KR102525102B1 - 소형 전동 차량에서 메인 배터리 팩의 충전 상태에 따라 메인 배터리 팩에서 보조 배터리 팩으로의 전원 스위칭 제어를 수행하는 스위칭 제어 장치 및 그 동작 방법 - Google Patents

소형 전동 차량에서 메인 배터리 팩의 충전 상태에 따라 메인 배터리 팩에서 보조 배터리 팩으로의 전원 스위칭 제어를 수행하는 스위칭 제어 장치 및 그 동작 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR102525102B1
KR102525102B1 KR1020210135849A KR20210135849A KR102525102B1 KR 102525102 B1 KR102525102 B1 KR 102525102B1 KR 1020210135849 A KR1020210135849 A KR 1020210135849A KR 20210135849 A KR20210135849 A KR 20210135849A KR 102525102 B1 KR102525102 B1 KR 102525102B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
battery pack
matrix
switching control
authentication
user terminal
Prior art date
Application number
KR1020210135849A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20230052600A (ko
Inventor
최훈일
정창훈
최성수
Original Assignee
주식회사 에스티
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 에스티 filed Critical 주식회사 에스티
Priority to KR1020210135849A priority Critical patent/KR102525102B1/ko
Publication of KR20230052600A publication Critical patent/KR20230052600A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102525102B1 publication Critical patent/KR102525102B1/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • B60L58/18—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries of two or more battery modules
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L3/00—Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
    • B60L3/0023—Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train
    • B60L3/0046—Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train relating to electric energy storage systems, e.g. batteries or capacitors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • B60L58/12—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries responding to state of charge [SoC]
    • B60L58/14—Preventing excessive discharging
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0029—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits
    • H02J7/00306—Overdischarge protection
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2200/00—Type of vehicle
    • B60Y2200/90—Vehicles comprising electric prime movers
    • B60Y2200/91—Electric vehicles
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/7072—Electromobility specific charging systems or methods for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Abstract

본 발명은 소형 전동 차량의 구동 전원으로 사용되는 메인 배터리 팩의 충전 상태 정보를 사전 설정된 주기 간격으로 수집하고, 수집된 상기 메인 배터리 팩의 충전 상태 정보를 기초로, 상기 메인 배터리 팩이 방전될 위험이 있는지 여부를 확인하여, 상기 메인 배터리 팩이 방전될 위험이 있는 것으로 확인되면, 상기 소형 전동 차량이 보조 배터리 팩으로부터 구동 전력을 전달받도록 상기 메인 배터리 팩에서 상기 보조 배터리 팩으로의 전원 스위칭 제어를 수행함으로써, 상기 메인 배터리 팩이 방전되는 것을 사전에 방지할 수 있다.

Description

소형 전동 차량에서 메인 배터리 팩의 충전 상태에 따라 메인 배터리 팩에서 보조 배터리 팩으로의 전원 스위칭 제어를 수행하는 스위칭 제어 장치 및 그 동작 방법{SWITCHING CONTROL APPARATUS THAT PERFORMS POWER SWITCHING CONTROL FROM THE MAIN BATTERY PACK TO THE AUXILIARY BATTERY PACK ACCORDING TO THE STATE OF CHARGE OF THE MAIN BATTERY PACK IN A SMALL ELECTRIC VEHICLE AND THE OPERATING METHOD THEREOF}
본 발명은 근거리 이동수단의 하나로 각광받고 있는 1~2인용 소형 전동 차량에서 메인 배터리 팩의 충전 상태에 따라 메인 배터리 팩에서 보조 배터리 팩으로의 전원 스위칭 제어를 수행하는 스위칭 제어 장치 및 그 동작 방법에 대한 것이다.
최근, 휘발유나 경유 등을 연료로 하는 기존의 내연기관 차량에서 발생되는 유해한 배기가스로 인한 환경 오염이 점점 심각해짐에 따라, 기존의 내연기관 차량을 대체할 다양한 형태의 친환경 차량이 등장하고 있다.
그 중에서도, 전기에너지를 연료로 하는 전기 차량은 소음 및 진동의 발생이 적고, 비교적 유지비가 저렴하다는 등의 장점으로 인해, 다양한 분야에서 전기 차량의 보급이 빠르게 확산되고 있다. 이에 따라, 근거리 이동수단의 하나로 각광받고 있는 1~2인용 소형 전동 차량의 도입도 증가하고 있다.
한편, 이러한 소형 전동 차량은 차량의 연료가 되는 전기에너지를 차량에 탑재된 배터리 팩으로부터 공급받는다. 이러한 배터리 팩은 보통 복수의 배터리 셀들로 구성되어 있고, 이러한 배터리 셀로는 리튬 이온 배터리 또는 납축 전지 배터리 등이 사용될 수 있다.
관련해서, 배터리 팩의 완전 방전이 자주 발생하거나, 배터리 팩을 구성하는 복수의 배터리 셀들 중 특정 배터리 셀의 충전율이 다른 배터리 셀보다 상대적으로 낮아서 배터리 셀들 간의 충전율의 불균형이 자주 발생하게 되면, 배터리 셀들의 수명이 단축되고, 배터리 팩의 성능이 저하되는 문제가 발생할 수 있다.
이러한 문제를 해결하기 위해서, 소형 전동 차량에 메인 배터리 팩과 소정의 보조 배터리 팩을 구비해 둔 후, 메인 배터리 팩의 충전 상태를 확인하여 메인 배터리 팩이 방전될 위험이 있거나, 메인 배터리 팩을 구성하는 배터리 셀들 중 특정 배터리 셀의 충전율이 현저히 낮은 것으로 확인되는 경우, 메인 배터리 팩에서 보조 배터리 팩으로의 전원 스위칭 제어를 수행함으로써, 메인 배터리 팩이 방전되는 것을 방지하는 기법의 도입을 고려할 수 있다.
본 발명은 소형 전동 차량의 구동 전원으로 사용되는 메인 배터리 팩의 충전 상태 정보를 사전 설정된 주기 간격으로 수집하고, 수집된 상기 메인 배터리 팩의 충전 상태 정보를 기초로, 상기 메인 배터리 팩이 방전될 위험이 있는지 여부를 확인하여, 상기 메인 배터리 팩이 방전될 위험이 있는 것으로 확인되면, 상기 소형 전동 차량이 보조 배터리 팩으로부터 구동 전력을 전달받도록 상기 메인 배터리 팩에서 상기 보조 배터리 팩으로의 전원 스위칭 제어를 수행함으로써, 상기 메인 배터리 팩이 방전되는 것을 사전에 방지할 수 있도록 지원하고자 한다.
본 발명의 일실시예에 따른 소형 전동 차량의 구동 전원으로 사용하기 위한 메인 배터리 팩과 상기 메인 배터리 팩의 방전 위험시 상기 메인 배터리 팩을 대신하여 상기 소형 전동 차량의 구동 전원으로 사용하기 위한 보조 배터리 팩이 탑재된 상기 소형 전동 차량에서, 상기 메인 배터리 팩의 충전 상태에 따라 상기 메인 배터리 팩에서 상기 보조 배터리 팩으로의 전원 스위칭 제어를 수행하는 스위칭 제어 장치는 상기 메인 배터리 팩에 포함된 BMS(Battery Management System)를 통해, 상기 메인 배터리 팩의 충전 상태 정보 - 상기 메인 배터리 팩의 충전 상태 정보는 상기 메인 배터리 팩을 구성하는 k(k는 2이상의 자연수임)개의 배터리 셀들 각각의 충전율에 대한 측정 값을 포함하고 있음 - 를 사전 설정된 주기 간격으로 수집하는 정보 수집부, 상기 메인 배터리 팩의 충전 상태 정보가 수집되면, 상기 메인 배터리 팩의 충전 상태 정보에 포함된 상기 k개의 배터리 셀들 각각의 충전율에 대한 측정 값을 성분으로 갖는 k차원의 상태 벡터를 생성하는 상태 벡터 생성부, 상기 k차원의 상태 벡터가 생성되면, 상기 k차원의 상태 벡터에 대한 유클리드 노름(Euclidean norm)을 연산하는 노름 연산부, 상기 유클리드 노름이 연산되면, 상기 유클리드 노름을 사전 설정된 방전 위험 임계치와 비교하여, 상기 유클리드 노름이 상기 방전 위험 임계치 미만인 것으로 확인되는 경우, 상기 전원 스위칭 제어를 수행해야 하는 상황인 것으로 판단하는 판단부 및 상기 전원 스위칭 제어를 수행해야 하는 상황인 것으로 판단되면, 상기 메인 배터리 팩에 전기적으로 연결되어 상기 소형 전동 차량에 구동 전력을 전달하고 있는 상기 소형 전동 차량의 전원 공급부를, 상기 보조 배터리 팩에 전기적으로 연결시키기 위한 상기 전원 스위칭 제어를 수행함으로써, 상기 보조 배터리 팩을 통해서 구동 전력이 상기 소형 전동 차량에 인가되도록 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 소형 전동 차량의 구동 전원으로 사용하기 위한 메인 배터리 팩과 상기 메인 배터리 팩의 방전 위험시 상기 메인 배터리 팩을 대신하여 상기 소형 전동 차량의 구동 전원으로 사용하기 위한 보조 배터리 팩이 탑재된 상기 소형 전동 차량에서, 상기 메인 배터리 팩의 충전 상태에 따라 상기 메인 배터리 팩에서 상기 보조 배터리 팩으로의 전원 스위칭 제어를 수행하는 스위칭 제어 장치의 동작 방법은 상기 메인 배터리 팩에 포함된 BMS(Battery Management System)를 통해, 상기 메인 배터리 팩의 충전 상태 정보 - 상기 메인 배터리 팩의 충전 상태 정보는 상기 메인 배터리 팩을 구성하는 k(k는 2이상의 자연수임)개의 배터리 셀들 각각의 충전율에 대한 측정 값을 포함하고 있음 - 를 사전 설정된 주기 간격으로 수집하는 단계, 상기 메인 배터리 팩의 충전 상태 정보가 수집되면, 상기 메인 배터리 팩의 충전 상태 정보에 포함된 상기 k개의 배터리 셀들 각각의 충전율에 대한 측정 값을 성분으로 갖는 k차원의 상태 벡터를 생성하는 단계, 상기 k차원의 상태 벡터가 생성되면, 상기 k차원의 상태 벡터에 대한 유클리드 노름(Euclidean norm)을 연산하는 단계, 상기 유클리드 노름이 연산되면, 상기 유클리드 노름을 사전 설정된 방전 위험 임계치와 비교하여, 상기 유클리드 노름이 상기 방전 위험 임계치 미만인 것으로 확인되는 경우, 상기 전원 스위칭 제어를 수행해야 하는 상황인 것으로 판단하는 단계 및 상기 전원 스위칭 제어를 수행해야 하는 상황인 것으로 판단되면, 상기 메인 배터리 팩에 전기적으로 연결되어 상기 소형 전동 차량에 구동 전력을 전달하고 있는 상기 소형 전동 차량의 전원 공급부를, 상기 보조 배터리 팩에 전기적으로 연결시키기 위한 상기 전원 스위칭 제어를 수행함으로써, 상기 보조 배터리 팩을 통해서 구동 전력이 상기 소형 전동 차량에 인가되도록 제어하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명은 소형 전동 차량의 구동 전원으로 사용되는 메인 배터리 팩의 충전 상태 정보를 사전 설정된 주기 간격으로 수집하고, 수집된 상기 메인 배터리 팩의 충전 상태 정보를 기초로, 상기 메인 배터리 팩이 방전될 위험이 있는지 여부를 확인하여, 상기 메인 배터리 팩이 방전될 위험이 있는 것으로 확인되면, 상기 소형 전동 차량이 보조 배터리 팩으로부터 구동 전력을 전달받도록 상기 메인 배터리 팩에서 상기 보조 배터리 팩으로의 전원 스위칭 제어를 수행함으로써, 상기 메인 배터리 팩이 방전되는 것을 사전에 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 스위칭 제어 장치의 구조를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 스위칭 제어 장치의 동작 방법을 도시한 순서도이다.
이하에서는 본 발명에 따른 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다. 이러한 설명은 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였으며, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 본 명세서 상에서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 사람에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다.
본 문서에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다. 또한, 본 발명의 다양한 실시예들에 있어서, 각 구성요소들, 기능 블록들 또는 수단들은 하나 또는 그 이상의 하부 구성요소로 구성될 수 있고, 각 구성요소들이 수행하는 전기, 전자, 기계적 기능들은 전자회로, 집적회로, ASIC(Application Specific Integrated Circuit) 등 공지된 다양한 소자들 또는 기계적 요소들로 구현될 수 있으며, 각각 별개로 구현되거나 2 이상이 하나로 통합되어 구현될 수도 있다.
한편, 첨부된 블록도의 블록들이나 흐름도의 단계들은 범용 컴퓨터, 특수용 컴퓨터, 휴대용 노트북 컴퓨터, 네트워크 컴퓨터 등 데이터 프로세싱이 가능한 장비의 프로세서나 메모리에 탑재되어 지정된 기능들을 수행하는 컴퓨터 프로그램 명령들(instructions)을 의미하는 것으로 해석될 수 있다. 이들 컴퓨터 프로그램 명령들은 컴퓨터 장치에 구비된 메모리 또는 컴퓨터에서 판독 가능한 메모리에 저장될 수 있기 때문에, 블록도의 블록들 또는 흐름도의 단계들에서 설명된 기능들은 이를 수행하는 명령 수단을 내포하는 제조물로 생산될 수도 있다. 아울러, 각 블록 또는 각 단계는 특정된 논리적 기능(들)을 실행하기 위한 하나 이상의 실행 가능한 명령들을 포함하는 모듈, 세그먼트 또는 코드의 일부를 나타낼 수 있다. 또, 몇 가지 대체 가능한 실시예들에서는 블록들 또는 단계들에서 언급된 기능들이 정해진 순서와 달리 실행되는 것도 가능함을 주목해야 한다. 예컨대, 잇달아 도시되어 있는 두 개의 블록들 또는 단계들은 실질적으로 동시에 수행되거나, 역순으로 수행될 수 있으며, 경우에 따라 일부 블록들 또는 단계들이 생략된 채로 수행될 수도 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 스위칭 제어 장치의 구조를 도시한 도면이다.
본 발명의 일실시예에 따른 스위칭 제어 장치(110)는 소형 전동 차량의 구동 전원으로 사용하기 위한 메인 배터리 팩과 상기 메인 배터리 팩의 방전 위험시 상기 메인 배터리 팩을 대신하여 상기 소형 전동 차량의 구동 전원으로 사용하기 위한 보조 배터리 팩이 탑재된 상기 소형 전동 차량에서, 상기 메인 배터리 팩의 충전 상태에 따라 상기 메인 배터리 팩에서 상기 보조 배터리 팩으로의 전원 스위칭 제어를 수행하는 스위칭 제어 장치로, 정보 수집부(111), 상태 벡터 생성부(112), 노름 연산부(113), 판단부(114) 및 제어부(115)를 포함한다.
이때, 본 발명의 일실시예에 따르면, 스위칭 제어 장치(110)는 상기 소형 전동 차량에 탑재되는 장치로서, 상기 소형 전동 차량이 생산되는 과정에서 상기 소형 전동 차량에 들어가는 부품들 중 하나로 탑재될 수도 있고, 상기 소형 전동 차량의 생산 시에 탑재되는 부품이 아니라, 상기 소형 전동 차량과 별도로 존재하는 스탠드어론 장치로서 상기 소형 전동 차량에 사후 탑재될 수 있는 부가 장치의 형태로 구성될 수도 있다.
정보 수집부(111)는 상기 메인 배터리 팩에 포함된 BMS(Battery Management System)를 통해, 상기 메인 배터리 팩의 충전 상태 정보를 사전 설정된 주기 간격으로 수집한다.
여기서, 상기 메인 배터리 팩의 충전 상태 정보는 상기 메인 배터리 팩을 구성하는 k(k는 2이상의 자연수임)개의 배터리 셀들 각각의 충전율에 대한 측정 값을 포함하고 있다.
상태 벡터 생성부(112)는 상기 메인 배터리 팩의 충전 상태 정보가 수집되면, 상기 메인 배터리 팩의 충전 상태 정보에 포함된 상기 k개의 배터리 셀들 각각의 충전율에 대한 측정 값을 성분으로 갖는 k차원의 상태 벡터를 생성한다.
노름 연산부(113)는 상기 k차원의 상태 벡터가 생성되면, 상기 k차원의 상태 벡터에 대한 유클리드 노름(Euclidean norm)을 연산한다.
여기서, 유클리드 노름이란 벡터나 행렬의 유클리드 공간 상에서의 크기를 나타내는 L2 노름으로, 하기의 수학식 1과 같이 나타낼 수 있다.
Figure 112021117178518-pat00001
여기서,
Figure 112021117178518-pat00002
가 유클리드 노름,
Figure 112021117178518-pat00003
는 벡터 또는 행렬의 k번째 성분을 의미한다.
판단부(114)는 상기 유클리드 노름이 연산되면, 상기 유클리드 노름을 사전 설정된 방전 위험 임계치와 비교하여, 상기 유클리드 노름이 상기 방전 위험 임계치 미만인 것으로 확인되는 경우, 상기 전원 스위칭 제어를 수행해야 하는 상황인 것으로 판단한다.
이하에서는, 정보 수집부(111), 상태 벡터 생성부(112), 노름 연산부(113) 및 판단부(114)의 동작을 예를 들어, 상세히 설명하기로 한다.
먼저, 사전 설정된 주기를 '10분'이라고 하는 경우, 정보 수집부(111)는 메인 배터리 팩의 충전 상태 정보를 '10분' 간격으로 수집할 수 있다.
이때, k를 6이라고 하고, 정보 수집부(111)가 수집한 상기 메인 배터리 팩의 충전 상태 정보에 포함된 6개의 배터리 셀의 각각의 충전율에 대한 측정 값이 '15(%), 14(%), 14(%), 15(%), 14(%), 15(%)'라고 가정하자.
그러면, 상태 벡터 생성부(112)는 상기 메인 배터리 팩의 충전 상태 정보에 포함된 6개의 배터리 셀들 각각의 충전율에 대한 측정 값인 '15(%), 14(%), 14(%), 15(%), 14(%), 15(%)'를 성분으로 갖는 6차원의 상태 벡터를 '[15 14 14 15 14 15]'와 같이 생성할 수 있다.
이렇게, 상태 벡터 생성부(112)에 의해 6차원의 상태 벡터가 '[15 14 14 15 14 15]'와 같이 생성되면, 노름 연산부(113)는 상기 수학식 1에 따라, 상기 6차원의 상태 벡터인 '[15 14 14 15 14 15]'에 대한 유클리드 노름을 '35.53'으로 연산할 수 있다.
그러고 나서, 판단부(114)는 상기 유클리드 노름인 '35.53'을 사전 설정된 방전 위험 임계치와 비교하여, 상기 유클리드 노름이 상기 방전 위험 임계치 미만인 것으로 확인되는 경우, 상기 전원 스위칭 제어를 수행해야 하는 상황인 것으로 판단할 수 있다.
관련해서, 상기 방전 위험 임계치가 '38'이라고 하는 경우, 상기 유클리드 노름인 '35.53'은 상기 방전 위험 임계치 미만이므로, 판단부(114)는 상기 메인 배터리 팩에서 보조 배터리 팩으로의 전원 스위칭 제어를 수행해야 하는 상황인 것으로 판단할 수 있다.
즉, 상기 소형 전동 차량의 전원 공급부가 상기 메인 배터리 팩에 전기적으로 연결되어 상기 소형 전동 차량에 구동 전력을 전달하고 있는 상태에서, 상기 유클리드 노름이 상기 방전 위험 임계치 미만으로 도달하게 되면, 상기 메인 배터리 팩이 방전될 위험이 있는 것으로 볼 수 있다. 만약, 상기 메인 배터리 팩이 방전될 경우, 상기 메인 배터리 팩의 수명이 단축될 수 있고, 상기 메인 배터리 팩의 방전으로 인해 상기 소형 전동 차량이 갑작스럽게 멈추게 되어 사용자의 사고를 유발할 수도 있다. 따라서, 판단부(114)는 상기 메인 배터리 팩이 방전되는 상황을 방지하기 위해, 상기 메인 배터리 팩에 전기적으로 연결되어 상기 소형 전동 차량에 구동 전력을 전달하고 있는 상기 소형 전동 차량의 전원 공급부를, 상기 보조 배터리 팩에 전기적으로 연결시키기 위한 상기 전원 스위칭 제어를 수행해야 하는 상황인 것으로 판단할 수 있다.
한편, 상기 소형 전동 차량의 구동 전원으로 사용되는 상기 메인 배터리 팩에서는 상기 메인 배터리 팩 전체의 충전율이 충분히 높은 상황이라고 하더라도, 상기 메인 배터리 팩을 구성하는 상기 k개의 배터리 셀들 간의 밸런싱이 틀어져서 상기 k개의 배터리 셀들 중 특정 배터리 셀에서 과방전이 발생함에 따라, 상기 특정 배터리 셀의 충전율이 나머지 배터리 셀들과 비교하여 상대적으로 떨어지는 경우가 발생할 수 있다. 이 경우, 상기 메인 배터리 팩에서 충전율이 떨어지는 일부 배터리 셀만 빠르게 방전되는 문제가 발생할 수 있는데, 본 발명의 일실시예에 따르면, 판단부(114)는 이러한 문제를 방지하기 위한 구성으로, 치환 벡터 생성부(116), 유사도 연산부(117) 및 유사도 판단부(118)를 더 포함할 수 있다.
치환 벡터 생성부(116)는 상기 유클리드 노름을 상기 방전 위험 임계치와 비교하여, 상기 유클리드 노름이 상기 방전 위험 임계치 이상인 것으로 확인되는 경우, 상기 k차원의 상태 벡터에서, 상기 k차원의 상태 벡터를 구성하는 k개의 성분들 중 가장 작은 값을 갖는 성분을 '0'으로 치환한 k차원의 치환 벡터를 생성한다.
유사도 연산부(117)는 상기 k차원의 치환 벡터가 생성되면, 상기 k차원의 치환 벡터와 상기 k차원의 상태 벡터 간의 코사인 유사도를 연산한다.
이때, 코사인 유사도는 하기의 수학식 2에 기초하여 연산될 수 있다.
Figure 112021117178518-pat00004
여기서, S는 벡터 A와 B 사이의 코사인 유사도로 -1에서 1사이의 값을 가지며, 그 값이 클수록 유사한 벡터임을 의미하고, Ai는 벡터 A의 i번째 성분, Bi는 벡터 B의 i번째 성분을 의미한다.
유사도 판단부(118)는 상기 코사인 유사도를 사전 설정된 기준 유사도와 비교하여, 상기 코사인 유사도가 상기 기준 유사도 이상인 것으로 확인되는 경우, 상기 유클리드 노름이 상기 방전 위험 임계치 이상인 것으로 확인된 경우라도, 상기 전원 스위칭 제어를 수행해야 하는 상황인 것으로 판단한다.
이하에서는, 치환 벡터 생성부(116), 유사도 연산부(117) 및 유사도 판단부(118)의 동작을 예를 들어, 상세히 설명하기로 한다.
먼저, k를 6이라고 하고, 정보 수집부(111)가 수집한 상기 메인 배터리 팩의 충전 상태 정보에 포함된 상기 6개의 배터리 셀들 각각의 충전율에 대한 측정 값이 '21(%), 23(%), 24(%), 22(%), 21(%), 5(%)'라고 가정하자.
이 경우, 상태 벡터 생성부(112)에 의해 생성되는 6차원의 상태 벡터는 '[21 23 24 22 21 5]'이므로, 노름 연산부(113)에 의해 상기 6차원의 상태 벡터의 유클리드 노름은 '49.95'로 연산될 것이다. 이때, 전술한 예와 같이, 상기 방전 위험 임계치가 '38'이라고 하는 경우, 상기 유클리드 노름은 상기 방전 위험 임계치를 초과하는 값이기 때문에, 상기 메인 배터리 팩이 충분히 충전된 상태로 볼 수 있고, 따라서, 상기 메인 배터리 팩이 방전될 위험이 없는 것으로 판단할 수 있을 것이다.
하지만, 상기 메인 배터리 팩 전체의 충전율로 본다면 크게 문제가 없는 상황으로 볼 수도 있겠지만, 상기 6개의 배터리 셀들 중 6번째 배터리 셀의 충전율은 5(%)인 상황으로, 다른 배터리 셀들보다 상대적으로 방전이 많이 된 상황이라서, 상기 메인 배터리 팩이 그대로 상기 소형 전동 차량에서 사용된다면, 6번째 배터리 셀이 다른 배터리 셀들보다 먼저 방전되는 문제가 발생할 수도 있다.
따라서, 이러한 문제를 해결하기 위해, 먼저, 치환 벡터 생성부(116)는 상기 유클리드 노름이 상기 방전 위험 임계치 이상인 것으로 확인되면, 상기 6차원의 상태 벡터인 '[21 23 24 22 21 5]'를 구성하는 6개의 성분들인 '21, 23, 24, 22, 21, 5' 중에서, 가장 작은 값을 갖는 성분인 '5'를 '0'으로 치환함으로써, '[21 23 24 22 21 0]'이라는 치환 벡터를 생성할 수 있다.
그 이후, 유사도 연산부(117)는 상기 수학식 2에 따라, 상기 6차원의 치환 벡터인 '[21 23 24 22 21 0]'과 6차원의 상태 벡터인 '[21 23 24 22 21 5]' 간의 코사인 유사도를 '0.994'로 연산할 수 있다.
그러고 나서, 유사도 판단부(118)는 상기 코사인 유사도인 '0.994'와 사전 설정된 기준 유사도를 비교하여, 상기 코사인 유사도가 상기 기준 유사도 이상인지 여부를 확인할 수 있다. 만약, 상기 기준 유사도를 '0.98'이라고 하는 경우, 상기 코사인 유사도는 상기 기준 유사도 이상이기 때문에, 상기 6차원 상태 벡터에 대한 유클리드 노름이 상기 방전 위험 임계치 이상인 것으로 확인된 경우라고 하더라도, 유사도 판단부(118)는 상기 전원 스위칭 제어를 수행해야 하는 상황인 것으로 판단할 수 있다.
여기서, 상기 코사인 유사도는 상기 k개의 배터리 셀들 중 충전율이 가장 낮은 배터리 셀의 충전율이 나머지 배터리 셀들의 전체적인 충전율에 비해 상대적으로 얼마나 낮은 상황인지를 수치로 나타낸 지표로서, 상기 k개의 배터리 셀들 중 상기 치환 벡터에서 '0'으로 치환된 성분에 대응되는 특정 배터리 셀의 충전율이 나머지 배터리 셀들의 전체적인 충전율보다 상대적으로 크게 낮을 경우, 상기 코사인 유사도는 큰 값으로 산출되고, 상기 특정 배터리 셀의 충전율이 상기 나머지 배터리 셀들의 전체적인 충전율과 비교하였을 때 상대적으로 크게 차이가 나지 않는 상황이라면, 상기 코사인 유사도는 작은 값으로 산출된다. 따라서, 상기 코사인 유사도가 상기 기준 유사도 이상인 경우에는, 상기 k개의 배터리 셀들 중 충전율이 가장 낮은 특정 배터리 셀의 충전율이 나머지 배터리 셀들의 충전율과 비교하였을 때, 상대적으로 크게 낮은 상황이라고 볼 수 있기 때문에, 유사도 판단부(118)는 상기 메인 배터리 팩 전체의 충전율이 적정한 상황이라고 하더라도 상기 특정 배터리 셀만 먼저 방전되는 것을 방지하기 위해서, 상기 메인 배터리 팩에서 상기 보조 배터리 팩으로의 전원 스위칭 제어를 수행해야 하는 상황인 것으로 판단할 수 있다.
제어부(115)는, 판단부(114)에서 전원 스위칭 제어를 수행해야 하는지 여부에 대한 판단을 수행한 결과, 상기 전원 스위칭 제어를 수행해야 하는 상황인 것으로 판단된 경우, 상기 메인 배터리 팩에 전기적으로 연결되어 상기 소형 전동 차량에 구동 전력을 전달하고 있는 상기 소형 전동 차량의 전원 공급부를, 상기 보조 배터리 팩에 전기적으로 연결시키기 위한 상기 전원 스위칭 제어를 수행함으로써, 상기 보조 배터리 팩을 통해서 구동 전력이 상기 소형 전동 차량에 인가되도록 제어한다.
이때, 본 발명의 일실시예에 따르면, 제어부(115)는 메시지 전송부(119), 인증부(120) 및 제어 처리부(121)를 포함할 수 있다.
메시지 전송부(119)는 상기 전원 스위칭 제어를 수행해야 하는 상황인 것으로 판단되면, 상기 전원 스위칭 제어가 필요함을 알리는 안내 메시지와 함께, 상기 전원 스위칭 제어를 수행하는 것에 대한 승인 여부를 질의하는 질의 메시지를 생성하여 사용자 단말(150)로 전송한다.
여기서, 사용자 단말(150)은 상기 소형 전동 차량에 거치되어 사용자가 상기 소형 전동 차량을 운행하면서 화면을 볼 수 있도록 하기 위한 디스플레이가 장착된 장치일 수도 있고, 사용자가 휴대하고 다니며 화면을 볼 수 있도록 하기 위한 디스플레이가 장착된 소정의 모바일 단말 장치일 수도 있다.
예컨대, 전술한 예에 따라, 판단부(114)에 의해, 상기 전원 스위칭 제어를 수행해야 하는 상황인 것으로 판단되면, 메시지 전송부(119)는 상기 전원 스위칭 제어가 필요함을 알리는 안내 메시지와 함께, 상기 전원 스위칭 제어를 수행하는 것에 대한 승인 여부를 질의하는 질의 메시지를 생성하여 사용자 단말(150)로 전송할 수 있다.
인증부(120)는 사용자 단말(150)로부터 상기 질의 메시지에 대한 응답으로, 상기 전원 스위칭 제어를 승인함을 지시하는 응답 메시지가 수신되면, 사용자 단말(150)이, 상기 전원 스위칭 제어의 승인을 결정할 권한을 갖는 사용자의 사용자 단말인지 여부에 대한 인증 처리를 수행한다.
예컨대, 사용자 단말(150)로부터 상기 질의 메시지에 대한 응답으로, 상기 전원 스위칭 제어를 승인함을 지시하는 응답 메시지가 스위칭 제어 장치(110)에 수신되는 경우, 인증부(120)는 사용자 단말(150)이, 상기 전원 스위칭 제어의 승인을 결정할 권한을 갖는 사용자의 사용자 단말인지 여부에 대한 인증 처리를 수행할 수 있다.
이때, 본 발명의 일실시예에 따르면, 인증부(120)는 인증 행렬 저장부(122), 이벤트 발생부(123), 치환 행렬 생성부(124), 피드백 요청부(125), 행렬 확인부(126) 및 인증 완료부(127)를 포함할 수 있다.
인증 행렬 저장부(122)에는 사용자 단말(150)과 사전 공유하고 있는 n(n은 2이상의 자연수임) x n 크기의 인증 행렬이 저장되어 있다.
여기서, 상기 인증 행렬은, 행렬을 구성하는 n2개의 성분들 중 t(t는 n2보다 작은 자연수임)개의 성분들이 '1'로 지정되어 있고, 나머지 n2-t개의 성분들이 '0'으로 지정되어 있는 행렬로서, n을 3이라고 하고, t를 3이라고 하는 경우, 상기 인증 행렬은 '
Figure 112021117178518-pat00005
'와 같이 지정되어 있을 수 있다.
이벤트 발생부(123)는 사용자 단말(150)로부터 상기 전원 스위칭 제어를 승인함을 지시하는 응답 메시지가 수신되면, 사용자 단말(150)이, 상기 전원 스위칭 제어의 승인을 결정할 권한을 갖는 사용자의 사용자 단말인지 여부에 대한 인증 처리를 수행하기 위한 인증 이벤트를 발생시킨다.
치환 행렬 생성부(124)는 상기 인증 이벤트가 발생되면, n이하의 크기를 갖는 제1 자연수와 제2 자연수를 랜덤하게 생성하고, 제1 인증 코드와 제2 인증 코드를 랜덤하게 생성한 후, 상기 인증 행렬로부터 상기 제1 자연수에 대응되는 순번의 행에 위치하는 제1 행벡터를 추출하고, 상기 제2 자연수에 대응되는 순번의 열에 위치하는 제1 열벡터를 추출하여, 상기 제1 행벡터와 상기 제1 열벡터 간의 크로네커 곱(Kronecker Product)을 연산함으로써 n x n 크기의 연산 행렬을 생성한 후, 상기 연산 행렬에서, 상기 연산 행렬을 구성하는 n2개의 성분들 중 '1'의 성분을 상기 제1 인증 코드로 치환하고, '0'의 성분을 상기 제2 인증 코드로 치환함으로써 n x n 크기의 치환 행렬을 생성한다.
관련해서, n를 3이라고 하고, t를 3이라고 하며, 상기 인증 행렬을 '
Figure 112021117178518-pat00006
'라고 하고, 치환 행렬 생성부(124)가 생성한 상기 제1 자연수를 '2', 상기 제2 자연수를 '1', 상기 제1 인증 코드를 'C1', 상기 제2 인증 코드를 'C2'라고 하는 경우, 치환 행렬 생성부(124)는 상기 인증 행렬로부터 상기 제1 자연수인 '2'에 대응되는 순번의 행에 위치하는 제1 행벡터를 '
Figure 112021117178518-pat00007
'와 같이 생성할 수 있고, 상기 제2 자연수인 '1'에 대응되는 순번의 열에 위치하는 제1 열벡터를 '
Figure 112021117178518-pat00008
'와 같이 생성할 수 있다.
그러고 나서, 치환 행렬 생성부(124)는 상기 제1 행벡터와 상기 제1 열벡터 간의 크로네커 곱을 연산함으로써, 3 x 3 크기의 연산 행렬을 생성할 수 있다.
여기서, 크로네커 곱이란 두 행렬의 텐서곱을 구체적으로 표현한 행렬을 의미하는 것으로, 하기의 수학식 3과 같은 m x n의 행렬 M과 하기의 수학식 4와 같은 p x q의 행렬 N이 주어졌다고 하였을 때, 행렬 M과 행렬 N간의 크로네커 곱은 하기의 수학식 5와 같이 나타낼 수 있다.
Figure 112021117178518-pat00009
Figure 112021117178518-pat00010
Figure 112021117178518-pat00011
관련해서, 치환 행렬 생성부(124)는 상기 제1 행벡터인 '
Figure 112021117178518-pat00012
'와 상기 제1 열벡터인 '
Figure 112021117178518-pat00013
' 간의 크로네커 곱을 연산함으로써, '
Figure 112021117178518-pat00014
'이라고 하는 3 x 3 크기의 연산 행렬을 생성할 수 있다.
그러고 나서, 치환 행렬 생성부(124)는 상기 연산 행렬인 '
Figure 112021117178518-pat00015
'에서 '1'의 성분을 상기 제1 인증 코드인 'C1'으로 치환하고, '0'의 성분을 상기 제2 인증 코드인 'C2'로 치환함으로써, '
Figure 112021117178518-pat00016
'이라고 하는 3 x 3 크기의 치환 행렬을 생성할 수 있다.
피드백 요청부(125)는 상기 치환 행렬이 생성되면, 사용자 단말(150)로, 상기 제1 자연수, 상기 제2 자연수, 상기 제1 인증 코드 및 상기 제2 인증 코드를 전송하면서, 단말 인증을 위한 피드백 행렬의 전송을 요청한다.
이때, 본 발명의 일실시예에 따르면, 사용자 단말(150)은 스위칭 제어 장치(110)로부터 상기 제1 자연수, 상기 제2 자연수, 상기 제1 인증 코드 및 상기 제2 인증 코드가 수신되면, 사용자 단말(150)에 사전 저장되어 있는 상기 인증 행렬로부터 상기 제1 자연수에 대응되는 순번의 행에 위치하는 상기 제1 행벡터를 추출하고, 상기 제2 자연수에 대응되는 순번의 열에 위치하는 상기 제1 열벡터를 추출한 후, 상기 제1 행벡터와 상기 제1 열벡터 간의 크로네커 곱을 연산하여 n x n 크기의 상기 연산 행렬을 생성하고, 상기 연산 행렬에서, 상기 연산 행렬을 구성하는 n2개의 성분들 중 '1'의 성분을 상기 제1 인증 코드로 치환하고, '0'의 성분을 상기 제2 인증 코드로 치환함으로써 n x n 크기의 제1 피드백 행렬을 생성하여 스위칭 제어 장치(110)로 전송할 수 있다.
관련해서, 전술한 예와 같이, 스위칭 제어 장치(110)로부터 사용자 단말(150)에 상기 제1 자연수인 '2', 상기 제2 자연수인 '1', 상기 제1 인증 코드인 'C1', 상기 제2 인증 코드인 'C2'가 수신되었다고 하는 경우, 사용자 단말(150)은, 사용자 단말(150)에 사전 저장되어 있는 상기 인증 행렬인 '
Figure 112021117178518-pat00017
'로부터 상기 제1 자연수인 '2'에 대응되는 순번의 행에 위치하는 제1 행벡터를 '
Figure 112021117178518-pat00018
'와 같이 생성할 수 있고, 상기 제2 자연수인 '1'에 대응되는 순번의 열에 위치하는 제1 열벡터를 '
Figure 112021117178518-pat00019
'와 같이 생성할 수 있다.
그러고 나서, 사용자 단말(150)은 상기 제1 행벡터인 '
Figure 112021117178518-pat00020
'와 상기 제1 열벡터인 '
Figure 112021117178518-pat00021
' 간의 크로네커 곱을 연산함으로써, '
Figure 112021117178518-pat00022
'이라고 하는 3 x 3 크기의 연산 행렬을 생성한 후, 상기 연산 행렬인 '
Figure 112021117178518-pat00023
'에서 '1'의 성분을 상기 제1 인증 코드인 'C1'으로 치환하고, '0'의 성분을 상기 제2 인증 코드인 'C2'로 치환함으로써, '
Figure 112021117178518-pat00024
'이라고 하는 3 x 3 크기의 제1 피드백 행렬을 생성하여 스위칭 제어 장치(110)로 전송할 수 있다.
이렇게, 사용자 단말(150)로부터, 상기 피드백 행렬의 전송 요청에 대응하여 상기 제1 피드백 행렬이 스위칭 제어 장치(110)에 수신되면, 행렬 확인부(126)는 상기 제1 피드백 행렬이 상기 치환 행렬과 동일한지 여부를 확인한다.
그리고, 인증 완료부(127)는 상기 제1 피드백 행렬이 상기 치환 행렬과 동일한 것으로 확인되면, 사용자 단말(150)이, 상기 전원 스위칭 제어의 승인을 결정할 권한을 갖는 사용자의 사용자 단말인 것으로 인증 처리함으로써, 사용자 단말(150)에 대한 인증을 완료한다.
여기서, 상기 제1 피드백 행렬과 상기 치환 행렬이 동일하다는 의미는, 사용자 단말(150)이 스위칭 제어 장치(110)와 동일한 인증 행렬을 공유하고 있음과 동시에, 동일한 치환 행렬의 생성 알고리즘을 공유하고 있는 단말이 맞다는 의미이기 때문에, 인증 완료부(127)는 상기 제1 피드백 행렬이 상기 치환 행렬과 동일한 것으로 확인되면, 사용자 단말(150)에 대한 인증을 완료 처리할 수 있다.
이렇게, 인증 완료부(127)를 통해, 사용자 단말(150)에 대한 인증이 완료되면, 제어 처리부(121)는 상기 소형 전동 차량의 전원 공급부를 상기 보조 배터리 팩에 전기적으로 연결시키기 위한 상기 전원 스위칭 제어를 수행함으로써, 상기 보조 배터리 팩을 통해서 구동 전력이 상기 소형 전동 차량에 인가되도록 제어한다.
이로써, 스위칭 제어 장치(110)는 상기 메인 배터리 팩이 방전되는 상황을 사전에 방지하여 상기 메인 배터리 팩의 수명을 보호할 수 있고, 사용자로 하여금 상기 메인 배터리 팩의 방전으로 인해 발생하는 예기치 못한 사고를 예방할 수 있도록 지원할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 소형 전동 차량의 구동 전원으로 사용하기 위한 메인 배터리 팩과 상기 메인 배터리 팩의 방전 위험시 상기 메인 배터리 팩을 대신하여 상기 소형 전동 차량의 구동 전원으로 사용하기 위한 보조 배터리 팩이 탑재된 상기 소형 전동 차량에서, 상기 메인 배터리 팩의 충전 상태에 따라 상기 메인 배터리 팩에서 상기 보조 배터리 팩으로의 전원 스위칭 제어를 수행하는 스위칭 제어 장치의 동작 방법을 도시한 순서도이다.
단계(S210)에서는 상기 메인 배터리 팩에 포함된 BMS를 통해, 상기 메인 배터리 팩의 충전 상태 정보(상기 메인 배터리 팩의 충전 상태 정보는 상기 메인 배터리 팩을 구성하는 k(k는 2이상의 자연수임)개의 배터리 셀들 각각의 충전율에 대한 측정 값을 포함하고 있음)를 사전 설정된 주기 간격으로 수집한다.
단계(S220)에서는 상기 메인 배터리 팩의 충전 상태 정보가 수집되면, 상기 메인 배터리 팩의 충전 상태 정보에 포함된 상기 k개의 배터리 셀들 각각의 충전율에 대한 측정 값을 성분으로 갖는 k차원의 상태 벡터를 생성한다.
단계(S230)에서는 상기 k차원의 상태 벡터가 생성되면, 상기 k차원의 상태 벡터에 대한 유클리드 노름을 연산한다.
단계(S240)에서는 상기 유클리드 노름이 연산되면, 상기 유클리드 노름을 사전 설정된 방전 위험 임계치와 비교하여, 상기 유클리드 노름이 상기 방전 위험 임계치 미만인 것으로 확인되는 경우, 상기 전원 스위칭 제어를 수행해야 하는 상황인 것으로 판단한다.
단계(S250)에서는 상기 전원 스위칭 제어를 수행해야 하는 상황인 것으로 판단되면, 상기 메인 배터리 팩에 전기적으로 연결되어 상기 소형 전동 차량에 구동 전력을 전달하고 있는 상기 소형 전동 차량의 전원 공급부를, 상기 보조 배터리 팩에 전기적으로 연결시키기 위한 상기 전원 스위칭 제어를 수행함으로써, 상기 보조 배터리 팩을 통해서 구동 전력이 상기 소형 전동 차량에 인가되도록 제어한다.
이때, 본 발명의 일실시예에 따르면, 단계(S240)에서는 상기 유클리드 노름을 상기 방전 위험 임계치와 비교하여, 상기 유클리드 노름이 상기 방전 위험 임계치 이상인 것으로 확인되는 경우, 상기 k차원의 상태 벡터에서, 상기 k차원의 상태 벡터를 구성하는 k개의 성분들 중 가장 작은 값을 갖는 성분을 '0'으로 치환한 k차원의 치환 벡터를 생성하는 단계, 상기 k차원의 치환 벡터가 생성되면, 상기 k차원의 치환 벡터와 상기 k차원의 상태 벡터 간의 코사인 유사도를 연산하는 단계 및 상기 코사인 유사도를 사전 설정된 기준 유사도와 비교하여, 상기 코사인 유사도가 상기 기준 유사도 이상인 것으로 확인되는 경우, 상기 유클리드 노름이 상기 방전 위험 임계치 이상인 것으로 확인된 경우라도, 상기 전원 스위칭 제어를 수행해야 하는 상황인 것으로 판단하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따르면, 단계(S250)에서는 상기 전원 스위칭 제어를 수행해야 하는 상황인 것으로 판단되면, 상기 전원 스위칭 제어가 필요함을 알리는 안내 메시지와 함께, 상기 전원 스위칭 제어를 수행하는 것에 대한 승인 여부를 질의하는 질의 메시지를 생성하여 사용자 단말로 전송하는 단계, 상기 사용자 단말로부터 상기 질의 메시지에 대한 응답으로, 상기 전원 스위칭 제어를 승인함을 지시하는 응답 메시지가 수신되면, 상기 사용자 단말이, 상기 전원 스위칭 제어의 승인을 결정할 권한을 갖는 사용자의 사용자 단말인지 여부에 대한 인증 처리를 수행하는 단계 및 상기 사용자 단말에 대한 인증이 완료되면, 상기 소형 전동 차량의 전원 공급부를 상기 보조 배터리 팩에 전기적으로 연결시키기 위한 상기 전원 스위칭 제어를 수행함으로써, 상기 보조 배터리 팩을 통해서 구동 전력이 상기 소형 전동 차량에 인가되도록 제어하는 단계를 포함할 수 있다.
이때, 본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 인증 처리를 수행하는 단계는 상기 사용자 단말과 사전 공유하고 있는 n(n은 2이상의 자연수임) x n 크기의 인증 행렬(상기 인증 행렬은, 행렬을 구성하는 n2개의 성분들 중 t(t는 n2보다 작은 자연수임)개의 성분들이 '1'로 지정되어 있고, 나머지 n2-t개의 성분들이 '0'으로 지정되어 있는 행렬임)이 저장되어 있는 인증 행렬 저장부를 유지하는 단계, 상기 사용자 단말로부터 상기 전원 스위칭 제어를 승인함을 지시하는 응답 메시지가 수신되면, 상기 사용자 단말이, 상기 전원 스위칭 제어의 승인을 결정할 권한을 갖는 사용자의 사용자 단말인지 여부에 대한 인증 처리를 수행하기 위한 인증 이벤트를 발생시키는 단계, 상기 인증 이벤트가 발생되면, n이하의 크기를 갖는 제1 자연수와 제2 자연수를 랜덤하게 생성하고, 제1 인증 코드와 제2 인증 코드를 랜덤하게 생성한 후, 상기 인증 행렬로부터 상기 제1 자연수에 대응되는 순번의 행에 위치하는 제1 행벡터를 추출하고, 상기 제2 자연수에 대응되는 순번의 열에 위치하는 제1 열벡터를 추출하여, 상기 제1 행벡터와 상기 제1 열벡터 간의 크로네커 곱을 연산함으로써 n x n 크기의 연산 행렬을 생성한 후, 상기 연산 행렬에서, 상기 연산 행렬을 구성하는 n2개의 성분들 중 '1'의 성분을 상기 제1 인증 코드로 치환하고, '0'의 성분을 상기 제2 인증 코드로 치환함으로써 n x n 크기의 치환 행렬을 생성하는 단계, 상기 치환 행렬이 생성되면, 상기 사용자 단말로, 상기 제1 자연수, 상기 제2 자연수, 상기 제1 인증 코드 및 상기 제2 인증 코드를 전송하면서, 단말 인증을 위한 피드백 행렬의 전송을 요청하는 단계, 상기 사용자 단말로부터, 상기 피드백 행렬의 전송 요청에 대응하여 제1 피드백 행렬(상기 제1 피드백 행렬은, 상기 사용자 단말에 상기 제1 자연수, 상기 제2 자연수, 상기 제1 인증 코드 및 상기 제2 인증 코드가 수신되면, 상기 사용자 단말이, 상기 사용자 단말에 사전 저장되어 있는 상기 인증 행렬로부터 상기 제1 자연수에 대응되는 순번의 행에 위치하는 상기 제1 행벡터를 추출하고, 상기 제2 자연수에 대응되는 순번의 열에 위치하는 상기 제1 열벡터를 추출한 후, 상기 제1 행벡터와 상기 제1 열벡터 간의 크로네커 곱을 연산하여 n x n 크기의 상기 연산 행렬을 생성하고, 상기 연산 행렬에서, 상기 연산 행렬을 구성하는 n2개의 성분들 중 '1'의 성분을 상기 제1 인증 코드로 치환하고, '0'의 성분을 상기 제2 인증 코드로 치환함으로써 생성한, n x n 크기의 행렬임)이 수신되면, 상기 제1 피드백 행렬이 상기 치환 행렬과 동일한지 여부를 확인하는 단계 및 상기 제1 피드백 행렬이 상기 치환 행렬과 동일한 것으로 확인되면, 상기 사용자 단말이, 상기 전원 스위칭 제어의 승인을 결정할 권한을 갖는 사용자의 사용자 단말인 것으로 인증 처리함으로써, 상기 사용자 단말에 대한 인증을 완료하는 단계를 포함할 수 있다.
이상, 도 2를 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 스위칭 제어 장치의 동작 방법에 대해 설명하였다. 여기서, 본 발명의 일실시예에 따른 스위칭 제어 장치의 동작 방법은 도 1을 이용하여 설명한 스위칭 제어 장치(110)의 동작에 대한 구성과 대응될 수 있으므로, 이에 대한 보다 상세한 설명은 생략하기로 한다.
본 발명의 일실시예에 따른 스위칭 제어 장치의 동작 방법은 컴퓨터와의 결합을 통해 실행시키기 위한 저장매체에 저장된 컴퓨터 프로그램으로 구현될 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 스위칭 제어 장치의 동작 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다.
이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
110: 스위칭 제어 장치
111: 정보 수집부 112: 상태 벡터 생성부
113: 노름 연산부 114: 판단부
115: 제어부 116: 치환 벡터 생성부
117: 유사도 연산부 118: 유사도 판단부
119: 메시지 전송부 120: 인증부
121: 제어 처리부 122: 인증 행렬 저장부
123: 이벤트 발생부 124: 치환 행렬 생성부
125: 피드백 요청부 126: 행렬 확인부
127: 인증 완료부
150: 사용자 단말

Claims (10)

  1. 소형 전동 차량의 구동 전원으로 사용하기 위한 메인 배터리 팩과 상기 메인 배터리 팩의 방전 위험시 상기 메인 배터리 팩을 대신하여 상기 소형 전동 차량의 구동 전원으로 사용하기 위한 보조 배터리 팩이 탑재된 상기 소형 전동 차량에서, 상기 메인 배터리 팩의 충전 상태에 따라 상기 메인 배터리 팩에서 상기 보조 배터리 팩으로의 전원 스위칭 제어를 수행하는 스위칭 제어 장치에 있어서,
    상기 메인 배터리 팩에 포함된 BMS(Battery Management System)를 통해, 상기 메인 배터리 팩의 충전 상태 정보 - 상기 메인 배터리 팩의 충전 상태 정보는 상기 메인 배터리 팩을 구성하는 k(k는 2이상의 자연수임)개의 배터리 셀들 각각의 충전율에 대한 측정 값을 포함하고 있음 - 를 사전 설정된 주기 간격으로 수집하는 정보 수집부;
    상기 메인 배터리 팩의 충전 상태 정보가 수집되면, 상기 메인 배터리 팩의 충전 상태 정보에 포함된 상기 k개의 배터리 셀들 각각의 충전율에 대한 측정 값을 성분으로 갖는 k차원의 상태 벡터를 생성하는 상태 벡터 생성부;
    상기 k차원의 상태 벡터가 생성되면, 상기 k차원의 상태 벡터에 대한 유클리드 노름(Euclidean norm)을 연산하는 노름 연산부;
    상기 유클리드 노름이 연산되면, 상기 유클리드 노름을 사전 설정된 방전 위험 임계치와 비교하여, 상기 유클리드 노름이 상기 방전 위험 임계치 미만인 것으로 확인되는 경우, 상기 전원 스위칭 제어를 수행해야 하는 상황인 것으로 판단하는 판단부; 및
    상기 전원 스위칭 제어를 수행해야 하는 상황인 것으로 판단되면, 상기 메인 배터리 팩에 전기적으로 연결되어 상기 소형 전동 차량에 구동 전력을 전달하고 있는 상기 소형 전동 차량의 전원 공급부를, 상기 보조 배터리 팩에 전기적으로 연결시키기 위한 상기 전원 스위칭 제어를 수행함으로써, 상기 보조 배터리 팩을 통해서 구동 전력이 상기 소형 전동 차량에 인가되도록 제어하는 제어부
    를 포함하고,
    상기 제어부는
    상기 전원 스위칭 제어를 수행해야 하는 상황인 것으로 판단되면, 상기 전원 스위칭 제어가 필요함을 알리는 안내 메시지와 함께, 상기 전원 스위칭 제어를 수행하는 것에 대한 승인 여부를 질의하는 질의 메시지를 생성하여 사용자 단말로 전송하는 메시지 전송부;
    상기 사용자 단말로부터 상기 질의 메시지에 대한 응답으로, 상기 전원 스위칭 제어를 승인함을 지시하는 응답 메시지가 수신되면, 상기 사용자 단말이, 상기 전원 스위칭 제어의 승인을 결정할 권한을 갖는 사용자의 사용자 단말인지 여부에 대한 인증 처리를 수행하는 인증부; 및
    상기 사용자 단말에 대한 인증이 완료되면, 상기 소형 전동 차량의 전원 공급부를 상기 보조 배터리 팩에 전기적으로 연결시키기 위한 상기 전원 스위칭 제어를 수행함으로써, 상기 보조 배터리 팩을 통해서 구동 전력이 상기 소형 전동 차량에 인가되도록 제어하는 제어 처리부
    를 포함하며,
    상기 인증부는
    상기 사용자 단말과 사전 공유하고 있는 n(n은 2이상의 자연수임) x n 크기의 인증 행렬 - 상기 인증 행렬은, 행렬을 구성하는 n2개의 성분들 중 t(t는 n2보다 작은 자연수임)개의 성분들이 '1'로 지정되어 있고, 나머지 n2-t개의 성분들이 '0'으로 지정되어 있는 행렬임 - 이 저장되어 있는 인증 행렬 저장부;
    상기 사용자 단말로부터 상기 전원 스위칭 제어를 승인함을 지시하는 응답 메시지가 수신되면, 상기 사용자 단말이, 상기 전원 스위칭 제어의 승인을 결정할 권한을 갖는 사용자의 사용자 단말인지 여부에 대한 인증 처리를 수행하기 위한 인증 이벤트를 발생시키는 이벤트 발생부;
    상기 인증 이벤트가 발생되면, n이하의 크기를 갖는 제1 자연수와 제2 자연수를 랜덤하게 생성하고, 제1 인증 코드와 제2 인증 코드를 랜덤하게 생성한 후, 상기 인증 행렬로부터 상기 제1 자연수에 대응되는 순번의 행에 위치하는 제1 행벡터를 추출하고, 상기 제2 자연수에 대응되는 순번의 열에 위치하는 제1 열벡터를 추출하여, 상기 제1 행벡터와 상기 제1 열벡터 간의 크로네커 곱(Kronecker Product)을 연산함으로써 n x n 크기의 연산 행렬을 생성한 후, 상기 연산 행렬에서, 상기 연산 행렬을 구성하는 n2개의 성분들 중 '1'의 성분을 상기 제1 인증 코드로 치환하고, '0'의 성분을 상기 제2 인증 코드로 치환함으로써 n x n 크기의 치환 행렬을 생성하는 치환 행렬 생성부;
    상기 치환 행렬이 생성되면, 상기 사용자 단말로, 상기 제1 자연수, 상기 제2 자연수, 상기 제1 인증 코드 및 상기 제2 인증 코드를 전송하면서, 단말 인증을 위한 피드백 행렬의 전송을 요청하는 피드백 요청부;
    상기 사용자 단말로부터, 상기 피드백 행렬의 전송 요청에 대응하여 제1 피드백 행렬 - 상기 제1 피드백 행렬은, 상기 사용자 단말에 상기 제1 자연수, 상기 제2 자연수, 상기 제1 인증 코드 및 상기 제2 인증 코드가 수신되면, 상기 사용자 단말이, 상기 사용자 단말에 사전 저장되어 있는 상기 인증 행렬로부터 상기 제1 자연수에 대응되는 순번의 행에 위치하는 상기 제1 행벡터를 추출하고, 상기 제2 자연수에 대응되는 순번의 열에 위치하는 상기 제1 열벡터를 추출한 후, 상기 제1 행벡터와 상기 제1 열벡터 간의 크로네커 곱을 연산하여 n x n 크기의 상기 연산 행렬을 생성하고, 상기 연산 행렬에서, 상기 연산 행렬을 구성하는 n2개의 성분들 중 '1'의 성분을 상기 제1 인증 코드로 치환하고, '0'의 성분을 상기 제2 인증 코드로 치환함으로써 생성한, n x n 크기의 행렬임 - 이 수신되면, 상기 제1 피드백 행렬이 상기 치환 행렬과 동일한지 여부를 확인하는 행렬 확인부; 및
    상기 제1 피드백 행렬이 상기 치환 행렬과 동일한 것으로 확인되면, 상기 사용자 단말이, 상기 전원 스위칭 제어의 승인을 결정할 권한을 갖는 사용자의 사용자 단말인 것으로 인증 처리함으로써, 상기 사용자 단말에 대한 인증을 완료하는 인증 완료부
    를 포함하는 스위칭 제어 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 판단부는
    상기 유클리드 노름을 상기 방전 위험 임계치와 비교하여, 상기 유클리드 노름이 상기 방전 위험 임계치 이상인 것으로 확인되는 경우, 상기 k차원의 상태 벡터에서, 상기 k차원의 상태 벡터를 구성하는 k개의 성분들 중 가장 작은 값을 갖는 성분을 '0'으로 치환한 k차원의 치환 벡터를 생성하는 치환 벡터 생성부;
    상기 k차원의 치환 벡터가 생성되면, 상기 k차원의 치환 벡터와 상기 k차원의 상태 벡터 간의 코사인 유사도를 연산하는 유사도 연산부; 및
    상기 코사인 유사도를 사전 설정된 기준 유사도와 비교하여, 상기 코사인 유사도가 상기 기준 유사도 이상인 것으로 확인되는 경우, 상기 유클리드 노름이 상기 방전 위험 임계치 이상인 것으로 확인된 경우라도, 상기 전원 스위칭 제어를 수행해야 하는 상황인 것으로 판단하는 유사도 판단부
    를 포함하는 스위칭 제어 장치.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 소형 전동 차량의 구동 전원으로 사용하기 위한 메인 배터리 팩과 상기 메인 배터리 팩의 방전 위험시 상기 메인 배터리 팩을 대신하여 상기 소형 전동 차량의 구동 전원으로 사용하기 위한 보조 배터리 팩이 탑재된 상기 소형 전동 차량에서, 상기 메인 배터리 팩의 충전 상태에 따라 상기 메인 배터리 팩에서 상기 보조 배터리 팩으로의 전원 스위칭 제어를 수행하는 스위칭 제어 장치의 동작 방법에 있어서,
    상기 메인 배터리 팩에 포함된 BMS(Battery Management System)를 통해, 상기 메인 배터리 팩의 충전 상태 정보 - 상기 메인 배터리 팩의 충전 상태 정보는 상기 메인 배터리 팩을 구성하는 k(k는 2이상의 자연수임)개의 배터리 셀들 각각의 충전율에 대한 측정 값을 포함하고 있음 - 를 사전 설정된 주기 간격으로 수집하는 단계;
    상기 메인 배터리 팩의 충전 상태 정보가 수집되면, 상기 메인 배터리 팩의 충전 상태 정보에 포함된 상기 k개의 배터리 셀들 각각의 충전율에 대한 측정 값을 성분으로 갖는 k차원의 상태 벡터를 생성하는 단계;
    상기 k차원의 상태 벡터가 생성되면, 상기 k차원의 상태 벡터에 대한 유클리드 노름(Euclidean norm)을 연산하는 단계;
    상기 유클리드 노름이 연산되면, 상기 유클리드 노름을 사전 설정된 방전 위험 임계치와 비교하여, 상기 유클리드 노름이 상기 방전 위험 임계치 미만인 것으로 확인되는 경우, 상기 전원 스위칭 제어를 수행해야 하는 상황인 것으로 판단하는 단계; 및
    상기 전원 스위칭 제어를 수행해야 하는 상황인 것으로 판단되면, 상기 메인 배터리 팩에 전기적으로 연결되어 상기 소형 전동 차량에 구동 전력을 전달하고 있는 상기 소형 전동 차량의 전원 공급부를, 상기 보조 배터리 팩에 전기적으로 연결시키기 위한 상기 전원 스위칭 제어를 수행함으로써, 상기 보조 배터리 팩을 통해서 구동 전력이 상기 소형 전동 차량에 인가되도록 제어하는 단계
    를 포함하고,
    상기 제어하는 단계는
    상기 전원 스위칭 제어를 수행해야 하는 상황인 것으로 판단되면, 상기 전원 스위칭 제어가 필요함을 알리는 안내 메시지와 함께, 상기 전원 스위칭 제어를 수행하는 것에 대한 승인 여부를 질의하는 질의 메시지를 생성하여 사용자 단말로 전송하는 단계;
    상기 사용자 단말로부터 상기 질의 메시지에 대한 응답으로, 상기 전원 스위칭 제어를 승인함을 지시하는 응답 메시지가 수신되면, 상기 사용자 단말이, 상기 전원 스위칭 제어의 승인을 결정할 권한을 갖는 사용자의 사용자 단말인지 여부에 대한 인증 처리를 수행하는 단계; 및
    상기 사용자 단말에 대한 인증이 완료되면, 상기 소형 전동 차량의 전원 공급부를 상기 보조 배터리 팩에 전기적으로 연결시키기 위한 상기 전원 스위칭 제어를 수행함으로써, 상기 보조 배터리 팩을 통해서 구동 전력이 상기 소형 전동 차량에 인가되도록 제어하는 단계
    를 포함하며,
    상기 인증 처리를 수행하는 단계는
    상기 사용자 단말과 사전 공유하고 있는 n(n은 2이상의 자연수임) x n 크기의 인증 행렬 - 상기 인증 행렬은, 행렬을 구성하는 n2개의 성분들 중 t(t는 n2보다 작은 자연수임)개의 성분들이 '1'로 지정되어 있고, 나머지 n2-t개의 성분들이 '0'으로 지정되어 있는 행렬임 - 이 저장되어 있는 인증 행렬 저장부를 유지하는 단계;
    상기 사용자 단말로부터 상기 전원 스위칭 제어를 승인함을 지시하는 응답 메시지가 수신되면, 상기 사용자 단말이, 상기 전원 스위칭 제어의 승인을 결정할 권한을 갖는 사용자의 사용자 단말인지 여부에 대한 인증 처리를 수행하기 위한 인증 이벤트를 발생시키는 단계;
    상기 인증 이벤트가 발생되면, n이하의 크기를 갖는 제1 자연수와 제2 자연수를 랜덤하게 생성하고, 제1 인증 코드와 제2 인증 코드를 랜덤하게 생성한 후, 상기 인증 행렬로부터 상기 제1 자연수에 대응되는 순번의 행에 위치하는 제1 행벡터를 추출하고, 상기 제2 자연수에 대응되는 순번의 열에 위치하는 제1 열벡터를 추출하여, 상기 제1 행벡터와 상기 제1 열벡터 간의 크로네커 곱(Kronecker Product)을 연산함으로써 n x n 크기의 연산 행렬을 생성한 후, 상기 연산 행렬에서, 상기 연산 행렬을 구성하는 n2개의 성분들 중 '1'의 성분을 상기 제1 인증 코드로 치환하고, '0'의 성분을 상기 제2 인증 코드로 치환함으로써 n x n 크기의 치환 행렬을 생성하는 단계;
    상기 치환 행렬이 생성되면, 상기 사용자 단말로, 상기 제1 자연수, 상기 제2 자연수, 상기 제1 인증 코드 및 상기 제2 인증 코드를 전송하면서, 단말 인증을 위한 피드백 행렬의 전송을 요청하는 단계;
    상기 사용자 단말로부터, 상기 피드백 행렬의 전송 요청에 대응하여 제1 피드백 행렬 - 상기 제1 피드백 행렬은, 상기 사용자 단말에 상기 제1 자연수, 상기 제2 자연수, 상기 제1 인증 코드 및 상기 제2 인증 코드가 수신되면, 상기 사용자 단말이, 상기 사용자 단말에 사전 저장되어 있는 상기 인증 행렬로부터 상기 제1 자연수에 대응되는 순번의 행에 위치하는 상기 제1 행벡터를 추출하고, 상기 제2 자연수에 대응되는 순번의 열에 위치하는 상기 제1 열벡터를 추출한 후, 상기 제1 행벡터와 상기 제1 열벡터 간의 크로네커 곱을 연산하여 n x n 크기의 상기 연산 행렬을 생성하고, 상기 연산 행렬에서, 상기 연산 행렬을 구성하는 n2개의 성분들 중 '1'의 성분을 상기 제1 인증 코드로 치환하고, '0'의 성분을 상기 제2 인증 코드로 치환함으로써 생성한, n x n 크기의 행렬임 - 이 수신되면, 상기 제1 피드백 행렬이 상기 치환 행렬과 동일한지 여부를 확인하는 단계; 및
    상기 제1 피드백 행렬이 상기 치환 행렬과 동일한 것으로 확인되면, 상기 사용자 단말이, 상기 전원 스위칭 제어의 승인을 결정할 권한을 갖는 사용자의 사용자 단말인 것으로 인증 처리함으로써, 상기 사용자 단말에 대한 인증을 완료하는 단계
    를 포함하는 스위칭 제어 장치의 동작 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 판단하는 단계는
    상기 유클리드 노름을 상기 방전 위험 임계치와 비교하여, 상기 유클리드 노름이 상기 방전 위험 임계치 이상인 것으로 확인되는 경우, 상기 k차원의 상태 벡터에서, 상기 k차원의 상태 벡터를 구성하는 k개의 성분들 중 가장 작은 값을 갖는 성분을 '0'으로 치환한 k차원의 치환 벡터를 생성하는 단계;
    상기 k차원의 치환 벡터가 생성되면, 상기 k차원의 치환 벡터와 상기 k차원의 상태 벡터 간의 코사인 유사도를 연산하는 단계; 및
    상기 코사인 유사도를 사전 설정된 기준 유사도와 비교하여, 상기 코사인 유사도가 상기 기준 유사도 이상인 것으로 확인되는 경우, 상기 유클리드 노름이 상기 방전 위험 임계치 이상인 것으로 확인된 경우라도, 상기 전원 스위칭 제어를 수행해야 하는 상황인 것으로 판단하는 단계
    를 포함하는 스위칭 제어 장치의 동작 방법.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 제5항 또는 제6항 중 어느 한 항의 방법을 컴퓨터와의 결합을 통해 실행시키기 위한 컴퓨터 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능 기록 매체.
  10. 제5항 또는 제6항 중 어느 한 항의 방법을 컴퓨터와의 결합을 통해 실행시키기 위한 저장매체에 저장된 컴퓨터 프로그램.
KR1020210135849A 2021-10-13 2021-10-13 소형 전동 차량에서 메인 배터리 팩의 충전 상태에 따라 메인 배터리 팩에서 보조 배터리 팩으로의 전원 스위칭 제어를 수행하는 스위칭 제어 장치 및 그 동작 방법 KR102525102B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210135849A KR102525102B1 (ko) 2021-10-13 2021-10-13 소형 전동 차량에서 메인 배터리 팩의 충전 상태에 따라 메인 배터리 팩에서 보조 배터리 팩으로의 전원 스위칭 제어를 수행하는 스위칭 제어 장치 및 그 동작 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210135849A KR102525102B1 (ko) 2021-10-13 2021-10-13 소형 전동 차량에서 메인 배터리 팩의 충전 상태에 따라 메인 배터리 팩에서 보조 배터리 팩으로의 전원 스위칭 제어를 수행하는 스위칭 제어 장치 및 그 동작 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20230052600A KR20230052600A (ko) 2023-04-20
KR102525102B1 true KR102525102B1 (ko) 2023-04-24

Family

ID=86141829

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020210135849A KR102525102B1 (ko) 2021-10-13 2021-10-13 소형 전동 차량에서 메인 배터리 팩의 충전 상태에 따라 메인 배터리 팩에서 보조 배터리 팩으로의 전원 스위칭 제어를 수행하는 스위칭 제어 장치 및 그 동작 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102525102B1 (ko)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020043697A (ja) * 2018-09-11 2020-03-19 日新電機株式会社 電池管理装置、電源システム、および電池管理方法

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101491148B1 (ko) * 2008-08-18 2015-02-06 현대자동차주식회사 모바일 단말을 이용한 차량 제어 시스템 및 그 방법
KR20140013250A (ko) * 2012-07-23 2014-02-05 현대모비스 주식회사 멀티 배터리팩을 이용한 차량용 전원 공급 장치 및 제어 방법
KR102356475B1 (ko) * 2015-02-06 2022-01-27 삼성전자주식회사 배터리의 충전 전압 데이터에 기반한 배터리 상태 추정 방법 및 장치
KR20210076365A (ko) * 2019-12-16 2021-06-24 현대자동차주식회사 차량 및 차량의 제어방법

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020043697A (ja) * 2018-09-11 2020-03-19 日新電機株式会社 電池管理装置、電源システム、および電池管理方法

Also Published As

Publication number Publication date
KR20230052600A (ko) 2023-04-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Lu et al. Optimal sizing and energy management for cost-effective PEV hybrid energy storage systems
US8760112B2 (en) Battery management apparatus
CN109466366B (zh) 一种电动车的充电认证方法和装置
US11958366B2 (en) Method for operating an electrical energy store of an electrically operable motor vehicle
EP4021758A1 (en) Electric vehicle battery network management system, method and vehicle
US20160171794A1 (en) Method and Devices for Providing Information for the Purposes of Maintaining and Servicing a Battery
KR20160073087A (ko) 배터리 관리시스템(bms) 및 인증 서버에서 배터리 인증을 위한 방법 및 장치
CN110941202A (zh) 一种汽车能量管理策略的验证方法和设备
CN115427256A (zh) 用于监测电池单元老化的方法
CN111002859B (zh) 识别充电桩私接插排的方法、装置、终端设备及存储介质
CN111060832B (zh) 电动车电池老化识别方法、装置、终端设备及存储介质
KR102525102B1 (ko) 소형 전동 차량에서 메인 배터리 팩의 충전 상태에 따라 메인 배터리 팩에서 보조 배터리 팩으로의 전원 스위칭 제어를 수행하는 스위칭 제어 장치 및 그 동작 방법
CN115238983A (zh) 一种基于bp神经网络的充电安全状态评估方法及系统
CN107150603B (zh) 一种快速获取与电动车匹配度高的充电桩的方法和装置
KR102501421B1 (ko) 농업용 전기 차량에 탑재된 배터리 팩의 원격 모니터링을 수행하는 모니터링 서버 및 그 동작 방법
CN110717770B (zh) 车辆零部件的防伪检测方法、装置、设备和存储介质
KR20230088644A (ko) 전기자동차의 배터리 성능진단을 위한 배터리 성능진단용 간이진단기 및 동작 방법
CN110103761B (zh) 新能源车的充电故障追溯方法与系统、服务器及存储介质
CN111055725B (zh) 电动车电池老化识别方法、装置、终端设备及存储介质
KR20230013483A (ko) 농업용 전기 차량의 구동 전원으로 사용되는 배터리 팩의 전력 공급을 제어하는 배터리 팩 제어 장치 및 그 동작 방법
KR102566210B1 (ko) 전기차의 배터리를 충전하기 위한 전기차 배터리 충전기 및 그 동작 방법
KR102356369B1 (ko) 농업용 전기 차량의 구동 전원으로 사용되는 배터리 팩의 충전 상태를 모니터링하는 배터리 팩 모니터링 장치 및 그 동작 방법
CN114241673A (zh) 车辆充电支付方法、装置、设备、存储介质和程序产品
KR102570772B1 (ko) 초소형 전기 차량에 탑재된 시동용 배터리의 충전 상태를 관리하기 위한 충전 상태 관리 장치
CN112895962A (zh) 交通工具的充电验证的方法和装置

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant