KR100740099B1 - Setting apparatus of the soc reset period and the method thereof - Google Patents

Setting apparatus of the soc reset period and the method thereof Download PDF

Info

Publication number
KR100740099B1
KR100740099B1 KR1020060016324A KR20060016324A KR100740099B1 KR 100740099 B1 KR100740099 B1 KR 100740099B1 KR 1020060016324 A KR1020060016324 A KR 1020060016324A KR 20060016324 A KR20060016324 A KR 20060016324A KR 100740099 B1 KR100740099 B1 KR 100740099B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
soc
ocv
pack
battery
ratio
Prior art date
Application number
KR1020060016324A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
윤한석
이영조
최원석
서세욱
임계종
Original Assignee
삼성에스디아이 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성에스디아이 주식회사 filed Critical 삼성에스디아이 주식회사
Priority to KR1020060016324A priority Critical patent/KR100740099B1/en
Application granted granted Critical
Publication of KR100740099B1 publication Critical patent/KR100740099B1/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F17/00Digital computing or data processing equipment or methods, specially adapted for specific functions
    • G06F17/40Data acquisition and logging
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/44Methods for charging or discharging
    • H01M10/441Methods for charging or discharging for several batteries or cells simultaneously or sequentially
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Abstract

An apparatus and a method for setting an SOC(State Of Charge) reset period of a battery are provided to set a required SOC reset period by using a ratio of an OCV(Open Circuit Voltage) and an SOC with a reference value. In an apparatus for setting a reset period of an estimated SOC of a battery including at least one pack comprising a plurality of electric cells, a sensing part(100) measures information about a pack current, a pack voltage and cell temperature. An OCV calculation part(200) calculates an OCV voltage by using the information about the pack current, the pack voltage and the cell temperature of the battery. An SOC calculation part(300) calculates the estimated SOC. A calculation part(400) receives a first OCV and a first SOC, and receives a second OCV and a second SOC after a constant time, and then calculates a ratio of SOC variation to OCV variation by calculating the SOC variation and the OCV variation for the constant time. A control part(500) sets an SOC reset period by comparing the ratio and a reference value.

Description

배터리의 SOC 리셋 구간 설정 장치 및 방법{SETTING APPARATUS OF THE SOC RESET PERIOD AND THE METHOD THEREOF}Device and method for setting SOC reset period of battery {{SETTING APPARATUS OF THE SOC RESET PERIOD AND THE METHOD THEREOF}

도 1은 SOC와 OCV의 관계를 나타낸 그래프이다.1 is a graph showing the relationship between SOC and OCV.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 SOC 리셋 구간 설정 장치의 구성을 나타낸 도면이다.2 is a diagram illustrating a configuration of an SOC reset interval setting apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 SOC 리셋 구간 설정 방법을 나타낸 순서도이다.3 is a flowchart illustrating a method for setting an SOC reset interval according to an embodiment of the present invention.

본 발명은 배터리의 충전 상태를 리셋하는 구간을 설정하는 방법에 관한 것이다. 특히, 배터리 OCV (open circuit voltage)와 그에 대응하는 SOC(state of charge)에 관한 데이터를 이용하여 SOC 리셋 구간을 설정하는 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a method for setting a section for resetting the state of charge of the battery. In particular, the present invention relates to a method for setting an SOC reset period by using data regarding a battery OCV (open circuit voltage) and a corresponding state of charge (SOC).

가솔린이나 중유를 주연료로 사용하는 내연 엔진을 이용하는 자동차는 대기오염 등 공해발생에 심각한 영향을 주고 있다. 따라서 최근에는 공해발생을 줄이기 위하여, 전기 자동차 또는 하이브리드(Hybrid) 자동차의 개발에 많은 노력을 기울 이고 있다. Automobiles using internal combustion engines that use gasoline or heavy oil as their main fuels have serious effects on pollution, such as air pollution. Therefore, in recent years, in order to reduce the occurrence of pollution, much efforts have been made in the development of electric vehicles or hybrid vehicles.

전기 자동차는 배터리(battery)에서 출력되는 전기에너지에 의해 동작하는 배터리 엔진을 이용하는 자동차이다. 이러한 전기 자동차는 충방전이 가능한 다수의 2차 전지(cell)가 하나의 팩(pack)으로 형성된 배터리를 주동력원으로 이용하기 때문에 배기가스가 전혀 없으며 소음이 아주 작은 장점이 있다. An electric vehicle is a vehicle using a battery engine operated by electric energy output from a battery. Such an electric vehicle uses no battery as a main power source because a plurality of secondary cells capable of charging and discharging are used as a pack has no exhaust gas and has a very small noise.

한편, 하이브리드 자동차라 함은 내연 엔진을 이용하는 자동차와 전기 자동차의 중간 단계의 자동차로서, 두 가지 이상의 동력원, 예컨대 내연 엔진 및 배터리 엔진을 사용하는 자동차이다. 현재에는, 내연 엔진과 수소와 산소를 연속적으로 공급하면서 화학반응을 일으켜 직접 전기 에너지를 얻는 연료 전지를 이용하거나, 배터리와 연료 전지를 이용하는 등 혼합된 형태의 하이브리드 자동차가 개발되고 있다. A hybrid vehicle, on the other hand, is an intermediate vehicle between an automobile using an internal combustion engine and an electric vehicle, and a vehicle using two or more power sources such as an internal combustion engine and a battery engine. At present, a hybrid vehicle of a hybrid type has been developed, such as using a fuel cell that directly generates an electric energy by chemical reaction while continuously supplying an internal combustion engine and hydrogen and oxygen, or uses a battery and a fuel cell.

이와 같이 전기 에너지를 이용하는 자동차는 배터리의 성능이 자동차의 성능에 직접적인 영향을 미치므로, 각 전지 셀의 성능이 뛰어나야 할 뿐만 아니라 각 전지 셀의 전압, 전체 배터리의 전압 및 전류 등을 측정하여 각 전지 셀의 충방전을 효율적으로 관리할 수 있는 배터리 관리 시스템(Battery Management System, 이하 BMS)이 절실히 요구되는 실정이다. In the vehicle using electric energy as described above, the performance of the battery directly affects the performance of the vehicle. Therefore, the performance of each battery cell must be excellent, and each battery cell is measured by measuring the voltage of each battery cell, the voltage and current of the entire battery, and the like. There is an urgent need for a battery management system (BMS) capable of efficiently managing charge and discharge of cells.

특히, 배터리 관리 시스템에서 배터리의 SOC(state of charge : 이하 'SOC'라 함)추정이 필요하며, 이는 SOC의 상태에 따라 배터리가 받아들일 수 있는 전력(charge available power)과 출력할 수 있는 전력(discharge available power)이 다르기 때문이다. 이 두가지 전력값을 잘못 판단하여 충전 또는 방전을 실시하는 경우, 과충전 또는 과방전의 위험이 존재한다. 구체적으로, 배터리는 충전 및 방전시 각각 다른 컷오프 전압을 넘지 않는 범위 내에서 충전 및 방전이 이루어져야 하며, 컷오프 전압을 넘는 영역에서 배터리를 충전 및 방전하게 되면, 배터리에 손상이 발생한다. 이 컷오프 전압은 배터리가 받아들일 수 있는 전력(charge available power)과 출력할 수 있는 전력(discharge available power)에 따라 달라지게 된다. 따라서, 추정된 SOC가 정확하지 않는 경우, 받아들일 수 있는 전력(charge available power)과 출력할 수 있는 전력(discharge available power)의 오차가 발생하고, 이 오차로 인해 컷오프 전압이 달라지게 되어 과충전 및 과방전이 발생할 수 있다. 종래 SOC 추정 알고리즘은 전류 적산법을 사용하여, 오차가 누적되는 단점이 있고, 이를 보완하기 위해 SOC 리셋 알고리즘이 사용되었다. 그러나 보다 정확한 SOC 추정을 위해서는, SOC 리셋 구간을 배터리의 특성에 따라 설정할 필요가 있다. In particular, the battery management system needs to estimate the state of charge (SOC) of the battery, which is the charge available power and the output power that the battery can accept depending on the state of the SOC. (discharge available power) is different. If charging or discharging is performed by incorrectly judging these two power values, there is a risk of overcharge or overdischarge. Specifically, the battery should be charged and discharged within a range not exceeding different cutoff voltages during charging and discharging, and damage to the battery will occur if the battery is charged and discharged in an area exceeding the cutoff voltage. This cutoff voltage will depend on the charge available power and the discharge available power the battery can accept. Therefore, when the estimated SOC is not accurate, an error of acceptable power and discharge available power may occur, and the cutoff voltage may be changed due to this error, resulting in overcharge and Overdischarge may occur. The conventional SOC estimation algorithm has a disadvantage in that an error accumulates using a current integration method, and an SOC reset algorithm is used to compensate for this. However, for more accurate SOC estimation, it is necessary to set the SOC reset period according to the characteristics of the battery.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 보다 정확한 SOC 추정을 위해, SOC 리셋 구간을 설정할 수 있는 SOC 리셋 구간 설정 장치 및 방법을 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in an effort to provide an apparatus and method for setting an SOC reset interval capable of setting an SOC reset interval for more accurate SOC estimation.

본 발명의 하나의 특징에 따른, 복수의 전지 셀이 하나의 팩으로 구성되고, 적어도 하나 이상의 팩을 포함하는 배터리의 추정 SOC의 리셋 구간을 설정하는 SOC 리셋 구간 설정 장치에 있어서, 상기 배터리의 팩전류, 팩전압 및 셀온도에 관한 정보를 측정하는 센싱부, 상기 배터리의 팩전류, 팩전압 및 셀온도에 관한 정보를 이용하여 OCV 전압을 산출하는 OCV 산출부, 상기 추정 SOC를 산출하는 SOC 산출부, 상기 OCV 산출부 및 SOC 산출부로부터 각각 제1 OCV 및 제1 SOC를 입력받고, 일정한 시간 간격 뒤에 제2 OCV 및 제2 SOC를 입력받아, 상기 일정한 시간 간격동안 SOC 변량과 OCV 변량을 산출하여 상기 SOC 변량대 OCV 변량의 비율을 산출하는 연산부, 및 상기 비율과 기준치를 비교하여, 비교결과에 따라 SOC 리셋 구간을 설정하는 제어부를 포함한다.An SOC reset interval setting device for setting a reset interval of an estimated SOC of a battery, in which a plurality of battery cells are configured as one pack and including at least one pack, in accordance with an aspect of the present invention, the pack of the battery Sensing unit for measuring information about the current, pack voltage and cell temperature, OCV calculation unit for calculating the OCV voltage using information about the pack current, pack voltage and cell temperature of the battery, SOC calculation for calculating the estimated SOC The first OCV and the first SOC are input from the OCV calculator and the SOC calculator, and the second OCV and the second SOC are input after a predetermined time interval, and the SOC variable and the OCV variable are calculated during the predetermined time interval. And a calculator for calculating a ratio of the SOC variable to the OCV variable, and a controller configured to compare the ratio with a reference value and set an SOC reset period according to a comparison result.

본 발명의 다른 특징에 따른, 복수의 전지 셀이 하나의 팩으로 구성되고, 적어도 하나 이상의 팩을 포함하는 배터리의 추정 SOC의 리셋 구간을 설정하는 SOC 리셋 구간 설정 방법에 있어서, a) 상기 배터리의 팩전류, 팩전압 및 셀온도에 관한 정보를 측정하는 단계, b) 상기 배터리의 팩전류, 팩전압 및 셀온도에 관한 정보를 이용하여 OCV 전압을 산출하는 단계, c) 상기 추정 SOC를 산출하는 단계, d) 상기 OCV 산출부 및 SOC 산출부로부터 각각 제1 OCV 및 제1 SOC를 입력받고, 일정한 시간 간격 뒤에 제2 OCV 및 제2 SOC를 입력받아, 상기 일정한 시간 간격동안 SOC 변량과 OCV 변량을 산출하여 상기 SOC 변량대 OCV 변량의 비율을 산출하는 단계, 및 e) 상기 비율과 기준치를 비교하여, 비교결과에 따라 SOC 리셋 구간을 설정하는 단계를 포함한다.According to another aspect of the invention, a SOC reset interval setting method for setting a reset interval of the estimated SOC of a battery comprising a plurality of battery cells consisting of one pack, including at least one pack, a) of the battery Measuring information regarding pack current, pack voltage, and cell temperature; b) calculating OCV voltage using information about pack current, pack voltage, and cell temperature of the battery; c) calculating the estimated SOC; Step, d) receiving a first OCV and a first SOC from the OCV calculating unit and the SOC calculating unit, respectively, receiving a second OCV and a second SOC after a predetermined time interval, and changing the SOC variable and the OCV variable during the predetermined time interval. Calculating a ratio of the SOC variable to the OCV variable, and e) comparing the ratio with a reference value and setting an SOC reset interval according to a comparison result.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다. DETAILED DESCRIPTION Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the present invention. As those skilled in the art would realize, the described embodiments may be modified in various different ways, all without departing from the spirit or scope of the present invention. In the drawings, parts irrelevant to the description are omitted in order to clearly describe the present invention. Like parts are designated by like reference numerals throughout the specification.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. Throughout the specification, when a part is "connected" to another part, this includes not only "directly connected" but also "electrically connected" with another element in between. . In addition, when a part is said to "include" a certain component, which means that it may further include other components, except to exclude other components unless otherwise stated.

