JP7259085B2 - バッテリー状態診断装置及び方法 - Google Patents

Description

本発明は、バッテリー状態診断装置及び方法に関し、より詳しくは、バッテリーモジュールの欠陥発生を判断することができるバッテリー状態診断装置及び方法に関する。

本出願は、２０１９年１１月２６日付け出願の韓国特許出願第１０－２０１９－０１５３６９９号に基づく優先権を主張し、当該出願の明細書及び図面に開示された内容は、すべて本出願に組み込まれる。

近年、ノートパソコン、ビデオカメラ、携帯電話などのような携帯用電子製品の需要が急激に伸び、電気自動車、エネルギー貯蔵用蓄電池、ロボット、衛星などの開発が本格化するにつれて、繰り返して充放電可能な高性能バッテリーに対する研究が活発に行われている。

現在、ニッケルカドミウム電池、ニッケル水素電池、ニッケル亜鉛電池、リチウムバッテリーなどのバッテリーが商用化しているが、中でもリチウムバッテリーはニッケル系列のバッテリーに比べてメモリ効果が殆ど起きず充放電が自在であって、自己放電率が非常に低くてエネルギー密度が高いという長所から脚光を浴びている。

一方、複数のバッテリーが上記のような装置に備えられた場合、バッテリー同士の不均衡はバッテリーの出力性能低下の原因になるため、装置の性能が低下するおそれがある。したがって、従来、複数のバッテリーが備えられた場合において、複数のバッテリー同士に容量の不均衡が発生したか否かを診断し、それを解決するための技術が開発されている。

特許文献１は、複数のバッテリーバンクのインピーダンス変化量を算出し、算出されたインピーダンス変化量のパターン分析を通じて複数のバッテリーバンクの不均衡を診断する技術を開示している。ただし、特許文献１によれば、バッテリーバンクのインピーダンス変化量を算出するため、バッテリーバンクの電圧変化量及び電流値を測定しなければならない。また、バッテリーバンクの不均衡を判断するためには、インピーダンス変化量のパターン分析が必須である。したがって、特許文献１によれば、複数のバッテリーバンクの不均衡を迅速に診断することができない。

韓国公開特許第１０－２０１４－０１０３７５３号公報

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、バッテリーモジュールの充電状態の変化率に基づいてバッテリーモジュールの欠陥発生を迅速且つ正確に判断することができるバッテリー状態診断装置及び方法を提供することを目的とする。

本発明の他の目的及び長所は、下記の説明によって理解でき、本発明の実施形態によってより明らかに分かるであろう。また、本発明の目的及び長所は、特許請求の範囲に示される手段及びその組合せによって実現することができる。

本発明の一態様によるバッテリー状態診断装置は、一つ以上のバッテリーセルが備えられたバッテリーモジュールの状態を診断する装置であって、バッテリーモジュールを充電または放電させるように構成された充放電部と、バッテリーモジュールの充電サイクルまたは放電サイクルに、所定の周期毎にバッテリーモジュールの電流を測定するように構成された測定部と、測定部からバッテリーモジュールの電流に対する測定値を受信し、受信した測定値に基づいてサイクル期間のバッテリーモジュールの充電状態を推定し、推定された充電状態の変化率を算出し、算出された充電状態の変化率と既に設定された基準変化率とを比較した結果に基づいてバッテリーモジュールの欠陥発生を判断するように構成された制御部と、を含む。

制御部は、推定された充電状態の瞬間変化率を算出し、同一時点で算出された瞬間変化率と対応する基準変化率とを比較してバッテリーモジュールの欠陥発生を判断するように構成され得る。

制御部は、算出された瞬間変化率が基準変化率を超過する場合、バッテリーモジュールに備えられた複数のバッテリーセルのうち少なくとも一つに欠陥が発生したと判断するように構成され得る。

制御部は、推定された充電状態の瞬間変化率を算出し、算出された瞬間変化率から複数のピークを決定し、決定された複数のピークのうちサイクルの中間時点に最も近いピークをターゲットピークとして選択し、選択されたターゲットピークを基準変化率の基準ピークと比較してバッテリーモジュールの欠陥発生を判断するように構成され得る。

バッテリーモジュールは、複数個備えられ得る。

制御部は、複数のバッテリーモジュールのそれぞれに対する充電状態の瞬間変化率を算出し、複数のバッテリーモジュールのそれぞれの瞬間変化率からターゲットピークを選択し、選択された複数のターゲットピークの大きさを比較することで、複数のバッテリーモジュールの相対的な欠陥発生程度を判断するように構成され得る。

複数のターゲットピークは、対応するバッテリーモジュールの充放電サイクルの中間時点に最も近いピークであって、相異なる時点に位置し得る。

制御部は、選択された複数のターゲットピークのうち対応するターゲットピークが大きいほど、バッテリーモジュールの欠陥発生程度が大きいと判断するように構成され得る。

本発明の他の態様によるバッテリーパックは、本発明の一態様によるバッテリー状態診断装置を含む。

本発明のさらに他の態様によるバッテリー状態診断方法は、一つ以上のバッテリーセルが備えられたバッテリーモジュールの状態を診断する方法であって、バッテリーモジュールを充電または放電させる充放電段階と、バッテリーモジュールの充電サイクルまたは放電サイクルに、所定の周期毎にバッテリーモジュールの電流を測定する測定段階と、測定段階で測定された測定値に基づいてサイクル期間のバッテリーモジュールの充電状態を推定する充電状態推定段階と、充電状態推定段階で推定された充電状態の変化率を算出する変化率算出段階と、変化率算出段階で算出された変化率と既に設定された基準変化率とを比較した結果に基づいてバッテリーモジュールの欠陥発生を判断する欠陥判断段階と、を含む。

変化率算出段階は、複数のバッテリーモジュールのそれぞれに対する充電状態の瞬間変化率を算出する瞬間変化率算出段階を含み得る。

欠陥判断段階は、変化率算出段階で算出された複数のバッテリーモジュールのそれぞれの瞬間変化率からターゲットピークを選択するターゲットピーク選択段階と、選択された複数のターゲットピークの大きさを比較することで複数のバッテリーモジュールの相対的な欠陥発生程度を判断する相対的欠陥判断段階を含み得る。

本発明の一態様によるバッテリー状態診断装置は、バッテリーモジュールの容量特性に基づいて充電状態の変化率を比較するだけで、バッテリーモジュールの欠陥発生を正確に診断することができる。

また、本発明の一態様によるバッテリー状態診断装置は、バッテリーモジュールの充電中または放電中に充電状態の変化率を算出することで、バッテリーモジュールの欠陥発生を迅速に診断することができる。

また、本発明の一態様によるバッテリー状態診断装置は、バッテリーモジュールの欠陥発生を判断するための回路構成が比較的に簡単であり、バッテリー状態診断装置が必要とする物理的空間を最小化することができる。

本発明の効果は上記の効果に制限されず、他の効果は特許請求の範囲の記載から当業者に明確に理解できるであろう。

本明細書に添付される次の図面は、発明の詳細な説明と共に本発明の技術的な思想をさらに理解させる役割をするものであるため、本発明は図面に記載された事項だけに限定されて解釈されてはならない。

本発明の一実施形態によるバッテリー状態診断装置を概略的に示した図である。 本発明の一実施形態によるバッテリー状態診断装置を含むバッテリーパックを概略的に示した図である。 本発明の一実施形態によるバッテリー状態診断装置を含むバッテリーパックの例示的構成を示した図である。 本発明の一実施形態によるバッテリー状態診断装置において、基準モジュール及びバッテリーモジュールの充電状態及び充電状態の変化率を示した図である。 本発明の一実施形態によるバッテリー状態診断装置を含むバッテリーパックの他の例示的構成を示した図である。 本発明の一実施形態によるバッテリー状態診断装置において、基準モジュール、第１バッテリーモジュール及び第２バッテリーモジュールの充電状態及び充電状態の瞬間変化率を示した図である。 図６に示された複数のバッテリーモジュールのそれぞれに対して選択されたターゲットピークを示した図である。 本発明の他の実施形態によるバッテリー状態診断方法を概略的に示した図である。

本明細書及び特許請求の範囲に使われた用語や単語は通常的や辞書的な意味に限定して解釈されてはならず、発明者自らは発明を最善の方法で説明するために用語の概念を適切に定義できるという原則に則して本発明の技術的な思想に応ずる意味及び概念で解釈されねばならない。

したがって、本明細書に記載された実施形態及び図面に示された構成は、本発明のもっとも望ましい一実施形態に過ぎず、本発明の技術的な思想のすべてを代弁するものではないため、本出願の時点においてこれらに代替できる多様な均等物及び変形例があり得ることを理解せねばならない。

また、本発明の説明において、関連公知構成または機能についての具体的な説明が本発明の要旨を不明瞭にし得ると判断される場合、その詳細な説明は省略する。

第１、第２などのように序数を含む用語は、多様な構成要素のうちある一つをその他の要素と区別するために使われたものであり、これら用語によって構成要素が限定されることはない。

明細書の全体において、ある部分がある構成要素を「含む」とするとき、これは特に言及されない限り、他の構成要素を除外するものではなく、他の構成要素をさらに含み得ることを意味する。

また、明細書に記載された制御部のような用語は少なくとも一つの機能や動作を処理する単位を意味し、ハードウェア、ソフトウェア、またはハードウェアとソフトウェアとの組合せで具現され得る。

さらに、明細書の全体において、ある部分が他の部分と「連結（接続）」されるとするとき、これは「直接的な連結（接続）」だけではなく、他の素子を介在した「間接的な連結（接続）」も含む。

以下、添付された図面を参照して本発明の望ましい実施形態を詳しく説明する。

図１は、本発明の一実施形態によるバッテリー状態診断装置１００を概略的に示した図である。

図１を参照すると、本発明の一実施形態によるバッテリー状態診断装置１００は、充放電部１１０、測定部１２０及び制御部１３０を含むことができる。

本発明の一実施形態によるバッテリー状態診断装置１００は、一つ以上のバッテリーセルが備えられたバッテリーモジュール１０の状態を診断することができる。

ここで、バッテリーモジュール１０は、一つ以上のバッテリーセルを含み得る。バッテリーモジュール１０に複数のバッテリーセルが備えられる場合、複数のバッテリーセルは直列及び／または並列で接続され得る。望ましくは、バッテリーモジュール１０に含まれた複数のバッテリーセルは互いに並列で接続され得る。そして、バッテリーセルは、負極端子及び正極端子を備え、物理的に分離可能な一つの独立したセルを意味する。一例として、一つのパウチ型リチウムポリマーセルをバッテリーセルとして見なし得る。

図２は、本発明の一実施形態によるバッテリー状態診断装置１００を含むバッテリーパック１を概略的に示した図である。図３は、本発明の一実施形態によるバッテリー状態診断装置１００を含むバッテリーパック１の例示的構成を示した図である。

図２及び図３を参照すると、バッテリーモジュール１０は、バッテリーパック１に接続され得る。すなわち、バッテリーモジュール１０の正極側はバッテリーパック１の正極端子Ｐ＋に電気的に接続され得る。そして、バッテリーモジュール１０の負極側はバッテリーパック１の負極端子Ｐ－に電気的に接続され得る。

例えば、図３の実施形態において、バッテリーパック１には一つのバッテリーモジュール１０が含まれ、バッテリーモジュール１０には並列で接続された第１バッテリーセルＢ１、第２バッテリーセルＢ２、第３バッテリーセルＢ３及び第４バッテリーセルＢ４が備えられ得る。

本発明の一実施形態によるバッテリー状態診断装置１００がバッテリーパック１に含まれる場合、バッテリー状態診断装置１００は、バッテリーパック１に備えられたバッテリーモジュール１０及びバッテリーパック１のメイン充放電経路と接続され得る。ここで、メイン充放電経路とは、バッテリーパック１の正極端子Ｐ＋、バッテリーモジュール１０及びバッテリーパック１の負極端子Ｐ－を接続する経路であって、バッテリーパック１において電流が流れる大電流経路を称する。

充放電部１１０は、バッテリーモジュール１０を充電または放電させるように構成され得る。

充放電部１１０は、制御部１３０と接続され、制御部１３０から充電命令信号または放電命令信号を受信することができる。そして、充放電部１１０は、制御部１３０から受信した充電命令信号または放電命令信号に対応して駆動することができる。ここで、充電命令信号はバッテリーモジュール１０を充電させるための信号であり、放電命令信号はバッテリーモジュール１０を放電させるための信号である。

例えば、充放電部１１０が制御部１３０から充電命令信号を受信した場合、充放電部１１０は、メイン充放電経路に電流を出力することができる。充放電部１１０から出力された電流は、メイン充放電経路を通じて流れ、バッテリーモジュール１０を充電することができる。具体的には、充放電部１１０から出力された電流は、バッテリーモジュール１０に備えられた一つ以上のバッテリーセルを充電することができる。

一方、充放電部１１０が制御部１３０から放電命令信号を受信した場合、充放電部１１０は、メイン充放電経路を通じてバッテリーモジュール１０から電流の印加を受けて充電され得る。

図３の実施形態において、充放電部１１０の一端は、バッテリーパック１の正極端子Ｐ＋及びバッテリーモジュール１０の正極側との間に接続され得る。そして、充放電部１１０の他端は、バッテリーパック１の負極端子Ｐ－とバッテリーモジュール１０の負極側との間に接続され得る。したがって、充放電部１１０が制御部１３０から充電命令信号を受信した場合、充放電部１１０から出力された電流は、メイン充放電経路を通じて流れてバッテリーモジュール１０を充電することができる。

