KR102336723B1 - Apparatus and method for managing battery - Google Patents
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Abstract
본 발명은 배터리의 엔진 시동성 예측이 가능한 배터리 관리 장치를 개시한다. 본 발명에 따른 배터리 관리 장치는, 운행 중 정차 상태에서 엔진이 일시적으로 정지되는 차량에 구비되어 상기 엔진으로 시동용 전원을 공급하는 배터리를 관리하는 장치로서, 배터리의 방전 전류 크기를 측정하는 전류 측정부; 배터리의 방전 시 SOC에 따른 전압 변화 관계를 나타내는 방전 전압 곡선을 다수의 방전 전류 크기마다 저장하고, 배터리의 SOC에 따른 시동 가능 최저 전압을 나타내는 크랭킹 곡선을 저장하는 메모리부; 및 상기 전류 측정부에 의해 측정된 방전 전류의 크기를 이용하여 상기 메모리부에서 대응하는 방전 전압 곡선을 선정하고, 선정된 방전 전압 곡선과 상기 메모리부에 저장된 크랭킹 곡선을 이용하여 방전 가능 SOC량을 추정하며, 추정된 방전 가능 SOC량에 기초하여 시동 가능 최대 시간을 예측하는 제어부를 포함할 수 있다.The present invention discloses a battery management device capable of predicting engine startability of a battery. The battery management device according to the present invention is a device for managing a battery provided in a vehicle in which an engine is temporarily stopped while driving and supplying power for starting to the engine, and a current measurement for measuring the amount of discharge current of the battery wealth; a memory unit for storing a discharge voltage curve representing a voltage change relationship according to SOC during discharging of the battery for each of a plurality of discharge current sizes, and for storing a cranking curve representing a lowest possible start voltage according to the SOC of the battery; and selecting a corresponding discharge voltage curve in the memory unit using the size of the discharge current measured by the current measuring unit, and the amount of SOC that can be discharged using the selected discharge voltage curve and the cranking curve stored in the memory unit It may include a control unit for estimating and estimating the maximum possible start-up time based on the estimated amount of dischargeable SOC.
Description
본 발명은 배터리 관리 기술에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 ISG 기술이 적용된 차량에 탑재되는 차량용 배터리에 대하여 엔진 시동성이 효과적으로 예측될 수 있도록 하는 배터리 관리 기술에 관한 것이다.The present invention relates to a battery management technology, and more particularly, to a battery management technology capable of effectively predicting engine startability for a vehicle battery mounted on a vehicle to which the ISG technology is applied.
배터리는 휴대폰, 랩탑 컴퓨터, 스마트폰, 스마트 패드 등의 모바일 디바이스뿐만 아니라 전기로 구동되는 자동차(EV, HEV, PHEV)나 대용량 전력 저장 장치(ESS) 등의 분야로까지 그 용도가 급속도로 확산되고 있다. 그리고, 이러한 배터리는, 배터리의 동작을 전반적으로 제어하는 배터리 관리 시스템(BMS; Battery Management System)과 결합될 수 있다.The use of batteries is rapidly spreading not only to mobile devices such as cell phones, laptop computers, smartphones, and smart pads, but also to electric vehicles (EV, HEV, PHEV) and large-capacity power storage (ESS). have. In addition, such a battery may be combined with a battery management system (BMS) that controls overall operation of the battery.
최근 출시되는 차량에는, 연비 향상과 환경 보호 등의 이유로, ISG(Idle Stop&Go) 기능의 장착이 보편화되고 있다. 이러한 ISG 기능은, 차량이 주행 중 정차할 때마다 자동으로 엔진을 멈추고 출발할 때 엔진을 재시동한다. 이러한 기능이 수행되기 위해서는, 엔진 스탑 후 재시동 시 배터리로부터 시동용 전원이 안정적으로 공급되어야 한다.In recent vehicles, for reasons such as improvement of fuel efficiency and environmental protection, ISG (Idle Stop & Go) function has become common. This ISG function automatically stops the engine whenever the vehicle is stopped while driving and restarts the engine when starting. In order to perform this function, the starting power must be stably supplied from the battery when the engine is restarted after stopping the engine.
그런데, 만일 정차 후 차량이 출발되는 시점에서 배터리로부터 시동을 위한 전원이 충분히 공급되지 않으면, 큰 문제가 발생할 수 있다. 예를 들어, 정차 후 차량이 출발되는 상황은, 교통 정체나 신호 대기 중인 상황에서 자주 발생할 수 있는데, 정차 후 출발을 해야 되는 상황에서 시동이 걸리지 않으면 도로 중앙에 차량이 멈추어서게 될 수 있다. 따라서, 이 경우, 운전자 및 동승자 등에게 큰 불편을 끼치는 것은 물론이고, 심각한 교통 정체를 유발할 수도 있다. 뿐만 아니라, 야간이나 안개가 있는 등의 상황에서 차량이 출발하지 못하는 경우, 정차된 차량을 제대로 보지 못하고 돌진하는 차량으로 인해, 교통 사고가 발생하여 중대한 인명 및 재산 피해가 야기될 수도 있다.However, if power for starting is not sufficiently supplied from the battery when the vehicle is started after stopping, a big problem may occur. For example, the situation in which the vehicle starts after stopping may frequently occur in traffic jams or in a situation where the vehicle is waiting for a signal. Accordingly, in this case, it may cause great inconvenience to the driver and passengers, as well as cause serious traffic congestion. In addition, when the vehicle fails to start at night or in foggy conditions, due to the vehicle rushing without seeing the stopped vehicle properly, a traffic accident may occur, resulting in serious human and property damage.
특히, 고속도로나 도심에서 주행 중 심각한 교통 정체 상황이 발생한 상황에서, 차량은 꽤 긴 시간 동안 정차된 상태로 유지될 수 있다. 그런데, 이때에도 차량 전장품에 의한 전력 소모는 계속 이루어질 수 있으며, 더욱이 주행 중보다 많은 전력이 소모될 수 있다. 따라서, 이로 인해 배터리 전압이 엔진의 시동 가능한 전압 밑으로 떨어지는 상황이 발생할 수 있다. 또한, 배터리가 퇴화된 경우에는 배터리 용량이 낮아짐으로써, 재출발을 위한 엔진 시동용 전원을 배터리 전압이 충분히 공급하지 못하는 상황이 더욱 쉽게 발생할 수 있다.In particular, in a situation in which serious traffic congestion occurs while driving on a highway or in a city, the vehicle may remain stationary for quite a long time. However, even at this time, power consumption by the vehicle electrical equipment may continue, and moreover, more power may be consumed than during driving. Therefore, this may cause a situation in which the battery voltage drops below the engine's startable voltage. In addition, when the battery is degraded, the battery capacity is lowered, and thus a situation in which the battery voltage cannot sufficiently supply power for starting the engine for restarting may occur more easily.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 차량 정차 후 재출발을 위한 시동 전원이 배터리로부터 안정적으로 공급될 수 있도록, 시동성이 확보될 수 있는 시간을 예측하는 배터리 관리 장치와 방법, 그리고 이를 포함하는 배터리 팩 및 자동차를 제공하는 것을 목적으로 한다.Accordingly, the present invention has been devised to solve the above problems, and a battery management apparatus and method for predicting a time during which startability can be secured so that starting power for restarting after a vehicle is stopped can be stably supplied from a battery , and an object of the present invention is to provide a battery pack and a vehicle including the same.
본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.Other objects and advantages of the present invention may be understood by the following description, and will become more clearly understood by the examples of the present invention. It will also be readily apparent that the objects and advantages of the present invention may be realized by the means and combinations thereof indicated in the appended claims.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 배터리 관리 장치는, 운행 중 정차 상태에서 엔진이 일시적으로 정지되는 차량에 구비되어 상기 엔진으로 시동용 전원을 공급하는 배터리를 관리하는 장치로서, 배터리의 방전 전류 크기를 측정하는 전류 측정부; 배터리의 방전 시 SOC에 따른 전압 변화 관계를 나타내는 방전 전압 곡선을 다수의 방전 전류 크기마다 저장하고, 배터리의 SOC에 따른 시동 가능 최저 전압을 나타내는 크랭킹 곡선을 저장하는 메모리부; 및 상기 전류 측정부에 의해 측정된 방전 전류의 크기를 이용하여 상기 메모리부에서 대응하는 방전 전압 곡선을 선정하고, 선정된 방전 전압 곡선과 상기 메모리부에 저장된 크랭킹 곡선을 이용하여 방전 가능 SOC량을 추정하며, 추정된 방전 가능 SOC량에 기초하여 시동 가능 최대 시간을 예측하는 제어부를 포함할 수 있다.A battery management device according to the present invention for achieving the above object is a device for managing a battery provided in a vehicle in which an engine is temporarily stopped in a stopped state while driving and supplying power for starting to the engine. a current measuring unit for measuring the magnitude of the discharge current; a memory unit for storing a discharge voltage curve representing a voltage change relationship according to SOC during discharging of the battery for each of a plurality of discharge current sizes, and for storing a cranking curve representing a lowest possible start voltage according to the SOC of the battery; and selecting a corresponding discharge voltage curve in the memory unit using the size of the discharge current measured by the current measuring unit, and the amount of SOC that can be discharged using the selected discharge voltage curve and the cranking curve stored in the memory unit It may include a control unit for estimating and estimating the maximum possible start-up time based on the estimated amount of dischargeable SOC.
여기서, 상기 제어부는, 상기 전류 측정부에 의해 측정된 방전 전류의 크기로서, 상기 엔진이 일시적으로 정지된 시점을 기준으로 그 이전의 소정 시간 동안의 방전 전류 크기를 이용할 수 있다.Here, the controller may use, as the magnitude of the discharge current measured by the current measuring unit, the magnitude of the discharge current for a predetermined time prior to the time when the engine is temporarily stopped.
또한, 상기 제어부는, 선정된 방전 전압 곡선과 상기 크랭킹 곡선의 교차점을 추출하고 추출된 교차점을 통해 상기 방전 가능 SOC량을 추정할 수 있다.In addition, the controller may extract an intersection point between the selected discharge voltage curve and the cranking curve, and estimate the amount of the dischargeable SOC through the extracted intersection point.
또한, 상기 제어부는, 추정된 방전 가능 SOC량 및 상기 전류 측정부에 의해 측정된 방전 전류의 실효치를 이용하여 시동 가능 최대 시간을 예측할 수 있다.Also, the control unit may predict the maximum start-up time using the estimated dischargeable SOC amount and the effective value of the discharge current measured by the current measurement unit.
또한, 상기 메모리부에 저장된 크랭킹 곡선은, 상기 배터리에 대하여, SOC 별로 미리 측정된, 개방 회로 전압, 크랭킹 최대 전류 및 크랭킹 저항을 이용하여 산출됨으로써 저장될 수 있다.In addition, the cranking curve stored in the memory unit may be stored by being calculated using the open circuit voltage, the maximum cranking current, and the cranking resistance measured in advance for each SOC with respect to the battery.
또한, 상기 제어부는, 예측된 시동 가능 최대 시간을 이용하여 상기 차량의 운전자에게 대응 정보를 제공할 수 있다.Also, the controller may provide the corresponding information to the driver of the vehicle using the predicted maximum possible start time.
또한, 상기 제어부는, 예측된 시동 가능 최대 시간을 이용하여 상기 차량의 엔진 시동을 제어할 수 있다.Also, the controller may control starting the engine of the vehicle using the predicted maximum possible start time.
또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 배터리 팩은, 본 발명에 따른 배터리 관리 장치를 포함한다.In addition, the battery pack according to the present invention for achieving the above object includes the battery management device according to the present invention.
또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 자동차는, 본 발명에 따른 배터리 관리 장치를 포함한다.In addition, the vehicle according to the present invention for achieving the above object includes the battery management device according to the present invention.
또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 배터리 관리 방법은, 운행 중 정차 상태에서 엔진이 일시적으로 정지되는 차량에 구비되어 상기 엔진으로 시동용 전원을 공급하는 배터리를 관리하는 방법으로서, 배터리의 방전 시 SOC에 따른 전압 변화 관계를 나타내는 방전 전압 곡선을 다수의 방전 전류 크기마다 저장하고, 배터리의 SOC에 따른 시동 가능 최저 전압을 나타내는 크랭킹 곡선을 저장하는 단계; 배터리의 방전 전류 크기를 측정하는 단계; 상기 전류 크기 측정 단계에서 측정된 방전 전류의 크기를 이용하여 상기 저장 단계에서 저장된 방전 전압 곡선을 선정하는 단계; 상기 방전 전압 곡선 선정 단계에서 선정된 방전 전압 곡선과 상기 저장 단계에서 저장된 크랭킹 곡선을 이용하여 방전 가능 SOC량을 추정하는 단계; 및 상기 방전 가능 SOC량 추정 단계에서 추정된 상기 방전 가능 SOC량에 기초하여 상기 배터리의 시동 가능 최대 시간을 예측하는 단계를 포함할 수 있다.In addition, the battery management method according to the present invention for achieving the above object is a method of managing a battery provided in a vehicle in which the engine is temporarily stopped in a stopped state while driving and supplying power for starting to the engine, storing a discharge voltage curve representing a voltage change relationship according to the SOC when the battery is discharged for each of a plurality of discharge current sizes, and storing a cranking curve representing the lowest possible start voltage according to the SOC of the battery; measuring the magnitude of the discharge current of the battery; selecting a discharge voltage curve stored in the storage step using the magnitude of the discharge current measured in the current magnitude measurement step; estimating a dischargeable SOC amount using the discharge voltage curve selected in the discharge voltage curve selection step and the cranking curve stored in the storage step; and estimating the maximum start-up time of the battery based on the amount of dischargeable SOC estimated in the step of estimating the amount of dischargeable SOC.
본 발명의 일 측면에 의하면, ISG 기능이 탑재된 차량에 대하여, 엔진이 정지되었을 때, 배터리가 전장 부하에 대응하면서 시동성(crankability)을 얼마나 유지할 수 있을지에 대한 시간이 신속하면서도 정확하게 예측될 수 있다.According to one aspect of the present invention, for a vehicle equipped with an ISG function, when the engine is stopped, the time for how much the battery can maintain crankability while responding to the electric load can be quickly and accurately predicted. .
따라서, 본 발명의 이러한 측면에 의하면, 배터리의 엔진 시동성에 대한 시간 예측 정보에 기초하여, ISG 기능 수행 시, 엔진 시동이 걸리지 않는 상황이 발생하는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.Accordingly, according to this aspect of the present invention, it is possible to effectively prevent a situation in which the engine does not start when the ISG function is performed, based on the time prediction information on the engine startability of the battery.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술하는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 안 된다.
도 1은, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 관리 장치의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2는, 본 발명의 일 실시예에 따른 메모리부가 저장하는 방전 전압 곡선을 개략적으로 나타내는 그래프이다.
도 3은, 본 발명의 일 실시예에 따른 메모리부가 저장하는 크랭킹 곡선의 일 형태를 나타내는 그래프이다.
도 4는, 본 발명의 일 실시예에 따른 제어부의 기능적 구성을 개략적으로 나타내는 블록도이다.
도 5는, 본 발명의 일 실시예에 따른 제어부에 의해 방전 전압 곡선과 크랭킹 곡선을 이용하여 방전 가능 SOC량이 추정되는 구성을 개략적으로 나타내는 그래프이다.
도 6은, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 관리 방법을 개략적으로 나타내는 흐름도이다.The following drawings attached to this specification illustrate preferred embodiments of the present invention, and serve to further understand the technical spirit of the present invention together with the detailed description of the present invention to be described later, so that the present invention is a matter described in those drawings should not be construed as being limited to
1 is a diagram schematically showing the configuration of a battery management apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a graph schematically illustrating a discharge voltage curve stored in a memory unit according to an embodiment of the present invention.
3 is a graph illustrating a form of a cranking curve stored in a memory unit according to an embodiment of the present invention.
4 is a block diagram schematically showing a functional configuration of a control unit according to an embodiment of the present invention.
5 is a graph schematically illustrating a configuration in which a dischargeable SOC amount is estimated using a discharge voltage curve and a cranking curve by a controller according to an embodiment of the present invention.
6 is a flowchart schematically illustrating a battery management method according to an embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 안 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Prior to this, the terms or words used in the present specification and claims should not be construed as being limited to their ordinary or dictionary meanings, and the inventor should properly understand the concept of the term in order to best describe his invention. Based on the principle that it can be defined, it should be interpreted as meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상에 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Accordingly, the configuration shown in the embodiments and drawings described in the present specification is only the most preferred embodiment of the present invention and does not represent all of the technical spirit of the present invention, so at the time of the present application, various It should be understood that there may be equivalents and variations.
본 발명에 따른 배터리 관리 장치는, 차량용 배터리를 관리하는 장치로서, 차량(자동차)에 구비될 수 있다. 특히, 본 발명에 따른 배터리 관리 장치가 적용된 차량은, ISG 기능이 탑재된 차량일 수 있다. 여기서, ISG 기능은, 운행 중 정차 상태에서 엔진이 일시적으로 정지되는 기능으로서, 아이들 스탑앤고(Idle Stop and Go), 스타트앤스탑 등 다른 다양한 용어로 표현될 수도 있다. The battery management apparatus according to the present invention is a device for managing a vehicle battery and may be provided in a vehicle (vehicle). In particular, the vehicle to which the battery management apparatus according to the present invention is applied may be a vehicle equipped with an ISG function. Here, the ISG function is a function in which the engine is temporarily stopped in a stopped state while driving, and may be expressed in various other terms such as idle stop and go (idle stop and go) and start and stop.
도 1은, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 관리 장치의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.1 is a diagram schematically showing the configuration of a battery management apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 배터리 관리 장치는, 전류 측정부(100), 메모리부(200) 및 제어부(300)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1 , the battery management apparatus according to the present invention may include a
상기 전류 측정부(100)는, 배터리의 전류 크기를 측정할 수 있다. 배터리에는 하나 이상의 이차 전지가 구비될 수 있으며, 이러한 이차전지와 배터리 단자 사이에는 충방전 경로가 구비될 수 있다. 그리고, 이러한 충방전 경로로 충전 전류나 방전 전류가 흐름으로써, 이차 전지의 충전 내지 방전이 이루어질 수 있다. 상기 전류 측정부(100)는, 충방전 경로에 흐르는 전류의 크기를 측정할 수 있다. 특히, 상기 전류 측정부(100)는, 배터리가 방전되는 상황에서 배터리의 방전 전류 크기를 측정할 수 있다.The
상기 전류 측정부(100)에는, 본원발명의 출원 시점에 공지된 다양한 배터리 전류 센서가 채용될 수 있다. 예를 들어, 배터리 충방전 경로 상에 센스 저항이 구비되고, 상기 전류 측정부(100)는 이러한 센스 저항 양단의 전압값을 측정함으로써 배터리의 방전 전류 크기를 측정할 수 있다. 또는, 상기 전류 측정부(100)는 홀 센서 등을 구비하여 구현될 수 있다.Various battery current sensors known at the time of filing of the present invention may be employed in the
이처럼 전류 측정부(100)가 배터리의 방전 전류 크기를 측정하면, 전류 측정부(100)는 측정된 전류 정보를 제어부(300)로 전송할 수 있다. 또한, 전류 측정부(100)는 측정된 전류 정보를 메모리부(200)로 전송하여 저장되도록 할 수도 있다.As such, when the
상기 메모리부(200)는, 본 발명에 따른 배터리 관리 장치의 각 구성요소들이 동작을 수행하는데 필요한 각종 정보들을 저장할 수 있다. The
특히, 상기 메모리부(200)는, 해당 배터리의 방전 전압 곡선을 다수의 방전 전류 크기마다 저장할 수 있다. 이러한 방전 전압 곡선에 대해서는 도 2를 참조하여 보다 구체적으로 설명하도록 한다.In particular, the
도 2는, 본 발명의 일 실시예에 따른 메모리부(200)가 저장하는 방전 전압 곡선을 개략적으로 나타내는 그래프이다. 도 2에서, 가로축은 SOC(State Of Charge)로서 [%] 단위를 갖고, 세로축은 배터리 전압으로서 [V] 단위를 가질 수 있다.2 is a graph schematically illustrating a discharge voltage curve stored by the
도 2를 참조하면, 상기 메모리부(200)에 저장되는 방전 전압 곡선은, 배터리의 방전 시 SOC 변화에 따른 전압 변화 관계를 나타낸다고 할 수 있다. 즉, 방전 전압 곡선은, 배터리의 방전 시 SOC가 변화함에 따라 변화되는 전압 변화의 크기를 나타내는 그래프라 할 수 있다.Referring to FIG. 2 , it can be said that the discharge voltage curve stored in the
특히, 상기 메모리부(200)는, 이러한 방전 전압 곡선을 다수의 방전 전류 크기마다 저장할 수 있다. 즉, 배터리는 방전 전류의 크기에 따라 방전 전압 곡선의 형태가 달라질 수 있으므로, 상기 메모리부(200)는 여러 방전 전류 크기마다 그에 대응되는 방전 전압 곡선을 저장할 수 있다. 예를 들어, 도 2에서, a1은 배터리가 10A의 전류 크기로 방전될 때의 SOC-전압 관계를 나타내고, a2는 배터리가 20A의 전류 크기로 방전될 때의 SOC-전압 관계를 나타내며, a3은 배터리가 30A의 전류 크기로 방전될 때의 SOC-전압 관계를 나타낸다고 할 수 있다.In particular, the
상기 방전 전압 곡선은, 실험적으로 미리 측정되어 상기 메모리부(200)에 저장될 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 배터리 관리 장치가 채용될 배터리에 대하여, 방전 전류 크기를 다양하게 변화시켜 가면서, 각 전류 크기마다 방전 중 SOC 및 배터리 전압을 측정하여 플로팅함으로써, 방전 전압 곡선이 얻어질 수 있다. 그리고, 이와 같이 얻어진 방전 전압 곡선은 메모리부(200)에 저장될 수 있다.The discharge voltage curve may be experimentally measured in advance and stored in the
한편, 도 2에서는 하나의 전류 크기에 대해서는 하나의 방전 전압 곡선을 갖는 형태로 도시되어 있으나, 메모리부(200)는 하나의 전류 크기마다 다수의 방전 전압 곡선을 저장할 수 있다. 예를 들어, 메모리부(200)는 여러 배터리 종류마다, 각 전류 크기별 방전 전압 곡선을 다르게 저장할 수 있다. 이 경우, 본 발명에 따른 배터리 관리 장치는 다른 종류의 배터리에 대해서도 쉽게 적용될 수 있다.Meanwhile, although FIG. 2 shows a form having one discharge voltage curve for one current magnitude, the
또한, 상기 메모리부(200)는, 해당 배터리의 크랭킹 곡선을 저장할 수 있다. 이러한 크랭킹 곡선에 대해서는 도 3을 참조하여 보다 구체적으로 설명하도록 한다.Also, the
도 3은, 본 발명의 일 실시예에 따른 메모리부(200)가 저장하는 크랭킹 곡선의 일 형태를 나타내는 그래프이다. 도 3의 경우, 도 2와 마찬가지로, 가로축은 SOC(State Of Charge)로서 % 단위로 구성되고, 세로축은 배터리 전압으로서 V 단위로 구성된다고 할 수 있다.3 is a graph illustrating a form of a cranking curve stored by the
도 3을 참조하면, 상기 메모리부(200)에 저장되는 크랭킹 곡선(b)은, 배터리의 SOC에 따른 시동 가능 최저 전압을 나타낸다고 할 수 있다. 즉, 배터리의 SOC가 달라짐에 따라 엔진 시동을 걸 수 있는 배터리의 최저 전압이 달라질 수 있는데, 크랭킹 곡선은 이러한 각 SOC마다 엔진을 시동시킬 수 있는 최저 전압을 나타낸 값들의 모임이라 할 수 있다. 따라서, 배터리 전압이 특정 SOC에서 크랭킹 곡선 밑으로 떨어지게 되면, 해당 배터리로는 엔진 시동을 걸 수 없는 상태가 된다고 할 수 있다. 예를 들어, 소정 배터리에 대하여, SOC가 60%인 시점에서 크랭킹 곡선이 11V를 나타낼 경우, 해당 배터리의 SOC가 60%일 때 11V 미만의 전압을 가지면, 해당 배터리에 의해서는 엔진을 시동시키는 것이 불가능하다고 할 수 있다.Referring to FIG. 3 , it can be said that the cranking curve b stored in the
한편, 도 3에서는 크랭킹 곡선이 하나인 형태로 도시되어 있으나, 메모리부(200)는 크랭킹 곡선을 다수 저장할 수 있다. 예를 들어, 메모리부(200)는 여러 배터리 종류마다, 서로 다른 크랭킹 곡선을 저장할 수 있다. 이 경우, 본 발명에 따른 배터리 관리 장치는, 다양한 배터리에 쉽게 적용될 수 있는 호환성을 가질 수 있다.Meanwhile, although one cranking curve is illustrated in FIG. 3 , the
상기 메모리부(200)는, 정보를 기록하고 소거할 수 있는 저장 매체라면 그 종류에 특별한 제한이 없다. 일 예시로서, 상기 메모리부(200)는 RAM, ROM, 레지스터, 하드디스크, 광기록 매체 또는 자기기록 매체일 수 있다. 상기 메모리부(200)는, 제어부(300)나 전류 측정부(100)와 같은 다른 구성요소에 의해 접근이 가능하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 상기 메모리부(200)는 데이터 버스 등을 통해 제어부(300)와 연결될 수 있다. 또한, 상기 메모리부(200)는, 제어부(300)가 수행하는 각종 제어 로직을 포함하는 프로그램, 및/또는 제어부(300)가 실행될 때 발생되는 데이터를 저장, 갱신, 소거 및/또는 전송할 수 있다. 이러한 메모리부(200)는, 논리적으로 2개 이상으로 분할 가능하고, 제어부(300) 등 다른 구성요소와 별도로 존재하거나 제어부(300) 등에 포함된 형태로 존재할 수도 있다.The
상기 제어부(300)는, 전류 측정부(100)에 의해 측정된 배터리의 전류 크기에 대한 정보를 전류 측정부(100)로부터 전송받을 수 있다. 또한, 상기 제어부(300)는, 메모리부(200)에 접근하여, 메모리부(200)에 저장된 방전 전압 곡선 및 크랭킹 곡선을 읽어낼 수 있다. 그리고, 제어부(300)는, 이러한 전류 측정부(100)의 전류 측정 정보 및 메모리부(200)의 저장 정보를 기초로, 배터리의 엔진 시동성(crankability)을 예측할 수 있다. 특히, 상기 제어부(300)는, 엔진이 정지된 상태에서 재출발을 위해 시동을 걸 수 있는 상태가 언제까지 지속될 수 있을지에 대한 시간 정보를 미리 예측할 수 있다. 즉, 상기 제어부(300)는, 엔진 아이들링 스탑된 상태에서 해당 배터리로부터 시동용 전원이 안정적으로 공급될 수 있는 시간이 언제까지인지에 대한 정보를 예측할 수 있다.The
보다 구체적으로, 상기 제어부(300)는, 전류 측정부(100)에 의해 측정된 방전 전류의 크기를 이용하여 메모리부(200)에서 그에 대응하는 방전 전압 곡선을 선정할 수 있다. 예를 들어, 메모리부(200)가 도 2에 도시된 바와 같은 형태로 방전 전압 곡선을 저장하며, a1, a2 및 a3는 각각, 방전 전류가 10A, 20A 및 30A일 때의 방전 전압 곡선이라고 가정한다. 이때, 만일 전류 측정부(100)에 의해 측정된 방전 전류의 크기가 20A라면, 제어부(300)는 메모리부(200)에 저장된 여러 방전 전압 곡선 중 대응하는 방전 전압 곡선으로서 a2를 선정할 수 있다. More specifically, the
또한 상기 제어부(300)는, 이와 같이 저장된 방전 전압 곡선과 메모리부(200)에 저장된 크랭킹 곡선을 이용하여 방전 가능 SOC량을 추정할 수 있다. 즉, 메모리부(200)가 도 3에 도시된 바와 같은 형태로 크랭킹 곡선을 저장하는 경우, 상기 제어부(300)는, 도 2에서 추출된 방전 전압 곡선과 도 3의 크랭킹 곡선을 이용하여 방전 가능 SOC량을 추정할 수 있다. In addition, the
여기서, 방전 가능 SOC량이란 해당 배터리에 대하여 현 시점에서 시동성(Crankability)을 유지하는 범위 내에서 방전될 수 있는 최대 용량을 의미한다고 할 수 있다. 이러한 방전 가능 SOC량은, % 단위를 갖거나 Ah 단위를 가질 수 있다. 이때, % 단위를 갖는다는 것은, 방전 가능 SOC량이 배터리 용량에 대한 현재 방전 가능 용량의 비를 백분율로서 나타내어진 것이라 할 수 있다. 그리고, Ah 단위를 갖는다는 것은, 현재 배터리에 시동성 유지 범위 내의 방전 가능 용량을 나타낸다고 할 수 있다. 예를 들어, 용량이 100Ah인 배터리에 대하여, 상기 제어부(300)가 방전 가능 SOC량을 10%로 추정하였다면, 현재 배터리에 방전 가능 용량이 10Ah인 것으로 이해할 수 있다.Here, it can be said that the dischargeable SOC amount means the maximum capacity that can be discharged within the range of maintaining crankability at the present time for the corresponding battery. Such a dischargeable SOC amount may have a unit of % or may have a unit of Ah. In this case, having a unit of % means that the amount of discharging SOC is expressed as a percentage of the ratio of the current discharging capacity to the battery capacity. In addition, it can be said that having a unit of Ah represents the dischargeable capacity of the current battery within the startability maintenance range. For example, if the
또한 상기 제어부(300)는, 이와 같이 추정된 방전 가능 SOC량에 기초하여 시동 가능 최대 시간을 예측할 수 있다. 여기서, 시동 가능 최대 시간이란, 주행 중 정차 상태에서 엔진이 일시적으로 정지된 상태, 즉 엔진 아이들링 스탑 상태에서, 배터리가 엔진에 대하여 재시동을 위한 시동용 전원을 공급할 수 있는 최대 시간을 의미한다고 할 수 있다. 예를 들어, 상기 제어부(300)가 시동 가능 최대 시간을 10분으로 예측한 경우, 엔진이 정지된 상태로 계속해서 10분이 더 경과하면 더 이상 배터리에 의해 시동이 걸리지 못한다고 할 수 있다.In addition, the
도 4는, 본 발명의 일 실시예에 따른 제어부(300)의 기능적 구성을 개략적으로 나타내는 블록도이다.4 is a block diagram schematically showing a functional configuration of the
도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 제어부(300)는, 방전 가능량 추정 유닛(310) 및 크랭킹 가능 시간 예측 유닛(320)을 구비할 수 있다. Referring to FIG. 4 , the
상기 방전 가능량 추정 유닛(310)은, 전류 측정부(100)에 의해 측정된 전류의 크기를 이용하여 그에 대응하는 방전 전압 곡선을 메모리부(200)에서 선정할 수 있다. 또한, 상기 방전 가능량 추정 유닛(310)은, 이와 같이 선정된 방전 전압 곡선과 메모리부(200)에 저장된 크랭킹 곡선을 이용하여 방전 가능 SOC량을 추정할 수 있다. 즉, 상기 방전 가능량 추정 유닛(310)은, 실제 방전 전류의 크기에 대응하는 방전 전압 곡선을 선정하고, 이를 통해 방전 가능한 SOC량이 어느 정도인지를 추정할 수 있다.The available discharge
상기 크랭킹 가능 시간 예측 유닛(320)은, 방전 가능량 추정 유닛(310)에 의해 방전 가능 SOC량이 추정되면, 그 추정값에 기초하여 시동 가능 최대 시간을 예측할 수 있다. 즉, 상기 크랭킹 가능 시간 예측 유닛(320)은, 방전 가능 SOC량을 통해 해당 배터리의 시동성이 얼마나 오랫 동안 유지될 수 있을지 그 시간을 계산할 수 있다.When the amount of possible discharge SOC is estimated by the amount of possible
바람직하게는, 상기 제어부(300)는, 소정 시간 동안 배터리로부터 방출되는 방전 전류의 크기를 이용하여, 그에 대응되는 방전 전압 곡선을 선정할 수 있다. 예를 들어, 상기 제어부(300)는, 5분 동안 측정된 배터리의 방전 전류 크기를 이용하여, 그와 유사한 방전 전압 곡선을 메모리부(200)에 저장된 여러 방전 전압 곡선으로부터 선정할 수 있다.Preferably, the
특히, 상기 제어부(300)는, 전류 측정부(100)에 의해 측정된 방전 전류의 크기로서, 엔진이 일시적으로 정지된 시점을 기준으로 그 이전의 소정 시간 동안 측정된 전류값을 이용할 수 있다. 예를 들어, 차량 주행 중 ISG 기능을 수행하기 위해 엔진이 일시적으로 정지된 경우, 제어부(300)는, 정지 시점으로부터 최근의 소정 시간 동안, 이를테면 정지 시점으로부터 5분 전까지의 시간 동안 측정된 방전 전류의 크기를 이용하여, 그에 대응되는 방전 전압 곡선을 선정할 수 있다. In particular, as the magnitude of the discharge current measured by the
이때, 제어부(300)는, 최근의 소정 시간 동안 측정된 방전 전류의 크기와 가장 가까운 전류값을 갖는 곡선을 선정할 수 있다. 보다 구체적인 예로서 도 2의 실시예를 참조하면, 엔진 정지 시점을 기준으로 그 직전 5분의 시간 동안 방전 전류의 크기가 18A라고 한다면, 제어부(300)는 도 2의 여러 방전 전압 곡선에서 20A의 방전 전류 크기를 갖는 b2를 대응 방전 전압 곡선으로 선정할 수 있다.In this case, the
본 발명의 이러한 구성에 의하면, 엔진 정지 시점을 기준으로 가장 최근의 전류 사용 정보를 이용하여 그와 유사한 방전 전압 곡선이 선정되므로, 최신의 부하 사용 이력을 반영하여 시동 가능 최대 시간이 보다 정확하게 예측될 수 있다.According to this configuration of the present invention, since a discharge voltage curve similar to that is selected using the most recent current usage information based on the engine stop time, the maximum startable time can be predicted more accurately by reflecting the latest load usage history. can
더욱이, 상기 제어부(300)는, 측정된 전류의 실효치(RMS)를 이용하여 그에 대응되는 방전 전압 곡선을 선정할 수 있다. 부하에 공급되는 배터리의 방전 전류 크기는 시간에 따라 달라질 수 있으므로, 이처럼 전류의 실효치를 이용할 경우, 보다 정확한 시동 가능 최대 시간 예측이 가능할 수 있다.Furthermore, the
한편, 상기와 같이 소정 시간 동안 측정된 방전 전류의 크기를 이용하여 방전 가능 SOC량을 추정하는 구성에 있어서, 제어부(300)는, 소정 시간 동안 측정된 방전 전류의 크기에 대하여 시간 구간대를 달리하여 가중치를 다르게 부여할 수 있다. 특히, 상기 제어부(300)는, 최신의 시간 구간대가 과거의 시간 구간대에 비해 가중치가 높게 부여되도록 할 수 있다.On the other hand, in the configuration for estimating the amount of dischargeable SOC using the magnitude of the discharge current measured for a predetermined time as described above, the
예를 들어, 상기 제어부(300)는 엔진 정지 시점부터 5분 전까지의 시간 동안 측정된 방전 전류의 크기에 대해서는 1.0의 가중치를 부여하고, 엔진 정지 시점을 기준으로 5분 전의 시간부터 10분 전까지의 시간 동안 측정된 방전 전류의 크기에 대해서는 0.7의 가중치를 부여할 수 있다. 그리고, 상기 제어부(300)는 엔진 정지 시점을 기준으로 10분 전의 시간부터 20분 전까지의 시간 동안 측정된 방전 전류의 크기에 대하여 0.5의 가중치를 부여할 수 있다. For example, the
본 발명의 이러한 구성에 의하면, 배터리의 전원 사용 패턴에 대하여 최신의 사용 이력을 가장 많이 고려하도록 하면서도 과거의 사용 이력에 대해서도 어느 정도 고려되도록 할 수 있다. 따라서, 이 경우, 순간적인 전류 사용량 변화 패턴에 의해 미래의 방전량 사용 예측이 잘못 이루어지는 것이 최소화될 수 있다.According to this configuration of the present invention, the latest usage history can be most considered with respect to the power usage pattern of the battery, and the past usage history can be considered to some extent. Accordingly, in this case, it is possible to minimize the occurrence of erroneous prediction of future discharge amount usage due to the instantaneous current usage change pattern.
또한 바람직하게는, 상기 제어부(300)는, 방전 전압 곡선과 크랭킹 곡선의 교차점을 이용하여 방전 가능 SOC량을 추정할 수 있다. 이에 대해서는, 도 5를 참조하여 보다 구체적으로 설명하도록 한다.Also preferably, the
도 5는, 본 발명의 일 실시예에 따른 제어부(300)에 의해 방전 전압 곡선과 크랭킹 곡선을 이용하여 방전 가능 SOC량이 추정되는 구성을 개략적으로 나타내는 그래프이다.5 is a graph schematically illustrating a configuration in which a dischargeable SOC amount is estimated using a discharge voltage curve and a cranking curve by the
도 5를 참조하면, 메모리부(200)에 저장된 3개의 방전 전압 곡선(a1-a3)과 1개의 크랭킹 곡선(b)이 하나의 그래프에 도시되어 있다. 상기 제어부(300)는 3개의 방전 전압 곡선 중 어느 하나의 곡선을 선정하고, 선정된 방전 전압 곡선과 크랭킹 곡선의 교차점을 추출하여 방전 가능 SOC량을 추정할 수 있다.Referring to FIG. 5 , three discharge voltage curves a1-a3 and one cranking curve b stored in the
예를 들어, 상기 제어부(300)가 대응 방전 전압 곡선으로서 메모리부(200)에서 a1을 선정하였다면, 제어부(300)는 a1 방전 전압 곡선과 b 크랭킹 곡선의 교차점을 추출할 수 있다. 도 5에서 이러한 교차점은 c1으로 표시되어 있다. 그리고, 제어부(300)는 현재 SOC값과 위와 같이 추출된 c1 교차점의 가로축(x축) 값의 차이를 통해 방전 가능 SOC량을 추정할 수 있다. 도 5에서 c1 교차점의 가로축 값은 d1이므로, 제어부(300)는 이때 방전 가능 SOC량을 (현재 SOC - d1)%로 추출할 수 있다. 더욱이, d1은 도 5에서 약 30%에 해당하므로, 제어부(300)는 예를 들어 현재 SOC가 55%라면 방전 가능 SOC량이 25%라고 추정할 수 있다.For example, if the
다른 예로서, 상기 제어부(300)가 방전 전압 곡선으로서 a2를 선정하였다면, 제어부(300)는 a2 방전 전압 곡선과 b 크랭킹 곡선의 교차점인 c2를 이용하여 방전 가능 SOC량을 추정할 수 있다. 즉, 제어부(300)는 c2의 가로축값인 d2%를 방전 가능 SOC량이라 추정할 수 있다. 도면에서 d2는 대략 41%에 해당하므로, 제어부(300)는 예를 들어 현재 SOC가 55%라면 방전 가능 SOC량이 14%라고 추정할 수 있다.As another example, if the
또 다른 예로서, 상기 제어부(300)가 방전 전압 곡선으로서 a3를 선정하였다면, 제어부(300)는 a3 방전 전압 곡선과 b 크랭킹 곡선의 교차점인 c3를 이용하여 방전 가능 SOC량을 추정할 수 있다. 즉, 제어부(300)는 c3의 가로축값인 d3%를 방전 가능 SOC량이라 추정할 수 있다. 도면에서 d3는 대략 55%에 해당하므로, 제어부(300)는 예를 들어 현재 SOC가 55%라면 방전 가능 SOC량이 0%라고 추정할 수 있다.As another example, if the
또한 바람직하게는, 상기 제어부(300)는, 방전 가능 SOC량의 추정치 및 방전 전류의 실효치를 이용하여 시동 가능 최대 시간을 예측할 수 있다. 즉, 전류 측정부(100)가 방전 전류의 크기를 측정함으로써 실효치가 결정될 수 있으며, 제어부(300)는 이러한 방전 전류의 실효치를 통해 방전 가능 SOC량을 추정할 수 있다. 그리고, 제어부(300)는 방전 전류의 실효치와 방전 가능 SOC량의 추정치를 이용하여 배터리의 엔진에 대한 크랭킹 능력(crankability), 즉 시동 가능 능력이 얼마의 시간 동안 유지될지 예측할 수 있다.Also preferably, the
특히, 상기 제어부(300)는, 방전 가능 SOC량을 방전 가능 용량으로 환산한 후, 환산된 방전 가능 용량을 방전 전류, 이를테면 방전 전류의 실효치로 나눔으로써 시동 가능 최대 시간을 예측할 수 있다. 여기서, 방전 가능 용량은, 배터리의 최대 용량에 방전 가능 SOC량의 비율을 곱하는 방식으로 계산될 수 있다. 예를 들어, 현 시점에서 배터리의 최대 충전 가능 용량이 100Ah이고 방전 가능 SOC량이 30%인 경우, 배터리의 방전 가능 용량은 다음과 같이 계산될 수 있다.In particular, the
방전 가능 용량 = 100×0.3 = 30 AhDischargeable capacity = 100×0.3 = 30 Ah
즉, 배터리의 방전 가능 용량은 30 Ah라고 할 수 있다.That is, it can be said that the dischargeable capacity of the battery is 30 Ah.
이와 같이 배터리의 방전 가능 용량이 계산되면, 계산된 방전 가능 용량을 방전 전류의 실효치로 나누어, 현 시점에서 배터리의 시동 가능 최대 시간을 예측할 수 있다.When the dischargeable capacity of the battery is calculated as described above, the maximum startable time of the battery may be estimated at the current time by dividing the calculated dischargeable capacity by the effective value of the discharge current.
예를 들어, 배터리의 방전 가능 용량이 30 Ah이고, 방전 전류의 실효치가 20A인 경우, 배터리의 시동 가능 최대 시간은 다음과 같이 계산될 수 있다.For example, when the dischargeable capacity of the battery is 30 Ah and the effective value of the discharge current is 20A, the maximum startable time of the battery may be calculated as follows.
시동 가능 최대 시간 = 30/20 = 1.5 hMaximum startable time = 30/20 = 1.5 h
이러한 계산 결과에 의할 때, 제어부(300)는 현 시점에서 배터리의 시동성이 1.5 시간 동안 지속된다고 예측할 수 있다.Based on the calculation result, the
한편, 크랭킹 곡선으로서 상기 메모리부(200)에 저장된 시동 가능 최저 전압은, 해당 배터리에 대하여, SOC 별로 미리 측정된 개방 회로 전압(OCV), 크랭킹 최대 전류 및 크랭킹 저항을 이용하여 계산될 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 배터리 관리 장치가 적용될 배터리에 대하여, 각각의 SOC마다, 개방 회로 전압, 크랭킹 최대 전류 및 크랭킹 저항이 실험적으로 미리 측정되고, 측정된 결과값이 각 SOC에 대응하는 값으로서 메모리부(200)에 저장될 수 있다. 여기서, 크랭킹 최대 전류는 엔진 크랭킹에 필요한 최대 전류를 의미하고, 크랭킹 저항은 엔진 크랭킹 시 발생하는 저항이라 할 수 있다. 또한, 메모리부(200)는, 소정 SOC, 이를테면 0-100%의 구간 내에서, 1% 또는 5%마다 그에 대응하는 개방 회로 전압, 크랭킹 최대 전류 및 크랭킹 저항을 저장할 수 있다.On the other hand, the lowest possible start voltage stored in the
대표적으로, 시동 가능 최저 전압은, 다음과 같은 계산을 통해 계산되어 메모리부(200)에 저장될 수 있다.Representatively, the lowest possible start voltage may be calculated through the following calculation and stored in the
시동 가능 최저 전압 = 개방 회로 전압 - (크랭킹 최대 전류) × (크랭킹 저항)Lowest Startable Voltage = Open Circuit Voltage - (Cranking Maximum Current) × (Cranking Resistance)
또한 바람직하게는, 상기 제어부(300)는, 예측된 시동 가능 최대 시간을 이용하여 운전자에게 대응 정보를 제공할 수 있다. 즉, 상기 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 배터리 관리 장치의 경우, 제어부(300)는 배터리의 엔진 시동성이 언제까지 보장될 수 있을지에 대한 시간을 예측할 수 있으며, 이와 같이 예측된 시간 정보는 운전자에게 제공될 수 있다.Also preferably, the
이 경우, 도 4에 도시된 바와 같이, 제어부(300)는 정보 제공 유닛(330)을 더 구비할 수 있다. 여기서, 정보 제공 유닛(330)은, 크랭킹 가능 시간 예측 유닛(320)에 의해 시동 가능 최대 시간이 예측되면, 예측된 시간 정보를 사용자에게 제공할 수 있다. 이 경우, 제어부(300)의 정보 제공 유닛(330)은, 차량 측에 LCD 등의 디스플레이나 램프, 스피커와 같은 장치를 구비하거나 이미 차량에 장착된 장치를 이용할 수 있다. In this case, as shown in FIG. 4 , the
예를 들어, 제어부(300)의 정보 제공 유닛(330)은, 현 시점에서 배터리의 엔진 시동성은 충분하다는 정보나 배터리의 엔진 시동성이 충분치 않다는 정보를 LCD 등을 통해 사용자에게 제공할 수 있다. 보다 구체적으로, 제어부(300)의 정보 제공 유닛(330)은, 배터리의 엔진 시동성이 얼마나 유지될 수 있을지에 대한 시간 정보를 직접적으로 차량 운전자에게 제공할 수도 있다.For example, the
본 발명의 이와 같은 구성에 의하면, 운전자는 배터리의 시동성이 유지될 수 있는 시간을 미리 알 수 있으므로, 배터리에 의한 엔진 시동이 이루어지지 못하는 상황을 예방할 수 있다. According to this configuration of the present invention, since the driver can know in advance the time for which the startability of the battery can be maintained, it is possible to prevent a situation in which the engine cannot be started by the battery.
또한, 상기 제어부(300)는, 배터리의 시동 가능 최대 시간이 예측되면, 예측된 시간 정보를 메모리부(200)에 저장할 수 있다. 이 경우, 제어부(300)는, 메모리부(200)에 저장된 값을 이용하여 이후 시점에서 배터리의 시동 가능 최대 시간이 보다 신속하고 간결하게 계산되도록 할 수 있다. 또한 이 경우, 메모리부(200)에 저장된 값을 통해, 차량 정비자 측에서, 배터리의 사용 이력에 대한 정보를 얻음으로써 배터리 내지 차량의 관리에 이용할 수 있다.Also, when the maximum startable time of the battery is predicted, the
또한 바람직하게는, 상기 제어부(300)는, 시동 가능 최대 시간을 이용하여 차량의 엔진 시동이 제어되도록 할 수 있다. 이 경우, 상기 제어부(300)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 시동 제어 유닛(340)을 더 포함할 수 있다. 즉, 상기 제어부(300)의 시동 제어 유닛(340)은, 배터리의 시동 가능 최대 시간이 예측되면, 예측된 시간 정보를 통해 배터리의 시동을 제어할 수 있다.Also preferably, the
예를 들어, 제어부(300)의 크랭킹 가능 시간 예측 유닛(320)에 의해 배터리의 시동 가능 최대 시간이 20분으로 예측되면, 제어부(300)의 시동 제어 유닛(340)은 20분이 경과하기 전, 이를테면 18분이 경과한 시점에 차량 시동이 걸려 있지 않은 경우, 차량이 출발할 상황이 아니더라도 시동이 자동으로 걸리도록 할 수 있다. 이때, 제어부(300)의 시동 제어 유닛(340)은, 차량의 ECU(Electronic Control Unit)에 시동이 켜지도록 하는 신호를 전송하거나, ECU를 거치지 않고 직접 엔진에 시동이 걸리도록 할 수도 있다.For example, if the maximum startable time of the battery is predicted to be 20 minutes by the cranking
또한, 상기 제어부(300)는, 차량 주행 중 엔진이 정지된 시점 이후의 시간을 반영하여 배터리의 엔진 시동성을 예측할 수 있다. 즉, 전류 측정부(100)는 엔진이 아이들 스탑된 시점 이후에도 배터리의 방전 전류 크기를 측정할 수 있다. 그리고, 이 경우, 제어부(300)는, 엔진이 정지된 시점 이후 소정 시간 동안 측정된 배터리의 방전 전류 크기에 대응되는 방전 전압 곡선을 선정하여, 크랭킹 곡선과 비교 및 현재 SOC로부터의 차이를 구함으로써 방전 가능 SOC량을 추정할 수 있다.Also, the
예를 들어, 상기 제어부(300)는, 엔진이 정지된 시점 이후 약 10분이 경과된 시점에서 아직 엔진이 계속 정지된 상태로 유지되고 있다면, 소정 시간, 이를테면 5분 동안 측정된 방전 전류 크기에 대응되는 방전 전압 곡선을 선정할 수 있다. 보다 구체적인 예로서, 이 시간 동안 흐른 방전 전류의 실효치가 20A로 측정되었다면, 상기 제어부(300)는 도 5의 구성에서 대응 방전 전압 곡선으로 a3을 선정할 수 있다. 그리고, 제어부(300)는 이러한 방전 전압 곡선(a3)과 크랭킹 곡선(b)의 교차점(c3)을 이용하여 시동 가능 최대 시간을 예측할 수 있다. For example, if the engine is still maintained in a stopped state when about 10 minutes have elapsed since the time when the engine was stopped, the
본 발명의 이러한 구성에 의하면, 엔진이 정지된 시점 이전의 방전 전류 크기를 통해 배터리의 시동 가능 최대 시간이 예측되더라도, 엔진이 정지된 시점 이후의 방전 전류 크기가 변화하면, 시동 가능 최대 시간의 예측치가 변화될 수 있다. 예를 들어, 도 5의 구성에서 엔진이 정지된 시점 이전의 방전 전류 크기를 통해 방전 전압 곡선이 a2로 선정되더라도, 엔진이 정지된 시점 이후의 방전 전류 크기를 통해 방전 전압 곡선이 a3으로 변경 선정될 수 있다. 따라서, 이 경우 a2 방전 전압 곡선을 통해 예측된 시동 가능 최대 시간은, a3 방전 전압 곡선을 통해 예측된 시동 가능 최대 시간으로 변경될 수 있다. 그러므로, 엔진이 정지되기 이전뿐 아니라, 엔진이 정지된 이후의 배터리 사용 패턴 내지 배터리 사용량까지도 고려되어, 시동 가능 최대 시간의 예측이 보다 정확해질 수 있다. According to this configuration of the present invention, even if the maximum startable time of the battery is predicted through the amount of the discharge current before the time when the engine is stopped, if the size of the discharge current after the time when the engine is stopped changes, the predicted value of the maximum startable time can be changed For example, in the configuration of FIG. 5 , even if the discharge voltage curve is selected as a2 through the size of the discharge current before the time when the engine is stopped, the discharge voltage curve is changed to a3 through the size of the discharge current after the time when the engine is stopped can be Accordingly, in this case, the maximum startable time predicted through the a2 discharge voltage curve may be changed to the maximum startable time predicted through the a3 discharge voltage curve. Therefore, not only before the engine is stopped, but also the battery usage pattern or battery usage after the engine is stopped may be considered, so that the prediction of the maximum startable time may be more accurate.
또한, 상기 제어부(300)는, 엔진 아이들 스탑 상태, 다시 말해 차량 주행 중 엔진이 정지된 상태에서, 각 차량 전장품의 턴온 신호 및 턴오프 신호를 수신할 수 있다. 그리고, 상기 제어부(300)는, 이러한 각 차량 전장품의 턴온 신호 및 턴오프 신호를 통해 시동 가능 최대 시간의 예측치를 변경할 수 있다. 이때, 각 차량 전장품의 턴온 신호 및 턴오프 신호는, 차량의 ECU나 각 전장품으로부터 제어부(300)로 직간접적으로 전송될 수 있다.Also, the
예를 들어, 상기 제어부(300)는, 엔진 아이들 스탑 상태에서, 차량의 ECU로부터, 소정 전장품, 이를테면 차량 DMB의 턴온 신호를 수신할 수 있다. 그리고, 상기 제어부(300)는, 이러한 DMB의 턴온으로 인한 배터리의 전력 소모 증가분을 고려하여 배터리의 시동 가능 최대 시간을 감소시킬 수 있다.For example, in the engine idle stop state, the
일례로, 상기 메모리부(200)는, 차량에 장착된 각각의 전장품마다 그에 상응하는 방전 전류의 크기를 저장할 수 있다. 예를 들어, 상기 메모리부(200)는, 디스플레이, DMB, 라디오, 전동 시트, 열선, 전조등, 네비게이션 등의 전장품에 대하여, 각각 그에 대응하는 방전 전류의 크기를 미리 저장할 수 있다.For example, the
이 경우, 상기 제어부(300)는, 소정 전장품의 턴온 신호가 수신되면, 턴온된 전장품에 상응하는 방전 전류의 크기를 메모리부(200)로부터 읽어낼 수 있다. 그리고, 제어부(300)는, 읽어낸 방전 전류의 크기와 아이들 스탑 상태의 이전 시점에서 측정된 전류의 크기를 합산하여, 그에 대응하는 방전 전압 곡선을 다시 선정할 수 있다. 예를 들어, 엔진이 정지된 시점에서, 이전 5분 동안 측정된 방전 전류의 크기가 10A이고, 엔진이 정지된 시점 이후에 턴온된 전장품에 상응하는 방전 전류의 크기가 10A라면, 제어부(300)는 각 방전 전류의 합산값인 20A를 방전 전류의 크기로 보고, 이에 대응되는 방전 전압 곡선을 메모리부(200)에서 선정할 수 있다. In this case, when a turn-on signal of a predetermined electrical device is received, the
다른 예로, 상기 메모리부(200)는, 차량에 장착된 각각의 전장품마다 그에 상응하는 시동 가능 최대 시간에 대한 수정값을 미리 저장할 수 있다. 이 경우, 상기 제어부(300)는, 소정 전장품의 턴온 신호가 수신되면, 턴온된 전장품에 상응하는 시간 수정값을 메모리부(200)로부터 읽어낼 수 있다. 그리고, 제어부(300)는 이러한 시간 수정값을 통해 시동 가능 최대 시간의 예측치를 변경할 수 있다.As another example, the
예를 들어, 메모리부(200)는 네비게이션에 대한 시간 수정값을 5분당 1분으로 저장할 수 있다. 이는, 네비게이션이 5분 사용될 때마다 시동 가능 최대 시간의 예측치가 1분 감소된다는 것을 의미할 수 있다. 따라서, 엔진이 아이들 스탑된 후, 네비게이션이 20분 사용된 경우라면, 엔진이 아이들 스탑된 시점에서 예측된 시동 가능 최대 시간이 40분이라 하더라도, 그 이후의 네비게이션 사용으로 인해, 제어부(300)는 시동 가능 최대 시간을 4분 단축시킬 수 있다.For example, the
반대로, 각 전장품의 턴오프 신호가 수신되면, 상기 제어부(300)는 방전 전류의 크기 내지 시간 수정값을 기존의 방전 전류 크기 내지 예측 시간에서 차감할 수 있다.Conversely, when the turn-off signal of each electric device is received, the
본 발명의 이러한 구성에 의하면, 엔진이 아이들 스탑된 이후, 각 전장품의 사용에 따라 시동 가능 최대 시간이 적응적으로 조절됨으로써, 보다 정확한 시동 가능 최대 시간의 예측이 가능하게 되어, 배터리의 시동성이 보다 안정적으로 유지될 수 있다.According to this configuration of the present invention, after the engine is idle-stop, the maximum startable time is adaptively adjusted according to the use of each electric device, so that it is possible to more accurately predict the maximum startable time, so that the startability of the battery is improved can be kept stable.
또한, 상기 제어부(300)는, 예측된 시동 가능 최대 시간을 이용하여, 차량 전장품 중 적어도 일부가 턴오프되도록 할 수 있다. 즉, 상기 제어부(300)는, 시동 가능 최대 시간이 예측된 경우, 최대 시간에 도달하기 전의 소정 시점에서 소정 전장품이 턴오프되도록 할 수 있다. 예를 들어, 상기 제어부(300)는, 시동 가능 최대 시간이 10분으로 예측된 경우, 엔진 아이들 스탑된 시점에서 5분이 경과된 후, DMB 및 라디오가 턴오프되도록 할 수 있다. In addition, the
본 발명의 이러한 구성에 의하면, 적어도 일부 전장품이 턴오프됨으로써, 엔진 시동 가능 시간을 늘리는 한편, 사용자가 해당 정보를 쉽게 파악할 수 있다.According to this configuration of the present invention, by turning off at least some of the electrical equipment, the engine startable time is increased, and the user can easily grasp the corresponding information.
특히, 상기 제어부(300)는, 예측된 시동 가능 최대 시간을 통해 차량 전장품이 순차적으로 턴오프되도록 할 수 있다. 예를 들어, 상기 제어부(300)는, 시동 가능 최대 시간이 10분으로 예측된 경우, 엔진 아이들 스탑된 시점에서 2분 경과 시 DMB가 턴오프되도록 하고, 4분 경과 시 라디오가 턴오프되도록 하며, 6분 경과 시 열선이 턴오프되도록 할 수 있다. 이러한 구성에 의하면, 엔진 시동성이 보다 효과적으로 확보될 수 있다. 이러한 구성에서, 상기 제어부(300)는, 차량 전장품의 턴오프를 직접 제어하거나, ECU에 해당 신호를 전송함으로써 차량 전장품이 턴오프되도록 할 수 있다.In particular, the
한편, 상기 제어부(300)는, 시동 가능 최대 시간을 통해 차량 전장품을 턴오프시키는 구성에서, 운전자로부터 턴오프 대상을 선택받을 수 있다. 예를 들어, 상기 제어부(300)는 턴오프 대상이 될만한 차량 전장품 리스트 정보를 디스플레이 장치나 스피커 등으로 운전자에게 제공하고, 운전자로부터 디스플레이 장치나 음성 인식 장치 등을 통해 차량 전장품 선택 정보를 입력받을 수 있다. 그러면, 제어부(300)는 운전자에 의해 선택된 차량 전장품에 대하여 턴오프되도록 할 수 있다. 이러한 구성에 의하면, 운전자의 입장에서 가장 불필요한 전장품이 먼저 턴오프되도록 함으로써, 엔진 시동성을 확장하는 한편 운전자의 불편을 최소화할 수 있다.Meanwhile, the
상기 제어부(300)는, 앞서 설명된 다양한 제어 로직들을 실행하기 위해 당업계에 알려진 프로세서, ASIC(Application-Specific Integrated Circuit), 다른 칩셋, 논리 회로, 레지스터, 통신 모뎀, 데이터 처리 장치 등을 선택적으로 포함할 수 있다. 또한, 상기 제어 로직이 소프트웨어로 구현될 때, 상기 제어부(300)는 프로그램 모듈의 집합으로 구현될 수 있다. 이때, 프로그램 모듈은 메모리에 저장되고, 프로세서에 의해 실행될 수 있다. 상기 메모리는 프로세서 내부 또는 외부에 있을 수 있고, 잘 알려진 다양한 수단으로 프로세서와 연결될 수 있다. 또한, 상기 메모리는 본 출원의 메모리부(200)에 포함될 수 있다. 또한, 상기 메모리는 디바이스의 종류에 상관 없이 정보가 저장되는 디바이스를 총칭하는 것으로서 특정 메모리 디바이스를 지칭하는 것은 아니다.The
상기 제어부(300)는, 배터리와 전기적으로 결합될 수 있는 배터리 관리 시스템(Battery Management System: BMS)이거나 또는 상기 배터리 관리 시스템에 포함되는 제어 요소일 수 있다.The
상기 배터리 관리 시스템은, 본 출원이 속하는 기술 분야에서 BMS라고 불리는 시스템을 의미할 수도 있지만, 기능적 관점에서 본 출원에서 기술된 적어도 하나의 기능을 수행하는 시스템이라면 그 어떠한 것이라도 상기 배터리 관리 시스템의 범주에 포함될 수 있다.The battery management system may mean a system called BMS in the technical field to which the present application belongs, but any system that performs at least one function described in the present application from a functional point of view is the category of the battery management system. can be included in
상기 제어부(300)의 다양한 제어 로직들은 적어도 하나 이상이 조합되고, 조합된 제어 로직들은 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드 체계로 작성되어 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체에 수록될 수 있다. 상기 기록매체는 컴퓨터에 포함된 프로세서에 의해 접근이 가능한 것이라면 그 종류에 특별한 제한이 없다. 일 예시로서, 상기 기록매체는 ROM, RAM, 레지스터, CD-ROM, 자기 테이프, 하드 디스크, 플로피디스크 및 광 데이터 기록장치를 포함하는 군에서 선택된 적어도 하나 이상을 포함한다. 또한, 상기 코드 체계는 캐리어 신호로 변조되어 특정한 시점에 통신 캐리어에 포함될 수 있고, 네트워크로 연결된 컴퓨터에 분산되어 저장되고 실행될 수 있다. 또한, 상기 조합된 제어 로직들을 구현하기 위한 기능적인 프로그램, 코드 및 코드 세그먼트들은 본 출원이 속하는 기술분야의 프로그래머들에 의해 용이하게 추론될 수 있다.At least one or more of the various control logics of the
본 발명에 따른 배터리 관리 장치는, 배터리 팩 자체에 적용될 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 배터리 팩은, 상술한 배터리 관리 장치를 포함할 수 있다. 그리고, 본 발명에 따른 배터리 팩은, 이러한 배터리 관리 장치 이외에도, 다수의 이차 전지가 직렬 내지 병렬로 연결된 셀 어셈블리, 퓨즈나 버스바, 릴레이와 같은 배터리 전장부품, 및 이들을 내부 공간에 수용하는 팩 케이스 등을 더 포함할 수 있다.The battery management apparatus according to the present invention may be applied to the battery pack itself. Accordingly, the battery pack according to the present invention may include the above-described battery management device. Further, in the battery pack according to the present invention, in addition to the battery management device, a cell assembly in which a plurality of secondary batteries are connected in series or in parallel, battery electronic components such as fuses, bus bars, and relays, and a pack case for accommodating them in an internal space and the like may be further included.
또한, 본 발명에 따른 배터리 관리 장치는, 자동차에 적용될 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 자동차는, 상술한 배터리 관리 장치를 포함할 수 있다. 이 경우, 배터리 관리 장치는, 배터리 팩 내부에 구비되거나, 또는 배터리 팩 외부, 즉 자동차 자체에 구비될 수 있다. 특히, 본 발명에 따른 배터리 관리 장치는, 자동차가 엔진 아이들 스탑된 상태에서, 배터리에 의한 엔진 시동성이 보다 정확하면서도 효율적으로 예측되도록 함으로써, ISG 기능이 안정적으로 수행되도록 할 수 있다.Also, the battery management apparatus according to the present invention may be applied to a vehicle. Accordingly, the vehicle according to the present invention may include the above-described battery management device. In this case, the battery management device may be provided inside the battery pack or may be provided outside the battery pack, that is, in the vehicle itself. In particular, in the battery management apparatus according to the present invention, the ISG function can be stably performed by more accurately and efficiently predicting engine startability by the battery in a state in which the vehicle is idle and stopped.
도 6은, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 관리 방법을 개략적으로 나타내는 흐름도이다. 도 6에서, 각 단계의 수행 주체는 상술한 배터리 관리 장치의 각 구성요소라 할 수 있다.6 is a flowchart schematically illustrating a battery management method according to an embodiment of the present invention. In FIG. 6 , the subject performing each step may be referred to as each component of the above-described battery management apparatus.
도 6을 참조하면, 본 발명에 따른 배터리 관리 방법은, 운행 중 정차 상태에서 엔진이 일시적으로 정지되는 차량에 구비되어 엔진으로 시동용 전원을 공급하는 배터리를 관리하는 방법이다.Referring to FIG. 6 , the battery management method according to the present invention is a method of managing a battery provided in a vehicle in which the engine is temporarily stopped in a stopped state while driving and supplying power for starting to the engine.
본 발명에 따른 배터리 관리 방법에 의하면, 먼저 배터리의 방전 시 SOC에 따른 전압 변화 관계를 나타내는 방전 전압 곡선이 다수의 방전 전류 크기마다 메모리부(200)에 저장되고, 배터리의 SOC에 따른 시동 가능 최저 전압을 나타내는 크랭킹 곡선이 메모리부(200)에 저장된다(S110).According to the battery management method according to the present invention, first, when the battery is discharged, a discharge voltage curve representing a voltage change relationship according to the SOC is stored in the
다음으로, 배터리의 방전 전류 크기가 측정되면(S120), 측정된 방전 전류의 크기를 이용하여 상기 S110 단계에서 저장된 방전 전압 곡선 중 대응 방전 전압 곡선이 선정된다(S130).Next, when the size of the discharge current of the battery is measured (S120), a corresponding discharge voltage curve is selected from the discharge voltage curves stored in the step S110 by using the size of the measured discharge current (S130).
다음으로, 상기 S130 단계에서 선정된 방전 전압 곡선과 상기 S110 단계에서 저장된 크랭킹 곡선을 이용하여 방전 가능 SOC량이 추정된다(S140).Next, the amount of dischargeable SOC is estimated using the discharge voltage curve selected in step S130 and the cranking curve stored in step S110 ( S140 ).
그리고 나서, 상기 S140 단계에서 추정된 방전 가능 SOC량에 기초하여 배터리의 시동 가능 최대 시간이 예측된다(S150).Then, the maximum startable time of the battery is predicted based on the amount of dischargeable SOC estimated in step S140 (S150).
특히, 상기 S120 단계에서, 측정된 방전 전류의 크기는, 엔진이 일시적으로 정지된 시점을 기준으로 그 이전의 소정 시간 동안의 방전 전류 크기일 수 있다.In particular, in step S120 , the measured discharge current may be a discharge current for a predetermined time before the engine is temporarily stopped.
또한, 상기 S140 단계는, 상기 S130 단계에서 선정된 방전 전압 곡선과 상기 S110 단계에서 저장된 크랭킹 곡선의 교차점을 추출하고, 추출된 교차점을 통해 방전 가능 SOC량을 추정할 수 있다.In addition, in step S140, the intersection point of the discharge voltage curve selected in step S130 and the cranking curve stored in step S110 may be extracted, and the amount of dischargeable SOC may be estimated through the extracted intersection point.
또한, 상기 S150 단계는, S140 단계에서 추정된 방전 가능 SOC량 및 S120 단계에서 측정된 방전 전류의 실효치를 이용하여 시동 가능 최대 시간을 예측할 수 있다.In addition, in step S150, the maximum possible start-up time may be predicted using the amount of dischargeable SOC estimated in step S140 and the effective value of the discharge current measured in step S120.
또한, 상기 S110 단계에서, 저장된 시동 가능 최대 전압은, 배터리에 대하여 SOC 별로 미리 측정된, 개방 회로 전압, 크랭킹 최대 전류 및 크랭킹 저항을 이용하여 미리 계산된 값일 수 있다.In addition, in the step S110, the stored maximum startable voltage may be a value previously calculated for each SOC of the battery and calculated in advance using the open circuit voltage, the cranking maximum current, and the cranking resistance.
또한, 본 발명에 따른 배터리 관리 방법은, 상기 S150 단계 이후에, 상기 S150 단계에서 예측된 시동 가능 최대 시간을 이용하여 운전자에게 대응 정보를 제공할 수 있다.Also, in the battery management method according to the present invention, after the step S150, the corresponding information may be provided to the driver using the maximum possible start time predicted in the step S150.
또한, 본 발명에 따른 배터리 관리 방법은, 상기 S150 단계 이후에, 상기 S150 단계에서 예측된 시동 가능 최대 시간을 이용하여 차량의 엔진 시동을 제어하는 단계를 더 포함할 수 있다.In addition, the battery management method according to the present invention, after the step S150, may further include the step of controlling the engine start of the vehicle using the maximum possible start time predicted in the step S150.
한편, 본 출원의 다양한 실시 양태를 설명함에 있어서, '부' 또는 '유닛'이라고 명명된 구성 요소들은 물리적으로 구분되는 요소들이라고 하기보다 기능적으로 구분되는 요소들로 이해되어야 한다. 따라서 각각의 구성요소는 다른 구성요소와 선택적으로 통합되거나 각각의 구성요소가 제어 로직(들)의 효율적인 실행을 위해 서브 구성요소들로 분할될 수 있다. 하지만, 구성요소들이 통합 또는 분할되더라도 기능의 동일성이 인정될 수 있다면 통합 또는 분할된 구성요소들도 본 출원의 범위 내에 있다고 해석되어야 함은 당업자에게 자명하다.Meanwhile, in describing various embodiments of the present application, components named 'units' or 'units' should be understood as functionally distinct elements rather than physically separated elements. Accordingly, each component may be selectively integrated with other components, or each component may be divided into sub-components for efficient execution of control logic(s). However, it is apparent to those skilled in the art that even if the components are integrated or divided, if the same function can be recognized, the integrated or divided components should also be interpreted as being within the scope of the present application.
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.As described above, although the present invention has been described with reference to limited embodiments and drawings, the present invention is not limited thereto, and the technical idea of the present invention and the following by those skilled in the art to which the present invention pertains. Of course, various modifications and variations are possible within the scope of equivalents of the claims to be described.
100: 전류 측정부
200: 메모리부
300: 제어부
310: 방전 가능량 추정 유닛, 320: 크랭킹 가능 시간 예측 유닛, 330: 정보 제공 유닛, 340: 시동 제어 유닛100: current measuring unit
200: memory unit
300: control unit
310: possible discharge amount estimation unit, 320: cranking possible time prediction unit, 330: information providing unit, 340: start control unit
Claims (10)
배터리의 방전 전류 크기를 측정하는 전류 측정부;
배터리의 방전 시 SOC 변화에 따른 전압 변화 관계를 나타내는 방전 전압 곡선을 다수의 방전 전류 크기마다 대응하여 저장하고, 배터리의 SOC에 따른 시동 가능 최저 전압을 나타내는 크랭킹 곡선을 저장하는 메모리부; 및
상기 메모리부에 저장된 여러 방전 전압 곡선 중 상기 전류 측정부에 의해 측정된 방전 전류의 크기에 대응하는 방전 전압 곡선을 선정하고, 선정된 방전 전압 곡선과 상기 메모리부에 저장된 크랭킹 곡선의 교차점을 추출하며 추출된 교차점을 통해 방전 가능 SOC량을 추정하고, 추정된 방전 가능 SOC량에 기초하여 시동 가능 최대 시간을 예측하는 제어부
를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 관리 장치.An apparatus for managing a battery provided in a vehicle in which an engine is temporarily stopped while driving and supplying power for starting to the engine, the device comprising:
a current measuring unit for measuring the amount of discharge current of the battery;
a memory unit for storing a discharge voltage curve indicating a voltage change relationship according to a change in SOC during discharging of the battery corresponding to each of a plurality of discharge current sizes, and storing a cranking curve indicating a minimum startable voltage according to the SOC of the battery; and
A discharge voltage curve corresponding to the magnitude of the discharge current measured by the current measuring unit is selected from among the various discharge voltage curves stored in the memory unit, and the intersection of the selected discharge voltage curve and the cranking curve stored in the memory unit is extracted A control unit that estimates the amount of dischargeable SOC through the extracted intersection point and predicts the maximum possible start-up time based on the estimated amount of dischargeable SOC
Battery management device comprising a.
상기 제어부는, 상기 전류 측정부에 의해 측정된 방전 전류의 크기로서, 상기 엔진이 일시적으로 정지된 시점을 기준으로 그 이전의 소정 시간 동안의 방전 전류 크기를 이용하는 것을 특징으로 하는 배터리 관리 장치.According to claim 1,
The control unit, as the size of the discharge current measured by the current measuring unit, the battery management apparatus, characterized in that using the discharge current for a predetermined time before the engine is temporarily stopped based on the size of the battery management device.
상기 제어부는, 추정된 방전 가능 SOC량 및 상기 전류 측정부에 의해 측정된 방전 전류의 실효치를 이용하여 시동 가능 최대 시간을 예측하는 것을 특징으로 하는 배터리 관리 장치.According to claim 1,
The control unit, the battery management apparatus, characterized in that for predicting the maximum possible start-up time using the estimated amount of the dischargeable SOC and the effective value of the discharge current measured by the current measurement unit.
상기 메모리부에 저장된 크랭킹 곡선은, 상기 배터리에 대하여, SOC 별로 미리 측정된, 개방 회로 전압, 크랭킹 최대 전류 및 크랭킹 저항을 이용하여 산출됨으로써 저장된 것을 특징으로 하는 배터리 관리 장치.According to claim 1,
The cranking curve stored in the memory unit is calculated and stored using the open circuit voltage, the cranking maximum current, and the cranking resistance, which are previously measured for each SOC with respect to the battery.
상기 제어부는, 예측된 시동 가능 최대 시간을 이용하여 상기 차량의 운전자에게 대응 정보를 제공하는 것을 특징으로 하는 배터리 관리 장치.According to claim 1,
The control unit, the battery management device, characterized in that providing the corresponding information to the driver of the vehicle by using the predicted maximum possible start time.
상기 제어부는, 예측된 시동 가능 최대 시간을 이용하여 상기 차량의 엔진 시동을 제어하는 것을 특징으로 하는 배터리 관리 장치.According to claim 1,
The control unit, battery management apparatus, characterized in that for controlling the engine start of the vehicle by using the predicted maximum possible start time.
배터리의 방전 시 SOC 변화에 따른 전압 변화 관계를 나타내는 방전 전압 곡선을 다수의 방전 전류 크기마다 대응하여 저장하고, 배터리의 SOC에 따른 시동 가능 최저 전압을 나타내는 크랭킹 곡선을 저장하는 단계;
배터리의 방전 전류 크기를 측정하는 단계;
상기 저장 단계에서 저장된 여러 방전 전압 곡선 중 상기 전류 크기 측정 단계에서 측정된 방전 전류의 크기에 대응하는 방전 전압 곡선을 선정하는 단계;
상기 방전 전압 곡선 선정 단계에서 선정된 방전 전압 곡선과 상기 저장 단계에서 저장된 크랭킹 곡선의 교차점을 추출하고 추출된 교차점을 통해 방전 가능 SOC량을 추정하는 단계; 및
상기 방전 가능 SOC량 추정 단계에서 추정된 상기 방전 가능 SOC량에 기초하여 상기 배터리의 시동 가능 최대 시간을 예측하는 단계
를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 관리 방법.A method of managing a battery provided in a vehicle in which an engine is temporarily stopped while driving and supplying power for starting to the engine, the method comprising:
storing a discharge voltage curve indicating a voltage change relationship according to a change in SOC during discharging of the battery corresponding to each of a plurality of discharge current sizes, and storing a cranking curve indicating a minimum startable voltage according to the SOC of the battery;
measuring the magnitude of the discharge current of the battery;
selecting a discharge voltage curve corresponding to the magnitude of the discharge current measured in the current magnitude measurement step from among several discharge voltage curves stored in the storage step;
extracting an intersection point between the discharge voltage curve selected in the discharge voltage curve selection step and the cranking curve stored in the storage step, and estimating the amount of dischargeable SOC through the extracted intersection point; and
Predicting the maximum start-up time of the battery based on the amount of dischargeable SOC estimated in the step of estimating the amount of dischargeable SOC
Battery management method comprising a.
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