KR101592595B1 - Method for correcting error of battery sensor - Google Patents
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Abstract
본 발명은 배터리 센서의 측정 오차 보정 및 고장 진단 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 차량의 전류 소모에 대한 예측량과, 실제 배터리에서 소모되는 전류 측정값을 비교하고, 그 비교 결과를 바탕으로 배터리 센서의 측정 오차를 보정하거나, 배터리 센서의 고장 진단을 실시할 수 있도록 한 배터리 센서의 측정 오차 보정 및 고장 진단 방법에 관한 것이다.
즉, 본 발명은 차량의 대칭 구조적 전장품의 작동에 따른 배터리의 전류 변화값을 배터리 센서에서 측정하고, 배터리 센서의 측정회로에 현재 차량의 전류 소모에 대한 예측량을 전송하여, 실제 측정값과 전송된 예측값의 편차를 비교 연산함으로써, 편차가 발생된 것으로 판정되면, 후속 절차로서 배터리 센서의 측정 오차를 보정하거나, 배터리 센서의 고장 진단을 실시할 수 있도록 한 배터리 센서의 측정 오차 보정 및 고장 진단 방법를 제공하고자 한 것이다.The present invention relates to a measurement error correction and a fault diagnosis method for a battery sensor. More particularly, the present invention relates to a method for correcting a measurement error of a battery sensor, The present invention relates to a method for correcting a measurement error of a battery sensor and correcting a measurement error of the battery sensor.
That is, the present invention measures the current change value of the battery according to the operation of the symmetrical structural electric device of the vehicle by the battery sensor, transmits the predicted amount of the current consumption of the current vehicle to the measurement circuit of the battery sensor, A comparison is made between the deviation of the predicted value and a measurement error correction and a failure diagnosis method of the battery sensor so that the measurement error of the battery sensor can be corrected or the failure diagnosis of the battery sensor can be performed .
Description
본 발명은 배터리 센서의 측정 오차 보정 및 고장 진단 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 차량의 전류 소모에 대한 예측량과, 실제 배터리에서 소모되는 전류 측정값을 비교하고, 그 비교 결과를 바탕으로 배터리 센서의 측정 오차를 보정하거나, 배터리 센서의 고장 진단을 실시할 수 있도록 한 배터리 센서의 측정 오차 보정 및 고장 진단 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a measurement error correction and a fault diagnosis method for a battery sensor. More particularly, the present invention relates to a method for correcting a measurement error of a battery sensor, The present invention relates to a method for correcting a measurement error of a battery sensor and correcting a measurement error of the battery sensor.
잘 알려진 바와 같이, 차량용 배터리는 시동의 동력원인 동시에 차량에 탑재되는 각종 전장품 및 편의장치, 그리고 램프류 등의 작동을 위한 전류를 공급하기 위한 것이며, 배터리의 전류 소모량 및 충전 상태량 등을 측정하여 충전 여부를 결정하고, 배터리 기능을 판단하는 등 일련의 제어 과정을 통하여 배터리 상태를 항상 적정 수준의 상태로 유지시켜야 한다.As well known, a vehicle battery is a power source for starting a vehicle, and is for supplying electric current for operation of various electrical equipments, convenience devices, and lamps mounted on the vehicle. It measures the current consumption and the charge amount of the battery, And determine the battery function, so that the battery state should always be maintained at an appropriate level through a series of control processes.
이를 위해, 도 1에 도시된 바와 같이 종래에는 차량용 배터리에 장착되어 배터리의 전압 및 전류 등을 측정하는 배터리 센서(10)와, 배터리 센서(10)의 신호를 수신하여 현재의 배터리의 상태를 모니터링하고 충방전량을 조절하는 등의 제어를 하는 일종의 제어기인 배터리 관리 시스템(BMS: Battery Manage System, 20)을 이용하여, 발전기(14)의 충전 작동을 위한 제어 등을 통해 배터리(12)를 최적의 상태로 관리하고 있다.For this, as shown in FIG. 1, there is a
이렇게 종래에는 배터리의 상태를 측정하기 위해서 배터리 센서에서 전류, 전압, 온도 등을 측정하여 배터리의 상태 및 기능 등을 판단하는 방법을 이용하였지만, 이러한 종래의 방식은 배터리 관리 시스템에서 전류신호를 적분하고 전압의 변화 등을 측정 연산하므로, 측정 장치인 배터리 센서에 오류가 있을 경우에는 이를 보정하지 못하고, 더불어 측정 오차에 따른 발전기의 제어에 오류가 발생할 수 있는 경우가 발생한다.Conventionally, in order to measure the state of a battery, a method of measuring a current, a voltage, a temperature, and the like by a battery sensor to determine the state and function of the battery is used. However, in the conventional method, A change in voltage or the like is measured and calculated. If there is an error in the battery sensor as the measuring device, the error can not be corrected and an error may occur in the control of the generator due to the measurement error.
한편, 차량 발전제어 및 향후의 하이브리드 차량 전지 측정의 기초 기술로서, 보다 진보된 지능형 배터리 관리 시스템(IBS: Intelligent Battery Sensor)이 적용되고 있는 바, 그 전체적인 시스템 구성을 도 2를 참조로 살펴보면 차량내 전원을 공급하는 배터리(12)와, 배터리의 전압 및 전류 등을 측정하는 배터리 센서(10)와, 배터리(12)의 발전 제어 및 전원 차폐를 위한 정보를 가공하는 일종의 제어기인 배터리 관리 시스템(BMS: Battery Manage System, 20)과, 배터리의 상태에 따라 발전기(14)의 연동을 위한 엔진 제어를 실시하는 엔진 관리 시스템(EMS: Engine Manage System)과, 전류 소모 등을 감지하여 차량 전체를 제어하는 최상위 제어기인 바디 컨트롤 모듈(BCM: Body Control Module, 30))과, 엔진과 연동하여 배터리의 충전을 실시하는 발전기(14) 등을 포함하여 구성되어 있다.Meanwhile, a more advanced intelligent battery management system (IBS) is applied as a basic technology of vehicle power generation control and future hybrid vehicle battery measurement. Referring to FIG. 2, A
이러한 지능형 배터리 관리 시스템을 이용하여, 배터리 충전량(State of Charge(SoC)), 배터리 건강상태(State of Health(SoH)), 배터리 기능상태(State of Function(SoF)) 등과 같과 같은 배터리의 상태를 보다 정교하게 파악할 수 있고, 이를 바탕으로 배터리 발전 제어를 통한 연비 개선 등을 도모할 수 있다.With such an intelligent battery management system, the state of the battery, such as the state of charge (SoC), the state of health (SoH), the state of function (SoF) Can be grasped more precisely, and fuel consumption can be improved by controlling the battery power generation based on this.
그러나, 지능형 배터리 관리 시스템의 경우에도 측정 장치인 배터리 센서에 오류가 있을 경우, 이를 정확하게 보정하지 못하는 단점이 있고, 배터리 센서의 측정 오차에 따른 발전기의 제어에 오류가 발생할 수 있는 경우가 발생할 수 있다.
However, even in the case of an intelligent battery management system, if there is an error in the battery sensor as a measurement device, it can not be accurately corrected, and there may occur an error in the control of the generator due to a measurement error of the battery sensor .
