KR20210073845A - 배터리 관리 시스템 - Google Patents

배터리 관리 시스템 Download PDF

Info

Publication number
KR20210073845A
KR20210073845A KR1020190164562A KR20190164562A KR20210073845A KR 20210073845 A KR20210073845 A KR 20210073845A KR 1020190164562 A KR1020190164562 A KR 1020190164562A KR 20190164562 A KR20190164562 A KR 20190164562A KR 20210073845 A KR20210073845 A KR 20210073845A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
voltage
battery
battery management
management system
control signal
Prior art date
Application number
KR1020190164562A
Other languages
English (en)
Inventor
박승운
Original Assignee
현대모비스 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 현대모비스 주식회사 filed Critical 현대모비스 주식회사
Priority to KR1020190164562A priority Critical patent/KR20210073845A/ko
Publication of KR20210073845A publication Critical patent/KR20210073845A/ko

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • B60L58/18Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries of two or more battery modules
    • B60L58/20Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries of two or more battery modules having different nominal voltages
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/40Drive Train control parameters
    • B60L2240/42Drive Train control parameters related to electric machines
    • B60L2240/423Torque
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/40Drive Train control parameters
    • B60L2240/54Drive Train control parameters related to batteries
    • B60L2240/545Temperature
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/40Drive Train control parameters
    • B60L2240/54Drive Train control parameters related to batteries
    • B60L2240/547Voltage
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2260/00Operating Modes
    • B60L2260/20Drive modes; Transition between modes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60YINDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2200/00Type of vehicle
    • B60Y2200/90Vehicles comprising electric prime movers
    • B60Y2200/91Electric vehicles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60YINDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2200/00Type of vehicle
    • B60Y2200/90Vehicles comprising electric prime movers
    • B60Y2200/92Hybrid vehicles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60YINDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2400/00Special features of vehicle units
    • B60Y2400/30Sensors
    • B60Y2400/302Temperature sensors
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Abstract

본 발명은 차량의 배터리 관리 시스템에 관한 것으로, 고전압의 전기 에너지를 저장하는 제 1 배터리, 차량 주행 정보에 기초하여 전압 변환 제어 신호를 생성하는 배터리 관리부, 상기 제 1 배터리로부터 상기 고전압의 전기 에너지를 제공받아, 전압 레벨을 낮추어 제 1 저전압의 전기 에너지로 변환하는 제 1 전압 변환부, 및 상기 전압 변환 제어 신호에 기초하여 상기 고전압의 전기 에너지를 제 2 저전압의 전기 에너지로 변환하는 제 2 전압 변환부를 포함한다.

Description

배터리 관리 시스템{SYSTEM FOR MANAGING BATTERY}
본 발명은 배터리 관리 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 이종 배터리 관리 시스템 기술에 관한 것이다.
하이브리드 자동차는 서로 다른 두 종류 이상의 동력원을 효율적으로 조합하여 차량을 구동시키는 것을 의미한다.
일반적으로 하이브리드 자동차는 연료로 구동되는 엔진과 배터리 전력으로 구동되는 전기 모터에 의해 구동력을 얻는 차량을 의미하며, 하이브리드 전기 자동차라 명칭되고 있다.
이러한 하이브리드 전기 자동차 등에는 전기 모터의 구동에 필요한 전력을 제공하는 고전압 배터리가 필수적으로 장착된다.
또한, 하이브리드 전기 자동차에는 전기 모터에 전력을 제공하는 고전압 배터리 이외에 하이브드리 전기 자동차의 전장 부품에 전력을 제공하는 저전압 배터리가 장착된다.
이처럼. 고전압 배터리와 저전압 배터리와 같이 서로 다른 전압의 전력을 저장하는 배터리들을 장착한 하이브리드 전기 자동차는 효율적인 배터리 관리가 필요하다.
본 발명의 실시예는 이종 배터리들의 효율적인 관리를 위한 배터리 관리 시스템을 제공하고자 한다.
본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재들로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 배터리 관리 시스템은, 고전압의 전기 에너지를 저장하는 제 1 배터리, 차량 주행 정보에 기초하여 전압 변환 제어 신호를 생성하는 배터리 관리부, 상기 제 1 배터리로부터 상기 고전압의 전기 에너지를 제공받아, 전압 레벨을 낮추어 제 1 저전압의 전기 에너지로 변환하는 제 1 전압 변환부, 및 상기 전압 변환 제어 신호에 기초하여 상기 고전압의 전기 에너지를 제 2 저전압의 전기 에너지로 변환하는 제 2 전압 변환부를 포함할 수 있다.
본 기술은 자동차에 포함된 이종 배터리의 효율적인 관리를 위한 것이다.
또한, 본 기술은 엔진 재시동, 고RPM 주행 상황 및 스포츠 모드 등과 같이 전기 모터의 높은 토크가 필요한 상황에서도 자동차의 주행 성능을 저하시키지 않는 배터리 관리 시스템을 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 기술은 장시간 주행시에도 자동차의 주행 성능을 저하시키지 않는 배터리 관리 시스템을 제공하기 위한 것이다.
이 외에, 본 문서를 통해 직접적 또는 간접적으로 파악되는 다양한 효과들이 제공될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 배터리 관리 시스템의 구성을 개시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 배터리 관리 시스템의 동작을 설명하기 위한 순서도이다.
이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
본 발명의 실시예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 또한, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 도 1 및 도 2을 참조하여, 본 발명의 실시예들을 구체적으로 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 배터리 관리 시스템의 구성을 개시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 배터리 관리 시스템은 차량의 내부에 구현될 수 있다. 이때, 배터리 관리 시스템은 차량의 내부 제어 유닛들과 일체로 형성될 수 있으며, 별도의 장치로 구현되어 별도의 연결 수단에 의해 차량의 제어 유닛들과 연결될 수도 있다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 관리 시스템은 제 1 배터리(11), 제 2 배터리(12), 배터리 관리부(21), 제 1 전압 변환부(31), 제 2 전압 변환부(32), 제 1 부하(41) 및 제 2 부하(42)를 포함할 수 있다. 더불어, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 관리 시스템은 온도 센서(51)를 추가로 포함할 수도 있다.
제 1 배터리(11)는 제 2 배터리(12)에 비해 높은 전압의 전기 에너지를 저장할 수 있다.
제 2 배터리(12)는 제 1 배터리(11)에 비해 낮은 전압의 전기 에너지를 저장할 수 있다.
예를 들어, 제 1 배터리(11)는 48볼트[V]의 전기 에너지를 저장할 수 있고, 제 2 배터리(12)는 12볼트[V]의 전기 에너지를 저장할 수 있다.
배터리 관리부(21, Battery Management System; BMS)는 제 1 배터리(11)의 충전 및 방전을 제어할 수 있다.
예를 들어, 배터리 관리부(21)는 제 1 배터리(11)와 배터리 정보(B_inf)를 송수신할 수 있다. 이때, 배터리 정보(B_inf)는 배터리의 충방전에 대한 명령 및 정보(충방전 전류, 충방전 전압, 충방전량 등)를 포함할 수 있다.
또한, 배터리 관리부(21)는 기설정된 차량 주행 정보(V_inf)에 기초하여 배터리 정보(B_inf) 및 전압 변환 제어 신호(C_c)를 생성할 수 있다. 이때, 배터리 정보(B_inf)는 제 1 배터리(11)에 제공될 수 있고, 전압 변환 제어 신호(C_c)는 제 2 전압 변환부(32)에 제공될 수 있다.
더불어, 배터리 관리부(21)는 온도 센서(51)로부터 온도 정보(T_inf)를 제공 받을 수 있으며, 온도 정보(T_inf)에 기초하여 전압 변환 제어 신호(C_c)를 생성할 수 있다.
더욱 상세히 설명하면, 배터리 관리부(21)는 기설정된 차량 주행 정보(V_inf) 및 온도 정보(T_inf) 중 적어도 하나에 기초하여 전압 변환 신호(C_c)를 생성할 수 있다. 기설정된 차량 주행 정보(V_inf)는 차량의 재시동시, 급가속시와 같이 차량의 동력원인 전기 모터에 높은 토크(torque)가 필요한 상황을 포함할 수 있다. 온도 정보(T_inf)는 본 발명에 따른 배터리 관리 시스템의 온도를 포함할 수 있다.
배터리 관리부(21)는 제 1 배터리(11)의 전기 에너지를 제공받는 전기 모터의 높은 토크가 필요한 상황이면 전압 변환 제어 신호(C_c)를 인에이블시킬 수 있다. 또한, 배터리 관리부(21)는 온도 정보(T_inf)에 기초하여 배터리 관리 시스템의 온도가 기설정된 온도 이상으로 상승하면 전압 변환 제어 신호(C_c)를 인에이블시킬 수 있다.
한편, 배터리 관리부(21)는 제 1 배터리(11)의 전기 에너지를 제공받는 전기 모터에 높은 토크가 필요 없는 상황이면 전압 변환 제어 신호(C_c)를 디스에이블시킬 수 있다. 더불어, 배터리 관리부(21)는 온도 정보(T_inf)에 기초하여 배터리 관리 시스템의 온도가 기설정된 온도 이하이면 전압 변환 제어 신호(C_c)를 디스에이블시킬 수 있다.
제 1 전압 변환부(31)는 제 1 배터리(11)의 방전 동작시 즉, 제 1 배터리(11)가 저장된 전기 에너지를 출력하면, 제 1 배터리(11)로부터 출력되는 전기 에너지의 전압을 낮추어 제 2 배터리(12) 및 제 2 부하(42) 중 적어도 하나 이상에 전달할 수 있다.
예를 들어, 제 1 전압 변환부(31)는 제 1 배터리(11)로부터 제 1 전압(V1)을 제공받을 경우 제 1 전압(V1)의 레벨을 낮추어 제 1 강하 전압(V1_d)을 생성할 수 있다. 또한 제 1 전압 변환부(31)는 제 1 강하 전압(V1_d)을 제 2 배터리(12) 및 제 2 부하(42) 중 적어도 하나 이상에 전달할 수 있다.
제 2 전압 변환부(32)는 배터리 관리부(21)로부터 제공되는 전압 변환 제어 신호(C_c)에 기초하여 제 1 배터리(11)의 방전 동작시 즉, 제 1 배터리(11)가 저장된 전기 에너지를 출력하면 제 1 배터리(11)로부터 출력되는 전기 에너지의 전압을 낮추어 제 2 배터리(12) 및 제 2 부하(42) 중 적어도 하나 이상에 전달할 수 있다.
예를 들어, 제 2 전압 변환부(32)는 전압 변환 제어 신호(C_c)가 인에이블되고, 제 1 배터리(11)로부터 제 2 전압(V2)을 제공받을 경우 제 2 전압(V2)의 레벨을 낮추어 제 2 강하 전압(V2_d)을 생성할 수 있다. 또한 제 2 전압 변환부(32)는 제 2 강하 전압(V2_d)을 제 2 배터리(12) 및 제 2 부하(42) 중 적어도 하나 이상에 전달할 수 있다.
만약, 제 2 전압 변환부(32)에 디스에이블된 전압 변환 제어 신호(C_c)가 제공될 경우, 제 2 전압 변환부(32)는 비활성화되어 제 2 전압(V_2)의 레벨을 낮추는 동작을 수행하지 않아 제 2 강하 전압(V2_d)의 생성을 중지할 수 있다. 따라서, 제 2 배터리(12) 및 제 2 부하(42)는 제 2 강하 전압(V2_d)을 제공받지 못할 수 있다.
제 1 부하(41)는 차량의 동력원인 전기 모터를 포함할 수 있으며, 전기 모터의 제어에 필요한 복수의 제어 장치 및 센서 등을 포함할 수 있다. 즉, 제 1 부하(41)는 전기 에너지를 소모하여 차량의 동력을 생성하는 동력원을 포함할 수 있다. 제 1 부하(41)는 고전압(예를 들어, 48볼트[V])을 구동 전압으로 하는 제어 장치 및 센서를 포함할 수 있다.
제 2 부하(42)는 저전압(예를 들어, 12볼트[V])을 구동 전압으로 하는 차량의 전장 부품들을 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 배터리 관리 시스템은 온도 센서(51)를 추가로 포함할 수 있으며, 온도 센서(51)는 배터리 관리 시스템의 온도에 대응하는 전압 또는 전류를 온도 정보(T_inf)로서 배터리 관리부(21)에 제공할 수 있다.
도 1에서는 온도 센서(51)를 도시하였지만, 온도 센서는 배터리 관리부(21)에 포함될 수도 있으며, 제 2 전압 변환부(32)에 포함할 수 있다.
이와 같이 구성된 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 관리 시스템은 다음과 같이 동작할 수 있다.
차량의 동력원인 전기 모터에 높은 토크가 필요 없는 경우를 설명하면 다음과 같다.
제 1 배터리(11)에 저장된 전기 에너지는 제 1 부하(41) 및 제 1 전압 변환부(31)에 제공될 수 있다.
제 1 부하(41)는 제 1 배터리(11)에 저장된 고전압의 전기 에너지를 제공받아 구동될 수 있다.
제 1 전압 변환부(31)는 제 1 배터리(11)에 저장된 고전압의 전기 에너지를 제공받아, 전압 레벨을 낮추고, 전압 레벨이 낮아진 전기 에너지를 제 2 배터리(12) 및 제 2 부하(42) 중 적어도 하나 이상에 제공할 수 있다.
차량의 동력원인 전기 모터에 높은 토크가 필요 없는 경우 배터리 관리부(21)는 전압 변환 제어 신호(C_c)를 디스에이블시킬 수 있다.
제 2 전압 변환부(32)는 디스에이블된 전압 변환 제어 신호(C_c)를 제공받아, 비활성화되며 제 2 배터리(12) 및 제 2 부하(42)에 전기 에너지를 제공하지 않을 수 있다.
제 2 배터리(12) 및 제 2 부하(42) 중 적어도 하나 이상은 제 1 전압 변환부(31)로부터 제공되는 전압을 인가받을 수 있다.
차량의 동력원인 전기 모터에 높은 토크가 필요할 경우 즉, 엔진의 재가동이나 급가속이 필요한 경우 또는 차량의 주행 모드를 스포츠 모드로 선택한 경우를 설명한다.
제 1 배터리(11)에 저장된 전기 에너지는 제 1 부하(41), 제 1 전압 변환부(31) 및 제 2 전압 변환부(32)에 제공될 수 있다.
제 1 부하(41)는 제 1 배터리(11)에 저장된 고전압의 전기 에너지를 제공받아 구동될 수 있다.
제 1 전압 변환부(31)는 제 1 배터리(11)에 저장된 고전압의 전기 에너지를 제공받아, 전압 레벨을 낮추고, 전압 레벨이 낮아진 전기 에너지를 제 2 배터리(12) 및 제 2 부하(42) 중 적어도 하나 이상에 제공할 수 있다.
차량의 동력원인 전기 모터에 높은 토크가 필요한 경우 배터리 관리부(21)는 전압 변환 제어 신호(C_c)를 인에이블시킬 수 있다. 이때, 배터리 관리부(21)는 전기 모터에 높은 토크가 필요한 경우와 필요 없는 경우를 차량 주행 정보(V_inf)에 기초하여 판단할 수 있다. 차량 주행 정보(V_inf)는 차량의 시동 장치 및 가속 장치로부터, 차량의 재시동시 또는 급가속시에 생성되는 신호를 포함할 수 있다.
제 2 전압 변환부(32)는 인에이블된 전압 변환 제어 신호(C_c)를 제공받을 경우 제 1 배터리(11)에 저장된 고전압의 전기 에너지를 제공받아, 전압 레벨을 낮추고, 전압 레벨이 낮아진 전기 에너지를 제 2 배터리(12) 및 제 2 부하(42) 중 적어도 하나 이상에 제공할 수 있다.
제 2 배터리(12) 및 제 2 부하(42) 중 적어도 하나 이상은 제 1 및 제 2 전압 변환부(31, 32)로부터 제공되는 전압을 인가받을 수 있다.
결국, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 관리 시스템은 고전압의 전기 에너지를 제공받아 동작하는 제 1 부하(41, 전기 모터)에 높은 토크가 필요한 경우 즉, 제 1 부하(41)에 고전압의 전류가 많이 필요한 경우 제 1 및 제 2 전압 변환부(31, 32)를 통해 제 1 및 제 2 저전압의 전기 에너지(V1_d, V2_d)를 제 2 배터리(12) 및 제 2 부하(42) 중 적어도 하나 이상에 제공할 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 관리 시스템은 고전압의 전기 에너지를 제공받아 동작하는 제 1 부하(41, 전기 모터)에 높은 토크가 필요하지 않는 경우 즉, 제 1 부하(41)에 고전압의 전류가 많이 필요 없는 경우 제 1 전압 변환부(31)를 통해 제 1 저전압의 전기 에너지(V1_d)를 제 2 배터리(12) 및 제 2 부하(42) 중 적어도 하나 이상에 제공할 수 있다.
만약, 제 1 부하(41)에 고전압의 전류가 많이 필요한 경우 제 1 전압 변환부(31)만을 통해 제 1 저전압의 전기 에너지(V1_d)를 제 2 배터리(12) 및 제 2 부하(42) 중 적어도 하나 이상에 제공할 경우, 제 1 전압 변환부(31)는 제 1 배터리(11)로부터 고전압의 대(大) 전류를 제공받아 전압 레벨을 낮추어야 하므로, 제 1 전압 변환부(31)는 오작동 또는 고장이 발생할 확률이 높아질 수 있다. 따라서, 제 1 전압 변환부(31)의 오작동 또는 고장을 예방하기 위하여 제 1 부하(41)에 제공되는 전류의 양을 제한할 수 밖에 없다.
하지만, 본 발명의 실시예에 따른 배터리 관리 시스템은 제 1 부하(41)에 고전압의 전류가 많이 필요한 경우 복수의 전압 변환부(31, 32)를 통해 제 1 및 제 2 저전압의 전기 에너지(V1_d, V2_d)를 제 2 배터리(12) 및 제 2 부하(42) 중 적어도 하나 이상에 제공함으로써, 각 전압 변환부(31, 32)의 스트레스를 줄일 수 있어 오작동 또는 고장을 예방할 수 있고, 더불어 제 1 부하(41)에 필요한 전류양을 제한하지 않고 제공할 수 있어 차량의 주행 성능을 저하시키지 않을 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 배터리 관리 시스템은 온도 정보에 따라 배터리 관리 시스템의 온도가 기설정된 온도 이상으로 높아지면 복수의 전압 변환부(31, 32)를 통해 제 1 및 제 2 저전압의 전기 에너지(V1_d, V2_d)를 제 2 배터리(12) 및 제 2 부하(42) 중 적어도 하나 이상에 제공함으로써, 하나의 전압 변환부(31)만으로 저전압의 전기 에너지를 제 2 배터리(12) 및 제 2 부하(42) 중 적어도 하나 이상에 제공할 때보다 각 전압 변환부(31, 32)의 스트레스를 줄일 수 있기 때문에 전압 변환부들의 오작동 또는 고장을 예방할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 배터리 관리 시스템의 동작을 설명하기 위한 순서도이다.
도 2를 참조하여, 본 발명에 따른 배터리 관리 시스템의 동작을 정리하면 다음과 같다.
운전자가 차량의 주행 모드를 스포츠 모드로 변경하는 단계(S1) 또는 제 2 전압 변환부의 기설정된 동작 조건을 만족하는 단계(S1)가 수행되면, 배터리 관리부(21)는 전압 변환 제어 신호(C_c)를 인에이블시킬 수 있다.
이때, 제 2 전압 변환부(32)의 기설정된 동작 조건으로는 차량의 동력원인 전기 모터에 높은 토크를 필요로 하는 경우로서, 전기 모터가 많은 양의 전류를 소모시킬 수 있는 동작 조건을 의미할 수 있다.
전압 변환 제어 신호(C_c)가 인에이블되면 제 2 전압 변환부(32)는 제 1 배터리(11)로부터 전달되는 고전압의 전기 에너지를 제 2 저전압의 전기 에너지(V2_d)로 변환시킬 수 있다.
이때, 제 2 전압 변환부(32)는 제일 먼저 프리차지 모드로 진입(S3)하고, 이후 제 1 배터리(11)와 제 2 전압 변환부(32)가 연결(S4)되어 제 1 배터리(11)의 고전압 전기 에너지를 제공받을 수 있다. 제 1 배터리(11)로부터 고전압의 전기 에너지가 제공되면 제 2 전압 변환부(32)는 고전압을 저전압으로 낮추는 전압 변환 동작(S5)을 수행할 수 있다.
따라서, 본 발명은 운전자가 차량의 주행 모드를 스포츠 모드로 변경하지 않거나 차량의 동력원인 전기 모터에 높은 토크가 필요 없을 경우 하나의 전압 변환부를 통해 고전압의 전기 에너지가 저전압의 전기 에너지로 변환될 수 있고, 운전자가 스포츠 모드를 선택하거나 전기 모터에 높은 토크가 필요한 경우 복수의 전압 변환부를 통해 고전압의 전기 에너지를 저전압의 전기 에너지로 변환할 수 있어 전압 변환부 각각의 스트레스를 줄여 오동작 또는 고장을 예방할 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다.
따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (11)

  1. 고전압의 전기 에너지를 저장하는 제 1 배터리;
    차량 주행 정보에 기초하여 전압 변환 제어 신호를 생성하는 배터리 관리부;
    상기 제 1 배터리로부터 상기 고전압의 전기 에너지를 제공받아, 전압 레벨을 낮추어 제 1 저전압의 전기 에너지로 변환하는 제 1 전압 변환부; 및
    상기 전압 변환 제어 신호에 기초하여 상기 고전압의 전기 에너지를 제2 저전압의 전기 에너지로 변환하는 제 2 전압 변환부;
    를 포함하는 배터리 관리 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 전압 변환부에서 변환된 상기 제1 및 제2 저전압의 전기 에너지를 제공받는 제 2 배터리 및 부하를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 관리 시스템.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 제 2 배터리는,
    상기 제 1 및 제 2 저전압의 전기 에너지를 저장하고,
    상기 부하는,
    차량의 전장 부품들을 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 관리 시스템.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 고전압의 전기 에너지를 제공받아 차량의 동력을 생성하는 전기 모터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 관리 시스템.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 차량 주행 정보는,
    상기 전기 모터에 높은 토크가 필요한 경우를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 관리 시스템.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 전기 모터에 높은 토크가 필요한 경우는,
    엔진의 재시동시, 급가속시 또는 스포츠 모드로 주행 모드를 변경할 경우를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 관리 시스템.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 배터리 관리부는,
    상기 엔진의 재시동시, 상기 급가속시 또는 상기 스포츠 모드로 주행 모드가 변경되면 상기 전압 변환 제어 신호를 인에이블시키는 것을 특징으로 하는 배터리 관리 시스템.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 제 2 전압 변환부는,
    상기 전압 변환 제어 신호가 인에이블되면 상기 고전압의 전기 에너지를 상기 제 2 저전압의 전기 에너지로 변환하고,
    상기 전압 변환 제어 신호가 디스에이블되면 상기 제 2 저전압의 전기 에너지 변환을 중지하는 것을 특징으로 하는 배터리 관리 시스템.
  9. 청구항 1에 있어서,
    온도에 따라 온도 정보를 생성하는 온도 센서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 관리 시스템.
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 배터리 관리부는,
    상기 온도 센서로부터 제공되는 상기 온도 정보에 기초하여 기설정된 온도 이상으로 온도가 상승하면 상기 전압 변환 제어 신호를 인에이블시키는 것을 특징으로 하는 배터리 관리 시스템.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 제 2 전압 변환부는,
    상기 전압 변환 제어 신호가 인에이블되면 상기 고전압의 전기 에너지를 상기 제 2 저전압의 전기 에너지로 변환하고,
    상기 전압 변환 제어 신호가 디스에이블되면 상기 제 2 저전압의 전기 에너지 변환을 중지하는 것을 특징으로 하는 배터리 관리 시스템.
KR1020190164562A 2019-12-11 2019-12-11 배터리 관리 시스템 KR20210073845A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190164562A KR20210073845A (ko) 2019-12-11 2019-12-11 배터리 관리 시스템

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190164562A KR20210073845A (ko) 2019-12-11 2019-12-11 배터리 관리 시스템

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20210073845A true KR20210073845A (ko) 2021-06-21

Family

ID=76599881

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020190164562A KR20210073845A (ko) 2019-12-11 2019-12-11 배터리 관리 시스템

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20210073845A (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102544489B1 (ko) * 2022-11-25 2023-06-20 나노인텍 주식회사 배터리 관리 시스템, 배터리 관리 시스템을 포함하는 전기차 제어 시스템 및 전기차

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102544489B1 (ko) * 2022-11-25 2023-06-20 나노인텍 주식회사 배터리 관리 시스템, 배터리 관리 시스템을 포함하는 전기차 제어 시스템 및 전기차

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8415825B2 (en) Power conversion device, method of controlling power conversion device, and vehicle with the same mounted thereon
EP3078536B1 (en) Energy storage system with range extender and energy management and control method
KR101028020B1 (ko) 하이브리드 차량용 dc-dc 컨버터의 출력 전압 제어 방법
US8148952B2 (en) Control strategy for HV battery equalization charge during driving operation in fuel cell hybrid vehicles
US20150336523A1 (en) Vehicle power supply apparatus and vehicle power regeneration system
US20150336474A1 (en) Vehicle power supply apparatus and vehicle power regeneration system
KR102413207B1 (ko) 차량용 배터리 시스템 및 배터리 충전 제어 방법
US10960775B2 (en) DC/DC conversion unit
US9283855B2 (en) Power management apparatus, power management method, and power management system
KR20160114133A (ko) 전기 시스템 및 전기 시스템을 작동시키기 위한 방법
US10618420B2 (en) Electric power supply control system
KR20200124033A (ko) 솔라셀을 포함하는 차량 시스템 및 그 제어 방법
US20160200215A1 (en) Vehicle driving system and energy control methods
US9827857B2 (en) Power supply device
US7839014B2 (en) Pulse-width modulation rectifier having an emergency generator operating mode
US10618419B2 (en) Energy storage arrangement comprising multiple energy stores
KR20210073845A (ko) 배터리 관리 시스템
CN111645669B (zh) 混合动力车辆的控制方法和装置、介质、设备、车辆
US9312584B2 (en) Emergency starting system and method for fuel cell hybrid vehicle
KR20170021055A (ko) 친환경 차량의 배터리 통합 시스템 및 그 제어 방법
CN111384765B (zh) 车辆的控制装置
KR20210044631A (ko) 연료전지차량 및 그 발전 제어 방법
KR102435344B1 (ko) 친환경 차량의 배터리 시스템 및 그 제어방법
KR20230016111A (ko) 친환경 차량의 저전압 직류 변환기, 및 저전압 직류 변환기를 이용한 상시 전압 출력 방법
KR102542955B1 (ko) 차량용 인버터 시스템 및 제어방법

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal