KR20150119724A - 하이브리드 차량의 배터리 방전방지시스템 및 이를 이용한 배터리 방전방지방법 - Google Patents

하이브리드 차량의 배터리 방전방지시스템 및 이를 이용한 배터리 방전방지방법 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 하이브리드 차량의 배터리 방전방지시스템은, 차량의 모터를 구동시키는 고전압배터리, 블랙박스에 전력을 공급하는 저전압배터리, 상기 저전압배터리의 전압 레벨을 측정하는 제1전압센서, 상기 고전압배터리를 통해 상기 저전압배터리를 충전하는 컨버터, 상기 고전압배터리의 전류 이동 경로를 선택적으로 단속하는 컨버터릴레이 및 상기 제1전압센서의 측정값에 따라 상기 컨버터릴레이를 제어하는 컨버터제어부를 포함한다.
그리고 이를 이용한 하이브리드 차량의 배터리 방전방지방법은, 제1전압센서로 블랙박스에 전력을 공급하는 저전압배터리의 전압 레벨을 측정하는 단계 및 상기 저전압배터리의 전압 레벨이 제1기준값 이하인 경우, 컨버터제어부가 컨버터릴레이를 연결하여 고전압배터리로 상기 저전압배터리의 전력을 보조하는 단계를 포함한다.

Description

하이브리드 차량의 배터리 방전방지시스템 및 이를 이용한 배터리 방전방지방법{Battery Discharge Preventing System and Method Using the Same for Hybrid Vehicle}
본 발명은 하이브리드 차량의 배터리 방전 방지시스템 및 이를 이용한 하이브리드 차량의 배터리 방전 방지방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 컨버터릴레이의 선택적 연결로 저전압배터리를 충전하여 방전을 방지하는 하이브리드 차량의 배터리 방전 방지시스템 및 이를 이용한 하이브리드 차량의 배터리 방전 방지방법에 관한 것이다.
최근에는 사고 예방 및 증거 확보 목적으로 차량에 블랙박스를 장착하여 사용하는 사람이 크게 증가하고 있다. 이와 같은 블랙박스는 차량의 운행 시에는 전원을 공급받아 작동되나, 차량의 시동을 정지시키고 ACC전원을 오프시킨 상태에서는 작동이 중단된다.
다만, 주정차 시에도 차량의 상태를 모니터링하고자 하는 사람이 많으며, 이에 따라 블랙박스에 상시 전원을 연결하여 ACC전원을 오프시킨 상태에서도 블랙박스를 구동시키도록 하여 사용하는 경우가 많다.
하지만, 이와 같이 블랙박스에 전원을 공급하는 상태로 장시간을 방치할 경우, 차량의 저전압배터리가 방전될 가능성이 있다. 이에 따라 블랙박스의 장시간 운용이 어렵다는 문제가 있다.
이와 같은 상황을 방지하기 위해 블랙박스에 별도의 보조배터리를 구매하여 장착하는 경우도 있으나, 이는 보조배터리가 고가이므로 부담이 증대되는 문제가 있었다.
따라서 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위한 방법이 요구되고 있는 상황이다.
한국공개특허 제10-2011-0120635호
본 발명에 따른 하이브리드 차량의 배터리 방전방지시스템 및 이를 이용한 배터리 방전방지방법은 주정차 상황에서 블랙박스를 장시간 운용이 가능하도록 하기 위한 목적을 가진다.
더불어, 블랙박스의 운용에 따른 배터리 방전 문제를 해결하기 위한 목적을 가진다.
또한 이를 별도의 비용 소요 없이 구현할 수 있도록 하고자 하는 목적을 가진다.
본 발명의 해결과제는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명에 따른 하이브리드 차량의 배터리 방전방지방법은, 제1전압센서로 블랙박스에 전력을 공급하는 저전압배터리의 전압 레벨을 측정하는 단계 및 상기 저전압배터리의 전압 레벨이 제1기준값 이하인 경우, 컨버터제어부가 컨버터릴레이를 연결하여 고전압배터리로 상기 저전압배터리의 전력을 보조하는 단계를 포함한다.
그리고 상기 저전압배터리의 전압 레벨을 측정하는 단계와, 상기 저전압배터리의 전력을 보조하는 단계 사이에는, 상기 고전압배터리의 전압 레벨을 판단하는 단계가 더 포함되며, 상기 저전압배터리의 전력을 보조하는 단계는, 상기 고전압배터리의 전압 레벨을 판단하는 단계에서 상기 고전압배터리의 전압 레벨이 제2기준값 이상으로 판단된 경우에 수행되도록 할 수 있다.
또한 상기 저전압배터리의 전력을 보조하는 단계 이후에는, 상기 고전압배터리의 전압 레벨을 측정하는 단계 및 상기 고전압배터리의 전압 레벨이 제2기준값 이하로 떨어질 경우, 상기 컨버터제어부가 상기 컨버터릴레이의 연결을 해제하는 단계가 더 포함될 수 있다.
그리고 상기 블랙박스는 충격센서를 포함하며, 상기 저전압배터리의 전력을 보조하는 단계 이후에는, 상기 충격센서에서 차량의 충돌을 감지한 경우, 상기 컨버터제어부가 상기 컨버터릴레이의 연결을 해제하는 단계가 더 포함될 수 있다.
또한 본 발명에 따른 하이브리드 차량의 배터리 방전방지시스템은, 차량의 모터를 구동시키는 고전압배터리, 블랙박스에 전력을 공급하는 저전압배터리, 상기 저전압배터리의 전압 레벨을 측정하는 제1전압센서, 상기 고전압배터리를 통해 상기 저전압배터리를 충전하는 컨버터, 상기 고전압배터리의 전류 이동 경로를 선택적으로 단속하는 컨버터릴레이 및 상기 제1전압센서의 측정값에 따라 상기 컨버터릴레이를 제어하는 컨버터제어부를 포함한다.
그리고 상기 고전압배터리의 전압 레벨을 측정하는 제2전압센서를 더 포함하고, 상기 컨버터제어부는 상기 제2전압센서의 측정값을 반영하여 상기 컨버터릴레이를 제어할 수 있다.
또한 상기 블랙박스는 차량의 충돌을 감지하는 충격센서를 포함하고, 상기 컨버터제어부는 상기 충격센서의 측정값을 반영하여 상기 컨버터릴레이를 제어할 수 있다.
본 발명에 따른 하이브리드 차량의 배터리 방전방지시스템 및 이를 이용한 배터리 방전방지방법은 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 시동 및 ACC전원을 오프시킨 주정차 상황에서도 블랙박스를 장시간 운용이 가능한 장점이 있다.
둘째, 컨버테제어부로 컨버터릴레이를 선택적으로 제어할 수 있어 주정차 시 블랙박스의 장시간 운용에 따른 배터리의 방전을 방지할 수 있는 장점이 있다.
셋째, 블랙박스용 보조배터리를 추가적으로 장착시킬 필요가 없어 비용을 절감할 수 있는 장점이 있다.
본 발명의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 하이브리드 차량의 배터리 방전방지시스템의 각 구성을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 하이브리드 차량의 배터리 방전방지방법의 각 단계를 나타낸 흐름도이다.
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 하이브리드 차량의 배터리 방전방지시스템에 있어서, 컨버터릴레이의 연결을 해제한 모습을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 하이브리드 차량의 배터리 방전방지시스템의 각 구성을 나타낸 도면이다.
이하 본 발명의 목적이 구체적으로 실현될 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 본 실시예를 설명함에 있어서, 동일 구성에 대해서는 동일 명칭 및 동일 부호가 사용되며 이에 따른 부가적인 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 하이브리드 차량의 배터리 방전방지시스템의 각 구성을 나타낸 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 따른 하이브리드차량의 배터리 방전방지시스템은, 고전압배터리(100)와, 저전압배터리(110)와, 제1전압센서(120)와, 제2전압센서(130)와, 컨버터(30)와, 컨버터릴레이(35)와, 컨버터제어부(40)를 포함한다.
구체적으로 상기 고전압배터리(100)는 인버터(20)에 전원을 공급하여 차량의 모터(10)를 구동시키는 구성요소이며, 상기 저전압배터리(110)는 차량에 장착된 블랙박스(200) 전력을 공급하도록 구비된다.
그리고 상기 제1전압센서(120)는 상기 저전압배터리(110)의 전압 레벨을 측정하도록 구비되며, 상기 제2전압센서(130)는 상기 고전압배터리(100)의 전압 레벨을 측정하도록 구비된다.
또한 상기 컨버터(30)는 고전압배터리(100)와 인버터(20)를 연결하는 전원공급경로에 연결되어, 상기 고전압배터리(100)를 통해 상기 저전압배터리(110)를 충전할 수 있도록 구비된다.
이때 상기 컨버터(30)와 고전압배터리(100)와 인버터(20)를 연결하는 전원공급경로를 연결하는 연결경로 상에는 상기 고전압배터리(100)의 전류 이동 경로를 선택적으로 단속하는 컨버터릴레이(35)가 구비되고, 상기 컨버터제어부(40)는 상기 제1전압센서(120)의 측정값에 따라 상기 컨버터릴레이(35)를 제어할 수 있도록 구비된다.
그리고 이상과 같은 본 발명의 제1실시예에 따른 하이브리드 차량의 배터리 방전방지시스템을 이용한 방전방지방법은 도 2에 도시된 흐름도와 같이, 저전압배터리의 전압 레벨 측정 단계(S10)와, 고전압배터리의 전압 레벨 판단 단계(S20)와, 저전압배터리의 전력 보조 단계(S30)를 포함한다.
구체적으로 상기 저전압배터리의 전압 레벨 측정 단계(S10)에서는 제1전압센서(120)로 블랙박스(200)에 전력을 공급하는 저전압배터리(110)의 전압 레벨을 측정하는 과정이 수행된다.
즉 저전압배터리(110)가 주정차 등의 상황에서 상기 블랙박스(200)에 전력을 공급하고 있는 상태에서 지속적으로 저전압배터리(110)의 전압 레벨을 측정하게 되며, 이때 상기 저전압배터리(110)의 전압 레벨이 기 설정된 제1기준값 이하로 떨어진 경우, 컨버터제어부(40)가 컨버터릴레이(35)를 연결하여 고전압배터리(100)로 상기 저전압배터리(110)의 전력을 보조하게 된다.
이에 따라 저전압배터리(110)는 지속적으로 고전압배터리(100)로부터 전력을 공급받게 되어, 블랙박스(200)의 장시간 운용이 가능해진다.
한편 상기와 같이 상기 저전압배터리의 전압 레벨을 측정하는 단계(S10)와, 상기 저전압배터리의 전력을 보조하는 단계(S30) 사이에는, 상기 고전압배터리의 전압 레벨을 판단하는 단계(S20)가 더 포함될 수 있다.
본 단계에서는, 상기 고전압배터리(110)의 전압 레벨을 판단하게 되고, 상기 고전압배터리(100)의 전압 레벨이 제2기준값 이상으로 판단된 경우 상기 저전압배터리의 전력을 보조하는 단계(S30)가 수행되도록 할 수 있다.
즉 고전압배터리(100)가 전력을 보조할 수 있는 상태인지를 판단하여, 저전압배터리의 전력을 보조하도록 하는 것으로, 이와 같이 함으로써 고전압배터리(100)의 방전을 방지할 수 있다.
그리고 본 단계는, 제2전압센서(130)에 의해 이루어질 수 있으나, SOC레벨 측정을 통해 이루어질 수도 있다.
한편 상기 저전압배터리의 전력을 보조하는 단계(S30) 이후에는, 고전압배터리의 전압 레벨 측정 단계(S40)와, 컨버터릴레이 연결 해제 단계(S50)가 더 수행될 수 있다.
즉 고전압배터리(100)로 저전압배터리(110)에 전력을 공급하는 상태에서는, 고전압배터리(100)의 전압 레벨이 점차 낮아지게 된다. 따라서 상기 제2전압센서(130)는 상기 고전압배터리(100)의 전압 레벨이 기 설정된 제2기준값 이하로 떨어질 경우, 도 3과 같이 상기 컨버터제어부(40)가 상기 컨버터릴레이(30)의 연결을 해제하게 된다. 이를 통해 고전압배터리(100)의 방전을 방지할 수 있다.
이상으로 본 발명의 제1실시예에 대해 설명하였으며, 이하에서는 본 발명의 제2실시예에 대해 설명하도록 한다.
도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 하이브리드 차량의 배터리 방전방지시스템의 각 구성을 나타낸 도면이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2실시예에 따른 하이브리드 차량의 배터리 방전방지시스템은 전술한 제1실시예와 각 구성요소가 모두 동일하게 형성된다.
다만, 본 발명의 제2실시예의 경우에는 블랙박스(200)에 충격센서(210)가 구비되며, 상기 컨버터제어부(40)는 상기 충격센서(210)의 측정값을 반영하여 상기 컨버터릴레이(35)를 제어하는 점이 다르다.
구체적으로 본 실시예에서는 상기 고전압배터리(100)가 상기 저전압배터리(110)에 의 전력을 보조하고 있는 상황에서, 상기 충격센서(210)에서 차량의 충돌을 감지하게 되면, 상기 컨버터제어부(40)가 상기 컨버터릴레이(35)의 연결을 해제하게 된다.
이에 따라 본 실시예의 경우 차량 충돌 시 고전압배터리(100)에 의한 운전자의 위험을 방지할 수 있으며, 하이브리드 시스템을 보호할 수 있는 효과가 있다.
본 명세서에서 설명되는 실시예와 첨부된 도면은 본 발명에 포함되는 기술적 사상의 일부를 예시적으로 설명하는 것에 불과하다. 따라서, 본 명세서에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술적 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이므로, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아님은 자명하다. 본 발명의 명세서 및 도면에 포함된 기술적 사상의 범위 내에서 당업자가 용이하게 유추할 수 있는 변형 예와 구체적인 실시 예는 모두 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
10: 모터 20: 인버터
30: 컨버터 35: 컨버터릴레이
40: 컨버터제어부 100: 고전압배터리
110: 저전압배터리 120: 제1전압센서
130: 제2전압센서 200: 블랙박스
210: 충격센서

Claims (7)

  1. 제1전압센서로 블랙박스에 전력을 공급하는 저전압배터리의 전압 레벨을 측정하는 단계; 및
    상기 저전압배터리의 전압 레벨이 제1기준값 이하인 경우, 컨버터제어부가 컨버터릴레이를 연결하여 고전압배터리로 상기 저전압배터리의 전력을 보조하는 단계;
    를 포함하는 하이브리드 차량의 배터리 방전방지방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 저전압배터리의 전압 레벨을 측정하는 단계와, 상기 저전압배터리의 전력을 보조하는 단계 사이에는,
    상기 고전압배터리의 전압 레벨을 판단하는 단계가 더 포함되며,
    상기 저전압배터리의 전력을 보조하는 단계는,
    상기 고전압배터리의 전압 레벨을 판단하는 단계에서 상기 고전압배터리의 전압 레벨이 제2기준값 이상으로 판단된 경우에 수행되도록 하는 하이브리드 차량의 배터리 방전방지방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 저전압배터리의 전력을 보조하는 단계 이후에는,
    상기 고전압배터리의 전압 레벨을 측정하는 단계; 및
    상기 고전압배터리의 전압 레벨이 제2기준값 이하로 떨어질 경우, 상기 컨버터제어부가 상기 컨버터릴레이의 연결을 해제하는 단계;
    가 더 포함되는 하이브리드 차량의 배터리 방전방지방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 블랙박스는 충격센서를 포함하며,
    상기 저전압배터리의 전력을 보조하는 단계 이후에는,
    상기 충격센서에서 차량의 충돌을 감지한 경우, 상기 컨버터제어부가 상기 컨버터릴레이의 연결을 해제하는 단계가 더 포함되는 하이브리드 차량의 배터리 방전방지방법.
  5. 차량의 모터를 구동시키는 고전압배터리;
    블랙박스에 전력을 공급하는 저전압배터리;
    상기 저전압배터리의 전압 레벨을 측정하는 제1전압센서;
    상기 고전압배터리를 통해 상기 저전압배터리를 충전하는 컨버터;
    상기 고전압배터리의 전류 이동 경로를 선택적으로 단속하는 컨버터릴레이; 및
    상기 제1전압센서의 측정값에 따라 상기 컨버터릴레이를 제어하는 컨버터제어부;
    를 포함하는 하이브리드 차량의 배터리 방전방지시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 고전압배터리의 전압 레벨을 측정하는 제2전압센서를 더 포함하고,
    상기 컨버터제어부는 상기 제2전압센서의 측정값을 반영하여 상기 컨버터릴레이를 제어하는 하이브리드 차량의 배터리 방전방지시스템.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 블랙박스는 차량의 충돌을 감지하는 충격센서를 포함하고,
    상기 컨버터제어부는 상기 충격센서의 측정값을 반영하여 상기 컨버터릴레이를 제어하는 하이브리드 차량의 배터리 방전방지시스템.
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