KR20130011073A - 하이브리드 차량의 보조 배터리 관리 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 하이브리드 차량의 보조 배터리 관리 방법을 개시한다. 본 발명에 따른 하이브리드 차량의 보조 배터리 관리 방법은, 하이브리드 차량의 점화스위치 온 상태(즉, IG-on 상태) 시에 보조 배터리의 전압이 예정된 레벨 미만으로 떨어지게 되면 보조 배터리에 전압 충전을 실행하기 위한 로직을 실행하여 하이브리드 차량의 점화스위치 온 상태(즉, IG-on 상태) 이후 시동 전에도 배터리 관리를 하기 위한 구성으로 이루어진다. 따라서, 본 발명은 하이브리드 차량의 점화스위치 온 상태(즉, IG-on 상태)에 장시간 방치되는 경우에도 차량의 각종 전장부하에 12V 전압을 공급하는 보조 배터리의 방전을 방지할 수 있다.

Description

하이브리드 차량의 보조 배터리 관리 방법{METHOD FOR MANAGING SUB-BATTERY OF HYBRID VEHICLE}
본 발명은 하이브리드 차량의 보조 배터리 관리 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 하이브리드 차량의 점화스위치 온 상태(즉, IG-on 상태) 시에 보조 배터리의 방전을 방지하기 위한 하이브리드 차량의 보조 배터리 관리 방법에 관한 것이다.
통상적으로, 하이브리드 차량은 엔진과, 배터리의 전원으로 구동되는 구동 모터로 구성되는 동력원이 구비되며, 차량의 출발시나 가속시에 배터리의 전압에 의해 동작되는 구동모터의 동력 보조로 연비 향상을 유도할 수 있는 차량을 말한다.
위에 언급된 하이브리드 차량에서 배터리의 전압 공급 구조는, 고전압 배터리로부터 제공되는 고전압을 직류변환장치(LDC: Low Voltage DC-DC Converter)를 통해 12V의 저전압으로 변환한 후 12V의 저전압을 보조 배터리에 충전하고, 보조 배터리에 충전된 12V의 전압을 하이브리드 차량의 각종 전장부하에 공급하는 구조로 이루어진다.
또한, 차량의 점화스위치 온 상태(즉, IG-on 상태를 일컫는 것이며, 시동 전을 말함)에서는 배터리 관리 제어가 수행되지 않기 때문에 장시간 방치되는 경우에는 보조 배터리에 충전된 12V의 전압이 방전되는 경우가 발생할 수 있다.
이에 따라, 차량의 점화스위치 온 상태(즉, IG-on 상태)에서 보조 배터리에 충전된 12V의 전압이 방전되게 되면, 차량에서의 많은 제어를 전자 제어로 실행하는 차량의 운행이 불가하게 되는 문제점이 발생하게 되므로, 차량의 점화스위치 온 상태(즉, IG-on 상태)에서 보조 배터리에 충전된 12V의 전압이 방전되지 않도록 별도 관리하는 방안이 요구된다 할 것이다.
따라서, 본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위해 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 하이브리드 차량의 점화스위치 온 상태(즉, IG-on 상태) 시에 보조 배터리의 전압이 기 정의된 제1 기준 전압 미만으로 떨어지게 되면 보조 배터리에 전압 충전을 실행하기 위한 로직을 실행하여 하이브리드 차량의 점화스위치 온 상태(즉, IG-on 상태) 이후 시동 전에도 배터리 관리를 하기 위한 하이브리드 차량의 보조 배터리 관리 방법을 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 관점에 따른 하이브리드 차량의 보조 배터리 관리 방법은 배터리 관리 제어장치에서 하이브리드 차량의 점화스위치 온 상태(즉, IG-on 상태) 이후 보조 배터리의 전압이 미리 설정된 제1 기준전압 미만인지를 판정하는 제1 판정 단계와, 상기 보조 배터리의 전압이 상기 제1 기준전압 미만인 경우 상기 보조 배터리에 전압 제공하는 고전압 배터리의 전압에 대해 미리 설정된 제2 기준전압 미만인지를 판정하는 제2 판정단계와, 상기 고전압 배터리의 전압이 상기 제2 기준전압 미만이 아니면 상기 보조 배터리의 전압을 상기 제1 기준전압으로 충전하기 위한 로직을 실행하는 충전 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 충전 단계는 상기 고전압 배터리의 전압을 상기 하이브리드 차량의 1 이상의 전장부하에 공급하기 위한 전압으로 변환하는 직류변환장치(LDC: Low Voltage DC-DC Converter)를 제어하여 상기 보조 배터리에 전압 충전하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 하이브리드 차량의 보조 배터리 관리 방법은 상기 고전압 배터리의 전압이 상기 제2 기준전압 미만인 경우 상기 하이브리드 차량 내의 전원제어 시스템을 셧-다운하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
따라서, 본 발명에서는 하이브리드 차량의 점화스위치 온 상태(즉, IG-on 상태) 시에 보조 배터리의 전압이 예정된 레벨 미만으로 떨어지게 되면 보조 배터리에 전압 충전을 실행하기 위한 로직을 실행하여 하이브리드 차량의 점화스위치 온 상태(즉, IG-on 상태) 이후 시동 전에도 배터리 관리를 하기 위한 로직을 구비함으로써, 하이브리드 차량의 점화스위치 온 상태(즉, IG-on 상태)에 장시간 방치되는 경우에도 차량의 각종 전장부하에 12V 전압을 공급하는 보조 배터리의 방전을 방지할 수 있는 이점이 있다.
도 1은 본 발명에 의한 하이브리드 차량의 배터리 제어 시스템을 일실시 예로 나타내는 도면, 및
도 2는 도 1에 도시된 배터리 관리 제어장치의 동작 과정을 일실시 예로 나타내는 도면이다.
이하, 첨부도면들을 참조하여 본 발명에 따른 하이브리드 차량의 배터리 제어 시스템의 바람직한 실시예를 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명에 의한 하이브리드 차량의 배터리 제어 시스템을 일실시 예로 나타내는 도면이다. 도 1에 단지 예로써 도시된 바와 같이, 하이브리드 차량의 배터리 제어 시스템은 차량에 공급하기 위한 총 전원을 충전하고 있는 고전압 배터리(100), 고전압 배터리(100)로부터 제공되는 고전압을 차량 내 각종 전장부하에 공급하기 위한 전압(예컨대, 12V)로 변환하는 직류변환장치(LDC: Low Voltage DC-DC Converter, 200), 직류변환장치로부터 출력되는 차량 내 각종 전장부하에 공급하기 위한 전압(예컨대, 12V)으로 충전되는 보조 배터리(300), 및 차량의 점화스위치 온 상태(즉, IG-on 상태) 시에 보조 배터리(300)의 방전을 방지하기 위한 로직을 실행하는 배터리 관리 제어장치(400)를 포함하는 구성을 갖춘다.
여기서, 차량 내 각종 전장부하라 함은 차량의 전자 제어를 위한 1 이상의 제어장치 및 전자부품을 포함하며, 특히 차량의 점화스위치 온 상태(즉, IG-on 상태)에서 차량 내 동작하는 제어장치 및 전자부품을 일컫는다.
또한, 배터리 관리 제어장치(400)는 다양한 형태로 구현될 수 있는 구성이며, 그 일례로 하이브리드 차량에서 전반적인 동작을 총괄 제어하는 HCU(Hybrid Control Unit)에 해당 로직을 구현하는 것이 가능하다.
아울러, 배터리 관리 제어장치(400)에서는 차량의 점화스위치 온 상태(즉, IG-on 상태) 시에 보조 배터리(300)의 방전을 방지하기 위한 로직만을 실행하는 것이 아니라, 차량의 시동 시에 정상적으로 배터리 관리를 실행하는 로직도 포함하여 배터리 관리한다.
차량의 점화스위치 온 상태(즉, IG-on 상태) 시에 보조 배터리(300)의 방전을 방지하기 위한 로직이라 함은 차량의 점화스위치 온 상태(즉, IG-on 상태) 시 보조 배터리(300)의 전압 출력이 많은 것을 감안하여 보조 배터리(300)의 충전량을 모니터링한 후, 보조 배터리(300)의 전압이 제1 기준전압(예: 12V) 미만으로 확인되면 보조 배터리(300)의 충전을 실행하기 위한 로직을 말한다.
즉, 배터리 관리 제어장치(400)는 보조 배터리(300)의 전압을 제1 기준전압으로 충전하기 위한 로직을 실행하여 고전압 배터리(100)의 전압을 1 이상의 전장부하에 공급하기 위한 전압(예: 12V)로 변환하는 직류변환장치(LDC: Low Voltage DC-DC Converter, 200)를 제어하여 보조 배터리(300)에 전압 충전을 한다.
보조 배터리(300)의 전압을 제1 기준전압으로 충전하는 이유는 차량의 점화스위치 온 상태(즉, IG-on 상태)에서 각 전장부하들이 최소 전압으로 동작할 수 있도록 하면서 고전압 배터리(100)의 방전을 최소화하기 위한 것이다.
이러한 이유로 보조 배터리(300)의 전압은 제1 기준전압으로 최소화하여 충전되는 것이 바람직하나, 배터리 관리 운용에 따라 보조 배터리(300)의 전압을 제1 기준전압 이상으로 충전하는 것도 가능하다.
도 2는 도 1에 도시된 배터리 관리 제어장치(400)의 동작 과정을 일실시 예로 나타내는 도면이다. 도 2에 단지 예로써 도시된 바와 같이, 하이브리드 차량의 보조 배터리(300) 관리 방법은 운전자에 의해 차량의 점화스위치 온 상태(즉, IG-on 상태)가 이루어진 후 차량 시동이 이루어졌는지를 판정하는 것으로 진행된다(S1 및 S3).
S3 단계에서, 차량의 점화스위치 온 상태(즉, IG-on 상태) 이후 차량 시동이 이루어진 경우에는 실행 중인 배터리 관리 로직(즉, 보조 배터리(300)의 방전을 감안하지 않고 정상적으로 배터리 관리를 실행하기 위한 로직)을 실행한다(S5).
한편, S3 단계에서 차량의 점화스위치 온 상태(즉, IG-on 상태) 이후 차량 시동이 이루어지기 전인 것으로 판정되면 보조 배터리(300)의 전압이 미리 설정된 제1 기준전압(예: 12V) 미만인지를 추가적으로 판정하고(S7), S7 단계의 판정 결과에서 조 배터리의 전압이 미리 설정된 제1 기준전압(예: 12V) 미만이면 보조 배터리(300)에 전압 제공하는 고전압 배터리(100)의 전압이 미리 설정된 제2 기준전압 미만인지를 더 판정한다(S9).
S9 단계에서 고전압 배터리(100)의 전압이 제2 기준전압 미만이면 차량 전체의 전원 공급 제어에 장애가 발생하는바, 이를 방지하기 위하여 전원제어 시스템을 셧-다운하는 제어를 실행한다(S11).
하지만 S9 단계에서 고전압 배터리(100)의 전압이 제2 기준전압 미만이 아닌 경우에는 고전압 배터리(100)의 방전에 문제가 없는 것으로 판단하여 보조 배터리(300)를 충전하기 위한 로직을 실행한다(S13).
보조 배터리(300)를 충전하기 위한 로직은 상기에서 자세하게 설명한바 있으므로 추가 설명을 생략한다.
추가 적으로, S7 단계에서 보조 배터리(300)의 전압이 제1 기준전압(예: 12V) 미만이 아닌 경우에는 보조 배터리(300)에 충전된 전압을 통해 차량 내 각종 전장부하에 전압 제공하는 것에 차질이 없는 것이므로 이 경우에도 실행중인 배터리 관리 로직(즉, 보조 배터리(300)의 방전을 감안하지 않고 정상적으로 배터리 관리를 실행하기 위한 로직)을 실행한다.
아울러, 차량 시동 키가 오프 상태가 되면 상기 언급된 과정들을 실행하기 위한 모든 프로세스를 종료한다(S15).
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
또한, 본 발명은 하이브리드 차량의 점화스위치 온 상태(즉, IG-on 상태) 시에 보조 배터리의 전압이 예정된 레벨 미만으로 떨어지게 되면 보조 배터리에 전압 충전을 실행하기 위한 로직을 실행하여 하이브리드 차량의 점화스위치 온 상태(즉, IG-on 상태) 이후 시동 전에도 배터리 관리를 하기 위한 것임에 따라, 시판 또는 영업의 가능성이 충분할 뿐만 아니라 현실적으로 명백하게 실시할 수 있는 정도이므로 산업상 이용가능성이 있는 발명이다.
100: 고전압 배터리 200: 직류변환장치
300: 보조 배터리 400: 배터리 관리 제어장치

Claims (3)

  1. 배터리 관리 제어장치에서 하이브리드 차량의 점화스위치 온 상태(즉, IG-on 상태) 이후 보조 배터리의 전압이 미리 설정된 제1 기준전압 미만인지를 판정하는 제1 판정 단계;
    상기 보조 배터리의 전압이 상기 제1 기준전압 미만인 경우 상기 보조 배터리에 전압 제공하는 고전압 배터리의 전압에 대해 미리 설정된 제2 기준전압 미만인지를 판정하는 제2 판정단계; 및
    상기 고전압 배터리의 전압이 상기 제2 기준전압 미만이 아니면 상기 보조 배터리의 전압을 상기 제1 기준전압으로 충전하기 위한 로직을 실행하는 충전 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 보조 배터리 관리 방법.
  2. 제1 항에 있어서, 상기 충전 단계는,
    상기 고전압 배터리의 전압을 상기 하이브리드 차량의 1 이상의 전장부하에 공급하기 위한 전압으로 변환하는 직류변환장치(LDC: Low Voltage DC-DC Converter)를 제어하여 상기 보조 배터리에 전압 충전하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 보조 배터리 관리 방법.
  3. 제1 항에 있어서, 상기 방법은,
    상기 고전압 배터리의 전압이 상기 제2 기준전압 미만인 경우 상기 하이브리드 차량 내의 전원제어 시스템을 셧-다운하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 보조 배터리 관리 방법.

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