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KR101761322B1 - 차량 고도 정보를 이용한 배터리 충전 장치 및 그 방법 - Google Patents

차량 고도 정보를 이용한 배터리 충전 장치 및 그 방법 Download PDF

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KR101761322B1
KR101761322B1 KR1020140098260A KR20140098260A KR101761322B1 KR 101761322 B1 KR101761322 B1 KR 101761322B1 KR 1020140098260 A KR1020140098260 A KR 1020140098260A KR 20140098260 A KR20140098260 A KR 20140098260A KR 101761322 B1 KR101761322 B1 KR 101761322B1
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Abstract

차량 고도 정보를 이용한 배터리 충전 장치 및 그 방법을 개시한다. 차량의 배터리 충전방법으로서, 차량에 장착된 고도계, 속도계, 네비게이션(Navigation)으로부터 차량의 고도데이터, 속도데이터 및 맵데이터(Map data)를 포함하는 주행정보를 획득하는 단계, 획득한 주행정보를 기반으로 주행경로의 고도 프로파일을 생성하는 단계 및 생성한 고도 프로파일을 기반으로 차량 배터리의 충전방식을 제어하는 단계를 포함한다.

Description

차량 고도 정보를 이용한 배터리 충전 장치 및 그 방법{Apparatus and Method for Charging Battery Using Altitude Data}
본 발명은 배터리 충전 장치 및 그 방법에 대한 것으로서 구체적으로, 고도 정보를 이용한 차량 배터리 충전 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
기존의 RV(RE-EV, Range Extended Electric Vehicle) 차량의 배터리 충전방식은 배터리가 완전 충전 되어 있어도 운전자가 브레이크를 밟으면 차량 배터리 충전이 유도된다. 핸드폰 배터리의 경우에도 일정 횟수 이상을 충전하면 배터리 수명이 단축되는 것처럼, 차량 배터리 역시 핸드폰 배터리와 마찬가지로, 충전 횟수가 늘어나면, 배터리 수명이 단축되고, 배터리의 용량이 줄어든다.
또한, 배터리의 상태(SoH, State of Health)가 잦은 충전으로 악화되면 배터리가 폭발하여, 차량 파손 등 사용자에게 막대한 손실을 발생시킬 가능성이 높다.
본 발명은 상술한 바와 같은 기술적 배경에서 안출된 것으로, 고도정보와 배터리 충전 상태 정보를 이용하여 선택적으로 차량의 배터리를 충전한다. 이로써, 배터리 충전기, 배터리 충전용 발전기 등 전기 에너지로 변환할 때 사용되는 모든 하드웨어와 소프트웨어의 수명을 연장 시킬 수 있는 배터리 충전 장치 및 그 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
전술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 면에 따른 차량의 배터리 충전방법은 차량에 장착된 고도계, 속도계, 네비게이션(Navigation)으로부터 차량의 고도데이터, 속도데이터 및 맵데이터(Map data)를 포함하는 주행정보를 획득하는 단계, 획득한 주행정보를 기반으로 주행경로의 고도 프로파일을 생성하는 단계, 생성한 고도 프로파일을 기반으로 차량 배터리의 충전방식을 제어하는 단계를 포함한다.
차량 배터리의 충전방식을 제어하는 단계는 생성한 고도 프로파일에서의 차량 고도값과 기 설정된 차량 고도값을 비교하는 단계 및 비교 결과에 따라 상기 차량 배터리 충전방식을 결정하는 단계를 포함한다.
차량 배터리의 충전방식을 제어하는 단계는 획득한 차량의 속도데이터를 기 설정된 속도데이터와 비교하여, 상기 비교결과에 따라 차량 배터리의 충전방식을 제어한다.
차량 배터리의 충전방식을 제어하는 단계는 획득한 맵데이터(map data)를 기반으로 주행경로에 따른 연비(Vehicle Performance)를 예측하는 단계, 예측된 연비 데이터에 따라, 차량 배터리의 충전 방식을 결정하는 단계를 포함한다.
배터리의 충전 방식을 제어하는 단계는 획득한 맵데이터를 기반으로 주행경로의 커브(Curve) 곡률 데이터를 추출하는 단계 및 추출된 곡률데이터를 기 설정된 곡률데이터와 비교하여, 비교 결과에 따라 차량 배터리 충전 방식을 제어하는 단계를 포함한다.
차량 배터리의 충전방식을 제어하는 단계는 차량 배터리 충전 상태(State of Charge) 정보를 획득하는 단계, 배터리의 충전 상태 정보 및 상기 획득된 차량 주행 정보를 고려하여 상기 차량 배터리의 충전 방식을 제어하는 단계를 포함한다.
주행경로의 고도 프로파일을 생성하는 단계는 생성된 고도 프로파일을 수정하는 단계를 더 포함한다.
본 발명의 다른 일면에 따른 차량의 배터리 충전 장치는, 차량에 장착된 고도계, 속도계, 네비게이션(Navigation)으로부터 차량의 고도데이터, 속도데이터 및 맵데이터(Map data)를 포함하는 주행정보를 획득하는 주행정보 수집모듈, 획득한 주행정보를 기반으로 주행경로의 고도 프로파일을 생성하는 데이터 가공모듈 및 생성한 고도 프로파일을 기반으로 차량 배터리의 충전방식을 제어하는 제어모듈을 포함한다.
제어모듈은 생성한 고도 프로파일에서의 차량 고도값과 기 설정된 차량 고도값을 비교하여, 비교 결과에 따라 상기 차량 배터리 충전방식을 결정한다.
제어모듈은 차량의 타이어에 장착된 센서로부터 차량 전륜과 후륜의 압력 데이터를 전달받아, 전륜과 후륜의 압력 데이터를 비교하고, 상기 비교 결과에 따라 상기 차량 배터리 충전 방식을 결정한다.
제어모듈은 획득한 차량의 속도데이터를 기 설정된 속도데이터와 비교하여, 상기 비교결과에 따라 차량 배터리의 충전방식을 제어한다.
제어모듈은 획득한 맵데이터(map data)를 기반으로 주행경로에 따른 연비(Vehicle Performance)를 예측하고, 예측된 연비 데이터에 따라, 차량 배터리의 충전 방식을 결정한다.
제어모듈은 획득한 맵데이터를 기반으로 주행경로의 커브(Curve) 곡률 데이터를 추출하고, 추출된 곡률데이터를 기 설정된 곡률데이터와 비교하여, 비교 결과에 따라 차량 배터리 충전 방식을 제어한다.
제어모듈은 차량 배터리 충전 상태(State of Charge) 정보를 획득하여, 상기 배터리의 충전 상태 정보 및 상기 획득된 차량 주행 정보를 고려하여 차량 배터리의 충전 방식을 제어한다.
본 발명에 따르면, 고도 정보와 차량의 충전 상태 정보를 이용하여 차량의 배터리를 선택적으로 충전함으로써, 연료를 적게 사용하면서 전기 충전을 할 수 있도록 하여 연료 효율성을 증대시킨다.
또한, 고도정보와 배터리 충전상태 정보에 따라 선택적으로 차량의 배터리를 충전하여 배터리의 불필요한 충전을 방지함으로써, 배터리의 수명을 연장시킨다.
도 1은 본 발명에 적용된 개념을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 배터리 충전 방법의 흐름을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 적응형 크루즈 컨드롤 (Adaptive Cruise Control)에서 배터리 충전 방식을 결정하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 배터리 충전 장치의 블록도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 주행차선의 특성에 따른 제동력 변화를 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 충전 장치의 블록도를 보다 상세히 나타낸 도면이다.
도 7a 내지 도 7e는 본 발명의 실시예에 따른 고도 프로파일 생성부에서의 고도 프로파일 생성과정을 나타낸 도면이다.
도 8a 내지 도 8b는 본 발명의 실시예에 따른 연비 프로파일 생성부에서의 연비 프로파일 생성예를 나타낸 도면이다.
본 발명은 산업통상자원부(MOTIE)의 재원으로 한국산업기술진흥원(KIAT)의 지원을 받아 수행한 “그린 전기자동차(RE-EV) 실용화 연구기반 구축사업” 의 지원 을 받아 수행된 연구결과이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 용이하게 이해할 수 있도록 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 기재에 의해 정의된다. 한편, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자 이외의 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
본 명세서에서 사용되는 ‘모듈’ 이라는 용어는 용어가 사용된 문맥에 따라서, 소프트웨어, 하드웨어 또는 그 조합을 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 예를 들어, 소프트웨어는 기계어, 펌웨어(firmware), 임베디드코드(embedded code), 및 애플리케이션 소프트웨어일 수 있다. 또 다른 예로, 하드웨어는 회로, 프로세서, 컴퓨터, 직접 회로, 직접 회로 코어, 센서, 멤스(MEMS; Micro-Electro-Mechanical System), 수동 디바이스, 또는 그 조합일 수 있다.
본 발명에서는, 고도 정보와 차량의 충전 상태 정보를 이용하여 차량의 배터리를 선택적으로 충전함으로써, 배터리의 불필요한 충전을 방지하여, 배터리의 수명을 연장시킨다.
이제 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 적용된 개념을 설명하기 위한 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 도로주행 시 운전자는 주행 차선의 커브(curve), 전방 차량과의 거리, 주행 도로의 경사, 톨게이트 등의 존재여부에 따라, 차속을 제어한다. 본 발명의 실시예에서는 네비게이션 시스템, 고도계, 속도계 및 센서를 이용하여, 주행 경로상의 커브, 고도정보, 전방 차량과의 거리 등을 포함하는 주행정보를 고려하여 배터리 충전 진행 여부와 충전 방식을 선택함으로써, 차량 연비를 향상시킨다.
또한, 본 발명에서는 주행정보뿐만 아니라 IBS(Intelligence Battery System) 등을 통해 획득하는 배터리 충전 상태 정보(State of Charge)를 고려하여 배터리 충전 여부 및 충전 방식을 결정한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 배터리 충전 방법의 흐름을 나타낸 도면이다.
도 2를 참조하면, 먼저 배터리 충전 장치는 차량에 설치된 GPS 센서, 라이더(Rader)센서, 고도계, 속도계로부터, 차량의 위치정보, 맵데이터, 전방 차량과의 거리, 위치 변화에 따른 고도차이, 주행속도 및 주행속도 변화량 등을 포함하는 주행 정보를 획득한다(S10).
이후, 획득한 주행 정보에 따라, 주행 경로의 고도 프로파일을 생성한다(S30). 예컨대, 운전자가 차량의 네비게이션 시스템에 도착지를 입력하면, 배터리 충전 장치는 데이터베이스에 기 저장된 현재위치에서 도착지까지의 경로에 따른 차량의 고도 프로파일을 생성한다. 여기서, 고도 프로파일이란, 주행 경로에 따른 차량의 고도 변화량 등을 시간에 따라 그래프화한 형태 일 수 있다. 실시예에 있어서, 고도 프로파일은 차량에 장착된 소프트웨어에 적응적인 형태로 생성된다.
주행경로의 고도 프로파일이 생성되면, 생성된 고도 프로파일에 따라 차량 배터리 충전 방식이 제어된다(S50). 예컨대, 차량이 경사도가 높은 구간으로 진입하여 (오르막길 주행) 고도 프로파일에서 시간당 고도 변화율이 기 설정된 값 이상일 경우에는, 배터리 충전을 중단 시켜 에너지 낭비를 방지한다.
반면, 차량이 경사도가 낮은 구간으로 진입하여(내리막길 주행) 고도 프로파일에서 시간당 고도 변화율이 기 설정된 값 보다 작을 경우에는, 내리막길 주행에서 발생하는 중력 가속도를 이용하여 더 높은 효율로 차량 배터리를 충전한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 적응형 크루즈 컨드롤 (Adaptive Cruise Control)에서 배터리 충전 방식을 결정하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
적응형 크루즈 컨드롤 (Advanced adaptive cruise control)시스템은 라이더(Radar) 센서를 이용해 전방차량과의 거리, 속도를 계산해 차량간의 적정 거리를 유지하는 시스템이다.
실시예에 있어서, 차량에 장착된 GPS 센서로부터 차량의 위치정보에 포함된 위도 및 경도 정보를 획득하여 네비게이션으로 전달하면, 네비게이션은 차량 위치 정보에 따른 맵데이터(Map data) 등을 ACC 시스템의 제어부로 전달한다. ACC 시스템의 제어부는 전달받은 맵데이터(map data) 및 라이더(radar) 센서로부터 획득한 전방 차량과의 거리 정보에 기반하여 차량간 적정 거리를 유지할 수 있도록 차량 브레이크를 제어하여 자동적으로 속도를 조정한다.
이때, 본 발명에 따른 실시예에서는 차속 및 차속 변화량 값을 기 설정된 값과 비교하여 차량 배터리의 충전 방식을 결정한다. 예컨대, 차속 및 차속 변화량이 기 설정된 값 이하 인 경우, 차속 변화를 위한 에너지 및 연료 소비가 적으므로, 전기 에너지로 배터리를 충전한다. 반면, 차속 및 차속 변화량이 기 설정된 값보다 클 경우에는, 차속 변화 및 차속 유지를 위한 에너지가 상대적으로 크므로 차량 배터리 충전을 중단하거나, 배터리 충전 방식을 변화시켜 차량의 연비를 향상시킨다. 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 배터리 충전 장치의 블록도이다.
도 4를 참조하면, 연비향상을 위한 배터리 충전 장치는 주행정보 수집모듈(100), 데이터 가공모듈(300) 및 제어모듈(500)를 포함한다.
주행정보 수집모듈(100)은 배터리 충전 방식을 제어하여 연비를 향상시키기 위해, 차량의 각종 주행정보를 수집한다. 예컨대, 차량의 속도 정보, 고도정보, 위치정보, 배터리 충전 상태정보, 차량의 전륜과 후륜의 압력 변화량 정보 및 RPM(Revolutions per minute) 정보 등을 수집한다. 수집된 차량 주행정보는 데이터 가공모듈(300)로 전달된다.
데이터 가공모듈(300)은 전달받은 차량 주행 정보를 차량에 설치된 소프트웨어에 적응적인 프로파일 형태로 가공한다. 예컨대, 데이터 가공모듈(300)은 차량 고도 정보를 기반으로 고도 데이터로 가공하여 고도 프로파일을 생성하거나, 맵데이터를 기반으로 차량 주행 경로의 곡률 데이터를 추출하거나, RPM 정보 등을 기반으로 차량의 연비 프로파일을 생성할 수 있다. 생성된 프로파일 데이터는 제어모듈(500)로 전달된다. 실시예에서는 데이터 가공모듈(300)에 의해 생성된 각종 프로파일에 근거하여 차량 배터리 충전방식을 결정하게 된다.
제어모듈(500)은 전달받은 프로파일 데이터에 기반하여 차량 배터리 충전 방식을 제어한다.
예컨대, 제어모듈(500)은 프로파일 데이터 값과 기 설정된 데이터 값의 비교를 통해 배터리 충전방식을 결정 할 수 있다. 구체적으로, 제어모듈(500)은 RPM 데이터에 기반한 연비 프로파일과 맵데이터에 기반한 고도 프로파일을 이용하여 배터리 충전 방식을 결정할 수 있다.
도 5는 발명의 이해를 돕기 위해 본 발명의 실시예에 따른 주행차선의 특성에 따른 제동력 변화를 나타낸 도면이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 차량이 오르막길을 주행 중 일 때는 평지 주행과 비교하여 차량의 제동력이 감소하고, 내리막길 주행 중일 때는 제동력이 증가한다. 오르막길, 내리막길 및 평지에서 동일한 가속도로 주행하더라도, 주행차선의 경사에 따라 요구되는 구동력과 제동력이 변화하므로, 제어모듈(500)은 경사에 따른 구동력과 제동력을 고려하여 연비를 향상 시킬 수 있는 충전 방식을 결정한다.
또한, 도 5에 도시된 바와 같이, 주행 차선 커브에 따라 차량의 제동력이 달라진다. 예컨대, 코너 진입시에는 차선의 곡률증가로 감속주행이 요구되고, 코너 에서 빠져나올 시에는 차선 곡률감소로 가속주행을 하게 된다. 제어모듈(500)은 전술한 차선 곡률에 따른 감속, 가속 및 제동력을 고려하여 연비를 향상 시킬 수 있는 충전 방식을 결정한다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 충전 장치의 블록도를 보다 상세히 나타낸 도면이다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 연비 향상을 위한 배터리 충전 장치는 차량에 장착된 각종 센서로부터 차량 주행정보를 획득한다. 차량 주행 정보에 대한 중복되는 설명은 생략한다.
다른 실시예에서는, 지능형 배터리 센서(IBS, Intelligent Battery Sensor)를 통해 배터리 상태를 센싱한다. 예컨대, IBS 센서는 배터리 상태 정보인 배터리 충전 상태(State of Charge, SoC), 배터리 노후 상태(State of Health, SoH), 배터리 시동 능력(State of Function, SoF) 및 배터리 내부 온도(Battery Temperature) 등을 센싱한다. 센싱된 배터리 상태 정보는 차량 주행정보와 함께 주행정보 수집모듈(100)로 입력되거나, 제어모듈(500)로 입력된다.
데이터 가공모듈(300)은 고도프로파일 생성부(310), 곡률 추출부(330) 및 연비 프로파일 생성부(350)를 포함한다.
고도 프로파일 생성부(310)는 GPS 센서를 통해 획득한 차량의 위치 정보 및 경로정보에 따른, 고도 프로파일을 생성한다.
도 7a 내지 도 7e는 도 6에 도시된 고도 프로파일 생성부(310)에서의 고도 프로파일 생성과정 실시예를 나타낸 도면이다.
도 7a를 참조하면, 먼저 고도 프로파일 생성부(310)는 GPS 로그를 이용하여 구글 맵데이터 (예컨대, Google earth) 등을 통해 고도 프로파일을 저장한다. 이후, 전달받은 위치 정보에 따라 기 저장된 맵데이터에 기반하여 고도 프로파일을 생성한다. 예컨대, 고도 프로파일 생성부(310)는 도 7b 내지 도 7c에 도시된 바와 같이, sport tracks 등과 같은 고도 프로파일 생성 프로그램을 이용하여 고도 프로파일을 생성한다. 여기서, 고도 프로파일은 경로, 주행 시간 및 도착지점까지의 거리에 따른 고도데이터로서 생성될 수 있고, CSV (Comma Separated Value)포맷의 파일 등의 형태로 생성될 수 있다.
한편, 고도 프로파일 생성부(310)는 도 7d 내지 도 7e에 도시된 바와 같이, 고도 정보에 따른 주행 속도 시뮬레이션을 주행 경로의 고도 프로파일을 수정할 수 있다. 고도 프로파일 수정 시, Ramer-Douglas-Peuker 알고리즘이 이용된다.
곡률 추출부(320)는 차량 주행 차선의 곡률을 추출한다. 예컨대, 곡률(curvature) 추출부(320)는 맵 데이터 및 차량 주행 경로에 따라 차선의 곡률을 추출한다. 추출된 곡률 데이터는 경로, 주행시간, 도착지점까지의 거리에 대한 프로파일 형태로 가공된다.
연비 프로파일 생성부(350)는 곡률 데이터와 RPM 정보 및 차량 연비에 영향을 주는 차량의 주행정보에 대해 연비 프로파일을 생성한다. 예컨대, 연비 프로파일 생성부(350)는 도 8a 내지 도 8b에 도시된 바와 같이 Carsim 등 상용화된 소프트웨어를 이용하여 차량 성능을 예측한다. Carsim은 도로 형상, 마찰 계수, 바람 등의 주행환경과 스티어링, 스로틀, 브레이크, 클러치 및 변속 등의 주행 컨트롤에 대한 응답으로 차량의 성능을 예측하는 소프트웨어이다. 연비 프로파일 생성부(350)는 여러 소프트웨어를 통해 주행 경로, 시간, 도착지까지 남은 거리에 따른 연비를 예측하여, 연비 프로파일을 생성한다.
데이터 가공모듈(300)에서 생성된 모든 프로파일 데이터는 제어모듈(500)로 전달된다.
제어모듈(500)은 프로파일 데이터와 기 저장된 데이터를 비교하여 차량 배터리 충전 방식을 결정한다. 이를 위한 제어모듈(500)은, 비교부(510) 및 충전방식 결정부(530)를 포함한다.
비교부(510)는 전달받은 프로파일 데이터와 기 저장된 데이터를 비교하여, 차량 주행경로의 특성을 파악하고, 파악된 주행경로의 특성에 따라 충전 방식 결정부(530)에서 충전 방식을 결정하게 한다. 구체적으로, 비교부(510)는 고도 프로파일에서 추출한 고도 차이값과, 연비 프로파일에서 추출한 연비값을 기 설정된 값과 비교하여 주행경로 특성을 파악한다. 여기서, 주행경로 특성에는 주행경로의 경사, 곡률 등이 포함된다.
예컨대, 비교부(510)는 고도 프로파일 데이터에서 추출된 주행 경로 및 시간에 따른 고도 변화량이 기 설정된 량 보다 크면, 오르막길 주행으로 판단하여 충전 방식 결정부(530)에서 배터리 충전 중단 신호 또는 배터리 충전 방식 변경 신호를 생성하도록 한다.
반면, 비교부(510)는 주행 경로 및 시간에 따른 고도 변화량이 기 설정된 량 이하이면, 내리막길 주행으로 판단하여 충전 방식 결정부(530)에서 배터리 충전 시작 신호를 생성하거나, 전기 에너지를 이용하여 차량 배터리를 충전하도록 한다.
다른 실시예에서, 비교부(510)는 TPMS(Tire Pressure Monitoring System)를 이용하여 오르막길 주행 또는 내리막길 주행을 판단할 수 있다. 구체적으로, 비교부(510)는 전륜과 후륜의 압력을 센싱한 정보를 전달받아, 전륜의 압력이 후륜 압력보다 크면 내리막길 주행으로 판단하여 배터리 충전 시작 신호 등을 생성하도록 한다. 반면, 비교부(510)는 후륜의 압력이 전륜의 압력보다 크면 오르막길 주행으로 판단하여 연비 향상을 위해 배터리 충전 중지 신호 등을 생성하도록 한다.
또한, 비교부(510)는 연비 프로파일에서 추출한 연비값과 기 설정된 연비값을비교하여 배터리 충전을 제어하도록 한다. 예컨대, 연료 효율이 기 설정값 이상일 경우, 배터리 충전을 진행하고, 연료 효율이 기 설정값 보다 작다면 배터리 충전을 진행하지 않는다.
충전 방식 결정부(530)는 비교부(510)로부터 획득한 충전 신호 및 차량 IBM 센서로부터 획득한 충전 상태 정보에 따라 배터리 충전 방식을 결정한다.
예컨대, 충전 방식 결정부(530)는 비교부(510)로부터 배터리 충전 신호를 입력 받더라도, 센싱된 배터리 충전 상태에 따라, 배터리 충전 진행 여부 및 배터리 충전 방식을 결정한다. 구체적으로, 충전 방식 결정부(530)는 배터리 잔량이 기 설정값 이상이라면, 비교부(510)로부터 배터리 충전 시작 신호를 입력 받더라도, 배터리 충전을 수행하지 않는다. 이로써, 불필요한 배터리 충전을 방지하여 연료 효율을 상승시킨다.
반면, 충전 방식 결정부(530)는 비교부(510)로부터 배터리 충전 중단 신호가 입력되더라도 배터리 잔량이 특정값 보다 작다면, 배터리 방전을 방지하기 위해 배터리를 충전한다.
본 발명에 따르면, 차량에 고도계 및 속도계를 장착하여 고도 정보와 차량 배터리의 충전 상태 정보를 이용하여 차량 배터리를 선택적으로 충전함으로써, 연료를 적게 사용하면서 전기 충전을 할 수 있도록 하여 연료 효율성을 증대시킨다.
또한, 고도정보와 배터리 충전상태 정보에 따라 선택적으로 차량의 배터리를 충전하여 배터리의 불필요한 충전을 방지함으로써, 배터리의 수명을 연장시킨다.
이상 바람직한 실시예와 첨부도면을 참조하여 본 발명의 구성에 관해 구체적으로 설명하였으나, 이는 예시에 불과한 것으로 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범주 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

Claims (14)

  1. 차량의 배터리 충전방법으로서,
    상기 차량에 장착된 고도계, 속도계, 네비게이션(Navigation)으로부터 차량의 고도데이터, 속도데이터 및 맵데이터(Map data)를 포함하는 주행정보를 획득하는 단계;
    상기 획득한 주행정보를 기반으로 주행경로의 고도 프로파일을 생성하는 단계;
    상기 차량의 타이어에 장착된 센서로부터 차량 전륜과 후륜의 압력 데이터를 전달받아, TPMS(Tire Pressure Monitoring System)를 이용하여 상기 전륜과 후륜의 압력 데이터를 비교하는 단계;
    상기 비교 결과에 따라 상기 차량 전륜의 압력이 후륜 압력보다 크면 내리막길 주행으로 판단하여 배터리 충전 시작 신호를 생성하고, 후륜의 압력이 전륜의 압력보다 크면 오르막길 주행으로 판단하여 연비 향상을 위한 배터리 충전 중지 신호를 생성하고 차량 배터리 충전을 제어하는 단계; 를 포함하고,
    상기 차량 배터리의 충전을 제어하는 단계는
    상기 생성한 고도 프로파일에서의 차량 고도값과 기 설정된 차량 고도값을 비교하는 단계; 및
    상기 생성된 고도 프로파일을 기반으로 시간당 고도 변화율이 기 설정된 값 이상일 경우에는, 배터리 충전을 중단시키는 충전 중지신호를 생성하고, 고도 프로파일에서 시간당 고도 변화율이 기설정된 값보다 작을 경우에는 충전 시작신호를 생성하고, 상기 획득한 맵데이터(map data)를 기반으로 주행경로에 따른 연비(Vehicle Performance)를 예측하고, 상기 예측된 연비 데이터에 따라, 상기 차량 배터리의 충전을 결정하는 것을 특징으로 하는 배터리 충전 방법.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서, 상기 차량 배터리의 충전을 제어하는 단계는
    상기 획득한 차량의 속도데이터를 기 설정된 속도데이터와 비교하여, 상기 비교결과에 따라 차량 배터리의 충전을 제어하는 것
    을 특징으로 하는 배터리 충전방법.
  4. 삭제
  5. 제 1항에 있어서, 상기 배터리의 충전을 제어하는 단계는
    상기 획득한 맵데이터를 기반으로 주행경로의 커브(Curve) 곡률 데이터를 추출하는 단계; 및
    상기 추출된 곡률데이터를 기 설정된 곡률데이터와 비교하여, 비교 결과에 따라 차량 배터리 충전을 제어하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 충전방법.
  6. 제 1항에 있어서, 상기 차량 배터리의 충전을 제어하는 단계는,
    상기 차량 배터리 충전 상태(State of Charge) 정보를 획득하는 단계;
    상기 배터리의 충전 상태 정보 및 상기 획득된 차량 주행 정보를 고려하여 상기 차량 배터리의 충전을 제어하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 충전방법.
  7. 제 1항에 있어서, 상기 주행경로의 고도 프로파일을 생성하는 단계는
    상기 생성된 고도 프로파일을 수정하는 단계를 더 포함하는 것인 배터리 충전방법.
  8. 차량의 배터리 충전 장치로서,
    상기 차량에 장착된 고도계, 속도계, 네비게이션(Navigation)으로부터 차량의 고도데이터, 속도데이터 및 맵데이터(Map data)를 포함하는 주행정보를 획득하는 주행정보 수집모듈;
    상기 획득한 주행정보를 기반으로 주행경로의 고도 프로파일을 생성하고, 차량 주행 정보를 이용하여 고도 프로파일을 보정하는 데이터 가공모듈; 및
    상기 생성한 고도 프로파일을 기반으로 차량 배터리의 충전을 제어하는 제어모듈; 을 포함하고 상기 제어모듈은,
    상기 차량의 타이어에 장착된 센서로부터 차량 전륜과 후륜의 압력 데이터를 전달받아, TPMS(Tire Pressure Monitoring System)를 이용하여 상기 전륜과 후륜의 압력 데이터를 비교하고, 상기 비교 결과에 따라 상기 차량 전륜의 압력이 후륜 압력보다 크면 내리막길 주행으로 판단하여 배터리 충전 시작 신호를 생성하고, 후륜의 압력이 전륜의 압력보다 크면 오르막길 주행으로 판단하여 연비 향상을 위한 배터리 충전 중지 신호를 생성하여 생성된 신호에 따라 차량 배터리 충전을 수행하고,
    차량 고도값과 기 설정된 차량 고도값을 비교하고, 상기 생성된 고도 프로파일을 기반으로 시간당 고도 변화율이 기 설정된 값 이상일 경우에는, 배터리 충전을 중단시키는 충전 중지신호를 생성하고, 고도 프로파일에서 시간당 고도 변화율이 기설정된 값보다 작을 경우에는 충전 시작신호를 생성하고, 상기 획득한 맵데이터(map data)를 기반으로 주행경로에 따른 연비(Vehicle Performance)를 예측하고, 상기 예측된 연비 데이터에 따라, 상기 차량 배터리의 충전을 결정하는 것 을 특징으로 하는 배터리 충전장치.
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 제 8항에 있어서, 상기 제어모듈은
    상기 획득한 차량의 속도데이터를 기 설정된 속도데이터와 비교하여, 상기 비교결과에 따라 차량 배터리의 충전을 제어하는 것을 특징으로 하는 배터리 충전장치.
  12. 삭제
  13. 제 8항에 있어서, 상기 제어모듈은
    상기 획득한 맵데이터를 기반으로 주행경로의 커브(Curve) 곡률 데이터를 추출하고, 상기 추출된 곡률데이터를 기 설정된 곡률데이터와 비교하여, 비교 결과에 따라 차량 배터리 충전을 제어하는 것을 특징으로 하는 배터리 충전장치.
  14. 제 8항에 있어서, 상기 제어모듈은
    상기 차량 배터리 충전 상태(State of Charge) 정보를 획득하여, 상기 배터리의 충전 상태 정보 및 상기 획득된 차량 주행 정보를 고려하여 상기 차량 배터리의 충전을 제어하는 것을 특징으로 하는 배터리 충전장치.
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