KR20140093125A - 전기자동차 및 그 제어방법 - Google Patents

전기자동차 및 그 제어방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20140093125A
KR20140093125A KR1020130005528A KR20130005528A KR20140093125A KR 20140093125 A KR20140093125 A KR 20140093125A KR 1020130005528 A KR1020130005528 A KR 1020130005528A KR 20130005528 A KR20130005528 A KR 20130005528A KR 20140093125 A KR20140093125 A KR 20140093125A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
temperature
battery
bms
sensing
control signal
Prior art date
Application number
KR1020130005528A
Other languages
English (en)
Inventor
최치호
오학준
Original Assignee
엘지전자 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엘지전자 주식회사 filed Critical 엘지전자 주식회사
Priority to KR1020130005528A priority Critical patent/KR20140093125A/ko
Publication of KR20140093125A publication Critical patent/KR20140093125A/ko

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L15/00Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles
    • B60L15/20Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles for control of the vehicle or its driving motor to achieve a desired performance, e.g. speed, torque, programmed variation of speed
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L50/00Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/50Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells
    • B60L50/60Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells using power supplied by batteries
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/48Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte
    • H01M10/486Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte for measuring temperature
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/40Drive Train control parameters
    • B60L2240/42Drive Train control parameters related to electric machines
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/40Drive Train control parameters
    • B60L2240/54Drive Train control parameters related to batteries
    • B60L2240/545Temperature
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60YINDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2200/00Type of vehicle
    • B60Y2200/90Vehicles comprising electric prime movers
    • B60Y2200/91Electric vehicles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60YINDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2400/00Special features of vehicle units
    • B60Y2400/30Sensors
    • B60Y2400/302Temperature sensors
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/72Electric energy management in electromobility

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Abstract

본 발명은 전기자동차 및 그 제어방법에 관한 것으로, 배터리팩을 관리하는 BMS에 대하여 BMS로 입력되는 제어신호에 따라 복수의 감지부가 각각 동작하여 배터리셀의 온도를 측정하고, ADC의 하나의 채널을 통해 복수의 배터리셀에 대한 온도값이 입력됨으로써, 배터리셀의 온도측정에 따른 오차를 감소시키고 안정적인 온도측정이 가능하므로 배터리셀의 상태를 보다 정확하게 판단할 수 있으므로 배터리셀의 관리가 용이해지는 효과가 있다.

