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KR101856367B1 - System and method for measuring offset current of current sensor for sensing current of battery - Google Patents

System and method for measuring offset current of current sensor for sensing current of battery Download PDF

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KR101856367B1
KR101856367B1 KR1020160134255A KR20160134255A KR101856367B1 KR 101856367 B1 KR101856367 B1 KR 101856367B1 KR 1020160134255 A KR1020160134255 A KR 1020160134255A KR 20160134255 A KR20160134255 A KR 20160134255A KR 101856367 B1 KR101856367 B1 KR 101856367B1
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South Korea
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battery
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low
current
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윤종후
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현대자동차주식회사
기아자동차주식회사
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Abstract

차량의 저전압 배터리의 전류를 검출하기 위한 전류 센서의 옵셋 전류를 측정하는 시스템 및 방법이 개시된다. 상기 배터리의 전류를 검출하기 위한 전류 센서의 옵셋 전류를 측정하는 시스템은, 릴레이; 상기 릴레이의 일단과 저전압 배터리 사이에 연결되어 상기 저전압 배터리의 전류를 검출하는 전류 센서; 상기 릴레이의 온/오프를 제어하는 배터리 관리부; 및 상기 릴레이의 타단에 연결된 출력단을 가지며 고전압 배터리의 전압을 하향 변환하여 상기 출력단으로 출력하는 저전압 직류-직류 변환부를 포함한다. 상기 옵셋 전류를 측정이 요구되는 경우, 상기 배터리 관리부는 상기 저전압 직류-직류 변환부의 출력을 유지하도록 지시하고 상기 릴레이를 오프 시키며, 상기 릴레이가 오프 된 이후 상기 전류 센서에서 검출된 전류를 상기 옵셋 전류로 판단하는 옵셋 전류 측정 모드를 실행한다.A system and method for measuring an offset current of a current sensor for detecting current in a low-voltage battery of a vehicle is disclosed. A system for measuring an offset current of a current sensor for detecting a current of a battery includes: a relay; A current sensor connected between one end of the relay and the low-voltage battery to detect a current of the low-voltage battery; A battery management unit for controlling on / off of the relay; And a low voltage DC / DC converter having an output connected to the other end of the relay and down converting the voltage of the high voltage battery and outputting the voltage to the output terminal. Wherein when the offset current is required to be measured, the battery management unit instructs to maintain the output of the low-voltage DC-DC converter, turns off the relay, and turns off the current detected by the current sensor after the relay is turned off, And the offset current measurement mode is set to be "0".

Figure 112016100263799-pat00001
Figure 112016100263799-pat00001

Description

배터리 전류 검출용 전류 센서의 옵셋 전류 측정 시스템 및 방법{SYSTEM AND METHOD FOR MEASURING OFFSET CURRENT OF CURRENT SENSOR FOR SENSING CURRENT OF BATTERY}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a system and method for measuring an offset current of a current sensor for detecting a battery current,

본 발명은 배터리 전류 검출용 전류 센서의 옵셋 전류 측정 시스템 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 친환경 차량에 적용되는 저전압 배터리의 충전 상태(State Of Charge: SOC)를 정확하게 예측하기 위해 배터리 전류를 측정하는 전류 센서의 옵셋 전류를 측정할 수 있는 배터리 전류 검출용 전류 센서의 옵셋 전류 측정 시스템 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a system and method for measuring an offset current of a current sensor for battery current detection, and more particularly, to a system and method for measuring an offset current of a current sensor for battery current detection, And more particularly, to a system and method for measuring an offset current of a current sensor for battery current detection capable of measuring an offset current of a current sensor.

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.An electric vehicle or a fuel cell vehicle that is an environmentally friendly vehicle has a low voltage battery (also referred to as a 'secondary battery') to provide power for starting the vehicle and to provide power to electric loads operating at a low voltage. Also, a general internal combustion engine vehicle that drives an engine using fossil fuel is provided with a battery that can be charged to start the vehicle or provide power to electric loads.

이러한 배터리는 주로 저가로 제작 가능한 납산 배터리가 지금까지 사용되었으나, 추후에는 수명이 길고 전기적 특성이 우수한 리튬 배터리로 대체될 전망이다.These batteries are mainly used for low-cost lead-acid batteries, but they are expected to replace lithium batteries with longer life and better electrical characteristics.

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.Since the lithium battery is required to shut off a complete discharge due to its characteristics, when the state of charge of the auxiliary battery becomes lower than a predetermined threshold voltage (lower limit of discharge), the relay is used to shut off the electrical connection with the vehicle system. The auxiliary battery system including the lithium battery, the relay, and the like is required to be controlled using a separate controller such as a battery management system of the vehicle because appropriate control according to various situations is required.

한편, 배터리 관리 시스템을 구현하는 컨트롤러는 통상적으로 저전압 배터리의 전압을 감시하면서 저전압 배터리의 전압이 과방전의 기준이 되는 전압 이하가 되는 경우 릴레이의 접속을 차단하여 배터리를 차량 시스템과 완전히 분리함으로써 추가적인 배터리 전력 소모를 차단하도록 제어한다. 또한, 배터리 관리 시스템을 구현하는 컨트롤러는 저전압 배터리의 충방전 제어 및 친환경 차량의 전장 부하의 제어를 위해 저전압 배터리의 충전 상태(SOC)를 예측하여야 한다.Meanwhile, the controller implementing the battery management system normally monitors the voltage of the low-voltage battery and disconnects the relay when the voltage of the low-voltage battery becomes lower than the reference voltage for overdischarge, thereby completely separating the battery from the vehicle system, So as to block power consumption. In addition, the controller implementing the battery management system must predict the state of charge (SOC) of the low-voltage battery in order to control the charging and discharging of the low-voltage battery and the electric load of the environment-friendly vehicle.

종래에는, 저전압 배터리의 충전 상태(SOC)와 저전압 배터리의 전압 간의 관계를 이용하여 저전압 배터리의 충전 상태를 추정하는 기법이 사용되었으나 이러한 기법은 저전압 배터리 충전 상태 예측하는데 정확도가 떨어지는 문제가 있었다. 이에 배터리의 전류를 검출하고 검출된 전류를 적산하여 배터리의 충전 상태를 더욱 정밀하게 예측하는 기법이 제안되었다.Conventionally, a technique of estimating a state of charge of a low-voltage battery using a relation between a state of charge (SOC) of a low-voltage battery and a voltage of the low-voltage battery has been used. However, this technique has a problem of poor accuracy in predicting the state of charge of a low-voltage battery. Therefore, a technique has been proposed in which the battery current is detected and the detected current is accumulated to more accurately predict the state of charge of the battery.

이러한 저전압 배터리의 전류 적산 기법을 통한 저전압 배터리의 충전 상태 예측 기법은 전류 검출의 더욱 향상시키기 위해 저전압 배터리의 전류를 검출하는 전류 센서의 옵셋 전류를 보정하여야 하는데, 이러한 옵셋 전류의 측정은 저전압 배터리가 무부하 상태인 경우에 이루어져야만 한다.In order to further improve the current detection, a method of predicting the charging state of the low voltage battery through the current accumulation method of the low voltage battery should correct the offset current of the current sensor which detects the current of the low voltage battery. It should be done in no-load state.

옵셋 전류를 측정하기 위해 저전압 배터리를 무부하 상태가 되도록 배터리 관리 시스템의 컨트롤러가 배터리와 차량 시스템 간의 전기적 연결을 형성하는 릴레이를 오프 시키는 경우, 저전압 배터리로부터 차량의 각종 부하에 제공되는 전원이 차단되므로 차량 시스템이 셧다운 되는 문제가 발생한다.When the controller of the battery management system turns off the relay that establishes the electrical connection between the battery and the vehicle system so that the low voltage battery is no load in order to measure the offset current, the power supplied to various loads of the vehicle is cut off from the low voltage battery, There is a problem that the system is shut down.

