KR20200080353A - 전기 자동차용 배터리 정보 관리 시스템 및 관리 방법 - Google Patents

전기 자동차용 배터리 정보 관리 시스템 및 관리 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 전기 자동차용 배터리 정보 관리 시스템 및 관리 방법에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 전기 자동차용 배터리 정보 관리 시스템은 전기 자동차용 배터리 관리 장치가 구비된 배터리 팩, 상기 배터리 관리 장치에 상시적으로 연결되어 상기 배터리에 대한 진단을 수행하는 배터리 진단 장치, 상기 배터리 진단 장치에 의해 수행된 진단 결과를 전달 받아 상기 배터리 의 정보를 수집하는 배터리 정보 수집 장치 및 수집된 상기 배터리의 정보를 전송하는 배터리 정보 전송 장치가 구비된 배터리 정보 수집 및 전송 장치, 그리고, 상기 배터리 정보 수집 및 정보 전송 장치로부터 전송된 상기 배터리의 정보를 확인하여 복수개의 전기 자동차용 배터리를 통합 운영 관리하는 배터리 운영 관리 서버를 포함한다.

Description

전기 자동차용 배터리 정보 관리 시스템 및 관리 방법{Battery information management system and management method for electric vehicles}
본 발명은 전기 자동차용 배터리 정보 관리 시스템 및 관리 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 현재 운행 중인 다수의 전기 자동차에 포함된 배터리 팩의 상태를 진단하여 이를 통합적으로 운영 관리하는 전기 자동차용 배터리 정보 관리 시스템 및 관리 방법 에 관한 것이다.
최근 환경 오염으로 인한 친환경 및 에너지 부족으로 인한 에너지 자원의 절약이 강조되고 있다. 이에 따라 자동차 산업에서도 경쟁력 향상을 위해 친환경적이고, 고 에너지 효율 자동차인 전기자동차를 개발하고 있다. 최근 배터리 등의 성능개선과 비용절감에 힘입어 전기자동차가 일반적인 용도의 차량으로서 현실화되어 가고 있다. 전기자동차는 주행 중에 CO2 등을 배출하지 않고 환경성능이 우수함과 동시에 반응이 좋은 강력한 가속 성능이나 조용하고 원활한 주행감 등 차량의 매력을 크게 변화시키는 특징을 가지고 있다. 전기자동차가 상용화되기 위해서 필수적으로 필요한 것은 배터리 팩을 충전하기 위한 충전기와 더불어 배터리 팩의 상태 즉 충전 용량을 확인하여 운행 가능 거리 및 충전 일자나 충전 방법 등의 운영 관리 계획을 세우는 것이다.
이러한 배터리 팩의 운영 관리 계획의 수립은 국가연구개발사업 과제의 일환으로 본 출원인에 의해 출원 후 출원인이 변경된 하기 선행기술문헌인 특허문헌 출원번호 제 10-2015-0134071호의 “배터리 진단 장치 및 방법”에 개시된 바와 같이 일일이 사용자가 수작업으로 배터리 팩에 배터리 진단 장치(battery diagnosis system, BDS)를 접속하여 진단 결과(예를 들어, SOC(state of charge), SOH(state of health) 등)를 임의의 단말에 전송할 수 있고, 진단 결과를 수신한 단말은 해당 내용을 디스플레이함으로써 사용자에게 진단 결과를 제공하는 방식을 통해 진행되었다.
그러나 상기 종래 기술은 개별적으로 운행 중에 있는 전기 자동차의 배터리 팩에 배터리 진단 장치를 일일이 접속하여 배터리 정보를 얻어야 하는 불편함이 있을 뿐 아니라, 복수의 전기 자동차의 배터리 팩을 통합 운영 관리해야 하는 관리 회사나 기관의 경우 임의의 지역에서 분산되어 운행 중에 있는 각 배터리 정보를 손쉽게 획득하지 못함으로 인해 통합 관리가 제대로 이루어지지 않는 문제점이 있었다.
KR 10-2017-0035229 A
따라서 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 상기의 문제점을 해결하여 임의의
지역에 산재되어 운행되고 있는 복수의 각 전기 자동차의 배터리 팩의 배터리 정보를 손쉽게 획득하여 획득된 정보를 바탕으로 통합적으로 운영 관리할 수 있는 전기 자동차용 배터리 정보 관리 시스템 및 관리 방법을 제공하는 것이다.
상기의 과제 해결을 위한 본 발명에 따른 전기 자동차용 배터리 정보 관리 시스템은 전기 자동차용 배터리 관리 장치가 구비된 배터리 팩, 상기 배터리 관리 장치에 상시적으로 연결되어 상기 배터리에 대한 진단을 수행하는 배터리 진단 장치, 상기 배터리 진단 장치에 의해 수행된 진단 결과를 전달 받아 상기 배터리 의 정보를 수집하는 배터리 정보 수집 장치 및 수집된 상기 배터리의 정보를 전송하는 배터리 정보 전송 장치가 구비된 배터리 정보 수집 및 전송 장치, 그리고, 상기 배터리 정보 수집 및 정보 전송 장치로부터 전송된 상기 배터리의 정보를 확인하여 복수개의 전기 자동차용 배터리를 통합 운영 관리하는 배터리 운영 관리 서버를 포함한다.
상기 배터리 정보 전송 장치는 상기 배터리 운영 관리 서버와 근거리에 있는 경우 블루투스 또는 와이파이 통신 방식을 통해 상기 배터리의 정보를 전송 가능하며, 상기 배터리 운영 관리 서버와 원거리에 있는 경우 상용 무선 통신 수단을 통해 상기 배터리의 정보를 전송할 수 있다.
또한, 상기의 과제 해결을 위한 본 발명에 따른 전기 자동차용 배터리 정보 관리 방법은 배터리 운영 관리 서버를 통해 배터리 정보 수집 및 전송 요청을 받은 배터리 정보 수집 및 전송 장치가 배터리 진단 장치로 진단 요청 메시지를 전송하는 단계, 상기 배터리 진단 장치는 진단 요청 메시지를 전송 받은 경우 이와 관련된 제어 메시지를 배터리 관리 장치에 전송하는 단계, 상기 배터리 관리 장치는 상기 제어 메시지에 따라 배터리 팩의 상태를 측정하는 단계, 상기 배터리 관리 장치는 측정된 배터리 팩의 상태 결과인 상태 응답 메시지를 상기 배터리 진단 장치로 전송하는 단계, 상기 배터리 진단 장치는 상기 배터리 관리 장치로부터 전송된 상태 응답 메시지에 포함된 배터리 팩의 정보에 기초하여 배터리 상태를 확인하는 단계, 상기 배터리 진단 장치는 확인된 배터리 상태 정보를 포함하는 진단 응답 메시지를 생성하여 이를 상기 배터리 정보 수집 및 전송 장치에 전송하는 단계, 그리고,
상기 배터리 정보 수집 및 전송 장치는 전송된 상기 진단 응답 메시지 속에 포함된 상기 배터리 상태 정보를 배터리 정보 수집 장치에 저장한 후, 배터리 정보 전송 장치를 통해 상기 배터리 운영 관리 서버로 수집된 배터리 상태 정보를 포함하는 배터리 정보 응답 신호를 전송하는 단계를 포함한다.
상기 배터리 운영 관리 서버는 상기 배터리 정보 수집 및 전송 장치로부터 상기 배터리 정보 응답 신호가 전송된 경우 이를 바탕으로 각 전기 자동차의 배터리에 관한 통합 운영 관리 제어를 수행하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 배터리 정보 수집 및 전송 장치가 상기 배터리 팩 관련 상태의 진단 종료를 요청하는 진단 요청 메시지를 생성하여 생성된 진단 종료 메시지를 상기 배터리 진단 장치에 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 배터리 진단 장치가 상기 배터리 정보 수집 및 전송 장치로부터 종료 메시지를 수신한 경우 배터리 팩의 관련 상태의 진단을 종료하고, 진단 종료 메시지에 대한 응답인 ACK 메시지를 생성하여 생성된 ACK 메시지를 상기 배터리 정보 수집 및 전송 장치에 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 배터리 정보 수집 및 전송 장치가 상기 배터리 진단 장치로부터 ACK 메시지를 수신한 경우 상기 배터리 팩 관련 상태의 진단이 종료된 것으로 판단하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 의하면 임의의 지역에 산재되어 운행되고 있는 복수의 각 전기 자동차의 배터리 팩의 배터리 정보를 배터리 팩에 상시 접속 상태를 유지하도록 변경 제안된 배터리 진단 장치에 의해 배터리 정보 수집 및 전송 장치가 손쉽게 획득하여 획득된 정보를 배터리 운영 관리 서버로 무선 통신 방식을 통해 실시간으로 전송함으로써 전기 자동차의 배터리 상태를 통합적으로 운영 관리할 수 있는 유리한 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 전기 자동차용 배터리 정보 관리 시스템의 전체 구성도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 자동차용 배터리 정보 관리 방법 중 웨이크-업 전원 라인의 관리 방법을 도시한 순서도,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 자동차용 배터리 정보 관리 방법 중 신호의 입출력 관련 관리 방법을 도시한 순서도,
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전기 자동차용 배터리 정보 관리 방법 중 신호의 입출력 관련 관리 방법을 도시한 순서도,
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전기 자동차용 배터리 정보 관리 방법 중 신호의 입출력 관련 관리 방법을 도시한 순서도,
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 자동차용 배터리 정보 관리 방법 중 CAN 통신 라인의 관리 방법을 도시한 순서도,
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 자동차용 배터리 정보 관리 방법 중 센싱 관련 관리 방법을 도시한 순서도,
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 자동차용 배터리 정보 관리 방법 중 셀 관련 상태의 관리 방법을 도시한 순서도, 그리고,
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 자동차용 배터리 정보 관리 방법 중 배터리 팩 관련 상태의 관리 방법을 도시한 순서도이다.
실시예의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 본 명세서에서 기술하는 실시예는 본 발명의 이상적인 구성도 및 순서도를 참고하여 설명할 것이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 따른 전기 자동차용 배터리 정보 관리 시스템 및 관리 방법을 상세히 설명한다.
먼저, 본 발명의 실시예에 따른 전기 자동차용 배터리 정보 관리 시스템에 대해 그 구성을 중심으로 도 1을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 전기 자동차용 배터리 정보 관리 시스템의 전체 구성도이다.
배터리 팩(battery pack)(100)은 전기 자동차에 포함될 수 있다. 여기서, 전기 자동차는 순수 전기 자동차(electric vehicle, EV), 하이브리드 전기 자동차(hybrid electric vehicle, HEV), 플러그인 하이 브리드 전기 자동차(plug-in hybrid electric vehicle, PHEV) 등을 의미할 수 있다. 배터리 팩(100)은 복수의 배터리 모듈(module)들을 포함할 수 있고, 복수의 배터리 모듈들 각각은 복수의 배터리 셀(cell)들을 포함할 수 있다.
또한, 배터리 팩(100)은 배터리 관리 장치(110, battery management system, BMS)을 직접 포함하거나 연결되어 있을 수 있다.
배터리 관리 장치(110)는 배터리 팩(100)에 대한 전류, 전압, 온도 등을 모니터링(monitoring)할 수 있다.
배터리 진단 장치(200, battery diagnosis system, BDS)는 배터리 관리 장치(110)에 상시적으로 연결되어 있으며, 예를 들어, 배터리 진단 장치(200)는 커넥터(connector)(예를 들어, 메인(main) 커넥터 및 디버그(debug) 커넥터)를 포함할 수 있으며, 커넥터를 통해 배터리 관리 장치(110)에 상시 연결될 수 있다. 배터리 진단 장치(200)는 MCU(micro controller unit)를 포함할 수 있으며, 배터리 팩(100)에 대한 진단 기능을 수행할 수 있다. 배터리 진단 장치(200)는 디스플레이 유닛(display unit)을 포함할 수 있으며, 디스플레이 유닛은 MCU에서 수행된 진단 결과를 디스플레이할 수 있다.
예를 들어, 배터리 진단 장치(200)는 웨이크-업(wake-up) 전원 라인(line)의 진단 기능, 신호 입출력 관련 진단 기능, CAN(controller area network) 통신 라인의 진단 기능, 센싱(sensing) 관련 진단 기능, CAN 통신을 통해 획득된 데이터(data)에 기초한 배터리 팩(100)의 상태 진단 기능 등을 수행할 수 있다. 배터리 진단 장치(200)에 의해 수행되는 진단 기능은 앞서 설명된 내용에 한정되지 않으며, 다양한 진단 기능들을 수행할 수 있다. 또한, 배터리 진단 장치(200)는 유선 또는 무선을 통해 후술할 배터리 정보 수집 및 전송 장치(300, battery data recoder and transmission, BDRT)와 연결되어 있어, 배터리 팩(100)에 대한 진단 결과를 배터리 정보 수집 및 전송 장치(300)에 전송한다.
배터리 정보 수집 및 전송 장치(300)는 전기 자동차 내의 소정 영역에 마련되어 배터리 진단 장치(200)에 연결되어 있으며, 배터리 진단 장치(200)에 배터리 팩(100)에 대한 진단을 요청할 수 있고, 배터리 팩(100)에 대한 진단 결과를 배터리 진단 장치(200)로부터 획득할 수 있다.
이를 위해 배터리 정보 수집 및 전송 장치(300)는 배터리 진단 장치(200)에 배터리 팩(100)에 대한 진단을 요청하여 배터리 팩(100)에 대한 진단 결과를 획득하여 저장하는 배터리 정보 수집 장치(310)와 배터리 정보 수집 장치(310, battery data recoder, BDR)에 저장된 정보를 후술할 배터리 운영 관리 서버(400)는 전송하는 배터리 정보 전송 장치(320, battery data transmission, BDT)를 포함하고 있다.
배터리 정보 전송 장치(320)의 배터리 운영 관리 서버(400)로의 정보 전송은 전기 자동차가 배터리 운영 관리 서버(400)와 근거리에 있는 경우 와이파이나 블루투스 통신을 통해 이루어질 수 있으나, 원거리에 있는 경우는 4G나 5G 등 상용 무선 통신을 통해 수행될 수 있다.
배터리 운영 관리 서버(400)는 배터리 정보 수집 및 정보 전송 장치(300)로부터 전송된 각 전기 자동차의 배터리의 정보를 확인하여 복수개의 전기 자동차용 배터리를 통합 운영 관리한다.
이하에서는 도 2 내지 도 9을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 전기 자동차용 배터리 정보 관리 방법에 대해 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 자동차용 배터리 정보 관리 방법 중 웨이크-업 전원 라인의 관리 방법을 도시한 순서도, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 자동차용 배터리 정보 관리 방법 중 신호의 입출력 관련 관린 방법을 도시한 순서도, 도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전기 자동차용 배터리 정보 관리 방법 중 신호의 입출력 관련 관리 방법을 도시한 순서도, 도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전기 자동차용 배터리 정보 관리 방법 중 신호의 입출력 관련 관리 방법을 도시한 순서도, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 자동차용 배터리 정보 관리 방법 중 CAN 통신 라인의 관리 방법을 도시한 순서도, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 자동차용 배터리 정보 관리 방법 중 센싱 관련 관리 방법을 도시한 순서도, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 자동차용 배터리 정보 관리 방법 중 셀 관련 상태의 관리 방법을 도시한 순서도, 그리고, 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 자동차용 배터리 정보 관리 방법 중 배터리 팩 관련 상태의 관리 방법을 도시한 순서도이다.
먼저, 도 2을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 자동차용 배터리 정보 관리 방법 중 웨이크-업 전원 라인의 관리 방법을 설명한다.
도 2를 참조하면, 배터리 진단 장치(200)는 전기 자동차의 주행 중에 웨이크-업 전원 라인(예를 들어, 웨이크-업 카(car) 전원 라인)의 진단을 수행할 수 있고, 배터리 팩(100)의 충전 중에 웨이크-업 전원 라인(예를 들어, 웨이크-업 차저(charger) 전원 라인)의 진단을 수행할 수 있다. 아래에서, "웨이크-업 전원 라인"은 "웨이크-업카 전원 라인" 또는 "웨이크-업 차저 전원 라인"을 의미할 수 있다.
웨이크-업 전원 라인의 관리 방법은 배터리 운영 관리 서버(400)를 통해 배터리 정보 수집 및 전송 요청(S200)을 받은 배터리 정보 수집 및 전송 장치(300)의 진단 요청(S205)에 의해 개시될 수 있다. 예를 들어, 배터리 정보 수집 및 전송 장치(300)은 웨이크-업 전원 라인의 진단을 요청하는 진단 요청 메시지를 생성할 수 있고, 생성된 진단 요청 메시지를 배터리 진단 장치(200)에 전송할 수 있다(S205). 배터리 진단 장치(200)는 진단 요청 메시지를 수신한 경우 웨이크-업 전원 라인의 진단이 요청되는 것을 알 수 있다. 이 경우, 배터리 진단 장치(200)는 웨이크-업 전원 라인을 통해 배터리 관리 장치(110)에 전원을 공급할 수 있고(S210), 공급된 전원에 대한 전압을 측정할 수 있다(S220).
배터리 관리 장치(110)는 웨이크-업 전원 라인을 통해 전원을 획득할 수 있다. 이 경우, 배터리 관리 장치(110)는 옥스(aux)를 통해 공급되는 전원의 전압을 측정할 수 있고, 측정된 결과(즉, 옥스 전압 정보)를 포함하는 리포트(report) 메시지를 생성할 수 있고, 생성된 리포트 메시지를 배터리 진단 장치(200)에 전송할 수 있다(S230). 예를 들어, 배터리 관리 장치(110)는 호스트(host) CAN 통신을 통해 옥스 전압 정보를 배터리 진단 장치(200)로 리포트할 수 있다. 배터리 진단 장치(200)는 배터리 관리 장치(110)로부터 옥스 전압 정보를 획득할 수 있고, 웨이크-업 전원 라인을 통해 공급된 전원의 전압과 옥스 전압을 비교할 수 있다(S240).
또한, 배터리 진단 장치(200)는 전압의 비교 결과에 기초하여 웨이크-업 전원 라인이 정상 상태 또는 이상 상태인지를 판단할 수 있다. 배터리 진단 장치(200)는 전압의 비교 결과(또는, 전압의 비교 결과에 기초하여 판단된 웨이크-업 전원 라인의 상태 정보)를 포함하는 진단 응답메시지를 생성할 수 있고, 생성된 진단 응답 메시지를 배터리 정보 수집 및 전송 장치(300)에 전송할 수 있다(S250).
또한, 진단 응답 메시지는 SOC(state of charge) 관련 정보, SOH(state of health) 관련 정보, 알람/폴트(alarm/fault) 관련 정보 등을 더 포함할 수 있다. 여기서, SOC 관련 정보, SOH 관련 정보 및 알람/폴트 관련 정보는 호스트 CAN 통신에 의해 마스터 리포트 데이터(master report data)로부터 획득될 수 있다. 알람/폴트 관련 정보는 배터리 관리 장치(110)의 상태(예를 들어, 스탑(stop) 상태, 런-레디(run-ready) 상태 등)의 제어, 배터리 팩(100)의 이상 상태 여부를 판단하기 위해 사용될 수 있다.
배터리 정보 수집 및 전송 장치(300)은 배터리 진단 장치(200)로부터 진단 응답 메시지를 수신할 수 있고, 진단 응답 메시지로부터 전압의 비교 결과(또는, 전압의 비교 결과에 기초하여 판단된 웨이크-업 전원 라인의 상태 정보), SOC 관련 정보, SOH 관련 정보, 알람/폴트 관련 정보 등에 대한 정보 등을 획득할 수 있고, 획득된 정보를 배터리 정보 수집 장치(310)에 저장한 후, 배터리 정보 전송 장치(320)를 통해 배터리 운영 관리 서버(400)로 배터리 정보 응답 신호인 진단 응답 메시지 신호를 전송한다(S255).
또한, 배터리 정보 수집 및 전송 장치(300)은 웨이크-업 전원 라인의 진단 종료를 요청하는 진단 종료 메시지를 생성할 수 있고, 생성된 진단 종료 메시지를 배터리 진단 장치(200)에 전송할 수 있다(S260). 배터리 진단 장치(200)는 배터리 정보 수집 및 전송 장치(300) 로부터 진단 종료 메시지를 수신한 경우 웨이크-업 전원 라인의 진단을 종료할 수 있고, 진단 종료 메시지에 대한 응답인 ACK(acknowledgement) 메시지를 생성할 수 있고, 생성된 ACK 메시지를 배터리 정보 수집 및 전송 장치(300)에 전송할 수 있다(S270). 배터리 정보 수집 및 전송 장치(300)는 배터리 진단 장치(200)로부터 ACK 메시지를 수신한 경우 웨이크-업 전원 라인의 진단이 종료된 것으로 판단할 수 있다.
다음으로, 도 3을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 자동차용 배터리 정보 관리 방법 중 신호의 입출력 관련 관리 방법을 상세히 설명한다.
신호의 입출력 관련 관리 방법은 배터리 팩(100)의 충전시 충전 건(gun)의 접촉 여부를 판단하는 라인의 진단 방법, QTP(quick pick-up) 모듈의 안착 여부를 판단하는 라인의 진단 방법, 자동차(또는, 스테이션(station)) 내의 배터리 팩(100)의 위치를 판단하는 라인의 진단 방법 등을 포함할 수 있다.
도 3을 참조하면, 배터리 진단 장치(200)는 배터리 팩(100)의 충전시 충전 건의 접촉 여부를 판단하는 라인의 진단을 수행할 수 있다. 충전 건의 접촉 여부를 판단하는 라인의 진단 방법은 배터리 운영 관리 서버(400)를 통해 배터리 정보 수집 및 전송 요청(S300)을 받은 배터리 정보 수집 및 전송 장치(300)의 진단 요청(S305)에 의해 개시될 수 있다. 예를 들어, 배터리 정보 수집 및 전송 장치(300)은 충전 건의 접촉 여부를 판단하는 라인의 진단을 요청하는 진단 요청 메시지를 생성할 수 있고, 생성된 진단 요청 메시지를 배터리 진단 장치(200)에 전송할 수 있다(S305). 배터리 진단 장치(200)는 진단 요청 메시지를 수신한 경우 충전 건의 접촉 여부를 판단하는 라인의 진단이 요청되는 것을 알 수 있다. 이 경우, 배터리 진단 장치(200)는 옥스를 통해 배터리 관리 장치(110)에 전원을 공급할 수 있다(S310).
배터리 관리 장치(110)는 옥스를 통해 전원을 획득한 경우 초기화 동작을 수행할 수 있다(S320). 배터리 관리 장치(110)는 초기화 동작이 완료된 경우 파일럿(pilot) 신호를 생성할 수 있고, 생성된 파일럿 신호를 전송할 수 있다(S330). 배터리 진단 장치(200)는 배터리 관리 장치(110)로부터 전송되는 파일럿 신호를 획득할 수 있다. 이 경우, 배터리 진단 장치(200)(예를 들어, 배터리 진단 장치(200)에 포함되는 파일럿 신호 비교기)는 획득된 파일럿 신호의 상태를 확인할 수 있다(S340). 또한, 배터리 진단 장치(200)는 파일럿 신호의 상태에 기초하여 충전 건의 접촉 여부를 판단하는 라인이 정상 상태 또는 이상 상태인지를 판단할 수 있다.
배터리 진단 장치(200)는 파일럿 신호의 상태 정보(또는, 파일럿 신호의 상태에 기초하여 판단된 라인의 상태정보)를 포함하는 진단 응답 메시지를 생성할 수 있고, 생성된 진단 응답 메시지를 배터리 정보 수집 및 전송 장치(300)에 전송할 수 있다(S350). 또한, 진단 응답 메시지는 SOC 관련 정보, SOH 관련 정보, 알람/폴트 관련 정보 등을 더 포함할 수 있다. 여기서, SOC 관련 정보, SOH 관련 정보 및 알람/폴트 관련 정보는 호스트 CAN 통신에 의해 마스터 리포트 데이터로부터 획득될 수 있다. 알람/폴트 관련 정보는 배터리 관리 장치(110)의 상태(예를 들어, 스탑 상태, 런-레디 상태등)의 제어, 배터리 팩(100)의 이상 상태 여부를 판단하기 위해 사용될 수 있다.
배터리 정보 수집 및 전송 장치(300)는 배터리 진단 장치(200)로부터 진단 응답 메시지를 수신할 수 있고, 진단 응답 메시지로부터 파일럿 신호의 상태 정보(또는, 파일럿 신호의 상태에 기초하여 판단된 라인의 상태 정보), SOC 관련 정보, SOH 관련 정보, 알람/폴트 관련 정보 등을 획득할 수 있고, 획득된 정보를 배터리 정보 수집 장치(310)에 저장한 후, 배터리 정보 전송 장치(320)를 통해 배터리 운영 관리 서버(400)로 배터리 정보 응답 신호인 진단 응답 메시지 신호를 전송한다(S355).
배터리 정보 수집 및 전송 장치(300)은 충전 건의 접촉 여부를 판단하는 라인의 진단 종료를 요청하는 진단 종료 메시지를 생성할 수 있고, 생성된 진단 종료 메시지를 배터리 진단 장치(200)에 전송할 수 있다(S360). 배터리 진단 장치(200)는 배터리 정보 수집 및 전송 장치(300)로부터 진단 종료 메시지를 수신한 경우 충전 건의 접촉 여부를 판단하는 라인의 진단을 종료할 수 있고, 진단 종료 메시지에 대한 응답인 ACK 메시지를 생성할 수 있고, ACK 메시지를 배터리 정보 수집 및 전송 장치(300)에 전송할 수 있다(S370). 배터리 정보 수집 및 전송 장치(300)은 배터리 진단 장치(200)로부터 ACK 메시지를 수신한 경우 충전 건의 접촉 여부를 판단하는 라인의 진단이 종료된 것으로 판단할 수 있다.
다음으로, 도 4를 참조하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 전기 자동차용 배터리 정보 관리 방법 중 신호의 입출력 관련 관리 방법을 설명한다.
도 4를 참조하면, 배터리 진단 장치(200)는 배터리 팩(100)의 QTP 모듈의 안착 여부를 판단하는 라인의 진단을 수행할 수 있다. QTP 모듈의 안착 여부를 판단하는 라인의 진단 방법은 배터리 운영 관리 서버(400)를 통해 배터리 정보 수집 및 전송 요청(S400)을 받은 배터리 정보 수집 및 전송 장치(300)의 진단 요청(S405)에 의해 개시될 수 있다. 예를 들어, 배터리 정보 수집 및 전송 장치(300)은 QTP 모듈의 안착 여부를 판단하는 라인의 진단을 요청하는 진단 요청 메시지를 생성할 수 있고, 생성된 진단 요청 메시지를 배터리 진단 장치(200)에 전송할 수 있다(S405). 배터리 진단 장치(200)는 진단 요청 메시지를 수신한 경우 QTP 모듈의 안착 여부를 판단하는 라인의 진단이 요청되는 것을 알 수 있다. 이 경우, 배터리 진단 장치(200)는 옥스를 통해 배터리 관리 장치(110)에 전원을 공급할 수 있다(S410).
배터리 관리 장치(110)는 옥스를 통해 전원을 획득한 경우 연결(connection) 신호를 생성할 수 있고, 생성된 연결 신호를 전송할 수 있다(S420). 이때, 배터리 관리 장치(110)는 초기화 동작을 수행한 후에 연결 신호를 전송할 수 있다. 배터리 진단 장치(120)는 배터리 관리 장치(110)로부터 전송되는 연결 신호를 획득할 수 있다. 이 경우, 배터리 진단 장치(200)(예를 들어, 배터리 진단 장치(200)에 포함되는 연결 신호 비교기)는 획득된 연결 신호의 상태를 확인할 수 있다(S430). 또한, 배터리 진단 장치(200)는 연결 신호의 상태에 기초하여 QTP 모듈의 안착 여부를 판단하는 라인이 정상 상태 또는 이상 상태인지를 판단할 수 있다.
배터리 진단 장치(200)는 연결 신호의 상태 정보(또는, 연결 신호의 상태에 기초하여 판단된 라인의 상태 정보)를 포함하는 진단 응답 메시지를 생성할 수 있고, 생성된 진단 응답 메시지를 배터리 정보 수집 및 전송 장치(300)에 전송할 수 있다(S440).
또한, 진단 응답 메시지는 SOC 관련 정보, SOH 관련 정보, 알람/폴트 관련 정보 등을 더 포함할 수 있다. 여기서, SOC 관련 정보, SOH 관련 정보 및 알람/폴트 관련 정보는 호스트 CAN 통신에 의해 마스터 리포트 데이터로부터 획득될 수 있다. 알람/폴트 관련 정보는 배터리 관리 장치(110)의 상태(예를 들어, 스탑 상태, 런-레디 상태등)의 제어, 배터리 팩(100)의 이상 상태 여부를 판단하기 위해 사용될 수 있다.
배터리 정보 수집 및 전송 장치(300)는 배터리 진단 장치(200)로부터 진단 응답 메시지를 수신할 수 있고, 진단 응답 메시지로부터 연결 신호의 상태 정보(또는, 연결 신호의 상태에 기초하여 판단된 라인의 상태 정보), SOC 관련 정보, SOH 관련 정보, 알람/폴트 관련 정보 등을 획득할 수 있고, 획득된 정보를 배터리 정보 수집 장치(310)에 저장한 후, 배터리 정보 전송 장치(320)를 통해 배터리 운영 관리 서버(400)로 배터리 정보 응답 신호인 진단 응답 메시지 신호를 전송한다(S455).
배터리 정보 수집 및 전송 장치(300)는 QTP 모듈의 안착 여부를 판단하는 라인의 진단 종료를 요청하는 진단 종료 메시지를 생성할 수 있고, 생성된 진단 종료 메시지를 배터리 진단 장치(200)에 전송할 수 있다(S450). 배터리 진단 장치(200)는 배터리 정보 수집 및 전송 장치(300)로부터 진단 종료 메시지를 수신한 경우 QTP 모듈의 안착 여부를 판단하는 라인의 진단을 종료할 수 있고, 진단 종료 메시지에 대한 응답인 ACK 메시지를 생성할 수 있고, ACK 메시지를 배터리 정보 수집 및 전송 장치(300)에 전송할 수 있다(S460). 배터리 정보 수집 및 전송 장치(300)은 배터리 진단 장치(120)로부터 ACK 메시지를 수신한 경우 QTP 모듈의 안착 여부를 판단하는 라인의 진단이 종료된 것으로 판단할 수 있다.
다음으로 도 5를 참조하여, 발명의 또 다른 실시예에 따른 전기 자동차용 배터리 정보 관리 방법 중 신호의 입출력 관련 관리 방법을 설명한다.
도 5를 참조하면, 배터리 진단 장치(200)는 자동차(또는, 스테이션) 내의 배터리 팩(100)의 위치를 판단하는 라인의 진단을 수행할 수 있다. 배터리 팩(100)의 위치를 판단하는 라인의 진단 방법은 배터리 운영 관리 서버(400)를 통해 배터리 정보 수집 및 전송 요청(S500)을 받은 배터리 정보 수집 및 전송 장치(300)의 진단 요청(S505)에 의해 개시될 수 있다. 예를 들어, 배터리 정보 수집 및 전송 장치(300)는 배터리 팩(100)의 위치를 판단하는 라인에 대한 진단을 요청하는 진단 요청 메시지를 생성할 수 있고, 생성된 진단 요청 메시지를 배터리 진단 장치(200)에 전송할 수 있다(S505). 배터리 진단 장치(120)는 진단 요청 메시지를 수신한 경우 배터리 팩(100)의 위치를 판단하는 라인의 진단이 요청되는 것을 알 수 있다. 이 경우, 배터리 진단 장치(200)는 옥스를 통한 전원 공급을 중지할 수 있다(S510).
배터리 진단 장치(200)는 ID 값을 2로 설정할 수 있고(S520), 옥스를 통해 배터리 관리 장치(110)에 전원을 공급할 수 있다(S530).
배터리 관리 장치(110)는 옥스를 통해 전원을 획득할 수 있다. 이 경우, 배터리 관리 장치(110)는 ID 값을 포함하는 호스트 CAN 메시지를 생성할 수 있고, 호스트 CAN 메시지를 배터리 진단 장치(200)에 전송할 수 있다(S540).
