KR20200075921A - 차량 및 그 제어 방법 - Google Patents

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KR20200075921A
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강승원
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Abstract

배터리를 효율적으로 관리할 수 있는 차량이 개시된다. 차량은 배터리; 상기 배터리의 출력 전압 및 출력 전류를 감지하는 배터리 센서; 및 상기 배터리의 충전율에 기초하여 상기 배터리의 충전을 제어하는 전력 관리 장치를 포함할 수 있다. 상기 전력 관리 장치는, 상기 배터리의 출력 전류에 기초하여 상기 배터리의 추정 충전율을 산출하고, 상기 출력 전압 및 상기 출력 전류의 입력에 대응한 상기 배터리 모델의 출력에 기초하여 실제 충전율을 산출하고, 상기 실제 충전율과 상기 추정 충전율 사이의 오차에 기초하여, 상기 배터리의 충전율에 기초하여 발전기를 제어하는 발전 제어를 활성화하고 정차 중에 시동을 오프하는 아이들 스탑엔고를 활성화할 수 있다.

Description

차량 및 그 제어 방법 {VEHICLE, AND CONTROLLING METHOD THEREOF}
차량 및 그 제어 방법에 관한 발명으로, 더욱 상세하게는 배터리를 효율적으로 관리할 수 있는 차량 및 그 제어 방법에 관한 것이다.
일반적으로 차량은 화석 연료, 전기 등을 동력원으로 하여 도로 또는 선로를 주행하는 이동 수단 또는 운송 수단을 의미한다.
차량에는 운전자를 보호하고 운전자에게 편의와 재미를 제공하기 위하여 다양한 전장 부품이 마련되고 있다. 예를 들어, 차량에는 파워 스티어링, 시트 열선 등 큰 전력을 소비하는 전장 부품들이 마련되고 있다.
그 결과, 시동 모터에 전력을 공급하는 배터리의 소모가 증가하여, 시동이 걸리지 않는 문제가 발생하거나 배터리의 수명이 단축되는 문제가 발생하고 있다.
특히, 과거 차량용 배터리로서 납산 배터리(Lead Acid Battery)가 널리 이용되었으나, 최근 차량용 배터리로서 리튬 이온 배터리(Lithium-ion Battery)도 이용되고 있다.
납산 배터리는 배터리의 충전율(State of Charge, SOC)를 효율적으로 관리하기 위한 다양한 기술이 개발되었으나, 리튬 이온 배터리는 배터리의 충전율을 효율적으로 관리하기 위한 기술이 부족한 실정이다.
이상의 이유로, 개시된 발명의 일 측면은 리튬 이온 배터리를 효율적으로 관리할 수 있는 차량 및 그 제어 방법을 제공하고자 한다.
개시된 발명의 일 측면은 리튬 이온 배터리의 수명을 향상시킬 수 있는 차량 및 그 제어 방법을 제공하고자 한다.
개시된 발명의 일 측면에 따른 차량은 배터리; 상기 배터리의 출력 전압 및 출력 전류를 감지하는 배터리 센서; 및 상기 배터리의 충전율에 기초하여 상기 배터리의 충전을 제어하는 전력 관리 장치를 포함할 수 있다. 상기 전력 관리 장치는, 상기 배터리의 출력 전류에 기초하여 상기 배터리의 추정 충전율을 산출하고, 상기 출력 전압 및 상기 출력 전류의 입력에 대응한 상기 배터리 모델의 출력에 기초하여 실제 충전율을 산출하고, 상기 실제 충전율과 상기 추정 충전율 사이의 오차에 기초하여, 상기 배터리의 충전율에 기초하여 발전기를 제어하는 발전 제어를 활성화하고 정차 중에 시동을 오프하는 아이들 스탑엔고를 활성화할 수 있다.
상기 전력 관리 장치는, 상기 배터리의 추정 충전율이 상기 배터리의 가용 범위를 벗어나면 배터리 모델에 상기 출력 전압 및 상기 출력 전류를 입력하여 상기 배터리 모델의 출력에 기초하여 제1 기준 충전율을 산출하고, 상기 제1 기준 충전율로 상기 배터리의 추정 충전율을 재설정하고, 상기 제1 기준 충전율과 상기 추정 충전율 사이의 차이에 기초하여 제1 연산 오차를 산출할 수 있다.
상기 전력 관리 장치는, 상기 배터리를 충전하는 동안 상기 배터리의 추정 충전율의 제1 증가값을 산출하고, 상기 배터리의 출력 전압이 목표 전압에 도달하고 상기 배터리의 출력 전류가 감소할 때의 충전율을 제2 기준 충전율로 정의하고, 상기 제2 기준 충전율과 상기 제1 기준 충전율 사이의 차이와 상기 추정 충전율의 제2 증가값 사이의 차이에 기초하여 제2 연산 오차를 산출할 수 있다.
상기 전력 관리 장치는, 상기 배터리를 충전하는 동안 상기 배터리의 추정 충전율의 제2 증가값을 산출하고, 상기 배터리의 출력 전압이 목표 전압 이상이고 상기 배터리의 출력 전류가 기준 전류보다 작을 때의 충전율을 제3 기준 충전율로 정의하고, 상기 제3 기준 충전율과 상기 제2 기준 충전율 사이의 차이와 상기 추정 충전율의 제3 증가값 사이의 차이에 기초하여 제3 연산 오차를 산출할 수 있다.
상기 전력 관리 장치는, 상기 제2 연산 오차가 미리 정해진 제1 기준 오차보다 작으면, 상기 발전 제어와 아이들 스탑엔고를 활성화할 수 있다.
상기 전력 관리 장치는, 상기 제2 연산 오차가 미리 정해진 제1 기준 오차보다 크거나 같으면, 상기 제2 연산 오차와 상기 제1 연산 오차 모두가 제2 기준 오차보다 큰지를 판단하고, 상기 제2 기준 오차는 상기 제1 기준 오차보다 클 수 있다.
상기 전력 관리 장치는, 상기 제2 연산 오차와 상기 제1 연산 오차 모두가 제2 기준 오차보다 크면, 상기 발전 제어와 상기 아이들 스탑엔고를 비활성화할 수 있다.
상기 전력 관리 장치는, 상기 제2 연산 오차가 미리 정해진 제1 기준 오차보다 크거나 같으면, 상기 제3 연산 오차를 상기 제3 기준 충전율과 상기 제2 기준 충전율 사이의 차이로 나눈 몫에 기초하여 제3 연산 오차율을 산출할 수 있다.
상기 전력 관리 장치는, 상기 제2 연산 오차가 상기 추정 충전율의 제1 증가값과 상기 제3 연산 오차율의 곱보다 크면 상기 발전 제어를 비활성화하고 상기 아이들 스탑엔고를 활성화할 수 있다.
상기 전력 관리 장치는, 상기 제2 연산 오차가 상기 추정 충전율의 제1 증가값과 상기 제3 연산 오차율의 곱보다 작거나 같으면, 상기 발전 제어와 상기 아이들 스탑엔고를 활성화할 수 있다.
개시된 발명의 일 측면에 따른, 배터리 및 상기 배터리의 출력 전압 및 출력 전류를 감지하는 배터리 센서을 포함하는 차량의 제어 방법은, 상기 배터리의 출력 전류에 기초하여 상기 배터리의 추정 충전율을 산출하고; 상기 출력 전압 및 상기 출력 전류의 입력에 대응한 상기 배터리 모델의 출력에 기초하여 실제 충전율을 산출하고; 상기 실제 충전율과 상기 추정 충전율 사이의 오차에 기초하여, 상기 배터리의 충전율에 기초하여 발전기를 제어하는 발전 제어를 활성화하고 정차 중에 시동을 오프하는 아이들 스탑엔고를 활성화하는 것을 포함할 수 있다.
상기 발전 제어를 활성화하고 상기 아이들 스탑엔고를 활성화하는 것은, 상기 배터리의 추정 충전율이 상기 배터리의 가용 범위를 벗어나면 배터리 모델에 상기 출력 전압 및 상기 출력 전류를 입력하여 상기 배터리 모델의 출력에 기초하여 제1 기준 충전율을 산출하고, 상기 제1 기준 충전율로 상기 배터리의 추정 충전율을 재설정하고, 상기 제1 기준 충전율과 상기 추정 충전율 사이의 차이에 기초하여 제1 연산 오차를 산출하는 것을 포함할 수 있다.
상기 발전 제어를 활성화하고 상기 아이들 스탑엔고를 활성화하는 것은, 상기 배터리를 충전하는 동안 상기 배터리의 추정 충전율의 제1 증가값을 산출하고, 상기 배터리의 출력 전압이 목표 전압에 도달하고 상기 배터리의 출력 전류가 감소할 때의 충전율을 제2 기준 충전율로 정의하고, 상기 제2 기준 충전율과 상기 제1 기준 충전율 사이의 차이와 상기 추정 충전율의 제2 증가값 사이의 차이에 기초하여 제2 연산 오차를 산출하는 것을 포함할 수 있다.
상기 발전 제어를 활성화하고 상기 아이들 스탑엔고를 활성화하는 것은, 상기 배터리를 충전하는 동안 상기 배터리의 추정 충전율의 제2 증가값을 산출하고, 상기 배터리의 출력 전압이 목표 전압 이상이고 상기 배터리의 출력 전류가 기준 전류보다 작을 때의 충전율을 제3 기준 충전율로 정의하고, 상기 제3 기준 충전율과 상기 제2 기준 충전율 사이의 차이와 상기 추정 충전율의 제3 증가값 사이의 차이에 기초하여 제3 연산 오차를 산출하는 것을 포함할 수 있다.
상기 발전 제어를 활성화하고 상기 아이들 스탑엔고를 활성화하는 것은, 상기 제2 연산 오차가 미리 정해진 제1 기준 오차보다 작으면, 상기 발전 제어와 아이들 스탑엔고를 활성화하는 것을 포함할 수 있다.
상기 발전 제어를 활성화하고 상기 아이들 스탑엔고를 활성화하는 것은, 상기 제2 연산 오차가 미리 정해진 제1 기준 오차보다 크거나 같으면, 상기 제2 연산 오차와 상기 제1 연산 오차 모두가 제2 기준 오차보다 큰지를 판단하는 것을 포함하고, 상기 제2 기준 오차는 상기 제1 기준 오차보다 클 수 있다.
상기 발전 제어를 활성화하고 상기 아이들 스탑엔고를 활성화하는 것은, 상기 제2 연산 오차와 상기 제1 연산 오차 모두가 제2 기준 오차보다 크면, 상기 발전 제어와 상기 아이들 스탑엔고를 비활성화하는 것을 포함할 수 있다.
상기 발전 제어를 활성화하고 상기 아이들 스탑엔고를 활성화하는 것은, 상기 제2 연산 오차가 미리 정해진 제1 기준 오차보다 크거나 같으면, 상기 제3 연산 오차를 상기 제3 기준 충전율과 상기 제2 기준 충전율 사이의 차이로 나눈 몫에 기초하여 제3 연산 오차율을 산출하는 것을 포함할 수 있다.
상기 발전 제어를 활성화하고 상기 아이들 스탑엔고를 활성화하는 것은, 상기 제2 연산 오차가 상기 추정 충전율의 제1 증가값과 상기 제3 연산 오차율의 곱보다 크면 상기 발전 제어를 비활성화하고 상기 아이들 스탑엔고를 활성화하는 것을 포함할 수 있다.
상기 발전 제어를 활성화하고 상기 아이들 스탑엔고를 활성화하는 것은, 상기 제2 연산 오차가 상기 추정 충전율의 제1 증가값과 상기 제3 연산 오차율의 곱보다 작거나 같으면, 상기 발전 제어와 상기 아이들 스탑엔고를 활성화하는 것을 포함할 수 있다.
개시된 발명의 일 측면에 따르면, 리튬 이온 배터리를 효율적으로 관리할 수 있는 차량 및 그 제어 방법을 제공할 수 있다.
개시된 발명의 일 측면에 따르면, 리튬 이온 배터리의 수명을 향상시킬 수 있는 차량 및 그 제어 방법을 제공할 수 있다.
도 1은 일 실시예에 의한 차량의 전기적 구성을 도시한다.
도 2는 일 실시예에 의한 전력 관리 시스템의 구성을 도시한다.
도 3은 일 실시예에 의한 배터리의 충전율에 따른 배터리의 가용 범위를 도시한다.
도 4는 추정된 배터리의 충전율과 실제 배터리의 충전율 사이의 오차를 도시한다.
도 5는 일 실시예에 의한 배터리의 충전율을 도시한다.
도 6은 일 실시예에 의한 배터리의 제1 기준 충전율을 산출하는 방법이 도시된다.
도 7은 일 실시예에 의한 배터리의 제2 기준 충전율을 산출하는 방법이 도시된다.
도 8은 일 실시예에 의한 배터리의 제3 기준 충전율을 산출하는 방법이 도시된다.
도 9는 일 실시예에 의한 전력 관리 장치가 발전 제어 및/또는 아이들 스탑엔고를 활성화 또는 비활성화하는 것이 도시된다.
도 10, 도 11, 도 12 및 도 13은 일 실시예에 의한 전력 관리 장치의 동작을 도시한다.
명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다. 본 명세서가 실시예들의 모든 요소들을 설명하는 것은 아니며, 개시된 발명이 속하는 기술분야에서 일반적인 내용 또는 실시예들 간에 중복되는 내용은 생략한다. 명세서에서 사용되는 '부, 모듈, 부재, 블록'이라는 용어는 소프트웨어 또는 하드웨어로 구현될 수 있으며, 실시예들에 따라 복수의 '부, 모듈, 부재, 블록'이 하나의 구성요소로 구현되거나, 하나의 '부, 모듈, 부재, 블록'이 복수의 구성요소들을 포함하는 것도 가능하다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐 아니라, 간접적으로 연결되어 있는 경우를 포함하고, 간접적인 연결은 무선 통신망을 통해 연결되는 것을 포함한다.
또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
명세서 전체에서, 어떤 부재가 다른 부재 "상에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.
제 1, 제 2 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위해 사용되는 것으로, 구성요소가 전술된 용어들에 의해 제한되는 것은 아니다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 예외가 있지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
각 단계들에 있어 식별부호는 설명의 편의를 위하여 사용되는 것으로 식별부호는 각 단계들의 순서를 설명하는 것이 아니며, 각 단계들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않는 이상 명기된 순서와 다르게 실시될 수 있다.
이하 첨부된 도면들을 참고하여 개시된 발명의 작용 원리 및 실시예들에 대해 설명한다.
도 1은 일 실시예에 의한 차량의 전기적 구성을 도시한다.
차량(1)은 그 외관을 형성하고 운전자 및/또는 수화물을 수용하는 차체(body)와, 차체 이외의 차량(1)의 구성 부품을 포함하는 차대(chassis)와, 운전자를 보호하고 운전자에게 편의를 제공하는 전장 부품들(10)을 포함할 수 있다.
예를 들어, 전장 부품들(10)은 도 1에 도시된 바와 같이 엔진 관리 시스템(Engine Management System, EMS) (11)과, 변속기 제어 유닛(Transmission Control Unit, TCU) (12)과, 전자 제동 제어 모듈(Electronic Brake Control Module, EBCM) (13)과, 전동 조향 장치(Motor-Driven Power Steering, MDPS) (14)와, 차체 제어 모듈(body control module, BCM) (15)과, 오디오 장치(audio) (16)와, 공조 장치(heating/ventilation/air conditioning, HVAC) (17)와, 내비게이션 장치(18)와, 배터리 센서(19)와, 전력 관리 장치(100)를 포함할 수 있다. 또한, 전장 부품들(30)에 전력을 공급하는 배터리(B)가 마련될 수 있다.
엔진 관리 시스템(11)은 가속 페달을 통한 운전자의 가속 명령에 응답하여 엔진의 동작을 제어하고 엔진을 관리할 수 있다. 예를 들어, 엔진 관리 시스템(11)은 엔진 토크 제어, 연비 제어, 엔진 고장 진단, 및/또는 발전기 제어 등을 수행할 수 있다.
변속기 제어 유닛(12)은 변속 레버를 통한 운전자의 변속 명령 또는 차량(1)의 주행 속도에 응답하여 변속기의 동작을 제어할 수 있다. 예를 들어, 변속기 제어 유닛(12)은 클러치 제어, 변속 제어, 및/또는 변속 중 엔진 토크 제어 등을 수행할 수 있다.
전자 제동 제어 모듈(13)은 제동 페달을 통한 운전자의 제동 명령에 응답하여 차량(1)의 제동 장치를 제어하고, 차량(1)의 균형을 유지할 수 있다. 예를 들어, 전자 제동 제어 모듈(13)은 자동 주차 브레이크, 제동 중 슬립 방지, 및/또는 조향 중 슬립 방지 등을 수행할 수 있다.
전동 조향 장치(14)는 운전자가 쉽게 스티어링 휠을 조작할 수 있도록 운전자를 보조할 수 있다. 예를 들어, 전동 조향 장치(14)는 저속 주행 또는 주차 시에는 조향력을 감소시키고 고속 주행 시에는 조향력을 증가시키는 등 사용자의 조향 조작을 보조할 수 있다.
차체 제어 모듈(15)은 운전자에게 편의를 제공하거나 운전자의 안전을 보장하는 전장 부품들의 동작을 제어할 수 있다. 예를 들어, 차체 제어 모듈(15)은 차량(1)에 설치된 도어 잠금 장치, 헤드 램프, 와이퍼, 파워 시트, 시트 히터, 클러스터, 룸 램프, 다기능 스위치 등을 제어할 수 있다.
오디오 장치(16)는 음향을 통하여 운전자에게 다양한 정보와 엔터테인먼트를 제공할 수 있다. 예를 들어, 오디오 장치(16)는 운전자의 명령에 따라 내부 저장 매체 또는 외부 저장 매체에 저장된 오디오 파일을 재생하고, 재생된 오디오 파일에 포함된 음향을 출력할 수 있다. 또한, 오디오 장치(16)는 오디오 방송 신호를 수신하고, 수신된 오디오 방송 신호에 대응하는 음향을 출력할 수 있다.
공조 장치(17)는 차량(1) 외부의 공기를 차량(1) 내부로 유입시키거나 차량(1) 내부의 공기를 순환시킬 수 있다. 또한, 공조 장치(17)는 차량(1) 실내 온도에 따라 실내 공기를 가열하거나 냉각할 수 있다.
내비게이션 장치(18)는 운전자로부터 목적지를 입력받고, 운전자가 입력한 목적지까지의 경로를 검색하고, 검색된 경로를 표시할 수 있다. 또한, 내비게이션 장치(18)는 오디오 장치(16)와 함께 운전자의 입력에 따라 음악 또는 영상을 출력할 수 있다.
배터리(B)는 엔진의 동력으로부터 생성된 전기 에너지를 저장하고, 차량(1)에 포함된 각종 전장 부품들(10)에 전력을 공급할 수 있다. 예를 들어, 차량(1)의 주행 중에 발전기는 엔진의 회전 에너지를 전기 에너지로 변환할 수 있으며, 배터리(B)는 발전기로부터 전기 에너지를 공급받아 저장할 수 있다. 또한, 배터리(B)는 차량(1)의 주행을 위하여 시동 모터에 엔진의 시동을 위한 전력을 공급하고 차량(1)의 전장 부품들(10)에 전력을 공급할 수 있다.
일반적으로, 배터리는 전해질의 종류에 따라 납산 배터리, 리튬 이온 배터리 등으로 구분될 수 있다. 차량(1)에 설치되는 배터리(B)는 리튬 이온 배터리로 가정할 수 있다.
배터리 센서(19)는 배터리(B)와 관련된 상태 정보를 획득할 수 있다. 예를 들어, 배터리 센서(39)는 배터리(B)의 출력 전압, 배터리(B)의 출력 전류, 배터리(B)의 온도, 배터리(B)의 정격 용량(Cb) 등을 측정하고, 출력할 수 있다.
전력 관리 장치(100)는 배터리 센서(19)로부터 배터리(B)의 출력 전압, 배터리(B)의 출력 전류, 배터리(B)의 온도, 배터리(B)의 정격 용량(Cb) 등을 획득하고, 배터리(B)의 충전율(State of Charge, SOC)를 산출할 수 있다.
