KR102015009B1 - 충전 어웨이크닝 방법, 배터리 관리 시스템 및 차량 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 충전 어웨이크닝(charging awakening) 방법, 배터리 관리 시스템 및 차량에 관한 것이다. 배터리 관리 시스템은 배터리 관리 시스템이 휴면 또는 전원 오프 상태에 있고 외부 충전 플러그가 충전 인터페이스와 연결될 때 웨이크 업 신호를 생성하는 웨이크 업 모듈; 과 상기 웨이크 업 신호를 수신하면 배터리 모듈과 배터리 관리 시스템의 사전 설정 기능 모듈 간 전력 공급 회로를 연결하는 전력 관리 모듈; 을 포함한다. 본 발명이 제공하는 충전 웨이크 업 시스템에 따르면, 차량을 충전하기 위해 외부 충전 플러그가 액세스 될 때 배터리 관리 시스템이 자동적으로 웨이크 업 하기 때문에 배터리 관리 시스템은 전원 오프 또는 휴면 상태에서 자동적으로 정상 작동 상태로 진입하여서, 사용자는 점화(ignition)를 통해 배터리 관리 시스템을 웨이크 업 할 필요가 없어 차량의 충전 프로세스를 단순화하여 사용자의 조작을 용이하게 하고 사용자 경험을 향상시킬 수 있다.

Description

충전 어웨이크닝 방법, 배터리 관리 시스템 및 차량 {METHOD, BATTERY MANAGEMENT SYSTEM AND VEHICLE FOR CHARGING AWAKENING}
본 발명은 배터리 관리 기술 분야에 관한 것으로, 특히 충전 어웨이크닝(charging awakening) 방법, 배터리 관리 시스템 및 차량에 관한 것이다.
배터리 관리 시스템(A battery management system: BMS)은 전기 자동차의 배터리 관리에서 핵심 기술이다. 전기 자동차 배터리 팩의 상태를 관리하고 모니터링하는데 중요한 역할을 하며 배터리 팩의 덤프 에너지(dump energy)를 모니터링하면서 배터리 팩에 대한 충방전 관리를 수행한다. 차량이 정지할 때, 배터리 관리 시스템은 전원 오프 상태, 즉 배터리 모듈 및 배터리 관리 시스템의 전력 관리 모듈은 배터리 관리 시스템의 기능 모듈에 전력을 공급하지 않기 때문에, 차량이 충전될 때, 배터리 관리 시스템은 먼저 동작 상태로 들어가게 하기 위해, 즉 배터리 관리 시스템의 전력 관리 모듈이 배터리 관리 시스템의 기능 모듈에 전력을 공급하도록 웨이크 업 하고 있어야 한다.
관련 기술에서, 전원 오프 상태의 배터리 관리 시스템은 차량 점화에 의해 웨이크 업 하고, 이는 충전 프로세스를 복잡하게 만들고 사용자의 조작에 불편함을 가져온다.
관련 기술에서 전술한 문제들을 해결하기 위하여, 본 발명의 일 실시 예에 따른 배터리 관리 시스템이 제공된다.
배터리 관리 시스템은, 상기 배터리 관리 시스템이 휴면 또는 전원 오프 상태에 있고 외부 충전 플러그가 충전 인터페이스와 연결될 때 웨이크 업 신호를 생성하는 웨이크 업 모듈과, 웨이크 업 신호를 수신할 때 배터리 모듈 및 배터리 관리 시스템의 사전 설정 기능 모듈 간 전력 공급 회로를 전도하는 전력 관리 모듈을 포함한다.
상기 시스템은, 외부 충전 플러그 및 충전 인터페이스의 연결 상태를 검출하는 검출 모듈과, 연결 상태가 비정상인 경우 결함 프롬프트 메시지 신호 및/또는 사전 설정 제어 신호를 생성하는 제어 모듈을 더 포함할 수 있다.
상기 검출 모듈은 외부 충전 플러그 및 충전 인터페이스에 걸친 전압 값을 획득하고, 상기 제어 모듈은 상기 전압 값에 따라 외부 충전 플러그 및 충전 인터페이스에 걸친 저항 값을 결정하고 상기 저항 값을 사전 설정 저항 값과 매칭하여 연결 상태가 비정상인지 여부를 판단할 수 있다.
상기 시스템은 상기 제어 모듈에 의해 전송된 사전 설정 기능 스위칭 신호가 수신될 때 상기 검출 모듈의 검출 프로세스를 제어하기 위한 제어 신호를 생성하는 스위칭 모듈을 더 포함하고, 상기 제어 모듈은, 배터리 모듈 및 배터리 관리 시스템의 사전 설정 기능 모듈 간 전력 공급 회로가 전도될 때 사전 설정 기능 스위칭 신호를 생성하고 사전 설정 기능 스위칭 신호를 상기 스위칭 모듈에 전송할 수 있다.
본 발명의 제2 양상에 따르면, 충전 웨이크 업 회로는, 각각 배터리 관리 시스템의 전력 관리 모듈 및 충전 인터페이스에 연결되고, 배터리 관리 시스템이 휴면 또는 전원 오프 상태에 있고 외부 충전 플러그가 충전 인터페이스에 연결될 때 전력 관리 모듈이 배터리 모듈 및 배터리 관리 시스템의 사전 설정 기능 모듈 간 전력 공급 회로를 전도하게 하는 웨이크 업 신호를 생성하는 웨이크 업 모듈을 포함한다.
상기 회로는, 각각 배터리 관리 시스템의 충전 인터페이스 및 제어 모듈과 연결되고, 외부 충전 플러그 및 충전 인터페이스의 연결 상태를 검출하는 검출 모듈을 포함하여, 제어 모듈이 연결 상태가 비정상인 경우 결함 프롬프트 신호 및/또는 사전 설정 제어 신호를 생성할 수 있다.
상기 회로는 각각 웨이크 업 모듈 및 제어 모듈과 연결되고, 제어 모듈에 의해 전송된 사전 설정 기능 스위칭 신호가 수신될 때 상기 검출 모듈의 검출 프로세스를 제어하기 위한 제어 신호를 생성하는 스위칭 모듈을 더 포함할 수 있다.
검출 모듈은 검출 저항(R3)을 포함할 수 있는데, 검출 저항(R3)의 일단은 제어 모듈에 연결되고, 검출 저항(R3)의 타단은 충전 인터페이스에 연결될 수 있다.
웨이크 업 모듈은 MOS 트랜지스터(Q1), 저항(R1), 저항(R2) 및 다이오드(D1)를 포함할 수 있다. MOS 트랜지스터(Q1)의 소스는 배터리 모듈(300)의 양극에 연결되고, MOS 트랜지스터(Q1)의 드레인은 전력 관리 모듈에 연결되고, MOS 트랜지스터(Q1)의 그리드는 저항(R2)을 통해 다이오드(D1)의 양극에 연결되며; 다이오드(D1)의 음극은 충전 인터페이스와 연결되고; 저항(R1)의 일단은 MOS 트랜지스터(Q1)의 소스 및 배터리 모듈(300)의 양극에 각각 연결되고, 저항(R1)의 타단은 MOS 트랜지스터(Q1)의 그리드에 연결될 수 있다.
스위칭 모듈은 3 극관(Q2) 및 저항(R4)을 포함할 수 있다. 3 극관(Q2)의 베이스는 제어 모듈에 연결되고, 3 극관(Q2)의 콜렉터는 다이오드(D1)의 양극에 연결되고, 3 극관(Q2)의 에미터는 접지될 수 있다. 저항(R4)의 일 단은 각각 제어 모듈 및 3극관(Q2)와 연결되고 저항(R4)의 타 단은 3 극관(Q2)의 에미터와 연결될 수 있다.
스위칭 모듈은 릴레이를 포함할 수 있고, 릴레이의 제1 입력 단은 배터리 모듈의 양극과 연결되고 릴레이의 제2 입력 단은 제어 모듈과 연결되고, 릴레이의 제1 출력 단은 웨이크 업 모듈과 연결되며, 릴레이의 제2 출력 단은 접지될 수 있다.
