KR20230083458A - Method for battery conditioning of vehicle - Google Patents

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KR20230083458A
KR20230083458A KR1020210171464A KR20210171464A KR20230083458A KR 20230083458 A KR20230083458 A KR 20230083458A KR 1020210171464 A KR1020210171464 A KR 1020210171464A KR 20210171464 A KR20210171464 A KR 20210171464A KR 20230083458 A KR20230083458 A KR 20230083458A
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battery temperature
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KR1020210171464A
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정태근
임진규
정승면
이중우
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현대자동차주식회사
기아 주식회사
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Abstract

본 발명은 차량의 배터리 컨디셔닝 방법에 관한 것으로서, 차량 주행 중 외부 요인으로 인한 배터리 온도 변화를 실시간으로 반영하여 배터리 온도 제어를 위한 최소의 에너지로 배터리 충전 성능을 극대화할 수 있는 배터리 컨디셔닝 방법을 제공하는데 주된 목적이 있는 것이다. 상기한 목적을 달성하기 위해, 차량 주행 중의 배터리 승온 시작 시점이 결정되고 나면, 상기 결정된 배터리 승온 시작 시점에서, 배터리 히터에 의해 배터리 온도가, 목적지로 설정된 충전소 도착과 동시에 정해진 승온 목표 온도에 도달하는 것을 목표로 하는 제어 목표 온도 라인인 초기 목표 승온 라인을 결정하는 단계; 상기 결정된 배터리 승온 시작 시점에서 배터리 히터를 온(on) 시키는 단계; 상기 배터리 히터의 온(on) 상태에서 상기 검출된 현재의 실제 배터리 온도와 상기 초기 목표 승온 라인을 따르는 현재의 제어 목표 온도 간 차이 값이 설정된 온도차보다 클 경우 배터리 히터를 오프(off) 시키는 단계; 및 차량에서 수집되는 실시간 주행 상황 정보를 기초로 새로운 목표 승온 라인을 결정하고, 상기 결정된 목표 승온 라인을 이용하여 배터리 히터의 작동을 제어하는 단계를 포함하는 차량의 배터리 컨디셔닝 방법이 개시된다.The present invention relates to a battery conditioning method of a vehicle, and provides a battery conditioning method capable of maximizing battery charging performance with minimum energy for battery temperature control by reflecting battery temperature change due to external factors during vehicle driving in real time. It has a main purpose. In order to achieve the above object, after the battery temperature increase start time is determined during vehicle driving, the battery temperature by the battery heater reaches the predetermined temperature increase target temperature at the same time as the destination charging station arrives at the determined battery temperature increase start time. determining an initial target temperature rising line that is a control target temperature line aimed at; Turning on a battery heater at the determined battery temperature increase start point; Turning off the battery heater when a difference value between the detected current actual battery temperature and the current control target temperature along the initial target temperature rising line is greater than a set temperature difference in the on state of the battery heater; and determining a new target temperature increase line based on real-time driving situation information collected from the vehicle, and controlling an operation of a battery heater using the determined target temperature increase line.

Description

차량의 배터리 컨디셔닝 방법{Method for battery conditioning of vehicle}Method for battery conditioning of vehicle {Method for battery conditioning of vehicle}

본 발명은 차량의 배터리 컨디셔닝 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 차량 주행 중 외부 요인으로 인한 배터리 온도 변화를 실시간으로 반영하여 배터리 온도 제어를 위한 최소의 에너지로 배터리 충전 성능을 극대화할 수 있는 배터리 컨디셔닝 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for conditioning a battery of a vehicle, and more particularly, to a battery conditioning method capable of maximizing battery charging performance with minimum energy for controlling battery temperature by reflecting changes in battery temperature caused by external factors during vehicle driving in real time. It's about how.

최근 에너지 효율과 환경오염, 화석연료 고갈 등의 문제에 대한 관심이 증가하면서 내연기관 자동차를 실질적으로 대체할 수 있는 친환경 자동차의 개발이 활발히 이루어지고 있다. Recently, as interest in issues such as energy efficiency, environmental pollution, and fossil fuel depletion has increased, the development of eco-friendly vehicles that can substantially replace internal combustion engine vehicles has been actively conducted.

친환경 자동차로는, 순수 전기자동차로서 배터리를 동력원(전력원)으로 이용하는 배터리 전기자동차(Battery Electric Vehicle, BEV), 연료전지를 주 동력원으로 이용하는 연료전지 자동차(Fuel Cell Electric Vehicle, FCEV), 차량을 구동하기 위한 구동원으로 엔진과 모터를 함께 이용하는 하이브리드 자동차(Hybrid Electric Vehicle, HEV) 등을 들 수 있다. Eco-friendly vehicles include a battery electric vehicle (BEV) using a battery as a power source (power source) as a pure electric vehicle, a fuel cell electric vehicle (FCEV) using a fuel cell as a main power source, and vehicles. As a driving source for driving, a hybrid electric vehicle (HEV) using both an engine and a motor may be used.

이들 친환경 자동차(xEV)는 모두 배터리에 충전된 전력으로 모터를 구동하여 주행하는 공통점이 있으며, 모두 넓은 의미의 전기자동차라 할 수 있다. 이러한 전기자동차에는 모터에 전력을 공급하는 고전압 배터리가 장착되고, 상기 고전압 배터리는 차량 운행 동안 충전과 방전을 반복하면서 모터 등 차량 내 전력전자 부품에 전력을 공급한다.All of these eco-friendly vehicles (xEVs) have a common feature of running by driving a motor with electricity charged in a battery, and they can all be referred to as electric vehicles in a broad sense. Such an electric vehicle is equipped with a high-voltage battery that supplies power to a motor, and the high-voltage battery supplies power to power electronic components in the vehicle, such as a motor, while repeatedly charging and discharging while driving the vehicle.

전기자동차에는 배터리에 대한 전반적인 상태를 총괄 관리하는 배터리 관리 시스템(Battery Management System, BMS)이 구비되어 있다. 배터리 관리 시스템은 배터리 온도, 충전 상태(State of Charge, SOC) 등의 배터리 상태 정보를 수집하고 수집된 배터리 상태 정보를 기초로 배터리 충방전 제어를 수행한다. An electric vehicle is equipped with a battery management system (BMS) that comprehensively manages the overall state of the battery. The battery management system collects battery state information such as battery temperature and state of charge (SOC), and performs charge/discharge control of the battery based on the collected battery state information.

또한, 배터리 상태를 모니터링하여 배터리 온도, 주변 온도, 충전 상태 등에 따라 충방전 전류 제한 값 등의 정보를 상위 제어기에 통지함으로써 최적의 조건으로 차량 주행 및 배터리 충방전이 이루어질 수 있도록 한다.In addition, the battery state is monitored and information such as the charge/discharge current limit value is notified to the upper controller according to the battery temperature, ambient temperature, state of charge, etc., so that vehicle driving and battery charge/discharge can be performed under optimal conditions.

전기자동차에 탑재되는 배터리는 충전시 내부의 화학반응에 의해 온도가 상승하는데, 이와 같은 온도 상승은 배터리의 정격 용량 대비 충전 용량을 감소시키는 원인이 된다. The temperature of a battery mounted in an electric vehicle rises due to an internal chemical reaction during charging, and this temperature rise causes a decrease in charging capacity compared to the rated capacity of the battery.

또한, 플러그인 하이브리드 자동차(Plug-in HEV, PHEV)나 배터리 전기자동차는 외부 충전기에 차량을 연결하여 차량에 탑재된 배터리를 충전해야 하고, 배터리의 화학에너지를 주요 동력으로 활용하는 자동차에서 배터리의 온도는 차량 성능과 연관되는 가장 중요한 인자이다.In addition, a plug-in hybrid vehicle (PHEV) or battery electric vehicle needs to connect the vehicle to an external charger to charge the vehicle's battery, and the temperature of the battery in a vehicle that uses the chemical energy of the battery as its main power source. is the most important factor associated with vehicle performance.

예를 들어, 겨울철에는 배터리의 온도 관리를 어떻게 하느냐에 따라 차량 동력 성능 및 충전 성능이 크게 좌우될 수 있다. 만약, 적절하지 못한 온도에서 배터리를 충전하게 되면, 즉 배터리 온도가 너무 높거나 너무 낮은 상태에서 충전을 하면 충전 성능(충전속도 등)이 현저하게 저하된다. For example, in winter, vehicle power performance and charging performance may be greatly influenced by how the temperature of the battery is managed. If the battery is charged at an inappropriate temperature, that is, when the battery temperature is too high or too low, the charging performance (charging speed, etc.) is significantly degraded.

따라서, 전기자동차에서 계절에 상관없이 적절한 충전 성능을 확보하기 위해서는 충전 전에 배터리의 온도를 일정 범위 내로 유지 및 관리하는 배터리 컨디셔닝(battery conditioning) 제어가 필요하다. Therefore, in order to ensure proper charging performance regardless of the season in an electric vehicle, battery conditioning control that maintains and manages the temperature of the battery within a certain range before charging is required.

또한, 충전시 배터리 상태를 파악하고 배터리의 최대 용량만큼 충전이 이루어질 수 있도록 최적 온도를 유지하거나 고출력 충전이 가능한 배터리 온도로 제어하는 것이 매우 중요하다. In addition, it is very important to determine the state of the battery during charging and to maintain the optimum temperature so that the battery can be charged to the maximum capacity or to control the temperature of the battery capable of high-output charging.

그러나, 차량에서 배터리의 온도를 제어하기 위해서는 배터리에 충전된 에너지를 사용하여 배터리 히터를 작동시키거나 배터리 칠러 등 냉각 시스템을 작동시켜야 한다. 그럼에도 종래의 배터리 컨디셔닝 기술은 단순히 방전 성능과 충전 성능을 향상시키기 위해 배터리 온도를 원하는 온도로 상승시키거나 하강시키는 것에만 초점을 맞추고 있다. However, in order to control the temperature of a battery in a vehicle, it is necessary to operate a battery heater or a cooling system such as a battery chiller using energy charged in the battery. Nevertheless, conventional battery conditioning technologies focus only on raising or lowering the battery temperature to a desired temperature in order to simply improve discharge performance and charge performance.

배터리 온도를 원하는 온도로 제어하기 위해서는 배터리의 에너지를 사용해야 하므로 에너지 사용을 위한 제어 등을 최적화하지 못한다면 성능 향상을 위해 많은 에너지가 낭비될 수밖에 없다. In order to control the battery temperature to a desired temperature, the energy of the battery must be used, so if the control for energy use is not optimized, a lot of energy is inevitably wasted to improve performance.

따라서, 배터리 컨디셔닝 수행시 에너지 낭비를 최소화하기 위해 목적지 도착 시간에 맞춰 배터리 승온 완료 시점을 예측할 필요가 있다. 즉, 에너지 사용의 최소화를 위해 충전기가 있는 목적지에 도착할 수 있는 시간, 및 배터리가 최적 성능을 내는 온도까지 도달하는 시간을 예측하여 배터리 컨디셔닝 제어 로직에 반영할 수 있다.Therefore, in order to minimize energy waste during battery conditioning, it is necessary to predict the completion time of battery temperature increase according to the destination arrival time. That is, in order to minimize energy use, the time to arrive at the destination with the charger and the time to reach the temperature at which the battery produces optimum performance may be predicted and reflected in the battery conditioning control logic.

하지만, 종래의 배터리 컨디셔닝 제어에서는 배터리의 승온이나 냉각에 미치는 외부 요인, 예를 들어 운전자 성향이나 도로 조건, 교통 상황, 외부 온도(외기 온도) 변화 등을 정확히 반영하지 못하고 있다 However, the conventional battery conditioning control does not accurately reflect external factors affecting the temperature increase or cooling of the battery, such as driver's tendency, road conditions, traffic conditions, changes in external temperature (outside air temperature), etc.

운전자 성향이나 도로 조건 등은 시시각각 변하는 인자이므로 이러한 변수를 사전에 예측하는 것은 어려우며, 기본적으로 많은 경우의 수를 가지므로 제어 로직에 반영하는데 어려움이 있다. Since driver tendencies and road conditions are factors that change every moment, it is difficult to predict these variables in advance, and since there are basically many cases, it is difficult to reflect them in the control logic.

결국, 에너지 낭비를 막기 위해 최적의 시간을 미리 결정하여 제어 로직에 반영하지만, 차량에 외부 요인이 영향을 미치면 오차가 발생할 수 있고, 이 오차 만큼 배터리의 에너지를 추가적으로 낭비할 수 있게 된다.As a result, the optimal time is determined in advance and reflected in the control logic to prevent energy waste, but an error may occur if an external factor affects the vehicle, and battery energy may be additionally wasted by this error.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출한 것으로서, 차량 주행 중 외부 요인으로 인한 배터리 온도 변화를 실시간으로 반영하여 목적지 도착과 동시에 배터리 온도가 승온 목표 온도에 도달할 수 있도록 하는 개선된 배터리 승온 방법, 및 배터리 온도 제어를 위한 최소의 에너지로 배터리 충전 성능을 극대화할 수 있는 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.Therefore, the present invention has been created to solve the above problems, and an improved battery temperature can reach the temperature increase target temperature upon arrival at the destination by reflecting battery temperature change due to external factors during vehicle driving in real time. An object of the present invention is to provide a battery temperature raising method and a method for maximizing battery charging performance with minimum energy for battery temperature control.

본 발명의 목적은 이상에서 언급된 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 다른 목적들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자(이하 '통상의 기술자')에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The object of the present invention is not limited to the object mentioned above, and other objects not mentioned are clearly understood from the description below to those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs (hereinafter referred to as 'ordinary technician'). It could be.

상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따르면, 차량 주행 중의 배터리 승온 시작 시점이 결정되고 나면, 상기 결정된 배터리 승온 시작 시점에서, 배터리 히터에 의해 배터리 온도가, 목적지로 설정된 충전소 도착과 동시에 정해진 승온 목표 온도에 도달하는 것을 목표로 하는 제어 목표 온도 라인인 초기 목표 승온 라인을 결정하는 단계; 상기 결정된 배터리 승온 시작 시점에서 배터리 히터를 온(on) 시키는 단계; 상기 배터리 히터의 온(on) 상태에서 상기 검출된 현재의 실제 배터리 온도와 상기 초기 목표 승온 라인을 따르는 현재의 제어 목표 온도 간 차이 값이 설정된 온도차보다 클 경우 배터리 히터를 오프(off) 시키는 단계; 및 차량에서 수집되는 실시간 주행 상황 정보를 기초로 새로운 목표 승온 라인을 결정하고, 상기 결정된 목표 승온 라인을 이용하여 배터리 히터의 작동을 제어하는 단계를 포함하는 차량의 배터리 컨디셔닝 방법을 제공한다.In order to achieve the above object, according to an embodiment of the present invention, after the start time of battery temperature increase during vehicle driving is determined, at the determined battery temperature increase start point, the battery temperature by the battery heater reaches the charging station set as the destination and determining an initial target temperature increase line, which is a control target temperature line aimed at reaching a predetermined temperature increase target temperature at the same time; Turning on a battery heater at the determined battery temperature increase start point; Turning off the battery heater when a difference value between the detected current actual battery temperature and the current control target temperature along the initial target temperature rising line is greater than a set temperature difference in the on state of the battery heater; and determining a new target temperature increase line based on real-time driving situation information collected from the vehicle, and controlling an operation of a battery heater using the determined target temperature increase line.

이로써, 본 발명에 따른 차량의 배터리 컨디셔닝 방법에 의하면, 외부 요인으로 인한 배터리 온도 상승을 반영하여 목적지에 도착할 때까지 효율적인 배터리 승온 작동을 수행할 수 있는바, 차량의 DTE(주행가능거리) 감소가 최소화될 수 있고, 도로 조건 등의 차량 주행 상황에 따라 배터리 승온을 위한 에너지 사용량이 최적화될 수 있게 된다.Thus, according to the vehicle battery conditioning method according to the present invention, it is possible to efficiently increase the battery temperature until reaching the destination by reflecting the battery temperature increase due to external factors, thereby reducing the DTE (driving range) of the vehicle. It can be minimized, and energy consumption for battery temperature increase can be optimized according to vehicle driving conditions such as road conditions.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 배터리 컨디셔닝 과정을 수행하는 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 2는 종래 주행 중 배터리 컨디셔닝의 배터리 승온 로직을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 배터리 컨디셔닝을 위한 제어 과정을 나타내는 순서도이다.
도 4는 본 발명에서 배터리 온도 상승 인자를 반영하여 목표 승온 라인의 기울기 조정이 이루어짐을 설명하기 위한 제어 블록도이다.
도 5와 도 6은 본 발명에 따른 배터리 컨디셔닝 과정의 배터리 승온 로직을 설명하기 위한 도면이다.
1 is a block diagram showing the configuration of an apparatus for performing a battery conditioning process according to an embodiment of the present invention.
2 is a diagram for explaining a battery temperature raising logic of battery conditioning during driving in the related art.
3 is a flowchart illustrating a control process for battery conditioning according to the present invention.
4 is a control block diagram for explaining that the slope of a target temperature increase line is adjusted by reflecting a battery temperature increase factor in the present invention.
5 and 6 are views for explaining a battery temperature raising logic in a battery conditioning process according to the present invention.

발명의 실시예에서 제시되는 특정한 구조 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있다. 또한, 본 명세서에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 되며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경물, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.Specific structural or functional descriptions presented in the embodiments of the present invention are merely exemplified for the purpose of explaining embodiments according to the concept of the present invention, and embodiments according to the concept of the present invention may be implemented in various forms. In addition, it should not be construed as being limited to the embodiments described in this specification, but should be understood to include all modifications, equivalents, or substitutes included in the spirit and scope of the present invention.

한편, 본 발명에서 제1 및/또는 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소들과 구별하는 목적으로만, 예컨대 본 발명의 개념에 따른 권리 범위로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소는 제1 구성요소로도 명명될 수 있다. Meanwhile, in the present invention, terms such as first and/or second may be used to describe various components, but the components are not limited to the above terms. The above terms are used only for the purpose of distinguishing one component from other components, for example, within a range not departing from the scope of rights according to the concept of the present invention, a first component may be referred to as a second component, Similarly, the second component may also be referred to as the first component.

어떠한 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떠한 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 또는 "직접 접촉되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하기 위한 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 인접하는"과 "~에 직접 인접하는" 등의 표현도 마찬가지로 해석되어야 한다.It should be understood that when an element is referred to as being "connected" or "connected" to another element, it may be directly connected or connected to the other element, but other elements may exist in the middle. something to do. On the other hand, when an element is referred to as “directly connected” or “directly in contact with” another element, it should be understood that no other element exists in the middle. Other expressions used to describe the relationship between components, such as "between" and "directly between" or "adjacent to" and "directly adjacent to" should be interpreted similarly.

명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다. 본 명세서에서 사용된 용어는 실시 예들을 설명하기 위한 것이며, 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서 단수형은 문구에서 특별히 언급되지 않는 한 복수형도 포함된다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자가 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. Like reference numbers indicate like elements throughout the specification. Terms used in this specification are for describing embodiments, and are not intended to limit the present invention. In this specification, the singular form also includes the plural form unless specifically stated in the phrase. As used herein, “comprises” and/or “comprising” means the presence of one or more other components, steps, operations, and/or elements in which a stated component, step, operation, and/or element is present. or do not rule out additions.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 상세히 설명한다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 배터리 컨디셔닝 과정을 수행하는 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.1 is a block diagram showing the configuration of an apparatus for performing a battery conditioning process according to an embodiment of the present invention.

도시된 바와 같이, 사용자를 위한 입력부와 표시부를 가지는 차량 내 장치, 예를 들면 통신서비스인 텔레매틱스가 부가된 AVNT(Audio, Video, Navigation and Telematics)의 헤드유닛(headunit, H/U)(1)에서, 사용자는 헤드유닛(1)의 입력부(미도시)를 통해 배터리 컨디셔닝 모드가 수행될 수 있도록 배터리 컨디셔닝 모드를 온(on) 시킬 수 있다(배터리 컨디셔닝 모드 셋 상태). As shown, an in-vehicle device having an input unit and a display unit for a user, for example, a head unit (H/U) of AVNT (Audio, Video, Navigation and Telematics) to which telematics, a communication service, is added (1) , the user can turn on the battery conditioning mode so that the battery conditioning mode can be performed through an input unit (not shown) of the head unit 1 (battery conditioning mode set state).

헤드유닛(1)의 입력부와 표시부는 입력 기능과 표시 기능의 통합된 기능을 수행하는 터치 스크린일 수 있고, 표시부를 통해 배터리 컨디셔닝 모드를 온(on)/오프(off)할 수 있는 화면을 제공하면, 사용자가 입력부를 통해 배터리 컨디셔닝 모드의 온/오프 입력을 수행할 수 있다. The input unit and the display unit of the head unit 1 may be a touch screen that performs an integrated function of input and display functions, and provides a screen capable of turning on/off the battery conditioning mode through the display unit. Then, the user can perform on/off input of the battery conditioning mode through the input unit.

또는 사용자가 스마트폰과 같은 개인 휴대 단말기를 통해 배터리 컨디셔닝 모드를 온/오프할 수 있다. 이때, 스마트폰과 통신 연결된 상태의 헤드유닛(1)이, 배터리 컨디셔닝 모드를 온(on) 또는 오프(off) 하는 사용자 입력을 스마트폰으로부터 수신하여, 사용자에 의한 배터리 컨디셔닝 모드의 온/오프 조작을 인식하도록 할 수 있다.Alternatively, the user may turn on/off the battery conditioning mode through a personal portable terminal such as a smart phone. At this time, the head unit 1 in a communication-connected state with the smartphone receives a user input for turning on or off the battery conditioning mode from the smartphone, and the user operates the battery conditioning mode on/off. can be made aware of.

또한, 배터리 충전을 위해 사용자는 헤드유닛(1)의 입력부를 통해 충전기가 위치한 충전소, 즉 충전을 원하는 충전소를 목적지로 입력할 수 있다. 그 밖에 배터리 컨디셔닝을 위한 충전소 타입을 선택하여 입력할 수 있다.In addition, in order to charge the battery, the user may input a charging station where the charger is located, that is, a charging station desired to be charged, as a destination through an input unit of the head unit 1. In addition, a charging station type for battery conditioning can be selected and input.

그밖에 헤드유닛(1)에는 현재의 차량 위치를 나타내는 차량 위치 신호, 즉 차량에 탑재된 GPS 수신부를 통해 수신되는 GPS 신호가 입력될 수 있고, 그 밖에 사용자에 관한 정보나 기타 설정 정보 등이 입력부를 통해 입력될 수 있다.In addition, a vehicle location signal indicating the current vehicle location, that is, a GPS signal received through a GPS receiver mounted in the vehicle may be input to the head unit 1, and other information about the user or other setting information may be input through the input unit. can be entered through

그리고, 목적지가 입력 및 설정되고 나면, 헤드유닛(1)에서는 차량 주행 동안 목적지 도착 예정 시간 및 목적지까지의 도착 잔여 시간, 현재 위치로부터 목적지까지의 도착 잔여 거리 등이 실시간으로 계산될 수 있다. After the destination is input and set, the head unit 1 can calculate the expected arrival time at the destination, the remaining time to reach the destination, and the remaining distance from the current location to the destination in real time while driving the vehicle.

상기와 같이 헤드유닛(1)에서 수집되거나 취득된 정보, 그리고 계산되거나 결정된 정보는 상위 제어기인 차량 제어기(Vehicle Control Unit, VCU)(4)로 전달된다. 또한, 배터리 관리 시스템(Battery Management System, BMS)(5)에서는 배터리 온도 및 배터리 SOC(State of Charge) 등의 배터리 상태 정보가 실시간으로 수집되고, 상기 수집되는 실시간 정보를 배터리 히터(10)의 작동 상태 정보와 함께 차량 제어기(4)에 전달한다.As described above, the information collected or acquired by the head unit 1 and the calculated or determined information are transferred to a vehicle control unit (VCU) 4, which is a higher level controller. In addition, in the battery management system (BMS) 5, battery condition information such as battery temperature and battery state of charge (SOC) is collected in real time, and the collected real-time information is used to determine the operation of the battery heater 10. It is transmitted to the vehicle controller 4 together with the status information.

차량 제어기(4)에서는 배터리 히터 온(on)/오프(off) 요청 및 차량 전원(IG3) 릴레이 모드 등 정보가 배터리 관리 시스템(5)에 전달되고, 배터리 관리 시스템(5)은 차량 제어기(4)의 온/오프 요청에 따라 배터리 히터(10)를 온(on) 또는 오프(off) 시키게 된다. 또한, 차량 제어기(4)에서는 현재의 배터리 온도(Tbatt)를 승온 목표 온도(Ttarget)까지 승온시키는데 소요되는 배터리 승온 시간이 계산될 수 있다.In the vehicle controller 4, information such as a battery heater on/off request and a vehicle power source (IG3) relay mode is transmitted to the battery management system 5, and the battery management system 5 transmits information such as a vehicle controller 4 ), the battery heater 10 is turned on or off according to the on/off request. In addition, the vehicle controller 4 may calculate a battery temperature increase time required to increase the current battery temperature T batt to a temperature increase target temperature T target .

도 1에 도시된 장치의 구성 중 헤드유닛(1), 차량 제어기(4)와 배터리 관리 시스템(5)은 상술한 바와 같이 배터리 컨디셔닝을 위해 협조 제어를 수행하는 제어요소가 되는 것으로, 배터리 컨디셔닝의 제어주체를 헤드유닛(1), 차량 제어기(4)와 배터리 관리 시스템(5)로 구분하여 설명하였지만, 본 발명의 배터리 컨디셔닝을 위한 제어 과정은 복수 개의 제어요소 대신 통합된 하나의 제어요소에 의해서도 수행될 수 있다. Among the configurations of the device shown in FIG. 1, the head unit 1, the vehicle controller 4, and the battery management system 5 are control elements that perform cooperative control for battery conditioning as described above. Although the control subject has been described by dividing the head unit (1), vehicle controller (4), and battery management system (5), the control process for battery conditioning of the present invention can also be achieved by an integrated control element instead of a plurality of control elements. can be performed

복수 개의 제어요소와 통합된 하나의 제어요소를 모두 제어기라 통칭할 수 있고, 이 제어기에 의해 이하 설명되는 본 발명의 배터리 컨디셔닝을 위한 제어 과정이 수행될 수 있다. 즉, 헤드유닛(1)의 제어요소, 차량 제어기(4)와 배터리 관리 시스템(5)을 제어기라 통칭할 수 있다.A control element integrated with a plurality of control elements may be collectively referred to as a controller, and a control process for battery conditioning according to the present invention described below may be performed by the controller. That is, the control elements of the head unit 1, the vehicle controller 4 and the battery management system 5 may be collectively referred to as controllers.

배터리 히터(10)는 배터리 컨디셔닝을 위한 구성에서 제어기, 예를 들어 배터리 관리 시스템(BMS)(5)에 의해 온(on)/오프(off) 작동이 제어되는 구동부가 되는 것으로, 배터리 온도를 승온시키기 위해 배터리 내부 통로를 통과하는 냉각수를 가열하는 전기식 히터일 수 있고, 이는 PTC 히터일 수 있다.The battery heater 10 is a driving unit whose on/off operation is controlled by a controller, for example, a battery management system (BMS) 5, in a configuration for battery conditioning, and raises the battery temperature. It may be an electric heater that heats the coolant passing through the inner passage of the battery, and this may be a PTC heater.

그리고, 차량 제어기(VCU)(4)는 배터리 컨디셔닝 동작 상태 정보를 표시하도록 차량의 표시부 작동, 예컨대 클러스터 내 표시부(6)의 작동 및 헤드유닛(H/U)(1)의 표시부(7) 작동을 제어하도록 구비된다. And, the vehicle controller (VCU) 4 operates the display unit of the vehicle to display battery conditioning operation status information, for example, the operation of the display unit 6 in the cluster and the operation of the display unit 7 of the head unit (H/U) 1 It is provided to control.

참고로, 본 발명의 이해를 돕기 위해 종래 주행 중 배터리 컨디셔닝의 배터리 승온 로직을 설명하면 다음과 같다. 도 2는 종래 주행 중 배터리 컨디셔닝의 배터리 승온 로직을 설명하기 위한 도면이다. For reference, in order to help understand the present invention, a conventional battery temperature raising logic of battery conditioning during driving will be described below. 2 is a diagram for explaining a battery temperature raising logic of battery conditioning during driving in the related art.

먼저, AVNT의 헤드유닛(H/U)에서 GPS 신호를 기초로 차량의 현재 위치를 확인한 뒤 차량 주변에서 충전기가 위치한 충전소를 검색하고, 상기 검색된 차량 주변의 충전소 정보를 표시부를 통해 표시한다. 이에 사용자는 입력부를 통해 원하는 충전소를 목적지로 선택할 수 있게 된다. First, the head unit (H/U) of the AVNT checks the current location of the vehicle based on the GPS signal, searches for a charging station where a charger is located around the vehicle, and displays information on the searched charging station around the vehicle through a display unit. Accordingly, the user can select a desired charging station as a destination through the input unit.

여기서, 차량에 연결하여 배터리를 충전할 수 있는 충전기가 위치한 곳이라면 특별히 제한됨 없이 상기 충전소라 할 수 있다. 또한, 사용자에 의해 최종의 도착지인 목적지가 이미 설정되고 난 상태에서 상기 검색된 충전소가 경유지로 선택될 수도 있다. 물론, 경유지로 설정된 충전소 역시 차량이 도착해야 할 장소이므로 목적지의 범주에 포함되는 것이라 할 수 있다. Here, any place where a charger capable of charging a battery by connecting to a vehicle is located may be referred to as the charging station without particular limitation. In addition, the searched charging station may be selected as a waypoint in a state in which a destination, which is the final destination, has already been set by the user. Of course, since a charging station set as a stopover is also a place where a vehicle must arrive, it can be said to be included in the category of a destination.

또한, 헤드유닛(H/U)에서 목적지(경유지)인 충전소 도착 시점을 나타내는 목적지 도착 예정 시간, 및 충전소까지의 도착 잔여 시간, 그리고 충전소까지의 거리인 도착 잔여 거리가 계산되고, 헤드유닛에서 수집 또는 계산된 정보가 차량 제어기(VCU)로 전달된다. In addition, the head unit (H/U) calculates the expected arrival time at the destination indicating the arrival time of the destination (stopover) at the charging station, the remaining time to reach the charging station, and the remaining distance to the charging station, which is collected from the head unit. Alternatively, the calculated information is transmitted to the vehicle controller (VCU).

이후 차량 제어기(VCU)와 배터리 관리 시스템(BMS)의 협조 제어 과정 동안, 현재의 배터리 온도와 현재의 외기 온도를 입력 변수로 하여 승온 맵으로부터 현재의 배터리 온도를 승온 목표 온도(Ttarget)까지 승온시키는데 소요되는 배터리 승온 시간이 결정된다.Then, during the cooperative control process of the vehicle controller (VCU) and the battery management system (BMS), the current battery temperature is raised to the temperature increase target temperature (T target ) from the temperature increase map using the current battery temperature and the current outside air temperature as input variables. The battery temperature rise time required to do this is determined.

또한, 차량 제어기에서는 헤드유닛으로부터 전달된 목적지(충전소) 도착 예정 시간에서 배터리 승온 시간만큼을 역산한 시점이 배터리 승온 시작 시점으로 결정될 수 있고, 상기 결정된 배터리 승온 시작 시점에서 배터리 히터를 온(on) 시킨다.In addition, the vehicle controller may determine a time when the battery temperature rise time is inversely calculated from the expected arrival time to the destination (charging station) transmitted from the head unit as the battery temperature increase start point, and turn on the battery heater at the determined battery temperature increase start point. let it

상기 결정된 배터리 승온 시작 시점에서 배터리 히터를 온(on) 시켜 배터리 승온이 시작되면, 배터리 온도는 도 2에 나타낸 목표 승온 라인을 따라 상승할 수 있는데, 배터리 온도가 목표 승온 라인을 따라 상승하도록 하는 것이 에너지 측면에서 효율적이고 에너지 사용 측면에서 유리한 제어가 된다.When the battery temperature is increased by turning on the battery heater at the determined battery temperature increase start point, the battery temperature may increase along the target temperature increase line shown in FIG. It is efficient in terms of energy and advantageous control in terms of energy use.

하지만, 실제 차량 주행 동안 배터리 방전이나 외기 온도 변화 등의 외부 요인으로 인해 배터리 히터의 작동 동안 배터리 온도가, 목표 승온 라인을 따르지 못하고 도 2에 나타낸 것과 같은 실제 승온 라인을 따라 더 급격하고 더 빠르게 상승하게 된다.However, due to external factors such as battery discharge or outside temperature change during actual vehicle driving, the battery temperature during operation of the battery heater does not follow the target temperature increase line and rises more rapidly and more rapidly along the actual temperature increase line as shown in FIG. will do

이와 같이 외부 요인으로 인해 배터리 온도가 더 급격하게 상승하여 목적지 도착 전에 이미 승온 목표 온도(Ttarget)에 도달하면, 목적지에 도착할 때까지 배터리 온도가 승온 목표 온도(Ttarget)와 재가열 온도(Tre-heat) 사이에서 유지되도록 배터리 히터의 온(on)과 오프(off)를 계속 반복해야 한다.In this way, when the battery temperature rises more rapidly due to external factors and reaches the heating target temperature (T target ) before arriving at the destination, the battery temperature is increased between the heating target temperature (T target ) and the reheating temperature (T re ) until reaching the destination. -heat ), the on and off of the battery heater must be continuously repeated.

이와 같이 외부 요인, 예컨대 도로 조건, 교통 상황, 운전자 성향, 외기 온도 등으로 인해 승온 목표 온도(Ttarget)까지의 배터리 승온 시간에 있어 차이가 발생할 수 있고, 충전소 도착 전에 승온 목표 온도(Ttarget)까지의 승온이 미리 완료되면 이후 배터리 온도 유지 및 컨디셔닝을 위해 추가적인 배터리 에너지가 소비되어 DTE(Distance to Empty, 주행가능거리)가 악화될 수 있다.In this way, a difference may occur in the heating time of the battery to the heating target temperature (T target ) due to external factors, such as road conditions, traffic conditions, driver tendency, outside temperature, etc., and the heating target temperature (T target ) If the temperature increase up to is completed in advance, additional battery energy is consumed for maintaining and conditioning the battery temperature, and thus DTE (Distance to Empty) may be deteriorated.

여러 상황의 외부 조건을 만족해야 하므로 배터리 승온 시간을 결정하기 위한 승온 맵은 보수적으로 설정되며, 따라서 고부하 운전 조건 등으로 인해 배터리에서 추가적인 발열(고부하 운전 등)이 발생할 경우 예정보다 일찍 승온 목표 온도에 도달할 수 있다. Since the external conditions of various situations must be satisfied, the temperature increase map for determining the battery temperature increase time is set conservatively. Therefore, if additional heat generation (high load operation, etc.) occurs in the battery due to high load operation conditions, the temperature increase target temperature is reached earlier than expected. can be reached

정리하면, 차량 주행시 배터리 컨디셔닝 동안, 주행 상황에 따른 배터리 자체 발열(방전시 발열)이나 외부 온도(외기 온도) 변화 등과 같은 외부 요인으로 인해 배터리 온도 상승의 기울기가 변동될 가능성이 있고, 그로 인해 도 2에 나타낸 바와 같이 배터리 온도가 승온 목표 온도(Ttarget)에 조기에 도달할 수 있다. In summary, during battery conditioning during vehicle driving, there is a possibility that the slope of the battery temperature rise may fluctuate due to external factors such as battery self-heating (heating during discharging) or external temperature (outside temperature) change according to the driving situation, and as a result, FIG. 2 As shown in , the battery temperature may reach the temperature increase target temperature (T target ) early.

이렇게 배터리 온도가 승온 목표 온도(Ttarget)에 조기에 도달할 경우 배터리 온도 유지를 위해 배터리 히터를 반복적으로 온(on)/오프(off) 시켜야 하므로 불필요한 에너지 소비가 발생한다. When the battery temperature reaches the heating target temperature T target early, unnecessary energy consumption occurs because the battery heater must be repeatedly turned on/off to maintain the battery temperature.

따라서, 상기한 문제점을 해결하기 위해, 본 발명에서는 차량 주행 중 배터리 컨디셔닝이 수행되는 동안 목표로 하는 배터리 온도 상승의 기울기인 목표 승온 라인의 기울기를 차량 주행 상황에 맞게 조정하는 기울기 조정을 수행하고, 기울기가 조정된 목표 승온 라인을 이용하여 배터리 승온 시작 시점을 다시 결정한 뒤, 상기 수정된 배터리 승온 시작 시점에서 배터리 히터(10)를 다시 온(on) 시켜 배터리 온도를 승온시킨다.Therefore, in order to solve the above problem, in the present invention, while the battery conditioning is performed while the vehicle is running, the slope of the target temperature rise line, which is the slope of the target battery temperature rise, is adjusted according to the vehicle driving situation. After the battery temperature increase start point is determined again using the target temperature increase line having an adjusted slope, the battery heater 10 is turned on again at the corrected battery temperature increase start point to increase the battery temperature.

특히, 본 발명에서는 승온 시작 후 초기 실제 배터리 온도 상승의 경향(온도 상승 기울기 등)을 파악하는데, 승온 시작 후 목표 승온 라인을 따르는 제어 목표 온도와 현재의 실제 배터리 온도가 특정 온도 이상 차이가 발생할 경우 목표 승온 라인 및 기울기를 수정한 뒤 상기 수정된 목표 승온 라인을 이용하여 배터리 히터의 작동을 제어하고, 이를 통해 목적지 도착 시점에 맞춰 배터리 온도가 최종의 승온 목표 온도에 도달할 수 있도록 하는 전략을 제시한다. In particular, in the present invention, the tendency of the initial actual battery temperature rise (temperature rise slope, etc.) after the start of the temperature rise is grasped. After correcting the target temperature increase line and slope, use the corrected target temperature increase line to control the operation of the battery heater, and through this, present a strategy to allow the battery temperature to reach the final temperature increase target temperature in time to arrive at the destination. do.

이하 본 발명에 대해 도면을 참조로 더 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the drawings.

도 3은 본 발명에 따른 배터리 컨디셔닝을 위한 제어 과정을 나타내는 순서도이고, 도 4는 본 발명에서 배터리 온도 상승 인자를 반영하여 목표 승온 라인의 기울기 조정이 이루어짐을 설명하기 위한 제어 블록도이다. 또한, 도 5와 도 6은 본 발명에 따른 배터리 컨디셔닝 과정의 배터리 승온 방법을 설명하기 위한 도면이다. 3 is a flowchart illustrating a control process for battery conditioning according to the present invention, and FIG. 4 is a control block diagram illustrating that the slope of a target temperature increase line is adjusted by reflecting a battery temperature increase factor in the present invention. 5 and 6 are diagrams for explaining a method of raising the temperature of a battery in a battery conditioning process according to the present invention.

이하 설명되는 본 발명의 배터리 컨디셔닝을 위한 제어 과정은, 헤드유닛(H/U)(1) 내 제어요소와 차량 제어기(VCU)(4), 배터리 관리 시스템(BMS)(5) 사이에 이루어지는 협조 제어 과정, 즉 상기한 제어요소 상호 간에 필요한 정보 및 명령을 주고 받는 협조 제어 과정에 의해 수행될 수 있다. 이하에서는 상기한 제어요소를 제어기로 통칭하여 설명하기로 한다. In the control process for battery conditioning of the present invention described below, cooperation between the control elements in the head unit (H/U) 1, the vehicle controller (VCU) 4, and the battery management system (BMS) 5 It can be performed by a control process, that is, a cooperative control process for exchanging necessary information and commands between the control elements. Hereinafter, the above control elements will be collectively referred to as a controller and described.

도 3을 참조로 배터리 컨디셔닝을 위한 제어 과정을 설명하면, 먼저 차량 시동 온(Key on) 상태일 때(S1), 헤드유닛(1)을 포함하는 AVNT에서 사용자에 의해 원하는 목적지(경유지)가 입력되어 설정된다(S2). 이때, AVNT에서 설정된 목적지(경유지)가 충전소인지를 확인하고(S3), 충전소이면 제어기는 사용자에 의해 배터리 컨디셔닝 모드가 온(on) 되었는지를 확인한다(S5). Referring to the control process for battery conditioning with reference to FIG. 3, first, when the vehicle is in a key-on state (S1), a desired destination (stopping point) is input by the user in the AVNT including the head unit 1. and set (S2). At this time, it is checked whether the destination (waypoint) set in the AVNT is a charging station (S3), and if it is a charging station, the controller checks whether the battery conditioning mode is turned on by the user (S5).

또한, 제어기는 현재 배터리 컨디셔닝 모드가 온(on) 된 상태라면 현재의 배터리 SOC가 배터리 컨디셔닝 모드의 진입이 가능한 조건인지를 판단하는데(S6), 예컨대 현재의 배터리 SOC가 미리 정해진 설정값 이상일 경우 배터리 컨디셔닝 모드의 진입이 가능한 것으로 판단한다.In addition, if the current battery conditioning mode is on, the controller determines whether the current battery SOC is a condition in which the battery conditioning mode can be entered (S6). For example, if the current battery SOC is greater than a predetermined set value, the battery It is determined that entry into the conditioning mode is possible.

또한, 제어기는 배터리 컨디셔닝 모드의 진입이 가능한 것으로 판단한 경우 현재의 배터리 온도(Tbatt)가 승온이 필요한 상태인지를 판단하는데(S7), 현재의 배터리 온도가 미리 정해진 설정온도보다 낮으면 승온이 필요한 상태인 것으로 판단한다.In addition, when it is determined that the battery conditioning mode can be entered, the controller determines whether the current battery temperature (T batt ) requires temperature increase (S7). If the current battery temperature is lower than a predetermined set temperature, temperature increase is required. judged to be in a state of

만약, 목적지가 충전소가 아니거나, 배터리 컨디셔닝 모드가 온(on) 된 상태가 아니거나, 현재의 배터리 SOC가 설정값 미만으로 너무 낮은 경우, 또는 현재의 배터리 온도(Tbatt)가 승온이 필요한 상태가 아니라면, 이후 배터리의 승온을 위한 제어 및 동작이 수행되지 않는다(S4).If the destination is not a charging station, the battery conditioning mode is not on, the current battery SOC is too low below the set value, or the current battery temperature (T batt ) needs to be raised. If not, then control and operation for raising the temperature of the battery are not performed (S4).

반면, 배터리 승온이 필요한 상태이면, 충전소(목적지) 도착 예정 시점을 나타내는 도착 예정 시간, 및 현재 시점부터 충전소 도착 예정 시점까지의 시간인 도착 잔여 시간, 그리고 현재 위치로부터 충전소까지의 거리인 도착 잔여 거리가 계산된다(S8).On the other hand, if the battery temperature needs to be raised, the expected arrival time indicating the expected arrival time at the charging station (destination), the remaining arrival time, which is the time from the current time to the expected arrival time at the charging station, and the remaining arrival distance, which is the distance from the current location to the charging station. is calculated (S8).

또한, 제어기에서는 센서(미도시)에 의해 검출된 현재의 배터리 온도(Tbatt)와 센서(3)에 의해 검출된 현재의 외기 온도를 입력 변수로 하여 승온 맵으로부터 현재의 배터리 온도(Tbatt)를 최종의 승온 목표 온도(Ttarget)까지 승온시키는데 소요되는 배터리 승온 시간이 결정된다.In addition, the controller uses the current battery temperature (T batt ) detected by the sensor (not shown) and the current outdoor temperature detected by the sensor 3 as input variables to obtain the current battery temperature (T batt ) from the temperature rise map. The battery temperature increase time required to raise the temperature to the final temperature increase target temperature (T target ) is determined.

상기 최종의 승온 목표 온도(Ttarget)는 최적의 충전 성능을 얻을 수 있는 배터리 온도로서, 배터리 컨디셔닝의 승온 목표 온도(Ttarget)에 대해서는 그 결정 방법 내지 설정 방법 등이 통상의 기술자에게 잘 알려져 있는 공지의 기술 사항이므로 본 명세서에서 상세한 설명은 생략하기로 한다. The final temperature increase target temperature (T target ) is a battery temperature at which optimal charging performance can be obtained, and a method for determining or setting the temperature increase target temperature (T target ) of battery conditioning is well known to those skilled in the art. Since it is a well-known technical matter, a detailed description thereof will be omitted herein.

또한, 제어기에서는 상기 결정된 배터리 승온 시간과 상기 계산된 충전소(목적지) 도착 예정 시간 정보를 이용하여 배터리 승온 작동의 시작이 필요한 시점(이하 '배터리 승온 시작 시점'이라 칭함)을 결정한다(S9). 이때, 충전소 도착 예정 시간으로부터 배터리 승온 시간만큼을 역산하여 배터리 승온 시작 시점을 결정할 수 있다. In addition, the controller determines the time at which the battery temperature raising operation needs to start (hereinafter referred to as 'battery temperature raising start time') using the determined battery temperature raising time and the calculated information on the expected arrival time at the charging station (destination) (S9). In this case, the battery temperature increase start time may be determined by inversely calculating the battery temperature increase time from the expected arrival time of the charging station.

또한, 제어기에서는 상기 결정된 배터리 승온 시작 시점에서 배터리 히터(10)를 온(on) 시켜 배터리 온도를 승온시킬 때 배터리 온도가 선형적으로 상승한다는 가정하에 배터리 승온 시작 시점부터 승온 목표 온도(Ttarget)까지의 온도 상승 기울기를 결정한다. In addition, the controller turns on the battery heater 10 at the determined battery temperature increase start point to increase the battery temperature. Under the assumption that the battery temperature rises linearly, the temperature increase target temperature (T target ) from the start point of the battery temperature increase Determine the temperature rise gradient to

이하의 설명에서는 상기 결정된 배터리 승온 시작 시점에서 배터리 히터(10)를 온(on) 시켰을 때 배터리 온도가 선형적으로 상승한다는 가정하에서의 배터리 예상 온도를 나타내는 직선을 목표 승온 라인이라 정의한다. In the following description, a straight line representing an expected battery temperature under the assumption that the battery temperature rises linearly when the battery heater 10 is turned on at the determined battery temperature rise start point is defined as a target temperature increase line.

또한, 배터리 히터(10)를 온(on) 시켰을 때 목표 승온 라인을 따라 상승하는 상기 배터리 예상 온도를 제어 목표 온도(Tideal)라 정의한다. 배터리 승온 시작 시점과 목적지(충전소) 도착 예정 시간을 알면, 목표 승온 라인의 기울기, 및 상기 목표 승온 라인을 따라 선형적으로 변화하는 배터리 예상 온도, 즉 배터리 승온 시작 시점부터 목적지 도착 시점까지의 제어 목표 온도(Tideal)를 알 수 있다. In addition, when the battery heater 10 is turned on, the expected temperature of the battery rising along the target temperature rising line is defined as a control target temperature (T ideal ). If the start time of battery temperature increase and the expected time of arrival at the destination (charging station) are known, the slope of the target temperature increase line and the expected temperature of the battery that changes linearly along the target temperature increase line, that is, the control target from the start time of battery temperature increase to the time of arrival at the destination The temperature (T ideal ) can be known.

또한, 제어기는 차량 주행 동안 배터리 승온 작동이 필요한 시점인지를 판단하는데(S10), 차량 출발 후 상기 결정된 배터리 승온 시작 시점이 되면 배터리 승온 작동이 필요한 시점인 것으로 판단한다. In addition, the controller determines whether a battery temperature raising operation is required during vehicle driving (S10). When the determined battery temperature raising start time comes after the vehicle starts, it is determined that the battery temperature raising operation is required.

또한, 현재 배터리 승온 작동이 필요한 시점인 것으로 판단하게 되면, 제어기는 배터리 승온 작동 진입을 알리는 안내 메시지를 차량의 표시부(6,7)를 통해 표시하여 운전자에게 알린다(S12). In addition, when it is determined that the current battery temperature raising operation is required, the controller notifies the driver by displaying a guide message informing that the battery temperature raising operation has entered through the display units 6 and 7 of the vehicle (S12).

이때, 차량의 표시부(6,7)를 통해 안내 메시지를 팝업하거나 스마트폰에 메시지를 송신하여 배터리 승온 작동 진입 상태임이 표시되도록 할 수 있다. 만약, 배터리 승온 시작 시점이 되기 전이라면 배터리 승온 작동을 시작하지 않고 승온 작동 대기 상태를 유지한다(S11).At this time, a guide message may be popped up through the display units 6 and 7 of the vehicle or a message may be sent to the smart phone to indicate that the battery temperature raising operation is in a state. If it is before the battery temperature raising start point, the battery temperature raising operation is not started and the temperature raising operation standby state is maintained (S11).

또한, 제어기는 배터리 승온 시작 시점에서 배터리 온도를 승온시키기 위해 배터리 히터(10)를 온(on) 시키며(S13), 배터리 히터(10)의 온(on) 이후 센서(미도시)에 의해 검출되는 실제 배터리 온도(Tbatt)를 모니터링한다. In addition, the controller turns on the battery heater 10 to raise the battery temperature at the start of the battery temperature increase (S13), and detects by a sensor (not shown) after the battery heater 10 is turned on (S13). Monitor the actual battery temperature (T batt ).

또한, 제어기는 배터리 히터(10)의 작동으로 배터리 온도가 상승하는 동안 상기 실시간으로 검출되는 배터리 온도(Tbatt)로부터 실제 배터리 온도 상승의 기울기를 계산한다. In addition, while the battery temperature rises due to the operation of the battery heater 10, the controller calculates the slope of the actual battery temperature rise from the battery temperature T batt detected in real time.

도 5와 도 6에는 배터리 승온 시작 시점에서 검출된 실제 배터리 온도가 T0로 기재되어 있다. 이 T0와 함께 이후 실시간 검출되는 실제 배터리 온도 Tbatt를 이용하면 실제 배터리 온도 상승의 기울기가 계산될 수 있다. In FIGS. 5 and 6 , the actual battery temperature detected at the start of the battery temperature rise is indicated as T 0 . A gradient of an actual battery temperature increase can be calculated by using the actual battery temperature T batt detected in real time together with this T 0 .

한편, 상기와 같이 배터리 히터(10)가 작동하면 배터리 온도가 상승하고, 이때 외부 요인으로 인한 변동이 없다면, 상승하는 배터리 온도(Tbatt)는, 목표 승온 라인을 따르는 제어 목표 온도(Tidel)인 것으로 예상할 수 있다. On the other hand, when the battery heater 10 operates as described above, the battery temperature rises, and at this time, if there is no change due to external factors, the rising battery temperature (T batt ) is a control target temperature (T idel ) along the target heating line can be expected to be

하지만, 차량 주행시의 배터리 컨디셔닝 동안, 배터리의 방전에 의한 자체 발열이나 외부 온도 변화 등과 같은 외부 요인으로 인해 배터리 온도 상승의 기울기가 변동될 가능성이 있다. However, during battery conditioning during vehicle driving, the slope of the battery temperature rise may fluctuate due to external factors such as self-heating due to discharging of the battery or external temperature change.

