KR101977412B1 - 차량 배터리의 충전을 위한 통신 인터페이스 시스템 및 이를 이용한 차량 배터리의 충전방법, 차량 배터리의 충전을 위한 통신 인터페이스 시스템을 구비한 전기자동차 - Google Patents

차량 배터리의 충전을 위한 통신 인터페이스 시스템 및 이를 이용한 차량 배터리의 충전방법, 차량 배터리의 충전을 위한 통신 인터페이스 시스템을 구비한 전기자동차 Download PDF

Info

Publication number
KR101977412B1
KR101977412B1 KR1020120060295A KR20120060295A KR101977412B1 KR 101977412 B1 KR101977412 B1 KR 101977412B1 KR 1020120060295 A KR1020120060295 A KR 1020120060295A KR 20120060295 A KR20120060295 A KR 20120060295A KR 101977412 B1 KR101977412 B1 KR 101977412B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
sub
control unit
ldc
communication interface
charging
Prior art date
Application number
KR1020120060295A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20130136702A (ko
Inventor
도영수
Original Assignee
현대모비스 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 현대모비스 주식회사 filed Critical 현대모비스 주식회사
Priority to KR1020120060295A priority Critical patent/KR101977412B1/ko
Publication of KR20130136702A publication Critical patent/KR20130136702A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101977412B1 publication Critical patent/KR101977412B1/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K35/00—Instruments specially adapted for vehicles; Arrangement of instruments in or on vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION 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
    • B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/20—Methods 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
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION 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
    • B60L2210/00—Converter types
    • B60L2210/10—DC to DC converters
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION 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
    • B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/40—Drive Train control parameters
    • B60L2240/52—Drive Train control parameters related to converters
    • B60L2240/527—Voltage
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION 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
    • B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/40—Drive Train control parameters
    • B60L2240/52—Drive Train control parameters related to converters
    • B60L2240/529—Current
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION 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
    • B60L2250/00—Driver interactions
    • B60L2250/16—Driver interactions by display
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2200/00—Type of vehicle
    • B60Y2200/90—Vehicles comprising electric prime movers
    • B60Y2200/91—Electric vehicles
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/72—Electric energy management in electromobility
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10—Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y02T90/16—Information or communication technologies improving the operation of electric vehicles

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Abstract

본 발명은 외부 전원으로부터 차량의 고전압 배터리를 충전할 때 우선적으로 실행되는 통신 인터페이스를 최적화 및 표준화시킴으로써, 데이터 통신 타이밍과 충전 시퀀스를 안정화시키고, LDC를 제어하여 차량 내부의 전장부하에 따라 고전압 배터리의 충전시간을 조절할 수 있는 차량 배터리의 충전을 위한 통신 인터페이스 시스템 및 이를 이용한 차량 배터리의 충전방법, 차량 배터리의 충전을 위한 통신 인터페이스 시스템을 구비한 전기자동차에 관한 것이다.
본 발명에 따른, 차량 배터리의 충전을 위한 통신 인터페이스 시스템은, 차량에 탑재된 고전압 배터리를 제어하는 메인 제어부와 상기 고전압 배터리를 충전시키는 충전기에 내장된 제1 서브 제어부가 서로 통신되도록 하는 메인 통신 인터페이스와, 상기 제1 서브 제어부와 상기 고전압 배터리에 연결되어 DC/DC변환하는 LDC(Low DC/DC Converter)에 내장되는 제2 서브 제어부가 서로 통신되도록 하는 서브 통신 인터페이스를 포함하고, 상기 제1 서브 제어부가 LDC에 연결되는 전장부하에 따라 상기 LDC를 온/오프시킴을써, 충전효율을 향상시킨다.

Description

차량 배터리의 충전을 위한 통신 인터페이스 시스템 및 이를 이용한 차량 배터리의 충전방법, 차량 배터리의 충전을 위한 통신 인터페이스 시스템을 구비한 전기자동차{Communication interface system for charging battery of electric vehicle and charging method using thereof, electric vehicle having communication interface system for charging battery}
본 발명은 차량 배터리의 충전을 위한 통신 인터페이스 시스템 및 이를 이용한 차량 배터리의 충전방법, 차량 배터리의 충전을 위한 통신 인터페이스 시스템을 구비한 전기자동차에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 외부 전원으로부터 차량의 고전압 배터리를 충전할 때 우선적으로 실행되는 통신 인터페이스를 최적화 및 표준화시킴으로써, 데이터 통신 타이밍과 충전 시퀀스를 안정화시키고, LDC를 제어하여 차량 내부의 전장부하에 따라 고전압 배터리의 충전시간을 조절할 수 있는 차량 배터리의 충전을 위한 통신 인터페이스 시스템 및 이를 이용한 차량 배터리의 충전방법, 차량 배터리의 충전을 위한 통신 인터페이스 시스템을 구비한 전기자동차에 관한 것이다.
전기자동차에 탑재되는 고전압 배터리는 전원을 저장하고 충전하기 위한 주요 구성요소로서, 통상 외부의 전원으로부터 상기 고전압 배터리를 충전시키는 고전압 배터리 충전시스템이 갖추어야 한다.
이러한 고접압 배터리 충전시스템의 예의 하나로서, 고전압 배터리의 충전을 관리하는 BMS(Battery Management System)와, 외부의 전원장치에 연결되기 위한 커넥터, 연결되는 외부 전원과 통신 프로토콜을 체크하고 충전 프로세스를 관리하는 통신 인터페이스를 포함할 수 있다.
상기 BMS는 고전압 배터리의 전원을 차량의 구동력을 사용하는 전기자동차에서는 반드시 구비되어야 하는 구성요소로서, 통상적으로 고전압 배터리의 상태가 항상 최적의 상태를 유지할 수 있도록 상기 고전압 배터리와 이에 연결된 관련기기, 예컨대, 인버터와 LDC를 제어하기 위한 프로그램이 탑재되어 있다.
상기 커넥터는 외부의 전원장치와 연결하기 위한 수단이다.
상기 통신 인터페이스는 데이터 통신 타이밍 및 충전 시퀀스 안정화를 도모하기 위한 통신 프로토콜로서, 외부의 전원장치와 커넥터 플러그가 연결된 상태에서 충전과 충전중단 및 사용자 인터럽트와 같은 충전 프로세스를 제어한다.
이러한 상기 통신 인터페이스는 서로 데이터를 주고 받는 2개의 장치에 모두 적용되는 바, 전기자동차에서는 BMS에 상기 통신 인터페이스가 탑재되고, 외부 전원장치에는 전원장치 제어부에 탑재된다.
여기서, 상기 외부 전원장치는 전기자동차의 충전을 위해서 별도로 마련된 외부충전기일 수 있고, 전기자동차의 내부에 탑재되어 일반 가정용 전원을 이용하는 탑재형 충전기일 수 있다.
따라서, 전기자동차의 고전압 배터리를 충전하기 위해서는 차량의 커넥터와 외부의 전원장치를 서로 연결하면, BMS에 탑재된 통신 인터페이스와 외부 전원장치의 제어부에 탑재된 통신 인터페이스 사이에서는 서로 정의된 메시지 포맷을 주고 받으면서 충전 프로세스를 수행하게 된다.
그 일례로, BMS에 탑재된 통신 인터페이스를 메인 인터페이스로 하고, 외부로부터 공급되는 전원을 제어하는 장치, 특히 탑재형 충전기의 통신 인터페이스를 서브 인터페이스로 정의할 때, 충전 프로세스는 BMS에 탑재된 메인 인터페이스에서 서브 인터페이스로 웨이크업(wake-up)신호를 송신하고, 웨이크업후 탑재형 충전기의 제어부를 온(ON)시켜 CAN (Controller Network Area)통신을 시작하여 탑재형 충전기의 충전준비 완료 후 서브 인터페이스에서 메인 인터페이스로 충전 준비완료 메시지를 송신하면, BMS는 충전 지령을 송신함으로써 충전을 시작한다.
한편, 충전이 진행된 후, 충전종료 조건이 만족하면, 충전을 종료한 후에 BMS로부터 탑재형 충전기로 웨이크업 신호를 오프(Off)한 다음, 탑재형 충전기의 제어부에 오프(Off)신호를 송신하고, CAN통신을 종료한다.
그러나, 이와 같은 종래기술에 따른 차량 배터리의 충전을 위한 통신 인터페이스에 적용되는 CAN 통신의 메시지 포맷은 통신메시지가 구체화되지 않고, 시퀀스가 최적화되어 있지 않으며, 특히 상기 메시지 포맷에서 기능정의가 이루어지지 않은 예비(reserved)영역을 상대적으로 많이 가짐으로써, 충분히 활용하지 못하는 문제점이 있다.
한편, 하기의 선행기술문헌은 '전기 자동차의 배터리 전압 표시장치 및 그 제어방법'에 관한 것으로서, 배터리의 전압이 떨어지게 되는 경우에는 충전을 필요로 한다는 메시지를 디스플레이하되 차량의 운행은 정상적으로 유지되도록 함으로써 운전자가 안전하게 차량을 운행할 수 있도록 하는 기술에 관한 것이다.
KR 10-0373239 B1
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로서, 차량 배터리를 충전하기 위한 구성요소들 사이의 통신 인터페이스를 표준화하고, 상기 구성요소간의 통신 메시지를 최적화를 구현한 차량 배터리의 충전을 위한 통신 인터페이스 시스템 및 이를 이용한 차량 배터리의 충전방법을 제공하는데 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은 차량의 전장 부하에 따라 LDC를 제어함으로써, 고전압 배터리의 충전시간을 조절할 수 있는 차량 배터리의 충전을 위한 통신 인터페이스 시스템 및 이를 이용한 차량 배터리의 충전방법을 제공하는데 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 차량 배터리의 충전을 위한 통신 인터페이스 시스템은, 차량에 탑재된 고전압 배터리를 제어하는 메인 제어부와 상기 고전압 배터리를 충전시키는 충전기에 내장된 제1 서브 제어부가 서로 통신되도록 하는 메인 통신 인터페이스와, 상기 제1 서브 제어부와 상기 고전압 배터리에 연결되어 DC/DC변환하는 LDC(Low DC/DC Converter)에 내장되는 제2 서브 제어부가 서로 통신되도록 하는 서브 통신 인터페이스를 포함한다.