ただし、図３の実施形態には、充放電部１１０の両端がメイン充放電経路に直接接続された例が示されているが、図３の図示と異なって、充放電部１１０の一端がバッテリーパック１の正極端子Ｐ＋に接続され、充放電部１１０の他端がバッテリーパック１の負極端子Ｐ－に接続されてもよい。すなわち、充放電部１１０の両端は、バッテリーパック１の電極に接続されてバッテリーモジュール１０を充電または放電させるように構成されてもよい。

測定部１２０は、バッテリーモジュール１０の充電サイクルまたは放電サイクルに、所定の周期毎にバッテリーモジュール１０の電流を測定するように構成され得る。

例えば、図３の実施形態において、メイン充放電経路上にはバッテリーモジュール１０の電流を測定するための電流計Ａ及び／またはセンス抵抗がさらに配置され得る。以下、説明の便宜上、メイン充放電経路に電流計Ａが配置されたことにして説明する。そして、測定部１２０は、センシングラインＳＬを通じて電流計Ａと接続され、メイン充放電経路を流れる電流を測定することができる。

メイン充放電経路上にセンス抵抗が配置される場合であれば、測定部１２０は、センス抵抗の両端電圧を測定し、センス抵抗によって降下した降下電圧を算出し得る。そして、測定部１２０は、既知のセンス抵抗の抵抗値及び算出した降下電圧に基づいて、メイン充放電経路を流れる電流を測定し得る。

制御部１３０は、測定部１２０からバッテリーモジュール１０の電流に対する測定値を受信するように構成され得る。

具体的には、制御部１３０と測定部１２０とは、有線及び／または無線で接続され得る。そして、測定部１２０は、測定したバッテリーモジュール１０の電流に対する測定値をデジタル信号に変換し、変換された信号を制御部１３０に出力し得る。制御部１３０は、測定部１２０から受信したデジタル信号を読み出し、バッテリーモジュール１０の電流値を取得することができる。

例えば、図３の実施形態において、制御部１３０と測定部１２０とは、有線ラインを通じて互いに接続され得る。そして、測定部１２０は、測定したバッテリーモジュール１０の電流値をデジタル信号に変換し、変換したデジタル信号を有線ラインを通じて出力し得る。

制御部１３０は、受信した測定値に基づいてサイクル期間のバッテリーモジュール１０の充電状態（Ｓｔａｔｅ ｏｆ ｃｈａｒｇｅ、ＳＯＣ）を推定するように構成され得る。

例えば、制御部１３０は、測定部１２０が測定したバッテリーモジュール１０の電流値をサイクル期間に亘って積算してバッテリーモジュール１０の充電状態を推定することができる。すなわち、制御部１３０は、電流積算法を用いてバッテリーモジュール１０の充電状態を推定し得る。

また、制御部１３０は、推定された充電状態の変化率を算出するように構成され得る。

ここで、充電状態の変化率とは、サイクル期間のバッテリーモジュール１０の充電状態の変化率であって、例えば、サイクル期間の充電状態の総変化率または所定の周期毎に算出された充電状態の瞬間変化率を含み得る。

例えば、バッテリーモジュール１０が充電される充電サイクルが０秒から９０００秒まで進行したと仮定する。制御部１３０は、充電状態の変化率を０秒から９０００秒までのバッテリーモジュール１０の充電状態の変化率として算出し得る。また、制御部１３０は、充電状態の変化率を０秒～９０００秒における所定の周期毎の充電状態の瞬間変化率としても算出し得る。ここで、所定の周期とは、望ましくは、測定部１２０がバッテリーモジュール１０の電流を測定する周期と同一であり得る。

制御部１３０は、算出された充電状態の変化率と既に設定された基準変化率とを比較した結果に基づいてバッテリーモジュール１０の欠陥発生を判断するように構成され得る。

具体的には、制御部１３０は、バッテリーモジュール１０に対して算出した充電状態の変化率と既に設定された基準変化率とを比較することで、バッテリーモジュール１０の欠陥が発生したか否かを判断することができる。

例えば、図３の実施形態において、基準モジュールＲｅｆ及びバッテリーモジュール１０が、それぞれ並列で接続された４個のバッテリーセルを備えると仮定する。基準モジュールＲｅｆはＢＯＬ（Ｂｅｇｉｎｎｉｎｇ ｏｆ Ｌｉｆｅ：寿命初期）状態のバッテリーセルを備え、バッテリーモジュール１０はＥＯＬ（Ｅｎｄ ｏｆ Ｌｉｆｅ：寿命末期）状態のバッテリーセルを備えると仮定する。バッテリーセルは劣化するほど健康状態（Ｓｔａｔｅ ｏｆ ｈｅａｌｔｈ：ＳＯＨ）が低下するため、ＢＯＬ状態のバッテリーセルとＥＯＬ状態のバッテリーセルとは、同じ量の電流の印加を受けても充電状態が相異なり得る。したがって、同じ充電サイクル期間における基準モジュールＲｅｆの充電状態の変化率とバッテリーモジュール１０の充電状態の変化率とは相異なり得る。望ましくは、バッテリーモジュール１０の充電状態の変化率は、同じサイクル期間における基準モジュールＲｅｆの充電状態の変化率よりも大きくなり得る。

また、バッテリーモジュール１０と基準モジュールＲｅｆとに異なる個数のバッテリーセルが備えられる場合にも、バッテリーモジュール１０の充電状態の変化率と基準変化率とは相異なり得る。例えば、図３の実施形態において、基準モジュールＲｅｆでは４個のバッテリーセルが正常に並列で接続され、バッテリーモジュール１０では備えられた４個のバッテリーセルのうち第４バッテリーセルＢ４の接続が切断されていると仮定する。この場合も、基準モジュールＲｅｆのＳＯＨがバッテリーモジュール１０のＳＯＨよりも高くなり得る。したがって、基準モジュールＲｅｆとバッテリーモジュール１０とに同じ量の電流を印加すれば、バッテリーモジュール１０の充電状態が基準モジュールＲｅｆの充電状態よりも急激に増加し得る。

したがって、制御部１３０は、バッテリーモジュール１０の充電状態の変化率と基準変化率とを比較することで、バッテリーモジュール１０の欠陥発生を判断することができる。具体的には、制御部１３０は、バッテリーモジュール１０の劣化如何またはバッテリーモジュール１０に備えられたバッテリーセルの接続故障如何などを判断することができる。

本発明の一実施形態によるバッテリー状態診断装置１００は、複数のバッテリーセルを備えたバッテリーモジュール１０の欠陥を判断するとき、複数のバッテリーセルの状態をそれぞれ診断しなくても、バッテリーモジュール１０の充電状態の変化率に基づいてバッテリーモジュール１０の欠陥を判断することができる。したがって、バッテリーモジュール１０の欠陥発生を判断するための回路構成が比較的に簡単であり、バッテリー状態診断装置１００に必要な物理的空間を最小化することができる。

また、バッテリー状態診断装置１００は、バッテリーモジュール１０自体の充電状態を考慮してバッテリーモジュール１０の欠陥状態を判断するため、バッテリーモジュール１０に備えられた複数のバッテリーセルが並列で接続された場合にも、バッテリーモジュール１０の欠陥発生の判断時にバッテリーセルのそれぞれに対する診断を必要としないという長所がある。

一方、バッテリー状態診断装置１００に備えられた制御部１３０は、本発明で実行される多様な制御ロジックを実行するため、当業界に知られたプロセッサ、ＡＳＩＣ（ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ‐ｓｐｅｃｉｆｉｃ ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ、特定用途向け集積回路）、他のチップセット、論理回路、レジスタ、通信モデム、データ処理装置などを選択的に含み得る。また、制御ロジックがソフトウェアとして具現されるとき、制御部１３０はプログラムモジュールの集合として具現され得る。このとき、プログラムモジュールはメモリに保存され、制御部１３０によって実行され得る。メモリは、制御部１３０の内部または外部に備えられ得、周知の多様な手段で制御部１３０と接続され得る。

また、図１～図３を参照すると、バッテリー状態診断装置１００は、保存部１４０をさらに含むことができる。保存部１４０は、制御部１３０がバッテリーモジュール１０の欠陥発生如何及び欠陥程度を判断するのに必要なプログラム及びデータなどを保存し得る。すなわち、保存部１４０は、バッテリー状態診断装置１００の各構成要素が動作及び機能を実行するのに必要なデータ、若しくは、プログラムまたは動作及び機能が実行される過程で生成されるデータなどを保存し得る。保存部１４０は、データを記録、消去、更新及び読出できると知られた公知の情報記録手段であれば、その種類に特に制限がない。一例として、情報記録手段にはＲＡＭ、フラッシュ（登録商標）メモリ、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、レジスタなどが含まれ得る。また、保存部１４０は、制御部１３０によって実行可能なプロセスが定義されたプログラムコードを保存し得る。

望ましくは、制御部１３０は、推定された充電状態の瞬間変化率を算出するように構成され得る。以下、図４を参照して、制御部１３０が充電状態の瞬間変化率を算出する例を具体的に説明する。

図４は、本発明の一実施形態によるバッテリー状態診断装置１００において、基準モジュールＲｅｆ及びバッテリーモジュール１０の充電状態及び充電状態の変化率を示した図である。

具体的には、図４は、同じ時間に亘って同じ充電Ｃレートで充電される基準モジュールＲｅｆとバッテリーモジュール１０との充電サイクルにおいて、制御部１３０が推定した充電状態及び算出した充電状態の変化率を示した図である。より具体的には、バッテリーモジュール１０は、基準モジュールＲｅｆよりも、備えられたバッテリーセルの個数が１個だけ少ないモジュールである。また、基準モジュールとバッテリーモジュール１０とは、同じ時間に亘って充放電部１１０から０．３Ｃ（Ｃレート）の充電電流の印加を受けて充電された。

図４を参照すると、同じ充電時間における基準モジュールＲｅｆの充電状態及びバッテリーモジュール１０の充電状態が示されている。また、基準モジュールＲｅｆの充電状態の瞬間変化率及びバッテリーモジュール１０の充電状態の瞬間変化率が示されている。

ここで、瞬間変化率とは、充電状態の平均変化率に極限を適用して得られる変化率であって、例えば、図４に示された充電状態の接線の傾きを意味し得る。

一実施形態において、制御部１３０は、バッテリーモジュール１０の充電中または放電中に測定部１２０によって測定されたバッテリーモジュール１０の電流値を積算し、バッテリーモジュール１０の充電状態を推定することができる。そして、制御部１３０は、バッテリーモジュール１０の充電状態を推定すると同時に、バッテリーモジュール１０の充電状態の瞬間変化率を算出することができる。

例えば、測定部１２０が１００秒周期でバッテリーモジュール１０の電流を測定し、制御部１３０が１００秒周期でバッテリーモジュール１０の充電状態を推定すると仮定する。制御部１３０は、１０００秒時点でバッテリーモジュール１０の充電状態を推定しながら、９００秒時点におけるバッテリーモジュール１０の充電状態の瞬間変化率を算出し得る。すなわち、瞬間変化率は平均変化率の極限値（充電状態の接線の傾き）であるため、制御部１３０は、迅速な欠陥判断のため、バッテリーモジュール１０の充電状態の推定と充電状態の瞬間変化率の推定とを同時に行い得る。

他の実施形態において、制御部１３０は、バッテリーモジュール１０の充電状態を推定する度に保存部１４０に保存し得る。すなわち、保存部１４０には、バッテリーモジュール１０の充電サイクルにおいて所定の周期毎に推定された複数の充電状態が保存され得る。そして、制御部１３０は、保存部１４０に保存された複数の充電状態に対し、所定の周期に対応する充電状態の瞬間変化率を算出し得る。

また、制御部１３０は、同一時点で算出された瞬間変化率と対応する基準変化率とを比較してバッテリーモジュール１０の欠陥発生を判断するように構成され得る。

ここで、基準変化率とは、基準モジュールＲｅｆの充電状態の瞬間変化率であり得る。当該基準変化率は、保存部１４０に予め保存され得る。

制御部１３０は、同じ時点におけるバッテリーモジュール１０の瞬間変化率の大きさと基準モジュールＲｅｆの瞬間変化率の大きさとを比較することで、バッテリーモジュール１０に欠陥が発生したか否かを判断することができる。

例えば、図４の実施形態において、制御部１３０は、バッテリーモジュール１０の充電状態の変化率を算出した後、充電サイクルの一つ以上の時点におけるバッテリーモジュール１０の充電状態の変化率と基準モジュールＲｅｆの充電状態の変化率を比較し得る。

望ましくは、制御部１３０は、サイクルの開始時点から所定の時間が経過した後の一つ以上の時点を選択し得る。

例えば、制御部１３０は、サイクルの開始時点（０秒）から１５００秒が経過した時点を選択し得る。そして、制御部１３０は、選択した時点（１５００秒）における基準モジュールＲｅｆの充電状態の変化率とバッテリーモジュール１０の充電状態の変化率とを比較して、バッテリーモジュール１０に欠陥が発生したか否かを判断することができる。

他の例として、制御部１３０は、サイクルの開始時点（０秒）から１５００秒、３０００秒、４５００秒、６０００秒及び７５００秒が経過した時点をすべて選択し得る。そして、制御部１３０は、選択した複数の時点（１５００秒、３０００秒、４５００秒、６０００秒及び７５００秒）における基準モジュールＲｅｆの充電状態の変化率とバッテリーモジュール１０の充電状態の変化率とを比較して、バッテリーモジュール１０に欠陥が発生したか否かを判断することができる。すなわち、測定部１２０による測定誤差または制御部１３０による充電状態の推定誤差によって、制御部１３０が一時点の充電状態の変化率のみに基づいてバッテリーモジュール１０の欠陥如何を判断すると、バッテリーモジュール１０の欠陥如何を誤判断するおそれがある。したがって、制御部１３０は、複数の時点を選択し、選択した複数の時点における充電状態の変化率を比較することで、バッテリーモジュール１０の欠陥如何をより正確に判断することができる。

本発明の一実施形態によるバッテリー状態診断装置１００は、バッテリーセルが備えられたバッテリーモジュール１０の容量特性に基づいて充電状態の瞬間変化率を比較するだけでも、バッテリーモジュール１０の欠陥発生を正確且つ迅速に診断することができる。

制御部１３０は、算出された瞬間変化率が基準変化率を超過する場合、バッテリーモジュール１０に備えられた複数のバッテリーセルのうち少なくとも一つに欠陥が発生したと判断するように構成され得る。

すなわち、上述したように、バッテリーモジュール１０に備えられた複数のバッテリーセルのうち少なくとも一つに欠陥が発生した場合、バッテリーモジュール１０の健康状態が減少し得る。これは同じ量の電流が印加されても、健康状態が減少したバッテリーモジュール１０の充電状態が基準モジュールＲｅｆの充電状態よりも急激に増加し得ることを意味する。

したがって、制御部１３０は、算出した瞬間変化率が基準変化率を超過する場合、バッテリーモジュール１０に欠陥が発生したと判断することができる。

逆に、制御部１３０は、算出された瞬間変化率が基準変化率以下である場合、バッテリーモジュール１０に備えられた複数のバッテリーセルの何れにも欠陥が発生していないと判断するように構成され得る。

例えば、図４の実施形態において、バッテリーモジュール１０は、基準モジュールＲｅｆよりもバッテリーセルを１個だけ少なく備えるモジュールである。したがって、図４に示されたように、バッテリーモジュール１０の充電状態の瞬間変化率が基準モジュールＲｅｆの充電状態の瞬間変化率よりも大きくなり得る。したがって、制御部１３０は、バッテリーモジュール１０と基準モジュールＲｅｆとの充電状態の瞬間変化率を比較した結果に基づいて、バッテリーモジュール１０に欠陥が発生したと判断することができる。

制御部１３０は、算出された瞬間変化率から複数のピークを決定するように構成され得る。

具体的には、制御部１３０は、基準モジュールＲｅｆの充電状態の変化率及び算出したバッテリーモジュール１０の充電状態の変化率において、変化率が増加してから減少する地点をピークとして決定することができる。

例えば、図４の実施形態において、制御部１３０は、バッテリーモジュール１０の充電状態の変化率のうちＰ１、Ｐ２及びＰ３をピークとして決定し、基準モジュールＲｅｆの充電状態の変化率のうちＰｒｅｆ１及びＰｒｅｆ２をピークとして決定し得る。

そして、制御部１３０は、決定された複数のピークのうち充放電サイクルの中間時点に最も近いピークをターゲットピークとして選択するように構成され得る。

例えば、図４の実施形態において、制御部１３０は、バッテリーモジュール１０に対してはＰ２をターゲットピークとして選択し、基準モジュールＲｅｆに対してはＰｒｅｆ１をターゲットピークとして選択し得る。

具体的には、バッテリーセルは、充電または放電過程で内部に化学的作用が発生する特徴があり、このような特徴によってバッテリーセルの充電状態はバッテリーセルの内部抵抗の変化に影響を受け得る。すなわち、バッテリーセルの充電状態は、バッテリーセルの開回路電圧（Ｏｐｅｎ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｖｏｌｔａｇｅ、ＯＣＶ）と一対一の関係にあり、バッテリーセルの開放電圧はバッテリーセルの内部抵抗に反比例する特性がある。したがって、制御部１３０は、バッテリーモジュール１０の充電状態の変化率に基づいてバッテリーモジュール１０の欠陥発生を判断するため、選択した複数のピークのうちバッテリーセルの内部抵抗の変化に最も敏感に反応するピークをターゲットピークとして選択することができる。そして、このようなターゲットピークは、充放電サイクルの中間時点に最も近いピークであり得る。

すなわち、制御部１３０によって選択されたターゲットピークは、バッテリーセルの抵抗変化に最も敏感なピークであるため、上述したバッテリーセルの特性を考慮すれば、ターゲットピークは充電状態の変化率に基づいてバッテリーセルの欠陥を判断する際に最も正確な比較対象になり得るピークである。したがって、制御部１３０は、バッテリーモジュール１０の充電状態の変化率と基準変化率との比較を通じてバッテリーモジュール１０の欠陥発生を判断するため、充放電サイクルの中間時点に最も近いピークをターゲットピークとして選択することができる。

制御部１３０は、選択されたターゲットピークを基準変化率の基準ピークと比較してバッテリーモジュール１０の欠陥発生を判断するように構成され得る。

例えば、図４の実施形態において、制御部１３０はＰ２とＰｒｅｆ１との大きさを比較してバッテリーモジュール１０の欠陥発生を判断し得る。図４を参照すると、Ｐ２がＰｒｅｆ１よりも大きいため、制御部１３０は、バッテリーモジュール１０に欠陥が発生したと判断することができる。

本発明の一実施形態によるバッテリー状態診断装置１００は、バッテリーセルの特性を考慮して選択されたターゲットピークの大きさを比較することで、バッテリーモジュール１０の欠陥発生如何をより正確に且つ信頼度高く診断することができる。

また、バッテリー状態診断装置１００は、同一時点におけるバッテリーモジュール１０の充電状態の変化率と基準変化率とを比較するだけでなく、ターゲットピークの大きさを比較することによってもバッテリーモジュール１０の欠陥発生を判断できるため、多様な面からバッテリーモジュール１０の欠陥発生を判断することができる。

図５は、本発明の一実施形態によるバッテリー状態診断装置１００を含むバッテリーパック１の他の例示的構成を示した図である。

図５を参照すると、バッテリーパック１にはバッテリーモジュール１０が複数個備えられ得る。

例えば、図５に示されたように、第１バッテリーモジュール１０ａと第２バッテリーモジュール１０ｂがバッテリーパック１に備えられ得る。ここで、第１バッテリーモジュール１０ａと第２バッテリーモジュール１０ｂとは互いに並列で接続され得る。

そして、第１バッテリーモジュール１０ａの一端には、第１バッテリーモジュール１０ａの電流を測定するための第１電流計Ａ１が配置され得る。また、第２バッテリーモジュール１０ｂの一端には、第２バッテリーモジュール１０ｂの電流を測定するための第２電流計Ａ２が配置され得る。

そして、測定部１２０は、第１センシングラインＳＬ１を通じて第１電流計Ａ１と接続され、第１バッテリーモジュール１０ａの電流を測定することができる。そして、測定部１２０は、第２センシングラインＳＬ２を通じて第２電流計Ａ２と接続され、第２バッテリーモジュール１０ｂの電流を測定することができる。

制御部１３０は、複数のバッテリーモジュール（１０ａ、１０ｂ）のそれぞれに対する充電状態の瞬間変化率を算出するように構成され得る。

例えば、図５の実施形態において、制御部１３０は、測定部１２０で測定した第１バッテリーモジュール１０ａの電流値に基づいて第１バッテリーモジュール１０ａの充電状態を推定することができる。そして、制御部１３０は、推定した第１バッテリーモジュール１０ａの充電状態に基づいて第１バッテリーモジュール１０ａの充電状態の瞬間変化率を算出することができる。

また、制御部１３０は、測定部１２０で測定した第２バッテリーモジュール１０ｂの電流値に基づいて第２バッテリーモジュール１０ｂの充電状態を推定することができる。そして、制御部１３０は、推定した第２バッテリーモジュール１０ｂの充電状態に基づいて第２バッテリーモジュール１０ｂの充電状態の瞬間変化率を算出することができる。

図６は、本発明の一実施形態によるバッテリー状態診断装置１００において、基準モジュールＲｅｆ、第１バッテリーモジュール１０ａ及び第２バッテリーモジュール１０ｂの充電状態及び充電状態の瞬間変化率を示した図である。図７は、図６に示された複数のバッテリーモジュール（１０ａ、１０ｂ）のそれぞれに対して選択されたターゲットピークを示した図である。

具体的には、第１バッテリーモジュール１０ａは基準モジュールＲｅｆよりもバッテリーセルを１個だけ少なく備えるモジュールであり、第２バッテリーモジュール１０ｂは基準モジュールＲｅｆよりもバッテリーセルを２個だけ少なく備えるモジュールである。また、基準モジュール、第１バッテリーモジュール１０ａ及び第２バッテリーモジュール１０ｂは、同じ時間に亘って充放電部１１０から０．３Ｃ（Ｃレート）の充電電流の印加を受けて充電された。

図６を参照すると、制御部１３０は、同じ時点で基準モジュールＲｅｆ、第１バッテリーモジュール１０ａ及び第２バッテリーモジュール１０ｂの充電状態を推定し、充電状態の瞬間変化率を算出することができる。ここで、基準モジュールＲｅｆの充電状態の瞬間変化率は基準変化率であり得る。そして、基準モジュールＲｅｆの充電状態及び充電状態の瞬間変化率は保存部１４０に予め保存されていてもよい。この場合、制御部１３０は、保存部１４０を参照して基準モジュールＲｅｆの充電状態及び充電状態の瞬間変化率を取得し得る。

そして、制御部１３０は、複数のバッテリーモジュール（１０ａ、１０ｂ）のそれぞれの瞬間変化率からターゲットピークを選択するように構成され得る。

まず、制御部１３０は、基準モジュールＲｅｆ及び複数のバッテリーモジュール（１０ａ、１０ｂ）の瞬間変化率のそれぞれから複数のピークを決定することができる。

例えば、図６の実施形態において、制御部１３０は、基準モジュールＲｅｆの充電状態の瞬間変化率から、Ｐｒｅｆ１及びＰｒｅｆ２をピークとして決定し得る。そして、制御部１３０は、第１バッテリーモジュール１０ａの充電状態の瞬間変化率から、Ｐ１１、Ｐ１２及びＰ１３をピークとして決定し得る。最後に、制御部１３０は、第２バッテリーモジュール１０ｂの充電状態の瞬間変化率から、Ｐ２１、Ｐ２２、Ｐ２３及びＰ２４をピークとして決定し得る。

そして、制御部１３０は、決定された複数のピークのうち、基準モジュールＲｅｆ、第１バッテリーモジュール１０ａ及び第２バッテリーモジュール１０ｂのそれぞれに対するターゲットピークを選択することができる。

上述したように、ターゲットピークは、サイクルの中間時点に最も近いピークが選択され得る。

例えば、図６の実施形態において、制御部１３０は、基準モジュールＲｅｆに対するターゲットピークとしてＰｒｅｆ１を選択し、第１バッテリーモジュール１０ａに対するターゲットピークとしてＰ１２を選択し、第２バッテリーモジュール１０ｂに対するターゲットピークとしてＰ２３を選択し得る。制御部１３０が基準モジュールＲｅｆ、第１バッテリーモジュール１０ａ及び第２バッテリーモジュール１０ｂに対して選択したターゲットピークは、図７に示されたようである。

そして、制御部１３０は、選択された複数のターゲットピークの大きさを比較することで、複数のバッテリーモジュール（１０ａ、１０ｂ）の相対的な欠陥発生程度を判断するように構成され得る。

具体的には、制御部１３０は、複数のターゲットピークの大きさを比較して、対応するターゲットピークが大きいほど、該当バッテリーモジュール１０の欠陥発生程度が他のバッテリーモジュール１０に比べて相対的に大きいと判断することができる。

例えば、図７の実施形態において、制御部１３０は、Ｐｒｅｆ１、Ｐ１２及びＰ２３の大きさを比較し得る。Ｐｒｅｆ１の大きさが約１００であり、Ｐ１２の大きさが約１１２であり、Ｐ２３の大きさが約１３７であると仮定する。Ｐ２３の大きさがＰｒｅｆ１及びＰ１２の大きさよりも大きいため、制御部１３０は、第２バッテリーモジュール１０ｂの欠陥発生程度が第１バッテリーモジュール１０ａ及び基準モジュールＲｅｆに比べて大きいと判断することができる。また、Ｐ１２の大きさがＰｒｅｆ１の大きさよりも大きいため、制御部１３０は、第１バッテリーモジュール１０ａの欠陥発生程度が基準モジュールＲｅｆに比べて大きいと判断することができる。

以上では、制御部１３０が基準モジュールＲｅｆ、第１バッテリーモジュール１０ａ及び第２バッテリーモジュール１０ｂのターゲットピークの大きさを比較することで、基準モジュールＲｅｆと第１バッテリーモジュール１０ａと第２バッテリーモジュール１０ｂとの相対的な欠陥進行の程度を判断した。ただし、制御部１３０は、基準モジュールＲｅｆを除いて、バッテリーパック１に備えられた複数のバッテリーモジュール（１０ａ、１０ｂ）間の相対的な欠陥進行程度のみを判断してもよい。

本発明の一実施形態によるバッテリー状態診断装置１００は、複数のバッテリーモジュール（１０ａ、１０ｂ）のそれぞれの内部抵抗または健康状態を推定する過程がなくても、バッテリーモジュール１０の抵抗変化に敏感なターゲットピークを比較することで、複数のバッテリーモジュール（１０ａ、１０ｂ）間の相対的な欠陥進行程度を容易且つ迅速に判断することができる。

すなわち、バッテリー状態診断装置１００は、複数のバッテリーモジュール（１０ａ、１０ｂ）の１回充電過程で算出可能な充電状態の変化率に基づいて、迅速に複数のバッテリーモジュール（１０ａ、１０ｂ）間の相対的な欠陥進行程度を判断することができる。

複数のターゲットピークは、対応するバッテリーモジュール１０の充放電サイクルの中間時点に最も近いピークであって、相異なる時点に位置し得る。

例えば、図７の実施形態において、基準モジュールＲｅｆに対するターゲットピークはＰｒｅｆ１であり、第１バッテリーモジュール１０ａに対するターゲットピークはＰ１２であり、第２バッテリーモジュール１０ｂに対するターゲットピークはＰ２３である。すなわち、ターゲットピークはバッテリーモジュール１０の抵抗変化に最も敏感なピークであるため、ピークが現れる時点が相異なり得る。

ただし、複数のバッテリーモジュール（１０ａ、１０ｂ）の欠陥程度が異なっても、複数のバッテリーモジュール（１０ａ、１０ｂ）のターゲットピークは充電サイクルまたは放電サイクルの中間時点に最も近いピークであり得る。

したがって、本発明の一実施形態によるバッテリー状態診断装置１００は、このようなターゲットピークの特性を考慮して、充電状態の変化率から容易にターゲットピークを選択することができる。すなわち、バッテリー状態診断装置１００は、バッテリーモジュール１０に対する電圧‐充電量カーブ（Ｑ‐ｄＶ／ｄＱカーブ）などを求めなくても、充電状態の変化率だけでターゲットピークを容易且つ迅速に選択することができる。結果的に、ターゲットピークを迅速に選択できるため、複数のバッテリーモジュール（１０ａ、１０ｂ）間の欠陥発生程度を迅速且つ正確に比較することができる。

本発明によるバッテリー状態診断装置１００は、ＢＭＳ（Ｂａｔｔｅｒｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ：バッテリー管理システム）に適用され得る。すなわち、本発明によるＢＭＳは、上述したバッテリー状態診断装置１００を含むことができる。このような構成において、バッテリー状態診断装置１００の各構成要素のうち少なくとも一部は、従来のＢＭＳに含まれた構成の機能を補完するか又は追加することで具現され得る。例えば、バッテリー状態診断装置１００の充放電部１１０、測定部１２０、制御部１３０及び保存部１４０はＢＭＳの構成要素として具現され得る。

また、本発明によるバッテリー状態診断装置１００は、バッテリーパック１に備えられ得る。例えば、図２及び図３を参照すると、バッテリーパック１は、本発明の一実施形態によるバッテリー状態診断装置１００、及び一つ以上のバッテリーセルが備えられたバッテリーモジュール１０を含むことができる。また、バッテリーパック１は、電装品（リレー、ヒューズなど）及びケースなどをさらに含むことができる。

図８は、本発明の他の実施形態によるバッテリー状態診断方法を概略的に示した図である。

本発明の他の実施形態によるバッテリー状態診断方法は、一つ以上のバッテリーセルが備えられたバッテリーモジュール１０の状態を診断する方法であって、バッテリー状態診断装置１００によって実行できる。

図８を参照すると、本発明の他の実施形態によるバッテリー状態診断方法は、充放電段階Ｓ１００、測定段階Ｓ２００、充電状態推定段階Ｓ３００、充電状態変化率算出段階Ｓ４００及びバッテリーモジュール欠陥判断段階Ｓ５００を含むことができる。

充放電段階Ｓ１００は、バッテリーモジュール１０を充電または放電させる段階であって、充放電部１１０によって実行できる。

例えば、充放電部１１０は、制御部１３０から充電命令信号または放電命令信号を受信し得る。充放電部１１０は、充電命令信号を受信すれば、バッテリーパック１のメイン充放電経路に電流を出力し、バッテリーモジュール１０を充電することができる。一方、充放電部１１０が放電命令信号を受信すれば、バッテリーモジュール１０から電流の印加を受けて充電され得る。

測定段階Ｓ２００は、バッテリーモジュール１０の充電サイクルまたは放電サイクルに、所定の周期毎にバッテリーモジュール１０の電流を測定する段階であって、測定部１２０によって実行できる。

例えば、図３の実施形態において、測定部１２０は、バッテリーモジュール１０の充電中にセンシングラインＳＬを通じて接続された電流計Ａを用いてバッテリーモジュール１０の電流を測定することができる。

充電状態推定段階Ｓ３００は、測定段階Ｓ２００で測定された測定値に基づいてサイクル期間のバッテリーモジュール１０の充電状態を推定する段階であって、制御部１３０によって実行できる。

例えば、制御部１３０は、測定部１２０がバッテリーモジュール１０の電流を測定する所定の周期毎にバッテリーモジュール１０の充電状態を推定することができる。例えば、測定部１２０がバッテリーモジュール１０の電流を１００秒毎に測定する場合、制御部１３０は、測定部１２０がバッテリーモジュール１０の電流を測定する１００秒毎にバッテリーモジュール１０の充電状態を推定し得る。ここで、制御部１３０は、測定部１２０が測定した電流値を累積積算して、バッテリーモジュール１０の充電状態を推定し得る。

充電状態変化率算出段階Ｓ４００は、充電状態推定段階Ｓ３００で推定された充電状態の変化率を算出する段階であって、制御部１３０によって実行できる。

制御部１３０は、サイクル期間に推定したバッテリーモジュール１０の充電状態から変化率を算出することができる。望ましくは、制御部１３０は、所定の周期毎にバッテリーモジュール１０の充電状態の変化率を算出することができる。

例えば、上述した実施形態のように、制御部１３０は、１００秒毎にバッテリーモジュール１０の充電状態を推定し、１００秒毎にバッテリーモジュール１０の充電状態の変化率を算出し得る。

バッテリーモジュール欠陥判断段階Ｓ５００は、充電状態変化率算出段階Ｓ４００で算出された変化率と既に設定された基準変化率とを比較した結果に基づいて、バッテリーモジュール１０の欠陥発生を判断する段階であって、制御部１３０によって実行できる。

すなわち、制御部１３０は、算出された変化率の大きさと基準変化率の大きさとを比較することで、バッテリーモジュール１０の欠陥発生如何を迅速且つ正確に判断することができる。望ましくは、制御部１３０は、同一時点で算出された変化率の大きさと基準変化率の大きさとを比較して、バッテリーモジュール１０の欠陥発生を判断することができる。

図６の実施形態のように、バッテリーモジュール１０は複数個備えられ得る。

この場合、充電状態変化率算出段階Ｓ４００は、充電状態の瞬間変化率算出段階を含むことができる。

充電状態の瞬間変化率算出段階は、複数のバッテリーモジュール（１０ａ、１０ｂ）のそれぞれに対する充電状態の瞬間変化率を算出する段階であって、制御部１３０によって実行できる。

すなわち、制御部１３０は、複数のバッテリーモジュール（１０ａ、１０ｂ）のそれぞれに対する充電状態を推定し、複数のバッテリーモジュール（１０ａ、１０ｂ）のそれぞれに対する充電状態の瞬間変化率を算出することができる。

より迅速に充電状態の変化率を算出するため、制御部１３０は、現在時点でバッテリーモジュール１０の充電状態を推定すると同時に、直前周期の充電状態の変化率を算出することもできる。

また、バッテリーモジュール欠陥判断段階Ｓ５００は、ターゲットピーク選択段階及びバッテリーモジュールの相対的欠陥判断段階をさらに含むことができる。

ターゲットピーク選択段階は、充電状態変化率算出段階Ｓ４００で算出された複数のバッテリーモジュール（１０ａ、１０ｂ）のそれぞれの充電状態の瞬間変化率からターゲットピークを選択する段階であって、制御部１３０によって実行できる。

例えば、図６に示されたように、制御部１３０は、複数のバッテリーモジュール（１０ａ、１０ｂ）のそれぞれに対して複数のピークを決定することができる。ここで、ピークは、充電状態の変化率が増加してから減少する地点であり得る。そして、図７に示されたように、制御部１３０は、決定された複数のピークからターゲットピークを選択することができる。

バッテリーモジュールの相対的欠陥判断段階は、選択された複数のターゲットピークの大きさを比較することで、複数のバッテリーモジュール（１０ａ、１０ｂ）間の相対的な欠陥発生程度を判断する段階であって、制御部１３０によって実行できる。

すなわち、制御部１３０は、ターゲットピークの大きさを比較することで、複数のバッテリーモジュール（１０ａ、１０ｂ）間の相対的な欠陥発生程度を迅速に判断することができる。

上述した本発明の実施形態は、装置及び方法のみによって具現されるものではなく、本発明の実施形態の構成に対応する機能を実現するプログラムまたはそのプログラムが記録された記録媒体を通じても具現され得、このような具現は上述した実施形態の記載から当業者であれば容易に具現できるであろう。

以上のように、本発明を限定された実施形態と図面によって説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、本発明の属する技術分野で通常の知識を持つ者によって本発明の技術思想と特許請求の範囲の均等範囲内で多様な修正及び変形が可能であることは言うまでもない。

また、上述した本発明は、本発明が属する技術分野で通常の知識を持つ者により、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲内で様々な置換、変形及び変更が可能であって、上述した実施形態及び添付の図面によって限定されるものではなく、多様な変形のため各実施形態の全部または一部が選択的に組み合わせられて構成され得る。

１：バッテリーパック
１０：バッテリーモジュール
１０ａ：第１バッテリーモジュール
１０ｂ：第２バッテリーモジュール
１００：バッテリー状態診断装置
１１０：充放電部
１２０：測定部
１３０：制御部
１４０：保存部
Ｒｅｆ：基準モジュール

Claims (6)

1. 一つ以上のバッテリーセルが備えられたバッテリーモジュールの状態を診断するバッテリー状態診断装置であって、
   前記バッテリーモジュールを充電または放電させるように構成された充放電部と、
   前記バッテリーモジュールの充電または放電のサイクル中に、所定の周期毎に前記バッテリーモジュールの電流を測定するように構成された測定部と、
   前記測定部から前記バッテリーモジュールの電流に対する測定値を受信し、受信した測定値に基づいて前記サイクル中の前記バッテリーモジュールの充電状態を推定し、推定された充電状態の変化率を算出し、算出された充電状態の変化率と既に設定された基準変化率とを比較した結果に基づいて前記バッテリーモジュールの欠陥発生を判断するように構成された制御部と、を含み、
   前記制御部は、前記推定された充電状態の瞬間変化率を算出し、前記算出された瞬間変化率から複数のピークを決定し、決定された複数のピークのうち前記サイクルの中間時点に最も近いピークをターゲットピークとして選択し、選択されたターゲットピークを前記基準変化率の基準ピークと比較して前記バッテリーモジュールの欠陥発生を判断するように構成されている、バッテリー状態診断装置。
2. 前記バッテリーモジュールは、複数個備えられ、
   前記制御部は、前記複数のバッテリーモジュールのそれぞれに対する充電状態の瞬間変化率を算出し、前記複数のバッテリーモジュールのそれぞれの瞬間変化率からターゲットピークを選択し、選択された複数のターゲットピークの大きさを比較することで、前記複数のバッテリーモジュールの相対的な欠陥発生程度を判断するように構成されている、請求項１に記載のバッテリー状態診断装置。
3. 前記複数のターゲットピークは、対応するバッテリーモジュールの充放電サイクルの中間時点に最も近いピークであって、相異なる時点に位置する、請求項２に記載のバッテリー状態診断装置。
4. 前記制御部は、前記選択された複数のターゲットピークのうち対応するターゲットピークが大きいほど、バッテリーモジュールの欠陥発生程度が大きいと判断するように構成されている、請求項２または３に記載のバッテリー状態診断装置。
5. 請求項１から４のいずれか一項に記載のバッテリー状態診断装置を含むバッテリーパック。
6. 一つ以上のバッテリーセルが備えられたバッテリーモジュールの状態を診断するバッテリー状態診断方法であって、
   前記バッテリーモジュールを充電または放電させる充放電段階と、
   前記バッテリーモジュールの充電または放電のサイクル中に、所定の周期毎に前記バッテリーモジュールの電流を測定する測定段階と、
   前記測定段階で測定された測定値に基づいて前記サイクル中の前記バッテリーモジュールの充電状態を推定する充電状態推定段階と、
   前記充電状態推定段階で推定された充電状態の変化率を算出する充電状態変化率算出段階と、
   前記充電状態変化率算出段階で算出された変化率と既に設定された基準変化率とを比較した結果に基づいて前記バッテリーモジュールの欠陥発生を判断するバッテリーモジュール欠陥判断段階と、を含み、
   前記バッテリーモジュールは、複数個備えられ、
   前記充電状態変化率算出段階は、複数のバッテリーモジュールのそれぞれに対する充電状態の瞬間変化率を算出する瞬間変化率算出段階を含み、
   前記バッテリーモジュール欠陥判断段階は、
   前記充電状態変化率算出段階で算出された前記複数のバッテリーモジュールのそれぞれの瞬間変化率からターゲットピークを選択するターゲットピーク選択段階と、
   選択された複数のターゲットピークの大きさを比較することで前記複数のバッテリーモジュールの相対的な欠陥発生程度を判断する相対的欠陥判断段階と、を含む、バッテリー状態診断方法。

Images