KR20180063571A - Apparatus for controlling charging of low voltage battery in elcetric vehicle and method thereof - Google Patents
Apparatus for controlling charging of low voltage battery in elcetric vehicle and method thereof Download PDFInfo
- Publication number
- KR20180063571A KR20180063571A KR1020160163459A KR20160163459A KR20180063571A KR 20180063571 A KR20180063571 A KR 20180063571A KR 1020160163459 A KR1020160163459 A KR 1020160163459A KR 20160163459 A KR20160163459 A KR 20160163459A KR 20180063571 A KR20180063571 A KR 20180063571A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- auxiliary battery
- charging
- battery
- time
- voltage battery
- 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.)
- Granted
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
- 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
- B60L58/20—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 different nominal voltages
-
- B60L11/1864—
-
- B60L11/1811—
-
- B60L11/1861—
-
- 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
- B60L53/20—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 converters located in the vehicle
- B60L53/24—Using the vehicle's propulsion converter for charging
-
- 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
- B60L58/12—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries responding to state of charge [SoC]
- B60L58/13—Maintaining the SoC within a determined range
-
- 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
- B60L2210/00—Converter types
- B60L2210/10—DC to DC converters
-
- 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
- B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
- B60Y2200/00—Type of vehicle
- B60Y2200/90—Vehicles comprising electric prime movers
- B60Y2200/91—Electric vehicles
-
- Y02T10/7216—
-
- 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
Abstract
본 발명은 전기차량의 보조배터리 충전 제어장치 및 그 방법에 관한 것으로, 전기차량의 고전압배터리 충전시 고전압배터리의 충전이 완료되는 시점에 보조배터리의 충전도 완료되도록 보조배터리의 충전 시작시점을 결정하고, 상기 충전 시작시점까지 보조배터리의 SOC를 유지시킴으로써, LDC의 낮은 출력전압(일례로, 보조배터리의 SOC 80%에 해당하는 OCV 12.7V)으로 보조배터리의 SOC를 유지하여 저항성 부하에 의한 손실을 감소시켜 충전효율을 향상시킬 수 있는 전기차량의 보조배터리 충전 제어장치 및 그 방법을 제공하고자 한다.
이를 위하여, 본 발명은 전기차량의 보조배터리 충전 제어장치에 있어서, 고전압배터리의 만충전 시간을 산출하는 고전압배터리 관리부; 보조배터리의 만충전 시간을 산출하고, 상기 고전압배터리의 충전 완료시점과 상기 보조배터리의 충전 완료시점이 일치하도록 상기 보조배터리의 충전 시작시점을 결정하는 제어부; 및 상기 보조배터리의 충전 시작시점까지 상기 보조배터리의 SOC(State Of Charge)를 유지시키는 LDC(Low voltage DC-DC Converter)를 포함한다.The present invention relates to an apparatus and method for controlling charging of an auxiliary battery of an electric vehicle, and more particularly, it relates to an apparatus and method for controlling charging of an auxiliary battery of an electric vehicle in which when charging of a high- , The SOC of the auxiliary battery is maintained by the low output voltage of the LDC (for example, OCV 12.7V corresponding to 80% of the SOC of the auxiliary battery) by maintaining the SOC of the auxiliary battery until the charging start time, And the charging efficiency can be improved by reducing the charging efficiency of the auxiliary battery.
To this end, the present invention provides an auxiliary battery charge control apparatus for an electric vehicle, comprising: a high voltage battery management unit for calculating a full charge time of the high voltage battery; A control unit for calculating a full charge time of the auxiliary battery and determining a charging starting point of the auxiliary battery so that the charging completion time of the high voltage battery matches the charging completion time of the auxiliary battery; And a low voltage DC-DC converter (DCC) that maintains the state of charge (SOC) of the auxiliary battery until the charging start time of the auxiliary battery.
Description
본 발명은 전기차량의 보조배터리 충전 제어장치 및 그 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전기차량의 고전압배터리 충전시 보조배터리를 함께 충전함에 있어 보조배터리로 인해 발생하는 충전효율의 저하를 방지하는 기술에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to an apparatus and method for controlling auxiliary battery charging of an electric vehicle, and more particularly, .
본 발명에서 전기차량은 고전압 배터리를 이용하여 전기 모터를 구동시켜 주행하는 차량으로서, HEV(Hybrid Electric Vehicle), EV(Electric Vehicle), PHEV(Plug-in Hybrid Electric Vehicle), FCEV(Fuel Cell Electric Vehicle) 등을 포함한다.In the present invention, an electric vehicle is a hybrid electric vehicle (HEV), an electric vehicle (EV), a plug-in hybrid electric vehicle (PHEV), a fuel cell electric vehicle ) And the like.
일반적으로, 전기차량은 구동용 전원을 공급하기 위한 고전압 배터리와, 내부 전기장치(전장부하)에 작동 전원을 공급하기 위한 보조배터리를 구비한다. 이때, 보조배터리 및 전기장치와 연결되어 있는 LDC(Low voltage DC-DC Converter)는 상위 제어기의 제어하에 보조배터리의 전압이 기준치를 초과하지 않으면, 고전압 배터리의 고전압을 보조배터리의 충전용 전압으로 낮추어(down converting) 보조 배터리를 충전한다.Generally, an electric vehicle has a high voltage battery for supplying driving power and an auxiliary battery for supplying operating power to an internal electric device (electric load). At this time, when the voltage of the auxiliary battery does not exceed the reference value under the control of the host controller, the low voltage DC-DC converter (LDC) connected to the auxiliary battery and the electric device lowers the high voltage of the high voltage battery to the charging voltage of the auxiliary battery (down converting) the secondary battery.
이러한 보조배터리는 차량의 시동은 물론 각종 램프, 시스템, ECU(Electronic Control Units) 등과 같은 전기장치에 작동 전원을 공급하는 역할을 수행한다.This auxiliary battery serves to supply operating power to electric devices such as various lamps, systems, ECUs (Electronic Control Units) as well as starting the vehicle.
지금까지 차량의 보조배터리는 완전 방전이 되어도 다시 충전하여 사용할 수 있는 장점으로 인해 납산 축전지(lead-acid storage battery)가 주로 사용되었으나, 이러한 납산 축전지는 무겁고 충전밀도가 낮으며, 특히 납산은 환경오염 물질이기 때문에 최근 친환경 차량에서는 12V 리튬이온 배터리(lithium ion battery)로 대체되고 있다.Lead-acid storage batteries have been used mainly for the secondary batteries of vehicles since they are completely discharged and can be recharged. However, these lead acid batteries are heavy and have low packing density, Because it is a substance, it is being replaced by a 12V Lithium-ion battery in eco-friendly vehicles.
그러나 12V 리튬이온 배터리는 과방전이 되면 재충전 효율이 저하되는 치명적인 약점이 있어, 이를 보완하기 위해 과방전 방지용 릴레이를 이용하여 12V 리튬이온 배터리의 과방전을 방지하는 기술들이 속속 개발되고 있다.However, the 12V lithium-ion battery has a fatal weak point that the recharging efficiency is lowered when the overdischarge is overcome. To overcome this, a technique for preventing the over discharge of the 12V lithium-ion battery by using the over-discharge prevention relay is continuously being developed.
도 1 은 종래의 전기차량 내 보조배터리의 충전을 제어하는 방식을 설명하기 위한 일예시도이다.FIG. 1 is an exemplary diagram for explaining a conventional method of controlling charging of an auxiliary battery in an electric vehicle.
도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 전기차량 내 보조배터리의 충전을 제어하는 방식은, 외부 전원(external power source)에 의해 고전압배터리의 충전이 시작되는 시점(T1)에 보조배터리의 충전도 함께 시작되고 T2 시점에 보조배터리의 충전이 완료된다. 이때, 고전압배터리의 충전은 T3 시점이 되어야 완료되기 때문에 보조 배터리의 충전이 완료된 시점(T2)부터 고전압배터리의 충전이 완료되는 시점(T3)까지 LDC는 고전압 제어를 수행해야 한다. 즉, LDC는 보조배터리의 SOC(State Of Charge) 95%에 해당하는 OCV(Open Circuit Voltage) 13.6V의 전압을 출력하여 보조배터리의 충/방전이 일어나지 않도록 보조 배터리의 SOC 유지 제어를 수행하게 되는데, 이때 LDC의 높은 출력전압은 저항성 부하에 의한 손실을 증가시켜 충전효율을 저하시킨다.As shown in FIG. 1, the conventional method of controlling the charging of the auxiliary battery in the electric vehicle includes the charging of the auxiliary battery at the time (T 1 ) at which the charging of the high-voltage battery is started by the external power source And charging of the auxiliary battery is completed at time T 2 . At this time, charging of the high voltage battery is T 3, since this point be complete LDC and the time the charge of the secondary battery is completed (T 2) the time (T 3) which is charged from the high voltage battery complete shall perform the high-voltage control. That is, the LDC outputs a voltage of 13.6 V of OCV (Open Circuit Voltage) corresponding to 95% of SOC (State Of Charge) of the auxiliary battery so that the SOC maintenance control of the auxiliary battery is performed so that the charging / discharging of the auxiliary battery does not occur , The high output voltage of the LDC increases the loss due to the resistive load and lowers the charging efficiency.
결국, 종래의 전기차량의 보조배터리 충전 제어 기술은 고전압배터리의 충전이 완료될 때까지 보조배터리의 만충전 상태를 유지하기 위해 LDC의 높은 출력전압을 이용해야 하기 때문에 저항성 부하에 의한 큰 손실을 유발하여 고전압배터리의 충전효율을 저하시키는 문제점이 있다.As a result, the auxiliary battery charge control technique of the conventional electric vehicle causes a large loss due to the resistive load because the high output voltage of the LDC must be used to maintain the full charge state of the auxiliary battery until the charging of the high voltage battery is completed Thereby lowering the charging efficiency of the high-voltage battery.
상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 전기차량의 고전압배터리 충전시 고전압배터리의 충전이 완료되는 시점에 보조배터리의 충전도 완료되도록 보조배터리의 충전 시작시점을 결정하고, 상기 충전 시작시점까지 보조배터리의 SOC를 유지시킴으로써, LDC의 낮은 출력전압(일례로, 보조배터리의 SOC 80%에 해당하는 OCV 12.7V)으로 보조배터리의 SOC를 유지하여 저항성 부하에 의한 손실을 감소시켜 충전효율을 향상시킬 수 있는 전기차량의 보조배터리 충전 제어장치 및 그 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.In order to solve the problems of the conventional art as described above, the present invention determines the start time of charging of the auxiliary battery so that the charging of the auxiliary battery is completed when the charging of the high-voltage battery is completed when charging the high-voltage battery of the electric vehicle, By maintaining the SOC of the auxiliary battery until the start time, the SOC of the auxiliary battery is maintained at a low output voltage of the LDC (for example, OCV 12.7V corresponding to 80% of the SOC of the auxiliary battery) And to provide an auxiliary battery charge control device and method therefor of an electric vehicle capable of improving efficiency.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.The objects of the present invention are not limited to the above-mentioned objects, and other objects and advantages of the present invention which are not mentioned can be understood by the following description, and will be more clearly understood by the embodiments of the present invention. It will also be readily apparent that the objects and advantages of the invention may be realized and attained by means of the instrumentalities and combinations particularly pointed out in the appended claims.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 장치는, 전기차량의 보조배터리 충전 제어장치에 있어서, 고전압배터리의 만충전 시간을 산출하는 고전압배터리 관리부; 보조배터리의 만충전 시간을 산출하고, 상기 고전압배터리의 충전 완료시점과 상기 보조배터리의 충전 완료시점이 일치하도록 상기 보조배터리의 충전 시작시점을 결정하는 제어부; 및 상기 보조배터리의 충전 시작시점까지 상기 보조배터리의 SOC(State Of Charge)를 유지시키는 LDC(Low voltage DC-DC Converter)를 포함한다.According to another aspect of the present invention, there is provided an apparatus for controlling charging of an auxiliary battery of an electric vehicle, the apparatus comprising: a high voltage battery management unit for calculating a full charging time of the high voltage battery; A control unit for calculating a full charge time of the auxiliary battery and determining a charging starting point of the auxiliary battery so that the charging completion time of the high voltage battery matches the charging completion time of the auxiliary battery; And a low voltage DC-DC converter (DCC) that maintains the state of charge (SOC) of the auxiliary battery until the charging start time of the auxiliary battery.
여기서, 상기 제어부는 상기 보조배터리의 만충전 시간을 학습할 수도 있다.Here, the controller may learn the full charge time of the auxiliary battery.
또한, 상기 고전압배터리 관리부는 외부 전원(external power source)에 의한 고전압배터리의 완속 충전시 고전압배터리의 만충전 시간을 산출할 수도 있다.Also, the high-voltage battery management unit may calculate the full-charge time of the high-voltage battery when the high-voltage battery is charged by the external power source.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 방법은, 전기차량의 보조배터리 충전 제어방법에 있어서, 고전압배터리 관리부가 고전압배터리의 만충전 시간을 산출하는 단계; 제어부가 보조배터리의 만충전 시간을 산출하는 단계; 상기 제어부가 상기 고전압배터리의 충전 완료시점과 상기 보조배터리의 충전 완료시점이 일치하도록 상기 보조배터리의 충전 시작시점을 결정하는 단계; 및 LDC(Low voltage DC-DC Converter)가 상기 보조배터리의 충전 시작시점까지 상기 보조배터리의 SOC(State Of Charge)를 유지시키는 단계를 포함한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of controlling charging of an auxiliary battery of an electric vehicle, the method comprising: a high-voltage battery management unit calculating a full charge time of the high- The control unit calculating the full charge time of the auxiliary battery; Determining a charging start time point of the auxiliary battery so that the control unit coincides with a charging completion time point of the high voltage battery and a charging completion time point of the auxiliary battery; And maintaining the state of charge (SOC) of the auxiliary battery until a start of charging of the auxiliary battery by a low voltage DC-DC converter (LDC).
여기서, 상기 제어부가 상기 보조배터리의 만충전 시간을 학습하는 단계를 더 포함할 수도 있다.Here, the controller may further include learning the full charge time of the auxiliary battery.
또한, 상기 고전압배터리의 만충전 시간을 산출하는 단계는 외부 전원(external power source)에 의한 고전압배터리의 완속 충전시 고전압배터리의 만충전 시간을 산출할 수도 있다.Also, the step of calculating the full charge time of the high voltage battery may calculate the full charge time of the high voltage battery when the high voltage battery is fully charged by the external power source.
상기와 같은 본 발명은, 전기차량의 고전압배터리 충전시 고전압배터리의 충전이 완료되는 시점에 보조배터리의 충전도 완료되도록 보조배터리의 충전 시작시점을 결정하고, 상기 충전 시작시점까지 보조배터리의 SOC를 유지시킴으로써, LDC의 낮은 출력전압(일례로, 보조배터리의 SOC 80%에 해당하는 OCV 12.7V)으로 보조배터리의 SOC를 유지하여 저항성 부하에 의한 손실을 감소시켜 충전효율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.According to the present invention as described above, the charging start time of the auxiliary battery is determined so that the charging of the auxiliary battery is also completed when the charging of the high-voltage battery is completed when charging the high-voltage battery of the electric vehicle, It is possible to maintain the SOC of the auxiliary battery by the low output voltage of the LDC (for example, OCV 12.7V corresponding to 80% of the SOC of the auxiliary battery), thereby reducing the loss due to the resistive load and improving the charging efficiency have.
도 1 은 종래의 전기차량 내 보조배터리의 충전을 제어하는 방식을 설명하기 위한 일예시도,
도 2 는 본 발명에 따른 전기차량의 보조배터리 충전 제어장치에 대한 일실시예 구성도,
도 3 은 본 발명에 따른 전기차량의 보조배터리 충전 과정에 대한 일예시도,
도 4 는 본 발명에 따른 전기차량의 보조배터리 충전 제어방법에 대한 일실시예 흐름도이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is an exemplary diagram for explaining a method of controlling charging of an auxiliary battery in a conventional electric vehicle,
FIG. 2 is a configuration diagram of an apparatus for controlling auxiliary battery charging of an electric vehicle according to an embodiment of the present invention,
3 is a diagram illustrating an example of a process of charging the auxiliary battery of the electric vehicle according to the present invention,
4 is a flowchart of an embodiment of a method for controlling auxiliary battery charging of an electric vehicle according to the present invention.
상술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되어 있는 상세한 설명을 통하여 보다 명확해 질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The above and other objects, features and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description of the present invention when taken in conjunction with the accompanying drawings, It can be easily carried out. In the following description, well-known functions or constructions are not described in detail since they would obscure the invention in unnecessary detail. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2 는 본 발명에 따른 전기차량의 보조배터리 충전 제어장치에 대한 일실시예 구성도이다.2 is a block diagram of an apparatus for controlling auxiliary battery charging of an electric vehicle according to an embodiment of the present invention.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 전기차량의 보조배터리 충전 제어장치는, 고전압배터리 관리부(10), 제어부(20), 및 LDC(30)를 포함한다.2, the apparatus for controlling auxiliary battery charging of an electric vehicle according to the present invention includes a high voltage
상기 각 구성요소들에 대해 살펴보면, 먼저 고전압배터리 관리부(10)는 일례로 BMS(Battery Management System) 또는 OBC(On Board Charger)로 구현될 수 있으며, 고전압배터리의 전반적인 관리를 수행한다.The high-voltage
특히, 고전압배터리 관리부(10)는 외부 전원(external power source)에 의한 고전압배터리의 완속 충전시 충전완료 시점까지 남은 시간(이하, 만충전 시간)을 산출(추정)한다. 즉, 고전압배터리 관리부(10)는 고전압배터리를 충전하는 데에 사용되는 전원과, 고전압배터리의 잔여용량 및 LDC 소모 전류 등을 함께 고려하여 충전 소요시간을 추정한다.In particular, the high-voltage
일례로, 고전압배터리 관리부(10)는 고전압배터리의 잔존충전량을 고려하여 배터리충전목표량을 구하고, 상기 고전압배터리를 충전하는 충전기의 출력전류를 구하며, 상기 고전압배터리를 탑재한 차량의 전장부하가 소모하는 전류량을 산출하고, 상기 충전기의 출력전류로부터 상기 전장부하가 소모하는 전류량을 차감하여 상기 고전압배터리를 충전하는 데에 사용되는 배터리충전전류를 산출하며, 상기 배터리충전목표량을 상기 배터리충전전류로 나누어 충전시간을 산출할 수 있다.For example, the high-voltage
즉, 상기 충전기에서 출력하는 전류를 구하고, 이로부터 전장부하가 소모하는 전류량을 차감하여 순수하게 고전압배터리를 충전하는 데에 사용되는 고전압배터리의 충전전류를 구한 후, 이것으로 배터리충전목표량을 나누어 충전시간을 산출함으로써, 충전기로 입력되는 전원과 전장부하가 소모하는 에너지 및 고전압배터리의 잔존충전량을 모두 고려하여 정확한 충전시간의 추정이 가능하다.That is, the charging current of the high-voltage battery used to charge the high-voltage battery is obtained by subtracting the amount of electric current consumed by the electric load from the charging current of the charging device, By calculating the time, it is possible to accurately estimate the charging time by considering both the energy consumed by the power source and the electric field load input to the charger, and the remaining charge amount of the high voltage battery.
다음으로, 제어부(20)는 상기 각 구성요소들이 제 기능을 정상적으로 수행할 수 있도록 전반적인 제어를 수행한다.Next, the
특히, 제어부(20)는 보조배터리의 전류와 전압 및 SOC 정보에 기초하여 보조배터리의 만충전에 소요되는 시간(이하, 만충전 시간)을 산출한다. 이때, 제어부(20)는 하기의 [수학식 1]를 이용하여 보조배터리의 만충전 시간을 산출할 수 있다.In particular, the
[수학식 1][Equation 1]
여기서, TAuxBatchg는 보조배터리의 만충전 시간을 나타내고, CAuxBat는 보조배터리의 용량(Capacity)을 나타내며, ΔSOC는 만충전 SOC에서 현재 SOC를 뺀 값을 나타내고, IAuxBat는 보조배터리의 충전전류를 나타내며, Tcomp는 보상시간을 나타내고, ηchg는 보조배터리의 충전효율(Charge Efficiency)을 나타낸다. 이때, 보상시간은 수차례에 걸쳐 발생한 만충전 시간 오차에 대해 학습 알고리즘을 적용하여 산출한 최적의 보상시간이다.Here, T AuxBatchg represents the full charge time of the auxiliary battery, C AuxBat represents the capacity of the auxiliary battery, ΔSOC represents the value obtained by subtracting the current SOC from the full charge SOC, I AuxBat represents the charge current of the auxiliary battery T comp denotes the compensation time, and? Chg denotes the charge efficiency of the auxiliary battery. In this case, the compensation time is the optimum compensation time calculated by applying the learning algorithm to the full charge time error that occurs several times.
또한, 제어부(20)는 보조배터리의 SOC에 상응하는 만충전 시간이 기록된 맵에 기초하여 보조배터리의 만충전 시간을 검출해 낼 수도 있다. 이때, 검출된 만충전 시간에 보상시간(Tcomp)을 고려하여 최종 만충전 시간을 검출해 낼 수도 있다. 이를 수식으로 표현하는 하기의 [수학식 2]와 같다.Also, the
[수학식 2]&Quot; (2) "
또한, 제어부(20)는 고전압배터리의 만충전 시간과 보조배터리의 만충전 시간에 기초하여 보조배터리의 충전 시작시점을 결정한다. 즉, 제어부(20)는 고전압배터리의 충전 완료시점과 보조배터리의 충전완료 시점이 일치하도록 보조배터리의 충전 시작시점을 결정한다.Also, the
예를 들어, 고전압배터리의 만충전 시간이 1시간이고, 보조배터리의 만충전 시간이 20분이며, 현재 시각이 10시라면, 고전압배터리의 충전 완료시점은 11시이므로, 고전압배터리의 충전 완료시점과 보조배터리의 충전완료 시점을 일치시키기 위해 10시 40분에 보조배터리의 충전을 시작한다.For example, if the high voltage battery has a full charge time of 1 hour, the auxiliary battery full charge time is 20 minutes, and the current time is 10:00, the high voltage battery is fully charged at 11:00, The charging of the auxiliary battery is started at 10:40 to match the completion time of the charging of the auxiliary battery.
또한, 제어부(20)는 상기 결정된 보조배터리의 충전 시작시점까지 보조배터리의 SOC가 유지되도록 LDC를 제어한다.Also, the
한편, 제어부(20)는 보조배터리의 만충전 시간을 학습하여 정확도를 향상시킬 수 있다.On the other hand, the
이하, 도 3을 참조하여 제어부(20)의 동작에 대해 구체적으로 살펴보기로 한다.Hereinafter, the operation of the
도 3 은 본 발명에 따른 전기차량의 보조배터리 충전 과정에 대한 일예시도이다.3 is a view illustrating an example of a charging process of an auxiliary battery of an electric vehicle according to the present invention.
도 3에서, 고전압배터리의 충전이 시작되는 시점(Ta)에 고전압배터리 관리부(10)로부터 고전압배터리의 만충전 시간(Tc)을 획득하고, 보조배터리의 만충전 시간을 산출한다.In Figure 3, the obtained maximum charge time of the high-voltage battery (T c) from the high-voltage
이후, 고전압배터리의 만충전 시간과 보조배터리의 만충전 시간에 기초하여 보조배터리의 충전 시작시점(Tb)을 결정한다. 즉, 고전압배터리의 충전이 완료되는 시점에 보조배터리의 충전도 완료되도록 보조배터리의 충전 시작시점을 결정한다.Then, on the basis of the maximum charge time and the maximum charge time of the secondary battery of high voltage battery and determines the charging start time of the secondary battery (T b). That is, the charging start time of the auxiliary battery is determined so that the charging of the auxiliary battery is also completed when the charging of the high-voltage battery is completed.
이후, 보조배터리의 충전 시작시점까지(Ta 시점부터 Tb 시점까지) 보조배터리의 SOC를 유지하도록 LDC의 출력전압을 제어한다. 이때, 보조배터리는 만충전되기 전이기 때문에 LDC의 출력전압은 SOC 80%에 해당하는 OCV 12.7V를 유지한다.Then, the charging to the start of the secondary battery (from a point T to the point T b) so as to maintain the SOC of the secondary battery and controls the output voltage of the LDC. At this time, since the auxiliary battery is not fully charged, the output voltage of the LDC maintains OCV 12.7V corresponding to
한편, 상술한 제어부(20)의 기능은 BMS가 수행하도록 구현할 수도 있고, LDC(30)가 수행하도록 구현할 수도 있다.Meanwhile, the functions of the
도 4 는 본 발명에 따른 전기차량의 보조배터리 충전 제어방법에 대한 일실시예 흐름도이다.4 is a flowchart of an embodiment of a method for controlling auxiliary battery charging of an electric vehicle according to the present invention.
먼저, 고전압배터리 관리부(10)가 고전압배터리의 만충전 시간을 산출한다(401).First, the high-voltage
그리고 제어부(20)가 보조배터리의 만충전 시간을 산출한다(402).Then, the
이후, 제어부(20)가 상기 고전압배터리의 충전 완료시점과 상기 보조배터리의 충전 완료시점이 일치하도록 상기 보조배터리의 충전 시작시점을 결정한다(403).Then, the
이후, LDC(Low voltage DC-DC Converter)가 제어부(20)의 제어하에 상기 보조배터리의 충전 시작시점까지 상기 보조배터리의 SOC(State Of Charge)를 유지시킨다(404).Thereafter, the low voltage DC-DC converter (LDC) maintains the SOC (state of charge) of the auxiliary battery until the charging start time of the auxiliary battery under the control of the controller 20 (S404).
이러한 과정을 통해, LDC의 낮은 출력전압(일례로, 보조배터리의 SOC 80%에 해당하는 OCV 12.7V)으로 보조배터리의 SOC를 유지하여 저항성 부하에 의한 손실을 감소시켜 충전효율을 향상시킬 수 있다.Through this process, the SOC of the auxiliary battery can be maintained at a low output voltage of the LDC (OCV 12.7V, for example, 80% of the SOC of the auxiliary battery), thereby reducing the loss due to the resistive load and improving the charging efficiency .
한편, 전술한 바와 같은 본 발명의 방법은 컴퓨터 프로그램으로 작성이 가능하다. 그리고 상기 프로그램을 구성하는 코드 및 코드 세그먼트는 당해 분야의 컴퓨터 프로그래머에 의하여 용이하게 추론될 수 있다. 또한, 상기 작성된 프로그램은 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체(정보저장매체)에 저장되고, 컴퓨터에 의하여 판독되고 실행됨으로써 본 발명의 방법을 구현한다. 그리고 상기 기록매체는 컴퓨터가 판독할 수 있는 모든 형태의 기록매체를 포함한다.Meanwhile, the method of the present invention as described above can be written in a computer program. And the code and code segments constituting the program can be easily deduced by a computer programmer in the field. In addition, the created program is stored in a computer-readable recording medium (information storage medium), and is read and executed by a computer to implement the method of the present invention. And the recording medium includes all types of recording media readable by a computer.
이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention. The present invention is not limited to the drawings.
10 : 고전압배터리 관리부
20 : 제어부
30 : LDC10: High Voltage Battery Management Unit
20:
30: LDC
Claims (6)
보조배터리의 만충전 시간을 산출하고, 상기 고전압배터리의 충전 완료시점과 상기 보조배터리의 충전 완료시점이 일치하도록 상기 보조배터리의 충전 시작시점을 결정하는 제어부; 및
상기 보조배터리의 충전 시작시점까지 상기 보조배터리의 SOC(State Of Charge)를 유지시키는 LDC(Low voltage DC-DC Converter)
를 포함하는 전기차량의 보조배터리 충전 제어장치.A high voltage battery management unit for calculating a full charge time of the high voltage battery;
A control unit for calculating a full charge time of the auxiliary battery and determining a charging starting point of the auxiliary battery so that the charging completion time of the high voltage battery matches the charging completion time of the auxiliary battery; And
A low voltage DC-DC converter (DCC) that maintains the state of charge (SOC) of the auxiliary battery until the charging start time of the auxiliary battery;
Wherein the auxiliary battery charging control device includes:
상기 제어부는,
상기 보조배터리의 만충전 시간을 학습하는 것을 특징으로 하는 전기차량의 보조배터리 충전 제어장치.The method according to claim 1,
Wherein,
And learns the full charge time of the auxiliary battery.
상기 고전압배터리 관리부는,
외부 전원(external power source)에 의한 고전압배터리의 완속 충전시 고전압배터리의 만충전 시간을 산출하는 것을 특징으로 하는 전기차량의 보조배터리 충전 제어장치.The method according to claim 1,
The high-voltage battery management unit includes:
Wherein the full-charge time of the high-voltage battery is calculated when the high-voltage battery is fully charged by the external power source.
제어부가 보조배터리의 만충전 시간을 산출하는 단계;
상기 제어부가 상기 고전압배터리의 충전 완료시점과 상기 보조배터리의 충전 완료시점이 일치하도록 상기 보조배터리의 충전 시작시점을 결정하는 단계; 및
LDC(Low voltage DC-DC Converter)가 상기 보조배터리의 충전 시작시점까지 상기 보조배터리의 SOC(State Of Charge)를 유지시키는 단계
를 포함하는 전기차량의 보조배터리 충전 제어방법.The high voltage battery management unit calculating the full charge time of the high voltage battery;
The control unit calculating the full charge time of the auxiliary battery;
Determining a charging start time point of the auxiliary battery so that the control unit coincides with a charging completion time point of the high voltage battery and a charging completion time point of the auxiliary battery; And
(SOC) of the auxiliary battery until the start of charging of the auxiliary battery by a low voltage DC-DC converter (LDC)
Wherein the auxiliary battery charging control method comprises the steps of:
상기 제어부가 상기 보조배터리의 만충전 시간을 학습하는 단계
를 더 포함하는 전기차량의 보조배터리 충전 제어방법.5. The method of claim 4,
Wherein the control unit learns the full charge time of the auxiliary battery
Further comprising the steps of:
상기 고전압배터리의 만충전 시간을 산출하는 단계는,
외부 전원(external power source)에 의한 고전압배터리의 완속 충전시 고전압배터리의 만충전 시간을 산출하는 것을 특징으로 하는 전기차량의 보조배터리 충전 제어방법.5. The method of claim 4,
The step of calculating the full charge time of the high-
Wherein the full charge time of the high-voltage battery is calculated when the high-voltage battery is fully charged by an external power source.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020160163459A KR102417889B1 (en) | 2016-12-02 | 2016-12-02 | Apparatus for controlling charging of low voltage battery in elcetric vehicle and method thereof |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020160163459A KR102417889B1 (en) | 2016-12-02 | 2016-12-02 | Apparatus for controlling charging of low voltage battery in elcetric vehicle and method thereof |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20180063571A true KR20180063571A (en) | 2018-06-12 |
| KR102417889B1 KR102417889B1 (en) | 2022-07-07 |
Family
ID=62622135
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020160163459A Active KR102417889B1 (en) | 2016-12-02 | 2016-12-02 | Apparatus for controlling charging of low voltage battery in elcetric vehicle and method thereof |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR102417889B1 (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109895631A (en) * | 2019-02-27 | 2019-06-18 | 重庆长安新能源汽车科技有限公司 | Intelligent double-power management method, system and the computer readable storage medium of new-energy automobile |
| CN111999660A (en) * | 2020-08-31 | 2020-11-27 | 安徽江淮汽车集团股份有限公司 | Charging remaining time determination method, device, storage medium and device |
| KR20240084108A (en) | 2022-12-06 | 2024-06-13 | 현대자동차주식회사 | Method for controlling discharge of battery for vehicle |
| KR20250098609A (en) | 2023-12-22 | 2025-07-01 | 현대자동차주식회사 | Appparatus for calculating integrated state of charge of eco-friendly vehicle equipped with main battery and auxiliary battery, and eco-frienly vehicle comprising thereof |
| KR20250100492A (en) | 2023-12-26 | 2025-07-03 | 엘에스엠트론 주식회사 | System for managing battery in agricultural electric vehicle and method thereof |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20240132741A (en) | 2023-02-27 | 2024-09-04 | (주)대한솔루션 | Damping pad for auxiliary battery of electirc vehicles |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20090059175A (en) | 2007-12-06 | 2009-06-11 | 현대자동차주식회사 | Auxiliary Battery Charging Control Method for Hybrid Vehicle |
| KR20120101820A (en) * | 2011-03-07 | 2012-09-17 | 주식회사 만도 | Apparatus for charging battery and method for controlling charge battery of the same |
-
2016
- 2016-12-02 KR KR1020160163459A patent/KR102417889B1/en active Active
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20090059175A (en) | 2007-12-06 | 2009-06-11 | 현대자동차주식회사 | Auxiliary Battery Charging Control Method for Hybrid Vehicle |
| KR20120101820A (en) * | 2011-03-07 | 2012-09-17 | 주식회사 만도 | Apparatus for charging battery and method for controlling charge battery of the same |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109895631A (en) * | 2019-02-27 | 2019-06-18 | 重庆长安新能源汽车科技有限公司 | Intelligent double-power management method, system and the computer readable storage medium of new-energy automobile |
| CN111999660A (en) * | 2020-08-31 | 2020-11-27 | 安徽江淮汽车集团股份有限公司 | Charging remaining time determination method, device, storage medium and device |
| KR20240084108A (en) | 2022-12-06 | 2024-06-13 | 현대자동차주식회사 | Method for controlling discharge of battery for vehicle |
| KR20250098609A (en) | 2023-12-22 | 2025-07-01 | 현대자동차주식회사 | Appparatus for calculating integrated state of charge of eco-friendly vehicle equipped with main battery and auxiliary battery, and eco-frienly vehicle comprising thereof |
| KR20250100492A (en) | 2023-12-26 | 2025-07-03 | 엘에스엠트론 주식회사 | System for managing battery in agricultural electric vehicle and method thereof |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR102417889B1 (en) | 2022-07-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10675983B2 (en) | Method and arrangement for determining a value of the state of energy of a battery in a vehicle | |
| CN110549876B (en) | Energy output control method and device and hydrogen fuel hybrid electric vehicle | |
| US8965723B2 (en) | Apparatus and method for estimating state of charge of battery | |
| JP4586832B2 (en) | Electric vehicle | |
| KR102417889B1 (en) | Apparatus for controlling charging of low voltage battery in elcetric vehicle and method thereof | |
| EP2874271B1 (en) | Apparatus and method for controlling battery | |
| US9365120B2 (en) | Techniques for enhanced battery pack recharging | |
| KR101866063B1 (en) | System for controlling relay of an auxiliary battery and method thereof | |
| US20120161709A1 (en) | Secondary-battery control apparatus | |
| CN103997071B (en) | Systems and methods for charging multiple vehicle rechargeable energy storage systems | |
| US20210078431A1 (en) | Charge control device, transportation device, and computer readable storage medium | |
| US20200168958A1 (en) | Charge voltage controller for energy storage device, energy storage apparatus, battery charger for energy storage device, and charging method for energy storage device | |
| JP6348219B2 (en) | Power control system and method for adjusting the input power limit of a DC-DC voltage converter | |
| KR101755911B1 (en) | Apparatus for estimating soc of lithium ion battery and method thereof | |
| US20190372359A1 (en) | A method and arrangement for balancing a battery pack | |
| US10059218B2 (en) | Control method for optimal reserved charging of battery and vehicle thereof | |
| CN112440807B (en) | Charging request target current control method for charging electric vehicle | |
| KR102680305B1 (en) | Apparatus for Controlling Power of Parallel Multi Battery Pack and Method thereof | |
| CN108058665A (en) | The alleviation of low charging acceptance is carried out using traction battery | |
| US20240136826A1 (en) | Equalization control device for battery | |
| US20250244397A1 (en) | Method for estimating full charge capacity of battery | |
| US20250206173A1 (en) | Control device and method for controlling charging of an energy storage device | |
| US20250249787A1 (en) | Apparatus for correcting ocv of vehicle battery and method thereof |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PA0109 | Patent application |
Patent event code: PA01091R01D Comment text: Patent Application Patent event date: 20161202 |
|
| PG1501 | Laying open of application | ||
| A201 | Request for examination | ||
| PA0201 | Request for examination |
Patent event code: PA02012R01D Patent event date: 20201109 Comment text: Request for Examination of Application Patent event code: PA02011R01I Patent event date: 20161202 Comment text: Patent 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: 20220524 |
|
| PR0701 | Registration of establishment |
Comment text: Registration of Establishment Patent event date: 20220701 Patent event code: PR07011E01D |
|
| PR1002 | Payment of registration fee |
Payment date: 20220704 End annual number: 3 Start annual number: 1 |
|
| PG1601 | Publication of registration | ||
| PR1001 | Payment of annual fee |
Payment date: 20250625 Start annual number: 4 End annual number: 4 |