상기 서브 통신 인터페이스는, 상기 제1 서브 제어부에 내장되고, 상기 제1 서브 제어부가 상기 LDC를 제어하는 명령이 저장되는 제2 서브 통신 인터페이스 프로토콜과, 상기 제2 서브 제어부에 내장되고, 상기 제2 서브 제어부가 측정한 LDC의 상태를 상기 제1 서브 제어부로 송신하는 제3서브 통신 인터페이스 프로토콜을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 제2 서브 통신 인터페이스 프로토콜은 상기 LDC에 출력되도록 하는 LDC 출력전압 명령정보와, 상기 LDC가 동작되도록 하는 LDC 동작 제어신호 정보를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 제3 서브 통신 인터페이스 프로토콜은, 상기 LDC에서 실제 출력되는 LDC 출력전압 정보 및 LDC 출력전류 정보와, 상기 LDC의 온도정보를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 제3 서브 통신 인터페이스 프로토콜은, 상기 LDC의 오류여부가 기록된 상기 LDC의 오류코드를 더 포함할 수 있다.
상기 제1 서브 제어부는 현재로부터 상기 고전압 배터리의 만충전까지 소요되는 충전잔여시간 정보와 현재 충전상태에서 최대로 주행가능한 주행가능 거리 정보를 포함하는 제1 서브 통신 인터페이스 프로토콜을 내장한다.
본 발명에 일측면에 따른 차량 배터리의 충전을 위한 통신 인터페이스 시스템을 이용한 차량 배터리의 충전방법은 외부로부터 공급된 전원을 충전기를 통하여 전기자동차의 탑재된 고전압 배터리를 충전하는 방법에 있어서, 상기 고전압 배터리로 충전이 시작되면, 충전기에 내장된 제1 서브 제어부는 LDC의 상태를 모니터링하고, 상기 LDC의 상태에 따라 상기 LDC에서 출력되는 전압을 지령하고, 상기 LDC의 작동여부를 제어한다.
상기 제1 서브 제어부는, 상기 LDC에 내장된 제2 서브 제어부로부터 상기 LDC에서 실제 출력되는 전압과 전류 및 온도에 대한 정보를 받아들이는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 제1 서브 제어부는, 상기 LDC로부터 전장부하가 없다고 판단되면, 상기 제2 서브 제어부가 LDC가 오프(Off)되도록 제어하는 것이 바람직하다
상기 메인 제어부는, 상기 고전압 배터리가 만충전된 것으로 판단되거나, 사용자 인터럽트가 발생하면, 상기 충전기와 고전압 배터리에 설치된 메인릴레이를 오프(Off)시켜 충전을 중단시킬 수 있다.
상기 제1 서브 제어부는, 충전이 시작되면 현재로부터 고전압 배터리의 만충전까지 소요되는 충전잔여시간정보와 현재 충전된 상태에서 최대로 주행할 수 있는 주행가능거리정보를 디스플레이수단으로 출력하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 차량 배터리의 충전을 위한 통신 인터페이스 시스템을 구비한 전기자동차는 고전압 배터리의 충전을 제어하는 메인 제어부와, 상기 고전압 배터리로 외부로부터 공급된 전원을 공급하는 충전기 및 상기 고전압 배터리의 전원을 변환하여 전장부하로 전원을 공급하는 LDC를 구비한 전기자동차에 있어서, 상기 메인 제어부에는 메인 통신 인터페이스 프로토콜이 내장되고, 상기 충전기의 내부에 구비되는 제1 서브 제어부에는 상기 제1 서브 통신 인터페이스 프로토콜 및 제2 통신 인터페이스 프로토콜이 내장되며, 상기 LDC의 내부에 구비되는 제2 서브 제어부에는 제3 통신 인터페이스 프로토콜이 내장되고, 상기 메인 제어부와 제1 서브 제어부는 상기 메인 통신 인터페이스 프로토콜과 상기 제1 서브 통신 인터페이스 프로토콜을 통하여 통신하고, 상기 제1 서브 제어부와 제2 서브 제어부는 제2 서브 통신 인터페이스 프로토콜과 상기 제3 서브 통신 인터페이스 프로토콜을 통하여 통신한다.
상기 제1 서브 제어부는 상기 제2 서브 제어부로부터 상기 LDC의 상태정보를 전달받아, 상기 LDC를 모니터링하고, 상기 LDC에 의해 작동하는 전장부하가 없거나, 상기 LDC에 이상이 있으면, 상기 LDC가 오프(Off)되도록, 상기 제2 서브 제어부를 제어하는 것을 특징으로 한다.
상기 제1 서브 제어부는 현재로부터 만충전까지 소요되는 충전잔여시간과 현재 충전상태에서 최대로 주행할 수 있는 주행가능거리를 실내에 구비된 클러스터를 통해 표시되도록 한다.
상기와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 차량 배터리의 충전을 위한 통신 인터페이스 시스템 및 이를 이용한 차량 배터리의 충전방법에 따르면, 차량의 고전압 배터리를 충전을 제어하는 각 구성요소간의 통신 인터페이스를 최적화와 표준안을 도출함으로써, 데이터 통신 타이밍 및 시퀀스를 안정화시킬 수 있다.
또한, 차량의 고전압 배터리를 충전하는 동안, 차량의 전장부하에 따라 LDC를 온/오프하는것과 같이, LDC를 제어함으로써, 고전압 배터리의 충전시간을 조절할 수 있어서, 차량의 전장부하가 없는 경우에는 상기 고전압 배터리의 충전시간을 단축시킬 수 있다.
아울러, 충전 중에, 현재로부터 만충전까지 소요되는 시간과 현재 충전상태로에서 최대로 주행할 수 있는 거리를 표시함으로써, 사용자 편의성을 증대시킬 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 차량 배터리의 충전을 위한 통신 인터페이스 시스템의 구성도.
도 2는 본 발명에 따른 차량 배터리의 충전을 위한 통신 인터페이스 시스템에서 메인 통신 인터페이스 프로토콜의 일례를 도시한 테이블.
도 3 및 도 4는 본 발명에 따른 차량 배터리의 충전을 위한 통신 인터페이스 시스템에서 제1 서브 통신 인터페이스 프로토콜의 일례를 나누어 도시한 테이블.
도 5는 본 발명에 따른 차량 배터리의 충전을 위한 통신 인터페이스 시스템에서 제2 서브 통신 인터페이스 프로토콜의 일례를 나누어 도시한 테이블.
도 6은 본 발명에 따른 차량 배터리의 충전을 위한 통신 인터페이스 시스템에서 서브 통신 인터페이스에서의 제3 서브 통신 인터페이스 프로토콜의 일례를 나누어 도시한 테이블.
도 7은 본 발명에 따른 차량 배터리의 충전을 위한 통신 인터페이스 시스템을 이용한 차량 배터리의 충전방법에서 충전시작시의 플로우차트.
도 8은 본 발명에 따른 차량 배터리의 충전을 위한 통신 인터페이스 시스템을 이용한 차량 배터리의 충전방법에서 충전 종료시의 플로우차트.
도 9는 본 발명에 따른 차량 배터리의 충전을 위한 통신 인터페이스 시스템을 이용한 차량 배터리의 충전방법에서 인터럽트시의 플로우차트.
도 10은 본 발명에 따른 차량 배터리의 충전을 위한 통신 인터페이스 시스템을 구비한 전기자동차를 도시한 블록도.
이하 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명에 따른 차량 배터리의 충전을 위한 통신 인터페이스 시스템에 대하여 자세히 설명하기로 한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 차량 배터리의 충전을 위한 통신 인터페이스 시스템은 차량의 배터리를 충전시키는데 사용되는 메인 제어부(1)와 제1 서브 제어부(2a)를 통신하는데 사용되는 메인 통신 인터페이스(10)와, 상기 제1 서브 제어부(2a)와 제2 서브 제어부(50a)를 통신하는데 사용되는 서브 통신인터페이스를 포함하고, 상기 메인 통신 인터페이스(10)와 서브 통신 인터페이스(20)의 통신 프로토콜을 정의하는데 이용된다.
예컨대, 상기 메인 제어부(1)는 고전압 배터리(30)의 충전을 제어 및 관장하는 BMS(Battery Management System)가 될 수 있고, 상기 제1 서브 제어부(2a)는 차량에 탑재된 고전압 배터리(30)로 전원을 공급하기 위해 탑재형 충전기(2)에 내장되는 탑재형 제어부(2a) 또는 별치형 충전기(5)에 내장되는 별치형 제어부(5a)로서, 특히 탑재형 제어부(2a)가 되고, 제2 서브 제어부(50a)는 상기 고전압 배터리(30)의 전원을 차량의 전장부하에 맞게 DC/DC 변환하는 LDC(40)에 내장된 LDC 제어부(50A)가 되는 것이 바람직하다.
상기 탑재형 충전기(2)는 통상의 가정용 전원을 이용하여 충전하기 위해 차량의 내부에 구비되고, 별치형 충전기(5)는 별도의 장소에 고정된 형태로 설치되는 차량 전용 충전기를 말한다.
먼저, 상기 메인 제어부(1)와 제1 서브 제어부(2a) 사이의 통신에 사용되는 메인 통신 인터페이스(10)를 살펴보면 다음과 같다.
상기 메인 제어부(1)는 제1 서브 제어부(2a)와 서로 정해진 프로토콜을 갖는 메인 통신 인터페이스(10)를 이용하여 통신하게 되는데, 상기 메인 통신 인터페이스(10)는 상기 메인 제어부(1)에서 제1 서브 제어부(2a)로 데이터를 송신하는데 사용되는 메인 통신 인터페이스 프로토콜(11)과, 상기 제1 서브 제어부(2a)에서 메인 제어부(1)로 데이터를 송신하는데 사용되는 제1 서브 통신 인터페이스 프로토콜(12)를 포함한다.
상기 제1 서브 제어부(2a)는 충전잔여시간(CR_OBC_CHRTIME)과 최대주행거리(CR_OBC_DISTANCE)가 표시되도록 디스플레이수단(3)에 연결될 수도 있다. 상기 잔여충전시간(CR_OBC_CHRTIME)은 현재 충전된 상태로부터 만충전까지 앞으로 소요될 시간을 의미하고, 최대주행거리(CR_OBC_DISTANCE)는 현재 충전상태에서 차량의 최대로 주행할 수 있는 거리를 의미한다.
상기 메인 통신 인터페이스 프로토콜(11)은 상기 메인 제어부(1)에 내장되어 상기 메인 제어부(1)의 기본정보, 상기 메인 제어부(1)로부터 상기 제1 서브 제어부(2a)로 지령하는 정보 등이 수록되어 있다. 상기 메인 통신 인터페이스 프로토콜(11)은 메시지를 일정한 바이트(Byte) 또는 비트(bit)로 나누고, 분할된 바이트 또는 비트에 해당 정보를 할당하여 메시지 포맷이 형성되도록 한다.
예컨대, 메인 제어부(1)에서 송신되는 데이터는 메인 제어부(1)의 기본 SW코드, 버전 정보, 배터리 내부 온도 정보, 충전 동작에 관한 정보 및 상태, 고장시 대응 설정, 파워제한에 관한 정보 등을 포함한다.
그 구체적인 예의 하나로서, 도 2에 메인 제어부(1)인 BMS로부터 송신되는 메시지를 정의한 내용이 테이블로 기재되어 있다.
즉, 상기 메인 제어부(1)에서 송신되는 메시지 포맷은 BMS1과와 같이, 전기차 BMS 코드(CR_BMS_VehicleCode), CAN 프로토콜 버젼(CR_BMS_CanVer), CP 모드 시 정전력 지령(CR_BMS_QCCmdPwr_W), 배터리 내부 온도(CR_BMS_Temp)와 같이, BMS의 상태와 배터리의 상태에 대한 데이터를 포함한다.
또한, 메인 제어부(1)에서 송신되는 추가 메시지 포맷은, BMS2에서와 같이, BMS가 충전작업을 제어하기 위한 데이터를 포함한다. 상기 BMS2에는 준비 명령(CF_BMS_RdyforOBC), BMS 고장외 고장상황 발생시 설정(CF_BMS_WrnForOBC), 충전 불가 고장상황 발생시 설정(CF_BMS_FaultForOBC), 충전시 고전압 릴레이 ON/OFF 상태(CF_BMS_MainRlyOnStatForOBC), 충전 파워 제한(CF_BMS_PwrLmtForOBC), 정상 충전 상태(CF_BMS_AbnorChg), 충전 완료 상태(CF_BMS_OBCChgFinishedForOBC), Battery SOC(CR_BMS_SoForOBC_Pc), 만충 대비 잔여시간(CR_BMS_CharRemainedTime_min), CC모드시 정전류값(CR_BMS_OBCCmdCur_A), CV모드시 정전압 값(CR_BMS_OBCCmdVolt_V)에 대한 데이터가 규정되어 있어서, 이를 통하여 고전압 배터리의 충전을 전반적으로 제어한다.
상기 제1 서브 통신 인터페이스 프로토콜(12)은 제1 서브 제어부(2a)의 기본 SW 코드 및 버전 정보, 입력 타입 파워제한 정보, 충전 동작에 관한 정보, 커넥터 연결상태, 온도 및 효율에 대한 정보, 충전 상태에 대한 정보, 그리고, 충전잔여시간과 주행가능거리에 대한 정보를 포함한다.
상기 제1 서브 통신 인터페이스 프로토콜(12)에서 송신되는 메시지 포맷의 일례로서, 도 3 및 도 4에 나누어 도시된 바와 같이, 정의될 수 있다. 즉, 제1 서브 제어부(2a)인 탑재형 제어부(2a)로부터 제1 서브 통신 인터페이스(20)을 통하여 송신되는 메시지는, 도 3의 OBC1으로 정의되는 바와 같이, 충전기 코드(CR_OBC_Code), CAN 프로토콜 버전(CR_OBC_CanVer), OBC SW 버전(CF_OBC_SwVer), 충전기 입력 타입(CR_OBC_MainType), 차량 IG 전원 ON/OFF 상태(CR_OBC_IGStat), 충전기 파워 제한(CF_OBC_PwrLmt)에 대한 정보를 외부로 출력한다.
상기 제1 서브 통신 인터페이스 프로토콜(12)에서 제공되는 메시지로는 OBC2와 같이, 제어보드 준비 명령(CF_OBC_Rdy), 탑재형 충전기 고장외 고장상황 발생시 설정(CF_OBC_Wrn), 탑재형 충전기 고장상황 발생시 설정(CF_OBC_Flt), 충전모드 (CF_OBC_CharMode), 충전 커넥터 체결 상태(CF_OBC_Connection), 충전종료(CF_OBC_ChgFinished), 충전 가능 준비상태 알림(CF_OBC_powEnaStat), 충전기 오류코드(CR_OBC_FltCode), 충전기 내부 온도(CR_OBC_Temp), 충전기 효율(CR_OBC_Effi), 최대 충전 가능한 전력값(CR_OBC_Maxpwr_W), 최대 충전 가능한 전류값(CR_OBC_MaxCur_A), 최대 충전 가능한 전압값(CR_OBC_MaxVolt_V)을 포함하여, 비정상적인 상태에서 상기 탑재형 충전기가 대응할 수 있도록 한다.
아울러, 도 4의 OBC3에 도시된 것처럼, 제1 서브 통신 인터페이스 프로토콜(12)에서는 제1 서브 제어부(2a)가 제어하고 있는 장치, 예컨대 탑재형 충전기(2)의 입력단 전류(CR_Main_Cur), 입력단 전압(CR_Main_Volt), 출력단 전류(CR_Out_Cur), 출력단 전압(CR_Out_Volt)에 대한 메시지를 송출한다.
그리고, 도 4에 OBC4로 도시된 바와 같이 충전잔여시간과 주행가능거리가 상기 디스플레이수단(3)에 표시될 수 있도록 상기 제1 서브 통신 인터페이스 프로토콜(12)에서는, 충전잔여시간(CR_OBC_CHRTIME)과 주행가능거리(CR_OBC_DISTANCE)에 대한 정보를 송신한다. 상기 디스플레이수단(3)으로 현재부터 만충전까지의 충전잔여시간(CR_OBC_CHRTIME)과 현재충전상태로부터 최대로 충전할 수 있는 주행가능거리(CR_OBC_DISTANCE)를 표시함으로써, 사용자의 편의성이 증대된다. 상기 디스플레이수단(3)의 예로서는 차량의 실내에 구비되는 차량 클러스터(60)가 될 수 있다.
한편, 상기 제1 서브 제어부(2a)와 제2 서브 제어부(50a)의 통신에 사용되는 서브 통신 인터페이스(20)를 살펴보면, 다음과 같다.
도 5에 도시된 바와 같이, 상기 제1 서브 제어부(2a)에서 제2 서브 제어부(50a)를 제어하기 위한 제2 서브 통신 인터페이스 프로토콜(21)은 LDC 출력전압명령(CR_OBC_LDC_Vol_V)과 LDC동작제어신호(CF_OBC_LDC_Inh)를 포함한다. 상기 제1 서브 제어부(2a)는 취합된 LDC(40)에 대한 정보를 토대로 판단하여, 상기 LDC(40)로부터 전장부품으로 제공되는 전장부하(51)의 여부에 따라 LDC(40)에서 출력될 전압과 LDC(40)의 동작여부를 제어하도록 상기 제2 서브 제어부(50a)로 지령한다.
이때, 상기 제2 서브 제어부(50a)는 LDC(40)의 정보, 즉 실제 측정된 LDC 출력전압(CR_LDC_OBC_Vol_V), LDC 출력전류(CR_LDC_OBC_Cur_A) 및 LDC의 온도(CR_LDC_Temp)를 제1 서브 제어부(2a)로 제공함으로써, 상기 제1 서브 제어부(2a)가 LDC(40)를 제어할 수 있는 정보, 즉 제3 서브 통신 인터페이스 프로토콜(22)을 제공한다.
아울러, 상기 제2 서브 제어부(50a)에서 제1 서브 제어부(2a)로 제공되는 제3 서브 통신 인터페이스 프로토콜(22)에는 LDC의 고장상황 발생시 오류여부가 저장된 오류코드(CF_LDC_FaultForOBC)를 포함할 수 있다.
상기와 같이, 기본적인 고전압 배터리(30)의 충전을 위한 메인 통신 인터페이스(10)에 상기 탑재형 충전기(2)와 LDC(40)가 서로 통신하도록 서브 통신 인터페이스(20)를 제공함으로써, LDC(40)의 부하가 적은 경우, 즉 전장부하(51)가 없는 경우에는 상기 고전압 배터리(30)로 충전을 집중함으로써, 충전시간을 단축시킬 수 있다. 또한, 고전압 배터리(30)의 충전중에도 전장부품의 작동에 의해서 전장부하가 발생되면, 탑재형 충전기(2)로부터 고전압 배터리(30)뿐만 아니라, LDC(40)로도 전력을 공급함으로써, 전장부하(51)로 고전압 배터리(30)를 거치지 않고 전원을 공급함으로써 충전효율을 향상시킬 수 있다.
상기 메인 통신 인터페이스(10) 및 서브 통신 인터페이스 상에서 송/수신되는 데이터의 포맷과 각각의 정의는 상호 확인을 위해서 메인 제어부(1), 제1 서브 제어부(2a) 및 제2 서브 제어부(50a)에 저장되어 있어서, 어느 하나에서 데이터를 송신하면 수신측에서는 미리 저장된 프로토콜을 이용하여 이를 읽어들인다. 즉, 메인 통신 인터페이스 프로토콜(11)과 제1 서브 통신 인터페이스 프로토콜(12)은 각각 메인 제어부(1)와 제1 서브 제어부(2a)에 내장되고, 상기 제2 서브 통신 인터페이스 프로토콜(21)과 제3 서브 통신 인터페이스 프로토콜(22)은 각각 제1 서브 제어부(2a)와 제2 서브 제어부(50a)에 내장되어 있다. 이러한 상태에서 예를 들어 메인 제어부(1)가 제1 서브 제어부(2a)로 데이터를 송신하는 경우, 메인 통신 인터페이스 프로토콜(11)은 상기 메인 제어부(1)뿐만 아니라 제1 서브 제어부(2a)에도 내장되어 있어서, 메인 제어부(1)가 송신한 데이터를 제1 서브 제어부(2a)에서 읽어들일 수 있다.
한편, 상기 메인 제어부(1)와 별치형 충전기(5)에 내장되는 별치형 제어부(5a) 사이에서도 서로 통신에 필요한 프로토콜을 미리 저장하여, 메인 제어부(1)와 별치형 충전기(5) 사이에 제어를 위한 통신이 가능해지도록 할 수 있다. 상기와 마찬가지로, 메인 제어부(1)와 별치형 제어부(5a) 사이에 통신 인터페이스(10')를 설정하고, 상기 통신 인터페이스(10')를 구성하는 메인 통신 인터페이스 프로토콜(11')와 서브 통신 인터페이스 프로토콜(12')을 정의할 수 있다.
이하에서는 도 7 내지 도 9에 도시된 바를 이용하여, 차량의 고전압 배터리를 충전을 시작하는 과정과 충전을 종료시키는 과정에 대하여 설명하기로 한다.
도 7에는 충전을 시작하는 과정에서의 시퀀스가 도시되어 있다.
충전을 위해서 전기자동차(100)의 커넥터(2d)에 외부 전원(200)의 커넥터(200a)를 연결하면, 상기 메인 제어부(1)와 제1 서브 제어부(2a)를 서로 통신을 하여 충전을 위한 기본 정보를 수행한다.
즉, 메인 제어부(1)는 전기 자동차 BMS 코드(CR_BMS_VehicleCode)와 BMS SW 버전을 제1 서브 제어부(2a)로 송신하고, 상기 제1 서브 제어부(2a)도 충전기 코드(CR_OBC_Code)와 충전기 SW 버전을 상기 메인 제어부(1)로 송신한다.
상기 메인 제어부(1)와 제1 서브 제어부(2a)가 서로 초기 정보를 확인 하면, 메인 제어부(1)가 충전준비명령(CF_BMS_RdyforOBC)을 제1 서브 제어부(2a)로 송신하고, 메인릴레이(70)를 연결시키며, 그 상태(CF_BMS_MainRlyOnStatForOBC)를 확인한다.
상기 탑재형 충전기(2)가 충전기의 이상유무를 점검하여 이상이 없으면 충전 가능 준비상태(CF_OBC_Rdy)임을 상기 메인 제어부(1)로 알리고, 이때 상기 제1 서브 제어부(2a)는 제2 서브 제어부(50a)로 상기 LDC(40)의 출력전압명령(CR_OBC_LDC_Vol_V)과 LDC가 작동하도록 LDC동작제어신호(CF_OBC_LDC_Inh)를 명령한다.
상기 메인 제어부(1)는 충전전류값(CR_BMS_OBCCmdCur_A)과 충전전압값(CR_BMS_OBCCmdVolt_V)을 송신하고, 상기 제1 서브 제어부(2a)는 정해진 충전모드에 따라 충전하기 시작한다.
이때, 상기 제1 서브 제어부(2a)는 현재 고전압 배터리(30)의 SOC로부터 만충전까지 소요되는 충전잔여시간(CR_OBC_CHRTIME)과, 현재 충전상태로부터 최대로 주행할수 있는 주행가능거리(CR_OBC_DISTANCE)를 송신한다.
이와 동시에 상기 제2 서브 제어부(50a)는 LDC(40)의 작동에 따른 LDC(40)의 상태, 즉, LDC 출력전압(CR_LDC_OBC_Vol_V), LDC 출력전류(CR_LDC_OBC_Cur_A), LDC 내부온도(CR_LDC_Temp) 및 LDC 오류코드(CF_LDC_FaultForOBC)를 제1 서브 제어부(2a)로 송신한다.
상기와 같이 충전이 시작되면, 상기 제2 서브 제어부(50a)는 LDC(40)의 상태를 지속적으로 제1 서브 제어부(2a)로 제공함으로써 LDC(40)의 제어에 이용하도록 한다.
한편, 도 8에는 충전이 완료된 상태에서 BMS(1)에 의해서 충전이 종료되는 상태의 시퀀스가 되어 있으며, 도 9에는 사용자의 요청에 의해서 충전이 종료되는 상태의 시퀀스가 도시되어 있다.
도 8을 참조로 하여 충전이 완료되는 과정을 설명하면, 다음과 같다.
메인 제어부(1)는 상기 고전압 배터리(30)의 SOC를 모니터링하고, SOC가 최대로 되었을 때 충전을 종료하고자 할 때, 충전완료상태(CF_BMS_OBCChgFinishedForOBC)임을 제1 서브 제어부(2a)로 송신한다. 아울러, 상기 메인 제어부(1)는 상기 고전압 배터리(30)의 전류와 전압도 함께 송신한다.
상기 제1 서브 제어부(2a)는 일단 충전준비상태(CF_OBC_powEnaStat)를 유지하고 있으나, 상기 메인 제어부(1)가 메인릴레이(70)를 차단하고, 상기 메인릴레이(70)가 차단되었다는 메시지(CF_BMS_MainRlyOnStatForOBC)를 송신한다.
이후, 제1 서브 제어부(2a)는 충전을 종료(CF_OBC_ChgFinished)하고, 충전모드를 비충전모드로 전환함으로써, 충전이 완료된다.
한편 제1 서브 제어부(2a)는 제2 서브 제어부(50a)로도 충전 종료에 따라서, LDC(40)에서 출력될 LDC 출력전압 명령(CR_OBC_LDC_Vol_V)과 LDC 동작 제어신호(CF_OBC_LDC_Inh)를 보내고, 필요에 따라 LDC(40)가 작동하지 않도록 상기 LDC 출력전압 명령(CR_OBC_LDC_Vol_V)과 LDC 동작 제어신호(CF_OBC_LDC_Inh)를 제어할 수 있다.
한편, 도 9에 도시된 바와 같이, 사용자 인터럽트에 의해서 충전이 종료되는 과정은, 충전중인 고전압 배터리(30)의 상태와 상관없이 사용자 인터럽트에 의해 종료되는 것이므로, 앞서 살펴본 만충전에 따른 충전완료과정과 비교하였을 때, 현재 고전압 배터리(30)의 SOC, 전류, 전압을 메인 제어부(1)가 제1 서브 제어부(2a)로 송신하는 과정이 생략되고, 나머지 과정은 동일하게 진행된다.
한편, 도 10을 이용하여, 본 발명에 따른 통신 인터페이스 시스템을 구비한 전기자동차에 대하여 설명하기로 한다.
본 발명에 따른 통신 인터페이스 시스템을 구비한 전기자동차(100)는, 고전압 배터리(30)와, 상기 고전압 배터리(30)의 충전을 제어하는 메인 제어부(1)와, 외부의 교류전원과 교류용 커넥터(200a)로 연결되어 상기 고전압 배터리(30)로 교류전원을 변환하여 충전시키고 제1 서브 제어부(2a)를 내장하는 탑재형 충전기(2)와, 상기 탑재형 충전기(2)와 통신하며 전기자동차의 전장부하(51)로 고전압 배터리(30)의 전원을 DC/DC변환하는 LDC(40)를 포함한다.
상기 통신 인터페이스 시스템은 상술한 바와 같이, 상기 메인 제어부(1)와 상기 탑재형 충전기(2)에 내장된 탑재형 제어부(2a), 상기 탑재형 제어부(2a)와 인버터(40)가 서로 통신하여, 상기 고전압 배터리(30)의 충전 및 LDC(40)의 제어에 필요한 메시지를 송수신하도록 하는 것으로 상세한 설명은 상술하였으므로, 생략하기로 한다.
고전압 배터리(30)는 상기 탑재형 충전기(2) 또는 별치형 충전기(5)에 의해 충전되어, 인버터(40)를 통하여 구동모터(41)에 전원을 공급한다.
탑재형 충전기(2)는 통상적인 가정용 교류전원을 직류로 변환하여 상기 고전압 배터리(30)에 공급하기 위한 것으로서, 커넥터(2d)(200a)를 통하여 외부의 교류전원(200)과 연결된다. 외부의 교류전원(200), 즉 통상적인 가정용 전원을 공급받은 탑재형 충전기(2)는 상기 고전압 배터리(30)의 충전에 적합하도록 탑재형 전력부(2b)가 변환하여 상기 고전압 배터리(30)로 공급한다. 상기 탑재형 충전기(2)는 상기 메인 제어부(1)와 메인 통신 인터페이스(10)를 통하여 서로 메시지를 주고 받아, 상기 탑재형 충전기(2)가 고전압 배터리(30)를 충전하도록 한다.
LDC(40)는 상기 탑재형 충전기(2)와 서브 통신 인터페이스(20)를 통하여 통신하여, 상기 탑재형 충전기(2)에 의해 LDC(40)의 작동의 일부가 제어되도록 설치된다. 상기 LDC(40)의 내부에는 LDC(40)의 작동을 제어하는 LDC 제어부(50A)를 내장하여, 상기 제2 서브 통신 인터페이스(20)를 통하여 수신된 제어정보를 토대로 LDC(40)를 제어한다.
아울러, 본 발명의 전기자동차(100)에서는 상기 탑재형 충전기(2)와 고전압 배터리(30)사이에 전원을 차단할 수 있는 메인 릴레이(70)를 구비하여, 상기 메인 제어부(1)가 상기 메인 릴레이(70)를 직접 제어함으로써, 필요에 따라 상기 탑재형 충전기(2)와 고전압 배터리(30)를 연결되도록 하거나 분리시킬 수 있다.
한편, 상기 전기자동차(100)는 별치형 충전기(5)를 통해서도 충전이 가능한 것이므로, 상기 고전압 배터리(30)가 별치형 충전기(5)의 접속을 위한 커넥터(80)(5c)를 통해서 연결되고, 상기 별치형 충전기(5)에서 공급되는 직류전원에 의해 충전된다. 상기 별치형 충전기(5)는 제어를 위한 별치형 제어부(5a)와, 직류전원의 전압과 전류를 변환하는 별치형 전력부(5b)를 포함한다.
1 : 메인 제어부 2 : 탑재형 충전기
3 : 디스플레이수단 5 : 별치형 충전기
6 : 디스플레이수단 10 : 메인 통신 인터페이스
11 : 메인 통신 인터페이스 프로토콜
12 : 제1 서브 통신 인터페이스 프로토콜
20 : 서브 통신 인터페이스
21 : 제2 서브 통신 인터페이스 프로토콜
22 : 제3 서브 통신 인터페이스 프로토콜
30 : 고전압 배터리 40 : 인버터
41 : 구동모터 50 : LDC
51 : 전장부하 60 : 차량 클러스터
70 : 메인릴레이 80 : 커넥터
200 : 외부전원 200a : 커넥터

Claims (14)

  1. 차량에 탑재된 고전압 배터리를 제어하는 메인 제어부와 상기 고전압 배터리를 충전시키는 충전기에 내장된 제1 서브 제어부가 서로 통신되도록 하는 메인 통신 인터페이스와,
    상기 제1 서브 제어부와 상기 고전압 배터리에 연결되어 DC/DC변환하는 LDC(Low DC/DC Converter)에 내장되는 제2 서브 제어부가 서로 통신되도록 하는 서브 통신 인터페이스를 포함하며,
    상기 제1 서브 제어부는, 상기 LDC에 의해 작동하는 전장부하가 없다고 판단되면, 상기 제2 서브 제어부가 LDC를 오프(Off)시키도록 제어하는, 차량 배터리의 충전을 위한 통신 인터페이스 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 서브 통신 인터페이스는,
    상기 제1 서브 제어부에 내장되고, 상기 제1 서브 제어부가 상기 LDC를 제어하는 명령이 저장되는 제2 서브 통신 인터페이스 프로토콜과,
    상기 제2 서브 제어부에 내장되고, 상기 제2 서브 제어부가 측정한 LDC의 상태를 상기 제1 서브 제어부로 송신하는 제3서브 통신 인터페이스 프로토콜을 포함하는 것을 특징으로 하는, 차량 배터리의 충전을 위한 통신 인터페이스 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제2 서브 통신 인터페이스 프로토콜은 상기 LDC에 출력되도록 하는 LDC 출력전압 명령정보와, 상기 LDC가 동작되도록 하는 LDC 동작 제어신호 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는, 차량 배터리의 충전을 위한 통신 인터페이스 시스템.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 제3 서브 통신 인터페이스 프로토콜은,
    상기 LDC에서 실제 출력되는 LDC 출력전압 정보 및 LDC 출력전류 정보와,
    상기 LDC의 온도정보를 포함하는 것을 특징으로 하는, 차량 배터리의 충전을 위한 통신 인터페이스 시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제3 서브 통신 인터페이스 프로토콜은, 상기 LDC의 오류여부가 기록된 상기 LDC의 오류코드를 포함하는 것을 특징으로 하는, 차량 배터리의 충전을 위한 통신 인터페이스 시스템.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1 서브 제어부는 현재로부터 상기 고전압 배터리의 만충전까지 소요되는 충전잔여시간 정보와 현재 충전상태에서 최대로 주행가능한 주행가능 거리 정보를 포함하는 제1 서브 통신 인터페이스 프로토콜을 내장하고 있는 것을 특징으로 하는, 차량 배터리의 충전을 위한 통신 인터페이스 시스템.
  7. 외부로부터 공급된 전원을 충전기를 통하여 전기자동차의 탑재된 고전압 배터리를 충전하는 방법에 있어서,
    상기 고전압 배터리의 충전은 메인 제어부에 의해 제어되며,
    상기 고전압 배터리로 충전이 시작되면,
    충전기에 내장된 제1 서브 제어부는 LDC의 상태를 모니터링하고, 상기 LDC에는 제2 서브 제어부가 내장되며, 상기 LDC의 상태에 따라 상기 LDC에서 출력되는 전압을 지령하고, 상기 LDC의 작동여부를 제어하며,
    상기 제1 서브 제어부는, 상기 LDC에 의해 작동하는 전장부하가 없다고 판단되면, 상기 제2 서브 제어부가 LDC를 오프(Off)시키도록 제어하는 것을 특징으로 하는, 차량 배터리의 충전을 위한 통신 인터페이스 시스템을 이용한 차량 배터리의 충전방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제1 서브 제어부는,
    상기 제2 서브 제어부로부터 상기 LDC에서 실제 출력되는 전압과 전류 및 온도에 대한 정보를 받아들이는 것을 특징으로 하는, 차량 배터리의 충전을 위한 통신 인터페이스 시스템을 이용한 차량 배터리의 충전방법.
  9. 삭제
  10. 제7항에 있어서,
    상기 메인 제어부는, 상기 고전압 배터리가 만충전된 것으로 판단되거나, 사용자 인터럽트가 발생하면, 상기 충전기와 고전압 배터리에 설치된 메인릴레이를 오프(Off)시켜 충전을 중단시키는 것을 특징으로 하는, 차량 배터리의 충전을 위한 통신 인터페이스 시스템을 이용한 차량 배터리의 충전방법.
  11. 제7항에 있어서,
    상기 제1 서브 제어부는, 충전이 시작되면 현재로부터 고전압 배터리의 만충전까지 소요되는 충전잔여시간정보와 현재 충전된 상태에서 최대로 주행할 수 있는 주행가능거리정보를 디스플레이수단으로 출력하는 것을 특징으로 하는, 차량 배터리의 충전을 위한 통신 인터페이스 시스템을 이용한 차량 배터리의 충전방법.
  12. 고전압 배터리의 충전을 제어하는 메인 제어부와, 상기 고전압 배터리로 외부로부터 공급된 전원을 공급하는 충전기 및 상기 고전압 배터리의 전원을 변환하여 전장부하로 전원을 공급하는 LDC를 구비한 전기자동차에 있어서,
    상기 메인 제어부에는 메인 통신 인터페이스 프로토콜이 내장되고,
    상기 충전기의 내부에 구비되는 제1 서브 제어부에는 제1 서브 통신 인터페이스 프로토콜 및 제2 서브 통신 인터페이스 프로토콜이 내장되며,
    상기 LDC의 내부에 구비되는 제2 서브 제어부에는 제3 서브 통신 인터페이스 프로토콜이 내장되고,
    상기 메인 제어부와 제1 서브 제어부는 상기 메인 통신 인터페이스 프로토콜과 상기 제1 서브 통신 인터페이스 프로토콜을 통하여 통신하고,
    상기 제1 서브 제어부와 제2 서브 제어부는 제2 서브 통신 인터페이스 프로토콜과 상기 제3 서브 통신 인터페이스 프로토콜을 통하여 통신하며,
    상기 제1 서브 제어부는 상기 제2 서브 제어부로부터 상기 LDC의 상태정보를 전달받아, 상기 LDC를 모니터링하고, 상기 LDC에 의해 작동하는 전장부하가 없거나, 상기 LDC에 이상이 있으면, 상기 LDC가 오프(Off)되도록, 상기 제2 서브 제어부를 제어하는 것을 특징으로 하는, 차량 배터리의 충전을 위한 통신 인터페이스 시스템을 구비한 전기자동차.
  13. 삭제
  14. 제12항에 있어서,
    상기 제1 서브 제어부는 현재로부터 만충전까지 소요되는 충전잔여시간과 현재 충전상태에서 최대로 주행할 수 있는 주행가능거리를 실내에 구비된 클러스터를 통해 표시되게 하는 것을 특징으로 하는, 차량 배터리의 충전을 위한 통신 인터페이스 시스템을 구비한 전기자동차.
KR1020120060295A 2012-06-05 2012-06-05 차량 배터리의 충전을 위한 통신 인터페이스 시스템 및 이를 이용한 차량 배터리의 충전방법, 차량 배터리의 충전을 위한 통신 인터페이스 시스템을 구비한 전기자동차 KR101977412B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120060295A KR101977412B1 (ko) 2012-06-05 2012-06-05 차량 배터리의 충전을 위한 통신 인터페이스 시스템 및 이를 이용한 차량 배터리의 충전방법, 차량 배터리의 충전을 위한 통신 인터페이스 시스템을 구비한 전기자동차

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120060295A KR101977412B1 (ko) 2012-06-05 2012-06-05 차량 배터리의 충전을 위한 통신 인터페이스 시스템 및 이를 이용한 차량 배터리의 충전방법, 차량 배터리의 충전을 위한 통신 인터페이스 시스템을 구비한 전기자동차

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20130136702A KR20130136702A (ko) 2013-12-13
KR101977412B1 true KR101977412B1 (ko) 2019-05-10

Family

ID=49983308

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020120060295A KR101977412B1 (ko) 2012-06-05 2012-06-05 차량 배터리의 충전을 위한 통신 인터페이스 시스템 및 이를 이용한 차량 배터리의 충전방법, 차량 배터리의 충전을 위한 통신 인터페이스 시스템을 구비한 전기자동차

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101977412B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US12027965B2 (en) 2021-12-28 2024-07-02 Hyundai Autoever Corp. Switch control apparatus and method

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101704135B1 (ko) * 2014-12-09 2017-02-07 기아자동차주식회사 전기차의 충전계통 검사 장치 및 그 방법
KR102270373B1 (ko) * 2019-05-28 2021-06-29 쌍용자동차 주식회사 전기차의 완속 충전시간 단축을 위한 충전 제어장치
KR102235836B1 (ko) * 2019-05-28 2021-04-05 쌍용자동차 주식회사 전기차의 완속 충전시간 단축을 위한 충전 제어방법
KR102095260B1 (ko) * 2019-06-26 2020-03-31 쌍용자동차 주식회사 전기차의 급속 충전시간 단축을 위한 충전 제어장치 및 방법
CN114884157A (zh) * 2022-04-27 2022-08-09 华为技术有限公司 一种充电电路及电子设备

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001339803A (ja) 2000-05-24 2001-12-07 Fuji Heavy Ind Ltd ハイブリッド電気自動車の充電装置
JP2003118511A (ja) 2001-10-16 2003-04-23 Nissan Motor Co Ltd 車両用負荷制御装置
KR101075037B1 (ko) * 2011-04-08 2011-10-19 주식회사 아이거텍 배터리 관리 시스템
JP2012070510A (ja) * 2010-09-22 2012-04-05 Nissan Motor Co Ltd 電力供給装置及び電力供給方法

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100373239B1 (ko) 1997-04-29 2003-04-26 기아자동차주식회사 전기 자동차의 배터리 전압 표시장치 및 그 제어방법
KR100579297B1 (ko) * 2004-06-29 2006-05-11 현대자동차주식회사 4륜 하이브리드 전기자동차의 디씨/디씨 컨버터 제어장치및 방법
KR100872646B1 (ko) * 2006-12-12 2008-12-09 현대자동차주식회사 연료전지 하이브리드 전기차량의 운행모드제어방법

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001339803A (ja) 2000-05-24 2001-12-07 Fuji Heavy Ind Ltd ハイブリッド電気自動車の充電装置
JP2003118511A (ja) 2001-10-16 2003-04-23 Nissan Motor Co Ltd 車両用負荷制御装置
JP2012070510A (ja) * 2010-09-22 2012-04-05 Nissan Motor Co Ltd 電力供給装置及び電力供給方法
KR101075037B1 (ko) * 2011-04-08 2011-10-19 주식회사 아이거텍 배터리 관리 시스템

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US12027965B2 (en) 2021-12-28 2024-07-02 Hyundai Autoever Corp. Switch control apparatus and method

Also Published As

Publication number Publication date
KR20130136702A (ko) 2013-12-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2677607B1 (en) Adapter and vehicle equipped therewith, and method for controlling the vehicle
US9764643B2 (en) Vehicle
KR101792267B1 (ko) Ｂｍｓ와 충전기 그리고 이들을 포함하는 차량용 충전시스템, 및 이의 제어방법
US20190263279A1 (en) On-board control device
WO2013054435A1 (ja) 電気自動車用の充電装置
KR101977412B1 (ko) 차량 배터리의 충전을 위한 통신 인터페이스 시스템 및 이를 이용한 차량 배터리의 충전방법, 차량 배터리의 충전을 위한 통신 인터페이스 시스템을 구비한 전기자동차
JP6174641B2 (ja) 車両充電装置及び充電方法
KR20140044018A (ko) 차량 배터리의 충전을 위한 통신 인터페이스 시스템 및 이를 이용한 차량 배터리의 충전방법, 차량 배터리의 충전을 위한 통신 인터페이스 시스템을 구비한 전기자동차
KR102316599B1 (ko) 차량 배터리의 충전을 위한 통신 인터페이스 시스템 및 이를 이용한 차량 배터리의 충전방법, 차량 배터리의 충전을 위한 통신 인터페이스 시스템을 포함하는 전기자동차
KR102566023B1 (ko) 충전관련 정보를 교환하는 충전기와 제어부를 포함하는 전기 자동차
KR101976818B1 (ko) 차량용 고전압 배터리의 충전 상태 확인 장치 및 방법
KR102095321B1 (ko) 네비게이션과의 상태 공유 정보를 위한 통신 인터페이스 시스템, 이를 이용한 충전 스테이션 정보 제공 방법, 네비게이션과의 상태 공유 정보를 위한 통신 인터페이스 시스템을 포함하는 전기 자동차
KR102464488B1 (ko) 차량 배터리의 충전을 위한 통신 인터페이스 시스템 및 이를 이용한 차량 배터리의 충전방법, 차량 배터리의 충전을 위한 통신 인터페이스 시스템을 포함하는 전기자동차
KR102464489B1 (ko) 차량 배터리의 충전을 위한 통신 인터페이스 시스템 및 이를 이용한 차량 배터리의 충전방법, 차량 배터리의 충전을 위한 통신 인터페이스 시스템을 포함하는 전기자동차
KR102464487B1 (ko) 차량 배터리의 충전을 위한 통신 인터페이스 시스템 및 이를 이용한 차량 배터리의 충전방법, 차량 배터리의 충전을 위한 통신 인터페이스 시스템을 포함하는 전기자동차
KR102339524B1 (ko) 네비게이션과의 상태 공유 정보를 위한 통신 인터페이스 시스템, 이를 이용한 충전 스테이션 정보 제공 방법, 네비게이션과의 상태 공유 정보를 위한 통신 인터페이스 시스템을 포함하는 전기 자동차
KR20200128641A (ko) 차량 배터리의 충전을 위한 통신 인터페이스 시스템 및 이를 이용한 차량 배터리의 충전방법, 차량 배터리의 충전을 위한 통신 인터페이스 시스템을 포함하는 전기자동차
KR20200128639A (ko) 차량 배터리의 충전을 위한 통신 인터페이스 시스템 및 이를 이용한 차량 배터리의 충전방법, 차량 배터리의 충전을 위한 통신 인터페이스 시스템을 포함하는 전기자동차
KR20200128640A (ko) 차량 배터리의 충전을 위한 통신 인터페이스 시스템 및 이를 이용한 차량 배터리의 충전방법, 차량 배터리의 충전을 위한 통신 인터페이스 시스템을 포함하는 전기자동차
KR20130136701A (ko) 차량 배터리의 충전을 위한 통신 인터페이스 시스템 및 이를 이용한 차량 배터리의 충전방법, 차량 배터리의 충전을 위한 통신 인터페이스 시스템을 구비한 전기자동차
JP2012095487A (ja) 車載充電ユニットおよび該車載充電ユニットを備えた充電システム
KR20150005043A (ko) 차량 배터리의 상태 감시를 위한 통신 인터페이스 시스템 및 이를 이용한 차량 배터리의 상태 감시 방법, 차량 배터리의 상태 감시를 위한 통신 인터페이스 시스템을 포함하는 전기자동차
CN117533162A (zh) 交流电网、插座和用于配电的方法
JP2021031016A (ja) 電子制御装置
CN117897876A (zh) 控制对电动交通工具的交通工具电池充电的充电过程的方法和设备

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right