KR20160148583A - 차량의 전기 배터리를 모니터링하기 위한 방법 및 디바이스 - Google Patents

Abstract

차량의 전기 배터리를 모니터링하는 방법은 미리 정해진 간격들로 상기 전기 배터리의 충전 상태를 측정하는 연속적인 단계들을 포함한다. 상기 방법은 상기 차량의 움직일 수 없음을 피하거나 보수하기 위해서, 상기 전기 배터리를 교체하는가 또는 재충전하는가를 결정하기 위해, 상기 전기 배터리의 충전 상태의 측정된 값들을 미리 결정된 임계값과 비교하는 단계들 (204, 207), 그리고 상기 미리 결정된 임계값보다 작은 상기 전기 상태의 측정된 값들의 일시 및 개수를 미리 정해진 일시 및 수와 비교하는 단계 (205, 208)를 포함한다.

Description

차량의 전기 배터리를 모니터링하기 위한 방법 및 디바이스 {Method and device for monitoring the electrical battery of a vehicle}

본 발명은 차량의 전기 배터리를 모니터링하기 위한 방법에 관련된다.

본 발명은 차량의 전기 배터리를 모니터링하기 위한 디바이스에 또한 관련된다.

본 발명은 시동이 걸리지 않는 차량에 대면한 정비사나 오퍼레이터에게 의사결정 도움을 제공하고 그리고 차량의 전기 배터리에 관련된 이상을 운전자나 차량 사용자에게 알리는 있어서 특히 유용한다.

본 발명은 정비사, 오퍼레이터, 사용자 또는 차량 운전자에게 상기 차량을 시동하기 위해 사용되는 상기 전기 배터리의 상태에 관한 경고, 경보 또는 표시를 송신하기 위해 또한 특히 유용하다.

고장이 발생하여 차량이 움직이지 못하는 경우가 발생한다면, 정비사 또는 오퍼레이터는 차량이 움직이지 못하는 여러 경우들에 마주칠 수 있다.

고장이 발생하여 차량의 즉각적인 시동이 방해된다면, 오퍼레이터나 정비사는 현재의 배터리가 새로운 배터리로 교체되어야만 하는가의 여부, 또는 현재의 배터리가 과방전되기 쉬워서 재충전될 필요만이 있는지의 여부를 쉽게 판별할 수 없다.

일반적으로 말하자면, 충분한 정보가 없는 경우, 오퍼레이터나 정비사는 현재의 배터리를 새로운 배터리로 교체하는 것으로 이끌리며, 이는 차량이 빨리 시동이 걸리는 것을 가능하게 하고 그리고 가까운 미래에 움직이지 못하는 것을 피하기 위한 것이다. 그러나, 상기 경우들 중 4분의 3의 경우에, 상기 배터리들은 그 배터리들이 교체되는 것이 정당화되지 않는 단순한 과방전이기 쉽다.

또한, 정지된 차량들의 경우에, 운전자 또는 사용자는 헤드라??트 또는 다른 전기 소비 디바이스를 스위치 오프하는 것을 잊을 수 있을 것이며, 이는 상기 전기 배터리의 점진적인 방전으로 이끌고, 심지어는 차량이 움직이지 못하는 상태로 이끌어서 그 차량의 차후의 시동을 방해한다.

또한, 전류를 소비하지 않아야 하는 시동이 꺼진 차량의 경우에, 그 차량 내부에서의 고장으로 인해서 전기 배터리의 달갑지 않은 방전이 될 수 있을 것이다.

그러므로 차량의 전기 배터리를 새로운 배터리로 불필요하게 교체하는 것을 피하기 위해서, 그리고 사용자나 운전자가 그 차량이 움직이지 않는 상태로 이끌 수 있을 전기 배터리 방전 상태를 바로 잡는 것을 가능하게 하기 위해 차량의 배터리들을 모니터하기 위한 필요성이 대두되었다.

본 발명의 첫 번째 목적은 챠량의 전기 배터리를 모니터링하기 위한 새로운 방법을 제안하여, 차량이 움직이지 못하는 것을 피하거나 보수하는 것을 가능하게 함으로써, 종래 기술의 약점들을 극복하게 하는 것이다.