배터리 진단 장치(120)는 배터리 관리 장치(110)로부터 호스트 CAN 메시지를 수신할 수 있고, 설정된 ID 값과 호스트 CAN 메시지에 포함된 ID 값을 비교할 수 있다(S550). 또한, 배터리 진단 장치(200)는 ID 값의 비교 결과에 기초하여 배터리 팩(100)의 위치를 판단하는 라인이 정상 상태 또는 이상 상태인지를 판단할 수 있다. 배터리 진단 장치(200)는 ID 값을 다른 값(예를 들어, 3 내지 8)으로 변경하여 앞서 설명된 단계들(S510, S520, S530, S540, S550)을 반복적으로 수행할 수 있다(S560).
배터리 진단 장치(200)는 ID 값의 비교 결과(또는, ID 값의 비교 결과에 기초하여 판단된 배터리 팩(100)의 위치를 판단하는 라인의 상태 정보)를 포함하는 진단 응답 메시지를 생성할 수 있고, 생성된 진단 응답 메시지를 배터리 정보 수집 및 전송 장치(300)에 전송할 수 있다(S570). 또한, 진단 응답 메시지는 SOC 관련 정보, SOH 관련 정보, 알람/폴트 관련 정보 등을 더 포함할 수 있다. 여기서, SOC 관련 정보, SOH 관련 정보 및 알람/폴트 관련 정보는 호스트 CAN 통신에 의해 마스터 리포트 데이터로부터 획득될 수 있다. 알람/폴트 관련 정보는 배터리 관리 장치(110)의 상태(예를 들어, 스탑 상태, 런-레디 상태 등)의 제어, 배터리 팩(100)의 이상 상태 여부를 판단하기 위해 사용될 수 있다.
배터리 정보 수집 및 전송 장치(300)은 배터리 진단 장치(200)로부터 진단 응답 메시지를 수신할 수 있고, 진단 응답 메시지로부터 ID 값의 비교 결과(또는, ID 값의 비교 결과에 기초하여 판단된 배터리 팩(100)의 위치를 판단하는 라인의 상태정보), SOC 관련 정보, SOH 관련 정보, 알람/폴트 관련 정보 등을 획득할 수 있고, 획득된 정보를 배터리 정보 수집 장치(310)에 저장한 후, 배터리 정보 전송 장치(320)를 통해 배터리 운영 관리 서버(400)로 배터리 정보 응답 신호인 진단 응답 메시지 신호를 전송한다(S575).
배터리 정보 수집 및 전송 장치(300)은 배터리 팩(100)의 위치를 판단하는 라인의 진단 종료를 요청하는 진단 종료 메시지를 생성할 수 있고, 생성된 진단 종료 메시지를 배터리 진단 장치(200)에 전송할 수 있다(S580).
배터리 진단 장치(200)는 배터리 정보 수집 및 전송 장치(300)로부터 진단 종료 메시지를 수신한 경우 배터리 팩(100)의 위치를 판단하는 라인의 진단을 종료할 수 있고, 진단 종료 메시지에 대한 응답인 ACK 메시지를 생성할 수 있고, ACK 메시지를 배터리 정보 수집 및 전송 장치(300)에 전송할 수 있다(S590).
배터리 정보 수집 및 전송 장치(300)은 배터리 진단 장치(200)로부터 ACK 메시지를 수신한 경우 배터리 팩(100)의 위치를 판단하는 라인의 진단이 종료된 것으로 판단할 수 있다.
다음으로, 도 6을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 자동차용 배터리 정보 관리 방법 중 CAN 통신 라인(예를 들어, 호스트 CAN 통신 라인, 로컬(local) CAN 통신 라인 등)의 관리 방법에 대해 상세히 설명한다.
도 6을 참조하면, CAN 통신 라인의 관리 방법은 배터리 운영 관리 서버(400)를 통해 배터리 정보 수집 및 전송 요청(S600)을 받은 배터리 정보 수집 및 전송 장치(300)의 진단 요청(S605)에 의해 개시될 수 있다. 예를 들어, 배터리 정보 수집 및 전송 장치(300)은 CAN 통신 라인의 진단을 요청하는 진단 요청 메시지를 생성할 수 있고, 생성된 진단 요청 메시지를 배터리 진단 장치(200)에 전송할 수 있다(S605). 배터리 진단 장치(200)는 진단 요청 메시지를 수신한 경우 CAN 통신 라인의 진단이 요청되는 것을 알 수 있다. 호스트 CAN 통신 라인의 진단이 요청되는 경우, 배터리 진단 장치(200)는 배터리 팩(100)의 외부 CAN 통신 라인을 사용하는 마스터 관련 CAN 통신 라인의 상태를 확인할 수 있다(S610). 로컬 CAN 통신 라인의 진단이 요청되는 경우, 배터리 진단 장치(200)는 배터리 팩(100)의 내부 CAN 통신 라인을 사용하는 슬레이브(slave) 1 내지 28 관련 CAN 통신 라인의 상태를 확인할 수 있다(S610).
배터리 진단 장치(200)는 확인된 CAN 통신 라인의 상태 정보를 포함하는 진단 응답 메시지를 생성할 수 있고, 생성된 진단 응답 메시지를 배터리 정보 수집 및 전송 장치(300)에 전송할 수 있다(S620).
또한, 진단 응답 메시지는 SOC 관련 정보, SOH 관련 정보, 알람/폴트 관련 정보 등을 더 포함할 수 있다. 여기서, SOC 관련 정보, SOH 관련 정보 및 알람/폴트 관련 정보는 호스트 CAN 통신에 의해 마스터 리포트 데이터로부터 획득될 수 있다. 알람/폴트 관련 정보는 배터리 관리 장치(110)의 상태(예를 들어, 스탑 상태, 런-레디 상태등)의 제어, 배터리 팩(100)의 이상 상태 여부를 판단하기 위해 사용될 수 있다. 배터리 정보 수집 및 전송 장치(300)은 배터리 진단 장치(200)로부터 진단 응답 메시지를 수신할 수 있고, 진단 응답 메시지로부터 CAN 통신 라인의 상태 정보, SOC 관련 정보, SOH 관련 정보, 알람/폴트 관련 정보 등을 획득할 수 있고, 획득된 정보를 배터리 정보 수집 장치(310)에 저장한 후, 배터리 정보 전송 장치(320)를 통해 배터리 운영 관리 서버(400)로 배터리 정보 응답 신호인 진단 응답 메시지 신호를 전송한다(S625).
배터리 정보 수집 및 전송 장치(300)는 CAN 통신 라인의 진단 종료를 요청하는 진단 종료 메시지를 생성할 수있고, 생성된 진단 종료 메시지를 배터리 진단 장치(200)에 전송할 수 있다(S630).
배터리 진단 장치(200)는 배터리 정보 수집 및 전송 장치(300)로부터 진단 종료 메시지를 수신한 경우 CAN 통신 라인의 진단을 종료할 수 있고, 진단 종료 메시지에 대한 응답인 ACK 메시지를 생성할 수 있고, ACK 메시지를 배터리 정보 수집 및 전송 장치(300)에 전송할 수 있다(S640).
배터리 정보 수집 및 전송 장치(300)는 배터리 진단 장치(120)로부터 ACK 메시지를 수신한 경우 CAN 통신 라인의 진단이 종료된 것으로 판단할 수 있다.
다음으로, 도 7을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 자동차용 배터리 정보 관리 방법 중 센싱 관련 관리 방법(예를 들어, 배터리 팩(100)의 전압 상태의 진단 방법 등)을 상세히 설명한다.
도 7을 참조하면, 센싱 관련 진단 방법(즉, 배터리 팩(100)의 전압 상태의 진단 방법)은 배터리 운영 관리 서버(400)를 통해 배터리 정보 수집 및 전송 요청(S700)을 받은 배터리 정보 수집 및 전송 장치(300)의 진단 요청(S705)에 의해 개시될 수 있다. 예를 들어, 배터리 정보 수집 및 전송 장치(300)은 센싱 관련 진단을 요청하는 진단 요청 메시지를 생성할 수 있고, 생성된 진단 요청 메시지를 배터리 진단 장치(200)에 전송할 수 있다(S705). 배터리 진단 장치(200)는 진단 요청 메시지를 수신한 경우 센싱 관련 진단이 요청되는 것을 알 수 있다.
배터리 진단 장치(200)는 런-레디 상태로의 변경을 요청하는 상태 제어 메시지를 생성할 수 있고, 생성된 상태 제어 메시지를 배터리 관리 장치(110)에 전송할 수 있다(S710).
배터리 관리 장치(110)는 배터리 진단 장치(200)로부터 상태 제어 메시지를 수신할 수 있고, 상태 제어 메시지에 의해 런-레디 상태로의 변경이 요청되는 것을 알 수 있다. 배터리 관리 장치(110)는 자신의 상태를 런-레디 상태로 변경할 수 있다(S720).
배터리 관리 장치(110)는 배터리 팩(100)의 출력 전압을 측정할 수 있고, 측정된 출력 전압 정보를 포함하는 리포트 메시지(예를 들어, 마스터 리포트 데이터)를 생성할 수 있다. 배터리 관리 장치(110)는 호스트 CAN 통신을 기반으로 리포트 메시지를 배터리 진단 장치(200)에 전송할 수 있다(S730).
배터리 진단 장치(200)는 배터리 관리 장치(110)로부터 리포트 메시지를 수신할 수 있고, 리포트 메시지에 포함된 배터리 팩(100)의 출력 전압 정보를 확인할 수 있다. 배터리 진단 장치(200)는 B+/B- 라인을 통해 배터리 팩(100)의 전압을 측정할 수 있고(S740), 측정된 배터리 팩(100)의 전압과 배터리 관리 장치(110)로부터 획득된 배터리 팩(100)의 출력 전압을 비교할 수 있다(S750). 배터리 진단 장치(200)는 배터리 팩(100)의 전압 비교 결과를 포함하는 진단 응답 메시지를 생성할 수 있고, 생성된 진단 응답 메시지를 배터리 정보 수집 및 전송 장치(300)에 전송할 수 있다(S760).
또한, 진단 응답 메시지는 SOC 관련 정보, SOH 관련 정보, 알람/폴트 관련 정보 등을 더 포함할 수 있다. 여기서, SOC 관련 정보, SOH 관련 정보 및 알람/폴트 관련 정보는 호스트 CAN 통신에 의해 마스터 리포트 데이터로부터 획득될 수 있다. 알람/폴트 관련 정보는 배터리 관리 장치(110)의 상태(예를 들어, 스탑 상태, 런-레디 상태 등)의 제어, 배터리 팩(100)의 이 상 상태 여부를 판단하기 위해 사용될 수 있다.
배터리 정보 수집 및 전송 장치(300)은 배터리 진단 장치(200)로부터 진단 응답 메시지를 수신할 수 있고, 진단 응답 메시지로부터 배터리팩(100)의 전압 비교 결과, SOC 관련 정보, SOH 관련 정보, 알람/폴트 관련 정보 등을 획득할 수 있고, 획득된 정보를 배터리 정보 수집 장치(310)에 저장한 후, 배터리 정보 전송 장치(320)를 통해 배터리 운영 관리 서버(400)로 배터리 정보 응답 신호인 진단 응답 메시지 신호를 전송한다(S765).
배터리 정보 수집 및 전송 장치(300)는 센싱 관련 진단의 종료를 요청하는 진단 종료 메시지를 생성할 수있고, 생성된 진단 종료 메시지를 배터리 진단 장치(200)에 전송할 수 있다(S770). 배터리 진단 장치(200)는 단말(130)로부터 진단 종료 메시지를 수신한 경우 센싱 관련 진단을 종료할 수 있고, 진단 종료 메시지에 대한 응답인 ACK 메시지를 생성할 수 있고, ACK 메시지를 배터리 정보 수집 및 전송 장치(300)에 전송할 수 있다(S780). 배터리 정보 수집 및 전송 장치(300)은 배터리 진단 장치(120)로부터 ACK 메시지를 수신한 경우 센싱 관련 진단이 종료된 것으로 판단할 수 있다.
다음으로, 도 8을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 자동차용 배터리 정보 관리 방법 중 셀 관련 상태 (예를 들어, 셀 모니터링 IC(integrated circuit) 상태, 셀 전압 상태, 셀 온도 상태 등)의 관리 방법을 상세히 설명할 것이다.
도 8을 참조하면, 배터리 팩(100)의 셀 관련 상태의 진단 방법은 배터리 운영 관리 서버(400)를 통해 배터리 정보 수집 및 전송 요청(S800)을 받은 배터리 정보 수집 및 전송 장치(300)의 진단 요청(S805)에 의해 개시될 수 있다.
예를 들어, 배터리 정보 수집 및 전송 장치(300)은 배터리 팩(100)의 셀 관련 상태의 진단을 요청하는 진단 요청 메시지를 생성할 수 있고, 생성된 진단 요청 메시지를 배터리 진단 장치(200)에 전송할 수 있다(S805).
배터리 진단 장치(200)는 진단 요청 메시지를 수신한 경우 배터리 팩(100)의 셀 관련 상태의 진단이 요청되는 것을 알 수 있다.
셀 모니터링 IC 상태의 진단이 요청되는 경우, 배터리 진단 장치(200)는 셀 모니터링 IC 상태의 진단을 요청하는 상태 요청 메시지를 생성할 수 있고, 상태 요청 메시지를 배터리 팩(100)(또는, 배터리 관리 장치(110))에 전송할 수 있다(S810).
배터리 팩(100)(또는, 배터리 관리 장치(110))은 상태 요청 메시지를 수신한 경우 셀 모니터링 IC 상태의 진단이 요청되는 것을 알 수 있다. 따라서, 배터리 팩(100)(또는, 배터리 관리 장치(110))은 셀 모니터링 IC 상태를 확인할 수 있고(S820), 확인된 결과를 포함하는 상태 응답 메시지를 생성할 수 있다. 배터리 팩(100)(또는, 배터리 관리 장치(110))은 상태 응답 메시지를 배터리 진단 장치(200)에 전송할 수 있다(S830). 여기서, 셀 모니터링 IC 상태의 진단이 호스트 CAN 통신 라인을 사용하여 수행되는 경우, 마스터 리포트 데이터를 통해 셀 모니터링 IC 상태가 확인될 수 있다. 셀 모니터링 IC 상태의 진단이 로컬 CAN 통신 라인을 사용하여 수행되는 경우, 슬레이브 1 내지 28에 대한 셀 모니터링 IC 상태가 확인될 수 있다.
또한, 셀 전압 상태의 진단이 요청되는 경우, 배터리 진단 장치(200)는 셀 전압 상태의 진단을 요청하는 상태 요청 메시지를 생성할 수 있고, 상태 요청 메시지를 배터리 팩(100)(또는, 배터리 관리 장치(110))에 전송할 수 있다(S810). 배터리 팩(100)(또는, 배터리 관리 장치(110))은 상태 요청 메시지를 수신한 경우 셀 전압 상태의 진단이 요청되는 것을 알 수 있다. 따라서, 배터리 팩(100)(또는, 배터리 관리 장치(110))은 셀 전압 상태를 확인할 수 있고(S820), 확인된 결과를 포함하는 상태 응답 메시지를 생성할 수 있다. 배터리 팩(100)(또는, 배터리 관리 장치(110))은 상태 응답 메시지를 배터리 진단 장치(120)에 전송할 수 있다(S830). 여기서, 셀 전압 상태의 진단이 호스트 CAN 통신 라인을 사용하여 수행되는 경우, 마스터 리포트 데이터를 통해 셀의 최소 전압 및 최대 전압이 확인될 수 있다. 셀 전압 상태의 진단이 로컬 CAN 통신 라인을 사용하여 수행되는 경우, 슬레이브 1 내지 28에 대한 셀 전압이 확인될 수 있다.
또한, 셀 온도 상태의 진단이 요청되는 경우, 배터리 진단 장치(200)는 셀 온도 상태의 진단을 요청하는 상태 요청 메시지를 생성할 수 있고, 상태 요청 메시지를 배터리 팩(100)(또는, 배터리 관리 장치(110))에 전송할 수 있다(S810). 배터리 팩(100)(또는, 배터리 관리 장치(110))은 상태 요청 메시지를 수신한 경우 셀 온도 상태의 진단이 요청되는 것을 알 수 있다. 따라서, 배터리 팩(100)(또는, 배터리 관리 장치(110))은 로컬 CAN 통신 라인을 사용하여 슬레이브 1 내지 28에 대한 셀 온도를 확인할 수 있고(S820), 확인된 결과를 포함하는 상태 응답 메시지를 생성할 수 있다. 배터리 팩(100)(또는, 배터리 관리 장치(110))은 상태 응답 메시지를 배터리 진단 장치(200)에 전송할 수 있다(S830).
배터리 진단 장치(200)는 배터리 팩(100)(또는, 배터리 관리 장치(110))으로부터 상태 응답 메시지를 수신할 수 있고, 상태 응답 메시지에 포함된 정보에 기초하여 셀 관련 상태를 확인할 수 있다(S840). 예를 들어, 배터리 진단 장치(120)는 셀 모니터링 IC 상태를 확인할 수 있고, 확인된 셀 모니터링 IC 상태에 기초하여 셀 모니터링 IC가 정상 상태 또는 이상 상태인지를 확인할 수 있다. 또한, 배터리 진단 장치(200)는 셀 전압을 확인할 수 있고, 셀 전압에 기초하여 셀간 전압 편차를 확인할 수 있고, 확인된 결과에 기초하여 셀 전압이 정상 상태 또는 이상 상태인지를 확인할 수 있다. 또한, 배터리 진단 장치(200)는 셀 온도를 확인할 수 있고, 확인된 결과에 기초하여 셀 온도가 정상 상태 또는 이상 상태인지를 확인할 수 있다.
배터리 진단 장치(200)는 확인된 셀 관련 상태(예를 들어, 셀 모니터링 IC 상태, 셀 전압 상태, 셀 온도 상태) 정보를 포함하는 진단 응답 메시지를 생성할 수 있고, 생성된 진단 응답 메시지를 배터리 정보 수집 및 전송 장치(300)에 전송할 수 있다(S850). 또한, 진단 응답 메시지는 SOC 관련 정보, SOH 관련 정보, 알람/폴트 관련 정보 등을 더 포함할 수 있다. 여기서, SOC 관련 정보, SOH 관련 정보 및 알람/폴트 관련 정보는 호스트 CAN 통신에 의해 마스터 리포트 데이터로부터 획득될 수 있다. 알람/폴트 관련 정보는 배터리 관리 장치(110)의 상태(예를 들어, 스탑 상태, 런-레디 상태 등)의 제어, 배터리 팩(100)의 이상 상태 여부를 판단하기 위해 사용될 수 있다.
배터리 정보 수집 및 전송 장치(300)는 배터리 진단 장치(200)로부터 진단 응답 메시지를 수신할 수 있고, 진단 응답 메시지로부터 배터리팩(100)의 셀 관련 상태 정보, SOC 관련 정보, SOH 관련 정보, 알람/폴트 관련 정보 등을 획득할 수 있고, 획득된 정보를 배터리 정보 수집 장치(310)에 저장한 후, 배터리 정보 전송 장치(320)를 통해 배터리 운영 관리 서버(400)로 배터리 정보 응답 신호인 진단 응답 메시지 신호를 전송한다(S855).
배터리 정보 수집 및 전송 장치(300)는 배터리 팩(100)의 셀 관련 상태의 진단 종료를 요청하는 진단 종료 메시지를 생성할 수 있고, 생성된 진단 종료 메시지를 배터리 진단 장치(200)에 전송할 수 있다(S860). 배터리 진단 장치(200)는 배터리 정보 수집 및 전송 장치(300)로부터 진단 종료 메시지를 수신한 경우 배터리 팩(100)의 셀 관련 상태의 진단을 종료할 수 있고, 진단 종료 메시지에 대한 응답인 ACK 메시지를 생성할 수 있고, 생성된 ACK 메시지를 배터리 정보 수집 및 전송 장치(300)에 전송할 수 있다(S870). 배터리 정보 수집 및 전송 장치(300)은 배터리 진단 장치(200)로부터 ACK 메시지를 수신한 경우 배터리 팩(100)의 셀 관련 상태의 진단이 종료된 것으로 판단할 수 있다.
다음으로, 도 9를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 자동차용 배터리 정보 관리 방법 중 배터리 팩 관련 상태(예를 들어, 배터리 팩(100)의 전류 상태, 전압 상태, 온도 상태 등)의 관리 방법을 상세히 설명한다.
도 9를 참조하면, 배터리 팩(100) 관련 상태(예를 들어, 배터리 팩(100)의 전류 상태, 전압 상태 등)의 진단 방법은 배터리 운영 관리 서버(400)를 통해 배터리 정보 수집 및 전송 요청(S900)을 받은 배터리 정보 수집 및 전송 장치(300)의 진단 요청(S905)에 의해 개시될 수 있다. 예를 들어, 배터리 정보 수집 및 전송 장치(300)은 배터리 팩(100) 관련 상태의 진단을 요청하는 진단 요청 메시지를 생성할 수 있고, 생성된 진단 요청 메시지를 배터리 진단 장치(200)에 전송할 수 있다(S905). 배터리 진단 장치(200)는 진단 요청 메시지를 수신한 경우 배터리 팩(100) 관련 상태의 진단이 요청되는 것을 알 수 있다.
배터리 진단 장치(200)는 런-레디 상태로의 변경을 요청하는 상태 제어 메시지를 생성할 수 있고, 생성된 상태 제어 메시지를 배터리 관리 장치(110)에 전송할 수 있다(S910).
배터리 관리 장치(110)는 배터리 진단 장치(200)로부터 상태 제어 메시지를 수신할 수 있고, 상태 제어 메시지에 의해 런-레디 상태로의 변경이 요청되는 것을 알 수 있다. 배터리 관리 장치(110)는 자신의 상태를 런-레디 상태로 변경할 수 있다(S920).
배터리 팩(100)의 전류 상태의 진단이 요청되는 경우, 배터리 관리 장치(110)는 배터리 팩(100)을 구성하는 복수의 서브-팩들(예를 들어, 서브-팩 1, 서브-팩 2 등) 각각의 전류를 측정할 수 있고, 측정된 전류 정보를 포함하는 리포트 메시지(예를 들어, 마스터 리포트 데이터)를 생성할 수 있다. 배터리 관리 장치(110)는 리포트 메시지를 배터리 진단 장치(200)에 전송할 수 있다(S930). 여기서, 배터리 팩(100)의 전류 상태의 진단은 호스트 CAN 통신을 사용하여 수행될 수 있다.
배터리 팩(100)의 전압 상태의 진단이 요청되는 경우, 배터리 관리 장치(110)는 배터리 팩(100)을 구성하는 복수의 서브-팩들(예를 들어, 서브-팩 1, 서브-팩 2 등) 각각의 입력 및 출력 전압을 측정할 수 있고, 측정된 입력 및 출력 전압 정보를 포함하는 리포트 메시지(예를 들어, 마스터 리포트 데이터)를 생성할 수 있다. 배터리 관리 장치(110)는 리포트 메시지를 배터리 진단 장치(200)에 전송할 수 있다(S930). 여기서, 배터리 팩(100)의 전압 상태의 진단은 호스트 CAN 통신을 사용하여 수행될 수 있다.
배터리 진단 장치(200)는 배터리 관리 장치(110)로부터 리포트 메시지를 수신할 수 있고, 리포트 메시지에 포함된 정보에 기초하여 배터리 팩(100) 관련 상태를 확인할 수 있다(S940). 예를 들어, 배터리 진단 장치(200)는 배터리 팩(100)을 구성하는 복수의 서브-팩들 각각의 전류를 확인할 수 있고, 전류의 제로-셋(zero-set) 상태를 확인할 수 있다. 또한, 배터리 진단 장치(200)는 배터리 팩(100)을 구성하는 복수의 서브-팩들 각각의 입력 및 출력 전압을 확인할 수 있고, 확인된 입력 전압이 "0"인 경우 입력 전압을 감지하는 와이어(wire)가 불량인 것으로 판단할 수 있고, 확인된 출력 전압이 "0"인 경우 릴레이(relay), MSD(예를 들어, 안전 플러그(safety plug)), 또는 와이어가 불량인 것으로 판단할 수 있다.
배터리 진단 장치(200)는 확인된 배터리 팩(100) 관련 상태 정보를 포함하는 진단 응답 메시지를 생성할 수 있고, 생성된 진단 응답 메시지를 배터리 정보 수집 및 전송 장치(300)에 전송할 수 있다(S950). 또한, 진단 응답 메시지는 SOC 관련 정보, SOH 관련 정보, 알람/폴트 관련 정보 등을 더 포함할 수 있다. 여기서, SOC 관련 정보, SOH 관련 정보 및 알람/폴트 관련 정보는 호스트 CAN 통신에 의해 마스터 리포트 데이터로부터 획득될 수 있다. 알람/폴트 관련 정보는 배터리 관리 장치(110)의 상태(예를 들어, 스탑 상태, 런-레디 상태 등)의 제어, 배터리 팩(100)의 이상 상태 여부를 판단하기 위해 사용될 수 있다.
배터리 정보 수집 및 전송 장치(300)은 배터리 진단 장치(200)로부터 진단 응답 메시지를 수신할 수 있고, 진단 응답 메시지로부터 배터리 팩(100) 관련 상태 정보, SOC 관련 정보, SOH 관련 정보, 알람/폴트 관련 정보를 획득할 수 있고, 획득된 정보를 배터리 정보 수집 장치(310)에 저장한 후, 배터리 정보 전송 장치(320)를 통해 배터리 운영 관리 서버(400)로 배터리 정보 응답 신호인 진단 응답 메시지 신호를 전송한다(S955).
배터리 정보 수집 및 전송 장치(300)은 배터리 팩(100) 관련 상태의 진단 종료를 요청하는 진단 요청 메시지를 생성할 수 있고, 생성된 진단 종료 메시지를 배터리 진단 장치(200)에 전송할 수 있다(S960). 배터리 진단 장치(200)는 배터리 정보 수집 및 전송 장치(300)로부터 종료 메시지를 수신한 경우 배터리 팩(100) 관련 상태의 진단을 종료할 수 있고, 진단 종료 메시지에 대한 응답인 ACK 메시지를 생성할 수 있고, 생성된 ACK 메시지를 배터리 정보 수집 및 전송 장치(300)에 전송할 수 있다(S970). 배터리 정보 수집 및 전송 장치(300)은 배터리 진단 장치(200)로부터 ACK 메시지를 수신한 경우 배터리 팩(100) 관련 상태의 진단이 종료된 것으로 판단할 수 있다.
한편, 배터리 진단 장치(200)는 배터리 정보 수집 및 전송 장치(300)로부터 배터리 팩(100)의 온도 상태의 진단 요청을 받은 경우 호스트 CAN 통신 또는 로컬 CAN 통신을 사용하여 배터리 팩(100)의 온도를 확인할 수 있다. 배터리 진단 장치(200)는 확인된 온도에 기초하여 온도 센서의 이상 여부를 판단할 수 있다. 배터리 진단 장치(200)는 배터리 팩(100)의 온도, 온도 센서의 이상 여부 등을 배터리 정보 수집 및 전송 장치(300)에 알려줄 수 있다.
본 발명에 따른 방법들은 다양한 컴퓨터 수단을 통해 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독 으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위해 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다.
컴퓨터 판독 가능 매체의 예에는 롬(rom), 램(ram), 플래시 메모리(flash memory) 등과 같이 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러(compiler)에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터(interpreter) 등을 사용해서 컴퓨터에 의해 실행 될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상술한 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 적어도 하나의 소프트웨어 모듈로 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태의 공정 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
100: 분산 영역 110: 충전기
111: 충전기 제어부 112: 입력부
113: 표시부 114: 통신부
115: 차량정보 획득부 116: 결제부
117: 전원부 118: 충전부(충전 커넥터)
119: 충전 개시 검출부 120: 분산 충전 관리기
140: 분산 충전 제어부 141: 결제 제어 모듈
142: 인증 제어 모듈 143: 충전 스케줄링 모듈
144: 가입자 충전 관리 모듈 150: 제1통신부
160: 제2통신부 170: 인터페이스부
180: 분산영역 DB 190: 이동통신단말기
200: 충전 관리 서버부 201: 근거리통신망
210: 데이터베이스 서버 212: 빅 데이터 저장부
220: 웹서버
230: 충전 관리 서버 300: 유무선 데이터통신망

Claims (7)

  1. 전기 자동차용 배터리 관리 장치가 구비된 배터리 팩,
    상기 배터리 관리 장치에 상시적으로 연결되어 상기 배터리에 대한 진단을 수행하는 배터리 진단 장치,
    상기 배터리 진단 장치에 의해 수행된 진단 결과를 전달 받아 상기 배터리 의 정보를 수집하는 배터리 정보 수집 장치 및 수집된 상기 배터리의 정보를 전송하는 배터리 정보 전송 장치가 구비된 배터리 정보 수집 및 전송 장치, 그리고,
    상기 배터리 정보 수집 및 정보 전송 장치로부터 전송된 상기 배터리의 정보를 확인하여 복수개의 전기 자동차용 배터리를 통합 운영 관리하는 배터리 운영 관리 서버
    전기 자동차용 배터리 정보 관리 시스템.
  2. 제1항에서,
    상기 배터리 정보 전송 장치는
    상기 배터리 운영 관리 서버와 근거리에 있는 경우 블루투스 또는 와이파이 통신 방식을 통해 상기 배터리의 정보를 전송 가능하며,
    상기 배터리 운영 관리 서버와 원거리에 있는 경우 상용 무선 통신 수단을 통해 상기 배터리의 정보를 전송하는
    전기 자동차용 배터리 정보 관리 시스템.
  3. 배터리 운영 관리 서버를 통해 배터리 정보 수집 및 전송 요청을 받은 배터리 정보 수집 및 전송 장치가 배터리 진단 장치로 진단 요청 메시지를 전송하는 단계,
    상기 배터리 진단 장치는 진단 요청 메시지를 전송 받은 경우 이와 관련된 제어 메시지를 배터리 관리 장치에 전송하는 단계,
    상기 배터리 관리 장치는 상기 제어 메시지에 따라 배터리 팩의 상태를 측정하는 단계,
    상기 배터리 관리 장치는 측정된 배터리 팩의 상태 결과인 상태 응답 메시지를 상기 배터리 진단 장치로 전송하는 단계,
    상기 배터리 진단 장치는 상기 배터리 관리 장치로부터 전송된 상태 응답 메시지에 포함된 배터리 팩의 정보에 기초하여 배터리 상태를 확인하는 단계,
    상기 배터리 진단 장치는 확인된 배터리 상태 정보를 포함하는 진단 응답 메시지를 생성하여 이를 상기 배터리 정보 수집 및 전송 장치에 전송하는 단계, 그리고,
    상기 배터리 정보 수집 및 전송 장치는 전송된 상기 진단 응답 메시지 속에
    포함된 상기 배터리 상태 정보를 배터리 정보 수집 장치에 저장한 후, 배터리 정보 전송 장치를 통해 상기 배터리 운영 관리 서버로 수집된 배터리 상태 정보를 포함하는 배터리 정보 응답 신호를 전송하는 단계
    를 포함하는
    전기 자동차용 배터리 정보 관리 방법.
  4. 제3항에서,
    상기 배터리 운영 관리 서버는 상기 배터리 정보 수집 및 전송 장치로부터 상기 배터리 정보 응답 신호가 전송된 경우 이를 바탕으로 각 전기 자동차의 배터리에 관한 통합 운영 관리 제어를 수행하는 단계를
    더 포함하는
    전기 자동차용 배터리 정보 관리 방법.
  5. 제3항 또는 제4항에서,
    상기 배터리 정보 수집 및 전송 장치가 상기 배터리 팩 관련 상태의 진단 종료를 요청하는 진단 요청 메시지를 생성하여 생성된 진단 종료 메시지를 상기 배터리 진단 장치에 전송하는 단계
    를 더 포함하는
    전기 자동차용 배터리 정보 관리 방법.
  6. 제5항에서,
    상기 배터리 진단 장치가 상기 배터리 정보 수집 및 전송 장치로부터 종료 메시지를 수신한 경우 배터리 팩의 관련 상태의 진단을 종료하고, 진단 종료 메시지에 대한 응답인 ACK 메시지를 생성하여 생성된 ACK 메시지를 상기 배터리 정보 수집 및 전송 장치에 전송하는 단계
    를 더 포함하는
    전기 자동차용 배터리 정보 관리 방법.
  7. 제6항에서,
    상기 배터리 정보 수집 및 전송 장치가 상기 배터리 진단 장치로부터 ACK 메시지를 수신한 경우 상기 배터리 팩 관련 상태의 진단이 종료된 것으로 판단하는 단계
    를 더 포함하는
    전기 자동차용 배터리 정보 관리 방법.
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