리(140)의 작동에 관여한다.
한편, 본 발명에서 주배터리(130) 및 보조배터리(140)는 메인정션박스(120)와 전기적으로 연결될 수 있다. 메인정션박스(120)는 차량의 실내 전장품들과의 전기적 연결이 집적된 모듈의 개념으로서 이해될 수 있다. 즉, 메인정션박스(120)에서는 각종 전력 소모 장치로의 전력 분배를 담당한다. 이 때, 보조배터리(140)와 상기 메인정션박스(120)와의 전기적 연결을 단속하는 것이 바로 상기 릴레이(180)의 기능으로 이해할 수 있다.
배터리제어부(200)는 보조배터리(140)와 상기 보조배터리(140)시스템상의 전기적 연결을 단속하도록 마련된 릴레이(180)의 오픈 여부에 대한 검사를 LDC제어부(150)에 요청한다. LDC제어부(150)는 본 발명에 있어 주배터리(130)에 연결되는 LDC의 제어부에 해당되며, 주배터리(130)의 전력은 상기 LDC를 통해 메인정션박스(120)와 연결될 수 있다.
보조배터리(140)의 충전량이 기준값보다 낮아지게 되면 과방전에 따른 배터리 수명 단축이 야기될 수 있는데, 본 발명에서는 상기의 문제를 해소하기 위해 보조배터리(140)측에 릴레이(180)가 마련된다.
보조배터리(140)의 충전량이 기준값 이하가 되면 상기 릴레이(180)는 오픈되고, 릴레이(180)의 오픈에 의해 보조배터리(140)와 메인정션박스(120)간의 전기적 연결이 해제되어 보조배터리(140)의 방전이 방지된다.
상기 보조배터리(140)의 충전량 및 이에 따른 릴레이(180)의 제어는 본 발명에 있어 배터리제어부(200)가 담당한다. 즉, 배터리제어부(200)는 보조배터리(140)시스템상에서 보조배터리(140)의 충전량을 관측하고, 상기 충전량이 기준값보다 낮아지면 상기 릴레이(180)를 오픈상태로 제어할 수 있다. 또는, 별도의 제어부 등에 의해 릴레이(180)의 오픈이 제어될 수도 있을 것이다.
한편, 다양한 원인에 의해 상기 보조배터리(140)의 충전량이 기준값보다 낮아져 릴레이(180)가 오픈된 경우, 차량이 주행중인 상황이라면 LDC를 통해 주배터리(130)의 전력이 메인정션박스(120)로 공급될 수 있어 차량의 정상주행이 가능하므로 릴레이(180)의 오픈 여부가 외적으로 드러나지 않을 수 있다.
다만, 보조배터리(140)는 전기적 연결이 해제된 상태이므로 차량의 주행상태에도 불구하고 충전이 이루어지지 않게 된다. 예컨대, 차량의 시동과 동시에 전압 감소에 따라 보조배터리(140)의 릴레이(180)가 오픈되는 경우가 그러하다.
이와 같이, 보조배터리(140)의 충전이 이루어지지 않은 상태에서 차량의 구동이 정지하고, 이후 재차 차량의 시동이 이루어지는 상황에서는 보조배터리(140)에 의해 전력이 공급되어야 하는 전장품 등에 전력이 공급되지 못하여 문제가 될 수 있는 것이다.
예컨대, 엔진 시동을 위한 스타터모터의 전력공급을 보조배터리(140)가 담당하도록 설계된 경우에 있어, 릴레이(180) 오픈 상태에 의해 상기 스타터모터로 전력으 공급되지 못해 엔진이 시동되지 못하는 상황 등이 그러하다. 기타 차량 시동 초기에 보조배터리(140)로부터 전력을 공급받도록 설정된 전장품의 경우 동일한 문제가 있는 것이다.
이에 따라, 본 발명에서는 차량의 주행 상황 등에서 배터리제어부(200)가 상기 보조배터리(140)측의 릴레이(180)가 오픈된 상태인지를 판단하기 위해 LDC제어부(150)로 검사를 요청하는 것이다.
한편, 전류값판단단계(S300)에서는 상기 검사신호를 수신한 상기 LDC제어부(150)가 상기 릴레이(180)의 전류값신호를 수신하고, 상기 전류값신호가 기준전류값 이하인지 판단함으로써, 상기 릴레이(180)가 오픈 상태인지 판단한다.
LDC제어부(150)는 릴레이(180)측의 전류값신호를 수신하게 되는데, 상기 릴레이(180)측의 전류값신호는 전류센서(190) 또는 상기 배터리제어부(200)로부터 취할 수 있다. 이에 대한 자세한 내용은 후술한다.
LDC제어부(150)는 현재의 릴레이(180)측 전류값신호를 기준전류값과 비교하게 된다. 본 발명에서 기준전류값이란, 상기 릴레이(180)가 오픈된 상태인지를 판단하기 위해 현재의 릴레이(180)측 전류값신호의 비교 기준이 되는 값으로 정의된다.
기준전류값은 다양하게 결정될 수 있는 것이며, 전류가 차단된 상황을 안정적으로 파악할 수 있는 값으로 설정될 수도 있고, 바람직하게는 LDC제어부(150)에서 주배터리(130)를 이용하여 메인정션박스(120)측으로 공급하는 전류값을 근거로 설정될 수 있다.
만일 릴레이(180)가 오픈된 상태라면 릴레이(180)측에 전류가 통하지 않거나, 적어도 기준전류값과 전혀 상이한 값이 관측될 것이다. 이에 따라, LDC제어부(150)는 전류값신호와 기준전류값을 비교하여 릴레이(180)가 오픈 상태인지 검사할 수 있는 것이다.
본 발명에서는 특히 배터리제어부(200)와 LDC제어부(150)간의 협조제어를 통해 상기 보조배터리(140)측 릴레이(180)의 오픈 여부를 파악한다. 보조배터리(140)로부터 메인정션박스(120)로 전력이 공급되는 경우를 제외한다면, 메인정션박스(120)측으로 공급되는 전력 또는 전류값은 상기 LDC제어부(150)에서 담당하게 될 것이다.
즉, 주배터리(130) 및 LDC가 작동하는 상황에서는 보조배터리(140)측에 마련된 릴레이(180)로 흐르는 전류값은 LDC제어부(150)에 의해 결정되는 전류값에 해당될 것이고, 이에 따라 LDC제어부(150)는 현재 상황에서 신뢰성 높은 기준전류값을 설정할 수 있게 된다.
즉, 배터리제어부(200)에서는 현재의 릴레이(180)측 전류값신호가 정상상태인지를 판단함에 있어 기준전류값을 정확한 정보가 없거나 상기 정보를 획득하는데 지연이 발생될 수 있어 한계가 발생될 수 있는 것이다.(예컨대, LDC에서 순간적인 전류값 변동 발생 시 배터리제어부(200)는 이러한 상황을 파악하기 어려운 점 등이 그러하다.)
이와 같은 상황에서, 기준전류값의 설정된 관여하는 LDC제어부(150)는 상기 배터리제어부(200)와의 관계에서 보다 신뢰도 높은 기준전류값 정보를 보다 신속하게 파악할 수 있으며, 이에 따라 본 발명은 LDC제어부(150)와 배터리제어부(200)간의 협조제어를 통해 상기 릴레이(180)를 오픈 여부를 검사하는 것이다.
한편, 릴레이클로즈단계(S400)에서는 상기 전류값신호가 상기 기준전류값 이하로서 상기 릴레이(180)가 오픈된 상태로 판단된 경우, 상기 LDC제어부(150)가 릴레이오픈신호를 상기 배터리제어부(200)로 송신하고, 상기 릴레이오픈신호를 수신한 상기 배터리제어부(200)는 상기 릴레이(180)를 클로즈시킨다.
상기 릴레이(180)의 전류값신호가 기준전류값 이하의 값을 가지게 되면, LDC제어부(150)는 릴레이(180)가 오픈된 상태로 판단한다. 이러한 경우 LDC제어부(150)는 릴레이오픈신호를 상기 배터리제어부(200)로 송신하게 되는데, 위와 같은 배터리제어부(200)와 LDC제어부(150)간의 정보교환은 CAN통신 등의 방식을 통해 이루어 질 수 있다.
릴레이오픈신호가 상기 배터리제어부(200)가 수신되면, 배터리제어부(200)는 상기 릴레이(180)를 클로즈시키기 위한 작업을 수행한다. 도 2에는 상기 릴레이(180)의 클로즈를 위한 일실시예로서의 회로가 구성되어 있는데, 릴레이(180)의 클로즈 제어를 위해 접속스위치 등이 구비될 수 있다.
결국, 본 발명에서는 LDC제어부(150)와 배터리제어부(200)간의 협조제어를 통해 보조배터리(140)측의 릴레이(180)가 오픈된 상태인지를 보다 신뢰도 높게 판단할 수 있고, 이에 따라 효과적으로 릴레이(180)의 오픈 여부를 판단하여 릴레이(180)를 클로즈 상태로 제어함으로써, 릴레이(180)가 오픈 상태를 유지하면서 차량의 구동 정지 및 재시동되는 과정에 발생될 수 있는 다양한 문제를 효과적으로 해결할 수 있는 것이다.
도 1에는 이러한 본 발명에 따른 제어방법의 순서도가 도시되어 있으며, 도 2에는 이러한 본 발명의 제어방법이 적용될 수 있는 제어시스템에 도시되어 있다.
한편, 도 1 내지 2와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 차량의 배터리 제어방법은, 상기 검사요청단계(S200) 이전에, 차량 시동 이후 상기 릴레이(180) 양단의 전압차가 기준전압차 이상인지 상기 배터리제어부(200)에 의해 판단되는 전압차판단단계(S100);를 더 포함하고, 상기 검사요청단계(S200)에서는, 상기 전압차가 상기 기준전압차 이상인 것으로 판단된 경우, 상기 배터리제어부(200)가 상기 LDC제어부(150)로 상기 검사신호를 송신한다.
구체적으로, 배터리제어부(200)는 차량의 시동 이후 릴레이(180)의 양단 전압차를 측정하고, 상기 전압차가 기준전압차인지 판단한다. 상기 릴레이(180)의 양단 전압차를 측정하는 방식은 다양할 수 있다. 예컨대, 릴레이(180)에 전압센서가 별도로 구비될 수도 있고, 배터리제어부(200)가 직접 상기 릴레이(180)의 양단과 연결되어 그 전압차를 측정할 수도 있을 것이다.
배터리제어부(200)는 상기 전압차판단단계(S100)에서 상기 릴레이(180)의 양단 전압차를 기준전압차와 비교함으로써 상기 릴레이(180)의 오픈 상태를 의심하게 되는 것이고, 양단의 전압차가 기준전압차 이상이되면 릴레이(180)의 오픈을 의심하여 상기 검사요청단계(S200)를 수행하는 것이다.
상기 기준전압차는 릴레이(180)가 정상상태를 벗어나 오픈상태로 추정될 수 있는 기준값으로서 설정된다. 이는 상기 보조배터리(140)가 제공하는 전압 및 회로 설계적인 측면에서 다양하게 결정될 수 있는 값이다.
결국, 본 발명의 실시예에서는 릴레이(180)의 오픈 여부를 보다 신뢰도 높게 판단하기 위해, 릴레이(180)의 오픈이 의심되는 상황인지 그 전압차를 통해 우선적으로 판단하는 것이며, 릴레이(180)의 오픈이 의심되는 상황에서 재차 LDC제어부(150)에 의한 검사를 수행하여 보다 안정적이고 효율적으로 릴레이(180)의 오픈 여부를 판단하게 된다.
한편, 도 1 내지 2와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 차량의 배터리 제어방법에 있어서, 상기 검사요청단계(S200) 이후, 상기 검사신호를 수신한 상기 LDC제어부(150)가 정전류제어를 수행함과 동시에, 상기 배터리제어부(200)로 수행신호를 송신함으로써 상기 정전류제어의 수행을 알리는 정전류수행단계(S220); 및 상기 수행신호를 수신한 상기 배터리제어부(200)가 상기 릴레이(180)의 전류값신호를 상기 LDC제어부(150)로 송신하는 전류값송신단계(S240);를 더 포함하고, 상기 전류값판단단계(S300)에서, 상기 LDC제어부(150)는 상기 배터리제어부(200)로부터 수신한 상기 전류값신호가 상기 기준전류값 이하인지 판단한다.
구체적으로, 정전류수행단계(S220)에서는 상기 검사신호를 수신한 상기 LDC제어부(150)가 정전류제어를 수행함과 동시에, 상기 배터리제어부(200)로 수행신호를 송신함으로써 상기 정전류제어의 수행을 알리게 된다.
LDC제어부(150)는 주배터리(130) 및 LDC를 통해 메인정션박스(120)로 공급되는 전류값을 설정하여 정전류제어를 수행하고, 배터리제어부(200)에 수행신호를 송신한다. 상기 수행신호를 수신한 상기 배터리제어부(200)는 상기 릴레이(180)의 전류값신호를 상기 LDC제어부(150)로 송신하는 전류값송신단계(S240)를 수행하게 되는데, 위와 같은 송신된 전류값신호를 통해 LDC제어부(150)는 현재의 릴레이(180) 상태를 판단하는 것이다.
앞서 설명한 것처럼, LDC제어부(150)에 의해 설정되는 정전류제어 기준값은 상기의 기준전류값으로 설정될 수 있으며, 전략적인 측면을 추가적으로 고려하여 기준전류값을 결정할 수도 있다.
본 발명의 실시예에 따른 LDC제어부(150)와 배터리제어부(200)간의 협조제어 과정을 순차적으로 설명하면 다음과 같다.
바람직하게는, 상기 배터리제어부(200)는 릴레이(180)의 양단간의 전압차를 측정하여 기준전압차와 비교하는 전압차판단단계(S100)를 수행할 수 있다.
전압차의 판단 등을 통해 릴레이(180)의 오픈이 의심되면 상기 배터리제어부(200)는 LDC제어부(150)로 검사신호를 송신하여 릴레이(180)의 오픈 여부 검사를 요청한다.
릴레이(180) 오픈 여부의 검사를 요청받은 LDC제어부(150)는 정전류제어를 수행함과 동시에 릴레이(180) 오픈 여부 검사를 수행함을 알리는 수행신호를 상기 배터리제어부(200)로 송신한다.
상기 수행신호를 받은 배터리제어부(200)는 릴레이(180)측의 전류값신호를 상기 LDC제어부(150)로 송신하는 전류값송신단계(S240)를 수행하게 되고, 상기 LDC제어부(150)는 배터리제어부(200)로부터 수신한 전류값신호를 현재 정전류제어 상태에 따라 설정되거나, 일정값으로 설정된 기준전류값과 현재의 릴레이(180)측 전류값신호를 비교하여 릴레이(180)의 오픈 여부를 판단한다.
상기 전류값신호가 상기 기준전류값 이하의 값으로 판단되면, 상기 LDC제어부(150)는 릴레이(180)가 오픈 상태임을 알리기 위해 릴레이오픈신호를 상기 배터리제어부(200)로 송신하고, 상기 릴레이오픈신호를 수신한 배터리제어부(200)는 릴레이(180)를 클로즈시키는 제어를 수행함으로써, 오픈된 릴레이(180)를 클로즈시키게 된다.
위와 같은 협조제어를 통해 본 발명의 실시예는 릴레이(180)의 오픈 여부를 보다 정확하고 안정적으로 판단할 수 있게 되고, 이에 따라 효율적인 배터리 제어가 가능하게 된다.
한편, 도 1 내지 2와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 차량의 배터리 제어방법에 있어서, 상기 전류값송신단계(S240)에서, 상기 배터리제어부(200)는 상기 릴레이(180)와 전기적으로 연결된 전류센서(190)로부터 전류값신호를 수신하고, 상기 전류값신호를 상기 LDC제어부(150)로 송신한다.
전류센서(190)는 상기 릴레이(180)측 회로에 마련된다. 전류센서(190)는 릴레이(180)가 마련된 전선상의 전류값을 측정하여 신호를 발생시키고, 배터리제어부(200)는 상기 신호를 수신하여 LDC제어부(150)로 수신한다.
배터리제어부(200)는 필요에 따라서 전류센서(190)에서 제공되는 신호를 필터링 또는 컨버팅하여 상기 LDC제어부(150)로 송신할 수 있을 것이다.
본 발명의 실시예에서는 전류센서(190)를 이용하여 상기 릴레이(180)의 전류값을 측정하므로 보다 정확한 전류값을 LDC제어부(150)로 송신할 수 있게 된다. 예컨대, 배터리제어부(200)가 직접 릴레이(180)의 전류값을 측정하기 위해 회로적으로 연결된 경우에는 기타 다양한 구성요소가 마련됨에 따라 회로상에서 정확한 릴레이(180)측 전류값 파악이 어려울 수도 있기 때문이다.
한편, 도 1 내지 2와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 차량의 배터리 제어방법에 있어서, 상기 전류센서(190)는 상기 릴레이(180)와 상기 보조배터리(140) 사이에 마련된다.
배터리제어부(200)와 릴레이(180) 사이에는 상기 보조배터리(140)시스템상에서 마련될 수 있는 기타 다양한 구성요소가 회로적으로 연결될 수 있다. 또는, LDC, 메인정션박스(120) 및 기타 구성장치들이 상기 배터리제어부(200)와 릴레이(180) 사이에 전기적으로 연결될 수 있다.
반면, 릴레이(180)의 기능적 의의를 고려할 때, 상기 릴레이(180)와 보조배터리(140)는 상호 직접적으로 연결되어 기타 구성장치 등이 그 사이에 전기적으로 연결되지 않게 된다.
이에 따라, 전류센서(190)는 상기 릴레이(180)와 보조배터리(140) 사이에 마련되어, 정확하고 신뢰도 높은 릴레이(180)측 전류값을 측정할 수 있도록 하는 것이다. 위와 같은 전류센서(190)의 위치관계는 도 2에 일실시예로서 도시되어 있다.
한편, 도 2와 같이, 본 발명에 따른 차량의 배터리 제어시스템은 주배터리(130) 및 보조배터리(140)와 전기적으로 연결되도록 마련된 메인정션박스(120); 상기 보조배터리(140)와 상기 메인정션박스(120) 사이에 마련되고, 상기 보조배터리(140)의 충전량이 기준충전량 이하인 경우, 상기 보조배터리(140)와 상기 메인정션박스(120)간의 전기적 연결을 차단하도록 마련된 릴레이(180); 상기 주배터리(130)와 상기 메인정션박스(120) 사이에 마련되고, 상기 릴레이(180)의 오픈 여부에 대한 검사신호가 수신되면 정전류제어를 수행하며, 상기 릴레이(180)의 전류값신호가 기준전류값 이하인 경우 릴레이오픈신호를 송신하도록 마련된 LDC제어부(150); 및 상기 릴레이(180)의 양단 전압차가 기준전압차 이상인 경우 상기 릴레이(180)의 오픈 여부에 대한 상기 검사신호를 상기 LDC제어부(150)로 송신하고, 상기 LDC제어부(150)에서 상기 정전류제어가 수행되면 상기 릴레이(180)의 전류값신호를 상기 LDC제어부(150)로 송신하며, 상기 LDC제어부(150)로부터 상기 릴레이오픈신호를 수신하면 상기 릴레이(180)를 클로즈시키도록 마련된 배터리제어부(200);를 포함한다.
구체적으로, 메인정션박스(120)는 앞서 설명한 것처럼 주배터리(130) 및 보조배터리(140)와 전기적으로 연결되도록 마련된다. 또한, 기타 차량의 다양한 전장품이 연결되어 전력의 분배가 이루어지게 된다.
릴레이(180)는 상기 보조배터리(140)측에 마련되고, 상기 보조배터리(140)의 충전량이 기준충전량 이하인 경우, 상기 보조배터리(140)와 상기 메인정션박스(120)간의 전기적 연결을 차단하도록 마련된다.
LDC제어부(150)는 상기 릴레이(180)의 오픈 여부에 대한 검사신호가 수신되면 정전류제어를 수행하며, 상기 릴레이(180)의 전류값신호가 기준전류값 이하인 경우 릴레이오픈신호를 송신하도록 마련된다.
LDC는 상기 주배터리(130)와 상기 메인정션박스(120) 사이에 마련되는데, 여기서 상기 주배터리(130)와 메인정션박스(120) 사이에 마련되었다는 것은, 물리적인 위치관계의 특정이라기 보다는 전기적 연결구조를 기준으로 이해함이 바람직하다. 즉, 주배터리(130)에서 제공되는 전압 또는 전류는 상기 LDC를 통해 메인정션박스(120)로 제공될 수 있으며, LDC제어부(150)는 이러한 LDC를 제어하도록 마련된다.
한편, 배터리제어부(200)는 상기 릴레이(180)의 양단 전압차가 기준전압차 이상인 경우 상기 릴레이(180)의 오픈 여부에 대한 상기 검사신호를 상기 LDC제어부(150)로 송신하고, 상기 LDC제어부(150)에서 상기 정전류제어가 수행되면 상기 릴레이(180)의 전류값신호를 상기 LDC제어부(150)로 송신하며, 상기 LDC제어부(150)로부터 상기 릴레이오픈신호를 수신하면 상기 릴레이(180)를 클로즈시키도록 마련된다.
또한, 도 2와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 차량의 배터리 제어시스템은 상기 릴레이(180)와 상기 보조배터리(140) 사이에 마련되어 상기 릴레이(180)를 지나는 전류에 대한 전류값신호를 생성하도록 마련된 전류센서(190);를 더 포함하고, 상기 배터리제어부(200)는 상기 전류센서(190)로부터 상기 릴레이(180)의 상기 전류값신호를 수신받아 이를 상기 LDC제어부(150)로 송신하며, 상기 LDC제어부(150)는 수신한 상기 전류값신호를 통해 상기 릴레이(180)의 상기 전류값신호를 파악한다.
앞서 설명한 바와 같이 전류센서(190)는 상기 릴레이(180)측의 전류값을 보다 신뢰도 높게 측정하기 위해 보조배터리(140) 및 릴레이(180) 사이에 위치하게 되며, 이 때의 '사이'라는 의미 또한 전기적인 연결구조로서 해석되어야 할 것이다.
본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.
S200 : 검사요청단계 S300 : 전류값판단단계
S400 : 릴레이클로즈단계 150 : LDC제어부
180 : 릴레이 200 : 배터리제어부

Claims (7)

  1. 보조배터리측에 마련된 배터리제어부가 주배터리측에 마련된 LDC제어부로 상기 보조배터리측에 마련된 릴레이의 오픈 여부에 대한 검사신호를 송신하는 검사요청단계;
    상기 검사신호를 수신한 상기 LDC제어부가 상기 릴레이의 전류값신호를 수신하고, 상기 전류값신호가 기준전류값 이하인지 판단함으로써, 상기 릴레이가 오픈 상태인지 판단하는 전류값판단단계; 및
    상기 전류값신호가 상기 기준전류값 이하로서 상기 릴레이가 오픈된 상태로 판단된 경우, 상기 LDC제어부가 릴레이오픈신호를 상기 배터리제어부로 송신하고, 상기 릴레이오픈신호를 수신한 상기 배터리제어부는 상기 릴레이를 클로즈시키는 릴레이클로즈단계;를 포함하는 차량의 배터리 제어방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 검사요청단계 이전에, 차량 시동 이후 상기 릴레이 양단의 전압차가 기준전압차 이상인지 상기 배터리제어부에 의해 판단되는 전압차판단단계;를 더 포함하고,
    상기 검사요청단계에서는, 상기 전압차가 상기 기준전압차 이상인 것으로 판단된 경우, 상기 배터리제어부가 상기 LDC제어부로 상기 검사신호를 송신하는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 차량의 배터리 제어방법.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 검사요청단계 이후, 상기 검사신호를 수신한 상기 LDC제어부가 정전류제어를 수행함과 동시에, 상기 배터리제어부로 수행신호를 송신함으로써 상기 정전류제어의 수행을 알리는 정전류수행단계; 및
    상기 수행신호를 수신한 상기 배터리제어부가 상기 릴레이의 전류값신호를 상기 LDC제어부로 송신하는 전류값송신단계;를 더 포함하고,
    상기 전류값판단단계에서, 상기 LDC제어부는 상기 배터리제어부로부터 수신한 상기 전류값신호가 상기 기준전류값 이하인지 판단하는 것을 특징으로 하는 차량의 배터리 제어방법.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 전류값송신단계에서, 상기 배터리제어부는 상기 릴레이와 전기적으로 연결된 전류센서로부터 전류값신호를 수신하고, 상기 전류값신호를 상기 LDC제어부로 송신하는 것을 특징으로 하는 차량의 배터리 제어방법.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 전류센서는 상기 릴레이와 상기 보조배터리 사이에 마련된 것을 특징으로 하는 차량의 배터리 제어방법.
  6. 주배터리 및 보조배터리와 전기적으로 연결되도록 마련된 메인정션박스;
    상기 보조배터리측에 마련되고, 상기 보조배터리의 충전량이 기준충전량 이하인 경우, 상기 보조배터리와 상기 메인정션박스간의 전기적 연결을 차단하도록 마련된 릴레이;
    상기 릴레이의 오픈 여부에 대한 검사신호가 수신되면 정전류제어를 수행하며, 상기 릴레이의 전류값신호가 기준전류값 이하인 경우 릴레이오픈신호를 송신하도록 마련된 LDC제어부; 및
    상기 릴레이의 양단 전압차가 기준전압차 이상인 경우 상기 릴레이의 오픈 여부에 대한 상기 검사신호를 상기 LDC제어부로 송신하고, 상기 LDC제어부에서 상기 정전류제어가 수행되면 상기 릴레이의 전류값신호를 상기 LDC제어부로 송신하며, 상기 LDC제어부로부터 상기 릴레이오픈신호를 수신하면 상기 릴레이를 클로즈시키도록 마련된 배터리제어부;를 포함하는 차량의 배터리 제어시스템.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 릴레이와 상기 보조배터리 사이에 마련되어 상기 릴레이를 지나는 전류에 대한 전류값신호를 생성하도록 마련된 전류센서;를 더 포함하고,
    상기 배터리제어부는 상기 전류센서로부터 상기 릴레이의 상기 전류값신호를 수신받아 이를 상기 LDC제어부로 송신하며, 상기 LDC제어부는 수신한 상기 전류값신호를 통해 상기 릴레이의 상기 전류값신호를 파악하는 것을 특징으로 하는 차량의 배터리 제어시스템.
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