KR20150052965A - Battery charge amount estimation method of electric vehicle - Google Patents

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KR20150052965A
KR20150052965A KR1020130134544A KR20130134544A KR20150052965A KR 20150052965 A KR20150052965 A KR 20150052965A KR 1020130134544 A KR1020130134544 A KR 1020130134544A KR 20130134544 A KR20130134544 A KR 20130134544A KR 20150052965 A KR20150052965 A KR 20150052965A
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battery
distance
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KR1020130134544A
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김충
김상준
최권형
조규환
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현대자동차주식회사
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Abstract

The purpose of the present invention is to provide a method of determining battery charge capacity of an electric vehicle which determines the minimum charge capacity required to travel to a destination passing by a charging station if the distance to the destination is farther than the actual distance to empty considering air conditioning operation while driving. Provided is a method for determining battery charge capacity of an electric vehicle which comprises a step of determining whether a user sets a destination on a navigation; a step of calculating average speed of the vehicle to the destination set on the navigation; a step of calculating decrement of distance to empty by air conditioning operation while driving; a step calculating the actual distance to empty considering the air conditioning operation using the decrement of distance to empty; a step of resetting the route to the destination on the navigation so as to pass by a charging station if the actual distance to empty is closer than the distance to the destination; and a step of calculating the minimum charge capacity of the battery required to reach the destination passing by the charging station.

Description

전기자동차의 배터리 충전량 결정 방법 {Battery charge amount estimation method of electric vehicle}[0001] The present invention relates to a battery charge amount estimation method for an electric vehicle,

본 발명은 내비게이션이 탑재된 전기자동차의 배터리 충전량 결정 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 주행가능거리 대비 목적지까지의 거리가 더 멀 경우 충전소를 경유하는 목적지까지 이동하는데 필요한 최소 충전량을 결정하는 방법에 관한 것이다.
More particularly, the present invention relates to a method of determining a minimum charge amount required to travel to a destination via a charging station when the distance to the destination is greater than the travelable distance .

일반적으로 전기자동차는 화석 연료의 연소로부터 구동 에너지를 얻는 것이 아닌 배터리에 축적된 전기로 모터를 작동시켜서 구동에너지를 얻는 자동차로서, 배터리에 전기를 충전하고 충전된 전기를 이용하여 모터를 구동함으로써 주행하게 된다.Generally, an electric vehicle is an automobile that obtains drive energy by operating an electric motor that is stored in a battery, rather than obtaining drive energy from the combustion of fossil fuel. The electric vehicle is charged with electricity to the battery, .

최근 전기자동차는 잔존전기량으로 주행가능한 거리 즉, 주행가능거리 정보를 운전자가 인지할 수 있도록 제공하고 있다.In recent years, electric vehicles have been provided so that the driver can recognize the distance that can be traveled with the remaining electricity amount, that is, the travelable distance information.

기존의 전기자동차는 운전자에게 더욱 정확한 주행가능거리 정보를 제공하기 위해, 현재의 구동 연비(km/kWh), 차속(kph) 및 공조 파워(W)가 배터리가 고갈될 때까지 계속 유지된다는 가정하에 공조에 의한 주행가능거리 감소분을 추정하는데, 차속의 경우 그 변동 여부를 추정하기 어렵고 변동폭(예를 들면, 0 ~ 120kph)이 매우 크기 때문에 공조에 의한 주행가능거리 감소분을 정확하게 예측하기 곤란한 문제점 있다.In order to provide more precise distance information to the driver, the existing electric vehicle assumes that the current driving fuel consumption (km / kWh), vehicle speed (kph) and air conditioning power (W) It is difficult to accurately predict the reduction of the driving distance due to the air conditioning because it is difficult to estimate the variation in the vehicle speed and the variation range (for example, 0 to 120 kph) is very large.

즉, 상기한 기존의 전기자동차는 공조 작동시 공조 소모 에너지에 의한 주행가능거리 감소분을 정확하게 예측하기 어렵고, 이에 운전자에게 신뢰성 있는 주행가능거리 정보를 제공할 수 없게 된다.That is, in the conventional electric vehicle, it is difficult to accurately predict the reduction of the travelable distance due to the air conditioning exhaust energy during the air conditioning operation, and thus it is impossible to provide the driver with reliable travelable distance information.

또한, 기존의 전기자동차는 탑재된 내비게이션에 목적지 설정 후 주행시 목적지까지의 거리가 주행가능거리 대비 더 멀 경우 내비게이션이 충전소를 경유하도록 주행 경로를 재설정하게 된다.In addition, in the conventional electric vehicle, when the distance to the destination is larger than the travelable distance after the destination is set, the navigation route is reset so that the navigation passes through the charging station.

