KR102255321B1 - Apparatus for preventing battery discharge and detecting fault of electric field load, and Method thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명은 전기 차량에 관한 것으로서, 더 상세하게는 차량 미운행시 발생할 수 있는 저전압 배터리의 방전을 방지하고, 전장 부하의 이상에 따른 저전압 배터리의 방전이 예상되는 경우 이를 검출하는 배터리 방전 방지 및 전장 부하 이상 검출 장치에 대한 것이다.The present invention relates to an electric vehicle, and more particularly, to prevent discharge of a low voltage battery that may occur when the vehicle is not operated, and to detect when discharge of a low voltage battery is expected due to an abnormality in the electric load. It relates to an abnormality detection device.
Description
본 발명은 전기 차량에 관한 것으로서, 더 상세하게는 차량 미운행시 발생할 수 있는 저전압 배터리의 방전을 방지하고, 전장 부하의 이상에 따른 저전압 배터리의 방전이 예상되는 경우 이를 검출하는 배터리 방전 방지 및 전장 부하 이상 검출 장치에 대한 것이다.The present invention relates to an electric vehicle, and more particularly, to prevent discharge of a low voltage battery that may occur when the vehicle is not operated, and to detect when discharge of a low voltage battery is expected due to an abnormality in the electric load. It relates to an abnormality detection device.
또한, 본 발명은 저전압 배터리의 방전을 방지하고 전장 부하의 이상에 따른 저전압 배터리의 방전이 예상되는 경우 이를 검출하는 방법에 대한 것이다.In addition, the present invention relates to a method of preventing discharge of a low voltage battery and detecting a discharge of a low voltage battery due to an abnormality in an electric load.
일반적으로 가솔린, 디젤 차량은 얼터네이터를 통해 엔진에 의한 회전에너지를 전기에너지로 변경하여, 차량내의 배터리를 충전하여 사용한다.In general, gasoline and diesel vehicles use an alternator to change rotational energy by an engine into electric energy, and charge and use a battery in the vehicle.
이 시스템은 차량이 오랜 기간 미운행할 경우 생기는 저전압 배터리 자연 방전과, 배터리에 연결되어 있는 많은 부하들이 잘못되거나 노후화되어 배터리의 전압을 지속적으로 소비할 경우 배터리는 방전되어 시동이 안 걸리는 상황이 발생한다.In this system, when the vehicle is not operated for a long period of time, the natural discharge of the low-voltage battery occurs, and when the voltage of the battery is continuously consumed due to the faulty or deterioration of many loads connected to the battery, the battery is discharged and the start-up is not possible. .
그리고 운전자는 방전문제가 배터리에 의한 것인지, 전자부하에 의한 것인지 여부도 판단하기 어렵다는 단점이 있었다.In addition, there is a disadvantage in that it is difficult for the driver to determine whether the discharge problem is due to the battery or the electronic load.
한편으로, 차량에 대한 강화된 배기가스의 규제를 만족시키고, 연비 향상을 제공하기 위하여 하이브리드 차량, 전기차량, 연료전지 차량 등의 친환경 차량이 개발되어 운행되고 있다.On the other hand, eco-friendly vehicles such as hybrid vehicles, electric vehicles, and fuel cell vehicles have been developed and operated in order to satisfy the reinforced exhaust gas regulations for vehicles and to provide improved fuel efficiency.
친환경 차량은 메인 배터리(Main Battery)의 고전압을 전장부하 전원장치를 이용하여 저전압으로 강압시켜 전장부하용 저전압이 저장되는 보조 배터리(Aux Battery)에 충전전압으로 공급하고, 동시에 전장부하에 전원으로 공급한다.In eco-friendly vehicles, the high voltage of the main battery is stepped down to a low voltage using the electric load power supply device, and is supplied as a charging voltage to the auxiliary battery, which stores the low voltage for the electric load, and at the same time supplied as power to the electric load. do.
이를 보여주는 도면이 도 1에 도시된다. 도 1을 참조하면, 전원을 공급하는 배터리 시스템(110), 이 배터리 시스템(110)으로부터 전원을 공급받아 3상 교류로 변환하여 전기 모터(130)에 공급하는 인버터(120), 배터리 시스템(110)으로부터 전원을 공급받아 저전압 배터리(150)에 직류 전원을 공급하는 직류 전력 변환 장치(140) 등으로 구성된다.A view showing this is shown in FIG. 1. Referring to FIG. 1, a
전기 차량의 경우, 미운행시 Sleep 모드로 진행가능한 BMS와 고전압 배터리를 이용하여 저전압 배터리를 충전하는 직류 전력 변환 장치(LDC: Low Voltage DC-DC Converter)가 있으므로 차량이 운행되지 않을 경우라도 특정한 로직을 통해 저전압 배터리의 충전이 가능하며, LDC로 출력전류 체크 로직을 이용하여 전장부하의 이상 발생으로 인한 문제가 확인 가능하다는 장점을 갖는다.In the case of electric vehicles, there is a low-voltage DC-DC converter (LDC) that charges low-voltage batteries using BMS and high-voltage batteries that can be operated in sleep mode when not in operation. It has the advantage that it is possible to charge a low voltage battery through the LDC, and a problem due to an abnormal occurrence of the electric load can be checked using the output current check logic with the LDC.
그러나, 이러한 장점에도 불구하고, 배터리의 자연 방전이 발생하며, 모든 전장 부하에 의하여 방전이 여전히 발생하며, 이러한 방전으로 인해 배터리 수명이 단축된다는 문제점이 있다.However, in spite of these advantages, there is a problem that natural discharge of the battery occurs, discharge still occurs due to all electric loads, and the battery life is shortened due to such discharge.
본 발명은 위 배경기술에 따른 문제점을 해소하기 위해 제안된 것으로서, 저전압 배터리의 완전 방전을 방지하여 배터리의 수명을 연장할 수 있는 배터리 방전 방지 장치 및 이의 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been proposed in order to solve the above problems related to the background art, and an object thereof is to provide a battery discharge prevention apparatus and a method thereof capable of prolonging the life of the battery by preventing complete discharge of a low voltage battery.
또한, 본 발명은 타 전장 부하의 문제성에 대한 여부를 판별할 수 있는 배터리 방전 방지 장치 및 이의 방법을 제공하는데 다른 목적이 있다.In addition, another object of the present invention is to provide an apparatus for preventing discharge of a battery and a method thereof capable of determining whether other electric loads are problematic.
또한, 본 발명은 전장 부하의 이상을 기록함으로써 A/S시 용이하게 문제가 되는 전장 부하를 파악할 수 있도록 하는 배터리 방전 방지 장치 및 이의 방법을 제공하는데 또 다른 목적이 있다.In addition, another object of the present invention is to provide an apparatus for preventing discharge of a battery and a method for preventing discharge of a battery so that an electric load that is a problem can be easily identified during A/S by recording an abnormality of the electric load.
본 발명은 위에서 제시된 과제를 달성하기 위해, 저전압 배터리의 완전 방전을 방지하여 배터리의 수명을 연장할 수 있는 배터리 방전 방지 장치를 제공한다.The present invention provides a battery discharge prevention device capable of prolonging the life of the battery by preventing complete discharge of a low voltage battery in order to achieve the above-described problem.
상기 배터리 방전 방지 장치는,The battery discharge preventing device,
고전압 배터리;High voltage battery;
상기 고전압 배터리의 전원을 변환하며 전장 부하에 전원을 공급하는 전력 변환 장치;A power conversion device that converts power of the high voltage battery and supplies power to an electric load;
상기 고전압 배터리로부터 전력 변환 장치로 흐르는 전원을 차단 또는 통과시키는 스위칭부;A switching unit that cuts off or passes power flowing from the high voltage battery to the power conversion device;
상기 전력 변환 장치로부터 변환된 전원을 공급받아 충전하는 저전압 배터리; 및A low voltage battery that receives and charges the converted power from the power conversion device; And
주기적인 웨이크 업을 통해 저전압 배터리를 모니터링하여 상기 스위칭부를 온 또는 오프하는 배터리 관리부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.And a battery management unit configured to turn on or off the switching unit by monitoring a low voltage battery through periodic wake-up.
이때, 상기 전력 변환 장치는, 상기 전장 부하에 공급되는 출력 전원을 센싱하여 센싱값과 미리 설정된 전장 부하 출력 전원 기준값을 비교하여 상기 전장 부하의 이상 여부를 판별하는 것을 특징으로 할 수 있다.In this case, the power conversion device may sense output power supplied to the electric load and compare the sensing value with a preset electric load output power reference value to determine whether the electric load is abnormal.
또한, 상기 주기적 웨이크업 및 모니터링은 시동이 오프되었을 때 수행되는 것을 특징으로 할 수 있다.In addition, the periodic wake-up and monitoring may be performed when the engine is turned off.
또한, 상기 배터리 관리부는 차량 미운행시 슬리프 모드(sleep mode)로 동작하며, 저전압 배터리의 방전 효과를 줄이기 위해 웨이크업의 주기가 긴 것을 특징으로 할 수 있다.In addition, the battery manager may operate in a sleep mode when the vehicle is not in operation, and a wake-up period may be long in order to reduce a discharge effect of a low voltage battery.
또한, 상기 저전압 배터리에 대한 충전 시간은 미리 설정된 충전 기준값 이내이며, 상기 전장 부하 출력 기준값 및 충전 기준값은 상기 고전압 배터리의 SOC(State Of Charge)값 및 IBS(Intelligent Battery Sensor)를 이용하여 학습 분석된 값인 것을 특징으로 할 수 있다.In addition, the charging time for the low voltage battery is within a preset charging reference value, and the electric load output reference value and the charging reference value are learned and analyzed using the SOC (State Of Charge) value and IBS (Intelligent Battery Sensor) of the high voltage battery. It can be characterized as a value.
또한, 상기 전장 부하의 이상 여부에 대한 판별은 저전압 배터리의 충전 횟수와 배터리 충전 횟수 기준치를 비교하여 이루어지는 것을 특징으로 할 수 있다.In addition, the determination of whether the electric load is abnormal may be performed by comparing the number of times of charging the low-voltage battery with a reference value of the number of times of charging the battery.
다른 한편으로, 본 발명의 다른 일실시예는, 주기적인 웨이크 업을 통해 저전압 배터리를 모니터링하는 모니터링 단계; 상기 저전압 배터리의 전원을 배터리 전원 기준값과 비교하여 스위칭부를 온 또는 오프함에 따라 고전압 배터리로부터 전력 변환 장치로 흐르는 전원이 차단 또는 통과되도록 하는 스위칭 단계; 전원이 통과되면, 상기 전력 변환 장치에 의해 변환된 전원이 상기 저전압 배터리에 충전되는 충전 단계; 및 전원이 차단되면, 배터리 관리부를 오프하는 오프 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 방전 방지 방법을 제공한다.On the other hand, another embodiment of the present invention, a monitoring step of monitoring a low voltage battery through periodic wake-up; A switching step of comparing the power of the low voltage battery with a battery power reference value and turning on or off the switching unit to cut off or pass power flowing from the high voltage battery to the power conversion device; A charging step of charging the low voltage battery with power converted by the power conversion device when power is passed; And an off step of turning off the battery management unit when the power is cut off.
이때, 상기 저전압 배터리의 전원이 배터리 전원 기준값 보다 크거나 충전이 완료되면 상기 스위칭부는 오프되고 상기 배터리 관리부는 슬리프 모드로 진입하는 것을 특징으로 한다. In this case, when the power of the low-voltage battery is greater than a battery power reference value or charging is completed, the switching unit is turned off and the battery management unit enters a sleep mode.
또한, 상기 스위칭 단계는, 상기 고전압 배터리의 SOC와 기준 SOC값을 비교하는 단계; 및 비교 결과, 기준 SOC값보다 작으면 스위칭부를 오프하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.In addition, the switching step may include comparing the SOC of the high voltage battery with a reference SOC value; And turning off the switching unit when the comparison result is smaller than the reference SOC value.
또한, 상기 전장 부하에 공급되는 출력 전원을 센싱하여 센싱값과 미리 설정된 전장 부하 출력 전원 기준값을 비교하여 상기 전장 부하의 이상 여부를 판별하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.In addition, it may further include the step of determining whether the electric load is abnormal by sensing the output power supplied to the electric load and comparing the sensing value with a preset electric load output power reference value.
본 발명에 따르면, 차량의 미운행 조건시 저전압 배터리 모니터링을 수행하고 필요에 따라 스위치를 이용하여 오프 또는 온함으로써 BMS를 오프하여 추가적인 배터리 소모를 방지할 수 있다.According to the present invention, it is possible to prevent additional battery consumption by turning off the BMS by performing low-voltage battery monitoring when the vehicle is not in operation and turning off or on using a switch as necessary.
또한, 본 발명의 다른 효과로서는 전장 부하의 고장 원인 정보를 저장함으로써 전장 부하의 고장 원인 파악을 용이하게 한다는 점을 들 수 있다. In addition, as another effect of the present invention, it is possible to easily identify the cause of failure of the electric load by storing information on the cause of failure of the electric load.
도 1은 일반적인 전기 차량에서 전장 부하에 전원을 공급하는 개념도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 저전압 배터리 방전 방지 및 전장부하의 이상 검출을 위한 배터리 방전 방지 장치(200)의 개념도이다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 저전압 배터리 방전 방지 및 전장 부하의 이상 검출 과정을 보여주는 흐름도이다.1 is a conceptual diagram of supplying power to an electric load in a general electric vehicle.
2 is a conceptual diagram of an
3 and 4 are flowcharts illustrating a process of preventing discharge of a low voltage battery and detecting an abnormality in an electric load according to an embodiment of the present invention.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 구체적으로 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.Since the present invention can make various changes and have various embodiments, specific embodiments are illustrated in the drawings and will be described in detail in the detailed description. However, this is not intended to limit the present invention to a specific embodiment, it should be understood to include all changes, equivalents, or substitutes included in the spirit and scope of the present invention.
각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용한다.In describing each drawing, similar reference numerals are used for similar elements.
제 1, 제 2등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.Terms such as first and second may be used to describe various elements, but the elements should not be limited by the terms. The above terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another component.
예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제 1 구성요소는 제 2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성요소도 제 1 구성요소로 명명될 수 있다. "및/또는" 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.For example, without departing from the scope of the present invention, a first element may be referred to as a second element, and similarly, a second element may be referred to as a first element. The term “and/or” includes a combination of a plurality of related stated items or any of a plurality of related stated items.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다.Unless otherwise defined, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which the present invention belongs.
일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않아야 한다.Terms such as those defined in a commonly used dictionary should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related technology, and should not be interpreted as an ideal or excessively formal meaning unless explicitly defined in the present application. Shouldn't.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 배터리 방전 방지 장치 및 이의 방법을 상세하게 설명하기로 한다.
Hereinafter, an apparatus for preventing discharge of a battery and a method thereof according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 저전압 배터리 방전 방지 및 전장부하의 이상 검출을 위한 배터리 방전 방지 장치(200)의 개념도이다. 도 2를 참조하면, 상기 배터리 방전 방지 장치(200)는, 고전압 배터리(210), 상기 고전압 배터리(210)의 전원을 변환하며 전장 부하(280)에 전원을 공급하는 전력 변환 장치(240), 상기 고전압 배터리(210)로부터 전력 변환 장치(240)로 흐르는 전원을 차단 또는 통과시키는 스위칭부(270), 상기 전력 변환 장치(240)로부터 변환된 전원을 공급받아 충전하는 저전압 배터리(250), 주기적인 웨이크 업을 통해 저전압 배터리를 모니터링하여 상기 스위칭부(270)를 온 또는 오프하는 배터리 관리부(260) 등을 포함하여 구성된다.2 is a conceptual diagram of an
고전압 배터리(210)는 전기 차량에서 구동 모터의 전기를 공급하는 에너지원이다. 전기 차량으로서는 하이브리드 자동차(HEV: Hybrid Electric Vehicle), 플러그인 하이브리드 자동차(PHEV: Plug-in Hybrid Electric Vehicle), 전기차(EV: Electric Vehicle), 저속 전기 자동차(NEV: Neighborhood Electric Vehicle), 연료 전지 자동차(FCV: Fuel-Cell Vehicle), 청정 디젤 자동차(CDV: Clean Diesel Vehicle) 등을 들 수 있다.The
저전압 배터리(250)는 전장 부하(280)의 전장품에 전기를 공급하는 에너지원으로 보통 12V 저전압 배터리가 된다.The
배터리 관리부(260)는 고전압 배터리(250)의 상태 모니터링, 셀밸런싱 및/또는 충방전을 제어한다. 차량 미운행시에도 슬리프 모드(Sleep mode)로 동작하며, 설정에 따라 웨이크 업(wake-up)이 가능하다. 따라서, 저전압 배터리(250) 전원을 상시 공급한다. 추가적인 웨이크 업을 통해 저전압 배터리(250)의 모니터링 및 전력 변환 장치(240)의 온 신호 및/또는 스위칭부(270)의 온 신호를 생성한다.The
전력 변환 장치(240)는 고전압 DC(Direct Current)를 저전압 DC로 강압하여 저전압 배터리 충전 및/또는 전장 부하(280)에 전원을 공급한다.The
스위칭부(270)로는 고전압 릴레이가 사용되나, 이에 한정되는 것은 아니며, 전력용 반도체 소자, 트리악(TRIAC) 등이 사용될 수 있다. 이 스위칭부(270)는 배터리 관리부(260)의 제어에 따라 온 또는 오프된다. 온인 경우 고전압 배터리(210)로부터 전원이 전력 변환 장치(240) 쪽으로 흘러가고, 오프인 경우 고전압 배터리(210)로부터의 전원이 차단된다.A high voltage relay is used as the
전장부하(280)는 램프, 히터, 에어컨, 각종 ECU(Electronic Control Unit) 등의 차량내 전기적인 부하가 된다. 이러한 전장부하(280)는 부품의 노후화 및 이상에 따라 과다한 방전 효과를 발생시킨다.The
도 3 및 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 저전압 배터리 방전 방지 및 전장 부하의 이상 검출 과정을 보여주는 흐름도이다. 도 3 및 도 4를 설명하기에 앞서 알고리즘의 조건 및 기준값들의 설정을 보면 다음과 같다.3 and 4 are flowcharts illustrating a process of preventing discharge of a low voltage battery and detecting an abnormality in an electric load according to an embodiment of the present invention. Prior to describing FIGS. 3 and 4, setting of conditions and reference values of an algorithm is as follows.
1. 차량 미운행 조건(각종 ECU 오프)시 수행된다.1. Executed when the vehicle is not operated (various ECUs are off).
2. 기준값(a,b)은 배터리 종류 및/또는 차량 조건에 따라 결정된다.2. The reference values (a,b) are determined according to the battery type and/or vehicle conditions.
3. 기준값(c,d)은 차량운행시 학습으로 결정된다. 부연하면, 상기 고전압 배터리의 SOC(State Of Charge)값 및 IBS(Intelligent Battery Sensor)를 이용하여 학습 분석된 값이다.3. The reference values (c,d) are determined by learning when driving the vehicle. In other words, it is a learning analysis value using a state of charge (SOC) value and an intelligent battery sensor (IBS) of the high voltage battery.
4. 기준값(e)은 적을수록 고전압 배터리 소모량을 절감한다.4. The smaller the reference value (e), the lower the high voltage battery consumption.
먼저 도 3을 참조하면, 배터리 관리부(도 2의 260)는 웨이크 업(Wake up) 모드로 진입하여, 저전압 배터리(250)의 상태를 모니터링한다(단계 S310,S320). 부연하면, 상기 배터리 관리부(260)는 차량 미운행시 슬리프 모드(sleep mode)로 동작하며, 저전압 배터리(250)의 방전 효과를 줄이기 위해 웨이크업의 주기를 길게 하여 저전압 배터리(250)의 방전 효과를 줄이게 된다.First, referring to FIG. 3, the battery manager (260 of FIG. 2) enters a wake-up mode and monitors the state of the low-voltage battery 250 (steps S310 and S320). In other words, the
모니터링된 저전압 배터리(250)의 전압과 충전 요구 전압을 비교한다(단계 S330). 부연하면, 저전압 배터리(250)의 전압이 배터리 전원 기준값(a: 저전압 배터리가 방전되어 충전이 요구될 시 전압)보다 작으면 충전이 필요없으므로 배터리 관리부(260)는 슬리프 모드로 진행한다. The monitored voltage of the low-
이와 달리, 배터리 전원 기준값보다 크면 충전이 요구되므로, 스위칭부(270)가 온되며, 고전압 배터리(210)의 SOC(State Of Charge) 체크 모드로 진입한다(단계 S331,S333). In contrast, if the battery power is greater than the reference value, since charging is required, the
SOC 체크 모드에서, 고전압 배터리(210)의 SOC가 기준 SOC값(b)과 비교하여, 기준 SOC값(b)보다 크면 전력 변환 장치(240)를 온하고 충전 시간을 충전 기준값과 비교한다(단계 S335,S337). 부연하면, 고전압 배터리의 SOC가 저전압 배터리를 충전할 만큼 충분한지 확인하는 과정이 수행된다.In the SOC check mode, the SOC of the
이와달리, 단계 S333에서 고전압 배터리의 SOC가 기준 SOC값(b)보다 작으면, 이는 저전압 배터리의 충전을 위한 배터리량이 부족하므로, 스위칭부(270)를 오프하고 배터리 방전 고장을 저장하고, 배터리 관리부(260)는 오프(off)된다(S340,S350). 즉, 배터리 관리부 오프 과정(301)이 진행된다.On the contrary, if the SOC of the high voltage battery is less than the reference SOC value (b) in step S333, this is because the amount of battery for charging the low voltage battery is insufficient, so that the
단계 S337에서, 충전시간이 충전 기준값(c)보다 크면 저전압 배터리(250)를 충전한다(단계 S339). 물론, 이 경우, 단계 S337 및 S339의 반복수행을 통한 충전을 위한 반복 루프(302)가 진행된다.In step S337, when the charging time is greater than the charging reference value c, the
이와 달리, 단계 S337에서, 충전시간이 충전 기준값(c)보다 작으면 도 4의 흐름도가 진행된다.Alternatively, in step S337, if the charging time is less than the charging reference value c, the flowchart of FIG. 4 proceeds.
도 4를 참조하면, 전력 변환 장치(240)의 출력 전류를 전장 부하 출력 기준값(d)과 비교한다(단계 S410). 이 단계는 전장부하(280)의 이상 유무를 체크하는 과정을 의미한다.4, the output current of the
단계 S410에서, 출력 전류가 전장 부하 출력 기준값(d) 보다 작으면, 충전을 완료하고 전력 변환 장치(240)를 오프하고 배터리 관리부(260)는 슬리프 모드로 진입한다(단계 S430). 즉, 배터리 관리부(BMS: Battery Management System)의 슬리프 모드 진입 과정(401)이 진행된다.In step S410, if the output current is less than the electric load output reference value d, charging is completed, the
이와 달리, 단계 S410에서, 전력 변환 장치(240)의 출력 전류가 전장 부하 출력 기준값(d) 보다 크면, 저전압 배터리의 충전 횟수와 충전 횟수 기준값(e)을 비교한다(단계 S411). 부연하면, 이 과정은 전장 부하(280)로 과다하게 흐르는 방전을 판단하여 전장 부하(280)의 고장을 확인하는 과정이다.In contrast, in step S410, if the output current of the
단계 S411에서, 배터리 충전 횟수가 충전 횟수 기준값(e) 보다 작으면, 충전횟수를 업데이트한다(단계 S413).In step S411, if the number of times of charging the battery is less than the reference value e of the number of charging, the number of times of charging is updated (step S413).
이와 달리, 단계 S411에서, 배터리 충전 횟수가 충전 횟수 기준값(e) 보다 크면, 충전을 완료하고, 전력 변환 장치(240)를 오프하고, 전장부하(280)의 이상을 저장한다(단계 S441). 즉, 전장 부하의 이상 여부를 저장하는 전장 부하 이상 여부 저장 과정(404)이 진행된다.On the contrary, in step S411, if the number of times of charging the battery is greater than the reference value e of the number of charging, charging is completed, the
도 3 및 도 4에 도시된 주기적 웨이크업 및 모니터링은 시동이 오프되었을 때를 가정하여 수행된 것이다.Periodic wake-up and monitoring shown in FIGS. 3 and 4 are performed assuming that the engine is turned off.
200: 배터리 방전 방지 장치
210: 고전압 배터리 240: 전력 변환 장치
250: 저전압 배터리 260: 배터리 관리부
270: 스위칭부 280: 전장 부하200: battery discharge prevention device
210: high voltage battery 240: power conversion device
250: low voltage battery 260: battery management unit
270: switching unit 280: electric load
Claims (14)
상기 고전압 배터리의 전원을 변환하며 전장 부하에 전원을 공급하는 전력 변환 장치;
상기 고전압 배터리로부터 전력 변환 장치로 흐르는 전원을 차단 또는 통과시키는 스위칭부;
상기 전력 변환 장치로부터 변환된 전원을 공급받아 충전하는 저전압 배터리; 및
주기적인 웨이크 업을 통해 저전압 배터리를 모니터링하여 상기 스위칭부를 온 또는 오프하는 배터리 관리부;를 포함하며,
상기 주기적 웨이크업 및 모니터링은 시동이 오프되었을 때 수행되며,
상기 배터리 관리부는 차량 미운행시 슬리프 모드(sleep mode)로 동작하며, 저전압 배터리의 방전 효과를 줄이기 위해 웨이크업의 주기가 길고,
상기 배터리 관리부가 상기 웨이크업 모드에 진입하고 상기 저전압 배터리 전원을 모니터링 했을 때, 상기 저전압 배터리의 전원이 미리 설정되는 배터리 전원 기준값보다 작으면 충전이 필요없이 상기 배터리 관리부는 슬리프 모드로 진행하는 것을 특징으로 하는 배터리 방전 방지 장치.
High voltage battery;
A power conversion device that converts power of the high voltage battery and supplies power to an electric load;
A switching unit that cuts off or passes power flowing from the high voltage battery to the power conversion device;
A low voltage battery that receives and charges the converted power from the power conversion device; And
Includes; a battery management unit that monitors the low voltage battery through periodic wake-up to turn on or off the switching unit, and
The periodic wake-up and monitoring are performed when the engine is turned off,
The battery management unit operates in a sleep mode when the vehicle is not in operation, and has a long wake-up cycle to reduce the discharge effect of the low-voltage battery,
When the battery management unit enters the wake-up mode and monitors the low voltage battery power, if the power of the low voltage battery is less than a preset battery power reference value, the battery management unit does not require charging to proceed to the sleep mode. Battery discharge prevention device, characterized in that.
상기 전력 변환 장치는, 상기 전장 부하에 공급되는 출력 전원을 센싱한 값과 미리 설정된 전장 부하 출력 전원 기준값을 비교하여 상기 전장 부하의 이상 여부를 판별하는 것을 특징으로 하는 배터리 방전 방지 장치.
The method of claim 1,
Wherein the power conversion device determines whether the electric load is abnormal by comparing a sensed value of the output power supplied to the electric load with a preset electric load output power reference value.
상기 저전압 배터리에 대한 충전 시간은 미리 설정된 충전 기준값 이내이며, 상기 전장 부하 출력 기준값 및 충전 기준값은 상기 고전압 배터리의 SOC(State Of Charge)값 및 IBS(Intelligent Battery Sensor)를 이용하여 학습 분석된 값인 것을 특징으로 하는 배터리 방전 방지 장치.
The method of claim 2,
The charging time for the low voltage battery is within a preset charging reference value, and the electric load output reference value and the charging reference value are values that are learned and analyzed using the SOC (State Of Charge) value and IBS (Intelligent Battery Sensor) of the high voltage battery. Battery discharge prevention device, characterized in that.
상기 전장 부하의 이상 여부에 대한 판별은 저전압 배터리의 충전 횟수와 배터리 충전 횟수 기준치를 비교하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 배터리 방전 방지 장치.
The method of claim 2,
The battery discharge preventing device, characterized in that the determination of whether the electric load is abnormal is made by comparing the number of times of charging the low-voltage battery with a reference value of the number of times of charging the battery.
