KR20140015702A - 배터리 관리 시스템 및 그 배터리 센서 ｉｄ 할당 방법 - Google Patents

배터리 관리 시스템 및 그 배터리 센서 ｉｄ 할당 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 배터리 관리 시스템 및 그 배터리 센서 ID 할당 방법에 대하여 개시한다. 본 발명의 일면에 따른 배터리 관리 시스템은, 제1 통신선; 제2 통신선; 제3 통신선; 상기 제1 및 제2 통신선을 통해 배터리 센서 ID를 할당하는 중앙 제어부; 상기 제1 통신선을 통해 상기 중앙 제어부와 연결되며, 상기 중앙 제어부로부터 제1 배터리 센서 ID를 할당받으면, 상기 제1 통신선과 상기 제2 통신선을 연결하는 제1 배터리 센서; 및 상기 제2 통신선을 통해 상기 제1 배터리 센서와 연결되며, 상기 중앙 제어부로부터 제2 배터리 센서 ID를 할당받으면, 상기 제2 배터리 센서를 거치지 않고 상기 중앙 제어부와 직접 연결되는 상기 제3 통신선을 상기 제2 통신선과 연결하는 제2 배터리 센서를 포함하며, 상기 중앙 제어부는, 상기 제1 및 제2 배터리 센서에 상기 제1 및 제2 배터리 센서 ID를 각기 할당한 후, 상기 제1 통신선을 통해 상기 제1 배터리 센서와 통신하고, 상기 제3 통신선을 통해 상기 제2 배터리 센서와 통신하는 것을 특징으로 한다.

Description

배터리 관리 시스템 및 그 배터리 센서 ＩＤ 할당 방법{Battery System and the Method for Battery Sensor ID Assignment}
본 발명은 배터리 모니터링 기술에 관한 것으로서, 더 구체적으로는 IBS ID를 이용하여 복수의 배터리를 관리할 수 있는 배터리 관리 시스템 및 그 배터리 센서 ID 할당 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 배터리 센서는 션트(Shunt) 저항과 내부 온도센서를 이용하여 배터리의 잔량, 온도 및 시동성 등을 계산하여 차량 ECU로 정보를 송신한다.
최근, 차량용 배터리는 종래 하나의 납축전지(Lead acid Battery)에서 진화하여, 두 개의 리튬 이온 배터리가 사용되고 있다.
그런데, 현재까지 두 개의 배터리를 각기 관리 가능한 지능형 배터리 센서는 개발되지 않아, 리튬 이온 배터리의 모니터링에 어려움이 있었다.
본 발명은 전술한 바와 같은 기술적 배경에서 안출된 것으로서, 중앙 제어부가 복수의 배터리를 각기 모니터링하는 복수의 배터리 센서에 각기 ID를 자동 할당하고, 할당된 ID로 각 배터리에 대한 정보를 구분하여 관리할 수 있는 배터리 관리 시스템 및 그 배터리 센서 ID 할당 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
본 발명의 일면에 따른 배터리 관리 시스템은, 제1 통신선; 제2 통신선; 제3 통신선; 상기 제1 및 제2 통신선을 통해 배터리 센서 ID를 할당하는 중앙 제어부; 상기 제1 통신선을 통해 상기 중앙 제어부와 연결되며, 상기 중앙 제어부로부터 제1 배터리 센서 ID를 할당받으면, 상기 제1 통신선과 상기 제2 통신선을 연결하는 제1 배터리 센서; 및 상기 제2 통신선을 통해 상기 제1 배터리 센서와 연결되며, 상기 중앙 제어부로부터 제2 배터리 센서 ID를 할당받으면, 상기 제2 배터리 센서를 거치지 않고 상기 중앙 제어부와 직접 연결되는 상기 제3 통신선을 상기 제2 통신선과 연결하는 제2 배터리 센서를 포함하며, 상기 중앙 제어부는, 상기 제1 및 제2 배터리 센서에 상기 제1 및 제2 배터리 센서 ID를 각기 할당한 후, 상기 제1 통신선을 통해 상기 제1 배터리 센서와 통신하고, 상기 제3 통신선을 통해 상기 제2 배터리 센서와 통신하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 면에 따른 ECU의 복수의 통신선을 통한 배터리 센서 ID 할당 방법은, 상기 ECU와 제1 배터리 센서 간의 제1 통신선을 통해 상기 제1 배터리 센서에 제1 값으로 아이디를 설정할 것을 명령하는 제1 단계; 상기 제1 통신선과 상기 제1 배터리 센서와 제2 배터리 센서 간의 제2 통신선이 연결되면, 상기 제1 및 제2 통신선을 통해 상기 제2 배터리 센서에 제2 값으로 아이디를 설정할 것을 명령하는 제2 단계; 및 상기 제2 통신선과 상기 제2 배터리 센서와 상기 ECU 간의 제3 통신선이 연결되면, 상기 제1 통신선을 통해 상기 제1 배터리 센서와 통신하고, 상기 제3 통신선을 통해 상기 제2 배터리 센서와 통신하되, 상기 제1 값과 상기 제2 값에 의해 상기 제1 배터리 센서와 송수신하는 정보와 상기 제2 배터리 센서와 송수신하는 정보를 구분하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, LIN 통신에 의해 각 배터리 센서의 ID를 자동으로 할당할 수 있어, 각 배터리 센서의 소프트웨어를 별도로 관리할 필요가 없으며, 각 소프트웨어의 식별자를 ID로 사용함에 따라 조립과정에서 각 배터리 센서를 각기 정해진 위치에 장착해야 하는 불편을 해소할 수 있다. 따라서, 본 발명은 조립 공정을 단순화할 수 있으며, 작업 시간을 줄일 수 있고, 장착 불량을 줄일 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 배터리 관리 시스템을 도시한 구성도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 IBS ID 할당 방법을 도시한 흐름도.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 한편, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성소자, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성소자, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
이제 본 발명의 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다. 도 1은 본 발명의 실시예에 따른 배터리 관리 시스템을 도시한 구성도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 배터리 관리 시스템(10)은 제1 통신선(LIN1), 제2 통신선(LIN2), 제3 통신선(LIN3), 중앙 제어부(CPU), 제1 배터리 센서(IBS1) 및 제2 배터리 센서(IBS2)를 포함한다.
제1 통신선(LIN1)은 중앙 제어부(CPU)와 제1 배터리 센서(IBS1)를 연결하며, 제2 통신선(LIN2)은 제1 배터리 센서(IBS1)와 제2 배터리 센서(IBS2)를 연결하며, 제3 통신선(LIN3)은 중앙 제어부(CPU)와 제2 배터리 센서(IBS2)를 연결한다.
중앙 제어부(CPU)는 초기화되면, ID 자동할당 과정을 통해 제1 및 제2 통신선(LIN1, 2)을 통해 제1 및 제2 배터리 센서(IBS1, IBS2)에 각기 ID를 할당한다.
구체적으로, 중앙 제어부(CPU)는 IBS ID가 A인 배터리 센서에 IBS ID를 A'로 변경할 것을 명령하고, 이어서 IBS ID가 A인 배터리 센서에 IBS ID를 B'로 변경할 것을 명령한다.
중앙 제어부(CPU)는 배터리 센서에 IBS ID를 각기 할당한 후, 제1 및 제3 통신선(LIN1, LIN3)을 통해 제1 및 제2 배터리 센서(IBS1, IBS2)로부터 배터리 모니터링 정보를 각기 보고받는다.
예를 들어, 중앙 제어부(CPU)는 ECU(Electronic Cotroller Unit) 등일 수 있다.
제1 배터리 센서(IBS1)는 중앙 제어부(CPU)로부터 ID 변경명령과 변경할 IBS ID를 수신하면, 수신한 IBS ID로 자신의 ID를 변경하고, 제1 통신선(LIN1)과 제2 통신선(LIN2)을 연결한다.
제1 배터리 센서(IBS1)는 제1 배터리를 모니터링하며, 제1 제어부(110) 및 제1 스위치(120)를 포함한다. 이하, 제1 제어부(110) 및 제1 스위치(120)에 대하여 설명한다.
제1 제어부(110)는 중앙 제어부(CPU)로부터 ID 변경명령과, 변경할 IBS ID를 수신하면, 수신한 IBS ID로 ID를 변경한다.
제1 제어부(110)는 ID 변경명령에 따라 IBS ID를 변경한 후, 제1 스위치(120)를 제어하여 제1 통신선(LIN1)과 제2 통신선(LIN2)을 연결한다.
또한, 제1 제어부(110)는 기설정된 주기 또는 중앙 제어부(CPU)의 명령에 따라 제1 배터리의 잔량, 온도, 시동성 및 자신의 IBS ID을 포함하는 제1 모니터링 정보를 생성하고, 제1 통신선(LIN1)을 통해 중앙 제어부(CPU)에 보고한다. 이때, 중앙 제어부(CPU)는 IBS ID를 이용하여 제1 모니터링 정보를 송신한 제1 배터리 센서 및 모니터링 대상(제1 배터리)를 구분할 수 있다.
제1 스위치(120)는 제1 제어부(110)의 제어에 따라 제1 통신선(LIN1)과 제2 통신선(LIN2)을 연결 또는 차단한다.
제2 배터리 센서(IBS2)는 제2 배터리를 모니터링하며, 제2 제어부(210) 및 제2 스위치(220)를 포함한다. 이하, 제2 제어부(210) 및 제2 스위치(220)에 대하여 설명한다.
제2 제어부(210)는 ID 변경명령과 변경할 IBS ID를 수신하면, 수신한 IBS ID로 ID를 변경한다.
제2 제어부(210)는 ID 변경명령에 따라 IBS ID를 변경한 후, 제2 스위치(220)를 제어하여 제2 통신선(LIN2)과 제3 통신선(LIN3)을 연결한다.
제2 제어부(210)는 기설정된 주기에 또는 중앙 제어부(CPU)의 명령에 따라 제2 배터리의 잔량, 온도, 시동성 및 자신의 IBS ID를 포함하는 제2 모니터링 정보를 생성하고, 제3 통신선(LIN3)을 통해 중앙 제어부(CPU)에 보고한다. 이때, 중앙 제어부(CPU)는 IBS ID를 이용하여 제2 모니터링 정보를 송신한 제2 배터리 센서 및 모니터링 대상(제2 배터리)를 구분할 수 있다.
제2 스위치(220)는 제2 제어부(210)의 제어에 따라 제2 통신선(LIN2)과 제3 통신선(LIN3)을 연결 또는 차단한다.
한편, 중앙 제어부(CPU)는 IBS ID를 할당완료하면, 제1 통신선(LIN1)을 통해 제1 배터리 센서(IBS1)와 통신하고, 제3 통신선(LIN3)을 통해 제2 배터리 센서(IBS2)와 통신한다.
이때, 중앙 제어부(CPU)는 제1 모니터링 정보 및 제2 모니터링 정보를 각기 수신하여 배터리 상태를 확인하고, 배터리 상태를 고려하여 기설정된 제어를 수행한다.
이와 같이, 중앙 제어부(CPU)는 초기화되면, 제1 및 제2 배터리 센서(IBS1, IBS2)의 IBS ID를 자동으로 할당하고, IBS ID를 이용하여 제1 및 제2 배터리 센서로부터의 정보를 구분하거나, 제1 및 제2 배터리 센서(IBS1, IBS2)로 송신할 명령을 구분하여 송신할 수 있다.
이하, 도 2를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 IBS ID 할당 방법에 대하여 설명한다. 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 IBS ID 할당 방법을 도시한 흐름도이다. 도 2에서, 제1 및 제2 배터리 센서(IBS1, IBS2)의 초기 ID는 A이며, 중앙 제어부(CPU)는 각 배터리 센서의 초기 ID를 이미 알고 있다고 가정한다.
도 2를 참조하면, 중앙 제어부(CPU)는 ID 할당 과정에서(S210), 제1 통신선(LIN1)을 통해 IBS ID가 A인 배터리 센서에 IBS ID를 A'로 변경하라는 ID 변경명령을 송신한다(S220).
그러면, IBS ID가 A인 제1 배터리 센서(IBS1)가 제1 통신선(LIN1)을 통해 ID 변경명령을 확인하고, 자신의 ID를 A'로 변경한다(S230).
이후, 제1 배터리 센서(IBS1)는 중앙 제어부(CPU)와 연결된 제1 통신선(LIN1)과 제2 배터리 센서(IBS2)와 연결된 제2 통신선(LIN2)을 연결한다(S240).
이어서, 중앙 제어부(CPU)는 제1 통신선(LIN1)을 통해 IBS ID가 A인 배터리 센서에 IBS ID를 B'로 변경하라는 ID 변경명령을 송신한다(S250).
이때, 제1 배터리 센서(IBS1)가 자신의 ID가 A인지를 확인하고, A가 아니므로, 별도로 IBS ID를 변경하지 않는다(S260).
제2 배터리 센서(IBS2)는 ID가 A이므로, IBS ID를 B'로 변경하라는 ID 변경명령을 수신해도, IBS ID를 b'로 변경한다(S270).
그러나, 제2 배터리 센서(IBS2)가 제2 통신선(LIN2)을 제2 배터리 센서(IBS2)와 직접 연결된 제3 통신선에 연결한다(S280).
이후, 중앙 제어부(CPU)는 제1 통신선(LIN1)을 통해 제1 배터리 센서(IBS1)와 통신하고, 제3 통신선(LIN3)을 통해 제2 배터리 센서(IBS2)와 통신한다.
이상, 본 발명의 구성에 대하여 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명하였으나, 이는 예시에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술분야에 통상의 지식을 가진자라면 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 다양한 변형과 변경이 가능함은 물론이다. 따라서 본 발명의 보호 범위는 전술한 실시예에 국한되어서는 아니되며 이하의 특허청구범위의 기재에 의하여 정해져야 할 것이다.

Claims (6)

  1. 제1 통신선; 제2 통신선; 제3 통신선;
    상기 제1 및 제2 통신선을 통해 배터리 센서 ID를 할당하는 중앙 제어부;
    상기 제1 통신선을 통해 상기 중앙 제어부와 연결되며, 상기 중앙 제어부로부터 제1 배터리 센서 ID를 할당받으면, 상기 제1 통신선과 상기 제2 통신선을 연결하는 제1 배터리 센서; 및
    상기 제2 통신선을 통해 상기 제1 배터리 센서와 연결되며, 상기 중앙 제어부로부터 제2 배터리 센서 ID를 할당받으면, 상기 제2 배터리 센서를 거치지 않고 상기 중앙 제어부와 직접 연결되는 상기 제3 통신선을 상기 제2 통신선과 연결하는 제2 배터리 센서를 포함하며,
    상기 중앙 제어부는, 상기 제1 및 제2 배터리 센서에 상기 제1 및 제2 배터리 센서 ID를 각기 할당한 후, 상기 제1 통신선을 통해 상기 제1 배터리 센서와 통신하고, 상기 제3 통신선을 통해 상기 제2 배터리 센서와 통신하는 것인 배터리 관리 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1 배터리 센서는,
    상기 제1 배터리 센서 ID를 할당받은 후, 제1 배터리의 잔량, 온도, 시동성 및 상기 제1 배터리 센서 ID를 포함하는 제1 모니터링 정보를 생성하여 상기 제1 통신선을 통해 상기 중앙 제어부에 송신하는 제1 제어부; 및
    상기 제1 제어부의 제어에 따라 상기 제1 통신선 및 상기 제2 통신선을 연결 또는 차단하는 제1 스위치
    를 포함하는 것인 배터리 관리 시스템.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제2 배터리 센서는,
    상기 배터리 센서 ID를 할당받은 후, 제2 배터리의 잔량, 온도, 시동성 및 상기 제2 배터리 센서 ID를 포함하는 제2 모니터링 정보를 생성하여 상기 제3 통신선을 통해 상기 중앙 제어부에 보고하는 제2 제어부; 및
    상기 제2 제어부의 제어에 따라 상기 제2 통신선과 상기 제2 통신선을 연결 또는 차단하는 제2 스위치
    를 포함하는 것인 배터리 관리 시스템.
  4. ECU의 복수의 통신선을 통한 배터리 센서 ID 할당 방법으로서,
    상기 ECU와 제1 배터리 센서 간의 제1 통신선을 통해 상기 제1 배터리 센서에 제1 값으로 아이디를 설정할 것을 명령하는 제1 단계;
    상기 제1 통신선과 상기 제1 배터리 센서와 제2 배터리 센서 간의 제2 통신선이 연결되면, 상기 제1 및 제2 통신선을 통해 상기 제2 배터리 센서에 제2 값으로 아이디를 설정할 것을 명령하는 제2 단계; 및
    상기 제2 통신선과 상기 제2 배터리 센서와 상기 ECU 간의 제3 통신선이 연결되면, 상기 제1 통신선을 통해 상기 제1 배터리 센서와 통신하고, 상기 제3 통신선을 통해 상기 제2 배터리 센서와 통신하되, 상기 제1 값과 상기 제2 값에 의해 상기 제1 배터리 센서와 송수신하는 정보와 상기 제2 배터리 센서와 송수신하는 정보를 구분하는 단계
    를 포함하는 배터리 센서 ID 할당 방법.
  5. 제4항에 있어서, 상기 명령하는 제1 단계는,
    상기 제1 배터리 센서가 상기 제1 값으로 아이디를 설정한 후, 상기 제1 통신선과 상기 제2 통신선을 연결하는지를 확인하는 단계
    를 포함하는 것인 배터리 센서 ID 할당 방법.
  6. 제4항에 있어서, 상기 명령하는 제2 단계는,
    상기 제2 배터리 센서가 상기 제2 값으로 아이디를 설정한 후, 상기 제2 통신선과 상기 제3 통신선을 연결하는지를 확인하는 단계
    를 포함하는 것인 배터리 센서 ID 할당 방법.
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