[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

KR102635656B1 - Fire Detection System for Electric Vehicle and its Controlling Method for the same - Google Patents

Fire Detection System for Electric Vehicle and its Controlling Method for the same Download PDF

Info

Publication number
KR102635656B1
KR102635656B1 KR1020210186116A KR20210186116A KR102635656B1 KR 102635656 B1 KR102635656 B1 KR 102635656B1 KR 1020210186116 A KR1020210186116 A KR 1020210186116A KR 20210186116 A KR20210186116 A KR 20210186116A KR 102635656 B1 KR102635656 B1 KR 102635656B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
vehicle
fire
battery
data
frequency
Prior art date
Application number
KR1020210186116A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20230096538A (en
Inventor
김태일
김영찬
박근원
신득기
Original Assignee
현대오토에버 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.)
Filing date
Publication date
Application filed by 현대오토에버 주식회사 filed Critical 현대오토에버 주식회사
Priority to KR1020210186116A priority Critical patent/KR102635656B1/en
Publication of KR20230096538A publication Critical patent/KR20230096538A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102635656B1 publication Critical patent/KR102635656B1/en

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION 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
    • B60L3/00Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
    • B60L3/0092Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption with use of redundant elements for safety purposes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION 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
    • B60L3/00Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
    • B60L3/0023Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train
    • B60L3/0046Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train relating to electric energy storage systems, e.g. batteries or capacitors
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION 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
    • B60L50/00Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/50Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells
    • B60L50/60Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells using power supplied by batteries
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION 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
    • B60L53/00Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/20Methods 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
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R23/00Arrangements for measuring frequencies; Arrangements for analysing frequency spectra
    • G01R23/005Circuits for comparing several input signals and for indicating the result of this comparison, e.g. equal, different, greater, smaller (comparing phase or frequency of 2 mutually independent oscillations in demodulators)
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R23/00Arrangements for measuring frequencies; Arrangements for analysing frequency spectra
    • G01R23/16Spectrum analysis; Fourier analysis
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/36Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
    • G01R31/392Determining battery ageing or deterioration, e.g. state of health
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION 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
    • B60L2210/00Converter types
    • B60L2210/30AC to DC converters
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION 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
    • B60L2240/00Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/40Drive Train control parameters
    • B60L2240/42Drive Train control parameters related to electric machines
    • B60L2240/421Speed
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION 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
    • B60L2240/00Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/40Drive Train control parameters
    • B60L2240/54Drive Train control parameters related to batteries
    • B60L2240/545Temperature
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION 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
    • B60L2240/00Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/40Drive Train control parameters
    • B60L2240/54Drive Train control parameters related to batteries
    • B60L2240/547Voltage

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Abstract

본 발명의 일 실시예는, 끼어들기 차량을 판별하여 필터링하는 네비게이션 시스템에 있어서, 차량들의 주행데이터를 수집하여 데이터 세트를 형성하는 차량 주행데이터 수집부; 수집된 상기 데이터 세트를 사용하여 상기 차량들 중 끼어들기 차량을 판단하는 끼어들기 차량 판단부; 및 상기 끼어들기 차량을 제외한 정상 차량을 기준으로 주행구간별 속도 데이터를 생성하는 끼어들기 차량 필터링부를 포함하는, 네비게이션 시스템을 제공할 수 있다.One embodiment of the present invention provides a navigation system that determines and filters intrusive vehicles, comprising: a vehicle driving data collection unit that collects driving data of vehicles to form a data set; a cutting-in vehicle determination unit that determines a cutting-in vehicle among the vehicles using the collected data set; A navigation system can be provided, including a cutting-in vehicle filtering unit that generates speed data for each driving section based on normal vehicles excluding the cutting-in vehicle.

Description

전기차 화재 감지 시스템 및 이를 이용한 전기차 제어방법 {Fire Detection System for Electric Vehicle and its Controlling Method for the same}Electric vehicle fire detection system and electric vehicle control method using the same {Fire Detection System for Electric Vehicle and its Controlling Method for the same}

본 실시예는 전기차의 화재를 감지하는 시스템 및 이를 이용한 전기차 제어방법에 관한 것으로서, 차량 내부의 정보를 실시간으로 수집 및 모니터링하여 전기차의 화재를 방지할 수 있는 기술에 관한 것이다.This embodiment relates to a system for detecting fire in an electric vehicle and a method for controlling an electric vehicle using the same, and relates to a technology that can prevent fire in an electric vehicle by collecting and monitoring information inside the vehicle in real time.

전세계적으로 탄소 중립의 움직임으로 내연기관차의 생산은 감소하고, 전기차의 생산은 증가하고 있는 실정이다.Due to the global movement towards carbon neutrality, the production of internal combustion engine vehicles is decreasing, and the production of electric vehicles is increasing.

하나의 전기차에 수십 개에서 수천 개의 배터리 셀이 탑재되고 있어, 배터리 셀의 물리적 거리/밀집도가 높고, 화재 발생시 화재가 번지는 속도가 빠르고 진화가 어렵다는 기술적 한계가 있다. 예를 들어, 리튬이온 배터리를 사용하는 전기차의 경우 화재를 완전히 진압하는데 수시간이 소요되는 실정이다.Since dozens to thousands of battery cells are installed in an electric vehicle, there are technical limitations in that the physical distance/density of battery cells is high, and when a fire occurs, the speed at which the fire spreads is fast and it is difficult to extinguish it. For example, in the case of electric vehicles using lithium-ion batteries, it takes several hours to completely extinguish a fire.

또한, 종래의 기술에 따르면 전기차의 화재 발생으로 인한 전원의 차단으로 인해 탑승자가 적절하게 대비하지 못하게 되고, 전자회로의 전소 등으로 화재원인을 적절하게 규명하지 못하는 기술적 한계가 존재하였다. In addition, according to the conventional technology, there were technical limitations in that the occupants were unable to properly prepare due to power cut-off due to a fire in an electric vehicle, and the cause of the fire could not be properly identified due to burnout of the electronic circuit.

종래의 기술은 한국등록특허공보 KR 10-2336030 B1와 같이 전기차의 화재를 감지하기 위하여 별도의 카메라 장치를 포함하여야 하므로, 전기차 내부의 공간이 제한되고, 획득된 영상을 분석하여 화재를 감지하여야 하는 문제점이 있다. 또한, 종래의 기술에 따르면, 차량 내의 구동계 화재의 특수성 및 배터리 화재의 특수성을 고려하지 않고 있으므로, 화재 감지의 정확도가 떨어지는 한계점이 있다.Conventional technology, such as Korean Patent Publication KR 10-2336030 B1, must include a separate camera device to detect fire in an electric vehicle, so the space inside the electric vehicle is limited and the fire must be detected by analyzing the acquired images. There is a problem. In addition, according to the conventional technology, the specificity of the drivetrain fire and the battery fire within the vehicle are not taken into consideration, so there is a limitation in that the accuracy of fire detection is low.

이러한 관점에서, 전기차의 차량 특성을 반영하여 실시간으로 전기차의 화재를 감지하고, 화재 감지의 정확도를 향상시키는 기술이 요구되고 있다.From this perspective, technology is required to detect fires in electric vehicles in real time and improve the accuracy of fire detection by reflecting the vehicle characteristics of electric vehicles.

이러한 배경에서, 본 실시예의 목적은, 일 측면에서, 전기차의 차량데이터를 실시간으로 모니터링하여 전기차의 화재를 정확하고 신속하게 판단할 수 있는 차량화재관리시스템 및 이를 포함하는 전기차를 제공하는 것이다.Against this background, the purpose of this embodiment is to provide, in one aspect, a vehicle fire management system that can accurately and quickly determine a fire in an electric vehicle by monitoring vehicle data of an electric vehicle in real time, and an electric vehicle including the same.

본 실시예의 목적은, 다른 측면에서, 전기차의 온도데이터, 주파수데이터를 종합하여 전기차의 상태를 판단하게 되므로 보다 전기차의 상태를 정확하게 판단할 수 있는 차량화재관리시스템 및 이를 포함하는 전기차를 제공하는 것이다.The purpose of this embodiment is to provide a vehicle fire management system that can more accurately determine the state of an electric vehicle by combining temperature data and frequency data of the electric vehicle, and an electric vehicle including the same, to determine the state of the electric vehicle. .

본 실시예의 목적은, 또 다른 측면에서, 전기차의 배터리의 표면의 상태를 전파를 이용하여 측정함로써, 배터리의 상태 변화를 즉각적으로 감지하여 화재를 예방할 수 있는 차량화재관리시스템 및 이를 포함하는 전기차를 제공하는 것이다.The purpose of this embodiment is, from another aspect, to provide a vehicle fire management system that can prevent fires by immediately detecting changes in the state of the battery by measuring the state of the surface of the battery of an electric vehicle using radio waves, and an electric vehicle including the same. is to provide.

전술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예는, 차량데이터를 수집하여 차량의 화재를 판단하는 전기차에 있어서, 상기 전기차에 구동력을 제공하는 모터; 상기 모터의 속도를 조절하는 인버터; 상기 모터 및 상기 인버터에 전력을 제공하는 제1 배터리; 상기 제1 배터리와 접속하여, 외부에서 전달되는 교류전원을 직류전원으로 변환시키는 온보드차저; 및 상기 모터, 상기 인버터, 상기 제1 배터리 및 상기 온보드차저가 생성하는 차량데이터를 모니터링하고, 상기 전기차의 화재를 판단하는 차량화재관리시스템을 포함하는, 전기차를 제공할 수 있다.In order to achieve the above-described object, an embodiment of the present invention provides an electric vehicle that collects vehicle data to determine a fire in the vehicle, comprising: a motor that provides driving force to the electric vehicle; an inverter that controls the speed of the motor; a first battery providing power to the motor and the inverter; An onboard charger that is connected to the first battery and converts externally transmitted alternating current power into direct current power; and a vehicle fire management system that monitors vehicle data generated by the motor, the inverter, the first battery, and the onboard charger and determines a fire in the electric vehicle.

전기차에 있어서 상기 제1 배터리의 상태를 측정하는 배터리 열화 감지센서를 더 포함하고, 상기 배터리 열화 감지센서는 상기 제1 배터리의 표면에 고주파를 송출하여 상기 제1 배터리의 온도를 측정할 수 있다.The electric vehicle may further include a battery deterioration detection sensor that measures the state of the first battery, and the battery deterioration detection sensor may measure the temperature of the first battery by transmitting high frequency waves to the surface of the first battery.

전기차에 있어서 상기 제1 배터리의 상태를 측정하는 배터리 열화 감지센서를 더 포함하고, 상기 배터리 열화 감지센서는 상기 제1 배터리의 표면에 전파를 송출하고, 상기 전파의 반송시간을 측정하여 상기 제1 배터리의 팽창을 결정할 수 있다.The electric vehicle further includes a battery deterioration detection sensor that measures the state of the first battery, wherein the battery deterioration detection sensor transmits a radio wave to the surface of the first battery and measures the return time of the radio wave to detect the first battery. You can determine the expansion of the battery.

전기차에 있어서 상기 차량화재관리시스템은 상기 배터리 열화 감지센서에서 측정한 주파수 정보를 획득하고, 푸리에 변환을 통해 복수의 주파수를 분리하여 획득된 주파수 성분을 기초로 차량의 화재를 판단할 수 있다.In an electric vehicle, the vehicle fire management system can acquire frequency information measured by the battery deterioration detection sensor, separate a plurality of frequencies through Fourier transform, and determine a fire in the vehicle based on the obtained frequency components.

전기차에 있어서 상기 차량화재관리시스템은 CAN 통신, LIN 통신, 및 이더넷 통신 중 하나 이상의 통신 방법을 통해 상기 차량데이터를 수집할 수 있다.In an electric vehicle, the vehicle fire management system may collect the vehicle data through one or more communication methods among CAN communication, LIN communication, and Ethernet communication.

전기차에 있어서 상기 온보드차저와 접속되어 외부의 교류전원을 공급받는 전원충전포트를 더 포함하고, 상기 차량화재관리시스템은, 상기 전원충전포트의 주파수 성분을 측정하고, 기 설정된 주파수 범위에 포함되는 경우에 화재가 발생하지 않은 것으로 판단할 수 있다.The electric vehicle further includes a power charging port that is connected to the onboard charger and receives external AC power, and the vehicle fire management system measures the frequency component of the power charging port and, if it is included in a preset frequency range, It can be determined that a fire did not occur.

전기차에 있어서 상기 차량데이터는 상기 제1 배터리의 에러 상태, 배터리 온도, 충전 상태, 전압 상태, 및 전류 상태에 관한 데이터를 포함할 수 있다.In an electric vehicle, the vehicle data may include data regarding an error state, battery temperature, charging state, voltage state, and current state of the first battery.

전기차에 있어서 상기 차량화재관리시스템은 상기 제1 배터리의 온도데이터가 기준온도를 초과하고, 상기 인버터 또는 상기 모터의 주파수가 기준주파수를 초과한 경우에만 화재가 발생한 것으로 판단할 수 있다.In an electric vehicle, the vehicle fire management system can determine that a fire has occurred only when the temperature data of the first battery exceeds the reference temperature and the frequency of the inverter or the motor exceeds the reference frequency.

전기차에 있어서 상기 제1 배터리의 출력전압의 레벨을 조절하는 컨버터; 및 상기 컨버터가 조절한 전압을 기초로 전력을 저장하는 제2 배터리를 더 포함할 수 있다.A converter that adjusts the level of the output voltage of the first battery in an electric vehicle; And it may further include a second battery that stores power based on the voltage adjusted by the converter.

전기차에 있어서 상기 차량화재관리시스템의 LTE 모듈을 사용하여 상기 차량데이터를 외부서버에 전송하거나, 또는 상기 차량화재관리시스템과 별도로 형성된 AVN 장치의 통신모듈을 사용하여 상기 차량데이터를 외부서버에 전송할 수 있다.In an electric vehicle, the vehicle data can be transmitted to an external server using the LTE module of the vehicle fire management system, or the vehicle data can be transmitted to an external server using the communication module of an AVN device formed separately from the vehicle fire management system. there is.

전술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 다른 실시예는, 전기차의 화재를 감지하고 제어하는 방법에 있어서, 상기 전기차 내부의 인버터, 모터, 컨버터, 배터리 및 온보더차저가 생성하는 차량데이터를 차량화재관리시스템에서 수집하는 단계; 및 상기 차량화재관리시스템이 상기 차량데이터를 기초로 화재 발생 여부를 판단하는 단계를 포함하는, 전기차 제어 방법을 제공할 수 있다.In order to achieve the above-described object, another embodiment of the present invention provides a method for detecting and controlling a fire in an electric vehicle, in which vehicle data generated by the inverter, motor, converter, battery, and onboard charger inside the electric vehicle are stored in the vehicle. Collecting from the fire management system; A method for controlling an electric vehicle can be provided, including the step of the vehicle fire management system determining whether a fire has occurred based on the vehicle data.

전기차 제어 방법에서 상기 차량화재관리시스템이 화재가 발생한 것으로 판단되는 경우, 화재 발생지점에 소화액을 분사하고, 도어락을 해제하도록 상기 전기차를 제어하는 단계; 및 상기 차량화재관리시스템에서 무선통신을 통해 상기 차량데이터를 외부서버로 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.In the electric vehicle control method, when the vehicle fire management system determines that a fire has occurred, controlling the electric vehicle to spray fire extinguishing liquid at the point where the fire occurred and unlock the door; And it may further include transmitting the vehicle data from the vehicle fire management system to an external server through wireless communication.

전기차 제어 방법에서 상기 모터는 전기차에 구동력을 제공하고, 상기 인버터는 상기 모터의 속도를 조절하고, 상기 배터리는 상기 모터 및 상기 인버터에 전력을 제공하고, 상기 온보드차저는 상기 배터리와 접속하여, 외부에서 전달되는 교류전원을 직류전원으로 변환시킬 수 있다.In an electric vehicle control method, the motor provides driving force to the electric vehicle, the inverter regulates the speed of the motor, the battery provides power to the motor and the inverter, and the onboard charger is connected to the battery to provide external power. The AC power transmitted from can be converted to DC power.

전기차 제어 방법에서 상기 전기차는 상기 배터리의 표면에 고주파를 송출하는 배터리 열화 감지센서를 더 포함하고, 상기 차량화재관리시스템은 상기 배터리 열화 감지센서가 측정한 주파수데이터를 모니터링하여, 기 설정된 기준주파수를 초과하는 경우에 화재가 발생한 것으로 판단할 수 있다.In the electric vehicle control method, the electric vehicle further includes a battery deterioration detection sensor that transmits high frequencies to the surface of the battery, and the vehicle fire management system monitors the frequency data measured by the battery deterioration detection sensor to set a preset reference frequency. If it exceeds this, it can be determined that a fire has occurred.

전기차 제어 방법에서 상기 전기차는 상기 배터리의 표면에 전파를 송출하는 배터리 열화 감지센서를 더 포함하고, 상기 차량화재관리시스템은 상기 전파의 반송시간을 모니터링하여, 기 설정된 기준반송시간 미만인 경우에 화재가 발생한 것으로 판단할 수 있다.In the electric vehicle control method, the electric vehicle further includes a battery deterioration detection sensor that transmits radio waves to the surface of the battery, and the vehicle fire management system monitors the transfer time of the radio waves, and if it is less than a preset standard transfer time, a fire occurs. It can be judged that it has occurred.

전기차 제어 방법에서 상기 차량화재관리시스템은 상기 인버터, 상기 모터, 또는 상기 컨버터에서 발생하는 온도데이터 및 주파수데이터를 측정하고, 상기 온도데이터가 기준온도를 초과하고, 이와 동시에 상기 주파수데이터가 기준주파수를 초과하는 경우에만 상기 전기차의 화재 발생으로 판단할 수 있다.In the electric vehicle control method, the vehicle fire management system measures temperature data and frequency data generated from the inverter, the motor, or the converter, determines that the temperature data exceeds the reference temperature, and at the same time, the frequency data exceeds the reference frequency. Only when it exceeds this can it be determined that a fire has occurred in the electric vehicle.

전기차 제어 방법에서 상기 차량화재관리시스템은 상기 인버터, 상기 모터, 또는 상기 컨버터에서 발생하는 주파수데이터를 측정하고, 상기 주파수데이터가 기 설정된 주파수 성분 이외의 주파수 성분을 포함하는 경우에는 상기 인버터, 상기 모터, 또는 상기 컨버터의 동작을 오동작으로 판단할 수 있다.In the electric vehicle control method, the vehicle fire management system measures frequency data generated from the inverter, the motor, or the converter, and when the frequency data includes a frequency component other than a preset frequency component, the inverter and the motor , or the operation of the converter may be judged to be a malfunction.

전기차 제어 방법에서 상기 차량화재관리시스템은 LTE 무선통신을 통해 외부서버와 통신하고, 상기 차량데이터를 통합하여 저장할 수 있다.In the electric vehicle control method, the vehicle fire management system can communicate with an external server through LTE wireless communication and integrate and store the vehicle data.

전술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 또 다른 실시예는, 차량데이터를 수집하여 차량의 화재를 감지하는 전기차에 있어서, 상기 전기차에 구동력을 제공하는 모터; 상기 모터의 속도를 조절하는 인버터; 상기 모터 및 상기 인버터에 전력을 제공하는 배터리; 상기 배터리와 접속하여, 외부에서 전달되는 교류전원을 직류전원으로 변환시키는 온보드차저; 및 상기 모터, 상기 인버터, 상기 배터리 및 상기 온보드차저의 차량데이터를 개별적으로 수집하고, 상기 전기차의 화재를 감지하는 외부서버로 개별적으로 전송하는 복수의 통신장치를 포함하는, 전기차를 제공할 수 있다.In order to achieve the above-described object, another embodiment of the present invention provides an electric vehicle that collects vehicle data and detects a fire in the vehicle, comprising: a motor that provides driving force to the electric vehicle; an inverter that controls the speed of the motor; a battery that provides power to the motor and the inverter; An onboard charger that is connected to the battery and converts externally transmitted alternating current power into direct current power; and a plurality of communication devices that individually collect vehicle data of the motor, the inverter, the battery, and the onboard charger, and individually transmit the vehicle data to an external server that detects a fire in the electric vehicle. .

전기차에서 상기 복수의 통신장치는 상기 모터, 상기 인버터, 상기 배터리, 및 상기 온보드차저의 온도데이터 및 주파수데이터를 모니터링하고, 상기 온도데이터 및 상기 주파수데이터가 모두 정상범위를 벗어난 경우에만 상기 외부서버로 상기 온도데이터 및 상기 주파수데이터를 전송할 수 있다.In an electric vehicle, the plurality of communication devices monitor temperature data and frequency data of the motor, the inverter, the battery, and the onboard charger, and send information to the external server only when both the temperature data and the frequency data are outside the normal range. The temperature data and the frequency data can be transmitted.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 전기차의 내부 구성요소의 특성에 따라 화재가 발생할 수 있는 특정한 유닛을 개별적으로 모니터링할 수 있고, 보다 정확한 화재 판단이 가능하게 된다.As described above, according to an embodiment of the present invention, specific units where a fire may occur can be individually monitored according to the characteristics of the internal components of an electric vehicle, and more accurate fire determination is possible.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 화재 판단과 소화액 분사 및 도어락 해제를 연계하여 구동할 수 있으므로 차량의 탑승자의 안전을 개선시킬 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the safety of vehicle occupants can be improved because fire detection, fire extinguishing fluid spraying, and door lock release can be linked together.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 화재가 감지된 경우 차량데이터를 외부서버로 전송하여 화재의 시작지점 및 원인에 관한 정보를 외부에서 손쉽게 추적 및 관리할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, when a fire is detected, vehicle data is transmitted to an external server so that information on the starting point and cause of the fire can be easily tracked and managed externally.

도 1은 본 실시예의 차량 및 외부서버의 데이터 송수신 과정을 설명하는 도면이다.
도 2는 본 실시예의 전기차 내부의 구성요소를 예시하는 제1 예시 구성도이다.
도 3는 본 실시예의 전기차 내부의 구성요소를 예시하는 제2 예시 구성도이다.
도 4는 본 실시예의 전기차 내부의 구성요소를 예시하는 제3 예시 구성도이다.
도 5는 본 실시예의 차량화재관리시스템의 동작을 설명하는 도면이다.
도 6은 본 실시예의 전기차 제어 방법을 설명하는 도면이다.
도 7은 전파 도달시간에 기초하여 배터리의 상태를 모니터링하는 방법을 설명하는 도면이다.
도 8은 측정주파수에 기초하여 구동계 장치의 상태를 모니터링하는 방법을 설명하는 도면이다.
Figure 1 is a diagram explaining the data transmission and reception process between the vehicle and an external server in this embodiment.
Figure 2 is a first example configuration diagram illustrating components inside an electric vehicle of this embodiment.
Figure 3 is a second example configuration diagram illustrating components inside the electric vehicle of this embodiment.
Figure 4 is a third example configuration diagram illustrating components inside the electric vehicle of this embodiment.
Figure 5 is a diagram explaining the operation of the vehicle fire management system of this embodiment.
Figure 6 is a diagram explaining the electric vehicle control method of this embodiment.
Figure 7 is a diagram explaining a method of monitoring the state of the battery based on the radio wave arrival time.
Figure 8 is a diagram explaining a method of monitoring the status of the drive system device based on the measurement frequency.

이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 그 상세한 설명을 생략한다.Hereinafter, some embodiments of the present invention will be described in detail through illustrative drawings. When adding reference numerals to components in each drawing, it should be noted that the same components are given the same reference numerals as much as possible even if they are shown in different drawings. Additionally, in describing the present invention, detailed descriptions of related known configurations or functions that are judged to be likely to obscure the gist of the present invention will be omitted.

또한, 본 발명의 구성요소를 설명하는데 있어서, 제1, 제2, a, b 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성요소 사이에 또 다른 구성요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.Additionally, in describing the components of the present invention, terms such as first, second, a, and b may be used. These terms are only used to distinguish the component from other components, and the nature, order, or order of the component is not limited by the term. When a component is described as being “connected,” “coupled,” or “connected” to another component, that component may be directly connected or connected to that other component, but there is another component between each component. It will be understood that elements may be “connected,” “combined,” or “connected.”

또한, 본 명세서상에 사용된 용어 '시스템', '서버' 등은 데이터의 저장 및 관리를 위해 클라이언트에게 네트워크를 통해 정보를 송수신하는 컴퓨터 프로그램 또는 장치로 정의될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.Additionally, the terms 'system', 'server', etc. used in this specification may be defined as a computer program or device that transmits and receives information to a client over a network for data storage and management, but is not limited thereto.

도 1은 본 실시예의 차량 및 외부서버의 데이터 송수신 과정을 설명하는 도면이다.Figure 1 is a diagram explaining the data transmission and reception process between the vehicle and an external server in this embodiment.

도 1을 참조하면, 차량과 외부서버의 데이터 통신 방법(100)은 차량에서 획득된 차량데이터를 서버로 전송하는 단계(S101), 외부서버에 저장된 외부데이터를 차량으로 전송하는 단계(S102) 등을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1, the data communication method 100 between the vehicle and the external server includes the steps of transmitting vehicle data obtained from the vehicle to the server (S101), transmitting external data stored in the external server to the vehicle (S102), etc. may include.

차량데이터를 서버로 전송하는 단계(S101)는 차량(10)의 주행데이터를 외부서버(20)으로 전송하는 단계일 수 있다. 차량(10)은 내부의 차량화재관리시스템(미도시) 또는 AVN(Audio Video Navigation) 장치(미도시)의 LTE 모듈을 사용하여 차량데이터를 외부서버(20)에 전송할 수 있다.The step of transmitting vehicle data to the server (S101) may be a step of transmitting driving data of the vehicle 10 to the external server 20. The vehicle 10 may transmit vehicle data to the external server 20 using the LTE module of an internal vehicle fire management system (not shown) or an AVN (Audio Video Navigation) device (not shown).

차량(10)은 외부서버(20)와 데이터 송수신을 하기 위한 통신장치(미도시), 데이터 연산을 위한 데이터처리장치(미도시) 등을 포함할 수 있다.The vehicle 10 may include a communication device (not shown) for transmitting and receiving data with the external server 20, a data processing device (not shown) for data operation, etc.

외부서버(20)는 차량(10)의 차량데이터-예를 들어, 차량의 주행속도, 가속도, 방향, 위치, 온도, 주파수 등의 데이터-를 차량(10)으로부터 전달받아 저장 및 관리할 수 있다.The external server 20 can receive vehicle data of the vehicle 10 - for example, data such as the vehicle's running speed, acceleration, direction, location, temperature, frequency, etc. - from the vehicle 10 and store and manage it. .

외부서버(20)는 차량의 상황에 관한 정보-예를 들어, 차량의 화재 발생 여부, 차량의 화재 발생 가능성, 차량의 구성요소의 상태-를 저장 및 관리할 수 있다. The external server 20 can store and manage information about the situation of the vehicle - for example, whether a fire has occurred in the vehicle, the possibility of a fire occurring in the vehicle, and the status of the vehicle's components.

외부데이터를 차량으로 전송하는 단계(S102)는 외부서버(20)에서 수집 및 관리하는 외부데이터를 차량으로 전송하는 단계일 수 있다. 외부서버(20)가 전달하는 신호 또는 데이터는 차량의 이상상태-예를 들어, 차량의 화재 발생 등-을 감지하고, 차량 내부의 소화액분사기 등을 동작시키는 역할을 수행할 수 있다.The step of transmitting external data to the vehicle (S102) may be a step of transmitting external data collected and managed by the external server 20 to the vehicle. The signal or data transmitted by the external server 20 can detect an abnormal condition of the vehicle - for example, a fire in the vehicle, etc. - and operate the fire extinguishing fluid sprayer inside the vehicle.

외부서버(20)는 차량의 상태를 수집 및 관리하기 위한 것으로서, 필요에 따라 차량(10) 내부에 프로세서 등으로 구현될 수 있다.The external server 20 is for collecting and managing the status of the vehicle, and may be implemented with a processor or the like inside the vehicle 10 as needed.

도 2는 본 실시예의 전기차 내부의 구성요소를 예시하는 제1 예시 구성도이다.Figure 2 is a first example configuration diagram illustrating components inside an electric vehicle of this embodiment.

도 2를 참조하면, 전기차(200)는 차량화재관리시스템(210), 고전압배터리(220), 배터리 열화 감지센서(230), 인버터(240), 모터(250), 컨버터(260), 저전압배터리(270), 온보더차저(280), 전원충전포트(281) 등을 포함할 수 있다.Referring to Figure 2, the electric vehicle 200 includes a vehicle fire management system 210, a high-voltage battery 220, a battery deterioration detection sensor 230, an inverter 240, a motor 250, a converter 260, and a low-voltage battery. It may include (270), onboard charger (280), power charging port (281), etc.

차량화재관리시스템(210)은 고전압배터리(220), 배터리 열화 감지센서(230), 인버터(240), 모터(250), 컨버터(260), 저전압배터리(270), 온보터차저(280), 전원충전포트(281)에서 생성하는 차량데이터를 수집하여 모니터링하고, 전기차의 화재를 판단할 수 있다.The vehicle fire management system 210 includes a high-voltage battery 220, a battery deterioration detection sensor 230, an inverter 240, a motor 250, a converter 260, a low-voltage battery 270, an on-board charger 280, Vehicle data generated from the power charging port 281 can be collected and monitored, and a fire in an electric vehicle can be determined.

여기서 차량데이터는 고전압배터리(220), 배터리 열화 감지센서(230), 인버터(240), 모터(250), 컨버터(260), 저전압배터리(270), 온보더차저(280), 전원충전포트(281)의 동작과 관련한 데이터-예를 들어, 온도데이터, 주파수데이터, 회전속도데이터 등-일 수 있고, 차량에 포함된 센서(미도시)에서 측정된 데이터일 수 있다.Here, the vehicle data includes the high-voltage battery (220), battery deterioration sensor (230), inverter (240), motor (250), converter (260), low-voltage battery (270), onboard charger (280), and power charging port ( 281) may be data related to the operation - for example, temperature data, frequency data, rotational speed data, etc. - and may be data measured by a sensor (not shown) included in the vehicle.

또한, 차량데이터는 고전압배터리(220)의 에러 상태, 배터리 온도, 충전 상태, 전압 상태, 전류 상태 등에 관한 데이터를 포함할 수 있다. Additionally, vehicle data may include data regarding the error state, battery temperature, charging state, voltage state, current state, etc. of the high voltage battery 220.

또한, 차량데이터는 인버터(240), 모터(250), 컨버터(260), 온보터차저(280)의 에러 상태, 동작 상태, 전압 상태, 전류 상태, 온도 등에 관한 데이터를 포함할 수 있다.Additionally, the vehicle data may include data regarding the error state, operation state, voltage state, current state, temperature, etc. of the inverter 240, motor 250, converter 260, and onboard charger 280.

차량화재관리시스템(210)은 제어장치들(230, 240, 250, 260, 220, 270, 280, 281) 등의 데이터를 CAN(Controller Area Network) 통신, LIN(Local Interconnect Network) 통신 및 이더넷(Ethernet) 통신 중 하나 이상의 통신 방법을 통해 차량데이터를 수집하고, 각 제어장치들의 상태를 모니터링할 수 있다. 또한, 차량화재관리시스템(210)은 수집한 데이터와 차량화재관리시스템에 저장된 데이터를 비교하여 수집된 데이터의 오차를 검증할 수 있다.The vehicle fire management system 210 records data from control devices (230, 240, 250, 260, 220, 270, 280, 281) through CAN (Controller Area Network) communication, LIN (Local Interconnect Network) communication, and Ethernet ( You can collect vehicle data through one or more communication methods (Ethernet) and monitor the status of each control device. Additionally, the vehicle fire management system 210 can verify errors in the collected data by comparing the collected data with data stored in the vehicle fire management system.

