KR101030277B1 - 배터리액의 온도추정방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 보다 고밀도로 추정할 수 있는 배터리액의 온도추정방법을 제공한다.

전회(前回)의 추정결과(T(n-1))와 이번회(今回)의 추정에 사용하는 온도센서에 의한 검출온도(t(n))을 비교(스텝(S3,S7))하고, 검출온도(t(n))가 상승했을 경우와 하강했을 경우에, 추정정수(Ⅹ)를 다른 값(Ⅹin,Ⅹde)으로 설정하고, 추정식에 의해 추정(스텝(S4, S5) 또는 스텝(S8, S9))한다.

배터리액의 온도추정, 배터리액의 온도추정방법

Description

배터리액의 온도추정방법{METHOD OF ESTIMATING A TEMPERATURE OF BATTERY LIQUID}

본 발명은 차량에 탑재되는 배터리의 근방에 배치된 온도센서에 의해 감지된 온도를 근거로 배터리액의 온도를 추정하는 방법에 관한 것이다.

차량에 탑재되는 예를 들면 연축전지와 같은 배터리(이차전지)에 대해서, 차량이 주행하고 있는 사이에 교류발전기에 의해 발전된 전력으로 충전을 행하기 위해서는, 배터리의 온도를 검출하고, 상기 검출된 온도에 따라 충전전압이 최적이 되도록 조정하는 것이 바람직하다. 예를 들면 특허문헌(일본국특허공보제2001-526827호)에는 엔진온도나 주위온도를 검출하고, 부가적으로 엔진 정지중의 일조(日照)지속시간이나 강도를 컴퓨터에 의해 산출하고, 배터리 온도를 추정하는 방법이 개시되어 있다. 그러나, 이 방법으로는 검출 파라미터가 많고, 추정방식이 복잡해지는 문제가 있다.

배터리의 온도는 실질적으로 배터리의 내부를 채우고 있는 배터리액(전기분해액)의 온도이기 때문에, 배터리액의 온도를 검출하는 것이 바람직하다. 그러나 배터리액은 희류산등의 강산성의 액체이기 때문에, 액 내에 온도센서를 직접 투입해서 온도를 검출하는 것은 곤란함에 따라, 그 대신에 배터리 근방의 온도를 검출하고, 상기 검출된 온도에 의해 배터리액-배터리의 온도를 간접적으로 추정한다.

예를들면, 일반적인 온도추정식을 이용하면

T(n)={t(n)+(Ⅹ-1)T(n-1)}/X 이 된다.

여기서, n:엔진시동후의 샘플링 회수, T(n): n번째의 추정온도, t(n):n번째의 온도센서출력, Ⅹ:추정정수이다. 추정정수(Ⅹ)는 실제로 추정한 결과에 근거로 오차가 최소가 되도록 결정된다.

도12는 상기 추정식을 이용하여 배터리 온도를 추정한 결과의 일예를 나타낸 것이지만, 최대온도 오차는 11.5℃가 되어 양호한 추정이라고 할 수 없다. 본 발명은 이러한 사정을 고려하여 이루어진 것으로서, 본 발명의 목적은 보다 고밀도로 추정할 수 있는 배터리액의 온도추정방법을 제공하기 위한 것이다.

본 발명에 따른 배터리액의 온도추정방법에 의하면, 전회(前回)의 추정결과(T(n-1))와 이번회(今回)의 추정에 사용하는 검출온도(t(n))를 비교하고, 검출온 도(t(n))가 상승했을 경우와 하강했을 경우에 추정정수(Ⅹ)를 다른값으로 설정하여 추정한다. 즉, 배터리액의 온도는 상승하기 쉽고 하강하기 어려운 성질이 있어서, 추정식에 사용하는 추정정수(Ⅹ)를 온도가 상승할 경우와 하강할 경우로 각각 최적값으로 설정해서 계산하면 추정을 보다 정확하게 행할 수 있다.

본 발명에 따른 배터리액의 온도추정방법에 의하면, 추정식으로,

T(n)={t(n)+(Ⅹ-1)T(n-1)}/ Ⅹ

를 이용한다. 즉 전 회의 추정결과(T(n-1))와 이번 회의 추정에 사용하는 검출온도(t(n))를 추정정수(Ⅹ)를 이용하여 평균화하기위해 이번 회의 추정결과(T (n))을 얻는 추정식에 있어서, 추정정수(Ⅹ)를 온도상승시와 하강시로 각각 최적값으로 설정함으로써 추정을 정확히 할 수 있다.

본 발명에 따른 배터리액의 온도추정방법에 의하면, 차량의 엔진 정지중에도 온도센서에 의해 온도(t(n))를 주기적으로 검출한다. 그리고 엔진이 정지하기 직전에 추정된 온도(Te)를 초기값으로서, 엔진 정지중의 추정온도(T')를 추정정수(Ⅹst)를 이용한 추정식으로 추정하고, 엔진 시동중에 있어서의 추정온도의 초기값(T(0))을 결정한다.

즉, 추정식을 이용하여 엔진 시동중의 배터리액 온도를 추정하기 위해서는 최초에 초기값(T(0))을 설정할 필요가 있고, 상기 초기값(T(0))은 엔진이 정지하고 있는 사이의 배터리액 온도를 추정해서 얻게된다. 엔진 정지후의 배터리액온도는 정지직후에 일시적으로 상승하지만 그 후는 긴 시간에 걸쳐서 감소하고, 시동중의 경우에 비교해서 상승,하강을 빈번하게 되풀이하지 않는다. 따라서, 엔진 정지중의 추정온도(T')를 공통인 추정정수(Xst)를 채용한 추정식에 의해 추정해도 엔진이 시동한 시점에서 사용하는 초기값을 적절하게 얻을 수 있다.

본 발명에 따른 배터리액의 온도추정방법에 의하면, 엔진이 정지하고부터 배터리액 온도가 크게 변동하는 기간에서 온도센서에 의한 온도검출은 행해지지 않아, 엔진이 정지한 시점으로부터의 경과시간(α)에 따라 추정방식을 변화시킨다. 즉, 배터리액 온도는 엔진이 정지한 직후부터 소정시간의 사이는 약간 상승하는 경향을 나타낸 다음, 하강으로 바뀐다. 여기서, 배터리액 온도가 상승한 후 엔진 정지시의 온도까지 돌아가는 추정시간을 Z 라고 할 경우,

0≤α<Z 이면 、 T'=Te 로 된다.

상기의 기간은 정확한 추정이 곤란하기 때문에, 엔진정지 직전에 추정된 온도(Te)에서 일정한 것과 근사하다.

시간(Z)이 경과한 후에는 배터리액온도가 거의 선형으로 낮아져 가고, 점차 그 경사는 작아진다. 따라서, 배터리액 온도의 저하 경향이 어느 정도 작아지는 것으로 추정되는 시간을 Z' 라고 할 경우,

Z≤α<Z'이면, T'=-Y·(α-Z)+Te 이다.

즉, 이 경우 1차함수근사에 의해 추정한다.

그리고, 시간(Z')이 경과한 후에 배터리액 온도의 변화는 매우 적게 되므로

Z'≤α이면 T'=S로서,

온도센서의 검출출력(S)을 그대로 추정온도(T')로 한다. 즉, 엔진이 시동한 시점에서 온도센서의 검출출력(S)을 얻는 것이 바람직하다. 따라서, 엔진이 정지하 고 있는 기간중에 온도센서에 의한 온도검출을 주기적으로 행하지 않더라도 엔진이 시동한 시점에서 사용하는 초기값을 적절하게 얻을 수 있다.

본 발명에 따른 배터리액의 온도추정방법에 의하면, 온도센서를 배터리의 내부에 있어서 배터리액에 접하지 않는 상태로 배치한다. 구체적으로는, 예를들면 청구항6과 같이, 배터리의 내부에 형성된 센서 유지부에 온도센서를 배치한다. 이렇게 하면, 센서 유지부에 의해 온도센서와 배터리액의 사이를 분리시킨 상태에서, 배터리액의 실제 온도에 가까운 온도를 검출할 수 있고, 추정 정밀도를 더욱 향상시킬 수 있다.

