KR20160110409A

KR20160110409A - 배터리의 충전 상태를 관리하는 방법

Info

Publication number: KR20160110409A
Application number: KR1020167020665A
Authority: KR
Inventors: 얀 샤잘; 도-히유 트린; 필리페 투생; 마띠유 움라우스키
Original assignee: 르노 에스.아.에스.
Priority date: 2014-01-20
Filing date: 2015-01-15
Publication date: 2016-09-21
Also published as: US20160332531A1; JP2017505603A; FR3016737A1; EP3096974A1; WO2015107299A1; JP6738738B2; FR3016737B1; CN106103180A

Abstract

본 발명은 전력 배전망 (55)에 전력을 공급하기 위해 연결된 배터리 (50)의 충전 상태 (SOC)를 관리하기 위한 방법에 관련되며, 상기 방법은 다음의 단계들 : 상기 배터리의 에이징의 상태를 최소화하는 배터리의 충전 상태의 값 범위를 추정하는 단계 (100); 상기 값 범위 내에 있는 최적의 충전 상태 값을 얻기 위해 상기 배터리를 충전하거나 방전하는 단계를 포함한다. 상기 방법은: 상기 배터리의 미사용의 상태로, 그 동안에 상기 배터리는 충전되지도 않고 방전되지도 않는 배터리 미사용 상태를 탐지하는 예비 단계 (120)를 또한 더 포함한다.

Description

배터리의 충전 상태를 관리하는 방법 {METHOD FOR MANAGING A STATE OF CHARGE OF A BATTERY}

본 발명은 전력 배전망에 공급하기 위해 연결된 배터리의 충전 상태를 관리하기 위한 방법에 관련된다.

본 발명은 배터리의 유형에 무관하게 적용될 수 있을 것이며 그리고 차량들에 비-독점적으로 확장될 수 있을 것이다. 특히, 본 발명은 전력 공급망에 공급하기 위해 연결된 복수의 배터리들의 잔류 용량들을 최대화하기 위해서 그 복수의 배터리들의 충전 상태를 관리하는 것에 특별히 유리하게 적용 가능하다.

현장에서, 전력 배전망에 공급하기 위해 연결된 배터리의 충전 상태를 관리하기 위한 방법들이 알려져있다. 이 방법들은 다음의 단계들을 포함한다:

- 상기 배터리의 에이징의 상태를 최소화하는 배터리 충전의 상기 상태의 값들의 범위를 추정하는 단계;

- 상기 값들의 범위 내에 포함되는 충전의 상태 값에 도달하기 위해서 상기 배터리를 충전하거나 방전하는 단계.

그런 하나의 예가 US2012/0249048에서 개시되며, 이 출원은 두 값들 사이에 포함된 충전 상태의 값들의 범위 내에서 충전 시 그리고 방전 시 둘 모두에서 그 배터리들을 동작시킴으로써 배터리의 에이징의 상태가 제한되는 솔루션을 설명한다.

US2012/0249048에서 설명된 발명은 배터리의 에이징의 상태를 최소화하기 위해서 필요한 모든 요소들을 고려하지 않는다는 약점을 겪는다는 것이 관찰되었다. 고정된 범위의 값들이 개시되며, 이는 배터리의 에이징의 상태를 최소화하기 위한 최적은 아니다. 예를 들면, 배터리가 사용되지 않는 긴 기간 동안에, 그 배터리를 보다 작은 한도로 저하시킬 충전 상태의 다른 값들이 존재한다는 점에서, 그 배터리는 충전 상태의 하위-최적 값에서 머무를 수 있을 것이다.

이런 맥락에서, 여기에서 제기된 문제점은 배터리의 충전 상태의 관리를 최적화하는 것이다. 특히, 그 목적은 시간이 지날 때에 배터리의 저하를 최소화하는 것이다. 다른 목적은 배터리의 동작 상태를 고려함으로써 그 배터리의 충전 상태의 값의 범위들을 선택하는 것을 최적화하는 것이다; 특히, 충전 또는 방전의 배터리 상태, 또는 그 배터리의 미사용의 기간들 (배터리가 충전되지도 않고 방전되지도 않지만, 자체-방전할 수 있는 기간들)과 같은 배터리의 동작 상태를 고려하는 것을 목적으로 한다. 또 다른 목표는 배터리의 에이징 상태를 최소화하기 위해서 배터리의 충전의 상태 값의 범위들을 그 배터리의 동작 온도의 그리고/또는 주변 온도의 함수로서 최적화하는 것이다.

이 목적들을 위해서, 본 발명의 하나의 과제는 특히, 전력 배전망에 공급하기 위해 연결된 배터리의 충전 상태를 관리하기 위한 방법이다. 그 방법은 상기 배터리의 에이징의 상태를 최소화하는 상기 충전 상태의 값들의 범위를 추정하는 단계를 포함한다. 상기 방법은 상기 값들의 범위 내에 포함된 충전 상태의 최적 값에 도달하기 위해 상기 배터리를 충전하거나 방전하는 단계를 또한 포함한다. 본 발명에 따른 상기 방법은 상기 배터리의 미사용의 상태를 탐지하는 예비 단계를 유리하게도 포함하는 것을 특징으로 하며, 그 미사용의 상태 동안에 상기 배터리는 충전되지도 않고 방전되지도 않는다.

이 솔루션은 전술한 문제점들을 극복하는 것을 가능하게 한다.

특히, 배터리의 미사용의 상태를 탐지하는 것은 배터리가 사용되고 있지 않을 때에 그 배터리의 에이징의 상태를 최소화하는 바람직한 상태 하에 배터리가 위치하도록 하는 것을 허용한다.

일 실시예에서, 상기 예비 단계 동안에, 상기 배터리가 미사용의 상태에 있는 미리 정해진 기간의 만료가 탐지된다.

일 실시예에서, 상기 배터리의 에이징의 상태를 최소화하는 상기 배터리의 상기 충전 상태의 값들의 범위는 제1 최소값 및 제2 최소값에 의해서 한정되며, 이 값들은 상기 배터리와 연관된 온도의 함수로서 변한다.

일 실시예에서, 상기 배터리와 연관된 상기 온도는 상기 배터리의 동작 온도이다.

일 실시예에서, 상기 배터리와 연관된 상기 온도는 상기 배터리가 내부에 설치된 하우징의 주변 온도이다.

일 실시예에서, 상기 배터리와 연관된 상기 온도가 상기 주변 온도 그리고 상기 배터리의 동작에 관련된 정보를 기초로 하여 추정되도록 어떤 단계가 허용한다.

일 실시예에서, 10°C 및 25°C 사이에 포함된 상기 배터리의 동작 온도의 범위에 대해서:

- 상기 제1 값은 10%와 동일하며, 그리고

- 상기 제2 값은 70%와 동일하다.

일 실시예에서, 실질적으로 45°C와 동일한 상기 배터리의 동작 온도에 대해서:

- 상기 제1 값은 50%와 동일하며, 그리고

- 상기 제2 값은 70%와 동일하다.

일 실시예에서, 실질적으로 55°C와 동일한 상기 배터리의 동작 온도에 대해서:

- 상기 제1 값은 50%와 동일하며, 그리고

- 상기 제2 값은 70%와 동일하다.

일 실시예에서, 상기 방법은 다음의 예비 단계들:

- 복수의 배터리들의 충전 상태를 측정하는 단계,

- 상기 복수의 배터리들 중에서 어떤 배터리를 선택하는 단계를 포함한다.

일 실시예에서, 상기 배터리의 물리적인 양들에 관련된 정보를 수집함으로써, 배터리의 에이징의 상태가 판별되는 것을 추가적인 단계가 허용한다.

본 발명의 제2 주제에 또한 목표가 정해지며, 이 경우 배터리의 충전 상태를 관리하기 위한 시스템은 전술한 실시예들 중 어느 하나에 따른 상기 방법을 구현하기 위한 수단을 포함한다.

본 발명의 효과는 본 명세서의 해당되는 부분들에 개별적으로 명시되어 있다.

도 1은 고정적인 저장 시스템의 구조의 일 예를 보여준다.
도 2는 본 발명에 따른 관리 방법의 일 예를 도시한 도면을 보여준다.
도 3은 본 발명에 따른 관리 방법의 다른 예를 도시한 도면을 보여준다.
도 4는 배터리의 저하 (즉, 배터리의 에이징 상태)의 계수의 변이를 10°C 및 25°C 사이의 범위 내 배터리의 동작 온도들의 범위에 걸친 배터리의 충전 상태의 함수로서 나타내는 커브를 보여준다.
도 5는 배터리의 저하 (즉, 배터리의 에이징 상태)의 계수의 변이를 실질적으로 45°C와 동일한 배터리의 동작 온도에 대한 배터리의 충전 상태의 함수로서 나타내는 커브를 보여준다.
도 6은 배터리의 저하 (즉, 배터리의 에이징 상태)의 계수의 변이를 실질적으로 55°C와 동일한 배터리의 동작 온도에 대한 배터리의 충전 상태의 함수로서 나타내는 커브를 보여준다.

배터리의 에이징에 종속하여, 배터리 (50)의 성능 특성들은 그 배터리 사용 동안에 크게 변할 수 있다. 고정 저장 시스템 (56)은 이 정보를 모니터한다.

상기 고정 저장 시스템 (56)의 주요 기능은 복수의 배터리들 (50)을 구성하는 각 배터리 (50)의 상태에 관한 정보를 관리하는 것을 구현하며, 이는 상기 배터리 (50)의 에이징의 상태는 최소화하면서 동시에 상기 복수의 배터리들 (50)의 에너지 용량들을 최대로 활용하는 것을 가능하게 하기 위한 것이다.

통상적으로, 상기 고정 저장 시스템은 배터리의 에이징 상태를 판별하기 위해 물리적 양들에 관련된, 다음 유형의 정보를 참조번호 20의 단계를 경유하여 수집할 수 있다 (전부 망라한 목록은 아님):

- 배터리 내 상이한 포인트들에서의 동작 온도,

- 배터리의 전류 및 전체 전압,

- 배터리의 각 셀의 전압,

- 배터리의 충전 상태,

- 방전 모드에서 남아있는 이용 가능한 에너지, 방전 모드에서 이용 가능한 전력.

도 1에서 보이는 것처럼, 복수의 배터리들 (50)의 잔류 용량들을 위한 상기 고정 저장 시스템 (56)은 다음의 요소들을 포함한다:

- 배터리 (50),

- 배터리를 통제하기 위한 시스템 (51),

- 고정 저장 제어 시스템 (52),

- 충전기 (53),

- 인버터 (54).

이 요소들은 상기 고정 저장 시스템 (56)을 형성한다. 이 고정 저장 시스템 (56)은 AC 전류 공급망 (55)에 연결된다.

상기 배터리 (50)를 통제하기 위한 상기 시스템 (51)은 상기 배터리 (50)의 물리적인 양들 (온도들, 셀들 각각에서의 전압들, 전류들 등의 측정치들)을 취득하는 것을 수행한다. 이 물리적인 양들은 상기 배터리 (50)의 에이징의 상태를 판별하는 기능을 특히 구비한다. 상기 배터리 (50)를 통제하기 위한 상기 시스템 (51)은, 예를 들면, 다음의 것들을 결정하기 위해 이 측정치들을 기초로 하여 계산들을 수행한다:

- 상기 셀들의 최소 전압 V_CellMin;

- 상기 충전이 f_EOC = 1 또는 f_EOC = 0에서 끝났는지의 여부를 표시하는 제1 이진 값;

- 상기 배터리 (50)가 손상을 받지 않고 처리할 수 있는 충전 전력 P_CHG,HVB 또는 방전 전력 P_DCHG,HVB;

- 상기 배터리 (50)의 단자들 양단에서 측정된 전압 V_HVB 및 전류 I_HVB;

- 배터리 (50)로부터 이용 가능한 에너지의 양 E_HVB.

배터리 (50)를 통제하기 위한 상기 시스템 (51)은 상기 물리적인 양들을 상기 고정 저장 제어 시스템 (52)에게 전달하여 상기 배터리 (50)의 에이징 상태를 판별하는 것을 허용하도록 한다. 배터리 (50)를 통제하기 위한 상기 시스템 (51)은 상기 배터리 (50)의 동작 온도를 측정하기 위한 단계 (70)가 수행되는 것을 특히 허용한다.

상기 고정 저장 제어 시스템 (52)은 특정의 에너지 제한들을 받기 쉽다. 예를 들면, 상기 고정 저장 제어 시스템 (52)은 한참 이용되는 때가 아닌 (off-peak) 구간들 동안에는 상기 배터리 (50)를 충전하고 그리고 많은 부하가 걸리는 (peak) 구간들 동안에는 배터리를 방전시키도록 요청할 수 있다.

도 1에서 보이는 것처럼, 상기 고정 저장 제어 시스템 (52)은 자신이 수신한 정보 그리고 자신의 에너지 제한들의 함수로서 충전 세트포인트 또는 방전 세트포인트를 확립한다. 상기 세트포인트들은 인가되도록 하기 위해서 상기 충전기 (53) 또는 상기 인버터 (54)로 송신된다; 상기 배터리 (50)에 그에 따라서 충전되거나 또는 방전된다.

본 발명에 따라서, 전력 배전망 (55)에 공급하기 위해 연결된 배터리 (50)의 충전 상태 (state of charge (SOC))를 관리하기 위한 상기 방법은 다음의 단계들을 포함한다:

- 상기 배터리가 충전되지도 않고 방전되지도 않는 상기 배터리의 미사용의 상태를 탐지하는 단계 (120)

- 상기 배터리의 에이징의 상태를 최소화하는 배터리의 상기 충전 상태의 값들의 범위를 추정하는 단계 (100),

- 상기 값들의 범위 내에 포함된 충전 상태의 최적 값에 도달하기 위해 상기 배터리를 충전하거나 방전하는 단계 (110).

상기 배터리가 충전되지도 않고 방전되지도 않는 상기 배터리의 미사용의 상태를 탐지하는 것을 포함하는 상기 예비 단계 (120)는, 예를 들면, 상기 배터리가 미사용인 상태에 있는 미리 정해진 기간의 만요를 탐지할 수 있다. 이 예비 단계는 시간이 지나서 배터리가 저하되는 것을 최소화하는 상태들 하에 배터리가 배치되도록 하는 것을 유리하게도 허용한다. 배터리의 미사용의 상태는 그 배터리가 특히 약점이 있는 상태이며, 그래서 배터리 자신의 에이징 상태를 최소화하는 값들의 범위 내에 포함된 값에 도달하기 위해서 배터리를 충전하고 또는 방전하여 상기 배터리가 유지되도록 허용한다. 능동적인 사용이 없으면, 상기 배터리 (50)는 그러므로 이 저하를 제한하는 충전 상태 (state of charge (SOC)) 내에서 가능한 자주 세팅되어야 한다. 능동적인 사용의 경우에 (사용 상태에서), 상기 배터리 (50)는 그 배터리 (50)의 에이징의 상태를 최소화하는 값들의 상기 범위를 고려하지 않으면서 보통 충전되거나 방전될 수 있을 것이다. 상기 저장 시스템 (56)을 활용할 것을 요청하는 세트포인트를 위해 대기하면서, 상기 고정 저장 제어 시스템 (52)은 각 배터리 (50)가 세팅되어야 하는 충전의 레벨에 관해서 마음껏 결정한다.

또한, 본 발명은 전력 배전망 (55)에 공급하기 위해 같이 연결된 복수의 배터리들의 충전 상태를 관리하기 위한 방법을 또한 목표로 하며, 이 방법은 공급망 (55)으로부터 오는 에너지를 복수의 배터리들 (50) 내에 저장하기 위한 저장 과정 및 그 에너지를 공급망 (55)으로 방전하기 위한 에너지 방출 과정을 포함한다. 그러므로 상기 배터리 (50)를 충전하기 위한 상기 단계 (110)는 공급망 (55)으로부터 오는 에너지를 복수의 배터리들에 저장하기 위한 상기 저장 과정에 대응하며 그리고 상기 배터리 (50)를 방전하는 것은 에너지를 공급망 (55)으로 방전하기 위한 상기 에너지 방출 과정에 대응한다는 것이 이해될 것이다. 저장 시스템 (45)을 활용할 것을 요청하는 세트포인트를 위해 대기하면서, 상기 고정 저장 제어 시스템 (52)은 각 배터리 (50)가 세팅될 충전의 레벨에 관해 자유롭게 결정한다. 그래서, 복수의 배터리들의 충전 상태를 관리하기 위한 상기 방법은 저장 과정에 있는 것도 아니며 에너지 방출 과정에 있는 것도 아니며, 그래서 복수의 배터리들 (50)은 미사용의 상태에 있는 것으로 간주되며, 다른 말로 하면, 상기 저장 시스템 (56)은 사용되고 있지 않다.

배터리 (50)의 에이징 상태에 영향을 미치는 팩터들 중에, 온도가 존재한다. 복수의 배터리들 (50)을 포함하는 고정 저장 시스템 (56)을 사용하는 환경에서, 상기 복수의 배터리들은 예를 들면 특수한 룸들과 같은 좁은 둘러싸인 하우징들 내에 국한된 것이 통상적이다. 결과적으로, 전력 공급망 (55)에 공급하기 위해 내부에 상기 배터리 (50)가 연결된 하우징의 주변 온도는 문제의 하우징의 지리적인 위치, 빌딩 내 그 하우징의 위치 등과 같은 파라미터들의 함수로서 변한다. 더욱이, 동일한 하우징에 대해서, 상기 주변 온도는 태양에 대한 노출, 계절 등에 종속하여 시간이 지나면서 변할 수 있다. 마지막으로, 그런 고정 저장 시스템 (51)의 사용은 열을 발생시킬 것이며 그리고 그 룸의 주변 온도에 영향을 미친다. 배터리 (50)의 에이징의 상태에 대한 온도의 영향을 고려하면, 배터리의 미사용의 상태를 탐지하는 것을 포함하는 참조번호 120의 단계는 특히 유리하며, 이는 업데이트될 상기 배터리의 에이징의 상태를 최소화하는 충전 상태의 값들의 범위로 상기 배터리 (50)를 가져오기 위해 파라미터들이 사용될 수 있도록 하는 것을 상기 단계가 허용하기 때문이다.

다른 실시예에서, 값들의 상기 범위는 제1 최소값 SOC1 및 제2 최소값 SOC2를 포함하며, 이 값들은 배터리 (50)에 연관된 온도 T의 함수로서, SOC1 = f₁(T), SOC2 = f₂(T)의 관계에 따라서 변한다. 이것은 배터리 (50)의 에이징의 상태에 영향을 미치는, 시간의 흐름에 따른 상기 배터리 (50)의 저하가 최소화되는 것을 유리하게도 허용한다. 배터리와 연관된 온도는 그 내부에 상기 배터리 (50)가 설치되는 하우징의 주변 온도 또는 그 배터리의 동작 온도일 수 있다.

일 실시예에서, 내부에 상기 배터리 (50)가 설치되는 하우징의 주변 온도를 측정하기 위해 참조번호 60의 단계가 그래서 제공된다. 대안으로, 상기 배터리 (50)의 동작 온도를 측정하기 위해 참조번호 70의 단계를 수행하는 것이 가능하다.

본 발명의 다른 실시예에서, 상기 주변 온도 그리고 상기 배터리의 동작에 관련된 정보를 기초로 하여 상기 배터리 (50)와 연관된 온도 T를 추정하기 위해 단계 80이 제공된다. 상기 배터리의 동작에 관련된 정보를 모으는 것을 포함하는 단계 (65)는 예를 들면 상기 배터리가 충전되지도 않고 방전되지도 않는 시간 구간에 대응할 수 있다.

상기 제1 값 SOC1 및 상기 제2 값 SOC2는 단계 90의 결과일 수 있으며, 그 단계 90 동안에 상기 제1 값 SOC1 및 상기 제2 값 SOC2는, 상기 배터리의 동작 온도 그리고 상기 배터리 (50)가 전력 공급망 (55)에 공급하기 위해 그 내부에서 연결된 하우징의 주변 온도의 함수로서 계산된다. 대안으로, 상기 제1 값 SOC1 및 상기 제2 값 SOC2는 단계 90 동안에 상기 배터리의 동작 온도의 함수로서만 계산된다. 다른 대안에 따르면, 상기 제1 값 SOC1 및 상기 제2 값 SOC2는 단계 90 동안에 상기 주변 온도의 함수로서 계산된다.

상기 하우징의 주변 온도 그리고 상기 배터리의 동작 온도 이외에, 사용된 상기 배터리 (50)의 유형 (리튬-이온 등) 또한 고려되어야만 한다. 실제로, 전력 공급망 (55)에 공급하기 위해 연결된 상기 복수의 배터리들을 구성한 배터리들 (50)은 모두가 주변 온도에 대해 동일한 감도들을 가지는 것은 아니다. 에이징의 상태를 최소화하는 각 배터리의 충전 상태의 값들의 범위들은 그러므로 상이할 수 있다.

도 4에서, 상기 배터리 (50)의 평균 동작 온도가 10°C 및 25°C 사이의 범위에 있을 때에, 시간의 흐름에 대한 저하 계수, 그러므로, 상기 배터리 (50)의 에이징의 상태는 상기 배터리 (50)의 충전 상태 (SOC)에 의해 영향을 받는다는 것이 관찰되었다. 더욱 정밀하게는, 상기 배터리 (50)의 충전 상태 SOC가 더 높을수록, 상기 배터리의 저하의 계수는 더 높아진다. 또한, 도 4에서 볼 수 있는 것처럼, 상기 배터리의 충전 상태의 70% 넘어서, 상기 커브는 그 커브의 지수 형상을 채용하여 매우 급하게 증가한다. 이 환경에서, 상기 배터리의 에이징의 상태를 최소화하기 위해서, 상기 배터리의 충전 상태는 상대적으로 낮게 유지되어야 한다. 그래서, 유리한 배열에 따라서, 10°C 및 25°C 사이에 포함된 상기 배터리의 동작 온도의 범위에 대해:

- 상기 제1 값 (SOC1)은 10%와 동일하며, 그리고

- 상기 제2 값 (SOC2)은 70%와 동일하다.

도 5에서, 실질적으로 45°C와 동일한 상기 배터리 (50)의 평균 동작 동작을 제외하면 도 4에서 보여진 것들과 유사한 테스트들이 수행되었다. 도 4에서의 보이는 결과들과 동일한 방식으로, 10°C 및 25°C 사이에 포함된 동작 범위에 대해, 상기 배터리 (50)의 충전 상태가 70%를 초과할 때에 저하의 계수는 빠르게 증가한다. 추가로, 20% 및 40% 사이의 범위 내에서 상기 배터리의 충전 상태 SOC의 저하 계수에서 급격한 증가가 존재한다. 그래서, 다른 유리한 배치에 따라서, 45°C와 실질적으로 동일한 상기 배터리의 동작 온도에 대해:

- 상기 제1 값 (SOC1)은 50%와 동일하며, 그리고

- 상기 제2 값 (SOC2)은 70%와 동일하다.

마지막으로, 도 6에서, 배터리의 동작 온도가 실질적으로 55°C와 동일하여, 배터리의 동작 온도가 더욱 더 높은 상태 하에서, 시간에 대한 저하의 계수의 커브는 유사한 모습을 가져서, 배터리 (50)의 충전 상태의 20% 및 40% 사이에서의 급격한 증가 그리고 배터리 (50)의 충전 상태가 70%를 초과할 때의 또 다른 증가를 구비한다. 그래서, 다른 유리한 배치에 따라서, 55°C와 실질적으로 동일한 배터리의 동작 온도에 대해:

- 상기 제1 값 (SOC1)은 50%와 동일하며, 그리고

- 상기 제2 값 (SOC2)은 70%와 동일하다.

배터리의 동작 온도 그리고/또는 전력 공급망에 공급하기 위해 배터리 (50)가 그 내부에서 연결된 하우징의 주변 온도의 함수로서 계산된 배터리의 충전 상태 (SOC)가 여기에서 도 2에서 보이는 참조번호 90의 단계에 일단 대응하면, 상기 에너지 저장 시스템 (56)으로 인가될 필요가 있는 세트포인트를 식별하기 위해서 이 충전 상태 SOC를 에너지로 변환하는 것이 편리하다. 예로서, 14KWh와 동일한 용량을 가진 배터리 (50)에 대해, 상기 배터리 (50)의 에이징의 상태를 최소화하는 7kWh 및 9.8KWh 사이에 포함된 에너지의 타겟 범위가 획득될 것이다.

도 3에서 보이는 일 실시예에서, 상기 관리 방법은 다음의 예비의 단계들을 또한 포함할 수 있다:

- 복수의 배터리들 (50)의 충전 상태 SOC를 측정하기 위한 단계 (10),

- 상기 복수의 배터리들 중에서 배터리 (50)를 선택하기 위한 단계 (30).

이 실시예는 전력 공급망에 전력을 공급하기 위해 함께 연결된 복수의 배터리들에 대해 유리하다.

상기 관리 방법은 배터리 (50)의 에이징의 상태를 판별하기 위한 물리적인 양들에 관련된 정보를 수집하기 위한 단계 (20)를 또한 포함할 수 있다. 이 정보는 배터리 (50)를 폐기하기 위해서, 그 배터리의 성능 특성들이 충분하지 않은가를 결정하기 위해 사용될 수 있을 것이다. 제안된 상업적 성능에 관련하여, 고객에게 보증된 에너지의 최소 레벨은 E_2nd,MIN 이다. 고객에게 보증된 에너지의 이 최소 레벨 E_2nd,MIN 은 상기 배터리 (50)가 처해질 동작 온도의 함수로서 확립된다. 실제로, 그러므로, 상기 제2 값 SOC2 보다 더 낮은 제1 값 SOC1이 E_2nd,MIN 보다 더 높은 에너지가 공급될 것을 허용한다는 것이 검증되어야만 한다. 그렇지 않다면, 예를 들면, 상기 배터리 (50)를 충전하지만 상기 충전 상태의 값들의 상기 범위 내에 남아있도록 함으로써 상기 보증된 최고 에너지 레벨 E_2nd,MIN을 보증하기 위해서 상기 고정 저장 제어 시스템 (52)의 행동을 수정하는 것, 또는 다른 복수의 배터리들에 연결된 배터리 (50)를 더 높은 잔류 용량을 처리하는 다른 배터리 (50)를 위해서 바꾸는 것 중 어느 하나를 기대할 필요가 있다.

상기 고정 저장 제어 시스템 (52)은 본 발명의 프레임워크 내에서 관련된 계산들의 본질적인 부분을 수행한다.

Claims

전력 배전망 (55)에 공급하기 위해 연결된 배터리 (50)의 충전 상태 (state of charge (SOC))를 관리하기 위한 방법으로, 상기 방법은 다음의 단계들 (100, 110):
- 상기 배터리의 에이징의 상태를 최소화하는 배터리의 상기 충전 상태의 값들의 범위를 추정하는 단계 (100),
- 상기 값들의 범위 내에 포함된 충전 상태의 최적 값에 도달하기 위해 상기 배터리를 충전하거나 방전하는 단계 (110)를 포함하며,
상기 방법은:
- 상기 배터리의 미사용의 상태- 그 동안에 상기 배터리는 충전되지도 않고 방전되지도 않음 -를 탐지하는 예비 단계 (120)를 포함하는 것을 특징으로 하는, 배터리 충전 상태 관리 방법.
제1항에 있어서,
상기 예비 단계 (120) 동안에, 상기 배터리가 미사용 상태에 있는 미리 정해진 기간의 만료가 탐지되는 것을 특징으로 하는, 배터리 충전 상태 관리 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 배터리의 에이징의 상태를 최소화하는 값들의 상기 범위는 제1 최소값 (SOC1) 및 제2 최소값 (SOC2)을 포함하며, 이 값들은 상기 배터리와 연관된 온도 (T)의 함수로서 변하는 것을 특징으로 하는, 배터리 충전 상태 관리 방법.
제3항에 있어서,
상기 배터리와 연관된 상기 온도 (T)는 상기 배터리의 동작 온도인 것을 특징으로 하는, 배터리 충전 상태 관리 방법.
제3항에 있어서,
상기 배터리와 연관된 상기 온도 (T)는 상기 배터리가 내부에 설치된 하우징의 주변 온도인 것을 특징으로 하는, 배터리 충전 상태 관리 방법.
제5항에 있어서,
상기 방법은:
- 상기 배터리와 연관된 상기 온도 (T)를 상기 주변 온도 그리고 상기 배터리 (50)의 동작에 관련된 정보를 기초로 하여 추정하는 단계 (80)를 포함하는 것을 특징으로 하는, 배터리 충전 상태 관리 방법.
제4항에 있어서,
10°C 및 25°C 사이에 포함된 상기 배터리의 동작 온도의 범위에 대해서:
- 상기 제1 값 (SOC1)은 10%와 동일하며, 그리고
- 상기 제2 값 (SOC2)은 70%와 동일한 것을 특징으로 하는, 배터리 충전 상태 관리 방법.
제4항에 있어서,
실질적으로 45°C와 동일한 상기 배터리의 동작 온도에 대해서:
- 상기 제1 값 (SOC1)은 50%와 동일하며, 그리고
- 상기 제2 값 (SOC2)은 70%와 동일한 것을 특징으로 하는, 배터리 충전 상태 관리 방법.
제4항에 있어서,
실질적으로 55°C와 동일한 상기 배터리의 동작 온도에 대해서:
- 상기 제1 값 (SOC1)은 50%와 동일하며, 그리고
- 상기 제2 값 (SOC2)은 70%와 동일한 것을 특징으로 하는, 배터리 충전 상태 관리 방법.
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 방법은 다음의 예비 단계들:
- 복수의 배터리들의 충전 상태 (SOC)를 측정하는 단계 (10),
- 상기 복수의 배터리들 중에서 상기 배터리 (50)를 선택하는 단계 (30)를 포함하는 것을 특징으로 하는, 배터리 충전 상태 관리 방법.
제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 방법은 상기 배터리 (50)의 물리적인 양들에 관련된 정보를 수집 (20)하여, 상기 배터리 (50)의 에이징의 상태를 판별하는 추가적인 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 배터리 충전 상태 관리 방법.
전술한 항들 중 어느 한 항에서 청구된 방법을 구현하기 위한 수단을 포함하는, 배터리 (50)의 충전 상태 (SOC) 관리 시스템.