JP6825183B2 - バッテリー抵抗推定装置及び方法 - Google Patents

Description

本発明は、バッテリー抵抗推定装置及び方法に関し、より詳しくは、充放電率によるバッテリーのＢＯＬ（Ｂｅｇｉｎｎｉｎｇ Ｏｆ Ｌｉｆｅ）抵抗の抵抗増減率を用いてバッテリーの抵抗を推定するバッテリー抵抗推定装置及び方法に関する。

本出願は、２０１７年１０月２０日出願の韓国特許出願第１０−２０１７−０１３６７８２号に基づく優先権を主張し、該当出願の明細書及び図面に開示された内容は、すべて本出願に組み込まれる。

最近、反復的な充放電の可能なバッテリーが化石エネルギーの代替手段として注目を浴びている。

バッテリーは、携帯電話、ビデオカメラ、電動工具のような伝統的なハンドヘルドデバイスに主に使われていた。しかし、最近、電気で駆動される自動車（ＥＶ、ＨＥＶ、ＰＨＥＶ）、大容量の電力貯蔵装置（ＥＳＳ）、無停電電源装置（ＵＰＳ）などへその応用分野が次第に拡がりつつある。

バッテリーは、正極と、負極と、電極の間に挟まれた分離膜と、正極及び負極にコーティングされた活物質と電気化学的に反応する電解質と、を含む。

バッテリーは、充放電回数が増加するほど容量が減少する。容量減少は、電極にコーティングされた活物質の劣化、電解質の副反応、分離膜の気孔減少などに起因する。

バッテリーの容量が減少すれば、抵抗が増加して熱に消失する電気エネルギーが増加する。したがって、バッテリーの容量が臨界値以下に減少すれば、バッテリーの性能が著しく低下して発熱量が増加してしまい、点検または交替が必要となる。

バッテリー技術分野において、バッテリーの容量減少の程度は、健康状態（Ｓｔａｔｅ Ｏｆ Ｈｅａｌｔｈ：ＳＯＨ）というファクターによって定量的に示すことができる。

ＳＯＨは、さまざまな方法で計算が可能であり、その一つが現在時点を基準としたバッテリーの抵抗がＢＯＬ（Ｂｅｇｉｎｎｉｎｇ Ｏｆ Ｌｉｆｅ）状態にあるときの抵抗に対して増加した程度を定量化することで計算することができる。

例えば、バッテリーの抵抗がＢＯＬ状態であるときの抵抗に対して２０％増加したとしたら、ＳＯＨは８０％であると推定し得る。

バッテリーの抵抗は、充電状態（Ｓｔａｔｅ Ｏｆ Ｃｈａｒｇｅ：ＳＯＣ）が低いときに相対的に大きく、温度が高いときに相対的に小さくなる傾向がある。

バッテリーの充電状態が低くなれば、作動イオンと反応可能な活物質の量が減少して活物質内で作動イオンの拡散抵抗が増加し、バッテリーの温度が高くなれば、作動イオンの移動度（ｍｏｂｉｌｉｔｙ）が増加するためである。

参考までに、作動イオンは、バッテリーを構成する化学種（ｃｈｅｍｉｃａｌ ｓｐｅｃｉｅｓ）の種類によって変わり、リチウム系電池の場合、リチウムイオンが作動イオンとなる。

バッテリーの抵抗は、バッテリーの充電出力や放電出力を計算するに際し、必ず必要なパラメーターである。しかし、バッテリーが充電または放電する間には、活物質の分極のためバッテリーの抵抗を正確に測定しにくい。したがって、従来には、バッテリーの電流、電圧、温度を用いてバッテリーの抵抗を間接的に推定する方法が主に使われていた。

計算アルゴリズムが単純な抵抗推定方法の一つとしては、直流推定法（Ｄｉｒｅｃｔ Ｃｕｒｒｅｎｔ Ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ Ｅｓｔｉｍａｔｉｏｎ）が挙げられる。直流推定法は、定電流（ｃｏｎｓｔａｎｔ ｃｕｒｒｅｎｔ）によってバッテリーが充電または放電する条件で電圧変化量を測定し、オームの法則（Ｒ＝△Ｖ／Ｉ）によって抵抗を計算し、計算された抵抗を温度に応じて補正する方法である。

しかし、バッテリーが充電または放電する間には、活物質の分極のため正確に電圧変化量を測定しにくい。したがって、直流推定法によって計算された抵抗は活物質の分極程度によって変わり、正確度が低下する。

例えば、充電状態と温度とが同一であっても、活物質の分極程度が相違すれば、直流推定法はバッテリーの抵抗に対して違う計算結果を出す。

一方、直流推定法の問題を補完するために、拡張カルマンフィルターなどの適応的アルゴリズムを用いてバッテリーの抵抗を推定する方法も広く用いられる。

しかし、適応的アルゴリズムは、計算過程が複雑すぎて、安定性が良い高性能のプロセッサを要する。したがって、適応的アルゴリズムの適用は、バッテリー管理システム（Ｂａｔｔｅｒｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ）の製造コストを増加させるという問題がある。

本発明は、バッテリーの駆動状態が抵抗補正条件に該当すると、充放電率によるバッテリーのＢＯＬ抵抗の抵抗増減率を用いて測定抵抗を補正し、補正された測定抵抗をバッテリーの抵抗として決定することで、充放電率によるバッテリー抵抗の増減率をバッテリー抵抗を算出するのに用いてバッテリー抵抗の誤差を減少させることができるバッテリー抵抗推定装置及び方法を提供することを目的とする。

本発明の目的は以上で言及した目的に制限されず、言及されていない本発明の他の目的及び長所は下記の説明によって理解され得、本発明の実施例によってより明らかに理解されるだろう。また、本発明の目的及び長所は、特許請求の範囲に示した手段及びその組合せによって実現できる。

上記の課題を達成するため、本発明によるバッテリー抵抗推定装置は、バッテリーの電圧、電流及び温度を各々測定するように構成されたセンシング部と、前記センシング部と動作可能に結合したプロセッサと、を含み得る。

望ましくは、前記プロセッサは、前記バッテリーの電圧及び電流を用いて前記バッテリーの測定抵抗を算出し、前記バッテリーの駆動状態が抵抗補正条件に該当するか否かを判断し、前記バッテリーの駆動状態が抵抗補正条件に該当すると、充放電率による前記バッテリーのＢＯＬ抵抗の抵抗増減率を用いて前記測定抵抗を補正し、前記補正された測定抵抗を前記バッテリーの抵抗として決定し得る。

望ましくは、前記プロセッサは、前記バッテリーの充電状態が予め設定された充電状態区間に含まれる条件及び前記バッテリーの温度が予め設定された温度区間に含まれる条件のいずれか一つ以上を満すと、前記バッテリーの駆動状態が前記抵抗補正条件に該当すると判断し得る。

望ましくは、前記プロセッサは、前記バッテリーの電圧及び電流を用いて前記バッテリーの測定充放電率を算出し、予め設定された基準充放電率による前記ＢＯＬ抵抗に対する、前記測定充放電率による前記ＢＯＬ抵抗の増減率を前記抵抗増減率として算出し得る。

望ましくは、前記プロセッサは、下記の数式を用いて前記抵抗増減率を算出し得る。

ここで、ΔＲ_{０，ＢＯＬ}は前記抵抗増減率であり、Ｒ_{０，ＢＯＬ１}は予め設定された基準充放電率による前記ＢＯＬ抵抗であり、Ｒ_{０，ＢＯＬ２}は測定充放電率による前記ＢＯＬ抵抗である。

望ましくは、前記プロセッサは、前記抵抗増減率に対応して前記測定抵抗を増減させることで前記測定抵抗を補正し得る。

望ましくは、前記プロセッサは、下記の数式を用いて前記測定抵抗を補正し得る。

ここで、Ｒ_０'は前記補正された測定抵抗であり、Ｒ_０は前記測定抵抗であり、ΔＲ_{０，ＢＯＬ}は前記抵抗増減率である。

望ましくは、前記プロセッサは、予め設定された時間の間における前記バッテリーの電圧変化値と前記バッテリーの電流とを用いて前記測定抵抗を算出し得る。

望ましくは、前記プロセッサは、前記バッテリーの電流を積算してバッテリーの充電状態を算出し得る。

本発明によるバッテリーパックは、前記バッテリー抵抗推定装置を含み得る。

本発明によれば、バッテリーの駆動状態が抵抗補正条件に該当すれば、充放電率によるバッテリーのＢＯＬ抵抗の抵抗増減率を用いて測定抵抗を補正し、補正された測定抵抗をバッテリーの抵抗として決定することで、充放電率によるバッテリー抵抗の増減率をバッテリー抵抗の算出に用いて、バッテリー抵抗の誤差を減少させることができる。

本明細書に添付される次の図面は、本発明の望ましい実施例を例示するものであり、発明の詳細な説明とともに本発明の技術的な思想をさらに理解させる役割をするため、本発明は図面に記載された事項だけに限定されて解釈されてはならない。

本発明の一実施例によるバッテリー抵抗推定装置の構成を示した図である。

図１に示したバッテリー抵抗推定装置が抵抗増減率を算出するのに用いる「温度別充電状態及び充放電率によるＢＯＬ抵抗ルックアップテーブル」の一例を示した図である。

図１に示したバッテリー抵抗推定装置が充電状態の算出に用いる 「温度別開放電圧及び第１充電状態ルックアップテーブル」の一例を示した図である。

時間によるバッテリーの充電状態及び温度を示したグラフである。

以下、添付された図面を参照して本発明の望ましい実施例を詳しく説明する。これに先立ち、本明細書及び請求範囲に使われた用語や単語は通常的や辞書的な意味に限定して解釈されてはならず、発明者自らは発明を最善の方法で説明するために用語の概念を適切に定義できるという原則に則して本発明の技術的な思想に応ずる意味及び概念で解釈されねばならない。

したがって、本明細書に記載された実施例及び図面に示された構成は、本発明のもっとも望ましい一実施例に過ぎず、本発明の技術的な思想のすべてを代弁するものではないため、本出願の時点においてこれらに代替できる多様な均等物及び変形例があり得ることを理解せねばならない。

また、本発明に関連する公知の機能または構成についての具体的な説明が、本発明の要旨をぼやかすと判断される場合、その説明を省略する。

第１、第２などのように序数を含む用語は、多様な構成要素のうちいずれか一つを残りと区別する目的として使用され、このような用語によって構成要素が限定されることではない。

なお、明細書の全体にかけて、ある部分が、ある構成要素を「含む」とするとき、これは特に反する記載がない限り、他の構成要素を除くことではなく、他の構成要素をさらに含み得ることを意味する。また、明細書に記載の「制御ユニット」のような用語は、少なくとも一つの機能や動作を処理する単位を示し、これはハードウェアやソフトウェア、またはハードウェアとソフトウェアとの結合せにより具現され得る。

さらに、明細書の全体に亘って、ある部分が他の部分と「連結（接続）」されているとするとき、これは、「直接的に連結（接続）」されている場合のみならず、その中間に他の素子を介して「間接的に連結（接続）」されている場合も含む。

図１は、本発明の一実施例によるバッテリー抵抗推定装置の構成を示した図であり、図２は、図１に示したバッテリー抵抗推定装置が抵抗増減率の算出に用いる「温度別充電状態及び充放電率によるＢＯＬ抵抗ルックアップテーブル」の一例を示した図であり、図３は、図１に示したバッテリー抵抗推定装置が充電状態の算出に用いる「温度別開放電圧及び第１充電状態ルックアップテーブル」の一例を示した図であり、図４は、時間によるバッテリーの充電状態及び温度を示したグラフである。

図１〜図４を参照すれば、本発明の一実施例によるバッテリー抵抗推定装置１００は、バッテリーＢを含むバッテリーパック１に含まれ、バッテリーＢと接続してバッテリーＢの充電状態を推定できる。

このために、前記バッテリー抵抗推定装置１００は、センシング部１１０、メモリ部１２０及びプロセッサ１３０を含み得る。

前記バッテリーＢは、充電状態が推定される最小単位の電池であって、電気的に直列及び／または並列に接続した複数の単位セルを含む。勿論、前記バッテリーＢが一つの単位セルのみを含む場合も、本発明の範疇に含まれる。

前記単位セルは、反復的な充放電が可能であれば、その種類は特に制限されず、一例として、パウチタイプのリチウムポリマーバッテリーであり得る。

前記バッテリーＢは、外部端子を介して多様な外部装置に電気的に結合できる。前記外部装置は、一例として、電気自動車、ハイブリッド自動車、ドロンのような無人飛行体、電力グリッドに含まれた大容量の電力貯蔵装置（ＥＳＳ）、またはモバイルデバイスであり得る。この場合、前記バッテリーＢは、前記外部装置に搭載されたモジュール化した電池パックに含まれた単位セルの一部または全部を含み得る。

前記バッテリーＢの外部端子は、充電装置と選択的に結合できる。前記充電装置は、バッテリーＢが搭載される外部装置の制御によってバッテリーＢに選択的に結合し得る。

前記センシング部１１０は、プロセッサ１３０と動作可能に結合する。即ち、センシング部１１０は、プロセッサ１３０に電気的信号を送信するか、プロセッサ１３０から電気的信号を受信できるようにプロセッサ１３０に接続し得る。

前記センシング部１１０は、予め設定された周期ごとにバッテリーＢの正極と負極との間に印加される電圧と、バッテリーＢへの流入または流出電流と、を繰り返して測定し、測定された電圧及び電流を示す測定信号をプロセッサ１３０に提供できる。

前記センシング部１１０は、バッテリーＢの電流を測定するように構成された電流センサーを含む。また、センシング部１１０は、バッテリーＢの電圧を測定するように構成された電圧センサーをさらに含み得る。また、センシング部１１０は、バッテリーＢの温度を測定するように構成された温度センサーをさらに含み得る。

前記プロセッサ１３０は、センシング部１１０から測定信号が受信されれば、信号処理によってバッテリーＢの電圧、温度及び電流各々のデジタル値を決定してメモリ部１２０に保存し得る。

前記メモリ部１２０は、半導体メモリ素子であって、前記プロセッサ１３０によって生成されるデータを記録、消去、更新し、バッテリーＢの抵抗推定と充電状態推定のために設けられた複数のプログラムコードを保存する。また、前記メモリ部１２０は、本発明を実施するときに使われる予め決められた各種パラメーターの事前設定値を保存し得る。

前記メモリ部１２０は、特定の実験条件で充放電実験によって測定された ＢＯＬ状態のバッテリーＢのＢＯＬ抵抗を保存できる。より具体的に、前記メモリ部１２０は、一定な充放電率の充放電電流が流れるＢＯＬ状態のバッテリーＢから測定されたバッテリーＢの充電状態とバッテリーＢのＢＯＬ抵抗とを相互マッピングし、「温度別充電状態及び充放電率によるＢＯＬ抵抗ルックアップテーブル」として保存し得る。この際、前記メモリ部１２０は、「温度別充電状態及び充放電率によるＢＯＬ抵抗ルックアップテーブル」をバッテリーＢの温度別に保存できる。

例えば、図２に示したように、前記メモリ部１２０は、バッテリーＢの温度が「２５℃」であり、ＢＯＬ状態のバッテリーＢに、充放電率「１Ｃ−ｒａｔｅ」の充放電電流が流れる実験条件で行われる充放電実験によって測定されるバッテリーＢの充電状態と、ＢＯＬ抵抗とを、相互マッピングしてバッテリーＢの温度が「２５℃」における「温度別充電状態及び充放電率によるＢＯＬ抵抗ルックアップテーブル」に保存し得る。

また、前記メモリ部１２０は、図３に示したように、後述するプロセッサ１３０がバッテリーＢの充電状態を算出するのに使用される「温度別開放電圧−充電状態ルックアップテーブル」を保存できる。このような、「温度別開放電圧−充電状態ルックアップテーブル」では、バッテリーＢの温度別にバッテリーＢの充電状態に対応するバッテリーＢの電圧が相互マッピングされ得る。

前記メモリ部１２０は、データを記録、消去、更新できると知られた半導体メモリ素子であれば、その種類は特に制限されない。一例として、前記メモリ部１２０は、ＤＲＡＭ、ＳＤＲＡＭ、フラッシュメモリ、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、レジスターなどであり得る。前記メモリ部１２０は、前記プロセッサ１３０の制御ロジッグを定義したプログラムコードを保存している保存媒体をさらに含み得る。前記保存媒体は、フラッシュメモリやハードディスクのような不揮発性記憶素子を含む。前記メモリ部１２０は、プロセッサ１３０と物理的に分離していてもよく、前記プロセッサ１３０と一体で統合していてもよい。

また、図１を参照すれば、前記プロセッサ１３０は、前記センシング部１１０と動作可能に結合できる。前記プロセッサ１３０は、バッテリーＢの電圧及び電流を用いてバッテリーＢの測定抵抗を算出し、バッテリーＢの駆動状態が抵抗補正条件に該当するか否かを決定し、バッテリーＢの駆動状態が抵抗補正条件に該当すると、充放電率によるバッテリーＢのＢＯＬ抵抗の抵抗増減率を用いて測定抵抗を補正し、補正された測定抵抗をバッテリーＢの抵抗として推定する。

前記プロセッサ１３０は、推定された充電状態を示すメッセージを通信端子ＣＯＭを介して外部装置へ伝送できる。

前記プロセッサ１３０は、 多様な制御ロジッグを実行するために当業界に知られたＡＳＩＣ（ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ−ｓｐｅｃｉｆｉｃ ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ）、他のチップセット、論理回路、レジスター、通信モデム、データ処理装置などを選択的に含み得る。プロセッサ１３０によって実行可能な多様な制御ロジッグは、少なくとも一つ以上が組み合わせられ、組み合わせられた制御ロジッグは、コンピュータが読出可能なコード体系で作成され、コンピュータが読出可能な記録媒体に収録され得る。記録媒体は、コンピュータに含まれたプロセッサ１３０によってアクセス可能なものであれば、その種類は特に制限されない。一例として、記録媒体は、ＲＯＭ、ＲＡＭ、レジスター、ＣＤ−ＲＯＭ、磁気テープ、ハードディスク、フロッピーディスク及び光データ記録装置を含む群より選択された少なくとも一つ以上を含む。また、コード体系は、キャリア信号に変調されて特定の時点で通信キャリアに含まれ得、ネットワークによって接続したコンピュータに分散して保存されて実行され得る。また、組み合わせられた制御ロジッグを具現するための機能的なプログラム、コード及びコードセグメントは、本発明が属する技術分野におけるプログラマーによって容易に推論できる。

前記プロセッサ１３０は、リアルタイムでバッテリーＢの電流及び電圧を用いて測定抵抗を算出できる。ここで、測定抵抗は、バッテリーＢの回路構成などのような物理的特性によって発生する抵抗であり得る。

前記プロセッサ１３０は、現在駆動中のバッテリーＢから予め設定された時間の間に測定されたバッテリーＢの電圧及び電流を前記メモリ部１２０から読み出し、オームの法則によって、予め設定された時間の間におけるバッテリーＢの電圧変化値をバッテリーＢの電流で割ってバッテリーＢの測定抵抗を算出することができる。

本発明において、前記プロセッサ１３０は、オームの法則によって測定されたバッテリーＢの電圧及び電流を用いて測定抵抗を算出することに説明したが、バッテリーＢの測定抵抗さえ算出できれば、測定抵抗を算出する方法は限定されない。

一方、前記プロセッサ１３０は、バッテリーＢの駆動状態が抵抗補正条件に該当するかを判断し、判断結果に応じて算出された測定抵抗を補正するか否かを決定できる。

ここで、バッテリーＢの駆動状態は、現在のバッテリーＢの充電状態、バッテリーＢの温度、バッテリーＢの電圧、バッテリーＢの電流のうち一つであり得る。

また、抵抗補正条件は、バッテリーＢの特性によって測定抵抗補正の必要有無を判断するための条件であり得る。

これによって、前記プロセッサ１３０は、バッテリーＢの充電状態が予め設定された充電状態区間に含まれる条件及びバッテリーＢの温度が予め設定された温度区間に含まれる条件の一つ以上を満すと、バッテリーＢの駆動状態が抵抗補正条件に該当すると判断できる。

一方、前記プロセッサ１３０は、バッテリーＢの充電状態が予め設定された充電状態区間に含まれる条件及びバッテリーＢの温度が予め設定された温度区間に含まれる条件の両方を満たすと、バッテリーＢの駆動状態が抵抗補正条件に該当すると判断できる。

例えば、図４に示したように、予め設定された充電状態区間が３０％〜９０％であり、予め設定された温度が０℃〜４５℃である場合、前記プロセッサ１３０は、バッテリーＢの充電状態が予め設定された充電状態区間に含まれる条件及びバッテリーＢの温度が予め設定された温度区間に含まれる条件を全て満すＡ時点３ｈｒ〜１２ｈｒ及び３０ｈｒ〜３９ｈｒに測定抵抗を補正することに決定し得る。

これによって、前記プロセッサ１３０は、バッテリーＢの駆動状態がバッテリー抵抗の変化が多い状態である場合のみに測定抵抗を補正することに決定することで、不要な測定抵抗の補正を防止することができる。

また、前記プロセッサ１３０が測定抵抗を補正する場合のバッテリーＢの駆動状態をさらに限定するために、予め設定された充電状態区間及び予め設定された温度区間は狭めて設定できる。

例えば、図４に示したように、予め設定された温度が０℃〜４５℃として同一であり、予め設定された充電状態区間が５５％〜５０％に狭められた場合、前記プロセッサ１３０は、バッテリーＢの充電状態が予め設定された充電状態区間に含まれる条件及びバッテリーＢの温度が予め設定された温度区間に含まれる条件を全て満すＣ時点５ｈｒ〜６ｈｒ及び３６ｈｒ〜３７ｈｒのみにおいて測定抵抗を補正することに決定し得る。

一方、他の実施例による前記プロセッサ１３０は、バッテリーＢの駆動状態が充電から放電へ変更される条件または放電から充電へ変更される条件を満すと、バッテリーＢの駆動状態が抵抗補正条件に該当すると判断できる。

例えば、図４に示したように、前記プロセッサ１３０は、バッテリーＢの駆動状態が放電から充電へ変更されるＢ時点２１ｈｒで測定抵抗を補正することに決定し得る。

これによって、前記プロセッサ１３０は、バッテリーＢの駆動状態が充電から放電へ変更されるか、放電から充電へ変更される場合、発生し得る測定抵抗の誤差を補正することができる。

逆に、前記プロセッサ１３０は、バッテリーＢの駆動状態が抵抗補正条件に該当しないと判断する場合、算出された測定抵抗をバッテリーＢの抵抗として決定し、決定されたバッテリーＢの抵抗をメモリ部１２０に保存し得る。

これによって、前記プロセッサ１３０は、バッテリーＢの駆動状態によるバッテリーＢの特性によって測定抵抗の補正が不要な場合、測定された測定抵抗をバッテリーＢの抵抗として活用することができる。

一方、プロセッサ１３０は、バッテリーＢの駆動状態が抵抗補正条件に該当する否かを判断するのに用いられるバッテリーＢの充電状態を算出できる。

望ましくは、前記プロセッサ１３０は、前記メモリ部１２０にリアルタイムで測定されて保存されたバッテリーＢの電流を用いて周期的に電流積算法によってバッテリーＢの充電状態を算出できる。

具体的に、前記プロセッサ１３０は、バッテリーＢの充電または放電が開始されるとき、センシング部１１０を制御してバッテリーＢの開放電圧（Ｏｐｅｎ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｖｏｌｔａｇｅ：ＯＣＶ）を測定し、前記メモリ部１２０に予め保存されている「温度別開放電圧−充電状態ルックアップテーブル」（図３）を参照して、測定された開放電圧に対応する初期充電状態（ＳＯＣ０）を算出し、充電または放電が行われる間には、充電電流と放電電流の積算値を初期充電状態（ＳＯＣ０）に合算して現在の充電状態を算出し、算出された充電状態をメモリ部１２０に保存し得る。

勿論、バッテリーＢの充電状態は、電流積算法以外の他の方法によっても算出可能である。一例で、前記プロセッサ１３０は、周期的にバッテリーＢの電圧、電流及び温度を適応的フィルター、例えば、拡張カルマンフィルターに入力してバッテリーＢの充電状態を適応的に算出し得る。他の例で、前記プロセッサ１３０は、状態帰還フィルター及び観測帰還フィルターを用いてバッテリーＢの充電状態を算出できる。

一方、前記プロセッサ１３０は、バッテリーＢの駆動状態が抵抗補正条件を満たすと、充放電率によるバッテリーＢのＢＯＬ抵抗の抵抗増減率を用いて測定抵抗を補正することができる。

まず、前記プロセッサ１３０は、現時点で算出された測定抵抗を補正することに決定すれば、測定抵抗を算出した時点でバッテリーＢの測定充放電率を算出できる。より具体的に、前記プロセッサ１３０は、測定抵抗を算出した時点で前記バッテリーＢから測定された電圧及び電流を用いてバッテリーＢの測定充放電率を算出できる。

その後、前記プロセッサ１３０は、図２に示した「温度別充電状態及び充放電率によるＢＯＬ抵抗ルックアップテーブル」から、測定抵抗を算出した時点で算出された前記バッテリーＢの温度及び充電状態がマッチングされ、測定充放電率によるＢＯＬ抵抗を読み出し得る。

例えば、測定抵抗を算出した時点で算出された前記バッテリーＢの温度及び充電状態が各々「２５℃」、「９０％」であり、算出された測定充放電率が「５Ｃ−ｒａｔｅ」である場合、前記プロセッサ１３０は、「温度別充電状態及び充放電率によるＢＯＬ抵抗ルックアップテーブル」から測定充放電率によるＢＯＬ抵抗「９．７３Ω」を読み出し得る。

また、前記プロセッサ１３０は、「温度別充電状態及び充放電率によるＢＯＬ抵抗ルックアップテーブル」から測定抵抗を算出した時点で算出された前記バッテリーＢの温度及び充電状態がマッチングされ、予め設定された基準充放電率によるＢＯＬ抵抗を読み出し得る。ここで、予め設定された基準充放電率は、１Ｃ−ｒａｔｅであり得るが、これに限定されない。

例えば、測定抵抗を算出した時点で算出された前記バッテリーＢの温度及び充電状態が各々「２５℃」、「９０％」であり、予め設定された基準充放電率が「１Ｃ−ｒａｔｅ」である場合、前記プロセッサ１３０は、「温度別充電状態及び充放電率によるＢＯＬ抵抗ルックアップテーブル」から予め設定された基準充放電率によるＢＯＬ抵抗「１０Ω」を読み出し得る。

前記プロセッサ１３０は、「温度別充電状態及び充放電率によるＢＯＬ抵抗ルックアップテーブル」から読み出した測定充放電率によるＢＯＬ抵抗と予め設定された基準充放電率によるＢＯＬ抵抗を用いて抵抗増減率を算出できる。

より具体的に、前記プロセッサ１３０は、予め設定された基準充放電率による前記ＢＯＬ抵抗に対する、前記測定充放電率による前記ＢＯＬ抵抗の増減率を抵抗増減率として算出できる。

上述した例を続いて説明すれば、前記プロセッサ１３０は、予め設定された基準充放電率によるＢＯＬ抵抗「１０Ω」に対する、測定充放電率によるＢＯＬ抵抗「９．７３Ω」の増減率「−２．７％」を抵抗増減率として算出し得る。

この際、前記プロセッサ１３０は、下記の数式１を用いて抵抗増減率を算出できる。

ここで、ΔＲ_{０，ＢＯＬ}は前記抵抗増減率であり、Ｒ_{０，ＢＯＬ１}は予め設定された基準充放電率による前記ＢＯＬ抵抗であり、Ｒ_{０，ＢＯＬ２}は測定充放電率による前記ＢＯＬ抵抗である。

その後、前記プロセッサ１３０は、算出された抵抗増減率に対応して測定抵抗を増減させて測定抵抗を補正できる。

より具体的に、前記プロセッサ１３０は、算出された測定抵抗を抵抗増減率だけ増加または減少させて、充放電率によるＢＯＬ抵抗の抵抗増減率を測定抵抗に適用させることができる。

上述した例を続いて説明すれば、前記プロセッサ１３０は、測定抵抗が「１４Ω」として算出された場合、算出された抵抗増減率「−２．７％」だけ測定抵抗「１４Ω」を減少させて、「１３．６２Ω」に補正できる。

この際、前記プロセッサ１３０は、下記の数式２を用いて測定抵抗を補正できる。

ここで、Ｒ_０'は、前記補正された測定抵抗であり、Ｒ_０は前記測定抵抗であり、ΔＲ_{０，ＢＯＬ}は前記抵抗増減率である。

その後、前記プロセッサ１３０は、補正された測定抵抗をバッテリーＢの抵抗として決定し、決定されたバッテリーＢの抵抗をメモリ部１２０に保存できる。

これによって、前記プロセッサ１３０は、バッテリーＢの駆動状態によりバッテリーＢの特性による測定抵抗の補正が必要である場合、測定された測定抵抗を抵抗増減率だけ増減させて、バッテリーＢの抵抗として活用できる。

以上で説明した本発明の実施例は、必ずしも装置及び方法を通じて具現されることではなく、本発明の実施例の構成に対応する機能を実現するプログラムまたはそのプログラムが記録された記録媒体を通じて具現され得、このような具現は、本発明が属する技術分野における専門家であれば、前述した実施例の記載から容易に具現できるはずである。

以上、本発明を限定された実施例と図面によって説明したが、本発明はこれに限定されず、本発明の属する技術分野で通常の知識を持つ者によって本発明の技術思想と特許請求の範囲の均等範囲内で多様な修正及び変形が可能であることは言うまでもない。

また、上述の本発明は、本発明が属する技術分野における通常の知識を持つ者によって本発明の技術思想から脱しない範囲内で多様な置換、変形及び変更が可能であるため、上述の実施例及び添付された図面によって限定されず、多様な変形が行われるように各実施例の全部または一部を選択的に組み合わせて構成可能である。

Claims (9)

1. バッテリーの電圧及び電流を各々測定するように構成されたセンシング部と、
   前記センシング部と動作可能に結合したプロセッサと、を含み、
   前記プロセッサは、
   前記バッテリーの電圧及び電流を用いて前記バッテリーの測定抵抗を算出し、前記バッテリーの駆動状態が抵抗補正条件に該当するか否かを判断し、前記バッテリーの駆動状態が抵抗補正条件に該当すると、充放電率による前記バッテリーのＢＯＬ抵抗の抵抗増減率を用いて前記測定抵抗を補正し、前記補正された測定抵抗を前記バッテリーの抵抗として決定する、バッテリー抵抗推定装置。
2. 前記センシング部は、前記バッテリーの温度を測定し、
   前記プロセッサは、
   前記バッテリーの充電状態が予め設定された充電状態区間に含まれる条件及び前記バッテリーの温度が予め設定された温度区間に含まれる条件のいずれか一つ以上を満すと、前記バッテリーの駆動状態が前記抵抗補正条件に該当すると判断する、請求項１に記載のバッテリー抵抗推定装置。
3. 前記プロセッサは、
   前記バッテリーの電圧及び電流を用いて前記バッテリーの測定充放電率を算出し、予め設定された基準充放電率による前記ＢＯＬ抵抗に対する、前記測定充放電率による前記ＢＯＬ抵抗の増減率を前記抵抗増減率として算出する、請求項１または２に記載のバッテリー抵抗推定装置。
4. 前記プロセッサは、
   下記の数式を用いて前記抵抗増減率を算出する、請求項１から３のいずれか一項に記載のバッテリー抵抗推定装置。
   ここで、ΔＲ_{０，ＢＯＬ}は前記抵抗増減率であり、Ｒ_{０，ＢＯＬ１}は予め設定された基準充放電率による前記ＢＯＬ抵抗であり、Ｒ_{０，ＢＯＬ２}は測定充放電率による前記ＢＯＬ抵抗である。
5. 前記プロセッサは、
   前記抵抗増減率に対応して前記測定抵抗を増減させることで前記測定抵抗を補正する、請求項１から４のいずれか一項に記載のバッテリー抵抗推定装置。
6. 前記プロセッサは、
   下記の数式を用いて前記測定抵抗を補正する、請求項１から５のいずれか一項に記載のバッテリー抵抗推定装置。
   ここで、Ｒ_０'は前記補正された測定抵抗であり、Ｒ_０は前記測定抵抗であり、ΔＲ_{０，ＢＯＬ}は前記抵抗増減率である。
7. 前記プロセッサは、
   予め設定された時間区間における前記バッテリーの電圧変化値と前記バッテリーの電流とを用いて前記測定抵抗を算出する、請求項１から６のいずれか一項の記載のバッテリー抵抗推定装置。
8. 前記プロセッサは、
   前記バッテリーの電流を積算してバッテリーの充電状態を算出する、請求項１から７のいずれか一項に記載のバッテリー抵抗推定装置。
9. 請求項１から請求項８項のいずれか一項に記載のバッテリー抵抗推定装置を含む、バッテリーパック。