KR100996693B1 - 2차전지의 충전상태추정장치 및 충전상태추정방법 - Google Patents
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Abstract
Description
Claims (20)
- 입출력전류, 출력전압 및 전지온도를 검출할 수 있는 검출기가 제공된 2차전지의 충전상태추정장치에 있어서,상기 2차전지의 개방회로전압과 잔존 용량간의 특성 관계를 기억하기 위한 특성기억수단;상기 입출력전류가 적어도 상기 전지온도에 따라 설정된 전압안정시간 동안 상기 전지온도에 따라 설정된 제한 전류 이하로 유지되는 안정 상태인 지의 여부를 판정하기 위한 안정상태판정수단; 및상기 안정상태로 판정되는 경우, 상기 출력전압을 상기 개방회로전압으로 간주하여, 상기 특성기억수단에 저장된 상기 2차전지의 개방회로전압과 잔존 용량간의 특성 관계를 토대로 상기 2차전지의 잔존 용량을 추정하기 위한 제1충전상태추정수단을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 2차전지의 충전상태추정장치.
- 제1항에 있어서,상기 안정상태판정수단에 의해 상기 안정상태로 판정되지 않은 경우에 상기 2차전지의 잔존 용량을 추정하기 위한 제2충전상태추정수단을 더 포함하여 이루어지고,상기 제2충전상태추정수단은, 상기 입출력전류의 적산값에 기초하여 상기 잔존 용량의 변화량을 연속해서 연산함으로써 상기 2차전지의 잔존 용량을 상대적으로 구하는 수법 또는 상기 입출력전류, 상기 출력전압 및 상기 전지온도를 입력 변수로서 이용하는 전지 모델에 기초하여 상기 2차전지의 잔존 용량을 직접적으로 연산하는 수법에 의하여 상기 2차전지의 잔존 용량을 추정하는 것을 특징으로 하는 2차전지의 충전상태추정장치.
- 제2항에 있어서,상기 제2충전상태추정수단은,상기 입출력전류의 적산값을 토대로 상기 잔존 용량의 변화량을 연산하여 상기 2차전지의 잔존 용량을 추정하기 위한 제1추정수단,상기 입출력전류, 상기 출력전압 및 상기 전지온도를 입력 변수로서 이용하는 전지 모델을 토대로 상기 2차전지의 잔존 용량을 추정하기 위한 제2추정수단, 및상기 제1추정수단에 의한 잔존 용량 추정의 연속실행기간을 측정하기 위한 타이머수단을 포함하고,상기 제2충전상태추정수단은, 상기 연속실행기간이 제1제한기간 이내에 있을 때 상기 제1추정수단을 선택하여 상기 잔존 용량을 추정하고, 상기 연속실행기간이 상기 제1제한기간을 초과하고 상기 입출력전류가 상기 전지 모델의 사전설정된 사용가능범위 내에 있을 때 상기 제2추정수단을 선택하여 상기 잔존 용량을 추정하는 것을 특징으로 하는 2차전지의 충전상태추정장치.
- 제3항에 있어서,상기 제2충전상태추정수단은, 상기 입출력전류에 관계없이, 상기 연속실행기 간이 상기 제1제한기간보다 긴 제2제한기간을 초과할 때, 상기 제2추정수단을 선택하여 상기 잔존 용량을 추정하는 것을 특징으로 하는 2차전지의 충전상태추정장치.
- 제3항에 있어서,상기 제2충전상태추정수단은, 상기 연속실행기간이 상기 제1제한기간을 초과하고 상기 입출력전류는 상기 전지 모델의 사전설정된 사용가능범위를 벗어날 때, 상기 제1추정수단을 선택하여 상기 잔존 용량을 추정하는 것을 특징으로 하는 2차전지의 충전상태추정장치.
- 제1항에 있어서,상기 안정상태판정수단의 상기 제한전류는 상기 전지온도가 증가함에 따라 상대적으로 크게 설정되는 것을 특징으로 하는 2차전지의 충전상태추정장치.
- 제1항에 있어서,상기 안정상태판정수단의 상기 전압안정시간은 상기 전지온도가 증가함에 따라 상대적으로 짧게 설정되는 것을 특징으로 하는 2차전지의 충전상태추정장치.
- 입출력전류, 출력전압 및 전지온도를 검출할 수 있는 검출기가 제공된 2차전지의 충전상태추정장치에 있어서,상기 입출력전류의 적산값에 기초하여 상기 2차전지의 잔존 용량의 변화량을 연속해서 연산함으로써 상기 2차전지의 잔존 용량을 상대적으로 구하여 상기 2차전지의 잔존 용량을 추정하기 위한 제1추정수단;상기 입출력전류, 상기 출력전압 및 상기 전지온도를 입력 변수로서 이용하는 전지 모델에 기초하여 상기 2차전지의 잔존 용량을 직접적으로 연산하여 상기 2차전지의 잔존 용량을 추정하기 위한 제2추정수단;상기 제1추정수단에 의한 잔존 용량 추정의 연속실행기간을 측정하기 위한 타이머수단; 및상기 입출력전류가 상기 전지 모델의 사전설정된 사용가능범위 내에 있는 지의 여부에 관한 판정 및 상기 타이머수단에 의해 얻어진 상기 연속실행기간을 토대로, 상기 잔존 용량을 추정하기 위하여 상기 제1 및 제2추정수단 중 하나를 선택하기 위한 선택수단을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 2차전지의 충전상태추정장치.
- 제8항에 있어서,상기 선택수단은, 상기 연속실행기간이 제1제한기간 이내에 있을 때 상기 제1추정수단을 선택하여 상기 잔존 용량을 추정하고, 상기 연속실행기간이 상기 제1제한기간을 초과하고 상기 입출력전류가 상기 전지 모델의 사전설정된 사용가능범위 내에 있을 때 상기 제2추정수단을 선택하여 상기 잔존 용량을 추정하는 것을 특징으로 하는 2차전지의 충전상태추정장치.
- 제9항에 있어서,상기 선택수단은, 상기 입출력전류에 관계없이, 상기 연속실행기간이 상기 제1제한기간보다 긴 제2제한기간을 초과할 때, 상기 제2추정수단을 선택하여 상기 잔존 용량을 추정하는 것을 특징으로 하는 2차전지의 충전상태추정장치.
- 제9항에 있어서,상기 선택수단은, 상기 연속실행기간이 상기 제1제한기간을 초과하고 상기 입출력전류는 상기 전지 모델의 사전설정된 사용가능범위를 벗어날 때, 상기 제1추정수단을 선택하여 상기 잔존 용량을 추정하는 것을 특징으로 하는 2차전지의 충전상태추정장치.
- 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,상기 2차전지는 리튬이온전지인 것을 특징으로 하는 2차전지의 충전상태추정장치.
- 입출력전류, 출력전압 및 전지온도를 검출할 수 있는 검출기가 제공된 2차전지의 충전상태추정방법에 있어서,상기 입출력전류가 적어도 상기 전지온도에 따라 설정된 전압안정시간 동안 상기 전지온도에 따라 설정된 제한 전류 이하로 유지되는 안정 상태인 지의 여부를 판정하기 위한 안정상태판정단계; 및상기 안정상태로 판정되는 경우, 상기 출력전압을 상기 2차전지의 개방회로전압으로 간주하여, 상기 2차전지의 잔존 용량과 개방회로전압간의 특성을 토대로, 상기 2차전지의 잔존 용량을 추정하기 위한 제1충전상태추정단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 2차전지의 충전상태추정방법.
- 제13항에 있어서,상기 안정상태판정단계에서 상기 안정상태로 판정되지 않은 경우에 상기 2차전지의 잔존 용량을 추정하는 제2충전상태추정단계를 더 포함하여 이루어지고,상기 제2충전상태추정단계에서는, 상기 입출력전류의 적산값에 기초하여 상기 잔존 용량의 변화량을 연속해서 연산함으로써 상기 2차전지의 잔존 용량을 상대적으로 구하는 수법 또는 상기 입출력전류, 상기 출력전압 및 상기 전지온도를 입력 변수로서 이용하는 전지 모델에 기초하여 상기 2차전지의 잔존 용량을 직접적으로 연산하는 수법에 의하여 상기 2차전지의 잔존 용량이 추정되는 것을 특징으로 하는 2차전지의 충전상태추정방법.
- 제14항에 있어서,상기 제2충전상태추정단계는,상기 입출력전류의 적산값을 토대로 상기 잔존 용량의 변화량을 연산하여 상기 2차전지의 잔존 용량을 추정하는 제1추정단계,상기 입출력전류, 상기 출력전압 및 상기 전지온도를 입력 변수로서 이용하는 전지 모델을 토대로 상기 2차전지의 잔존 용량을 추정하는 제2추정단계, 및상기 제1추정단계에 의한 잔존 용량 추정의 연속실행기간을 측정하는 시간측정단계를 포함하고,상기 제2충전상태추정단계에서는, 상기 연속실행기간이 제1제한기간 이내에 있을 때 상기 제1추정단계를 선택하여 상기 잔존 용량이 추정되고, 상기 연속실행기간이 상기 제1제한기간을 초과하고 상기 입출력전류가 상기 전지 모델의 사전설정된 사용가능범위 내에 있을 때 상기 제2추정단계를 선택하여 상기 잔존 용량을 추정하는 것을 특징으로 하는 2차전지의 충전상태추정방법.
- 제13항에 있어서,상기 안정상태판정단계에서의 상기 제한전류는 상기 전지온도가 증가함에 따라 상대적으로 크게 설정되는 것을 특징으로 하는 2차전지의 충전상태추정방법.
- 제13항에 있어서,상기 안정상태판정단계에서의 상기 전압안정시간은 상기 전지온도가 증가함에 따라 상대적으로 짧게 설정되는 것을 특징으로 하는 2차전지의 충전상태추정방법.
- 입출력전류, 출력전압 및 전지온도를 검출할 수 있는 검출기가 제공된 2차전지의 충전상태추정방법에 있어서,상기 입출력전류의 적산값에 기초하여 상기 2차전지의 잔존 용량의 변화량을 연속해서 연산함으로써 상기 2차전지의 잔존 용량을 상대적으로 구하여 상기 2차전지의 잔존 용량을 추정하는 제1추정단계;상기 입출력전류, 상기 출력전압 및 상기 전지온도를 입력 변수로서 이용하는 전지 모델에 기초하여 상기 2차전지의 잔존 용량을 직접적으로 연산하여 상기 2차전지의 잔존 용량을 추정하는 제2추정단계;상기 제1추정단계에 의한 잔존 용량 추정의 연속실행기간을 측정하는 시간측정단계; 및상기 입출력전류가 상기 전지 모델의 사전설정된 사용가능범위 내에 있는 지의 여부에 관한 판정 및 상기 시간측정단계에 의해 얻어진 상기 연속실행기간을 토대로, 상기 잔존 용량을 추정하는 상기 제1 및 제2추정단계 중 하나를 선택하기 위한 선택단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 2차전지의 충전상태추정방법.
- 제18항에 있어서,상기 선택단계에서는, 상기 연속실행기간이 제1제한기간 이내에 있을 때 상기 제1추정단계를 선택하여 상기 잔존 용량이 추정되고, 상기 연속실행기간이 상기 제1제한기간을 초과하고 상기 입출력전류가 상기 전지 모델의 사전설정된 사용가능범위 내에 있을 때 상기 제2추정단계를 선택하여 상기 잔존 용량이 추정되는 것을 특징으로 하는 2차전지의 충전상태추정방법.
- 제13항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서,상기 2차전지는 리튬이온전지인 것을 특징으로 하는 2차전지의 충전상태추정방법.
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