KR20200124340A - 친환경 차량의 배터리 관리 시스템 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 친환경 차량의 배터리 관리 시스템은 메인 배터리; 보조 배터리; 상기 메인 배터리의 온도를 기 설정된 범위 내로 유지시키기 위한 메인 배터리 온도 관리수단; 상기 보조 배터리를 충전시키기 위한 보조 배터리 충전수단; 상기 보조 배터리의 상태를 측정하는 제1 측정수단; 상기 메인 배터리의 상태를 측정하는 제2 측정수단; 및 상기 제1 측정수단에서 측정된 상기 보조 배터리의 상태가 기 설정된 충전조건을 만족하면 상기 보조 배터리가 충전되도록 하고, 상기 제2 측정수단에서 측정된 상기 메인 배터리의 온도가 기 설정된 범위를 벗어나면, 상기 메인 배터리의 온도가 기 설정된 범위 내에 진입하도록 하는 컨트롤러;를 포함할 수 있다.

Description

친환경 차량의 배터리 관리 시스템 및 방법{SYSTEM AND METHOD OF MANAGING A BATTERY FOR ECO-FRIENDLY VEHICLE}
본 발명은 친환경 차량의 배터리 관리 시스템 및 방법에 관한 것으로, 저온 시 배터리의 출력 저하 문제를 개선한 친환경 차량의 배터리 관리 시스템 및 방법에 관한 것이다.
최근 에너지 효율과 환경오염 문제에 대한 관심이 날로 커지면서 내연기관 자동차를 실질적으로 대체할 수 있는 친환경 자동차의 개발이 요구되고 있다. 이러한 친환경 자동차는 보통 연료전지나 전기를 동력원으로 하여 구동되는 전기 자동차나, 엔진과 배터리를 이용하여 구동되는 하이브리드 자동차로 구분된다.
구체적으로, 전기 자동차와 하이브리드 자동차는 전기를 공급하기 위한 배터리를 갖추고 있다. 여기서, 배터리는 충전식으로서 차량에 탑재된 전기모터와 각종 전장품 등에 전기를 제공하여 차량이 주행하는데 필요한 에너지를 공급한다.
한편, 차량에 탑재된 고전압 배터리는 충전 시에 온도의 영향을 많이 받는다. 구체적으로, 겨울철과 같은 저온 시에 고전압 배터리의 온도가 낮아질 경우, 배터리의 충전효율은 매우 낮아지고 충전시간도 지연되며, 그 결과 운전자가 원하는 출력을 확보하기 어렵다는 문제점이 있었다. 이에 따라, 저온 시에도 운전자가 원하는 출력을 확보할 수 있도록 배터리를 관리하는 기술 개발이 필요한 실정이다.
KR 10-2017-0013700
상술한 문제점을 해결하기 위해 제안된 본 발명은 보조 배터리가 방전되지 않도록 관리하는 동시에 저온 시에도 운전자가 원하는 출력이 확보될 수 있도록 차량의 배터리를 관리하는 친환경 차량의 배터리 관리 시스템 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 친환경 차량의 배터리 관리 시스템은 메인 배터리; 보조 배터리; 상기 메인 배터리의 온도를 기 설정된 범위 내로 유지시키기 위한 메인 배터리 온도 관리수단; 상기 보조 배터리를 충전시키기 위한 보조 배터리 충전수단; 상기 보조 배터리의 상태를 측정하는 제1 측정수단; 상기 메인 배터리의 상태를 측정하는 제2 측정수단; 및 상기 제1 측정수단에서 측정된 상기 보조 배터리의 상태가 기 설정된 충전조건을 만족하면 상기 보조 배터리가 충전되도록 하고, 상기 제2 측정수단에서 측정된 상기 메인 배터리의 온도가 기 설정된 범위를 벗어나면, 상기 메인 배터리의 온도가 기 설정된 범위 내에 진입하도록 하는 컨트롤러;를 포함할 수 있다.
상기 컨트롤러는,
상기 제1 측정수단에서 측정된 상기 보조 배터리의 상태를 기 설정된 값과 비교하여 기 설정된 값 이하이면 상기 보조배터리 충전수단을 통해 상기 보조 배터리를 충전시키는 보조 배터리 관리부; 및 상기 제2 측정수단에서 측정된 상기 메인 배터리의 온도를 기 설정된 범위와 비교하여, 기 설정된 온도 범위를 벗어나면 상기 메인 배터리 온도 관리 수단을 통해 상기 메인 배터리의 온도가 기 설정된 범위 내에 진입하도록 하는 메인 배터리 관리부;를 포함할 수 있다.
상기 메인 배터리 관리부는 측정된 상기 메인 배터리 온도가 상기 기 설정된 온도 이하이면, 상기 메인 배터리를 히팅시킬 수 있다.
상기 컨트롤러는 상기 보조 배터리 관리부에서 상기 보조 배터리를 충전시키기 전에 상기 제2 측정수단을 웨이크업(wake-up)시켜 상기 메인 배터리의 상태를 측정하도록 할 수 있다.
상기 보조 배터리의 상태는 상기 보조 배터리의 전압 및 충전상태(SOC: State of Charge) 중 하나 이상을 포함하며,
상기 메인 배터리의 상태는 상기 메인 배터리의 온도, 충전상태(SOC: State of Charge) 및 방전출력 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
친환경 차량의 전장품을 냉각시키기 위한 전장품 냉각수단; 및 상기 전장품 냉각수단과 상기 메인 배터리 온도 관리수단을 연결하는 연결부;를 더 포함할 수 있다.
상기 친환경 차량의 전장품은 인버터 및 모터를 포함할 수 있다.
상기 전장품 냉각수단은,
상기 친환경 차량의 전장품;
상기 전장품 냉각수단을 유동하는 냉각수를 냉각시키는 열교환기;
상기 전장품 냉각수단에서 상기 냉각수가 순환되도록 하는 제1 펌프;
상기 냉각수가 주입되며 상기 냉각수를 저장하는 리저버 탱크; 및
상기 열교환기, 제1 펌프 및 리저버 탱크를 연결하되 상기 냉각수가 유동하는 전장품 냉각배관을 포함할 수 있다.
상기 메인 배터리 온도 관리수단은,
상기 리저버 탱크에 주입된 냉각수가 상기 메인 배터리 온도 관리수단으로 공급되도록 하는 제2 펌프;
상기 제2펌프 및 메인 배터리를 연결하되 상기 냉각수가 유동하는 메인 배터리 배관;
상기 메인 배터리 배관의 냉각수를 히팅시키는 냉각수 히터; 및
상기 메인 배터리 배관의 냉각수를 냉각시키는 칠러;를 포함할 수 있다.
상술한 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 친환경 차량의 배터리 관리 방법은 보조 배터리의 상태를 측정하는 단계; 상기 측정결과가 기 설정된 충전조건을 만족하면 상기 보조 배터리를 기 설정된 시간동안 충전시키는 단계; 메인 배터리의 상태를 측정하는 단계; 상기 측정결과가 기 설정된 온도 범위를 벗어나는지 판단하는 단계; 및 상기 온도 범위를 벗어나면, 상기 메인 배터리가 기 설정된 온도 범위 내에 진입하도록 제어하는 단계;를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 친환경 차량의 배터리 관리 시스템에 따르면, 컨트롤러에서는 제1 측정수단에서 측정된 보조 배터리가 기 설정된 충전조건을 만족하면 보조 배터리를 충전시킴으로써 보조 배터리가 방전되는 것을 방지할 수 있으며, 제2 측정수단에서 측정된 메인 배터리의 온도가 기 설정된 범위를 벗어나면 메인 배터리 온도 관리수단을 통해 메인 배터리의 온도가 기 설정된 범위 내에 진입하도록 함으로써, 메인 배터리의 효율을 최적으로 유지할 수 있으며, 그에 따라 겨울철 등과 같이 저온 시에도 운전자가 원하는 출력을 용이하게 확보할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 친환경 차량의 배터리 관리 시스템의 전체 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 친환경 차량의 배터리 관리 방법의 흐름을 개략적으로 도시한 도면이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 친환경 차량의 배터리 관리 시스템 및 방법에 대해 살펴본다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 친환경 차량의 배터리 관리 시스템의 전체 구성을 개략적으로 도시한 도면이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 친환경 차량의 배터리 관리 시스템은 메인 배터리(100), 보조 배터리(200), 메인 배터리 온도 관리수단(300), 보조 배터리 충전수단(400), 제1 측정수단(500), 제2 측정수단(600) 및 컨트롤러(900)를 포함할 수 있다. 여기서, 본 발명의 일실시예에 따른 친환경 차량의 배터리 관리 시스템 및 방법은 엔진과 모터를 함께 사용하는 하이브리드 차량이나 전기 자동차 및 연료전지 차량 등에 적용될 수 있다.
구체적으로, 메인 배터리(100)는 필요 시 친환경 차량을 구동시키는 에너지를 제공하며, 차량의 감속이나 정지 시 재생 동력원으로부터 생성되는 전기 에너지를 저장하는 역할을 한다. 본 발명에서의 메인 배터리(100)는 친환경 차량에 탑재된 모터를 구동시켜 차량이 구동되도록 하는데 필요한 에너지를 제공할 수 있는 고전압 배터리일 수 있다. 아울러, 보조 배터리(200)는 차량에 탑재된 다수의 전장품에 전원을 공급하는 역할을 한다.
메인 배터리 온도 관리수단(300)은 메인 배터리의 온도를 기 설정된 범위 내로 유지시키는 역할을 한다. 메인 배터리(100)는 배터리 셀의 화학적 특성상 온도에 매우 민감하여 온도에 따라 충전량 및 방전량이 증가해 배터리의 효율이 높아질 수 있다. 구체적으로, 기 설정된 온도 범위 내에서는 온도가 높을수록 충전량 및 방전량이 증가하여 배터리의 효율은 높아진다. 하지만, 메인 배터리(100)의 온도가 기 설정된 온도를 초과하거나 기 설정된 온도 미만인 경우, 메인 배터리의 충전량 및 방전량이 급격히 감소하여 배터리의 효율은 급격히 감소하여 운전자가 원하는 출력을 확보할 수 없다는 문제가 있었다. 본 발명에서는, 메인 배터리 온도 관리수단(300)이 메인 배터리의 온도가 기 설정된 온도 범위 내를 유지하도록 하여 메인 배터리(100)가 최적의 상태를 유지하도록 할 수 있다.
구체적으로, 메인 배터리 온도 관리수단(300)은 제2 펌프(310), 메인 배터리 배관(320), 냉각수 히터(330) 및 칠러(340)를 포함하여 구성될 수 있다.
제2 펌프(310)는 리저버 탱크(830)에 주입된 냉각수가 메인 배터리 온도 관리수단(300)으로 공급되도록 하는 역할을 한다. 본 발명에서 제2 펌프(310)는 전자식 워터 펌프(EWP: Electric Water Pump)일 수 있다. 보다 구체적으로, 제2 펌프(310)는 칠러(340)를 통해 냉각된 냉각수를 메인 배터리 배관(320)을 따라 순환시켜 메인 배터리(100)를 냉각시킴으로써, 메인 배터리(100)가 과열되는 것을 방지할 수 있다. 아울러, 제2 펌프(310)는 냉각수 히터(330)를 통해 히팅된 냉각수를 메인 배터리 배관(320)을 따라 순환시켜 메인 배터리(100)를 히팅시킴으로써, 메인 배터리(100)가 기 설정된 온도 이하가 되는 것을 방지할 수 있다.
메인 배터리 배관(320)은 제2 펌프(310), 메인 배터리(100), 냉각서 히터(330) 및 칠러(340)를 연결하며 메인 배터리 배관(320) 내의 냉각수는 제2 펌프(310)를 통해 유동하여 순환될 수 있다.
냉각수 히터(330)는 메인 배터리 배관(320)의 냉각수를 히팅하는 역할을 한다. 냉각수 히터(330)는 추후 설명할 메인 배터리 관리부(720)를 제어를 받아 메인 배터리(100)의 온도가 기 설정된 온도 이하가 되면, 메인 배터리 배관(320)의 냉각수를 히팅함으로써 메인 배터리(100)가 기 설정된 온도 범위 내로 진입하도록 할 수 있다.
칠러(340)는 메인 배터리 배관(320)의 냉각수를 냉각시키는 역할을 한다. 구체적으로 칠러(340)는 도면에 구체적으로 도시되지는 않았지만 차량에 구비된 에어컨 수단의 냉매배관을 순환하는 냉매를 통해 저온을 유지하되 메인 배터리 배관(320)을 순환하는 냉각수와의 열교환을 통해 냉각수를 냉각시키고 냉각된 냉각수를 통해 메인 배터리(100)를 냉각시킬 수 있다.
보조 배터리 충전수단(400)은 보조 배터리(200)를 충전시키는 역할을 한다. 여기서, 보조 배터리 충전수단(400)은 추후 설명할 보조 배터리 관리부(710)의 제어를 받아 제1 측정수단(500)을 통해 측정된 보조 배터리(400)의 상태가 기 설정된 충전조건을 만족하면 보조 배터리(200)를 충전할 수 있다. 실시예에 따라 보조 배터리 충전수단(400)은 메인 배터리(100)의 출력 전력 또는 외부 전원에서 공급되는 전력을 통해 보조 배터리(200)를 충전시킬 수 있다.
제1 측정수단(500)은 보조 배터리(200)의 상태를 측정하는 역할을 한다. 실시예에 따라 제1 측정수단(500)은 보조 배터리(200)의 상태를 상시 측정할 수 있으며, 다른 실시예에 따라 보조 배터리(200)의 상태를 기 설정된 주기마다 측정할 수 있다. 여기서, 보조 배터리(200)의 상태는 보조 배터리(200)의 전압 및 충전상태(SOC: State of Charge) 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 실시예에 따라, 제1 측정수단(500)은 보조 배터리(200)의 전압 및 충전상태를 센싱할 수 있는 IBS(Intelligent Battery System) 등일 수 있다. 하지만, 이는 일실시예일 뿐, 상술한 보조 배터리의 상태를 측정할 수 있으면 이외에도 다양한 센서 등이 제1 측정수단(500)으로 사용될 수 있다.
제2 측정수단(600)은 메인 배터리(100)의 상태를 측정하는 역할을 한다. 실시예에 따라 제2 측정수단(600)은 메인 배터리(100)의 상태를 상시 측정할 수 있으며, 다른 실시예에 따라 메인 배터리(100)의 상태를 기 설정된 주기마다 측정할 수 있다. 여기서, 메인 배터리(100)의 상태는 메인 배터리(100)의 온도, 충전상태 및 방전출력 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 실시예에 따라, 제2 측정수단(600)은 메인 배터리(200)의 온도, 충전상태 및 방전출력 등을 센싱할 수 있는 IBS(Intelligent Battery System) 등일 수 있다. 하지만, 이는 일실시예일 뿐, 상술한 메인 배터리의 상태를 측정할 수 있으면 이외에도 다양한 센서 등이 제2 측정수단(600)으로 사용될 수 있다.
컨트롤러(700) 제1 측정수단(500)에서 측정된 보조 배터리(200)의 상태가 기 설정된 충전조건을 만족하면 보조 배터리(200)가 충전되도록 하고, 제2 측정수단(600)에서 측정된 메인 배터리(100)의 온도가 기 설정된 범위를 벗어나면, 메인 배터리(100)의 온도가 기 설정된 범위 내에 진입하도록 하는 역할을 한다.
구체적으로, 컨트롤러(700)는 보조 배터리 관리부(710) 및 메인 배터리 관리부(720)를 포함하여 구성될 수 있다.
보조 배터리 관리부(710)는 제1 측정수단(500)에서 측정된 보조 배터리(200)의 상태를 입력받고, 측정된 보조 배터리(200)의 상태 정보를 기 설정된 값과 비교하여, 기 설정된 값 이하이면 보조 배터리 충전수단(400)을 통해 보조 배터리(200)를 충전시킬 수 있다. 실시예에 따라, 보조 배터리 관리부(710)는 제1 측정수단(500)에서 측정된 보조 배터리(200)의 충전상태(SOC)가 기 설정된 값 보다 작으면, 보조 배터리 충전수단(400)을 통해 보조 배터리(200)가 충전되도록 할 수 있다.
메인 배터리 관리부(720)는 제2 측정수단(600)에서 측정된 메인 배터리(100)의 온도를 기 설정된 범위와 비교하여 기 설정된 온도 범위를 벗어나면 메인 배터리 온도 관리수단(300)을 통해 메인 배터리(100)의 온도가 기 설정된 범위 내에 진입하도록 할 수 있다. 예를 들어, 제2 측정수단(600)에서 측정된 메인 배터리(100)의 온도가 기 설정된 온도 이하이면, 메인 배터리 관리부(720)는 냉각수 히터(330)를 작동시켜 메인 배터리 배관(320)의 냉각수가 히팅되도록 하여 메인 배터리(100)의 온도를 상승시킬 수 있다. 아울러, 제2 측정수단(600)에서 측정된 메인 배터리(100)의 온도가 기 설정된 온도 이상이면, 메인 배터리 관리부(720)는 칠러(340)를 작동시켜 메인 배터리 배관(320)의 냉각수가 냉각되도록 하여 메인 배터리(100)의 온도를 하강시킬 수 있다.
한편, 컨트롤러(700)는 보조 배터리 관리부(710)에서 보조 배터리(200)를 충전시키기 전에 제2 측정수단(600)을 웨이크업(wake-up)시켜 메인 배터리(100)의 상태를 측정하도록 할 수 있다. 실시예에 따라, 컨트롤러(700)는 보조 배터리 관리부(710)에서 보조 배터리(200)를 충전시키기 30~60초 전에 제2 측정수단(600)을 웨이크업시켜 메인 배터리(100)의 상태를 측정하도록 할 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 친환경 차량의 배터리 관리 시스템은, 친환경 차량의 전장품을 냉각시키기 위한 전장품 냉각수단(800) 및 전장품 냉각수단(800)과 메인 배터리 온도 관리수단(300)을 연결하는 연결부(900)를 더 포함할 수 있다. 여기서, 전장품 냉각수단(800)은 앞서 설명한 컨트롤러(700)에 의해 제어될 수 있다.
구체적으로, 전장품 냉각수단(800)은 친환경 차량의 전장품(810), 전장품 냉각수단(800)을 유동하는 냉각수를 냉각시키는 열교환기(820), 전장품 냉각수단(800)에서 냉각수가 순환되도록 하는 제1 펌프(830), 냉각수가 주입되며 냉각수를 저장하는 리저버 탱크(840) 및 열교환기(820), 제1 펌프(830) 및 리저버 탱크(830)를 연결하되 냉각수가 유동하는 전장품 냉각배관(850)를 포함하여 구성될 수 있다. 이때, 전장품 냉각배관(850)과 상술한 메인 배터리 배관(320)은 복수의 3-way 밸브(910) 등을 통해 서로 연결될 수 있다.
구체적으로, 친환경 차량의 전장품(810)은 친환경 차량이 구동됨에 따라 열이 발생하는 전장품으로서 실시예에 따라 친환경 차량의 구동에 필요한 모터 및 인버터를 포함할 수 있다. 이외에도 친환경 차량이 구동됨에 따라 열이 발생하여 냉각이 필요한 다양한 전장품들이 본 발명의 전장품에 포함될 수 있다. 예를 들어, 전장품(810)은 HSG(Hybrid Starter Generator), HPCU(Hybrid Power Control Unit), 및 OPU(Oil Pump Unit) 등을 포함할 수 있다.
열교환기(820)는 차량의 전방에 배치될 수 있으며, 전장품 냉각수단의 냉각배관(840)을 유동하는 냉각수를 냉각시키는 역할을 한다. 실시예에 따라 열교환기(820)는 라디에이터일 수 있다. 구체적으로, 열교환기(820)는 차량이 주행함에 따라 유입되는 외기와의 열교환을 통해 전장품 냉각배관(840)을 순환하는 냉각수를 냉각시킬 수 있다.
제1 펌프(830)는 전장품 냉각수단(100)에서 냉각수가 순환하도록 하는 역할을 한다. 본 발명에서 제1 펌프(130)는 전자식 워터 펌프(EWP: Electric Water Pump)일 수 있다. 보다 구체적으로, 제1 펌프(830)는 열교환기(120)에서 냉각된 냉각수를 전장품 냉각배관(850)을 따라 순환시킴으로써, 모터 및 인버터를 포함한 전장품(810)이 과열되지 않도록 냉각시킬 수 있다.
리저버 탱크(840)는 냉각수가 주입되어 냉각수를 저장하고, 주입된 냉각수는 연결부(900)를 통해 메인 배터리 온도관리 수단(300)으로 공급될 수 있다. 이때, 리저버 탱크(840)에 주입된 냉각수는, 메인 배터리 배관(320)을 진공상태로 만든 후 메인 배터리 배관(320)으로 공급되도록 할 수 있으며, 제2 펌프(310)를 구동하여 리저버 탱크(840)에 주입된 냉각수가 강제적으로 메인 배터리 배관(320)으로 공급되도록 할 수도 있다.
전장품 냉각배관(850)은 열교환기(820), 제1 펌프(830) 및 리저버 탱크(840)를 연결하며 전장품 냉각배관(850) 내의 냉각수는 제1 펌프(830)를 통해 유동하여 순환할 수 있다.
앞서 설명한 세부구성을 포함하여 구성된 본 발명에 따른 친환경 차량의 배터리 관리 시스템에 따르면, 컨트롤러에서는 제1 측정수단에서 측정된 보조 배터리가 기 설정된 충전조건을 만족하면 보조 배터리를 충전시킴으로써 보조 배터리가 방전되는 것을 방지할 수 있으며, 제2 측정수단에서 측정된 메인 배터리의 온도가 기 설정된 범위를 벗어나면 메인 배터리 온도 관리수단을 통해 메인 배터리의 온도가 기 설정된 범위 내에 진입하도록 함으로써, 메인 배터리의 효율을 최적으로 유지할 수 있으며, 그에 따라 겨울철 등과 같이 저온 시에도 운전자가 원하는 출력을 용이하게 확보할 수 있다.
한편, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 친환경 차량의 배터리 관리 방법의 흐름을 개략적으로 도시한 도면이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 보조 배터리의 상태를 측정하는 단계, 상기 측정결과가 기 설정된 충전조건을 만족하면 상기 보조 배터리를 기 설정된 시간동안 충전시키는 단계, 메인 배터리의 상태를 측정하는 단계, 상기 측정결과가 기 설정된 온도 범위를 벗어나는지 판단하는 단계, 및 상기 온도 범위를 벗어나면, 상기 메인 배터리가 기 설정된 온도 범위 내에 진입하도록 제어하는 단계;를 포함할 수 있다. 본 발명에 따른 친환경 차량의 배터리 관리 방법에서의 각 세부 단계에서의 기술적 특징은 앞서 설명한 친환경 차량의 배터리 관리 시스템에서의 기술적 특징과 동일하므로 그에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
100: 메인 배터리 200: 보조 배터리
300: 메인 배터리 온도 관리수단
310: 제2 펌프 320: 메인 배터리 배관
330: 냉각수 히터 340: 칠러
400: 보조 배터리 충전 수단
500: 제1 측정 수단 600: 제2 측정 수단
700: 컨트롤러 710: 보조 배터리 관리부
720: 메인 배터리 관리부
800: 전장품 냉각 수단 810: 전장품
820: 열교환기 830: 제1 펌프
840: 리저버 탱크 850: 전장품 냉각배관
900: 연결부 910: 3-way 밸브

Claims (10)

  1. 메인 배터리;
    보조 배터리;
    상기 메인 배터리의 온도를 기 설정된 범위 내로 유지시키기 위한 메인 배터리 온도 관리수단;
    상기 보조 배터리를 충전시키기 위한 보조 배터리 충전수단;
    상기 보조 배터리의 상태를 측정하는 제1 측정수단;
    상기 메인 배터리의 상태를 측정하는 제2 측정수단; 및
    상기 제1 측정수단에서 측정된 상기 보조 배터리의 상태가 기 설정된 충전조건을 만족하면 상기 보조 배터리가 충전되도록 하고, 상기 제2 측정수단에서 측정된 상기 메인 배터리의 온도가 기 설정된 범위를 벗어나면, 상기 메인 배터리의 온도가 기 설정된 범위 내에 진입하도록 하는 컨트롤러;를 포함하는 친환경 차량의 배터리 관리 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 컨트롤러는,
    상기 제1 측정수단에서 측정된 상기 보조 배터리의 상태를 기 설정된 값과 비교하여 기 설정된 값 이하이면 상기 보조배터리 충전수단을 통해 상기 보조 배터리를 충전시키는 보조 배터리 관리부; 및
    상기 제2 측정수단에서 측정된 상기 메인 배터리의 온도를 기 설정된 범위와 비교하여, 기 설정된 온도 범위를 벗어나면 상기 메인 배터리 온도 관리 수단을 통해 상기 메인 배터리의 온도가 기 설정된 범위 내에 진입하도록 하는 메인 배터리 관리부;를 포함하는 친환경 차량의 배터리 관리 시스템.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 메인 배터리 관리부는 측정된 상기 메인 배터리 온도가 상기 기 설정된 온도 이하이면, 상기 메인 배터리를 히팅시키는 것을 특징으로 하는 친환경 차량의 배터리 관리 시스템.
  4. 청구항 2에 있어서,
    상기 컨트롤러는 상기 보조 배터리 관리부에서 상기 보조 배터리를 충전시키기 전에 상기 제2 측정수단을 웨이크업(wake-up)시켜 상기 메인 배터리의 상태를 측정하도록 하는 것을 특징으로 하는 친환경 차량의 배터리 관리 시스템.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 보조 배터리의 상태는 상기 보조 배터리의 전압 및 충전상태(SOC: State of Charge) 중 하나 이상을 포함하며,
    상기 메인 배터리의 상태는 상기 메인 배터리의 온도, 충전상태(SOC: State of Charge) 및 방전출력 중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 친환경 차량의 배터리 관리 시스템.
  6. 청구항 1에 있어서,
    친환경 차량의 전장품을 냉각시키기 위한 전장품 냉각수단; 및
    상기 전장품 냉각수단과 상기 메인 배터리 온도 관리수단을 연결하는 연결부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 친환경 차량의 배터리 관리 시스템.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 친환경 차량의 전장품은 인버터 및 모터를 포함하는 것을 특징으로 하는 친환경 차량의 배터리 관리 시스템.
  8. 청구항 6에 있어서,
    상기 전장품 냉각수단은,
    상기 친환경 차량의 전장품;
    상기 전장품 냉각수단을 유동하는 냉각수를 냉각시키는 열교환기;
    상기 전장품 냉각수단에서 상기 냉각수가 순환되도록 하는 제1 펌프;
    상기 냉각수가 주입되며 상기 냉각수를 저장하는 리저버 탱크; 및
    상기 열교환기, 제1 펌프 및 리저버 탱크를 연결하되 상기 냉각수가 유동하는 전장품 냉각배관을 포함하는 것을 특징으로 하는 친환경 차량의 배터리 관리 시스템.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 메인 배터리 온도 관리수단은,
    상기 리저버 탱크에 주입된 냉각수가 상기 메인 배터리 온도 관리수단으로 공급되도록 하는 제2 펌프;
    상기 제2펌프 및 메인 배터리를 연결하되 상기 냉각수가 유동하는 메인 배터리 배관;
    상기 메인 배터리 배관의 냉각수를 히팅시키는 냉각수 히터; 및
    상기 메인 배터리 배관의 냉각수를 냉각시키는 칠러;를 포함하는 것을 특징으로 하는 친환경 차량의 배터리 관리 시스템.
  10. 보조 배터리의 상태를 측정하는 단계;
    상기 측정결과가 기 설정된 충전조건을 만족하면 상기 보조 배터리를 기 설정된 시간동안 충전시키는 단계;
    메인 배터리의 상태를 측정하는 단계;
    상기 측정결과가 기 설정된 온도 범위를 벗어나는지 판단하는 단계; 및
    상기 온도 범위를 벗어나면, 상기 메인 배터리가 기 설정된 온도 범위 내에 진입하도록 제어하는 단계;를 포함하는 친환경 차량의 배터리 관리 방법.
KR1020190046646A 2019-04-22 2019-04-22 친환경 차량의 배터리 관리 시스템 및 방법 KR102647199B1 (ko)

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