이에, 저전압 배터리의 충전 상태를 더욱 정확하게 예측하기 위해서는, 차량의 셧다운을 방지하면서 저전압 배터리의 전류를 검출하는 전류 센서의 옵셋 전류를 측정할 수 있는 새로운 기법이 요구되고 있다.Therefore, in order to more accurately predict the state of charge of the low-voltage battery, a new technique for measuring the offset current of the current sensor that detects the current of the low-voltage battery while preventing shutdown of the vehicle is required.

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.It should be understood that the foregoing description of the background art is merely for the purpose of promoting an understanding of the background of the present invention and is not to be construed as an admission that the prior art is known to those skilled in the art.

JP 2014-187731 AJP 2014-187731 A JP 2008-309041 AJP 2008-309041 A

이에 본 발명은, 친환경 차량에 적용되는 저전압 배터리의 충전 상태(SOC)를 정확하게 예측하기 위해 차량이 셧다운되지 않는 상태에서 저전압 배터리의 전류를 검출하는 전류 센서의 옵셋 전류를 측정할 수 있는 배터리 전류 검출용 전류 센서의 옵셋 전류 측정 시스템 및 방법을 제공하는 것을 해결하고자 하는 기술적 과제로 한다.In order to accurately predict the state of charge (SOC) of a low-voltage battery applied to an environmentally-friendly vehicle, the present invention provides a battery current detection apparatus capable of measuring an offset current of a current sensor that detects a current of a low- And a method and system for measuring an offset current of a current sensor.

상기 기술적 과제를 해결하기 위한 수단으로서 본 발명은,According to an aspect of the present invention,

릴레이;relay;

상기 릴레이의 일단과 저전압 배터리 사이에 연결되어 상기 저전압 배터리의 전류를 검출하는 전류 센서;A current sensor connected between one end of the relay and the low-voltage battery to detect a current of the low-voltage battery;

상기 릴레이의 온/오프를 제어하는 배터리 관리부; 및A battery management unit for controlling on / off of the relay; And

상기 릴레이의 타단에 연결된 출력단을 가지며 고전압 배터리의 전압을 하향 변환하여 상기 출력단으로 출력하는 저전압 직류-직류 변환부;를 포함하며,And a low voltage DC / DC converter having an output terminal connected to the other end of the relay and down converting the voltage of the high voltage battery to output to the output terminal,

상기 전류 센서의 옵셋 전류를 측정이 요구되는 경우, 상기 배터리 관리부는 상기 저전압 직류-직류 변환부의 출력을 유지하도록 지시하고 상기 릴레이를 오프 시키며, 상기 릴레이가 오프 된 이후 상기 전류 센서에서 검출된 전류를 상기 옵셋 전류로 판단하는 옵셋 전류 측정 모드를 실행하는 것을 특징으로 하는 배터리 전류 검출용 전류 센서의 옵셋 전류 측정 시스템을 제공한다.Wherein the battery management unit instructs to maintain the output of the low voltage DC-DC converting unit and turns off the relay when the offset current of the current sensor is required to be measured, and the current detected by the current sensor after the relay is turned off And an offset current measurement mode for determining the offset current according to the offset current is executed.

본 발명의 일 실시형태에서, 상기 옵셋 전류 측정 모드에서, 상기 배터리 관리부는 상기 옵셋 전류의 결정이 종료된 후 상기 릴레이를 온 시킬 수 있다.In an embodiment of the present invention, in the offset current measurement mode, the battery management unit may turn on the relay after the determination of the offset current is completed.

본 발명의 일 실시형태에서, 상기 옵셋 전류 측정 모드에서, 상기 배터리 관리부는 상기 릴레이를 온 시킨 이후 상기 저전압 배터리의 전압과 상기 저전압 직류-직류 변환부의 출력 전압을 비교하고, 상기 비교 결과 양 전압이 동일하지 않는 경우 상기 릴레이를 다시 온 시킬 수 있다.In one embodiment of the present invention, in the offset current measurement mode, the battery management unit compares the voltage of the low-voltage battery with the output voltage of the low-voltage DC-DC converter after turning on the relay, If it is not the same, the relay can be turned on again.

본 발명의 일 실시형태에서, 상기 배터리 관리부는, 차량의 키오프 시 파워래치 구간에서 상기 옵셋 전류 측정 모드를 실행할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the battery management section may execute the offset current measurement mode in a power latch period when the vehicle is key off.

본 발명의 일 실시형태에서, 상기 옵셋 전류 측정 모드에서, 상기 배터리 관리부는 상기 옵셋 전류의 결정이 종료된 후 상기 릴레이를 온 시키고, 이어 상기 저전압 직류-직류 변환부가 오프 되도록 지시할 수 있다.In one embodiment of the present invention, in the offset current measurement mode, the battery management unit may turn on the relay after the determination of the offset current is completed, and then instruct the low voltage DC-DC converter to be turned off.

본 발명의 일 실시형태에서, 상기 배터리 관리부는, 차량 진단 장비가 차량에 접속하여 옵셋 전류 측정 지시가 입력되는 경우 상기 옵셋 전류 측정 모드를 실행할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the battery management unit may execute the offset current measurement mode when the vehicle diagnostic equipment is connected to the vehicle and an offset current measurement instruction is input.

본 발명의 일 실시형태에서, 상기 옵셋 전류 측정 모드에서, 상기 배터리 관리부는, 상기 차량 진단 장비로부터 상기 옵셋 전류 측정 지시가 입력되는 경우, 상기 저전압 직류-직류 변환부의 출력을 유지하도록 지시하기 이전에 상기 고전압 배터리의 출력단에 연결된 메인 릴레이를 온 시킬 수 있다.In an embodiment of the present invention, in the offset current measurement mode, when the offset current measurement instruction is input from the vehicle diagnostic equipment, the battery management unit issues, before instructing to maintain the output of the low voltage DC- The main relay connected to the output terminal of the high voltage battery can be turned on.

본 발명의 일 실시형태에서, 상기 옵셋 전류 측정 모드에서, 상기 배터리 관리부는 상기 옵셋 전류의 결정이 종료된 후 상기 릴레이를 온 시키고, 이어 상기 메인 릴레이를 오프 시키며 상기 저전압 직류-직류 변환부가 오프 되도록 지시할 수 있다.In one embodiment of the present invention, in the offset current measurement mode, the battery management unit turns on the relay after the determination of the offset current is finished, turns off the main relay, and turns off the low voltage DC- You can tell.