Description

전기자동차 및 그 제어방법{Electric vehicle and controlling method}
본 발명은 전기자동차 및 그 제어방법에 관한 것으로, 차량에 동작전원을 제공하는 배터리를 관리하는 BMS에서 배터리의 상태를 감지하기 위한 복수의 센서 간의 측정오차를 감소시키는 전기자동차 및 그 제어방법에 관한 것이다.
전기자동차는 장래의 자동차 공해 및 에너지 문제를 해결할 수 있는 가장 가능성 큰 대안이라는 점에서 연구가 활발하게 진행되고 있다.
전기자동차(Electric vehicle; EV)는 주로 배터리의 전원을 이용하여 AC 또는 DC 모터를 구동하여 동력을 얻는 자동차로서, 크게 배터리전용 전기자동차와 하이브리드 전기자동차로 분류되며, 배터리전용 전기자동차는 배터리의 전원을 이용하여 모터를 구동하고 전원이 다 소모되면 재충전하고, 하이브리드 전기자동차는 엔진을 가동하여 전기발전을 하여 배터리에 충전을 하고 이 전기를 이용하여 전기모터를 구동하여 차를 움직이게 할 수 있다.
또한, 하이브리드 전기자동차는 직렬 방식과 병렬 방식으로 분류될 수 있으며, 직렬 방식은 엔진에서 출력되는 기계적 에너지는 발전기를 통하여 전기적 에너지로 바뀌고 이 전기적 에너지가 배터리나 모터로 공급되어 차량은 항상 모터로 구동되는 자동차로 기존의 전기자동차에 주행거리의 증대를 위하여 엔진과 발전기를 추가시킨 개념이고, 병렬 방식은 배터리 전원으로도 차를 움직이게 할 수 있고 엔진(가솔린 또는 디젤)만으로도 차량을 구동시키는 두가지 동력원을 사용하고 주행조건에 따라 병렬 방식은 엔진과 모터가 동시에 차량을 구동할 수도 있다.
하이브리드 자동차를 포함한 전기자동차는 배터리로부터 동작전원을 공급받고, 모터를 제어하여 동작하므로, 모터를 제어하고 배터리의 상태를 확인하고 관리하는 것이 중요하다.
이때, 배터리의 상태를 관리하는 BMS는 배터리의 각 셀에 연결되어 각각의 배터리 셀을 관리한다. BMS는 배터리의 상태를 감지하기 위해 복수의 센서를 포함하는데, 복수의 센서로부터 입력되는 신호를 처리하는데 있어서 복수의 채널을 사용함에 따라 복수의 센서 간에 측정오차가 발생하는 문제가 있다. 또한, 측정오차로 인하여 배터리의 상태를 판단하는데 있어서도 오차가 발생하게 되는 문제가 있다.
일반적인 BMS(180)는 복수의 온도센서가 멀티플렉서(MUX)에 연결되도록 구성된다.
멀티플렉서가 구비되는 BMS의 경우 각각의 온도센서는 멀티플렉서의 복수의 채널에 각각 연결되므로, 온도센서의 수만큼 멀티플렉서의 채널이 구비되어야 한다. 온도센서로부터 입력되는 신호는 멀티플렉서를 통해 ADC로 입력된다.
또한, 멀티플렉서를 이용하는 경우 멀티플렉서로 입력되는 신호에 대하여 그 수만큼의 분압저항이 연결되는데 그 각각의 특성에 따라 오차가 존재하는데, 이는 온도센서로부터 입력되는 신호에 영향을 주게 된다.
또한, 기존의 BMS는 멀티플렉서를 이용하지 않더라도 ADC에 복수의 채널이 구비되어, 복수의 온도센서로부터 입력되는 신호를 입력받아 처리하게 된다. 그러나 이 경우에도 n개의 채널이 구비된 ADC를 사용해야하고 분압저항에 의한 측정오차가 발생하여 신호에 영향을 준다.
본 발명의 목적은, 차량이 주행하기 위한 동작전원을 제공하는 배터리를 관리하는 BMS에 대하여, 배터리의 상태를 감지하기 위한 복수의 센서로부터의 신호를 처리하는데 있어서 신호를 처리하는 채널을 단일화하여 측정오차를 해소하는 전기자동차 및 그 제어방법을 제공하는데 있다.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 전기자동차는 복수의 배터리셀로 구성되어 차량에 동작전원을 공급하는 배터리팩; 상기 복수의 배터리셀에 각각 연결되어 상기 배터리팩의 상태를 관리하는 BMS(Battery Management System); 상기 배터리로부터 동작전원을 공급받아 모터를 제어하여 차량이 주행하도록 하는 모터제어부(MCU); 및 상기 배터리팩으로부터 상기 모터제어부로 전원이 공급되도록 하여 주행을 제어하고, 상기 BMS로 제어신호를 인가하는 제어부를 포함하고, 상기 BMS는 상기 제어신호에 대응하여 상기 복수의 배터리셀에 대한 온도를 각각 측정하여 상기 제어부로 입력하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 전기자동차의 제어방법은 복수의 배터리셀에 각각 연결되는 복수의 감지부로 구성되는 BMS에 대하여, 제어부로부터 상기 복수의 감지부로 제어신호가 인가되는 단계; 상기 제어신호에 의해, 상기 복수의 감지부 중 제 1 감지부가 동작하여 상기 제 1 감지부와 연결되는 제 1 배터리셀의 온도가 측정되는 단계; 및 상기 제 1 배터리셀의 온도가 ADC를 통해 상기 제어부로 입력되는 단계를 포함한다.
본 발명에 따른 전기자동차 및 그 제어방법은 배터리셀의 온도를 측정하는데 있어서, 배터리팩을 관리하는 BMS로 입력되는 제어신호에 따라 복수의 감지부가 각각 동작하여 배터리셀의 온도를 측정하고, ADC의 하나의 채널을 통해 복수의 배터리셀에 대한 온도값이 입력됨으로써, 배터리셀의 온도측정에 따른 오차가 감소되는 효과가 있다. 또한, 안정적인 온도측정이 가능하므로 측정된 온도값에 대한 신뢰도가 상승하여 배터리셀의 상태를 보다 정확하게 판단할 수 있어 배터리셀의 관리가 용이해지는 효과가 있다.
도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기자동차의 내부 구성을 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 전기자동차의 BMS의 구성이 도시된 도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 전기자동차의 BMS의 센서 신호를 처리하는데에 따른 구성이 도시된 도이다.
도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기자동차의 내부 구성을 개략적으로 나타낸 블록도이다.
본 발명에 따른 전기자동차는 도 1에 도시된 바와 같이, 센서부(130), 인터페이스부(140), 모터제어부(MCU)(150), 전원부(160), BMS(180), 배터리팩(190) 및 차량 주행 및 동작에 따른 전반을 제어하는 제어부(VCU)(110)를 포함한다.
전원부(160)는 외부 전원 또는 충전소와의 연결을 위한 연결단자 및 연결회로를 포함하고, 전원 연결 시 BMS(180)의 관리하에 충전전류를 배터리(190)에 인가하여 배터리팩(190)를 충전하는 충전부(미도시)를 포함한다. 또한, 전원부(160)는 배터리(190)에 충전된 동작전원을 차량의 각 부에서 사용할 수 있는 전원으로 변경하여 공급하는 컨버터(미도시) 또는 인버터(미도시)를 포함한다.
배터리팩(190)은 전원부(160)로부터 공급되는 전원에 의해 충전되어, 고전압의 전기에너지를 저장하여, 자동차에 동작전원을 공급한다. 배터리팩(190)은 고전압의 적어도 하나의 배터리 셀로 구성된다.
BMS(Battery management system)(130)는 배터리팩(190)의 잔여용량을 체크하여 충전의 필요성을 판단하고, 배터리에 저장된 충전전류를 전기자동차의 각 부로 공급하는데 따른 관리를 수행한다.
또한, BMS(180)는 전류사용에 대한 관리를 통해 차량이 장시간 주행할 수 있도록 하고, 공급되는 전류에 대한 보호 회로를 포함한다.
이때, BMS(180)는 배터리를 충전하고 사용할 때, 배터리 내의 셀 간의 전압차를 고르게 유지하여, 배터리가 과충전되거나 과방전되지 않도록 제어함으로써 배터리의 수명을 연장한다.
BMS(180)는 배터리팩(190)에 포함된 적어도 하나의 배터리 셀에 연결되어, 각 배터리 셀에 부여되는 부하에 따른 전압 밸런싱을 조절한다.
또한, BMS(180)는 배터리팩의 복수의 배터리셀에 연결되어, 복수의 센서를 이용하여 배터리셀의 온도 정보를 바탕으로 배터리의 상태를 판단한다.
인터페이스부(140)는 운전자의 조작에 의해 소정의 신호를 입력하는 입력수단과, 전기 자동차의 현 상태 동작 중 정보를 출력하는 출력수단을 포함한다. 또한, 인터페이스부(140)는 스티어링 휠, 액셀러레이터, 브레이크와 같은 운전을 위한 조작수단을 포함한다.
이때 출력수단은 정보를 표시하는 디스플레이부, 음악, 효과음 및 경고음을 출력하는 스피커 그리고 각종 상태 등을 포함한다. 입력수단은 차량 주행에 따름 방향지시등, 테일램프, 헤드램프, 브러시 등의 동작을 위한 복수의 스위치, 버튼 등을 포함한다.
센서부(130)는 차량 주행, 또는 소정 동작 중에 발생하는 신호를 감지하여 입력하고 이를 제어부(110)로 입력한다. 센서부(130)는 차량 내부 및 외부에 복수의 센서를 포함하여 다양한 감지신호를 입력한다. 이때 설치되는 위치에 따라 센서의 종류 또한 상이할 수 있다.
모터제어부(MCU)(150)는 연결된 적어도 하나의 모터를 구동하기 위한 제어신호를 생성하여 모터의 구동을 제어한다. 또한 고전압의 전원이 모터 특성에 맞게 변경되어 공급되도록 하며, 모터 구동을 위한 인버터(미도시)를 포함한다.
제어부(VCU)(110)는 BMS(180)를 통해 배터리팩(190)을 관리하고, 인터페이스부(140) 및 센서부(130)의 입력에 대응하여 설정된 동작이 수행되도록 소정의 명령을 생성하여 인가하여 제어하고, 데이터의 입출력을 제어하여 가전기기의 동작상태가 표시되도록 한다.
제어부(110)는 인터페이스부(140)의 키스위치(미도시)에 의해 시동신호가 입력되면, 시동신호를 각 부로 전달하고, BMS(180)가 정상인지 여부를 판단하여, 모터로 전원이 공급되도록 한다. 이때 모터제어부(150)는 제어부(110)의 제어신호에 따라 모터로 공급되는 전원을 제어하고, 모터의 구동을 제어함으로써 차량이 주행가능하게 된다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 전기자동차의 BMS의 구성이 도시된 도이다.
BMS(180)는 배터리팩(190)을 구성하는 복수의 배터리셀(191 내지 194)에 대하여, 각각의 배터리셀 간의 전압편차를 보정하고, 온도를 측정하여 배터리의 상태를 감지한다.
BMS(180)는 도 2에 도시된 바와 같이, 배터리팩(190)의 복수의 배터리 셀(191 내지 194)에 각각 연결되어 각 배터리셀의 온도를 측정하는 복수의 감지부(181 내지 184)를 포함한다.
또한, BMS(180)는 복수의 감지부(181 내지 184)로부터 입력되는 신호를 변환하는 ADC(Analog to Digital Converter)(170)를 포함한다.
이때, 복수의 감지부(181 내지 184)로 인가되는 제어신호(111)는 제어부(110)로 부터 생성되어 입력된다.
제어부(111)는 감지부(181 내지 184) 내부에 구비되는 스위치(미도시)의 동작을 온(ON), 오프(OFF) 제어한다.
감지부(181 내지 184) 내부의 스위치가 동작하여 온 되는 경우, 배터리셀과 연결되는 감지부는 배터리셀에 대하여 부하로써 작용하고, 감지부에 포함되는 온도센서에 전류가 인가되면서 각 배터리셀에 대한 온도를 측정하게 된다.
이때, 온도센서는 온도에 따라 저항값이 가변되는 써미스터가 사용될 수 있으며, ADC(170)에는 써미스터의 저항값에 따른 신호가 입력된다.
여기서, 감지부는 내부의 스위치가 온되어 배터리셀로부터 전압이 인가되는 경우, 앞서 설명한 온도센서에 의해 배터리셀의 전압이 소모되므로, 배터리셀 간의 전압 편차를 해소하는 역할을 수행할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 전기자동차의 BMS의 센서 신호를 처리하는데에 따른 구성이 도시된 도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 BMS(180)는 복수의 감지부(181 내지 184)를 포함하고, 각 감지부는 온도센서와 스위치로 구성된다.
복수의 온도센서(Th1 내지 Thn)로부터 입력되는 데이터는 ADC(170)의 채널1(171)을 통해 신호를 입력한다.
즉, BMS(180)는 별도의 멀티플렉서를 포함하지 않고, 복수의 온도센서가 ADC(170)에 연결되어 측정되는 온도데이터를 소정의 전압신호로 입력한다.
BMS(180)는 전압(VCC)에 연결되는 기본저항(R1)을 포함하고, 기본저항(R1)에 연결되는 복수의 온도센서(Th1 내지 Thn)를 감지부로써 포함한다.
또한, 복수의 온도센서(Th1 내지 Thn)는 각각 스위치(SW1 내지 SWn)와 연결된다.
제 1 온도센서(Th1)는 일단이 기본저항(R1)에 연결되고 타단이 제 1 스위치(SW1)에 연결되며, 제 2 온도센서(Th2)는 일단이 기본저항(R1)에 연결되고 타단이 제 2 스위치(SW2)에 연결된다. 복수의 온도센서(Th1 내지 Thn)는 상호 병렬 연결된다.
복수의 스위치(SW1 내지 SW2)는 제어부(110)로부터 입력되는 제어신호(111)에 따라 온/오프(on/off)된다.
제 1 스위치(SW1)는 제 1 제어신호에 따라 온 또는 오프되고, 제 2 스위치(SW2)는 제 2 제어신호에 따라 온 또는 오프 된다.
복수의 스위치(SW1 내지 SWn)가 각각 인가되는 제어신호(111)에 따라, 온 또는 오프되면, 복수의 온도센서(Th1 내지 Thn)는 스위치의 온/오프 여부에 따라 동작하거나 동작하지 않게 된다.
스위치가 온 되면, 연결된 온도센서로 전압이 인가되므로, 온도에 따라 일정 저항값을 갖게 된다.
이때, 복수의 온도센서(Th1 내지 Thn) 중, 연결된 스위치가 온 상태인 온도센서는 기본저항(R1)을 통해 전압(VCC)이 인가되어, 온도센서에 소정 전압이 인가되고, 그에 따라 ADC(170)의 제 1 채널(171)로 소정 크기의 전압 신호가 인가된다.
이때 전압신호는 배터리셀의 온도값을 나타내는 것으로, 예를 들어 제 1 감지부의 온도센서에 의해 측정된 온도값이 전압신호로써 ADC로 입력된다.
복수의 온도센서는 상호 병렬연결되면서, 기본저항(R1)에 연결되므로, 전압(Vcc)은 동작하는 적어도 하나의 온도센서와 기본저항(R1)에 의해 분배되어 각각에 부분전압이 인가된다.
또한, 동작하는 적어도 하나의 온도센서에 의한 저항값과 기본저항(R1)의 크기 비율에 따라 ADC(170)의 제 1 채널(171)로 인가되는 신호가 가변된다.
제어신호(111)는 제어부(110)로부터 입력되는 것으로, 제어부(111)는 스위치(220)의 온오프를 제어하는 제어신호를 복수의 스위치에 각각 인가하고, 복수의 스위치는 인가되는 제어신호에 따라 각각 온 또는 오프 된다. 이때, 제어부(110)는 목표전압, 즉 배터리팩(190)으로부터 차량 내부로 공급될 전압이 결정되면, 제어신호(111)를 BMS(180)로 인가한다.
제어부(111)는 각 배터리셀에 구비되는 복수의 온도센서(Th1 내지 Thn)에 대하여, 제 1 스위치(SW1)로 온(ON) 제어신호를 인가하고, 나머지 스위치로는 오프(OFF) 제어신호를 인가한다. 그에 따라 제 1 감지부(181)의 제 1 온도센서(Th1)로 전압이 인가되고, 기본저항(R1)과 제 1 온도센서(Th1) 간의 저항값의 차이에 따라 전압이 분배되어 ADC(170)의 채널1(171)로 소정 전압신호가 입력된다.
또한, 제어부(111)는 복수의 온도센서(Th1 내지 Thn)에 대하여, 제 2 스위치(SW2)로 온(ON) 제어신호를 인가하고, 나머지 스위치로는 오프(OFF) 제어신호를 인가한다. 제 2 스위치가 온 됨에 따라 제 2 온도센서(Th2)로 전압이 인가되고, 기본저항(R1)과 제 2 온도센서(Th2) 간의 저항값의 차이에 따라 전압이 분배되어 ADC(170)의 채널1(171)로 소정 전압신호가 입력된다.
즉, 제 1 스위치가 온(ON)되어, 제 1 감지부의 제 1 온도센서의 온도값이 ADC(170)로 입력되면, 제어부(110)는 제 2 스위치가 온되도록 하여 제 2 감지부의 제2 스위치가 온 되도록 제어신호를 인가하여 제 2 온도센서에 의해 온도가 측정되도록 한다.
이와 같이 복수의 스위치(SW1 내지 SWn)로 각각 제어신호를 인가함으로써, 복수의 배터리셀에 대한 온도를 측정할 수 있다.
ADC(170)는 채널1(171)로 인가되는 온도값인, 전압신호를 처리하여 제어부(110)로 입력하고, 제어부(110)는 이를 바탕으로 배터리의 상태를 확인하게 된다.
따라서, 별도의 멀티플렉서나 복수의 분압저항 없이도, 복수의 배터리 셀에 대한 온도 측정이 가능하게 된다. 또한, 동일한 기본저항을 이용하게 되므로 저항으로 인한 오차를 최소화할 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.
110: 제어부 111: 제어신호
130: 센서부 140: 인터페이스부
150: 모터제어부 160: 전원부
170: ADC
180: BMS 190: 배터리팩
R1: 기본 저항 SW1 내지 SWn : 스위치
Th1 내지 Thn : 온도센서

Claims (15)

  1. 복수의 배터리셀로 구성되어 차량에 동작전원을 공급하는 배터리팩;
    상기 복수의 배터리셀에 각각 연결되어 상기 배터리팩의 상태를 관리하는 BMS(Battery Management System);
    상기 배터리로부터 동작전원을 공급받아 모터를 제어하여 차량이 주행하도록 하는 모터제어부(MCU); 및
    상기 배터리팩으로부터 상기 모터제어부로 전원이 공급되도록 하여 주행을 제어하고, 상기 BMS로 제어신호를 인가하는 제어부를 포함하고,
    상기 BMS는 상기 제어신호에 대응하여 상기 복수의 배터리셀에 대한 온도를 각각 측정하여 상기 제어부로 입력하는 것을 특징으로 하는 전기자동차.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 BMS는,
    상기 제어신호에 대응하여 온, 오프 되는 스위치; 및
    상기 스위치의 동작에 대응하여 상기 배터리셀 중 어느 하나의 온도를 측정하는 온도센서를 포함하는 감지부를 복수로 포함하고,
    상기 감지부는 상기 복수의 배터리셀에 각각 구비되어, 온도를 측정하는 것을 특징으로 하는 전기자동차.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 온도센서는 온도에 따라 저항값이 가변되는 써미스터인 것을 특징으로 하는 전기자동차.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 BMS는 상기 온도센서와 연결되는 기본저항을 더 포함하고,
    상기 스위치의 동작에 대응하여 상기 기본저항 및 상기 온도센서로 소정 전압이 인가되면, 상기 기본저항과 상기 온도센서의 저항값의 차이에 따라 분배되는 부분전압을 전압신호로 출력하는 것을 특징으로 하는 전기자동차.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 BMS로부터 입력되는 온도값을 변환하여 상기 제어부로 입력하는 ADC(Analog Digital Convertor);를 더 포함하고,
    상기 ADC는 하나의 채널을 통해 상기 BMS로부터 온도값을 입력받는 것을 특징으로 하는 전기자동차.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 ADC는 상기 하나의 채널을 통해 상기 복수의 배터리셀에 대한 온도값을 각각 입력받는 것을 특징으로 하는 전기자동차.
  7. 제 2 항에 있어서,
    상기 제어부는 복수로 구비되는 상기 감지부에 대하여, 복수의 제어신호를 생성하여, 상기 감지부로 각각 제어신호를 인가하는 것을 특징으로 하는 전기자동차.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제어부는 복수로 구비되는 상기 감지부에 대하여,
    제 1 감지부의 제 1 스위치가 온(ON)되도록 제어신호를 인가하고, 나머지 다른 감지부로는 스위치가 오프(OFF)되도록 상이한 제어신호를 인가하는 것을 특징으로 하는 전기자동차.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 제 1 감지부의 스위치가 온(ON)되어, 상기 제 1 감지부의 제 1 온도센서로부터 온도값이 입력되면,
    제 2 감지부의 스위치가 온(ON)되도록 제어신호를 인가하고, 나머지 다른 감지부로는 스위치가 오프(OFF)되도록 상이한 제어신호를 인가하는 것을 특징으로 하는 전기자동차.
  10. 복수의 배터리셀에 각각 연결되는 복수의 감지부로 구성되는 BMS에 대하여, 제어부로부터 상기 복수의 감지부로 제어신호가 인가되는 단계;
    상기 제어신호에 의해, 상기 복수의 감지부 중 제 1 감지부가 동작하여 상기 제 1 감지부와 연결되는 제 1 배터리셀의 온도가 측정되는 단계; 및
    상기 제 1 배터리셀의 온도가 ADC를 통해 상기 제어부로 입력되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기자동차의 제어방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 제1 배터리셀의 온도가 상기 제어부로 입력된 후,
    상기 제어부로부터 상기 복수의 감지부로 제 2 제어신호가 인가되고, 상기 복수의 감지부 중 제 2 감지부가 동작하여 제 2 배터리셀의 온도가 측정되는 단계를 더 포함하는 전기자동차의 제어방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 복수의 배터리셀에 대한 온도가 각각 측정되어 상기 제어부로 입력되는 것을 특징으로 하는 전기자동차의 제어방법.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 BMS에 구비되는 기본저항과, 상기 제 1 감지부에 구비되는 제 1 온도센서의 저항값의 차이에 따라 분배된 전압이 상기 제 1 배터리셀의 온도값으로써 상기 ADC로 입력되는 것을 특징으로 하는 전기자동차의 제어방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 제 2 감지부에 구비되는 제 2 온도센서의 저항값과 상기 기본저항의 저항값의 차이에 따라 분배된 전압이 상기 제 2 배터리셀의 온도값으로써 상기 ADC로 입력되는 것을 특징으로 하는 전기자동차의 제어방법.
  15. 제 11 항에 있어서,
    상기 제 1 감지부가 동작하는 경우, 상기 복수의 감지부 중 나머지 다른 감지부를 동작하지 않도록 상이한 제어신호가 상기 복수의 감지부로 인가되는 것을 특징으로 하는 전기자동차의 제어방법.
KR1020130005528A 2013-01-17 2013-01-17 전기자동차 및 그 제어방법 KR20140093125A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130005528A KR20140093125A (ko) 2013-01-17 2013-01-17 전기자동차 및 그 제어방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130005528A KR20140093125A (ko) 2013-01-17 2013-01-17 전기자동차 및 그 제어방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20140093125A true KR20140093125A (ko) 2014-07-25

Family

ID=51739470

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020130005528A KR20140093125A (ko) 2013-01-17 2013-01-17 전기자동차 및 그 제어방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20140093125A (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200021610A (ko) * 2018-08-21 2020-03-02 주식회사 두산 배터리 온도에 따른 차량 모터 제어장치 및 방법

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200021610A (ko) * 2018-08-21 2020-03-02 주식회사 두산 배터리 온도에 따른 차량 모터 제어장치 및 방법

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100906907B1 (ko) 자동차 배터리 관리 시스템
US8463563B2 (en) Battery management system and driving method thereof
US7652449B2 (en) Battery management system and driving method thereof
JP5597728B2 (ja) 電動車両用蓄電システム
JP5274110B2 (ja) 車両用の電源装置
CN105391108A (zh) 一种蓄电池组和包含该蓄电池组的混合动力车辆
KR20120081824A (ko) 전기자동차 및 그 제어방법
JP2015518141A (ja) バッテリーの絶縁抵抗測定装置及び方法
US10151801B2 (en) Method and system for monitoring the status of battery cells
KR101537093B1 (ko) 전기자동차 및 그 제어방법
KR20120005729A (ko) 전기자동차 및 그 동작방법
CN110650863A (zh) 用于平衡电池组的方法和装置
JP2011038876A (ja) 複数組電池の電圧測定装置
KR20130069002A (ko) 전기자동차 및 그 제어방법
KR20130068993A (ko) 전기자동차 및 그 제어방법
KR101611285B1 (ko) 전기자동차 및 그 제어방법
JP6326024B2 (ja) 電圧検出回路及び電圧検出方法
KR20140065209A (ko) 전기자동차 및 그 제어방법
KR20140093125A (ko) 전기자동차 및 그 제어방법
KR20130068986A (ko) 전기 자동차의 고 전압 측정장치
KR101475914B1 (ko) 고장 자가 진단 기능을 구비한 절연 저항 측정 장치 및 이를 이용한 고장 자가 진단 방법
KR20140095781A (ko) 전기 자동차의 고 전압 측정장치
JP5724866B2 (ja) 監視システムおよび監視方法
KR101363055B1 (ko) 전기자동차 및 그 제어방법
KR20120081825A (ko) 전기자동차 및 그 제어방법

Legal Events

Date Code Title Description
N231 Notification of change of applicant
WITN Application deemed withdrawn, e.g. because no request for examination was filed or no examination fee was paid