KR20180009515A - 차량, 그 제어 방법 및 차량용 전력 제어 장치 - Google Patents

차량, 그 제어 방법 및 차량용 전력 제어 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20180009515A
KR20180009515A KR1020160091254A KR20160091254A KR20180009515A KR 20180009515 A KR20180009515 A KR 20180009515A KR 1020160091254 A KR1020160091254 A KR 1020160091254A KR 20160091254 A KR20160091254 A KR 20160091254A KR 20180009515 A KR20180009515 A KR 20180009515A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
battery
power
vehicle
day
power control
Prior art date
Application number
KR1020160091254A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102546253B1 (ko
Inventor
한상재
김진
곽효근
김영수
김철민
Original Assignee
현대자동차주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 현대자동차주식회사 filed Critical 현대자동차주식회사
Priority to KR1020160091254A priority Critical patent/KR102546253B1/ko
Priority to US15/488,796 priority patent/US10486627B2/en
Priority to DE102017206548.6A priority patent/DE102017206548A1/de
Priority to CN201710332132.8A priority patent/CN107627978B/zh
Publication of KR20180009515A publication Critical patent/KR20180009515A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102546253B1 publication Critical patent/KR102546253B1/ko

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60RVEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R16/00Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for
    • B60R16/02Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements
    • B60R16/03Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements for supply of electrical power to vehicle subsystems or for
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60RVEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R16/00Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for
    • B60R16/02Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements
    • B60R16/023Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements for transmission of signals between vehicle parts or subsystems
    • B60R16/0231Circuits relating to the driving or the functioning of the vehicle
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60RVEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R16/00Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for
    • B60R16/02Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements
    • B60R16/03Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements for supply of electrical power to vehicle subsystems or for
    • B60R16/033Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements for supply of electrical power to vehicle subsystems or for characterised by the use of electrical cells or batteries
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R19/00Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof
    • G01R19/165Indicating that current or voltage is either above or below a predetermined value or within or outside a predetermined range of values
    • G01R19/16533Indicating that current or voltage is either above or below a predetermined value or within or outside a predetermined range of values characterised by the application
    • G01R19/16538Indicating that current or voltage is either above or below a predetermined value or within or outside a predetermined range of values characterised by the application in AC or DC supplies
    • G01R19/16542Indicating that current or voltage is either above or below a predetermined value or within or outside a predetermined range of values characterised by the application in AC or DC supplies for batteries
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/005Testing of electric installations on transport means
    • G01R31/006Testing of electric installations on transport means on road vehicles, e.g. automobiles or trucks
    • G01R31/3606
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/36Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
    • G01R31/371Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC] with remote indication, e.g. on external chargers
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/36Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
    • G01R31/382Arrangements for monitoring battery or accumulator variables, e.g. SoC
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/36Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
    • G01R31/385Arrangements for measuring battery or accumulator variables
    • G01R31/387Determining ampere-hour charge capacity or SoC
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01CMEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C21/00Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00
    • G01C21/26Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 specially adapted for navigation in a road network
    • G01C21/34Route searching; Route guidance
    • G01C21/36Input/output arrangements for on-board computers
    • G01C21/3667Display of a road map
    • G01C21/3676Overview of the route on the road map

Abstract

차량은 전기 에너지를 저장하는 배터리, 상기 전기 에너지를 소비하는 복수의 전장 부품, 주차 중에 상기 배터리로부터 상기 복수의 전장 부품에 공급되는 전력을 순차적으로 차단하는 전력 제어 장치를 포함하고, 상기 전력 제어 장치는 상기 배터리의 상태 정보를 기초로 상기 복수의 전장 부품에 공급되는 전력을 각각 차단하는 복수의 전력 차단 시간을 조절할 수 있다.