상기 기술적 과제를 해결하기 위한 다른 수단으로서 본 발명은,According to another aspect of the present invention,

릴레이와, 상기 릴레이의 일단과 저전압 배터리 사이에 연결되어 상기 저전압 배터리의 전류를 검출하는 전류 센서와, 상기 릴레이의 온/오프를 제어하는 배터리 관리부 및 상기 릴레이의 타단에 연결된 출력단을 가지며 고전압 배터리의 전압을 하향 변환하여 상기 출력단으로 출력하는 저전압 직류-직류 변환부를 포함하는 차량에서 상기 전류 센서의 옵셋 전류를 측정하는 방법에 있어서,Voltage battery; a current sensor connected between one end of the relay and the low-voltage battery for detecting a current of the low-voltage battery; a battery management unit for controlling ON / OFF of the relay; and an output terminal connected to the other end of the relay, A method for measuring an offset current of a current sensor in a vehicle including a low-voltage DC-DC converter for down-converting a voltage and outputting the voltage to the output terminal,

배터리 관리부가 옵셋 전류 측정 모드 실행 여부를 판단하는 단계;Determining whether the battery management unit is executing an offset current measurement mode;

상기 옵셋 전류 측정 모드를 실행하는 것으로 판단한 경우, 상기 배터리 관리부가 상기 저전압 직류-직류 변환부의 출력을 유지하도록 지시하는 단계;Directing the battery management unit to maintain the output of the low voltage DC / DC converting unit when it is determined to execute the offset current measuring mode;

상기 배터리 관리부가 상기 저전압 직류-직류 변환부의 출력이 유지된 상태에서 상기 릴레이를 오프 시키는 단계; 및Turning off the relay while the output of the low-voltage DC-DC converter is maintained by the battery management unit; And

상기 배터리 관리부가 상기 릴레이의 오프 상태에서 상기 전류 센서에서 검출된 전류를 상기 옵셋 전류로 결정하는 단계;The battery management unit determining the current detected by the current sensor as the offset current in the off state of the relay;

를 포함하는 배터리 전류 검출용 전류 센서의 옵셋 전류 측정 방법을 제공한다.The present invention also provides a method of measuring an offset current of a current sensor for battery current detection.

본 발명의 일 실시형태에서, 상기 배터리 관리부가, 상기 옵셋 전류의 결정이 종료된 후 상기 릴레이를 온 시키는 단계를 더 포함할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the battery management unit may further include a step of turning on the relay after the determination of the offset current is completed.

본 발명의 일 실시형태에서, 상기 온 시키는 단계 이후, 상기 배터리 관리부가 상기 저전압 배터리의 전압과 상기 저전압 직류-직류 변환부의 출력 전압을 비교하는 단계를 포함하며, 상기 저전압 배터리의 전압과 상기 저전압 직류-직류 변환부의 출력 전압이 동일하지 않는 경우 상기 온 시키는 단계를 수행할 수 있다.In one embodiment of the present invention, after the step of turning on, the battery management unit compares the voltage of the low-voltage battery and the output voltage of the low-voltage DC-DC converter, wherein the voltage of the low- If the output voltage of the DC-to-DC converter is not identical, the step of turning on may be performed.

본 발명의 일 실시형태에서, 상기 판단하는 단계는, 상기 차량의 키오프 시 파워래치 구간에서 상기 옵셋 전류 측정 모드를 실행할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the determining may execute the offset current measurement mode in a power latch period when the vehicle is in a key-off state.

본 발명의 일 실시형태에서, 상기 배터리 관리부가, 상기 옵셋 전류의 결정이 종료된 후 상기 릴레이를 온 시키고 이어 상기 저전압 직류-직류 변환부가 오프 되도록 지시하는 단계를 더 포함할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the battery management unit may further include a step of turning on the relay after the determination of the offset current is completed, and then instructing the low voltage DC-DC converting unit to turn off.

본 발명의 일 실시형태에서, 상기 배터리 관리부가, 차량 진단 장비가 차량에 접속하여 옵셋 전류 측정 지시가 입력되는 경우 상기 옵셋 전류 측정 모드를 실행하는 것으로 판단할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the battery management unit may determine that the offset current measurement mode is executed when the vehicle diagnostic equipment is connected to the vehicle and an offset current measurement instruction is input.

본 발명의 일 실시형태에서, 상기 배터리 관리부가, 상기 지시하는 단계 이전에 상기 고전압 배터리의 출력단에 연결된 메인 릴레이를 온 시켜 상기 고전압 배터리의 출력을 상기 저전압 직류-직류 변환부로 입력시키는 단계를 더 포함할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the battery management unit further includes a step of turning on the main relay connected to the output terminal of the high-voltage battery before the step of instructing to input the output of the high-voltage battery to the low-voltage DC-DC converter can do.

본 발명의 일 실시형태에서, 상기 배터리 관리부가, 상기 옵셋 전류의 결정이 종료된 후 상기 릴레이를 온 시키고, 이어 상기 메인 릴레이를 오프 시키고 및 상기 저전압 직류-직류 변환부가 오프 되도록 지시할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the battery management section may turn on the relay after the determination of the offset current is finished, then turn off the main relay, and instruct the low-voltage DC-DC converter section to be off.

상술한 바와 같은 과제 해결 수단을 갖는 배터리 전류 검출용 전류 센서의 옵셋 전류 측정 시스템 및 방법에 따르면, 배터리 관리부와 저전압 직류-직류 변환부의 협조 제어를 통해 차량 시스템이 셧다운 되지 않는 상태에서 무부하 상태의 저전압 배터리의 전류 옵셋을 측정할 수 있게 된다.According to the system and method for measuring the offset current of the current sensor for battery current detection having the above-mentioned problem, the battery management unit and the low-voltage DC-DC converter are controlled in cooperation with the low- The current offset of the battery can be measured.

이로 인해, 전류 센서에 의한 전류 측정의 정확도가 향상되고, 전류 적산을 통한 저전압 배터리(10)의 충전 상태 예측 시 오차를 감소시킬 수 있게 된다.This improves the accuracy of current measurement by the current sensor and reduces the error in estimating the state of charge of the low voltage battery 10 through current integration.

나아가, 저전압 배터리의 충전 상태를 정확하게 예측할 수 있게 됨으로써 저전압 배터리의 과방전을 방지하기 위한 배터리 관리 시스템의 릴레이 온/오프 제어가 더욱 정밀하게 이루어질 수 있으며, 이를 통해 저전압 배터리의 열화를 방지하고 사용 기간을 향상시킬 수 있게 된다.Further, since the charging state of the low-voltage battery can be accurately predicted, relay on / off control of the battery management system for preventing over discharge of the low-voltage battery can be more precisely performed, thereby preventing deterioration of the low- Can be improved.

도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 배터리 전류 검출용 전류 센서의 옵셋 전류 측정 시스템의 블록 구성도이다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 여러 실시형태에 따른 배터리 전류 검출용 전류 센서의 옵셋 전류 측정 시스템의 흐름도이다.1 is a block diagram of a system for measuring an offset current of a current sensor for battery current detection according to an embodiment of the present invention.
2 and 3 are flowcharts of an offset current measurement system of a current sensor for battery current detection according to various embodiments of the present invention.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 다양한 실시형태에 따른 배터리 전류 검출용 전류 센서의 옵셋 전류 측정 시스템 및 방법에 대하여 살펴본다.Hereinafter, a system and method for measuring an offset current of a current sensor for battery current detection according to various embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 배터리 전류 검출용 전류 센서의 옵셋 전류 측정 시스템의 블록 구성도이다.1 is a block diagram of a system for measuring an offset current of a current sensor for battery current detection according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시형태에 따른 배터리 전류 검출용 전류 센서의 옵셋 전류 측정 시스템은, 저전압 배터리(10)와, 릴레이(20)와, 전류 센서(30), 배터리 관리부(40) 및 저전압 직류-직류 변환부(50)를 포함하여 구성될 수 있다.1, an offset current measurement system for a battery current detection current sensor according to an embodiment of the present invention includes a low voltage battery 10, a relay 20, a current sensor 30, a battery management unit 40 And a low-voltage DC-DC converter 50. The low-

저전압 배터리(10)는 저전압(예를 들어, 12V 내외)의 전력을 출력하기 위해 전기 에너지를 저장하는 요소이다. 저전압 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.The low-voltage battery 10 is an element that stores electrical energy for outputting power at a low voltage (e.g., about 12 V). The low-voltage battery 10 can provide power supply to various loads that require operation at the start of the vehicle, and can be used to provide the necessary power supply for a low-voltage load when the vehicle is running.

