KR20220060083A - System and method for managing battery of vehicle - Google Patents

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이성일
강민수
백기승
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현대자동차주식회사
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Abstract

Disclosed is a battery management system of a vehicle, which comprises: a first controller configured to control a power-on (IG ON) state and a power-off (IG OFF) state of a plurality of controllers within the vehicle, and wake up a portion of the plurality of controllers by performing periodical wake-up in the power-off state; and a second controller configured to turn off a main relay connecting a first battery to a vehicle system if the power-off state starts, monitor the state of the first battery storing energy for generating power of the vehicle by maintaining power for a preset first reference time, and monitor the state of the first battery by performing wake-up according to the wake-up period of the first controller if the first reference time has passed. The present invention can efficiently monitor the state of the battery while minimizing power consumption in the power-off state.

Description

차량 배터리 관리 시스템 및 방법{SYSTEM AND METHOD FOR MANAGING BATTERY OF VEHICLE}SYSTEM AND METHOD FOR MANAGING BATTERY OF VEHICLE

본 발명은 차량 배터리 관리 시스템 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 차량의 주행이 종료되어 차량 내 여러 제어기가 전원 오프된 상태에서 배터리의 상태를 효과적으로 모니터링 함으로써 전원 오프 상태에서 배터리에서 발생하는 여러 문제를 사전에 예방할 수 있는 차량 배터리 관리 시스템 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a vehicle battery management system and method, and more particularly, various problems occurring in the battery in the power-off state by effectively monitoring the state of the battery in a state in which several controllers in the vehicle are powered off after the driving of the vehicle is terminated. It relates to a vehicle battery management system and method that can prevent in advance.

일반적으로, 전기 에너지를 이용하여 구동하는 친환경 차량은, 배터리에 저장된 전기 에너지를 이용하여 전동 회전 기구인 모터를 구동함으로써 동력을 생성하는 차량이다. 이러한 친환경 차량의 동적 성능은 배터리의 성능과 매우 밀접하게 관련되어 있어, 배터리를 효율적인 감시 및 관리가 필수적이다.In general, an eco-friendly vehicle driven using electric energy is a vehicle that generates power by driving a motor that is an electric rotation mechanism using electric energy stored in a battery. The dynamic performance of such an eco-friendly vehicle is very closely related to the performance of the battery, so efficient monitoring and management of the battery is essential.

통상 친환경 차량의 배터리는, 배터리 관리 시스템(BMS: Battery Management System)이라 통칭되는 제어기에 의해 관리되고 있다. 배터리 관리 시스템은 배터리의 관리를 위한 다양한 정보(배터리 전압, 배터리 전류, 배터리 온도 등)를 배터리로부터 수집하고 사전 저장된 다양한 알고리즘에 수집된 정보를 적용하여 배터리 관리를 위한 다양한 파라미터들을 연산한다.In general, batteries of eco-friendly vehicles are managed by a controller called a battery management system (BMS). The battery management system collects various information for battery management (battery voltage, battery current, battery temperature, etc.) from the battery and applies the collected information to various pre-stored algorithms to calculate various parameters for battery management.

종래의 차량 배터리 관리 기법은 주로 BMS(Battery Management System)라 불리는 제어기에 전원이 공급되는 상태, 즉, 전원 온(IG ON) 상태 또는 배터리에 관련된 제어기에 전원이 공급되는 상태(IG3 ON)에서 이루어진다. A conventional vehicle battery management technique is mainly performed in a state in which power is supplied to a controller called a battery management system (BMS), that is, in a state in which power is supplied to a controller related to a battery (IG3 ON) or a state in which power is turned on (IG3 ON). .

이와 같은 종래의 차량 배터리 관리 기법에 따르면, IG ON에 의해 배터리에 연결된 메인 릴레이가 차량의 다른 부품(예를 들어, 배터리의 전력을 변환하여 모터로 제공하는 파워 모듈 또는 배터리 충전을 위한 전력을 생성하는 충전기 등)과 배터리 사이의 전기적 연결이 형성되는 상태 또는 IG3 ON에 의해 배터리 관련 여러 제어기에 전원 전력이 공급되는 상태에서 배터리를 모니터링 하게 된다.According to such a conventional vehicle battery management technique, the main relay connected to the battery by IG ON generates power for charging the battery or a power module that converts power of other parts of the vehicle (eg, the battery power to the motor) The battery is monitored when the electrical connection between the battery and the charger is established or when power is supplied to various battery-related controllers by IG3 ON.

따라서, 종래의 차량 배터리 관리 기법은, 배터리와 다른 부품들의 전기적 연결이 이루어진 상태에서 배터리 관리를 위한 정보가 수집되므로, 수집된 정보에 다른 부품에 의한 영향이 개입되어 정확한 배터리 상태 모니터링이 이루어지지 못하거나, 배터리 모니터링 시 동작이 요구되지 않는 기타 제어기에 전원 전력이 공급되어 불필요한 전력 소모가 발생하는 문제가 있다. Therefore, in the conventional vehicle battery management technique, since information for battery management is collected in a state in which the battery and other parts are electrically connected, the influence of other parts is involved in the collected information, so accurate battery state monitoring cannot be achieved. Alternatively, there is a problem in that unnecessary power consumption occurs because power is supplied to other controllers that do not require operation during battery monitoring.

상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.The matters described as the background art above are only for improving the understanding of the background of the present invention, and should not be accepted as acknowledging that they correspond to the prior art already known to those of ordinary skill in the art.

KR 10-2013-0061964 AKR 10-2013-0061964 A KR 10-2018-0056091 AKR 10-2018-0056091 A

이에 본 발명은, 차량의 전원 오프 상태에서 전력 낭비 없이 효율적으로 배터리를 모니터링함으로써 배터리 발화 등의 사고를 사전에 예방할 수 있는 차량 배터리 관리 시스템 및 방법을 제공하는 것을 해결하고자 하는 기술적 과제로 한다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a vehicle battery management system and method that can prevent accidents such as battery ignition in advance by efficiently monitoring the battery without wasting power in the power-off state of the vehicle.

상기 기술적 과제를 해결하기 위한 수단으로서 본 발명은,The present invention as a means for solving the above technical problem,

차량의 구동 전력을 저장하는 메인 배터리 및 상기 메인 배터리 보다 낮은 전압 출력을 가지며 차량 내 복수의 제어기에 대한 전원 전력을 저장하는 보조 배터리를 구비하는 차량의 배터리 관리 시스템에 있어서,A battery management system for a vehicle comprising: a main battery for storing driving power of the vehicle; and an auxiliary battery having a voltage output lower than that of the main battery and storing power for a plurality of controllers in the vehicle, the battery management system comprising:

상기 복수의 제어기에 대한 전원 온(IG ON) 및 전원 오프(IG OFF) 상태를 제어하는 제1 제어기; 및a first controller for controlling power-on (IG ON) and power-off (IG OFF) states for the plurality of controllers; and

RTC(Real Time Clock)을 가지며, 상기 제1 제어기에 의해 전원 오프 상태가 시작되면 상기 RTC에서 제공되는 카운트 값을 기반으로 연산 되는 사전 설정된 기간 동안 사전 설정된 시간 주기 마다 상기 보조 배터리로부터 직접 전원을 제공 받아 웨이크업 하여 상기 메인 배터리 및 상기 보조 배터리의 상태를 모니터링하는 제2 제어기;It has a Real Time Clock (RTC), and when the power-off state is started by the first controller, power is provided directly from the auxiliary battery at every preset time period for a preset period calculated based on the count value provided by the RTC a second controller receiving and waking up to monitor states of the main battery and the auxiliary battery;

를 포함하는 차량 배터리 관리 시스템을 제공한다.It provides a vehicle battery management system comprising a.

본 발명의 일 실시형태에서, 상기 제2 제어기는, 상기 기준 기간이 경과한 이후 상기 메인 배터리 및 상기 보조 배터리의 상태를 모니터링 하지 않을 수 있다.In an embodiment of the present invention, the second controller may not monitor the states of the main battery and the auxiliary battery after the reference period has elapsed.

본 발명의 일 실시형태에서, 상기 제2 제어기는, 상기 제1 제어기에 의해 전원 오프 상태가 시작되면 사전 설정된 기준 시간 동안 상기 보조 배터리로부터 직접 전원을 제공 받아 동작하는 파워 래치 모드로 작동하며, 상기 파워 래치 모드가 종료된 이후 상기 시간 주기 마다 웨이크업 할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the second controller operates in a power latch mode that operates by receiving power directly from the auxiliary battery for a preset reference time when a power-off state is started by the first controller, After the power latch mode is terminated, it is possible to wake up every time period.

