KR20210077336A

KR20210077336A - 차량용 배터리 교체 진단 장치 및 그의 배터리 교체 진단 방법

Info

Publication number: KR20210077336A
Application number: KR1020190168862A
Authority: KR
Inventors: 오홍민
Original assignee: 현대자동차주식회사; 기아 주식회사
Priority date: 2019-12-17
Filing date: 2019-12-17
Publication date: 2021-06-25
Also published as: KR102676246B1; CN112977155A; US20210181261A1; US11480622B2

Abstract

배터리 내부 저항을 활용하여 배터리 교체 여부를 정확하게 진단할 수 있는 차량용 배터리 교체 진단 장치 및 그의 배터리 교체 진단 방법에 관한 것으로, 배터리의 내부 저항을 측정하는 측정부, 측정한 내부 저항을 저장하는 저장부, 그리고 내부 저항을 토대로 배터리 교체 여부를 진단하는 제어부를 포함하고, 제어부는, 차량 전원 리셋(reset)이면 차량 시동 후에 제1 내부 저항 또는 제2 내부 저항을 측정하도록 측정부를 제어하고, 측정한 제1, 제2 내부 저항을 업데이트하여 저장부에 저장하며, 현재 제1 내부 저항값을 기존 제1 내부 저항값과 비교하거나 또는 현재 제2 내부 저항값을 기존 제2 내부 저항값과 비교하여 해당 값이 서로 다르면 배터리 교체로 진단할 수 있다.

Description

차량용 배터리 교체 진단 장치 및 그의 배터리 교체 진단 방법{APPARATUS AND METHOD FOR DIAGNOSING BATTERY REPLACEMENT FOR VEHICLE}

본 발명은 차량용 배터리 교체 진단 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 배터리 내부 저항을 활용하여 배터리 교체 여부를 정확하게 진단할 수 있는 차량용 배터리 교체 진단 장치 및 그의 배터리 교체 진단 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 기존의 차량 배터리는, 엔진의 시동에만 사용되고 차량이 운행되는 동안에 지속적인 충전을 수행하여 만충전 상태를 유지하는 시스템이 적용되었다.

최근에는, 연비를 개선하는 시스템이 적용됨에 따라 차량의 배터리 상태(액온, SOC, 수명 등)를 진단하는 로직을 사용되고 있다.

그러나, 이러한 연비 개선 시스템은, 배터리가 교체되는 경우, 배터리 상태를 정확하게 진단하지 못하여 부정확한 분석결과를 제공하므로, 이러한 부정확한 분석 결과로 인하여 배터리의 노후를 가속시킬 수도 있으며, 새 배터리인 경우에는 가용한 에너지를 충분히 활용하지 못하는 문제점들이 있었다.

하지만, 기존의 배터리 교체 여부를 진단하는 방법은, 배터리가 교체되는 경우, 새로운 배터리가 기존과 동일한 타입의 배터리인지 또는 기존과 동일한 용량의 배터리인지를 정확하게 진단하지 못하는 문제가 있었다.

따라서, 향후, 배터리 교체 여부를 정확하게 진단할 뿐만 아니라 교체된 새로운 배터리 상태를 정확하게 추정함으로써, 배터리 수명을 증가시키고 배터리 에너지를 최대 활용할 수 있는 차량용 배터리 교체 진단 장치의 개발이 요구되고 있다.

본 발명은, 저주파 조건의 제1 내부 저항과 고주파 조건의 제2 내부 저항을 토대로 배터리 교체 여부를 정확하게 진단하고 교체된 새로운 배터리 상태를 정확하게 추정함으로써, 배터리 수명을 증가시키고 배터리 에너지를 최대 활용할 수 있는 차량용 배터리 교체 진단 장치 및 그의 배터리 교체 진단 방법을 제공하는데 있다.

본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 배터리 교체 진단 장치는, 배터리의 내부 저항을 측정하는 측정부, 측정한 내부 저항을 저장하는 저장부, 그리고 내부 저항을 토대로 배터리 교체 여부를 진단하는 제어부를 포함하고, 제어부는, 차량 전원 리셋(reset)이면 차량 시동 후에 제1 내부 저항 또는 제2 내부 저항을 측정하도록 측정부를 제어하고, 측정한 제1, 제2 내부 저항을 업데이트하여 저장부에 저장하며, 현재 제1 내부 저항값을 기존 제1 내부 저항값과 비교하거나 또는 현재 제2 내부 저항값을 기존 제2 내부 저항값과 비교하여 해당 값이 서로 다르면 배터리 교체로 진단할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 배터리 교체 진단 장치의 배터리 교체 진단 방법은, 차량 시동을 확인하는 단계, 차량 시동이면 제1 내부 저항 또는 제2 내부 저항을 측정하는 단계, 측정한 제1, 제2 내부 저항을 업데이트하여 저장하는 단계, 차량 전원이 리셋(reset)인지를 확인하는 단계, 차량 전원이 리셋이면 차량 시동을 확인하는 단계, 차량 시동이면 제1 내부 저항 또는 제2 내부 저항을 측정하는 단계, 측정한 제1, 제2 내부 저항을 업데이트하여 저장하는 단계, 현재 제1 내부 저항값과 기존 제1 내부 저항값을 비교하거나 또는 현재 제2 내부 저항값과 기존 제2 내부 저항값을 비교하는 단계, 그리고 비교 결과, 해당 값이 서로 다르면 배터리 교체로 진단하는 단계를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 배터리 교체 진단 장치의 배터리 교체 진단 방법을 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체는, 상기 차량용 배터리 교체 진단 장치의 배터리 교체 진단 방법에서 제공된 과정을 수행할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량은, 배터리, 그리고 배터리의 내부 저항을 토대로 배터리 교체 여부를 진단하는 배터리 교체 진단 장치를 포함하고, 배터리 교체 진단 장치는, 배터리의 내부 저항을 측정하는 측정부, 측정한 내부 저항을 저장하는 저장부, 그리고 차량 전원 리셋(reset)이면 차량 시동 후에 제1 내부 저항 또는 제2 내부 저항을 측정하도록 측정부를 제어하고 측정한 제1, 제2 내부 저항을 업데이트하여 저장부에 저장하며, 현재 제1 내부 저항값을 기존 제1 내부 저항값과 비교하거나 또는 현재 제2 내부 저항값을 기존 제2 내부 저항값과 비교하여 해당 값이 서로 다르면 배터리 교체로 진단하는 제어부를 포함할 수 있다.

상기와 같이 구성되는 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 관련된 차량용 배터리 교체 진단 장치 및 그의 배터리 교체 진단 방법은, 저주파 조건의 제1 내부 저항과 고주파 조건의 제2 내부 저항을 토대로 배터리 교체 여부를 정확하게 진단하고 교체된 새로운 배터리 상태를 정확하게 추정함으로써, 배터리 수명을 증가시키고 배터리 에너지를 최대 활용할 수 있다.

또한, 본 발명은, 다른 타입, 다른 용량의 새 배터리가 교체된 경우에도 정확하게 진단하고, 노후 상태 정보를 초기화하여 배터리의 에너지를 최대 활용할 수 있다.

또한, 본 발명은, 저주파 및 고주파 조건의 내부 저항을 활용함으로써, 보다 정확한 배터리 상태를 추정할 수 있다.

본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 교체 진단 장치가 적용된 차량을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 배터리 교체 진단 장치를 설명하기 위한 블럭 구성도이다.
도 3 내지 도 5는 배터리에 인가되는 전원 주파수 특성에 따른 배터리 내부 저항을 설명하기 위한 도면이다.
도 6 및 도 7은 배터리 노후에 따른 배터리 내부 저항을 설명하기 위한 도면이다.
도 8 및 도 9는 다른 타입, 다른 용량의 새 배터리 교체 진단을 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 교체 진단 장치의 배터리 교체 진단 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "…부", "…기", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호로 표시된 부분들은 동일한 구성요소들을 의미한다.

이하, 도 1 내지 도 10을 참조하여 본 발명의 실시 예들에 적용될 수 있는 차량용 배터리 교체 진단 장치 및 그의 배터리 교체 진단 방법에 대해 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 교체 진단 장치가 적용된 차량을 설명하기 위한 도면이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 차량(1)은, 배터리(100)와, 배터리(100)의 내부 저항을 토대로 배터리 교체 여부를 진단하는 배터리 교체 진단 장치(200)를 포함할 수 있다.

여기서, 배터리 교체 진단 장치(200)는, 차량 전원 리셋(reset) 이전에 차량(1) 시동 후에 제1 내부 저항 또는 제2 내부 저항을 측정하고, 제1, 제2 내부 저항이 측정되면 측정한 제1, 제2 내부 저항을 업데이트하여 저장할 수 있다.

일 예로, 제1 내부 저항은, 저주파수 전원이 배터리로 인가될 때의 배터리 내부 저항일 수 있고, 제2 내부 저항은, 고주파수 전원이 배터리로 인가될 때의 배터리 내부 저항일 수 있다.

다른 일 예로, 제1 내부 저항은, 차량(1)의 엔진 회전 속도가 상승하고 정차 조건일 때의 배터리 내부 저항일 수 있고, 제2 내부 저항은, 차량(1)의 엔진 회전 속도가 상승하고 주행 조건일 때의 배터리 내부 저항일 수 있다.

그리고, 배터리 교체 진단 장치(200)는, 차량 전원 리셋(reset)인지를 확인하고, 차량 전원 리셋이면 차량 시동 후에 제1 내부 저항 또는 제2 내부 저항을 측정하며, 측정한 제1, 제2 내부 저항을 업데이트하여 저장하고, 현재 제1 내부 저항값을 기존 제1 내부 저항값과 비교하거나 또는 현재 제2 내부 저항값을 기존 제2 내부 저항값과 비교하여 해당 값이 서로 다르면 배터리 교체로 진단할 수 있다.

여기서, 배터리 교체 진단 장치(200)는, 현재 제1 내부 저항값과 기존 제1 내부 저항값이 서로 다른지를 확인하고, 현재 제1 내부 저항값과 기존 제1 내부 저항값이 서로 다르면 배터리의 교체로 진단할 수 있다.

이어, 배터리 교체 진단 장치(200)는, 현재 제1 내부 저항값과 기존 제1 내부 저항값이 서로 다른지를 확인할 때, 현재 제1 내부 저항값과 기존 제1 내부 저항값이 서로 동일하면 현재 제2 내부 저항값과 기존 제2 내부 저항값이 비교 완료하였는지를 확인하고, 현재 제2 내부 저항값과 기존 제2 내부 저항값이 비교 완료되면 차량 전원 리셋 이전의 내부 저항 측정 과정을 수행할 수 있다.

여기서, 배터리 교체 진단 장치(200)는, 현재 제2 내부 저항값과 기존 제2 내부 저항값이 비교 완료되지 않으면 차량 전원 리셋 이후의 내부 저항 측정 과정을 수행할 수 있다.

또한, 배터리 교체 진단 장치(200)는, 현재 제2 내부 저항값과 기존 제2 내부 저항값이 서로 다른지를 확인하고, 현재 제2 내부 저항값과 기존 제2 내부 저항값이 서로 다르면 배터리의 교체로 진단할 수 있다.

그리고, 배터리 교체 진단 장치(200)는, 현재 제2 내부 저항값과 기존 제2 내부 저항값이 서로 다른지를 확인할 때, 현재 제2 내부 저항값과 기존 제2 내부 저항값이 서로 동일하면 현재 제1 내부 저항값과 기존 제1 내부 저항값이 비교 완료하였는지를 확인하고, 현재 제1 내부 저항값과 기존 제1 내부 저항값이 비교 완료되면 차량 전원 리셋 이전의 내부 저항 측정 과정을 수행할 수 있다.

여기서, 배터리 교체 진단 장치(200)는, 현재 제1 내부 저항값과 기존 제1 내부 저항값이 비교 완료되지 않으면 차량 전원 리셋 이후의 내부 저항 측정 과정을 수행할 수 있다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 배터리 교체 진단 장치를 설명하기 위한 블럭 구성도이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 배터리 교체 진단 장치(200)는, 배터리의 내부 저항을 측정하는 측정부, 측정한 내부 저항을 저장하는 저장부, 그리고 내부 저항을 토대로 배터리 교체 여부를 진단하는 제어부를 포함할 수 있다.

여기서, 측정부는, 배터리에 인가되는 전원의 주파수에 따라 서로 다른 배터리 내부 저항을 측정할 수 있다.

일 예로, 측정부는, 배터리에 인가되는 전원의 주파수가 저주파수이면 저주파수에 상응하는 배터리 내부 저항을 측정하고, 배터리에 인가되는 전원의 주파수가 고주파수이면 고주파수에 상응하는 배터리 내부 저항을 측정할 수 있다.

그리고, 제어부는, 차량 전원 리셋 이전에, 차량 시동 후에 제1 내부 저항 또는 제2 내부 저항을 측정하도록 측정부를 제어하고, 제1, 제2 내부 저항이 측정되면 측정한 제1, 제2 내부 저항을 업데이트하여 저장부에 저장할 수 있다.

여기서, 제1 내부 저항은, 저주파수 전원이 배터리로 인가될 때의 배터리 내부 저항이고, 제2 내부 저항은, 고주파수 전원이 배터리로 인가될 때의 배터리 내부 저항일 수 있다.

경우에 따라, 제1 내부 저항은, 차량의 엔진 회전 속도가 상승하고 정차 조건일 때의 배터리 내부 저항이고, 제2 내부 저항은, 차량의 엔진 회전 속도가 상승하고 주행 조건일 때의 배터리 내부 저항일 수 있다.

그리고, 제어부는, 측정한 제1, 제2 내부 저항을 업데이트하여 저장할 때, 제1 내부 저항이 측정되면 측정한 제1 내부 저항을 업데이트하여 저장부에 저장할 수 있다.

또한, 제어부는, 측정한 내부 저항을 업데이트하여 저장할 때, 제2 내부 저항이 측정되면 측정한 제2 내부 저항값을 업데이트하여 저장부에 저장할 수 있다.

이어, 제어부는, 차량 전원 리셋(reset)인지를 확인하고, 차량 전원 리셋이면 차량 시동 후에 제1 내부 저항 또는 제2 내부 저항을 측정하도록 측정부를 제어하고, 측정한 제1, 제2 내부 저항을 업데이트하여 저장부에 저장하며, 현재 제1 내부 저항값을 기존 제1 내부 저항값과 비교하거나 또는 현재 제2 내부 저항값을 기존 제2 내부 저항값과 비교하여 해당 값이 서로 다르면 배터리 교체로 진단할 수 있다.

여기서, 제어부는, 제1 내부 저항을 측정할 때, 저주파수 전원이 배터리로 인가될 때의 배터리 내부 저항을 측정하도록 측정부를 제어할 수 있다.

경우에 따라, 제어부는, 제1 내부 저항을 측정할 때, 차량의 엔진 회전 속도가 상승하고 정차 조건일 때의 배터리 내부 저항을 측정하도록 측정부를 제어할 수 있다.

또한, 제어부는, 제2 내부 저항을 측정할 때, 고주파수 전원이 배터리로 인가될 때의 배터리 내부 저항을 측정하도록 측정부를 제어할 수 있다.

경우에 따라, 제어부는, 제2 내부 저항을 측정할 때, 차량의 엔진 회전 속도가 상승하고 주행 조건일 때의 배터리 내부 저항을 측정하도록 측정부를 제어할 수 있다.

또한, 제어부는, 측정한 제1, 제2 내부 저항을 업데이트하여 저장할 때, 제2 내부 저항이 측정되면 측정한 제2 내부 저항값을 업데이트하여 저장부에 저장할 수 있다.

다음, 제어부는, 현재 제1 내부 저항값을 기존 제1 내부 저항값과 비교할 때, 현재 제1 내부 저항값과 기존 제1 내부 저항값이 서로 다른지를 확인하고, 현재 제1 내부 저항값과 기존 제1 내부 저항값이 서로 다르면 배터리의 교체로 진단할 수 있다.

여기서, 제어부는, 현재 제1 내부 저항값과 기존 제1 내부 저항값이 서로 다른지를 확인할 때, 현재 제1 내부 저항값과 기존 제1 내부 저항값이 서로 동일하면 현재 제2 내부 저항값과 기존 제2 내부 저항값이 비교 완료하였는지를 확인하고, 현재 제2 내부 저항값과 기존 제2 내부 저항값이 비교 완료되면 차량 전원 리셋 이전의 내부 저항 측정 과정을 수행할 수 있다.

이에 반해, 제어부는, 현재 제2 내부 저항값과 기존 제2 내부 저항값이 비교 완료하였는지를 확인할 때, 현재 제2 내부 저항값과 기존 제2 내부 저항값이 비교 완료되지 않으면 차량 전원 리셋 이후의 내부 저항 측정 과정을 수행할 수 있다.

또한, 제어부는, 현재 제2 내부 저항값을 기존 제2 내부 저항값과 비교할 때, 현재 제2 내부 저항값과 기존 제2 내부 저항값이 서로 다른지를 확인하고, 현재 제2 내부 저항값과 기존 제2 내부 저항값이 서로 다르면 배터리의 교체로 진단할 수 있다.

여기서, 제어부는, 현재 제2 내부 저항값과 기존 제2 내부 저항값이 서로 다른지를 확인할 때, 현재 제2 내부 저항값과 기존 제2 내부 저항값이 서로 동일하면 현재 제1 내부 저항값과 기존 제1 내부 저항값이 비교 완료하였는지를 확인하고, 현재 제1 내부 저항값과 기존 제1 내부 저항값이 비교 완료되면 차량 전원 리셋 이전의 내부 저항 측정 과정을 수행할 수 있다.

이에 반해, 제어부는, 현재 제1 내부 저항값과 기존 제1 내부 저항값이 비교 완료하였는지를 확인할 때, 현재 제1 내부 저항값과 기존 제1 내부 저항값이 비교 완료되지 않으면 차량 전원 리셋 이후의 내부 저항 측정 과정을 수행할 수 있다.

다음, 제어부는, 배터리 교체로 진단할 때, 배터리 교체로 진단하면 배터리의 노후 상태 정보를 초기화할 수 있다.

이와 같이, 본 발명은, 저주파 조건의 제1 내부 저항과 고주파 조건의 제2 내부 저항을 토대로 배터리 교체 여부를 정확하게 진단하고 교체된 새로운 배터리 상태를 정확하게 추정함으로써, 배터리 수명을 증가시키고 배터리 에너지를 최대 활용할 수 있다.

도 3 내지 도 5는 배터리에 인가되는 전원 주파수 특성에 따른 배터리 내부 저항을 설명하기 위한 도면이다.

도 3 및 도 4는 배터리 등가 회로를 보여주는 회로도이고, 도 5는 전원 주파수에 따른 내부 저항을 보여주는 그래프이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 배터리 등가 회로에서, 내부 저항 Z_B는 하기 수식과 같다.

Z_B = Z_C + Z₁ + Z₂ + ....

여기서, 배터리에 인가되는 전원의 주파수가 증가할수록, Z₁ + Z₂ + ...은, 점차적으로 감소되어 0의 값으로 수렴될 수 있다.

따라서, 도 4에 도시된 바와 같이, Z₁ = 0, Z₂ = 0 ...이므로, Z_C 만이 남게 된다.

이로 인하여, 도 5에 도시된 바와 같이, 배터리에 인가되는 전원의 주파수에 따라 배터리의 내부 저항이 가변되는 것을 알 수 있다.

또한, 배터리의 노후가 진행될수록 배터리의 부식이 심화되어 배터리의 내부 저항은, 증가하게 된다.

도 6 및 도 7은 배터리 노후에 따른 배터리 내부 저항을 설명하기 위한 도면이다.

도 6에 도시된 바와 같이, 배터리의 노후가 진행될 때, 배터리의 내부저항은, 증가 특성을 보일 수 있다.

그리고, 도 7에 도시된 바와 같이, 고주파수 전원 인가시의 배터리 내부 저항과 저주파수 전원 인가시의 배터리 내부 저항이 배터리의 노후 상태에 따라 가변되는 것을 알 수 있다.

따라서, 본 발명은, 노후 상태에 따라 달라지는 고주파수 전원 인가에 상응하는 내부 저항(A)과, 고주파수 전원 인가에 상응하는 내부 저항(A)와 저주파수 전원 인가에 상응하는 내부 저항(B)의 차이값(D)를 이용하여 배터리 교체 진단 알고리즘을 제공할 수 있다.

또한, 본 발명은, 별도의 전원 인가 장치가 아닌 차량에서 사용되고 있는 알터네이터(발전기)를 활용할 수 있다.

여기서, 알터네이터는, 교류 전원을 정류하여 직류로 공급하는 장치이나 정류가 완전하지 않아 주파수를 가진 전원의 형태일 수 있다.

이 주파수는, 엔진의 회전속도와 비례할 수 있는데, 이는 알터네이터가 엔진의 부속품으로 엔진이 빠르게 돌수록 알터네이터가 빠르게 회전하여 전원의 주파수는 높아지게 되는 것이다.

도 8 및 도 9는 다른 타입, 다른 용량의 새 배터리 교체 진단을 설명하기 위한 도면이다.

도 8에 도시된 바와 같이, 동일한 용량의 다른 타입의 배터리가 교체된 경우, ⓐ 시점까지 60Ah Flooded 배터리에 대해서 다음과 같은 내부 저항값을 측정하여 저장할 수 있다.

일 예로, 고주파수 내부 저항은, 약 4mΩ이고, 저주파수 내부 저항은, 약 6mΩ이며, 고주파수 내부 저항과 저주파수 내부 저항의 차이는, 약 2mΩ일 수 있다.

이어, 차량의 전원이 리셋(Reset)된 이후에 내부 저항값을 측정한 결과는 다음과 같다.

일 예로, 고주파수 내부 저항은, 약 4mΩ이고, 저주파수 내부 저항은, 약 5mΩ이며, 고주파수 내부 저항과 저주파수 내부 저항의 차이는, 약 1mΩ일 수 있다.

따라서, 본 발명은, 고주파수 내부 저항은 같으나, 고주파수 내부 저항과 저주파수 내부 저항의 차이값이 상이하므로, 다른 배터리 교체로 진단할 수 있다.

도 9에 도시된 바와 같이, 다른 용량의 동일한 타입의 배터리가 교체된 경우, ⓐ 시점까지 60Ah AGM 배터리에 대해서 다음과 같은 내부 저항값을 측정하여 저장할 수 있다.

일 예로, 고주파수 내부 저항은, 약 3mΩ이고, 저주파수 내부 저항은, 약 5mΩ이며, 고주파수 내부 저항과 저주파수 내부 저항의 차이는, 약 2mΩ일 수 있다.

일 예로, 고주파수 내부 저항은, 약 3mΩ이고, 저주파수 내부 저항은, 약 4mΩ이며, 고주파수 내부 저항과 저주파수 내부 저항의 차이는, 약 1mΩ일 수 있다.

도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 교체 진단 장치의 배터리 교체 진단 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.

도 10에 도시된 바와 같이, 먼저, 본 발명은, 차량 시동을 확인하고(S10), 차량 시동이면 제1 내부 저항 또는 제2 내부 저항을 측정할 수 있다(S20, S40).

그리고, 본 발명은, 측정한 제1, 제2 내부 저항을 업데이트하여 저장할 수 있다(S30, S50).

여기서, 본 발명은, 제1 내부 저항이 측정되면 측정한 제1 내부 저항을 업데이트하여 저장하고, 제2 내부 저항이 측정되면 측정한 제2 내부 저항값을 업데이트하여 저장할 수 있다.

다음, 본 발명은, 차량 전원이 리셋(reset)인지를 확인할 수 있다(S60).

이어, 본 발명은, 차량 전원이 리셋이면 차량 시동을 확인하고(S70), 차량 시동이면 제1 내부 저항 또는 제2 내부 저항을 측정할 수 있다(S80, 110).

그리고, 본 발명은, 측정한 제1, 제2 내부 저항을 업데이트하여 저장할 수 있다(S90, S120).

이어, 본 발명은, 현재 제1 내부 저항값과 기존 제1 내부 저항값을 비교하거나(S100) 또는 현재 제2 내부 저항값과 기존 제2 내부 저항값을 비교할 수 있다(S130).

다음, 본 발명은, 비교 결과, 제1 내부 저항값들이 서로 다르면 배터리 교체로 진단할 수 있다(S140).

이에 반해, 본 발명은, 비교 결과, 제1 내부 저항값들이 서로 동일하면 현재 제2 내부 저항값과 기존의 제2 내부 저항값이 비교 완료하였는지를 확인하고(S150), 비교 완료되면 차량 전원 리셋 이전의 내부 저항 측정 과정을 수행할 수 있으며, 비교 완료되지 않으면 차량 전원 리셋 이후의 내부 저항 측정 과정을 수행할 수 있다.

또한, 본 발명은, 비교 결과, 제2 내부 저항값들이 서로 다르면 배터리 교체로 진단할 수 있다(S140).

이에 반해, 본 발명은, 비교 결과, 제2 내부 저항값이 서로 동일하면 현재 제1 내부 저항값과 기존의 제1 내부 저항값이 비교 완료하였는지를 확인하고(S160), 비교 완료되면 차량 전원 리셋 이전의 내부 저항 측정 과정을 수행할 수 있으며, 비교 완료되지 않으면 차량 전원 리셋 이후의 내부 저항 측정 과정을 수행할 수 있다.

그리고, 본 발명은, 배터리 교체로 진단하면 배터리의 노후 상태 정보를 초기화할 수 있다(S140).

또한, 본 발명은, 차량용 배터리 교체 진단 장치의 배터리 교체 진단 방법을 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체는, 상기 차량용 배터리 교체 진단 장치의 배터리 교체 진단 방법에서 제공된 과정을 수행할 수 있다.

전술한 본 발명은, 프로그램이 기록된 매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체는, 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체의 예로는, HDD(Hard Disk Drive), SSD(Solid State Disk), SDD(Silicon Disk Drive), ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장 장치 등이 있다.

따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.

100: 배터리
200: 배터리 교체 진단 장치

Claims

배터리의 내부 저항을 측정하는 측정부;
상기 측정한 내부 저항을 저장하는 저장부; 그리고,
상기 내부 저항을 토대로 상기 배터리 교체 여부를 진단하는 제어부를 포함하고,
상기 제어부는,
차량 전원 리셋(reset)이면 차량 시동 후에 제1 내부 저항 또는 제2 내부 저항을 측정하도록 상기 측정부를 제어하고, 상기 측정한 제1, 제2 내부 저항을 업데이트하여 상기 저장부에 저장하며, 현재 제1 내부 저항값을 기존 제1 내부 저항값과 비교하거나 또는 현재 제2 내부 저항값을 기존 제2 내부 저항값과 비교하여 해당 값이 서로 다르면 배터리 교체로 진단하는 것을 특징으로 하는 차량용 배터리 교체 진단 장치.
제1 항에 있어서, 상기 측정부는,
상기 배터리에 인가되는 전원의 주파수에 따라 서로 다른 배터리 내부 저항을 측정하는 것을 특징으로 하는 차량용 배터리 교체 진단 장치.
제1 항에 있어서, 상기 제어부는,
상기 차량 전원 리셋 이전에, 상기 차량 시동 후에 제1 내부 저항 또는 제2 내부 저항을 측정하도록 상기 측정부를 제어하고, 상기 제1, 제2 내부 저항이 측정되면 상기 측정한 제1, 제2 내부 저항을 업데이트하여 상기 저장부에 저장하는 것을 특징으로 하는 차량용 배터리 교체 진단 장치.
제3 항에 있어서, 상기 제1 내부 저항은,
저주파수 전원이 배터리로 인가될 때의 배터리 내부 저항이고,
상기 제2 내부 저항은,
고주파수 전원이 배터리로 인가될 때의 배터리 내부 저항인 것을 특징으로 하는 차량용 배터리 교체 진단 장치.
제3 항에 있어서, 상기 제1 내부 저항은,
차량의 엔진 회전 속도가 상승하고 정차 조건일 때의 배터리 내부 저항이고,
상기 제2 내부 저항은,
차량의 엔진 회전 속도가 상승하고 주행 조건일 때의 배터리 내부 저항인 것을 특징으로 하는 차량용 배터리 교체 진단 장치.
제1 항에 있어서, 상기 제어부는,
상기 현재 제1 내부 저항값을 기존 제1 내부 저항값과 비교할 때, 상기 현재 제1 내부 저항값과 기존 제1 내부 저항값이 서로 다른지를 확인하고, 상기 현재 제1 내부 저항값과 기존 제1 내부 저항값이 서로 다르면 상기 배터리의 교체로 진단하는 것을 특징으로 하는 차량용 배터리 교체 진단 장치.
제6 항에 있어서, 상기 제어부는,
상기 현재 제1 내부 저항값과 기존 제1 내부 저항값이 서로 다른지를 확인할 때, 상기 현재 제1 내부 저항값과 기존 제1 내부 저항값이 서로 동일하면 상기 현재 제2 내부 저항값과 기존 제2 내부 저항값이 비교 완료하였는지를 확인하고, 상기 현재 제2 내부 저항값과 기존 제2 내부 저항값이 비교 완료되면 상기 차량 전원 리셋 이전의 내부 저항 측정 과정을 수행하는 것을 특징으로 하는 차량용 배터리 교체 진단 장치.
제7 항에 있어서, 상기 제어부는,
상기 현재 제2 내부 저항값과 기존 제2 내부 저항값이 비교 완료하였는지를 확인할 때, 상기 현재 제2 내부 저항값과 기존 제2 내부 저항값이 비교 완료되지 않으면 상기 차량 전원 리셋 이후의 내부 저항 측정 과정을 수행하는 것을 특징으로 하는 차량용 배터리 교체 진단 장치.
제1 항에 있어서, 상기 제어부는,
상기 현재 제2 내부 저항값을 기존 제2 내부 저항값과 비교할 때, 상기 현재 제2 내부 저항값과 기존 제2 내부 저항값이 서로 다른지를 확인하고, 상기 현재 제2 내부 저항값과 기존 제2 내부 저항값이 서로 다르면 상기 배터리의 교체로 진단하는 것을 특징으로 하는 차량용 배터리 교체 진단 장치.
제9 항에 있어서, 상기 제어부는,
상기 현재 제2 내부 저항값과 기존 제2 내부 저항값이 서로 다른지를 확인할 때, 상기 현재 제2 내부 저항값과 기존 제2 내부 저항값이 서로 동일하면 상기 현재 제1 내부 저항값과 기존 제1 내부 저항값이 비교 완료하였는지를 확인하고, 상기 현재 제1 내부 저항값과 기존 제1 내부 저항값이 비교 완료되면 상기 차량 전원 리셋 이전의 내부 저항 측정 과정을 수행하는 것을 특징으로 하는 차량용 배터리 교체 진단 장치.
제10 항에 있어서, 상기 제어부는,
상기 현재 제1 내부 저항값과 기존 제1 내부 저항값이 비교 완료하였는지를 확인할 때, 상기 현재 제1 내부 저항값과 기존 제1 내부 저항값이 비교 완료되지 않으면 상기 차량 전원 리셋 이후의 내부 저항 측정 과정을 수행하는 것을 특징으로 하는 차량용 배터리 교체 진단 장치.
차량용 배터리 교체 진단 장치의 배터리 교체 진단 방법에 있어서,
차량 시동을 확인하는 단계;
상기 차량 시동이면 제1 내부 저항 또는 제2 내부 저항을 측정하는 단계;
상기 측정한 제1, 제2 내부 저항을 업데이트하여 저장하는 단계;
차량 전원이 리셋(reset)인지를 확인하는 단계;
상기 차량 전원이 리셋이면 차량 시동을 확인하는 단계;
상기 차량 시동이면 제1 내부 저항 또는 제2 내부 저항을 측정하는 단계;
상기 측정한 제1, 제2 내부 저항을 업데이트하여 저장하는 단계;
현재 제1 내부 저항값과 기존 제1 내부 저항값을 비교하거나 또는 현재 제2 내부 저항값과 기존 제2 내부 저항값을 비교하는 단계; 그리고,
상기 비교 결과, 해당 값이 서로 다르면 상기 배터리 교체로 진단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 교체 진단 방법.
제12 항에 있어서, 상기 제1 내부 저항은,
저주파수 전원이 배터리로 인가될 때의 배터리 내부 저항이고,
상기 제2 내부 저항은,
고주파수 전원이 배터리로 인가될 때의 배터리 내부 저항인 것을 특징으로 하는 배터리 교체 진단 방법.
제12 항에 있어서, 상기 제1 내부 저항은,
차량의 엔진 회전 속도가 상승하고 정차 조건일 때의 배터리 내부 저항이고,
상기 제2 내부 저항은,
차량의 엔진 회전 속도가 상승하고 주행 조건일 때의 배터리 내부 저항인 것을 특징으로 하는 배터리 교체 진단 방법.
제12 항에 있어서, 상기 현재 제1 내부 저항값과 기존 제1 내부 저항값을 비교하는 단계는,
상기 비교 결과, 상기 제1 내부 저항값이 서로 다르면 상기 배터리의 교체로 진단하고,
상기 비교 결과, 상기 제1 내부 저항값이 서로 동일하면 상기 현재 제2 내부 저항값과 기존의 제2 내부 저항값이 비교 완료하였는지를 확인하고, 상기 비교 완료되면 상기 차량 전원 리셋 이전의 내부 저항 측정 과정을 수행하는 것을 특징으로 하는 배터리 교체 진단 방법.
제15 항에 있어서, 상기 현재 제2 내부 저항값과 기존의 제2 내부 저항값이 비교 완료하였는지를 확인하는 단계는,
상기 비교 완료되지 않으면 상기 차량 전원 리셋 이후의 내부 저항 측정 과정을 수행하는 것을 특징으로 하는 배터리 교체 진단 방법.
제12 항에 있어서, 상기 현재 제2 내부 저항값과 기존 제2 내부 저항값을 비교하는 단계는,
상기 비교 결과, 상기 제2 내부 저항값이 서로 다르면 상기 배터리의 교체로 진단하고,
상기 비교 결과, 상기 제2 내부 저항값이 서로 동일하면 상기 현재 제1 내부 저항값과 기존의 제1 내부 저항값이 비교 완료하였는지를 확인하고, 상기 비교 완료되면 상기 차량 전원 리셋 이전의 내부 저항 측정 과정을 수행하는 것을 특징으로 하는 배터리 교체 진단 방법.
제17 항에 있어서, 상기 현재 제1 내부 저항값과 기존의 제1 내부 저항값이 비교 완료하였는지를 확인하는 단계는,
상기 비교 완료되지 않으면 상기 차량 전원 리셋 이후의 내부 저항 측정 과정을 수행하는 것을 특징으로 하는 배터리 교체 진단 방법.
제12 항 내지 제18 항 중 어느 한 항에 기재된 방법을 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.
배터리; 그리고,
상기 배터리의 내부 저항을 토대로 상기 배터리 교체 여부를 진단하는 배터리 교체 진단 장치를 포함하고,
상기 배터리 교체 진단 장치는,
상기 배터리의 내부 저항을 측정하는 측정부;
상기 측정한 내부 저항을 저장하는 저장부; 그리고,
차량 전원 리셋(reset)이면 차량 시동 후에 제1 내부 저항 또는 제2 내부 저항을 측정하도록 상기 측정부를 제어하고, 상기 측정한 제1, 제2 내부 저항을 업데이트하여 상기 저장부에 저장하며, 현재 제1 내부 저항값을 기존 제1 내부 저항값과 비교하거나 또는 현재 제2 내부 저항값을 기존 제2 내부 저항값과 비교하여 해당 값이 서로 다르면 상기 배터리 교체로 진단하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량.