KR20130036712A - 배터리 관리 시스템 및 배터리 관리 방법 - Google Patents
배터리 관리 시스템 및 배터리 관리 방법 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20130036712A KR20130036712A KR20120109005A KR20120109005A KR20130036712A KR 20130036712 A KR20130036712 A KR 20130036712A KR 20120109005 A KR20120109005 A KR 20120109005A KR 20120109005 A KR20120109005 A KR 20120109005A KR 20130036712 A KR20130036712 A KR 20130036712A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- battery
- pattern
- estimated
- estimation
- counters
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- 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
- H02J7/02—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries for charging batteries from ac mains by converters
- H02J7/04—Regulation of charging current or voltage
-
- 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
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
- B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
- B60L58/12—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries responding to state of charge [SoC]
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
- B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
- B60L58/16—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries responding to battery ageing, e.g. to the number of charging cycles or the state of health [SoH]
-
- 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
-
- 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]
- G01R31/392—Determining battery ageing or deterioration, e.g. state of health
-
- 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
- H02J7/0013—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries acting upon several batteries simultaneously or sequentially
-
- 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
- H02J7/0048—Detection of remaining charge capacity or state of charge [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
- H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
- H02J7/007—Regulation of charging or discharging current or voltage
- H02J7/00712—Regulation of charging or discharging current or voltage the cycle being controlled or terminated in response to electric parameters
- H02J7/00714—Regulation of charging or discharging current or voltage the cycle being controlled or terminated in response to electric parameters in response to battery charging or discharging current
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
- B60L2240/40—Drive Train control parameters
- B60L2240/54—Drive Train control parameters related to batteries
- B60L2240/545—Temperature
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
- B60L2240/40—Drive Train control parameters
- B60L2240/54—Drive Train control parameters related to batteries
- B60L2240/547—Voltage
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
- B60L2240/40—Drive Train control parameters
- B60L2240/54—Drive Train control parameters related to batteries
- B60L2240/549—Current
-
- 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
- H02J2310/00—The network for supplying or distributing electric power characterised by its spatial reach or by the load
- H02J2310/40—The network being an on-board power network, i.e. within a vehicle
- H02J2310/48—The network being an on-board power network, i.e. within a vehicle for electric vehicles [EV] or hybrid vehicles [HEV]
-
- 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
- H02J7/005—Detection of state of health [SOH]
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
Abstract
배터리 관리 시스템 및 배터리 관리 방법이 개시된다. 적어도 하나의 셀을 포함하는 배터리를 관리하는 배터리 관리 시스템은 상기 배터리의 SOC(State of Charge)를 추정하기 위한 추정 파라미터를 결정하는 SOC 추정부 및 상기 추정 파라미터를 근거로 상기 배터리의 충전 및 방전 사이클에 대한 사용 패턴을 예측하기 위한 패턴 테이블을 갱신하는 제어부를 포함한다. 상기 패턴 테이블은 복수의 패턴 카운터를 포함하고, 상기 복수의 패턴 카운터 각각은 복수의 추정 범위에 대응한다. 상기 제어부는 상기 추정 파라미터가 상기 복수의 추정 범위 중 어느 추정 범위에 해당되는지 결정하고, 상기 복수의 패턴 카운터 중 상기 결정된 추정 범위에 대응하는 패턴 카운터의 값을 갱신한다. 본 발명에 따른 배터리 관리 시스템 및 배터리 관리 방법은 배터리의 충전 및 방전 사이클에 대한 사용 패턴을 주기적으로 갱신하고 기록함으로써, 배터리의 정확한 사용 패턴을 추적하고 분석할 수 있어서 배터리의 잔여 수명 예측 및 배터리의 유지 보수를 효과적으로 수행할 수 있다.
Description
본 발명은 배터리 관리 시스템 및 배터리 관리 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 충전 및 방전이 가능한 배터리를 관리하기 위한 배터리 관리 시스템 및 배터리 관리 방법에 관한 것이다.
화석연료를 사용하는 자동차는 대기오염 등 공해 발생에 심각한 영향을 주기 때문에 최근에는 공해 발생이 거의 없는 전기 자동차 또는 하이브리드(Hybrid) 자동차가 개발되어 속속 상용화되고 있다. 전기 자동차 또는 하이브리브 자동차는 차체에 내장된 배터리(battery)에서 출력되는 전기에너지를 이용하여 주행하도록 구성된다. 그리고 이를 위한 동력원인 배터리는 충전 및 방전이 가능한 다수의 2차 전지 셀(cell)이 하나의 팩(pack)으로 구성되어 사용된다.
따라서 전기 자동차와 하이브리드 자동차에 사용되는 배터리의 성능은 자동차의 성능과 직결되므로, 배터리의 성능을 효율적으로 제어할 수 있는 배터리 관리 시스템(BMS: Battery Management System)이 필요하다.
배터리 관리 시스템은 셀의 전압, 전체 배터리의 전압 및 전류 등을 추정하여 각각의 셀의 충전 및 방전을 효율적으로 관리하도록 하는 기능을 하고, 셀의 잔존 용량(SOC; State of Charge)을 연산으로 추정하고, 또한 이 잔존 용량을 제어하는 기능을 수행한다. 잔존 용량의 추정은 셀의 전압, 전류, 온도 등을 검출하여 추정할 수 있고, 추정된 잔존 용량의 제어는 배터리의 전력 소비가 보다 효과적으로 이루어지도록 한다.
한편, 배터리는 충전과 방전 사이클 횟수가 증가함에 따라 그 수명이 단축된다. 따라서 충전 및 방전 사이클 횟수는 배터리의 잔여 수명(SOH; State of Health)을 예측하는 하나의 척도가 된다. 이에 따라 배터리 관리 시스템은 배터리의 충전 및 방전 사이클에 대한 정보를 관리하고, 이를 사용자에게 전달하여 해당 배터리의 잔여 수명을 예측하도록 하는 것이 필요하다.
종래에 배터리의 충전 및 방전 사이클에 대한 정보를 관리하는 방식은 단순히 잔존 용량의 일정 값 또는 셀의 무부하 전압(OCV; Open Circuit Voltage)의 일정 값을 초과하면 카운팅하는 방법이 이용되고 있다. 그러나, 일정 값 초과시에만 카운팅하는 방법으로는 배터리의 정확한 충전 및 방전 사이클에 대한 사용 패턴을 획득하기 힘들다. 나아가, 배터리의 정확한 사용 패턴을 확보하지 못하기 때문에 배터리의 잔여 수명 추정, 배터리의 유지 관리 등 배터리의 사용 신뢰도가 떨어진다.
