KR102481221B1 - Estimating device for the state of charge on energy storage system and method thereof - Google Patents

Estimating device for the state of charge on energy storage system and method thereof Download PDF

Info

Publication number
KR102481221B1
KR102481221B1 KR1020200119793A KR20200119793A KR102481221B1 KR 102481221 B1 KR102481221 B1 KR 102481221B1 KR 1020200119793 A KR1020200119793 A KR 1020200119793A KR 20200119793 A KR20200119793 A KR 20200119793A KR 102481221 B1 KR102481221 B1 KR 102481221B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
battery
state
charge
open
voltage
Prior art date
Application number
KR1020200119793A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20220037169A (en
Inventor
고철원
장승진
Original Assignee
한화솔루션 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한화솔루션 주식회사 filed Critical 한화솔루션 주식회사
Priority to KR1020200119793A priority Critical patent/KR102481221B1/en
Publication of KR20220037169A publication Critical patent/KR20220037169A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102481221B1 publication Critical patent/KR102481221B1/en

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
    • G01R31/3644—Constructional arrangements
    • G01R31/3648—Constructional arrangements comprising digital calculation means, e.g. for performing an algorithm
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R19/00—Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof
    • G01R19/165—Indicating that current or voltage is either above or below a predetermined value or within or outside a predetermined range of values
    • G01R19/16533—Indicating that current or voltage is either above or below a predetermined value or within or outside a predetermined range of values characterised by the application
    • G01R19/16538—Indicating that current or voltage is either above or below a predetermined value or within or outside a predetermined range of values characterised by the application in AC or DC supplies
    • G01R19/16542—Indicating that current or voltage is either above or below a predetermined value or within or outside a predetermined range of values characterised by the application in AC or DC supplies for batteries
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
    • G01R31/367—Software therefor, e.g. for battery testing using modelling or look-up tables
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
    • G01R31/382—Arrangements for monitoring battery or accumulator variables, e.g. SoC
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/28—Arrangements for balancing of the load in a network by storage of energy
    • H02J3/32—Arrangements for balancing of the load in a network by storage of energy using batteries with converting means
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0047—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with monitoring or indicating devices or circuits

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Abstract

본 발명은 에너지 저장 시스템의 충전 상태 추정장치 및 방법에 관한 것으로, 배터리의 전류를 검출하는 전류검출부와, 배터리의 전압을 검출하는 전압검출부와, 배터리의 온도를 검출하는 온도검출부와, 상기 배터리의 동작상태에 따라 동작모드를 결정하는 제어부와, 상기 배터리의 동작상태가 휴지기일 때, 상기 전압검출부의 전압과 상기 온도검출부의 온도를 학습하여 안정된 상태의 개로전압을 추정하는 개로전압 추정부와, 상기 개로전압 추정부에서 추정된 개로전압을 배터리 충전상태신호로 변환하는 개로전압-충전상태 변환부와, 상기 배터리의 동작상태가 충방전상태일 때, 상기 전류검출부의 검출전류를 적산하여 배터리 충전상태신호를 산출하는 충전상태 산출부를 포함할 수 있다.The present invention relates to an apparatus and method for estimating a state of charge of an energy storage system, comprising: a current detector for detecting a current of a battery, a voltage detector for detecting a voltage of a battery, and a temperature detector for detecting a temperature of the battery; a control unit that determines an operating mode according to an operating state, and an open-circuit voltage estimating unit that estimates an open-circuit voltage in a stable state by learning the voltage of the voltage detector and the temperature of the temperature detector when the operating state of the battery is idle; An open-circuit voltage-charged state conversion unit that converts the open-circuit voltage estimated by the open-circuit voltage estimation unit into a battery charge state signal, and when the operating state of the battery is a charge/discharge state, the battery is charged by integrating the current detected by the current detector It may include a state of charge calculation unit that calculates a state signal.

Figure R1020200119793
Figure R1020200119793

Description

에너지 저장 시스템의 충전 상태 추정장치 및 방법{Estimating device for the state of charge on energy storage system and method thereof}Estimating device for the state of charge on energy storage system and method thereof

본 발명은 에너지 저장 시스템의 충전 상태 추정장치 및 방법에 관한 것으로, 더 상세하게는 신속 정확하게 배터리 충전 상태를 추정할 수 있는 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus and method for estimating a state of charge of an energy storage system, and more particularly, to a device and method capable of estimating a state of charge of a battery quickly and accurately.

에너지 저장 시스템(ESS, Energy Storage System)은 충전양이 일정하지 않은 신재생 에너지 발전에 적용되어 발전된 잉여 전력을 저장하고, 부하단의 전력량에 비해 발전량이 부족할 때 보충하는 역할을 한다.An energy storage system (ESS, Energy Storage System) is applied to new and renewable energy generation where the amount of charge is not constant, stores the generated surplus power, and plays a role of supplementing when the amount of power generation is insufficient compared to the amount of power at the load end.

ESS는 보통 리튬이온 배터리를 포함하고 있으며, 차세대 전력 계통에서 중요한 역할을 한다.ESSs usually contain lithium-ion batteries and play an important role in next-generation power systems.

최근 ESS의 배터리가 폭발하는 사고가 몇차례 있었으며, 배터리 폭발 사고를 방지하기 위해 배터리 충전상태(SOC, State of Charge)를 제한하여 운전하라는 권고가 있었다.Recently, there have been several accidents in which the battery of the ESS has exploded, and there has been a recommendation to drive by limiting the state of charge (SOC) of the battery to prevent battery explosion accidents.

배터리의 충전상태의 정확한 추정 또는 검출은 배터리 관련 사고를 예방할 수 있는 중요 척도가 된다.Accurate estimation or detection of the state of charge of a battery is an important criterion for preventing battery-related accidents.

배터리 충전상태 추정은 전류센서와 전압센서를 이용하여 검출된 전류와 전압을 이용하고 있다. 그러나 전류센서에서 잦은 검출오차가 발생하고 있으며, 배터리의 열화에 따라 충전용량 자체가 변화하기 때문에 필연적으로 배터리 충전상태 추정에 오차가 발생하게 된다.Estimating the state of charge of the battery uses the current and voltage detected by the current sensor and the voltage sensor. However, frequent detection errors occur in the current sensor, and since the charge capacity itself changes according to battery deterioration, an error inevitably occurs in estimating the state of charge of the battery.

종래 배터리 충전상태 추정은, 충전 또는 방전시에는 적류적산법을 이용한다.In the conventional estimation of the state of charge of a battery, a cumulative arithmetic method is used during charging or discharging.

전류적산법은 배터리에서 충전 또는 방전되는 전류를 적분하여, 배터리 내에 충전된 전하의 총량을 산출하여 구할 수 있다.The current integration method can be obtained by integrating the current charged or discharged from the battery to calculate the total amount of charge charged in the battery.

또한, 충전 또는 방전을 수행하지 않는 휴지기에는 배터리 전압이 안정된 후의 개방회로전압을 전압센서를 통해 측정한 후, OCV(Open Circuit Voltage)-SOC 변환 테이블을 사용하여 배터리 충진상태를 보정한다.In addition, in the rest period when charging or discharging is not performed, the open circuit voltage after the battery voltage is stabilized is measured through a voltage sensor, and then the battery charging state is corrected using an OCV (Open Circuit Voltage)-SOC conversion table.

위의 휴지기 보정방법은 전류센서의 오차를 고려하여, 추정된 배터리 충전상태 값을 보정할 수 있지만, 휴지기에 개방회로전압이 안정화되기 위해서는 수십분의 안정화시간이 소요되기 때문에 사용자 입장에서는 즉각적인 보정과 보정된 정확한 배터리 충전상태를 확인할 수 없는 문제점이 있었다.The above resting period correction method can correct the estimated battery SOC value by considering the error of the current sensor, but it takes several tens of minutes to stabilize the open circuit voltage during the resting period. There was a problem that it was not possible to check the exact battery state of charge.

본 발명과 관련된 몇가지 선행기술들을 살펴보면 다음과 같다.Looking at some prior art related to the present invention are as follows.

먼저, 공개특허 10-2018-0116988(자동차용 LFP 전지의 SOC 산출 시스템 및 방법, 2018년 10월 26일 공개)에는 개로전압(OCV)을 측정하고, 그에 적합한 배터리 충전상태값(SOC)을 변환 후 전류적산을 통해 얻은 충전상태값과의 차이를 구하고, 그 차이가 기준범위를 벗어나면 보정을 하는 기술이 기재되어 있다.First, in Patent Publication No. 10-2018-0116988 (SOC Calculation System and Method of LFP Battery for Vehicles, published on October 26, 2018), open-circuit voltage (OCV) is measured, and the battery state-of-charge (SOC) is converted accordingly Then, a technique of obtaining a difference from the state of charge value obtained through current integration and correcting the difference when the difference is out of the standard range is described.

이 과정에서 배터리의 내부 저항값(Ri)을 이용하여 개로전압을 측정하지만, 배터리 셀의 내부저항은 측정할 수 없으며, 따라서 초기상태의 내부 저항값을 계속사용한다.In this process, the open-circuit voltage is measured using the internal resistance value (Ri) of the battery, but the internal resistance of the battery cell cannot be measured, so the internal resistance value in the initial state is continuously used.

그러나 배터리의 노화에 의하여 내부 저항값은 증가하게 된다.However, the internal resistance value increases due to aging of the battery.

따라서 배터리의 노화에 따른 내부 저항값을 반영하지 못하기 때문에 오차가 발생하게 되는 문제점이 있었다.Therefore, since the internal resistance value due to aging of the battery cannot be reflected, there is a problem in that an error occurs.

다른 선행기술로서는 등록특허 10-0669470(배터리의 SOC 보정 방법 및 이를 이용한 배터리 관리시스템, 2007년 1월 9일 등록)가 있다.Another prior art is registered patent No. 10-0669470 (SOC correction method of battery and battery management system using the same, registered on January 9, 2007).

위의 등록특허에서는, 전류적산을 통해 SOC를 구하고, OCV-SOC 테이블을 이용하여, 구해진 SOC를 OCV로 변환하는 방법을 사용한다.In the above registered patent, a method of obtaining SOC through current integration and converting the obtained SOC into OCV using an OCV-SOC table is used.

변환된 OCV와 센서를 통해 계측한 OCV의 차를 보정한다.The difference between the converted OCV and the OCV measured by the sensor is corrected.

이와 같은 방법 역시 배터리 내부 저항의 증가를 반영하지 못한다는 문제점이 있으며, 전류적산을 통해 OCV를 산출할 때, 배터리 열화에 따른 용량 변화를 반영하지 못하여, 오차가 발생하는 문제점이 있었다.This method also has a problem that it does not reflect the increase in battery internal resistance, and when calculating OCV through current integration, it does not reflect the change in capacity due to battery deterioration, so there is a problem that an error occurs.

즉, 사용하는 수학식에서 배터리 충전용량(TAC)을 사용하지만, 배터리 충전용량의 변화를 고려하지 못하기 때문에 전류센서에 오류가 없더라도 SOC 추정오차가 발생하게 되는 문제점이 있었다.That is, although the used equation uses the battery charge capacity (TAC), there is a problem in that SOC estimation error occurs even if there is no error in the current sensor because the change in the battery charge capacity is not considered.

또 다른 선행기술로서 공개특허 10-2016-0049604(배터리의 충전 상태 예측 시스템 및 이를 이용한 충전 상태 예측 방법, 2016년 5월 10일 공개)에는 앞서 설명한 선행기술들과는 다르게 OCV의 측정을 위해 개로전압이 안정화되는데 필요한 기준시간을 미리 정하고, 휴지기가 기준시간보다 길면 그 때의 전압을 측정하여 SOC를 업데이트하고, 휴지기가 기준시간보다 짧으면 개로전압 추정을 통해 OCV-SOC 변환 테이블을 이용하는 방법을 제안하였다.As another prior art, Publication Patent Publication No. 10-2016-0049604 (System for predicting state of charge of battery and method for predicting state of charge using the same, published on May 10, 2016) has an open circuit voltage for measuring OCV, unlike the prior art described above. The reference time necessary for stabilization is determined in advance, and if the rest period is longer than the reference time, the voltage at that time is measured to update the SOC.

이 방법은 전류센서의 오차, 배터리 충전 상태 변화, 내부 저항 변화와 관계없이 정확도를 높일 수 있다는 점에서, 위의 선형기술들과는 차이가 있다.This method differs from the above linear technologies in that it can increase accuracy regardless of current sensor error, battery state of charge change, and internal resistance change.

그러나 정확한 SOC 보정이 기준시간 이후에 이루어지기 때문에 사용자 입장에서는 즉각적인 보정과 보정된 정확한 배터리 충전상태를 확인할 수 없는 문제점이 있었다.However, since the accurate SOC correction is performed after the reference time, there is a problem in that the user cannot immediately check the corrected and corrected battery charging state.

상기와 같은 문제점을 감안한 본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 전류센서의 오차, 배터리 충전 상태 변화, 배터리 내부 저항의 변화에 무관하게 정확한 배터리 충전상태를 확인할 수 있으며, 배터리 충전상태를 지연없이 즉시 확인할 수 있는 에너지 저장 시스템의 충전 상태 추정장치 및 방법을 제공함에 있다.In view of the above problems, the problem to be solved by the present invention is to accurately check the battery charge state regardless of current sensor error, battery charge state change, and battery internal resistance change, and to immediately check the battery charge state without delay. It is to provide an apparatus and method for estimating the state of charge of an energy storage system that can be used.

상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일측면에 따른 에너지 저장 시스템의 충전 상태 추정장치는, 배터리의 전류를 검출하는 전류검출부와, 배터리의 전압을 검출하는 전압검출부와, 배터리의 온도를 검출하는 온도검출부와, 상기 배터리의 동작상태에 따라 동작모드를 결정하는 제어부와, 상기 배터리의 동작상태가 휴지기일 때, 상기 전압검출부의 전압과 상기 온도검출부의 온도를 학습하여 안정된 상태의 개로전압을 추정하는 개로전압 추정부와, 상기 개로전압 추정부에서 추정된 개로전압을 배터리 충전상태신호로 변환하는 개로전압-충전상태 변환부와, 상기 배터리의 동작상태가 충방전상태일 때, 상기 전류검출부의 검출전류를 적산하여 배터리 충전상태신호를 산출하는 충전상태 산출부를 포함할 수 있다.An apparatus for estimating SOC of an energy storage system according to an aspect of the present invention for solving the above technical problem is a current detector for detecting a current of a battery, a voltage detector for detecting a voltage of the battery, and a temperature of the battery. A temperature detection unit that detects, a control unit that determines an operation mode according to the operating state of the battery, and an open-circuit voltage in a stable state by learning the voltage of the voltage detection unit and the temperature of the temperature detection unit when the operating state of the battery is at rest. An open-circuit voltage estimating unit for estimating an open-circuit voltage, an open-circuit voltage-charged state conversion unit for converting the open-circuit voltage estimated by the open-circuit voltage estimating unit into a battery SOC signal, and when the operating state of the battery is a charge/discharge state, the current It may include a charge state calculation unit that calculates a battery charge state signal by integrating the detection current of the detector.

본 발명의 실시예에서, 상기 개로전압 추정부는, 과거 데이터를 학습하여, 현재 상기 전압검출부에서 검출된 개로전압이 시간의 경화에 따라 배터리가 안정된 후의 개로전압 값으로 추정할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the open-circuit voltage estimator may learn past data and estimate an open-circuit voltage currently detected by the voltage detector as an open-circuit voltage value after the battery is stabilized as time elapses.

본 발명의 실시예에서, 상기 제어부는, 상기 전류검출부의 검출 전류가 OA일 때 휴지기로 판단하고, 0A가 아닐 때 충방전 상태로 판단할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the control unit may determine a rest period when the current detected by the current detection unit is OA, and may determine a charge/discharge state when it is not 0A.

본 발명의 실시예에서, 상기 충전상태 산출부는, 아래의 수학식 1에 따라 배터리 충전상태를 산출할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the SOC calculator may calculate the SOC of the battery according to Equation 1 below.

[수학식 1][Equation 1]

Figure 112020098840948-pat00001
Figure 112020098840948-pat00001

수학식 2에서 i는 전류검출부에서 검출된 전류, η는 배터리의 실제 충전효율, TAC는 총 배터리 용량(Total Amount of Charge)이다.In Equation 2, i is the current detected by the current detector, η is the actual charging efficiency of the battery, and TAC is the total battery capacity (Total Amount of Charge).

또한, 본 발명의 다른 측면에 따른 에너지 저장 시스템의 충전 상태 추정방법은, a) 제어부에서 배터리의 동작상태를 확인하는 단계와, b) 상기 a) 단계에서 배터리가 충방전상태일 때, 충전상태 산출부에서 전류검출부의 전류를 적산하여 배터리 충전상태를 산출하는 단계와, c) 상기 a) 단계에서 배터리가 휴지기일 때, 개로전압 추정부에서 전압검출부의 개로전압을 학습하여 배터리가 안정화된 이후의 개로전압을 추정하는 단계와, d) 상기 c) 단계의 추정된 개로전압을 개로전압-충전상태 테이블을 이용하여 배터리 충전상태로 변환할 수 있다.In addition, a method for estimating the state of charge of an energy storage system according to another aspect of the present invention includes the steps of: a) checking the operating state of a battery in a controller; b) when the battery is in a charged/discharged state in step a), the state of charge Step c) calculating the state of charge of the battery by integrating the current of the current detector in the calculation unit, and c) when the battery is at rest in step a), after the battery is stabilized by learning the open-circuit voltage of the voltage detector in the open-circuit voltage estimation unit estimating the open-circuit voltage of , and d) converting the estimated open-circuit voltage in step c) into a battery SOC using an open-circuit voltage-charge state table.

본 발명의 실시예에서, 상기 a) 단계는, 전류검출부에서 검출한 전류가 0A일 때 휴지기로 판단하고, 0A가 아닐 때 충방전상태로 판단할 수 있다.In an embodiment of the present invention, in the step a), when the current detected by the current detection unit is 0A, it may be determined as an idle period, and when it is not 0A, it may be determined as a charging/discharging state.

본 발명의 실시예에서, 상기 b) 단계는, 아래의 수학식 1을 통해 배터리 충전상태를 산출할 수 있다.In an embodiment of the present invention, in step b), the battery charge state may be calculated through Equation 1 below.

[수학식 1][Equation 1]

Figure 112020098840948-pat00002
Figure 112020098840948-pat00002

수학식 1에서 i는 전류검출부에서 검출된 전류, η는 배터리의 실제 충전효율, TAC는 총 배터리 용량(Total Amount of Charge)이다.In Equation 1, i is the current detected by the current detector, η is the actual charging efficiency of the battery, and TAC is the total battery capacity (Total Amount of Charge).

본 발명은 전압, 온도값을 입력으로 하는 학습네트워크를 구현하여 휴지기의 개로전압과 온도를 미리 추정하여 사용함으로써, 휴지기에서 개로전압이 안정화 될 때까지 기다리지 않고, 즉시 배터리 충전상태를 추정할 수 있으며, 따라서 검출의 신뢰성과 속도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.The present invention implements a learning network that takes voltage and temperature values as inputs and estimates and uses the open-circuit voltage and temperature of the resting period in advance, so that the battery charge state can be estimated immediately without waiting for the open-circuit voltage to stabilize in the resting period. , Therefore, there is an effect of improving the reliability and speed of detection.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 에너지 저장 시스템의 충전 상태 추정장치의 블록 구성도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 에너지 저장 시스템의 충전 상태 추정방법의 순서도이다.1 is a block diagram of an apparatus for estimating a state of charge of an energy storage system according to a preferred embodiment of the present invention.
2 is a flowchart of a method for estimating the state of charge of an energy storage system according to a preferred embodiment of the present invention.

본 발명의 구성 및 효과를 충분히 이해하기 위하여, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예들을 설명한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라, 여러가지 형태로 구현될 수 있고 다양한 변경을 가할 수 있다. 단지, 본 실시 예에 대한 설명은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위하여 제공되는 것이다. 첨부된 도면에서 구성요소는 설명의 편의를 위하여 그 크기를 실제보다 확대하여 도시한 것이며, 각 구성요소의 비율은 과장되거나 축소될 수 있다.In order to fully understand the configuration and effects of the present invention, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, and may be implemented in various forms and various changes may be applied. However, the description of the present embodiment is provided to complete the disclosure of the present invention, and to completely inform those skilled in the art of the scope of the invention to which the present invention belongs. In the accompanying drawings, the size of the components is enlarged from the actual size for convenience of description, and the ratio of each component may be exaggerated or reduced.

'제1', '제2' 등의 용어는 다양한 구성요소를 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소는 위 용어에 의해 한정되어서는 안 된다. 위 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 권리범위를 벗어나지 않으면서 '제1구성요소'는 '제2구성요소'로 명명될 수 있고, 유사하게 '제2구성요소'도 '제1구성요소'로 명명될 수 있다. 또한, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 표현하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 발명의 실시 예에서 사용되는 용어는 다르게 정의되지 않는 한, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 통상적으로 알려진 의미로 해석될 수 있다.Terms such as 'first' and 'second' may be used to describe various elements, but the elements should not be limited by the above terms. The above terms may only be used for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, a 'first element' may be named a 'second element', and similarly, a 'second element' may also be named a 'first element'. can Also, singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. Terms used in the embodiments of the present invention may be interpreted as meanings commonly known to those skilled in the art unless otherwise defined.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 에너지 저장 시스템의 충전 상태 추정장치의 블록 구성도이다.1 is a block diagram of an apparatus for estimating a state of charge of an energy storage system according to a preferred embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면 본 발명은, 배터리(20)의 전류를 검출하는 전류검출부(30)와, 배터리(20)의 전압을 검출하는 전압검출부(40)와, 배터리(20)의 온도를 검출하는 온도검출부(50)와, 상기 전류검출부(30)의 전류 검출결과에 따라 현재 상태가 휴지기인지 또는 충방전 상태인지 확인하고, 제어하는 제어부(10)와, 학습을 통해 상기 온도검출부(50)에서 검출된 온도와 전압검출부(40)에서 검출된 개로전압(OCV)을 이용하여 휴지기에서의 안정된 상태의 개로전압(OCV)을 추정하는 OCV 추정부(60)와, 충방전 상태일 때, 전류 누적 적산을 이용하여 SOC를 산출하는 SOC 산출부(70)와, 휴지기에서 상기 OCV 추정부(60)에서 추정된 OCV 또는 충방전기에서 검출된 개로전압(OCV)을 변환 테이블을 이용하여 SOC로 변환하는 OCV-SOC 변환부(80)와, 휴지기에서 상기 OCV-SOC 변환부(80)의 SOC를 출력하거나, 충방전기에서 상기 SOC 산출부(70)의 SOC를 출력하는 출력부(90)를 포함한다.Referring to FIG. 1 , the present invention includes a current detection unit 30 for detecting a current of a battery 20, a voltage detection unit 40 for detecting a voltage of the battery 20, and a temperature detection unit for detecting a temperature of the battery 20. The temperature detection unit 50 and the control unit 10 for checking and controlling whether the current state is a rest period or a charging/discharging state according to the current detection result of the current detection unit 30, and the temperature detection unit 50 through learning An OCV estimator 60 for estimating the open-circuit voltage (OCV) in a stable state in the rest period using the detected temperature and the open-circuit voltage (OCV) detected by the voltage detector 40, and current accumulation during charging and discharging An SOC calculation unit 70 that calculates SOC using integration, and an OCV estimated by the OCV estimation unit 60 in a rest period or an open-circuit voltage (OCV) detected from a charger/discharger is converted into SOC using a conversion table It includes an OCV-SOC conversion unit 80 and an output unit 90 that outputs the SOC of the OCV-SOC conversion unit 80 in a rest period or outputs the SOC of the SOC calculation unit 70 in a charger/discharger. .

이하, 상기와 같이 구성되는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 에너지 저장 시스템의 충전 상태 추정장치의 구성과 작용에 대하여 보다 상세히 설명한다.Hereinafter, the configuration and operation of the device for estimating the state of charge of an energy storage system according to a preferred embodiment of the present invention configured as described above will be described in more detail.

먼저, 전류검출부(30), 전압검출부(40) 및 온도검출부(50)는 각각 배터리(20)의 전류, 전압, 온도를 검출한다.First, the current detector 30 , the voltage detector 40 , and the temperature detector 50 respectively detect current, voltage, and temperature of the battery 20 .

제어부(10)는 소정의 프로그램을 수행하는 프로세서이며, 전류검출부(30), 전압검출부(40) 및 온도검출부(50) 각각에서 검출된 전류, 전압, 온도를 입력받아 주어진 조건에 따라 제어를 수행하는 것으로 한다.The control unit 10 is a processor that executes a predetermined program, receives the current, voltage, and temperature detected by the current detection unit 30, voltage detection unit 40, and temperature detection unit 50, respectively, and performs control according to given conditions. do it by doing

제어부(10)는 자체에 일시적으로 데이터를 저장하고, 프로그램이 저장되는 하나 또는 둘 이상의 메모리 장치를 포함할 수 있다.The control unit 10 may include one or more memory devices that temporarily store data and programs therein.

OCV 추정부(60)는 전압검출부(40)에서 검출된 전압과 온도검출부(50)에거 검출된 온도 데이터를 저장하고, 휴지기로 돌입한 시점에서 개로전압(OCV)이 안정된 상태에서의 전압값과 온도를 추정한다.The OCV estimation unit 60 stores the voltage detected by the voltage detection unit 40 and the temperature data detected by the temperature detection unit 50, and calculates the voltage value in a stable state of the open-circuit voltage (OCV) at the time of entering the rest period estimate the temperature

상기 OCV 추정부(60)는 신경망 학습이 가능한 프로세서이거나, 별도의 PC 또는 서버일 수 있으며, OCV 추정부(60)가 별도의 장치일 때에는 상기 제어부(10)와의 사이에 통신이 가능하도록 하는 인터페이스가 더 포함될 수 있다.The OCV estimator 60 may be a processor capable of learning a neural network, or a separate PC or server, and when the OCV estimator 60 is a separate device, an interface that enables communication with the control unit 10 may be further included.

바람직하게 상기 OCV 추정부(60)는 LSTM(Long Short Term Memory) 방법을 사용하여, 휴지기 동안의 전압, 온도를 학습한 후, 상기 제어부(10)에서 휴지기로 돌입됨이 감지되면, OCV가 안정화되는 미래 상태의 OCV값과 온도를 추정하여 지연없이 휴지기의 안정화된 상태에서의 OCV를 제공할 수 있다.Preferably, the OCV estimation unit 60 uses a Long Short Term Memory (LSTM) method to learn the voltage and temperature during the idle period, and then, when the control unit 10 detects that the idle period is entered, the OCV is stabilized By estimating the OCV value and temperature of the future state, the OCV in the stable state of the resting period can be provided without delay.

상기 제어부(10)는 전류검출부(30)에서 검출된 전류가 0A인 경우, 휴지기가 시작되는 것으로 판단하고, 이때의 전압검출부(40)의 검출전압과 온도검출부(50)의 검출온도를 OCV 추정부(60)로 제공한다.When the current detected by the current detection unit 30 is 0A, the control unit 10 determines that the rest period begins, and extracts the voltage detected by the voltage detection unit 40 and the temperature detected by the temperature detection unit 50 at this time to OCV It is provided to the government (60).

OCV 추정부(60)는 학습을 통해 휴지기 초기의 OCV와 온도를 이용하여 안정화된 상태에서의 OCV값과 온도를 추정한다.The OCV estimation unit 60 estimates the OCV value and temperature in a stabilized state using the OCV and temperature at the beginning of the resting period through learning.

그리고 SOC 산출부(70)는 전류적산을 통해 SOC를 산출한다.And the SOC calculator 70 calculates the SOC through current integration.

전류적산을 이용한 SOC의 산출은 아래의 수학식 1과 같이 표현된다.Calculation of SOC using current integration is expressed as in Equation 1 below.

Figure 112020098840948-pat00003
Figure 112020098840948-pat00003

위의 수학식 1에서 i는 상기 전류검출부(30)에서 검출된 전류이고, η는 배터리(20)의 실제 충전효율이며, TAC는 총 배터리 용량(Total Amount of Charge)이다.In Equation 1 above, i is the current detected by the current detection unit 30, η is the actual charging efficiency of the battery 20, and TAC is the total battery capacity (Total Amount of Charge).

즉, 본 발명은 상기 배터리(20)의 전류를 검출하는 전류검출부(30)의 검출전류가 0A가 아닌 경우, 제어부(10)에서 현재 배터리(20)의 상태가 충전 또는 방전 상태로 인식하고, 전류적산을 이용하여 SOC를 직접 산출한다.That is, in the present invention, when the current detected by the current detection unit 30 for detecting the current of the battery 20 is not 0A, the controller 10 recognizes that the current state of the battery 20 is a charging or discharging state, SOC is directly calculated using current integration.

상기 전류검출부(30)에서 검출된 전류가 0A이면, 제어부(10)는 배터리(20)의 상태가 휴지기인 것으로 판단하고, 이때의 전압검출부(40)의 검출전압과 온도검출부(50)의 검출온도를 OCV 추정부(60)로 제공한다.If the current detected by the current detection unit 30 is 0A, the control unit 10 determines that the state of the battery 20 is in rest period, and at this time, the voltage detection unit 40 detects the voltage and the temperature detection unit 50 detects the The temperature is provided to the OCV estimation unit 60.

이때의 전압검출부(40)를 통해 검출된 전압은 안정화되지 않은 전압이다.The voltage detected through the voltage detector 40 at this time is an unstabilized voltage.

개로전압(OCV)은 아래의 수학식 2를 통해 정해질 수 있다.The open-circuit voltage (OCV) may be determined through Equation 2 below.

[수학식 2][Equation 2]

OCV = Vp + Ip X RiOCV = Vp + Ip X Ri

위의 수학식2에서 Vp는 전압검출부(40)의 검출전압이고, Ip는 전류검출부(30)에서 검출된 전압이다. Ri는 배터리 내부 저항이며, 직접 측정할 수 없는 값이다.In Equation 2 above, Vp is the voltage detected by the voltage detector 40, and Ip is the voltage detected by the current detector 30. Ri is the internal resistance of the battery and is a value that cannot be directly measured.

휴지기의 OCV는 Ip의 값이 0이기 때문에 전압검출부(40)의 검출전압(Vp)이 개로전압(OCV)이 된다. 그러나 휴지기 초기의 배터리(20) 전압은 안정화되지 않은 전압이기 때문에 OCV 추정부(60)를 사용하여 안정화 이후의 OCV 값을 추정하여 사용한다. 통상 안정화에는 수십분이 소요된다.Since the value of Ip is 0 in OCV during the rest period, the detected voltage Vp of the voltage detector 40 becomes the open-circuit voltage OCV. However, since the voltage of the battery 20 at the beginning of the rest period is an unstabilized voltage, the OCV value after stabilization is estimated and used by using the OCV estimator 60 . Stabilization usually takes several tens of minutes.

이러한 추정은 과거 데이터들의 학습을 통해 이루어질 수 있다.Such estimation may be made through learning of past data.

본 발명에서는 단순히 현재의 OCV값의 안정화시간 이후의 OCV의 값을 추정하는 것이 아니라, 온도 조건을 더 포함하여 휴지기 돌입시 OCV와 온도를 모두 고려하여 안정화시간 이후의 OCV 값을 추정한다.In the present invention, the OCV value after the stabilization time of the current OCV value is not simply estimated, but the OCV value after the stabilization time is estimated by considering both the OCV and the temperature at the start of the rest period, further including the temperature condition.

이처럼 본 발명은 배터리(20)의 휴지기 돌입과 동시에 안정화 이후의 OCV값을 추정함으로써, 지연 발생을 방지할 수 있다.As described above, the present invention can prevent a delay from occurring by estimating an OCV value after stabilization at the same time as the battery 20 enters a rest period.

추정된 OCV값은 OCV-SOC 변환부(80)에서 SOC값으로 변환되어, 출력부(90)를 통해 출력된다.The estimated OCV value is converted into an SOC value in the OCV-SOC conversion unit 80 and outputted through the output unit 90.

OCV-SOC 변환부(80)는 제조사에서 제공하는 OCV-SOC 변환 테이블을 저장하고, 입력된 OCV에 부합하는 SOC값을 찾아 출력하는 것으로 한다.The OCV-SOC conversion unit 80 stores an OCV-SOC conversion table provided by a manufacturer, finds and outputs an SOC value that matches the input OCV.

OCV-SOC 변환 테이블은 제품마다 차이가 있을 수 있으며, 고유한 개방전압과 충전상태 사이의 상관관계를 정의한다. 이러한 테이블은 함수 또는 특정 수식으로 정의될 수 있다.The OCV-SOC conversion table may differ for each product, and defines the correlation between the unique open-circuit voltage and state of charge. These tables can be defined as functions or specific formulas.

이처럼 본 발명은 배터리(20)가 충방전 상태에서는 전류의 누적적산을 이용하여 SOC를 구한다. 또한, 배터리(20)가 휴지기 상태에서는 OCV가 안정화될 때까지 기다리지 않고, 학습을 통해 미래에 안정된 상태의 OCV를 추정하고, 추정된 OCV를 SOC로 변환하여, 지연 없이 처리가 가능하게 된다.As described above, in the present invention, the SOC is obtained by using the cumulative integration of the current when the battery 20 is in a charging/discharging state. In addition, in the resting state, the battery 20 does not wait until the OCV is stabilized, but estimates the OCV in a stable state in the future through learning, converts the estimated OCV into SOC, and can be processed without delay.

또한, 종래에는 휴지기에서 전류적산법으로 SOC를 보정하는 방법을 사용하지만, 개로전압이 안정될 수 있도록 충분한 시간의 휴지기가 없는 경우, 전류센서의 검출 전류를 적분하는 전류적산법의 특성상 오차가 점점 커지는 문제점이 있었다.In addition, conventionally, a method of correcting the SOC by current integration method is used in the idle period, but when there is no rest period of sufficient time to stabilize the open-circuit voltage, the error gradually increases due to the nature of the current integration method that integrates the detected current of the current sensor. there was

그러나 본 발명에서는 휴지기에는 전류적산법을 사용하지 않고, OCV를 검출하여 미래에 안정된 상태의 OCV를 추정하는 방법을 사용하기 때문에 종래의 문제점을 해소할 수 있다. However, in the present invention, the current integration method is not used during the idle period, and the conventional problem can be solved because the method of estimating the OCV in a stable state in the future by detecting the OCV is used.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 에너지 저장 시스템의 충전 상태 추정방법의 순서도이다.2 is a flowchart of a method for estimating the state of charge of an energy storage system according to a preferred embodiment of the present invention.

도 2에 도시한 바와 같이 본 발명 에너지 저장 시스템의 충전 상태 추정방법은, 제어부(10)에서 전류검출부(30)에서 검출된 전류가 0A(또는 mA)인지 확인하는 단계(S21)와, 상기 검출된 전류가 0A가 아니면 SOC 산출부(70)에서 전류 적산법을 이용하여 SOC를 산출하는 단계(S21)와, 상기 검출된 전류가 OA이면, 전압검출부(40)에서 검출된 전압과 온도검출부(50)에서 검출된 온도를 OCV 추정부(60)에 제공하는 단계(S23)와, OCV 추정부(60)에서 신경망 학습을 통해 현재 검출된 전압과 온도를 이용하여 안정화된 상태에서의 OCV를 추정하는 단계(S24)와, OCV-SOC 변환부(80)를 통해 추정된 OCV를 OSC로 변환하여 출력하는 단계(S25)를 포함하여 구성된다.As shown in FIG. 2, the method for estimating the state of charge of the energy storage system of the present invention includes the steps of determining whether the current detected by the current detection unit 30 is 0A (or mA) in the control unit 10 (S21), and the detection If the detected current is not 0A, the SOC calculation unit 70 calculates the SOC using the current integration method (S21), and if the detected current is OA, the voltage detected by the voltage detection unit 40 and the temperature detection unit 50 ) providing the detected temperature to the OCV estimator 60 (S23), and estimating the OCV in a stabilized state using the voltage and temperature currently detected through neural network learning in the OCV estimator 60 It is configured to include a step S24 and a step S25 of converting the OCV estimated through the OCV-SOC converter 80 into OSC and outputting the converted OSC.

본 발명 에너지 저장 시스템의 충전 상태 추정방법을 좀 더 구체적으로 살펴보면, 먼저 S21단계와 같이 제어부(10)는 전류검출부(30)에서 검출된 전류값을 확인하여 현재 배터리(20)의 동작 상태를 확인한다.Looking at the SOC estimation method of the energy storage system of the present invention in more detail, first, as in step S21, the controller 10 checks the current value detected by the current detector 30 to check the current operating state of the battery 20. do.

배터리(20)에서 검출된 전류가 OA이면 휴지기 동작, OA가 아니면 충전 또는 방전 동작으로 판단할 수 있다.If the current detected by the battery 20 is OA, it can be determined as an idle operation, and if it is not OA, it can be determined as a charging or discharging operation.

그 다음, S22단계와 같이 상기 전류검출부(30)에서 검출된 전류가 0A가 아니면, 즉 충방전 상태일 때에는 전류검출부(30)의 전류를 적산하여 SOC를 산출한다.Next, as in step S22, when the current detected by the current detection unit 30 is not 0A, that is, in a charging/discharging state, the current of the current detection unit 30 is integrated to calculate SOC.

SOC의 산출은 앞서 설명한 수학식 1에 따른다.Calculation of SOC follows Equation 1 described above.

S23단계와 같이 상기 S21단계의 판단결과 전류검출부(30)에서 검출된 전류가 0A인 경우, 제어부(10)는 배터리(20)의 동작상태가 휴지기로 판단하고, 전압검출부(40)에서 검출된 전압과 온도검출부(50)에서 검출된 온도를 OCV 추정부(60)에 제공한다.As in step S23, when the current detected by the current detection unit 30 is 0A as a result of the determination in the step S21, the control unit 10 determines that the operating state of the battery 20 is in the rest period, and the voltage detection unit 40 detects The temperature detected by the voltage and temperature detector 50 is provided to the OCV estimator 60.

휴지기에서는 상기 전압검출부(40)에서 검출된 전압이 개로전압(OCV)이 된다.In the rest period, the voltage detected by the voltage detector 40 becomes the open circuit voltage (OCV).

그 다음, S24단계에서, OCV 추정부(60)는 입력된 개로전압과 온도를 이용하여 배터리(20)가 안정된 상태에서의 개로전압을 추정한다.Then, in step S24, the OCV estimation unit 60 estimates the open-circuit voltage of the battery 20 in a stable state using the inputted open-circuit voltage and temperature.

개로전압(OCV)의 추정은 과거 데이터를 학습한 신경망회로를 이용하여 추정한다. Estimation of the open-circuit voltage (OCV) is estimated using a neural network circuit that has learned past data.

그 다음, S25단계에서는 안정 상태의 추정된 개로전압을 OCV-SOC 관계 테이블을 이용하여 SOC로 변환한다.Next, in step S25, the estimated open-circuit voltage in a stable state is converted into SOC using the OCV-SOC relation table.

이처럼 본 발명은 휴지기와 충방전 상태를 구분하여 서로 다른 방법으로 SOC를 추정할 수 있다.As such, the present invention can estimate the SOC in different ways by distinguishing between the rest period and the charge/discharge state.

이상에서 본 발명에 따른 실시 예들이 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 범위의 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 다음의 청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.Embodiments according to the present invention have been described above, but these are merely examples, and those skilled in the art will understand that various modifications and embodiments of equivalent scope are possible therefrom. Therefore, the true technical protection scope of the present invention should be defined by the following claims.

10:제어부 20:배터리
30:전류검출부 40:전압검출부
50:온도검출부 60:OCV 추정부
70:SOC 산출부 80:OCV-SOC 변환부
90:출력부10: control unit 20: battery
30: current detection unit 40: voltage detection unit
50: temperature detection unit 60: OCV estimation unit
70: SOC calculation unit 80: OCV-SOC conversion unit
90: output unit

Claims (7)

배터리의 전류를 검출하는 전류검출부;
배터리의 전압을 검출하는 전압검출부;
배터리의 온도를 검출하는 온도검출부;
상기 배터리의 동작상태에 따라 동작모드를 결정하는 제어부;
상기 배터리의 동작상태가 휴지기일 때, 상기 전압검출부의 전압과 상기 온도검출부의 온도를 학습하여, 휴지기 동안의 전압, 온도를 학습한 후, 상기 제어부에서 휴지기로 돌입됨이 감지되면, 개로전압이 안정화되는 미래 상태의 개로전압값과 온도를 추정하여, 지연없이 휴지기의 안정화된 상태에서의 개로전압을 추정하는 개로전압 추정부;
상기 개로전압 추정부에서 추정된 개로전압을 배터리 충전상태신호로 변환하는 개로전압-충전상태 변환부; 및
상기 배터리의 동작상태가 충방전상태일 때, 상기 전류검출부의 검출전류를 적산하여 배터리 충전상태신호를 산출하되, 아래의 수학식 1에 따라 산출하는 충전상태 산출부를 포함하는 에너지 저장 시스템의 충전 상태 추정장치.
[수학식 1]
Figure 112022086147149-pat00008

i는 전류검출부에서 검출된 전류, η는 배터리의 실제 충전효율, TAC는 총 배터리 용량(Total Amount of Charge)a current detector for detecting a current of the battery;
a voltage detector for detecting a voltage of the battery;
a temperature detection unit for detecting the temperature of the battery;
a controller that determines an operating mode according to the operating state of the battery;
When the operating state of the battery is in the rest period, the voltage and temperature of the voltage detection unit and the temperature of the temperature detection unit are learned, and after learning the voltage and temperature during the rest period, when the control unit detects that the battery is entering the rest period, the open-circuit voltage is an open-circuit voltage estimator for estimating an open-circuit voltage value and temperature of a future state to be stabilized, and estimating an open-circuit voltage in a stabilized state of a rest period without delay;
an open-circuit voltage-charged state conversion unit for converting the open-circuit voltage estimated by the open-circuit voltage estimation unit into a battery SOC signal; and
When the operating state of the battery is a charge/discharge state, the current detected by the current detector is integrated to calculate a battery charge state signal, and the charge state of the energy storage system including a charge state calculator that calculates the battery charge state signal according to Equation 1 below. estimation device.
[Equation 1]
Figure 112022086147149-pat00008

i is the current detected by the current detector, η is the actual charging efficiency of the battery, and TAC is the total battery capacity (Total Amount of Charge) 제1항에 있어서,
상기 개로전압 추정부는,
과거 데이터를 학습하여, 현재 상기 전압검출부에서 검출된 전압이 시간의 경화에 따라 배터리가 안정된 후의 개로전압 값으로 추정하는 것을 특징으로 하는 에너지 저장 시스템의 충전 상태 추정장치.According to claim 1,
The open-circuit voltage estimation unit,
An apparatus for estimating a state of charge of an energy storage system, characterized in that by learning past data, the voltage currently detected by the voltage detection unit is estimated as an open-circuit voltage value after the battery is stabilized over time. 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 전류검출부의 검출 전류가 OA일 때 휴지기로 판단하고, 0A가 아닐 때 충방전 상태로 판단하는 에너지 저장 시스템의 충전 상태 추정장치.According to claim 1 or 2,
The control unit,
An apparatus for estimating a state of charge of an energy storage system that determines a rest period when the current detected by the current detection unit is OA, and determines a charge/discharge state when it is not 0A. 삭제delete a) 제어부에서 배터리의 동작상태를 확인하는 단계;
b) 상기 a) 단계에서 배터리가 충방전상태일 때, 충전상태 산출부에서 전류검출부의 전류를 적산하여 배터리 충전상태를 산출하는 단계;
c) 상기 a) 단계에서 배터리가 휴지기일 때, 개로전압 추정부에서 전압검출부의 개로전압을 학습하여, 휴지기 동안의 전압, 온도를 학습한 후, 상기 제어부에서 휴지기로 돌입됨이 감지되면, 개로전압이 안정화되는 미래 상태의 개로전압값을 추정하여 지연없이 휴지기의 안정화된 상태에서의 개로전압을 추정하는 단계; 및
d) 상기 c) 단계의 추정된 개로전압을 개로전압-충전상태 테이블을 이용하여 배터리 충전상태로 변환하는 단계를 포함하되,
상기 b) 단계는,
아래의 수학식 1을 통해 배터리 충전상태를 산출하는 것을 특징으로 하는 에너지 저장 시스템의 충전 상태 추정방법.
[수학식 1]
Figure 112022086147149-pat00009

i는 전류검출부에서 검출된 전류, η는 배터리의 실제 충전효율, TAC는 총 배터리 용량(Total Amount of Charge)a) checking the operating state of the battery in the controller;
b) calculating a battery charge state by integrating the current of the current detector in the charge state calculation unit when the battery is in a charged/discharged state in step a);
c) When the battery is in the rest period in step a), the open-circuit voltage estimator learns the open-circuit voltage of the voltage detector and learns the voltage and temperature during the rest period. estimating an open-circuit voltage value in a stabilized state in a rest period without a delay by estimating an open-circuit voltage value in a future state in which voltage is stabilized; and
d) converting the estimated open-circuit voltage of step c) into a battery SOC using an open-circuit voltage-state-of-charge table,
In step b),
A method for estimating the state of charge of an energy storage system, wherein the state of charge of the battery is calculated through Equation 1 below.
[Equation 1]
Figure 112022086147149-pat00009

i is the current detected by the current detector, η is the actual charging efficiency of the battery, and TAC is the total battery capacity (Total Amount of Charge) 제5항에 있어서,
상기 a) 단계는,
전류검출부에서 검출한 전류가 0A일 때 휴지기로 판단하고, 0A가 아닐 때 충방전상태로 판단하는 것을 특징으로 하는 에너지 저장 시스템의 충전 상태 추정방법.According to claim 5,
In step a),
A method for estimating the state of charge of an energy storage system, characterized in that when the current detected by the current detection unit is 0A, it is determined as a rest period, and when it is not 0A, it is determined as a charged/discharged state. 삭제delete
KR1020200119793A 2020-09-17 2020-09-17 Estimating device for the state of charge on energy storage system and method thereof KR102481221B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200119793A KR102481221B1 (en) 2020-09-17 2020-09-17 Estimating device for the state of charge on energy storage system and method thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200119793A KR102481221B1 (en) 2020-09-17 2020-09-17 Estimating device for the state of charge on energy storage system and method thereof

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20220037169A KR20220037169A (en) 2022-03-24
KR102481221B1 true KR102481221B1 (en) 2022-12-26

Family

ID=80935776

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200119793A KR102481221B1 (en) 2020-09-17 2020-09-17 Estimating device for the state of charge on energy storage system and method thereof

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102481221B1 (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102617005B1 (en) * 2022-05-09 2023-12-22 한국자동차연구원 Apparatus for estimating soh of electric vehicle battery and method thereof
KR20240019650A (en) * 2022-08-04 2024-02-14 주식회사 엘지에너지솔루션 Battery management apparatus and operating method of the same
KR20240030553A (en) * 2022-08-31 2024-03-07 주식회사 엘지에너지솔루션 Apparatus and method for detecting abnormal battery

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000150003A (en) 1998-11-10 2000-05-30 Nissan Motor Co Ltd Method and device for charged amount calculation for hybrid vehicle
JP2012108046A (en) * 2010-11-18 2012-06-07 Honda Motor Co Ltd Estimation device for battery capacity and estimation method for battery capacity
JP2015117951A (en) * 2013-12-17 2015-06-25 矢崎総業株式会社 Battery state-of-charge estimation apparatus and battery state-of-charge estimation method
JP2017167163A (en) 2012-05-10 2017-09-21 株式会社Ｇｓユアサ Power storage element management device and power storage element soc estimation method
JP2020139846A (en) 2019-02-28 2020-09-03 株式会社デンソーテン State estimation device

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100985667B1 (en) * 2007-08-22 2010-10-05 주식회사 엘지화학 Apparatus for estimating of battery's open circuit voltage, Apparatus for estimating of batter's state of charge and Method for controlling the same
KR102244140B1 (en) * 2017-12-21 2021-04-22 주식회사 엘지화학 Method and apparatus for calibrating state of charge of a battery

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000150003A (en) 1998-11-10 2000-05-30 Nissan Motor Co Ltd Method and device for charged amount calculation for hybrid vehicle
JP2012108046A (en) * 2010-11-18 2012-06-07 Honda Motor Co Ltd Estimation device for battery capacity and estimation method for battery capacity
JP2017167163A (en) 2012-05-10 2017-09-21 株式会社Ｇｓユアサ Power storage element management device and power storage element soc estimation method
JP2015117951A (en) * 2013-12-17 2015-06-25 矢崎総業株式会社 Battery state-of-charge estimation apparatus and battery state-of-charge estimation method
JP2020139846A (en) 2019-02-28 2020-09-03 株式会社デンソーテン State estimation device

Also Published As

Publication number Publication date
KR20220037169A (en) 2022-03-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102481221B1 (en) Estimating device for the state of charge on energy storage system and method thereof
US7202632B2 (en) Battery management apparatus
US7136762B2 (en) System for calculating remaining capacity of energy storage device
US6789026B2 (en) Circuit and method for monitoring battery state of charge
EP2439550B1 (en) Battery state of charge calculation device
US20090037124A1 (en) Battery status detecting method, battery status detecting apparatus, and expression deriving method
KR101996974B1 (en) Open circuit voltage estimation device, state estimation device, method of open circuit voltage estimation
KR20010043872A (en) Means for estimating charged state of battery and method for estimating degraded state of battery
US11385293B2 (en) Battery state estimating apparatus, battery state estimating method, non-transitory computer readable medium, control circuit and power storage system
KR101983392B1 (en) Apparatus and Method for estimating the battery SOC
US9450427B2 (en) State of charge determination for an electrical accumulator
KR102347014B1 (en) Remaining battery estimating device, storage battery remaining estimating method, and program
EP3379277B1 (en) Capacity maintenance rate estimation apparatus or capacity maintenance rate estimation method
JP2014025738A (en) Residual capacity estimation device
US11846680B2 (en) Battery resistance diagnosis device and method
TWI802349B (en) Battery state estimation device, power system
US20110213576A1 (en) Method for calculating the charge state of a battery
JP5886225B2 (en) Battery control device and battery control method
US20180100899A1 (en) State-of-charge indication system and related method
CN114518537A (en) Method for determining a value of a parameter of a battery cell, control device and motor vehicle
KR20210064770A (en) Vehicle and controlling method thereof
US20220349947A1 (en) Semiconductor device and method of monitoring battery remaining capacity
JP2003107139A (en) Life determining method of secondary battery for motor vehicle
US20240125857A1 (en) Method for calculating state of charge of battery
JP2003051341A (en) Residual capacity meter for battery

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant