KR101983392B1 - Apparatus and Method for estimating the battery SOC - Google Patents

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Abstract

본 발명은 배터리 충전 상태 추정 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 특히 온도에 따른 실제 용량 기준과 배터리 상태를 고려하고, 열화 정도를 고려하여 배터리 충전 상태를 파악할 수 있도록 한 배터리 충전 상태 추정 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
또한, 본 발명에 따르면, 배터리 상태 정보를 센싱하여 출력하는 센싱부; 온도에 따른 배터리 용량 기준, 개방 전압-초기 전압 충전 상태 테이블을 저장하고 있는 메모리부; 상기 센싱부에서 센싱된 배터리 상태 정보와 상기 메모리에 저장된 배터리 용량 기준을 이용하여 배터리 실제 용량 기준을 산출하고, 상기 배터리 실제 용량 기준 및 배터리 전류 적산을 이용해 초기 전류 충전 상태를 산출하는 초기 전류 충전 상태 추정부; 상기 센싱부에서 센싱된 배터리 전압과 내부 저항을 이용하여 개방 전압을 산출하고 상기 메모리부에 저장된 개방 전압-초기 전압 충전 상태 테이블을 이용하여 초기 전압 충전 상태를 추정하는 초기 전압 충전 상태 추정부; 및 저 전류 구간 여부에 따라 초기 전류 충전 상태 또는 초기 전압 충전 상태를 최종 충전 상태로 정하는 최종 충전 상태 추정부를 포함하는 배터리 충전 상태 추정 장치 및 그 방법을 제공한다.
The present invention relates to an apparatus and method for estimating a state of charge of a battery, and more particularly, to a battery charge state estimation apparatus and method for estimating a state of charge of a battery in consideration of an actual capacity reference and a battery state, .
According to another aspect of the present invention, there is provided a battery pack including: a sensing unit for sensing and outputting battery status information; A memory unit storing a table of battery capacity based on temperature, an open-voltage-initial voltage charge state table; An initial current charging operation for calculating an actual battery capacity reference based on the battery state information sensed by the sensing unit and the battery capacity reference stored in the memory unit and calculating an initial current charging state based on the battery actual capacity reference and the battery current integration, State estimator; An initial voltage charge state estimating unit for calculating an open-circuit voltage using the battery voltage and the internal resistance sensed by the sensing unit, and estimating an initial voltage charge state using the open-voltage-initial voltage charge state table stored in the memory unit; And a final charge state estimating unit for determining an initial charge state or an initial voltage charge state to a final charge state according to whether a low current region and a low current region exist.

Description

배터리 충전 상태 추정 장치 및 그 방법{Apparatus and Method for estimating the battery SOC}[0001] APPARATUS AND METHOD FOR ESTIMATING THE BATTERY [0002] BACKGROUND OF THE INVENTION [0003]

본 발명은 배터리 충전 상태 추정 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 특히 온도에 따른 배터리 용량 기준과 배터리 상태를 고려하고, 열화 정도를 고려하여 배터리 충전 상태를 파악할 수 있도록 한 배터리 충전 상태 추정 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to an apparatus and method for estimating a state of charge of a battery, and more particularly, to a battery charge state estimation apparatus and method for estimating a state of charge of a battery in consideration of a battery capacity criterion and a battery state according to temperature, .

가솔린이나 중유를 주연료로 사용하는 내연 엔진을 이용하는 자동차는 대기오염 등 공해발생에 심각한 영향을 주고 있다. 따라서 최근에는 공해발생을 줄이기 위하여, 전기 자동차 또는 하이브리드(Hybrid) 자동차의 개발에 많은 노력을 기울이고 있다.Automobiles that use internal combustion engines that use gasoline or heavy oil as the main fuel have a serious impact on pollution such as air pollution. Therefore, in recent years, efforts have been made to develop an electric vehicle or a hybrid vehicle in order to reduce pollution.

전기 자동차는 배터리(battery)에서 출력되는 전기에너지에 의해 동작하는 배터리 엔진을 이용하는 자동차이다.An electric vehicle is an automobile that uses a battery engine operated by electric energy output from a battery.

이러한 전기 자동차는 충방전이 가능한 다수의 2차 전지(cell)가 하나의 팩(pack)으로 형성된 배터리를 주동력원으로 이용하기 때문에 배기가스가 전혀 없으며 소음이 아주 작은 장점이 있다.Since such an electric vehicle uses a battery in which a plurality of secondary cells capable of charging and discharging are packed as a main power source, there is no exhaust gas and noise is very small.

한편, 하이브리드 자동차라 함은 내연 엔진을 이용하는 자동차와 전기 자동차의 중간 단계의 자동차로서, 두 가지 이상의 동력원, 예컨대 내연 엔진 및 배터리 엔진을 사용하는 자동차이다. 현재에는, 내연 엔진과 수소와 산소를 연속적으로 공급하면서 화학반응을 일으켜 직접 전기 에너지를 얻는 연료 전지를 이용하거나, 배터리와 연료 전지를 이용하는 등 혼합된 형태의 하이브리드 자동차가 개발되고 있다.On the other hand, a hybrid vehicle is an automobile that uses an internal combustion engine and is an intermediate stage vehicle between an automobile and an electric vehicle, and uses two or more power sources, such as an internal combustion engine and a battery engine. At present, a hybrid type hybrid vehicle is being developed using a fuel cell that uses an internal combustion engine and continuously supplies hydrogen and oxygen to generate a chemical reaction to obtain direct electric energy, or uses a battery and a fuel cell.

이와 같이 전기 에너지를 이용하는 자동차는 배터리의 성능이 자동차의 성능에 직접적인 영향을 미치므로, 각 전지 셀의 성능이 뛰어나야 할 뿐만 아니라 배터리의 온도, 셀전압, 전체 배터리의 전압 및 전류 등을 측정하여 배터리의 충방전을 효율적으로 관리할 수 있는 배터리 관리 시스템(Battery Management System, 이하 BMS)이 절실히 요구되는 실정이다.Since the performance of a battery using the electric energy directly affects the performance of the vehicle, not only the performance of each battery cell is excellent but also the battery temperature, the cell voltage, the voltage and current of the entire battery are measured, A battery management system (hereinafter referred to as a BMS) capable of efficiently managing charging and discharging of the battery is required.

종래 배터리 관리 시스템에서 배터리의 충전 상태(state of charge : 이하 'SOC')를 판단하기 위해서 전류 적산에 의해 SOC를 추정하는 방식을 사용하였다.In order to determine the state of charge (SOC) of the battery in the conventional battery management system, a method of estimating SOC by current integration is used.

또한, 개방 전압(open loop voltage, 이하 'OCV'라함) 또는 방전 전압, 내부저항, 온도, 방전 전류 등의 인자들과 SOC의 관계를 미리 파악하고, 적어도 2가지 인자를 검출하여 검출된 인자에 대응되는 SOC를 검출하는 방식을 사용하였다.In addition, the relationship between the open loop voltage (OCV) or the discharge voltage, the internal resistance, the temperature, the discharge current, etc., and the SOC is determined in advance and at least two factors are detected, And the corresponding SOC is detected.

이와 같은 종래 방식에 따른 SOC 추정 방법은 공칭 용량 기준을 사용하는데, 실제 용량 기준은 온도에 따라 변화되어 이처럼 공칭 용량 기준을 사용하면 전류 적산에 의한 오차가 발생할 수 있다. The conventional SOC estimation method uses a nominal capacity reference. The actual capacity reference varies with temperature. If the nominal capacity reference is used, an error due to the current integration may occur.

또한 OCV 등과 SOC의 관계를 파악하더라도 배터리의 충전 상태와 방전 상태 그리고 열화 정도에 따라 특성의 차이가 있어 정확한 충전 상태를 측정하기 어렵다는 문제점이 있었다.
Also, even if the relationship between the OCV and the SOC is grasped, there is a problem in that it is difficult to accurately measure the state of charge because of differences in characteristics depending on the state of charge, discharge state, and deterioration of the battery.

국내특허공개공보 2008-0039655호Korean Patent Laid-Open Publication No. 2008-0039655

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 온도에 따른 실제 배터리 용량 기준과 배터리 상태를 고려하고, 열화 정도를 고려하여 배터리 충전 상태를 파악할 수 있도록 한 배터리 충전 상태 추정 장치 및 그 방법을 제공하는데 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 battery charging state estimating device capable of determining a battery charging state in consideration of a real battery capacity criterion and a battery state, .

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 장치는, 배터리 상태 정보를 센싱하여 출력하는 센싱부; 온도에 따른 배터리 용량 기준, 개방 전압-초기 전압 충전 상태 테이블을 저장하고 있는 메모리부; 상기 센싱부에서 센싱된 배터리 상태 정보와 상기 메모리에 저장된 배터리 용량 기준을 이용하여 배터리 실제 용량 기준을 산출하고, 상기 배터리 실제 용량 기준 및 배터리 전류 적산을 이용해 초기 전류 충전 상태를 산출하는 초기 전류 충전 상태 추정부; 상기 센싱부에서 센싱된 배터리 전압과 내부 저항을 이용하여 개방 전압을 산출하고 상기 메모리부에 저장된 개방 전압-초기 전압 충전 상태 테이블을 이용하여 초기 전압 충전 상태를 추정하는 초기 전압 충전 상태 추정부; 및 저 전류 구간 여부에 따라 초기 전류 충전 상태 또는 초기 전압 충전 상태를 최종 충전 상태로 정하는 최종 충전 상태 추정부를 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided an apparatus including: a sensing unit for sensing and outputting battery status information; A memory unit storing a table of battery capacity based on temperature, an open-voltage-initial voltage charge state table; An initial current charging operation for calculating an actual battery capacity reference based on the battery state information sensed by the sensing unit and the battery capacity reference stored in the memory unit and calculating an initial current charging state based on the battery actual capacity reference and the battery current integration, State estimator; An initial voltage charge state estimating unit for calculating an open-circuit voltage using the battery voltage and the internal resistance sensed by the sensing unit, and estimating an initial voltage charge state using the open-voltage-initial voltage charge state table stored in the memory unit; And a final charge state estimating unit for determining the initial charge state or the initial voltage charge state as the final charge state according to whether the current is in the low current region or the low current region.