본 발명의 여러 실시형태에서, 배터리(10)는 고전압 전력으로 모터를 구동하는 친환경 차량에 적용되는 경우 모터 구동을 위한 메인 배터리인 고전압 배터리와 구별하기 위해 저전압 배터리 또는 보조 배터리로 명명될 수 있으며, 일반적인 내연 기관 차량에서는 단순히 배터리라고도 명명될 수 있다.In various embodiments of the present invention, the battery 10 may be termed a low voltage battery or a secondary battery to distinguish it from a high voltage battery, which is the main battery for motor drive when applied to an environmentally friendly vehicle that drives the motor with high voltage power, In a typical internal combustion engine vehicle, it can also be simply referred to as a battery.

저전압 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 저전압 배터리(10)로서 리튬 배터리가 사용되는 차량에 적용될 필요성이 더욱 높지만, 저전압 배터리(10)가 반드시 리튬 배터리로 한정되는 것은 아니며, 저전압 배터리(10)로서 납산 배터리가 사용되는 경우에도 물론 적용될 수 있다. As the low-voltage battery 10, a lead-acid battery or a lithium battery may be applied. Although relatively low cost lead acid batteries have been applied to date, lithium batteries having high reliability and long life characteristics are replacing lead acid batteries. Since the lithium battery has a characteristic that the performance is rapidly deteriorated when the battery is discharged below a predetermined voltage, the relay 20 is required to cut off the connection with the vehicle system when the voltage is reduced below a predetermined voltage level. Although the various embodiments of the present invention are more likely to be applied to a vehicle in which a lithium battery is used as the low voltage battery 10, the low voltage battery 10 is not necessarily limited to a lithium battery, It can be applied even if it is used.

릴레이(20)는 저전압 배터리(10)(특히, 리튬 배터리)와 차량 시스템과의 전기적 연결을 형성하거나 차단하는 요소이다. 릴레이(20)는 저전압 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 저전압 배터리(10)와 각종 부하 등을 포함하는 차량 시스템과의 전기적 연결 상태를 결정할 수 있다.The relay 20 is an element that forms or blocks the electrical connection between the low-voltage battery 10 (particularly, the lithium battery) and the vehicle system. The relay 20 has a front end 21 electrically connected to the low voltage battery 10 and a rear end 22 connected to the system side of the vehicle and electrically connects and disconnects the front end 21 and the rear end 22 Operation of the low-voltage battery 10 and the vehicle system including various loads and the like can be determined.

릴레이(20)는 배터리 관리부(40)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.The ON / OFF state of the relay 20 is determined by a control signal input from the battery management unit 40. [ For example, when a control signal having a specific voltage is applied to one end of the coil 23 in the relay 20 so as to be in the ON state, the front end 21 and the rear end 22 of the relay 20 are electrically connected Can operate. When the control signal having a specific voltage is applied to the other end of the coil 23 in the relay 20 so as to be in the OFF state, the front end 21 and the rear end 22 of the relay 20 are electrically disconnected .

통상적으로, 저전압 배터리(10)가 정상적인 동작을 수행할 수 있는 조건으로 동작할 때(예를 들어, 저전압 배터리(10)의 전압이 사전 설정된 상한 전압과 하한 전압 사이의 값을 가질 때), 릴레이(20)는 접속상태, 즉 온(on) 상태를 유지하도록 제어되고 저전압 배터리(10)가 사전 설정된 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 배터리 관리부(40)에서 제공된다.Typically, when the low-voltage battery 10 is operating in a condition capable of performing normal operation (e.g., when the voltage of the low-voltage battery 10 has a value between a predetermined upper limit voltage and a lower limit voltage) The relay 20 is controlled to maintain the connected state, that is, the on state, and when the low-voltage battery 10 becomes a voltage equal to or lower than a predetermined reference value (lower limit voltage) ) State. As described above, a control signal for determining the on / off state of the relay 20 is provided in the battery management unit 40. [

전류 센서(30)는 저전압 배터리(10)와 릴레이(20)의 사이에 마련되어 저전압 배터리(10)의 전류를 검출하는 요소이다.The current sensor 30 is an element provided between the low-voltage battery 10 and the relay 20 to detect the current of the low-voltage battery 10.

배터리 관리부(40)는 저전압 배터리(10)의 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. 또한, 배터리 관리부(40)는 릴레이(20)의 후단(22)에 연결된 정션박스(80)로부터 동작을 위한 전원을 제공받을 수 있다.The battery management unit 40 receives a voltage of the low voltage battery 10 (or the voltage of the front end 21 of the relay 20) and provides a control signal for controlling the relay 20 to the relay 20 according to the value can do. Also, the battery management unit 40 may receive power for operation from the junction box 80 connected to the rear end 22 of the relay 20.

본 발명의 여러 실시형태에서, 배터리 관리부(40)는 차량에 적용되는 배터리 관리 시스템(BMS: Battery Management System)을 구성하는 컨트롤러로 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 시스템의 컨트롤러로서 배터리 관리부(40)가 구현될 수 있다. 본 명세서나 첨부된 도면에서는 '배터리 관리부'를 BMS라 칭할 수도 있다.In various embodiments of the present invention, the battery management unit 40 may be implemented as a controller constituting a battery management system (BMS) applied to a vehicle. In particular, the battery management unit 40 can be implemented as a controller of one battery management system that simultaneously manages a high-voltage battery and a low-voltage battery, reflecting the trend of integrating a high-voltage battery and a low-voltage battery (auxiliary battery) in an eco- . In the present specification and the accompanying drawings, the 'battery management unit' may be referred to as a BMS.

본 발명의 일 실시형태에서, 배터리 관리부(40)는 저전압 배터리(10)의 옵셋 전류를 측정하기 위해 사전 설정된 조건이 만족되는 경우 릴레이(20)를 오프 시켜 저전압 배터리(10)를 무부하 상태가 되게 함으로써 전류 센서(30)를 통해 저전압 배터리(10)의 옵셋 전류를 측정할 수 있게 한다. 배터리 관리부(40)의 더욱 상세한 제어 기법은 후술하는 본 발명의 여러 실시형태에 따른 배터리 전류 검출용 전류 센서의 옵셋 전류 측정 방법에 대한 설명을 통해 더욱 명확하게 이해될 수 있을 것이다. In an embodiment of the present invention, the battery management unit 40 turns off the relay 20 when a predetermined condition is satisfied to measure the offset current of the low-voltage battery 10, So that the offset current of the low-voltage battery 10 can be measured through the current sensor 30. A more detailed control scheme of the battery management unit 40 will be more clearly understood from the description of a method of measuring an offset current of a current sensor for battery current detection according to various embodiments of the present invention to be described later.

저전압 직류-직류 변환부(Low voltage DC-DC Converter: LDC)(50)는 메인 배터리인 고전압 배터리(60)의 고전압 전력을 저전압 배터리(10)의 전압에 대응되는 크기로 변환하여 출력하는 하향 변환형 직류-직류 변환기이다. 즉, 저전압 직류-직류 변환부(50)의 입력단은 고전압 배터리(60)에 연결되어 고전압 배터리(60)의 고전압을 인가 받고, 저전압 직류-직류 변환부(50)의 출력단은 하향 변환한 저전압 전력을 출력한다. 저전압 직류-직류 변환부(50)에서 출력되는 변환된 저전압 전력은 정션박스(80)를 통해 릴레이(20)의 후단에 연결될 수 있다.A low voltage DC-DC converter (LDC) 50 converts a high voltage of a high-voltage battery 60, which is a main battery, into a voltage corresponding to a voltage of the low-voltage battery 10, Type DC-DC converter. That is, the input terminal of the low voltage DC / DC converter 50 is connected to the high voltage battery 60 to receive the high voltage of the high voltage battery 60, and the output terminal of the low voltage DC / DC converter 50 converts the low- . The converted low-voltage power output from the low-voltage DC-DC converter 50 may be connected to the rear end of the relay 20 through the junction box 80.

한편, 도 1에서 참조부호 '70'은 고전압 배터리(60)의 출력단과 차량 시스템과의 연결(본 발명의 일 실시형태에서는 저전압 직류-직류 변환부(50)와의 연결)을 형성/차단하는 메인 릴레이를 나타내는 것이다. 또한, 참조부호 '80'은 릴레이(20)와 저전압 직류-직류 변환부(50)의 출력단과 배터리 관리부(40)를 포함하는 차량 시스템 내 부하들의 전원단 사이에 상호 전기적 연결을 형성하기 위한 정션박스를 나타내는 것이다.In FIG. 1, reference numeral 70 denotes a main power supply for connecting / disconnecting the output terminal of the high voltage battery 60 with the vehicle system (connection between the low voltage DC / DC converter 50 and the low voltage DC / DC converter 50 in the embodiment of the present invention) Relay. Reference numeral 80 denotes a junction for establishing mutual electrical connection between the relay 20 and the output terminal of the low voltage DC-DC converter 50 and the power supply terminal of loads in the vehicle system including the battery management unit 40. [ Box.

전술한 것과 같은 구성을 갖는 본 발명의 다양한 실시형태에 따른 배터리 전류 검출용 전류 센서의 옵셋 전류 측정 시스템의 동작 및 그에 따른 효과는 후술하는 본 발명의 다양한 실시형태에 따른 차량 배터리 충전 방법에 대한 설명을 통해 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The operation and the effect of the offset current measuring system of the current sensor for battery current detection according to various embodiments of the present invention having the above-described configuration will be described with reference to a vehicle battery charging method according to various embodiments of the present invention described later Which can be clearly understood.

도 2 및 도 3은 본 발명의 여러 실시형태에 따른 배터리 전류 검출용 전류 센서의 옵셋 전류 측정 방법의 흐름도이다.2 and 3 are flowcharts of a method of measuring an offset current of a current sensor for battery current detection according to various embodiments of the present invention.

이 중 도 2는 본 발명의 여러 실시형태 중 차량의 운행 종료 시 키 오프(key off) 이후 진행되는 파워래치(powerlatch) 구간에서 옵셋 전류를 측정하는 실시형태를 도시한 흐름도이다.FIG. 2 is a flowchart illustrating an embodiment of measuring an offset current in a power latch period after key off at the end of vehicle operation according to various embodiments of the present invention.

도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시형태에 따른 배터리 전류 검출용 전류 센서의 옵셋 전류 측정 방법은 차량이 키오프 되고(S11) 파워래치 구간에 진입하면(S12) 배터리 관리부(40)가 저전압 배터리(10)의 옵셋 전류를 측정하여야 하는 것으로 판단하고, 저전압 직류-직류 변환부(50)와의 협조 제어를 개시(S13)하는 것으로 시작될 수 있다.Referring to FIG. 2, in the offset current measurement method of the current sensor for battery current detection according to the embodiment of the present invention, when the vehicle is keyed off (S11) and enters a power latch period (S12), the battery management unit 40 It can be determined that it is necessary to measure the offset current of the battery 10 and start cooperative control with the low voltage DC / DC converter 50 (S13).

저전압 직류-직류 변환부(50)와의 협조 제어 개시하는 과정(S13)에서, 배터리 관리부(40)는 저전압 직류-직류 변환부(50) 내의 컨트롤러로 저전압 직류-직류 변환부(50)의 출력을 유지하도록 지시하며, 이 지시가 입력되는 경우 저전압 직류-직류 변환부(50)는 오프 되지 않고 고전압 배터리(60)의 전압을 계속 저전압으로 변환하여 출력하는 상태를 유지한다(S14).In the process S13 of starting cooperative control with the low voltage DC-DC converter 50, the battery management unit 40 controls the output of the low-voltage DC-DC converter 50 to the controller in the low-voltage DC-DC converter 50 When the instruction is input, the low voltage DC / DC converting unit 50 does not turn off, but maintains a state in which the voltage of the high voltage battery 60 is continuously converted to a low voltage and outputted (S14).

이어, 배터리 관리부(40)는 저전압 직류-직류 변환부(50)의 출력이 유지되는지(예를 들어, 12 V의 출력이 이루어지는지) 확인하고(S15), 저전압 직류-직류 변환부(50)의 출력이 일정하게 유지되는 경우 릴레이(20)를 오프 시키는 제어를 실시한다(S16). 만약, 저전압 직류-직류 변환부(50)의 출력을 확인하는 과정(S15)에서 저전압 직류-직류 변환부(50)가 원하는 출력을 유지하지 못하는 경우 배터리 관리부(40)는 옵셋 전류 보정을 위한 옵셋 전류 측정이 실패한 것으로 판단하고(S22) 옵셋 전류 측정을 위한 제어 과정을 종료할 수 있다.Next, the battery management unit 40 confirms whether the output of the low-voltage DC-DC converter 50 is maintained (for example, 12 V is output) (S15), and the low-voltage DC- The relay 20 is turned off (S16). If the low voltage DC / DC converter 50 can not maintain the desired output in the process S15 of checking the output of the low voltage DC / DC converter 50, the battery management unit 40 sets the offset for offset correction It is determined that the current measurement has failed (S22) and the control process for measuring the offset current can be terminated.

이어, 배터리 관리부(40)는 릴레이(20)가 오프 된 상태, 즉 저전압 배터리(10)의 무부하 상태에서 전류 센서(30)에 의해 검출되는 전류를 입력 받음으로써 옵셋 전류를 확인할 수 있게 된다(S17).Next, the battery management unit 40 can confirm the offset current by receiving the current detected by the current sensor 30 in the state where the relay 20 is off, that is, the no-load state of the low-voltage battery 10 (S17 ).

배터리 관리부(40)가 릴레이(20)의 오프 상태에서 전류 센서(30)에 의해 검출되는 전류를 옵셋 전류로 결정한 이후(S17), 다시 정상적인 차량 운행 가능 상태가 될 수 있도록 릴레이(20)를 온 시키는 제어를 수행하고(S18), 릴레이(20)가 온 상태로 전환되었는지 확인하기 위해 저전압 배터리(10)의 전압과 저전압 직류-직류 변환부(50)에서 출력되는 전압의 크기를 상호 비교한다(S19).The battery management unit 40 determines the current detected by the current sensor 30 in the off state of the relay 20 as the offset current (S17), and then turns on the relay 20 so that the battery 20 can return to the normal vehicle- (S18), and compares the voltage of the low-voltage battery 10 and the voltage output from the low-voltage DC-DC converter 50 to check whether the relay 20 is turned on S19).

이 과정(S19)에서 릴레이(20)가 정상적으로 온 되었다면 릴레이(20)와 정션박스(80)를 통해 상호 전기적 연결이 이루어지는 저전압 배터리(10)의 전압과 저전압 직류-직류 변환부(50)의 출력 전압은 상호 동일한 값이 될 수 있으며, 릴레이(20)가 정상적으로 온 되지 못하였다면 저전압 배터리(10)의 전압과 저전압 직류-직류 변환부(50)의 출력 전압은 상호 상이한 값을 갖게 된다.If the relay 20 is normally turned on in step S19, the voltage of the low-voltage battery 10, which is electrically connected to the relay 20 through the junction box 80, and the voltage of the output of the low-voltage DC- The voltage of the low voltage battery 10 and the output voltage of the low voltage DC / DC converter 50 have different values if the relay 20 can not be normally turned on.

저전압 배터리(10)의 전압과 저전압 직류-직류 변환부(50)의 출력 전압이 서로 다른 값인 경우에, 배터리 관리부(40)는 다시 릴레이(20)를 온 시키기 위한 제어를 수행할 수 있으며(S18), 저전압 배터리(10)의 전압과 저전압 직류-직류 변환부(50)의 출력 전압이 상호 동일하다면 배터리 관리부(40)는 저전압 직류-직류 변환부(50)와의 협조 제어를 종료하는 것으로 판단하고(S20) 저전압 직류-직류 변환부(50)를 오프 시켜 파워래치 모드가 종료되게 함으로써(S21) 옵셋 전류 측정 및 측정된 옵셋 전류를 적용한 옵셋 전류 보정을 최종적으로 완료하게 된다.When the voltage of the low voltage battery 10 and the output voltage of the low voltage DC-DC converter 50 are different from each other, the battery management unit 40 can perform control for turning on the relay 20 again (S18 If the voltage of the low voltage battery 10 and the output voltage of the low voltage DC / DC converter 50 are equal to each other, the battery management unit 40 determines that cooperative control with the low voltage DC / DC converter 50 is terminated (S20) The low-voltage DC-DC converter 50 is turned off to end the power latch mode (S21), and the offset current measurement and the offset current correction using the measured offset current are finally completed.

다음으로, 도 3은 본 발명의 여러 실시형태 중 차량의 진단 등을 위해 진단 장비(예를 들어, GDS(Global Diagnostic System))을 차량에 접속시킨 경우 옵셋 전류를 측정하는 실시형태를 도시한 흐름도이다.Next, Fig. 3 is a flowchart showing an embodiment for measuring offset current when diagnostic equipment (e.g., Global Diagnostic System (GDS)) is connected to a vehicle for diagnosis of a vehicle, among various embodiments of the present invention to be.

도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시형태에 따른 배터리 전류 검출용 전류 센서의 옵셋 전류 측정 방법은 차량 시동인 온 되고 진단 장비가 차량에 접속하여 전원이 온 된 후(S31) 진단 장비에서 옵셋 전류 보정 버튼이 눌러져 옵셋 전류를 측정하고 옵셋 전류를 보정하기 위한 지시가 입력되는 경우, 배터리 관리부(40)는 저전압 배터리(10)의 옵셋 전류를 측정하여야 하는 것으로 판단하고, 저전압 직류-직류 변환부(50)를 동작 시키기 위해 고전압 배터리(60)의 출력단에 연결된 메인 릴레이(70)를 온 시킨다(S33).Referring to FIG. 3, a method of measuring an offset current of a current sensor for battery current detection according to an embodiment of the present invention includes the steps of (a) When the current correction button is pressed to measure the offset current and an instruction for correcting the offset current is input, the battery management unit 40 determines that the offset current of the low voltage battery 10 should be measured, and the low voltage DC- The main relay 70 connected to the output terminal of the high voltage battery 60 is turned on to operate the battery 50 (S33).

이어, 배터리 제어부(40)는 저전압 직류-직류 변환부(50)의 협조 제어를 개시하여 저전압 직류-직류 변환부(50) 내의 컨트롤러로 저전압 직류-직류 변환부(50)의 출력을 유지하도록 지시하며, 이 지시가 입력되는 경우 저전압 직류-직류 변환부(50)는 오프 되지 않고 고전압 배터리(60)의 전압을 계속 저전압으로 변환하여 출력하는 상태를 유지한다(S34).The battery control unit 40 then starts cooperative control of the low voltage DC-DC converting unit 50 and instructs the controller in the low voltage DC-DC converting unit 50 to instruct the controller in the low voltage DC- When this instruction is input, the low voltage DC / DC converter 50 is not turned off, and the voltage of the high voltage battery 60 is continuously converted into the low voltage and maintained in the output state (S34).

이어, 배터리 관리부(40)는 저전압 직류-직류 변환부(50)의 출력이 유지되는지(예를 들어, 12 V의 출력이 이루어지는지) 확인하고(S35), 저전압 직류-직류 변환부(50)의 출력이 일정하게 유지되는 경우 릴레이(20)를 오프 시키는 제어를 실시한다(S36). 만약, 저전압 직류-직류 변환부(50)의 출력을 확인하는 과정(S35)에서 저전압 직류-직류 변환부(50)가 원하는 출력을 유지하지 못하는 경우 배터리 관리부(40)는 옵셋 전류 보정을 위한 옵셋 전류 측정이 실패한 것으로 판단하고(S42) 진단 장비의 표시창 등에 옵셋 전류 측정 실패 또는 옵셋 전류 보정 실패의 메시지를 표시할 수 있다(S43).Next, the battery management unit 40 confirms whether the output of the low-voltage DC-DC converter 50 is maintained (for example, 12 V is output) (S35), and the low-voltage DC- The relay 20 is turned off (S36). If the low voltage DC / DC converter 50 can not maintain the desired output in the step S35 of checking the output of the low voltage DC / DC converter 50, the battery management unit 40 determines the offset for offset correction It is determined that the current measurement has failed (S42), and a message indicating failure of offset current measurement or failure of offset current correction may be displayed on a display window of the diagnostic equipment (S43).

이어, 배터리 관리부(40)는 릴레이(20)가 오프 된 상태, 즉 저전압 배터리(10)의 무부하 상태에서 전류 센서(30)에 의해 검출되는 전류를 입력 받음으로써 옵셋 전류를 확인할 수 있게 된다(S37).Next, the battery management unit 40 can confirm the offset current by receiving the current detected by the current sensor 30 in a state where the relay 20 is off, that is, in a no-load state of the low voltage battery 10 (S37 ).

배터리 관리부(40)가 릴레이(20)의 오프 상태에서 전류 센서(30)에 의해 검출되는 전류를 옵셋 전류로 결정한 이후(S37) 다시 정상적인 차량 운행 가능 상태가 될 수 있도록 릴레이(20)를 온 시키는 제어를 수행하고(S38), 릴레이(20)가 온 상태로 전환되었는지 확인하기 위해 저전압 배터리(10)의 전압과 저전압 직류-직류 변환부(50)에서 출력되는 전압의 크기를 상호 비교한다(S39).After the battery management unit 40 determines the current detected by the current sensor 30 in the off state of the relay 20 as the offset current (S37), the relay 20 is turned on so that the battery management unit 40 can return to the normal vehicle- The voltage of the low-voltage battery 10 and the voltage output from the low-voltage DC-DC converter 50 are compared with each other to check whether the relay 20 is turned on (S39 ).

이 과정(S19)에서 릴레이(20)가 정상적으로 온 되었다면 릴레이(20)와 정션박스(80)를 통해 상호 전기적 연결이 이루어지는 저전압 배터리(10)의 전압과 저전압 직류-직류 변환부(50)의 출력 전압은 상호 동일한 값이 될 수 있으며, 릴레이(20)가 정상적으로 온 되지 못하였다면 저전압 배터리(10)의 전압과 저전압 직류-직류 변환부(50)의 출력 전압은 상호 상이한 값을 갖게 된다.If the relay 20 is normally turned on in step S19, the voltage of the low-voltage battery 10, which is electrically connected to the relay 20 through the junction box 80, and the voltage of the output of the low-voltage DC- The voltage of the low voltage battery 10 and the output voltage of the low voltage DC / DC converter 50 have different values if the relay 20 can not be normally turned on.

