KR20160006443A - 배터리 시스템 및 배터리 내부저항 산출 방법 - Google Patents

배터리 시스템 및 배터리 내부저항 산출 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 배터리 시스템 및 배터리 내부저항 산출 방법에 대하여 개시한다. 본 발명의 일면에 따른 배터리 시스템은, 기설정된 시점인지를 확인하는 판별부; 및 상기 시점에 현재 온도 및 배터리 충전율을 확인하고, 기설정된 충전율과 내부저항의 관계 맵인 제1 맵으로부터 상기 배터리 충전율에 대응하는 제1 보상인수를 확인하고, 기설정된 온도와 내부저항의 관계 맵인 제2 맵으로부터 상기 현재 온도에 대응하는 제2 보상인수를 확인하고, 상기 제1 보상인수 및 상기 제2 보상인수에 대응하도록 배터리의 과거 내부저항값을 보정하여 상기 배터리의 현재 내부저항값을 산출하는 연산부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

배터리 시스템 및 배터리 내부저항 산출 방법{Battery System and Method for Operating Internal Resistance}
본 발명은 배터리 시스템에 관한 것으로서, 더 구체적으로는 지능형 배터리 시스템에 관한 것이다.
근래 들어, 환경 오염 문제가 이슈화되어, 각 기술 분야 및 업체들이 친환경 에너지 개발에 경쟁적으로 나서고 있다.
이러한 현실을 반영하듯, 각 국의 자동차 업체들은 차세대 자동차 개발 경쟁을 치열하게 전개하고 있는데, 그 중에는 배터리를 에너지 버퍼로 사용하는 엔진 하이브리드 전기 자동차나, 연료 전지 하이브리드 전기 자동차가 있다.
하이브리드 자동차에서, 배터리 시스템은 주행 중 엔진의 출력을 어시스트하거나, 발생한 에너지를 축적하는 자동차의 보조 에너지원으로서, 차량의 품질을 결정하는 주요한 부품 중 하나이므로, 그 제어 기술은 매우 중요하다.
배터리 시스템의 제어기술로는 파워제어, 냉각, 진단, 잔존용량계산 등이 있는데, 이 중에서도 배터리 잔존용량계산 기술은 자동차의 주행전략에 가장 중요하게 작용한다.
왜냐하면, 하이브리드 자동차는 배터리의 잔존용량을 계산하여 잉여의 에너지가 발생하면 배터리에 충전하고, 높은 출력이 필요한 경우에 배터리를 방전하여 요구출력을 충당하기 때문에, 배터리의 잔존용량을 정확하게 계산하여야 에너지를 절감할 수 있고, 차량의 운용 효율을 극대화할 수 있다.
더욱이, 배터리의 잔존용량 계산이 부정확한 경우, 자동차의 운용 효율 감소하는데 그치지 않고, 위험한 상황으로 이어질 수 있다. 예를 들어, 배터리 잔존용량을 잘못 판단하여 배터리가 과충전되거나, 그 반대로 배터리가 과방전될 경우에는 배터리 발화 또는 폭발로 이어지는 등의 매우 위험한 상황이 초래될 수 있다.
그런데, 배터리는 사용환경이나 사용기간에 따라서 생산 초기에 비해 성능이 퇴화되므로, 배터리의 건강상태(state of health)를 정확히 추정해야만 더 현실적이고, 정확하게 배터리의 잔존용량을 추정할 수 있다.
종래에는 시험대상 배터리의 실제 건강상태에 따른 배터리 온도와 잔존용량차이와의 상관관계를 학습하여 건강상태추정함수 또는 건강상태추정맵테이블을 구축하고, 배터리팩으로부터 배터리 전압과 배터리 온도와 배터리 전류를 측정하며, 배터리 전압과 배터리 온도로부터 배터리팩의 추정잔존용량을 계산하고, 배터리 전류로부터 배터리팩의 적산잔존용량을 계산하며, 추정잔존용량과 적산잔존용량의 차이를 계산하여 배터리팩의 잔존용량차이를 계산하고, 배터리팩의 잔존용량차이와 배터리온도를 건강상태추정함수 또는 건강상태추정맵테이블에 적용하여 배터리팩의 건강상태를 추정하는 하이브리드 자동차의 배터리 건강상태 추정 방법이 개시된바 있다.
본 발명은 전술한 바와 같은 기술적 배경에서 안출된 것으로서, 배터리 특성을 고려하여 배터리 상태를 확인할 수 있는 배터리 시스템 및 배터리 내부저항 산출 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
본 발명의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일면에 따른 배터리 시스템은, 기설정된 시점인지를 확인하는 판별부; 및 상기 시점에 현재 온도 및 배터리 충전율을 확인하고, 기설정된 충전율과 내부저항의 관계 맵인 제1 맵으로부터 상기 배터리 충전율에 대응하는 제1 보상인수를 확인하고, 기설정된 온도와 내부저항의 관계 맵인 제2 맵으로부터 상기 현재 온도에 대응하는 제2 보상인수를 확인하고, 상기 제1 보상인수 및 상기 제2 보상인수에 대응하도록 배터리의 과거 내부저항값을 보정하여 상기 배터리의 현재 내부저항값을 산출하는 연산부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 면에 따른 배터리 시스템에 의한 배터리 내부저항값 산출 방법은, 기설정된 시점인지를 확인하는 (a)단계; 상기 시점에 현재 온도 및 배터리 충전율을 확인하는 (b)단계; 기설정된 충전율과 내부저항의 관계 맵인 제1 맵 및 온도와 내부저항의 관계 맵인 제2 맵을 참고하여, 상기 배터리 충전율에 대응하는 제1 보상인수와 상기 현재 온도에 대응하는 제2 보상인수를 확인하는 (c)단계; 및 상기 제1 보상인수 및 상기 제2 보상인수에 대응하도록 배터리의 과거 내부저항값을 보정하여 상기 배터리의 현재 내부저항값을 산출하는 (d)단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 배터리 제조사, 용량, 타입 및 배터리 적용환경 등에 따라 유동적으로 배터리 특성을 판별하는 기준(즉, 보정된 내부저항값)을 달리 적용할 수 있어, 배터리 건강상태 예측의 신뢰성을 높일 수 있다.
더 나아가, 본 발명의 실시예는 ISG(IDLE Stop & Go) 시스템에도 적용되어, ISG 시스템의 진입조건에 대한 신뢰성을 높일 수 있다.
도 1a은 온도 25℃에서 SOC와 배터리 내부저항과의 관계를 도시한 그래프.
도 1b는 SOC 80%에서 배터리 내부저항과 온도와의 관계를 도시한 그래프.
도 2는 본 발명에 따른 배터리 건강상태 예측 시스템을 도시한 구성도.
도 3은 본 발명에 따른 배터리 내부저항의 개념도.
도 4는 본 발명에 따른 배터리 내부저항값 산출 방법을 도시한 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 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 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)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성소자, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성소자, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
본 발명의 구체적인 실시예들을 설명하기에 앞서, 배터리 내부저항이 배터리 충전율(이하, "SOC"라고 함) 및 온도와 같은 외부 요인에 의해 어떤 특성을 갖는지에 대해서 설명한다.
도 1a은 온도 25℃에서 SOC와 배터리 내부저항과의 관계를 도시한 그래프이며, 도 1b는 SOC 80%에서 배터리 내부저항과 온도와의 관계를 도시한 그래프이다.
도 1a 및 1b에 도시된 바와 같이, 배터리 내부저항은 SOC가 커질수록, 온도가 높아질수록 작아지는 특징이 있다. 본 발명의 실시예는 이러한 특징을 이용하여, 배터리의 내부저항의 기준값을 산출하는데 이용되는, 내부저항의 보상인수를 설정한다.
구체적으로, 본 발명의 실시예는 SOC 80%이고 25℃인 경우의 내부저항의 보상인수(Compensation Factor)를 1로 설정하고, 도 1a와 같이, 동일 온도에서는 내부저항의 보상인수가 SOC가 낮아질수록 커지도록 설정하며, 도 1b와 같이, 동일한 SOC에서는 온도가 낮아질수록 커지도록 설정한다. 본 발명의 실시예는 이러한 특성을 이용하여 배터리 건강상태(SOH; State of Health)를 판정한다.
이제 본 발명의 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다. 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 배터리 건강상태 예측 시스템을 도시한 구성도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 배터리 시스템(20)은 온도 감지부(210), 전압 감지부(220), 전류 감지부(230), 제1 연산부(240), 판별부(270), 제2 연산부(250) 및 저장부(260)를 포함한다. 여기서, 배터리 시스템(20)은 차량의 배터리 센서일 수 있다.
온도 감지부(210)는 배터리 또는 그 주변의 온도를 감지하고, 전압 감지부(220)는 배터리의 전압을 감지하며, 전류 감지부(230)는 배터리의 전류를 감지한다.
도 3을 참조하면, 제1 연산부(240)는 배터리가 교체 또는 재장착된 후 최초에 적어도 한번 배터리의 초기 내부저항값을 산출한다. 구체적으로, 제1 연산부(240)는 차량 시동중에 차량의 발전기로부터 발생된 전류 리플(Ripple)에 의해 생긴 전류의 미소변화량(dI) 및 그에 대응하는 전압의 변화량(dV)을 이용하여 배터리의 초기 내부저항값(Rif)을 산출한다. 제1 연산부(240)는 산출된 초기 내부저항값을 저장부(260)에 저장한다.
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이때, 제1 연산부(240)는 배터리가 다시 장착된 후 기설정된 시간 이내에 배터리의 초기 내부저항값을 산출한다. 여기서, 기설정된 시간은 시동이 온 된 후에 오프되기 이전까지의 소요시간일 수 있다. 또는, 기설정된 시간은 시동이 온 된 후에 내부저항값을 산출하기 이전까지의 소요시간일 수 있다.
판별부(270)는 배터리 전압 및 전류를 확인하여 배터리의 완전한 충전(이하, "만충"이라고 함) 여부를 확인한다. 즉, 판별부(270)는 확인된 배터리의 전압 및 전류가 배터리의 만충 조건에 부합하는지를 확인한다. 여기서, 만충 조건은 시동이 켜진 후에 배터리의 전압이 14V이상, 충전 전류가 1A 이하인 상태(통상, 정전압 충전 모드로 불림)가 일정시간 이상 유지되는 것일 수 있다.
만충 조건에 부합하면, 판별부(270)는 배터리의 만충을 나타내는 변수를 설정하는 등에 의해 배터리 만충을 알린다. 예컨대, 판별부(270)는 배터리의 만충을 나타내는 변수인 SOC Full charge flag를 1로 띄운다. 이하, 판별부(270)가 배터리의 만충을 SOC Full charge flag를 1로 설정하여 알리는 경우를 예로 들어 설명한다.
판별부(270) 또는 제2 연산부(250)는 SOC Full charge flag가 1로 설정된 상태에서, 기설정된 시점인지를 확인한다. 여기서, 슬립 모드는 배터리 시스템(20)이 배터리 예측에 관련된 수행을 하지 않는 모드일 수 있다. 그리고, 기설정된 시점은 SOC Full charge flag가 1로 설정된 후, 시동이 꺼진 상태로 3시간 이상, 배터리 시스템(20)이 슬립 모드로 유지되는 시점일 수 있다.
기설정된 시점이면, 제2 연산부(250)는 기저장된 SOC-OCV 관계 맵을 이용하여 SOC 값을 재산출한다(통상, 당업계에서는 SOC Recalibration, 줄여서 SOC Recal로 불린다). 이때, 제2 연산부(250)는 배터리의 개방 회로 전압을 확인하고, SOC-OCV 관계 맵으로부터 확인된 개방 회로 전압에 대응하는 SOC 값을 확인함에 따라 SOC 값을 재산출할 수 있다. 여기서, SOC-OCV 관계 맵은 배터리의 OCV(개방 회로 전압)과 SOC 간의 관계를 나타내는 것으로서, 현재 차량에 장착된 배터리, 또는 해당 배터리와 동일 또는 유사 종류의 배터리에 대해서 기확인된 값을 포함할 수 있다.
제2 연산부(250)는 SOC Recal에 따라 재산출된 SOC 값이 100%인지 여부를 확인한다.
재산출된 SOC 값이 100%이면, 제2 연산부(250)는 SOC 값이 100%인 경우의 온도와 내부저항의 관계 맵을 이용해 과거 내부저항값을 보정한다. 여기서, 과거 내부저장값은 이전에 산출된 내부저항값으로서, 배터리 교체 이후 최초 적어도 한번은 초기 내부저항값이고, 그 이후에는 초기 내부저항값을 본 발명의 실시예에 따라 보정한 값일 수 있다.
구체적으로, 제2 연산부(250)는 SOC 100%인 경우의 온도와 내부저항의 관계 맵을 불러오고, 불러온 맵에서 현재의 배터리 온도에 대응하는 보상인수를 확인한다. 그리고, 확인된 보상인수를 이용하여 과거 내부저항값을 보정함에 따라, 현재 내부저항값을 설정한다. 이 경우에는, 확인된 보상인수를 과거 내부저항값에 곱하는 과정을 통해서 현재 내부저항값을 설정할 수 있다.
반면, 재산출된 SOC 값이 100%가 아니면, 제2 연산부(250)는 재산출된 SOC값과 내부저항의 관계 맵인 제1 맵과, 온도와 내부저항의 관계 맵인 제2 맵을 이용하여 과거 내부저항값을 보정함에 따라, 현재 내부저항값을 설정한다. 이때, 제2 연산부(250)는 과거 내부저항값을 산출하는 과정에서 확인된 과거 보상인수 그리고 제1 및 제2 맵으로부터 각기 확인된 제1 및 제2 보상인수의 비를 이용하여 과거 내부저항값을 보정할 수 있다.
예를 들어, 재산출된 SOC 값이 80%이고, 과거 내부저항값은 SOC 90% 및 25℃에서 재설정된 4.5mΩ이며, 현재 온도는 2.5℃인 경우에 대해서 설명한다. 이때, 도 1a와 같이, SOC 90%인 경우의 보상인수는 0.9이고, SOC 80%인 경우의 보상인수는 1이므로, 제2 연산부(250)는 배터리 내부저항이 10% 늘었다고 예측하여 현재 내부저항값을 4.95mΩ(제1값)으로 설정한다. 또한, 과거 온도 25℃에 따른 보안인수는 0.9이고, 현재의 온도에 따른 보상인수는 1.05이므로, 제2 연산부(250)는 배터리 내부저항이 약 14.28% 늘었다고 예측하고, 제1값에 늘어난 저항값(약, 0.74mΩ)을 더하여 현재 내부저항값을 5.65mΩ으로 재설정한다. 결론적으로, 제2 연산부(250)는 현재 내부저항값을 5.65mΩ으로 설정한다.
한편, 전술한 예에서는 제2 연산부(250)가 이전의 SOC에 따른 보상인수와 현재의 SOC에 따른 보상인수의 비(이하, "제1 비율"이라고 함), 및 이전의 온도에 따른 보상인수와 현재의 온도에 따른 보상인수의 비(이하, "제2 비율"이라고 함)를, 각기 과거 내부저항값에 적용하여 현재 내부저항값을 설정하였다. 하지만, 이와 달리, 제2 연산부(250)는 과거 내부저항값에 제1 비율 및 제2 비율을 일괄적으로 적용하여 현재 내부저항값을 설정할 수도 있음은 물론이다.
이후, 제2 연산부(250) 또는 다른 구성요소는 초기 내부저항값과 현재 내부저항값을 비교하여 배터리 건강상태(SOH)를 확인한다.
예를 들면, 제2 연산부(250)는 초기 내부저항값과 현재 내부저항값의 비를 %단위로 환산하여 배터리 건강상태(SOH)를 확인할 수 있다. 구체적으로, 제2 연산부(250)는 초기 내부저항값이 4.5mΩ이고, 현재 내부저항값이 5mΩ이면, 배터리 건강상태가 90%라고 판정할 수 있다.
제2 연산부(250)는 이후의 연산에 이용되도록, 현재 내부저항값, 제1 및 제2 보상인수를 저장부(260)에 저장한다.
저장부(260)는 SOC-OCV 관계 맵, 온도와 내부저항의 관계 맵, SOC와 내부저항의 관계 맵, 초기 내부저항값, 과거 내부저항값, 과거 보상인수 및 현재 내부저항값 중 적어도 하나를 저장한다. 여기서, 과거 보상인수는 과거 내부저항값을 산출하는데 사용된, 과거 SOC 및 과거 온도에 대응하는 보상인수일 수 있다.
한편, 전술한 예에서는 배터리 시스템(20)이 온도 감지부(210), 전압 감지부(220), 전류 감지부(230) 및 제1 연산부(240)를 포함하는 경우를 예로 들어 설명하였다. 하지만, 이와 달리, 온도 감지부(210), 전압 감지부(220), 전류 감지부(230) 및 제1 연산부(240)는 배터리 시스템(20)의 구성요소로 포함되지 않을 수도 있다. 이 경우에는 제2 연산부(250)가 외부에 구비된 센서로부터 배터리 온도, 배터리 전압 및 배터리 전류의 정보를 수신하거나, 제2 연산부(250)가 외부에 구비된 연산 블록에 의해 산출된 배터리의 초기 내부저항값을 수신할 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 실시예는 배터리 제조사, 용량, 타입 및 배터리 적용환경 등에 따라 유동적으로 배터리 특성을 판별하는 기준(즉, 보정된 내부저항값)을 달리 적용할 수 있어, 배터리 건강상태 예측의 신뢰성을 높일 수 있다.
더 나아가, 본 발명의 실시예는 ISG(IDLE Stop & Go) 시스템에도 적용되어, ISG 시스템의 진입조건에 대한 신뢰성을 높일 수 있다.
이하, 도 4를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 배터리 내부저항값 산출 방법에 대해서 설명한다. 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 배터리 내부저항값 산출 방법을 도시한 흐름도이다.
도 4를 참조하면, 배터리 시스템(20)은 배터리 교체시나 재장착 후에 시동이 켜지면, 차량의 발전기로부터 발생된 전류 리플(Ripple)에 의해 생긴 전류의 미소변화량(dI) 및 전류의 미소변화량에 대응하는 전압의 변화량(dV)을 이용하여 배터리의 초기 내부저항값을 산출한다(S410).
이후, 배터리 시스템(20)은 기설정된 시점인지를 확인한다(S420). 여기서, 배터리 시스템(20)은 차량 시동이 켜져, 배터리의 만충 이후, 차량 시동이 꺼진 상태로, 슬립 모드에서 적어도 기설정된 시간 동안 유지된 시점인지를 확인할 수 있다.
배터리 시스템(20)은 기설정된 시점에 배터리 충전율을 확인한다(S430). 이때, 배터리 시스템(20)은 배터리의 개방 회로 전압을 확인하고, 기설정된 배터리 충전율과 개방 회로 전압 간의 관계 맵으로부터 개방 회로 전압에 대응하는 배터리 충전율을 확인할 수 있다.
그리고, 배터리 시스템(20)은 확인된 배터리 충전율이 100%인지를 확인한다(S440).
배터리 충전율이 100%이면, 배터리 시스템(20)은 SOC 값이 100%인 경우의 온도와 내부저항의 관계 맵을 이용해 과거 내부저항값을 보정함에 따라 현재 내부저항값을 산출한다(S450). 여기서, 과거 내부저장값은 이전에 산출된 내부저항값으로서, 배터리 교체 이후 최초 적어도 한번은 초기 내부저항값이고, 그 이후에는 초기 내부저항값을 본 발명의 실시예에 따라 보정한 값일 수 있다.
배터리 충전율이 100%미만이면, 배터리 시스템(20)은 기설정된 충전율과 내부저항의 관계 맵인 제1 맵으로부터 배터리 충전율에 대응하는 제1 보상인수를 확인하고, 온도와 내부저항의 관계 맵인 제2 맵으로부터 현재 온도에 대응하는 제2 보상인수를 확인한다(S460). 여기서, 배터리 시스템(20)은 재산출된 SOC값과 내부저항의 관계 맵인 제1 맵과, 온도와 내부저항의 관계 맵인 제2 맵으로부터 제1 보상인수 및 제2 보상인수를 확인한다.
배터리 시스템(20)은 현재와 과거의 제1 보상인수 및 제2 보상인수의 비에 대응하도록 배터리의 과거 내부저항값을 보정하여 배터리의 현재 내부저항값을 산출한다(S470). 여기서, 배터리 시스템(20)은 과거 내부저항값을 산출하는 과정에서 확인된 과거 제1 및 제2 보상인수, 그리고 현재 제1 및 제2 보상인수의 비를 이용하여 과거 내부저항값을 보정할 수 있다.
이후, 배터리 시스템(20)은 현재 내부저항값과 초기 내부저항값의 비룔 이용하여 배터리의 건강상태를 확인한다(S480).
이와 같이, 본 발명의 실시예는 배터리 제조사, 용량, 타입 및 배터리 적용환경 등에 따라 유동적으로 배터리 특성을 판별하는 기준(즉, 보정된 내부저항값)을 달리 적용할 수 있어, 배터리 건강상태 예측의 신뢰성을 높일 수 있다.
더 나아가, 본 발명의 실시예는 ISG(IDLE Stop & Go) 시스템에도 적용되어, ISG 시스템의 진입조건에 대한 신뢰성을 높일 수 있다.
이상, 본 발명의 구성에 대하여 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명하였으나, 이는 예시에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술분야에 통상의 지식을 가진자라면 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 다양한 변형과 변경이 가능함은 물론이다. 따라서 본 발명의 보호 범위는 전술한 실시예에 국한되어서는 아니되며 이하의 특허청구범위의 기재에 의하여 정해져야 할 것이다.

Claims (12)

  1. 기설정된 시점인지를 확인하는 판별부; 및
    상기 시점에 현재 온도 및 배터리 충전율을 확인하고, 기설정된 충전율과 내부저항의 관계 맵(MAP)인 제1 맵으로부터 상기 배터리 충전율에 대응하는 제1 보상인수를 확인하고, 기설정된 온도와 내부저항의 관계 맵인 제2 맵으로부터 상기 현재 온도에 대응하는 제2 보상인수를 확인하고, 상기 제1 보상인수 및 상기 제2 보상인수에 대응하도록 배터리의 과거 내부저항값을 보정하여 상기 배터리의 현재 내부저항값을 산출하는 연산부
    를 포함하는 배터리 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 판별부는,
    차량 시동이 켜져, 상기 배터리가 완전한 충전된 다음, 상기 차량 시동이 꺼진 상태로, 슬립 모드(Sleep Mode)에서 적어도 기설정된 시간 동안 유지된 시점인지를 확인하는 것인 배터리 시스템.
  3. 제1항에 있어서, 상기 연산부는,
    상기 배터리의 개방 회로 전압을 확인하고, 기설정된 배터리 충전율과 개방 회로 전압 간의 관계 맵으로부터 상기 개방 회로 전압에 대응하는 상기 배터리 충전율을 확인하는 것인 배터리 시스템.
  4. 제1항에 있어서, 상기 연산부는,
    상기 배터리가 교체된 후 적어도 한번은, 차량의 발전기로부터 발생된 전류 리플(Ripple)에 의해 생긴 전류의 미소변화량(dI) 및 상기 전류의 미소변화량에 대응하는 전압의 변화량(dV)을 이용하여 산출된, 배터리의 초기 내부저항값을 상기 과거 내부저항값으로 이용하는 것인 배터리 시스템.
  5. 제1항에 있어서, 상기 연산부는,
    상기 과거 내부저항값을 산출하는 과정에서 확인된 과거 배터리 충전율과 과거 온도에 대응하는 제3 보상인수와 제4 보상인수 그리고 상기 제1 보상인수 및 상기 제2 보상인수의 관계를 이용하여 상기 과거 내부저항값을 보정하는 것인 배터리 시스템.
  6. 제1항에 있어서, 상기 연산부는,
    상기 배터리가 교체된 후 최초로 확인된 상기 과거 내부저항값과 상기 현재 내부저항의 비를 이용하여 상기 배터리의 건강상태(SOH; State of Health)를 확인하는 것인 배터리 시스템.
  7. 배터리 시스템에 의한 배터리 내부저항값 산출 방법으로서,
    기설정된 시점인지를 확인하는 (a)단계;
    상기 시점에 현재 온도 및 배터리 충전율을 확인하는 (b)단계;
    기설정된 충전율과 내부저항의 관계 맵인 제1 맵 및 온도와 내부저항의 관계 맵인 제2 맵을 참고하여, 상기 배터리 충전율에 대응하는 제1 보상인수와 상기 현재 온도에 대응하는 제2 보상인수를 확인하는 (c)단계; 및
    상기 제1 보상인수 및 상기 제2 보상인수에 대응하도록 배터리의 과거 내부저항값을 보정하여 상기 배터리의 현재 내부저항값을 산출하는 (d)단계
    를 포함하는 배터리 내부저항값 산출 방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 (a)단계는,
    차량 시동이 켜져, 상기 배터리가 완전한 충전된 다음, 상기 차량 시동이 꺼진 상태로, 슬립 모드에서 적어도 기설정된 시간 동안 유지된 시점인지를 확인하는 단계
    를 포함하는 것인 배터리 내부저항값 산출 방법.
  9. 제7항에 있어서, 상기 (b)단계는,
    상기 배터리의 개방 회로 전압을 확인하고, 기설정된 배터리 충전율과 개방 회로 전압 간의 관계 맵으로부터 상기 개방 회로 전압에 대응하는 상기 배터리 충전율을 확인하는 단계
    를 포함하는 것인 배터리 내부저항값 산출 방법.
  10. 제7항에 있어서, 상기 (d)단계는,
    상기 배터리가 교체된 후 적어도 한번은, 차량의 발전기로부터 발생된 전류 리플(Ripple)에 의해 생긴 전류의 미소변화량(dI) 및 상기 전류의 미소변화량에 대응하는 전압의 변화량(dV)을 이용하여 산출된 상기 배터리의 초기 내부저항값을 상기 과거 내부저항값으로 이용하는 단계
    를 포함하는 것인 배터리 내부저항값 산출 방법.
  11. 제7항에 있어서, 상기 (d)단계에서,
    상기 과거 내부저항값을 산출하는 과정에서 확인된 과거 배터리 충전율과 과거 온도에 대응하는 제3 보상인수와 제4 보상인수 그리고 상기 제1 보상인수 및 상기 제2 보상인수의 관계를 이용하여 상기 과거 내부저항값을 보정하는 단계
    를 포함하는 것인 배터리 내부저항값 산출 방법.
  12. 제7항에 있어서, 상기 (d)단계 이후에,
    상기 배터리가 교체된 후 최초로 확인된 상기 과거 내부저항값과 상기 현재 내부저항의 비를 이용하여 상기 배터리의 건강상태(SOH; State of Health)를 확인하는 단계
    를 더 포함하는 배터리 내부저항값 산출 방법.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105866693A (zh) * 2016-04-11 2016-08-17 深圳市创明新能源股份有限公司 电池极耳焊点位置的选取方法
WO2017140354A1 (en) * 2016-02-17 2017-08-24 Toyota Motor Europe Systems and methods for battery charge control
KR20190093409A (ko) * 2018-02-01 2019-08-09 주식회사 엘지화학 배터리를 위한 등가 회로 모델의 파라미터 추정 방법 및 배터리 관리 시스템
KR20200056083A (ko) * 2018-11-14 2020-05-22 엘지전자 주식회사 공기 청정기 및 공기청정기의 제어방법
KR20210077336A (ko) * 2019-12-17 2021-06-25 현대자동차주식회사 차량용 배터리 교체 진단 장치 및 그의 배터리 교체 진단 방법

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017140354A1 (en) * 2016-02-17 2017-08-24 Toyota Motor Europe Systems and methods for battery charge control
US10547195B2 (en) 2016-02-17 2020-01-28 Toyota Motor Europe Systems and methods for battery charge control
CN105866693A (zh) * 2016-04-11 2016-08-17 深圳市创明新能源股份有限公司 电池极耳焊点位置的选取方法
CN105866693B (zh) * 2016-04-11 2019-03-26 深圳市创明新能源股份有限公司 电池极耳焊点位置的选取方法
KR20190093409A (ko) * 2018-02-01 2019-08-09 주식회사 엘지화학 배터리를 위한 등가 회로 모델의 파라미터 추정 방법 및 배터리 관리 시스템
KR20200056083A (ko) * 2018-11-14 2020-05-22 엘지전자 주식회사 공기 청정기 및 공기청정기의 제어방법
KR20210077336A (ko) * 2019-12-17 2021-06-25 현대자동차주식회사 차량용 배터리 교체 진단 장치 및 그의 배터리 교체 진단 방법

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