또한, 본 발명의 장치의 상기 최종 충전 상태 추정부는 저전류 구간이 아닐 경우에 상기 초기 전류 충전 상태 추정부에서 추정된 초기 전류 충전 상태를 최종 충전 상태로 한다.In addition, the final charge state estimating unit of the apparatus of the present invention sets the initial current charge state estimated by the initial current charge state estimating unit to the final charge state when the current state is not the low current period.

또한, 본 발명의 장치의 상기 최종 충전 상태 추정부는 저 전류 구간에 진입한 경우에 상기 초기 전압 충전 상태 추정부에서 추정한 초기 전압 충전상태를 최종 충전 상태로 하는 것을 특징으로 한다.In addition, the final charge state estimating unit of the apparatus of the present invention is characterized in that the initial voltage charge state estimated by the initial voltage charge state estimating unit enters the final charge state when the low-current period is entered.

또한, 본 발명의 장치의 상기 초기 전압 충전 상태 추정부는 측정 전압과 내부 저항을 이용하여 개방 전압을 산출하는 개방 전압 산출기; 및 상기 메모리에 저장된 개방 전압-초기 전압 충전 상태 테이블을 이용하여 초기 전압 충전 상태를 추정하는 추정기를 포함한다.In addition, the initial voltage charged state estimating unit of the apparatus of the present invention may include an open-circuit voltage calculator for calculating an open-circuit voltage using a measured voltage and an internal resistance; And an estimator for estimating an initial voltage charged state using the open-voltage-initial voltage charge state table stored in the memory.

또한, 본 발명의 장치의 상기 개방 전압 산출기는 충전 상태에 의해 보정된 보정 전압(SOH_V)과 충전 상태를 고려한 기준 전압(V-Reference) 이용하여 산출한 보정 저항을 내부 저항(SOC_IR)으로 하는 것을 특징으로 한다.In addition, the open-circuit voltage calculator of the apparatus of the present invention is characterized in that the internal resistance SOC_IR is a correction resistance calculated by using a correction voltage (SOH_V) corrected by the charge state and a reference voltage (V-Reference) .

또한, 본 발명의 장치의 상기 메모리부는 충전 상태의 개방 전압-초기 전압 충전 상태 테이블과 방전상태의 개방 전압-초기 전압 충전 상태 테이블을 저장하고 있으며, 상기 초기 전압 충전 상태 추정기는 배터리의 충전 상태와 방전 상태를 파악하는 배터리 상태 검출기를 더 포함하고 있으며, 상기 추정기는 상기 배터리 상태 검출기에 의해 파악된 배터리 상태가 충전 상태에 있으며 상기 메모리에 저장된 충전 상태의 개방 전압-초기 전압 충전 상태 테이블을 이용하고, 배터리가 방전 상태에 있으면 방전상태의 개방 전압-초기 전압 충전 상태 테이블을 이용하여 초기 전압 충전 상태를 추정하는 것을 특징으로 한다.Also, the memory unit of the apparatus of the present invention stores an open-voltage initial charge state table in a charged state and a open-voltage initial charge state table in a discharged state, Wherein the estimator uses the open-voltage-initial-charge-state table of the charged state stored in the memory while the battery state detected by the battery-state detector is in a charged state, And an initial voltage charging state is estimated by using the open-voltage-initial voltage charging state table in a discharged state when the battery is in a discharged state.

또한, 본 발명의 장치의 상기 최종 충전 상태 추정부는 상기 센싱부에서 측정된 전류가 저전류 구간에 진입하였는지를 판단하는 저전류 판단기; 상기 저전류 판단기가 전류 상태를 저전류로 판단하는 경우에 안정화 시간을 산출하는 안정화 시간 검출기; 및 상기 저전류 판단기의 판단 결과 저전류 구간이 아닐 경우에 상기 초기 충전 상태 추정부에서 추정된 초기 전류 충전 상태를 최종 충전 상태로 하고, 저전류 구간이면 상기 안정화 시간 검출기에서 검출된 안정화 시간 이후에 초기 전압 충전 상태를 최종 충전 상태로 하는 설정기를 포함한다.In addition, the final charge state estimating unit of the apparatus of the present invention includes a low current determiner for determining whether the current measured by the sensing unit has entered a low current period; A stabilization time detector for calculating a stabilization time when the low current determiner determines that the current state is a low current; And an initial current charging state estimated by the initial charging state estimating unit when the current is not a low current period as a result of the determination by the low current determining unit, And a setting unit for setting the initial voltage charging state to the final charging state.

또한, 본 발명의 장치의 상기 설정기는 충전 상태와 방전 상태의 평균값을 최종 충전 상태로 결정하는 것을 특징으로 한다.The setter of the apparatus of the present invention is characterized in that an average value of a charged state and a discharged state is determined as a final charged state.

또한, 본 발명의 장치의 상기 안정화 시간 검출기는 열화 정도를 고려하여 안정 상태의 도달 시간을 결정하는 것을 특징으로 한다. Further, the stabilization time detector of the apparatus of the present invention is characterized by determining the arrival time of the stable state in consideration of the degree of deterioration.

또한, 본 발명의 장치의 상기 센싱부는 상기 배터리 전압을 측정하는 전압 측정기; 상기 배터리 전류를 측정하는 전류 측정기; 및 상기 배터리 온도를 측정하는 온도 측정기를 포함한다.Further, the sensing unit of the apparatus of the present invention may further comprise: a voltage meter for measuring the battery voltage; A current meter for measuring the battery current; And a temperature meter for measuring the temperature of the battery.

또한, 본 발명의 장치의 상기 초기 전류 충전 상태 추정부는 상기 센싱부에서 센싱된 온도를 이용하여 메모리부에 온도에 따른 배터리 용량 기준을 참조하여 실제 용량 기준을 산출하는 실제 용량 기준 산출기; 및 상기 실제 용량 기준 산출기에서 산출된 실제 용량 기준을 이용하여 상기 측정된 전류의 적산에 의한 초기 전류 충전 상태를 산출하는 전류 적산기를 포함한다.In addition, the initial current charging state estimating unit of the apparatus of the present invention includes an actual capacity estimator for calculating an actual capacity reference with reference to a battery capacity criterion corresponding to a temperature in the memory unit using the sensed temperature of the sensing unit; And a current integrator for calculating an initial current charging state by integrating the measured current using the actual capacity reference calculated by the actual capacity reference calculator.

한편, 본 발명의 방법은 (A) 센싱부가 배터리 상태를 센싱하는 단계; (B) 초기 충전 상태 추정부가 상기 센싱부에서 센싱된 배터리 상태 정보와 메모리에 저장된 배터리 용량 기준을 이용하여 배터리 실제 용량 기준을 산출하고, 상기 배터리 실제 용량 기준 및 배터리 전류 적산을 이용해 초기 전류 충전 상태를 산출하는 단계; (C) 초기 전압 충전 상태 추정부는 상기 센싱부에서 센싱된 배터리 전압과 내부 저항을 이용하여 개방 전압을 산출하고 메모리부에 저장된 개방 전압-초기 전압 충전 상태 테이블을 이용하여 초기 전압 충전 상태를 추정하는 단계; 및 (D) 최종 충전 상태 추정부가 저 전류 구간 여부에 따라 초기 전류 충전 상태 또는 초기 전압 충전 상태를 최종 충전 상태로 정하는 단계를 포함한다.The method of the present invention comprises the steps of: (A) sensing a state of a battery; (B) an initial charge state estimation unit calculates a battery actual capacity reference based on the battery state information sensed in the sensing unit and the battery capacity reference stored in the memory, and calculates an initial charge state based on the battery actual capacity reference and the battery current integration ; (C) The initial voltage charged state estimating unit calculates the open voltage using the battery voltage and the internal resistance sensed by the sensing unit, and estimates the initial voltage charged state using the open-voltage-initial voltage charge state table stored in the memory unit step; And (D) determining an initial current charging state or an initial voltage charging state as a final charging state depending on whether the final charging state estimating unit is in a low current section.

또한, 본 발명의 방법의 상기 (D)단계에서 상기 최종 충전 상태 추정부는 저전류 구간이 아닐 경우에 상기 초기 전류 충전 상태 추정부에서 추정된 초기 전류 충전 상태를 최종 충전 상태로 한다.In the step (D) of the method of the present invention, when the current state is not a low current period, the final state of charge estimation unit sets the initial state of charge state estimated by the initial state of charge state estimation unit to the final state of charge.

또한, 본 발명의 방법의 상기 (D)단계에서 상기 최종 충전 상태 추정부는 저 전류 구간에 진입한 경우에 상기 초기 전압 충전 상태 추정부에서 추정한 초기 전압 충전상태를 최종 충전 상태로 하는 것을 특징으로 한다.In the step (D) of the method of the present invention, the final charge state estimating unit may set the initial voltage charge state estimated by the initial voltage charge state estimating unit to the final charge state when entering the low current period do.

또한, 본 발명의 방법의 상기 (C) 단계는, (C-1) 초기 전압 충전 상태 추정부가 측정 전압과 내부 저항을 이용하여 개방 전압을 산출하는 단계; 및 (C-2) 초기 전압 충전 상태 추정부가 메모리에 저장된 개방 전압-초기 전압 충전 상태 테이블을 이용하여 초기 전압 충전 상태를 추정하는 단계를 포함한다.The step (C) of the method of the present invention may further comprise: (C-1) calculating an open-circuit voltage using the measured voltage and the internal resistance; And (C-2) estimating the initial voltage charging state using the open-voltage-initial voltage charging state table stored in the initial voltage charging state estimation unit.

또한, 본 발명의 방법의 상기 (C-1) 이전에 (C-3) 상기 초기 전압 충전 상태 추정부가 충전 상태에 의해 보정된 보정 전압(SOH_V)과 충전 상태를 고려한 기준전압을 이용하여 산출한 보정 저항을 내부 저항(SOC_IR)로 하는 단계를 포함한다.In the method (C-1) of the method of the present invention, the initial voltage charging state estimating unit (C-3) is a circuit that calculates the correction voltage SOH_V corrected by the charging state and the reference voltage And setting the correction resistance to the internal resistance SOC_IR.

또한, 본 발명의 방법은 상기 (C) 단계는 (C-4) 상기 초기 전압 충전 상태 추정부는 배터리의 충전 상태와 방전 상태를 파악하는 단계; (C-5) 상기 초기 전압 충전 상태 추정부는 배터리가 충전 상태에 있으며 상기 메모리에 저장된 충전 상태의 개방 전압-초기 전압 충전 상태 테이블을 이용하는 단계; 및 (C-6) 상기 초기 전압 충전 상태 추정부는 배터리가 방전 상태에 있으면 방전상태의 개방 전압-초기 전압 충전 상태 테이블을 이용하여 초기 전압 충전 상태를 추정하는 단계를 더 포함한다.In the method of the present invention, the initial voltage charged state estimating unit may be configured to determine a charged state and a discharged state of the battery in step (C) (C-4). (C-5) The initial voltage charged state estimating unit may include: using the open-voltage-initial-voltage charge state table of the charged state in which the battery is in a charged state and stored in the memory; And (C-6) The initial voltage charging state estimating unit further includes estimating an initial voltage charging state using the open-voltage-initial voltage charging state table in a discharged state when the battery is in a discharging state.

또한, 본 발명의 방법은 상기 (C) 단계는 상기 (C-6)단계 이후에, (C-7)상기 최종 충전 상태 추정부는 충전 상태와 방전 상태의 평균값을 최종 충전 상태로 결정하는 단계를 더 포함한다.In the method of the present invention, the final charging state estimating unit may determine the final charging state as an average value of the charging state and the discharging state after the step (C-6), (C-7) .

또한, 본 발명의 방법은 (E) 상기 최종 충전 상태 추정부가 저전류 구간에 진입한 경우에 안정 상태 이후에 상기 초기 전압 충전 상태 추정부에서 추정한 초기 전압 충전상태를 최종 충전 상태로 하는 단계를 더 포함한다.The method further includes the step of (E) setting the initial voltage charging state estimated by the initial voltage charging state estimating unit after the stable state to the final charging state when the final charging state estimating unit enters the low current period .

또한, 본 발명의 방법의 상기 (E) 단계에서 상기 최종 상태 추정부가 열화 정도와 온도를 고려하여 안정 상태의 도달 시간을 결정하는 것을 특징으로 한다.Further, in the step (E) of the method of the present invention, the arrival time of the stable state is determined in consideration of the degree of deterioration and the temperature of the final state estimating unit.

또한, 본 발명의 방법의 상기 (B) 단계는 (B-1) 초기 전류 충전 상태 추정부가 상기 센싱부에서 센싱된 온도를 이용하여 메모리에 저장된 온도에 따른 배터리 용량 기준을 따라 실제 용량 기준을 산출하는 단계; 및 (B-2) 초기 전류 충전 상태 추정부가 산출된 실제 용량 기준을 이용하여 상기 측정된 전류의 적산에 의한 초기 전류 충전 상태를 산출하는 단계를 포함한다.
In addition, the step (B) of the method of the present invention may further comprise: (B-1) calculating an actual capacity reference based on a battery capacity criterion corresponding to a temperature stored in the memory using the temperature sensed by the sensing unit, ; And (B-2) calculating an initial current charging state by integrating the measured current using the calculated actual capacity reference by the initial current charging state estimating unit.

본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다.The features and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description based on the accompanying drawings.

이에 앞서 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고 사전적인 의미로 해석되어서는 아니되며, 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
Prior to that, terms and words used in the present specification and claims should not be construed in a conventional and dictionary sense, and the inventor may properly define the concept of the term in order to best explain its invention It should be construed as meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention.

상기와 같은 본 발명에 따르면, 온도에 따른 실제 용량 기준을 고려하여 전류 적산을 수행하기 때문에 공칭 용량 기준에 의한 초기 전류 충전 상태의 오차를 방지할 수 있다.According to the present invention, current integration is performed in consideration of the actual capacity reference based on the temperature, so that the error of the initial current charging state based on the nominal capacity reference can be prevented.

또한, 본 발명은 배터리 상태를 고려하여 초기 전압 충전 상태를 파악함에 따라 배터리 상태에 따라 정확한 배터리 충전 상태를 파악할 수 있다.In addition, according to the present invention, an initial voltage charging state can be grasped in consideration of a battery state, and an accurate battery charging state can be determined according to the battery state.

또한, 본 발명은 배터리 열화 정도를 고려하여 안정화 여부를 판단할 수 있어 실제 안정화 되는 상태에 부합하는 배터리 충전 상태를 파악할 수 있도록 한다.Further, according to the present invention, it is possible to determine whether the battery is stabilized in consideration of the deterioration degree of the battery, so that it is possible to grasp the battery charging state corresponding to the actual stabilized state.

이처럼, 본원 발명은 온도에 따른 실제 용량 기준과, 배터리 상태를 고려하고, 열화 정도를 고려하여 배터리 충전 상태를 파악할 수 있도록 하여 정확한 충전 상태를 파악할 수 있도록 한다.
As described above, the present invention allows the battery charging state to be determined in consideration of the actual capacity reference based on the temperature and the battery condition and the degree of deterioration, so that the accurate charging state can be grasped.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 배터리 충전 상태 추정 장치의 구성도이다.
도 2는 온도에 따른 용량 기준의 변화를 예시한 그래프이다.
도 3은 SOCv-OSV 테이블과 그래프를 예시한 도면이다.
도 4는 배터리 상태에 따른 전압 차이를 예시한 그래프이다.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 배터리 충전 상태 추정 방법의 흐름도이다.
도 6은 도 5의 초기 전류 충전 상태 추정 과정의 흐름도이다.
도 7은 도 5의 초기 전압 충전 상태 추정 과정의 흐름도이다.
도 8은 도 7에서 배터리 상태를 검출하는 과정의 흐름도이다.
도 9는 도 5에서 최종 충전 상태를 설정하는 과정의 흐름도이다.
1 is a configuration diagram of a battery charging state estimating apparatus according to a first embodiment of the present invention.
2 is a graph illustrating a change in the capacity standard with respect to temperature.
3 is a diagram illustrating an SOCv-OSV table and a graph.
4 is a graph illustrating a voltage difference according to a battery state.
5 is a flowchart of a battery charging state estimation method according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a flowchart of the initial current charging state estimation process of FIG.
7 is a flowchart of the initial voltage charged state estimation process of FIG.
FIG. 8 is a flowchart of a process of detecting a battery state in FIG.
FIG. 9 is a flowchart of a process of setting a final state of charge in FIG.

본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 명백해질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, "제1", "제2", "일면", "타면" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위해 사용되는 것으로, 구성요소가 상기 용어들에 의해 제한되는 것은 아니다. 이하, 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 관련된 공지 기술에 대한 상세한 설명은 생략한다.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The objectives, specific advantages and novel features of the present invention will become more apparent from the following detailed description taken in conjunction with the accompanying drawings, in which: FIG. It should be noted that, in the present specification, the reference numerals are added to the constituent elements of the drawings, and the same constituent elements are assigned the same number as much as possible even if they are displayed on different drawings. It will be further understood that terms such as " first, "" second, "" one side, "" other, " and the like are used to distinguish one element from another, no. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS In the following description of the present invention, detailed description of related arts which may unnecessarily obscure the gist of the present invention will be omitted.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시형태를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 배터리 충전 상태 추정 장치의 구성도이다.1 is a configuration diagram of a battery charging state estimating apparatus according to a first embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 배터리 충전 상태 추정 장치는 센싱부(10), 초기 전류 충전 상태 추정부(100), 초기 전압 충전 상태 추정부(110), 최종 충전 상태 추정부(120) 및 메모리(130)를 포함한다.Referring to FIG. 1, a battery charging state estimating apparatus according to a first embodiment of the present invention includes a sensing unit 10, an initial current charging state estimating unit 100, an initial voltage charging state estimating unit 110, An estimation unit 120 and a memory 130. [

여기에서, 상기 센싱부(10)는 배터리의 전압, 전류 그리고 온도를 측정하여 출력한다. 이러한 센싱부(10)는 배터리 전압을 측정하는 전압 측정기(11)와, 배터리 전류를 측정하는 전류 측정기(12)와, 배터리 온도를 측정하는 온도 측정기(13)로 이루어져 있다.Here, the sensing unit 10 measures and outputs voltage, current, and temperature of the battery. The sensing unit 10 includes a voltage meter 11 for measuring the battery voltage, a current meter 12 for measuring the battery current, and a temperature meter 13 for measuring the battery temperature.

그리고, 상기 초기 전류 충전 상태 추정부(100)는 공칭 용량 기준(Nomimal SOH_C)과 온도에 따른 실제 용량 기준(Real SOH_C)을 이용하여 전류 적산을 수행하여 초기 충전 상태를 추정한다.The initial current charging state estimating unit 100 estimates an initial charging state by performing current accumulation using a nominal capacity reference (Nomimal SOH_C) and an actual capacity reference based on temperature (Real SOH_C).

이러한 초기 전류 충전 상태 추정부(100)는 센싱부(10)에서 센싱된 온도를 이용하여 메모리(130)에 저장된 공칭 용량 기준을 보정하여 실제 용량 기준을 산출하는 실제 용량 기준 산출기(101)과, 상기 실제 용량 기준 산출기(101)에서 산출된 실제 용량 기준을 이용하여 상기 측정된 전류의 적산에 의한 초기 전류 충전 상태(SOCi)를 산출하는 전류 적산기(102)를 포함한다.The initial current charging state estimating unit 100 includes an actual capacity estimator 101 for calculating an actual capacity reference by correcting a nominal capacity reference stored in the memory 130 using the sensed temperature of the sensing unit 10, And a current integrator 102 for calculating an initial current charging state SOCi by integrating the measured current using the actual capacity reference calculated by the actual capacity reference calculator 101. [

그리고, 상기 초기 전압 충전 상태 추정부(110)는 내부 저항을 이용하여 개방 전압(OCV)을 추정하고, 추정된 개방 전압(OCV)과 배터리 상태를 고려하여 초기 전압 충전 상태(SOCv)를 추정한다.The initial voltage charge state estimating unit 110 estimates an open-circuit voltage (OCV) using an internal resistance, and estimates an initial voltage charge state (SOCv) in consideration of the estimated open-circuit voltage OCV and the battery state .

이와 같은 초기 전압 충전 상태 추정부(110)는 측정 전압, 내부 저항 그리고 측정 전류를 이용하여 개방 전압을 산출하는 개방 전압 산출기(111)과, 배터리 상태가 충전 상태에 있는지 방전 상태에 있는지를 파악하는 배터리 상태 검출기(112)와, 메모리(130)에 저장된 개방 전압-초기 전압 충전 상태 테이블을 이용하여 초기 전압 충전 상태를 추정하는 추정기(113)를 포함한다.The initial voltage charge state estimating unit 110 includes an open-circuit voltage calculator 111 for calculating an open-circuit voltage using a measured voltage, an internal resistance, and a measured current, and an open-circuit voltage calculator 111 for determining whether the battery is in a charged state or a discharged state And an estimator 113 for estimating an initial voltage charging state using the open-voltage-initial-voltage-charging-state table stored in the memory 130. [

한편, 최종 충전 상태 추정부(120)는 일정 시간 구간 동안 배터리 전류 상태를 판단하여 상기 초기 전류 충전 상태 및 초기 전압 충전 상태 중 적어도 하나를 이용하여 상기 배터리의 충전 상태(SOC)를 설정한다.Meanwhile, the final charge state estimating unit 120 determines the battery current state for a predetermined time interval, and sets the state of charge (SOC) of the battery using at least one of the initial current charge state and the initial voltage charge state.

이때, 최종 충전 상태 추정부(120)는 안정화되는 시간을 결정할 때에 열화 정도를 고려하여 안정화되는 시간을 판단한다.At this time, the final charge state estimating unit 120 determines the stabilization time in consideration of the degree of deterioration when determining the stabilization time.

또한, 최종 충전 상태 추정부(120)는 초기 전압 충전 상태를 최종 충전 상태로 할때 방전 상태와 충전 상태의 평균값을 최종 충전 상태로 한다.The final charge state estimating unit 120 sets the average value of the discharge state and the charge state to the final charge state when the initial voltage charge state is set to the final charge state.

이러한 최종 충전 상태 추정부(120)는 저전류 구간에 진입하였는지를 판단하는 저전류 판단기(121)와, 저전류 구간의 안정화 시간을 검출하는 안정화 시간 검출기(122)와, 저전류 구간의 진입전이면 초기 전류 충전 상태를 최종 충전 상태로 설정하고, 저전류 구간에 진입하여 안정화 상태에 도달하였으면 초기 전압 충전 상태를 최종 충전 상태로 설정하며, 초기 전압 충전 상태를 최종 충전 상태로 할때 방전 상태와 충전 상태의 평균값을 최종 충전 상태로 하는 설정기(123)를 포함한다.The final charge state estimating unit 120 includes a low current detector 121 for determining whether a low current section is entered, a stabilization time detector 122 for detecting a stabilization time of a low current section, The initial voltage charging state is set to the final charging state, and when the voltage reaches the low-current section and the stabilization state is reached, the initial voltage charging state is set to the final charging state, and when the initial voltage charging state is set to the final charging state, And a setting device 123 for setting the average value of the charged state to the final charged state.

한편, 메모리(130)는 전압-충전 상태 테이블(V-SOC Table)을 저장하고 있어 측정 전압에 따른 최종 충전 상태를 알수 있다.Meanwhile, the memory 130 stores a voltage-charging state table (V-SOC table) and can know the final charging state according to the measured voltage.

또한, 메모리(130)는 초기 전압 충전 상태(SOCv)-개방 전압(OCV) 테이블을 저장하고 있어 개방 전압에 따른 초기 전압 충전 상태를 알 수 있으며, 이때 초기 전압 충전 상태는 배터리가 충전 상태에 있을 때와 방전 상태에 있을 때 서로 다른 값을 갖도록 한다. Also, the memory 130 stores an initial voltage charge state (SOCv) -open voltage (OCV) table, so that the initial voltage charge state according to the open voltage can be known. And have different values when in the discharge state.

물론, 상기 메모리(130)는 배터리가 충전 상태에 있을 때와 방전 상태에 있을 때 서로 다른 값의 평균값도 저장하고 있다. Of course, the memory 130 also stores an average value of different values when the battery is in a charged state and in a discharged state.

이제, 도 1을 참조하여 본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른 배터리 충전 상태 추정 장치의 동작을 살펴보면 다음과 같다.Hereinafter, an operation of the battery charging state estimating apparatus according to the first preferred embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

먼저, 초기 전류 충전 상태 추정부(100)는 공칭 용량 기준과 온도를 이용하여 실제 용량 기준을 산출한 후에 적류 적산에 의해 초기 전류 충전 상태를 추정한다.First, the initial current charging state estimating unit 100 estimates the initial current charging state by the logarithmic integration after calculating the actual capacity reference using the nominal capacity reference and the temperature.

즉, 도 2에 도시된 바와 같이 온도에 따라 실제 용량 기준(Real SOH_C)이 변화되는데, 공칭 용량 기준을 산출할 때의 온도와 산출된 공칭 용량 기준을 이용하여 충전 상태를 추정할 때의 온도가 다를 경우에 초기 전류 충전 상태 추정부(100)의 실제 용량 기준 산출기(101)는 공칭 용량 기준을 현재 온도에 따른 실제 용량 기준으로 보정한다.That is, as shown in FIG. 2, the actual capacity reference (Real SOH_C) changes according to the temperature. When the temperature at the time of calculating the nominal capacity reference and the estimated state of charge using the calculated nominal capacity reference are The actual capacity reference calculator 101 of the initial current charging state estimator 100 corrects the nominal capacity reference to the actual capacity reference based on the current temperature.

일예로, 초기 전류 충전 상태 추정부(100)의 실제 용량 기준 산출기(101)가 초기 0도에서 25도로 온도변화가 있을 경우 98% (퍼센트) 용량 기준으로 97%에서 101%로 온도 변화에 따라 점차 용량 기준을 보정한다.For example, when the actual capacity reference calculator 101 of the initial current charging state estimating unit 100 changes the temperature from 97% to 101% based on 98% (percent) capacity when there is a temperature change of 25 degrees from the initial 0 degree Gradually correcting the capacity reference.

그리고, 초기 전류 충전 상태 추정부(100)의 전류 적산기(102)는 다음 (수학식 1)을 사용하여 적류 적산에 의한 초기 전류 충전 상태(SOCi)를 추정한다.
The current integrator 102 of the initial current charging state estimating unit 100 estimates the initial current charging state SOCi by the logarithmic integration using the following equation (1).

[수학식 1][Equation 1]

SOCi(n) = SOCi(n-1) + i(n)/Ah(T)/3600*계산주기*100
SOCi (n) = SOCi (n-1) + i (n) / Ah (T) / 3600 * calculation cycle * 100

여기에서, Ah(T)는 온도에 따른 실제 용량 기준을 나타내며, i는 전류를 의미한다. 또한, SOCi(n)은 현재 초기 전류 충전 상태를 나타내고, SOCi(n-1)은 이전 초기 전류 충전 상태를 나타낸다.
Here, Ah (T) denotes an actual capacity reference based on temperature, and i denotes a current. Also, SOCi (n) represents the present initial current charging state, and SOCi (n-1) represents the previous initial current charging state.

다음으로, 초기 전압 충전 상태 추정부(110)는 내부 저항을 고려해서 개방 전압을 산출한 후에, 산출된 개방 전압을 이용하여 초기 전압 충전 상태를 추정하는데, 이때 배터리 상태가 충전 상태에 있는지 방전 상태에 있는지에 따라 서로 다른 초기 전압 충전 상태를 추정한다.Next, the initial voltage charging state estimating unit 110 calculates the open-circuit voltage in consideration of the internal resistance, and then estimates the initial voltage charging state using the calculated open-circuit voltage. At this time, And estimates the different initial voltage charging states depending on whether they are in the initial voltage charging state or not.

이를 좀더 상세히 살펴보면, 초기 전압 충전 상태 추정부(110)의 개방 전압 산출기(111)는 내부 저항을 이용하여 개방 전압을 산출한다.In more detail, the open-circuit voltage calculator 111 of the initial voltage charge state estimator 110 calculates the open-circuit voltage using the internal resistance.

이때, 개방 전압 산출기(111)는 최종 충전 상태(SOC)에 의해 보정된 보정 전압(SOH_V)과 최종 충전 상태(SOC)를 고려한 기준전압을 이용하여 산출한 보정 저항을 내부 저항(SOC_IR)으로 한다.At this time, the open-circuit voltage calculator 111 calculates the internal resistance SOC_IR by using the correction voltage calculated by using the reference voltage in consideration of the correction voltage SOH_V corrected by the final state of charge SOC and the final state of charge SOC do.

여기에서 보정 전압은 측정 전압이 V이고, 측정 전류가 I이며, 그에 따른 메모리(130)에 저장된 전압-충전 상태 테이블(V-SOC Table)에서 참조된 최종 충전 상태를 SOC라고 할때 다음 수학식 2에 의해 결정되며, 보정저항은 SOC가 50%일때 전압을 기준전압V_Reference라고 할 때 다음 수학식 3에 의해 결정된다. 여기에서, 기준 전압이란 배터리가 충전되거나 방전될 때 충전 상태에 따라 전압이 가변되는데 그 때의 중간값을 의미하며(즉, 최종 충전 상태를 SOC라 할 때, SOC가 50%가 될 때의 전압), 일예로 270.36V가 사용될 수 있다.
Here, when the measured voltage is V, the measured current is I, and the final charging state referred to in the voltage-charged state table (V-SOC Table) stored in the memory 130 is SOC, 2, and the correction resistance is determined by the following equation (3) when the voltage is the reference voltage V_Reference when the SOC is 50%. Here, the reference voltage means an intermediate value when the battery is charged or discharged depending on the state of charge (i.e., when the final state of charge is referred to as SOC, the voltage at which the SOC becomes 50% ), For example, 270.36V may be used.

[수학식 2]&Quot; (2) "

SOH_V=V-(SOC*0.4978-24.543)
SOH_V = V- (SOC * 0.4978-24.543)

[수학식 3]&Quot; (3) "

SOC_IR= |(SOH_V-V_Reference)| /I
SOC_IR = | (SOH_V-V_Reference) | / I

그리고, 초기 전압 충전 상태 추정부(110)의 개방 전압 산출기(111)는 개방 전압을 선택하는데 있어서 이와 같이 설정된 내부 저항을 이용하여 개방 전압을 선택한다.The open-circuit voltage calculator 111 of the initial voltage-charge-state estimator 110 selects the open-circuit voltage using the internal resistance set in this manner in selecting the open-circuit voltage.

이때, 이용되는 수식은 다음 수학식 4로서, 여기에서 OCV는 개방 전압이고, V는 측정 전압이며 I는 측정 전류이다.
Here, the formula used is the following equation (4), where OCV is the open-circuit voltage, V is the measured voltage, and I is the measured current.

[수학식 4]&Quot; (4) "

OCV= V-SOC_IR*I
OCV = V-SOC_IR * I

일반적으로, 동일한 개방 전압에서 초기 전압 충전 상태는 충전 상태와 방전 상태에 따라 도 3에 도시된 SOCv-OCV 테이블에 보는 바와 같이 차이가 존재한다.Generally, the initial voltage charge state at the same open-circuit voltage differs depending on the charge state and the discharge state as shown in the SOCv-OCV table shown in FIG.

즉, 종래 기술에 따른 SOCv-OCV 테이블은 충전/ 방전값의 평균값으로 사용되며 충방전값의 SOC값의 차이는 대략 2~3%정도이다.That is, the SOCv-OCV table according to the prior art is used as an average value of the charge / discharge values, and the difference between the SOC values of the charge and discharge values is about 2 to 3%.

본 발명에서는 초기 전압 충전 상태 추정부(110)는 배터리 상태를 고려해서 초기 전압 충전 상태를 보정하도록 하여 정확한 SOCv산출이 가능하도록 한다.In the present invention, the initial voltage charging state estimating unit 110 corrects the initial voltage charging state in consideration of the battery state, thereby enabling accurate SOCv calculation.

즉, 초기 전압 충전 상태 추정부(110)의 배터리 상태 검출기(112)는 배터리 충전 상태의 변화를 검출하여 충전 상태가 증가되면 충전 상태로 파악하며, 이경우에 추정기(113)는 메모리(130)를 참조하여 배터리 충전 상태의 초기 전압 충전 상태를 초기 전압 충전 상태로 보정한다.That is, the battery state detector 112 of the initial voltage charge state estimating unit 110 detects a change in the state of charge of the battery and recognizes the state of charge when the state of charge is increased. In this case, The initial voltage charging state of the battery charging state is corrected to the initial voltage charging state.

이와 달리 초기 전압 충전 상태 추정부(110)의 배터리 상태 검출기(112)는 배터리 충전 상태의 변화를 검출하여 충전 상태가 감소하면 방전 상태로 파악하며, 이경우에 추정기(113)는 메모리(130)를 참조하여 배터리 방전 상태의 초기 전압 충전 상태를 초기 전압 충전 상태로 보정한다.Alternatively, the battery state detector 112 of the initial voltage charge state estimating unit 110 may detect a change in the battery charge state and determine a discharge state when the charge state is decreased. In this case, The initial voltage charging state in the battery discharge state is corrected to the initial voltage charging state.

한편, 최종 충전 상태 추정부(120)는 일정 시간 구간 동안 배터리 전류 상태를 판단하여 상기 초기 전류 충전 상태 및 초기 전압 충전 상태 중 적어도 하나를 이용하여 상기 배터리의 충전 상태(SOC)를 설정한다.Meanwhile, the final charge state estimating unit 120 determines the battery current state for a predetermined time interval, and sets the state of charge (SOC) of the battery using at least one of the initial current charge state and the initial voltage charge state.

이때, 최종 충전 상태 추정부(120)는 안정화되는 시간을 결정할 때에 열화 정도를 고려하여 안정화되는 시간을 판단한다.At this time, the final charge state estimating unit 120 determines the stabilization time in consideration of the degree of deterioration when determining the stabilization time.

또한, 최종 충전 상태 추정부(120)는 초기 전압 충전 상태를 최종 충전 상태로 할때 방전 상태와 충전 상태의 평균값을 최종 충전 상태로 한다.The final charge state estimating unit 120 sets the average value of the discharge state and the charge state to the final charge state when the initial voltage charge state is set to the final charge state.

즉, 최종 충전 상태 추정부(120)의 저전류 판단기(121)는 상기 배터리의 전류 상태가 저전류 구간에 진입하였는지를 판단하여 판단 결과를 설정기(123)로 알려주면, 설정기(123)는 저전류 구간에 진입하지 않았으며 초기 전류 충전 상태를 최종 충전 상태로 설정하고, 저전류 구간에 진입하였으면 초기 전압 충전 상태를 최종 충전 상태로 설정한다.That is, the low-current determining unit 121 of the final charging state estimating unit 120 determines whether the current state of the battery has entered the low-current period and informs the setting unit 123 of the determination result, The current charging state is set to the final charging state, and the initial voltage charging state is set to the final charging state when the low current region is entered.

이때, 최종 충전 상태 추정부(120)의 안정화 시간 검출기(122)는 상기 배터리의 전류 상태가 저전류 구간에 진입하였으면 온도를 고려하여 안정화된 시간을 결정한 후에 안정화된 구간에 진입하였다고 판단되면, 초기 전압 충전 상태를 최종 충전 상태로 설정한다.At this time, if the stabilization time detector 122 of the final charge state estimating unit 120 determines that the current state of the battery has entered the low-current region and determines the stabilized time in consideration of the temperature, The voltage charging state is set to the final charging state.

이는 도 4를 보면 알 수 있는 바와 같이, 배터리의 충전 상태와 방전 상태에 따라 전압 차이가 존재하며 안정화되는 과정 또한 온도에 따라서 차이가 있다.As can be seen from FIG. 4, the voltage difference exists depending on the charged state and the discharged state of the battery, and the process of stabilization also varies depending on the temperature.

또한, 최종 충전 상태 추정부(120)의 설정기(123)는 열화 정도를 고려하여 안정화되는 시간을 결정한다. 이처럼 최종 충전 상태 추정부(120)의 설정기(123)가 열화 정도를 고려하는 이유는 열화 정도에 따라 안정화되는 시간이 달라지기 때문이다. 즉, 열화가 진행되면 될수록 안정화되는데 시간이 더 필요하다. Further, the setting unit 123 of the final charge state estimating unit 120 determines the stabilization time in consideration of the degree of deterioration. The reason why the setting unit 123 of the final charge state estimating unit 120 considers the degree of deterioration is that the time for stabilization depends on the degree of deterioration. That is, as the deterioration progresses, more time is needed to stabilize.

이때, 최종 충전 상태 추정부(120)의 설정기(123)은 SOCv-OCV ,테이블을 참조하여 충전 상태와 방전 상태의 평균값을 최종 충전 상태로 보정한다.At this time, the setting unit 123 of the final charge state estimating unit 120 refers to the table SOCv-OCV, and corrects the average value of the charge state and the discharge state to the final charge state.

상기와 같은 본 발명에 따르면, 온도에 따른 실제 용량 기준을 고려하여 전류 적산을 수행하기 때문에 공칭 용량 기준에 의한 초기 전류 충전 상태의 오차를 방지할 수 있다.According to the present invention, current integration is performed in consideration of the actual capacity reference based on the temperature, so that the error of the initial current charging state based on the nominal capacity reference can be prevented.

또한, 본 발명은 배터리 상태를 고려하여 초기 전압 충전 상태를 파악함에 따라 배터리 상태에 따라 정확한 배터리 충전 상태를 파악할 수 있다.In addition, according to the present invention, an initial voltage charging state can be grasped in consideration of a battery state, and an accurate battery charging state can be determined according to the battery state.

또한, 본 발명은 배터리 열화 정도를 고려하여 안정화 여부를 판단할 수 있어 실제 안정화 되는 상태에 부합하는 배터리 충전 상태를 파악할 수 있도록 한다.Further, according to the present invention, it is possible to determine whether the battery is stabilized in consideration of the deterioration degree of the battery, so that it is possible to grasp the battery charging state corresponding to the actual stabilized state.

이처럼, 본원 발명은 온도에 따른 온도에 따른 실제 용량 기준과, 배터리 상태를 고려하고, 열화 정도를 고려하여 배터리 충전 상태를 파악할 수 있도록 하여 정확한 충전 상태를 파악할 수 있도록 한다.As described above, the present invention allows the battery charging state to be determined in consideration of the actual capacity reference and the battery condition according to the temperature and the degree of deterioration, so that the accurate charging state can be grasped.

도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 충전 상태 추정 방법의 흐름도이다.5 is a flowchart of a charging state estimation method according to the first embodiment of the present invention.

도 5를 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 충전 상태 추정 방법은 먼저 초기 전류 충전 상태 추정부가 공칭 용량 기준과 온도를 이용하여 실제 용량 기준을 산출한 후에 산출된 실제 용량 기준을 이용한 전류 적산에 의해 초기 전류 충전 상태를 추정한다(S100).Referring to FIG. 5, the method for estimating the state of charge according to the first embodiment of the present invention includes a step of calculating an actual capacity reference using the nominal capacity reference and the temperature, The initial current charging state is estimated by integration (S100).

이는 좀더 세부적으로 도 6을 참조하면, 초기 전류 충전 상태 추정부가 공칭 용량 기준을 온도에 따라 보정하여 실제 용량 기준을 산출한다(S110).In more detail, referring to FIG. 6, the initial current charged state estimating unit corrects the nominal capacity reference according to the temperature to calculate the actual capacity reference (S110).

그리고, 초기 전류 충전 상태 추정부는 실제 용량 기준을 사용하여 전류 적산을 하여 초기 전류 충전 상태를 추정한다(S120).The initial current charged state estimating unit estimates an initial current charged state by performing current accumulation using the actual capacity reference (S120).

한편, 초기 전압 충전 상태 추정부는 충전 상태에 의해 보정된 보정 전압(SOH_V)과 충전 상태를 고려한 기준전압을 이용하여 산출한 보정 저항을 내부 저항으로 하여 개방 전압(OCV)을 산출하고, 산출된 개방전압을 배터리 상태를 고려하여 초기 전압 충전 상태를 추정한다(S200).On the other hand, the initial voltage charged state estimating section calculates the open-circuit voltage (OCV) by using the correction resistor calculated by using the correction voltage (SOH_V) corrected by the charge state and the reference voltage considering the charge state as the internal resistance, The initial voltage charged state is estimated by considering the battery state (S200).

이를 도 7을 참조하여 좀더 세부적으로 살펴보면, 초기 전압 충전 상태 추정부는 충전 상태에 의해 보정된 보정 전압(SOH_V)과 충전 상태를 고려한 기준전압을 이용하여 산출한 보정 저항을 내부 저항(SOC_IR)로 한다(S202).Referring to FIG. 7, the initial voltage charge state estimator uses the correction voltage corrected by the charge state SOH_V and the reference voltage considering the charge state as the internal resistance SOC_IR (S202).

여기에서 보정 전압은 측정 전압이 V이고, 그에 따른 메모리에 저장된 전압-충전 상태 테이블(V-SOC Table)에서 참조된 충전 상태를 SOC라고 할때 수학식 2에 의해 결정되며, 보정저항은 SOC가 50%일때 전압을 기준전압V_Reference라고 할 때 수학식 3에 의해 결정된다.Here, the correction voltage is determined by Equation 2 when the measured voltage is V and the charge state referred to in the voltage-charge state table (V-SOC Table) stored in the memory is SOC, 50%, the voltage is determined by the formula (3) when the reference voltage is V_Reference.

이후에, 초기 전압 충전 상태 추정부는 이와 같이 설정된 내부 저항을 이용하여 개방 전압을 선택한다(S204). 이때, 이용되는 수식은 수학식 4이다.Thereafter, the initial voltage charged state estimation unit selects the open voltage using the internal resistance set in this manner (S204). At this time, the formula used is Equation (4).

다음에, 초기 전압 충전 상태 추정부는 개방 전압을 저역통과 필터를 통과시킨 후에(S206), 메모리에 저장된 SOCv-OCV 테이블을 이용하여 초기 전압 충전 상태를 결정한다(S208).Next, the initial voltage charged state estimating unit determines the initial voltage charged state using the SOCv-OCV table stored in the memory (S208) after passing the open voltage through the low-pass filter (S206).

일반적으로, 동일한 개방 전압에서 초기 전압 충전 상태는 충전 상태와 방전 상태에 따라 차이가 존재한다.In general, the initial voltage charging state at the same open voltage varies depending on the charging state and the discharging state.

이에 따라 본 발명에서는 초기 전압 충전 상태 추정부는 배터리 상태를 고려해서 초기 전압 충전 상태를 보정하도록 하여 정확한 SOCv산출이 가능하도록 한다.Accordingly, in the present invention, the initial voltage charging state estimating unit corrects the initial voltage charging state in consideration of the battery state, thereby enabling accurate SOCv calculation.

즉, 초기 전압 충전 상태 추정부는 배터리 충전 상태의 변화를 검출하여 충전 상태가 증가되면 충전 상태로 파악하여 이에 따른 초기 전압 충전 상태를 보정하고, 이와 달리 충전 상태가 감소되면 방전 상태로 파악하여 이에 따른 초기 전압 충전 상태를 보정한다.That is, the initial voltage charging state estimating unit detects a change in the battery charging state and recognizes the charging state when the charging state is increased, corrects the initial voltage charging state according to the change, The initial voltage charge state is corrected.

이를 위하여 초기 전압 충전 상태 추정부는 배터리의 상태가 충전 상태에 있는지 방전 상태에 있는지를 확인해야 하는데 이는 도 8을 참조하여 설명하면 다음과 같다.To this end, the initial voltage charged state estimator should check whether the battery is in a charged state or in a discharged state, which will be described with reference to FIG.

먼저, 초기 전압 충전 상태 추정부는 초기화를 수행한 후에(S210) 계산 주기를 증가시킨다(S211).First, the initial voltage charge state estimator performs initialization (S210) and increases the calculation period (S211).

이후에, 초기 전압 충전 상태가 0.5이상 증가하였는지를 판단하여(S213), 증가하였으면 충전 상태를 나타내는 인디케이터(C_charge)를 1증가시킨다(S214).Thereafter, it is determined whether the initial voltage charging state has increased by 0.5 or more (S213), and if it is increased, the indicator C_charge indicating the charging state is incremented by 1 (S214).

이후에, 초기 전압 충전 상태 추정부는 충전 상태 인디케이터가 4 이상이고, 전 배터리 상태값(State(n-1))이 충전 상태에 있었는지 판단하여(1이라면)(S215), 4이상이고 전 배터리 상태값이 충전 상태이면 충전 상태로 판단하고(S216), 4이상이 아니고 전 배터리 상태값이 충전 상태가 아니면 중립 상태로 판단한다(S217).Thereafter, the initial voltage charge state estimator determines whether or not the state of charge state indicator (State (n-1)) is equal to or greater than 4 If the state value is the charged state, it is determined that the battery is in the charged state (S216). If the state value is not equal to 4 or more and the battery state value is not the charged state, the battery state is determined to be the neutral state (S217).

이와 달리, 초기 전압 충전 상태 추정부는 초기 전압 충전 상태가 0.5이상 증가하지 않았으면 -0.5이상 감소하였는지를 판단한다(S220). Alternatively, the initial voltage charge state estimating unit may determine whether the initial voltage charge state has decreased by -0.5 or more (S220).

판단 결과, 감소하였으면 방전 상태를 나타내는 인디케이터(C-discharge)를 1증가시킨다(S221).As a result of the determination, if it is decreased, the indicator (C-discharge) indicating the discharge state is increased by 1 (S221).

이후에, 초기 전압 충전 상태 추정부는 방전 상태 인디케이터가 4이상이고, 전 배터리 상태값이 방전 상태(-1)인지를 판단하여(S222), 4이상이면 전 배터리 상태가 방전 상태에 있었다면 방전 상태로 판단하고(S223), 4이상이 아니고, 전 배터리 상태값이 방전 상태가 아니면 배터리 상태를 중립으로 판단한다(S217).Thereafter, the initial voltage charged state estimating unit determines whether the discharge state indicator is equal to or greater than 4 and whether the entire battery state value is the discharge state (-1) (S222). If the total battery state is the discharge state, (S223). If it is not 4 or more and the entire battery state value is not the discharge state, the battery state is determined to be neutral (S217).

이와 달리 초기 전압 충전 상태 추정부는 초기 전압 충전 상태의 변화량이 -0.5~0.5사이에 있지 않으면 인디케이터를 초기화한다(S230).Otherwise, the initial voltage charge state estimator initializes the indicator if the variation in the initial voltage charge state is not between -0.5 and 0.5 (S230).

이후에, 초기 전압 충전 상태 추정부는 초기 전압 충전 상태가 0.2 감소하지 않고, 전 배터리 상태가 충전 상태에 있었다면(S231) 충전 상태로 판단한다(S232).Thereafter, the initial voltage charging state estimating unit determines that the initial voltage charging state has not decreased by 0.2 and that the entire battery state is in the charging state (S231) (S232).

이와 달리 초기 전압 충전 상태 추정부는 초기 전압 충전 상태가 0.2 감소하지 않았다면, 초기 전압 충전 상태가 0.2 증가하지 않고, 전 배터리 상태가 방전 상태에 있었다면(S233) 방전 상태로 판단한다(S234).Otherwise, if the initial voltage charging state is not decreased by 0.2, the initial voltage charging state estimating unit determines that the initial voltage charging state is not increased by 0.2 and the entire battery state is in the discharging state (S233).

이러한 조건을 만족하지 않으면 초기 전압 충전 상태 추정부는 중립 상태로 판단한다. If this condition is not satisfied, the initial voltage charged state estimating unit determines that the state is in a neutral state.

이와 같은 과정을 수행한 후에 초기 전압 충전 상태 추정부는 S211부터 반복한다.After the above process is performed, the initial voltage charge state estimating unit repeats from S211.

한편, 최종 충전 상태 추정부는 배터리의 출력이 저전류 구간에 있는지를 판단하여 저전류 구간에 있지 않으면 초기 전류 충전 상태를 최종 충전 상태로 하고 저전류 구간에 있으면 안정화 상태에 있는지를 판단하여 안정화되어 있으면 초기 전압 전 상태를 최종 출력 상태로 한다(S300).The final charge state estimator determines whether the output of the battery is in the low current section. If the current state is not in the low current section, the final charge state estimator determines whether the initial charge state is the final charge state or not, The state before the initial voltage is set to the final output state (S300).

이때, 최종 충전 상태 추정부는 초기 전압 충전 상태를 최종 충전 상태로 할때 방전 상태와 충전 상태의 평균값을 최종 충전 상태로 한다. At this time, when the initial charge state is set to the final charge state, the final charge state estimator sets the average value of the discharge state and the charge state to the final charge state.

이를 좀더 구체적으로 도 9를 참조하며 살펴보면, 최종 충전 상태 추정부는 배터리의 전류가 저전류 구간에 있는지를 판단한다(S302).More specifically, referring to FIG. 9, the final charge state estimation unit determines whether the current of the battery is in the low current period (S302).

판단 결과, 최종 충전 상태 추정부는 배터리 전류가 저전류 구간에 있지 않으면 초기 전류 충전 상태를 최종 충전 상태로 한다(S304).As a result of the determination, if the battery current is not in the low current section, the final charge state estimator sets the initial charge state to the final charge state (S304).

이와 달리 최종 충전 상태 추정부는 배터리 전류가 저전류 구간에 있으면 안정 상태에 있는지를 판단한다(S306).Otherwise, the final charge state estimating unit determines whether the battery current is in the stable state when the battery current is in the low current period (S306).

이때, 최종 충전 상태 추정부는 안정 상태에 도달하는 시간을 결정하는데 있어서 열화 정도와 온도를 고려하여 안정 상태에 도달하는 시간을 결정한다.At this time, the final charge state estimating unit determines the time to reach the stable state in consideration of the degree of deterioration and the temperature in determining the time to reach the stable state.

여기에서, 열화 정도는 배터리가 얼마나 열화되었는지를 나타내는 것으로, 열화가 진행될수록, 온도가 낮은 수록 안정화되는데 걸리는 시간이 길어진다. 이러한 열화 정도는 저전류 구간에서 내부 저항에 따라 정해질 수 있다. 즉, 내부 저항이 증가할수록 열화 정도가 증가하는 것으로 판단할 수 있다. Here, the degree of deterioration indicates how much the battery has deteriorated. As the deterioration progresses, the longer it takes for the temperature to stabilize, the longer it takes. This degree of deterioration can be determined according to the internal resistance in the low current section. That is, it can be judged that the degree of deterioration increases as the internal resistance increases.

이후에, 최종 충전 상태 추정부는 안정 상태에 있으면, 충전 상태와 방전 상태의 평균값으로(S308) 최종 배터리 충전 상태를 결정한다(S310).Thereafter, when the final state of charge estimation unit is in the stable state, the final state of charge of the battery is determined (S308) by the average value of the state of charge and the state of discharge (S308).

상기와 같은 본 발명에 따르면, 온도에 따른 실제 용량 기준을 고려하여 전류 적산을 수행하기 때문에 공칭 용량 기준에 의한 초기 전류 충전 상태의 오차를 방지할 수 있다.According to the present invention, current integration is performed in consideration of the actual capacity reference based on the temperature, so that the error of the initial current charging state based on the nominal capacity reference can be prevented.

또한, 본 발명은 배터리 상태를 고려하여 초기 전압 충전 상태를 파악함에 따라 배터리 상태에 따라 정확한 배터리 충전 상태를 파악할 수 있다.In addition, according to the present invention, an initial voltage charging state can be grasped in consideration of a battery state, and an accurate battery charging state can be determined according to the battery state.

또한, 본 발명은 배터리 열화 정도를 고려하여 안정화 여부를 판단할 수 있어 실제 안정화 되는 상태에 부합하는 배터리 충전 상태를 파악할 수 있도록 한다.Further, according to the present invention, it is possible to determine whether the battery is stabilized in consideration of the deterioration degree of the battery, so that it is possible to grasp the battery charging state corresponding to the actual stabilized state.

이처럼, 본원 발명은 온도에 따른 온도에 따른 실제 용량 기준과, 배터리 상태를 고려하고, 열화 정도를 고려하여 배터리 충전 상태를 파악할 수 있도록 하여 정확한 충전 상태를 파악할 수 있도록 한다.As described above, the present invention allows the battery charging state to be determined in consideration of the actual capacity reference and the battery condition according to the temperature and the degree of deterioration, so that the accurate charging state can be grasped.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였지만 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안 될 것이다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, It should be understood that various modifications may be made by those skilled in the art without departing from the spirit and scope of the present invention.

10 : 센싱부 11 : 전압 측정기
12 : 전류 측정기 13 : 온도 측정기
100 : 초기 전류 충전 상태 추정부 101 : 실제 용량 기준 산출기
102 : 전류 적산기 110 : 초기 전압 충전 상태 추정부
111 : 개방 전압 산출기 112 : 배터리 상태 검출기
113 : 추정기 120 : 최종 충전 상태 추정부
121 : 저전류 판단기 122 : 안정화 시간 검출기
123 : 설정기
130 : 메모리
10: sensing part 11: voltage measuring device
12: current meter 13: temperature meter
100: initial current charging state estimating unit 101: actual capacity estimating unit
102: current integrator 110: initial voltage charging state estimating unit
111: open-circuit voltage calculator 112: battery condition detector
113: estimator 120: final charge state estimating unit
121: Low current determiner 122: Stabilization time detector
123: Configurator
130: memory

Claims (21)

배터리 상태 정보를 센싱하여 출력하는 센싱부;
온도에 따른 배터리 용량 기준, 충전 상태의 개방 전압-초기 전압 충전 상태 테이블 또는 방전 상태의 개방 전압-초기 전압 충전 상태 테이블을 저장하고 있는 메모리부;
상기 센싱부에서 센싱된 배터리 상태 정보와 상기 메모리부에 저장된 배터리 용량 기준을 이용하여 배터리 실제 용량 기준을 산출하고, 상기 배터리 실제 용량 기준 및 배터리 전류 적산을 이용해 초기 전류 충전 상태를 산출하는 초기 전류 충전 상태 추정부;
상기 센싱부에서 센싱된 배터리 전압과 내부 저항을 이용하여 개방 전압을 산출하고 상기 메모리부에 저장된 충전 상태의 개방 전압-초기 전압 충전 상태 테이블 또는 방전 상태의 개방 전압-초기 전압 충전 상태 테이블을 이용하여 초기 전압 충전 상태를 추정하는 초기 전압 충전 상태 추정부; 및
저 전류 구간 여부에 따라 초기 전류 충전 상태 또는 초기 전압 충전 상태를 최종 충전 상태로 정하는 최종 충전 상태 추정부를 포함하고,
상기 초기 전압 충전 상태 추정부는
측정 전압과 내부 저항을 이용하여 개방 전압을 산출하는 개방 전압 산출기;
배터리의 충전 상태와 방전 상태를 파악하는 배터리 상태 검출기; 및
상기 메모리에 저장된 개방 전압-초기 전압 충전 상태 테이블을 이용하여 초기 전압 충전 상태를 추정하는 추정기를 포함하는, 배터리 충전 상태 추정 장치.
A sensing unit for sensing and outputting battery status information;
An initial voltage charge state table or an open voltage in a discharge state; an initial voltage charge state table;
An initial current charging operation for calculating an actual battery capacity reference based on the battery state information sensed by the sensing unit and the battery capacity reference stored in the memory unit and calculating an initial current charging state based on the battery actual capacity reference and the battery current integration, State estimator;
An open-circuit voltage is calculated using the battery voltage and internal resistance sensed by the sensing unit, and an open-voltage-initial-voltage charge state table of the charge state stored in the memory unit or an open- An initial voltage charging state estimating unit for estimating an initial voltage charging state; And
And a final charge state estimating unit for determining the initial charge state or the initial voltage charge state to the final charge state according to whether the current is in the low current period,
The initial voltage charge state estimating unit
An open-circuit voltage calculator for calculating an open-circuit voltage using a measured voltage and an internal resistance;
A battery state detector for detecting a charged state and a discharged state of the battery; And
And an estimator for estimating an initial voltage charge state using the open-voltage-initial voltage charge state table stored in the memory.
청구항 1항에 있어서,
상기 최종 충전 상태 추정부는 저전류 구간이 아닐 경우에 상기 초기 전류 충전 상태 추정부에서 추정된 초기 전류 충전 상태를 최종 충전 상태로 하는 배터리 충전 상태 추정 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the final charge state estimating unit sets the initial current charge state estimated by the initial current charge state estimator to a final charge state when the current state is not the low current period.
청구항 1에 있어서,
상기 최종 충전 상태 추정부는 저 전류 구간에 진입한 경우에 상기 초기 전압 충전 상태 추정부에서 추정한 초기 전압 충전상태를 최종 충전 상태로 하는 것을 특징으로 하는 배터리 충전 상태 추정 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the final charged state estimating unit sets the initial voltage charged state estimated by the initial voltage charged state estimating unit to the final charged state when the current state enters the low current period.
삭제delete 청구항 1에 있어서,
상기 개방 전압 산출기는 충전 상태에 의해 보정된 보정 전압(SOH_V)과 충전 상태를 고려한 기준 전압(V-Reference)을 이용하여 산출한 보정 저항을 내부 저항(SOC_IR)으로 하는 것을 특징으로 하는 배터리 충전 상태 추정 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the open-circuit voltage calculator uses the internal resistance (SOC_IR) as the correction resistance calculated by using the correction voltage (SOH_V) corrected by the charge state and the reference voltage (V-Reference) Estimating device.
청구항 1에 있어서,
상기 추정기는 상기 배터리 상태 검출기에 의해 파악된 배터리 상태가 충전 상태에 있으면 상기 메모리에 저장된 충전 상태의 개방 전압-초기 전압 충전 상태 테이블을 이용하고, 배터리가 방전 상태에 있으면 방전상태의 개방 전압-초기 전압 충전 상태 테이블을 이용하여 초기 전압 충전 상태를 추정하는 것을 특징으로 하는 배터리 충전 상태 추정 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the estimator uses the open-voltage-initial-voltage charge state table in the charge state stored in the memory when the battery state detected by the battery state detector is in the charge state, and uses the open- And estimates an initial voltage charging state using the voltage charging state table.
청구항 6에 있어서,
상기 최종 충전 상태 추정부는
상기 센싱부에서 측정된 전류가 저전류 구간에 진입하였는지를 판단하는 저전류 판단기;
상기 저전류 판단기가 전류 상태를 저전류로 판단하는 경우에 안정화 시간을 산출하는 안정화 시간 검출기; 및
상기 저전류 판단기의 판단 결과 저전류 구간이 아닐 경우에 상기 초기 전류 충전 상태 추정부에서 추정된 초기 전류 충전 상태를 최종 충전 상태로 하고, 저전류 구간이면 상기 안정화 시간 검출기에서 검출된 안정화 시간이후에 상기 초기 전압 충전 상태 추정부에서 추정된 초기 전압 충전 상태를 최종 충전 상태로 하는 설정기를 포함하는 배터리 충전 상태 추정 장치.
The method of claim 6,
The final charge state estimating unit
A low current determiner for determining whether the current measured by the sensing unit has entered the low current section;
A stabilization time detector for calculating a stabilization time when the low current determiner determines that the current state is a low current; And
If the low current judging unit determines that the initial current charging state estimated by the initial current charging state estimating unit is not the low current region, the final charging state is determined to be the final charging state. And a setting unit for setting the initial voltage charging state estimated by the initial voltage charging state estimating unit to the final charging state.
청구항 7에 있어서,
상기 설정기는 충전 상태와 방전 상태의 평균값을 최종 충전 상태로 결정하는 것을 특징으로 하는 배터리 충전 상태 추정 장치.
The method of claim 7,
Wherein the setter determines an average value of the charged state and the discharged state as the final charged state.
청구항 7에 있어서,
상기 안정화 시간 검출기는 열화 정도를 고려하여 안정 상태의 도달 시간을 결정하는 것을 특징으로 하는 배터리 충전 상태 추정 장치.
The method of claim 7,
Wherein the stabilization time detector determines the steady state arrival time in consideration of the degree of deterioration.
청구항 1에 있어서,
상기 센싱부는
상기 배터리 전압을 측정하는 전압 측정기;
배터리 전류를 측정하는 전류 측정기; 및
배터리 온도를 측정하는 온도 측정기를 포함하는 배터리 충전 상태 추정 장치.
The method according to claim 1,
The sensing unit
A voltage meter for measuring the battery voltage;
A current meter for measuring the battery current; And
A battery charge state estimation device comprising a temperature meter for measuring battery temperature.
청구항 1에 있어서,
상기 초기 전류 충전 상태 추정부는
상기 센싱부에서 센싱된 배터리 온도를 이용하여 메모리부에 온도에 따른 배터리 용량 기준을 참조하여 실제 용량 기준을 산출하는 실제 용량 기준 산출기; 및
상기 실제 용량 기준 산출기에서 산출된 실제 용량 기준을 이용하여 상기 센싱부에서 센싱된 배터리 전류의 적산에 의한 초기 전류 충전 상태를 산출하는 전류 적산기를 포함하는 배터리 충전 상태 추정 장치.
The method according to claim 1,
The initial current charged state estimation unit
An actual capacity criterion calculator for calculating an actual capacity criterion by referring to a battery capacity criterion corresponding to a temperature in the memory unit using the battery temperature sensed by the sensing unit; And
And a current integrator for calculating an initial current charging state by integrating the battery current sensed by the sensing unit using the actual capacity reference calculated by the actual capacity reference calculator.
(A) 센싱부가 배터리 상태를 센싱하는 단계;
(B) 초기 전류 충전 상태 추정부가 상기 센싱부에서 센싱된 배터리 상태 정보와 메모리에 저장된 배터리 용량 기준을 이용하여 배터리 실제 용량 기준을 산출하고, 상기 배터리 실제 용량 기준 및 배터리 전류 적산을 이용해 초기 전류 충전 상태를 산출하는 단계;
(C-1) 초기 전압 충전 상태 추정부가 상기 센싱부에서 센싱된 배터리 전압과 내부 저항을 이용하여 개방 전압을 산출하는 단계;
(C-2) 초기 전압 충전 상태 추정부가 메모리에 저장된 충전 상태의 개방 전압-초기 전압 충전 상태 테이블 또는 방전 상태의 개방 전압-초기 전압 충전 상태 테이블을 이용하여 초기 전압 충전 상태를 추정하는 단계; 및
(D) 최종 충전 상태 추정부가 저 전류 구간 여부에 따라 초기 전류 충전 상태 또는 초기 전압 충전 상태를 최종 충전 상태로 정하는 단계를 포함하는 배터리 충전 상태 추정 방법.
(A) sensing a sensing state of the battery;
(B) An initial current charging state estimation unit calculates a battery actual capacity reference using the battery state information sensed in the sensing unit and a battery capacity reference stored in the memory, and calculates an initial current charging state based on the battery actual capacity reference and the battery current integration, Calculating a state;
(C-1) calculating an open-circuit voltage using an internal resistance and a battery voltage sensed by the sensing unit;
(C-2) estimating an initial voltage charge state using an open-circuit voltage-initial voltage charge state table or an open-circuit voltage state of a discharge state stored in the initial voltage charge state estimation unit memory; And
(D) determining an initial current charging state or an initial voltage charging state as a final charging state according to whether a final charging state estimating section is in a low current section.
청구항 12에 있어서,
상기 (D)단계에서
상기 최종 충전 상태 추정부는 저전류 구간이 아닐 경우에 상기 초기 전류 충전 상태 추정부에서 추정된 초기 전류 충전 상태를 최종 충전 상태로 하는 배터리 충전 상태 추정 방법.
The method of claim 12,
In the step (D)
Wherein the final charge state estimator sets the initial current charge state estimated by the initial current charge state estimator to the final charge state when the current state is not the low current period.
청구항 12에 있어서,
상기 (D)단계에서
상기 최종 충전 상태 추정부는 저 전류 구간에 진입한 경우에 상기 초기 전압 충전 상태 추정부에서 추정한 초기 전압 충전상태를 최종 충전 상태로 하는 것을 특징으로 하는 배터리 충전 상태 추정 방법.
The method of claim 12,
In the step (D)
Wherein the final charged state estimating unit sets the initial voltage charged state estimated by the initial voltage charged state estimating unit to the final charged state when the current state enters the low current period.
삭제delete 청구항 12에 있어서,
상기 (C-1) 이전에
(C-3) 상기 초기 전압 충전 상태 추정부가 충전 상태에 의해 보정된 보정 전압(SOH_V)과 충전 상태를 고려한 기준전압을 이용하여 산출한 보정 저항을 내부 저항(SOC_IR)로 하는 단계를 포함하는 배터리 충전 상태 추정 방법.
The method of claim 12,
Before (C-1) above
(C-3) setting the correction resistance calculated by using the reference voltage considering the charging state and the correction voltage (SOH_V) corrected by the charging state of the initial voltage charging state estimating section as the internal resistance (SOC_IR) Method of estimating charged state.
청구항 12에 있어서,
상기 (C-2) 단계는
(C-4) 상기 초기 전압 충전 상태 추정부는 배터리의 충전 상태와 방전 상태를 파악하는 단계;
(C-5) 상기 초기 전압 충전 상태 추정부는 배터리가 충전 상태에 있으면 상기 메모리에 저장된 충전 상태의 개방 전압-초기 전압 충전 상태 테이블을 이용하여 초기 전압 충전 상태를 추정하는 단계; 및
(C-6) 상기 초기 전압 충전 상태 추정부는 배터리가 방전 상태에 있으면 상기 메모리에 저장된 방전상태의 개방 전압-초기 전압 충전 상태 테이블을 이용하여 초기 전압 충전 상태를 추정하는 단계를 포함하는 배터리 충전 상태 추정 방법.
The method of claim 12,
The step (C-2)
(C-4) The initial voltage charged state estimating unit estimates the charged state and the discharged state of the battery;
(C-5) The initial voltage charged state estimating unit estimates an initial voltage charged state using a charged state open-voltage-initial voltage charged state table stored in the memory when the battery is in a charged state; And
(C-6) The initial voltage charging state estimating unit estimates an initial voltage charging state using the open-voltage-initial voltage charging state table of the discharging state stored in the memory when the battery is in a discharging state. Estimation method.
청구항 17에 있어서,
상기 (C-2) 단계는 상기 (C-6) 단계 이후에,
(C-7)상기 최종 충전 상태 추정부는 충전 상태와 방전 상태의 평균값을 최종 충전 상태로 결정하는 단계를 더 포함하는 배터리 충전 상태 추정 방법.
18. The method of claim 17,
In the step (C-2), after the step (C-6)
(C-7) The final charged state estimating unit may further include determining an average value of a charged state and a discharged state as a final charged state.
청구항 12에 있어서,
(E) 상기 최종 충전 상태 추정부가 저전류 구간에 진입한 경우에 안정 상태 이후에 상기 초기 전압 충전 상태 추정부에서 추정한 초기 전압 충전상태를 최종 충전 상태로 하는 단계를 더 포함하는 배터리 충전 상태 추정 방법.
The method of claim 12,
(E) setting the initial voltage charging state estimated by the initial voltage charging state estimating unit after the stable state to the final charging state when the final state of charge estimating unit has entered the low current period, Way.
청구항 19에 있어서,
상기 (E) 단계에서 상기 최종 충전 상태 추정부가 열화 정도와 온도를 고려하여 안정 상태의 도달 시간을 결정하는 것을 특징으로 하는 배터리 충전 상태 추정 방법.
The method of claim 19,
Wherein in the step (E), the arrival time of the stable state is determined in consideration of the degree of deterioration and the temperature of the final state estimation unit.
청구항 12에 있어서,
상기 (B) 단계는
(B-1) 초기 전류 충전 상태 추정부가 상기 센싱부에서 센싱된 배터리 온도를 이용하여 메모리에 저장된 온도에 따른 배터리 용량 기준을 따라 실제 용량 기준을 산출하는 단계; 및
(B-2) 초기 전류 충전 상태 추정부가 산출된 실제 용량 기준을 이용하여 상기 센싱부에서 센싱된 배터리 전류의 적산에 의한 초기 전류 충전 상태를 산출하는 단계를 포함하는 배터리 충전 상태 추정 방법.
The method of claim 12,
The step (B)
(B-1) calculating an actual capacity reference based on a battery capacity criterion corresponding to a temperature stored in the memory using the battery temperature sensed by the sensing unit; And
(B-2) calculating an initial current charging state by integrating the battery current sensed by the sensing unit using the actual capacity reference calculated by the initial current charging state estimating unit.
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Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102085737B1 (en) * 2014-10-27 2020-03-09 현대자동차주식회사 System for predicting soc of the battery and method for thereof
KR101847685B1 (en) * 2015-01-28 2018-04-10 주식회사 엘지화학 Apparatus and Method for estimating state of battery
CN105891717A (en) * 2015-07-01 2016-08-24 乐视移动智能信息技术(北京)有限公司 Battery electric quantity obtaining method and device
CN105738828B (en) * 2016-04-04 2018-07-17 北京航空航天大学 A kind of battery capacity accurately measures method
KR102040880B1 (en) * 2016-04-11 2019-11-05 주식회사 엘지화학 Apparatus and method for estimating battery state
KR102654635B1 (en) * 2016-08-22 2024-04-04 한국과학기술원 Method for determining state of charge and method for measuring charge loss of battery using the same
KR102348075B1 (en) 2016-11-11 2022-01-10 에스케이온 주식회사 Apparatus and method for estimating state of charge of battery
KR102239365B1 (en) 2017-10-20 2021-04-09 주식회사 엘지화학 Apparatus for estimating state of charge of battery
KR102244140B1 (en) * 2017-12-21 2021-04-22 주식회사 엘지화학 Method and apparatus for calibrating state of charge of a battery
KR102054050B1 (en) * 2017-12-28 2019-12-09 광운대학교 산학협력단 A method of estimating state of charge of battery and an apparatus for managing of battery
KR102196668B1 (en) * 2019-07-09 2020-12-30 한국전력공사 Apparatus and method for estimating state of charge of battery and method thereof
KR102463898B1 (en) * 2020-11-11 2022-11-03 주식회사 케이티앤지 Aerosol generating device and method thereof
CN115015787B (en) * 2022-08-09 2022-11-18 深圳国瑞协创储能技术有限公司 Battery SOC compensation method, device and equipment and computer readable storage medium

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100927541B1 (en) * 2008-08-14 2009-11-17 주식회사 엘지화학 Apparatus and method for estimating battery's resistance characteristics based on open circuit voltage estimated by battery voltage variation pattern
KR101189150B1 (en) * 2008-01-11 2012-10-10 에스케이이노베이션 주식회사 The method for measuring SOC of a battery in Battery Management System and the apparatus thereof

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6366054B1 (en) * 2001-05-02 2002-04-02 Honeywell International Inc. Method for determining state of charge of a battery by measuring its open circuit voltage
JP2003068369A (en) * 2001-08-23 2003-03-07 Japan Storage Battery Co Ltd Detecting method of total capacity of secondary battery and detector of total capacity
JP4984527B2 (en) * 2005-12-27 2012-07-25 トヨタ自動車株式会社 Secondary battery charge state estimation device and charge state estimation method
KR100839385B1 (en) 2006-11-01 2008-06-19 삼성에스디아이 주식회사 Battery management system and driving method thereof

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101189150B1 (en) * 2008-01-11 2012-10-10 에스케이이노베이션 주식회사 The method for measuring SOC of a battery in Battery Management System and the apparatus thereof
KR100927541B1 (en) * 2008-08-14 2009-11-17 주식회사 엘지화학 Apparatus and method for estimating battery's resistance characteristics based on open circuit voltage estimated by battery voltage variation pattern

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