본 발명의 일 실시형태에서, 상기 제2 제어기는, 상기 제1 제어기에 의해 전원 오프 상태가 시작되면 상기 메인 배터리의 출력을 연결/차단하는 메인 릴레이를 오프 시키고, 상기 메인 배터리 및 상기 보조 배터리의 상태의 모니터링을 수행하지 않는 조건을 확인할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the second controller turns off the main relay connecting/blocking the output of the main battery when the power-off state is started by the first controller, and the main battery and the auxiliary battery You can check the condition for not performing monitoring of the status.

본 발명의 일 실시형태에서, 상기 제2 제어기는, 상기 조건으로서, 상기 제1 제어기와 제2 제어기의 전원 전압을 제공하는 제2 배터리의 충전 상태 확인이 불가능한 경우, 상기 제1 배터리의 충전 상태가 사전 설정된 기준보다 낮은 경우, 상기 제1 배터리의 전압을 강압하여 상기 제2 배터리로 인가하는 저전압 직류 컨버터 또는 상기 제1 제어기와의 통신이 불가능한 경우 또는 상기 저전압 직류 컨버터의 고장이 발생한 경우, 상기 메인 배터리 및 상기 보조 배터리의 상태의 모니터링을 수행하지 않을 수 있다.In one embodiment of the present invention, the second controller is, as the condition, when it is impossible to check the state of charge of the second battery that provides the power voltage of the first controller and the second controller, the state of charge of the first battery is lower than a preset criterion, when communication with the low-voltage DC converter that steps down the voltage of the first battery and applies it to the second battery or with the first controller is impossible, or when a failure of the low-voltage DC converter occurs, the Monitoring of the states of the main battery and the auxiliary battery may not be performed.

본 발명의 일 실시형태에서, 상기 제2 제어기는, 웨이크업 한 이 후, 상기 제1 배터리에 연결된 메인 릴레이의 단락 여부를 확인하고, 상기 메인 릴레이가 단락된 상태에서 상기 전원 오프 상태가 되면 상기 RTC에서 제공되는 카운트 값을 기반으로 기 연산된 사전 설정된 기간을 초기화 할 수 있다.In one embodiment of the present invention, after waking up, the second controller checks whether the main relay connected to the first battery is short-circuited, and when the power is turned off in the short-circuited state of the main relay, the Based on the count value provided by the RTC, a preset period calculated in advance can be initialized.

본 발명의 일 실시형태에서, 상기 제2 제어기는, 웨이크업 한 이 후, 상기 메인 배터리 및 상기 보조 배터리의 상태를 모니터링한 결과 상기 제2 배터리의 충전 상태가 사전 설정된 기준값 이하인 경우, 상기 제1 배터리에 연결된 메인 릴레이를 온 시키고 상기 제1 배터리의 전압을 강압하여 상기 제2 배터리로 인가하는 저전압 직류 컨버터를 작동시켜 상기 제1 배터리의 전압을 강압하여 상기 제2 배터리로 인가하여 상기 제2 배터리를 충전할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the second controller, after waking up, monitors the states of the main battery and the auxiliary battery. As a result, when the state of charge of the second battery is less than or equal to a preset reference value, the first A main relay connected to the battery is turned on and a low-voltage DC converter is operated to step-down the voltage of the first battery and apply it to the second battery to step-down the voltage of the first battery and apply it to the second battery to apply the voltage to the second battery. can be charged.

본 발명의 일 실시형태에서, 상기 제2 제어기는, 상기 제2 배터리의 충전이 종료되면 상기 메인 릴레이를 오프 시키고, 상기 RTC에서 제공되는 카운트 값을 기반으로 기 연산된 사전 설정된 기간을 재설정하지 않고 계속 유지할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the second controller turns off the main relay when the charging of the second battery is finished, and does not reset the preset period calculated based on the count value provided from the RTC can keep going

본 발명의 일 실시형태에서, 상기 사전 설정된 기간은, 차량 주행에 대한 정보를 수집하여 분석하는 VCRM(Vehicle Customer Relation Management) 시스템의 분석 결과 또는 차량 주행 종료 이후 암전류에 의해 소모되는 상기 제2 배터리의 SOC(State Of Charge)에 대해 사전 설정된 제한을 기반으로 결정될 수 있다.In an embodiment of the present invention, the preset period includes an analysis result of a VCRM (Vehicle Customer Relation Management) system that collects and analyzes vehicle driving information or the second battery consumed by dark current after the vehicle driving ends. It may be determined based on a preset limit for the State of Charge (SOC).

상기 기술적 과제를 해결하기 위한 다른 수단으로서, 본 발명은, As another means for solving the technical problem, the present invention,

차량의 주행을 종료하기 위한 외부 입력이 발생하면, 제1 제어기가 차량 내 복수의 제어기에 대해 전원 오프(IF OFF) 상태로 제어하는 단계;controlling, by the first controller, a plurality of controllers in the vehicle to be in an IF OFF state when an external input for terminating the driving of the vehicle is generated;

제2 제어기가 파워 래치 모드를 수행하여 차량의 동력을 생성하는 에너지를 저장한 제1 배터리에 연결된 메인 릴레이를 오프 시키는 단계; 및turning off, by the second controller, a main relay connected to a first battery storing energy for generating vehicle power by performing a power latch mode; and

상기 제2 제어기가 상기 파워 래치 모드를 종료하고 내장된 RTC(Real Time Clock)의 카운트 값을 기반으로 연산 되는 사전 설정된 기간 동안 사전 설정된 시간 주기 마다 상기 보조 배터리로부터 직접 전원을 제공 받아 웨이크업 하여 상기 메인 배터리 및 상기 보조 배터리의 상태를 모니터링하는 단계;The second controller terminates the power latch mode and wakes up by receiving power directly from the auxiliary battery at every preset time period for a preset period calculated based on the count value of the built-in Real Time Clock (RTC). monitoring the states of the main battery and the auxiliary battery;

를 포함하는 차량 배터리 관리 방법을 제공한다.It provides a vehicle battery management method comprising a.

본 발명의 일 실시형태는, 상기 메인 릴레이를 오프 시키는 단계 이후, 상기 메인 배터리 및 상기 보조 배터리의 상태의 모니터링을 수행하지 않는 조건을 확인하고, 상기 조건이 충족되는 경우 상기 메인 배터리 및 상기 보조 배터리의 상태의 모니터링을 수행하지 않는 단계를 더 포함할 수 있다.In one embodiment of the present invention, after the step of turning off the main relay, a condition for not monitoring the states of the main battery and the auxiliary battery is checked, and when the condition is satisfied, the main battery and the auxiliary battery It may further include the step of not performing monitoring of the state of

본 발명의 일 실시형태에서, 상기 수행하지 않는 단계는, 상기 제2 제어기가 상기 제1 제어기와 제2 제어기의 전원 전압을 제공하는 제2 배터리의 충전 상태 확인이 불가능한 경우, 상기 제1 배터리의 충전 상태가 사전 설정된 기준보다 낮은 경우, 상기 제1 배터리의 전압을 강압하여 상기 제2 배터리로 인가하는 저전압 직류 컨버터 또는 상기 제1 제어기와의 통신이 불가능한 경우 또는 상기 저전압 직류 컨버터의 고장이 발생한 경우, 상기 메인 배터리 및 상기 보조 배터리의 상태의 모니터링을 수행하지 않을 수 있다.In one embodiment of the present invention, the step of not performing is, when it is impossible for the second controller to check the state of charge of the second battery providing the power voltage of the first controller and the second controller, When the state of charge is lower than a preset standard, when communication with the low-voltage DC converter that reduces the voltage of the first battery and applies it to the second battery or communication with the first controller is impossible, or when a failure of the low-voltage DC converter occurs , the state of the main battery and the auxiliary battery may not be monitored.

본 발명의 일 실시형태에서, 상기 모니터링 하는 단계는, 상기 제2 제어기가, 웨이크업 한 이 후, 상기 제1 배터리에 연결된 메인 릴레이의 단락 여부를 확인하는 단계; 및 상기 메인 릴레이가 단락된 상태에서 상기 전원 오프 상태가 되면, 상기 제2 제어기가, 상기 RTC에서 제공되는 카운트 값을 기반으로 기 연산된 사전 설정된 기간을 초기화 하는 단계를 포함할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the monitoring includes: checking, by the second controller, whether a main relay connected to the first battery is short-circuited after waking up; and initializing, by the second controller, a preset period calculated in advance based on the count value provided from the RTC when the main relay is in the short-circuited state and the power-off state.

