KR20200001784A - Dual Battery Control Device Using Lithium Battery and Lead Acid Battery and Method Thereof - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a dual battery control device using a lithium battery and a lead acid battery, which restricts the use of energy of a lithium battery when a vehicle having a dual battery system using the lithium battery and a lead acid battery stops, thereby preventing the battery life from being reduced by standby power of a black box and electronic components and preventing a situation where the vehicle cannot start due to battery discharge, and a method of the dual battery control device. The dual battery control device using a lithium battery and a lead acid battery comprises: a dual battery including the lead acid battery and the lithium battery; a control unit selectively controlling the lithium battery of the dual battery supplying power to electronic component loads according to an ignition key state signal generated from a starting device generating the ignition key state signal of the vehicle; and a relay connecting or disconnecting power lines between the lithium battery of the dual battery and the electronic component loads.

Description

리튬전지와 납축전지를 이용한 듀얼 배터리 제어장치 및 그 방법{Dual Battery Control Device Using Lithium Battery and Lead Acid Battery and Method Thereof}Dual Battery Control Device Using Lithium Battery and Lead Acid Battery and its Method {Dual Battery Control Device Using Lithium Battery and Lead Acid Battery and Method Thereof}

본 발명은 리튬전지(Lithium Battery)와 납축전지(Lead Acid Battery)를 이용한 듀얼 배터리 제어장치 및 그 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 리튬전지와 납축전지를 이용하는 듀얼 배터리 시스템을 구비한 차량에서, 차량 정차 시 리튬전지의 에너지 사용을 제한하여, 블랙박스 및 다른 전장부품들의 대기전력으로 인하여 배터리의 수명이 단축되는 것을 방지하고, 배터리의 방전으로 인한 차량의 시동 불가능 상황을 미리 방지하도록 한 리튬전지와 납축전지를 이용한 듀얼 배터리 제어장치 및 그 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a dual battery control apparatus and method using a lithium battery and a lead acid battery, and more particularly, in a vehicle having a dual battery system using a lithium battery and a lead acid battery, Lithium battery prevents the life of battery from being shortened due to standby power of black box and other electronic parts, and prevents starting of vehicle due to battery discharge. The present invention relates to a dual battery control apparatus using a lead acid battery and a method thereof.

일반적으로 내연기관 자동차는 시동 시에는 배터리(12V 납 축전지) 전압을 이용하게 되고 자동차의 실내 램프 등이나 계기류, 에어컨 장치와 같은 전기장치에 전원을 공급하기 위해 배터리와 발전기가 장착되어 있다. 대부분의 자동차 배터리는 납축전지로 구성되어 있으며, 리튬-이온배터리는 전기 자동차용으로 일부 사용되고 있다.In general, an internal combustion engine vehicle uses a battery (12V lead acid battery) voltage at start-up and is equipped with a battery and a generator to supply electric devices such as indoor lamps, instruments, and air conditioners of the vehicle. Most car batteries consist of lead acid batteries, and lithium-ion batteries are used in part for electric vehicles.

자동차의 배터리(납 축전지)는 시동을 걸 때 스타터 모터를 회전시켜 엔진을 구동하게 되면 엔진에 팬 벨트로 접속되어 있는 교류발전기가 발전하여 배터리를 충전하도록 되어 있으나, 그 충전하여 사용할 수 있는 용량에는 한계가 있다. 아울러 사용자의 부주의로 인해 때때로 배터리가 방전되어 차량 시동을 걸 수 없는 경우가 발생하기도 한다. 또한, 자동차용 배터리는 지속적으로 충/방전을 하여 사용하게 되는데 오랜 시간 충/방전을 하게 되면 배터리의 용량과 수명이 단축되어 배터리로서의 기능을 발휘할 수 없는 경우도 발생하게 된다.The battery (lead accumulator) of the car rotates the starter motor when the engine is started, and when the engine is driven, an alternator connected to the engine by the fan belt is generated to charge the battery. There is a limit. In addition, due to the carelessness of the user, sometimes the battery is discharged and the vehicle cannot be started. In addition, the vehicle battery is used to continuously charge / discharge, but if the charge / discharge for a long time, the capacity and life of the battery is shortened, it may occur that can not function as a battery.

한편, 근래의 차량은 전장부하가 지속적으로 증가하고, 재시동기능과 같이 배터리의 높은 출력이 요구되면서 기존의 일반적인 납축전지와는 다른 AGM 배터리의 사용이 증가하고 있으나, 수명의 단축으로 인해 배터리의 교체 주기가 지속적으로 짧아지는 경향이 있어, 이러한 문제를 해결하기 위한 배터리 관리 방법이 요구되고 있다.On the other hand, in recent years, the electric vehicle load is continuously increased and the high output of the battery, such as a restart function, is required to use the AGM battery, which is different from the conventional lead acid battery. As cycles tend to continue to be short, there is a need for a battery management method to solve this problem.

이러한 요구에 따라 종래에 제안된 것이 납축전지와 부가배터리를 이용한 듀얼 배터리의 제어 시스템으로서, 하기의 <특허문헌 1> 내지 <특허문헌 2> 에 종래에 제안된 듀얼 배터리 제어 시스템에 개시되어 있다.According to such a request, a conventionally proposed control system for a dual battery using a lead acid battery and an additional battery is disclosed in the dual battery control system conventionally proposed in the following <Patent Documents 1> to <Patent Document 2>.

<특허문헌 1> 에 개시된 종래기술은 전원을 출력하는 메인배터리와 보조배터리에서 연결되는 전원 라인을 통전 또는 차단하도록 제어하는 제어 보드, 메인배터리와 보조배터리 중 적어도 하나로부터 공급되는 전원에 의하여 구동되는 부하를 포함하고, 제어 보드는 자동차의 키 박스에 인가되는 시동신호에 의하여 온 되어 상기 메인배터리와 보조배터리 및 부하에 연결되는 전원 라인을 통전시키는 메인 릴레이를 제어한다. 이러한 구성을 통해, 메인배터리와 보조배터리를 구비한 듀얼 배터리를 이용하여 자동차의 주행 및 주차상태에서 따라서 자동차의 부하에 전원을 공급하게 된다.The prior art disclosed in <Patent Document 1> is driven by a power supply supplied from at least one of a control board, a main battery and a sub-battery to control the electricity supply or disconnection of a power line connected from a main battery and a sub battery that output power The control board includes a load, and the control board controls the main relay that is turned on by a start signal applied to a key box of the vehicle and energizes the main battery, the auxiliary battery, and a power line connected to the load. Through such a configuration, the dual battery having the main battery and the auxiliary battery is used to supply power to the load of the vehicle accordingly in the driving and parking state of the vehicle.

또한, <특허문헌 2> 에 개시된 종래기술은 전력을 생성하는 교류 발전기, 교In addition, the conventional technology disclosed in <Patent Document 2> is an alternator for generating electric power, a bridge

류 발전기에 병렬 연결되어 있고, 직렬 연결된 복수의 제1 전지 셀을 포함하는 제1 전지 팩, 및 상기 교류 발전기 및 상기 제1 전지 팩과 병렬로 연결되어 있고, 상기 제1 전지 팩의 용량보다 더 큰 용량을 가진 제2 전지 팩을 포함하고, 상기 제1 전지 셀의 음극은 음극 활물질을 포함한다. 이러한 구성을 통해, 스위칭 소자를 포함하는 전력 변환 장치 없이 병렬 연결된 적어도 두 개의 전지 팩을 포함하는 멀티 전지 팩을 구비한 자동차 전지 시스템을 제공한다.
A first battery pack connected in parallel to the current generator, the first battery pack including a plurality of first battery cells connected in series, and connected in parallel with the alternator and the first battery pack, and more than the capacity of the first battery pack. A second battery pack having a large capacity is included, and the negative electrode of the first battery cell includes a negative electrode active material. Through such a configuration, there is provided an automotive battery system having a multi-battery pack including at least two battery packs connected in parallel without a power converter including a switching element.

대한민국 등록특허 10-1315645(2013.09.30. 등록)(듀얼 배터리 제어시스템 및 방법)Republic of Korea Patent Registration 10-1315645 (registered September 30, 2013) (dual battery control system and method) 대한민국 공개특허 10-2014-0125971(2014.10.30. 공개)(멀티 전지 팩을 구비한 자동차 전지 시스템 및 자동차 전지 시스템의 동작 방법)Republic of Korea Patent Application Publication No. 10-2014-0125971 (October 30, 2014) (automotive battery system having a multi-battery pack and operation method of the vehicle battery system)

그러나 상기와 같은 일반적인 내연기관 자동차의 듀얼 배터리 시스템 및 종래기술은 듀얼 배터리의 충전 상태나 차량의 주행 상태에 따라 듀얼 배터리를 선택적으로 제어하여 전기 에너지를 공급하는 방식이므로, 시동을 위한 리튬 전지의 전기 에너지를 최적화할 수 없어, 배터리의 수명이 단축되는 것을 방지할 수 없으며, 아울러 배터리의 방전으로 인한 차량의 시동이 불가능한 문제를 원천적으로 해결할 수 없는 단점이 있다.However, since the dual battery system and the related art of the general internal combustion engine vehicle as described above are methods of selectively controlling the dual battery according to the charging state of the dual battery or the driving state of the vehicle to supply electric energy, the electric power of the lithium battery for starting Since energy cannot be optimized, the life of the battery cannot be prevented from being shortened, and the problem that the vehicle cannot be started due to the discharge of the battery cannot be solved at the source.

특히, 종래의 기술은 차량의 정차 시 듀얼 배터리의 모두 이용하여 전기 에너지를 공급하는 방식이므로, 배터리 방전으로 인해 추후 차량의 시동이 불가능한 문제를 해결할 수 없는 단점이 있다.In particular, the conventional technology is a method of supplying electrical energy by using both of the dual batteries when the vehicle is stopped, there is a disadvantage that can not solve the problem that the vehicle can not be started later due to the battery discharge.

따라서 본 발명은 상기와 같은 종래기술에서 발생하는 제반 문제점을 해결하기 위해서 제안된 것으로서, 리튬전지와 납축전지를 이용하는 듀얼 배터리 시스템을 구비한 차량에서, 차량 정차 시 리튬전지의 에너지 사용을 제한하여, 블랙박스 및 다른 전장부품들의 대기전력으로 인하여 배터리의 수명이 단축되는 것을 방지하고, 배터리의 방전으로 인한 차량의 시동 불가능 상황을 미리 방지하도록 한 리튬전지와 납축전지를 이용한 듀얼 배터리 제어장치 및 그 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.
Therefore, the present invention has been proposed to solve all the problems occurring in the prior art as described above, in a vehicle having a dual battery system using a lithium battery and a lead acid battery, by limiting the energy use of the lithium battery when the vehicle is stopped, Dual battery control device and method using lithium battery and lead acid battery to prevent shortening of battery life due to standby power of black box and other electronic parts and to prevent starting of vehicle due to battery discharge The purpose is to provide.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 리튬전지와 납축전지를 이용한 듀얼 배터리 제어장치는, 납축전지와 리튬전지를 포함하는 듀얼 배터리; 차량의 시동키 상태신호를 발생하는 시동 장치로부터 발생한 시동키 상태신호에 따라 전장 부하에 전력을 공급하는 듀얼 배터리 중 리튬전지를 선택적으로 제어하는 제어부; 상기 제어부의 제어에 따라 상기 듀얼 배터리의 배터리 중 리튬전지와 전장부하 간의 전원 라인을 연결 또는 차단하는 릴레이를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, a dual battery control device using a lithium battery and a lead acid battery according to the present invention, a dual battery including a lead acid battery and a lithium battery; A control unit for selectively controlling a lithium battery among dual batteries supplying electric power to an electric load according to a start key state signal generated from a start device generating a start key state signal of a vehicle; And a relay for connecting or disconnecting a power line between the lithium battery and the electric field load among the batteries of the dual battery under the control of the controller.

상기에서 제어부는 시동 장치로부터 발생한 시동키 상태신호가 시동키 온(on) 신호이면 상기 릴레이를 온 상태로 제어하여, 상기 리튬전지와 전장부하 간의 전원 라인을 연결해주고, 상기 시동 장치로부터 발생한 시동키 상태신호가 시동키 오프(off) 신호이면 상기 릴레이를 오프 상태로 제어하여, 상기 리튬전지와 전장부하 간의 전원 라인을 차단하는 것을 특징으로 한다.
The control unit controls the relay to be in an on state when the ignition key state signal generated from the ignition device is a ignition key on signal, connects a power line between the lithium battery and the electric load, and generates a ignition key generated from the ignition device. When the state signal is a start key off signal, the relay is controlled to be in an off state, and the power line between the lithium battery and the electric load is characterized in that it is cut off.

또한, 상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 리튬전지와 납축전지를 이용한 듀얼 배터리 제어방법은, (a) 제어부에서 차량의 시동키 상태신호를 발생하는 시동 장치로부터 발생한 시동키 상태신호를 확인하여, 시동키 상태신호가 시동키 온(on) 신호이면 리튬전지와 전장부하 간의 전원 라인에 구비된 릴레이를 온 상태로 제어하는 단계; (b) 상기 (a)단계 후 리튬전지와 납축전지가 병렬로 상기 전장부하에 전원을 공급하는 단계; (c) 상기 제어부에서 차량의 시동키 상태신호를 발생하는 시동 장치로부터 발생한 시동키 상태신호를 확인하여, 시동키 상태신호가 시동키 오프(off) 신호이면 리튬전지와 전장부하 간의 전원 라인에 구비된 릴레이를 오프 상태로 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, in order to achieve the above object, the dual battery control method using a lithium battery and a lead acid battery according to the present invention, (a) the start key state generated from the starting device for generating a start key state signal of the vehicle in the control unit Checking the signal and controlling the relay provided in the power line between the lithium battery and the electric load to an on state if the ignition key state signal is a ignition key on signal; (b) supplying power to the electric load in parallel with the lithium battery and the lead acid battery after step (a); (c) the control unit checks the ignition key state signal generated from the ignition device that generates the ignition key state signal of the vehicle and, if the ignition key state signal is the ignition key off signal, is provided on the power line between the lithium battery and the electric load. Controlling the relay to be in an off state.

상기에서 (c)단계는 릴레이 오프에 따라 상기 리튬전지와 상기 전장부하 간의 전원 연결 라인이 차단되어, 리튬전지의 방전을 방지하는 것을 특징으로 한다.
In step (c), the power connection line between the lithium battery and the electric load is cut off according to the relay off, thereby preventing discharge of the lithium battery.

본 발명에 따르면 리튬전지와 납축전지를 이용하는 듀얼 배터리 시스템을 구비한 차량에서, 차량 정차 시 리튬전지의 에너지 사용을 제한하여, 블랙박스 및 다른 전장부품들의 대기전력으로 인하여 배터리의 수명이 단축되는 것을 방지하고, 배터리의 방전으로 인한 차량의 시동 불가능 상황도 방지할 수 있는 장점이 있다.
According to the present invention, in a vehicle having a dual battery system using a lithium battery and a lead acid battery, by limiting the energy use of the lithium battery when the vehicle is stopped, the life of the battery is shortened due to the standby power of the black box and other electrical components. And it can be prevented that the vehicle can not be started due to the discharge of the battery has the advantage.

도 1a 및 1b는 본 발명에 따른 리튬전지와 납축전지를 이용한 듀얼 배터리 제어장치의 구성도,
도 2는 본 발명에 따른 리튬전지와 납축전지를 이용한 듀얼 배터리 제어방법을 보인 흐름도.1a and 1b is a configuration diagram of a dual battery control device using a lithium battery and a lead acid battery according to the present invention,
2 is a flow chart illustrating a dual battery control method using a lithium battery and a lead acid battery according to the present invention.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 본 발명에 따른 리튬전지와 납축전지를 이용한 듀얼 배터리 제어장치 및 그 방법을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, a dual battery control apparatus and a method using a lithium battery and a lead acid battery according to an exemplary embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

<실시 예1>Example 1

도 1a 및 1b는 본 발명에 따른 리튬전지와 납축전지를 이용한 듀얼 배터리 제어장치의 구성도로서, 납축전지(41)와 리튬전지(42)를 포함하는 듀얼 배터리(40), 차량의 시동키 상태신호를 발생하는 시동 장치(10)로부터 발생한 시동키 상태신호에 따라 전장 부하에 전력을 공급하는 듀얼 배터리(40) 중 리튬전지(42)를 선택적으로 제어하는 제어부(20), 상기 제어부(20)의 제어에 따라 상기 듀얼 배터리(40)의 배터리 중 리튬전지(42)와 전장부하(50) 간의 전원 라인을 연결 또는 차단하는 릴레이(30)를 포함한다.1A and 1B are diagrams illustrating the configuration of a dual battery control apparatus using a lithium battery and a lead acid battery according to the present invention. The dual battery 40 including the lead acid battery 41 and the lithium battery 42 and a start key state of a vehicle are shown in FIG. Control unit 20 and the control unit 20 for selectively controlling the lithium battery 42 of the dual battery 40 for supplying power to the electrical load in accordance with the start key state signal generated from the start device 10 for generating a signal In accordance with the control of the battery of the dual battery 40 includes a relay 30 for connecting or disconnecting the power line between the lithium battery 42 and the electric load 50.

상기 제어부(20)는 시동 장치(10)로부터 발생한 시동키 상태신호가 시동키 온(on) 신호이면 상기 릴레이(30)를 온(on) 상태로 제어하여, 상기 리튬전지(42)와 전장부하(50) 간의 전원 라인을 연결해주고, 상기 시동 장치(10)로부터 발생한 시동키 상태신호가 시동키 오프(off) 신호이면 상기 릴레이(30)를 오프(off) 상태로 제어하여, 상기 리튬전지(42)와 전장부하(50) 간의 전원 라인을 차단하는 것이 바람직하다.The control unit 20 controls the relay 30 to be in an on state when the ignition key state signal generated from the ignition device 10 is a ignition key on signal, so that the lithium battery 42 and the electric load are loaded. The power line between the terminals 50, and if the ignition key state signal generated from the ignition device 10 is a ignition key off signal, the relay 30 is controlled to be in an off state and the lithium battery ( It is preferable to cut off the power line between 42) and the electric load 50.

이와 같이 구성된 본 발명에 따른 리튬전지와 납축전지를 이용한 듀얼 배터리 제어장치의 동작을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.The operation of the dual battery control apparatus using the lithium battery and the lead acid battery according to the present invention configured as described above will be described in detail.

먼저, 차량의 리튬전지(42)는 납축전지(41)로부터 전력을 공급받아 초기 구동을 시작한다. 제어부(20)는 전원 공급에 따라 초기 구동이 시작되면 차량의 시동키 상태신호를 발생하는 시동 장치(10)로부터 발생한 시동키 상태신호를 확인한다. 여기서 차량의 12V 전력계통의 시동키 상태신호 천이상태는 1단계 키-오프, 2단계 ACC, 3단계 키-온, 4단계 Cranking로 구성된다. First, the lithium battery 42 of the vehicle receives initial power from the lead storage battery 41. The controller 20 checks a start key state signal generated from the start device 10 that generates a start key state signal of the vehicle when initial driving is started according to power supply. Here, the state of transition of the ignition key state signal of the 12V power system of the vehicle is composed of one-step key-off, two-step ACC, three-step key-on and four-step cranking.

상기 시동 장치(10)는 상기와 같은 4단계의 신호 중 1단계 신호인 시동키 오프 신호와 3단계 신호인 시동키 온 신호만을 캔 통신으로 제어부(20)에 전달한다.The starter 10 transmits only the start key off signal, which is a first step signal, and the start key on signal, which is a third step signal, to the controller 20 through can communication.

상기 제어부(20)는 시동키 상태신호를 캔 통신 등으로 수신하여, 시동키 상태신호가 시동키 온(on) 신호이면, 리튬전지(42)와 전장부하(50) 간의 전원 라인에 구비된 릴레이(30)를 온(on) 상태로 제어한다.The control unit 20 receives the ignition key state signal through a can communication or the like, and if the ignition key state signal is a ignition key on signal, the relay provided in the power line between the lithium battery 42 and the electric load 50. The 30 is controlled to an on state.

상기와 같은 제어에 대응하여 릴레이(30)의 릴레이 스위치(31)가 온(on) 상태로 전환된다. 여기서 릴레이 스위치(31)가 온 상태가 되면, 도 1a에 도시한 바와 같이, 릴레이 스위치(31)가 접점 a와 접점 b를 연결하는 상태가 된다.In response to the above control, the relay switch 31 of the relay 30 is turned on. When the relay switch 31 is turned on here, as shown in FIG. 1A, the relay switch 31 is in a state of connecting the contact a and the contact b.

상기 릴레이(30)가 온 상태가 되면, 상기 리튬전지(42)와 상기 전장부하(50) 간의 전원 연결 라인이 연결되어, 듀얼 배터리(40)의 리튬전지(42)와 납축전지(41)가 병렬로 상기 전장부하(50)에 전원을 공급하게 된다.When the relay 30 is turned on, the power connection line between the lithium battery 42 and the electric load 50 is connected, so that the lithium battery 42 and the lead acid battery 41 of the dual battery 40 are connected. Power is supplied to the electric load 50 in parallel.

이러한 전원 공급 상태는 상기 시동키가 오프 상태가 되기까지 유지를 한다.This power supply state is maintained until the ignition key is turned off.

한편, 상기 제어부(20)는 상기와 같이 릴레이(30)를 온 상태로 제어한 상태에서, 지속적으로 시동키 상태신호를 캔 통신 등으로 수신한다. 이어, 수신한 시동키 상태신호가 시동키 오프(off) 신호이면, 리튬전지(42)와 전장부하(50) 간의 전원 라인에 구비된 릴레이(30)를 오프(off) 상태로 제어한다.On the other hand, the control unit 20 continuously receives the ignition key state signal in a can communication or the like in the state of controlling the relay 30 to the on state as described above. Subsequently, when the received start key state signal is a start key off signal, the relay 30 provided in the power line between the lithium battery 42 and the electric load 50 is controlled to be in an off state.

상기와 같은 제어에 대응하여 릴레이(30)의 릴레이 스위치(31)가 오프(off) 상태로 전환된다. 여기서 릴레이 스위치(31)가 오프 상태가 되면, 릴레이 스위치(31)가 도 1b와 같이 접점 a와 접점 b를 차단하는 상태가 된다.In response to the above control, the relay switch 31 of the relay 30 is turned off. When the relay switch 31 is turned off, the relay switch 31 is in a state of blocking the contact a and the contact b as shown in FIG. 1B.

상기 릴레이(30)가 오프 상태가 되면, 상기 리튬전지(42)와 상기 전장부하(50) 간의 전원 연결 라인이 차단되어, 듀얼 배터리(40)의 납축전지(41)만이 상기 전장부하(50)에 전원을 공급하게 된다.When the relay 30 is turned off, the power connection line between the lithium battery 42 and the electric load 50 is cut off, so that only the lead acid battery 41 of the dual battery 40 has the electric load 50. To power on.

이와 같이 본 발명은 듀얼 배터리를 이루는 납축전지와 리튬전지(시동용)는 각자의 역할에 최적화되어 사용되도록 한다. 예컨대, 리튬전지는 전기에너지의 지속적인 입출력 상황에서도 수명의 보장이 가능함과 동시에 높은 출력 성능을 가지므로, 차량을 운행하는 상태에서 전기에너지의 입출력의 대부분의 역할을 수행하도록 하고, 납축전지는 차량이 운행되지 않는 시동키 오프 상태에서 에너지를 공급하는 역할을 하도록 한다.As described above, the present invention allows the lead acid battery and the lithium battery (for startup) constituting the dual battery to be optimally used in their respective roles. For example, a lithium battery has a high output performance while ensuring a lifetime even under continuous input and output of electrical energy, so that the lithium battery performs most of the input and output of electrical energy while the vehicle is in operation. It supplies the energy when the ignition key is off.

이로써 배터리의 수명이 단축되는 현상의 방지가 가능하고, 배터리의 방전으로 인한 차량의 시동이 불가능한 상황이 발생하는 문제도 해결할 수 있게 되는 것이다.
As a result, it is possible to prevent a phenomenon in which the life of the battery is shortened and to solve a problem in which a situation in which the vehicle cannot be started due to the discharge of the battery occurs.

<실시 예2>Example 2

도 2는 본 발명에 따른 리튬전지와 납축전지를 이용한 듀얼 배터리 제어방법을 보인 흐름도로서, (a) 제어부(20)에서 차량의 시동키 상태신호를 발생하는 시동 장치(10)로부터 발생한 시동키 상태신호를 확인하여, 시동키 상태신호가 시동키 온(on) 신호이면 리튬전지(42)와 전장부하(50) 간의 전원 라인에 구비된 릴레이(30)를 온(on) 상태로 제어하는 단계(S20 - S30), (b) 상기 (a)단계 후 리튬전지(42)와 납축전지(41)가 병렬로 상기 전장부하(50)에 전원을 공급하는 단계(S40), (c) 상기 제어부(20)에서 차량의 시동키 상태신호를 발생하는 시동 장치(10)로부터 발생한 시동키 상태신호를 확인하여, 시동키 상태신호가 시동키 오프(off) 신호이면 리튬전지(42)와 전장부하(50) 간의 전원 라인에 구비된 릴레이(30)를 오프 상태로 제어하는 단계(S50, S10)를 포함한다.2 is a flowchart illustrating a dual battery control method using a lithium battery and a lead acid battery according to the present invention. (A) A start key state generated from a starter device 10 generating a start key state signal of a vehicle in the control unit 20. Checking the signal and controlling the relay 30 provided in the power line between the lithium battery 42 and the electric load 50 when the ignition key state signal is the ignition key on signal (on); S20 to S30) and (b) after the step (a), the lithium battery 42 and the lead acid battery 41 supply power to the electric load 50 in parallel (S40) and (c) the control unit ( In operation 20, the starter key state signal generated from the starter device 10 generating the starter key state signal of the vehicle is checked. If the starter key state signal is the starter key off signal, the lithium battery 42 and the electric load 50 And controlling the relay 30 provided in the power line between the power supply line and the off state (S50, S10).

상기 (c)단계는 릴레이 오프에 따라 상기 리튬전지(42)와 상기 전장부하(50) 간의 전원 연결 라인이 차단되어, 차량 시동이 오프된 상태에서 리튬전지(42)의 방전을 방지하는 것이 바람직하다.In the step (c), the power connection line between the lithium battery 42 and the electric load 50 is cut off according to the relay off, so that the discharge of the lithium battery 42 is prevented in a state in which the vehicle is turned off. Do.

이와 같이 구성된 본 발명에 따른 리튬전지와 납축전지를 이용한 듀얼 배터리 제어방법의 동작을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.The operation of the dual battery control method using the lithium battery and the lead acid battery according to the present invention configured as described above will be described in detail.

먼저, 단계 S10에서 차량의 리튬전지(42)는 납축전지(41)로부터 전력을 공급받아 초기 구동을 시작하며, 제어부(20)는 전원 공급에 따라 초기 구동이 시작되면 차량의 시동키 상태신호를 발생하는 시동 장치(10)로부터 발생한 시동키 상태신호를 확인한다. 여기서 차량의 12V 전력계통의 시동키 상태신호 천이상태는 1단계 키-오프, 2단계 ACC, 3단계 키-온, 4단계 Cranking로 구성된다. First, in operation S10, the lithium battery 42 of the vehicle receives initial power from the lead acid battery 41 and starts initial driving. When the initial driving is started according to the power supply, the control unit 20 receives the start key state signal of the vehicle. Check the start key state signal generated from the starting device 10 to be generated. Here, the state of transition of the ignition key state signal of the 12V power system of the vehicle is composed of one-step key-off, two-step ACC, three-step key-on and four-step cranking.

상기 시동 장치(10)는 상기와 같은 4단계의 신호 중 1단계 신호인 시동키 오프 신호와 3단계 신호인 시동키 온 신호만을 캔 통신으로 제어부(20)에 전달한다.The starter 10 transmits only the start key off signal, which is a first step signal, and the start key on signal, which is a third step signal, to the controller 20 through can communication.

상기 제어부(20)는 시동키 상태신호를 캔 통신 등으로 수신하여, 단계 S20과 같이 시동키 상태신호가 시동키 온(on) 신호이면, 단계 S30으로 이동하여 리튬전지(42)와 전장부하(50) 간의 전원 라인에 구비된 릴레이(30)를 온(on) 상태로 제어한다. 여기서 제어부(20)가 릴레이(30)를 제어하기 이전 초기 상태에서, 단계 S10과 같이 차량의 엔진 상태가 오프 되고(시동키 오프), 대기전력은 납축전지(41)를 통해서만 공급하는 것으로 가정한다.The control unit 20 receives the ignition key state signal through a can communication or the like. If the ignition key state signal is a ignition key on signal as in step S20, the control unit 20 moves to step S30 to load the lithium battery 42 and the electric load ( The relay 30 provided in the power line between 50 is controlled in an on state. Here, it is assumed that the engine state of the vehicle is turned off (starting key off) as in step S10 and the standby power is supplied only through the lead storage battery 41 in the initial state before the control unit 20 controls the relay 30. .

