KR20150089272A - 전기 자동차의 주행 가능 거리 표시 장치 - Google Patents

전기 자동차의 주행 가능 거리 표시 장치 Download PDF

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KR20150089272A
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장병운
박홍태
강용진
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엘에스산전 주식회사
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    • G08G1/0962—Arrangements for giving variable traffic instructions having an indicator mounted inside the vehicle, e.g. giving voice messages
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    • G08G1/096805—Systems involving transmission of navigation instructions to the vehicle where the transmitted instructions are used to compute a route
    • G08G1/096811—Systems involving transmission of navigation instructions to the vehicle where the transmitted instructions are used to compute a route where the route is computed offboard
    • G08G1/096822—Systems involving transmission of navigation instructions to the vehicle where the transmitted instructions are used to compute a route where the route is computed offboard where the segments of the route are transmitted to the vehicle at different locations and times

Abstract

전기 자동차의 배터리 온도 및 배터리 전류에 따른 배터리 용량 정보, 모터 구동 전류 및 모터 구동 속도에 따른 배터리 소모 전류 정보, 표준 연비 정보를 저장하는 데이터 저장부; 상기 배터리의 충전 및 상기 모터 구동을 위한 전력을 공급하는 통합 전력 제어 유닛; 상기 배터리의 온도와 전류를 측정하며, 상기 모터 구동 전류 및 모터 구동 속도를 측정하는 센서; 및 주행 가능 거리을 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 산출하고, 상기 모터 구동 전류 및 상기 모터 구동 속도에 따른 배터리 소모 전류 정보, 상기 표준 연비 정보에 기반하여 주행에 따른 주행 가능 거리을 산출하여 상기 표시부에 제공하는 전기 자동차의 주행 가능 거리 표시 장치가 제공된다.

Description

전기 자동차의 주행 가능 거리 표시 장치{APPARATUS FOR DISPLAYING DISTANCE TO EMPTY IN ELECTRIC VEHICLE}
본 발명은 전기 자동차의 주행 가능 거리 표시 장치에 관한 것으로, 상세하게는 BMS를 사용하지 않는 저가형 전기 자동차에서 배터리의 잔량을 산출하고 주행 가능 거리를 표시하는 전기 자동차의 배터리 주행 가능 거리 표시 장치에 관한 것이다.
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.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 BMS를 사용하지 않는 저가형 전기 자동차에서 배터리의 잔량을 산출하고 주행 상태에 따른 주행 가능 거리를 표시하는 전기 자동차의 주행 가능 거리 표시 장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 일측면에 의하면, 전기 자동차의 배터리 온도 및 배터리 전류에 따른 배터리 용량 정보, 모터 구동 전류 및 모터 구동 속도에 따른 배터리 소모 전류 정보, 표준 연비 정보를 저장하는 데이터 저장부; 상기 배터리의 충전 및 상기 모터 구동을 위한 전력을 공급하는 통합 전력 제어 유닛; 상기 배터리의 온도와 전류를 측정하며, 상기 모터 구동 전류 및 모터 구동 속도를 측정하는 센서; 및 주행 가능 거리을 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 산출하고, 상기 모터 구동 전류 및 상기 모터 구동 속도에 따른 배터리 소모 전류 정보, 상기 표준 연비 정보에 기반하여 주행에 따른 주행 가능 거리을 산출하여 상기 표시부에 제공하는 전기 자동차의 주행 가능 거리 표시 장치가 제공된다.
본 발명의 다른 측면에 의하면, 전기 자동차의 배터리 온도 및 배터리 전류에 따른 배터리 용량 정보, 모터 구동 전류 및 모터 구동 속도에 따른 배터리 소모 전류 정보, 표준 연비 정보를 저장하는 데이터 저장부; 배터리의 충전 및 모터 구동을 위한 전력을 공급하며, 상기 배터리 전류와 상기 모터의 온도 또는 통합 전력 제어 유닛의 온도를 측정하고, 상기 모터 구동 전류 및 상기 모터 구동 속도를 측정하는 통합 전력 제어 유닛; 및 주행 가능 거리을 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 산출하고, 상기 모터 구동 전류 및 상기 모터 구동 속도에 따른 배터리 소모 전류 정보, 상기 표준 연비 정보에 기반하여 주행에 따른 주행 가능 거리을 산출하여 상기 표시부에 제공하는 전기 자동차의 주행 가능 거리 표시 장치가 제공된다.