본 발명의 일 실시형태에서, 상기 모니터링 하는 단계는, 상기 제2 제어기가, 웨이크업 한 이 후, 상기 메인 배터리 및 상기 보조 배터리의 상태를 모니터링한 결과 상기 제2 배터리의 충전 상태가 사전 설정된 기준값 이하인 경우, 상기 제1 배터리에 연결된 메인 릴레이를 온 시키고 상기 제1 배터리의 전압을 강압하여 상기 제2 배터리로 인가하는 저전압 직류 컨버터를 작동시켜 상기 제1 배터리의 전압을 강압하여 상기 제2 배터리로 인가하여 상기 제2 배터리를 충전하는 단계를 포함할 수 있다.In an embodiment of the present invention, in the monitoring, the second controller monitors the states of the main battery and the auxiliary battery after waking up, and as a result, the charging state of the second battery is a preset reference value In the following case, the main relay connected to the first battery is turned on and a low voltage DC converter is operated to step down the voltage of the first battery to apply to the second battery to step down the voltage of the first battery to the second battery. and charging the second battery by applying it.

본 발명의 일 실시형태에서, 상기 모니터링 하는 단계는, 상기 제2 제어기는, 상기 제2 배터리의 충전이 종료되면 상기 메인 릴레이를 오프 시키고, 상기 RTC에서 제공되는 카운트 값을 기반으로 기 연산된 사전 설정된 기간을 재설정하지 않고 계속 유지하는 단계를 포함할 수 있다.In an embodiment of the present invention, in the monitoring step, the second controller turns off the main relay when charging of the second battery is finished, and a preset calculated based on the count value provided by the RTC It may include the step of continuously maintaining the set period without resetting it.

상기 차량 배터리 관리 시스템 및 방법에 따르면, 차량의 주행 종료 상태에서 차량의 배터리 시스템을 관리하는 제어기만 자체의 RTC를 기반으로 주기적으로 웨이크업 하여 배터리 상태를 모니터링 함으로써, 배터리 모니터링 시 배터리 시스템과 관련 없는 타 제어기가 함께 웨이크업 되는 것을 방지함으로써, 차량 주행 종료 상태에서 배터리 모니터링으로 인한 전력 소모를 감소시킬 수 있다.According to the vehicle battery management system and method, only the controller that manages the vehicle's battery system in the driving end state of the vehicle periodically wakes up based on its own RTC to monitor the battery state, so that when monitoring the battery, the battery system is not related. By preventing other controllers from waking up together, it is possible to reduce power consumption due to battery monitoring at the end of vehicle driving.

특히, 상기 차량 배터리 관리 시스템 및 방법에 따르면, 전원 오프 상태가 시작된 이후 시간 경과에 따라 배터리 모니터링의 수행 회수를 적절하게 결정함으로써, 전원 오프 상태에서 전력 소모를 최소화하면서 배터리의 상태를 효율적으로 모니터링 할 수 있다.In particular, according to the vehicle battery management system and method, it is possible to efficiently monitor the battery state while minimizing power consumption in the power-off state by appropriately determining the number of times to perform battery monitoring over time after the power-off state starts. can

본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The effects obtainable in the present invention are not limited to the above-mentioned effects, and other effects not mentioned may be clearly understood by those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs from the following description. will be.

도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 차량 배터리 관리 시스템의 블록 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시형태에 따른 차량 배터리 관리 시스템에 의한 모니터링 과정을 시간에 따라 도시한 도면이다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시형태에 따른 차량 배터리 관리 방법을 도시한 흐름도이다.1 is a block diagram of a vehicle battery management system according to an embodiment of the present invention.
2 is a diagram illustrating a monitoring process by a vehicle battery management system over time according to an embodiment of the present invention.
3 and 4 are flowcharts illustrating a vehicle battery management method according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부의 도면을 참조하여 다양한 실시 형태에 따른 본 발명의 일 실시형태에 따른 차량 배터리 관리 시스템 및 방법을 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, a vehicle battery management system and method according to an embodiment of the present invention according to various embodiments will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 차량 배터리 관리 시스템의 블록 구성도이다. 1 is a block diagram of a vehicle battery management system according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시형태에 따른 차량 배터리 관리 시스템은, 차량의 구동 전력을 저장하는 메인 배터리(14) 및 메인 배터리(13) 보다 낮은 전압 출력을 가지며 차량 내 복수의 제어기에 대한 전원 전력을 저장하는 보조 배터리(15)를 구비하는 차량의 배터리 관리 시스템으로서, 복수의 제어기에 대한 전원 온(IG ON) 및 전원 오프(IG OFF) 상태를 제어하는 제1 제어기(11) 및 RTC(Real Time Clock)(121)을 가지며, 제1 제어기(11)에 의해 전원 오프 상태가 시작되면 RTC(131)에서 제공되는 카운트 값을 기반으로 사전 설정된 시간 주기 마다 보조 배터리(15)로부터 직접 전원을 제공 받아 웨이크업 하여 메인 배터리(11) 및 보조 배터리(15)의 상태를 모니터링하는 제2 제어기(12)를 포함하여 구성될 수 있다.Referring to FIG. 1 , the vehicle battery management system according to an embodiment of the present invention has a voltage output lower than that of the main battery 14 and the main battery 13 for storing driving power of the vehicle, and is provided to a plurality of controllers in the vehicle. A battery management system for a vehicle having an auxiliary battery (15) for storing power power for a first controller (11) for controlling power-on (IG ON) and power-off (IG OFF) states for a plurality of controllers; It has a Real Time Clock (RTC) 121 , and when the power-off state is started by the first controller 11 , it is directly from the auxiliary battery 15 at every preset time period based on the count value provided from the RTC 131 . It may be configured to include a second controller 12 that receives power and wakes up to monitor the states of the main battery 11 and the auxiliary battery 15 .

도 1에 도시된 것과 같이, 제1 제어기(11)는 차량 전반의 동작을 제어하는 차량 제어기(Vehicle Control Unit: VCU)로 구현될 수 있고, 제2 제어기(12)는 배터리의 상태를 주로 모니터링하고 배터리에 연결된 릴레이(MR) 등의 상태를 제어하는 배터리 관리 시스템(Battery Management System: BMS)로 알려진 제어기로 구현될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 제2 제어기(12)는 배터리에 저장된 에너지로 구동되는 모터를 구비하는 차량 내에 구비되는 다른 제어기인 하이브리드 제어기(Hybrid Control Unit: HCU) 또는 저전압 직류 컨버터(Low Voltage DC-DC Converter: LDC) 제어기 등으로 구현될 수 있다.1 , the first controller 11 may be implemented as a vehicle control unit (VCU) that controls the overall operation of the vehicle, and the second controller 12 mainly monitors the state of the battery. and may be implemented as a controller known as a battery management system (BMS) that controls the state of a relay (MR) connected to the battery, but is not limited thereto. For example, the second controller 12 is a hybrid controller (HCU) or a low voltage DC converter that is another controller provided in a vehicle having a motor driven by energy stored in a battery. LDC) controller or the like.

제1 배터리(13)는 차량의 동력을 생성하는 구동 모터에 에너지를 공급하거나 구동 모터의 회생에 의한 에너지를 제공받아 충전되는 차량의 메인 배터리(또는 고전압 배터리)일 수 있다. The first battery 13 may be a main battery (or high voltage battery) of a vehicle that is charged by supplying energy to a driving motor that generates power of the vehicle or receiving energy by regeneration of the driving motor.

제2 배터리(15)는 차량 내 제1 제어기 및 제2 제어기를 포함하는 여러 제어기 및 전장 부하에 전원 전압을 공급하는 배터리로 제1 배터리(13) 보다 낮은 전압 출력을 갖는 배터리일 수 있다.The second battery 15 is a battery that supplies power voltage to various controllers and electric loads including the first and second controllers in the vehicle, and may be a battery having a lower voltage output than the first battery 13 .

제1 배터리(13)와 제2 배터리(15) 사이에는 제1 배터리(13)의 고전압을 제2 배터리(15)의 전압 또는 차량 내 제어기나 전장 부하의 전원에 해당하는 전압으로 강압하는 저전압 직류 컨버터(Low Voltage DC-DC Converter: LDC)가 구비될 수 있다. 제2 제어기(15)는 저전압 직류 컨버터(14)를 제어하여 제1 배터리(13)의 전압을 강압하여 제2 배터리(15)로 제공함으로써 제2 배터리(15)가 충전되게 할 수 있다.Between the first battery 13 and the second battery 15 , a low-voltage direct current for stepping down the high voltage of the first battery 13 to the voltage of the second battery 15 or a voltage corresponding to the power source of an in-vehicle controller or electric load. A converter (Low Voltage DC-DC Converter: LDC) may be provided. The second controller 15 may control the low-voltage DC converter 14 to step-down the voltage of the first battery 13 and provide it to the second battery 15 so that the second battery 15 is charged.