릴레이의 제1 입력 단은, 릴레이의 제2 입력 단이 제어 모듈에 의해 전송되는 사전 설정 기능 스위칭 신호를 수신하지 않을 때, 릴레이의 제1 출력 단과 연결될 수 있다.
웨이크 업 모듈은, MOS 트랜지스터(Q3), 저항(R5) 및 저항(R6)를 포함할 수 있으며, MOS 트랜지스터(Q3)의 소스는 릴레이의 제1 출력단에 연결되고, MOS 트랜지스터(Q3)의 드레인은 전력 관리 모듈에 연결되고, MOS 트랜지스터(Q3)의 그리드는 저항(R6)을 통해 충전 인터페이스와 연결될 수 있다. 저항(R5)의 일단은 릴레이의 제1 출력 단과 MOS 트랜지스터(Q3)의 소스에 각각 연결되고, 저항(R5)의 타단은 MOS 트랜지스터(Q3)의 그리드에 연결될 수 있다.
본 발명의 제3 양상에 따른 차량은 전술한 배터리 관리 시스템을 포함한다.
본 발명의 제4 양상에 따른 차량은 전술한 충전 웨이크 업 회로를 포함한다.
본 발명의 제5 양상에 따른 충전 어웨이크닝 방법은, 배터리 관리 시스템이 휴면 또는 전원 오프 상태에 있고 외부 충전 플러그가 충전 인터페이스와 연결될 때 웨이크 업 신호를 생성하는 단계와, 웨이크 업 신호에 따라 배터리 모듈 및 배터리 관리 시스템의 사전 설정 기능 모듈 간 전력 공급 회로를 전도하는 단계를 포함한다.
본 방법은, 외부 충전 플러그 및 충전 인터페이스의 연결 상태를 검출하는 단계와, 연결 상태가 비정상일 때 결함 프롬프트 신호 및/또는 사전 설정 제어 신호를 생성하는 단계를 포함할 수 있다.
본 방법의 외부 충전 플러그 및 충전 인터페이스의 연결 상태를 검출하는 단계는, 외부 충전 플러그 및 충전 인터페이스에 걸친 전압 값을 획득하는 단계와, 상기 전압 값에 따라 외부 충전 플러그 및 충전 인터페이스에 걸친 저항 값을 결정하는 단계와, 상기 저항 값을 사전 설정 저항 값과 매칭하여 연결 상태가 비정상인지 여부를 판단하는 단계를 포함할 수 있다.
본 방법은, 수신된 사전 설정 기능 스위칭 신호에 따라, 외부 충전 플러그 및 충전 인터페이스의 연결 상태 검출 프로세스를 제어하는 제어 신호를 생성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 방법은, 배터리 모듈 및 사전 설정 기능 모듈 간 전력 공급 회로가 전도되고 외부 전력 공급 장치가 차량의 배터리 팩을 충전할 때 실시간으로 배터리 팩의 충전량을 획득하는 단계와, 충전량을 디스플레이될 디스플레이 모듈에 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 방법은, 충전량이 사전 설정 임계 값을 초과할 때 구성된 대상 단말에 프롬프트 메시지를 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 방법은, 충전량이 사전 설정 전기량 임계 값에 도달하면, 제어 모듈을 제어하여 저 전력 소모 작동 상태로 진입하는 단계를 더 포함할 수 있다.
전술한 본 발명의 기술적 해결 방법들에 의해, 차량을 충전하기 위해 외부 충전 플러그가 액세스될 때 배터리 관리 시스템이 자동으로 웨이크 업되기 때문에, 배터리 관리 시스템은 자동적으로 오프 상태 또는 휴면 상태에서 정상 작동 상태로 진입하고, 사용자는 점화에 의해 배터리 관리 시스템을 웨이크 업할 필요가 없으므로, 차량의 충전 과정을 단순화하여 사용자 조작을 용이하게 하고 사용자 경험을 향상시킬 수 있다.
도 1은 일 실시 예에 따라 도시된 차량 충전 시스템의 구조 개략도,
도 2는 일 실시 예에 따라 도시된 휴면 또는 전원 오프 상태의 배터리 관리 시스템의 구조 개략도,
도 3은 웨이크 업 모듈의 작동 상태에서 일 실시 예에 따라 도시된 배터리 관리 시스템의 구조 개략도,
도 4는 스위칭 모듈의 작동 상태에서 일 실시 예에 따라 도시된 배터리 관리 시스템의 구조 개략도,
도 5는 검출 모듈의 정상 작동 상태에서 일 실시 예에 따라 도시된 배터리 관리 시스템의 구조 개략도,
도 6은 일 실시 예에 따라 도시된 충전 웨이크 업 회로의 구조 개략도,
도 7은 다른 실시 예에 따른 충전 웨이크 업 회로의 구조 개략도,
도 8은 일 실시 예에 따른 충전 웨이크 업 방법을 도시한 흐름도,
도 9는 다른 실시 예에 따른 충전 웨이크 업 방법을 도시한 흐름도,
도 10은 다른 실시 예에 따른 충전 웨이크 업 방법을 도시한 흐름도,
도 11은 다른 실시 에에 따른 충전 웨이크 업 방법을 도시한 흐름도,
도 12는 다른 실시 예에 따른 충전 웨이크 업 방법을 도시한 흐름도,
도 13은 다른 실시 예에 따른 충전 웨이크 업 방법을 도시한 흐름도,
도 14는 다른 실시 예에 따른 충전 웨이크 업 방법을 도시한 흐름도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시 예들을 상세히 설명한다. 여기에 기술된 특정 실시 예들은 본 발명을 제한하기 보다는 본 발명을 예시하고 설명하기 위해 사용된 것임을 이해해야 한다.
도 1은 일 실시 예에 따라 도시된 차량 충전 시스템의 구조 개략도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 배터리 관리 시스템(battery management system)(200)은 차량이 셧다운(shut down) 될 때 휴면 상태(dormant state) 또는 전원 오프 상태(power-off state)에 있고, 이때, 전력 공급 장치(power supply equipment)(100)는 외부 충전 플러그(external charging plug)(110)에 의해 차량의 배터리 팩(battery pack)(400)을 충전할 수 있다. 외부 충전 플러그(110)에 의해 전력 공급 장치(100)가 배터리 관리 시스템(200)과 연결되면, 배터리 관리 시스템(200)의 충전 웨이크 업 회로(210)가 휴면(dormant) 또는 전원-오프 상태(power-off state)에서 배터리 관리 시스템(200)을 활성화할 수 있는데, 즉 배터리 모듈(300)(예를 들어, 저장 배터리)과 배터리 관리 시스템(200)의 관련 기능 모듈 사이에 전력 공급 회로를 연결하여, 배터리 관리 시스템(200)이 작동 상태에 들어가 배터리 팩(400)의 상태를 모니터링 및 관리한다.
본 발명에서, 배터리 관리 시스템의 전원-오프 상태는 차량에 키(key)가 없는 전원-오프 상태를 나타낸다. 키가 없는 전원-오프 상태는 두 가지 상황으로 나눌 수 있다. 한 가지 상황은 전통적인 키 시동 시스템에 대한 것으로, 키는 차량의 키 홀(key hole)에 삽입되지 않고 차량은 순간적으로 정지 상태(stalled state)에 있으며 배터리 관리 시스템이 전원-오프 상태에 있다. 다른 하나는 키 없이 차량이 시동하는 것으로, 차량이 사용자에 의해 삽입된 키를 검출하지 않거나 또는 사용자가 차량의 시동 기능 버튼을 누르지 않고, 차량은 순간적으로 정지 상태에 있으며 배터리 관리 시스템이 전원-오프 상태이다.
도 2 내지 도 5는 일 실시 예에 따라 도시된 배터리 관리 시스템의 구조 개략도를 도시한 것이다. 배터리 관리 시스템(200)은 웨이크 업 모듈(wake-up module)(211), 전력 관리 모듈(power management module)(212), 검출 모듈(detection module)(213), 스위칭 모듈(switching module)(214) 및 제어 모듈(control module)(215)을 포함한다. 웨이크 업 모듈(211), 검출 모듈(213) 및 스위칭 모듈(214)은 본 발명의 충전 웨이크 업 회로를 형성한다.
웨이크 업 모듈(211)은 각각 전력 관리 모듈(212) 및 충전 인터페이스와 연결되며, 배터리 관리 시스템(200)이 휴면 또는 전원 오프 상태에 있고 충전 인터페이스가 전력 공급 장치(100)의 외부 충전 플러그(110)와 연결될 때, 전력 관리 모듈(212)이 배터리 모듈(300) 및 배터리 관리 시스템 내의 사전 설정 기능 모듈 간의 전력 공급 회로를 전도시키는 데 사용되는 웨이크 업 신호를 발생하는데 사용된다. 본 발명의 일 실시 예에서, 예를 들어, 사전 설정 기능 모듈은 제어 모듈(215), 검출 모듈(213) 및 스위칭 모듈(214)을 포함할 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다.
전력 관리 모듈(212)은 웨이크 업 모듈(211)과 연결되어 웨이크 업 신호를 수신하면 배터리 관리 시스템(200)의 다른 모듈들에 전력을 공급한다.
검출 모듈(213)은 충전 인터페이스 및 제어 모듈(215)과 각각 연결되어 외부 충전 플러그(110) 및 충전 인터페이스의 연결 상태를 검출하는데 사용된다. 본 발명의 일 실시 예에서, 검출 모듈(213)은 검출 프로세스에서 외부 충전 플러그(110) 및 충전 인터페이스 사이의 전압 값을 획득하고, 제어 모듈(215)은 검출 모듈(213)과 연결되며 외부 충전 플러그(110)와 충전 인터페이스 사이의 전압 값에 따라 저항 값을 결정하고, 저항 값을 사전 설정된 저항 값과 매칭하여 외부 충전 플러그(110) 및 충전 인터페이스 간 연결 상태가 비정상인지 여부를 판단한다. 외부 충전 플러그 및 충전 인터페이스의 연결 상태가 비정상인 경우, 결함 프롬프트 신호(fault prompt signal) 및/또는 사전 설정 제어 신호(preset control signal)가 발생한다. 본 발명의 일 실시 예에서, 예를 들어, 결함 프롬프트 신호의 형태는 사운드, 진동, 램프, 디스플레이 스크린 상에 디스플레이된 텍스트, 또는 이 4가지 형태의 임의의 조합일 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 사전 설정 제어 신호는 배터리 관리 시스템(200) 내의 관련 기능 모듈들을 제어하기 위해 사용되어 충전 사고들을 방지한다.
스위칭 모듈(214)은 웨이크 업 모듈(211) 및 제어 모듈(215)과 각각 연결되며, 제어 모듈(215)에 의해 전송된 사전 설정 기능 스위칭 신호가 수신될 때 제어 신호를 생성하는데 사용되며, 제어 신호는 검출 모듈(213)의 검출 프로세스를 제어하기 위해 사용된다.
도 2에 도시된 바와 같이, 배터리 관리 시스템(200)은 차량이 정지 상태에 있을 때 전원-오프 상태에 있다. 전력 공급 장치(100)가 외부 충전 플러그(110), 웨이크 업 모듈(211) 및 전력 관리 모듈(212)을 통해 차량의 충전 인터페이스에 연결되지 않으면 비 작동 상태(non-working state)가 되고, 전력 관리 모듈(212)을 통해 배터리 관리 시스템(200)의 사전 설정 기능 모듈로 전력을 공급할 수 없다.
도 3에 도시된 바와 같이, 외부 충전 플러그(100)가 외부 충전 플러그(110)를 통해 배터리 관리 시스템(200)의 웨이크 업 모듈(211)과 연결되면, 웨이크 업 모듈(211)은 순간적으로 동작 상태에 들어가고, 즉, 웨이크 업 모듈(211)은 웨이크 업 신호를 전력 관리 모듈(212)로 전송하여 전력 관리 모듈(212)이 웨이크 업 신호를 수신한 후 배터리 모듈(300)과 배터리 관리 시스템(200)의 모듈들을 연결하며, 배터리 모듈(300)은 순간적으로 전력 관리 모듈(212)을 통해 배터리 관리 시스템(200) 내의 사전 설정 기능 모듈(예를 들어, 제어 모듈(215), 감지 모듈(213) 및 스위칭 모듈(214))에 전력을 공급할 수 있다.
상기 워크-업 모듈(work-up module)이 작동하는 상기 단계는 배터리 관리 시스템이 활성화되는 단계이다. 이 단계에서, 웨이크 업 모듈(211)은 정상 작동 상태를 유지한다. 웨이크 업 모듈(211)의 작동 상태는 검출 모듈(213) 및 스위칭 모듈(214)에 의해 영향을 받지 않으므로, 검출 모듈(213) 및 스위칭 모듈(214)은 정상 작동 상태 또는 비정상 작동 상태일 수 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 배터리 관리 시스템(200)의 모듈들이 전원-온 된 이후, 제어 모듈(215)은 작동 상태로 들어가고, 즉 제어 모듈(215)은 검출 모듈(213)의 검출에 필요한 기준 전압을 제공하고, 검출 모듈(213)에 의해 송신된 검출 결과를 수신하여 그 검출 결과에 따라 대응하는 응답을 생성한다.
웨이크 업 모듈(211)이 검출 모듈(213)의 검출 결과에 영향을 미치기 때문에, 웨이크 업 모듈(211)의 검출 모듈(213)에 대한 영향은 스위칭 모듈(214)에 의해 제거될 필요가 있다. 즉, 제어 모듈(215)은 사전 설정 기능 스위칭 신호를 스위칭 모듈(214)로 전송한다. 스위칭 모듈(214)은 제어 모듈(215)에 의해 전송된 사전 설정 기능 스위칭 신호에 따라 제어 신호를 발생시키고, 제어 신호는 검출 모듈(213)의 검출 프로세스를 제어하는데 사용되어, 검출 모듈(213)이 정상적으로 동작하고 검출 모듈(213)의 검출 결과에 대한 웨이크 업 모듈(211)의 영향을 제거하도록 할 수 있다.
본 발명의 실시 예에서, 제어 모듈(215)은 전력 관리 모듈(212)이 활성화 될 때 즉시 또는 사전 설정된 시간 간격 후에 스위칭 모듈(214)에 스위칭 신호를 전송할 수 있다. 스위칭 모듈(214)은 하드웨어 설계 또는 하드웨어와 소프트웨어의 결합된 모드에 의해 정상적으로 작동하도록 검출 모듈(213)을 제어할 수 있다.
또한, 제어 모듈(215)이 스위칭 모듈(214)을 제어하는 단계에서 배터리 관리 시스템(200)이 활성화되고, 웨이크 업 모듈(211)이 작업을 완료하여 웨이크 업 모듈(211)은 정상 작동 상태이거나 비정상 작동 상태일 수 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, 검출 모듈(213)이 정상 작동 상태가 되면, 검출 모듈(213)은 외부 충전 플러그(110)의 연결 상태를 검출하기 시작하여 제어 모듈(215)로 검출 결과를 전송한다. 제어 모듈(215)은 수신된 검출 결과에 따라 사전 설정 값과 매칭한다. 본 발명의 일 실시 예에서, 검출 모듈(213)은 외부 충전 플러그(110) 및 충전 인터페이스 간 전압 값을 획득하고 전압 값을 제어 모듈(215)로 전송할 수 있다. 제어부(215)는 전압 값에 따라 외부 충전 플러그(110)와 충전 인터페이스의 저항 값을 결정하고, 저항 값을 사전 설정 저항 값과 매칭하여 외부 충전 플러그(110)와 충전 인터페이스의 연결 상태가 비정상인지를 판별한다. 외부 충전 플러그(110)와 충전 인터페이스의 연결 상태가 비정상인 경우, 제어 모듈(215)은 관련된 동작들을 실행할 수 있는데, 예를 들어 결함 프롬프트 신호 및/또는 사전 설정 제어 신호를 전송할 수 있다. 본 발명의 일 실시 예에서, 결함 프롬프트 신호의 형태는 예를 들어, 사운드, 진동, 램프, 디스플레이 스크린 상에 표시된 텍스트, 또는 이 4가지 형태의 임의의 조합일 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 사전 설정 제어 신호는 배터리 관리 시스템(200) 내의 관련 기능 모듈들을 제어하여 충전 문제들을 방지하기 위해 사용된다.
