KR20180137939A - 차량용 전원 관리 장치 및 그 제어방법 - Google Patents

차량용 전원 관리 장치 및 그 제어방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20180137939A
KR20180137939A KR1020170077880A KR20170077880A KR20180137939A KR 20180137939 A KR20180137939 A KR 20180137939A KR 1020170077880 A KR1020170077880 A KR 1020170077880A KR 20170077880 A KR20170077880 A KR 20170077880A KR 20180137939 A KR20180137939 A KR 20180137939A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
voltage
reference voltage
controller
battery
digital signal
Prior art date
Application number
KR1020170077880A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102410938B1 (ko
Inventor
김우근
권진구
박명수
Original Assignee
현대자동차주식회사
기아자동차주식회사
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, 기아자동차주식회사 filed Critical 현대자동차주식회사
Priority to KR1020170077880A priority Critical patent/KR102410938B1/ko
Priority to US15/833,374 priority patent/US10330710B2/en
Priority to CN201711284171.1A priority patent/CN109094490B/zh
Publication of KR20180137939A publication Critical patent/KR20180137939A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102410938B1 publication Critical patent/KR102410938B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R19/00—Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof
    • G01R19/165—Indicating that current or voltage is either above or below a predetermined value or within or outside a predetermined range of values
    • G01R19/16533—Indicating 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
    • G01R19/16538—Indicating 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
    • G01R19/16542—Indicating 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
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R16/00—Electric 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
    • B60R16/02—Electric 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
    • B60R16/03—Electric 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
    • B60R16/033—Electric 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
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R16/00—Electric 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
    • B60R16/02—Electric 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
    • B60R16/023—Electric 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
    • B60R16/0231—Circuits relating to the driving or the functioning of the vehicle
    • B60R16/0232—Circuits relating to the driving or the functioning of the vehicle for measuring vehicle parameters and indicating critical, abnormal or dangerous conditions
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R19/00—Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof
    • G01R19/165—Indicating that current or voltage is either above or below a predetermined value or within or outside a predetermined range of values
    • G01R19/16533—Indicating 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
    • G01R19/16538—Indicating 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
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/005—Testing of electric installations on transport means
    • G01R31/006—Testing of electric installations on transport means on road vehicles, e.g. automobiles or trucks
    • G01R31/007—Testing of electric installations on transport means on road vehicles, e.g. automobiles or trucks using microprocessors or computers
    • G01R31/3606—
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
    • G01R31/382—Arrangements for monitoring battery or accumulator variables, e.g. SoC

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Abstract

본 발명은 차량 제어기의 전원 회로의 이상 여부를 판단할 수 있는 차량용 전원 관리 장치 및 그 제어방법에 관한 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 전원 관리 장치는 배터리; 상기 배터리의 전압 정보를 획득하는 배터리 센서; 및 상기 배터리 센서로부터 획득된 상기 전압 정보를 수신하는 제어기를 포함하되, 상기 제어기는, 상기 제어기에서 측정된 제1 전압을 디지털 신호로 변환하여 보정한 제2 전압 및 상기 배터리 센서에서 측정된 제3 전압을 기 설정된 기준 정보와 비교하여 전원 이상 여부를 판단할 수 있다.

Description

차량용 전원 관리 장치 및 그 제어방법{APPARATUS FOR MANAGING POWER OF VEHICLE AND METHOD FOR CONTROLLING THE SAME}
본 발명은 차량의 전원 체계 이상 여부를 판단할 수 있는 전원 관리 장치 및 그 제어방법을 제공하기 위한 것이다.
일반적으로 차량에는 각종 전기장치에 공급되는 전원으로부터 회로를 보호하기 위한 퓨즈가 구비된 퓨즈박스가 장착된다. 그런데, 최근에는 일반적인 퓨즈박스 기능과 더불어, 각종 릴레이 회로 및 일부 전기장치의 작동시간을 제어할 수 있도록 마이크로 컨트롤러(MCU;Micro Controller Unit)를 내장한 다기능을 가진 퓨즈박스인 스마트 정션박스(SJB;Smart Junction Box)가 많이 사용되는 추세이다.
도 1은 일반적인 스마트 정션박스 구조의 일례를 나타낸다.
도 1을 참조하면, 스마트 정션박스(100)는 배터리(210)로부터 공급되는 전원을 통신 유닛(220)을 통해 수신된 제어 신호와 차량 스위치(230)의 상태에 근거하여 릴레이와 지능형전원스위치(IPS: Intelligent Power Switch)를 동작시키는 방식으로 차량 내 각종 부하에 전원을 공급하거나 차단하도록 제어하는 MCU(110)를 포함한다. 또한, 스마트 정션박스(100)에는 일반적으로 차량 제조 후 고객 인도시 온(on) 되는 퓨즈 스위치(120)가 구비되어, 퓨즈 스위치(120)의 상태에 따라 MCU(110)는 차량에 공급되는 전원을 서로 다른 방식으로 제어할 수 있다. 이를 도 2를 참조하여 설명한다.
도 2는 일반적인 스마트 정션박스에서 차량 전원을 관리하는 과정의 일례를 나타내는 순서도이다.
도 2를 참조하면, 외부 스위치 입력이 발생하거나 CAN(Controller Area Network) 통신이 활성화됨에 따라 스마트 정션박스는 차량 내 각종 부하 계통에 전원을 공급할 수 있다(S201). 전원 공급이 시작된 후 슬립 모드 진입 조건(예를 들어, 바디 CAN 통신이 슬립 모드로 진입 등)이 만족되면(S202), 스마트 정션 박스는 슬립 모드에 진입하여(S203) 암전류 차단을 위해 동작을 수행할 수 있다.
암전류 차단을 위한 동작은 퓨즈 스위치 상태에 따라 상이할 수 있다(S204). 구체적으로, 고객에 인도될 때 퓨즈 스위치가 켜진 경우에는 타이머가 시작되어 소정 시간(예를 들어, 20분)이 경과된 경우(S205) 램프 부하가 먼저 차단되고(S206), 더 오랜 시간(예를 들어, 12시간)이 경과되면(S207) 바디 전장 부하가 차단될 수 있다(S208). 바디 전장 부하까지 차단되면 MCU가 파워 오프되며(S209), 기 설정된 해제 조건이 만족될 때까지 해당 상태가 유지된다(S210). 여기서 타이머가 시작된 후 스마트 키 등 리모컨을 통해 잠금 신호가 수신되는 경우에는 더 짧은 시간(예를 들어, 5초)이 경과된 후 부하 차단이 시작될 수도 있다. 또한, 기 설정된 해제 조건은 외부 스위치 입력의 변화 및/또는 CAN 통신 활성화 등이 될 수 있다.
한편, 퓨즈 스위치 상태가 오프인 경우에는 타이머가 시작된지 소정 시간(예를 들어, 5분)이 경과되면(S211), 모든 부하가 한 번에 차단될 수도 있다(S222).
그런데, 상술한 전원 관리 장치는 구조적으로 스마트 정션 박스에서 로직에 따라 차단되는 부하가 일부(즉, 램프 부하 및 바디 부하)에 제한되어 있을 뿐 아니라, 자동차 제작 회사의 관리 정책 결정에 따른 로직에 의해서만 암전류 차단 기능이 동작하여 운전자의 요구를 만족시키기 어렵다.
또한, 주행 중인 차량의 전원 체계 이상 여부를 부하 별로 판단하기 때문에 전원 이상 여부를 감지하고 모니터링하는 회로에 요구되는 저항의 개수가 증가하여 원가 상승의 원인이 된다.
본 발명은 차량의 전원 체계 이상 여부를 판단할 수 있는 전원 관리 장치 및 그 제어방법을 제공하기 위한 것이다.
특히, 본 발명은 복수의 부하에 공급되는 배터리 전압을 통합적으로 모니터링 할 수 저항 회로 및 오차 보정 로직을 통해 제품의 신뢰도 및 원가절감을 구현 할 수 있는 차량용 전원 관리 장치 및 그 제어방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기와 같은 과제를 해결하기 위해 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 전원 관리 장치는 배터리; 상기 배터리의 전압 정보를 획득하는 배터리 센서; 및 상기 배터리 센서로부터 획득된 상기 전압 정보를 수신하는 제어기를 포함하되, 상기 제어기는, 상기 제어기에서 측정된 제1 전압을 디지털 신호로 변환하여 보정한 제2 전압 및 상기 배터리 센서에서 측정된 제3 전압을 기 설정된 기준 정보와 비교하여 전원 이상 여부를 판단할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 전원 관리 장치의 제어방법은, 모니터링 회로 및 MCU(Micro Controller Unit)를 포함하는 제어기에서 측정된 제1 전압을 디지털 신호로 변환하여 보정한 제2 전압을 산출하는 단계; 배터리 센서로부터 배터리의 제3 전압을 측정하는 단계; 및 상기 제2 전압과 상기 제3 전압을 기 설정된 기준 정보와 비교하여 전원 이상 여부를 판단하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 적어도 일 실시예에 의하면, 다음과 같은 효과가 있다.