Description

차량, 그 제어 방법 및 차량용 전력 제어 장치{VEHICLE, CONTROL METHOD THEREOF, AND POWER CONTROL APPARATUS FOR VEHICLE}
게시된 발명은 차량, 그 제어 방법 및 차량용 전력 제어 장치에 관한 것으로써, 더욱 상세하게는 배터리의 용량에 따라 암전류를 제어할 수 있는 차량, 그 제어 방법 및 차량용 전력 제어 장치에 관한 것이다.
일반적으로 차량은 화석 연료, 전기 등을 동력원으로 하여 도로 또는 선로를 주행하는 이동 수단을 의미한다.
이러한 차량은 시동을 걸거나 주행하기 위하여 전기 에너지를 이용할 수 있으며, 전기 에너지를 저장하기 위한 배터리를 포함할 수 있다.
차량은 운전자의 안전을 확보하거나 운전자에게 편의를 제공하기 위한 다양한 전기 장치를 포함하며, 전기 장치는 차량의 배터리에 저장된 전기 에너지를 이용한다.
최근 차량의 전기 장치는 점점 증가하는 반면, 배터리는 그 개수나 전기 에너지의 저장 용량인 한정되어, 주차 중에 차량의 배터리가 모두 방전되는 일이 빈번히 발생하고 있다.
그 결과, 차량 내의 전기 에너지의 소비를 관리하여야 하는 필요성이 크게 대두되고 있다.
게시된 발명의 일 측면은 차량의 주차 중에 배터리의 심방전(deep discharge)을 방지하고, 시동 시에 운전자에게 편의를 제공할 수 있는 차량, 그 제어 방법 및 차량용 전력 제어 장치를 제공하고자 한다.
게시된 발명의 다른 일 측면은 차량의 주차 중에 미리 설정된 시동 목표일까지 차량의 시동을 보장하고, 시동 목표일 이전에 운전자가 시동을 걸더라도 차량의 전장 부품이 동작할 수 있는 차량, 그 제어 방법 및 차량용 전력 제어 장치를 제공하고자 한다.
게시된 발명의 일 측면에 따른 차량은 전기 에너지를 저장하는 배터리, 상기 전기 에너지를 소비하는 복수의 전장 부품, 주차 중에 상기 배터리로부터 상기 복수의 전장 부품에 공급되는 전력을 순차적으로 차단하는 전력 제어 장치를 포함하고, 상기 전력 제어 장치는 상기 배터리의 상태 정보를 기초로 상기 복수의 전장 부품에 공급되는 전력을 각각 차단하는 복수의 전력 차단 시간을 조절할 수 있다.
실시 형태에 따라 상기 배터리는 상기 배터리의 정격 용량 및 충전 비율을 감지하고, 상기 배터리의 정격 용량 및 충전 비율을 포함하는 상기 배터리의 상태 정보를 상기 전력 제어 장치에 전송할 수 있다.
실시 형태에 따라 상기 전력 제어 장치는 상기 배터리의 정격 용량 및 충전 비율을 기초로 상기 배터리의 충전량을 판단하고, 상기 배터리의 충전량을 기초로 상기 복수의 전력 차단 시간을 조절할 수 있다.
실시 형태에 따라 상기 복수의 전장 부품에 공급되는 전력을 순차적으로 차단하는 동안 상기 전력 제어 장치는 상기 배터리로부터 출력되는 암전류의 크기를 획득할 수 있다.
실시 형태에 따라 상기 전력 제어 장치는 상기 배터리의 충전량, 상기 암전류의 크기 및 상기 복수의 전력 차단 시간을 기초로 최대 시동 가능일을 판단하고, 상기 최대 시동 가능일과 미리 정해진 목표 시동일의 비교 결과에 따라 상기 복수의 전력 차단 시간을 조절할 수 있다.
실시 형태에 따라 상기 전력 제어 장치는 상기 최대 시동 가능일이 상기 목표 시동일보다 작으면 상기 복수의 전력 차단 시간을 감소시킬 수 있다.
실시 형태에 따라 상기 전력 제어 장치는 상기 최대 시동 가능일이 상기 목표 시동일보다 크면 상기 복수의 전력 차단 시간을 증가시킬 수 있다.
실시 형태에 따라 상기 배터리는 상기 배터리의 충전 비율을 감지하고, 상기 배터리의 충전 비율을 포함하는 상기 배터리의 상태 정보를 상기 전력 제어 장치에 전송할 수 있다.
실시 형태에 따라 상기 복수의 전장 부품에 공급되는 전력을 순차적으로 차단하는 동안 상기 전력 제어 장치는 상기 배터리의 충전 비율의 변화율을 판단할 수 있다.
실시 형태에 따라 상기 전력 제어 장치는 상기 배터리의 충전 비율, 상기 충전 비율의 변화율 및 상기 복수의 전력 차단 시간을 기초로 최대 시동 가능일을 판단하고, 상기 최대 시동 가능일과 미리 정해진 목표 시동일의 비교 결과에 따라 상기 복수의 전력 차단 시간을 조절할 수 있다.
게시된 발명의 일 측면에 따른 차량의 제어 방법은 차량이 주차 상태이면, 차량용 배터리의 정격 용량 및 충전 비율을 감지하는 과정, 상기 배터리의 정격 용량 및 충전 비율을 기초로 상기 배터리의 충전량을 판단하는 과정, 상기 배터리의 충전량을 기초로 차량에 포함된 복수의 전장 부품에 공급되는 전력을 각각 차단하는 복수의 전력 차단 시간을 조절하는 과정을 포함할 수 있다.
실시 형태에 따라 상기 제어 방법은 상기 복수의 전장 부품에 공급되는 전력을 순차적으로 차단하는 동안 상기 전력 제어 장치는 상기 배터리로부터 출력되는 암전류의 크기를 획득하는 과정을 더 포함할 수 있다.
실시 형태에 따라 상기 복수의 전력 차단 시간을 조절하는 과정은, 상기 배터리의 충전량, 상기 암전류의 크기 및 상기 복수의 전력 차단 시간을 기초로 최대 시동 가능일을 판단하는 과정 및 상기 최대 시동 가능일과 미리 정해진 목표 시동일의 비교 결과에 따라 상기 복수의 전력 차단 시간을 조절하는 과정을 포함할 수 있다.
실시 형태에 따라 상기 최대 시동 가능일과 상기 목표 시동일의 비교 결과에 따라 상기 복수의 전력 차단 시간을 조절하는 과정은, 상기 최대 시동 가능일이 상기 목표 시동일보다 작으면 상기 복수의 전력 차단 시간을 감소시키는 과정을 포함할 수 있다.
실시 형태에 따라 상기 최대 시동 가능일과 상기 목표 시동일의 비교 결과에 따라 상기 복수의 전력 차단 시간을 조절하는 과정은, 상기 최대 시동 가능일이 상기 목표 시동일보다 크면 상기 복수의 전력 차단 시간을 증가시키는 과정을 포함할 수 있다.
게시된 발명의 일 측면에 따른 차량용 전력 제어 장치는 배터리로부터 복수의 전장 부품으로 공급되는 전력을 제어하는 복수의 스위치 및 차량의 주차 중에 상기 배터리로부터 상기 복수의 전장 부품에 공급되는 전력을 순차적으로 차단하도록 상기 복수의 스위치를 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 제어부는 상기 배터리의 정격 용량 및 충전 비율을 기초로 상기 복수의 전장 부품에 공급되는 전력을 각각 차단하는 복수의 전력 차단 시간을 조절할 수 있다.
실시 형태에 따라 상기 제어부는 상기 배터리의 정격 용량 및 충전 비율을 기초로 상기 배터리의 충전량을 판단하고, 상기 복수의 전장 부품에 공급되는 전력을 순차적으로 차단하는 동안 상기 배터리로부터 출력되는 암전류의 크기를 획득할 수 있다.
실시 형태에 따라 상기 제어부는 상기 배터리의 충전량, 상기 암전류의 크기 및 상기 복수의 전력 차단 시간을 기초로 최대 시동 가능일을 판단하고, 상기 최대 시동 가능일과 미리 정해진 목표 시동일의 비교 결과에 따라 상기 복수의 전력 차단 시간을 조절할 수 있다.
실시 형태에 따라 상기 제어부는 상기 최대 시동 가능일이 상기 목표 시동일보다 작으면 상기 복수의 전력 차단 시간을 감소시킬 수 있다.
실시 형태에 따라 상기 제어부는 상기 최대 시동 가능일이 상기 목표 시동일보다 크면 상기 복수의 전력 차단 시간을 증가시킬 수 있다.
게시된 발명의 일 측면에 따르면, 차량의 주차 중에 배터리의 심방전을 방지하고, 시동 시에 운전자에게 편의를 제공할 수 있는 차량, 그 제어 방법 및 차량용 전력 제어 장치를 제공할 수 있다.
게시된 발명의 다른 일 측면에 따르면, 차량의 주차 중에 미리 설정된 시동 목표일까지 차량의 시동을 보장하고, 시동 목표일 이전에 운전자가 시동을 걸더라도 차량의 전장 부품이 동작할 수 있는 차량, 그 제어 방법 및 차량용 전력 제어 장치를 제공할 수 있다.
도 1은 일 실시예에 의한 차량을 도시한다.
도 2은 일 실시예에 의한 차량의 전장 부품을 도시한다.
도 3은 일 실시예에 의한 전력 제어 장치를 도시한다.
도 4는 일 실시예에 의한 전력 제어 장치가 전장 부품의 전력을 차단하는 방법의 일 예를 도시한다.
도 5는 도 4에 도시된 방법에 따라 시동 가능일까지 순차적으로 전장 부품의 전력을 차단하는 방법을 도시한다.
도 6은 도 4에 도시된 방법에 따라 전장 부품 그룹의 전력 차단 시간을 변동하는 일 예를 도시한다.
도 7은 도 4에 도시된 방법에 따라 전장 부품 그룹의 전력 차단 시간을 변동하는 다른 일 예를 도시한다.
도 8은 일 실시예에 의한 전력 제어 장치가 전장 부품의 전력을 차단하는 방법의 다른 일 예를 도시한다.
도 9는 도 8에 도시된 방법에 따라 시동 가능일까지 순차적으로 전장 부품의 전력을 차단하는 방법을 도시한다.
본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 게시된 발명의 바람직한 일 예에 불과할 뿐이며, 본 출원의 출원시점에 있어서 본 명세서의 실시예와 도면을 대체할 수 있는 다양한 변형 예들이 있을 수 있다.
본 명세서에서 사용한 용어는 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 게시된 발명을 제한 및/또는 한정하려는 의도가 아니다.
예를 들어, 본 명세서에서 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다.
또한, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들의 조합이 존재함을 표현하고자 하는 것이며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들의 조합의 추가적인 존재 또는 부가 가능성을 배제하지 않는다.
또한, "제1", "제2" 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위하여 사용되며, 하나의 구성요소들을 한정하지 않는다.
또한, "~부", "~기", "~블록", "~부재", "~모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미할 수 있다. 예를 들어, 상기 용어들은 FPGA (field-programmable gate array)/ ASIC (application specific integrated circuit) 등 적어도 하나의 하드웨어, 메모리에 저장되는 적어도 하나의 소프트웨어 또는 프로세서에 의하여 처리되는 적어도 하나의 프로세스를 의미할 수 있다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 게시된 발명의 일 실시예가 상세하게 설명된다. 첨부된 도면에서 제시된 동일한 참조번호 또는 부호는 실질적으로 동일한 기능을 수행하는 부품 또는 구성요소를 나타낼 수 있다.
도 1은 일 실시예에 의한 차량을 도시하고, 도 2은 일 실시예에 의한 차량의 전장 부품을 도시한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 차량(1)은 차량(1)의 외관을 형성하고 각종 구성 부품을 수용하는 차체(10)와 차량(1)을 이동시키는 차륜(20)을 포함한다.
차체(10)는 운전자가 머무를 수 있는 실내 공간을 형성하기 위하여, 후드(hood) (11), 프런트 펜더(front fender) (12), 루프 패널(roof panel) (13), 도어(door) (14), 트렁크 리드(trunk lid) (15), 쿼터 패널(quarter panel) (16) 등을 포함할 수 있다. 또한, 운전자의 시야를 확보하기 위하여, 차체(10)의 전방에는 프런트 윈도우(front window) (17)가 설치되고, 차체(10)의 측면에 사이드 윈도우(side window) (18)가 설치 될 수 있다. 또한, 차체(10)의 후방에는 리어 윈도우(rear window) (19)가 설치될 수 있다.
또한, 차량(1)이 주행할 수 있도록, 차체(10)의 내부에는 동력 생성 장치, 동력 전달 장치, 조향 장치, 제동 장치 등이 마련될 수 있다. 동력 생성 장치는 차륜(3)의 회전력을 생성하며, 엔진, 연료 공급 장치, 냉각 장치, 배기 장치, 점화 장치 등을 포함할 수 있다. 또한, 동력 전달 장치는 동력 생성 장치에 의하여 생성된 회전력을 차륜(20)으로 전달하며, 클러치, 변속 레버, 변속기, 차동 장치, 구동축 등을 포함할 수 있다. 또한, 조향 장치는 차량(1)의 주행 방향을 제어하며, 조향 휠, 조향 기어, 조향 링크 등을 포함할 수 있다. 또한, 제동 장치는 차륜(20)의 회전을 정지시키며, 브레이크 페달, 마스터 실린더, 브레이크 디스크, 브레이크 패드 등을 포함할 수 있다.
차륜(20)은 차량의 전방에 마련되는 전륜(21), 차량의 후방에 마련되는 후륜(22)을 포함하며, 차량(1)은 차륜(20)의 회전에 의하여 전방 또는 후방으로 이동할 수 있다.
이상에서 설명된 기계 장치뿐만 차량(1)은 차량(1)의 제어, 운전자 및 동승자의 안전과 편의를 위한 다양한 전장 부품(30)을 포함할 수 있다.
