(57)【要約】      （修正有）【課題】耐久寿命を増加させられる高電圧バッテリおよびその昇温制御方法を提供する。【解決手段】高電圧バッテリおよびその昇温制御方法は、複数のバッテリセルを各々含む複数のバッテリモジュール、前記バッテリモジュールの間に介在しバランシング抵抗の発熱を通じてバッテリモジュールのバッテリセルバランシングを行うサブバッテリ制御システム、および前記サブバッテリ制御システムに電気的に連結され、前記複数のバッテリモジュールが正常に出力電圧を出力できる温度より低い低温状態であるか否かを判断し、前記複数のバッテリモジュールが低温状態であれば、前記サブバッテリ制御システムの前記バランシング抵抗を通じて前記複数のバッテリモジュールの温度を上昇させるように制御するメインバッテリ制御システムを含む。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のバッテリセルを各々含む複数のバッテリモジュール、
前記バッテリモジュールの間に介在し、バランシング抵抗の発熱を通じて前記バッテリモジュールのバッテリセルバランシングを行うサブバッテリ制御システム、および
前記サブバッテリ制御システムに電気的に連結され、前記複数のバッテリモジュールが正常に出力電圧を出力できる温度より低い低温状態であるか否かを判断し、前記複数のバッテリモジュールが低温状態であれば、前記サブバッテリ制御システムの前記バランシング抵抗を通じて前記複数のバッテリモジュールの温度を上昇させるように制御するメインバッテリ制御システムを含んでなることを特徴とする高電圧バッテリ。
【請求項２】
前記サブバッテリ制御システムは、前記バッテリモジュールの各バッテリセルの温度の偏差が基準偏差以上である場合、前記バランシング抵抗によって前記複数のバッテリモジュールの温度を上昇させることを特徴とする請求項１に記載の高電圧バッテリ。
【請求項３】
複数のバッテリモジュールの間に介在したサブバッテリ制御システムにおいて各バッテリモジュールの温度を測定する温度測定ステップ、
測定された温度が基準温度より高いか否かを確認する温度比較ステップ、および
前記温度比較ステップにおいて測定された温度が基準温度以下であれば、前記複数のバッテリモジュールの温度を上昇させるためのバランシングを行うセルバランシング遂行ステップを含むことを特徴とする高電圧バッテリの昇温制御方法。
【請求項４】
前記温度比較ステップ後には、
測定された温度が基準温度より高ければ、測定された温度の偏差が基準偏差以上であるか否かを確認するセル偏差確認ステップをさらに含むことを特徴とする請求項３に記載の高電圧バッテリの昇温制御方法。
【請求項５】
前記セル偏差確認ステップにおいて、
測定された温度の偏差が基準偏差以上であると判断されれば、前記サブバッテリ制御システムを介して前記バッテリモジュールの温度をバランシングする前記セルバランシング遂行ステップを実行することを特徴とする請求項４に記載の高電圧バッテリの昇温制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高電圧バッテリおよびその昇温制御方法に係り、より詳しくは、バッテリモジュールの温度が基準温度以下であるか、複数のバッテリセルの温度偏差が発生する場合には、バッテリモジュールの温度を正常駆動範囲で上昇させてバッテリ出力特性を向上させ、耐久寿命を増加させられる高電圧バッテリおよびその昇温制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に電気車両およびハイブリッド車両に用いられる高電圧バッテリは高電圧バッテリの温度に応じて出力特性が相異なり、高電圧バッテリの温度が低くなるほど有効出力が減少する。極寒期のような−１０℃以下の低温環境で長時間駐車した車両が走行する時に、車両の要求出力に対比して高電圧バッテリの有効出力が顕著に落ち、車両走行時の揺れなどにより運転者に不快感を与え、加速が不可能な現象が発生する。
【０００３】
したがって、このような高電圧バッテリの出力低下を防止するためには、高電圧バッテリの出力が正常範囲になるまで高電圧バッテリを加熱させる構成が求められる（特許文献１、２参照）。しかし、このような加熱のためにはＰＴＣヒータのような別途の発熱体および電装負荷などを高電圧バッテリに適用しなければならず、ヒータ駆動のために出力が低下した高電圧バッテリの電圧を使用しなければならない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−９３９６９号公報
【特許文献２】特開２０１０−２００５７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は上述した従来の問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、バッテリモジュールの温度が基準温度以下であるか、複数のバッテリセルの温度偏差が発生する場合には、バッテリモジュールの温度を正常駆動範囲で上昇させてバッテリ出力特性を向上させ、耐久寿命を増加させられる高電圧バッテリおよびその昇温制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するための本発明の高電圧バッテリは、複数のバッテリセルを各々含む複数のバッテリモジュール、前記バッテリモジュールの間に介在しバランシング抵抗の発熱を通じてバッテリモジュールのバッテリセルバランシングを行うサブバッテリ制御システム、および前記サブバッテリ制御システムに電気的に連結され、前記複数のバッテリモジュールが正常に出力電圧を出力できる温度より低い低温状態であるか否かを判断し、前記複数のバッテリモジュールが低温状態であれば、前記サブバッテリ制御システムの前記バランシング抵抗を通じて前記複数のバッテリモジュールの温度を上昇させるように制御するメインバッテリ制御システムを含むことを特徴とする。
【０００７】
前記サブバッテリ制御システムは、前記バッテリモジュールの各バッテリセルの温度の偏差が基準偏差以上である場合、前記バランシング抵抗によって前記複数のバッテリモジュールの温度を上昇させることができる。
【０００８】
また、前記課題を解決するための本発明の高電圧バッテリの昇温制御方法は、複数のバッテリモジュールの間に介在したサブバッテリ制御システムにおいて、各バッテリモジュールの温度を測定する温度測定ステップ、測定された温度が基準温度より高いか否かを確認する温度比較ステップ、および前記温度比較ステップにおいて測定された温度が基準温度以下であれば、前記複数のバッテリモジュールの温度を上昇させるためのバランシングを行うセルバランシング遂行ステップを含むことを特徴とする。
【０００９】
前記温度比較ステップ後には、測定された温度が基準温度より高ければ、測定された温度の偏差が基準偏差以上であるか否かを確認するセル偏差確認ステップをさらに含むことができる。
【００１０】
前記セル偏差確認ステップにおいて、測定された温度の偏差が基準偏差以上であると判断されれば、前記サブバッテリ制御システムを介して前記バッテリモジュールの温度をバランシングする前記セルバランシング遂行ステップを実行することができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係る高電圧バッテリおよびその昇温制御方法は、バッテリモジュールの温度が基準温度以下であるか、複数のバッテリセルの温度偏差が発生する場合には、バッテリモジュールの間に介在したサブバッテリ制御システムのバランシング抵抗を通じてバッテリモジュールの温度を上昇させるため、別途の加熱部品を用いることなく、バッテリモジュールの温度を正常駆動範囲で上昇させてバッテリ出力特性を向上させ、耐久寿命を増加させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態による高電圧バッテリを示すブロック図である。
【図２】図１の高電圧バッテリの昇温制御方法を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の好ましい実施形態を図面を参照して詳細に説明する。
図１には、本発明の一実施形態による高電圧バッテリを示すブロック図を示した。また、図２には、図１の高電圧バッテリ１００の昇温制御方法を示すフローチャートを示した。
図１に示した高電圧バッテリおよびその昇温制御方法を図２に示したフローチャートに沿って説明する。
【００１４】
図１に示すように、高電圧バッテリ１００は、バッテリモジュール１１０、サブバッテリ制御システム１２０、およびメインバッテリ制御システム１３０からなる。
高電圧バッテリ１００は複数のバッテリモジュール１１０からなる。各バッテリモジュール１１０は複数のバッテリセルが直列に連結される。
【００１５】
サブバッテリ制御システム１２０は、複数のバッテリモジュール１１０の間に介在し、各バッテリモジュール１１０の温度を測定し、各バッテリモジュール１１０の温度を制御する。
このサブバッテリ制御システム１２０は、各バッテリモジュール１１０の温度を測定し、測定されたバッテリモジュール１１０の温度に応じてバッテリモジュール１１０の温度を制御するバランシング抵抗を含み、バランシング抵抗によって加熱されたサブバッテリ制御システム１２０を介してバッテリモジュール１１０の温度を上昇させる。このようなサブバッテリ制御システム１２０は、バッテリモジュール１１０の温度を測定するセンサ部（図示せず）と、センシングされた温度を通じてバッテリモジュール１１０の温度を制御するバランシング部（図示せず）とからなる。
【００１６】
このサブバッテリ制御システム１２０はバッテリモジュール１１０の冷却のためのインレット（ｉｎｌｅｔ）パス周囲に取り付けられ、冷却ファンを介して印加される空気がサブバッテリ制御システム１２０を介してバッテリモジュール１１０に印加される。すなわち、冷却ファンが稼動すれば、サブバッテリ制御システム１２０のバランシング抵抗によって発熱された空気によってバッテリモジュール１１０が加熱される。
【００１７】
一方、メインバッテリ制御システム１３０はサブバッテリ制御システム１２０と電気的に連結され、サブバッテリ制御システム１２０のバランシング抵抗を通じてバッテリモジュール１１０の温度を制御する。このメインバッテリ制御システム１３０は、複数のバッテリモジュール１１０が正常に電圧を出力するための温度より低い低温状態である場合、サブバッテリ制御システム１２０のバランシング抵抗を通じて複数のバッテリモジュールの温度を上昇させ、バッテリモジュール１１０の温度を車両が正常走行するための温度に上昇させる。
【００１８】
このような構成要素からなる高電圧バッテリおよびその昇温制御方法は、先ず、車両のイグニションがオンになると、バッテリモジュール１１０の温度が車両の正常走行可能な温度であるか否かを判断するために、複数のバッテリモジュール１１０の間に介在したサブバッテリ制御システム１２０において、各バッテリモジュール１１０の温度を測定する温度測定ステップ（Ｓ１）を実行する。
この温度測定ステップ（Ｓ１）においては、各バッテリモジュール１１０のバッテリセルの温度をサブバッテリ制御システム１２０を介して各々センシングする。
【００１９】
次いで、温度測定ステップ（Ｓ１）でセンシングされた各バッテリモジュール１１０の温度が車両の正常走行可能なバッテリ基準温度より高いか否かを判断する温度比較ステップ（Ｓ２）を実行する。ここで、基準温度は、バッテリモジュール１１０の出力が正常に行われるための最低温度である−１０℃に設定する。
すなわち、温度比較ステップ（Ｓ２）においては、サブバッテリ制御システム１２０によって測定された各バッテリモジュール１１０の温度が、高電圧バッテリ１００が正常に電圧を出力するための−１０℃以上であるか否かを判断する。
【００２０】
温度比較ステップ（Ｓ２）において、各バッテリモジュール１１０の温度が基準温度より高いと判断されれば、各バッテリモジュール１１０のバッテリセルの温度の偏差が基準偏差以上であるか否かを確認するセル偏差確認ステップ（Ｓ３）を実行する。
このセル偏差確認ステップ（Ｓ３）において、各バッテリモジュール１１０の温度の偏差がバッテリの出力に影響を与える偏差である４％を超過しているか否かを判断する。
このセル偏差確認ステップ（Ｓ３）において、各バッテリモジュール１１０のバッテリセルの温度の偏差が４％以内であれば、高電圧バッテリの昇温制御を終了する。
【００２１】
セル偏差確認ステップ（Ｓ３）において、各バッテリモジュール１１０のバッテリセルの温度偏差が４％を超過していれば、バッテリモジュール１１０の温度を同一にするために、サブバッテリ制御システム１２０のバランシング抵抗を通じてバッテリモジュール１１０のセルバランシングを遂行するセルバランシング遂行ステップ（Ｓ４）を実行する。
【００２２】
一方、温度比較ステップ（Ｓ２）において、各バッテリモジュール１１０の温度が基準温度以下であると判断されれば、高電圧バッテリ１００が正常駆動されるように複数のバッテリモジュール１１０の温度を上昇させるためのバランシング抵抗を通じ、バッテリモジュール１１０のセルバランシングを遂行するセルバランシング遂行ステップ（Ｓ４）を実行する。
このセルバランシング遂行ステップ（Ｓ４）においては、メインバッテリ制御システム１３０がサブバッテリ制御システム１２０のバランシング抵抗を通じて加熱した後、冷却ファンを駆動させ、バランシング抵抗によって加熱された空気により、バッテリモジュール１１０の温度をバッテリモジュール１１０の出力電圧が正常出力されるように上昇させる。
セルバランシング遂行ステップ（Ｓ４）を実行した後は、温度測定ステップ（Ｓ１）、温度比較ステップ（Ｓ２）を経てセル偏差確認ステップ（Ｓ３）および／またはセルバランシング遂行ステップ（Ｓ４）を繰り返し実行する。
【００２３】
このような高電圧バッテリおよびその昇温制御方法は、バッテリモジュール１１０の温度が基準温度以下であるか、複数のバッテリセルの温度偏差が発生する場合には、バッテリモジュール１１０の間に介在したサブバッテリ制御システム１２０のバランシング抵抗を通じてバッテリモジュール１１０の温度をバランシングするため、別途の加熱部品を用いることなく、バッテリモジュール１１０の温度を正常駆動範囲で上昇させてバッテリ出力特性を向上させ、耐久寿命を増加させることができる。
【００２４】
以上で説明したものは本発明に係る高電圧バッテリおよびその昇温制御方法を実施するための一実施形態に過ぎず、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、本発明の属する技術的範囲を逸脱しない範囲での全ての変更が含まれる。
【符号の説明】
【００２５】
１００  ・・・高電圧バッテリ
１１０  ・・・バッテリモジュール
１２０  ・・・サブバッテリ制御システム
１３０  ・・・メインバッテリ制御システム
【図１】
2012009407.tif 000003
【図２】
2012009407.tif 000004