KR20190078839A - Apparatus and method for managing battery - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 배터리 관리 기술에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 ISG 기술이 적용된 차량에 탑재되는 차량용 배터리에 대하여 엔진 시동성이 효과적으로 예측될 수 있도록 하는 배터리 관리 기술에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a battery management technique, and more particularly, to a battery management technique that enables effective predictability of engine starting performance for a vehicle battery mounted on a vehicle to which ISG technology is applied.
배터리는 휴대폰, 랩탑 컴퓨터, 스마트폰, 스마트 패드 등의 모바일 디바이스뿐만 아니라 전기로 구동되는 자동차(EV, HEV, PHEV)나 대용량 전력 저장 장치(ESS) 등의 분야로까지 그 용도가 급속도로 확산되고 있다. 그리고, 이러한 배터리는, 배터리의 동작을 전반적으로 제어하는 배터리 관리 시스템(BMS; Battery Management System)과 결합될 수 있다.Batteries are rapidly spreading to mobile devices such as mobile phones, laptop computers, smart phones and smart pads as well as electric vehicles (EVs, HEVs, PHEVs) and mass storage devices (ESS) have. Such a battery may be combined with a battery management system (BMS) that controls the overall operation of the battery.
최근 출시되는 차량에는, 연비 향상과 환경 보호 등의 이유로, ISG(Idle Stop&Go) 기능의 장착이 보편화되고 있다. 이러한 ISG 기능은, 차량이 주행 중 정차할 때마다 자동으로 엔진을 멈추고 출발할 때 엔진을 재시동한다. 이러한 기능이 수행되기 위해서는, 엔진 스탑 후 재시동 시 배터리로부터 시동용 전원이 안정적으로 공급되어야 한다.In recent vehicles, the installation of the ISG (Idle Stop & Go) function is becoming common due to the improvement of fuel efficiency and environmental protection. This ISG function automatically stops the engine whenever the vehicle stops while driving and restarts the engine when starting. In order for this function to be performed, the starting power must be supplied from the battery stably when restarting after the engine stop.
그런데, 만일 정차 후 차량이 출발되는 시점에서 배터리로부터 시동을 위한 전원이 충분히 공급되지 않으면, 큰 문제가 발생할 수 있다. 예를 들어, 정차 후 차량이 출발되는 상황은, 교통 정체나 신호 대기 중인 상황에서 자주 발생할 수 있는데, 정차 후 출발을 해야 되는 상황에서 시동이 걸리지 않으면 도로 중앙에 차량이 멈추어서게 될 수 있다. 따라서, 이 경우, 운전자 및 동승자 등에게 큰 불편을 끼치는 것은 물론이고, 심각한 교통 정체를 유발할 수도 있다. 뿐만 아니라, 야간이나 안개가 있는 등의 상황에서 차량이 출발하지 못하는 경우, 정차된 차량을 제대로 보지 못하고 돌진하는 차량으로 인해, 교통 사고가 발생하여 중대한 인명 및 재산 피해가 야기될 수도 있다.However, if the power source for starting is not sufficiently supplied from the battery at the time when the vehicle starts after stopping, a serious problem may arise. For example, the situation in which the vehicle departs after a stoppage can occur frequently in the case of traffic congestion or signal waiting. If the vehicle does not start after a stoppage, the vehicle may stop at the center of the road. Therefore, in this case, not only a serious inconvenience to the driver and the passenger, but also serious traffic congestion may be caused. In addition, if the vehicle can not start at night or in the presence of fog, it can cause serious accidents or damage to property due to traffic accidents caused by rushing without seeing the stopped vehicle.
특히, 고속도로나 도심에서 주행 중 심각한 교통 정체 상황이 발생한 상황에서, 차량은 꽤 긴 시간 동안 정차된 상태로 유지될 수 있다. 그런데, 이때에도 차량 전장품에 의한 전력 소모는 계속 이루어질 수 있으며, 더욱이 주행 중보다 많은 전력이 소모될 수 있다. 따라서, 이로 인해 배터리 전압이 엔진의 시동 가능한 전압 밑으로 떨어지는 상황이 발생할 수 있다. 또한, 배터리가 퇴화된 경우에는 배터리 용량이 낮아짐으로써, 재출발을 위한 엔진 시동용 전원을 배터리 전압이 충분히 공급하지 못하는 상황이 더욱 쉽게 발생할 수 있다.Particularly, in a situation where a serious traffic congestion situation occurs while driving on a highway or a city center, the vehicle can be kept in a stopped state for a considerably long time. However, at this time, power consumption by the vehicle electric device can be continued, and more power may be consumed than during traveling. This may result in a situation where the battery voltage drops below the startable voltage of the engine. Further, when the battery is degenerated, the battery capacity is lowered, so that it is more likely that the battery voltage can not sufficiently supply the engine starting power for restarting.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 차량 정차 후 재출발을 위한 시동 전원이 배터리로부터 안정적으로 공급될 수 있도록, 시동성이 확보될 수 있는 시간을 예측하는 배터리 관리 장치와 방법, 그리고 이를 포함하는 배터리 팩 및 자동차를 제공하는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention has been made keeping in mind the above problems occurring in the prior art, and it is an object of the present invention to provide a battery management apparatus and a battery management method for estimating a time at which startability can be ensured so that starting power for restarting after a vehicle is stopped can be stably supplied from the battery. And a battery pack and an automobile including the same.
본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.Other objects and advantages of the present invention will become apparent from the following description, and it will be understood by those skilled in the art that the present invention is not limited thereto. It will also be readily apparent that the objects and advantages of the invention may be realized and attained by means of the instrumentalities and combinations particularly pointed out in the appended claims.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 배터리 관리 장치는, 운행 중 정차 상태에서 엔진이 일시적으로 정지되는 차량에 구비되어 상기 엔진으로 시동용 전원을 공급하는 배터리를 관리하는 장치로서, 배터리의 방전 전류 크기를 측정하는 전류 측정부; 배터리의 방전 시 SOC에 따른 전압 변화 관계를 나타내는 방전 전압 곡선을 다수의 방전 전류 크기마다 저장하고, 배터리의 SOC에 따른 시동 가능 최저 전압을 나타내는 크랭킹 곡선을 저장하는 메모리부; 및 상기 전류 측정부에 의해 측정된 방전 전류의 크기를 이용하여 상기 메모리부에서 대응하는 방전 전압 곡선을 선정하고, 선정된 방전 전압 곡선과 상기 메모리부에 저장된 크랭킹 곡선을 이용하여 방전 가능 SOC량을 추정하며, 추정된 방전 가능 SOC량에 기초하여 시동 가능 최대 시간을 예측하는 제어부를 포함할 수 있다.According to an aspect of the present invention, there is provided an apparatus for managing a battery, which is provided in a vehicle in which an engine is temporarily stopped in a stopped state during operation, A current measuring unit for measuring a magnitude of a discharge current; A memory unit for storing a discharge voltage curve indicating a voltage change relationship according to an SOC during discharge of the battery for each of a plurality of discharge current magnitudes and storing a crank curve indicating a lowest startable voltage according to the SOC of the battery; And a controller for selecting a corresponding discharge voltage curve in the memory unit using the magnitude of the discharge current measured by the current measuring unit and calculating a dischargeable SOC amount using the selected discharge voltage curve and a cranking curve stored in the memory unit And a control unit for predicting a startable maximum time based on the estimated dischargeable SOC amount.
여기서, 상기 제어부는, 상기 전류 측정부에 의해 측정된 방전 전류의 크기로서, 상기 엔진이 일시적으로 정지된 시점을 기준으로 그 이전의 소정 시간 동안의 방전 전류 크기를 이용할 수 있다.Here, the controller may use the magnitude of the discharge current measured by the current measuring unit, and the magnitude of the discharge current for a predetermined time before the engine is temporarily stopped.
또한, 상기 제어부는, 선정된 방전 전압 곡선과 상기 크랭킹 곡선의 교차점을 추출하고 추출된 교차점을 통해 상기 방전 가능 SOC량을 추정할 수 있다.Also, the controller may extract the intersection of the predetermined discharge voltage curve and the crank curve, and estimate the dischargeable SOC amount through the extracted intersection.
또한, 상기 제어부는, 추정된 방전 가능 SOC량 및 상기 전류 측정부에 의해 측정된 방전 전류의 실효치를 이용하여 시동 가능 최대 시간을 예측할 수 있다.In addition, the control unit can estimate the startable maximum time using the estimated dischargeable SOC amount and the effective value of the discharge current measured by the current measuring unit.
또한, 상기 메모리부에 저장된 크랭킹 곡선은, 상기 배터리에 대하여, SOC 별로 미리 측정된, 개방 회로 전압, 크랭킹 최대 전류 및 크랭킹 저항을 이용하여 산출됨으로써 저장될 수 있다.The cranking curve stored in the memory unit may be calculated by using an open circuit voltage, a cranking maximum current, and a cranking resistance measured in advance for each SOC of the battery.
또한, 상기 제어부는, 예측된 시동 가능 최대 시간을 이용하여 상기 차량의 운전자에게 대응 정보를 제공할 수 있다.Also, the control unit may provide corresponding information to the driver of the vehicle using the predicted maximum startable time.
또한, 상기 제어부는, 예측된 시동 가능 최대 시간을 이용하여 상기 차량의 엔진 시동을 제어할 수 있다.In addition, the control unit may control the engine start of the vehicle using the predicted startable maximum time.
또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 배터리 팩은, 본 발명에 따른 배터리 관리 장치를 포함한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a battery pack including a battery management device according to the present invention.
