JP2024501510A - バッテリー管理装置及び方法 - Google Patents

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Abstract

本文書に開示された一実施例によるバッテリー管理装置は、バッテリーセルの電圧及び電流を測定する測定部、前記バッテリーセルの電圧及び電流を利用して前記バッテリーセルの特性値を抽出する複数の抽出方法と目的変数との間の相関度を分析する分析部、及び前記複数の抽出方法と前記目的変数との相関度に基づいて前記複数の抽出方法の中で少なくとも一つの抽出方法を選択する判定部を含むことができる。

Description

関連出願の相互参照
本発明は、２０２１年０１月０８日付にて出願された韓国特許出願第１０‐２０２１‐０００２９０６号に基づく優先権の利益を主張し、当該韓国特許出願の文献に開示されている全ての内容を本明細書の一部として組み込む。
技術分野
本文書に開示された実施例はバッテリー管理装置及び方法に関する。
最近、二次電池に対する研究開発が活発に行われている。ここで、二次電池は充放電可能な電池であって、従来のＮｉ／Ｃｄ電池、Ｎｉ／ＭＨ電池などと最近のリチウムイオン電池をいずれも含む意味である。二次電池の中でリチウムイオン電池は、従来のＮｉ／Ｃｄ電池、Ｎｉ／ＭＨ電池などに比べてエネルギー密度が遥かに高いという長所がある。また、リチウムイオン電池は小型、軽量で製作することができて、移動機器の電源として利用される。また、リチウムイオン電池は電気自動車の電源に使用範囲が拡張され、次世代エネルギー貯蔵媒体として注目を引いている。
また、二次電池は一般的に複数個のバッテリーセルが直列及び／または並列で連結されたバッテリーモジュールを含むバッテリーパックに利用される。そして、バッテリーパックはバッテリー管理システムによって状態及び動作が管理及び制御される。
このようなバッテリーセルを診断するためには、バッテリーセルの状態情報を表す特性値を抽出するようになる。しかし、従来の方式に従ってバッテリーセルの状態に関する特性値を抽出する場合は、同一な特性値でも抽出方法によって値が異なって出る場合がある。このような場合、同一な特性値であるにもかかわらず、統一性が落ちて、目的変数によって、どのような方法にしたがって抽出された特性値が正確であるか分かりにくい。
本文書に開示された実施例は、特性値を抽出する幾つかの方法と目的変数の間の相関度を分析して使用者が望む目的変数に最も適した方法を選定することで、バッテリーセルの異常診断時に正確度を向上させることができるバッテリー管理装置及び方法を提供することを一つの目的とする。
本文書に開示された実施例の技術的課題は、以上で言及した技術的課題に制限されず、言及されなかったまた他の技術的課題は、以下の記載から当業者に明確に理解されることができる。
本文書に開示された一実施例によるバッテリー管理装置は、バッテリーセルの電圧及び電流を測定する測定部、前記バッテリーセルの電圧及び電流を利用して前記バッテリーセルの特性値を抽出する複数の抽出方法と目的変数との間の相関度を分析する分析部、及び前記複数の抽出方法と前記目的変数の相関度に基づいて前記複数の抽出方法の中で少なくとも一つの抽出方法を選択する判定部を含むことができる。
一実施例によって、前記判定部は前記目的変数との相関度が第１基準値以上である抽出方法を選択することができる。
一実施例によって、前記分析部は前記複数の抽出方法の間の相関度を分析することができる。
一実施例によって、前記判定部は前記複数の抽出方法の間の相関度が第２基準値以上である抽出方法を選択することができる。
一実施例によって、前記判定部によって選択された抽出方法と前記目的変数との相関度が前記第１基準値より小さい第３基準値未満であるバッテリーセルに関して前記特性値に対する補正を遂行する補正部をさらに含むことができる。
一実施例によって、前記補正部は前記バッテリーセルの特性値に対する平滑化（ｓｍｏｏｔｈｉｎｇ）処理を通じて前記特性値の補正を遂行することができる。
一実施例によって、前記分析部はピアソン（ｐｅａｒｓｏｎ）分析を通じて前記複数の抽出方法と目的変数の相関度を分析することができる。
一実施例によって、前記判定部は前記ピアソン分析を通じて算出された相関度データの中央値（ｍｅｄｉａｎ）に基づいて抽出方法を選択することができる。
一実施例によって、前記判定部によって選択された抽出方法に基づいて前記バッテリーセルのそれぞれに対する特性値を算出する算出部をさらに含むことができる。
一実施例によって、前記特性値は前記バッテリーセルの電圧に対する容量の微分値に基づいて算出された値である。
本文書に開示された一実施例によるバッテリー管理方法は、バッテリーセルの電圧及び電流を測定する段階、前記バッテリーセルの電圧及び電流を利用して前記バッテリーセルの特性値を抽出する複数の抽出方法と目的変数との間の相関度を分析する段階、及び前記複数の抽出方法と前記目的変数の相関度に基づいて前記複数の抽出方法の中で少なくとも一つの抽出方法を選択する段階を含むことができる。
一実施例によって、前記複数の抽出方法の中で少なくとも一つの抽出方法を選択する段階は、前記目的変数との相関度が第１基準値以上である抽出方法を選択することができる。
一実施例によって、前記複数の抽出方法の間の相関度を分析する段階をさらに含むことができる。
一実施例によって、前記複数の抽出方法の中で少なくとも一つの抽出方法を選択する段階は、前記複数の抽出方法の間の相関度が第２基準値以上である抽出方法を選択することができる。
一実施例によって、前記判定部によって選択された抽出方法と前記目的変数との相関度が前記第１基準値より小さい第３基準値未満のバッテリーセルに関して前記特性値に対する補正を遂行する段階をさらに含むことができる。
本文書に開示された一実施例によるバッテリー管理装置及び方法は、特性値を抽出する幾つかの方法と目的変数との間の相関度を分析して使用者が望む目的変数に最も適した方法を選定することで、バッテリーセルの異常診断時に正確度を向上させることができる。
本文書に開示された一実施例によるバッテリー管理装置を含む一般的なバッテリーパックの構成を示すブロック図である。 本文書に開示された一実施例によるバッテリー管理装置の構成を示すブロック図である。 本文書に開示された一実施例によるバッテリー管理装置で算出されたバッテリーセルの特性値抽出方法と目的変数との間の相関度を示す図面である。 本文書に開示された一実施例によるバッテリー管理装置で算出されたバッテリーセルの特性値抽出方法の間の相関度を示す図面である。 本文書に開示された一実施例によるバッテリー管理装置でバッテリーセルの特性値を補正することを示す図面である。 本文書に開示された一実施例によるバッテリー管理方法を示す流れ図である。 本文書に開示された一実施例によるバッテリー管理方法を実行するコンピューティングシステムを示すブロック図である。
以下、添付の図面を参照して本文書に開示された多様な実施例について詳しく説明する。本文書で図面上の同一な構成要素に対しては同一な参照符号を使用し、同一な構成要素に対して重複の説明は省略する。
本文書に開示されている多様な実施例に対して、特定の構造的ないし機能的説明は単に実施例を説明するための目的で例示されたもので、本文書に開示された多様な実施例は多様な形態で実施されることができ、本文書に説明された実施例に限定されるものとして解釈されてはならない。
多様な実施例で使われた「第１」、「第２」、「一つ目」、または「二つ目」などの表現は多様な構成要素を手順及び／または重要度にかかわらず修飾することができ、当該構成要素を限定しない。例えば、本文書に開示された実施例の権利範囲を脱することなく、第１構成要素は第２構成要素に命名されることができ、同様に第２構成要素も第１構成要素に変えて命名されることができる。
本文書で使われた用語は単に特定の実施例を説明するために使われたもので、他の実施例の範囲を限定しようとする意図ではない。単数の表現は文脈上明らかに違うことを意味しない限り、複数の表現を含むことができる。
技術的や科学的用語を含んで、ここで使われる全ての用語は本文書に開示された実施例の技術分野で通常の知識を有する者によって一般的に理解されるものと同一の意味を持つことができる。一般的に使われる事前に定義された用語は、関連技術の文脈上持つ意味と同一または類似の意味を持つものとして解釈されることができ、本文書で明白に定義されない限り、理想的や過度に形式的な意味で解釈されない。場合によって、本文書で定義された用語であっても本文書に開示された実施例を排除するように解釈されることはできない。
図１は本文書に開示された一実施例によるバッテリー管理装置を含む一般的なバッテリーパックの構成を示すブロック図である。
具体的に、図１は本文書に開示された一実施例によるバッテリーパック１０と、上位システムに含まれている上位制御器２０を含むバッテリー制御システム１を概略的に示す。
図１に示されたように、バッテリーパック１０は複数のバッテリーモジュール１２、センサー１４、スイッチング部１６及びバッテリー管理システム１００を含むことができる。この時、バッテリーパック１０には、バッテリーモジュール１２、センサー１４、スイッチング部１６及びバッテリー管理システム１００が複数個備えられることができる。
複数のバッテリーモジュール１２は、充放電可能な少なくとも一つのバッテリーセルを含むことができる。この時、複数のバッテリーモジュール１２は直列または並列に連結されていてもよい。
センサー１４は、バッテリーパック１０に流れる電流を検出することができる。この時、検出信号はバッテリー管理システム１００に伝達されることができる。
スイッチング部１６は、バッテリーモジュール１２の（＋）端子側または（‐）端子側に直列に連結されてバッテリーモジュール１２の充放電電流の流れを制御することができる。例えば、スイッチング部１６はバッテリーパック１０の仕様によって少なくとも一つのリレー、マグネチック接触機などが利用されることができる。
バッテリー管理システム１００は、バッテリーパック１０の電圧、電流、温度などをモニタリングして、過充電及び過放電などを防ぐように制御管理することができ、例えば、ＲＢＭＳを含むことができる。
バッテリー管理システム１００は、上述した各種パラメーターを測定した値を入力されるインターフェースであって、複数の端子と、これらの端子と連結されて入力された値の処理を行う回路などを含むことができる。また、バッテリー管理システム１００は、スイッチング部１６、例えば、リレーまたは接触機などのＯＮ／ＯＦＦを制御することもでき、バッテリーモジュール１２に連結されてバッテリーモジュール１２それぞれの状態を監視することができる。
一方、本文書に開示されたバッテリー管理システム１００では、以下で後述するように、別途プログラムを通じて複数のバッテリーセルの特性値抽出方法と目的変数との間の相関度を算出し、これを分析して適した特性値抽出方法を選択することができる。
上位制御器２０は、バッテリーモジュール１２を制御するための制御信号をバッテリー管理システム１００に伝送することができる。これによって、バッテリー管理システム１００は上位制御器２０から印加される制御信号に基づいて動作が制御されることができる。また、バッテリーモジュール１２はＥＳＳ（Ｅｎｅｒｇｙ Ｓｔｏｒａｇｅ Ｓｙｓｔｅｍ）に含まれた構成であってもよい。このような場合、上位制御器２０は複数のバッテリーパック１０を含むバッテリーバンクの制御器（ＢＢＭＳ）または複数のバンクを含むＥＳＳ全体を制御するＥＳＳ制御器であってもよい。ただし、バッテリーパック１０はこのような用途に限定されるものではない。
このようなバッテリーパック１０の構成及びバッテリー管理システム１００の構成は公知された構成であるため、より具体的な説明は省略する。
図２は本文書に開示された一実施例によるバッテリー管理装置の構成を示すブロック図である。
図２を参照すれば、本文書に開示された一実施例によるバッテリー管理装置１００は、測定部１１０、分析部１２０、判定部１３０、補正部１４０及び算出部１５０を含むことができる
測定部１１０はバッテリーセルの電圧及び電流を測定することができる。この時、測定部１１０はバッテリーセルの電圧及び電流を一定時間間隔で測定することができる。測定部１１０によって測定された電圧及び電流は、バッテリーセルのそれぞれに対する特性値（ｆｅａｔｕｒｅ）を算出するために利用されることができる。例えば、バッテリーセルの特性値はバッテリーセルの電圧に対する容量の微分値（ｄＱ／ｄＶ）に基づいて算出された値である。