이때 기존의 전기자동차는 상기한 바와 같이 부정확한 주행가능거리 정보를 제공하는 문제점이 있기 때문에, 운전자는 충전소에 도착시 주행가능거리 정보에 상관없이 배터리를 만충(full charge) 상태로 충전을 하게 되며, 이에 충전 소요 시간 및 충전 비용이 증가하게 되는 문제점이 있다.At this time, since the conventional electric vehicle has the problem of providing incorrect travelable distance information as described above, the driver is charged with the full charge state of the battery regardless of the travelable distance information upon arrival at the charging station And the charging time and charging cost are increased.

보통 충전소가 아닌 자택 등에서 충전을 하는 경우 차량을 미사용시 충전하므로 별도의 충전 시간을 필요로 하지 않으며 유료 충전소 대비 충전 비용이 절감된다.
When charging at home rather than a charging station, the vehicle is charged when the vehicle is not in use. Therefore, no additional charging time is required and the charging cost of the charging station is reduced.

본 발명은 상기와 같은 점을 개선하기 위해 안출한 것으로서, 주행중 공조 작동을 고려한 실제 주행가능거리 대비 목적지까지의 거리가 더 멀 경우 충전소를 경유하는 목적지까지 이동하는데 필요한 최소 충전량을 결정하는 전기자동차의 배터리 충전량 결정 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve the above problems, and it is an object of the present invention to provide an electric vehicle which determines the minimum amount of charge required to travel to a destination via a charging station when the distance to the destination is longer than the actual travelable distance, And a method for determining a charged amount of the battery.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 사용자가 내비게이션에 목적지를 설정하는지 여부를 판단하는 과정; 상기 내비게이션에 설정한 목적지까지의 평균 차속을 계산하는 과정; 주행중 공조 작동에 의한 주행가능거리 감소분을 계산하는 과정; 상기 주행가능거리 감소분을 이용하여 공조 작동을 고려한 실제 주행가능거리를 계산하는 과정; 상기 실제 주행가능거리가 목적지까지의 거리 미만이면 내비게이션에 목적지까지의 주행 경로를 충전소를 경유하도록 재설정하는 과정; 상기 충전소를 경유하는 목적지에 도달하는데 필요한 배터리의 최소 충전량을 계산하는 과정;을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기자동차의 배터리 충전량 결정 방법을 제공한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a navigation system including: a navigation device; Calculating an average vehicle speed to a destination set in the navigation; Calculating a travelable distance reduction by the air conditioning operation during traveling; Calculating an actual travelable distance considering the air conditioning operation using the travelable distance decrease; If the actual travelable distance is less than the distance to the destination, resetting the navigation route to the destination via the charging station; And calculating a minimum charge amount of the battery required to reach the destination via the charging station.

본 발명의 실시예에서, 상기 목적지까지의 평균 차속을 계산하는 과정은, 목적지까지의 각종 도로 정보를 인식하는 과정; 상기 도로 정보를 이용하여 목적지까지의 총 주행시간과 총 주행거리를 계산하는 과정; 상기 총 주행시간과 총 주행거리를 기반으로 목적지까지의 평균 차속을 계산하는 과정;으로 이루어진다.In the embodiment of the present invention, the process of calculating the average vehicle speed to the destination may include: recognizing various kinds of road information to a destination; Calculating a total travel time and a total travel distance to a destination using the road information; And calculating an average vehicle speed to a destination based on the total travel time and the total travel distance.

또한 본 발명의 실시예에서, 상기 최소 충전량을 계산하는 과정은, 내비게이션으로부터 목적지까지의 도로 정보를 입력받아 인식하는 과정; 상기 도로 정보와, 이 도로 정보에 따른 도로별 평균 차속, 도로별 주행 파워, 도로별 전장부하를 이용하여 목적지까지의 각 도로별 주행 에너지를 계산하는 과정; 상기 도로별 주행 에너지를 모두 합산하여 목적지까지의 총 주행 에너지를 계산하는 과정; 상기 총 주행 에너지를 이용하여 목적지까지 도달하는데 필요한 최소 충전량을 계산하는 과정;으로 이루어진다.Also, in the embodiment of the present invention, the step of calculating the minimum charge amount includes: a step of receiving and recognizing road information from the navigation to the destination; Calculating travel energy for each road to a destination by using the road information, an average vehicle speed by road according to the road information, a traveling power per road, and an electric load per road; Calculating a total travel energy to a destination by summing all travel energy per road; And calculating a minimum charge amount required to reach the destination using the total travel energy.

또한 본 발명의 실시예에서, 상기 주행가능거리 감소분을 계산하는 과정은, '공조 작동에 의한 연비 감소분 X 배터리 가용에너지'으로 계산하며, 상기 '공조 작동에 의한 연비 감소분'은 아래 식 1을 이용하여 계산한다.Also, in the embodiment of the present invention, the calculation of the travelable distance reduction is calculated as " fuel consumption reduced by the air conditioning operation X battery available energy ", and the 'reduction in fuel consumption by the air conditioning operation' .

