KR20150116460A - 배터리 유지관리 시스템 - Google Patents

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KR20150116460A
KR20150116460A KR1020157024295A KR20157024295A KR20150116460A KR 20150116460 A KR20150116460 A KR 20150116460A KR 1020157024295 A KR1020157024295 A KR 1020157024295A KR 20157024295 A KR20157024295 A KR 20157024295A KR 20150116460 A KR20150116460 A KR 20150116460A
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KR
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battery
vehicle
data unit
cdu
central data
Prior art date
Application number
KR1020157024295A
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English (en)
Inventor
로버트 제이. 에르코
폴 엘. 그로셴
Original Assignee
테난트캄패니
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Filing date
Publication date
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Abstract

충전기에 충전 지시들을 생성하기 위한 차량 배터리로부터 에너지 소비 데이터를 모니터링하는 배터리 충전기를 포함하는 배터리 구동 차량 및 차량용 배터리 유지관리 시스템. 중앙데이터유닛(CDU)은 차량 전기 부하가 너무 많은 에너지를 소모하고 있는지 여부를 결정할 수 있고, 이어서 상기 차량 콘트롤러에 에너지 소비를 제한하도록 지시들을 생성할 수 있다. 충전 지시들에 따라 상기 배터리가 충전이 안된 경우에 상기 중앙데이터유닛(CDU)은 오프사이트 중앙컴퓨터에 통지할 수 있다.

Description

배터리 유지관리 시스템{BATTERY MAINTENANCE SYSTEM}
본 발명은 배터리 구동 차량을 위한 배터리 유지관리 시스템에 대한 것이다.
배터리 구동 차량은 상업용으로 자주 사용된다. 일반적인 산업용 차량은 물건 관리용 차량들 (일례로, 리프팅 또는 파레트 차량), 청소용 차량들 (일례로, 스크러버 또는 빗질 차량), 및 나아가 레저용 차량들 (일례로, 골프 카트)을 포함한다. 경우에 따라 배터리 구동 차량들은 집합체 (fleets)로 사용되는데, 여기서 다수의 차량들이 단일 사업용으로 유지관리 된다. 또한, 경우에 따라 단일 집합체 내의 차량들은 서로 다른 충전 배터리 기술들을 포함한다 (일례로, 납축전지, 리튬이온 전지, 밀폐형 (sealed) 전지, 개방형 (flooded) 전지, 또는 심방전 전지 (deep cycle batteries)).
상이한 배터리 기술은 상이한 충전 방법들 또는 알고리즘들을 사용한다. 배터리 충전기는 특정한 배터리 종류를 충전하도록 설계되어 제공된다. 이와 같이, 여러 상이한 배터리 충전기는 하나의 집합체 내의 상이한 차량들을 충전할 필요가 때때로 있다. 이는 번거로운 작업일 수 있고 운영자에 의한 오류가 발생할 수 있다. 일례로, 일반적으로 운영자는 작업을 완료하기 위해 배터리 구동 차량을 사용하고, 이어서 차량용 배터리를 지정된 배터리 충전기에 연결한다. 그러나, 운영자는 가끔 충전기에 배터리를 연결하는 것을 잊거나 심지어 잘못된 충전기 종류 또는 오작동하는 충전기에 연결하기도 한다. 운영자는 또한 충전이 완료되기 전에 중단하여 저충전 상태를 만들기도 한다. 또는, 배터리를 완전히 충전하는데 요구되는 에너지량을 오판하여, 과충전 또는 저충전 배터리를 만들기도 한다. 이러한 오류는 차량용 배터리 수명에 명백히 부정적인 영향을 준다. 또한, 운영자는 배터리 유지관리에 시간을 투자해야 할 필요가 발생한다.
예상하는 바와 같이, 배터리 구동 차량에 있어서 배터리 교체는 매우 고가의 비용이 요구된다. 사용자가 배터리 수명을 보호 및 연장이 가능하다면, 많은 비용을 절감할 수 있다. 추가적으로, 관리자가 차량 배터리를 유지관리 하는데 소모되는 역량을 줄이는 게 바람직하다.
본 발명은 상기된 문제점을 해결하고자 배터리 구동 차량을 위한 배터리 유지관리 시스템을 제공함을 목적으로 한다.
또한, 중앙데이터유닛(CDU)은 차량 전기 부하가 너무 많은 에너지를 소모하고 있는지 여부를 결정할 수 있고, 이어서 상기 차량 콘트롤러에 에너지 소비를 제한하도록 지시들을 생성할 수 있고, 충전 지시들에 따라 상기 배터리가 충전이 안된 경우에 상기 중앙데이터유닛(CDU)은 오프사이트 중앙컴퓨터에 통지할 수 있는 배터리 구동 차량을 위한 배터리 유지관리 시스템을 제공하고자 한다.
본 발명에 따른 특정 실시예들에 있어서, 차량 배터리, 배터리 충전기, 차량 전기 부하(load) 및 중앙데이터유닛 (CDU, central data unit)을 포함하는 배터리 구동 차량이 개시된다. 상기 배터리 충전기는 상이한 화학특성의 배터리를 충전 할 수 있고, 상기 중앙데이터유닛(CDU)은 상기 배터리 충전기 및 상기 전기 부하와 통신한다. 상기 중앙데이터유닛(CDU)은 배터리의 화학적 종류를 포함하여 배터리 식별 데이터를 수신한다. 상기 중앙데이터유닛(CDU)은 또한 상기 배터리로부터 에너지 소비 데이터를 수신하고, 상기 충전기를 위해 충전지시들을 생성하기 위해 상기 배터리 식별 데이터 및 상기 에너지 소비 데이터를 사용하고, 배터리 충전기로 충전 지시들을 출력한다.
본 발명에 따른 일부 실시예들에 있어서, 배터리 충전기 및 중앙데이터유닛(CDU)을 포함하는 차량용 배터리 유지관리 시스템이 제공되고, 여기서 상기 중앙데이터유닛(CDU)은 상기 충전기와 통신하고 기존의 차량용 배터리 및 기존의 차량 전기 부하로부터 데이터를 수집하도록 구성된다. 상기 중앙데이터유닛(CDU)은 또한 상기 배터리로부터 에너지 소비 데이터를 수집하고, 클락 및 캘린더를 유지관리하고, 상기 차량을 위한 에너지 소비 프로필을 생성한다. 상기 중앙데이터유닛(CDU)은 차량 사용의 기간, 사용의 시간, 및 차량 사용의 날짜에 대한 에너지 소비 데이터를 추적기록함으로써 상기 프로필을 생성한다. 상기 중앙데이터유닛(CDU)은 상기 프로필을 기반으로 다음 번 차량 사용 시 배터리가 필요로 하는 에너지량을 예측한다. 상기 중앙데이터유닛(CDU)은 상기 충전기를 위한 충전 지시들을 생성하기 위해 상기 에너지 소비 데이터 및 상기 예측을 사용한다. 상기 중앙데이터유닛(CDU)은 또한 상기 충전기에 상기 충전 지시들을 출력한다.
본 발명에 따른 일부 실시예들에 있어서, 차량 전기 부하가 너무 많은 에너지를 소모하면 차량 에너지 부하의 에너지 소비를 제한하기 위해 차량의 콘트롤러에 지시들을 생성하는 배터리 구동 차량을 포함된다. 본 발명에 따른 일부 실시예들은 충전 지시에 따라 배터리가 충전이 되지 않았을 경우 상기 중앙데이터유닛(CDU)이 오프사이트 중앙 컴퓨터에 통지하는 차량용 배터리 유지관리 시스템을 제공한다. 본 발명에 따른 일부 실시예들은 에너지 소비 데이터 및 충전 지시들을 기반으로 상기 차량용 배터리에 남아있는 충전용량을 상기 중앙데이터유닛(CDU) 또는 상기 오프사이트 중앙 컴퓨터가 결정하는 차량용 배터리 유지관리 시스템을 제공한다.
본 발명의 실시 예를 따르는 배터리 구동 차량을 위한 배터리 유지관리 시스템은, 상기 기재된 종래 기술의 문제점을 해결하고자 한다.
구체적으로 관리자가 차량 배터리를 유지관리 하는데 소모되는 역량을 줄일 수 있다. 또한, 중앙데이터유닛(CDU)은 차량 전기 부하가 너무 많은 에너지를 소모하고 있는지 여부를 결정할 수 있고, 이어서 상기 차량 콘트롤러에 에너지 소비를 제한하도록 지시들을 생성할 수 있고, 충전 지시들에 따라 상기 배터리가 충전이 안된 경우에 상기 중앙데이터유닛(CDU)은 오프사이트 중앙컴퓨터에 통지할 수 있다.
도1은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 배터리 유지관리 시스템을 포함하는 배터리 구동 차량의 구성요소 수준의 블록 다이어그램이다.
도2는 본 발명의 일부 실시예들에 따른 배터리 유지관리 시스템을 위한 작동 매커니즘을 도시하는 순서도이다.
도3은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 배터리 유지관리 시스템을 위한 추가적인 작동 매커니즘을 도시하는 순서도이다.
본 발명 원리의 이해를 증진할 목적으로, 이하에 도시된 도면 및 이를 기술하기 위해 사용된 특정 표현으로 실시예를 참조한다. 그럼에도 불구하고, 이로써 본 발명의 범위 제한은 의도되지 않은 것으로 이해될 것이며; 상술되거나 도시된 실시예에 임의의 변경 및 추가적인 수정, 및 본 명세서에 기술된 본 발명의 원리에 대한 임의의 추가적인 응용들이 본 발명이 속한 해당 분야의 당업자가 일반적으로 이해하는 것이다.
첨부된 도면들은 본 발명의 특정 실시예들을 도시하는 것이며, 따라서 본 발명의 범위를 제한하지 않는다. 도면들은 크기가 변경되지 않으며 (변경 표시가 있지 않은 한) 이하의 상세한 설명에서의 내용과 연계되어 활용되도록 한다. 본 발명에 따른 실시예들은 첨부된 도면에 연계되어 이하에 상술될 것이며, 동일한 도면부호는 동일한 구성요소를 표시한다.
배터리 구동 차량을 위한 인텔리전트 배터리 유지관리 시스템 (100)이 제공된다. 도1은 일부 실시예들에 따른 배터리 유지관리 시스템(100)을 도시한다. 상기 시스템 (100)은 배터리 구동 차량 (50)을 포함한다. 상기 차량 (50)은 해당 기술분야에 알려진 임의의 배터리 구동 차량일 수 있다. 일부 사례에서, 상기 차량 (50)은 차량들의 집합체의 일부분이다. 상기 차량 (50)은 또한 비교적 규칙적인 사용 패턴과 근접한 규칙적인 간격 주기들로 사용되는 차량일 수 있다 (일례로, 매일, 격일, 주1회 또는 격주로 기설정된 시간). 일부 사례에서, 상기 차량 (50)은 상업용 차량이고, 일례로 바닥 스크러버 차량, 바닥 빗질 차량, 진공청소 차량, 또는 이들의 조합이 될 수 있다. 상기 유지관리 시스템 (100)은 배터리 (1), 중앙데이터유닛 (3), 및 차량 전기 부하 (4)를 차량 상에 위치하도록 포함한다. 상기 전기 부하 (4)는 다수의 구성요소들을 포함하고, 일례로, 모터 (6), 모터 콘트롤러 (5), 워터펌프/저수조 (10), 및 차량용 디스플레이(8)가 될 수 있다. 또한, 상기 배터리 (1)는 식별자 (9)를 포함할 수 있다. 상기 충전 시스템 (100)은 또한 오프보드 배터리 충전기 (2) 및 중앙 컴퓨터 (7)를 포함한다. 상기의 각 구성요소들이 이하에 보다 상세하게 기술된다.
이하에 도1은 상기 배터리 유지관리 시스템 (100) 내의 다양한 구성요소들 사이의 통신을 도시한다. 상기 중앙데이터유닛 (3)은 상기 차량용 배터리 (1), 배터리 충전기 (2), 차량 콘트롤러 (5), 컴퓨터 (7), 디스플레이 (8), 배터리 식별자 (9), 및 워터펌프/저수조 (10)와 통신한다. 추가적으로, 실시간 클락을 포함할 수 있는 중앙데이터유닛 (3)은 배터리 충전기 (2)에 의해 상기 배터리 (1)로 전달되는 에너지를 모니터링하기 위해 상기 배터리 충전기 (2) 및 상기 배터리 (1) 사이의 연결부위에 연결된다. 중앙데이터유닛 (3)은 또한 상기 차량 전기 부하 (4)에 의해 상기 배터리 (1)로부터 끌어들여지는 에너지를 모니터링하기 위해 상기 배터리 (1) 및 상기 차량 전기 부하 (4) 사이의 연결부위에 연결된다. 상기 중앙데이터유닛 (3)은 상기 각각의 구성요소들로 정보를 입력 및/또는 출력한다. 상기 중앙데이터유닛 (3)은 잘 알려진 유선 또는 무선 통신 아키텍쳐를 포함하는 공지된 다양한 통신 설정들을 사용하여 상기 구성요소들과 통신할 수 있다.