도 1은 SOC(state of charge)와 OCV(open circuit voltage)의 관계를 나타낸 그래프이다. OCV란 배터리의 출력단에 무부하가 연결되어 있을 때, 배터리의 출력전압이다. 1 is a graph illustrating a relationship between a state of charge (SOC) and an open circuit voltage (OCV). OCV is the battery's output voltage when no load is connected to the battery's output.

도 1에 도시된 바와 같이, OCV의 변화량에 대응하는 SOC의 변화량은 OCV 구간마다 다르다. 따라서, 각 구간에 따라 산출된 OCV값에 오차가 발생한 경우 이에 대응하는 SOC오차의 범위도 각 구간에 따라 다르다. 도 1에 도시된 바와 같이, 전체 SOC 구간을 0%~100%로 설정했을 때, 구간 A(0%~40%), B(40%~70%), C(70%~100%)로 나눌 수 있다. 영역 B는 기울기 d가 다른 A 및 C 구간에 비해 큰 값을 갖는다. 기울기 d는 △SOC를 △OCV로 나눈 값으로, 각 구간마다 상이하며, 구간 B 에서 가장 큰 값을 갖는다. 본 발명의 실시예에 따른 SOC 리셋 구간 설정 장치 및 방법에서는 구간 B를 SOC 중간영역이라고 한다. B 구간을 SOC 리셋 구간으로 설정하면 측정한 OCV를 기준으로 SOC를 리셋하는 경우, 산출된OCV에 오차가 발생하는 경우, 이에 대응하는 SOC 오차가 매우 크게 발생할 수 있다. 또한, HEV 시스템 특성상 SOC 를 관리할 때 B영역에서 SOC가 유지되도록 운영되므로, B영역에 포함되는 SOC를 리셋할 실효성은 다른 구간에 비해 적다.As shown in FIG. 1, the amount of change in SOC corresponding to the amount of change in OCV is different for each OCV section. Therefore, when an error occurs in the calculated OCV value for each section, the range of the corresponding SOC error also varies for each section. As shown in FIG. 1, when the entire SOC section is set to 0% to 100%, the section A (0% to 40%), B (40% to 70%), and C (70% to 100%) Can be divided. Region B has a larger value than slopes A and C where the slope d is different. The slope d is a value obtained by dividing ΔSOC by ΔOCV, which is different for each section, and has the largest value in the section B. In the apparatus and method for setting an SOC reset interval according to an embodiment of the present invention, the interval B is referred to as an SOC intermediate region. When the B section is set as the SOC reset section, when the SOC is reset based on the measured OCV, when an error occurs in the calculated OCV, the corresponding SOC error may be very large. In addition, since the SOC is maintained in the area B when the SOC is managed due to the characteristics of the HEV system, the effectiveness of resetting the SOC included in the area B is less than that of other sections.

이하, 본 발명의 실시예에 따른 SOC 리셋 구간 설정 장치에 대해서 설명한다.Hereinafter, an SOC reset period setting device according to an embodiment of the present invention will be described.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 SOC 리셋 구간 설정 장치의 구성을 나타낸 도면이다.2 is a diagram illustrating a configuration of an SOC reset interval setting apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 SOC 리셋 구간 설정 장치는 센싱부, OCV 산출부(200), SOC 판단부, 연산부(400), 제어부(500)를 포함한다. As shown in FIG. 2, the apparatus for setting a SOC reset interval according to an embodiment of the present invention includes a sensing unit, an OCV calculator 200, an SOC determiner, an operator 400, and a controller 500.