상기 통합 전력 제어 유닛은, 하기의 수식에 의해 배터리 잔량을 산출할 수 있다.
Figure pat00001
SOC: 배터리 잔량, SOCt: 시작점의 SOC, SOCt +1: 차후 SOC
IBatt : 배터리의 충방전 전류, △t: 산출시간 간격, C0: 정격 정전 용량
상기 통합 전력 제어 유닛은, 상기 모터 구동 전류 및 상기 모터 구동 속도에 따른 배터리 소모 전류 정보에 상응하여 주행 상태 기반 배터리 정전 용량 효율을 산출하고, 상기 주행 상태 기반 배터리 정전 용량 효율과 상기 표준 연비 정보에 기반하여 주행에 따른 주행 가능 거리을 산출할 수 있다.
상기 통합 전력 제어 유닛은, 하기의 수식에 의해 주행 가능 거리를 산출할 수 있다.
DTE=표준연비*주행 상태 기반 배터리 정전 용량 효율*SOC
(DTE는 주행 가능 거리, SOC는 배터리 잔량임)
상기 데이터 저장부는 주행 이력 정보와 충방전 정보를 저장하고, 상기 통합 전력 제어 유닛은, 상기 데이터 저장부에 저장된 상기 주행 이력 정보와 상기 충방전 정보를 기반으로 하여 최적 주행 조건을 산출하여 상기 표시부에 표시할 수 있다.
상기 최적 주행 조건은 모터 구동 전류 및 모터 구동 속도를 포함할 수 있다.
상기 통합 전력 제어 유닛은 상기 주행 이력 정보, 상기 충방전 정보, 상기 최적 주행 조건 정보를 유무선 통신 인터페이스를 통해 전기 자동차 관리를 위한 기기나 서버에 전송할 수 있다.
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 산출하고, 주행 상태에 따른 주행 가능 거리를 표시할 수 있음에 따라 저가형 전기 자동차를 생산할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 전기 자동차의 주행 가능 거리 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 일실시예에 따른 모터의 구동 전류 및 모터 구동 속도에 따른 배터리 소모 전류 정보를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전기 자동차의 주행 가능 거리 표시 장치를 설명하기 위한 도면이다.
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.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 전기 자동차의 주행 가능 거리 표시 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 전기 자동차의 주행 가능 거리 표시 장치(100)는 데이터 저장부(110), 통합 전력 제어 유닛(IPCU)(120), 센서(130), 표시부(140)를 포함하여 구성될 수 있다.
데이터 저장부(110)는 전기 자동차의 배터리 온도 및 배터리 전류에 따른 배터리 용량 정보를 저장할 수 있다. 데이터 저장부(110)는 전기 자동차에서 모터 구동 전류 및 모터 구동 속도에 따른 배터리 소모 전류 정보를 저장할 수 있다. 데이터 저장부(110)는 전기 자동차의 표준 연비를 저장하고 있다. 전기 자동차의 표준 연비는 예를 들어 사용 전기량과 주행 거리와의 비율로 표시될 수 있다. 본 발명은 이에 제한되지 않고 다양한 표현 방식에 의해 전기 자동차의 표준 연비가 표현될 수 있다. 데이터 저장부(110)는 주행 이력 정보를 저장할 수 있다. 주행 이력 정보는 모터 구동 전류 및 모터 구동 속도를 포함하는 주행 정보를 포함할 수 있다. 데이터 저장부(110)는 충방전 정보를 포함할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 전류에 따른 배터리 용량 정보를 설명하기 위한 도면이다.