상기 차량용 배터리 (1)는 해당 분야에서 공지된 임의의 충전식 차량용 배터리를 포함할 수 있다. 일부 경우에 있어서, 상기 배터리 (1)는 납축전지 또는 니켈메탈하이드라이드 (NiMH) 배터리이다. 다른 경우에 있어서, 상기 배터리 (1)는 리튬이온 (Li-ion) 배터리이다. 상기 배터리 (1)는 또한 식별자 (9)를 포함한다. 상기 식별자 (9)는 상기 배터리 (1)에 대한 정보를 저장한다. 일부 경우에 있어서, 상기 식별자 (9)는 배터리 식별 데이터를 저장하는 RFID 태그이다. 배터리 식별 데이터는 배터리 종류, 배터리 화학적 종류, 배터리 시리얼넘버, 배터리 제조일자, 배터리 크기, 배터리 기술 등 일 수 있으나, 이에 국한되지 않는다. 상기 배터리 (1)는 또한 상기 배터리 충전기 (2) 및 상기 배터리 전기 부하 (4)와 통신한다. 즉, 상기 배터리 (1)는 상기 충전기 (2)로부터 에너지를 수신하고, 상기 전기 부하 (4)로 에너지를 전달한다. 도1에 도시된 바와 같이, 상기 중앙데이터유닛 (3)은 상기 충전기 (2)와 상기 배터리 (1) 사이 및 상기 배터리 (1)와 상기 전기 부하 (4) 사이의 링크들 각각으로 탭인(tap-in)하여, 상기 중앙데이터유닛이 배터리로 전달되는 에너지 및 배터리로부터 방전되는 에너지를 모니터링하도록 한다. 상기 중앙데이터유닛 (3)은 상기 데이터를 에너지 소비 데이터의 형태로 저장한다. 많은 경우에 있어서, 상기 중앙데이터유닛 (3)은 실시간으로 상기 데이터를 계속적으로 수신하거나 또는 일례로 전압 및 전류 출력을 주기적으로 샘플링한다. 특정 시간 동안의 에너지 소비 데이터를 추적기록함으로써, 상기 중앙데이터유닛 (3)은 차량에 대해 단순한 에너지 소비를 이상의 것을 포함하는 에너지 소비 프로필을 생성할 수 있다. 에너지 소비 프로필은 매 충전 당 평균 앰프-아워 (Amp-Hours) 수치, 매 충전 당 평균 앰프-아워 (Amp-Hours) 최고값, 차량사용완료시의 배터리 (1)의 평균 전압, 수일에 걸친 사용의 차량사용완료시의 남아있는 최저 배터리 (1) 전압, 방전 시간, 기간 내의 방전 속도, 하루의 최대, 최소, 평균 차량 사용 기간, 하루의 최대, 최소, 평균 전기 부하 (4) 사용 기간 (일례로, 하나 이상의 차량 전기 부품들), 사용 및 충전에 대한 시작 및 종료 시간, 일주일 또는 한달 중 차량 사용 및 충전일 등과 같은 파라미터들을 포함할 수 있다. 상기 차량이 상업용 스크러버차량인 실시예들에 있어서, 상기 에너지 소비 프로필에 저장된 하나 이상의 상기 차량용 전기 부품들은 상기 차량용 스크러버를 포함할 수 있다. 유사한 방식으로, 상기 차량이 상업용 스크러버차량인 경우, 상기 에너지 소비 프로필에 저장된 하나 이상의 상기 차량용 전기 부품들은 상기 차량용 스크러버를 포함할 수 있다. 따라서, 상기와 같은 경우들에 있어서, 상기 에너지 소비 프로필은 차량용 스크러버(scrubber) 혹은 차량용 스위퍼(sweeper)의 최대, 최소, 및 평균 사용주기를 포함할 수 있다. 이하에 기술되는 바와 같이, 상기 에너지 소비 프로필은 미래의 에너지 소비에 대한 지표 또는 예측지표를 제공하고, 이는 재충전 동안 상기 배터리 (1)에 전달되는 충전량을 제어하는데 사용될 수 있다.
따라서, 상기 중앙데이터유닛 (3)은 배터리 식별 데이터 및 에너지 소비 데이터를 수신한다. 상기 차량 (50)는 전기 부하 (4)를 포함한다. 다수의 실시예들에 있어서, 상기 전기 부하 (4)는 적어도 차량 콘트롤러 (5) 및 차량 모터 (6)를 포함한다. 상기 차량 콘트롤러 (5)는 해당 분야에 공지된 임의의 차량 기기 콘트롤러 (machine controller)를 포함할 수 있다. 마찬가지로, 상기 차량 모터 (6)는 해당 분야에 공지된 전기를 사용하는 임의의 모터 종류를 포함할 수 있다. 상기 콘트롤러 (5)는 모터 (6)를 제어하기 위한 운영자의 명령에 응답한다. 일례로, 상기 콘트롤러 (5)는 브레이크 구동자로부터의 브레이크 명령 또는 액셀레이터 구동자로부터의 액셀레이터 명령에 응답할 수 있다. 본 발명에 따른 특정 실시예에서, 상기 콘트롤러 (5)는 또한 상기 중앙데이터유닛 (3)으로부터의 지시에 응답할 수 있고, 이하에서 보다 상세히 기술된다.
상기 차량 (50)은 또한 디스플레이 (8)를 포함할 수 있다. 상기 디스플레이 (8)는 또 다른 차량 전기 부하 (4)로 간주될 수 있고, 상기 차량 (50)의 임의의 위치에 구비될 수 있다. 상기 디스플레이 (8)는 해당 분야에 공지된 임의의 디스플레이 종류일 수 있고, 일례로, LCD 디스플레이, 터치스크린 디스플레이, 또는 기타 적합한 디스플레이 등이 될 수 있다. 상기 디스플레이 (8)는 또한 운영자가 탐색할 수 있도록 하는 메뉴 옵션들을 제공하는 사용자인터페이스 버튼들을 포함할 수 있다. 상기 디스플레이 (8)는 상기 차량용 배터리 (1)에 관련된 정보를 디스플레이하고, 일례로 충전된 백분율, 방전시까지 남은 운행 시간 (중앙데이터유닛 (3)에 의해 모니터링된 방전 속도 및 충전 수준을 기반으로 함), 배터리 종류, 배터리의 남은 예측 수명, 배터리 물공급 정보, 배터리 오작동들, 배터리 충전 완료까지 남은 시간 (중앙데이터유닛 (3)에 의해 모니터링 및 산출된 충전 수준, 충전 속도, 바람직한 충전 수준을 기반으로 함) 등이 있다. 상기 디스플레이 (8)는 또한 상기 차량 작동에 관련된 정보를 디스플레이 할 수 있고, 일례로, 차량의 온/오프 상태, 현재 차량 에너지 소비 정보, 배터리 충전 수준에 기반한 남은 작동 시간 등이 있다.
특정 실시예들에 있어서, 상기 차량 (50)은 또한 워터 펌프/저수조 (10)를 포함한다. 특정 배터리 종류들은 물공급을 필요로 한다. 일례로, 납축전지는 두가지의 일반적인 종류들로 나타나는데, 이는 개방형 납축전지 및 밀폐형 납축전지이다. 개방형 납축전지는 사용 후 물공급을 필요로 하는데 반해, 밀폐형 납축전지는 필요로 하지 않는다. 상기 워터 펌프/저수조 (10)는 필요에 따라 상기 배터리 (1)에 물을 공급하도록 구비된다. 상기 워터 펌프/저수조 (10)는 무엇보다 우선적으로 물을 저장하는 저수조 및 저수조에 물을 채울 수 있도록 하는 운영자를 위한 개구(opening)를 포함한다.
상기 배터리 충전기 (2)는 차량 (50)의 온보드 또는 오프보드 형태일 수 있다. 도1에 따르면, 상기 충전기 (2)는 오프보드형으로 도시된다. 어떤 경우에도, 상기 배터리 충전기 (2)는 중앙데이터유닛 (3)과 통신상태에 있다. 특정 실시예에 따르면, 상기 배터리 충전기 (2)는 여러 상이한 종류의 배터리 및 상이한 종류의 화학특성을 갖는 배터리를 충전하도록 구성되는 배터리 충전기이다 (일례로, 납-산 또는 리튬-이온). 상기 충전기 (2)는 또한 프로그래밍 가능한 것으로 중앙데이터유닛 (3)으로부터 지시를 수신할 수 있고, 상기 지시들을 기반으로 충전 프로필 및 충전 알고리즘을 조절할 수 있다. 선택적 오프사이트 중앙 컴퓨터 (7)는 차량에서 오프보드에 있지만 중앙데이터유닛 (3)과 또한 통신 할 수 있다.
배터리 관리 시스템 (100)은 배터리 (1)의 수명을 연장하고, 필요한 운영자의 유지관리의 업무량을 줄이도록 설계된다. 도 2는 특정 실시예에 따른 시스템 (100)에 대한 작동 메커니즘 (200)를 도시한다. 운영자가 차량 (50)을 사용하는 것을 완료하면, 운영자는 배터리 충전기 (2)와 차량 배터리 (1)를 연결한다 (단계 210). 배터리 (1)를 배터리 충전기 (2)에 연결하는 다양한 배열이 있지만, 일반적으로 차량용 배터리 (1)는 충전지 (2)에 끼울 수 있는 플러그를 포함하는 전기선에 연결된다.
상기 연결은 상기 CDU 3가 상기 배터리 식별자 (9)로부터 배터리 식별 데이터를 입력하고, 배터리 (1) 및 배터리 충전기 (2) 및 차량 전기 부하(4)로부터 에너지 소비 데이터를 입력하도록 자동적으로 구동시킨다 (단계 215). 이어서 상기 중앙데이터유닛 (3)은 상기 입력된 데이터를 상기 배터리 충전기 (2)를 위한 충전 지시들을 생성하는데 사용한다. 상기 중앙데이터유닛 (3)은 충전 지시들을 생성할 때 다수의 요인들을 고려할 수 있는데, 이는 또한 충전 프로필로서 고려될 수 있고, 일례로, 배터리 종류, 화학 특성, 제조일자, 크기, 기술, 전압, 충전 상태, 이전 차량 사용으로 인한 방전, 지난 충전 횟수, 마지막 배터리 이퀄라이제이션 충전날짜 등이 될 수 있다. 상기 충전 지시들은 충전 수준, 충전 속도, 충전 시간, 일주일 중 충전일, 충전날짜를 포함할 수 있다. 상기 시간, 일주일 중 충전일 및 날짜들은 중앙데이터유닛 (3) 내의 온보드 클락 및 캘린더에 의해 추적기록될 수 있다. 많은 경우에 있어서, 상기 충전 지시들은 또한 충전 알고리즘들을 포함할 수 있다. 배터리의 상이한 종류들에 따라서 특정 충전 알고리즘들이 사용된다 (일례로, 화학 특성, 제조업체, 모델명 등). 따라서, 상기 식별자 (9)에 의해 제공되는 배터리 (1)의 종류에 기반하여 상기 중앙데이터유닛 (3)은 채택되는 충전 알고리즘들 종류를 특정할 수 있다. 추가적으로, 중앙데이터유닛 (3)은 상기 배터리 (1)에 대한 최근의 에너지 소비 데이터 및/또는 에너지 소비 프로필에 기반하여 상기 충전 알고리즘들에 변경사항들을 구체화할 수 있다. 일례로, 만약 최근 에너지 소비 데이터가 마지막 충전 이후 소량의 충전만이 배터리 (1)에서 소비될 것을 나타낸다면, 이때 추가적인 충전이 많은 양으로 필요하지 않으므로 중앙데이터유닛 (3)은 충전기 (2)에 상기 충전 알고리즘에서 특정 단계들을 생략하도록 구체화할 수 있다 (일례로, 상기 충전 알고리즘의 초기 단계들). 상기의 알고리즘 변경은 배터리 (1)의 수명을 연장할 수 있는데, 이는 배터리 (1)가 충전을 완료하기 위해서 전체 충전 알고리즘을 거칠 필요가 없기 때문이다. 이와 같은 방법으로, 중앙데이터유닛 (3)은 충전기 (2)에 배터리 (1)에 공급해야 할 충전량에 대해 지시할 수 있을 뿐만 아니라, 중앙데이터유닛 (3)은 과거를 바탕으로 축적된 최근의 에너지 소비 데이터 및 /또는 에너지 소비 프로필들을 기반으로 기존의 충전 알고리즘들을 구체적으로 변경하도록 충전기 (2)에 지시할 수 있다. 따라서, 상기 충전 프로필(지시들)은 배터리 (1)의 실사용을 연장할 수 있도록 상기 에너지 소비 데이터 또는 상기 에너지 소비 프로필에 맞춤화될 수 있다. 상기 충전 지시들은 또한 이퀄라이제이션(equalization) 충전을 수행할지 여부를 포함할 수 있다. 상기 온보드 클락 및 캘린더는 에너지 수요를 예측하는데 사용될 수 있고, 상기 캘린더는 셀밸런싱 (cell balancing)을 최적화하는데 사용될 수 있다.
상기 중앙데이터유닛 (3)은 오프사이트 컴퓨터 (7)와도 통신할 수 있다. 신규 혹은 업데이트된 충전 알고리즘들은 상기 컴퓨터 (7)로부터 상기 중앙데이터유닛 (3)으로 주기적으로 전송될 수 있다. 일례로, 신규 충전 알고리즘들이 생성되면, 상기 중앙 컴퓨터 (7)는 충전 지시들 (3)을 생성할 때 고려하도록 신규 알고리즘들을 중앙데이터유닛 (3)으로 전송할 수 있다. 이 때, 중앙데이터유닛 (3)은 상기 충전기 (2)가 다음 번에 연결이 되면 상기 신규 알고리즘들을 상기 충전기 (2)에 업그레이드 할 수 있다. 일부 경우에 있어서, 운영자가 상기 차량용 배터리 (1)와 상기 배터리 충전기 (2)를 연결할 때 마다 (단계 210), 상기 중앙데이터유닛 (3)은 또한 충전 알고리즘들이 업데이트될 필요가 있는지 여부를 결정하도록 상기 컴퓨터 (7)에 확인을 한다.
충전 지시들 (즉, 충전 프로필)을 생성할 때, 상기 중앙데이터유닛 (3)은 또한 상기 배터리 (1) 가 리튬이온, 개방형, 또는 폐쇄형 납축전지 인지를 결정한다 (단계 220). 상기 배터리 (1)가 리튬이온 배터리가 아닌 경우, 상기 중앙데이터유닛 (3)은 리튬이온 배터리가 아닌 배터리를 위한 충전 지시들을 생성한다 (단계 240). 특정 경우에 있어서, 리튬이온 배터리가 아닌 배터리를 위한 상기 충전 지시들은 단순하게 배터리 (1)를 완전 충전 용량까지 충전하고 다음 차량 사용까지 완전 충전 용량으로 배터리 (1)를 유지하는 지시일 수 있다. 그러나, 상기 배터리 (1)가 리튬이온 배터리인 경우, 상기 중앙데이터유닛 (3)은 리튬이온 배터리를 위한 충전 지시들을 생성한다 (단계 230). 리튬이온 배터리에 대한 충전 지시들은 통상적으로 더 복잡할 것이며, 이하에서 보다 상세하게 설명된다.