상기와 같은 릴레이 제어에 대응하여 릴레이(30)의 릴레이 스위치(31)가 온(on) 상태로 전환된다. 여기서 릴레이 스위치(31)가 온 상태가 되면, 도 1a에 도시한 바와 같이, 릴레이 스위치(31)가 접점 a와 접점 b를 연결하는 상태가 된다.In response to the relay control as described above, the relay switch 31 of the relay 30 is turned on. When the relay switch 31 is turned on here, as shown in FIG. 1A, the relay switch 31 is in a state of connecting the contact a and the contact b.

상기 릴레이(30)가 온 상태가 되면, 상기 리튬전지(42)와 상기 전장부하(50) 간의 전원 연결 라인이 연결되어, 단계 S40과 같이 듀얼 배터리(40)의 리튬전지(42)와 납축전지(41)가 병렬로 상기 전장부하(50)에 전원을 공급하게 된다.When the relay 30 is in an on state, a power connection line between the lithium battery 42 and the electric load 50 is connected to the lithium battery 42 and the lead acid battery of the dual battery 40 as in step S40. 41 supplies power to the electric load 50 in parallel.

이러한 전원 공급 상태는 상기 시동키가 오프 상태가 되기까지 유지를 한다.This power supply state is maintained until the ignition key is turned off.

한편, 상기 제어부(20)는 상기와 같이 릴레이(30)를 온 상태로 제어한 상태에서, 단계 S50과 같이 지속적으로 시동키 상태신호를 캔 통신 등으로 수신한다. 이어, 수신한 시동키 상태신호가 시동키 오프(off) 신호이면, 리튬전지(42)와 전장부하(50) 간의 전원 라인에 구비된 릴레이(30)를 오프(off) 상태로 제어한다.On the other hand, the control unit 20 receives the ignition key state signal in a can communication or the like continuously in step S50 in the state of controlling the relay 30 to the on state as described above. Subsequently, when the received start key state signal is a start key off signal, the relay 30 provided in the power line between the lithium battery 42 and the electric load 50 is controlled to be in an off state.

상기와 같은 제어에 대응하여 릴레이(30)의 릴레이 스위치(31)가 오프(off) 상태로 전환된다. 여기서 릴레이 스위치(31)가 오프 상태가 되면, 릴레이 스위치(31)가 도 1b와 같이 접점 a와 접점 b를 차단하는 상태가 된다.In response to the above control, the relay switch 31 of the relay 30 is turned off. When the relay switch 31 is turned off, the relay switch 31 is in a state of blocking the contact a and the contact b as shown in FIG. 1B.

상기 릴레이(30)가 오프 상태가 되면, 상기 리튬전지(42)와 상기 전장부하(50) 간의 전원 연결 라인이 차단되어, 듀얼 배터리(40)의 납축전지(41)만이 상기 전장부하(50)에 전원을 공급하게 된다.When the relay 30 is turned off, the power connection line between the lithium battery 42 and the electric load 50 is cut off, so that only the lead acid battery 41 of the dual battery 40 has the electric load 50. To power on.

이와 같이 본 발명은 듀얼 배터리를 이루는 납축전지와 리튬전지(시동용)는 각자의 역할에 최적화되어 사용되도록 한다. 예컨대, 리튬전지는 전기에너지의 지속적인 입출력 상황에서도 수명의 보장이 가능함과 동시에 높은 출력 성능을 가지므로, 차량을 운행하는 상태에서 전기에너지의 입출력의 대부분의 역할을 수행하도록 하고, 납축전지는 차량이 운행되지 않는 시동키 오프 상태에서 에너지를 공급하는 역할을 하도록 한다.As described above, the present invention allows the lead acid battery and the lithium battery (for startup) constituting the dual battery to be optimally used in their respective roles. For example, a lithium battery has a high output performance while ensuring a lifetime even under continuous input and output of electrical energy, so that the lithium battery performs most of the input and output of electrical energy while the vehicle is in operation. It supplies the energy when the ignition key is off.

이로써 배터리의 수명이 단축되는 현상의 방지가 가능하고, 배터리의 방전으로 인한 차량의 시동이 불가능한 상황이 발생하는 문제도 해결할 수 있게 되는 것이다.As a result, it is possible to prevent a phenomenon in which the life of the battery is shortened and to solve a problem in which a situation in which the vehicle cannot be started due to the discharge of the battery occurs.

이상 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시 예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되는 것은 아니고 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다.
Although the invention made by the present inventors has been described in detail according to the above embodiments, the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit and scope of the present invention. Self-evident to those who have

10: 시동 장치 20: 제어부
30: 릴레이 40: 듀얼 배터리
41: 납축전지 42: 리튬전지
50: 전장부하10: start device 20: control unit
30: relay 40: dual battery
41: lead acid battery 42: lithium battery
50: total load

Claims (4)

리튬전지와 납축전지를 이용하는 차량에서 듀얼 배터리를 제어하는 장치로서,
납축전지와 리튬전지를 포함하는 듀얼 배터리;
차량의 시동키 상태신호를 발생하는 시동 장치로부터 발생한 시동키 상태신호에 따라 전장 부하에 전력을 공급하는 상기 듀얼 배터리 중 리튬전지를 선택적으로 제어하는 제어부; 및
상기 제어부의 제어에 따라 상기 듀얼 배터리의 배터리 중 리튬전지와 전장부하 간의 전원 라인을 연결 또는 차단하는 릴레이를 포함하는 것을 특징으로 하는 리튬전지와 납축전지를 이용한 듀얼 배터리 제어장치.
As a device for controlling a dual battery in a vehicle using a lithium battery and a lead acid battery,
A dual battery including a lead acid battery and a lithium battery;
A control unit for selectively controlling a lithium battery of the dual batteries supplying electric power to an electric load according to a start key state signal generated from a start device generating a start key state signal of a vehicle; And
The dual battery control device using a lithium battery and a lead acid battery, characterized in that it comprises a relay for connecting or disconnecting the power line between the lithium battery and the electric load of the battery of the dual battery under the control of the controller.
청구항 1에서, 상기 제어부는 시동 장치로부터 발생한 시동키 상태신호가 시동키 온(on) 신호이면 상기 릴레이를 온 상태로 제어하여, 상기 리튬전지와 전장부하 간의 전원 라인을 연결해주고, 상기 시동 장치로부터 발생한 시동키 상태신호가 시동키 오프(off) 신호이면 상기 릴레이를 오프 상태로 제어하여, 상기 리튬전지와 전장부하 간의 전원 라인을 차단하는 것을 특징으로 하는 리튬전지와 납축전지를 이용한 듀얼 배터리 제어장치.
The control apparatus of claim 1, wherein the controller controls the relay to be in an on state when the ignition key state signal generated from the ignition device is a ignition key on signal, thereby connecting a power line between the lithium battery and the electric load, and When the generated start key state signal is a start key off signal, the relay is controlled to be in an off state, and the dual battery controller using the lithium battery and the lead acid battery, characterized in that the power line between the lithium battery and the electric load is cut off. .
리튬전지와 납축전지를 이용한 듀얼 배터리 제어방법은, (a) 제어부에서 차량의 시동키 상태신호를 발생하는 시동 장치로부터 발생한 시동키 상태신호를 확인하여, 시동키 상태신호가 시동키 온(on) 신호이면 리튬전지와 전장부하 간의 전원 라인에 구비된 릴레이를 온 상태로 제어하는 단계; (b) 상기 (a)단계 후 리튬전지와 납축전지가 병렬로 상기 전장부하에 전원을 공급하는 단계; (c) 상기 제어부에서 차량의 시동키 상태신호를 발생하는 시동 장치로부터 발생한 시동키 상태신호를 확인하여, 시동키 상태신호가 시동키 오프(off) 신호이면 리튬전지와 전장부하 간의 전원 라인에 구비된 릴레이를 오프 상태로 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 리튬전지와 납축전지를 이용한 듀얼 배터리 제어방법.
In the dual battery control method using a lithium battery and a lead acid battery, (a) the control unit checks the ignition key state signal generated from the ignition device that generates the ignition key state signal of the vehicle, and the ignition key state signal is turned on. Controlling a relay provided in a power line between the lithium battery and the electric field load if the signal is in the on state; (b) supplying power to the electric load in parallel with the lithium battery and the lead acid battery after step (a); (c) the control unit checks the ignition key state signal generated from the ignition device that generates the ignition key state signal of the vehicle and, if the ignition key state signal is the ignition key off signal, is provided on the power line between the lithium battery and the electric load. Dual battery control method using a lithium battery and a lead acid battery, characterized in that it comprises the step of controlling the relay in the off state.
청구항 3에서, 상기 (c)단계는 릴레이 오프에 따라 상기 리튬전지와 상기 전장부하 간의 전원 연결 라인이 차단되어, 차량 정차 시 리튬전지의 방전을 방지하는 것을 특징으로 하는 리튬전지와 납축전지를 이용한 듀얼 배터리 제어방법.




The method of claim 3, wherein the step (c) uses a lithium battery and a lead acid battery, characterized in that the power connection line between the lithium battery and the electric load is cut off according to a relay off, thereby preventing the discharge of the lithium battery when the vehicle is stopped. Dual battery control method.




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