또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 자동차는, 본 발명에 따른 배터리 관리 장치를 포함한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a battery management system including:
또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 배터리 관리 방법은, 운행 중 정차 상태에서 엔진이 일시적으로 정지되는 차량에 구비되어 상기 엔진으로 시동용 전원을 공급하는 배터리를 관리하는 방법으로서, 배터리의 방전 시 SOC에 따른 전압 변화 관계를 나타내는 방전 전압 곡선을 다수의 방전 전류 크기마다 저장하고, 배터리의 SOC에 따른 시동 가능 최저 전압을 나타내는 크랭킹 곡선을 저장하는 단계; 배터리의 방전 전류 크기를 측정하는 단계; 상기 전류 크기 측정 단계에서 측정된 방전 전류의 크기를 이용하여 상기 저장 단계에서 저장된 방전 전압 곡선을 선정하는 단계; 상기 방전 전압 곡선 선정 단계에서 선정된 방전 전압 곡선과 상기 저장 단계에서 저장된 크랭킹 곡선을 이용하여 방전 가능 SOC량을 추정하는 단계; 및 상기 방전 가능 SOC량 추정 단계에서 추정된 상기 방전 가능 SOC량에 기초하여 상기 배터리의 시동 가능 최대 시간을 예측하는 단계를 포함할 수 있다.According to another aspect of the present invention, there is provided a battery management method for managing a battery provided in a vehicle in which an engine is temporarily stopped in a stopped state during operation, the battery supplying starting power to the engine, Storing a discharge voltage curve indicating a voltage change relationship according to an SOC during discharge of the battery for each of a plurality of discharge current magnitudes and storing a crank curve indicating a startable lowest voltage according to an SOC of the battery; Measuring a magnitude of a discharge current of the battery; Selecting a discharge voltage curve stored in the storage step using the magnitude of the discharge current measured in the current magnitude measurement step; Estimating a dischargeable SOC amount using the discharge voltage curve selected in the discharge voltage curve selection step and the cranking curve stored in the storage step; And estimating a startable maximum time of the battery based on the SOC amount estimated in the SOC estimation step.
본 발명의 일 측면에 의하면, ISG 기능이 탑재된 차량에 대하여, 엔진이 정지되었을 때, 배터리가 전장 부하에 대응하면서 시동성(crankability)을 얼마나 유지할 수 있을지에 대한 시간이 신속하면서도 정확하게 예측될 수 있다.According to one aspect of the present invention, for a vehicle equipped with an ISG function, the time for how long the battery can maintain its crankability in response to the electric field load can be quickly and correctly predicted when the engine is stopped .
따라서, 본 발명의 이러한 측면에 의하면, 배터리의 엔진 시동성에 대한 시간 예측 정보에 기초하여, ISG 기능 수행 시, 엔진 시동이 걸리지 않는 상황이 발생하는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.Therefore, according to this aspect of the present invention, it is possible to effectively prevent a situation where the engine is not started when the ISG function is performed based on the time prediction information on the engine startability of the battery.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술하는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 안 된다.
도 1은, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 관리 장치의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2는, 본 발명의 일 실시예에 따른 메모리부가 저장하는 방전 전압 곡선을 개략적으로 나타내는 그래프이다.
도 3은, 본 발명의 일 실시예에 따른 메모리부가 저장하는 크랭킹 곡선의 일 형태를 나타내는 그래프이다.
도 4는, 본 발명의 일 실시예에 따른 제어부의 기능적 구성을 개략적으로 나타내는 블록도이다.
도 5는, 본 발명의 일 실시예에 따른 제어부에 의해 방전 전압 곡선과 크랭킹 곡선을 이용하여 방전 가능 SOC량이 추정되는 구성을 개략적으로 나타내는 그래프이다.
도 6은, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 관리 방법을 개략적으로 나타내는 흐름도이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The accompanying drawings, which are incorporated in and constitute a part of the specification, illustrate preferred embodiments of the invention and, together with the description of the invention given below, serve to further the understanding of the technical idea of the invention, Should not be construed as limiting.
1 is a view schematically showing a configuration of a battery management apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a graph schematically showing a discharge voltage curve stored in a memory unit according to an embodiment of the present invention.
3 is a graph illustrating an example of a crank curve stored in a memory unit according to an embodiment of the present invention.
4 is a block diagram schematically showing a functional configuration of a control unit according to an embodiment of the present invention.
5 is a graph schematically showing a configuration in which a dischargeable SOC amount is estimated using a discharge voltage curve and a cranking curve by a control unit according to an embodiment of the present invention.
6 is a flowchart schematically showing a battery management method according to an embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 안 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Prior to this, terms and words used in the present specification and claims should not be construed as limited to ordinary or dictionary meanings, and the inventor should appropriately interpret the concept of the term appropriately It should be interpreted in accordance with the meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention based on the principle that it can be defined.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상에 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Therefore, the embodiments described in the present specification and the configurations shown in the drawings are only the most preferred embodiments of the present invention and do not represent all the technical ideas of the present invention. Therefore, It is to be understood that equivalents and modifications are possible.
본 발명에 따른 배터리 관리 장치는, 차량용 배터리를 관리하는 장치로서, 차량(자동차)에 구비될 수 있다. 특히, 본 발명에 따른 배터리 관리 장치가 적용된 차량은, ISG 기능이 탑재된 차량일 수 있다. 여기서, ISG 기능은, 운행 중 정차 상태에서 엔진이 일시적으로 정지되는 기능으로서, 아이들 스탑앤고(Idle Stop and Go), 스타트앤스탑 등 다른 다양한 용어로 표현될 수도 있다. The battery management apparatus according to the present invention is an apparatus for managing a battery for a vehicle, and may be provided in a vehicle (automobile). In particular, the vehicle to which the battery management apparatus according to the present invention is applied may be a vehicle equipped with an ISG function. Here, the ISG function is a function of temporarily stopping the engine in a stopped state during operation, and may be expressed in various other terms such as idle stop and go, start and stop, and the like.
도 1은, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 관리 장치의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.1 is a view schematically showing a configuration of a battery management apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 배터리 관리 장치는, 전류 측정부(100), 메모리부(200) 및 제어부(300)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1, the battery management apparatus according to the present invention may include a
상기 전류 측정부(100)는, 배터리의 전류 크기를 측정할 수 있다. 배터리에는 하나 이상의 이차 전지가 구비될 수 있으며, 이러한 이차전지와 배터리 단자 사이에는 충방전 경로가 구비될 수 있다. 그리고, 이러한 충방전 경로로 충전 전류나 방전 전류가 흐름으로써, 이차 전지의 충전 내지 방전이 이루어질 수 있다. 상기 전류 측정부(100)는, 충방전 경로에 흐르는 전류의 크기를 측정할 수 있다. 특히, 상기 전류 측정부(100)는, 배터리가 방전되는 상황에서 배터리의 방전 전류 크기를 측정할 수 있다.The
상기 전류 측정부(100)에는, 본원발명의 출원 시점에 공지된 다양한 배터리 전류 센서가 채용될 수 있다. 예를 들어, 배터리 충방전 경로 상에 센스 저항이 구비되고, 상기 전류 측정부(100)는 이러한 센스 저항 양단의 전압값을 측정함으로써 배터리의 방전 전류 크기를 측정할 수 있다. 또는, 상기 전류 측정부(100)는 홀 센서 등을 구비하여 구현될 수 있다.The
이처럼 전류 측정부(100)가 배터리의 방전 전류 크기를 측정하면, 전류 측정부(100)는 측정된 전류 정보를 제어부(300)로 전송할 수 있다. 또한, 전류 측정부(100)는 측정된 전류 정보를 메모리부(200)로 전송하여 저장되도록 할 수도 있다.When the
상기 메모리부(200)는, 본 발명에 따른 배터리 관리 장치의 각 구성요소들이 동작을 수행하는데 필요한 각종 정보들을 저장할 수 있다. The
특히, 상기 메모리부(200)는, 해당 배터리의 방전 전압 곡선을 다수의 방전 전류 크기마다 저장할 수 있다. 이러한 방전 전압 곡선에 대해서는 도 2를 참조하여 보다 구체적으로 설명하도록 한다.In particular, the
도 2는, 본 발명의 일 실시예에 따른 메모리부(200)가 저장하는 방전 전압 곡선을 개략적으로 나타내는 그래프이다. 도 2에서, 가로축은 SOC(State Of Charge)로서 [%] 단위를 갖고, 세로축은 배터리 전압으로서 [V] 단위를 가질 수 있다.2 is a graph schematically showing a discharge voltage curve stored in the
도 2를 참조하면, 상기 메모리부(200)에 저장되는 방전 전압 곡선은, 배터리의 방전 시 SOC 변화에 따른 전압 변화 관계를 나타낸다고 할 수 있다. 즉, 방전 전압 곡선은, 배터리의 방전 시 SOC가 변화함에 따라 변화되는 전압 변화의 크기를 나타내는 그래프라 할 수 있다.Referring to FIG. 2, the discharge voltage curve stored in the
특히, 상기 메모리부(200)는, 이러한 방전 전압 곡선을 다수의 방전 전류 크기마다 저장할 수 있다. 즉, 배터리는 방전 전류의 크기에 따라 방전 전압 곡선의 형태가 달라질 수 있으므로, 상기 메모리부(200)는 여러 방전 전류 크기마다 그에 대응되는 방전 전압 곡선을 저장할 수 있다. 예를 들어, 도 2에서, a1은 배터리가 10A의 전류 크기로 방전될 때의 SOC-전압 관계를 나타내고, a2는 배터리가 20A의 전류 크기로 방전될 때의 SOC-전압 관계를 나타내며, a3은 배터리가 30A의 전류 크기로 방전될 때의 SOC-전압 관계를 나타낸다고 할 수 있다.In particular, the
상기 방전 전압 곡선은, 실험적으로 미리 측정되어 상기 메모리부(200)에 저장될 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 배터리 관리 장치가 채용될 배터리에 대하여, 방전 전류 크기를 다양하게 변화시켜 가면서, 각 전류 크기마다 방전 중 SOC 및 배터리 전압을 측정하여 플로팅함으로써, 방전 전압 곡선이 얻어질 수 있다. 그리고, 이와 같이 얻어진 방전 전압 곡선은 메모리부(200)에 저장될 수 있다.The discharge voltage curve may be previously measured experimentally and stored in the
한편, 도 2에서는 하나의 전류 크기에 대해서는 하나의 방전 전압 곡선을 갖는 형태로 도시되어 있으나, 메모리부(200)는 하나의 전류 크기마다 다수의 방전 전압 곡선을 저장할 수 있다. 예를 들어, 메모리부(200)는 여러 배터리 종류마다, 각 전류 크기별 방전 전압 곡선을 다르게 저장할 수 있다. 이 경우, 본 발명에 따른 배터리 관리 장치는 다른 종류의 배터리에 대해서도 쉽게 적용될 수 있다.In FIG. 2, one discharge voltage curve is shown for one current magnitude. However, the
또한, 상기 메모리부(200)는, 해당 배터리의 크랭킹 곡선을 저장할 수 있다. 이러한 크랭킹 곡선에 대해서는 도 3을 참조하여 보다 구체적으로 설명하도록 한다.In addition, the
도 3은, 본 발명의 일 실시예에 따른 메모리부(200)가 저장하는 크랭킹 곡선의 일 형태를 나타내는 그래프이다. 도 3의 경우, 도 2와 마찬가지로, 가로축은 SOC(State Of Charge)로서 % 단위로 구성되고, 세로축은 배터리 전압으로서 V 단위로 구성된다고 할 수 있다.3 is a graph showing a form of a cranking curve stored in the
도 3을 참조하면, 상기 메모리부(200)에 저장되는 크랭킹 곡선(b)은, 배터리의 SOC에 따른 시동 가능 최저 전압을 나타낸다고 할 수 있다. 즉, 배터리의 SOC가 달라짐에 따라 엔진 시동을 걸 수 있는 배터리의 최저 전압이 달라질 수 있는데, 크랭킹 곡선은 이러한 각 SOC마다 엔진을 시동시킬 수 있는 최저 전압을 나타낸 값들의 모임이라 할 수 있다. 따라서, 배터리 전압이 특정 SOC에서 크랭킹 곡선 밑으로 떨어지게 되면, 해당 배터리로는 엔진 시동을 걸 수 없는 상태가 된다고 할 수 있다. 예를 들어, 소정 배터리에 대하여, SOC가 60%인 시점에서 크랭킹 곡선이 11V를 나타낼 경우, 해당 배터리의 SOC가 60%일 때 11V 미만의 전압을 가지면, 해당 배터리에 의해서는 엔진을 시동시키는 것이 불가능하다고 할 수 있다.Referring to FIG. 3, the cranking curve b stored in the
한편, 도 3에서는 크랭킹 곡선이 하나인 형태로 도시되어 있으나, 메모리부(200)는 크랭킹 곡선을 다수 저장할 수 있다. 예를 들어, 메모리부(200)는 여러 배터리 종류마다, 서로 다른 크랭킹 곡선을 저장할 수 있다. 이 경우, 본 발명에 따른 배터리 관리 장치는, 다양한 배터리에 쉽게 적용될 수 있는 호환성을 가질 수 있다.In FIG. 3, a single cranking curve is shown. However, the
상기 메모리부(200)는, 정보를 기록하고 소거할 수 있는 저장 매체라면 그 종류에 특별한 제한이 없다. 일 예시로서, 상기 메모리부(200)는 RAM, ROM, 레지스터, 하드디스크, 광기록 매체 또는 자기기록 매체일 수 있다. 상기 메모리부(200)는, 제어부(300)나 전류 측정부(100)와 같은 다른 구성요소에 의해 접근이 가능하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 상기 메모리부(200)는 데이터 버스 등을 통해 제어부(300)와 연결될 수 있다. 또한, 상기 메모리부(200)는, 제어부(300)가 수행하는 각종 제어 로직을 포함하는 프로그램, 및/또는 제어부(300)가 실행될 때 발생되는 데이터를 저장, 갱신, 소거 및/또는 전송할 수 있다. 이러한 메모리부(200)는, 논리적으로 2개 이상으로 분할 가능하고, 제어부(300) 등 다른 구성요소와 별도로 존재하거나 제어부(300) 등에 포함된 형태로 존재할 수도 있다.The
상기 제어부(300)는, 전류 측정부(100)에 의해 측정된 배터리의 전류 크기에 대한 정보를 전류 측정부(100)로부터 전송받을 수 있다. 또한, 상기 제어부(300)는, 메모리부(200)에 접근하여, 메모리부(200)에 저장된 방전 전압 곡선 및 크랭킹 곡선을 읽어낼 수 있다. 그리고, 제어부(300)는, 이러한 전류 측정부(100)의 전류 측정 정보 및 메모리부(200)의 저장 정보를 기초로, 배터리의 엔진 시동성(crankability)을 예측할 수 있다. 특히, 상기 제어부(300)는, 엔진이 정지된 상태에서 재출발을 위해 시동을 걸 수 있는 상태가 언제까지 지속될 수 있을지에 대한 시간 정보를 미리 예측할 수 있다. 즉, 상기 제어부(300)는, 엔진 아이들링 스탑된 상태에서 해당 배터리로부터 시동용 전원이 안정적으로 공급될 수 있는 시간이 언제까지인지에 대한 정보를 예측할 수 있다.The
보다 구체적으로, 상기 제어부(300)는, 전류 측정부(100)에 의해 측정된 방전 전류의 크기를 이용하여 메모리부(200)에서 그에 대응하는 방전 전압 곡선을 선정할 수 있다. 예를 들어, 메모리부(200)가 도 2에 도시된 바와 같은 형태로 방전 전압 곡선을 저장하며, a1, a2 및 a3는 각각, 방전 전류가 10A, 20A 및 30A일 때의 방전 전압 곡선이라고 가정한다. 이때, 만일 전류 측정부(100)에 의해 측정된 방전 전류의 크기가 20A라면, 제어부(300)는 메모리부(200)에 저장된 여러 방전 전압 곡선 중 대응하는 방전 전압 곡선으로서 a2를 선정할 수 있다. More specifically, the
또한 상기 제어부(300)는, 이와 같이 저장된 방전 전압 곡선과 메모리부(200)에 저장된 크랭킹 곡선을 이용하여 방전 가능 SOC량을 추정할 수 있다. 즉, 메모리부(200)가 도 3에 도시된 바와 같은 형태로 크랭킹 곡선을 저장하는 경우, 상기 제어부(300)는, 도 2에서 추출된 방전 전압 곡선과 도 3의 크랭킹 곡선을 이용하여 방전 가능 SOC량을 추정할 수 있다. Also, the
여기서, 방전 가능 SOC량이란 해당 배터리에 대하여 현 시점에서 시동성(Crankability)을 유지하는 범위 내에서 방전될 수 있는 최대 용량을 의미한다고 할 수 있다. 이러한 방전 가능 SOC량은, % 단위를 갖거나 Ah 단위를 가질 수 있다. 이때, % 단위를 갖는다는 것은, 방전 가능 SOC량이 배터리 용량에 대한 현재 방전 가능 용량의 비를 백분율로서 나타내어진 것이라 할 수 있다. 그리고, Ah 단위를 갖는다는 것은, 현재 배터리에 시동성 유지 범위 내의 방전 가능 용량을 나타낸다고 할 수 있다. 예를 들어, 용량이 100Ah인 배터리에 대하여, 상기 제어부(300)가 방전 가능 SOC량을 10%로 추정하였다면, 현재 배터리에 방전 가능 용량이 10Ah인 것으로 이해할 수 있다.Here, the dischargeable SOC amount means the maximum dischargeable capacity of the battery within the range of maintaining the crankability at the present time. Such dischargeable SOC amount may have a unit of% or an Ah unit. At this time, having% unit means that the dischargeable SOC amount is expressed as a percentage of the present dischargeable capacity to battery capacity. The presence of the Ah unit means that the current capacity of the battery is the dischargeable capacity in the startability maintaining range. For example, if the
또한 상기 제어부(300)는, 이와 같이 추정된 방전 가능 SOC량에 기초하여 시동 가능 최대 시간을 예측할 수 있다. 여기서, 시동 가능 최대 시간이란, 주행 중 정차 상태에서 엔진이 일시적으로 정지된 상태, 즉 엔진 아이들링 스탑 상태에서, 배터리가 엔진에 대하여 재시동을 위한 시동용 전원을 공급할 수 있는 최대 시간을 의미한다고 할 수 있다. 예를 들어, 상기 제어부(300)가 시동 가능 최대 시간을 10분으로 예측한 경우, 엔진이 정지된 상태로 계속해서 10분이 더 경과하면 더 이상 배터리에 의해 시동이 걸리지 못한다고 할 수 있다.Also, the
도 4는, 본 발명의 일 실시예에 따른 제어부(300)의 기능적 구성을 개략적으로 나타내는 블록도이다.4 is a block diagram schematically illustrating a functional configuration of the
도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 제어부(300)는, 방전 가능량 추정 유닛(310) 및 크랭킹 가능 시간 예측 유닛(320)을 구비할 수 있다. Referring to FIG. 4, the
상기 방전 가능량 추정 유닛(310)은, 전류 측정부(100)에 의해 측정된 전류의 크기를 이용하여 그에 대응하는 방전 전압 곡선을 메모리부(200)에서 선정할 수 있다. 또한, 상기 방전 가능량 추정 유닛(310)은, 이와 같이 선정된 방전 전압 곡선과 메모리부(200)에 저장된 크랭킹 곡선을 이용하여 방전 가능 SOC량을 추정할 수 있다. 즉, 상기 방전 가능량 추정 유닛(310)은, 실제 방전 전류의 크기에 대응하는 방전 전압 곡선을 선정하고, 이를 통해 방전 가능한 SOC량이 어느 정도인지를 추정할 수 있다.The discharge allowable
상기 크랭킹 가능 시간 예측 유닛(320)은, 방전 가능량 추정 유닛(310)에 의해 방전 가능 SOC량이 추정되면, 그 추정값에 기초하여 시동 가능 최대 시간을 예측할 수 있다. 즉, 상기 크랭킹 가능 시간 예측 유닛(320)은, 방전 가능 SOC량을 통해 해당 배터리의 시동성이 얼마나 오랫 동안 유지될 수 있을지 그 시간을 계산할 수 있다.When the dischargeable amount SOC amount is estimated by the discharge allowable
바람직하게는, 상기 제어부(300)는, 소정 시간 동안 배터리로부터 방출되는 방전 전류의 크기를 이용하여, 그에 대응되는 방전 전압 곡선을 선정할 수 있다. 예를 들어, 상기 제어부(300)는, 5분 동안 측정된 배터리의 방전 전류 크기를 이용하여, 그와 유사한 방전 전압 곡선을 메모리부(200)에 저장된 여러 방전 전압 곡선으로부터 선정할 수 있다.Preferably, the
특히, 상기 제어부(300)는, 전류 측정부(100)에 의해 측정된 방전 전류의 크기로서, 엔진이 일시적으로 정지된 시점을 기준으로 그 이전의 소정 시간 동안 측정된 전류값을 이용할 수 있다. 예를 들어, 차량 주행 중 ISG 기능을 수행하기 위해 엔진이 일시적으로 정지된 경우, 제어부(300)는, 정지 시점으로부터 최근의 소정 시간 동안, 이를테면 정지 시점으로부터 5분 전까지의 시간 동안 측정된 방전 전류의 크기를 이용하여, 그에 대응되는 방전 전압 곡선을 선정할 수 있다. Particularly, the
이때, 제어부(300)는, 최근의 소정 시간 동안 측정된 방전 전류의 크기와 가장 가까운 전류값을 갖는 곡선을 선정할 수 있다. 보다 구체적인 예로서 도 2의 실시예를 참조하면, 엔진 정지 시점을 기준으로 그 직전 5분의 시간 동안 방전 전류의 크기가 18A라고 한다면, 제어부(300)는 도 2의 여러 방전 전압 곡선에서 20A의 방전 전류 크기를 갖는 b2를 대응 방전 전압 곡선으로 선정할 수 있다.At this time, the
본 발명의 이러한 구성에 의하면, 엔진 정지 시점을 기준으로 가장 최근의 전류 사용 정보를 이용하여 그와 유사한 방전 전압 곡선이 선정되므로, 최신의 부하 사용 이력을 반영하여 시동 가능 최대 시간이 보다 정확하게 예측될 수 있다.According to this configuration of the present invention, since the discharge voltage curve similar to the discharge current curve is selected by using the latest current usage information based on the engine stop point, the startable maximum time is more accurately predicted by reflecting the latest load usage history .
더욱이, 상기 제어부(300)는, 측정된 전류의 실효치(RMS)를 이용하여 그에 대응되는 방전 전압 곡선을 선정할 수 있다. 부하에 공급되는 배터리의 방전 전류 크기는 시간에 따라 달라질 수 있으므로, 이처럼 전류의 실효치를 이용할 경우, 보다 정확한 시동 가능 최대 시간 예측이 가능할 수 있다.Further, the
한편, 상기와 같이 소정 시간 동안 측정된 방전 전류의 크기를 이용하여 방전 가능 SOC량을 추정하는 구성에 있어서, 제어부(300)는, 소정 시간 동안 측정된 방전 전류의 크기에 대하여 시간 구간대를 달리하여 가중치를 다르게 부여할 수 있다. 특히, 상기 제어부(300)는, 최신의 시간 구간대가 과거의 시간 구간대에 비해 가중치가 높게 부여되도록 할 수 있다.Meanwhile, in the configuration in which the dischargeable SOC amount is estimated using the magnitude of the discharge current measured for a predetermined time, the
예를 들어, 상기 제어부(300)는 엔진 정지 시점부터 5분 전까지의 시간 동안 측정된 방전 전류의 크기에 대해서는 1.0의 가중치를 부여하고, 엔진 정지 시점을 기준으로 5분 전의 시간부터 10분 전까지의 시간 동안 측정된 방전 전류의 크기에 대해서는 0.7의 가중치를 부여할 수 있다. 그리고, 상기 제어부(300)는 엔진 정지 시점을 기준으로 10분 전의 시간부터 20분 전까지의 시간 동안 측정된 방전 전류의 크기에 대하여 0.5의 가중치를 부여할 수 있다. For example, the
본 발명의 이러한 구성에 의하면, 배터리의 전원 사용 패턴에 대하여 최신의 사용 이력을 가장 많이 고려하도록 하면서도 과거의 사용 이력에 대해서도 어느 정도 고려되도록 할 수 있다. 따라서, 이 경우, 순간적인 전류 사용량 변화 패턴에 의해 미래의 방전량 사용 예측이 잘못 이루어지는 것이 최소화될 수 있다.According to this configuration of the present invention, it is possible to consider the latest usage history for the battery power usage pattern the most while considering the past usage history to some extent. Therefore, in this case, it is possible to minimize the mistaken prediction of future discharge amount usage by the instantaneous current consumption change pattern.
또한 바람직하게는, 상기 제어부(300)는, 방전 전압 곡선과 크랭킹 곡선의 교차점을 이용하여 방전 가능 SOC량을 추정할 수 있다. 이에 대해서는, 도 5를 참조하여 보다 구체적으로 설명하도록 한다.Also, preferably, the
도 5는, 본 발명의 일 실시예에 따른 제어부(300)에 의해 방전 전압 곡선과 크랭킹 곡선을 이용하여 방전 가능 SOC량이 추정되는 구성을 개략적으로 나타내는 그래프이다.5 is a graph schematically illustrating a configuration in which a dischargeable SOC amount is estimated using a discharge voltage curve and a cranking curve by the
도 5를 참조하면, 메모리부(200)에 저장된 3개의 방전 전압 곡선(a1-a3)과 1개의 크랭킹 곡선(b)이 하나의 그래프에 도시되어 있다. 상기 제어부(300)는 3개의 방전 전압 곡선 중 어느 하나의 곡선을 선정하고, 선정된 방전 전압 곡선과 크랭킹 곡선의 교차점을 추출하여 방전 가능 SOC량을 추정할 수 있다.Referring to FIG. 5, three discharge voltage curves (a1-a3) and one crank curve (b) stored in the
예를 들어, 상기 제어부(300)가 대응 방전 전압 곡선으로서 메모리부(200)에서 a1을 선정하였다면, 제어부(300)는 a1 방전 전압 곡선과 b 크랭킹 곡선의 교차점을 추출할 수 있다. 도 5에서 이러한 교차점은 c1으로 표시되어 있다. 그리고, 제어부(300)는 현재 SOC값과 위와 같이 추출된 c1 교차점의 가로축(x축) 값의 차이를 통해 방전 가능 SOC량을 추정할 수 있다. 도 5에서 c1 교차점의 가로축 값은 d1이므로, 제어부(300)는 이때 방전 가능 SOC량을 (현재 SOC - d1)%로 추출할 수 있다. 더욱이, d1은 도 5에서 약 30%에 해당하므로, 제어부(300)는 예를 들어 현재 SOC가 55%라면 방전 가능 SOC량이 25%라고 추정할 수 있다.For example, if the
다른 예로서, 상기 제어부(300)가 방전 전압 곡선으로서 a2를 선정하였다면, 제어부(300)는 a2 방전 전압 곡선과 b 크랭킹 곡선의 교차점인 c2를 이용하여 방전 가능 SOC량을 추정할 수 있다. 즉, 제어부(300)는 c2의 가로축값인 d2%를 방전 가능 SOC량이라 추정할 수 있다. 도면에서 d2는 대략 41%에 해당하므로, 제어부(300)는 예를 들어 현재 SOC가 55%라면 방전 가능 SOC량이 14%라고 추정할 수 있다.As another example, if the
또 다른 예로서, 상기 제어부(300)가 방전 전압 곡선으로서 a3를 선정하였다면, 제어부(300)는 a3 방전 전압 곡선과 b 크랭킹 곡선의 교차점인 c3를 이용하여 방전 가능 SOC량을 추정할 수 있다. 즉, 제어부(300)는 c3의 가로축값인 d3%를 방전 가능 SOC량이라 추정할 수 있다. 도면에서 d3는 대략 55%에 해당하므로, 제어부(300)는 예를 들어 현재 SOC가 55%라면 방전 가능 SOC량이 0%라고 추정할 수 있다.As another example, if the
또한 바람직하게는, 상기 제어부(300)는, 방전 가능 SOC량의 추정치 및 방전 전류의 실효치를 이용하여 시동 가능 최대 시간을 예측할 수 있다. 즉, 전류 측정부(100)가 방전 전류의 크기를 측정함으로써 실효치가 결정될 수 있으며, 제어부(300)는 이러한 방전 전류의 실효치를 통해 방전 가능 SOC량을 추정할 수 있다. 그리고, 제어부(300)는 방전 전류의 실효치와 방전 가능 SOC량의 추정치를 이용하여 배터리의 엔진에 대한 크랭킹 능력(crankability), 즉 시동 가능 능력이 얼마의 시간 동안 유지될지 예측할 수 있다.Also, preferably, the
특히, 상기 제어부(300)는, 방전 가능 SOC량을 방전 가능 용량으로 환산한 후, 환산된 방전 가능 용량을 방전 전류, 이를테면 방전 전류의 실효치로 나눔으로써 시동 가능 최대 시간을 예측할 수 있다. 여기서, 방전 가능 용량은, 배터리의 최대 용량에 방전 가능 SOC량의 비율을 곱하는 방식으로 계산될 수 있다. 예를 들어, 현 시점에서 배터리의 최대 충전 가능 용량이 100Ah이고 방전 가능 SOC량이 30%인 경우, 배터리의 방전 가능 용량은 다음과 같이 계산될 수 있다.In particular, the
방전 가능 용량 = 100×0.3 = 30 AhDischargeable capacity = 100 × 0.3 = 30 Ah
즉, 배터리의 방전 가능 용량은 30 Ah라고 할 수 있다.That is, the discharging capacity of the battery is 30 Ah.
