KR20170082770A - 전자제어장치(electronic control unit, ECU) 리프로그래밍의 경우 보조배터리 심방전 방지 방법 및 장치 - Google Patents

전자제어장치(electronic control unit, ECU) 리프로그래밍의 경우 보조배터리 심방전 방지 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 ECU(electronic control unit) 리프로그래밍의 경우 보조배터리 심방전 방지 방법 및 장치에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 충방전 제어기의 배터리 제어 방법은, 차량 외부의 진단기로부터 적어도 하나의 ECU(electronic control unit)의 소프트웨어(software)에 대한 리프로그래밍(reprograming) 요청을 받는 단계; 상기 리프로그래밍을 요청 받은 ECU의 개수와 보조 배터리의 상태 정보(State Of Charge, SOC)가 상기 ECU의 개수에 따라 값을 달리하는 임계값을 초과하는지 여부에 따라, 상기 ECU에 대한 리프로그래밍을 수행하거나 상기 보조 배터리의 충전을 수행하는 단계; 및 상기 진단기로 상기 리프로그래밍 수행에 대한 알림 신호 또는 충전 수행에 대한 경고 신호를 전송하는 단계; 를 포함할 수 있다.

Description

전자제어장치(electronic control unit, ECU) 리프로그래밍의 경우 보조배터리 심방전 방지 방법 및 장치{In the case of　the　ECU(electronic control unit)　reprograming,　secondary battery　prevent　deep　discharging　of the　method and apparatus}
본 발명은 전기 자동차용 보조 배터리에 관한 것으로서, 상세하게 차량의 ECU 리프로그래밍 시 보조 배터리의 충전을 제어하는 방법 및 장치를 제공하는 것이다.
전자제어장치(Electronic Control Unit, ECU)는 차량 및 컴퓨터의 발전으로 자동변속기 제어를 비롯해 구동계통, 제동계통, 조향계통 등 차량의 상당 부분을 제어하는 역할을 수행하고 있다.
이러한 전자제어장치는 차량 출고 당시 버전의 소프트웨어가 저장되어 있다. 이에 전자제어장치에서 발생하는 소프트웨어상 오류를 바로잡거나 차량 각 부분의 제어와 관련된 기능이 개선된 새로운 버전의 소프트웨어가 개발될 때마다 상기 전자제어장치의 소프트웨어를 새로운 버전의 소프트웨어로 리프로그래밍(reprograming) 해야 한다.
한편, 진단기(리프로그래밍 장치)는 전자제어장치의 소프트웨어를 리프로그래밍 하는 과정에서 차량의 배터리가 불충분하여 저전압으로 인한 리프로그래밍의 실패 가능성을 대비해야 한다. 리프로그래밍의 어느 단계에서 실패했느냐에 따라서 최악의 경우 전자제어장치의 소손으로 인한 교체까지 수행될 수 있다.
따라서, 차량의 환경이 전자제어장치의 소프트웨어를 실패 없이 리프로그래밍할 수 있는 환경이 조성된 경우에만 전자제어장치의 리프로그래밍을 가능하도록 해야 한다.
종래, 전자제어장치의 리프로그래밍은 차량의 배터리에 충전기를 연결한 뒤 수행되도록 권장하고 있지만, 작업자의 실수로 권장사항을 무시하는 경우까지는 대비할 수 없다. 그리고, 일부 배터리의 경우, 리프로그래밍 전 충전기를 연결하고 나서 리프로그래밍을 수행하면 과전류로 인한 배터리 소손의 문제점이 발생할 수 있다. 또한, 배터리의 낮은 SOC(State Of Charge)에서 리프로그래밍으로 인한 장시간 방전 시 배터리의 빠른 열화가 진행되는 문제점이 있다.
본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 고안된 것으로, 본 발명의 목적은 전자제어장치 리프로그래밍의 경우 보조배터리 심방전 방지 방법 및 장치를 제공하는 것이다.