예를 들어, 도 2에 도시된 바와 같이 차량(1)은 엔진 관리 시스템(Engine Management System, EMS) (31), 변속기 제어 모듈(Transmission Control Module, TCM) (32), 전자 제동 시스템(Electronic Braking System, EBS) (33), 전동 조향 장치(Electric Power Steering, EPS) (34), AVN (audio/video/navigation) 장치(35), HVAC (heating/ventilation/air conditioning) 장치(36), 무선 통신 장치(37) 및 차제 제어 모듈(Body Control Module, BCM) (38)을 포함할 수 있다. 또한, 차량(1)은 파워 시트(41), 원격 도어 잠금 장치(42), 파워 윈도우(43), 헤드 램프(44), 와이퍼(45), 계기 장치(cluster) (46), 다기능 스위치(Multifunction Switch) (47) 및 전력 제어 장치(100)를 더 포함할 수 있다.
엔진 관리 시스템(31)은 엔진(미도시)의 동작을 제어하고 엔진을 관리할 수 있다. 예를 들어, 엔지 관리 시스템(31)은 엔진 토크 제어, 연비 제어, 엔진 고장 진단 등을 수행할 수 있다.
변속기 제어 모듈(32)은 변속기(미도시)의 동작을 제어할 수 있다. 예를 들어, 변속기 제어 모듈(32)은 변속 제어, 댐퍼 클러치 제어, 마찰 클러치 온/오프 시의 압력 제어 및 변속 중 엔진 토크 제어 등을 수행할 수 있다.
전자 제동 시스템(33)은 차량(1)의 제동 장치를 제어하고 차량(1)의 균형을 유지할 수 있다. 예를 들어, 전자 제동 시스템(33)은 안티락 브레이크 시스템(Anti-lock Brake System, ABS) 및 안정성 제어 장치(Electric Stability Control, ESC) 등을 포함할 수 있다.
전동 조향 장치(34)는 운전자가 쉽게 스티어링 휠(미도시)을 조작할 수 있도록 운전자를 보조할 수 있다. 예를 들어, 전동 조향 장치(34)는 저속 주행 또는 주차 시에는 조향력을 감소시키고 고속 주행 시에는 조향력을 증가시키는 등 사용자의 조향 조작을 보조할 수 있다.
AVN 장치(35)는 운전자의 입력에 따라 음악 또는 영상을 출력하거나, 운전자가 입력한 목적지까지의 경로를 표시할 수 있다.
HVAC 장치(36)는 차량(1) 외부의 공기를 차량(1) 내부로 유입시키거나 차량(1) 내부의 공기를 순환시킬 수 있으며, 차량(1) 실내 온도에 따라 실내 공기를 가열하거나 냉각할 수 있다.
무선 통신 장치(37)는 다른 차량, 사용자 단말기 또는 통신 중계기 등과 무선으로 통신할 수 있다. 이러한 무선 통신 장치(37)는 차량간 통신(vehicle to vehicle communication, V2V communication), 교통 인프라와의 통신(vehicle to infrastructure communication, V2I communication), 사용자 단말기와의 통신(vehicle to nomadic devices communication, V2N communication), 전력 네트워크와의 통신(vehicle to grid communication, V2G communication) 등에 이용될 수 있다. 또한, 무선 통신 장치(37)는 텔레매틱스 유닛(Telematics Unit, TMU)를 포함할 수 있다.
차제 제어 모듈(38)은 운전자에게 편의를 제공하거나 운전자의 안전을 보장하는 전장 부품(30)의 동작을 제어할 수 있다. 예를 들어, 차제 제어 모듈(38)은 아래에서 설명할 파워 시트(41), 원격 도어 잠금 장치(42), 파워 윈도우(43), 헤드 램프(4), 와이퍼(45), 계기 장치(46) 및 다기능 스위치(47) 등을 제어할 수 있다.
파워 시트(41)는 운전자 또는 동승자가 착석하는 시트의 위치를 조절할 수 있으며, 원격 도어 잠금 장치(42)는 차량(1)의 도어(14)를 잠그거나 잠금을 해제할 수 있다. 또한, 파워 윈도우(43)는 차량(1)의 사이드 윈도우(18)를 내리거나 올릴 수 있으며, 헤드 램프(44)는 차량(1)의 전방을 향하여 광을 조사할 수 있다. 또한, 와이퍼(45)는 차량(1)의 프런트 윈도우(17)에 부착된 이물질을 제거할 수 있으며, 계기 장치(46)는 차량(1)의 주행과 관련된 정보를 표시할 수 있다. 또한, 다기능 스위치(47)는 운전자로부터 헤드 램프(44)의 점멸, 와이퍼(45)의 동작 등에 관한 명령을 수신할 수 있다.
앞서 설명된 전장 부품(30)은 차량용 통신 네트워크(NT)를 통하여 서로 통신할 수 있다. 예를 들어, 엔진 관리 시스템(31), 변속기 제어 모듈(32), 전자 제동 시스템(33), 전동 조향 장치(34), AVN 장치(35), HVAC 장치(36), 무선 통신 장치(37), 차제 제어 모듈(38), 파워 시트(41), 원격 도어 잠금 장치(42), 파워 윈도우(43), 헤드 램프(44), 와이퍼(45), 계기 장치(cluster) (46), 다기능 스위치(47) 및 전력 제어 장치(100)은 차량용 통신 네트워크(CNT)를 통하여 데이터를 주고 받을 수 있다.
차량용 통신 네트워크(CNT)는 모스트(MOST, Media Oriented Systems Transport), 플렉스레이(Flexray), 캔(CAN, Controller Area Network), 린(LIN, Local Interconnect Network) 등의 통신 규약을 채용할 수 있다. 또한, 차량용 통신 네트워크(NT)는 모스트, 플렉스레이, 캔, 린 등 단일의 통신 규약을 채용할 수 있을 뿐만 아니라, 복수의 통신 규약을 채용할 수도 있다.
전장 부품(30)은 전력 네트워크(PNT)를 통하여 배터리(B)로부터 전기 에너지를 공급받는다. 배터리(B)는 엔진의 동작 중에 발전기(미도시)에 의하여 생성된 전기 에너지를 저장하고, 차량(1)의 각 전장 부품(30)에 전기 에너지를 공급할 수 있다.
또한, 배터리(B)에는 배터리(B)와 관련된 각종 정보를 획득하고 획득된 정보를 출력하는 배터리 상태 감지 장치(48)가 설치될 수 있다. 예를 들어, 배터리 상태 감지 장치(48)는 배터리(B)의 정격 용량, 배터리(B)의 충전 비율(State of Charge, SoC), 배터리(B)의 잔존 수명(State of Health, SoH), 배터리(B)의 출력 전압(V), 배터리(B)의 출력 전류(I), 배터리(B)의 온도(t), 배터리(B)의 실시간 클럭(Real Time Clock, RTC) 등의 배터리 상태 정보를 획득할 수 있다.
배터리(B)로부터 전장 부품(30)에 공급되는 전기 에너지는 전력 제어 장치(100)에 의하여 제어될 수 있다. 전력 제어 장치(100)는 배터리 상태 감지 장치(48)로부터 배터리(B)의 정격 용량, 충전 비율(Soc), 잔존 수명(SoH), 출력 전압(V), 출력 전류(I), 온도(t), 실시간 클럭(RTC) 등의 배터리 상태 정보를 수신할 수 있다. 또한, 전력 제어 장치(100)는 차량(1)의 주행 상태 및 배터리 상태 정보 등에 따라 각 전장 부품(30)에 전력을 분배할 수 있다.
차량(1)이 주차 중일 때 전력 제어 장치(100)는 배터리 상태 정보에 따라 전장 부품(30)에 공급되는 전류를 차단할 수 있다. 차량(1)의 시동이 오프된 주창 상태에서 일부 전자 부품의 전원은 차단되나, 일부 전자 부품은 동작을 위하여 배터리(B)로부터 전력을 공급받는다. 예를 들어, 엔진 관리 시스템(31), AVN 장치(35), HVAC 장치(36), 차제 제어 모듈(38), 원격 도어 잠금 장치(42) 등은 배터리(B)로부터 전력을 공급받으며, 동작을 계속할 수 있다.
차량(1)의 시동을 위하여 전력 제어 장치(100)는 차량(1)의 주차 중에도 동작을 계속하는 전장 부품(30)의 전력 공급을 차단할 수 있다. 예를 들어, 차량(1)의 주차 중에 전장 부품(30)이 배터리(B)에 저장된 전기 에너지를 소모해 버리면, 차량(1)의 시동이 불가능해질 수 있다. 따라서, 차량(1)의 주창 중에 전력 제어 장치(100)는 차량(1)의 시동을 위하여 적절하게 전장 부품(30)에 공급되는 전력을 차단할 수 있다.
전력 제어 장치(100)의 구성 및 기능은 아래에서 더욱 자세하게 설명한다.
이상에서 설명된 전장 부품(30)은 차량(1)에 설치되는 전장 부품의 예시에 불과할 뿐이다. 차량(1)에는 이상에서 설명된 전장 부품(30)와 다른 명칭의 전장 부품이 설치되거나, 이상에서 설명된 전장 부품(30) 이외에 추가적인 전장 부품이 설치되거나, 이상에서 설명된 전장 부품(30) 중 일부가 생략될 수 있다.
이하에서는 앞서 설명된 전력 제어 장치(100)의 구체적인 구성 및 동작이 설명된다.
도 3은 일 실시예에 의한 전력 제어 장치를 도시한다.
전력 제어 장치(100)를 설명하기 앞서, 적어도 하나의 전장 부품(30)을 포함하는 전장 부품 그룹(200-1, 200-2, 200-3, ?? 200-n, 200-m: 200)에 대하여 먼저 설명한다.
복수의 전장 부품(30)은 다양한 기준에 따라 복수의 전장 부품 그룹(200)으로 구분될 수 있다. 다시 말해, 전장 부품 그룹(200) 각각은 적어도 하나의 전장 부품(30)을 포함할 수 있다.
구체적으로, 복수의 전장 부품(30)은 차량(1)의 주행과 관련된 전장 부품인지, 운전자의 안전을 보장하는 전장 부품인지, 운전자에게 편의를 제공하는 전장 부품인지, 또는 차량(1)의 보안과 관련된 전장 부품인지 등에 따라 복수의 전장 부품 그룹(200)으로 구분될 수 있다. 예를 들어, 파워 시트(41) 및 파워 윈도우(43) 등은 제1 전장 부품 그룹(200-1)에 속하고, AVN 장치(35), HVAC 장치(36) 및 무선 통신 장치(37)는 전장 부품은 제2 전장 부품 그룹(200-2)에 속할 수 있다. 또한, 변속기 제어 유닛(32), 전자 제동 시스템(33) 및 전동 조향 장치(34) 등 차량(1)의 주행과 관련된 편의를 제공하는 전장 부품은 제3 전장 부품 그룹(200-3)에 속할 수 있으며, 엔진 관리 시스템(31) 등은 제4 전장 부품 그룹(200-4)에 속할 수 있다. 또한, 원격 도어 잠금 장치(42) 등은 제n 전장 부품 그룹(200-n)에 속할 수 있다. 다만, 이러한 전장 부품 그룹(200)은 예시에 불과할 뿐이며, 다른 방법에 의하여 복수의 전장 부품(30)을 복수의 전장 부품 그룹(200)으로 구분하는 것을 배제하는 것은 아니다.
복수의 전장 부품 그룹(200) 가운데 일부는 아래에서 설명할 전력 제어 장치(100)에 따라 전력을 공급받거나 전력을 공급받지 못한다. 구체적으로, 전력 제어 장치(100)에 의하여 전력이 차단되면, 전장 부품 그룹(200)에 속하는 전장 부품(30)의 동작이 중단될 수 있다.
또한, 복수의 전장 부품 그룹(200) 가운데 일부는 차량용 통신 네트워크(CNP)를 통하여 절전 모드 명령을 수신할 수 있으며, 수신된 절전 모드 명령에 따라 전장 부품 그룹(200)에 속하는 전장 부품(30)은 전력 소모를 최소화하는 절전 모드로 동작할 수 있다.
다음으로 전력 제어 장치(100)에 대하여 설명한다.
전력 제어 장치(100)는 배터리(B)의 전기 에너지를 전장 부품(30)에 공급하거나 차단하는 스위치 그룹(130), 차량용 통신 네트워크(CNT)를 통하여 데이터를 주고 받는 통신부(120) 및 배터리(B)의 상태 정보에 따라 스위치 그룹(130)을 제어하는 제어부(110)를 포함할 수 있다.
스위치 그룹(130)은 제어부(110)의 전력 제어 신호에 따라 배터리(B)의 전기 에너지를 전장 부품(30)에 공급하거나 차단하는 복수의 스위치(130-1, 130-2, 130-3, ?? 130-n)를 포함할 수 있다. 복수의 스위치(130-1, 130-2, 130-3, ?? 130-n) 각각은 래치 릴레이(latching relay), 릴레이(relay), IPS (intelligent power switch), 양극성 접합 트랜지스터(bipolar junction transistor, BJT), 포토 커플러(photo coupler), 산화막 반도체 전기장 효과 트랜지스터(Metal Oxide Silicon Field Effect transistor, MOSFET), 절연 게이트 양극성 트랜지스터(Insulated Gate Bipolar Transistor, IGBT), 사이리스터(thyristor) 등을 채용할 수 있다.
복수의 스위치(130-1, 130-2, 130-3, ?? 130-n)는 복수의 전장 부품(30) 각각에 대하여 개별적으로 마련되거나, 도 3에 도시된 바와 같이 몇몇 전장 부품(30)이 복수의 그룹화된 전장 부품 그룹(200)에 대응하여 마련될 수 있다.
