WO2024063207A1 - 차량의 상태 추정 장치 및 그의 동작 방법 - Google Patents

차량의 상태 추정 장치 및 그의 동작 방법 Download PDF

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김강산
김금비
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주식회사 엘지에너지솔루션
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    • Y02T10/7072—Electromobility specific charging systems or methods for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors

Definitions

  • Embodiments disclosed in this document relate to a vehicle state estimation device and a method of operating the same.
  • the secondary battery is a battery capable of charging and discharging, and includes both conventional Ni/Cd batteries, Ni/MH batteries, etc., and recent lithium ion batteries.
  • lithium-ion batteries have the advantage of having a much higher energy density than conventional Ni/Cd batteries, Ni/MH batteries, etc.
  • lithium-ion batteries can be manufactured in small and light sizes, so they are used as a power source for mobile devices. Recently, its range of use has expanded as a power source for electric vehicles, and it is attracting attention as a next-generation energy storage medium.
  • An electric vehicle may be in a driving state or stationary state when the battery is discharged, and may also be in a driving state or stationary state when the battery is charged. In other words, since whether the electric car is running and whether the battery is charging or discharging do not directly match, various signals must be collected to estimate the state of the electric car.
  • One purpose of the embodiments disclosed in this document is to provide a vehicle state estimation device capable of estimating the state of a vehicle and a method of operating the same.
  • One purpose of the embodiments disclosed in this document is to provide a vehicle state estimation device and a method of operating the same that can estimate the state of the vehicle based on current data of a battery pack.
  • One purpose of the embodiments disclosed in this document is to provide a vehicle state estimation device and a method of operating the same that can additionally correct the state of the vehicle based on vehicle speed data.
  • a vehicle state estimation device includes a current sensor and a processor, wherein the processor acquires a current profile of the battery pack of the vehicle through the current sensor, and obtains a current profile of the battery pack of the vehicle from the current profile.
  • a low-frequency component below a specified frequency is extracted, and a first plateau section in which the current value in the low-frequency component is greater than or equal to the first specified current value and the current change over a specified time is maintained below the first threshold value is defined as a charging section of the battery pack. It can be configured to estimate.
  • the charging section includes a fast charging section and/or a slow charging section, and the processor, based on the current value of the first flat section, at least one of the first flat section. It may be configured to estimate a portion as the fast charging section or the slow charging section.
  • the processor estimates a section in which the current value of the first flat section is greater than or equal to a second specified current value as the fast charging section, and the current value in the first flat section is the second designated current value. 2 It may be configured to estimate the section below the specified current value as the slow charging section.
  • the processor may be configured to estimate at least a portion of the second flat section in which the current change in the current profile is maintained below the second threshold for a specified time or more as a stop section of the vehicle. You can.
  • the processor may be configured to estimate a section in which the current value is 0A (ampere) or less among the second flat section as the stop section.
  • the processor extracts a first section from the current profile excluding the first plateau section and a second plateau section in which the change in current over a specified time is maintained below a second threshold value, and , Based on the current value of the first section, it may be configured to estimate at least a portion of the first section as a driving section or a regenerative braking section of the vehicle.
  • the processor estimates a second section in which the current value is positive among the first sections as the regenerative braking section, and estimates a third section in which the current value is negative among the first sections. It may be configured to estimate the driving section.
  • the processor may be configured to obtain parameters related to state estimation of the vehicle and additionally correct the state of the vehicle based on the parameters.
  • the parameter may include driving speed information of the vehicle.
  • An apparatus for estimating the state of a vehicle may include a display, and the processor may be configured to display information related to the state of the vehicle through the display.
  • the processor is configured to transmit data containing information related to the state of the vehicle to an external electronic device using the communication circuit,
  • the data may include at least one instruction that causes the external electronic device to output a designated alarm containing information related to the state of the vehicle through a user interface.
  • a method for estimating the state of a vehicle includes obtaining a current profile of a battery pack of the vehicle, extracting a low-frequency component below a specified frequency from the current profile, and current from the low-frequency component.
  • the method may include estimating a first flat section in which the value is greater than or equal to a first specified current value and the change in current for more than a specified time is maintained below the first threshold value as the charging section of the battery pack.
  • the charging section includes a fast charging section and/or a slow charging section
  • the method for estimating the state of the vehicle is based on the current value of the first flat section, It may include an operation of estimating at least a portion of the charge to be the fast charging section or the slow charging section.
  • the method for estimating the state of a vehicle estimates that at least a portion of the second flat section in which the current change for more than a specified time in the current profile is maintained below the second threshold is a stopped section of the vehicle. Can include actions.
  • the method for estimating the state of a vehicle includes a first section in the current profile excluding the first flat section and the second flat section in which the current change over a specified time is maintained below the second threshold value. It may include an operation of extracting, and an operation of estimating at least a portion of the first section as a driving section or a regenerative braking section of the vehicle, based on the current value of the first section.
  • a method for estimating the state of a vehicle may include an operation of acquiring parameters related to estimating the state of the vehicle, and an operation of additionally correcting the state of the vehicle based on the parameters. .
  • the state of the vehicle can be reliably estimated based on current data of the battery pack.
  • the accuracy of estimating the state of the vehicle can be improved by additionally correcting the state of the vehicle based on the vehicle's speed data.
  • FIG. 1 is a block diagram of a vehicle including a vehicle state estimation device according to an embodiment.
  • Figure 2 is an operation flowchart of a vehicle state estimation device according to an embodiment.
  • Figure 3 is an operation flowchart of a vehicle state estimation device according to an embodiment.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating an example in which a vehicle state estimation device estimates the charging section of a battery pack according to an embodiment.
  • Figure 5 is an operation flowchart of a vehicle state estimation device according to an embodiment.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating an example in which a vehicle state estimation device estimates a vehicle stop section according to an embodiment.
  • Figure 7 is an operation flowchart of a vehicle state estimation device according to an embodiment.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating a screen provided through a display by a vehicle state estimation device according to an embodiment.
  • a or B “at least one of A and B”, “at least one of A or B”, “A, B or C”, “at least one of A, B and C”, and “A
  • Each of phrases such as “at least one of , B, or C” may include any one of the items listed together in the corresponding phrase, or any possible combination thereof.
  • Terms such as “first”, “second”, “first”, “second”, “A”, “B”, “(a)” or “(b)” simply refer to one element as another corresponding element. It can be used to distinguish between and, unless specifically stated to the contrary, does not limit the components in other respects (e.g., importance or order).
  • one (e.g. first) component is referred to as “connected” or “coupled” to another (e.g. second) component, with or without the terms “functionally” or “communicatively”.
  • “ or “connected,” or “coupled,” or “connected,” means that any component is connected to another component directly (e.g., wired), wirelessly, or via a third component. This means that it can be connected through.
  • methods according to various embodiments disclosed in this document may be included and provided in a computer program product.
  • Computer program products are commodities and can be traded between sellers and buyers.
  • a computer program product may be distributed on a machine-readable storage medium (e.g. compact disc read only memory (CD-ROM)) or distributed online, directly through an application store or between two user devices (e.g. : can be downloaded or uploaded).
  • a machine-readable storage medium e.g. compact disc read only memory (CD-ROM)
  • CD-ROM compact disc read only memory
  • two user devices e.g. : can be downloaded or uploaded.
  • at least a portion of the computer program product may be at least temporarily stored or temporarily created in a machine-readable storage medium, such as the memory of a manufacturer's server, an application store's server, or a relay server.
  • each component (e.g., module or program) of the above-described components may include a single or plural entity, and some of the plurality of entities may be separately placed in other components.
  • one or more of the components or operations described above may be omitted, or one or more other components or operations may be added.
  • multiple components eg, modules or programs
  • the integrated component may perform one or more functions of each component of the plurality of components in the same or similar manner as those performed by the corresponding component of the plurality of components prior to the integration. .
  • operations performed by a module, program, or other component may be executed sequentially, in parallel, iteratively, or heuristically, or one or more of the operations may be executed in a different order, omitted, or , or one or more other operations may be added.
  • FIG. 1 is a block diagram of a vehicle including a vehicle state estimation device according to an embodiment.
  • the vehicle 100 may include a battery pack 110, a vehicle state estimation device 120, a display 130, and/or a communication circuit 140.
  • the vehicle 100 may be an electric vehicle that uses electrical energy.
  • the vehicle 100 may omit at least one of the components of FIG. 1 or add one or more other components. According to some embodiments, some of these components may be implemented as a single integrated circuit.
  • the battery pack 110 may include a battery module that includes at least one battery cell and is capable of charging and discharging.
  • the battery pack 110 is a BMS (BMS) that performs functions such as measuring electrical characteristic values such as current or voltage, charge/discharge control, voltage equalization control, SOC (state of charge) estimation, and SOH (state of health) estimation.
  • BMS BMS
  • SOC state of charge
  • SOH state of health
  • the vehicle state estimation device 120 may include a current sensor 121 and/or a processor 123.
  • the current sensor 121 may be electrically connected to the battery pack 110. According to one embodiment, the current sensor 121 may measure the current of the battery pack 110. The current sensor 121 may transmit the current profile of the battery pack 110 to the processor 123 based on the measured current value.
  • the current sensor 121 may receive a measurement control signal from the processor 123 to measure the current of the battery pack 110 while the charging current flows.
  • the current sensor 121 may measure the current of the battery pack 110 whenever a measurement control signal is received from the processor 123.
  • the processor 123 may be electrically connected to the current sensor 121, the display 130, and/or the communication circuit 140. According to one embodiment, the processor 123 may execute software to control at least one other component connected to the processor 123 and perform various data processing or operations. According to one embodiment, the processor 123 may control the overall operation of the vehicle state estimation device 120 by controlling at least one other component connected to the processor 123.
  • the processor 123 may be an application specific integrated circuit (ASIC), digital signal processor (DSP), programmable logic devices (PLD), field programmable gate arrays (FPGAs), central processing unit (CPU), microcontrollers, or microprocessors. It may include at least one processing device such as (microprocessors).
  • the processor 123 may obtain a current profile of the battery pack 110. According to one embodiment, the processor 123 may obtain a current profile of the battery pack 110 through the current sensor 121. For example, the processor 123 may obtain a current profile by measuring the current value of the battery pack 110 during a specified time period through the current sensor 121.
  • the processor 123 may estimate the state of the vehicle based on the obtained current profile.
  • the processor 123 may extract a low-frequency component below a specified frequency from the acquired current profile. According to one embodiment, the processor 123 may extract low-frequency components below a specified frequency from the current profile using a low pass filter (LPF).
  • LPF low pass filter
  • the processor 123 may extract the first flat section from the obtained low-frequency component.
