KR20240065019A - 차량 비상 시동 장치 및 그 제어 방법 - Google Patents

차량 비상 시동 장치 및 그 제어 방법 Download PDF

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Abstract

차량 배터리 비상 충전 장치는 제 1 스위치, 커패시터 모듈, 제 2 스위치, 승압부, 및 제 3 스위치를 포함한다. 제 1 스위치는 배터리 그룹을 차량의 시동 모터에 연결하고, 커패시터 모듈은 배터리 그룹과 병렬 연결되고, 제 2 스위치는 커패시터 모듈을 시동 모터에 연결하고, 승압부는 배터리 그룹에서 공급되는 전류를 이용하여 커패시터 모듈을 승압하며, 제 3 스위치는 승압부를 통해 배터리 그룹과 커패시터 모듈을 연결한다. 이와 같은 구성에 의하면, 승압부가 배터리 그룹의 전압을 승압하여 커패시터 모듈에 공급하기 때문에 배터리 그룹의 전압이 커패시터 모듈의 전압보다 낮은 경우에도 커패시터 모듈을 충전할 수 있고, 배터리 그룹과 커패시터 모듈 모두가 방전된 경우에도 차량 시동을 위한 전압을 공급할 수 있게 된다.

Description

차량 비상 시동 장치 및 그 제어 방법 {Vehicle emergency starting device and a control method thereof}
본 발명은 차량 비상 시동 장치 및 그 제어 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 차량용 배터리를 대체하거나 이에 부가하여 사용되어 배터리가 방전되는 경우에도 차량의 시동이 가능하도록 해 주는 차량 비상 시동 장치 및 그 제어 방법에 관한 것이다.
자동차 배터리 방전시 이용가능한 종래의 방법으로는, 다른 차량의 배터리와 점프선을 통해 차량의 시동을 거는 방법, 전용 배터리 충전기를 이용하여 자동차 배터리를 충전하는 방법 등이 통상적으로 이용되고 있으나, 다른 차량이나 전용 배터리가 없는 상황에서는 문제 해결이 불가능한 단점이 있다.
이런 문제를 해결하기 위한 종래기술로서, 대한민국 특허 제10-1571110호는 저항이 작고 급속 충방전이 가능한 고 정전용량 저장 장치(예를 들어, 슈퍼 커패시터, 울트라 커패시터, 전기이중층 커패시터 등)를 이용하여 방전된 배터리로부터 전류를 받아 전압을 충전하고 고출력 방전을 통해 다시 방전된 차량의 배터리에 전류를 제공하는 기술을 개시하고 있다.
그러나, 상기 종래기술에서 차량에 장착된 배터리가 시동을 걸 수 없는 상태로 방전된 경우처럼 차량 배터리의 전압이 고 정전용량 저장장치의 전압보다 낮으면 고 정전용량 저장장치를 충전할 수 없게 되고, 또 차량 배터리와 고 정전용량 저장장치 모두가 방전된 경우에는 아무런 조치도 취할 수 없게 되는 문제점이 있다.
대한민국 특허 제10-1571110호 (2015.11.17. 등록)
본 발명은 상술한 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 차량의 배터리가 방전된 경우에도 차량 시동을 위한 전압을 공급할 수 있는 장치 및 그 제어 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 상술한 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 차량의 배터리를 대체하기 위한 기본 배터리 모듈을 내장하고, 기본 배터리 모듈이 방전된 경우에도 차량 시동을 위한 전압을 공급할 수 있는 장치 및 그 제어 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 전기자동차, 하이브리드자동차, 수소연료전지자동차 등 친환경 차량에 적용가능한 차량 비상 시동 장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 배터리와 커패시터의 용량, 종류, 상태 등의 내재 변수와 주변 온도, 습도 등의 외부 변수에 관한 빅데이터를 이용하여 인공지능을 이용한 학습을 통해 주어진 차량에 최적화된 차량 비상 시동 장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 비상 시동 장치는, 제 1 스위치를 통해 차량의 시동 모터에 연결가능한 배터리 그룹; 제 2 스위치를 통해 상기 배터리 그룹과 병렬로 상기 시동 모터에 연결가능한 커패시터 모듈; 제 3 스위치를 통해 상기 배터리 그룹과 상기 커패시터 모듈 사이에 연결되는 승압부; 및 상기 스위치들 및 승압부의 동작을 제어하는 제어부를 포함하며, 상기 제어부는 상기 배터리 그룹에서 공급되는 전류를 승압하여 상기 커패시터 모듈에 충전하도록 상기 승압부를 제어한다.
또한, 상기 제어부는 평상시에 상기 제 1 스위치와 상기 제 2 스위치를 닫고 상기 제 3 스위치를 열도록 제어한다.
또한, 상기 제어부는 상기 배터리 그룹 또는 상기 커패시터 모듈에 의한 상기 차량의 시동 가능 여부를 판단하고, 시동이 불가능하다고 판단되는 경우 상기 제 3 스위치를 닫도록 제어한다.
또한, 상기 제어부는 상기 제 3 스위치를 닫는 경우, 상기 제 1 스위치 및 상기 제 2 스위치 중 하나를 열도록 제어한다.
또한, 상기 제어부는 상기 제 3 스위치를 닫는 경우, 상기 제 1 스위치 및 상기 제 2 스위치를 모두 열도록 제어한다.
또한, 상기 제어부는 상기 배터리 그룹 또는 상기 커패시터 모듈에 의한 상기 차량의 시동 가능 여부를 판단하고, 시동이 가능하다고 판단되는 경우 상기 제 2 스위치를 닫도록 제어한다.
또한, 상기 제어부는 상기 제 2 스위치를 닫는 경우, 상기 제 3 스위치를 열도록 제어한다.
또한, 상기 제어부는 상기 제 3 스위치의 연결이 미리 설정된 기준 횟수 이상인 경우 상기 제 3 스위치의 연결을 중단한다.
또한, 상기 제어부는 상호 병렬 연결된 상기 배터리 그룹과 상기 커패시터 모듈의 단자 전압 및 상기 배터리 그룹의 내부 저항의 크기를 이용하여 상기 차량의 시동 가능 여부를 판단한다.
또한, 상기 배터리 그룹은 차량에 장착된 외부 배터리와 상기 차량 비상 시동 장치에 내장된 내부 배터리 모듈의 연결로 구성된다.
본 발명에 의하면, 승압부가 차량 배터리 또는 내장 배터리 등 기본 배터리 모듈의 전압을 승압하여 커패시터 모듈이나 2차 배터리 모듈 등 더 우수한 출력 성능을 구비한 구성요소에 공급하기 때문에, 배터리 모듈과 커패시터 모듈이 모두 방전된 경우에도 차량 시동을 위한 전압을 공급할 수 있게 된다.
또한, 제어부에 의해 시동시 커패시터 또는 2차 배터리 모듈의 전력이 방전된 배터리로 흐르거나 차량의 암전류로 흐르는 것을 차단하여 확보된 시동전력의 손실을 줄일 수 있게 된다.
또한, FET 스위치, b접점 릴레이, 래칭 릴레이와 같은 스위칭 소자의 이용으로 승압시 및 승압후 시동 대기시, 및 주행시의 소모전력을 최소화할 수 있고, 승압에 의한 비상 충전 시간을 최소화할 수 있다.
또한, 감지된 온도에 따라 충전전류를 결정함으로써, 저온시에는 충전을 제한하여 리튬계열의 배터리로 구성된 배터리 모듈의 리스크를 줄여 저온시에도 비상 시동 장치의 안정적 사용이 가능해 진다.
또한, 시동전력을 확보한 경우에도, 장시간 방치로 인한 재방전과 잔류에너지의 한계를 고려하여 최후의 방전 상황을 대비할 수 있게 된다.
또한, 차량의 기존 배터리를 대체하도록 차량 비상 시동 장치를 구성할 수 있어서 별도의 차량 배터리가 불필요하게 된다.
또한, 차량의 기본 배터리에 부가하여 회생 시동 시스템만으로 차량 비상 시동 장치를 구성할 수도 있어서 기존의 차량 배터리를 그대로 활용할 수 있게 된다.
또한, 품질이 저하된 에너지 저장 장치(ESS)를 기본 배터리 모듈로 이용하여 차량 시동 시동 장치를 구성할 수 있다.
또한, 방전된 배터리를 이용하여 시동이 가능하므로 배터리의 수명을 대폭 연장하여 사용할 수 있다.
또한, 기본 배터리 모듈과 커패시터 또는 2차 배터리 모듈을 병렬로 연결하여 단자 전압을 측정함에 따라 에너지와 출력을 정확하게 판단할 수 있고 방전 여부에 대한 판단을 더욱 명확하게 할 수 있다.
또한, 본 발명은 전기자동차, 하이브리드자동차, 수소연료전지자동차 등 친환경 차량에도 적용가능하다.
또한, 본 발명은 배터리와 커패시터의 용량, 종류, 상태 등의 내재 변수와 주변 온도, 습도 등의 외부 변수에 관한 빅데이터를 이용하여 인공지능을 이용한 학습을 통해 주어진 차량에 최적화된 장치 및 방법을 제공하게 된다.
또한, 본 발명은 비상 시동시 단계적 전류 증감을 통해 전력 소모를 최소화하면서도 단시간 내에 최적의 충전 전압을 결정할 수 있게 된다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 차량 비상 시동 장치의 개략적인 블록도.
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 차량 비상 시동 장치의 일 태양에 따른 회로도.
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 차량 비상 시동 장치의 다른 태양에 따른 회로도.
도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 차량 비상 시동 장치의 또 다른 태양에 따른 회로도.
도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 차량 비상 시동 장치의 일 태양에 따른 회로도.
도 6은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 차량 비상 시동 장치의 다른 태양에 따른 회로도.
도 7은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 차량 비상 시동 장치의 또 다른 태양에 따른 회로도.
도 8은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 차량 비상 시동 장치의 또 다른 태양에 따른 회로도.
도 9는 본 발명의 제 1 및 제 2 실시예에 따른 차량 비상 시동 장치의 수동 프로세스의 흐름도.
도 10은 본 발명의 제 1 및 제 2 실시예에 따른 차량 비상 시동 장치의 능동 프로세스의 흐름도.
도 11은 본 발명의 제 1 및 제 2 실시예에 따른 차량 비상 시동 장치의 스위치 기능을 정리한 표.
도 12는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 차량 비상 시동 장치의 개략적인 블록도.
도 13은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 차량 비상 시동 장치의 일 태양에 따른 회로도.
도 14는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 차량 비상 시동 장치의 수동 프로세스의 흐름도.
도 15는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 차량 비상 시동 장치의 능동 프로세스의 흐름도.
도 16은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 차량 비상 시동 장치의 스위치 기능을 정리한 표.
도 17은 배터리 모듈 단독 사용시의 SOC와 단자 전압과의 관계도.
도 18은 커패시터 모듈 단독 사용시의 SOC와 단자 전압과의 관계도.
도 19는 배터리 모듈과 커패시터 모듈 조합 사용시의 SOC와 단자 전압과의 관계도.
도 20은 내연기관 시동 시스템의 등가 회로도.
도 21은 본 발명의 일 실시예에 따라 내연기관 자동차에 적용된 인공지능과 빅데이터를 이용한 차량 비상 시동 시스템의 개념도.
도 22는 본 발명의 일 실시예에 따라 친환경 자동차에 적용된 인공지능과 빅데이터를 이용한 차량 비상 시동 시스템의 개념도.
도 23은 본 발명의 일 실시예에 따른 인공지능을 이용한 차량 비상 시동 시스템의 능동 프로세스 흐름도.
도 24는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 비상 시동 장치에서의 단계적 전류 증감 프로세스 흐름도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 차량 비상 시동 장치의 개략적인 블록도이다.
도 1에서, 본 발명의 차량 비상 시동 장치는 기본적으로 제 1 스위치(110), 커패시터 모듈(120), 제 2 스위치(130), 승압부(140), 제 3 스위치(150), 제어부(160), 및 배터리 모듈(170)을 포함하여 구성된다.
여기서, 제 1 스위치(S1)(110), 제 2 스위치(S2)(130) 및/또는 제 3 스위치(S3)(150)는 회로 동작 시 소모전력을 최소화하기 위하여 FET 스위치나 b접점 릴레이 또는 래칭 릴레이로 구성될 수 있다. 특히, 제 1 스위치(110)는 수십 암페어(A) 이상의 전류가 흐르는 대전류 회로의 일부이므로 소모전력의 최소화를 위한 스위치 종류의 선택이 더 중요하다.
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 차량 비상 시동 장치의 일 태양에 따른 회로도이다.
도 2에 도시된 태양의 차량 비상 시동 장치에는 배터리 모듈(170)이 포함되어 있으며, 따라서 종래의 차량에 장착된 배터리가 불필요하다. 도 2의 차량 배터리 비상 충전 장치는 종래의 차량에 장착된 배터리 대신에 동일 위치에 장착가능하도록 외형적 구성을 구비하는 것이 바람직하다. 일반적으로 차량에서 배터리의 연결 접속부가 2개이므로, 도 2의 비상 시동 장치 또한 기존의 차량 배터리를 대체할 수 있도록 외부 접속부가 2개로 구성된다.
도 2에서, 배터리 모듈(170)과 커패시터 모듈(120)은 차량의 시동 모터에 병렬로 연결되며, 배터리 모듈(170)은 직렬 연결된 제 1 스위치(110)(단, 배터리 모듈(170)을 위한 배터리관리시스템(BMS)에 포함되도록 구현될 수 있음)를 통해 차량의 시동 모터에 연결되고, 커패시터 모듈(120)은 직렬 연결된 제 2 스위치(130)를 통해 차량의 시동 모터에 연결된다. 배터리 모듈은 납축전기 배터리 또는 리튬이온계열 배터리로 구성될 수 있으며, 커패시터 모듈은 복수의 단위 커패시터 유닛의 결합체로 구성될 수 있다.
도 2에서는 제 1 스위치(110)가 배터리 모듈(170)의 양극과 시동 모터의 비접지단 사이에 위치하고, 제 2 스위치(130)는 커패시터 모듈(120)의 양극과 시동 모터의 비접지단 사이에 위치하는 것으로 예시되어 있다.
도 2에서, 승압부(140)는 배터리 모듈(170)과 커패시터 모듈(120) 사이에 연결되며, 제 3 스위치(150)에 의해 배터리 모듈(170)에서 공급되는 전류를 승압하여 커패시터 모듈(120)에 공급한다. 제 3 스위치(150)가 온되면 배터리 모듈(170)과 커패시터 모듈(120) 사이에 승압을 위한 폐회로가 구성된다.
이와 같은 구성에 의하면, 승압부(140)가 배터리 모듈(170)의 전압을 승압하여 커패시터 모듈(120)에 공급하기 때문에 배터리 모듈(170)의 전압이 커패시터 모듈(120)의 전압보다 낮은 경우에도 커패시터 모듈(120)을 충전할 수 있고, 배터리 모듈(170)과 커패시터 모듈(120) 모두가 방전된 경우에도 승압을 통해 차량 시동을 위한 전압을 공급할 수 있게 된다.
커패시터 모듈(120)은 배터리 모듈(170)에 비해 충전 용량은 낮지만 충방전 시간이 짧아서 출력이 높기 때문에, 배터리 모듈(170)로 시동을 걸 수 없는 경우에도 승압을 통해 커패스터 모듈(120)을 충전한 후 커패시터 모듈(120)을 이용하여 시동 모터를 구동할 수 있게 되는 것이다.
제어부(160)는 차량의 시동 가능 여부를 판단하고, 시동이 불가능하다고 판단되는 경우 제 3 스위치(150)를 연결하여 배터리 모듈(170), 제 3 스위치(150) 및 커패시터 모듈(120)로 구성되는 승압회로를 구동한다.
한편, 제어부(160)는 병렬 연결된 배터리 모듈(170)과 커패시터 모듈(120)의 단자 전압, 또는 배터리 모듈(170)의 내부 저항의 크기를 이용하여 차량의 시동 가능 여부를 판단할 수 있다. 이와 같은 구성에 의하면, 차량의 시동 가능 여부를 더욱 정확하게 판단할 수 있다.
도 17 내지 도 19는 각각 배터리 모듈, 커패시터 모듈, 배터리 모듈과 커패시터 모듈의 조합의 경우에서의 충전 상태(SOC, State Of Charge)(또는 잔존 에너지 용량)와 단자 전압과의 관계를 도시한 그래프이다.
도 17의 배터리 모듈 즉, 자동차 배터리와 같은 납축전지로 구성되는 배터리 모듈의 경우, SOC가 낮아도 단자 전압 감소가 적은 특성을 갖기 때문에 전압 측정을 통해서 SOC를 파악하는 것이 어렵다. 다시 말해, 배터리 모듈의 경우 에너지가 고갈된 상태에서도 높은 단자 전압이 나오기 때문에 전압 모니터링을 통해서 차량 시동 가능 여부를 판단하기가 곤란하다.
도 18의 커패시터 모듈의 경우, SOC가 낮아지면서 단자 전압 감소도 동시에 일어나기 때문에, 단자 전압 측정을 통해서 SOC 및 그에 따른 차량의 시동가능여부를 용이하게 판단할 수 있다.
도 19에서와 같이 배터리 모듈과 커패시터 모듈을 조합할 경우에는, 소정의 SOC 값(예컨대, 20%) 이하에서 급격한 단자 전압 감소가 나타난다. 이러한 특성을 이용하면 SOC 및 그에 따른 차량의 시동가능여부를 정확하게 판단할 수 있다.
이와 같이, 배터리 방전이 상당한 수준으로 진행된 경우 배터리의 전압을 통한 배터리 출력을 파악하는 것은 정확도가 낮지만, 배터리 모듈과 커패시터 모듈을 병렬 연결하여 단자 전압을 측정하는 본 발명의 방식에 따르면 병렬 연결된 시스템의 에너지 및 출력을 여부를 보다 정확하게 판단할 수 있게 된다.
도 2로 돌아가서, 도 2의 제어부(160)는 평시에 제 1, 2 스위치(110, 130)를 닫아 배터리 모듈(170)과 커패시터 모듈(120)을 동시에 연결하며(즉, S1 close, S2 close, S3 open), 이를 통해 단자 전압의 감소에 따른 차량의 시동 가능 여부를 판단하고, 시동이 불가능하다고 판단되는 경우 제 3 스위치(150)를 연결하여(즉, S3 close) 배터리 모듈(170), 제 3 스위치(150) 및 커패시터 모듈(120)로 구성되는 승압회로를 구동한다.
도 2에서, 제어부(160)는 MCU를 구비하고 전압, 전류, 온도 등을 모니터링 및 제어하는 회로로서, 제 3 스위치를 포함하여 배터리 모듈(170)과 커패시터 모듈(120) 사이의 승압을 담당하는 승압부를 구비하고, 배터리 모듈과 커패시터 모듈의 전압과 전류 및 주변 온도 등을 감지하는 센서를 포함하고, 차량 발전기로부터 배터리 모듈(170)로 흐르는 충전 전류를 제한하는 전류제어부를 구비하며, 경우에 따라 배터리 모듈(170)의 배터리관리시스템(BMS)의 제어작용까지 일부 또는 전부 포함하도록 구성될 수 있다.
한편, 배터리 모듈(170)이 납축전지가 아니가 리튬계열 배터리로 구성될 때 영하의 온도에서 배터리 모듈(170)을 충전할 경우 플레이팅(plating), 덴드라이트(dendrite)의 성장으로 인해 내부저항 증가를 유발하게 되고 심각할 경우 내부 단락 상황을 초래할 수도 있다. 따라서, 도 2에서와 같이 온도를 감지하는 센서와 MCU를 포함하는 제어부를 통하여 감지된 온도에 따라 충전전류를 결정하게 되면, 영하의 기온에서는 저온 운용모드로 동작하여 낮은 전류로 배터리 모듈(170)을 충전하거나 또는 아예 충전을 제한하고, 상온에서만 배터리 모듈(170)을 충전함으로써, 리튬계열 배터리로 구성된 배터리 모듈(170)의 리스크를 감소시킬 수 있다.
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 차량 비상 시동 장치의 다른 태양에 따른 회로도이다.
도 3은 전기자동차, 하이브리드자동차, 연료전지자동차와 같은 친환경 차량 또는 저공해 자동차에 적용된 차량 비상 시동 장치를 적용한 경우이다.
전기자동차는 배터리 전기차(Battery Electric Vehicle, BEV)를 의미하며, 하이브리드자동차는 하이브리드전기차(Hybrid Electric Vehicle, HEV)와 플러그인 하이브리드전기차(Plug-in HEV)를 통칭하는 것이며, 연료전지자동차에는 수소연료전기차(Fuel Cell Electric Vehicle, FCEV)가 있고, 지금도 다양한 형태의 친환경 차량에 대한 연구가 진행되고 있다.
친환경 차량은 공통적으로 고전압 배터리에서 나오는 전기를 구동모터에 인가하여 자동차를 구동하는 구조를 포함하며, 고전압 배터리와 별도로 전장부품 등 저압부에 전력을 인가하기 위한 통상의 자동차 배터리 즉, 저전압 배터리를 구비한다. 하이브리드 자동차는 고전압 배터리와 구동모터 같은 기본 구성 외에 연료탱크와 엔진을 추가로 구비하며, 연료전지자동차의 경우는 구동모터와 연료전지(연료전지가 고전압 배터리에 대응됨) 외에 수소탱크와 보조 배터리를 추가로 구비하는 점에서 차이가 있다.
대표적 친환경 자동차인 전기자동차는 외부 교류 전원을 직류 전원으로 변환하는 충전기(On-Board Charger, OBC)를 통해 고전력/고전압 배터리(예를 들어, 리튬이온배터리, LIB)에 전력을 공급하고, 고전력/고전압 배터리는 차량에 구동전원을 인가한다.
전력제어장치(Electric Power Control Unit, EPCU)는 전력 변환 시스템으로서, 차량의 구동모터제어, 회생제동제어, 공조부하제어, 전장부하전원공급제어, 클러스터표시, 신호처리, 차량진단 등 차량제어를 수행하는 자동차제어유닛(Vehicla Control Unit, VCU)과, 고전력/고전압 배터리의 직류 전류를 차량 전장용 및 12V 저전압 배터리에 공급하기 위해 저전압 직류로 변환하는 저전압 DC-DC 컨버터(Low-voltage DC-DC Converter, LDC)와, 구동모터의 출력 증대 및 효율 제고를 위해 직류 전원을 승압하여 구동모터 제어 유닛(Motor Control Unit, MCU)(인버터를 포함함)에 공급하는 고전압 DC-DC 컨버터(High-voltage DC-DC Converter, HDC)와, 고전력/고전압 배터리의 직류 전류를 구동모터에 공급하기 위해 교류 전류로 변환하는 인버터 등을 포함하는 개념이다. 파워 릴레이 어셈블리(Power Relay Assembly, PRA)는 구동전원을 차단 또는 연결하거나, 급속충전기능을 지원한다.
친환경 차량은 통상 저전압 배터리의 전력을 이용하여 고전압 배터리의 배터리관리시스템(Battery Management System, BMS)에 전원을 인가하기 때문에, 저전압 배터리의 방전은 고전압 배터리의 작동에 문제를 야기하게 되고 그로 인해 친환경 차량에 시동을 걸 수 없는 상황을 초래하게 된다.
도 3에서, 본 발명의 차량 비상 시동 장치는 통상의 12V 납축전지를 대체하는 저전압 배터리인 기본 배터리 모듈(170)외에 커패시터 모듈(120), 승압부(140), 제 1 스위치(110), 제 2 스위치(130), 제 3 스위치(150), 및 제어부(160)를 포함하여 구성된다. 회로 동작 시 소모전력을 최소화하기 위하여 제1, 2, 3 스위치를 FET 스위치나 b접점 릴레이 또는 래칭 릴레이로 구성할 수 있다.
도 3의 자동차 전장 부하는 저전압 배터리에 연결되어 저압으로 구동되는 차량 전장 부하를 의미하는 것이며, 본 발명의 차량 비상 시동 장치는 차량의 LDC를 통해 충전된다. 도 3에 도시된 차량 비상 시동 장치에는 기본 배터리 모듈(170)이 포함되어 있으므로 종래의 차량에 장착된 납축전지 형태의 저전압 배터리가 불필요하다. 따라서, 도 3의 차량 배터리 비상 충전 장치 또한 종래의 차량에 장착된 배터리 대신에 동일 위치에 장착가능하도록 외형적 구성을 구비하는 것이 바람직하다. 일반적으로 차량에서 저전압 배터리의 연결 접속부가 2개이므로, 도 3의 비상 시동 장치 또한 기존의 차량용 저전압 배터리를 대체할 수 있도록 외부 접속부가 2개로 구성된다.
도 3에서, 기본 배터리 모듈(170)과 커패시터 모듈(120)은 자동차 전장부하(고전압 배터리의 BMS를 포함함)에 전력을 공급할 수 있도록 연결된다. 도 3에서는 제 1 스위치(110)가 기본 배터리 모듈(170)의 양극과 자동차 전장부하 사이에 위치하고, 제 2 스위치(130)는 커패시터 모듈(120)의 양극과 자동차 전장부하 사이에 위치하는 것으로 예시되어 있다.
도 3에서, 승압부(140)는 기본 배터리 모듈(170)과 커패시터 모듈(120) 사이에 연결되며, 제 3 스위치(150)에 의해 기본 배터리 모듈(170)에서 공급되는 전류를 승압하여 커패시터 모듈(120)에 공급한다. 제 3 스위치(150)가 닫히면 기본 배터리 모듈(170)과 커패시터 모듈(120) 사이에 승압을 위한 폐회로가 구성된다.
이와 같은 구성에 의하면, 승압부(140)가 기본 배터리 모듈(170)의 전압을 승압하여 커패시터 모듈(120)에 공급하기 때문에 기본 배터리 모듈(170)의 전압이 커패시터 모듈(120)의 전압보다 낮은 경우에도 커패시터 모듈(120)을 충전할 수 있고, 기본 배터리 모듈(170)과 커패시터 모듈(120) 모두가 저전압 전장 시스템이 활성화되지 못할 정도의 수준으로 방전된 경우에도 승압을 통해 차량 전장 시스템 또는 전장부하에 필요한 전력을 공급할 수 있게 되고, 이에 따라 고전력/고전압 배터리가 동작하여 차량에 구동전력을 공급할 수 있게 된다.
커패시터 모듈(120)은 기본 배터리 모듈(170)에 비해 충전 용량은 낮지만 충방전 시간이 짧아서 출력이 높기 때문에, 기본 배터리 모듈(170)로 시동을 걸 수 없는 경우에도 승압을 통해 커패스터 모듈(120)을 충전한 후 커패시터 모듈(120)을 이용하여 전장 부하를 구동할 수 있게 되는 것이다.
제어부(160)는 차량 전장부하로의 전력 공급 가능 여부(차량의 시동 가능 여부를 포함)를 판단하고, 시동이 불가능하다고 판단되는 경우 제 3 스위치(150)를 연결하여 기본 배터리 모듈(170), 제 3 스위치(150) 및 커패시터 모듈(120)로 구성되는 승압회로를 구동한다.
한편, 제어부(160)는 병렬 연결된 기본 배터리 모듈(170)과 커패시터 모듈(120)의 단자 전압, 또는 기본 배터리 모듈(170)의 내부 저항의 크기를 이용하여 차량의 시동 가능 여부를 판단할 수 있다. 이와 같은 구성에 의하면, 차량의 시동 가능 여부를 더욱 정확하게 판단할 수 있다.
도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 차량 비상 시동 장치의 또 다른 태양에 따른 회로도이다.
도 4의 태양은 커패시터 모듈 대신에 2차 배터리 모듈(120)을 사용한 경우이다. 여기서 2차 배터리 모듈(120)의 회로 상 연결관계 및 역할은 커패시터 모듈과 동일하다.
2차 배터리 모듈(120)은 기본 배터리 모듈(170)에 비해 충전 용량은 낮지만 출력성능이 좋기 때문에, 기본 배터리 모듈(170)로 시동을 걸 수 없는 경우에도 승압을 통해 커패스터 모듈(120)을 충전한 후 2차 배터리 모듈(120)을 이용하여 시동 모터를 구동할 수 있게 되는 것이다. 2차 배터리 모듈(120)은 기본 배터리 모듈(170)의 잔류 에너지로 충분히 충전될 수 있을 정도의 소용량 배터리로서 완충 내지 일정 수준 이상의 충전시 시동을 걸 수 있을 정도의 전압을 생성할 수 있어야 한다.
2차 배터리 모듈은 전지의 출력 성능이 기본 배터리 모듈보다 좋아서, 기본 배터리 모듈의 방전 시에도 그 잔류 에너지를 받아서 시동을 걸 수 있는 2차 전지로 구성되어야 한다. 니켈-카드뮴 배터리, 니켈-수소 배터리와 같은 니켈계 배터리, 리튬이온 배터리, 리튬-공기 배터리, 리튬-황 배터리, 전고체 배터리와 같은 리튬계 배터리 외에도 현재 개발이 진행 중인 다양한 종류의 차세대 배터리까지 2차 배터리 모듈로 활용가능하며, 기본 배터리 모듈에 비해 전지의 출력 성능이 좋아서 기본 배터리 모듈의 잔류 에너지를 받아서 시동을 걸 수 있는 조건을 만족한다면 충분하다.
제어부(160)는 차량의 시동 가능 여부를 판단하고, 시동이 불가능하다고 판단되는 경우 제 3 스위치(150)를 연결하여 기본 배터리 모듈(170), 제 3 스위치(150) 및 2차 배터리 모듈(120)로 구성되는 승압회로를 구동한다.
한편, 제어부(160)는 병렬 연결된 기본 배터리 모듈(170)과 2차 배터리 모듈(120)의 단자 전압, 또는 기본 배터리 모듈(170)의 내부 저항의 크기를 이용하여 차량의 시동 가능 여부를 판단할 수 있다. 2차 배터리 모듈(120)의 경우 충전 상태(SOC)와 단자 전압과의 관계가 커패시터 모듈과 동일하지는 않으나 SOC가 낮아지면서 단자 전압 감소에 변곡점이 존재하기 때문에, 단자 전압 측정을 통해서 SOC 및 그에 따른 차량의 시동가능여부를 용이하게 판단할 수 있으며, 결국 기본 배터리 모듈(170)과 2차 배터리 모듈(120)의 조합시에 기본 배터리 모듈(170)을 단독 사용하는 경우에 비해 시동가능여부를 보다 용이하게 판단할 수 있다.
한편, 2차 배터리 모듈(120) 등의 배터리가 리튬계열 배터리일 때 영하의 온도에서 충전할 경우 플레이팅(plating), 덴드라이트(dendrite)의 성장으로 인한 내부저항 증가를 유발하며 심각할 경우 내부 단락 상황을 초래할 수 있다. 따라서, 온도를 감지하는 센서와 MCU를 포함하는 제어부를 통하여 감지된 온도에 따라 시동모터로부터의 충전전류를 결정하게 되면, 영하의 기온에서는 저온 운용모드로 동작하여 낮은 전류로 기본 배터리 모듈(170) 및/또는 2차 배터리 모듈(120)을 충전하거나 또는 아예 충전을 제한하고, 상온에서만 리튬계열 배터리 모듈들을 충전함으로써 리튬계열 배터리의 리스크를 감소시킬 수 있다.
도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 차량 비상 시동 장치의 일 태양에 따른 회로도이다.
제 2 실시예의 차량 비상 시동 장치는 기존 차량에 장착된 배터리와 조합하여 사용되는 경우로서 3개의 접속 단자를 구비한다.
도 5에서의 차량 비상 시동 장치는 기본적으로 제 1 스위치(110), 커패시터 모듈(120), 제 2 스위치(130), 승압부(140), 제 3 스위치(150), 및 제어부(160)를 내장하도록 구성되며, 배터리 모듈(170)은 기존 차량에 장착된 배터리를 그대로 사용한다.
이 경우에도 제 1 스위치(S1)(110), 제 2 스위치(S2)(130) 및/또는 제 3 스위치(S3)(150)는 회로 동작 시 소모전력을 최소화하기 위하여 FET 스위치나 b접점 릴레이 또는 래칭 릴레이로 구성되는 것이 바람직하다. 특히, 제 1 스위치(110)는 수십 암페어(A) 이상의 전류가 흐르는 대전류 회로의 일부이므로 소모전력의 최소화를 위한 스위치 종류의 선택이 더 중요하다.
도 5에서, 배터리 모듈(170)은 직렬 연결된 제 1 스위치(110)(단, 배터리 모듈(170)을 위한 배터리관리시스템(BMS)에 포함되도록 구현될 수 있음)를 통해 차량의 시동 모터에 연결되고, 커패시터 모듈(120)은 직렬 연결된 제 2 스위치(130)를 통해 차량의 시동 모터에 연결된다.
도 5에서는 제 1 스위치(110)가 배터리 모듈(170)의 양극과 시동 모터의 비접지단 사이에 위치하고, 제 2 스위치(130)는 커패시터 모듈(120)의 양극과 시동 모터의 비접지단 사이에 위치하는 것으로 예시되어 있다.
도 5에서, 승압부(140)는 배터리 모듈(170)과 커패시터 모듈(120) 사이에 연결되며, 제 3 스위치(150)에 의해 배터리 모듈(170)에서 공급되는 전류를 승압하여 커패시터 모듈(120)에 공급한다. 제 3 스위치(150)가 온되면 배터리 모듈(170)과 커패시터 모듈(120) 사이에 승압을 위한 폐회로가 구성된다.
이와 같은 구성에 의하면, 승압부(140)가 배터리 모듈(170)의 전압을 승압하여 커패시터 모듈(120)에 공급하기 때문에 배터리 모듈(170)의 전압이 커패시터 모듈(120)의 전압보다 낮은 경우에도 커패시터 모듈(120)을 충전할 수 있고, 배터리 모듈(170)과 커패시터 모듈(120) 모두가 방전된 경우에도 승압을 통해 차량 시동을 위한 전압을 공급할 수 있게 된다.
앞서 설명한 바와 같이, 커패시터 모듈 대신에 2차 배터리로 2차 배터리 모듈을 구성하여 적용하는 것도 무방하다.
도 6은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 차량 비상 시동 장치의 다른 태양에 따른 회로도이다.
도 6의 차량 배터리 비상 충전 장치에도 내부 배터리 모듈이 포함되어 있지 차 않고, 차량에 장착된 외부 배터리 즉, 2개의 12V 배터리가 직렬 연결된 외부 배터리(174)가 존재한다. 따라서, 이러한 장치에서 비상 충전 대상이 되는 배터리 그룹은 차량에 장착된 통상의 외부 배터리들(174)이라고 이해되어야 할 것이다.
이러한 구성은 차량의 시동을 위해 24V 전원이 필요한 대형 차량에 적합하며, 차량 배터리 비상 충전 장치는 기존 차량에 장착된 2개의 외부 배터리(즉, 직렬 연결된 2개의 12V 배터리)와 별도로 차량에 장착가능하도록 외형적 구성을 구비하는 것이 바람직하다.
도 6에서 커패시터 모듈(120)의 전압은 시동에 필요한 24V를 출력할 수 있어야 한다. 외부 배터리(174) 그룹과 커패시터 모듈(120)은 차량의 시동 모터에 병렬로 연결되며, 배터리 그룹은 장치 내부의 제 1 스위치(110)를 통해 차량의 시동 모터에 연결되고, 커패시터 모듈(120)은 직렬 연결된 제 2 스위치(130)를 통해 차량의 시동 모터에 연결된다. 제어부(컨트롤 유닛) 내의 승압부(140)는 배터리 그룹(174)과 커패시터 모듈(120) 사이에 직렬 연결되어 배터리 그룹(174)에서 공급되는 전류를 이용하여 커패시터 모듈(120)을 승압하며, 승압부(140)는 제 3 스위치(150)를 통해 배터리 그룹(174)과 커패시터 모듈(120)을 연결한다.
이와 같은 구성에 의하면, 승압부(140)가 배터리 그룹(174)의 잔류 전압을 승압하여 커패시터 모듈(120)에 공급하기 때문에 배터리 그룹(174)의 전압이 커패시터 모듈(120)의 전압보다 낮은 경우에도 커패시터 모듈(120)을 충전할 수 있고, 배터리 그룹(174)과 커패시터 모듈(120) 모두가 방전된 경우에도 승압을 통해 차량 시동을 위한 전압을 공급할 수 있게 된다.
제어부(160)의 MCU는 차량 배터리 비상 충전 장치에 의한 차량의 시동 가능 여부를 판단하고, 시동이 불가능하다고 판단되는 경우 제 3 스위치(150)를 연결하여 비상 충전을 수행한다. 제 3 스위치(150)를 연결하는 경우에는 제 1 스위치(110) 및 제 2 스위치(130)를 열고, 승압부(140)에 의해 차량의 시동이 가능해 졌다고 판단되는 경우 제 3 스위치(150)를 열고 제 2 스위치(130)를 다시 연결할 수 있다.
이와 같은 구성에 의하면, 제어부에 의해 차량의 시동시에 커패시터 모듈(120)의 전력이 방전된 배터리 그룹(174)으로 흐르거나 차량의 암전류로 흐르는 것을 차단하여 확보된 시동전력의 손실을 줄일 수 있게 된다.
한편, 제어부(160)는 커패시터 모듈(120)의 단자 전압, 또는 배터리 그룹(174)의 내부 저항의 크기를 이용하여 차량의 시동 가능 여부를 판단할 수 있다. 이와 같은 구성에 의하면, 차량의 시동 가능 여부를 더욱 정확하게 판단할 수 있다.
또한, 제어부(160)는 배터리 그룹(174)의 온도에 따라 커패시터 모듈(120)의 충전 전류를 제한할 수 있다. 이와 같은 구성에 의하면, 감지된 온도에 따라 충전전류를 결정함으로써, 저온시에는 충전을 제한하여 리튬계열 배터리 그룹(174)의 리스크를 줄여 저온시에도 배터리 장치의 안정적 사용이 가능해 진다.
도 6의 차량 배터리 비상 충전 장치 회로는 시동 모터와 접속하는 외부 접속부 2개 외에 외부 배터리 그룹(174)의 일단과 접속하는 제 3의 접속부를 구비한다. 따라서 도 6의 차량 배터리 비상 충전 장치는 기존의 외부 배터리에 추가하여 사용하는 장치 형태임을 알 수 있다.
도 7은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 차량 비상 시동 장치의 또 다른 태양에 따른 회로도이다.
도 7의 차량 배터리 비상 충전 장치에는 내부 배터리 모듈(172)이 포함되어 있고, 차량에도 별도로 배터리 즉, 외부 배터리(174)가 장착되어 있다. 따라서, 이러한 장치에서 비상 충전 대상이 되는 배터리 그룹은 직렬 연결된 내부 배터리 모듈(172)과 외부 배터리(174)이다.
이러한 구성은 대형차량이나 트럭, 중장비와 같이 차량의 시동을 위해 24V 전원이 필요한 경우로서, 기존 차량에 장착된 2개의 외부 배터리(즉, 직렬 연결된 2개의 12V 배터리) 중 하나를 대체하는 방식으로 동일 위치에 장착가능하도록 외형적 구성을 구비하는 것이 바람직하다.
도 7에서 커패시터 모듈(120)의 전압은 시동에 필요한 24V를 출력할 수 있어야 한다. 외부 배터리(174)와 내부 배터리 모듈(172)이 직렬 연결된 24V 배터리 그룹(이하, '배터리 그룹')과 커패시터 모듈(120)은 차량의 시동 모터에 병렬로 연결되며, 배터리 그룹은 제 1 스위치(110)((단, 내부 배터리 모듈(172)을 위한 배터리관리시스템(BMS)에 포함되어 구현될 수 있음)를 통해 차량의 시동 모터에 연결되고, 커패시터 모듈(120)은 직렬 연결된 제 2 스위치(130)를 통해 차량의 시동 모터에 연결된다. 제어부(컨트롤 유닛) 내의 승압부(140)는 배터리 모듈(172)과 커패시터 모듈(120) 사이에 제 3 스위치(150)를 통해 연결되어 배터리 그룹(172, 174)에서 공급되는 전류를 승압하여 커패시터 모듈(120)에 공급한다.
이와 같은 구성에 의하면, 승압부(140)가 배터리 그룹(172, 174)의 잔류 전압을 승압하여 커패시터 모듈(120)에 공급하기 때문에 배터리 그룹(172, 174)의 전압이 커패시터 모듈(120)의 전압보다 낮은 경우에도 커패시터 모듈(120)을 충전할 수 있고, 배터리 그룹(172, 174)과 커패시터 모듈(120) 모두가 방전된 경우에도 승압을 통해 차량 시동을 위한 전압을 공급할 수 있게 된다.
제어부(160)의 MCU는 차량 배터리 비상 충전 장치에 의한 차량의 시동 가능 여부를 판단하고, 시동이 불가능하다고 판단되는 경우 제 3 스위치(150)를 연결하여 비상 충전을 수행한다. 제 3 스위치(150)를 연결하는 경우에는 제 1 스위치(110) 및 제 2 스위치(130)를 열고, 승압부(140)에 의해 차량의 시동이 가능해 졌다고 판단되는 경우 제 3 스위치(150)를 열고 제 2 스위치(130)를 다시 연결할 수 있다.
도 8은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 차량 비상 시동 장치의 또 다른 태양에 따른 회로도이다.
도 8의 차량 배터리 비상 충전 장치에는 내부 배터리 모듈(172)이 포함되어 있고, 차량에는 별도로 배터리 즉, 2개의 12V 배터리가 직렬 연결된 외부 배터리(174)가 장착되어 있다. 따라서, 이러한 장치에서 비상 충전 대상이 되는 배터리 그룹은 상호 병렬 연결된 내부 배터리 모듈(172)과 외부 배터리들(174)라고 이해되어야 할 것이다.
이러한 구성은 차량의 시동을 위해 24V 전원이 필요한 경우에 적용하는 것이 바람직하며, 도 8의 차량 배터리 비상 충전 장치는 종래의 차량에 장착된 2개의 외부 배터리(즉, 직렬 연결된 2개의 12V 배터리)와 별도로 추가로 차량에 장착가능하도록 외형적 구성을 구비하는 것이 바람직하다.
도 8에서 커패시터 모듈(120) 및 내부 배터리 모듈(172)의 전압은 시동에 필요한 24V를 출력할 수 있어야 한다. 외부 배터리(174)와 내부 배터리 모듈(172)이 병렬 연결된 24V 배터리 그룹과 커패시터 모듈(120)은 차량의 시동 모터에 병렬로 연결되며, 배터리 그룹의 내부 배터리 모듈(172)은 제 1 스위치(110)((단, 배터리 모듈(170)을 위한 배터리관리시스템(BMS)에 포함되도록 구현될 수 있음)를 통해 차량의 시동 모터에 연결되고, 커패시터 모듈(120)은 직렬 연결된 제 2 스위치(130)를 통해 차량의 시동 모터에 연결된다. 제어부(컨트롤 유닛) 내의 승압부(140)는 배터리 모듈(172)과 커패시터 모듈(120) 사이에 직렬 연결되어 배터리 그룹(172, 174)에서 공급되는 전류를 이용하여 커패시터 모듈(120)을 승압하며, 승압부(140)는 제 3 스위치(150)를 통해 내부 배터리 모듈(172)과 커패시터 모듈(120)을 연결한다.
이와 같은 구성에 의하면, 승압부(140)가 배터리 그룹(172, 174)의 잔류 전압을 승압하여 커패시터 모듈(120)에 공급하기 때문에 배터리 그룹(172, 174)의 전압이 커패시터 모듈(120)의 전압보다 낮은 경우에도 커패시터 모듈(120)을 충전할 수 있고, 배터리 그룹(172, 174)과 커패시터 모듈(120) 모두가 방전된 경우에도 승압을 통해 차량 시동을 위한 전압을 공급할 수 있게 된다.
제어부(160)의 MCU는 차량 배터리 비상 충전 장치에 의한 차량의 시동 가능 여부를 판단하고, 시동이 불가능하다고 판단되는 경우 제 3 스위치(150)를 연결하여 비상 충전을 수행한다. 제 3 스위치(150)를 연결하는 경우에는 제 1 스위치(110) 및 제 2 스위치(130)를 열고, 승압부(140)에 의해 차량의 시동이 가능해 졌다고 판단되는 경우 제 3 스위치(150)를 열고 제 2 스위치(130)를 다시 연결할 수 있다.
도 9는 본 발명의 제 1 및 제 2 실시예에 따른 차량 비상 시동 장치의 수동 프로세스의 흐름도.
도 9를 참조하여 수동 프로세스에 대해 설명하기로 한다. 수동 프로세스는 제어부(160)에서의 커패시터 모듈 내지 2차 배터리 모듈(120)의 자동 충전 과정을 배제한 프로세스이다.
먼저, 차량 비상 시동 장치는 평시에는 제 1 스위치(110)와 제 2 스위치(130)를 모두 닫고 제 3 스위치(150)는 열어서 배터리 모듈(170)과 커패시터 모듈(또는 2차 배터리 모듈)(120)을 모두 차량의 시동 모터 등 부하에 연결한 상태로 동작한다. 이때, 제어부(160)는 커패시터 모듈(또는 2차 배터리 모듈)(120)과 배터리 모듈(170)의 전압과 온도 등을 감지하여 시동 가능 여부 또는 비상 충전의 필요성을 판단한다.
차량의 시동이 가능한 것으로 판단되고 이어서 차량의 시동이 이루어지면, 제어부(160)는 차량의 시동이 성공한 후에도 전압, 전류, 온도 등의 감지를 통해 영하의 기온에서는 제 1 스위치(110)를 열어 리튬이온계열 배터리 모듈(170)의 충전을 제한하고, 영상의 기온일 때는 제 1 스위치(110)를 닫아 배터리 모듈(110)을 충전한다.
한편, 차량의 시동이 불가능한 것으로 판단되면, 제어부(160)는 평상시 닫혀 있던 제 1 스위치(110) 및 제 2 스위치(130)를 열고 제 3 스위치(150)를 닫는다(즉, S1 open, S2 open, S3 close). 이와 같은 구성에 의하면, 승압을 통한 비상 충전시 및 차량의 시동시에 커패시터 모듈(120)의 전력이 방전된 배터리 모듈(170)로 흐르거나 차량의 암전류로 흐르는 것을 차단하여 확보된 시동전력의 손실을 줄일 수 있게 되고 가장 신속하게 시동을 걸 수 있게 된다.
이와 달리, 제어부가(160)는 제 1 스위치(110)나 제 2 스위치(130) 중 하나를 닫은 채로 제 3 스위치(150)를 닫을 수 있다(즉, S1 open, S2 close, S3 close 또는 S1 close, S2 open, S3 close). 이와 같은 구성에 의하면, 승압시에도 제 1 스위치(110)나 제 2 스위치(130)중 하나가 닫혀 있어서 차량으로 최소한의 전류가 흐르게 되므로 차량의 전장부품이 리셋되는 것을 방지하는 효과가 있다.
이어서, 제어부(160)는 커패시터 모듈(120)의 전압을 감지하여 차량의 시동이 가능 여부 내지 비상 충전 완료 여부를 판단한다. 이때 온도를 감지하여 충전 완료 전압을 결정하는 것이 바람직하다.
제어부(160)가 비상 충전이 완료된 것으로 판단하면, 제어부(160)는 제 2 스위치(130)를 닫고 제 3 스위치(150)를 열어 차량의 시동이 가능한 상태를 유지한다.
이때, 제 1 스위치(110)를 닫게 되면 커패시터 모듈(120)이 충전된 상태에서 차량의 시동을 대기하면서 방전된 배터리 모듈(170)을 충전하는 효과가 발생하며, 제 1 스위치(110)를 열게 되면 커패시터 모듈(120)이 충전된 상태에서 에너지 손실없이 차량의 시동을 준비할 수 있게 된다(즉, S1 open/close, S2 close, S3 open).
다시 말해, 비상 충전 후에 제 2 스위치(130)를 닫고 제 3 스위치(150)를 열게 되면 충전이 완료된 상태에서 차량의 시동을 위해 대기하는 상태가 되며, 이와 같은 상태에서 물리적 버튼이나 전용 어플리케이션을 통한 사용자의 입력이 있는 경우에만 제 3 스위치(150)의 연결을 수행하도록 하는 것이 수동 프로세스이다.
수동 프로세스에서 제어부(160)는 사용자 입력이 있는 경우에 시동 가능 여부를 판단하여, 시동을 걸 수 없는 상태이면 승압부(140)를 통해 커패시터 모듈(120)의 충전한다.
이와 같은 구성에 의하면, 시동전력을 확보한 경우에도 장시간 방치로 인해 재방전이 발생한 경우 수동으로 재승압 과정을 진행할 수 있다.
도 10은 본 발명의 제 1 및 제 2 실시예에 따른 차량 비상 시동 장치의 능동 프로세스의 흐름도이다. 능동 프로세스는 커패시터 모듈의 전압을 항시 차량 시동이 가능한 상태로 유지하는 프로세스이다.
먼저, 차량 비상 시동 장치는 평시에는 제 1 스위치(110)와 제 2 스위치(130)를 모두 닫고 제 3 스위치(150)는 열어서 배터리 모듈(170)과 커패시터 모듈(120)을 모두 차량의 시동 모터 등 부하에 연결한 상태로 동작한다(즉, S1 close, S2 close, S3 open). 이때, 제어부(160)는 커패시터(120) 모듈과 배터리 모듈(170)의 전압과 온도 등을 감지하여 시동 가능 여부 또는 비상 충전의 필요성을 판단한다.
차량의 시동이 가능한 것으로 판단되고 이어서 차량의 시동이 이루어지면, 제어부(160)는 차량의 시동이 성공한 후에도 전압, 전류, 온도 등의 감지를 통해 영하의 기온에서는 제 1 스위치(110)를 열어 리튬이온계열 배터리 모듈(110)의 충전을 제한하고, 영상의 기온일 때는 제 1 스위치(110)를 닫아 배터리 모듈(110)을 충전한다.
한편, 차량의 시동이 불가능한 것으로 판단되면, 제어부(160)는 평상시 닫혀 있던 제 1 스위치(110) 및 제 2 스위치(130)를 열고 제 3 스위치(150)를 닫는다(즉, S1 open, S2 open, S3 close). 이와 같은 구성에 의하면, 승압을 통한 비상 충전시 및 차량의 시동시에 커패시터 모듈(120)의 전력이 방전된 배터리 모듈(170)로 흐르거나 차량의 암전류로 흐르는 것을 차단하여 확보된 시동전력의 손실을 줄일 수 있게 되고 가장 신속하게 시동을 걸 수 있게 된다.
이와 달리, 제어부가(160)는 제 1 스위치(110)나 제 2 스위치(130) 중 하나를 닫은 채로 제 3 스위치(150)를 닫을 수 있다(즉, S1 open, S2 close, S3 close 또는 S1 close, S2 open, S3 close). 이와 같은 구성에 의하면, 승압시에도 제 1 스위치(110)나 제 2 스위치(130)중 하나가 닫혀 있어서 차량으로 최소한의 전류가 흐르게 되므로 차량의 전장부품이 리셋되는 것을 방지하는 효과가 있다.
이어서, 제어부(160)는 커패시터 모듈(120)의 전압을 감지하여 차량의 시동이 가능 여부 내지 비상 충전 완료 여부를 판단한다. 이때 온도를 감지하여 충전 완료 전압을 결정하는 것이 바람직하다.
제어부(160)가 비상 충전이 완료된 것으로 판단하면, 제어부(160)는 제 2 스위치(130)를 닫고 제 3 스위치(150)를 열어 차량의 시동이 가능한 상태를 유지한다.
이때, 제 1 스위치(110)를 닫게 되면 커패시터 모듈(120)이 충전된 상태에서 차량의 시동을 대기하면서 방전된 배터리 모듈(170)을 충전하는 효과가 발생하며, 제 1 스위치(110)를 열게 되면 커패시터 모듈(120)이 충전된 상태에서 에너지 손실없이 차량의 시동을 준비할 수 있게 된다(즉, S1 open/close, S2 close, S3 open).
제어부(160) 이러한 상태를 유지하는 중에도 커패시터 모듈(120)의 전압과 온도를 감지하여 시동 가능 여부를 판단하며, 커패시터 모듈(120)이 방전되어 시동이 불가능한 상태가 되었다고 판단되면 제 2 스위치(130)를 닫은 상태에서 제 3 스위치(150)까지 닫아 다시 승압과정을 통해 커패시터 모듈(120)을 충전하게 된다(즉, S1 open/close, S2 close, S3 close).
다시 말해, 비상 충전 후에 제 2 스위치(130)를 닫고 제 3 스위치(150)를 열게 되면 충전이 완료된 상태에서 차량의 시동을 위해 대기하는 상태가 되며, 제 2 스위치(130)와 제 3 스위치(150)를 모두 닫아 놓게 되면 시동 대기 중에 커패시터 모듈(120)에 전압 강하가 발생하더라도 재승압 과정을 통해 커패시터 모듈(120)을 완충 상태로 유지하게 된다.
여기서, 제어부(160)는 승압 및 재승압 과정이 미리 설정된 기준 횟수 이상이거나 배터리 모듈(170)의 전압이 승압에 의한 시동이 가능한 소정의 최소치 이하인 경우 배터리 모듈(170)의 완전 방전을 방지하기 위해 제 3 스위치(150)의 자동 연결을 통한 비상 충전을 제한할 수 있으며, 이와 같이 제 3 스위치(150)의 자동 연결이 중단된 경우에는 사용자의 입력이 있는 경우에만 제 3 스위치(150)의 연결을 수행하는 수동 프로세스로 전환하도록 구현할 수 있다.
도 11은 본 발명의 제 1 및 제 2 실시예에 따른 차량 비상 시동 장치의 스위치 기능을 정리한 표이다. 제 1 및 제 2 실시예에는 공히 제1, 2, 3 스위치가 적용된다.
기본적으로 평상시(즉, 차량의 주차시, 시동이 걸린 상태 또는 차량 구동시)에는 제 1 스위치(110)와 제 2 스위치(130)를 닫고 제 3 스위치(150)를 열어서 배터리 모듈(170)과 커패시터 모듈(120)을 등전위로 유지한다. 또한, 승압 중에는 제 3 스위치(150)를 닫아서 승압회로를 구동해야 하고, 승압이 완료되어 시동이 가능해 진 후에는 제 2 스위치(130)를 닫아서 커패시터 모듈(120)을 통한 시동에 대비해야 한다.
승압중에 제 1 스위치(S1)를 열게 되면 방전된 배터리로 인한 전류 소모를 제한할 수 있고, 제 2 스위치(S2)를 열게 되는 차량(부하)의 암전류로 소모되는 전류를 제한할 수 있다. 차량 시동이 성공한 후에도 온도를 감지하여 기온에 따라 제 1 스위치(S1)의 개폐를 조절할 수 있다.
도 12는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 차량 비상 시동 장치의 개략적인 블록도이다.
도 12에서, 제 3 실시예의 차량 비상 시동 장치는 기본적으로 배터리 모듈(110), 커패시터 모듈(120), 제 1 스위치(130), 승압부(140), 제 2 스위치(150), 제어부(160)를 포함하여 구성된다.
도 13은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 차량 비상 시동 장치의 일 태양에 따른 회로도이다.
도 13에 도시된 차량 비상 시동 장치에는 배터리 모듈(110)이 포함되어 있으며, 따라서 종래의 차량에 장착된 배터리가 불필요하다. 도 13의 차량 배터리 비상 충전 장치는 종래의 차량에 장착된 배터리 대신에 동일 위치에 장착가능하도록 외형적 구성을 구비하는 것이 바람직하다. 일반적으로 차량에서 배터리의 연결 접속부가 2개이므로, 도 2의 비상 시동 장치 또한 기존의 차량 배터리를 대체할 수 있도록 외부 접속부가 2개로 구성된다.
도 13에서, 배터리 모듈(110)과 커패시터 모듈(120)은 차량의 시동 모터에 병렬로 연결되며, 배터리 모듈(110)은 배터리관리시스템(BMS)을 포함하여 구현될 수 있다. 배터리 모듈(110)은 차량의 시도 모터에 직접 연결되고, 커패시터 모듈(120)은 직렬 연결된 제 1 스위치(130)를 통해 차량의 시동 모터에 연결된다. 배터리 모듈은 납축전기 배터리 또는 리튬이온계열 배터리로 구성될 수 있으며, 커패시터 모듈은 복수의 단위 커패시터 유닛의 결합체로 구성될 수 있다.
도 2에서는 제 1 스위치(130)는 커패시터 모듈(120)의 양극과 시동 모터의 비접지단 사이에 위치하는 것으로 예시되어 있다.
도 2에서, 승압부(140)는 배터리 모듈(110)과 커패시터 모듈(120) 사이에 연결되며, 제 2 스위치(150)에 의해 배터리 모듈(110)에서 공급되는 전류를 승압하여 커패시터 모듈(120)에 공급한다. 제 2 스위치(150)가 온되면 배터리 모듈(110)과 커패시터 모듈(120) 사이에 승압을 위한 폐회로인 승압회로가 구성된다.
이와 같은 구성에 의하면, 승압부(140)가 배터리 모듈(110)의 전압을 승압하여 커패시터 모듈(120)에 공급하기 때문에 배터리 모듈(110)의 전압이 커패시터 모듈(120)의 전압보다 낮은 경우에도 커패시터 모듈(120)을 충전할 수 있고, 배터리 모듈(110)과 커패시터 모듈(120) 모두가 방전된 경우에도 승압을 통해 차량 시동을 위한 전압을 공급할 수 있게 된다.
커패시터 모듈(120)은 배터리 모듈(110)에 비해 충전 용량은 낮지만 출력밀도가 높다. 다시 말해, 커패시터 모듈(120)의 충방전 시간이 짧아서 출력이 높기 때문에, 배터리 모듈(110)로 시동을 걸 수 없는 경우에도 승압을 통해 커패시터 모듈(120)을 충전한 후 커패시터 모듈(120)을 이용하여 시동 모터를 구동할 수 있게 되는 것이다.
제어부(160)는 차량의 시동 가능 여부를 판단하고, 시동이 불가능하다고 판단되는 경우 제 2 스위치(150)를 연결하여 배터리 모듈(110), 제 2 스위치(150) 및 커패시터 모듈(120)로 구성되는 승압회로를 구동한다.
여기서, 커패시터 모듈(120)은 2차 전지로 구성되는 2차 배터리 모듈로 대체가능하고, 시동모터를 포함하는 내연기관 자동차 대신에 전기차 등 친환경 자동차에도 도 13의 회로가 적용될 수 있음은 당연할 것이다.
도 14는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 차량 비상 시동 장치의 수동 프로세스의 흐름도이다.
도 14를 참조하여 수동 프로세스에 대해 설명하기로 한다.
먼저, 차량 비상 시동 장치는 평시에는 제 1 스위치(130)를 모두 닫고 제 2 스위치(150)는 열어서 배터리 모듈(170)과 커패시터 모듈(120)(또는 2차 배터리 모듈)을 모두 차량의 시동 모터 등 부하에 연결한 상태로 동작한다. 이때, 제어부(160)는 커패시터(120) 모듈(또는 2차 배터리 모듈)과 배터리 모듈(110)의 전압과 온도 등을 감지하여 시동 가능 여부 또는 비상 충전의 필요성을 판단한다.
차량의 시동이 가능한 것으로 판단되고 이어서 차량의 시동이 이루어 지면, 제어부(160)는 차량의 시동이 성공한 후에도 전압, 전류, 온도 등의 감지를 통해 배터리 모듈(110)과 커패시터 모듈(120)(또는 2차 배터리 모듈)의 동작 이상 유무를 체크한다.
한편, 차량의 시동이 불가능한 것으로 판단되면, 제어부(160)는 평상시 닫혀 있던 제 1 스위치(130)를 열고 제 2 스위치(150)를 닫는다(즉, S1 open, S2 close). 이와 같은 구성에 의하면, 승압을 통한 비상 충전시 및 차량의 시동시에 커패시터 모듈(120)(또는 2차 배터리 모듈)의 전력이 차량의 암전류로 흐르는 것을 차단하여 확보된 시동전력의 손실을 줄일 수 있게 되고 가장 신속하게 시동을 걸 수 있게 된다.
또한, 승압시에도 배터리 모듈이 차량에 연결되어 있어서 차량으로 최소한의 전류가 흐르게 되므로 차량의 전장부품이 리셋되는 것을 방지하는 효과가 있다.
경우에 따라서는, 제 1 스위치(130)을 닫아 둔 상태에서 제 2 스위치(150)를 닫아 승압회로를 구성할 수도 있다.
이어서, 제어부(160)는 캐패시터 모듈(120)(또는 2차 배터리 모듈)의 전압을 감지하여 차량의 시동이 가능 여부 내지 비상 충전 완료 여부를 판단한다. 이때 온도에 따라 충전에 필요한 전압이 상이할 수 있으므로 온도를 감지하여 충전 완료 전압을 결정하는 것이 바람직하다.
제어부(160)가 비상 충전이 완료된 것으로 판단하면, 제어부(160)는 제 1 스위치(130)를 닫고 제 2 스위치(150)를 열어 차량의 시동이 가능한 상태를 유지한다. 이때, 커패시터 모듈(120)(또는 2차 배터리 모듈)이 충전된 상태에서 차량의 시동을 대기하면서 방전된 배터리 모듈(170)을 충전하는 효과가 발생한다.
다시 말해, 비상 충전 후에 제 1 스위치(130)를 닫고 제 2 스위치(150)를 열게 되면 충전이 완료된 상태에서 차량의 시동을 위해 대기하는 상태가 되며, 이와 같은 상태에서 물리적 버튼이나 전용 모바일 어플리케이션을 통한 사용자의 입력이 있는 경우에만 제 2 스위치(150)의 연결을 수행하도록 하는 것이 수동 프로세스이다.
수동 프로세스에서 제어부(160)는 시동을 걸 수 없는 상태이면 경고 램프나 전용 모바일 어플리케이션을 통해 사용자에게 경고하며, 사용자의 승압명령 입력이 있는 경우에 승압부(140)를 통해 커패시터 모듈(120)(또는 2차 배터리 모듈)을 충전한다.
이와 같은 구성에 의하면, 시동전력을 확보한 경우에도 장시간 방치로 인해 재방전이 발생한 경우 수동으로 재승압 과정을 진행할 수 있다.
도 15는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 차량 비상 시동 장치의 능동 프로세스의 흐름도이다.
도 15를 참조하여 능동 프로세스에 대해 설명하기로 한다. 능동 프로세스는 제어부(160)에서의 커패시터 모듈(120)(또는 2차 배터리 모듈)의 전압 감지 및 필요시 자동 충전 과정을 거쳐 커패시터 모듈(또는 2차 배터리 모듈)의 전압을 항시 차량 시동이 가능한 상태로 유지하는 프로세스이다.
먼저, 차량 비상 시동 장치는 평시에는 제 1 스위치(130)를 닫고 제 2 스위치(150)는 열어서 배터리 모듈(110)과 커패시터 모듈(120)(또는 2차 배터리 모듈)을 모두 차량의 시동 모터 등 부하에 연결한 상태로 동작한다(즉, S1 close, S2 open). 이때, 제어부(160)는 커패시터(120)(또는 2차 배터리 모듈) 모듈과 배터리 모듈(110)의 전압과 온도 등을 감지하여 시동 가능 여부 또는 비상 충전의 필요성을 판단한다.
차량의 시동이 가능한 것으로 판단되고 이어서 차량의 시동이 이루어 지면, 제어부(160)는 차량의 시동이 성공한 후에도 전압, 전류, 온도 등의 감지를 통해 배터리 모듈(110)과 커패시터 모듈(120)(또는 2차 배터리 모듈)의 동작 상태를 체크한다.
한편, 차량의 시동이 불가능한 것으로 판단되면, 제어부(160)는 평상시 닫혀 있던 제 1 스위치(130)를 열고 제 2 스위치(150)를 닫는다(즉, S1 open, S2 close). 이와 같은 구성에 의하면, 승압을 통한 비상 충전시 및 차량의 시동시에 커패시터 모듈(120)(또는 2차 배터리 모듈)의 전력이 차량의 암전류로 흐르는 것을 차단하여 확보된 시동전력의 손실을 줄일 수 있게 되고 가장 신속하게 시동을 걸 수 있게 된다.
또한, 승압시에도 배터리 모듈이 차량에 연결되어 있어서 차량으로 최소한의 전류가 흐르게 되므로 차량의 전장부품이 리셋되는 것을 방지하는 효과가 있다.
경우에 따라서는, 제 1 스위치(130)을 닫아 둔 상태에서 제 2 스위치(150)를 닫아 승압회로를 구성할 수도 있다.
이어서, 제어부(160)는 캐패시터 모듈(120)(또는 2차 배터리 모듈)의 전압을 감지하여 차량의 시동이 가능 여부 내지 비상 충전 완료 여부를 판단한다. 이때 온도에 따라 시동 가능 전압이 달라질 수 있으므로 온도를 감지하여 충전 완료 전압을 결정하는 것이 바람직하다.
제어부(160)가 비상 충전이 완료된 것으로 판단하면, 제어부(160)는 제 1 스위치(130)를 닫고 제 3 스위치(150)를 열어 차량의 시동이 가능한 상태를 유지한다.
이때, 커패시터 모듈(120)(또는 2차 배터리 모듈)이 충전된 상태에서 차량의 시동을 대기하면서 방전된 배터리 모듈(170)을 충전하는 효과가 발생한다.
제어부(160) 이러한 상태를 유지하는 중에도 커패시터 모듈(120)(또는 2차 배터리 모듈)의 전압과 온도를 감지하여 시동 가능 여부를 판단하며, 커패시터 모듈(120)(또는 2차 배터리 모듈)이 방전되어 시동이 불가능한 상태가 되었다고 판단되면 사용자의 개입없이도 제어부(160)는 제 1 스위치(130)를 열고 제 2 스위치(150)까지 닫아 다시 승압과정을 통해 커패시터 모듈(120)(또는 2차 배터리 모듈)을 충전하게 된다(즉, S1 open, S2 close).
다시 말해, 비상 충전 후에 제 1 스위치(130)를 닫고 제 2 스위치(150)를 열게 되면 충전이 완료된 상태에서 차량의 시동을 위해 대기하는 상태가 되며, 제 1 스위치(130)와 제 2 스위치(150)를 모두 닫아 놓게 되면 시동 대기 중에 커패시터 모듈(120)(또는 2차 배터리 모듈)에 전압 강하가 발생하더라도 재승압 과정을 통해 커패시터 모듈(120)을 완충 상태로 유지하게 된다.
여기서, 제어부(160)는 승압 및 재승압 과정이 미리 설정된 기준 횟수 이상이거나 배터리 모듈(110)의 전압이 승압에 의한 시동이 가능한 소정의 최소치 이하인 경우 배터리 모듈(110)의 완전 방전을 방지하기 위해 제 2 스위치(150)의 자동 연결을 통한 비상 충전을 제한할 수 있으며, 이와 같이 제 2 스위치(150)의 자동 연결이 중단된 경우에는 사용자의 입력이 있는 경우에만 제 2 스위치(150)의 연결을 수행하는 수동 프로세스로 전환하도록 구현할 수 있다.
도 16은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 차량 비상 시동 장치의 스위치 기능을 정리한 표이다.
기본적으로 평상시(즉, 차량의 주차시 또는 차량 구동시)에는 제 1 스위치(130)를 닫고 제 2 스위치(150)를 열어서 배터리 모듈(170)과 커패시터 모듈(120)을 등전위로 유지한다. 또한, 승압 중에는 제 2 스위치(150)를 닫아서 승압회로를 구동해야 하고, 승압이 완료되어 시동이 가능해 진 후에는 제 2 스위치(130)를 닫아서 커패시터 모듈(120)을 통한 시동에 대비해야 한다.
승압시에 제 1 스위치(S1)를 열게 되면 차량(부하)의 암전류로 소모되는 전류를 제한할 수 있으며, 시동대기시에 제 2 스위치(S2)를 닫게 되면 지속적으로 승압회로가 동작하여 커패시터 모듈(120)의 전압 강하를 방지할 수 있다.
도 20 일반적인 내연기관 시동 시스템의 등가 회로도이다.
도 20을 참조하여, 커패시터 모듈, 배터리 모듈, 시동 모터로 공급되는 전류에 대한 정의는 수식
Figure pat00001
로, 배터리 모듈 전압(Vb), 단자전압(E), 저항 (Rb+Rs) 전압과의 관계는 수식
Figure pat00002
로 각각 나타낼 수 있다. 이때, Vb는 배터리 모듈 전압, Rb는 배터리 내부저항, Rs는 시동모터의 로터 저항, E는 단자 전압이다.
시동함수는 단자전압의 함수로서, 수식
Figure pat00003
로 나타낼 수 있고, 이때, Ess는 정상상태에서의 단자 전압이고, IL은 시동 전류이다. 시동모터가 시동을 걸기 위해서 필요한 회전 속도에 대한 정의는 수식
Figure pat00004
와 같고, 이때, Ec는 시동을 위한 전압이고, k는 비례상수이며, wc는 시동을 걸기 위한 각속도이다.
시동을 걸기 위해서는 정상상태의 단자전압이 Ec 값보다 커야 하며, 이는 수식
Figure pat00005
로 나타낼 수 있다. 배터리의 내부저항이 RbC보다 낮아야 시동 가능하고, 이는 수식
Figure pat00006
로 나타낼 수 있으며, 이때, Rb는 시동모터가 시동을 걸기 위한 각속도로 회전할 때의 배터리 내부저항이다.
즉, 시동을 시도할 때 정해진 설정값(RbC)보다 배터리의 내부저항이 작아야 성공적인 시동이 가능하며, Rb가 RbC보다 큰 경우에는 시동을 할 수 없는 배터리(방전이 상당한 수준으로 진행된 배터리)로 판단한다. 따라서, 시동능력이 없는 배터리도 전압이 부족할 뿐 엔진 시동을 위한 충분한 잔류 에너지를 저장할 수 있음을 확인할 수 있다.
이상에서, 별도의 언급이 없는 한, 각 회로의 능동 프로세스와 수동 프로세스의 흐름, 능동 프로세스와 수동 프로세스에서의 스위치들의 기능, SOC 단자와 전압과의 관계, 및 시동 시스템의 등가 회로는 모든 실시예에서 동등한 것으로 이해해야 한다.
도 21은 본 발명의 일 실시예에 따라 내연기관 자동차에 적용된 인공지능과 빅데이터를 이용한 차량 비상 시동 시스템의 개념도이다.
엔진에 의해 구동되는 일반 차량의 경우 12V 또는 24V 납축전지를 이용하여 시동모터에 전원을 인가한다. 따라서, 차량에 부착된 기존 납축전지를 기본 배터리 모듈(170)로 이용하여 도 11의 표대로 스위칭 동작을 수행하거나, 차량에 부착된 납축전지를 제거하고 기본 배터리 모듈(170)이 내장된 차량 비상 시동 장치를 장착하하여 도 12의 표대로 스위칭 동작을 수행하는 경우에 해당한다.
도 21에서는 비상 충전 장치가 회생 시동 시스템(200)으로 표시되어 있다. 회생 시동 시스템은 기본 배터리 모듈(260), 커패시터 모듈(또는 2차 배터리 모듈), 스위치, 제어부(승압부 포함) 등을 모두 포함하는 구조이다.
도 21의 차량 비상 시동 시스템에 이용되는 차량 비상 시동 장치는, 차량 시동에 관련된 방대한 데이터를 저장한 빅데이터 DB(230)와 빅데이터를 이용하여 학습을 통해 최적의 비상 충전 알고리듬을 선택하는 인공지능(AI)모듈(220)을 구비하며, 나아가 차량 내부의 전장부품 및 사용자의 휴대용 단말기(280)와 통신하기 위한 근거리 통신 모듈(250)과 원격 서버(270)와 장거리 통신을 수행하기 위한 원거리 통신 모듈(270)까지 구비한다.
빅데이터 DB(230)는 배터리 내부 정보(배터리 종류, SOC(State Of Charge), SOH(State Of Health), 내부 저항 등)와 외부 정보(온도, 습도, 계절, 일자 경 (온도, 습도, SOC, SOH, 내부저항 등)를 포함한다.
일반적으로 배터리 용량은 온도에 민감하여 저온일 수록 배터리 성능이 저하되고 시동에 요구되는 에너지는 커진다. 또한, SOH, SOC에 따라 시동에 필요한 에너지도 달라진다. 차량의 에너지원(휘발유, 경유, 전기, 수소 등), 차량의 크기(엔진 출력, 전기차의 경우 고전압 배터리 규격 등)에 따라서도 시동에 필요한 에너지가 달라진다.
따라서, 상기한 다양한 정보를 대량으로 수집하여 빅데이터로 구성하여 빅데이터 DB(230)에 저장하는 한편, 원격 서버(270)나 사용자 단말기(280)로 보내어 동일 데이터를 저장 및/또는 가공할 수도 있다.
한편, 빅데이터 DB(230)에 저장된 대량의 데이터를 활용하여 주어진 상황 하에서 최적의 시동 전력값을 구하기 위해 최적화 AI 알고리듬이 탑재된 AI 모듈(220)이 필요한다. 최적화 AI 알고리듬은 커패시터 모듈 또는 2차 배터리 모듈을 대상으로 하는 목표충전전압을 설정하고, 단계별 승압 또는 감압을 적절하게 적용하여 최소 시간에 비상 충전을 완료할 수 있는 루트를 설정하는 한편, 능동형 프로세서를 적용함으로써 학습된 전력값으로 배터리 시동이 가능하도록 최적의 배터리상태를 유지한다.
또한, 차량 내부의 전장부품 또는 사용자의 휴대용 단말기(280)와 통신하기 위한 블루투스 등의 근거리 통신 모듈(250)과 원격 서버(270)와 장거리 통신을 수행하기 위한 LTE 등의 원거리 통신 모듈(240)을 구비한다.
전력 부족으로 비상충전을 하는 상황을 감안하여 동작 중 전력소모를 최소화할 수 있는 통신 방법이 필요하다. 이를 위해, 블루투스와 LTE 모듈을 동시에 탑재하고 상황별로 적절한 통신기술을 적용하여, 평상시에는 소모전력이 상대적으로 많지만 원거리 데이터 전송이 가능한 LTE 모듈을 동작시키고, 상대적으로 소모전력이 작은 블루투스 모듈은 켜거나 끌 수 있다. 그러나, 배터리가 일정 이하의 전압상태로 방전된 경우 LTE 모듈은 끄고 블루투스 모듈 만을 켠 상태로 운영한다.
LTE 통신모듈(240)은 빅데이터 DB(230)에 저장된 데이터를 원격 서버(270)로 보내어 저장하는데 사용되며, 원격 서버(270)와 사용자 단말기(280) 사이의 동 데이터 송수신에도 LTE 통신이 사용된다. 나아가, 차량위치정보, 연비, 운행정보, 차량운행상태, 배터리 정보, 각종 온도 등 차량에 탑재된 OBD2 정보를 받아 차량 상태 및 고장정보 등을 원격 서버(270)에 LTE 전송할 수 있으며, 이에 사용자 단말기(280)에 장착된 전용 어플리케이션을 이용하여 원격 서버(270)를 통해 비상 시동 장치를 원격으로 제어할 수 있다.
한편, 배터리가 일정 이하의 전압상태로 방전된 경우 LTD 통신모듈(240) 대신에 저전력 블루투스 모듈(250)를 이용하여 사용자 단말기(280)로 차량과 배터리 정보를 보내고, 사용자 단말기(280)는 동 정보를 LTE 통신모듈(240)을 이용하여 서버로 전송한다. 배터리 시동에 필요한 전력제어는 사용자 단말기(280)와의 블루투스 통신을 통해 수행된다.
다시 말해, 차량 비상 시동 장치는 평상시에는 상기 차량 비상 시동 장치와 상기 원격 서버와 상기 사용자 단말기 간의 LTE 통신을 통해 사용자의 제어 명령을 수신하여 동작하고, 차량의 비상 시동시에는 상기 차량 비상 시동 장치 상기 사용자 단말과 직접 블루투스 통신을 통해 사용자 제어 명령을 수신하여 동작한다.
상기한 블루투스 외에 사용가능한 근거리 무선 통신의 종류로는 RFID, BTE, Wi-Fi, BLE, Zigbee, Z-Wave 등이 있으며, 장거리 무신 통신수단으로는 Wi-Fi HaLow, 3~5G, LTE, LTE-M, EC-GSM, NB-IoT, MIOTY, LoRa, Sigfox, 위성통신 등이 포함될 수 있다.
도 22는 본 발명의 일 실시예에 따라 친환경 자동차에 적용된 인공지능과 빅데이터를 이용한 차량 비상 시동 시스템의 개념도이다.
도 22에서도 비상 충전 장치가 회생 시동 시스템(200)으로 표시되며, 회생 시동 시스템은 저전압 배터리(260), 2차 배터리 모듈, 스위치, 제어부(승압부 포함) 등을 모두 포함하는 구조이다.
도 22의 차량 비상 시동 시스템도 차량 시동에 관련된 방대한 데이터를 저장한 빅데이터 DB(230)와 빅데이터를 이용하여 학습을 통해 최적의 비상 충전 알고리듬을 선택하는 인공지능(AI)모듈(220)을 구비하며, 나아가 차량 내부의 전장부품 및 사용자의 휴대용 단말기(280)와 통신하기 위한 근거리 통신 모듈(250)과 원격 서버(270)와 장거리 통신을 수행하기 위한 원거리 통신 모듈(270)까지 구비한다.
이하, 도 22의 차량 비상 시동 시스템의 구체적 동작은 도 21에서와 대동소이하며 따라서 상세한 설명은 생략하기로 한다.
도 23은 본 발명의 일 실시예에 따른 인공지능을 이용한 차량 비상 시동 시스템의 능동 프로세스 흐름도이다.
AI 모듈은 최적의 시동 전력값을 구하기 위해 최적화 AI 알고리듬을 구동한다. 도 23은 예시적인 AI 알고리듬에 따른 비상 시동 장치의 능동 프로세스 구성이다.
먼저, 차량이 시동을 걸고자 할 때 AI 모듈은 시동 중에 다양한 변수값을 최적의 시동 전력값 산출에 반영한다. 이는 내연기관 차량인 경우 엔진, 시동모터 사양, 차량운전 데이터 등을 포함하며, 친환경차인 경우 LCC, 전장부하 전력 데이터 등을 포함하며, 시동 중 변수값으로 주변 온도, 배터리의 SOC, SOH. 최종 시동 종료 후 현재까지 소요 시간 등을 포함한다. 차량의 정보가 고유값으로 설정된 경우는 해당 고유값을 적용하여 미설정된 경우는 학습만 반영하는 것이 바람직하다.
비상 시동을 시도하여 성공적이면 시동 전력값을 반영하여 기존의 데이터를 최적화하고, 시동 전력 데이터를 학습시켜 이를 빅데이터에 반영하며, 확보된 데이터를 통해 시동 전력값을 산정하고 회생 시동 모드를 완료한다.
만약 비상 시동에 실패하면 해당 실패 전력값을 누적 데이터로 학습하고 이를 빅데이터에 반영하며, 학습 데이터를 재조정 및 최적화하여 데이터를 확보한 후 시동 전력값을 산정하고 회생 시동 모드를 완료한다.
회생 시동 모드가 완료되면 능동형 프로세스가 시작되어 필요시 즉, 비상 시동이 불가능한 정도로 방전이 이루어진 것으로 판단되면 상기 회생 시동 모드를 다시 시작하는 능동 프로세스가 진행된다.
도 24는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 비상 시동 장치에서의 단계적 전류 증감 프로세스 흐름도이다.
도 24은 도 11 및/또는 도 15의 프로세스에서의 비상 충전 단계를 상세히 도시한 것이다.
먼저, 비상 충전이 필요한 것으로 결정되고 승압회로 구동을 위한 스위치를 닫아 비상 충전이 시작되면(S100), 제어부는 승압 동작이 가능한지 즉, DC-DC 컨버터가 동작하는지를 확인한다(S110).
승압 가능여부 판단은 매우 단시간(0.1~2초 사이의 값을 설정가능함)에 이루어지며, 승압이 가능하다고 판단되면 단계적으로 전류를 증가시키고(S120), 승압이 불가능하다고 판단되면 단계적으로 전류를 감소시킨다(S140).
승압 가능여부 판단은 DC-DC 컨버터의 동작 이상유무를 확인하는 것 및/또는 배터리 모듈의 전압이 승압을 통한 비상 시동이 불가능할 정도의 전압 즉, 최소 동작 전압 이상인지 이하인지를 판단하는 것이다.
예컨대, 최초 1A(암페어)의 전류를 인가하여 DC-DC 컨버터를 구동하여 이상이 없으면 전류를 1A 더 증가시켜(S120), 다시 DC-DC 컨버터의 동작 이상유무 즉, 승압 가능여부를 단시간에 확인하고(S130), 이 과정을 가능한 최대 전류치까지 반복하는 것이다.
상기 최소 동작 전압 이상인 경우에는 DC-DC 컨버터의 구동에 문제가 없으므로 다시 단계적 전류증가(S120)를 수행하지만, 상기 최소 동작 전압 미만인 경우에는 단계적으로 전류를 감소시킨다(S140).
단계는 전류 감소는 예컨대 1mA~100mA 단위로 전류를 감소시켜 최대 1A까지 전류를 낮춰가는 것이며 이에 따라 최소 동작 전압 이상으로 전압이 복귀하는지를 단시간에 판단하는 것이다(S150). 승압 전 최초 시동 여부 판단시 최소 동작 전압 미만인 경우에는 1A 이상의 전류 감소가 필요할 수도 있다.
단계적 전류 감소에 의해 배터리 모듈의 전압이 최소 동작 전압 이상이 되면 해당 전류값으로 고정하여 전력을 유지하고 비상 충전을 수행하고(S160), 여전히 최소 동작 전압 미만인 경우에는 단계적 전류 감소 단계를 반복한다(S140).
본 발명이 비록 일부 바람직한 실시예에 의해 설명되었지만, 본 발명의 범위는 이에 의해 제한되어서는 아니 되고 상기 실시예의 변형이나 개량에도 미쳐야할 것이다.

Claims (10)

  1. 제 1 스위치를 통해 차량의 시동 모터에 연결가능한 배터리 그룹;
    제 2 스위치를 통해 상기 배터리 그룹과 병렬로 상기 시동 모터에 연결가능한 커패시터 모듈;
    제 3 스위치를 통해 상기 배터리 그룹과 상기 커패시터 모듈 사이에 연결되는 승압부; 및
    상기 스위치들 및 승압부의 동작을 제어하는 제어부를 포함하며,
    상기 제어부는 상기 배터리 그룹에서 공급되는 전류를 승압하여 상기 커패시터 모듈에 충전하도록 상기 승압부를 제어하는,
    차량 비상 시동 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제어부는 평상시에 상기 제 1 스위치와 상기 제 2 스위치를 닫고 상기 제 3 스위치를 열도록 제어하는,
    차량 비상 시동 장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 제어부는 상기 배터리 그룹 또는 상기 커패시터 모듈에 의한 상기 차량의 시동 가능 여부를 판단하고, 시동이 불가능하다고 판단되는 경우 상기 제 3 스위치를 닫도록 제어하는,
    차량 비상 시동 장치.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 제어부는 상기 제 3 스위치를 닫는 경우, 상기 제 1 스위치 및 상기 제 2 스위치 중 하나를 열도록 제어하는,
    차량 비상 시동 장치.
  5. 청구항 3에 있어서,
    상기 제어부는 상기 제 3 스위치를 닫는 경우, 상기 제 1 스위치 및 상기 제 2 스위치를 모두 열도록 제어하는,
    차량 비상 시동 장치.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 제어부는 상기 배터리 그룹 또는 상기 커패시터 모듈에 의한 상기 차량의 시동 가능 여부를 판단하고, 시동이 가능하다고 판단되는 경우 상기 제 2 스위치를 닫도록 제어하는,
    차량 비상 시동 장치.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 제어부는 상기 제 2 스위치를 닫는 경우, 상기 제 3 스위치를 열도록 제어하는,
    차량 비상 시동 장치.
  8. 청구항 3에 있어서,
    상기 제어부는 상기 제 3 스위치의 연결이 미리 설정된 기준 횟수 이상인 경우 상기 제 3 스위치의 연결을 중단하도록 제어하는,
    차량 비상 시동 장치.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 제어부는 상호 병렬 연결된 상기 배터리 그룹과 상기 커패시터 모듈의 단자 전압 및 상기 배터리 그룹의 내부 저항의 크기를 이용하여 상기 차량의 시동 가능 여부를 판단하는,
    차량 비상 시동 장치.
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 배터리 그룹은 차량에 장착된 외부 배터리와 상기 차량 비상 시동 장치에 내장된 내부 배터리 모듈의 연결로 구성되는,
    차량 비상 시동 장치.
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101571110B1 (ko) 2014-09-12 2015-11-23 엘에스엠트론 주식회사 휴대용 비상 전원 공급 장치

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6015171B2 (ja) * 2012-07-04 2016-10-26 日産自動車株式会社 アイドルストップ付きエンジン搭載車の電源装置
JP2015063932A (ja) * 2013-09-25 2015-04-09 日産自動車株式会社 エンジンの始動制御装置
KR20150099972A (ko) * 2014-02-24 2015-09-02 국립대학법인 울산과학기술대학교 산학협력단 리튬 이차전지의 충전 장치 및 충전 방법
KR102186488B1 (ko) * 2018-10-15 2020-12-03 이영재 자동차 배터리 비상 충전 장치 및 방법
KR102125057B1 (ko) * 2018-11-23 2020-06-19 박영민 차량용 점프스타트 장치

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101571110B1 (ko) 2014-09-12 2015-11-23 엘에스엠트론 주식회사 휴대용 비상 전원 공급 장치

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