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KR101500358B1 - 차량의 배터리 충전 상태 제어 시스템 및 방법 - Google Patents

차량의 배터리 충전 상태 제어 시스템 및 방법 Download PDF

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KR101500358B1
KR101500358B1 KR1020130079739A KR20130079739A KR101500358B1 KR 101500358 B1 KR101500358 B1 KR 101500358B1 KR 1020130079739 A KR1020130079739 A KR 1020130079739A KR 20130079739 A KR20130079739 A KR 20130079739A KR 101500358 B1 KR101500358 B1 KR 101500358B1
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KR
South Korea
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battery
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charge
soc
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김형식
이지은
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현대자동차 주식회사
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Abstract

본 발명은 배터리 충전 상태 제어 시스템 및 방법에 관한 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 배터리 충전 상태 제어 시스템은, 차량에 장착된 복수의 전기 부하가 요구하는 전압에 대한 정보를 검출하는 전기 부하 검출부; 엔진의 동력으로 전압을 발전하여 상기 복수의 전기 부하에 공급하는 알터네이터; 엔진의 시동시 전압을 공급하고, 상기 복수의 전기 부하에 전압을 공급하는 배터리; 배터리의 충전 상태(State of Charge; SOC)에 대한 정보를 검출하는 배터리 검출부; 및 운전자의 주행 패턴을 기초로 제어 모드를 결정하고, 상기 결정된 제어 모드 및 상기 배터리의 충전 상태(SOC)를 기초로 상기 알터네이터의 발전을 제어하는 ECU(Electronic Control Unit);를 포함한다.
본 발명의 실시예에 따른 배터리 충전 상태 제어 방법은, 평균 주행 시간을 포함하는 주행 패턴을 기초로 제어 모드를 설정하는 단계; 배터리의 충전 상태(SOC)를 검출하는 단계; 및 상기 설정된 제어 모드를 기초로 상기 검출된 배터리의 충전 상태(SOC)에 따라 알터네이터의 발전을 제어하는 단계;를 포함한다.

Description

차량의 배터리 충전 상태 제어 시스템 및 방법{SYSTEM AND METHOD FOR CONTROLLING STATE OF CHARGE OF BATTERY IN VEHICLE}
본 발명은 차량의 배터리 충전 상태 제어 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 차량 정보를 기초로 주행 패턴을 산출하고 산출된 주행 패턴에 따라 알터네이터의 발전량을 제어하여 배터리의 충전 상태(State Of Charge; SOC)를 최적화하는 차량의 배터리 충전 상태 제어 시스템 및 방법에 관한 것이다.
텔레매틱스(Telematics)는 통신(Telecommunication)과 정보과학 (Information)이 결합된 용어로서, 무선통신, 차량, 단말, 컨텐츠 등이 상호 유기적으로 연관된 IT 산업과 자동차 산업의 결합을 통한 차량용 정보 제공 서비스로 정의된다.
텔레매틱스(Telematics) 기술은 무선 통신 기술과 GPS(Global Positioning System) 기술을 이용하여 차량 정보를 수집하고, 사용자에게 교통 정보, 긴급 구난 정보, 차량 진단 서비스 및 인터넷 등의 다양한 멀티미디어 서비스를 제공할 수 있다.
또한, 차량에는 연비 개선을 위한 시스템들이 적용되고 있다.
ISG(Idle Stop and Go) 시스템은 차량이 정지되어 일정시간 이상 공회전이 지속되고 정해진 조건을 만족하면 엔진이 아이들 정지되고, 엔진이 정지된 상태에서 브레이크 페달의 해제 혹은 가속 페달의 팁인 등에 따른 출발의지가 검출되면 엔진을 재시동시킨다.
발전 제어 시스템은 ECU(Engine Control Unit)가 배터리 전극에 장착된 다양한 센서로부터의 배터리의 전류 및 전압 정보를 기초로 가속, 감속, 정속 및 아이들 조건 등 차량의 운전 조건에 따라 목표 발전 전압을 결정하고, 알터네이터의 구동을 조절하여 발전량을 제어하는 시스템이다.
예를 들어, ECU는 감속시 알터네이터의 발전량을 증가시켜 전기 에너지를 많이 생산하고, 전기 부하에서 사용되고 남는 전기 에너지로 배터리를 충전시킨다.
ECU는 가속, 정속 및 아이들시에는 알터네이터의 발전량을 감소시키고 배터리에 저장된 에너지를 사용하여 전기 부하를 작동시킴으로써, 연료 소모가 최소화될 수 있도록 한다.
전술한 종래의 발전 제어 시스템은 단순히 운전 조건에 따라 목표 발전 전압을 제어하여 배터리의 수명이 단축되는 문제점이 있다.
예를 들어, 시동 횟수가 많고, 주행 시간이 짧은 경우와 같이 운전자의 주행 패턴이 배터리의 충전에 불리한 조건인 경우, 배터리의 방전으로 인하여 배터리 충전 상태(SOC)가 일정값(예를 들어, 70%) 이하로 떨어지게 된다. 배터리 충전 상태가 일정값 이하로 장시간 경과하면 배터리의 내구성이 감소되는 문제점이 있다.
따라서, 텔레매틱스 기술을 이용하여 운전자의 주행 패턴을 고려한 배터리 충전 상태를 제어하는 방법이 필요하다.
이 배경기술 부분에 기재된 사항은 발명의 배경에 대한 이해를 증진하기 위하여 작성된 것으로서, 이 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술이 아닌 사항을 포함할 수 있다.
(특허문헌 1) : 등록특허공보 10-0821776 (2008.4.11 공고)
따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 텔레매틱스 서버로부터 산출되는 주행 패턴을 수신하여 주행 패턴에 따라 배터리의 충전 또는 방전을 제어하여 배터리의 충전 상태를 최적화하는 차량의 배터리 충전 상태 제어 시스템 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 실시예에 따른 배터리 충전 상태 제어 시스템은, 차량에 장착된 복수의 전기 부하가 요구하는 전압에 대한 정보를 검출하는 전기 부하 검출부; 엔진의 동력으로 전압을 발전하여 상기 복수의 전기 부하에 공급하는 알터네이터; 엔진의 시동시 전압을 공급하고, 상기 복수의 전기 부하에 전압을 공급하는 배터리; 배터리의 충전 상태(State of Charge; SOC)에 대한 정보를 검출하는 배터리 검출부; 및 운전자의 주행 패턴을 기초로 제어 모드를 결정하고, 상기 결정된 제어 모드 및 상기 배터리의 충전 상태(SOC)를 기초로 상기 알터네이터의 발전을 제어하는 ECU(Electronic Control Unit);를 포함한다.
상기 배터리 충전 상태 제어 시스템은, 엔진의 시동 온/오프에 대한 정보를 검출하는 이그니션 검출부; 엔진 회전수에 대한 정보를 검출하는 엔진 회전수 검출부; 차속 정보를 검출하는 차속 검출부; 상기 ECU로부터 운전자의 운전 조건에 따른 차량 정보를 수집하여 외부로 전송하는 텔레매틱스 단말; 및 상기 텔레매틱스 단말로부터 수신되는 정보를 저장하고, 상기 저장된 차량 정보를 기초로 운전자의 주행 패턴을 산출하고, 상기 텔레매틱스 단말로 상기 주행 패턴을 전송하는 텔레매틱스 서버;를 더 포함하고, 상기 텔레매틱스 단말은 상기 주행 패턴을 상기 ECU로 제공할 수 있다.
상기 주행 패턴은, 평균 주행 시간, 평균 시동 횟수, 감속 주행 비율 및 복수의 전기 부하의 평균 사용 시간 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 제어 모드는, 제1 제어 모드를 포함하고, 상기 제1 제어 모드는, 상기 평균 주행 시간이 설정된 시간(t1) 미만이고, 상기 평균 시동 횟수가 설정된 횟수를 초과하고, 상기 감속 주행 비율이 설정된 비율 미만이고, 상기 복수의 전기 부하의 평균 사용 시간이 설정된 시간(t2)을 초과하는 경우 설정될 수 있다.
상기 제어 모드는, 제2 제어 모드를 더 포함하고, 상기 제2 제어 모드는, 상기 평균 주행 시간이 상기 설정된 시간(t1) 이상이고, 상기 평균 시동 횟수가 상기 설정된 횟수 이하이고, 상기 감속 주행 비율이 상기 설정된 비율 이상이고, 상기 복수의 전기 부하의 평균 사용 시간이 상기 설정된 시간(t2) 이하인 경우 설정될 수 있다.
상기 ECU는, 상기 제어 모드가 제1 제어 모드인 경우, 상기 배터리의 충전 상태(SOC)가 제1 기준 상태 미만이면, 발전 제어를 비활성화로 전환하고, 배터리 충전 제어를 활성화시켜 상기 배터리의 충전을 제공할 수 있다.
상기 ECU는, 상기 제어 모드가 제2 제어 모드인 경우, 설정된 시간(t3)마다, 상기 배터리의 충전 상태(SOC)가 제2 기준 상태를 초과하면, 배터리 방전 제어를 활성화시켜 상기 복수의 전기 부하에 전압을 공급할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 배터리 충전 상태 제어 방법은, 평균 주행 시간을 포함하는 주행 패턴을 기초로 제어 모드를 설정하는 단계; 배터리의 충전 상태(SOC)를 검출하는 단계; 및 상기 설정된 제어 모드를 기초로 상기 검출된 배터리의 충전 상태(SOC)에 따라 알터네이터의 발전을 제어하는 단계;를 포함한다.
상기 주행 패턴은 평균 시동 횟수, 감속 주행 비율 및 복수의 전기 부하의 평균 사용 시간 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다.
상기 제어 모드를 설정하는 단계에서는, 상기 평균 주행 시간이 설정된 시간(t1) 미만이고, 상기 평균 시동 횟수가 설정된 횟수를 초과하고, 상기 감속 주행 비율이 설정된 비율 미만이고, 상기 복수의 전기 부하의 평균 사용 시간이 설정된 시간(t2)을 초과하는 경우 제1 제어 모드를 설정할 수 있다.
상기 제어 모드를 설정하는 단계에서는, 상기 평균 주행 시간이 상기 설정된 시간(t1) 이상이고, 상기 평균 시동 횟수가 상기 설정된 횟수 이하이고, 상기 감속 주행 비율이 설정된 비율 이상이고, 상기 복수의 전기 부하의 평균 사용 시간이 상기 설정된 시간(t2) 이하인 경우 제2 제어 모드를 설정할 수 있다.
상기 제1 제어 모드가 설정된 경우, 상기 알터네이터의 발전을 제어하는 단계는, 상기 배터리의 충전 상태(SOC)와 제1 기준 상태를 비교하는 단계;를 포함하고, 상기 배터리의 충전 상태(SOC)가 상기 제1 기준 상태 미만이면, 발전 제어를 비활성화로 전환하고, 배터리 충전 제어를 활성화시켜 상기 배터리의 충전을 제공할 수 있다.
상기 제2 제어 모드가 설정된 경우, 상기 알터네이터의 발전을 제어하는 단계는, 설정된 시간(t1)마다, 상기 배터리의 충전 상태(SOC)와 제2 기준 상태를 비교하는 단계;를 포함하고, 상기 배터리의 충전 상태(SOC)가 상기 제2 기준 상태를 초과하면, 배터리 방전 제어를 활성화시켜 상기 복수의 전기 부하에 전압을 공급할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 배터리 충전 상태 제어 방법은, 차량 정보를 수집하여 텔레매틱스 서버로 전송하는 단계; 및 상기 텔레매틱스 서버로부터 상기 주행 패턴을 수신하는 단계;를 더 포함하고, 상기 상기 텔레매틱스 서버는 상기 차량 정보를 기초로 상기 주행 패턴을 산출할 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따르면, 텔레매틱스 기술을 이용하여 운전자의 주행 패턴을 활용함으로써, 배터리의 충전 상태(SOC)를 최적화 할 수 있다.
운전자의 주행 패턴이 배터리의 충전에 불리한 조건인 경우, 배터리 충전 상태(SOC)가 설정된 상태(제1 기준)에 도달할 때까지 발전 제어를 비활성화하고 배터리 충전 제어를 활성화하여 배터리의 내구성을 증대시킬 수 있다.
운전자의 주행 패턴이 배터리의 충전에 유리한 조건인 경우, 배터리 충전 상태(SOC)가 설정된 상태(제2 기준)에 도달할 때까지 배터리에 저장된 에너지를 사용하여 발전 제어가 가능한 영역을 확장함으로써, 연료 소모를 최소화할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 배터리 충전 상태 제어 시스템의 구성을 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 운전자의 주행 패턴을 산출하여 제어 모드를 결정하는 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 배터리 충전 상태 제어 방법을 나타낸 흐름도이다.
이하에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명되는 실시예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 부여한다.
또한, 도면에서 나타난 각 구성은 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도면에 도시된 바에 한정되지 않는다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 배터리 충전 상태 제어 시스템의 구성을 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 배터리 충전 상태 제어 시스템은 이그니션 검출부(10), 엔진 회전수 검출부(20), 차속 검출부(30), 전기 부하(40), 전기 부하 검출부(45), 배터리(50), 배터리 검출부(55), 알터네이터(60) 및 ECU(Electronic Control Unit)(70)를 포함한다. 또한, 운행 패턴을 송수신하기 위한 텔레매틱스 단말(80) 및 텔레매틱스 서버(200)를 더 포함할 수 있다.
이그니션 검출부(10)는 엔진의 시동 온/오프에 대한 정보를 ECU(70)에 제공한다.
엔진 회전수 검출부(20)는 크랭크 각 센서 혹은 캠 각 센서일 수 있다. 크랭크 축의 각도 변화 또는 캠 축의 각도 변화로부터 엔진 회전수에 대한 정보를 상기 ECU(70)에 제공한다.
차속 검출부(30)는 현재 차량의 속도를 검출하여 상기 ECU(70)에 제공한다.
전기 부하(40)는 차량에 장착되어 전원에 의해 구동되는 복수의 부품을 포함한다. 상기 전기 부하는 공조 장치, 와이퍼 장치, 헤드 램프, 블로워 및 열선 등을 포함할 수 있다.
전기 부하 검출부(45)는 복수의 전기 부하(40)에서 요구하는 전압에 대한 정보를 검출하여 상기 ECU(70)에 제공한다.
배터리(50)는 전기에너지를 저장하고, 엔진 시동시, 재시동시 전압을 공급한다. 또한, 알터네이터(60)의 발전량이 낮은 가속, 정속 및 아이들시에는 저장된 에너지를 사용하여 복수의 전기 부하(40)에 필요한 전압을 공급한다.
배터리 검출부(55)는 배터리(50)의 전압, 전류, 온도 및 배터리의 충전 상태(State of Charge; SOC) 등을 포함하는 정보를 검출하여 상기 ECU(70)에 제공한다.
알터네이터(60)는 엔진의 동력으로 전압을 발전한다. 상기 ECU(70)의 제어에 따라 발전량이 조절되며, 복수의 전기 부하(40)에 전압을 공급하고 잉여의 발전 전압을 배터리(50)에 충전 전압으로 공급한다. 상기 알터네이터(60)는 발전량에 대한 정보를 상기 ECU(70)에 제공하고 상기 ECU(70)는 피드백 제어를 수행할 수 있다.
ECU(70)는 설정된 프로그램에 의해 동작하는 하나 이상의 마이크로 프로세서로 구현될 수 있으며, 이러한 설정된 프로그램은 후술하는 본 발명의 실시예의 배터리 충전 상태 제어 방법에 포함된 각 단계를 수행하기 위한 일련의 명령을 포함하는 것으로 할 수 있다.
상기 ECU(70)는 운전자의 주행 패턴 및 상기 배터리 검출부(55)로부터 제공되는 배터리 충전 상태(SOC)를 기초로 상기 알터네이터(60) 및 상기 배터리(50)를 제어한다.
상기 ECU(70)는 운전자의 주행 패턴이 배터리의 충전에 불리한 조건인 경우(예를 들어, 평균 주행 시간이 짧고, 평균 시동 회수가 많고, 감속 주행 비율이 낮고, 전기 부하의 사용 빈도가 높은 경우 등), 발전 제어를 비활성화하고 배터리 충전 제어를 활성화하여 배터리의 내구성을 증대시킬 수 있다.
또한, 상기 ECU(70)는 운전자의 주행 패턴이 배터리의 충전에 유리한 조건인 경우(예를 들어, 평균 주행 시간이 길고, 평균 시동 회수가 적고, 감속 주행 비율이 높고, 전기 부하의 사용 빈도가 낮은 경우 등), 배터리 방전 제어를 활성화하여 발전 제어가 가능한 영역을 확장함으로써, 연료 소모를 최소화할 수 있다. 이에 대한 구체적인 내용에 대해서는 도3을 참조하여 후술한다.
텔레매틱스 단말(80)은 차량 정보를 상기 ECU(70)로부터 수집하여 무선 통신망을 통해 텔레매틱스 서버(200)로 전송한다. 또한, 상기 텔레매틱스 서버(200)로부터 운전자의 주행 패턴을 수신하여 상기 ECU(70)로 제공한다.
텔레매틱스 서버(200)는 상기 텔레매틱스 단말(80)로부터 수신된 정보를 누적하고, 누적된 정보를 기초로 운전자의 주행 패턴을 산출한다. 텔레매틱스 서버(200)는 산출된 운행 패턴을 상기 텔레매틱스 단말로 전송한다.
상기 텔레매틱스 단말(80) 및 텔레매틱스 서버(200)의 구체적인 동작은 도2를 참조하여 후술한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 운전자의 주행 패턴을 산출하여 제어 모드를 결정하는 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 2를 참조하면, 먼저 차량(100)에 장착된 텔레매틱스 단말(80)은 무선 통신망을 통해 텔레매틱스 서버(200)로 차량 정보를 전송한다(S100). 상기 전송은 주기적으로 수행될 수 있다.
상기 차량 정보는 상기 텔레매틱스 단말(80)이 상기 ECU(70)로부터 수집한 정보이다. 상기 차량 정보는 엔진의 시동 온/오프 정보, 차속 정보, 가/감속 정보, 주행 시간 정보, 배터리 정보 및 복수의 전기 부하의 사용 정보 등을 포함할 수 있다.
텔레매틱스 서버(200)는 상기 텔레매틱스 단말(80)로부터 수신된 차량 정보를 저장한다(S110). 상기 텔레매틱스 단말(80)로부터 수신되는 정보가 증가할수록 차량 정보가 누적된다.
상기 텔레매틱스 서버(200)는 누적된 차량 정보를 기초로 운전자의 주행 패턴을 산출한다(S120). 상기 텔레매틱스 서버(200)는 상기 운전자의 주행 패턴을 저장하고, 수신되는 차량 정보를 기초로 갱신할 수 있다.
상기 주행 패턴은 평균 주행 시간, 평균 시동 횟수, 감속 주행 비율 및 복수의 전기 부하의 평균 사용 시간일 수 있다.
상기 평균 주행 시간은 시동 후 기간별(예를 들어 일간, 주간 또는 월간 등) 주행 시간을 평균한 값일 수 있다. 상기 평균 시동 횟수는 ISG 시스템에 따라 엔진이 재시동된 횟수도 포함할 수 있다. 상기 감속 주행 비율은 차속 정보(가속, 감속, 정속 및 아이들)를 기초로 산출할 수 있다. 상기 복수의 전기 부하의 평균 사용 시간은 기간별(예를 들어 일간, 주간 또는 월간 등) 전기 부하의 사용 시간을 평균한 값일 수 있다.
텔레매틱스 서버(200)는 산출된 주행 패턴을 상기 텔레매틱스 단말(80)로 전송한다(S130). 상기 텔레매틱스 단말(80)은 상기 주행 패턴을 ECU(70)로 제공한다.
상기 ECU(70)는 상기 운전자의 주행 패턴을 기초로 제어 모드를 결정한다(S140).
상기 제어 모드는 제1 제어 모드 및 제2 제어 모드를 포함할 수 있다. 또한, 상기 제어 모드는 제3 제어 모드를 포함할 수 있다.