리튬이온 배터리 및 비리튬이온 배터리에 대한 상이한 충전 지시들을 생성하는 중앙데이터유닛 (3)의 기능이 유리한 것은 일반적인 비리튬이온 배터리의 최대 수명이 완전 충전으로 유지될 때 달성되고, 리튬이온 배터리는 그 반대이기 때문이다. 리튬이온 배터리는 작업을 완료하는데 요구되는 최소 충전 수준으로 유지되면 최대 수명을 갖는다. 따라서, 작업을 완료하는데 요구되는 최소 수준으로만 배터리 (1)를 충전하고, 사용될 때까지 감소된 충전수준으로 배터리 (1)를 유지하는 것이 바람직하다.
기존의 충전 시스템들에서, 운영자는 차량 사용 후 차량용 배터리를 충전기에 단순히 연결하고, 다음 작업에 사용될 때까지 상기 배터리는 상기 배터리에 연결되어 있다. 이와 같이, 상기 배터리는 완전 충전 상태로 부하가 거의 없거나 전혀 없이 보관된다. 상기와 같은 보관 조건 하에, 리튬이온 배터리의 화학적 특성은 저하된다. 또한, 기존의 충전 시스템들은 종종 운영자가 차량을 다시 사용하기 위해 기다려야 하는 시간을 감소시키기 위해 가능한 빠르게 배터리를 재충전하도록 설계된다. 너무 빠른 속도로 리튬이온 배터리를 충전하는 것은 배터리의 온도를 상승시키고, 이는 배터리 화학특성 저하의 원인이 된다. 따라서, 과거의 충전 메카니즘들은 대체적으로 비리튬이온 배터리에 허용가능한 반면, 리튬이온 배터리에 대해서는 바람직하지 못하다.
리튬이온 전지를 사용하여, 본 발명의 특정 실시예에 따라, 차량 사용 직전까지 대기하고 배터리를 충전하는 것이 바람직하다. 그렇게 함으로써, 본 시스템 (100) 상에서, 중앙데이터유닛 (3)은 배터리 (1)가 리튬이온 배터리 인 것을 결정하면 (단계 220), 또한 언제 배터리 (1)를 충전하기 시작하는 것이 바람직하지를 결정하고 기설정된 시점이 도래하면 배터리 충전기 (2)가 배터리 (1) 충전을 시작하도록 구동시킨다 (단계 235). 상기 중앙데이터유닛 (3)은 사용 기간 동안에 수집된 에너지 소비 프로필들을 사용하여 차량의 미래의 사용 및 비사용 기간을 예측하고 향후 차량 사용이 준비될 수 있도록 배터리 (1) 충전을 시작하는 설정 시점을 생성할 수 있다. 일부 경우에 있어서, 상기 중앙데이터유닛 (3)은 에너지 소비 프로필을 형성할 때 예전의 사용 기간, 사용 길이, 사용 시간, 일주일 중 사용일 등을 추적기록한다. 일례로, 일부 차량들은 매일, 격일, 일주일에 한 번 또는 격주로 사용된다. 중앙데이터유닛 (3)은 상기의 모든 정보를 사용하여 충전기(2)에 전달되는 충전 프로필에 설정된 시점을 포함하도록 유발한다.
이하에서 일례가 상술된다. 차량 (50)이 일반적으로 오전 1시부터 오전 4시에 사용되고 하루 중 나머지 시간은 휴식상태라고 가정한다. 운영자가 상기 차량 (50) 사용을 오전 4시에 끝내면, 운영자는 배터리 (1)를 배터리 충전기 (2)에 연결한다. 기존의 충전 시스템들에 있어서는, 충전기 (2)는 배터리 (1)를 즉시 충전을 시작하여 충전이 완료된 것으로 파악될 때까지 충전한다. 상기 충전기 (2)는 배터리 종류에 상관없이 즉시 충전을 시작한다. 본 발명의 시스템 (100)의 특정 실시예에 따르면, 중앙데이터유닛 (3)은 일정 기간에 걸쳐 만들어진 에너지 소비 프로필을 사용하여 최적의 기설정 시점을 생성한다. 만약 상기 중앙데이터유닛 (3)은 배터리 (1) 충전에 대략 세 시간이 소요된다고 판단하면, 배터리 충전기 (2)가 예상되는 사용 시간 직전에 배터리 (1) 충전을 끝낼 수 있도록 배터리 충전기 (2) 가 배터리 (1) 충전을 오후 9시 -기설정 시점-에 시작하도록 구동시킨다. 이로서 상기 배터리 (1)는 하루 중 남은 시간 동안 (오전 4시부터 오후 9시까지) 낮은 충전량으로 머물 수 있게 된다. 또한, 상기 배터리 (1)를 충전하는데 필요한 시간 분량을 결정할 때, 상기 중앙데이터유닛 (3)은 또한 충전 속도가 충분히 낮아서 배터리 (1)가 화학적으로 손상되는 온도에 도달하는 것으로부터 막을 수 있다. 상기 프로세스는 운영자 또는 매니저의 입력 없이 실행될 수 있다. 상기 작동은 운영자에게 완벽하게 투명하면서도 배터리 수명에 현저한 개선을 이룰 수 있다.
비사용 기간 동안, 중앙데이터유닛 (3)은 보관을 위해 최적의 수준으로 리튬이온 배터리 충전 상태를 감소시킬 수 있다. 일례로, 상기 중앙데이터유닛 (3)이 장시간 미사용이 예상되는 것으로 판단을 하면, 충전기 (2)가 배터리 (1)를 바람직한 충전 수준으로 방전하도록 지시할 수 있다. 상기 중앙데이터유닛 (3)은 또한 배터리 (1)에 화학적 손상을 유발하는 배터리(1)의 온도 상승을 유발하는 방전율을 회피하며 방전하도록 지시할 수 있다. 따라서, 배터리 (1)를 운영자가 필요로 할 때 사용가능하도록 하면서, 상기 배터리 충전 시스템 (100)은 보관 시에 최적의 수준으로 배터리 충전을 유지함으로써 리튬이온 배터리의 사용 수명을 최적화한다.
중앙데이터유닛 (3)이 충전 지시들을 생성하면, 상기 지시들을 충전기 (2)에 출력한다 (단계 245). 이 후 충전기 (2)는 충전이 완료될 때까지(단계 255) 배터리(1)를 충전한다 (단계 250). 충전 동안에, 중앙데이터유닛 (3)은 상기 배터리 연결로부터 에너지 소비 데이터를 수신을 지속한다. 중앙데이터유닛 (3)은 상기 오프사이트 컴퓨터 (7) 및/또는 디스플레이 (8)가 배터리 충전 백분율, 완전 충전까지 남은 시간 등과 같은 배터리 충전에 대한 상태 정보를 디스플레이하도록 지시들을 생성 및 전송하는데 상기 데이터를 사용할 수 있다. 중앙데이터유닛 (3)은 또한 충전에 있어서 오류가 발생하는지 여부를 결정하는데 상기 데이터를 사용할 수 있다. 오류가 발생하면, 중앙데이터유닛 (3)은 오류 발생을 운영자에게 알리기 위해 오프사이트 컴퓨터 (7) 및/또는 디스플레이 (8)에 지시들을 전송한다. 이러한 알림들은 또한 운영자가 배터리 (1)를 충전하는 것을 기억하지 못했다는 공지를 포함할 수 있다.
