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KR101592314B1 - 자동차의 배터리 제어 장치 및 그 방법 - Google Patents

자동차의 배터리 제어 장치 및 그 방법 Download PDF

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Publication number
KR101592314B1
KR101592314B1 KR1020090094134A KR20090094134A KR101592314B1 KR 101592314 B1 KR101592314 B1 KR 101592314B1 KR 1020090094134 A KR1020090094134 A KR 1020090094134A KR 20090094134 A KR20090094134 A KR 20090094134A KR 101592314 B1 KR101592314 B1 KR 101592314B1
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KR
South Korea
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battery
power
vehicle
grid module
unit
Prior art date
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KR20110036458A (ko
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정인성
임종언
김형선
박용준
Original Assignee
엘지전자 주식회사
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.)
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Publication date
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    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
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Abstract

본 발명은 전기 자동차의 배터리 셀을 효과적으로 충전하고, 자동차 배터리의 전력을 특정 시간대에 전력 사용자 또는 전력 회사에 공급함으로써, 효율적으로 전력 사용자에게 전력을 공급할 수 있는 배터리 제어 장치 및 그 방법에 관한 것이다. 이를 위하여 본 발명의 실시예들에 따른 배터리 제어 장치는, 배터리 전력 공급 모드일 때, 전력을 공급 또는 다운로딩하는 그리드 모듈과 통신망을 형성하는 통신부와; 상기 통신부를 통해 차량 정보를 상기 그리드 모듈에 전송하고, 전력 사용 요금표를 근거로 상기 배터리의 전력을 상기 그리드 모듈에 공급하는 제어부로 구성된다.
Figure R1020090094134
자동차, 배터리

Description

자동차의 배터리 제어 장치 및 그 방법{BATTERY CONTROLLING APPARATUS FOR MOBILE VEHICLE AND METHOD THEREOF}
본 발명은 자동차의 배터리 제어 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 종래 기술에 따른 자동차의 배터리 제어 장치 및 그 방법은 배터리 셀의 안전성과 수명 향상 및 고출력을 얻기 위해 각 배터리 셀의 전압을 균일하게 유지시키는 역할을 하였다.
본 발명의 목적은, 배터리 상태 정보를 통신망을 통해 충전소에 전송하거나, 배터리의 충전 제어 정보를 통신망을 통해 충전소에 전송하여 배터리를 충전함으로써, 전기 자동차의 배터리 셀의 손상을 방지하고, 상기 배터리의 성능을 향상시키고, 상기 배터리의 수명을 연장시킬 수 있는 배터리 제어 장치 및 그 방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은, 자동차 배터리의 전력을 특정 시간대에 전력 사용자 또는 전력 회사에 공급함으로써, 효율적으로 전력 사용자에게 전력을 공급할 수 있는 전력 공급 시스템을 제공하는 데 있다.
상기 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 실시예들에 따른 배터리 제어 장치는, 배터리 전력 공급 모드일 때, 전력을 공급 또는 다운로딩하는 그리드 모듈과 통신망을 형성하는 통신부와; 상기 통신부를 통해 차량 정보를 상기 그리드 모듈에 전송하고, 배터리의 전력을 상기 그리드 모듈에 공급하는 제어부를 포함하며, 여기서, 상기 제어부는 전력 사용 요금표를 근거로 상기 배터리 전력을 상기 그리드 모듈에 공급하는 것을 특징으로 한다.
상기 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 실시예들에 따른 배터리 제어 방법은, 배터리 전력 공급 모드일 때 전력을 공급 또는 다운로딩하는 그리드 모듈과 통신망을 형성하는 단계와; 상기 통신부를 통해 차량 정보를 상기 그리드 모듈에 전송하는 단계와; 전력 사용 요금표를 근거로 배터리의 전력을 상기 그리드 모듈에 공급하는 단계로 이루어진다.
상기 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 실시예들에 따른 전력 공급 시스템은, 배터리 전력 공급 모드일 때 전력을 공급 또는 다운로딩하는 그리드 모듈과 통신망을 형성하는 제1 통신부와; 상기 제1 통신부를 통해 차량 정보를 상기 그리드 모듈에 전송하고, 전력 사용 요금표를 근거로 배터리의 전력을 상기 그리드 모듈에 공급하고, 상기 배터리의 전력 사용량을 상기 제1 통신부를 통해 상기 그리드 모듈에 전송하는 제1 제어부를 포함하는 배터리 제어 장치와;
상기 통신망을 통해 상기 차량 정보를 수신하는 제2 통신부와; 상기 차량 정보를 근거로 차량을 인증하는 인증부와; 상기 차량이 인증될 때 상기 배터리 제어 장치로부터 상기 배터리 전력을 다운로딩하고, 상기 다운로딩된 전력을 입/출력부를 통해 전력선에 공급하는 제2제어부와; 상기 제2 통신부를 통해 전송된 상기 배터리의 전력 사용량에 대응하는 비용을 계산하는 과금부를 포함하는 상기 그리드 모듈을 포함하며, 여기서, 상기 제2 제어부는 상기 배터리의 전력 사용량에 대응하는 비용을 표시부에 표시하거나, 상기 통신망을 통해 상기 배터리 제어 장치에 전송하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 따른 배터리 제어 장치 및 그 방법은 배터리 상태 정보를 통신망을 통해 충전소에 전송하거나, 배터리의 충전 제어 정보를 통신망을 통해 충전소에 전송하여 배터리를 충전함으로써, 전기 자동차의 배터리 셀의 손상을 방지하고, 상기 배터리의 성능을 향상시키고, 상기 배터리의 수명을 연장시킬 수 있 는 효과가 있다.
본 발명의 실시예에 따른 전력 공급 시스템은 자동차 배터리의 전력을 특정 시간대에 전력 사용자 또는 전력 회사에 공급함으로써, 효율적으로 전력 사용자에게 전력을 공급할 수 있는 효과도 있다.
이하에서는, 배터리 상태 정보를 통신망을 통해 충전소에 전송하거나, 배터리의 충전 제어 정보를 통신망을 통해 충전소에 전송하여 배터리를 충전함으로써 전기 자동차의 배터리 셀의 손상을 방지하고, 자동차 배터리의 전력을 특정 시간대에 전력 사용자 또는 전력 회사에 공급함으로써 효율적으로 전력 사용자에게 전력을 공급할 수 있는 배터리 제어 장치 및 그 방법의 바람직한 실시예들을 도1 내지 도8을 참조하여 상세히 설명한다.
도1은 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 전기 자동차의 배터리를 나타낸 도이다. 본 발명의 배터리 제어 장치 및 그 방법은 순수 전기 자동차, 하이브리드 전기 자동차뿐만 아니라 배터리가 사용되는 다양한 전기/전자 장치에 사용될 수 있다.
도1에 도시한 바와 같이, 전기 자동차(1)는 모터에 전원을 공급하는 배터리(2)를 포함한다. 예를 들면, 하이브리드 자동차(HEV; Hybrid Electric Vehicles)는 필요 전력을 공급받기 위해 다수개의 배터리 셀로 구성된 배터리 팩을 탑재한다. 상기 배터리 팩에 포함되어 있는 다수개의 배터리 셀은 안전성과 수명 향상, 그리고 고출력을 얻기 위해 각 배터리 셀의 전압을 균일하게 해줄 필요가 있다. 배터리 제어 장치는 배터리 팩의 배터리들을 충전 또는 방전하면서 각 배터리가 적절한 전압을 가질 수 있게 한다. 반면, 다수개의 배터리 셀들은 내부 임피던스의 변화 등의 여러 요인에 의해 평형 상태를 안정적으로 유지하기가 어려워 배터리 관리 시스템에서는 다수의 배터리 셀들의 충전 상태를 평형화시키기 위한 밸런싱 기능을 가진다.
예를 들면, 배터리 팩 내의 배터리 셀들의 자기 방전률의 차이에 의해 시간이 지남에 따라 배터리 팩 내의 배터리 셀들간의 잔존용량(State Of Charge, 이하 SOC라 함)의 차이가 발생하게 된다. 이러한 배터리 셀들간의 용량 불균형(imbalance)을 극복하기 위해 배터리 셀들마다 충전(boost) 및/또는 방전(buck)을 해주기 위해 별도의 회로를 구성한다.
도 2는 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 하이브리드 전기 자동차의 구성을 나타낸 도이다. 본 발명의 배터리 제어 장치 및 그 방법은 하이브리드 전기자동차뿐만 아니라, 순수 전기자동차에도 적용 가능하다.
도 2에 도시된 바와 같이, 하이브리드 전기자동차는, 동력원으로서 엔진(101)과 모터/발전기 유닛(motor/generator unit: 이하, "M/G 유닛"이라 약칭함)(102)을 포함한다. 동력원에 의하여 구동되는 구동륜(driven wheel)은 전륜구동 차량(front-wheel drive vehicle)에서는 전륜(front-wheel), 그리고 후륜구동 차량(rear-wheel drive vehicle)에서는 후륜(rear-wheel)이다. 다만, 이하에서는 전륜구동 차량에 관하여 설명한다. 후륜구동 차량에 관한 실시예는 전륜구동 차량에 관한 이하의 설명으로부터 자명하다.
상기 M/B 유닛(102)은 구동상태에 따라 모터로 또는 발전기로 선택적으로 기능하는 장치로서, 당업자에게 자명하다. 따라서, 이하의 설명에서는 이해의 편의상 M/G 유닛(102)을 모터 혹은 발전기와 같은 명칭으로 사용할 수있으나, 모두 동일한 구성요소를 지칭하는 것이다. 상기 전기자동차의 엔진(101)과 모터(102)는 직렬로 변속기(transmission)에 연결된다.
상기 M/G 유닛(102)은 모터 제어 유닛(motor control unit: MCU(103)의 제어에 따라 인버터(inverter)(104)의 신호에 의해 구동된다.
상기 인버터(104)는 MCU(103)의 제어에 의하여, 배터리(105)에 저장된 전기에너지를 이용하여 상기 M/G 유닛(102)을 동력원으로서 구동하고, 상기 M/G 유닛(102)을 발전기로 구동하는 경우에 M/G 유닛(102)에서 발전된 전기에너지를 배터리(105)에 충전한다.
상기 엔진(101)과 M/G 유닛(102)의 동력은 클러치(106)를 통해 변속기(T/M)(107)로 전달되며, 최종 감속 기어(final drive gear, F/R)(108)를 통해 전륜(109)으로 전달된다. 후륜(110)은 엔진(101)과 M/G 유닛(102)에 의해 구동되지 않는 비구동륜이다.
상기 전륜(109)과 후륜(110) 각각에는 각 바퀴의 회전속도를 저감시키기 위한 휠 브레이크 장치(wheel brake apparatus)(111)가 개재된다. 그리고 각 휠 브레이크 장치(111)를 구동할 수 있도록, 브레이크 페달(112) 및 브레이크 페달(112)의 조작에 따라 생성된 유압을 기초로 각 휠 브레이크 장치(111)를 유압 제동하는 유 압제어 시스템(hydraulic control system)(113)을 포함한다. 상기 전기 자동차는 상기 유압제어 시스템(113)을 제어하고 유압제어 시스템(113)으로부터 브레이크 제어 상태를 수신하는 브레이크 제어 유닛(brake control unit: BCU)(114)을 포함한다.
상기 BCU(114)는 운전자의 브레이크 페달(112) 조작 시에, 유압제어 시스템(113)에서 발생되는 유압을 검출한다. 상기 BCU(114)는 이를 기초로 구동륜(예를 들면, 전륜(109))에 인가될 제동력과 이 중 유압에 의해 제동될 유압 제동력 및 회생제동에 의해 제동될 회생제동력을 산출한다. 이에 따라 상기 BCU(114)는 산출된 유압제동력을 유압제어 시스템(113)의 제어를 통해 전륜(109)의 휠 브레이크 장치(111)에 공급한다.
상기 전기자동차는 BCU(114) 및 MCU(103)와 통신(communication)하여 이들을 제어함으로써 최대 속도 제한방법을 수행하는 전기자동차를 구현하는 전기자동차 전자 제어 유닛(hybrid electric vehicle electronic control unit: HEV-ECU)(115)을 포함한다.
상기 BCU(114)에서 산출된 회생제동력은 상기 HEV-ECU(115)로 전달되고, 이에 따라 HEV-ECU(115)는 수신한 회생제동력을 기초로 MCU(103)를 제어한다. 따라서 MCU(103)는 HEV-ECU(115)로부터 지정된 회생제동력이 구현되도록 M/G 유닛(102)을 발전기로서 구동한다. 이때, 상기 M/G 유닛(102)에 의해 발전된 전기에너지는 배터리(105)에 저장된다.
상기 전기 자동차는 차량 속도를 검출하는 차속 검출기(116)를 더 구성한다.
상기 HEV-ECU(115)는 차속 검출기(116)에서 검출된 차량 속도를 BCU(114) 및 MCU(103)의 제어를 위한 데이터로 활용한다.
또한, 상기 전기 자동차는 상기 배터리(105)의 전압을 검출하는 배터리 전압 검출부(117)를 포함한다. 상기 배터리 전압 검출부(117)는 배터리(105)의 현재 전압을 검출하고, 검출된 현재전압과 미리 설정된 기준 전압의 편차에 따라 상기 HEV-ECU(115)가 전기자동차의 최대속도를 제한할 수 있도록 결과 데이터를 제공한다.
한편, 전기 자동차는 배터리를 이용해 모터를 구동하는 것으로, 배터리의 수명은 전기 자동차에서 중요한 부분이다. 배터리는 시간이 지나면 배터리 셀(Cell)의 전압이 조금씩 달라지게 된다. 이러한 불균형은 배터리의 수명을 줄게 하는 중요한 요소 중 하나이다. 이러한 셀들간의 불균형을 막아 배터리의 수명을 연장시키기 위해 대부분의 전기 자동차는 지속적으로 셀 밸런싱(Cell Balancing)을 수행하여야 한다. 상기 셀 밸런싱은 높은 전압을 갖고 있는 배터리 셀(Battery Cell)에 작은 부하를 연결하여 전류를 방전시킴으로써 다른 셀과 전압을 같게 하는 방법이다.