식 1 : Equation 1:

Figure pat00001
Figure pat00001

아울러 본 발명의 실시예에 따른 전기자동차의 배터리 충전량 결정 방법에서는, 상기 실제 주행가능거리를 차량 실내 모니터에 표시하여 사용자에게 알리는 과정을 포함한다.In addition, the method of determining the charged amount of a battery of an electric vehicle according to an embodiment of the present invention includes displaying the actual travelable distance on a vehicle interior monitor and notifying the user of the actual travelable distance.

또한 본 발명의 실시예에 따른 전기자동차의 배터리 충전량 결정 방법에서는, 상기 내비게이션의 주행 경로 재설정을 인지하면 최소 충전량 계산을 위한 사용자의 입력을 대기하는 과정; 최소 충전량 계산을 수행하기 위한 사용자의 입력을 비엠에스(BMS)를 통해 인지하는 과정;을 포함하며, 아울러 배터리의 잔존 충전량이 상기 최소 충전량 미만이면 충전소에 도착시 잔존 충전량이 최소 충전량에 도달할 때까지 배터리 충전을 수행한다.
In the method of determining the charged amount of a battery of an electric vehicle according to an embodiment of the present invention, a step of waiting for input of a user for calculating a minimum charge amount upon recognizing a traveling path reset of the navigation; And a step of recognizing the user's input through the BMS to perform the minimum charge amount calculation. When the remaining charge amount of the battery is less than the minimum charge amount, when the remaining charge amount reaches the minimum charge amount upon arrival at the charging station To charge the battery.

본 발명에 따른 전기자동차의 배터리 충전량 결정 방법에 의하면, 주행중 공조 작동시 실제 주행가능거리 예측 정확도가 향상되고, 이에 차량에 대한 신뢰성이 제고되며, 신뢰성 있는 주행가능거리 정보를 기반으로 목적지까지 이동하는데 필요한 최소 충전량을 결정하므로 충전소에서의 충전 소요 시간 및 충전 비용을 절감할 수 있게 된다.
According to the method for determining the charged amount of the electric vehicle of the electric vehicle according to the present invention, the accuracy of the actual travelable distance prediction during the air-conditioning operation during traveling improves, thereby improving the reliability of the vehicle and moving to the destination based on the reliable travelable distance information It is possible to reduce the charging time and charging cost at the charging station.

도 1은 본 발명에 따른 전기자동차의 주행가능거리 추정 방법을 설명하기 위한 도면
도 2는 본 발명에 따른 목적지까지의 평균 차속 계산 방법을 설명하기 위한 도면
도 3은 본 발명에 따른 전기자동차의 배터리 충전량 결정 방법을 설명하기 위한 도면
도 4는 본 발명에 따른 목적지까지 이동하는데 필요한 최소 충전량 계산 방법을 설명하기 위한 도면
1 is a view for explaining a travelable distance estimation method of an electric vehicle according to the present invention;
2 is a view for explaining an average vehicle speed calculation method to a destination according to the present invention;
3 is a view for explaining a method for determining a charged amount of a battery of an electric vehicle according to the present invention;
4 is a view for explaining a minimum charge amount calculation method necessary for moving to a destination according to the present invention;

이하, 본 발명을 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 설명하기로 한다. Hereinafter, the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

본 발명은 전기자동차에서 현재 잔존 전기량으로 주행가능한 주행가능거리 대비 목적지까지의 거리가 더 멀 경우 목적지까지 이동하는데 필요한 최소 충전량(혹은 최소 충전 필요량)을 결정하여 충전소에서의 충전 소요 시간 및 충전 비용을 절감할 수 있도록 한다.The present invention relates to a method and apparatus for determining the minimum charge amount (or minimum charge required amount) required to travel to a destination when the distance from the travelable distance to the destination is greater than the current remaining charge amount in the electric vehicle, .

이에 본 발명에서는 내비게이션에 목적지 설정 후 주행중 공조 작동시 공조 작동에 의한 주행가능거리 감소분을 고려하여 신뢰성 있는 주행가능거리 정보를 획득하고 이 주행가능거리 대비 목적지까지의 거리가 더 멀 경우 내비게이션이 충전소를 경유하는 주행 경로를 재설정하는데 이때 목적지까지 이동하는데 필요한 최소 충전량을 결정하게 된다.Accordingly, in the present invention, if the distance to the destination is more distant than the distance from the travelable distance, the navigation device can acquire the travelable distance information by considering the reduction of the travelable distance by the air conditioning operation, In this case, the minimum travel distance to the destination is determined.

본 발명에서는 먼저 주행중 공조 작동시 공조 작동을 고려한 실제 주행가능거리를 추정한다.In the present invention, the actual travelable distance considering the air conditioning operation is estimated at the time of the air conditioning operation during the travel.

이를 위해 차량 제어부(VCU, Vehicle Control Unit)는 내비게이션으로부터 수신한 목적지까지의 각종 도로 정보(도로별 거리, 도로별 평균 차속 등)를 이용하여 목적지까지의 평균 차속을 계산하며, 이에 의해 기존 대비 공조 작동에 의한 주행가능거리 감소분을 정확하게 예측할 수 있게 된다.To this end, the vehicle control unit (VCU) calculates the average vehicle speed to the destination by using various road information (distance by road, average vehicle speed per road, etc.) to the destination received from the navigation, It is possible to accurately predict the travelable distance reduction caused by the operation.

구체적으로는, 도 1에 나타낸 바와 같이, 사용자가 내비게이션에 목적지를 설정하는지 여부를 판단하는 과정; 상기 내비게이션에 설정한 목적지까지의 평균 차속을 계산하는 과정; 주행중 공조 작동에 의한 주행가능거리 감소분을 계산하는 과정; 공조 작동을 고려한 실제 주행가능거리를 계산하는 과정; 차량 실내 모니터에 상기 계산한 실제 주행가능거리를 표시하는 과정;을 통해 사용자에게 신뢰성 있는 주행가능거리 정보를 제공하게 된다.More specifically, as shown in Fig. 1, it is determined whether or not the user sets a destination in the navigation system. Calculating an average vehicle speed to a destination set in the navigation; Calculating a travelable distance reduction by the air conditioning operation during traveling; Calculating the actual travelable distance considering the air conditioning operation; And displaying the calculated actual travelable distance on the in-vehicle indoor monitor, thereby providing the user with reliable travelable distance information.

차량 제어부(VCU)는 사용자가 내비게이션에 목적지를 설정하면 이를 인지하고 내비게이션에 설정한 목적지까지의 평균 차속(kph)을 계산한다.The vehicle control unit (VCU) recognizes the destination when the user sets the destination in the navigation and calculates the average vehicle speed (kph) to the destination set in the navigation.

도 2에 나타낸 바와 같이, 목적지까지의 평균 차속을 계산하는 과정은. 목적지까지의 각종 도로 정보를 인식하는 과정; 상기 도로 정보를 이용하여 목적지까지의 총 주행시간과 총 주행거리를 계산하는 과정; 상기 총 주행시간과 총 주행거리를 기반으로 목적지까지의 평균 차속을 계산하는 과정;으로 이루어지며, 차량 제어부(VCU)는 이를 통해 목적지까지의 평균 차속을 예측하게 된다.As shown in Fig. 2, the process of calculating the average vehicle speed to the destination is as follows. A process of recognizing various road information to a destination; Calculating a total travel time and a total travel distance to a destination using the road information; Calculating a mean vehicle speed to a destination based on the total travel time and the total travel distance, and the vehicle control unit (VCU) predicts an average vehicle speed to a destination through the calculation.

상기 각종 도로 정보로는 목적지까지의 도로 종류, 각 도로 종류에 따라 구분한 도로별 평균 차속(km/h), 각 도로 종류에 따라 구분한 상기 도로별 주행거리(km) 등이 있으며, 이러한 도로 정보는 내비게이션으로부터 제공받게 된다.The various kinds of road information include a road type to a destination, an average vehicle speed (km / h) for each road classified according to each road type, and a mileage (km) Information is provided from the navigation.

예를 들면, 상기 도로 종류는 내비게이션에 설정된 일정 조건을 기준으로 1가지 이상으로 구분하게 된다.For example, the road type is classified into one or more types based on a predetermined condition set in the navigation.

구체적으로는, 차량 제어부(VCU)는 내비게이션으로부터 목적지까지의 도로 종류와 각 도로 종류에 따라 구분한 도로별 주행거리를 입력받게 되고, 입력받은 하나 이상의 도로 종류에 대한 도로별 평균 차속을 호출하여 이용하게 된다.Specifically, the vehicle control unit (VCU) receives input of the road type from the navigation to the destination and the travel distance by road classified according to each road type, and calls the average vehicle speed by road for the inputted one or more road types .

차량 제어부(VCU)는 각 도로 종류에 대한 도로별 평균 차속이 설정되어 있으며, 내비게이션으로부터 입력받는 도로 종류에 따라 도로별 평균 차속을 호출하고 목적지까지의 총 주행시간을 계산하는데 이용한다.The vehicle control unit (VCU) sets an average vehicle speed per road for each road type, calls the average vehicle speed per road according to the road type inputted from the navigation, and calculates the total running time to the destination.

상기 각종 도로 정보를 수신한 제어부(VCU)는 도로 정보를 기반으로 목적지까지의 총 주행시간과 총 주행거리를 계산한다.The control unit (VCU) receiving the various road information calculates the total travel time and total travel distance to the destination based on the road information.

상기 총 주행시간은 각각의 도로별 주행거리를 각 도로별 평균 차속으로 제산하여 도로별 주행시간을 계산한 뒤, 각각의 도로별 주행시간을 합산하여 산출하게 된다.The total travel time is calculated by dividing the travel distance for each road by the average vehicle speed for each road to calculate the travel time for each road, and adding the travel time for each road.

예를 들면, 제1도로 주행거리를 제1도로 평균 차속으로 제산하여 제1도로 주행시간을 계산하며, 이러한 방식으로 계산한 제1도로 주행시간, 제2도로 주행시간, ... , 제n도로 주행시간(n은 정수)을 합산하여 목적지까지의 총 주행시간을 산출한다.For example, the first road running time is calculated by dividing the first road running distance by the first road average vehicle speed, and the first road running time, the second road running time, ..., The road running time (n is an integer) is added up to calculate the total running time to the destination.

상기 총 주행거리는 내비게이션에서 입력받은 목적지까지의 도로별 주행거리를 모두 합산하여 산출하게 된다.The total mileage is calculated by summing the travel distances for each road from the navigation to the destination received.

상기한 총 주행거리를 총 주행시간을 제산하여서 목적지까지의 평균 차속을 계산한다.The average vehicle speed to the destination is calculated by dividing the total running distance by the total running time.

다음, 제어부(VCU)는 상기 계산한 평균 차속을 이용하여 주행중 공조 작동에 의한 주행가능거리 감소분을 계산하며, 아래 식 1과 2를 이용하여 상기 주행가능거리 감소분을 계산할 수 있다.Next, the control unit (VCU) calculates the travelable distance reduction by the air conditioning operation during travel using the calculated average vehicle speed, and calculates the travelable distance reduction by using the following equations (1) and (2).

식 1 : Equation 1:

Figure pat00002
Figure pat00002

식 2 : Equation 2:

공조 작동에 의한 주행가능거리 감소분(km) = 공조 작동에 의한 연비 감소분(km/kWh) X 배터리 가용에너지(kWh)(Km / km) = Reduced fuel consumption due to air conditioning operation (km / kWh) X Battery available energy (kWh)

상기 식 1에서 '공조 미반영 연비(km/kWh)'는 기준 충전량으로 주행가능한 거리이고, '공조 파워(kW)'는 공조 작동시 소모되는 에너지이다.In Equation 1, 'air / fuel ratio uncooled air / fuel ratio (km / kWh)' is a distance travelable with the reference amount of charge, and 'air conditioning power (kW)' is energy consumed in air conditioning operation.

상기 식 2에서 배터리 가용에너지는 차량에 탑재된 배터리의 잔존 충전량이다.In Equation 2, the available energy of the battery is the remaining charge of the battery mounted on the vehicle.

그 다음, 제어부(VCU)는 상기 계산한 주행가능거리 감소분을 이용하여 공조 작동시 실제 주행가능거리를 계산한다.Then, the control unit (VCU) calculates the actual travelable distance at the time of the air conditioning operation by using the travelable distance reduction calculated above.

상기 실제 주행가능거리는 '공조 미작동시 주행가능거리'에서 '공조 작동에 의한 주행가능거리 감소분'을 차감하여 산출된다.The actual travelable distance is calculated by subtracting the travelable distance reduction amount by the air conditioning operation from the travelable distance at the time of non-air conditioning operation.

여기서 '공조 미작동시 주행가능거리'는 '공조 미반영 연비'와 '배터리 가용에너지'를 승산하여 산출한 값이다.Here, the 'travelable distance when air conditioning is not in operation' is a value calculated by multiplying 'uncooled fuel mileage' and 'available energy of the battery'.

상기와 같이 추정한 실제 주행가능거리는 클러스터, AVN(Audio, Video, navigation) 등의 차량 실내 모니터에 표시하여 사용자(운전자)가 인지할 수 있도록 한다.The actual travelable distance estimated as described above is displayed on a vehicle indoor monitor such as a cluster, AVN (Audio, Video, navigation), etc., so that the user (driver) can recognize the actual travelable distance.

한편, 사용자가 내비게이션에 목적지를 설정하지 않는 경우 과거 일정시간 동안의 평균 차속을 목적지까지의 평균 차속으로 예측하여 공조 작동에 의한 주행가능거리 감소분을 계산한다.On the other hand, when the user does not set a destination in the navigation, the average vehicle speed during the past predetermined time is predicted as the average vehicle speed to the destination, and the travelable distance reduction by the air conditioning operation is calculated.

또한 상기 제어부(VCU)는 앞서 추정한 실제 주행가능거리 대비 내비게이션에 설정한 목적지까지의 거리가 더 멀 경우, 목적지까지 도달하기 위해 경유하는 충전소에서 충전해야 하는 최소 충전량을 결정한다.The control unit (VCU) determines a minimum charge amount to be charged at a charging station passing through to reach the destination when the distance to the destination set in the navigation is compared with the estimated actual travel distance.

이에 제어부(VCU)는 먼저 실제 주행가능거리와 내비게이션에 설정한 목적지까지의 거리를 비교하여, 상기 실제 주행가능거리가 목적지까지의 거리 미만이면 목적지까지의 주행 경로를 재설정하고 목적지를 가는 도중 경유하는 충전소에서의 최소 충전량을 계산한다.The control unit (VCU) first compares the actual travelable distance with the distance to the destination set in the navigation, and if the actual travelable distance is less than the distance to the destination, resets the travel route to the destination and passes through the destination Calculate the minimum charge at the charging station.

구체적으로는, 도 3에 나타낸 바와 같이, 내비게이션에서 목적지까지의 주행 경로를 충전소를 경유하도록 재설정하는 과정; 사용자가 상기 내비게이션의 주행 경로 재설정을 인지하고 비엠에스(BMS, Battery Management System)에 최소 충전량 산출을 위한 입력을 선택하는 과정; 상기 재설정한 주행 경로에 따라 목적지에 도달하는데 필요한 최소 충전량을 계산하는 과정;을 통해 충전소를 경유하여 목적지에 도달하기 위한 최소 충전량을 제공하게 된다.More specifically, as shown in Fig. 3, a process of resetting a traveling route from navigation to a destination via a charging station; A step of the user recognizing the navigation path reset of the navigation and selecting an input for calculating a minimum charge amount in a battery management system (BMS); And calculating a minimum charge amount necessary for reaching a destination according to the reset travel route, the minimum charge amount for reaching the destination via the charging station is provided.

그리고, 상기 최소 충전량과 배터리의 잔존 충전량을 비교하는 과정; 상기 배터리의 잔존 충전량이 최소 충전량 미만이면 충전소에 도착시 배터리 충전량이 최소 충전량에 도달할 때까지 충전을 수행하는 과정;을 통해 충전 소요 시간 및 충전 비용을 최소화하여 목적지에 도달할 수 있도록 한다.Comparing the minimum charge amount with a remaining charge amount of the battery; If the remaining charge of the battery is less than the minimum charge, charging the battery until the battery charge reaches the minimum charge when the battery reaches the charge station; and charging time and charge cost are minimized to reach the destination.

상기 내비게이션은 제어부(VCU)의 신호에 따라 목적지까지의 주행 경로를 재설정하게 되며, 제어부(VCU)는 내비게이션의 경로 재설정을 인지하면 최소 충전량 계산을 위한 사용자의 입력을 대기한다.The navigation unit reconfigures the traveling route to the destination according to the signal of the control unit (VCU). When the control unit (VCU) recognizes the route re-setting of the navigation, it waits for the user to input the minimum charging amount.

이때 제어부(VCU)는 최소 충전량 산출을 위한 사용자의 입력을 인지한 비엠에스(BMS)를 통해 최소 충전량 계산을 위한 사용자의 입력을 인지하게 된다. At this time, the control unit (VCU) recognizes the input of the user for calculating the minimum charge amount through the BMS recognizing the input of the user for calculating the minimum charge amount.

다시 말해, 사용자가 충전기 충전량을 선택하기 위한 차량 실내의 선택화면에서 '최소 충전량'으로 표시된 입력을 선택하면 비엠에스(BMS)가 이를 인지하여 신호를 송출하게 되고, 제어부(VCU)는 이 신호를 수신함으로써 최소 충전량 계산을 수행하기 위한 사용자의 입력을 인지하게 된다. In other words, if the user selects an input indicated by the 'minimum charge amount' on the selection screen of the interior of the vehicle for selecting the charging amount of the charger, the BMS recognizes the input, and the control unit (VCU) Thereby recognizing the user's input to perform the minimum charge amount calculation.

제어부(VCU)는 사용자의 충전 선택이 입력되면 내비게이션에서 재설정한 주행 경로를 따라 목적지에 도달하는데 필요한 최소 충전량을 계산하게 된다.The control unit (VCU) calculates the minimum amount of charge required to reach the destination along the travel route reset in the navigation when the charging selection of the user is input.

도 4를 참조하면, 상기 최소 충전량을 계산하기 위하여, 제어부(VCU)는 먼저 내비게이션으로부터 목적지까지의 도로 종류를 포함한 도로 정보를 입력받아 인식하게 되며, 각 도로 종류에 따라 구분한 도로별 평균 차속(km/h), 도로별 주행 파워(kW), 도로별 전장부하(kW)에 대한 맵을 저장하여 보유한다.Referring to FIG. 4, in order to calculate the minimum charge amount, the control unit (VCU) inputs and recognizes the road information including the road type from the navigation to the destination, and calculates the average vehicle speed km / h), driving power per road (kW), and total electric load (kW) by road.

그리고, 상기 도로 정보와 맵을 이용하여 각 도로별 주행 에너지를 계산하고, 상기 도로별 주행 에너지를 모두 합산하여 목적지까지의 총 주행 에너지를 계산하여 예측하고, 상기 총 주행 에너지를 이용하여 목적지까지 도달하는데 필요한 최소 충전량을 계산하여 예측한다.Then, the travel energy for each road is calculated using the road information and the map, the total travel energy for each road is summed up, and the total travel energy to the destination is calculated and predicted, and the total travel energy is used to reach the destination By calculating and estimating the minimum amount of charge required to make the battery.

상기 도로 정보로는 목적지까지의 도로 종류, 각 도로 종류에 따라 구분한 도로별 주행거리(km) 등이 있으며, 이러한 도로 정보는 내비게이션으로부터 제공받게 된다.The road information includes a road type to the destination, a mileage (km) classified by road type, and the like. The road information is provided from the navigation system.

상기 도로 종류는 내비게이션의 일정 조건을 기준으로 1가지 이상으로 구분하게 된다.The road type is classified into one or more types based on a certain condition of the navigation.

상기 맵은 사전에 구성하여 차량 제어부(VCU)에 저장해두는 것으로, 차량 제어부(VCU)는 내비게이션으로부터 받은 도로 종류를 이용하여 맵을 호출하고, 상기 맵은 입력된 각 도로 종류에 따른 도로별 평균 차속(km/h), 도로별 주행 파워(kW), 도로별 전장부하(kW) 등의 정보를 출력으로 제공하게 된다.The map is previously constructed and stored in the vehicle control unit (VCU). The vehicle control unit (VCU) invokes a map using the road type received from the navigation system. The map is used to calculate an average vehicle speed (km / h), driving power per road (kW), and electric load (kW) per road.

상기 도로 정보와 맵을 이용하여 각 도로별 주행 에너지를 계산하는 과정에서는, 각 도로별 주행시간을 계산한 뒤 상기 주행시간과 맵 정보(도로별 평균 차속, 도로별 주행 파워, 도로별 전장부하)를 이용하여 도로별 주행 에너지를 계산한다.In the process of calculating the travel energy for each road using the road information and the map, the travel time for each road is calculated, and the travel time and map information (average vehicle speed per road, traveling power per road, To calculate the travel energy for each road.

상기 도로별 주행시간은 각 도로별 평균 차속을 도로별 주행거리로 제산하여 계산하고, 상기 도로별 주행 에너지는 상기 맵에서 획득한 도로별 주행 파워와 도로별 전장부하 및 상기 도로별 주행시간을 이용하여 아래 식 3과 같이 계산할 수 있다.The road-specific travel time is calculated by dividing an average vehicle speed of each road by the travel distance by road, and the traveling energy of each road is calculated by using the traveling power by road, the electric load by road, Can be calculated as shown in Equation 3 below.

식 3 :Equation 3:

도로별 주행 에너지(kWh) = [도로별 주행 파워(kW)와 도로별 전장부하(kW)] × 도로별 주행시간(h)(KWh) = [running power per road (kW) and total road load (kW) by road] × running time per road (h)

그리고, 목적지까지의 총 주행 에너지는 목적지까지의 각 도로별 주행 에너지를 모두 합산하여 계산하고, 목적지까지 도달하는데 필요한 최소 충전량은 상기 총 주행 에너지와 안전율의 승산을 통해 계산한다. 상기 안전율은 보통 1.2를 사용한다.The total travel energy to the destination is calculated by summing the travel energy for each road to the destination, and the minimum charge required to reach the destination is calculated by multiplying the total travel energy by the safety factor. The safety factor is usually 1.2.

제어부(VCU)는 상기와 같이 계산한 최소 충전량 정보를 차량 내 통신라인(예를 들면, 캔(CAN) 통신)을 통해 비엠에스(BMS)로 전송하며, 비엠에스에서는 상기 최소 충전량과 배터리의 잔존 충전량을 비교하여 상기 배터리의 잔존 충전량(배터리 충전량)이 최소 충전량 미만이면 충전소에 도착시 배터리 충전량이 최소 충전량에 도달할 때까지 배터리 충전을 수행한다.The control unit VCU transmits the minimum charge amount information calculated as described above to the BMS through an in-vehicle communication line (for example, CAN communication). In the BMS, the minimum charge amount and the remaining battery When the remaining charge amount of the battery (battery charge amount) is less than the minimum charge amount, the battery is charged until the battery charge amount reaches the minimum charge amount upon arrival at the charging station.

상기 비엠에스에서는 충전 중에 배터리 충전량을 최소 충전량과 비교하여 상기 배터리 충전량이 최소 충전량에 도달하면 충전기에 신호를 보내 배터리 충전을 완료시킨다.In the BMS, the battery charge amount is compared with the minimum charge amount during charging, and when the battery charge amount reaches the minimum charge amount, a signal is sent to the charger to complete the battery charge.

한편, 내비게이션이 목적지까지의 주행 경로를 충전소를 경유하도록 재설정하지 않거나, 또는 최소 충전량까지 배터리를 충전하기 위한 사용자의 충전 선택이 미입력되면, 최소 충전량을 계산하지 않고 충전소에 도착시 만충 상태까지 충전하게 된다.
On the other hand, if the navigation does not reset the traveling path to the destination via the charging station, or if the charging selection of the user for charging the battery to the minimum charging amount is not entered, do.

Claims (7)

사용자가 내비게이션에 목적지를 설정하는지 여부를 판단하는 과정;
상기 내비게이션에 설정한 목적지까지의 평균 차속을 계산하는 과정;
주행중 공조 작동에 의한 주행가능거리 감소분을 계산하는 과정;
상기 주행가능거리 감소분을 이용하여 공조 작동을 고려한 실제 주행가능거리를 계산하는 과정;
상기 실제 주행가능거리가 목적지까지의 거리 미만이면 내비게이션에 목적지까지의 주행 경로를 충전소를 경유하도록 재설정하는 과정;
상기 충전소를 경유하는 목적지에 도달하는데 필요한 배터리의 최소 충전량을 계산하는 과정;
을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기자동차의 배터리 충전량 결정 방법.
Determining whether the user sets a destination in the navigation;
Calculating an average vehicle speed to a destination set in the navigation;
Calculating a travelable distance reduction by the air conditioning operation during traveling;
Calculating an actual travelable distance considering the air conditioning operation using the travelable distance decrease;
If the actual travelable distance is less than the distance to the destination, resetting the navigation route to the destination via the charging station;
Calculating a minimum charge amount of the battery required to reach a destination via the charging station;
And determining the amount of charge of the battery in the electric vehicle.
청구항 1에 있어서,
상기 목적지까지의 평균 차속을 계산하는 과정은,
목적지까지의 각종 도로 정보를 인식하는 과정;
상기 도로 정보를 이용하여 목적지까지의 총 주행시간과 총 주행거리를 계산하는 과정;
상기 총 주행시간과 총 주행거리를 기반으로 목적지까지의 평균 차속을 계산하는 과정;
으로 이루어진 것을 특징으로 하는 전기자동차의 배터리 충전량 결정 방법.
The method according to claim 1,
The step of calculating an average vehicle speed to the destination includes:
A process of recognizing various road information to a destination;
Calculating a total travel time and a total travel distance to a destination using the road information;
Calculating an average vehicle speed to a destination based on the total travel time and the total travel distance;
And determining the amount of charge of the battery in the electric vehicle.
청구항 1에 있어서,
상기 최소 충전량을 계산하는 과정은,
내비게이션으로부터 목적지까지의 도로 정보를 입력받아 인식하는 과정;
상기 도로 정보와, 이 도로 정보에 따른 도로별 평균 차속, 도로별 주행 파워, 도로별 전장부하를 이용하여 목적지까지의 각 도로별 주행 에너지를 계산하는 과정;
상기 도로별 주행 에너지를 모두 합산하여 목적지까지의 총 주행 에너지를 계산하는 과정;
상기 총 주행 에너지를 이용하여 목적지까지 도달하는데 필요한 최소 충전량을 계산하는 과정;
으로 이루어진 것을 특징으로 하는 전기자동차의 배터리 충전량 결정 방법.
The method according to claim 1,
The step of calculating the minimum charge amount includes:
A step of receiving and recognizing the road information from the navigation to the destination;
Calculating travel energy for each road to a destination by using the road information, an average vehicle speed by road according to the road information, a traveling power per road, and an electric load per road;
Calculating a total travel energy to a destination by summing all travel energy per road;
Calculating a minimum charge amount required to reach the destination using the total travel energy;
And determining the amount of charge of the battery in the electric vehicle.
청구항 1에 있어서,
상기 주행가능거리 감소분을 계산하는 과정은, '공조 작동에 의한 연비 감소분 X 배터리 가용에너지'으로 계산하며, 상기 '공조 작동에 의한 연비 감소분'은 식 1을 이용하여 계산하는 것을 특징으로 하는 전기자동차의 배터리 충전량 결정 방법.
식 1 :
Figure pat00003

The method according to claim 1,
Wherein the step of calculating the travelable distance reduction is calculated as 'fuel consumption reduced by the air conditioning operation X energy of the battery', and the 'fuel consumption reduction by the air conditioning operation' is calculated by using the equation (1) Of the battery.
Equation 1:
Figure pat00003

청구항 1에 있어서,
상기 실제 주행가능거리를 차량 실내 모니터에 표시하여 사용자에게 알리는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기자동차의 배터리 충전량 결정 방법.
The method according to claim 1,
And displaying the actual travelable distance on a vehicle interior monitor to notify the user of the actual travelable distance.
청구항 1에 있어서,
상기 내비게이션의 주행 경로 재설정을 인지하면 최소 충전량 계산을 위한 사용자의 입력을 대기하는 과정; 최소 충전량 계산을 수행하기 위한 사용자의 입력을 비엠에스(BMS)를 통해 인지하는 과정;을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기자동차의 배터리 충전량 결정 방법.
The method according to claim 1,
Waiting for an input of a user to calculate a minimum charge amount when recognizing the navigation path reset of the navigation; And a step of recognizing a user's input through a BMS to perform a minimum charge amount calculation.
청구항 1에 있어서,
배터리의 잔존 충전량이 상기 최소 충전량 미만이면 충전소에 도착시 잔존 충전량이 최소 충전량에 도달할 때까지 배터리 충전을 수행하는 것을 특징으로 하는 전기자동차의 배터리 충전량 결정 방법.
The method according to claim 1,
When the remaining charge of the battery is less than the minimum charge, charging the battery until the remaining charge reaches the minimum charge when the battery reaches the charge station.
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