본 발명의 두 번째 목적은 차량의 전기 배터리를 모니터링하기 위한 새로운 디바이스를 제공하여, 차량이 움직이지 못하는 것을 피하거나 보수하는 것을 가능하게 하는 것이다.

본 발명은 차량의 전기 배터리를 모니터링하는 방법에 관련되며, 상기 방법은 미리 정해진 간격들로 상기 전기 배터리의 충전 상태를 측정하는 연속적인 단계들을 포함하며, 상기 차량의 움직일 수 없음을 피하거나 보수하기 위해서, 상기 전기 배터리를 교체하는가 또는 재충전하는가를 결정하기 위해, 상기 전기 배터리의 충전 상태의 측정된 값들을 미리 결정된 임계값과 비교하는 단계들 그리고 상기 미리 결정된 임계값 아래인 측정된 값들의 개수를 미리 정해진 수와 비교하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 대안의 특징들에 따라:

- 상기 방법은 상기 차량이 전기적으로 잠들었는가의 여부를 판별하기 위해 상기 차량의 상태를 판별하는 단계를 포함한다.

- 상기 방법은 경보, 예를 들면, 이메일, 텍스트 메시지 또는 어떤 다른 유형의 경고 메시지를 상기 차량의 운전자나 사용자에게 송신하는 단계를 포함한다.

- 상기 방법은 진단 세트를 이용하여 상기 차량의 전기 배터리에 관해 진단이 수행될 수 있는가의 여부를 판별하는 단계를 포함한다.

- 상기 방법은 마지막 개방 회로 전압 값들이 영 (zero) 볼트보다 아주 더 높은가의 여부를 알기 위해서 상기 전기 배터리의 마지막 개방 회로 전압 (OCV) 값들을 판별하고 테스트하는 단계를 포함한다.

- 상기 방법은 상기 전기 배터리가 충전되어야만 하는가 또는 새로운 배터리로 교체되어야 하는가를 판별하기 위해서, 무부하 하에서 상기 전기 배터리의 충전 상태의 마지막 기록들의 일시를 제어하는 단계를 포함한다.

- 상기 방법은 상기 전기 배터리가 충전되어야만 하는가 또는 새로운 배터리로 교체되어야만 하는가를 결정하기 위해서, 상기 전기 배터리의 충전 상태의 상기 기록된 측정 값들이 미리 정해진 값보다 더 작은 단계들의 개수를 제어하는 단계를 포함한다.

본 발명은 차량의 전기 배터리를 모니터링하기 위한 디바이스에 또한 관련되며, 상기 디바이스는 미리 정해진 간격들로 상기 전기 배터리의 충전 상태를 연속하여 측정하기 위한 수단을 포함하며, 상기 차량의 움직일 수 없음을 피하거나 보수하기 위해서, 상기 전기 배터리를 교체하는가 또는 재충전하는가를 결정하기 위해, 상기 전기 배터리의 충전 상태의 측정된 값들을 미리 결정된 임계값과 비교하기 위한 수단, 그리고 상기 미리 결정된 임계값 아래인 측정 값들의 개수를 미리 정해진 수와 비교하기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 대안의 특징들에 따라:

- 상기 디바이스는 진단 세트에 그리고 원거리통신 제어 유닛에 연결될 수 있는 CAN 통신 버스를 포함하며, 상기 원거리통신 제어 유닛은 운전자 또는 차량 사용자의 수신기로 경보를 발행할 수 있다.

- 상기 디바이스는 전력 관리 컴퓨터를 차량의 전기 배터리에 연결시키는 LIN 통신 버스를 포함한다.

본 발명의 효과는 본 명세서의 해당되는 부분들에 개별적으로 명시되어 있다.

본 발명은 첨부된 도면들을 참조하여, 비-한정하는 예로서 주어진 다음의 설명으로부터 더 잘 이해될 것이다.
도 1은 차량의 전기 배터리를 모니터링하기 위한 방법의 흐름도를 개략적으로 나타낸다.
도 2는 차량의 전기 배터리를 모니터링하기 위한 다른 방법을 위한 흐름도를 개략적으로 나타낸다.
도 3은 도 1 또는 도 2에서의 본 발명에 따른 모니터링 방법들 중 하나를 구현하기 위해 차량의 전기 배터리를 모니터링하기 위한 디바이스를 개략적으로 나타낸다.

도 1에서, 차량의 전기 배터리를 모니터링하기 위한 방법은 단계 100으로 시작하며, 이 단계에서 상기 차량은 정지되며, 이는 상기 차량의 내연 기관이 정지된 것을 의미한다.

상기 방법은 상기 차량이 "슬립 모드"에 있는가의 여부를 판별하기 위해서, 상기 차량의 상태를 체크하는 단계 (101)로 계속된다.

차량의 상태는 이 차량이 차량의 전기 배터리를 방전시킬 수 있을 모든 전기 소비를 정지시킴으로써 대기 상태에 있다면 "슬립 모드"에 있는 것으로 기술될 수 있다.

차량이 슬립 모드에 있다고 단계 101에서 발견되면, 상기 방법은 단계 102로 계속한다.

단계 102에서, 개방 회로 전압 (open circuit voltage) (OCV)에 대응하는 데이터가 측정되며, 이 측정된 개방 회로 전압 (OCV) 데이터는 차량의 전력 관리 컴퓨터 내에 기록된다.

단계 102에서, 상기 개방 회로 전압 (OCV) 데이터는, 예를 들면, 12 볼트의 차수인 제1의 미리 정해진 임계값과 또한 비교된다.

상기 개방 회로 전압 (OCV)이 상기 미리 정해진 임계값보다 더 크면, 상기 방법은 차량의 상태를 체크하는 단계 (101)로 루프백한다.

상기 개방 회로 전압 (OCV)이 상기 미리 정해진 임계값보다 더 작으면, 차량의 운전자에게 또는 차량의 사용자에게 경보를 송신하는 단계 (104)로 진행한다. 상기 경보는 차량의 운전자 또는 차량의 사용자의 모바일 폰 또는 스마트폰으로 SMS 텍스트 메시지에 의해 송신될 수 있다.

차량의 운전자 또는 사용자의 수신기 상에 수신될 수 있는 음성 메시지, 이메일 메시지 또는 어떤 다른 유형의 전송과 같은 어떤 다른 경보 모드도 본 발명의 범위로부터 벗어나지 않으면서 또한 고려될 수 있다.

단계 101에서 상기 차량이 슬립 모드가 아닌 것이, 즉, 전기 소비가 없어지지 않는 것이 발견된다면, 특히 전기적 고장인 경우에, 게이지 체크가 단계 103에서 수행된다.

상기 게이지 체크는 차량의 전력 관리 컴퓨터 내에서 이용 가능한 측정된 데이터이다. 이 게이지 체크는 상기 차량의 전기 배터리의 충전 상태에 대응한다. 단계 103의 게이지 체크는 전력 관리 컴퓨터 내에서 이용 가능한 상기 데이터가, 예를 들면, 7볼트 차수의 다른 미리 정해진 임계값과 비교되는 것을 가능하게 한다.

상기 배터리의 충전 상태 (state-of-charge) (SOC)의 값이 상기 다른 미리 정해진 임계값의 상기 미리 정해진 값보다 더 작다고 단계 103에서 판별되면, 상기 차량의 사용자 또는 운전자에게 경보를 송신하는 단계 104로 진행한다.

이 단계 104는, 차량의 운전자 또는 사용자의 수신기 상에 수신될 수 있을 음성 메시지, 이메일 메시지, 또는 어떤 다른 유형의 전송과 같은 SMS 텍스트 메시지 또는 어떤 다른 경보 모드에 의해 위에서 설명된 것처럼 차량의 사용자 또는 운전자의 수신기에 경보를 송신하는 것에 대응한다

상기 차량의 전기 배터리의 충전 상태 (SOC)가 상기 다른 미리 정해진 임계값의 상기 미리 정해진 값보다 더 크다고 단계 103의 게이지 체크가 판별하면, 상기 프로세스는 차량의 상태를 판별하는 단계 101로 루프백한다.

도 2에서, 차량의 전기 배터리를 모니터링하기 위한 다른 방법이 단계 200에서 시작하며, 이 경우에 상기 차량은 정지되어 있으며, 이는 그 차량의 엔진이 꺼진 것을 의미한다.

단계 200의 경우에, 상기 차량은 시동의 실패로 인해서, 즉, 내연 기관이 더 이상 독립적으로 시동할 수 없기 때문에, 움직일 수 없을 것이다.

전문가들에 의해서 "클립 케이스 (Clip case)"로 흔히 언급되는 알려진 유형의 진단 세트를 이용하여 진단이 수행될 수 있는가의 여부를 체크하는, 단계 201로 진행한다.

진단이 클립 케이스를 이용하여 가능하다는 것을 단계 201에서 발견하면, 상기 클립 케이스를 통해서 상기 차량의 전력 관리 컴퓨터의 내부 메모리를 읽는 것이 단계 204에서 수행된다.

단계 204에서, 상기 진단 세트는 차량 SOC의 배터리의 상태의 기록된 값들의 미리 정해진 개수, 예를 들면, 대략 2시간의 간격으로 기록된 마지막 12개의 값들을 읽는다.

상기 전력 관리 컴퓨터에 의해 기록된 마지막 값들의 눈금은 상기 기록된 값들이, 예를 들면 12볼트의 차수인, 상기 전기 배터리의 충전 상태의 미리 정해진 임계값과 비교되는 것을 가능하게 한다.

이 비교는 이 미리 정해진 임계값 아래인 값들을 추출하고 그리고, 예를 들면, 12볼트 차수인 상기 미리 정해진 임계값 아래의 값들의 개수를 기록함에 의해 이루어진다.

상기 미리 정해진 임계값 아래의 기록된 값들의 개수가 미리 정해진 개수, 예를 들면, 기록된 값들의 전체 개수의 반과 단계 205에서 비교된다.

이 예에서, 상기 미리 정해진 임계값 아래인 측정된 값들의 개수가 상기 전력 관리 컴퓨터에 기록된 마지막 12개의 측정된 값들 중에서 6보다 더 작은지의 여부를 판별하기 위한 체크가 이루어진다. 본 발명은 비-한정하는 예로 주어진 상기 값들, 임계값들 및 숫자들로 제한되지 않으며, 반대로 본 발명에 따른 검증 방법론과 일치하는 모든 다른 숫자들, 값들 또는 임계값들로 확장된다.

상기 미리 정해진 임계값 아래인 측정된 값들의 개수가 상기 고정된 미리 정해진 임계값 아래인 것으로 단계 205에서 발견된다면, 배터리 재충전 단계 206으로 진행한다.

상기 미리 정해진 임계값 아래인 측정된 값들의 개수가 상기 미리 정해진 임계값보다 더 크면, 상기 전기 배터리를 새로운 배터리로 교체하는 것을 포함하는 단계 209로 진행한다.

단계 201에서, 차량의 상기 진단이 클립 케이스를 이용하여 가능하지 않다고 발견된다면, 외부 배터리를 이용하여 차량을 시동시키거나, 또는 차량을 외부 배터리나 다른 전기 시동 수단으로 연결시켜서 디바이스를 시동시키는 단계 202로 진행한다.

차량을 단계 202에서 시동시킨 이후에, 상기 전력 관리 컴퓨터에 기록된 값들을 검증하기 위해서 클립 케이스를 이용하여 상기 전기 배터리를 체크하는 단계 203으로 진행한다.

단계 203에서 기록된 값들은 상기 개방 회로 전압 (OCV) 값들에 대해서 체크된다.

마지막 개방 회로 전압 (OCV)이 영 (zero) 볼트보다 아주 더 크다고 단계 203에서 발견된다면, 위에서 설명된 단계 204로 진행하며, 그리고 위에서 설명된 것처럼, 단계 206이나 단계 209로 향하는 단계 205로 그 후에 진행한다.

단계 203에서의 체크 결과, 마지막 개방 회로 전압들 (OCV)이 거의 영 볼트에 가깝다고 판별되면, 전력 관리 컴퓨터에 기록된 데이터를 읽는 단계 207로 진행한다.

