KR20220001921A - 차량의 배터리 관리 장치 및 그 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 차량의 배터리 관리 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 차량의 배터리에 구비된 복수의 온도센서 중 임의의 온도센서에 고장이 발생한 경우, 빅데이터를 활용하여 상기 고장(일례로, 단선)이 발생한 온도센서의 온도값을 추정하고, 상기 추정한 온도값과 나머지 온도센서의 온도값에 기초하여 배터리의 방전을 관리함으로써, 배터리의 열화가 가속되는 것을 방지할 수 있는 차량의 배터리 관리 장치 및 그 방법을 제공하고자 한다.
이를 위하여, 본 발명은 차량에 구비된 배터리; 상기 배터리의 서로 다른 위치에 장착되는 복수의 온도센서; 및 임의의 온도센서에 고장이 발생한 경우, 빅데이터를 활용하여 상기 고장이 발생한 온도센서의 온도값을 추정하고, 상기 추정한 온도값에 기초하여 배터리의 방전을 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.

Description

차량의 배터리 관리 장치 및 그 방법{APPARATUS FOR MANAGING BATTERY OF VEHICLE AND METHOD THEREOF}
본 발명은 빅데이터를 활용하여 차량에 구비된 배터리를 관리하는 기술에 관한 것이다.
일반적으로, 차량에 구비된 BMS(Battery Management System)는 배터리(고전압배터리 또는 저전압배터리)의 열화가 가속되는 것을 방지하기 위해, 배터리의 온도가 상한치(일례로, 70℃) 이상이거나 하한치(일례로, -40℃) 이하인 경우, 배터리의 방전(부하에 전원 공급)을 제한할 수 있다.
일례로, 배터리의 소정 위치에 제1 온도센서와 제2 온도센서 및 제3 온도센서가 구비된 상태에서, 제1 온도센서가 60℃를 측정하고, 제2 온도센서와 제3 온도센서가 각각 45℃를 측정하였지만, 제1 온도센서와의 연결라인에 단선이 발생하여 BMS가 제1 온도센서에 의해 측정된 온도를 제공받지 못하고, 제2 온도센서와 제3 온도센서에 의해 측정된 온도만을 제공받은 경우, BMS는 배터리의 특정 위치(제1 온도센서가 장착된 위치)의 온도가 60℃임에도 불구하고 배터리의 온도를 45℃로 판단하여 배터리의 방전을 제한하지 않는다. 따라서, 배터리의 열화를 가속시킬 수 있다.
다른 예로, 배터리의 소정 위치에 제1 온도센서와 제2 온도센서 및 제3 온도센서가 구비된 상태에서, 제1 온도센서가 -36℃를 측정하고, 제2 온도센서와 제3 온도센서가 각각 -21℃를 측정하였지만, 제1 온도센서와의 연결라인에 단선이 발생하여 BMS가 제1 온도센서에 의해 측정된 온도를 제공받지 못하고, 제2 온도센서와 제3 온도센서에 의해 측정된 온도만을 제공받은 경우, BMS는 배터리의 특정 위치(제1 온도센서가 장착된 위치)의 온도가 -36℃임에도 불구하고 배터리의 온도를 -21℃로 판단하여 배터리의 방전을 제한하지 않는다. 따라서, 배터리의 열화를 가속시킬 수 있다.
결국, 종래의 BMS는 배터리의 최고온도를 측정한 온도센서 또는 배터리의 최저온도를 측정한 온도센서에 고장(일례로, 단선)이 발생한 경우, 배터리의 방전을 제한해야 함에도 불구하고 배터리의 방전을 제한하지 않아 배터리의 열화를 가속시키는 문제점이 있다.
이 배경기술 부분에 기재된 사항은 발명의 배경에 대한 이해를 증진하기 위하여 작성된 것으로서, 이 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술이 아닌 사항을 포함할 수 있다.