차량화재관리시스템(210)은 배터리 열화 감지센서(230)에서 측정한 주파수 정보를 획득하고, 푸리에 변환을 통해 복수의 주파수를 분리하여 획득된 주파수 성분을 기초로 차량의 화재를 판단할 수 있다. 예를 들어, 기준 주파수 이상의 주파수 성분이 측정된 경우에는 차량에 화재가 발생한 것으로 판단할 수 있으나, 이에 제한되지 않고 다양한 화재 판단기준이 설정될 수 있다.The vehicle fire management system 210 may acquire frequency information measured by the battery deterioration detection sensor 230, separate a plurality of frequencies through Fourier transform, and determine a vehicle fire based on the obtained frequency components. For example, if a frequency component higher than the reference frequency is measured, it may be determined that a fire has occurred in the vehicle, but the vehicle is not limited to this and various fire judgment standards may be set.

차량화재관리시스템(210)은 인버터(240), 모터(250), 컨버터(260), 온보드차저(280), 전원충전포트(281) 등에서 발생하는 주파수 성분을 측정하고, 기 설정된 주파수 범위에 포함되는 경우에 화재가 발생하지 않은 것으로 판단할 수 있고, 기 설정된 주파수 범위에 포함되지 않는 경우에는 화재가 발생한 것으로 판단할 수 있다. 여기서 기 설정된 주파수 범위는 정상동작의 주파수 범위로 각 장치의 특성에 따라 다르게 설정될 수 있다.The vehicle fire management system 210 measures frequency components generated from the inverter 240, motor 250, converter 260, onboard charger 280, and power charging port 281, and includes them in the preset frequency range. If it does, it can be determined that a fire has not occurred, and if it is not within the preset frequency range, it can be determined that a fire has occurred. Here, the preset frequency range is the frequency range of normal operation and can be set differently depending on the characteristics of each device.

차량화재관리시스템(210)은 고전압배터리(220)의 온도데이터가 기준온도를 초과하고, 인버터(240) 또는 모터(250)의 주파수가 기준주파수를 초과한 경우에 화재가 발생한 것으로 판단할 수 있다.The vehicle fire management system 210 may determine that a fire has occurred when the temperature data of the high voltage battery 220 exceeds the standard temperature and the frequency of the inverter 240 or motor 250 exceeds the standard frequency. .

차량화재관리시스템(210)은 내부의 LTE 모듈을 사용하여 차량데이터를 외부서버(미도시)에 전송하거나, 또는 차량화재관리시스템과 별도로 형성된 AVN 장치(미도시)의 통신모듈을 사용하여 차량데이터를 외부서버에 전송할 수 있다.The vehicle fire management system 210 transmits vehicle data to an external server (not shown) using an internal LTE module, or uses a communication module of an AVN device (not shown) formed separately from the vehicle fire management system to transmit vehicle data to an external server (not shown). can be transmitted to an external server.

고전압배터리(220)는 전기에너지를 저장하고, 인버터(240), 모터(250), 컨버터(260), 온보더컨버터(280) 등에 전기에너지를 전달하기 위한 배터리일 수 있다. 고전압배터리(220)는 필요에 따라 제1 배터리 등으로 정의될 수 있다.The high voltage battery 220 may be a battery for storing electrical energy and delivering the electrical energy to the inverter 240, motor 250, converter 260, onboard converter 280, etc. The high voltage battery 220 may be defined as a first battery, etc., as needed.

배터리 열화 감지센서(230)는 고전압배터리(220)의 상태를 측정하는 센서일 수 있다. 상대적으로 높은 전압을 가지는 고전압배터리(220)에서 화재 확률이 높기 때문에, 고전압배터리(220)의 온도, 팽창여부, 이상동작 등을 우선적으로 모니터링할 필요가 있다.The battery deterioration detection sensor 230 may be a sensor that measures the state of the high voltage battery 220. Since the probability of fire is high in the high-voltage battery 220, which has a relatively high voltage, it is necessary to first monitor the temperature, expansion, abnormal operation, etc. of the high-voltage battery 220.

배터리 열화 감지센서(230)는 고전압배터리(220)의 표면에 고주파를 송출하여 고전압배터리(220)의 온도를 측정할 수 있다.The battery deterioration detection sensor 230 can measure the temperature of the high voltage battery 220 by transmitting high frequency waves to the surface of the high voltage battery 220.

배터리 열화 감지센서(230)는 고전압배터리(220)의 표면에 전파를 송출하고, 전파의 반송시간을 측정하여 고전압배터리(220)의 팽창을 판단할 수 있다. 차량화재관리시스템(210)에서 차량데이터를 통합하여 관리하기 이전에 배터리 열화 감지센서(230)에서 배터리의 화재 여부를 우선적으로 판단할 수 있다.The battery deterioration detection sensor 230 can determine expansion of the high-voltage battery 220 by transmitting radio waves to the surface of the high-voltage battery 220 and measuring the return time of the radio waves. Before the vehicle fire management system 210 integrates and manages vehicle data, the battery deterioration detection sensor 230 can first determine whether the battery is on fire.

인버터(240)는 모터의 속도를 조절하기 위한 장치일 수 있다. 컨버터(260)는 고전압배터리(220)와 모터(250) 사이에 접속되어 모터의 회전수(RPM)을 조절하거나, 회전력을 제어할 수 있다. 또한, 인버터(240)는 교류전원과 직류전원을 변환하는 역할을 수행할 수 있다.The inverter 240 may be a device for controlling the speed of a motor. The converter 260 is connected between the high voltage battery 220 and the motor 250 and can adjust the rotational speed (RPM) of the motor or control the rotational force. Additionally, the inverter 240 may serve to convert alternating current power and direct current power.

모터(250)는 전기차에 구동력을 제공하기 위한 임의의 모터일 수 있다. 모터(250)는 회전력을 바퀴에 전달하여 차량의 움직임을 발생시킬 수 있다.The motor 250 may be any motor to provide driving force to the electric vehicle. The motor 250 may generate movement of the vehicle by transmitting rotational force to the wheels.

컨버터(260)는 고전압배터리(220)의 출력전압의 레벨을 조절하는 장치일 수 있고, 저전압배터리(270)의 동작조건에 따라 출력전압의 레벨을 조절할 수 있다.The converter 260 may be a device that adjusts the level of the output voltage of the high-voltage battery 220, and may adjust the level of the output voltage according to the operating conditions of the low-voltage battery 270.

저전압배터리(270)는 컨버터(260)가 조절한 전압을 기초로 전력을 저장하는 배터리일 수 있다. 저전압배터리(270)는 필요에 따라 제2 배터리 등으로 정의될 수 있다.The low-voltage battery 270 may be a battery that stores power based on the voltage adjusted by the converter 260. The low-voltage battery 270 may be defined as a second battery, etc., as needed.

온보더차저(280)는 고전압배터리(220)와 접속하여, 전원충전포트(281)를 통해 외부에서 전달되는 교류전원을 직류전원으로 변환시킬 수 있다.The onboard charger 280 is connected to the high voltage battery 220 and can convert alternating current power delivered from the outside through the power charging port 281 into direct current power.

전원충전포트(281)는 온보드차저(280) 또는 배터리 열화 감지센서(230)와 접속되어 외부로부터 공급되는 교류전원을 전달하기 위한 포트일 수 있다.The power charging port 281 may be connected to the onboard charger 280 or the battery deterioration detection sensor 230 and may be a port for transmitting AC power supplied from the outside.

도 3는 본 실시예의 전기차 내부의 구성요소를 예시하는 제2 예시 구성도이다.Figure 3 is a second example configuration diagram illustrating components inside the electric vehicle of this embodiment.

도 3을 참조하면, 전기차(200)는 배터리관리시스템(221), 차량제어유닛(271) 등을 더 포함할 수 있다.Referring to FIG. 3, the electric vehicle 200 may further include a battery management system 221, a vehicle control unit 271, etc.

전기차(200)는 하나의 통합제어기 형태인 차량화재관리시스템(210)을 포함하지 않고, 제어장치 각각의 특성에 대응되는 개별 통신장치(미도시)를 하나 이상 포함할 수 있다. The electric vehicle 200 does not include the vehicle fire management system 210, which is in the form of a single integrated controller, but may include one or more individual communication devices (not shown) corresponding to the characteristics of each control device.

통신장치(미도시)는 배터리관리시스템(221), 차량제어유닛(271), 온보더차저(280) 등에 포함된 형태로 구현될 수 있다.The communication device (not shown) may be implemented as included in the battery management system 221, vehicle control unit 271, onboard charger 280, etc.

통신장치(미도시)는 인버터(240), 모터(250), 배터리(220, 270), 온보더차저(280) 등의 차량데이터를 개별적으로 수집하고, 전기차의 화재를 감지하고, 외부서버로 차량의 화재정보를 개별적으로 전송할 수 있다.The communication device (not shown) individually collects vehicle data such as the inverter 240, motor 250, battery 220, 270, and onboard charger 280, detects fire in the electric vehicle, and sends the information to an external server. Vehicle fire information can be transmitted individually.

배터리관리시스템(221)은 BMS(Battery Monitoring System)으로 정의될 수 있고, 배터리의 전기적인 양을 기초로 화학적 특성-예를 들어, 충전용량, 수명, 사용시간 등-을 측정하는 장치일 수 있다. 배터리관리시스템(221)은 배터리 화재가 일어날 수 있는 위치에 각종 센서를 부착하여 화재를 감지하고, 소화를 진행할 수 있다.The battery management system 221 may be defined as a BMS (Battery Monitoring System) and may be a device that measures chemical characteristics (e.g., charging capacity, lifespan, usage time, etc.) based on the electrical amount of the battery. . The battery management system 221 can detect fires and extinguish fires by attaching various sensors to locations where battery fires may occur.

차량제어유닛(271)은 VCU(Vehicle Control Unit)으로 정의될 수 있고, 배터리의 가용 파워를 제어할 수 있다.The vehicle control unit 271 can be defined as a VCU (Vehicle Control Unit) and can control the available power of the battery.

통신장치(미도시)는 인버터(240), 모터(250), 배터리(220, 270), 온보더차저(280) 등의 온도데이터 및 주파수데이터를 모니터링하고, 온도데이터 및 주파수데이터가 모두 정상범위를 벗어난 경우에만 외부서버로 상기 온도데이터 및 상기 주파수데이터를 전송할 수 있다.The communication device (not shown) monitors temperature data and frequency data of the inverter 240, motor 250, battery 220, 270, and onboard charger 280, and ensures that both temperature data and frequency data are within the normal range. The temperature data and frequency data can be transmitted to an external server only when it is outside of .

도 3의 통신장치(미도시)는 전술한 도 2의 차량화재관리시스템(210)과 동일한 기능을 구현할 수 있으나, 차량데이터를 통합하여 관리하지 않고 개별 제어장치들의 특성에 맞추어 차량데이터 센싱, 화재감지, 소화를 수행할 수 있다.The communication device (not shown) of FIG. 3 can implement the same functions as the vehicle fire management system 210 of FIG. 2 described above, but does not integrate and manage vehicle data, but rather detects vehicle data and performs fire management according to the characteristics of individual control devices. Detection and extinguishment can be performed.

도 4는 본 실시예의 전기차 내부의 구성요소를 예시하는 제3 예시 구성도이다.Figure 4 is a third example configuration diagram illustrating components inside the electric vehicle of this embodiment.

도 4를 참조하면, 전기차(200)는 AVN 장치(290)을 더 포함할 수 있다.Referring to FIG. 4 , the electric vehicle 200 may further include an AVN device 290.

AVN 장치(290)는 오디오(Audio), 비디오(Video), 네비게이션(Navigation)의 기능을 수행하고, 텔레매틱스(Telematics) 통신을 수행할 수 있다. The AVN device 290 can perform audio, video, navigation functions, and telematics communication.

전기차(200)는 차량화재관리시스템(210)의 LTE 모듈을 사용하여 차량데이터를 외부서버에 전송할 수 있으나, 차량화재관리시스템과 별도로 형성된 AVN 장치(290)의 통신모듈을 사용하여 차량데이터를 외부서버에 전송할 수 있다. The electric vehicle 200 can transmit vehicle data to an external server using the LTE module of the vehicle fire management system 210, but transmits vehicle data to an external server using the communication module of the AVN device 290, which is formed separately from the vehicle fire management system. It can be sent to the server.

도 5는 본 실시예의 차량화재관리시스템의 동작을 설명하는 도면이다.Figure 5 is a diagram explaining the operation of the vehicle fire management system of this embodiment.

도 5를 참조하면, 차량화재관리시스템(300)은 차량데이터 수집부(310), 화재감지부(320), 비상알림부(330) 등을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 5, the vehicle fire management system 300 may include a vehicle data collection unit 310, a fire detection unit 320, an emergency notification unit 330, etc.

차량데이터 수집부(310)는 인버터(351), 컨버터(352), 고전압배터리(353), 모터(354) 등의 장치로부터 데이터를 수집하거나, 온도센서, 진동센서 등의 각종 센서(미도시)로부터 데이터를 수집할 수 있다.The vehicle data collection unit 310 collects data from devices such as the inverter 351, converter 352, high-voltage battery 353, and motor 354, or various sensors such as temperature sensors and vibration sensors (not shown). Data can be collected from.

차량데이터 수집부(310)는 차량의 내부 데이터를 수집 및 저장할 수 있고, 외부서버(미도시) 또는 자체적으로 진단한 진단 데이터를 수집 및 저장할 수 있다.The vehicle data collection unit 310 can collect and store internal data of the vehicle, and can collect and store diagnostic data diagnosed by an external server (not shown) or by itself.

차량데이터 수집부(310)는 차량 내부에서 화재와 밀접하게 관련이 있는 제어기들(인버터, 컨버터, 고전압 배터리, 저전압 배터리, 모터 등)의 데이터를 실시간으로 차량 네트워크를 통해(CAN, LIN, Ethernet 등) 수집할 수 있다.The vehicle data collection unit 310 collects data from controllers (inverter, converter, high-voltage battery, low-voltage battery, motor, etc.) closely related to fire inside the vehicle through the vehicle network (CAN, LIN, Ethernet, etc.) in real time. ) can be collected.

화재감지부(320)는 배터리 화재 감시부(341), 구동계 화재 감시부(342), 충전 화재 감시부(343), 소화액 분사기(344) 등을 통하여 화재를 감지할 수 있다.The fire detection unit 320 can detect fire through a battery fire monitoring unit 341, a drivetrain fire monitoring unit 342, a charging fire monitoring unit 343, and a fire extinguishing agent sprayer 344.

전기차의 구성요소별 특징이 상이하므로, 화재가 발생할 수 있는 유닛의 종류별로 화재를 감시함으로써 보다 효과적으로 화재를 예방할 수 있다.Since the characteristics of each component of an electric vehicle are different, fires can be prevented more effectively by monitoring fires by type of unit where a fire may occur.

배터리 화재 감시부(341)는 배터리 열화감지센서를 사용하여 화재 여부를 판단할 수 있다.The battery fire monitoring unit 341 can determine whether there is a fire using a battery deterioration detection sensor.

구동계 화재 감시부(342), 충전 화재 감시부(343)는 제어기의 동작 과정에서 고정 주파수, 가변 주파수 성분을 발생하기 때문에 주파수 성분 분석을 통하여 화재 여부를 판단할 수 있다.Since the drive system fire monitoring unit 342 and the charging fire monitoring unit 343 generate fixed frequency and variable frequency components during the operation of the controller, it is possible to determine whether there is a fire through frequency component analysis.

소화액 분사기(344)는 전기차의 화재가 발생하였다고 판단되는 경우, 화재가 발생한 위치에 소화액을 분사하여 진화 작업을 수행할 수 있다. 소화액 분사를 통하여 화재 진압이 충분히 완료되지 않을 수 있기 때문에 차량 탑승자가 탈출할 수 있도록 차량의 도어락 해제 시키는 단계를 더 수행할 수 있다.When it is determined that a fire has occurred in an electric vehicle, the fire extinguishing liquid sprayer 344 can perform extinguishing work by spraying fire extinguishing liquid at the location where the fire occurred. Since fire extinguishment may not be sufficiently completed by spraying fire extinguishing liquid, an additional step may be taken to unlock the vehicle's door so that the vehicle occupants can escape.

비상알림부(330)는 화재가 발생한 경우 기 수집한 데이터들을 외부와 연결이 가능한 네트워크를 통하여 데이터를 외부의 DB 서버(361), 사용자의 모바일 디바이스(362), 소방본부 서버(363) 등에 전달할 수 있고, 비상알림부(330)를 통해 수집된 화재 관련 데이터들을 활용하여 화재원인을 파악할 수 있다.In the event of a fire, the emergency notification unit 330 transmits the already collected data to the external DB server 361, the user's mobile device 362, the fire department server 363, etc. through a network that can be connected to the outside. The cause of the fire can be determined using fire-related data collected through the emergency notification unit 330.

비상알림부(330)는 차량 내부 화재가 발생되지 않을 때에는 대기 상태로 존재하고, 화재를 감지한 경후에 화재가 발생한 시점 전, 후의 데이터를 DB 서버(361), 사용자의 모바일 디바이스(362), 소방본부 서버(363) 등에 전달할 수 있다.The emergency notification unit 330 is in a standby state when a fire does not occur inside the vehicle, and after detecting a fire, data before and after the fire occurs is sent to the DB server 361, the user's mobile device 362, It can be transmitted to the fire headquarters server (363), etc.

도 5에서 배터리 화재 감시부(341), 구동계 화재 감시부(342), 충전 화재 감시부(343)는 화재감지부(320)의 기능을 수행할 수 있는 것으로, 개념적으로 또는 물리적으로 구분된 별도의 장치일 수 있으나, 화재감지부(320)에 포함되어 구현될 수 있다.In FIG. 5, the battery fire monitoring unit 341, the drivetrain fire monitoring unit 342, and the charging fire monitoring unit 343 are capable of performing the function of the fire detection unit 320, and are conceptually or physically separate separate entities. It may be a device, but may be implemented by being included in the fire detection unit 320.

도 6은 본 실시예의 전기차 제어 방법을 설명하는 도면이다.Figure 6 is a diagram explaining the electric vehicle control method of this embodiment.

도 6을 참조하면, 전기차 제어 방법(400)은 차량데이터 수집 단계(S401), 차량 내부의 화재 상태를 확인하는 단계(S402), 화재 발생여부 판단 단계(S403), 소화액 분사 및 도어락 해제 단계(S404), 차량데이터/센서정보 외부 전송 단계(S405) 등을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 6, the electric vehicle control method 400 includes a vehicle data collection step (S401), a step of checking the fire state inside the vehicle (S402), a step of determining whether a fire has occurred (S403), a fire extinguishing liquid spraying step, and a door lock unlocking step ( S404), vehicle data/sensor information external transmission step (S405), etc.

차량데이터 수집 단계(S401)는 전기차 내부의 인버터, 모터, 컨버터, 배터리, 온보더차저 등이 생성하는 차량데이터를 차량 네트워크를 통해 수집하는 단계일 수 있다.The vehicle data collection step (S401) may be a step of collecting vehicle data generated by the inverter, motor, converter, battery, onboard charger, etc. inside the electric vehicle through the vehicle network.

차량화재관리시스템(미도시)는 차량 내부에서 화재와 밀접하게 관련이 있는 제어기들(인버터, 컨버터, 고전압 배터리, 저전압 배터리, 모터 등)의 데이터를 실시간으로 차량 네트워크를 통해(CAN, LIN, Ethernet 등) 수집할 수 있다.The vehicle fire management system (not shown) records data from controllers (inverter, converter, high-voltage battery, low-voltage battery, motor, etc.) closely related to fire inside the vehicle through the vehicle network (CAN, LIN, Ethernet) in real time. etc.) can be collected.

또한, 차량 내 제어기의 상태 이외에도, 화재가 발생할 수 있는 위치에 각종 센서들을 통하여 센서데이터를 수집할 수 있다. Additionally, in addition to the status of the controller within the vehicle, sensor data can be collected through various sensors at locations where a fire may occur.

만약, 차량에 화재가 발생하지 않으면, 상시로 차량 내부 데이터 및 진단 데이터 수집을 진행할 수 있고, 또한 각종 센서 데이터도 수시로 체크 및 수집을 진행할 수 있다.If a fire does not occur in the vehicle, vehicle internal data and diagnostic data can be collected at all times, and various sensor data can also be checked and collected at any time.

차량 내부의 화재 상태를 확인하는 단계(S402)는 차량 내부의 배터리의 차량데이터를 기초로 차량의 화재 상태를 확인하는 단계일 수 있다.The step of checking the fire state inside the vehicle (S402) may be a step of checking the fire state of the vehicle based on vehicle data of the battery inside the vehicle.

배터리 팩과 인접한 부분에 별도의 배터리 열화감지센서(미도시)를 장착하여 배터리의 온도와 배터리 팩의 물리적 변화-예를 들어, 팽창 등- 여부를 감지하여 화재 여부를 판단할 수 있다.A separate battery deterioration detection sensor (not shown) can be installed adjacent to the battery pack to detect the temperature of the battery and physical changes in the battery pack (e.g., expansion, etc.) to determine whether there is a fire.

배터리 열화감지센서는 온도 측정을 하기 위해 배터리 인접 부분에 고주파를 상시로 송출할 수 있다. 만약, 배터리의 온도 변화가 없으면 열화감지센서에서 발생시키는 고주파의 주파수 성분도 변화가 없을 수 있다. 하지만, 배터리의 온도가 상승하게 되면 주파수는 더 높아지고, 온도가 낮아지게 되면 주파수는 낮아지게 될 수 있다. 이러한 배터리 온도-주파수 상관관계의 특성을 이용하여 배터리의 내부 온도 변화를 판단할 수 있다.The battery deterioration detection sensor can always transmit high frequency waves to the area adjacent to the battery to measure temperature. If there is no change in the temperature of the battery, the frequency component of the high frequency generated by the deterioration detection sensor may also remain unchanged. However, as the temperature of the battery rises, the frequency may become higher, and as the temperature falls, the frequency may become lower. Using these characteristics of battery temperature-frequency correlation, changes in the internal temperature of the battery can be determined.

또한, 배터리 열화감시센서는 전파 도달시간을 측정하여 열화감지센서의 일 지점과 배터리 인접표면 사이의 거리를 계산할 수 있다. 만약, 배터리의 온도 상승으로 인해 배터리 팩이 팽창하게 되면 기존에 측정한 두 지점 간의 거리가 좁아지고 수축할 경우 거리는 늘어나게 된다. 이러한 배터리 온도-팽창길이 상관관계의 특성을 이용하여 두 지점 간의 거리를 기반으로 배터리의 이상 여부를 판단할 수 있다.In addition, the battery deterioration monitoring sensor can calculate the distance between a point of the deterioration detection sensor and the adjacent surface of the battery by measuring the arrival time of radio waves. If the battery pack expands due to an increase in battery temperature, the distance between the two previously measured points narrows, and if it contracts, the distance increases. Using the characteristics of the battery temperature-expansion length correlation, it is possible to determine whether the battery is abnormal based on the distance between two points.

차량 내부의 화재 상태를 확인하는 단계(S402)는 차량 내부의 구동계 장치-예를 들어, 모터, 인버터, 컨버터-의 차량데이터를 기초로 차량의 화재 상태를 확인하는 단계일 수 있다.The step of checking the fire status inside the vehicle (S402) may be a step of checking the fire status of the vehicle based on vehicle data of the drive system devices inside the vehicle - for example, motors, inverters, and converters.

모터, 인버터, 컨버터의 CAN 데이터와 기준전압값, 기준전류값을 비교할 수 있고, CAN 데이터가 기준치를 초과한다면 화재관리시스템에서 화재가 발생한 것으로 판단할 수 있다.You can compare the CAN data of the motor, inverter, and converter with the standard voltage value and standard current value, and if the CAN data exceeds the standard value, the fire management system can determine that a fire has occurred.

화재관리시스템의 온도센서를 통하여 파워 모듈(모터, 인버터, 컨버터) 의 외부 열화도 검출할 수 있다. 파워 모듈의 온도가 정상범위 기준치 이상으로 상승을 하게 되면 해당 모듈에 화재가 발생했다고 인식할 수 있다.External deterioration of power modules (motor, inverter, converter) can also be detected through the temperature sensor of the fire management system. If the temperature of the power module rises above the normal range, it can be recognized that a fire has occurred in the module.

파워 모듈(모터, 인버터, 컨버터)의 동작 과정에서 각각 고정, 가변 고주파 성분이 발생되기 때문에, 화재관리시스템은 주파수 성분 분석을 통하여 모터, 인버터, 컨버터의 화재 발생 여부를 결정할 수 있다.Since fixed and variable high-frequency components are generated during the operation of the power module (motor, inverter, and converter), the fire management system can determine whether a fire has occurred in the motor, inverter, or converter through frequency component analysis.

인버터, 컨버터는 배터리에서 공급되는 직류 전압이 가변 주파수를 갖는 전압 및 전류로 출력되도록 상변환 동작을 제어하는 게이트 회로일 수 있다. 이때, 자연스럽게 발생되는 고주파 성분을 화재관리시스템에서 수신하여 주파수 분석 수행함으로써 차량의 화재 여부를 결정할 수 있다.An inverter or converter may be a gate circuit that controls a phase conversion operation so that the direct current voltage supplied from the battery is output as voltage and current with variable frequency. At this time, it is possible to determine whether a vehicle is on fire by receiving naturally occurring high-frequency components from the fire management system and performing frequency analysis.

화재관리시스템은 기 정의된 주파수-예를 들어, 속도에 따른 인버터/컨버터 동작 주파수, 속도에 따른 모터 동작 주파수 - 성분 외 이상 주파수 성분이 감지 되면 인버터, 컨버터, 모터의 화재 또는 오동작으로 인식할 수 있다. 사전에 정의된 주파수 성분 외 이상 주파수 성분이 감지 되면 모터의 화재 또는 오동작으로 인식할 수 있다.The fire management system can recognize a fire or malfunction of the inverter, converter, or motor when an abnormal frequency component other than the predefined frequency component is detected - for example, inverter/converter operation frequency according to speed, motor operation frequency according to speed. there is. If an abnormal frequency component other than the predefined frequency component is detected, it can be recognized as a fire or malfunction of the motor.

화재관리시스템은 온도데이터와 주파수데이터의 두가지 상태를 확인하여 화재의 발생 유무를 판단함으로써, 화재 판단의 정확도를 향상시킬 수 있다.The fire management system can improve the accuracy of fire judgment by checking the two states of temperature data and frequency data to determine whether a fire has occurred.

차량 내부의 화재 상태를 확인하는 단계(S402)는 차량 내부의 온보더차저의 차량데이터를 기초로 차량의 화재 상태를 확인하는 단계일 수 있다.The step of checking the fire status inside the vehicle (S402) may be a step of checking the fire status of the vehicle based on vehicle data of the onboarder charger inside the vehicle.

온보더차저(OBC)의 CAN 데이터와 기준전압값, 기준전류값을 비교할 수 있다. 만약, CAN 데이터가 기준치를 초과한다면 화재관리시스템에서 화재가 발생한 것으로 판단할 수 있다.You can compare the CAN data of the onboard charger (OBC) with the reference voltage value and reference current value. If the CAN data exceeds the standard value, the fire management system can determine that a fire has occurred.

화재관리시스템의 온도센서를 통하여 온보더차저(OBC)의 외부 열화도 를 검출할 수 있다. 온보더차저(OBC)의 온도가 정상범위 기준치 이상으로 상승을 하게 되면 해당 모듈 쪽에 화재가 발생했다고 인식할 수 있다.The external deterioration of the onboard charger (OBC) can be detected through the temperature sensor of the fire management system. If the temperature of the onboard charger (OBC) rises above the normal range, it can be recognized that a fire has occurred in the relevant module.

온보더차저(OBC)는 일반 상용 교류 전원-예를 들어 : 220V-을 차량에 공급하여 충전하는 완속충전기를 사용할 때, 교류 전원을 직류 전원으로 변환하는 게이트 회로일 수 있다. 이때 자연스럽게 발생되는 고주파 성분을 화재관리시스템에서 수신하여 주파수 분석 수행하여 화재를 판단할 수 있다.The onboard charger (OBC) may be a gate circuit that converts AC power to DC power when using a slow charger that supplies general commercial AC power - for example: 220V - to the vehicle to charge it. At this time, naturally occurring high-frequency components can be received from the fire management system and frequency analysis can be performed to determine a fire.

화재관리시스템은 사전에 정의된 주파수-예를 들어, 충전에 따른 OBC 동작 주파수- 성분 외 이상 주파수 성분이 감지 되면 온보더차저(OBC)의 화재 또는 오동작으로 인식할 수 있다.The fire management system can recognize a fire or malfunction of the onboard charger (OBC) when an abnormal frequency component other than the predefined frequency component - for example, the OBC operating frequency according to charging - is detected.

화재관리시스템은 온도데이터와 주파수데이터의 두 가지 상태를 모두 확인하여 화재의 발생 유무를 판단할 수 있다.The fire management system can determine whether a fire has occurred by checking both the status of temperature data and frequency data.

화재 발생여부 판단 단계(S403)는 기 설정된 알고리즘을 만족하는 경우에는 차량 내부에 화재가 발생한 것으로 판단하는 단계일 수 있다. The step of determining whether a fire has occurred (S403) may be a step of determining that a fire has occurred inside the vehicle if a preset algorithm is satisfied.

차량의 화재가 발생하지 않은 경우에는 차량데이터 수집 단계(S401)를 반복할 수 있고, 차량의 화재가 발생한 경우에는 소화액 분사 및 도어락 해제 단계(S404)를 수행할 수 있다.If a vehicle fire has not occurred, the vehicle data collection step (S401) can be repeated, and if a vehicle fire has occurred, the fire extinguishing liquid spraying and door lock unlocking steps (S404) can be performed.

소화액 분사 및 도어락 해제 단계(S404)는 차량화재관리시스템이 화재가 발생한 것으로 판단되는 경우, 화재 발생지점에 소화액을 분사하고, 도어락을 해제하도록 전기차를 제어하는 단계일 수 있다. 소화액 분사 및 도어 락 해제를 수행한 이후에, 차량의 현재 위치, 고객의 상태, 차량의 상태 등을 소방본부 서버로 전달하여 긴급 호출을 실행할 수 있다.In the fire extinguishing liquid spraying and door lock unlocking step (S404), if the vehicle fire management system determines that a fire has occurred, the electric vehicle may be controlled to spray fire extinguishing liquid at the point where the fire occurred and release the door lock. After spraying fire extinguishing fluid and unlocking the door, the current location of the vehicle, the customer's status, and the vehicle's status can be transmitted to the fire department server to make an emergency call.

소화액 분사 및 도어락 해제 단계(S404)는 배터리와 파워 모듈(모터, 인버터, 컨버터)의 화재를 독립적으로 인식하고, 화재 발생 지점에 소화액 분사함과 동시에, 차량 락을 모두 해제하여 차량 탑승객이 화재 위험 지역을 벗어날 수 있도록 하는 차량을 제어할 수 있다.The fire extinguishing liquid spray and door lock release step (S404) independently recognizes fire in the battery and power module (motor, inverter, converter), sprays fire extinguishing liquid at the point of fire occurrence, and simultaneously releases all vehicle locks to reduce the risk of fire to vehicle passengers. You can control the vehicle allowing it to leave the area.

차량데이터/센서정보 외부 전송 단계(S405)는 차량화재관리시스템에서 무선통신을 통해 차량데이터 또는 센서데이터를 외부서버로 전송하는 단계일 수 있다. The vehicle data/sensor information external transmission step (S405) may be a step in which the vehicle fire management system transmits vehicle data or sensor data to an external server through wireless communication.

도 6은 본 실시예의 화재감지 및 전기차 제어 방법을 예시하기 위한 것으로서, 각 단계의 일부는 생략되거나 순서가 변경될 수 있다.Figure 6 is for illustrating the fire detection and electric vehicle control method of this embodiment, and some of each step may be omitted or the order may be changed.

도 6의 차량 내부 상태 확인단계(S403) 및 화재 발생여부 판단 단계(S403)는 통합되어 하나의 화재 모니터링 단계로 구현될 수 있다.The vehicle interior status check step (S403) and the fire determination step (S403) of FIG. 6 can be integrated and implemented as a single fire monitoring step.

도 7은 전파 도달시간에 기초하여 배터리의 상태를 모니터링하는 방법을 설명하는 도면이다.Figure 7 is a diagram explaining a method of monitoring the state of a battery based on radio wave arrival time.

도 7을 참조하면, 본 실시예에 따른 전파 도달시간에 기초하여 배터리의 상태를 모니터링하는 방법(500)을 확인할 수 있다.Referring to FIG. 7, a method 500 of monitoring the state of the battery based on the radio wave arrival time according to this embodiment can be confirmed.

전기차는 배터리의 표면에 전파를 송출하는 배터리 열화 감지센서를 포함하고, 차량화재관리시스템은 전파의 반송시간을 모니터링하여, 기 설정된 기준반송시간 미만인 경우에 화재가 발생한 것으로 판단할 수 있다.Electric vehicles include a battery deterioration detection sensor that transmits radio waves to the surface of the battery, and the vehicle fire management system monitors the radio wave transfer time, and can determine that a fire has occurred if it is less than a preset standard transfer time.

전파 도달시간은 전파의 반송시간을 2로 나눈 값일 수 있다. 배터리 열화 감지센서에서 송출한 전파의 이동시간과 거리는 반비례 관계를 가질 수 있고, 전파의 도달시간이 감소할수록 배터리의 표면 팽창이 증대된 것일 수 있다.The radio wave arrival time may be the radio wave return time divided by 2. The travel time and distance of the radio waves transmitted from the battery deterioration detection sensor may be inversely proportional, and as the arrival time of the radio waves decreases, the surface expansion of the battery may increase.

따라서, 차량화재관리시스템은 전파의 도달시간을 모니터링함으로써 배터리의 표면 팽창을 모니터링할 수 있다. Therefore, the vehicle fire management system can monitor the surface expansion of the battery by monitoring the arrival time of radio waves.

제1 시간(t1)까지 전파 도달시간은 평균전파도달시간(T_AVG)에서 일정한 범위 이내에 존재할 수 있으나, 제1 시간(t1) 이후에는 전파 도달시간이 감소될 수 있다.Until the first time (t1), the radio wave arrival time may be within a certain range of the average radio wave arrival time (T_AVG), but after the first time (t1), the radio wave arrival time may be reduced.

제2 시간(t2)까지 전파 도달시간이 감소하기 시작하여, 기준전파도달시간(T_REF)에 도달할 수 있다. 전파 도달시간이 기준전파도달시간(T_REF) 이상인 경우에는 정상상태이고, 기준전파도달시간(T_REF) 미만인 경우에는 비정상상태로 정의될 수 있다.The radio wave arrival time begins to decrease until the second time (t2), and can reach the reference radio wave arrival time (T_REF). If the radio wave arrival time is more than the standard radio wave arrival time (T_REF), it can be defined as a normal state, and if it is less than the standard radio wave arrival time (T_REF), it can be defined as an abnormal state.

차량화재관리시스템은 전파의 도달시간 또는 전파의 반송시간을 모니터링하여, 기 설정된 기준전파도달시간 또는 기준반송시간 미만인 경우에 화재가 발생한 것으로 판단할 수 있다.The vehicle fire management system monitors the arrival time of radio waves or the return time of radio waves, and can determine that a fire has occurred if it is less than the preset standard radio wave arrival time or standard return time.

도 7에서 평균전파도달시간(T_AVG) 및 기준전파도달시간(T_REF)는 화재판단 조건 및 차량의 상태 등에 따라 다르게 설정될 수 있다.In FIG. 7, the average radio wave arrival time (T_AVG) and the reference radio wave arrival time (T_REF) may be set differently depending on fire judgment conditions, vehicle status, etc.

도 8은 측정주파수에 기초하여 구동계 장치의 상태를 모니터링하는 방법을 설명하는 도면이다.Figure 8 is a diagram explaining a method of monitoring the status of the drive system device based on the measurement frequency.

도 8을 참조하면, 본 실시예에 따른 측정주파수에 기초하여 구동계 장치의 상태를 모니터링하는 방법(600)을 확인할 수 있다.Referring to FIG. 8, a method 600 for monitoring the status of a drive system device based on the measurement frequency according to this embodiment can be confirmed.

차량화재관리시스템은 인버터, 모터, 또는 컨버터 등의 구동계 장치에서 발생하는 주파수데이터를 측정하고, 주파수데이터가 기 설정된 주파수 성분 이외의 주파수 성분을 포함하는 경우에는 인버터, 모터, 또는 컨버터의 동작을 오동작 또는 화재가 발생한 것으로 판단할 수 있다.The vehicle fire management system measures frequency data generated from drivetrain devices such as inverters, motors, or converters, and malfunctions the inverter, motor, or converter if the frequency data includes frequency components other than the preset frequency components. Alternatively, it may be determined that a fire has occurred.

또한, 차량화재관리시스템은 인버터, 모터, 또는 컨버터에서 발생하는 온도데이터 및 주파수데이터를 측정하고, 온도데이터가 기준온도를 초과하고, 이와 동시에 주파수데이터가 기준주파수를 초과하는 경우에만 전기차의 화재 발생으로 판단할 수 있다. 차량관리시스템은 온도데이터, 주파수데이터를 이중으로 모니터링하여 화재 판단의 정확도를 향상시킬 수 있다.In addition, the vehicle fire management system measures temperature data and frequency data generated from the inverter, motor, or converter, and a fire in an electric vehicle occurs only when the temperature data exceeds the standard temperature and at the same time, the frequency data exceeds the standard frequency. It can be judged as follows. The vehicle management system can improve the accuracy of fire judgment by dually monitoring temperature data and frequency data.

차량화재관리시스템이 센싱하는 주파수는 복수의 주파수 성분(f1, f2 등)을 포함할 수 있고, 주파수 측정장치는 푸리에 변환 등을 통해 복수의 주파수 성분들을 개별 성분으로 분리하여 고주파 신호를 탐지할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.The frequency sensed by the vehicle fire management system may include multiple frequency components (f1, f2, etc.), and the frequency measuring device can detect high-frequency signals by separating the multiple frequency components into individual components through Fourier transform, etc. However, it is not limited to this.

Claims (14)

차량데이터를 수집하여 차량의 화재를 판단하는 전기차에 있어서,
상기 전기차에 구동력을 제공하는 모터;
상기 모터의 속도를 조절하는 인버터;
상기 모터 및 상기 인버터에 전력을 제공하는 제1 배터리;
상기 제1 배터리와 접속하여, 외부에서 전달되는 교류전원을 직류전원으로 변환시키는 온보드차저; 및
상기 모터, 상기 인버터, 상기 제1 배터리 및 상기 온보드차저가 생성하는 차량데이터를 모니터링하고, 상기 전기차의 화재를 판단하는 차량화재관리시스템을 포함하고,
상기 차량화재관리시스템은, 상기 모터, 상기 인버터, 상기 제1 배터리 및 상기 온보드차저로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 하나에서 발생하는 신호의 주파수 성분을 측정하여 화재 발생 여부를 판단하는, 전기차.
In an electric vehicle that collects vehicle data to determine if the vehicle is on fire,
A motor that provides driving force to the electric vehicle;
an inverter that controls the speed of the motor;
a first battery providing power to the motor and the inverter;
An onboard charger that is connected to the first battery and converts externally transmitted alternating current power into direct current power; and
A vehicle fire management system that monitors vehicle data generated by the motor, the inverter, the first battery, and the onboard charger and determines a fire in the electric vehicle,
The vehicle fire management system is an electric vehicle that determines whether a fire has occurred by measuring the frequency component of a signal generated from at least one selected from the group consisting of the motor, the inverter, the first battery, and the onboard charger.
제1항에 있어서,
상기 제1 배터리의 상태를 측정하는 배터리 열화 감지센서를 더 포함하고,
상기 배터리 열화 감지센서는 상기 제1 배터리의 표면에 고주파를 송출하여 상기 제1 배터리의 온도를 측정하는, 전기차.
According to paragraph 1,
Further comprising a battery deterioration detection sensor that measures the state of the first battery,
The battery deterioration detection sensor transmits high frequency waves to the surface of the first battery to measure the temperature of the first battery.
제1항에 있어서,
상기 제1 배터리의 상태를 측정하는 배터리 열화 감지센서를 더 포함하고,
상기 배터리 열화 감지센서는 상기 제1 배터리의 표면에 전파를 송출하고, 상기 전파의 반송시간을 측정하여 상기 제1 배터리의 팽창을 판단하는, 전기차.
According to paragraph 1,
Further comprising a battery deterioration detection sensor that measures the state of the first battery,
The battery deterioration detection sensor transmits radio waves to the surface of the first battery and measures the return time of the radio waves to determine expansion of the first battery.
제2항에 있어서,
상기 차량화재관리시스템은 상기 배터리 열화 감지센서에서 측정한 주파수 정보를 획득하고, 푸리에 변환을 통해 복수의 주파수를 분리하여 획득된 주파수 성분을 기초로 차량의 화재를 판단하는, 전기차.
According to paragraph 2,
The vehicle fire management system acquires frequency information measured by the battery deterioration detection sensor, separates a plurality of frequencies through Fourier transform, and determines a fire in the vehicle based on the obtained frequency components.
제1항에 있어서,
상기 온보드차저와 접속되어 외부의 교류전원을 공급받는 전원충전포트를 더 포함하고,
상기 차량화재관리시스템은, 상기 전원충전포트의 주파수 성분을 측정하고, 기 설정된 주파수 범위에 포함되는 경우에 화재가 발생하지 않은 것으로 판단하는, 전기차.
According to paragraph 1,
It further includes a power charging port that is connected to the onboard charger and receives external AC power,
The vehicle fire management system measures the frequency component of the power charging port and determines that a fire has not occurred if it falls within a preset frequency range.
제1항에 있어서,
상기 차량화재관리시스템은 상기 제1 배터리의 온도데이터가 기준온도를 초과하고, 상기 인버터 또는 상기 모터의 주파수가 기준주파수를 초과한 경우에만 화재가 발생한 것으로 판단하는, 전기차.
According to paragraph 1,
The vehicle fire management system determines that a fire has occurred only when the temperature data of the first battery exceeds the reference temperature and the frequency of the inverter or the motor exceeds the reference frequency.
제1항에 있어서,
상기 제1 배터리의 출력전압의 레벨을 조절하는 컨버터; 및
상기 컨버터가 조절한 전압을 기초로 전력을 저장하는 제2 배터리를 더 포함하는, 전기차.
According to paragraph 1,
a converter that adjusts the level of the output voltage of the first battery; and
An electric vehicle further comprising a second battery that stores power based on the voltage adjusted by the converter.
전기차의 화재를 감지하고 제어하는 방법에 있어서,
상기 전기차 내부의 인버터, 모터, 컨버터, 배터리 및 온보더차저가 생성하는 신호에 대한 차량데이터를 차량화재관리시스템에서 수집하는 단계; 및
상기 차량화재관리시스템이 상기 차량데이터 중 주파수 성분을 측정하여 화재 발생 여부를 판단하는 단계를 포함하는, 전기차 제어 방법.
In a method for detecting and controlling a fire in an electric vehicle,
Collecting vehicle data about signals generated by the inverter, motor, converter, battery, and onboard charger inside the electric vehicle from a vehicle fire management system; and
An electric vehicle control method comprising the step of the vehicle fire management system measuring a frequency component of the vehicle data to determine whether a fire has occurred.
제8항에 있어서,
상기 전기차는 상기 배터리의 표면에 고주파를 송출하는 배터리 열화 감지센서를 더 포함하고,
상기 차량화재관리시스템은 상기 배터리 열화 감지센서가 측정한 주파수데이터를 모니터링하여, 기 설정된 기준주파수를 초과하는 경우에 화재가 발생한 것으로 판단하는, 전기차 제어 방법.
According to clause 8,
The electric vehicle further includes a battery deterioration detection sensor that transmits high frequency waves to the surface of the battery,
The vehicle fire management system monitors the frequency data measured by the battery deterioration detection sensor and determines that a fire has occurred when it exceeds a preset reference frequency.
제8항에 있어서,
상기 전기차는 상기 배터리의 표면에 전파를 송출하는 배터리 열화 감지센서를 더 포함하고,
상기 차량화재관리시스템은 상기 전파의 반송시간을 모니터링하여, 기 설정된 기준반송시간 미만인 경우에 화재가 발생한 것으로 판단하는, 전기차 제어 방법.
According to clause 8,
The electric vehicle further includes a battery deterioration detection sensor that transmits radio waves to the surface of the battery,
The vehicle fire management system monitors the radio wave transfer time and determines that a fire has occurred if it is less than a preset standard transfer time.
제8항에 있어서,
상기 차량화재관리시스템은 상기 인버터, 상기 모터, 또는 상기 컨버터에서 발생하는 온도데이터 및 주파수데이터를 측정하고,
상기 온도데이터가 기준온도를 초과하고, 이와 동시에 상기 주파수데이터가 기준주파수를 초과하는 경우에만 상기 전기차의 화재 발생으로 판단하는, 전기차 제어 방법.
According to clause 8,
The vehicle fire management system measures temperature data and frequency data generated from the inverter, the motor, or the converter,
An electric vehicle control method that determines that a fire has occurred in the electric vehicle only when the temperature data exceeds the reference temperature and at the same time the frequency data exceeds the reference frequency.
제8항에 있어서,
상기 차량화재관리시스템은 상기 인버터, 상기 모터, 또는 상기 컨버터에서 발생하는 주파수데이터를 측정하고,
상기 주파수데이터가 기 설정된 주파수 성분 이외의 주파수 성분을 포함하는 경우에는 상기 인버터, 상기 모터, 또는 상기 컨버터의 동작을 오동작으로 판단하는, 전기차 제어 방법.
According to clause 8,
The vehicle fire management system measures frequency data generated from the inverter, the motor, or the converter,
A method for controlling an electric vehicle, wherein when the frequency data includes a frequency component other than a preset frequency component, the operation of the inverter, the motor, or the converter is determined to be a malfunction.
차량데이터를 수집하여 차량의 화재를 감지하는 전기차에 있어서,
상기 전기차에 구동력을 제공하는 모터;
상기 모터의 속도를 조절하는 인버터;
상기 모터 및 상기 인버터에 전력을 제공하는 배터리;
상기 배터리와 접속하여, 외부에서 전달되는 교류전원을 직류전원으로 변환시키는 온보드차저; 및
상기 모터, 상기 인버터, 상기 배터리 및 상기 온보드차저의 신호에 대한 차량데이터 중 주파수 성분을 개별적으로 수집하고, 상기 전기차의 화재를 감지하는 외부서버로 개별적으로 전송하는 복수의 통신장치를 포함하는, 전기차.
In an electric vehicle that collects vehicle data and detects a fire in the vehicle,
A motor that provides driving force to the electric vehicle;
an inverter that controls the speed of the motor;
a battery that provides power to the motor and the inverter;
An onboard charger that is connected to the battery and converts externally transmitted alternating current power into direct current power; and
An electric vehicle comprising a plurality of communication devices that individually collect frequency components of vehicle data for signals from the motor, the inverter, the battery, and the onboard charger, and individually transmit them to an external server that detects a fire in the electric vehicle. .
제13항에 있어서,
상기 복수의 통신장치는 상기 모터, 상기 인버터, 상기 배터리, 및 상기 온보드차저의 온도데이터 및 주파수데이터를 모니터링하고, 상기 온도데이터 및 상기 주파수데이터가 모두 정상범위를 벗어난 경우에만 상기 외부서버로 상기 온도데이터 및 상기 주파수데이터를 전송하는, 전기차.
According to clause 13,
The plurality of communication devices monitor temperature data and frequency data of the motor, the inverter, the battery, and the onboard charger, and send the temperature data to the external server only when both the temperature data and the frequency data are outside the normal range. An electric vehicle that transmits data and the frequency data.
KR1020210186116A 2021-12-23 2021-12-23 Fire Detection System for Electric Vehicle and its Controlling Method for the same KR102635656B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210186116A KR102635656B1 (en) 2021-12-23 2021-12-23 Fire Detection System for Electric Vehicle and its Controlling Method for the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210186116A KR102635656B1 (en) 2021-12-23 2021-12-23 Fire Detection System for Electric Vehicle and its Controlling Method for the same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20230096538A KR20230096538A (en) 2023-06-30
KR102635656B1 true KR102635656B1 (en) 2024-02-08

Family

ID=86959728

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020210186116A KR102635656B1 (en) 2021-12-23 2021-12-23 Fire Detection System for Electric Vehicle and its Controlling Method for the same

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102635656B1 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102652701B1 (en) * 2023-08-10 2024-03-29 (주)건일엠이씨 Mandgement system and method for electric vehicle charing service for co-operative housing

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101405196B1 (en) * 2012-12-18 2014-06-10 현대자동차 주식회사 Emergency control system for hybrid electric vehicle and method thereof
JP2018207552A (en) * 2017-05-30 2018-12-27 本田技研工業株式会社 vehicle
JP2019211232A (en) * 2018-05-31 2019-12-12 トヨタ自動車株式会社 Battery system

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20140066361A (en) * 2012-11-23 2014-06-02 현대모비스 주식회사 Method for estimating of battery's state by measuring battery impedence and battery management apparatus
KR20170105839A (en) * 2016-03-10 2017-09-20 현대자동차주식회사 Apparatus and method for controlling motor
KR20200032884A (en) * 2018-09-19 2020-03-27 현대자동차주식회사 Vehicle and controlling method for the same
KR20200081109A (en) * 2018-12-27 2020-07-07 한국기술교육대학교 산학협력단 Measurement device for battery dimension and its method
KR102503857B1 (en) * 2018-12-31 2023-02-27 주식회사 일진글로벌 Defect diagnosis device and wheel bearing for vehicle provided therewith
KR20210144171A (en) * 2020-05-21 2021-11-30 현대자동차주식회사 System for controlling vehicle using disributed clouding

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101405196B1 (en) * 2012-12-18 2014-06-10 현대자동차 주식회사 Emergency control system for hybrid electric vehicle and method thereof
JP2018207552A (en) * 2017-05-30 2018-12-27 本田技研工業株式会社 vehicle
JP2019211232A (en) * 2018-05-31 2019-12-12 トヨタ自動車株式会社 Battery system

Also Published As

Publication number Publication date
KR20230096538A (en) 2023-06-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9770997B2 (en) Detection of imbalance across multiple battery cells measured by the same voltage sensor
US10830829B2 (en) Method for monitoring the status of a plurality of battery cells in a battery pack
US10572325B2 (en) Power storage management system
KR101948344B1 (en) Voltage monitoring module and voltage monitoring system using same
US9529053B2 (en) Battery management system and method for determining the charge state battery cells, battery and motor vehicle comprising a battery management system
JP6828866B2 (en) Wireless battery control system, method and battery pack for assigning IDs to multiple slave management modules
US10994617B2 (en) Distributed battery thermal runaway detection
US9551750B2 (en) Monitoring system and vehicle
JP2014520498A (en) Secondary battery, secondary battery management system and method for information exchange of multi-pack parallel structure using the same
US9194917B2 (en) Method for transmitting data between a control device and at least one measurement device by means of a bus system, and a battery management unit
KR102635656B1 (en) Fire Detection System for Electric Vehicle and its Controlling Method for the same
CN112776662A (en) Battery state determination system, battery state determination method, and storage medium
US20220255153A1 (en) Method and system for detecting connection fault of parallel connection cells
CN115179812A (en) Battery management system, vehicle and battery management method based on cloud cooperation
US11959971B2 (en) Method and system for detecting connection fault of parallel connection cell
US11854316B2 (en) Management device, energy storage apparatus, and failure diagnosis method
CN113745672A (en) Battery self-heating control method, battery self-heating device, system and vehicle
CN112026583A (en) Method and system for detecting battery pack and vehicle
CN117533195B (en) Power battery management method based on active impedance test
CN109808498A (en) A kind of battery system intelligent control method based on Infrared Transmission
CN114527397A (en) Method for monitoring an energy source in a vehicle network
CN110920454B (en) Charging overvoltage monitoring system
KR20190116086A (en) Battery system for a motor vehicle and a motor vehicle
KR101727213B1 (en) Apparatus for Transmitting Power in Electric Vehicle
KR20240127649A (en) Electric vehicle battery overheat prevention method and system

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant