KR20140020499A - Method for protecting high voltage battery of hev - Google Patents

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Abstract

The present invention provides a method for protecting a high voltage battery of a hybrid electric vehicle, which early synthetically senses not only a risk element which is directly generated in the high voltage battery placed in the hybrid electric vehicle but also various risk elements of the vehicle and handles the risk elements, thereby preventing the damage to the high voltage battery from direct and indirect risk elements. For this, the method comprises; a step in which a hybrid control unit (HCU) checks an internal risk element of a vehicle, an external risk element, and a direct risk element of a high voltage battery; a step of generating a power supply cutting command of the high voltage battery if the hybrid control unit senses one risk element among the internal risk element of the vehicle, the external risk element, and the direct risk element of the high voltage battery; and a step of cutting a power supply by cutting off a fuse of a safety plug of a power output terminal side of the high voltage battery if a battery management system (BMS) receives the power supply cutting command from the hybrid control unit. [Reference numerals] (10) Battery; (22) Weight sensor; (40) Engine unit; (62) Display unit; (64) Memory; (AA, BB) CAN communication; (CC) Motor unit

Description

하이브리드 차량의 고전압 배터리 보호 방법{Method for Protecting High Voltage Battery of HEV}Method for Protecting High Voltage Battery of HEV

본 발명은 하이브리드 차량의 고전압 배터리 보호 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 하이브리드 차량에 장착되는 고전압 배터리를 차량에 발생되는 다양한 위험 요소로부터 보호하기 위한 하이브리드 차량의 고전압 배터리 보호 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of protecting a high voltage battery of a hybrid vehicle, and more particularly, to a method of protecting a high voltage battery of a hybrid vehicle for protecting a high voltage battery mounted on a hybrid vehicle from various risk factors generated in the vehicle.

일반적으로, 하이브리드 차량(Hybrid Electric Vehicle; HEV)은 일반 가솔린 엔진에 ETC(Electric Throttle Control)를 추가하고 전기 모터를 직결한 형태로 CVT(Continuously Variable Transmission)를 이용한 변속 기능을 통해 차륜에 동력을 전달하는 형태로 이루어진다.In general, a hybrid electric vehicle (HEV) transmits power to a wheel through a shift function using continuously variable transmission (CVT) by adding an electric throttle control (ETC) to a general gasoline engine and directly connecting an electric motor. It is made in the form of

이와 같은 하이브리드 차량의 거동은 고전압 배터리로부터 공급되는 전원 전압에 의해 이루어지며, 주행 상황에 대응하여 가솔린 엔진의 연비가 가장 높게 되도록 제어하게 되는데, 제동시와 감속시에 차량의 관성 에너지를 차륜을 통해 전달받아서 모터에 의한 전기 에너지 회수로 배터리를 충전시킴으로써, 기존 가솔린 엔진 차량에 비해 연비 향상을 달성할 수 있다.The behavior of the hybrid vehicle is made by the power supply voltage supplied from the high voltage battery. The hybrid vehicle is controlled to have the highest fuel economy of the gasoline engine in response to the driving situation. By receiving and recharging the battery with the recovery of electric energy by the motor, it is possible to achieve fuel economy improvement compared to a conventional gasoline engine vehicle.

이러한 하이브리드 차량에 구비되는 고전압 배터리는 정격 전압 DC 144V ∼300V의 니켈-수소(Ni-MH) 배터리로 이루어지고, 통상 복수개의 배터리 팩이 결합된 형태로 트렁크 룸의 내부에 설치된다. The high-voltage battery provided in such a hybrid vehicle is made of a nickel-hydrogen (Ni-MH) battery having a rated voltage of DC 144V to 300V, and is usually installed inside the trunk room in the form of a combination of a plurality of battery packs.

또한, 상기 고전압 배터리에는 과전류 발생이나 화재 등에 의한 2차적인 사고 상황을 방지하기 위해 세이프티 플러그(Safety Plug)를 연결하고 있는데, 이러한 세이프티 플러그는 고전압 배터리로부터의 공급 전원이 모터부에 인가되는 것을 임의로 차단하기 위해 과전류 방지용 퓨즈를 포함하고 있다. In addition, a safety plug is connected to the high voltage battery in order to prevent secondary accidents caused by an overcurrent or a fire. Such a safety plug may be configured to supply power from a high voltage battery to a motor unit. An overcurrent protection fuse is included to shut off.

관련 기술로는 국내공개특허 제2010-0044416호(하이브리드 차량의 고전압 부품 소손 방지 방법)(2010.04.30)가 있다.Related arts include Korean Patent Publication No. 2010-0044416 (High Voltage Component Burn Prevention Method for Hybrid Vehicles) (2010.04.30).

그러나, 이러한 종래의 하이브리드 차량에 구비되는 고전압 배터리는 트렁크 룸의 내부에 장착되어 있기 때문에, 과다한 화물 적재나 적재된 화물에 의해 가해지는 충격에 의해 일부 배터리 팩이 손상되는 경우에는 배터리 내부의 액화 물질에 의한 유해 가스나 액체가 누출될 가능성이 있고, 과전류 발생에 의한 화재의 가능성이 높아지게 된다. 그 상태에서, 운전자가 배터리의 손상 여부를 판별하게 되면, 차량의 안전을 위해 세이프티 플러그를 탈거할 필요성이 있지만, 위험성의 방지를 위해 방전 장갑과 같은 보호 장비를 착용하더라도 배터리로부터 누출되는 유해 가스나 액체가 운전자에게 가해지는 것을 막을 수 없도록 되어 있고, 폭발의 위험성도 배제할 수 없어서 운전자가 직접 세이프티 플러그를 탈거하는 것이 용이하지 않다는 문제점을 안고 있다. However, since the high-voltage battery included in such a conventional hybrid vehicle is mounted inside the luggage compartment, the liquefied material inside the battery when some battery packs are damaged by an excessive load or an impact caused by the loaded cargo. Hazardous gases and liquids may leak, and the likelihood of fire due to overcurrent will increase. In this state, when the driver determines whether the battery is damaged, it is necessary to remove the safety plug for the safety of the vehicle.However, to prevent the danger, even if wearing protective equipment such as discharge gloves, It is not possible to prevent liquid from being applied to the driver, and the risk of explosion cannot be excluded, and it is not easy for the driver to remove the safety plug directly.

더욱이, 차량의 고전압 배터리에 직접적인 손상이 야기되지 않더라도, 해당 차량에 용도 별로 다양하게 장착되어 있는 전장품 또는 기계 부품에 문제가 발생되어 과열 또는 화재 사고가 발생하게 되는 경우에는, 운전자가 차량의 시동을 정지시켜서 전기적 동력 시스템 작동을 차단시킬 수는 있지만, 차량의 간접적인 과열 또는 화재 상태가 단시간 내에 고전압 배터리로까지 영향을 끼칠 가능성이 많고, 운전자가 고전압 배터리의 보호를 위해 수동으로 안전 조치를 취하는데는 한계가 있다는 문제점이 있다. Moreover, even if the vehicle's high voltage battery is not directly damaged, the driver may not start the vehicle if a problem occurs in the electrical equipment or mechanical parts installed in the vehicle in various ways depending on the purpose, resulting in an overheating or a fire accident. Although it is possible to shut down the electrical power system by stopping it, indirect overheating or fire conditions in the vehicle are likely to affect the high voltage battery in a short time, and the driver may not take manual safety measures to protect the high voltage battery. There is a problem that there is a limit.

따라서, 본 발명은 상기한 종래의 문제점을 개선하기 위해 이루어진 것으로서, 하이브리드 차량에 구비된 고전압 배터리에 직접적으로 발생되는 위험 요소뿐만 아니라 차량의 다양한 위험 요소를 조기에 종합적으로 감지하여 대처함으로써,직접적, 간접적 위험 요소에 의한 고전압 배터리의 손상을 미연에 방지할 수 있도록 하는 하이브리드 차량의 고전압 배터리 보호 방법을 제공하는데 그 목적이 있다. Accordingly, the present invention has been made to improve the above-mentioned conventional problems, and by detecting a variety of risk factors of the vehicle at the early stage as well as the risk factors directly generated by the high voltage battery provided in the hybrid vehicle, the direct, It is an object of the present invention to provide a method for protecting a high voltage battery of a hybrid vehicle, which can prevent the damage of the high voltage battery due to an indirect hazard.

본 발명의 일측면에 따른 하이브리드 차량의 고전압 배터리 보호 방법은, 하이브리드 제어 유니트(HCU)가 차량의 내부 위험 요소와, 외부 위험 요소, 고전압 배터리의 직접적 위험 요소를 각각 체크하는 제1단계, 상기 하이브리드 제어 유니트가 차량의 내부 위험 요소와, 외부 위험 요소, 고전압 배터리의 직접적 위험 요소 중에서 어느 하나라도 위험 요소를 검지하면, 상기 고전압 배터리의 전원 공급 차단 명령을 발생하는 제2단계 및, 배터리 관리 시스템(BMS)이 상기 하이브리드 제어 유니트로부터의 전원 공급 차단 명령을 수신받으면, 상기 고전압 배터리의 전원 출력단측 안전 플러그의 퓨즈를 컷 오프시켜서 전원 공급을 차단하는 제3단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. According to an aspect of the present invention, there is provided a method for protecting a high voltage battery of a hybrid vehicle, the hybrid control unit (HCU) checking the internal risk factors of the vehicle, the external risk factors, and the direct risk factors of the high voltage battery, respectively, the hybrid A second step of generating a power supply cutoff command of the high voltage battery when the control unit detects any one of an internal risk factor of the vehicle, an external danger factor and a direct danger factor of the high voltage battery, and a battery management system ( And receiving a power supply cutoff command from the hybrid control unit, cutting off the fuse of the safety plug on the power output end of the high voltage battery to cut off the power supply.

상기 제1단계에서, 상기 하이브리드 제어 유니트는 상기 차량의 내부 및 외부에 설치된 적어도 하나 이상의 전장품과, 기계 부품의 작동 정보를 감지하는 적어도 하나 이상의 센서 장치로부터 수신되는 감지 정보와, 엔진 제어 유니트(ECU) 및 모터 제어 유니트(MCU)로부터의 진단 코드 정보를 근거로 차량의 내부 위험 요소 및 외부 위험 요소를 체크하고, 상기 고전압 배터리에 설치된 외부의 모듈 온도 센서 및 내부 온도 센서, 전류 센서로부터의 내부, 외부 온도 감지 정보, 전류 감지 정보를 근거로 상기 고전압 배터리의 과열 상태 및 과전류 상태를 체크하는 것을 특징으로 한다. In the first step, the hybrid control unit includes at least one electronic device installed inside and outside the vehicle, sensing information received from at least one sensor device for sensing operation information of a mechanical part, and an engine control unit (ECU). The internal and external hazards of the vehicle on the basis of the diagnostic code information from the motor control unit (MCU), and the external module temperature sensor, internal temperature sensor, internal current from the current sensor, The overheat state and the overcurrent state of the high voltage battery may be checked based on external temperature sensing information and current sensing information.

상기 제1단계에서, 상기 고전압 배터리가 트렁크 룸의 하부에 설치되고, 상기 트렁크 룸의 하부 바닥면에 중량 센서가 설치되어 있는 상태에서, 상기 하이브리드 제어 유니트는 상기 중량 센서의 트렁크 내부 적재 화물의 중량 감지에 따라 트렁크 과적에 의한 상기 고전압 배터리의 손상 상태를 체크하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다. In the first step, the high-voltage battery is installed in the lower part of the trunk room, the weight sensor is installed on the lower bottom surface of the trunk room, the hybrid control unit is the weight of the load cargo in the trunk of the weight sensor And detecting the damage state of the high voltage battery due to the overload of the trunk according to the detection.

상기 제2단계에서, 상기 하이브리드 제어 유니트는 상기 차량의 내부 위험 요소와, 외부 위험 요소, 고전압 배터리의 직접적 위험 요소 중에서 검지되는 어느 하나의 위험 요소 발생을 경고하는 경고 메시지를 표시부를 통해 표시하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다. In the second step, the hybrid control unit displays a warning message warning the occurrence of any one of the risk factors detected from the internal hazards of the vehicle, the external hazards, and the direct hazards of the high voltage battery through the display unit. It characterized in that it further comprises.

상기 제3단계는, 상기 하이브리드 제어 유니트가 모터 제어 유니트(MCU)에 모터 구동 중지 명령을 전송하여 전원 공급이 차단된 모터부가 구동 중지되도록 하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다. The third step may further include the step of allowing the hybrid control unit to transmit a motor driving stop command to the motor control unit (MCU) to stop driving of the motor unit in which power supply is cut off.

상기한 바와 같이 이루어진 본 발명에 따르면, 고전압 배터리가 장착되어 있는 하이브리드 차량에 있어서, 고전압 배터리에 직접 발생되는 위험 상황이나 차량의 다양한 전장품, 기계 부품 등에 발생되는 다양한 위험 요소들을 종합적으로 감지하고, 위험 요소의 감지 상태에 따라 고전압 배터리의 손상을 방지하기 위한 차단 동작을 수행할 수 있도록 함에 따라, 고전압 배터리의 직접적인 위험 요소 발생이나 간접적인 위험 상황이 발생하더라도 손상시 위험도가 가장 높은 고전압 배터리를 시스템으로부터 우선적으로 차단함으로써, 하이브리드 차량의 주행 안전성 및 신뢰도를 향상시킬 수 있게 된다. According to the present invention made as described above, in a hybrid vehicle equipped with a high voltage battery, it is possible to comprehensively detect various dangerous factors generated in a dangerous situation directly occurring in the high voltage battery or various electrical appliances, mechanical parts, etc. of the vehicle, According to the detection status of the element, the blocking operation to prevent damage to the high voltage battery can be performed, so that even if a direct or indirect risk situation of the high voltage battery occurs, By preferentially blocking, the driving safety and reliability of the hybrid vehicle can be improved.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 하이브리드 차량의 고전압 배터리 보호 방법을 구현하기 위한 제어 시스템의 전체 구성을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 하이브리드 차량의 고전압 배터리 보호 방법을 실행하기 위한 고전압 배터리의 설치 상태를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 하이브리드 차량의 고전압 배터리 보호 방법에 대한 동작을 설명하는 플로우차트이다.
1 is a view showing the overall configuration of a control system for implementing a high voltage battery protection method of a hybrid vehicle according to an embodiment of the present invention.
2 is a view schematically showing an installation state of a high voltage battery for executing the high voltage battery protection method of a hybrid vehicle according to an embodiment of the present invention.
3 is a flowchart illustrating an operation of a method for protecting a high voltage battery of a hybrid vehicle according to an exemplary embodiment of the present invention.

이하, 상기한 바와 같이 구성된 본 발명에 대해 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다. Hereinafter, the present invention configured as described above will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. In this process, the thicknesses of the lines and the sizes of the components shown in the drawings may be exaggerated for clarity and convenience of explanation. In addition, the terms described below are defined in consideration of the functions of the present invention, which may vary depending on the intention or custom of the user, the operator. Therefore, definitions of these terms should be made based on the contents throughout this specification.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 하이브리드 차량의 고전압 배터리 보호 방법을 구현하기 위한 제어 시스템의 전체 구성을 나타낸 도면이다. 1 is a view showing the overall configuration of a control system for implementing a high voltage battery protection method of a hybrid vehicle according to an embodiment of the present invention.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 하이브리드 차량의 고전압 배터리 보호 방법을 구현하기 위한 제어 시스템은, 고전압 배터리(10)와, 안전 플러그(20), 중량 센서(22), 배터리 관리 시스템(Battery Management System; BMS)(30), 모터 제어 유니트(Motor Control Unit; MCU)(32), 모터부(34), 엔진부(40), 엔진 제어 유니트(Engine Control Unit; ECU)(42), 변속기(Continuously Variable Transmission; CVT)(50), 변속기 제어 유니트(Transmission Control Unit; TCU)(52), 하이브리드 제어 유니트(Hybrid Control Unit; HCU)(60), 표시부(62), 메모리(64), CAN 통신 인터페이스(100)를 포함한다. As shown in FIG. 1, a control system for implementing a high voltage battery protection method of a hybrid vehicle according to the present invention includes a high voltage battery 10, a safety plug 20, a weight sensor 22, and a battery management system ( A battery management system (BMS) 30, a motor control unit (MCU) 32, a motor unit 34, an engine unit 40, an engine control unit (ECU) 42, Continuously Variable Transmission (CVT) 50, Transmission Control Unit (TCU) 52, Hybrid Control Unit (HCU) 60, Display 62, Memory 64, CAN communication interface 100.

상기 고전압 배터리(10)는 차량의 트렁크 룸 내에 장착되어 있는 복수개의 배터리 팩의 조합 구성으로 이루어지고, 차량의 주행을 위한 모터 구동을 위해 고전압의 직류 전압을 공급한다. The high voltage battery 10 has a combination configuration of a plurality of battery packs mounted in a trunk room of a vehicle, and supplies a high voltage DC voltage for driving a motor for driving the vehicle.

여기서, 상기 고전압 배터리(10)의 내부에는 내부 온도 감지를 위한 2조의 모듈 온도 센서(12, 14)가 설치되어 있고, 해당 배터리 상단에는 부특성 더미스터(NTC) 소자와 같은 열감지 소자로 이루어진 2조의 외기 온도센서(16, 18)가 고정 설치되어 있다. Here, two sets of module temperature sensors 12 and 14 are installed inside the high voltage battery 10 and a heat sensing element such as a negative characteristic dummy element (NTC) element is installed on the top of the battery. Two sets of outside air temperature sensors 16 and 18 are fixedly installed.

상기 안전 플러그(20)는 상기 고전압 배터리(10)의 전원 공급단 간에 연결되어 있고, 상기 배터리 관리 시스템(30)의 위험 요소 발생에 따른 차단 제어를 받아서 내부의 퓨즈를 컷 오프(Cut Off)하여 배터리 전원의 공급이 차단되도록 한다. The safety plug 20 is connected between the power supply terminals of the high voltage battery 10 and cuts off an internal fuse by receiving a cutoff control according to a risk factor generated by the battery management system 30. Ensure that battery power is off.

상기 중량 센서(22)는 상기 고전압 배터리(10)가 설치된 트렁크 룸 내부에 적재되는 화물의 중량을 감지하고, 그에 따른 중량 감지 신호를 발생한다. The weight sensor 22 detects the weight of the cargo loaded in the trunk room in which the high voltage battery 10 is installed, and generates a weight detection signal accordingly.

상기 배터리 관리 시스템(30)은 정상 상태에서 상기 고전압 배터리(10)의 전원 충전/공급 제어와, 배터리의 성능 유지 관리를 위한 전류, 전압, 온도, 사용 시간 등의 배터리 관련 정보를 모니터링하는 역할을 수행하고, 배터리 관리 제어 및 모니터링 결과에 따라 산출되는 배터리 에너지 상태 정보를 상기 CAN 통신 인터페이스(100)의 CAN 통신을 통해 상기 하이브리드 제어 유니트(60) 및 엔진 제어 유니트(42)로 전송한다. The battery management system 30 monitors battery related information such as power charging / supply control of the high voltage battery 10 and current, voltage, temperature, and usage time for performance maintenance of the battery in a normal state. The battery energy state information calculated according to the battery management control and monitoring result is transmitted to the hybrid control unit 60 and the engine control unit 42 through the CAN communication of the CAN communication interface 100.

한편, 상기 배터리 관리 시스템(30)은 상기 고전압 배터리(10)에 직접 발생되는 위험 상황이나, 간접적인 영향에 의해 위험 상황이 발생되는 비정상 상태에서, 상기 CAN 통신 인터페이스(100)를 이용한 CAN 통신을 통해 상기 하이브리드 제어 유니트(60)로부터 위험 감지에 따른 배터리 차단 명령을 수신받아서 상기 안전 플러그(20)를 동작시켜 배터리 전원의 공급이 차단되도록 한다. Meanwhile, the battery management system 30 performs CAN communication using the CAN communication interface 100 in a dangerous situation that is directly generated in the high voltage battery 10 or in an abnormal state where a dangerous situation is generated by an indirect effect. The battery control command is received from the hybrid control unit 60 through the danger detection to operate the safety plug 20 to cut off the supply of battery power.

상기 모터 제어 유니트(32)는 상기 하이브리드 제어 유니트(60)의 종합적인 차량 주행 제어에 따라 상기 모터부(34)가 상기 고전압 배터리(10)로부터 정상적인 고전압 전원을 인가받아 구동되도록 하는 제어를 수행한다. The motor control unit 32 performs control to cause the motor unit 34 to be driven by receiving a normal high voltage power from the high voltage battery 10 according to comprehensive vehicle driving control of the hybrid control unit 60. .

한편, 상기 모터 제어 유니트(32)는 차량에 위험이 발생되는 비상 상태에 다라 상기 하이브리드 제어 유니트(60)로부터 모터 구동 중지 명령을 수신받으면, 상기 모터부(34)가 상기 고전압 배터리(10)의 전원 공급 차단과 동기적으로 모터 구동이 중단되도록 제어한다. On the other hand, when the motor control unit 32 receives a motor driving stop command from the hybrid control unit 60 due to an emergency state in which a danger occurs to the vehicle, the motor unit 34 of the high voltage battery 10 Control the motor to stop synchronously with the power supply cutoff.

또한, 상기 모터 제어 유니트(32)는 상기 고전압 배터리(10)의 전원 출력단 측에 설치되어 있는 전류 센서(도시되지 않음)로부터의 전류 감지 신호를 입력받아서 과전류 발생 여부를 검출하고, 과전류가 감지되면 상기 하이브리드 제어 유니트(60)에 배터리의 과전류 발생 상태를 통보한다. In addition, the motor control unit 32 receives a current sensing signal from a current sensor (not shown) installed at a power output end of the high voltage battery 10 to detect whether an overcurrent occurs, and when an overcurrent is detected, The hybrid control unit 60 is notified of the overcurrent occurrence state of the battery.

상기 엔진 제어 유니트(42)는 상기 하이브리드 제어 유니트(60)로부터의 차량 시동 제어에 따라 상기 모터 제어 유니트(32)를 통해서 상기 모터부(34)가 모터 구동되어 시동이 이루어지도록 하고, 상기 하이브리드 제어 유니트(60)로부터의 종합적인 차량 주행 제어에 따라 상기 엔진부(40)가 가솔린 연료를 공급받아 정상적으로 구동되도록 하는 엔진 제어를 수행한다. The engine control unit 42 causes the motor unit 34 to be motor driven by the motor control unit 32 according to the vehicle starting control from the hybrid control unit 60 to start the hybrid control unit. According to the overall vehicle running control from the unit 60, the engine unit 40 is supplied with gasoline fuel to perform engine control to operate normally.

상기 변속기 제어 유니트(52)는 상기 하이브리드 제어 유니트(60)의 종합적인 차량 주행 제어에 따라 상기 변속기(50)의 정상적인 변속 조작에 대한 제어를 담당한다. The transmission control unit 52 is responsible for the control of the normal shift operation of the transmission 50 in accordance with the overall vehicle running control of the hybrid control unit 60.

상기 하이브리드 제어 유니트(60)는 해당 하이브리드 차량의 주행 제어에 필요한 각종 정보를 수신받아 차량을 종합적으로 제어하기 위한 것으로서, 상기 CAN 통신 인터페이스(100)를 이용한 CAN 통신을 통해서 차량의 내부와 외부에 각각 설치되어 있는 각종 전장품과, 다양한 기계 부품의 작동 정보를 감지하는 다수 종류의 센서 장치로부터 감지 정보를 각각 수신받음과 더불어, 상기 엔진 제어 유니트(42) 및 상기 모터 제어 유니트(32)로부터의 진단 코드 정보를 제공받아서 해당 차량의 위험 상태를 판단하고, 상기 고전압 배터리(10)의 상태를 감지하는 2조의 모듈 온도 센서(12, 14), 2조의 내부 온도 센서(16, 18), 중량 센서(22)로부터의 내부, 외부 온도 감지 신호와, 중량 감지 신호를 인가받아서 배터리 위험 여부를 판단한다. The hybrid control unit 60 is for comprehensively controlling the vehicle by receiving various information necessary for driving control of the hybrid vehicle, and each of the inside and outside of the vehicle through CAN communication using the CAN communication interface 100. In addition to receiving sensing information from various types of installed electronic devices and various types of sensor devices for detecting operation information of various mechanical parts, the diagnostic codes from the engine control unit 42 and the motor control unit 32 are received. Two sets of module temperature sensors 12 and 14, two sets of internal temperature sensors 16 and 18 and a weight sensor 22 which are provided with information to determine a dangerous state of the vehicle and detect the state of the high voltage battery 10. The internal and external temperature detection signals and the weight detection signals are applied to determine whether the battery is dangerous.

상기 하이브리드 제어 유니트(60)는 차량의 외부 위험 상태 또는 내부 위험 상태를 판별하거나, 상기 고전압 배터리(10)의 고온 감지 또는 고중량 감지에 따른 손상 여부, 과전류 발생 여부가 판별되면, 상기 배터리 관리 시스템(30)으로 배터리 차단 명령을 전송하고, 상기 모터 제어 유니트(32)에 모터의 구동 중지 명령을 전송하는 한편, 상기 표시부(62) 상에 해당 위험 상황을 알리는 경고 메시지가 표시되도록 한다. The hybrid control unit 60 determines an external dangerous state or an internal dangerous state of the vehicle, or determines whether the high voltage or heavy weight of the high voltage battery 10 is damaged or whether an overcurrent occurs. 30, a battery shutdown command is transmitted, and a motor stop command of the motor is transmitted to the motor control unit 32, while a warning message indicating a corresponding dangerous situation is displayed on the display unit 62.

여기서, 상기 차량 내부의 각종 센서 장치로부터 수집되는 내부 위험 상태는, 엔진 과열, 전장품의 전선 및 전장 부품의 과열 및 쇼트 상태 등을 포함하고, 차량 외부의 각종 센서 장치로부터 수집되는 외부 위험 상태는 카메라 모듈, 블랙 박스를 이용하여 수행 가능한 영상 인식에 의한 추돌 사고 상태, 외기 온도 센서를 이용하여 감지되는 화재 사고 등을 포함한다. Here, the internal dangerous state collected from the various sensor devices inside the vehicle may include an engine overheating, an overheating and a short state of electric wires and electrical components of the electronic device, and an external dangerous state collected from various sensor devices outside the vehicle. Module, a collision accident state by image recognition that can be performed using a black box, and a fire accident detected using an outside temperature sensor.

상기 표시부(62)는 상기 하이브리드 제어 유니트(60)의 표시 제어에 따라 차량의 내부 또는 외부에 발생되는 위험 상황 또는, 상기 고전압 배터리(10)에서 발생되는 위험 상황을 가시적으로 알리기 위한 경고 메시지를 표시한다. The display unit 62 displays a warning message for visually notifying a dangerous situation occurring inside or outside the vehicle or a dangerous situation occurring in the high voltage battery 10 according to display control of the hybrid control unit 60. do.

상기 메모리(64)는 차량의 내부 및 외부에서 발생되는 각종의 다양한 위험 상황을 판단하기 위한 설정치 데이터 및 파라미터값, 상기 고전압 배터리(10)에서 발생 가능한 위험 상황을 판단하기 위한 설정치 데이터 및 파라미터값이 저장되어 있고, 각각의 위험 상황에 대한 경고 메시지 데이터가 저장되어 있다. The memory 64 may include setting value data and parameter values for determining various dangerous situations generated inside and outside the vehicle, and setting value data and parameter values for determining a dangerous situation that may occur in the high voltage battery 10. The warning message data for each dangerous situation is stored.

다음에, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 하이브리드 차량의 고전압 배터리 보호 방법을 실행하기 위한 고전압 배터리의 설치 상태를 개략적으로 나타낸 도면이다. Next, FIG. 2 is a diagram schematically illustrating an installation state of a high voltage battery for executing a high voltage battery protection method of a hybrid vehicle according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 2에 도시된 바와 같이, 상기 고전압 배터리(10)는 트렁크의 내부에 고정 설치되도록 하되, 실질적으로 화물을 적재할 수 있는 트렁크 공간이 확보된 트렁크 룸(70)의 하부에 설치되도록 한다.As shown in FIG. 2, the high voltage battery 10 is fixedly installed in the interior of the trunk, but is installed in the lower portion of the trunk room 70 having a trunk space capable of substantially loading cargo.

상기 트렁크 룸(70)의 하부에는 상기 중량 센서(22)가 해당 트렁크 룸(70)의 하부 공간에 가해지는 적재 화물에 의한 중량을 전체적으로 측정하기 위해 해당 트렁크 룸(70) 하부의 바닥면에 센싱부가 고르게 설치되도록 한다.In the lower part of the trunk room 70, the weight sensor 22 senses the bottom surface of the lower part of the trunk room 70 in order to measure the weight of the load cargo applied to the lower space of the trunk room 70 as a whole. Ensure that the parts are evenly installed.

또한, 상기 트렁크 룸(70)과 상기 고전압 배터리(10)의 설치부 사이에는, 해당 트렁크 룸(70) 내부에 적재되는 화물의 중량에 의해 가해지는 하중에 의한 충격이 상기 고전압 배터리(10)에 전달되지 않도록 중간에서 형상 변형 기능에 따라 완충시켜주는 완충 부재(80)가 고정 설치되어 있도록 한다. In addition, between the trunk room 70 and the installation portion of the high voltage battery 10, an impact due to a load applied by the weight of the cargo loaded in the trunk room 70 is applied to the high voltage battery 10. The shock absorbing member 80 is buffered according to the shape deformation function in the middle so as not to be transmitted.

이어, 상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 일실시예에 따른 차량의 고전압 배터리 보호 방법에 대한 동작을 도 3의 플로우차트를 참조하여 상세히 설명한다. Next, the operation of the high voltage battery protection method of the vehicle according to the embodiment of the present invention made as described above will be described in detail with reference to the flowchart of FIG. 3.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 하이브리드 차량의 고전압 배터리 보호 방법에 대한 동작을 설명하는 플로우차트이다. 3 is a flowchart illustrating an operation of a method for protecting a high voltage battery of a hybrid vehicle according to an exemplary embodiment of the present invention.

먼저, 하이브리드 차량이 주행하고 있는 상태에서(S10), 하이브리드 제어 유니트(60)는 차량의 내부 및 외부의 각종 전장품, 기계 부품의 이상 유무를 감지하는 센서 장치와, 상기 엔진 제어 유니트(42) 및 모터 제어 유니트(32)로부터의 진단 코드값에 의해 차량 자체의 위험 요소를 체크하고, 상기 고전압 배터리(10)의 이상을 감지하는 모듈 온도 센서(12, 14), 외기 온도 센서(16, 18), 중량 센서(22)로부터의 감지 신호를 입력받아 배터리의 위험 요소를 체크한다(S11).First, in a state in which the hybrid vehicle is running (S10), the hybrid control unit 60 is a sensor device for detecting the presence or absence of various electrical equipment and mechanical parts of the inside and outside of the vehicle, the engine control unit 42 and The module temperature sensors 12 and 14 and the outside temperature sensors 16 and 18 which check risk factors of the vehicle itself by the diagnostic code values from the motor control unit 32 and detect abnormalities of the high voltage battery 10. The risk signal of the battery is checked by receiving the detection signal from the weight sensor 22 (S11).

상기 하이브리드 제어 유니트(60)는 차량의 내부, 외부 및 고전압 배터리(10)의 체크 결과로, 해당 차량의 내부에 위험 상황이 발생하였는지를 판단한다(S12).The hybrid control unit 60 determines whether a dangerous situation has occurred inside the vehicle as a result of checking the inside, the outside of the vehicle, and the high voltage battery 10 (S12).

상기 판단 결과, 상기 차량의 내부에 위험 상황이 발생하였다고 판단되면, 상기 메모리(64)로부터의 위험 상황 경고 메시지 데이터를 근거로 상기 표시부(62) 상에 해당 내부 위험 상황의 경고 메시지가 표시되도록 한다(S13).As a result of the determination, when it is determined that a dangerous situation has occurred inside the vehicle, a warning message of the corresponding internal dangerous situation is displayed on the display unit 62 based on the dangerous situation warning message data from the memory 64. (S13).

또한, 상기 하이브리드 제어 유니트(60)는 차량의 내부, 외부 및 고전압 배터리(10)의 체크 결과로, 해당 차량의 외부에 위험 상황이 발생하였는지를 판단한다(S14). In addition, the hybrid control unit 60 determines whether a dangerous situation has occurred outside the vehicle, as a result of checking the inside, the outside of the vehicle, and the high voltage battery 10 (S14).

상기 판단 결과, 상기 차량의 외부에 위험 상황이 발생하였다고 판단되면, 상기 메모리(64)로부터의 위험 상황 경고 메시지 데이터를 근거로 상기 표시부(62) 상에 해당 외부 위험 상황의 경고 메시지가 표시되도록 한다(S15).As a result of the determination, if it is determined that a dangerous situation has occurred outside of the vehicle, the warning message of the corresponding external dangerous situation is displayed on the display unit 62 based on the dangerous situation warning message data from the memory 64. (S15).

한편, 상기 하이브리드 제어 유니트(60)는 상기 엔진 제어 유니트(42) 및 상기 모터 제어 유니트(32)로부터의 진단 코드를 분석한 결과로, 상기 고전압 배터리(10)로부터 과전류가 발생하는지를 판단한다(S16).On the other hand, the hybrid control unit 60 determines whether overcurrent occurs from the high voltage battery 10 as a result of analyzing the diagnostic codes from the engine control unit 42 and the motor control unit 32 (S16). ).

상기 판단 결과, 상기 고전압 배터리(10)로부터 과전류가 발생하였다고 판단되면, 상기 메모리(64)로부터의 위험 상황 경고 메시지 데이터를 근거로 상기 표시부(62) 상에 배터리 과전류의 경고 메시지가 표시되도록 한다(S17). As a result of the determination, when it is determined that an overcurrent has occurred from the high voltage battery 10, a warning message of battery overcurrent is displayed on the display unit 62 based on the dangerous situation warning message data from the memory 64 ( S17).

또한, 상기 하이브리드 제어 유니트(60)는 상기 고전압 배터리(10)에 내부 및 외부에 각각 설치된 2조의 모듈 온도 센서(12, 14)와, 2조의 외기 온도 센서(16, 18)로부터 온도 감지 결과에 따라, 해당 고전압 배터리(10)가 위험 상태에 상응하는 설정치와 동등한 정도의 과열 상태인지를 판단한다(S18).In addition, the hybrid control unit 60 is connected to two sets of module temperature sensors 12 and 14 installed inside and outside the high voltage battery 10, and two sets of external air temperature sensors 16 and 18 to control the temperature sensing results. Accordingly, it is determined whether the high voltage battery 10 is in an overheating state equivalent to a set value corresponding to a dangerous state (S18).

상기 판단 결과, 상기 고전압 배터리(10)가 위험 상태에 상응하는 과열 상태인 것으로 판단되면, 상기 메모리(64)로부터의 위험 상황 경고 메시지 데이터를 근거로 상기 표시부(62) 상에 배터리 과열의 경고 메시지가 표시되도록 한다(S19). As a result of the determination, when it is determined that the high voltage battery 10 is in an overheat state corresponding to a dangerous state, a warning message of battery overheating on the display unit 62 is based on the dangerous situation warning message data from the memory 64. Is displayed (S19).

또, 상기 하이브리드 제어 유니트(60)는 상기 트렁크 룸(70)의 하부 바닥면에 설치되어 있는 중량 센서(22)로부터 감지되는 중량 감지 신호에 의해 해당 트렁크 룸(70) 내에 적재되는 화물이 과적 상태인지를 판단한다(S20).In addition, the hybrid control unit 60 is overloaded with cargo loaded in the trunk room 70 by the weight detection signal detected from the weight sensor 22 installed on the bottom bottom surface of the trunk room (70). Determine the recognition (S20).

상기 판단 결과, 상기 트렁크 룸(70) 내의 적재 화물이 과적 상태인 것으로 판단되면, 상기 메모리(64)로부터의 위험 상황 경고 메시지 데이터를 근거로 상기 표시부(62) 상에 트렁크 과적 경고 메시지가 표시되도록 한다(S21). As a result of the determination, when it is determined that the load cargo in the trunk room 70 is overloaded, the trunk overload warning message is displayed on the display unit 62 based on the dangerous situation warning message data from the memory 64. (S21).

그 상태에서, 상기 하이브리드 제어 유니트(60)는 상기 메모리(64)의 설정치 데이터를 근거로 과적 중량치를 비교하여 상기 트렁크 룸(70)의 하부에 설치된 고전압 배터리(10)에 손상이 가해질 수 있을 만큼 과적 중량에 의한 위험 상태인지를 판단한다(S22).In this state, the hybrid control unit 60 compares the overweight value based on the set point data of the memory 64 so that the high voltage battery 10 installed in the lower portion of the trunk room 70 may be damaged. It is determined whether the dangerous state by the overweight (S22).

한편, 상기 S13, S15, S17, S19 단계와 같이 각각의 위험 상태를 경고하는 경고 메시지가 상기 표시부(62) 상에 표시된 이후, 또는 상기 S22의 판단 결과로 트렁크의 과적 상태에 의해 상기 고전압 배터리(10)에 손상이 가해지는 위험 상태인 것으로 판단되면, 상기 하이브리드 제어 유니트(60)는 상기 배터리 제어 유니트(30)에 배터리 차단 명령을 전송한다(S23).On the other hand, after the warning message for warning the respective dangerous conditions, such as the steps S13, S15, S17, S19 is displayed on the display unit 62, or as a result of the overload of the trunk as a result of the determination of S22 the high voltage battery ( If it is determined that the damage to the 10) is a dangerous state, the hybrid control unit 60 transmits a battery shutdown command to the battery control unit 30 (S23).

그에 따라, 상기 배터리 제어 유니트(30)는 상기 고전압 배터리(10)의 전원 출력단 측에 연결된 안전 플러그(20)의 퓨즈를 자동으로 컷 오프시켜서 해당 고전압 배터리(10)로부터의 전원 인가를 차단시킨다(S24).Accordingly, the battery control unit 30 automatically cuts off the fuse of the safety plug 20 connected to the power output end side of the high voltage battery 10 to cut off the power supply from the high voltage battery 10 ( S24).

그에 더하여, 상기 하이브리드 제어 유니트(30)는 상기 배터리 차단 명령의 전송과 더불어, 상기 모터 제어 유니트(32)에 모터 구동 중지 명령을 전송하여 상기 모터 제어 유니트(32)가 상기 모터부(34)를 구동 중지시키도록 함에 따라, 차량의 이그니션(Ignition)이 오프되어 거동이 강제적으로 중지되도록 한다. In addition, the hybrid control unit 30 transmits a motor driving stop command to the motor control unit 32 together with the transmission of the battery cutoff command, so that the motor control unit 32 controls the motor unit 34. As a result of stopping the drive, the ignition of the vehicle is turned off so that the behavior is forcibly stopped.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it will be understood by those of ordinary skill in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. I will understand. Accordingly, the technical scope of the present invention should be defined by the following claims.

10:고전압 배터리 20:안전 플러그
22:중량 센서 30:배터리 관리 시스템(BMS)
32:모터 제어 유니트(MCU) 34:모터부
40:엔진부 42:엔진 제어 유니트(ECU)
50:변속기(CVT) 52:변속기 제어 유니트(TCU)
60:하이브리드 제어 유니트(HCU) 62:표시부
64:메모리 100:CAN 통신 인터페이스
10: high voltage battery 20: safety plug
22: Weight sensor 30: Battery management system (BMS)
32: motor control unit (MCU) 34: motor unit
40: engine part 42: engine control unit (ECU)
50: Transmission (CVT) 52: Transmission Control Unit (TCU)
60: hybrid control unit (HCU) 62: display unit
64: memory 100: CAN communication interface

Claims (5)

하이브리드 제어 유니트(Hybrid Control Unit; HCU)가 차량의 내부 위험 요소와, 외부 위험 요소, 고전압 배터리의 직접적 위험 요소를 각각 체크하는 제1단계;
상기 하이브리드 제어 유니트가 차량의 내부 위험 요소와, 외부 위험 요소, 고전압 배터리의 직접적 위험 요소 중에서 어느 하나라도 위험 요소를 검지하면, 상기 고전압 배터리의 전원 공급 차단 명령을 발생하는 제2단계; 및
배터리 관리 시스템(Battery Management System; BMS)이 상기 하이브리드 제어 유니트로부터의 전원 공급 차단 명령을 수신받으면, 상기 고전압 배터리의 전원 출력단측 안전 플러그의 퓨즈를 컷 오프시켜서 전원 공급을 차단하는 제3단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 고전압 배터리 보호 방법.
A first step of the hybrid control unit (HCU) checking each of the vehicle's internal hazards, the external hazards and the direct hazards of the high voltage battery;
A second step of generating a power supply cutoff command of the high voltage battery when the hybrid control unit detects any one of an internal hazard, an external hazard, and a direct hazard of the high voltage battery of the vehicle; And
And receiving a power supply cutoff command from the hybrid control unit when a battery management system (BMS) receives a power cutoff command from the hybrid control unit. High voltage battery protection method of a hybrid vehicle, characterized in that.
제 1 항에 있어서,
상기 제1단계에서, 상기 하이브리드 제어 유니트는 상기 차량의 내부 및 외부에 설치된 적어도 하나 이상의 전장품과, 기계 부품의 작동 정보를 감지하는 적어도 하나 이상의 센서 장치로부터 수신되는 감지 정보와, 엔진 제어 유니트(Engine Control Unit; ECU) 및 모터 제어 유니트(Motor Control Unit; MCU)로부터의 진단 코드 정보를 근거로 차량의 내부 위험 요소 및 외부 위험 요소를 체크하고,
상기 고전압 배터리에 설치된 외부의 모듈 온도 센서 및 내부 온도 센서, 전류 센서로부터의 내부, 외부 온도 감지 정보, 전류 감지 정보를 근거로 상기 고전압 배터리의 과열 상태 및 과전류 상태를 체크하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 고전압 배터리 보호 방법.
The method of claim 1,
In the first step, the hybrid control unit includes at least one electronic device installed inside and outside the vehicle, sensing information received from at least one sensor device for sensing operation information of a mechanical part, and an engine control unit (Engine Check the vehicle's internal and external hazards based on diagnostic code information from the Control Unit (ECU) and the Motor Control Unit (MCU),
Hybrid vehicle, characterized in that for checking the overheat state and overcurrent state of the high voltage battery based on the external module temperature sensor and the internal temperature sensor installed in the high voltage battery, internal and external temperature sensing information, current sensing information from the current sensor How to protect your high voltage battery.
제 1 항에 있어서,
상기 제1단계에서, 상기 고전압 배터리가 트렁크 룸의 하부에 설치되고, 상기 트렁크 룸의 하부 바닥면에 중량 센서가 설치되어 있는 상태에서,
상기 하이브리드 제어 유니트는 상기 중량 센서의 트렁크 내부 적재 화물의 중량 감지에 따라 트렁크 과적에 의한 상기 고전압 배터리의 손상 상태를 체크하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 고전압 배터리 보호 방법.
The method of claim 1,
In the first step, while the high voltage battery is installed in the lower part of the trunk room, the weight sensor is installed on the lower bottom surface of the trunk room,
The hybrid control unit further comprises the step of checking the damage state of the high-voltage battery due to the overload of the trunk in accordance with the detection of the weight of the cargo loaded in the trunk of the weight sensor.
제 1 항에 있어서,
상기 제2단계에서, 상기 하이브리드 제어 유니트는 상기 차량의 내부 위험 요소와, 외부 위험 요소, 고전압 배터리의 직접적 위험 요소 중에서 검지되는 어느 하나의 위험 요소 발생을 경고하는 경고 메시지를 표시부를 통해 표시하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 고전압 배터리 보호 방법.
The method of claim 1,
In the second step, the hybrid control unit displays a warning message warning the occurrence of any one of the risk factors detected from the internal hazards of the vehicle, the external hazards, and the direct hazards of the high voltage battery through the display unit. High voltage battery protection method of a hybrid vehicle, characterized in that it further comprises.
제 1 항에 있어서,
상기 제3단계는, 상기 하이브리드 제어 유니트가 모터 제어 유니트(MCU)에 모터 구동 중지 명령을 전송하여 전원 공급이 차단된 모터부가 구동 중지되도록 하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 고전압 배터리 보호 방법.
The method of claim 1,
The third step may further include a step in which the hybrid control unit transmits a motor driving stop command to a motor control unit (MCU) to stop driving of the motor unit in which power supply is cut off. Protection method.
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