본 발명에 따른 배터리액의 온도추정방법에 의하면, 온도센서를 내식성있는 재료로 형성되는 보호부재의 내부에 삽입하고, 상기 보호부재를 배터리액에 담그는 위치에 배치한다. 따라서, 검출온도를 보다 배터리액의 실제 온도에 가까이 할 수 있다.

본 발명에 따른 배터리액의 온도추정방법에 의하면, 내식성을 갖는 금속부재의 일단을 배터리 내부의 배터리액에 담그고, 타단은 배터리의 외부로 도출시킨다. 그리고, 금속부재의 타단측에 온도센서를 장착한다. 이 경우, 금속부재의 온도는 배터리액의 온도에 가까운 상태가 되기 때문에, 역시 배터리액의 실제 온도에 가까운 값을 검출할 수 있다.

본 발명은 보다 고밀도로 추정할 수 있는 배터리액의 온도추정방법을 제공하 는 효과를 갖는다.

(제1실시 예)

이하, 본 발명의 제1실시예에 대하여 도1 내지 도6을 참조해서 설명한다. 도1은 차량의 엔진(E/G)이 시동했을 경우에 실행되는 배터리액의 온도추정방법을 나타낸 흐름도다. 추정식은 일반적으로 사용되는 T(n)={t(n)+(Ⅹ-1)T(n-1)}/Ⅹ…(0)을 이용한다. 즉,

n: 차량의 엔진 시동후에 행하는 온도(t)의 샘플링 회수

t(n): 온도센서에 의해 검출되는 배터리 주위의 온도

T(n): n번째의 추정온도, Ⅹ: 추정정수 이다.

한편, 도1에 나타낸 처리는 예를들면, 차량의 엔진 ECU (Electronic Control Unit)

그리고 본 실시예에서는 추정정수(Ⅹ)를 배터리액의 온도가 상승하고 있는 경우에는 Ⅹin, 배터리액의 온도가 하강하고 있는 경우에는 Ⅹde로서, 각각 다른 값을 설정해서 추정하는 점이 특징이다.

또한, 도6은 배터리에 대한 온도센서의 설치위치를 나타낸다. 배터리(1)는 예를들면 연축전지이며, 케이스(2)의 내부에는 희류산 등의 배터리액(3)이 채워져 있다. 케이스(2)의 상부에는 커버(4)가 배치되어 있고, 상기 커버(4)에는 단자(5,6)가 배치되어있다. 단자(5,6)는 배터리(1)의 내부에 있어서 배터리액(3)에 잠겨있는 정, 부의 전극(미도시)에 접속되어 있다. 그리고, 단자(6)측에는 전류센서(7)과 함께 온도센서(8)가 배치되어 있다. 이들 센서(7,8)는 예를들면 수지제의 홀더(20)의 내부에 배치되어 있고, 상기 홀더(20)는 단자(6)에 장착되어 있다. 이 경우, 온도센서(8)는 배터리(1) 근방의 온도로서 엔진 룸의 분위기온도를 측정하고 있는 것으로 간주할 수 있다.

도5는 기간(1)에 아이들링을 5분 행하고, 기간(2)에 70km/h의 정속주행을 5분 행하는 것을 교대로 반복했을 경우에, 온도센서(8)에 의해 검출된 엔진룸의 분위기온도변화와 배터리액(3)의 온도를 다른 온도센서에 의해 직접 측정한 결과로 나타낸다. 이 도5 로부터 배터리액(3)의 온도는 평균적으로 상승하고 있고, 상승하기 쉽고 하강하기 어려운 경향을 나타내고 있는 것으로 판단된다. 이 특성에 따라, 전술한 바와 같이 추정정수(Ⅹ)를 온도상승시는 Ⅹin, 온도하강시는 Ⅹde로서 다른 값으로 설정한다.

도1에 있어서, 우선, 엔진이 시동한 시점에서의 초기값(T(0))을 산출(이의 상세에 관해서는 후술)(스텝(Sl))하고, 최초의 온도(t(1))를 온도센서(8)에 의해 측정(스텝(S2))한다. 다음으로, 온도(t(1))와 초기값(T(0))을 비교(스텝(S3))하고, t(1)>T(0)이면(YES) 온도상승시의 추정정수(Ⅹin)를 사용하여 추정온도(T(1))를 계산(스텝S4)한다. 즉 (1)식

T(1)={t(1)+(Xin-1)T(0)}/Ⅹin…(1)에 의해 계산한다.

한편, 스텝(S3)에 있어서 、 t(1)≤T(0)이면 (NO), 온도하강시의 추정정수(Ⅹde)를 사용해서 추정온도(T(1))을 계산(스텝(S5))한다. 즉 (2)식

T(1)={(t(1)+(Ⅹde-1)T(0))Xde…(2)에 의해 계산한다.

스텝(S4,S5)의 어느 하나에 의해 최초의 추정온도T(1)를 얻으면, 이후의 스텝(S6~S9)은 소정의 샘플링 간격(예를 들면 몇초∼십몇초정도)이 경과할 때마다 스텝(S2~S5)과 같이 처리한다. 즉 다음 온도(t(n))를 온도센서(8)에 의해 측정(스텝(S6))하고, 온도(t(n))와 전 회의 추정결과(T(n-1))를 비교(스탭(S7))하고、t (n)>T(n-1)이면 (YES), 온도상승시의 추정정수(Xin)를 이용하여 추정온도(T(1))를 계산(스텝(S8))한다. 즉, (3)식

T(n)={t(n)+(Ⅹin-1)T(n-1)}/Ⅹin…(3)에 의해 계산한다.

한편, 스텝(S7)에 있어서, t(n)≤T(n-1)이면 (NO), 온도하강시의 추정정수(Ⅹde)를 이용하여 추정온도(T(n))를 계산(스텝(S9))한다. 즉 (4)식

T(n)={t(n)+(Ⅹde-1)T(n-1)}/Ⅹde…(4)

에 의해 계산한다. 그리고 엔진이 정지하기 까지의 사이(스텝(Sl0:No))를 스탭(S6)으로 되돌아와서 처리를 반복한다.

다음으로 스텝(Sl)에 있어서의 초기값(T(0))의 결정에 대해서 도2를 참조해서 설명한다. 도2는 엔진이 정지한 시점으로 부터의 배터리액(3)의 온도변화(파선)를 나타낸다. 배터리액(3)의 온도는 엔진 정지 직후로부터 일시적으로 상승하고, 그 후는 긴 시간에 걸쳐서 저하된다. 엔진 정지 기간 동안의 배터리액(3)의 추정온도를 T'라고 하면, 엔진이 정지하기 직전에 추정된 온도(Te)를 이용하여 추정한다.또한 엔진 정지 중에도, 엔진(ECU)는 소정의 샘플링 간격(이 경우, 1시간∼몇시간) 마다 클럭공급이 정지된 슬리브상태로부터 기동(wake up)하고, 온도센서(8)에 의해 온도(t(n))를 측정한다.

이 경우의 추정정수(Ⅹ)는 온도의 상승하강에 관계없이 공통인 추정정수(Xst)를 이용한다. 즉 엔진 정지시의 배터리액(3)의 온도는 엔진 시동중의 온도에 비교하면 완만히 변화되므로, 공통인 추정정수(Ⅹst)를 이용해도 오차는 그정도 로 커지지 않는다. 따라서, 초기값(T'(0))은,

T'(0)=Te 로서, 추정식 T'(n)은 (5)식이 된다.

T'(n)={t(n)+(Ⅹst-1)T'(n-1)}/Ⅹst…(5)

도3은 엔진 정지기간 동안에 있어서의 배터리액의 온도를 실제로 온도센서에 의해 직접 측정한 결과와 도6에 나타내는 온도센서(8)의 배치에 의해 (5)식을 이용하여 추정온도(T'(n))를 계산한 결과를 가리키는 것으로, 추정정수(Ⅹst=5), 샘플링 간격은 1시간이다. 이 경우의 최대온도오차는 5도이다.

그리고, 도4는 도1의 흐름도에 의해 엔진 시동중에 추정한 온도(T(n))와 배터리액(3)의 온도를 다른 온도센서에 의해 직접 측정한 결과를 나타낸다. 추정정수Ⅹin=660,Ⅹde=215이고, 최대온도오차는 5도이다. 이는 도12에 나타낸 종래방식의 추정(Ⅹin=Ⅹde=330)에 비교해서 오차가 매우 작다.

한편, 추정정수(Xin,Ⅹde,Xst)는 특정한 배터리(1)에 대해서 추정할 때에 값을 적당히 변화시키고, 추정결과의 오차가 최소가 된 것을 온도상승시와 온도하강시에 대해서 각각 선택한 것으로, 이 선택방식 자체는(온도상승시와 온도하강시에서 다른값을 설정하는 점을 제외하고) 종래와 같다. 또한 추정정수(Ⅹin,Ⅹde,Ⅹst)는 배터리의 사이즈나 각 차량의 엔진룸의 배치 등에 따라 변하기 때문에, 차종 마다 설정할 필요가 있다.

이상과 같이 본 실시예에 의하면, 전 회의 추정결과(T(n-1))와, 이번 회의 추정에 사용하는 온도센서(8)에 의한 검출온도(t(n))를 비교하고, 검출온도(t(n))가 상승했을 경우와 하강했을 경우에, 추정정수(Ⅹ)를 다른 값(Ⅹin,Ⅹde)으로 설정하고, 추정식:(0)식에 의해 추정을 한다. 즉, 배터리액의 온도가 상승하기 쉽고 하강하기 어려운 성질에 따라, 추정정수(Ⅹ)를 각각 최적인 값으로 설정함으로써 추정을 더욱 정확하게 할 수 있다.

또한 차량의 엔진 정지중에 있어서도 온도센서8에 의해 온도 t(n)을 주기적으로 검출하고, 엔진이 정지하기 직전에 추정된 온도(Te)를 초기값으로해서, 엔진 정지중의 추정온도(T')를, 추정정수(Ⅹst)를 이용한 추정식:(5)식으로 추정하고, 엔진 시동중에 있어서의 추정온도의 초기값(T(0))을 결정하도록 했다. 즉 엔진정지후의 배터리액온도는 정지 직후 일시적으로 상승하지만 그 후는 긴 시간을 걸쳐서 저하하고, 시동중의 경우에 비교해서 상승,하강을 빈번하게 되풀이하지 않기 때문에 추정온도(T')를 공통인 추정정수(Ⅹst)를 이용한 (5)식에 의해 추정해도, 엔진이 시동한 시점에서 사용하는 초기값을 대략 적절히 얻을 수 있다.

(제2실시예)

도7 및 도8은 본원발명의 제2실시예를 나타낸 것이며, 제1실시예와 동일부분에는 동일부호를 첨부해서 설명을 생략하고, 이하 다른 부분에 관하여 설명한다. 제2실시예는 엔진정지중에 있어서의 배터리액 온도의 추정방법이 제1실시예와 다르고, 엔진 정지중은 엔진 ECU가 주기적으로 기동하지 않고, 엔진이 정지한 시점부터 의 경과시간(α)에 따라 온도를 추정한다.

도7에 나타낸 바와 같이 배터리액(3)의 온도는 엔진이 정지한 직후로부터 소정시간의 사이는 약간 상승하는 경향을 나타낸 후, 하강으로 전환된다. 거기에서 배터리액 온도가 상승한 후 엔진 정지시의 온도까지 되돌아가는 것으로 추정되는 시간을 Z라고 한다. 이 시간 Z는 미리 측정해 결정해 둔다. 또한 엔진 정지의 직전에 (3)식 또는 (4)식에 의해 추정된 온도를(Te)라고 하면, 경과시간(α)은

0≤α<Z 이면, T'=Te…(6)

라고 한다. 즉, 상기 기간의 온도변화는 엔진이 정지하기 직전의 차량의 운전상태나 차량이 정차한 주위의 환경에 따라 다르기 때문에 정확한 추정은 곤란해서, 엔진 정지 직전의 추정온도(Te)로 일정하다고 근사시킨다.

상기의 시간(Z)이 경과한 후, 배터리액 온도는 대략 선형으로 낮아지지만, 어느 정도시간이 경과하면 상기 경사는 작아진다. 따라서, 배터리액 온도가 낮아지는 경사가 어느 정도가 작아지는 것으로 추정되는 시간을 Z'라고 한다. 상기 시간 Z'도 미리 측정해서 결정한다. 그리고, 경과시간(α)이

Z≤α<Z' 이면 、 T'=-Y·(α-Z)+Te…(7)

라고 한다. 다만, Y는 1차함수의 경사이고, 이것도 실제로 배터리액온의 측정을 미리한 결과보다 적절한 값을 결정한다. 즉, 이 경우, 1차함수근사에서 추정한다.

상기의 시간(Z')이 경과한 후, 배터리액의 온도변화는 매우 적게 되므로, 온도센서(8)의 검출출력을 S라고 하면,

Z'≤α 이면, T'=S…(8)

라고 한다. 이 기간은 배터리액 온도가 거의 변화되지 않고, 엔진 룸의 분위기 온도에 거의 동일한 것이라고 추정되므로, 온도센서(8)의 검출출력(S)을 그대로 추정온도(T')라고 한다. 즉, 엔진이 시동한 시점에서 온도센서의 검출출력(S)를 얻는 것이 바람직하다.

따라서, 제2실시예의 경우에는, 엔진이 정지한 시점으로부터 경과시간(α)을 타이머에 의해 측정해 두고, 이그니션스위치가 ON 되어 엔진 ECU이 웨이크업한 시점에서 경과시간(α)을 읽어내고, 그 값에 따라 (6)∼(8)식의 어느 하나에 의해 추정 초기값(T(0))를 결정하면 좋다.

도8은 엔진 정지기간 동안에 있어서의 배터리의 배터리액의 온도를 실제로 온도센서에 의해 직접 측정한 결과와 (6)∼(8)식을 이용하여 추정온도(T')를 얻은 결과를 나타낸 것으로서, Y=3.5, Z=1(h), Z'=9(h)이라고 했을 경우다. 이 경우의 최대온도오차는 4도이다.

한편, 제1실시예의 도(3)의 케이스와 비교하면, 제2실시예 쪽이 최대온도오차는 작아졌지만, 양자는 측정환경이 달라(배터리액온도의 값도 다름), 어디까지나 각각은 일례만이며 제2실시예의 방법이 좋다고 할 수 없다.

제2실시 예의 경우, 시간 Z,Z'을 미리 정할 필요는 있지만, 상기한 바와 같이 이들은 차량의 운전상태나 주정차 위치의 환경에 따라 변동하기 때문에, 실제의 케이스와 차이가 발생될 수 도 있다. 이에 대하여 제1실시예의 경우에는 차량의 운전 상태나 주정차 위치의 환경이 변화된 경우에도 그 변화에 따라 유연하게 추정을 행할 수 있는 장점이 있다.

또한 경사(Y)나 시간(Z,Z')은 추정정수(Ⅹ)와 동일한 배터리의 사이즈나 각 차량의 엔진배치등에 따라 변화하기 때문에, 차종마다 설정할 필요가 있다. 상기와 같이 제2실시예에 의하면, 엔진이 정지하고 있는 기간 동안에, 온도센서(8)에 의해 온도검출을 주기적으로 행하지 않더라도, 엔진이 시동한 시점에서 사용하는 초기값(T(0))을 적절히 얻을 수 있다.

(3-5실시예)

도9 내지 도11은 본원발명의 제3~제5실시예를 나타낸 것이다. 제3~제5실시 예는 배터리액(1)에 대한 온도센서(8)의 장착위치 변화를 나타낸 것이다.

도9에 나타낸 제3실시예의 경우, 온도센서(8)를 배터리(1)의 내부에 있어서, 배터리액(3)에 담그지 않는 위치에 배치한다. 이 경우, 온도센서(8)를 배치하기 위한 포켓모양의 유지부(센서 유지부)(9)를 만들어 두도록 한다.

도10에 나타낸 제4실시예의 경우, 온도센서(8)를 밑면을 구비하는 통 모양의 박스(보호부재)(10)의 내부에 두고, 상기 박스(10)를 배터리액(3)에 담그는 위치에 배치한다. 박스(10)는 배터리액(3)에 의해 부식되지 않는 성질(내식성)을 갖는 재질로 구성된다.

도11에 나타낸 제5실시예의 경우, 배터리(1)의 내부에 커버(4)의 상방에서부터 금속부재(11)를 삽입해서 배터리액(3)에 담그도록 한다. 이 경우도 물론, 금속부재(11)는 내식성을 갖는 재질을 선택한다. 그리고, 금속부재(11)의 상단측에 온도센서(8)를 장착해서 금속부재(11)의 온도를 측정한다.

이와같이 구성되는 제3,제4실시예에 의하면, 온도센서(8)를 배터리(1)의 내부에 있어서, 배터리액(3)에 접하지 않는 상태로 배치한다. 구체적으로, 배터리(1)의 내부에 형성된 유지부(9)에 온도센서(8)를 배치하거나, 온도센서(8)를 박스(10)의 내부에 삽입하고, 상기 박스(10)를 배터리액(3)에 담그는 위치에 배치한다. 따라서, 온도센서(8)와 배터리액(3)의 사이가 분리된 상태에서, 보다 실제의 배터리액의 온도에 가까운 온도(t)를 검출할 수 있고, 추정 정밀도를 더욱 향상시킬 수 있다.

또한 제5실시예에 의하면, 일단이 배터리액(3)에 담겨지는 금속부재(11)의 온도를 그 타단에 장착된 온도센서(8)에 의해 측정한다. 이 경우, 금속부재(11)의 온도는 배터리액(3)의 온도에 가깝게 되므로, 검출온도(t)를 실제의 온도에 가깝게 할 수 있다.

본 발명은 상기 도면에 기재한 실시예 만으로 한정되는 것이 아니라, 이하에 의한 변형 또는 확장이 가능하다.

온도의 샘플링 간격은, 적당하게 변경해서 실시하면 좋다.

추정식은 (0)식에 한정되지 않고, 적어도 온도센서에 의해 검출한 배터리근방의 온도(t(n))와, 전 회의 추정결과(T(n-1))와, 추정정수(Ⅹ)를 이용하는 추정식이면 적용할 수 있다.

배터리는 연축전지에 한정되지 않고, 배터리액의 성질에 의해 그 액온을 직접 측정하는 것이 곤란한 것이면 적용이 가능하다.

도 1은 본 발명의 제1실시예이고, 차량의 엔진이 시동했을 경우에 행하는 배터리액의 온도추정방법을 나타내는 흐름도.

도2는 엔진이 정지한 시점으로 부터 배터리액의 온도변화를 나타낸 도면

도3은 엔진 정지기간 중의 배터리액의 온도를 직접 측정한 결과와 추정온도(T'(n))를 계산한 결과를 나타낸 도면.

도4는 엔진 시동중에 추정한 온도(T(n))와 배터리액의 온도를 직접 측정한 결과를 나타낸 도면.

도5는 아이들링과 정속주행을 교대에 되풀이했을 경우, 엔진룸의 분위기온도와 배터리액의 온도를 측정한 일례를 나타낸 도면.

도6은 배터리에 대한 온도센서의 설치위치를 나타낸한 도면.

도7은 본 발명의 제2실시예를 나타낸 것으로, 도면2에 상응하는 도면.

도8은 도3에 상응하는 도면.

도9는 본 발명의 제3실시예를 나타낸 것으로, 도면6에 상응하는 도면.

도10은 본 발명의 제4실시예를 나타낸 것으로, 도면6에 상응하는 도면.

도11은 본 발명의 제5실시예를 나타낸 것으로, 도면6에 상응하는 도면.

도12는 종래기술을 나타낸 것으로, 도면4에 상응하는 도면.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1 : 배터리, 3 : 배터리액,

8 : 온도센서, 9 : 유지부(센서 유지부),

10 : 박스(보호 부재), 11 : 금속부재

Claims (8)

1. 차량에 탑재되는 배터리 근방의 온도(t(n))를 온도센서에 의해 검출하고,

   n:차량의 엔진시동후에 행하는 온도(t)의 샘플링회수, T(n):n번째의 추정온도, Ⅹ:추정정수라고 하고, 검출온도(t(n))과, 전 회의 추정결과(T(n-1))와, 추정정수(Ⅹ)를 이용한 추정식에 의해, 상기 배터리의 내부를 채우고 있는 배터리액의 온도를 추정하는 방법에 있어서,

   전 회의 추정결과(T(n-1))와 이번 회의 추정에 사용하는 검출온도(t(n))를 비교하고, 상기 검출온도(t(n))가 상승했을 경우와 하강했을 경우에 추정정수(X)를 추정정수(X)의 다른 값(Ⅹin,Ⅹde)으로 설정해서 추정하고,

   상기 추정식은

   T(n)={t(n)+(Ⅹ-1)T(n-1)}/ Ⅹ 인 것을 특징으로 하는

   배터리액의 온도추정방법.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,

   차량의 엔진이 정지하기 직전에 추정된 온도를 Te 라고 하고,

   상기 엔진 정지중 있어서도 상기 온도센서에 의해 온도(t(n))을 주기적으로 검출하고,

   상기 온도(Te)를 초기값으로서, 엔진 정지중의 추정온도(T')를, 추정정수(Ⅹst)를 이용한 상기 추정식에 의해, 엔진 시동중의 추정온도의 초기값(T(0))을 결정하는 것을 특징으로 하는

   배터리액의 온도추정방법.
4. 제1항에 있어서,

   차량의 엔진이 정지하는 직전의 추정온도를 Te,

   상기 엔진이 정지한 시점으로 부터의 경과시간을 α,

   상기 엔진이 정지한 시점으로부터 배터리액의 온도가 상승을 나타낸 후, 엔진 정지시의 온도까지 되돌아가는 추정시간을 Z,

   상기 시간(Z)이 경과한 후, 배터리액의 온도가 점차 감소하고, 상기 감소가 어느 정도 작아지는 것으로 추정되는 시간을 Z',

   상기 경과시간(α)이 Z≤α<Z'의 기간에 있어서의 배터리액 온도변화의 경사를 Y,

   온도센서의 검출출력을 S라고 하면,

   엔진 정지중의 추정온도(T')를,

   0≤α<Z 이면, T'=Te

   Z≤α<Z' 이면, T'=-Y ·(α-Z)+Te

   Z'≤α 이면, T'=S로해서, 엔진시동중의 추정온도의 초기값(T(0))을 결정하는 것을 특징으로 하는

   배터리액의 온도추정방법.
5. 제1항에 있어서,

   상기 온도센서를 상기 배터리의 내부에 있어서, 상기 배터리액에 접하지 않는 상태로 배치하는 것을 특징으로 하는

   배터리액의 온도추정방법.
6. 제5항에 있어서,

   상기 배터리의 내부에 센서 유지부를 형성하고, 상기 센서 유지부에 온도센서를 배치하는 것을 특징으로 하는

   배터리액의 온도추정방법.
7. 제5항에 있어서,

   상기 온도센서는 내식성을 갖는 재료로 형성된 보호부재의 내부에 삽입하고, 상기 보호부재를 배터리액에 담그는 위치에 배치 하는 것을 특징으로 하는

   배터리액의 온도추정방법.
8. 제1항에 있어서,

   내식성을 갖는 금속부재의 일단측을 상기 배터리 내부의 배터리액에 담그고, 타단측을 상기 배터리의 외부로 도출시키고, 상기 금속부재의 타단에 상기 온도센서를 장착하는 것을 특징으로 하는

   배터리액의 온도추정방법.

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