KR20220056907A - High voltage battery coolant leak detection method using flow sensor of electric vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 전기 자동차의 유량센서를 이용한 고전압배터리 냉각수 누출 검출방법에 관한 것으로, 특히 전기 자동차의 고전압배터리 냉각용 냉각수의 누출 여부를 판단하여, 냉각수 누출 시 화재발생에 대해 경고 및 차량의 주행/충전을 긴급히 제한하도록 한 전기 자동차의 유량센서를 이용한 고전압배터리 냉각수 누출 검출방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for detecting a leak of a high voltage battery coolant using a flow sensor of an electric vehicle. In particular, it is determined whether coolant for cooling a high voltage battery of an electric vehicle is leaking to warn about a fire when coolant leaks and to run/charge the vehicle. It relates to a high-voltage battery coolant leak detection method using a flow sensor of an electric vehicle to urgently limit the
일반적으로, 전기 자동차는 일반 내연기관 자동차와는 달리 전기 모터(구동모터)로 차량을 구동하게 되며, 구동 전원 공급을 위해 고전압배터리(HV Battery)를 이용한다.In general, an electric vehicle drives the vehicle with an electric motor (drive motor), unlike a general internal combustion engine vehicle, and uses a high voltage battery (HV Battery) to supply driving power.
여기서 고전압배터리는 대부분 리튬이온 2차 전지를 사용하고 있으며, 상기 리튬이온 2차 전지인 리튬이온 배터리는 화학 특성상 온도 환경(저온과 고온)에 따라 충방전 성능 및 효율 저하(주행가능거리 단축)의 특징을 보이므로 적정한 온도 관리가 필요하다.Here, most of the high voltage batteries use lithium ion secondary batteries, and the lithium ion secondary battery, which is a lithium ion secondary battery, suffers from deterioration in charging and discharging performance and efficiency (shorter driving distance) depending on the temperature environment (low and high temperature) due to its chemical characteristics. It is characteristic, so proper temperature management is required.
따라서 전기 자동차는 고전압배터리의 온도 관리를 위해, 냉각수를 이용한 냉각/히팅 시스템이 구비되어 있다.Accordingly, the electric vehicle is equipped with a cooling/heating system using coolant to manage the temperature of the high voltage battery.
이러한 전기 자동차는 고전압배터리 및 고전압 시스템에 냉각수가 누출될 경우, 이는 화재로 연결될 수 있기 때문에, 냉각수의 종류를 절연특성이 높은 냉각수를 이용하고 있다.Such an electric vehicle uses a coolant having a high insulation characteristic as the type of coolant because if coolant leaks into a high voltage battery and a high voltage system, it may lead to a fire.
한편, 전기 자동차는 고전압배터리 및 고전압 부품의 냉각 또는 히팅을 위해서 상기와 같이 절연도가 높은 냉각수를 사용하고 있지만, 냉각수 교환시기가 지나게 되면 절연도가 낮아져서 냉각수 유출 시 화재의 위험도가 높아지게 된다.On the other hand, electric vehicles use high-insulation coolant as described above for cooling or heating high-voltage batteries and high-voltage components. However, when the coolant exchange time passes, the insulation is lowered and the risk of fire when coolant leaks out increases.
이러한 전기 자동차는 차량 충돌 시 냉각수 유출 및 고전압시스템 단락(쇼트)에 따른 화재 발생을 방지하기 위해, 고전압배터리의 메인 릴레이를 오프시키는 기능이 마련되어 있다.Such an electric vehicle has a function of turning off the main relay of the high voltage battery in order to prevent a fire due to leakage of coolant and a short circuit (short) in the high voltage system during a vehicle collision.
그러나 전기 자동차가 충돌상태가 아닌 상태에서, 냉각수가 미세하게 지속적으로 유출될 경우, 이를 감지하고 운전자에게 경고해주는 기능이 없으므로, 유출된 냉각수에 의해 고전압시스템의 단락(쇼트) 및 고전압배터리의 극 고온에 따른 화재 위험에 노출될 수 있으므로, 이러한 위험을 방지하기 위한 연구가 지속적으로 이루어지고 있다.However, if the electric vehicle is not in a crash state and the coolant continuously leaks, there is no function to detect and warn the driver. Because it can be exposed to the fire hazard according to
하기의 <특허문헌 1> 내지 <특허문헌 3> 에 전기 자동차의 냉각장치를 제어하는 종래의 기술이 개시되어 있다.The following <Patent Document 1> to <Patent Document 3> disclose a conventional technique for controlling a cooling device of an electric vehicle.
<특허문헌 1> 은 냉각수의 온도를 검출하는 수온 센서와 인버터의 온도를 검출하는 IGBT 온도 센서를 구비하고, 각각의 센서에서 검출한 신호를 기준 값과 비교하여, 냉각 계통의 이상 유무를 진단한다. 진단 결과 냉각 계통의 이상으로 판단되면, 운전자에게 경고를 발생하거나 전기 자동차의 시스템 전원을 자동으로 차단한다.<Patent Document 1> includes a water temperature sensor that detects the temperature of cooling water and an IGBT temperature sensor that detects the temperature of the inverter, and compares the signal detected by each sensor with a reference value to diagnose whether there is an abnormality in the cooling system . If it is determined that there is an abnormality in the cooling system as a result of the diagnosis, a warning is issued to the driver or the system power of the electric vehicle is automatically cut off.
그러나 이러한 <특허문헌 1> 은 냉각 계통의 이상 유무를 진단하는 것은 가능하나, 냉각수 유출에 따른 화재 위험을 운전자에게 경고하거나 냉각수 유출량이 많을 경우 자동으로 차량 주행 및 충전을 중지시키는 것을 불가능한 단점이 있다.However, in this <Patent Document 1>, it is possible to diagnose whether there is an abnormality in the cooling system, but there is a disadvantage in that it is impossible to warn the driver of the risk of fire due to coolant leakage or to automatically stop the vehicle running and charging when the coolant leakage is large. .
또한, <특허문헌 2> 는 전기 자동차에서 냉각수 온도 센서가 고장 나도 인버터 내의 스위칭 소자를 과열로부터 보호하여, 차량의 주행을 계속 가능하게 하는 전동차량의 제어장치 및 제어 방법을 제공한다.In addition, <Patent Document 2> provides a control device and a control method for an electric vehicle that enable the vehicle to continue running by protecting the switching element in the inverter from overheating even when the coolant temperature sensor in the electric vehicle fails.
그러나 이러한 <특허문헌 2> 도 냉각수 유출에 따른 화재 위험을 운전자에게 경고하거나 냉각수 유출량이 많을 경우 자동으로 차량 주행 및 충전을 중지시키는 것을 불가능한 단점이 있다.However, this <Patent Document 2> also has a disadvantage in that it is impossible to warn the driver of the risk of fire due to coolant leak or to automatically stop vehicle running and charging when coolant leak is large.
또한, <특허문헌 3> 에는 전기 자동차에서, 별도의 배터리 전용 히터 없이 배터리를 예열시킬 수 있고, 모터모듈에서 발생하는 열과 차량용 케빈 히터의 열을 배터리로 전달할 수 있는 전기차용 배터리 온도관리 시스템을 제공한다.In addition, in <Patent Document 3>, a battery temperature management system for an electric vehicle that can preheat a battery without a separate battery-only heater in an electric vehicle and transfer heat generated from a motor module and heat from a vehicle cabin heater to the battery. do.
이러한 <특허문헌 3> 도 냉각수 유출에 따른 화재 위험을 운전자에게 경고하거나 냉각수 유출량이 많을 경우 자동으로 차량 주행 및 충전을 중지시키는 것을 불가능한 단점이 있다.This <Patent Document 3> also has a disadvantage in that it is impossible to warn the driver of the risk of fire due to coolant leak or to automatically stop vehicle running and charging when coolant leak is large.
따라서 본 발명은 상기와 같은 일반적인 전기 자동차에서 냉각수 유출에 따라 발생할 수 있는 화재 위험을 원천적으로 개선하지 못하는 단점 및 종래기술에서 발생하는 제반 문제점을 해결하기 위해서 제안된 것으로서, 전기 자동차의 고전압배터리 냉각용 냉각수의 누출 여부를 판단하여, 냉각수 누출 시 화재발생에 대해 경고 및 차량의 주행/충전을 긴급히 제한하도록 한 전기 자동차의 유량센서를 이용한 고전압배터리 냉각수 누출 검출방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.Therefore, the present invention has been proposed to solve the disadvantages of not fundamentally improving the fire risk that may occur due to coolant leakage in the general electric vehicle as described above and various problems occurring in the prior art, for cooling a high voltage battery of an electric vehicle An object of the present invention is to provide a high-voltage battery coolant leak detection method using a flow sensor of an electric vehicle that determines whether coolant is leaking, warns of a fire when coolant leaks, and urgently limits the driving/charging of the vehicle.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 "전기 자동차의 유량센서를 이용한 고전압배터리 냉각수 누출 검출방법"은,In order to achieve the above object, "a high voltage battery coolant leak detection method using a flow sensor of an electric vehicle" according to the present invention,
(a) 전기 자동차의 고전압 배터리를 관리하는 고전압배터리 관리부에서 냉각수 유량센서를 이용하여 냉각수 유량을 측정하고, 냉각수 온도센서를 통해 측정한 온도계수로 냉각수 온도기준 유량을 보상하여 냉각수 레벨을 설정하는 단계;(a) setting the coolant level by measuring the coolant flow rate using the coolant flow sensor in the high voltage battery management unit that manages the high voltage battery of the electric vehicle, and compensating the coolant temperature reference flow rate with the temperature coefficient measured through the coolant temperature sensor ;
(b) 상기 보상한 냉각수 레벨과 이전 드라이빙 사이클 시 획득한 이전 냉각수 레벨을 비교하는 단계;(b) comparing the compensated coolant level with a previous coolant level obtained during a previous driving cycle;
(c) 상기 (b)단계의 확인 결과, 냉각수 레벨이 이전 냉각수 레벨보다 낮으면, 차량 제어유닛(VCU)과 에어백 제어유닛(ACU)을 통해 차량 상태 정보를 획득하고, 획득한 차량 상태 정보를 분석하여 차량 충돌 상태로 판단되면 화재위험을 경고하고 고전압배터리의 메인 릴레이를 자동으로 오프시키는 단계;(c) As a result of checking in step (b), if the coolant level is lower than the previous coolant level, vehicle status information is acquired through the vehicle control unit (VCU) and the airbag control unit (ACU), and the acquired vehicle status information is displayed When it is determined that the vehicle is in a collision state by analysis, warning a fire hazard and automatically turning off the main relay of the high voltage battery;
(d) 상기 (b)단계의 확인 결과, 차량 충돌 상태가 아니면, 냉각수의 시간당 누출량을 계산하여, 냉각수의 누출량에 따라 고전압배터리의 메인 릴레이를 제어하거나 냉각시스템의 구동을 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.(d) if it is determined in step (b) that there is no vehicle collision condition, calculating the amount of coolant leakage per hour, and controlling the main relay of the high voltage battery or controlling the operation of the cooling system according to the amount of coolant leakage characterized in that
상기에서 (a)단계는,In the above step (a),
냉각수 유량센서를 이용하여 측정한 냉각수 유량에 냉각수 온도센서를 통해 측정한 온도계수를 승산하고, 승산 결과를 냉각수 레벨로 설정하는 것을 특징으로 한다.The cooling water flow rate measured using the cooling water flow sensor is multiplied by the temperature coefficient measured through the cooling water temperature sensor, and the multiplication result is set as the cooling water level.
상기에서 (d)단계는,In the above (d) step,
(d1) 상기 (b)단계의 확인 결과, 차량 충돌 상태가 아니면, 냉각수의 시간당 누출량을 계산하여, 냉각수의 누출량이 설정된 기준치 이상이라고 판단이 되면, 화재위험을 경고하고 고전압배터리의 메인 릴레이를 자동으로 오프시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.(d1) As a result of checking in step (b), if there is no vehicle collision, the hourly leakage of coolant is calculated and if it is determined that the leakage of coolant is greater than or equal to the set reference value, it warns of a fire risk and automatically activates the main relay of the high voltage battery It is characterized in that it comprises the step of turning off.
상기에서 (d)단계는,In the above (d) step,
(d2) 상기 (b)단계의 확인 결과, 차량 충돌 상태가 아니면, 냉각수의 시간당 누출량을 계산하여, 냉각수의 누출량이 설정된 기준치 미만이라고 판단이 되면, 상기 차량 제어유닛으로부터 획득한 차량 상태 정보 중 차량 속도를 확인하여, 차량 속도가 비상정지 속도 미만이면, 화재위험을 경고하고 고전압배터리의 메인 릴레이를 자동으로 오프시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.(d2) If, as a result of checking in step (b), it is determined that the coolant leak amount is less than the set reference value by calculating the coolant leak amount per hour, if it is not a vehicle crash state, the vehicle among the vehicle state information obtained from the vehicle control unit Checking the speed, if the vehicle speed is less than the emergency stop speed, it characterized in that it comprises the step of warning a fire hazard and automatically turning off the main relay of the high voltage battery.
상기에서 (d)단계는,In the above (d) step,
(d3) 상기 (b)단계의 확인 결과, 차량 충돌 상태가 아니면, 냉각수의 시간당 누출량을 계산하여, 냉각수의 누출량이 설정된 기준치 미만이라고 판단이 되면, 상기 차량 제어유닛으로부터 획득한 차량 상태 정보 중 차량 속도를 확인하여, 차량 속도가 비상정지 속도 이상이면, 화재위험을 경고하고, 냉각수 온도를 확인하여 한계온도 미만이면 정차가 가능한 속도가 될 때까지 경고 메시지만 표시하고 주행을 유지시키며, 냉각수 온도가 한계온도 이상이 되면, 고전압배터리 냉각부를 동작시켜 고전압배터리를 냉각시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.(d3) As a result of checking in step (b), if it is not a vehicle crash state, the hourly leakage amount of coolant is calculated and if it is determined that the coolant leakage amount is less than the set reference value, the vehicle among the vehicle status information obtained from the vehicle control unit If the vehicle speed is higher than the emergency stop speed by checking the speed, it warns of a fire risk and cooling the high voltage battery by operating the high voltage battery cooling unit when the temperature exceeds the threshold temperature.
본 발명에 따르면 전기 자동차의 고전압배터리 냉각용 냉각수의 누출 여부를 판단하여, 냉각수 누출 시 냉각 수 누출량에 따라 화재발생에 대해 경고 및 차량의 주행/충전을 긴급히 제한하여, 냉각수 누출로 인한 화재를 방지할 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, it is determined whether the coolant for cooling the high-voltage battery of the electric vehicle is leaking, and when the coolant leaks, it warns about the occurrence of a fire according to the amount of coolant leak and urgently limits the driving/charging of the vehicle to prevent a fire caused by coolant leakage There is an effect that can be done.
특히, 고전압배터리의 냉각수가 소량 누출이 될 경우에는, 차량 상태에 따라 운전자에게 경고를 표시해줌으로써, 운전자의 편의와 안전을 도모해줄 수 있는 효과가 있다.In particular, when a small amount of coolant in the high voltage battery leaks, a warning is displayed to the driver according to the vehicle condition, thereby improving the convenience and safety of the driver.
또한, 고전압배터리의 냉각수가 대량 누출되거나 급속히 누출되는 경우에는, 운전자에게 경고 문구를 표시하고 고전압 릴레이를 긴급히 제어함으로써, 화재발생의 위험으로부터 운전자를 안전하게 보호할 수 있는 효과가 있다.In addition, when a large amount of the coolant of the high voltage battery leaks or leaks rapidly, a warning message is displayed to the driver and the high voltage relay is urgently controlled, so that the driver can be safely protected from the risk of fire.
도 1은 본 발명에 따른 전기 자동차의 유량센서를 이용한 고전압배터리 냉각수 누출 검출방법이 적용되는 냉각수 누출 검출장치의 구성도,
도 2는 본 발명에 따른 전기 자동차의 유량센서를 이용한 고전압배터리 냉각수 누출 검출방법을 보인 흐름도이다.1 is a block diagram of a coolant leak detection device to which a high voltage battery coolant leak detection method using a flow sensor of an electric vehicle according to the present invention is applied;
2 is a flowchart illustrating a method for detecting leakage of coolant in a high voltage battery using a flow sensor of an electric vehicle according to the present invention.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 전기 자동차의 유량센서를 이용한 고전압배터리 냉각수 누출 검출방법을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, a method for detecting leakage of a high voltage battery coolant using a flow sensor of an electric vehicle according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
이하에서 설명되는 본 발명에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 안 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념으로 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.The terms or words used in the present invention described below should not be construed as being limited to conventional or dictionary meanings, and the inventor may appropriately define the concept of terms to describe his invention in the best way. It should be interpreted as meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention based on the principle that it can be.
따라서 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 바람직한 실시 예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원 시점에서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Accordingly, the embodiments described in this specification and the configurations shown in the drawings are only preferred embodiments of the present invention, and do not represent all of the technical spirit of the present invention, so various equivalents and It should be understood that there may be variations.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 전기 자동차의 유량센서를 이용한 고전압배터리 냉각수 누출 검출방법이 적용되는 전지 자동차의 시스템 구성도로서, 차량 속도 및 충전 상태 등의 차량 상태 정보를 제공하는 차량 제어 유닛(VCU, Vehicle Control Unit)(101), 차량의 시동 유무를 판단하는 신호를 제공하는 이그니션(IGN)(102), 고전압배터리의 냉각용 냉각수의 유량을 측정하는 냉각수 유량센서(103), 냉각수 유입구 측(Inlet)의 냉각수 온도를 측정하는 냉각수 온도센서(104), 에어백 제어 정보를 상태정보(Crash Status)로 제공하는 에어백 제어유닛(105), 고전압배터리를 냉각하는 고전압배터리 냉각부(107), 고전압배터리에서 고전압 부품으로 출력되는 전압을 공급 또는 차단하는 고전압배터리 메인 릴레이(108), 고전압 배터리의 고장 위험이나 드라이빙/충전 중지 상태, 냉각수 체크 경고등을 표시해주는 클러스터(109), 검출된 고전압배터리의 냉각수 유출량에 따라 차량 상태의 경고 표시 제어와 고전압배터리 메인 릴레이의 제어를 수행하는 고전압배터리 관리부(106)를 포함한다.1 is a system configuration diagram of a battery vehicle to which a high voltage battery coolant leak detection method using a flow sensor of an electric vehicle according to a preferred embodiment of the present invention is applied. A vehicle control unit (VCU) 101, an ignition (IGN) 102 that provides a signal for determining whether the vehicle is started, a
도 2는 본 발명에 따른 "전기 자동차의 유량센서를 이용한 고전압배터리 냉각수 누출 검출방법"을 보인 흐름도로서, 도 1의 고전압배터리 관리부(106)에서 소프트웨어적으로 고전압배터리 냉각수의 유출량에 따라 고전압배터리 경고 메시지, 드라이빙/충전 중지 문구, 냉각수 체크 경고등 점등/소등을 제어하는 과정을 도시한 것이다.2 is a flowchart showing "a method for detecting leakage of a high voltage battery coolant using a flow sensor of an electric vehicle" according to the present invention. It shows the process of controlling the turning on/off of messages, driving/charging stop phrases, and coolant check warning lights.
본 발명에 따른 "전기 자동차의 유량센서를 이용한 고전압배터리 냉각수 누출 검출방법"은, (a) 전기 자동차의 고전압 배터리를 관리하는 고전압배터리 관리부에서 냉각수 유량센서를 이용하여 냉각수 유량을 측정하고, 냉각수 온도센서를 통해 측정한 온도계수로 냉각수 온도기준 유량을 보상하여 냉각수 레벨을 설정하는 단계(S101), (b) 상기 보상한 냉각수 레벨과 이전 드라이빙 사이클 시 획득한 이전 냉각수 레벨을 비교하는 단계(S102), (c) 상기 (b)단계의 확인 결과, 냉각수 레벨이 이전 냉각수 레벨보다 낮으면, 차량 제어유닛(VCU)과 에어백 제어유닛(ACU)을 통해 차량 상태 정보를 획득하고, 획득한 차량 상태 정보를 분석하여 차량 충돌 상태로 판단되면 화재위험을 경고하고 고전압배터리의 메인 릴레이를 자동으로 오프시키는 단계(S103, S105, S106), (d) 상기 (b)단계의 확인 결과, 차량 충돌 상태가 아니면, 냉각수의 시간당 누출량을 계산하여, 냉각수의 누출량에 따라 고전압배터리의 메인 릴레이를 제어하거나 냉각시스템의 구동을 제어하는 단계(S104, S107 - S110, S105, S106)를 포함한다.According to the present invention, "a high voltage battery coolant leak detection method using a flow sensor of an electric vehicle" comprises: (a) measuring the coolant flow rate using a coolant flow sensor in a high voltage battery management unit that manages a high voltage battery of an electric vehicle, and cooling water temperature Compensating the coolant temperature reference flow rate with the temperature coefficient measured by the sensor to set the coolant level (S101), (b) comparing the compensated coolant level with the previous coolant level obtained during the previous driving cycle (S102) , (c) as a result of checking in step (b), if the coolant level is lower than the previous coolant level, vehicle status information is acquired through the vehicle control unit (VCU) and the airbag control unit (ACU), and the acquired vehicle status information If it is determined to be in a vehicle collision state by analyzing , calculating the leakage amount per hour of the coolant, and controlling the main relay of the high voltage battery or driving the cooling system according to the leakage amount of the coolant (S104, S107 - S110, S105, S106).
이와 같이 구성된 본 발명에 따른 "전기 자동차의 유량센서를 이용한 고전압배터리 냉각수 누출 검출방법"을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.A detailed description of the "high voltage battery coolant leak detection method using a flow sensor of an electric vehicle" according to the present invention configured as described above is as follows.