  • the processor 123 may extract the first flat section from the low-frequency component using a standard deviation (STD) filter.
  • STD standard deviation
  • the STD filter may refer to a filter that extracts a section in the current profile where the standard deviation is below a specified level.
  • the processor 123 uses an STD filter to extract a first plateau section in which the current value is greater than or equal to the first specified current value from the low-frequency component and the current change over a specified time is maintained below the first threshold value. can do.
  • the processor 123 may estimate the extracted first flat section as the charging section of the battery pack 110.
  • the charging section may refer to a section in which the battery pack 110 receives power from an external power source.
  • the processor 123 may estimate a section in which the current value is greater than or equal to the second specified current value among the extracted first flat sections as the fast charging section. Additionally, the processor 123 may estimate a section in which the current value is less than the second specified current value among the extracted first flat sections as the slow charging section.
  • the second specified current value may be greater than the first specified current value.
  • the processor 123 may extract the second plateau section from the acquired current profile. According to one embodiment, the processor 123 may extract the second flat section from the current profile using an STD filter. According to one embodiment, the processor 123 may use an STD filter to extract a second plateau section in which the current change is maintained below the second threshold for a specified time or more.
  • the processor 123 may estimate at least a portion of the extracted second flat section as a stopped section of the vehicle 100. According to one embodiment, the processor 123 may estimate a section in which the current value is less than or equal to a third designated value among the second flat sections as a stop section for the vehicle 100. For example, the third specified value may be 0A (ampere). In this case, the processor 123 may estimate a section in which the current value is 0A and/or a section in which the current value is a negative number among the second flat sections as a stop section for the vehicle 100.
  • the section in which the current value is negative may mean a section in which the current of the battery pack 110 flows in the direction in which the battery pack 110 is discharged.
  • the processor 123 may extract the first section excluding the first and second plateau sections from the current profile.
  • the processor 123 may estimate at least a portion of the first section as a driving section or a regenerative braking section based on the current value of the first section.
  • the processor 123 may estimate the second section in which the current value is positive among the first section as the regenerative braking section.
  • the processor 123 may estimate the third section in which the current value is negative among the first sections as the driving section.
  • the section where the current value is positive refers to the section where the current of the battery pack 110 flows in the direction in which the battery pack 110 is being charged
  • the section where the current value is negative refers to the section where the current of the battery pack 110 flows.
  • the processor 123 may obtain parameters related to estimating the state of the vehicle.
  • parameters related to estimating the state of the vehicle may include driving speed information of the vehicle 100.
  • the driving speed information may include driving speed information of the vehicle 100 during a time period corresponding to the current profile.
  • the processor 123 may additionally correct the state of the vehicle 100 based on the obtained parameters. According to one embodiment, the processor 123 may correct only the section where the speed of the vehicle 100 is a specified value among the estimated charging sections as the charging section. For example, the specified value could be set to 0. According to one embodiment, the processor 123 may correct only the section where the speed of the vehicle 100 is a specified value among the estimated stop sections as the stop section. For example, the specified value could be set to 0 km/h. According to one embodiment, the processor 123 may correct only the section in which the speed of the vehicle 100 is greater than or equal to a specified value among the estimated driving sections as the driving section. For example, the specified value could be set to 1 km/h.
  • the processor 123 may provide information related to the status of the vehicle to the user. According to one embodiment, the processor 123 may provide the user with information related to the state of the vehicle estimated through the above-described operation and/or information related to the state of the vehicle corrected through the above-described operation.
  • the processor 123 may display information related to the status of the vehicle through the display 130. According to one embodiment, the processor 123 may transmit information related to the status of the vehicle to an external electronic device through the communication circuit 140. The external electronic device may display the received information related to the status of the vehicle through the display of the external electronic device.
  • the display 130 may be placed inside the vehicle 100.
  • the display 130 may be a liquid crystal display, a light emitting diode (LED) display, an organic LED (OLED) display, or an electronic ink (E-INK) display.
  • the display 130 can output a user interface that can manipulate and output various functions that can be performed in the vehicle 100.
  • the display 130 may display a screen containing information related to the status of the vehicle received from the processor 123.
  • the communication circuit 140 may transmit and receive data with an external electronic device and/or an external server wired or wirelessly. According to one embodiment, the communication circuit 140 may transmit data containing information related to the status of the vehicle received from the processor 123 to an external electronic device and/or an external server. According to one embodiment, data may include instructions that cause an external electronic device to output a designated alarm through a user interface (eg, display, speaker).
  • a user interface eg, display, speaker
  • FIG. 2 is an operation flowchart of a vehicle state estimation device according to an embodiment.
  • FIG. 2 can be explained using the configurations of FIG. 1 .
  • FIG. 2 is only an example, and the order of steps according to various embodiments of the present invention may be different from that shown in FIG. 2, and some steps shown in FIG. 2 may be omitted or the order between steps may be different. Changes may be made or steps may be merged.
  • operations 205 to 225 may be understood as being performed by the processor 123 of the vehicle state estimation device 120.
  • the vehicle state estimation device 120 may obtain a current profile of the battery pack 110.
  • the vehicle state estimation device 120 may obtain a current profile of the battery pack 110 through the current sensor 121.
  • the vehicle state estimation device 120 may obtain a current profile by measuring the current value of the battery pack 110 during a specified time period through the current sensor 121.
  • the vehicle state estimation device 120 may estimate the state of the vehicle based on the current profile obtained in operation 205.
  • the vehicle state estimation device 120 may extract a low-frequency component below a specified frequency from the current profile.
  • the vehicle state estimation device 120 defines the first flat section in which the current value in the low-frequency component is greater than or equal to the first specified current value and the current change over the specified time is maintained below the first threshold value as the charging section of the battery pack 110. It can be estimated as
  • the vehicle state estimation device 120 may estimate at least a portion of the second flat section in which the current change in the current profile is maintained below the second threshold for a specified time or more as a stop section of the vehicle 100. You can.
  • the vehicle state estimation device 120 may extract a first section excluding the first flat section and the second flat section.
  • the vehicle state estimation device 120 may estimate at least a portion of the first section as the driving section or regenerative braking section of the vehicle, based on the current value of the first section.
  • the operation of the vehicle state estimation device 120 to estimate the state of the vehicle based on the current profile can be explained in detail with reference to FIGS. 3 to 7, which will be described later.
  • the vehicle state estimation device 120 may obtain parameters related to vehicle state estimation.
  • parameters related to estimating the state of the vehicle may include driving speed information of the vehicle 100.
  • the driving speed information may include driving speed information of the vehicle 100 during a time period corresponding to the current profile obtained in operation 205.
  • the vehicle state estimation device 120 may additionally correct the state of the vehicle 100 based on the parameters obtained in operation 215.
  • the vehicle state estimation device 120 may correct only the section in which the speed of the vehicle 100 is a specified value among the charging sections estimated in operation 210 as the charging section.
  • the specified value could be set to 0.
  • the vehicle state estimation device 120 may correct only the section where the speed of the vehicle 100 is a specified value among the stop sections estimated in operation 210 to be the stop section.
  • the specified value could be set to 0 km/h.
  • the vehicle state estimation device 120 may correct only the section in which the speed of the vehicle 100 is greater than or equal to a specified value among the driving sections estimated in operation 210 as the driving section.
  • the specified value could be set to 1 km/h.
  • the vehicle state estimation device 120 may provide information related to the state of the vehicle to the user. According to one embodiment, the vehicle state estimation device 120 may provide the user with information related to the state of the vehicle estimated in operation 210 and/or information related to the state of the vehicle corrected in operation 220.
  • the vehicle state estimation device 120 may display information related to the vehicle state through the display 130. According to one embodiment, the vehicle state estimation device 120 may transmit information related to the vehicle state to an external electronic device through the communication circuit 140. The external electronic device may display the received information related to the status of the vehicle through the display of the external electronic device.
  • Figure 3 is an operation flowchart of a vehicle state estimation device according to an embodiment.
  • FIG. 3 can be explained using the configurations of FIG. 1 .
  • FIG. 3 is only an example, and the order of steps according to various embodiments of the present invention may be different from that shown in FIG. 3, and some steps shown in FIG. 3 may be omitted or the order between steps may be different. Changes may be made or steps may be merged.
  • operations 305 to 320 may be understood as being performed by the processor 123 of the vehicle state estimation device 120.
  • the vehicle state estimation device 120 may obtain a current profile of the battery pack 110.
  • the vehicle state estimation device 120 may obtain a current profile of the battery pack 110 through the current sensor 121.
  • the vehicle state estimation device 120 may obtain a current profile by measuring the current value of the battery pack 110 during a specified time period through the current sensor 121.
  • the vehicle state estimation device 120 may extract a low-frequency component below a specified frequency from the current profile obtained in operation 305. According to one embodiment, the vehicle state estimation device 120 may extract low-frequency components below a specified frequency from the current profile using LPF.
  • the vehicle state estimation device 120 may extract a flat section from the low frequency component obtained in operation 310.
  • the vehicle state estimation device 120 may extract a flat section from the low-frequency component using an STD filter.
  • the vehicle state estimation device 120 uses an STD filter to provide a flat section in which the current value in the low-frequency component is greater than or equal to a first specified current value and the current change over a specified time is maintained below the first threshold value. can be extracted.
  • the vehicle state estimation device 120 may estimate the flat section extracted in operation 315 as the charging section of the battery pack 110.
  • the charging section may refer to a section in which the battery pack 110 receives power from an external power source.
  • the vehicle state estimation device 120 may estimate a section in which the current value is greater than or equal to the second specified current value among the flat sections extracted in operation 315 as the fast charging section. Additionally, the vehicle state estimation device 120 may estimate a section in which the current value is less than the second specified current value among the flat sections extracted in operation 315 as the slow charging section.
  • the second specified current value may be greater than the first specified current value.
  • the current value of the battery pack 110 may be maintained at the current value in the charging direction for a certain period of time. Accordingly, by extracting only the low-frequency component from the current profile through operation 310 and extracting the flat section from the low-frequency component extracted through operation 315, the charging section of the battery pack 110 can be estimated reliably.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating an example in which a vehicle state estimation device estimates the charging section of a battery pack according to an embodiment.
  • FIG. 4 can be explained using the configurations of FIG. 1 .
  • Graph 400 of FIG. 4 may include a current profile and low-frequency components of the battery pack 110.
  • the current profile may correspond to the current profile of the battery pack 110 obtained in operation 305 of FIG. 3.
  • the low-frequency component may correspond to the low-frequency component extracted in operation 310 of FIG. 3.
  • the low-frequency component may include a current plateau section 410.
  • the current flat section 410 may include a first flat section 411, a second flat section 412, a third flat section 413, a fourth flat section 414, and a fifth flat section 415. You can.
  • the first to fifth plateau sections 411 to 415 may each mean a section in which the current value is greater than or equal to the first designated current value and the current change is maintained below the first threshold value for more than a designated time.
  • each of the first to fifth flat sections 411 to 415 may correspond to the flat section extracted in operation 315 of FIG. 3 .
  • the vehicle state estimation device 120 may estimate each of the first to fifth flat sections 411 to 415 as a charging section of the battery pack 110.
  • the entire current plateau section 410 may correspond to the plateau section extracted in operation 315 of FIG. 3 .
  • the vehicle state estimation device 120 may estimate the entire current flat section 410 as the charging section of the battery pack 110.
  • the vehicle state estimation device 120 may estimate a section in which the current value is greater than or equal to the second designated current value among the first to fifth flat sections 411 to 415 as the fast charging section. Additionally, the vehicle state estimation device 120 may estimate a section in which the current value is less than the second designated current value among the first to fifth flat sections 411 to 415 as the slow charging section.
  • the second specified current value may be greater than the first specified current value.
  • the vehicle state estimation device 120 selects the first flat section 411, the second flat section 412, and the third flat section 413 in which the current value is greater than or equal to the second designated current value as the fast charging section.
  • the fourth flat section 414 and the fifth flat section 415 where the current value is less than the second designated current value, can be estimated as the slow charging section.
  • Figure 5 is an operation flowchart of a vehicle state estimation device according to an embodiment.
  • FIG. 5 can be explained using the configurations of FIG. 1 .
  • FIG. 5 is only an example, and the order of steps according to various embodiments of the present invention may be different from that shown in FIG. 5, and some steps shown in FIG. 5 may be omitted or the order between steps may be different. Changes may be made or steps may be merged.
  • operations 505 to 515 may be understood as being performed by the processor 123 of the vehicle state estimation device 120.
  • the vehicle state estimation device 120 may obtain a current profile of the battery pack 110.
  • the vehicle state estimation device 120 may obtain a current profile of the battery pack 110 through the current sensor 121.
  • the vehicle state estimation device 120 may obtain a current profile by measuring the current value of the battery pack 110 during a specified time period through the current sensor 121.
  • the vehicle state estimation device 120 may extract a flat section from the current profile obtained in operation 505. According to one embodiment, the vehicle state estimation device 120 may extract a flat section from the current profile using an STD filter. According to one embodiment, the vehicle state estimation device 120 may use an STD filter to extract a flat section in which the current change over a specified time is maintained below the second threshold value.
  • the vehicle state estimation device 120 may estimate at least a portion of the flat section extracted in operation 510 as a stopped section of the vehicle 100.
  • the vehicle state estimation device 120 may estimate a section in which the current value is less than or equal to a third specified value among the flat sections as a stopped section of the vehicle 100.
  • the third specified value may be 0A (ampere).
  • the vehicle state estimation device 120 may estimate a section in which the current value is 0A and/or a section in which the current value is negative among the flat sections as a stop section for the vehicle 100.
  • the section in which the current value is negative may mean a section in which the current of the battery pack 110 flows in the direction in which the battery pack 110 is discharged.
  • the stationary section of the vehicle 100 can be reliably estimated by extracting the flat section from the current profile through operation 510.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating an example in which a vehicle state estimation device estimates a vehicle stop section according to an embodiment.
  • FIG. 6 can be explained using the configurations of FIG. 1 .
  • Graph 600 of FIG. 6 may represent the current profile of the battery pack 110.
  • the current profile may correspond to the current profile of the battery pack 110 obtained in operation 505 of FIG. 5.
  • the current profile may include at least one current plateau section 601 to 607.
  • At least one current flat section 601 to 607 may each mean a section in which the current change is maintained below the second threshold value for a specified time or more.
  • At least one current plateau section 601 to 607 may correspond to the plateau section extracted in operation 510 of FIG. 5 .
  • the vehicle state estimation device 120 may estimate at least a portion of at least one current flat section 601 to 607 as a stop section of the vehicle 100.
  • the vehicle state estimation device 120 may estimate a section in which the current value is less than or equal to a third specified value among at least one current flat section 601 to 607 as a stop section of the vehicle 100.
  • the third specified value may be 0A (ampere).
  • Figure 7 is an operation flowchart of a vehicle state estimation device according to an embodiment.
  • FIG. 7 can be explained using the configurations of FIG. 1 .
  • FIG. 7 is only an example, and the order of steps according to various embodiments of the present invention may be different from that shown in FIG. 7, and some steps shown in FIG. 7 may be omitted or the order between steps may be different. Changes may be made or steps may be merged.
  • operations 705 to 740 may be understood as being performed by the processor 123 of the vehicle state estimation device 120.
  • the vehicle state estimation device 120 may obtain a current profile of the battery pack 110.
  • the vehicle state estimation device 120 may obtain a current profile of the battery pack 110 through the current sensor 121.
  • the vehicle state estimation device 120 may obtain a current profile by measuring the current value of the battery pack 110 during a specified time period through the current sensor 121.
  • the vehicle state estimation device 120 may extract a low-frequency component below a specified frequency from the current profile obtained in operation 705. According to one embodiment, the vehicle state estimation device 120 may extract low-frequency components below a specified frequency from the current profile using LPF.
  • the vehicle state estimation device 120 may extract the first flat section from the low frequency component obtained in operation 710. According to one embodiment, the vehicle state estimation device 120 may extract the first flat section from the low-frequency component using an STD filter. According to one embodiment, the vehicle state estimation device 120 uses an STD filter to determine a first threshold value in which the current value in the low-frequency component is greater than or equal to a first specified current value and the current change over a specified time is maintained below the first threshold value. Flat sections can be extracted.
  • the vehicle state estimation device 120 may estimate the first flat section extracted in operation 715 as the charging section of the battery pack 110.
  • the charging section may refer to a section in which the battery pack 110 receives power from an external power source.
  • the vehicle state estimation device 120 may estimate a section in which the current value is greater than or equal to the second designated current value among the first flat sections extracted in operation 715 as the fast charging section. Additionally, the vehicle state estimation device 120 may estimate a section in which the current value is less than the second specified current value among the first flat sections extracted in operation 715 as the slow charging section.
  • the second specified current value may be greater than the first specified current value.
  • the vehicle state estimation device 120 may extract a second flat section from the current profile obtained in operation 705. According to one embodiment, the vehicle state estimation device 120 may extract the second flat section from the current profile using an STD filter. According to one embodiment, the vehicle state estimation device 120 may use an STD filter to extract a second flat section in which the current change over a specified time is maintained below the second threshold value.
  • the vehicle state estimation device 120 may estimate at least a portion of the second flat section extracted in operation 725 as a stopped section of the vehicle 100.
  • the vehicle state estimation device 120 may estimate a section in which the current value is less than or equal to a third specified value among the second flat sections as a stopped section of the vehicle 100.
  • the third specified value may be 0A (ampere).
  • the vehicle state estimation device 120 may estimate the section in which the current value is 0A and/or the section in which the current value is a negative number among the second flat sections as the stopped section of the vehicle 100.
  • the section in which the current value is negative may mean a section in which the current of the battery pack 110 flows in the direction in which the battery pack 110 is discharged.
  • the vehicle state estimation device 120 may extract a first section excluding the first flat section extracted in operation 715 and the second flat section extracted in operation 725 from the current profile obtained in operation 705. .
  • the vehicle state estimation device 120 may estimate at least a portion of the first section as a driving section or a regenerative braking section based on the current value of the first section extracted in operation 735.
  • the vehicle state estimation device 120 may estimate the second section in which the current value is a positive number among the first section as the regenerative braking section.
  • the vehicle state estimation device 120 may estimate the third section in which the current value is negative among the first section as the driving section.
  • the section where the current value is positive refers to the section where the current of the battery pack 110 flows in the direction in which the battery pack 110 is being charged
  • the section where the current value is negative refers to the section where the current of the battery pack 110 flows.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating a screen provided through a display by a vehicle state estimation device according to an embodiment.
  • FIG. 8 can be explained using the configurations of FIG. 1 .
  • the vehicle state estimation device 120 displays the first screen 810, the second screen 820, and/or the third screen 830 according to FIG. 8 on the display 130 of the vehicle 100 and/or on the outside. It can be displayed through the display of the electronic device. According to one embodiment, the vehicle state estimation device 120 displays the first screen 810 and the second screen 810 based on the state of the vehicle 100 estimated through the operations of FIGS. 3, 5, and/or 7. The screen 820 and/or the third screen 830 may be displayed.
  • the first screen 810 may include driving history information according to date.
  • Driving history information according to date may include information about driving distance, driving time, and driving speed.
  • the second screen 820 may include charging record information for the current month.
  • Charging record information for the current month may include information about the total number of charging times, the number of rapid charging times, the number of slow charging times, the difference compared to the previous month, and the ratio of the number of fast charging times and the number of slow charging times.
  • the third screen 830 may include driving history information for the current month.
  • the current month's driving history information may include information about recent driving distance, accumulated driving distance, recent driving time, accumulated driving time, recent fuel efficiency, and average fuel efficiency.

Landscapes

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Abstract

본 문서에 개시된 일 실시 예에 따른 차량의 상태 추정 장치는, 전류 센서, 및 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는, 상기 전류 센서를 통해 상기 차량의 배터리 팩의 전류 프로파일을 획득하고, 상기 전류 프로파일에서 지정된 주파수 이하의 저주파수 성분을 추출하고, 상기 저주파수 성분에서 전류 값이 제1 지정된 전류 값 이상이고, 지정된 시간 이상 전류 변화가 제1 임계 값 이하로 유지되는 제1 평탄 구간을 상기 배터리 팩의 충전 구간으로 추정하도록 구성될 수 있다.

Description

차량의 상태 추정 장치 및 그의 동작 방법
관련출원과의 상호인용
본 발명은 2022.09.19.에 출원된 한국 특허 출원 제10-2022-0118197호에 기초한 우선권의 이익을 주장하며, 해당 한국 특허 출원의 문헌에 개시된 모든 내용을 본 명세서의 일부로서 포함한다.
기술분야
본 문서에 개시된 실시예들은 차량의 상태 추정 장치 및 그의 동작 방법에 관한 것이다.
최근 이차 전지에 대한 연구 개발이 활발히 이루어지고 있다. 여기서 이차 전지는 충방전이 가능한 전지로서, 종래의 Ni/Cd 배터리, Ni/MH 배터리 등과 최근의 리튬 이온 배터리를 모두 포함하는 의미이다. 이차 전지 중 리튬 이온 배터리는 종래의 Ni/Cd 배터리, Ni/MH 배터리 등에 비하여 에너지 밀도가 훨씬 높다는 장점이 있다, 또한, 리튬 이온 배터리는 소형, 경량으로 제작할 수 있어 이동 기기의 전원으로 사용되며, 최근에는 전기 자동차의 전원으로 사용 범위가 확장되어 차세대 에너지 저장 매체로 주목을 받고 있다.
전기 자동차는 배터리가 방전될 때 주행 상태 또는 정지 상태일 수 있고, 배터리가 충전될 때에도 주행 상태 또는 정지 상태일 수 있다. 즉, 전기 자동차의 주행 여부와 배터리의 충방전 여부가 직접적으로 매칭되지 않으므로, 전기 자동차의 상태를 추정하기 위해 다양한 신호를 수집해야 한다..
그러나, 차량에 따라 수집할 수 있는 신호의 종류와 해상도가 상이하기 때문에 상황에 따라 차량의 상태를 추정하는 방법을 상이하게 적용해야 하고, 이에 따라 많은 비용과 시간이 소요되는 문제가 있었다.
본 문서에 개시된 실시 예들의 일 목적은, 차량의 상태를 추정할 수 있는 차량의 상태 추정 장치 및 그의 동작 방법을 제공하는데 있다.
본 문서에 개시된 실시 예들의 일 목적은, 배터리 팩의 전류 데이터에 기반하여 차량의 상태를 추정할 수 있는 차량의 상태 추정 장치 및 그의 동작 방법을 제공하는데 있다.
본 문서에 개시된 실시 예들의 일 목적은, 차량의 속력 데이터에 기반하여 차량의 상태를 추가적으로 보정할 수 있는 차량의 상태 추정 장치 및 그의 동작 방법을 제공하는데 있다.
본 문서에 개시된 실시 예들의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재들로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 문서에 개시된 일 실시 예에 따른 차량의 상태 추정 장치는, 전류 센서, 및 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는, 상기 전류 센서를 통해 상기 차량의 배터리 팩의 전류 프로파일을 획득하고, 상기 전류 프로파일에서 지정된 주파수 이하의 저주파수 성분을 추출하고, 상기 저주파수 성분에서 전류 값이 제1 지정된 전류 값 이상이고, 지정된 시간 이상 전류 변화가 제1 임계 값 이하로 유지되는 제1 평탄 구간을 상기 배터리 팩의 충전 구간으로 추정하도록 구성될 수 있다.
본 문서에 개시된 일 실시 예에 따르면, 상기 충전 구간은 고속 충전 구간 및/또는 완속 충전 구간을 포함하고, 상기 프로세서는, 상기 제1 평탄 구간의 전류 값에 기초하여, 상기 제1 평탄 구간 중 적어도 일부를 상기 고속 충전 구간 또는 상기 완속 충전 구간으로 추정하도록 구성될 수 있다.
본 문서에 개시된 일 실시 예에 따르면, 상기 프로세서는, 상기 제1 평탄 구간 중 전류 값이 제2 지정된 전류 값 이상인 구간을 상기 고속 충전 구간으로 추정하고, 상기 제1 평탄 구간 중 전류 값이 상기 제2 지정된 전류 값 미만인 구간을 상기 완속 충전 구간으로 추정하도록 구성될 수 있다.
본 문서에 개시된 일 실시 예에 따르면, 상기 프로세서는, 상기 전류 프로파일에서 지정된 시간 이상 전류 변화가 제2 임계 값 이하로 유지되는 제2 평탄 구간 중 적어도 일부는 상기 차량의 정지 구간으로 추정하도록 구성될 수 있다.
본 문서에 개시된 일 실시 예에 따르면, 상기 프로세서는, 상기 제2 평탄 구간 중 전류 값이 0A(ampere) 이하인 구간을 상기 정지 구간으로 추정하도록 구성될 수 있다.
본 문서에 개시된 일 실시 예에 따르면, 상기 프로세서는, 상기 전류 프로파일에서 상기 제1 평탄 구간 및 지정된 시간 이상 전류 변화가 제2 임계 값 이하로 유지되는 제2 평탄 구간을 제외한 제1 구간을 추출하고, 상기 제1 구간의 전류 값에 기초하여, 상기 제1 구간 중 적어도 일부를 상기 차량의 주행 구간 또는 회생 제동 구간으로 추정하도록 구성될 수 있다.
본 문서에 개시된 일 실시 예에 따르면, 상기 프로세서는, 상기 제1 구간 중 전류 값이 양수인 제2 구간을 상기 회생 제동 구간으로 추정하고, 상기 제1 구간 중 전류 값이 음수인 제3 구간을 상기 주행 구간으로 추정하도록 구성될 수 있다.
본 문서에 개시된 일 실시 예에 따르면, 상기 프로세서는, 상기 차량의 상태 추정과 관련된 파라미터를 획득하고, 상기 파라미터에 기초하여, 상기 차량의 상태를 추가적으로 보정하도록 구성될 수 있다.
본 문서에 개시된 일 실시 예에 따르면, 상기 파라미터는 상기 차량의 주행 속력 정보를 포함할 수 있다.
본 문서에 개시된 일 실시 예에 따른 차량의 상태 추정 장치는, 디스플레이를 포함하고, 상기 프로세서는, 상기 차량의 상태와 관련된 정보를 상기 디스플레이를 통해 표시하도록 구성될 수 있다.
본 문서에 개시된 일 실시 예에 따른 차량의 상태 추정 장치에 있어서, 상기 프로세서는, 상기 통신 회로를 이용하여, 상기 차량의 상태와 관련된 정보를 포함하는 데이터를 외부 전자 장치로 송신하도록 구성되고, 상기 데이터는 상기 외부 전자 장치로 하여금 상기 차량의 상태와 관련된 정보를 포함하는 지정된 알람을 사용자 인터페이스를 통해 출력하도록 하는 적어도 하나의 인스트럭션을 포함할 수 있다.
본 문서에 개시된 일 실시 예에 따른 차량의 상태 추정 방법은, 상기 차량의 배터리 팩의 전류 프로파일을 획득하는 동작, 상기 전류 프로파일에서 지정된 주파수 이하의 저주파수 성분을 추출하는 동작, 및 상기 저주파수 성분에서 전류 값이 제1 지정된 전류 값 이상이고, 지정된 시간 이상 전류 변화가 제1 임계 값 이하로 유지되는 제1 평탄 구간을 상기 배터리 팩의 충전 구간으로 추정하는 동작을 포함할 수 있다.
본 문서에 개시된 일 실시 예에 따르면, 상기 충전 구간은 고속 충전 구간 및/또는 완속 충전 구간을 포함하고, 차량의 상태 추정 방법은 상기 제1 평탄 구간의 전류 값에 기초하여, 상기 제1 평탄 구간 중 적어도 일부를 상기 고속 충전 구간 또는 상기 완속 충전 구간으로 추정하는 동작을 포함할 수 있다.
본 문서에 개시된 일 실시 예에 따른 차량의 상태 추정 방법은, 상기 전류 프로파일에서 지정된 시간 이상 전류 변화가 제2 임계 값 이하로 유지되는 제2 평탄 구간 중 적어도 일부는 상기 차량의 정지 구간으로 추정하는 동작을 포함할 수 있다.
본 문서에 개시된 일 실시 예에 따른 차량의 상태 추정 방법은, 상기 전류 프로파일에서 상기 제1 평탄 구간 및 지정된 시간 이상 전류 변화가 제2 임계 값 이하로 유지되는 제2 평탄 구간을 제외한 제1 구간을 추출하는 동작, 및 상기 제1 구간의 전류 값에 기초하여, 상기 제1 구간 중 적어도 일부를 상기 차량의 주행 구간 또는 회생 제동 구간으로 추정하는 동작을 포함할 수 있다.
본 문서에 개시된 일 실시 예에 따른 차량의 상태 추정 방법은, 상기 차량의 상태 추정과 관련된 파라미터를 획득하는 동작, 및 상기 파라미터에 기초하여, 상기 차량의 상태를 추가적으로 보정하는 동작을 포함할 수 있다.
본 문서에 개시된 실시 예들에 따르면, 배터리 팩의 전류 데이터에 기반하여 차량의 상태를 신뢰성 있게 추정할 수 있다.
본 문서에 개시된 실시 예들에 따르면, 차량의 속력 데이터에 기반하여 차량의 상태를 추가적으로 보정함으로써, 차량의 상태 추정의 정확도를 향상시킬 수 있다.
이 외에, 본 문서를 통해 직접적 또는 간접적으로 파악되는 다양한 효과들이 제공될 수 있다.
도 1은 일 실시 예에 따른 차량의 상태 추정 장치를 포함하는 차량의 블록도이다.
도 2는 일 실시 예에 따른 차량의 상태 추정 장치의 동작 흐름도이다.
도 3은 일 실시 예에 따른 차량의 상태 추정 장치의 동작 흐름도이다.
도 4는 일 실시 예에 따른 차량의 상태 추정 장치가 배터리 팩의 충전 구간을 추정하는 예시를 나타내는 도면이다.
도 5는 일 실시 예에 따른 차량의 상태 추정 장치의 동작 흐름도이다.
도 6은 일 실시 예에 따른 차량의 상태 추정 장치가 차량의 정지 구간을 추정하는 예시를 나타내는 도면이다.
도 7은 일 실시 예에 따른 차량의 상태 추정 장치의 동작 흐름도이다.
도 8은 일 실시 예에 따른 차량의 상태 추정 장치가 디스플레이를 통해 제공하는 화면을 나타내는 도면이다.
이하, 본 발명의 다양한 실시 예가 첨부된 도면을 참조하여 기재된다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 실시 예의 다양한 변경(modification), 균등물(equivalent), 및/또는 대체물(alternative)을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 문서의 다양한 실시 예들 및 이에 사용된 용어들은 본 문서에 기재된 기술적 특징들을 특정한 실시 예들로 한정하려는 것이 아니며, 해당 실시예의 다양한 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 또는 관련된 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다. 아이템에 대응하는 명사의 단수 형은 관련된 문맥상 명백하게 다르게 지시하지 않는 한, 상기 아이템 한 개 또는 복수 개를 포함할 수 있다.
본 문서에서, "A 또는 B", "A 및 B 중 적어도 하나", "A 또는 B 중 적어도 하나", "A, B 또는 C", "A, B 및 C 중 적어도 하나", 및 "A, B, 또는 C 중 적어도 하나"와 같은 문구들 각각은 그 문구들 중 해당하는 문구에 함께 나열된 항목들 중 어느 하나, 또는 그들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. "제 1", "제 2", "첫째", "둘째", "A", "B", "(a)" 또는 "(b)"와 같은 용어들은 단순히 해당 구성요소를 다른 해당 구성요소와 구분하기 위해 사용될 수 있으며, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성요소들을 다른 측면(예: 중요성 또는 순서)에서 한정하지 않는다.
본 문서에서, 어떤(예: 제 1) 구성요소가 다른(예: 제 2) 구성요소에, "기능적으로" 또는 "통신적으로"라는 용어와 함께 또는 이런 용어 없이, "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 언급되거나 "커플드" 또는 "커넥티드"라고 언급된 경우, 그것은 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로(예: 유선으로), 무선으로, 또는 제 3 구성요소를 통하여 연결될 수 있다는 것을 의미한다.
일 실시 예에 따르면, 본 문서에 개시된 다양한 실시 예들에 따른 방법은 컴퓨터 프로그램 제품(computer program product)에 포함되어 제공될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 상품으로서 판매자 및 구매자 간에 거래될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체(예: compact disc read only memory(CD-ROM))의 형태로 배포되거나, 또는 어플리케이션 스토어를 통해 또는 두 개의 사용자 장치들 간에 직접, 온라인으로 배포(예: 다운로드 또는 업로드)될 수 있다. 온라인 배포의 경우에, 컴퓨터 프로그램 제품의 적어도 일부는 제조사의 서버, 어플리케이션 스토어의 서버, 또는 중계 서버의 메모리와 같은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체에 적어도 일시 저장되거나, 임시적으로 생성될 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 상기 기술한 구성요소들의 각각의 구성요소(예: 모듈 또는 프로그램)는 단수 또는 복수의 개체를 포함할 수 있으며, 복수의 개체 중 일부는 다른 구성요소에 분리 배치될 수도 있다. 다양한 실시 예들에 따르면, 전술한 해당 구성요소들 중 하나 이상의 구성요소들 또는 동작들이 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 구성요소들 또는 동작들이 추가될 수 있다. 대체적으로 또는 추가적으로, 복수의 구성요소들(예: 모듈 또는 프로그램)은 하나의 구성요소로 통합될 수 있다. 이런 경우, 통합된 구성요소는 상기 복수의 구성요소들 각각의 구성요소의 하나 이상의 기능들을 상기 통합 이전에 상기 복수의 구성요소들 중 해당 구성요소에 의해 수행되는 것과 동일 또는 유사하게 수행할 수 있다. 다양한 실시 예들에 따르면, 모듈, 프로그램 또는 다른 구성요소에 의해 수행되는 동작들은 순차적으로, 병렬적으로, 반복적으로, 또는 휴리스틱하게 실행되거나, 상기 동작들 중 하나 이상이 다른 순서로 실행되거나, 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 동작들이 추가될 수 있다.
도 1은 일 실시 예에 따른 차량의 상태 추정 장치를 포함하는 차량의 블록도이다.
도 1을 참조하면, 차량(100)은 배터리 팩(110), 차량의 상태 추정 장치(120), 디스플레이(130), 및/또는 통신 회로(140)를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 차량(100)은 전기 에너지를 이용하는 전기 차량일 수 있다. 어떤 실시 예에 따르면, 차량(100)은 도 1의 구성 요소들 중 적어도 하나가 생략되거나, 하나 이상의 다른 구성 요소가 추가될 수 있다. 어떤 실시 예에 따르면, 이 구성 요소들 중 일부들은 하나의 통합된 회로로 구현될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 배터리 팩(110)은 적어도 하나의 배터리 셀을 포함하고 충방전 가능한 배터리 모듈을 포함할 수 있다. 또한, 배터리 팩(110)은 전류 또는 전압과 같은 전기적 특성 값 측정, 충방전 제어, 전압의 균등화 제어, SOC(state of charge) 추정, SOH(state of health) 추정과 같은 기능을 수행하는 BMS(battery management system)를 포함할 수 있다.
차량의 상태 추정 장치(120)는 전류 센서(121) 및/또는 프로세서(123)를 포함할 수 있다.
전류 센서(121)는 배터리 팩(110)과 전기적으로 연결될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전류 센서(121)는 배터리 팩(110)의 전류를 측정할 수 있다. 전류 센서(121)는 측정된 전류 값에 기반하여 배터리 팩(110)의 전류 프로파일을 프로세서(123)에 전달할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 전류 센서(121)는 충전 전류가 흐르는 동안 배터리 팩(110)의 전류를 측정하기 위해 측정 제어 신호를 프로세서(123)로부터 수신할 수 있다. 전류 센서(121)는 프로세서(123)로부터 측정 제어 신호가 수신될 때마다, 배터리 팩(110)의 전류를 측정할 수 있다.
프로세서(123)는 전류 센서(121), 디스플레이(130), 및/또는 통신 회로(140)와 전기적으로 연결될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 프로세서(123)는 소프트웨어를 실행하여 프로세서(123)에 연결된 적어도 하나의 다른 구성 요소를 제어할 수 있고, 다양한 데이터 처리 또는 연산을 수행할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 프로세서(123)는 프로세서(123)에 연결된 적어도 하나의 다른 구성 요소를 제어하여 차량의 상태 추정 장치 (120)의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 프로세서(123)는 ASIC(application specific integrated circuit), DSP(digital signal processor), PLD(programmable logic devices), FPGAs(field programmable gate arrays), CPU(central processing unit), 마이크로컨트롤러(microcontrollers) 또는 마이크로프로세서(microprocessors)와 같은 처리 장치 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 프로세서(123)는 배터리 팩(110)의 전류 프로파일을 획득할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 프로세서(123)는 전류 센서(121)를 통해 배터리 팩(110)의 전류 프로파일을 획득할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(123)는 전류 센서(121)를 통해 배터리 팩(110)의 지정된 시구간 동안의 전류 값을 측정함으로써 전류 프로파일을 획득할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 프로세서(123)는 획득된 전류 프로파일에 기초하여 차량의 상태를 추정할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 프로세서(123)는 획득된 전류 프로파일에서 지정된 주파수 이하의 저주파수 성분을 추출할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 프로세서(123)는 LPF(low pass filter)를 이용하여 전류 프로파일에서 지정된 주파수 이하의 저주파수 성분을 추출할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 프로세서(123)는 획득된 저주파수 성분에서 제1 평탄 구간을 추출할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 프로세서(123)는 STD(standard deviation) 필터를 이용하여 저주파수 성분에서 제1 평탄 구간을 추출할 수 있다. 여기에서, STD 필터는 전류 프로파일에서 표준 편차가 지정된 수준 이하가 되는 구간을 추출하는 필터를 의미할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 프로세서(123)는 STD 필터를 이용하여 저주파수 성분에서 전류 값이 제1 지정된 전류 값 이상이고, 지정된 시간 이상 전류 변화가 제1 임계 값 이하로 유지되는 제1 평탄 구간을 추출할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 프로세서(123)는 추출된 제1 평탄 구간을 배터리 팩(110)의 충전 구간으로 추정할 수 있다. 여기에서, 충전 구간은 배터리 팩(110)이 외부 전원으로부터 전력을 공급받는 구간을 의미할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 프로세서(123)는 추출된 제1 평탄 구간 중 전류 값이 제2 지정된 전류 값 이상인 구간을 고속 충전 구간으로 추정할 수 있다. 또한, 프로세서(123)는 추출된 제1 평탄 구간 중 전류 값이 제2 지정된 전류 값 미만인 구간을 완속 충전 구간으로 추정할 수 있다. 여기에서, 제2 지정된 전류 값은 제1 지정된 전류 값보다 클 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 프로세서(123)는 획득된 전류 프로파일에서 제2 평탄 구간을 추출할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 프로세서(123)는 STD 필터를 이용하여 전류 프로파일에서 제2 평탄 구간을 추출할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 프로세서(123)는 STD 필터를 이용하여 지정된 시간 이상 전류 변화가 제2 임계 값 이하로 유지되는 제2 평탄 구간을 추출할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 프로세서(123)는 추출된 제2 평탄 구간 중 적어도 일부를 차량(100)의 정지 구간으로 추정할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 프로세서(123)는 제2 평탄 구간 중 전류 값이 제3 지정된 값 이하인 구간을 차량(100)의 정지 구간으로 추정할 수 있다. 예를 들어, 제3 지정된 값은 0A(ampere) 일 수 있다. 이 경우, 프로세서(123)는 제2 평탄 구간 중 전류 값이 0A인 구간 및/또는 전류 값이 음수인 구간을 차량(100)의 정지 구간으로 추정할 수 있다. 여기에서, 전류 값이 음수인 구간은 배터리 팩(110)의 전류가 배터리 팩(110)이 방전되는 방향으로 흐르는 구간을 의미할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 프로세서(123)는 전류 프로파일에서 제1 평탄 구간 및 제2 평탄 구간을 제외한 제1 구간을 추출할 수 있다. 프로세서(123)는 제1 구간의 전류 값에 기초하여, 제1 구간 중 적어도 일부를 주행 구간 또는 회생 제동 구간으로 추정할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 프로세서(123)는 제1 구간 중 전류 값이 양수인 제2 구간을 회생 제동 구간으로 추정할 수 있다. 또한, 프로세서(123)는 제1 구간 중 전류 값이 음수인 제3 구간을 주행 구간으로 추정할 수 있다. 여기에서, 전류 값이 양수인 구간은 배터리 팩(110)의 전류가 배터리 팩(110)이 충전되는 방향으로 흐르는 방향으로 흐르는 구간을 의미하고, 전류 값이 음수인 구간은 배터리 팩(110)의 전류가 배터리 팩(110)이 방전되는 방향으로 흐르는 구간을 의미할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 프로세서(123)는 차량의 상태 추정과 관련된 파라미터를 획득할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 차량의 상태 추정과 관련된 파라미터는 차량(100)의 주행 속력 정보를 포함할 수 있다. 예를 들어, 주행 속력 정보는 전류 프로파일에 대응되는 시구간 동안의 차량(100)의 주행 속력 정보를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 프로세서(123)는 획득된 파라미터에 기초하여 차량(100)의 상태를 추가적으로 보정할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 프로세서(123)는 추정된 충전 구간 중 차량(100)의 속력이 지정된 값인 구간만을 충전 구간으로 보정할 수 있다. 예를 들어, 지정된 값은 0으로 설정될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 프로세서(123)는 추정된 정지 구간 중 차량(100)의 속력이 지정된 값인 구간만을 정지 구간으로 보정할 수 있다. 예를 들어, 지정된 값은 0km/h로 설정될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 프로세서(123)는 추정된 주행 구간 중 차량(100)의 속력이 지정된 값 이상인 구간만을 주행 구간으로 보정할 수 있다. 예를 들어, 지정된 값은 1km/h로 설정될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 프로세서(123)는 사용자에게 차량의 상태와 관련된 정보를 제공할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 프로세서(123)는 전술한 동작을 통해 추정된 차량의 상태와 관련된 정보 및/또는 전술한 동작을 통해 보정된 차량의 상태와 관련된 정보를 사용자에게 제공할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 프로세서(123)는 디스플레이(130)를 통해 차량의 상태와 관련된 정보를 표시할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 프로세서(123)는 통신 회로(140)를 통해 외부 전자 장치로 차량의 상태와 관련된 정보를 송신할 수 있다. 외부 전자 장치는 수신된 차량의 상태와 관련된 정보를 외부 전자 장치의 디스플레이를 통해 표시할 수 있다.
디스플레이(130)는 차량(100)의 내부에 배치될 수 있다. 예를 들어, 디스플레이(130)는 액정 디스플레이, LED(light emitting diode) 디스플레이, OLED(organic LED) 디스플레이, 또는 E-INK(electronic ink) 디스플레이일 수 있다. 디스플레이(130)는 차량(100)에서 수행 가능한 다양한 기능을 조작 및 출력할 수 있는 사용자 인터페이스를 출력할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 디스플레이(130)는 프로세서(123)로부터 전달 받은 차량의 상태와 관련된 정보를 포함하는 화면을 표시할 수 있다.
통신 회로(140)는 외부 전자 장치 및/또는 외부 서버와 데이터를 유선 또는 무선으로 송수신할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 통신 회로(140)는 프로세서(123)로부터 전달 받은 차량의 상태와 관련된 정보를 포함하는 데이터 외부 전자 장치 및/또는 외부 서버로 송신할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 데이터는 외부 전자 장치로 하여금 지정된 알람을 사용자 인터페이스(예: 디스플레이, 스피커)를 통해 출력하도록 하는 인스트럭션들을 포함할 수 있다.
도 2는 일 실시 예에 따른 차량의 상태 추정 장치의 동작 흐름도이다. 도 2는 도 1의 구성들을 이용하여 설명될 수 있다.
도 2에 도시된 실시 예는 일 실시 예일 뿐이며, 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 단계의 순서는 도 2에 도시된 바와 다를 수 있고, 도 2에 도시된 일부 단계들이 생략되거나 단계들 간의 순서가 변경되거나 단계들이 병합될 수도 있다.
일 실시 예에 따르면, 동작 205 내지 225는 차량의 상태 추정 장치(120)의 프로세서(123)에서 수행되는 것으로 이해될 수 있다.
도 2를 참조하면, 동작 205에서, 차량의 상태 추정 장치(120)는 배터리 팩(110)의 전류 프로파일을 획득할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 차량의 상태 추정 장치(120)는 전류 센서(121)를 통해 배터리 팩(110)의 전류 프로파일을 획득할 수 있다. 예를 들어, 차량의 상태 추정 장치(120)는 전류 센서(121)를 통해 배터리 팩(110)의 지정된 시구간 동안의 전류 값을 측정함으로써 전류 프로파일을 획득할 수 있다.
동작 210에서, 차량의 상태 추정 장치(120)는 동작 205에서 획득된 전류 프로파일에 기초하여 차량의 상태를 추정할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 차량의 상태 추정 장치(120)는 전류 프로파일에서 지정된 주파수 이하의 저주파수 성분을 추출할 수 있다. 차량의 상태 추정 장치(120)는 저주파수 성분에서 전류 값이 제1 지정된 전류 값 이상이고, 지정된 시간 이상 전류 변화가 제1 임계 값 이하로 유지되는 제1 평탄 구간을 배터리 팩(110)의 충전 구간으로 추정할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 차량의 상태 추정 장치(120)는 전류 프로파일에서 지정된 시간 이상 전류 변화가 제2 임계 값 이하로 유지되는 제2 평탄 구간 중 적어도 일부를 차량(100)의 정지 구간으로 추정할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 차량의 상태 추정 장치(120)는 상기 제1 평탄 구간 및 상기 제2 평탄 구간을 제외한 제1 구간을 추출할 수 있다. 차량의 상태 추정 장치(120)는, 제1 구간의 전류 값에 기초하여, 제1 구간 중 적어도 일부를 상기 차량의 주행 구간 또는 회생 제동 구간으로 추정할 수 있다.
차량의 상태 추정 장치(120)가 전류 프로파일에 기초하여 차량의 상태를 추정하는 동작에 대해서는 후술할 도 3 내지 도 7을 통해 구체적으로 설명될 수 있다.
동작 215에서, 차량의 상태 추정 장치(120)는 차량의 상태 추정과 관련된 파라미터를 획득할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 차량의 상태 추정과 관련된 파라미터는 차량(100)의 주행 속력 정보를 포함할 수 있다. 예를 들어, 주행 속력 정보는 동작 205에서 획득된 전류 프로파일에 대응되는 시구간 동안의 차량(100)의 주행 속력 정보를 포함할 수 있다.
동작 220에서, 차량의 상태 추정 장치(120)는 동작 215에서 획득된 파라미터에 기초하여 차량(100)의 상태를 추가적으로 보정할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 차량의 상태 추정 장치(120)는 동작 210에서 추정된 충전 구간 중 차량(100)의 속력이 지정된 값인 구간만을 충전 구간으로 보정할 수 있다. 예를 들어, 지정된 값은 0으로 설정될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 차량의 상태 추정 장치(120)는 동작 210에서 추정된 정지 구간 중 차량(100)의 속력이 지정된 값인 구간만을 정지 구간으로 보정할 수 있다. 예를 들어, 지정된 값은 0km/h로 설정될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 차량의 상태 추정 장치(120)는 동작 210에서 추정된 주행 구간 중 차량(100)의 속력이 지정된 값 이상인 구간만을 주행 구간으로 보정할 수 있다. 예를 들어, 지정된 값은 1km/h로 설정될 수 있다.
동작 225에서, 차량의 상태 추정 장치(120)는 사용자에게 차량의 상태와 관련된 정보를 제공할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 차량의 상태 추정 장치(120)는 동작 210에서 추정된 차량의 상태와 관련된 정보 및/또는 동작 220에서 보정된 차량의 상태와 관련된 정보를 사용자에게 제공할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 차량의 상태 추정 장치(120)는 디스플레이(130)를 통해 차량의 상태와 관련된 정보를 표시할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 차량의 상태 추정 장치(120)는 통신 회로(140)를 통해 외부 전자 장치로 차량의 상태와 관련된 정보를 송신할 수 있다. 외부 전자 장치는 수신된 차량의 상태와 관련된 정보를 외부 전자 장치의 디스플레이를 통해 표시할 수 있다.
동작 225에서 사용자에게 제공되는 차량의 상태와 관련된 정보는 후술할 도 8을 통해 구체적으로 설명될 수 있다.
도 3은 일 실시 예에 따른 차량의 상태 추정 장치의 동작 흐름도이다. 도 3은 도 1의 구성들을 이용하여 설명될 수 있다.
도 3에 도시된 실시 예는 일 실시 예일 뿐이며, 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 단계의 순서는 도 3에 도시된 바와 다를 수 있고, 도 3에 도시된 일부 단계들이 생략되거나 단계들 간의 순서가 변경되거나 단계들이 병합될 수도 있다.
일 실시 예에 따르면, 동작 305 내지 320은 차량의 상태 추정 장치(120)의 프로세서(123)에서 수행되는 것으로 이해될 수 있다.
도 3을 참조하면, 동작 305에서, 차량의 상태 추정 장치(120)는 배터리 팩(110)의 전류 프로파일을 획득할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 차량의 상태 추정 장치(120)는 전류 센서(121)를 통해 배터리 팩(110)의 전류 프로파일을 획득할 수 있다. 예를 들어, 차량의 상태 추정 장치(120)는 전류 센서(121)를 통해 배터리 팩(110)의 지정된 시구간 동안의 전류 값을 측정함으로써 전류 프로파일을 획득할 수 있다.
동작 310에서, 차량의 상태 추정 장치(120)는 동작 305에서 획득된 전류 프로파일에서 지정된 주파수 이하의 저주파수 성분을 추출할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 차량의 상태 추정 장치(120)는 LPF를 이용하여 전류 프로파일에서 지정된 주파수 이하의 저주파수 성분을 추출할 수 있다.
동작 315에서, 차량의 상태 추정 장치(120)는 동작 310에서 획득된 저주파수 성분에서 평탄 구간을 추출할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 차량의 상태 추정 장치(120)는 STD 필터를 이용하여 저주파수 성분에서 평탄 구간을 추출할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 차량의 상태 추정 장치(120)는 STD 필터를 이용하여 저주파수 성분에서 전류 값이 제1 지정된 전류 값 이상이고, 지정된 시간 이상 전류 변화가 제1 임계 값 이하로 유지되는 평탄 구간을 추출할 수 있다.
동작 310 및 동작 315의 전류 프로파일에서 저주파수 성분을 추출하고, 추출된 저주파수 성분에서 평탄 구간을 추출하는 동작은 후술할 도 4를 통해 구체적으로 설명될 수 있다.
동작 320에서, 차량의 상태 추정 장치(120)는 동작 315에서 추출된 평탄 구간을 배터리 팩(110)의 충전 구간으로 추정할 수 있다. 여기에서, 충전 구간은 배터리 팩(110)이 외부 전원으로부터 전력을 공급받는 구간을 의미할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 차량의 상태 추정 장치(120)는 동작 315에서 추출된 평탄 구간 중 전류 값이 제2 지정된 전류 값 이상인 구간을 고속 충전 구간으로 추정할 수 있다. 또한, 차량의 상태 추정 장치(120)는 동작 315에서 추출된 평탄 구간 중 전류 값이 제2 지정된 전류 값 미만인 구간을 완속 충전 구간으로 추정할 수 있다. 여기에서, 제2 지정된 전류 값은 제1 지정된 전류 값보다 클 수 있다.
차량(100)의 배터리 팩(110)이 충전 중인 경우, 배터리 팩(110)의 전류 값이 충전 방향의 전류 값으로 일정 시간 유지될 수 있다. 이에 따라, 동작 310을 통해 전류 프로파일에서 저주파수 성분만을 추출하고, 동작 315를 통해 추출된 저주파수 성분에서 평탄 구간을 추출함으로써, 배터리 팩(110)의 충전 구간을 신뢰성 있게 추정할 수 있다.
도 4는 일 실시 예에 따른 차량의 상태 추정 장치가 배터리 팩의 충전 구간을 추정하는 예시를 나타내는 도면이다. 도 4는 도 1의 구성들을 이용하여 설명될 수 있다.
도 4의 그래프(400)는 배터리 팩(110)의 전류 프로파일 및 저주파수 성분을 포함할 수 있다. 여기에서, 전류 프로파일은 도 3의 동작 305에서 획득된 배터리 팩(110)의 전류 프로파일에 대응될 수 있다. 또한, 저주파수 성분은 도 3의 동작 310에서 추출된 저주파수 성분에 대응될 수 있다.
저주파수 성분은 전류 평탄 구간(410)을 포함할 수 있다. 전류 평탄 구간(410)은 제1 평탄 구간(411), 제2 평탄 구간(412), 제3 평탄 구간(413), 제4 평탄 구간(414), 및 제5 평탄 구간(415)을 포함할 수 있다. 제1 평탄 구간 내지 제5 평탄 구간(411 내지 415)은 각각 전류 값이 제1 지정된 전류 값 이상이고, 지정된 시간 이상 전류 변화가 제1 임계 값 이하로 유지되는 구간을 의미할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제1 평탄 구간 내지 제5 평탄 구간(411 내지 415) 각각이 도 3의 동작 315에서 추출된 평탄 구간에 대응될 수 있다. 이 경우, 차량의 상태 추정 장치(120)는 제1 평탄 구간 내지 제5 평탄 구간(411 내지 415) 각각을 배터리 팩(110)의 충전 구간으로 추정할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 전류 평탄 구간(410) 전체가 도 3의 동작 315에서 추출된 평탄 구간에 대응될 수 있다. 이 경우, 차량의 상태 추정 장치(120)는 전류 평탄 구간(410) 전체를 배터리 팩(110)의 충전 구간으로 추정할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 차량의 상태 추정 장치(120)는 제1 평탄 구간 내지 제5 평탄 구간(411 내지 415) 중 전류 값이 제2 지정된 전류 값 이상인 구간을 고속 충전 구간으로 추정할 수 있다. 또한, 차량의 상태 추정 장치(120)는 제1 평탄 구간 내지 제5 평탄 구간(411 내지 415) 중 전류 값이 제2 지정된 전류 값 미만인 구간을 완속 충전 구간으로 추정할 수 있다. 여기에서, 제2 지정된 전류 값은 제1 지정된 전류 값보다 클 수 있다. 예를 들어, 차량의 상태 추정 장치(120)는 전류 값이 제2 지정된 전류 값 이상인 제1 평탄 구간(411), 제2 평탄 구간(412), 및 제3 평탄 구간(413)을 고속 충전 구간으로 추정하고, 전류 값이 제2 지정된 전류 값 미만인 제4 평탄 구간(414) 및 제5 평탄 구간(415)을 완속 충전 구간으로 추정할 수 있다.
도 5는 일 실시 예에 따른 차량의 상태 추정 장치의 동작 흐름도이다. 도 5는 도 1의 구성들을 이용하여 설명될 수 있다.
도 5에 도시된 실시 예는 일 실시 예일 뿐이며, 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 단계의 순서는 도 5에 도시된 바와 다를 수 있고, 도 5에 도시된 일부 단계들이 생략되거나 단계들 간의 순서가 변경되거나 단계들이 병합될 수도 있다.
일 실시 예에 따르면, 동작 505 내지 515는 차량의 상태 추정 장치(120)의 프로세서(123)에서 수행되는 것으로 이해될 수 있다.
도 5를 참조하면, 동작 505에서, 차량의 상태 추정 장치(120)는 배터리 팩(110)의 전류 프로파일을 획득할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 차량의 상태 추정 장치(120)는 전류 센서(121)를 통해 배터리 팩(110)의 전류 프로파일을 획득할 수 있다. 예를 들어, 차량의 상태 추정 장치(120)는 전류 센서(121)를 통해 배터리 팩(110)의 지정된 시구간 동안의 전류 값을 측정함으로써 전류 프로파일을 획득할 수 있다.
동작 510에서, 차량의 상태 추정 장치(120)는 동작 505에서 획득된 전류 프로파일에서 평탄 구간을 추출할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 차량의 상태 추정 장치(120)는 STD 필터를 이용하여 전류 프로파일에서 평탄 구간을 추출할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 차량의 상태 추정 장치(120)는 STD 필터를 이용하여 지정된 시간 이상 전류 변화가 제2 임계 값 이하로 유지되는 평탄 구간을 추출할 수 있다.
동작 510의 전류 프로파일에서 평탄 구간을 추출하는 동작은 후술할 도 6을 통해 구체적으로 설명될 수 있다.
동작 515에서, 차량의 상태 추정 장치(120)는 동작 510에서 추출된 평탄 구간 중 적어도 일부를 차량(100)의 정지 구간으로 추정할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 차량의 상태 추정 장치(120)는 평탄 구간 중 전류 값이 제3 지정된 값 이하인 구간을 차량(100)의 정지 구간으로 추정할 수 있다. 예를 들어, 제3 지정된 값은 0A(ampere) 일 수 있다. 이 경우, 차량의 상태 추정 장치(120)는 평탄 구간 중 전류 값이 0A인 구간 및/또는 전류 값이 음수인 구간을 차량(100)의 정지 구간으로 추정할 수 있다. 여기에서, 전류 값이 음수인 구간은 배터리 팩(110)의 전류가 배터리 팩(110)이 방전되는 방향으로 흐르는 구간을 의미할 수 있다.
차량(100)이 정지 중인 경우, 배터리 팩(110)의 전류 값이 일정 시간 유지될 수 있다. 이에 따라, 동작 510을 통해 전류 프로파일에서 평탄 구간을 추출함으로써 차량(100)의 정지 구간을 신뢰성 있게 추정할 수 있다.
도 6은 일 실시 예에 따른 차량의 상태 추정 장치가 차량의 정지 구간을 추정하는 예시를 나타내는 도면이다. 도 6은 도 1의 구성들을 이용하여 설명될 수 있다.
도 6의 그래프(600)는 배터리 팩(110)의 전류 프로파일을 나타낼 수 있다. 여기에서, 전류 프로파일은 도 5의 동작 505에서 획득된 배터리 팩(110)의 전류 프로파일에 대응될 수 있다.
전류 프로파일은 적어도 하나의 전류 평탄 구간(601 내지 607)을 포함할 수 있다. 적어도 하나의 전류 평탄 구간(601 내지 607)은 각각 지정된 시간 이상 전류 변화가 제2 임계 값 이하로 유지되는 구간을 의미할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 적어도 하나의 전류 평탄 구간(601 내지 607)은 도 5의 동작 510에서 추출된 평탄 구간에 대응될 수 있다. 이 경우, 차량의 상태 추정 장치(120)는 적어도 하나의 전류 평탄 구간(601 내지 607) 중 적어도 일부를 차량(100)의 정지 구간으로 추정할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 차량의 상태 추정 장치(120)는 적어도 하나의 전류 평탄 구간(601 내지 607) 중 전류 값이 제3 지정된 값 이하인 구간을 차량(100)의 정지 구간으로 추정할 수 있다. 예를 들어, 제3 지정된 값은 0A(ampere) 일 수 있다.
도 7은 일 실시 예에 따른 차량의 상태 추정 장치의 동작 흐름도이다. 도 7은 도 1의 구성들을 이용하여 설명될 수 있다.
도 7에 도시된 실시 예는 일 실시 예일 뿐이며, 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 단계의 순서는 도 7에 도시된 바와 다를 수 있고, 도 7에 도시된 일부 단계들이 생략되거나 단계들 간의 순서가 변경되거나 단계들이 병합될 수도 있다.
일 실시 예에 따르면, 동작 705 내지 740은 차량의 상태 추정 장치(120)의 프로세서(123)에서 수행되는 것으로 이해될 수 있다.
도 7을 참조하면, 동작 705에서, 차량의 상태 추정 장치(120)는 배터리 팩(110)의 전류 프로파일을 획득할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 차량의 상태 추정 장치(120)는 전류 센서(121)를 통해 배터리 팩(110)의 전류 프로파일을 획득할 수 있다. 예를 들어, 차량의 상태 추정 장치(120)는 전류 센서(121)를 통해 배터리 팩(110)의 지정된 시구간 동안의 전류 값을 측정함으로써 전류 프로파일을 획득할 수 있다.
동작 710에서, 차량의 상태 추정 장치(120)는 동작 705에서 획득된 전류 프로파일에서 지정된 주파수 이하의 저주파수 성분을 추출할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 차량의 상태 추정 장치(120)는 LPF를 이용하여 전류 프로파일에서 지정된 주파수 이하의 저주파수 성분을 추출할 수 있다.
동작 715에서, 차량의 상태 추정 장치(120)는 동작 710에서 획득된 저주파수 성분에서 제1 평탄 구간을 추출할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 차량의 상태 추정 장치(120)는 STD 필터를 이용하여 저주파수 성분에서 제1 평탄 구간을 추출할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 차량의 상태 추정 장치(120)는 STD 필터를 이용하여 저주파수 성분에서 전류 값이 제1 지정된 전류 값 이상이고, 지정된 시간 이상 전류 변화가 제1 임계 값 이하로 유지되는 제1 평탄 구간을 추출할 수 있다.
동작 720에서, 차량의 상태 추정 장치(120)는 동작 715에서 추출된 제1 평탄 구간을 배터리 팩(110)의 충전 구간으로 추정할 수 있다. 여기에서, 충전 구간은 배터리 팩(110)이 외부 전원으로부터 전력을 공급받는 구간을 의미할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 차량의 상태 추정 장치(120)는 동작 715에서 추출된 제1 평탄 구간 중 전류 값이 제2 지정된 전류 값 이상인 구간을 고속 충전 구간으로 추정할 수 있다. 또한, 차량의 상태 추정 장치(120)는 동작 715에서 추출된 제1 평탄 구간 중 전류 값이 제2 지정된 전류 값 미만인 구간을 완속 충전 구간으로 추정할 수 있다. 여기에서, 제2 지정된 전류 값은 제1 지정된 전류 값보다 클 수 있다.
동작 725에서, 차량의 상태 추정 장치(120)는 동작 705에서 획득된 전류 프로파일에서 제2 평탄 구간을 추출할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 차량의 상태 추정 장치(120)는 STD 필터를 이용하여 전류 프로파일에서 제2 평탄 구간을 추출할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 차량의 상태 추정 장치(120)는 STD 필터를 이용하여 지정된 시간 이상 전류 변화가 제2 임계 값 이하로 유지되는 제2 평탄 구간을 추출할 수 있다.
동작 730에서, 차량의 상태 추정 장치(120)는 동작 725에서 추출된 제2 평탄 구간 중 적어도 일부를 차량(100)의 정지 구간으로 추정할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 차량의 상태 추정 장치(120)는 제2 평탄 구간 중 전류 값이 제3 지정된 값 이하인 구간을 차량(100)의 정지 구간으로 추정할 수 있다. 예를 들어, 제3 지정된 값은 0A(ampere) 일 수 있다. 이 경우, 차량의 상태 추정 장치(120)는 제2 평탄 구간 중 전류 값이 0A인 구간 및/또는 전류 값이 음수인 구간을 차량(100)의 정지 구간으로 추정할 수 있다. 여기에서, 전류 값이 음수인 구간은 배터리 팩(110)의 전류가 배터리 팩(110)이 방전되는 방향으로 흐르는 구간을 의미할 수 있다.
동작 735에서, 차량의 상태 추정 장치(120)는 동작 705에서 획득된 전류 프로파일에서 동작 715에서 추출된 제1 평탄 구간 및 동작 725에서 추출된 제2 평탄 구간을 제외한 제1 구간을 추출할 수 있다.
동작 740에서, 차량의 상태 추정 장치(120)는 동작 735에서 추출된 제1 구간의 전류 값에 기초하여, 제1 구간 중 적어도 일부를 주행 구간 또는 회생 제동 구간으로 추정할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 차량의 상태 추정 장치(120)는 제1 구간 중 전류 값이 양수인 제2 구간을 회생 제동 구간으로 추정할 수 있다. 또한, 차량의 상태 추정 장치(120)는 제1 구간 중 전류 값이 음수인 제3 구간을 주행 구간으로 추정할 수 있다. 여기에서, 전류 값이 양수인 구간은 배터리 팩(110)의 전류가 배터리 팩(110)이 충전되는 방향으로 흐르는 방향으로 흐르는 구간을 의미하고, 전류 값이 음수인 구간은 배터리 팩(110)의 전류가 배터리 팩(110)이 방전되는 방향으로 흐르는 구간을 의미할 수 있다.
도 8은 일 실시 예에 따른 차량의 상태 추정 장치가 디스플레이를 통해 제공하는 화면을 나타내는 도면이다. 도 8은 도 1의 구성들을 이용하여 설명될 수 있다.
차량의 상태 추정 장치(120)는 도 8에 따른 제1 화면(810), 제2 화면(820), 및/또는 제3 화면(830)을 차량(100)의 디스플레이(130) 및/또는 외부 전자 장치의 디스플레이를 통해 표시할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 차량의 상태 추정 장치(120)는 도 3, 도 5, 및/또는 도 7의 동작을 통해 추정한 차량(100)의 상태에 기반하여 제1 화면(810), 제2 화면(820), 및/또는 제3 화면(830)을 표시할 수 있다.
제1 화면(810)은 날짜에 따른 주행 이력 정보를 포함할 수 있다. 날짜에 따른 주행 이력 정보는 주행 거리, 주행 시간, 및 주행 속력에 관한 정보를 포함할 수 있다.
제2 화면(820)은 당월 충전 기록 정보를 포함할 수 있다. 당월 충전 기록 정보는 총 충전 횟수, 급속 충전 횟수, 완속 충전 횟수, 전월 대비 차이점, 및 급속 충전 횟수와 완속 충전 횟수의 비율에 관한 정보를 포함할 수 있다.
제3 화면(830)은 당월 주행 이력 정보를 포함할 수 있다. 당월 주행 이력 정보는 최근 주행 거리, 누적 주행 거리, 최근 주행 시간, 누적 주행 시간, 최근 전비, 및 평균 전비에 관한 정보를 포함할 수 있다.
이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다", 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소를 내재할 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 문서에 개시된 실시 예들이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 문서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

Claims (20)

  1. 차량의 상태 추정 장치에 있어서,
    전류 센서; 및
    프로세서를 포함하고,
    상기 프로세서는,
    상기 전류 센서를 통해 상기 차량의 배터리 팩의 전류 프로파일을 획득하고,
    상기 전류 프로파일에서 지정된 주파수 이하의 저주파수 성분을 추출하고,
    상기 저주파수 성분에서 전류 값이 제1 지정된 전류 값 이상이고, 지정된 시간 이상 전류 변화가 제1 임계 값 이하로 유지되는 제1 평탄 구간을 상기 배터리 팩의 충전 구간으로 추정하도록 구성된, 차량의 상태 추정 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 충전 구간은 고속 충전 구간 및/또는 완속 충전 구간을 포함하고,
    상기 프로세서는,
    상기 제1 평탄 구간의 전류 값에 기초하여, 상기 제1 평탄 구간 중 적어도 일부를 상기 고속 충전 구간 또는 상기 완속 충전 구간으로 추정하도록 구성된, 차량의 상태 추정 장치.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 제1 평탄 구간 중 전류 값이 제2 지정된 전류 값 이상인 구간을 상기 고속 충전 구간으로 추정하고,
    상기 제1 평탄 구간 중 전류 값이 상기 제2 지정된 전류 값 미만인 구간을 상기 완속 충전 구간으로 추정하도록 구성된, 차량의 상태 추정 장치.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 전류 프로파일에서 지정된 시간 이상 전류 변화가 제2 임계 값 이하로 유지되는 제2 평탄 구간 중 적어도 일부는 상기 차량의 정지 구간으로 추정하도록 구성된, 차량의 상태 추정 장치.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 제2 평탄 구간 중 전류 값이 0A(ampere) 이하인 구간을 상기 정지 구간으로 추정하도록 구성된, 차량의 상태 추정 장치.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 전류 프로파일에서 상기 제1 평탄 구간 및 지정된 시간 이상 전류 변화가 제2 임계 값 이하로 유지되는 제2 평탄 구간을 제외한 제1 구간을 추출하고,
    상기 제1 구간의 전류 값에 기초하여, 상기 제1 구간 중 적어도 일부를 상기 차량의 주행 구간 또는 회생 제동 구간으로 추정하도록 구성된, 차량의 상태 추정 장치.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 제1 구간 중 전류 값이 양수인 제2 구간을 상기 회생 제동 구간으로 추정하고,
    상기 제1 구간 중 전류 값이 음수인 제3 구간을 상기 주행 구간으로 추정하도록 구성된, 차량의 상태 추정 장치.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 차량의 상태 추정과 관련된 파라미터를 획득하고,
    상기 파라미터에 기초하여, 상기 차량의 상태를 추가적으로 보정하도록 구성된, 차량의 상태 추정 장치.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 파라미터는 상기 차량의 주행 속력 정보를 포함하는, 차량의 상태 추정 장치.
  10. 제1 항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 차량의 상태와 관련된 정보를 상기 차량의 디스플레이를 통해 표시하도록 구성된, 차량의 상태 추정 장치.
  11. 제1 항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 통신 회로를 이용하여, 상기 차량의 상태와 관련된 정보를 포함하는 데이터를 외부 전자 장치로 송신하도록 구성되고,
    상기 데이터는 상기 외부 전자 장치로 하여금 상기 차량의 상태와 관련된 정보를 포함하는 지정된 알람을 사용자 인터페이스를 통해 출력하도록 하는 적어도 하나의 인스트럭션을 포함하는, 차량의 상태 추정 장치.
  12. 차량의 상태 추정 방법에 있어서,
    상기 차량의 배터리 팩의 전류 프로파일을 획득하는 동작;
    상기 전류 프로파일에서 지정된 주파수 이하의 저주파수 성분을 추출하는 동작; 및
    상기 저주파수 성분에서 전류 값이 제1 지정된 전류 값 이상이고, 지정된 시간 이상 전류 변화가 제1 임계 값 이하로 유지되는 제1 평탄 구간을 상기 배터리 팩의 충전 구간으로 추정하는 동작을 포함하는, 차량의 상태 추정 방법.
  13. 제12 항에 있어서,
    상기 충전 구간은 고속 충전 구간 및/또는 완속 충전 구간을 포함하고,
    상기 제1 평탄 구간의 전류 값에 기초하여, 상기 제1 평탄 구간 중 적어도 일부를 상기 고속 충전 구간 또는 상기 완속 충전 구간으로 추정하는 동작을 포함하는, 차량의 상태 추정 방법.
  14. 제12 항에 있어서,
    상기 전류 프로파일에서 지정된 시간 이상 전류 변화가 제2 임계 값 이하로 유지되는 제2 평탄 구간 중 적어도 일부는 상기 차량의 정지 구간으로 추정하는 동작을 포함하는, 차량의 상태 추정 방법.
  15. 제14 항에 있어서,
    상기 전류 프로파일에서 상기 제1 평탄 구간 및 지정된 시간 이상 전류 변화가 제2 임계 값 이하로 유지되는 제2 평탄 구간을 제외한 제1 구간을 추출하는 동작; 및
    상기 제1 구간의 전류 값에 기초하여, 상기 제1 구간 중 적어도 일부를 상기 차량의 주행 구간 또는 회생 제동 구간으로 추정하는 동작을 포함하는, 차량의 상태 추정 방법.
  16. 제12 항에 있어서,
    상기 차량의 상태 추정과 관련된 파라미터를 획득하는 동작; 및
    상기 파라미터에 기초하여, 상기 차량의 상태를 추가적으로 보정하는 동작을 포함하는, 차량의 상태 추정 방법.
  17. 차량의 상태 추정 장치에 있어서,
    전류 센서; 및
    프로세서를 포함하고,
    상기 프로세서는,
    상기 전류 센서를 통해 상기 차량의 배터리 팩의 전류 프로파일을 획득하고,
    상기 전류 프로파일에 기초하여 상기 차량의 상태를 추정하고,
    상기 추정된 상태와 관련된 정보를 외부 전자 장치를 통해 표시하도록 구성된, 차량의 상태 추정 장치.
  18. 제17 항에 있어서,
    상기 정보는 날짜에 따른 주행 이력 정보를 포함하고,
    상기 날짜에 따른 주행 이력 정보는 주행 시간, 상기 주행 시간 동안의 주행 거리, 및 상기 주행 시간 동안의 주행 속력에 관한 정보를 포함하는, 차량의 상태 추정 장치.
  19. 제17 항에 있어서,
    상기 정보는 당월 충전 기록 정보를 포함하고,
    상기 당월 충전 기록 정보는 총 충전 횟수, 급속 충전 횟수, 완속 충전 횟수, 전월 대비 차이점, 및 상기 급속 충전 횟수와 상기 완속 충전 횟수의 비율에 관한 정보를 포함하는, 차량의 상태 추정 장치.
  20. 제17 항에 있어서,
    상기 정보는 당월 주행 이력 정보를 포함하고,
    상기 당월 주행 이력 정보는 최근 주행 거리, 누적 주행 거리, 최근 주행 시간, 누적 주행 시간, 최근 전비, 및 평균 전비에 관한 정보를 포함하는, 차량의 상태 추정 장치.
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