KR20230054191A - Soc 레벨을 안내하기 위한 배터리 제어 시스템 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 문서에 개시된 배터리 제어 시스템은 출력 장치, SOC의 최대값 및 최소값에 따른 방전 에너지 정보를 저장하는 메모리, 및 상기 출력 장치, 및 상기 메모리와 연결되는 제어 장치를 포함하고, 상기 제어 장치는, 상기 방전 에너지 정보에 기반하여 방전 에너지가 최대인 SOC 최대값 및 SOC 최소값을 결정하고, 상기 출력 장치를 통해, 상기 SOC 최대값 및 상기 SOC 최소값을 안내하는 사용자 인터페이스를 출력하도록 설정될 수 있다.

Description

SOC 레벨을 안내하기 위한 배터리 제어 시스템 및 방법{BATTERY CONTROL SYSTEM FOR GUIDING SOC LEVEL AND METHOD OF THE SAME}
본 문서에 개시된 실시예들은 SOC(state of charge) 레벨을 안내하기 위한 배터리 제어 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.
최근 이차 전지에 대한 연구 개발이 활발히 이루어지고 있다. 여기서 이차 전지는 충방전이 가능한 전지로서, 종래의 Ni/Cd 전지, Ni/MH 전지 등과 최근의 리튬 이온 전지를 모두 포함하는 의미이다. 이차 전지 중 리튬 이온 전지는 종래의 Ni/Cd 전지, Ni/MH 전지 등에 비하여 에너지 밀도가 훨씬 높다는 장점이 있다, 또한, 리튬 이온 전지는 소형, 경량으로 제작할 수 있어서, 이동 기기의 전원으로 사용된다. 또한, 리튬 이온 전지는 전기 자동차의 전원으로 사용 범위가 확장되어 차세대 에너지 저장 매체로 주목을 받고 있다.
배터리의 수명(SOH, state of health)은 제한되므로 배터리의 수명을 늘리거나 효율을 극대화하기 위한 다양한 연구가 논의되고 있다. 특히, 배터리의 충전, 방전 상태를 나타내는 SOC는 배터리 수명에 영향을 미치므로 SOC를 효율적으로 관리할 수 있도록 사용자에게 안내를 제공할 수 있는 솔루션이 요구된다.
본 문서에 개시된 실시예들의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재들로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 문서에 개시된 배터리 제어 시스템은 출력 장치, SOC의 최대값 및 최소값에 따른 방전 에너지 정보를 저장하는 메모리, 및 상기 출력 장치, 및 상기 메모리와 연결되는 제어 장치를 포함하고, 상기 제어 장치는, 상기 방전 에너지 정보에 기반하여 방전 에너지가 최대인 SOC 최대값 및 SOC 최소값을 결정하고, 상기 출력 장치를 통해, 상기 SOC 최대값 및 상기 SOC 최소값을 안내하는 사용자 인터페이스를 출력하도록 설정될 수 있다.
본 문서에 개시된 배터리 제어 시스템의 동작 방법은, 메모리에 저장된 방전 에너지 정보에 기반하여 방전 에너지가 최대인 SOC 최대값 및 SOC 최소값을 결정하는 동작, 및 출력 장치를 통해, 상기 SOC 최대값 및 상기 SOC 최소값을 안내하는 사용자 인터페이스를 출력하는 동작을 포함할 수 있다.
본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 배터리 제어 시스템은 SOC의 효율적인 관리를 통해 SOH 효율을 극대화하고 배터리의 수명을 증가시킬 수 있다.
본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 배터리 제어 시스템은 SOC 사용 패턴에 따라서 방전 에너지 효율을 극대화할 수 있는 SOC를 실시간으로 결정할 수 있다.
도 1은 다양한 실시예들에 따른 배터리 관리 장치를 포함하는 일반적인 배터리 팩의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 2는 다양한 실시예들에 따른 배터리 제어 시스템의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 3은 다양한 실시예들에 따른 방전 에너지 정보를 나타내는 그래프이다.
도 4는 다양한 실시예들에 따라 제1 사용자 인터페이스를 출력하는 동작 흐름도를 도시한다.
도 5는 다양한 실시예들에 따른 제1 사용자 인터페이스를 도시한다.
도 6은 다양한 실시예들에 따라 제2 사용자 인터페이스를 출력하는 동작 흐름도를 도시한다.
도 7은 다양한 실시예들에 따른 제2 사용자 인터페이스를 도시한다.
도 8은 다양한 실시예들에 따라 업데이트된 방전 에너지 정보를 나타내는 그래프이다.
도 9는 다양한 실시예들에 따른 배터리 관리 방법을 실행하는 컴퓨팅 시스템을 보여주는 블록도이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 문서에 개시된 다양한 실시 예들에 대해 상세히 설명하고자 한다. 본 문서에서 도면상의 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.
본 문서에 개시되어 있는 다양한 실시 예들에 대해서, 특정한 구조적 내지 기능적 설명들은 단지 실시 예들을 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 문서에 개시된 다양한 실시 예들은 여러 가지 형태로 실시될 수 있으며 본 문서에 설명된 실시 예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 된다.
다양한 실시 예에서 사용된 "제1", "제2", "첫째", 또는 "둘째" 등의 표현들은 다양한 구성요소들을, 순서 및/또는 중요도에 상관없이 수식할 수 있고, 해당 구성 요소들을 한정하지 않는다. 예를 들면, 본 문서에 개시된 실시예의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성 요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성 요소로 바꾸어 명명될 수 있다.
본 문서에서 사용된 용어들은 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 다른 실시 예의 범위를 한정하려는 의도가 아닐 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다.
기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 문서에 개시된 실시예들의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가질 수 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의된 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 동일 또는 유사한 의미를 가지는 것으로 해석될 수 있으며, 본 문서에서 명백하게 정의되지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. 경우에 따라서, 본 문서에서 정의된 용어일지라도 본 문서에 개시된 실시 예들을 배제하도록 해석될 수 없다.
도 1은 다양한 실시예들에 따른 배터리 관리 장치를 포함하는 일반적인 배터리 팩의 구성을 나타내는 블록도이다.
구체적으로, 도 1은 본 문서에 개시된 일 실시 예에 따른 배터리 팩(10)과 상위 시스템에 포함되어 있는 상위 제어기(20)를 포함하는 배터리 제어 시스템(1)을 개략적으로 보여준다.
도 1에 도시된 바와 같이, 배터리 팩(10)은 복수의 배터리 모듈(12), 센서(14), 스위칭부(16) 및 배터리 관리 시스템(100)을 포함할 수 있다. 이 때, 배터리 팩(10)에는 배터리 모듈(12), 센서(14), 스위칭부(16) 및 배터리 관리 시스템(100)이 복수 개 구비될 수 있다.
복수의 배터리 모듈(12)은 충방전 가능한 적어도 하나의 배터리 셀들을 포함할 수 있다. 이 때, 복수의 배터리 모듈(12)은 직렬 또는 병렬로 연결되어 있을 수 있다.
센서(14)는 배터리 팩(10)에 흐르는 전류를 검출할 수 있다. 이 때, 검출 신호는 배터리 관리 시스템(100)으로 전달될 수 있다.
스위칭부(16)는 배터리 모듈(12)의 (+) 단자 측 또는 (-) 단자 측에 직렬로 연결되어 배터리 모듈(12)의 충방전 전류 흐름을 제어할 수 있다. 예를 들면, 스위칭부(16)는 배터리 팩(10)의 사양에 따라서 적어도 하나의 릴레이, 마그네틱 접촉기 등이 이용될 수 있다.
배터리 관리 시스템(100)은 배터리 팩(10)의 전압, 전류, 온도 등을 모니터링하여, 과충전 및 과방전 등을 방지하도록 제어 관리할 수 있으며, 예를 들면, RBMS를 포함할 수 있다.