먼저, 고전압배터리 관리부(106)는 이그니션(102)을 통해 차량의 시동이 온 상태가 되면, 단계 S101에서 냉각수 유량센서(103)를 이용하여 냉각수 유량을 측정한다. 이어, 냉각수 온도센서(104)를 통해 유입구의 냉각수 온도를 측정하고, 측정한 온도계수로 냉각수 온도기준 유량을 보상하여 냉각수 레벨을 설정한다.First, when the vehicle is turned on through the
즉, 냉각수 유량센서(103)를 이용하여 측정한 냉각수 유량에 냉각수 온도센서(104)를 통해 측정한 온도계수를 승산하고(측정 유량 정보 × 온도 계수), 승산 결과를 냉각수 레벨로 설정한다.That is, the cooling water flow rate measured using the cooling water
이후, 단계 S102에서 상기 보상한 냉각수 레벨과 이전 드라이빙 사이클 시 획득한 이전 냉각수 레벨을 비교하여, 냉각수 레벨이 상기 이전 냉각수 레벨보다 높으면 냉각수 보충이나 냉각수 교환이 이루어진 것으로 판단을 하고, 냉각수 누수 유출 검출 과정을 종료한다.Thereafter, in step S102, by comparing the compensated coolant level with the previous coolant level obtained during the previous driving cycle, if the coolant level is higher than the previous coolant level, it is determined that coolant supplementation or coolant exchange has been made, and coolant leak detection process to quit
이와는 달리, 상기 확인 결과, 냉각수 레벨이 이전 냉각수 레벨보다 낮으면, 단계 S103으로 이동하여, 차량 제어유닛(VCU)(101)과 에어백 제어유닛(ACU)(105)을 통해 차량 상태 정보를 획득한다. 여기서 차량 제어유닛(101)을 통해서는 차량 속도, 충전 유무 상태 등의 차량 상태 정보를 획득하고, 에어백 제어유닛(105)을 통해서는 차량 사고(충돌) 유무 등의 차량 상태 정보를 획득한다.On the other hand, if, as a result of the check, the coolant level is lower than the previous coolant level, the flow moves to step S103, and vehicle state information is acquired through the vehicle control unit (VCU) 101 and the airbag control unit (ACU) 105 . . Here, vehicle state information such as vehicle speed and charging state is obtained through the
이어, 획득한 차량 상태 정보를 분석하여 차량 충돌 상태로 판단되면, 단계 S105로 이동하여 냉각수 유출 유무와는 무관하게 화재위험을 경고하고, 드라이빙 및 충전을 중지하라는 경고 메시지를 표시해주며, 단계 S106으로 이동하여 고전압배터리 메인 릴레이(108)를 제어하여 고전압배터리 메인 릴레이를 자동으로 오프(off)시켜 화재 발생 등의 위험으로부터 사용자를 보호한다.Then, if it is determined that the vehicle crash state by analyzing the acquired vehicle state information, it moves to step S105 to warn of a fire risk regardless of whether or not coolant is leaked, and displays a warning message to stop driving and charging, and goes to step S106 It moves and controls the high voltage battery
아울러 단계 S103의 확인 결과, 차량 충돌 상태가 아니고, 차량 주행 또는 충전 상태 등의 차량 상태정보를 수신하면, 단계 S104로 이동하여 냉각수의 시간당 누출량을 계산한다. 여기서 냉각수의 시간당 누출량 대신에 누출 속도를 이용할 수도 있다. 냉각수의 누출량(속도)에 따라 고전압배터리의 메인 릴레이를 제어하거나 냉각시스템의 구동을 제어한다.In addition, as a result of checking in step S103, if vehicle state information such as vehicle driving or charging state is received instead of not in a vehicle collision state, the flow moves to step S104 to calculate an hourly leakage amount of coolant. Here, the leak rate may be used instead of the hourly leak rate of the coolant. Controls the main relay of the high voltage battery or the operation of the cooling system according to the leakage amount (speed) of the coolant.
즉, 차량 충돌 상태가 아니고, 차량 주행 또는 충전 상태에서, 냉각수의 시간당 누출량을 계산하여, 냉각수의 누출량이 설정된 기준치 이상이라고 판단이 되면, 단계 S105로 이동하여 주행/충전 중지 메시지와 화재위험 경고 메시지 및 냉각수 체크 경고등을 점등시키고, 단계 S106으로 이동하여 화재위험을 경고하고 고전압배터리의 메인 릴레이를 자동으로 오프시켜, 화재발생을 방지한다.That is, if it is determined that the coolant leak rate is greater than or equal to the set reference value by calculating the coolant leak rate per hour in the vehicle driving or charging state, not in the vehicle crash state, the flow moves to step S105 to provide a driving/charging stop message and a fire hazard warning message and a coolant check warning lamp, and the flow goes to step S106 to warn of a fire hazard and automatically turn off the main relay of the high voltage battery to prevent fire.
또한, 상기 단계 S104의 확인 결과, 차량 충돌 상태가 아니고 차량 주행 또는 충전 상태에서, 냉각수의 시간당 누출량을 계산하여, 냉각수의 누출량이 설정된 기준치 미만이라고 판단이 되면, 단계 S107로 이동한다. 이어, 상기 차량 제어유닛(101)으로부터 획득한 차량 상태 정보 중 차량 속도를 확인하여, 차량 속도가 비상정지 속도 미만이면, 단계 S105로 이동하여 화재위험을 경고하고 고전압배터리의 메인 릴레이를 자동으로 오프시켜서 안전을 도모한다.In addition, as a result of checking in step S104, if it is determined that the coolant leak rate is less than the set reference value by calculating the coolant leak rate per hour in the vehicle driving or charging state instead of in the vehicle crash state, the process moves to step S107. Next, the vehicle speed is checked among the vehicle state information obtained from the
만약, 상기 단계 S107의 확인 결과, 상기 차량 충돌 상태가 아니고, 냉각수의 시간당 누출량을 계산하여, 냉각수의 누출량이 설정된 기준치 미만이며, 상기 차량 제어유닛(101)으로부터 획득한 차량 상태 정보 중 차량 속도를 확인하여, 차량 속도가 비상정지 속도 이상이면, 단계 S108로 이동하여 화재위험을 경고한다. 이어, 단계 S109로 이동하여 냉각수 온도를 확인하여 냉각수 온도가 한계온도 미만이면 정차가 가능한 속도가 될 때까지 경고 메시지만 표시하고 주행을 유지시킨다. 이와는 달리 냉각수 온도가 한계온도 이상이 되면, 단계 S110으로 이동하여 고전압배터리 냉각부(107)를 동작시켜 고전압배터리를 냉각시킨다.If, as a result of checking in step S107, the vehicle is not in the vehicle crash state, the coolant leakage amount is calculated per hour, the coolant leakage amount is less than the set reference value, and the vehicle speed is determined from the vehicle state information obtained from the
이와 같이 본 발명은 고전압배터리의 냉각수 유출량을 검출하여, 냉각수 유출량이 소량 누출될 경우에는, 차량 상태에 따라 운전자에게 경고를 표시해줌으로써, 운전자의 편의와 안전을 도모해준다.As described above, the present invention detects the coolant leakage of the high voltage battery and, when a small amount of coolant leaks, displays a warning to the driver according to the vehicle condition, thereby promoting convenience and safety of the driver.
이와는 달리 고전압배터리의 냉각수가 대량 누출되거나 급속히 누출되는 경우에는, 운전자에게 경고 문구를 표시하고 고전압 릴레이를 긴급히 제어함으로써, 화재발생의 위험으로부터 운전자를 안전하게 보호하게 되는 것이다.On the other hand, when the coolant of the high voltage battery leaks or leaks rapidly, a warning message is displayed to the driver and the high voltage relay is urgently controlled, thereby protecting the driver from the risk of fire.
이상 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시 예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되는 것은 아니고 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다.Although the invention made by the present inventor has been described in detail according to the above embodiments, the present invention is not limited to the above embodiments and it is common knowledge in the art that various changes can be made without departing from the gist of the present invention. It is self-evident to those who have
101: 차량 제어유닛(VCU)
102: 이그니션
103: 냉각수 유량센서
104: 냉각수 온도센서
105: 에어백 제어유닛
106: 고전압배터리 관리부
107: 고전압배터리 냉각부
108: 고전압배터리 메인 릴레이101: vehicle control unit (VCU) 102: ignition
103: coolant flow sensor 104: coolant temperature sensor
105: airbag control unit 106: high voltage battery management unit
107: high voltage battery cooling unit 108: high voltage battery main relay
Claims (5)
(a) 전기 자동차의 고전압 배터리를 관리하는 고전압배터리 관리부에서 냉각수 유량센서를 이용하여 냉각수 유량을 측정하고, 냉각수 온도센서를 통해 측정한 온도계수로 냉각수 온도기준 유량을 보상하여 냉각수 레벨을 설정하는 단계;
(b) 상기 보상한 냉각수 레벨과 이전 드라이빙 사이클 시 획득한 이전 냉각수 레벨을 비교하는 단계;
(c) 상기 (b)단계의 확인 결과, 냉각수 레벨이 이전 냉각수 레벨보다 낮으면, 차량 제어유닛(VCU)과 에어백 제어유닛(ACU)을 통해 차량 상태 정보를 획득하고, 획득한 차량 상태 정보를 분석하여 차량 충돌 상태로 판단되면 화재위험을 경고하고 고전압배터리의 메인 릴레이를 자동으로 오프시키는 단계; 및
(d) 상기 (b)단계의 확인 결과, 차량 충돌 상태가 아니면, 냉각수의 시간당 누출량을 계산하여, 냉각수의 누출량에 따라 고전압배터리의 메인 릴레이를 제어하거나 냉각시스템의 구동을 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 자동차의 유량센서를 이용한 고전압배터리 냉각수 누출 검출방법.
A method for detecting coolant leakage in a high voltage battery by using a flow sensor of an electric vehicle, the method comprising:
(a) setting the coolant level by measuring the coolant flow rate using the coolant flow sensor in the high voltage battery management unit that manages the high voltage battery of the electric vehicle, and compensating the coolant temperature reference flow rate with the temperature coefficient measured through the coolant temperature sensor ;
(b) comparing the compensated coolant level with a previous coolant level obtained during a previous driving cycle;
(c) If, as a result of checking in step (b), the coolant level is lower than the previous coolant level, vehicle status information is acquired through the vehicle control unit (VCU) and the airbag control unit (ACU), and the acquired vehicle status information is When it is determined that the vehicle is in a collision state by analysis, warning a fire hazard and automatically turning off the main relay of the high voltage battery; and
(d) if it is determined in step (b) that there is no vehicle collision condition, calculating the amount of coolant leakage per hour, and controlling the main relay of the high voltage battery or controlling the operation of the cooling system according to the amount of coolant leakage A method for detecting leakage of coolant in a high voltage battery using a flow sensor of an electric vehicle, characterized in that.
냉각수 유량센서를 이용하여 측정한 냉각수 유량에 냉각수 온도센서를 통해 측정한 온도계수를 승산하고, 승산 결과를 냉각수 레벨로 설정하는 것을 특징으로 하는 전기 자동차의 유량센서를 이용한 고전압배터리 냉각수 누출 검출방법.
The method according to claim 1, (a) step,
A method for detecting coolant leakage in a high voltage battery using a flow sensor of an electric vehicle, characterized in that the coolant flow rate measured using the coolant flow sensor is multiplied by the temperature coefficient measured by the coolant temperature sensor, and the multiplication result is set to the coolant level.
(d1) 상기 (b)단계의 확인 결과, 차량 충돌 상태가 아니면, 냉각수의 시간당 누출량을 계산하여, 냉각수의 누출량이 설정된 기준치 이상이라고 판단이 되면, 화재위험을 경고하고 고전압배터리의 메인 릴레이를 자동으로 오프시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 자동차의 유량센서를 이용한 고전압배터리 냉각수 누출 검출방법.
The method according to claim 1, (d) step,
(d1) As a result of checking in step (b), if there is no vehicle collision, the hourly leakage of coolant is calculated and if it is determined that the amount of coolant leakage is greater than or equal to the set reference value, a fire hazard is warned and the main relay of the high voltage battery is automatically activated A high-voltage battery coolant leak detection method using a flow sensor of an electric vehicle, characterized in that it includes the step of turning it off.
(d2) 상기 (b)단계의 확인 결과, 차량 충돌 상태가 아니면, 냉각수의 시간당 누출량을 계산하여, 냉각수의 누출량이 설정된 기준치 미만이라고 판단이 되면, 상기 차량 제어유닛으로부터 획득한 차량 상태 정보 중 차량 속도를 확인하여, 차량 속도가 비상정지 속도 미만이면, 화재위험을 경고하고 고전압배터리의 메인 릴레이를 자동으로 오프시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 자동차의 유량센서를 이용한 고전압배터리 냉각수 누출 검출방법.
The method according to claim 1, (d) step,
(d2) If, as a result of checking in step (b), it is determined that the coolant leak amount is less than the set reference value by calculating the coolant leak amount per hour, if it is not a vehicle crash state, the vehicle among the vehicle state information obtained from the vehicle control unit Checking the speed, if the vehicle speed is less than the emergency stop speed, warning a fire hazard and automatically turning off the main relay of the high voltage battery. .
(d3) 상기 (b)단계의 확인 결과, 차량 충돌 상태가 아니면, 냉각수의 시간당 누출량을 계산하여, 냉각수의 누출량이 설정된 기준치 미만이라고 판단이 되면, 상기 차량 제어유닛으로부터 획득한 차량 상태 정보 중 차량 속도를 확인하여, 차량 속도가 비상정지 속도 이상이면, 화재위험을 경고하고, 냉각수 온도를 확인하여 한계온도 미만이면 정차가 가능한 속도가 될 때까지 경고 메시지만 표시하고 주행을 유지시키며, 냉각수 온도가 한계온도 이상이 되면, 고전압배터리 냉각부를 동작시켜 고전압배터리를 냉각시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 자동차의 유량센서를 이용한 고전압배터리 냉각수 누출 검출방법.
The method according to claim 1, (d) step,
(d3) If, as a result of checking in step (b), it is determined that the coolant leak amount is less than the set reference value by calculating the coolant leak rate per hour, if it is not a vehicle crash state, the vehicle among the vehicle state information obtained from the vehicle control unit If the vehicle speed is higher than the emergency stop speed by checking the speed, it warns of a fire risk When the temperature exceeds the threshold, operating the high-voltage battery cooling unit to cool the high-voltage battery.
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| CN117429261A (en) * | 2023-11-23 | 2024-01-23 | 宁德时代新能源科技股份有限公司 | Method and device for detecting collision of battery, electronic equipment and storage medium |
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- 2020-10-28 KR KR1020200141078A patent/KR102447818B1/en active IP Right Grant
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| KR102447818B1 (en) | 2022-09-28 |
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| Date | Code | Title | Description |
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| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant |