KR100579922B1 - Method and system for calculating available power of battery - Google Patents

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KR100579922B1 KR1020030086648A KR20030086648A KR100579922B1 KR 100579922 B1 KR100579922 B1 KR 100579922B1 KR 1020030086648 A KR1020030086648 A KR 1020030086648A KR 20030086648 A KR20030086648 A KR 20030086648A KR 100579922 B1 KR100579922 B1 KR 100579922B1
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Abstract

본 발명의 실시예에 의한 배터리 가용 파워 산출방법은, 현재의 배터리 전압과 기설정된 최대 충전 전압을 기초로 충전 전압 피드백 팩터를 갱신하는 단계; 충전 전류, 충전상태 및 배터리 온도 별로 설정된 충전 등가저항 데이터를 기초로 현재 충전 전류, 현재 충전상태 및 현재 배터리 온도에서의 충전 등가저항을 산출하는 단계; 충전 전류, 충전상태 및 배터리 온도 별로 설정된 충전 유효 무부하 전압 데이터를 기초로 현재 충전 전류, 현재 충전상태 및 현재 배터리 온도에서의 충전 유효 무부하 전압을 산출하는 단계; 상기 충전 등가저항, 상기 충전 유효 무부하 전압, 및 상기 기설정된 최대 충전 전압을 기초로 최대 충전 전류를 산출하는 단계; 및 상기 최대 충전 전류, 상기 갱신된 충전 전압 피드백 팩터, 및 기설정된 배터리 최대 전류를 기초로 가용 충전 파워를 산출하는 단계를 포함한다. According to an embodiment of the present invention, a method of calculating available battery power includes updating a charging voltage feedback factor based on a current battery voltage and a predetermined maximum charging voltage; Calculating a charging equivalent resistance at the current charging current, the current charging state, and the current battery temperature based on the charging equivalent resistance data set for each of the charging current, the charging state, and the battery temperature; Calculating a charging effective no-load voltage at the current charging current, the current charging state, and the current battery temperature based on the charging effective no-load voltage data set for each of the charging current, the charging state, and the battery temperature; Calculating a maximum charging current based on the charging equivalent resistance, the charging effective no-load voltage, and the preset maximum charging voltage; And calculating available charging power based on the maximum charging current, the updated charging voltage feedback factor, and a preset battery maximum current.

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Description

배터리 가용 파워 산출방법 및 산출 시스템{METHOD AND SYSTEM FOR CALCULATING AVAILABLE POWER OF BATTERY}METHOOD AND SYSTEM FOR CALCULATING AVAILABLE POWER OF BATTERY}

도1은 본 발명의 실시예에 의한 배터리 가용 파워 산출 시스템을 간략히 보여주는 구성도이다. 1 is a configuration diagram briefly showing a battery available power calculation system according to an embodiment of the present invention.

도2는 본 발명의 실시예에 의한 배터리 가용 충전 파워 산출방법을 보여주는 도면이다. 2 is a view showing a battery available charging power calculation method according to an embodiment of the present invention.

도3은 본 발명의 실시예에 의한 배터리 가용 방전 파워 산출방법을 보여주는 도면이다. 3 is a view showing a battery available discharge power calculation method according to an embodiment of the present invention.

도4는 충전 전압 피드백 팩터를 산출하는 방법을 보여주는 도면이다. 4 illustrates a method of calculating a charging voltage feedback factor.

도5는 방전 전압 피드백 팩터를 산출하는 방법을 보여주는 도면이다. 5 illustrates a method of calculating the discharge voltage feedback factor.

본 발명은 배터리의 최대 가용 파워를 산출하는 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a method for calculating the maximum available power of a battery.

배터리를 동력원으로 사용하는 경우, 특정 상태에서의 배터리의 충전/방전 가능한 파워를 예측하는 것이 필요하다. When using a battery as a power source, it is necessary to predict the power that can be charged / discharged in a particular state.

특히, 배터리를 동력원의 하나로 사용하는 하이브리드 전기자동차에 있어서 는, 배터리의 최대 가용 파워(maximum available power)를 정확히 예측하는 것이 중요하다. In particular, in a hybrid electric vehicle using a battery as a power source, it is important to accurately predict the maximum available power of the battery.

그러나, 배터리는 충전상태(state of charge, SOC), 배터리 온도, 및 노후화 등에 따라 충전/방전 가능한 파워가 변하는 특성을 가지므로, 배터리의 성능을 정확히 예측하여 이를 최대한 활용하기가 쉽지가 않다. However, since the battery has a characteristic that the charge / dischargeable power varies according to a state of charge (SOC), battery temperature, and aging, it is not easy to accurately predict the performance of the battery and make the most of it.

하이브리드 전가자동차의 배터리 제어유닛은 배터리 상태를 반영하여 일정시간 동안 사용 가능한 충전 파워 및 방전 파워를 실시간으로 예측하여 하이브리드 제어유닛(Hybrid Electric Vehicle Control Unit, HCU)에게 알려 줌으로써 하이브리드 전기자동차의 운전 시 배터리의 성능이 최대한 활용될 수 있도록 하여야 한다. The battery control unit of the hybrid electric vehicle reflects the battery status and predicts the charging and discharging power available for a certain time in real time and informs the hybrid electric vehicle control unit (HCU) to operate the battery while driving the hybrid electric vehicle. The performance of the system should be made to be utilized to the maximum.

종래에는 최대 전력 전달 조건을 사용하여 배터리의 최대 가용 파워를 계산하였다. Conventionally, the maximum available power of the battery was calculated using the maximum power transfer condition.

정상상태(steady state)에서의 배터리의 파워는 다음의 식1에 의한 값으로 산출될 수 있다. The power of the battery in the steady state may be calculated by the value of Equation 1 below.

[식1] [Equation 1]

Figure 112003045982050-pat00001
Figure 112003045982050-pat00001

여기서, Re는 배터리의 등가저항(equivalent resistance)이고, Voc는 배터리의 유효 무부하 전압(effective no load voltage)이며, r은 부하의 저항이다. Where R e is the equivalent resistance of the battery, V oc is the effective no load voltage of the battery, and r is the resistance of the load.

상기 식1에서 상기 배터리의 등가저항과 부항의 저항이 같은 경우(r=Re)에 최대전력(Pmax=Voc 2/4Re)이 전달된다. In Equation 1, when the equivalent resistance of the battery and the resistance of the cupping are the same (r = R e ), the maximum power P max = V oc 2 / 4R e is transmitted.

즉, 직류 회로의 최대전력 전달 조건으로부터 부하(load)의 저항이 배터리 직류 등가저항과 같을 시에 배터리에서 최대 파워를 사용할 수 있다. That is, the maximum power can be used in the battery when the load resistance is equal to the battery DC equivalent resistance from the maximum power transfer condition of the DC circuit.

그러나, 이러한 방법으로 최대 전력을 산출하는 경우, 배터리의 동작 전압이 고려되지 않았을 뿐 아니라 부하의 저항을 알아야만 배터리로부터 출력 가능한 최대 파워가 계산될 수 있다. 따라서, 이러한 방법이 하이브리드 전기자동차에 적용되기는 곤란하다. However, when calculating the maximum power in this manner, not only the operating voltage of the battery is taken into account but also the resistance of the load must be known so that the maximum power output from the battery can be calculated. Therefore, such a method is difficult to apply to a hybrid electric vehicle.

본 발명은 상기 전술한 바와 같은 문제점들을 해결하기 위해 창출된 것으로서, 배터리 상태에 기초하여 배터리의 가용 파워를 산출할 수 있는 방법 및 그 시스템을 제공함에 그 목적이 있다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the problems as described above, and an object thereof is to provide a method and a system capable of calculating available power of a battery based on a battery condition.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 의한 배터리 가용 파워 산출방법은, 현재의 배터리 전압과 기설정된 최대 충전 전압을 기초로 충전 전압 피드백 팩터를 갱신하는 단계; 충전 전류, 충전상태 및 배터리 온도 별로 설정된 충전 등가저항 데이터를 기초로 현재 충전 전류, 현재 충전상태 및 현재 배터리 온도에서의 충전 등가저항을 산출하는 단계; 충전 전류, 충전상태 및 배터리 온도 별로 설정된 충전 유효 무부하 전압 데이터를 기초로 현재 충전 전류, 현재 충전상태 및 현재 배터리 온도에서의 충전 유효 무부하 전압을 산출하는 단계; 상기 충전 등가저항, 상기 충전 유효 무부하 전압, 및 상기 기설정된 최대 충전 전압을 기초로 최대 충전 전류를 산출하는 단계; 및 상기 최대 충전 전류, 상기 갱신된 충전 전압 피드백 팩터, 및 기설정된 배터리 최대 전류를 기초로 가용 충전 파워를 산출하는 단계를 포함하되, 상기 최대 충전 전류가 상기 기설정된 배터리 최대 전류보다 큰 경우, 상기 가용 충전 파워는 상기 기설정된 최대 충전 전압과 상기 기설정된 배터리 최대 전류와 상기 갱신된 충전 전압 피드백 팩터의 곱에 의한 값으로 산출되고,
상기 최대 충전 전류가 상기 기설정된 배터리 최대 전류보다 크지 않은 경우, 상기 가용 충전 파워는 상기 기설정된 최대 충전 전압과 상기 최대 충전 전류와 상기 충전 전압 피드백 팩터의 곱에 의한 값으로 산출되는 것이 바람직하다. According to an aspect of the present invention, there is provided a method of calculating available battery power, the method comprising: updating a charging voltage feedback factor based on a current battery voltage and a predetermined maximum charging voltage; Calculating a charging equivalent resistance at the current charging current, the current charging state, and the current battery temperature based on the charging equivalent resistance data set for each of the charging current, the charging state, and the battery temperature; Calculating a charging effective no-load voltage at the current charging current, the current charging state, and the current battery temperature based on the charging effective no-load voltage data set for each of the charging current, the charging state, and the battery temperature; Calculating a maximum charging current based on the charging equivalent resistance, the charging effective no-load voltage, and the preset maximum charging voltage; And calculating available charging power based on the maximum charging current, the updated charging voltage feedback factor, and a predetermined battery maximum current, wherein the maximum charging current is greater than the predetermined battery maximum current. The available charging power is calculated as a value obtained by multiplying the predetermined maximum charging voltage by the predetermined battery maximum current and the updated charging voltage feedback factor.
When the maximum charging current is not greater than the predetermined battery maximum current, the available charging power is preferably calculated as a value obtained by multiplying the predetermined maximum charging voltage by the maximum charging current and the charging voltage feedback factor.

상기 최대 충전 전류는, 상기 기설정된 최대 충전 전압과 상기 충전 유효 무부하 전압의 차를 상기 충전 등가저항으로 나눈 값으로 산출되는 것이 바람직하다. The maximum charging current is preferably calculated by dividing the difference between the predetermined maximum charging voltage and the charging effective no-load voltage by the charging equivalent resistance.

상기 충전 전압 피드백 팩터를 갱신하는 단계는, 상기 현재 배터리 전압이 상기 기설정된 최대 충전 전압 보다 큰 경우에는 상기 충전 전압 피드백 팩터를 제1설정값 만큼 감소시키고, 상기 현재 배터리 전압이 상기 기설정된 최대 충전 전압 보다 크지 아니한 경우에는 상기 충전 전압 피드백 팩터를 제2설정값 만큼 증가시키는 것이 바람직하다. The updating of the charging voltage feedback factor may include reducing the charging voltage feedback factor by a first predetermined value when the current battery voltage is greater than the preset maximum charging voltage, and the current battery voltage by the preset maximum charging. If it is not greater than the voltage, it is preferable to increase the charging voltage feedback factor by a second set value.

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상기 충전 전압 피드백 팩터를 갱신하는 단계는, 상기 증가되거나 감소된 충전 전압 피드백 팩터가 1보다 큰 경우에는 상기 충전 전압 피드백 팩터를 1로 설정 하고, 상기 증가되거나 감소된 충전 전압 피드백 팩터가 0보다 작은 경우에는 상기 충전 전압 피드백 팩터를 0으로 설정하는 것이 더욱 바람직하다. The updating of the charge voltage feedback factor may include setting the charge voltage feedback factor to 1 when the increased or decreased charge voltage feedback factor is greater than 1, and wherein the increased or decreased charge voltage feedback factor is less than zero. In this case, it is more preferable to set the charging voltage feedback factor to zero.

상기 제1설정값은 0.03인 것이 바람직하고, 상기 제2설정값은 0.01인 것이 바람직하다. Preferably, the first set value is 0.03, and the second set value is preferably 0.01.

상기 충전 등가저항 데이터는, 복수의 설정된 충전 전류 구간들에서 설정된 충전상태들 및 설정된 배터리 온도들에 해당하는 충전 등가저항값들을 포함하는 것이 바람직하다. The charge equivalent resistance data may include charge equivalent resistance values corresponding to set charge states and set battery temperatures in a plurality of set charge current intervals.

그리고, 상기 현재 충전 전류, 현재 충전상태, 및 현재 배터리 온도에서의 충전 등가저항은, 상기 현재 충전 전류가 속하는 설정된 충전 전류 구간의 충전 등가저항 데이터를 이용하여 보간법을 수행하여 산출되는 것이 더욱 바람직하다. The charging equivalent resistance at the current charging current, the current charging state, and the current battery temperature is more preferably calculated by performing an interpolation method using the charging equivalent resistance data of the set charging current section to which the current charging current belongs. .

상기 충전 유효 무부하 전압 데이터는, 복수의 설정된 충전 전류 구간들에서 설정된 충전상태들 및 설정된 배터리 온도들에 해당하는 충전 유효 무부하 전압값들을 포함하는 것이 바람직하다. The charging effective no-load voltage data may include charging effective no-load voltage values corresponding to set charging states and set battery temperatures in a plurality of set charging current intervals.

상기 현재 충전 전류, 현재 충전상태, 및 현재 배터리 온도에서의 충전 유효 무부하 전압은, 상기 현재 충전 전류가 속하는 설정된 충전 전류 구간의 충전 유효 무부하 전압 데이터를 이용하여 보간법을 수행하여 산출되는 것이 더욱 바람직하다. More preferably, the charging effective no-load voltage at the current charging current, the current charging state, and the current battery temperature is calculated by performing an interpolation method using the charging effective no-load voltage data of the set charging current section to which the current charging current belongs. .

본 발명의 실시예에 의한 배터리 가용 파워 산출방법은, 현재 배터리 전압과 기설정된 최소 방전 전압을 기초로 방전 전압 피드백 팩터를 갱신하는 단계; 방전 전류, 방전상태 및 배터리 온도 별로 설정된 방전 등가저항 데이터를 기초로 현재 방전 전류, 현재 방전상태 및 현재 배터리 온도에서의 방전 등가저항을 산출하는 단계; 방전 전류, 방전상태 및 배터리 온도 별로 설정된 방전 유효 무부하 전압 데이터를 기초로 현재 방전 전류, 현재 방전상태 및 현재 배터리 온도에서의 방전 유효 무부하 전압을 산출하는 단계; 상기 방전 등가저항, 상기 방전 유효 무부하 전압, 및 상기 기설정된 최소 방전 전압을 기초로 최대 방전 전류를 산출하는 단계; 상기 최대 방전 전류, 상기 방전 유효 무부하 전압, 상기 방전 등가저항, 및 기설정된 배터리 최대 전류를 기초로 방전 단자 전압을 산출하는 단계; 및 상기 최대 방전 전류, 상기 방전 단자 전압, 및 상기 갱신된 방전 전압 피드백 팩터를 기초로 가용 방전 파워를 산출하는 단계를 포함하되, 상기 최대 방전 전류가 상기 기설정된 배터리 최대 전류보다 큰 경우, 상기 방전 단자 전압은 상기 방전 유효 무부하 전압과 상기 기설정된 배터리 최대 전류와 상기 방전 등가저항의 곱에 의한 값의 차에 의한 값으로 산출되고,
상기 최대 방전 전류가 상기 기설정된 배터리 최대 전류보다 크지 않은 경우, 상기 방전 단자 전압은 상기 방전 유효 무부하 전압과 상기 최대 방전 전류와 상기 방전 등가저항의 곱에 의한 값의 차에 의한 값으로 산출되는 것이 바람직하다. According to an embodiment of the present invention, a method of calculating available battery power may include: updating a discharge voltage feedback factor based on a current battery voltage and a predetermined minimum discharge voltage; Calculating discharge equivalent resistance at the current discharge current, the current discharge state, and the current battery temperature based on the discharge equivalent resistance data set for each discharge current, the discharge state, and the battery temperature; Calculating a discharge effective no-load voltage at the current discharge current, the current discharge state, and the current battery temperature based on the discharge effective no-load voltage data set for each discharge current, the discharge state, and the battery temperature; Calculating a maximum discharge current based on the discharge equivalent resistance, the discharge effective no load voltage, and the predetermined minimum discharge voltage; Calculating a discharge terminal voltage based on the maximum discharge current, the discharge effective no-load voltage, the discharge equivalent resistance, and a predetermined battery maximum current; And calculating available discharge power based on the maximum discharge current, the discharge terminal voltage, and the updated discharge voltage feedback factor, wherein when the maximum discharge current is greater than the preset battery maximum current, the discharge The terminal voltage is calculated as a value obtained by the difference between the discharge effective no-load voltage and the value of the product of the predetermined battery maximum current and the discharge equivalent resistance,
When the maximum discharge current is not greater than the preset battery maximum current, the discharge terminal voltage is calculated as a value obtained by a difference between a value of the discharge effective no-load voltage and the product of the maximum discharge current and the discharge equivalent resistance. desirable.

상기 최대 방전 전류는, 상기 방전 유효 무부하 전압과 상기 기설정된 최소 방전 전압의 차를 상기 방전 등가저항으로 나눈 값으로 산출되는 것이 바람직하다. The maximum discharge current is preferably calculated by dividing the difference between the discharge effective no-load voltage and the predetermined minimum discharge voltage by the discharge equivalent resistance.

상기 가용 방전 파워는 상기 방전 단자 전압과 상기 최대 방전 전류와 상기 방전 전압 피드백 팩터의 곱에 의한 값으로 산출될 수 있다. The available discharge power may be calculated as a value obtained by multiplying the discharge terminal voltage by the maximum discharge current and the discharge voltage feedback factor.

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상기 방전 전압 피드백 팩터를 갱신하는 단계는, 상기 현재 배터리 전압이 상기 기설정된 최소 방전 전압 보다 작은 경우에는 상기 방전 전압 피드백 팩터를 제1설정값만큼 감소시키고, 상기 현재 배터리 전압이 상기 기설정된 최소 방전 전압 보다 크지 아니한 경우에는 상기 방전 전압 피드백 팩터를 제2설정값만큼 증가시키는 것이 바람직하다. The updating of the discharge voltage feedback factor may include reducing the discharge voltage feedback factor by a first predetermined value when the current battery voltage is less than the preset minimum discharge voltage, and wherein the current battery voltage is the preset minimum discharge. If it is not greater than the voltage, it is preferable to increase the discharge voltage feedback factor by a second set value.

상기 방전 전압 피드백 팩터를 갱신하는 단계는, 상기 증가되거나 감소된 방전 전압 피드백 팩터가 1보다 큰 경우에는 상기 방전 전압 피드백 팩터를 1로 설정하고, 상기 증가되거나 감소된 방전 전압 피드백 팩터가 0보다 작은 경우에는 상기 방전 전압 피드백 팩터를 0으로 설정하는 것이 바람직하다. The updating of the discharge voltage feedback factor may include setting the discharge voltage feedback factor to 1 when the increased or decreased discharge voltage feedback factor is greater than 1, and wherein the increased or decreased discharge voltage feedback factor is less than zero. In this case, it is preferable to set the discharge voltage feedback factor to zero.

상기 제1설정값은 0.03인 것이 바람직하고, 상기 제2설정값은 0.01인 것이 바람직하다. Preferably, the first set value is 0.03, and the second set value is preferably 0.01.

상기 방전 등가저항 데이터는, 복수의 설정된 방전 전류 구간들에서 설정된 방전상태들 및 설정된 배터리 온도들에 해당하는 방전 등가저항값들을 포함하는 것이 바람직하다. The discharge equivalent resistance data may include discharge equivalent resistance values corresponding to set discharge states and set battery temperatures in a plurality of set discharge current intervals.

상기 현재 방전 전류, 현재 방전상태, 및 현재 배터리 온도에서의 방전 등가저항은, 상기 현재 방전 전류가 속하는 설정된 방전 전류 구간의 방전 등가저항 데이터를 이용하여 보간법을 수행하여 산출되는 것이 더욱 바람직하다.The discharge equivalent resistance at the current discharge current, the current discharge state, and the current battery temperature is more preferably calculated by performing an interpolation method using the discharge equivalent resistance data of the set discharge current section to which the current discharge current belongs.

상기 방전 유효 무부하 전압 데이터는, 복수의 설정된 방전 전류 구간들에서 설정된 방전상태들 및 설정된 배터리 온도들에 해당하는 방전 유효 무부하 전압값들을 포함하는 것이 바람직하다. The discharge effective no-load voltage data preferably includes discharge effective no-load voltage values corresponding to set discharge states and set battery temperatures in a plurality of set discharge current intervals.

상기 현재 방전 전류, 현재 방전상태, 및 현재 배터리 온도에서의 방전 유효 무부하 전압은, 상기 현재 방전 전류가 속하는 설정된 방전 전류 구간의 방전 유효 무부하 전압 데이터를 이용하여 보간법을 수행하여 산출되는 것이 더욱 바람직하다. More preferably, the discharge effective no-load voltage at the current discharge current, the current discharge state, and the current battery temperature is calculated by performing an interpolation method using the discharge effective no-load voltage data of the set discharge current section to which the current discharge current belongs. .

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조로 설명한다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

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도1에 도시된 바와 같이, 배터리 가용 파워 산출 시스템(10)은, 배터리 제어유닛(11), 배터리 온도 센서(13), 배터리 전류 센서(15), 및 배터리 전압 센서(17)를 포함한다. As shown in FIG. 1, the battery available power calculation system 10 includes a battery control unit 11, a battery temperature sensor 13, a battery current sensor 15, and a battery voltage sensor 17.

배터리 온도 센서(13)는 배터리(20)의 온도를 검출하여 해당하는 신호를 출력하고, 배터리 전류 센서(15)는 배터리(20)의 전류(충전 전류 또는 방전 전류)를 검출하여 해당하는 신호를 출력한다. The battery temperature sensor 13 detects a temperature of the battery 20 and outputs a corresponding signal, and the battery current sensor 15 detects a current (charge current or discharge current) of the battery 20 and outputs a corresponding signal. Output

배터리 전압 센서(17)는 배터리(20)의 전압을 검출하여 해당하는 신호를 출력한다. The battery voltage sensor 17 detects a voltage of the battery 20 and outputs a corresponding signal.

배터리 제어유닛(11)은, 배터리 온도 센서(13)와 배터리 전류 센서(15)로부터 배터리 온도 신호 및 배터리 전류 신호를 수신한다. The battery control unit 11 receives a battery temperature signal and a battery current signal from the battery temperature sensor 13 and the battery current sensor 15.

배터리 제어유닛(11)은 마이크로프로세서, 메모리, 및 관련 하드웨어와 소프트웨어를 포함하고, 이하에서 설명할 본 발명의 실시예에 의한 배터리 가용 파워 산출방법을 수행하도록 프로그램 된다. The battery control unit 11 includes a microprocessor, a memory, and associated hardware and software, and is programmed to perform a battery available power calculation method according to an embodiment of the present invention to be described below.

도2 및 도4를 참조하여, 본 발명의 실시예에 의한 가용 파워 산출방법 중 가용 충전 파워 산출방법에 대해 설명한다. 2 and 4, the available charging power calculation method among the available power calculation methods according to the embodiment of the present invention will be described.

우선, 배터리 제어유닛(11)은 현재 배터리 전압과 배터리(20)의 기설정된 최대 충전 전압(Vcha_max)을 기초로 충전 전압 피드백 팩터(charge voltage feedback factor)(Gcha)를 갱신한다(S200). First, the battery control unit 11 updates the charge voltage feedback factor G cha based on the current battery voltage and the preset maximum charge voltage V cha_max of the battery 20 (S200). .

기설정된 최대 충전 전압(Vcha_max)은 해당 배터리가 정상적으로 충전될 수 있는 최대 전압을 의미하며, 배터리 별로 주어지는 고유한 값이다. The preset maximum charging voltage (V cha_max ) means the maximum voltage to which the corresponding battery can be normally charged, and is a unique value given for each battery.

충전 전압 피드백 팩터는 현재 배터리 전압이 최대 충전 전압 보다 큰 경우에 가용 충전 파워가 감소되도록 함으로써, 배터리(20)의 정상 동작 전압 초과로 인한 오류를 방지하기 위한 팩터이다. The charging voltage feedback factor is a factor for preventing an error due to exceeding the normal operating voltage of the battery 20 by causing the available charging power to be reduced when the current battery voltage is greater than the maximum charging voltage.

도4를 참조하여, 충전 전압 피드백 팩터(Gcha)의 갱신에 대해서 설명한다. Referring to Fig. 4, the update of the charging voltage feedback factor G cha will be described.

우선, 배터리 제어유닛(11)은, 현재 배터리 전압(Vbat_real)이 기설정된 최대 충전 전압(Vcha_max) 보다 큰지를 판단한다(S401). First, it is determined the battery control unit 11, is greater than a maximum charge voltage (V cha_max) is set based current battery voltage (V bat_real) (S401).

현재 배터리 전압(Vbat_real)이 기설정된 최대 충전 전압(Vcha_max) 보다 큰 경우에는, 이전 단계까지 계산된 충전 전압 피드백 팩터(Gcha)를 설정된 값만큼 감소시킨다(S403). 일예로, 설정된 값은 0.03으로 할 수 있다. If the current battery voltage (V bat_real) is greater than the predetermined maximum charge voltage (V cha_max) it is thereby reduced by the value set in the charge voltage feedback factor (G cha) calculated from the previous step (S403). For example, the set value may be 0.03.

현재 배터리 전압(Vbat_real)이 기설정된 최대 충전 전압(Vcha_max) 보다 크지 아니한 경우에는, 이전 단계까지 계산된 충전 전압 피드백 팩터(Gcha)를 설정된 값만큼 증가시킨다(S405). 일예로, 설정된 값은 0.01로 할 수 있다. If the current battery voltage V bat_real is not greater than the preset maximum charging voltage V cha_max , the charging voltage feedback factor G cha calculated up to the previous step is increased by a predetermined value (S405). For example, the set value may be 0.01.

그리고 나서, 배터리 제어유닛(11)은 계산된 충전 전압 피드백 팩터(Gcha)가 1 보다 큰지를 판단한다(S407). Then, the battery control unit 11 determines whether the calculated charging voltage feedback factor (G cha ) is greater than 1 (S407).

S407 단계에서 계산된 충전 전압 피드백 팩터(Gcha)가 1 보다 큰 것으로 판단되면, 충전 전압 피드백 팩터(Gcha)를 1로 설정한다(S409). If it is determined that the charging voltage feedback factor G cha calculated in step S407 is greater than 1, the charging voltage feedback factor G cha is set to 1 (S409).

한편, S407 단계에서 계산된 충전 전압 피드백 팩터(Gcha)가 1 보다 크지 아니한 것으로 판단되면, 제어유닛(11)은 계산된 충전 전압 피드백 팩터(Gcha)가 0 보다 작은지를 판단한다(S411). On the other hand, if it is determined that the charging voltage feedback factor (G cha ) calculated in step S407 is not greater than 1, the control unit 11 determines whether the calculated charging voltage feedback factor (G cha ) is smaller than zero (S411). .

S411 단계에서 계산된 충전 전압 피드백 팩터(Gcha)가 0 보다 작은 것으로 판단되면, 충전 전압 피드백 팩터(Gcha)를 0으로 설정한다(S413). When it is determined that the charging voltage feedback factor G cha calculated in step S411 is smaller than zero, the charging voltage feedback factor G cha is set to 0 (S413).

반면, S411 단계에서 계산된 충전 전압 피드백 팩터(Gcha)가 0 보다 작지 아 니한 것으로 판단되면, 과정이 종료된다. On the other hand, if it is determined that the charging voltage feedback factor G cha calculated in step S411 is not less than zero, the process ends.

배터리 제어유닛(11)은 현재 충전 전류(Icha)와 충전상태(State Of Charge, SOC)와 배터리 온도(TBAT)를 검출한다(S201). The battery control unit 11 detects a current charging current I cha , a state of charge (SOC), and a battery temperature T BAT (S201).

충전 전류와 배터리 온도는, 각각 배터리 전류 센서(15)와 배터리 온도 센서(13)의 신호를 통해서 검출할 수 있다. The charging current and the battery temperature can be detected through the signals of the battery current sensor 15 and the battery temperature sensor 13, respectively.

본 발명이 속하는 기술분야에서 충전상태를 검출하는 다양한 방법들이 이용되고 있다. 예를 들어, 배터리(20)의 전류량을 누적하여 충전상태를 검출할 수 있다. 즉, 배터리 전류 센서(15)의 신호를 이용하여 배터리의 충전상태를 검출할 수 있다. Various methods of detecting the state of charge are used in the art. For example, the charging state may be detected by accumulating the current amount of the battery 20. That is, the state of charge of the battery may be detected using the signal of the battery current sensor 15.

배터리 제어유닛(11)은, 현재 충전상태(SOC), 현재 배터리 온도(TBAT), 및 현재 충전 전류(Icha)에서의 충전 유효 무부하 전압(Vcha_oc)을 산출한다(S203). The battery control unit 11 calculates the charging effective no-load voltage V cha_oc at the current state of charge SOC, the current battery temperature T BAT , and the current charge current I cha (S203).

또한, 배터리 제어유닛(11)은, 현재 충전상태(SOC), 현재 배터리 온도(TBAT), 및 현재 충전 전류(Icha)에서의 충전 등가저항(Rcha_e)을 산출한다(S205)In addition, the battery control unit 11 calculates the charging equivalent resistance R cha_e at the current charging state SOC, the current battery temperature T BAT , and the current charging current I cha (S205).

충전 유효 무부하 전압과 충전 등가저항은 기설정된 충전 유효 무부하 전압 데이터와 기설정된 충전 등가저항 데이터를 이용하여 산출할 수 있다. The charging effective no-load voltage and the charging equivalent resistance may be calculated using preset charging effective no-load voltage data and preset charging equivalent resistance data.

기설정된 충전 유효 무부하 전압 데이터는, 충전 전류 구간 별, 충전상태별, 및 배터리 온도 별로 설정된 충전 유효 무부하 전압값들을 포함하는 데이터이다. The preset charging effective no-load voltage data is data including charging effective no-load voltage values set for each charging current section, for each charging state, and for each battery temperature.

기설정된 충전 유효 무부하 전압 데이터는 실험을 통해서 설정할 수 있다. The preset charging effective no-load voltage data can be set through experiments.

예를 들어, 설정된 전류 구간별로 설정된 배터리 온도에서 정전류 충전을 수행하며 설정된 충전상태별로 배터리 단자 전압을 검출한다. 이 실험을 배터리 온도별 및 전류 구간별로 반복한 후, 정전류값과 단자 전압을 기초로, 충전 전류 구간 별, 충전상태별, 및 배터리 온도 별로 충전 등가저항 데이터를 산출하고, 이 산출된 충전 등가저항 데이터를 기초로 충전 유효 무부하 전압 데이터를 산출한다. For example, constant current charging is performed at a set battery temperature for each set current section, and the battery terminal voltage is detected for each set charging state. After repeating this experiment for each battery temperature and current section, the charging equivalent resistance data for each charging current section, charging state, and battery temperature are calculated based on the constant current value and the terminal voltage, and the calculated charging equivalent resistance is calculated. The effective charging no-load voltage data is calculated based on the data.

산출된 충전 등가저항 데이터와 충전 유효 무부하 전압 데이터를 기초로, 현재 충전상태, 현재 배터리 온도, 및 현재 충전 전류에서의 충전 등가저항 및 충전 유효 무부하 전압을 산출할 수 있다. Based on the calculated charge equivalent resistance data and the charge effective no-load voltage data, the charge equivalent resistance and the charge effective no-load voltage at the current state of charge, the current battery temperature, and the current charge current can be calculated.

이때, 현재 충전상태, 현재 배터리 온도, 및 현재 충전 전류에서의 충전 등가저항 및 충전 유효 무부하 전압은, 충전 등가저항 데이터와 충전 유효 무부하 전압 데이터를 기초로 보간법(interpolation)을 이용하여 산출할 수 있다. In this case, the charging equivalent resistance and the charging effective no-load voltage at the current charging state, the current battery temperature, and the current charging current may be calculated using interpolation based on the charging equivalent resistance data and the charging effective no-load voltage data. .

배터리 제어유닛(11)은 다음 식2에 의한 값으로 최대 충전 전류(Icha_max)를 산출한다(S207). The battery control unit 11 calculates the maximum charging current I cha_max by the value according to the following Equation 2 (S207).

[식2] [Equation 2]

Figure 112003045982050-pat00002
Figure 112003045982050-pat00002

여기서, Vcha_max는 최대 충전 전압이고, Vcha_oc는 충전 유효 무부하 전압이고, Rcha_e는 충전 등가저항이다. Here, V cha_max is the maximum charging voltage, V cha_oc is the charge effective no-load voltage, R cha_e is the charging equivalent resistance.

최대 충전 전류(Icha_ma)를 산출한 후, 배터리 제어유닛(11)은 기설정된 최대 충전 전압(Vcha_max), 최대 충전 전류(Icha_max), 기설정된 배터리 최대 전류(Ibat_max), 및 충전 전압 피드백 팩터(Gcha)를 기초로 가용 충전 파워(Pavailable_cha)를 산출한다(S209). After calculating the maximum charging current I cha_ma , the battery control unit 11 sets the predetermined maximum charging voltage V cha_max , the maximum charging current I cha_max , the predetermined battery maximum current I bat_max , and the charging voltage. The available charging power P available_cha is calculated based on the feedback factor G cha (S209).

기설정된 배터리 최대 전류는 정상적인 상태에서 해당 배터리를 흐를 수 있는 최대 전류를 의미하며, 배터리 별로 주어지는 고유한 값이다. The preset maximum battery current refers to the maximum current that can flow in the battery under normal conditions, and is a unique value given for each battery.

우선, 배터리 제어유닛(11)은 산출된 최대 충전 전류가 기설정된 배터리 최대 전류보다 큰지를 판단한다(S211). First, the battery control unit 11 determines whether the calculated maximum charging current is greater than the predetermined battery maximum current (S211).

S211 단계에서 산출된 최대 충전 전류가 기설정된 배터리 최대 전류보다 크지 아니한 것으로 판단되는 경우, 배터리 제어유닛(11)은 다음 식3에 의한 값으로 가용 충전 파워(Pavailable_cha)를 산출한다(S213). When it is determined that the maximum charging current calculated in step S211 is not greater than the predetermined battery maximum current, the battery control unit 11 calculates the available charging power P available_cha by the value according to Equation 3 (S213).

[식3] [Equation 3]

Pavailable_cha=Vcha_max*Icha_max*Gcha P available_cha = V cha_max * I cha_max * G cha

한편, S211 단계에서 산출된 최대 충전 전류가 기설정된 배터리 최대 전류보다 큰 것으로 판단되는 경우, 배터리 제어유닛(11)은 다음 식4에 의한 값으로 가용 충전 파워(Pavailable_cha)를 산출한다(S215). On the other hand, if it is determined that the maximum charging current calculated in step S211 is greater than the predetermined battery maximum current, the battery control unit 11 calculates the available charging power (P available_cha ) by the value according to the following equation (4) (S215) .

[식4] [Equation 4]

Pavailable_cha=Vcha_max*Ibat_max*Gcha P available_cha = V cha_max * I bat_max * G cha

다음으로, 도3 및 도5를 참조하여, 본 발명의 실시예에 의한 가용 방전 파워 산출방법에 대해 설명한다. Next, with reference to Figs. 3 and 5, the method for calculating the available discharge power according to the embodiment of the present invention will be described.

우선, 배터리 제어유닛(11)은 현재의 배터리 전압과 기설정된 최소 방전 전압(Vdch_min)을 기초로 방전 전압 피드백 팩터(charge voltage feedback factor)(Gdch)를 갱신한다(S300). First, the battery control unit 11 updates the discharge voltage feedback factor G dch based on the current battery voltage and the predetermined minimum discharge voltage V dch_min (S300).

기설정된 최소 방전 전압(Vdch_min)은 해당 배터리가 정상적으로 방전될 수 있는 최소 전압을 의미하며, 배터리 별로 주어지는 고유한 값이다. The preset minimum discharge voltage V dch_min refers to the minimum voltage at which the battery can be normally discharged, and is a unique value given to each battery.

도5를 참조하여, 방전 전압 피드백 팩터(Gdch)의 갱신에 대해서 설명한다. Referring to Fig. 5, the update of the discharge voltage feedback factor G dch will be described.

우선, 배터리 제어유닛(11)은, 현재 배터리 전압(Vbat_real)이 기설정된 최소 방전 전압(Vdch_min) 보다 작은지를 판단한다(S501). First, the battery control unit 11, determines whether less than the minimum discharge voltage (V dch_min) is set based current battery voltage (V bat_real) (S501).

현재 배터리 전압(Vbat_real)이 기설정된 최소 방전 전압(Vdch_min) 보다 작은 경우에는, 이전 단계까지 산출된 방전 전압 피드백 팩터(Gdch)를 설정된 값만큼 감소시킨다(S503). 일예로, 설정된 값은 0.03으로 할 수 있다. When the current battery voltage V bat_real is smaller than the predetermined minimum discharge voltage V dch_min , the discharge voltage feedback factor G dch calculated up to the previous step is decreased by the set value (S503). For example, the set value may be 0.03.

현재 배터리 전압(Vbat_real)이 기설정된 최소 방전 전압(Vdch_min) 보다 작지 아니한 경우에는, 이전 단계까지 산출된 방전 전압 피드백 팩터(Gdch)를 설정된 값만큼 증가시킨다(S505). 일예로, 설정된 값은 0.01로 할 수 있다. If the current battery voltage V bat_real is not smaller than the predetermined minimum discharge voltage V dch_min , the discharge voltage feedback factor G dch calculated up to the previous step is increased by the set value (S505). For example, the set value may be 0.01.

그리고 나서, 배터리 제어유닛(11)은 계산된 방전 전압 피드백 팩터(Gdch)가 1 보다 큰지를 판단한다(S507). Then, the battery control unit 11 determines whether the calculated discharge voltage feedback factor G dch is greater than 1 (S507).

S507 단계에서 계산된 방전 전압 피드백 팩터(Gdch)가 1 보다 큰 것으로 판단되면, 방전 전압 피드백 팩터(Gdch)를 1로 설정한다(S509). If it is determined that the discharge voltage feedback factor G dch calculated in step S507 is greater than 1, the discharge voltage feedback factor G dch is set to 1 (S509).

한편, S507 단계에서 계산된 방전 전압 피드백 팩터(Gdch)가 1 보다 크지 아니한 것으로 판단되면, 제어유닛(11)은 계산된 방전 전압 피드백 팩터(Gdch)가 0 보다 작은지를 판단한다(S511). On the other hand, if it is determined that the discharge voltage feedback factor G dch calculated in step S507 is not greater than 1, the control unit 11 determines whether the calculated discharge voltage feedback factor G dch is smaller than 0 (S511). .

S511 단계에서 계산된 방전 전압 피드백 팩터(Gdch)가 0 보다 작은 것으로 판단되면, 방전 전압 피드백 팩터(Gdch)를 0으로 설정한다(S513). If it is determined that the discharge voltage feedback factor G dch calculated in step S511 is smaller than zero, the discharge voltage feedback factor G dch is set to 0 (S513).

반면, S511 단계에서 계산된 방전 전압 피드백 팩터(Gdch)가 0 보다 작지 아니한 것으로 판단되면, 과정이 종료된다. On the other hand, if it is determined that the discharge voltage feedback factor G dch calculated in step S511 is not less than zero, the process ends.

배터리 제어유닛(11)은 현재 방전 전류(Idch)와 충전상태(State Of Charge, SOC)와 배터리 온도(TBAT)를 검출한다(S301). The battery control unit 11 detects a current discharge current I dch , a state of charge (SOC), and a battery temperature T BAT (S301).

방전 전류와 배터리 온도는, 각각 배터리 전류 센서(15)와 배터리 온도 센서(13)의 신호를 통해서 검출할 수 있다. The discharge current and the battery temperature can be detected through the signals of the battery current sensor 15 and the battery temperature sensor 13, respectively.

배터리 제어유닛(11)은, 현재 충전상태(SOC), 현재 배터리 온도(TBAT), 및 현재 방전 전류(Idch)에서의 방전 유효 무부하 전압(Vdch_oc)을 산출한다(S303). The battery control unit 11 calculates the discharge effective no load voltage V dch_oc at the current state of charge SOC, the current battery temperature T BAT , and the current discharge current I dch (S303).

또한, 배터리 제어유닛(11)은, 현재 충전상태(SOC), 현재 배터리 온도(TBAT), 및 현재 방전 전류(Idch)에서의 방전 등가저항(Rcha_e)을 산출한다(S305). In addition, the battery control unit 11 calculates the discharge equivalent resistance R cha_e at the current state of charge SOC, the current battery temperature T BAT , and the current discharge current I dch (S305).

방전 유효 무부하 전압과 방전 등가저항은, 충전 유효 무부하 전압 및 충전 등가저항의 산출과 유사한 방법으로 산출될 수 있다. The discharge effective no load voltage and the discharge equivalent resistance can be calculated by a method similar to the calculation of the charge effective no load voltage and the charge equivalent resistance.

방전 유효 무부하 전압과 방전 등가저항은 기설정된 방전 유효 무부하 전압 데이터와 기설정된 방전 등가저항 데이터를 이용하여 산출할 수 있다. The discharge effective no-load voltage and the discharge equivalent resistance may be calculated using preset discharge effective no-load voltage data and preset discharge equivalent resistance data.

기설정된 방전 유효 무부하 전압 데이터는, 방전 전류 구간 별, 충전상태(또는 방전상태) 별, 및 배터리 온도 별로 설정된 데이터이다. The preset discharge effective no-load voltage data is data set for each discharge current section, for each charging state (or for the discharge state), and for each battery temperature.

기설정된 방전 유효 무부하 전압 데이터는 실험을 통해서 설정할 수 있다. The preset discharge effective no-load voltage data can be set through experiments.

예를 들어, 설정된 전류 구간별로 설정된 배터리 온도에서 정전류 방전을 수행하며 설정된 충전상태별로 배터리 단자 전압을 검출한다. 이 실험을 배터리 온도별 및 전류 구간별로 반복한 후, 정전류값과 단자 전압을 기초로, 방전 전류 구간 별, 충전상태별, 및 배터리 온도 별로 방전 등가저항 데이터를 산출하고, 이 산출된 방전 등가저항 데이터를 기초로 방전 유효 무부하 전압 데이터를 산출한다. For example, the constant current discharge is performed at the set battery temperature for each set current section, and the battery terminal voltage is detected for each set charging state. After repeating this experiment for each battery temperature and current section, based on the constant current value and the terminal voltage, the discharge equivalent resistance data for each discharge current section, the charging state, and the battery temperature are calculated, and the calculated discharge equivalent resistance is obtained. Based on the data, the discharge effective no-load voltage data is calculated.

산출된 방전 등가저항 데이터와 방전 유효 무부하 전압 데이터를 기초로, 현재 충전상태, 현재 배터리 온도, 및 현재 방전 전류에서의 방전 등가저항 및 방전 유효 무부하 전압을 산출할 수 있다. Based on the calculated discharge equivalent resistance data and the discharge effective no load voltage data, the discharge equivalent resistance and the discharge effective no load voltage at the current state of charge, the current battery temperature, and the current discharge current can be calculated.

이때, 현재 충전상태, 현재 배터리 온도, 및 현재 방전 전류에서의 방전 등가저항 및 방전 유효 무부하 전압은, 방전 등가저항 데이터와 방전 유효 무부하 전압 데이터를 기초로 보간법(interpolation)을 이용하여 산출할 수 있다. In this case, the discharge equivalent resistance and the discharge effective no-load voltage at the current state of charge, the current battery temperature, and the current discharge current may be calculated using interpolation based on the discharge equivalent resistance data and the discharge effective no-load voltage data. .

배터리 제어유닛(11)은 다음 식5에 의한 값으로 최대 방전 전류(Idch_max)를 산출한다(S307). The battery control unit 11 calculates the maximum discharge current I dch_max by the value according to the following equation (5) (S307).

[식5] [Equation 5]

Figure 112003045982050-pat00003
Figure 112003045982050-pat00003

여기서, Vdch_oc는 방전 유효 무부하 전압이고, Vdch_min는 최소 방전 전압이고, Rdch_e는 방전 등가저항이다. Here, V dch_oc is a discharge effective no load voltage, V dch_min is a minimum discharge voltage, and R dch_e is a discharge equivalent resistance.

최대 방전 전류(Idch_max)를 산출한 후, 배터리 제어유닛(11)은 방전 유효 무부하 전압(Vdch_oc), 방전 등가저항(Rdch_e), 최대 방전 전류(Idch_max), 및 기설정된 배터리 최대 전류(Ibat_max)를 기초로 방전 단자 전압(Vdch_t)을 산출한다(S309). After calculating the maximum discharge current I dch_max , the battery control unit 11 discharges the effective no-load voltage V dch_oc , the discharge equivalent resistance R dch_e , the maximum discharge current I dch_max , and the preset battery maximum current. The discharge terminal voltage V dch_t is calculated based on (I bat_max ) (S309).

기설정된 배터리 최대 전류는 정상적인 상태에서 해당 배터리를 흐를 수 있는 최대 전류를 의미하며, 배터리 별로 주어지는 고유한 값이다. The preset maximum battery current refers to the maximum current that can flow in the battery under normal conditions, and is a unique value given for each battery.

우선, 배터리 제어유닛(11)은 산출된 최대 방전 전류가 기설정된 배터리 최대 전류보다 큰지를 판단한다(S311). First, the battery control unit 11 determines whether the calculated maximum discharge current is greater than the predetermined battery maximum current (S311).

S311 단계에서 산출된 최대 충전 전류가 시스템 최대 전류보다 크지 아니한 것으로 판단되는 경우, 배터리 제어유닛(11)은 다음 식6에 의한 값으로 방전 단자 전압(Vdch_t)을 산출한다(S313). If it is determined that the maximum charging current calculated in step S311 is not greater than the system maximum current, the battery control unit 11 calculates the discharge terminal voltage (V dch_t ) by the value according to Equation 6 (S313).

[식6] [Equation 6]

Vdch_t = Vdch_oc - Idch_max * Rdch_e V dch_t = V dch_oc -I dch_max * R dch_e

한편, S311 단계에서 산출된 최대 방전 전류가 기설정된 배터리 최대 전류보다 큰 것으로 판단되는 경우, 배터리 제어유닛(11)은 다음 식7에 의한 값으로 방전 단자 전압(Vdch_t)을 산출한다(S315). On the other hand, when it is determined that the maximum discharge current calculated in step S311 is greater than the preset battery maximum current, the battery control unit 11 calculates the discharge terminal voltage (V dch_t ) by the value according to the following equation (7) (S315). .

[식7] [Equation 7]

Vdch_t = Vdch_oc - Ibat_max * Rdch_e V dch_t = V dch_oc -I bat_max * R dch_e

방전 단자 전압(Vdch_t)을 산출한 후, 배터리 제어유닛(11)은 다음 식8에 의한 값으로 가용 방전 파워(Pavailable_dch)를 산출한다(S317). After calculating the discharge terminal voltage V dch_t , the battery control unit 11 calculates the available discharge power P available_dch by the value according to Equation 8 (S317).

[식8] (Eq. 8)

Pavailable_dch=Vdch_t*Idch_max*Gdch P available_dch = V dch_t * I dch_max * G dch

상기와 같이 산출된 가용 충전 파워와 가용 방전 파워는 차량의 다른 제어기에 전달되어 차량의 제어에 이용될 수 있다. The available charging power and the available discharge power calculated as described above may be transmitted to another controller of the vehicle and used to control the vehicle.

이상에서, 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 실시예로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 용이하게 변경되어 균등하다고 인정되는 범위의 모든 변경 및/또는 수정을 포함한다. In the above, preferred embodiments of the present invention have been described, but the present invention is not limited to the above embodiments, and easily changed by those skilled in the art to which the present invention pertains. It includes all changes and / or modifications to the extent deemed acceptable.

상기와 같은 본 발명의 실시예에 의한 배터리 가용 파워 산출방법은, 충전 전류(또는 방전 전류), 충전상태, 및 배터리 온도를 기초로 배터리의 가용 파워를 산출할 수 있다. 따라서, 배터리의 가용 파워를 예측함으로써, 배터리를 최대 성능으로 사용할 수 있게 된다. In the battery available power calculation method according to the embodiment of the present invention as described above, the available power of the battery can be calculated based on the charging current (or discharge current), the state of charge, and the battery temperature. Thus, by predicting the available power of the battery, the battery can be used at maximum performance.

그리고, 충전 전압 피드백 팩터와 방전 전압 피드백 팩터를 이용하여 가용 충전 파워와 가용 방전 파워를 산출함으로써, 배터리 동작 전압 초과 또는 미달로 인한 시스템의 오류를 미연에 방지할 수 있다. In addition, by calculating the available charging power and the available discharge power by using the charging voltage feedback factor and the discharge voltage feedback factor, it is possible to prevent an error of the system due to the over or under battery operating voltage.

Claims (24)

현재의 배터리 전압과 기설정된 최대 충전 전압을 기초로 충전 전압 피드백 팩터를 갱신하는 단계; Updating the charging voltage feedback factor based on the current battery voltage and the preset maximum charging voltage; 충전 전류, 충전상태 및 배터리 온도 별로 설정된 충전 등가저항 데이터를 기초로 현재 충전 전류, 현재 충전상태 및 현재 배터리 온도에서의 충전 등가저항을 산출하는 단계; Calculating a charging equivalent resistance at the current charging current, the current charging state, and the current battery temperature based on the charging equivalent resistance data set for each of the charging current, the charging state, and the battery temperature; 충전 전류, 충전상태 및 배터리 온도 별로 설정된 충전 유효 무부하 전압 데이터를 기초로 현재 충전 전류, 현재 충전상태 및 현재 배터리 온도에서의 충전 유효 무부하 전압을 산출하는 단계; Calculating a charging effective no-load voltage at the current charging current, the current charging state, and the current battery temperature based on the charging effective no-load voltage data set for each of the charging current, the charging state, and the battery temperature; 상기 충전 등가저항, 상기 충전 유효 무부하 전압, 및 상기 기설정된 최대 충전 전압을 기초로 최대 충전 전류를 산출하는 단계; 및 Calculating a maximum charging current based on the charging equivalent resistance, the charging effective no-load voltage, and the preset maximum charging voltage; And 상기 최대 충전 전류, 상기 갱신된 충전 전압 피드백 팩터, 및 기설정된 배터리 최대 전류를 기초로 가용 충전 파워를 산출하는 단계;Calculating available charging power based on the maximum charging current, the updated charging voltage feedback factor, and a predetermined battery maximum current; 를 포함하되,Including but not limited to: 상기 최대 충전 전류가 상기 기설정된 배터리 최대 전류보다 큰 경우, 상기 가용 충전 파워는 상기 기설정된 최대 충전 전압과 상기 기설정된 배터리 최대 전류와 상기 갱신된 충전 전압 피드백 팩터의 곱에 의한 값으로 산출되고,  When the maximum charging current is greater than the predetermined battery maximum current, the available charging power is calculated as a value obtained by multiplying the predetermined maximum charging voltage by the predetermined battery maximum current and the updated charging voltage feedback factor. 상기 최대 충전 전류가 상기 기설정된 배터리 최대 전류보다 크지 않은 경우, 상기 가용 충전 파워는 상기 기설정된 최대 충전 전압과 상기 최대 충전 전류와 상기 충전 전압 피드백 팩터의 곱에 의한 값으로 산출되는 배터리 가용 파워 산출방법. When the maximum charging current is not greater than the predetermined battery maximum current, the available charging power is calculated as a value obtained by multiplying the predetermined maximum charging voltage by the maximum charging current and the charging voltage feedback factor. Way. 제1항에서, In claim 1, 상기 최대 충전 전류는, 상기 기설정된 최대 충전 전압과 상기 충전 유효 무부하 전압의 차를 상기 충전 등가저항으로 나눈 값으로 산출되는 배터리 가용 파워 산출방법. And the maximum charging current is calculated by dividing the difference between the predetermined maximum charging voltage and the charging effective no-load voltage by the charging equivalent resistance. 삭제delete 제1항에서, In claim 1, 상기 충전 전압 피드백 팩터를 갱신하는 단계는, The updating of the charging voltage feedback factor may include: 상기 현재 배터리 전압이 상기 기설정된 최대 충전 전압 보다 큰 경우에는 상기 충전 전압 피드백 팩터를 제1설정값만큼 감소시키고, 상기 현재 배터리 전압이 상기 기설정된 최대 충전 전압 보다 크지 아니한 경우에는 상기 충전 전압 피드백 팩터를 제2설정값만큼 증가시키는 배터리 가용 파워 산출방법. When the current battery voltage is greater than the preset maximum charging voltage, the charging voltage feedback factor is decreased by a first predetermined value, and when the current battery voltage is not greater than the preset maximum charging voltage, the charging voltage feedback factor. The battery available power calculation method of increasing by a second set value. 제4항에서, In claim 4, 상기 충전 전압 피드백 팩터를 갱신하는 단계는, The updating of the charging voltage feedback factor may include: 상기 증가되거나 감소된 충전 전압 피드백 팩터가 1보다 큰 경우에는 상기 충전 전압 피드백 팩터를 1로 설정하고, 상기 증가되거나 감소된 충전 전압 피드백 팩터가 0보다 작은 경우에는 상기 충전 전압 피드백 팩터를 0으로 설정하는 배터리 가용 파워 산출방법. Set the charge voltage feedback factor to 1 when the increased or decreased charge voltage feedback factor is greater than 1, and set the charge voltage feedback factor to 0 when the increased or decreased charge voltage feedback factor is less than zero. Battery available power calculation method. 제4항에서, In claim 4, 상기 제1설정값은 0.03인 배터리 가용 파워 산출방법. And the first set value is 0.03. 제4항에서, In claim 4, 상기 제2설정값은 0.01인 배터리 가용 파워 산출방법. And the second set value is 0.01. 제1항에서, In claim 1, 상기 충전 등가저항 데이터는, 복수의 설정된 충전 전류 구간들에서 설정된 충전상태들 및 설정된 배터리 온도들에 해당하는 충전 등가저항값들을 포함하는 배터리 가용 파워 산출방법. The charging equivalent resistance data may include charging equivalent resistance values corresponding to set charging states and set battery temperatures in a plurality of set charging current intervals. 제8항에서, In claim 8, 상기 현재 충전 전류, 현재 충전상태, 및 현재 배터리 온도에서의 충전 등가저항은, 상기 현재 충전 전류가 속하는 설정된 충전 전류 구간의 충전 등가저항 데이터를 이용하여 보간법을 수행하여 산출되는 배터리 가용 파워 산출방법. And the charging equivalent resistance at the current charging current, the current charging state, and the current battery temperature is calculated by performing an interpolation method using the charging equivalent resistance data of the set charging current section to which the current charging current belongs. 제1항에서, In claim 1, 상기 충전 유효 무부하 전압 데이터는, 복수의 설정된 충전 전류 구간들에서 설정된 충전상태들 및 설정된 배터리 온도들에 해당하는 충전 유효 무부하 전압값들을 포함하는 배터리 가용 파워 산출방법. The charging effective no-load voltage data includes charging effective no-load voltage values corresponding to set charging states and set battery temperatures in a plurality of set charging current intervals. 제10항에서, In claim 10, 상기 현재 충전 전류, 현재 충전상태, 및 현재 배터리 온도에서의 충전 유효 무부하 전압은, 상기 현재 충전 전류가 속하는 설정된 충전 전류 구간의 충전 유효 무부하 전압 데이터를 이용하여 보간법을 수행하여 산출되는 배터리 가용 파워 산출방법. The charging effective no-load voltage at the current charging current, the current charging state, and the current battery temperature is calculated by performing interpolation using the charging effective no-load voltage data of a set charging current section to which the current charging current belongs. Way. 현재 배터리 전압과 기설정된 최소 방전 전압을 기초로 방전 전압 피드백 팩터를 갱신하는 단계; Updating a discharge voltage feedback factor based on a current battery voltage and a predetermined minimum discharge voltage; 방전 전류, 방전상태 및 배터리 온도 별로 설정된 방전 등가저항 데이터를 기초로 현재 방전 전류, 현재 방전상태 및 현재 배터리 온도에서의 방전 등가저항을 산출하는 단계; Calculating discharge equivalent resistance at the current discharge current, the current discharge state, and the current battery temperature based on the discharge equivalent resistance data set for each discharge current, the discharge state, and the battery temperature; 방전 전류, 방전상태 및 배터리 온도 별로 설정된 방전 유효 무부하 전압 데이터를 기초로 현재 방전 전류, 현재 방전상태 및 현재 배터리 온도에서의 방전 유효 무부하 전압을 산출하는 단계; Calculating a discharge effective no-load voltage at the current discharge current, the current discharge state, and the current battery temperature based on the discharge effective no-load voltage data set for each discharge current, the discharge state, and the battery temperature; 상기 방전 등가저항, 상기 방전 유효 무부하 전압, 및 상기 기설정된 최소 방전 전압을 기초로 최대 방전 전류를 산출하는 단계; Calculating a maximum discharge current based on the discharge equivalent resistance, the discharge effective no load voltage, and the predetermined minimum discharge voltage; 상기 최대 방전 전류, 상기 방전 유효 무부하 전압, 상기 방전 등가저항, 및 기설정된 배터리 최대 전류를 기초로 방전 단자 전압을 산출하는 단계; 및 Calculating a discharge terminal voltage based on the maximum discharge current, the discharge effective no-load voltage, the discharge equivalent resistance, and a predetermined battery maximum current; And 상기 최대 방전 전류, 상기 방전 단자 전압, 및 상기 갱신된 방전 전압 피드백 팩터를 기초로 가용 방전 파워를 산출하는 단계;Calculating available discharge power based on the maximum discharge current, the discharge terminal voltage, and the updated discharge voltage feedback factor; 를 포함하되,Including but not limited to: 상기 최대 방전 전류가 상기 기설정된 배터리 최대 전류보다 큰 경우, 상기 방전 단자 전압은 상기 방전 유효 무부하 전압과 상기 기설정된 배터리 최대 전류와 상기 방전 등가저항의 곱에 의한 값의 차에 의한 값으로 산출되고, When the maximum discharge current is larger than the preset battery maximum current, the discharge terminal voltage is calculated as a value obtained by a difference between a value of the discharge effective no-load voltage and the preset battery maximum current and the discharge equivalent resistance. , 상기 최대 방전 전류가 상기 기설정된 배터리 최대 전류보다 크지 않은 경우, 상기 방전 단자 전압은 상기 방전 유효 무부하 전압과 상기 최대 방전 전류와 상기 방전 등가저항의 곱에 의한 값의 차에 의한 값으로 산출되는 배터리 가용 파워 산출방법. When the maximum discharge current is not greater than the predetermined battery maximum current, the discharge terminal voltage is calculated as a value obtained by the difference between the discharge effective no-load voltage and the value of the product of the maximum discharge current and the discharge equivalent resistance. Available power calculation method. 제12항에서, In claim 12, 상기 최대 방전 전류는, 상기 방전 유효 무부하 전압과 상기 기설정된 최소 방전 전압의 차를 상기 방전 등가저항으로 나눈 값으로 산출되는 배터리 가용 파워 산출방법. And the maximum discharge current is calculated by dividing the difference between the discharge effective no-load voltage and the predetermined minimum discharge voltage by the discharge equivalent resistance. 삭제delete 제12항에서, In claim 12, 상기 가용 방전 파워는 상기 방전 단자 전압과 상기 최대 방전 전류와 상기 방전 전압 피드백 팩터의 곱에 의한 값으로 산출되는 배터리 가용 파워 산출방법. And the available discharge power is calculated as a value obtained by multiplying the discharge terminal voltage by the maximum discharge current and the discharge voltage feedback factor. 제12항에서, In claim 12, 상기 방전 전압 피드백 팩터를 갱신하는 단계는, The updating of the discharge voltage feedback factor may include: 상기 현재 배터리 전압이 상기 기설정된 최소 방전 전압 보다 작은 경우에는 상기 방전 전압 피드백 팩터를 제1설정값만큼 감소시키고, 상기 현재 배터리 전압이 상기 기설정된 최소 방전 전압 보다 크지 아니한 경우에는 상기 방전 전압 피드백 팩터를 제2설정값만큼 증가시키는 배터리 가용 파워 산출방법. When the current battery voltage is less than the predetermined minimum discharge voltage, the discharge voltage feedback factor is decreased by a first predetermined value, and when the current battery voltage is not greater than the preset minimum discharge voltage, the discharge voltage feedback factor. The battery available power calculation method of increasing by a second set value. 제16항에서, The method of claim 16, 상기 방전 전압 피드백 팩터를 갱신하는 단계는, The updating of the discharge voltage feedback factor may include: 상기 증가되거나 감소된 방전 전압 피드백 팩터가 1보다 큰 경우에는 상기 방전 전압 피드백 팩터를 1로 설정하고, 상기 증가되거나 감소된 방전 전압 피드백 팩터가 0보다 작은 경우에는 상기 방전 전압 피드백 팩터를 0으로 설정하는 배터리 가용 파워 산출방법. Set the discharge voltage feedback factor to 1 when the increased or decreased discharge voltage feedback factor is greater than 1, and set the discharge voltage feedback factor to 0 when the increased or decreased discharge voltage feedback factor is less than zero. Battery available power calculation method. 제16항에서, The method of claim 16, 상기 제1설정값은 0.03인 배터리 가용 파워 산출방법. And the first set value is 0.03. 제16항에서, The method of claim 16, 상기 제2설정값은 0.01인 배터리 가용 파워 산출방법. And the second set value is 0.01. 제12항에서, In claim 12, 상기 방전 등가저항 데이터는, 복수의 설정된 방전 전류 구간들에서 설정된 방전상태들 및 설정된 배터리 온도들에 해당하는 방전 등가저항값들을 포함하는 배터리 가용 파워 산출방법. The discharge equivalent resistance data may include discharge equivalent resistance values corresponding to set discharge states and set battery temperatures in a plurality of set discharge current intervals. 제20항에서, The method of claim 20, 상기 현재 방전 전류, 현재 방전상태, 및 현재 배터리 온도에서의 방전 등가저항은, 상기 현재 방전 전류가 속하는 설정된 방전 전류 구간의 방전 등가저항 데이터를 이용하여 보간법을 수행하여 산출되는 배터리 가용 파워 산출방법. And the discharge equivalent resistance at the current discharge current, the current discharge state, and the current battery temperature is calculated by performing an interpolation method using the discharge equivalent resistance data of the set discharge current section to which the current discharge current belongs. 제12항에서, In claim 12, 상기 방전 유효 무부하 전압 데이터는, 복수의 설정된 방전 전류 구간들에서 설정된 방전상태들 및 설정된 배터리 온도들에 해당하는 방전 유효 무부하 전압값들을 포함하는 배터리 가용 파워 산출방법. The discharge effective no-load voltage data includes discharge effective no-load voltage values corresponding to set discharge states and set battery temperatures in a plurality of set discharge current intervals. 제22항에서, The method of claim 22, 상기 현재 방전 전류, 현재 방전상태, 및 현재 배터리 온도에서의 방전 유효 무부하 전압은, 상기 현재 방전 전류가 속하는 설정된 방전 전류 구간의 방전 유효 무부하 전압 데이터를 이용하여 보간법을 수행하여 산출되는 배터리 가용 파워 산출방법. The discharge effective no-load voltage at the current discharge current, the current discharge state, and the current battery temperature is calculated by performing interpolation using the discharge effective no-load voltage data of the set discharge current section to which the current discharge current belongs. Way. 삭제delete
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