또한, 스위치(130-1, 130-2, 130-3, ?? 130-n)의 온이면, 대응하는 전장 부품 그룹(200)에 속하는 전장 부품(30)은 배터리(B)로부터 전력을 공급받고, 스위치(130-1, 130-2, 130-3, ?? 130-n)의 오프이면, 대응하는 전장 부품 그룹(200)에 속하는 전장 부품(30)은 배터리(B)로부터 전력을 공급받지 못한다. 다시 말해, 스위치(130-1, 130-2, 130-3, ?? 130-n)의 오프이면, 대응하는 전장 부품 그룹(200)에 속하는 전장 부품의 동작이 중단될 수 있다.
통신부(120)는 차량용 통신 네트워크(CNT)로 통신 신호를 송신하고 차량용 통신 네트워크(CNT)로부터 통신 신호를 수신하는 송수신기(transceiver) (121)를 포함할 수 있다.
송수신기(121)는 제어부(110)의 통신 데이터를 통신 신호로 변조하고, 차량용 통신 네트워크(CNT)로 통신 신호를 전송할 수 있다. 또한, 송수신기(121)는 차량용 통신 네트워크(CNT)로부터 통신 신호를 수신하고, 통신 신호를 통신 데이터로 복조하고, 제어부(110)로 통신 데이터를 출력할 수 있다.
제어부(110)는 전력 제어 장치(100)의 동작을 제어하기 위한 제어 신호를 생성하는 프로세서(111)와 전력 제어 장치(100)의 동작을 제어하기 위한 프로그램 및 데이터를 저장하는 메모리(112)를 포함할 수 있다.
프로세서(111)는 메모리(112)에 저장된 프로그램 및 데이터에 따라 배터리 상태 감지 장치(48)로부터 수신된 배터리(B)의 상태 정보를 처리하고, 스위치 그룹(130)에 포함된 복수의 스위치(130-1, 130-2, 130-3, ?? 130-n)를 온 또는 오프시키는 전력 제어 신호를 생성할 수 있다.
예를 들어, 차량(1)의 주차 중에 프로세서(111)는 배터리(B)의 정격 용량, 충전 비율(Soc), 잔존 수명(SoH), 온도(t)로부터 배터리(B)의 충전량 즉 배터리(B)에 저장된 전하량을 산출할 수 있다. 또한, 차량(1)의 주차 중에도 동작을 계속하는 전장 부품(30)의 전력 공급을 차단하기 위하여 프로세서(111)는 배터리(B)의 충전량에 따라 복수의 스위치(130-1, 130-2, 130-3, ?? 130-n)를 온 또는 오프시키기 위한 전력 제어 신호를 생성할 수 있다.
다른 예로, 프로세서(111)는 배터리(B)의 충전 비율(SoC)로부터 충전 비율(SoC)의 시간당 변화율을 산출하고, 충전 비율(SoC)의 시간당 변화율에 따라 복수의 스위치(130-1, 130-2, 130-3, ?? 130-n)를 온 또는 오프시키기 위한 전력 제어 신호를 생성할 수 있다.
이때, 전력 제어 신호는 스위치 그룹(130)에 포함된 복수의 스위치(130-1, 130-2, 130-3, ?? 130-n)에 제공되며, 복수의 스위치(130-1, 130-2, 130-3, ?? 130-n)는 전력 제어 신호에 따라 온 또는 오프될 수 있다. 또한, 복수의 스위치(130-1, 130-2, 130-3, ?? 130-n)의 온 또는 오프에 따라 복수의 전장 부품 그룹(200)에 전력이 공급되거나 전력이 차단될 수 있다.
메모리(112)는 전력 제어 장치(100)의 동작을 제어하기 위한 프로그램 및 데이터를 저장하고, 배터리 상태 감지 장치(48)로부터 수신된 배터리(B)의 정격 용량, 충전 비율(Soc), 잔존 수명(SoH), 출력 전압(V), 온도(t), 실시간 클럭(RTC) 등의 배터리 상태 정보를 기억할 수 있다.
이러한 메모리(112)는 S램(Static Random Access Memory, S-RAM), D랩(Dynamic Random Access Memory) 등의 휘발성 메모리와 롬(Read Only Memory), 이피롬(Erasable Programmable Read Only Memory: EPROM), 이이피롬(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory: EEPROM), 플래시 메모리 등의 비휘발성 메모리를 포함할 수 있다. 휘발성 메모리는 배터리(B)의 정격 용량, 충전 비율(Soc), 잔존 수명(SoH), 출력 전압(V), 온도(t), 실시간 클럭(RTC) 등의 배터리 상태 정보를 기억할 수 있으며, 비휘발성 메모리는 전력 제어 장치(100)의 동작을 제어하기 위한 프로그램 및 데이터를 저장할 수 있다.
앞서 설명된 프로세서(111)와 메모리(112)는 각각 별도의 칩으로 구성되거나 단일의 칩으로 구성될 수 있다. 예를 들어, 하나의 칩 내부에 프로세서 블록과 메모리 블록이 마련될 수도 있다.
이처럼, 제어부(110)는 배터리 상태 감지 장치(48)로부터 수신된 배터리(B)의 상태 정보에 따라 스위치 그룹(130)에 포함된 복수의 스위치(130-1, 130-2, 130-3, ?? 130-n)를 온 또는 오프시킬 수 있다.
또한, 제어부(110)는 CPU (central processing unit), ECU (electronic control unit), MCU (micro controller unit) 또는 AP (application processor) 등으로 다양하게 불릴 수 있으며, 그 명칭에 한정되는 것은 아니다.
이상에서는 전력 제어 장치(100)의 구성이 설명되었다. 이하에서는 전력 제어 장치(100)의 동작이 설명된다.
도 4는 일 실시예에 의한 전력 제어 장치가 전장 부품의 전력을 차단하는 방법의 일 예를 도시한다. 도 5는 도 4에 도시된 방법에 따라 시동 가능일까지 순차적으로 전장 부품의 전력을 차단하는 방법을 도시한다. 도 6은 도 4에 도시된 방법에 따라 전장 부품 그룹의 전력 차단 시간을 변동하는 일 예를 도시한다. 또한, 도 7은 도 4에 도시된 방법에 따라 전장 부품 그룹의 전력 차단 시간을 변동하는 다른 일 예를 도시한다.
도 4, 도 5, 도 6 및 도 7을 참조하여, 전력 제어 장치(100)가 전장 부품(30)의 전력을 차단하는 방법(1000)을 설명한다.
차량(1)은 주차 상태인지를 판단한다(1005).
전력 제어 장치(100)는 차량(1)이 주차 상태인지를 판단할 수 있다.
예를 들어, 엔진의 시동이 꺼졌음을 나타내는 메시지가 수신되면, 전력 제어 장치(100)는 전력 제어 장치(100)는 차량(1)이 주차 상태인 것으로 판단할 수 있다. 또한, 차량용 통신 네트워크(CNT)를 통하여 변속 레버가 주차 상태로 변경되었음을 나타내는 메시지가 수신되고 엔진의 시동이 꺼졌음을 나타내는 메시지가 수신되면, 전력 제어 장치(100)는 전력 제어 장치(100)는 차량(1)이 주차 상태인 것으로 판단할 수 있다. 또한, 차량용 통신 네트워크(CNT)를 통하여 엔진의 시동이 꺼졌음을 나타내는 메시지가 수신되고 도어의 잠김의 나타내는 메시지가 수신되면, 전력 제어 장치(100)는 전력 제어 장치(100)는 차량(1)이 주차 상태인 것으로 판단할 수 있다.
차량(1)의 주차 중에(1005의 예), 차량(1)은 배터리(B)의 충전량(Q)을 산출한다(1010).
차량(1)의 전력 제어 장치(100)는 배터리 상태 감지 장치(48)로부터 배터리(B)의 정격 용량(Qr), 충전 비율(Soc), 잔존 수명(SoH), 출력 전압(V), 온도(t), 실시간 클럭(RTC) 등의 배터리 상태 정보를 수신할 수 있다. 예를 들어, 전력 제어 장치(100)는 배터리 상태 감지 장치(48)로부터 직접 배터리 상태 정보를 수신하거나, 차량용 통신 네트워크(CNT)를 통하여 배터리 상태 정보를 수신할 수 있다.
또한, 전력 제어 장치(100)의 제어부(110)는 배터리(B)의 정격 용량, 충전 비율(Soc), 잔존 수명(SoH), 온도(t)로부터 배터리(B)의 실제 충전량 즉 배터리(B)에 저장된 전하량을 산출할 수 있다. 구체적으로, 제어부(110)는 아래의 [수학식 1], [수학식 2] 및 [수학식 3]을 이용하여 배터리(B)의 충전량을 산출할 수 있다.
이때, 배터리(B)가 저장할 수 있는 최대 전하량 즉 배터리(B)의 최대 충전량(Qv)은 배터리(B)의 잔존 수명(SoH) 및 온도(t)에 의존하므로, 제어부(110)는 [수학식 1]을 이용하여 배터리(B)의 정격 용량(Qr), 잔존 수명(SoH) 및 온도(t)에 따른 배터리(B)의 최대 충전량을 산출할 수 있다.
[수학식 1]
Figure pat00001
여기서, Qv는 배터리(B)의 최대 충전량을 나타내고, Qr은 배터리(B)의 정격 용량을 나타내고, SoH는 배터리의 잔존 수명을 나타내고, K(t)는 배터리(B)의 온도에 따른 배터리 효율을 나타내는 함수이다.
이때, K(t)는 [수학식 2]와 같이 나타낼 수 있다.
[수학식 2]
Figure pat00002
여기서, K(t)는 배터리(B)의 온도에 따른 배터리 효율을 나타내며, t는 배터리(B)의 온도를 나타낸다.
이처럼, 제어부(110)는 배터리(B)의 정격 용량(Qr), 잔존 수명(SoH) 및 온도(t)로부터 배터리(B)의 최대 충전량(Qv)을 산출할 수 있다.
배터리(B)의 충전량(Q)은 배터리(B)의 충전비율(SoC)에 비례하므로, 제어부(110)는 [수학식 3]을 이용하여 배터리(B)의 최대 충전량(Qv)과 충전 비율(SoC)로부터 배터리(B)의 충전량(Q)을 산출할 수 있다.
[수학식 3]
Figure pat00003
여기서, Q는 배터리(B)의 충전량을 나타내고, Qv는 배터리(B)의 최대 충전량을 나타내고, SoC는 배터리(B)의 충전 비율을 나타낸다.
이처럼, 제어부(110)는 배터리(B)의 정격 용량(Qr), 잔존 수명(SoH) 및 온도(t)로부터 배터리(B)의 최대 충전량(Qv)을 산출하고, 배터리(B)의 최대 충전량(Qv)과 충전 비율(SoC)로부터 배터리(B)의 충전량(Q)을 산출할 수 있다.
이후, 차량(1)은 암전류의 크기를 획득한다(1020).
차량(1)의 전력 제어 장치(100)는 차량(1)의 주차 중에 전장 부품(30)이 소모하는 암전류의 크기를 획득할 수 있다.
앞서 설명된 바와 같이, 차량(1)의 주차 중에 전장 부품(30)의 암전류에 의하여 배터리(B)의 충전 잔량은 점점 감소하고, 전력 제어 장치(100)는 차량(1)의 시동을 위하여 배터리(B)에 저장된 전기 에너지를 관리할 수 있다.
구체적으로, 전력 제어 장치(100)는 차량(1)의 주차 중에 복수의 전장 부품 그룹(200)에 공급되는 전력을 차단할 수 있다. 특히, 운전자가 차량(1)의 시동을 거는 당시 운전자의 편의를 위하여 모든 전장 부품 그룹(200)에 공급되는 전력을 일시에 차단하지 아니하고, 전장 부품 그룹(200) 별로 공급되는 전력을 순차적으로 차단할 수 있다.
전력 제어 장치(100)가 복수의 전장 부품 그룹(200)에 공급되는 전력을 순차적으로 차단한 결과, 주차 중 차량(1)의 암전류(Id)는 도 5에 도시된 바와 같이 순차적으로 감소할 수 있다.
이때, 주차 개시로부터 전장 부품 그룹(200)에 공급되는 전력이 차단되기까지의 시간은 "전력 차단 시간"이라 할 수 있다. 예를 들어, 주차 개시 이후 제1 전장 부품 그룹(200-1)에 공급되는 전력이 차단되기까지의 시간은 제1 전력 차단 시간(T1)이라 할 수 있고, 제2 전장 부품 그룹(200-2)에 공급되는 전력이 차단되기까지의 시간은 제2 전력 차단 시간(T2)이라 할 수 있다. 또한, 주차 개시 이후 제n 전장 부품 그룹(200-n)까지 모든 전장 부품 그룹(200)에 공급되는 전력이 차단되기까지의 시간은 제n 전력 차단 시간(Tn)이라 할 수 있다.
또한, 전력 차단 시간의 초기값을 "기준 차단 시간"이라 할 수 있다. 예를 들어, 제1 전력 차단 시간(T1)의 초기값은 제1 기준 차단 시간(Tr1)이라 할 수 있고, 제2 전력 차단 시간(T2)의 초기값은 제2 기준 차단 시간(Tr2)이라 할 수 있다. 또한, 제n 전력 차단 시간(Tn)의 초기값은 제n 기준 차단 시간(Trn)이라 할 수 있다.
도 5에 의하면, 주차 개시 이후 제1 전력 차단 시간(T1)까지 제1 암전류(Id1)가 소비되며, 제1 전력 차단 시간(T1) 이후 제2 전력 차단 시간(T2)까지 제2 암전류(Id2)가 소비될 수 있다. 나아가, 제n-1 전력 차단 시간(Tn-1) 이후 제n 전력 차단 시간(Tn)까지 제n 암전류(Idn)가 소비될 수 있다.
배터리(B)의 충전 잔량을 관리하기 위하여 전력 제어 장치(100)는 전장 부품 그룹(200)의 순차적 전력 차단에 따른 암전류의 크기(Id1, Id2, ?? Idn)를 판단할 수 있다.
예를 들어, 사전에 차량(1)의 설계자에 의하여 복수의 전장 부품 그룹(200)의 순차적 전력 차단에 따른 암전류(Id1, Id2, ?? Idn)의 크기가 메모리(112)에 저장될 수 있다. 구체적으로, 모든 전장 부품 그룹(200)의 전력 공급이 차단되지 않았을 때의 암전류의 크기를 나타내는 제1 암전류(Id1), 제1 전장 부품 그룹(200-1)의 전력 공급이 차단되었을 때의 암전류의 크기를 나타내는 제2 암전류(Id2), 제1 전장 부품 그룹(200-1)과 제2 전장 부품 그룹(200-2)의 전력 공급이 차단되었을 때의 암전류의 크기를 나타내는 제3 암전류(Id3), ?? 모든 전장 부품 그룹(200)의 전력 공급이 차단되었을 때의 암전류의 크기를 나타내는 제n 암전류(Idn)이 메모리(112)에 저장될 수 있다.
전력 제어 장치(100)의 제어부(110)는 메모리(112)로부터 암전류의 크기를 획득할 수 있다.
다른 예로, 전력 제어 장치(100)의 제어부(110)는 전장 부품 그룹(200)의 전력을 순차적으로 차단하면서 암전류(Id1, Id2, ?? Idn)의 크기를 감지할 수 있다. 구체적으로, 제어부(110)는 전장 부품 그룹(200)의 전력을 순차적으로 차단하면서 배터리 상태 감지 장치(48)로부터 배터리(B)의 출력 전류(I)를 수신할 수 있다.
또한, 제어부(110)는 메모리(112)에 전장 부품 그룹(200)의 전력 차단에 따른 배터리(B)의 출력 전류(I)를 저장할 수 있다. 구체적으로, 제어부(110)는 모든 전장 부품 그룹(200)의 전력 공급이 차단되지 않았을 때의 출력 전류(I)를 나타내는 제1 암전류(Id1), 제1 전장 부품 그룹(200-1)의 전력 공급이 차단되었을 때의 출력 전류(I)를 나타내는 제2 암전류(Id2), 제1 전장 부품 그룹(200-1)과 제2 전장 부품 그룹(200-2)의 전력 공급이 차단되었을 때의 출력 전류(I)를 나타내는 제3 암전류(Id3), ?? 모든 전장 부품 그룹(200)의 전력 공급이 차단되었을 때의 출력 전류(I)를 나타내는 제n 암전류(Idn)를 메모리(112)에 저장할 수 있다.
이처럼, 제어부(110)는 복수의 전장 부품 그룹(200)의 순차적 전력 차단에 따른 암전류(Id1, Id2, ?? Idn)를 획득할 수 있다.
이후, 차량(1)은 시동 가능일을 산출한다(1030).
여기서, "시동 가능일(Tmax)"은 차량(1)의 주차 중에 배터리(B)가 실제로 시동 필요 충전량(Qign) 이상의 충전량을 유지하는 시간을 나타낸다. 또한, "시동 필요 충전량(Qign)"은 차량(1)의 시동을 위하여 필요한 충전량을 나타낸다. 다시 말해, 배터리(B)의 충전 잔량이 시동 필요 충전량(Qign) 이상일 때, 차량(1)의 시동이 가능하다. 예를 들어, 시동 가능일이 180일이고 시동 필요 충전량(Qign)이 63[Ahr]인 경우, 배터리(B)는 차량(1)의 주차 개시 이후 180일까지 배터리(B)의 충전 잔량을 63[Ahr] 이상으로 유지할 수 있다.
전력 제어 장치(100)가 복수의 전장 부품 그룹(200)에 공급되는 전력을 순차적으로 차단한 결과, 주차 중 차량(1)의 암전류(Id)는 도 5에 도시된 바와 같이 순차적으로 감소할 수 있다. 전력 제어 장치(100)는 전장 부품 그룹(200)에 대한 순차적 전력 차단에 따른 암전류(Id1, Id2, ?? Idn)와 전장 부품 그룹(200) 각각의 기준 차단 시간(Tr1, Tr2, ?? Trn)로부터 차량(1)의 시동 가능일을 산출할 수 있다.
암전류(Id)를 나타내는 도 5의 그래프의 아랫부분의 면적이 차량(1)의 주차 중의 암전류(Id)에 의하여 소비된 전력 즉 배터리(B)의 소모량을 나타낸다. 이때, 도 5의 그래프 아랫부분의 면적은 전장 부품(30)이 시동 가능일(Tmax)까지의 소모된 전력량이 된다. 다시 말해, 차량(1)의 주차 개시 시의 배터리(B)의 충전량(Q)과 시동 가능일(Tmax)까지의 소모된 전력량 사이의 차이는 시동 필요 충전량(Qign)과 같다.
다시 말해, 시동 필요 충전량(Qign), 암전류(Id1, Id2, ?? Idn) 및 기준 차단 시간(Tr1, Tr2, ?? Trn)은 [수학식 4]와 같은 관계를 같는다.
[수학식 4]
Figure pat00004
여기서, Qign는 시동 필요 충전량을 나타내고, Q는 주차 개시 시의 배터리(B)의 충전량을 나타내고, Id1은 전장 부품 그룹의 전력 차단 이전의 암전류 크기를 나타내고, Tr1은 제1 전장 부품 그룹의 기준 차단 시간을 나타내고, Id2는 제1 전장 부품 그룹의 전력 차단 시의 암전류 크기를 나타내고, Tr2는 제2 전장 부품 그룹의 기준 차단 시간을 나타내고, Idn은 모든 전장 부품 그룹의 전력 차단 시의 암전류 크기를 나타내고, Trn은 제n 전장 부품 그룹의 기준 차단 시간을 나타내고, Tmax는 시동 가능일을 나타낸다.
전력 제어 장치(100)는 [수학식 4]를 이용하여 시동 가능일(Tmax)를 산출할 수 있다.
이후, 차량(1)은 시동 가능일(Tmax)이 목표 시동일(Ttarget)보다 작은지를 판단한다(1040).
여기서, "목표 시동일(Ttarget)"은 주차 중의 차량(1)이 주차 개시 이후 다음 시동까지의 시간을 의미한다. 다시 말해, 목표 시동일(Ttarget)은 차량(1)이 주차되는 시간을 의미할 수 있다. 이러한 목표 시동일(Ttarget)은 차량(1)의 설계자에 의하여 사전에 설정되거나, 운전자에 의하여 설정될 수 있다. 예를 들어, 차량(1)이 판매되어 고객에게 인도되는 경우, 목표 시동일(Ttarget)은 차량(1)의 출고 및 배송 등의 시간을 고려하여 설정될 수 있다. 또한, 여행 등을 이유로 운전자가 차량(1)을 장기 주차하는 경우, 운전자는 일정 등을 고려하여 목표 시동일(Ttarget)을 설정할 수 있다.
전력 제어 장치(100)의 제어부(110)는 앞서 [수학식 4]를 이용하여 산출된 시동 가능일(Tmax)과 목표 시동일(Ttarget)을 비교하고, 시동 가능일(Tmax)이 목표 시동일(Ttarget)보다 작은지를 판단할 수 있다.
시동 가능일(Tmax)이 목표 시동일(Ttarget)보다 작으면(1040의 예), 차량(1)은 전력 차단 시간(T1, T2, ?? Tn)을 감소시킨다(1050).
시동 가능일(Tmax)이 목표 시동일(Ttarget)보다 작으면, 운전자가 차량(1)의 시동을 걸고자 하는 날에 차량(1)의 시동을 걸 수 없을 수 있다. 따라서, 전력 제어 장치(100)는 주차 중에 소모되는 암전류(Id)를 감소하기 위하여 전력 차단 시간(T1, T2, ?? Tn)을 감소시킬 수 있다. 다시 말해, 주차 중에 전력 제어 장치(100)는 기준 차단 시간(Tr1, Tr2, ?? Trn)에 비하여 더욱 빨리 복수의 전장 부품 그룹(200)에 공급되는 전력을 차단할 수 있다.
예를 들어, 도 6에 도시된 바와 같이 전력 제어 장치(100)는 전력이 차단되는 순서와 반대의 순서로 전력 차단 시간(T1, T2, ?? Tn)을 순차적으로 감소시킬 수 있다.
구체적으로, 도 6의 (a)와 (b)에 도시된 바와 같이 전력 제어 장치(100)는 가장 늦게까지 전력이 공급되는 제n 전장 부품 그룹(200-n)의 제n 전력 차단 시간(Tn)을 가장 먼저 감소시킬 수 있다. 전력 제어 장치(100)는 제n 전장 부품 그룹(200-n)의 제n 전력 차단 시간(Tn)을 제n-1 전장 부품 그룹(200-n-1)의 제n-1 전력 차단 시간(Tn-1)까지 감소시킬 수 있다.
도 6의 (c)에 도시된 바와 같이 제n 전장 부품 그룹(200-n)의 제n 전력 차단 시간(Tn)이 제n-1 전장 부품 그룹(200-n-1)의 제n-1 전력 차단 시간(Tn-1)과 같아지면, 전력 제어 장치(100)는 도 6의 (d)에 도시된 바와 같이 제n 전장 부품 그룹(200-n)의 제n 전력 차단 시간(Tn)과 제n-1 전장 부품 그룹(200-n-1)의 제n-1 전력 차단 시간(Tn-1)를 동시에 감소시킬 수 있다.
또한, 도 6의 (e)에 도시된 바와 같이 제n 전장 부품 그룹(200-n)의 제n 전력 차단 시간(Tn)이 제3 전장 부품 그룹(200-3)의 제3 전력 차단 시간(T3)과 같아지면, 전력 제어 장치(100)는 도 6의 (f)에 도시된 바와 같이 제n 전장 부품 그룹(200-n)의 제n 전력 차단 시간(Tn), 제n-1 전장 부품 그룹(200-n-1)의 제n-1 전력 차단 시간(Tn-1), ?? 제3 전장 부품 그룹(200-3)의 제3 전력 차단 시간(T3)을 동시에 제2 전장 부품 그룹(200-2)의 제2 전력 차단 시간(T2)까지 감소시킬 수 있다.
또한, 제n 전장 부품 그룹(200-n)의 제n 전력 차단 시간(Tn)이 제2 전장 부품 그룹(200-2)의 제2 전력 차단 시간(T2)과 같아지면, 전력 제어 장치(100)는 도 6의 (g)에 도시된 바와 같이 제n 전장 부품 그룹(200-n)의 제n 전력 차단 시간(Tn), 제n-1 전장 부품 그룹(200-n-1)의 제n-1 전력 차단 시간(Tn-1), ?? 제3 전장 부품 그룹(200-3)의 제3 전력 차단 시간(T3), 제2 전장 부품 그룹(200-2)의 제2 전력 차단 시간(T2)을 제1 전장 부품 그룹(200-1)의 제1 전력 차단 시간(T1)까지 감소시킬 수 있다.
전력 차단 시간(T1, T2, ?? Tn)을 감소시키는 방법은 도 6에 도시된 바에 한정되지 않는다. 예를 들어, 전력 제어 장치(100)는 전력이 차단되는 순서와 동일한 순서로 전력 차단 시간(T1, T2, ?? Tn)을 순차적으로 감소시킬 수도 있다.
시동 가능일(Tmax)이 목표 시동일(Ttarget)보다 작지 않으면(1040의 아니요), 차량(1)은 시동 가능일(Tmax)이 목표 시동일(Ttarget)보다 큰지를 판단한다(1060).
전력 제어 장치(100)의 제어부(110)는 앞서 [수학식 4]를 이용하여 산출된 시동 가능일(Tmax)과 목표 시동일(Ttarget)을 비교하고, 시동 가능일(Tmax)이 목표 시동일(Ttarget)보다 큰지를 판단할 수 있다.
시동 가능일(Tmax)이 목표 시동일(Ttarget)보다 크면(1060의 예), 차량(1)은 전력 차단 시간(T1, T2, ?? Tn)을 증가시킨다(1070).
시동 가능일(Tmax)이 목표 시동일(Ttarget)보다 크면, 운전자가 차량(1)의 시동을 걸고자 하는 날에 차량(1)의 시동을 충분히 걸 수 있으며, 나아가 배터리(B)는 시동 필요 충전량(Qign) 보다 큰 충전 잔량을 가질 수 있다.
목표 시동일 이전에 운전자가 차량(1)을 이용하는 운전자의 편의를 향상시키기 위하여, 전력 제어 장치(100)는 주차 중에 소모되는 암전류(Id)를 감소하기 위하여 전력 차단 시간(T1, T2, ?? Tn)을 증가시킬 수 있다. 다시 말해, 주차 중에 전력 제어 장치(100)는 기준 차단 시간(Tr1, Tr2, ?? Trn)에 비하여 더욱 느리게 복수의 전장 부품 그룹(200)에 공급되는 전력을 차단할 수 있다.
예를 들어, 도 7에 도시된 바와 같이 전력 제어 장치(100)는 전력이 차단되는 순서와 동일한 순서로 전력 차단 시간(T1, T2, ?? Tn)을 순차적으로 증가시킬 수 있다.
구체적으로, 도 7의 (a) 및 (b)에 도시된 바와 같이 전력 제어 장치(100)는 가장 먼저 전력이 공급되는 제1 전장 부품 그룹(200-1)의 제1 전력 차단 시간(T1)을 가장 먼저 증가시킬 수 있다. 전력 제어 장치(100)는 제1 전장 부품 그룹(200-1)의 제1 전력 차단 시간(T1)을 최대 제1 전력 차단 시간(T1_max)까지 증가시킬 수 있다.
또한, 도 7의 (c)에 도시된 바와 같이 전력 제어 장치(100)는 제2 전장 부품 그룹(200-2)의 제2 전력 차단 시간(T2)을 최대 제2 전력 차단 시간(T2_max)까지 증가시킬 수 있다.
또한, 도 7의 (d), (e) 및 (f)에 도시된 바와 같이 전력 제어 장치(100)는 제3 전장 부품 그룹(200-3)의 제3 전력 차단 시간(T3)을 제n-1 전장 부품 그룹(200-n-1)의 제n-1 전력 차단 시간(Tn-1)까지 증가시킬 수 있다.
또한, 도 7의 (g)에 도시된 바와 같이 전력 제어 장치(100)는 제3 전장 부품 그룹(200-3)의 제3 전력 차단 시간(T3)와 제n-1 전장 부품 그룹(200-n-1)의 제n-1 전력 차단 시간(Tn-1)을 최대 제n-1 전력 차단 시간(Tn-1_max)까지 증가시킬 수 있다.
전력 차단 시간(T1, T2, ?? Tn)을 증가시키는 방법은 도 7에 도시된 바에 한정되지 않는다. 예를 들어, 전력 제어 장치(100)는 전력이 차단되는 순서와 반대의 순서로 전력 차단 시간(T1, T2, ?? Tn)을 순차적으로 증가시킬 수도 있다.
시동 가능일(Tmax)이 목표 시동일(Ttarget)보다 크지 않으면(1060의 아니요), 차량(1)은 설정된 전력 차단 시간(T1, T2, ?? Tn)에 따라 복수의 전장 부품 그룹(200)에 공급되는 전력을 차단한다(1080).
시동 가능일(Tmax)이 목표 시동일(Ttarget)보다 크지도 않고 목표 시동일(Ttarget)보다 작지도 않으면, 전력 제어 장치(100)는 시동 가능일(Tmax)과 목표 시동일(Ttarget)이 같은 것으로 판단할 수 있다. 다시 말해, 차량(1)의 배터리(B)가 목표 시동일(Ttarget)까지 시동 필요 충전량(Qign)을 유지할 수 있다.
따라서, 전력 제어 장치(100)는 설정된 전력 차단 시간에 따라 복수의 전장 부품 그룹(200)에 공급되는 전력을 순차적으로 차단할 수 있다. 예를 들어, 차량(1)의 주차 개시 이후 제1 전력 차단 시간(T1)이 경과하면 전력 제어 장치(100)의 제어부(110)는 제1 전장 부품 그룹(200-1)에 공급되는 전력을 차단하기 위하여 제1 스위치(130-1)에 오프 신호를 출력할 수 있다. 또한, 차량(1)의 주차 개시 이후 제2 전력 차단 시간(T2)이 경과하면 제어부(110)는 제2 전장 부품 그룹(200-2)에 공급되는 전력을 차단하기 위하여 제2 스위치(130-2)에 오프 신호를 출력할 수 있다. 또한, 차량(1)의 주차 개시 이후 제n 전력 차단 시간(Tn)이 경과하면 제어부(110)는 제n 전장 부품 그룹(200-n)에 공급되는 전력을 차단하기 위하여 제n 스위치(130-n)에 오프 신호를 출력할 수 있다.
이와 같이, 제어부(110)는 복수의 스위치(130-1, 130-2, 130-3, ?? 130-n)에 순차적으로 오프 신호를 출력할 수 있으며, 복수의 전장 부품 그룹(200)에 공급되는 전력이 순차적으로 차단될 수 있다.
이에 의하여, 전력 제어 장치(100)는 주차 중에 차량(1)의 기능을 최대로 유지할 수 있으며, 목표 시동일(Ttarget)까지 차량(1)의 시동을 위한 배터리(B)의 충전 잔량을 유지할 수 있다.
이상에서 전력 제어 장치(100)는 배터리(B)의 충전량(Q)을 기초로 전력 차단 시간(T1, T2, ?? Tn)을 판단하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
이하에서는 전력 차단 시간(T1, T2, ?? Tn)을 판단하기 위한 다른 방법이 설명된다.
도 8은 일 실시예에 의한 전력 제어 장치가 전장 부품의 전력을 차단하는 방법의 다른 일 예를 도시한다. 또한, 도 9는 도 8에 도시된 방법에 따라 시동 가능일까지 순차적으로 전장 부품의 전력을 차단하는 방법을 도시한다.
도 8 및 도 9를 참조하여, 전력 제어 장치(100)가 전장 부품(30)의 전력을 차단하는 방법(1100)을 설명한다.
차량(1)은 주차 상태인지를 판단한다(1105).
전력 제어 장치(100)는 차량(1)이 주차 상태인지를 판단할 수 있다.
예를 들어, 엔진의 시동이 꺼졌음을 나타내는 메시지가 수신되면, 전력 제어 장치(100)는 전력 제어 장치(100)는 차량(1)이 주차 상태인 것으로 판단할 수 있다.
차량(1)의 주차 중에(1105의 예), 차량(1)은 배터리(B)의 충전 비율(SoC)을 획득한다(1110).
차량(1)의 전력 제어 장치(100)는 배터리 상태 감지 장치(48)로부터 배터리(B)의 충전 비율(Soc)을 수신할 수 있다. 예를 들어, 전력 제어 장치(100)는 배터리 상태 감지 장치(48)로부터 직접 충전 비율(Soc)를 수신하거나, 차량용 통신 네트워크(CNT)를 통하여 충전 비율(Soc)를 수신할 수 있다.
이후, 차량(1)은 배터리(B)의 충전 비율(SoC)의 변화율을 획득한다(1120).
차량(1)의 주차 중 전장 부품(30)이 소모하는 암전류로 인하여 배터리(B)의 충전 비율(SoC)은 점진적으로 감소한다.
앞서 설명된 바와 같이, 전력 제어 장치(100)는 차량(1)의 주차 중에 배터리(B)의 충전 잔량을 관리하기 위하여 복수의 전장 부품 그룹(200)에 공급되는 전력을 차단할 수 있다. 특히, 운전자가 차량(1)의 시동을 거는 당시 운전자의 편의를 위하여 모든 전장 부품 그룹(200)에 공급되는 전력을 일시에 차단하지 아니하고, 전장 부품 그룹(200) 별로 공급되는 전력을 순차적으로 차단할 수 있다.
전력 제어 장치(100)가 복수의 전장 부품 그룹(200)에 공급되는 전력을 순차적으로 차단한 결과, 배터리(B)의 충전 비율(B)은 도 9에 도시된 바와 같이 점진적으로 감소할 수 있다.
이때, 주차 개시로부터 전장 부품 그룹(200)에 공급되는 전력이 차단되기까지의 시간은 제1, 제2, ?? 제n 전력 차단 시간(T1, T2, ?? Tn)이라 할 수 있으며, 제1, 제2, ?? 제n 전력 차단 시간(T1, T2, ?? Tn)의 초기값은 각각 제1, 제2, ?? 제n 기준 차단 시간(Tr1, Tr2, ?? Trn)이라 할 수 있다.
도 9에 의하면, 주차 개시 이후 제1 전력 차단 시간(T1)까지 충전 비율(SoC)의 변화율은 제1 변화율(k1)이며, 제1 전력 차단 시간(T1) 이후 제2 전력 차단 시간(T2)까지 충전 비율(SoC)의 변화율은 제2 변화율(k2)일 수 있다. 나아가, 제n-1 전력 차단 시간(Tn-1) 이후 제n 전력 차단 시간(Tn)까지 충전 비율(SoC)의 변화율은 제n 변화율(kn)일 수 있다.
배터리(B)의 충전 잔량을 관리하기 위하여 전력 제어 장치(100)는 전장 부품 그룹(200)의 순차적 전력 차단에 따른 배터리(B)의 충전 비율(SoC)의 변화율(k1, k2, ?? kn)을 판단할 수 있다.
예를 들어, 사전에 차량(1)의 설계자에 의하여 복수의 전장 부품 그룹(200)의 순차적 전력 차단에 따른 배터리(B)의 충전 비율(SoC)의 변화율(k1, k2, ?? kn)이 메모리(112)에 저장될 수 있다.
전력 제어 장치(100)의 제어부(110)는 메모리(112)로부터 암전류의 크기를 획득할 수 있다.
다른 예로, 전력 제어 장치(100)의 제어부(110)는 전장 부품 그룹(200)의 전력을 순차적으로 차단하면서 배터리(B)의 충전 비율(SoC)의 변화율(k1, k2, ?? kn)를 획득할 수 있다. 구체적으로, 제어부(110)는 전장 부품 그룹(200)의 전력을 순차적으로 차단하면서 배터리 상태 감지 장치(48)로부터 배터리(B)의 충전 비율(SoC)를 수신하고, 충전 비율(SoC)의 변화율(k1, k2, ?? kn)을 산출할 수 있다.
또한, 제어부(110)는 메모리(112)에 전장 부품 그룹(200)의 전력 차단에 따른 배터리(B)의 출력 전류(I)를 저장할 수 있다.
이처럼, 제어부(110)는 복수의 전장 부품 그룹(200)의 순차적 전력 차단에 따른 충전 비율(SoC)의 변화율(k1, k2, ?? kn)를 획득할 수 있다.
이후, 차량(1)은 시동 가능일을 산출한다(1130).
여기서, 시동 가능일(Tmax)은 차량(1)의 주차 중에 배터리(B)가 실제로 시동 필요 충전 비율(SoCign) 이상의 충전량을 유지하는 시간을 나타낸다. 또한, 시동 필요 충전 비율(SoCign)은 차량(1)의 시동을 위하여 필요한 충전 비율(SoC)을 나타낸다. 차량에 따라 차이가 있으나, 시동 필요 충전 비율(SoCign)은 60%인 것으로 알려져 있다.
전력 제어 장치(100)가 복수의 전장 부품 그룹(200)에 공급되는 전력을 순차적으로 차단한 결과, 주차 중 배터리(B)의 충전 비율(SoC)은 도 9에 도시된 바와 같이 순차적으로 감소할 수 있다. 전력 제어 장치(100)는 전장 부품 그룹(200)에 대한 순차적 전력 차단에 따른 충전 비율(SoC)의 변화율(k1, k2, ?? kn)과 전장 부품 그룹(200) 각각의 기준 차단 시간(Tr1, Tr2, ?? Trn)로부터 차량(1)의 시동 가능일을 산출할 수 있다.
시간에 대한 배터리(B)의 충전 비율(SoC)은 [수학식 5]에 같이 복수의 선형 방정식으로 나타낼 수 있다.
[수학식 5]
Figure pat00005
여기서, Y1(t)는 제1 전력 차단 시간 전까지의 충전 비율(Soc)의 변화를 나타내고, k1은 충전 비율(Soc)의 제1 변화율을 나타내고, T1은 제1 전력 차단 시간을 나타낸다. Y2(t)는 제1 전력 차단 시간부터 제2 전력 차단 시간 전까지의 충전 비율(Soc)의 변화를 나타내고, k2은 충전 비율(Soc)의 제2 변화율을 나타내고, T2은 제2 전력 차단 시간을 나타낸다. 또한, Yn(t)는 제n-1 전력 차단 시간부터 제n 전력 차단 시간 전까지의 충전 비율(Soc)의 변화를 나타내고, kn은 충전 비율(Soc)의 제n 변화율을 나타내고, Tn은 제n 전력 차단 시간을 나타낸다.
또한, 시동 가능일(Tmax)은 차량(1)의 주차 중에 배터리(B)가 실제로 시동 필요 충전 비율(SoCign) 이상의 충전량을 유지하는 시간을 나타내므로, 시동 가능일(Tmax)과 충전 비율(SoC)은 시동 필요 충전 비율(SoCign) 즉 "60"을 갖는다.
따라서, 전력 제어 장치(100)는 [수학식 5]를 이용하여 충전 비율(Soc)이 "60"이 되는 시간을 시동 가능일(Tmax)로 판단할 수 있다.
이후, 차량(1)은 시동 가능일(Tmax)이 목표 시동일(Ttarget)보다 작은지를 판단한다(1140).
여기서, "목표 시동일(Ttarget)"은 주차 중의 차량(1)이 주차 개시 이후 다음 시동까지의 시간을 의미한다. 다시 말해, 목표 시동일(Ttarget)은 차량(1)이 주차되는 시간을 의미할 수 있다.
전력 제어 장치(100)의 제어부(110)는 앞서 [수학식 5]를 이용하여 산출된 시동 가능일(Tmax)과 목표 시동일(Ttarget)을 비교하고, 시동 가능일(Tmax)이 목표 시동일(Ttarget)보다 작은지를 판단할 수 있다.
시동 가능일(Tmax)이 목표 시동일(Ttarget)보다 작으면(1140의 예), 차량(1)은 전력 차단 시간(T1, T2, ?? Tn)을 감소시킨다(1150).
시동 가능일(Tmax)이 목표 시동일(Ttarget)보다 작으면, 운전자가 차량(1)의 시동을 걸고자 하는 날에 차량(1)의 시동을 걸 수 없을 수 있다. 따라서, 전력 제어 장치(100)는 주차 중에 소모되는 암전류(Id)를 감소하기 위하여 전력 차단 시간(T1, T2, ?? Tn)을 감소시킬 수 있다. 구체적인 방법은 앞서 도 6과 함께 설명한 방법과 동일할 수 있다.
시동 가능일(Tmax)이 목표 시동일(Ttarget)보다 작지 않으면(1140의 아니요), 차량(1)은 시동 가능일(Tmax)이 목표 시동일(Ttarget)보다 큰지를 판단한다(1160).
전력 제어 장치(100)의 제어부(110)는 앞서 [수학식 5]를 이용하여 산출된 시동 가능일(Tmax)과 목표 시동일(Ttarget)을 비교하고, 시동 가능일(Tmax)이 목표 시동일(Ttarget)보다 큰지를 판단할 수 있다.
시동 가능일(Tmax)이 목표 시동일(Ttarget)보다 크면(1060의 예), 차량(1)은 전력 차단 시간(T1, T2, ?? Tn)을 증가시킨다(1170).
시동 가능일(Tmax)이 목표 시동일(Ttarget)보다 크면, 운전자가 차량(1)의 시동을 걸고자 하는 날에 차량(1)의 시동을 충분히 걸 수 있으며, 나아가 배터리(B)는 시동 필요 충전량(Qign) 보다 큰 충전 잔량을 가질 수 있다.
목표 시동일 이전에 운전자가 차량(1)을 이용하는 운전자의 편의를 향상시키기 위하여, 전력 제어 장치(100)는 주차 중에 소모되는 암전류(Id)를 감소하기 위하여 전력 차단 시간(T1, T2, ?? Tn)을 증가시킬 수 있다. 구체적인 방법은 앞서 도 7과 함께 설명한 방법과 동일할 수 있다.
시동 가능일(Tmax)이 목표 시동일(Ttarget)보다 크지 않으면(1060의 아니요), 차량(1)은 설정된 전력 차단 시간(T1, T2, ?? Tn)에 따라 복수의 전장 부품 그룹(200)에 공급되는 전력을 차단한다(1180).
시동 가능일(Tmax)이 목표 시동일(Ttarget)보다 크지도 않고 목표 시동일(Ttarget)보다 작지도 않으면, 전력 제어 장치(100)는 시동 가능일(Tmax)과 목표 시동일(Ttarget)이 같은 것으로 판단할 수 있다. 다시 말해, 차량(1)의 배터리(B)가 목표 시동일(Ttarget)까지 시동 필요 충전량(Qign)을 유지할 수 있다.
따라서, 전력 제어 장치(100)는 설정된 전력 차단 시간에 따라 복수의 전장 부품 그룹(200)에 공급되는 전력을 순차적으로 차단할 수 있다.
이와 같이, 제어부(110)는 복수의 스위치(130-1, 130-2, 130-3, ?? 130-n)에 순차적으로 오프 신호를 출력할 수 있으며, 복수의 전장 부품 그룹(200)에 공급되는 전력이 순차적으로 차단될 수 있다.
이상에서는 게시된 발명의 일 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 게시된 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며 청구범위에서 청구하는 요지를 벗어남 없이 게시된 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 다양한 변형실시가 가능함을 물론이고 이러한 변형실시들은 게시된 발명으로부터 개별적으로 이해될 수 없다.
1: 차량 30: 전장 부품
100: 전력 차단 장치 200: 전장 부품 그룹

