KR20180012553A - Apparatus and Method for estimating balancing resistance of battery cell - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to an apparatus and a method for estimating a balancing resistance value of a battery cell. More specifically, according to the present invention, a discharge voltage value error rate is calculated by using a discharge voltage difference between a designed discharge voltage value of a battery cell corresponding to a preset discharge time and an actual discharge voltage value of the battery cell actually discharged during the preset discharge time, and an estimated resistance value is estimated from a designed resistance value of a balancing resistance by using the calculated discharge voltage value error rate. Therefore, overdischarge and overcharge due to a resistance value error of the balancing resistance can be prevented.

Description

배터리 셀의 밸런싱 저항값 추정 장치 및 방법{Apparatus and Method for estimating balancing resistance of battery cell}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to an apparatus and a method for estimating a balancing resistance value of a battery cell,

본 발명은 배터리 셀의 밸런싱 저항값 추정 장치 및 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 미리 설정된 방전 시간에 대응하는 배터리 셀의 설계 방전 전압값과 미리 설정된 방전 시간 동안 실제로 방전된 배터리 셀의 실제 방전 전압값 간의 방전 전압차를 이용하여 방전 전압값 오차율을 산출하는 산출하고, 산출된 방전 전압값 오차율을 이용하여 밸런싱 저항의 설계 저항값으로부터 추정 저항값을 추정하는 배터리 셀의 밸런싱 저항값 추정 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus and method for estimating a balancing resistance value of a battery cell and, more particularly, to a battery cell balancing resistance value estimating apparatus and method for estimating a balancing resistance value of a battery cell, A balancing resistance value estimating device for estimating a balancing resistance value of a battery cell for calculating an error rate of discharge voltage value using a discharge voltage difference between voltage values and estimating an estimated resistance value from a design resistance value of the balancing resistance using the calculated discharge voltage error rate; ≪ / RTI >

최근 화석 에너지의 고갈과 화석 에너지의 사용으로 인한 환경오염으로 이차 전지 배터리를 이용하여 구동할 수 있는 전기 제품에 대한 관심이 높아지고 있다. 이에 따라, 모바일 기기, 전기 차량(Electric Vehicle; EV), 하이브리드 차량(Hybrid Vehicle; HV), 에너지 저장 시스템(Energy Storage System; ESS) 및 무정전 전원 공급 장치(Uninterruptible Power Supply; UPS) 등에 대한 기술 개발과 수요가 증가함에 따라 에너지원으로서의 이차 전지 배터리의 수요가 급격히 증가하고 있다. Recently, there has been a growing interest in electric appliances that can be driven using secondary battery batteries due to exhaustion of fossil energy and environmental pollution caused by use of fossil energy. Accordingly, the development of technologies for mobile devices, electric vehicles (EV), hybrid vehicles (HV), energy storage systems (ESS) and uninterruptible power supplies (UPS) And the demand for the rechargeable battery as an energy source is rapidly increasing.

이러한 이차 전지 배터리는 화석 에너지의 사용을 획기적으로 감소시킬 수 있다는 일차적인 장점뿐만 아니라 에너지의 사용에 따른 부산물이 전혀 발생되지 않는다는 점에서 친환경 및 에너지 효율성 제고를 위한 새로운 에너지원으로 주목받고 있다.Such a secondary battery battery is not only a primary advantage of reducing the use of fossil energy, but also a byproduct of the use of energy. Therefore, the secondary battery is attracting attention as a new energy source for enhancing eco-friendliness and energy efficiency.

특히 전기 차량, 하이브리드 차량, 에너지 저장 시스템 및 무정전 전원 공급 장치에 사용되는 이차 전지 배터리는 고출력 및 대용량의 전력을 충전 또는 방전하기 위하여 배터리 셀을 여러 개 연결하여 구성된다. 이와 같은, 이차 전지 배터리의 배터리 셀들은 이상적으로 동일한 특성을 가져야 하나, 용량, 임피던스 및 내부저항의 편차를 가지며 이차 전지 배터리의 충방전이 수행됨에 따라 상술된 편차는 증가하게 된다. 이러한, 배터리 셀 간에 편차로 인하여 특정 배터리 셀은 과충전 또는 과방전되어 배터리 셀의 수명이 단축되고, 나아가 이차 전지 배터리의 수명까지 단축되는 문제점을 가진다. In particular, a secondary battery battery used in an electric vehicle, a hybrid vehicle, an energy storage system, and an uninterruptible power supply is constructed by connecting a plurality of battery cells to charge or discharge a high output and a large amount of electric power. The battery cells of the secondary battery battery should ideally have the same characteristics but have a variation in capacitance, impedance, and internal resistance. As the secondary battery battery is charged / discharged, the above-described deviation increases. Such variations in battery cells cause overcharging or overdischarging of a specific battery cell, shortening the life of the battery cell, and shortening the service life of the secondary battery.

이에 따라, 배터리 셀의 안정성과 수명 향상을 위하여 배터리 셀들 간에 전압을 균일하게 유지하는 밸런싱 기술이 이차 전지 배터리에 적용된다. 보다 구체적으로, 이차 전지 배터리에 포함된 각 배터리 셀의 전압을 균일하게 밸런싱하는 방법에는, 전압이 상대적으로 낮은 배터리 셀에 충전전류를 공급하여 전압을 상승시키는 액티브 밸런싱(Active Balancing), 전압이 상대적으로 높은 배터리 셀을 방전시켜 전압을 강하시키는 패시브 밸런싱(Passive Balancing) 등이 있다.Accordingly, in order to improve the stability and life of the battery cell, a balancing technique for uniformly maintaining the voltage between the battery cells is applied to the secondary battery battery. More specifically, methods of uniformly balancing the voltages of the battery cells included in the secondary battery include active balancing in which the charging current is supplied to the battery cells having a relatively low voltage to raise the voltage, And passive balancing in which the voltage is lowered by discharging a battery cell having a high voltage level.

특히, 패시브 밸런싱 기술을 구현하기 위하여 이차 전지 배터리에는 배터리 셀의 전력을 소비하는 밸런싱 저항, 배터리 셀과 밸런싱 저항 사이의 통전을 제어하는 스위칭 소자, 배리터 셀의 전압에 따라 스위칭 소자의 온 또는 오프를 제어하는 제어부가 구비된다.Particularly, in order to realize a passive balancing technique, a secondary battery includes a balancing resistor that consumes power of the battery cell, a switching device that controls energization between the battery cell and the balancing resistor, a switching device that turns on or off the switching device And a control unit for controlling the control unit.

하지만, 종래의 밸런싱 회로에 구비된 제어부는 밸런싱 저항의 설계 저항값을 기준으로 배터리 셀을 방전시키므로 실제 밸런싱 저항의 저항값이 설계값 보다 작은 경우, 밸런싱 회로에 설계 기준 보다 큰 방전 전류가 흐르므로 증가하여 배터리 셀이 과방전되는 문제점이 있다.However, since the control unit provided in the conventional balancing circuit discharges the battery cell based on the design resistance value of the balancing resistance, when the resistance value of the actual balancing resistance is smaller than the design value, a discharge current larger than the design reference flows in the balancing circuit There is a problem that the battery cell is overdischarged.

반대로, 실제 밸런싱 저항의 저항값이 설계값 큰 경우에 종래의 밸런싱 회로에 구비된 제어부가 밸런싱 저항의 설계 저항값을 기준으로 배터리 셀을 방전시키면 밸런싱 회로에 설계 기준 보다 작은 방전 전류가 흐르므로 배터리 셀이 목표 방전 전압까지 방전되지 않는 문제점이 있다.On the contrary, when the resistance value of the actual balancing resistance is large in design value, when the control unit provided in the conventional balancing circuit discharges the battery cell based on the design resistance value of the balancing resistance, a discharge current smaller than the design reference flows in the balancing circuit, The cell is not discharged to the target discharge voltage.

이에, 본 발명자는 상기의 문제점을 해결하기 위해, 미리 설정된 방전 시간에 대응하는 배터리 셀의 설계 방전 전압값과 미리 설정된 방전 시간 동안 실제로 방전된 배터리 셀의 실제 방전 전압값 간의 방전 전압차를 이용하여 방전 전압값 오차율을 산출하는 산출하고, 산출된 방전 전압값 오차율을 이용하여 밸런싱 저항의 설계 저항값으로부터 추정 저항값을 추정하는 배터리 셀의 밸런싱 저항값 추정 장치 및 방법에 관한 것이다.In order to solve the above problems, the inventor of the present invention has found that, by using a discharge voltage difference between a design discharge voltage value of a battery cell corresponding to a predetermined discharge time and an actual discharge voltage value of a battery cell actually discharged during a predetermined discharge time To an apparatus and method for estimating a balancing resistance value of a battery cell that estimates an estimated resistance value from a design resistance value of a balancing resistance using a calculated discharge voltage error rate.

한국공개특허 제10-2014-0106982호Korean Patent Publication No. 10-2014-0106982

본 발명의 목적은, 배터리 셀의 설계 방전 전압값과 미리 설정된 방전 시간 동안 실제로 방전된 배터리 셀의 실제 방전 전압값 간의 방전 전압차를 이용하여 방전 전압값 오차율을 산출하고, 산출된 방전 전압값 오차율을 이용하여 밸런싱 저항의 설계 저항값으로부터 추정 저항값을 추정함으로써, 밸런싱 저항의 저항값 오차로 인한 과방전 및 과충전을 방지할 수 있는 배터리 셀의 밸런싱 저항값 추정 장치 및 방법을 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a method of calculating a discharge voltage error rate using a discharge voltage difference between a design discharge voltage value of a battery cell and an actual discharge voltage value of a battery cell actually discharged during a predetermined discharge time, And estimating the estimated resistance value from the design resistance value of the balancing resistance by using the balancing resistance value of the balancing resistor, thereby preventing overdischarge and overcharging due to the resistance value error of the balancing resistor.

본 발명에 따른 배터리 셀의 밸런싱 저항값 추정 장치는 미리 설정된 방전 시간 동안 배터리 셀과 밸런싱 저항을 연결시켜 상기 배터리 셀을 방전시키는 제어부; 상기 미리 설정된 방전 시간에 대응하는 상기 배터리 셀의 설계 방전 전압값과 상기 미리 설정된 방전 시간 동안 실제로 방전된 상기 배터리 셀의 실제 방전 전압값 간의 방전 전압차를 이용하여 방전 전압값 오차율을 산출하는 산출부; 및 상기 방전 전압값 오차율을 이용하여 상기 밸런싱 저항의 설계 저항값으로부터 추정 저항값을 추정하는 추정부;를 포함하여 구성된다.An apparatus for estimating a balancing resistance value of a battery cell according to the present invention includes: a controller for connecting a balancing resistor to a battery cell for discharging the battery cell for a predetermined discharge time; Calculating a discharge voltage error rate using the discharge voltage difference between the design discharge voltage value of the battery cell corresponding to the predetermined discharge time and the actual discharge voltage value of the battery cell actually discharged during the predetermined discharge time, ; And estimating an estimated resistance value from a design resistance value of the balancing resistor using the discharge voltage value error rate.

일 실시예에서, 상기 제어부는 상기 배터리 셀과 밸런싱 저항 사이에 연결된 스위칭 소자의 연결 상태를 온(On) 상태로 제어하여 상기 배터리 셀을 방전시킬 수 있다.In one embodiment, the control unit controls the connection state of the switching device connected between the battery cell and the balancing resistor to an on state to discharge the battery cell.

일 실시예에서, 상기 배터리 셀의 밸런싱 저항값 추정 장치는 상기 미리 설정된 방전 시간의 시작 시점에 측정된 상기 배터리 셀의 제1 셀 전압값 및 상기 밸런싱 저항의 설계 저항값에 기초하여 상기 미리 설정된 방전 시간에 대응하는 상기 배터리 셀의 설계 방전 전압값을 결정하는 결정부;를 더 포함할 수 있다.In one embodiment, the balancing resistance value estimating device of the battery cell estimates the balancing resistance value of the battery cell based on the first cell voltage value of the battery cell measured at the beginning of the predetermined discharge time and the design resistance value of the balancing resistance, And determining a design discharge voltage value of the battery cell corresponding to the time.

일 실시예에서, 상기 산출부는 상기 미리 설정된 방전 시간의 시작 시점에 측정된 상기 배터리 셀의 제1 셀 전압값과 상기 미리 설정된 방전 시간의 종료 시점에 측정된 상기 배터리 셀의 제2 셀 전압값 간의 셀 전압차를 상기 실제 방전 전압값으로 산출할 수 있다.In one embodiment, the calculator calculates a difference between a first cell voltage value of the battery cell measured at the beginning of the predetermined discharge time and a second cell voltage value of the battery cell measured at the end of the predetermined discharge time The cell voltage difference can be calculated as the actual discharge voltage value.

일 실시예에서, 상기 산출부는 하기의 수학식을 이용하여 상기 방전 전압값 오차율을 산출할 수 있다.In one embodiment, the calculating unit may calculate the discharge voltage error rate using the following equation.

<수학식>&Lt; Equation &

Figure pat00001
Figure pat00001

여기서, Ev는 상기 방전 전압값 오차율, Vr은 상기 실제 방전 전압값, Vd는 상기 설계 방전 전압값, V1은 상기 제1 셀 전압값, V2는 제2 셀 전압값이다.Here, Ev is the discharge voltage error rate, Vr is the actual discharge voltage value, Vd is the design discharge voltage value, V1 is the first cell voltage value, and V2 is the second cell voltage value.

일 실시예에서, 상기 추정부는 하기의 수학식을 이용하여 상기 밸런싱 저항의 설계 저항값으로부터 추정 저항값을 추정할 수 있다. In one embodiment, the estimating unit may estimate the estimated resistance value from the design resistance value of the balancing resistance using the following equation.

<수학식>&Lt; Equation &

Figure pat00002
Figure pat00002

여기서, Re는 상기 추정 저항값, Rd는 상기 설계 저항값, Ev는 상기 방전 전압값 오차율이다.Here, Re is the estimated resistance value, Rd is the design resistance value, and Ev is the discharge voltage value error rate.

일 실시예에서, 상기 산출부는 상기 미리 설정된 방전 시간의 시작 시점에 측정된 상기 밸런싱 저항의 제1 저항 온도값과 상기 미리 설정된 방전 시간의 종료 시점에 측정된 상기 밸런싱 저항의 제1 저항 온도값 간의 저항 온도차를 이용하여 저항 온도값 증가율을 산출할 수 있다.In one embodiment, the calculating unit calculates the difference between the first resistance temperature value of the balancing resistance measured at the start of the predetermined discharge time and the first resistance temperature value of the balancing resistance measured at the end of the predetermined discharge time The resistance temperature increase rate can be calculated using the resistance temperature difference.

일 실시예에서, 상기 산출부는 하기의 수학식을 이용하여 상기 저항 온도값 증가율을 산출할 수 있다.In one embodiment, the calculating unit may calculate the resistance temperature increase rate using the following equation.

<수학식>&Lt; Equation &

Figure pat00003
Figure pat00003

여기서, It는 상기 저항 온도값 증가율, Tg는 상기 저항 온도차, T1은 상기 제1 저항 온도값, T2는 상기 제2 저항 온도값이다.Here, It is the increase rate of the resistance temperature value, Tg is the resistance temperature difference, T1 is the first resistance temperature value, and T2 is the second resistance temperature value.

일 실시예에서, 상기 배터리 셀의 밸런싱 저항값 추정 장치는 상기 저항 온도값 증가율을 이용하여 상기 밸런싱 저항의 추정 저항값을 보정 저항값으로 보정하는 보정부;를 더 포함할 수 있다. In one embodiment, the apparatus for estimating the balancing resistance value of the battery cell may further include a correction unit that corrects the estimated resistance value of the balancing resistance to a correction resistance value using the rate of increase in the resistance temperature value.

일 실시예에서, 상기 보정부는 하기의 수학식을 이용하여 상기 밸런싱 저항의 추정 저항값을 보정 저항값으로 보정할 수 있다. In one embodiment, the correction unit may correct the estimated resistance value of the balancing resistance to the correction resistance value using the following equation.

<수학식>&Lt; Equation &

Figure pat00004
Figure pat00004

여기서, Re'는 상기 보정 저항값, Re는 상기 추정 저항값, f는 저항값 보정계수, It는 상기 저항 온도값 증가율이다.Here, Re 'is the correction resistance value, Re is the estimated resistance value, f is the resistance value correction coefficient, and It is the resistance temperature value increasing rate.

본 발명에 따른 배터리 셀의 밸런싱 저항값 추정 방법은 제어부가 미리 설정된 방전 시간 동안 배터리 셀과 밸런싱 저항을 연결시켜 상기 배터리 셀을 방전시키는 단계; 산출부가 상기 미리 설정된 방전 시간에 대응하는 상기 배터리 셀의 설계 방전 전압값과 상기 미리 설정된 방전 시간 동안 실제로 방전된 상기 배터리 셀의 실제 방전 전압값 간의 방전 전압차를 이용하여 방전 전압값 오차율을 산출하는 단계; 및 추정부가 상기 방전 전압값 오차율을 이용하여 상기 밸런싱 저항의 설계 저항값으로부터 추정 저항값을 추정하는 단계;를 포함할 수 있다. A method of estimating a balancing resistance value of a battery cell according to the present invention comprises the steps of discharging a battery cell by connecting a balancing resistor to a battery cell during a predetermined discharging time, The calculating unit calculates the discharge voltage error rate using the discharge voltage difference between the design discharge voltage value of the battery cell corresponding to the preset discharge time and the actual discharge voltage value of the battery cell actually discharged during the predetermined discharge time step; And estimating an estimated resistance value from the design resistance value of the balancing resistance using the discharge voltage error rate.

일 실시예에서, 상기 방전시키는 단계는 상기 제어부가 상기 배터리 셀과 밸런싱 저항 사이에 연결된 스위칭 소자의 연결 상태를 온(On) 상태로 제어하여 상기 배터리 셀을 방전시키는 단계;를 포함할 수 있다. In one embodiment, the step of discharging may include discharging the battery cell by controlling the connection state of the switching device connected between the battery cell and the balancing resistor to an on state.

일 실시예에서, 상기 배터리 셀의 밸런싱 저항값 추정 방법은 결정부가 상기 미리 설정된 방전 시간의 시작 시점에 측정된 상기 배터리 셀의 제1 셀 전압값 및 상기 밸런싱 저항의 설계 저항값에 기초하여 상기 미리 설정된 방전 시간에 대응하는 상기 배터리 셀의 설계 방전 전압값을 결정하는 단계를;를 더 포함할 수 있다. In one embodiment, the balancing resistance value estimating method of the battery cell estimates the balance resistance value of the battery cell based on the first cell voltage value of the battery cell measured at the start of the predetermined discharge time and the design resistance value of the balancing resistor, And determining a design discharge voltage value of the battery cell corresponding to the set discharge time.

일 실시예에서, 상기 산출하는 단계는 상기 산출부가 상기 미리 설정된 방전 시간의 시작 시점에 측정된 상기 배터리 셀의 제1 셀 전압값과 상기 미리 설정된 방전 시간의 종료 시점에 측정된 상기 배터리 셀의 제2 셀 전압값 간의 셀 전압차를 상기 실제 방전 전압값으로 산출하는 단계;를 포함할 수 있다. In one embodiment, the calculating step may include calculating the first cell voltage value of the battery cell measured at the start of the predetermined discharge time and the first cell voltage value of the battery cell measured at the end of the predetermined discharge time, And calculating the cell voltage difference between the two cell voltage values as the actual discharge voltage value.

일 실시예에서, 상기 산출하는 단계는 상기 산출부가 하기의 수학식을 이용하여 상기 방전 전압값 오차율을 산출하는 단계;를 더 포함할 수 있다. In one embodiment, the calculating step may further include calculating the discharge voltage error rate using the following equation.

<수학식>&Lt; Equation &

Figure pat00005
Figure pat00005

여기서, Ev는 상기 방전 전압값 오차율, Vr은 상기 실제 방전 전압값, Vd는 상기 설계 방전 전압값, V1은 상기 제1 셀 전압값, V2는 제2 셀 전압값이다.Here, Ev is the discharge voltage error rate, Vr is the actual discharge voltage value, Vd is the design discharge voltage value, V1 is the first cell voltage value, and V2 is the second cell voltage value.

일 실시예에서, 상기 추정하는 단계는 상기 추정부가 하기의 수학식을 이용하여 상기 밸런싱 저항의 설계 저항값으로부터 추정 저항값을 추정하는 단계;를 포함할 수 있다. In one embodiment, the estimating step may include estimating an estimated resistance value from a design resistance value of the balancing resistor using the following equation.

<수학식>&Lt; Equation &

Figure pat00006
Figure pat00006

여기서, Re는 상기 추정 저항값, Rd는 상기 설계 저항값, Ev는 상기 방전 전압값 오차율이다.Here, Re is the estimated resistance value, Rd is the design resistance value, and Ev is the discharge voltage value error rate.

일 실시예에서, 상기 산출하는 단계는 상기 산출부가 상기 미리 설정된 방전 시간의 시작 시점에 측정된 상기 밸런싱 저항의 제1 저항 온도값과 상기 미리 설정된 방전 시간의 종료 시점에 측정된 상기 밸런싱 저항의 제1 저항 온도값 간의 저항 온도차를 이용하여 저항 온도값 증가율을 산출하는 단계;를 더 포함할 수 있다. In one embodiment, the calculating step may include calculating the first resistance temperature value of the balancing resistance measured at the start of the predetermined discharge time and the second resistance temperature value of the balancing resistance measured at the end of the predetermined discharge time, And calculating the resistance temperature increase rate using the resistance temperature difference between the resistance temperature values.

일 실시예에서, 상기 산출하는 단계는 상기 산출부가 하기의 수학식을 이용하여 상기 저항 온도값 증가율을 산출하는 단계;를 더 포함할 수 있다. In one embodiment, the calculating step may further include: the calculating part calculating the resistance temperature increase rate using the following equation.

<수학식>&Lt; Equation &

Figure pat00007
Figure pat00007

여기서, It는 상기 저항 온도값 증가율, Tg는 상기 저항 온도차, T1은 상기 제1 저항 온도값, T2는 상기 제2 저항 온도값이다.Here, It is the increase rate of the resistance temperature value, Tg is the resistance temperature difference, T1 is the first resistance temperature value, and T2 is the second resistance temperature value.

일 실시예에서, 상기 배터리 셀의 밸런싱 저항값 추정 방법은 보정부가 상기 저항 온도값 증가율을 이용하여 상기 밸런싱 저항의 추정 저항값을 보정 저항값으로 보정하는 단계;를 더 포함할 수 있다. In one embodiment, the method of estimating a balancing resistance value of the battery cell may further include correcting the estimated resistance value of the balancing resistance to a corrected resistance value by using a rate of increase in the resistance temperature value.

일 실시예에서, 상기 보정하는 단계는 상기 보정부가 하기의 수학식을 이용하여 상기 밸런싱 저항의 추정 저항값을 보정 저항값으로 보정하는 단계;를 포함할 수 있다. In one embodiment, the correcting step may include correcting the estimated resistance value of the balancing resistor to a corrected resistance value using the correction unit using the following equation.

<수학식>&Lt; Equation &

Figure pat00008
Figure pat00008

여기서, Re'는 상기 보정 저항값, Re는 상기 추정 저항값, f는 저항값 보정계수, It는 상기 저항 온도값 증가율이다.Here, Re 'is the correction resistance value, Re is the estimated resistance value, f is the resistance value correction coefficient, and It is the resistance temperature value increasing rate.

본 발명에 따른 배터리 셀의 밸런싱 저항값 추정 장치 및 방법은 배터리 셀의 설계 방전 전압값과 미리 설정된 방전 시간 동안 실제로 방전된 배터리 셀의 실제 방전 전압값 간의 방전 전압차를 이용하여 방전 전압값 오차율을 산출하고, 산출된 방전 전압값 오차율을 이용하여 밸런싱 저항의 설계 저항값으로부터 추정 저항값을 추정함으로써, 밸런싱 저항의 저항값 오차로 인한 과방전 및 과충전을 방지할 수 있는 효과를 가진다.An apparatus and method for estimating a balancing resistance value of a battery cell according to the present invention are characterized in that a discharge voltage error rate is calculated using a discharge voltage difference between a design discharge voltage value of a battery cell and an actual discharge voltage value of a battery cell actually discharged during a predetermined discharge time And estimating the estimated resistance value from the designed resistance value of the balancing resistance by using the calculated discharge voltage value error ratio, thereby preventing overdischarge and overcharge due to the resistance value error of the balancing resistor.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 셀의 밸런싱 저항값 추정 장치가 적용될 수 있는 전기 차량을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 셀의 밸런싱 저항값 추정 장치의 구성을 도시한 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 셀의 밸런싱 저항값 추정 장치의 구체적인 구성의 일 예를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 셀의 밸런싱 저항값 추정 방법을 설명하기 위한 순서도이다.1 is a schematic view of an electric vehicle to which an apparatus for estimating a balancing resistance value of a battery cell according to an embodiment of the present invention can be applied.
2 is a block diagram showing the configuration of an apparatus for estimating a balancing resistance value of a battery cell according to an embodiment of the present invention.
3 is a diagram illustrating an example of a concrete configuration of an apparatus for estimating a balancing resistance value of a battery cell according to an embodiment of the present invention.
4 is a flowchart illustrating a method of estimating a balancing resistance value of a battery cell according to an embodiment of the present invention.

본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 여기서, 반복되는 설명, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능, 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 본 발명의 실시형태는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.The present invention will now be described in detail with reference to the accompanying drawings. Hereinafter, a repeated description, a known function that may obscure the gist of the present invention, and a detailed description of the configuration will be omitted. Embodiments of the present invention are provided to more fully describe the present invention to those skilled in the art. Accordingly, the shapes and sizes of the elements in the drawings and the like can be exaggerated for clarity.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.Throughout the specification, when an element is referred to as "comprising ", it means that it can include other elements as well, without excluding other elements unless specifically stated otherwise.

또한, 명세서에 기재된 "...부"의 용어는 하나 이상의 기능이나 작동을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.Also, the term "part" in the description refers to a unit that processes one or more functions or operations, which may be implemented in hardware, software, or a combination of hardware and software.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 셀의 밸런싱 저항값 추정 장치가 적용될 수 있는 전기 차량을 개략적으로 도시한 도면이다.1 is a schematic view of an electric vehicle to which an apparatus for estimating a balancing resistance value of a battery cell according to an embodiment of the present invention can be applied.

도 1에서 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 셀의 밸런싱 저항값 추정 장치가 전기 차량에 적용된 예를 도시하고 있으나, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 셀의 밸런싱 저항값 추정 장치는 전기 차량 이외에도 모바일 기기, 에너지 저장 시스템 또는 무정전 전원 공급 장치 등 이차 전지 배터리가 적용될 수 있는 분야라면 어떠한 기술 분야라도 적용될 수 있다.1, an apparatus for estimating a balancing resistance value of a battery cell according to an embodiment of the present invention is applied to an electric vehicle. However, an apparatus for estimating a balancing resistance value of a battery cell according to an embodiment of the present invention includes, Mobile devices, energy storage systems, or uninterruptible power supply devices can be applied to any technology field.

전기 차량(1)은 배터리(10), BMS(Battery Management System, 20), ECU(Electronic Control Unit, 30), 인버터(40) 및 모터(50)를 포함하여 구성될 수 있다.The electric vehicle 1 may include a battery 10, a battery management system (BMS) 20, an ECU (Electronic Control Unit) 30, an inverter 40 and a motor 50.

배터리(10)는 모터(50)에 구동력을 제공하여 전기 차량(1)를 구동시키는 전기 에너지원이다. 배터리(10)는 모터(50) 또는 내연 기관(미도시)의 구동에 따라 인버터(40)에 의해 충전되거나 방전될 수 있다.The battery 10 is an electric energy source that drives the electric vehicle 1 by providing a driving force to the motor 50. [ The battery 10 can be charged or discharged by the inverter 40 in accordance with the driving of the motor 50 or the internal combustion engine (not shown).

여기서, 배터리(10)의 종류는 특별히 한정되지 않으며, 예컨대 리튬 이온 전지, 리튬 폴리머 전지, 니켈 카드뮴 전지, 니켈 수소 전지, 니켈 아연 전지 등으로 구성할 수 있다.Here, the type of the battery 10 is not particularly limited and may be a lithium ion battery, a lithium polymer battery, a nickel cadmium battery, a nickel hydride battery, a nickel zinc battery, or the like.

BMS(20)는 배터리(10)의 상태를 추정하고, 추정한 상태 정보를 이용하여 배터리(10)를 관리한다. 예컨대, 배터리(10)의 잔존 용량(State Of Charging; SOC), 잔존 수명(State Of Health; SOH), 최대 입출력 전력 허용량, 출력 전압 등 배터리(10) 상태 정보를 추정하고 관리한다. 그리고, 이러한 상태 정보를 이용하여 배터리(10)의 충전 또는 방전을 제어하며, 나아가 배터리(10)의 교체 시기 추정도 가능하다.The BMS 20 estimates the state of the battery 10 and manages the battery 10 using the estimated state information. For example, estimates and manages state information of the battery 10 such as a state of charge (SOC) of the battery 10, a state of health (SOH), a maximum input / output power allowable amount, and an output voltage. By using this state information, it is possible to control the charging or discharging of the battery 10, and furthermore, to estimate the replacement time of the battery 10.

또한, BMS(20)는 후술되는 배터리 셀의 밸런싱 저항값 추정 장치(도 2의 100)를 포함할 수 있다. 이러한 배터리 셀의 밸런싱 저항값 추정 장치(100)는 배터리(10)에 포함된 배터리 셀의 설계 방전 전압값과 미리 설정된 방전 시간 동안 실제로 방전된 배터리 셀의 실제 방전 전압값 간의 방전 전압차를 이용하여 방전 전압값 오차율을 산출하고, 산출된 방전 전압값 오차율을 이용하여 상기 밸런싱 저항의 설계 저항값으로부터 추정 저항값을 추정함으로써, 밸런싱 저항의 저항값 오차로 인한 과방전 및 과충전을 방지할 수 있다.In addition, the BMS 20 may include a balancing resistance value estimating device (100 in Fig. 2) of a battery cell to be described later. The balancing resistance value estimating apparatus 100 of this battery cell uses a discharge voltage difference between a design discharge voltage value of a battery cell included in the battery 10 and an actual discharge voltage value of a battery cell actually discharged during a predetermined discharge time The discharge voltage value error rate is calculated and the estimated resistance value is estimated from the designed resistance value of the balancing resistance by using the calculated discharge voltage value error rate, thereby preventing over discharge and overcharge due to the resistance value error of the balancing resistance.

배터리 셀의 밸런싱 저항값 추정 장치(100)가 밸런싱 저항의 저항값을 추정하는 내용은 도 2를 참조하여 구체적으로 설명하도록 한다.The content of estimating the resistance value of the balancing resistance by the balancing resistance value estimating apparatus 100 of the battery cell will be described in detail with reference to FIG.

ECU(30)는 전기 차량(1)의 상태를 제어하는 전자적 제어 장치이다. 예컨대, 액셀러레이터(Accelerator), 브레이크(Break), 속도 등의 정보에 기초하여 토크 정도를 결정하고, 모터(50)의 출력이 토크 정보에 맞도록 제어한다.The ECU 30 is an electronic control device for controlling the state of the electric vehicle 1. For example, the degree of torque is determined on the basis of information such as an accelerator, a break, and speed, and the output of the motor 50 is controlled to match the torque information.

또한, ECU(30)는 BMS(20)에 의해 전달받은 배터리(10)의 SOC, SOH 등의 상태 정보에 기초하여 배터리(10)가 충전 또는 방전될 수 있도록 인버터(40)에 제어 신호를 보낸다.The ECU 30 also sends a control signal to the inverter 40 so that the battery 10 can be charged or discharged based on state information of the SOC, SOH, etc. of the battery 10 transmitted by the BMS 20 .

인버터(40)는 ECU(30)의 제어 신호에 기초하여 배터리(10)가 충전 또는 방전되도록 한다.The inverter 40 causes the battery 10 to be charged or discharged based on the control signal of the ECU 30. [

모터(50)는 배터리(10)의 전기 에너지를 이용하여 ECU(30)로부터 전달되는 제어 정보(예컨대, 토크 정보)에 기초하여 전기 차량(1)를 구동한다.The motor 50 drives the electric vehicle 1 based on control information (for example, torque information) transmitted from the ECU 30 using the electric energy of the battery 10.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 셀의 밸런싱 저항값 추정 장치의 구성을 도시한 블록도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 셀의 밸런싱 저항값 추정 장치의 구체적인 구성의 일 예를 도시한 도면이다.FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of an apparatus for estimating a balancing resistance value of a battery cell according to an embodiment of the present invention. FIG. 3 is a block diagram of a balancing resistance value estimating apparatus for a battery cell according to an embodiment of the present invention. As shown in Fig.

도 2 및 도 3을 참조하면, 배터리 셀의 밸런싱 저항값 추정 장치(100)는 밸런싱부(110), 제어부(120), 측정부(130), 결정부(140), 산출부(150), 추정부(160) 및 보정부(170)를 포함하여 구성될 수 있다. 도 2 및 도 3에 도시된 배터리 셀의 밸런싱 저항값 추정 장치(100)는 일 실시예에 따른 것이고, 그 구성요소들이 도 2 및 도 3에 도시된 실시예에 한정되는 것은 아니며, 필요에 따라 부가, 변경 또는 삭제될 수 있다.2 and 3, the balancing resistance value estimating apparatus 100 of the battery cell includes a balancing unit 110, a control unit 120, a measuring unit 130, a determining unit 140, a calculating unit 150, An estimating unit 160 and a correcting unit 170. [ The balancing resistance value estimating apparatus 100 of the battery cell shown in Figs. 2 and 3 is according to one embodiment, and the constituent elements thereof are not limited to the embodiment shown in Figs. 2 and 3, Added, changed or deleted.

배터리 셀의 밸런싱 저항값 추정 장치(100)는 배터리 셀(11)을 포함하는 배터리(10) 및 배터리 셀(11) 각각 전압, 전류 및 온도에 근거하여 배터리 셀(11)의 잔존 용량(State Of Charging; SOC), 잔존 수명(State Of Health; SOH) 및 최대 입출력 전력 허용량을 산출하고, 산출된 배터리 셀(11)의 상태 정보(SOC, SOH 및 최대 입출력 전력 허용량)를 이용하여 배터리 셀(11)의 충전 또는 방전을 제어하는 배터리 관리 시스템(Battery Management System; BMS, 20)에 포함될 수 있다.The balancing resistance value estimating apparatus 100 of the battery cell estimates the remaining capacity of the battery cell 11 based on the voltage, current and temperature of the battery 10 and the battery cell 11 including the battery cell 11, (SOC), a remaining lifetime (SOH), and a maximum input / output power allowable amount of the battery cell 11 And a battery management system (BMS) 20 for controlling charging or discharging of the battery.

밸런싱부(110)는 후술되는 배터리(10)에 포함된 배터리 셀(11)의 충전 전압을 방전시키는 역할을 수행할 수 있다. 이를 위해, 밸런싱부(110)는 스위칭 소자(111) 및 밸런싱 저항(112)을 포함할 수 있다.The balancing unit 110 may discharge the charging voltage of the battery cell 11 included in the battery 10, which will be described later. To this end, the balancing portion 110 may include a switching element 111 and a balancing resistor 112.

여기서, 스위칭 소자(111)는 MOS FET(Metal Oxide Silicon Field Effect transistor) 소자, IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor) 소자 및 BJT(Bipolar Junction Transistor) 소자 중 어느 하나일 수 있다.Here, the switching device 111 may be any one of a MOS FET (Metal Oxide Silicon Field Effect Transistor) device, an IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) device, and a BJT (Bipolar Junction Transistor) device.

밸런싱부(110)는 스위칭 소자(111)가 MOS FET 소자인 경우, 밸런싱 저항(112) 외에 MOS FET 소자의 게이트 전압을 조절하기 위한 게이트 저항(113)을 더 포함할 수 있다.The balancing unit 110 may further include a gate resistor 113 for adjusting the gate voltage of the MOS FET device in addition to the balancing resistor 112 when the switching device 111 is a MOS FET device.

이하에서, 스위칭 소자(111)가 MOS FET 소자인 밸런싱부(110)에 대해 설명하도록 한다.Hereinafter, the balancing unit 110 in which the switching device 111 is a MOS FET device will be described.

스위칭 소자(111)는 드레인 단자(D), 게이트 단자(G) 및 소스 단자(S)를 포함할 수 있으며, 드레인 단자(D) 및 게이트 단자(G) 는 각각 밸런싱 저항(112) 및 게이트 저항(113)과 연결될 수 있다.The switching element 111 may include a drain terminal D, a gate terminal G and a source terminal S and the drain terminal D and the gate terminal G may include a balancing resistor 112 and a gate resistor Lt; RTI ID = 0.0 &gt; 113 &lt; / RTI &gt;

스위칭 소자(111)는 게이트 단자(G)에 문턱 전압(Threshold Voltage) 이상의 게이트 전압이 인가되는 경우, 드레인 단자(D) 및 소스 단자(S)가 통전되어 드레인 단자(D)와 연결된 밸런싱 저항(112)에 전류가 흐를 수 있다. The switching element 111 is connected to a drain terminal D and a drain terminal D via a balancing resistor (not shown) connected to the drain terminal D and the source terminal S when a gate voltage of a threshold voltage or more is applied to the gate terminal G 112).

즉, 스위칭 소자(111)가 통전되어 배터리 셀(11)로부터 출력되는 전류가 밸런싱 저항(112)에 흐름으로써 배터리 셀(11)이 방전되고, 이로 인해, 배터리 셀(11)에 충전된 충전 전압의 전압값이 감소될 수 있다.That is, the switching element 111 is energized and the current output from the battery cell 11 flows to the balancing resistor 112 to discharge the battery cell 11. As a result, the charging voltage Can be reduced.

한편, 스위칭 소자(111)의 문턱 전압에 대응하여 게이트 단자(G)에 인가되는 게이트 전압을 조절하기 위해 게이트 저항(113)의 저항값은 변경될 수 있다. On the other hand, the resistance value of the gate resistor 113 may be changed in order to adjust the gate voltage applied to the gate terminal G in correspondence with the threshold voltage of the switching device 111.

제어부(120)는 미리 설정된 방전 시간 동안 스위치 소자(111)의 작동 상태을 온(On)으로 제어하여 배터리 셀(11)과 밸런싱 저항(112)을 연결함으로써 배터리 셀(11)을 방전시키는 역할을 수행할 수 있다.The control unit 120 controls the operating state of the switch element 111 to be on during a predetermined discharge time to discharge the battery cell 11 by connecting the battery cell 11 and the balancing resistor 112 can do.

보다 구체적으로, 제어부(120)는 미리 설정된 방전 시간 동안 스위칭 소자(111)의 문턱 전압 이상의 게이트 전압을 게이트 단자(G)에 인가시켜 스위칭 소자(111)의 작동 상태를 온(On)으로 제어할 수 있다. 여기서, 미리 설정된 방전 시간은 밸런싱 저항(112)의 실제 저항값을 추정하기 위해 밸런싱 저항(112)을 이용하여 배터리 셀(11)을 방전시키는 시간일 수 있다.More specifically, the control unit 120 applies a gate voltage equal to or higher than the threshold voltage of the switching device 111 to the gate terminal G for a predetermined discharge time to control the operating state of the switching device 111 to be on . Here, the preset discharging time may be the time for discharging the battery cell 11 using the balancing resistor 112 to estimate the actual resistance value of the balancing resistor 112.

이를 통해, 제어부(120)는 스위칭 소자(111)의 드레인 단자(D)와 연결된 밸런싱 저항(112)에 전류가 흐르게 함으로써, 배터리 셀(11)을 방전시킬 수 있다.Accordingly, the control unit 120 can discharge the battery cell 11 by allowing the current to flow through the balancing resistor 112 connected to the drain terminal D of the switching device 111.

반대로, 제어부(120)는 미리 설정된 방전 시간 동안이 경과하면 스위칭 소자(111)의 작동 상태를 오프(Off)로 제어하여 배터리 셀(11)을 방전시키지 않을 수 있다.On the contrary, when the control unit 120 has elapsed a preset discharge time, the operating state of the switching device 111 may be controlled to be off so that the battery cell 11 is not discharged.

이때, 제어부(120)는 MCU(Micro Controller Unit) 및 ASIC(Application Specific Integrated Circuit) 중 어느 하나일 수 있다.At this time, the controller 120 may be any one of an MCU (Micro Controller Unit) and an ASIC (Application Specific Integrated Circuit).

측정부(130)는 배터리 셀(11)에 충전된 전압의 전압값을 측정하는 역할을 할 수 있다. 보다 구체적으로, 측정부(130)는 상술된 미리 설정된 방전 시간의 시작 시점에 베터리 셀(11)의 전압을 제1 셀 전압값으로 측정할 수 있다. 또한, 측정부(130)는 미리 설정된 방전 시간의 종료 시점에 시점에 베터리 셀(11)의 전압을 제2 셀 전압값으로 측정할 수 있다.The measuring unit 130 may measure the voltage value of the voltage charged in the battery cell 11. [ More specifically, the measuring unit 130 may measure the voltage of the battery cell 11 as the first cell voltage value at the start time of the predetermined discharge time described above. In addition, the measuring unit 130 may measure the voltage of the battery cell 11 as the second cell voltage value at a point of time when the predetermined discharge time ends.

이를 위해, 측정부(130)는 노드 양단의 전압을 측정하는 전압 센서를 포함할 수 있다.To this end, the measurement unit 130 may include a voltage sensor for measuring the voltage across the node.

결정부(140)는 측정부(130)로부터 측정된 제1 셀 전압값과 밸런싱 저항(112)의 설계 저항값에 기초하여 미리 설정된 방전 시간에 대응하는 베터리 셀(11)의 설계 방전 전압값을 결정하는 역할을 수행할 수 있다.The determination unit 140 determines the design discharge voltage value of the battery cell 11 corresponding to the predetermined discharge time based on the first cell voltage value measured by the measurement unit 130 and the design resistance value of the balancing resistor 112 Can be performed.

보다 구체적으로, 결정부(140)는 밸런싱 저항(112)의 실제 저항값이 설계 저항값인 경우 미리 설정된 방전 시간 동안 배터리 셀(11)을 방전시켜 강하된 전압값을 설계 방전 전압값으로 결정할 수 있다.More specifically, when the actual resistance value of the balancing resistor 112 is a design resistance value, the determining unit 140 can determine the voltage drop value as the design discharge voltage value by discharging the battery cell 11 for a predetermined discharge time have.

이를 위하여, 결정부(140)는 제1 셀 전압값과 밸런싱 저항(112)의 설계 저항값을 이용하여 설계 방전 전압값 산출할 수도 있고, 미리 설정된 방전 시간에 따른 제1 셀 전압값 별 설계 저항값이 맵핑된 맵핑 테이블로부터 현재 제1 셀 전압값과 미리 설정된 방전 시간을 이용하여 설계 방전 전압값을 결정할 수 있다.For this, the determination unit 140 may calculate the design discharge voltage value using the first cell voltage value and the design resistance value of the balancing resistor 112, or may calculate the design discharge voltage value according to the first cell voltage value The design discharge voltage value can be determined using the current first cell voltage value and the predetermined discharge time from the mapping table in which the values are mapped.

산출부(150)는 결정부(140)로부터 결정된 설계 방전 전압값과 제어부(120)의 스위칭 소자(111) 제어로 인해 미리 설정된 방전 시간 동안 실제로 방전된 배터리 셀(11)의 실제 방전 전압값 간의 방전 전압차를 이용하여 방전 전압값 오차율을 산출하는 역할을 수행할 수 있다.The calculating unit 150 calculates the difference between the actual discharge voltage value of the battery cell 11 actually discharged during the predetermined discharge time due to the design discharge voltage value determined from the determining unit 140 and the control of the switching device 111 of the controller 120 It is possible to calculate the discharge voltage error rate using the discharge voltage difference.

이를 위하여, 산출부(150)는 측정부(130)로부터 측정된 제1 셀 전압값과 제2 셀 전압값 간의 셀 전압차를 상술된 실제 방전 전압값으로 산출할 수 있다.For this, the calculating unit 150 may calculate the cell voltage difference between the first cell voltage value measured by the measuring unit 130 and the second cell voltage value as the actual discharge voltage value described above.

이때, 산출부(140)는 하기의 수학식 1을 이용하여 실제 방전 전압값을 산출할 수 있다.At this time, the calculating unit 140 may calculate the actual discharge voltage value using the following equation (1).

Figure pat00009
Figure pat00009

여기서, Vr은 실제 방전 전압값, V1은 제1 셀 전압값, V2는 제2 셀 전압값이다.Here, Vr is an actual discharge voltage value, V1 is a first cell voltage value, and V2 is a second cell voltage value.

다음으로, 산출부(140)는 하기의 수학식 2를 이용하여 방전 전압값 오차율을 산출할 수 있다.Next, the calculation unit 140 can calculate the discharge voltage error rate using the following equation (2).

Figure pat00010
Figure pat00010

여기서, Ev는 방전 전압값 오차율, Vr은 실제 방전 전압값, Vd는 설계 방전 전압값, V1은 제1 셀 전압값, V2는 제2 셀 전압값이다.Here, Ev is the discharge voltage value error rate, Vr is the actual discharge voltage value, Vd is the design discharge voltage value, V1 is the first cell voltage value, and V2 is the second cell voltage value.

상술된 산출부(150)가 이용하는 수학식 1 및 수학식 2에 대해 설명하면, 밸런싱 저항(112)의 실제 저항값이 밸런싱 저항(112)의 설계 저항값과 동일한 경우, 밸런싱 저항(112)의 실제 방전 전압값과 밸런싱 저항(112)의 설계 방전 전압값은 동일하므로 방전 전압값 오차율은 0%가 산출될 수 있다.Equation 1 and Equation 2 used by the above-described calculating unit 150 will be described. When the actual resistance value of the balancing resistor 112 is equal to the design resistance value of the balancing resistor 112, Since the actual discharge voltage value and the design discharge voltage value of the balancing resistor 112 are the same, the discharge voltage value error rate can be calculated to be 0%.

이에 반해, 밸런싱 저항(112)의 실제 저항값이 밸런싱 저항(112)의 설계 저항값 보다 작은 경우, 베터리 셀(11)에 과방전이 일어나 0% 보다 큰 방전 전압값 오차율이 산출될 있으며, 반대로, 밸런싱 저항(112)의 실제 저항값이 밸런싱 저항(112)의 설계 저항값 보다 큰 경우, 베터리 셀(11)에 목표 방전 전압 보다 덜 방전이 0% 보다 작은 방전 전압값 오차율이 산출될 수 있다.On the other hand, when the actual resistance value of the balancing resistor 112 is smaller than the design resistance value of the balancing resistor 112, an over-discharge occurs in the battery cell 11 and a discharge voltage value error rate greater than 0% is calculated, If the actual resistance value of the balancing resistor 112 is larger than the designed resistance value of the balancing resistor 112, a discharge voltage value error rate less than 0% of the target discharge voltage can be calculated in the battery cell 11.

이러한 밸런싱 저항(112)의 실제 저항값에 따른 방전 전압값 오차율을 통해 추정부(160)는 추정 저항값을 추정하는 역할을 수행할 수 있다.The estimator 160 may estimate the estimated resistance value based on the discharge voltage error rate according to the actual resistance value of the balancing resistor 112.

보다 구체적으로, 추정부(160)는 산출부(150)로부터 산출된 방전 전압값 오차율을 이용하여 밸런싱 저항(112)의 설계 저항값으로부터 추정 저항값을 추정할 수 있다.More specifically, the estimator 160 may estimate the estimated resistance value from the design resistance value of the balancing resistor 112 using the discharge voltage error rate calculated from the calculator 150. [

즉, 추정부(160)는 밸런싱 저항(112)의 설계 저항값에 방전 전압값 오차율을 상쇄시켜 추정 저항값을 추정할 수 있다. 이때, 추정부(160)는 밸런싱 저항(112)의 하기의 수학식 3을 이용하여 추정 저항값을 추정할 수 있다.That is, the estimator 160 can estimate the estimated resistance value by canceling the discharge voltage error rate with the design resistance value of the balancing resistor 112. At this time, the estimator 160 may estimate the estimated resistance value using Equation (3) of the balancing resistor 112.

Figure pat00011
Figure pat00011

여기서, Re는 추정 저항값, Rd는 설계 저항값, Ev는 방전 전압값 오차율이다.Here, Re is the estimated resistance value, Rd is the design resistance value, and Ev is the discharge voltage value error rate.

한편, 추정부(160)로 추정된 추정 저항값은 베터리 셀(11)의 충전 전압에 기초하여 산출 및 추정된 값으로 온도가 변화하면 저항값이 선형적으로 변화는 밸런싱 저항(112)의 저항값 특성을 반영하지 않는다. On the other hand, the estimated resistance value estimated by the estimating unit 160 is the resistance of the balancing resistor 112 when the temperature is changed to the calculated and estimated value based on the charging voltage of the battery cell 11, Value property is not reflected.

이에 따라, 밸런싱 저항(112)의 온도값을 반영하여 추정된 추정 저항값을 보정하는 배터리 셀의 밸런싱 저항값 추정 장치(100)에 대해 설명하도록 한다.Accordingly, the balancing resistance value estimating apparatus 100 of the battery cell for correcting the estimated resistance value estimated by reflecting the temperature value of the balancing resistor 112 will be described.

밸런싱 저항(112)의 온도값을 반영하여 추정된 추정 저항값을 보정하기 위하여 산출부(140) 미리 설정된 방전 시간의 시작 시점에 측정된 밸런싱 저항(112)의 제1 저항 온도값과 미리 설정된 방전 시간의 종료 시점에 측정된 밸런싱 저항(112)의 제1 저항 온도값 간의 저항 온도차를 이용하여 저항 온도값 증가율을 산출할 수 있다.In order to correct the estimated resistance value estimated by reflecting the temperature value of the balancing resistor 112, the calculating unit 140 calculates the first resistance temperature value of the balancing resistor 112 measured at the beginning of the predetermined discharge time, The resistance temperature value increase rate can be calculated using the resistance temperature difference between the first resistance temperature value of the balancing resistor 112 measured at the end of time.

즉, 산출부(140) 배터리 셀(112)의 방전 전과 방전 후의 온도 변화를 저항 온도값으로 산출할 수 있다.That is, the temperature change of the battery cell 112 before and after the discharging of the battery cell 112 can be calculated as the resistance temperature value.

이때, 산출부(140)는 하기의 수학식 4를 이용하여 저항 온도차를 산출할 수 있다.At this time, the calculating unit 140 can calculate the resistance temperature difference using the following equation (4).

Figure pat00012
Figure pat00012

여기서, Tg는 저항 온도차, T1은 제1 저항 온도값, T2는 제2 저항 온도값이다.Here, Tg is the resistance temperature difference, T1 is the first resistance temperature value, and T2 is the second resistance temperature value.

다음으로, 산출부(140)는 하기의 수학식 5를 이용하여 저항 온도값 증가율을 산출할 수 있다.Next, the calculation unit 140 can calculate the resistance temperature increase rate using the following equation (5).

Figure pat00013
Figure pat00013

여기서, It는 저항 온도값 증가율, Tg는 저항 온도차, T1은 제1 저항 온도값, T2는 제2 저항 온도값이다.Here, It is a resistance temperature increase rate, Tg is a resistance temperature difference, T1 is a first resistance temperature value, and T2 is a second resistance temperature value.

보정부(170)는 온도 변화에 따른 저항값 변화가 반영되지 않은 추정 저항값을 산출부(140)로부터 산출된 저항 온도값 증가율을 이용하여 보정 저항값으로 보정할 수 있다. 즉, 보정부(170)는 미리 설정된 방전 시간 동안 밸런싱 저항(112)에 전압이 인가되어 상승된 온도값에 따른 저항값 변화를 추정 저항값에 반영하는 보정을 수행할 수 있다.The correcting unit 170 can correct the estimated resistance value that does not reflect the change in the resistance value due to the temperature change to the correction resistance value using the rate of increase in the resistance temperature value calculated from the calculating unit 140. [ That is, the corrector 170 may apply a voltage to the balancing resistor 112 for a predetermined discharge time to perform a correction to reflect a change in resistance value according to the increased temperature value to the estimated resistance value.

이때, 보정부(170)는 하기의 수학식 6을 이용하여 추정 저항값을 보정 보정값으로 보정할 수 있다.At this time, the correction unit 170 can correct the estimated resistance value to the correction correction value by using Equation (6) below.

Figure pat00014
Figure pat00014

여기서, Re'는 보정 저항값, Re는 추정 저항값, f는 저항값 보정계수, It는 저항 온도값 증가율이다.Here, Re 'is a correction resistance value, Re is an estimated resistance value, f is a resistance value correction coefficient, and It is a resistance temperature value increasing rate.

이를 통해, 일 실시예에 따른 배터리 셀의 밸런싱 저항값 추정 장치(100)는 산출된 방전 전압값 오차율을 이용하여 밸런싱 저항의 설계 저항값으로부터 추정 저항값을 추정하고 온도 변화를 반영하여 추정 저항값을 보정 저항값으로 보정함으로써, 밸런싱 저항(112)의 저항값 오차로 인한 과방전 및 과충전을 방지할 수 있다Accordingly, the apparatus for estimating a balancing resistance value of a battery cell 100 according to an embodiment estimates an estimated resistance value from a designed resistance value of a balancing resistance by using a calculated discharge voltage error rate, The overdischarge and overcharge due to the resistance value error of the balancing resistor 112 can be prevented

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 셀의 밸런싱 저항값 추정 방법을 설명하기 위한 순서도이다.4 is a flowchart illustrating a method of estimating a balancing resistance value of a battery cell according to an embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 측정부는 미리 설정된 방전 시간의 시작 시점에 배터리 셀의 제1 셀 전압값과 밸런싱 저항의 제1 저항 온도값을 측정되고(S401), 제어부는 스위칭 소자를 온으로 변경하여 배터리 셀과 밸런싱 저항을 연결시켜 배터리 셀을 미리 설정된 방전 시간 동안 방전시키게 된다(S402).4, the measurement unit measures the first cell voltage value of the battery cell and the first resistance temperature value of the balancing resistance at the start time of the predetermined discharge time (S401), and the control unit changes the switching device to ON, The balancing resistor is connected to the cell to discharge the battery cell for a predetermined discharge time (S402).

제어부는 미리 설정된 방전 시간 동안의 종료 시점에 스위칭 소자를 오프로 변경하여 배터리 셀의 방전을 중지하고 측정부는 미리 설정된 방전 시간의 종료 시점에 배터리 셀의 제2 셀 전압값과 밸런싱 저항의 제2 저항 온도값을 측정하게 된(S403).The control unit changes the switching element to off at the end of the predetermined discharge time to stop the discharge of the battery cell and the measuring unit sets the second cell voltage value of the battery cell and the second resistance of the balancing resistance at the end of the predetermined discharge time The temperature value is measured (S403).

이후, 결정부는 측정부로부터 측정된 제1 셀 전압값과 밸런싱 저항의 설계 저항값에 기초하여 미리 설정된 방전 시간에 대응하는 베터리 셀의 설계 방전 전압값을 결정하게 된다(S404).Then, the determination unit determines the design discharge voltage value of the battery cell corresponding to the predetermined discharge time based on the first cell voltage value measured from the measurement unit and the design resistance value of the balancing resistance (S404).

산출부는 결정부로부터 결정된 설계 방전 전압값과 미리 설정된 방전 시간 동안 실제로 방전된 배터리 셀의 실제 방전 전압값 간의 방전 전압차를 이용하여 방전 전압값 오차율을 산출하게 된다(S405). 이때, 산출부는 측정부로부터 측정된 제1 셀 전압값과 제2 셀 전압값 간의 셀 전압차를 상술된 실제 방전 전압값으로 산출할 수 있다.The calculation unit calculates the discharge voltage error rate using the discharge voltage difference between the design discharge voltage value determined from the determination unit and the actual discharge voltage value of the battery cell actually discharged during the predetermined discharge time (S405). At this time, the calculating unit may calculate the cell voltage difference between the first cell voltage value and the second cell voltage value measured from the measuring unit as the actual discharge voltage value described above.

다음으로, 추정부는 산출부로부터 산출된 방전 전압값 오차율을 이용하여 밸런싱 저항의 설계 저항값으로부터 추정 저항값을 추정하게 된다(S406). Next, the estimating unit estimates the estimated resistance value from the design resistance value of the balancing resistance using the discharge voltage value error rate calculated from the calculating unit (S406).

이후, 밸런싱 저항의 온도 변화에 따른 저항값 변화를 보정하기 위하여 산출부는 미리 설정된 방전 시간의 시작 시점에 측정된 밸런싱 저항(112)의 제1 저항 온도값과 미리 설정된 방전 시간의 종료 시점에 측정된 밸런싱 저항(112)의 제1 저항 온도값 간의 저항 온도차를 이용하여 저항 온도값 증가율을 산출하게 된다(S407). Then, in order to correct the change in the resistance value due to the temperature change of the balancing resistance, the calculating unit calculates the first resistance temperature value of the balancing resistor 112 measured at the beginning of the predetermined discharge time, The resistance temperature increase rate is calculated using the resistance temperature difference between the first resistance temperature values of the balancing resistor 112 (S407).

마지막으로, 보정부는 온도 변화에 따른 저항값 변화가 반영되지 않은 추정 저항값을 산출부로부터 산출된 저항 온도값 증가율을 이용하여 보정 저항값으로 보정하게 된다(S408).Finally, the correction unit corrects the estimated resistance value, which does not reflect the change in the resistance value due to the temperature change, to the correction resistance value using the rate of increase in the resistance temperature value calculated from the calculation unit (S408).

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the present invention as defined by the following claims It can be understood that

100 : 배터리 셀의 밸런싱 저항값 추정 장치
110 : 밸런싱부
111 : 스위칭 소자 112 : 밸런싱 저항
113 : 게이트 저항
D : 드레인 단자 G : 게이트 단자
S : 소스 단자
120 : 제어부 130 : 측정부
140 : 결정부 150 : 산출부
160 : 추정부 170 : 보정부
10 : 배터리
11 : 배터리 셀
20: 배터리 관리 시스템100: balancing resistance value estimating device of battery cell
110: Balancing part
111: switching element 112: balancing resistance
113: Gate resistance
D: drain terminal G: gate terminal
S: Source terminal
120: control unit 130:
140: Decision section 150:
160: Estimation unit 170:
10: Battery
11: Battery cell
20: Battery management system

Claims (20)

미리 설정된 방전 시간 동안 배터리 셀과 밸런싱 저항을 연결시켜 상기 배터리 셀을 방전시키는 제어부;
상기 미리 설정된 방전 시간에 대응하는 상기 배터리 셀의 설계 방전 전압값과 상기 미리 설정된 방전 시간 동안 실제로 방전된 상기 배터리 셀의 실제 방전 전압값 간의 방전 전압차를 이용하여 방전 전압값 오차율을 산출하는 산출부; 및
상기 방전 전압값 오차율을 이용하여 상기 밸런싱 저항의 설계 저항값으로부터 추정 저항값을 추정하는 추정부;를 포함하는 것을 특징으로 하는,
배터리 셀의 밸런싱 저항값 추정 장치.A controller for discharging the battery cell by connecting a battery cell and a balancing resistor for a predetermined discharge time;
Calculating a discharge voltage error rate using the discharge voltage difference between the design discharge voltage value of the battery cell corresponding to the predetermined discharge time and the actual discharge voltage value of the battery cell actually discharged during the predetermined discharge time, ; And
And estimating an estimated resistance value from a design resistance value of the balancing resistor using the discharge voltage error rate.
An apparatus for estimating a balancing resistance value of a battery cell. 제1항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 배터리 셀과 밸런싱 저항 사이에 연결된 스위칭 소자의 연결 상태를 온(On) 상태로 제어하여 상기 배터리 셀을 방전시키는 것을 특징으로 하는,
배터리 셀의 밸런싱 저항값 추정 장치.The method according to claim 1,
Wherein,
And a connection state of a switching element connected between the battery cell and a balancing resistor is controlled to an on state to discharge the battery cell.
An apparatus for estimating a balancing resistance value of a battery cell. 제1항에 있어서,
상기 미리 설정된 방전 시간의 시작 시점에 측정된 상기 배터리 셀의 제1 셀 전압값 및 상기 밸런싱 저항의 설계 저항값에 기초하여 상기 미리 설정된 방전 시간에 대응하는 상기 배터리 셀의 설계 방전 전압값을 결정하는 결정부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는,
배터리 셀의 밸런싱 저항값 추정 장치.The method according to claim 1,
A design discharge voltage value of the battery cell corresponding to the predetermined discharge time is determined based on a first cell voltage value of the battery cell measured at a start time of the predetermined discharge time and a design resistance value of the balancing resistor Further comprising:
An apparatus for estimating a balancing resistance value of a battery cell. 제1항에 있어서,
상기 산출부는,
상기 미리 설정된 방전 시간의 시작 시점에 측정된 상기 배터리 셀의 제1 셀 전압값과 상기 미리 설정된 방전 시간의 종료 시점에 측정된 상기 배터리 셀의 제2 셀 전압값 간의 셀 전압차를 상기 실제 방전 전압값으로 산출하는 것을 특징으로 하는,
배터리 셀의 밸런싱 저항값 추정 장치.The method according to claim 1,
The calculating unit calculates,
The cell voltage difference between the first cell voltage value of the battery cell measured at the start time of the predetermined discharge time and the second cell voltage value of the battery cell measured at the end of the predetermined discharge time, Value, &lt; / RTI &gt;
An apparatus for estimating a balancing resistance value of a battery cell. 제4항에 있어서,
상기 산출부는,
하기의 수학식을 이용하여 상기 방전 전압값 오차율을 산출하는 것을 특징으로 하는,
배터리 셀의 밸런싱 저항값 추정 장치.

<수학식>
Figure pat00015

여기서, Ev는 상기 방전 전압값 오차율, Vr은 상기 실제 방전 전압값, Vd는 상기 설계 방전 전압값, V1은 상기 제1 셀 전압값, V2는 제2 셀 전압값이다5. The method of claim 4,
The calculating unit calculates,
Wherein the discharge voltage error rate is calculated using the following equation: < EMI ID =
An apparatus for estimating a balancing resistance value of a battery cell.

&Lt; Equation &
Figure pat00015

Here, Ev is the discharge voltage error rate, Vr is the actual discharge voltage value, Vd is the design discharge voltage value, V1 is the first cell voltage value, and V2 is the second cell voltage value 제1항에 있어서,
상기 추정부는,
하기의 수학식을 이용하여 상기 밸런싱 저항의 설계 저항값으로부터 추정 저항값을 추정하는 것을 특징으로 하는,
배터리 셀의 밸런싱 저항값 추정 장치.

<수학식>
Figure pat00016

여기서, Re는 상기 추정 저항값, Rd는 상기 설계 저항값, Ev는 상기 방전 전압값 오차율이다The method according to claim 1,
Wherein the estimating unit comprises:
And estimating an estimated resistance value from a design resistance value of the balancing resistance using the following equation: < EMI ID =
An apparatus for estimating a balancing resistance value of a battery cell.

&Lt; Equation &
Figure pat00016

Here, Re is the estimated resistance value, Rd is the design resistance value, and Ev is the discharge voltage value error rate 제1항에 있어서,
상기 산출부는,
상기 미리 설정된 방전 시간의 시작 시점에 측정된 상기 밸런싱 저항의 제1 저항 온도값과 상기 미리 설정된 방전 시간의 종료 시점에 측정된 상기 밸런싱 저항의 제1 저항 온도값 간의 저항 온도차를 이용하여 저항 온도값 증가율을 산출하는 것을 특징으로 하는,
배터리 셀의 밸런싱 저항값 추정 장치.The method according to claim 1,
The calculating unit calculates,
A resistance temperature difference between the first resistance temperature value of the balancing resistance measured at the start time of the predetermined discharge time and the first resistance temperature value of the balancing resistance measured at the end of the predetermined discharge time, Wherein the rate of increase is calculated,
An apparatus for estimating a balancing resistance value of a battery cell. 제7항에 있어서,
상기 산출부는,
하기의 수학식을 이용하여 상기 저항 온도값 증가율을 산출하는 것을 특징으로 하는,
배터리 셀의 밸런싱 저항값 추정 장치.

<수학식>
Figure pat00017

여기서, It는 상기 저항 온도값 증가율, Tg는 상기 저항 온도차, T1은 상기 제1 저항 온도값, T2는 상기 제2 저항 온도값이다8. The method of claim 7,
The calculating unit calculates,
Wherein the resistance temperature increase rate is calculated using the following equation: < EMI ID =
An apparatus for estimating a balancing resistance value of a battery cell.

&Lt; Equation &
Figure pat00017

Here, It is the increase rate of the resistance temperature value, Tg is the resistance temperature difference, T1 is the first resistance temperature value, and T2 is the second resistance temperature value 제7항에 있어서,
상기 저항 온도값 증가율을 이용하여 상기 밸런싱 저항의 추정 저항값을 보정 저항값으로 보정하는 보정부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는,
배터리 셀의 밸런싱 저항값 추정 장치.8. The method of claim 7,
And a correcting unit correcting the estimated resistance value of the balancing resistor to a corrected resistance value using the resistance temperature increase rate.
An apparatus for estimating a balancing resistance value of a battery cell. 제9항에 있어서,
상기 보정부는,
하기의 수학식을 이용하여 상기 밸런싱 저항의 추정 저항값을 보정 저항값으로 보정하는 것을 특징으로 하는,
배터리 셀의 밸런싱 저항값 추정 장치.

<수학식>
Figure pat00018

여기서, Re'는 상기 보정 저항값, Re는 상기 추정 저항값, f는 저항값 보정계수, It는 상기 저항 온도값 증가율이다10. The method of claim 9,
Wherein,
And corrects the estimated resistance value of the balancing resistance to the corrected resistance value using the following equation: < EMI ID =
An apparatus for estimating a balancing resistance value of a battery cell.

&Lt; Equation &
Figure pat00018

Here, Re 'is the correction resistance value, Re is the estimated resistance value, f is the resistance value correction coefficient, and It is the resistance temperature value increasing rate 제어부가 미리 설정된 방전 시간 동안 배터리 셀과 밸런싱 저항을 연결시켜 상기 배터리 셀을 방전시키는 단계;
산출부가 상기 미리 설정된 방전 시간에 대응하는 상기 배터리 셀의 설계 방전 전압값과 상기 미리 설정된 방전 시간 동안 실제로 방전된 상기 배터리 셀의 실제 방전 전압값 간의 방전 전압차를 이용하여 방전 전압값 오차율을 산출하는 단계; 및
추정부가 상기 방전 전압값 오차율을 이용하여 상기 밸런싱 저항의 설계 저항값으로부터 추정 저항값을 추정하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는,
배터리 셀의 밸런싱 저항값 추정 방법.Discharging the battery cell by connecting a balancing resistor to the battery cell during a predetermined discharging time;
The calculating unit calculates the discharge voltage error rate using the discharge voltage difference between the design discharge voltage value of the battery cell corresponding to the preset discharge time and the actual discharge voltage value of the battery cell actually discharged during the predetermined discharge time step; And
And estimating an estimated resistance value from the design resistance value of the balancing resistance using the discharge voltage error rate.
A method for estimating a balancing resistance value of a battery cell. 제11항에 있어서,
상기 방전시키는 단계는,
상기 제어부가 상기 배터리 셀과 밸런싱 저항 사이에 연결된 스위칭 소자의 연결 상태를 온(On) 상태로 제어하여 상기 배터리 셀을 방전시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는,
배터리 셀의 밸런싱 저항값 추정 방법.12. The method of claim 11,
The step of discharging includes:
And controlling the connection of the switching device connected between the battery cell and the balancing resistor to an on state to discharge the battery cell.
A method for estimating a balancing resistance value of a battery cell. 제11항에 있어서,
결정부가 상기 미리 설정된 방전 시간의 시작 시점에 측정된 상기 배터리 셀의 제1 셀 전압값 및 상기 밸런싱 저항의 설계 저항값에 기초하여 상기 미리 설정된 방전 시간에 대응하는 상기 배터리 셀의 설계 방전 전압값을 결정하는 단계를;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는,
배터리 셀의 밸런싱 저항값 추정 방법.12. The method of claim 11,
The determination unit determines the design discharge voltage value of the battery cell corresponding to the preset discharge time based on the first cell voltage value of the battery cell measured at the start of the predetermined discharge time and the design resistance value of the balancing resistance Further comprising the step of:
A method for estimating a balancing resistance value of a battery cell. 제11항에 있어서,
상기 산출하는 단계는,
상기 산출부가 상기 미리 설정된 방전 시간의 시작 시점에 측정된 상기 배터리 셀의 제1 셀 전압값과 상기 미리 설정된 방전 시간의 종료 시점에 측정된 상기 배터리 셀의 제2 셀 전압값 간의 셀 전압차를 상기 실제 방전 전압값으로 산출하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는,
배터리 셀의 밸런싱 저항값 추정 방법.12. The method of claim 11,
Wherein the calculating step comprises:
Wherein the calculation unit calculates a cell voltage difference between a first cell voltage value of the battery cell measured at the start time of the preset discharge time and a second cell voltage value of the battery cell measured at the end of the predetermined discharge time, And calculating the actual discharge voltage value.
A method for estimating a balancing resistance value of a battery cell. 제14항에 있어서,
상기 산출하는 단계는,
상기 산출부가 하기의 수학식을 이용하여 상기 방전 전압값 오차율을 산출하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는,
배터리 셀의 밸런싱 저항값 추정 방법.

<수학식>
Figure pat00019

여기서, Ev는 상기 방전 전압값 오차율, Vr은 상기 실제 방전 전압값, Vd는 상기 설계 방전 전압값, V1은 상기 제1 셀 전압값, V2는 제2 셀 전압값이다15. The method of claim 14,
Wherein the calculating step comprises:
Wherein the calculating unit further comprises calculating the discharge voltage error rate using the following equation: < EMI ID =
A method for estimating a balancing resistance value of a battery cell.

&Lt; Equation &
Figure pat00019

Here, Ev is the discharge voltage error rate, Vr is the actual discharge voltage value, Vd is the design discharge voltage value, V1 is the first cell voltage value, and V2 is the second cell voltage value 제11항에 있어서,
상기 추정하는 단계는,
상기 추정부가 하기의 수학식을 이용하여 상기 밸런싱 저항의 설계 저항값으로부터 추정 저항값을 추정하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는,
배터리 셀의 밸런싱 저항값 추정 방법.

<수학식>
Figure pat00020

여기서, Re는 상기 추정 저항값, Rd는 상기 설계 저항값, Ev는 상기 방전 전압값 오차율이다12. The method of claim 11,
Wherein the estimating step comprises:
And estimating an estimated resistance value from the design resistance value of the balancing resistance using the following equation: < EMI ID =
A method for estimating a balancing resistance value of a battery cell.

&Lt; Equation &
Figure pat00020

Here, Re is the estimated resistance value, Rd is the design resistance value, and Ev is the discharge voltage value error rate 제11항에 있어서,
상기 산출하는 단계는,
상기 산출부가 상기 미리 설정된 방전 시간의 시작 시점에 측정된 상기 밸런싱 저항의 제1 저항 온도값과 상기 미리 설정된 방전 시간의 종료 시점에 측정된 상기 밸런싱 저항의 제1 저항 온도값 간의 저항 온도차를 이용하여 저항 온도값 증가율을 산출하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는,
배터리 셀의 밸런싱 저항값 추정 방법.12. The method of claim 11,
Wherein the calculating step comprises:
Wherein the calculating unit calculates a resistance temperature difference between the first resistance temperature value of the balancing resistance measured at the start time of the predetermined discharge time and the first resistance temperature value of the balancing resistance measured at the end of the predetermined discharge time And a step of calculating a rate of increase in the resistance temperature value,
A method for estimating a balancing resistance value of a battery cell. 제17항에 있어서,
상기 산출하는 단계는,
상기 산출부가 하기의 수학식을 이용하여 상기 저항 온도값 증가율을 산출하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는,
배터리 셀의 밸런싱 저항값 추정 방법.

<수학식>
Figure pat00021

여기서, It는 상기 저항 온도값 증가율, Tg는 상기 저항 온도차, T1은 상기 제1 저항 온도값, T2는 상기 제2 저항 온도값이다18. The method of claim 17,
Wherein the calculating step comprises:
Wherein the calculating unit further comprises calculating the resistance temperature increase rate using the following equation: < EMI ID =
A method for estimating a balancing resistance value of a battery cell.

&Lt; Equation &
Figure pat00021

Here, It is the increase rate of the resistance temperature value, Tg is the resistance temperature difference, T1 is the first resistance temperature value, and T2 is the second resistance temperature value 제17항에 있어서,
보정부가 상기 저항 온도값 증가율을 이용하여 상기 밸런싱 저항의 추정 저항값을 보정 저항값으로 보정하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는,
배터리 셀의 밸런싱 저항값 추정 방법.18. The method of claim 17,
And correcting the estimated resistance value of the balancing resistance to the corrected resistance value using the rate of increase of the resistance temperature value.
A method for estimating a balancing resistance value of a battery cell. 제19항에 있어서,
상기 보정하는 단계는,
상기 보정부가 하기의 수학식을 이용하여 상기 밸런싱 저항의 추정 저항값을 보정 저항값으로 보정하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는,
배터리 셀의 밸런싱 저항값 추정 방법.

<수학식>
Figure pat00022

여기서, Re'는 상기 보정 저항값, Re는 상기 추정 저항값, f는 저항값 보정계수, It는 상기 저항 온도값 증가율이다20. The method of claim 19,
Wherein the correcting comprises:
And correcting the estimated resistance value of the balancing resistance to a correction resistance value by using the following equation: < EMI ID =
A method for estimating a balancing resistance value of a battery cell.

&Lt; Equation &
Figure pat00022

Here, Re 'is the correction resistance value, Re is the estimated resistance value, f is the resistance value correction coefficient, and It is the resistance temperature value increasing rate
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000055954A (en) * 1998-06-02 2000-02-25 Glory Ltd Circuit and method for measuring resistance value
JP2007250521A (en) * 2006-02-16 2007-09-27 Denso Corp Voltage regulator of battery pack
KR20120038267A (en) * 2010-10-13 2012-04-23 삼성에스디아이 주식회사 Battery management system and method thereof, and power storage apparatus using the same
JP2014116992A (en) * 2012-12-06 2014-06-26 Mitsubishi Electric Corp Battery management device
KR20140106982A (en) 2013-02-27 2014-09-04 삼성전자주식회사 Balancing apparatus for balancing cells included in battery, and battery module

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000055954A (en) * 1998-06-02 2000-02-25 Glory Ltd Circuit and method for measuring resistance value
JP2007250521A (en) * 2006-02-16 2007-09-27 Denso Corp Voltage regulator of battery pack
KR20120038267A (en) * 2010-10-13 2012-04-23 삼성에스디아이 주식회사 Battery management system and method thereof, and power storage apparatus using the same
JP2014116992A (en) * 2012-12-06 2014-06-26 Mitsubishi Electric Corp Battery management device
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