分析部１２０はバッテリーセルの電圧及び電流を利用してバッテリーセルの特性値を抽出する複数の抽出方法と目的変数との間の相関度を分析することができる。また、分析部１２０は複数の抽出方法の間の相関度を分析することができる。この場合、分析部１２０はピアソン（Ｐｅａｒｓｏｎ）分析技法を通じて複数の抽出方法と目的変数、複数の抽出方法の間の相関度を分析することができる。この時、目的変数はバッテリーセルの容量や退化度（例えば、ＳＯＨ（ｓｔａｔｅ ｏｆ ｈｅａｌｔｈ））である。
例えば、バッテリーセルの特性値抽出方法は、前述したバッテリーセルの電圧に対する容量の微分値（ｄＱ／ｄＶ）のピークまでのポイントの和及び台形の和、バッテリーセルの電圧に対する容量の微分値（ｄＱ／ｄＶ）の上昇後の累積ポイント（例えば、３個）の和、及び台形の和、バッテリーセルの電圧に対する容量の微分値（ｄＱ／ｄＶ）の初期累積ポイント（例えば、５個）の和などを含むことができる。
判定部１３０は複数の特性値抽出方法と目的変数との相関度に基づいて複数の抽出方法の中で少なくとも一つの抽出方法を選択することができる。この場合、判定部１３０は目的変数との相関度が第１基準値（例えば、０．７）以上である抽出方法を選択することができる。また、判定部１３０は複数の特性値抽出方法の間の相関度が第２基準値（例えば、０．７）以上である抽出方法を選択することができる。
すなわち、判定部１３０はバッテリーセルの特性値抽出方法と目的変数との相関度が第１基準値以上で、特性値抽出方法の間の相関度が第２基準値以上である抽出方法を選択することができる。例えば、判定部１３０はピアソン分析を通じて算出された相関度データの中央値（ｍｅｄｉａｎ）を基準値と比べて抽出方法を選択することができる。
補正部１４０は判定部１３０によって選択された抽出方法と目的変数との相関度が第１基準値より小さい第３基準値未満であるバッテリーセルに関し、特性値に対する補正を遂行することができる。例えば、補正部１４０はピアソン分析を通じて算出された相関度データで下位４分位に該当するバッテリーセルに対して補正を遂行することができる。
具体的に、補正部１４０はバッテリーセルの特性値に対する平滑化（ｓｍｏｏｔｈｉｎｇ）処理を通じて特性値の補正を遂行することができる。例えば、平滑化処理方法はＧＰＲ（Ｇａｕｓｓｉａｎ Ｐｒｏｃｅｓｓ Ｒｅｇｒｅｓｓｉｏｎ）、Ｆｏｕｒｉｅｒ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）、Ｓａｖｉｔｚｋｙ‐Ｇｏｌａｙ Ｆｉｌｔｅｒｉｎｇ（ｍｏｖｉｎｇ ａｖｅｒａｇｅ）などの技法を含むことができる。このように、補正部１４０は選択された抽出方法と目的変数との相関度が相対的に落ちるバッテリーセルに関してノイズなどの不連続データが発生する場合、各種平滑化技法を通じて特性値を近づかせて補正を遂行することができる。
算出部１５０は判定部１３０によって選択された抽出方法に基づいてバッテリーセルのそれぞれに対する特性値を算出することができる。すなわち、算出部１５０は複数の抽出方法の中で相関度に基づいて判定部１３０で選択された抽出方法によって特性値を算出し、算出された特性値に基づいて望む目的変数を獲得させることができる。
このように、本文書に開示された一実施例によるバッテリー管理装置は、特性値を抽出する幾つかの方法と目的変数との間の相関度を分析して使用者が望む目的変数に最も適した方法を選定することで、バッテリーセルの異常診断時に正確度を向上させることができる。
図３は本文書に開示された一実施例によるバッテリー管理装置で算出されたバッテリーセルの特性値抽出方法と目的変数との間の相関度を示す図面である。
図３を参照すれば、横軸は本文書に開示された一実施例によるバッテリー管理装置で使用可能なバッテリーセルの特性値抽出方法（１‐５）を示し、縦軸は各抽出方法と目的変数との間の相関度を示す。この時、図３はピアソン相関度分析方法を通じて抽出方法と目的変数との間の相関度を算出したものである。
図３に示すバッテリーセルの特性値抽出方法は、それぞれ１．バッテリーセルの電圧に対する容量の微分値（ｄＱ／ｄＶ）のピークまでのポイントの和、２．バッテリーセルの電圧に対する容量の微分値（ｄＱ／ｄＶ）の上昇後、累積３個のポイントの和、３．バッテリーセルの電圧に対する容量の微分値（ｄＱ／ｄＶ）のピークまでの台形の和、４．バッテリーセルの電圧に対する容量の微分値（ｄＱ／ｄＶ）の上昇後、累積３個の台形の和、及び５．バッテリーセルの電圧に対する容量の微分値（ｄＱ／ｄＶ）の初期累積５個のポイントの和である。また、図３の目的変数（Ｙ）はバッテリーセルのＳＯＨである。
具体的に、図３ではピアソン相関度分析の中央値を基準にしてバッテリーセルの特性値抽出方法と目的変数との間の相関性を判断することができる。この場合、１番ないし５番抽出方法の中央値は、図３に示すように、それぞれ０．２９、０．９４、０．７５、０．５１及び０．５５である。例えば、前述した第１基準値が０．７とすると、図３では０．９４の中央値２２０ａを持つ２番抽出方法２１０ａと０．７５の中央値２２０ｂを持つ３番抽出方法２１０ｂが選択されることができる。
また、図３で選択された抽出方法と目的変数との相関度が第３基準値未満のバッテリーセルに対しては特性値に対する補正を遂行することができる。例えば、図３の２番抽出方法と３番抽出方法において、ピアソン相関度データの下位４分位に当たるバッテリーセル２３０ａ、２３０ｂに対しては補正を遂行することができる。すなわち、選択された抽出方法において目的変数との相関度が相対的に落ちる下位４分位のバッテリーセル２３０ａ、２３０ｂに対してはノイズなどの不連続データが発生することがある。このような場合、平滑化技法を通じて特性値を近づかせ、補正を遂行することで特性値をより正確に抽出することができる。
図４は本文書に開示された一実施例によるバッテリー管理装置で算出されたバッテリーセルの特性値抽出方法の間の相関度を示す図面である。
図４を参照すれば、横軸は本文書に開示された一実施例によるバッテリー管理装置で使用可能なバッテリーセルの特性値抽出方法（１‐５）を２個ずつマッチングしたことを示し、縦軸は抽出方法の間の相関度を示す。この時、図４はピアソン相関度分析方法を通じて抽出方法と目的変数との間の相関度を算出したものである。また、図４に示す抽出方法（１‐５）は図３で示す抽出方法と同一である。
図４に示すように、各抽出方法の間でも相関度が変わることを確認することができる。例えば、第２基準値が０．７とすると、図４に示す抽出方法の中で２番及び ３番抽出方法と、４番及び５番抽出方法が選択されることができる。すなわち、２番及び３番抽出方法と、４番及び５番抽出方法を通じてそれぞれ抽出された特性値に基づいて目的変数を算出する場合に結果値が類似に獲得されることを意味する。
この場合、前述した図３で２番抽出方法と３番抽出方法の目的変数に対する相関度が第１基準値以上と判定されたので、目的変数算出のために２番または３番抽出方法が選択されることができる。もし、使用者が一つの特性値抽出方法を選択する場合は、目的変数に対する相関度が相対的に高い２番抽出方法を選択することができる。
以上、バッテリーセルの特性値抽出方法と目的変数、抽出方法の間の相関度に基づいて目的変数を算出するために適した特性値抽出方法を選択する方法を説明したが、本文書に開示されたバッテリー管理装置がこのような方法のみに制限されることではない。例えば、ピアソン相関分析の他にもスピアマン（ｓｐｅａｒｍａｎ）相関分析方法が使われることができ、第１ないし３基準値も必要に応じて多様な方式で設定されることができる。
図５は本文書に開示された一実施例によるバッテリー管理装置でバッテリーセルの特性値を補正することを示す図面である。
図５を参照すれば、Ｓａｖｉｔｚｋｙ‐Ｇｏｌａｙ Ｆｉｌｔｅｒｉｎｇ補正技法を利用して補正を遂行する過程を示している。この時、図５の横軸は時間（ｍ）を示し、縦軸はバッテリーセルの特性値（ｄＱ／ｄＶ）を示す。
先ず、図５の（ａ）を参照すれば、選択されたバッテリーセルの特性値抽出方法によって特性値を算出したが、目的変数と相関度が相対的に落ちるバッテリーセル（例えば、ピアソン相関分析の下位４分位）の場合、誤差や雑音などのノイズが発生することがある。この場合、図５の（ｂ）及び（ｃ）に現わしたことと一緒にグラフを漸次的に平滑化して補正を遂行することができる。
具体的に、図５に示したＳａｖｉｔｚｋｙ‐Ｇｏｌａｙ Ｆｉｌｔｅｒｉｎｇ補正方法は移動平均法（ｍｏｖｉｎｇ ａｖｅｒａｇｅ）の一つとして利用される。このような移動平均法はグラフで２個以上の連続された入力値の平均を続いて計算して補正を遂行する方式である。先ず、グラフ相の特定ポイントで先に進んだ ｎ個のポイントの平均を計算し、ウィンドウ（ｗｉｎｄｏｗ）を一ずつ移動しながら平均値を求める。例えば、ｎ＝３の場合であれば、２ないし７番ポイントにおいて、初めて２、３、４番ポイントの平均を求めて、また一間移動して３、４、５番ポイントの平均を求める方式で平滑化処理ができる。この時、ウィンドウサイズを大きくするほど平滑化の効果がもっと大きくなることができる。
一方、図５ではＳａｖｉｔｚｋｙ‐Ｇｏｌａｙ Ｆｉｌｔｅｒｉｎｇ補正方法を利用したが、本文書に開示されたバッテリー管理装置がこれに制限されるものではなく、前述したＧＰＲ（Ｇａｕｓｓｉａｎ Ｐｒｏｃｅｓｓ Ｒｅｇｒｅｓｓｉｏｎ）、Ｆｏｕｒｉｅｒ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）など各種補正技法が利用されることができる。
図６は本文書に開示された一実施例によるバッテリー管理方法を示す流れ図である。
図６を参照すれば、本文書に開示された一実施例によるバッテリー管理方法は、先ず、バッテリーセルの電圧及び電流を測定する（Ｓ１１０）。この時、バッテリーセルの電圧及び電流を一定時間間隔で測定することができる。段階Ｓ１１０で測定された電圧及び電流はバッテリーセルのそれぞれに対する特性値を算出するために利用されることができる。例えば、バッテリーセルの特性値はバッテリーセルの電圧に対する容量の微分値（ｄＱ／ｄＶ）に基づいて算出された値である。
そして、バッテリーセルに対する特性値を抽出する複数の抽出方法と目的変数との間の相関度を算出する（Ｓ１２０）。この時、目的変数はバッテリーセルの容量や退化度（例えば、ＳＯＨ（ｓｔａｔｅ ｏｆ ｈｅａｌｔｈ））である。例えば、段階Ｓ１２０ではピアソン相関分析に基づいて相関度を算出することができる。
例えば、バッテリーセルの特性値抽出方法は、前述したバッテリーセルの電圧に対する容量の微分値（ｄＱ／ｄＶ）のピークまでのポイントの和及び台形の和、バッテリーセルの電圧に対する容量の微分値（ｄＱ／ｄＶ）の上昇後の累積ポイント（例えば、３個）の和及び台形の和、バッテリーセルの電圧に対する容量の微分値（ｄＱ／ｄＶ）の初期累積ポイント（例えば、５個）の和などを含むことができる。
また、複数の抽出方法の中で目的変数との相関度が第１基準値以上である抽出方法を選択する（Ｓ１３０）。例えば、ピアソン相関度分析において、第１基準値は中央値を基準にして０．７である。
次に、複数の特性値抽出方法の間の相関度を算出する（Ｓ１４０）。この時、複数の特性値抽出方法の中で任意の２個を選定して、これらの間の相関度を算出することができる。そして、複数の抽出方法の間の相関度が第２基準値以上である抽出方法を選定する（Ｓ１５０）。例えば、ピアソン相関度分析において、第２基準値は中央値を基準にして０．７である。
また、選定された抽出方法と目的変数との相関度が第３基準値未満であるバッテリーセルに関して特性値に対する補正を遂行する（Ｓ１６０）。例えば、段階Ｓ１６０ではピアソン分析を通じて算出された相関度データで下位４分位に該当するバッテリーセルに対して補正を行うことができる。
具体的に、段階Ｓ１６０ではバッテリーセルの特性値に対する平滑化処理を通じて特性値の補正を遂行することができる。例えば、平滑化処理方法は、前述したＧＰＲ（Ｇａｕｓｓｉａｎ Ｐｒｏｃｅｓｓ Ｒｅｇｒｅｓｓｉｏｎ）、Ｆｏｕｒｉｅｒ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）、Ｓａｖｉｔｚｋｙ‐Ｇｏｌａｙ Ｆｉｌｔｅｒｉｎｇ（ｍｏｖｉｎｇ ａｖｅｒａｇｅ）などの技法を含むことができる。
一方、図６では示されていないが、本文書に開示された一実施例によるバッテリー管理方法は、段階Ｓ１１０ないしＳ１５０を通じて選択された抽出方法に基づいてバッテリーセルそれぞれに対する特性値を算出することができる。よって、複数の抽出方法の中で相関度に基づいて選択された抽出方法によって特性値を算出し、算出された特性値に基づいて望む目的変数を獲得させることができる。
また、図６では段階Ｓ１２０ないしＳ１３０でバッテリーセルの複数の特性値抽出方法と目的変数との相関度を先に比べた後、段階Ｓ１４０ないしＳ１５０で複数の特性値抽出方法の間の相関度を比べるものとして説明したが、本文書に開示された一実施例によるバッテリー管理方法がこれに制限されるものではない。すなわち、複数の特性値抽出方法の間の相関度を先ず入手して抽出方法の間の相関性が高い方法を１次で獲得した後、獲得された抽出方法の目的変数との相関度を算出して目的変数とより相関性の高い抽出方法を選定することもできる。
このように、本文書に開示された一実施例によるバッテリー管理方法は、特性値を抽出する幾つかの方法と目的変数との間の相関度を分析して使用者が望む目的変数に最もてきした方法を選定することで、バッテリーセルの異常診断の時正確度を向上させることができる。
図７は本文書に開示された一実施例によるバッテリー管理方法を行うコンピューティングシステムを示すブロック図である。
図７を参照すれば、本文書に開示された一実施例によるコンピューティングシステム（バッテリー管理装置又はバッテリー管理システム）３０は、ＭＣＵ３２、メモリー３４、入出力Ｉ／Ｆ３６及び通信Ｉ／Ｆ３８を含むことができる。
ＭＣＵ３２はメモリー３４に格納されている各種プログラム（例えば、相関度分析プログラム、特性値算出及び補正プログラムなど）を実行させ、このようなプログラムを通じてバッテリーセルの電圧、電流、ＳＯＨなどを含んだ各種データを処理し、前述した図２に示すバッテリー管理装置の機能を遂行させるプロセッサである。
メモリー３４はバッテリーセルの相関度分析と特性値補正に関する各種プログラムを格納することができる。また、メモリー３４はバッテリーセルそれぞれの電圧、電流、ＳＯＨデータなど各種データを格納することができる。
このようなメモリー３４は必要に応じて複数個用意されることもできる。メモリー３４は揮発性メモリーであってもよく、非揮発性メモリーであってもよい。揮発性メモリーとしてのメモリー３４は、ＲＡＭ、ＤＲＡＭ、ＳＲＡＭなどが使われることができる。非揮発性メモリーとしてのメモリー３４は、ＲＯＭ、ＰＲＯＭ、ＥＡＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、フラッシュメモリーなどが使われることができる。前記列挙したメモリー３４の例は単なる例示にすぎず、これらの例に限定されるものではない。
入出力Ｉ／Ｆ３６は、キーボード、マウス、タッチパネルなどの入力装置（未図示）とディスプレイ（未図示）などの出力装置とＭＣＵ３２の間を連結してデータを送受信できるようにするインターフェースを提供することができる。
通信Ｉ／Ｆ３８はサーバーと各種データを送受信できる構成であって、有線または無線通信を支援することができる各種装置である。例えば、通信Ｉ／Ｆ３８を通じて別途用意された外部サーバーからバッテリーセルの相関度分析及び特性値抽出のためのプログラムや各種データなどを送受信することができる。
このように、本文書に開示された一実施例によるコンピュータープログラムはメモリー３４に記録され、ＭＣＵ３２によって処理されることで、例えば、図２で示す各機能を遂行するモジュールとして具現されることもできる。
以上、本文書に開示された実施例を構成する全ての構成要素が一つで結合したり結合して動作するものとして説明されたとして、本文書に開示された実施例が必ずこのような実施例に限定されるものではない。すなわち、本文書に開示された実施例の目的範囲内であれば、その全ての構成要素が一つ以上に選択的に結合して動作することもできる。
また、以上で記載した「含む」、「構成する」または「持つ」などの用語は、特に断りのない限り、当該構成要素が内在されることを意味するので、他の構成要素を除くことではなく、他の構成要素をさらに含むことができるものとして解釈しなければならない。技術的や科学的な用語を含む全ての用語は、別に定義されない限り、本文書に開示された実施例が属する技術分野における通常の知識を有する者によって一般的に理解されるものと同一な意味がある。辞書に定義された用語のように一般的に使われる用語は、関連技術の文脈上意味と一致するものとして解釈されるべきであり、本文書で明白に定義しない限り、理想的や過度に形式的な意味で解釈されない。
以上の説明は本文書に開示された技術思想を例示的に説明したものに過ぎず、本文書に開示された実施例が属する技術分野における通常の知識を有する者であれば、本文書に開示された実施例の本質的な特性から脱しない範囲で多様な修正及び変形が可能である。したがって、本文書に開示された実施例は本文書に開示された実施例の技術思想を限定するためではなく説明するためのものであり、このような実施例よって本文書に開示された技術思想の範囲が限定されるものではない。本文書に開示された技術思想の保護範囲は、以下の請求範囲によって解釈しなければならず、それと同等な範囲内にある全ての技術思想は、本文書の権利範囲に含まれるものとして解釈しなければならない。
１：バッテリー制御システム
１０：バッテリーパック
１２：複数のバッテリーモジュール
１４：センサー
１６：スイッチング部
２０：上位制御器
３０：コンピューティングシステム、バッテリー管理装置、バッテリー管理システム
３２：ＭＣＵ
３４：メモリー
３６：入出力Ｉ／Ｆ
３８：通信Ｉ／Ｆ
１００：バッテリー管理装置、バッテリー管理システム（ＢＭＳ）
１１０：測定部
１２０：分析部
１３０：判定部
１４０：補正部
１５０：算出部

Claims (15)

  1. バッテリーセルの電圧及び電流を測定する測定部；
    前記バッテリーセルの電圧及び電流を利用して前記バッテリーセルの特性値を抽出する複数の抽出方法と目的変数との間の相関度を分析する分析部；及び
    前記複数の抽出方法と前記目的変数の相関度に基づいて前記複数の抽出方法の中で少なくとも一つの抽出方法を選択する判定部を含む
    バッテリー管理装置。
  2. 前記判定部は前記目的変数との相関度が第１基準値以上である抽出方法を選択する請求項１に記載のバッテリー管理装置。
  3. 前記分析部は前記複数の抽出方法の間の相関度を分析する請求項１又は２に記載のバッテリー管理装置。
  4. 前記判定部は前記複数の抽出方法の間の相関度が第２基準値以上である抽出方法を選択する請求項３に記載のバッテリー管理装置。
  5. 前記判定部によって選択された抽出方法と前記目的変数との相関度が前記第１基準値より小さい第３基準値未満であるバッテリーセルに関して前記特性値に対する補正を遂行する補正部をさらに含む請求項２に記載のバッテリー管理装置。
  6. 前記補正部は前記バッテリーセルの特性値に対する平滑化処理を通じて前記特性値の補正を遂行する請求項５に記載のバッテリー管理装置。
  7. 前記分析部はピアソン分析を通じて前記複数の抽出方法と目的変数との相関度を分析する請求項１～６のいずれか一項に記載のバッテリー管理装置。
  8. 前記判定部は前記ピアソン分析を通じて算出された相関度データの中央値に基づいて抽出方法を選択する請求項７に記載のバッテリー管理装置。
  9. 前記判定部によって選択された抽出方法に基づいて前記バッテリーセルのそれぞれに対する特性値を算出する算出部をさらに含む請求項１～８のいずれか一項に記載のバッテリー管理装置。
  10. 前記特性値は前記バッテリーセルの電圧に対する容量の微分値に基づいて算出された値である請求項１～９のいずれか一項に記載のバッテリー管理装置。
  11. バッテリーセルの電圧及び電流を測定する段階；
    前記バッテリーセルの電圧及び電流を利用して前記バッテリーセルの特性値を抽出する複数の抽出方法と目的変数との間の相関度を分析する段階；及び
    前記複数の抽出方法と前記目的変数との相関度に基づいて前記複数の抽出方法の中で少なくとも一つの抽出方法を選択する段階を含むバッテリー管理方法。
  12. 前記複数の抽出方法の中で少なくとも一つの抽出方法を選択する段階は、前記目的変数との相関度が第１基準値以上である抽出方法を選択する請求項１１に記載のバッテリー管理方法。
  13. 前記複数の抽出方法の間の相関度を分析する段階をさらに含む請求項１１又は１２に記載のバッテリー管理方法。
  14. 前記複数の抽出方法の中で少なくとも一つの抽出方法を選択する段階は、前記複数の抽出方法の間の相関度が第２基準値以上である抽出方法を選択する請求項１３に記載のバッテリー管理方法。
  15. 前記選択された抽出方法と前記目的変数との相関度が前記第１基準値より小さい第３基準値未満のバッテリーセルに関して前記特性値に対する補正を遂行する段階をさらに含む請求項１２に記載のバッテリー管理方法。
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