KR102017573B1 - Charging control device of electric vehicle and method thereof - Google Patents

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Abstract

전기 자동차의 충전 시 배터리의 상태에 따라 충전 모드를 제어하여, 대용량 배터리의 특정 셀 이상으로 인해 주변 셀들에 고전류가 인가되어 안전성 및 셀 수명이 감소하는 것을 방지하도록 한 전기 자동차의 충전 제어장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 대용량 배터리 팩에 내장된 복수의 배터리 모듈의 셀의 상태를 확인하여, 이상 셀이 검출되면 배터리 보호를 위해 배터리 충전 모드를 보호 충전 모드로 변경하고, 목표 배터리 팩 전압 값을 산출하여 출력하는 배터리 관리 시스템(BMS) 및 상기 배터리 관리 시스템과 연동하여 배터리 충전 모드가 보호 충전 모드로 변경하고, 목표 배터리 팩 전압 값이 전달되면 충전 모드를 고정 전압 충전 모드로 변경하여 배터리를 충전하는 충전 장치를 포함하여, 전기 자동차의 충전 제어장치를 구현한다.The charging control device of the electric vehicle, which controls the charging mode according to the state of the battery when the electric vehicle is charged so that high current is applied to the surrounding cells due to a specific cell abnormality of the large-capacity battery, thereby reducing safety and cell life. The present invention relates to a method of checking a state of cells of a plurality of battery modules included in a large capacity battery pack, and when an abnormal cell is detected, the battery charging mode is changed to a protected charging mode for battery protection, and a target battery pack voltage value is calculated. The battery management mode (BMS) and the battery management system to output the battery charge mode is changed to the protective charging mode, and when the target battery pack voltage value is delivered to change the charging mode to a fixed voltage charging mode to charge the battery Including a charging device, implements a charging control device of the electric vehicle.

Description

전기 자동차의 충전 제어장치 및 그 방법{Charging control device of electric vehicle and method thereof}Charging control device of electric vehicle and method

본 발명은 전기 자동차의 충전 제어장치 및 그 방법에 관한 것으로, 특히 전기 자동차의 충전 시 배터리의 상태에 따라 충전 모드를 제어하여, 대용량 배터리의 특정 셀 이상으로 인해 주변 셀들에 고전류가 인가되어 안전성 및 셀 수명이 감소하는 것을 방지하도록 한 전기 자동차의 충전 제어장치 및 그 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a charging control device and a method of an electric vehicle, in particular, by controlling the charging mode according to the state of the battery during charging of the electric vehicle, high current is applied to the surrounding cells due to a specific cell abnormality of the large-capacity battery, A charging control device for an electric vehicle and a method thereof for preventing a decrease in cell life.

일반적으로, 순수 전기 자동차, 주행거리 확장형 전기 자동차 혹은 하이브리드 전기 자동차와 같은 친환경 자동차는 배터리를 이용하여 차량을 구동시킨다.In general, environmentally friendly vehicles such as pure electric vehicles, extended range electric vehicles or hybrid electric vehicles use batteries to drive the vehicle.

배터리의 전기 에너지는 차량 바퀴(Drive wheels)에 구름력을 전달하는 구동용 모터(Motor)에 전력을 공급하는 인버터(Inverter)에 공급이 되고, 에너지가 남는 경우 고전압 배터리를 충전하게 된다. 반대로 엔진 발전기에서 생성되는 전기에너지가 구동용 모터가 필요로 하는 에너지보다 작은 경우 부족한 전기에너지는 배터리로부터 공급하게 된다. 고전압 배터리에 전기에너지가 공급되는 경우 배터리의 충전율(SOC; State of Charging)이 상승하게 되고, 반대로 배터리에서 전기에너지가 빠져나가는 경우 배터리의 충전율은 하락하게 된다.The electrical energy of the battery is supplied to an inverter that supplies power to a driving motor that transmits a rolling force to vehicle wheels, and charges a high voltage battery when energy remains. On the contrary, when the electric energy generated by the engine generator is smaller than the energy required by the driving motor, insufficient electric energy is supplied from the battery. When the electrical energy is supplied to the high voltage battery, the state of charging (SOC) of the battery increases, and conversely, when the electrical energy is taken out of the battery, the charging rate of the battery decreases.

이러한 전기 자동차는 고전압 배터리로 대용량 배터리 팩이 마련되며, 대용량 배터리 팩에는 다수의 배터리 모듈이 연결되어 있다. 여기서 다수의 배터리 모듈은 배터리 셀을 직/병렬로 연결하여 구성된다. 고전압 배터리의 충전 효율은 결과적으로 전기 자동차의 운행 가능 거리에 직결되므로, 고전압 배터리의 충전율을 높이는 것은 전기 자동차에서 매우 중요한 부분 중 하나이다.The electric vehicle is provided with a high-capacity battery, a large capacity battery pack, and a large number of battery modules are connected to the large capacity battery pack. Here, the plurality of battery modules are configured by connecting battery cells in series / parallel. Since the charging efficiency of the high voltage battery is directly connected to the driving distance of the electric vehicle, increasing the charging rate of the high voltage battery is one of the very important parts of the electric vehicle.

전기 자동차에서 고전압 배터리의 충전율을 높이기 위해 종래에 제안된 기술이 하기의 <특허문헌 1> 내지 <특허문헌 3> 에 개시되어 있다.Conventionally proposed techniques for increasing the charging rate of high voltage batteries in electric vehicles are disclosed in the following <Patent Documents 1> to <Patent Document 3>.

<특허문헌 1> 에 개시된 종래기술은 리튬-이온(Li-ion) 배터리로 이루어진 저전압 배터리의 충전 상태(SOC)를 검출하는 단계, 검출한 저전압 배터리의 충전 상태와 저전압 전력변환기(Low DC-DC Converter)를 제어하기 위해 미리 설정된 기준 값(ref)을 비교하는 단계, 상기 비교 결과에 따라 전력변환기의 구동을 선택적으로 제어하는 단계를 포함하여, 친환경 자동차의 전력변환 제어방법을 구현한다.The prior art disclosed in <Patent Document 1> includes detecting a state of charge (SOC) of a low voltage battery composed of a lithium-ion (Li-ion) battery, a state of charge of the detected low voltage battery, and a low voltage power converter (Low DC-DC). Comparing a predetermined reference value (ref) to control the converter, and selectively controlling the driving of the power converter according to the comparison result, implements the power conversion control method of the environmentally friendly vehicle.