차량의 전원 체계 이상에 의해 발생될 수는 문제점을 사전에 발견하여 사용자에게 알려줌으로써 주행 중 발생 할 수 있는 사고를 미연에 방지할 수 있다.
또한, 복수의 부하에 공급되는 배터리 전압을 통합적으로 모니터링 할 수 저항 회로 및 오차 보정 로직을 제안함으로써 제품의 신뢰도 및 원가절감을 구현 할 수 있다.
본 발명에서 얻은 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.
도 1은 일반적인 스마트 정션박스 구조의 일례를 나타낸다.
도 2는 일반적인 스마트 정션박스에서 차량 전원을 관리하는 과정의 일례를 나타내는 순서도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전원 관리 시스템 구성의 일례를 나타낸다.
도 4a 내지 도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 모니터링 회로의 일례를 나타낸다.
도 5는 보정상수를 산출하여 모니터링 회로의 오차 보정 로직을 활용하는 일례를 나타낸다.
도 6은 미리 설정된 기준 정보를 테이블 형태로 구성한 일례를 나타낸다.
도 7은 주행 중 차량의 전원 체계 이상 여부를 판단하는 로직의 일례를 나타낸다.
도 8은 기준 정보와 실시간 차량의 전압 정보를 비교하는 일례를 나타낸다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 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.
또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명의 일 실시예에서는 주행 중 전원 체계의 이상 여부를 판단하여 사용자에게 경고하기 위해, 복수의 부하에 공급되는 배터리 전압을 통합적으로 모니터링 할 수 저항 회로 및 오차 보정 로직을 제안한다.
이를 위한 차량의 전원 관리 시스템(300)을 도 3을 참조하여 설명한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전원 관리 시스템(300) 구성의 일례를 나타낸다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전원 관리 시스템은 배터리(310), 배터리 센서(320) 및 제어기(330)를 포함할 수 있다.
배터리(310)는 차량 내 각종 부하 계통에 전원을 공급할 수 있고, 배터리(310)에 장착된 배터리 센서(320)는 배터리(310)가 공급하는 전압을 감지할 수 있다.
제어기(330)는 배터리 센서(320)로부터 감지된 배터리 전압 정보를 차량 내 네트워크를 통해 수신할 수 있다.
본 실시예의 일 양상에 의하면, 네트워크 시스템을 구현하기 위한 통신 방식은 차량에 적용 가능한 유선 통신으로, CAN(Controller Area Network), LIN(Local Interconnect Network), 플렉스레이(Flexray), 이더넷(Ethernet) 등을 포함할 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
제어기(330)는 ICU(Integrated Control Unit)일 수도 있고, 게이트웨이와 통합된 형태의 전원 관리 모듈 IGPM(Integrated Gateway & Power control Module)로 구현될 수도 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
또한, 제어기(330)는 모니터링 회로(340)와 MCU(Micro Controller Unit; 350)를 포함할 수 있다.
모니터링 회로(340)는 배터리(310)로부터 인가되는 전압을 감압하여 MCU(350)로 출력할 수 있고, MCU(350)는 모니터링 회로(340)로부터 인가되는 전압을 디지털 신호로 변환하여 보정상수를 적용한 전압을 기준 정보와 비교하여 전원 체계의 이상 여부를 판단할 수 있다.
여기서, 보정상수는 모니터링 회로(340)에 포함되는 복수의 저항이 가지는 오차율을 고려하여 산출된 값으로 정의될 수 있고, 이에 관한 설명은 도 5를 참조하여 후술하기로 한다.
또한, 기준 정보는 미리 설정된 데이터로 정의된 복수의 항목을 포함하는 테이블 형태로 구성될 수 있고, 이에 관한 설명은 도 6을 참조하여 후술하기로 한다.
한편, MCU(350)는 변환부(351), 보정처리부(352), 수신부(353), 메모리부(354), 판단부(355) 및 송신부(356)를 포함할 수 있다.
변환부(351)는 모니터링 회로(340)에서 출력된 전압(이하, "제1 전압"이라 칭함)을 디지털 신호로 변환하는 아날로그/디지털 컨버터(Analog/Digital Converter; ADC)를 포함할 수 있다.
보정처리부(352)는 제1 전압을 디지털 신호로 변환한 전압에 보정상수를 적용하여 신뢰성이 높은 전압(이하, "제2 전압"이라 칭함)을 산출할 수 있다.
수신부(353)는 배터리 센서(320)로부터 감지된 배터리 전압(이하, "제3 전압"이라 칭함)을 네트워크를 통해 수신할 수 있다.
메모리부(354)는 미리 설정된 기준 정보를 생성하고, 저장하는 메모리 공간을 포함할 수 있고, 적용 가능한 장치로 EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory) 등을 포함할 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
판단부(355)는 제3 전압과 대응되는 제2 전압을 매칭되는 기준 정보와 비교하여 배터리(310)로부터 제어기(330)까지의 전원 체계 이상 여부를 판단할 수 있고, 송신부(356)는 전원 체계가 이상으로 판단된 경우 차량 내 디스플레이 장치로 경고 메시지를 전송할 수 있다.
또한, 제어기(330)는 배터리(310)로부터 공급되는 전원을 차량 내 각종 부하에 공급하거나 차단하도록 동작시키는 지능형전원스위치(IPS: Intelligent Power Switch)를 포함할 수 있다.
그리고 부하 1과 부하 2는 헤드램프 부하, 차량전장 부하, 멀티미디어 부하 등을 포함할 수 있으나, 이는 예시적인 것으로 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
이하에서는 상술한 전원 관리 시스템(300)을 바탕으로, 모니터링 회로(340a, 340b)의 구성을 보다 상세히 설명한다.
도 4a 내지 도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 모니터링 회로(340a, 340b)의 일례를 나타낸다.
모니터링 회로(340a, 340b)는 배터리(310)로부터 인가되는 전압을 감압하여 MCU(350a, 350b)로 출력할 수 있고, MCU(350a, 350b)는 모니터링 회로(340a, 340b)로부터 출력되는 전압을 모니터링하여 배터리(310)로부터 제어기까지의 전원 체계 이상 여부를 판단할 수 있다.
먼저, 도 4a를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 모니터링 회로(340a)는 복수의 부하 중 부하 1에 직렬 연결된 복수의 저항(R1, R3)과 부하 2에 직렬 연결된 복수의 저항(R2, R4)을 각각 독립적으로 포함할 수 있다.
한편, 도 4b를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 모니터링 회로(340b)는 복수의 부하와 배터리의 공통 노드(NC)에 병렬 연결된 복수의 저항(R1, R2) 및 병렬 연결된 복수의 저항과 직렬 연결된 하나의 저항(R3)을 포함할 수 있다.
이러한 모니터링 회로(340b)를 이용하는 경우, MCU(350b)는 모니터링 회로(340b)가 출력하는 하나의 전압(V1)을 측정하여 전원 이상 여부를 판단하므로 복수의 부하에 공급되는 배터리 전압을 통합적으로 모니터링 할 수 있고, 회로를 구성하는 복수의 저항 중 일부를 삭제할 수 있으므로 원가를 절감할 수 있다.
한편, 모니터링 회로에 포함되는 복수의 저항은 오차율을 가지므로 신뢰성이 높은 전압을 산출하기 위하여 보정상수를 적용할 수 있다.
이하에서는 보정상수를 산출하는 과정을 보다 상세히 설명한다.
본 명세서에서는 도 5를 포함한 이하의 기재에서 편의상 차량의 제어기는 게이트웨이와 통합된 형태의 전원 관리 모듈 IGPM(Integrated Gateway & Power control Module)인 것으로 가정한다. 다만, 이는 예시적인 것으로 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
도 5는 보정상수를 산출하여 모니터링 회로의 오차 보정 로직을 활용하는 일례를 나타낸다.
도 5의 (a)는 오차율을 가지지 않는 이상적인 저항이 적용된 IGPM 샘플이 적용될 수 있다.
도 5의 (a)를 참조하면, 모니터링 회로로 일정 크기의 기준 전압(Vinput)이 인가되는 경우 MCU가 측정하는 제1 전압(V1_ref)은 옴의 법칙에 의해 아래의 식으로 도출될 수 있다.
Figure pat00001
도 5의 (b)는 오차율을 가지는 실제적인 저항이 적용된 IGPM 샘플이 적용될 수 있다.
도 5의 (b)를 참조하면, 모니터링 회로로 일정 크기의 기준 전압(Vinput)이 인가되는 경우 MCU가 측정하는 제1 전압(V1_car)은 옴의 법칙에 의해 아래의 식으로 도출될 수 있다.
Figure pat00002
보정상수(σ)는 동일한 전압(Vinput)을 기준으로 실제적인 저항이 적용된 IGPM 샘플의 제1 전압(V1_car) 대비 이상적인 저항이 적용된 IGPM 샘플의 제1 전압(V1_ref)으로 정의될 수 있고, 아래의 식으로 도출될 수 있다.
Figure pat00003
이때, 보정상수(σ)는 생산되는 IGPM마다 같거나 다른 특성을 나타낼 수 있고, 제어기의 메모리부는 산출된 보정상수(σ)를 미리 저장할 수 있다.
또한, 실제적인 저항을 가지는 IGPM을 차량에 적용한 조건에서 측정되는 제1 전압을 디지털 신호로 변환한 전압(V2_car)에 상술한 과정에 의해 산출된 보정상수(σ)를 이용하여 오차를 개선함으로써 신뢰성이 높은 제2 전압(V2_ref)을 산출할 수 있다.
오차 보정 로직에 의하여 산출된 제2 전압(V2_ref)은 아래의 식으로 도출될 수 있다.
Figure pat00004
한편, 주행 중 차량의 배터리 센서(320)에서 측정된 제3 전압은 제어기(330)에서 측정된 전압을 디지털 신호로 변환한 전압에 보정상수를 적용하여 산출된 제2 전압과 대응될 수 있다.
이하에서는 전원 이상 여부를 판단하기 위하여 비교 대상이 되는 기준 정보를 생성하는 과정을 보다 상세히 설명한다.
도 6은 미리 설정된 기준 정보(600)를 테이블 형태로 구성한 일례를 나타낸다.
미리 설정된 기준 정보(600)는 제어기에서 측정된 제1 기준 전압을 디지털 신호로 변환하여 보정한 제2 기준 전압(610) 및 배터리 센서에서 측정된 제3 기준 전압(620)이 테이블 형태로 구성될 수 있다.
한편, 제2 기준 전압은 오차율을 가지지 않는 이상적인 저항이 포함된 IGPM에서 측정된 제1 기준 전압을 디지털 신호로 변환한 값일 수도 있다. 이러한 기준 정보를 이용하는 경우 모니터링 회로(340)에 오차율이 큰 저항을 사용하더라도 신뢰성이 높은 전압을 제공함으로써 제품의 신뢰도 및 원가절감을 구현할 수 있다.
여기서, 배터리 센서(320)에서 측정된 제3 기준 전압은 제어기(330)에서 산출된 제2 기준 전압과 대응될 수 있다.
이때, 제2 기준 전압은 아날로그/디지털 컨버터에 의해 디지털 신호로 변환된 전압으로 정의될 수 있고, 정수형 타입으로 저장될 수 있다.
또한, 차량이 생산된 이후 다양한 조건을 통해 배터리 전압 변동을 유도할 수 있으므로, 제어기(330)의 메모리부(354)는 제2 기준 전압 및/또는 제3 기준 전압에 관한 복수의 데이터를 생성할 수 있다.
테이블은 복수의 항목(630, 640)을 포함하고, 복수의 항목 각각은 서로 대응되는 제2 기준 전압과 제3 기준 전압의 쌍을 포함하고, 복수의 항목 각각에 포함되는 각각의 제2 기준 전압과 제3 기준 전압의 쌍은 서로 다른 값을 가질 수 있다.
예를 들어, 복수의 항목 중 제1 항목(630)은 13.6V의 제3 기준 전압과 이에 대응되는 531의 제2 기준 전압으로 구성되는 쌍을 포함하고, 제1 항목(630)과 제2 항목(640) 각각에 포함되는 각각의 제2 기준 전압과 제3 기준 전압은 서로 다른 값을 가질 수 있다. 다만, 이는 예시적인 것으로 구체적인 제2 기준 전압과 제3 기준 전압 값의 범위는 이에 한정되지 아니함은 당업자에게 자명하다.
이하에서는 상술한 주행 중 배터리 센서(320)에서 측정된 전압 및 제어기(330)에서 산출된 전압과 미리 설정된 기준 정보를 바탕으로 도 7 내지 도 8을 참조하여 전원 체계 이상 여부를 판단하는 로직에 대하여 설명한다.
도 7은 주행 중 차량의 전원 체계 이상 여부를 판단하는 로직의 일례를 나타낸다.
도 7을 참조하면, 먼저 제어기(330)는 주행 중인 차량의 배터리(310)로부터 제2 전압을 산출하고(S710), 배터리 센서로(320)부터 제3 전압을 수신할 수 있다(S720).
제어기(330)의 변환부(351)는 모니터링 회로(340)에서 출력된 제1 전압을 측정하고(S711), 아날로그/디지털 컨버터(Analog/Digital Converter; ADC)에 의해 디지털 신호로 변환할 수 있다(S712).
보정처리부(352)는 디지털 신호로 변환된 전압에 미리 설정된 보정상수(S713)를 곱하여 제2 전압을 산출할 수 있다(S714).
수신부(353)는 배터리 센서(320)로부터 감지된 배터리 제3 전압을 네트워크를 통해 수신할 수 있다(S721).
S710, S720 단계를 통해 주행 중인 차량의 전압 정보를 실시간으로 수신하면, 제어기(330)는 미리 설정된 기준 정보와 비교할 수 있다(S730).
주행 중인 차량의 실시간 전압 정보와 미리 설정된 기준 정보를 비교 판단하는 과정은 도 8을 참조하여 보다 상세히 설명한다.
도 8은 기준 정보와 실시간 차량의 전압 정보를 비교하는 일례를 나타낸다.
도 8을 참조하면, 수신된 제3 전압과 대응되는 제3 기준 전압에 매칭되는 제2 기준 전압을 제2 전압과 비교하여 전원의 이상 여부를 판단할 수 있다.
예를 들어, 주행 중 수신된 실시간 차량의 전압 정보 중 제3 전압이 14.2V인 경우, 미리 설정된 기준 정보 중 14.2V에 해당하는 제3 기준 전압과 대응되는 제2 기준 전압을 검색하여 수신된 제2 전압과 비교할 수 있다.
다시 도 7을 참조하면, 기준 정보의 제2 기준 전압과 주행 중인 차량이 수신한 제2 전압의 오차가 기 설정된 오차 허용범위를 초과하는지 여부를 판단할 수 있다(S740).
만일, 기 설정된 오차 허용범위를 초과하는 경우, 차량 내 디스플레이 장치로 경고 메시지를 전송할 수 있다(S760).
전술한 본 발명은, 프로그램이 기록된 매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체는, 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체의 예로는, HDD(Hard Disk Drive), SSD(Solid State Disk), SDD(Silicon Disk Drive), ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장 장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어, 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다.
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.

Claims (15)

  1. 배터리;
    상기 배터리의 전압 정보를 획득하는 배터리 센서; 및
    상기 배터리 센서로부터 획득된 상기 전압 정보를 수신하는 제어기를 포함하되,
    상기 제어기는,
    상기 제어기에서 측정된 제1 전압을 디지털 신호로 변환하여 보정한 제2 전압 및 상기 배터리 센서에서 측정된 제3 전압을 기 설정된 기준 정보와 비교하여 전원 이상 여부를 판단하는, 차량용 전원 관리 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 제어기는,
    ICU(Integrated Control Unit), IGPM(Integrated Gateway & Power control Module)을 포함하는, 차량용 전원 관리 장치.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 기 설정된 기준 정보는,
    상기 제어기에서 측정된 제1 기준 전압을 디지털 신호로 변환하여 보정한 제2 기준 전압 및 상기 배터리 센서에서 측정된 제3 기준 전압이 테이블 형태로 구성되는, 차량용 전원 관리 장치.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 테이블은 복수의 항목을 포함하고,
    상기 복수의 항목 각각은 서로 대응되는 제2 기준 전압과 제3 기준 전압의 쌍을 포함하고,
    상기 복수의 항목 각각에 포함되는 각각의 상기 제2 기준 전압과 상기 제3 기준 전압의 쌍은 서로 다른 값을 갖는, 차량용 전원 관리 장치.
  5. 제1 항 또는 제4 항에 있어서,
    상기 제어기는,
    MCU(Micro Controller Unit); 및
    상기 배터리로부터 전압을 입력받아 상기 MCU로 상기 제1 전압을 출력하는 모니터링 회로를 포함하고,
    상기 모니터링 회로는,
    적어도 하나의 부하와 상기 배터리의 공통 노드에 병렬 연결된 적어도 하나의 저항 및 상기 적어도 하나의 저항과 직렬 연결된 하나의 저항을 포함하는, 차량용 전원 관리 장치.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 MCU는,
    상기 출력된 제1 전압을 디지털 신호로 변환하는 아날로그/디지털 컨버터를 포함하는 변환부;
    상기 디지털 신호로 변환된 값에 보정상수를 곱하여 상기 제2 전압을 산출하는 보정처리부;
    상기 기준 정보를 생성하고, 저장하는 메모리부;
    상기 제3 전압과 대응되는 제3 기준 전압에 매칭되는 제2 기준 전압을 상기 제2 전압과 비교하여 전원 이상 여부를 판단하는 판단부를 포함하는, 차량용 전원 관리 장치.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 제2 기준 전압과 상기 제2 전압의 오차가 기 설정된 허용범위를 초과하는 경우, 경고 메시지를 전송하는 송신부를 더 포함하는, 차량용 전원 관리 장치.
  8. 제6 항에 있어서,
    상기 보정상수는,
    상기 모니터링 회로의 상기 병렬 연결된 적어도 하나의 저항, 상기 직렬 연결된 하나의 저항 및 오차 저항이 고려되어 산출되는, 차량용 전원 관리 장치.
  9. 모니터링 회로 및 MCU(Micro Controller Unit)를 포함하는 제어기에서 측정된 제1 전압을 디지털 신호로 변환하여 보정한 제2 전압을 산출하는 단계;
    배터리 센서로부터 배터리의 제3 전압을 측정하는 단계; 및
    상기 제2 전압과 상기 제3 전압을 기 설정된 기준 정보와 비교하여 전원 이상 여부를 판단하는 단계를 포함하는, 차량용 전원 관리 장치의 제어방법.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 제어기는,
    ICU(Integrated Control Unit), IGPM(Integrated Gateway & Power control Module)을 포함하는, 차량용 전원 관리 장치의 제어방법.
  11. 제9 항에 있어서,
    상기 모니터링 회로는,
    적어도 하나의 부하와 상기 배터리의 공통 노드에 병렬 연결된 적어도 하나의 저항 및 상기 적어도 하나의 저항과 직렬 연결된 하나의 저항을 포함하고, 상기 배터리로부터 전압을 입력받아 상기 MCU로 상기 제1 전압을 출력하는, 차량용 전원 관리 장치의 제어방법.
  12. 제11 항에 있어서,
    상기 제2 전압을 산출하는 단계는,
    상기 모니터링 회로의 상기 병렬 연결된 적어도 하나의 저항, 상기 직렬 연결된 하나의 저항 및 오차 저항을 고려하여 보정상수를 산출하는 단계;
    상기 디지털 신호로 변환된 값에 상기 보정상수를 적용하는 단계를 포함하는, 차량용 전원 관리 장치의 제어방법.
  13. 제9 항에 있어서,
    상기 기준 정보는,
    상기 제어기에서 측정된 제1 기준 전압을 디지털 신호로 변환하여 보정한 제2 기준 전압을 산출하는 단계;
    상기 배터리 센서에서 상기 배터리의 제3 기준 전압을 측정하는 단계;
    상기 산출된 제2 기준 전압과 상기 측정된 제3 기준 전압을 수신하는 단계; 및
    상기 수신된 제2 기준 전압과 상기 제3 기준 전압을 테이블 형태로 구성하는 단계를 통해 생성되는, 차량용 전원 관리 장치의 제어방법.
  14. 제13 항에 있어서,
    상기 전원 이상 여부를 판단하는 단계는,
    상기 제3 전압과 대응되는 제3 기준 전압에 매칭되는 제2 기준 전압을 상기 제2 전압과 비교하는 단계;
    상기 제2 기준 전압과 상기 제2 전압의 오차가 기 설정된 허용범위를 초과하는 경우, 경고 메시지를 전송하는 단계를 포함하는, 차량용 전원 관리 장치의 제어방법.
  15. 제9 항 내지 제14 항 중 어느 한 항에 따른 차량용 전원 관리 장치의 제어방법을 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터 해독 가능 기록 매체.
KR1020170077880A 2017-06-20 2017-06-20 차량용 전원 관리 장치 및 그 제어방법 KR102410938B1 (ko)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170077880A KR102410938B1 (ko) 2017-06-20 2017-06-20 차량용 전원 관리 장치 및 그 제어방법
US15/833,374 US10330710B2 (en) 2017-06-20 2017-12-06 Apparatus for managing power of vehicle and method of controlling the same
CN201711284171.1A CN109094490B (zh) 2017-06-20 2017-12-07 车辆的电源管理装置及其控制方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170077880A KR102410938B1 (ko) 2017-06-20 2017-06-20 차량용 전원 관리 장치 및 그 제어방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20180137939A true KR20180137939A (ko) 2018-12-28
KR102410938B1 KR102410938B1 (ko) 2022-06-20

Family

ID=64657373

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020170077880A KR102410938B1 (ko) 2017-06-20 2017-06-20 차량용 전원 관리 장치 및 그 제어방법

Country Status (3)

Country Link
US (1) US10330710B2 (ko)
KR (1) KR102410938B1 (ko)
CN (1) CN109094490B (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11811024B2 (en) 2021-05-11 2023-11-07 Sk On Co., Ltd. BMS and battery system

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102019201968A1 (de) * 2018-05-08 2019-11-14 Robert Bosch Gmbh Batterieeinheit und Verfahren zum Betrieb einer Batterieeinheit
KR102634363B1 (ko) 2019-05-21 2024-02-07 현대자동차주식회사 차량의 전원 관리 장치 및 방법
KR20200136733A (ko) * 2019-05-28 2020-12-08 주식회사 엘지화학 배터리 관리 시스템 및 상위 시스템으로 데이터를 송신하는 방법
CN110187293B (zh) * 2019-07-02 2021-03-23 骐骏电气科技有限公司 一种消防电源安全性的检测装置
KR20210097481A (ko) 2020-01-30 2021-08-09 주식회사 엘지에너지솔루션 공통 모드 전압 모니터링 장치 및 모니터링 방법
US11709500B2 (en) * 2020-04-14 2023-07-25 Samsara Inc. Gateway system with multiple modes of operation in a fleet management system
CN111506142B (zh) * 2020-04-29 2021-06-11 华中科技大学 一种束流输运线磁铁电源同步切换电流的装置及方法
US11772513B1 (en) * 2021-07-26 2023-10-03 Paul M Janson Smart battery communication system for vehicle
CN115257588B (zh) * 2022-06-22 2024-09-13 中国第一汽车股份有限公司 换挡执行器供电保护方法、装置以及电子设备

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20060024917A (ko) * 2004-09-15 2006-03-20 현대모비스 주식회사 차량의 액추에이터 전원보정장치 및 보정방법
JP2007153272A (ja) * 2005-12-08 2007-06-21 Denso Corp 電源電圧補正システム及び電子制御装置
US20090167575A1 (en) * 2005-12-28 2009-07-02 Panasonic Corporation Analog-To-Digital Converting Apparatus And Vehicle Power Supply Apparatus Using The Same
JP2016173775A (ja) * 2015-03-18 2016-09-29 日立オートモティブシステムズ株式会社 電子制御装置

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4295259B2 (ja) 2005-09-12 2009-07-15 Ｔｄｋ株式会社 電子部品の製造方法と保持部材
US7719134B2 (en) * 2007-06-12 2010-05-18 Mitsubishi Electric Corporation In-vehicle mount electronic controller
JP4518156B2 (ja) * 2008-01-28 2010-08-04 株式会社デンソー 車両システム
JP2012208066A (ja) * 2011-03-30 2012-10-25 Keihin Corp 電池電圧検出装置
JP6047330B2 (ja) * 2012-08-02 2016-12-21 サターン ライセンシング エルエルシーＳａｔｕｒｎ Ｌｉｃｅｎｓｉｎｇ ＬＬＣ 電源監視回路、交直変換装置、および、電源監視回路の制御方法
JP5898104B2 (ja) * 2013-02-13 2016-04-06 日立オートモティブシステムズステアリング株式会社 電源電圧監視回路、車両のセンサ回路およびパワーステアリング装置
KR101457923B1 (ko) 2013-05-31 2014-11-07 주식회사 피엠그로우 자동 보정 기능을 가지는 배터리 셀 전압 측정 장치 및 그 방법
KR20150047280A (ko) 2013-10-24 2015-05-04 현대모비스 주식회사 자기학습 알고리즘을 이용한 adc(analog digital converter) 보정 장치 및 그 방법
US8823563B1 (en) 2013-12-15 2014-09-02 Pmc-Sierra Us, Inc. Calibration circuit for an analog-to-digital converter
KR101527136B1 (ko) 2013-12-19 2015-06-09 현대오트론 주식회사 전기 자동차용 배터리 진단 장치 및 그 방법
KR102059076B1 (ko) * 2016-02-19 2020-02-11 주식회사 엘지화학 스위치 부품의 고장 진단 장치 및 방법

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20060024917A (ko) * 2004-09-15 2006-03-20 현대모비스 주식회사 차량의 액추에이터 전원보정장치 및 보정방법
JP2007153272A (ja) * 2005-12-08 2007-06-21 Denso Corp 電源電圧補正システム及び電子制御装置
US20090167575A1 (en) * 2005-12-28 2009-07-02 Panasonic Corporation Analog-To-Digital Converting Apparatus And Vehicle Power Supply Apparatus Using The Same
JP2016173775A (ja) * 2015-03-18 2016-09-29 日立オートモティブシステムズ株式会社 電子制御装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11811024B2 (en) 2021-05-11 2023-11-07 Sk On Co., Ltd. BMS and battery system

Also Published As

Publication number Publication date
US20180364284A1 (en) 2018-12-20
KR102410938B1 (ko) 2022-06-20
CN109094490B (zh) 2022-12-27
US10330710B2 (en) 2019-06-25
CN109094490A (zh) 2018-12-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20180137939A (ko) 차량용 전원 관리 장치 및 그 제어방법
JP4624400B2 (ja) 車両用の電線保護方法および電線保護装置
US9042069B2 (en) Power supply controller
CN105529676B (zh) 电子熔断器
CN105722728B (zh) 电源控制系统
US10309841B2 (en) Temperature detecting apparatus
CN108068729B (zh) 包括具有同时开关状态检测功能的多重模拟开关监测系统的车辆
JP7227844B2 (ja) バッテリ監視装置及び電動車両の制御装置
CN107428296B (zh) 电连接箱
US10615586B2 (en) Overcurrent protection device and vehicular electronic control unit
CN109795368B (zh) 电源控制系统和电源控制方法
CN111486875B (zh) 传感器设备
JP2019506824A (ja) 診断機能を備える分散したエネルギー貯蔵部
WO2018180333A1 (ja) 車載用電源システムの制御装置及び車載用電源装置
US9601927B2 (en) Electronic control device
EP3518201B1 (en) Detector, isolator, warning system and control method
KR101743842B1 (ko) Mcu를 이용한 자동차용 열선 단선 판별 장치 및 방법
US10514307B2 (en) Fault detection apparatus
US11209492B2 (en) Method and system for determining battery state of health
US20180062377A1 (en) Power supply device, detection circuit and power supply method thereof
US10928434B2 (en) Averaged reference with fault monitoring
CN110843598A (zh) 温度采集补偿方法及电路、电动设备电池管理系统
US10951020B2 (en) Power supply control device having a control unit for estimating a smoking temperature of a switch element
KR20170068000A (ko) 차량용 전원 관리 장치 및 그 제어방법
JP6429631B2 (ja) 二次電池状態検出装置および二次電池状態検出方法

Legal Events

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