여기서, 배터리(B)의 충전율은 배터리(B)에 전기 에너지가 저장된 정도를 나타낼 수 있다. 충전율은 일반적으로 0~100%의 값을 가지며, 완전 방전 상태(0%)와 완전 충전율(100%) 사이에서 배터리(B)가 충전된 정도를 나타낼 수 있다.
전력 관리 장치(100)는 배터리(B)의 충전율에 기초하여 엔진 관리 시스템(11)을 통하여 발전기를 제어할 수 있다. 예를 들어, 전력 관리 장치(100)는 배터리(B)의 충전율에 기초하여 발전기의 발전 전력(또는 발전 전압)을 증가시키거나 감소시킬 수 있다. 구체적으로, 전력 관리 장치(100)는 배터리(B)의 충전율이 일정 수준 이상으로 유지되도록 발전기를 제어할 수 있다.
이러한 전장 부품들(10)은 차량용 통신 네트워크(NT)를 통하여 서로 통신할 수 있다. 예를 들어, 전장 부품들(10)은 이더넷(Ethernet), 모스트(MOST, Media Oriented Systems Transport), 플렉스레이(Flexray), 캔(CAN, Controller Area Network), 린(LIN, Local Interconnect Network) 등을 통하여 데이터를 주고 받을 수 있다.
도 2는 일 실시예에 의한 전력 관리 시스템의 구성을 도시한다.
도 2에 도시된 바와 같이, 차량(1)은 시동 모터(11b)와, 엔진(11a)와, 발전기(11c)와, 배터리(B)와, 전장 부품들(10)과, 전력 관리 장치(100)를 포함할 수 있다.
시동 모터(11b)은 엔진(11a)이 정지 중에 엔진(11a)의 시동을 걸기 위하여 엔진(11a)에 동력을 제공할 수 있다. 시동 모터(11b)는 배터리(B)로부터 전력을 공급받을 수 있다. 시동 모터(11b)는 엔진(11a)의 시동을 걸기 위하여 많은 전력을 소비하므로, 배터리(B)는 시동 모터(11b)의 동작을 위하여 일정 수준 이상의 충전율(예를 들어, 대략 30% 이상의 충전율)을 유지할 수 있다.
발전기(11c)는 엔진(11a)의 동력으로 전기 에너지 즉 전력을 생산할 수 있다. 엔진(11a)은 연료의 폭발적 연소를 이용하여 동력을 생성할 수 있으며, 엔진(11a)의 동력은 변속기를 거쳐 차륜으로 전달될 수 있다. 이때, 엔진(11a)에 의하여 생성된 회전력 중 일부가 발전기(11c)로 제공될 수 있으며, 발전기(11c)는 엔진(11a)의 동력으로부터 전력을 생산할 수 있다.
발전기(11c)는 예를 들어, 회전자 코일(계자 코일, field coil)을 구비한 회전자와 고정자 코일(전기자 코일, armature coil)을 구비한 고정자를 포함할 수 있다. 회전자는 엔진(11a)의 회전에 의하여 회전할 수 있으며, 고정자는 고정될 수 있다. 회전자가 엔진(11a)에 의하여 회전하는 중에 회전자 코일에 전류가 공급되면 회전하는 자계가 발생하며, 회전하는 자계로 인하여 고정자 코일에 유도 전류가 유도된다.
그에 의하여, 발전기(11c)는 전력을 생산할 수 있다. 또한, 회전자 코일에 공급되는 전류의 크기에 따라 회전자가 생성하는 자계의 크기가 변화하며, 고정자 코일에 발생하는 유도 전류의 크기가 변화할 수 있다. 다시 말해, 회전자의 코일에 공급되는 전류의 크기에 따라 발전기(21e)의 전력 생산량이 조절될 수 있다.
발전기(11c)에 의하여 생산된 전력의 일부는 차량(1)의 전장 부품들(10)에 공급되며, 다른 일부는 차량(1)의 배터리(B)에 저장될 수 있다. 다시 말해, 발전기(21e)에 의하여 생산된 전력은 전장 부품들(10)에 공급되고, 남은 전력은 배터리(B)에 저장될 수 있다.
또한, 배터리(B)는 엔진(11a)의 정지 시에 엔진(11a)의 시동을 걸기 위한 전력을 시동 모터(11b)에 공급할 수 있으며, 차량(1)의 전장 부품들(10)에 전력을 공급할 수 있다. 예를 들어, 차량(1)의 주행 중에 전장 부품들(10)이 소비하는 전력이 발전기(11c)가 생산하는 전력보다 크면 배터리(B)는 전장 부품들(10)에 전력을 공급할 수 있으며, 엔진(11a)이 정지된 주차 중에 배터리(B)는 전장 부품들(10)에 전력을 공급할 수 있다.
전력 관리 장치(100)는 배터리 센서(19)를 통하여 배터리(B)의 상태 정보를 획득하고, 배터리(B)의 상태 정보에 따라 엔진 관리 시스템(11)을 통하여 발전기(11c)의 발전량을 제어할 수 있다.
구체적으로, 배터리 센서(19)는 배터리(B)의 출력 전압, 배터리(B)의 출력 전류, 배터리(B)의 온도, 배터리(B)의 정격 용량(Cb) 등의 배터리(B)의 상태 정보를 수집할 수 있으며, 전력 관리 장치(100)는 차량용 통신 네트워크(NT)를 통하여 배터리 센서(19)로부터 배터리(B)의 상태 정보를 수신할 수 있다. 전력 관리 장치(100)는 배터리(B)의 상태 정보에 따라 발전기(11c)의 발전량을 제어하기 위한 발전 제어 요청을 생성할 수 있다. 전력 관리 장치(100)는 차량용 통신 네트워크(NT)를 통하여 엔진 관리 시스템(11)으로 발전 제어 요청을 전송할 수 있으며, 엔진 관리 시스템(11)는 전력 관리 장치(100)의 발전 제어 요청에 따라 발전기(11c)의 발전량을 증가시키거나 감소시킬 수 있다.
전력 관리 장치(100)는 통신부(130)와, 저장부(120)와, 제어부(110)를 포함할 수 있다.
통신부(130)는 차량용 통신 네트워크(NT)를 통하여 전장 부품들(10)로부터 통신 신호를 수신하고 전장 부품들(10)로 통신 신호를 전송하는 캔 트랜시버(CAN transceiver)와, 캔 트랜시버의 동작을 제어하는 통신 컨트롤러를 포함할 수 있다.
캔 트랜시버는 차량용 통신 네트워크(NT)를 통하여 전장 부품들(10)로부터 통신 데이터를 수신하고 통신 데이터를 제어부(110)로 출력할 수 있으며, 제어부(110)로부터 통신 데이터를 수신하고, 통신 데이터를 차량용 통신 네트워크(CNT)를 통하여 전장 부품들(30)로 전송할 수 있다. 예를 들어, 캔 트랜시버는 차량용 통신 네트워크(NT)를 통하여 배터리 센서(19)로부터 배터리 상태 정보 및/또는 엔진 관리 시스템(11)/변속기 제어 유닛(12)으로부터 차량(1)의 주행 정보를 수신할 수 있다. 또한, 캔 트랜시버는 차량용 통신 네트워크(NT)를 통하여 엔진 관리 시스템(11)로 발전 제어 요청을 전송할 수 있다.
이처럼, 통신부(130)는 차량용 통신 네트워크(NT)를 통하여 차량(1)의 전장 부품들(10)과 데이터를 주고 받을 수 있으며, 전력 관리 장치(100)는 통신부(130)을 통하여 엔진 관리 시스템(11), 배터리 센서(19) 등의 전장 부품들(10)과 통신할 수 있다.
저장부(120)는 전력 관리 장치(100)를 제어하기 위한 제어 데이터를 저장하는 저장 매체(storage media)와, 저장 매체에 저장된 데이터의 저장/삭제/로딩 등을 제어하는 저장 컨트롤러를 포함할 수 있다.
저장 매체는 반도체 소자 드라이브(Solid Stat Drive, SSD), 자기 디스크 드라이브(Hard Disc Drive, HDD) 등을 포함할 수 있으며, 배터리(B)의 충전율을 관리하기 위한 각종 데이터를 저장할 수 있다.
저장 매체는 배터리(B)의 출력 전압, 배터리(B)의 출력 전류 및 배터리(B)의 온도에 대응하는 배터리(B)의 충전율을 저장할 수 있다. 예를 들어, 배터리(B)의 출력 전압, 배터리(B)의 출력 전류, 배터리(B)의 온도 및 그에 대응하는 배터리(B)의 충전율을 포함하는 배터리 모델(룩업 테이블)을 포함할 수 있다.
또한, 저장부(120)는 제어부(110)의 저장 신호에 따라 저장 매체에 데이터를 저장하고, 제어부(110)의 로딩 신호에 따라 저장 매체에 저장된 데이터를 제어부(110)로 출력할 수 있다. 예를 들어, 저장 컨트롤러는 제어부(110)로부터 배터리(B)의 출력 전압, 배터리(B)의 출력 전류, 배터리(B)의 온도에 대응하는 배터리(B)의 충전율의 검색 요청을 수신하고, 저장 매체에서 배터리(B)의 출력 전압, 배터리(B)의 출력 전류, 배터리(B)의 온도에 대응하는 배터리(B)의 충전율을 검색할 수 있다. 저장 컨트롤러는 검색된 배터리(B)의 충전율을 출력할 수 있다.
제어부(110)는 배터리 관리 장치(100)를 제어하기 위한 제어 프로그램 및/또는 제어 데이터를 기억하는 메모리와, 메모리에 저장된 제어 프로그램 및 제어 데이터에 따라 제어 신호를 생성하는 프로세서를 포함할 수 있다.
메모리는 통신부(130)를 통하여 수신된 통신 데이터 및/또는 저장부(120)에 저장된 저장 데이터를 임시로 기억할 수 있다. 통신 데이터는 배터리(B)의 출력 전압, 배터리(B)의 출력 전류, 배터리(B)의 온도 등의 상태 정보를 포함할 수 있으며, 저장 데이터는 배터리(B)의 충전율을 포함할 수 있다.
메모리는 프로세서의 메모리 제어 신호에 따라 프로그램 및/또는 데이터를 프로세서에 제공할 수 있다.
메모리는 데이터를 일시적으로 기억하기 위한 S램(Static Random Access Memory, S-RAM), D랩(Dynamic Random Access Memory) 등의 휘발성 메모리를 포함할 수 있다. 또한, 메모리는 제어 프로그램 및 제어 데이터를 장기간 저장하기 위한 롬(Read Only Memory), 이피롬(Erasable Programmable Read Only Memory: EPROM), 이이피롬(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory: EEPROM) 등의 비휘발성 메모리를 포함할 수 있다.
프로세서는 각종 논리 회로와 연산 회로를 포함할 수 있으며, 메모리로부터 제공된 프로그램에 따라 데이터를 처리하고, 처리 결과에 따라 제어 신호를 생성할 수 있다.
프로세서는 배터리(B)의 출력 전류에 기초하여 배터리(B)의 충전율을 추정하거나, 배터리(B)의 출력 전압, 배터리(B)의 출력 전류, 배터리(B)의 온도에 기초하여 저장부(120)의 배터리 모델을 이용하여 배터리(B)의 충전율을 판단할 수 있다. 예를 들어, 배터리(B)의 출력 전류에 기초하여 배터리(B)의 충전율을 추정하는 것은 프로세서의 연산량이 적지만, 추정된 배터리(B)의 충전율은 실제 배터리(B)의 충전율과의 오차를 가질 수 있다. 저장부(120)의 배터리 모델을 이용하여 배터리(B)의 충전율을 판단하는 것은 프로세서의 연산량이 많지만, 정확한 배터리(B)의 충전율이 산출될 수 있다.
프로세서는 배터리(B)의 출력 전류에 기초하여 배터리(B)의 충전율을 추정할 수 있다. 프로세서는, 적절한 시기에 저장부(120)의 배터리 모델을 이용하여 판단된 배터리(B)의 충전율에 기초하여, 추정된 배터리(B)의 충전율의 오차를 보정할 수 있다.
이처럼, 제어부(110)는 배터리 센서(19)의 출력에 기초하여 배터리(B)의 충전율을 산출하고, 배터리(B)의 충전율에 기초하여 발전기(11c)를 제어하기 위한 발전 제어 신호를 생성할 수 있다.
이하에서는 전력 관리 장치(100)가 배터리(B)의 충전율을 판단하는 구체적인 방법이 설명된다.
도 3은 일 실시예에 의한 배터리의 충전율에 따른 배터리의 가용 범위를 도시한다. 도 4는 추정된 배터리의 충전율과 실제 배터리의 충전율 사이의 오차를 도시한다. 도 5는 일 실시예에 의한 배터리의 충전율을 도시한다. 도 6은 일 실시예에 의한 배터리의 제1 기준 충전율을 산출하는 방법이 도시된다. 도 7은 일 실시예에 의한 배터리의 제2 기준 충전율을 산출하는 방법이 도시된다. 도 8은 일 실시예에 의한 배터리의 제3 기준 충전율을 산출하는 방법이 도시된다. 도 9는 일 실시예에 의한 전력 관리 장치가 발전 제어 및/또는 아이들 스탑엔고를 활성화 또는 비활성화하는 것이 도시된다.
전력 관리 장치(100)는 배터리(B)의 충전율에 기초하여 발전기(11c)와 전장 부품들(10)을 제어할 수 있다. 다시 말해, 전력 관리 장치(100)는 배터리(B)의 충전율에 기초하여 차량(1)의 전력 생산 및 전력 소비를 제어할 수 있다.
배터리(B)의 충전율은 가용 범위와 가용 범위 외의 영역으로 구획될 수 있다. 배터리(B)의 가용 범위는 배터리(B)의 내구의 급격한 저하 없이 배터리(B)가 동작할 수 있는 구간을 나타낼 수 있다. 다시 말해, 배터리(B)의 충전율이 가용 범위 이내이면 배터리(B)의 내구가 급격하게 저하되는 것(배터리가 급격하게 노후화되는 것)을 방지할 수 있다. 그러나, 배터리(B)의 충전율이 가용 범위를 벗어나면 배터리(B)의 내구가 급격히 저하될 수 있다(배터리가 급격하게 노후화될 수 있다). 예를 들어, 도 3에 도시된 바와 같이 배터리(B)의 가용 범위는 충전율이 40% 이상인 영역을 포함할 수 있다.
전력 관리 장치(100)는 배터리(B)의 충전율이 가용 범위 이내가 되도록 배터리(B)의 충전율을 관리할 수 있다. 다시 말해, 전력 관리 장치(100)는 배터리(B)의 충전율이 가용 범위 이내가 되도록 차량(1)의 전력 생산 및 전력 소비를 제어할 수 있다.
전력 관리 장치(100)는 배터리(B)의 출력 전류에 기초하여 배터리(B)의 충전율을 추정하거나, 배터리 모델을 이용하여 배터리(B)의 충전율을 판단할 수 있다.
전력 관리 장치(100)는 배터리(B)의 초기 충전율을 기준으로 배터리(B)의 출력 전류(충전 전류 및 방전 전류)를 적산함으로써 배터리(B)의 충전율을 추정할 수 있다. 예를 들어, 전력 관리 장치(100)는 [수학식 1]을 이용하여 배터리(B)의 출력 전류로부터 배터리(B)의 충전율을 추정할 수 있다.
[수학식 1]
Figure pat00001
단, SOC는 추정된 배터리(B)의 충전율을 나타내며, SOC_ini는 배터리(B)의 초기 충전율을 나타내며, Cb는 배터리(B)의 정격 용량을 나타내며, η는 배터리(B)의 충방전 효율을 나타내며, Ib는 배터리(B)의 출력 전류를 나타낼 수 있다.
[수학식 1]을 이용하여 추정된 배터리(B)의 충전율은 추정 충전율(SOC_calculation)로 정의될 수 있다. 그러나, [수학식 1]은 배터리(B)의 충전에 의한 물리 현상을 정확하게 반영하지 못할 수 있다. 장시간 동안 [수학식 1]을 이용하여 배터리(B)의 충전율을 추정하면, 추정된 배터리(B)의 충전율과 실제 배터리(B)의 충전율 사이의 오차가 발생할 수 있다. 예를 들어, 추정 충전율(SOC_calculation)은 실제 배터리(B)의 충전율보다 클 수 있으며, 경우에 따라서 실제 배터리(B)의 충전율은 가용 범위를 벗어날 수 있다. 그 결과, 배터리(B)의 내구가 급격히 저하될 수 있다.
전력 관리 장치(100)는 추정 충전율(SOC_calculation)을 보정함으로써 실제 배터리(B)의 충전율은 가용 범위를 벗어나는 것을 방지할 수 있다.
추정 충전율(SOC_calculation)이 가용 범위에 근접하면, 전력 관리 장치(100)는 배터리(B)의 충전율을 나타내는 배터리 모델을 이용하여 배터리(B)의 충전율을 판단할 수 있다. 배터리(B)의 방전 시에 배터리(B)의 출력 전압은 배터리(B)의 충전율과 배터리(B)의 출력 전류에 의존하여 변동할 수 있다. 따라서, 전력 관리 장치(100)는 배터리(B)의 출력 전압과 배터리(B)의 출력 전류로부터 배터리(B)의 충전율을 판단할 수 있다.
예를 들어, 도 4에 도시된 바와 같이 추정된 배터리(B)의 충전율이 40%에 접근하면, 전력 관리 장치(100)는 배터리 모델을 이용하여 실제 배터리(B)의 충전율을 판단할 수 있다. 전력 관리 장치(100)는 배터리(B)의 출력 전압, 배터리(B)의 출력 전류 및 배터리(B)의 온도를 배터리 모델에 입력하고, 배터리 모델의 출력으로부터 실제 배터리(B)의 충전율을 판단할 수 있다.
전력 관리 장치(100)는 프로세서의 연산량을 저감시키기 위하여 배터리 모델을 이용하여 배터리(B)의 충전율을 판단하는 영역을 제한할 수 있다. 예를 들어, 전력 관리 장치(100)는 추정된 배터리(B)의 충전율이 30%에서 40% 사이이면 배터리 모델을 이용하여 배터리(B)의 충전율을 판단할 수 있다.
배터리(B)의 충전율은 도 5에 도시된 바와 같이 복수의 지표에 의하여 정의될 수 있다.
예를 들어, 가용 범위의 하한을 나타내는 충전율(예를 들어,40%)는 하한 충전율(SOC_available_low)로 정의할 수 있으며, 가용 범위 아래에서 허용 가능한 최저 충전율(예를 들어, 30%)는 최저 충전율(SOC_available_min)로 정의할 수 있다. 최저 충전율(SOC_available_min) (30%)는 엔진의 시동을 위하여 요구되는 충전율(20%)와 충전율 연산 오차(10%)의 합에 의하여 정의될 수 있으며, 하한 충전율(SOC_available_low) (40%)는 최저 충전율(SOC_available_min) (30%)과 내구 감소 충전율 영역(10%)의 합에 의하여 정의될 수 있다.
배터리(B)의 충전율이 가용 범위를 벗어나면, 전력 관리 장치(100)는 배터리 모델을 이용하여 배터리(B)의 충전율을 판단하고, 판단된 배터리(B)의 충전율을 제1 기준 충전율(SOC_reset1)로 정의할 수 있다.
제1 기준 충전율(SOC_reset1)은 도 6에 도시된 바와 같이 배터리(B)의 출력 전압 및 배터리(B)의 출력 전류에 기초하여 판단될 수 있다. 예를 들어, 배터리(B)의 출력 전류가 -40A (Ampere) (방전 전류 40A)인 경우 배터리(B)의 출력 전압이 V1_40/30/20A이면, 제1 기준 충전율(SOC_reset1)는 40%일 수 있다. 배터리(B)의 출력 전류가 -30A (Ampere) (방전 전류 30A)인 경우 배터리(B)의 출력 전압이 V1_40/30/20A이면, 제1 기준 충전율(SOC_reset1)는 35%일 수 있다. 배터리(B)의 출력 전류가 -20A (Ampere) (방전 전류 20A)인 경우 배터리(B)의 출력 전압이 V1_40/30/20A이면, 제1 기준 충전율(SOC_reset1)는 32%일 수 있다.
제1 기준 충전율(SOC_reset1)은 배터리 모델에 기초하여 산출되므로, 제1 기준 충전율(SOC_reset1)은 추정 충전율(SOC_calculation)보다 정확한 충전율을 나타낼 수 있다. 따라서, 추정 충전율(SOC_calculation)이 가용 범위를 벗어나면, 전력 관리 장치(100)는 배터리(B)의 충전율을 제1 기준 충전율(SOC_reset1)로 재설정(보정)할 수 있다.
또한, 전력 관리 장치(100)는 [수학식 2]와 같이 추정 충전율(SOC_calculation)과 제1 기준 충전율(SOC_reset1) 사이의 차이를 제1 연산 오차(SOC_reset1_error)로 저장할 수 있다.
[수학식 2]
SOC_reset1_error = SOC_calculation - SOC_reset1
배터리(B)의 충전율이 가용 범위를 벗어나면, 전력 관리 장치(100)는 배터리(B)를 충전하도록 발전기(11c)를 제어할 수 있다. 또한, 전력 관리 장치(100)는 배터리(B)를 충전하는 동안 추정 충전율(SOC_calculation)을 지속적으로 추정할 수 있다.
발전기(11c)의 동작에 의하여 배터리(B)의 충전율은 증가하며, 배터리(B)의 출력 전압 역시 함께 상승할 수 있다. 배터리(B)의 충전 중에 배터리(B)의 출력 전압이 목표 전압(예를 들어, 대략 14.4V)에 도달하면 도 7에 도시된 바와 같이 배터리(B)의 충전 전류가 감소한다. 전력 관리 장치(100)는 배터리(B)의 충전 중에 배터리(B)의 출력 전압이 목표 전압에 도달하고 배터리(B)의 충전 전류가 감소하는 포인트를 제2 기준 충전율(SOC_reset2, 90% < SOC_reset2 < 100%)로 정의할 수 있다.
발전기(11c)의 동작에 의하여 추정 충전율(SOC_calculation) 역시 함께 증가할 수 있다. 배터리(B)의 출력 전압이 목표 전압에 도달하고 배터리(B)의 충전 전류가 감소할 때까지 배터리(B)의 충전율이 제1 기준 충전율(SOC_reset1)로부터 증가한 값을 제1 충전율 증가값(SOC_charge1)으로 정의할 수 있다. 전력 관리 장치(100)는 배터리(B)의 출력 전압이 목표 전압에 도달하고 배터리(B)의 충전 전류가 감소할 때의 추정 충전율(SOC_calculation)과 제1 기준 충전율(SOC_reset1) 사이의 차이를 제1 충전율 증가값(SOC_charge1)로 저장할 수 있다.
전력 관리 장치(100)는 [수학식 3]과 같이 제2 기준 충전율(SOC_reset2)과 제1 기준 충전율(SOC_reset1) 사이의 차이(SOC_reset2-SOC_reset1)와 제1 충전율 증가값(SOC_charge1) 사이의 차이를 제2 연산 오차(SOC_reset2_error)로 저장할 수 있다.
[수학식 3]
SOC_reset2_error = (SOC_reset2 - SOC_reset1) - SOC_charge1
또한, 전력 관리 장치(100)는 배터리(B)의 충전 중에 배터리(B)의 출력 전압이 목표 전압에 도달하고 배터리(B)의 충전 전류가 감소하면 추정 충전율(SOC_calculation)을 제2 기준 충전율(SOC_reset2)로 재설정(보정)할 수 있다.
발전기(11c)의 동작에 의하여 배터리(B)의 충전율은 더욱 증가할 수 있다. 배터리(B)의 충전 중에 배터리(B)의 출력 전압이 대략 목표 전압(예를 들어, 14.4V) 이상이고 도 8에 도시된 바와 같이 배터리(B)의 충전 전류가 기준 전류 이하가 될 수 있다. 전력 관리 장치(100)는 배터리(B)의 충전 중에 배터리(B)의 출력 전압이 대략 목표 전압(예를 들어, 14.4V) 이상이고 배터리(B)의 충전 전류가 기준 전류 이하가 되는 포인트를 제3 기준 충전율(SOC_reset3)로 정의할 수 있다. 제3 기준 충전율(SOC_reset3)은 대략 100%의 충전율을 나타낼 수 있다.
발전기(11c)의 동작에 의하여 추정 충전율(SOC_calculation) 역시 함께 증가할 수 있다. 제2 기준 충전율(SOC_reset2)로부터 배터리(B)의 충전 중에 배터리(B)의 출력 전압이 대략 목표 전압(예를 들어, 14.4V) 이상이고 배터리(B)의 충전 전류가 기준 전류 이하가 될 때까지의 추정 충전율(SOC_calculation)의 증가분을 제2 충전율 증가값(SOC_charge2)으로 정의할 수 있다.
전력 관리 장치(100)는 [수학식 4]와 같이, 제3 기준 충전율(SOC_reset3)과 제2 기준 충전율(SOC_reset2) 사이의 차이(SOC_reset3-SOC_reset2)와 제2 충전율 증가값(SOC_charge2) 사이의 차이를 차이를 제3 연산 오차(SOC_reset3_error)로 저장할 수 있다.
[수학식 4]
SOC_reset3_error = (SOC_reset3 - SOC_reset2) - SOC_charge2
이후, 전력 관리 장치(100)는 제1 연산 오차(SOC_reset1_error), 제2 연산 오차(SOC_reset2_error) 및 제3 연산 오차(SOC_reset3_error)에 기초하여 배터리(B)의 노후화를 판단하고, 배터리(B)의 노후화 정도에 따라 발전 제어 및/또는 아이들 스탑엔고(idle stop & go, ISG)를 활성화 또는 비활성화할 수 있다. 발전 제어는 배터리(B)의 충전율에 기초하여 발전기(11c)의 발전을 제어하는 것을 나타내며, 아이들 스탑엔고는 차량(1)의 정차 중에 시동을 오프하는 것을 나타낼 수 있다.
예를 들어, 전력 관리 장치(100)는 제2 연산 오차(SOC_reset2_error)에 기초하여 배터리(B)의 노후화 여부를 판단할 수 있다.
배터리(B)가 노후화되지 않은 경우, 제1 충전율 증가값(SOC_charge1)은 제2 기준 충전율(SOC_reset2)과 제1 기준 충전율(SOC_reset1) 사이의 차이와 동일할 수 있다. 다시 말해, 제2 연산 오차(SOC_reset2_error)가 '0' 또는 그와 유사한 값을 가질 수 있다.
그러나, 배터리(B)가 노후화된 경우, 제1 충전율 증가값(SOC_charge1)은 제2 기준 충전율(SOC_reset2)과 제1 기준 충전율(SOC_reset1) 사이의 차이보다 작을 수 있다. 다시 말해, 제2 연산 오차(SOC_reset2_error)가 비교전 큰 값을 가질 수 있다.
전력 관리 장치(100)는 제2 연산 오차(SOC_reset2_error)를 제1 기준 오차(β)를 비교할 수 있다. 제2 연산 오차(SOC_reset2_error)가 제1 기준 오차(β)보다 작으면 전력 관리 장치(100)는 배터리(B)가 노후화되지 않은 것으로 판단할 수 있다. 또한, 전력 관리 장치(100)는 발전 제어 및 아이들 스탑엔고 모두를 활성화할 수 있다.
제2 연산 오차(SOC_reset2_error)가 제1 기준 오차(β)와 같거나 크면 전력 관리 장치(100)는 제2 연산 오차(SOC_reset2_error)가 배터리(B)의 노후화로 인한 것인 또는 충전율 추정의 오차로 인한 것인지를 판단할 수 있다.
구체적으로, 제2 연산 오차(SOC_reset2_error)가 제1 기준 오차(β)와 같거나 크면, 전력 관리 장치(100)는 제2 연산 오차(SOC_reset2_error)를 제2 기준 오차(α)를 비교하고, 제1 연산 오차(SOC_reset1_error)를 제2 기준 오차(α)를 비교할 수 있다. 이때, 제2 기준 오차(α)는 제1 기준 오차(β)보다 큰 값일 수 있다.
제1 연산 오차(SOC_reset1_error)와 제2 연산 오차(SOC_reset2_error)가 모두 제2 기준 오차(α)보다 크면, 전력 관리 장치(100)는 제2 연산 오차(SOC_reset2_error)는 배터리(B)의 노후화로 인한 것으로 판단할 수 있다. 다시 말해, 전력 관리 장치(100)는 배터리(B)가 노후화된 것으로 판단하고, 발전 제어 및 아이들 스탑엔고 모두를 비활성화할 수 있다.
제1 연산 오차(SOC_reset1_error)와 제2 연산 오차(SOC_reset2_error)가 모두 제2 기준 오차(α)보다 크지 않으면, 전력 관리 장치(100)는 배터리(B)의 노후화 정도가 작은 것으로 판단할 수 있다.
전력 관리 장치(100)는 [수학식 5]와 같이 제3 연산 오차(SOC_reset3_error)를 제3 기준 충전율(SOC_reset3)과 제2 기준 충전율(SOC_reset2) 사이의 차이(SOC_reset3-SOC_reset2)로 나눈 몫을 제3 연산 오차율(SOC_reset3_error_ratio)로 저장할 수 있다.
[수학식 5]
SOC_reset3_error_ratio = SOC_reset3_error / (SOC_reset3-SOC_reset2)
전력 관리 장치(100)는 제2 연산 오차(SOC_reset2_error)를 제1 충전율 증가값(SOC_charge1)과 제3 연산 오차율(SOC_reset3_error_ratio)의 곱과 비교할 수 있다.
제2 연산 오차(SOC_reset2_error)가 제1 충전율 증가값(SOC_charge1)과 제3 연산 오차율(SOC_reset3_error_ratio)의 곱보다 크면, 전력 관리 장치(100)는 배터리(B)의 노후화 정도가 중간 정도이며, 제2 연산 오차(SOC_reset2_error)는 배터리(B)의 노후화와 충전율 추정의 오차로 인한 것으로 판단할 수 있다. 또한, 전력 관리 장치(100)는 발전 제어를 비활성화하고 아이들 스탑엔고를 활성화할 수 있다.
전력 관리 장치(100)는 제1 연산 오차(SOC_reset1_error)에 기초하여 가용 범위를 재설정할 수 있다. 예를 들어, 전력 관리 장치(100)는 배터리(B)의 가용 범위의 하한을 현재 하한 충전율(SOC_available_low)과 제1 연산 오차(SOC_reset1_error)의 합으로 재설정(보정)할 수 있다.
제2 연산 오차(SOC_reset2_error)가 제1 충전율 증가값(SOC_charge1)과 제3 연산 오차율(SOC_reset3_error_ratio)의 곱보다 작거나 같으면, 전력 관리 장치(100)는 배터리(B)의 노후화 정도가 매우 작고 제2 연산 오차(SOC_reset2_error)는 충전율 추정의 오차로 인한 것으로 판단할 수 있다. 또한, 전력 관리 장치(100)는 발전 제어 및 아이들 스탑엔고 모두를 활성화할 수 있다.
전력 관리 장치(100)는 제1 연산 오차(SOC_reset1_error)에 기초하여 가용 범위를 재설정할 수 있다. 예를 들어, 전력 관리 장치(100)는 배터리(B)의 가용 범위의 하한을 현재 하한 충전율(SOC_available_low)과 제1 연산 오차(SOC_reset1_error)의 합으로 재설정(보정)할 수 있다.
요약하면, 도 9에 도시된 바와 같이 제2 연산 오차(SOC_reset2_error)가 제1 기준 오차(β)보다 작으면 전력 관리 장치(100)는 발전 제어 및 아이들 스탑엔고 모두를 활성화할 수 있다.
제2 연산 오차(SOC_reset2_error)가 제1 기준 오차(β)와 같거나 크면 전력 관리 장치(100)는 제2 연산 오차(SOC_reset2_error) 및 제1 연산 오차(SOC_reset1_error)를 제2 기준 오차(α)를 비교할 수 있다.
제1 연산 오차(SOC_reset1_error)와 제2 연산 오차(SOC_reset2_error)가 모두 제2 기준 오차(α)보다 크면, 전력 관리 장치(100)는 발전 제어 및 아이들 스탑엔고 모두를 비활성화할 수 있다.
제1 연산 오차(SOC_reset1_error)와 제2 연산 오차(SOC_reset2_error)가 모두 제2 기준 오차(α)보다 크지 않으면, 전력 관리 장치(100)는 제2 연산 오차(SOC_reset2_error)를 제1 충전율 증가값(SOC_charge1)과 제3 연산 오차율(SOC_reset3_error_ratio)의 곱과 비교할 수 있다.
제2 연산 오차(SOC_reset2_error)가 제1 충전율 증가값(SOC_charge1)과 제3 연산 오차율(SOC_reset3_error_ratio)의 곱보다 작거나 같으면, 전력 관리 장치(100)는 전력 관리 장치(100)는 발전 제어 및 아이들 스탑엔고 모두를 활성화하고 배터리(B)의 가용 범위를 재설정(보정)할 수 있다.
제2 연산 오차(SOC_reset2_error)가 제1 충전율 증가값(SOC_charge1)과 제3 연산 오차율(SOC_reset3_error_ratio)의 곱보다 크면, 전력 관리 장치(100)는 발전 제어를 비활성화하고 아이들 스탑엔고를 활성화할 수 있다. 또한, 전력 관리 장치(100)는 배터리(B)의 가용 범위를 재설정(보정)할 수 있다.
도 10, 도 11, 도 12 및 도 13은 일 실시예에 의한 전력 관리 장치의 동작을 도시한다.
도 10, 도 11, 도 12 및 도 13을 참조하면, 전력 관리 장치(100)는 차량(1)의 주행 중에 배터리(B)의 충전율을 추정한다(1010).
전력 관리 장치(100)는 배터리(B)의 초기 충전율을 기준으로 배터리(B)의 출력 전류(충전 전류 및 방전 전류)를 적산함으로써 배터리(B)의 충전율을 추정할 수 있다. 추정된 배터리(B)의 충전율은 추정 충전율(SOC_calculation)로 정의될 수 있다.
전력 관리 장치(100)는 배터리(B)가 방전 중인지를 판단한다(1020).
배터리(B)의 방전 시에 배터리(B)의 출력 전압은 배터리(B)의 충전율과 배터리(B)의 출력 전류에 의존하여 변동할 수 있으며, 전력 관리 장치(100)는 배터리(B)의 출력 전압과 배터리(B)의 출력 전류로부터 배터리(B)의 충전율을 판단할 수 있다.
전력 관리 장치(100)는 정확한 배터리(B)의 충전율을 판단하기 위하여 배터리(B)가 방전 중인지를 판단할 수 있다.
배터리(B)가 방전 중이 아니면(1020의 아니오), 전력 관리 장치(100)는 배터리(B)의 충전율을 추정할 수 있다.
배터리(B)가 방전 중이면(1020의 예), 일정 시간 동안 배터리(B)의 출력 전류가 일정한지를 판단한다(1030).
정확한 배터리(B)의 충전율을 판단하기 위하여 전력 관리 장치(100)는 배터리(B)의 출력 전류가 안정화된 이후 배터리(B)의 출력 전류 및 출력 전압에 기초하여 배터리(B)의 충전율을 판단할 수 있다.
일정 시간 동안 배터리(B)의 출력 전류가 일정하지 않으면(1030의 아니오), 전력 관리 장치(100)는 배터리(B)의 충전율을 추정할 수 있다.
일정 시간 동안 배터리(B)의 출력 전류가 일정하면(1030의 예), 전력 관리 장치(100)는 배터리(B)의 충전율이 가용 범위를 벗어났는지를 판단한다(1040).
전력 관리 장치(100)는 배터리(B)의 충전율을 나타내는 배터리 모델을 이용하여 배터리(B)의 충전율을 판단할 수 있으며, 배터리(B)의 충전율이 가용 범위(예를 들어, 40% 이상)를 벗어났는지를 판단할 수 있다.
배터리(B)의 충전율이 가용 범위 이내이면(1040의 아니오), 전력 관리 장치(100)는 배터리(B)의 충전율을 추정할 수 있다.
배터리(B)의 충전율이 가용 범위를 벗어나면(1040의 예), 전력 관리 장치(100)는 제1 연산 오차(SOC_reset1_error)를 산출한다(1050).
배터리(B)의 충전율이 가용 범위를 벗어나면, 전력 관리 장치(100)는 배터리 모델을 이용하여 배터리(B)의 충전율을 판단하고, 판단된 배터리(B)의 충전율을 제1 기준 충전율(SOC_reset1)로 정의할 수 있다.
제1 기준 충전율(SOC_reset1)은 배터리(B)의 출력 전압 및 배터리(B)의 출력 전류에 기초하여 판단될 수 있다.
전력 관리 장치(100)는 추정 충전율(SOC_calculation)과 제1 기준 충전율(SOC_reset1) 사이의 차이를 제1 연산 오차(SOC_reset1_error)로 정의할 수 있다.
이후, 전력 관리 장치(100)는 배터리(B)의 충전율을 제1 기준 충전율(SOC_reset1)로 재설정(보정)한다(1060).
전력 관리 장치(100)는 제1 기준 충전율(SOC_reset1)로 추정 충전율(SOC_calculation)을 재설정할 수 있다.
이후, 전력 관리 장치(100)는 배터리(B)를 충전한다(1070).
배터리(B)의 충전율이 가용 범위를 벗어나면, 전력 관리 장치(100)는 배터리(B)를 충전하도록 발전기(11c)를 제어할 수 있다. 또한, 전력 관리 장치(100)는 배터리(B)를 충전하는 동안 추정 충전율(SOC_calculation)을 지속적으로 추정할 수 있다.
이후, 전력 관리 장치(100)는 배터리(B)의 출력 전압이 목표 전압(예를 들어, 대략 14.4V)에 도달한지 여부를 판단한다(1080).
발전기(11c)의 동작에 의하여 배터리(B)의 충전율은 증가하며, 배터리(B)의 출력 전압 역시 함께 상승할 수 있다.
배터리(B)의 출력 전압이 목표 전압에 도달하지 아니하였으면(1080의 아니오), 전력 관리 장치(100)는 배터리(B)의 충전을 계속할 수 있다.
배터리(B)의 출력 전압이 목표 전압에 도달하면(1080의 예), 전력 관리 장치(100)는 배터리(B)의 충전 전류가 감소하는지를 판단한다(1090).
배터리(B)의 충전 중에 배터리(B)의 출력 전압이 목표 전압에 도달하면 배터리(B)의 충전 전류가 감소하기 시작한다.
전력 관리 장치(100)는 충전 전류가 감소하는지 여부를 정확하게 판단하기 위하여 엔진(11a)의 rpm이 증가하는 동안 충전 전류가 감소하는지를 판단할 수 있다.
배터리(B)의 충전 전류가 감소하지 않으면(1090의 아니오), 전력 관리 장치(100)는 배터리(B)의 충전을 계속할 수 있다.
배터리(B)의 충전 전류가 감소하면(1090의 예), 전력 관리 장치(100)는 제1 충전율 증가값(SOC_charge1)을 산출한다(1100).
제1 기준 충전율(SOC_reset1)로부터 배터리(B)의 충전율이 배터리(B)의 출력 전압이 목표 전압에 도달하고 배터리(B)의 충전 전류가 감소할 때까지 증가한 값을 제1 충전율 증가값(SOC_charge1)으로 정의할 수 있다.
전력 관리 장치(100)는 배터리(B)의 출력 전압이 목표 전압에 도달하고 배터리(B)의 충전 전류가 감소할 때의 추정 충전율(SOC_calculation)과 제1 기준 충전율(SOC_reset1) 사이의 차이를 제1 충전율 증가값(SOC_charge1)로 산출할 수 있다.
이후, 전력 관리 장치(100)는 제2 연산 오차(SOC_reset2_error)를 산출한다(1110).
전력 관리 장치(100)는 배터리(B)의 충전 중에 배터리(B)의 출력 전압이 목표 전압에 도달하고 배터리(B)의 충전 전류가 감소하는 포인트를 제2 기준 충전율(SOC_reset2)로 정의할 수 있다. 제2 기준 충전율(SOC_reset2)는 대략 97%의 충전율을 나타낼 수 있다.
전력 관리 장치(100)는 제2 기준 충전율(SOC_reset2)과 제1 기준 충전율(SOC_reset1) 사이의 차이(SOC_reset2-SOC_reset1)와 제1 충전율 증가값(SOC_charge1) 사이의 차이를 제2 연산 오차(SOC_reset2_error)로 산출할 수 있다.
이후, 전력 관리 장치(100)는 배터리(B)의 충전율을 제2 기준 충전율(SOC_reset2)로 재설정(보정)한다(1120).
전력 관리 장치(100)는 제2 기준 충전율(SOC_reset2)로 추정 충전율(SOC_calculation)을 재설정할 수 있다.
이후, 전력 관리 장치(100)는 배터리(B)를 추가 충전한다(1130).
전력 관리 장치(100)는 배터리(B)를 충전하도록 발전기(11c)를 제어할 수 있다. 또한, 전력 관리 장치(100)는 배터리(B)를 충전하는 동안 추정 충전율(SOC_calculation)을 지속적으로 추정할 수 있다.
이후, 전력 관리 장치(100)는 배터리(B)의 출력 전압이 목표 전압(예를 들어, 대략 14.4V) 이상인지 여부를 판단한다(1140).
배터리(B)의 출력 전압이 목표 전압 이상이 아니면(1140의 아니오), 전력 관리 장치(100)는 배터리(B)의 충전을 계속할 수 있다.
배터리(B)의 출력 전압이 목표 전압 이상이면(1140의 예), 전력 관리 장치(100)는 배터리(B)의 충전 전류가 기준 전류 이하인지를 판단한다(1150).
배터리(B)의 충전 중에 배터리(B)의 출력 전압이 목표 전압에 도달하면 배터리(B)의 충전 전류가 감소하며, 배터리(B)의 충전 전류가 기준 전류 이하가 될 수 있다.
전력 관리 장치(100)는 충전 전류가 기준 전류 이하인지 여부를 정확하게 판단하기 위하여 엔진(11a)의 rpm이 증가하는 동안 충전 전류가 기준 전류 이하인지 여부를 판단할 수 있다.
배터리(B)의 충전 전류가 기준 전류 이하가 아니면(1150의 아니오), 전력 관리 장치(100)는 배터리(B)의 충전을 계속할 수 있다.
배터리(B)의 충전 전류가 기준 전류 이하이면(1150의 예), 전력 관리 장치(100)는 제2 충전율 증가값(SOC_charge2)을 산출한다(1160).
제2 기준 충전율(SOC_reset2)로부터 배터리(B)의 충전율이 배터리(B)의 출력 전압이 목표 전압 이상이 되고 배터리(B)의 충전 전류가 기준 전류 이하가 될 때까지 증가한 값을 제2 충전율 증가값(SOC_charge2)으로 정의할 수 있다.
전력 관리 장치(100)는 배터리(B)의 출력 전압이 목표 전압에 도달하고 배터리(B)의 충전 전류가 감소할 때의 추정 충전율(SOC_calculation)과 제2 기준 충전율(SOC_reset2) 사이의 차이를 제2 충전율 증가값(SOC_charge2)로 산출할 수 있다.
이후, 전력 관리 장치(100)는 제3 연산 오차(SOC_reset3_error)를 산출한다(1170).
전력 관리 장치(100)는 배터리(B)의 충전 중에 배터리(B)의 출력 전압이 목표 전압 이상이고 배터리(B)의 충전 전류가 기준 전류 이하가 되는 포인트를 제3 기준 충전율(SOC_reset3)로 정의할 수 있다. 제3 기준 충전율(SOC_reset3)는 대략 100%의 충전율을 나타낼 수 있다.
전력 관리 장치(100)는 제3 기준 충전율(SOC_reset3)과 제2 기준 충전율(SOC_reset2) 사이의 차이(SOC_reset3-SOC_reset2)와 제2 충전율 증가값(SOC_charge2) 사이의 차이를 제3 연산 오차(SOC_reset3_error)로 산출할 수 있다.
이후, 전력 관리 장치(100)는 배터리(B)의 충전율을 제3 기준 충전율(SOC_reset2)로 재설정(보정)한다(1180).
전력 관리 장치(100)는 제3 기준 충전율(SOC_reset3)로 추정 충전율(SOC_calculation)을 재설정할 수 있다.
이후, 전력 관리 장치(100)는 제2 연산 오차(SOC_reset2_error)가 제1 기준 오차(β)보다 큰지 여부를 판단한다(1190).
전력 관리 장치(100)는 제2 연산 오차(SOC_reset2_error)를 제1 기준 오차(β)를 비교할 수 있다.
제2 연산 오차(SOC_reset2_error)가 제1 기준 오차(β)보다 크면(1190의 예), 전력 관리 장치(100)는 제2 연산 오차(SOC_reset2_error)와 제1 연산 오차(SOC_reset1_error) 모두가 제2 기준 오차(α) 보다 큰지 여부를 판단한다(1200).
전력 관리 장치(100)는 제2 연산 오차(SOC_reset2_error)를 제2 기준 오차(α)를 비교하고, 제1 연산 오차(SOC_reset1_error)를 제2 기준 오차(α)를 비교할 수 있다. 이때, 제2 기준 오차(α)는 제1 기준 오차(β)보다 큰 값일 수 있다.
제1 연산 오차(SOC_reset1_error)와 제2 연산 오차(SOC_reset2_error)가 모두 제2 기준 오차(α)보다 크면(1200의 예), 전력 관리 장치(100)는 배터리(B)가 노후화된 것으로 판단하고, 발전 제어 및 아이들 스탑엔고 모두를 비활성화한다(1210).
제1 연산 오차(SOC_reset1_error)와 제2 연산 오차(SOC_reset2_error)가 모두 제2 기준 오차(α)보다 크면, 전력 관리 장치(100)는 제2 연산 오차(SOC_reset2_error)는 배터리(B)의 노후화로 인한 것으로 판단할 수 있다.
제1 연산 오차(SOC_reset1_error)와 제2 연산 오차(SOC_reset2_error)가 모두 제2 기준 오차(α)보다 크지 않으면(1200의 아니오), 전력 관리 장치(100)는 제3 연산 오차율(SOC_reset3_error_ratio)을 산출한다(1220).
전력 관리 장치(100)는 제3 연산 오차(SOC_reset3_error)를 제3 기준 충전율(SOC_reset3)과 제2 기준 충전율(SOC_reset2) 사이의 차이(SOC_reset3-SOC_reset2)로 나눈 몫을 제3 연산 오차율(SOC_reset3_error_ratio)로 산출할 수 있다.
이후, 전력 관리 장치(100)는 제2 연산 오차(SOC_reset2_error)가 제1 충전율 증가값(SOC_charge1)과 제3 연산 오차율(SOC_reset3_error_ratio)의 곱보다 큰지 여부를 판단한다(1230).
전력 관리 장치(100)는 제2 연산 오차(SOC_reset2_error)를 제1 충전율 증가값(SOC_charge1)과 제3 연산 오차율(SOC_reset3_error_ratio)의 곱과 비교할 수 있다.
제2 연산 오차(SOC_reset2_error)가 제1 충전율 증가값(SOC_charge1)과 제3 연산 오차율(SOC_reset3_error_ratio)의 곱보다 크면(1230의 예), 전력 관리 장치(100)는 발전 제어를 비활성화하고 아이들 스탑엔고를 활성화한다(1240).
제2 연산 오차(SOC_reset2_error)가 제1 충전율 증가값(SOC_charge1)과 제3 연산 오차율(SOC_reset3_error_ratio)의 곱보다 크면, 전력 관리 장치(100)는 배터리(B)의 노후화 정도가 중간 정도이며, 제2 연산 오차(SOC_reset2_error)는 배터리(B)의 노후화와 충전율 추정의 오차로 인한 것으로 판단할 수 있다.
제2 연산 오차(SOC_reset2_error)가 제1 충전율 증가값(SOC_charge1)과 제3 연산 오차율(SOC_reset3_error_ratio)의 곱보다 크지 않으면(1230의 아니오), 전력 관리 장치(100)는 발전 제어 및 아이들 스탑엔고 모두를 활성화한다(1250).
제2 연산 오차(SOC_reset2_error)가 제1 충전율 증가값(SOC_charge1)과 제3 연산 오차율(SOC_reset3_error_ratio)의 곱보다 작거나 같으면, 전력 관리 장치(100)는 배터리(B)의 노후화 정도가 매우 작고 제2 연산 오차(SOC_reset2_error)는 충전율 추정의 오차로 인한 것으로 판단할 수 있다.
또한, 제2 연산 오차(SOC_reset2_error)가 제1 기준 오차(β)보다 크지 않으면(1190의 아니오), 전력 관리 장치(100)는 발전 제어 및 아이들 스탑엔고 모두를 활성화한다(1250).
제2 연산 오차(SOC_reset2_error)가 제1 기준 오차(β)보다 작으면 전력 관리 장치(100)는 배터리(B)가 노후화되지 않은 것으로 판단할 수 있다.
이상의 동작에 의하여, 배터리(B)의 충전률 연산의 오차가 감소될 수 있으며, 배터리(B)의 노후화가 방지될 수 있다.
한편, 개시된 실시예들은 컴퓨터에 의해 실행 가능한 명령어를 저장하는 기록매체의 형태로 구현될 수 있다. 명령어는 프로그램 코드의 형태로 저장될 수 있으며, 프로세서에 의해 실행되었을 때, 프로그램 모듈을 생성하여 개시된 실시예들의 동작을 수행할 수 있다. 기록매체는 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체로 구현될 수 있다.
컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체로는 컴퓨터에 의하여 해독될 수 있는 명령어가 저장된 모든 종류의 기록 매체를 포함한다. 예를 들어, ROM(Read Only Memory), RAM(Random Access Memory), 자기 테이프, 자기 디스크, 플래시 메모리, 광 데이터 저장장치 등이 있을 수 있다.
이상에서와 같이 첨부된 도면을 참조하여 개시된 실시예들을 설명하였다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고도, 개시된 실시예들과 다른 형태로 본 발명이 실시될 수 있음을 이해할 것이다. 개시된 실시예들은 예시적인 것이며, 한정적으로 해석되어서는 안 된다.
1: 차량 10: 전장 부품들
11: 엔진 관리 시스템 11a: 엔진
11c: 발전기 19: 배터리 센서
100: 전력 관리 장치 B: 배터리

Claims (20)

  1. 배터리;
    상기 배터리의 출력 전압 및 출력 전류를 감지하는 배터리 센서; 및
    상기 배터리의 충전율에 기초하여 상기 배터리의 충전을 제어하는 전력 관리 장치를 포함하고,
    상기 전력 관리 장치는,
    상기 배터리의 출력 전류에 기초하여 상기 배터리의 추정 충전율을 산출하고,
    상기 출력 전압 및 상기 출력 전류의 입력에 대응한 상기 배터리 모델의 출력에 기초하여 실제 충전율을 산출하고,
    상기 실제 충전율과 상기 추정 충전율 사이의 오차에 기초하여, 상기 배터리의 충전율에 기초하여 발전기를 제어하는 발전 제어를 활성화하고 정차 중에 시동을 오프하는 아이들 스탑엔고를 활성화하는 차량.
  2. 제1항에 있어서, 상기 전력 관리 장치는,
    상기 배터리의 추정 충전율이 상기 배터리의 가용 범위를 벗어나면 배터리 모델에 상기 출력 전압 및 상기 출력 전류를 입력하여 상기 배터리 모델의 출력에 기초하여 제1 기준 충전율을 산출하고,
    상기 제1 기준 충전율로 상기 배터리의 추정 충전율을 재설정하고,
    상기 제1 기준 충전율과 상기 추정 충전율 사이의 차이에 기초하여 제1 연산 오차를 산출하는 차량.
  3. 제2항에 있어서, 상기 전력 관리 장치는,
    상기 배터리를 충전하는 동안 상기 배터리의 추정 충전율의 제1 증가값을 산출하고,
    상기 배터리의 출력 전압이 목표 전압에 도달하고 상기 배터리의 출력 전류가 감소할 때의 충전율을 제2 기준 충전율로 정의하고,
    상기 제2 기준 충전율과 상기 제1 기준 충전율 사이의 차이와 상기 추정 충전율의 제2 증가값 사이의 차이에 기초하여 제2 연산 오차를 산출하는 차량.
  4. 제3항에 있어서, 상기 전력 관리 장치는,
    상기 배터리를 충전하는 동안 상기 배터리의 추정 충전율의 제2 증가값을 산출하고,
    상기 배터리의 출력 전압이 목표 전압 이상이고 상기 배터리의 출력 전류가 기준 전류보다 작을 때의 충전율을 제3 기준 충전율로 정의하고,
    상기 제3 기준 충전율과 상기 제2 기준 충전율 사이의 차이와 상기 추정 충전율의 제3 증가값 사이의 차이에 기초하여 제3 연산 오차를 산출하는 차량.
  5. 제4항에 있어서, 상기 전력 관리 장치는,
    상기 제2 연산 오차가 미리 정해진 제1 기준 오차보다 작으면, 상기 발전 제어와 아이들 스탑엔고를 활성화하는 차량.
  6. 제4항에 있어서, 상기 전력 관리 장치는,
    상기 제2 연산 오차가 미리 정해진 제1 기준 오차보다 크거나 같으면, 상기 제2 연산 오차와 상기 제1 연산 오차 모두가 제2 기준 오차보다 큰지를 판단하고,
    상기 제2 기준 오차는 상기 제1 기준 오차보다 큰 것인 차량.
  7. 제6항에 있어서, 상기 전력 관리 장치는,
    상기 제2 연산 오차와 상기 제1 연산 오차 모두가 제2 기준 오차보다 크면, 상기 발전 제어와 상기 아이들 스탑엔고를 비활성화하는 차량.
  8. 제4항에 있어서, 상기 전력 관리 장치는,
    상기 제2 연산 오차가 미리 정해진 제1 기준 오차보다 크거나 같으면, 상기 제3 연산 오차를 상기 제3 기준 충전율과 상기 제2 기준 충전율 사이의 차이로 나눈 몫에 기초하여 제3 연산 오차율을 산출하는 차량.
  9. 제8항에 있어서, 상기 전력 관리 장치는,
    상기 제2 연산 오차가 상기 추정 충전율의 제1 증가값과 상기 제3 연산 오차율의 곱보다 크면 상기 발전 제어를 비활성화하고 상기 아이들 스탑엔고를 활성화하는 차량.
  10. 제8항에 있어서, 상기 전력 관리 장치는,
    상기 제2 연산 오차가 상기 추정 충전율의 제1 증가값과 상기 제3 연산 오차율의 곱보다 작거나 같으면, 상기 발전 제어와 상기 아이들 스탑엔고를 활성화하는 차량.
  11. 배터리 및 상기 배터리의 출력 전압 및 출력 전류를 감지하는 배터리 센서을 포함하는 차량의 제어 방법에 있어서,
    상기 배터리의 출력 전류에 기초하여 상기 배터리의 추정 충전율을 산출하고;
    상기 출력 전압 및 상기 출력 전류의 입력에 대응한 상기 배터리 모델의 출력에 기초하여 실제 충전율을 산출하고;
    상기 실제 충전율과 상기 추정 충전율 사이의 오차에 기초하여, 상기 배터리의 충전율에 기초하여 발전기를 제어하는 발전 제어를 활성화하고 정차 중에 시동을 오프하는 아이들 스탑엔고를 활성화하는 것을 포함하는 차량의 제어 방법.
  12. 제11항에 있어서, 상기 발전 제어를 활성화하고 상기 아이들 스탑엔고를 활성화하는 것은,
    상기 배터리의 추정 충전율이 상기 배터리의 가용 범위를 벗어나면 배터리 모델에 상기 출력 전압 및 상기 출력 전류를 입력하여 상기 배터리 모델의 출력에 기초하여 제1 기준 충전율을 산출하고,
    상기 제1 기준 충전율로 상기 배터리의 추정 충전율을 재설정하고,
    상기 제1 기준 충전율과 상기 추정 충전율 사이의 차이에 기초하여 제1 연산 오차를 산출하는 것을 포함하는 차량의 제어 방법.
  13. 제12항에 있어서, 상기 발전 제어를 활성화하고 상기 아이들 스탑엔고를 활성화하는 것은,
    상기 배터리를 충전하는 동안 상기 배터리의 추정 충전율의 제1 증가값을 산출하고,
    상기 배터리의 출력 전압이 목표 전압에 도달하고 상기 배터리의 출력 전류가 감소할 때의 충전율을 제2 기준 충전율로 정의하고,
    상기 제2 기준 충전율과 상기 제1 기준 충전율 사이의 차이와 상기 추정 충전율의 제2 증가값 사이의 차이에 기초하여 제2 연산 오차를 산출하는 것을 포함하는 차량의 제어 방법.
  14. 제13항에 있어서, 상기 발전 제어를 활성화하고 상기 아이들 스탑엔고를 활성화하는 것은,
    상기 배터리를 충전하는 동안 상기 배터리의 추정 충전율의 제2 증가값을 산출하고,
    상기 배터리의 출력 전압이 목표 전압 이상이고 상기 배터리의 출력 전류가 기준 전류보다 작을 때의 충전율을 제3 기준 충전율로 정의하고,
    상기 제3 기준 충전율과 상기 제2 기준 충전율 사이의 차이와 상기 추정 충전율의 제3 증가값 사이의 차이에 기초하여 제3 연산 오차를 산출하는 것을 포함하는 차량의 제어 방법.
  15. 제14항에 있어서, 상기 발전 제어를 활성화하고 상기 아이들 스탑엔고를 활성화하는 것은,
    상기 제2 연산 오차가 미리 정해진 제1 기준 오차보다 작으면, 상기 발전 제어와 아이들 스탑엔고를 활성화하는 것을 포함하는 차량의 제어 방법.
  16. 제14항에 있어서, 상기 발전 제어를 활성화하고 상기 아이들 스탑엔고를 활성화하는 것은,
    상기 제2 연산 오차가 미리 정해진 제1 기준 오차보다 크거나 같으면, 상기 제2 연산 오차와 상기 제1 연산 오차 모두가 제2 기준 오차보다 큰지를 판단하는 것을 포함하고,
    상기 제2 기준 오차는 상기 제1 기준 오차보다 큰 것인 차량의 제어 방법.
  17. 제16항에 있어서, 상기 발전 제어를 활성화하고 상기 아이들 스탑엔고를 활성화하는 것은,
    상기 제2 연산 오차와 상기 제1 연산 오차 모두가 제2 기준 오차보다 크면, 상기 발전 제어와 상기 아이들 스탑엔고를 비활성화하는 것을 포함하는 차량의 제어 방법.
  18. 제14항에 있어서, 상기 발전 제어를 활성화하고 상기 아이들 스탑엔고를 활성화하는 것은,
    상기 제2 연산 오차가 미리 정해진 제1 기준 오차보다 크거나 같으면, 상기 제3 연산 오차를 상기 제3 기준 충전율과 상기 제2 기준 충전율 사이의 차이로 나눈 몫에 기초하여 제3 연산 오차율을 산출하는 것을 포함하는 차량의 제어 방법.
  19. 제18항에 있어서, 상기 발전 제어를 활성화하고 상기 아이들 스탑엔고를 활성화하는 것은,
    상기 제2 연산 오차가 상기 추정 충전율의 제1 증가값과 상기 제3 연산 오차율의 곱보다 크면 상기 발전 제어를 비활성화하고 상기 아이들 스탑엔고를 활성화하는 것을 포함하는 차량의 제어 방법.
  20. 제18항에 있어서, 상기 발전 제어를 활성화하고 상기 아이들 스탑엔고를 활성화하는 것은,
    상기 제2 연산 오차가 상기 추정 충전율의 제1 증가값과 상기 제3 연산 오차율의 곱보다 작거나 같으면, 상기 발전 제어와 상기 아이들 스탑엔고를 활성화하는 것을 포함하는 차량의 제어 방법.
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