KR101763702B1 - Ibs 모듈 및 led 모듈을 연동한 전기자동차 배터리의 모니터링 시스템 - Google Patents

Ibs 모듈 및 led 모듈을 연동한 전기자동차 배터리의 모니터링 시스템 Download PDF

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Abstract

배터리의 충전 필요, 충전 중 및 충전 완료 상태를 LED 모듈의 점등 색상 제어를 통해 외부에서 육안으로 쉽게 확인이 가능하도록 설계된 IBS 모듈 및 LED 모듈을 연동한 전기자동차 배터리의 모니터링 시스템에 대하여 개시한다.
본 발명에 따른 IBS 모듈 및 LED 모듈을 연동한 전기자동차 배터리의 모니터링 시스템은 전기자동차 배터리의 전류, 전압 및 온도를 측정하여 배터리 상태 정보를 획득하기 위한 컨트롤러와, 상기 컨트롤러에 의해 획득한 배터리 상태 정보를 송수신하기 위한 LIN 통신부를 갖는 IBS 모듈; 상기 LIN 통신부를 통해 상기 IBS 모듈의 배터리 상태 정보를 수신하는 엔진 ECU; 상기 엔진 ECU와의 CAN 통신으로 배터리 상태 정보 및 도어 개폐 정보를 수신하여, 상기 배터리 상태 정보 및 도어 개폐 정보를 분석하는 LED 제어 모듈; 및 상기 LED 제어 모듈에 의해 분석된 상기 배터리 상태 정보 및 도어 개폐 정보에 따라 상이한 점등 색상을 발광하도록 구동되는 LED 모듈;을 포함하며, 상기 LED 모듈이 상이한 점등 색상을 발광하도록 구동되는 것에 의해, 상기 전기자동차의 사용자가 상기 LED 모듈로부터 발광하는 점등 색상을 육안으로 식별하는 것을 특징으로 한다.

Description

IBS 모듈 및 LED 모듈을 연동한 전기자동차 배터리의 모니터링 시스템{MONITORING SYSTEM OF ELECTRIC VEHICLE BATTERY INTERLOCKING INTELLIGENT BATTERY SENSOR MODULE AND LIGHT EMITTING DIODE MODULE}
본 발명은 IBS 모듈 및 LED 모듈을 연동한 전기자동차 배터리의 모니터링 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 배터리의 충전 필요, 충전 중 및 충전 완료 상태를 LED 모듈의 점등 색상 제어를 통해 외부에서 육안으로 쉽게 확인이 가능하도록 설계된 IBS 모듈 및 LED 모듈을 연동한 전기자동차 배터리의 모니터링 시스템에 관한 것이다.
최근에는 배터리 엔진만으로 운행될 수 있는 전기자동차에 대한 개발이 활발히 이루어지고 있다. 이러한 전기자동차는 엔진 동력을 배터리로부터 공급받기 때문에 배터리의 관리가 중요하다.
전기자동차의 배터리 관리를 위해, 전기자동차의 내부에는 배터리의 상태 정보를 모니터링하는 IBS 모듈(Intelligent Battery Sensor Module)이 탑재된다.
종래의 전기자동차의 경우, 배터리를 충전시키기 위하여 가솔린 또는 디젤 엔진 차량의 주유구에 대응하는 위치에 충전 커넥터가 위치한다.
이때, 종래의 전기자동차는 충전 완료 여부만을 표시하기 위한 충전 완료 표시 램프가 충전 커넥터가 배치되는 위치에 구비되어 있었다. 이와 같은 단순 점등 방식으로 램프 구동이 이루어지는 전기자동차는 운전자가 배터리 충전 시 충전량을 가늠하기 어려워 배터리의 충전 작업시 차량 주위에서 상시 대기 상태를 유지하여야 하는 문제점이 있었다.
또한, 종래의 전기자동차는 충전 커넥터의 외부에 장착되는 충전 완료 표시 램프가 충전 완료 상태에서만 점등되므로 운전자가 다른 작업을 수행할 시 충전 완료 상태를 인지하는 것이 어려워 충전 완료 후에도 계속하여 전원이 공급되어 과충전을 발생시킨다는 문제점이 대두되었다.
관련 선행 문헌으로는 대한민국 등록특허공보 제10-1369596호(2014.03.06. 공고)가 있으며, 상기 문헌에는 전기자동차 상태정보 제공방법이 기재되어 있다.
본 발명의 목적은 배터리의 충전 필요, 충전 중 및 충전 완료 상태를 LED 모듈의 점등 색상 제어를 통해 외부에서 육안으로 쉽게 확인이 가능하도록 설계된 IBS 모듈 및 LED 모듈을 연동한 전기자동차 배터리의 모니터링 시스템을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 IBS 모듈 및 LED 모듈을 연동한 전기자동차 배터리의 모니터링 시스템은 전기자동차 배터리의 전류, 전압 및 온도를 측정하여 배터리 상태 정보를 획득하기 위한 컨트롤러와, 상기 컨트롤러에 의해 획득한 배터리 상태 정보를 송수신하기 위한 LIN 통신부를 갖는 IBS 모듈; 상기 LIN 통신부를 통해 상기 IBS 모듈의 배터리 상태 정보를 수신하는 엔진 ECU; 상기 엔진 ECU와의 CAN 통신으로 배터리 상태 정보 및 도어 개폐 정보를 수신하여, 상기 배터리 상태 정보 및 도어 개폐 정보를 분석하는 LED 제어 모듈; 및 상기 LED 제어 모듈에 의해 분석된 상기 배터리 상태 정보 및 도어 개폐 정보에 따라 상이한 점등 색상을 발광하도록 구동되는 LED 모듈;을 포함하며, 상기 LED 모듈이 상이한 점등 색상을 발광하도록 구동되는 것에 의해, 상기 전기자동차의 사용자가 상기 LED 모듈로부터 발광하는 점등 색상을 육안으로 식별하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 IBS 모듈 및 LED 모듈을 연동한 전기자동차 배터리의 모니터링 시스템은 배터리 충전 상태에 따른 LED 모듈을 작동시키는 과정에서 배터리 상태 정보 및 도어 개폐 정보에 따라 각각 다른 색상의 LED 점등 및 LED 패턴 변화를 이용하여 LED 모듈을 구동시킴으로써 LED 모듈로부터 발산되는 광의 점등 색상 변화를 통해 전기자동차의 사용자가 육안으로 충전 필요, 충전 중, 충전 완료, 문 열림 등의 배터리 상태 정보 및 도어 개폐 정보를 손쉽게 파악할 수 있게 된다.
이 결과, 본 발명에 따른 IBS 모듈 및 LED 모듈을 연동한 전기자동차 배터리의 모니터링 시스템은 전기자동차 사용자의 시인성 및 사용상의 편리함과 더불어, 다양화를 가져오는 효과를 얻을 수 있을 뿐만 아니라 전기자동차의 외부에 적용되는 외부 램프로써 보다 프리미엄이 높은 스타일 구현과 LED 모듈의 점등 색상 변화에 따른 심미성 향상 효과를 도모할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 IBS 모듈 및 LED 모듈을 연동한 전기자동차 배터리의 모니터링 시스템은 전기자동차의 배터리 상태를 실시간으로 CAN/LIN 통신을 통해 분석하고 배터리 상태를 체크함으로써, 배터리의 충전 시 충전 상태를 확인 가능하게 하며 충전 필요, 충전 중 및 충전 완료 상태를 LED 모듈의 점등 색상 제어를 통해 외부에서 쉽게 확인이 가능하도록 하여 전기자동차 사용성 및 안정성을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 IBS 모듈 및 LED 모듈을 연동한 전기자동차 배터리의 모니터링 시스템은 전기자동차의 도어가 열렸을 경우 별도의 LED 색상으로 점등하여 개폐를 확인 가능하게 하였으며, LED 모듈로부터 발산되는 광의 점등 색상 변화를 통해 배터리 상태를 확인 가능하게 하는 전기자동차의 외관에 설치되는 외장 램프(Exterior lamp)를 통하여 전기자동차의 사용자가 육안으로 충전율을 실시간으로 손쉽게 확인할 수 있는 이점이 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 IBS 모듈 및 LED 모듈을 연동한 전기자동차 배터리의 모니터링 시스템을 나타낸 블록도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 IBS 모듈 및 LED 모듈을 연동한 전기자동차 배터리의 모니터링 시스템을 보다 구체적으로 나타낸 블록도.
도 3는 본 발명의 실시예에 따른 바 타입의 LED 모듈을 확대하여 나타낸 분해 사시도.
도 4는 본 발명의 변형예에 따른 원형 타입의 LED 모듈을 확대하여 나타낸 분해 사시도.
도 5는 본 발명의 다른 변형예에 따른 원형 타입의 LED 모듈을 확대하여 나타낸 분해 사시도.
도 6은 LED 모듈 시스템을 설명하기 위한 도면.
도 7은 전기자동차 배터리의 충전 상태를 나타낸 사진.
도 8은 배터리 상태 정보 및 도어 개폐 정보에 따른 LED 모듈의 점등 색상 변화를 설명하기 위한 도면.
도 9는 도 3의 LED 모듈에 대한 광학 물성 측정 결과를 나타낸 도면.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 IBS 모듈 및 LED 모듈을 연동한 전기자동차 배터리의 모니터링 시스템에 관하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 IBS 모듈 및 LED 모듈을 연동한 전기자동차 배터리의 모니터링 시스템을 나타낸 블록도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 IBS 모듈 및 LED 모듈을 연동한 전기자동차 배터리의 모니터링 시스템을 보다 구체적으로 나타낸 블록도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 IBS 모듈 및 LED 모듈을 연동한 전기자동차 배터리의 모니터링 시스템(100)은 IBS 모듈(120), 엔진 ECU(140), LED 제어 모듈(160) 및 LED 모듈(180)을 포함한다.
IBS 모듈(120)은 전기자동차의 배터리 상태 정보를 수신한다. 이를 위해, ISB 모듈(120)은 전기자동차 배터리(10)의 전류, 전압 및 온도를 측정하여 배터리 상태 정보를 획득하기 위한 컨트롤러(122)와, 컨트롤러(122)에 의해 획득한 배터리 상태 정보를 송수신하기 위한 LIN 통신부(124)를 갖는다.
또한, IBS 모듈(120)은 배터리(10)의 전압을 수신하여, 수신된 전압을 전기자동차에 적합한 사용 전압으로 변환하기 위한 레귤레이터(126)와, 배터리(10)의 전류를 측정하기 위한 션트 저항기(128)를 더 포함할 수 있다.
이러한 IBS 모듈(120)의 주요 기능은 ISG(Idle Stop & Go)의 동작 유무를 판단하기 위한 배터리 상태 정보를 측정하고, 측정된 배터리 상태 정보를 엔진 ECU(140)에 전달한다.
엔진 ECU(140)에 전달되는 배터리 상태 정보에는 배터리(10)의 충전 상태(SOC(%): State Of Charge), 배터리(10)의 건강 상태(SOH(%): State Of Health) 등이 있으며, 이 중 SOH 정보는 배터리(10)의 내부 저항을 통해 계산된다. 배터리(10)의 내부 저항을 계산하기 위해, 배터리(10)에 흐르는 전류를 측정하게 되며, 전류 측정은 션트 저항기(128)를 이용한 전류 측정 방식이 이용될 수 있다.
이때, 배터리 상태 정보는 배터리(10)의 전압, 전류 및 온도 등을 측정하는 것에 의해 배터리(10)의 충전 상태 및 배터리의 건강 상태 등을 확인하게 된다. 이러한 배터리(10)를 효율적으로 운용하기 위해서는 배터리(10)의 충방전을 적절하게 제어해야 한다. 따라서, 전압, 전류 및 온도는 배터리(10)의 충방전을 결정하는 중요한 요소라 할 수 있다.
엔진 ECU(140)는 LIN 통신부(124)를 통해 IBS 모듈(120)의 배터리 상태 정보를 수신한다. 또한, 엔진 ECU(140)는 도어 개폐 정보를 수신한다. 이때, 엔진 ECU(140)는 배터리 상태 정보를 분석하여 배터리(10)의 충전 정보를 생성한다. 이러한 엔진 ECU(140)는 컴퓨터 또는 점검툴일 수 있다. 즉, 엔진 ECU(140)는 IBS 모듈(120)에 배터리 상태 정보를 요청하는 명령을 송신하고, IBS 모듈(120)은 수신된 명령에 따라 배터리 상태 정보를 엔진 ECU(140)에 전송하게 된다.
LED 제어 모듈(160)은 엔진 ECU(140)와의 CAN 통신으로 배터리 상태 정보 및 도어 개폐 정보를 수신하여, 배터리 상태 정보 및 도어 개폐 정보를 분석한다. 이러한 LED 제어 모듈(160)은 LED 모듈(180)에 장착되어 있는 복수의 LED 칩(183a, 183b, 183c)이 발광하도록 전기 신호를 출력하게 된다.
LED 모듈(180)은 LED 제어 모듈(160)에 의해 분석된 배터리 상태 정보 및 도어 개폐 정보에 따라 상이한 점등 색상을 발광하도록 구동된다. 이와 같이, LED 모듈(180)이 상이한 점등 색상을 발광하도록 구동되는 것에 의해, 전기자동차의 사용자가 LED 모듈(180)로부터 발광하는 점등 색상을 육안으로 식별하는 것이 가능해질 수 있다.
이를 위해, LED 모듈(180)은 전기자동차의 앞문, 뒷문 및 충전구 중 적어도 하나 이상에 장착된다. 이에 따라, LED 모듈(180)은 전기자동차의 내부 및 외부로 광을 발산하여, 전기자동차의 사용자가 LED 모듈(180)로부터 발산되는 광의 점등 색상을 육안으로 식별할 수 있게 된다.
이때, 상이한 점등 색상을 발광하기 위해, LED 모듈(180)에 장착되어 있는 복수의 LED 칩(183a, 183b, 183c)은 적색 광을 발산하는 적 LED 칩(183a)과, 녹색 광을 발산하는 녹 LED 칩(183b)과, 청색 광을 발산하는 청 LED 칩(183c)을 포함할 수 있다. 이 외에도, LED 모듈(180)은 복수 개일 수 있으며, 이 경우 복수의 LED 모듈(180)에 적, 녹, 청 LED 칩(183a, 183b, 183c)이 각각 장착되어 있을 수 있다.
따라서, 본 발명의 실시예에 따른 IBS 모듈 및 LED 모듈을 연동한 전기자동차 배터리의 모니터링 시스템(100)은 배터리 충전 상태에 따른 LED 모듈(180)을 작동시키는 과정시, 배터리 상태 정보 및 도어 개폐 정보에 따라 각각 다른 색상의 LED 점등 및 LED 패턴 변화를 이용하여 LED 모듈(180)을 구동시킴으로써 LED 모듈(180)로부터 발산되는 광의 점등 색상 변화를 통해 전기자동차의 사용자가 육안으로 충전 필요, 충전 중, 충전 완료, 문 열림 등의 배터리 상태 정보 및 도어 개폐 정보를 손쉽게 파악할 수 있게 된다.
한편, 도 3는 본 발명의 실시예에 따른 바 타입의 LED 모듈을 확대하여 나타낸 분해 사시도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, LED 모듈(180)은 LED 패키지(185), 확산판(186), 케이스(181) 및 커버 부재(187)를 포함한다.
LED 패키지(185)는 LED 기판(182)과, LED 기판(182) 상에 실장된 복수의 LED 칩(183)을 갖는다.
이러한 LED 패키지(185)는 LED 칩(183)이 범프를 매개로 LED 기판(182)에 플립 본딩되는 플립 칩 패키지일 수 있다. 이외에도, LED 패키지(185)는 LED 칩(183)이 금속 와이어를 매개로 LED 기판(182)에 본딩되는 수직형 또는 수평형의 발광 칩 패키지일 수 있다.
이때, LED 기판(182)은 LED 칩(183)을 고밀도로 실장할 수 있는 기판이면 어느 것이나 가능하며, 리드 프레임이 적용될 수도 있다. 이러한 LED 기판(182)의 재질로는 알루미나(alumina), 수정(quartz), 칼슘지르코네이트(calcium zirconate), 감람석(forsterite), 실리콘 카바이드(SiC), 흑연, 지르코니아(zirconia), 플라스틱, 금속 등이 이용될 수 있다.
확산판(186)은 LED 패키지(185)의 상부에 장착되어, LED 패키지(185)로부터 발산되는 광을 확산시킨다. 즉, 확산판(186)은 LED 패키지(185)로부터 출사된 광을 면을 따라 확산시켜 전체적으로 색상 및 밝기가 균일하게 보이도록 하는 역할을 한다.
케이스(181)는 LED 패키지(185)의 하부에 장착되어, LED 패키지(185) 및 확산판(186)을 수납하는 역할을 한다. 이를 위해, 케이스(181)는 LED 패키지(185) 및 확산판(186)을 수납할 수 있도록 윗면이 개방되는 육면체 구조를 가질 수 있으나, 이는 예시적인 것으로 그 형상은 다양한 형태로 설계 변경될 수 있다.
커버 부재(187)는 확산판(186)의 상부에 장착되어, LED 패키지(185) 및 확산판(186)을 보호하는 역할을 한다. 이때, 커버 부재(187)는 LED 패키지(185)로부터 발산되는 광이 시인될 수 있도록 투명 재질이 이용되는 것이 바람직하며, 일 예로 유리가 이용될 수 있다.
도 4는 본 발명의 변형예에 따른 원형 타입의 LED 모듈을 확대하여 나타낸 분해 사시도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 변형예에 따른 원형 타입의 LED 모듈(280)은 메인 프레임(281), 제1 LED 패키지(283), 제2 LED 패키지(284), 바텀 지지판(282), 확산판(286) 및 충전기(288)를 포함한다.
메인 프레임(281)은 원형 테 구조를 갖는다. 이에 따라, 메인 프레임(281)은 중앙에 홀이 구비된다.
제1 LED 패키지(283)는 메인 프레임(281)의 하측 내부에 결합되며, 원형 테 구조를 갖는 제1 LED 기판(283a)과, 제1 LED 기판(283a) 상에 실장된 복수의 제1 LED 칩(283b)을 갖는다.
또한, 제2 LED 패키지(284)는 제1 LED 패지키(283)의 상부에 배치되어 메인 프레임(281)의 하측 내부에 결합되며, 원형 테 구조를 갖는 제2 LED 기판(284a)과, 제2 LED 기판(284a) 상에 실장된 복수의 제2 LED 칩(284b)을 갖는다. 이때, 제1 및 제2 LED 패키지(283, 284)는 도 3을 참조하여 설명한 LED 패키지와 실질적으로 동일한 것이 이용될 수 있는바, 중복 설명은 생략하도록 한다.
바텀 지지판(282)은 제1 LED 패키지(283)의 하부에 장착되어 메인 프레임(281)과 결합되며, LED 제어 모듈(260)이 탑재된다. 이러한 바텀 지지판(282)은 원형 테 구조를 갖는 메인 프레임(281)과의 용이한 체결을 위해 원형 구조를 갖는 것이 바람직하다.
확산판(286)은 메인 프레임(281) 상부에 장착되어, 제1 및 제2 LED 패키지(283, 284)로부터 각각 발산되는 광을 확산시킨다. 즉, 확산판(286)은 제1 및 제2 LED 패키지(283, 284)로부터 각각 출사된 광을 면을 따라 확산시켜 전체적으로 색상 및 밝기가 균일하게 보이도록 하는 역할을 한다.
충전기(288)는 확산판(286) 상부에 장착되며, 충전기 조임 부재(289)를 매개로 LED 제어 모듈(260)에 체결된다. 이때, 메인 프레임(281), 바텀 지지판(282), 확산판(286) 및 충전기(288)는 스크류 나사 체결 방식에 의해 결합될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니며, 억지 끼움 결합 방식 등 다양한 형태로 조립이 이루어질 수 있다.
도 5는 본 발명의 다른 변형예에 따른 원형 타입의 LED 모듈을 확대하여 나타낸 분해 사시도이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 변형예에 따른 원형 타입의 LED 모듈(380)은 메인 프레임(381), LED 패키지(385), 바텀 지지판(382), 확산판(386) 및 충전기(388)를 포함한다.
메인 프레임(381)은 원형 테 구조를 갖는다. 이에 따라, 메인 프레임(381)은 중앙에 홀이 구비된다.
LED 패키지(385)는 메인 프레임(381)의 상부에 탑재되며, 원형 테 구조를 갖는 LED 기판(383)과, LED 기판(383) 상에 실장된 복수의 LED 칩(384)을 갖는다. 이때, LED 패키지(385)는 도 3을 참조하여 설명한 LED 패키지와 실질적으로 동일한 것이 이용될 수 있는바, 중복 설명은 생략하도록 한다.
바텀 지지판(382)은 LED 패키지(385)의 하부에 장착되어 메인 프레임(381)과 결합되며, LED 제어 모듈(360)이 탑재된다. 이러한 바텀 지지판(382)은 원형 테 구조를 갖는 메인 프레임(381)과의 용이한 체결을 위해 원형 구조를 갖는 것이 바람직하다.
확산판(386)은 LED 패키지(385) 상부에 장착되어, LED 패키지(385)로부터 발산되는 광을 확산시킨다. 즉, 확산판(386)은 LED 패키지(385)로부터 출사된 광을 면을 따라 확산시켜 전체적으로 색상 및 밝기가 균일하게 보이도록 하는 역할을 한다.
충전기(388)는 확산판(386) 상부에 장착되며, 충전기 조임 부재(389)를 매개로 LED 제어 모듈(360)에 체결된다. 이때, 메인 프레임(381), 바텀 지지판(382), 확산판(386) 및 충전기(388)는 스크류 나사 체결 방식에 의해 결합될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니며, 억지 끼움 결합 방식 등 다양한 형태로 조립이 이루어질 수 있다.
전술한 본 발명의 변형예에 따른 원형 타입의 LED 모듈(280)은 전기자동차에 고정해서 사용하는 고정용으로 활용되고, 본 발명의 다른 변형예에 따른 원형 타입의 LED 모듈(380)은 휴대가 가능한 휴대용으로 활용될 수 있다.
한편, 도 6은 LED 모듈 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 6에 도시된 바와 같이, LED 모듈 시스템(400)은 전기자동차의 계기판에 장착될 수 있다.
이러한 LED 모듈 시스템(400)은 투명 박스(410), DC 전원부(420), 배터리 충전량 표시창(430), 전압 조정기(440), LED 모듈 연결선(450) 및 전원 공급선(460)을 포함한다.
투명 박스(410)는 내부에 수용 공간을 구비하는 육면체 구조를 가질 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니며, 그 형상은 다양한 형태로 설계 변경될 수 있다.
DC 전원부(420)는 투명 박스(410)의 내부에 장착되며, LED 모듈(미도시)에 공급하기 위한 전류 및 전압을 생성한다.
배터리 충전량 표시창(430)은 투명 박스(410)의 일측 상단에 배치되어, 전기자동차의 사용자에게 배터리 충전량을 디스플레이하는 역할을 한다.
전압 조정기(440)는 가변 저항을 이용하여 LED 모듈에 공급되는 전압을 조정하기 위한 목적으로 장착된다.
LED 모듈 연결선(450)은 투명 박스(410)의 측면 하단부에 장착되어, DC 전원부(420)에서 생성된 전압을 LED 모듈로 공급하는 역할을 한다.
전원 공급선(460)은 LED 모듈 연결선(450)과 이격된 측면 하단부에 장착되어, DC 전원부(420)로 전원을 공급하는 역할을 한다. 이때, 전원 공급선(460)으로는 220V의 전압이 입력되고, LED 모듈 연결선(450)으로는 5V의 전압이 출력되도록 설정되어 있을 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
이 결과, 본 발명의 실시예에 따른 IBS 모듈 및 LED 모듈을 연동한 전기자동차 배터리의 모니터링 시스템은 배터리 충전 상태에 따른 LED 모듈을 작동시키는 과정시, 배터리 상태 정보 및 도어 개폐 정보에 따라 각각 다른 색상의 LED 점등 및 LED 패턴 변화를 이용하여 LED 모듈을 구동시킴으로써 LED 모듈로부터 발산되는 광의 점등 색상 변화를 통해 전기자동차의 계기판에 장착되는 배터리 충전량 표시창(430)을 통하여 전기자동차의 사용자가 육안으로 충전율을 실시간으로 손쉽게 확인할 수 있게 된다.
한편, 도 7은 전기자동차 배터리의 충전 상태를 나타낸 사진이고, 도 8은 배터리 상태 정보 및 도어 개폐 정보에 따른 LED 모듈의 점등 색상 변화를 설명하기 위한 도면으로, 도 2와 연계하여 설명하도록 한다.
도 2, 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, LED 모듈(180)은 전기자동차의 앞문, 뒷문 및 충전구 중 적어도 하나 이상에 장착된다.
이때, 상이한 점등 색상을 발광하기 위해, LED 모듈(180)에 장착되어 있는 복수의 LED 칩(183a, 183b, 183c)은 적색 광을 발산하는 적색 LED 칩(183a)과, 녹색 광을 발산하는 녹색 LED 칩(183b)과, 청색 광을 발산하는 청색 LED 칩(183c)을 포함할 수 있다.
도 8의 (a)에 도시된 바와 같이, LED 모듈(180)은 배터리 상태 정보에 의해 배터리 충전이 필요하다는 배터리 방전 상태를 감지할 시에는 적 LED 칩(183a)을 구동시켜 적색 광을 발산하게 된다.
또한, 도 8의 (b)에 도시된 바와 같이, LED 모듈(180)은 배터리 충전 중인 상태를 감지할 시에는 녹 LED 칩(183b)을 구동시켜 녹색 광을 발산하게 된다.
또한, 도 8의 (c)에 도시된 바와 같이, LED 모듈(180)은 배터리 충전 완료 상태를 감지할 시에는 적, 녹 및 청 LED 칩(183a, 183b, 183c)을 모두 구동시켜 백색 광을 발산하게 된다.
그리고, 도 8의 (d)에 도시된 바와 같이, LED 모듈(180)은 도어 개폐 정보에 의해, 전기자동차의 도어 열림 상태를 감지할 시에는 청 LED 칩(183c)을 구동시켜 청색 광을 발산하게 된다.
이와 같이, LED 모듈(180)은 전기자동차의 외부에서 전기자동차 사용자가 육안으로 배터리 상태를 직관적으로 확인이 가능하도록 배터리 상태 정보 및 도어 개폐 정보에 따라 상이한 점등 색상을 발광하도록 구동된다.
이 결과, 본 발명의 실시예에 따른 IBS 모듈 및 LED 모듈을 연동한 전기자동차 배터리의 모니터링 시스템(100)은 배터리(10)의 충전이 필요할 시 전기자동차의 사용자에게 알려주고 배터리(10)의 충전 시 충전 상태를 확인 가능하게 하며 충전 필요, 충전 중 및 충전 완료 상태를 LED 모듈(180)의 점등 색상 제어를 통해 외부에서도 육안으로 쉽게 확인이 가능해질 수 있으므로 전기자동차의 사용성 및 안정성을 향상시킬 수 있게 된다.
한편, 도 9는 도 3의 LED 모듈에 대한 광학 물성 측정 결과를 나타낸 도면이다.
도 9에 도시된 바와 같이, 도어 열림 상태를 감지하여 청 LED 칩을 구동시킨 경우, 배터리 방전 상태를 감지하여 적 LED 칩을 점등시킨 경우, 배터리 충전 완료 상태를 감지하여 적, 녹 및 청 LED 칩을 모두 구동시켜 백색 광을 점등시킨 경우와 배터리 충전 상태를 감지하여 녹 LED 칩을 점등시킨 경우에 대한 투과율별 휘도 값 및 광도 값을 측정한 결과를 보여주고 있다. 이때, 배터리 충전 상태에서는 충전율 20%, 40% 및 60%에서의 투과율별 휘도 값 및 광도 값을 각각 측정한 결과를 나타내었다.
위의 실험 결과를 토대로 알 수 있는 바와 같이, 도 3의 LED 모듈을 적용할 경우 적정 휘도 값 및 광도 값을 나타낸다는 것을 확인하였다.
지금까지 살펴본 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 IBS 모듈 및 LED 모듈을 연동한 전기자동차 배터리의 모니터링 시스템은 배터리 충전 상태에 따른 LED 모듈을 작동시키는 과정에서 배터리 상태 정보 및 도어 개폐 정보에 따라 각각 다른 색상의 LED 점등 및 LED 패턴 변화를 이용하여 LED 모듈을 구동시킴으로써 LED 모듈로부터 발산되는 광의 점등 색상 변화를 통해 전기자동차의 사용자가 육안으로 충전 필요, 충전 중, 충전 완료, 문 열림 등의 배터리 상태 정보 및 도어 개폐 정보를 손쉽게 파악할 수 있게 된다.
이 결과, 본 발명의 실시예에 따른 IBS 모듈 및 LED 모듈을 연동한 전기자동차 배터리의 모니터링 시스템은 전기자동차 사용자의 시인성 및 사용상의 편리함과 더불어, 다양화를 가져오는 효과를 얻을 수 있을 뿐만 아니라 전기자동차의 외부에 적용되는 외부 램프로써 보다 프리미엄이 높은 스타일 구현과 LED 모듈의 점등 색상 변화에 따른 심미성 향상 효과를 도모할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 IBS 모듈 및 LED 모듈을 연동한 전기자동차 배터리의 모니터링 시스템은 전기자동차의 배터리 상태를 실시간으로 CAN/LIN 통신을 통해 분석하고 배터리 상태를 체크함으로써, 배터리의 충전 시 충전 상태를 확인 가능하게 하며 충전 필요, 충전 중 및 충전 완료 상태를 LED 모듈의 점등 색상 제어를 통해 외부에서 쉽게 확인이 가능하도록 하여 전기자동차 사용성 및 안정성을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 IBS 모듈 및 LED 모듈을 연동한 전기자동차 배터리의 모니터링 시스템은 전기자동차의 도어가 열렸을 경우 별도의 LED 색상으로 점등하여 개폐를 확인 가능하게 하였으며, LED 모듈로부터 발산되는 광의 점등 색상 변화를 통해 배터리 상태를 확인 가능하게 하는 전기자동차의 외관에 설치되는 외장 램프 (Exterior lamp)를 통하여 전기자동차의 사용자가 육안으로 충전율을 실시간으로 손쉽게 확인할 수 있는 이점이 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 IBS 모듈 및 LED 모듈을 연동한 전기자동차 배터리의 모니터링 시스템은 실시간으로 CAN/LIN 통신을 통해 분석하고 배터리 상태를 체크하여 LED 모듈을 제어함으로써 IT와 자동차 기술의 융합을 통해 새로운 기술변화를 주도하여 자동차 LED 모듈의 적용 범위를 확대할 수 있다.
이상에서는 본 발명의 실시예를 중심으로 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 기술자의 수준에서 다양한 변경이나 변형을 가할 수 있다. 이러한 변경과 변형은 본 발명이 제공하는 기술 사상의 범위를 벗어나지 않는 한 본 발명에 속한다고 할 수 있다. 따라서 본 발명의 권리범위는 이하에 기재되는 청구범위에 의해 판단되어야 할 것이다.
100 : 전기자동차 배터리의 모니터링 시스템
120 : IBS 모듈
122 : 컨트롤러
124 : LIN 통신부
126 : 레귤레이터
128 : 션트 저항기
140 : 엔진 ECU
160 : LED 제어 모듈
10 : 배터리

Claims (10)

  1. 전기자동차 배터리의 전류, 전압 및 온도를 측정하여 배터리 상태 정보를 획득하기 위한 컨트롤러와, 상기 배터리의 전압을 수신하여, 상기 수신된 전압을 전기자동차의 사용 전압으로 변환하기 위한 레귤레이터와, 상기 배터리의 전류를 측정하기 위한 션트 저항기와, 상기 컨트롤러에 의해 획득한 배터리 상태 정보를 송수신하기 위한 LIN 통신부를 갖는 IBS 모듈;
    상기 LIN 통신부를 통해 상기 IBS 모듈의 배터리 상태 정보를 수신하는 엔진 ECU;
    상기 엔진 ECU와의 CAN 통신으로 배터리 상태 정보 및 도어 개폐 정보를 수신하여, 상기 배터리 상태 정보 및 도어 개폐 정보를 분석하는 LED 제어 모듈; 및
    상기 LED 제어 모듈에 의해 분석된 상기 배터리 상태 정보 및 도어 개폐 정보에 따라 상이한 점등 색상을 발광하도록 구동되는 LED 모듈;을 포함하며,
    상기 엔진 ECU는 LIN 통신부를 통한 LIN 통신으로 상기 컨트롤러에 의해 획득한 배터리 상태 정보를 실시간으로 분석하여 배터리를 체크하고, 상기 LED 제어 모듈은 상기 엔진 ECU와의 CAN 통신으로 배터리 상태 정보 및 도어 개폐 정보를 수신하며,
    상기 LED 모듈은 상기 전기자동차의 앞문, 뒷문 및 충전구에 각각 장착되며, 상기 전기자동차의 내부 및 외부로 광을 발산하여, 상기 전기자동차의 사용자에게 상기 LED 모듈로부터 발산되는 광의 점등 색상이 육안으로 식별가능하도록 충전 필요, 충전 중 및 충전 완료에 대한 배터리 상태 정보 및 도어 개폐 여부에 따라 상이한 점등 색상을 발광하도록 구동되고,
    상기 LED 모듈은 원형 타입이며, 상기 원형 타입의 LED 모듈은 원형 테 구조를 갖는 메인 프레임과, 상기 메인 프레임의 상부에 탑재되며, 원형 테 구조를 갖는 LED 기판과, 상기 LED 기판 상에 실장된 복수의 LED 칩을 갖는 LED 패키지와, 상기 LED 패키지의 하부에 장착되어 상기 메인 프레임과 결합되며, 상기 LED 제어 모듈이 탑재되는 바텀 지지판과, 상기 LED 패키지 상부에 장착되어, 상기 LED 패키지로부터 발산되는 광을 확산시키는 확산판과, 상기 확산판 상부에 장착되며, 충전기 조임 부재를 매개로 상기 LED 제어 모듈에 체결되는 충전기를 포함하며, 상기 LED 모듈은 휴대가 가능한 휴대용으로 사용되는 것을 특징으로 하는 IBS 모듈 및 LED 모듈을 연동한 전기자동차 배터리의 모니터링 시스템.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 LED 모듈은
    상기 배터리 상태 정보에 의해 배터리 충전이 필요하다고 판단될 시에는 적 LED 칩을 구동시켜 적색 광을 발산하고, 배터리 충전을 실시할 시에는 녹 LED 칩을 구동시켜 녹색 광을 발산하고, 배터리 충전 완료시에는 적, 녹 및 청 LED 칩을 모두 구동시켜 백색 광을 발산하는 것을 특징으로 하는 IBS 모듈 및 LED 모듈을 연동한 전기자동차 배터리의 모니터링 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 LED 모듈은
    상기 도어 개폐 정보에 의해, 상기 전기자동차의 도어 열림 상태를 감지할 시에는 청 LED 칩을 구동시켜 청색 광을 발산하는 것을 특징으로 하는 IBS 모듈 및 LED 모듈을 연동한 전기자동차 배터리의 모니터링 시스템.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 제1항에 있어서,
    상기 메인 프레임, 바텀 지지판, 확산판 및 충전기는
    스크류 나사 체결 방식에 의해 결합된 것을 특징으로 하는 IBS 모듈 및 LED 모듈을 연동한 전기자동차 배터리의 모니터링 시스템.
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