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.
여기에서, C-rate는 전류율(Current rate)을 나타낸다. 배터리의 충.방전시에 다양한 사용 조건하에서 전류값 설정 및 배터리의 가능 사용시간을 예측하거나 표시하기 위한 단위로서, 충.방전율에 따른 전류값의 산출은 충전 또는 방전 전류를 배터리 정격 용량의 단위를 뺀 값으로 나누어 충.방전 전류값을 산출한다. C-rate의 단위는 C를 사용한다.
여기에서, C-rate가 1이라는 것은 방전 전류가 배터리 정격 용량과 같다는 것을 의미한다. 가중치에 20을 적용하여 C-rate가 C/20인 경우에는 배터리 정전 용량은 20A의 방전 전류로 방전이 일어날 때 10.0hr동안 사용이 가능하다는 것을 의미하며, 이때의 배터리 정전 용량 효율은 K=1.25일 때 100%라는 것을 의미한다.
마찬가지로, 가중치에 6을 적용하여 C-rate가 C/6인 경우에는 배터리 정전 용량은 33.3A의 방전 전류로 방전이 일어날 때 4.44hr동안 사용이 가능하다는 것을 의미하며, 이때의 배터리 정전 용량 효율은 K=1.25일 때 74.0%라는 것을 의미한다.
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.
전류 변화량에 따른 납산 전지 용량 변화에서 전류 변화량 값에 도 4에서 설명될 주행 상태에 따른 소모 전류량 값이 설정되면 주행 상태 기반 정전 용량 효율이 산출될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 온도에 따른 배터리 용량 정보를 설명하기 위한 도면이다.
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. 배터리(10)는 온도 변화에 따라 용량 변화가 발생됨을 알 수 있다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 모터의 구동 전류 및 모터 구동 속도에 따른 배터리 소모 전류 정보를 설명하기 위한 도면이다.
도 4를 참조하면, 데이터 저장부(110)는 모터의 구동 전류 및 모터 구동 속도에 따른 배터리 소모 전류 정보를 저장하고 있다. 여기에서, 배터리(10)는 납산 전지가 사용되었으며, 모터의 구동 전류 및 모터 구동 속도에 따른 배터리 소모 전류 변화를 확인할 수 있다.
배터리(10)는 모터의 구동 전류 및 모터의 구동 속도에 따라 소모 전류 변화가 있음을 확인할 수 있다. 전기 자동차의 운전중 운전자의 가속 또는 감속 동작에 의해 모터의 구동 전류 및 모터의 구동 속도가 변화될 수 있다. 이에 따라, 전기 자동차의 운전중에 운전자의 가속 또는 감속 동작에 의해 배터리 소모 전류량에 변화가 발생됨을 알 수 있다.
따라서, 주행 상태에 따른 소모 전류량 값이 도 2에서 설명되었던 전류 변화량에 따른 납산 전지 용량 변화에서 전류 변화량값으로 설정되면 납산 전지 용량에 대한 주행 상태 기반 배터리 정전 용량 효율이 산출될 수 있다.
통합 전력 제어 유닛(120)은 배터리의 충전 및 모터 구동을 위한 전력을 공급할 수 있다.
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 산출할 수 있다.
통합 전력 제어 유닛(120)은 데이터 저장부(110)에 저장된 모터의 구동 전류 및 모터의 구동 속도에 따른 배터리 소모 전류 정보에 기반하여 센서(130)로부터 측정된 구동 전류 및 모터의 구동 속도로부터 배터리 소모 전류를 산출할 수 있다.
통합 전력 제어 유닛(120)은 산출된 배터리 소모 전류에 상응하는 주행 상태 기반 배터리 정전 용량 효율을 산출할 수 있다. 주행 상태 기반 배터리 정전 용량 효율은 데이터 저장부(110)에 저장된 전류에 따른 배터리 용량 정보에 기반하여, 배터리 소모 전류에 상응하는 배터리 용량 변화값으로부터 산출된다.
