KR20150029237A - Apparatus for indicating sate of charge of battery in electric vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 전기 자동차의 배터리 잔량 표시 장치에 관한 것으로, 상세하게는 BMS를 사용하지 않는 저가형 전기 자동차에서 배터리의 잔량을 산출하여 표시하는 전기 자동차의 배터리 잔량 표시 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a battery remaining amount display device for an electric vehicle, and more particularly, to a battery remaining amount display device for an electric vehicle that calculates and displays the remaining battery amount in a low-cost electric vehicle that does not use a BMS.
전기 자동차에서는 일반적으로 BMS(Battery Management System)를 사용하여 배터리 정보를 관리한다. BMS는 전기자동차에서 사용하는 배터리를 관리하기 위한 장치이다. 즉, 전기 자동차에서 배터리의 잔량, 소모전류, 충전전류, 온도 등을 측정하여 사용자에게 제공하고, 배터리 안전에 관련하여 과전류, 과전압 등 이상발생시 배터리 및 운전자를 보호하기 위한 장치이다. 하지만 저가형 전기자동차의 경우 BMS를 대부분 사용하지 않는다. 이럴 경우 배터리 잔량을 다른 장치에서 처리해 주어야 한다. 별도의 장비를 추가로 사용하면 비용, 인건비, 무게, 사이즈 등 많은 추가비용이 발생하게 된다.Electric vehicles generally use BMS (Battery Management System) to manage battery information. BMS is a device for managing the batteries used in electric vehicles. That is, it is a device for measuring the remaining amount of battery, current consumption, charging current and temperature in an electric vehicle and providing it to the user, and protecting the battery and the driver in case of abnormality such as overcurrent and overvoltage in relation to battery safety. However, most low-cost electric vehicles do not use BMS. In this case, the remaining battery level should be handled by another device. Additional use of additional equipment can result in additional costs such as cost, labor, weight, and size.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 BMS를 사용하지 않는 저가형 전기 자동차에서 배터리의 잔량을 산출하여 표시하는 전기 자동차의 배터리 잔량 표시 장치를 제공하는데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide an apparatus for displaying remaining battery power of an electric vehicle, which calculates and displays remaining battery power in a low-cost electric vehicle that does not use a BMS.
본 발명의 일측면에 의하면, 전기 자동차의 배터리 온도 및 배터리 전류에 따른 배터리 용량 정보를 저장하는 데이터 저장부; 배터리의 충전 및 모터 구동을 위한 전력을 공급하는 통합 전력 제어 유닛; 상기 배터리의 온도와 전류를 측정하는 센서; 및 배터리 잔량을 표시하는 표시부를 포함하며, 상기 통합 전력 제어 유닛은 상기 데이터 저장부에 저장된 배터리 온도 및 전류에 따른 배터리 용량 정보에 기반하여 상기 센서로부터 측정된 배터리 온도와 전류로부터 상기 배터리 잔량을 산출하여 상기 표시부에 제공하는 전기 자동차의 배터리 잔량 표시 장치가 제공된다.According to an aspect of the present invention, there is provided an electric vehicle including: a data storage unit for storing battery capacity information according to a battery temperature and a battery current of an electric vehicle; An integrated power control unit for supplying power for charging the battery and driving the motor; A sensor for measuring temperature and current of the battery; Wherein the integrated power control unit calculates the battery remaining amount from the battery temperature and the current measured from the sensor based on the battery capacity information according to the battery temperature and the current stored in the data storage unit And provides the remaining amount of electricity to the display unit.
상기 통합 전력 제어 유닛은, 하기의 수학식에 의해 배터리 잔량을 산출할 수 있다.The integrated power control unit can calculate the battery remaining amount by the following equation.
SOC: 배터리 잔량, SOCt: 시작점의 SOC, SOCt+1: 차후 SOCSOC: Battery remaining amount, SOC t : SOC of starting point, SOC t + 1 : Subsequent SOC
IBatt : 배터리의 충방전 전류, △t: 산출시간 간격, C0: 정격 정전 용량I Batt : Charge / discharge current of battery, Δt: Calculation time interval, C 0 : Rated capacitance
본 발명의 다른 측면에 의하면, 전기 자동차의 배터리 온도 및 배터리 전류에 따른 배터리 용량 정보를 저장하는 데이터 저장부; 배터리의 충전 및 모터 구동을 위한 전력을 공급하며, 상기 배터리 전류와 상기 모터의 온도 또는 통합 전력 제어 유닛의 온도를 측정하는 통합 전력 제어 유닛; 및 배터리의 잔량을 표시하는 표시부를 포함하며, 상기 데이터 저장부는 상기 모터의 온도 또는 통합 전력 제어 유닛의 온도와 상기 배터리의 온도 정보의 연관 정보를 포함하고, 상기 통합 전력 제어 유닛은 상기 연관 정보에 기반하여 상기 모터의 온도 또는 통합 전력 제어 유닛의 온도로부터 상기 배터리의 온도를 추정하고, 상기 데이터 저장부에 저장된 배터리 온도 및 전류에 따른 배터리 용량 정보에 기반하여 상기 추정된 배터리 온도 및 상기 배터리 전류로부터 상기 배터리 잔량을 산출하여 상기 표시부에 제공하는 전기 자동차의 배터리 잔량 표시 장치가 제공된다.According to another aspect of the present invention, there is provided an electric vehicle comprising: a data storage unit for storing battery capacity information according to battery temperature and battery current of an electric vehicle; An integrated power control unit for supplying power for charging the battery and for driving the motor, and for measuring the battery current and the temperature of the motor or the temperature of the integrated power control unit; And a display unit for displaying the remaining amount of the battery, wherein the data storage unit includes information on the temperature of the motor or the temperature of the integrated power control unit and the temperature information of the battery, and the integrated power control unit Estimating the temperature of the battery based on the temperature of the motor or the temperature of the integrated power control unit based on the estimated battery temperature and the battery current based on the battery capacity information according to the battery temperature and the current stored in the data storage unit, And the remaining battery charge is calculated and provided to the display unit.
상기 통합 전력 제어 유닛은, 하기의 수학식에 의해 배터리 잔량을 산출할 수 있다.The integrated power control unit can calculate the battery remaining amount by the following equation.
SOC: 배터리 잔량, SOCt: 시작점의 SOC, SOCt+1: 차후 SOCSOC: Battery remaining amount, SOC t : SOC of starting point, SOC t + 1 : Subsequent SOC
IBatt : 배터리의 충방전 전류, △t: 산출시간 간격, C0: 정격 정전 용량I Batt : Charge / discharge current of battery, Δt: Calculation time interval, C 0 : Rated capacitance
본 발명에 의하면, 고가형 전기 자동차에 배터리 관리를 위해 장착되는 BMS를 사용하지 않고도 통합 전력 제어 유닛에서 별도의 센서 또는 통합 전력 제어 유닛 자체에서 측정되는 전류 정보 및 온도 정보로부터 배터리의 잔량을 산출하여 표시할 수 있음에 따라 저가형 전기 자동차를 생산할 수 있다.According to the present invention, the remaining amount of the battery is calculated from current information and temperature information measured in a separate sensor or integrated power control unit itself in the integrated power control unit without using the BMS mounted for battery management in the high-end electric vehicle, It is possible to produce low-cost electric vehicles.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 전기 자동차의 배터리 잔량 표시 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 전류에 따른 배터리 용량 정보를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 온도에 따른 배터리 용량 정보를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전기 자동차의 배터리 잔량 표시 장치를 설명하기 위한 도면이다.1 is a view for explaining an apparatus for displaying the remaining battery level of an electric vehicle according to an embodiment of the present invention.
2 is a view for explaining battery capacity information according to an electric current according to an embodiment of the present invention.
3 is a view for explaining battery capacity information according to temperature according to an embodiment of the present invention.
4 is a view for explaining an apparatus for displaying remaining battery power of an electric vehicle according to another embodiment of the present invention.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 한다. 다음에 소개되는 실시예들을 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 그리고, 도면들에 있어서, 구성요소의 폭, 길이, 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The following embodiments are provided by way of example so that those skilled in the art can fully understand the spirit of the present invention. Therefore, the present invention is not limited to the embodiments described below, but may be embodied in other forms. In the drawings, the width, length, thickness, and the like of the components may be exaggerated for convenience. Like reference numerals designate like elements throughout the specification.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 전기 자동차의 배터리 잔량 표시 장치를 설명하기 위한 도면이다.1 is a view for explaining an apparatus for displaying the remaining battery level of an electric vehicle according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 전기 자동차의 배터리 잔량 표시 장치(100)는 데이터 저장부(110), 통합 전력 제어 유닛(IPCU)(120), 센서(130), 표시부(140)를 포함하여 구성될 수 있다.1, an
데이터 저장부(110)는 전기 자동차의 배터리 온도 및 배터리 전류에 따른 배터리 용량 정보를 저장할 수 있다.The
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 전류에 따른 배터리 용량 정보를 설명하기 위한 도면이다.2 is a view for explaining battery capacity information according to an electric current according to an embodiment of the present invention.