이하에서는, 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 텔레매틱스 단말기(200)의 구성을 도3을 참조하여 설명한다.
도3은 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 텔레매틱스 단말기(200)의 구성을 나타낸 블록도 이다.
도3에 도시한 바와 같이, 텔레매틱스 단말기(200)는 텔레매틱스 단말기(200) 를 전체적으로 제어하는 제어부(예를 들면, 중앙 처리 장치, CPU)(212)와, 각종 정보를 저장하는 메모리(213)와, 각종 키 신호를 제어하는 키 제어부(211)와, LCD(liquid crystal display)를 제어하는 LCD 제어부(214)를 내장한 메인 보드(210)로 구성된다.
상기 메모리(213)는 길 안내 정보를 디지털 지도상에 표시하기 위한 지도 정보(지도 데이터)를 저장한다. 또한, 상기 메모리(213)는 차량이 현재 주행하는 도로 상황에 따른 교통 정보를 입력할 수 있도록 하는 교통 정보 수집 제어 알고리즘 및 상기 알고리즘의 제어를 위한 정보를 저장한다.
상기 메인 보드(210)는 고유의 기기번호가 부여되어 차량에 내장된 이동 통신 단말기인 CDMA(code division multiple access) 모듈(206), 차량의 위치 안내, 출발지부터 목적지까지의 주행 경로 추적 등을 위한 GPS 신호를 수신하거나 사용자에 의해서 수집된 교통정보를 GPS(Global Positioning System) 신호로 송신하는 GPS 모듈(207), CD(compact disk)에 기록된 신호를 재생하기 위한 CD 데크(CD Deck)(208), 자이로 센서(gyro sensor)(209) 등으로 구성된다. 상기 CDMA 모듈(206), GPS 모듈(207)은 안테나(204, 205)를 통해서 신호를 송신/수신한다.
또한, 방송 수신 모듈(222)은 상기 메인 보드(210)에 연결되고, 안테나(223)를 통해서 방송 신호를 수신한다. 상기 메인보드(210)에는 인터페이스 보드(203)를 통해서 상기 LCD 제어부(214)의 제어를 받는 표시부(LCD)(201)와, 키 제어부(211)의 제어를 받는 프론트 보드(202)와 차량의 내부 및/또는 외부를 촬영하는 카메라(227)가 연결된다. 상기 표시부(201)는, 각종 비디오 신호, 문자 신호를 표시하 고, 상기 프론트 보드(202)는 각종 키 신호 입력을 위한 버튼을 구비하고, 사용자 선택이 이루어진 버튼에 해당하는 키 신호를 메인 보드(210)에 제공한다. 또한, 상기 표시부(201)는 도2의 근접 센서 및 터치 센서(터치 스크린)을 포함한다.
상기 프론트 보드(202)는 교통정보를 직접 입력하기 위한 메뉴 키를 구비하며, 상기 메뉴 키는 키 제어부(211)의 제어를 받도록 구성될 수 있다.
상기 오디오 보드(217)는 상기 메인 보드(210)와 연결되고, 각종 오디오 신호를 처리한다. 상기 오디오 보드(217)는 오디오 보드(217)의 제어를 위한 마이크로컴퓨터(219), 라디오 신호를 수신하는 튜너(218), 상기 마이크로컴퓨터(219)에 전원을 공급하는 전원부(216), 각종 음성 신호를 처리하는 신호 처리부(215)로 구성된다.
또한, 상기 오디오 보드(217)는 라디오 신호를 수신하기 위한 라디오 안테나(220)와, 오디오 테이프를 재생하기 위한 테이프 데크(221)로 구성된다. 상기 오디오 보드(217)는 상기 오디오 보드(217)에서 신호 처리된 음성 신호를 출력하기 위한 음성 출력부(예를 들면, 앰프)(226)를 더 구성할 수도 있다.
상기 음성 출력부(앰프)(226)는 차량 인터페이스(224)에 연결된다. 즉, 상기 오디오 보드(217)와 메인 보드(210)는 상기 차량 인터페이스(224)에 연결된다. 상기 차량 인터페이스(224)는 음성 신호를 입력하는 핸즈프리(225a), 탑승자 안전을 위한 에어백(225b), 차량의 속도를 검출하기 위한 속도 센서(225c) 등이 연결될 수도 있다. 상기 속도 센서(225c)는 차량 속도를 산출하고, 그 산출된 차량 속도 정보를 상기 중앙 처리 장치(212)에 제공한다.
상기 텔레매틱스 단말기(200)에 적용된 내비게이션 세션(300)은, 지도 데이터 및 차량 현재 위치 정보를 근거로 길 안내 정보를 발생하고, 그 발생된 길 안내 정보를 사용자에게 통지한다.
상기 표시부(201)는 근접 센서를 통해 표시창 내에서 근접 터치를 감지한다. 예를 들면, 상기 표시부(201)는 포인터(예를 들면, 손가락 또는 스타일러스 팬(stylus pen))가 근접 터치될 때 그 근접 터치의 위치를 검출하고, 그 검출된 위치에 대응하는 위치 정보를 상기 제어부(212)에 출력한다.
음성 인식 장치(또는 음성 인식 모듈)(301)는 사용자에 의해 발성된 음성을 인식하고, 그 인식된 음성 신호에 따라 해당 기능을 수행한다.
상기 텔레매틱스 단말기(200)에 적용된 내비게이션 세션(session)(300)은, 지도 데이터 상에 주행 경로를 표시하고, 상기 이동 통신 단말기(100)의 위치가 상기 주행 경로에 포함된 사각지대로부터 미리설정된 거리 이내일 때 무선 통신(예를 들면,근거리 무선 통신망)을 통해 주변 차량에 장착된 단말기(예를 들면, 차량 내비게이션 장치) 및/또는 주변 보행자가 휴대하고 있는 이동 통신 단말기와 자동으로 무선 네트워크를 형성함으로써 상기 주변 차량에 장착된 단말기로부터 그 주변 차량의 위치 정보를 수신하고, 주변 보행자가 휴대하고 있는 이동 통신 단말기로부터 상기 주변 보행자의 위치 정보를 수신한다.
이하에서는, 전기 자동차의 배터리 셀의 손상을 방지하고, 상기 배터리의 성능을 향상시키고, 상기 배터리의 수명을 연장시킬 수 있는 배터리 제어 장치를 도4를 참조하여 설명한다. 여기서, 본 발명의 실시예에 따른 배터리 제어 장치는 독립 장치로서 구성되거나 도3의 텔레매틱스 단말기(200)에도 적용될 수 있다.
도4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 전기 자동차의 배터리 제어 장치의 구성을 나타낸 블록도이다.
도4에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 전기 자동차의 배터리 제어 장치(300)는, 배터리(배터리 팩)(310)의 각 셀(Cell)의 전압을 실시간 검출하는 전압 검출부(320)와; 상기 배터리(310)의 각 셀의 전류를 실시간 검출하는 전류 검출부(330)와; 상기 배터리(310)의 고유 정보(예를 들면, 기준 배터리 정격 용량[Ah], 정격 전압 값, 정격 전류 값)를 저장하는 저장부(370)와; 통신부(350)와; 상기 통신부(350)를 통해 충전소(400)와 유선 통신망 또는 무선 통신망을 형성하고, 상기 통신부(350)를 통해 상기 충전소(400)와 유선 또는 무선 통신망이 연결될 때 상기 배터리(310)의 고유 정보, 상기 검출된 전압 값 및 전류 값을 상기 통신부(350)를 통해 상기 충전소(400)에 제공하는 제어부(340)와; 상기 통신부(350)를 통해 상기 충전소(400)와 통신망이 연결되었음을 알리는 정보를 표시하고, 상기 배터리(310)의 고유 정보, 상기 검출된 전압 값 및 전류 값을 표시하는 표시부(360)로 구성된다.
상기 충전소(400)는 상기 배터리(310)의 고유 정보, 상기 검출된 전압 값 및 전류 값을 근거로 적정 전압 및 전류를 선택하고, 그 적정 전압 및 전류를 상기 배터리(310)에 제공한다. 예를 들면, 상기 충전소(400)는 전기 자동차의 배터리 셀의 손상을 방지하고, 상기 배터리의 성능을 향상시키고, 상기 배터리의 수명을 연장시키기 위해, 상기 배터리(310)의 고유 정보, 상기 검출된 전압 값 및 전류 값을 근 거로 적정 전압 및 전류를 선택하고, 그 적정 전압 및 전류를 상기 배터리(310)에 충전한다. 따라서, 상기 배터리(310)에 요구되는 적정 전압 및 전류가 상기 배터리(310)에 충전됨으로써 전기 자동차의 배터리 셀의 손상을 방지하고, 상기 배터리의 성능을 향상시키고, 상기 배터리의 수명을 연장시킬 수 있다.
이하에서는, 전기 자동차의 배터리 셀의 손상을 방지하고, 상기 배터리의 성능을 향상시키고, 상기 배터리의 수명을 연장시킬 수 있는 배터리 제어 방법을 도4 및 도5를 참조하여 설명한다.
도5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 전기 자동차의 배터리 제어 방법을 나타낸 흐름도 이다.
먼저,상기 전압 검출부(320)는 상기 배터리(310)의 각 셀(Cell)의 전압을 검출하고, 그 검출된 전압값을 상기 제어부(340)에 출력한다(S11).
상기 전류 검출부(330)는 상기 배터리(310)의 각 셀(Cell)의 전류를 검출하고, 그 검출된 전류값을 상기 제어부(340)에 출력한다(S12).
상기 제어부(340)는 배터리 충전 모드가 사용자에 의해 선택되었는지를 판단하고(S13), 상기 배터리 충전 모드가 사용자에 의해 선택될 때 상기 통신부(350)를 통해 충전소(400)와 유선 통신망 또는 무선 통신망을 형성한다(S14).
상기 제어부(340)는 상기 통신부(350)를 통해 상기 충전소(400)와 유선 또는 무선 통신망이 연결될 때 상기 배터리(310)의 고유 정보를 상기 저장부(370)로부터 독출(Read)한다(S15). 여기서, 상기 저장부(370)는 상기 배터리(310)의 고유 정보(예를 들면, 기준 배터리 정격 용량[Ah], 정격 전압, 정격 전류)를 미리 저장한다. 상기 배터리 충전 모드는 상기 표시부(360) 상에 메뉴로서 표시될 수 있으며, 상기 제어부(340)는 사용자에 의해 상기 표시부(360) 상에 표시된 배터리 충전 모드가 선택될 때 상기 배터리 충전 모드를 수행할 수도 있다.
상기 제어부(340)는 상기 배터리(310)의 고유 정보를 상기 저장부(370)로부터 독출(Read)하고, 상기 독출된 배터리 고유 정보, 상기 검출된 전압 값 및 전류 값을 상기 통신부(350)를 통해 상기 충전소(400)에 제공한다(S16). 이때, 상기 표시부(360)는 상기 제어부(340)의 제어하에 상기 통신부(350)를 통해 상기 충전소(400)와 통신망이 연결되었음을 알리는 정보(예를 들면, 충전소와 연결되었습니다.)를 표시하고, 상기 배터리(310)의 고유 정보, 상기 검출된 전압 값 및 전류 값을 표시한다.
상기 충전소(400)는 상기 배터리(310)의 고유 정보, 상기 검출된 전압 값 및 전류 값을 근거로 적정 전압 및 전류를 선택하고, 그 적정 전압 및 전류를 상기 배터리(310)에 제공한다. 예를 들면, 상기 충전소(400)는 전기 자동차의 배터리 셀의 손상을 방지하고, 상기 배터리의 성능을 향상시키고, 상기 배터리의 수명을 연장시키기 위해, 상기 배터리(310)의 고유 정보, 상기 검출된 전압 값 및 전류 값을 근거로 적정 전압 및 전류를 선택하고, 그 적정 전압 및 전류를 상기 배터리(310)에 충전한다(S17). 따라서, 상기 배터리(310)에 요구되는 적정 전압 및 전류가 상기 배터리(310)에 충전됨으로써 전기 자동차의 배터리 셀의 손상을 방지하고, 상기 배터리의 성능을 향상시키고, 상기 배터리의 수명을 연장시킬 수 있다.
여기서, 상기 배터리(310)의 고유 정보, 상기 검출된 전압 값 및 전류 값을 근거로 적정 전압 및 전류를 선택하는 방법 자체는 기준 배터리 정격 용량[Ah], 정격 전압, 정격 전류에 따라 다양하게 변경될 수 있으며, 이는 이 분야의 통상의 기술을 가진자에 의해 용이하게 수행될 수 있다. 예를 들면, 상기 충전소(400)는 충전 전류가 배터리 용량의 1/10인 경우 충전을 중지하고(예를 들면, 배터리를 92%까지만 충전시킴-배터리 용량이100Ah인 경우 충전 전류는 10A임), 충전 전압이 4.2V에서 1%오차 이내인 경우 충전을 중지함으로써, 배터리 수명을 연장시키고, 배터리 충전을 85~92%까지 안정적으로 수행할 수 있다. 여기서, 상기 충전소(400)는 그리드 모듈(500)이 될 수 있다.
한편, 상기 배터리(310)는 충전소로부터 공급되는 전력을 충전할 수도 있으나, 그 충전된 전력을 전력 사용자 또는 전력 회사에 공급할 수도 있다. 예를 들면, 전기자동차가 보급되면 발생하게 될 가장 중요한 문제는 모든 전기자동차에 충분한 전력을 제공할 수 있는지의 여부이다. 현재의 전력 공급량으로는 모든 전기자동차에 전력을 공급할 수 없게 된다. 따라서, "smart grid"라 불리는 전력 공급 체계가 준비되고 있다. 상기 "Smart grid"에서는 기존의 전기 사용자가 전기 공급자가 될 수도 있으며, 녹색 에너지(풍력 에너지, 태양 에너지 등)나 낮은 전기 요금으로 전력을 제공하는 심야 시간에 상기 배터리(310)에 축적해 놓은 전력을 전력이 모자라는 시간대에 판매할 수도 있다.