본 발명의 일 실시형태에서, 제1 제어기(11)는, 외부로부터 입력되는 신호(예를 들어, 시동 버튼 등)에 기반하여 차량 내 복수의 제어기에 대한 전원 온(IG ON) 또는 전원 오프(IG OFF) 상태를 제어할 수 있다. 예를 들어, 전원 오프 상태에서, 운전자가 차량의 시동 버튼을 누르는 입력을 발생시킨 경우 제1 제어기(11)는 이를 인식하고 차량 내 복수의 타 제어기들에 전원이 공급되게 하여 전원 온(IG ON) 상태가 되게 할 수 있다. 반대로 전원 온 상태에서 운전자가 차량의 시동 버튼을 누르는 입력을 발생시킨 경우 제1 제어기(11)는 이를 인식하고 차량 내 복수의 타 제어기들에 전원 공급을 차단하여 전원 오프(IG OFF) 상태가 되게 할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the first controller 11, based on a signal input from the outside (eg, start button, etc.), power on (IG ON) or power off (power off) for a plurality of controllers in the vehicle IG OFF) state can be controlled. For example, when the driver generates an input for pressing the vehicle start button in the power-off state, the first controller 11 recognizes this and supplies power to a plurality of other controllers in the vehicle to turn on the power (IG ON). ) can be in the state. Conversely, when the driver generates an input for pressing the vehicle's start button while the power is on, the first controller 11 recognizes this and cuts off power supply to a plurality of other controllers in the vehicle to enter the IG OFF state. can do.

제2 제어기(12)는 제1 제어기(11)에서 이루어지는 전원 온 또는 전원 오프 상태 제어에 의해 동작하되, 운전자의 입력에 의해 차량 주행이 종료됨에 의해 전원 온 상태에서 전원 오프 상태로 전환된 직후에는 내장된 파워 래치(Power Latch) 기능을 이용하여 일정 시간 동안 계속 전원 온 상태를 유지하면서 메인 릴레이(MR)을 오프 시킬 수 있다. 여기서, 메인 릴레이(MR)은 제1 배터리(13)의 출력을 차량 시스템에 연결 또는 차단하는 릴레이로서, 메인 릴레이(MR)가 오프 되어 개방상태가 되면 차량 내 모든 시스템은 메인 릴레이(MR)로부터 전력을 공급받을 수 없는 상태가 된다.The second controller 12 operates by controlling the power-on or power-off state performed by the first controller 11 , but immediately after switching from the power-on state to the power-off state by the end of vehicle driving by the driver's input. By using the built-in power latch function, the main relay (MR) can be turned off while maintaining the power-on state for a certain period of time. Here, the main relay (MR) is a relay that connects or blocks the output of the first battery 13 to the vehicle system. When the main relay (MR) is turned off and in an open state, all systems in the vehicle are connected from the main relay (MR). It becomes a state in which power cannot be supplied.

파워 래치 기능 또는 파워 래치 모드는, 제1 제어기(11)의 전원 오프(IF OFF) 제어가 발생하는 경우라도, 제2 제어기(12)가 필요에 따라 전원을 공급하는 제2 배터리(15)와 직접 연결된 전원 라인을 활용하여 일정 시간 동안 전원 공급 상태를 유지하는 기능이다. 즉, 제2 제어기(12)는 제1 제어기(11)에 의해 제어되는 전원 라인(예를 들어, IG 라인)과는 상관없이 별도로 제2 배터리(15)와 직접 전원을 공급받을 수 있도록 전기적 연결을 이루고 있다. 통상, 제2 배터리(15)와 직접 연결된 전원을 상시 전원으로 표현하기도 한다. 본 발명의 일 실시형태에서, 제1 제어기(11)와 제2 제어기(12)는 상시 전원이 연결되어 있으며 상시 전원을 지속적으로 사용하여 제2 배터리(15)가 방전되는 것을 방지하기 위해 일정 주기 마다 일정 시간 동안 동작하는 웨이크업 기능을 활용하여 작동될 수 있다.In the power latch function or power latch mode, even when the power-off (IF OFF) control of the first controller 11 occurs, the second controller 12 supplies power as necessary with the second battery 15 and This is a function that maintains the power supply state for a certain period of time by utilizing the directly connected power line. That is, the second controller 12 is electrically connected to be directly supplied with power to the second battery 15 independently of the power line (eg, IG line) controlled by the first controller 11 . constitutes In general, power directly connected to the second battery 15 is sometimes expressed as constant power. In one embodiment of the present invention, the first controller 11 and the second controller 12 are always connected to the power supply, and the regular power is continuously used to prevent the second battery 15 from being discharged at a certain period. It can be operated by utilizing a wake-up function that operates for a predetermined time each time.

제2 제어기(12)는 차량의 운행이 종료되어 전원이 오프 된 이후에 제1 배터리(13) 및 제2 배터리(15)에서 발생할 수 있는 문제를 확인하기 위한 것으로, 주로 제1 배터리(13)의 절연 저항값 측정, 제1 배터리(13)를 구성하는 배터리 셀 간 전압 편차, 제1 배터리(13)의 열화도, 제2 배터리(15)의 전압 등을 모니터링할 수 있다.The second controller 12 is to check a problem that may occur in the first battery 13 and the second battery 15 after the vehicle operation is terminated and the power is turned off, and mainly the first battery 13 It is possible to monitor the insulation resistance value of , voltage deviation between battery cells constituting the first battery 13 , the degree of deterioration of the first battery 13 , the voltage of the second battery 15 , and the like.

배터리의 절연저항, 배터리 셀간 전압 편차 및 열화도의 도출 또는 연산은 당 기술 분야에 공지된 다양한 기법들 중 일부를 채용하여 수행될 수 있으며, 배터리의 절연저항, 배터리 셀간 전압 편차 및 열화도의 도출 또는 연산 등에 대한 구체적인 기법은 본 발명의 기술 사상과 직접적인 연관이 없으므로 그에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.The derivation or calculation of the insulation resistance of the battery, the voltage deviation between battery cells and the degree of deterioration may be performed by employing some of various techniques known in the art, and the derivation of the insulation resistance of the battery, the voltage deviation between the battery cells and the degree of deterioration Or, a detailed description thereof will be omitted because a specific technique for operation or the like is not directly related to the technical idea of the present invention.

제2 제어기(12)는 제1 제어기(11)의 제어에 의해 차량의 전원 오프(IG OFF) 상태가 시작된 이후 내장된 RTC(Real Time Clock)을 이용하여 스스로 사전 설정된 시간 주기 마다 웨이크업 하고, 제1 배터리(13) 및 제2 배터리(15)의 모니터링을 수행할 수 있다.The second controller 12 wakes up itself every preset time period using the built-in RTC (Real Time Clock) after the vehicle power-off (IG OFF) state starts under the control of the first controller 11, Monitoring of the first battery 13 and the second battery 15 may be performed.

도 2는 본 발명의 일 실시형태에 따른 차량 배터리 관리 시스템에 의한 모니터링 과정을 시간에 따라 도시한 도면이다.2 is a diagram illustrating a monitoring process by a vehicle battery management system over time according to an embodiment of the present invention.

차량의 주행을 종료하는 운전자의 입력(전원 온 상태에서 시동 버튼 입력)이 발생하면, 제1 제어기(11)는 차량 내 복수의 제어기들의 전원을 오프 시키는 전원 오프(IG OFF) 상태를 시작한다. 이와 같이, 전원 온(IG ON) 상태에서 전원 오프(IG OFF) 상태로 전환이 이루어지면, 전원 오프(IG OFF) 상태가 시작됨과 동시에 제2 제어기(12)는 파워 래치 모드를 수행할 수 있다. 파워 래치 모드가 유지되는 기준 시간은 대략 수 시간으로 사전에 설정될 수 있다.When a driver's input (input of the start button in the power-on state) for terminating driving of the vehicle occurs, the first controller 11 starts a power-off (IG OFF) state in which the power of a plurality of controllers in the vehicle is turned off. As described above, when the power-on state is switched from the power-on state to the power-off state, the power-off state starts and the second controller 12 may perform the power latch mode. . The reference time for which the power latch mode is maintained may be preset to approximately several hours.

파워 래치 모드가 종료 되면, 제2 제어기(12)의 전원은 오프 되고, 제2 제어기(12)는 사전 설정된 기준 기간 동안 사전 설정된 시간 간격마다 웨이크업 하여, 사전 설정된 시간 동안 제1 배터리(13) 및 제2 배터리(15)를 모니터링할 수 있다. When the power latch mode ends, the power of the second controller 12 is turned off, and the second controller 12 wakes up at a preset time interval for a preset reference period, and the first battery 13 for a preset time. and the second battery 15 may be monitored.

예를 들어, 제2 제어기(12)의 오프 및 웨이크업 동작에 의해 배터리를 모니터링하는 기준 기간은 대략 수 일이 될 수 있다. 차량 주행에 대한 각종 정보를 수집하여 분석하는 VCRM(Vehicle Customer Relation Management) 시스템의 분석에 의하면, 대부분의 운전자가 차량 주행 종료 이 후 적어도 7일 이내에 다시 차량의 시동을 수행하는 것으로 조사된 바 있다. 또한, 차량 제조사 마다 차량의 주행이 종료된 이후 암전류에 의해 소모되는 제2 배터리(15)의 SOC(State Of Charge)에 대한 제한을 두고 있다. 제2 제어기(12)의 오프 및 웨이크업 동작에 의해 배터리를 모니터링하는 기준 기간은 이러한 VCRM 시스템의 분석 결과나 차량에 적용된 제2 배터리의 암전류 관리 사양에 따라 적절하게 결정될 수 있다.For example, the reference period for monitoring the battery by the off and wakeup operations of the second controller 12 may be approximately several days. According to the analysis of the VCRM (Vehicle Customer Relation Management) system that collects and analyzes various types of information about vehicle driving, it has been investigated that most drivers start the vehicle again within at least 7 days after the end of driving the vehicle. In addition, each vehicle manufacturer places a limit on the state of charge (SOC) of the second battery 15 consumed by the dark current after the driving of the vehicle is finished. The reference period for monitoring the battery by the off and wakeup operations of the second controller 12 may be appropriately determined according to the analysis result of the VCRM system or the dark current management specification of the second battery applied to the vehicle.

또한, 제2 제어기(12)는 사전 설정된 시간 주기로 이루어지는 웨이크업 회수를 누적하여 배터리의 모니터링이 이루어지는 기준 기간을 확인하고 기준 기간이 경과하면 모니터링을 중단할 수 있다.In addition, the second controller 12 may check a reference period during which battery monitoring is performed by accumulating the number of wake-ups in a preset time period, and may stop monitoring when the reference period has elapsed.

또한, 제2 제어기(12)가 웨이크업 하는 시간 간격은 제2 제어기(12)에 구비된 메모리(122)의 수명에 따라 적절하게 결정될 수 있다. 예를 들어, 메모리로 채용되는 EEPROM의 쓰기(writing) 가능 회수는 특정 회수 이하로 보증되고 있다. 이러한 EEPROM의 쓰기 보증 회수와 제2 제어기(12)가 웨이크업 되는 동안 이루어지는 EEPROM의 최대 쓰기 회수를 고려하여 차량의 예상 수명동안 EEPROM의 최대 쓰기 회수가 쓰기 보증 회수를 초과하지 않도록 웨이크업 시간 간격이 결정될 수 있다.In addition, the time interval during which the second controller 12 wakes up may be appropriately determined according to the lifetime of the memory 122 included in the second controller 12 . For example, the number of possible writes of an EEPROM employed as a memory is guaranteed to be less than or equal to a certain number of times. The wake-up time interval is set so that the maximum number of writes of the EEPROM during the expected life of the vehicle does not exceed the guaranteed number of writes in consideration of the guaranteed number of writes of the EEPROM and the maximum number of writes of the EEPROM while the second controller 12 wakes up. can be decided.

또한, 제2 제어기(12)가 웨이크업 한 이후 제1 배터리(13) 및 제2 배터리(15)를 모니터링 하는 시간은 각 배터리에 대한 모니터링 항목들(예를 들어, 절연 저항 측정 등)이 수행되는 회수나 시간을 참고하여 적절하게 결정될 수 있다.In addition, after the second controller 12 wakes up, the monitoring items for each battery (eg, insulation resistance measurement, etc.) are performed for the monitoring time of the first battery 13 and the second battery 15 . It can be appropriately determined by referring to the number of times or time.

본 발명의 여러 실시형태는, 차량의 전원이 오프(IG OFF)되어 제1 배터리(13)가 차량 시스템과 연결되지 않은 상태, 즉 메인 릴레이(MR)이 오프(개방)된 상태일 때 제1 배터리(13)를 감시하고자 하는 것이다. 따라서, 제1 배터리(13)가 차량 시스템과 연결이 되지 않은 상태가 유지되는 경우에 전술한 것과 같은 모니터링이 이루어질 수 있다. 전술한 것과 같은 모니터링 과정에서 제1 배터리(13)의 전기적 연결 상태가 변동되는 경우, 즉 메인 릴레이(MR)가 온(단락) 되는 경우에는, 본 발명의 여러 실시형태에 따른 배터리 모니터링이 중단되고 모니터링 과정은 초기화될 수 있으며, 다시 메인 릴레이(MR)가 오프 되면 배터리 모니터링을 위한 최초의 과정(즉, 제2 제어기(12)의 파워 래치 모드 수행)부터 다시 개시될 수 있다.According to various embodiments of the present disclosure, the first battery 13 is not connected to the vehicle system because the vehicle is powered off (IG OFF), that is, when the main relay MR is turned off (opened). It is intended to monitor the battery 13 . Accordingly, when the state in which the first battery 13 is not connected to the vehicle system is maintained, the above-described monitoring may be performed. When the electrical connection state of the first battery 13 is changed in the monitoring process as described above, that is, when the main relay MR is on (shorted), battery monitoring according to various embodiments of the present invention is stopped and The monitoring process may be initialized, and when the main relay MR is turned off again, it may be started again from the initial process for battery monitoring (ie, the power latch mode of the second controller 12 is performed).

본 발명의 여러 실시형태에서, 제2 배터리(15)의 SOC가 사전 설정된 기준값 보다 낮은 경우, 제2 제어기(12)는 메인 릴레이(MR)을 온 시키고 저전압 직류 컨버터(14)를 가동하여 제1 배터리(13)의 전압을 강압하여 제2 배터리(15)로 제공함으로써 제2 배터리(15)를 충전되게 할 수 있다. 이 경우에는 메인 릴레이(MR)가 온 되더라도 모니터링 과정의 초기화를 수행하지 않을 수 있다. 제2 배터리(15)의 SOC가 낮아 메인 릴레이를 온 시킨 경우 모니터링 과정을 초기화 하면, 제2 배터리(15)의 충전과 새로운 모니터링 과정이 계속 반복되어 사전 설정된 기간에 의한 종료가 이루어지지 못할 수 있기 때문이다. In various embodiments of the present invention, when the SOC of the second battery 15 is lower than a preset reference value, the second controller 12 turns on the main relay MR and operates the low-voltage DC converter 14 to operate the first The second battery 15 may be charged by providing the voltage of the battery 13 to the second battery 15 by stepping down. In this case, even if the main relay MR is turned on, the initialization of the monitoring process may not be performed. If the monitoring process is initialized when the SOC of the second battery 15 is low and the main relay is turned on, the charging of the second battery 15 and the new monitoring process are continuously repeated, so that the termination by the preset period may not be achieved. Because.

한편, 차량 주행이 종료된 후 운전자가 차량 시동 버튼을 눌러 차량의 전원을 오프 시키기 위한 입력을 발생시키고 그에 따라 제1 제어기(11)가 전원 오프(IG OFF) 상태로 차량 제어기들을 제어하면, 제2 제어기(12)는 파워 래치 기능을 이용하여 전원을 유지하면서 메인 릴레이(MR)을 오프 시킨 이후 제1 배터리(13)에 대한 모니터링을 수행할 수 있는 요건이 충족되는지 판단할 수 있다.On the other hand, when the driver generates an input for turning off the power of the vehicle by pressing the vehicle start button after the vehicle driving is finished, and accordingly, the first controller 11 controls the vehicle controllers in the IG OFF state, 2 The controller 12 may determine whether a requirement for monitoring the first battery 13 is satisfied after turning off the main relay MR while maintaining power using the power latch function.

여기에서, 제1 배터리(13)의 모니터링 수행 요건으로서, 제2 배터리(15)의 충전 상태(State Of Charge: SOC) 연산 여부, 제1 배터리(13)의 충전 상태 및 제어기들 간 통신 상태 등이 고려될 수 있다.Here, as a monitoring performance requirement of the first battery 13 , whether a state of charge (SOC) operation of the second battery 15 is calculated, a state of charge of the first battery 13 and a communication state between controllers, etc. This can be considered.

예를 들어, 제2 제어기(12)가 제어기(11, 12)에 전원을 공급하는 제2 배터리(15)의 충전 상태를 확인할 수 없는 경우, 제2 배터리(15) 충전되지 않는 상태에서 제1 제어기(11)와 제2 제어기(13)가 제1 배터리(13)의 모니터링을 위해 충분한 전원을 공급할 수 있는지 확인할 수 없으므로 모니터링을 수행하지 않게 할 수 있다.For example, when the second controller 12 cannot check the charging state of the second battery 15 that supplies power to the controllers 11 and 12, the second battery 15 is not charged in the first Since it cannot be checked whether the controller 11 and the second controller 13 can supply sufficient power for the monitoring of the first battery 13 , monitoring may not be performed.

또한, 제2 배터리(15)의 충전상태가 사전 설정된 기준보다 낮은 경우 저전압 컨버터(14)를 작동시켜 제1 배터리(13)에 저장된 에너지로 제2 배터리(15)를 충전시켜 추후의 배터리 모니터링 수행이 이루어지게 할 수 있는데, 제1 배터리(13)의 충전 상태가 충분하지 못한 경우 제2 배터리(15)로의 충전이 이루어지면 제1 배터리(13)의 충전 상태가 더 낮아져 추후 차량 운행이 불가능하게 될 수 있다. 따라서, 제1 배터리(13)의 충전 상태가 사전 설정된 기준 보다 낮은 경우 모니터링 수행이 이루어지지 않게 할 수 있다.In addition, when the state of charge of the second battery 15 is lower than a preset standard, the low voltage converter 14 is operated to charge the second battery 15 with the energy stored in the first battery 13 to perform subsequent battery monitoring This can be done, if the charging state of the first battery 13 is not sufficient and the charging of the second battery 15 is made, the state of charge of the first battery 13 is lowered to make it impossible to drive the vehicle in the future. can be Accordingly, when the state of charge of the first battery 13 is lower than a preset reference, monitoring may not be performed.

또한, 제1 제어기(11)와 제2 제어기(12) 또는 제2 제어기(12)와 저전압 컨버터(14) 사이의 통신(예를 들어, CAN 통신)이 불가능한 상태(예를 들어, CAN timeout 등)인 경우 모니터링 수행에 필요한 여러 데이터 교환이 불가능하므로 모니터링 수행이 이루어지지 않게 할 수 있다. In addition, in a state in which communication (eg, CAN communication) between the first controller 11 and the second controller 12 or the second controller 12 and the low-voltage converter 14 is impossible (eg, CAN timeout, etc.) ), since it is impossible to exchange several data necessary for monitoring execution, monitoring may not be performed.

또한, 저전압 직류 컨버터(14)가 고장인 것으로 판단된 경우(예를 들어, 저전압 직류 컨버터(14)의 에러 코드 발생), 제2 배터리(15)에 대한 충전이 불가한 상태가 되므로 모니터링 수행이 이루어지지 않게 할 수 있다.In addition, when it is determined that the low voltage DC converter 14 has a failure (eg, an error code is generated in the low voltage DC converter 14 ), the charging of the second battery 15 becomes impossible, so monitoring is not performed. can make it not happen.

도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시형태에 따른 차량 배터리 관리 방법을 도시한 흐름도이다. 본 발명의 일 실시형태에 따른 차량 배터리 관리 방법은 전술한 본 발명의 일 실시형태에 따른 차량 배터리 관리 시스템에 의해 구현될 수 있다.3 and 4 are flowcharts illustrating a vehicle battery management method according to an embodiment of the present invention. The vehicle battery management method according to the embodiment of the present invention may be implemented by the vehicle battery management system according to the embodiment of the present invention described above.

도 3 및 도 4를 참조하면, 먼저 차량 주차된 상태에서 차량 운행을 종료하는 운전자의 입력이 발생하면, 제1 제어기(11)가 차량 제어기 내 전원을 오프 시키는 단계(S11)로부터 시작될 수 있다.Referring to FIGS. 3 and 4 , when a driver's input for terminating vehicle operation is first generated in a state in which the vehicle is parked, the first controller 11 may start from the step S11 of turning off the power in the vehicle controller.

제1 제어기(11)에 의해 전원 오프(IG OFF) 상태가 되면, 제2 제어기(12)는 파워 래치 기능을 이용하여 전원을 유지하면서 메인 릴레이(MR)을 오프 시키고(S12), 메인 릴레이(MR)이 오프된 상태에서 모니터링을 수행하기 위한 요건이 충족되는지 확인할 수 있다(S13). When the power is turned off (IG OFF) by the first controller 11, the second controller 12 turns off the main relay MR while maintaining power using the power latch function (S12), and the main relay ( It can be confirmed whether the requirement for monitoring in the state that the MR) is turned off is satisfied (S13).

단계(S13)에서, 제2 제어기(12)는, 제1 제어기(11)와 제2 제어기(12)의 전원 전압을 제공하는 제2 배터리(15)의 충전 상태 확인이 불가능하거나, 제1 배터리(13)의 충전 상태가 사전 설정된 기준보다 낮거나, 제1 배터리(13)의 전압을 강압하여 제2 배터리(15)로 인가하는 저전압 직류 컨버터(14)가 고장이거나, 저전압 직류 컨버터(14) 또는 제1 제어기(11)와의 통신이 불가능한 경우 모니터링을 수행하지 않는 것으로 판단할 수 있다.In step S13 , the second controller 12 is unable to check the state of charge of the second battery 15 providing the power voltage of the first controller 11 and the second controller 12 , or the first battery The state of charge of (13) is lower than the preset standard, or the low-voltage DC converter 14 for applying the voltage of the first battery 13 to the second battery 15 by stepping down is faulty, or the low-voltage DC converter 14 Alternatively, when communication with the first controller 11 is impossible, it may be determined that monitoring is not performed.

단계(S13)에서 모니터링을 수행하기 위한 요건들이 충족되고 파워 래치 모드가 종료되면(S14), 제2 제어기(12)는 내장하는 RTC(121)을 작동시킨 후 셧다운 될 수 있다(S15). When the requirements for performing monitoring are satisfied in step S13 and the power latch mode is terminated (S14), the second controller 12 may be shut down after operating the built-in RTC 121 (S15).

이후에 제2 제어기(12)는 RTC(121)의 카운트값을 기반으로 상시 전원을 이용하여 웨이크업 될 수 있다(S21). 단계(S21)에서 이루어지는 웨이크업은 제2 제어기(12)가 내장하는 RTC의 카운트 값을 기반으로 한 것으로 제2 제어기(12)만 웨이크업이 될 수 있으며, 제1 제어기(11)는 웨이크업 하지 않는다. 따라서, 제1 제어기(11)의 웨이크업에 의해 타 제어기나 전장부하에 전원이 공급되는 것을 차단할 수 있어 차량 주행 종료 이후 발생하는 전력 소모를 감소시킬 수 있다.Thereafter, the second controller 12 may be woken up using the constant power based on the count value of the RTC 121 ( S21 ). The wakeup performed in step S21 is based on the count value of the RTC built in by the second controller 12, and only the second controller 12 can wake up, and the first controller 11 does not wake up. does not Accordingly, it is possible to block the supply of power to other controllers or electric load by waking up of the first controller 11 , thereby reducing power consumption generated after the vehicle driving is finished.

이어, 웨이크업 한 제2 제어기(12)는 해당 웨이크업이 운전자 입력에 의해 웨이크업 한 제1 제어기(11)가 차량 전원을 온 시킴으로써 웨이크업 한 것인지 여부를 판단할 수 있다(S22).Next, the wake-up second controller 12 may determine whether the wake-up is wake-up by turning on the vehicle power by the first controller 11 waking up by the driver's input (S22).

제2 제어기(12)가 내장된 RTC(121)의 카운트에 기반하여 배터리 모니터링을 수행하기 위해 웨이크업 한 경우, 제2 제어기(12)는 사전 설정된 시간 동안 제1 배터리(13) 및 제2 배터리(15)를 모니터링 할 수 있다(S23).When the second controller 12 wakes up to perform battery monitoring based on the count of the built-in RTC 121, the second controller 12 controls the first battery 13 and the second battery for a preset time. (15) can be monitored (S23).

모니터링 수행 결과, 제2 배터리(15)의 SOC가 사전 설정된 기준값 이하인 경우(S24), 제2 제어기(12)는 메인 릴레이(MR)을 온 시키고 저전압 직류 컨버터(14)를 작동시켜 제2 배터리(15)를 사전 설정된 기준값 보다 큰 SOC 값을 갖도록 충전할 수 있다.As a result of monitoring, if the SOC of the second battery 15 is less than or equal to the preset reference value (S24), the second controller 12 turns on the main relay MR and operates the low-voltage DC converter 14 to operate the second battery ( 15) can be charged to have an SOC value greater than a preset reference value.

단계(S24)에서 제2 배터리(15)의 SOC가 기준값 보다 크거나 단계(S25)에서 제2 배터리(15)의 충전이 이루어진 이후, 제2 제어기(12)는 모니터링이 수행되는 사전 설정된 기준 기간이 경과하였는지 확인한 후 기준 기간이 경과하지 않은 경우에는 다시 다음 모니터링이 수행될 때까지 전원 오프 상태가 되고, 기준 기간이 경과한 경우에는 모니터링 과정을 종료할 수 있다(S26).After the SOC of the second battery 15 is greater than the reference value in step S24 or the charging of the second battery 15 is made in step S25, the second controller 12 controls a preset reference period during which monitoring is performed. After checking whether this has elapsed, if the reference period has not elapsed, the power is turned off until the next monitoring is performed again, and when the reference period has elapsed, the monitoring process may be terminated (S26).

한편, 제2 제어기(12)가 웨이크업 되어 전원 온 상태가 되고(S21), 전원 온 상태가 된 원인이 운전자의 입력에 따른 제1 제어기(11)의 제어에 의한 전원 온 상태(IG ON)인 것으로 판단되면(S22), 제2 제어기(12)는 메인 릴레이(MR)을 온 시켜야 하는 상황인지 판단하고, 메인 릴레이(MR)을 온 시킨 경우에는(S27) 카운터를 초기화 할 수 있다(S28). 즉, 메인 릴레이(MR)의 온에 의해 제1 배터리(11)가 차량의 시스템에 접속되면서 배터리의 상태가 변동되어 이전에 수행하던 배터리의 모니터링을 종료하게 할 수 있다.On the other hand, the second controller 12 wakes up to the power-on state (S21), and the cause of the power-on state is the power-on state (IG ON) by the control of the first controller 11 according to the driver's input is determined to be (S22), the second controller 12 may determine whether the situation in which the main relay MR is to be turned on, and if the main relay MR is turned on (S27), the counter may be initialized (S28). ). That is, as the first battery 11 is connected to the vehicle system by turning on the main relay MR, the state of the battery is changed, so that the previously performed battery monitoring can be terminated.

카운터 초기화(S28) 이후 다시 제1 제어기(11)에 의해 전원 오프(IG OFF) 상태가 되면, 전술한 것과 같은 모니터링 과정을 처음부터 다시 수행할 수 있도록 단계(S12)로 진행할 수 있다. 만약, 카운터 초기화(S27) 이후 다시 제1 제어기(11)에 의해 전원 오프(IG OFF) 상태가 되지 않고 차량의 주행이 시작되면 모니터링 과정을 종료할 수 있다.When the power is turned off (IG OFF) by the first controller 11 again after the counter initialization (S28), the process may proceed to step S12 so that the monitoring process as described above can be performed again from the beginning. If, after the counter initialization ( S27 ), the first controller 11 does not turn the power off (IG OFF) state again and the driving of the vehicle starts, the monitoring process may be ended.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 여러 실시형태에 따른 차량 배터리 관리 시스템 및 방법은, 차량의 주행 종료 상태에서 차량 배터리 시스템을 관리하는 제어기만 자체의 RTC를 기반으로 주기적으로 웨이크업 하여 배터리 상태를 모니터링 함으로써, 배터리 모니터링 시 배터리 시스템과 관련 없는 타 제어기가 함께 웨이크업 되는 것을 방지함으로써, 차량 주행 종료 상태에서 배터리 모니터링으로 인한 전력 소모를 감소시킬 수 있다.As described above, in the vehicle battery management system and method according to various embodiments of the present invention, only the controller that manages the vehicle battery system in the driving end state of the vehicle periodically wakes up based on its own RTC to check the battery state. By monitoring, it is possible to prevent other controllers unrelated to the battery system from waking up together during battery monitoring, thereby reducing power consumption due to battery monitoring at the end of vehicle driving.

특히, 본 발명의 여러 실시형태에 따른 차량 배터리 관리 시스템 및 방법은, 전원 오프 상태가 시작된 이후 시간 경과에 따라 배터리 모니터링의 수행 회수를 적절하게 결정함으로써, 전원 오프 상태에서 전력 소모를 최소화하면서 배터리의 상태를 효율적으로 모니터링 할 수 있다.In particular, the vehicle battery management system and method according to various embodiments of the present invention appropriately determine the number of times to perform battery monitoring over time after the power-off state starts, thereby minimizing power consumption in the power-off state. Status can be monitored effectively.

이상에서 본 발명의 특정한 실시형태에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 청구범위의 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.Although shown and described in relation to specific embodiments of the present invention above, it will be apparent to those of ordinary skill in the art that the present invention can be variously improved and changed within the scope of the claims. .

11: 제1 제어기(VCU) 12: 제2 제어기(BMS)
121: RTC(Real Time Clock) 122: 메모리
13: 제1 배터리(고전압 배터리, 메인 배터리)
14: 저전압 직류 컨버터(LDC)
15: 제2 배터리(저전압 배터리, 보조 배터리)
MR: 메인 릴레이11: first controller (VCU) 12: second controller (BMS)
121: Real Time Clock (RTC) 122: Memory
13: first battery (high voltage battery, main battery)
14: low voltage direct current converter (LDC)
15: Second battery (low voltage battery, auxiliary battery)
MR: main relay

Claims (15)

차량의 구동 전력을 저장하는 메인 배터리 및 상기 메인 배터리 보다 낮은 전압 출력을 가지며 차량 내 복수의 제어기에 대한 전원 전력을 저장하는 보조 배터리를 구비하는 차량의 배터리 관리 시스템에 있어서,
상기 복수의 제어기에 대한 전원 온(IG ON) 및 전원 오프(IG OFF) 상태를 제어하는 제1 제어기; 및
RTC(Real Time Clock)을 가지며, 상기 제1 제어기에 의해 전원 오프 상태가 시작되면 상기 RTC에서 제공되는 카운트 값을 기반으로 연산 되는 사전 설정된 기간 동안 사전 설정된 시간 주기 마다 상기 보조 배터리로부터 직접 전원을 제공 받아 웨이크업 하여 상기 메인 배터리 및 상기 보조 배터리의 상태를 모니터링하는 제2 제어기;
를 포함하는 차량 배터리 관리 시스템.A battery management system for a vehicle comprising: a main battery for storing driving power of the vehicle; and an auxiliary battery having a voltage output lower than that of the main battery and storing power for a plurality of controllers in the vehicle, the battery management system comprising:
a first controller for controlling power-on (IG ON) and power-off (IG OFF) states for the plurality of controllers; and
It has a Real Time Clock (RTC), and when the power-off state is started by the first controller, power is provided directly from the auxiliary battery at every preset time period for a preset period calculated based on the count value provided by the RTC a second controller receiving and waking up to monitor states of the main battery and the auxiliary battery;
A vehicle battery management system comprising a. 청구항 1에 있어서, 상기 제2 제어기는,
상기 기준 기간이 경과한 이후 상기 메인 배터리 및 상기 보조 배터리의 상태를 모니터링 하지 않는 것을 특징으로 하는 차량 배터리 관리 시스템.The method according to claim 1, The second controller,
The vehicle battery management system, characterized in that the state of the main battery and the auxiliary battery is not monitored after the reference period has elapsed. 청구항 1에 있어서, 상기 제2 제어기는,
상기 제1 제어기에 의해 전원 오프 상태가 시작되면 사전 설정된 기준 시간 동안 상기 보조 배터리로부터 직접 전원을 제공 받아 동작하는 파워 래치 모드로 작동하며, 상기 파워 래치 모드가 종료된 이후 상기 시간 주기 마다 웨이크업 하는 것을 특징으로 하는 차량 배터리 관리 시스템.The method according to claim 1, The second controller,
When the power-off state is started by the first controller, it operates in a power latch mode that receives power directly from the auxiliary battery for a preset reference time and operates, and wakes up every time period after the power latch mode ends Vehicle battery management system, characterized in that. 청구항 1에 있어서, 상기 제2 제어기는,
상기 제1 제어기에 의해 전원 오프 상태가 시작되면 상기 메인 배터리의 출력을 연결/차단하는 메인 릴레이를 오프 시키고, 상기 메인 배터리 및 상기 보조 배터리의 상태의 모니터링을 수행하지 않는 조건을 확인하는 것을 특징으로 하는 차량 배터리 관리 시스템.The method according to claim 1, The second controller,
When the power-off state is started by the first controller, the main relay connecting/blocking the output of the main battery is turned off, and the condition of not monitoring the states of the main battery and the auxiliary battery is checked. vehicle battery management system. 청구항 4에 있어서, 상기 제2 제어기는,
상기 조건으로서, 상기 제1 제어기와 제2 제어기의 전원 전압을 제공하는 제2 배터리의 충전 상태 확인이 불가능한 경우, 상기 제1 배터리의 충전 상태가 사전 설정된 기준보다 낮은 경우, 상기 제1 배터리의 전압을 강압하여 상기 제2 배터리로 인가하는 저전압 직류 컨버터 또는 상기 제1 제어기와의 통신이 불가능한 경우 또는 상기 저전압 직류 컨버터의 고장이 발생한 경우, 상기 메인 배터리 및 상기 보조 배터리의 상태의 모니터링을 수행하지 않는 것을 특징으로 하는 차량 배터리 관리 시스템.The method according to claim 4, The second controller,
As the condition, when it is impossible to check the state of charge of the second battery providing the power supply voltage of the first controller and the second controller, when the state of charge of the first battery is lower than a preset reference, the voltage of the first battery When communication with the low-voltage DC converter or the first controller is impossible to step-down and apply to the second battery, or when a failure of the low-voltage DC converter occurs, the status of the main battery and the auxiliary battery is not monitored Vehicle battery management system, characterized in that. 청구항 1에 있어서, 상기 제2 제어기는,
웨이크업 한 이 후, 상기 제1 배터리에 연결된 메인 릴레이의 단락 여부를 확인하고, 상기 메인 릴레이가 단락된 상태에서 상기 전원 오프 상태가 되면 상기 RTC에서 제공되는 카운트 값을 기반으로 기 연산된 사전 설정된 기간을 초기화 하는 것을 특징으로 하는 차량 배터리 관리 시스템.The method according to claim 1, The second controller,
After waking up, it is checked whether the main relay connected to the first battery is short-circuited, and when the power is turned off in the short-circuited state of the main relay, a preset calculated based on the count value provided by the RTC A vehicle battery management system, characterized in that the period is initialized. 청구항 1에 있어서, 상기 제2 제어기는,
웨이크업 한 이 후, 상기 메인 배터리 및 상기 보조 배터리의 상태를 모니터링한 결과 상기 제2 배터리의 충전 상태가 사전 설정된 기준값 이하인 경우, 상기 제1 배터리에 연결된 메인 릴레이를 온 시키고 상기 제1 배터리의 전압을 강압하여 상기 제2 배터리로 인가하는 저전압 직류 컨버터를 작동시켜 상기 제1 배터리의 전압을 강압하여 상기 제2 배터리로 인가하여 상기 제2 배터리를 충전하는 것을 특징으로 하는 차량 배터리 관리 시스템.The method according to claim 1, The second controller,
After waking up, when the state of the main battery and the auxiliary battery is monitored and the state of charge of the second battery is less than or equal to a preset reference value, the main relay connected to the first battery is turned on and the voltage of the first battery is The vehicle battery management system according to claim 1, wherein the voltage of the first battery is stepped down by operating a low voltage DC converter for step-down and applied to the second battery, and the voltage of the first battery is applied to the second battery to charge the second battery. 청구항 1에 있어서, 상기 제2 제어기는,
상기 제2 배터리의 충전이 종료되면 상기 메인 릴레이를 오프 시키고, 상기 RTC에서 제공되는 카운트 값을 기반으로 기 연산된 사전 설정된 기간을 재설정하지 않고 계속 유지하는 것을 특징으로 하는 차량 배터리 관리 시스템.The method according to claim 1, The second controller,
When the charging of the second battery is finished, the main relay is turned off, and the preset period calculated based on the count value provided from the RTC is continuously maintained without resetting. 청구항 1에 있어서, 상기 사전 설정된 기간은,
차량 주행에 대한 정보를 수집하여 분석하는 VCRM(Vehicle Customer Relation Management) 시스템의 분석 결과 또는 차량 주행 종료 이후 암전류에 의해 소모되는 상기 제2 배터리의 SOC(State Of Charge)에 대해 사전 설정된 제한을 기반으로 결정되는 것을 특징으로 하는 차량 배터리 관리 시스템.The method according to claim 1, The preset period,
Based on the analysis result of the VCRM (Vehicle Customer Relation Management) system that collects and analyzes vehicle driving information or a preset limit for the SOC (State Of Charge) of the second battery consumed by the dark current after the end of vehicle driving A vehicle battery management system, characterized in that determined. 차량의 주행을 종료하기 위한 외부 입력이 발생하면, 제1 제어기가 차량 내 복수의 제어기에 대해 전원 오프(IF OFF) 상태로 제어하는 단계;
제2 제어기가 파워 래치 모드를 수행하여 차량의 동력을 생성하는 에너지를 저장한 제1 배터리에 연결된 메인 릴레이를 오프 시키는 단계; 및
상기 제2 제어기가 상기 파워 래치 모드를 종료하고 내장된 RTC(Real Time Clock)의 카운트 값을 기반으로 연산 되는 사전 설정된 기간 동안 사전 설정된 시간 주기 마다 상기 보조 배터리로부터 직접 전원을 제공 받아 웨이크업 하여 상기 메인 배터리 및 상기 보조 배터리의 상태를 모니터링하는 단계;
를 포함하는 차량 배터리 관리 방법.controlling, by the first controller, a plurality of controllers in the vehicle to be in an IF OFF state when an external input for terminating the driving of the vehicle is generated;
turning off, by the second controller, a main relay connected to a first battery storing energy for generating vehicle power by performing a power latch mode; and
The second controller terminates the power latch mode and wakes up by receiving power directly from the auxiliary battery at every preset time period for a preset period calculated based on the count value of the built-in Real Time Clock (RTC). monitoring the states of the main battery and the auxiliary battery;
A vehicle battery management method comprising a. 청구항 10에 있어서, 상기 메인 릴레이를 오프 시키는 단계 이후,
상기 메인 배터리 및 상기 보조 배터리의 상태의 모니터링을 수행하지 않는 조건을 확인하고, 상기 조건이 충족되는 경우 상기 메인 배터리 및 상기 보조 배터리의 상태의 모니터링을 수행하지 않는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 배터리 관리 방법.The method according to claim 10, After the step of turning off the main relay,
The method further comprising: checking a condition for not performing monitoring of the states of the main battery and the auxiliary battery, and not performing monitoring of the states of the main battery and the auxiliary battery when the condition is satisfied How to care for your vehicle's battery. 청구항 11에 있어서, 상기 수행하지 않는 단계는,
상기 제2 제어기가 상기 제1 제어기와 제2 제어기의 전원 전압을 제공하는 제2 배터리의 충전 상태 확인이 불가능한 경우, 상기 제1 배터리의 충전 상태가 사전 설정된 기준보다 낮은 경우, 상기 제1 배터리의 전압을 강압하여 상기 제2 배터리로 인가하는 저전압 직류 컨버터 또는 상기 제1 제어기와의 통신이 불가능한 경우 또는 상기 저전압 직류 컨버터의 고장이 발생한 경우, 상기 메인 배터리 및 상기 보조 배터리의 상태의 모니터링을 수행하지 않는 것을 특징으로 하는 차량 배터리 관리 방법.The method according to claim 11, wherein the step of not performing,
When the second controller is unable to check the state of charge of the second battery providing the power supply voltage of the first controller and the second controller, when the state of charge of the first battery is lower than a preset criterion, When communication with the first controller or the low-voltage DC converter for applying voltage to the second battery by stepping down the voltage is impossible, or when a failure of the low-voltage DC converter occurs, the status of the main battery and the auxiliary battery is not monitored. Vehicle battery management method, characterized in that not. 청구항 10에 있어서, 상기 모니터링 하는 단계는,
상기 제2 제어기가, 웨이크업 한 이 후, 상기 제1 배터리에 연결된 메인 릴레이의 단락 여부를 확인하는 단계; 및
상기 메인 릴레이가 단락된 상태에서 상기 전원 오프 상태가 되면, 상기 제2 제어기가, 상기 RTC에서 제공되는 카운트 값을 기반으로 기 연산된 사전 설정된 기간을 초기화 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 관리 방법.The method of claim 10, wherein the monitoring comprises:
checking, by the second controller, whether a main relay connected to the first battery is short-circuited after waking up; and
and initializing, by the second controller, a preset period calculated in advance based on the count value provided from the RTC when the main relay is short-circuited and the power is turned off. management method. 청구항 10에 있어서, 상기 모니터링 하는 단계는,
상기 제2 제어기가, 웨이크업 한 이 후, 상기 메인 배터리 및 상기 보조 배터리의 상태를 모니터링한 결과 상기 제2 배터리의 충전 상태가 사전 설정된 기준값 이하인 경우, 상기 제1 배터리에 연결된 메인 릴레이를 온 시키고 상기 제1 배터리의 전압을 강압하여 상기 제2 배터리로 인가하는 저전압 직류 컨버터를 작동시켜 상기 제1 배터리의 전압을 강압하여 상기 제2 배터리로 인가하여 상기 제2 배터리를 충전하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 관리 방법.The method of claim 10, wherein the monitoring comprises:
After the second controller wakes up, when the state of the main battery and the auxiliary battery is monitored and the state of charge of the second battery is less than or equal to a preset reference value, the main relay connected to the first battery is turned on and operating a low voltage DC converter for stepping down the voltage of the first battery and applying it to the second battery to step down the voltage of the first battery and applying it to the second battery to charge the second battery A method of managing a vehicle, characterized in that it. 청구항 14에 있어서, 상기 모니터링 하는 단계는,
상기 제2 제어기는, 상기 제2 배터리의 충전이 종료되면 상기 메인 릴레이를 오프 시키고, 상기 RTC에서 제공되는 카운트 값을 기반으로 기 연산된 사전 설정된 기간을 재설정하지 않고 계속 유지하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 관리 방법.
The method according to claim 14, wherein the monitoring comprises:
The second controller turns off the main relay when charging of the second battery is finished, and continues without resetting the preset period calculated based on the count value provided from the RTC. A method of managing a vehicle, characterized in that it.
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