더욱 상세하게, 본 발명은 전자제어장치의 리프로그래밍 수행 전에 리프로그래밍이 가능한 차량 환경을 스스로 제공하도록 보조 배터리의 상태 정보를 모니터링하고 보조 배터리의 충전을 수행하는 보조 배터리의 심방전 방지 방법 및 장치를 제공한다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 충방전 제어기의 배터리 제어 방법은, 차량 외부의 진단기로부터 적어도 하나의 ECU(electronic control unit)의 소프트웨어(software)에 대한 리프로그래밍(reprograming) 요청을 받는 단계; 상기 리프로그래밍을 요청 받은 ECU의 개수와 보조 배터리의 상태 정보(State Of Charge, SOC)가 상기 ECU의 개수에 따라 값을 달리하는 임계값을 초과하는지 여부에 따라, 상기 ECU에 대한 리프로그래밍을 수행하거나 상기 보조 배터리의 충전을 수행하는 단계; 및 상기 진단기로 상기 리프로그래밍 수행에 대한 알림 신호 또는 충전 수행에 대한 경고 신호를 전송하는 단계; 를 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 상기 수행하는 단계는, 상기 ECU의 개수가 둘이상이고, 상기 상태 정보가 제1임계값 이상인 경우, 상기 둘이상의 ECU에 대한 리프로그래밍을 수행하는 단계; 및 상기 ECU의 개수가 둘이상이고, 상기 상태 정보가 상기 제1임계값 미만인 경우, 상기 보조 배터리에 대한 충전을 수행하고 상기 진단기에 리프로그래밍 수행 불가의 경고 신호를 전송하는 단계; 를 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 상기 수행하는 단계는, 상기 ECU의 개수가 1개이고, 상기 상태 정보가 상기 제1임계값보다 낮은 제2임계값 이상인 경우, 상기 ECU에 대한 리프로그래밍을 수행하는 단계; 및 상기 ECU의 개수가 1개이고, 상기 상태 정보가 상기 제2임계값 미만인 경우, 상기 보조 배터리에 대한 충전을 수행하고 상기 진단기에 리프로그래밍 수행 불가의 경고 신호를 전송하는 단계; 를 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 상기 수행하는 단계는, 상기 충방전 제어기가 보조 배터리 센서로부터 상기 상태 정보를 수신하는 단계; 를 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 상기 수행하는 단계는, 상기 충방전 제어기가 수신한 상기 상태 정보를 상기 제1임계값 및 제2임계값과 비교하는 단계; 를 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 상기 요청을 받는 단계는, 상기 충방전 제어기가 상기 충방전 제어기가 진단기로부터 차량 통신을 통해 ECU 리프로그래밍 요청을 받는 단계; 를 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 상기 충방전 제어기가 보조 배터리 센서로부터 보조 배터리의 상태 정보(State Of Charge, SOC)를 수신하는 단계는, 제1주기 마다 수행되고, 상기 충방전 제어기가 수신한 상기 상태 정보를 상기 제1임계값 및 제2임계값과 비교하는 단계는, 제2주기 마다 수행될 수 있다.
실시예에 따라, 상기 수행하는 단계는, 상기 충방전 제어기가 상기 보조 배터리에 대한 충전을 수행하는 경우, 주 배터리 릴레이(Main Relay)와 LDC(Low voltage dc-dc converter)를 활성화 하는 단계; 를 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 상기 수행하는 단계는, 상기 ECU의 개수가 둘이상이고 상기 상태 정보가 상기 제1임계값 미만으로 상기 보조 배터리에 대한 충전을 수행하는 중, 상기 상태 정보가 상기 제1임계값 이상인 경우, 상기 충전을 중단시키고 상기 둘이상의 ECU에 대한 리프로그래밍을 수행하는 단계; 를 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 상기 수행하는 단계는, 상기 ECU의 개수가 1개이고, 상기 상태 정보가 상기 제2임계값 미만으로 상기 보조 배터리에 대한 충전을 수행하는 중, 상기 상태 정보가 상기 제2임계값 이상인 경우, 상기 충전을 중단시키고 상기 ECU에 대한 리프로그래밍을 수행하는 단계; 를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 충방전 제어기는, 차량 외부의 진단기로부터 적어도 하나의 ECU(electronic control unit)의 소프트웨어(software)에 대한 리프로그래밍(reprograming) 요청을 받는 통신부; 및 상기 리프로그래밍을 요청 받은 ECU의 개수와 보조 배터리의 상태 정보(State Of Charge, SOC)가 상기 ECU의 개수에 따라 값을 달리하는 임계값을 초과하는지 여부에 따라, 상기 ECU에 대한 리프로그래밍을 수행하거나 상기 보조 배터리의 충전이 수행되도록 제어하는 제어부; 를 포함하며, 상기 통신부는 상기 진단기로 상기 리프로그래밍 수행에 대한 알림 신호 또는 충전 수행에 대한 경고 신호를 전송할 수 있다.
실시예에 따라, 상기 제어부는, 상기 ECU의 개수가 둘이상이고, 상기 상태 정보가 제1임계값 이상인 경우, 상기 둘이상의 ECU에 대한 리프로그래밍을 수행하고, 상기 ECU의 개수가 둘이상이고, 상기 상태 정보가 상기 제1임계값 미만인 경우, 상기 보조 배터리에 대한 충전을 수행하고 상기 통신부로 하여금 상기 진단기에 리프로그래밍 수행 불가의 경고 신호를 전송하도록 할 수 있다.
실시예에 따라, 상기 제어부는, 상기 ECU의 개수가 1개이고, 상기 상태 정보가 상기 제1임계값보다 낮은 제2임계값 이상인 경우, 상기 ECU에 대한 리프로그래밍을 수행하고, 상기 ECU의 개수가 1개이고, 상기 상태 정보가 상기 제2임계값 미만인 경우, 상기 보조 배터리에 대한 충전을 수행하고 상기 통신부로 하여금 상기 진단기에 리프로그래밍 수행 불가의 경고 신호를 전송하도록 할 수 있다.
