KR20160003148A

KR20160003148A - 전기 차량 또는 하이브리드 차량의 배터리 온도를 관리하는 방법

Info

Publication number: KR20160003148A
Application number: KR1020157033785A
Authority: KR
Inventors: 카롤린 마르샬; 필리페 르쿠브뢰르
Original assignee: 르노 에스.아.에스.
Priority date: 2013-04-30
Filing date: 2014-04-24
Publication date: 2016-01-08
Also published as: US9937816B2; CN105307896A; EP2991855A1; EP2991855B1; WO2014177793A1; FR3005208A1; KR102122819B1; JP6351710B2; US20160082860A1; FR3005208B1; JP2016524783A

Abstract

본 발명은 먼저 전기 차량 또는 하이브리드 차량의 배터리 온도를 관리하는 방법에 관한 것이며, 상기 방법은 : 상기 배터리의 냉각 또는 가열이 트리거링되는 온도 값(Ts)을 기록하는 단계를 포함한다. 본질적으로, 본 방법은 상기 배터리의 상태들의 미리 정해진 순서로의 두 개의 연이은 값들(SOC(i), SOC(i-x))에 대해 :
- 상기 배터리 온도의 실제 변화율((dT/dSOC)_실제)을 기준 변화율(reference gradient)((dT/dSOC)_목표)와 비교하는 단계; 및
- 상기 비교 단계의 결과에 따라,

상기 트리거 온도 값(Ts) ; 또는

상기 배터리를 냉각 또는 가열하기 위한 수단에 의해 출력되는 전력 값을 변경하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하며; 그리고
본 방법은,
- 상기 배터리 충전 상태의 상기 미리 정해진 순서로의 다음의 두 개의 연이은 값들(SOC(i-x), SOC(i-2x))에 대해 상기 변경된 트리거 온도 값(Ts) 또는 상기 변경된 출력 전력을 적용하는 단계를 포함하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

전기 차량 또는 하이브리드 차량의 배터리 온도를 관리하는 방법 {Method for managing the temperature of a battery of an electric or hybrid vehicle}

본 발명은 자동차용 배터리의 온도 조절에 관한 것으로, 특히 재충전가능한 전기 차량 또는 하이브리드 차량용(플러그인 하이브리드 전기 자동차(PHEV)용) 배터리의 온도 조절에 관한 것이며, 이 때, 차량의 배터리들은 일반적으로 종래의 전기 네트워크에 연결된 외부 에너지원에, 상이한 유형들의 충전 지점들에서 접속함으로써 충전된다.

이러한 유형의 차량에 대해, 배터리의 성능은 배터리의 사용 온도에 매우 민감하다. 배터리 사용 온도는 외부 온도에 의해 좌우될 뿐만 아니라, 예를 들어 운전자의 주행 방식과 같은 다른 매개변수들에 의해서도 좌우된다.

낮은 온도에서, 배터리는 약하다. 즉, 충전 단계에서, 상기 배터리의 충전 시간은 더 길어지며, 더 적은 에너지를 충전한다; 그리고 방전 단계에서, 상기 배터리의 자율성(autonomy)은 더 낮아지며, 상기 배터리의 성능은 감소된다(이 경우, 배터리는 회생 제동의 경우 특히 더 낮은 전력 흡수 능력(absorption capacities)을 가질 것이다.

높은 온도에서, 배터리는 낮은 온도일 때 보다 향상된 성능(향상된 충전 시간, 더 많이 저장된 에너지, 향상된 에너지 회수)을 보여주지만, 그 배터리의 수명은 감소된다.

따라서 배터리를 최적의 동작 영역에서 사용할 수 있도록 하기 위해, 배터리의 열전달, 즉 배터리의 열적 특성들을 관리하는 것이 중요하다.