이러한 경우 센서에 의해 검출되는 실제 배터리 온도(Tbatt)와 목표 승온 라인을 따르는 제어 목표 온도(Tideal) 사이에는 차이가 발생할 수 있고, 만약 현재의 실제 배터리 온도(Tbatt)와 현재의 제어 목표 온도(Tideal) 사이의 차이가 설정된 온도차(ΔT, 예, ΔT = 3℃)보다 클 경우 배터리 히터(10)를 오프(off) 시킨다(S14,S16). In this case, a difference may occur between the actual battery temperature detected by the sensor (T batt ) and the control target temperature (T ideal ) along the target heating line, and if the current actual battery temperature (T batt ) and the current control target temperature When the difference between the temperatures (T ideal ) is greater than the set temperature difference (ΔT, eg, ΔT = 3° C.), the battery heater 10 is turned off (S14, S16).

후술하는 배터리 온도 상승 인자에 의하면, 실제 배터리 온도(Tbatt)가 제어 목표 온도(Tideal)보다 높아질 것이며, 실제 배터리 온도(Tbatt)에서 제어 목표 온도(Tideal)를 뺀 차이(Tbatt - Tideal) 값이 상기 설정된 온도차(ΔT)보다 클 경우(Tbatt - Tideal > ΔT), 제어기는 불필요한 배터리 승온 작동 및 그로 인한 에너지 낭비를 막기 위해 배터리 히터(10)를 오프(off) 시킨다. According to the battery temperature increase factor described later, the actual battery temperature (T batt ) will be higher than the control target temperature (T ideal ), and the difference (T batt - When the value of T ideal is greater than the set temperature difference (ΔT) (T batt - T ideal > ΔT), the controller turns off the battery heater 10 to prevent unnecessary battery heating operation and consequent energy waste.

물론, 현재의 실제 배터리 온도(Tbatt)와 제어 목표 온도(Tideal) 사이의 차이가 상기 설정된 온도차(ΔT) 이하인 경우라면 배터리 히터(10)의 온(on) 상태를 유지한다(S15). 여기서, 동작 채터링(chattering) 발생 방지를 위해 상기 온도차(ΔT)는 적절한 값으로 설정하는 것이 필요하다. Of course, if the difference between the current actual battery temperature (T batt ) and the control target temperature (T ideal ) is less than or equal to the set temperature difference (ΔT), the battery heater 10 remains on (S15). Here, it is necessary to set the temperature difference ΔT to an appropriate value in order to prevent operation chattering.

상기 목표 승온 라인을 따르는 현재의 제어 목표 온도(Tideal)는 배터리 승온 시작 시점에서의 실제 배터리 온도(센서에 의해 검출된 온도)(Tbatt)와 목표 승온 라인의 기울기에 의해 구해질 수 있다.The current control target temperature (T ideal ) along the target heating line may be obtained by the actual battery temperature (temperature detected by the sensor) (T batt ) at the start of battery heating and the slope of the target heating line.

상기와 같이 배터리 히터(10)를 오프(off) 시키고 나면, 제어기는 상기 계산된 실제 배터리 온도 상승의 기울기를 기본 기울기로 결정하고, 상기 기본 기울기를 차량에서 수집되는 실시간 정보를 이용하여 보정한다. After turning off the battery heater 10 as described above, the controller determines the calculated slope of the actual battery temperature rise as a basic slope, and corrects the basic slope using real-time information collected from the vehicle.

즉, 차량에서 수집되는 실시간 주행 상황 정보를 기초로 상기 기본 기울기를 보정하고, 이후의 목표 승온 라인의 기울기를 상기 보정된 기울기로 변경하는 기울기 조정을 수행한다(S17). 이에 보정된 기울기의 새로운 목표 승온 라인이 얻어질 수 있다.That is, the basic slope is corrected based on the real-time driving situation information collected from the vehicle, and then the slope adjustment is performed to change the slope of the target heating line to the corrected slope (S17). Accordingly, a new target temperature rising line having a corrected slope may be obtained.

여기서, 상기 실시간 주행 상황 정보는 배터리 온도 상승 인자가 되는 것으로서, 배터리 온도 상승에 변동을 초래할 수 있는 외부 요인이 되는 것이다. 본 발명에서 실시간 주행 상황 정보는 외기 온도 정보, 교통 정보, 도로 정보 및 운전자 성향 정보 중 적어도 하나를 포함하는 것일 수 있다. Here, the real-time driving condition information is a battery temperature increase factor, and is an external factor that may cause a change in battery temperature increase. In the present invention, the real-time driving situation information may include at least one of outside air temperature information, traffic information, road information, and driver tendency information.

본 발명에서는 외기 온도 정보, 교통 정보, 도로 정보 및 운전자 성향 정보로부터 그에 상응하는 가중치를 결정한 뒤, 상기 가중치를 상기 기본 기울기에 곱하는 방식으로 기울기를 보정할 수 있다. In the present invention, the slope may be corrected by determining a corresponding weight from outside temperature information, traffic information, road information, and driver propensity information, and then multiplying the weight by the basic slope.

외기 온도의 변화는 배터리 온도 상승의 주요 인자이면서 배터리 온도 상승의 기울기를 변화시키는 요인이 된다. 외기 온도가 상승하였을 때, 배터리 자체 발열에 의한 승온과 별도로 외기 온도에 의해서도 배터리 온도가 상승할 수 있고, 결국 실제 배터리 온도 상승의 기울기가 초기 목표 승온 라인의 기울기와 달라질 수 있다. 또한, 초기 대비 외기 온도의 변화가 클수록 실제 배터리 온도 상승의 기울기는 커지게 된다. The change in ambient temperature is a major factor in increasing the temperature of the battery and a factor that changes the slope of the increase in the temperature of the battery. When the outdoor temperature rises, the battery temperature may also rise due to the outdoor temperature separately from the temperature rise due to self-heating of the battery, and consequently, the slope of the actual battery temperature rise may differ from the slope of the initial target temperature increase line. In addition, the greater the change in the outdoor temperature compared to the initial temperature, the greater the slope of the actual battery temperature rise.

상기 가중치는 기울기 보정을 위한 일종의 보정 계수가 되는 것으로, 제어기에서 센서(3)에 의해 검출되는 외기 온도의 변화 값에 상응하는 가중치가 맵으로부터 결정되도록 할 수 있다. The weight is a kind of correction coefficient for tilt correction, and the controller can determine a weight corresponding to the change value of the outdoor temperature detected by the sensor 3 from the map.

또한, 배터리 컨디셔닝 동안 교통 체증이나 기타 이유로 인해 도착 예정 시간이 늦어질 경우 승온 목표 온도(Ttarget)에 조기에 도달 가능하므로 불필요한 에너지가 소모될 수 있다. 이에 본 발명에서는 내비게이션의 초기 도착 예정 시간 대비 차량 외부의 교통 정보 제공 시스템(2)이 제공하는 교통 정보 등의 변수(사고나 교통 체증 등)에 의해 증가되는 시간만큼을 기울기에 반영한다. In addition, when the expected arrival time is delayed due to traffic congestion or other reasons during battery conditioning, unnecessary energy may be consumed because the heating target temperature T target may be reached early. Accordingly, in the present invention, the time increased by variables such as traffic information provided by the traffic information providing system 2 outside the vehicle (accident, traffic jam, etc.) compared to the initial expected arrival time of the navigation system is reflected in the slope.

즉, 제어기에서는 기울기 조정 시점에서 목적지(충전소)까지의 도착 예정 시간이 이전 시점인 초기 출발 시점에서의 도착 예정 시간에 비해 증가한 시간을 계산하고, 상기 증가한 시간에 상응하는 가중치를 맵으로부터 결정한 뒤 기본 기울기를 보정하는데 이용한다. That is, the controller calculates the increased time compared to the expected arrival time at the initial departure point, which is the previous point in time of the estimated arrival time from the gradient adjustment point to the destination (charging station), determines the weight corresponding to the increased time from the map, and then determines the basic It is used to correct the tilt.

또한, 고부하 주행이 이루어지는 고속도로나 고출력을 사용해야 하는 등판로가 목적지(충전소)까지의 주행 경로에 포함되어 있는 경우라면 배터리 온도 상승 인자로 작용하므로 이러한 도로 정보를 기울기에 반영할 필요가 있다. In addition, if a high-load driving highway or a hilly road requiring high power is included in the driving route to the destination (charging station), it acts as a factor for increasing the battery temperature, so it is necessary to reflect such road information in the slope.

배터리의 사용량이 많은 도로일수록 배터리 온도 상승의 기울기에 대한 영향도 상승하는바, 제어기에서 고속도로와 등판로 등의 도로 정보에 따른 가중치가 결정되도록 하고, 도로 정보에 따른 가중치를 기본 기울기를 보정하는데 이용한다. As the road with high battery usage increases the effect of the battery temperature rise on the slope, the controller determines the weights according to road information such as highways and hill roads, and uses the weights according to the road information to correct the basic slope. .

그리고, 같은 도로를 주행하더라도 운전자 성향에 따라, 예를 들어 급출발이나 급가속의 빈도가 높은 운전자일수록 그렇지 않은 경우에 비해 배터리 발열 정도 및 배터리 온도 상승의 기울기가 커질 수 있다. In addition, even when driving on the same road, the degree of heat generation from the battery and the slope of the temperature rise of the battery may become greater for a driver who has a higher frequency of sudden start or sudden acceleration, for example, according to the driver's tendency.

따라서, 차량 주행 동안 브레이크 페달 센서(Brake Pedal Sensor, BPS)의 신호, 가속페달 센서(Accelerator Position Sensor, APS)의 신호, 차량의 평균속도 등 정보로부터 해당 운전자의 평균적인 성향이 결정된 상태에서 상기 결정된 운전자 성향에 상응하는 가중치가 정해지고, 상기 운전자 성향에 따른 가중치를 기본 기울기를 보정하는데 이용할 수 있다. 운전자 성향을 결정하는 과정이나 방법은 공지의 기술 사항이다. Therefore, in a state in which the driver's average propensity is determined from information such as a signal from a brake pedal sensor (BPS), a signal from an accelerator position sensor (APS), and the average speed of the vehicle while the vehicle is driving, the determined A weight corresponding to the driver's propensity is determined, and the weight according to the driver's propensity can be used to correct the basic inclination. A process or method for determining the driver's propensity is a well-known technical matter.