본 발명은 차량의 배터리에 구비된 복수의 온도센서 중 임의의 온도센서에 고장이 발생한 경우, 빅데이터를 활용하여 상기 고장(일례로, 단선)이 발생한 온도센서의 온도값을 추정하고, 상기 추정한 온도값과 나머지 온도센서의 온도값에 기초하여 배터리의 방전을 관리함으로써, 배터리의 열화가 가속되는 것을 방지할 수 있는 차량의 배터리 관리 장치 및 그 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 배터리 관리 장치는, 차량에 구비된 배터리; 상기 배터리의 서로 다른 위치에 장착되는 복수의 온도센서; 및 임의의 온도센서에 고장이 발생한 경우, 빅데이터를 활용하여 상기 고장이 발생한 온도센서의 온도값을 추정하고, 상기 추정한 온도값에 기초하여 배터리의 방전을 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 제어부는 주기별 최고온도와 최저온도 간 차이값의 평균(A_dT)과, 최고온도 측정 빈도가 가장 높은 온도센서(S_MaxT)에 대한 정보, 및 나머지 온도센서의 온도값에 기초하여, 상기 고장이 발생한 온도센서의 온도값을 추정할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 제어부는 상기 고장이 발생한 온도센서와 상기 최고온도 측정 빈도가 가장 높은 온도센서(S_MaxT)가, 각자의 배터리 내에서 동일한 위치에 장착된 온도센서인 경우, 상기 나머지 온도센서에 의해 측정된 온도값 중 최대값에 상기 주기별 최고온도와 최저온도 간 차이값의 평균(A_dT)을 합산하고, 상기 합산한 결과를 상기 고장이 발생한 온도센서의 온도값으로 추정할 수 있다.
본 발명의 일 실시예는, 상기 주기별 최고온도와 최저온도 간 차이값의 평균(A_dT)과, 상기 최고온도 측정 빈도가 가장 높은 온도센서(S_MaxT)에 대한 정보를 저장하는 저장부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 제어부는 임의의 온도센서에 고장이 발생하면, 데이터 서버로부터 상기 주기별 최고온도와 최저온도 간 차이값의 평균(A_dT)과, 상기 최고온도 측정 빈도가 가장 높은 온도센서(S_MaxT)에 대한 정보를 수집할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 데이터 서버는 동종 차량의 배터리에 장착된 복수의 온도센서에 의해 측정된 온도값을 주기적으로 수집하고, 주기별로 최고온도와 최저온도 간 차이값을 산출하며, 상기 차이값들의 평균(A_dT)과, 최고온도 측정 빈도가 가장 높은 온도센서(S_MaxT)를 누적 산출할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 데이터 서버는 상기 동종 차량의 배터리에 고장이 발생한 상태에서 수집한 온도값은 빅데이터로 활용하지 않고 폐기할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 제어부는 주기별 최고온도와 최저온도 간 차이값의 평균(A_dT)과, 최저온도 측정 빈도가 가장 높은 온도센서(S_MinT)에 대한 정보, 및 나머지 온도센서의 온도값에 기초하여, 상기 고장이 발생한 온도센서의 온도값을 추정할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 제어부는 상기 고장이 발생한 온도센서와 상기 최저온도 측정 빈도가 가장 높은 온도센서(S_MinT)가, 각자의 배터리 내에서 동일한 위치에 장착된 온도센서인 경우, 상기 나머지 온도센서에 의해 측정된 온도값 중 최소값에서 상기 주기별 최고온도와 최저온도 간 차이값의 평균(A_dT)을 감산하고, 상기 감산한 결과를 상기 고장이 발생한 온도센서의 온도값으로 추정할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 주기별 최고온도와 최저온도 간 차이값의 평균(A_dT)과, 상기 최저온도 측정 빈도가 가장 높은 온도센서(S_MinT)에 대한 정보를 저장하는 저장부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 제어부는 임의의 온도센서에 고장이 발생하면, 데이터 서버로부터 상기 주기별 최고온도와 최저온도 간 차이값의 평균(A_dT)과, 상기 최저온도 측정 빈도가 가장 높은 온도센서(S_MinT)에 대한 정보를 수집할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 데이터 서버는 동종 차량의 배터리에 장착된 복수의 온도센서에 의해 측정된 온도값을 주기적으로 수집하고, 주기별로 최고온도와 최저온도 간 차이값을 산출하며, 상기 차이값들의 평균(A_dT)과, 최저온도 측정 빈도가 가장 높은 온도센서(S_MinT)를 누적 산출할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 데이터 서버는 상기 동종 차량의 배터리에 고장이 발생한 상태에서 수집한 온도값은 빅데이터로 활용하지 않고 폐기할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 배터리 관리 방법은, 배터리와, 상기 배터리의 