KR20150037144A - 지능형 배터리 센서 장치 및 그 동작 방법 - Google Patents

지능형 배터리 센서 장치 및 그 동작 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20150037144A
KR20150037144A KR20130116455A KR20130116455A KR20150037144A KR 20150037144 A KR20150037144 A KR 20150037144A KR 20130116455 A KR20130116455 A KR 20130116455A KR 20130116455 A KR20130116455 A KR 20130116455A KR 20150037144 A KR20150037144 A KR 20150037144A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
battery
soc
capacity
current
ocv
Prior art date
Application number
KR20130116455A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102079038B1 (ko
Inventor
김승현
Original Assignee
현대모비스 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 현대모비스 주식회사 filed Critical 현대모비스 주식회사
Priority to KR1020130116455A priority Critical patent/KR102079038B1/ko
Priority to CN201410424325.2A priority patent/CN104518247B/zh
Publication of KR20150037144A publication Critical patent/KR20150037144A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102079038B1 publication Critical patent/KR102079038B1/ko

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]
    • G01R31/382—Arrangements for monitoring battery or accumulator variables, e.g. SoC
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • 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]
    • 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]
    • 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
    • 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
    • G01R31/50—Testing of electric apparatus, lines, cables or components for short-circuits, continuity, leakage current or incorrect line connections
    • G01R31/52—Testing for short-circuits, leakage current or ground faults
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/48—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/48—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte
    • H01M10/486—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte for measuring temperature
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2220/00—Batteries for particular applications
    • H01M2220/20—Batteries in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
    • 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
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Tests Of Electric Status Of Batteries (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)

Abstract

본 발명은 지능형 배터리 센서 장치 및 그 동작 방법에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 지능형 배터리 센서 장치는 차량의 배터리가 정격 용량이 아닌 배터리로 교체되더라도 교체된 배터리의 SOC를 정확하게 산출할 수 있는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 따르면, 배터리가 교체되더라도 SOC를 정확하게 산출할 수 있는 효과가 있고, 특히 다른 용량, 다른 제조업체의 배터리로 교체되더라도 SOC를 정확하게 산출할 수 있는 이점이 있다.

Description

지능형 배터리 센서 장치 및 그 동작 방법{Intelligent Battery Sensor Apparatus and Method thereof}
본 발명은 지능형 배터리 센서 장치 및 그 동작 방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 교체된 배터리의 SOC를 정확하게 산출하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
종래의 차량용 배터리 용량 측정방법은 도 1에 도시된 바와 같이, 교체된 배터리의 내부 저항이 아닌 기존 배터리의 용량을 기준으로 교체된 배터리의 충전이 완료된 이후에도 유입되는 전류량을 측정하여 교체된 배터리의 용량을 측정하였다.
이러한 차량용 배터리 용량 측정 방법에 따르면, 차량용 배터리가 교체된 이후, 특히 차량용 배터리가 이전보다 큰 배터리로 교체된 이후에도 교체된 배터리의 용량을 정확하게 측정할 수 있으므로, 교체된 배터리의 SOC 등을 정확하게 산출할 수 있다.
그러나, 종래 기술은 배터리가 기존 배터리보다 큰 용량으로 교체될 경우에만 교체된 배터리의 SOC 등을 정확하게 산출할 수 있다 라는 제약이 있다.
즉, (차량의 배터리가 항상 기존 용량보다 큰 용량의 배터리로만 교체되는 것이 아니기 때문에) 종래 기술은 배터리가 기존 용량보다 작은 용량의 배터리로 교체될 경우 SOC를 정확하게 산출할 수 없고, 기존 용량보다 큰 용량의 배터리로 교체되더라도, 교체된 배터리가 기존 배터리와 사양이 다르기 때문에 기입력된 SOC-OCV 맵을 이용할 수 없으므로, IBS가 Recalibration될 경우 SOC를 정확하게 산출할 수 없다 라는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 창출한 것으로서, 차량의 배터리가 정격 용량이 아닌 배터리로 교체되더라도 교체된 배터리의 SOC를 정확하게 산출할 수 있는 지능형 배터리 센서 장치 및 그 동작 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.
전술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일면에 따른 지능형 배터리 센서 장치는 차량에 배터리가 장착되면 장착된 상기 배터리로부터 전압, 전류 및 온도 정보를 감지하는 센서부; 및 장착된 상기 배터리의 SOC 및 용량에 특정 오차가 반영된 상기 배터리의 SOC를 예측하고, 상기 배터리의 충전이 완료될 때까지 상기 센서부에 의해 감지된 전류의 적산 값을 산출하며, 예측된 각 SOC와, 상기 배터리의 충전 완료 후 산출된 전류의 적산 값을 토대로 산출된 상기 배터리의 SOC, 상기 용량에 특정 오차를 반영한 상기 배터리의 SOC를 각각 비교하며, 비교결과를 토대로 상기 배터리의 용량을 판단하며, 판단된 상기 배터리의 용량에 따라 상기 배터리의 SOC를 산출하는 제어부를 포함한다.
본 발명의 다른 면에 따른 지능형 배터리 센서 장치의 동작 방법은 차량에 장착된 배터리의 SOC 및 용량에 특정 오차가 반영된 상기 배터리의 SOC를 예측하는 단계; 상기 배터리의 충전이 완료될 때까지 전류 적산 값을 산출하는 단계; 예측된 각 SOC와, 상기 배터리의 충전 완료 후 산출된 전류 적산 값을 토대로 산출된 상기 배터리의 SOC, 상기 용량에 특정 오차를 반영한 상기 배터리의 SOC를 각각 비교하는 단계; 및 비교결과를 토대로 상기 배터리의 용량을 판단하여 판단된 상기 배터리의 용량에 따라 상기 배터리의 SOC를 산출하는 단계를 포함한다.
본 발명에 따르면, 배터리가 교체되더라도 SOC를 정확하게 산출할 수 있는 효과가 있다.
특히 다른 용량, 다른 제조업체의 배터리로 교체되더라도 SOC를 정확하게 산출할 수 있는 이점이 있다.
도 1은 종래의 기술을 설명하기 위한 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 지능형 배터리 센서 장치를 설명하기 위한 도면.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 지능형 배터리 센서의 동작 방법을 설명하기 위한 흐름도.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 용이하게 이해할 수 있도록 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 기재에 의해 정의된다. 한편, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자 이외의 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
배터리 센서는 배터리 제조사로부터 제공된 SOC-OCV 맵을 이용하여 배터리가 최초 Power On Reset되고, 특정 시간(대략 3-4시간) 경과 후 획득된 OCV(Open Circuit Voltage)를 이용하여 최초 SOC를 획득한다.
즉, 배터리 센서는 차량에 배터리가 최초 장착된 후 일정 암전류 이하에서 특정 시간(대략 3-4시간)이 경과 되어야 최초 장착된 배터리가 안정된 것으로 판단한다.
그러나, 차량 출고시 장착된 배터리가 다른 사양의 배터리로 교체될 경우, 배터리 센서에 기입력된 SOC-OCV 맵과 교체된 배터리의 특성이 다르기 때문에 SOC 산출에 있어서 문제가 발생할 수도 있다.
즉, 배터리 센서가 시판 중인 모든 사양의 배터리 SOC-OCV 맵을 기저장하는 것은 현실적으로 불가능하고, 또한 어떤 사양의 배터리로 교체되었는지 조차 판단할 수 없기 때문에 배터리가 교체될 경우 어떤 배터리로 교체되었는지 배터리 용량 판단 자기학습 알고리즘이 필요하다.
단 배터리 교체시 차량의 배터리 장착 레이아웃에 따른 한계 및 차량의 성능 저하를 막기 위해 배터리의 교체는 최초 장착된 차량의 배터리 대비 ±10Ah 내에서 교체되고, 배터리 타입(Flooded, AGM)은 동일하게 교체되어야 한다.
또한, 배터리의 SOC와 OCV는 선형관계에 있다.
즉, OCV를 slope이 a, offset 값이 b인 a*SOC + b의 일차 함수형태로 나타낼 수 있다.
SOC와 OCV의 선형적 특성은 배터리의 제조사별, 용량별로 편차가 있어서, 배터리의 특성을 판단하는 하나의 대표 값(기준 값)으로 사용될 수 없다.
그러나, SOC-OCV 맵 상에서 Slope는 평균적으로 용량별 비슷한 특성을 나타내기 때문에 제조사별 배터리를 용량별로 나누고, 용량별로 나누어진 배터리들의 SOC와 OCV의 선형적 특성에 따른 Slope에 대해 평균 Slope를 산출하여 계산된 Offset값을 적용할 경우, 교체된 배터리의 SOC-OCV 맵을 결정할 수 있다.
즉, 차량에 최초 장착된 배터리로부터 획득된 OCV값과, 다양한 제조사별 배터리의 SOC-OCV맵에 대한 평균 slope를 토대로 초기 예상 SOC를 산출할 수 있기 때문에, offset값을 계산하여 최종적으로 SOC-OCV맵을 결정할 수 있다.
배터리가 교체 후 교체된 배터리의 전압은 안정화된 전압 즉. OCV(Open Circuit Voltage)라고 볼 수 없기 때문에 배터리가 교체된 후 일정 조건하에 특정 시간(대략 3-4시간) 경과 후 획득된 전압을 OCV라 한다.
이하에서는 배터리가 용량이 60Ah와 68Ah사이인 배터리로 교체된 것을 기준으로 설명한다.
이하, 도 2를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 지능형 배터리 센서 장치를 설명한다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 지능형 배터리 센서 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 지능형 배터리 센서 장치(100)는 제어부(110), 센서부(120) 및 저장부(130)를 포함한다.
제어부(110)는 차량에 최초 장착된 배터리(200)의 OCV(Open Circuit Voltage)를 획득한 후 전류 적산을 시작한다.
예컨대, 차량의 배터리가 교체될 경우, 센서부(120)는 최초 장착된 배터리(200)로부터 전압, 전류, 온도 정보를 감지한다.
제어부(110)는 얼터네이터를 제어하여 배터리(200)의 충전이 완료(배터리가 100% 충전)될 때까지 전류 적산 값을 산출한다.
한편, 차량에 최초 장착된 배터리(200)의 용량이 60Ah일 경우, 시판 중인 배터리의 용량을 기준으로 ±10Ah 사이의 배터리 용량은 68Ah이다.
제어부(110)는 기실험으로 획득된 전압 α, 전류 β값을 토대로 일정시간 동안 감지된 배터리(200)의 전압이 기실험으로 획득된 전압 α이상, 일정시간 동안 감지된 배터리(200)의 전류가 기실험으로 획득된 전류 β이하로 흐르면, 배터리(200)의 충전이 완료된 것으로 판단한다.
제어부(110)는 배터리(200)의 충전이 완료된 것으로 판단되면, 배터리(200)의 SOC를 100%으로 설정하고, 이후 센서부(120)가 Recalibration될 경우 사용할 SOC-OCV맵을 결정한다.
예컨대, 제어부(110)는 차량에 배터리(200)가 장착된 후 일정 암전류 이하에서 특정 시간(3-4시간)이 경과되면, 저장부(130)에 저장된 배터리(200)의 SOC-OCV맵을 이용하여 배터리(200)의 SOC를 초기화하며, 센서부(120)를 Recalibration한다.
여기서 배터리(200)의 용량은 60Ah이고, 배터리(200)의 용량에 오차를 반영하여 오차가 반영된 배터리(200)의 용량은 68Ah이다.
제어부(110)는 획득된 배터리(200)의 OCV를 토대로 용량이 60Ah인 배터리(200) 및 용량이 68Ah인 배터리에 대한 평균 slope 및 평균 offset을 이용하여 배터리(200)와 용량에 오차를 반영한 배터리(200)의 SOC-OCV맵을 획득할 수 있다.
즉, 제어부(110)는 최초 장착된 배터리(200)의 SOC와, 용량에 오차를 반영한 배터리(200)의 SOC를 예측하고, 예측된 각 SOC와, 배터리(200)의 충전 완료 후 산출된 전류 적산 값을 토대로 산출된 최초 장착된 배터리(200)의 SOC, 용량에 오차를 반영한 배터리(200)의 SOC를 각각 비교하며, 비교결과를 토대로 최종 배터리(200)의 용량을 예측할 수 있다.
예컨대, 제어부(110)는 최초 획득된 배터리(200)의 OCV를 토대로 용량이 60Ah인 배터리(200)의 평균 SOC-OCV맵을 이용할 경우 SOC를 60%로 예측할 수 있고, 용량이 68Ah인 배터리의 평균 SOC-OCV맵을 이용할 경우 SOC를 67%로 예측할 수 있다.
또한, 계산된 전류 적산 값이 20Ah일 경우, 용량 대비 SOC를 (적산량/CNOM)*100의 식에 의해 퍼센티지로 환산할 수 있으며, 퍼센티지로 환산할 경우, 최초 장착된 배터리(200)와, 용량에 오차를 반영한 배터리(200)의 용량 대비 SOC 퍼센티지 환산값은 100-(20/60)*100 = 66%, 100-(20/68)*100 = 70% (100%에서 빼는 이유는 배터리의 충전이 완료되었다고 판단되기 때문)이고, 이 결과를 토대로 배터리의 용량을 60Ah로 예상할 경우 오차가 |60-66|=6%, 68Ah로 예상할 경우의 오차가 |67-70|=3%가 되므로, 배터리(200)의 용량을 68Ah라고 판단할 수 있다.
한편, 제어부(110)는 OCV = a*SOC + b에 의하여, 최초 OCV값, 선택된 배터리(200)의 용량에 따른 SOC-OCV맵의 slope값, 전류 적산에 의해 산출된 SOC값을 토대로 새로운 offset값을 산출할 수 있다.
제어부(110)는 산출된 최종 배터리(200)의 용량과 SOC-OCV맵을 저장부(130)에 저장하고, 저장된 정보를 토대로 센서부(120)의 다음 Recalibration시부터 새롭게 교체된 배터리에 대해서 정확한 SOC를 판단할 수 있다.
전술한 바와 같은 방식으로 60Ah와 68Ah 이외에도 다른 용량(ex. 기준용량이 90Ah일 경우 80Ah, 90Ah, 100Ah)도 CNOM값을 판단할 수 있다.
이상, 도 2를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 지능형 배터리 센서 장치를 설명하였고, 이하에서는 도 3을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 지능형 배터리 센서의 동작 방법을 설명한다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 지능형 배터리 센서의 동작 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 최초 장착된 배터리(200)의 파워 온 리셋 여부를 확인하고(S300), 판단결과, 배터리(200)가 파워 온 리셋된 경우, 배터리(200)의 안정화 상태에서 센서부(120)의 Recalibration이후 배터리(200)의 OCV를 획득한다(S301).
획득된 OCV를 토대로 Slope을 이용하여 Offest을 결정한다(S302).
예컨대, 획득된 배터리(200)의 OCV를 토대로 배터리(200)의 용량과 배터리(200)의 용량에 오차를 반영한 값을 60Ah, 68Ah라하며, 용량이 60Ah인 배터리(200) 및 용량이 68Ah인 배터리에 대한 평균 slope와, 평균 offset을 산출하고, 배터리(200)의 SOC와 용량에 오차를 반영한 배터리의 SOC를 획득한다.
즉, 용량이 60Ah인 배터리의 예측 SOC(Expected_SOC_60Ah)와, 용량이 68Ah인 배터리의 예측 SOC(Expected_SOC_68Ah)를 산출한다.
산출된 배터리(200)의 전류 적산 량을 토대로 배터리(200)로 인가된 전압 및 전류를 감지하고(S303), 기실험으로 획득된 전압 α, 전류 β값을 토대로 일정시간 동안 감지된 전압이 기실험으로 획득된 전압 α이상, 일정시간 동안 감지된 전류가 기실험으로 획득된 전류 β이하로 흐르는지 여부를 판단한다(S304).
판단결과, 기실험으로 획득된 전압 α, 전류 β값을 토대로 일정시간 동안 감지된 전압이 기실험으로 획득된 전압 α이상, 일정시간 동안 감지된 전류가 기실험으로 획득된 전류 β이하로 흐르면, 배터리(200)의 충전이 완료된 것으로 판단하여 배터리(200)의 충전 완료 판단 플래그를 온으로 설정하고, 배터리(200)의 SOC를 100%로 설정한다(S305).
용량 대비 SOC를 퍼센티지로 환산한다(S306).
예컨대, 계산된 전류 적산 값이 20Ah일 경우 용량 대비 SOC를 (적산량/CNOM)*100의 식에 의해 퍼센티지로 환산할 수 있으며, 환산할 경우 100-(20/60)*100 = 66%, 100-(20/68)*100 = 70% (100%에서 빼는 이유는 배터리의 충전이 완료되었다고 판단되기 때문)이다.
최초 장착된 배터리(200)의 SOC와 용량에 오차를 반영한 배터리의 SOC를 획득하고, 획득된 예측 SOC값과, 배터리(200)의 충전 완료 후 산출된 전류 적산 값을 토대로 산출한 SOC값을 비교한다(S307).
예컨대, |Expected_SOC_60Ah-[100-(적산전류량/60)*100]|이|Expected_SOC_68Ah-[100-(적산전류량/68)*100]|보다 작거나 같은지 여부를 판단한다.
판단결과, |Expected_SOC_60Ah-[100-(적산전류량/60)*100]|이|Expected_SOC_68Ah-[100-(적산전류량/68)*100]|보다 작거나 같을 경우, 배터리(200)의 용량을 60으로 설정하고(S308), |Expected_SOC_60Ah-[100-(적산전류량/60)*100]|이|Expected_SOC_68Ah-[100-(적산전류량/68)*100]|보다 클 경우, 배터리의 용량을 68로 설정한다(S309).
배터리 용량인식 플래그를 온으로 설정하고(S310), 센서부(120)의 Recalibration시 산출된 Slope및 Offset을 이용하여 OCV맵을 적용한다(S311).
이상 바람직한 실시예와 첨부도면을 참조하여 본 발명의 구성에 관해 구체적으로 설명하였으나, 이는 예시에 불과한 것으로 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범주내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
100 : 지능형 배터리 센서 장치 110 : 제어부
120 : 센서부 130 : 저장부
200 : 배터리

Claims (6)

  1. 차량에 배터리가 장착되면 장착된 상기 배터리로부터 전압, 전류 및 온도 정보를 감지하는 센서부; 및
    장착된 상기 배터리의 SOC 및 용량에 특정 오차가 반영된 상기 배터리의 SOC를 예측하고, 상기 배터리의 충전이 완료될 때까지 상기 센서부에 의해 감지된 전류의 적산 값을 산출하며, 예측된 각 SOC와, 상기 배터리의 충전 완료 후 산출된 전류의 적산 값을 토대로 산출된 상기 배터리의 SOC, 상기 용량에 특정 오차를 반영한 상기 배터리의 SOC를 각각 비교하며, 비교결과를 토대로 상기 배터리의 용량을 판단하며, 판단된 상기 배터리의 용량에 따라 상기 배터리의 SOC를 산출하는 제어부
    를 포함하는 지능형 배터리 센서 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 배터리가 파워 온 리셋된 경우, 상기 배터리의 안정화 상태에서 상기 센서부의 Recalibration이후 상기 배터리의 OCV를 획득하고, 획득된 상기 배터리의 OCV를 토대로 장착된 상기 배터리의 SOC 및 상기 용량에 특정 오차가 반영된 상기 배터리의 SOC를 예측하는 것
    인 지능형 배터리 센서 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 배터리의 충전이 완료된 후 산출된 전류의 적산 값 및 상기 배터리의 용량 및 상기 용량에 특정 오차가 반영된 용량을 토대로 상기 배터리의 SOC 및 상기 용량에 특정 오차를 반영한 상기 배터리의 SOC를 산출하는 것
    인 지능형 배터리 센서 장치.
  4. 차량에 장착된 배터리의 SOC 및 용량에 특정 오차가 반영된 상기 배터리의 SOC를 예측하는 단계;
    상기 배터리의 충전이 완료될 때까지 전류 적산 값을 산출하는 단계;
    예측된 각 SOC와, 상기 배터리의 충전 완료 후 산출된 전류 적산 값을 토대로 산출된 상기 배터리의 SOC, 상기 용량에 특정 오차를 반영한 상기 배터리의 SOC를 각각 비교하는 단계; 및
    비교결과를 토대로 상기 배터리의 용량을 판단하여 판단된 상기 배터리의 용량에 따라 상기 배터리의 SOC를 산출하는 단계
    를 포함하는 지능형 배터리 센서 장치의 동작 방법.
  5. 제4항에 있어서, 상기 예측하는 단계는,
    상기 배터리가 파워 온 리셋된 경우, 상기 배터리의 안정화 상태에서 상기 센서부의 Recalibration이후 상기 배터리의 OCV를 획득하는 단계; 및
    획득된 상기 배터리의 OCV를 토대로 장착된 상기 배터리의 SOC 및 상기 용량에 특정 오차가 반영된 상기 배터리의 SOC를 예측하는 단계를 포함하는 것
    인 지능형 배터리 센서 장치의 동작 방법.
  6. 제4항에 있어서, 상기 비교하는 단계는,
    산출된 전류의 적산 값 및 상기 배터리의 용량 및 상기 용량에 특정 오차가 반영된 용량을 토대로 상기 배터리의 SOC 및 상기 용량에 특정 오차를 반영한 상기 배터리의 SOC를 산출하는 단계를 포함하는 것
    인 지능형 배터리 센서 장치의 동작 방법.


KR1020130116455A 2013-09-30 2013-09-30 지능형 배터리 센서 장치 및 그 동작 방법 KR102079038B1 (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130116455A KR102079038B1 (ko) 2013-09-30 2013-09-30 지능형 배터리 센서 장치 및 그 동작 방법
CN201410424325.2A CN104518247B (zh) 2013-09-30 2014-08-26 智能型蓄电池传感器装置及其工作方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130116455A KR102079038B1 (ko) 2013-09-30 2013-09-30 지능형 배터리 센서 장치 및 그 동작 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20150037144A true KR20150037144A (ko) 2015-04-08
KR102079038B1 KR102079038B1 (ko) 2020-02-19

Family

ID=52793205

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020130116455A KR102079038B1 (ko) 2013-09-30 2013-09-30 지능형 배터리 센서 장치 및 그 동작 방법

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR102079038B1 (ko)
CN (1) CN104518247B (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113594560A (zh) * 2020-04-30 2021-11-02 宁德时代新能源科技股份有限公司 电池模组、电池包及装置
KR20230100209A (ko) * 2021-12-28 2023-07-05 주식회사 유라코퍼레이션 빌트인캠용 배터리 매니지먼트 시스템 및 이를 이용한 배터리 타입 보정 방법

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102016223154A1 (de) 2016-11-23 2018-05-24 Robert Bosch Gmbh Batterieeinheit
US20190308630A1 (en) * 2018-04-10 2019-10-10 GM Global Technology Operations LLC Battery state estimation based on open circuit voltage and calibrated data
DE102019219427A1 (de) * 2019-12-12 2021-06-17 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Überwachen eines Energiespeichers in einem Kraftfahrzeug
CN112397798B (zh) * 2020-11-13 2022-04-26 上汽大众汽车有限公司 一种动力电池管理***及匹配方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20080000160A (ko) * 2006-06-26 2008-01-02 삼성에스디아이 주식회사 배터리 ｓｏｃ 추정 방법 및 이를 이용하는 배터리 관리시스템 및 구동 방법
JP2012058028A (ja) * 2010-09-07 2012-03-22 Calsonic Kansei Corp 電池容量算出装置および電池容量算出方法
KR20120138733A (ko) * 2010-03-05 2012-12-26 파나소닉 주식회사 만충전 용량값 보정 회로, 전지 팩, 및 충전 시스템
KR20130105123A (ko) * 2012-03-16 2013-09-25 주식회사 엘지화학 배터리 상태 추정 장치 및 방법

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100805116B1 (ko) * 2006-09-08 2008-02-21 삼성에스디아이 주식회사 배터리 관리 시스템 및 그 구동방법
CN102246385B (zh) * 2008-10-10 2015-07-29 艾默吉电力***股份有限公司 用于确定电池的荷电状态的方法和设备
KR20130017740A (ko) * 2011-08-11 2013-02-20 현대자동차주식회사 차량 배터리의 충전량 산출 방법
KR101863036B1 (ko) * 2011-11-30 2018-06-01 주식회사 실리콘웍스 배터리 잔존전하량 추정방법 및 배터리 관리시스템

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20080000160A (ko) * 2006-06-26 2008-01-02 삼성에스디아이 주식회사 배터리 ｓｏｃ 추정 방법 및 이를 이용하는 배터리 관리시스템 및 구동 방법
KR20120138733A (ko) * 2010-03-05 2012-12-26 파나소닉 주식회사 만충전 용량값 보정 회로, 전지 팩, 및 충전 시스템
JP2012058028A (ja) * 2010-09-07 2012-03-22 Calsonic Kansei Corp 電池容量算出装置および電池容量算出方法
KR20130105123A (ko) * 2012-03-16 2013-09-25 주식회사 엘지화학 배터리 상태 추정 장치 및 방법

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113594560A (zh) * 2020-04-30 2021-11-02 宁德时代新能源科技股份有限公司 电池模组、电池包及装置
CN113594560B (zh) * 2020-04-30 2024-03-19 宁德时代新能源科技股份有限公司 电池模组、电池包及装置
KR20230100209A (ko) * 2021-12-28 2023-07-05 주식회사 유라코퍼레이션 빌트인캠용 배터리 매니지먼트 시스템 및 이를 이용한 배터리 타입 보정 방법

Also Published As

Publication number Publication date
KR102079038B1 (ko) 2020-02-19
CN104518247A (zh) 2015-04-15
CN104518247B (zh) 2017-04-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8175826B2 (en) Apparatus for estimating open circuit voltage of battery, apparatus for estimating state of charge of battery, and method for controlling the same
US10386420B2 (en) Secondary battery degradation determination method and secondary battery degradation determination device
JP6460860B2 (ja) 電池セルの健康状態を推定するための方法
US8046181B2 (en) Apparatus and method for estimating state of health of battery based on battery voltage variation pattern
US9759779B2 (en) State of charge estimation device and method of estimating state of charge
US9651628B2 (en) Method and apparatus for determining a capacity of a battery
JP6234946B2 (ja) 電池状態推定装置
CN103176135B (zh) 电池老化评估方法
KR102080632B1 (ko) 배터리관리시스템 및 그 운용방법
US10001528B1 (en) Battery deterioration degree estimating apparatus and estimating method
CN102998623B (zh) 蓄电池荷电状态的在线估算方法及***
WO2017000912A2 (zh) 电池健康状态的检测装置及方法
US10209317B2 (en) Battery control device for calculating battery deterioration based on internal resistance increase rate
Pop et al. Accuracy analysis of the State-of-Charge and remaining run-time determination for lithium-ion batteries
KR20150037144A (ko) 지능형 배터리 센서 장치 및 그 동작 방법
EP3106892B1 (en) State estimation device and state estimation method
CN101443949B (zh) 用于控制电池的方法和装置
US7671566B2 (en) Method for predicting remaining capacity of a battery
KR20110084633A (ko) 배터리의 수명 예측 장치 및 방법
JP5535968B2 (ja) 充電率推定装置、充電率推定方法、及びプログラム
KR20150121526A (ko) 전기 자동차의 운행 중 배터리의 수명을 추정하는 장치 및 방법
US20170227607A1 (en) Schemes capable of efficiently and accurately estimating and/or predicting available battery capacity and battery aging factor
KR101946877B1 (ko) 배터리 용량 상태 추정 장치 및 방법
KR20180082020A (ko) Soc 검출 장치
JP3458785B2 (ja) バッテリ寿命判定装置及び方法

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