KR102177723B1 - 차량용 배터리의 가용 용량 연산 방법 및 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체 - Google Patents

차량용 배터리의 가용 용량 연산 방법 및 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체 Download PDF

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Abstract

본 발명은 실시 예들은 배터리 충전에 관한 것으로서, 차량용 배터리의 가용 잔존 용량 연산 방법에 있어서, 배터리의 가용 잔존 용량 연산을 요청하는 요청 정보를 수신하는 과정; 상기 배터리의 상대적 완전 충전 용량을 연산하는 과정; 상기 배터리의 에너지 비축 용량을 연산하는 과정; 상기 연산된 상대적 완전 충전 용량 및 상기 연산된 에너지 비축 용량으로부터 상기 배터리의 상대적 충전 상태를 연산하는 과정; 및 상기 연산된 상대적 충전 상태 및 가용 배터리 용량으로부터 차량의 상대적 충전 상태를 연산하는 과정을 포함할 수 있다.

Description

차량용 배터리의 가용 용량 연산 방법 및 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체{COMPUTATIONS METHOD AND COMPUTER READABLE RECORDING MEDIUM FOR VEHICLE BATTERY REMAINING CAPACITY AVAILABLE}
본 발명은 실시 예들은 배터리의 가용 잔존 용량 연산에 관한 것으로서, 예컨대, 차량의 배터리의 가용 잔존 용량을 연산할 수 있는 차량용 배터리의 가용 잔존 용량 연산 방법 및 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 관한 것이다.
대기오염과 석유 고갈의 위기에 대응하여 전기 에너지를 차량의 동력으로 사용하는 전기 자동차(electric vehicle)와 관련된 기술들이 활발하게 개발되고 있다. 배터리 시스템은 고전압 배터리팩, 충방전 제어를 위한 PRA(Power relay assay), 배터리팩의 냉각성능 향상을 위한 블로어, 안전 장치인 Safety plug, 와이어하네스, 배터리팩의 상태 정보를 모니터링하고 제어하는 배터리 관리 시스템 (BMS, Battery management system) 및 구조물 등을 포함한다. 잔존 용량 계산은 배터리팩의 전압, 전류, 온도 등을 모니터링 하여, 사용 환경에 따라 배터리시스템의 성능과 관련된 파라미터들을 연산하고 보정하여 BMS 및 운전자에게 전달한다.
배터리의 충전 상태(State Of Charge, 이하 SOC)는 직접적으로 측정할 수는 없으며, 간접적으로 전류적분법(Coulomb counting), 전압측정법(Open circuit voltage), 방전출력 환산법(Look up table), 임피던스 측정법(Impedance tracking)등의 연산 방법으로 사용하여 연산했다. 종래 기술의 경우, 상기 연산 방법들 중 적어도 두 가지 방법을 복합적으로 사용한다. 배터리의 SOC를 예측하는 연산에 사용되는 연산법에 따라 배터리 충방전 측정 오차가 각각 다르게 연산된다. 또한, 배터리의 열화도에 따라 초기 계산 값이 달라지는 전기화학 파라미터들을 감안할 수 없다. 따라서, 종래 기술의 경우, 전제로 SOC를 0% 내지 100%의 범위로 가정하며, 차량 환경에 따라 상기 연산법들 중 선택적으로 복수 개의 연산법을 선별하여 적용하고, 배터리의 SOC를 예측하였다.
한편, SOC는 배터리 시스템을 사용하는 차량 제원에 따라 에너지 가용 범위가 다르다. 배터리 시스템은 구동 모터에 에너지를 전달하는 구동 용량, 초기 차량의 시동 발전을 위한 HSG(Hybrid Starter & Generator)용량, 차량용 전장 부하 용량, 에어컨 및 히터 부하의 컴프레서(compressor) 용량 등의 에너지 전원으로 사용된다.
또한, 자동차의 파워트레인(Power train)의 구성에 따라 SOC의 가용 범위가 달라진다. 예컨대, 하이브리드는 SOC 20% 내지 80%, 플러그 인 하이브리드는 SOC 15% 내지 90%, 전기차는 SOC 5% 내지 95%의 가용 에너지를 사용한다.