이에 상응하여, 본 발명은 전술한 배터리 관리 시스템을 포함하는 차량을 추가로 제공한다.
도 6은 일 실시 예에 따라 도시된 충전 웨이크 업 회로의 구조 개략도이다. 도 6에 도시된 바와 같이, 본 실시 예에서, 충전 웨이크 업 회로는 웨이크 업 모듈(211), 검출 모듈(213) 및 스위칭 모듈(214)을 포함한다. 웨이크 업 모듈(211)은 MOS 트랜지스터(Q1), 저항(R1), 저항(R2) 및 다이오드(D1)를 포함한다. MOS 트랜지스터(Q1)의 소스는 배터리 모듈(300)의 양극에 연결되고, MOS 트랜지스터(Q1)의 드레인은 전력 관리 모듈에 연결되고, MOS 트랜지스터(Q1)의 그리드는 저항(R2)을 통해 다이오드(D1)의 양극에 연결되며; 다이오드(D1)의 음극은 충전 인터페이스와 연결되고; 저항(R1)의 일단은 MOS 트랜지스터(Q1)의 소스 및 배터리 모듈(300)의 양극에 각각 연결되고, 저항(R1)의 타단은 MOS 트랜지스터(Q1)의 그리드에 연결된다. 본 실시 예에서, MOS 트랜지스터(Q1)는 P 채널 전계 효과 트랜지스터(P channel field effect transistor)일 수 있다.
전력 관리 모듈(212)은 웨이크 업 모듈(211)로부터 웨이크 업 신호가 수신될 때, 배터리 관리 시스템에서 배터리 모듈(300)과 사전 설정 기능 모듈(예를 들어, 검출 모듈(213), 스위칭 모듈(214) 및 제어 모듈(215)) 사이의 전력 공급 회로를 턴 온(turn on) 할 수 있다. 또한, 전력 관리 모듈(212)은 배터리 관리 시스템을 보호하기 위해 배터리 모듈(300)의 양극과 추가로 연결된다.
검출 모듈(213)은 구체적으로는 검출 저항(R3)을 포함한다. 검출 저항(R3)의 일단은 제어 모듈(215)에 연결되고, 제어 모듈(215)은 검출에 필요한 기준 전압(Vref)을 제공하며, 검출 저항(R3)의 타단은 충전 인터페이스에 연결된다.
본 실시 예에서, 충전 인터페이스는 연결 확인 인터페이스(connection confirm interface) 및 보호 접지 인터페이스(protective grounding interface)를 포함할 수 있으며, 보호 접지 인터페이스는 접지된다. 외부 충전 플러그에는 연결 확인 인터페이스와 보호 접지 인터페이스가 함께 제공되며, 저항(R_CC)는 연결 확인 인터페이스와 보호 접지 인터페이스 사이에 연결된다. 외부 충전 플러그(110)가 충전 인터페이스에 연결되면, 저항(R_CC)의 일단은 충전 인터페이스의 연결 확인 인터페이스에 연결되고, 저항(R_CC)의 타단은 보호 접지 인터페이스에 연결된다. 저항(R_CC) 및 검출 저항(R3)은 전압 분할 회로(voltage division circuit)를 형성하는데. 즉, 제어 모듈(215)에 의해 출력된 기준 전압(Vref)은 검출 저항(R3) 및 저항(R_CC)에 의해 접지된다.
검출 모듈(213)은 충전 인터페이스 내의 연결 확인 인터페이스 및 접지선 간 전압 값을 획득하는 데 사용된다. 제어 모듈(215)은 연결 확인 인터페이스와 접지선 간 전압 값에 따라 외부 충전 플러그와 접지선의 연결 확인 인터페이스 양단의 저항 값을 구하고 사전 설정 저항 값과 매칭한다. 규격이 상이한 차량 플러그들의 경우 연결 확인 인터페이스 및 보호 접지 인터페이스 간 저항(R_CC)의 저항 값은 상이하다. 충전 인터페이스가 저항(R_CC)와 연결될 때, 연결 확인 인터페이스와 보호 접지 인터페이스 간 저항(R_CC)의 저항 값이 상이하며, 제어 모듈(215)은 모든 유형의 외부 충전 플러그 내에서 저항들(R_CC)의 저항 값으로 사전 설정된다. 연결 확인 인터페이스에 연결된 저항(R_CC)의 저항 값이 내장된 저항 값과 일치하면, 외부 충전 플러그(110)와 충전 인터페이스의 연결 상태는 정상이다. 반대로, 외부 충전 플러그(110)와 충전 인터페이스의 연결 상태가 연결되지 않았거나 비정상적인 경우, 연결 상태가 비정상인 것으로 검출될 때 제어 모듈(215)은 결함 프롬프트 신호 및/또는 사전 설정 제어 신호를 전송할 수 있다. 결함 프롬프트 신호의 형태는 사운드, 진동, 램프, 디스플레이 스크린 상에 표시된 텍스트, 또는 이전의 4 가지 형태의 임의의 조합 일 수 있지만, 이에 제한되지는 않는다. 사전 설정 제어 신호는 배터리 관리 시스템 내의 관련 기능 모듈들을 제어하는데 사용되어 충전 사고 발생을 방지한다.
본 발명의 다른 실시 예에서, 사전 설정 검출 저항은 검출 모듈(213) 내의 검출 저항(R3) 일 수도 있다. 검출 모듈(213)은 또한 외부 충전 플러그(110) 내의 저항(R_CC)의 저항 값을 검출 저항(R3)의 전압 및 기준 전압(Vref) 에 따라 검출한다. 제어 모듈(215)이 저항(R_CC)의 저항 값의 매칭에 따라 외부 충전 플러그(110)와 충전 인터페이스의 연결 상태를 판단하는 프로세스는 전술한 실시 예에서의 매칭 프로세스와 동일하므로, 상세한 설명은 생략한다.
스위칭 모듈(214)은 특히 3 극관(Q2)을 포함한다. 3 극관(Q2)의 베이스는 저항(R4)에 의해 접지되고, 그 콜렉터는 다이오드(D1)의 양극에 연결되고, 그 에미터는 접지된다. 본 실시 예에서, 3 극관(Q2)은 NPN 형 3 극관이다.
배터리 관리 시스템이 전원 오프 상태에 있고 외부 충전 플러그(110)가 충전 인터페이스와 연결되어 있지 않을 때, 전력 관리 모듈(212)은 전도되지 않고, 배터리 모듈(300)은 제어 모듈(215)에 전력을 공급할 수 없어서, 제어 모듈(215)은 스위칭 모듈(214)에 신호를 출력하지 않고 검출 모듈(213)에 대한 기준 전압을 제공하지 않고, 3 극관(Q2)은 차단 상태에 있고, 기준 전압(Vref)은 전력 공급을 갖지 않고, 개방 회로 또는 고 임피던스(high impedance) 상태가 되고, 검출 모듈(213)의 검출 지점도 고 임피던스 상태가 된다.
이때, 저항(R1)에 흐르는 전류는 매우 작거나 전류가 흐르지 않으므로, 저항(R1)의 좌우 양단의 전압 차는 MOS 트랜지스터 Q1(P 채널 전계 효과 트랜지스터)을 전도시키는 데 필요한 전압(Vsg)보다 매우 작다. 따라서, MOS 트랜지스터(Q1)는 전도되지 않고, 그 드레인에는 전압이 없어서, 전력 관리 모듈(212)을 수행하기 위한 웨이크 업 신호는 출력될 수 없다.
외부 충전 플러그(110)가 충전 인터페이스의 연결 확인 인터페이스에 연결되고 외부 충전 플러그가 충전 인터페이스의 보호 접지 인터페이스와 연결될 때, 배터리 모듈(300)의 양극은 웨이크업 모듈(211)의 저항(R1), 저항(R2) 및 다이오드(D1)와 외부 충전 플러그(110)의 저항(R_CC)(즉, 배터리 모듈(300)의 음극)을 연결하여 루프를 형성한다. 루프에서는, 저항(R1)에 의해 전류가 흐르고, 저항(R1)의 양단의 전압 차 U_R1은 식(1)과 같이 된다.
Figure 112017051562359-pat00001
... 식(1)
U_R1은 저항(R1)의 양단에 걸친 전압을 나타내고; Us는 배터리 모듈(300)의 출력 전압을 나타내며, 일반적으로 12V 또는 24V이고; U_D1은 다이오드(D1)의 두 양단에 걸친 전압 차를 나타내는데, 약 0.7V이며; R1은 저항(R1)의 저항 값을 나타내고; R2는 저항(R2)의 저항 값을 나타내고; R_CC는 저항(R_CC)의 저항 값을 나타낸다.
저항(R1)의 양단에 걸친 전압 차(U_R1)는 저항(R1) 및 저항(R2)을 선택함으로써 조정될 수 있다. 전압 차(U_R1)가 MOS 트랜지스터(Q1)를 전도시키기 위해 필요한 전압(Vsg)보다 클 때, MOS 트랜지스터(Q1)는 전도되고, 그 드레인 전압은 소스 전압(Us)과 동일하며, 이때, 웨이크 업 모듈의 웨이크 업 신호가 전력 관리 모듈(211)에 입력되며; 전력 관리 모듈(212)은 웨이크 업 신호를 수신한 후 배터리 관리 시스템의 다른 모듈들에 전력을 공급하기 시작하므로 배터리 관리 시스템의 모듈들에 전력 관리 모듈(212)을 통해 전력을 공급할 수 있으며, 배터리 관리 시스템이 웨이크 업 된다.
배터리 관리 시스템의 웨이크 업 프로세스에서, 웨이크 업 모듈(211)은 정상 작동 상태를 유지하고, 검출 모듈(213) 및 스위칭 모듈(214)은, 그들의 작동 상태가 웨이크 업 모듈(211)의 기능에 영향을 미치지 않는 한, 정상 작동 상태 또는 비 작동 상태 중 하나 일 수 있다.
배터리 관리 시스템이 웨이크 업 한 후에, 제어 모듈(215)은 스위칭 모듈(214)을 제어하고 검출 모듈(213)에 대한 기준 전압을 제공할 수 있다.
사전 설정 검출 저항이 외부 충전 플러그(110)의 저항(R_CC)이라고 가정하면, 사전 설정 검출 저항(R_CC)의 양단에 걸친 전압은 그 순간에 식(2)와 같이 나타난다.
Figure 112017051562359-pat00002
... 식(2)
U_CC는 사전 설정 검출 저항의 양단에 걸친 전압을 나타내고; Vref는 기준 전압을 나타내고; R3은 검출 저항(R3)의 저항 값을 나타내고; R_CC는 사전 설정 검출 저항(R_CC)의 저항 값을 나타낸다.
따라서, 사전 설정 검출 저항(R_CC)의 양단에 걸친 전압 값, 검출 저항(R3)의 저항 값 및 기준 전압(Vref)(예를 들어 5V)에 따라 외부 충전 플러그의 저항(R_CC)의 저항 값을 구할 수 있어서, 외부 충전 플러그의 연결 상태와 충전 인터페이스의 연결 확인 인터페이스를 검출할 수 있다.
그러나 웨이크 업 모듈(211)은 검출 모듈(213)의 검출 결과에 영향을 미치므로 배터리 모듈(300)의 양극이 저항(R1)을 통해 검출 모듈(213)의 검출 연결 지점에 도달하게 되므로, 웨이크 업 모듈(211)의 저항(R2) 및 다이오드(D1)는 외부 충전 플러그(110)의 저항(R_CC)을 통해 GND(접지)로 흘러 들어가고 검출 저항(R3)을 통해 기준 전압의 입력으로도 흐르게 되므로, 검출 모듈(213)에 의해 실제로 검출된 전압 U_CC가 식(2)의 결과와 일치하지 않아서, 식(2)는 더 이상 적용할 수 없다.
그러므로, 배터리 관리 시스템이 활성화된 후에, 제어 모듈(215)은 스위칭 모듈(214)을 제어, 즉 3 극관(Q2)(PNP 타입)을 전도하기 위한 사전 설정 기능 스위칭 신호를 출력할 필요가 있고, 저항(R2)는 3 극관(Q2)을 통해 직접 접지와 연결되며, 다이오드(D1)의 양극과 저항(R2) 사이의 연결점의 전압은 0V에 가깝다. 또한, 외부 충전 플러그(110)의 저항(R_CC)의 저항 값은 약 100Ω 내지 3.6kΩ이기 때문에, U_CC가 0.5V 이상이라는 것을 식(2)로부터 알 수 있다. 다이오드(D1)는 단방향 전도 성능을 가지므로, 다이오드(D1)의 양극의 전압이 음극의 양극의 전압보다 약 0.7V 높을 때만 다이오드(D1)가 전도 될 수 있다. 다이오드(D1)의 양극 전압은 전도에 필요한 전압(약 1.2V)보다 작은 0V에 가깝기 때문에, 다이오드(D1)는 차단 상태에 있고 개방 회로에 가깝고, 즉, 웨이크 업 모듈(211)의 전류가 다이오드(D1)에 의해 흐르지 않아서, 검출 모듈(213)의 검출 결과에 어떠한 영향을 미치지 않게 된다.
배터리 관리 시스템이 활성화된 후, 웨이크 업 모듈(211)은 그 작업을 완료하여, 웨이크 업 모듈(211)이 현재 정상 작동 상태 또는 비정상 작동 상태에 있을 수 있다.
도 7은 다른 실시 예에 따른 충전 웨이크 업 회로의 구조 개략도이다. 도 7에 도시된 바와 같이, 도 6에 도시된 충전 웨이크 업 회로와 상기 충전 웨이크 업 회로 간의 차이점은, 본 실시 예에서 충전 웨이크 업 회로의 스위칭 모듈(214)의 3 극관(Q2)은 릴레이(relay)로 대체되고, 웨이크 업 모듈(211)은 저항(R5), 저항(R6) 및 MOS 트랜지스터(Q3)를 포함하는 것이다. 도 7에 도시된 검출 모듈(213) 및 전력 관리 모듈(212)은 각각 도 6에 도시된 검출 모듈(213) 및 전력 관리 모듈(212)과 동일하다.
릴레이의 제1 입력단은 배터리 모듈의 양극에 연결되고, 릴레이의 제2 입력단은 제어 모듈(215)에 연결되며, 릴레이의 제1 출력단은 웨이크 업 모듈과 연결되며, 릴레이의 제2 출력단은 접지된다. 본 발명의 실시 예에서, 릴레이는 정상적으로 닫힌 상태, 즉 릴레이의 제2 입력단이 제어 모듈(215)에 의해 전송된 사전 설정 기능 스위칭 신호를 수신하지 않을 때, 그 제1 입력단은 제1 출력 단과 연결된다.
웨이크 업 모듈(211) 내의 MOS 트랜지스터(Q3)의 소스는 릴레이의 제1 출력단에 연결되고, MOS 트랜지스터(Q3)의 드레인은 전력 관리 모듈(212)에 연결되고, MOS 트랜지스터(Q3)의 그리드는 저항(R6)을 통해 연결 확인 인터페이스와 연결된다. 저항(R5)의 일단은 MOS 트랜지스터(Q3)의 소스 및 배터리 모듈의 양극에 각각 연결되고, 저항(R5)의 타단은 MOS 트랜지스터(Q3)의 그리드에 연결된다.
