KR102730540B1 - System and method for reserved charging battery of vehicle - Google Patents
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Abstract
배터리; 외부 충전 설비로부터 제공되는 전력을 상기 배터리를 충전하기 위한 전력으로 변환하여 상기 배터리로 제공하는 충전기; 상기 배터리를 예약 충전하는 경우 충전 개시 시각을 설정하고, 설정된 상기 충전 개시 시각에 웨이크업 하여 상기 배터리를 충전하는데 요구되는 충전용 전원을 활성화 하는 제1 컨트롤러; 및 사전 설정된 시간 간격으로 웨이크업 하는 제2 컨트롤러를 포함하며, 상기 제2 컨트롤러는, 상기 충전 개시 시각 이후 웨이크업 한 경우, 상기 충전기에 의한 상기 배터리의 충전이 이루어지는지 여부를 판단하고, 상기 배터리의 충전이 이루어지지 않은 경우 상기 충전기를 작동 시켜 상기 배터리의 충전이 이루어지게 하는 것을 특징으로 하는 차량용 배터리 예약 충전 시스템이 개시된다.A vehicle battery reservation charging system is disclosed, comprising: a battery; a charger which converts power provided from an external charging facility into power for charging the battery and provides the converted power to the battery; a first controller which sets a charging start time when reserving charging of the battery, wakes up at the set charging start time, and activates charging power required to charge the battery; and a second controller which wakes up at preset time intervals, wherein the second controller determines whether charging of the battery is performed by the charger when waking up after the charging start time, and operates the charger if charging of the battery is not performed to cause charging of the battery.
Description
본 발명은 차량용 배터리 예약 충전 시스템 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 차량의 배터리의 예약 충전을 제어하는 제어기의 리얼 타임 클락 또는 전원 스위치 등이 고장인 경우도 예약 충전을 가능하게 하는 차량용 배터리 예약 충전 시스템 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a vehicle battery reservation charging system and method, and more specifically, to a vehicle battery reservation charging system and method that enables reservation charging even when a real-time clock or power switch of a controller that controls reservation charging of a vehicle battery is broken.
일반적으로 배터리에 저장된 전기 에너지를 이용하여 모터를 구동하여 동력을 얻는 친환경 차량은 배터리를 충전하기 위한 충전기를 구비한다. 이러한 충전기를 통한 배터리의 충전은 주로 전기 요금이 저렴한 심야 시간에 이루어지는 것이 경제적으로 유리하므로, 충전용 케이블을 차량에 체결 후 운전자가 직접 충전 시간을 설정하거나 차량의 제어기가 배터리의 충전 상태(State Of Charge: SOC)를 고려하여 적절한 충전 개시 시각을 설정하여 충전이 이루어지게 하는 예약 충전 방식이 많이 적용되고 있다.In general, eco-friendly vehicles that use electric energy stored in batteries to drive a motor to obtain power are equipped with a charger to charge the battery. Since it is economically advantageous to charge the battery through such a charger, it is often used in a reservation charging method where the driver directly sets the charging time after connecting the charging cable to the vehicle, or the vehicle controller considers the battery's state of charge (SOC) and sets an appropriate charging start time to charge.
플러그인 하이브리드 차량의 경우 하이브리드 제어 유닛(Hybrid Control Unit: HCU)이 예약 충전 시각에 대한 사용자의 입력을 제공 받아 저장하고, 자체적으로 구비한 리얼 타임 클락(Real Time Clock: RTC)을 이용하여 설정된 충전 개시 시각 이전에 웨이크업 한 이후 충전에 필요한 제어기나 부품에 전원을 제공하기 위한 스위치를 온시켜 설정 시각에 충전이 개시되도록 제어하고 있다.For plug-in hybrid vehicles, the Hybrid Control Unit (HCU) receives and stores user input regarding the reserved charging time, wakes up before the set charging start time using its own Real Time Clock (RTC), and then turns on a switch to provide power to the controller or components required for charging so that charging starts at the set time.
그러나, HCU에 내장된 리얼 타임 클락 또는 충전 전원(통상 'IG3 전원'이라 함)을 제공하기 위한 릴레이를 온/오프 시키는 스위치가 고장인 경우 설정된 충전 개시 시각에 충전을 시작하지 못하게 되는 문제가 발생한다. 이러한 문제로 인해 차량의 배터리는 충전 이후 운행에 요구되는 충분한 에너지를 충전하지 못하게 되고, 그에 따라 운전자는 차량 주행 거리에 큰 제약을 받고 추가로 배터리를 충전하기 위해 시간을 소비하게 되는 등 큰 불편함과 경제적, 시간적 낭비를 발생시키게 된다.However, if the real-time clock built into the HCU or the switch that turns the relay on and off to provide charging power (commonly referred to as 'IG3 power') is broken, a problem occurs in which charging cannot start at the set charging start time. Due to this problem, the vehicle's battery cannot charge enough energy required for driving after charging, and as a result, the driver is greatly restricted in the vehicle's driving distance and has to spend additional time to charge the battery, which causes great inconvenience and waste of money and time.
상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.The matters described as background technology above are only intended to enhance understanding of the background of the present invention, and should not be taken as an acknowledgment that they correspond to prior art already known to those skilled in the art.
이에 본 발명은, 차량의 배터리의 예약 충전을 제어하는 제어기의 리얼 타임 클락 또는 전원 스위치 등이 고장인 경우도 예약 충전을 가능하게 하는 차량용 배터리 예약 충전 시스템 및 방법을 제공하는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.Accordingly, the present invention aims to solve the problem of providing a vehicle battery reservation charging system and method that enables reservation charging even when a real-time clock or power switch of a controller that controls reservation charging of a vehicle battery is broken.
상기 기술적 과제를 해결하기 위한 수단으로서 본 발명은,As a means for solving the above technical problem, the present invention,
배터리;battery;
외부 충전 설비로부터 제공되는 전력을 상기 배터리를 충전하기 위한 전력으로 변환하여 상기 배터리로 제공하는 충전기;A charger that converts power provided from an external charging facility into power for charging the battery and provides it to the battery;
상기 배터리를 예약 충전하는 경우 충전 개시 시각을 설정하고, 설정된 상기 충전 개시 시각에 웨이크업 하여 상기 배터리를 충전하는데 요구되는 충전용 전원을 활성화 하는 제1 컨트롤러; 및A first controller that sets a charging start time when reserving charging of the battery and wakes up at the set charging start time to activate the charging power required to charge the battery; and
사전 설정된 시간 간격으로 웨이크업 하는 제2 컨트롤러를 포함하며, Includes a second controller that wakes up at preset time intervals;
상기 제2 컨트롤러는, 상기 충전 개시 시각 이후 웨이크업 한 경우, 상기 충전기에 의한 상기 배터리의 충전이 이루어지는지 여부를 판단하고, 상기 배터리의 충전이 이루어지지 않은 경우 상기 충전기를 작동 시켜 상기 배터리의 충전이 이루어지게 하는 것을 특징으로 하는 차량용 배터리 예약 충전 시스템을 제공한다.The second controller, when woken up after the charging start time, determines whether the battery is being charged by the charger, and if the battery is not being charged, operates the charger to charge the battery, thereby providing a vehicle battery reservation charging system.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 제2 컨트롤러는, 상기 충전 개시 시각 이후 웨이크업 한 경우, 상기 충전기에 제공되는 충전용 전원이 활성화 되었는지 확인하고, 확인 결과 상기 충전용 전원이 활성화 되지 않은 경우 상기 충전용 전원을 활성화 시킬 수 있다.In one embodiment of the present invention, when the second controller wakes up after the charging start time, it can check whether the charging power provided to the charger is activated, and if the charging power is not activated as a result of the check, it can activate the charging power.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 제1 컨트롤러는, 상기 외부 충전 설비와 충전기가 연결된 경우 사전 설정된 충전 시각 대, 상기 외부 충전 설비의 입력 전력 및 상기 배터리의 충전 상태를 기반으로 충전 소요 시간을 연산하고, 상기 충전 소요 시간을 기반으로 상기 충전 개시 시각을 설정할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the first controller can calculate a charging time based on a preset charging time, an input power of the external charging device, and a charging state of the battery when the external charging device and the charger are connected, and set the charging start time based on the charging time.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 제1 컨트롤러는 상기 충전 개시 시각을 설정 후 상기 제2 컨트롤러로 설정된 상기 충전 개시 시각을 전달하고, 상기 제2 컨트롤러는 차량의 내비게이션으로부터 제공 받은 현재 시각과 상기 충전 개시 시각을 저장할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the first controller sets the charging start time and then transmits the set charging start time to the second controller, and the second controller can store the current time and the charging start time provided from the vehicle's navigation.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 제2 컨트롤러는 상기 사전 설정된 시간 간격마다 웨이크업 하여 현재 시각을 업데이트 할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the second controller can wake up at each preset time interval to update the current time.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 제2 컨트롤러는 업데이트된 현재 시각과 상기 충전 개시 시각을 비교하고, 상기 업데이트된 현재 시각이 상기 충전 개시 시각을 도과한 경우 상기 충전용 전원이 활성화 되었는지 확인하고, 확인 결과 상기 충전용 전원이 활성화 되지 않은 경우 상기 충전용 전원을 활성화 할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the second controller compares the updated current time with the charging start time, and if the updated current time has passed the charging start time, determines whether the charging power is activated, and if the determination result shows that the charging power is not activated, activates the charging power.
상기 기술적 과제를 해결하기 위한 다른 수단으로서 본 발명은,As another means for solving the above technical problem, the present invention comprises:
전술한 차량용 배터리 예약 충전 시스템을 이용한 차량용 배터리 예약 충전 방법에 있어서,In a vehicle battery reservation charging method using the vehicle battery reservation charging system described above,
상기 제1 컨트롤러가 충전 개시 시각을 설정하고 상기 제2 컨트롤러로 설정된 충전 개시 시각을 전달하는 단계;A step in which the first controller sets a charging start time and transmits the set charging start time to the second controller;
상기 제2 컨트롤러가 상기 충전 개시 시각을 저장하고 현재 시각을 입력 받아 저장하는 단계;A step in which the second controller stores the charging start time and receives and stores the current time;
상기 제2 컨트롤러가 사전 설정된 시간 간격 마다 웨이크업 하여 상기 현재 시각을 업데이트하고, 업데이트된 현재 시각과 상기 충전 개시 시각을 비교하는 단계;A step of waking up the second controller at preset time intervals to update the current time and comparing the updated current time with the charging start time;
상기 업데이트된 현재 시각이 상기 충전 개시 시각을 도과한 경우 상기 충전기에 의한 상기 배터리의 충전이 이루어지는 지 여부를 확인하는 단계; 및A step of checking whether the battery is being charged by the charger if the updated current time has passed the charging start time; and
상기 충전기에 의한 상기 배터리의 충전이 이루어지지 않은 것으로 판단한 경우, 상기 제2 컨트롤러가 상기 충전기를 작동시켜 상기 배터리의 충전이 이루어지게 하는 단계;A step of causing the second controller to operate the charger to charge the battery when it is determined that the battery is not being charged by the charger;
를 포함하는 차량용 배터리 충전 방법을 제공한다.A method for charging a vehicle battery including:
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 확인하는 단계는, 상기 제2 컨트롤러가 상기 충전기에 제공되는 충전용 전원이 활성화 되었는지 확인하는 단계이며, 상기 충전이 이루어지게 하는 단계는, 상기 제2 컨트롤러가 상기 충전용 전원을 활성화 시키는 단계일 수 있다.In one embodiment of the present invention, the step of checking may be a step in which the second controller checks whether the charging power provided to the charger is activated, and the step of causing charging may be a step in which the second controller activates the charging power.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 전달하는 단계는, 상기 제1 컨트롤러가 상기 외부 충전 설비와 충전기가 연결된 경우 사전 설정된 충전 시각 대, 상기 외부 충전 설비의 입력 전력 및 상기 배터리의 충전 상태를 기반으로 충전 소요 시간을 연산하고, 상기 충전 소요 시간을 기반으로 상기 충전 개시 시각을 설정할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the transmitting step may include calculating a charging time based on the input power of the external charging device and the charging state of the battery when the external charging device and the charger are connected, and setting the charging start time based on the charging time.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 저장하는 단계는, 차량의 내비게이션으로부터 현재 시각을 제공 받아 저장할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the storing step may receive and store the current time from the vehicle's navigation system.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 비교하는 단계는, 상기 제2 컨트롤러는 상기 사전 설정된 시간 간격마다 웨이크업 하여 저장된 현재 시각에 상기 사전 설정된 시간 간격에 해당하는 시간을 합산하여 현재 시간을 업데이트 할 수 있다. In one embodiment of the present invention, the comparing step may be such that the second controller wakes up at each preset time interval and updates the current time by adding the time corresponding to the preset time interval to the stored current time.
상기 차량용 배터리 예약 충전 시스템 및 방법에 따르면, 차량의 배터리를 사전 설정된 시각에 예약 충전하는 경우 충전용 전원의 활성화를 담당하는 제어기의 리얼 타임 클락이 고장 나거나 충전용 전원 릴레이를 온 키시기 위한 스위치의 고장이 발생하는 경우에도 다른 제어기의 협조 제어를 통해 배터리 예약 충전이 가능하게 함으로써, 예약 충전 실패로 인한 배터리 조기 방전 및 불필요한 추가 충전을 예방할 수 있다.According to the above vehicle battery reservation charging system and method, when the vehicle battery is scheduled to be charged at a preset time, even if the real-time clock of the controller responsible for activating the charging power fails or the switch for turning on the charging power relay fails, the battery reservation charging is made possible through cooperative control of another controller, thereby preventing early battery discharge and unnecessary additional charging due to failure of the reservation charging.
이에 따라, 상기 차량용 배터리 예약 충전 시스템 및 방법에 따르면, 예약 충전 실패로 인해 발생하는 불편함 및 추가 충전에 따른 시간 경제적 낭비를 예방할 수 있다. Accordingly, according to the vehicle battery reservation charging system and method, inconvenience caused by reservation charging failure and time and economic waste caused by additional charging can be prevented.
본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The effects obtainable from the present invention are not limited to the effects mentioned above, and other effects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art to which the present invention belongs from the description below.
도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 차량용 배터리 예약 충전 시스템을 도시한 블록 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시형태에 따른 차량용 배터리 예약 충전 방법을 도시한 흐름도이다. FIG. 1 is a block diagram illustrating a vehicle battery reservation charging system according to one embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a flow chart illustrating a method for reserving charging a vehicle battery according to one embodiment of the present invention.
이하, 첨부의 도면을 참조하여 본 발명의 여러 실시형태에 따른 차량용 배터리 예약 충전 시스템 및 방법을 상세하게 설명한다.Hereinafter, a vehicle battery reservation charging system and method according to various embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings.
도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 차량용 배터리 예약 충전 시스템을 도시한 블록 구성도이다.FIG. 1 is a block diagram illustrating a vehicle battery reservation charging system according to one embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시형태에 따른 차량용 배터리 예약 충전 시스템은, 배터리(11)와, 배터리에 충전 전력을 제공하는 충전기(12)와, 제1 컨트롤러(100) 및 제2 컨트롤러(200)를 포함하여 구성될 수 있다.Referring to FIG. 1, a vehicle battery reservation charging system according to one embodiment of the present invention may be configured to include a battery (11), a charger (12) that provides charging power to the battery, a first controller (100), and a second controller (200).
배터리(11)는, 친환경 차량의 동력을 생산하는 모터에 제공하기 위한 고전압의 전기 에너지를 저장하는 장치이다. 차량의 저전압 전장 부하에 전원을 공급하기 위한 배터리(14)와의 구분을 위해 배터리(11)는 고전압 배터리 또는 메인 배터리라 칭할 수 있으며, 배터리(14)는 저전압 배터리 또는 보조 배터리로 칭할 수 있다. 고전압 배터리(10)의 출력단은 커패시터(Cdc)에 의해 고전압의 직류 링크단이 형성되며, 이 직류 링크에 고전압 전력을 제공 받거나 고전압 전력을 배터리로 공급하기 위한 여러 요소들이 연결될 수 있다. 예를 들어, 직류 링크단으로부터 직류 전력을 입력 받고 변환하여 모터로 삼상의 교류 전력을 제공하는 인버터(미도시)가 연결될 수 있다. 또한, 외부의 충전 설비(20)로부터 제공되는 교류 전력을 변환하여 배터리(11)의 충전 전력을 제공하는 차량 탑재형 충전기(On-Board Charger: OBC)(12)가 직류 링크단에 연결될 수 있다.The battery (11) is a device that stores high-voltage electric energy to be provided to a motor that generates power for an eco-friendly vehicle. In order to distinguish it from a battery (14) that supplies power to a low-voltage electric load of a vehicle, the battery (11) may be referred to as a high-voltage battery or a main battery, and the battery (14) may be referred to as a low-voltage battery or an auxiliary battery. The output terminal of the high-voltage battery (10) forms a high-voltage direct current link terminal by a capacitor (Cdc), and various elements for receiving high-voltage power from this direct current link or supplying high-voltage power to the battery may be connected. For example, an inverter (not shown) that receives and converts direct current power from the direct current link terminal and provides three-phase alternating current power to the motor may be connected. In addition, an on-board charger (OBC) (12) that converts alternating current power provided from an external charging device (20) and provides charging power for the battery (11) may be connected to the direct current link terminal.
차량 탑재형 충전기(12)는 외부 충전 설비(20)와 커넥터(30)에 의해 연결되어 외부 충전 설비(20)의 교류 전력을 제공받고 제공 받은 교류 전력을 배터리(11)를 충전하는데 사용될 수 있는 직류 전력으로 변환할 수 있다. The vehicle-mounted charger (12) is connected to an external charging facility (20) via a connector (30) to receive AC power from the external charging facility (20) and convert the received AC power into DC power that can be used to charge the battery (11).
차량 탑재형 충전기(12)는 차량 내의 충전용 전원(IG3)에 의해 전원을 제공받아 동작할 수 있다. 차량에는 다양한 종류의 전원 라인이 존재하며, 그 중 환경 차량에서 배터리를 충전하는데 사용되는 충전용 전원이 별도로 마련된다. 이 충전용 전원은 통상 IG3 전원으로 명명되며, 충전용 전원을 제공하기 위한 릴레이(17)을 온 시킴으로써 활성화 될 수 있다. 릴레이(17)이 온되면 충전용 전원 라인에 연결된 장치나 제어기에 보조 배터리(14)의 전력이 공급되는 상태가 될 수 있다. 즉, 충전용 전원이 활성화 된다는 것은 배터리(11)를 충전하는데 요구되는 차량 내 각종 장치나 제어기에 전원이 공급되어 배터리(11)를 충전할 수 있는 상태가 됨을 의미한다.The vehicle-mounted charger (12) can operate by receiving power from a charging power source (IG3) within the vehicle. There are various types of power lines in the vehicle, and among them, a charging power source used to charge a battery in an environmental vehicle is provided separately. This charging power source is usually named IG3 power source, and can be activated by turning on a relay (17) for providing charging power. When the relay (17) is turned on, power from the auxiliary battery (14) can be supplied to a device or controller connected to the charging power line. In other words, activation of the charging power source means that power is supplied to various devices or controllers within the vehicle required to charge the battery (11), thereby enabling the battery (11) to be charged.
차량 탑재형 충전기(12)는 이미 당 기술분야에 여러 토폴로지가 알려져 있는 바 구체적인 회로 구성에 대한 설명은 생략하기로 한다.Since various topologies of vehicle-mounted chargers (12) are already known in the art, a description of the specific circuit configuration will be omitted.
제1 제어기(100)는 외부 충전 설비(20)가 커넥터(30)에 의해 충전기(12)에 연결되었을 때 충전기(12)가 추정한 외부 충전 설비(20)에서 제공되는 입력 전력과, 제2 컨트롤러(200)에 의해 추정된 배터리(11)의 충전 상태(State Of Charge: SOC)에 대한 정보를 입력 받아 이들 정보를 기반으로 배터리(11)를 사전 설정된 목표 충전 상태까지 충전하는데 소요되는 시간을 연산할 수 있다. 더하여, 제1 제어기(100)는 사용자에 의해 입력된 예약 충전 희망 시각대에 대한 정보와 연산된 충전 소요 시간을 기반으로 충전 개시 시각을 결정할 수 있다. The first controller (100) receives information on the input power provided from the external charging facility (20) estimated by the charger (12) when the external charging facility (20) is connected to the charger (12) by the connector (30) and the state of charge (SOC) of the battery (11) estimated by the second controller (200), and calculates the time required to charge the battery (11) to a preset target state of charge based on this information. In addition, the first controller (100) can determine the charging start time based on information on the desired time slot for reserved charging inputted by the user and the calculated charging time.
제1 제어기(100)가 정상적인 상태인 경우, 제1 제어기(100)는 내부의 리얼 타임 클락(Real Time Clock: RTC)에 의해 충전 개시 시각이 되면 웨이크업 하여 릴레이 스위치를 온시킴으로써 IG3 릴레이(17)를 단락시키고, 그에 의해 충전용 전원(IG3)를 활성화할 수 있다.When the first controller (100) is in a normal state, the first controller (100) wakes up when the charging start time is reached by the internal real time clock (RTC) and turns on the relay switch to short-circuit the IG3 relay (17), thereby activating the charging power source (IG3).
통상, 환경차에서 제1 제어기(100)는 하이브리드 컨트롤 유닛(Hybrid Control Unit: HCU)에 해당할 수 있다.Typically, in an environmental vehicle, the first controller (100) may correspond to a hybrid control unit (HCU).
제2 제어기(200)는 배터리(11)과 배터리(14)의 충전 상태 등 배터리 상태에 대한 정보를 모니터링하고, 배터리(11) 충전 시 충전기(12)로 배터리(11) 충전 상태에 대한 정보를 제공함으로써 충전기(12)와 공조 제어를 수행할 수 있다. The second controller (200) monitors information about the battery status, such as the charging status of the battery (11) and the battery (14), and provides information about the charging status of the battery (11) to the charger (12) when charging the battery (11), thereby enabling air conditioning control with the charger (12).
특히, 제2 제어기(200)는 차량 시동이 오프된 이후 보조 배터리(14)의 충전 상태를 모니터링하고 보조 배터리(14)의 전압이 사전 설정된 레벨 이하로 떨어지면 릴레이(15)를 오프시켜 보조 배터리(14)를 개방상태로 만들 수 있다. 보조 배터리(14)는 메인 배터리(11)의 전압을 하향 변환하여 출력하는 저전압 직류 컨버터(Low Voltage DC/DC Converter: LDC)(13)의 출력단에 연결된다. LDC(13)의 출력단은 또한 차량의 전장 부하와도 연결될 수 있다. 이에 따라, 보조 배터리(14)는 차량의 시동이 오프된 상태에서도 누설 전류 등에 의해 계속 저장 전력이 소모될 수 있다. 제2 제어기(200)는 보조 배터리(14)의 소모에 의해 보조 배터리(14)에 약영향을 미칠 수 있는 전압 이하로 보조 배터리(14)의 전압이 감소되는 것을 방지하기 위해 사전 설정된 시간 간격 마다 웨이크업하여 보조 배터리(14)의 전압을 모니터링 할 필요가 있다.In particular, the second controller (200) can monitor the charging status of the auxiliary battery (14) after the vehicle ignition is turned off, and when the voltage of the auxiliary battery (14) falls below a preset level, the relay (15) can be turned off to open the auxiliary battery (14). The auxiliary battery (14) is connected to the output terminal of a low voltage DC/DC converter (LDC) (13) that down-converts the voltage of the main battery (11) and outputs it. The output terminal of the LDC (13) can also be connected to the electrical load of the vehicle. Accordingly, the auxiliary battery (14) can continue to consume stored power due to leakage current, etc. even when the vehicle ignition is turned off. The second controller (200) needs to wake up at preset time intervals to monitor the voltage of the auxiliary battery (14) in order to prevent the voltage of the auxiliary battery (14) from decreasing below a voltage that may adversely affect the auxiliary battery (14) due to consumption of the auxiliary battery (14).
보조 배터리(14)가 특히 리튬 이온 배터리인 경우 보조 배터리(14)의 전압이 사전 설정된 레벨 이하로 떨어지면 보조 배터리(14)에 회복하기 힘든 손상을 주기 때문에, 제2 제어기(200)는 사전 설정된 시간 간격 마다 웨이크업 하여 보조 배터리(14)의 전압을 모니터링 한다.Since the voltage of the auxiliary battery (14) may cause irreparable damage to the auxiliary battery (14) if it falls below a preset level, especially when the auxiliary battery (14) is a lithium ion battery, the second controller (200) wakes up at preset time intervals to monitor the voltage of the auxiliary battery (14).
제2 컨트롤러(200)는 웨이크업이 이루어지는 시간 간격을 확인하기 위해 리얼 타임 클락(210)을 포함할 수 있다. 제2 컨트롤러(200)는 리얼 타임 클락(210)에 의해 사전 설정된 시간 간격마다 웨이크업하며, 웨이크업시 현재 시간을 업데이트할 수 있다. 예를 들어, 제2 컨트롤러(200)는 슬립모드로 진입하기 이전에 차량의 내비게이션 시스템(16) 등으로부터 현재 시각에 대한 정보를 제공받아 저장한 이후, 제2 컨트롤러(200)라 웨이크업 할 때 마다 사전 설정된 시간 간격을 저장한 현재 시각에 합산함으로써 현재 시각을 업데이트 할 수 있다.The second controller (200) may include a real-time clock (210) to check the time interval at which the wake-up occurs. The second controller (200) wakes up at each preset time interval by the real-time clock (210) and may update the current time upon wake-up. For example, the second controller (200) may receive and store information on the current time from the vehicle's navigation system (16), etc., before entering the sleep mode, and may update the current time by adding the preset time interval to the stored current time whenever the second controller (200) wakes up.
본 발명의 일 실시형태에서, 제2 제어기(200)는 사전 설정된 시간 간격마다 웨이크업 할 때 현재 시각을 업데이트하고, 제1 제어기(100)로부터 제공받은 예약 충전 시각과 업데이트된 현재 시각을 비교한다. 예약 충전 시각이 업데이트된 현재 시각을 도과한 경우, 제2 제어기(200)는 충전용 전원(IG3)이 활성화 되었는지 확인한다. 이어, 제2 제어기(200)는 충전용 전원이 활성화 되지 않은 경우, IG3 릴레이(17)를 제어하기 위한 스위치를 온시켜 IG3 릴레이(17)가 단락상태가 되게 함으로써 충전용 전원을 활성화 할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the second controller (200) updates the current time when waking up at preset time intervals and compares the updated current time with the reserved charging time provided from the first controller (100). If the reserved charging time has passed the updated current time, the second controller (200) checks whether the charging power source (IG3) is activated. Then, if the charging power source is not activated, the second controller (200) can activate the charging power source by turning on a switch for controlling the IG3 relay (17) to make the IG3 relay (17) short-circuited.
즉, 예약 충전 시 설정된 예약 충전 시각에 웨이크업하여 충전용 전원을 활성화 시키는 역할을 하는 제1 제어기(100)가 고장인 경우(예를 들어, 리얼 타임 클럭(110) 또는 제1 제어기(100)의 릴레이 스위치의 고장), 주기적으로 웨이크업 하는 제2 제어기(200)가 예약 충전 진행 여부를 확인하고 예약 충전이 진행되지 않는 경우 충전용 전원을 활성화 하여 배터리(11)의 충전이 이루어 지게 할 수 있다.That is, if the first controller (100) that wakes up at the set reservation charging time and activates the charging power is broken (for example, a failure of the real-time clock (110) or the relay switch of the first controller (100)), the second controller (200) that wakes up periodically can check whether reservation charging is in progress and, if reservation charging is not in progress, activate the charging power to allow the battery (11) to be charged.
본 발명은 전술한 것과 같은 차량용 배터리 예약 충전 시스템을 이용한 차량용 배터리 예약 충전 방법도 제공한다.The present invention also provides a method for reserving a vehicle battery using a vehicle battery reserving charging system as described above.
도 2는 본 발명의 일 실시형태에 따른 차량용 배터리 예약 충전 방법을 도시한 흐름도이다. FIG. 2 is a flow chart illustrating a method for reserving charging a vehicle battery according to one embodiment of the present invention.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시형태에 따른 차량용 배터리 예약 충전 방법은, 제1 컨트롤러(100)가 사용자로부터 사용자가 원하는 배터리 예약 충전 시각대에 대한 정보를 입력 받고(S11) 사용자가 차량과 외부 충전 설비(20)를 서로 전기적으로 접속시키는 충전용 커넥터(30)를 체결한 것을 확인한 후(S12), 충전 개시 시각을 설정하는 단계(S13)로부터 시작될 수 있다.Referring to FIG. 2, a method for reserved charging of a vehicle battery according to one embodiment of the present invention may start from a step (S13) of setting a charging start time after the first controller (100) receives information on a battery reserved charging time zone desired by the user from the user (S11) and confirms that the user has connected a charging connector (30) that electrically connects the vehicle and an external charging facility (20) to each other (S12).
충전 개시 시각을 설정하는 단계(S13)에서, 제1 컨트롤러(100)는 배터리(11)의 상태를 관리하는 제2 컨트롤러(200)로부터 배터리(11)의 충전 상태에 대한 정보를 제공 받고 커넥터 체결을 통해 외부 충전 설비(20)에서 제공되는 충전 전력에 대한 정보를 충전기(12)로부터 제공받아 배터리(11)를 원하는 충전상태까지 충전하는데 소요되는 시간을 연산하고, 연산된 충전 소요시간과 입력 받은 충전 시각대에 대한 정보를 기반으로 충전 개시 시각을 설정할 수 있다. 여기서, 제1 컨트롤러(100)는 현재 시각에 대한 정보를 차량의 내비게이션 시스템(16)에서 제공받을 수 있고 충전 소요 시간과 현재 시각을 기반으로 리얼 타임 클락(110)을 이용하여 예약 충전을 위한 웨이크업 시각을 설정함으로써 충전 개시 시각을 설정하게 된다.In the step (S13) of setting the charging start time, the first controller (100) receives information on the charging state of the battery (11) from the second controller (200) that manages the state of the battery (11), receives information on the charging power provided from an external charging facility (20) through a connector connection from the charger (12), calculates the time required to charge the battery (11) to a desired charging state, and sets the charging start time based on the calculated charging time and the information on the input charging time zone. Here, the first controller (100) can receive information on the current time from the vehicle's navigation system (16), and sets the wake-up time for reserved charging using the real-time clock (110) based on the charging time and the current time, thereby setting the charging start time.
이어, 제1 컨트롤러(100)는 충전 개시 시각에 대한 정보를 제2 컨트롤러(200)로 제공하고 제2 컨트롤러는 제공 받은 충전 개시 시각을 저장하고 내비게이션 시스템(160)으로부터 현재 시각에 대한 정보를 제공받아 시각 동기화를 수행할 수 있다(S14). Next, the first controller (100) provides information on the charging start time to the second controller (200), and the second controller stores the provided charging start time and receives information on the current time from the navigation system (160) to perform time synchronization (S14).
제1 컨트롤러(100)의 충전 시각 설정 및 제2 컨트롤러(200)의 시각 동기화가 종료되면 차량, 즉 제1 컨트롤러(100), 제2 컨트롤러(200) 및 충전기(12) 등은 슬립모드에 진입하게 된다(S15).When the charging time setting of the first controller (100) and the time synchronization of the second controller (200) are completed, the vehicle, i.e., the first controller (100), the second controller (200), and the charger (12), enter sleep mode (S15).
이어, 제2 컨트롤러(200)는 사전 설정된 시간 간격으로 웨이크업 하여 배터리(11)와 배터리(14)의 전압을 확인할 수 있다(S16). 특히, 제2 컨트롤러(200)는 배터리(14)의 전압이 사전 설정된 레벨 이하로 감소하여 배터리(14)의 성능에 악영향을 미치는 것을 예방하기 위해 사전 설정된 시간 주기 마다 웨이크업 하여 배터리(14)의 전압을 확인하고 사전 설정된 레벨 이하의 전압이 확인되는 경우 릴레이(15)를 개방시켜 추가적인 방전이 이루어지는 것을 예방할 수 있다.Next, the second controller (200) can wake up at preset time intervals to check the voltages of the battery (11) and the battery (14) (S16). In particular, the second controller (200) wakes up at preset time intervals to check the voltage of the battery (14) in order to prevent the voltage of the battery (14) from decreasing below a preset level and adversely affecting the performance of the battery (14), and if a voltage below a preset level is checked, the relay (15) can be opened to prevent additional discharge.
이와 같이 제2 컨트롤러(200)가 사전 설정된 시간 간격 마다 웨이크업 할 때 제2 컨트롤러(200)는 기 저장된 현재 시각에 사전 설정된 시간 간격에 해당하는 시간을 합산하여 현재 시각을 업데이트할 수 있다(S17). 제2 컨트롤러(200)의 웨이크업 시간 주기는 그 내부의 리얼 타임 클락(210)에 의해 파악될 수 있다. In this way, when the second controller (200) wakes up at preset time intervals, the second controller (200) can update the current time by adding the time corresponding to the preset time interval to the stored current time (S17). The wake-up time cycle of the second controller (200) can be determined by the real-time clock (210) therein.
또한, 제2 컨트롤러(200)는, 사전 설정된 시간 간격 마다 웨이크업 하여 현재 시간을 업데이트한 이후 업데이트 된 현재 시각과 기 저장한 예약 충전 개시 시각을 비교하여 업데이트된 현재 시각이 기 저장한 예약 충전 개시 시각을 도과하였는지 판단할 수 있다(S18).In addition, the second controller (200) can wake up at preset time intervals to update the current time, and then compare the updated current time with the previously stored scheduled charging start time to determine whether the updated current time has passed the previously stored scheduled charging start time (S18).
제2 컨트롤러(200)는, 업데이트된 현재 시각이 기 저장한 예약 충전 개시 시각을 도과한 것으로 판단된 경우, 배터리(11)의 충전이 이루어지고 있는지 확인할 수 있다(S19). 배터리(11)의 충전이 이루어지고 있는 지의 판단은 충전용 전원(IG3)이 활성화 되었는지 확인함으로써 이루어질 수 있다.The second controller (200) can check whether the battery (11) is being charged if it is determined that the updated current time has passed the previously stored reserved charging start time (S19). The determination of whether the battery (11) is being charged can be made by checking whether the charging power source (IG3) is activated.
단계(S19)에서 충전이 이루어지지 않고 있는 것으로 판단된 경우, 제2 컨트롤러(200)는 충전용 전원을 활성화 시키기 위한 릴레이(17)을 온시켜 충전에 사용되는 제어기와 부품들에 전원이 공급되게 한 후 충전을 개시하게 할 수 있다(S19). 반면, 단계(S19)에서 충전이 이루어지고 있는 것으로 판단된 경우, 제2 컨트롤러(200)는 배터리(11)의 충전 상태에 대한 정보를 확인하고 이를 충전기(12) 등에 제공하는 등 배터리 충전을 유지하는데 필요한 동작을 수행할 수 있다(S21).If it is determined that charging is not taking place at step (S19), the second controller (200) can turn on the relay (17) for activating the charging power source to supply power to the controller and components used for charging and then initiate charging (S19). On the other hand, if it is determined that charging is taking place at step (S19), the second controller (200) can perform operations necessary to maintain battery charging, such as checking information on the charging status of the battery (11) and providing the information to the charger (12), etc. (S21).
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 일 실시형태에 따른 차량용 배터리 예약 충전 시스템 및 방법은, 차량의 배터리를 사전 설정된 시각에 예약 충전하는 경우 충전용 전원의 활성화를 담당하는 제어기(100)의 리얼 타임 클락이 고장 나거나 충전용 전원 릴레이를 온 키시기 위한 스위치의 고장이 발생하는 경우에도 다른 제어기(200)의 협조 제어를 통해 배터리 예약 충전이 가능하게 함으로써, 예약 충전 실패로 인한 배터리 조기 방전 및 불필요한 추가 충전을 예방할 수 있다.As described above, the vehicle battery reservation charging system and method according to one embodiment of the present invention can prevent battery reservation charging through cooperative control of another controller (200) even when the real-time clock of the controller (100) responsible for activating the charging power fails or the switch for turning on the charging power relay fails when the vehicle battery is reserved for charging at a preset time, thereby preventing early battery discharge and unnecessary additional charging due to failure of the reserved charging.
이상에서 본 발명의 특정한 실시형태에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 청구범위의 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.While the present invention has been illustrated and described above with respect to specific embodiments thereof, it will be apparent to those skilled in the art that the present invention may be variously improved and modified within the scope of the claims.
10: 차량 11: 메인 배터리
12: 충전기 13: 저전압 직류 컨버터
14: 보조 배터리 15: 보조 배터리 릴레이
16: 내비게이션 시스템 17: 충전용 전원(IG3) 릴레이
100: 제1 컨트롤러(하이브리드 컨트롤 유닛)
200: 제2 컨트롤러(배터리 관리 시스템)
110, 210: 리얼 타임 클락10: Vehicle 11: Main Battery
12: Charger 13: Low voltage DC converter
14: Auxiliary battery 15: Auxiliary battery relay
16: Navigation system 17: Power supply for charging (IG3) relay
100: 1st controller (hybrid control unit)
200: Second controller (battery management system)
110, 210: Real Time Clock
Claims (11)
외부 충전 설비로부터 제공되는 전력을 상기 배터리를 충전하기 위한 전력으로 변환하여 상기 배터리로 제공하는 충전기;
사전 설정된 시간 간격으로 웨이크업 하는 제2 컨트롤러; 및
상기 배터리를 예약 충전하는 경우 충전 개시 시각을 설정하고, 설정된 상기 충전 개시 시각에 웨이크업 하여 상기 배터리를 충전하는데 요구되는 충전용 전원을 활성화 하고, 상기 제2 컨트롤러로 상기 충전 개시 시각을 제공하는 제1 컨트롤러를 포함하며,
상기 제2 컨트롤러는, 상기 제1 컨트롤러로부터 상기 충전 개시 시각을 제공받고, 상기 충전 개시 시각 이후 웨이크업 한 경우, 상기 충전기에 의한 상기 배터리의 충전이 이루어지는지 여부를 판단하고, 상기 배터리의 충전이 이루어지지 않은 경우 상기 충전기를 작동 시켜 상기 배터리의 충전이 이루어지게 하는 것을 특징으로 하는 차량용 배터리 예약 충전 시스템.battery;
A charger that converts power provided from an external charging facility into power for charging the battery and provides it to the battery;
A second controller that wakes up at preset time intervals; and
In the case of reserving charging of the battery, a first controller is included that sets a charging start time, wakes up at the set charging start time to activate charging power required to charge the battery, and provides the charging start time to the second controller.
A vehicle battery reservation charging system characterized in that the second controller receives the charging start time from the first controller, and, when woken up after the charging start time, determines whether the battery is being charged by the charger, and, if the battery is not being charged, operates the charger to charge the battery.
상기 충전 개시 시각 이후 웨이크업 한 경우, 상기 충전기에 제공되는 충전용 전원이 활성화 되었는지 확인하고, 확인 결과 상기 충전용 전원이 활성화 되지 않은 경우 상기 충전용 전원을 활성화 시키는 것을 특징으로 하는 차량용 배터리 예약 충전 시스템.In claim 1, the second controller,
A vehicle battery reservation charging system characterized in that, when waking up after the above charging start time, it is checked whether the charging power provided to the charger is activated, and if the charging power is not activated as a result of the check, the charging power is activated.
상기 제1 컨트롤러는, 상기 외부 충전 설비와 충전기가 연결된 경우 사전 설정된 충전 시각 대, 상기 외부 충전 설비의 입력 전력 및 상기 배터리의 충전 상태를 기반으로 충전 소요 시간을 연산하고, 상기 충전 소요 시간을 기반으로 상기 충전 개시 시각을 설정하는 것을 특징으로 하는 차량용 배터리 예약 충전 시스템.In claim 1,
A vehicle battery reservation charging system characterized in that the first controller calculates the charging time based on the input power of the external charging device and the charging state of the battery when the external charging device and the charger are connected, compared to a preset charging time, and sets the charging start time based on the charging time.
상기 제1 컨트롤러는 상기 충전 개시 시각을 설정 후 상기 제2 컨트롤러로 설정된 상기 충전 개시 시각을 전달하고, 상기 제2 컨트롤러는 차량의 내비게이션으로부터 제공 받은 현재 시각과 상기 충전 개시 시각을 저장하는 것을 특징으로 하는 차량용 배터리 예약 충전 시스템.In any one of claims 1 to 3,
A vehicle battery reservation charging system, characterized in that the first controller sets the charging start time and transmits the set charging start time to the second controller, and the second controller stores the current time and the charging start time provided from the vehicle's navigation.
상기 제2 컨트롤러는 상기 사전 설정된 시간 간격마다 웨이크업 하여 현재 시각을 업데이트 하는 것을 특징으로 하는 차량용 배터리 예약 충전 시스템.In any one of claims 1 to 3,
A vehicle battery reservation charging system, characterized in that the second controller wakes up at the preset time intervals to update the current time.
상기 제2 컨트롤러는 업데이트된 현재 시각과 상기 충전 개시 시각을 비교하고, 상기 업데이트된 현재 시각이 상기 충전 개시 시각을 도과한 경우 상기 충전용 전원이 활성화 되었는지 확인하고, 확인 결과 상기 충전용 전원이 활성화 되지 않은 경우 상기 충전용 전원을 활성화 하는 것을 특징으로 하는 차량용 배터리 예약 충전 시스템.In claim 5,
A vehicle battery reservation charging system characterized in that the second controller compares the updated current time with the charging start time, determines whether the charging power is activated if the updated current time has passed the charging start time, and activates the charging power if the determination result shows that the charging power is not activated.
상기 제1 컨트롤러가 충전 개시 시각을 설정하고 상기 제2 컨트롤러로 설정된 충전 개시 시각을 전달하는 단계;
상기 제2 컨트롤러가 상기 제1 컨트롤러로부터 전달되는 상기 충전 개시 시각을 저장하고 현재 시각을 입력 받아 저장하는 단계;
상기 제2 컨트롤러가 사전 설정된 시간 간격 마다 웨이크업 하여 상기 현재 시각을 업데이트하고, 업데이트된 현재 시각과 상기 충전 개시 시각을 비교하는 단계;
상기 업데이트된 현재 시각이 상기 충전 개시 시각을 도과한 경우 상기 충전기에 의한 상기 배터리의 충전이 이루어지는 지 여부를 확인하는 단계; 및
상기 충전기에 의한 상기 배터리의 충전이 이루어지지 않은 것으로 판단한 경우, 상기 제2 컨트롤러가 상기 충전기를 작동시켜 상기 배터리의 충전이 이루어지게 하는 단계;
를 포함하는 차량용 배터리 충전 방법.In a method for reserving a vehicle battery using the vehicle battery reserving charging system of claim 1,
A step in which the first controller sets a charging start time and transmits the set charging start time to the second controller;
A step in which the second controller stores the charging start time transmitted from the first controller and receives and stores the current time;
A step of waking up the second controller at preset time intervals to update the current time and comparing the updated current time with the charging start time;
A step of checking whether the battery is being charged by the charger if the updated current time has passed the charging start time; and
A step of causing the second controller to operate the charger to charge the battery when it is determined that the battery is not being charged by the charger;
A method for charging a vehicle battery comprising:
상기 확인하는 단계는, 상기 제2 컨트롤러가 상기 충전기에 제공되는 충전용 전원이 활성화 되었는지 확인하는 단계이며,
상기 충전이 이루어지게 하는 단계는, 상기 제2 컨트롤러가 상기 충전용 전원을 활성화 시키는 단계인 것을 특징으로 하는 차량용 배터리 예약 충전 방법.In claim 7,
The above-mentioned verification step is a step in which the second controller verifies whether the charging power provided to the charger is activated,
A method for reserving a vehicle battery, characterized in that the step of causing the charging is a step in which the second controller activates the charging power source.
상기 전달하는 단계는, 상기 제1 컨트롤러가 상기 외부 충전 설비와 충전기가 연결된 경우 사전 설정된 충전 시각 대, 상기 외부 충전 설비의 입력 전력 및 상기 배터리의 충전 상태를 기반으로 충전 소요 시간을 연산하고, 상기 충전 소요 시간을 기반으로 상기 충전 개시 시각을 설정하는 것을 특징으로 하는 차량용 배터리 예약 충전 방법.In claim 7,
The above-described transmitting step is a vehicle battery reservation charging method characterized in that the first controller calculates a charging time based on the input power of the external charging facility and the charging state of the battery compared to a preset charging time when the external charging facility and the charger are connected, and sets the charging start time based on the charging time.
상기 저장하는 단계는, 차량의 내비게이션으로부터 현재 시각을 제공 받아 저장하는 것을 특징으로 하는 차량용 배터리 예약 충전 방법.In any one of claims 7 to 9,
A method for reserving a vehicle battery, characterized in that the above-mentioned storing step receives and stores the current time from the vehicle's navigation system.
상기 비교하는 단계는, 상기 제2 컨트롤러는 상기 사전 설정된 시간 간격마다 웨이크업 하여 저장된 현재 시각에 상기 사전 설정된 시간 간격에 해당하는 시간을 합산하여 현재 시간을 업데이트 하는 것을 특징으로 하는 차량용 배터리 예약 충전 방법.
In any one of claims 7 to 9,
A vehicle battery reservation charging method, characterized in that the comparing step comprises: the second controller waking up at each preset time interval and updating the current time by adding the time corresponding to the preset time interval to the stored current time.
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