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 배터리의 전류 및 전압을 측정하는 배터리 센서의 측정회로에 현재 차량의 전류 소모에 대한 예측량을 전송하여 실제 측정값과 전송된 예측값의 편차를 비교 연산하고, 편차가 발생된 것으로 판정되면, 후속 절차로서 배터리 센서의 측정 오차를 보정하거나, 배터리 센서의 고장 진단을 실시할 수 있도록 한 배터리 센서의 측정 오차 보정 및 고장 진단 방법를 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 a measurement circuit of a battery sensor for measuring current and voltage of a battery, The present invention provides a method for correcting a measurement error of a battery sensor and correcting a measurement error of the battery sensor and a method of diagnosing a failure of the battery sensor, have.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 구현예는: 차량의 대칭 구조적 전장품의 온 시점에서 오프 시점까지 배터리 방전에 따른 전류 변화값을 예측한 예측 전류변화값을 산출하는 단계와; 동일한 전장품의 온 시점에서 오프 시점까지 배터리의 방전에 따른 실제 전류 변화값을 배터리 센서에서 측정하는 단계와; 상기 예측 전류변화값과 실제 전류변화값을 상호 비교하여, 그 오차 여부를 파악하는 단계와; 오차가 있는 경우 배터리 센서의 측정 오차를 보정하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 센서의 측정 오차 보정 및 고장 진단 방법을 제공한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of controlling a vehicle, comprising: calculating a predicted current change value in which a current change value due to battery discharge is predicted from an on-state to an off-state of a symmetric structural electrical product of a vehicle; Measuring the actual current change value due to the discharge of the battery from the ON point to the OFF point of the same electrical component at the battery sensor; Comparing the predicted current change value with an actual current change value and determining whether the difference is present; Correcting a measurement error of the battery sensor when there is an error; The present invention provides a method for correcting measurement errors and diagnosing faults in a battery sensor.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 구현예는: 차량의 대칭 구조적 전장품중 좌측 전장품의 온 시점에서 오프 시점까지 배터리 방전에 따른 전류 변화값을 배터리 센서에서 측정하는 단계와; 동일한 전장품의 우측 전장품의 온 시점에서 오프 시점까지 배터리 방전에 따른 전류 변화값을 배터리 센서에서 측정하는 단계와; 좌측 및 우측 전장품의 전류변화값을 상호 비교하여, 그 오차 여부를 파악하는 단계와; 오차가 있는 경우 배터리 센서의 측정 오차를 보정하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 센서의 측정 오차 보정 및 고장 진단 방법을 제공한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of controlling a vehicle, comprising: measuring a current change value due to battery discharge in a battery sensor from a turning on point of a left electrical equipment out of symmetric structural electrical equipments of the vehicle; Measuring a current change value due to battery discharge from a point of time when the right electrical component of the same electrical component is turned on to a point of time when the right electrical component is off; Comparing the current change values of the left and right electrical components with each other to determine whether or not the error is present; Correcting a measurement error of the battery sensor when there is an error; The present invention provides a method for correcting measurement errors and diagnosing faults in a battery sensor.
바람직하게는, 전류 변화값이 없는 경우, 배터리 센서 또는 해장 전장품에 대한 고장으로 판정하여, 고장 진단을 실시하는 동시에 고장 종류를 판별하는 단계가 더 진행되는 것을 특징으로 한다.Preferably, when there is no current change value, it is determined that a failure has occurred in the battery sensor or the marine electrical component, and the fault diagnosis is performed and the fault type is further determined.
특히, 상기 대칭 구조적 전장품은 차량의 좌우 위치에 대칭으로 설치되는 전조등, 방향지시등, 브레이크등, 안개등, 미등을 포함하는 램프류인 것을 특징으로 한다.
In particular, the symmetrical structural electrical product is a lamp including a headlight, a turn signal lamp, a brake light, a fog lamp, and a tail lamp which are symmetrically installed at left and right positions of the vehicle.
상기한 과제 해결 수단을 통하여, 본 발명은 다음과 같은 효과를 제공한다.Through the above-mentioned means for solving the problems, the present invention provides the following effects.
