KR102375172B1 - Monitoring apparatus of battery for vehicle and method thereof - Google Patents

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Abstract

본 발명은 직렬 연결된 두 개의 배터리를 가지는 24V 차량의 배터리 상태를 모니터링하는 차량용 배터리 모니터링 장치 및 그 방법을 제안한다.
이를 위해 본 발명의 일 측면에 의한 차량용 배터리 모니터링 장치 및 그 방법은, 12V 배터리 2개를 직렬로 연결한 24V 차량에서 두 개의 배터리의 상태를 각각 모니터링하여 발전 제어 및 ISG(Idle Stop & Go) 기능의 신뢰성을 향상시킬 수 있고, 배터리 간의 열화도 편차로 인하여 발생하는 배터리의 품질 문제를 사전에 예방할 수 있게 된다.The present invention proposes a vehicle battery monitoring apparatus and method for monitoring a battery state of a 24V vehicle having two batteries connected in series.
To this end, an apparatus and method for monitoring a vehicle battery according to an aspect of the present invention monitor the state of two batteries in a 24V vehicle in which two 12V batteries are connected in series, respectively, to control power generation and ISG (Idle Stop & Go) function It is possible to improve the reliability of the battery, and it is possible to prevent in advance the quality problem of the battery caused by the variation in the degree of deterioration between the batteries.

Description

차량용 배터리 모니터링 장치 및 그 방법{MONITORING APPARATUS OF BATTERY FOR VEHICLE AND METHOD THEREOF}Vehicle battery monitoring device and method

본 발명은 직렬 연결된 두 개의 배터리를 가지는 24V 차량의 배터리 상태를 모니터링하는 차량용 배터리 모니터링 장치 및 그 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a vehicle battery monitoring apparatus and method for monitoring a battery state of a 24V vehicle having two batteries connected in series.

일반적으로, 연료 전지 버스, 대형 버스 및 상용 트럭 등과 같은 대형 차량에서는 전원 공급 장치로서 12V 배터리 2개를 직렬로 연결한 24V 전원을 사용한다.In general, large vehicles such as fuel cell buses, large buses, and commercial trucks use a 24V power source in which two 12V batteries are connected in series as a power supply.

따라서, 24V 전압이 필요한 장치들에 대해서는 12V 배터리 2개를 직렬로 연결한 24V 전원을 사용하고, 12V 전압이 필요한 제어기 등의 기타 장치들에 대해서는 24V 전원을 별도의 전압 강하 회로를 통해 12V로 강압 후 12V 전원을 사용한다.Therefore, for devices requiring a 24V voltage, a 24V power source with two 12V batteries connected in series is used, and for other devices such as a controller that requires a 12V voltage, the 24V power is stepped down to 12V through a separate voltage drop circuit. Then use the 12V power supply.

이와 같이, 12V 배터리 2개를 직렬로 연결한 24V 차량에서는 12V 배터리에 대한 전압, 배터리 충방전 전류 및 온도 등을 검출하고, 이를 기반으로 배터리의 상태를 모니터링한다.As described above, in a 24V vehicle in which two 12V batteries are connected in series, voltage, battery charge/discharge current, and temperature of the 12V battery are detected, and the state of the battery is monitored based on this.

그러나, 종래 배터리의 상태를 모니터링하는 방법은 12V 배터리 하나의 상태만을 추정하므로 다른 배터리의 상태를 파악할 수 없다.However, since the conventional method of monitoring the state of the battery estimates the state of only one 12V battery, the state of the other battery cannot be determined.

배터리 제조 편차 및 차량 환경 조건 등에 의하여 실차 상태에서 직렬 연결된 2개의 배터리는 잔존 용량이 차이가 나고, 열화도가 차이가 나게 된다. 또한 엔진 룸 가까이에 위치한 배터리의 전해액 감소가 크므로 전해액이 감소된 배터리의 극판이 노출되면 산화납의 형성으로 쇼트가 발생하여 극판이 노출된 배터리가 폭발하는 등 품질 문제가 발생할 수 있다.Two batteries connected in series in an actual vehicle state have different residual capacities and different degrees of deterioration due to battery manufacturing variations and vehicle environmental conditions. In addition, since the decrease in electrolyte of a battery located near the engine room is large, if the electrode plate of the battery with reduced electrolyte is exposed, a short circuit occurs due to the formation of lead oxide, which may cause quality problems such as explosion of the battery with the exposed electrode plate.

본 발명의 일 측면은, 12V 배터리 2개를 직렬로 연결한 24V 차량에서 두 개의 배터리의 상태를 모니터링할 수 있는 차량용 배터리 모니터링 장치 및 그 방법을 제공한다.One aspect of the present invention provides a vehicle battery monitoring device and method capable of monitoring the state of two 12V batteries in a 24V vehicle in which two 12V batteries are connected in series.

본 발명의 일 측면에 의한 차량용 배터리 모니터링 장치는, 차량에 전원을 공급하는 두 개의 배터리; 두 개의 배터리의 전압을 2채널을 통해 검출하고, 두 개의 배터리 중 하나의 배터리에 흐르는 충방전 전류를 검출하여 두 개의 배터리의 상태를 모니터링하는 제어 유닛;을 포함한다.A vehicle battery monitoring device according to an aspect of the present invention includes two batteries for supplying power to a vehicle; and a control unit detecting the voltages of the two batteries through two channels and monitoring the states of the two batteries by detecting the charge/discharge current flowing in one of the two batteries.

두 개의 배터리는, 12V 배터리를 직렬로 연결하여 24V 전원을 공급한다.The two batteries supply 24V power by connecting the 12V batteries in series.

또한, 본 발명의 일 측면에 의한 차량용 배터리 모니터링 장치는, 두 개의 배터리 중 하나의 배터리에 연결되고, 하나의 배터리에 흐르는 충방전 전류를 측정하는 션트 저항;을 더 포함한다.In addition, the battery monitoring apparatus for a vehicle according to an aspect of the present invention, connected to one of the two batteries, the shunt resistor for measuring the charge/discharge current flowing through the one battery; further includes.

제어 유닛은, 두 개의 배터리의 전압을 2채널을 통해 검출하는 전압 검출부; 션트 저항 값에 기초하여 하나의 배터리에 흐르는 충방전 전류를 검출하는 전류 검출부;를 더 포함한다.The control unit may include: a voltage detection unit configured to detect voltages of two batteries through two channels; It further includes; a current detection unit for detecting a charge/discharge current flowing through one battery based on the shunt resistance value.

전압 검출부는, 두 개의 배터리를 직렬로 연결한 24V 전압과, 두 개의 배터리 중 하나의 배터리의 12V 전압을 검출한다.The voltage detection unit detects a 24V voltage connecting two batteries in series and a 12V voltage of one of the two batteries.

또한, 제어 유닛은, 24V 전압과 12V 전압의 차를 계산하여 두 개의 배터리 중 다른 하나의 배터리의 전압을 추정한다.Also, the control unit estimates the voltage of the other one of the two batteries by calculating the difference between the 24V voltage and the 12V voltage.

전류 검출부는, 션트 저항에 연결되고, 션트 저항에 회로 연결된 하나의 배터리의 충방전 전류 공급을 통해 션트 저항의 값을 산출하고, 산출된 션트 저항 값을 근거로 하여 하나의 배터리에 흐르는 충방전 전류를 검출한다.The current detector is connected to the shunt resistor and calculates a value of the shunt resistor by supplying a charge/discharge current of one battery connected to the shunt resistor in a circuit, and a charge/discharge current flowing through the battery based on the calculated shunt resistor value to detect

또한, 제어 유닛은, 24V 전압과 검출된 배터리 충방전 전류를 이용하여 두 개의 배터리의 내부 저항을 연산한다.Also, the control unit calculates the internal resistance of the two batteries using the 24V voltage and the detected battery charge/discharge current.

또한, 제어 유닛은, 12V 전압과 검출된 배터리 충방전 전류를 이용하여 하나의 배터리의 내부 저항을 연산한다.In addition, the control unit calculates the internal resistance of one battery using the 12V voltage and the detected battery charge/discharge current.

또한, 제어 유닛은, 두 개의 배터리의 내부 저항과 하나의 배터리의 내부 저항의 차를 계산하여 두 개의 배터리 중 다른 하나의 배터리의 내부 저항을 추정한다.In addition, the control unit estimates the internal resistance of the other one of the two batteries by calculating a difference between the internal resistance of the two batteries and the internal resistance of one battery.

또한, 제어 유닛은, 추정된 각 배터리의 내부 저항 값을 이용하여 두 개의 배터리의 열화도를 추정한다.Also, the control unit estimates the degree of deterioration of the two batteries by using the estimated internal resistance values of the respective batteries.

또한, 본 발명의 일 측면에 의한 차량용 배터리 모니터링 장치는, 두 개의 배터리에 연결되고, 24V 전원을 12V로 강압하여 출력하는 레귤레이터;를 더 포함한다.In addition, the battery monitoring apparatus for a vehicle according to an aspect of the present invention, the regulator connected to the two batteries, and outputting a step-down of 24V power to 12V; further includes.

레귤레이터는, 스위칭 타입의 레귤레이터인 것이 바람직하다.The regulator is preferably a switching type regulator.

또한, 제어 유닛은, 차량의 시동이 켜진 시점부터 시간을 카운트하는 타이머와, 두 개의 배터리의 잔존 용량 값을 초기화하기 위한 잔존 용량 맵 테이블;을 더 포함한다.In addition, the control unit further includes a timer for counting the time from when the vehicle is started, and a remaining capacity map table for initializing the remaining capacity values of the two batteries.

그리고, 본 발명의 다른 측면은 직렬 연결된 두 개의 배터리를 가지는 24V 차량용 배터리 모니터링 장치에 있어서, 두 개의 배터리에 연결되고, 24V 전원을 12V로 강압하여 출력하는 레귤레이터; 레귤레이터를 통해 전원을 공급받고, 두 개의 배터리의 전압을 2채널을 통해 검출하고, 두 개의 배터리 중 하나의 배터리에 흐르는 충방전 전류를 검출하여 두 개의 배터리의 상태를 모니터링하는 제어 유닛;을 포함한다.In another aspect of the present invention, there is provided a 24V vehicle battery monitoring device having two batteries connected in series, comprising: a regulator connected to the two batteries and outputting a step-down 24V power to 12V; a control unit receiving power through the regulator, detecting the voltages of the two batteries through two channels, and detecting the charge/discharge current flowing in one of the two batteries to monitor the states of the two batteries; includes; .

그리고, 본 발명의 일 측면은 직렬 연결된 두 개의 배터리를 가지는 24V 차량용 배터리 모니터링 방법에 있어서, 시동 키가 온 되었는가 판단하고; 시동 키가 온 되면, 시동 키가 온 된 시간을 카운트하여 일정 시간을 경과하였는가 판단하고; 카운트한 시간이 일정 시간을 경과하면, 두 개의 배터리의 개방 회로 전압(OCV1, OCV2)을 측정하고; 측정된 개방 회로 전압(OCV1, OCV2)에 따라 잔존 용량 맵 테이블에 저장된 잔존 용량 값을 불러와 두 개의 배터리의 잔존 용량(SOC)을 추정하는 것;을 포함한다.And, an aspect of the present invention is a 24V vehicle battery monitoring method having two batteries connected in series, it is determined whether the ignition key is turned on; when the ignition key is turned on, counting the time the ignition key is turned on to determine whether a predetermined time has elapsed; When the counted time elapses for a predetermined time, the open circuit voltages OCV1 and OCV2 of the two batteries are measured; and estimating the remaining capacity (SOC) of the two batteries by retrieving the residual capacity value stored in the residual capacity map table according to the measured open circuit voltages OCV1 and OCV2.

또한, 본 발명의 일 측면에 의한 차량용 배터리 모니터링 방법은, 카운트한 시간이 일정 시간을 경과하지 않으면, 이전에 저장된 잔존 용량 값으로 두 개의 배터리의 잔존 용량(SOC)을 추정하는 것;을 더 포함한다.In addition, the vehicle battery monitoring method according to an aspect of the present invention, if the counted time does not elapse a predetermined time, estimating the remaining capacity (SOC) of the two batteries with the previously stored remaining capacity value; further comprising do.

그리고, 본 발명의 다른 측면은 직렬 연결된 두 개의 배터리를 가지는 24V 차량용 배터리 모니터링 방법에 있어서, 두 개의 배터리를 직렬로 연결한 24V 전압과 두 개의 배터리 중 하나의 배터리에 흐르는 충방전 전류를 검출하고; 검출된 24V 전압과 배터리 충방전 전류를 이용하여 두 개의 배터리의 내부 저항을 연산하고; 두 개의 배터리 중 하나의 배터리의 12V 전압과 두 개의 배터리 중 하나의 배터리에 흐르는 충방전 전류를 검출하고; 검출된 12V 전압과 배터리 충방전 전류를 이용하여 하나의 배터리의 내부 저항을 연산하고; 두 개의 배터리의 내부 저항과 하나의 배터리의 내부 저항의 차를 계산하여 두 개의 배터리 중 다른 하나의 배터리의 내부 저항을 추정하고; 추정된 각 배터리의 내부 저항 값을 이용하여 두 개의 배터리의 열화도를 추정하는 것;을 포함한다.In another aspect of the present invention, there is provided a 24V vehicle battery monitoring method having two batteries connected in series, detecting a 24V voltage connecting the two batteries in series and a charging/discharging current flowing in one of the two batteries; calculating the internal resistance of the two batteries using the detected 24V voltage and the battery charging/discharging current; detecting a 12V voltage of one of the two batteries and a charging/discharging current flowing in one of the two batteries; calculating the internal resistance of one battery using the detected 12V voltage and the battery charging/discharging current; estimating the internal resistance of the other one of the two batteries by calculating a difference between the internal resistances of the two batteries and the internal resistance of one battery; and estimating the degree of deterioration of the two batteries using the estimated internal resistance values of each battery.

또한, 본 발명의 일 측면에 의한 차량용 배터리 모니터링 방법은, 차량의 시동 후 일정 시간 동안 두 개의 배터리의 내부 저항을 추정하는 것;을 더 포함한다.In addition, the method for monitoring a vehicle battery according to an aspect of the present invention further includes estimating the internal resistance of the two batteries for a predetermined time after starting the vehicle.

본 발명의 일 측면에 의한 차량용 배터리 모니터링 장치 및 그 방법에 의하면, 12V 배터리 2개를 직렬로 연결한 24V 차량에서 두 개의 배터리의 상태를 각각 모니터링하여 발전 제어 및 ISG(Idle Stop & Go) 기능의 신뢰성을 향상시킬 수 있고, 배터리 간의 열화도 편차로 인하여 발생하는 배터리의 품질 문제를 사전에 예방할 수 있게 된다.According to the vehicle battery monitoring apparatus and method according to an aspect of the present invention, in a 24V vehicle in which two 12V batteries are connected in series, the states of two batteries are monitored, respectively, for power generation control and ISG (Idle Stop & Go) function. Reliability can be improved, and battery quality problems caused by variations in deterioration degree between batteries can be prevented in advance.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 차량의 외관을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 차량의 내부 구성을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 차량용 배터리 모니터링 장치의 제어 구성도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 2채널 배터리의 잔존 용량을 추정하기 위해 배터리의 개방 회로 전압(OCV)을 측정하는 방법을 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 2채널 배터리의 잔존 용량을 추정하는 방법을 도시한 동작 순서도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 의한 2채널 배터리의 열화도를 추정하기 위해 배터리 전류를 측정한 그래프이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 의한 2채널 배터리의 열화도를 추정하는 방법을 도시한 동작 순서도이다.1 is a view showing the exterior of a vehicle according to an embodiment of the present invention.
2 is a diagram illustrating an internal configuration of a vehicle according to an embodiment of the present invention.
3 is a control configuration diagram of a vehicle battery monitoring apparatus according to an embodiment of the present invention.
4 is a diagram illustrating a method of measuring an open circuit voltage (OCV) of a battery to estimate the remaining capacity of a two-channel battery according to an embodiment of the present invention.
5 is an operation flowchart illustrating a method for estimating the remaining capacity of a two-channel battery according to an embodiment of the present invention.
6 is a graph of measuring battery current in order to estimate the degree of deterioration of a two-channel battery according to an embodiment of the present invention.
7 is an operation flowchart illustrating a method for estimating the degree of deterioration of a two-channel battery according to an embodiment of the present invention.

본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 개시된 발명의 바람직한 일 예이며, 본 출원의 출원시점에 있어서 본 명세서의 실시예와 도면을 대체할 수 있는 다양한 변형 예들이 있을 수 있다.The configuration shown in the embodiments and drawings described in this specification is a preferred example of the disclosed invention, and there may be various modifications that can replace the embodiments and drawings of the present specification at the time of filing of the present application.

또한, 본 명세서의 각 도면에서 제시된 동일한 참조번호 또는 부호는 실질적으로 동일한 기능을 수행하는 부품 또는 구성요소를 나타낸다.In addition, the same reference numerals or reference numerals in each drawing of the present specification indicate parts or components that perform substantially the same functions.

또한, 본 명세서에서 사용한 용어는 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 개시된 발명을 제한 및/또는 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다", "구비하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는다.In addition, the terminology used herein is used to describe the embodiments, and is not intended to limit and/or limit the disclosed invention. The singular expression includes the plural expression unless the context clearly dictates otherwise. In this specification, terms such as "comprises", "comprises" or "have" are intended to designate that the features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof described in the specification exist, but one It does not preclude in advance the possibility of the presence or addition of other features or numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof, or other features.

또한, 본 명세서에서 사용한 "제1", "제2" 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않으며, 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1구성 요소는 제2구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1구성 요소로 명명될 수 있다. "및/또는" 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.In addition, terms including ordinal numbers such as "first", "second", etc. used herein may be used to describe various elements, but the elements are not limited by the terms, and the terms are It is used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, a first component may be referred to as a second component, and similarly, the second component may also be referred to as a first component. The term “and/or” includes a combination of a plurality of related listed items or any of a plurality of related listed items.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 개시된 차량용 배터리 모니터링 장치 및 그 방법에 관한 실시예를 상세하게 설명하도록 한다.Hereinafter, an embodiment of the disclosed vehicle battery monitoring apparatus and method thereof will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 차량의 외관을 도시한 도면이다.1 is a view showing the exterior of a vehicle according to an embodiment of the present invention.

도 1에서, 본 발명의 일 실시예에 의한 차량(1)은 차량(1)의 외관을 형성하는 본체(10), 차량(1)을 이동시키는 차륜(21, 22), 차륜(21, 22)을 회전시키는 구동 장치(미도시), 차량(1) 내부를 외부로부터 차폐시키는 도어(14), 차량(1) 내부의 운전자에게 차량(1) 전방의 시야를 제공하는 전면 유리(17), 운전자에게 차량(1) 후방의 시야를 제공하는 사이드 미러(18, 19)를 포함한다.1 , a vehicle 1 according to an embodiment of the present invention includes a body 10 forming the exterior of the vehicle 1 , wheels 21 and 22 for moving the vehicle 1 , and wheels 21 and 22 . ), a driving device (not shown) that rotates the vehicle 1, a door 14 that shields the inside of the vehicle 1 from the outside, a windshield 17 that provides a view of the front of the vehicle 1 to a driver inside the vehicle 1; It includes side mirrors 18 , 19 which provide the driver with a view of the rear of the vehicle 1 .

차륜(21, 22)은 차량의 전방에 마련되는 전륜(21), 차량의 후방에 마련되는 후륜(22)을 포함하며, 구동 장치는 본체(10)가 전방 또는 후방으로 이동하도록 전륜(21) 또는 후륜(22)에 회전력을 제공한다. 이와 같은 구동 장치는 화석 연료를 연소시켜 회전력을 생성하는 엔진(engine) 또는 축전기(미도시)로부터 전원을 공급받아 회전력을 생성하는 모터(motor)를 채용할 수 있다.The wheels 21 and 22 include a front wheel 21 provided at the front of the vehicle and a rear wheel 22 provided at the rear of the vehicle. Alternatively, a rotational force is provided to the rear wheel 22 . Such a driving device may employ an engine for generating rotational force by burning fossil fuel or a motor for generating rotational force by receiving power from a capacitor (not shown).

도어(14)는 본체(10)의 좌측 및 우측에 회동 가능하게 마련되어 개방 시에 운전자가 차량(1)의 내부에 탑승할 수 있도록 하며, 폐쇄 시에 차량(1)의 내부를 외부로부터 차폐시킨다.The door 14 is rotatably provided on the left and right sides of the main body 10 so that the driver can get on the inside of the vehicle 1 when opened, and shields the inside of the vehicle 1 from the outside when closed .

전면 유리(17)는 본체(10)의 전방 상측에 마련되어 차량(1) 내부의 운전자가 차량(1) 전방의 시각 정보를 획득할 수 있도록 하는 것으로서, 윈드쉴드 글래스(windshield glass)라고도 한다. The windshield 17 is provided on the front upper side of the main body 10 so that a driver inside the vehicle 1 can acquire visual information on the front of the vehicle 1 , and is also called windshield glass.

또한, 사이드 미러(18, 19)는 본체(1)의 좌측에 마련되는 좌측 사이드 미러(18) 및 우측에 마련되는 우측 사이드 미러(19)를 포함하며, 차량(1) 내부의 운전자가 차량(1) 측면 및 후방의 시각 정보를 획득할 수 있도록 한다.In addition, the side mirrors 18 and 19 include a left side mirror 18 provided on the left side of the main body 1 and a right side mirror 19 provided on the right side of the main body 1 , and the driver inside the vehicle 1 is the vehicle ( 1) Make it possible to acquire side and rear visual information.

이외에도 차량(1)은 후방의 장애물 내지 다른 차량을 감지하는 근접 센서, 강수 여부 및 강수량을 감지하는 레인 센서 등의 감지 장치를 포함할 수 있다.In addition, the vehicle 1 may include a sensing device such as a proximity sensor for detecting obstacles or other vehicles in the rear, and a rain sensor for detecting whether or not precipitation is present and the amount of precipitation.

근접 센서의 일 예로서, 차량의 측면 또는 후면에 감지 신호를 발신하고, 다른 차량 등의 장애물로부터 반사되는 반사 신호를 수신한다. 또한 수신된 반사 신호의 파형을 기초로 차량(1) 후방의 장애물의 존재 여부를 감지하고, 장애물의 위치를 검출할 수 있다. 이와 같은 근접 센서는 초음파를 발신하고, 장애물에 반사된 초음파를 이용하여 장애물까지의 거리를 검출하는 방식을 채용할 수 있다.As an example of the proximity sensor, a detection signal is transmitted to the side or rear of a vehicle, and a reflected signal reflected from an obstacle such as another vehicle is received. In addition, it is possible to detect the presence of an obstacle behind the vehicle 1 based on the waveform of the received reflected signal, and detect the position of the obstacle. Such a proximity sensor may employ a method of transmitting an ultrasonic wave and detecting a distance to the obstacle using the ultrasonic wave reflected by the obstacle.

또한, 본 발명의 일 실시예에 의한 차량(1)은 차량(1)에 전원을 공급하는 두 개의 배터리(24, 26)를 포함한다. 두 개의 배터리(24, 26)는 12V의 제1배터리(24) 및 제2배터리(26)를 포함하고, 제1배터리(24) 및 제2배터리(26)는 직렬로 연결되어 24V 전압이 필요한 장치들에 대해서는 24V 전원을 공급하고, 12V 전압이 필요한 제어기 등의 기타 장치들에 대해서는 24V 전원을 12V로 강압 후 12V 전원을 공급한다.In addition, the vehicle 1 according to an embodiment of the present invention includes two batteries 24 and 26 for supplying power to the vehicle 1 . The two batteries 24 and 26 include a first battery 24 and a second battery 26 of 12V, and the first battery 24 and the second battery 26 are connected in series to require a 24V voltage. 24V power is supplied to devices, and 12V power is supplied after stepping down the 24V power to 12V for other devices such as a controller that requires a 12V voltage.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 차량의 내부 구성을 도시한 도면이다.2 is a diagram illustrating an internal configuration of a vehicle according to an embodiment of the present invention.

도 2에서, 차량(1)의 내부에는 탑승자가 앉는 시트(DS, PS), 차량(1)의 동작을 제어하고 차량(1)의 운행 정보를 표시하는 각종 계기가 마련되는 대시 보드(30; dashboard), 차량(1)의 방향을 조작하는 스티어링 휠(60)이 마련될 수 있다.In FIG. 2 , the interior of the vehicle 1 includes seats DS and PS on which passengers sit, and a dashboard 30 provided with various instruments for controlling the operation of the vehicle 1 and displaying driving information of the vehicle 1 ; dashboard) and a steering wheel 60 for manipulating the direction of the vehicle 1 may be provided.

시트(DS, PS)는 운전자가 앉는 운전석(DS), 동승자가 앉는 조수석(PS), 차량(1) 내 후방에 위치하는 뒷좌석(미도시)을 포함할 수 있다.The seats DS and PS may include a driver's seat DS on which the driver sits, a passenger seat PS on which a passenger sits, and a rear seat (not shown) positioned at the rear of the vehicle 1 .

대시 보드(30)에는 주행과 관련된 정보를 표기하는 속도 계기, 연료 계기, 자동 변속 선택 레버 표시등, 타코 미터, 구간 거리계 등의 계기판(31)과, 기어박스(40), 센터페시아(50) 등이 마련될 수 있다.The dashboard 30 includes an instrument panel 31 such as a speed gauge, fuel gauge, automatic shift selection lever indicator, tachometer, and odometer indicating driving-related information, a gearbox 40, and a center fascia 50 etc. may be provided.

기어박스(40)에는 차량 변속을 위한 변속 기어(41)가 설치된다. 또한, 도면에 도시된 것처럼, 사용자가 AVN 장치(51)나 차량의 주요 기능의 수행을 제어하기 위한 사용자 명령을 입력하기 위한 입력 장치(110)가 설치된다. 입력 장치(110)에 대해서는 도 3 및 도 4를 참조하여 이후에 설명하기로 한다.A shift gear 41 for shifting a vehicle is installed in the gearbox 40 . In addition, as shown in the drawing, an input device 110 for a user to input a user command for controlling the performance of the AVN device 51 or a main function of the vehicle is installed. The input device 110 will be described later with reference to FIGS. 3 and 4 .

센터페시아(50)에는 공조 장치, 시계, AVN 장치(51) 등이 설치될 수 있다. 공조 장치는 차량(1) 내부의 온도, 습도, 공기의 청정도, 공기의 흐름을 조절하여 차량(1)의 내부를 쾌적하게 유지한다. 공조 장치는 센터페시아(50)에 설치되고 공기를 토출하는 적어도 하나의 토출구를 포함할 수 있다. 센터페시아(50)에는 공조 장치 등을 제어하기 위한 버튼이나 다이얼 등이 설치될 수 있다. 운전자 등의 사용자는 센터페시아(50)에 배치된 버튼이나 다이얼을 이용하여 차량(1)의 공조 장치를 제어할 수 있다.In the center fascia 50 , an air conditioner, a watch, an AVN device 51 , and the like may be installed. The air conditioner maintains the interior of the vehicle 1 comfortably by controlling the temperature, humidity, air cleanliness, and air flow inside the vehicle 1 . The air conditioner may include at least one outlet installed in the center fascia 50 and discharging air. The center fascia 50 may be provided with a button or a dial for controlling an air conditioner or the like. A user such as a driver may control the air conditioner of the vehicle 1 by using a button or a dial disposed on the center fascia 50 .

AVN 장치(51)는 차량(1) 내 오디오와 멀티미디어 장치 및 내비게이션 장치 등이 통합되어 하나의 시스템으로 구현된 장치로서, 차량(1) 내에서 사용자에게 지상파 라디오 신호에 기초하여 라디오를 재생하는 라디오 서비스, CD(Compact Disk) 등을 재생하는 오디오 서비스, DVD(Digital Versatile Disk) 등을 재생하는 비디오 서비스와, 목적지 안내 기능을 수행하는 내비게이션 서비스, 차량(1)과 연결된 이동 단말의 전화 수신 여부를 제어하는 전화 서비스 등을 제공한다. 또한, AVN 장치(51)는 사용자의 조작이 아닌 음성을 입력받아 상술한 라디오 서비스, 오디오 서비스, 비디오 서비스, 내비게이션 서비스, 전화 서비스를 제공하는 음성 인식 서비스 또한 제공할 수 있다.The AVN device 51 is a device implemented as a system by integrating audio, a multimedia device, and a navigation device in the vehicle 1 , and plays a radio based on a terrestrial radio signal to the user in the vehicle 1 . Service, an audio service that plays a CD (Compact Disk), a video service that plays a DVD (Digital Versatile Disk), etc., a navigation service that performs a destination guidance function, Controlled telephone service, etc. In addition, the AVN device 51 may also provide a voice recognition service that receives a voice instead of a user's manipulation and provides the aforementioned radio service, audio service, video service, navigation service, and phone service.

또한, AVN 장치(51)는 USB(Universal Serial Bus) 포트 등을 장착하여 PMP(Portable Multimedia Player), MP3(MPEG Audio Layer-3) 플레이어, PDA(Personal Digital Assistants) 등의 멀티디어용 휴대 장치와 연결되며 오디오 및 비디오 파일을 재생시킬 수도 있다.In addition, the AVN device 51 is equipped with a USB (Universal Serial Bus) port, etc. to connect with portable multimedia devices such as PMP (Portable Multimedia Player), MP3 (MPEG Audio Layer-3) player, and PDA (Personal Digital Assistants). It is connected and can also play audio and video files.

이러한 AVN 장치(51)는 대시보드(30) 상에 거치식으로 설치될 수 있고, 센터페시아(50) 내부에 매립되어 설치될 수도 있다.The AVN device 51 may be mounted on the dashboard 30 , or may be installed by being embedded in the center fascia 50 .

사용자는 AVN 장치(51)를 통해 라디오 서비스, 오디오 서비스, 비디오 서비스, 및 내비게이션 서비스를 제공 받을 수 있다.A user may receive a radio service, an audio service, a video service, and a navigation service through the AVN device 51 .

또한, 센터페시아(50)에는 일 실시예에 의하면 AVN 장치(51)를 제어하기 위한 입력부가 설치될 수도 있다. 실시예에 따라서 AVN 장치(51)의 입력부는 센터페시아(50)가 아닌 다른 위치에 설치될 수도 있다. 예를 들어, AVN 장치(51)의 입력부는 AVN 장치(51)의 디스플레이부(120) 주변에 형성될 수도 있다. 또한 다른 예로 AVN 장치(51)의 입력부는 기어 박스(40) 등에 설치될 수도 있다.Also, according to an embodiment, an input unit for controlling the AVN device 51 may be installed in the center fascia 50 . According to an embodiment, the input unit of the AVN device 51 may be installed at a location other than the center fascia 50 . For example, the input unit of the AVN device 51 may be formed around the display unit 120 of the AVN device 51 . Also, as another example, the input unit of the AVN device 51 may be installed in the gear box 40 or the like.

스티어링 휠(60)은 차량의 주행 방향을 조절하기 위한 장치로, 운전자에 의해 파지되는 림(61) 및 차량의 조향 장치와 연결되고 림(61)과 조향을 위한 회전축의 허브를 연결하는 스포크(62)를 포함할 수 있다. 실시예에 따라서 스포크(62)에는 차량(1) 내의 각종 장치, 일례로 AVN 장치(51) 등을 제어하기 위한 조작 장치가 형성될 수 있다.The steering wheel 60 is a device for controlling the driving direction of the vehicle, and is connected to the rim 61 held by the driver and the steering device of the vehicle, and a spoke connecting the rim 61 and the hub of the rotating shaft for steering ( 62) may be included. According to an embodiment, a manipulation device for controlling various devices in the vehicle 1 , for example, the AVN device 51 , may be formed on the spoke 62 .

한편, 디스플레이부(120)는 사용자의 조작에 따라 제공되는 AVN 장치(51) 내 다양한 기능의 실행 영상을 표시한다. 예를 들어, 라디오 화면, 오디오 화면, 비디오 화면, 내비게이션 화면, 전화 화면 중 적어도 하나를 선택적으로 표시할 수 있을 뿐만 아니라, 차량(1)의 제어와 관련된 각종 제어 화면 또는 AVN 장치(51)에서 실행할 수 있는 부가 기능과 관련된 화면을 표시할 수도 있다.Meanwhile, the display unit 120 displays execution images of various functions in the AVN device 51 provided according to a user's manipulation. For example, it is possible to selectively display at least one of a radio screen, an audio screen, a video screen, a navigation screen, and a phone screen, as well as various control screens related to the control of the vehicle 1 or to be executed in the AVN device 51 . It is also possible to display a screen related to the available additional functions.

일 실시예에 따르면, AVN 장치(51)는 상술한 공조 장치와 연동하여 디스플레이부(120)를 통해 공조 장치의 제어와 관련된 각종 제어 화면을 표시할 수 있다. 뿐만 아니라, AVN 장치(51)는 공조 장치의 동작 상태를 제어하여 차량(1) 내의 공조 환경을 조절할 수 있다. 또한, AVN 장치(51)는 디스플레이부(120)를 통해 운전자에게 목적지까지의 경로가 표시된 지도를 표시할 수 있다. 이에 관한 구체적인 설명은 후술하도록 한다.According to an embodiment, the AVN device 51 may display various control screens related to control of the air conditioner through the display unit 120 in association with the above-described air conditioner. In addition, the AVN device 51 may control the operating state of the air conditioner to adjust the air conditioning environment in the vehicle 1 . Also, the AVN device 51 may display a map on which a route to a destination is displayed to the driver through the display unit 120 . A detailed description thereof will be provided later.

이러한 디스플레이부(120)는 기어 박스(40)에 마련된 입력부(110)와 함께 사용자 인터페이스(100)를 구성한다. The display unit 120 constitutes the user interface 100 together with the input unit 110 provided in the gear box 40 .

사용자 인터페이스 장치(100)는 차량(1)에 마련된 AVN 장치(51)와 사용자 간에 상호 작용이 가능하도록 하는 장치로, 키 패드, 리모컨, 조그 다이얼(노브), 터치 패드 등을 이용하여 사용자 명령을 입력 받고, 디스플레이부(120) 상에 표시되는 문자나 메뉴가 선택됨으로써 사용자 명령을 입력 받는 장치이다.The user interface device 100 is a device that enables interaction between the AVN device 51 provided in the vehicle 1 and a user, and uses a keypad, a remote control, a jog dial (knob), a touch pad, etc. to receive user commands. It is a device that receives an input and receives a user command by selecting a character or menu displayed on the display unit 120 .

도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 차량용 배터리 모니터링 장치의 제어 구성도이다.3 is a control configuration diagram of a vehicle battery monitoring apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 3에서, 본 발명의 일 실시예에 의한 차량용 배터리 모니터링 장치(200)는 레귤레이터(210), 션트 저항(220), 제어 유닛(230), 인터페이스 회로(240) 및 캔 모듈(250)을 포함한다.In FIG. 3 , the vehicle battery monitoring apparatus 200 according to an embodiment of the present invention includes a regulator 210 , a shunt resistor 220 , a control unit 230 , an interface circuit 240 , and a can module 250 . do.

레귤레이터(210)는 12V의 제1배터리(24) 및 제2배터리(26)와 연결되고, 제1배터리(24) 및 제2배터리(26)를 직렬로 연결한 24V 전원을 12V로 강압하여 안정화된 배터리 전압을 출력한다.The regulator 210 is connected to the first battery 24 and the second battery 26 of 12V, and is stabilized by stepping down the 24V power source connected in series with the first battery 24 and the second battery 26 to 12V. output the battery voltage.

본 발명의 일 실시예에서는 리니어 타입의 레귤레이터가 아닌 스위칭 타입의 레귤레이터(210)를 사용한다. 이는 리니어 타입의 레귤레이터를 사용할 경우 레귤레이터의 발열로 인한 온도 상승으로 배터리(24, 26)의 전해액 온도를 추적하는 로직의 정확도가 저하될 수 있기 때문이다.In an embodiment of the present invention, a switching type regulator 210 is used instead of a linear type regulator. This is because, when a linear type regulator is used, the accuracy of the logic for tracking the electrolyte temperature of the batteries 24 and 26 may be deteriorated due to a temperature rise due to heat generated by the regulator.

션트 저항(220)은 제1배터리(24)에 연결되어 제1배터리(24)에 흐르는 충방전 전류를 측정한다.The shunt resistor 220 is connected to the first battery 24 to measure a charge/discharge current flowing through the first battery 24 .

제어 유닛(230)은 제1배터리(24) 및 제2배터리(26)의 상태(열화도)를 추정하는 ASIC(Application Specific Integrated Circuit)로, 전원부(231), 전압 검출부(232), 전류 검출부(233) 및 온도 검출부(234)를 포함한다.The control unit 230 is an Application Specific Integrated Circuit (ASIC) for estimating the states (degree of degradation) of the first battery 24 and the second battery 26 , and includes a power supply unit 231 , a voltage detection unit 232 , and a current detection unit. 233 and a temperature detection unit 234 .

전원부(231)는 데이터 전송을 위한 전원 라인으로 전원을 공급하기 위한 것으로, 12V 전압이 필요한 제어기 등의 기타 장치들에 대하여 전원을 공급한다.The power supply unit 231 is for supplying power to a power line for data transmission, and supplies power to other devices such as a controller requiring a 12V voltage.

전압 검출부(232)는 제1배터리(24) 및 제2배터리(26)의 전압을 2채널을 통해 검출하는 전압 센서 모듈이다.The voltage detector 232 is a voltage sensor module that detects the voltages of the first battery 24 and the second battery 26 through two channels.

전압 검출부(232)는 제1배터리(24) 및 제2배터리(26)를 직렬로 연결한 24V 전압(배터리1 + 배터리2)과, 제1배터리(24)의 12V 전압(배터리1)을 모두 검출한다.The voltage detection unit 232 detects both the 24V voltage (battery 1 + battery 2) connected in series with the first battery 24 and the second battery 26 and the 12V voltage (battery 1) of the first battery 24 . detect

따라서, 제어 유닛(230)은 전압 검출부(232)에서 검출된 24V 전압(배터리1 + 배터리2)과, 12V 전압(배터리1)의 차를 계산하여 제2배터리(26)의 전압을 추정할 수 있다. 이에 따라 제어 유닛(230)은 제1배터리(24)와 제2배터리(26)의 상태를 개별적으로 추정할 수 있게 된다.Accordingly, the control unit 230 calculates the difference between the 24V voltage (battery 1 + battery 2) detected by the voltage detector 232 and the 12V voltage (battery 1) to estimate the voltage of the second battery 26 . there is. Accordingly, the control unit 230 can separately estimate the states of the first battery 24 and the second battery 26 .

전류 검출부(233)는 션트 저항(220)에 연결되고, 션트 저항(220)에 회로 연결된 제1배터리(24)의 충방전 전류 공급을 통해 션트 저항(220)의 값을 산출하고, 산출된 션트 저항값을 근거로 하여 제1배터리(24)에 흐르는 충방전 전류를 검출하는 전류 센서 모듈이다.The current detection unit 233 is connected to the shunt resistor 220 and calculates a value of the shunt resistor 220 by supplying charging/discharging current of the first battery 24 connected to the circuit-connected shunt resistor 220 , and the calculated shunt It is a current sensor module that detects the charge/discharge current flowing through the first battery 24 based on the resistance value.

온도 검출부(234)는 제1배터리(24) 및 제2배터리(26)의 전해액 온도를 검출하는 온도 센서(PTC)이다.The temperature detection unit 234 is a temperature sensor (PTC) for detecting the electrolyte temperature of the first battery 24 and the second battery 26 .

또한, 제어 유닛(230)은 차량의 시동이 켜진 시점부터 시간을 카운트하는 타이머와, 개방 회로 전압(OCV; Open Circuit Voltage)에 따라 잔존 용량(SOC; State Of Charge) 값을 초기화하기 위한 잔존 용량 맵 테이블을 저장하고 있다.In addition, the control unit 230 includes a timer for counting the time from when the vehicle is started, and a residual capacity for initializing a state of charge (SOC) value according to an open circuit voltage (OCV). It stores the map table.

인터페이스 회로(240)는 션트 저항(220)과 제어 유닛(230)의 전류 검출부(233) 사이에 연결되어 션트 저항(220)을 통해 측정된 제1배터리(24)의 충방전 전류를 전류 검출부(233)에 전달한다.The interface circuit 240 is connected between the shunt resistor 220 and the current detection unit 233 of the control unit 230 and outputs the charge/discharge current of the first battery 24 measured through the shunt resistor 220 to the current detection unit ( 233).

캔 모듈(250)은 제어 유닛(230)의 전압 검출부(232), 전류 검출부(233) 및 온도 검출부(234)에서 검출된 데이터를 기반으로 하여 추정된 제1배터리(24) 및 제2배터리(26)의 상태를 캔(CAN) 통신을 통해 전송한다.The CAN module 250 includes a first battery 24 and a second battery ( 26) is transmitted through CAN communication.

이하, 본 발명의 일 실시예에 의한 차량용 배터리 모니터링 장치 및 그 방법의 동작 과정 및 작용 효과를 설명한다.Hereinafter, an operating process and effects of a vehicle battery monitoring apparatus and method according to an embodiment of the present invention will be described.

먼저, 24V 차량용 2채널 배터리의 잔존 용량(SOC; State Of Charge)을 추정하는 방법에 대하여 도 4 및 도 5를 참조하여 설명한다.First, a method of estimating a state of charge (SOC) of a two-channel battery for a 24V vehicle will be described with reference to FIGS. 4 and 5 .

도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 2채널 배터리의 잔존 용량을 추정하기 위해 배터리의 개방 회로 전압(OCV)을 측정하는 방법을 도시한 도면이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 2채널 배터리의 잔존 용량을 추정하는 방법을 도시한 동작 순서도이다.4 is a diagram illustrating a method of measuring an open circuit voltage (OCV) of a battery in order to estimate the remaining capacity of a two-channel battery according to an embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a diagram according to an embodiment of the present invention. An operation flowchart illustrating a method of estimating the remaining capacity of a two-channel battery.

도 4에서, 12V의 제1배터리(24) 및 제2배터리(26)를 직렬로 연결한 상태에서 제1배터리(24)의 개방 회로 전압(OCV2)과 제2배터리(26)의 개방 회로 전압(OCV1-OCV2)을 측정한다.In FIG. 4 , the open circuit voltage OCV2 of the first battery 24 and the open circuit voltage of the second battery 26 are connected in series with the first battery 24 and the second battery 26 of 12V. Measure (OCV1-OCV2).

개방 회로 전압(OCV; Open Circuit Voltage)은 배터리(24, 26)에 부하를 연결하지 않은 상태에서 배터리(24, 26)의 출력단에서 본 전압 및 전류 특성을 파악하기 위해 측정하는 것이다.Open circuit voltage (OCV) is measured in order to determine voltage and current characteristics seen from the output terminals of the batteries 24 and 26 in a state in which a load is not connected to the batteries 24 and 26 .

도 5에서, 제어 유닛(230)은 시동 키가 온 되었는가를 판별하여(300), 시동 키가 온 되면 차량용 배터리 모니터링 장치(200)가 동작을 시작하여 제어 유닛(230)에서 시동 키가 온 된 시간(T)을 카운트하기 시작한다(302).In FIG. 5 , the control unit 230 determines whether the ignition key is turned on ( 300 ), and when the ignition key is turned on, the vehicle battery monitoring device 200 starts to operate and the control unit 230 determines that the ignition key is on. Start counting the time T (302).

제어 유닛(230)은 카운트한 시간(T)이 일정 시간(Ts; 배터리 전압이 안정화되기 위해 필요한 시간, 약 3시간)을 경과하였는가를 판단한다(304).The control unit 230 determines whether the counted time T has elapsed for a predetermined time Ts (a time required for the battery voltage to be stabilized, about 3 hours) ( 304 ).

단계 304의 판단 결과, 카운트한 시간(T)이 일정 시간(Ts)을 경과하면 제1배터리(24)의 개방 회로 전압(OCV2)과 제2배터리(26)의 개방 회로 전압(OCV1-OCV2)을 측정한다(306).As a result of the determination in step 304 , when the counted time T elapses a predetermined time Ts, the open circuit voltage OCV2 of the first battery 24 and the open circuit voltage OCV1-OCV2 of the second battery 26 are is measured (306).

따라서, 제어 유닛(230)은 측정된 개방 회로 전압(OCV1, OCV2)에 따라 잔존 용량 맵 테이블에 저장된 잔존 용량(SOC) 값을 불러와 제1배터리(24)와 제2배터리(26)의 잔존 용량(SOC)을 추정한다(308).Accordingly, the control unit 230 retrieves the residual capacity (SOC) value stored in the residual capacity map table according to the measured open circuit voltages OCV1 and OCV2, and the remaining capacity of the first battery 24 and the second battery 26 is retrieved. Estimate the capacity (SOC) (308).

즉, 제1배터리(24)는 개방 회로 전압(OCV2)에 의한 잔존 용량(SOC) 값으로 초기화하고, 제2배터리(26)는 개방 회로 전압(OCV1-OCV2)에 의한 잔존 용량(SOC) 값으로 초기화한다.That is, the first battery 24 is initialized to the SOC value by the open circuit voltage OCV2, and the second battery 26 has the SOC value by the open circuit voltage OCV1-OCV2. initialize with

한편, 단계 304의 판단 결과, 카운트한 시간(T)이 일정 시간(Ts)을 경과하지 않으면 이전에 저장된 잔존 용량(SOC) 값으로 제1배터리(24)와 제2배터리(26)의 잔존 용량(SOC)을 추정한다(310).On the other hand, as a result of the determination in step 304, if the counted time T does not elapse a predetermined time Ts, the remaining capacity of the first battery 24 and the second battery 26 as the previously stored remaining capacity (SOC) value. (SOC) is estimated (310).

즉, 차량의 시동이 꺼지기 전에 저장된 잔존 용량(SOC) 값으로 제1배터리(24)와 제2배터리(26)의 잔존 용량(SOC)을 초기화한다That is, the remaining capacity (SOC) of the first battery 24 and the second battery 26 is initialized with the stored remaining capacity (SOC) value before the vehicle is turned off.

다음, 24V 차량용 2채널 배터리의 열화도(SOH; State Of Health)를 추정하는 방법에 대하여 도 6 및 도 7을 참조하여 설명한다.Next, a method of estimating the state of health (SOH) of a two-channel battery for a 24V vehicle will be described with reference to FIGS. 6 and 7 .

도 6은 본 발명의 일 실시예에 의한 2채널 배터리의 열화도를 추정하기 위해 배터리 전류를 측정한 그래프이고, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 의한 2채널 배터리의 열화도를 추정하는 방법을 도시한 동작 순서도이다.6 is a graph of measuring battery current for estimating the degree of deterioration of the two-channel battery according to an embodiment of the present invention, and FIG. 7 is a method for estimating the degree of deterioration of the two-channel battery according to an embodiment of the present invention. is a flow chart showing the operation.

차량이 슬립(Sleep) 모드에 있다가 시동이 켜지면 전압 검출부(232)에서 제1배터리(24)와 제2배터리(26)를 직렬로 연결한 24V 전압(배터리1 + 배터리2)과, 제1배터리(24)의 12V 전압(배터리1)을 검출하고, 전류 검출부(233)에서 제1배터리(24)의 충방전 전류를 검출하기 시작한다.When the vehicle is in sleep mode and the engine is turned on, the voltage detector 232 connects the first battery 24 and the second battery 26 in series to a 24V voltage (battery 1 + battery 2), The 12V voltage (battery 1) of the first battery 24 is detected, and the current detecting unit 233 starts to detect the charging/discharging current of the first battery 24 .

도 7에서, 제어 유닛(230)은 시동 키가 온 되었는가를 판단한다(400).In FIG. 7 , the control unit 230 determines whether the ignition key is turned on ( 400 ).

단계 400의 판단 결과, 시동 키가 온 되면 즉, 차량이 슬립(Sleep) 모드에 있다가 시동이 켜지면 전압 검출부(232)에서 제1배터리(24)와 제2배터리(26)를 직렬로 연결한 24V 전압(배터리1 + 배터리2)을 검출하고, 전류 검출부(233)에서 제1배터리(24)의 충방전 전류를 검출한다(402, 도 6 참조).As a result of the determination in step 400 , when the ignition key is turned on, that is, when the vehicle is in a sleep mode and the engine is turned on, the voltage detector 232 connects the first battery 24 and the second battery 26 in series. One 24V voltage (battery 1 + battery 2) is detected, and the current detection unit 233 detects the charge/discharge current of the first battery 24 (402, see FIG. 6).

따라서, 제어 유닛(230)은 전압 검출부(232)에서 검출된 24V 전압(배터리1 + 배터리2)과 전류 검출부(233)에서 검출된 배터리 충방전 전류를 이용하여 전체 배터리(24, 26)의 내부 저항(Rdi1 + 2)을 연산한다(404).Accordingly, the control unit 230 uses the 24V voltage (battery 1 + battery 2) detected by the voltage detection unit 232 and the battery charge/discharge current detected by the current detection unit 233 to control the inside of all batteries 24 and 26 . The resistance (Rdi 1 + 2 ) is calculated (404).

내부 저항(Rdi)을 연산하는 방법은 아래의 [식1]을 이용하여 구할 수 있다.The method of calculating the internal resistance (Rdi) can be obtained using [Equation 1] below.

[식 1][Equation 1]

Figure 112015109444237-pat00001
Figure 112015109444237-pat00001

이어서, 전압 검출부(232)에서 제1배터리(24)의 12V 전압(배터리1)을 검출하고, 전류 검출부(233)에서 제1배터리(24)의 충방전 전류를 검출한다(406, 도 6 참조).Next, the voltage detector 232 detects the 12V voltage (battery 1) of the first battery 24, and the current detector 233 detects the charge/discharge current of the first battery 24 (406, see FIG. 6) ).

따라서, 제어 유닛(230)은 전압 검출부(232)에서 검출된 12V 전압(배터리1)과 전류 검출부(233)에서 검출된 배터리 충방전 전류를 이용하여 제1배터리(24)의 내부 저항(Rdi1)을 연산한다(408).Accordingly, the control unit 230 uses the 12V voltage (battery 1) detected by the voltage detection unit 232 and the battery charge/discharge current detected by the current detection unit 233 to control the internal resistance Rdi 1 of the first battery 24 . ) is calculated (408).

제어 유닛(230)은 연산된 전체 배터리(24, 26)의 내부 저항(Rdi1 + 2)과 제1배터리(24)의 내부 저항(Rdi1) 간의 차를 계산하여 제2배터리(26)의 내부 저항(Rdi2)을 추정할 수 있다(410)The control unit 230 calculates the difference between the calculated internal resistance (Rdi 1 + 2 ) of the entire battery ( 24 , 26 ) and the internal resistance (Rdi 1 ) of the first battery ( 24 ) of the second battery ( 26 ). The internal resistance Rdi 2 may be estimated (410)

이어서, 제어 유닛(230)은 연산된 제1배터리(24)의 내부 저항(Rdi1) 값과 추정된 제2배터리(26)의 내부 저항(Rdi2) 값을 이용하여 제1배터리(24)와 제2배터리(26)의 열화도(SOH)를 추정한다(412).Then, the control unit 230 uses the calculated internal resistance (Rdi 1 ) value of the first battery 24 and the estimated internal resistance (Rdi 2 ) value of the second battery 26 to the first battery 24 . and the degree of deterioration (SOH) of the second battery 26 is estimated ( 412 ).

이후에는, 제1배터리(24)와 제2배터리(26)를 직렬로 연결한 24V 전압(배터리1 + 배터리2)과 배터리 충방전 전류를 이용하여 전체 배터리(24, 26)의 내부 저항(Rdi1+2)을 연산한다.Thereafter, using the 24V voltage (battery 1 + battery 2) and the battery charging/discharging current connecting the first battery 24 and the second battery 26 in series, the internal resistance (Rdi) of all the batteries 24 and 26 1+2 ) is calculated.

그 이유는, 배터리(24, 26)의 내부 저항은 급격한 증가를 보이는 인자(Factor)가 아니므로 개별 배터리(배터리1 또는 배터리2)의 내부 저항(Rdi1 , Rdi2)은 시동 직후에만 연산하고, 이후에는 SOF 등 내부 저항 값을 이용하는 타 로직의 신뢰성을 높이기 위해 전체 배터리(24, 26)의 내부 저항(Rdi1 +2) 값을 연산한다.The reason is that, since the internal resistance of the batteries 24 and 26 is not a factor showing a rapid increase, the internal resistances Rdi 1 , Rdi 2 of individual batteries (Battery 1 or Battery 2) are calculated only immediately after starting and , and thereafter, the internal resistance (Rdi 1 +2 ) of all batteries 24 and 26 is calculated in order to increase the reliability of other logic using the internal resistance value, such as SOF.

한편, 24V 전압(배터리1 + 배터리2)과 배터리 충방전 전류를 이용하여 전체 배터리(24, 26)의 내부 저항(Rdi1 + 2)을 연산하는 시간은 시동 후 20초 간 이루어진다(도 6 참조).On the other hand, the time for calculating the internal resistance (Rdi 1 + 2 ) of all the batteries 24 and 26 using the 24V voltage (battery 1 + battery 2) and the battery charge/discharge current is 20 seconds after starting (refer to FIG. 6 ) ).

본 발명의 일 실시예에서는 제1배터리(24) 및 제2배터리(26)를 직렬로 연결한 24V 전압(배터리1 + 배터리2)과, 제1배터리(24)의 12V 전압(배터리1)을 검출하여 제2배터리(26)의 전압을 추정하는 것을 예로 들어 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 제1배터리(24) 및 제2배터리(26)를 직렬로 연결한 24V 전압(배터리1 + 배터리2)과, 제2배터리(26)의 12V 전압(배터리2)을 검출하여 제1배터리(24)의 전압을 추정하여도 본 발명과 동일한 목적 및 효과를 달성할 수 있음은 물론이다.In one embodiment of the present invention, the first battery 24 and the second battery 26 are connected in series with a 24V voltage (battery 1 + battery 2) and a 12V voltage of the first battery 24 (battery 1). Although it has been described as an example of detecting and estimating the voltage of the second battery 26, the present invention is not limited thereto, and a 24V voltage (battery 1) connecting the first battery 24 and the second battery 26 in series. Of course, the same object and effect as in the present invention can be achieved even by estimating the voltage of the first battery 24 by detecting the 12V voltage (battery 2) of the + battery 2) and the second battery 26.

또한, 본 발명의 일 실시예에서는 전체 배터리(24, 26)의 내부 저항(Rdi1 + 2)과 제1배터리(24)의 내부 저항(Rdi1) 간의 차를 계산하여 제2배터리(26)의 내부 저항(Rdi2)을 추정하는 것을 예로 들어 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 전체 배터리(24, 26)의 내부 저항(Rdi1 + 2)과 제2배터리(26)의 내부 저항(Rdi2) 간의 차를 계산하여 제1배터리(24)의 내부 저항(Rdi1)을 추정하여도 본 발명과 동일한 목적 및 효과를 달성할 수 있음은 물론이다.In addition, in one embodiment of the present invention, by calculating the difference between the internal resistance (Rdi 1 + 2 ) of the entire battery (24, 26) and the internal resistance (Rdi 1 ) of the first battery 24, the second battery 26 Estimation of the internal resistance (Rdi 2 ) has been described as an example, but the present invention is not limited thereto, and the internal resistance (Rdi 1 + 2 ) of the entire battery ( 24 , 26 ) and the internal resistance of the second battery ( 26 ) Of course, the same object and effect as the present invention can be achieved even by estimating the internal resistance (Rdi 1 ) of the first battery 24 by calculating the difference between (Rdi 2 ).

1 : 차량 24, 26 : 제1 및 제2배터리
100 : 사용자 인터페이스 110 : 입력부
120 : 디스플레이부 200 : 차량용 배터리 모니터링 장치
210 : 레귤레이터 220 : 션트 저항
230 : 제어 유닛 231 : 전원부
232 : 전압 검출부 233 : 전류 검출부
234 : 온도 검출부 240 : 인터페이스 회로
250 : 캔 모듈1: vehicle 24, 26: first and second batteries
100: user interface 110: input unit
120: display unit 200: vehicle battery monitoring device
210: regulator 220: shunt resistor
230: control unit 231: power unit
232: voltage detection unit 233: current detection unit
234: temperature detection unit 240: interface circuit
250: can module

Claims (20)

차량에 전원을 공급하고 직렬로 연결된 두 개의 배터리;
상기 두 개의 배터리의 전압을 2채널을 통해 검출하는 전압 검출부;
상기 두 개의 배터리에 흐르는 충방전 전류를 검출하는 전류 검출부;
상기 전압 검출부의 2채널 중 어느 하나의 채널을 통해 검출된 어느 하나의 배터리의 전압과 상기 전류 검출부에서 검출된 충방전 전류에 기초하여 상기 어느 하나의 배터리의 내부 저항을 연산하고, 상기 전압 검출부의 2채널 중 다른 하나의 채널을 통해 검출된 두 배터리의 전압과 상기 전류 검출부에서 검출된 충방전 전류에 기초하여 상기 두 개의 배터리의 내부 저항을 연산하고,
상기 두 개의 배터리의 내부 저항과 상기 어느 하나의 배터리의 내부 저항의 차에 기초하여 상기 두 개의 배터리 중 다른 하나의 배터리의 내부 저항을 추정하고, 상기 어느 하나의 배터리의 내부 저항과 상기 다른 하나의 배터리의 내부 저항에 기초하여 상기 두 개의 배터리의 상태를 모니터링하는 제어 유닛;을 포함하는 차량용 배터리 모니터링 장치.Two batteries connected in series to power the vehicle;
a voltage detector detecting the voltages of the two batteries through two channels;
a current detection unit for detecting charging and discharging currents flowing through the two batteries;
Calculate the internal resistance of any one battery based on the voltage of any one battery detected through any one of the two channels of the voltage detection unit and the charge/discharge current detected by the current detection unit, and the voltage detection unit Calculate the internal resistance of the two batteries based on the voltage of the two batteries detected through the other one of the two channels and the charge/discharge current detected by the current detector,
estimating the internal resistance of the other one of the two batteries based on a difference between the internal resistance of the two batteries and the internal resistance of the one battery, the internal resistance of the one battery and the internal resistance of the other battery A vehicle battery monitoring device comprising a; a control unit for monitoring the state of the two batteries based on the internal resistance of the battery. 제1항에 있어서,
상기 두 개의 배터리는,
24V 전원을 공급하는 차량용 배터리 모니터링 장치.According to claim 1,
The two batteries are
A vehicle battery monitoring device that supplies 24V power. 제2항에 있어서,
상기 두 개의 배터리 중 어느 하나의 배터리에 연결되고, 상기 어느 하나의 배터리에 흐르는 충방전 전류를 측정하는 션트 저항;을 더 포함하는 차량용 배터리 모니터링 장치.3. The method of claim 2,
The vehicle battery monitoring device further comprising a; a shunt resistor connected to any one of the two batteries and measuring a charge/discharge current flowing through the one battery. 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 제어 유닛은,
상기 전압 검출부의 2채널 중 어느 하나의 채널을 통해 검출된 어느 하나의 배터리의 전압과, 상기 전압 검출부의 2채널 중 다른 하나의 채널을 통해 검출된 두 배터리의 전압에 기초하여 상기 두 개의 배터리 중 다른 하나의 배터리의 전압을 추정하는 차량용 배터리 모니터링 장치.According to claim 1,
The control unit is
Among the two batteries, based on the voltage of any one battery detected through any one channel of the two channels of the voltage detector and the voltage of the two batteries detected through the other channel of the two channels of the voltage detector A vehicle battery monitoring device that estimates the voltage of one battery. 제1항에 있어서,
상기 전류 검출부는,
션트 저항을 포함하고, 상기 션트 저항에 회로 연결된 상기 어느 하나의 배터리의 충방전 전류 공급을 통해 상기 션트 저항의 값을 산출하고, 상기 산출된 션트 저항 값을 근거로 하여 상기 어느 하나의 배터리에 흐르는 충방전 전류를 검출하는 차량용 배터리 모니터링 장치.According to claim 1,
The current detection unit,
The shunt resistor includes a shunt resistor, and the value of the shunt resistor is calculated by supplying a charging/discharging current of the one battery connected to the shunt resistor, and flows through the one battery based on the calculated shunt resistor value. A vehicle battery monitoring device that detects charging and discharging current. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 제어 유닛은,
상기 어느 하나의 배터리의 내부 저항과 상기 다른 하나의 배터리의 내부 저항에 기초하여 상기 두 개의 배터리의 열화도를 추정하는 차량용 배터리 모니터링 장치.According to claim 1,
The control unit is
A vehicle battery monitoring apparatus for estimating the degree of deterioration of the two batteries based on the internal resistance of the one battery and the internal resistance of the other battery. 제1항에 있어서,
상기 두 개의 배터리에 연결되고, 상기 두 배터리의 전원을 12V로 강압하여 출력하는 레귤레이터;를 더 포함하는 차량용 배터리 모니터링 장치.According to claim 1,
and a regulator connected to the two batteries and outputting the voltage by stepping down the power of the two batteries to 12V. 제12항에 있어서,
상기 레귤레이터는,
스위칭 타입의 레귤레이터인 차량용 배터리 모니터링 장치.13. The method of claim 12,
The regulator is
A vehicle battery monitoring device that is a switching type regulator. 제1항에 있어서,
상기 제어 유닛은,
상기 차량의 시동이 켜진 시점부터 시간을 카운트하는 타이머와, 상기 두 개의 배터리의 잔존 용량 값을 초기화하기 위한 잔존 용량 맵 테이블;을 더 포함하는 차량용 배터리 모니터링 장치.According to claim 1,
The control unit is
A battery monitoring apparatus for a vehicle further comprising a timer for counting time from when the vehicle is started, and a remaining capacity map table for initializing the values of the remaining capacity of the two batteries. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 직렬 연결된 두 개의 배터리를 가지는 24V 차량용 배터리 모니터링 방법에 있어서,
전압 검출부의 2채널 중 어느 하나의 채널을 통해 상기 두 개의 배터리 중 어느 하나의 배터리의 전압을 검출하고,
상기 전압 검출부의 2채널 중 다른 하나의 채널을 통해 상기 두 개의 배터리의 전압을 검출하고,
전류 검출부를 통해 상기 두 개의 배터리 중 어느 하나의 충방전 전류를 검출하고,
상기 검출된 어느 하나의 배터리의 전압과 상기 검출된 충방전 전류에 기초하여 상기 어느 하나의 배터리의 내부 저항을 연산하고,
상기 검출된 두 배터리의 전압과 상기 검출된 충방전 전류에 기초하여 상기 두 개의 배터리의 내부 저항을 연산하고,
상기 두 개의 배터리의 내부 저항과 상기 어느 하나의 배터리의 내부 저항의 차에 기초하여 상기 두 개의 배터리 중 다른 하나의 배터리의 내부 저항을 추정하고,
상기 어느 하나의 배터리의 내부 저항과 상기 다른 하나의 배터리의 내부 저항에 기초하여 상기 두 개의 배터리의 열화도를 추정하는 것;을 포함하는 차량용 배터리 모니터링 방법.In the 24V vehicle battery monitoring method having two batteries connected in series,
Detecting the voltage of any one of the two batteries through any one of the two channels of the voltage detection unit,
Detecting the voltages of the two batteries through the other one of the two channels of the voltage detector,
Detecting the charging/discharging current of any one of the two batteries through the current detection unit,
Calculate the internal resistance of any one of the batteries based on the detected voltage and the detected charging/discharging current of any one of the batteries,
calculating internal resistances of the two batteries based on the detected voltages of the two batteries and the detected charging and discharging currents,
estimating the internal resistance of the other one of the two batteries based on a difference between the internal resistance of the two batteries and the internal resistance of the one battery;
and estimating the degree of deterioration of the two batteries based on the internal resistance of the one battery and the internal resistance of the other battery. 제19항에 있어서,
상기 차량의 시동 후 일정 시간 동안 상기 두 개의 배터리의 내부 저항을 추정하는 것;을 더 포함하는 차량용 배터리 모니터링 방법.20. The method of claim 19,
and estimating the internal resistance of the two batteries for a predetermined time after starting the vehicle.
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