KR101934858B1 - 자동차용 lfp 전지의 soc 산출 시스템 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 자동차용 LFP 전지(LiFePO4 BATTERY)의 SOC(STATE OF CHARGE) 산출방법에 관한 것으로서, 개로전압(OCV)의 변화가 발생된 구간을 측정하는 a)단계와, 일정한 출력을 유지하는 유지구간을 설정하는 b)단계와, a)단계에서 개로전압(OCV)의 변화가 발생되는 구간에서의 적산 전류 데이터를 초기화하고, 유지구간에서의 적산 전류 데이터를 이용하여 충전량을 계측하는 c) 단계를 포함할 수 있어 안정된 구간에서의 적산 전류 데이터로 SOC(STATE OF CHARGE)를 산출함에 따라 오차가 방지되어 정확한 충전상태의 계측이 가능하고, 이로 인하여 전지의 수명이 연장되는 효과를 얻을 수 있다.

Description

자동차용 LFP 전지의 SOC 산출 시스템 및 방법{A SYSTEM FOR CALCULATING THE STATE OF CHARGE OF A LFP BATTERY FOR CAR AND METHOD THEREOF}
본 발명은 자동차용 LFP 전지(LiFePO4 BATTERY)의 SOC(STATE OF CHARGE) 산출방법에 관한 것이다.
모바일 기기 및 전기차, 하이브리드 자동차에 대한 기술 개발과 수요가 증가함에 따라 에너지원으로서의 이차전지에 대해 수요가 급격히 증가하고 있고, 그러한 이차전지 중에서도 높은 에너지 밀도와 작동 전위를 나타내고, 사이클 수명이 길며, 자기방전율이 낮은 리튬 이차전지가 상용화되어 널리 사용되고 있다.
또한, 최근에는 환경문제에 대한 관심이 커짐에 따라 대기오염의 주요 원인의 하나인 가솔린 차량, 디젤 차량 등 화석연료를 사용하는 차량을 대체할 수 있는 전기자동차(EV), 하이브리드 전기자동차(HEV) 등에 대한 연구가 많이 진행되고 있다. 이러한 전기자동차(EV), 하이브리드 전기자동차(HEV) 등의 동력원으로는 주로 니켈 수소금속(Ni-MH) 이차전지가 사용되고 있지만, 높은 에너지 밀도, 높은 방전 전압 및 출력 안정성의 리튬 이차전지를 사용하는 연구가 활발히 진행되고 있으며, 일부 상용화 되어 있다.
리튬 이차전지는 전류 집전체 상에 각각 활물질이 도포되어 있는 양극과 음극 사이에 다공성의 분리막이 개재된 전극조립체에 리튬염을 포함하는 비수계 전해질이 함침되어 있는 구조로 이루어져 있다.
이러한 리튬 이차전지의 양극 활물질로는 리튬 코발트계 산화물, 리튬 망간계 산화물, 리튬 니켈계 산화물, 리튬 복합 산화물 등이 사용되고 있고, 음극 활물질로는 탄소재료가 주로 사용되고 있고, 규소 화합물, 황 화합물 등의 사용도 고려되고 있다.
높은 출력 특성이 요구되는 자동차용 전지 제작 시 낮은 전압대에서 출력을 보조해 줄 수 있는 양극재의 사용의 필요성이 대두되어 최근에 리튬 인산철(LiFePO4)을 양극활물질로 사용하는 리튬인산철 이차전지(LiFePO4 SECONDARY BATTERY)(이하에서는 LFP 전지로 총칭함)가 제안되었다.
LFP 전지(LiFePO4 BATTERY)는 기존에 널리 사용되고 있던 양극 활물질인 삼성분계(LiNiMnCoO2) 물질이나 스피넬 망간 (LiMn2O4) 등에 비해 작동 전압대가 낮은 특성을 가지고 있지만, 안정된 동작 특성을 갖는 장점이 있다.
이와 같은 LFP 전지(LiFePO4 BATTERY)는 다른 리튬 이차전지와 마찬가지로 충방전을 반복하면서 화학변화에 의한 수명의 단축을 방지하기 위하여 비엠에스(BMS:BATTERY MANAGEMENT SYSTEM)에 의하여 충전과 방전이 일정영역에서 이루어지도록 긴밀한 관리가 필요하다. 이는 도 1을 참조하여 설명한다.
도 1은 종래의 LFP 전지의 충방전시의 전압과 전류를 측정한 그래프이다.
도 1을 참조하면, 종래의 LFP 전지(LiFePO4 BATTERY)는 0°와 25°, 50°에서 충전시에 측정된 전압과 적산 전류(A 참조)와 방전시에 측정된 전압과 적산 전류(B 참조)는 충전 초기와 후반기에서 각각 변곡점( a, a')이 발생된다. 즉, LFP 전지(LiFePO4 BATTERY)는 저온 및 상온에서 충전 또는 방전시에 전압의 변화가 급격하게 이루어지는 구간(t1, t3)이 존재한다.
따라서, 종래의 LFP 전지(LiFePO4 BATTERY)는 비엠에스(100)(BMS)에서 충방전의 관리를 위하여 SOC(STATE OF CHARGE)를 산출하고, 이를 기반으로 하여 충전량 및/또는 방전량을 예측하여 충방전을 제어하나 상술한 바와 같이 충전 및 방전시에 전압이 급격하게 변화되는 구간이 존재하고 있어 적산 오차가 누적되는 문제점이 있었다.
즉, LFP 전지(LiFePO4 BATTERY)는 다른 이차전지와 달리 출력전압이 다양하게 변화하는 구간이 존재함에 따라 종래의 SOC 산출방법을 적용시에 적산 전류의 누적 오차가 크기에 충전시간이 길어지거나 방전 구간이 짧아지게 되기에 충방전 효율이 떨어지게 되고, 궁극적으로 전지의 수명을 단축시키는 문제점을 갖는다.
한국 등록특허공보 제10-0669476호(2007.01.09) 한국 공개특허공보 제10-2013-0074048호(2013.07.04)
그러므로, 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 본 발명의 목적은 전기차(EV), 하이브리드 자동차(HEV)등에 장착되는 LFP 전지(LiFePO4 BATTERY)의 적산 전류시의 누적 오차를 축소할 수 있는 자동차용 LFP 전지의 SOC 산출 시스템 및 그 방법을 제공함에 있다.
본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 하기와 같은 목적을 달성할 수 있다.
본 발명은 복 수개의 LFP 전지셀(LiFePO4 BATTERY CELL)을 구비한 LFP 전지팩(LiFePO4 BATTERY PACK)과, LFP 전지팩의 충방전을 제어하는 비엠에스(BMS:BATTERY MANAGEMENT SYSTEM)를 포함하고, 비엠에스(BMS)는 LFP 전지팩(LiFePO4 BATTERY PACK)의 전압, 전류, 온도 및 저항중 하나 이상을 감지하는 센서부와, LFP 전지팩(LiFePO4 BATTERY PACK)과 부하, 또는 LFP 전지팩(LiFePO4 BATTERY PACK)과 충전기간의 전원라인을 통전 또는 차단시키는 스위칭부 및 센서부의 감지신호를 수신하여 SOC를 계측하고, 계측된 SOC를 이용하여 스위칭부를 구동시켜 LFP 전지팩(LiFePO4 BATTERY PACK)이 충방전을 제어하는 제어부를 포함하고, 제어부는 센서부에서 감지된 전압이 하향되는 제1구간(t1)과, 전압이 평탄화되는 제2구간과, 제2구간(t2) 이후에 전압이 상향되는 제3구간(t3)을 감지하는 구간감지모듈과, 센서부에서 감지된 전압값과 전류값을 저장부에 누적 저장시키는 전류적산모듈과, 구간감지모듈에서 제1구간(t1)과 제3구간(t3)중 적어도 하나가 감지되면, 저장부에 저장된 해당 구간의 전압값과 전류값을 초기화시키는 리셋모듈과, 구간감지모듈에 감지된 제2구간(t2)에서 측정된 전류값을 시간에 대해 적분하여 SOC(STATE OF CHARGE)를 산출하는 연산모듈을 포함하고, 제1구간(t1)은 산출된 SOC 30% 이하의 구간에서 측정되는 개로전압(OCV)이 기준범위 이내로 