KR20130078355A

KR20130078355A - 전기자전거 주행거리 예측 장치 및 방법

Info

Publication number: KR20130078355A
Application number: KR1020110147258A
Authority: KR
Inventors: 권용순; 강희선; 이동민; 이경모; 정원기
Original assignee: 넥스콘 테크놀러지 주식회사
Priority date: 2011-12-30
Filing date: 2011-12-30
Publication date: 2013-07-10

Abstract

본 발명은 모터 드라이버를 구동시켜 움직이는 전기자전거에서 배터리 잔량으로 이동 가능한 거리를 분석하여 배터리의 잔존용량을 주행거리로 환산하도록 하여 전기자전거의 주행거리 예측이 가능하도록 한 전기자전거 주행거리 예측 장치 및 방법에 관한 것이다. 이와 같은 본 발명 전기자전거 주행거리 예측 방법은 제어부가 전기자전거의 구동전원으로 이용되는 배터리의 잔존용량(S.O.C)을 상기 배터리를 관리하는 배터리 관리 시스템으로부터 실시간으로 입력받는 단계(S10); 상기 제어부가 상기 전기자전거의 모터를 구동하는 모터 드라이버의 구동에 따른 상기 배터리의 소비량을 상기 배터리 관리 시스템으로부터 실시간으로 입력받는 단계(S20); 상기 제어부가 상기 배터리의 충전잔량과 상기 모터 드라이버 구동에 따른 상기 배터리의 소비량에 따라 상기 전기자전거가 이동 가능한 거리를 환산하는 단계(S30); 및 상기 제어부가 인터페이스부를 통해 표시부에 상기 전기자전거가 이동 가능한 거리를 출력하도록 제어하는 단계(S40);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

전기자전거 주행거리 예측 장치 및 방법{Method and apparatus for predict mileage of electric bike}

본 발명은 전기자전거 주행거리 예측에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 모터 드라이버를 구동시켜 움직이는 전기자전거에서 배터리 잔량으로 이동 가능한 거리를 분석하여 배터리의 잔존용량을 주행거리로 환산하도록 하여 전기자전거의 주행거리 예측이 가능하도록 한 전기자전거 주행거리 예측 장치 및 방법에 관한 것이다.

자전거는 사용자의 페달링(pedaling)에 의한 답력을 이용하여 주행하는 것으로서, 평지에서는 그 주행에 어려움이 없으나 언덕 등의 경사로를 올라갈 때에는 많은 힘이 필요하게 되는 문제점이 있었다.

이와 같은 문제를 해소하기 위하여, 최근에는 사용자의 답력에 더해 모터의 구동력을 사용하여 주행할 수 있도록 모터를 장착한 자전거가 개발되었다.

이러한 종래기술의 일예가 대한민국 공개특허공보 2007-0113523호(2007년 11월 29일 공개)와 2003-0024010호(2003년 3월 26일 공개) 등에 개시되어 있다.

이러한 전기자전거는 배터리의 동력원을 이용하여 드라이버를 구동시켜 움직이는데 배터리의 잔량에 따라서 주행 여부를 판단한다.

사용자가 전기자전거를 이용할 때, 단순한 배터리의 잔량만을 나타낼 뿐 수치적으로 환산되어 있는 것에 따른 주행거리 여부는 알 수 없어 전기자전거를 얼마만큼 주행하여 사용할 수 있는지 예측할 수 없다는 문제가 있었다.

다시 말하면 종래의 경우에는 전기 자전거 핸들 바에 부착된 인터페이스(H.M.I : Human machine Interface)를 통해 배터리의 잔존용량(SOC: State of Charge)을 LED등의 디스플레이 장치로 대략적인 %로 표시해주고 있을 뿐이었다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 제반 단점과 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명은 모터 드라이버를 구동시켜 움직이는 전기자전거에서 배터리 잔량으로 이동 가능한 거리를 분석하여 배터리의 잔존용량을 주행거리로 환산하도록 하여 전기자전거의 주행거리 예측이 가능하도록 한 전기자전거 주행거리 예측 장치 및 방법을 제공하는데 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명 전기자전거 주행거리 예측 장치는, 전기자전거에 전기를 공급하는 배터리; 배터리의 충전전압, 전류 및 온도 변화에 따라 배터리를 효율적으로 관리하기 위한 시스템으로 배터리의 잔존용량(S.O.C : state of Charge)을 입력받는 배터리 관리 시스템; 전기자전거의 모터를 구동하는 모터 드라이버; 전기자전거의 주행 가능 거리를 표시하는 표시부; 배터리의 잔존용량(S.O.C)에 따른 전기자전거의 주행 가능 거리를 표시부에서 표시하도록 출력하는 인터페이스부(H.M.I : Human Machine Interface); 및 배터리 관리 시스템으로부터 잔존용량을 실시간으로 입력받고, 모터 드라이버 구동에 따른 배터리 소비량을 배터리 관리 시스템으로부터 실시간으로 입력받아 배터리의 잔량으로 전기자전거의 주행 가능 거리를 환산하여 인터페이스부를 통해 표시부에 표시하도록 제어하는 제어부;를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

여기서, 제어부는 MCU(Micro Control Unit)로 구성됨이 바람직하다.

그리고, 제어부는 모터 구동에 따른 배터리의 소비량을 미리 환산하고, 환산된 값에 따른 배터리의 잔존용량에 따라 전기자전거의 주행가능거리를 예측하는 것이 바람직하다.

또한, 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명 전기자전거 주행거리 예측 방법 은, 제어부가 전기자전거의 구동전원으로 이용되는 배터리의 잔존용량(S.O.C)을 배터리를 관리하는 배터리 관리 시스템으로부터 실시간으로 입력받는 단계; 제어부가 전기자전거의 모터를 구동하는 모터 드라이버의 구동에 따른 배터리의 소비량을 배터리 관리 시스템으로부터 실시간으로 입력받는 단계; 제어부가 배터리의 충전잔량과 모터 드라이버 구동에 따른 배터리의 소비량에 따라 전기자전거가 이동 가능한 거리를 환산하는 단계; 및 제어부가 인터페이스부를 통해 표시부에 전기자전거가 이동 가능한 거리를 출력하도록 제어하는 단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

여기서, 제어부는 배터리의 충전잔량이 있는가를 판단하여, 충전 잔량 신호가 있다면 배터리의 충전잔량을 계속해서 입력받고, 배터리의 충전잔량이 없다면 전기자전거가 이동 가능한 거리를 출력하도록 제어하는 단계를 종료하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따르면 전기자전거(E-Bike) 배터리의 잔량 데이터를 주행거리 예측 알고리즘을 이용하여 현재 남아 있는 배터리 잔량으로 얼마만큼 자전거를 탈수 있는 거리를 수치적으로 예측하여 H.M.I(Human Machine Interface)를 통해 표시부에 사용 가능 주행거리를 알려 줌으로써 사용자가 전기자전거의 배터리가 만방전 되기 전에 충전 할 수 있는 곳으로 이동할 수 있도록 하여 만방전에 따른 불편함을 최소화하여 편리하게 사용할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 전기자전거 주행거리 예측 장치를 설명하기 위한 블록 구성도,
도 2는 본 발명에 따른 전기자전거 주행거리 예측 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.

본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

아울러, 본 발명에서 사용되는 용어는 가능한한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어를 선택하였으나, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며 이 경우는 해당되는 발명의 설명부분에서 상세히 그 의미를 기재하였으므로, 단순한 용어의 명칭이 아닌 용어가 가지는 의미로서 본 발명을 파악하여야 함을 밝혀두고자 한다. 또한 실시예를 설명함에 있어서 본 발명이 속하는 기술 분야에 익히 알려져 있고, 본 발명과 직접적으로 관련이 없는 기술 내용에 대해서는 설명을 생략한다. 이는 불필요한 설명을 생략함으로써 본 발명의 요지를 흐리지 않고 더욱 명확히 전달하기 위함이다.

도 1은 본 발명에 따른 전기자전거 주행거리 예측 장치를 설명하기 위한 블록 구성도이다.

본 발명에 따른 전기자전거 주행거리 예측 장치는 도 1에 나타낸 바와 같이, 배터리(10), 배터리 관리 시스템(20), 모터 드라이버(30), 인터페이스부(40), 디스플레이부(50) 및 제어부(60)로 구성된다.

여기서, 배터리(10)는 전기자전거에 전기를 공급한다.

배터리 관리 시스템(20)은 배터리(10)의 충전전압, 전류 및 온도 변화에 따라 배터리(10)를 효율적으로 관리하기 위한 시스템으로 배터리(10)의 잔존용량(S.O.C : state of Charge)을 입력받는다.

모터 드라이버(30)는 전기자전거의 모터(도시하지 않음)를 구동한다.

인터페이스부(H.M.I : Human Machine Interface)(40)는 배터리(10)의 S.O.C에 따른 전기자전거의 주행 가능 거리를 표시부(50)에서 표시하도록 출력한다.

표시부(50)는 인터페이스부(40)로부터의 출력값에 따라 전기자전거의 주행 가능 거리를 표시한다.

제어부(60)는 배터리 관리 시스템(20)으로부터 S.O.C을 실시간으로 입력받고, 전기자전거의 모터 구동에 따른 배터리(에너지) 소비량을 모터 드라이버(30)로부터 실시간으로 입력받아 남아 있는 배터리 잔량으로 주행 가능 거리를 환산하여 인터페이스부(40)를 통해 표시부(50)에 표시하도록 제어한다.

이때, 제어부(60)는 모터 구동에 따른 에너지 소비량을 미리 환산하고, 환산된 값에 따른 S.O.C에 따라 주행가능거리를 예측하도록 할 수 있다. 그리고 이러한 제어부(60)는 MCU(Micro Control Unit)으로 구성할 수 있다.

도 2는 본 발명에 따른 전기자전거 주행거리 예측 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.

본 발명에 따른 전기자전거 주행거리 예측 방법은 도 2에 나타낸 바와 같이, 제어부가 배터리의 S.O.C을 배터리 관리 시스템으로부터 실시간으로 입력받는다(S10).

그리고 제어부는 전기자전거의 모터 구동에 따른 배터리의 소비량을 모터 드라이버로부터 실시간으로 입력받는다(S20).

그리고 제어부는 배터리의 충전잔량과 모터 드라이버 구동에 따른 배터리의 소비량에 따라 전기자전거의 이동 가능한 거리를 환산한다(S30).

이어 제어부는 인터페이스부를 통해 표시부에 이동 가능한 거리를 출력하도록 제어한다(S40).

그리고 제어부는 배터리의 충전잔량이 있는가를 판단하여(S50), 충전 잔량이 있다면 배터리의 충전잔량을 입력받는 단계로 복귀한다(S10).

그러나 판단결과(S50) 배터리의 충전잔량이 없다면 전기 자전거의 이동 가능한 거리를 출력하는 것을 종료한다.

이상과 같은 예로 본 발명을 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이러한 예들에 국한되는 것이 아니고, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형 실시될 수 있다. 따라서 본 발명에 개시된 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 예들에 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 한다.

10 : 배터리 20 : 배터리 관리 시스템
30 : 모터 드라이버 40 : 인터페이스부
50 : 표시부 60 : 제어부

Claims

전기자전거에 전기를 공급하는 배터리(10);
상기 배터리(10)의 충전전압, 전류 및 온도 변화에 따라 상기 배터리(10)를 효율적으로 관리하기 위한 시스템으로 상기 배터리(10)의 잔존용량(S.O.C : state of Charge)을 입력받는 배터리 관리 시스템(20);
상기 전기자전거의 모터 구동에 따른 배터리 소모량을 입력받는 모터 드라이버(30);
상기 전기자전거의 주행 가능 거리를 표시하는 표시부(50);
상기 배터리(10)의 상기 잔존용량(S.O.C)에 따른 상기 전기자전거의 주행 가능 거리를 상기 표시부(50)에서 표시하도록 출력하는 인터페이스부(H.M.I : Human Machine Interface)(40); 및
상기 배터리 관리 시스템(20)으로부터 상기 잔존용량을 실시간으로 입력받고, 상기 모터 드라이버(30) 구동에 따른 상기 배터리 소비량을 실시간으로 입력받아 상기 배터리의 잔량으로 상기 전기자전거의 주행 가능 거리를 환산하여 상기 인터페이스부(40)를 통해 상기 표시부(50)에 표시하도록 제어하는 제어부(60);를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 전기자전거 주행거리 예측 장치.
제1항에 있어서,
상기 제어부(60)는 MCU(Micro Control Unit)로 구성됨을 특징으로 하는 전기자전거 주행거리 예측 장치.
제1항에 있어서,
상기 제어부(60)는 모터 구동에 따른 상기 배터리의 소비량을 미리 환산하고, 환산된 값에 따른 상기 배터리(10)의 잔존용량에 따라 상기 전기자전거의 주행가능거리를 예측하는 것을 특징으로 하는 전기자전거 주행거리 예측 장치.
제어부가 전기자전거의 구동전원으로 이용되는 배터리의 잔존용량(S.O.C)을 상기 배터리를 관리하는 배터리 관리 시스템으로부터 실시간으로 입력받는 단계(S10);
상기 제어부가 상기 전기자전거의 모터를 구동하는 모터 드라이버의 구동에 따른 상기 배터리의 소비량을 상기 배터리 관리 시스템으로부터 실시간으로 입력받는 단계(S20);
상기 제어부가 상기 배터리의 충전잔량과 상기 모터 드라이버 구동에 따른 상기 배터리의 소비량에 따라 상기 전기자전거가 이동 가능한 거리를 환산하는 단계(S30); 및
상기 제어부가 인터페이스부를 통해 표시부에 상기 전기자전거가 이동 가능한 거리를 출력하도록 제어하는 단계(S40);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 전기자전거 주행거리 예측 방법.
제4항에 있어서,
상기 제어부는 상기 배터리의 충전잔량이 있는가를 판단하여(S50), 상기 충전 잔량 신호가 있다면 상기 배터리의 충전잔량을 계속해서 입력받고,
상기 배터리의 충전잔량이 없다면 상기 전기자전거가 이동 가능한 거리를 출력하도록 제어하는 단계(S40)를 종료하는 것을 특징으로 하는 전기자전거 주행거리 예측 방법.