도 2를 참조하면, 데이터 저장부(110)는 전류에 따른 배터리 용량 정보를 저장하고 있다. 여기에서, 배터리(10)는 납산 전지가 사용되었으며, 전류 변화량에 따른 납산전지 용량 변화를 보여주고 있다. Referring to FIG. 2, the
배터리(10)는 배터리(10)의 전류량 변화에 따라 용량 변화가 있음을 확인할 수 있다. 따라서, 배터리(10)의 방전 또는 충전에 따른 전류량 변화에 의해 배터리(10)의 용량 변화가 발생됨을 알 수 있다.The
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 온도에 따른 배터리 용량 정보를 설명하기 위한 도면이다.3 is a view for explaining battery capacity information according to temperature according to an embodiment of the present invention.
도 3을 참조하면, 데이터 저장부(110)는 온도에 따른 배터리 용량 정보를 저장하고 있다. 여기에서, 배터리(10)는 납산 전지가 사용되었으며, 온도 변화량에 따른 납산전지 용량 변화를 보여주고 있다. Referring to FIG. 3, the
배터리(10)는 온도 변화에 따라 용량 변화가 있음을 확인할 수 있다.The
통합 전력 제어 유닛(120)은 배터리의 충전 및 모터 구동을 위한 전력을 공급할 수 있다. The integrated
통합 전력 제어 유닛(120)은 데이터 저장부(110)에 저장된 배터리 온도 및 전류에 따른 배터리 용량 정보에 기반하여 센서(130)로부터 측정된 배터리 온도와 전류로부터 배터리 잔량을 산출하여 표시부(140)에 제공한다.The integrated
센서(130)는 배터리(10)의 온도와 전류를 측정할 수 있다. 센서(130)는 배터리(10)의 온도를 검출하기 위한 온도 센서와 배터리(10)의 전류를 검출하기 위한 전류 센서를 포함할 수 있다. 온도 센서와 전류 센서는 일체로 구현될 수 도 있고, 별도로 구현될 수도 있다.The
표시부(140)는 배터리 잔량을 표시할 수 있다. 표시부(140)는 전기 자동차의 클러스터에 구현될 수 있다. The
통합 전력 제어 유닛(120)은, 하기의 수학식에 의해 배터리 잔량을 산출할 수 있다.The integrated
SOC: 배터리 잔량, SOCt: 시작점의 SOC, SOCt +1: 차후 SOCSOC: Remaining battery power, SOC t : SOC of starting point, SOC t +1 : Future SOC
IBatt : 배터리의 충방전 전류, △t: 산출시간 간격, C0: 정격 정전 용량I Batt : Charge / discharge current of battery, Δt: Calculation time interval, C 0 : Rated capacitance
통합 전력 제어 유닛(120)은 배터리 잔량을 산출한다. 이때, 배터리 잔량은 배터리 잔량을 산출하는 시작점에서의 배터리 잔량에 산출시간 간격에 발생된 배터리의 전류량 변화의 누적을 배터리 용량으로 나눈 값을 반영한 값이 된다. 배터리의 전류량 변화는 충전일 경우에는 +값이 되고, 방전인 경우에는 -값이 된다.The integrated
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전기 자동차의 배터리 잔량 표시 장치를 설명하기 위한 도면이다.4 is a view for explaining an apparatus for displaying remaining battery power of an electric vehicle according to another embodiment of the present invention.
도 4를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 전기 자동차의 배터리 잔량 표시 장치(200)는 데이터 저장부(210), 통합 전력 제어 유닛(220), 표시부(230)를 포함하여 구성될 수 있다.4, an
데이터 저장부(210)는 전기 자동차의 배터리 온도 및 배터리 전류에 따른 배터리 용량 정보를 저장할 수 있다.The
데이터 저장부(210)에 저장된 전기 자동차의 배터리 온도 및 배터리 전류에 따른 배터리 용량 정보는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같다. The battery capacity information according to the battery temperature and the battery current of the electric vehicle stored in the
데이터 저장부(210)는 모터(20)의 온도 또는 통합 전력 제어 유닛(200)의 온도와 배터리(10)의 온도 정보의 연관 정보를 저장하고 있다. 모터(20)의 온도 또는 통합 전력 제어 유닛(200)의 온도는 통합 전력 제어 유닛(200)에서 측정될 수 있다.The
통합 전력 제어 유닛(220)은 배터리(10)의 충전 및 모터 구동을 위한 전력을 공급하며, 배터리 전류와 모터(20)의 온도 또는 통합 전력 제어 유닛(200)의 온도를 측정할 수 있다.The integrated
통합 전력 제어 유닛(220)은 데이터 저장부(210)에 저장된 연관 정보에 기반하여 모터(20)의 온도 또는 통합 전력 제어 유닛(10)의 온도로부터 배터리(10)의 온도를 추정할 수 있다.The integrated
통합 전력 제어 유닛(220)은 데이터 저장부(210)에 저장된 배터리 온도 및 전류에 따른 배터리 용량 정보에 기반하여 배터리 온도를 추정할 수 있다.The integrated
통합 전력 제어 유닛(220)은 추정된 배터리 온도 및 배터리 전류로부터 배터리 잔량을 산출하여 표시부(230)에 제공할 수 있다.The integrated
표시부(230)는 사용자에게 배터리의 잔량을 표시할 수 있다. 표시부(230)는 전기 자동차의 클러스터에 구현될 수 있다. The
통합 전력 제어 유닛(220)은, 하기의 수학식에 의해 배터리 잔량을 산출할 수 있다.The integrated
SOC: 배터리 잔량, SOCt: 시작점의 SOC, SOCt +1: 차후 SOCSOC: Remaining battery power, SOC t : SOC of starting point, SOC t +1 : Future SOC
IBatt : 배터리의 충방전 전류, △t: 산출시간 간격, C0: 정격 정전 용량I Batt : Charge / discharge current of battery, Δt: Calculation time interval, C 0 : Rated capacitance
지금까지 본 발명에 따른 구체적인 실시예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.While the invention has been shown and described with reference to certain preferred embodiments thereof, it will be understood by those skilled in the art that various changes and modifications may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention. Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments, but should be determined by the equivalents of the claims and the claims.
Claims (3)
배터리의 충전 및 모터 구동을 위한 전력을 공급하는 통합 전력 제어 유닛;
상기 배터리의 온도와 전류를 측정하는 센서;
배터리 잔량을 표시하는 표시부를 포함하며,
상기 통합 전력 제어 유닛은 상기 데이터 저장부에 저장된 배터리 온도 및 전류에 따른 배터리 용량 정보에 기반하여 상기 센서로부터 측정된 배터리 온도와 전류로부터 상기 배터리 잔량을 산출하여 상기 표시부에 제공하는 전기 자동차의 배터리 잔량 표시 장치.A data storage unit for storing battery capacity information according to the battery temperature and the battery current of the electric vehicle;
An integrated power control unit for supplying power for charging the battery and driving the motor;
A sensor for measuring temperature and current of the battery;
And a display unit for displaying a remaining battery level,
Wherein the integrated power control unit calculates the battery remaining amount from the battery temperature and current measured from the sensor based on the battery capacity information according to the battery temperature and the current stored in the data storage unit, Display device.
배터리의 충전 및 모터 구동을 위한 전력을 공급하며, 상기 배터리 전류와 상기 모터의 온도 또는 통합 전력 제어 유닛의 온도를 측정하는 통합 전력 제어 유닛;
배터리의 잔량을 표시하는 표시부를 포함하며,
상기 데이터 저장부는 상기 모터의 온도 또는 통합 전력 제어 유닛의 온도와 상기 배터리의 온도 정보의 연관 정보를 포함하고,
상기 통합 전력 제어 유닛은 상기 연관 정보에 기반하여 상기 모터의 온도 또는 통합 전력 제어 유닛의 온도로부터 상기 배터리의 온도를 추정하고, 상기 데이터 저장부에 저장된 배터리 온도 및 전류에 따른 배터리 용량 정보에 기반하여 상기 추정된 배터리 온도 및 상기 배터리 전류로부터 상기 배터리 잔량을 산출하여 상기 표시부에 제공하는 전기 자동차의 배터리 잔량 표시 장치.A data storage unit for storing battery capacity information according to the battery temperature and the battery current of the electric vehicle;
An integrated power control unit for supplying power for charging the battery and for driving the motor, and for measuring the battery current and the temperature of the motor or the temperature of the integrated power control unit;
And a display unit for displaying the remaining amount of the battery,
Wherein the data storage unit includes information on the temperature of the motor or the temperature of the integrated power control unit and the temperature information of the battery,
The integrated power control unit estimates the temperature of the battery from the temperature of the motor or the temperature of the integrated power control unit based on the association information, and based on the battery capacity information according to the battery temperature and the current stored in the data storage unit Calculating the battery remaining amount from the estimated battery temperature and the battery current, and providing the battery remaining amount to the display unit.
하기의 수학식에 의해 배터리 잔량을 산출하는 전기 자동차의 배터리 잔량 표시 장치.
SOC: 배터리 잔량, SOCt: 시작점의 SOC, SOCt+1: 차후 SOC
IBatt : 배터리의 충방전 전류, △t: 산출시간 간격, C0: 정격 정전 용량3. The integrated power control apparatus according to claim 1 or 2,
A remaining battery level display device of an electric vehicle, which calculates the remaining battery level by the following equation.
SOC: Battery remaining amount, SOC t : SOC of starting point, SOC t + 1 : Subsequent SOC
I Batt : Charge / discharge current of battery, Δt: Calculation time interval, C 0 : Rated capacitance
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- 2013-09-09 KR KR20130108129A patent/KR20150029237A/en not_active Application Discontinuation
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