저전압 배터리(10)의 전압과 저전압 직류-직류 변환부(50)의 출력 전압이 서로 다른 값인 경우에, 배터리 관리부(40)는 다시 릴레이(20)를 온 시키기 위한 제어를 수행할 수 있으며(S38), 저전압 배터리(10)의 전압과 저전압 직류-직류 변환부(50)의 출력 전압이 상호 동일하다면 배터리 관리부(40)는 측정된 옵셋 전류를 이용하여 저전압 배터리(10)의 옵셋 전류 보정을 완료하고(S40), 메인 릴레이(70) 및 저전압 직류-직류 변환부(50)를 오프 시켜 옵셋 전류 측정 및 측정된 옵셋 전류를 적용한 옵셋 전류 보정을 최종적으로 완료하게 된다.When the voltage of the low voltage battery 10 and the output voltage of the low voltage DC-DC converter 50 are different from each other, the battery management unit 40 can perform control for turning on the relay 20 again (S38 If the voltage of the low voltage battery 10 and the output voltage of the low voltage DC / DC converter 50 are equal to each other, the battery management unit 40 completes the offset current correction of the low voltage battery 10 using the measured offset current (S40), the main relay 70 and the low-voltage DC-DC converter 50 are turned off, and the offset current measurement and the offset current correction using the measured offset current are finally completed.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 여러 실시형태에 따른 배터리 전류 검출용 전류 센서의 옵셋 전류 측정 시스템 및 방법은, 배터리 관리부(40)와 저전압 직류-직류 변환부(50)의 협조 제어를 통해 차량 시스템이 셧다운 되지 않는 상태에서 무부하 상태의 저전압 배터리(10)의 전류 옵셋을 측정할 수 있게 된다.As described above, the system and method for measuring the offset current of the current sensor for battery current detection according to various embodiments of the present invention are capable of controlling the offset current of the vehicle by the coordination control of the battery management unit 40 and the low voltage DC- It is possible to measure the current offset of the undervoltage low-voltage battery 10 in a state in which the system is not shut down.

이로 인해, 전류 센서에 의한 전류 측정의 정확도가 향상되고, 전류 적산을 통한 저전압 배터리(10)의 충전 상태 예측 시 오차를 감소시킬 수 있게 된다.This improves the accuracy of current measurement by the current sensor and reduces the error in estimating the state of charge of the low voltage battery 10 through current integration.

나아가, 저전압 배터리(10)의 충전 상태를 정확하게 예측할 수 있게 됨으로써 저전압 배터리(10)의 과방전을 방지하기 위한 배터리 관리 시스템(40)의 릴레이 온/오프 제어를 더욱 정밀하게 구현할 수 있으며, 이를 통해 저전압 배터리(10)의 열화를 방지하고 사용 기간을 향상시킬 수 있게 된다.Further, since the charging state of the low-voltage battery 10 can be accurately predicted, the relay on / off control of the battery management system 40 for preventing the over-discharge of the low-voltage battery 10 can be more precisely implemented. The deterioration of the low-voltage battery 10 can be prevented and the use period can be improved.

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.Although the present invention has been shown and described with respect to specific embodiments thereof, it will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as hereinafter claimed It will be apparent to those of ordinary skill in the art.

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.Although the present invention has been shown and described with respect to specific embodiments thereof, it will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as hereinafter claimed It will be apparent to those of ordinary skill in the art.

10: 배터리 20: 릴레이
21: 릴레이 전단 22: 릴레이 후단
23: 코일 30: 전류 센서
40: 배터리 관리부(BMS) 50: 저전압 직류-직류 변환부
60: 고전압 배터리 70: 메인 릴레이
80: 정션박스10: Battery 20: Relay
21: Relay front end 22: Relay rear end
23: Coil 30: Current sensor
40: a battery management unit (BMS) 50: a low-voltage DC-DC conversion unit
60: High voltage battery 70: Main relay
80: junction box

Claims (16)

릴레이;
상기 릴레이의 일단과 저전압 배터리 사이에 연결되어 상기 저전압 배터리의 전류를 검출하는 전류 센서;
상기 릴레이의 온/오프를 제어하는 배터리 관리부; 및
상기 릴레이의 타단에 연결된 출력단을 가지며 고전압 배터리의 전압을 하향 변환하여 상기 출력단으로 출력하는 저전압 직류-직류 변환부;를 포함하며,
상기 전류 센서의 옵셋 전류를 측정이 요구되는 경우, 상기 배터리 관리부는 상기 저전압 직류-직류 변환부의 출력을 유지하도록 지시하고 상기 릴레이를 오프 시키며, 상기 릴레이가 오프 된 이후 상기 전류 센서에서 검출된 전류를 상기 옵셋 전류로 판단하는 옵셋 전류 측정 모드를 실행하며,
상기 배터리 관리부는, 차량의 키오프 시 파워래치 구간에서 상기 옵셋 전류 측정 모드를 실행하는 것을 특징으로 하는 배터리 전류 검출용 전류 센서의 옵셋 전류 측정 시스템.relay;
A current sensor connected between one end of the relay and the low-voltage battery to detect a current of the low-voltage battery;
A battery management unit for controlling on / off of the relay; And
And a low voltage DC / DC converter having an output terminal connected to the other end of the relay and down converting the voltage of the high voltage battery to output to the output terminal,
Wherein the battery management unit instructs to maintain the output of the low voltage DC-DC converting unit and turns off the relay when the offset current of the current sensor is required to be measured, and the current detected by the current sensor after the relay is turned off An offset current measurement mode for determining an offset current,
Wherein the battery management unit executes the offset current measurement mode in a power latch period when the vehicle is in a key-off state. 청구항 1에 있어서,
상기 옵셋 전류 측정 모드에서, 상기 배터리 관리부는 상기 옵셋 전류의 결정이 종료된 후 상기 릴레이를 온 시키는 것을 특징으로 하는 배터리 전류 검출용 전류 센서의 옵셋 전류 측정 시스템.The method according to claim 1,
Wherein in the offset current measurement mode, the battery management unit turns on the relay after the determination of the offset current is completed. 청구항 2에 있어서,
상기 옵셋 전류 측정 모드에서, 상기 배터리 관리부는 상기 릴레이를 온 시킨 이후 상기 저전압 배터리의 전압과 상기 저전압 직류-직류 변환부의 출력 전압을 비교하고, 상기 비교 결과 양 전압이 동일하지 않는 경우 상기 릴레이를 다시 온 시키는 것을 특징으로 하는 배터리 전류 검출용 전류 센서의 옵셋 전류 측정 시스템.The method of claim 2,
In the offset current measurement mode, the battery management unit compares the voltage of the low-voltage battery with the output voltage of the low-voltage DC-DC converter after turning on the relay, and when the positive voltage is not equal, Off current of the current sensor for battery current detection. 삭제delete 청구항 1에 있어서,
상기 옵셋 전류 측정 모드에서, 상기 배터리 관리부는 상기 옵셋 전류의 결정이 종료된 후 상기 릴레이를 온 시키고, 이어 상기 저전압 직류-직류 변환부가 오프 되도록 지시하는 것을 특징으로 하는 배터리 전류 검출용 전류 센서의 옵셋 전류 측정 시스템.The method according to claim 1,
Wherein in the offset current measurement mode, the battery management unit turns on the relay after the determination of the offset current is completed, and then instructs the low voltage DC / DC converter to be off. Current measurement system. 청구항 1에 있어서,
상기 배터리 관리부는, 차량 진단 장비가 차량에 접속하여 옵셋 전류 측정 지시가 입력되는 경우 상기 옵셋 전류 측정 모드를 실행하는 것을 특징으로 하는 배터리 전류 검출용 전류 센서의 옵셋 전류 측정 시스템.The method according to claim 1,
Wherein the battery management unit executes the offset current measurement mode when the vehicle diagnostic equipment is connected to the vehicle and an offset current measurement instruction is input. 청구항 6에 있어서,
상기 옵셋 전류 측정 모드에서, 상기 배터리 관리부는, 상기 차량 진단 장비로부터 상기 옵셋 전류 측정 지시가 입력되는 경우, 상기 저전압 직류-직류 변환부의 출력을 유지하도록 지시하기 이전에 상기 고전압 배터리의 출력단에 연결된 메인 릴레이를 온 시키는 것을 특징으로 하는 배터리 전류 검출용 전류 센서의 옵셋 전류 측정 시스템.The method of claim 6,
In the offset current measurement mode, when the offset current measurement instruction is input from the vehicle diagnostic equipment, the battery management unit determines whether the offset current measurement instruction is input from the main diagnostic unit, which is connected to the output terminal of the high voltage battery before instructing to maintain the output of the low voltage DC / And the relay is turned on. 청구항 7에 있어서,
상기 옵셋 전류 측정 모드에서, 상기 배터리 관리부는 상기 옵셋 전류의 결정이 종료된 후 상기 릴레이를 온 시키고, 이어 상기 메인 릴레이를 오프 시키며 상기 저전압 직류-직류 변환부가 오프 되도록 지시하는 것을 특징으로 하는 배터리 전류 검출용 전류 센서의 옵셋 전류 측정 시스템.The method of claim 7,
Wherein in the offset current measurement mode, the battery management unit turns on the relay after the determination of the offset current is finished, then turns off the main relay, and instructs the low voltage DC / DC converter to be turned off. Offset current measurement system of current sensor for detection. 릴레이와, 상기 릴레이의 일단과 저전압 배터리 사이에 연결되어 상기 저전압 배터리의 전류를 검출하는 전류 센서와, 상기 릴레이의 온/오프를 제어하는 배터리 관리부 및 상기 릴레이의 타단에 연결된 출력단을 가지며 고전압 배터리의 전압을 하향 변환하여 상기 출력단으로 출력하는 저전압 직류-직류 변환부를 포함하는 차량에서 상기 전류 센서의 옵셋 전류를 측정하는 방법에 있어서,
배터리 관리부가 옵셋 전류 측정 모드 실행 여부를 판단하는 단계;
상기 옵셋 전류 측정 모드를 실행하는 것으로 판단한 경우, 상기 배터리 관리부가 상기 저전압 직류-직류 변환부의 출력을 유지하도록 지시하는 단계;
상기 배터리 관리부가 상기 저전압 직류-직류 변환부의 출력이 유지된 상태에서 상기 릴레이를 오프 시키는 단계; 및
상기 배터리 관리부가 상기 릴레이의 오프 상태에서 상기 전류 센서에서 검출된 전류를 상기 옵셋 전류로 결정하는 단계를 포함하며,
상기 판단하는 단계는, 상기 차량의 키오프 시 파워래치 구간에서 상기 옵셋 전류 측정 모드를 실행하는 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 배터리 전류 검출용 전류 센서의 옵셋 전류 측정 방법.Voltage battery; a current sensor connected between one end of the relay and the low-voltage battery for detecting a current of the low-voltage battery; a battery management unit for controlling ON / OFF of the relay; and an output terminal connected to the other end of the relay, A method for measuring an offset current of a current sensor in a vehicle including a low-voltage DC-DC converter for down-converting a voltage and outputting the voltage to the output terminal,
Determining whether the battery management unit is executing an offset current measurement mode;
Directing the battery management unit to maintain the output of the low voltage DC / DC converting unit when it is determined to execute the offset current measuring mode;
Turning off the relay while the output of the low-voltage DC-DC converter is maintained by the battery management unit; And
And the battery management unit determining the current detected by the current sensor as the offset current in the OFF state of the relay,
Wherein the determining step determines to execute the offset current measurement mode in a power latch period when the vehicle is in a key-off state. 청구항 9에 있어서,
상기 배터리 관리부가, 상기 옵셋 전류의 결정이 종료된 후 상기 릴레이를 온 시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 전류 검출용 전류 센서의 옵셋 전류 측정 방법.The method of claim 9,
Further comprising the step of causing the battery management unit to turn on the relay after the determination of the offset current is completed. 청구항 10에 있어서,
상기 온 시키는 단계 이후, 상기 배터리 관리부가 상기 저전압 배터리의 전압과 상기 저전압 직류-직류 변환부의 출력 전압을 비교하는 단계를 포함하며, 상기 저전압 배터리의 전압과 상기 저전압 직류-직류 변환부의 출력 전압이 동일하지 않는 경우 상기 온 시키는 단계를 수행하는 것을 특징으로 하는 배터리 전류 검출용 전류 센서의 옵셋 전류 측정 방법.The method of claim 10,
The method of claim 1, wherein the battery management unit comprises: comparing the voltage of the low-voltage battery with the output voltage of the low-voltage DC-DC converter, and the output voltage of the low-voltage DC- The method comprising the steps of: (a) detecting a current flowing through the battery current detecting sensor; 삭제delete 청구항 9에 있어서,
상기 배터리 관리부가, 상기 옵셋 전류의 결정이 종료된 후 상기 릴레이를 온 시키고 이어 상기 저전압 직류-직류 변환부가 오프 되도록 지시하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 전류 검출용 전류 센서의 옵셋 전류 측정 방법.The method of claim 9,
Further comprising the step of instructing the battery management unit to turn on the relay after the determination of the offset current is completed and to turn off the low voltage DC to DC conversion unit. Way. 청구항 9에 있어서,
상기 배터리 관리부가, 차량 진단 장비가 차량에 접속하여 옵셋 전류 측정 지시가 입력되는 경우 상기 옵셋 전류 측정 모드를 실행하는 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 배터리 전류 검출용 전류 센서의 옵셋 전류 측정 방법.The method of claim 9,
Wherein the battery management unit determines that the offset current measurement mode is executed when the vehicle diagnostic equipment is connected to the vehicle and an offset current measurement instruction is input. 청구항 14에 있어서,
상기 배터리 관리부가, 상기 지시하는 단계 이전에 상기 고전압 배터리의 출력단에 연결된 메인 릴레이를 온 시켜 상기 고전압 배터리의 출력을 상기 저전압 직류-직류 변환부로 입력시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 전류 검출용 전류 센서의 옵셋 전류 측정 방법.15. The method of claim 14,
Wherein the battery management unit further comprises a step of turning on the main relay connected to the output terminal of the high voltage battery before the step of instructing to input the output of the high voltage battery to the low voltage DC- Method of measuring offset current of current sensor for. 청구항 15에 있어서,
상기 배터리 관리부가, 상기 옵셋 전류의 결정이 종료된 후 상기 릴레이를 온 시키고, 이어 상기 메인 릴레이를 오프 시키고 및 상기 저전압 직류-직류 변환부가 오프 되도록 지시하는 것을 특징으로 하는 배터리 전류 검출용 전류 센서의 옵셋 전류 측정 방법.16. The method of claim 15,
Wherein the battery management unit turns on the relay after the determination of the offset current is completed and then turns off the main relay and instructs the low voltage DC to DC conversion unit to be off. Method of measuring offset current.
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