본 발명은 배터리의 잔존 용량을 주기적으로 그리고 단계별로 다중 카운팅하여 배터리의 충전 및 방전 사이클을 보다 효과적으로 분석하는 배터리 관리 시스템 및 배터리 관리 방법을 제공한다.
본 발명은 배터리의 충전 및 방전 사이클을 이용하여 배터리의 잔여 수명을 보다 정확하게 예측하고, 배터리의 사용 효율, 유지 관리 및 보수 효율을 보다 향상시키도록 하는 배터리 관리 시스템 및 배터리 관리 방법을 제공한다.
일 양태에 있어서, 적어도 하나의 셀을 포함하는 배터리를 관리하는 배터리 관리 시스템은 상기 배터리의 SOC(State of Charge)를 추정하기 위한 추정 파라미터를 결정하는 SOC 추정부 및 상기 추정 파라미터를 근거로 상기 배터리의 충전 및 방전 사이클에 대한 사용 패턴을 예측하기 위한 패턴 테이블을 갱신하는 제어부를 포함한다. 상기 패턴 테이블은 복수의 패턴 카운터를 포함하고, 상기 복수의 패턴 카운터 각각은 복수의 추정 범위에 대응한다. 상기 제어부는 상기 추정 파라미터가 상기 복수의 추정 범위 중 어느 추정 범위에 해당되는지 결정하고, 상기 복수의 패턴 카운터 중 상기 결정된 추정 범위에 대응하는 패턴 카운터의 값을 갱신한다.
상기 복수의 추정 범위의 개수는 N(N>1)이고, 상기 복수의 추정 범위 각각의 크기는 K이고, 상기 복수의 추정 범위 각각은 1부터 N까지 인덱스 n이 설정되고, 상기 복수의 추정 범위 각각은 100-nK과 100-(n-1)K 사이의 범위를 가질 수 있다.
상기 제어부는 상기 추정 파라미터가 상기 인덱스의 값 n인 추정 범위에 해당되는지 결정하고, 상기 복수의 패턴 카운터 중 상기 결정된 인덱스의 값 n인 추정 범위에 대응하는 패턴 카운터의 값을 증가시킬 수 있다.
상기 제어부는 상기 인덱스의 값 n을 가장 작은 값부터 순차적으로 증가시키거나 상기 인덱스의 값 n을 가장 큰 값부터 순차적으로 감소시키면서 상기 추정 파라미터가 상기 인덱스의 값 n인 추정 범위에 해당되는지 결정할 수 있다.
상기 배터리의 OCV(Open Circuit Voltage), 상기 배터리의 SOC, 상기 배터리의 전압 및 상기 배터리의 충전 또는 방전 전류 중 어느 하나일 수 있다.
일정 시간 주기로 상기 추정 파라미터를 결정하고, 상기 추정 파라미터를 근거로 상기 복수의 패턴 카운터의 값을 갱신할 수 있다.
상기 복수의 패턴 카운터의 값을 근거로 상기 배터리의 충전 및 방전 사이클에 대한 사용 패턴을 예측하여 상기 배터리의 잔여 수명(SOH; State of Health)을 추정하는 SOH 추정부를 더 포함할 수 있다.
다른 양태에 있어서, 적어도 하나의 셀을 포함하는 배터리를 관리하는 배터리 관리 방법은 상기 배터리의 SOC(State of Charge)를 추정하기 위한 추정 파라미터를 결정하는 단계 및 상기 추정 파라미터를 근거로 상기 배터리의 충전 및 방전 사이클에 대한 사용 패턴을 예측하기 위한 패턴 테이블을 갱신하는 단계를 포함한다. 상기 패턴 테이블은 복수의 패턴 카운터를 포함하고, 상기 복수의 패턴 카운터 각각은 복수의 추정 범위에 대응한다.
상기 패턴 테이블을 갱신하는 단계는, 상기 추정 파라미터가 상기 복수의 추정 범위 중 어느 추정 범위에 해당되는지 결정하는 단계 및 상기 복수의 패턴 카운터 중 상기 결정된 추정 범위에 대응하는 패턴 카운터의 값을 갱신하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 복수의 추정 범위의 개수는 N(N>1)이고, 상기 복수의 추정 범위 각각의 크기는 K이고, 상기 복수의 추정 범위 각각은 1부터 N까지 인덱스 n이 설정되고, 상기 복수의 추정 범위 각각은 100-nK과 100-(n-1)K 사이의 범위를 가질 수 있다.
상기 패턴 테이블을 갱신하는 단계는, 상기 추정 파라미터가 상기 인덱스의 값 n인 추정 범위에 해당되는지 결정하는 단계 및 상기 복수의 패턴 카운터 중 상기 결정된 인덱스의 값 n인 추정 범위에 대응하는 패턴 카운터의 값을 증가시키는 단계를 포함할 수 있다.
상기 인덱스의 값 n을 가장 작은 값부터 순차적으로 증가시키거나 상기 인덱스의 값 n을 가장 큰 값부터 순차적으로 감소시키면서 상기 추정 파라미터가 상기 인덱스의 값 n인 추정 범위에 해당되는지 결정할 수 있다.
상기 추정 파라미터는 상기 배터리의 OCV(Open Circuit Voltage), 상기 배터리의 SOC, 상기 배터리의 전압 및 상기 배터리의 충전 또는 방전 전류 중 어느 하나일 수 있다.
일정 시간 주기로 상기 추정 파라미터를 결정하고, 상기 추정 파라미터를 근거로 상기 복수의 패턴 카운터의 값을 갱신할 수 있다.
상기 복수의 패턴 카운터의 값을 근거로 상기 배터리의 충전 및 방전 사이클에 대한 사용 패턴을 예측하여 상기 배터리의 잔여 수명(SOH; State of Health)을 추정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 사용 패턴 및 상기 잔여 수명 중 적어도 하나를 사용자에게 출력하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 갱신된 패턴 테이블을 메모리에 저장하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또 다른 양태에 있어서, 적어도 하나의 셀을 포함하는 배터리를 관리하는 배터리 관리 방법은 메모리에 저장된 상기 배터리의 충전 및 방전 사이클에 대한 사용 패턴을 예측하기 위한 복수의 패턴 카운터의 값을 리딩하는 단계, 상기 배터리의 SOC(State of Charge)를 추정하기 위한 추정 파라미터를 결정하는 단계, 상기 추정 파라미터를 근거로 상기 복수의 패턴 카운터 중 적어도 하나를 갱신하는 단계 및 상기 갱신된 복수의 패턴 카운터 중 적어도 하나를 상기 메모리에 저장하는 단계를 포함한다.
상기 복수의 패턴 카운터 각각은 복수의 추정 범위에 대응하고, 상기 복수의 추정 범위의 개수는 N(N>1)이고, 상기 복수의 추정 범위 각각의 크기는 K이고, 상기 복수의 추정 범위 각각은 1부터 N까지 인덱스 n이 설정되고, 상기 복수의 추정 범위 각각은 100-nK과 100-(n-1)K 사이의 범위를 가질 수 있다.
상기 복수의 패턴 카운터 중 적어도 하나를 갱신하는 단계는, 상기 추정 파라미터가 상기 복수의 추정 범위 중 어느 추정 범위에 해당되는지 결정하는 단계 및 상기 복수의 패턴 카운터 중 상기 결정된 추정 범위에 대응하는 패턴 카운터의 값을 갱신하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 추정 파라미터는 상기 배터리의 OCV(Open Circuit Voltage), 상기 배터리의 SOC, 상기 배터리의 전압 및 상기 배터리의 충전 또는 방전 전류 중 어느 하나일 수 있다.
배터리의 충전 및 방전 사이클에 대한 사용 패턴을 주기적으로 갱신하여 기록함으로써 배터리의 정확한 잔여 수명을 추정할 수 있다. 또한, 보다 정확한 배터리의 잔여 수명 추정을 통해서 배터리의 사용 효율, 유지 관리 및 보수 효율을 보다 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 배터리 관리 시스템을 나타낸 블록도이다.
도 2는 도 1에 도시된 배터리 관리 시스템의 제어부를 보다 상세히 나타낸 블록도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 배터리 관리 방법을 나타낸 순서도이다.
도 2는 도 1에 도시된 배터리 관리 시스템의 제어부를 보다 상세히 나타낸 블록도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 배터리 관리 방법을 나타낸 순서도이다.
이하에서 설명하는 본 발명의 실시예에 사용되는 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다. 따라서 본 발명의 상세한 설명에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 일실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 이들 구성을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 배터리 관리 시스템을 나타낸 블록도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 배터리 관리 시스템(100)은 적어도 하나의 전지 셀을 포함하는 배터리(10)를 관리하기 위한 것이다.
배터리(10)는 복수의 전지 셀이 직렬 및/또는 병렬로 연결된 전지 팩으로 형성될 수 있다. 또한, 배터리(10)는 복수의 전지 팩으로 구성될 수도 있다.
본 발명에서 배터리(10)의 종류는 특별히 한정되지 않으며, 예컨대 리튬 이온 전지, 리튬 폴리머 전지, 니켈 카드뮴 전지, 니켈 수소 전지, 니켈 아연 전지 등 충전 및 방전이 가능한 이차 전지일 수 있다.
배터리 관리 시스템(100)은 센싱부(110), SOC 추정부(120), 제어부(130) 및 SOH 추정부(140)를 포함한다.
센싱부(110)는 배터리(10)의 충전 및/또는 방전 전류, 배터리(10)의 전압 및 배터리(10)의 온도 중 적어도 하나를 감지한다. 보다 구체적으로, 센싱부(110)는 배터리(10)의 전체 팩 전류, 배터리(10)의 전체 팩 전압, 각 전지 셀의 전류, 각 전지 셀의 전압, 각 전지 셀의 온도 및 주변 온도 등을 감지하고, 감지한 데이터 중 선택된 일부 또는 전부를 SOC 추정부(120)로 전달한다.
SOC 추정부(120)는 배터리(10)의 잔존 용량(SOC; State of Charge)을 추정하는 구성요소로서, 배터리(10)의 SOC를 추정하기 위한 추정 파라미터를 결정한다.
추정 파라미터는 배터리(10)에 포함된 각 전지 셀의 전압, 즉 각 전지 셀의무부하 전압(OCV; Open Circuit Voltage)이거나, 또는 배터리(10)의 SOC 자체일 수도 있다. 또는, 센싱부(110)에 의해 감지된 배터리(10)의 충전 및/또는 방전 전류, 상기 충전 및/또는 방전 전류의 누적치, 배터리(10)의 온도 등과 같은 데이터일 수도 있다.
추정 파라미터는 상술한 것 이외 배터리(10)의 충전 및/또는 방전 사이클에 대한 사용 패턴을 예측하기 위한 다양한 파라미터들을 사용할 수도 있다.
예를 들어, SOC 추정부(120)는 센싱부(110)에 의해 감지된 각 전지 셀의 전압을 근거로 각 전지 셀의 전류 영향을 배제한 셀의 무부하 전압(OCV)을 추정하여 추정 파라미터로 결정할 수 있다. 또는, SOC 추정부(120)는 각 전지 셀의 무부하 전압(OCV), 또는 배터리(10)의 전체 팩 전압, 배터리(10)의 전류 등과 같은 여러 가지 배터리(10)의 상태값을 근거로 SOC를 추정하고, 이 SOC를 추정 파라미터로 결정할 수도 있다.
SOC 추정방법은 다양한 방법으로 수행될 수 있다.
일예로, 전류 적산법을 사용할 수 있다. 배터리의 충전 및/또는 방전 된 전류를 추정하고, 추정된 전류값에 충전 효율을 승산한 승산값을 계산한다. 승산값은 일정 시간 주기로 계산되며, 이전에 계산된 승산값에 현재 계산된 승산값을 적산함으로써 적산 용량을 계산한다. 상기 적산 용량에 기초하여 배터리의 SOC를 추정한다.
다른 예로, 무부하 전압(OCV; Open Circuit Voltage)을 이용할 수 있다. 충전 및/또는 방전된 전류와 이것에 대응하는 배터리의 전압을 쌍(pair)으로 하는 페어 데이터를 다수 개 추정한다. 최소 제곱법을 이용하여 추정된 다수 개의 페어 데이터로부터 1차의 전류-전압 근사 직선을 구하여, 전류값 “0”에 대응하는 전압값을 무부하 전압으로 산출한다. 상기 무부하 전압을 근거로 배터리의 SOC를 추정한다.
물론, 상술한 예시 이외의 다양한 방법을 이용하여 배터리의 SOC를 추정할 수 있다.
제어부(130)는 SOC 추정부(120)에서 결정된 추정 파라미터를 근거로 배터리(10)의 충전 및 방전 사이클에 대한 사용 패턴을 예측하기 위한 패턴 테이블을 갱신한다. 패턴 테이블은 복수의 패턴 카운터를 포함한다. 복수의 패턴 카운터 각각은 복수의 추정 범위에 대응한다.
즉, 제어부(130)는 SOC 추정부(120)에서 결정된 추정 파라미터가 복수의 추정 범위 중 어느 추정 범위에 해당되는지 결정하고, 복수의 패턴 카운터 중 결정된 추정 범위에 대응하는 패턴 카운터의 값을 갱신한다.
여기서, 패턴 테이블은 RAM, EEPROM 등과 같은 메모리에 저장될 수 있다. 예컨대, 제어부(130)는 메모리에 저장된 패턴 테이블을 읽어오고, 추정 파라미터를 근거로 패턴 테이블의 복수의 패턴 카운터의 값을 갱신한 다음 갱신된 패턴 테이블을 다시 메모리에 저장할 수 있다.
SOH 추정부(140)는 배터리(10)의 잔여 수명(SOH; State of Health)을 추정한다. 즉, 제어부(130)에 의해 갱신된 패턴 테이블의 패턴 카운터의 값을 근거로 배터리(10)의 충전 및 방전 사이클에 대한 사용 패턴을 예측하고, 이를 바탕으로 배터리(10)의 SOH를 추정한다.
상술한 본 발명에 따른 배터리 관리 시스템(100)은 일정 시간 주기로 SOC 추정부(120)에 의해 추정 파라미터를 결정하고, 추정 파라미터를 바탕으로 제어부(130)에 의해 복수의 패턴 카운터의 값을 갱신할 수 있다.
예를 들어, 기설정된 시간 주기 마다 추정 파라미터를 추정하고, 이를 이용하여 복수의 패턴 카운터의 값을 갱신할 수 있다. 또는, 추정 파라미터를 추정하기 위한 제어 신호에 의해 추정 파라미터를 추정하고, 이를 이용하여 복수의 패턴 카운터의 값을 갱신할 수도 있다.
도 2는 도 1에 도시된 배터리 관리 시스템의 제어부를 보다 상세히 나타낸 블록도이다. 도 2에 도시된 제어부는 하나의 예시로 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
도 2를 참조하면, 제어부(130)는 복수의 비교부(131, 132, 133, 134)와 복수의 패턴 카운터(136, 137, 138, 139)를 포함한다.
복수의 비교부(131, 132, 133, 134)는 SOC 추정부(120)로부터 전달된 추정 파라미터가 복수의 추정 범위 중 어느 추정 범위에 해당되는지 결정하기 위한 구성요소이다.
복수의 비교부(131, 132, 133, 134) 각각은 복수의 추정 범위와 대응한다. 즉, 각각의 비교부(131, 132, 133, 134)는 복수의 추정 범위 중 하나의 추정 범위가 설정되어 있다. 각각의 비교부(131, 132, 133, 134)에 설정된 추정 범위는 서로 다른 추정 범위이다. 더욱이 제1 비교부(131)부터 제n 비교부(134)까지 단계적으로 추정 범위가 설정된다.
예를 들어, 복수의 추정 범위의 개수가 N(N>1)이고, 복수의 추정 범위 각각의 크기가 K일 때, 복수의 추정 범위 각각에 1부터 N까지 인덱스 n(n=1, 2, 3, …, N)이 설정될 수 있다. 이때, 복수의 추정 범위 각각은 100-nK과 100-(n-1)K 사이의 범위를 가질 수 있다. 따라서, 제1 비교부(131)부터 제n 비교부(134)까지는 인덱스 값 n(n=1, 2, 3, …, N)인 추정 범위 각각이 설정될 수 있다. 예컨대, 제1 비교부(131)에는 인덱스 값 1인 추정 범위(100-1·K ~ 100-0·K)가, 제2 비교부(132)에는 인덱스 값 2인 추정 범위(100-2·K ~ 100-1·K)가 설정될 수 있다.
복수의 패턴 카운터(136, 137, 138, 139) 각각은 복수의 비교부(131, 132, 133, 134)와 대응한다. 패턴 카운터(136, 137, 138, 139)는 회로로 구성된 카운터일 수도 있고, 또는 소프트웨어로 구현될 수도 있다.
제어부(130)는 SOC 추정부(120)로부터 추정 파라미터를 전달받으면 추정 파라미터가 제1 비교부(131)에 설정된 추정 범위에 해당되는지 결정한다. 만일, 추정 파라미터가 제1 비교부(131)에 설정된 추정 범위에 해당되면 제1 패턴 카운터(136)의 값을 증가시킨다. 반면, 추정 파라미터가 제1 비교부(131)에 설정된 추정 범위에 해당되지 않으면 제2 비교부(132)에 설정된 추정 범위와 비교한다. 이와 같이, 추정 파라미터가 속하는 추정 범위를 찾을 때까지 순차적으로 제n 비교부(134)까지 비교를 진행한다.
상술한 복수의 비교부(131, 132, 133, 134)와 복수의 패턴 카운터(136, 137, 138, 139)는 패턴 테이블로써 구현될 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 배터리 관리 방법을 나타낸 순서도이다. 이 방법은 도 1에 도시된 배터리 관리 시스템(100)에 의해 수행될 수 있다.
도 3를 참조하면, 배터리 관리 시스템(100)은 메모리에 저장된 패턴 테이블, 즉 복수의 패턴 카운터의 값을 리딩한다(S100). 만약 배터리 관리 시스템이 처음으로 동작하는 경우라면 복수의 패턴 카운터의 값은 모두 0일 수 있다.
복수의 패턴 카운터는 상술한 패턴 테이블 형태로 구현될 수도 있고, 또는 패턴 테이블 없이 메모리에 복수의 패턴 카운터의 값만 저장될 수도 있다. 복수의 패턴 카운터 각각은 복수의 추정 범위에 대응한다.
예를 들어, 복수의 추정 범위의 개수가 N(N>1)이고, 복수의 추정 범위 각각의 크기가 K일 때, 복수의 추정 범위 각각에 1부터 N까지 인덱스 n(n=1, 2, 3, …, N)이 설정될 수 있다. 이때, 복수의 추정 범위 각각은 100-nK과 100-(n-1)K 사이의 범위를 가질 수 있다. 일예로 표 1과 같은 형식으로 패턴 테이블을 구성할 수 있다.
인덱스 n | 인덱스 1 | 인덱스 2 | ... | 인덱스 N |
추정 범위 | 100 ~ 100-1*K |
100-1*K ~ 100-2*K |
100-(N-1)*K ~ 100-N*K | |
패턴 카운터 | 제1 패턴 카운터 | 제2 패턴 카운터 | 제n 패턴 카운터 | |
1th | 0 | 0 | 0 | |
2th | 1 | 0 | 0 | |
3th | 2 | 0 | 0 | |
4th | 2 | 1 | 0 | |
5th | 2 | 1 | 0 | |
6th | 3 | 1 | 0 | |
7th | 3 | 1 | 0 | |
... | ... | ... | 0 | |
nth | X1 | X2 | Xn |
배터리 관리 시스템(100)은 배터리(10)의 SOC를 추정하기 위한 추정 파라미터를 결정한다(S110). 단계 S110은 센싱부(110)에 의해 감지된 배터리(10)에 대한 데이터(예컨대, 배터리의 전류, 전압, 온도 등)를 이용하여 SOC 추정부(120)에서 추정 파라미터를 결정할 수 있다.
추정 파라미터는 상술한 것처럼, 배터리(10)에 포함된 각 전지 셀의 전압, 즉 각 전지 셀의 무부하 전압(OCV; Open Circuit Voltage)이거나, 또는 배터리(10)의 SOC 자체일 수도 있다. 또한, 추정 파라미터는 배터리(10)의 충전 및/또는 방전 사이클에 대한 사용 패턴을 예측하기 위한 다양한 파라미터들을 사용할 수도 있다. 예컨대, 센싱부(110)에 의해 감지된 배터리(10)의 충전 및/또는 방전 전류, 상기 충전 및/또는 방전 전류의 누적치, 배터리(10)의 온도 등일 수 있다.
SOC 추정은 상술한 바와 같이 전류 적산법, 무부하 전압 등 다양한 방법을 이용할 수 있다.
도 3에서는 하나의 실시예로 배터리(10)의 SOC를 추정 파라미터로 이용하는 것으로 도시하였다.
단계 S110은 단계 S100 이전 또는 단계 S100과 동시에 수행될 수 있다.
배터리 관리 시스템(100)은 추정 파라미터를 근거로 패턴 테이블, 즉 복수의 패턴 카운터의 값을 갱신한다.
보다 구체적으로, 제어부(130)는 추정 파라미터(예를 들어, 배터리의 SOC)가 복수의 추정 범위 중 어느 추정 범위에 해당되는지 결정하고(S120~S122), 복수의 패턴 카운터 중 상기 결정된 추정 범위에 대응하는 패턴 카운터의 값을 갱신한다(S130~S133).
예를 들어, 표 1을 참조하면 제어부(130)는 추정 파라미터가 인덱스의 값 n인 추정 범위에 해당되는지 결정하고(S120~S122), 복수의 패턴 카운터 중 상기 결정된 인덱스의 값 n인 추정 범위에 대응하는 패턴 카운터의 값을 증가시킨다(S130~S133).
도 3을 참조하면, 제어부(130)(도 2의 131에 의해 수행될 수 있음)는 추정 파라미터가 인덱스의 값 1인 추정 범위 100 ~ 100-1*K 사이에 해당되는지 비교한다(S120). 만약 추정 파라미터가 인덱스의 값 1인 추정 범위 100 ~ 100-1*K 사이에 해당하면 제1 패턴 카운터의 값을 증가시킨다(S130). 반면, 추정 파라미터가 인덱스의 값 1인 추정 범위 100 ~ 100-1*K 사이에 해당되지 않으면 제어부(130)(도 2의 132에 의해 수행될 수 있음)는 인덱스의 값 2인 추정 범위 100-1*K ~ 100-2*K 사이에 해당되는지 비교한다(S121).
이와 같은 방법으로 추정 파라미터가 속하는 추정 범위를 찾을 때까지 순차적으로 비교할 수 있다. 즉, 인덱스의 값 n을 가장 작은 값부터 순차적으로 증가시키거나, 또는 인덱스의 값 n을 가장 큰 값부터 순차적으로 감소시키면서, 추정 파라미터가 인덱스의 값 n인 추정 범위에 해당되는지 비교할 수 있다.
상술한 단계들은 일정 시간 주기로 배터리의 SOC를 추정하기 위한 추정 파라미터를 결정하고, 이를 근거로 복수의 패턴 카운터의 값을 갱신한다.
예컨대, 배터리 관리 시스템(100)이 시작할 때 배터리의 SOC를 추정하기 위한 추정 파라미터를 결정하고, 이를 바탕으로 표 1에 도시된 첫번째(1th) 사이클과 같은 값으로 복수의 패턴 카운터의 값을 갱신할 수 있다. 기설정된 일정 시간이 흐른 뒤, 또는 제어신호가 감지된 이후 추정 파라미터를 다시 결정하고, 이를 바탕으로 표 2에 도시된 두번째(2th) 사이클과 같은 값으로 복수의 패턴 카운터의 값을 갱신할 수 있다. 이와 같이, 배터리 관리 시스템(100)이 동작되는 동안에는 복수의 패턴 카운터의 값이 계속적으로 갱신되어 패턴 테이블에 기록될 수 있다.
배터리 관리 시스템(100)은 종료 요청을 수신하면(S140) 최종적으로 갱신된 패턴 테이블, 즉 복수의 패턴 카운터의 값을 메모리에 저장한다(S150).
복수의 패턴 카운터의 값은 배터리 관리 시스템(100)의 동작이 종료될 때 메모리에 저장될 수도 있으나, 일정 시간 마다 메모리에 저장될 수도 있다.
배터리 관리 시스템(100)은 상술한 복수의 패턴 카운터의 값을 근거로 배터리(10)의 충전 및 방전 사이클에 대한 사용 패턴을 예측하고, 상기 사용 패턴을 이용하여 배터리(10)의 SOH를 추정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 배터리 관리 시스템(100)은 디스플레이 장치를 구비하여 상술한 복수의 패턴 카운터의 값을 근거로 예측된 배터리(10)의 사용 패턴 및 배터리(10)의 SOH 중 적어도 하나를 사용자에게 출력하는 단계를 더 포함할 수도 있다.
상술한 본 발명의 실시예에 따른 배터리 관리 시스템 및 배터리 관리 방법은 배터리의 충전 및 방전 사이클에 대한 사용 패턴을 저장함으로써, 이후 배터리의 유지보수 및 수리 시에 이를 활용할 수 있다. 따라서, 배터리의 운용 효율을 향상시키고 배터리의 동작 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명의 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 보호범위는 청구범위에 기재된 사항에 의하여만 제한되고, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상을 다양한 형태로 개량 변경하는 것이 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속하게 될 것이다.
10 : 배터리
100 : 배터리 관리 시스템
110 : 센싱부
120 : SOC 추정부
130 : 제어부
140 : SOH 추정부
100 : 배터리 관리 시스템
110 : 센싱부
120 : SOC 추정부
130 : 제어부
140 : SOH 추정부
Claims (21)
- 적어도 하나의 셀을 포함하는 배터리를 관리하는 배터리 관리 시스템에 있어서,
상기 배터리의 SOC(State of Charge)를 추정하기 위한 추정 파라미터를 결정하는 SOC 추정부; 및
상기 추정 파라미터를 근거로 상기 배터리의 충전 및 방전 사이클에 대한 사용 패턴을 예측하기 위한 패턴 테이블을 갱신하는 제어부;를 포함하되,
상기 패턴 테이블은 복수의 패턴 카운터를 포함하고, 상기 복수의 패턴 카운터 각각은 복수의 추정 범위에 대응하며,
상기 제어부는 상기 추정 파라미터가 상기 복수의 추정 범위 중 어느 추정 범위에 해당되는지 결정하고, 상기 복수의 패턴 카운터 중 상기 결정된 추정 범위에 대응하는 패턴 카운터의 값을 갱신하는 것을 특징으로 하는 배터리 관리 시스템. - 제1항에 있어서,
상기 복수의 추정 범위의 개수는 N(N>1)이고,
상기 복수의 추정 범위 각각의 크기는 K이고,
상기 복수의 추정 범위 각각은 1부터 N까지 인덱스 n이 설정되고,
상기 복수의 추정 범위 각각은 100-nK과 100-(n-1)K 사이의 범위를 갖는 것을 특징으로 하는 배터리 관리 시스템. - 제2항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 추정 파라미터가 상기 인덱스의 값 n인 추정 범위에 해당되는지 결정하고, 상기 복수의 패턴 카운터 중 상기 결정된 인덱스의 값 n인 추정 범위에 대응하는 패턴 카운터의 값을 증가시키는 것을 특징으로 하는 배터리 관리 시스템. - 제3항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 인덱스의 값 n을 가장 작은 값부터 순차적으로 증가시키거나 상기 인덱스의 값 n을 가장 큰 값부터 순차적으로 감소시키면서 상기 추정 파라미터가 상기 인덱스의 값 n인 추정 범위에 해당되는지 결정하는 것을 특징으로 하는 배터리 관리 시스템. - 제1항에 있어서,
상기 추정 파라미터는 상기 배터리의 OCV(Open Circuit Voltage), 상기 배터리의 SOC, 상기 배터리의 전압 및 상기 배터리의 충전 또는 방전 전류 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 배터리 관리 시스템. - 제1항에 있어서,
일정 시간 주기로 상기 추정 파라미터를 결정하고, 상기 추정 파라미터를 근거로 상기 복수의 패턴 카운터의 값을 갱신하는 것을 특징으로 하는 배터리 관리 시스템. - 제1항에 있어서,
상기 복수의 패턴 카운터의 값을 근거로 상기 배터리의 충전 및 방전 사이클에 대한 사용 패턴을 예측하여 상기 배터리의 잔여 수명(SOH; State of Health)을 추정하는 SOH 추정부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 관리 시스템. - 적어도 하나의 셀을 포함하는 배터리를 관리하는 배터리 관리 방법에 있어서,
상기 배터리의 SOC(State of Charge)를 추정하기 위한 추정 파라미터를 결정하는 단계; 및
상기 추정 파라미터를 근거로 상기 배터리의 충전 및 방전 사이클에 대한 사용 패턴을 예측하기 위한 패턴 테이블을 갱신하는 단계;를 포함하되,
상기 패턴 테이블은 복수의 패턴 카운터를 포함하고, 상기 복수의 패턴 카운터 각각은 복수의 추정 범위에 대응하는 것을 특징으로 하는 배터리 관리 방법. - 제8항에 있어서,
상기 패턴 테이블을 갱신하는 단계는,
상기 추정 파라미터가 상기 복수의 추정 범위 중 어느 추정 범위에 해당되는지 결정하는 단계; 및
상기 복수의 패턴 카운터 중 상기 결정된 추정 범위에 대응하는 패턴 카운터의 값을 갱신하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 관리 방법. - 제8항에 있어서,
상기 복수의 추정 범위의 개수는 N(N>1)이고,
상기 복수의 추정 범위 각각의 크기는 K이고,
상기 복수의 추정 범위 각각은 1부터 N까지 인덱스 n이 설정되고,
상기 복수의 추정 범위 각각은 100-nK과 100-(n-1)K 사이의 범위를 갖는 것을 특징으로 하는 배터리 관리 방법. - 제10항에 있어서,
상기 패턴 테이블을 갱신하는 단계는,
상기 추정 파라미터가 상기 인덱스의 값 n인 추정 범위에 해당되는지 결정하는 단계; 및
상기 복수의 패턴 카운터 중 상기 결정된 인덱스의 값 n인 추정 범위에 대응하는 패턴 카운터의 값을 증가시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 관리 방법. - 제11항에 있어서,
상기 인덱스의 값 n을 가장 작은 값부터 순차적으로 증가시키거나 상기 인덱스의 값 n을 가장 큰 값부터 순차적으로 감소시키면서 상기 추정 파라미터가 상기 인덱스의 값 n인 추정 범위에 해당되는지 결정하는 것을 특징으로 하는 배터리 관리 방법. - 제8항에 있어서,
상기 추정 파라미터는 상기 배터리의 OCV(Open Circuit Voltage), 상기 배터리의 SOC, 상기 배터리의 전압 및 상기 배터리의 충전 또는 방전 전류 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 배터리 관리 방법. - 제8항에 있어서,
일정 시간 주기로 상기 추정 파라미터를 결정하고, 상기 추정 파라미터를 근거로 상기 복수의 패턴 카운터의 값을 갱신하는 것을 특징으로 하는 배터리 관리 방법. - 제8항에 있어서,
상기 복수의 패턴 카운터의 값을 근거로 상기 배터리의 충전 및 방전 사이클에 대한 사용 패턴을 예측하여 상기 배터리의 잔여 수명(SOH; State of Health)을 추정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 관리 방법. - 제15항에 있어서,
상기 사용 패턴 및 상기 잔여 수명 중 적어도 하나를 사용자에게 출력하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 관리 방법. - 제8항에 있어서,
상기 갱신된 패턴 테이블을 메모리에 저장하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 관리 방법. - 적어도 하나의 셀을 포함하는 배터리를 관리하는 배터리 관리 방법에 있어서,
메모리에 저장된 상기 배터리의 충전 및 방전 사이클에 대한 사용 패턴을 예측하기 위한 복수의 패턴 카운터의 값을 리딩하는 단계;
상기 배터리의 SOC(State of Charge)를 추정하기 위한 추정 파라미터를 결정하는 단계;
상기 추정 파라미터를 근거로 상기 복수의 패턴 카운터 중 적어도 하나를 갱신하는 단계; 및
상기 갱신된 복수의 패턴 카운터 중 적어도 하나를 상기 메모리에 저장하는 단계;를 포함하는 배터리 관리 방법. - 제18항에 있어서,
상기 복수의 패턴 카운터 각각은 복수의 추정 범위에 대응하고,
상기 복수의 추정 범위의 개수는 N(N>1)이고,
상기 복수의 추정 범위 각각의 크기는 K이고,
상기 복수의 추정 범위 각각은 1부터 N까지 인덱스 n이 설정되고,
상기 복수의 추정 범위 각각은 100-nK과 100-(n-1)K 사이의 범위를 갖는 것을 특징으로 하는 배터리 관리 방법. - 제19항에 있어서,
상기 복수의 패턴 카운터 중 적어도 하나를 갱신하는 단계는,
상기 추정 파라미터가 상기 복수의 추정 범위 중 어느 추정 범위에 해당되는지 결정하는 단계; 및
상기 복수의 패턴 카운터 중 상기 결정된 추정 범위에 대응하는 패턴 카운터의 값을 갱신하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 관리 방법. - 제18항에 있어서,
상기 추정 파라미터는 상기 배터리의 OCV(Open Circuit Voltage), 상기 배터리의 SOC, 상기 배터리의 전압 및 상기 배터리의 충전 또는 방전 전류 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 배터리 관리 방법.
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PCT/KR2012/007933 WO2013051828A2 (ko) | 2011-10-04 | 2012-09-28 | 배터리 관리 시스템 및 배터리 관리 방법 |
JP2014530611A JP5743367B2 (ja) | 2011-10-04 | 2012-09-28 | バッテリー管理システムおよびバッテリー管理方法 |
US13/717,036 US8922168B2 (en) | 2011-10-04 | 2012-12-17 | Battery management system and battery management method |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR20110100887 | 2011-10-04 | ||
KR1020110100887 | 2011-10-04 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20130036712A true KR20130036712A (ko) | 2013-04-12 |
KR101419130B1 KR101419130B1 (ko) | 2014-07-11 |
Family
ID=48437947
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020120109005A KR101419130B1 (ko) | 2011-10-04 | 2012-09-28 | 배터리 관리 시스템 및 배터리 관리 방법 |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US8922168B2 (ko) |
EP (1) | EP2744068B1 (ko) |
JP (1) | JP5743367B2 (ko) |
KR (1) | KR101419130B1 (ko) |
PL (1) | PL2744068T3 (ko) |
WO (1) | WO2013051828A2 (ko) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20150020958A (ko) * | 2013-08-19 | 2015-02-27 | 삼성에스디아이 주식회사 | 배터리 팩, 배터리 팩을 포함하는 장치, 및 배터리 팩의 관리 방법 |
US10401433B2 (en) | 2015-01-21 | 2019-09-03 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Method and apparatus for estimating battery life |
US10598735B2 (en) | 2014-08-06 | 2020-03-24 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Method and apparatus for estimating battery life corresponding to characteristic of usage based on pattern information |
US10931128B2 (en) | 2017-04-28 | 2021-02-23 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Method and apparatus to predict capacity fade rate of battery |
Families Citing this family (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5821899B2 (ja) * | 2013-06-04 | 2015-11-24 | トヨタ自動車株式会社 | バッテリ劣化検出装置 |
KR20150024561A (ko) * | 2013-08-27 | 2015-03-09 | 삼성에스디아이 주식회사 | 배터리 관리 시스템 및 그 구동방법 |
US9612288B2 (en) * | 2014-01-31 | 2017-04-04 | Analog Devices Global | Voltage-based fuel gauge on battery capacity |
FR3020614B1 (fr) * | 2014-04-30 | 2016-04-15 | Renault Sa | Procede et dispositif de surveillance d'une batterie electrique de vehicule |
US10031186B2 (en) | 2015-11-24 | 2018-07-24 | Honeywell International Inc. | System for assuring safe operation of batteries |
CN107340476B (zh) * | 2016-04-29 | 2021-01-26 | 株式会社日立制作所 | 电池的电气状态监测***和电气状态监测方法 |
KR101866073B1 (ko) | 2016-10-19 | 2018-06-08 | 현대자동차주식회사 | 배터리 soh 추정 방법 |
CN109849734B (zh) * | 2019-01-23 | 2020-09-08 | 江苏敏安电动汽车有限公司 | 一种基于用户体验的电动汽车剩余续驶里程算法 |
KR102594315B1 (ko) | 2019-03-05 | 2023-10-27 | 현대자동차주식회사 | 차량 및 그 제어 방법 |
US11131714B2 (en) * | 2019-05-31 | 2021-09-28 | Sigmasense, Llc. | Battery monitoring and characterization during charging |
KR20210016795A (ko) * | 2019-08-05 | 2021-02-17 | 주식회사 엘지화학 | 에너지 허브 장치 및 에너지 관리 방법 |
CN111993953B (zh) * | 2020-08-27 | 2021-10-29 | 安徽江淮汽车集团股份有限公司 | 电池控制方法、动力汽车及可读存储介质 |
CN114325454B (zh) * | 2021-12-30 | 2023-07-04 | 东软睿驰汽车技术(沈阳)有限公司 | 一种多特征对电池健康度影响的确定方法、装置、设备及介质 |
Family Cites Families (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH11346444A (ja) * | 1998-06-02 | 1999-12-14 | Toyota Motor Corp | 電池充電状態の推定方法 |
JP2003189502A (ja) * | 2001-12-19 | 2003-07-04 | Nissin Electric Co Ltd | 電池電力貯蔵装置及びその制御方法 |
JP4097183B2 (ja) * | 2001-12-27 | 2008-06-11 | パナソニックEvエナジー株式会社 | 二次電池の残存容量推定方法および装置、並びに電池パックシステム |
JP3976645B2 (ja) * | 2002-08-23 | 2007-09-19 | 矢崎総業株式会社 | バッテリ充電状態測定方法及び装置 |
JP2004135453A (ja) * | 2002-10-11 | 2004-04-30 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 二次電池の劣化判定方法 |
US7078877B2 (en) * | 2003-08-18 | 2006-07-18 | General Electric Company | Vehicle energy storage system control methods and method for determining battery cycle life projection for heavy duty hybrid vehicle applications |
JP4872226B2 (ja) * | 2005-03-25 | 2012-02-08 | 日本電気株式会社 | 二次電池の残存容量推定方法、装置およびバッテリパック |
JP4495116B2 (ja) * | 2005-06-30 | 2010-06-30 | エルジー・ケム・リミテッド | バッテリーの残存容量の推定方法及びそれによるバッテリー管理システム |
US7573237B2 (en) * | 2006-02-23 | 2009-08-11 | Powercart Systems, Inc. | System and method for monitoring battery state |
US8890480B2 (en) * | 2006-11-30 | 2014-11-18 | The Boeing Company | Health management of rechargeable batteries |
KR100985667B1 (ko) * | 2007-08-22 | 2010-10-05 | 주식회사 엘지화학 | 배터리 개방전압 추정장치, 이를 이용한 배터리 충전상태추정장치 및 그 제어 방법 |
KR101556786B1 (ko) * | 2007-11-21 | 2015-10-01 | 주식회사 엘지화학 | 이차전지의 수명판단 시스템 및 수명판단방법 |
JP5310003B2 (ja) * | 2009-01-07 | 2013-10-09 | 新神戸電機株式会社 | 風力発電用鉛蓄電池制御システム |
US8207706B2 (en) * | 2009-08-04 | 2012-06-26 | Honda Motor Co., Ltd. | Method of estimating battery state of charge |
KR101057542B1 (ko) * | 2010-01-26 | 2011-08-17 | 에스비리모티브 주식회사 | 배터리 관리 시스템 및 그 구동 방법 |
JP5395006B2 (ja) * | 2010-07-22 | 2014-01-22 | 株式会社日立製作所 | 電池制御システムとその制御方法並びに電池システム |
-
2012
- 2012-09-28 PL PL12838326T patent/PL2744068T3/pl unknown
- 2012-09-28 JP JP2014530611A patent/JP5743367B2/ja active Active
- 2012-09-28 EP EP12838326.2A patent/EP2744068B1/en active Active
- 2012-09-28 KR KR1020120109005A patent/KR101419130B1/ko active IP Right Grant
- 2012-09-28 WO PCT/KR2012/007933 patent/WO2013051828A2/ko active Application Filing
- 2012-12-17 US US13/717,036 patent/US8922168B2/en active Active
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20150020958A (ko) * | 2013-08-19 | 2015-02-27 | 삼성에스디아이 주식회사 | 배터리 팩, 배터리 팩을 포함하는 장치, 및 배터리 팩의 관리 방법 |
US10598735B2 (en) | 2014-08-06 | 2020-03-24 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Method and apparatus for estimating battery life corresponding to characteristic of usage based on pattern information |
US10401433B2 (en) | 2015-01-21 | 2019-09-03 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Method and apparatus for estimating battery life |
US10931128B2 (en) | 2017-04-28 | 2021-02-23 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Method and apparatus to predict capacity fade rate of battery |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2014535123A (ja) | 2014-12-25 |
US8922168B2 (en) | 2014-12-30 |
PL2744068T3 (pl) | 2019-07-31 |
KR101419130B1 (ko) | 2014-07-11 |
EP2744068A4 (en) | 2015-06-03 |
WO2013051828A3 (ko) | 2013-06-06 |
EP2744068A2 (en) | 2014-06-18 |
EP2744068B1 (en) | 2019-01-09 |
US20130099754A1 (en) | 2013-04-25 |
JP5743367B2 (ja) | 2015-07-01 |
WO2013051828A2 (ko) | 2013-04-11 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101419130B1 (ko) | 배터리 관리 시스템 및 배터리 관리 방법 | |
JP5179047B2 (ja) | 蓄電装置の異常検出装置、蓄電装置の異常検出方法及びその異常検出プログラム | |
US10916813B2 (en) | Battery management apparatus and method for calibrating a state of charge of a battery | |
CN103221835B (zh) | 电池组的控制装置 | |
US11105861B2 (en) | Device and method for estimating battery resistance | |
EP2957921B1 (en) | Method and system for estimating soc of battery | |
KR20110084633A (ko) | 배터리의 수명 예측 장치 및 방법 | |
TWI737041B (zh) | 用於計算電池剩餘容量的方法及系統 | |
KR102572652B1 (ko) | 배터리의 충전상태를 추정하는 방법 | |
KR20110111018A (ko) | 배터리의 용량 열화 상태 측정 장치 및 방법 | |
JP7463008B2 (ja) | 電池セル診断装置および方法 | |
CN102608540A (zh) | 一种用于动力电池soc估计的库伦效率测定方法 | |
US11835589B2 (en) | Method and apparatus for machine-individual improvement of the lifetime of a battery in a battery-operated machine | |
KR20210000206A (ko) | 이상 배터리 셀 검출 방법 | |
KR101277733B1 (ko) | 배터리의 soc를 추정하는 장치 및 방법 | |
EP4235198A1 (en) | Apparatus and method for managing battery | |
CN110687460A (zh) | 一种soc预估方法 | |
JP7168336B2 (ja) | 二次電池制御装置 | |
CN112782598A (zh) | 一种电量信息的计量方法、装置、设备及存储介质 | |
KR101352841B1 (ko) | 전지 soc 추정 방법 및 시스템 | |
CN110687459B (zh) | 一种soc预估方法 | |
CN115667961A (zh) | 诊断电池的设备和方法 | |
CN110579710A (zh) | 一种soc预估装置 | |
KR20210046902A (ko) | 저온 환경에서의 예측 정확도 향상을 위한 리튬이차전지 잔량 예측방법 및 예측장치 | |
CN110618385A (zh) | 一种soc预估装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20170703 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20180619 Year of fee payment: 5 |