KR102131462B1 - 차량 시동성을 확보하기 위한 배터리 장치 및 차량 시동성 확보 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명에서는 차량 주차 후 장기 방치 시 암전류에 의하여 배터리가 방전되는 문제를 해결하여, 차량 시동성을 확보하기 위한 차량 시동성을 확보하기 위한 배터리 장치 및 차량 시동성 확보 방법을 제공한다.

Description

차량 시동성을 확보하기 위한 배터리 장치 및 차량 시동성 확보 방법 {Battery device for ensuring starting performence of vehicle and method for the same}

본 발명은 차량 시동성을 확보하기 위한 배터리 장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 차량 주차 후 장기 방치 시에도 차량 시동성을 확보하기 위한 배터리 장치 및 그 방법에 관한 것이다.

차량을 오랜 기간 방치하면 차량 암전류에 의해 배터리가 방전되어 차량이 시동 불능 상태에 빠지게 된다.

특히, 온도가 낮을수록 배터리 출력은 떨어지고 차량 시동 부하는 늘어나기 때문에, 겨울 등 온도가 낮은 상태에서 더욱 자주 차량의 시동이 불가능한 현상이 발생하게 되다.

최근 냉시동 성능을 향상시키기 위한 기술들이 다양하게 개발되고 있으며, 이와 함께 배터리 자체의 시동 성능을 확보하는 것이 필요하다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명에서는 차량 주차 후 장기 방치 시 암전류에 의하여 배터리가 방전되는 문제를 해결하여, 차량 시동성을 확보하고자 하는 것에 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 바람직한 일 실시예에서는 시동 전원을 공급하기 위한 배터리와; 상기 배터리의 충전 상태를 포함하는 배터리 상태를 모니터링하는 제어부와; 상기 제어부에 의하여 구동됨에 따라 배터리 전원을 차단시킬 수 있도록 구성되는 릴레이;를 포함하며, 상기 제어부는 차량 시동이 가능한 배터리 충전 상태에 대한 맵 데이터를 가지며, 상기 맵 데이터로부터 현재 배터리 충전 상태가 차량 시동 가능 조건에 부합하지 않는 것으로 판단되면 상기 릴레이를 구동시켜 배터리 전원을 차단하도록 구성되는 차량 시동성을 확보하기 위한 배터리 장치를 제공한다.

또한, 상기 맵 데이터는 온도 별로 차량 시동이 가능한 최소 배터리 충전 상태에 대한 정보를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량 시동성을 확보하기 위한 배터리 장치를 제공한다.

또한, 상기 릴레이를 복구시켜 배터리 전원을 연결하도록 동작할 수 있는 버튼을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 시동성을 확보하기 위한 배터리 장치를 제공한다.

또한, 상기 제어부는 배터리 전원 연결 여부를 모니터링하고, 배터리 전원이 재연결된 경우, 미리 설정된 시간 동안 차량의 재시동 여부를 확인하도록 구성되며, 미리 설정된 시간 동안 차량이 재시동 되지 않은 경우, 상기 릴레이를 구동시켜 배터리 전원을 다시 차단하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 차량 시동성을 확보하기 위한 배터리 장치를 제공한다.

한편, 본 발명에 따르면, 차량 시동 오프 시 배터리 충전 상태를 모니터링하는 단계; 모니터링된 상기 배터리 충전 상태가 기준값 이하인지를 판단하는 단계; 배터리 충전 상태가 기준값 이하라면, 제어부가 릴레이를 구동시켜 배터리 전원을 차단하는 단계;를 포함하는 차량 시동성 확보 방법을 제공한다.

또한, 상기 배터리 충전 상태가 기준값 이하인지를 판단하는 단계에서는, 온도 별로 차량 시동이 가능한 최소 배터리 충전 상태에 대한 기준값 정보를 포함하는 맵 데이터에 따라, 모니터링된 배터리 충전 상태가 기준값 이하인지 여부를 판단하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 차량 시동성 확보 방법을 제공한다.

또한, 상기 릴레이를 전원 연결 상태로 복구시킬 수 있는 버튼이 작동됨에 따라, 배터리 전원을 다시 연결하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 시동성 확보 방법을 제공한다.

또한, 상기 배터리 전원을 연결하는 단계 이후에, 미리 설정된 시간 동안 차량의 재시동 여부를 확인하고, 차량이 재시동 되지 않은 경우, 상기 릴레이를 구동시켜 배터리 전원을 차단하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 시동성 확보 방법을 제공한다.