본 발명에 따르면, 차량의 각종 전장품(특히, 좌우 대칭으로 설치되는 램프류)에 대한 배터리 전류 소모값(전류변화량)을 예측한 값과 배터리센서에서 측정한 실제 전류소모값(전류변화량)을 비교하거나, 좌우 대칭의 램프간의 배터리 전류 소모값(전류변화량)을 비교하여, 상호 편차가 발생되었는지를 판정함으로써, 편차가 있는 경우 후속 절차로서 배터리 센서의 측정 오차를 보정할 수 있다.According to the present invention, it is possible to compare a value obtained by predicting a battery current consumption value (a current variation amount) with respect to various electric components of a vehicle (particularly, a ramp installed symmetrically) with an actual current consumption value measured by a battery sensor (Current change amount) between the left and right symmetrical lamps to determine whether or not there is a mutual deviation, and if there is a deviation, the measurement error of the battery sensor can be corrected as a subsequent procedure.
만일, 배터리 센서에서 측정한 배터리의 전류변화값에 변화가 없는 경우, 배터리 센서 또는 해당 전장품에 대한 고장으로 판정하여, 후속조치로서 고장 진단을 실시할 수 있다.
If there is no change in the current change value of the battery measured by the battery sensor, it is determined that there is a failure with respect to the battery sensor or the electrical product, and the failure diagnosis can be performed as a follow-up measure.
도 1은 종래의 배터리 관리 및 제어를 위한 시스템 구성을 설명하는 개략도,
도 2는 본 발명에 따른 배터리 센서의 측정 오차 보정 및 고장 진단 방법을 실행하기 위한 시스템 구성도,
도 3은 배터리의 전류 소모 변화 주기를 나타내는 그래프,
도 4는 차량의 대칭 구조적 전장품인 램프류와, 이 램프류의 소모 전류 변화를 측정하기 위한 배터리 센서의 연결관계를 보여주는 개략도,
도 5는 본 발명에 따른 배터리 센서의 측정 오차 보정 및 고장 진단 방법에 대한 일 실시예를 나타내는 순서도.1 is a schematic view for explaining a system configuration for a conventional battery management and control,
FIG. 2 is a block diagram of a system for performing a measurement error correction and a failure diagnosis method of a battery sensor according to the present invention.
FIG. 3 is a graph showing the current consumption cycle of the battery,
4 is a schematic view showing a connection relationship between a lamp, which is a symmetrical structural electrical component of a vehicle, and a battery sensor for measuring a consumption current change of the lamp,
FIG. 5 is a flow chart showing an embodiment of a measurement error correction and a failure diagnosis method of a battery sensor according to the present invention. FIG.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조로 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
첨부한 도 2에 도시된 바와 같이, 지능형 배터리 관리 시스템(IBS: Intelligent Battery Sensor)은 배터리(12)의 전압 및 전류 등을 측정하는 배터리 센서(10)와, 배터리의 발전 제어 및 전원 차폐를 위한 정보를 가공하는 일종의 제어기인 배터리 관리 시스템(20, BMS)과, 차량의 각종 램프류를 비롯하여, 메모리 시트, 룸미러 위치, 사이드미러 위치 등에 대한 작동 제어를 하는 바디 컨트롤 모듈(30, BCM)과, 엔진과 연동하여 배터리의 충전을 실시하는 발전기(14) 등을 포함하고 있다.2, the intelligent battery management system (IBS) includes a
본 발명은 이러한 배터리 관리 시스템의 구성을 이용하여, 배터리 센서의 측정 오차에 대한 보정 여부를 결정하고, 배터리 센서 등의 고장 진단 여부를 결정할 수 있도록 한 점에 주안점이 있다.The present invention is based on the point that it is possible to determine whether the measurement error of the battery sensor is corrected by using the configuration of the battery management system and to determine whether or not to diagnose the failure of the battery sensor or the like.
여기서, 본 발명의 제1실시예에 따른 배터리 센서의 측정 오차 보정 및 고장 진단 방법을 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a measurement error correction and a failure diagnosis method of the battery sensor according to the first embodiment of the present invention will be described.
먼저, 차량의 대칭 구조적 전장품, 예를 들어 차량의 좌우 위치에 대칭으로 설치되는 전조등, 방향지시등, 브레이크등, 안개등, 미등을 포함하는 램프류(40a,40b)의 온 시점에서 오프 시점까지 배터리 방전에 따른 전류 변화값을 예측한 예측 전류변화값을 산출한다. First, the battery discharge is performed from the point of time when the
즉, 램프류(40a,40b)와 배터리(12)가 모두 정상적인 작동을 하는 상태에서 램프류의 스위치를 온에서 오프까지의 배터리 방전에 따른 전류 변화값을 통상의 측정장비를 통해 미리 산출하여, 배터리의 전반적인 관리제어를 위한 배터리 관리 시스템(20, BMS)에 저장한다.That is, in the state where both the
다음으로, 실차 상태에서 동일한 전장품 즉, 동일한 램프류의 온 시점에서 오프 시점까지 배터리의 방전에 따른 실제 전류 변화값을 배터리 센서(10)에서 측정한다.Next, the
도 3에서 보듯이, 배터리 방전에 따른 배터리의 전류 변화값은 전장품의 사용으로 전류 소모가 증가하는 구간, 전장품 오프에 따른 전류 소모가 없는 구간, 대기 전원 소모 구간, 충전 구간 등에 따라 가변된다.As shown in FIG. 3, the current change value of the battery due to the battery discharge varies depending on the period in which the current consumption is increased due to the use of electrical products, the period in which there is no current consumption due to the turn-off of the electrical components, the standby power consumption period,
이에, 상기 바디 컨트롤 모듈(30)에서 전체 전장품의 스위치 개폐 정보 즉, 모든 전장품의 온/오프 여부 및 온/오프 시점 등을 배터리 관리 시스템(20)에 전송하면, 배터리 관리 시스템(20)에서 전장품(예를 들어, 좌우 대칭 구조적으로 탑재된 램프류)의 예측 전류변화값을 배터리 센서(10)의 배터리 상태 결정부(16)에 전송하게 된다.When the
따라서, 배터리 센서(10)의 배터리 상태 결정부(16)에서, 배터리 센서(10)에서 측정된 실제 전류 변화값과 예측 전류변화값을 비교하고, 그 비교 결과를 배터리 관리 시스템(20)에 전송하게 된다.Therefore, the battery
이어서, 배터리 관리 시스템(20)에서 전류 변화값과 예측 전류변화값간의 오차가 있는 경우, 배터리 센서(10)의 측정 오차를 보정하게 되는데, 그 일례로서 배터리 관리 시스템(20)에서 배터리 센서(10)에 대한 전류 측정 영점을 조절하는 제어를 실시하여 배터리 센서의 측정 오차가 예측 전류변화값에 맞게 보정될 수 있다.If there is an error between the current change value and the predicted current change value in the
여기서, 본 발명의 제2실시예에 따른 배터리 센서의 측정 오차 보정 및 고장 진단 방법을 첨부한 도 4 및 도 5를 참조로 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a measurement error correction and a failure diagnosis method of a battery sensor according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 4 and 5.
먼저, 도 4에서 보듯이 바디 컨트롤 모듈(30)에서 차량의 대칭 구조적 전장품 즉, 램프류(40a,40b)에 대한 개폐 정보(온/오프 정보)를 정션박스(18)를 통해 배터리 센서(10)로 전송하면, 배터리 센서(10)에서 대칭 구조적 전장품(램프류)중 좌측 램프(40a)의 온 시점에서 오프 시점까지 배터리 방전에 따른 전류 변화값을 측정하고, 동시에 동일한 전장품인 우측 램프(40b)의 온 시점에서 오프 시점까지 배터리 방전에 따른 전류 변화값을 측정하게 된다.4, open / close information (on / off information) for the symmetrical structural electrical components of the vehicle, that is, the
다음으로, 배터리 센서(10)의 배터리 상태 결정부(16)에서, 좌측 램프(40a)의 작동에 따라 측정된 전류변화값과 우측 램프(40b)의 작동에 따라 측정된 전류변화값을 상호 비교하여, 그 오차 여부를 파악하는 단계가 진행된다.Next, in the battery
이어서, 좌측 램프(40a) 및 우측 램프(40b)의 작동에 따른 전류변환값이 오차가 있는 것으로 판정되면, 배터리 관리 시스템(20)에서 배터리 센서(10)의 측정 오차를 보정하게 되는데, 그 일례로서 배터리 관리 시스템(20)에서 배터리 센서(10)에 대한 전류 측정 영점을 조절하는 제어를 실시하여 배터리 센서의 측정 오차가 보정될 수 있다.Subsequently, when it is determined that there is an error in the current conversion value due to the operation of the
한편, 상기한 제1 및 제2실시예에서, 배터리 센서(10)에서 해당 전장품을 작동시키기 위한 배터리 방전에 따른 전류변화값이 존재하지 않는 것으로 측정되면, 배터리 관리 시스템(20)에서 배터리 센서(10) 또는 해장 전장품에 대한 고장으로 판정하여, 후속 조치의 일례로서 배터리 센서 또는 해당 전장품에 대한 고장 진단을 실시하게 되고, 동시에 고장 종류를 판별한 후, 경고등 또는 경보음과 같은 신호를 운전자에게 제공하게 된다.
In the first and second embodiments, when the
10 : 배터리 센서
12 : 배터리
14 : 발전기
16 : 배터리 상태 결정부
18 : 정션박스
20 : 배터리 관리 시스템
30 : 바디 컨트롤 모듈
40a,40b : 램프류10: Battery sensor
12: Battery
14: generator
16: Battery condition determining unit
18: junction box
20: Battery management system
30: Body control module
40a, 40b:
Claims (4)
동일한 전장품의 우측 전장품의 온 시점에서 오프 시점까지 배터리 방전에 따른 전류 변화값을 배터리 센서에서 측정하는 단계와;
좌측 및 우측 전장품의 전류변화값을 상호 비교하여, 그 오차 여부를 파악하는 단계와;
오차가 있는 경우 배터리 센서의 측정 오차를 보정하는 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 센서의 측정 오차 보정 및 고장 진단 방법.
Measuring a current change value due to battery discharge from the on-state to the off-state of the left electrical equipment among the symmetric structural electrical equipments of the vehicle by the battery sensor;
Measuring a current change value due to battery discharge from a point of time when the right electrical component of the same electrical component is turned on to a point of time when the right electrical component is off;
Comparing the current change values of the left and right electrical components with each other to determine whether or not the error is present;
Correcting a measurement error of the battery sensor when there is an error;
And correcting the measurement error of the battery sensor.
전류 변화값이 없는 경우, 배터리 센서 또는 해당 전장품에 대한 고장으로 판정하여, 고장 진단을 실시하는 동시에 고장 종류를 판별하는 단계가 더 진행되는 것을 특징으로 하는 배터리 센서의 측정 오차 보정 및 고장 진단 방법.
The method of claim 2,
And if the current change value does not exist, determining that the battery is faulty with respect to the battery sensor or the electrical component, and performing fault diagnosis and discriminating the type of fault.
상기 대칭 구조적 전장품은 차량의 좌우 위치에 대칭으로 설치되는 전조등, 방향지시등, 브레이크등, 안개등, 미등을 포함하는 램프류인 것을 특징으로 하는 배터리 센서의 측정 오차 보정 및 고장 진단 방법.The method of claim 2,
Wherein the symmetrical structural electrical device is a lamp including a headlight, a turn signal lamp, a brake light, a fog lamp, and a tail lamp, which are installed symmetrically with respect to the left and right positions of the vehicle.
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