이하에서는, 전기자동차의 배터리를 이용하여 전력을 충전하고, 이를 전력 부족 시간(예를 들면, 낮 시간대)에 되파는(Vehicle-to-Grid) 기술을 설명한다. 즉, 자동차 배터리의 전력을 특정 시간대에 전력 사용자 또는 전력 회사에 공급함 으로써, 효율적으로 전력 사용자에게 전력을 공급할 수 있는 전력 공급 시스템을 도6 내지 도8을 참조하여 설명한다. 여기서, 본 발명의 제2 실시예에 따른 배터리 제어 장치는 독립 장치로서 구성되거나 도3의 텔레매틱스 단말기(200)에 적용될 수 있다.
도6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 전력 공급 시스템을 나타낸 블록도이다.
도6에 도시한 바와 같이, 상기 전력 공급 시스템은, 전력을 제공하거나 다운로딩하는(공급받는) 그리드 모듈(Grid module)(또는 metering device)(500)과; 녹색 에너지(풍력 에너지, 태양 에너지 등)와 같은 전력이나 심야 시간에 낮은 전기 요금으로 제공되는 전력을 충전하고, 상기 충전된 전력을 미리설정된 시간대(예를 들면, 전력 공급이 부족한 시간대나 전기 요금이 높은 시간대) 또는 사용자의 요청에 따라 상기 그리드 모듈을 통해 전력 사용자 또는 전력회사에 공급하는 자동차의 배터리 제어 장치(600)로 구성된다.
본 발명의 제2 실시예에 따른 전기 자동차의 배터리 제어 장치(600)는, 차량 인터페이스(602)를 통해 전기 자동차 배터리(배터리 팩)의 각 셀(Cell)의 전압 값, 전류 값 및 상기 배터리의 온도 정보를 수신하고, 저장부에 미리 저장된 상기 배터리의 고유 정보 및 차량 정보를 독출하고, 상기 배터리의 고유 정보, 상기 검출된 배터리 온도, 전압 값 및 전류 값을 근거로 배터리의 충전을 제어하기 위한 충전 제어 정보를 발생하는 제어부(603)와; 그리드 모듈(500)과 유선 통신망 또는 무선 통신망을 형성하고, 상기 그리드 모듈(500)과 유선 또는 무선 통신망이 연결될 때 상기 충전 제어 정보를 상기 그리드 모듈(500)에 제공하는 통신부(604)와; 상기 배 터리의 잔량을 표시하는 표시부(601)로 구성된다. 여기서, 상기 제어부(603)는 상기 검출된 전압 값 및 전류 값을 근거로 배터리 잔량을 계산하고, 그 계산된 배터리 잔량을 상기 표시부(601)에 표시한다.
상기 그리드 모듈(500)은 상기 배터리(310)의 고유 정보, 상기 검출된 배터리 온도, 전압 값 및 전류 값을 근거로 적정 전압 및 전류를 선택하고, 그 적정 전압 및 전류를 상기 배터리에 제공한다. 예를 들면, 상기 그리드 모듈(500)은 전기 자동차의 배터리 셀의 손상을 방지하고, 상기 배터리의 성능을 향상시키고, 상기 배터리의 수명을 연장시키기 위해, 상기 배터리의 고유 정보, 상기 검출된 배터리 온도, 전압 값 및 전류 값을 상기 통신부(604)를 통해 수신하고, 그 수신된 상기 배터리의 고유 정보, 상기 검출된 배터리 온도, 전압 값 및 전류 값을 근거로 적정 전압 및 전류를 선택하고, 그 적정 전압 및 전류를 상기 배터리(310)에 충전할 수도 있다.
이하에서는, 상기 전기 자동차의 배터리 충전 방법을 설명한다.
상기 제어부(603)는 배터리 충전 모드가 사용자에 의해 선택되었는지를 판단하고, 상기 배터리 충전 모드가 사용자에 의해 선택될 때 상기 통신부(604)를 통해 그리드 모듈(500)과 유선 통신망 또는 무선 통신망을 형성한다. 상기 배터리 충전 모드는 상기 표시부(601) 상에 메뉴로서 표시될 수 있으며, 상기 제어부(603)는 사용자에 의해 상기 표시부(601) 상에 표시된 배터리 충전 모드가 선택될 때 상기 배터리 충전 모드를 수행할 수도 있다.
상기 통신부(604)는 블루투스(Bluetooth), 무선랜(wireless Local Area Network, WLAN) 또는 전력선일 될 수 있다.
상기 제어부(603)는 상기 통신부(604)를 통해 상기 그리드 모듈(500)과 유선 또는 무선 통신망이 연결될 때 상기 배터리의 상태 정보를 차량 인터페이스(예를 들면, car area nerwork, CAN)(602)를 통해 배터리 관리 시스템(BMS)으로부터 수신한다. 여기서, 상기 배터리의 상태 정보는 저장부에 미리 저장된 배터리 고유 정보(예를 들면, 기준 배터리 정격 용량[Ah], 정격 전압, 정격 전류) 및 상기 검출된 배터리 온도 정보, 전압 값 및 전류 값을 포함한다.
상기 제어부(603)는 상기 통신부(604)를 통해 상기 그리드 모듈(500)과 유선 또는 무선 통신망이 연결될 때 차량 정보(예를 들면, 차량 모델, 차량 식별 번호 등)을 상기 저장부로부터 독출(Read)하고, 그 독출된 차량 정보를 상기 통신부(604)를 통해 상기 그리드 모듈(500)에 전송한다.
상기 배터리의 상태 정보를 차량 인터페이스(예를 들면, car area nerwork, CAN)(602)를 통해 배터리 관리 시스템(BMS)으로부터 수신한다.
상기 제어부(340)는 상기 배터리의 고유 정보, 상기 배터리 온도 정보, 전압 값 및 전류 값을 근거로 배터리의 충전을 제어하기 위한 충전 제어 정보를 발생하고, 그 발생한 충전 제어 정보를 상기 통신부(604)를 통해 상기 그리드 모듈(500)에 제공한 후 상기 그리드 모듈(500)을 통해 배터리를 충전한다. 이때, 상기 표시부(601)는 상기 제어부(603)의 제어하에 상기 통신부(604)를 통해 상기 그리드 모듈(500)과 통신망이 연결되었음을 알리는 정보(예를 들면, 그리드 모듈과 연결되었습니다.)를 표시하고, 상기 배터리의 차량을 표시한다. 여기서, 상기 제어부(340) 는 상기 배터리의 고유 정보, 상기 배터리 전압 값 및 전류 값을 근거로 상기 배터리 잔량을 계산할 수 있다.
상기 그리드 모듈(500)의 통신부(503)는 상기 배터리 충전 모드일 때, 상기 차량 배터리 제어 장치(600)로부터 유선 통신망 또는 무선 통신망을 통해 상기 충전 제어 정보 및 차량 정보를 수신하고, 상기 차량 정보를 인증부(502)에 출력하고, 상기 충전 제어 정보를 제어부(507)에 출력한다. 상기 통신부(503)는 블루투스(Bluetooth), 무선랜(wireless Local Area Network, WLAN) 또는 전력선일 될 수 있다.
상기 인증부(502)는 상기 차량 정보를 근거로 차량을 인증하고, 상기 인증된 차량 정보를 통신망(506)을 통해 상기 표시부(501)에 표시한다.
상기 제어부(507)는 상기 충전 제어 정보를 수신하고, 상기 충전 제어 정보를 근거로 입/출력부(506)를 제어하여 상기 입/출력부(506)에 제공되는 전력을 전기 자동차의 충전 포트에 연결된 배터리에 제공한다. 이때, 상기 전력 검출부(505)는 상기 배터리에 제공되는 전력 사용량을 검출하고, 그 검출된 전력 사용량을 상기 과금부(504)에 출력한다. 상기 전력 검출부(505)는 상기 입/출력부(506)와 입력/출력 포트 사이에 연결된다.
상기 과금부(504)는 상기 전력 사용량에 대응하는 사용 요금을 계산하고, 그 계산된 사용 요금 및 전력 사용량을 상기 제어부(507)에 출력한다.
상기 제어부(507)는 상기 전력 사용량 및 사용 요금을 상기 표시부(501)에 출력하거나, 상기 통신부(503)를 통해 상기 차량 배터리 제어 장치(600)에 제공할 수도 있다.
한편, 상기 제어부(603)는 상기 배터리 제어 장치(600)의 저장부(도시하지 않음)에 미리 저장된 전력 사용 요금표를 근거로 전력 사용 요금이 낮은 시간대(예를 들면, 심야 시간대)와 높은 시간대(예를 들면, 낮 시간대)를 판단하고, 상기 전력 사용 요금이 낮은 시간대에 입력/출력 포트를 통해 상기 그리드 모듈(500)로부터 전력을 상기 배터리에 충전하고, 전력 공급 모드일 때 상기 전력 사용 요금이 높은 시간대에 상기 배터리에 충전된 전력을 상기 입력/출력 포트를 통해 상기 그리드 모듈(500)에 공급한다. 상기 전력 사용 요금표는 시간대에 따른 전력 사용 요금을 나타낸다.
상기 그리드 모듈(500)은 상기 배터리 제어 장치(600)로부터 전송된 차량 정보를 인증하고, 상기 차량의 배터리로부터 전력을 다운로딩하고, 그 다운로딩된 전력을 전력선을 통해 전력 사용자 및/또는 전력 회사에 공급한다.
이하에서는, 배터리에 충전된 전력을 상기 그리드 모듈(500)을 통해 전력 사용자 또는 전력 회사에 공급하는 방법을 도7 및 도8을 참조하여 설명한다.
도7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 전력 공급 시스템의 배터리 제어 방법을 나타낸 흐름도이다.
먼저, 상기 제어부(601)는 배터리의 전력을 상기 그리드 모듈에 공급하기 위한 배터리 전력 공급 모드가 선택되었는지를 판단한다(S21). 예를 들면, 상기 제어부(601)는 상기 표시부(601)에 표시된 배터리 전력 공급 모드가 사용자에 의해 선택되거나, 현재시간이 상기 전력 사용 요금이 높은 시간대일 때 상기 배터리 전력 공급 모드가 선택된 것으로 간주할 수 있다. 상기 배터리 전력 공급 모드는 상기 표시부(601) 상에 메뉴로서 표시될 수 있으며, 상기 제어부(603)는 사용자에 의해 상기 표시부(601) 상에 표시된 배터리 전력 공급 모드가 선택될 때 상기 배터리 전력 공급 모드를 수행할 수도 있다. 여기서, 상기 배터리는 전력선을 통해 상기 그리드 모듈의 입력/출력 포트에 연결된다.
상기 제어부(601)는 상기 배터리 전력 공급 모드가 선택될 때 상기 통신부(604)를 통해 그리드 모듈(500)과 유선 통신망 또는 무선 통신망을 형성한다(S22). 상기 통신부(604)는 블루투스(Bluetooth), 무선랜(wireless Local Area Network, WLAN) 또는 전력선이 될 수 있다.
상기 제어부(603)는 상기 통신부(604)를 통해 상기 그리드 모듈(500)과 유선 또는 무선 통신망이 연결될 때 상기 저장부에 저장된 차량 정보(예를 들면, 차량 식별 번호 및 차량 모델 등) 및 배터리 전력을 공급함을 알리는 알림 신호를 상기 그리드 모듈(500)에 전송한다.
상기 제어부(603)는 상기 그리드 모듈(500)로부터 상기 배터리 전력을 공급함을 알리는 알림 신호에 대해 배터리 전력 공급 허가 신호가 수신되면, 전력 공급 신호를 발생하고, 그 발생한 전력 공급 신호를 차량 인터페이스(602)를 통해 배터리 관리 시스템(BMS)에 전송한다.
상기 배터리 관리 시스템(BMS)은 상기 전력 공급 신호를 근거로 상기 배터리의 전력을 상기 그리드 모듈(500)에 공급한다(S24). 예를 들면, 상기 배터리 관리 시스템(BMS)은 상기 전력 공급 신호를 근거로 상기 배터리와 상기 그리드 모 듈(500)의 입력/출력 포드에 연결된 스위칭부(도시하지 않음)를 턴-온함으로써 상기 배터리의 전력을 상기 그리드 모듈(500)에 공급할 수 있다.
상기 배터리 관리 시스템(BMS)은 상기 전력 공급 신호를 근거로 상기 배터리의 전력을 상기 그리드 모듈(500)에 공급할 때, 상기 배터리의 전력 사용량을 검출하고, 그 검출된 전력 사용량을 상기 차량 인터페이스(602)를 통해 상기 제어부(603)에 출력한다(S25). 또한, 상기 배터리 관리 시스템(BMS)은 상기 전력 공급 신호를 근거로 상기 배터리의 전력을 상기 그리드 모듈(500)에 공급할 때, 상기 배터리의 잔량을 검출하고, 그 검출된 배터리 잔량을 상기 차량 인터페이스(602)를 통해 상기 제어부(603)에 출력한다.
상기 제어부(603)는 상기 전력 사용량을 수신하고, 그 전력 사용량을 상기 통신부(604)를 통해 상기 그리드 모듈(500)에 전송한다.
상기 통신부(604)는 상기 전력 사용량에 대응하는 비용을 상기 그리드 모듈(500)로부터 실시간 수신하고, 그 수신된 전력 사용량에 대응하는 비용을 상기 제어부(603)에 출력한다(S27).
상기 제어부(603)는 상기 전력 사용량에 대응하는 비용을 상기 표시부(601)를 통해 화면에 표시한다(S28).
상기 제어부(603)는 상기 배터리 관리 시스템(BMS)로부터 실시간 수신되는 배터리 잔량이 기준값 이하(예를 들면, 배터리 총용량의 50%)인지를 판단한다(S29). 예를 들면, 상기 제어부(603)는 상기 배터리 관리 시스템(BMS)로부터 실시간 수신되는 배터리 잔량이 배터리 총용량의 50% 이하인지를 판단하고, 상기 배 터리 잔량이 배터리 총용량의 50% 이하일 때 전력 공급 중단 신호를 발생하고, 그 발생한 전력 공급 중단 신호를 상기 차량 인터페이스(602)를 통해 상기 배터리 관리 시스템(BMS)에 출력한다. 여기서, 상기 기준 값은 설계자 또는 사용자에 의해 변경 될 수 있다.
상기 배터리 관리 시스템(BMS)은 상기 전력 공급 중단 신호를 근거로 상기 배터리의 전력 공급을 중단시킨다(S30). 예를 들면, 상기 배터리 관리 시스템(BMS)은 상기 전력 공급 중단 신호를 근거로 상기 배터리와 상기 그리드 모듈(500)의 입력/출력 포드에 연결된 스위칭부(도시하지 않음)를 턴-오프함으로써 상기 배터리의 전력 공급을 중단시킬 수 있다.
이하에서는, 배터리에 충전된 전력을 다운로딩하고, 그 다운로딩된 전력을 상기 그리드 모듈을 통해 전력 사용자 또는 전력 회사에 공급하는 방법을 도8을 참조하여 설명한다.
도8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 전력 공급 시스템의 배터리 전력 다운로딩 방법을 나타낸 흐름도이다.
먼저, 상기 통신부(503)는 상기 차량 배터리 제어 장치(600)로부터의 통신 요청에 따라 유선 또는 무선 통신망을 형성한다(S31). 상기 통신부(503)는 블루투스(Bluetooth), 무선랜(wireless Local Area Network, WLAN) 또는 전력선일 될 수 있다.
상기 인증부(502)는 상기 통신부(503)를 통해 상기 차량 배터리 제어 장치(600)로부터 상기 차량 정보(예를 들면, 차량 식별 번호 및 차량 모델 등) 및 상 기 배터리 전력을 공급함을 알리는 알림 신호가 수신되면(S32), 상기 차량 정보를 근거로 차량을 인증한다. 예를 들면, 상기 인증부(502)는 상기 차량 정보가 허가된 차량 정보인지 아닌지를 미리설정된 차량 정보와 비교함으로써 상기 차량 정보가 사용 인증된 차량 정보인지를 판단할 수 있다.
상기 인증부(502)는 상기 차량 정보가 사용 인증된 차량 정보일 때 상기 배터리 전력을 공급함을 알리는 알림 신호를 상기 제어부(507)에 출력한다.
상기 제어부(507)는 상기 배터리 전력을 공급함을 알리는 알림 신호가 수신되면 상기 차량 배터리 제어 장치(600)로부터 전력을 다운로딩하기 위한 배터리 전력 다운로딩 모드를 실행한다(S33).
상기 제어부(507)는 상기 배터리 전력 다운로딩 모드가 실행될 때 상기 배터리와 전력선을 통해 연결된 입력/출력 포트로부터 상기 배터리의 전력을 다운로딩한다(S34). 예를 들면, 상기 제어부(507)는 상기 배터리 전력 다운로딩 모드가 실행될 때 상기 입력/출력 포트로부터 공급되는 상기 배터리의 전력을 입력/출력부(506)를 통해 전력 사용자 및/또는 전력 회사에 인가한다. 이때, 상기 입력/출력 포트와 상기 입력/출력부(506) 사이에 연결된 전력 검출부(505)는 상기 배터리의 전력 사용량을 검출하고, 그 검출된 배터리 전력 사용량을 상기 과금부(504)에 출력할 수도 있다. 여기서, 상기 배터리 전력 사용량은 상기 전력 검출부(505)를 통해 검출될 수 있거나 상기 차량 배터리 제어 장치(600)로부터 전송될 수도 있다.
상기 과금부(504)는 상기 배터리 전력 사용량을 상기 통신부(503)를 통해 상기 차량 배터리 제어 장치(600)로부터 수신하고(S35), 상기 수신된 배터리 전력 사 용량에 대응하는 비용을 계산한다(S36). 예를 들면, 상기 과금부(504)는 시간대에 따른 전기 비용 요금표를 근거로 상기 배터리 전력 사용량에 대응하는 비용을 계산한다. 여기서, 심야 시간대와 같이 전기 사용량이 적은 시간대에는 낮은 전기 비용이 적용될 수 있으며, 낮 시간대와 같이 전기 사용량이 많은 시간대에는 높은 전기 비용이 적용될 수 있다.
상기 과금부(504)는 상기 수신된 배터리 전력 사용량에 대응하는 비용을 상기 제어부(507)에 실시간 전송한다.
상기 제어부(507)는 상기 수신된 배터리 전력 사용량에 대응하는 비용을 상기 과금부(504)로부터 실시간 수신하고, 그 수신된 배터리 전력 사용량에 대응하는 비용을 상기 표시부(501)에 표시한다. 또한, 상기 제어부(507)는 상기 수신된 배터리 전력 사용량에 대응하는 비용을 상기 과금부(504)로부터 실시간 수신하고, 그 수신된 배터리 전력 사용량에 대응하는 비용을 상기 통신부(503)를 통해 상기 차량 배터리 제어 장치(600)에 실시간 전송할 수도 있다(S37).
상기 제어부(507)는 상기 배터리 공급이 중단되었는지를 판단하고(S38), 상기 배터리 공급이 중단되었을 때 상기 배터리 전력 다운로딩 모드를 해제한다(S39). 예를 들면, 상기 전력 검출부(505)는 상기 배터리 전력이 검출되지 않을 때 상기 배터리의 전력 사용량으로서 제로(Zero)값을 상기 과금부(504)에 출력한다. 상기 제어부(507)는 상기 과금부(504)에 입력된 상기 제로 값을 근거로 상기 배터리 공급이 중단된 것으로 간주하고 상기 배터리 전력 다운로딩 모드를 해제시킨다.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 자동차의 배터리 제어 장치 및 그 방법은, 배터리 상태 정보를 통신망을 통해 충전소에 전송하거나, 배터리의 충전 제어 정보를 통신망을 통해 충전소에 전송하여 배터리를 충전함으로써, 전기 자동차의 배터리 셀의 손상을 방지하고, 상기 배터리의 성능을 향상시키고, 상기 배터리의 수명을 연장시킬 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 실시예에 따른 전력 공급 시스템은 자동차 배터리의 전력을 특정 시간대에 전력 사용자 또는 전력 회사에 공급함으로써, 효율적으로 전력 사용자에게 전력을 공급할 수 있다.
본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
도1은 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 전기 자동차의 배터리를 나타낸 도이다.
도 2는 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 하이브리드 전기 자동차의 구성을 나타낸 도이다.
도3은 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 텔레매틱스 단말기의 구성을 나타낸 블록도 이다.
도4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 전기 자동차의 배터리 제어 장치의 구성을 나타낸 블록도이다.
도5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 전기 자동차의 배터리 제어 방법을 나타낸 흐름도 이다.
도6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 전력 공급 시스템을 나타낸 블록도이다.
도7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 전력 공급 시스템의 배터리 제어 방법을 나타낸 흐름도이다.
도8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 전력 공급 시스템의 배터리 전력 다운로딩 방법을 나타낸 흐름도이다.
*도면의 주요부에 대한 부호의 설명
310: 배터리 320: 전압 검출부
330: 전류 검출부 340: 제어부
350: 통신부 360: 표시부
370: 저장부 400: 충전소(또는 그리드 모듈)

Claims (15)

  1. 차량의 배터리 전력을 제어하는 배터리 제어 장치에 있어서,
    상기 차량이 배터리 전력 공급 모드일 때, 전력을 공급 또는 다운로딩하는 그리드 모듈과 통신망을 형성하는 통신부와;
    상기 통신부와 상기 그리드 모듈이 상기 통신부를 통해 연결되면 상기 차량의 차량 정보를 메모리로부터 독출하고, 상기 차량 정보 및 상기 차량의 배터리 전력을 공급함을 알리는 알림 신호를 상기 통신부를 통해 상기 그리드 모듈에 전송하고, 상기 알림 신호에 응답하여 상기 그리드 모듈로부터 배터리 전력 공급 허가 신호가 수신되면 상기 차량의 배터리 전력을 상기 그리드 모듈에 공급하는 제어부를 포함하며, 여기서, 상기 제어부는 시간대에 따른 전력 사용 요금을 나타내는 전력 사용 요금표를 근거로 상기 배터리 전력을 상기 그리드 모듈에 공급하는 것을 특징으로 하는 배터리 제어 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제어부는
    차량 인터페이스를 통해 상기 배터리를 관리하는 배터리 관리 시스템으로부터 상기 배터리의 잔량을 수신하고, 상기 배터리의 잔량이 기준값 이하일 때 상기 그리드 모듈에 공급하는 배터리 전력을 차단하는 것을 특징으로 하는 배터리 제어 장치.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 전력 사용 요금표에서 상기 전력 사용 요금이 가장 높은 시간대에 상기 배터리 전력을 상기 그리드 모듈에 공급하는 것을 특징으로 하는 배터리 제어 장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 제어부는
    전력 공급이 부족한 시간대에 상기 배터리 전력을 상기 그리드 모듈에 공급하는 것을 특징으로 하는 배터리 제어 장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 그리드 모듈에 공급되는 배터리 전력의 사용량을 차량 인터페이스를 통해 배터리를 관리하는 배터리 관리 시스템으로부터 수신하고, 상기 배터리의 전력 사용량을 상기 통신부를 통해 상기 그리드 모듈에 전송하는 것을 특징으로 하는 배터리 제어 장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 그리드 모듈로부터 상기 배터리의 전력 사용량에 대응하는 비용을 상기 통신부를 통해 실시간 수신하고, 상기 수신된 비용을 표시부에 표시하는 것을 특징으로 하는 배터리 제어 장치.
  8. 제6항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 배터리 전력 공급 모드일 때 전력 공급 신호를 발생하고, 상기 발생한 전력 공급 신호를 차량 인터페이스를 통해 배터리 관리 시스템에 전송하는 것을 특징으로 하는 배터리 제어 장치.
  9. 제8항에 있어서, 상기 배터리 관리 시스템은,
    상기 전력 공급 신호를 근거로 상기 배터리와 상기 그리드 모듈의 입력/출력 포드에 연결된 스위칭부를 턴-온함으로써 상기 배터리의 전력을 상기 그리드 모듈에 공급하는 것을 특징으로 하는 배터리 제어 장치.
  10. 차량이 배터리 전력 공급 모드일 때 전력을 공급 또는 다운로딩하는 그리드 모듈과 통신망을 형성하는 제1 통신부와; 상기 제1 통신부와 상기 그리드 모듈이 상기 제1 통신부를 통해 연결되면 상기 차량의 차량 정보를 메모리로부터 독출하고, 상기 차량 정보 및 상기 차량의 배터리 전력을 공급함을 알리는 알림 신호를 상기 제1 통신부를 통해 상기 그리드 모듈에 전송하고, 상기 알림 신호에 응답하여 상기 그리드 모듈로부터 배터리 전력 공급 허가 신호가 수신되면 시간대에 따른 전력 사용 요금을 나타내는 전력 사용 요금표를 근거로 상기 차량의 배터리 전력을 상기 그리드 모듈에 공급하고, 상기 배터리의 전력 사용량을 상기 제1 통신부를 통해 상기 그리드 모듈에 전송하는 제1 제어부를 포함하는 배터리 제어 장치와;
    상기 통신망을 통해 상기 차량 정보를 수신하는 제2 통신부와; 상기 차량 정보를 근거로 차량을 인증하는 인증부와; 상기 차량이 인증될 때 상기 배터리 제어 장치로부터 상기 배터리 전력을 다운로딩하고, 상기 다운로딩된 전력을 입/출력부를 통해 전력선에 공급하는 제2제어부와; 상기 제2 통신부를 통해 전송된 상기 배터리의 전력 사용량에 대응하는 비용을 계산하는 과금부를 포함하는 상기 그리드 모듈을 포함하며, 여기서, 상기 제2 제어부는 상기 배터리의 전력 사용량에 대응하는 비용을 표시부에 표시하거나, 상기 통신망을 통해 상기 배터리 제어 장치에 전송하는 것을 특징으로 하는 전력 공급 시스템.
  11. 차량의 배터리 전력을 제어하는 배터리 제어 장치의 배터리 제어 방법에 있어서,
    상기 차량이 배터리 전력 공급 모드일 때 전력을 공급 또는 다운로딩하는 그리드 모듈과 통신망을 형성하는 단계와;
    상기 그리드 모듈이 상기 통신망을 통해 연결되면 상기 차량의 차량 정보를 메모리로부터 독출하고, 상기 차량 정보 및 상기 차량의 배터리 전력을 공급함을 알리는 알림 신호를 상기 통신망을 통해 상기 그리드 모듈에 전송하는 단계와;
    상기 알림 신호에 응답하여 상기 그리드 모듈로부터 배터리 전력 공급 허가 신호가 수신되면 시간대에 따른 전력 사용 요금을 나타내는 전력 사용 요금표를 근거로 상기 차량의 배터리 전력을 상기 그리드 모듈에 공급하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 제어 방법.
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KR102201717B1 (ko) * 2020-07-31 2021-01-12 한정구 차량을 이용한 교통 시설물 무선 충전 시스템

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001008380A (ja) * 1999-06-17 2001-01-12 Nissan Motor Co Ltd 電力マネジメントシステム
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001008380A (ja) * 1999-06-17 2001-01-12 Nissan Motor Co Ltd 電力マネジメントシステム
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