유지되기 시작되는 변곡점(a)까지의 구간이고, 제2구간(t2)은 제1구간(t1) 이후부터 SOC 80% 이하의 개로전압이 기준범위 이내에서 유지되는 구간이고, 제3구간(t3)은 제2구간(t2) 이후에 SOC 80% 이상에서 개로전압(OCV)의 변화가 시작되는 변곡점(a') 이후부터의 구간이고, 센서모듈은 복 수개가 LFP 전지팩(200)(LiFePO4 BATTERY PACK)의 각 LFP 전지셀 별로 각각 연결되어 저항을 측정하는 저항센서를 더 포함하고, 연산모듈은 저항센서의 저항값을 통하여 LFP 전지팩 전체 저항과 LFP 전지셀별 저항값을 측정하여 LFP 전지팩의 수명을 산출하는 것을 특징으로 하는 자동차용 LFP 전지의 SOC 산출 시스템을 제공할 수 있다.
삭제
그러므로, 본 발명은 전기차 또는 하이브드리드 자동차에 장착되는 LFP 전지(LiFePO4 BATTERY)에서 출력 전압의 변화가 심한 구간에서이 데이터를 리셋하고, 안정된 구간에서의 적산 전류 데이터로 SOC(STATE OF CHARGE)를 산출함에 따라 오차가 방지되어 정확한 충전상태의 계측이 가능하고, 이로 인하여 전지의 수명이 연장되는 효과를 얻을 수 있다.
도 1은 종래의 LFP 전지의 SOC를 측정한 그래프이다.
도 2는 본 발명에 따른 자동차용 LFP 전지의 SOC 산출시스템을 도시한 블럭도이다.
도 3은 도 2의 제어부를 도시한 블럭도이다.
도 4는 본 발명에 따른 자동차용 LFP 전지의 SOC 산출방법을 도시한 순서도이다.
도 5는 본 발명의 실시예를 도시한 그래프이다.
이하에서는 본원이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 구현예 및 실시예를 들어 상세히 설명한다.
그러나 본원은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 구현예 및 실시예에 한정되지 않으며, 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정 해석되지 아니하며, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
이하에서는 본 발명에 따른 자동차용 LFP 전지의 SOC 산출시스템 및 그 방법의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명에 따른 자동차용 LFP 전지의 SOC 산출시스템을 도시한 블럭도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명은 복 수개의 LFP 이차전지셀(LiFePO4 SECONDARY BATTERY CELL, 이하 LFP 전지셀이라 총칭함)이 조합되는 LFP 전지팩(200)(LiFePO4 BATTERY PACK)과, LFP 전지팩(200)의 충방전을 제어하는 비엠에스(100)(BMS : BATTERY MANAGEMENT SYSTEM)를 포함한다.
비엠에스(100)는 전지팩(200)의 온도와 전압/전류를 감지하는 센서부(120)와, LFP 전지팩(200)에서 부하로 연결되는 전원라인을 차단 또는 통전시키는 스위칭부(130)와, 센서부(120)의 감지신호를 수신하여 스위칭부(130)를 선택적으로 제어하여 충방전을 제어하는 제어부(110)와, LFP 전지팩(200)의 적산 전류 데이터를 누적시켜 저장하는 저장부(140)를 포함한다.
센서부(120)는, 예를 들면, LFP 전지팩(200)(LiFePO4 BATTERY PACK)의 온도를 감지하는 온도센서와, LFP 전지팩(200)(LiFePO4 BATTERY PACK)의 전압을 감지하는 전압센서와, LFP 전지(LiFePO4 BATTERY PACK)의 전류를 감지하는 전류센서 및 LFP 전지(LiFePO4 BATTERY PACK)의 저항을 감지하는 저항센서중 적어도 하나를 포함한다. 따라서, 센서부(120)는 LFP 전지(LiFePO4 BATTERY PACK)의 온도와 전압과 전류 및/또는 저항을 감지하여 제어부(110)로 출력한다.
여기서 전압은, 예를 들면, 하이브리드 자동차(HEV)에 탑재되는, 예를 들면, 마일드 하이브리드 이차전지팩(200)의 경우에 시동이 꺼진 상태에서 측정되는 개로전압(OCV)과, 시동 상태의 충전 또는 방전전압을 포함할 수 있다.
제어부(110)는 센서부(120)의 감지신호를 수신하여 LFP 전지팩(200)(LiFePO4 BATTERY PACK)의 적산 전류 데이터를 저장부(140)에 누적 저장하고, 누적된 적산 전류 데이터와 개로 전압으로 충전량을 계측한다. LFP 전지팩(200)(LiFePO4 BATTERY PACK)의 SOC(STATE OF CHARGE)를 산출하여 LFP 전지팩(200)이 충전율과 방전율을 연산하여 스위칭부(130)를 제어한다. 이와 같은 제어부(110)의 상세 구성은 도 3을 참조하여 설명한다.
도 3은 제어부(110)의 세부구성을 도시한 블럭도이다.
도 3을 참조하면, 제어부(110)는 개로전압(OCV)의 변화 구간을 감지하는 구간감지모듈(111)과, 센서부(120)에서 감지된 시간당 전류값을 누적 적산하는 전류적산모듈(112)(112)과, 구간감지모듈(111)에서 감지된 개로전압(OCV)의 변화가 설정된 기준범위(ΔV)가 초과된 구간에서 누적된 적산 전류 데이터를 리셋시키는 리셋모듈(113)과, 적산 전류 데이터와 개로전압(OCV)을 합하여 충전량 및/또는 충전상태(STATE OF CHARGE)를 계측하는 연산모듈(114)을 포함한다.
구간감지모듈(111)은 LFP 전지팩(200)의 개로 전압(OCV)에서 구간별 변화를 감지한다. 예를 들면, 개로전압(OCV)은 SOC의 30% 지점과 80% 지점에서 각각 상향 및/또는 하향되고 그 사이의 구간에서는 평탄하게 일정 범위 이내의 값을 유지하게 된다. 따라서, 구간감지모듈(111)은 이와 같은 개로전압(OCV)이 상향 또는 하향되는 지점과, 평탄화 구간을 각각 감지한다.
전류적산모듈(112)은 LFP 전지팩(200)의 시간당 전류값인 적산 전류 데이터를 누적하여 저장부(140)에 저장한다. 아울러, 전류적산모듈(112)은 센서부(120)에서 감지된 전압값(개로전압(OCV))을 저장함도 가능하다.
리셋모듈(113)은 구간감지모듈(111)에서 상향 또는 하향되는 구간(t1, t3)(도 5 참조)을 감지하면, 해당 구간(시간) 동안 누적된 적산 전류 데이터를 초기화시킨다. 즉, 리셋모듈(113)은 전압변화가 큰 구간에서 측정된 적산 전류 데이터를 초기화시킴에 따라 평탄화 구간에서의 감지된 적산 전류 데이터만이 저장부(140)에 저장되도록 한다.
연산모듈(114)은 저장부(140)에서 저장된 적산 전류 데이터와 개로전압(OCV)을 확인하여 충전량 및/또는 SOC를 계측한다. 예를 들면, 연산모듈(114)은 공지된 전압측정방법에서 배터리의 전압을 개로전압(OCV)으로 설정하고, 적산 전류 데이터 및 온도와 비교하여 연산한다. 이와 같은 적산 전류 데이터와 개로전압(OCV)을 이용한 SOC의 산출방법은 공지된 기술임에 따라 그 설명을 생략한다.
또는 연산모듈(114)은 LFP 전지팩(200)의 전류를 측정하고, 이를 시간에 대해 적분하여 SOC를 산출하는 전류적분방법(Current Integration Method)을 적용함도 가능하다.
여기서, 연산모듈(114)은 센서부(120)(예를 들면, 저항센서)에서 감지되는 LFP 전지팩(200)의 저항을 통하여 수명을 산출 할 수 있다.
더욱 바람직하게로는 저항센서는 복 수개가 LFP 전지팩(200)(LiFePO4 BATTERY PACK)의 각 LFP 전지셀 별로 각각 연결되어 저항을 측정하여 전체 LFP 전지(LiFePO4 BATTERY PACK)의 전체 저항과, 전지셀별 저항값을 모두 측정할 수 있도록 한다. 그러므로 연산모듈(114)은 LFP 전지팩(LiFePO4 BATTERY PACK)의 수명과, 각 전지셀별 수명을 모두 예측할 수 있다.
이하에서는 상기와 같은 구성을 포함하는 자동차용 LFP 전지의 SOC 산출방법을 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.
도 4는 본 발명에 따른 LFP 전지의 충전상태 산출방법을 도시한 순서도, 도 5는 본 발명의 실시예를 도시한 그래프이다.
도 4를 참조하면, 본 발명은 개로전압(OCV)을 측정하어 SOC를 산출하는 S110 단계와, 개로전압(OCV)이 상승 또는 하향되는 범위가 설정된 기준범위(ΔV)에 해당되는 지를 판단하는 S120 단계와, 개로전압(OCV)에서 설정된 기준범위(ΔV)가 초과된 구간의 적산 전류 데이터를 초기화하는 S130 단계와, 개로전압(OCV)에서 설정된 기준범위(ΔV)를 초과하지 않는 평탄화된 구간에서 적산 전류 데이터를 누적하여 저장하는 S140 단계와, 누적된 적산 전류 데이터와 개로전압(OCV)을 이용하여 SOC를 보정하는 S150 단계와, 보정된 SOC를 통하여 충전 또는 방전을 제어하는 S160 단계를 포함한다.
S110 단계는 제어부(110)가 센서부(120)의 감지신호를 통하여 개로전압(OCV) 및 시간당 전류를 감지 및 누적하여 저장하는 단계이다. 여기서, 제어부(110)의 전류적산모듈(112)은 개로전압(OCV) 및 적산 전류 데이터를 저장부(140)에 저장한다. 그리고 제어부(110)의 구간감지모듈(111)은 센서부(120)의 개로전압(OCV) 감지신호를 실시간으로 수신하여 상향 또는 하향되는 구간의 변곡점(a, a')을 확인한다. 이때, 연산모듈(114)은 실시간으로 수신되는 개로전압(OCV)을 통하여 SOC를 산출한다.
S120 단계는 구간감지모듈(111)에서 개로전압(OCV)의 변화가 설정된 기준범위(ΔV)를 초과하는지를 확인한다. 예를 들면, LFP 전지팩(200)의 개로전압(OCV)은 도 5의 그래프에 도시된 바와 같이 SOC가 0~30% 되는 지점까지의 제1구간(t1)에서 설정된 기준범위 보다 높은 값으로 상승되어 변곡점(a)부터 평탄화된 제2구간(t2)을 유지하다가 80%에 해당되는 변곡점(a')부터 급격히 상승되는 제3구간(t3)의 곡선으로서 출력된다.
여기서, 기준범위(ΔV)는 전압의 변화레벨의 범위를 한정하는 것으로 예를 들면, ±0.1~0.3V로 설정될 수 있다.
따라서, 구간감지모듈(111)은 위 그래프와 같이 제1구간(t1)과 제3구간(t3)을 감지하고, 변곡점 a부터 a' 사이의 제2구간(t2)을 기준범위(ΔV) 이내에서 평탄하게 유지하는 구간으로 판단하여 각각의 구간별 감지신호를 리셋모듈(113)과 연산모듈(114)에 출력한다.
S130 단계는 리셋모듈(113)에서 기준범위(ΔV) 보다 변화가 큰 구간의 감지신호가 수신되면, 해당 구간의 적산 전류 데이터를 초기화시키는 단계이다. 리셋모듈(113)은 구간감지모듈(111)에서 감지된 제2구간(t2)을 제외한 나머지 변곡점 a 이전의 제1구간(t1)과, 변곡점 a' 이후의 제3구간(t3)의 적산 전류 데이터를 초기화시킨다.
S140 단계는 전류적산모듈(112)에서 개로전압(OCV)이 일정하게 유지되는 제2구간(t2)의 적산 전류 데이터를 저장부(140)에 누적시켜 저장하는 단계이다. 제2구간(t2)의 적산 전류 데이터는 센서부(120)에서 감지되어 제어부(110)로 출력되고, 제어부(110)는 전류적산모듈(112)에서 저장부(140)에 저장시킨다.
S150 단계는 연산모듈(114)에서 S140 단계에서 누적된 적산 전류 데이터와 개로전압(OCV)을 이용하여 SOC(STATE OF CHARGE)를 보정하는 단계이다. 앞서 산출된 SOC는 개로전압(OCV)의 변화가 큰 제1구간(t1) 및/또는 제3구간(t3)을 포함하고 있어 오차가 누적될 수 있다. 따라서, 본 발명은 개로전압(OCV)이 일정한 기준 범위(ΔV) 내에서 유지되는 제2구간(t2)의 적산 전류 데이터 및 개로전압(OCV)을 이용하여 SOC를 계측하여 S110 단계의 SOC를 보정한다.
S160 단계는 S150 단계에서 보정된 SOC를 이용하여 LFP 전지팩(200)의 충방전을 제어하는 단계이다. 즉, 제어부(110)는 스위칭부(130)를 제어하여 LFP 전지팩(200)과 부하(도시되지 않음)와 충전기(도시되지 않음)에 연결되는 전원 라인을 선택적으로 통전 또는 차단한다.
이와 같이 본 발명은 LFP 전지의 전기적 특성을 고려하여 전압의 변화되지 않은 안정된 구간에서 SOC를 계측함에 따라 누적된 오차가 초기화될 수 있어 정확한 SOC의 계측이 가능하다.
그러므로 본 발명이 적용되는 LFP 전지팩은 정확한 SOC의 충방전 제어가 가능하기에 종래에 비하여 LFP 전지의 수명을 연장시킬 수 있다.
이상에서 설명된 본 발명의 실시예는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 지식을 가진자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 잘 알 수 있을 것이다.
그러므로 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 형태로만 한정되는 것 은 아님을 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. 또한, 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 그 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
100 : 비엠에스 110 : 제어부
111 : 구간감지모듈 112 : 전류적산모듈
113 : 리셋모듈 114 : 연산모듈
120 : 센서부 130 : 스위칭부
140 : 저장부 200 : LFP 전지팩

Claims (6)

  1. 복 수개의 LFP 전지셀(LiFePO4 BATTERY CELL)을 구비한 LFP 전지팩(LiFePO4 BATTERY PACK);
    LFP 전지팩의 충방전을 제어하는 비엠에스(BMS:BATTERY MANAGEMENT SYSTEM)를 포함하고,
    비엠에스(BMS)는
    LFP 전지팩(LiFePO4 BATTERY PACK)의 전압, 전류, 온도 및 저항중 하나 이상을 감지하는 센서부;
    LFP 전지팩(LiFePO4 BATTERY PACK)과 부하, 또는 LFP 전지팩(LiFePO4 BATTERY PACK)과 충전기간의 전원라인을 통전 또는 차단시키는 스위칭부; 및
    센서부의 감지신호를 수신하여 SOC를 계측하고, 계측된 SOC를 이용하여 스위칭부를 구동시켜 LFP 전지팩(LiFePO4 BATTERY PACK)이 충방전을 제어하는 제어부;를 포함하고,
    제어부는
    센서부에서 감지된 전압이 하향되는 제1구간(t1)과, 전압이 평탄화되는 제2구간과, 제2구간(t2) 이후에 전압이 상향되는 제3구간(t3)을 감지하는 구간감지모듈;
    센서부에서 감지된 전압값과 전류값을 저장부에 누적 저장시키는 전류적산모듈;
    구간감지모듈에서 제1구간(t1)과 제3구간(t3)중 적어도 하나가 감지되면, 저장부에 저장된 해당 구간의 전압값과 전류값을 초기화시키는 리셋모듈;
    구간감지모듈에 감지된 제2구간(t2)에서 측정된 전류값을 시간에 대해 적분하여 SOC(STATE OF CHARGE)를 산출하는 연산모듈;을 포함하고,
    제1구간(t1)은 산출된 SOC 30% 이하의 구간에서 측정되는 개로전압(OCV)이 기준범위 이내로 유지되기 시작되는 변곡점(a)까지의 구간이고,
    제2구간(t2)은 제1구간(t1) 이후부터 SOC 80% 이하의 개로전압이 기준범위 이내에서 유지되는 구간이고,
    제3구간(t3)은 제2구간(t2) 이후에 SOC 80% 이상에서 개로전압(OCV)의 변화가 시작되는 변곡점(a') 이후부터의 구간이고,
    센서모듈은 복 수개가 LFP 전지팩(200)(LiFePO4 BATTERY PACK)의 각 LFP 전지셀 별로 각각 연결되어 저항을 측정하는 저항센서를 더 포함하고,
    연산모듈은 저항센서의 저항값을 통하여 LFP 전지팩 전체 저항과 LFP 전지셀별 저항값을 측정하여 LFP 전지팩의 수명을 산출하는 것을 특징으로 하는 자동차용 LFP 전지의 SOC 산출 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 전류값은 시간당 누적된 전류값인 적산 전류 데이터인 것을 특징으로 하는 자동차용 LFP 전지의 SOC 산출 시스템.

  3. 삭제
  4. 복 수개의 LFP 전지셀(LiFePO4 BATTERY CELL)을 구비한 LFP 전지팩(LiFePO4 BATTERY PACK)의 충방전을 제어하는 비엠에스(BMS:BATTERY MANAGEMENT SYSTEM)의 자동차용 LFP 전지의 SOC 산출 방법은,
    a)개로전압(OCV) 및 적산 전류 데이터를 이용하여 SOC(STATE OF CHARGE)를 산출하는 단계;
    b)개로전압(OCV)의 변화가 설정된 범위 이내로 이루어지는 지를 감지하는 단계;
    c)기준범위 이내에서 개로전압(OCV)이 유지되는 구간에서 측정된 적산 전류 데이터와 개로전압(OCV)을 이용하여 SOC(STATE OF CHARGE)를 산출하고, a)단계에서 산출된 SOC를 보정하는 단계;를 포함하고,
    b)단계는
    a)단계에서 산출된 SOC 30% 이하의 구간에서 측정되는 개로전압(OCV)이 기준범위 이내로 유지되기 시작되는 변곡점(a)까지의 제1구간(t1)과, 제1구간(t1) 이후부터 SOC 80% 이하의 개로전압이 기준범위 이내에서 유지되는 제2구간(t2)과, 제2구간(t2) 이후에 SOC 80% 이상에서 개로전압(OCV)의 변화가 시작되는 변곡점(a') 이후부터의 제3구간(t3)을 각각 감지하고,
    c)단계는 제1구간(t1)과 제3구간(t3)에서 측정된 적산 전류 데이터를 초기화하고, 제2구간(t2)의 적잔 전류 데이터로서 SOC를 보정하고,
    a) 단계 내지 c) 단계중 어느 하나에 있어서,
    LFP 전지팩의 전체 저항값과, 개별 LFP 전지셀 저항값을 통을 산출하여 LFP 전지팩 및 개별 LFP 전지셀의 수명을 산출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 LFP 전지의 SOC 산출방법.




  5. 삭제
  6. 삭제
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