상기 유지관리 시스템 (100)은 일부 실시예들에 있어서 배터리 물공급 시스템을 또한 포함한다. 충전이 완료된 후, 상기 중앙데이터유닛 (3)은 배터리 (1)가 물공급을 요구하는 개방형 배터리 종류인지 여부를 결정하는데 (단계 260) 배터리 식별 데이터를 사용한다 (단계 215). 만약 상기 배터리 (1)가 개방형 배터리가 아닌 경우, 중앙데이터유닛 (3)은 상기 차량이 사용 준비가 된 것을 운영자에게 알리기 위해, 오프사이트 컴퓨터 (7) 및/또는 디스플레이 (8)에 지시들을 출력한다. 만약 상기 배터리 (1)가 개방형 배터리인 경우, 상기 중앙데이터유닛 (3)은 배터리 (1)에 물공급을 위해 물공급 지시들을 생성하고 (단계 265), 이어서 상기 워터펌프/저수조 (10)에 상기 지시들을 출력한다 (단계 270). 일부 경우들에 있어서, 중앙데이터유닛 (3)은 또한 배터리 (1)에 물공급을 시작하는데 바람직한 시점을 결정하고, 기설정 시점이 되면 상기 배터리 (1)에 물공급을 시작하도록 펌프를 구동시킨다. 상기 물공급 지시들은 또한 프로필들의 형태로 제공될 수 있다. 이 후 상기 워터펌프는 상기 배터리 (1)에 물을 공급한다 (단계 275). 물공급이 완료되면, 중앙데이터유닛 (3)은 상기 차량이 사용 준비가 된 것을 운영자에게 알리기 위해, 오프사이트 컴퓨터 (7) 및/또는 디스플레이 (8)에 지시들을 출력한다 (단계 280).
상기 배터리 물공급 시스템은 차량 (50)에 수행해야 하는 운영자의 유지관리업무량을 더욱 감소시킴으로써 유리해 진다. 운영자는 상기 워터펌프/저수조 (10) 내의 물저수조에 물이 채워져 있는지 만을 확인하면 된다. 상기 중앙데이터유닛 (3)은 또한 해당 분야에 알려진 물수준센서와 같은 것을 통해서, 상기 워터펌프/저수조 (10)를 모니터링하고 물이 추가될 필요가 있는지 여부를 결정한다. 물이 필요한 경우, 워터펌프/저수조 (10)에 물이 추가될 필요가 있는 것을 운영자에게 경고하기 위해 상기 컴퓨터 (7) 및/또는 디스플레이 (8)에 지시를 전송한다.
도 3은 특정 실시예들에 따른 상기 배터리 관리 시스템 (100) 작동의 부가적인 방법들 (300)을 도시한다. 운영자가 차량 (50)를 사용하고자 하는 경우, 운영자는 차량의 시동을 건다 (단계 305). 이로써 상기 중앙데이터유닛 (3)이 향후 차량 사용을 위해 에너지 소비 프로필을 선택 또는 로드하도록 한다 (단계 310). 상기 선택된 에너지 소비 프로필은 과거 에너지 소비 프로필의 분석에 기반 할 수 있다. 일례로, 차량이 매일 같은 시간에 사용되는 경우, 중앙데이터유닛 (3)은 상기와 같은 예상되는 사용 각각을 위한 에너지 소비 프로필을 생성하고, 하루 중 차량 사용 시간 등과 같은 여러 요인들을 기반으로 적합한 하나를 선택한다.
운영자가 차량 (50)을 사용하는 동안, 상기 중앙데이터유닛 (3)은 상기 배터리 연결로부터 에너지 소비 데이터를, 상기 차량 콘트롤러 (5)로부터 작동 데이터를 계속 수신한다. 상기 에너지 소비 데이터는 일부 경우에 있어서 단순하게는 배터리의 전압, 전류 및 온도일 수 있다. 상기 중앙데이터유닛 (3)은 상기 선택된 에너지 소비 프로필에서 예측되는 예상 사용량을 완수하기에 현재 에너지 소비가 너무 많지 않은지 여부를 결정하는데 상기 수신 정보를 사용한다 (단계 320). 만약 현재 에너지 소비가 너무 많다면, 상기 중앙데이터유닛 (3)은 배터리 충전 소비를 줄이도록 상기 차량 작동 파라미터들을 조절하는 작동 지시들을 상기 차량 콘트롤러 (5)에 출력한다. 세부적인 차량 파라미터 및 조절량은 중앙데이터유닛 (3)에 의해 구체화될 수 있다. 이 후 상기 콘트롤러 (5)는 더 적은 에너지를 사용하도록 차량 파라미터틀을 조절하고/조절하거나 에너지 소비가 기대량 또는 임계 수준 이내로 떨어진 것을 중앙데이터유닛 (3)이 감지할 때까지 상기 콘트롤러 (5)는 차량 파라미터들을 제한시킨다. 일부 실시예에 따르면, 상기 콘트롤러는 가장 덜 중요한 차량 파라미터들부터 가장 중요한 것까지의 우선순위 목록에 따라서 어떤 차량 파라미터들을 제한할지를 정한다. 상기 차량이 상업용 바닥 스크러버인 경우에 있어서, 상기 에너지 소비 프로필은 스크러버 브러쉬 또는 예상되는 부하를 만들어 내는 브러쉬들의 하강 압력 예상값에 대응한다. 사용자가 상기 하강 압력을 예상값보다 높게 또는 차량이 예상 작업을 완료할 수 없을 정도로 너무 높게 설정하는 경우, 상기 중앙데이터유닛 (3)은 하강 압력을 예상량 또는 상기 배터리 (1)가 완전히 방전되지 않으면서 차량이 예상 작업을 완료할 수 있도록 하는 양까지 하강 압력을 감소시키도록 상기 차량 콘트롤러 (5)에 지시할 수 있다.
에너지 소비가 너무 높지 않으면, 상기 중앙데이터유닛 (3)은 상기 콘트롤러 (5)에 현재의 차량 작동 파라미터들 또는 에너지 수준들을 유지하도록 지시하는 작동 지시들을 출력한다 (단계 330). 대안적으로, 상기와 같은 상황에 있어서, 상기 중앙데이터유닛 (3)은 상기 콘트롤러 (5)에 아무런 지시도 출력하지 않는다. 상기 루프는 운영자가 차량의 시동을 끄거나 또는 차량이 멈출 때까지 지속된다 (단계 335). 상기 루프는 새로운 운영자가 이전보다 운영자 보다 더 공격적 또는 능동적으로 차량을 사용하는 경우들에 있어서 유리하다.
차량 시동이 꺼지면 (단계 335), 상기 중앙데이터유닛 (3)은 배터리 (1)가 완전히 방전되었는지 여부를 결정하기 위해 입력된 에너지 소비 데이터를 사용한다 (단계 340). 대답이 '아니오'인 경우, 중앙데이터유닛 (3)은 입력된 정보를 실제 에너지 소비 프로필 및 상기 프로필 보관에 사용한다 (단계 355). 이 실제 에너지 소비 프로필은 무엇보다도 중앙데이터유닛 (3)이 미래의 에너지 소비 프로필을 선택하고 (단계 310), 충전기 (2) 에 충전 지시들을 생성하도록 하는 정보를 포함한다 (단계 230 또는 240). 대답이 '예'인 경우, 중앙데이터유닛 (3)은 수신된 정보를 배터리 (1)가 추후 차량 사용을 위해 충분한 용량을 갖고 있는지 여부를 결정하는데 사용한다 (단계 345). 단계 345에서 이러한 판정의 일부로서, 중앙데이터유닛 (3)은 배터리 (1)가 충전 지시에 따라 충전되었는지 여부를 판정 할 수도 있다. 즉, 의도된 충전에 의해 기대되는 전압의 허용가능 범위에 속하는지 여부를 판단하기 위해 배터리 (1)의 전압 수준을 확인할 수 있다. 대답이 '아니오'인 경우, 중앙데이터유닛 (3)은 오프사이트 중앙 컴퓨터 (7) 및 / 또는 디스플레이(8)에 배터리 (1)가 교체되어야 한다고 운영자에게 알림을 보내도록 지시들을 출력한다 (단계 350). 대답이 '예' 인 경우, 중앙데이터유닛 (3)은 실제 에너지 소비 프로필을 생성한다 (단계 355).
마지막으로, 중앙데이터유닛 (3)은 포함된 임의의 모든 에너지 소비 데이터 및 에너지 소비 프로필 정보를 상기 중앙 오프사이트 컴퓨터 (7)에 출력한다. 일례로 중앙데이터유닛 (3) 또는 상기 오프사이트 중앙 컴퓨터 (7)에 있는 소프트웨어 프로그램을 사용함으로써, 운영자가 상기 정보에 접속하고 검토하는 것을 가능하게 한다. 상기 소프트웨어 프로그램은 일례로 예측되는 배터리 수명 (일례로, 배터리 충전 주기가 몇 회 남았는지, 예측되는 차량의 사용에 기반한 배터리 교체가 필요한 날짜, 배터리가 예측되는 사용에 에너지를 공급할 수 있는 충분한 충전 용량을 포함하는지 여부), 차량 사용 통계들, 충전기 오작동, 유지관리 리마인더, 배터리 (1)가 충전되지 않았다는 경고 등과 같이 운영자에게 유용한 풍부한 정보를 생성하기 위해 상기 정보를 사용할 수 있다. 배터리에서 차량의 예측 사용량에 에너지를 공급할 충전 용량이 불충분하다고 상기 소프트웨어 프로그램이 결정하는 경우, 소프트웨어 프로그램은 상기 배터리가 다른 배치대상에는 충분한 충전 용량을 갖는지를 결정하는데 사용될 수 있다. 따라서, 상기 소프트웨어 프로그램은 배터리가 현재의 작업을 다루는데 충분한 용량을 제공하기 위해 얼마나 많은 충전 싸이클들이 남아있는지를 산출할 수 있다. 리튬이온 배터리 (및 상대적으로 선형적(linear) 용량 소모를 갖는 기타 화학성분)에 있어서, 상기 소프트웨어 프로그램은 더 작은 충전용량이 요구되는 다른 차량들과 같은 다른 배치대상을 결정하는데 사용될 수 있다. 즉, 상기 소프트웨어 프로그램은 일례로 충전 주기 각각 사이에 더 낮은 에너지 부하 요구치를 갖는 다른 차량들로 배터리를 이전하는 것을 지원할 수 있다. 상기와 같은 정보는 배터리의 유용한 수명을 배터리의 단일 설치를 넘어서 연장하는데 사용될 수 있다. 상기 오프사이트 컴퓨터는 또한 운영자의 핸드폰, PDA, 개인용 컴퓨터 등과 통신하여 알림들이 직접 운영자에게 전송될 수 있도록 한다.
앞서 상술된 상세한 설명에서, 본 발명은 특정 실시예들을 참조하여 서술되고 있다. 그러나, 본 발명의 청구범위에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형 및 차이가 추구되는 것으로 이해될 수 있다.

Claims (21)

  1. 차량용 배터리;
    상이한 화학특성의 배터리들을 충전할 수 있는 배터리 충전기;
    차량 전기 부하; 및
    상기 차량용 배터리, 상기 배터리 충전기, 및 상기 차량 전기 부하와 통신하는 중앙데이터유닛 (CDU)을 포함하고,
    상기 중앙데이터유닛 (CDU)은:
    상기 배터리의 화학적 종류를 포함하는 배터리 식별 데이터를 수신하고;
    상기 배터리로부터 에너지 소비 데이터를 수신하고;
    상기 충전기를 위해 충전지시들을 생성하기 위해 상기 배터리 식별 데이터 및 상기 에너지 소비 데이터를 사용하고; 및
    상기 배터리 충전기로 충전 지시들을 출력하는 것을 특징으로 하는,
    배터리 구동 차량.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 차량용 배터리는 리튬이온 배터리이고, 상기 중앙데이터유닛 (CDU)은 완전 충전치가 아닌 기설정된(set) 충전치까지 상기 리튬이온 배터리를 충전하도록 상기 배터리 충전기를 구동시키는(prompt) 충전 지시들을 배터리 충전기로 출력하는 것을 특징으로 하는 배터리 구동 차량.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 충전 지시들은 기설정된 시점 전에 상기 배터리 충전기가 상기 리튬이온 배터리를 충전하기 시작하도록 구동시키고, 상기 기설정된 시점은 상기 차량의 다음 예상 사용 전에 상기 배터리 충전기가 충전을 완료할 수 있도록 하는 시점인 것을 특징으로 하는 배터리 구동 차량.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 차량용 배터리는 리튬이온 배터리가 아니고, 상기 중앙데이터유닛 (CDU)은 완전 충전치까지 상기 리튬이온 배터리를 충전하도록 상기 배터리 충전기를 구동시키는 충전 지시들을 배터리 충전기로 출력하는 것을 특징으로 하는 배터리 구동 차량
  5. 제1항에 있어서,
    상기 배터리는 상기 배터리 식별 데이터를 저장하는 RFID 태그를 포함하고, 상기 중앙데이터유닛 (CDU)은 상기 RFID 태그와 통신하고 이로부터 상기 배터리 식별 데이터를 수신하는 것을 특징으로 하는 배터리 구동 차량.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 중앙데이터유닛 (CDU)은 상기 배터리로부터 상기 배터리 식별 데이터를 수신하는 것을 특징으로 하는 배터리 구동 차량.
  7. 배터리 충전기; 및
    중앙데이터유닛 (CDU)을 포함하고,
    상기 중앙데이터유닛 (CDU)은 상기 배터리 충전기와 통신하고, 기존의 차량용 배터리 및 기존의 차량 전기 부하로부터 데이터를 수집하도록 구성(configured) 되고;
    상기 중앙데이터유닛 (CDU)은:
    (a) 상기 기존의 차량용 배터리로부터 에너지 소비 데이터를 수집하고;
    (b) 클락(clock)및 캘린더를 유지관리하고;
    (c) 차량의 사용기간, 사용시점, 및 사용날짜 상의 에너지 소비 데이터를 추적기록함으로써, 상기 차량의 에너지 소비 프로필을 생성하고;
    (d) 상기 에너지 소비 프로필을 기반으로 상기 차량의 다음 사용 기간 동안에 상기 배터리가 필요로 하는 에너지량을 예측하고;
    (e) 상기 배터리 충전기를 위해 충전 지시들을 생성하기 위해 필요한 에너지량의 예측치 및 상기 에너지 소비 데이터를 사용하고;
    (f) 상기 배터리 충전기로 상기 충전 지시들을 출력하는 것을 특징으로 하는
    차량용 배터리 유지관리 시스템.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 충전 지시들은 또한 기설정된 시점 전에 상기 배터리 충전기가 상기 배터리를 충전하기 시작하도록 구동시키고, 여기서 상기 기설정된 시점은 상기 차량의 다음 예상 사용 전에 상기 배터리 충전기가 충전을 완료할 수 있도록 하는 시점인 것을 특징으로 하는 차량용 배터리 유지관리 시스템.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 차량용 배터리는 리튬이온 배터리이고, 상기 중앙데이터유닛 (CDU)은 완전 충전치가 아닌 기설정된(set) 충전치까지 상기 리튬이온 배터리를 충전하도록 상기 배터리 충전기를 구동시키는(prompt) 충전 지시들을 배터리 충전기로 출력하는 것을 특징으로 하는 차량용 배터리 유지관리 시스템.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 중앙데이터유닛 (CDU)과 통신하는 워터펌프 및 저수조를 추가적으로 포함하고, 상기 중앙데이터유닛 (CDU)은 상기 워터펌프가 상기 저수조로부터 물을 끌어오도록 지시하는 것을 특징으로 하는 차량용 배터리 유지관리 시스템
  11. 제10항에 있어서,
    상기 중앙데이터유닛 (CDU)은 기설정된 시점에 상기 워터펌프가 상기 저수조로부터 물을 끌어오도록 지시하는 것을 특징으로 하는 차량용 배터리 유지관리 시스템.
  12. 차량용 배터리;
    차량 전기 부하;
    상기 차량 전기 부하를 제어하는 차량 콘트롤러;
    배터리 충전기; 및
    상기 차량용 배터리, 상기 배터리 충전기, 및 상기 차량 전기 부하와 통신하는 중앙데이터유닛 (CDU)을 포함하고, 여기서 상기 중앙데이터유닛 (CDU)은:
    상기 차량용 배터리로부터 상기 차량 전기 부하가 소모하는 에너지량을 나타내는 에너지 소비 데이터를 수집하고;
    상기 차량의 사용기간 상의 에너지 소비 데이터를 추적기록함으로써, 상기 차량의 에너지 소비 프로필을 생성하고;
    상기 에너지 소비 프로필을 기반으로 상기 배터리가 필요로 하는 에너지량을 예측하고;
    상기 배터리가 필요로 하는 에너지량의 예측치를 기반으로 상기 차량 잔기 부하가 과도하게 많은 에너지를 소비하고 있는지를 결정하고;
    상기 차량 전기 부하에 의한 상기 에너지 소비를 제한하도록 상기 차량 콘트롤러로 지시를 생성하고; 및
    상기 차량 콘트롤러로 충전 지시들을 출력하는 것을 특징으로 하는,
    배터리 구동 차량.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 차량 전기 부하는 모터 및 차량 콘트롤러를 포함하고, 상기 중앙데이터유닛 (CDU)은:
    (g) 상기 모터로부터 작동 데이터를 수신하고;
    (h) 상기 차량 콘트롤러에 지시들을 생성하기 위해 상기 작동 데이터 및 상기 에너지 소비 데이터를 사용하고; 및
    (i) 상기 차량 콘트롤러로 충전 지시들을 출력하는 것을 특징으로 하는,
    배터리 구동 차량.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 에너지 소비 프로필은 상기 차량의 스크러버 브러쉬의 하강압력에 대응하는 것을 특징으로 하는 배터리 구동 차량.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 하강압력이 과도하게 높게 설정되면 상기 중앙데이터유닛 (CDU)이 상기 차량의 스크러버 브러쉬에 의한 에너지 소비를 제한하는 지시들을 생성하는 것을 특징으로 하는 배터리 구동 차량.
  16. 제12항에 있어서,
    상기 차량 전기 부하는 상기 차량의 스크러버 브러쉬 모터인 것을 특징으로 하는 배터리 구동 차량.
  17. 배터리 충전기; 및
    오프사이트 중앙 컴퓨터; 및
    중앙데이터유닛(CDU)을 포함하고,
    상기 중앙데이터유닛 (CDU)은 상기 배터리 충전기, 및 상기 오프사이트 중앙 컴퓨터와 통신하고, 상기 중앙데이터유닛 (CDU)은 기존의 차량용 배터리 및 기존의 차량 전기 부하와 통신하도록 설치하여 구성되고,
    상기 중앙데이터유닛 (CDU)은:
    상기 기존의 차량 배터리로부터 에너지 소비 데이터를 수신하고;
    상기 배터리 충전기를 위해 충전 지시들을 생성하기 위해 상기 에너지 소비 데이터를 사용하고;
    상기 차량 충전기로 상기 충전 지시들을 출력하고;
    상기 배터리 충전기가 상기 충전 지시들을 따르는지 여부를 모니터링하고;
    상기 기존의 차량 배터리가 충전되었는지 여부를 분석하고; 및
    상기 충전 지시들을 따라서 상기 배터리가 충전이 되지 않았을 경우 오프사이트 중앙 컴퓨터에 통지하는 것을 특징으로 하는,
    차량용 배터리 유지관리 시스템.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 중앙데이터유닛 (CDU)은 상기 오프사이트 중앙 컴퓨터로부터 충전 알고리즘들을 수신하는 것을 특징으로 하는 차량용 배터리 유지관리 시스템.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 배터리 충전기가 기존의 차량용 배터리에 연결되면 상기 중앙데이터유닛 (CDU)은 상기 오프사이트 중앙 컴퓨터로부터 충전 알고리즘들을 수신하는 것을 특징으로 하는 차량용 배터리 유지관리 시스템
  20. 배터리 충전기;
    오프사이트 중앙 컴퓨터; 및
    중앙데이터유닛(CDU)을 포함하고,
    상기 중앙데이터유닛 (CDU)은 상기 배터리 충전기, 및 상기 오프사이트 중앙 컴퓨터와 통신하고, 상기 중앙데이터유닛 (CDU)은 기존의 차량용 배터리와 통신하도록 설치하여 구성되고,
    상기 중앙데이터유닛 (CDU)은:
    상기 기존의 차량용 배터리로부터 에너지 소비 데이터를 수집하고;
    상기 배터리 충전기를 위해 충전 지시들을 생성하기 위해 상기 에너지 소비 데이터를 사용하고;
    상기 차량 충전기로 상기 충전 지시들을 출력하고;
    상기 오프사이트 중앙 컴퓨터에 상기 에너지 소비 데이터 및 상기 충전 지시들을 제공하고;
    상기 중앙데이터유닛 (CDU) 중 어느 하나 및 상기 오프사이트 중앙 컴퓨터는 상기 에너지 소비 데이터 및 상기 충전 지시들을 기반으로 상기 기존의 차량용 배터리에 남아 있는 충전 용량을 결정하는 것을 특징으로 하는,
    차량용 배터리 유지관리 시스템.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 중앙데이터유닛 (CDU)은 상기 배터리 내에 남아 있는 기설정된 충전 용량을 기반으로 상기 배터리가 교체를 필요로 한다는 경고를 출력하는 것을 특징으로 하는 차량용 배터리 유지관리 시스템.

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