배터리 관리 시스템이 전원 차단 상태에 있고 외부 충전 플러그(110)가 충전 인터페이스와 연결되어 있지 않으면, 전력 관리 모듈(212)이 연결해제되고, 배터리 모듈(300)이 배터리 관리 시스템의 모듈들에 전력을 공급할 수 없어서, 제어 모듈(215)은 스위칭 모듈(214)에 신호를 출력하지 않고, 검출 모듈(213)에 기준 전압을 공급하지 않는다. 릴레이는 폐쇄 상태에 있고, MOS 트랜지스터(Q3)의 소스는 저장 배터리의 양극 즉, MOS 트랜지스터(Q1)의 소스 전압이 저장 배터리의 전압과 동일하고, 기준 전압(Vref)의 입력단이 개방 회로 또는 고 임피던스 상태에 있고, 검출 모듈(213)의 검출 지점 또한 고 임피던스 상태에 있다.
이때, 저항(R5)에 의해 흐르는 전류는 매우 작거나 없기 때문에, 저항(R5)의 양단에 걸친 전압 차는 MOS 트랜지스터(Q3)(P 채널 전계 효과 트랜지스터)를 전도시키는 데 필요한 전압(Vsg)보다 매우 작다. 따라서, MOS 트랜지스터(Q3)는 전도되지 않고, 그 드레인에는 전압이 없어서, 전력 관리 모듈(212)을 수행하기 위한 웨이크 업 신호가 출력될 수 없다.
외부 충전 플러그(110)가 충전 인터페이스의 연결 확인 인터페이스에 연결되고 외부 충전 플러그가 충전 인터페이스의 보호 접지 인터페이스와 연결될 때, 배터리 모듈(300)의 양극은 웨이크 업 모듈(211)의 저항(R5), 웨이크 업 모듈(211)의 저항(R6) 및 외부 충전 플러그(110)의 저항(R_CC)이 루프(loop) 형성을 통해 접지(예를 들어, 배터리 모듈 300의 음극)에 연결된다. 루프에서, 저항(R5)에 의해 전류가 흐르고, 저항(R5)의 양단에 걸친 전압 차(U_R5)는 식(3)과 같다.
Figure 112017051562359-pat00003
... 식(3)
U_R5는 저항(R5)의 두 양단에 걸친 전압을 나타내고; Us는 배터리 모듈의 출력 전압을 나타내며 일반적으로 12V 또는 24V이며; R5는 저항(R5)의 저항 값을 나타내고; R6은 저항(R6)의 저항 값을 나타내며; R_CC는 저항(R_CC)의 저항 값을 나타낸다.
저항 R5의 양단에 걸친 전압 차 U_R5는 저항(R5) 및 저항(R6)의 저항 값에 의해 조정될 수 있다. 전압 차(U_R5)가 MOS 트랜지스터(Q3)를 전도시키기 위해 필요한 전압(Vsg)보다 클 때, MOS 트랜지스터(Q3)는 전도되고, 그 드레인 전압은 소스 전압(Us)과 동일하고, 이때, 웨이크 업 모듈(211)의 웨이크 업 신호가 전력 관리 모듈(212)에 입력되며; 전력 관리 모듈(212)은 웨이크 업 신호를 수신한 후 배터리 관리 시스템의 다른 기능 모듈들에 전력을 공급하기 시작하므로 배터리 모듈(300)은 배터리 관리 시스템의 모듈들에 전력 관리 모듈(212)을 통해 전력을 공급할 수 있어, 배터리 관리 시스템이 웨이크 업 된다.
배터리 관리 시스템의 웨이크 업 프로세스에서, 웨이크 업 모듈(211)은 정상 작동 상태를 유지하고, 검출 모듈(213) 및 스위칭 모듈(214)은 동작 상태가 웨이크 업 모듈(211)의 기능에 영향을 미치지 않는 한, 정상 작동 상태 또는 비 작동 상태 중 하나일 수 있다.
배터리 관리 시스템이 웨이크 업 한 후에, 제어 모듈(215)은 스위칭 모듈(214)을 제어하고 검출 모듈(213)에 대한 기준 전압을 제공 할 수 있다.
사전 설정 검출 저항이 외부 충전 플러그의 저항(R_CC)라고 가정하면, 사전 설정 검출 저항(R_CC)의 양단에 걸친 전압은 그 순간에 식(4)와 같이 나타난다.
Figure 112017051562359-pat00004
... 식(4)
U_CC는 사전 설정 검출 저항(R_CC)의 양단에 걸친 전압을 나타내고; Vref는 기준 전압을 나타내고; R3은 저항(R3)의 저항 값을 나타내고; R_CC는 사전 설정 검출 저항(R_CC)의 저항 값을 나타낸다.
따라서, 사전 설정 검출 저항(R_CC)의 양단에 걸친 전압 값, 검출 저항(R3)의 저항 값 및 기준 전압(Vref)(예를 들어, 5V) 에 따라 외부 충전 플러그의 저항(R_CC)의 저항 값을 구할 수 있어서, 외부 충전 플러그 및 연결 확인 인터페이스의 연결 상태가 검출될 수 있다.
그러나 웨이크 업 모듈(211)은 검출 모듈(213)의 검출 결과에 영향을 미치므로 배터리 모듈(300)의 양극은 저항(R5) 및 저항(R6)을 통해 검출 모듈(213)의 검출 연결 지점과 연결되고 검출 저항(R3)을 통해 기준 전압의 입력에 연결되어, 검출 모듈(213)에서 검출된 전압(U_CC)이 식 4의 결과와 일치하지 않으므로, 더 이상 식 4를 적용할 수 없다.
따라서, 배터리 관리 시스템이 활성화된 후에, 제어 모듈(215)은 스위칭 모듈(214)을 제어할 필요가 있으며, 즉, 제어 모듈(215)은 릴레이에 가까운 릴레이의 제 2 입력단을 통해 릴레이에 사전 설정 기능 스위칭 신호를 출력한다. 릴레이가 닫힐 때 릴레이의 제1 입력단은 릴레이의 제1 출력단과 연결 해제되어서, 배터리 모듈(300)의 양극이 MOS 트랜지스터(Q3)의 소스와 단절되고, 저항(R5) 및 저항(R6)에 의해 흐르는 전류가 없고, 그 순간에 더 이상 웨이크 업 모듈(211)이 검출 모듈(213)의 검출 결과에 어떠한 영향을 미치지 않으므로, 검출 모듈(213)은 정상적으로 동작할 수 있다.
배터리 관리 시스템이 활성화된 후, 웨이크 업 모듈(211)은 그 작업을 완료하여, 웨이크 업 모듈(211)이 현재 정상 작동 상태 또는 비정상 작동 상태 중 하나 일 수 있다.
도 8은 일 실시 예에 따른 충전 웨이크 업 방법을 도시한 흐름도이다. 도 8을 참조하면, 본 방법은 다음의 단계들을 포함할 수 있다:
단계(S801)에서, 배터리 관리 시스템이 휴면 또는 전원 오프 상태에 있고 외부 충전 플러그가 충전 인터페이스와 연결될 때 웨이크 업 신호가 발생한다.
단계 S802에서, 배터리 관리 시스템 내의 배터리 모듈 및 사전 설정 기능 모듈 간 전력 공급 회로가 웨이크 업 신호에 따라 수행된다.
웨이크 업 신호는 배터리 관리 시스템이 파워 오프 상태에 있고 외부 충전 플러그가 전기 자동차의 충전 인터페이스에 플러그 인될 때 생성된다. 배터리 관리 시스템 내의 전력 관리 모듈이 웨이크 업 신호를 수신한 후에, 배터리 모듈은 배터리 관리 시스템의 다른 기능 모듈들에 전력을 공급하기 시작하고, 배터리 관리 시스템이 활성화된다.
전술한 본 발명의 기술적 해결 방법들에 의해, 차량을 충전하기 위해 외부 충전 플러그가 액세스될 때 배터리 관리 시스템이 자동으로 웨이크 업되기 때문에, 배터리 관리 시스템은 자동적으로 오프 상태 또는 휴면 상태에서 정상 작동 상태로 진입하고, 사용자는 점화에 의해 배터리 관리 시스템을 웨이크 업할 필요가 없으므로, 차량의 충전 과정을 단순화하여 사용자 조작을 용이하게 하고 사용자 경험을 향상시킬 수 있다.
도 9를 참조하면, 본 발명의 다른 실시 예에서, 충전 웨이크 업 방법은 다음을 더 포함한다:
단계 S803에서, 외부 충전 플러그 및 충전 인터페이스의 연결 상태가 검출된다.
단계 S804에서, 외부 충전 플러그 및 충전 인터페이스의 연결 상태가 비정상인 경우, 결함 프롬프트 신호 및/또는 사전 설정 제어 신호가 발생한다.
배터리 관리 시스템이 웨이크 업 한 후에, 배터리 관리 시스템은 외부 충전 플러그 및 충전 인터페이스의 연결 상태를 검출할 수 있다. 본 발명의 실시 예에서, 배터리 관리 시스템은 웨이크 업 한 후 외부 충전 플러그 및 충전 인터페이스의 연결 상태를 즉시 검출할 수 있고, 또한 사전 설정된 시간 간격으로 검출을 수행할 수 있다.
도 10을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에서, 전술한 단계 S803은 다음을 포함한다:
단계 S830에서, 외부 충전 플러그 및 충전 인터페이스에 걸친 전압 값이 획득된다.
단계 S831에서, 획득된 전압 값에 따라 외부 충전 플러그의 저항 값이 결정된다.
단계 S832에서, 상기 저항 값은 사전 설정 저항 값과 매칭되어 연결 상태가 비정상인지 여부를 판단한다.
본 발명의 일 실시 예에서, 외부 충전 플러그의 연결 상태 검출은 충전 인터페이스의 전압 값에 의해 실현될 수 있다. 외부 충전 플러그의 연결 중에 도입된 저항 값은 획득된 충전 인터페이스의 전압 값에 기초하여 사전 설정된 알고리즘에 의해 획득된다. 서로 상이한 충전용 외부 충전 플러그의 저항 값이 상이하고, 모든 종류의 충전용 건(charging guns)의 저항 값(약 100Ω 내지 3.6kΩ)이 배터리 관리 시스템의 제어 모듈에서 사전 설정되기 때문에, 계산된 저항 값을 사전 설정 저항 값과 매칭함으로써 외부 충전 플러그의 연결 상태가 얻어질 수 있다. 계산된 저항 값이 사전 설정 저항 값과 일치하면 외부 충전 플러그의 연결 상태는 정상이다. 그렇지 않으면 외부 충전 플러그의 연결 상태가 비정상이다.
단계 S804에서, 외부 충전 플러그 및 충전 인터페이스의 연결 상태가 비정상인 경우, 결함 프롬프트 신호 및/또는 사전 설정 제어 신호가 생성된다.
전술된 기술적 해결 방법들에 의해, 배터리 모듈은 배터리 관리 시스템을 웨이크 업한 후에 충전을 위한 외부 충전 플러그의 연결 상태를 검출할 수 있고, 연결 상태가 비정상인 경우 프롬프트 또는 기타 관련 동작을 수행하여 차량의 안전과 정상 작동을 보장한다.
도 11은 다른 실시 예에 따른 충전 웨이크 업 방법을 도시한 흐름도이다. 도 11을 참조하면, 충전 웨이크 업 방법은 다음을 포함한다:
단계(S1101)에서, 배터리 관리 시스템이 휴면 또는 전원 오프 상태에 있고 외부 충전 플러그가 충전 인터페이스와 연결될 때 웨이크 업 신호가 발생한다.
단계 S1102에서, 배터리 관리 시스템 내의 배터리 모듈 및 사전 설정 기능 모듈 간 전력 공급 회로가 웨이크 업 신호에 따라 수행된다.
단계 S1103에서, 수신된 사전 설정 기능 스위칭 신호에 따라 제어 신호가 생성되며, 제어 신호는 외부 충전 플러그 및 충전 인터페이스의 연결 상태의 검출 프로세스를 제어하는데 사용된다.
배터리 관리 시스템이 웨이크 업 된 후에, 그 내부의 다른 회로들은 외부 충전 플러그 및 충전 인터페이스의 연결 상태의 검출 결과에 영향을 미치므로, 외부 충전 플로그의 연결 상태가 검출되기 이전에 스위칭 신호가 배터리 관리 시스템의 스위칭 모듈로 전송되어서, 스위칭 모듈은 스위칭 신호를 수신한 후에 외부 충전 플러그 및 충전 인터페이스의 연결 상태를 정상적으로 검출하기 위한 신호를 생성할 수 있다. 이 경우, 외부 충전 플러그 및 충전 인터페이스의 연결 상태에 대한 다른 회로들의 영향을 배제하여 정확한 검출 결과를 얻을 수 있다.
단계 S1104에서, 외부 충전 플러그 및 충전 인터페이스의 연결 상태가 검출된다.
단계 S1105에서, 외부 충전 플러그 및 충전 인터페이스의 연결 상태가 비정상일 때, 결함 프롬프트 신호 및/또는 사전 설정 제어 신호가 생성된다.
전술한 기술적 해결 방법들에 의해, 스위칭 신호가 생성되고, 외부 충전 플러그의 연결 상태가 검출되기 전에 검출 기능을 정상적으로 유지하기 위해 사용되는 신호가 생성되므로, 외부 충전 플러그 및 충전 인터페이스의 연결 상태에 대한 배터리 관리 시스템의 다른 회로들의 영향을 배제하여 정확한 검출 결과를 얻을 수 있다.
도 12는 다른 실시 예에 따른 충전 웨이크 업 방법을 도시한 흐름도이다. 도 12를 참조하면, 충전 웨이크 업 방법은 다음을 포함한다.
단계 S1201에서, 배터리 관리 시스템이 휴면 또는 전원 오프 상태에 있고 외부 충전 플러그가 충전 인터페이스에 연결될 때 웨이크 업 신호가 발생한다.
단계 S1202에서, 배터리 관리 시스템 내의 배터리 모듈과 사전 설정 기능 모듈 간 전력 공급 회로가 웨이크 업 신호에 따라 수행된다.
단계 S1203에서, 외부 전력 공급 장치는 배터리 모듈 및 사전 설정 기능 모듈 간 전력 공급 회로가 수행된 후에 차량의 배터리 팩을 충전하고, 배터리 팩의 충전량을 실시간으로 획득한다.
단계 S1204에서, 충전량은 디스플레이될 디스플레이 모듈로 전송된다.
외부 전력 공급 장치가 차량의 배터리 팩을 충전할 때, 배터리 관리 시스템은 배터리 팩의 충전량을 실시간으로 획득하고 배터리 팩의 충전 상태를 검출할 수 있다. 한편, 획득된 충전량은 디스플레이될 차량의 디스플레이 모듈로 전송될 수 있어, 사용자는 배터리 팩의 충전 정보를 실시간으로 습득할 수 있다.
선택적으로, 도 13을 참조하면, 또 다른 실시 예에서, 충전 웨이크 업 방법은 다음을 더 포함한다:
단계 S1025에서, 충전량이 사전 설정 임계 값을 초과하면, 구성된 타겟 단말에 프롬프트 메시지가 전송된다.
충전을 위해 차량이 주차될 때 어떤 이유로 떠나야 하므로, 사용자가 떠나는 동안 배터리 팩의 충전 상태를 알 수 없는 시나리오가 있을 수 있어서, 배터리 팩의 충전량이 배터리 팩의 전체 용량에 도달할 때, 사용자가 그 상황에 대처하지 못하면 배터리 팩이 과충전 상황이 발생하기 쉬어서 배터리 팩에 악영향을 미친다.