상기 저전압 배터리의 전원을 배터리 전원 기준값과 비교하여 스위칭부를 온 또는 오프함에 따라 고전압 배터리로부터 전력 변환 장치로 흐르는 전원이 차단 또는 통과되도록 하는 스위칭 단계;
전원이 통과되면, 상기 전력 변환 장치에 의해 변환된 전원이 상기 저전압 배터리에 충전되는 충전 단계; 및
전원이 차단되면, 배터리 관리부를 오프하는 오프 단계;를 포함하며, 상기 주기적 웨이크업 및 모니터링은 시동이 오프되었을 때 수행되며,
상기 배터리 관리부는 차량 미운행시 슬리프 모드(sleep mode)로 동작하며, 저전압 배터리의 방전 효과를 줄이기 위해 웨이크업의 주기가 길고,
상기 배터리 관리부가 상기 웨이크업 모드에 진입하고 상기 저전압 배터리 전원을 모니터링 했을 때, 상기 저전압 배터리의 전원이 미리 설정되는 배터리 전원 기준값보다 작으면 충전이 필요없이 상기 배터리 관리부는 슬리프 모드로 진행하는 것을 특징으로 하는 배터리 방전 방지 방법.
A monitoring step of monitoring the low voltage battery through periodic wake-up;
A switching step of comparing the power of the low voltage battery with a battery power reference value and turning on or off the switching unit so that power flowing from the high voltage battery to the power conversion device is cut off or passed;
A charging step of charging the low voltage battery with power converted by the power conversion device when power is passed; And
When the power is cut off, an off step of turning off the battery management unit; and the periodic wake-up and monitoring are performed when the ignition is turned off,
The battery management unit operates in a sleep mode when the vehicle is not in operation, and has a long wake-up cycle to reduce the discharge effect of the low-voltage battery,
When the battery management unit enters the wake-up mode and monitors the low voltage battery power, if the power of the low voltage battery is less than a preset battery power reference value, the battery management unit does not require charging to proceed to the sleep mode. Battery discharge prevention method characterized in that.
상기 저전압 배터리의 전원이 상기 배터리 전원 기준값 보다 크거나 충전이 완료되면 상기 스위칭부는 오프되고 상기 배터리 관리부는 슬리프 모드로 진입하는 것을 특징으로 하는 배터리 방전 방지 방법.
The method of claim 7,
When the power of the low voltage battery is greater than the battery power reference value or when charging is completed, the switching unit is turned off and the battery management unit enters a sleep mode.
상기 스위칭 단계는,
상기 고전압 배터리의 SOC와 기준 SOC값을 비교하는 단계; 및
비교 결과, 기준 SOC값보다 작으면 스위칭부를 오프하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 방전 방지 방법.
The method of claim 7,
The switching step,
Comparing the SOC of the high voltage battery with a reference SOC value; And
As a result of the comparison, turning off the switching unit if it is smaller than the reference SOC value.
전장 부하에 공급되는 출력 전원을 센싱하여 센싱값과 미리 설정된 전장 부하 출력 전원 기준값을 비교하여 상기 전장 부하의 이상 여부를 판별하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 방전 방지 방법.
The method of claim 7,
And determining whether the electric load is abnormal by sensing the output power supplied to the electric load and comparing the sensing value with a preset electric load output power reference value.
상기 저전압 배터리에 대한 충전 시간은 미리 설정된 충전 기준값 이내이며, 상기 전장 부하 출력 기준값 및 충전 기준값은 상기 고전압 배터리의 SOC(State Of Charge)값 및 IBS(Intelligent Battery Sensor)를 이용하여 학습 분석된 값인 것을 특징으로 하는 배터리 방전 방지 방법.
The method of claim 10,
The charging time for the low voltage battery is within a preset charging reference value, and the electric load output reference value and the charging reference value are values that are learned and analyzed using the SOC (State Of Charge) value and IBS (Intelligent Battery Sensor) of the high voltage battery. Battery discharge prevention method characterized in that.
상기 전장 부하의 이상 여부에 대한 판별은 저전압 배터리의 충전 횟수와 배터리 충전 횟수 기준치를 비교하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 배터리 방전 방지 방법.The method of claim 10,
The method of preventing discharge of a battery, characterized in that the determination of whether the electric load is abnormal is made by comparing the number of times of charging the low voltage battery with a reference value of the number of times of charging the battery.
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