서로 다른 위치에 장착되는 복수의 온도센서를 구비한 차량의 상기 배터리를 관리하는 방법에 있어서, 임의의 온도센서에 발생한 고장을 감지하는 단계; 주기별 최고온도와 최저온도 간 차이값의 평균(A_dT)과, 최고온도 측정 빈도가 가장 높은 온도센서(S_MaxT)에 대한 정보, 및 나머지 온도센서의 온도값에 기초하여, 상기 고장이 발생한 온도센서의 온도값을 추정하는 단계; 및 상기 추정한 온도값에 기초하여 상기 배터리의 방전을 관리하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에는, 데이터 서버로부터 상기 주기별 최고온도와 최저온도 간 차이값의 평균(A_dT)과, 상기 최고온도 측정 빈도가 가장 높은 온도센서(S_MaxT)에 대한 정보를 수집하는 단계; 상기 고장이 발생한 온도센서와 상기 최고온도 측정 빈도가 가장 높은 온도센서(S_MaxT)가, 각자의 배터리 내에서 동일한 위치에 장착된 온도센서인 경우, 상기 나머지 온도센서에 의해 측정된 온도값 중 최대값에 상기 주기별 최고온도와 최저온도 간 차이값의 평균(A_dT)을 합산하는 단계; 및 상기 합산한 결과를 상기 고장이 발생한 온도센서의 온도값으로 추정하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에는, 상기 데이터 서버가 동종 차량의 배터리에 장착된 복수의 온도센서에 의해 측정된 온도값을 주기적으로 수집하는 단계; 상기 데이터 서버가 주기별로 최고온도와 최저온도 간 차이값을 산출하는 단계; 및 상기 데이터 서버가 상기 차이값들의 평균(A_dT)과, 최고온도 측정 빈도가 가장 높은 온도센서(S_MaxT)를 누적 산출하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 차량의 배터리 관리 방법은, 배터리와, 상기 배터리의 서로 다른 위치에 장착되는 복수의 온도센서를 구비한 차량의 배터리를 관리하는 방법에 있어서, 임의의 온도센서에 발생한 고장을 감지하는 단계; 주기별 최고온도와 최저온도 간 차이값의 평균(A_dT)과, 최저온도 측정 빈도가 가장 높은 온도센서(S_MinT)에 대한 정보, 및 나머지 온도센서의 온도값에 기초하여, 상기 고장이 발생한 온도센서의 온도값을 추정하는 단계; 및 상기 추정한 온도값에 기초하여 상기 배터리의 방전을 관리하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예는, 데이터 서버로부터 상기 주기별 최고온도와 최저온도 간 차이값의 평균(A_dT)과, 상기 최저온도 측정 빈도가 가장 높은 온도센서(S_MinT)에 대한 정보를 수집하는 단계; 상기 고장이 발생한 온도센서와 상기 최저온도 측정 빈도가 가장 높은 온도센서(S_MinT)가, 각자의 배터리 내에서 동일한 위치에 장착된 온도센서인 경우, 상기 나머지 온도센서에 의해 측정된 온도값 중 최소값에서 상기 주기별 최고온도와 최저온도 간 차이값의 평균(A_dT)을 감산하는 단계; 및 상기 감산한 결과를 상기 고장이 발생한 온도센서의 온도값으로 추정하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예는, 상기 데이터 서버가 동종 차량의 배터리에 장착된 복수의 온도센서에 의해 측정된 온도값을 주기적으로 수집하는 단계; 상기 데이터 서버가 주기별로 최고온도와 최저온도 간 차이값을 산출하는 단계; 및 상기 데이터 서버가 상기 차이값들의 평균(A_dT)과, 최저온도 측정 빈도가 가장 높은 온도센서(S_MinT)를 누적 산출하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 배터리 관리 장치 및 그 방법은, 차량의 배터리에 구비된 복수의 온도센서 중 임의의 온도센서에 고장이 발생한 경우, 빅데이터를 활용하여 상기 고장(일례로, 단선)이 발생한 온도센서의 온도값을 추정하고, 상기 추정한 온도값과 나머지 온도센서의 온도값에 기초하여 배터리의 방전을 관리함으로써, 배터리의 열화가 가속되는 것을 방지할 수 있다.
도 1 은 본 발명의 일 실시예가 적용되는 차량의 배터리 관리 시스템에 대한 구성도,
도 2 는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 배터리 관리 장치에 대한 구성도,
도 3 은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 배터리 관리 방법에 대한 흐름도,
도 4 는 본 발명의 각 실시예에 따른 차량의 배터리 관리 방법을 실행하기 위한 컴퓨팅 시스템을 보여주는 블록도이다.
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.
도 1 은 본 발명의 일 실시예가 적용되는 차량의 배터리 관리 시스템에 대한 구성도로서, 이해를 돕기 위해 하나의 차량(100)을 예로 들어 설명하지만, 차량의 수는 본 발명에 아무런 영향을 미치지 않는다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예가 적용되는 차량의 배터리 관리 시스템은, 차량(100), 데이터 서버(200), 및 배터리 관리 장치(300) 등을 포함할 수 있다.
차량(100)은 네트워크를 통해 데이터 서버(200)와 연결될 수 있고, 아울러 차량(100)은 BMS(미도시)와 배터리(미도시)를 구비할 수 있다. 이때, 상기 BMS는 배터리에 장착된 복수의 온도센서(미도시)로부터 주기적으로 획득한 온도값을 데이터 서버(200)로 전송할 수 있다. 여기서, 차량(100)에 구비된 배터리 및 복수의 온도센서는 배터리 관리 장치(300)에 구비된 배터리(30) 및 복수의 온도센서(31, 32)와 동일한 구조를 갖으며, 차량(100)에 구비된 복수의 온도센서의 위치 또한 배터리 관리 장치(300)에 구비된 복수의 온도센서(31, 32)의 위치와 동일하다.
데이터 서버(200)는 차량(100)에 구비된 BMS로부터 배터리에 장착된 각 온도센서에 의해 측정된 온도값을 주기적으로 수집할 수 있다. 예를 들어, 차량(100)에 구비된 배터리의 서로 다른 위치에 제1 온도센서와 제2 온도센서 및 제3 온도센서가 장착되어 있는 경우, 데이터 서버(300)는 차량(100)에 구비된 BMS로부터 제1 온도값과 제2 온도값 및 제3 온도값을 수집할 수 있다. 이때, 데이터 서버(200)는 복수의 차량에 구비된 각 BMS로부터 주기적으로 온도값을 수집할 수도 있다. 또한, 데이터 서버(200)는 배터리에 고장이 발생한 상태에서 수집된 온도값은 빅데이터로 활용하지 않고 폐기할 수 있다. 또한, 데이터 서버(200)는 기온에 따른 차이를 반영하기 위해 계절별로 또는 지역별로 구분하여 빅데이터를 수집할 수도 있다.
데이터 서버(200)는 주기별로 최고온도와 최저온도 간 차이값을 산출할 수 있다. 예를 들어, 데이터 서버(300)는 제1 주기에 차량(100)에 구비된 BMS로부터 수집한 제1 온도값(일례로, 55℃)과 제2 온도값(일례로, 50℃) 및 제3 온도값(일례로, 45℃) 중에서, 최고온도인 제1 온도값에서 최저온도인 제3 온도값을 뺀 값(55-45=10℃)을 산출할 수 있고, 제2 주기에 차량(100)의 BMS로부터 수집한 제1 온도값(일례로, 53℃)과 제2 온도값(일례로, 51℃) 및 제3 온도값(일례로, 45℃) 중에서, 최고온도인 제1 온도값에서 최저온도인 제3 온도값을 뺀 값(53-45=8℃)를 산출할 수 있다.
데이터 서버(200)는 주기별로 산출한 최고온도와 최저온도 간 차이값들을 대상으로 그 평균을 산출할 수 있다.
데이터 서버(200)는 차량(100)에 구비된 BMS로부터 주기적으로 수집한 온도값들을 이용하여, 최고온도 측정 빈도가 가장 높은 온도센서와 최저온도 측정 빈도가 가장 높은 온도센서를 누적 산출할 수 있다. 즉, 데이터 서버(200)는 최고온도 측정 빈도가 가장 높은 온도센서와 최저온도 측정 빈도가 가장 높은 온도센서를 주기별로 갱신할 수 있다. 이때, 차량(100)에 구비된 BMS로부터 주기적으로 수집한 온도값에는 그 출처(온도센서 식별정보)가 포함되어 있다. 일례로, 제1 온도센서에 의해 측정된 온도값이 53℃인 경우에 데이터 서버(200)가 수집한 온도정보는 1T53℃, 제2 온도센서에 의해 측정된 온도값이 51℃인 경우에 데이터 서버(200)가 수집하는 온도정보는 2T51℃, 제3 온도센서에 의해 측정된 온도값이 45℃인 경우에 데이터 서버(200)가 수집하는 온도정보는 3T45℃가 될 수 있다.
데이터 서버(200)는 이렇게 산출한 주기별 최고온도와 최저온도 간 차이값의 평균과, 최고온도 측정 빈도가 가장 높은 온도센서와, 최저온도 측정 빈도가 가장 높은 온도센서를 데이터베이스(210)에 기록할 수 있다.
이하, 도 2를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 배터리 관리 장치(300)의 구성에 대해 상세히 살펴보기로 한다.
도 2 는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 배터리 관리 장치(300)에 대한 구성도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 배터리 관리 장치(300)는, 저장부(Storage, 10), 통신부(20), 배터리(30), 및 제어부(Controller, 40)를 포함할 수 있다. 이때, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 배터리 관리 장치를 실시하는 방식에 따라 각 구성요소는 서로 결합되어 하나로 구현될 수도 있고, 일부의 구성요소가 생략될 수도 있다.