한편, 제어기에서는 목표 승온 라인의 기울기를 최종 보정된 기울기로 변경하는 기울기 조정을 수행하고 나면, 이후 기울기가 조정된 새로운 목표 승온 라인을 이용한다. 상기 기울기가 조정된 새로운 목표 승온 라인은, 도착 예정 시간에서의 배터리 제어 목표 온도(Tideal)가 상기 승온 목표 온도이면서 상기 조정된 기울기를 가지는 직선이다.On the other hand, the controller uses the new target heating line whose slope is adjusted after performing slope adjustment to change the slope of the target heating line to the final corrected slope. The new target temperature increase line with the adjusted slope is a straight line having the adjusted slope while the battery control target temperature T ideal at the expected arrival time is the temperature increase target temperature.

상기와 같이 기울기가 조정된 새로운 목표 승온 라인, 즉 수정된 목표 승온 라인이 얻어지면, 제어기는 상기 수정된 목표 승온 라인을 따르는 제어 목표 온도(Tideal)를 실시간으로 예상할 수 있다. When a new target temperature increase line having an adjusted slope, that is, a corrected target temperature increase line is obtained as described above, the controller can estimate a control target temperature T ideal following the corrected target temperature increase line in real time.

이에 제어기는 센서에 의해 검출되는 현재의 실제 배터리 온도(Tbatt)와 수정된 목표 승온 라인의 실시간 제어 목표 온도(Tideal)를 모니터링하고, 현재의 실제 배터리 온도(Tbatt)와 동일 시점에서의 제어 목표 온도(Tideal)를 서로 비교할 수 있다(S18). Accordingly, the controller monitors the current actual battery temperature detected by the sensor (T batt ) and the real-time control target temperature (T ideal ) of the modified target heating line, and the current actual battery temperature (T batt ) at the same time point. Control target temperatures (T ideal ) may be compared with each other (S18).

이와 같이 온도를 모니터링하고 비교하는 동안, 현재의 실제 배터리 온도(Tbatt)가 제어 목표 온도(Tideal) 이하가 되면(Tbatt ≤ Tideal), 상기 제어기는 새로운 배터리 승온 시작 시점인 것으로 판단하고, 이어 배터리 온도를 승온시키기 위해 배터리 히터(10)를 다시 온(on) 시키게 된다(S20). While monitoring and comparing the temperature in this way, when the current actual battery temperature (T batt ) is less than the control target temperature (T ideal ) (T batt ≤ T ideal ), the controller determines that it is a new battery temperature increase start time, Then, the battery heater 10 is turned on again to raise the battery temperature (S20).

즉, 현재의 실제 배터리 온도(Tbatt)에서 제어 목표 온도(Tideal)를 뺀 차이(Tbatt - Tideal) 값이 0 이하가 되면(Tbatt - Tideal ≤ 0), 제어기가 배터리 히터(10)를 온(on) 시키게 되는 것이다. 배터리 히터가 온(on) 되고 나면, 이후 배터리 온도(Tbatt)는 목적지 도착 예정 시간에서 승온 목표 온도가 될 때까지 수정된 목표 승온 라인을 따라 선형적으로 상승하게 된다.That is, when the difference (T batt - T ideal ) obtained by subtracting the control target temperature (T ideal ) from the current actual battery temperature (T batt ) becomes 0 or less (T batt - T ideal ≤ 0), the controller operates the battery heater ( 10) is turned on. After the battery heater is turned on, the battery temperature (T batt ) rises linearly along the corrected target temperature increase line from the expected arrival time at the destination until the temperature reaches the target temperature.

만약, 현재의 실제 배터리 온도(Tbatt)에서 제어 목표 온도(Tideal)를 뺀 차이(Tbatt - Tideal) 값이 0 보다 계속해서 클 경우 배터리 히터의 오프(off) 상태를 유지한다(S19). If the current actual battery temperature (T batt ) minus the control target temperature (T ideal ) difference (T batt - T ideal ) is continuously greater than 0, the battery heater is kept off (S19 ).

상기와 같이 배터리 히터가 온(on) 되어 배터리 승온 작동이 다시 시작되면, 배터리 온도(Tbatt)는 다시 상승하여 수정된 목표 승온 라인의 제어 목표 온도(Tideal)를 추종하게 된다. 이후 차량이 목적지에 도착하게 되면 도착 예정 시간에 맞춰 배터리 온도(Tbatt)가 승온 목표 온도(Ttarget)에 도달해 있게 되고, 이후 목적지에서 배터리 히터(10)를 오프(off)시켜 배터리 승온 작동을 종료할 수 있다(S21,S22). As described above, when the battery heater is turned on and the battery temperature raising operation is restarted, the battery temperature (T batt ) rises again to follow the corrected control target temperature (T ideal ) of the target heating line. Thereafter, when the vehicle arrives at the destination, the battery temperature (T batt ) reaches the temperature increase target temperature (T target ) according to the expected arrival time, and then the battery heater 10 is turned off at the destination to operate the battery temperature increase. can be terminated (S21, S22).

그리고, 기울기 조정이 수행되고 배터리 히터가 온(on) 되고 난 뒤, 차량이 목적지(충전소)까지 주행하는 동안, 실제 배터리 온도(Tbatt)와 제어 목표 온도(Tideal) 사이의 차이(Tbatt - Tideal)가 다시 설정된 온도차(ΔT)보다 커진다면, 상기한 배터리 히터 오프(off), 기울기 조정, 배터리 히터 온(on)의 과정은 반복될 수 있다. After the tilt adjustment is performed and the battery heater is turned on, while the vehicle is driving to the destination (charging station), the difference between the actual battery temperature (T batt ) and the control target temperature (T ideal ) (T batt - If T ideal is greater than the set temperature difference (ΔT), the above process of turning off the battery heater, adjusting the inclination, and turning on the battery heater may be repeated.

이와 같이 하여, 본 발명에서는 외부 요인으로 인한 배터리 온도 상승을 반영하여 목적지에 도착할 때까지 효율적인 배터리 승온 작동을 수행할 수 있는바, 차량의 DTE(주행가능거리) 감소가 최소화될 수 있고, 도로 조건 등의 차량 주행 상황에 따라 배터리 승온을 위한 에너지 사용량이 최적화될 수 있게 된다.In this way, in the present invention, it is possible to perform an efficient battery temperature raising operation until reaching the destination by reflecting the battery temperature rise due to external factors, so that the reduction in DTE (drivable distance) of the vehicle can be minimized, and road conditions Energy consumption for battery temperature increase can be optimized according to vehicle driving conditions such as the like.

종래의 배터리 컨디셔닝 방법에서는 고정된 승온 맵에 의한 배터리 승온 시작 시점의 설정 및 예상에 있어, 다양한 도로 조건 등 주행 상황에 대응하는 것이 어려운 점을 고려하여 모든 조건에 만족할 수 있도록 배터리 승온 시작 시점을 보수적으로 설정하였다(실제 예상되는 시간보다 길게). In the conventional battery conditioning method, in setting and predicting the start time of battery temperature increase by a fixed temperature increase map, considering the difficulty in responding to driving conditions such as various road conditions, the start time of battery temperature increase is conservatively adjusted to satisfy all conditions. (longer than the actual expected time).

이에 모든 도로 조건에서 최적화될 수는 없지만 추가적인 에너지를 더 사용한다면 승온을 통한 충전 성능을 확보할 수 있었다. 그러나, 목적지 도착시 원하는 배터리 온도에 도달할 수 있지만 목적지 도착 전에 먼저 배터리 온도가 승온 목표 온도에 도달할 수 있었고, 이후 목적지 도착시까지 배터리 온도를 일정 범위 내에서 유지하기 위해서는 추가적인 에너지 사용이 필요하다. Although it cannot be optimized for all road conditions, it is possible to secure charging performance through temperature increase if additional energy is used. However, although the desired battery temperature can be reached upon arrival at the destination, the battery temperature can reach the temperature increase target temperature before arrival at the destination, and then additional energy is required to maintain the battery temperature within a certain range until arrival at the destination. .

하지만, 본 발명에서는 배터리 승온 작동을 위한 목표 승온 라인의 기울기 조정을 통해 차량이 목적지에 도착하는 것과 동시에 배터리 온도가 승온 목표 온도에 도달할 수 있도록 하여 배터리 컨디셔닝에 불필요한 에너지가 사용되는 것을 막을 수 있게 된다.However, in the present invention, by adjusting the slope of the target heating line for the battery temperature raising operation, the battery temperature can reach the temperature raising target temperature as soon as the vehicle arrives at the destination, so that unnecessary energy for battery conditioning can be prevented from being used. do.

특히, 본 발명에서는 도로 조건이나 주행 환경, 운전자 성향 등의 주행 상황 정보에 따라 목표 승온 라인을 실시간으로 수정하여 이용함으로써 목적지(경유지)인 충전소에 도착하는 시점에서 배터리 온도가 사용자가 원하는 온도에 도달하도록 할 수 있다.In particular, in the present invention, the target heating line is modified and used in real time according to driving situation information such as road conditions, driving environment, and driver tendency, so that the battery temperature reaches the desired temperature at the time of arrival at the charging station, which is the destination (stopover). can make it

상술한 실시예에서 배터리 승온을 위해 이용하는 배터리 히터는 단순 온(on)/오프(off) 제어만 가능한 히터이므로 이러한 배터리 히터의 제어를 통해서는 배터리 온도 상승의 기울기를 변경하기가 어렵다. Since the battery heater used for raising the temperature of the battery in the above-described embodiment is a heater capable of simple on/off control, it is difficult to change the slope of the battery temperature rise through the control of the battery heater.

만약, 배터리 히터가 출력 제어가 가능한 히터라면, 교통 상황이 변경되거나 코스 변경이 이루어져 목적지 도착 예정 시간이 변경될 경우 배터리 히터의 출력(파워)을 조정하여 목적지 도착 시점에 맞추어 승온 목표 온도 도달에 더 유연하게 대응하는 것이 가능하다. If the battery heater is a heater capable of output control, if the expected time of arrival at the destination is changed due to a change in traffic conditions or a course change, the output (power) of the battery heater is adjusted so that the temperature rises further to reach the target temperature at the time of arrival at the destination. It is possible to respond flexibly.

또한, 배터리 승온을 시작하는 시점을 고려함에 있어 모든 운전자 성향을 참조하기는 어려우며, 고속 운전 및 고부하 운전(가감속 사용률이 높음)을 주로 하는 운전자라면 배터리 히터를 이용하지 않고도 차량 주행을 위한 배터리 방전만으로 어느 정도 높은 온도까지 배터리 예열이 가능하다. In addition, it is difficult to refer to all drivers' tendencies when considering the timing at which the battery temperature starts to rise, and drivers who mainly drive at high speed and with high load (high acceleration/deceleration usage rate) discharge the battery for vehicle driving without using a battery heater. It is possible to preheat the battery to a certain high temperature only.

DTE(주행가능거리) 학습과 마찬가지로 운전자 사용 패턴을 고려하여 배터리 사용량이 많은 운전자의 경우 학습을 통해 배터리 승온 시작 시점 계산에 가중치를 둔다면, 운전자 성향을 고려한 도착 예정 시간 예측과 승온 목표 온도 도달 시간의 예측이 더욱 정확해질 것이다. Similar to DTE (Driving Distance) learning, if weight is given to the calculation of the starting point of heating the battery through learning in the case of a driver with high battery usage in consideration of the driver's usage pattern, the expected arrival time prediction considering the driver's tendency and the time to reach the target temperature Prediction will be more accurate.

이상으로 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만, 본 발명의 권리범위가 이에 한정되는 것은 아니며, 다음의 특허청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당 업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 포함된다.Although the embodiments of the present invention have been described in detail above, the scope of the present invention is not limited thereto, and various modifications and improvements of those skilled in the art using the basic concept of the present invention defined in the following claims It is also included in the scope of the present invention.

1 : 헤드유닛
2 : 교통 정보 제공 시스템
3 : 센서
4 : 차량 제어기
5 : 배터리 관리 시스템
6, 7 : 표시부
10 : 배터리 히터
1 : Head unit
2: Traffic information provision system
3 : sensor
4: vehicle controller
5: Battery management system
6, 7: display part
10: battery heater

Claims (9)

차량 주행 중의 배터리 승온 시작 시점이 결정되고 나면, 상기 결정된 배터리 승온 시작 시점에서, 배터리 히터에 의해 배터리 온도가, 목적지로 설정된 충전소 도착과 동시에 정해진 승온 목표 온도에 도달하는 것을 목표로 하는 제어 목표 온도 라인인 초기 목표 승온 라인을 결정하는 단계;
상기 결정된 배터리 승온 시작 시점에서 배터리 히터를 온(on) 시키는 단계;
상기 배터리 히터의 온(on) 상태에서 상기 검출된 현재의 실제 배터리 온도와 상기 초기 목표 승온 라인을 따르는 현재의 제어 목표 온도 간 차이 값이 설정된 온도차보다 클 경우 배터리 히터를 오프(off) 시키는 단계; 및
차량에서 수집되는 실시간 주행 상황 정보를 기초로 새로운 목표 승온 라인을 결정하고, 상기 결정된 목표 승온 라인을 이용하여 배터리 히터의 작동을 제어하는 단계를 포함하는 차량의 배터리 컨디셔닝 방법.
After the start time of battery temperature increase during vehicle driving is determined, the battery temperature by the battery heater reaches the predetermined temperature increase target temperature simultaneously with the arrival of the charging station set as the destination, at the determined battery temperature increase start time point. Determining an initial target temperature rising line that is;
Turning on a battery heater at the determined battery temperature increase start point;
Turning off the battery heater when a difference value between the detected current actual battery temperature and the current control target temperature along the initial target temperature rising line is greater than a set temperature difference in the on state of the battery heater; and
A method for conditioning a battery of a vehicle, comprising determining a new target temperature increase line based on real-time driving condition information collected from the vehicle, and controlling operation of a battery heater using the determined target temperature increase line.
청구항 1에 있어서,
상기 배터리 승온 시작 시점은,
차량에서 목적지로 배터리의 충전이 가능한 충전소가 설정되면 차량의 목적지 도착 예정 시간이 결정되는 과정;
센서에 의해 검출된 배터리 온도와 외기온도로부터 현재의 배터리 온도를 상기 정해진 승온 목표 온도까지 승온시키는데 필요한 배터리 승온 시간이 결정되는 과정; 및
상기 결정된 도착 예정 시간으로부터 상기 결정된 배터리 승온 시간만큼을 을 역산하는 과정에 의해 결정되는 것을 특징으로 하는 차량의 배터리 컨디셔닝 방법.
The method of claim 1,
At the start time of the battery temperature rise,
determining an expected arrival time of the vehicle at the destination when a charging station capable of charging the battery from the vehicle to the destination is set;
determining a battery temperature-raising time required to raise the current battery temperature to the predetermined temperature-raising target temperature from the battery temperature detected by the sensor and the outdoor temperature; and
The battery conditioning method of a vehicle, characterized in that determined by a process of inversely calculating the determined battery temperature increase time from the determined expected arrival time.
청구항 1에 있어서,
상기 초기 목표 승온 라인은,
상기 결정된 배터리 승온 시작 시점에서 배터리 히터를 온(on) 시킬 경우 상기 배터리 승온 시작 시점의 배터리 온도가, 차량의 충전소 도착 시점에서 상기 승온 목표 온도까지 선형적으로 상승할 때의 배터리 예상 온도를 나타내는 직선인 것을 특징으로 하는 차량의 배터리 컨디셔닝 방법.
The method of claim 1,
The initial target temperature rising line,
When the battery heater is turned on at the determined battery temperature rise start point, a straight line representing an expected battery temperature when the battery temperature at the start point of the battery temperature rise rises linearly from the arrival point of the vehicle charging station to the temperature increase target temperature A method for conditioning a battery of a vehicle, characterized in that.
청구항 1에 있어서,
상기 배터리 히터를 오프(off) 시키는 단계에서,
상기 초기 목표 승온 라인을 따르는 현재의 제어 목표 온도는,
상기 결정된 배터리 승온 시작 시점에서 센서에 의해 검출된 실제 배터리 온도, 및 상기 초기 목표 승온 라인의 기울기를 이용하여 결정되는 것을 특징으로 하는 차량의 배터리 컨디셔닝 방법.
The method of claim 1,
In the step of turning off the battery heater,
The current control target temperature along the initial target temperature rising line,
The battery conditioning method of a vehicle, characterized in that the determination is made using the actual battery temperature detected by the sensor at the determined battery temperature increase start point and the slope of the initial target temperature increase line.
청구항 1에 있어서,
상기 배터리 히터를 온(on) 시킨 상태에서 센서에 의해 검출되는 실제 배터리 온도 및 실제 배터리 온도 상승 기울기를 모니터링하는 단계를 더 포함하고,
상기 배터리 히터의 작동을 제어하는 단계는,
상기 모니터링된 실제 배터리 온도 상승 기울기 및 실시간 주행 상황 정보를 이용하여 새로운 목표 승온 라인을 결정하는 과정;
상기 결정된 새로운 목표 승온 라인의 제어 목표 온도와 실시간 실제 배터리 온도로부터 새로운 배터리 승온 시작 시점을 결정하는 과정; 및
상기 결정된 새로운 배터리 승온 시작 시점에서 배터리 히터를 다시 온(on) 시키는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 배터리 컨디셔닝 방법.
The method of claim 1,
Further comprising monitoring an actual battery temperature detected by a sensor and an actual battery temperature rise slope in a state in which the battery heater is turned on,
The step of controlling the operation of the battery heater,
determining a new target temperature increase line by using the monitored actual battery temperature increase slope and real-time driving situation information;
determining a new battery temperature-raising start point from the determined control target temperature of the new target temperature-raising line and a real-time battery temperature; and
The battery conditioning method of a vehicle comprising the step of turning on a battery heater again at the determined new battery temperature increase start point.
청구항 5에 있어서,
상기 새로운 목표 승온 라인을 결정하는 과정에서,
상기 모니터링된 실제 배터리 온도 상승 기울기를 차량에서 수집되는 실시간 주행 상황 정보를 이용하여 보정하고, 상기 보정된 기울기를 가지는 라인을 상기 새로운 목표 승온 라인으로 결정하는 것을 특징으로 하는 차량의 배터리 컨디셔닝 방법.
The method of claim 5,
In the process of determining the new target heating line,
The method of claim 1 , wherein the monitored actual battery temperature rise slope is corrected using real-time driving condition information collected from the vehicle, and a line having the corrected slope is determined as the new target temperature increase line.
청구항 6에 있어서,
상기 실시간 주행 상황 정보는,
차량 주행 동안의 외기 온도 변화, 교통 정보, 도로 정보 및 운전자 성향 정보 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 배터리 컨디셔닝 방법.
The method of claim 6,
The real-time driving situation information,
A method for conditioning a battery of a vehicle, comprising at least one of external temperature change, traffic information, road information, and driver tendency information during vehicle driving.
청구항 7에 있어서,
상기 보정된 기울기는,
상기 모니터링된 실제 배터리 온도 상승 기울기에
상기 현재의 외기 온도 변화, 교통 정보, 도로 정보, 운전자 성향에 상응하는 값으로 구해진 가중치를 곱한 값으로 결정되는 것을 특징으로 하는 차량의 배터리 컨디셔닝 방법.
The method of claim 7,
The corrected slope is,
The monitored actual battery temperature rise slope
The battery conditioning method of a vehicle, characterized in that it is determined as a value obtained by multiplying a weight value obtained by a value corresponding to the current change in outside air temperature, traffic information, road information, and driver's propensity.
청구항 5에 있어서,
상기 새로운 배터리 승온 시작 시점을 결정하는 단계에서,
센서에 의해 검출되는 현재의 배터리 온도가 상기 새로운 목표 승온 라인을 따르는 현재의 제어 목표 온도 이하가 되는 시점이, 상기 새로운 배터리 승온 시작 시점으로 결정되는 것을 특징으로 하는 차량의 배터리 컨디셔닝 방법.
The method of claim 5,
In the step of determining the start time of the new battery temperature increase,
A time point at which a current battery temperature detected by a sensor is equal to or less than a current control target temperature along the new target temperature rising line is determined as the new battery temperature rising start time point.
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