배터리의 열적 특성들을 관리하기 위해, 현재 종래 기술의 해결책들은 냉각/가열의 트리거링 및 정지하기 위해 시간이 지나도 일정한 온도 임계 값들을 사용하는 것으로 구성된다. 예를 들어, 냉각은 28°C 보다 높은 배터리의 온도에 기초하여 트리거링될 수 있으며, 이러한 냉각은 배터리 온도가 15°C 에 도달하자마자 정지될 수 있다.

또한 문서 US6624615는 공지되어 있으며, 전기 차량의 배터리 온도를 관리하는 방법을 개시한다. 이 문서에서, 상기 배터리를 냉각할 필요가 있는지 또는 가열할 필요가 있는지 여부를 판단할 수 있도록 하는 온도 임계값들은 그 배터리의 충전 상태에 따라 달라진다. 이러한 해결책의 단점은 상기 임계값들이 시간이 지나도 일정하다는 것, 즉 상기 임계값들이 주행 방법과 무관하다는 것이다. 그 결과, 운전자가 부드러운(gentle) 주행 방식을 채택할 때 배터리들은 과소비로 이어질 수 있으며, 그리고 운전자가 거친(harsh) 주행 방식을 채택할 때 배터리들은 과열될 수 있다.

더 정확하게는, 본 발명은 먼저 전기 차량 또는 하이브리드 차량의 배터리 온도를 관리하는 방법에 관한 것이며, 상기 방법은 :

- 상기 배터리의 냉각 또는 가열이 트리거링되는 온도 값(Ts)을 메모리에 기록하는 단계를 포함한다.

본질적으로, 본 방법은 상기 배터리의 충전 상태(state of charge; SOC)의 미리 정해진 순서로의 두 개의 연이은 값들(SOC(i), SOC(i-x))에 대해 :

- 상기 배터리 온도의 실제 변화율 값((dT/dSOC)_실제)을 상기 배터리 온도의 기준 변화율(reference gradient)((dT/dSOC)_목표)와 비교하는 단계; 및

- 상기 비교 단계의 결과에 따라,

상기 배터리의 냉각 또는 가열이 트리거링되는 상기 온도 값(Ts) ; 또는

상기 배터리를 냉각 또는 가열하기 위한 수단에 의해 전달되는 전력 값을 변경하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하며; 그리고

본 방법은,

- 상기 배터리 충전 상태의 상기 미리 정해진 순서로의 다음의 두 개의 연이은 값들(SOC(i-x), SOC(i-2x))에 상기 변경된 트리거 온도 값(Ts) 또는 상기 변경된 전달된 전력 값들을 적용하는 단계를 포함하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

일 실시예에서, 초기화 단계 또한 제공되며, 이 단계에서, 초기 기준 변화율 값((dT/dSOC)_목표)은 차량에 탑재된 맵(map)에 미리 저장되거나, 또는 다음과 같이 결정된다 :

(1)

이 때,

-

은 이후 가용 전력이 감소하는, 회생제동력 또는 방전의 허용 한계에 대응하는 배터리의 최대 사용 온도이며;

-

는 상기 초기화 단계 구현시의 배터리 온도이고;

-

는 상기 초기화 단계 구현시의 배터리의 충전 상태이며; 그리고

-

는 방전 종료에 대응하는 또는 상기 배터리에 의해 사용가능한 최소 충전 상태에 대응하는 배터리의 충전 상태이다.

일실시예에서, 방정식

에 의해 주어지는 충전 상태 값 (SOC(i))에 대한 기준 변화율 값 ((dT/dSOC)(i)_목표)을 정의하는 단계를 포함하는 단계가 제공되며, 이 때 :

-

은 이후 가용 전력이 감소하는 회생제동력 또는 방전의 허용 한계에 대응하는 배터리의 최대 사용 온도이며 ;

- T_SOC(i)는 충전 상태(SOC(i))에서 측정된 배터리 온도 값이며; 그리고

-

일실시예에서, 상기 비교 단계는 상기 배터리의 충전 상태의 미리 정해진 순서로의 두 개의 연이은 값들(SOC(i), SOC(i-x)) 사이의 상기 변화율((dT/dSOC)_실제) 및 상기 기준 변화율(reference gradient)((dT/dSOC)_목표) 간의 차이(E)의 절대값을 계산하는 단계를 포함한다.

일실시예에서, 운전자의 주행 방식(driving manner) 또는 주행 형태(driving type)를 판단하는 단계를 포함하는 단계가 제공된다.

일실시예에서,

- E > 0 이라면, 상기 주행 형태는 거친(harsh) 것으로 간주되며; 그리고

- E < 0 이라면, 상기 주행 형태는 일반적이거나 또는 부드러운(gentle) 것으로 간주된다.

일실시예에서, 상기 주형 형태가 거친 것으로 간주될 때, 다음을 포함하는 단계가 제공된다 :

상기 배터리의 충전 상태의 미리 정해진 순서로의 두 개의 연이은 값들(SOC(i), SOC(i-x))에 대해 기록된 상기 트리거 임계 온도 값(Ts)을 감소시키는 단계; 및

상기 배터리 충전 상태의 상기 미리 정해진 순서로의 다음의 두 개의 연이은 값들(SOC(i-x), SOC(i-2x))에 상기 감소된 트리거 온도 값(Ts)을 적용하는 단계.

일실시예에서, 상기 트리거 온도의 감소된 값(T_{새로운 클라이언트 트리거 임계값})은 다음의 방정식에 따라 산출된다 :

이 때,

는 상수항이며; 그리고

T_{이전 클라이언트 트리거 임계값}은 아직 감소되지 않은 상기 트리거 온도 값이다.

일실시예에서, 상기 배터리의 냉각이 나중에 트리거링되도록 상기 기록된 임계 온도 값(

)을 증가시키는 단계를 포함하는 단계가 제공된다.

또한 본 방법은 컴퓨터상에서 실행될 때 본 발명에 따른 방법의 단계들을 실행하기 위한 프로그램 코드 명령들을 포함하는 컴퓨터 프로그램에 관한 것이다.

본 발명의 추가적인 특징들 및 장점들은, 도면을 참조하여 비-제한적인 예시적 실시예에 의해 주어진 다음의 설명을 읽으면 더 명확해질 것이다.
도 1은 배터리 온도의 전개를 도시하며, 또한 상기 배터리의 충전 상태에 따른 목표 변화율 및 실제 변화율의 예들을 도시한다.

간결하게 하기 위해, “자동차”란 용어는 모든 전기 자동차 또는 하이브리드 자동차를 의미한다.

각각의 자동차는 적어도 하나의 배터리(이하에서는, “배터리” 또는 “상기 배터리”)를 포함한다.

각각의 자동차는 상기 배터리를 냉각 또는 가열하기 위한 수단(이하에서는, “열 시스템(thermal system)”)을 포함한다.

배터리의 충전 상태(SOC)는 일반적으로 충전 백분율로 표현되며, 100%는 최대 용량으로 충전된 배터리에 해당하며, 0%는 방전된 배터리에 해당한다.

본원에 제시된 자동차의 배터리 온도 관리에 있어서, 다음을 조절하는 것을 목표로 한다 :

- 상기 열 시스템에 의해 상기 배터리의 냉각 또는 가열이 트리거링되는 온도(Ts); 또는

- 예를 들어 환기 유동 또는 온도를 통해, 상기 열적 시스템에 의해 전달되는 전력.

상기 트리거 임계 온도(Ts)는 메모리에 기록된다. 상기 배터리의 실제 온도가 이 임계 온도(Ts)를 넘어갈 때, 상기 배터리의 냉각, 또는 가능하게는 가열이 트리거링된다.

이러한 트리거 온도 값들(Ts) 또는 전달된 전력 값들을 최적화하고, 그 결과 상기 배터리의 작동 및 수명을 최적화하기 위해, 기준 변화율 - 또는 목표 변화율((dT/dSOC)_목표)을 참조하는, 이하에 기술된 단계들이 제공되며, 상기 기준 변화율의 값은 가변적이며, 메모리에 기록되고, 바람직하게는 차량 내장 메모리에 기록되며, 이 경우 :

T 는 상기 배터리의 온도이고,

dT는 상기 배터리 온도의 전개이며,

SOC는 상기 배터리의 충전 상태이며, 그리고

dSOC는 상기 배터리 충전 상태의 전개이다.

초기화

본 방법의 초기화시에, 예를 들어 차량이 구동할 때, 상기 기준 변화율 값((dT/dSOC)_목표)은 맵으로서 미리 차량에 탑재되어 제공될 수 있다. 상기 기준 변화율 값은, 예를 들어 초기화시 상기 배터리의 온도 및 충전 상태, 외부 온도, 차량 사용 국가, 지형 등, 상이한 파라미터들에 따라 달라질 수 있다.

또한 상기 초기 기준 변화율 값((dT/dSOC)_목표)은 초기화시 다음과 같이 결정될 수 있다 :

(1)

이 때,

-

은 이후 가용 전력이 감소하는 (회생제동력 및/또는) 방전의 허용 한계에 대응하는 배터리의 최대 사용 온도이며;

-

는 상기 초기화 단계 구현시의 배터리 온도이고;

-

는 방전 종료(상기 배터리에 의해 사용가능한 최소 충전 상태)에 대응하는 배터리의 충전 상태이다.

도 1에서, 상기 초기 목표 변화율은 상기 초기 온도(

) 점과 상기 최대 온도(

) 점을 연결하는 선이다.

작동

작동 중에, 상기 배터리의 온도(T)가 측정되며, 상기 배터리 온도의 전개(dT)는 상기 배터리의 충전 상태의 전개(dSOC)에 근거하여 결정된다. 그 다음 상기 실제 변화율((dT/dSOC)_실제)이 결정된다.

일반적으로 상기 배터리 온도는 상기 배터리에 내장된 적어도 하나의 센서의 어셈블리에 의해 측정된다. 상기 배터리의 충전 상태(SOC)는 당업자에게 공지된 수단에 의해 영구적으로 알려진다.

상기 실제 변화율이 상기 기준 변화율보다 더 크다는 것이 검출되자마자, 상기 배터리는 냉각될 수 있다.

또한, 트리거 온도 값 또는 가열/냉각 수단에 의해 전달되는 전력 값이 후술하는 바와 같이 변경되는 중간 단계가 수행될 수 있다.

충전 상태 값들(SOC)의 미리 정해진 순서는 : SOC(i), SOC(i-x), SOC(i-2x), ... , SOC(i-Nx)로 정해지며; x는 스텝 값(step value)을 의미하며, 바람직하게는 상수이고, 그리고 N은 자연수이다.

예를 들어, 상기 스텝 x는 5% 내지 15%이며, 이 경우, 10%이다. 상기 배터리 온도는 각각의 스텝의 최소에서, 즉 미리 정해진 순서의 각각의 값(SOC(i))에서, 또는 연속적으로 측정된다.

초기화시, 상기의 방정식 (1)을 참조하면 :

SOC(i) = SOC_초기 는 100 % 이하이며, 도 1의 경우 50 % 이다.

최대에서, SOC(i-Nx) =

이도록, 예를 들어 SOC(i-Nx) = 0 % 이도록, N의 값이 선택된다.

작동 중에, 주어진 충전 상태 값 (SOC(i))에 대한 상기 배터리 온도의 값(T(i))은 메모리에 기록되며, 적어도 상기 시퀀스SOC(i), SOC(i-x), SOC(i-2x), ... , SOC(i-Nx)의 각각의 값에 대한 배터리 온도의 값이 기록된다.

스텝 x에 대한 바로 연이어지는 두 개의 충전 상태 값들 : [SOC(i); SOC(i-x)], [SOC(i-x); SOC(i-2x)] 등은 사이클 C를 정의한다.

SOC(i) 내지 SOC(i-x)의 주어진 사이클 C(i; i-x)에 대해 :

실제 온도 차이인

dT_실제 = T(i-x) - T(i)를 산출하는 것이 가능하며; 그리고

실제 충전 상태 차이인

dSOC_실제 = SOC(i-x) - SOC(i)를 산출하는 것이 가능하다.

그 후, 상기 실제 변화율( (dT/dSOC)_실제 = dT_실제/dSOC_실제 )은 컴퓨터에 의해 계산될 수 있다.

컴퓨터 덕분에, 상기 변화율( (dT/dSOC)_실제 )을 상기 기준 변화율( (dT/dSOC)_목표 )과 비교하는 것이 가능하여, 후술하는 바와 같이 주행 형태를 결정할 수 있다.

주어진 충전 상태 값(SOC(i))에 대해, 상기 기준 변화율 값( (dT/dSOC)_목표 )은 인덱스 (i)에 의해 인덱싱될 수 있고, (dT/dSOC)(i)_목표 로 사용될 수 있으며, 그 값은 방정식 (1)을 참조하여, 다음의 방정식에 의해 주어진다 :

(2)

상기 기준 변화율 값((dT/dSOC)(i)_목표)은 SOC(i) 내지 SOC(i-x) 의 주어진 사이클 C(i; i-x)의 임의의 순간에서, 바람직하게는 상기 사이클의 시작점에서, 계산될 수 있다.

상기 기준 변화율 값((dT/dSOC)(i)_목표)은 가변적이며, 각각의 사이클에 따라 계산되고, 이는 실제 상황과 가장 가까윤 주행 형태를 판별할 수 있게 한다.

도 1에서, 실제 변화율 “실제 변화율[40% ; 50%]”은 50%의 충전 상태 및 40%의 충전 상태 사이에 점선으로 도시되어 있으며, 상기 50%의 충전 상태에 대해 측정된 온도는 초기 온도(

)이며, 상기 40%의 충전 상태에 대해 측정된 온도는 온도 T_40% 이다.

마찬가지로, 실제 변화율 “실제 변화율[30% ; 40%]”은 30%의 충전 상태 및 40%의 충전 상태 사이에 점선으로 도시되어 있으며, 상기 30%의 충전 상태에 대해 측정된 온도는 초기 온도 T_30%이며, 상기 40%의 충전 상태에 대해 측정된 온도는 온도 T_40% 이다.

목표 변화율 “목표 변화율[30 ; 40%]”은 초기 온도 T_40%의 측정 포인트와 상기 최대 온도

를 연결하는 선으로 도시되어 있다.

주행 형태 판단(Determination of the driving type)

바람직하게는 각각의 사이클에 대해, 가능한 상기 초기화 단계 후 첫 번째 사이클을 제외하고, 운전자의 주행 방식 또는 주행 형태를 판단하는 단계로 구성되는 학습 단계가 제공된다.

상기 초기화 단계 후, 동일한 사이클에 대한 상기 변화율((dT/dSOC)_실제) 및 상기 기준 변화율((dT/dSOC)_목표)의 비교 단계가, 적어도 하나의 사이클에 대해, 바람직하게는 각각의 사이클에 대해, 구현된다.

이 경우, 상기 비교 단계는 동일한 사이클에 대한 상기 변화율((dT/dSOC)_실제) 및 상기 기준 변화율((dT/dSOC)_목표) 간의 차이(E)의 절대값을 계산하는 단계를 포함한다. 가독성을 높이기 위해, 인덱스들 (i)은 무시되며, 상기 차이(E)는 다음과 같이 표현될 수 있다 :

E = ABS[(dT/dSOC)_real] ABS[(dT/dSOC)_target].

이 때, ABS는 절대값을 말한다.

E의 계산 기호에 따라, 운전자의 주행 방식 또는 주행 형태를 판단하는 것이 가능하다. 이 경우,

거친 주행

거친 주행의 경우, 다음의 두 구성들 중 적어도 하나가 제공될 수 있다.

제1 구성에서, 상기 배터리를 냉각하는 수단의 전력이 조정된다. 이러한 제1 구성에서, 조절 장치는 PID일 수 있다.

제2 구성에서, 상기 배터리의 가열/냉각이 트리거링되는 상기 임계 온도가 조정된다.

이러한 제2 구성에서, 상기 트리거 임계 온도 값은 일반적으로 다음 사이클에 대해 저하되어, 상기 배터리의 냉각은 더 일찍 트리거링된다.

예를 들어, 상기 기록된 트리거 임계 온도 값은 주어진 사이클 C(i ; i-x)에 대해 1도 내지 5도 사이의 값만큼, 일반적으로는 2도 또는 3도 만큼, 감소되어, 다음 사이클 C(i-x ; i-2x)에 대해 기록되고 사용되는 새로운 트리거 임계 온도 값이 획득된다. 상기 트리거 임계 온도 값이 감소되는 값은 메모리에 기록될 수 있으며, 상수이거나 변수일 수 있으며, 그리고 일정 수의 파라미터들에 따라 달라질 수 있다.

이러한 제2 구성에서, 조절 장치는 다음과 같이 작동할 수 있다 :

상기 배터리의 목표 온도 전개에 적용되는 방정식은 다음과 같이 정의된다 :

(1)

이 때,

-

는 상기 목표 변화율에 대응하는 배터리의 목표 온도이다; 즉, 주어진 사이클 C(i ; i-x)에 대한, 상기 목표 변화율의 온도 값(T(i-x))이다. 도 1을 참조한다;

-

는 상기 배터리와 주위 공기 사이에서 교환되는 전력을 의미한다 ;

- hS(

-

)는 냉각 시스템과 관련된 대류항(convection term)을 의미한다. 이 항은 상기 배터리의 온도

가 냉각이 트리거링되는 임계값보다 낮을 때, 즉 상기 배터리의 냉각이 비활성 상태일 때, 0 이다;

-

는 상기 냉각 시스템의 냉각 유체의 온도를 의미한다;

-

은 상기 배터리 내의 이론적 열 생성에 대한 항이다; 그리고

-

는 상기 배터리의 광선항을 의미한다.

실제 상황들에서, 상기 배터리의 온도에 적용되는 방정식은 다음과 같다 :

(2)

방정식 (1)에 관련하여 :

- T_실제는 측정된 온도이며; 그리고

-

는 상기 배터리 내의 실제 열 생성에 대한 항이다.

(목표 행동과 비교되는 상기 운전자의 행동 과다-정도에 해당하는)

항은

항에 의해 보상된다는 것을 전제로 하면, 방정식 (1) 및 (2)를 결합하는 것이 가능하며, 이는 다음과 같이 표현될 수 있다 :

(3)

이 때,

-

은 주어진 사이클에 대한 임계 온도 값(Ts)이며; 그리고

-

은 이전 사이클에 대한 임계 온도 값(Ts)이다.

이전에

로 정의된 E 항을 방정식 (3)에 도입하면, 다음과 같이 유도될 수 있다 :

(5)

상기

항은 상기 조절장치를 조정할 수 있게 하는 상수항을 의미한다.

도 1에서, 목표 온도 “T목표_30%”은 30% 의 충전 상태에 대한 목표 변화율 값 “목표 변화율 [30% ; 40%]”을 나타낸다. 이와 유사하게, 목표 온도 “T목표_40%”은 40% 의 충전 상태에 대한 목표 변화율 값 “목표 변화율 [40% ; 50%]”을 나타내며, 이 경우 목표 변화율 “목표 변화율 [40% ; 50%]”은 “초기 목표 변화율”이다.

부드러운 주행(gentle driving)

일반적인 주 행 또는 부드러운 주행의 경우, 상기 배터리의 냉각이 트리거링되는 상기 임계 온도(

)를 조절하기 위한 일관성 있는 구성이 제공된다.

이 구성에서, 상기 기록된 임계 온도 값(

)이 증가되어, 상기 배터리의 냉각은 더 늦게 트리거링된다. 예를 들어, 상기 임계 온도 값은 1도 내지 5도 사이의 값만큼, 일반적으로는 2도만큼, 증가되어, 새로운 임계 온도(

)를 획득한다. 따라서 변경된 임계 온도 값(

)은 다음 사이클에 대해 사용된다.

주행 형태가 판단되면, 조절 장치는 다음을 제어하거나 조절할 수 있다 :

- 상기 배터리의 냉각 또는 가열이 트리거링되는 온도; 또는

- 예를 들어 환기 유동 또는 온도를 통해, 상기 배터리를 냉각 또는 가열하는 수단에 의해 전달되는 전력.

주어진 사이클 C(i; i-x)에 대해 판단된 상기 전달된 전력 값 또는 상기 트리거 온도 값(Ts)은 다음 사이클 C(i-x; i-2x)에 적용된다.

상기 학습 단계는 자동차가 동작하는 동안 상기 차량의 엔진이 정지할 때까지 각각의 사이클에 대해 반복적으로 구현될 수 있다.

상기 기준 변화율((dT/dSOC)_목표)은 각각의 사이클에 대해 계산되기 때문에, 상기 자동차의 배터리 온도 관리는 각각의 운전자에 맞게 조정되며, 각각의 운전자의 운전 상황들에 맞게 조정된다.

본 발명을 사용하여, 상기 운전자의 실제 운전 동작에 맞게 조정되도록 상기 배터리의 냉각이 트리거링되는 임계값을 변경하는 것이 가능하다.

방정식 (1) 및 (2)는

를 참조한다는 것이 주목될 것이다. 대안적으로, 최대 온도 Tmax로서,

에 대해 이격되고 그 값이 미리 정해진 상수인 온도를 선택하는 것이 가능하다 :

예를 들어, Tmax =

- T_secure.

이 때, T_secure = 1℃ 또는 2℃.

마지막으로, 회생 제동 시스템들은 생략될 수 있음을 유의해야한다.

Claims

전기 차량 또는 하이브리드 차량의 배터리 온도를 관리하는 방법에 있어서, 상기 방법은 :
- 상기 배터리의 냉각 또는 가열이 트리거링되는 온도 값(Ts)을 메모리에 기록하는 단계를 포함하며,
상기 방법은 상기 배터리의 충전 상태(state of charge; SOC)의 미리 정해진 순서로의 두 개의 연이은 값들(SOC(i), SOC(i-x))에 대해 :
- 상기 배터리 온도의 실제 변화율 값((dT/dSOC)_실제)을 상기 배터리 온도의 기준 변화율(reference gradient)((dT/dSOC)_목표)과 비교하는 단계; 및
- 상기 비교 단계의 결과에 따라,

상기 배터리의 냉각 또는 가열이 트리거링되는 상기 온도 값(Ts) ; 또는

상기 배터리를 냉각 또는 가열하기 위한 수단에 의해 전달되는 전력 값을 변경하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하며, 그리고
상기 방법은,
- 상기 배터리의 충전 상태의 상기 미리 정해진 순서로의 다음의 두 개의 연이은 값들(SOC(i-x), SOC(i-2x))에 상기 변경된 트리거 온도 값(Ts) 또는 상기 변경된 전달된 전력 값들을 적용하는 단계를 포함하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 배터리 온도 관리 방법.
제1 항에 있어서,
상기 방법은 초기화 단계를 더 포함하며,
상기 초기화 단계에서, 초기 기준 변화율 값((dT/dSOC)_목표)은 :
차량에 탑재된 맵(map)에 미리 저장되거나, 또는

(1) 으로 결정되며,
- 상기
은 이후 가용 전력이 감소하는, 회생제동력 또는 방전의 허용 한계에 대응하는 배터리의 최대 사용 온도이며;
- 상기
는 상기 초기화 단계 구현시의 배터리 온도이고;
- 상기
는 상기 초기화 단계 구현시의 배터리의 충전 상태이며; 그리고
- 상기
는 방전 종료에 대응하는 또는 상기 배터리에 의해 사용가능한 최소 충전 상태에 대응하는 배터리의 충전 상태인, 배터리 온도 관리 방법.
제1 항 또는 제2 항에 있어서,
상기 방법은 :
방정식
에 의해 주어지는, 충전 상태 값 (SOC(i))에 대한 기준 변화율 값 ((dT/dSOC)(i)_목표)을 정의하는 단계를 포함하는 단계를 포함하며,
- 상기
은 이후 가용 전력이 감소하는, 회생제동력 또는 방전의 허용 한계에 대응하는 배터리의 최대 사용 온도이며 ;
- 상기 T_SOC(i)는 충전 상태(SOC(i))에서 측정된 배터리 온도 값이며; 그리고
- 상기
는 방전 종료에 대응하는 또는 상기 배터리에 의해 사용가능한 최소 충전 상태에 대응하는 배터리의 충전 상태인, 배터리 온도 관리 방법.
제1 항 내지 제3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 비교 단계는 상기 배터리의 충전 상태의 미리 정해진 순서로의 두 개의 연이은 값들(SOC(i), SOC(i-x)) 사이의 상기 변화율((dT/dSOC)_실제) 및 상기 기준 변화율(reference gradient)((dT/dSOC)_목표) 간의 차이(E)의 절대값을 계산하는 단계를 포함하는, 배터리 온도 관리 방법.
제1 항 내지 제4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 방법은 운전자의 주행 방식(driving manner) 또는 주행 형태(driving type)를 판단하는 단계를 포함하는 단계를 포함하는, 배터리 온도 관리 방법.
제4 항 및 제5 항에 있어서,
- E > 0 이라면, 상기 주행 형태는 거친(harsh) 것으로 간주되며; 그리고
- E < 0 이라면, 상기 주행 형태는 일반적이거나 또는 부드러운(gentle) 것으로 간주되는, 배터리 온도 관리 방법.
제6 항에 있어서,
본 방법은, 상기 주형 형태가 거칠 때 :
상기 배터리 충전 상태의 미리 정해진 순서로의 두 개의 연이은 값들(SOC(i), SOC(i-x))에 대해 기록된 상기 트리거 온도 값(Ts)을 감소시키는 단계; 및
상기 배터리 충전 상태의 상기 미리 정해진 순서로의 다음의 두 개의 연이은 값들(SOC(i-x), SOC(i-2x))에 상기 감소된 트리거 온도 값(Ts)을 적용하는 단계를 포함하는 단계를 포함하는, 배터리 온도 관리 방법.
제7 항에 있어서,
상기 트리거 온도의 감소된 값(T_{새로운 클라이언트 트리거 임계값})은 :
방정식
에 따라 산출되며,
상기
는 상수항이고; 그리고
T_이전 _{클라이언트} _트리거 _임계값은 아직 감소되지 않은 상기 트리거 온도 값인, 배터리 온도 관리 방법.
제4 항 내지 제8 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 방법은 : 상기 배터리의 냉각이 나중에 트리거링되도록 상기 기록된 임계 온도 값(
)을 증가시키는 단계를 포함하는 단계를 포함하는, 배터리 온도 관리 방법.
컴퓨터상에서 실행될 때 제1 항 내지 제9 항 중 어느 한 항의 방법의 단계들을 실행하기 위한 프로그램 코드 명령들을 포함하는 컴퓨터 프로그램.