실시예에 따라, 상기 통신부는 보조 배터리 센서로부터 상기 상태 정보를 수신할 수 있다.
실시예에 따라, 상기 제어부는 수신한 상기 상태 정보를 상기 제1임계값 및 제2임계값과 비교할 수 있다.
실시예에 따라, 상기 통신부는 진단기로부터 차량 통신을 통해 ECU 리프로그래밍 요청을 받을 수 있다.
실시예에 따라, 상기 통신부가 제1주기 마다 보조 배터리 센서로부터 보조 배터리의 상태 정보(State Of Charge, SOC)를 수신하고, 상기 제어부는 제2주기 마다 수신한 상기 상태 정보를 상기 제1임계값 및 제2임계값과 비교할 수 있다.
실시예에 따라, 상기 제어부는, 상기 충방전 제어기가 상기 보조 배터리에 대한 충전을 수행하는 경우, 주 배터리 릴레이(Main Relay)와 LDC(Low voltage dc-dc converter)를 활성화 할 수 있다.
실시예에 따라, 상기 제어부는 상기 ECU의 개수가 둘이상이고 상기 상태 정보가 상기 제1임계값 미만으로 상기 보조 배터리에 대한 충전을 수행하는 중, 상기 상태 정보가 상기 제1임계값 이상인 경우, 상기 충전을 중단시키고 상기 둘이상의 ECU에 대한 리프로그래밍을 수행할 수 있다.
실시예에 따라, 상기 제어부는 상기 ECU의 개수가 1개이고, 상기 상태 정보가 상기 제2임계값 미만으로 상기 보조 배터리에 대한 충전을 수행하는 중, 상기 상태 정보가 상기 제2임계값 이상인 경우, 상기 충전을 중단시키고 상기 ECU에 대한 리프로그래밍을 수행할 수 있다.
실시예에 따라, 본 발명은 상기 기재된 방법을 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공할 수 있다.
본 발명에 따른 클러스터 조명 제어 방법 및 장치에 대한 효과를 설명하면 다음과 같다.
첫째, 본 발명은 전자제어장치의 리프로그래밍이 가능한 환경에서만 리프로그래밍이 수행되어, 리프로그래밍 도중 실패하는 상황을 미연에 방지할 수 있다.
둘째, 본 발명은 리프로그래밍이 도중에 실패하는 상황을 미연에 방지함으로써, 전자제어장치가 소손될 수 있는 상황을 막을 수 있다.
셋째, 본 발명은 보조 배터리의 낮은 SOC에서 장시간의 리프로그래밍으로 인한 방전에 의해 보조 배터리의 빠른 열화현상을 방지할 수 있다.
본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
이하에 첨부되는 도면들은 본 발명에 관한 이해를 돕기 위한 것으로, 상세한 설명과 함께 본 발명에 대한 실시예들을 제공한다. 다만, 본 발명의 기술적 특징이 특정 도면에 한정되는 것은 아니며, 각 도면에서 개시하는 특징들은 서로 조합되어 새로운 실시예로 구성될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자제어장치 리프로그래밍의 경우 보조배터리 심방전 방지 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 보조배터리 심방전 방지 방법의 제1임계값 및 제2임계값을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자제어장치 리프로그래밍의 경우 보조배터리 심방전 방지 장치을 설명하기 위한 구조도이다.
이하, 본 발명의 실시예들이 적용되는 장치 및 다양한 방법들에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다.
그리고 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지기술에 대하여 이 분야의 기술자에게 자명한 사항으로서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.
전자제어장치에는 각각의 시스템(예를 들어, 안티록 브레이크 시스템(ABS), 트랙션 제어시스템(TCS), 차량안정성 제어시스템(ESP) 등)들을 구동하기 위한 소프트웨어가 설치되어 있으며, 이 소프트웨어에 따라 차량의 각종 센서나 장치들로부터의 정보를 읽어 각각의 제어기능을 수행하고 있다. 이러한 소프트웨어는 차량의 성능을 개선하거나 오작동에 대비하여 새로운 소프트웨어로 리프로그래밍 해야 한다는 점은 앞에서 충분히 설명하였다.
한편, 충전시스템을 갖춘 전기 자동차(EV, Electric Vehicle)와 플러그인 하이브리드 전기 자동차(PHEV, Plug-in Hybrid Electric Vehicle)에는 휠(wheel) 구동을 수행하는 전기모터에 동력을 제공하는 주 배터리와 일반적인 전자제어장치에 전력을 공급하는 보조 배터리를 포함하는 두 개의 배터리가 탑재된다.
즉, 전기 자동차는 전자제어장치들을 기동시키기 위한 동작전원과 전기자동차를 움직이게 하기 위한 모터를 구동하는 구동전원을 필요로 하고, 동작전원 및 구동전원은 배터리로부터 공급되는데, 일반적으로 구동전원을 제공하기 위해 상대적으로 에너지 밀도와 출력 밀도가 큰 고전압배터리(또는 주 배터리)를 이용하고 있다. 그러나 전기자동차의 전자제어장치들은 수 볼트에서 동작하므로, 상기 전자제어장치에 맞는 전원을 공급하는 별도의 전장용 배터리(또는 보조 배터리)로부터 전원을 입력 받도록 구성된다.
따라서, 본 발명에서 리프로그래밍되는 전자제어장치들 역시 보조 배터리로부터 전원을 입력 받게 된다.
본 발명의 일 실시예로서, 충방전 제어기는 리프로그래밍되는 전자제어장치의 개수와 전자제어장치의 개수에 따라 요구되는 보조 배터리의 SOC를 달리 식별하여, 리프로그래밍이 허용되는지 여부를 판단한다.
또한, 본 발명의 일 실시예로서, 충방전 제어기는 보조 배터리의 SOC가 리프로그래밍을 수행하기에 충분하지 않아 리프로그래밍이 허용되지 않는 경우, 리프로그래밍을 수행하기 앞서 수행 불가의 알림을 제공하고 자동으로 보조 배터리의 충전을 수행하도록 한다.
도 2에서는 본 발명의 일 실시예로서 보조배터리 심방전 방지 방법을 설명하고, 도 3에서는 보조 배터리 심방전 방지 방법의 용어 및 SOC 상태 변화에 따른 각 단계의 수행 결과를 설명한다. 도 4에서는 본 발명의 일 실시예로서 보조배터리 심방전 방지 장치에 대해 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자제어장치 리프로그래밍의 경우 보조배터리 심방전 방지 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 1을 참조하면, 충방전 제어기가 진단기(리프로그래밍 장치)로부터 리프로그래밍 요청을 받으면, 충방전 제어기는 리프로그래밍 요청을 받은 전자제어장치의 개수를 식별한다(S10).
리프로그래밍이 수행될 전자제어장치의 개수에 따라서 리프로그래밍 수행 여부 판단이 기준이 되는 임계값이 달라진다. 리프로그래밍이 수행될 전자제어장치가 1개일 경우보다 2개이상일 경우에 보조 배터리로부터 상대적으로 더 많은 전원이 필요하기 때문이다.
진단기는 차량 외부의 장치로서, 무선 또는 유선을 통해 차량과 연결되어 전자제어장치의 소프트웨어에 대한 리프로그래밍을 수행한다.
진단기는 차량 통신을 통해 충방전 제어기와 연결될 수 있는데, 정해진 진단 통신 규격(진단 프로토콜)에 따라 리프로그래밍을 위한 정보 및 신호를 충방전 제어기와 주고 받을 수 있다.
진단기는 디스플레이 장치를 구비할 수 있고, 사용자 인터페이스(Ueser Interface)를 통해 리프로그래밍을 위한 전자제어장치 및 리프로그래밍될 소프트웨어를 사용자로부터 입력 받을 수 있다.
충방전 제어기가 진단기로부터 리프로그래밍될 전자제어장치가 복수개로 식별하면(S10의 Yes 경로), 충방전 제어기는 보조 배터리의 상태 정보(State Of Charge, SOC)를 제1임계값과 비교하여, 보조 배터리의 SOC가 제1임계값을 초과하는지 판단한다(S20).
충방전 제어기는 보조 배터리의 상태 정보를 보조 배터리 센서로부터 전달 받을 수 있다. 보조 배터리 센서는 보조 배터리의 상태를 모니터링하고, 모니터링한 결과에 대한 상태 정보를 미리 설정된 주기 마다 충방전 제어기로 전달 할 수 있다.
제1임계값은 복수의 전자제어장치의 소프트웨어를 리프로그래밍하기에 충분한 보조 배터리의 SOC를 수치화한 값일 수 있다.
충방전 제어기는 전달 받은 보조 배터리의 SOC를 제1임계값과 미리 설정된 주기 마다 비교판단할 수 있다.
비교 결과, SOC가 제1임계값보다 큰 경우에는(S20의 No 경로), 충방전 제어기는 복수의 전자제어장치에 대한 리프로그래밍을 수행할 수 있다.
충방전 제어기의 판단 결과, 보조 배터리의 SOC가 제1임계값보다 적은 경우(S20의 Yes 경로), 충방전 제어기는 진단기에 리프로그래밍 수행이 불가하다는 경고 알림(Standby Mode)을 사용자에게 제공하도록 신호를 전달할 수 있다(S21).
충방전 제어기는 진단기에 경고 알림 신호를 전달함과 동시에, 보조 배터리의 충전을 수행한다(S22). 전자제어장치는 소프트웨어에 대한 리프로그래밍을 수행하기에 충분할 환경을 제공하기 위해 보조 배터리의 충전을 수행한다.
충방전 제어기는 보조 배터리의 충전 수행을 위해, 메인 릴레이(Main Relay)를 ON하고, LDC(Low voltage dc-dc converter)를 활성화시켜 주 배터리의 전력을 보조 배터리로 전달시킨다.
메인 릴레이는 보조 배터리의 충전 수행 여부에 따라서 보조배터리와 주 배터리를 연결하거나 연결을 끊는 스위치 역할을 수행한다.
충방전 제어기는 일정 설정된 주기 마다 보조 배터리의 SOC를 제1임계값과 비교하고(S23) 비교 결과 SOC가 제1임계값보다 큰 경우에는(S23의 Yes 경로), 보조 배터리의 충전을 중단시킨다. 충방전 제어기는 보조 배터리의 충전을 중단시키기 위해 메인 릴레이를 OFF시키고, LDC에 인가되는 전원을 차단함으로써 비활성화시킨다(S24).
충방전 제어기는 보조 배터리의 충전을 중단시킴과 동시에 복수의 전자제어장치에 대한 리프로그래밍을 수행한다(S25).
충방전 제어기가 진단기로부터 리프로그래밍 될 전자제어장치가 단수개로 식별하면(S10의 No 경로), 충방전 제어기는 보조 배터리의 상태 정보(State Of Charge, SOC)를 제2임계값과 비교하여, 보조 배터리의 SOC가 제2임계값을 초과하는지 판단한다(S31).
제1임계값은 리프로그래밍 될 전자제어장치가 1개일 때 리프로그래밍 되기 충분한 정도의 SOC값일 수 있다.
물론, 제2임계값은 리프로그래밍될 전자제어장치가 복수개 일 때 요구되는 SOC이므로, 제1임계값보다 높은 값을 갖는 것이 바람직하다.
제1임계값 및 제2임계값은 차종에 따라 달리 설정될 수 있고, 그 밖의 상황에 따라 달리 설정될 수 있다.
충방전 제어기의 판단 결과, SOC가 제2임계값보다 큰 경우에는(S31의 No 경로), 충방전 제어기는 단수개의 전자제어장치에 대한 리프로그래밍을 수행할 수 있다(S36).
충방전 제어기의 판단 결과, 보조 배터리의 SOC가 제2임계값보다 적은 경우(S31의 Yes 경로), 충방전 제어기는 진단기에 리프로그래밍 수행이 불가하다는 경고 알림(Standby Mode)을 사용자에게 제공하도록 신호를 전달할 수 있다(S32).
충방전 제어기는 진단기에 경고 알림 신호를 전달함과 동시에, 보조 배터리의 충전을 수행한다(S33). 전자제어장치는 소프트웨어에 대한 리프로그래밍을 수행하기에 충분할 환경을 제공하기 위해 보조 배터리의 충전을 수행한다.
충방전 제어기는 보조 배터리의 충전 수행을 위해, 메인 릴레이를 ON하고, LDC를 활성화시켜 주 배터리의 전력을 보조 배터리로 전달시킨다.
충방전 제어기는 일정 설정된 주기 마다 보조 배터리의 SOC를 제2임계값과 비교하고(S34) 비교 결과 SOC가 제1임계값보다 큰 경우에는(S34의 Yes 경로), 보조 배터리의 충전을 중단시킨다. 충방전 제어기는 보조 배터리의 충전을 중단시키기 위해 메인 릴레이를 OFF시키고, LDC에 인가되는 전원을 차단함으로써 비활성화시킨다(S35).
충방전 제어기는 보조 배터리의 충전을 중단시킴과 동시에 복수의 전자제어장치에 대한 리프로그래밍을 수행한다(S25).
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 보조배터리 심방전 방지 방법의 제1임계값 및 제2임계값을 설명하기 위한 도면이다.
충방전 제어기는 보조 배터리의 SOC를 미리 설정된 주기 마다 제1임계값 및 제2임계값과 비교한다.
보조 배터리의 SOC가 제1임계값보다 높은 상태(S100)에서는 진단기로부터 리프로그래밍 요청을 수신하는 경우, 전자제어장치의 개수에 무관하게 바로 리프로그래밍은 수행될 수 있다.
보조 배터리의 SOC가 제1임계값보다 낮지만 제2임계값보다 높은 상태(S200)에서는 리프로그래밍 요청 받은 전자제어장치의 개수에 따라 리프로그래밍을 수행할지 또는 보조 배터리의 충전을 먼저 수행해야 할지 달라지게 된다.
보조 배터리의 SOC가 제2임계값보다 낮은 상태(S300)에서는 리프로그래밍 요청을 수신하면 무조건 보조 배터리의 충전을 수행해야 한다. 다만, 복수개의 전자제어장비에 대한 리프로그래밍 요청일 경우가 단수의 전자제어장비에 대한 리프로그래밍 요청일 경우보다 더 많은 보조 배터리 충전이 요구된다.
보조 배터리의 SOC가 과방전 하한보다 낮은 상태(S400)에서는 보조 배터리의 열화가 진행되는 상태로서 보조 배터리의 교체가 요구되는 상황이며, 차량 시스템이 정상적으로 작동하기 어려운 상태이다. 이때 전자제어장치에 대하 리프로그래밍이 수행되면 보조 배터리의 열화 현상이 발생할 가능성이 높은 상태이다.