상기 ECU(70)는 운전자의 주행 패턴이 배터리의 충전에 불리한 조건인 경우 상기 제1 제어 모드를 설정하여 배터리의 수명 단축을 방지한다. 상기 ECU(70)는 운전자의 주행 패턴이 배터리의 충전에 유리한 조건인 경우 상기 제2 제어 모드를 설정하여 연비 상승을 극대화한다.
상기 제1 제어 모드는, 상기 평균 주행 시간이 설정된 시간(t1) 미만이고, 상기 평균 시동 횟수가 설정된 횟수를 초과하고, 상기 감속 주행 비율이 설정된 비율 미만이고, 상기 복수의 전기 부하의 평균 사용 시간이 설정된 시간(t2)을 초과하는 경우 설정될 수 있다.
상기 제2 제어 모드는, 상기 평균 주행 시간이 상기 설정된 시간(t1) 이상이고, 상기 평균 시동 횟수가 상기 설정된 횟수 이하이고, 상기 감속 주행 비율이 상기 설정된 비율 이상이고, 상기 복수의 전기 부하의 평균 사용 시간이 상기 설정된 시간(t2) 이하인 경우 설정될 수 있다.
상기 설정된 시간(t1), 설정된 횟수, 설정된 비율 및 설정된 시간(t2)은 당업자가 바람직하다고 판단하는 값으로 할 수 있으며, 상기 ECU(70)가 상기 제어 모드를 설정하는 방식은 이에 한정되지 않는다.
상기 제3 제어 모드는, 상기 제1 제어 모드 및 제2 제어 모드가 아닌 경우 설정되며 종래의 발전 제어가 수행되는 모드이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 배터리 충전 상태 제어 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 3을 참조하면, ECU(70)는 이그니션 검출부(10)로부터 제공되는 정보를 기초로 엔진의 시동 온을 판단한다(S200).
상기 ECU(70)는 배터리 검출부(55)로부터 현재 배터리 충전 상태(SOC)를 검출한다(S210).
상기 ECU(70)는 설정된 제어 모드가 제1 제어 모드인지 판단한다(S220).
상기 ECU(70)는 제1 제어 모드가 설정된 경우, 상기 배터리 충전 상태(SOC)를 제1 기준 상태와 비교한다(S230). 상기 제1 기준 상태는 배터리의 내구성 증대를 고려하여 당업자가 바람직하다고 판단하는 값으로 설정할 수 있으며, 예를 들어 100%일 수 있다.
상기 ECU(70)는 상기 배터리 충전 상태(SOC)가 상기 제1 기준 상태 미만이면, 발전 제어를 비활성화로 전환하고, 배터리 충전 제어를 활성화시켜 배터리(50)의 충전을 제공한다(S240). 이에 따라 운전자의 주행 패턴이 배터리(50)의 충전에 불리한 조건인 경우, 배터리의 수명 단축을 방지할 수 있다.
상기 S240 단계는 상기 배터리 충전 상태(SOC)가 상기 제1 기준 상태가 될 때까지 수행될 수 있다(S250).
상기 ECU(70)는 상기 배터리 충전 상태(SOC)가 상기 제1 기준 상태가 되면 발전 제어를 활성화시킨다(S310). 이에 따라, 알터네이터(60)의 발전 전압이 복수의 전기 부하(40)만을 작동시켜 연료 소모를 줄일 수 있다.
상기 ECU(70)는 설정된 제어 모드가 제1 제어 모드가 아닌 경우 제2 제어 모드인지 판단한다(S260). 상기 ECU(70)는 제2 제어 모드가 아닌 경우 제3 제어 모드로 판단하고 발전 제어를 활성화시킨다(S310)
제2 제어 모드가 설정된 경우, 설정된 시간(t3)이 경과했는지 판단한다(S270).
상기 ECU(70)는 상기 설정된 시간(t3)이 경과한 경우, 상기 배터리 충전 상태(SOC)를 제2 기준 상태와 비교한다(S280). 상기 제2 기준 상태는 연비 향상을 고려하여 당업자가 바람직하다고 판단하는 값으로 설정할 수 있으며, 예를 들어 75%일 수 있다.
상기 ECU(70)는 상기 배터리의 충전 상태(SOC)가 상기 제2 기준 상태를 초과하면, 배터리 방전 제어를 활성화시킨다(S290). 이에 따라, 배터리(50)의 전압이 상기 복수의 전기 부하(40)를 작동시켜 발전 제어가 가능한 영역이 확장된다. 이에 따라 운전자의 주행 패턴이 배터리(50)의 충전에 유리한 조건인 경우, 연비 효과를 극대화 할 수 있다.
상기 S290 단계는 상기 배터리 충전 상태(SOC)가 상기 제2 기준 상태가 될 때까지 수행될 수 있다(S300).
이로써, 본 발명의 실시예에 따르면, 텔레매틱스 기술을 이용하여 운전자의 주행 패턴을 활용함으로써, 배터리의 충전 상태(SOC)를 최적화 할 수 있다.
운전자의 주행 패턴이 배터리(50)의 충전에 불리한 조건인 경우, 배터리 충전 상태(SOC)가 설정된 상태(제1 기준)에 도달할 때까지 발전 제어를 비활성화하고 배터리 충전 제어를 활성화하여 배터리(50)의 내구성을 증대시킬 수 있다.
운전자의 주행 패턴이 배터리(50)의 충전에 유리한 조건인 경우, 배터리 충전 상태(SOC)가 설정된 상태(제2 기준)에 도달할 때까지 배터리(50)에 저장된 에너지를 사용하여 발전 제어가 가능한 영역을 확장함으로써, 연료 소모를 최소화할 수 있다.
텔레매틱스 기술을 이용하므로 텔레매틱스 서버(200)에 누적된 데이터에 따라 배터리 상태를 파악하여 A/S 센터로 고객의 차량의 입고를 유도할 수 있다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
10: 이그니션 검출부 20: 엔진 회전수 검출부
30: 차속 검출부 40: 전기 부하
45: 전기 부하 검출부 50: 배터리
55: 배터리 검출부 60: 알터네이터
70: ECU(Electronic Control Unit) 80: 텔레매틱스 단말
100: 차량 200: 텔레매틱스 서버

Claims (14)

  1. 차량에 장착된 복수의 전기 부하가 요구하는 전압에 대한 정보를 검출하는 전기 부하 검출부;
    엔진의 동력으로 전압을 발전하여 상기 복수의 전기 부하에 공급하는 알터네이터;
    엔진의 시동시 전압을 공급하고, 상기 복수의 전기 부하에 전압을 공급하는 배터리;
    배터리의 충전 상태(State of Charge; SOC)에 대한 정보를 검출하는 배터리 검출부;
    엔진의 시동 온/오프에 대한 정보를 검출하는 이그니션 검출부;
    엔진 회전수에 대한 정보를 검출하는 엔진 회전수 검출부;
    차속 정보를 검출하는 차속 검출부;
    운전자의 주행 패턴을 기초로 제어 모드를 결정하고, 상기 결정된 제어 모드 및 상기 배터리의 충전 상태(SOC)를 기초로 상기 알터네이터의 발전을 제어하는 ECU(Electronic Control Unit);
    상기 ECU로부터 운전자의 운전 조건에 따른 차량 정보를 수집하여 외부로 전송하는 텔레매틱스 단말; 및
    상기 텔레매틱스 단말로부터 수신되는 정보를 저장하고, 상기 저장된 차량 정보를 기초로 운전자의 주행 패턴을 산출하고, 상기 텔레매틱스 단말로 상기 주행 패턴을 전송하는 텔레매틱스 서버;
    를 포함하되,
    상기 텔레매틱스 단말은 상기 주행 패턴을 상기 ECU로 제공하는 배터리 충전 상태 제어 시스템.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 주행 패턴은,
    평균 주행 시간, 평균 시동 횟수, 감속 주행 비율 및 복수의 전기 부하의 평균 사용 시간 중 적어도 하나를 포함하는 배터리 충전 상태 제어 시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제어 모드는, 제1 제어 모드를 포함하고,
    상기 제1 제어 모드는,
    상기 평균 주행 시간이 설정된 시간(t1) 미만이고, 상기 평균 시동 횟수가 설정된 횟수를 초과하고, 상기 감속 주행 비율이 설정된 비율 미만이고, 상기 복수의 전기 부하의 평균 사용 시간이 설정된 시간(t2)을 초과하는 경우 설정되는 배터리 충전 상태 제어 시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제어 모드는, 제2 제어 모드를 더 포함하고,
    상기 제2 제어 모드는,
    상기 평균 주행 시간이 상기 설정된 시간(t1) 이상이고, 상기 평균 시동 횟수가 상기 설정된 횟수 이하이고, 상기 감속 주행 비율이 상기 설정된 비율 이상이고, 상기 복수의 전기 부하의 평균 사용 시간이 상기 설정된 시간(t2) 이하인 경우 설정되는 배터리 충전 상태 제어 시스템.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 ECU는, 상기 제어 모드가 제1 제어 모드인 경우,
    상기 배터리의 충전 상태(SOC)가 제1 기준 상태 미만이면,
    발전 제어를 비활성화로 전환하고, 배터리 충전 제어를 활성화시켜 상기 배터리의 충전을 제공하는 배터리 충전 상태 제어 시스템.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 ECU는, 상기 제어 모드가 제2 제어 모드인 경우,
    설정된 시간(t3)마다, 상기 배터리의 충전 상태(SOC)가 제2 기준 상태를 초과하면,
    배터리 방전 제어를 활성화시켜 상기 복수의 전기 부하에 전압을 공급하는 배터리 충전 상태 제어 시스템.
  8. 차량 정보를 수집하여 텔레매틱스 서버로 전송하는 단계;
    상기 텔레매틱스 서버로부터 평균 주행 시간을 주행 패턴을 수신하는 단계;
    상기 주행 패턴을 기초로 제어 모드를 설정하는 단계;
    배터리의 충전 상태(SOC)를 검출하는 단계; 및
    상기 설정된 제어 모드를 기초로 상기 검출된 배터리의 충전 상태(SOC)에 따라 알터네이터의 발전을 제어하는 단계;
    를 포함하되,
    상기 텔레매틱스 서버는 상기 차량 정보를 기초로 상기 주행 패턴을 산출하는 배터리 충전 상태 제어 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 주행 패턴은 평균 시동 횟수, 감속 주행 비율 및 복수의 전기 부하의 평균 사용 시간 중 적어도 하나를 더 포함하는 배터리 충전 상태 제어 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제어 모드를 설정하는 단계에서는,
    상기 평균 주행 시간이 설정된 시간(t1) 미만이고, 상기 평균 시동 횟수가 설정된 횟수를 초과하고, 상기 감속 주행 비율이 설정된 비율 미만이고, 상기 복수의 전기 부하의 평균 사용 시간이 설정된 시간(t2)을 초과하는 경우 제1 제어 모드를 설정하는 배터리 충전 상태 제어 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제어 모드를 설정하는 단계에서는,
    상기 평균 주행 시간이 상기 설정된 시간(t1) 이상이고, 상기 평균 시동 횟수가 상기 설정된 횟수 이하이고, 상기 감속 주행 비율이 설정된 비율 이상이고, 상기 복수의 전기 부하의 평균 사용 시간이 상기 설정된 시간(t2) 이하인 경우 제2 제어 모드를 설정하는 배터리 충전 상태 제어 방법.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 제1 제어 모드가 설정된 경우,
    상기 알터네이터의 발전을 제어하는 단계는,
    상기 배터리의 충전 상태(SOC)와 제1 기준 상태를 비교하는 단계;를 포함하고,
    상기 배터리의 충전 상태(SOC)가 상기 제1 기준 상태 미만이면,
    발전 제어를 비활성화로 전환하고, 배터리 충전 제어를 활성화시켜 상기 배터리의 충전을 제공하는 배터리 충전 상태 제어 방법.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 제2 제어 모드가 설정된 경우,
    상기 알터네이터의 발전을 제어하는 단계는,
    설정된 시간(t1)마다, 상기 배터리의 충전 상태(SOC)와 제2 기준 상태를 비교하는 단계;를 포함하고,
    상기 배터리의 충전 상태(SOC)가 상기 제2 기준 상태를 초과하면,
    배터리 방전 제어를 활성화시켜 상기 복수의 전기 부하에 전압을 공급하는 배터리 충전 상태 제어 방법.
  14. 삭제
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