통합 전력 제어 유닛(120)은 배터리 잔량, 주행 상태 기반 배터리 정전 용량 효율, 표준 연비에 기반하여 전기 자동차의 주행 가능 거리를 산출할 수 있다.
통합 전력 제어 유닛(120)은 데이터 저장부(110)에 저장된 주행 이력 정보와 충방전 정보를 기반으로 하여 최적 주행 조건을 산출하여 표시부(140)에 표시할 수 있다. 통합 전력 제어 유닛(120)은 최적 주행 조건은 모터 구동 전류 및 모터 구동 속도를 포함할 수 있다.
통합 전력 제어 유닛(120)은 데이터 저장부(110)에 저장되어 있는 주행 이력 정보, 충방전 정보, 최적 주행 조건 정보를 유무선 통신 인터페이스를 통해 전기 자동차 관리를 위한 기기나 서버에 전송할 수 도 있다.
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 배터리 전류 센서를 포함할 수 있다. 온도 센서와 배터리 전류 센서는 일체로 구현될 수 도 있고, 별도로 구현될 수도 있다. 여기에서, 온도 센서는 일반적으로 엔진룸에 배터리와 모터와 함께 탑재되어 있음에 따라 모터의 온도를 측정하는 모터 온도 센서일 수 있다.
센서(130)는 모터의 구동 전류 및 모터의 구동 속도를 측정할 수 있다. 센서(130)는 모터의 구동 전류를 검출하기 위한 모터 전류 센서와 모터의 구동 속도를 검출하기 위한 속도 센서를 포함할 수 있다. 모터 전류 센서와 속도 센서는 일체로 구현될 수도 있고, 별도로 구현될 수도 있다.
표시부(140)는 주행 가능 거리를 표시할 수 있다. 표시부(140)는 전기 자동차의 클러스터에 구현될 수 있다. 또한, 표시부(230)는 사용자에게 산출된 최적 주행 조건을 표시할 수 있다.
통합 전력 제어 유닛(120)은, 하기의 수식에 의해 배터리 잔량을 산출할 수 있다.
[수식 1]
Figure pat00002
SOC: 배터리 잔량, SOCt: 시작점의 SOC, SOCt +1: 차후 SOC
IBatt : 배터리의 충방전 전류, △t: 산출시간 간격, C0: 정격 정전 용량
배터리 잔량은 배터리 잔량을 산출하는 시작점에서의 배터리 잔량에 산출시간 간격에 발생된 배터리의 전류량 변화의 누적을 배터리 용량으로 나눈 값을 반영한 값이 된다. 배터리의 전류량 변화(IBatt)는 충전일 경우에는 +값이 되고, 방전인 경우에는 -값이 된다. 전류량 변화(IBatt)는 배터리의 충전 동작일 때는 배터리에 공급되는 충전 전류의 값과 충전 효율을 감안하여 계산될 수 도 있다. 한편, 전기 자동차의 주행시에는 배터리의 방전 동작임에 따라, 전류량 변화(IBatt)는 도 4에 도시된 바와 같이 모터의 구동 전류 및 모터 구동 속도에 따른 배터리 소모 전류에 의해 계산될 수 있다.
통합 전력 제어 유닛(120)은, 하기의 수식에 의해 주행 가능 거리를 산출할 수 있다.
[수식 2]
DTE=표준연비*주행 상태 기반 배터리 정전 용량 효율*SOC
여기에서, 표준 연비는 사용 전기량과 주행 거리와의 비율로 표시될 수 있다. 주행 상태 기반 배터리 정전 용량 효율은 도 2에서 표시된 배터리 정전 용량 효율(Available Capacity)를 나타낸다. SOC는 배터리 잔량을 나타낸다.
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.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전기 자동차의 배터리 잔량 표시 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 전기 자동차의 주행 가능 거리 표시 장치(200)는 데이터 저장부(210), 통합 전력 제어 유닛(220), 표시부(230)를 포함하여 구성될 수 있다.
데이터 저장부(210)는 전기 자동차의 배터리 온도 및 배터리 전류에 따른 배터리 용량 정보를 저장할 수 있다.
데이터 저장부(210)에 저장된 전기 자동차의 배터리 온도 및 배터리 전류에 따른 배터리 용량 정보는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같다.
데이터 저장부(110)는 모터의 구동 전류 및 모터 구동 속도에 따른 배터리 소모 전류 정보를 저장할 수 있다.
데이터 저장부(210)에 저장된 모터의 구동 전류 및 모터 구동 속도에 따른 배터리 소모 전류 정보는 도 4에 도시된 바와 같다.
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.
데이터 저장부(210)는 전기 자동차의 표준 연비를 저장하고 있다. 전기 자동차의 표준 연비는 예를 들어 사용 전기량과 주행 거리와의 비율로 표시될 수 있다. 본 발명은 이에 제한되지 않고 다양한 표현 방식에 의해 전기 자동차의 표준 연비가 표현될 수 있다.
데이터 저장부(210)는 주행 이력 정보를 저장할 수 있다. 주행 이력 정보에는 모터 구동 전류 및 모터 구동 속도를 포함하는 주행 정보를 포함할 수 있다. 데이터 저장부(210)는 충방전 정보를 포함할 수 있다.
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.
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.
통합 전력 제어 유닛(220)은 배터리에 공급되는 충전 전류의 값과 충전 효율을 감안하여 배터리의 전류를 계산할 수 있다.
통합 전력 제어 유닛(220)은 추정된 배터리 온도 및 계산된 배터리 전류로부터 배터리 잔량을 산출할 수 있다.
통합 전력 제어 유닛(220)은, 수식1에 의해 배터리 잔량을 산출할 수 있다.
통합 전력 제어 유닛(220)은 모터의 구동 전류 및 모터 구동 속도를 측정할 수 있다.
통합 전력 제어 유닛(220)은 데이터 저장부(210)에 저장된 모터의 구동 전류 및 모터의 구동 속도에 따른 배터리 소모 전류 정보에 기반하여 측정된 모터 구동 전류 및 모터의 구동 속도로부터 배터리 소모 전류를 산출할 수 있다.
통합 전력 제어 유닛(220)은 산출된 배터리 소모 전류에 상응하는 주행 상태 기반 배터리 정전 용량 효율을 산출할 수 있다. 주행 상태 기반 배터리 정전 용량 효율은 데이터 저장부(210)에 저장된 전류에 따른 배터리 용량 정보에 기반하여, 배터리 소모 전류에 상응하는 배터리 용량 변화값으로부터 산출된다.
통합 전력 제어 유닛(220)은 배터리 잔량, 주행 상태 기반 배터리 정전 용량 효율, 표준 연비에 기반하여 전기 자동차의 주행 가능 거리를 산출할 수 있다.
통합 전력 제어 유닛(220)은, 수식2에 의해 주행 가능 거리를 산출할 수 있다.
한편, 통합 전력 제어 유닛(220)은 데이터 저장부(210)에 저장된 주행 이력 정보와 충방전 정보를 기반으로 하여 최적 주행 조건을 산출하여 표시부(230)에 표시할 수 있다. 통합 전력 제어 유닛(220)은 최적 주행 조건은 모터 구동 전류 및 모터 구동 속도를 포함할 수 있다.
통합 전력 제어 유닛(220)은 데이터 저장부(210)에 저장되어 있는 주행 이력 정보, 충방전 정보, 최적 주행 조건 정보를 유무선 통신 인터페이스를 통해 전기 자동차 관리를 위한 기기나 서버에 전송할 수 도 있다.
표시부(230)는 사용자에게 산출된 주행 가능 거리를 표시할 수 있다. 표시부(230)는 전기 자동차의 클러스터에 구현될 수 있다. 또한, 표시부(230)는 사용자에게 산출된 최적 주행 조건을 표시할 수 있다.
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.

Claims (8)

  1. 전기 자동차의 배터리 온도 및 배터리 전류에 따른 배터리 용량 정보, 모터 구동 전류 및 모터 구동 속도에 따른 배터리 소모 전류 정보, 표준 연비 정보를 저장하는 데이터 저장부;
    상기 배터리의 충전 및 상기 모터 구동을 위한 전력을 공급하는 통합 전력 제어 유닛;
    상기 배터리의 온도와 전류를 측정하며, 상기 모터 구동 전류 및 모터 구동 속도를 측정하는 센서; 및
    주행 가능 거리을 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 산출하고, 상기 모터 구동 전류 및 상기 모터 구동 속도에 따른 배터리 소모 전류 정보, 상기 표준 연비 정보에 기반하여 주행에 따른 주행 가능 거리을 산출하여 상기 표시부에 제공하는 전기 자동차의 주행 가능 거리 표시 장치.
  2. 전기 자동차의 배터리 온도 및 배터리 전류에 따른 배터리 용량 정보, 모터 구동 전류 및 모터 구동 속도에 따른 배터리 소모 전류 정보, 표준 연비 정보를 저장하는 데이터 저장부;
    배터리의 충전 및 모터 구동을 위한 전력을 공급하며, 상기 배터리 전류와 상기 모터의 온도 또는 통합 전력 제어 유닛의 온도를 측정하고, 상기 모터 구동 전류 및 상기 모터 구동 속도를 측정하는 통합 전력 제어 유닛; 및
    주행 가능 거리을 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 산출하고,
    상기 모터 구동 전류 및 상기 모터 구동 속도에 따른 배터리 소모 전류 정보, 상기 표준 연비 정보에 기반하여 주행에 따른 주행 가능 거리을 산출하여 상기 표시부에 제공하는 전기 자동차의 주행 가능 거리 표시 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 통합 전력 제어 유닛은,
    하기의 수식에 의해 배터리 잔량을 산출하는 전기 자동차의 주행 가능 거리 표시 장치.
    Figure pat00003

    SOC: 배터리 잔량, SOCt: 시작점의 SOC, SOCt+1: 차후 SOC
    IBatt : 배터리의 충방전 전류, △t: 산출시간 간격, C0: 정격 정전 용량
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 통합 전력 제어 유닛은,
    상기 모터 구동 전류 및 상기 모터 구동 속도에 따른 배터리 소모 전류 정보에 상응하여 주행 상태 기반 배터리 정전 용량 효율을 산출하고, 상기 주행 상태 기반 배터리 정전 용량 효율과 상기 표준 연비 정보에 기반하여 주행에 따른 주행 가능 거리을 산출하는 전기 자동차의 주행 가능 거리 표시 장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 통합 전력 제어 유닛은,
    하기의 수식에 의해 주행 가능 거리를 산출하는 전기 자동차의 주행 가능 거리 표시 장치.
    DTE=표준연비*주행 상태 기반 배터리 정전 용량 효율*SOC
    (DTE는 주행 가능 거리, SOC는 배터리 잔량임)
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 데이터 저장부는 주행 이력 정보와 충방전 정보를 저장하고,
    상기 통합 전력 제어 유닛은, 상기 데이터 저장부에 저장된 상기 주행 이력 정보와 상기 충방전 정보를 기반으로 하여 최적 주행 조건을 산출하여 상기 표시부에 표시하는 전기 자동차의 주행 가능 거리 표시 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    최적 주행 조건은 모터 구동 전류 및 모터 구동 속도를 포함하는 전기 자동차의 주행 가능 거리 표시 장치.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 통합 전력 제어 유닛은 상기 주행 이력 정보, 상기 충방전 정보, 상기 최적 주행 조건 정보를 유무선 통신 인터페이스를 통해 전기 자동차 관리를 위한 기기나 서버에 전송하는 전기 자동차의 주행 가능 거리 표시 장치.
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