Claims (20)

  1. 전기 에너지를 저장하는 배터리;
    상기 전기 에너지를 소비하는 복수의 전장 부품;
    주차 중에 상기 배터리로부터 상기 복수의 전장 부품에 공급되는 전력을 순차적으로 차단하는 전력 제어 장치를 포함하고,
    상기 전력 제어 장치는 상기 배터리의 상태 정보를 기초로 상기 복수의 전장 부품에 공급되는 전력을 각각 차단하는 복수의 전력 차단 시간을 조절하는 차량.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 배터리는 상기 배터리의 정격 용량 및 충전 비율을 감지하고, 상기 배터리의 정격 용량 및 충전 비율을 포함하는 상기 배터리의 상태 정보를 상기 전력 제어 장치에 전송하는 차량.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 전력 제어 장치는 상기 배터리의 정격 용량 및 충전 비율을 기초로 상기 배터리의 충전량을 판단하고, 상기 배터리의 충전량을 기초로 상기 복수의 전력 차단 시간을 조절하는 차량.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 복수의 전장 부품에 공급되는 전력을 순차적으로 차단하는 동안 상기 전력 제어 장치는 상기 배터리로부터 출력되는 암전류의 크기를 획득하는 차량.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 전력 제어 장치는 상기 배터리의 충전량, 상기 암전류의 크기 및 상기 복수의 전력 차단 시간을 기초로 최대 시동 가능일을 판단하고, 상기 최대 시동 가능일과 미리 정해진 목표 시동일의 비교 결과에 따라 상기 복수의 전력 차단 시간을 조절하는 차량.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 전력 제어 장치는 상기 최대 시동 가능일이 상기 목표 시동일보다 작으면 상기 복수의 전력 차단 시간을 감소시키는 차량.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 전력 제어 장치는 상기 최대 시동 가능일이 상기 목표 시동일보다 크면 상기 복수의 전력 차단 시간을 증가시키는 차량.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 배터리는 상기 배터리의 충전 비율을 감지하고, 상기 배터리의 충전 비율을 포함하는 상기 배터리의 상태 정보를 상기 전력 제어 장치에 전송하는 차량.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 복수의 전장 부품에 공급되는 전력을 순차적으로 차단하는 동안 상기 전력 제어 장치는 상기 배터리의 충전 비율의 변화율을 판단하는 차량.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 전력 제어 장치는 상기 배터리의 충전 비율, 상기 충전 비율의 변화율 및 상기 복수의 전력 차단 시간을 기초로 최대 시동 가능일을 판단하고, 상기 최대 시동 가능일과 미리 정해진 목표 시동일의 비교 결과에 따라 상기 복수의 전력 차단 시간을 조절하는 차량.
  11. 차량이 주차 상태이면, 차량용 배터리의 정격 용량 및 충전 비율을 감지하는 과정;
    상기 배터리의 정격 용량 및 충전 비율을 기초로 상기 배터리의 충전량을 판단하는 과정;
    상기 배터리의 충전량을 기초로 차량에 포함된 복수의 전장 부품에 공급되는 전력을 각각 차단하는 복수의 전력 차단 시간을 조절하는 과정을 포함하는 차량의 제어 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 복수의 전장 부품에 공급되는 전력을 순차적으로 차단하는 동안 상기 전력 제어 장치는 상기 배터리로부터 출력되는 암전류의 크기를 획득하는 과정을 더 포함하는 차량의 제어 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 복수의 전력 차단 시간을 조절하는 과정은,
    상기 배터리의 충전량, 상기 암전류의 크기 및 상기 복수의 전력 차단 시간을 기초로 최대 시동 가능일을 판단하는 과정 및
    상기 최대 시동 가능일과 미리 정해진 목표 시동일의 비교 결과에 따라 상기 복수의 전력 차단 시간을 조절하는 과정을 포함하는 차량의 제어 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 최대 시동 가능일과 상기 목표 시동일의 비교 결과에 따라 상기 복수의 전력 차단 시간을 조절하는 과정은,
    상기 최대 시동 가능일이 상기 목표 시동일보다 작으면 상기 복수의 전력 차단 시간을 감소시키는 과정을 포함하는 차량의 제어 방법.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 최대 시동 가능일과 상기 목표 시동일의 비교 결과에 따라 상기 복수의 전력 차단 시간을 조절하는 과정은,
    상기 최대 시동 가능일이 상기 목표 시동일보다 크면 상기 복수의 전력 차단 시간을 증가시키는 과정을 포함하는 차량의 제어 방법.
  16. 배터리로부터 복수의 전장 부품으로 공급되는 전력을 제어하는 복수의 스위치; 및
    차량의 주차 중에 상기 배터리로부터 상기 복수의 전장 부품에 공급되는 전력을 순차적으로 차단하도록 상기 복수의 스위치를 제어하는 제어부를 포함하고,
    상기 제어부는 상기 배터리의 정격 용량 및 충전 비율을 기초로 상기 복수의 전장 부품에 공급되는 전력을 각각 차단하는 복수의 전력 차단 시간을 조절하는 차량용 전력 제어 장치.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 배터리의 정격 용량 및 충전 비율을 기초로 상기 배터리의 충전량을 판단하고, 상기 복수의 전장 부품에 공급되는 전력을 순차적으로 차단하는 동안 상기 배터리로부터 출력되는 암전류의 크기를 획득하는 차량용 전력 제어 장치.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 배터리의 충전량, 상기 암전류의 크기 및 상기 복수의 전력 차단 시간을 기초로 최대 시동 가능일을 판단하고, 상기 최대 시동 가능일과 미리 정해진 목표 시동일의 비교 결과에 따라 상기 복수의 전력 차단 시간을 조절하는 차량용 전력 제어 장치.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 최대 시동 가능일이 상기 목표 시동일보다 작으면 상기 복수의 전력 차단 시간을 감소시키는 차량용 전력 제어 장치.
  20. 제18항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 최대 시동 가능일이 상기 목표 시동일보다 크면 상기 복수의 전력 차단 시간을 증가시키는 차량용 전력 제어 장치.
KR1020160091254A 2016-07-19 2016-07-19 차량, 그 제어 방법 및 차량용 전력 제어 장치 KR102546253B1 (ko)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160091254A KR102546253B1 (ko) 2016-07-19 2016-07-19 차량, 그 제어 방법 및 차량용 전력 제어 장치
US15/488,796 US10486627B2 (en) 2016-07-19 2017-04-17 Vehicle, control method thereof, and power control apparatus for vehicle
DE102017206548.6A DE102017206548A1 (de) 2016-07-19 2017-04-19 Fahrzeug, regelverfahren desselben und leistungsregelungsvorrichtung für ein fahrzeug
CN201710332132.8A CN107627978B (zh) 2016-07-19 2017-05-11 车辆及其控制方法和用于车辆的电力控制设备

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160091254A KR102546253B1 (ko) 2016-07-19 2016-07-19 차량, 그 제어 방법 및 차량용 전력 제어 장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20180009515A true KR20180009515A (ko) 2018-01-29
KR102546253B1 KR102546253B1 (ko) 2023-06-21

Family

ID=60890507

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020160091254A KR102546253B1 (ko) 2016-07-19 2016-07-19 차량, 그 제어 방법 및 차량용 전력 제어 장치

Country Status (4)

Country Link
US (1) US10486627B2 (ko)
KR (1) KR102546253B1 (ko)
CN (1) CN107627978B (ko)
DE (1) DE102017206548A1 (ko)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102018106137A1 (de) * 2018-03-16 2019-09-19 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben eines Fahrzeugs
CN110466449B (zh) * 2018-05-10 2023-04-07 上汽通用汽车有限公司 一种车身控制器及包含该车身控制器的车辆
JP7066590B2 (ja) * 2018-10-05 2022-05-13 本田技研工業株式会社 診断装置、診断方法、及びプログラム
KR102579150B1 (ko) * 2018-12-11 2023-09-18 현대자동차주식회사 차량 및 그 제어 방법
US11772587B2 (en) 2020-02-14 2023-10-03 Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. Vehicles with one or more programmable connection ports
KR20220091075A (ko) * 2020-12-23 2022-06-30 현대자동차주식회사 차량 및 그 제어방법
US11977427B2 (en) 2021-08-25 2024-05-07 Geotab Inc. Telematics device with input/output expansion power fault handling
US11494281B1 (en) * 2021-08-25 2022-11-08 Geotab Inc. Methods for handling input/output expansion power faults in a telematics device
US11544128B1 (en) * 2021-08-25 2023-01-03 Geotab Inc. Telematics device with input/output expansion power fault handling
CN115201698B (zh) * 2022-09-13 2022-11-29 达芬骑动力科技(北京)有限公司 一种用于电池健康状态评估的方法和系统

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20110075152A (ko) * 2009-12-28 2011-07-06 현대모비스 주식회사 암전류 학습을 이용한 배터리 관리 방법
KR20150061751A (ko) * 2013-11-28 2015-06-05 현대모비스 주식회사 배터리 방전 방지를 위한 전류 자동차단 장치 및 그 방법
US9393920B2 (en) * 2013-05-20 2016-07-19 General Motors Llc Telematics-based system for protecting against vehicle battery drain

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3570665B2 (ja) 1998-05-27 2004-09-29 矢崎総業株式会社 バッテリー上がり防止装置
JP2006327487A (ja) 2005-05-27 2006-12-07 Fujitsu Ten Ltd 車両制御装置および方法
US7639019B2 (en) * 2007-04-06 2009-12-29 Volkswagen Of America, Inc. Method and configuration for monitoring a vehicle battery
JP2008265518A (ja) 2007-04-19 2008-11-06 Fujitsu Ten Ltd 電源管理装置及びプログラム
US8284039B2 (en) * 2008-03-05 2012-10-09 Earthwave Technologies, Inc. Vehicle monitoring system with power consumption management
JP5238431B2 (ja) 2008-09-26 2013-07-17 本田技研工業株式会社 車両用負荷制御装置
CN102714422B (zh) * 2009-11-30 2016-03-09 前瞻思维产品有限公司 电池模拟器及其使用方法
US9371067B2 (en) * 2011-03-31 2016-06-21 Elite Power Solutions Llc Integrated battery control system
KR101315773B1 (ko) * 2012-05-03 2013-10-10 현대자동차주식회사 차량 정션박스의 암전류 차단 장치 및 방법
KR101428262B1 (ko) * 2012-12-10 2014-08-07 현대자동차주식회사 차량 배터리 전원 제어 장치
KR101451709B1 (ko) * 2013-01-10 2014-10-23 양호용 배터리 과방전 방지 장치 및 방법
JP5772839B2 (ja) * 2013-01-21 2015-09-02 トヨタ自動車株式会社 車両の電源システムおよびそれを備える車両
JP6245094B2 (ja) * 2014-06-30 2017-12-13 日立化成株式会社 電池システム
KR101637768B1 (ko) * 2014-12-08 2016-07-07 현대자동차주식회사 차량 배터리 관리 시스템의 절연파괴 고장 부품 진단 및 안내 방법
KR102131462B1 (ko) * 2014-12-09 2020-07-07 현대자동차주식회사 차량 시동성을 확보하기 위한 배터리 장치 및 차량 시동성 확보 방법
US9694768B2 (en) * 2015-04-27 2017-07-04 Ford Global Technologies, Llc Vehicle safety power management
US10093197B2 (en) * 2015-12-22 2018-10-09 Ford Global Technologies, Llc Key off energy management system

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20110075152A (ko) * 2009-12-28 2011-07-06 현대모비스 주식회사 암전류 학습을 이용한 배터리 관리 방법
US9393920B2 (en) * 2013-05-20 2016-07-19 General Motors Llc Telematics-based system for protecting against vehicle battery drain
KR20150061751A (ko) * 2013-11-28 2015-06-05 현대모비스 주식회사 배터리 방전 방지를 위한 전류 자동차단 장치 및 그 방법

Also Published As

Publication number Publication date
DE102017206548A1 (de) 2018-01-25
US10486627B2 (en) 2019-11-26
CN107627978B (zh) 2022-06-03
KR102546253B1 (ko) 2023-06-21
US20180022299A1 (en) 2018-01-25
CN107627978A (zh) 2018-01-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20180009515A (ko) 차량, 그 제어 방법 및 차량용 전력 제어 장치
JP4473873B2 (ja) エネルギーフローの制御のための方法
CN108202609B (zh) 用于车辆电池管理的系统和方法及其车辆
US9126498B2 (en) Method and system for distributing a recuperation for a vehicle
US7659698B2 (en) System and method for controlling a state of charge of an energy storage system
US8548660B2 (en) Integrated hybrid vehicle control strategy
US8374740B2 (en) Self-learning satellite navigation assisted hybrid vehicle controls system
CN109466537B (zh) 车辆和用于控制车辆的方法
US20140371983A1 (en) Vehicle control device, vehicle, and vehicle control method
KR101836250B1 (ko) 구동 모터를 구비한 차량의 dc 컨버터의 출력 전압을 제어하는 방법 및 장치
US9266524B2 (en) Method and system for managing the power of a hybrid vehicle
CN110077193B (zh) 车辆的控制方法、系统及车辆
JP2013116703A (ja) 車両用電力管理システム、車両用電力情報管理装置、及び車両用電気負荷
CN108136877B (zh) 用于车辆的多区加热、通风和空调系统的能耗管理和方法
US20190219412A1 (en) Electrified vehicle route planning that is partially based on forecasted weather conditions
US10435008B2 (en) Vehicle and method for controlling the same
US20130179133A1 (en) Motor design method, motor designed by motor design method, and electric vehicle provided with motor
KR101510048B1 (ko) 하이브리드 차량의 운전점 제어 방법
KR20190083395A (ko) 차량 및 그 제어 방법
US10794353B2 (en) Vehicle system including idle stop and go function and method for controlling idle stop and go
US11746736B2 (en) Power control apparatus and vehicle having the same
JP2006123807A (ja) 車両制御装置
JP6631439B2 (ja) 車両用エネルギーマネジメント装置
US20130144504A1 (en) Management of operation of an automotive electrical system featuring a renewable electrical power source
JP2007239526A (ja) 車両用制御装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E90F Notification of reason for final refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right