본 발명에 따르면, 차량 주차 후 장기 방치 시 암전류에 의해 배터리가 방전되어 차량 재시동이 불가능해지는 문제점을 해소할 수 있는 바, 악조건 하에서도 시동성을 확보할 수 있는 효과가 있다.

특히, 본 발명에서는 온도 별 차량의 시동 가능 최소 배터리 충전 상태에 대한 정보를 이용하여, 온도에 따라 차별화되는 시동 성능을 확보할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 간단한 설계 변경을 통해 배터리의 방전을 근본적으로 방지할 수 있어, 배터리 내구 성능을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 일구현예에 따른 차량 시동성을 확보하기 위한 배터리 장치의 개략적인 구성을 도시하고 있는 것이고,
도 2는 본 발명의 바람직한 일구현예에 따른 차량 시동성 확보 방법의 각 단계를 도시하고 있는 순서도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 구현예에 따른 차량 시동성을 확보하기 위한 배터리 장치 및 차량 시동성 확보 방법을 상세하게 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 일구현예에 따른 차량 시동성을 확보하기 위한 배터리 장치의 개략적인 구성을 도시하고 있는 것이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 구현예에 따른 차량 시동성을 확보하기 위한 배터리 장치(100)는 차량에 시동 전원을 공급하며, 차량 내 다양한 전장품에 전원을 공급하기 위한 배터리(110)와, 상기 배터리의 충전 상태(State Of Charge; SOC) 등의 배터리 상태를 모니터링하는 제어부(Battery Management System; BMS)과 상기 제어부(120)에 의하여 제어되며, 배터리 전원을 차단시키기 위한 릴레이(130)를 포함하여 이루어진다.

상기 제어부(120)는 배터리(110) 내에 장착되는 것으로, 배터리(110)로부터 전원을 공급받아 실시간으로 배터리(110)의 충전 상태(SOC)를 포함하는 다양한 배터리 상태 정보를 모니터링하도록 구성된다.

또한, 상기 제어부(120)는 차량 시동이 가능한 배터리 충전 상태(SOC)에 대한 맵 데이터를 가지도록 구성된다. 이러한 맵 데이터는 차량 시동 가능 조건이 포함된 데이터로 구성된다. 즉, 상기 맵 데이터에는 차량 시동이 가능한 배터리 충전 상태(SOC)에 대한 조건을 결정하는 기준값에 대한 데이터를 포함하도록 구성할 수 있다.

따라서, 본 발명의 바람직한 구현예에 따른 차량 시동성을 확보하기 위한 배터리 장치(100)에서는, 상기 제어부(120)를 통해, 상기 맵 데이터로부터 모니터링된 현재 배터리 충전 상태(SOC)가 차량 시동 가능 조건에 부합하는지를 판단하게 된다.

또한, 상기 제어부(120)는 배터리 전원을 차단시키기 위한 릴레이(130)를 작동시킬 수 있도록 구성된다. 따라서, 상기 맵 데이터 및 모니터링된 배터리 충전 상태(SOC)에 대한 정보로부터, 현재 배터리 충전 상태(SOC)가 차량 시동 가능 조건에 부합하지 않는 것으로 판단되면 상기 릴레이(130)를 구동시켜 배터리 전원을 차단하도록 구성된다.

따라서, 차량 시동이 가능한 최소 조건에서의 배터리 충전 용량을 확보할 수 있게 되며, 이를 통해 차량 시동성을 확보할 수 있다.

바람직하게는, 상기 맵 데이터는 온도 별로 차량 시동이 가능한 최소 배터리 충전 상태(SOC)에 대한 정보를 포함하도록 구성된다. 여기서, 온도는 외기온을 의미한다.

차량 시동이 가능한 최소 배터리 충전 상태(SOC)는 온도에 따라 변화하는 바, 본 발명의 바람직한 구현예에 따른 차량 시동성을 확보하기 위한 배터리 장치(100)에서는 최소 배터리 충전 상태(SOC) 조건을 외기온 정보에 연동시켜 맵 데이터로 저장하게 된다.

이러한 맵 데이터의 예는 아래 표 1과 같다.

	100%	90%	80%	70%	60%	50%	40%	30%	20%	10%	5%
25도	○	○	○	○	○	○	○	○	○	○	×
0도	○	○	○	○	○	○	○	○	○	×	×
-10도	○	○	○	○	○	○	○	○	×	×	×
-20도	○	○	○	○	○	○	○	○	×	×	×
-30도	○	○	○	○	○	○	○	×	×	×	×

표 1의 예의 경우, 외기온이 25도인 경우, 차량 시동이 가능한 최소 배터리 충전 상태(SOC)는 5%로 설정된다. 마찬가지로, 외기온이 영하 10도인 경우, 차량 시동이 가능한 최소 배터리 충전 상태(SOC)는 20%로 설정된다.

따라서, 이와 같이 설정된 맵 데이터를 통해, 외기온과 연동된 최소 배터리 충전 상태(SOC)를 결정할 수 있으며, 따라서, 현재 온도 및 현재 차량의 배터리 충전 상태(SOC)를 고려하여 배터리 전원 차단 여부를 결정할 수 있다.

또한, 본 발명의 바람직한 구현예에 따른 차량 시동성을 확보하기 위한 배터리 장치(100)에서는, 상기 릴레이(130)를 복구시켜 배터리 전원을 연결하도록 동작할 수 있는 버튼(140)을 포함하도록 구성할 수 있다.

상기 버튼(140)은 차량 배터리(110) 외측에 설치되는 기계식 버튼(140)으로 구성할 수 있으며, 해당 버튼(140)을 운전자가 누름에 따라 릴레이(130)를 원상 복구시켜 배터리 전원을 다시 연결시킬 수 있도록 구성된다.

한편, 상기 버튼(140)의 작동에 의하여 릴레이(130)가 복구되어 배터리 전원이 재연결된 경우, 상기 제어기는 차량의 재시동이 이루어지는지 여부를 확인하도록 구성될 수 있다.

즉, 상기 제어부는 배터리 전원 연결 여부를 모니터링하고, 배터리 전원이 재연결된 경우, 미리 설정된 시간 동안 차량의 재시동 여부를 확인하도록 구성된다. 만일, 미리 설정된 시간 동안 차량이 재시동 되지 않은 경우, 배터리 전원을 다시 차단하도록 상기 릴레이를 구동시키게 된다.

즉, 이와 같은 구현예에서는, 배터리 전원이 다시 연결된 상태에서, 미리 설정된 시간 이내에 차량 재시동이 이루어지지 않는다면, 운전자가 차량 재시동의 의사가 없는 것으로 보고, 배터리 충전 용량을 확보하기 위하여, 릴레이(130)를 재구동시켜 배터리 연결을 다시 차단하게 된다.

반면, 미리 설정된 시간 내에 차량 재시동이 이루어진다면, 상기 제어부는 다시 차량 시동이 오프되는 것을 대기하고, 차량 시동 시 시동성 확보를 위한 로직을 구동하게 된다.

도 2는 본 발명의 바람직한 일구현예에 따른 차량 시동성 확보 방법의 각 단계를 도시하고 있는 순서도이다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 바람직한 일구현예에 따른 차량 시동성 확보 방법은 차량 시동 오프 시(S110) 배터리 충전 상태(SOC)를 모니터링하는 단계(S120), 모니터링된 상기 배터리 충전 상태(SOC)가 기준값 이하인지를 판단하는 단계(S130), 배터리 충전 상태(SOC)가 기준값 이하라면, 제어부가 릴레이를 구동시켜 배터리 전원을 차단하는 단계(S140)를 포함하도록 구성된다.

앞서 설명한 바와 같이, 상기 기준값은 온도 별 기준값이 될 수 있으며, 제어부에 포함된 맵 데이터는 온도 별로 차량 시동이 가능한 최소 배터리 충전 상태(SOC)에 대한 기준값 정보를 포함하도록 구성될 수 있다.

따라서, 상기 배터리 충전 상태(SOC)가 기준값 이하인지를 판단하는 단계(S130)에서는 온도 별 기준값과 모니터링된 현재 배터리 충전 상태(SOC)를 비교함으로써, 모니터링된 배터리 충전 상태(SOC)가 온도 별 기준값 이하인지에 따라 릴레이 구동 여부, 즉, 배터리 전원 차단 여부를 결정하게 된다.

또한, 본 발명의 바람직한 구현예에서는 상기 릴레이를 전원 연결 상태로 복구시킬 수 있는 버튼이 작동(S150)됨에 따라, 배터리 전원을 다시 연결하는 단계(S160)를 더 포함하도록 구성될 수 있다.

즉, 본 단계들(S150, S160)를 통해, 운전자가 엔진 후드를 개방하고, 배터리 버튼을 누름에 따라 배터리 전원을 다시 연결하게 된다.

아울러, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 배터리 전원을 연결하는 단계 이후에, 미리 설정된 시간 동안 차량의 재시동 여부를 확인하는 단계(S170)를 더 포함하도록 구성할 수 있다.

본 단계는 차량 재시동 여부를 확인하여, 차량이 재시동되지 않는 경우 배터리 전원을 다시 차단하기 위한 단계이다.

따라서, 만일, 미리 설정된 시간 동안 차량이 재시동 되지 않은 경우, 단계 S140으로 돌아가, 상기 릴레이를 구동시켜 배터리 전원을 차단하게 된다.

반면, 미리 설정된 시간 동안 차량의 재시동이 이루어지게 되면, 다시 차량 시동 오프되는 것을 기다린 다음, 차량 시동 오프 시 단계 S110 이후를 반복하게 된다.

그러므로, 본 발명에 따른 차량 시동성 확보 방법 및 차량 시동성을 확보하기 위한 배터리 장치에 따르면, 차량 장기 방치 시에도 암전류에 의해 배터리 방전되어 차량 재시동이 불가능해지는 문제점을 근본적으로 방지할 수 있다.

본 발명은 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자는 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명의 요소들에 대한 수정 및 변경의 가능함을 이해할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명의 필수적인 영역을 벗어나지 않는 범위 내에서 특별한 상황들이나 재료에 대하여 많은 변경이 이루어질 수 있다. 그러므로, 본 발명은 본 발명의 바람직한 실시 예의 상세한 설명으로 제한되지 않으며, 첨부된 특허청구범위 내에서 모든 실시 예들을 포함할 것이다.

110 : 배터리
120 : 제어부
130 : 릴레이
140 : 버튼

Claims (8)

1. 시동 전원을 공급하기 위한 배터리와;
   상기 배터리의 충전 상태(SOC)를 포함하는 배터리 상태를 모니터링하는 제어부와;
   상기 제어부에 의하여 구동됨에 따라 배터리 전원을 차단시킬 수 있도록 구성되는 릴레이;
   상기 릴레이를 복구시켜 배터리 전원을 연결하도록 동작할 수 있는 버튼;
   을 포함하며,
   상기 제어부는 차량 시동이 가능한 배터리 충전 상태(SOC)에 대한 맵 데이터를 가지며, 상기 맵 데이터로부터 현재 배터리 충전 상태(SOC)가 차량 시동 가능 조건에 부합하지 않는 것으로 판단되면 상기 릴레이를 구동시켜 배터리 전원을 차단하도록 구성되고,
   상기 제어부는 배터리 전원 연결 여부를 모니터링하고, 배터리 전원이 재연결된 경우, 미리 설정된 시간 동안 차량의 재시동 여부를 확인하도록 구성되며, 미리 설정된 시간 동안 차량이 재시동 되지 않은 경우, 상기 릴레이를 구동시켜 배터리 전원을 다시 차단하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 차량 시동성을 확보하기 위한 배터리 장치.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 맵 데이터는 온도 별로 차량 시동이 가능한 최소 배터리 충전 상태(SOC)에 대한 정보를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량 시동성을 확보하기 위한 배터리 장치.
   
3. 삭제
4. 삭제
5. 차량 시동 오프 시 배터리 충전 상태(SOC)를 모니터링하는 단계;
   모니터링된 상기 배터리 충전 상태(SOC)가 기준값 이하인지를 판단하는 단계;
   배터리 충전 상태(SOC)가 기준값 이하라면, 제어부가 릴레이를 구동시켜 배터리 전원을 차단하는 단계;
   상기 릴레이를 전원 연결 상태로 복구시킬 수 있는 버튼이 작동됨에 따라, 배터리 전원을 다시 연결하는 단계;
   를 포함하고,
   상기 배터리 전원을 연결하는 단계 이후에,
   미리 설정된 시간 동안 차량의 재시동 여부를 확인하고, 차량이 재시동 되지 않은 경우, 상기 릴레이를 구동시켜 배터리 전원을 차단하는 단계;
   를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 시동성 확보 방법.
   
6. 청구항 5에 있어서,
   상기 배터리 충전 상태(SOC)가 기준값 이하인지를 판단하는 단계에서는,
   온도 별로 차량 시동이 가능한 최소 배터리 충전 상태(SOC)에 대한 기준값 정보를 포함하는 맵 데이터에 따라, 모니터링된 배터리 충전 상태(SOC)가 기준값 이하인지 여부를 판단하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 차량 시동성 확보 방법.
   
7. 삭제
8. 삭제

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