단계 207에서, 상기 진단 세트는 차량 배터리 상태 (SOC)의 기록된 값들, 예를 들면, 대략 2시간의 간격으로 기록된 마지막 12개의 값들 중 미리 정해진 개수를 읽는다.

단계 208의 체크는 상기 마지막 개방 회로 전압 (OCV) 기록의 일시 (date)를 미리 정해진 임계값, 예를 들면, 12시간과 비교되는 것을 가능하게 한다.

상기 마지막 개방 회로 전압 (OCV) 기록의 일시가 미리 정해진 일시보다 더 적다고, 예를 들면, 12시간보다 더 적다고 판별하는 것을 단계 208의 상기 체크가 가능하게 하면, 배터리 충전 단계 206으로 진행한다.

상기 마지막 개방 회로 전압 (OCV) 기록의 일시가 미리 정해진 일시보다 더 크다는 것을, 예를 들면, 12시간보다 더 크다는 것을 단계 208에서의 체크가 보여주면, 우리는 배터리를 새로운 배터리로 교체하는 단계 209로 진행한다.

도 3에서, 본 발명에 따른 전기 배터리 모니터링 디바이스는 정비사 또는 진단 세트 (1)의 클립 케이스를 포함한다.

상기 진단 세트 (1)는 CAN 통신 버스 (2)를 경유하여 전력 관리 컴퓨터 (3)에 연결된다.

상기 CAN 통신 버스 (2)의 일부를 통해 지나가는 데이터는 주로 타임 데이터 그리고 측정된 전기 배터리 충전 상태 또는 전기 배터리 개방 회로 전압 값들의 눈금 데이터이다.

상기 전력 관리 컴퓨터 (3)는 LIN 통신 버스를 경유하여 상기 차량의 배터리 (B)와 통신한다.

이 LIN 통신 버스 (4)는 상기 전력 관리 컴퓨터 (3)가 상기 전기 배터리의 충전상태 (SOC)의 기록을 상기 전기 배터리 (8)에 의해 전달된 전류의 기능의 결과로서 기록하는 것을 가능하게 한다.

도 1을 참조하여 설명된 방법 또는 도 2를 참조하여 설명된 방법을 구현하기 위해서, 상기 전력 관리 컴퓨터 (3)는 상기 전기 배터리의 충전상태 (SOC)가 임의적으로 선택된 미리 정해진 임계값과 비교되는 것을 또한 가능하게 한다.

상기 전기 배터리의 충전 상태 (SOC)는 슬라이딩 타임 윈도우에 의해 상기 전력 관리 컴퓨터 내에 저장되거나 기록되어, 상기 측정도어 기록된 값들이 상기 전력 관리 컴퓨터 (3) 내에서 측정 일시들에 의해 정렬되는 것을 가능하게 한다.

상기 게이지 체크에 대응하며, 그리고 상기 개방 회로 전압 (OCV) 체크에 대응하는 상기 값들은 전력 관리 컴퓨터 (3) 내에 기록되거나 저장된다.

상기 전력 관리 컴퓨터 (3)는 수신 유닛 (6), 예를 들면, 휴대용 디바이스, 스마트폰 또는 모바일 폰을 구비한 차량 운전자 또는 사용자에게 무선 메시지 또는 경보를 전달하기 위해 상기 CAN 통신 버스 (2)를 경유하여 원거리 통신 및 제어 유닛 (5)에 또한 연결된다.

상기 CAN 통신 버스 (2)에 의한 상기 전력 관리 컴퓨터 (3)와 상기 원거리통신 및 제어 유닛 (5) 사이의 통신은, 상기 개방 회로 전압 (ODC)이 미리 정해진 임계값보다 더 낮거나 또는 게이지 체크가 다른 미리 정해진 임계값보다 더 낮은 값을 드러내는 경우에 도 1을 참조하여 설명된 본 발명에 따른 상기 방법을 구현하기 위해 수행된다.

특정 실시예들을 참조하여 설명된 본 발명은 그 특정 실시예들로 본 발명을 절대로 한정하지 않으며, 반대로, 동반된 청구항들의 범위 및 사상 내 어떤 설계 수정들 및 어떤 대안의 실시예들도 커버한다.

Claims (10)

1. 차량의 전기 배터리 (B)를 모니터링하는 방법으로,
   미리 정해진 간격들로 상기 전기 배터리의 충전 상태 (SOC, OCV)를 측정하는 연속적인 단계들을 포함하며,
   상기 차량의 움직일 수 없음을 피하거나 보수하기 위해서, 상기 전기 배터리를 교체하는가 또는 재충전하는가를 결정하기 위해,
   상기 전기 배터리의 충전 상태 (SOC, OCV)의 측정된 값들을 제1의 미리 결정된 임계값과 비교하는 단계들 (205, 208, 102, 103) 그리고
   상기 미리 결정된 임계값 아래인 측정된 값들의 개수를 미리 정해진 수와 비교하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 방법.
2. 제1항에 있어서,
   상기 방법은 상기 차량이 전기적으로 잠들었는가의 여부를 판별하기 위해 상기 차량의 상태를 판별하는 단계 (101)를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 방법은 경보, 예를 들면, 이메일, 텍스트 메시지 (SMS) 또는 어떤 다른 유형의 경고 메시지를 상기 차량의 운전자나 사용자에게 송신하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
4. 전술한 항들 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 방법은 진단 세트 (1)를 이용하여 상기 차량의 전기 배터리에 관해 진단이 수행될 수 있는가의 여부를 판별하는 단계 (201)를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
5. 제4항에 있어서,
   상기 방법은 마지막 개방 회로 전압 값들이 영 (zero) 볼트보다 아주 더 높은가의 여부를 알기 위해서 상기 전기 배터리의 마지막 개방 회로 전압 (OCV) 값들을 판별하고 테스트하는 단계 (203)를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
6. 제4항 또는 제5항에 있어서,
   상기 방법은 상기 전기 배터리가 충전되어야만 하는가 또는 새로운 배터리로 교체되어야 하는가를 판별하기 위해서, 무부하 하에서 상기 전기 배터리의 충전 상태 (SOC)의 마지막 기록들의 일시를 제어하는 단계 (208)를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
7. 제4항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 방법은 상기 전기 배터리가 충전되어야만 하는가 또는 새로운 배터리로 교체되어야만 하는가를 결정하기 위해서, 상기 전기 배터리의 충전 상태 (SOC, OCV)의 상기 기록된 측정 값들이 미리 정해진 값보다 더 작은 단계들의 개수를 제어하는 단계 (205)를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항의 방법을 구현하기 위한 디바이스로서,
   상기 디바이스는 미리 정해진 간격들로 상기 전기 배터리 (B)의 충전 상태 (SOC, OCV)를 측정하기 위한 수단 (3)을 포함하는 것을 특징으로 하며,
   상기 차량의 움직일 수 없음을 피하거나 보수하기 위해서, 상기 전기 배터리를 교체하는가 또는 재충전하는가를 결정하기 위해,
   상기 디바이스는,
   상기 전기 배터리의 충전 상태 (SOC, OCV)의 기록된 측정된 값들을 미리 결정된 임계값과 비교하기 위한 수단 (3), 그리고
   상기 미리 결정된 임계값 아래인 저장된 측정 값들의 개수를 미리 정해진 수와 비교하기 위한 수단 (3)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디바이스.
9. 제8항에 있어서,
   상기 디바이스는 진단 세트 (1)에 그리고 원거리통신 제어 유닛 (5)에 연결될 수 있는 CAN 통신 버스 (2)를 포함하며,
   상기 원거리통신 제어 유닛 (5)은 운전자 또는 차량 사용자의 수신기 (6)로 경보를 발행할 수 있는 것을 특징으로 하는 디바이스.
10. 제8항 또는 제9항에 있어서,
    상기 디바이스는 전력 관리 컴퓨터 (3)를 차량의 전기 배터리 (B)에 연결시키는 LIN 통신 버스 (4)를 포함하는 것을 특징으로 하는 디바이스.

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