상기 각 구성요소들에 대해 살펴보면, 먼저 저장부(10)는 데이터 서버(200)로부터 제공받은 데이터에 기초하여 배터리의 온도를 추정하고, 상기 추정된 배터리의 온도를 기반으로 배터리의 방전을 관리하는 과정에서 요구되는 각종 로직과 알고리즘 및 프로그램을 저장할 수 있다.
저장부(10)는 데이터 서버(200)로부터 제공받은 주기별 최고온도와 최저온도 간 차이값의 평균(A_dT)과, 최고온도 측정 빈도가 가장 높은 온도센서(S_MaxT)에 대한 정보와, 최저온도 측정 빈도가 가장 높은 온도센서(S_MinT)에 대한 정보를 저장할 수 있다.
저장부(10)는 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk type), 마이크로 타입(micro type), 및 카드 타입(예컨대, SD 카드(Secure Digital Card) 또는 XD 카드(eXtream Digital Card)) 등의 메모리와, 램(RAM, Random Access Memory), SRAM(Static RAM), 롬(ROM, Read-Only Memory), PROM(Programmable ROM), EEPROM(Electrically Erasable PROM), 자기 메모리(MRAM, Magnetic RAM), 자기 디스크(magnetic disk), 및 광디스크(optical disk) 타입의 메모리 중 적어도 하나의 타입의 기록 매체(storage medium)를 포함할 수 있다.
통신부(20)는 데이터 서버(200)와의 통신 인터페이스를 제공할 수 있으며, 데이터 서버(200)로부터 주기별 최고온도와 최저온도 간 차이값의 평균과, 최고온도 측정 빈도가 가장 높은 온도센서에 대한 정보와, 최저온도 측정 빈도가 가장 높은 온도센서에 대한 정보를 수신할 수 있다.
배터리(30)는 고전압배터리 및 저전압배터리를 모두 포함할 수 있으며, 상기 배터리(30)의 서로 다른 위치에 적어도 하나의 온도센서가 장착될 수 있다. 이해를 돕기 위해 여기서는 제1 온도센서(31)와 제2 온도센서(32)를 예로 들어 설명하기로 한다.
제어부(40)는 상기 각 구성요소들이 제 기능을 정상적으로 수행할 수 있도록 전반적인 제어를 수행한다. 이러한 제어부(40)는 하드웨어의 형태로 구현되거나, 또는 소프트웨어의 형태로 구현되거나, 또는 하드웨어 및 소프트웨어가 결합된 형태로 구현될 수 있다. 바람직하게는, 제어부(40)는 마이크로프로세서로 구현될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
특히, 제어부(40)는 데이터 서버(200)로부터 제공받은 데이터에 기초하여 배터리의 온도를 추정하고, 상기 추정된 배터리의 온도를 기반으로 배터리의 방전을 관리하는 과정에서 각종 제어를 수행할 수 있다.
이하, 도 3을 참조하여 제어부(40)의 동작에 대해 상세히 살펴보기로 한다.
도 3 은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 배터리 관리 방법에 대한 흐름도이다.
먼저, 제어부(40)는 배터리(30)의 서로 다른 위치(일례로, 배터리의 하단, 중간, 상단 등)에 장착된 복수의 온도센서(31, 32)를 대상으로, 주기적으로 고장(일례로, 단선) 발생 여부를 판단할 수 있다(301). 일례로, 제어부(40)는 각 온도센서(31, 32)로 입력값을 주고 그에 상응하는 출력값이 나오는지 판단하여 각 온도센서(31, 32)의 단선 여부를 확인할 수 있다.
제어부(40)는 임의의 온도센서에 고장이 발생하면, 데이터 서버(200)와 통신하여, 주기별 최고온도와 최저온도 간 차이값의 평균(A_dT)과, 최고온도 측정 빈도가 가장 높은 온도센서(S_MaxT)에 대한 정보와, 최저온도 측정 빈도가 가장 높은 온도센서(S_MinT)에 대한 정보를 획득할 수 있다(302). 이때, 제어부(40)는 사전에 데이터 서버(200)로부터 주기별 최고온도와 최저온도 간 차이값의 평균(A_dT)과, 최고온도 측정 빈도가 가장 높은 온도센서(S_MaxT)에 대한 정보와, 최저온도 측정 빈도가 가장 높은 온도센서(S_MinT)에 대한 정보를 획득하여 저장부(10)에 저장할 수도 있다.
제어부(40)는 고장이 발생한 온도센서(S_Fault)와 최고온도 측정 빈도가 가장 높은 온도센서(S_MaxT)를 비교하여, 각자의 배터리 내에서 동일한 위치에 장착된 온도센서인지 확인한다(303). 즉, 제어부(40)는 고장이 발생한 온도센서(S_Fault)가 제1 배터리의 중앙에 위치한 온도센서이고, 최고온도 측정 빈도가 가장 높은 온도센서(S_MaxT)가 제2 배터리의 중앙에 위치한 온도센서이면 동일한 온도센서로 판단한다. 이때, 제1 배터리와 제2 배터리는 동일한 종류의 배터리이다.
상기 확인결과(303), 동일한 위치의 온도센서이면, 제어부(40)는 나머지 온도센서에 의해 측정된 온도값 중에서 최대값에 주기별 최고온도와 최저온도 간 차이값의 평균(A_dT)을 합산하고, 상기 합산 결과를 고장이 발생한 온도센서(S_Fault)의 온도값으로 추정한다(304).
이후, 제어부(40)는 상기 추정한 온도값에 기초하여 배터리의 방전을 관리할 수 있다(305).
상기 확인결과(303), 동일한 위치의 온도센서가 아니면, 고장이 발생한 온도센서(S_Fault)와 최저온도 측정 빈도가 가장 높은 온도센서(S_MinT)를 비교하여, 각자의 배터리 내에서 동일한 위치에 장착된 온도센서인지 확인한다(306).
상기 확인결과(306), 동일한 위치의 온도센서이면, 제어부(40)는 나머지 온도센서에 의해 측정된 온도값 중 최소값에서 주기별 최고온도와 최저온도 간 차이값의 평균(A_dT)을 감산하고, 상기 감산 결과를 상기 고장이 발생한 온도센서(S_Fault)의 온도값으로 추정한다(307).
이후, 제어부(40)는 상기 추정한 온도값에 기초하여 배터리의 방전을 관리(제어)할 수 있다(308).
상기 확인결과(307), 동일한 위치의 온도센서가 아니면, 제어부(40)는 나머지 온도센서에 의해 측정된 온도값에 기초하여 배터리의 방전을 관리한다(309).
결국, 제어부(40)는 빅데이터를 통해 추정한 정보에 기초하여 고장이 발생한 온도센서의 온도값을 추정할 수 있고, 이에 기초하여 배터리(30)의 방전을 관리(제어)할 수 있다.
도 4 는 본 발명의 각 실시예에 따른 차량의 배터리 관리 방법을 실행하기 위한 컴퓨팅 시스템을 보여주는 블록도이다.
도 4를 참조하면, 상술한 본 발명의 각 실시예에 따른 차량의 배터리 관리 방법은 컴퓨팅 시스템을 통해서도 구현될 수 있다. 컴퓨팅 시스템(1000)은 시스템 버스(1200)를 통해 연결되는 적어도 하나의 프로세서(1100), 메모리(1300), 사용자 인터페이스 입력 장치(1400), 사용자 인터페이스 출력 장치(1500), 스토리지(1600), 및 네트워크 인터페이스(1700)를 포함할 수 있다.
프로세서(1100)는 중앙 처리 장치(CPU) 또는 메모리(1300) 및/또는 스토리지(1600)에 저장된 명령어들에 대한 처리를 실행하는 반도체 장치일 수 있다. 메모리(1300) 및 스토리지(1600)는 다양한 종류의 휘발성 또는 불휘발성 저장 매체를 포함할 수 있다. 예를 들어, 메모리(1300)는 ROM(Read Only Memory, 1310) 및 RAM(Random Access Memory, 1320)을 포함할 수 있다.
따라서, 본 명세서에 개시된 실시예들과 관련하여 설명된 방법 또는 알고리즘의 단계는 프로세서(1100)에 의해 실행되는 하드웨어, 소프트웨어 모듈, 또는 그 2 개의 결합으로 직접 구현될 수 있다. 소프트웨어 모듈은 RAM 메모리, 플래시 메모리, ROM 메모리, EPROM 메모리, EEPROM 메모리, 레지스터, 하드 디스크, SSD(Solid State Drive), 착탈형 디스크, CD-ROM과 같은 저장 매체(즉, 메모리(1300) 및/또는 스토리지(1600))에 상주할 수도 있다. 예시적인 저장 매체는 프로세서(1100)에 커플링되며, 그 프로세서(1100)는 저장 매체로부터 정보를 판독할 수 있고 저장 매체에 정보를 기입할 수 있다. 다른 방법으로, 저장 매체는 프로세서(1100)와 일체형일 수도 있다. 프로세서 및 저장 매체는 주문형 집적회로(ASIC) 내에 상주할 수도 있다. ASIC는 사용자 단말기 내에 상주할 수도 있다. 다른 방법으로, 프로세서 및 저장 매체는 사용자 단말기 내에 개별 컴포넌트로서 상주할 수도 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.
100: 차량
200: 데이터 서버
210: 데이터베이스
300: 차량의 배터리 관리 장치

Claims (19)

  1. 차량에 구비된 배터리;
    상기 배터리의 서로 다른 위치에 장착되는 복수의 온도센서; 및
    임의의 온도센서에 고장이 발생한 경우, 빅데이터를 활용하여 상기 고장이 발생한 온도센서의 온도값을 추정하고, 상기 추정한 온도값에 기초하여 배터리의 방전을 제어하는 제어부
    를 포함하는 차량의 배터리 관리 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    주기별 최고온도와 최저온도 간 차이값의 평균(A_dT)과, 최고온도 측정 빈도가 가장 높은 온도센서(S_MaxT)에 대한 정보, 및 나머지 온도센서의 온도값에 기초하여, 상기 고장이 발생한 온도센서의 온도값을 추정하는 것을 특징으로 하는 차량의 배터리 관리 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 고장이 발생한 온도센서와 상기 최고온도 측정 빈도가 가장 높은 온도센서(S_MaxT)가, 각자의 배터리 내에서 동일한 위치에 장착된 온도센서인 경우, 상기 나머지 온도센서에 의해 측정된 온도값 중 최대값에 상기 주기별 최고온도와 최저온도 간 차이값의 평균(A_dT)을 합산하고, 상기 합산한 결과를 상기 고장이 발생한 온도센서의 온도값으로 추정하는 것을 특징으로 하는 차량의 배터리 관리 장치.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 주기별 최고온도와 최저온도 간 차이값의 평균(A_dT)과, 상기 최고온도 측정 빈도가 가장 높은 온도센서(S_MaxT)에 대한 정보를 저장하는 저장부
    를 더 포함하는 차량의 배터리 관리 장치.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    임의의 온도센서에 고장이 발생하면, 데이터 서버로부터 상기 주기별 최고온도와 최저온도 간 차이값의 평균(A_dT)과, 상기 최고온도 측정 빈도가 가장 높은 온도센서(S_MaxT)에 대한 정보를 수집하는 것을 특징으로 하는 차량의 배터리 관리 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 데이터 서버는,
    동종 차량의 배터리에 장착된 복수의 온도센서에 의해 측정된 온도값을 주기적으로 수집하고, 주기별로 최고온도와 최저온도 간 차이값을 산출하며, 상기 차이값들의 평균(A_dT)과, 최고온도 측정 빈도가 가장 높은 온도센서(S_MaxT)를 누적 산출하는 것을 특징으로 하는 차량의 배터리 관리 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 데이터 서버는,
    상기 동종 차량의 배터리에 고장이 발생한 상태에서 수집한 온도값은 빅데이터로 활용하지 않고 폐기하는 것을 특징으로 하는 차량의 배터리 관리 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    주기별 최고온도와 최저온도 간 차이값의 평균(A_dT)과, 최저온도 측정 빈도가 가장 높은 온도센서(S_MinT)에 대한 정보, 및 나머지 온도센서의 온도값에 기초하여, 상기 고장이 발생한 온도센서의 온도값을 추정하는 것을 특징으로 하는 차량의 배터리 관리 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 고장이 발생한 온도센서와 상기 최저온도 측정 빈도가 가장 높은 온도센서(S_MinT)가, 각자의 배터리 내에서 동일한 위치에 장착된 온도센서인 경우, 상기 나머지 온도센서에 의해 측정된 온도값 중 최소값에서 상기 주기별 최고온도와 최저온도 간 차이값의 평균(A_dT)을 감산하고, 상기 감산한 결과를 상기 고장이 발생한 온도센서의 온도값으로 추정하는 것을 특징으로 하는 차량의 배터리 관리 장치.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 주기별 최고온도와 최저온도 간 차이값의 평균(A_dT)과, 상기 최저온도 측정 빈도가 가장 높은 온도센서(S_MinT)에 대한 정보를 저장하는 저장부
    를 더 포함하는 차량의 배터리 관리 장치.
  11. 제 8 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    임의의 온도센서에 고장이 발생하면, 데이터 서버로부터 상기 주기별 최고온도와 최저온도 간 차이값의 평균(A_dT)과, 상기 최저온도 측정 빈도가 가장 높은 온도센서(S_MinT)에 대한 정보를 수집하는 것을 특징으로 하는 차량의 배터리 관리 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 데이터 서버는,
    동종 차량의 배터리에 장착된 복수의 온도센서에 의해 측정된 온도값을 주기적으로 수집하고, 주기별로 최고온도와 최저온도 간 차이값을 산출하며, 상기 차이값들의 평균(A_dT)과, 최저온도 측정 빈도가 가장 높은 온도센서(S_MinT)를 누적 산출하는 것을 특징으로 하는 차량의 배터리 관리 장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 데이터 서버는,
    상기 동종 차량의 배터리에 고장이 발생한 상태에서 수집한 온도값은 빅데이터로 활용하지 않고 폐기하는 것을 특징으로 하는 차량의 배터리 관리 장치.
  14. 배터리와, 상기 배터리의 서로 다른 위치에 장착되는 복수의 온도센서를 구비한 차량의 상기 배터리를 관리하는 방법에 있어서,
    임의의 온도센서에 발생한 고장을 감지하는 단계;
    주기별 최고온도와 최저온도 간 차이값의 평균(A_dT)과, 최고온도 측정 빈도가 가장 높은 온도센서(S_MaxT)에 대한 정보, 및 나머지 온도센서의 온도값에 기초하여, 상기 고장이 발생한 온도센서의 온도값을 추정하는 단계; 및
    상기 추정한 온도값에 기초하여 상기 배터리의 방전을 관리하는 단계
    를 포함하는 차량의 배터리 관리 방법.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 고장이 발생한 온도센서의 온도값을 추정하는 단계는,
    데이터 서버로부터 상기 주기별 최고온도와 최저온도 간 차이값의 평균(A_dT)과, 상기 최고온도 측정 빈도가 가장 높은 온도센서(S_MaxT)에 대한 정보를 수집하는 단계;
    상기 고장이 발생한 온도센서와 상기 최고온도 측정 빈도가 가장 높은 온도센서(S_MaxT)가, 각자의 배터리 내에서 동일한 위치에 장착된 온도센서인 경우, 상기 나머지 온도센서에 의해 측정된 온도값 중 최대값에 상기 주기별 최고온도와 최저온도 간 차이값의 평균(A_dT)을 합산하는 단계; 및
    상기 합산한 결과를 상기 고장이 발생한 온도센서의 온도값으로 추정하는 단계
    를 포함하는 차량의 배터리 관리 방법.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 정보를 수집하는 단계는,
    상기 데이터 서버가 동종 차량의 배터리에 장착된 복수의 온도센서에 의해 측정된 온도값을 주기적으로 수집하는 단계;
    상기 데이터 서버가 주기별로 최고온도와 최저온도 간 차이값을 산출하는 단계; 및
    상기 데이터 서버가 상기 차이값들의 평균(A_dT)과, 최고온도 측정 빈도가 가장 높은 온도센서(S_MaxT)를 누적 산출하는 단계
    를 포함하는 차량의 배터리 관리 방법.
  17. 배터리와, 상기 배터리의 서로 다른 위치에 장착되는 복수의 온도센서를 구비한 차량의 배터리를 관리하는 방법에 있어서,
    임의의 온도센서에 발생한 고장을 감지하는 단계;
    주기별 최고온도와 최저온도 간 차이값의 평균(A_dT)과, 최저온도 측정 빈도가 가장 높은 온도센서(S_MinT)에 대한 정보, 및 나머지 온도센서의 온도값에 기초하여, 상기 고장이 발생한 온도센서의 온도값을 추정하는 단계; 및
    상기 추정한 온도값에 기초하여 상기 배터리의 방전을 관리하는 단계
    를 포함하는 차량의 배터리 관리 방법.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 고장이 발생한 온도센서의 온도값을 추정하는 단계는,
    데이터 서버로부터 상기 주기별 최고온도와 최저온도 간 차이값의 평균(A_dT)과, 상기 최저온도 측정 빈도가 가장 높은 온도센서(S_MinT)에 대한 정보를 수집하는 단계;
    상기 고장이 발생한 온도센서와 상기 최저온도 측정 빈도가 가장 높은 온도센서(S_MinT)가, 각자의 배터리 내에서 동일한 위치에 장착된 온도센서인 경우, 상기 나머지 온도센서에 의해 측정된 온도값 중 최소값에서 상기 주기별 최고온도와 최저온도 간 차이값의 평균(A_dT)을 감산하는 단계; 및
    상기 감산한 결과를 상기 고장이 발생한 온도센서의 온도값으로 추정하는 단계
    를 포함하는 차량의 배터리 관리 방법.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 정보를 수집하는 단계는,
    상기 데이터 서버가 동종 차량의 배터리에 장착된 복수의 온도센서에 의해 측정된 온도값을 주기적으로 수집하는 단계;
    상기 데이터 서버가 주기별로 최고온도와 최저온도 간 차이값을 산출하는 단계; 및
    상기 데이터 서버가 상기 차이값들의 평균(A_dT)과, 최저온도 측정 빈도가 가장 높은 온도센서(S_MinT)를 누적 산출하는 단계
    를 포함하는 차량의 배터리 관리 방법.
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