또한, 각 차량의 부하 조건 및 내구 수명을 만족하는 조건에 따라 배터리 시스템의 가용에너지 범위를 설정하게 된다. 배터리 시스템의 에너지 용량이 100Wh/kg이라고 가정할 때, 하이브리드 차량은 60%의 가용 에너지를 가지며, 플러그 인 하이브리드는 75%, 전기차의 경우는 90%의 가용에너지를 추정할 수 있다. 하지만, 자동차의 사용환경에 따라 각 차량의 가용 에너지는 열화 과정을 거치면서 가용 에너지가 초기 대비 감소한다. 따라서, 종래의 SOC 연산 방법으로 연산된 SOC를 가용 용량(capacity available)으로 환산할 수 있는 연산 방법이 필요하다.
본 발명의 실시예는 SOC 연산 방법으로 연산된 SOC를 가용 용량으로 환산할 수 있는 차량용 배터리의 가용 잔존 용량 연산 방법 및 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체를 제공한다.
또한, 본 발명의 실시예는 차량의 설계 조건에 따른 가용 용량으로 환산할 수 있는 차량용 배터리의 가용 잔존 용량 연산 방법 및 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체를 제공한다.
본 발명의 실시 예에 따른 차량용 배터리의 가용 잔존 용량 연산 방법은, 차량용 배터리의 가용 잔존 용량 연산 방법에 있어서, 배터리의 가용 잔존 용량 연산을 요청하는 요청 정보를 수신하는 과정; 상기 배터리의 상대적 완전 충전 용량을 연산하는 과정; 상기 배터리의 에너지 비축 용량을 연산하는 과정; 상기 연산된 상대적 완전 충전 용량 및 상기 연산된 에너지 비축 용량으로부터 상기 배터리의 상대적 충전 상태를 연산하는 과정; 및 상기 연산된 상대적 충전 상태 및 가용 배터리 용량으로부터 차량의 상대적 충전 상태를 연산하는 과정을 포함할 수 있다.
상기 요청 정보는, 배터리 관리 시스템(Battery Management System) 또는 차량제어기(Hybrid Control Unit)로부터 생성되어 송신되는 정보인 것을 할 수 있다.
상기 상대적 완전 충전 용량은, 상기 상대적 완전 충전 용량을 위한 수학식
Figure 112020055788414-pat00014
을 통해 이루어지며, FCC는 차량 장착 전 상기 배터리의 완전 충전 용량, 배터리 충전 용량의 저하 수치는 상기 배터리가 사용된 시간 정보가 반영된 정보로 정의되는 것을 할 수 있다.
상기 배터리 충전 용량의 저하 수치는, 상기 차량에 장착 전의 배터리의 완전 충전 용량을 기준 값으로 하고, 상기 배터리의 충전 용량의 정보, 상기 배터리의 사용량의 정보, 상기 배터리의 잔존 용량의 정보 및 상기 배터리의 초기 장착 시점으로부터 현재까지의 시간의 정보 중 적어도 하나의 정보를 반영하여 생성되는 것을 할 수 있다.
상기 에너지 비축 용량은, 현재 상기 배터리의 에너지 비축 용량으로서, 전류적분법(Coulomb counting), 전압측정법(Open circuit voltage), 방전출력 환산법(Look up table), 임피던스 측정법(Impedance tracking)등의 연산 방법들 중 적어도 어느 하나를 사용하여 연산되는 것을 포함할 수 있다.
상기 상대적 충전 상태는, 상기 상대적 충전 상태를 위한 수학식
Figure 112013099072296-pat00002
을 통해 이루어지며, RC는 상기 에너지 비축 용량, RFCC는 상기 상대적 완전 충전 용량으로 정의되는 것을 포함할 수 있다.
상기 차량의 상대적 충전 상태는, 상기 차량의 상대적 충전 상태를 위한 수학식
Figure 112013099072296-pat00003
을 통해 이루어지며, RSOC는 상기 상대적 충전 상태, 가용 배터리 용량은 상기 차량의 환경 정보 및 상기 배터리의 건강 상태(State Of Health) 정보를 바탕으로 산출된 정보로 정의되는 것을 포함할 수 있다.
상기 차량의 환경 정보는, 상기 차량의 종류 별로 서로 다른 설정 값이 미리 설정된 차량 종류 정보, 파워트레인 구성의 종류 별로 서로 다른 설정 값이 미리 설정된 파워트레인 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 차량용 배터리의 가용 잔존 용량 연산 방법은, 연산된 상기 차량의 상대적 충전 상태를 바탕으로 차량의 상대적 충전 상태 정보를 생성하고, 배터리 관리 시스템(Battery Management System) 또는 차량제어기(Hybrid Control Unit)로 전송할 수 있다.
상기 차량용 배터리의 가용 잔존 용량 연산 방법은, 연산된 상기 차량의 상대적 충전 상태 및 연비 효율 정보를 바탕으로 배터리 교체 시기 정보를 생성하고, 배터리 관리 시스템(Battery Management System) 또는 차량제어기(Hybrid Control Unit)로 전송할 수 있다.
한편, 차량용 배터리의 가용 용량 연산 방법에 대한 정보는 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체에 저장될 수 있다. 이러한 기록 매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있도록 프로그램 및 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록매체를 포함한다. 그 예로는, 롬(ROM: Read Only Memory), 램(RAM: Random Access Memory), CD(Compact Disk), DVD(Digital Video Disk)-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장장치, 임베디드 멀티미디어 카드(eMMC) 등이 있으며, 또한 케리어 웨이브(예를 들면, 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함된다. 또한, 이러한 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산 방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다.
본 발명은 실시예에 따르면, SOC를 가용 용량으로 환산할 수 있다.
본 발명의 실시예는 차량의 설계 조건에 따른 가용 용량으로 환산할 수 있다.
도 1은 본 발명에 실시예에 따른 차량용 배터리의 가용 잔존 용량 연산 방법 의 동작을 도시하는 흐름도.
이하, 첨부된 도면들에 기재된 내용들을 참조하여 본 발명에 따른 예시적 실시 예를 상세하게 설명한다. 다만, 본 발명이 예시적 실시 예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 실질적으로 동일한 기능을 수행하는 부재를 나타낸다.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 발명에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 발명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 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 있음을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "...부", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
종래의 일반적인 배터리시스템 SOC 연산 방법들은, 에너지 전체 용량을 SOC 0% 내지 100%의 범위로 가정한 연산 방법들이다. 또한, 배터리의 충방전 프로파일에서는 가용 에너지 설정 범위에 따라 쓸 수 있는 에너지 용량이 다르며, 사용 시간 및 배터리의 사용 환경에 따른 배터리의 열화 정도가 달라서 초기 설계된 용량과 다르다.
본 발명의 실시예에 따른 차량용 배터리의 가용 잔존 용량 연산 방법은 상기 종래의 SOC 연산 방법들의 단점을 보완하기 위해, 현재 차량에 장착된 배터리의 상태와 차량의 환경적인 변수들이 반영된 차량의 상대적 충전 상태의 정보를 생성하고, 사용자에게 측정 시점에서의 배터리 가용 용량(Battery remaining capacity available)에 대한 정보를 제공할 수 있다. 운전자는 제공받은 정보를 바탕으로 차량의 에너지 소비 관리 및 가용 에너지에 따른 실제 주행 거리를 판단할 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 차량용 배터리의 가용 잔존 용량 연산 방법의 이해를 돕기 위해 다음과 같이 용어를 정의한다.
본 발명의 실시예에 따른 상대적 완전 충전 용량(Relative Full Charge Capacity, 이하 RFCC)은 종래의 완전 충전 용량은 차량 설치 전의 순수 배터리의 완전 충전 용량을 의미하자만, 본 발명의 실시예에 따른 RFCC는 현재 차량에 설치된 배터리의 건강 상태에 따른 실제 만충전 시 사용 가능한 용량을 의미하며 다음과 같은 수학식으로 정의한다.
Figure 112020055788414-pat00015
여기서, FCC는 차량 장착 전 배터리의 완전 충전 용량, 배터리 충전 용량의 저하 수치%는 차량에 장착되어 실제 사용된 시간이 반영된 배터리의 충전 용량의 저하 수치를 의미한다. 배터리의 충전 용량의 저하 수치에 대한 정보는 차량에 초기 장착 시점 전인 순수 배터리의 완전 충전 용량을 100%의 기준 값으로 하고, 충전 용량의 정보, 배터리 사용량의 정보, 배터리의 잔존 용량의 정보, 배터리 초기 장착 시점으로부터 현재까지의 시간의 정보 중 적어도 하나를 포함하여 연산될 수 있다. 예컨대, 초기 배터리의 FCC의 값이 10Ah 이고, 배터리 장착 시간이 5년이 된 시점에서 배터리의 충전 용량의 저하 수치가 10%라면, 배터리의 충전 용량의 저하 수치(RFCC)를 9Ah로 연산할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 상대적 충전 상태(Relative State of charge, 이하 RSOC)는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 배터리의 가용 잔존 용량 연산 방법에 사용되는 알고리즘으로서 다음과 같은 수학식으로 정의한다.
Figure 112013099072296-pat00005
여기서, RSOC는 현재 배터리의 에너지 비축 용량을 만충전 시 예측되는 완전 충전 용량으로 나눈 값, RC는 현재 배터리의 에너지 비축 용량 및 RFCC는 상대적 완전 충전 용량을 의미한다.
차량의 상대적 충전 상태(Automotive Relative State of charge, 이하 ARSOC)는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 배터리의 가용 잔존 용량 연산 방법에 사용되는 알고리즘으로서 다음과 같은 수학식으로 정의한다.
Figure 112013099072296-pat00006
여기서, 가용 배터리 용량은 차량의 환경 정보 및 배터리 관리 시스템(BMS)으로부터 제공받은 배터리의 건강 상태(SOH, State Of Health) 정보를 바탕으로 생성된 정보이다.
차량의 환경 정보는 차량의 종류 별로 서로 다른 설정 값이 미리 설정된 차량 종류 정보, 파워트레인 구성의 종류 별로 서로 다른 설정 값이 미리 설정된 변수 정보가 설정된 파워트레인 정보를 포함할 수 있다.
차량 종류 정보 및 파워트레인 정보는 각 차량 모델 별 정보와 미리 매핑된 데이터 테이블 방식으로 차량 내 기록매체(미도시)에 저장될 수 있다.
차량 모델 별 정보는 EV(Electric Vehicle) 차량 모델 별 정보, BEV(Battery Electric Vehicle) 차량 모델 별 정보, HEV(Hybrid Electric Vehicle) 차량 모델 별 정보, PHEV(Plug-in Hybrid Electric Vehicle) 차량 모델 별 정보, FCEV(Fuel Cell Electric Vehicle) 차량 모델 별 정보 및 NEV(Neighborhood Eclectic Vehicle) 차량 모델 별 정보 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 차량용 배터리의 가용 잔존 용량 연산 방법에 대하여 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명에 실시예에 따른 차량용 배터리의 가용 잔존 용량 연산 방법 의 동작을 도시하는 흐름도이다. 도 1을 참조하면, 먼저, 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 배터리의 가용 잔존 용량 연산 장치는 배터리의 가용 잔존 용량 연산 요청하는 요청 정보를 수신할 수 있다(110). 배터리의 가용 잔존 용량 연산을 요청하는 요청 정보는 배터리 관리 시스템(Battery Management System, 이하 BMS), 상위 제어기인 차량제어기(Hybrid Control Unit)등의 차량 내 타 제어부들 중 적어도 어느 하나로부터 송신된 정보일 수 있다. 또한, 차량에 설치된 제어부뿐만 아니라 본 발명의 차량용 배터리의 가용 잔존 용량 연산 장치와 통신이 가능한 어떠한 전자 장치에서 송신된 정보일 수 있다.
그 후, 차량용 배터리의 가용 잔존 용량 연산 장치는 상대적 완전 충전 용량(RFCC)을 연산할 수 있다(120). RFCC는 현재 차량에 설치된 배터리의 건강 상태에 따른 실제 만충전 시 사용 가능한 용량으로서, 다음과 같은 수학식을 통해 산출할 수 있다.
Figure 112020055788414-pat00016
여기서, FCC는 차량 장착 전 배터리의 완전 충전 용량, 배터리 충전 용량의 저하 수치는 차량에 장착되어 실제 사용된 시간이 반영된 배터리의 충전 용량의 저하 수치를 의미한다.
배터리의 충전 용량의 저하 수치에 대한 정보는 차량에 초기 장착 시점 전인 순수 배터리의 완전 충전 용량을 100%의 기준 값으로 하고, 충전 용량의 정보, 배터리 사용량의 정보, 배터리의 잔존 용량의 정보, 배터리 초기 장착 시점으로부터 현재까지의 시간의 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
그 후, 차량용 배터리의 가용 잔존 용량 연산 장치는 현재 배터리의 에너지 비축 용량(RC)를 연산할 수 있다(130). RC는 현재 배터리의 에너지 비축 용량으로서, 전류적분법(Coulomb counting), 전압측정법(Open circuit voltage), 방전출력 환산법(Look up table), 임피던스 측정법(Impedance tracking)등의 연산 방법들 중 적어도 어느 하나를 사용하여 연산할 수 있다.
그 후, 차량용 배터리의 가용 잔존 용량 연산 장치는 상대적 충전 상태(RSOC)를 연산할 수 있다(140). RSOC는 상대적 충전 상태를 의미하며, 다음과 같은 수학식을 통해 산출할 수 있다.
Figure 112013099072296-pat00008
여기서, RC는 현재 배터리의 에너지 비축 용량, RFCC는 상대적 완전 충전 용량을 의미한다.
차량용 배터리의 가용 잔존 용량 연산 장치는 차량의 상대적 충전 상태(ARSOC)를 연산할 수 있다(150). ARSOC는 다음과 같은 수학식을 통해 산출할 수 있다.
Figure 112013099072296-pat00009
여기서, 가용 배터리 용량은 차량의 환경 정보 및 배터리 관리 시스템(BMS)으로부터 제공받은 배터리의 건강 상태(SOH) 정보를 바탕으로 생성된 정보이다.
그 후, 차량용 배터리의 가용 잔존 용량 연산 장치는 차량의 상대적 충전 상태 정보를 생성하고, 전송할 수 있다(160). 차량의 상대적 충전 상태 정보는 상기 150과정에서 산출된 ARSOC를 바탕으로 생성될 수 있다.
또한, 차량용 배터리의 가용 잔존 용량 연산 장치는 생성된 차량의 상대적 충전 상태 정보를 배터리 관리 시스템 또는 차량제어기로 전송할 수 있다.
또한, 차량용 배터리의 가용 잔존 용량 연산 장치는 생성된 차량의 상대적 충전 상태 정보를 기존 차량의 상대적 충전 상태 정보가 저장된 차량 내 저장매체(미도시)에 저장할 수 있다.
또한, 차량용 배터리의 가용 잔존 용량 연산 장치는 저장된 차량의 상대적 충전 상태 정보를 바탕으로 배터리의 교체 시기를 연산하여, 배터리 교체 시기 정보를 생성할 수 있다. 배터리 교체 시기 정보는 상대적 충전 상태 정보 및 차량의 연비 효율 정보를 바탕으로 생성될 수 있다.
또한, 차량용 배터리의 가용 잔존 용량 연산 장치는 생성된 배터리 교체 시기 정보를 배터리 관리 시스템 또는 차량제어기로 전송할 수 있다.
한편, 상술한 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 배터리의 가용 잔존 용량 연산 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광 기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다,
이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시 예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

Claims (12)

  1. 차량용 배터리의 가용 잔존 용량 연산 방법에 있어서,
    배터리의 가용 잔존 용량 연산을 요청하는 요청 정보를 수신하는 과정;
    상기 배터리의 상대적 완전 충전 용량을 연산하는 과정;
    상기 배터리의 에너지 비축 용량을 연산하는 과정;
    상기 연산된 상대적 완전 충전 용량 및 상기 연산된 에너지 비축 용량으로부터 상기 배터리의 상대적 충전 상태를 연산하는 과정; 및
    상기 연산된 상대적 충전 상태 및 가용 배터리 용량으로부터 차량의 상대적 충전 상태를 연산하는 과정;을 포함하며,
    상기 차량의 상대적 충전 상태는,
    상기 차량의 상대적 충전 상태를 위한 수학식
    Figure 112020055788414-pat00017

    을 통해 이루어지며, RSOC는 상기 상대적 충전 상태, 가용 배터리 용량은 상기 차량의 환경 정보 및 상기 배터리의 건강 상태(State Of Health) 정보를 바탕으로 산출된 정보로 정의되는 것을 포함하는 차량용 배터리의 가용 잔존 용량 연산 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 요청 정보는,
    배터리 관리 시스템(Battery Management System) 또는 차량제어기(Hybrid Control Unit)로부터 생성되어 송신되는 정보인 것을 포함하는 차량용 배터리의 가용 잔존 용량 연산 방법.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 상대적 완전 충전 용량은,
    상기 상대적 완전 충전 용량을 위한 수학식
    Figure 112020055788414-pat00018

    을 통해 이루어지며, FCC는 차량 장착 전 상기 배터리의 완전 충전 용량, 배터리 충전 용량의 저하 수치는 상기 배터리가 사용된 시간 정보가 반영된 정보로 정의되는 것을 포함하는 차량용 배터리의 가용 잔존 용량 연산 방법.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 배터리 충전 용량의 저하 수치는,
    상기 차량에 장착 전의 배터리의 완전 충전 용량을 기준 값으로 하고, 상기 배터리의 충전 용량의 정보, 상기 배터리의 사용량의 정보, 상기 배터리의 잔존 용량의 정보 및 상기 배터리의 초기 장착 시점으로부터 현재까지의 시간의 정보 중 적어도 하나의 정보를 반영하여 생성되는 것을 포함하는 차량용 배터리의 가용 잔존 용량 연산 방법.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 에너지 비축 용량은,
    현재 상기 배터리의 에너지 비축 용량으로서, 전류적분법(Coulomb counting), 전압측정법(Open circuit voltage), 방전출력 환산법(Look up table), 임피던스 측정법(Impedance tracking)등의 연산 방법들 중 적어도 어느 하나를 사용하여 연산되는 것을 포함하는 차량용 배터리의 가용 잔존 용량 연산 방법.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 배터리의 상대적 충전 상태는,
    상기 상대적 충전 상태를 위한 수학식
    Figure 112020055788414-pat00011

    을 통해 이루어지며, RC는 상기 에너지 비축 용량, RFCC는 상기 상대적 완전 충전 용량으로 정의되는 것을 포함하는 차량용 배터리의 가용 잔존 용량 연산 방법.
  7. 삭제
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 차량의 환경 정보는,
    상기 차량의 종류 별로 서로 다른 설정 값이 미리 설정된 차량 종류 정보, 파워트레인 구성의 종류 별로 서로 다른 설정 값이 미리 설정된 파워트레인 정보 중 적어도 하나를 포함하는 차량용 배터리의 가용 잔존 용량 연산 방법.
  9. 제 1 항에 있어서, 상기 차량용 배터리의 가용 잔존 용량 연산 방법은,
    연산된 상기 차량의 상대적 충전 상태를 바탕으로 차량의 상대적 충전 상태 정보를 생성하고, 배터리 관리 시스템(Battery Management System) 또는 차량제어기(Hybrid Control Unit)로 전송하는 과정을 더 포함하는 차량용 배터리의 가용 잔존 용량 연산 방법.
  10. 제 1 항에 있어서, 상기 차량용 배터리의 가용 잔존 용량 연산 방법은,
    연산된 상기 차량의 상대적 충전 상태 및 연비 효율 정보를 바탕으로 배터리 교체 시기 정보를 생성하고, 배터리 관리 시스템(Battery Management System) 또는 차량제어기(Hybrid Control Unit)로 전송하는 과정을 더 포함하는 차량용 배터리의 가용 잔존 용량 연산 방법.
  11. 제 1 항 내지 제 6 항, 및 제 8 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 기재된 차량용 배터리의 가용 잔존 용량 연산 방법의 각 과정을 컴퓨터 상에서 수행하기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 판독 가능한 기록매체.
  12. 제 11 항의 컴퓨터로 판독 가능한 기록매체를 포함하는 차량용 배터리의 가용 잔존 용량 연산 장치.
KR1020130130969A 2013-10-31 2013-10-31 차량용 배터리의 가용 용량 연산 방법 및 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체 KR102177723B1 (ko)

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