충방전 제어기의 판단 결과 보조 배터리의 SOC가 제2임계값보다 낮은 상태 (S300)라고 가정하면, 진단기로부터 리프로그래밍이 수행될 전자제정장치의 개수에 따라서 보조 배터리의 충전량이 달라질 수 있다.
복수의 전자제어장치에 대한 리프로그래밍 요청이 있는 경우, 제1임계값보다 높은 SCO(S100)까지 보조 배터리 충전을 수행해야 하고, 단수의 전저제어장치에 대한 리프로그래밍 요청이 있는 경우, 제2임계값보다 높은 SOC(S200)까지 보조 배터리 충전을 수행해야 한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자제어장치 리프로그래밍의 경우 보조배터리 심방전 방지 장치을 설명하기 위한 구조도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 차량(1000)은 충방전 제어기(200), 차량통신(300), 보조 배터리(400), 보조 배터리 센서(410), LDC(500) 및 메인 배터리(600)을 포함할 수 있다. 차량(1000)은 리프로그래밍될 적어도 하나의 전자제어장치(ECU1, ECU2, …)가 포함할 수 있다. 또한, 차량 외부의 진단기(100)가 본 발명의 일 실시예로서 보조 배터리 심방전 방지 방법을 수행하기 위해 필요하다.
도 3에 도시된 구성 요소들이 필수적인 것은 아니어서, 그보다 많은 구성 요소들을 갖거나 그보다 적은 구성 요소들을 갖는, 차량(1000)이 구현될 수 있다.
이하, 상기 구성 요소들에 대해 상세히 살펴보기로 한다.
진단기(리프로그래밍 장치, 100)은 차량 외부 장치로서, 차량 내부 전자제어장치의 소프트웨어를 리프로그래밍할 업데이트 데이터를 포함할 수 있다. 진단기(100)는 커넥터를 통해 무선 또는 유선으로 차량(1000)과 연결될 수 있다. 진단기(100)는 리프로그래밍을 수행하기 위한 사용자 인터페이스를 가질 수 있고, 사용자 인터페이스를 통해 리프로그래밍을 수행할 전자제어장치를 선택하고 리프로그래밍 요청을 충방전 제어기(200)에 송신한다.
또한, 진단기(100)는 충방전 제어기(200)가 리프로그래밍 수행이 불가하다는 경고 알림을 위한 신호를 전달 받고, 디스플레이부를 통해 사용자에게 경고 알림을 제공할 수 있다.
충방전 제어기(200)는 진단기(100)로부터 리프로그래밍 요청을 수신하면 보조 배터리 센서(410)로부터 보조 배터리(400)의 상태 정보(SOC)를 전달 받아, 리프로그래밍이 가능한지 여부를 판단한다.
충방전 제어기(200)는 리프로그래밍 수행 가부에 대한 Feedback 신호를 다시 진단기(100)에 전달한다.
일 실시예로, 충방전 제어기(200)는 BMS(Battery Management System)일 수 있다. BMS는 배터리 관리 시스템으로서, 배터리는 과충전, 과열, 외부충격으로 폭발할 가능성이 있기 때문에 이를 제어하기 위한 시스템을 말한다. BMS는 다양한 정보들에 의해 나타나는 배터리의 상태를 모니터링한다. 배터리 상태를 나타내는 정보는 배터리 전압, 온도, 충전 상태(State Of Charge), 배터리 건강 상태(State Of Health), 공기 흐름, 전류의 입출력 상태 등을 포함할 수 있다. 또한, BMS는 위의 정보들에 기초하여 배터리의 전력 공급에 필요한 계산도 수행하며, 외부 장치와 연결되어 각종 정보를 주고 받는 통신을 수행할 수 있다.
차량 통신(300)은 진단기(100), 충방전 제어기(200) 및 차량 내부 전자제어장치의 데이터 송수신을 가능하게 한다.
예를 들어, 차량 통신(300)은 CAN(Controller Area Network), LIN(Local Interconnect Network)통신 일 수 있고, 다만 이에 한정되지 않는다.
진단기(100)가 차량 통신(300)에 연결되고, 리프로그래밍을 요청하면 차량 통신(300)은 리프로그래밍을 위해 이외 데이터의 흐름을 제어할 수 있다.
보조 배터리(400)는 앞서 상세하게 설명한 바와 같이, 전기제어장치에 전원을 제공한다.
보조배터리센서(410)는 IBS(Intelligent Battery Sensor)일 수 있다. IBS는 배터리의 전압, 전류, 온도값, SOC(State of Charge), SOH(State of Health)을 센싱하여 센싱 정보를 충방전 제어기(200)에 전송할 수 있다.
LDC(500, Low voltage dc-dc converter)는 직류 변환 장치로, 직류 전압입력을 다른 직류전압 출력으로 변환시켜주는 장치이다.
본 발명의 일 실시예에서 보조 배터리 충전을 수행하기 위해, LDC(500)가 활성화되어 보조 배터리(400)를 메인배터리(600)와 연결하여 전력을 전달하도록 한다.
메인 배터리(600)는 앞서 상세하게 설명한 바와 같이, 차량의 구동 전원을 제공하며, 본 발명의 일 실시예로서, 메인 배터리(600)는 보조 배터리(400)의 충전을 위해 전력을 제공한다.
일 실시예로, 충방전 제어기(200)는 하이브리드 컨트롤 유닛(Hybrid Control Unit, 이하, HCU라 한다.)일 수 있다. HUC는 전기 자동차의 주된 연산처리장치로서 배터리의 관리와 충전상태 예측, 전류 전압 감시 등을 수행하여 배터리를 최적의 조건으로 유지시키는 BMS(Battery Management System)와, 자가 발전을 위해 엔진의 기동시키고 ETC(Electronic Throttle Control)를 통해 공기 흡입량을 조절하여 엔진 출력을 제어하는 ECU(Engine Control Unit)와, 동력원에 대한 출력 정보를 전달하여 변속비를 제어하고 회생 제동량을 결정하는 TCU(Torque Control Unit)와, 모터 토크 명령의 전송, 발전 및 배터리가 최적의 충전 상태를 유지할 수 있도록 제어하는 MCU(Motor Control Unit)를 제어하여 차량의 구동력을 분배하고 차량 운전 모드를 관장한다.
상술한 실시예에 따른 방법은 컴퓨터에서 실행되기 위한 프로그램으로 제작되어 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체에 저장될 수 있으며, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광 데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다.
컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다. 그리고, 상술한 방법을 구현하기 위한 기능적인(function) 프로그램, 코드 및 코드 세그먼트들은 실시예가 속하는 기술분야의 프로그래머들에 의해 용이하게 추론될 수 있다.
본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다.
따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.
100 : 진단기
200 : 충방전 제어기
300 : 차량 통신
400 : 보조배터리
410 : 보조배터리센서
500 : LDC
600 : 메인배터리
1000 : 차량

Claims (21)

  1. 차량 외부의 진단기로부터 적어도 하나의 ECU(electronic control unit)의 소프트웨어(software)에 대한 리프로그래밍(reprograming) 요청을 받는 단계;
    상기 리프로그래밍을 요청 받은 ECU의 개수와 보조 배터리의 상태 정보(State Of Charge, SOC)가 상기 ECU의 개수에 따라 값을 달리하는 임계값을 초과하는지 여부에 따라, 상기 ECU에 대한 리프로그래밍을 수행하거나 상기 보조 배터리의 충전을 수행하는 단계; 및
    상기 진단기로 상기 리프로그래밍 수행에 대한 알림 신호 또는 충전 수행에 대한 경고 신호를 전송하는 단계;
    를 포함하는,
    충방전 제어기의 배터리 제어 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 수행하는 단계는,
    상기 ECU의 개수가 둘이상이고, 상기 상태 정보가 제1임계값 이상인 경우, 상기 둘이상의 ECU에 대한 리프로그래밍을 수행하는 단계; 및
    상기 ECU의 개수가 둘이상이고, 상기 상태 정보가 상기 제1임계값 미만인 경우, 상기 보조 배터리에 대한 충전을 수행하고 상기 진단기에 리프로그래밍 수행 불가의 경고 신호를 전송하는 단계;
    를 포함하는,
    충방전 제어기의 배터리 제어 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 수행하는 단계는,
    상기 ECU의 개수가 1개이고, 상기 상태 정보가 상기 제1임계값보다 낮은 제2임계값 이상인 경우, 상기 ECU에 대한 리프로그래밍을 수행하는 단계; 및
    상기 ECU의 개수가 1개이고, 상기 상태 정보가 상기 제2임계값 미만인 경우, 상기 보조 배터리에 대한 충전을 수행하고 상기 진단기에 리프로그래밍 수행 불가의 경고 신호를 전송하는 단계;
    를 포함하는,
    충방전 제어기의 배터리 제어 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 수행하는 단계는,
    상기 충방전 제어기가 보조 배터리 센서로부터 상기 상태 정보를 수신하는 단계;
    를 포함하는,
    충방전 제어기의 배터리 제어 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 수행하는 단계는,
    상기 충방전 제어기가 수신한 상기 상태 정보를 상기 제1임계값 및 제2임계값과 비교하는 단계;
    를 포함하는,
    충방전 제어기의 배터리 제어 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 요청을 받는 단계는,
    상기 충방전 제어기가 상기 충방전 제어기가 진단기로부터 차량 통신을 통해 ECU 리프로그래밍 요청을 받는 단계;
    를 포함하는,
    충방전 제어기의 배터리 제어 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 충방전 제어기가 보조 배터리 센서로부터 보조 배터리의 상태 정보(State Of Charge, SOC)를 수신하는 단계는, 제1주기 마다 수행되고,
    상기 충방전 제어기가 수신한 상기 상태 정보를 상기 제1임계값 및 제2임계값과 비교하는 단계는, 제2주기 마다 수행되는,
    충방전 제어기의 배터리 제어 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 수행하는 단계는,
    상기 충방전 제어기가 상기 보조 배터리에 대한 충전을 수행하는 경우, 주 배터리 릴레이(Main Relay)와 LDC(Low voltage dc-dc converter)를 활성화 하는 단계;
    를 포함하는,
    충방전 제어기의 배터리 제어 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 수행하는 단계는,
    상기 ECU의 개수가 둘이상이고 상기 상태 정보가 상기 제1임계값 미만으로 상기 보조 배터리에 대한 충전을 수행하는 중, 상기 상태 정보가 상기 제1임계값 이상인 경우, 상기 충전을 중단시키고 상기 둘이상의 ECU에 대한 리프로그래밍을 수행하는 단계;
    를 포함하는,
    충방전 제어기의 배터리 제어 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 수행하는 단계는,
    상기 ECU의 개수가 1개이고, 상기 상태 정보가 상기 제2임계값 미만으로 상기 보조 배터리에 대한 충전을 수행하는 중, 상기 상태 정보가 상기 제2임계값 이상인 경우, 상기 충전을 중단시키고 상기 ECU에 대한 리프로그래밍을 수행하는 단계;
    를 포함하는,
    충방전 제어기의 배터리 제어 방법.
  11. 차량 외부의 진단기로부터 적어도 하나의 ECU(electronic control unit)의 소프트웨어(software)에 대한 리프로그래밍(reprograming) 요청을 받는 통신부; 및
    상기 리프로그래밍을 요청 받은 ECU의 개수와 보조 배터리의 상태 정보(State Of Charge, SOC)가 상기 ECU의 개수에 따라 값을 달리하는 임계값을 초과하는지 여부에 따라, 상기 ECU에 대한 리프로그래밍을 수행하거나 상기 보조 배터리의 충전이 수행되도록 제어하는 제어부;
    를 포함하며,
    상기 통신부는 상기 진단기로 상기 리프로그래밍 수행에 대한 알림 신호 또는 충전 수행에 대한 경고 신호를 전송하는,
    충방전 제어기.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 ECU의 개수가 둘이상이고, 상기 상태 정보가 제1임계값 이상인 경우, 상기 둘이상의 ECU에 대한 리프로그래밍을 수행하고,
    상기 ECU의 개수가 둘이상이고, 상기 상태 정보가 상기 제1임계값 미만인 경우, 상기 보조 배터리에 대한 충전을 수행하고 상기 통신부로 하여금 상기 진단기에 리프로그래밍 수행 불가의 경고 신호를 전송하도록 하는,
    충방전 제어기.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 ECU의 개수가 1개이고, 상기 상태 정보가 상기 제1임계값보다 낮은 제2임계값 이상인 경우, 상기 ECU에 대한 리프로그래밍을 수행하고,
    상기 ECU의 개수가 1개이고, 상기 상태 정보가 상기 제2임계값 미만인 경우, 상기 보조 배터리에 대한 충전을 수행하고 상기 통신부로 하여금 상기 진단기에 리프로그래밍 수행 불가의 경고 신호를 전송하도록 하는,
    충방전 제어기.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 통신부는 보조 배터리 센서로부터 상기 상태 정보를 수신하는,
    충방전 제어기.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 제어부는 수신한 상기 상태 정보를 상기 제1임계값 및 제2임계값과 비교하는,
    충방전 제어기.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 통신부는 진단기로부터 차량 통신을 통해 ECU 리프로그래밍 요청을 받는,
    충방전 제어기.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 통신부가 제1주기 마다 보조 배터리 센서로부터 보조 배터리의 상태 정보(State Of Charge, SOC)를 수신하고,
    상기 제어부는 제2주기 마다 수신한 상기 상태 정보를 상기 제1임계값 및 제2임계값과 비교하는,
    충방전 제어기.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 충방전 제어기가 상기 보조 배터리에 대한 충전을 수행하는 경우, 주 배터리 릴레이(Main Relay)와 LDC(Low voltage dc-dc converter)를 활성화 하는,
    충방전 제어기.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 ECU의 개수가 둘이상이고 상기 상태 정보가 상기 제1임계값 미만으로 상기 보조 배터리에 대한 충전을 수행하는 중, 상기 상태 정보가 상기 제1임계값 이상인 경우, 상기 충전을 중단시키고 상기 둘이상의 ECU에 대한 리프로그래밍을 수행하는,
    충방전 제어기.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 ECU의 개수가 1개이고, 상기 상태 정보가 상기 제2임계값 미만으로 상기 보조 배터리에 대한 충전을 수행하는 중, 상기 상태 정보가 상기 제2임계값 이상인 경우, 상기 충전을 중단시키고 상기 ECU에 대한 리프로그래밍을 수행하는,
    충방전 제어기.
  21. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 기재된 방법을 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.
KR1020160001953A 2016-01-07 2016-01-07 전자제어장치(electronic control unit, ECU) 리프로그래밍의 경우 보조배터리 심방전 방지 방법 및 장치 KR20170082770A (ko)

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