배터리 관리 시스템(100)은 상술한 각종 파라미터를 측정한 값을 입력받는 인터페이스로서, 복수의 단자와, 이들 단자와 연결되어 입력받은 값들의 처리를 수행하는 회로 등을 포함할 수 있다. 또한, 배터리 관리 시스템(100)은, 스위칭부(16) 예를 들어, 릴레이 또는 접촉기 등의 ON/OFF를 제어할 수도 있으며, 배터리 모듈(12)에 연결되어 배터리 모듈(12) 각각의 상태를 감시할 수 있다.
상위 제어기(20)는 배터리 모듈(12)을 제어하기 위한 제어 신호를 배터리 관리 시스템(100)에 전송할 수 있다. 이에 따라, 배터리 관리 시스템(100)은 상위 제어기(20)로부터 인가되는 제어 신호에 기초하여 동작이 제어될 수 있다. 또한, 배터리 모듈(12)은 ESS(Energy Storage System)에 포함된 구성일 수 있다. 이러한 경우, 상위 제어기(20)는 복수의 배터리 팩(10)을 포함하는 배터리 뱅크의 제어기(BBMS) 또는 복수의 뱅크를 포함하는 ESS 전체를 제어하는 ESS 제어기일 수 있을 것이다. 다만, 배터리 팩(10)은 이러한 용도에 한정되는 것은 아니다.
도 2는 다양한 실시예들에 따른 배터리 제어 시스템의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 2를 참조하면, 배터리 제어 시스템(1)은 제어 장치(220), 출력 장치(230), 및 메모리(240)를 포함할 수 있다. 실시예에 따라서, 배터리 제어 시스템(1)은 측정 센서(210)를 더 포함할 수 있다.
측정 센서(210)는 배터리에 대한 데이터를 실시간으로 모니터링할 수 있다. 예를 들어, 측정 센서(210)는 OBD(on board diagnostics) 장치일 수 있다. 측정 센서(210)는 배터리의 SOC를 실시간으로 측정할 수 있다. 배터리 제어 시스템(1)은 측정 센서(210)를 통해 측정된 데이터에 기반하여 배터리 충전 및 방전 패턴을 획득할 수 있다.
출력 장치(230)는 SOC 레벨을 안내하거나 배터리 충전을 안내하기 위한 사용자 인터페이스(user interface, UI)를 출력할 수 있다. 이 경우, 출력 장치(230)는 GUI(graphic user interface)를 출력하는 디스플레이, 음향을 출력하는 스피커, 또는 진동을 출력하는 햅틱 모듈 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 실시예에 따라서 출력 장치(230)는 사용자 입력을 수신할 수 있는 입력 인터페이스(예: 디스플레이의 터치 회로 또는 마이크로폰)를 더 포함할 수 있다. 이 경우, 출력 장치(230)는 도 9의 입출력 I/F(36)와 동일한 구성이거나 해당 구성을 포함할 수 있다.
메모리(240)는 휘발성 메모리(volatile memory) 또는 불휘발성(non-volatile memory) 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 휘발성 메모리는 DRAM(dynamic random access memory), SRAM(static RAM), SDRAM(synchronous DRAM), PRAM(phase-change RAM), MRAM(magnetic RAM), RRAM(resistive RAM), FeRAM(ferroelectric RAM) 등을 포함할 수 있다. 불휘발성 메모리는 ROM(read only memory), PROM(programmable ROM), EPROM(electrically programmable ROM), EEPROM(electrically erasable programmable ROM), 플래시 메모리(flash memory) 등을 포함할 수 있다. 메모리(240)는 하드 디스크 드라이브(HDD, hard disk drive), 솔리드 스테이트 디스크(SSD, solid state disk), eMMC(embedded multi media card), UFS(universal flash storage)와 같은 불휘발성 매체(medium)를 더 포함할 수 있다. 메모리(240)는 배터리 제어 시스템(1)이 제어하는 명령어, 제어 명령어 코드, 제어 데이터, 또는 사용자 데이터를 저장할 수 있다. 예를 들면, 메모리(240)는 어플리케이션(application) 프로그램, OS(operating system), 미들웨어(middleware), 또는 디바이스 드라이버(device driver) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또한, 메모리(240)는 도 3에 도시된 바와 같이 SOC 최대값(또는 최대 레벨)과 SOC 최소값(또는 최소 레벨)에 따른 방전 에너지 정보를 저장할 수 있다. 배터리 제어 시스템(1)은 방전 에너지 정보를 통해 배터리 수명을 극대화할 수 있는 SOC 최대 레벨과 최소 레벨을 사용자에게 안내할 수 있다.
제어 장치(220)는 도 1의 배터리 관리 시스템(100)과 동일한 구성이거나 해당 구성을 포함할 수 있다. 다른 예를 들어, 제어 장치(220)는 도 9의 MCU(32)와 동일한 구성이거나 해당 구성을 포함할 수 있다. 다양한 실시예들에서, 제어 장치(220)는 하나의 프로세서 코어(single core)를 포함하거나, 복수의 프로세서 코어들을 포함할 수 있다. 예를 들면, 제어 장치(220)는 듀얼 코어(dual-core), 쿼드 코어(quad-core), 헥사 코어(hexa-core) 등의 멀티 코어(multi-core)를 포함할 수 있다. 실시 예들에 따라, 제어 장치(220)는 내부 또는 외부에 위치된 캐시 메모리(cache memory)를 더 포함할 수 있다. 실시예들에 따라, 제어 장치(220)는 하나 이상의 프로세서들로 구성될(configured with) 수 있다. 예를 들면, 제어 장치(220)는, 어플리케이션 프로세서(application processor), 통신 프로세서(communication processor), 또는 GPU(graphical processing unit) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 제어 장치(220)의 전부 또는 일부는 배터리 제어 시스템(1) 내의 다른 구성 요소(예를 들면, 출력 장치(230), 메모리(240), 또는 측정 센서(210))와 전기적으로(electrically) 또는 작동적으로(operably 또는 operatively) 결합(coupled with)되거나 연결될(connected to) 수 있다. 제어 장치(220)는 배터리 제어 시스템(1)의 다른 구성 요소들의 명령을 수신할 수 있고, 수신된 명령을 해석할 수 있으며, 해석된 명령에 따라 계산을 수행하거나 데이터를 처리할 수 있다. 제어 장치(220)는 프로그램에서 생성되거나 발생되는 데이터 또는 신호를 처리할 수 있다. 예를 들면, 제어 장치(220)는 프로그램을 실행하거나 제어하기 위해 메모리(미도시)에게 명령어, 데이터 또는 신호를 요청할 수 있다.
실시예에 따른 제어 장치(220)는 배터리 제어 시스템(1)의 전반적인 동작을 수행할 수 있다. 예를 들어, 제어 장치(220)는 메모리에 저장된 방전 에너지 정보에 기반하여 방전 에너지가 최대가 되는 SOC 최대값과 SOC 최소값을 결정하고, 결정된 SOC 값을 안내할 수 있도록 출력 장치(230)를 통해 사용자 인터페이스를 출력할 수 있다. 다른 예를 들어, 제어 장치(220)는 배터리 충전이 감지되면, 충전 SOC가 SOC 최대값에 도달하는지를 모니터링하고, 충전 SOC가 SOC 최대값에 도달하면 배터리 충전을 종료할 수 있다. 또는, 제어 장치(220)는 충전 SOC가 SOC 최대값에 도달함을 나타내는 사용자 인터페이스를 출력 장치(230)를 통해 출력할 수 있다. 다른 예를 들어, 제어 장치(220)는 측정 센서(210)를 통해 측정된 현재 SOC와 SOC 최소값 간 차이가 임계값 미만이면 배터리 충전을 가이드 하는 사용자 인터페이스를 출력 장치(230)를 통해 출력할 수 있다.
실시예에 따르면, 제어 장치(220)는 측정 센서(210)를 통해 충전 및 방전에 따른 SOC 패턴을 획득하고, 획득된 SOC 패턴에 기반하여 메모리(240)에 기 저장된 방전 에너지 정보를 업데이트할 수 있다. 이 경우, 배터리 제어 시스템(10)은 머신 러닝을 수행하기 위한 학습부(또는 러닝 프로세서)를 더 포함할 수 있다. 학습부는 인공 신경망 모델을 통해 데이터(즉, SOC 패턴 및 그에 따른 방전 에너지 정보)를 학습하고, 학습된 데이터 및 학습 히스토리를 저장할 수 있다. 인공 신경망 모델은 메모리(240)에 할당된 공간에 저장될 수 있다. 메모리(240)에 할당된 공간은 학습된 모델을 학습 시점 또는 학습 진척도 등에 따라 복수의 버전들로 구분하여 저장할 수 있다. 제어 장치(220)는 학습부를 이용하여 SOC 패턴에 따른 방전 에너지 변화량을 분석 및 학습하고, 학습된 정보에 따라서 현재의 방전 에너지 정보를 수정할 수 있다. 이 경우, 방전 에너지가 최대가 되는 SOC 최대값 및 SOC 최소값이 변경될 수 있다. 학습부는 업데이트된 정보에 기초하여 데이터 분석 및 기계 학습 알고리즘 및 성능의 정확성을 향상시킬 수 있다.
도 3은 다양한 실시예들에 따른 방전 에너지 정보를 나타내는 그래프이다.
도 3을 참조하면, 세로축은 최대/최소 SOC 값(또는 레벨)을 나타내며, 가로축은 SOC 최대/최소값에 따른 방전 누적 에너지 비율을 나타낸다. 예를 들어, SOC 최대/최소값이 70/10일 때의 방전 누적 에너지 비율(3)은 SOC 최대/최소값이 90/30일 때의 방전 누적 에너지 비율(1.5)의 2배일 수 있다. 방전 누적 에너지 비율이 높을수록 배터리 수명 효율이 높아지므로, 배터리 제어 시스템(1)은 방전 누적 에너지 비율이 최대인 SOC 최대/최소값(즉, 70/10)을 사용자에게 안내할 수 있다.
도 4 내지 도 5는 다양한 실시예들에 따라 제1 사용자 인터페이스를 출력하는 내용을 설명한다. 본 문서에서, '제1 사용자 인터페이스'는 방전 에너지(또는 방전 누적 에너지 비율)가 최대인 SOC 최대값 및 SOC 최소값을 나타내는 사용자 인터페이스를 의미할 수 있다. 도 4는 제1 사용자 인터페이스를 출력하기 위한 동작 흐름도를 도시하며, 도 5는 제1 사용자 인터페이스를 예시한다. 이하의 설명에서, 동작 흐름도에 포함된 각 동작들은 배터리 제어 시스템(1)에 의하여 구현되거나 그 구성요소(예: 제어 장치(220))에 의하여 구현될 수 있다.
도 4를 참조하면 동작 410에서, 배터리 제어 시스템(1)은 방전 누적 에너지 비율 정보(또는 방전 에너지 정보)에 기반하여 방전 누적 에너지 비율이 최대인 SOC 최대값 및 SOC 최소값을 결정할 수 있다. 실시예에 따르면, 방전 에너지 정보는 배터리의 SOC 충전 및 방전 실험에 의하여 결정된 데이터일 수 있다. 다른 예를 들어, 방전 에너지 정보는 배터리 사용 패턴(또는 충전 및 방전 패턴)에 의하여 결정된 데이터일 수 있다. 예컨대 배터리 제어 시스템(1)은 차량의 주행 및 배터리 충전에 따른 배터리 사용 패턴을 획득하고, 각 사용 패턴에 따라서 방전 누적 에너지 비율이 최대가 되는 SOC 최대값 및 SOC 최소값을 결정할 수 있다.
동작 420에서, 배터리 제어 시스템(1)은 결정된 SOC 최대값 및 SOC 최소값을 안내하는 제1 사용자 인터페이스를 출력할 수 있다. 예를 들어 도 5를 참조하면, 배터리 제어 시스템(1)은 출력 장치(230)(예: AV 시스템 또는 네비게이션)를 통해 추천 배터리 사용량을 나타내는 GUI(510)를 출력할 수 있다. 다른 예를 들어, 배터리 제어 시스템(1)은 음성을 통해 SOC 최대값 및 SOC 최소값을 안내할 수 있다.
도 6 내지 도 7은 다양한 실시예들에 따라 제2 사용자 인터페이스를 출력하는 내용을 설명한다. 본 문서에서, '제2 사용자 인터페이스'는 배터리 충전을 가이드 하는 사용자 인터페이스를 의미할 수 있다. 도 6은 제2 사용자 인터페이스를 출력하기 위한 동작 흐름도를 도시하며, 도 7은 제2 사용자 인터페이스를 예시한다.
도 6을 참조하면, 동작 610에서, 배터리 제어 시스템(1)은 배터리의 SOC를 측정할 수 있다. 예를 들어, 제어 장치(220)는 측정 센서(210)를 통해 SOC를 획득할 수 있다. 이 경우, 측정 센서(210)는 지정된 주기 마다 SOC를 측정하거나 또는 특정 이벤트(예: 배터리 충전 시작 또는 종료시, 차량 운행 종료시, 시동 온/오프시) 마다 SOC를 측정할 수 있다.
동작 620에서, 배터리 제어 시스템(1)은 현재 SOC와 방전 에너지 정보를 통해 결정된 SOC 최소값 간 차이가 임계값 미만인지를 확인할 수 있다. 차이가 임계값 미만이 아니면, 배터리 제어 시스템(1)은 동작 610 내지 620을 반복할 수 있다.
차이가 임계값 미만이면, 동작 630에서 배터리 제어 시스템(1)은 배터리 충전을 가이드 하는 UI를 출력할 수 있다. 예를 들어 도 7을 참조하면, 배터리 제어 시스템(1)은 출력 장치(230)를 통해 배터리 충전을 안내하는 GUI(710)를 출력할 수 있다. 다른 예를 들어, 배터리 제어 시스템(1)은 음성을 통해 배터리 충전을 안내할 수 있다.
도 6 내지 7과 유사한 원리로, 배터리 충전 SOC가 방전 에너지 정보를 통해 결정된 SOC 최대값에 도달하거나 또는 배터리 충전 SOC와 SOC 최대값 간 차이가 임계값 미만인 경우, 배터리 제어 시스템(1)은 배터리 충전의 종료를 안내하는 사용자 인터페이스를 출력할 수 있다. 예를 들어, 제어 장치(220)는 배터리 충전이 감지되면 배터리 충전 동안에 측정 센서(210)를 통해 SOC를 확인하고, 확인된 SOC(즉, 배터리 충전 SOC)가 SOC 최대값에 도달하는 경우 사용자 인터페이스를 출력할 수 있다. 이 경우, 제어 장치(220)는 사용자 입력 없이 배터리 충전을 종료할 수 있다.
도 8은 다양한 실시예들에 따라 업데이트된 방전 에너지 정보를 나타내는 그래프이다.
배터리의 충전 및 방전이 반복되면 배터리 퇴화가 진행되므로 SOC 최대값 및 SOC 최소값에 따른 방전 누적 에너지 비율 정보의 정확도가 떨어질 수 있다. 실시예에 따른 배터리 제어 시스템(1)은 기 저장된 실험 데이터(즉, 초기 방전 에너지 정보)에 배터리 사용 패턴을 학습시킴으로써 방전 에너지 정보를 업데이트할 수 있다. 제어 장치(220)(또는 학습부)는 기 저장된 실험 데이터에 지도 학습(supervised learning) 알고리즘을 적용하여 배터리 사용 패턴에 따른 최적의 SOC 최대값 및 SOC 최소값을 산출할 수 있다. 예를 들어, 도 8에 도시된 바와 같이 기존의 방전 에너지 정보(300)가 데이터 학습을 통해 새로운 방전 에너지 정보(800)로 업데이트되면, 제어 장치(220)는 방전 누적 에너지 비율이 최대인 SOC 최대/최소값을 변경할 수 있다(예: 90/30).
도 9는 다양한 실시예들에 따른 배터리 관리 방법을 실행하는 컴퓨팅 시스템을 보여주는 블록도이다.
도 9를 참조하면, 본 문서에 개시된 일 실시 예에 따른 컴퓨팅 시스템(30)은 MCU(32), 메모리(34), 입출력 I/F(36) 및 통신 I/F(38)를 포함할 수 있다.
MCU(32)는 메모리(34)에 저장되어 있는 각종 프로그램(예를 들면, 특성값 산출 프로그램, 클래스 분류 및 수명 추정 프로그램 등)을 실행시키고, 이러한 프로그램들을 통해 배터리 셀의 전압, 전류 등을 포함한 각종 데이터를 처리하며, 전술한 도 1에 나타낸 배터리 관리 장치의 기능들을 수행하도록 하는 프로세서일 수 있다.
메모리(34)는 배터리 셀의 특성값 산출, 클래스 분류 및 수명 추정에 관한 각종 프로그램을 저장할 수 있다. 또한, 메모리(34)는 배터리 셀 각각의 전압, 전류, 특성값 데이터 등 각종 데이터를 저장할 수 있다.
이러한 메모리(34)는 필요에 따라서 복수 개 마련될 수도 있을 것이다. 메모리(34)는 휘발성 메모리일 수도 있으며 비휘발성 메모리일 수 있다. 휘발성 메모리로서의 메모리(34)는 RAM, DRAM, SRAM 등이 사용될 수 있다. 비휘발성 메모리로서의 메모리(34)는 ROM, PROM, EAROM, EPROM, EEPROM, 플래시 메모리 등이 사용될 수 있다. 상기 열거한 메모리(34)들의 예를 단지 예시일 뿐이며 이들 예로 한정되는 것은 아니다.
입출력 I/F(36)는, 키보드, 마우스, 터치 패널 등의 입력 장치(미도시)와 디스플레이(미도시) 등의 출력 장치와 MCU(32) 사이를 연결하여 데이터를 송수신할 수 있도록 하는 인터페이스를 제공할 수 있다.
통신 I/F(340)는 서버와 각종 데이터를 송수신할 수 있는 구성으로서, 유선 또는 무선 통신을 지원할 수 있는 각종 장치일 수 있다. 예를 들면, 통신 I/F(38)를 통해 별도로 마련된 외부 서버로부터 배터리 셀의 특성값 산출, 클래스 분류 및 수명 추정을 위한 프로그램이나 각종 데이터 등을 송수신할 수 있다.
이와 같이, 본 문서에 개시된 일 실시 예에 따른 컴퓨터 프로그램은 메모리(34)에 기록되고, MCU(32)에 의해 처리됨으로써, 예를 들면 도 1 또는 도 2에서 도시한 각 기능들을 수행하는 모듈로서 구현될 수도 있다.
이상에서, 본 문서에 개시된 실시 예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합하거나 결합하여 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 문서에 개시된 실시예들이 반드시 이러한 실시 예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 문서에 개시된 실시예들의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다.
또한, 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재할 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 문서에 개시된 실시예들이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 문서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이상의 설명은 본 문서에 개시된 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 문서에 개시된 실시예들이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 문서에 개시된 실시예들의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 문서에 개시된 실시 예들은 본 문서에 개시된 실시예들의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 문서에 개시된 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 문서에 개시되 기술사상의 보호 범위는 아래의 청구 범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 문서의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (10)

  1. 배터리 제어 시스템에 있어서,
    출력 장치;
    SOC(state of charge)의 최대값 및 최소값에 따른 방전 에너지 정보를 저장하는 메모리; 및
    상기 출력 장치, 및 상기 메모리와 연결되는 제어 장치;를 포함하고, 상기 제어 장치는,
    상기 방전 에너지 정보에 기반하여 방전 에너지가 최대인 SOC 최대값 및 SOC 최소값을 결정하고,
    상기 출력 장치를 통해, 상기 SOC 최대값 및 상기 SOC 최소값을 안내하는 사용자 인터페이스(user interface, UI)를 출력하도록 설정된, 배터리 제어 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 제어 장치는,
    배터리 충전을 감지하고,
    상기 배터리 충전 동안에 충전 SOC가 상기 SOC 최대값에 도달하면 상기 배터리 충전을 종료하거나, 또는 상기 충전 SOC가 상기 SOC 최대값에 도달함을 나타내는 UI를 상기 출력 장치를 통해 출력하도록 설정된, 배터리 제어 시스템.
  3. 청구항 1에 있어서, SOC를 실시간으로 측정하도록 설정되는 측정 센서;를 더 포함하고,
    상기 제어 장치는,
    상기 측정 센서를 통해 측정된 현재 SOC와 상기 SOC 최소값 간 차이가 임계값 미만이면, 배터리 충전을 가이드하는 UI를 상기 출력 장치를 통해 출력하도록 설정된, 배터리 제어 시스템.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 제어 장치는, 배터리 관리 시스템(battery management system, BMS)을 포함하고,
    상기 측정 센서는, OBD(on board diagnostics) 장치를 포함하는, 배터리 제어 시스템.
  5. 청구항 3에 있어서, 상기 제어 장치는,
    상기 측정 센서를 통해 충전 및 방전에 따른 SOC 패턴을 획득하고,
    상기 SOC 패턴에 기반하여 상기 방전 에너지가 최대인 SOC 최대값 및 SOC 최소값을 업데이트하도록 설정된, 배터리 제어 시스템.
  6. 배터리 제어 시스템의 동작 방법에 있어서,
    메모리에 저장된 방전 에너지 정보에 기반하여 방전 에너지가 최대인 SOC 최대값 및 SOC 최소값을 결정하는 동작; 및
    출력 장치를 통해, 상기 SOC 최대값 및 상기 SOC 최소값을 안내하는 사용자 인터페이스(user interface, UI)를 출력하는 동작;을 포함하는, 배터리 제어 시스템의 동작 방법.
  7. 청구항 6에 있어서,
    배터리 충전을 감지하는 동작; 및
    상기 배터리 충전 동안에 충전 SOC가 상기 SOC 최대값에 도달하면, 상기 배터리 충전을 종료하거나, 또는 상기 충전 SOC가 상기 SOC 최대값에 도달함을 나타내는 UI를 상기 출력 장치를 통해 출력하는 동작;을 더 포함하는, 배터리 제어 시스템의 동작 방법.
  8. 청구항 6에 있어서,
    측정 센서를 통해 현재 SOC를 측정하는 동작; 및
    상기 측정 센서를 통해 측정된 현재 SOC와 상기 SOC 최소값 간 차이가 임계값 미만이면, 배터리 충전을 가이드하는 UI를 상기 출력 장치를 통해 출력하는 동작;을 더 포함하는, 배터리 제어 시스템의 동작 방법.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 제어 장치는, 배터리 관리 시스템(battery management system, BMS)을 포함하고,
    상기 측정 센서는, OBD(on board diagnostics) 장치를 포함하는, 배터리 제어 시스템의 동작 방법.
  10. 청구항 8에 있어서,
    상기 측정 센서를 통해 충전 및 방전에 따른 SOC 패턴을 획득하는 동작; 및
    상기 SOC 패턴에 기반하여 상기 방전 에너지가 최대인 SOC 최대값 및 SOC 최소값을 업데이트하는 동작;을 더 포함하는, 배터리 제어 시스템의 동작 방법.
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