KR101373150B1 - Apparatus for estimating soh of battery for vehicle and method thereof - Google Patents

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Abstract

차량용 배터리의 수명 예측 장치 및 그 방법이 개시된다. 본 발명은 배터리의 내부저항으로부터 배터리 교체 여부를 판단하고, 배터리가 교체된 것으로 판단되는 경우 배터리의 수명을 초기화하여 배터리가 교체된 경우에도 배터리의 수명을 정확하게 연산할 수 있다. 또한, 본 발명은 배터리의 내부저항을 이용하여 배터리 노후 정도에 따른 보상계수를 연산하고, 보상계수에 따라 수명 소비량을 보상하여 배터리의 수명을 보다 정확하게 연산할 수 있다. An apparatus and method for predicting life of a vehicle battery are disclosed. The present invention can determine whether to replace the battery from the internal resistance of the battery, and if it is determined that the battery is replaced, it is possible to accurately calculate the life of the battery even when the battery is replaced by initializing the life of the battery. In addition, the present invention can calculate the compensation coefficient according to the degree of battery aging using the internal resistance of the battery, it is possible to calculate the life of the battery more accurately by compensating the life consumption according to the compensation coefficient.

Description

차량용 배터리의 수명 예측 장치 및 그 방법{APPARATUS FOR ESTIMATING SOH OF BATTERY FOR VEHICLE AND METHOD THEREOF}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to an apparatus for predicting the life of a battery in a vehicle,

본 발명은 차량용 배터리의 수명 예측 장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 배터리의 내부저항을 이용하여 배터리 교체 여부를 판단하고, 배터리 노후 정도에 따라 수명 소비량을 보상하여 배터리의 수명을 정확하게 연산할 수 있도록 한 차량용 배터리의 수명 예측 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to an apparatus and method for predicting the life of a vehicle battery, and more particularly, to determine whether to replace the battery using the internal resistance of the battery, and to accurately calculate the life of the battery by compensating the life consumption according to the degree of battery aging The present invention relates to an apparatus for predicting the life of a vehicle battery and a method thereof.

최근에 환경오염을 방지하고, 한정된 유체 에너지를 새로운 에너지원으로 대체하기 위한 목적으로 하이브리드 차량(HEV; Hybrid Electric Vehicle) 및 전기 차량(EV; Electric Vehicle)이 개발되고 있다. Recently, hybrid electric vehicles (HEVs) and electric vehicles (EVs) have been developed for the purpose of preventing environmental pollution and replacing limited fluid energy with new energy sources.

이러한 전기 차량(EV)과 하이브리드 차량(HEV)에서는 배터리의 전력을 이용하여 차량의 주행이 이루어지기 때문에 배터리의 수명(SOH; State of Health)을 정확히 예측하는 것은 매우 중요한 문제이다. In such electric vehicles (EV) and hybrid vehicles (HEV), since the vehicle runs using the electric power of the battery, it is very important to accurately predict the life of the battery (SOH).

또한, 최근에 출시되는 차량에는 ISG(Idle Stop & Go) 시스템 등 다양한 전자 제어 시스템과 전장품이 장착되고 있어 배터리의 사용 요구가 점차로 증가하고 있다. In addition, recently introduced vehicles are equipped with a variety of electronic control systems such as an ISG (Idle Stop & Go) system and electric devices, and the demand for use of batteries is gradually increasing.

ISG 시스템은 차량이 정지한 후 특정 조건을 만족하면 자동으로 엔진을 정지시키고(Idle Stop), 이후 운전자의 의지나 특정 조건에 의해 재출발이 요구되는 경우, 자동으로 엔진을 재시동시키는(Go) 엔진 시스템을 의미한다. The ISG system automatically stops the engine when the specific conditions are met after the vehicle stops (Idle Stop) and automatically restarts the engine (Go) when a restart is required by the driver's intention or specific conditions. Means.

이러한 ISG 시스템에서는 시동상태의 빈번한 온/오프가 이루어지기 때문에 배터리의 수명(SOH; State of Health)을 정확히 예측하는 것은 매우 중요한 문제이다. Accurate prediction of battery life (SOH) is a very important issue because frequent on / off of start-up state occurs in such ISG system.

종래에는, 배터리의 잔존 충전량(SOC; State of Charge)에 따라 배터리의 수명 소비량을 측정하여 일종의 테이블(table)을 만들어두고, 충방전 사이클이 완료될 때마다 잔존 충전량(SOC)의 변화량을 측정하였다.Conventionally, a kind of table is prepared by measuring the lifetime consumption amount of the battery according to the state of charge of the battery (SOC), and the amount of change in the remaining charge amount (SOC) is measured every time the charge / discharge cycle is completed .

이후, 측정된 잔존 충전량에 따라 테이블 상에서 대응되는 수명 소비량을 배터리의 전체 수명에서 차감하는 방식으로 배터리의 수명을 연산하였다. Then, the lifetime of the battery is calculated in such a manner that the lifetime consumption amount corresponding to the measured remaining charge amount is subtracted from the total lifetime of the battery.

하지만, 종래의 방식에서는 배터리 교체 여부를 인지하지 못하기 때문에 배터리가 신규 배터리로 교체된 경우에 배터리의 수명을 정확하게 예측하지 못하는 문제점이 있다.However, the conventional method does not recognize whether the battery is replaced, there is a problem that can not accurately predict the life of the battery when the battery is replaced with a new battery.

또한, 동일한 잔존 충전량을 기준으로 충방전을 수행하는 경우, 배터리의 노후 정도에 따라 배터리의 수명에 미치는 영향이 달라지기 때문에 배터리의 수명(SOH)을 정확하게 예측하지 못하는 문제점이 있다. In addition, when charging and discharging is performed based on the same remaining charge amount, there is a problem in that the lifespan (SOH) of the battery cannot be accurately predicted because the effect on the battery life varies depending on the degree of aging of the battery.

관련 선행기술로는 미국 등록특허공보 제7,554,330호(2009.06.30 공고, 발명의 명칭 : Method for determining the deterioration of a battery)가 있다.
A related prior art is US Pat. No. 7,554,330 (issued on Jun. 30, 2009, entitled Method for determining deterioration of a battery).

본 발명은 전술한 문제점을 개선하기 위해 창안된 것으로서, 배터리의 내부저항을 이용하여 배터리 교체 여부를 판단하고, 배터리 노후 정도에 따라 수명 소비량을 보상하여 배터리의 수명을 정확하게 연산할 수 있도록 하는 차량용 배터리의 수명 예측 장치 및 그 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
The present invention has been made to improve the above-mentioned problems, the vehicle battery to determine whether to replace the battery using the internal resistance of the battery, and to accurately calculate the life of the battery by compensating the life consumption according to the age of the battery It is an object of the present invention to provide an apparatus and method for predicting the lifespan thereof.

본 발명의 일 측면에 따른 차량용 배터리의 수명 예측 방법은 연산부가 배터리의 전압 및 전류로부터 연산되는 내부저항을 이용하여 배터리 교체 여부를 판단하는 단계; 및 상기 연산부가 상기 배터리 교체 여부를 반영하여 배터리의 수명을 연산하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. According to an aspect of the present invention, there is provided a method of estimating the life of a vehicle battery, comprising: determining whether to replace a battery by using an internal resistance calculated from a voltage and a current of a battery; And calculating the life of the battery by reflecting whether the calculator replaces the battery.

본 발명에서 상기 배터리의 전압 및 전류는 시동상태의 측정값인 것을 특징으로 한다. In the present invention, the voltage and current of the battery is characterized in that the measured value of the starting state.

본 발명의 상기 배터리 교체 여부를 판단하는 단계에서 상기 연산부는 상기 내부저항이 이전 내부저항보다 낮은 경우에 상기 배터리가 교체된 것으로 판단하는 것을 특징으로 한다. In the determining of whether to replace the battery of the present invention, the operation unit may determine that the battery is replaced when the internal resistance is lower than the previous internal resistance.

본 발명의 상기 배터리의 수명을 연산하는 단계에서 상기 연산부는 상기 배터리가 교체된 것으로 판단되는 경우에 상기 배터리의 수명을 초기화하는 것을 특징으로 한다. In the calculating of the life of the battery of the present invention, the calculating unit may initialize the life of the battery when it is determined that the battery is replaced.

본 발명의 다른 측면에 따른 차량용 배터리의 수명 예측 방법은 연산부가 배터리 잔존 충전량의 변화량에 대응되는 수명 소비량을 연산하는 단계; 상기 연산부가 배터리의 전압 및 전류로부터 연산되는 내부저항에 기초하여 배터리 노후 정도를 반영하는 보상계수를 연산하는 단계; 상기 연산부가 상기 수명 소비량에 상기 보상계수를 반영하여 보상 소비량을 연산하는 단계; 및 상기 연산부가 상기 보상 소비량에 기초하여 배터리의 수명을 연산하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. According to another aspect of the present invention, there is provided a method of predicting a lifespan of a vehicle battery, including calculating a lifespan consumption amount corresponding to a change amount of a battery remaining charge amount by a calculation unit; Calculating a compensation coefficient reflecting a degree of deterioration of the battery based on an internal resistance calculated from the voltage and current of the battery by the calculator; Calculating, by the calculation unit, a compensation consumption amount by reflecting the compensation coefficient in the life consumption amount; And calculating, by the operation unit, a battery life based on the compensation consumption amount.

본 발명에서 상기 보상계수는 상기 내부저항을 미리 연산된 평균 내부저항으로 나눈 값인 것을 특징으로 한다.In the present invention, the compensation coefficient is a value obtained by dividing the internal resistance by a previously calculated average internal resistance.

본 발명에서 상기 보상 소비량은 상기 수명 소비량에 상기 보상계수를 곱한 값인 것을 특징으로 한다.In the present invention, the compensation consumption is characterized in that the lifetime consumption is a value multiplied by the compensation coefficient.

본 발명에서 상기 배터리의 수명은 이전 배터리의 수명에서 상기 보상 소비량을 차감한 값인 것을 특징으로 한다. In the present invention, the battery life is characterized by subtracting the compensation consumption from the life of the previous battery.

본 발명은 상기 연산부가 상기 내부저항을 이용하여 배터리 교체 여부를 판단하는 단계를 더 포함하고, 상기 연산부는 상기 배터리 교체 여부를 반영하여 상기 배터리의 수명을 연산하는 것을 특징으로 한다. The operation unit may further include determining whether to replace the battery using the internal resistance, and the calculation unit may reflect the battery replacement to calculate the life of the battery.

본 발명에서 상기 연산부는 상기 배터리가 교체된 경우 상기 배터리의 수명을 초기화하고, 상기 배터리가 교체되지 않은 경우 상기 보상 소비량에 기초하여 상기 배터리의 수명을 연산하는 것을 특징으로 한다. In the present invention, the calculator initializes the life of the battery when the battery is replaced, and calculates the life of the battery based on the compensation consumption when the battery is not replaced.

본 발명의 또 다른 측면에 따른 차량용 배터리의 수명 예측 장치는 배터리의 전류 및 전압으로부터 내부저항을 연산하는 내부저항 연산부; 상기 내부저항을 이용하여 배터리 교체 여부를 판단하는 교체 판단부; 상기 내부저항에 기초하여 배터리 노후 정도를 반영하는 보상계수를 연산하는 보상계수 연산부; 배터리 잔존 충전량의 변화량에 대응되는 수명 소비량을 연산하는 수명 소비량 연산부; 및 상기 수명 소비량에 상기 보상계수를 반영하여 보상 소비량을 연산하고, 상기 보상 소비량 및 상기 배터리 교체 여부에 기초하여 상기 배터리의 수명을 연산하는 수명 연산부를 포함하는 것을 특징으로 한다. In accordance with another aspect of the present invention, an apparatus for predicting life of a vehicle battery includes an internal resistance calculator configured to calculate an internal resistance from a current and a voltage of the battery; A replacement determination unit determining whether to replace the battery using the internal resistance; A compensation coefficient calculator configured to calculate a compensation coefficient reflecting a battery age level based on the internal resistance; A life consumption calculator configured to calculate a life consumption corresponding to a change amount of the remaining battery charge; And a life calculator configured to calculate a compensation consumption amount by reflecting the compensation coefficient in the life consumption amount, and calculate a life of the battery based on the compensation consumption amount and whether the battery is replaced.

본 발명에서 상기 교체 판단부는 상기 내부저항이 이전 내부저항보다 낮은 경우에 상기 배터리가 교체된 것으로 판단하는 것을 특징으로 한다. In the present invention, the replacement determination unit is characterized in that it is determined that the battery is replaced when the internal resistance is lower than the previous internal resistance.

본 발명에서 상기 보상계수 연산부는 상기 내부저항을 미리 연산된 평균 내부저항으로 나누어 상기 보상계수를 연산하는 것을 특징으로 한다. In the present invention, the compensation coefficient calculating unit calculates the compensation coefficient by dividing the internal resistance by a previously calculated average internal resistance.

본 발명에서 상기 수명 연산부는 상기 수명 소비량에 상기 보상계수를 곱하여 상기 보상 소비량을 연산하는 것을 특징으로 한다. In the present invention, the life calculation unit may calculate the compensation consumption by multiplying the life consumption by the compensation coefficient.

본 발명에서 상기 수명 연산부는 이전 배터리의 수명에서 상기 보상 소비량을 차감하여 상기 배터리의 수명을 연산하는 것을 특징으로 한다.
In the present invention, the life calculator calculates the life of the battery by subtracting the compensation consumption from the life of the previous battery.

본 발명에 따르면, 배터리의 내부저항으로부터 배터리 교체 여부를 판단하여 배터리의 수명을 초기화함으로써 배터리가 교체된 경우에도 배터리의 수명을 정확하게 연산할 수 있다. According to the present invention, it is possible to accurately calculate the life of the battery even when the battery is replaced by determining whether to replace the battery from the internal resistance of the battery to initialize the battery life.

