[go: up one dir, main page]

KR101866059B1 - 차량 배터리 충전 시스템 및 방법 - Google Patents

차량 배터리 충전 시스템 및 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101866059B1
KR101866059B1 KR1020160122833A KR20160122833A KR101866059B1 KR 101866059 B1 KR101866059 B1 KR 101866059B1 KR 1020160122833 A KR1020160122833 A KR 1020160122833A KR 20160122833 A KR20160122833 A KR 20160122833A KR 101866059 B1 KR101866059 B1 KR 101866059B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
battery
relay
voltage
vehicle
reference value
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
KR1020160122833A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20180034724A (ko
Inventor
양희태
김경호
김우성
민경인
황도성
최제훈
권범주
하동길
김범규
윤종후
양보람
문희성
김유석
우중제
김석형
박현수
Original Assignee
현대자동차주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 현대자동차주식회사 filed Critical 현대자동차주식회사
Priority to KR1020160122833A priority Critical patent/KR101866059B1/ko
Priority to US15/374,714 priority patent/US10266062B2/en
Publication of KR20180034724A publication Critical patent/KR20180034724A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101866059B1 publication Critical patent/KR101866059B1/ko
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/10—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles characterised by the energy transfer between the charging station and the vehicle
    • B60L53/14—Conductive energy transfer
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • B60L11/1851—
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/50—Charging stations characterised by energy-storage or power-generation means
    • B60L53/53—Batteries
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/60—Monitoring or controlling charging stations
    • B60L53/62—Monitoring or controlling charging stations in response to charging parameters, e.g. current, voltage or electrical charge
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • B60L58/18—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries of two or more battery modules
    • B60L58/21—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries of two or more battery modules having the same nominal voltage
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0029—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits
    • H02J7/0031—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits using battery or load disconnect circuits
    • B60L2230/30—
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/40—Drive Train control parameters
    • B60L2240/54—Drive Train control parameters related to batteries
    • B60L2240/547—Voltage
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/40—Drive Train control parameters
    • B60L2240/54—Drive Train control parameters related to batteries
    • B60L2240/549—Current
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2400/00—Special features of vehicle units
    • B60Y2400/30—Sensors
    • B60Y2400/308—Electric sensors
    • B60Y2400/3084—Electric currents sensors
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0029—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits
    • H02J7/00302—Overcharge protection
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0029—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits
    • H02J7/00306—Overdischarge protection
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
    • Y02T10/7005—
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/7072—Electromobility specific charging systems or methods for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10—Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y02T90/12—Electric charging stations
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10—Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y02T90/14—Plug-in electric vehicles
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10—Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y02T90/16—Information or communication technologies improving the operation of electric vehicles

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)

Abstract

차량 배터리 충전 시스템 및 충전 방법이 개시된다. 상기 차량 배터리 충전 시스템은, 배터리와 상기 배터리로부터 전원을 제공받는 차량 시스템 간의 전기적 연결을 형성/차단하는 릴레이 및 상기 배터리의 전압을 감시하고, 상기 배터리의 전압이 사전 설정된 제1 기준값 이하인 경우 전기적 연결을 차단하도록 상기 릴레이를 제어하고, 상기 릴레이의 전기적 연결이 차단된 상태에서 사전 설정된 재접속 조건이 만족되는 경우 전기적 연결이 형성되도록 상기 릴레이를 제어하는 컨트롤러를 포함한다. 상기 컨트롤러는, 전기적 연결이 차단된 상태에서 외부 전원을 통해 상기 배터리를 충전하기 위해 전기적 연결이 형성되도록 상기 릴레이를 제어한 이후, 상기 배터리의 전압, 상기 릴레이의 상기 차량 시스템 측 전압 및 전류 및 차량 시동 여부에 기반하여 상기 릴레이의 접속 상태를 제어한다.

Description

차량 배터리 충전 시스템 및 방법{SYSTEM AND METHOD FOR CHARGING VEHICLE BATTERY}
본 발명은 차량 배터리 충전 시스템 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 배터리와 차량 시스템 간의 전기적 연결 상태를 결정하는 릴레이가 재접속된 이후 배터리를 충분히 충전 가능하게 하는 차량 배터리 충전 시스템 및 방법에 관한 것이다.
친환경 차량인 전기 차량 또는 연료전지 차량은 차량의 시동에 필요한 전원을 제공하고 저전압으로 동작하는 전장 부하들에 전원을 제공하기 위해 저전압 배터리('보조 배터리'라고도 함)를 구비한다. 또한, 화석연료를 사용하여 엔진을 구동하는 일반적인 내연기관 차량에서도 차량의 시동이나 전장 부하들의 전원을 제공하기 위해 충전이 가능한 배터리를 구비한다.
이러한 배터리는 주로 저가로 제작 가능한 납산 배터리가 지금까지 사용되었으나, 추후에는 수명이 길고 전기적 특성이 우수한 리튬 배터리로 대체될 전망이다.
리튬 배터리는 그 특성 상 완전한 방전을 차단하여야 하므로 보조 배터리의 충전 상태가 사전 설정된 임계 전압(방전 하한 전압) 보다 낮아지면 릴레이를 이용하여 차량 시스템과의 전기적 연결을 차단하도록 설치된다. 이러한 리튬 배터리와 릴레이 등을 구비하는 보조 배터리 시스템은 여러 상황에 따른 적절한 제어가 요구되므로 차량의 배터리 관리 시스템(Battery Management System)과 같은 별도의 컨트롤러를 이용하여 관리될 필요가 있다.
한편, 배터리 관리 시스템을 구현하는 컨트롤러는 통상적으로 배터리의 전압을 감시하면서 배터리의 전압이 과방전의 기준이 되는 기준값 이하가 되는 경우 릴레이의 접속을 차단하여 배터리를 차량 시스템과 완전히 분리함으로써 추가적인 배터리 전력 소모를 차단하도록 제어한다.
이러한 종래의 제어 기법은, 릴레이 재접속을 통해 외부 전원을 이용하여 배터리를 충전하는 과정에서 배터리의 전압이 과충전 차단을 위한 기준값보다 낮게 되면 다시 릴레이를 접속 차단되도록 제어하기 때문에, 배터리의 충전이 정상적으로 이루어질 수 없게 되는 문제가 발생할 수 있다.
또한, 릴레이 재접속 후 차량 시동을 온 시키고 충전을 위해 연결한 외부 전원을 제거한 상태에서 차량 시동을 오프 시킨 상황에서, 배터리의 충전이 충분히 이루어지지 못하게 되면 컨트롤러가 전원을 제공받지 못하므로 배터리의 전압이 과충전 차단을 위한 기준값보다 낮아진 상태에서도 릴레이 제어가 불가능 하여 릴레이 접속 상태가 계속 유지됨으로써 배터리가 과방전 되고 배터리 성능이 열화되는 문제가 발생할 수 있다.
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.
JP 2014-187731 A JP 2008-309041 A
이에 본 발명은, 배터리와 차량 시스템 간의 전기적 연결 상태를 결정하는 릴레이가 재접속된 이후 배터리를 충분히 충전 가능하게 하는 차량 배터리 충전 시스템 및 방법을 제공하는 것을 해결하고자 하는 기술적 과제로 한다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위한 수단으로서 본 발명은,
배터리와 상기 배터리로부터 전원을 제공받는 차량 시스템 간의 전기적 연결을 형성/차단하는 릴레이; 및
상기 배터리의 전압을 감시하고, 상기 배터리의 전압이 상기 배터리의 과방전 차단을 위해 사전 설정된 제1 기준값 이하인 경우 전기적 연결을 차단하도록 상기 릴레이를 제어하고, 상기 릴레이의 전기적 연결이 차단된 상태에서 사전 설정된 재접속 조건이 만족되는 경우 전기적 연결이 형성되도록 상기 릴레이를 제어하는 컨트롤러;를 포함하며,
상기 컨트롤러는, 상기 릴레이의 전기적 연결이 차단된 상태에서 상기 차량 시스템으로 외부 전원이 연결되면 상기 배터리를 충전하기 위해 상기 릴레이의 전기적 연결이 형성되도록 상기 릴레이를 제어한 이후, 상기 배터리의 전압, 상기 릴레이의 상기 차량 시스템 측 전압 및 전류 및 차량 시동 여부에 기반하여 상기 릴레이의 접속 상태를 제어하는 것을 특징으로 하는 차량 배터리 충전 시스템을 제공한다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 배터리 충전 시스템은 상기 릴레이의 상기 차량 시스템 측 단자의 전류를 검출하는 전류 센서를 더 포함하며, 상기 컨트롤러는, 상기 배터리의 전압이 사전 설정된 제2 기준값 이하이고 상기 전류 센서에서 상기 배터리로 공급되는 전류를 검출한 값이 사전 설정된 제3 기준값 보다 큰 경우, 전기적 연결이 형성된 상태를 유지하도록 상기 릴레이를 제어할 수 있다. 여기서 상기 제2 기준값은, 차량 시동에 요구되는 파워가 상기 배터리에 충전된 것으로 판단할 수 있는 전압값으로 상기 제1 기준값보다 큰 값일 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 컨트롤러는, 상기 릴레이의 상기 차량 시스템 측 단자의 전압을 감시하며, 상기 배터리의 전압이 사전 설정된 제2 기준값 이하이고 상기 배터리의 전압과 상기 차량 시스템 측 단자의 전압의 차가 사전 설정된 제2 기준값 보다 이상인 경우 전기적 연결이 형성된 상태를 유지하도록 상기 릴레이를 제어할 수 있다. 여기서 상기 제2 기준값은, 차량 시동에 요구되는 파워가 상기 배터리에 충전된 것으로 판단할 수 있는 전압값으로 상기 제1 기준값보다 큰 값일 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 컨트롤러는, 상기 배터리의 전압이 사전 설정된 제2 기준값 이하이고, 상기 차량 시동이 온 상태에서 오프 상태가 되면 전기적 연결을 차단하도록 상기 릴레이를 제어할 수 있다. 여기서 상기 제2 기준값은, 차량 시동에 요구되는 파워가 상기 배터리에 충전된 것으로 판단할 수 있는 전압값으로 상기 제1 기준값보다 큰 값일 수 있다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위한 다른 수단으로서 본 발명은,
차량 시스템에 전원을 공급하는 배터리의 충전을 위해 상기 배터리와 상기 차량 시스템 간의 전기적 연결을 형성/차단하는 릴레이의 전기적 연결 상태를 제어하는 차량 배터리 충전 방법에 있어서,
상기 배터리 충전을 위해 외부 전원이 상기 릴레이의 상기 차량 시스템 측 단자에 연결된 경우, 전기적 연결을 형성하도록 상기 릴레이를 제어하는 단계; 및
상기 제어하는 단계 이후, 상기 배터리의 전압, 상기 릴레이의 상기 차량 시스템 측 전압 및 전류 및 차량 시동 여부에 기반하여 전기적 연결이 형성된 상기 릴레이의 접속 상태를 결정하는 단계;
를 포함하는 차량 배터리 충전 방법을 제공한다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 결정하는 단계는, 상기 배터리의 전압이 사전 설정된 제2 기준값 이하이고 상기 배터리로 공급되는 전류를 검출한 값이 사전 설정된 제3 기준값 보다 큰 경우, 전기적 연결이 형성된 상태를 유지하도록 상기 릴레이를 제어할 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 결정하는 단계는, 상기 배터리의 전압이 사전 설정된 제2 기준값 이하이고 상기 배터리의 전압과 상기 차량 시스템 측 단자의 전압의 차가 사전 설정된 제2 기준값 보다 이상인 경우 전기적 연결이 형성된 상태를 유지하도록 상기 릴레이를 제어할 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 결정하는 단계는, 상기 배터리의 전압이 사전 설정된 제2 기준값 이하이고, 상기 차량 시동이 온 상태에서 오프 상태로 변동되는 경우 전기적 연결을 차단하도록 상기 릴레이를 제어할 수 있다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위한 또 다른 수단으로서 본 발명은,
배터리와 상기 배터리로부터 전원을 제공받는 차량 시스템 간의 전기적 접속 상태를 결정하는 릴레이; 및
상기 릴레이의 접속 상태를 제어하는 컨트롤러를 포함하며,
상기 컨트롤러는,
상기 릴레이의 차단 상태에서 상기 차량 시스템에 외부 전원이 연결되면 상기 릴레이를 연결하고, 상기 배터리의 전압이 사전 설정된 제2 기준값 이하인 경우 상기 배터리의 전압이 상기 배터리의 과방전 방지를 위해 설정된 상기 제2 기준값 보다 작은 제1 기준값 이하이더라도 상기 릴레이를 차단하지 않는 재접속 충전 모드로 진입하며,
상기 재접속 충전 모드로 진입한 상태에서, 상기 외부 전원에서 상기 배터리로 제공되는 전류의 크기가 사전 설정된 제3 기준값 이상인 경우, 전기적 접속을 계속 유지하도록 상기 릴레이를 제어하고,
삭제
삭제
상기 재접속 충전 모드로 진입한 상태에서, 상기 차량 시동이 온 상태에서 오프 상태로 변동되는 경우 전기적 접속을 차단하도록 상기 릴레이를 제어하는 것을 특징으로 하는 차량 배터리 충전 시스템을 제공한다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 컨트롤러는, 상기 배터리의 전압이 상기 제2 전압을 초과한 상태가 사전 설정된 시간 이상 유지되는 경우 상기 재접속 충전 모드를 해제할 수 있다.
상술한 바와 같은 과제 해결 수단을 갖는 차량 배터리 충전 시스템 및 방법에 따르면, 배터리와 차량 시스템 간의 전기적 연결 상태를 결정하는 릴레이의 차단 후 재접속을 통해 배터리를 충전하는 경우, 재접속 충전 모드의 설정을 통해 릴레이 과방전 차단 제어를 중단하고 릴레이 접속 상태를 유지하게 함으로써 배터리가 충분한 파워를 충전할 수 있게 할 수 있다.
또한, 상기 차량 배터리 충전 시스템 및 방법에 따르면, 배터리의 충전이 충분히 이루어지지 않은 상태에서, 외부전원 차단 및 차량 시동이 오프 되는 경우, 릴레이를 강제 접속 차단함으로써 릴레이 접속 상태가 유지됨에 따라 배터리가 과방전 상태가 되어 성능 열화 되는 것을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 차량 배터리 충전 시스템의 블록 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시형태에 따른 차량 배터리 충전 방법의 흐름도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시형태에 따른 차량 배터리 충전 시스템의 컨트롤러에서 구현되는 제어 로직을 설명하기 위한 도면이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 다양한 실시형태에 따른 차량 배터리 충전 시스템에 대하여 살펴본다.
도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 차량 배터리 충전 시스템의 블록 구성도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시형태에 따른 차량 배터리 충전 시스템은, 배터리(10)와, 배터리(10)에 연결된 전단(21) 및 제어신호에 따라 전단과 전기적으로 연결 및 차단되는 후단(22)을 갖는 릴레이(20)와, 릴레이(20)의 온/오프를 제어하는 컨트롤러의 역할을 하는 컨트롤러(30)를 포함하여 구성될 수 있다.
배터리(10)는 저전압(예를 들어, 12V 내외)의 전력을 출력하기 위해 전기 에너지를 저장하는 요소이다. 배터리(10)는 차량의 시동 시 동작이 요구되는 각종 부하로 전원 전력을 제공할 수 있으며, 경우에 따라 차량 운행 시 저전압 부하에 필요한 전원 전력을 제공하는데 사용될 수 있다.
본 발명의 여러 실시형태에서, 배터리(10)는 고전압 전력으로 모터를 구동하는 친환경 차량에 적용되는 경우 모터 구동을 위한 고전압 배터리와 구별하기 위해 저전압 배터리 또는 보조 배터리로 명명될 수 있으며, 일반적인 내연 기관 차량에서는 단순히 배터리라고 명명될 수 있다.
배터리(10)로서 납산 배터리나 리튬 배터리가 적용될 수 있다. 현재까지는 비교적 저렴한 납산 배터리가 주로 적용되고 있으나, 신뢰도가 높고 수명이 긴 특징을 갖는 리튬 배터리가 납산 배터리를 대체하고 있는 추세이다. 리튬 배터리는 일정 전압 이하로 방전되면 성능이 급격히 열화되는 특징을 가지므로 일정 전압 수준 이하로 전압이 감소되는 경우 차량 시스템과의 연결을 차단하기 위한 릴레이(20)가 반드시 요구되는 것이다. 본 발명의 여러 실시형태는 배터리(10)로서 리튬 배터리가 사용되는 차량에 적용될 필요성이 더욱 높지만, 배터리(10)가 반드시 리튬 배터리로 한정되는 것은 아니며, 배터리(10)로서 납산 배터리가 사용되는 경우에도 물론 적용될 수 있다.
릴레이(20)는 배터리(10)(특히, 리튬 배터리)와 차량 시스템과의 전기적 연결을 형성하거나 차단하는 요소이다. 릴레이(20)는 배터리(10)와 전기적으로 연결되는 전단(21)과 차량의 시스템 측에 연결되는 후단(22)을 가지며, 전단(21)과 후단(22)을 전기적으로 연결 및 차단하는 동작을 통해 배터리(10)와 각종 부하 등을 포함하는 차량 시스템과의 전기적 연결 상태를 결정할 수 있다.
릴레이(20)는 컨트롤러(30)에서 입력되는 제어신호에 의해 온/오프 상태가 결정된다. 예를 들어, 온 상태가 되도록 릴레이(20) 내부의 코일(23)의 일단으로 특정 전압을 갖는 제어신호가 인가되는 경우 릴레이(20)의 전단(21)과 후단(22)이 전기적으로 연결되도록 동작할 수 있다. 또한, 오프 상태가 되도록 릴레이(20) 내부의 코일(23)의 타단으로 특정 전압을 갖는 제어신호가 인가되는 경우 릴레이(20)의 전단(21)과 후단(22)이 전기적으로 차단되도록 동작할 수 있다.
통상적으로, 배터리(10)가 정상적인 동작을 수행할 수 있는 조건으로 동작할 때(예를 들어, 배터리(10)의 전압이 사전 설정된 상한 전압과 하한 전압 사이의 값을 가질 때), 릴레이(20)는 접속상태, 즉 온(on) 상태를 유지하도록 제어되고 배터리(10)가 사전 설정된 제1 기준값(하한 전압) 이하의 전압이 되는 경우 릴레이(20)는 접속 차단 상태, 즉 오프(off) 상태가 되도록 제어될 수 있다. 이와 같이, 릴레이(20)의 온/오프 상태를 결정하기 위한 제어신호는 컨트롤러(30)에서 제공된다.
컨트롤러(30)는 배터리(10) 전압(또는 릴레이(20)의 전단(21) 전압)을 입력 받아 그 값에 따라 릴레이(20)를 제어하기 위한 제어신호를 릴레이(20)로 제공할 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서, 컨트롤러(30)는 릴레이(20)의 후단(22)에 연결된 정션박스(50)로부터 동작을 위한 전원을 제공받을 수 있으며, 릴레이(20)의 제어를 위해 배터리(10)와 릴레이(20)의 연결 노드와 연결되고 릴레이(20)의 후단(즉, 릴레이(20)와 정션박스(50)의 연결 노드)과 연결되어 각각 배터리 전압(V1) 및 정션박스(50)의 전압(후술하는 외부 충전 전압)을 제공받을 수 있다.
본 발명의 여러 실시형태에서, 컨트롤러(30)는 차량에 적용되는 배터리 관리 시스템(BMS: Battery Management System) 제어기로 구현될 수 있다. 특히, 친환경 차량에서 고전압 배터리와 저전압 배터리(보조 배터리)를 통합 패키징하는 추세를 반영하여, 고전압 배터리와 저전압 배터리를 동시에 관리하는 하나의 배터리 관리 시스템 제어기에 의해 컨트롤러(30)가 구현될 수 있다. 본 명세서나 첨부된 도면에서는 '컨트롤러'라는 용어 대신 BMS라는 용어로 컨트롤러를 칭할 수도 있다.
더욱 구체적으로, 컨트롤러(30)는 배터리(10)의 충전을 위해 릴레이(20)의 접속 상태가 오프 상태(전기적 차단 상태)에서 온 상태로 변경된 이후에 릴레이(20)의 전단(21) 또는 후단(22)에서의 전압, 배터리(10)로 제공되는 전류의 크기 또는 차량 시동 여부에 기반하여 릴레이(20)의 접속 상태를 적절하게 제어할 수 있다.
한편, 도 1에서 참조부호 '50'은 릴레이(20)와 부하들에 대한 상호 전기적 연결을 형성하기 위한 정션박스를 나타내는 것이고, 참조부호 '60'는 저전압 DC-DC 변환기(LDC: Low voltage DC-DC Converter) 및 배터리(10) 또는 LDC로부터 저전압의 전원을 제공받아 동작하는 각종 전장부하를 나타내는 것이다.
본 발명의 다양한 실시형태에 따른 차량 배터리 충전 시스템의 동작, 특히 컨트롤러(30)에 의한 충전 제어 동작은 후술하는 본 발명의 일 실시형태에 따른 차량 배터리 충전 방법에 대한 설명을 통해 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시형태에 따른 차량 배터리 충전 방법의 흐름도이다.
배터리(10)의 과방전을 차단하기 위해 배터리(10)의 전압(V1)이 사전 설정된 제1 기준값(REF1) 이하가 되면(S11), 컨트롤러(30)는 릴레이(20)가 오프, 즉 접속 차단 상태가 되게 제어한다(S12). 이러한 릴레이(20)의 오프 상태는 별도의 릴레이 재접속 지시가 입력될 때까지 유지될 수 있다. 배터리(10)의 과방전을 차단하기 위해 설정된 제1 기준값(REF1)이 차량 시동이 가능한 크기의 전압값이고 릴레이(20)의 오프를 통해 배터리(10)와 차량 시스템과의 전기적 연결을 차단시킨 상태라고 하더라도 오랜 기간 동안 이 상태를 방치하면 자연 방전에 의해 배터리(10)의 전압이 차량 시동이 불가능한 전압으로 감소될 수 있다. 다른 예로, 배터리(10)의 과방전을 차단하기 위해 설정된 제1 기준값(REF1)이 배터리(10)의 성능이 급격하게 열화되기 시작하는 전압으로 설정된 경우에는, 이 제1 기준값(REF1)에서 배터리(10)의 전압이 더 이상 감소되지 않는다고 하더라도 차량을 시동하기에 낮은 전압이 될 수도 있다.
따라서, 배터리(10)의 전압이 제1 기준값(REF1) 보다 낮은 전압으로 감소하여 릴레이(20)를 접속 차단 상태로 제어한 이후에는, 많은 경우 외부 전원을 연결하여 배터리(10)를 충전하거나 외부 전원을 이용하여 차량을 점프 스타트 해야 한다.
외부 전원(P)은 정션박스(50)를 통해 연결될 수 있으며(S13), 외부 전원(P)이 정션박스에 연결되면 컨트롤러(30)가 전원을 제공받아 릴레이(20)를 재접속 시키도록 제어할 수 있다(S14). 이와 같이, 릴레이(20)가 접속 차단 상태에서 접속 상태로 재접속이 이루어지면 외부 전원에 의한 배터리(10)의 충전이 정상적으로 이루어질 수 있다.
본 발명의 일 실시형태는, 릴레이(20)의 재접속에 의해 배터리(10)를 충전하게 되면 배터리(10)의 전압 상태에 따라 릴레이(20)를 제어하는 새로운 제어 기법을 적용하게 된다.
더욱 상세하게, 배터리(10)의 재접속이 이루어진 후(S14), 컨트롤러(30)는 배터리(10)의 전압(V1)을 사전 설정된 제2 기준값(REF2)와 비교하고 배터리(10)의 전압(V1)이 제2 기준값(REF2) 이하인 경우 재접속 충전 모드에 진입한다. 여기서, 재접속 충전 모드란, 릴레이(10)의 재접속에 의해 충전이 이루어지는 모드로서 배터리(10)의 전압이 낮아 릴레이(10)를 다시 차단하는 제어가 수행되지 않는 모드이다. 즉, 제2 기준값(REF2)는 차량의 시동 등에 요구되는 충분한 파워가 배터리(10)에 충전된 것으로 판단할 수 있는 전압으로, 재접속 충전 모드에서는, 배터리(10)의 전압이 제2 기준값(REF2) 이하인 경우에는 배터리(10)의 강제 충전이 이루어질 수 있도록 배터리(10) 과방전 차단을 위한 릴레이 제어가 이루어지지 않도록 하는 것이다. 한편, 컨트롤러(30)는 배터리(10)의 전압(V1)이 제2 기준값(REF2) 보다 큰 상태가 사전 설정된 시간 이상 지속되는 경우 재접속 충전 모드를 해제할 수 있다.
이러한 재접속 충전 모드에 진입한 이후, 컨트롤러(30)는 배터리(10)의 충전을 위해 배터리(10)로 제공되는 전류의 크기 및 릴레이(20)의 전단(21)과 후단(22)의 전압 차 등을 더 고려하여 릴레이(20)의 온/오프를 제어할 수 있다.
예를 들어, 릴레이(20)의 후단(22)과 차량 시스템(또는 정션박스(50)) 사이에 전류 센서(40)가 추가로 설치되어, 전류 센서(40)에 의해 검출된 배터리(10)로의 공급 전류가 사전 설정된 제3 기준값(REF3) 이상인 경우, 컨트롤러(30)는 릴레이(20)를 오프 시키지 않도록 제어할 수 있다(S17).
이와 같이, 배터리(10)로의 공급 전류와 릴레이(20)의 전단(21)과 후단(22) 전압의 차를 고려한 제어를 수행하는 것은, 배터리(10)의 충전량이 낮아서 배터리(10)의 충전이 요구되는 경우 정션박스(50)에 연결된 외부 전원(P)에 의해 배터리(10)로 공급되는 전류의 크기가 제3 기준값(REF3) 이상이 되기 때문이다.
삭제
이와 같은 제어를 통해, 본 발명의 여러 실시형태에 따른 차량 배터리 충전 시스템 및 방법은, 릴레이(20)의 재접속에 의해 배터리(10)를 충전하는 경우, 배터리(10) 전압이 배터리 과방전 차단 전압보다 낮아 다시 릴레이(20)를 오프 시킴으로써 배터리(10)의 충전이 적절하게 이루어지지 못하는 문제를 해소할 수 있게 된다.
한편, 본 발명의 일 실시형태에서는, 재접속 충전 모드에서 차량의 시동이 이루어진 경우, 차량의 시동이 다시 오프 되면, 컨트롤러(30)는 시동 오프와 동시에 릴레이(20)를 접속 차단 상태가 되게 제어할 수 있다. 이어, 컨트롤러(30)는 다시 릴레이(20)의 재접속을 시도할 수 있다.
이러한 제어는, 컨트롤러(30)가 릴레이(20)를 재접속 시켜 배터리(10)의 충전이 이루어지게 제어한 후 외부 전원(P)을 제거한 상태로 차량의 시동을 오프 하는 경우, 배터리(10)의 충전이 충분이 이루어지지 못하게 되면 컨트롤러(30)가 동작할 수 있는 전원을 배터리로부터 제공받지 못함으로써 릴레이(20)를 제어할 수 없게 되는 문제를 해결하고자 한 것이다.
즉, 재접속 충전 모드에서 컨트롤러(30)는 릴레이(20)를 접속 상태로 유지 시키게 되는데, 차량의 시동이 오프 된 이 후 컨트롤러(30)가 정상적인 전원을 배터리(10)로부터 제공받지 못하게 되면, 릴레이(20) 과방전 차단 조건이 되더라도 릴레이(20)를 접속 차단할 수 없기 때문에 릴레이(20)가 계속 접속 상태를 유지하게 된다. 이에 따라, 배터리(10)가 과방전 상태가 되고 성능 열화를 가져오게 되는 것이다.
본 발명의 일 실시형태는, 재접속 충전 모드에서 차량 시동 온 후 차량 시동이 오프 되면, 동시에 컨트롤러(30)가 릴레이(20)를 강제 오프 시켜 릴레이(10) 접속 상태 유지에 따른 배터리(10)의 과방전 문제를 해소할 수 있게 된다.
이러한 제어의 구현을 위해, 컨트롤러(30)는 도 3에 도시된 것과 같은 로직을 내부에 포함할 수 있다. 즉, 컨트롤러(30)는 재접속 충전 모드 진입 여부와 차량 시동 온 여부를 AND 논리 게이트로 입력하여 두 조건이 모두 만족하는 경우 차량 시동 오프 시 강제로 릴레이(20)를 접속 차단 상태가 되도록 제어하게 되는 것이다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 여러 실시형태에 따른 배터리 충전 방법은, 배터리와 차량 시스템 간의 전기적 연결 상태를 결정하는 릴레이의 차단 후 재접속을 통해 배터리를 충전하는 경우, 재접속 충전 모드의 설정을 통해 릴레이 과방전 차단 제어를 중단하고 릴레이 접속 상태를 유지하게 함으로써 배터리가 충분한 파워를 충전할 수 있다.
또한, 배터리의 충전이 충분히 이루어지지 않은 상태에서, 외부전원 차단 및 차량 시동이 오프 되는 경우, 릴레이를 강제 접속 차단함으로써 릴레이 접속 상태가 유지됨에 따라 배터리가 과방전 상태가 되어 성능 열화 되는 것을 방지할 수 있다.
본 발명은 특정한 실시형태에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.
10: 배터리 20: 릴레이
21: 릴레이 전단 22: 릴레이 후단
30: 컨트롤러 40: 전류 센서
50: 정션박스 60: LDC/전장부하
P: 외부 전원

Claims (10)

  1. 배터리와 상기 배터리로부터 전원을 제공받는 차량 시스템 간의 전기적 연결을 형성/차단하는 릴레이; 및
    상기 배터리의 전압을 감시하고, 상기 배터리의 전압이 상기 배터리의 과방전 차단을 위해 사전 설정된 제1 기준값 이하인 경우 전기적 연결을 차단하도록 상기 릴레이를 제어하고, 상기 릴레이의 전기적 연결이 차단된 상태에서 사전 설정된 재접속 조건이 만족되는 경우 전기적 연결이 형성되도록 상기 릴레이를 제어하는 컨트롤러;를 포함하며,
    상기 컨트롤러는, 상기 릴레이의 전기적 연결이 차단된 상태에서 상기 차량 시스템으로 외부 전원이 연결되면 상기 배터리를 충전하기 위해 상기 릴레이의 전기적 연결이 형성되도록 상기 릴레이를 제어한 이후, 상기 배터리의 전압, 상기 릴레이의 상기 차량 시스템 측 전압 및 전류 및 차량 시동 여부에 기반하여 상기 릴레이의 접속 상태를 제어하는 것을 특징으로 하는 차량 배터리 충전 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 배터리 충전 시스템은 상기 릴레이의 상기 차량 시스템 측 단자의 전류를 검출하는 전류 센서를 더 포함하며,
    상기 컨트롤러는, 상기 배터리의 전압이 사전 설정된 제2 기준값 이하이고 상기 전류 센서에서 상기 배터리로 공급되는 전류를 검출한 값이 사전 설정된 제3 기준값 보다 큰 경우, 전기적 연결이 형성된 상태를 유지하도록 상기 릴레이를 제어며,
    상기 제2 기준값은, 차량 시동에 요구되는 파워가 상기 배터리에 충전된 것으로 판단할 수 있는 전압값으로 상기 제1 기준값보다 큰 값인 것을 특징으로 하는 차량 배터리 충전 시스템.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 컨트롤러는, 상기 릴레이의 상기 차량 시스템 측 단자의 전압을 감시하며, 상기 배터리의 전압이 사전 설정된 제2 기준값 이하이고 상기 배터리의 전압과 상기 차량 시스템 측 단자의 전압의 차가 사전 설정된 제2 기준값 보다 이상인 경우 전기적 연결이 형성된 상태를 유지하도록 상기 릴레이를 제어하며,
    상기 제2 기준값은, 차량 시동에 요구되는 파워가 상기 배터리에 충전된 것으로 판단할 수 있는 전압값으로 상기 제1 기준값보다 큰 값인 것을 특징으로 하는 차량 배터리 충전 시스템.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 컨트롤러는, 상기 배터리의 전압이 사전 설정된 제2 기준값 이하이고, 상기 차량 시동이 온 상태에서 오프 상태가 되면 전기적 연결을 차단하도록 상기 릴레이를 제어하며,
    상기 제2 기준값은, 차량 시동에 요구되는 파워가 상기 배터리에 충전된 것으로 판단할 수 있는 전압값으로 상기 제1 기준값보다 큰 값인 것을 특징으로 하는 차량 배터리 충전 시스템.
  5. 차량 시스템에 전원을 공급하는 배터리의 충전을 위해 상기 배터리와 상기 차량 시스템 간의 전기적 연결을 형성/차단하는 릴레이의 전기적 연결 상태를 제어하는 차량 배터리 충전 방법에 있어서,
    상기 배터리 충전을 위해 외부 전원이 상기 릴레이의 상기 차량 시스템 측 단자에 연결된 경우, 전기적 연결을 형성하도록 상기 릴레이를 제어하는 단계; 및
    상기 제어하는 단계 이후, 상기 배터리의 전압, 상기 릴레이의 상기 차량 시스템 측 전압 및 전류 및 차량 시동 여부에 기반하여 전기적 연결이 형성된 상기 릴레이의 접속 상태를 결정하는 단계;
    를 포함하는 차량 배터리 충전 방법.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 결정하는 단계는, 상기 배터리의 전압이 사전 설정된 제2 기준값 이하이고 상기 배터리로 공급되는 전류를 검출한 값이 사전 설정된 제3 기준값 보다 큰 경우, 전기적 연결이 형성된 상태를 유지하도록 상기 릴레이를 제어하는 것을 특징으로 하는 차량 배터리 충전 방법.
  7. 청구항 5에 있어서,
    상기 결정하는 단계는, 상기 배터리의 전압이 사전 설정된 제2 기준값 이하이고 상기 배터리의 전압과 상기 차량 시스템 측 단자의 전압의 차가 사전 설정된 제2 기준값 보다 이상인 경우 전기적 연결이 형성된 상태를 유지하도록 상기 릴레이를 제어하는 것을 특징으로 하는 차량 배터리 충전 방법.
  8. 청구항 5에 있어서,
    상기 결정하는 단계는, 상기 배터리의 전압이 사전 설정된 제2 기준값 이하이고, 상기 차량 시동이 온 상태에서 오프 상태로 변동되는 경우 전기적 연결을 차단하도록 상기 릴레이를 제어하는 것을 특징으로 하는 차량 배터리 충전 방법.
  9. 배터리와 상기 배터리로부터 전원을 제공받는 차량 시스템 간의 전기적 접속 상태를 결정하는 릴레이; 및
    상기 릴레이의 접속 상태를 제어하는 컨트롤러를 포함하며,
    상기 컨트롤러는,
    상기 릴레이의 차단 상태에서 상기 차량 시스템에 외부 전원이 연결되면 상기 릴레이를 연결하고, 상기 배터리의 전압이 사전 설정된 제2 기준값 이하인 경우 상기 배터리의 전압이 상기 배터리의 과방전 방지를 위해 설정된 상기 제2 기준값 보다 작은 제1 기준값 이하이더라도 상기 릴레이를 차단하지 않는 재접속 충전 모드로 진입하며,
    상기 재접속 충전 모드로 진입한 상태에서, 상기 외부 전원에서 상기 배터리로 제공되는 전류의 크기가 사전 설정된 제3 기준값 이상인 경우, 전기적 접속을 계속 유지하도록 상기 릴레이를 제어하고,
    상기 재접속 충전 모드로 진입한 상태에서, 차량 시동이 온 상태에서 오프 상태로 변동되는 경우 전기적 접속을 차단하도록 상기 릴레이를 제어하는 것을 특징으로 하는 차량 배터리 충전 시스템.
  10. 청구항 9에 있어서, 상기 컨트롤러는,
    상기 배터리의 전압이 상기 제2 기준값을 초과한 상태가 사전 설정된 시간 이상 유지되는 경우 상기 재접속 충전 모드를 해제하는 것을 특징으로 하는 차량 배터리 충전 시스템.
KR1020160122833A 2016-09-26 2016-09-26 차량 배터리 충전 시스템 및 방법 Active KR101866059B1 (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160122833A KR101866059B1 (ko) 2016-09-26 2016-09-26 차량 배터리 충전 시스템 및 방법
US15/374,714 US10266062B2 (en) 2016-09-26 2016-12-09 System and method for charging a vehicle battery by controlling a relay between the battery and a vehicle system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160122833A KR101866059B1 (ko) 2016-09-26 2016-09-26 차량 배터리 충전 시스템 및 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20180034724A KR20180034724A (ko) 2018-04-05
KR101866059B1 true KR101866059B1 (ko) 2018-06-11

Family

ID=61687526

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020160122833A Active KR101866059B1 (ko) 2016-09-26 2016-09-26 차량 배터리 충전 시스템 및 방법

Country Status (2)

Country Link
US (1) US10266062B2 (ko)
KR (1) KR101866059B1 (ko)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111591169B (zh) * 2020-05-29 2022-11-04 重庆长安新能源汽车科技有限公司 一种动力电池高压回路、控制方法及电动汽车
KR20230020165A (ko) * 2021-08-03 2023-02-10 현대자동차주식회사 이동식 전기차 충전 시스템
CN116210132A (zh) * 2021-09-17 2023-06-02 华为技术有限公司 一种车辆启动方法、电源及车辆
CN115214391B (zh) * 2022-06-28 2024-08-06 一汽奔腾轿车有限公司 一种电动汽车交流充电加热的控制方法及控制系统

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040066168A1 (en) 2002-10-04 2004-04-08 George Terry A. Jump start and reverse battery protection circuit
JP2004203178A (ja) 2002-12-25 2004-07-22 Murata Mach Ltd 給電設備及び給電設備の定電流電源ユニットの接続方法
JP2008309041A (ja) 2007-06-13 2008-12-25 Mazda Motor Corp エンジンの自動停止装置
US20090218988A1 (en) 2008-01-03 2009-09-03 Richardson Francis D Method and apparatus for providing supplemental power to an engine
WO2011106343A1 (en) 2010-02-23 2011-09-01 Old World Industries, Inc. Low battery voltage alert system
US20110288705A1 (en) 2010-05-20 2011-11-24 Yuichi Kawasaki Starting control device of electric vehicle
JP2012152003A (ja) * 2011-01-19 2012-08-09 Toyota Motor Corp 車両の電源装置
KR101315645B1 (ko) 2013-04-17 2013-10-08 세방전지(주) 듀얼 배터리 제어시스템 및 방법
JP2014187731A (ja) 2013-03-21 2014-10-02 Auto Network Gijutsu Kenkyusho:Kk 電源装置
JP2015173589A (ja) 2014-03-04 2015-10-01 ローベルト ボッシュ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング 車両のジャンプスタート過程又は緊急充電過程を実行する方法
US20160082854A1 (en) 2008-01-03 2016-03-24 F.D. Richardson Enterprises, Inc. Dba Richardson Jumpstarters Method and apparatus for providing supplemental power to an engine

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR0138847B1 (ko) 1994-12-23 1998-07-01 양승택 위상보정에 대한 반향제거회로의 위상보상 방법
KR960027847U (ko) * 1995-01-19 1996-08-17 자동차 배터리의 방전방지장치
KR970054774A (ko) * 1995-12-22 1997-07-31 배순훈 자동차 배터리의 과방전 방지 장치 및 그 방법
DE19847669A1 (de) * 1998-10-15 2000-04-20 Delphi Automotive Systems Gmbh Fremdstartschaltung für eine Fahrzeugbatterie
KR100357575B1 (ko) * 2000-06-08 2002-10-19 현대자동차주식회사 하이브리드 전기 자동차의 점프장치
JP5185065B2 (ja) * 2008-10-23 2013-04-17 トヨタ自動車株式会社 制御装置及び制御方法
CN102782930B (zh) 2010-01-06 2015-03-04 株式会社Lg化学 电池控制设备和方法
KR20120093058A (ko) * 2011-02-14 2012-08-22 오태헌 자동차의 상시 전원공급 시스템
KR101765934B1 (ko) * 2011-06-10 2017-08-08 현대자동차주식회사 차량 시동 장치 및 제어방법
CN202455044U (zh) 2011-11-25 2012-09-26 深圳市比亚迪锂电池有限公司 一种具有短路和过载保护功能的动力电池组
KR20130078099A (ko) * 2011-12-30 2013-07-10 주식회사 효성 에너지 효율성이 높은 전기자동차 충전장치
KR101451709B1 (ko) * 2013-01-10 2014-10-23 양호용 배터리 과방전 방지 장치 및 방법
KR101810655B1 (ko) 2014-07-09 2017-12-19 주식회사 엘지화학 전지팩의 과충전 방지를 위한 전원 시스템 및 이를 포함하는 디바이스
JP6351474B2 (ja) 2014-10-03 2018-07-04 日東工業株式会社 車両用充電装置

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040066168A1 (en) 2002-10-04 2004-04-08 George Terry A. Jump start and reverse battery protection circuit
JP2004203178A (ja) 2002-12-25 2004-07-22 Murata Mach Ltd 給電設備及び給電設備の定電流電源ユニットの接続方法
JP2008309041A (ja) 2007-06-13 2008-12-25 Mazda Motor Corp エンジンの自動停止装置
US20090218988A1 (en) 2008-01-03 2009-09-03 Richardson Francis D Method and apparatus for providing supplemental power to an engine
US20160082854A1 (en) 2008-01-03 2016-03-24 F.D. Richardson Enterprises, Inc. Dba Richardson Jumpstarters Method and apparatus for providing supplemental power to an engine
WO2011106343A1 (en) 2010-02-23 2011-09-01 Old World Industries, Inc. Low battery voltage alert system
US20110288705A1 (en) 2010-05-20 2011-11-24 Yuichi Kawasaki Starting control device of electric vehicle
JP2012152003A (ja) * 2011-01-19 2012-08-09 Toyota Motor Corp 車両の電源装置
JP2014187731A (ja) 2013-03-21 2014-10-02 Auto Network Gijutsu Kenkyusho:Kk 電源装置
KR101315645B1 (ko) 2013-04-17 2013-10-08 세방전지(주) 듀얼 배터리 제어시스템 및 방법
JP2015173589A (ja) 2014-03-04 2015-10-01 ローベルト ボッシュ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング 車両のジャンプスタート過程又は緊急充電過程を実行する方法

Also Published As

Publication number Publication date
US10266062B2 (en) 2019-04-23
KR20180034724A (ko) 2018-04-05
US20180086220A1 (en) 2018-03-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10160325B2 (en) Vehicle power control method and system for jump-start
KR101686280B1 (ko) 배터리 관리 시스템 및 그의 스위칭 방법
KR101846680B1 (ko) 차량의 배터리 관리 시스템
CN110011368B (zh) 蓄电元件保护装置、蓄电装置及蓄电元件保护方法
US9682673B2 (en) Vehicle power source device and vehicle equipped with the power source device
KR101866037B1 (ko) 차량의 배터리 관리 시스템
US9840209B2 (en) Battery and motor vehicle
KR20180045954A (ko) 배터리 관리 시스템 및 그 제어방법
US10170804B2 (en) Monitoring device for secondary battery, battery pack, and vehicle
KR101696160B1 (ko) 전압 측정을 통한 배터리 랙 파손 방지 장치, 시스템 및 방법
KR101976849B1 (ko) 배터리 과충전 및 과방전 방지 장치
KR101786347B1 (ko) 점프 스타트를 위한 차량의 전력 시스템
KR101866059B1 (ko) 차량 배터리 충전 시스템 및 방법
CN108352714B (zh) 电源装置及电池单元
JP2016117354A (ja) 電源管理装置
KR20180045092A (ko) 차량의 고장정보 처리 시스템
WO2017191818A1 (ja) 電源装置
CN115064798B (zh) 一种电池的控制方法、电池和电池管理系统
CN113386693A (zh) 车辆用电源装置
EP4144555B1 (en) Hybrid vehicle power generation system
KR102142869B1 (ko) 돌입전류 방지용소자와 다이오드 전압강하 특성을 이용한 이동식 카라반을 견인하는 전기자동차의 전원공급 배터리 시스템
JP6668210B2 (ja) 電源制御装置及び電源システム
JP2014128171A (ja) バッテリ制御装置
KR20220090206A (ko) 다이오드를 이용한 배터리 이상 방지 장치 및 방법
JP7461093B2 (ja) 放電制御回路

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
PA0109 Patent application

Patent event code: PA01091R01D

Comment text: Patent Application

Patent event date: 20160926

PA0201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
PE0902 Notice of grounds for rejection

Comment text: Notification of reason for refusal

Patent event date: 20171214

Patent event code: PE09021S01D

PG1501 Laying open of application
E701 Decision to grant or registration of patent right
PE0701 Decision of registration

Patent event code: PE07011S01D

Comment text: Decision to Grant Registration

Patent event date: 20180416

PR0701 Registration of establishment

Comment text: Registration of Establishment

Patent event date: 20180601

Patent event code: PR07011E01D

PR1002 Payment of registration fee

Payment date: 20180601

End annual number: 3

Start annual number: 1

PG1601 Publication of registration
PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20210527

Start annual number: 4

End annual number: 4

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20220527

Start annual number: 5

End annual number: 7

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20250526

Start annual number: 8

End annual number: 8