KR20110040220A

KR20110040220A - 자동차의 배터리 제어 장치 및 그 방법

Info

Publication number: KR20110040220A
Application number: KR1020090097399A
Authority: KR
Inventors: 임종언; 정인성; 김형선; 박용준
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2009-10-13
Filing date: 2009-10-13
Publication date: 2011-04-20

Abstract

본 발명은 전기 자동차의 배터리의 충전 상태(잔량) 및 운전 정보를 근거로 배터리 잔량으로 주행할 수 있는 예상 주행 거리를 사용자에게 정확하게 제공할 수 있는 배터리 제어 장치 및 그 방법에 관한 것이다. 이를 위하여 본 발명의 실시예들에 따른 배터리 제어 장치는, 전기 자동차 내의 배터리의 잔량을 결정하는 제어부와; 운전자의 운전 패턴에 대응하는 운전 정보를 수신하고, 상기 수신된 운전 정보 및 상기 배터리 잔량을 근거로, 상기 배터리로 주행 가능한 예상 거리를 검출하는 거리 검출부로 구성된다.

자동차, 배터리

Description

자동차의 배터리 제어 장치 및 그 방법{BATTERY CONTROLLING APPARATUS FOR MOBILE VEHICLE AND METHOD THEREOF}

본 발명은 자동차의 배터리 제어 장치 및 그 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 종래 기술에 따른 자동차의 배터리 제어 장치 및 그 방법은 배터리 셀의 수명 향상 및 고출력을 얻기 위해 배터리 셀의 전압을 균일하게 유지하고, 배터리 잔량을 사용자에게 제공하는 역할을 하였다.

본 발명의 목적은, 전기 자동차의 배터리의 충전 상태 및 운전 정보를 근거로 배터리 잔량으로 주행할 수 있는 예상 주행 거리를 사용자에게 정확하게 제공할 수 있는 배터리 제어 장치 및 그 방법을 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예들에 따른 배터리 제어 장치는, 전기 자동차 내의 배터리의 잔량을 결정하는 제어부와; 운전자의 운전 패턴에 대응하는 운전 정보를 수신하고, 상기 수신된 운전 정보 및 상기 배터리 잔량을 근거로, 상기 배터리로 주행 가능한 예상 거리를 검출하는 거리 검출부로 구성된다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예들에 따른 배터리 제어 방법은, 전기 자동차 내의 배터리의 잔량을 결정하는 단계와; 운전자의 운전 패턴에 대응하는 운전 정보를 수신하는 단계와; 상기 수신된 운전 정보 및 상기 배터리 잔량을 근거로, 상기 배터리로 주행 가능한 예상 거리를 검출하는 단계로 이루어진다.

본 발명의 실시예들에 따른 자동차의 배터리 제어 장치 및 그 방법은, 전기 자동차의 배터리의 충전 상태 및 운전 정보를 근거로 배터리 잔량으로 주행할 수 있는 예상 주행 거리를 사용자에게 정확하게 제공할 수 있는 효과가 있다.

이하에서는, 전기 자동차의 배터리의 충전 상태 및 운전 정보를 근거로 배터리 잔량으로 주행할 수 있는 예상 주행 거리를 사용자에게 정확하게 제공할 수 있는 배터리 제어 장치 및 그 방법의 바람직한 실시예를 도1 내지 도5를 참조하여 상세히 설명한다.

도1은 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 전기 자동차의 배터리를 나타낸 도이다. 본 발명의 배터리 제어 장치 및 그 방법은 순수 전기 자동차, 하이브리드 전기 자동차뿐만 아니라 배터리가 사용되는 다양한 전기/전자 장치에 사용될 수 있다.

도1에 도시한 바와 같이, 전기 자동차(1)는 모터에 전원을 공급하는 배터리(2)를 포함한다. 예를 들면, 하이브리드 자동차(HEV; Hybrid Electric Vehicles)는 필요 전력을 공급받기 위해 다수개의 배터리 셀로 구성된 배터리 팩을 탑재한다. 상기 배터리 팩에 포함되어 있는 다수개의 배터리 셀은 안전성과 수명 향상, 그리고 고출력을 얻기 위해 각 배터리 셀의 전압을 균일하게 해줄 필요가 있다. 배터리 제어 장치는 배터리 팩의 배터리들을 충전 또는 방전하면서 각 배터리가 적절한 전압을 가질 수 있게 한다. 반면, 다수개의 배터리 셀들은 내부 임피던스의 변화 등의 여러 요인에 의해 평형 상태를 안정적으로 유지하기가 어려워 배터리 관리 시스템에서는 다수의 배터리 셀들의 충전 상태를 평형화시키기 위한 밸런싱 기능을 가진다.

예를 들면, 배터리 팩 내의 배터리 셀들의 자기 방전률의 차이에 의해 시간이 지남에 따라 배터리 팩 내의 배터리 셀들간의 잔존용량(잔량)(State Of Charge, SOC)의 차이가 발생하게 된다. 이러한 배터리 셀들간의 용량 불균형(imbalance)을 극복하기 위해 배터리 셀들마다 충전(boost) 및/또는 방전(buck)을 해주기 위해 별도의 회로를 구성한다.

도 2는 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 하이브리드 전기 자동차의 구성을 나타낸 도이다. 본 발명의 배터리 제어 장치 및 그 방법은 하이브리드 전기자동차뿐만 아니라, 순수 전기자동차에도 적용 가능하다.

도 2에 도시된 바와 같이, 하이브리드 전기자동차는, 동력원으로서 엔진(101)과 모터/발전기 유닛(motor/generator unit: 이하, "M/G 유닛"이라 약칭함)(102)을 포함한다. 동력원에 의하여 구동되는 구동륜(driven wheel)은 전륜구동 차량(front-wheel drive vehicle)에서는 전륜(front-wheel), 그리고 후륜구동 차량(rear-wheel drive vehicle)에서는 후륜(rear-wheel)이다. 다만, 이하에서는 전륜구동 차량에 관하여 설명한다. 후륜구동 차량에 관한 실시예는 전륜구동 차량에 관한 이하의 설명으로부터 자명하다.

상기 M/B 유닛(102)은 구동상태에 따라 모터로 또는 발전기로 선택적으로 기능하는 장치로서, 당업자에게 자명하다. 따라서, 이하의 설명에서는 이해의 편의상 M/G 유닛(102)을 모터 혹은 발전기와 같은 명칭으로 사용할 수있으나, 모두 동일한 구성요소를 지칭하는 것이다. 상기 전기자동차의 엔진(101)과 모터(102)는 직렬로 변속기(transmission)에 연결된다.

상기 M/G 유닛(102)은 모터 제어 유닛(motor control unit: MCU(103)의 제어에 따라 인버터(inverter)(104)의 신호에 의해 구동된다.

상기 인버터(104)는 MCU(103)의 제어에 의하여, 배터리(105)에 저장된 전기에너지를 이용하여 상기 M/G 유닛(102)을 동력원으로서 구동하고, 상기 M/G 유닛(102)을 발전기로 구동하는 경우에 M/G 유닛(102)에서 발전된 전기에너지를 배터리(105)에 충전한다.

상기 엔진(101)과 M/G 유닛(102)의 동력은 클러치(106)를 통해 변속기(T/M)(107)로 전달되며, 최종 감속 기어(final drive gear, F/R)(108)를 통해 전륜(109)으로 전달된다. 후륜(110)은 엔진(101)과 M/G 유닛(102)에 의해 구동되지 않는 비구동륜이다.

상기 전륜(109)과 후륜(110) 각각에는 각 바퀴의 회전속도를 저감시키기 위한 휠 브레이크 장치(wheel brake apparatus)(111)가 개재된다. 그리고 각 휠 브레이크 장치(111)를 구동할 수 있도록, 브레이크 페달(112) 및 브레이크 페달(112)의 조작에 따라 생성된 유압을 기초로 각 휠 브레이크 장치(111)를 유압 제동하는 유압제어 시스템(hydraulic control system)(113)을 포함한다. 상기 전기 자동차는 상기 유압제어 시스템(113)을 제어하고 유압제어 시스템(113)으로부터 브레이크 제어 상태를 수신하는 브레이크 제어 유닛(brake control unit: BCU)(114)을 포함한다.

상기 BCU(114)는 운전자의 브레이크 페달(112) 조작 시에, 유압제어 시스템(113)에서 발생되는 유압을 검출한다. 상기 BCU(114)는 이를 기초로 구동륜(예를 들면, 전륜(109))에 인가될 제동력과 이 중 유압에 의해 제동될 유압 제동력 및 회생제동에 의해 제동될 회생제동력을 산출한다. 이에 따라 상기 BCU(114)는 산출된 유압제동력을 유압제어 시스템(113)의 제어를 통해 전륜(109)의 휠 브레이크 장치(111)에 공급한다.

상기 전기자동차는 BCU(114) 및 MCU(103)와 통신(communication)하여 이들을 제어함으로써 최대 속도 제한방법을 수행하는 전기자동차를 구현하는 전기자동차 전자 제어 유닛(hybrid electric vehicle electronic control unit: HEV-ECU)(115)을 포함한다.

상기 BCU(114)에서 산출된 회생제동력은 상기 HEV-ECU(115)로 전달되고, 이에 따라 HEV-ECU(115)는 수신한 회생제동력을 기초로 MCU(103)를 제어한다. 따라서 MCU(103)는 HEV-ECU(115)로부터 지정된 회생제동력이 구현되도록 M/G 유닛(102)을 발전기로서 구동한다. 이때, 상기 M/G 유닛(102)에 의해 발전된 전기에너지는 배터리(105)에 저장된다.

상기 전기 자동차는 차량 속도를 검출하는 차속 검출기(116)를 더 구성한다.

상기 HEV-ECU(115)는 차속 검출기(116)에서 검출된 차량 속도를 BCU(114) 및 MCU(103)의 제어를 위한 데이터로 활용한다.

또한, 상기 전기 자동차는 상기 배터리(105)의 전압을 검출하는 배터리 전압 검출부(117)를 포함한다. 상기 배터리 전압 검출부(117)는 배터리(105)의 현재 전압을 검출하고, 검출된 현재전압과 미리 설정된 기준 전압의 편차에 따라 상기 HEV-ECU(115)가 전기자동차의 최대속도를 제한할 수 있도록 결과 데이터를 제공한다.

한편, 전기 자동차는 배터리를 이용해 모터를 구동하는 것으로, 배터리의 수 명은 전기 자동차에서 중요한 부분이다. 배터리는 시간이 지나면 배터리 셀(Cell)의 전압이 조금씩 달라지게 된다. 이러한 불균형은 배터리의 수명을 줄게 하는 중요한 요소 중 하나이다. 이러한 셀들간의 불균형을 막아 배터리의 수명을 연장시키기 위해 대부분의 전기 자동차는 지속적으로 셀 밸런싱(Cell Balancing)을 수행하여야 한다. 상기 셀 밸런싱은 높은 전압을 갖고 있는 배터리 셀(Battery Cell)에 작은 부하를 연결하여 전류를 방전시킴으로써 다른 셀과 전압을 같게 하는 방법이다.

이하에서는, 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 텔레매틱스 단말기(200)의 구성을 도3을 참조하여 설명한다.

도3은 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 텔레매틱스 단말기(200)의 구성을 나타낸 블록도 이다.

도3에 도시한 바와 같이, 텔레매틱스 단말기(200)는 텔레매틱스 단말기(200)를 전체적으로 제어하는 제어부(예를 들면, 중앙 처리 장치, CPU)(212)와, 각종 정보를 저장하는 메모리(213)와, 각종 키 신호를 제어하는 키 제어부(211)와, LCD(liquid crystal display)를 제어하는 LCD 제어부(214)를 내장한 메인 보드(210)로 구성된다.

상기 메모리(213)는 길 안내 정보를 디지털 지도상에 표시하기 위한 지도 정보(지도 데이터)를 저장한다. 또한, 상기 메모리(213)는 차량이 현재 주행하는 도로 상황에 따른 교통 정보를 입력할 수 있도록 하는 교통 정보 수집 제어 알고리즘 및 상기 알고리즘의 제어를 위한 정보를 저장한다.

상기 메인 보드(210)는 고유의 기기번호가 부여되어 차량에 내장된 이동 통신 단말기인 CDMA(code division multiple access) 모듈(206), 차량의 위치 안내, 출발지부터 목적지까지의 주행 경로 추적 등을 위한 GPS 신호를 수신하거나 사용자에 의해서 수집된 교통정보를 GPS(Global Positioning System) 신호로 송신하는 GPS 모듈(207), CD(compact disk)에 기록된 신호를 재생하기 위한 CD 데크(CD Deck)(208), 자이로 센서(gyro sensor)(209) 등으로 구성된다. 상기 CDMA 모듈(206), GPS 모듈(207)은 안테나(204, 205)를 통해서 신호를 송신/수신한다.

또한, 방송 수신 모듈(222)은 상기 메인 보드(210)에 연결되고, 안테나(223)를 통해서 방송 신호를 수신한다. 상기 메인보드(210)에는 인터페이스 보드(203)를 통해서 상기 LCD 제어부(214)의 제어를 받는 표시부(LCD)(201)와, 키 제어부(211)의 제어를 받는 프론트 보드(202)와 차량의 내부 및/또는 외부를 촬영하는 카메라(227)가 연결된다. 상기 표시부(201)는, 각종 비디오 신호, 문자 신호를 표시하고, 상기 프론트 보드(202)는 각종 키 신호 입력을 위한 버튼을 구비하고, 사용자 선택이 이루어진 버튼에 해당하는 키 신호를 메인 보드(210)에 제공한다. 또한, 상기 표시부(201)는 도2의 근접 센서 및 터치 센서(터치 스크린)을 포함한다.

상기 프론트 보드(202)는 교통정보를 직접 입력하기 위한 메뉴 키를 구비하며, 상기 메뉴 키는 키 제어부(211)의 제어를 받도록 구성될 수 있다.

상기 오디오 보드(217)는 상기 메인 보드(210)와 연결되고, 각종 오디오 신호를 처리한다. 상기 오디오 보드(217)는 오디오 보드(217)의 제어를 위한 마이크로컴퓨터(219), 라디오 신호를 수신하는 튜너(218), 상기 마이크로컴퓨터(219)에 전원을 공급하는 전원부(216), 각종 음성 신호를 처리하는 신호 처리부(215)로 구성된다.

또한, 상기 오디오 보드(217)는 라디오 신호를 수신하기 위한 라디오 안테나(220)와, 오디오 테이프를 재생하기 위한 테이프 데크(221)로 구성된다. 상기 오디오 보드(217)는 상기 오디오 보드(217)에서 신호 처리된 음성 신호를 출력하기 위한 음성 출력부(예를 들면, 앰프)(226)를 더 구성할 수도 있다.

상기 음성 출력부(앰프)(226)는 차량 인터페이스(224)에 연결된다. 즉, 상기 오디오 보드(217)와 메인 보드(210)는 상기 차량 인터페이스(224)에 연결된다. 상기 차량 인터페이스(224)는 음성 신호를 입력하는 핸즈프리(225a), 탑승자 안전을 위한 에어백(225b), 차량의 속도를 검출하기 위한 속도 센서(225c) 등이 연결될 수도 있다. 상기 속도 센서(225c)는 차량 속도를 산출하고, 그 산출된 차량 속도 정보를 상기 중앙 처리 장치(212)에 제공한다.

상기 텔레매틱스 단말기(200)에 적용된 내비게이션 세션(300)은, 지도 데이터 및 차량 현재 위치 정보를 근거로 길 안내 정보를 발생하고, 그 발생된 길 안내 정보를 사용자에게 통지한다.

상기 표시부(201)는 근접 센서를 통해 표시창 내에서 근접 터치를 감지한다. 예를 들면, 상기 표시부(201)는 포인터(예를 들면, 손가락 또는 스타일러스 팬(stylus pen))가 근접 터치될 때 그 근접 터치의 위치를 검출하고, 그 검출된 위치에 대응하는 위치 정보를 상기 제어부(212)에 출력한다.

음성 인식 장치(또는 음성 인식 모듈)(301)는 사용자에 의해 발성된 음성을 인식하고, 그 인식된 음성 신호에 따라 해당 기능을 수행한다.

상기 텔레매틱스 단말기(200)에 적용된 내비게이션 세션(session)(300)은, 지도 데이터 상에 주행 경로를 표시하고, 상기 이동 통신 단말기(100)의 위치가 상기 주행 경로에 포함된 사각지대로부터 미리설정된 거리 이내일 때 무선 통신(예를 들면,근거리 무선 통신망)을 통해 주변 차량에 장착된 단말기(예를 들면, 차량 내비게이션 장치) 및/또는 주변 보행자가 휴대하고 있는 이동 통신 단말기와 자동으로 무선 네트워크를 형성함으로써 상기 주변 차량에 장착된 단말기로부터 그 주변 차량의 위치 정보를 수신하고, 주변 보행자가 휴대하고 있는 이동 통신 단말기로부터 상기 주변 보행자의 위치 정보를 수신한다.

한편, 상기 텔레매틱스 단말기(200)의 제어부(212)는 운전 정보를 검출하고, 그 검출된 운전 정보를 본 발명의 실시예에 따른 전기 자동차의 배터리 제어 장치(또는 배터리 관리 시스템)(300)에 제공한다. 상기 운전 정보는 운전자의 운전 패턴에 대응하는 배터리 잔량에 따른 평균 주행 거리로서, 최근 1회의 운행 패턴 및/또는 운전자의 평균적인 운행 패턴을 포함한다.

상기 제어부(212)는 운전자의 운행 패턴에 따라 주행된 거리에 사용된 배터리 사용량을 검출하고, 그 검출된 배터리 사용량을 근거로 배터리 잔량(배터리 총 용량-배터리 사용량=배터리 잔량)에 따른 주행 거리를 운전 정보로서 저장부(메모리)(213)에 미리 저장한다. 예를 들면, 상기 제어부(212)는 배터리의 충전 상태가 100%이고, 최근 1회 운행에 따른 배터리 잔량이 90%라고 가정할 때, 10%(100%-90%=10%)의 배터리 사용량으로 주행된 거리를 검출하고, 그 검출된 거리를 최근 1 회의 운행 패턴으로서 저장부(메모리)(213)에 미리 저장한다. 또한, 상기 제어부(212)는 배터리의 충전 상태(잔량)에 따라 주행된 평균 거리를 검출하고, 그 검출된 평균 거리를 운전자의 평균적인 운행 패턴으로서 상기 저장부(메모리)(213)에 미리 저장할 수도 있다.

이하에서는, 전기 자동차의 배터리의 잔량 및 운전 정보를 근거로 배터리로 주행할 수 있는 예상 주행 거리를 사용자에게 정확하게 제공할 수 있는 배터리 제어 장치를 도4를 참조하여 설명한다. 여기서, 본 발명의 실시예에 따른 배터리 제어 장치는 독립 장치로서 구성되거나 도3의 텔레매틱스 단말기(200)에도 적용될 수 있다.

도4는 본 발명의 실시예에 따른 전기 자동차의 배터리 제어 장치의 구성을 나타낸 블록도이다.

도4에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 전기 자동차의 배터리 제어 장치(300)는, 배터리(배터리 팩)(310)의 전압, 전류, 온도를 검출하는 검출부(320)와; 상기 배터리(배터리 팩)(310)의 전압, 전류, 온도를 근거로 상기 배터리(310)의 잔량을 결정(또는 검출)하는 제어부(340)와; 운전 정보 및 상기 배터리(310)의 잔량을 근거로 상기 배터리(310)의 잔량으로 주행 가능한 예상 거리를 검출하는 거리 검출부(350)로 구성된다.

상기 제어부(340)는 상기 배터리(310)의 각 셀의 전압 값들의 평균 값을 구하고, 상기 구해진 평균값 이상의 전압을 갖는 셀(들)을 제1 그룹으로 설정하고, 상기 구해진 평균 값 미만인 전압을 갖는 셀(들)을 제2 그룹으로 설정하고, 상기 제1그룹의 셀(들)을 선택하기 위한 제1 스위칭 제어 신호를 발생하고, 상기 제2그룹의 셀(들)을 선택하기 위한 제2 스위칭 제어 신호를 발생한다.

스위칭부(330)는 상기 제1 스위칭 제어 신호를 근거로 상기 제1 그룹의 셀(들)을 선택하고, 상기 제2 스위칭 제어 신호를 근거로 상기 제2 그룹의 셀(들)을 선택한다. 이때, 충전 장치(도시하지 않음)는 상기 스위칭부(330)를 통해 상기 제1그룹의 셀(들) 및 상기 제2그룹의 셀(들)을 각각 독립적으로 충전한다.

예를 들면, 배터리(310)의 셀이 5개일 때, 제1 셀의 전압이 4.2V, 제2 셀의 전압이 4.1V, 제3 셀의 전압이 3.8V, 제4 셀의 전압이 3.7V, 제 5셀의 전압이 2.9V라고 가정할 때, 제1 및 제2 셀을 미리 설정된 제1 전압 범위(제1 그룹으로 설정함)에 속하는 것으로 간주하고, 제3 및 제4 셀을 미리 설정된 제2 전압 범위(제2 그룹으로 설정함)에 속하는 것으로 간주하고, 제5 셀을 미리 설정된 제3 전압 범위(제3 그룹으로 설정함)에 속하는 것으로 간주한다. 이때, 상기 충전 장치는 제1 그룹, 제2 그룹, 제3 그룹의 셀을 독립적으로 충전함으로써, 전기 자동차의 배터리(310)를 충전할 때 배터리(310)의 셀들의 내부 충전 저항의 차이로 인해 발생하는 과충전/과방전을 방지할 수 있다.

이하에서는, 전기 자동차의 배터리의 잔량 및 운전 정보를 근거로 배터리로 주행할 수 있는 예상 주행 거리를 사용자에게 정확하게 제공할 수 있는 배터리 제어 방법을 도4 및 도5를 참조하여 설명한다.

도5는 본 발명의 실시예에 따른 전기 자동차의 배터리 제어 방법을 나타낸 흐름도 이다.

먼저, 상기 제어부(340)는 차량 주행 모드인지를 판단한다(S11). 예를 들면, 상기 제어부(340)는 차량이 주행하거나 차량의 시동키가 턴-온(Turn-On) 상태일 때, 차량의 현재 모드가 상기 차량 주행 모드인 것으로 간주한다.

상기 검출부(320)는 상기 차량 주행 모드일 때 상기 배터리(310)의 팩 및 각 셀의 전압을 검출하고(S12), 상기 배터리(310)의 팩 및 각 셀의 전류를 검출하고(S13), 상기 배터리(310)의 온도를 검출한다(S14). 예를 들면, 상기 검출부(320)는 상기 배터리(310)의 팩 및 각 셀의 전압을 검출하는 전압 검출부와; 상기 배터리(310)의 팩 및 각 셀의 전류를 검출하는 전류 검출부와; 상기 배터리(310)의 온도를 검출하는 온도 검출부를 포함한다.

상기 제어부(340)는 상기 차량 주행 모드일 때 상기 검출부(320)로부터 배터리 전압, 배터리 전류, 배터리 온도를 수신한다.

상기 제어부(340)는 상기 검출부(320)로부터 수신된 배터리 전압, 배터리 전류, 배터리 온도를 근거로 배터리 잔량을 검출하고, 그 검출된 배터리 잔량을 상기 거리 검출부(350)에 출력한다(S15). 여기서, 상기 검출부(320)로부터 수신된 배터리 전압, 배터리 전류, 배터리 온도를 근거로 배터리 잔량을 검출하는 기술은 공지된 기술이므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.

상기 거리 검출부(350)는 상기 차량 주행 모드일 때 상기 제어부(340)로부터 배터리 잔량을 수신하고, 상기 텔레매틱스 단말기(200)로부터 상기 운전 정보를 수신한다(S16). 여기서, 상기 거리 검출부(350)는 상기 텔레매틱스 단말기(200)로부터 상기 운전 정보를 수신할 수도 있으나, 상기 제어부(340)로부터 상기 운전 정보 를 수신할 수도 있다. 예를 들면, 상기 제어부(340)는 운전자의 운행 패턴에 따라 주행된 거리에 사용된 배터리 사용량을 검출하고, 그 검출된 배터리 사용량을 근거로 배터리 잔량(배터리 총 용량-배터리 사용량=배터리 잔량)에 따른 주행 거리를 운전 정보로서 저장부(도시하지 않음)에 미리 저장할 수도 있다. 즉, 상기 제어부(340)는 배터리의 충전 상태가 100%이고, 최근 1회 운행에 따른 배터리 잔량이 90%라고 가정할 때, 10%(100%-90%=10%)의 배터리 사용량으로 주행된 거리를 검출하고, 그 검출된 거리를 최근 1회의 운행 패턴으로서 저장부에 미리 저장한다. 또한, 상기 제어부(340)는 배터리의 충전 상태(잔량)에 따라 주행된 평균 거리를 검출하고, 그 검출된 평균 거리를 운전자의 평균적인 운행 패턴으로서 상기 저장부에 미리 저장할 수도 있다.

상기 거리 검출부(350)는 상기 수신된 배터리 잔량과 상기 운전 정보 내의 배터리 잔량을 서로 비교함으로써 상기 수신된 배터리 잔량이 상기 운전 정보 내의 배터리 잔량과 매칭되는지를 판단한다(S17).

상기 거리 검출부(350)는 상기 수신된 배터리 잔량이 상기 운전 정보 내의 배터리 잔량과 매칭될 때 상기 운전 정보 내의 배터리 잔량에 따른 거리를 독출(Read)하고(S18), 상기 독출된 거리를 상기 텔레매틱스 단말기(200)에 출력하거나 차량의 패널(표시창)(400)에 출력한다(S19). 여기서, 상기 텔레매틱스 단말기(200)는 상기 독출된 거리(현재 배터리 잔량으로 주행 가능한 예상 거리)를 표시부에 표시하고, 상기 독출된 거리 이내에 존재하는 충전소를 검색하고, 그 검색된 충전소를 사용자에게 제공할 수도 있다.

반면, 상기 거리 검출부(350)는 상기 수신된 배터리 잔량이 상기 운전 정보 내의 배터리 잔량과 매칭되지 않을 때 상기 검출된 배터리 잔량에 대응하는 예상 주행 거리를 검출하고(S20), 그 검출된 예상 주행 거리를 상기 텔레매틱스 단말기(200)에 출력하거나 차량의 패널(표시창)(400)에 출력한다(S21). 여기서, 상기 검출된 배터리 잔량에 대응하는 예상 주행 거리는 설계자에 의해 이미 계산된 일반적인 거리로서 이는 공지된 기술이므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시예들에 따른 배터리 제어 장치 및 그 방법은, 전기 자동차의 배터리의 충전 상태 및 운전 정보를 근거로 배터리 잔량으로 주행할 수 있는 예상 주행 거리를 사용자에게 정확하게 제공할 수 있다.

본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

도1은 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 전기 자동차의 배터리를 나타낸 도이다.

도 2는 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 하이브리드 전기 자동차의 구성을 나타낸 도이다.

도3은 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 텔레매틱스 단말기의 구성을 나타낸 블록도 이다.

*도면의 주요부에 대한 부호의 설명

310: 배터리 320: 검출부

330: 스위칭부 340: 제어부

350: 거리 검출부

Claims

전기 자동차 내의 배터리의 잔량을 결정하는 제어부와;

운전자의 운전 패턴에 대응하는 운전 정보를 수신하고, 상기 수신된 운전 정보 및 상기 배터리 잔량을 근거로, 상기 배터리로 주행 가능한 예상 거리를 검출하는 거리 검출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 제어 장치.
제1항에 있어서, 상기 운전 정보는,

운전자의 운전 패턴에 대응하는 배터리 잔량에 따른 평균 주행 거리를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 제어 장치.
제1항에 있어서, 상기 제어부는,

운전자의 운전 패턴에 따라 주행된 거리에 사용된 배터리 사용량을 검출하고, 상기 검출된 배터리 사용량을 근거로 배터리 잔량에 따른 주행 거리를 상기 운전 정보로서 저장부에 미리 저장하는 것을 특징으로 하는 배터리 제어 장치.
제2항에 있어서, 상기 거리 검출부는,

상기 결정된 배터리 잔량과 상기 운전 정보 내의 배터리 잔량을 서로 비교함으로써 상기 결정된 배터리 잔량이 상기 운전 정보 내의 배터리 잔량과 매칭되는지를 판단하고, 상기 결정된 배터리 잔량이 상기 운전 정보 내의 배터리 잔량과 매칭 될 때 상기 운전 정보 내의 배터리 잔량에 따른 거리를 독출하고, 상기 독출된 거리를 출력하는 것을 특징으로 하는 배터리 제어 장치.
제2항에 있어서, 상기 거리 검출부는,

상기 결정된 배터리 잔량이 상기 운전 정보 내의 배터리 잔량과 매칭되지 않을 때 상기 결정된 배터리 잔량에 대응하는 예상 주행 거리를 검출하고, 상기 검출된 예상 주행 거리를 출력하는 것을 특징으로 하는 배터리 제어 장치.
제1항에 있어서, 상기 차량 주행 모드일 때 상기 배터리의 팩 및 각 셀의 전압 및 전류를 검출하고, 상기 배터리의 온도를 검출하고, 상기 검출된 전압, 전류, 온도를 상기 제어부에 출력하는 검출부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 제어 장치.
제6항에 있어서, 상기 제어부는,

상기 검출된 전압, 전류, 온도를 근거로 상기 배터리 잔량을 결정하는 것을 특징으로 하는 배터리 제어 장치.
전기 자동차 내의 배터리의 전압을 검출하는 전압 검출부와;

상기 배터리의 전류를 검출하는 전류 검출부와;

상기 배터리의 온도를 검출하는 온도 검출부와;

상기 검출된 전압, 전류, 온도를 근거로 상기 배터리의 잔량을 결정하는 제어부와;

미리 저장된 배터리 잔량에 따른 평균 주행 거리를 수신하고, 상기 평균 주행 거리 및 상기 결정된 배터리 잔량을 근거로, 상기 배터리로 주행 가능한 예상 거리를 검출하는 거리 검출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 제어 장치.
제8항에 있어서, 상기 거리 검출부는,

상기 결정된 배터리 잔량과 상기 미리 저장된 배터리 잔량을 서로 비교함으로써 상기 결정된 배터리 잔량이 상기 미리 저장된 배터리 잔량과 매칭되는지를 판단하고, 상기 결정된 배터리 잔량이 상기 미리 저장된 배터리 잔량과 매칭될 때 상기 미리 저장된 배터리 잔량에 따른 평균 주행 거리를 독출하고, 상기 독출된 평균 주행 거리를 출력하는 것을 특징으로 하는 배터리 제어 장치.
전기 자동차 내의 배터리의 잔량을 결정하는 단계와;

운전자의 운전 패턴에 대응하는 운전 정보를 수신하는 단계와;

상기 수신된 운전 정보 및 상기 배터리 잔량을 근거로, 상기 배터리로 주행 가능한 예상 거리를 검출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 제어 방법.
제10항에 있어서, 상기 운전 정보는,

운전자의 운전 패턴에 대응하는 배터리 잔량에 따른 평균 주행 거리를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 제어 방법.
제10항에 있어서, 상기 운전 정보를 수신하는 단계는,

운전자의 운전 패턴에 따라 주행된 거리에 사용된 배터리 사용량을 검출하ㄴ는 단계와;

상기 검출된 배터리 사용량을 근거로 배터리 잔량에 따른 주행 거리를 상기 운전 정보로서 저장부에 미리 저장하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 제어 방법.
제11항에 있어서, 상기 예상 거리를 검출하는 단계는,

상기 결정된 배터리 잔량과 상기 운전 정보 내의 배터리 잔량을 서로 비교함으로써 상기 결정된 배터리 잔량이 상기 운전 정보 내의 배터리 잔량과 매칭되는지를 판단하는 단계와;

상기 결정된 배터리 잔량이 상기 운전 정보 내의 배터리 잔량과 매칭될 때 상기 운전 정보 내의 배터리 잔량에 따른 거리를 독출하는 단계와;

상기 독출된 거리를 출력하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 제어 방법.
제11항에 있어서, 상기 예상 거리를 검출하는 단계는,

상기 결정된 배터리 잔량이 상기 운전 정보 내의 배터리 잔량과 매칭되지 않을 때 상기 결정된 배터리 잔량에 대응하는 예상 주행 거리를 검출하고, 상기 검출된 예상 주행 거리를 출력하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 제어 방법.
제10항에 있어서, 상기 배터리 잔량을 결정하는 단계는,

상기 차량 주행 모드일 때 상기 배터리의 팩 및 각 셀의 전압 및 전류를 검출하는 단계와;

상기 배터리의 온도를 검출하는 단계와;

상기 검출된 전압, 전류, 온도를 근거로 상기 배터리 잔량을 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 제어 방법.