또한, 본 발명에 따르면, 배터리의 내부저항을 이용하여 배터리 노후 정도에 따른 보상계수를 연산하고, 보상계수에 따라 수명 소비량을 보상함으로써 배터리의 수명을 보다 정확하게 연산할 수 있다.
In addition, according to the present invention, it is possible to calculate the lifespan of the battery more accurately by calculating the compensation coefficient according to the degree of deterioration of the battery using the internal resistance of the battery, and compensating the life consumption according to the compensation coefficient.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 배터리의 수명 예측 장치의 구성을 도시한 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 배터리의 수명 예측 장치와 관련하여 배터리의 노후 정도에 따른 내부저항의 변화를 도시한 그래프이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 배터리의 수명 예측 장치와 관련하여 잔존 충전량의 변화량에 대한 충방전 사이클 가능횟수를 도시한 그래프이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 배터리의 수명 예측 장치와 관련하여 잔존 충전량의 변화량에 대한 수명 소비량을 도시한 그래프이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 배터리의 수명 예측 방법의 동작 흐름을 도시한 순서도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량용 배터리의 수명 예측 방법의 동작 흐름을 도시한 순서도이다. 1 is a block diagram showing a configuration of an apparatus for predicting the life of a vehicle battery according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a graph illustrating a change in internal resistance according to an aged degree of a battery in connection with an apparatus for predicting life of a vehicle battery according to an exemplary embodiment of the present invention.
3 is a graph showing the number of charge and discharge cycles possible with respect to the amount of change in the remaining charge in relation to the life prediction device of the vehicle battery according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a graph illustrating life consumption with respect to the amount of change in the remaining charge in relation to the life prediction apparatus for a vehicle battery according to an exemplary embodiment of the present invention.
5 is a flowchart illustrating an operation flow of a method for predicting a life of a vehicle battery according to an embodiment of the present invention.
6 is a flowchart illustrating an operation flow of a method of predicting a life of a vehicle battery according to another embodiment of the present invention.

이하에서는 본 발명에 따른 차량용 배터리의 수명 예측 장치 및 그 방법을 첨부된 도면들을 참조하여 상세하게 설명한다. 이러한 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
Hereinafter, an apparatus and method for predicting the life of a vehicle battery according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In this process, the thicknesses of the lines and the sizes of the components shown in the drawings may be exaggerated for clarity and convenience of explanation. In addition, terms to be described below are terms defined in consideration of functions in the present invention, which may vary according to the intention or convention of a user or an operator. Therefore, definitions of these terms should be made based on the contents throughout this specification.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 배터리의 수명 예측 장치의 구성을 도시한 블록도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 배터리의 수명 예측 장치와 관련하여 배터리의 노후 정도에 따른 내부저항의 변화를 도시한 그래프이다.1 is a block diagram illustrating a configuration of an apparatus for predicting life of a vehicle battery according to an exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a degree of deterioration of a battery in relation to an apparatus for predicting life of a vehicle battery according to an embodiment of the present invention. It is a graph showing the change of internal resistance.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 배터리의 수명 예측 장치와 관련하여 잔존 충전량의 변화량에 대한 충방전 사이클 가능횟수를 도시한 그래프이며, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 배터리의 수명 예측 장치와 관련하여 잔존 충전량의 변화량에 대한 수명 소비량을 도시한 그래프이다.3 is a graph showing the number of charge / discharge cycles with respect to the change amount of the remaining charge amount in relation to the life prediction apparatus of the vehicle battery according to an embodiment of the present invention, Figure 4 is a vehicle battery according to an embodiment of the present invention It is a graph showing the life consumption versus the amount of change in the remaining charge in relation to the life prediction device.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 배터리의 수명 예측 장치는 전류 측정부(10), 전압 측정부(20), 연산부(30) 및 메모리부(40)를 포함한다. As shown in FIG. 1, the apparatus for predicting the life of a vehicle battery according to an exemplary embodiment of the present invention includes a current measuring unit 10, a voltage measuring unit 20, a calculating unit 30, and a memory unit 40. .

전류 측정부(10) 및 전압 측정부(20)는 배터리(미도시)의 전류 및 전압을 각각 측정하여 연산부(30)로 출력한다.The current measuring unit 10 and the voltage measuring unit 20 measure the current and the voltage of the battery (not shown), respectively, and output the measured values to the operation unit 30.

연산부(30)는 전류 측정부(10) 및 전압 측정부(20)로부터 입력되는 배터리의 전류 및 전압에 기초하여 배터리의 수명을 연산한다. 이때, 배터리의 수명은 배터리의 잔여 수명으로 정의될 수 있다. The calculating unit 30 calculates the life of the battery based on the current and voltage of the battery input from the current measuring unit 10 and the voltage measuring unit 20. At this time, the life of the battery can be defined as the remaining life of the battery.

이러한 연산부(30)는 내부저항 연산부(31), 교체 판단부(32), 보상계수 연산부(33), 충전상태 연산부(34), 수명 소비량 연산부(35) 및 수명 연산부(36)를 포함한다. The calculator 30 includes an internal resistance calculator 31, a replacement determiner 32, a compensation coefficient calculator 33, a state of charge calculator 34, a lifetime consumption calculator 35, and a lifetime calculator 36.

내부저항 연산부(31)는 전류 측정부(10) 및 전압 측정부(20)로부터 입력되는 배터리의 전류 및 전압에 기초하여 배터리의 내부저항을 연산하고, 연산한 내부저항을 교체 판단부(32) 및 보상계수 연산부(33)로 출력한다. The internal resistance calculator 31 calculates the internal resistance of the battery based on the current and voltage of the battery input from the current measuring unit 10 and the voltage measuring unit 20, and replaces the calculated internal resistance with the replacement determination unit 32. And a compensation coefficient calculator 33.

구체적으로, 내부저항 연산부(31)는 배터리의 전압-전류 데이터를 이용하여 선형 회귀 분석을 수행하고, 선형 회귀 분석 결과 도출되는 1차 직선의 기울기(즉, 회귀식의 1차항 계수)를 내부저항으로 도출할 수 있다.Specifically, the internal resistance calculator 31 performs linear regression analysis using the voltage-current data of the battery, and calculates the slope of the linear first line (that is, the first term coefficient of the regression equation) derived from the linear regression analysis. Can be derived.

이때, 내부저항 연산부(31)는 시동상태에서 측정된 배터리의 전압 및 전류를 이용하여 내부저항을 연산할 수 있다. In this case, the internal resistance calculator 31 may calculate the internal resistance by using the voltage and current of the battery measured in the startup state.

여기서, 시동상태는 시동을 시도하는 상태 즉, 엔진 점화장치(미도시)에 전원이 공급되고, 스타트 모터(미도시)가 엔진(미도시)을 강제로 회전시키는 크랭킹(cranking) 상태를 의미한다. Here, the starting state means a cranking state in which power is supplied to the engine ignition device (not shown), and the start motor (not shown) forcibly rotates the engine (not shown) do.

한편, 내부저항 연산부(31)는 시동상태가 아닌 내부저항 연산에 적합한 기타 다양한 상태에서 측정된 배터리의 전압 및 전류를 이용하여 내부저항을 연산할 수도 있다. On the other hand, the internal resistance calculation unit 31 may calculate the internal resistance using the voltage and current of the battery measured in various other states suitable for the internal resistance calculation, not the starting state.

교체 판단부(32)는 내부저항 연산부(31)에 의해 연산된 내부저항에 기초하여 배터리 교체 여부를 판단한다. The replacement determination unit 32 determines whether to replace the battery based on the internal resistance calculated by the internal resistance calculation unit 31.

도 2에 도시된 바와 같이, 배터리의 사용시간이 증가하여 배터리가 노후화될수록 배터리의 내부저항은 점차로 증가한다. As shown in FIG. 2, the internal resistance of the battery gradually increases as the use time of the battery increases and the battery ages.

따라서, 교체 판단부(32)는 내부저항 연산부(31)에 의해 연산된 현재 내부저항을 메모리부(40)에 저장된 이전 내부저항과 비교하여 배터리 교체 여부를 판단할 수 있다. Therefore, the replacement determination unit 32 may determine whether to replace the battery by comparing the current internal resistance calculated by the internal resistance calculation unit 31 with the previous internal resistance stored in the memory unit 40.

즉, 교체 판단부(32)는 현재 내부저항이 이전 내부저항보다 낮은 경우에 배터리가 교체된 것으로 판단하고, 현재 내부저항이 이전 내부저항 이상인 경우에 배터리가 교체되지 않은 것으로 판단할 수 있다. That is, the replacement determination unit 32 may determine that the battery is replaced when the current internal resistance is lower than the previous internal resistance, and may determine that the battery is not replaced when the current internal resistance is greater than or equal to the previous internal resistance.

이때, 교체 판단부(32)는 판단의 신뢰성을 높이기 위하여 현재 내부저항이 이전 내부저항보다 기준치 이상 낮은 경우에 배터리가 교체된 것으로 판단할 수 있다. At this time, the replacement determination unit 32 may determine that the battery is replaced when the current internal resistance is lower than the reference value than the previous internal resistance in order to increase the reliability of the determination.

예를 들어, 이전 내부저항이 30[mΩ]이고 기준치가 5[mΩ]라고 가정하면, 현재 내부저항이 25[mΩ]보다 낮은 경우에 배터리가 교체된 것으로 판단될 수 있다. For example, assuming that the previous internal resistance is 30 [mΩ] and the reference value is 5 [mΩ], it may be determined that the battery is replaced when the current internal resistance is lower than 25 [mΩ].

보상계수 연산부(33)는 내부저항 연산부(31)에 의해 연산된 배터리의 내부저항에 기초하여 보상계수를 연산한다. 보상계수는 후술할 수명 소비량에 반영되는 값으로 배터리의 노후 정도에 따라 수명 소비량을 보상하기 위한 값을 의미한다. The compensation coefficient calculating unit 33 calculates the compensation coefficient based on the internal resistance of the battery calculated by the internal resistance calculating unit 31. The compensation coefficient is a value reflected in the life consumption to be described later, and means a value for compensating the life consumption according to the age of the battery.

배터리가 노후화될수록 배터리의 수명에 영향을 미치는 수명 소비량이 높아지기 때문에, 이러한 영향을 보상하기 위하여 보상계수 연산부(33)는 배터리 내부저항에 기초한 보상계수를 연산한다. 보상계수(α)는 아래의 수학식 1에 의해 연산될 수 있다. As the battery ages, the lifetime consumption that affects the life of the battery increases, so that the compensation coefficient calculating unit 33 calculates a compensation coefficient based on the battery internal resistance. The compensation coefficient α may be calculated by Equation 1 below.

Figure 112012068289358-pat00001
Figure 112012068289358-pat00001

여기서, Rin는 내부저항 연산부(31)에 의해 연산된 현재 내부저항을 나타내고, Rm은 도 2에 도시된 바와 같이 전체 배터리 사용시간에 대한 평균 내부저항을 나타낸다. Here, R in represents the current internal resistance calculated by the internal resistance calculating unit 31, and R m represents the average internal resistance with respect to the total battery use time as shown in FIG. 2.

예를 들어, 평균 내부저항(Rm)이 40[mΩ]이라고 가정하면, 현재 내부저항이 10[mΩ]인 경우 보상계수는 0.25(=10/40)로 연산되고, 현재 내부저항이 60[mΩ]인 경우 보상계수는 1.5(=60/40)로 연산된다. For example, assuming that the average internal resistance (R m ) is 40 [mΩ], when the current internal resistance is 10 [mΩ], the compensation coefficient is calculated as 0.25 (= 10/40), and the current internal resistance is 60 [ mΩ], the compensation coefficient is calculated as 1.5 (= 60/40).

한편, 평균 내부저항(Rm)은 미리 연산되어 메모리부(40)에 저장되어 있으며, 아래의 수학식 2와 같이, 연속적으로 측정된 내부저항(R(t))을 시간에 대해 적분한 값을 전체 사용시간(t)으로 나눈 값으로 연산될 수 있다. On the other hand, the average internal resistance (R m ) is calculated in advance and stored in the memory unit 40, as shown in Equation 2 below, a value obtained by integrating the continuously measured internal resistance (R (t)) over time It can be calculated by dividing by the total usage time (t).

Figure 112012068289358-pat00002
Figure 112012068289358-pat00002

또한, 평균 내부저항(Rm)은 아래의 수학식 3과 같이, 불연속적으로 측정된 내부저항(Ri)을 모두 합산한 값을 전체 측정횟수(n)로 나눈 값으로 연산될 수도 있다. In addition, the average internal resistance (R m) may be computed by as shown in Equation 3 below, divided by the value sum all of the internal resistance (R i) the measured discontinuously in total number of measurements (n) value.

Figure 112012068289358-pat00003
Figure 112012068289358-pat00003

충전상태 연산부(34)는 전류 측정부(10)로부터 입력되는 배터리의 전류에 기초하여 기준시간 동안의 배터리의 잔존 충전량(SOC; State of Charge)의 변화량을 연산한다. The charging state calculator 34 calculates a change amount of the state of charge (SOC) of the battery during the reference time based on the current of the battery input from the current measuring unit 10.

여기서, 기준시간은 배터리의 잔존 충전량의 변화량을 측정하여 수명 소비량을 연산하기 위한 단위시간을 의미하며, 설계자의 의도에 따라 다양하게 정의될 수 있다. 본 실시예에서 기준시간은 1회의 충방전 사이클이 수행되는 시간으로 정의될 수 있다. Here, the reference time means a unit time for calculating the life consumption by measuring the amount of change in the remaining charge of the battery, it can be variously defined according to the designer's intention. In this embodiment, the reference time may be defined as a time when one charge / discharge cycle is performed.

즉, 충전상태 연산부(34)는 1회의 충전 사이클 또는 방전 사이클마다 잔존 충전량의 변화량을 연산한다. That is, the charged state calculating unit 34 calculates the amount of change in the remaining charge amount for each charge cycle or discharge cycle.

또한, 잔존 충전량은 배터리의 전체용량 대비 현재 보유용량을 백분율로 나타낸 것으로, 배터리의 충방전이 이루어지는 동안 배터리에 남아있는 전기량을 의미한다. 즉, 잔존 충전량이 100[%]라는 것은 완전히 충전된 상태를 나타내고, 잔존 충전량이 0[%] 라는 것은 완전히 방전된 상태를 나타낸다. In addition, the remaining charge amount represents the current storage capacity as a percentage of the total capacity of the battery, and means the amount of electricity remaining in the battery while the battery is being charged and discharged. That is, the remaining charge amount of 100 [%] indicates a fully charged state, and the remaining charge amount of 0 [%] indicates a completely discharged state.

배터리의 전류가 (-)인 경우 방전 상태, 배터리의 전류가 (+)인 경우 충전 상태를 나타낸다. When the current of the battery is negative, the discharge state is displayed. When the current of the battery is positive, the state of charge is indicated.

만약, 배터리의 전류가 일정한 방향을 유지하는 경우, 충전 상태 또는 방전 상태가 일정하게 유지되는 것이므로, 충전상태 연산부(34)는 배터리의 전류를 적분하여 충전 또는 방전된 전하량을 연산한다. If the current of the battery maintains a constant direction, since the state of charge or discharge is kept constant, the state of charge calculation unit 34 calculates the amount of charged or discharged charge by integrating the current of the battery.

이후, 배터리의 전류 방향이 변경되는 경우, 충전 상태에서 방전 상태로 변경되거나 방전 상태에서 충전 상태로 변경된 것이므로, 충전상태 연산부(34)는 연산된 전하량을 배터리 전체용량으로 나누어 충방전 사이클이 1회 수행되는 동안의 잔존 충전량의 변화량을 연산한다.Afterwards, when the current direction of the battery is changed, since it is changed from a charged state to a discharged state or changed from a discharged state to a charged state, the charge state calculating unit 34 divides the calculated charge amount by the total capacity of the battery for one charge / discharge cycle. The amount of change in the remaining charge amount during the calculation is calculated.

이때, 완전 충전 상태(잔존 충전량 100[%])에서 완전 방전 상태(잔존 충전량 0[%])로 변경되는 경우 또는 완전 방전 상태(잔존 충전량 0[%])에서 완전 충전 상태(잔존 충전량 100[%])로 변경되는 경우에 잔존 충전량의 변화량은 100[%]로 연산된다. At this time, when a full charge state (remaining charge amount 100 [%]) is changed from a full discharge state (remaining charge amount 0 [%]) or a full charge state (remaining charge amount 100 [%]) to a full charge state (remaining charge amount 100 [%]). %]) Is calculated as 100 [%].

또한, 잔존 충전량이 70[%]인 상태에서 방전이 이루어져 잔존 충전량이 67[%]인 상태로 변경되는 경우에 잔존 충전량의 변화량은 3[%]로 연산된다. In addition, when discharge is performed in a state where the remaining charge amount is 70 [%] and the remaining charge amount is changed to a state of 67 [%], the amount of change in the remaining charge amount is calculated as 3 [%].

수명 소비량 연산부(35)는 충전상태 연산부(34)에 의해 연산된 잔존 충전량의 변화량에 대응되는 수명 소비량을 연산한다. The life consumption calculation unit 35 calculates a life consumption amount corresponding to the change amount of the remaining charge amount calculated by the state of charge calculation unit 34.

이때, 수명 소비량 연산부(35)는 메모리부(40)에 미리 저장된 수명 소비량 테이블에 따라 잔존 충전량의 변화량에 대응되는 수명 소비량을 연산할 수 있다. In this case, the lifetime consumption calculator 35 may calculate the lifetime consumption corresponding to the change amount of the remaining charge according to the lifetime consumption table previously stored in the memory 40.

도 3에는 잔존 충전량의 변화량에 대한 충방전 사이클 가능횟수가 그래프로 도시되어 있다. 3 is a graph showing the number of charge and discharge cycles possible with respect to the change amount of the remaining charge amount.

도 3을 참조하면, 동일한 배터리를 기준으로 잔존 충전량의 변화량이 100[%]인 충방전 사이클은 200회 정도 수행할 수 있고, 잔존 충전량의 변화량이 3[%]인 충방전 사이클은 100,000회 정도 수행할 수 있음을 확인할 수 있다. Referring to FIG. 3, a charge / discharge cycle having a change amount of remaining charge of 100 [%] may be performed about 200 times on the basis of the same battery, and a charge / discharge cycle having a change amount of 3 [%] of remaining charge amount is about 100,000 times. You can see that it can be done.

즉, 같은 1회의 충방전 사이클이더라도 각 충방전 사이클이 수행되는 동안의 잔존 충전량 변화량이 어느 정도인지에 따라 배터리의 수명에 미치는 영향이 다르다는 것을 알 수 있다. That is, even in the same charge / discharge cycle, it can be seen that the influence on the life of the battery is different depending on how much the change in the remaining charge amount during each charge / discharge cycle is performed.

한편, 배터리의 전체 수명을 '1'로 가정하여 '1'을 도 3의 Y축 변수로 나누면, 도 4에 도시된 바와 같이 1회의 충방전 사이클 동안의 수명 소비량에 대한 그래프를 얻을 수 있으며, 이러한 그래프 상의 좌표들이 전술한 수명 소비량 테이블에 저장되는 정보에 해당한다.On the other hand, assuming that the overall life of the battery '1' divided by '1' by the Y-axis variable of Figure 3, as shown in Figure 4 it is possible to obtain a graph of the life consumption during one charge and discharge cycle, These coordinates on the graph correspond to the information stored in the above-described life consumption table.

도 4를 참조하면, 수명 소비량 연산부(35)는 잔존 충전량의 변화량이 100[%]인 충방전 사이클이 1회 수행된 경우, 수명 소비량을 0.005로 연산하고, 잔존 충전량의 변화량이 3[%]인 충방전 사이클이 1회 수행된 경우, 수명 소비량을 10-5로 연산한다. Referring to FIG. 4, when the charge / discharge cycle in which the change amount of the remaining charge amount is 100 [%] is performed once, the life consumption calculation unit 35 calculates the life consumption amount as 0.005, and the change amount of the remaining charge amount is 3 [%]. If the phosphorus charge / discharge cycle is performed once, the lifetime consumption is calculated as 10 −5 .

즉, 잔존 충전량의 변화량이 100[%]인 충방전 사이클을 1회 수행하는 경우 0.005 만큼의 수명이 소비되고, 잔존 충전량의 변화량이 3[%]인 충방전 사이클을 1회 수행하는 경우 10-5만큼의 수명이 소비된다. That is, when the amount of change in the remaining charge is performed 100 (%) of charging and discharging cycles when performing one of 0.005 as life is spent, the the charge-discharge cycle variation of 3 [%] of the residual charge once 10- 5 lifespan.

수명 연산부(36)는 수명 소비량 연산부(35)로부터 입력되는 수명 소비량에 보상계수 연산부(33)에서 연산한 보상계수를 반영하여 배터리의 수명을 연산한다.The life calculator 36 calculates the life of the battery by reflecting the compensation coefficient calculated by the compensation coefficient calculator 33 to the life consumption input from the life consumption calculator 35.

이때, 수명 연산부(36)는 아래의 수학식 4에 따라 수명 소비량(C)에 보상계수(α)를 곱하여 보상 소비량(C')을 연산하고, 아래의 수학식 5에 따라 이전 배터리의 수명(SOHn -1)에서 보상 소비량(C')을 차감하여 배터리의 수명(SOHn)을 연산할 수 있다. At this time, the life calculation unit 36 calculates the compensation consumption amount C 'by multiplying the lifetime consumption C by the compensation coefficient α according to Equation 4 below, and according to Equation 5 below, It is possible to calculate the battery life SOH n by subtracting the compensation consumption C ′ from SOH n −1 .

Figure 112012068289358-pat00004
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Figure 112012068289358-pat00005
Figure 112012068289358-pat00005

여기서, SOHn은 충방전 사이클이 수행된 현재 시점에서 배터리의 잔여 수명을 나타내고, SOHn -1은 충방전 사이클이 수행되기 이전 시점에서 배터리의 잔여 수명을 나타낸다. Here, SOH n represents the remaining life of the battery at the current time when the charge and discharge cycle is performed, SOH n -1 represents the remaining life of the battery at the time before the charge and discharge cycle is performed.

예를 들어, 1회의 충방전 사이클 동안 잔존 충전량의 변화량이 100[%]인 경우, 수명 소비량은 도 4에 도시된 바와 같이 0.005로 연산된다.For example, when the amount of change in the remaining charge amount during one charge / discharge cycle is 100 [%], the lifetime consumption is calculated as 0.005 as shown in FIG.

이때 만약, 평균 내부저항이 40[mΩ]이고, 현재 내부저항이 10[mΩ]이라면, 보상계수가 0.25로 연산되기 때문에 보상 소비량은 0.00125로 연산되어 이전 배터리의 수명에서 차감된다. At this time, if the average internal resistance is 40 [mΩ] and the current internal resistance is 10 [mΩ], since the compensation coefficient is calculated as 0.25, the compensation consumption is calculated as 0.00125 to be subtracted from the life of the previous battery.

반면, 현재 내부저항이 60[mΩ]이라면, 보상계수가 1.5로 연산되기 때문에 보상 소비량은 0.0075로 연산되어 이전 배터리의 수명에서 차감된다. On the other hand, if the current internal resistance is 60 [mΩ], since the compensation coefficient is calculated as 1.5, the compensation consumption is calculated as 0.0075, which is deducted from the life of the previous battery.

이처럼, 배터리의 노후 정도에 따라 배터리의 수명에 미치는 영향을 반영하면, 배터리의 수명을 보다 정확하게 예측할 수 있다. As such, reflecting the effect on the life of the battery according to the degree of aging of the battery, it is possible to more accurately predict the life of the battery.

한편, 수명 연산부(36)는 교체 판단부(32)에서 판단한 배터리 교체 여부를 배터리의 수명 연산에 반영할 수 있다. Meanwhile, the life calculator 36 may reflect whether the battery is determined by the replacement determiner 32 in calculating the life of the battery.

만약, 배터리가 교체된 것으로 판단된 경우, 수명 연산부(36)는 배터리의 수명을 초기화한다. 즉, 수명 연산부(36)는 이전 배터리의 수명(SOHn -1)을 클리어하고, 배터리의 수명(SOH)을 '1'로 초기화할 수 있다. If it is determined that the battery is replaced, the life calculator 36 initializes the life of the battery. That is, the life calculator 36 may clear the life SOH n −1 of the previous battery and initialize the life SOH of the battery to '1'.

수명 연산부(36)에 의해 연산된 배터리의 수명은 메모리부(40)에 저장되며, 이와 같이 저장된 배터리의 수명은 다음 충방전 사이클이 수행된 후, 배터리의 수명 연산시 이용된다. The life of the battery calculated by the life calculator 36 is stored in the memory 40, and the life of the battery stored in this manner is used when calculating the life of the battery after the next charge / discharge cycle is performed.

또한, 수명 연산부(36)에 의해 연산된 배터리의 수명은 배터리 관리 시스템(BMS; Battery Manage System)을 비롯한 차량 내 다양한 ECU로 전달되어 다양한 차량 제어에 이용될 수 있다. In addition, the life of the battery calculated by the life calculator 36 may be transferred to various ECUs in the vehicle, including a battery management system (BMS), and used for controlling various vehicles.

메모리부(40)에는 내부저항 연산부(31)에 의해 연산된 내부저항 및 수명 연산부(36)에 의해 연산된 배터리의 수명이 저장된다. 또한, 메모리부(40)에는 전술한 바와 같이 보상계수를 연산하기 위한 평균 내부저항 및 수명 소비량을 연산하기 위한 수명 소비량 테이블이 저장되어 있을 수 있다. The memory 40 stores the internal resistance calculated by the internal resistance calculator 31 and the life of the battery calculated by the lifetime calculator 36. In addition, as described above, the memory unit 40 may store an average internal resistance for calculating a compensation coefficient and a lifetime consumption table for calculating a lifetime consumption.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 배터리의 수명 예측 장치는 수명 연산부(36)에 의해 연산된 배터리의 수명이 최소요구치 미만으로 감소하는 경우에 배터리의 수명이 얼마 남지 않았음을 운전자에게 경고하는 출력부(미도시)를 더 포함할 수도 있을 것이다.
On the other hand, the life prediction device for a vehicle battery according to an embodiment of the present invention warns the driver that the battery life is short when the life of the battery calculated by the life calculation unit 36 is reduced to less than the minimum required value It may further include an output unit (not shown).

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 배터리의 수명 예측 방법의 동작 흐름을 도시한 순서도이다. 이하, 내부저항으로부터 배터리 교체 여부를 판단하여 배터리의 수명을 초기화하는 동작을 구체적으로 설명한다.5 is a flowchart illustrating an operation flow of a method for predicting a life of a vehicle battery according to an embodiment of the present invention. Hereinafter, an operation of initializing the battery life by determining whether to replace the battery from the internal resistance will be described in detail.

도 5에 도시된 바와 같이, 먼저 연산부(30)는 전류 측정부(10) 및 전압 측정부(20)로부터 배터리의 전류 및 전압을 입력받는다(S110). As shown in FIG. 5, first, the calculator 30 receives a current and a voltage of the battery from the current measuring unit 10 and the voltage measuring unit 20 (S110).

이어서, 연산부(30)는 배터리의 전류 및 전압에 기초하여 배터리의 내부저항을 연산한다(S120).Subsequently, the calculator 30 calculates an internal resistance of the battery based on the current and the voltage of the battery (S120).

이때, 연산부(30)는 배터리의 전압-전류 데이터를 이용하여 선형 회귀 분석을 수행하고, 선형 회귀 분석 결과 도출되는 1차 직선의 기울기(즉, 회귀식의 1차항 계수)를 내부저항으로 도출할 수 있다. At this time, the calculation unit 30 performs a linear regression analysis using the voltage-current data of the battery, and derives the slope of the linear first line (that is, the first term coefficient of the regression equation) as the internal resistance derived from the linear regression analysis. Can be.

또한, 연산부(30)는 시동상태에서 측정된 배터리의 전압 및 전류를 이용하여 내부저항을 연산할 수 있다. In addition, the calculator 30 may calculate the internal resistance by using the voltage and current of the battery measured in the startup state.

이후, 연산부(30)는 연산된 현재 내부저항이 이전 내부저항보다 낮은지 확인한다(S130). Thereafter, the calculator 30 checks whether the calculated current internal resistance is lower than the previous internal resistance (S130).

만약, 현재 내부저항이 이전 내부저항보다 낮은 경우, 신규 배터리가 교체된 것으로 볼 수 있으므로, 연산부(30)는 배터리의 수명을 초기화한다(S140). If the current internal resistance is lower than the previous internal resistance, the new battery may be regarded as being replaced, and the operation unit 30 initializes the life of the battery (S140).

이때, 연산부(30)는 이전 배터리의 수명을 클리어하고, 현재 배터리의 수명을 '1'로 초기화할 수 있다. In this case, the calculator 30 may clear the life of the previous battery and reset the life of the current battery to '1'.

반면, 현재 내부저항이 이전 내부저항 이상인 경우, 기존의 배터리가 계속 사용되고 있는 것이므로, 연산부(30)는 배터리의 수명을 초기화하지 않고, 통상적인 방법으로 배터리의 수명을 연산한다. On the other hand, if the current internal resistance is greater than the previous internal resistance, since the existing battery is still being used, the calculation unit 30 does not initialize the life of the battery, and calculates the life of the battery in a conventional manner.

이와 같이, 배터리의 내부저항으로부터 배터리 교체 여부를 판단하여 배터리의 수명을 초기화함으로써 배터리가 교체된 경우에도 배터리의 수명을 정확하게 연산할 수 있다.
In this way, by determining whether or not to replace the battery from the internal resistance of the battery to initialize the life of the battery it is possible to accurately calculate the life of the battery even when the battery is replaced.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량용 배터리의 수명 예측 방법의 동작 흐름을 도시한 순서도이다. 이하, 내부저항을 이용하여 배터리 교체 여부를 판단하고 수명 소비량을 보상하여 배터리의 수명을 연산하는 동작을 구체적으로 설명한다.6 is a flowchart illustrating an operation flow of a method of predicting a life of a vehicle battery according to another embodiment of the present invention. Hereinafter, an operation of calculating the life of the battery by determining whether to replace the battery using the internal resistance and compensating the life consumption will be described in detail.

도 6에 도시된 바와 같이, 연산부(30)는 전류 측정부(10) 및 전압 측정부(20)로부터 배터리의 전류 및 전압을 입력받는다(S210). As shown in FIG. 6, the calculator 30 receives the current and voltage of the battery from the current measuring unit 10 and the voltage measuring unit 20 (S210).

이어서, 연산부(30)는 배터리의 전류 및 전압에 기초하여 배터리의 내부저항은 연산하고(S220), 연산된 현재 내부저항이 이전 내부저항보다 낮은지 여부를 확인한다(S230). Subsequently, the calculator 30 calculates the internal resistance of the battery based on the current and the voltage of the battery (S220), and checks whether the calculated current internal resistance is lower than the previous internal resistance (S230).

만약, 현재 내부저항이 이전 내부저항보다 낮은 경우, 새로운 배터리가 교체된 것으로 볼 수 있으므로, 연산부(30)는 배터리의 수명을 초기화한다(S250). If the current internal resistance is lower than the previous internal resistance, the new battery may be regarded as being replaced, and the operation unit 30 initializes the life of the battery (S250).

반면, 현재 내부저항이 이전 내부저항 이상인 경우, 기존의 배터리가 계속 사용되고 있는 것이므로, 연산부(30)는 배터리의 전류에 기초하여 충방전 사이클 1회 동안 배터리 잔존 충전량의 변화량을 연산한다(S240).On the other hand, if the current internal resistance is greater than the previous internal resistance, since the existing battery is still being used, the calculation unit 30 calculates the amount of change in the remaining battery charge amount during one charge / discharge cycle based on the current of the battery (S240).

이어서, 연산부(30)는 메모리부(40)에 저장된 수명 소비량 테이블을 참조하여 잔존 충전량의 변화량에 대응되는 수명 소비량을 연산한다(S241).  Subsequently, the calculation unit 30 calculates a life consumption amount corresponding to the change amount of the remaining charge amount by referring to the life consumption amount table stored in the memory unit 40 (S241).

수명 소비량을 연산한 후, 연산부(30)는 앞에서 연산한 내부저항을 이용하여 보상계수를 연산한다(S242).After calculating the lifetime consumption, the calculation unit 30 calculates a compensation coefficient using the internal resistance calculated above (S242).

이때, 연산부(30)는 전술한 수학식 1에 따라 현재 내부저항을 평균 내부저항으로 나누어 보상계수를 연산할 수 있다. 평균 내부저항은 전술한 수학식 2 또는 3에 의해 미리 연산되어 메모리부(40)에 저장되어 있을 수 있다. At this time, the calculation unit 30 may calculate the compensation coefficient by dividing the current internal resistance by the average internal resistance according to Equation 1 described above. The average internal resistance may be previously calculated by Equation 2 or 3 and stored in the memory unit 40.

이후, 연산부(30)는 수명 소비량에 보상계수를 반영하여 보상 소비량을 연산한다(S243). 이때, 연산부(30)는 수명 소비량에 보상계수를 곱하여 보상 소비량을 연산할 수 있다. Thereafter, the calculation unit 30 calculates the compensation consumption amount by reflecting the compensation coefficient in the life consumption amount (S243). In this case, the calculation unit 30 may calculate the compensation consumption by multiplying the lifetime consumption by the compensation coefficient.

이어서, 연산부(30)는 메모리부(40)에 저장된 이전 배터리의 수명에서 보상 소비량을 차감하여 현재 배터리의 수명을 연산한다(S244). Subsequently, the calculator 30 calculates the life of the current battery by subtracting the compensation consumption from the life of the previous battery stored in the memory 40 (S244).

이와 같이, 배터리의 내부저항을 이용하여 배터리 노후 정도에 따른 보상계수를 연산하고, 보상계수에 따라 수명 소비량을 보상함으로써 배터리의 수명을 보다 정확하게 연산할 수 있다.
In this way, by using the internal resistance of the battery to calculate the compensation coefficient according to the age of the battery, it is possible to calculate the life of the battery more accurately by compensating the life consumption according to the compensation coefficient.

한편, 본 실시예에서는 수명 소비량을 먼저 연산한 후에 보상계수를 연산하는 동작을 예로 들어 설명하였으나, 수명 소비량과 보상계수의 연산 순서는 자유롭게 선택될 수 있다. Meanwhile, in the present exemplary embodiment, the operation of calculating the lifespan consumption first and then calculating the compensation factor has been described as an example.

즉, 내부저항으로부터 보상계수를 먼저 연산한 후 수명 소비량을 연산하는 것도 가능하고, 동시에 병렬적으로 연산하는 것도 가능하다 할 것이다. In other words, it is possible to calculate the lifespan consumption after first calculating the compensation coefficient from the internal resistance, and at the same time, it can be calculated in parallel.

또한, 본 실시예에서는 배터리의 내부저항을 이용하여 배터리 교체 여부를 판단하고, 배터리의 내부저항에 기초한 보상계수에 따라 수명 소비량을 보상하는 경우를 예로 들어 설명하였다. In addition, in the present embodiment, a case of determining whether to replace the battery by using the internal resistance of the battery and compensating the life consumption according to the compensation coefficient based on the internal resistance of the battery has been described as an example.

참고로, 배터리의 내부저항 대신에 잔차오류(Residual Error)를 이용하여 배터리 교체 여부 및 수명 소비량을 보상하는 것도 가능하다. For reference, instead of the internal resistance of the battery, residual error may be used to compensate for battery replacement and lifespan consumption.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it will be understood by those of ordinary skill in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. I will understand. Accordingly, the technical scope of the present invention should be defined by the following claims.

10 : 전류 측정부 20 : 전압 측정부
30 : 연산부 31 : 내부저항 연산부
32 : 교체 판단부 33 : 보상계수 연산부
34 : 충전상태 연산부 35 : 수명 소비량 연산부
36 : 수명 연산부10: current measuring unit 20: voltage measuring unit
30: calculator 31: internal resistance calculator
32: replacement determination unit 33: compensation coefficient calculation unit
34: charge state calculation unit 35: life consumption calculation unit
36: life calculation unit

Claims (15)

연산부가 배터리의 전압 및 전류로부터 연산되는 내부저항을 이용하여 배터리 교체 여부를 판단하는 단계; 및
상기 연산부가 상기 배터리 교체 여부를 반영하여 배터리의 수명을 연산하는 단계를 포함하되,
상기 배터리의 수명을 연산하는 단계는, 상기 배터리가 교체되지 않은 것으로 판단되면, 상기 연산부가 배터리 잔존 충전량의 변화량에 대응되는 수명 소비량을 연산하는 단계와, 상기 연산부가 배터리의 전압 및 전류로부터 연산되는 내부저항에 기초하여 배터리 노후 정도를 반영하는 보상계수를 연산하는 단계와, 상기 연산부가 상기 수명 소비량에 상기 보상계수를 반영하여 보상 소비량을 연산하는 단계와, 상기 연산부가 상기 보상 소비량을 이용하여 배터리의 수명을 연산하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 배터리의 수명 예측 방법.
Determining, by the calculator, whether to replace the battery using an internal resistance calculated from the voltage and the current of the battery; And
Comprising a step of calculating the life of the battery by reflecting whether the calculator replaces the battery,
Computing the life of the battery, if it is determined that the battery is not replaced, the operation unit calculates the life consumption corresponding to the amount of change of the remaining battery charge, and the operation unit is calculated from the voltage and current of the battery Calculating a compensation coefficient reflecting the degree of deterioration of the battery based on an internal resistance, calculating the compensation consumption amount by reflecting the compensation coefficient in the life consumption amount, and calculating the compensation consumption amount by using the compensation amount Computing the life of the vehicle life prediction method comprising the step of including.
제 1항에 있어서, 상기 배터리의 전압 및 전류는 시동상태의 측정값인 것을 특징으로 하는 차량용 배터리의 수명 예측 방법.
The method of claim 1, wherein the voltage and current of the battery are measured values of a starting state.
제 1항에 있어서, 상기 배터리 교체 여부를 판단하는 단계에서
상기 연산부는 상기 내부저항이 이전 내부저항보다 낮은 경우에 상기 배터리가 교체된 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 차량용 배터리의 수명 예측 방법.
The method of claim 1, wherein determining whether to replace the battery
And the calculating unit determines that the battery is replaced when the internal resistance is lower than a previous internal resistance.
제 1항에 있어서, 상기 배터리의 수명을 연산하는 단계에서
상기 연산부는 상기 배터리가 교체된 것으로 판단되는 경우에 상기 배터리의 수명을 초기화하는 것을 특징으로 하는 차량용 배터리의 수명 예측 방법.
The method of claim 1, wherein the calculating of the life of the battery
And the calculating unit initializes the life of the battery when it is determined that the battery is replaced.
연산부가 배터리 잔존 충전량의 변화량에 대응되는 수명 소비량을 연산하는 단계;
상기 연산부가 배터리의 전압 및 전류로부터 연산되는 내부저항에 기초하여 배터리 노후 정도를 반영하는 보상계수를 연산하는 단계;
상기 연산부가 상기 수명 소비량에 상기 보상계수를 반영하여 보상 소비량을 연산하는 단계; 및
상기 연산부가 상기 보상 소비량을 이용하여 배터리의 수명을 연산하는 단계를 포함하는 차량용 배터리의 수명 예측 방법.
Calculating a lifetime consumption amount corresponding to a change amount of the remaining battery charge amount by the calculation unit;
Calculating a compensation coefficient reflecting a degree of deterioration of the battery based on an internal resistance calculated from the voltage and current of the battery by the calculator;
Calculating, by the calculation unit, a compensation consumption amount by reflecting the compensation coefficient in the life consumption amount; And
And calculating, by the calculating unit, the life of the battery using the compensation consumption amount.
제 5항에 있어서, 상기 보상계수는 상기 내부저항을 미리 연산된 평균 내부저항으로 나눈 값인 것을 특징으로 하는 차량용 배터리의 수명 예측 방법.
The method of claim 5, wherein the compensation coefficient is a value obtained by dividing the internal resistance by a previously calculated average internal resistance.
제 6항에 있어서, 상기 보상 소비량은 상기 수명 소비량에 상기 보상계수를 곱한 값인 것을 특징으로 하는 차량용 배터리의 수명 예측 방법.
7. The method of claim 6, wherein the compensation consumption amount is a value obtained by multiplying the lifetime consumption amount by the compensation coefficient.
제 5항에 있어서, 상기 배터리의 수명은 이전 배터리의 수명에서 상기 보상 소비량을 차감한 값인 것을 특징으로 하는 차량용 배터리의 수명 예측 방법.
The method of claim 5, wherein the life of the battery is a value obtained by subtracting the compensation consumption from the life of a previous battery.
제 5항에 있어서,
상기 연산부가 상기 내부저항을 이용하여 배터리 교체 여부를 판단하는 단계를 더 포함하고,
상기 연산부는 상기 배터리 교체 여부를 반영하여 상기 배터리의 수명을 연산하는 것을 특징으로 하는 차량용 배터리의 수명 예측 방법.
6. The method of claim 5,
The operation unit further comprises the step of determining whether to replace the battery using the internal resistance,
The calculating unit calculates the life of the battery by reflecting whether the battery is replaced or not.
제 9항에 있어서, 상기 연산부는 상기 배터리가 교체된 경우 상기 배터리의 수명을 초기화하고, 상기 배터리가 교체되지 않은 경우 상기 보상 소비량에 기초하여 상기 배터리의 수명을 연산하는 것을 특징으로 하는 차량용 배터리의 수명 예측 방법.
The vehicle battery of claim 9, wherein the calculator initializes the life of the battery when the battery is replaced, and calculates the life of the battery based on the compensation consumption when the battery is not replaced. Life Prediction Method.
배터리의 전류 및 전압으로부터 내부저항을 연산하는 내부저항 연산부;
상기 내부저항을 이용하여 배터리 교체 여부를 판단하는 교체 판단부;
상기 내부저항에 기초하여 배터리 노후 정도를 반영하는 보상계수를 연산하는 보상계수 연산부;
배터리 잔존 충전량의 변화량에 대응되는 수명 소비량을 연산하는 수명 소비량 연산부; 및
상기 수명 소비량에 상기 보상계수를 반영하여 보상 소비량을 연산하고, 상기 보상 소비량 및 상기 배터리 교체 여부에 기초하여 상기 배터리의 수명을 연산하는 수명 연산부를 포함하는 차량용 배터리의 수명 예측 장치.
An internal resistance calculator configured to calculate an internal resistance from current and voltage of the battery;
A replacement determination unit determining whether to replace the battery using the internal resistance;
A compensation coefficient calculator configured to calculate a compensation coefficient reflecting a battery age level based on the internal resistance;
A life consumption calculator configured to calculate a life consumption corresponding to a change amount of the remaining battery charge; And
And a life calculator configured to calculate a compensation consumption amount by reflecting the compensation coefficient to the life consumption amount, and to calculate the life of the battery based on the compensation consumption amount and whether the battery is replaced.
제 11항에 있어서, 상기 교체 판단부는 상기 내부저항이 이전 내부저항보다 낮은 경우에 상기 배터리가 교체된 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 차량용 배터리의 수명 예측 장치.
12. The apparatus of claim 11, wherein the replacement determiner determines that the battery is replaced when the internal resistance is lower than a previous internal resistance.
제 11항에 있어서, 상기 보상계수 연산부는 상기 내부저항을 미리 연산된 평균 내부저항으로 나누어 상기 보상계수를 연산하는 것을 특징으로 하는 차량용 배터리의 수명 예측 장치.
The apparatus of claim 11, wherein the compensation coefficient calculator calculates the compensation coefficient by dividing the internal resistance by a previously calculated average internal resistance.
제 13항에 있어서, 상기 수명 연산부는 상기 수명 소비량에 상기 보상계수를 곱하여 상기 보상 소비량을 연산하는 것을 특징으로 하는 차량용 배터리의 수명 예측 장치.
The life prediction apparatus of claim 13, wherein the life calculator calculates the compensation consumption by multiplying the life consumption by the compensation coefficient.
제 11항에 있어서, 상기 수명 연산부는 이전 배터리의 수명에서 상기 보상 소비량을 차감하여 상기 배터리의 수명을 연산하는 것을 특징으로 하는 차량용 배터리의 수명 예측 장치. The life prediction apparatus of claim 11, wherein the life calculator calculates the life of the battery by subtracting the compensation consumption from the life of a previous battery.
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