이러한 구성을 통해, 저전압용 배터리를 리튬-이온(Li-ion) 배터리로 대체하여 충·방전 효율을 개선하고, 상기 리튬-이온 배터리의 충전 상태를 실시간 감시하여 일정 수준 이상이면 전력변환기(DC-DC converter)를 오프시켜 전력변환에 따른 손실을 줄여 에너지 효율 향상을 도모한다.Through this configuration, the low-voltage battery is replaced with a lithium-ion (Li-ion) battery to improve charging and discharging efficiency, and a real-time monitoring of the state of charge of the lithium-ion battery provides a power converter (DC- The DC converter is turned off to reduce energy loss and to improve energy efficiency.

또한, <특허문헌 2> 에 개시된 종래기술은 복수의 배터리 셀을 포함하는 제1 배터리 모듈과 연결되고, 차량의 시동이 온(on) 되면, 제1 배터리 모듈의 전력을 소비하는 제1 조정 회로, 상기 제1 배터리 모듈과 연결되고, 상기 차량의 시동이 오프(off)된 경우 상기 제1 배터리 모듈의 전력을 소비하는 제2 조정 회로, 제2 배터리 모듈과 연결되어 상기 제2 배터리 모듈로부터 전력을 공급받는 전원 회로 및 상기 전원 회로에 연결되어 상기 제2 배터리 모듈에서 상기 전원 회로로 공급된 전력만큼의 제1 배터리 모듈의 전력을 상기 제1 조정 회로를 통해 소모시키는 제어부를 포함하여 전압 균일화 장치를 구현한다.In addition, the related art disclosed in Patent Document 2 is connected to a first battery module including a plurality of battery cells, and when the vehicle is turned on, a first adjustment circuit that consumes power of the first battery module. A second regulation circuit connected to the first battery module and consuming power of the first battery module when the vehicle is turned off, and connected to a second battery module to supply power from the second battery module; And a control unit connected to the power supply circuit receiving the power supply, and a control unit consuming the power of the first battery module as much as the power supplied from the second battery module to the power supply circuit through the first adjustment circuit. Implement

이러한 구성을 통해, 차량의 시동 온/오프 여부에 따라 배터리 모듈에서 공급하는 전력의 양을 다르게 조정하여 복수의 배터리 모듈 간 전압을 균일화하게 된다.Through such a configuration, the voltage between the plurality of battery modules is equalized by adjusting the amount of power supplied from the battery module differently according to whether the vehicle is turned on or off.

또한, <특허문헌 3> 에 개시된 종래기술은 웨이크-업 전원 라인의 진단을 요청하는 진단 요청 메시지를 단말로부터 수신하는 단계, 웨이크-업 전원 라인을 통해 BMS에 전원을 공급하는 단계, 웨이크-업 전원 라인을 통해 공급되는 전원의 전압을 측정하는 단계, 옥스를 통해 공급되는 전원의 전압 정보를 획득하는 단계, 및 웨이크-업 전원 라인을 통해 공급되는 전원의 전압과 옥스를 통해 공급되는 전원의 전압을 비교하는 단계를 포함한다.In addition, the prior art disclosed in <Patent Document 3> is a step of receiving a diagnostic request message for requesting the diagnosis of the wake-up power line from the terminal, supplying power to the BMS via the wake-up power line, wake-up Measuring the voltage of the power supplied through the power line, obtaining voltage information of the power supplied through the aux, and the voltage of the power supplied through the wake-up power line and the voltage of the power supplied through the aux Comparing the steps.

이러한 구성을 통해, 전기 자동차에 포함된 배터리 팩의 상태를 진단하고, 배터리 팩을 효율적으로 관리한다.
Through this configuration, the condition of the battery pack included in the electric vehicle is diagnosed, and the battery pack is efficiently managed.

대한민국 공개특허 10-2017-0025605(2017.03.08. 공개)(친환경 자동차의 전력변환 제어방법)Republic of Korea Patent Publication No. 10-2017-0025605 (2017.03.08. Publication) (Power conversion control method of environmentally friendly cars) 대한민국 공개특허 10-2017-0070557(2017.06.22. 공개)(전압 균일화 장치 및 방법)Republic of Korea Patent Application Publication No. 10-2017-0070557 (June 22, 2017) (Voltage equalization device and method) 대한민국 공개특허 10-2017-0035229(2017.03.30. 공개)(배터리 진단 장치 및 방법)Republic of Korea Patent Publication No. 10-2017-0035229 (Published March 30, 2017) (Battery diagnostic apparatus and method)

그러나 상기와 같은 종래기술은 고전압 배터리인 대용량 배터리 팩 충전 중에 내부의 일부 배터리 모듈 또는 셀 문제(Fuse melting, Open circuit 등)로 인해 단선될 경우, 고전력 충전 에너지가 주변 모듈 또는 셀로 급격히 전도되어, 셀의 수명을 감소하거나 과충전에 의해 덴드라이트(Dendrite) 생성으로 발화를 유발하는 문제점을 발생하였다.However, in the prior art as described above, when a large-capacity battery pack, which is a high voltage battery, is disconnected due to some battery module or cell problems (Fuse melting, Open circuit, etc.) inside, high power charging energy is rapidly conducted to surrounding modules or cells, thereby It caused a problem of inducing ignition due to dendrite generation by reducing the lifetime of the battery or by overcharging.

따라서 본 발명은 상기와 같은 일반적인 전기 자동차에서 발생하는 제반 문제점을 해결하기 위해서 제안된 것으로서, 전기 자동차의 충전 시 배터리의 상태에 따라 충전 모드를 제어하여, 대용량 배터리의 특정 셀 이상으로 인해 주변 셀들에 고전류가 인가되어 안전성 및 셀 수명이 감소하는 것을 방지하도록 한 전기 자동차의 충전 제어장치 및 그 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.
Therefore, the present invention has been proposed to solve the general problems occurring in the general electric vehicle as described above, by controlling the charging mode according to the state of the battery when charging the electric vehicle, due to a specific cell abnormality of the large-capacity battery to the surrounding cells It is an object of the present invention to provide a charging control device and a method of an electric vehicle to prevent high current from being applied to reduce safety and cell life.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 전기 자동차의 충전 제어장치는 내장된 복수의 배터리 모듈의 셀의 상태를 확인하여, 이상 셀이 검출되면 배터리 보호를 위해 배터리 충전 모드를 보호 충전 모드로 변경하고, 목표 배터리 팩 전압 값을 산출하여 출력하는 배터리 관리 시스템(BMS); 상기 배터리 관리 시스템과 연동하여 배터리 충전 모드가 보호 충전 모드로 변경되고, 목표 배터리 팩 전압 값이 전달되면 충전 모드를 고정 전압 충전 모드로 변경하여 배터리를 충전하는 충전 장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the charging control device for an electric vehicle according to the present invention checks the state of the cells of a plurality of built-in battery modules, and if the abnormal cell is detected, protects the battery charging mode to protect the battery charging mode A battery management system (BMS) for changing to a mode and calculating and outputting a target battery pack voltage value; And a charging device that charges the battery by changing the charging mode to the fixed voltage charging mode when the battery charging mode is changed to the protection charging mode in conjunction with the battery management system and the target battery pack voltage value is transferred.

상기에서 배터리 관리 시스템은 내장된 복수의 배터리 모듈의 각각의 셀의 전압을 검출하여 배터리 상태를 확인하는 배터리 상태 확인부; 상기 배터리 상태 확인부에서 확인한 배터리 상태 값이 정상적이면 일반 충전 모드로 배터리 충전 모드를 결정하고, 상기 확인한 배터리 상태 값이 비정상적이면 보호 충전 모드를 결정하고 목표 배터리 팩 전압 값을 산출하여 출력하는 배터리 충전모드 관리부를 포함하는 것을 특징으로 한다.The battery management system may include a battery state checking unit configured to check a battery state by detecting voltages of respective cells of a plurality of built-in battery modules; If the battery state value checked by the battery state check unit is normal, the battery charge mode is determined in the normal charging mode. If the determined battery state value is abnormal, the battery charge mode is determined and the target battery pack voltage value is calculated and output. And a mode manager.

상기에서 충전장치는 상기 배터리 관리 시스템과 연동하여 배터리 충전 모드가 보호 충전 모드로 변경되고, 목표 배터리 팩 전압 값이 전달되면 충전 모드를 고정 전류 충전모드(Constant Current)에서 고정 전압 충전모드(Constant Voltage)로 변경하여 배터리를 충전하는 완속충전장치; 상기 배터리 관리 시스템과 연동하여 충전 모드가 보호 충전 모드로 결정되고 목표 배터리 팩 전압 값이 전달되면 충전 모드를 고정 전압 충전 모드로 변경하여 배터리를 충전하고, 연동하는 외부 충전기에 고전류 충전 중지 메시지 또는 최대 충전가능 전류 메시지를 전달하여 배터리 셀의 수명을 보호하는 충전제어장치 중 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 한다.
The charging device changes the battery charging mode to the protected charging mode in association with the battery management system, and when the target battery pack voltage value is transferred, the charging device changes the charging mode from the constant current charging mode to the constant voltage charging mode. Slow charging device for charging the battery by changing to; When the charging mode is determined as the protection charging mode in conjunction with the battery management system and the target battery pack voltage value is transferred, the charging mode is changed to the fixed voltage charging mode to charge the battery, and a high current charging stop message or a maximum It characterized by including any one of the charge control device for protecting the life of the battery cell by transmitting a chargeable current message.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 전기 자동차의 충전 제어방법은 (a) 충전 시 대용량 배터리를 이루는 배터리 모듈 내의 각각의 셀의 상태를 확인하는 단계; (b) 상기 각각의 셀 중 이상이 발생한 셀이 존재하면, 충전 모드를 일반 충전 모드에서 보호 충전 모드로 변경하는 단계; (c) 상기 보호 충전 모드로 변경한 상태에서, 고전류 충전 제한 값에 도달하는 셀을 감시하여, 고전류 충전 제한 값에 도달하는 셀이 감지되면 목표 배터리 팩 전압 값을 산출하는 단계; (d) 상기 산출한 목표 배터리 팩 전압 값을 충전 장치로 전송하여 충전 모드를 고정 전압 충전 모드로 변경하도록 하여, 배터리 셀의 수명을 보호하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
In order to achieve the above object, the charging control method of the electric vehicle according to the present invention comprises the steps of (a) checking the state of each cell in the battery module constituting a large capacity battery during charging; (b) changing a charging mode from a normal charging mode to a protective charging mode when there are cells in which an abnormality occurs among the respective cells; (c) monitoring a cell that reaches a high current charge limit value in a state of changing to the protected charging mode, and calculating a target battery pack voltage value when a cell that reaches the high current charge limit value is detected; (d) transmitting the calculated target battery pack voltage value to the charging device to change the charging mode to the fixed voltage charging mode, thereby protecting the life of the battery cell.

상기에서 (d)단계의 충전 장치는 완속충전장치(OBC) 또는 충전제어장치(EVCC, PLC 유닛)를 포함하고, 상기 충전제어장치는 목표 배터리 팩 전압 값이 수신되면 외부 충전기로 고전류 충전 중지 메시지 또는 최대 충전가능 전류 메시지를 전송하여 배터리 셀의 수명을 보호하는 것을 특징으로 한다.
The charging device of step (d) includes a slow charging device (OBC) or a charging control device (EVCC, PLC unit), the charge control device is a high current charge stop message to the external charger when the target battery pack voltage value is received; Or by transmitting a maximum chargeable current message to protect the life of the battery cell.

본 발명에 따르면 전기 자동차에서 충전 시 배터리의 상태에 따라 충전 모드를 제어하여, 대용량 배터리의 특정 셀 이상으로 인해 주변 셀들에 고전류가 인가되는 것을 방지함으로써, 안전성 및 셀 수명이 감소하는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, by controlling the charging mode according to the state of the battery when charging in the electric vehicle, by preventing a high current is applied to the surrounding cells due to a specific cell abnormality of the large-capacity battery, it is possible to prevent the reduction in safety and cell life. It has an effect.

또한, 본 발명에 따르면 특정 셀의 이상 시에도 정상적인 배터리 셀들의 용량을 최대로 충전할 수 있어, 전기 자동차의 운행 가능 거리를 최대화할 수 있는 효과도 있다.
In addition, according to the present invention, even in the case of an abnormal cell can be charged to the maximum capacity of the normal battery cells, there is an effect that can maximize the operating distance of the electric vehicle.

도 1은 본 발명에 따른 전기 자동차의 충전 제어장치의 블록 구성도,
도 2는 본 발명에 따른 전기 자동차의 충전 제어방법은 보인 흐름도.1 is a block diagram of a charging control device for an electric vehicle according to the present invention;
Figure 2 is a flow chart showing a charging control method of the electric vehicle according to the present invention.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 전기 자동차의 충전 제어장치 및 그 방법을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, an apparatus and a method for controlling charging of an electric vehicle according to an exemplary embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 전기 자동차의 충전 제어장치의 블록 구성도로서, 배터리 관리 시스템(BMS)(10), 완속충전장치(OBC)(20) 또는 충전제어장치(EVCC, PLC 유닛)(30)로 이루어진 충전장치(40) 및 외부 충전기(50)를 포함한다.1 is a block diagram of a charging control device for an electric vehicle according to a preferred embodiment of the present invention, a battery management system (BMS) 10, slow charging device (OBC) 20 or a charging control device (EVCC, PLC) A charging device 40 consisting of a unit 30 and an external charger 50.

여기서 배터리 관리 시스템(10)과 상기 충전장치(40)와 캔 버스(CAN bus)를 통해 접속되고, 상기 충전제어장치(30)와 외부 충전기(40)는 PLC 또는 WLAN에 의해 접속된다.Here, the battery management system 10, the charging device 40, and a CAN bus are connected, and the charging control device 30 and the external charger 40 are connected by a PLC or a WLAN.

상기 배터리 관리 시스템(10)은 내장된 복수의 배터리 모듈의 셀의 상태를 확인하여, 이상 셀이 검출되면 배터리 보호를 위해 배터리 충전 모드를 보호 충전 모드로 변경하고, 목표 배터리 팩 전압 값을 산출하여 충전장치(40)로 출력하는 역할을 한다.The battery management system 10 checks the state of the cells of the plurality of built-in battery modules, and when an abnormal cell is detected, changes the battery charging mode to the protection charging mode for battery protection, and calculates a target battery pack voltage value. It serves to output to the charging device (40).

이러한 배터리 관리 시스템(10)은 내장된 복수의 배터리 모듈의 각각의 셀의 전압을 검출하여 배터리 상태를 확인하는 배터리 상태 확인부(11), 상기 배터리 상태 확인부(11)에서 확인한 배터리 상태 값이 정상적이면 일반 충전 모드로 배터리 충전 모드를 결정하고, 상기 확인한 배터리 상태 값이 비정상적이면 보호 충전 모드로 결정하고 목표 배터리 팩 전압 값을 산출하여 출력하는 배터리 충전모드 관리부(12)를 포함한다.The battery management system 10 includes a battery state checking unit 11 for detecting a voltage of each cell of a plurality of built-in battery modules to check a battery state, and a battery state value checked by the battery state checking unit 11. Normally, the battery charging mode is determined in the normal charging mode, and if the identified battery state value is abnormal, the battery charging mode manager 12 is configured to determine the protection charging mode and calculate and output a target battery pack voltage value.

또한, 상기 충전장치(40)는 상기 배터리 관리 시스템(10)과 연동하여 배터리 충전 모드가 보호 충전 모드로 변경되고, 목표 배터리 팩 전압 값이 전달되면 충전 모드를 고정 전압 충전 모드로 변경하여 배터리를 충전하는 역할을 한다.In addition, the charging device 40 interoperates with the battery management system 10 to change the battery charging mode to the protective charging mode, and when the target battery pack voltage value is transferred, the charging mode is changed to the fixed voltage charging mode to change the battery. It serves to charge.

이러한 충전장치(40)는 상기 배터리 관리 시스템(10)과 연동하여 배터리 충전 모드가 보호 충전 모드로 변경되고, 목표 배터리 팩 전압 값이 전달되면 충전 모드를 고정 전류 충전모드(Constant Current)에서 고정 전압 충전모드(Constant Voltage)로 변경하여 배터리를 충전하는 완속충전장치(OBC)(20), 상기 배터리 관리 시스템(10)과 연동하여 충전 모드가 보호 충전 모드로 결정되고 목표 배터리 팩 전압 값이 전달되면 충전 모드를 고정 전압 충전 모드로 변경하여 배터리를 충전하고, 연동하는 외부 충전기(50)에 고전류 충전 중지 메시지 또는 최대 충전가능 전류 메시지를 전달하여 배터리 셀의 수명을 보호하는 충전제어장치(30) 중 어느 하나를 포함하는 것이 바람직하다.The charging device 40 is connected to the battery management system 10 to change the battery charging mode to the protection charging mode, and when the target battery pack voltage value is transferred, the charging mode is fixed voltage in the constant current charging mode (Constant Current) When the charging mode is determined as the protection charging mode in conjunction with the slow charging device (OBC) 20 and the battery management system 10 that change the charging mode (Constant Voltage) and deliver the target battery pack voltage value, The charging control device 30 changes the charging mode to the fixed voltage charging mode to charge the battery and protects the life of the battery cell by transmitting a high current stop charging message or a maximum chargeable current message to an external charger 50 that interoperates. It is preferable to include either.

이와 같이 구성된 본 발명에 따른 전기 자동차의 충전 제어장치의 동작을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation of the charging control device of the electric vehicle according to the present invention configured as described above in detail.

먼저, 대용량 배터리 팩인 고전압 배터리의 충전 시 외부 충전기(50)와 충전 장치(40)를 PLC 또는 WLAN과 같은 네트워크로 연결하고, 충전장치(40)와 배터리 관리 시스템(10) 간에 연동을 통해 고전압 배터리인 대용량 배터리 팩을 충전한다.First, when charging a high voltage battery, which is a large capacity battery pack, the external charger 50 and the charging device 40 are connected to a network such as a PLC or WLAN, and the high voltage battery is interlocked between the charging device 40 and the battery management system 10. Charge a large capacity battery pack.

여기서 대용량 배터리 팩은 다수의 배터리 모듈이 내장되며, 각각의 배터리 모듈은 다수의 셀들로 이루어진다.Here, the large capacity battery pack includes a plurality of battery modules, and each battery module includes a plurality of cells.

여기서 초기 충전 모드는 고정 전류 충전 모드(Constant Current)인 일반 충전 모드를 이용하여 고전류로 충전을 하게 된다.In this case, the initial charging mode is charged at a high current by using a normal charging mode which is a constant current charging mode (Constant Current).

대용량 배터리 팩의 충전이 시작되면, 배터리 관리 시스템(10) 내의 배터리 상태 확인부(11)는 배터리 모듈 내의 각각의 셀의 상태를 확인한다. 여기서 각각의 셀의 상태를 확인하는 방법은 셀의 전압 산포도를 추출하고, 이를 기준 전압 산포도와 비교하여 기준 전압 산포도의 범위를 벗어나는 셀이 존재하는지를 확인한다. 여기서 산포도란 평균값과의 차이 정도를 의미한다. When charging of the large-capacity battery pack is started, the battery state checking unit 11 in the battery management system 10 checks the state of each cell in the battery module. Here, the method of checking the state of each cell extracts the voltage scatter diagram of the cell and compares the voltage scatter plot to determine whether there is a cell out of the reference voltage scatter plot. Here, scatter is the degree of difference from the mean value.

상기 각각의 셀의 상태를 확인한 결과, 기준 전압 산포도의 범위를 벗어나는 셀이 존재하면 해당 셀을 이상 셀로 판단하고, 배터리 충전 모드 관리부(12)에 이를 알린다.As a result of confirming the state of each cell, if a cell outside the range of the reference voltage scatter is present, the cell is determined to be an abnormal cell, and the battery charge mode manager 12 is notified.

상기 배터리 충전 모드 관리부(12)는 이상 셀이 검출되면 충전 모드를 일반 충전 모드에서 보호 충전 모드로 변경한다. 여기서 보호 충전 모드는 충전 시 배터리 셀을 보호하기 위해 고전류 충전을 중단하는 충전 모드를 의미한다. The battery charging mode manager 12 changes the charging mode from the normal charging mode to the protective charging mode when an abnormal cell is detected. Here, the protection charging mode refers to a charging mode that stops high current charging to protect the battery cell during charging.

상기 보호 충전 모드가 활성화되면, 배터리 충전 모드 관리부(12)는 상기 배터리 상태 확인부(11)를 통해 각각의 셀의 전압 값을 검출하여, 고전류 충전 제한 값에 도달하는 셀이 존재하는지를 지속적으로 검출한다. 상기 고전류 충전 제한 값에 도달하는 셀의 존재 유무를 검출하는 도중에, 특정 셀 전압이 제한 전압 값에 도달하면, 목표 배터리 팩 전압 값(최저 셀 전압 × 직렬 연결수)을 산출한다.When the protection charge mode is activated, the battery charge mode manager 12 detects the voltage value of each cell through the battery state checker 11 and continuously detects whether a cell reaching the high current charge limit value exists. do. During the detection of the presence or absence of a cell reaching the high current charge limit value, when a specific cell voltage reaches the limit voltage value, a target battery pack voltage value (lowest cell voltage x number of series connections) is calculated.

여기서 목표 배터리 팩 전압 값은 특정 셀이 제한 전압 값에 도달하는 시점에 모든 셀의 전압 중 가장 낮은 전압을 이용하여 전체 팩 전압을 산정한 것이다. 산정한 목표 배터리 팩 전압 값은 충전장치(40) 내의 완속 충전장치(OBC)(20) 또는 충전제어장치(EVCC, PLC 유닛)(30)로 전달한다.In this case, the target battery pack voltage value is calculated by using the lowest voltage among all the voltages of all cells when a specific cell reaches the limit voltage value. The calculated target battery pack voltage value is transferred to the slow charging device (OBC) 20 or the charging control device (EVCC, PLC unit) 30 in the charging device 40.

상기 충전장치(40) 내의 완속 충전장치(20)는 목표 배터리 팩 전압 값이 수신되면, 고정 전류 충전 모드를 고정 전압 충전 모드로 즉시 변경하여 배터리 셀의 수명을 보호하고, 정상 동작중인 셀들의 충전량은 최대로 충전되도록 한다.When the slow charging device 20 in the charging device 40 receives a target battery pack voltage value, the slow charging device 20 immediately changes the fixed current charging mode to the fixed voltage charging mode to protect the life of the battery cells and charges the cells in normal operation. Ensure maximum charging.

마찬가지로, 충전 제어장치(30)도 충전 모드를 고전 전압 충전 모드로 변경한다. 여기서 충전 제어장치(30)는 AC 충전을 제어하는 충전 제어장치(EVCC) 또는 DC 충전을 제어하는 충전 제어장치(PLC 유닛)가 별도로 마련되거나, 함께 구현될 수 있다. AC 충전을 제어하는 충전 제어장치는 목표 배터리 팩 전압 값을 수신하면 상기 완속 충전장치(20)와 동일하게 충전 모드를 고정 전압 충전 모드로 즉시 변경하여 배터리 셀의 수명을 보호함과 동시에 정상 동작 중인 셀들의 충전량을 최대화한다. 이와는 달리 DC 충전을 제어하는 충전 제어장치는 목표 배터리 팩 전압 값을 수신하면, 외부 충전기(50)로 고전류 충전을 중지하는 메시지 또는 최대 충전가능 전류 메시지를 전달하여, 배터리 셀의 수명을 보호하고, 정상 동작 중인 셀들의 충전량을 최대화하게 된다.Similarly, the charging controller 30 also changes the charging mode to the high voltage charging mode. Here, the charge controller 30 may be provided separately or implemented together with a charge controller (EVCC) for controlling AC charging or a charge controller (PLC unit) for controlling DC charging. When the charge controller controlling the AC charging receives the target battery pack voltage value, the charging controller immediately changes the charging mode to the fixed voltage charging mode in the same manner as the slow charging device 20 to protect the life of the battery cell and at the same time operating normally. Maximize the charge of the cells. On the contrary, when the charge controller controlling the DC charging receives the target battery pack voltage value, the charging controller transmits a message to stop the high current charging or the maximum chargeable current message to the external charger 50 to protect the life of the battery cell. Maximizing the charge amount of the cells in normal operation.

이러한 본 발명에 따르면 대용량 배터리 팩의 특정 셀의 이상이 발생하면, 충전 모드를 고정 전압 충전 모드로 즉시 변경함으로써, 특정 셀의 이상으로 인해 주변 셀들에 고전류가 인가되어 안전성 및 셀 수명이 감소하는 문제를 해결할 수 있다. 또한, 특정 셀의 이상 시에도 정상적인 배터리 셀들의 용량을 최대로 충전할 수 있어, 전기 자동차의 운행 가능 거리를 최대화할 수 있게 되는 것이다.According to the present invention, when an abnormality occurs in a specific cell of a large-capacity battery pack, by immediately changing the charging mode to a fixed voltage charging mode, a high current is applied to peripheral cells due to the abnormality of the specific cell, thereby reducing safety and cell life. Can be solved. In addition, even when a specific cell is abnormal, the capacity of normal battery cells can be charged to the maximum, thereby maximizing the driving distance of the electric vehicle.

도 2는 본 발명에 따른 전기 자동차의 충전 제어방법을 보인 흐름도로서, (a) 배터리 관리 시스템(10)에서 대용량 배터리 팩의 충전 시 대용량 배터리를 이루는 배터리 모듈 내의 각각의 셀의 상태를 확인하는 단계(S11), (b) 상기 각각의 셀 중 이상이 발생한 셀이 존재하면, 충전 모드를 일반 충전 모드에서 보호 충전 모드로 변경하고, 셀 이상이 발생하지 않으면 일반 충전 모드를 유지하는 단계(S12 ~ S14), (c) 상기 보호 충전 모드로 변경한 상태에서, 고전류 충전 제한 값에 도달하는 셀을 감시하여, 고전류 충전 제한 값에 도달하는 셀이 감지되면 목표 배터리 팩 전압 값을 산출하는 단계(S15 ~ S17), (d) 상기 산출한 목표 배터리 팩 전압 값을 충전 장치(40)로 전송하여 충전 모드를 고정 전압 충전 모드로 변경하도록 하여, 배터리 셀의 수명을 보호하는 단계(S18 ~ S19)를 포함한다.FIG. 2 is a flowchart illustrating a charging control method of an electric vehicle according to the present invention. (A) Checking a state of each cell in a battery module constituting a large-capacity battery when charging a large-capacity battery pack in the battery management system 10. Referring to FIG. (S11), (b) changing the charging mode from the normal charging mode to the protective charging mode if there is an abnormal cell among the respective cells, and maintaining the normal charging mode if no cell abnormality occurs (S12 ~). S14) and (c) monitoring the cell that reaches the high current charge limit value in the state of changing to the protection charging mode, and calculating a target battery pack voltage value when a cell that reaches the high current charge limit value is detected (S15). S17) and (d) protecting the life of the battery cell by transmitting the calculated target battery pack voltage value to the charging device 40 to change the charging mode to the fixed voltage charging mode (S18 ~). S19).

상기 (d)단계의 충전 장치는 완속 충전장치(OBC) 또는 충전제어장치(EVCC, PLC 유닛)를 포함하고, 상기 충전제어장치는 목표 배터리 팩 전압 값이 수신되면 외부 충전기로 고전류 충전 중지 메시지 또는 최대 충전가능 전류 메시지를 전송하여 배터리 셀의 수명을 보호하는 것이 바람직하다.The charging device of step (d) includes a slow charging device (OBC) or a charging control device (EVCC, PLC unit), and the charging control device receives a high current charge stop message or an external charger when a target battery pack voltage value is received. It is desirable to protect the life of the battery cell by sending a maximum chargeable current message.

이와 같이 구성된 본 발명에 따른 전기 자동차의 충전 제어방법을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.The charging control method of the electric vehicle according to the present invention configured as described above will be described in detail.

먼저, 단계 S11에서 대용량 배터리 팩인 고전압 배터리의 충전 시 외부 충전기(50)와 충전 장치(40)를 PLC 또는 WLAN과 같은 네트워크로 연결하고, 충전장치(40)와 배터리 관리 시스템(10) 간에 연동을 통해 고전압 배터리인 대용량 배터리 팩을 충전한다. 여기서 대용량 배터리 팩은 다수의 배터리 모듈이 내장되며, 각각의 배터리 모듈은 다수의 셀로 이루어진다. 초기 충전 모드는 고정 전류 충전 모드(Constant Current)인 일반 충전 모드를 이용하여 고전류로 충전을 하게 된다.First, in step S11, when charging the high-voltage battery, a large-capacity battery pack, connects the external charger 50 and the charging device 40 to a network such as a PLC or WLAN, and interlocks between the charging device 40 and the battery management system 10. It charges a large battery pack, a high voltage battery. Here, the large capacity battery pack includes a plurality of battery modules, and each battery module includes a plurality of cells. The initial charging mode uses the normal charging mode, which is a constant current charging mode, to charge at a high current.

대용량 배터리 팩의 충전이 시작되면, 단계 S11에서 배터리 관리 시스템(10) 내의 배터리 상태 확인부(11)는 배터리 모듈 내의 각각의 셀의 상태를 확인한다. 여기서 각각의 셀의 상태를 확인하는 방법은 셀의 전압 산포도를 추출하고, 이를 기준 전압 산포도와 비교하여 기준 전압 산포도의 범위를 벗어나는 셀이 존재하는지를 확인한다. 여기서 산포도란 평균값과의 차이 정도를 의미한다. When charging of the large-capacity battery pack is started, the battery state checking unit 11 in the battery management system 10 checks the state of each cell in the battery module in step S11. Here, the method of checking the state of each cell extracts the voltage scatter diagram of the cell and compares the voltage scatter plot to determine whether there is a cell out of the reference voltage scatter plot. Here, scatter is the degree of difference from the mean value.

이어, 단계 S12에서 상기 각각의 셀의 상태를 확인한 결과, 셀이 정상적이면 단계 S13으로 이동하여 현재 충전 모드인 일반 충전 모드를 유지하고, 이와는 달리 기준 전압 산포도의 범위를 벗어나는 셀이 존재하면 해당 셀을 이상 셀로 판단하고, 배터리 충전 모드 관리부(12)에 이를 알린다.Subsequently, after checking the state of each cell in step S12, if the cell is normal, go to step S13 to maintain the normal charging mode that is the current charging mode, otherwise, if there is a cell that is outside the range of the reference voltage scatter diagram, the corresponding cell Is determined as an abnormal cell, and the battery charge mode manager 12 is notified.

상기 배터리 충전 모드 관리부(12)는 단계 S14에서 이상 셀이 검출되면 충전 모드를 일반 충전 모드에서 보호 충전 모드로 변경한다. 여기서 보호 충전 모드는 충전 시 배터리 셀을 보호하기 위한 고전류 충전을 중단하는 충전 모드를 의미한다.The battery charging mode manager 12 changes the charging mode from the normal charging mode to the protective charging mode when an abnormal cell is detected in step S14. Here, the protection charging mode refers to a charging mode that stops high current charging to protect the battery cell during charging.

상기 보호 충전 모드가 활성화되면, 배터리 충전 모드 관리부(12)는 단계 S15에서 상기 배터리 상태 확인부(11)를 통해 각각의 셀의 전압 값을 검출하여, 고전류 충전 제한 값에 도달하는 셀이 존재하는지를 지속적으로 검출한다. 상기 고전류 충전 제한 값에 도달하는 셀의 존재 유무를 검출하는 도중에, 단계 S16과 같이 특정 셀 전압이 제한 전압 값에 도달하면, 단계 S17로 이동하여 목표 배터리 팩 전압 값(최저 셀 전압 × 직렬 연결 수)을 산출한다.When the protection charge mode is activated, the battery charge mode manager 12 detects a voltage value of each cell through the battery state checker 11 in step S15 to determine whether there is a cell that reaches a high current charge limit value. Detect continuously. During the detection of the presence of the cell reaching the high current charge limit value, if a specific cell voltage reaches the limit voltage value as in step S16, the flow moves to step S17 to target battery pack voltage value (lowest cell voltage x number of series connections). ) Is calculated.

여기서 목표 배터리 팩 전압 값은 특정 셀이 제한 전압 값에 도달하는 시점에 모든 셀의 전압 중 가장 낮은 전압을 이용하여 전체 팩 전압을 산정한 것이다.In this case, the target battery pack voltage value is calculated by using the lowest voltage among all the voltages of all cells when a specific cell reaches the limit voltage value.

다음으로, 단계 S18에서 산정한 목표 배터리 팩 전압 값을 충전장치(40) 내의 완속 충전장치(OBC)(20) 또는 충전제어장치(EVCC, PLC 유닛)(30)로 전달한다.Next, the target battery pack voltage value calculated in step S18 is transferred to the slow charging device (OBC) 20 or the charging control device (EVCC, PLC unit) 30 in the charging device 40.

상기 충전장치(40) 내의 완속 충전장치(20)는 단계 S19에서 목표 배터리 팩 전압 값이 수신되면, 고정 전류 충전 모드를 고정 전압 충전 모드로 즉시 변경하여 배터리 셀의 수명을 보호하고, 정상 동작중인 셀들의 충전량은 최대로 충전되도록 한다. 마찬가지로, 충전 제어장치(30)도 충전 모드를 고전 전압 충전 모드로 변경한다. 여기서 충전 제어장치(30)는 AC 충전을 제어하는 충전 제어장치(EVCC) 또는 DC 충전을 제어하는 충전 제어장치(PLC 유닛)가 별도로 마련되거나, 함께 구현될 수 있다. AC 충전을 제어하는 충전 제어장치는 목표 배터리 팩 전압 값을 수신하면 상기 완속 충전장치(20)와 동일하게 충전 모드를 고정 전압 충전 모드로 즉시 변경하여 배터리 셀의 수명을 보호함과 동시에 정상 동작 중인 셀들의 충전량을 최대화한다. 이와는 달리 DC 충전을 제어하는 충전 제어장치는 목표 배터리 팩 전압 값을 수신하면, 외부 충전기(50)로 고전류 충전을 중지하는 메시지 또는 최대 충전가능 전류 메시지를 전달하여, 배터리 셀의 수명을 보호하고, 정상 동작 중인 셀들의 충전량을 최대화하게 된다.When the target battery pack voltage value is received in step S19, the slow charging device 20 in the charging device 40 immediately changes the fixed current charging mode to the fixed voltage charging mode to protect the life of the battery cell and is in normal operation. The amount of charge in the cells allows for maximum charge. Similarly, the charging controller 30 also changes the charging mode to the high voltage charging mode. Here, the charge controller 30 may be provided separately or implemented together with a charge controller (EVCC) for controlling AC charging or a charge controller (PLC unit) for controlling DC charging. When the charge controller controlling the AC charging receives the target battery pack voltage value, the charging controller immediately changes the charging mode to the fixed voltage charging mode in the same manner as the slow charging device 20 to protect the life of the battery cell and at the same time operating normally. Maximize the charge of the cells. On the contrary, when the charge controller controlling the DC charging receives the target battery pack voltage value, the charging controller transmits a message to stop the high current charging or the maximum chargeable current message to the external charger 50 to protect the life of the battery cell. Maximizing the charge amount of the cells in normal operation.

이러한 본 발명에 따르면 대용량 배터리 팩의 특정 셀의 이상이 발생하면, 충전 모드를 고정 전압 충전 모드로 즉시 변경함으로써, 특정 셀의 이상으로 인해 주변 셀들에 고전류가 인가되어 안전성 및 셀 수명이 감소하는 문제를 해결할 수 있다. 또한, 특정 셀의 이상 시에도 정상적인 배터리 셀들의 용량을 최대로 충전할 수 있어, 전기 자동차의 운행 가능 거리를 최대화할 수 있게 되는 것이다.According to the present invention, when an abnormality occurs in a specific cell of a large-capacity battery pack, by immediately changing the charging mode to a fixed voltage charging mode, a high current is applied to peripheral cells due to the abnormality of the specific cell, thereby reducing safety and cell life. Can be solved. In addition, even when a specific cell is abnormal, the capacity of normal battery cells can be charged to the maximum, thereby maximizing the driving distance of the electric vehicle.

이상 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시 예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되는 것은 아니고 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다.
Although the invention made by the present inventors has been described in detail according to the above embodiments, the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit and scope of the present invention. Self-evident to those who have

본 발명은 전기 자동차에서 고전압 배터리의 대용량 배터리 팩에 내장되는 배터리 모듈 중 특정 셀의 이상 시 충전 모드의 변경을 통해 셀의 수명을 보호하는 기술에 적용된다.
The present invention is applied to a technology for protecting the life of the cell by changing the charging mode in the event of a specific cell of the battery module built in the high-capacity battery pack of the high-voltage battery in the electric vehicle.

10: 배터리 관리 시스템 11: 배터리 상태 확인부
12: 배터리 충전 모드 관리부 20: 완속 충전장치
30: 충전 제어장치 40: 충전장치
50: 외부 충전기10: battery management system 11: battery status check unit
12: battery charging mode management unit 20: slow charging device
30: charging control device 40: charging device
50: external charger

Claims (5)

전기 자동차의 충전을 제어하는 장치로서,
대용량 배터리 팩에 내장된 복수의 배터리 모듈의 셀의 상태를 확인하여, 이상 셀이 검출되면 배터리 보호를 위해 배터리 충전 모드를 보호 충전 모드로 변경하고, 목표 배터리 팩 전압 값을 산출하여 출력하는 배터리 관리 시스템(BMS); 및
상기 배터리 관리 시스템과 연동하여 배터리 충전 모드가 보호 충전 모드로 변경되고, 목표 배터리 팩 전압 값이 전달되면 충전 모드를 고정 전압 충전 모드로 변경하여 배터리를 충전하는 충전 장치를 포함하며,
상기 배터리 관리 시스템은 내장된 복수의 배터리 모듈 각각의 셀의 전압을 검출하여 배터리 상태를 확인하는 배터리 상태 확인부; 상기 배터리 상태 확인부에서 확인한 배터리 상태 값이 정상적이면 일반 충전 모드로 배터리 충전 모드를 결정하고, 상기 확인한 배터리 상태 값이 비정상적이면 보호 충전 모드를 결정하고 목표 배터리 팩 전압 값을 산출하여 출력하는 배터리 충전모드 관리부를 포함하고,
상기 배터리 상태 확인부는 각각의 셀의 전압 산포도를 추출하고, 이를 기준 전압 산포도와 비교하여 기준 전압 산포도의 범위를 벗어나는 셀이 존재하면 해당 셀을 이상 셀로 판단하며,
상기 배터리 충전모드 관리부는 보호 충전 모드로 결정되면 고전류 충전 제한 값에 도달하는 셀의 존재 유무를 지속적으로 검출하고, 특정 셀 전압이 제한 전압 값에 도달하면, 특정 셀이 제한 전압 값에 도달하는 시점에 모든 셀의 전압 중 가장 낮은 전압을 이용하여 전체 팩 전압을 목표 배터리 팩 전압 값으로 산출하는 것을 특징으로 하는 전기 자동차의 충전 제어장치.
A device for controlling the charging of an electric vehicle,
Battery management that checks the state of the cells of a plurality of battery modules built in a large capacity battery pack, and when an abnormal cell is detected, changes the battery charging mode to the protected charging mode to protect the battery, and calculates and outputs a target battery pack voltage value. System (BMS); And
And a charging device configured to charge the battery by changing the charging mode to the fixed voltage charging mode when the battery charging mode is changed to the protection charging mode in conjunction with the battery management system and the target battery pack voltage value is delivered.
The battery management system includes: a battery state checking unit for detecting a voltage of a cell of each of a plurality of built-in battery modules to check a battery state; If the battery state value checked by the battery state check unit is normal, the battery charge mode is determined in the normal charging mode. If the determined battery state value is abnormal, the battery charge mode is determined and the target battery pack voltage value is calculated and output. Including a mode manager,
The battery state checking unit extracts a voltage scatter diagram of each cell and compares the voltage scatter diagram with each other to determine whether the cell is an abnormal cell when there is a cell out of the reference voltage scatter plot.
The battery charge mode manager continuously detects the presence of a cell reaching the high current charge limit value when it is determined as the protection charge mode, and when a specific cell voltage reaches the limit voltage value, a point in time at which the specific cell reaches the limit voltage value And a total battery pack voltage as a target battery pack voltage value using the lowest voltage among all cell voltages.
삭제delete 청구항 1에서, 상기 충전장치는 상기 배터리 관리 시스템과 연동하여 배터리 충전 모드가 보호 충전 모드로 변경되고, 목표 배터리 팩 전압 값이 전달되면 충전 모드를 고정 전류 충전모드(Constant Current)에서 고정 전압 충전모드(Constant Voltage)로 변경하여 배터리를 충전하는 완속충전장치; 상기 배터리 관리 시스템과 연동하여 충전 모드가 보호 충전 모드로 결정되고 목표 배터리 팩 전압 값이 전달되면 충전 모드를 고정 전압 충전 모드로 변경하여 배터리를 충전하고, 연동하는 외부 충전기에 고전류 충전 중지 메시지 또는 최대 충전가능 전류 메시지를 전달하여 배터리 셀의 수명을 보호하는 충전제어장치 중 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 자동차의 충전 제어장치.
2. The charging device of claim 1, wherein the charging device changes the battery charging mode to the protective charging mode in association with the battery management system, and changes the charging mode from the constant current charging mode to the constant voltage charging mode when the target battery pack voltage value is transferred. Slow charging device for charging the battery by changing to (Constant Voltage); When the charging mode is determined as the protection charging mode in conjunction with the battery management system and the target battery pack voltage value is transferred, the charging mode is changed to the fixed voltage charging mode to charge the battery, and a high current charging stop message or a maximum The charging control device of the electric vehicle comprising any one of a charging control device for protecting the life of the battery cell by transmitting a chargeable current message.
전기 자동차의 충전을 제어하는 방법으로서,
(a) 배터리 관리 시스템에서 충전 시 대용량 배터리를 이루는 배터리 모듈 내의 각각의 셀의 상태를 확인하는 단계;
(b) 상기 각각의 셀 중 이상이 발생한 셀이 존재하면, 충전 모드를 일반 충전 모드에서 보호 충전 모드로 변경하는 단계;
(c) 상기 보호 충전 모드로 변경한 상태에서, 고전류 충전 제한 값에 도달하는 셀을 감시하여, 고전류 충전 제한 값에 도달하는 셀이 감지되면 목표 배터리 팩 전압 값을 산출하는 단계;
(d) 상기 산출한 목표 배터리 팩 전압 값을 충전 장치로 전송하여 충전 모드를 고정 전압 충전 모드로 변경하도록 하여, 배터리 셀의 수명을 보호하는 단계를 포함하며,
상기 (b)단계는 각각의 셀의 전압 산포도를 추출하고, 이를 기준 전압 산포도와 비교하여 기준 전압 산포도의 범위를 벗어나는 셀이 존재하면 해당 셀을 이상 셀로 판단하며,
상기 (c)단계는 보호 충전 모드로 결정되면 고전류 충전 제한 값에 도달하는 셀의 존재 유무를 지속적으로 검출하고, 특정 셀 전압이 제한 전압 값에 도달하면, 특정 셀이 제한 전압 값에 도달하는 시점에 모든 셀의 전압 중 가장 낮은 전압을 이용하여 전체 팩 전압을 목표 배터리 팩 전압 값으로 산출하는 것을 특징으로 하는 전기 자동차의 충전 제어방법.
As a method of controlling the charging of an electric vehicle,
(a) checking the state of each cell in the battery module constituting the large capacity battery when charging in the battery management system;
(b) changing a charging mode from a normal charging mode to a protective charging mode when there are cells in which an abnormality occurs among the respective cells;
(c) monitoring a cell that reaches a high current charge limit value in a state of changing to the protected charging mode, and calculating a target battery pack voltage value when a cell that reaches the high current charge limit value is detected;
(d) transmitting the calculated target battery pack voltage value to the charging device to change the charging mode to the fixed voltage charging mode, thereby protecting the life of the battery cell;
Step (b) extracts the voltage scatter plot of each cell and compares the voltage scatter plot with the reference voltage plot to determine if there is a cell out of range of the reference voltage scatter plot.
In step (c), if the protection charging mode is determined, the presence of the cell reaching the high current charge limit value is continuously detected. When the specific cell voltage reaches the limit voltage value, a point in time at which the specific cell reaches the limit voltage value is determined. The total control voltage is calculated as a target battery pack voltage value by using the lowest voltage among all the voltage of the electric vehicle charging control method.
청구항 4에서, 상기 (d)단계의 충전 장치는 완속 충전장치(OBC) 또는 충전제어장치(EVCC, PLC 유닛)를 포함하고, 상기 충전제어장치는 목표 배터리 팩 전압 값이 수신되면 외부 충전기로 고전류 충전 중지 메시지 또는 최대 충전가능 전류 메시지를 전송하여 배터리 셀의 수명을 보호하는 것을 특징으로 하는 전기 자동차의 충전 제어방법.








The charging device of step (d) includes a slow charging device (OBC) or a charging control device (EVCC, PLC unit), wherein the charging control device receives a high current from an external charger when a target battery pack voltage value is received. A charging control method for an electric vehicle, characterized in that to protect the life of the battery cell by transmitting a charge stop message or a maximum chargeable current message.








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