따라서, 배터리 팩의 충전량이 모니터링 될 때, 획득된 충전량이 사전 설정 임계 값을 초과하면, 휴대 전화, 태블릿 컴퓨터, 지능형 착용 디바이스 및 다른 사용자 단말들과 같은 타겟 단말에 프롬프트 메시지를 전송하여 현재 배터리 팩의 충전 상태를 사용자에게 알려줌으로써 사용자가 그에 상응하는 준비를 수행할 수 있도록 한다. 일 실시 예에서, 사전 설정 임계 값은 실제 상황에 따라 사용자에 의해 설정될 수 있다. 예를 들어, 사용자는 사전 설정 임계 값을 배터리 팩의 전체 용량의 80%로 설정할 수 있다.
본 발명의 전술한 기술적 해결 방법들에 의해, 사용자는 배터리 팩의 충전 조건을 습득하고, 충전 조건에 따라 시간상 준비함으로써, 배터리 팩의 과충전 상황을 방지하고 배터리 팩의 충전 프로세스를 최적화하며 사용자 경험을 향상시킨다.
선택적으로, 도 14를 참조하면, 또 다른 실시 예에서, 충전 웨이크 업 방법은 다음을 더 포함한다.
단계 1206에서, 충전량이 사전 설정 충전량 임계 값에 도달할 때, 전력 제어는 저 전력 소모 작동 상태로 들어가도록 제어된다.
배터리 모듈은 전력 공급 장치에 의해 배터리 팩의 충전 프로세스 중에 배터리 관리 시스템에 전력을 공급하여, 배터리 관리 시스템이 정상적으로 작동할 수 있게 한다.
선택적으로, 배터리 충전량 관리 시스템에 의해 획득된 충전량이 사전 설정 충전량 임계 값을 초과하는 경우, 배터리 관리 시스템의 제어 모듈은 저 전력 소모 작동 상태로 들어가도록 제어될 수 있어, 예를 들어 제어 모듈의 입/출력 인터페이스의 일부가 폐쇄되거나 제어 모듈의 실행중인 커널의 일부가 폐쇄되어 배터리 모듈 상의 배터리 관리 시스템의 전력 소비를 감소시킨다.
일 실시 예에서, 사전 설정 충전량 임계 값은 실제 상황에 따라 사용자에 의해 맞쳐질 수 있다. 예를 들어, 사전 설정 충전량 임계 값은 배터리 팩의 총 용량일 수 있다. 본 실시 예의 기술적 해결 방법들에 따르면, 배터리 모듈로부터의 배터리 관리 시스템의 전력 소비가 감소할 수 있고, 배터리 모듈의 서비스 수명이 연장될 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시 예들이 첨부된 도면들과 함께 상세하게 설명되었지만, 본 발명은 전술한 실시 예의 특정 세부 사항에 제한되지 않으며, 다양한 간단한 변경이 기술 솔루션에 만들어질 수 있고 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서의 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서의 변형 및 간단한 변형 등도 모두 본 발명의 보호 범위에 속한다.
또한, 전술한 특정 실시 예들에서 설명된 특정 기술적 특징들은 모순없이 임의의 적합한 방식으로 결합될 수 있다는 것을 알아야 한다. 불필요한 반복을 피하기 위해, 본 발명은 다양한 가능 조합들을 추가로 도시하지 않을 것이다.
또한, 본 발명의 다양한 다른 실시 예도 무작위로 조합될 수 있으며, 조합은 본 발명의 사상을 벗어나지 않는 한 본 발명에 의해 개시된 내용으로 간주되어야 한다.

Claims (10)

  1. 배터리 관리 시스템에 있어서,
    상기 배터리 관리 시스템이 휴면 또는 전원 오프 상태에 있고 외부 충전 플러그가 충전 인터페이스와 연결될 때 웨이크 업 신호를 생성하는 웨이크 업 모듈; 및
    웨이크 업 신호를 수신할 때 배터리 모듈 및 배터리 관리 시스템의 사전 설정 기능 모듈 간 전력 공급 회로를 전도하는 전력 관리 모듈; 을 포함하고,
    사전 설정 기능 모듈은 제어 모듈, 검출 모듈 및 스위칭 모듈을 포함하고,
    검출 모듈은 배터리 모듈 및 사전 설정 기능 모듈 간 전력 공급 회로가 전도될 때 외부 충전 플러그 및 충전 인터페이스의 연결 상태를 검출하고,
    제어 모듈은, 배터리 모듈 및 사전 설정 기능 모듈 간 전력 공급 회로가 전도될 때 사전 설정 기능 스위칭 신호를 생성하고 사전 설정 기능 스위칭 신호를 스위칭 모듈에 전송하며,
    스위칭 모듈은 제어 모듈에 의해 전송된 사전 설정 기능 스위칭 신호가 수신될 때 검출 모듈의 검출 프로세스를 제어하기 위한 제어 신호를 생성함에 따라 검출 모듈이 정상적으로 동작하고 검출 모듈의 검출 결과에 대한 웨이크 업 모듈의 영향을 제거하도록 하는 배터리 관리 시스템.
  2. 제1 항에 있어서, 상기 제어 모듈은
    연결 상태가 비정상인 경우 결함 프롬프트 메시지 신호 및/또는 사전 설정 제어 신호를 더 생성하는 배터리 관리 시스템.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 검출 모듈은 외부 충전 플러그 및 충전 인터페이스에 걸친 전압 값을 획득하고,
    상기 제어 모듈은 상기 전압 값에 따라 외부 충전 플러그 및 충전 인터페이스에 걸친 저항 값을 결정하고 상기 저항 값을 사전 설정 저항 값과 매칭하여 연결 상태가 비정상인지 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 배터리 관리 시스템.
  4. 삭제
  5. 제1 항 내지 제 3 항 중 어느 하나의 배터리 관리 시스템을 포함하는 차량.
  6. 충전 어웨이크닝 방법에 있어서,
    배터리 관리 시스템이 휴면 또는 전원 오프 상태에 있고 외부 충전 플러그가 충전 인터페이스와 연결될 때 웨이크 업 신호를 생성하는 단계;
    웨이크 업 신호에 따라 배터리 모듈 및 배터리 관리 시스템의 사전 설정 기능 모듈 간 전력 공급 회로를 전도하는 단계;
    배터리 모듈 및 사전 설정 기능 모듈 간 전력 공급 회로가 전도될 때 사전 설정 기능 스위칭 신호를 생성하는 단계; 및
    사전 설정 기능 스위칭 신호에 따라 외부 충전 플러그 및 충전 인터페이스의 연결 상태 검출 프로세스를 제어하는 제어 신호를 생성하여 검출 프로세스가 정상적으로 동작하도록 하는 단계;
    를 포함하는 충전 어웨이크닝 방법.
  7. 삭제
  8. 제 6 항에 있어서, 상기 방법은
    배터리 모듈 및 사전 설정 기능 모듈 간 전력 공급 회로가 전도되고 외부 전력 공급 장치가 차량의 배터리 팩을 충전할 때 실시간으로 배터리 팩의 충전량을 획득하는 단계; 및
    충전량을 디스플레이될 디스플레이 모듈에 전송하는 단계;
    를 더 포함하는 충전 어웨이크닝 방법.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 방법은
    충전량이 사전 설정 임계 값을 초과할 때 구성된 대상 단말에 프롬프트 메시지를 전송하는 단계;
    를 더 포함하는 충전 어웨이크닝 방법.
  10. 제 8 항에 있어서, 상기 방법은
    충전량이 사전 설정 전기량 임계 값에 도달하면, 배터리 관리 시스템의 제어 모듈을 제어하여 저 전력 소모 작동 상태로 진입하는 단계;
    를 더 포함하는 충전 어웨이크닝 방법.
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