이와 같이 배터리의 방전 가능 용량이 계산되면, 계산된 방전 가능 용량을 방전 전류의 실효치로 나누어, 현 시점에서 배터리의 시동 가능 최대 시간을 예측할 수 있다.When the dischargeable capacity of the battery is calculated in this way, the calculated dischargeable capacity is divided by the effective value of the discharge current, so that the maximum startable time of the battery at the present time can be predicted.
예를 들어, 배터리의 방전 가능 용량이 30 Ah이고, 방전 전류의 실효치가 20A인 경우, 배터리의 시동 가능 최대 시간은 다음과 같이 계산될 수 있다.For example, when the dischargeable capacity of the battery is 30 Ah and the effective value of the discharge current is 20 A, the maximum startable time of the battery can be calculated as follows.
시동 가능 최대 시간 = 30/20 = 1.5 hMaximum startable time = 30/20 = 1.5 h
이러한 계산 결과에 의할 때, 제어부(300)는 현 시점에서 배터리의 시동성이 1.5 시간 동안 지속된다고 예측할 수 있다.Based on the calculation result, the
한편, 크랭킹 곡선으로서 상기 메모리부(200)에 저장된 시동 가능 최저 전압은, 해당 배터리에 대하여, SOC 별로 미리 측정된 개방 회로 전압(OCV), 크랭킹 최대 전류 및 크랭킹 저항을 이용하여 계산될 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 배터리 관리 장치가 적용될 배터리에 대하여, 각각의 SOC마다, 개방 회로 전압, 크랭킹 최대 전류 및 크랭킹 저항이 실험적으로 미리 측정되고, 측정된 결과값이 각 SOC에 대응하는 값으로서 메모리부(200)에 저장될 수 있다. 여기서, 크랭킹 최대 전류는 엔진 크랭킹에 필요한 최대 전류를 의미하고, 크랭킹 저항은 엔진 크랭킹 시 발생하는 저항이라 할 수 있다. 또한, 메모리부(200)는, 소정 SOC, 이를테면 0-100%의 구간 내에서, 1% 또는 5%마다 그에 대응하는 개방 회로 전압, 크랭킹 최대 전류 및 크랭킹 저항을 저장할 수 있다.On the other hand, the startable lowest voltage stored in the
대표적으로, 시동 가능 최저 전압은, 다음과 같은 계산을 통해 계산되어 메모리부(200)에 저장될 수 있다.Typically, the startable lowest voltage can be calculated through the following calculation and stored in the
시동 가능 최저 전압 = 개방 회로 전압 - (크랭킹 최대 전류) × (크랭킹 저항)Startable minimum voltage = Open circuit voltage - (Cranking maximum current) × (Cranking resistance)
또한 바람직하게는, 상기 제어부(300)는, 예측된 시동 가능 최대 시간을 이용하여 운전자에게 대응 정보를 제공할 수 있다. 즉, 상기 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 배터리 관리 장치의 경우, 제어부(300)는 배터리의 엔진 시동성이 언제까지 보장될 수 있을지에 대한 시간을 예측할 수 있으며, 이와 같이 예측된 시간 정보는 운전자에게 제공될 수 있다.Also, preferably, the
이 경우, 도 4에 도시된 바와 같이, 제어부(300)는 정보 제공 유닛(330)을 더 구비할 수 있다. 여기서, 정보 제공 유닛(330)은, 크랭킹 가능 시간 예측 유닛(320)에 의해 시동 가능 최대 시간이 예측되면, 예측된 시간 정보를 사용자에게 제공할 수 있다. 이 경우, 제어부(300)의 정보 제공 유닛(330)은, 차량 측에 LCD 등의 디스플레이나 램프, 스피커와 같은 장치를 구비하거나 이미 차량에 장착된 장치를 이용할 수 있다. In this case, as shown in FIG. 4, the
예를 들어, 제어부(300)의 정보 제공 유닛(330)은, 현 시점에서 배터리의 엔진 시동성은 충분하다는 정보나 배터리의 엔진 시동성이 충분치 않다는 정보를 LCD 등을 통해 사용자에게 제공할 수 있다. 보다 구체적으로, 제어부(300)의 정보 제공 유닛(330)은, 배터리의 엔진 시동성이 얼마나 유지될 수 있을지에 대한 시간 정보를 직접적으로 차량 운전자에게 제공할 수도 있다.For example, the
본 발명의 이와 같은 구성에 의하면, 운전자는 배터리의 시동성이 유지될 수 있는 시간을 미리 알 수 있으므로, 배터리에 의한 엔진 시동이 이루어지지 못하는 상황을 예방할 수 있다. According to this configuration of the present invention, the driver can know in advance the time during which the startability of the battery can be maintained, so that it is possible to prevent the situation where the engine is not started by the battery.
또한, 상기 제어부(300)는, 배터리의 시동 가능 최대 시간이 예측되면, 예측된 시간 정보를 메모리부(200)에 저장할 수 있다. 이 경우, 제어부(300)는, 메모리부(200)에 저장된 값을 이용하여 이후 시점에서 배터리의 시동 가능 최대 시간이 보다 신속하고 간결하게 계산되도록 할 수 있다. 또한 이 경우, 메모리부(200)에 저장된 값을 통해, 차량 정비자 측에서, 배터리의 사용 이력에 대한 정보를 얻음으로써 배터리 내지 차량의 관리에 이용할 수 있다.In addition, the
또한 바람직하게는, 상기 제어부(300)는, 시동 가능 최대 시간을 이용하여 차량의 엔진 시동이 제어되도록 할 수 있다. 이 경우, 상기 제어부(300)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 시동 제어 유닛(340)을 더 포함할 수 있다. 즉, 상기 제어부(300)의 시동 제어 유닛(340)은, 배터리의 시동 가능 최대 시간이 예측되면, 예측된 시간 정보를 통해 배터리의 시동을 제어할 수 있다.Also, preferably, the
예를 들어, 제어부(300)의 크랭킹 가능 시간 예측 유닛(320)에 의해 배터리의 시동 가능 최대 시간이 20분으로 예측되면, 제어부(300)의 시동 제어 유닛(340)은 20분이 경과하기 전, 이를테면 18분이 경과한 시점에 차량 시동이 걸려 있지 않은 경우, 차량이 출발할 상황이 아니더라도 시동이 자동으로 걸리도록 할 수 있다. 이때, 제어부(300)의 시동 제어 유닛(340)은, 차량의 ECU(Electronic Control Unit)에 시동이 켜지도록 하는 신호를 전송하거나, ECU를 거치지 않고 직접 엔진에 시동이 걸리도록 할 수도 있다.For example, when the cranking possible
또한, 상기 제어부(300)는, 차량 주행 중 엔진이 정지된 시점 이후의 시간을 반영하여 배터리의 엔진 시동성을 예측할 수 있다. 즉, 전류 측정부(100)는 엔진이 아이들 스탑된 시점 이후에도 배터리의 방전 전류 크기를 측정할 수 있다. 그리고, 이 경우, 제어부(300)는, 엔진이 정지된 시점 이후 소정 시간 동안 측정된 배터리의 방전 전류 크기에 대응되는 방전 전압 곡선을 선정하여, 크랭킹 곡선과 비교 및 현재 SOC로부터의 차이를 구함으로써 방전 가능 SOC량을 추정할 수 있다.In addition, the
예를 들어, 상기 제어부(300)는, 엔진이 정지된 시점 이후 약 10분이 경과된 시점에서 아직 엔진이 계속 정지된 상태로 유지되고 있다면, 소정 시간, 이를테면 5분 동안 측정된 방전 전류 크기에 대응되는 방전 전압 곡선을 선정할 수 있다. 보다 구체적인 예로서, 이 시간 동안 흐른 방전 전류의 실효치가 20A로 측정되었다면, 상기 제어부(300)는 도 5의 구성에서 대응 방전 전압 곡선으로 a3을 선정할 수 있다. 그리고, 제어부(300)는 이러한 방전 전압 곡선(a3)과 크랭킹 곡선(b)의 교차점(c3)을 이용하여 시동 가능 최대 시간을 예측할 수 있다. For example, if the engine is still maintained in the stopped state at about 10 minutes after the engine is stopped, the
본 발명의 이러한 구성에 의하면, 엔진이 정지된 시점 이전의 방전 전류 크기를 통해 배터리의 시동 가능 최대 시간이 예측되더라도, 엔진이 정지된 시점 이후의 방전 전류 크기가 변화하면, 시동 가능 최대 시간의 예측치가 변화될 수 있다. 예를 들어, 도 5의 구성에서 엔진이 정지된 시점 이전의 방전 전류 크기를 통해 방전 전압 곡선이 a2로 선정되더라도, 엔진이 정지된 시점 이후의 방전 전류 크기를 통해 방전 전압 곡선이 a3으로 변경 선정될 수 있다. 따라서, 이 경우 a2 방전 전압 곡선을 통해 예측된 시동 가능 최대 시간은, a3 방전 전압 곡선을 통해 예측된 시동 가능 최대 시간으로 변경될 수 있다. 그러므로, 엔진이 정지되기 이전뿐 아니라, 엔진이 정지된 이후의 배터리 사용 패턴 내지 배터리 사용량까지도 고려되어, 시동 가능 최대 시간의 예측이 보다 정확해질 수 있다. According to this configuration of the present invention, even if the maximum allowable start time of the battery is predicted through the magnitude of the discharge current before the stop of the engine, if the magnitude of the discharge current after the point at which the engine is stopped changes, Can be changed. For example, in the configuration of FIG. 5, even if the discharge voltage curve is selected as a2 through the magnitude of the discharge current before the engine is stopped, the discharge voltage curve is changed to a3 through the magnitude of the discharge current after the engine is stopped. . Therefore, in this case, the predictable maximum time through the a2 discharge voltage curve can be changed to the predictable startable maximum time through the a3 discharge voltage curve. Therefore, not only before the engine is stopped but also from the battery usage pattern to the battery usage after the engine is stopped, the prediction of the startable maximum time can be more accurate.
또한, 상기 제어부(300)는, 엔진 아이들 스탑 상태, 다시 말해 차량 주행 중 엔진이 정지된 상태에서, 각 차량 전장품의 턴온 신호 및 턴오프 신호를 수신할 수 있다. 그리고, 상기 제어부(300)는, 이러한 각 차량 전장품의 턴온 신호 및 턴오프 신호를 통해 시동 가능 최대 시간의 예측치를 변경할 수 있다. 이때, 각 차량 전장품의 턴온 신호 및 턴오프 신호는, 차량의 ECU나 각 전장품으로부터 제어부(300)로 직간접적으로 전송될 수 있다.In addition, the
예를 들어, 상기 제어부(300)는, 엔진 아이들 스탑 상태에서, 차량의 ECU로부터, 소정 전장품, 이를테면 차량 DMB의 턴온 신호를 수신할 수 있다. 그리고, 상기 제어부(300)는, 이러한 DMB의 턴온으로 인한 배터리의 전력 소모 증가분을 고려하여 배터리의 시동 가능 최대 시간을 감소시킬 수 있다.For example, the
일례로, 상기 메모리부(200)는, 차량에 장착된 각각의 전장품마다 그에 상응하는 방전 전류의 크기를 저장할 수 있다. 예를 들어, 상기 메모리부(200)는, 디스플레이, DMB, 라디오, 전동 시트, 열선, 전조등, 네비게이션 등의 전장품에 대하여, 각각 그에 대응하는 방전 전류의 크기를 미리 저장할 수 있다.For example, the
이 경우, 상기 제어부(300)는, 소정 전장품의 턴온 신호가 수신되면, 턴온된 전장품에 상응하는 방전 전류의 크기를 메모리부(200)로부터 읽어낼 수 있다. 그리고, 제어부(300)는, 읽어낸 방전 전류의 크기와 아이들 스탑 상태의 이전 시점에서 측정된 전류의 크기를 합산하여, 그에 대응하는 방전 전압 곡선을 다시 선정할 수 있다. 예를 들어, 엔진이 정지된 시점에서, 이전 5분 동안 측정된 방전 전류의 크기가 10A이고, 엔진이 정지된 시점 이후에 턴온된 전장품에 상응하는 방전 전류의 크기가 10A라면, 제어부(300)는 각 방전 전류의 합산값인 20A를 방전 전류의 크기로 보고, 이에 대응되는 방전 전압 곡선을 메모리부(200)에서 선정할 수 있다. In this case, when the turn-on signal of the predetermined electrical product is received, the
다른 예로, 상기 메모리부(200)는, 차량에 장착된 각각의 전장품마다 그에 상응하는 시동 가능 최대 시간에 대한 수정값을 미리 저장할 수 있다. 이 경우, 상기 제어부(300)는, 소정 전장품의 턴온 신호가 수신되면, 턴온된 전장품에 상응하는 시간 수정값을 메모리부(200)로부터 읽어낼 수 있다. 그리고, 제어부(300)는 이러한 시간 수정값을 통해 시동 가능 최대 시간의 예측치를 변경할 수 있다.As another example, the
예를 들어, 메모리부(200)는 네비게이션에 대한 시간 수정값을 5분당 1분으로 저장할 수 있다. 이는, 네비게이션이 5분 사용될 때마다 시동 가능 최대 시간의 예측치가 1분 감소된다는 것을 의미할 수 있다. 따라서, 엔진이 아이들 스탑된 후, 네비게이션이 20분 사용된 경우라면, 엔진이 아이들 스탑된 시점에서 예측된 시동 가능 최대 시간이 40분이라 하더라도, 그 이후의 네비게이션 사용으로 인해, 제어부(300)는 시동 가능 최대 시간을 4분 단축시킬 수 있다.For example, the
반대로, 각 전장품의 턴오프 신호가 수신되면, 상기 제어부(300)는 방전 전류의 크기 내지 시간 수정값을 기존의 방전 전류 크기 내지 예측 시간에서 차감할 수 있다.On the contrary, when the turn-off signal of each electric component is received, the
본 발명의 이러한 구성에 의하면, 엔진이 아이들 스탑된 이후, 각 전장품의 사용에 따라 시동 가능 최대 시간이 적응적으로 조절됨으로써, 보다 정확한 시동 가능 최대 시간의 예측이 가능하게 되어, 배터리의 시동성이 보다 안정적으로 유지될 수 있다.According to this configuration of the present invention, since the startable maximum time is adaptively adjusted according to the use of each electric component after the engine is idle stopped, a more accurate startable maximum time can be predicted, And can be stably maintained.
또한, 상기 제어부(300)는, 예측된 시동 가능 최대 시간을 이용하여, 차량 전장품 중 적어도 일부가 턴오프되도록 할 수 있다. 즉, 상기 제어부(300)는, 시동 가능 최대 시간이 예측된 경우, 최대 시간에 도달하기 전의 소정 시점에서 소정 전장품이 턴오프되도록 할 수 있다. 예를 들어, 상기 제어부(300)는, 시동 가능 최대 시간이 10분으로 예측된 경우, 엔진 아이들 스탑된 시점에서 5분이 경과된 후, DMB 및 라디오가 턴오프되도록 할 수 있다. Also, the
본 발명의 이러한 구성에 의하면, 적어도 일부 전장품이 턴오프됨으로써, 엔진 시동 가능 시간을 늘리는 한편, 사용자가 해당 정보를 쉽게 파악할 수 있다.According to this configuration of the present invention, at least some of the electrical components are turned off so that the engine startable time is increased, and the user can easily grasp the information.
특히, 상기 제어부(300)는, 예측된 시동 가능 최대 시간을 통해 차량 전장품이 순차적으로 턴오프되도록 할 수 있다. 예를 들어, 상기 제어부(300)는, 시동 가능 최대 시간이 10분으로 예측된 경우, 엔진 아이들 스탑된 시점에서 2분 경과 시 DMB가 턴오프되도록 하고, 4분 경과 시 라디오가 턴오프되도록 하며, 6분 경과 시 열선이 턴오프되도록 할 수 있다. 이러한 구성에 의하면, 엔진 시동성이 보다 효과적으로 확보될 수 있다. 이러한 구성에서, 상기 제어부(300)는, 차량 전장품의 턴오프를 직접 제어하거나, ECU에 해당 신호를 전송함으로써 차량 전장품이 턴오프되도록 할 수 있다.In particular, the
한편, 상기 제어부(300)는, 시동 가능 최대 시간을 통해 차량 전장품을 턴오프시키는 구성에서, 운전자로부터 턴오프 대상을 선택받을 수 있다. 예를 들어, 상기 제어부(300)는 턴오프 대상이 될만한 차량 전장품 리스트 정보를 디스플레이 장치나 스피커 등으로 운전자에게 제공하고, 운전자로부터 디스플레이 장치나 음성 인식 장치 등을 통해 차량 전장품 선택 정보를 입력받을 수 있다. 그러면, 제어부(300)는 운전자에 의해 선택된 차량 전장품에 대하여 턴오프되도록 할 수 있다. 이러한 구성에 의하면, 운전자의 입장에서 가장 불필요한 전장품이 먼저 턴오프되도록 함으로써, 엔진 시동성을 확장하는 한편 운전자의 불편을 최소화할 수 있다.On the other hand, the
상기 제어부(300)는, 앞서 설명된 다양한 제어 로직들을 실행하기 위해 당업계에 알려진 프로세서, ASIC(Application-Specific Integrated Circuit), 다른 칩셋, 논리 회로, 레지스터, 통신 모뎀, 데이터 처리 장치 등을 선택적으로 포함할 수 있다. 또한, 상기 제어 로직이 소프트웨어로 구현될 때, 상기 제어부(300)는 프로그램 모듈의 집합으로 구현될 수 있다. 이때, 프로그램 모듈은 메모리에 저장되고, 프로세서에 의해 실행될 수 있다. 상기 메모리는 프로세서 내부 또는 외부에 있을 수 있고, 잘 알려진 다양한 수단으로 프로세서와 연결될 수 있다. 또한, 상기 메모리는 본 출원의 메모리부(200)에 포함될 수 있다. 또한, 상기 메모리는 디바이스의 종류에 상관 없이 정보가 저장되는 디바이스를 총칭하는 것으로서 특정 메모리 디바이스를 지칭하는 것은 아니다.The
상기 제어부(300)는, 배터리와 전기적으로 결합될 수 있는 배터리 관리 시스템(Battery Management System: BMS)이거나 또는 상기 배터리 관리 시스템에 포함되는 제어 요소일 수 있다.The
상기 배터리 관리 시스템은, 본 출원이 속하는 기술 분야에서 BMS라고 불리는 시스템을 의미할 수도 있지만, 기능적 관점에서 본 출원에서 기술된 적어도 하나의 기능을 수행하는 시스템이라면 그 어떠한 것이라도 상기 배터리 관리 시스템의 범주에 포함될 수 있다.The battery management system may refer to a system called BMS in the art to which the present application belongs, but any system that performs at least one of the functions described in this application from a functional point of view may be a category of the battery management system .
상기 제어부(300)의 다양한 제어 로직들은 적어도 하나 이상이 조합되고, 조합된 제어 로직들은 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드 체계로 작성되어 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체에 수록될 수 있다. 상기 기록매체는 컴퓨터에 포함된 프로세서에 의해 접근이 가능한 것이라면 그 종류에 특별한 제한이 없다. 일 예시로서, 상기 기록매체는 ROM, RAM, 레지스터, CD-ROM, 자기 테이프, 하드 디스크, 플로피디스크 및 광 데이터 기록장치를 포함하는 군에서 선택된 적어도 하나 이상을 포함한다. 또한, 상기 코드 체계는 캐리어 신호로 변조되어 특정한 시점에 통신 캐리어에 포함될 수 있고, 네트워크로 연결된 컴퓨터에 분산되어 저장되고 실행될 수 있다. 또한, 상기 조합된 제어 로직들을 구현하기 위한 기능적인 프로그램, 코드 및 코드 세그먼트들은 본 출원이 속하는 기술분야의 프로그래머들에 의해 용이하게 추론될 수 있다.At least one of the various control logic of the
본 발명에 따른 배터리 관리 장치는, 배터리 팩 자체에 적용될 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 배터리 팩은, 상술한 배터리 관리 장치를 포함할 수 있다. 그리고, 본 발명에 따른 배터리 팩은, 이러한 배터리 관리 장치 이외에도, 다수의 이차 전지가 직렬 내지 병렬로 연결된 셀 어셈블리, 퓨즈나 버스바, 릴레이와 같은 배터리 전장부품, 및 이들을 내부 공간에 수용하는 팩 케이스 등을 더 포함할 수 있다.The battery management apparatus according to the present invention can be applied to the battery pack itself. Therefore, the battery pack according to the present invention may include the above-described battery management device. In addition to the battery management device, the battery pack according to the present invention may include a battery assembly in which a plurality of secondary batteries are connected in series or in parallel, battery electric parts such as fuses, bus bars, and relays, And the like.
또한, 본 발명에 따른 배터리 관리 장치는, 자동차에 적용될 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 자동차는, 상술한 배터리 관리 장치를 포함할 수 있다. 이 경우, 배터리 관리 장치는, 배터리 팩 내부에 구비되거나, 또는 배터리 팩 외부, 즉 자동차 자체에 구비될 수 있다. 특히, 본 발명에 따른 배터리 관리 장치는, 자동차가 엔진 아이들 스탑된 상태에서, 배터리에 의한 엔진 시동성이 보다 정확하면서도 효율적으로 예측되도록 함으로써, ISG 기능이 안정적으로 수행되도록 할 수 있다.Further, the battery management device according to the present invention can be applied to an automobile. Therefore, the automobile according to the present invention may include the battery management apparatus described above. In this case, the battery management device may be provided inside the battery pack, or may be provided outside the battery pack, that is, the automobile itself. Particularly, the battery management apparatus according to the present invention can more accurately and efficiently predict the engine starting performance by the battery in the state where the vehicle is stopped in the idling state of the automobile, so that the ISG function can be performed stably.
도 6은, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 관리 방법을 개략적으로 나타내는 흐름도이다. 도 6에서, 각 단계의 수행 주체는 상술한 배터리 관리 장치의 각 구성요소라 할 수 있다.6 is a flowchart schematically showing a battery management method according to an embodiment of the present invention. In Fig. 6, the execution subject of each step may be each component of the above-described battery management device.
도 6을 참조하면, 본 발명에 따른 배터리 관리 방법은, 운행 중 정차 상태에서 엔진이 일시적으로 정지되는 차량에 구비되어 엔진으로 시동용 전원을 공급하는 배터리를 관리하는 방법이다.Referring to FIG. 6, a battery management method according to the present invention is a method of managing a battery provided in a vehicle in which an engine is temporarily stopped during a stop state during operation, and which supplies starting power to the engine.
본 발명에 따른 배터리 관리 방법에 의하면, 먼저 배터리의 방전 시 SOC에 따른 전압 변화 관계를 나타내는 방전 전압 곡선이 다수의 방전 전류 크기마다 메모리부(200)에 저장되고, 배터리의 SOC에 따른 시동 가능 최저 전압을 나타내는 크랭킹 곡선이 메모리부(200)에 저장된다(S110).According to the battery management method of the present invention, the discharge voltage curve showing the voltage change relationship according to the SOC during the discharge of the battery is stored in the
다음으로, 배터리의 방전 전류 크기가 측정되면(S120), 측정된 방전 전류의 크기를 이용하여 상기 S110 단계에서 저장된 방전 전압 곡선 중 대응 방전 전압 곡선이 선정된다(S130).Next, when the magnitude of the discharge current of the battery is measured (S120), the corresponding discharge voltage curve among the discharge voltage curves stored in the step S110 is selected using the magnitude of the measured discharge current (S130).
다음으로, 상기 S130 단계에서 선정된 방전 전압 곡선과 상기 S110 단계에서 저장된 크랭킹 곡선을 이용하여 방전 가능 SOC량이 추정된다(S140).Next, the dischargeable SOC amount is estimated using the discharge voltage curve selected in step S130 and the cranking curve stored in step S110 (S140).
그리고 나서, 상기 S140 단계에서 추정된 방전 가능 SOC량에 기초하여 배터리의 시동 가능 최대 시간이 예측된다(S150).Then, the maximum start-up time of the battery is predicted based on the amount of dischargeable SOC estimated in step S140 (S150).
특히, 상기 S120 단계에서, 측정된 방전 전류의 크기는, 엔진이 일시적으로 정지된 시점을 기준으로 그 이전의 소정 시간 동안의 방전 전류 크기일 수 있다.In particular, in step S120, the magnitude of the measured discharge current may be a magnitude of a discharge current for a predetermined period of time based on a moment when the engine is temporarily stopped.
또한, 상기 S140 단계는, 상기 S130 단계에서 선정된 방전 전압 곡선과 상기 S110 단계에서 저장된 크랭킹 곡선의 교차점을 추출하고, 추출된 교차점을 통해 방전 가능 SOC량을 추정할 수 있다.In addition, the step S140 may extract the intersection of the discharge voltage curve selected in the step S130 and the cranking curve stored in the step S110, and estimate the dischargeable SOC amount through the extracted intersection point.
또한, 상기 S150 단계는, S140 단계에서 추정된 방전 가능 SOC량 및 S120 단계에서 측정된 방전 전류의 실효치를 이용하여 시동 가능 최대 시간을 예측할 수 있다.Also, the step S150 can predict the startable maximum time using the dischargeable SOC amount estimated in the step S140 and the effective value of the discharge current measured in the step S120.
또한, 상기 S110 단계에서, 저장된 시동 가능 최대 전압은, 배터리에 대하여 SOC 별로 미리 측정된, 개방 회로 전압, 크랭킹 최대 전류 및 크랭킹 저항을 이용하여 미리 계산된 값일 수 있다.In addition, in step S110, the stored start-up maximum voltage may be a value previously calculated using an open-circuit voltage, a cranking maximum current, and a cranking resistance measured in advance for each SOC with respect to the battery.
또한, 본 발명에 따른 배터리 관리 방법은, 상기 S150 단계 이후에, 상기 S150 단계에서 예측된 시동 가능 최대 시간을 이용하여 운전자에게 대응 정보를 제공할 수 있다.In addition, the battery management method according to the present invention may provide the driver with the corresponding information using the predictable starting maximum time in step S150 after step S150.
또한, 본 발명에 따른 배터리 관리 방법은, 상기 S150 단계 이후에, 상기 S150 단계에서 예측된 시동 가능 최대 시간을 이용하여 차량의 엔진 시동을 제어하는 단계를 더 포함할 수 있다.Further, the battery management method according to the present invention may further include, after the step S150, controlling an engine start of the vehicle using the predictable startable maximum time in step S150.
한편, 본 출원의 다양한 실시 양태를 설명함에 있어서, '부' 또는 '유닛'이라고 명명된 구성 요소들은 물리적으로 구분되는 요소들이라고 하기보다 기능적으로 구분되는 요소들로 이해되어야 한다. 따라서 각각의 구성요소는 다른 구성요소와 선택적으로 통합되거나 각각의 구성요소가 제어 로직(들)의 효율적인 실행을 위해 서브 구성요소들로 분할될 수 있다. 하지만, 구성요소들이 통합 또는 분할되더라도 기능의 동일성이 인정될 수 있다면 통합 또는 분할된 구성요소들도 본 출원의 범위 내에 있다고 해석되어야 함은 당업자에게 자명하다.In describing various embodiments of the present application, it is to be understood that the components labeled 'unit' or 'unit' are to be understood as functionally distinct elements rather than physically distinct elements. Thus, each component may be selectively integrated with another component, or each component may be divided into sub-components for efficient execution of the control logic (s). It is obvious to those skilled in the art, however, that even if the components are integrated or partitioned, the integrity of the function can be recognized, it is understood that the integrated or divided components are also within the scope of the present application.
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. It will be understood that various modifications and changes may be made without departing from the scope of the appended claims.
100: 전류 측정부
200: 메모리부
300: 제어부
310: 방전 가능량 추정 유닛, 320: 크랭킹 가능 시간 예측 유닛, 330: 정보 제공 유닛, 340: 시동 제어 유닛100: current measuring unit
200:
300:
310: discharge possible amount estimation unit, 320: cranking possible time predicting unit, 330: information providing unit, 340:
Claims (10)
배터리의 방전 전류 크기를 측정하는 전류 측정부;
배터리의 방전 시 SOC에 따른 전압 변화 관계를 나타내는 방전 전압 곡선을 다수의 방전 전류 크기마다 저장하고, 배터리의 SOC에 따른 시동 가능 최저 전압을 나타내는 크랭킹 곡선을 저장하는 메모리부; 및
상기 전류 측정부에 의해 측정된 방전 전류의 크기를 이용하여 상기 메모리부에서 대응하는 방전 전압 곡선을 선정하고, 선정된 방전 전압 곡선과 상기 메모리부에 저장된 크랭킹 곡선을 이용하여 방전 가능 SOC량을 추정하며, 추정된 방전 가능 SOC량에 기초하여 시동 가능 최대 시간을 예측하는 제어부
를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 관리 장치.There is provided an apparatus for managing a battery provided in a vehicle in which an engine is temporarily stopped in a stopped state to supply starting power to the engine,
A current measuring unit for measuring a magnitude of a discharge current of the battery;
A memory unit for storing a discharge voltage curve indicating a voltage change relationship according to an SOC during discharge of the battery for each of a plurality of discharge current magnitudes and storing a crank curve indicating a lowest startable voltage according to the SOC of the battery; And
A discharge voltage curve corresponding to the selected discharge voltage curve is selected using the magnitude of the discharge current measured by the current measuring unit and the dischargeable SOC amount is calculated using the selected discharge voltage curve and the cranking curve stored in the memory unit And estimates the startable maximum time based on the estimated dischargeable SOC amount,
The battery management apparatus comprising:
상기 제어부는, 상기 전류 측정부에 의해 측정된 방전 전류의 크기로서, 상기 엔진이 일시적으로 정지된 시점을 기준으로 그 이전의 소정 시간 동안의 방전 전류 크기를 이용하는 것을 특징으로 하는 배터리 관리 장치.The method according to claim 1,
Wherein the control unit uses a magnitude of a discharge current measured by the current measuring unit and a magnitude of a discharge current for a predetermined period of time based on a time point at which the engine is temporarily stopped.
상기 제어부는, 선정된 방전 전압 곡선과 상기 크랭킹 곡선의 교차점을 추출하고 추출된 교차점을 통해 상기 방전 가능 SOC량을 추정하는 것을 특징으로 하는 배터리 관리 장치.The method according to claim 1,
Wherein the controller extracts an intersection of the predetermined discharge voltage curve and the crank curve and estimates the dischargeable SOC amount through the extracted intersection point.
상기 제어부는, 추정된 방전 가능 SOC량 및 상기 전류 측정부에 의해 측정된 방전 전류의 실효치를 이용하여 시동 가능 최대 시간을 예측하는 것을 특징으로 하는 배터리 관리 장치.The method according to claim 1,
Wherein the control unit estimates the startable maximum time using the estimated dischargeable SOC amount and the effective value of the discharge current measured by the current measurement unit.
상기 메모리부에 저장된 크랭킹 곡선은, 상기 배터리에 대하여, SOC 별로 미리 측정된, 개방 회로 전압, 크랭킹 최대 전류 및 크랭킹 저항을 이용하여 산출됨으로써 저장된 것을 특징으로 하는 배터리 관리 장치.The method according to claim 1,
Wherein the cranking curve stored in the memory unit is calculated by using an open circuit voltage, a cranking maximum current, and a cranking resistance measured in advance for each SOC for the battery.
상기 제어부는, 예측된 시동 가능 최대 시간을 이용하여 상기 차량의 운전자에게 대응 정보를 제공하는 것을 특징으로 하는 배터리 관리 장치.The method according to claim 1,
Wherein the control unit provides the corresponding information to the driver of the vehicle using the predicted startable maximum time.
상기 제어부는, 예측된 시동 가능 최대 시간을 이용하여 상기 차량의 엔진 시동을 제어하는 것을 특징으로 하는 배터리 관리 장치.The method according to claim 1,
Wherein the controller controls engine starting of the vehicle using the predicted maximum startable time.
배터리의 방전 시 SOC에 따른 전압 변화 관계를 나타내는 방전 전압 곡선을 다수의 방전 전류 크기마다 저장하고, 배터리의 SOC에 따른 시동 가능 최저 전압을 나타내는 크랭킹 곡선을 저장하는 단계;
배터리의 방전 전류 크기를 측정하는 단계;
상기 전류 크기 측정 단계에서 측정된 방전 전류의 크기를 이용하여 상기 저장 단계에서 저장된 방전 전압 곡선을 선정하는 단계;
상기 방전 전압 곡선 선정 단계에서 선정된 방전 전압 곡선과 상기 저장 단계에서 저장된 크랭킹 곡선을 이용하여 방전 가능 SOC량을 추정하는 단계; 및
상기 방전 가능 SOC량 추정 단계에서 추정된 상기 방전 가능 SOC량에 기초하여 상기 배터리의 시동 가능 최대 시간을 예측하는 단계
를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 관리 방법.A method of managing a battery provided in a vehicle in which an engine is temporarily stopped in a stopped state during operation, the battery supplying starting power to the engine,
Storing a discharge voltage curve indicating a voltage change relationship according to an SOC during discharge of the battery for each of a plurality of discharge current magnitudes and storing a crank curve indicating a startable lowest voltage according to an SOC of the battery;
Measuring a magnitude of a discharge current of the battery;
Selecting a discharge voltage curve stored in the storage step using the magnitude of the discharge current measured in the current magnitude measurement step;
Estimating a dischargeable SOC amount using the discharge voltage curve selected in the discharge voltage curve selection step and the cranking curve stored in the storage step; And
Estimating a startable maximum time of the battery based on the SOC amount estimated in the SOC estimation step
The battery management method comprising:
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR20220079180A (en) * | 2020-12-04 | 2022-06-13 | 경북대학교 산학협력단 | Apparatus and method for estimating state of charge according to battery voltage in steady state |
KR20220090226A (en) * | 2020-12-22 | 2022-06-29 | 경북대학교 산학협력단 | Apparatus and method for determining charging state using a peculiar pattern in a normal state |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003536202A (en) * | 1998-07-20 | 2003-12-02 | アライドシグナル インコーポレイテッド | System and method for monitoring a vehicle battery |
JP2005269824A (en) * | 2004-03-19 | 2005-09-29 | Yanmar Co Ltd | Hybrid system |
KR20120093953A (en) * | 2009-10-13 | 2012-08-23 | 도요타지도샤가부시키가이샤 | Nonaqueous electrolyte solution type lithium ion secondary battery |
KR20140123838A (en) * | 2013-04-15 | 2014-10-23 | 현대자동차주식회사 | System and method for restarting voltage prediction of vehicle |
KR20150125976A (en) * | 2013-04-01 | 2015-11-10 | 도요타지도샤가부시키가이샤 | Charging control device, vehicle control device, vehicle, charging control method, and vehicle control method |
-
2017
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Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003536202A (en) * | 1998-07-20 | 2003-12-02 | アライドシグナル インコーポレイテッド | System and method for monitoring a vehicle battery |
JP5079186B2 (en) * | 1998-07-20 | 2012-11-21 | ハネウェル・インターナショナル・インコーポレーテッド | System and method for monitoring a vehicle battery |
JP2005269824A (en) * | 2004-03-19 | 2005-09-29 | Yanmar Co Ltd | Hybrid system |
KR20120093953A (en) * | 2009-10-13 | 2012-08-23 | 도요타지도샤가부시키가이샤 | Nonaqueous electrolyte solution type lithium ion secondary battery |
KR20150125976A (en) * | 2013-04-01 | 2015-11-10 | 도요타지도샤가부시키가이샤 | Charging control device, vehicle control device, vehicle, charging control method, and vehicle control method |
KR20140123838A (en) * | 2013-04-15 | 2014-10-23 | 현대자동차주식회사 | System and method for restarting voltage prediction of vehicle |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20220079180A (en) * | 2020-12-04 | 2022-06-13 | 경북대학교 산학협력단 | Apparatus and method for estimating state of charge according to battery voltage in steady state |
KR20220090226A (en) * | 2020-12-22 | 2022-06-29 | 경북대학교 산학협력단 | Apparatus and method for determining charging state using a peculiar pattern in a normal state |
CN112819995A (en) * | 2021-01-29 | 2021-05-18 | 北京嘀嘀无限科技发展有限公司 | Data processing method and device, electronic equipment and readable storage medium |
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Publication number | Publication date |
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