센싱부는 배터리 전체 팩전류(Ip), 배터리 전체 팩전압(Vp), 셀온도(Tc)를 측정하여 OCV 산출부(200)에 전달하고, 팩전류(Ip)를 SOC 산출부(300)에 전달한다. 센싱부는 홀(Hall) 소자를 이용하여 배터리 전체 팩전류(Ip)를 측정하고 측정된 전류에 대응되는 아날로그 전류 신호로 출력하는 Hall CT(Hall current transformer)를 포함할 수 있다. The sensing unit measures the total battery pack current Ip, the total battery pack voltage Vp, and the cell temperature Tc to the OCV calculator 200, and delivers the pack current Ip to the SOC calculator 300. do. The sensing unit may include a Hall CT, which measures the entire pack current Ip of the battery using a Hall element, and outputs an analog current signal corresponding to the measured current.

OCV 산출부(200)는 센싱부로부터 입력된 팩전압(Vp), 팩전류(Ip) 및 입력된 팩전압(Vp), 팩전류(Ip) 및 셀온도(Tc)에 대응하는 내부 저항을 이용하여 OCV(Vocv)를 산출한다. 일반적으로OCV(open circuit voltage : Vocv)는 배터리가 개방회로(open circuit) 상태인 때의 팩전압(Vp), 즉 무부하 상태의 팩전압(Vp)을 의미한다. OCV 산출부(200)는 실험에 의해 산출된 팩전압(Vp), 팩전류(Ip) 및 셀온도(Tc)와 내부저항(Ri)의 관계를 기록한 데이터에서 센싱부가 측정한 팩전압(Vp), 팩전류(Ip) 및 셀온도(Tc)에 대응하는 내부저항(Ri)을 검출하여 사용할 수 있다. OCV 산출부(200)는 실험에 의해 산출된 팩전압(Vp), 팩전류(Ip) 및 셀온도(Tc)와 내부저항(Ri)의 관계를 기록한 데이터를 저장한 데이터 베이스를 포함할 수 있다. 구체적으로, 수학식 1을 이용하여 OCV를 산출한다. 수학식 1에서 Vocv는 OCV 값을 지칭한다.The OCV calculator 200 uses an internal resistance corresponding to the pack voltage Vp, the pack current Ip and the pack voltage Vp, the pack current Ip, and the cell temperature Tc input from the sensing unit. OCV (Vocv) is calculated. In general, an open circuit voltage (OCV) refers to a pack voltage Vp when a battery is in an open circuit state, that is, a pack voltage Vp in a no-load state. The OCV calculation unit 200 measures the pack voltage Vp measured by the sensing unit from data recording the relationship between the pack voltage Vp, the pack current Ip, and the cell temperature Tc and the internal resistance Ri calculated by the experiment. The internal resistance Ri corresponding to the pack current Ip and the cell temperature Tc can be detected and used. The OCV calculator 200 may include a database storing data recording the pack voltage Vp, the pack current Ip, and the relationship between the cell temperature Tc and the internal resistance Ri calculated by the experiment. . Specifically, OCV is calculated using Equation 1. In Equation 1, Vocv refers to an OCV value.

Figure 112006012342642-pat00001
Figure 112006012342642-pat00001

SOC 산출부(300)는 센싱부로부터 전달받은 팩전류(Ip) 및 충전효율을 기초로 추정 SOC를 산출한다. 구체적으로 정해진 배터리의 실제 충전효율(

Figure 112006012342642-pat00002
)을 이용하여 아래 수학식 2와 같이 추정 SOC를 산출한다. The SOC calculator 300 calculates an estimated SOC based on the pack current Ip and the charging efficiency received from the sensing unit. The actual charging efficiency of the specific battery
Figure 112006012342642-pat00002
) To calculate the estimated SOC as shown in Equation 2 below.

Figure 112006012342642-pat00003
Figure 112006012342642-pat00003

여기서

Figure 112006012342642-pat00004
는 충방전 전류로서 센싱부로부터 출력된 팩전류(Ip)이고,
Figure 112006012342642-pat00005
는 배터리의 실제 충전효율이고,
Figure 112006012342642-pat00006
는 총 배터리 용량(Total Amount of Charge)이다. here
Figure 112006012342642-pat00004
Is the charge / discharge current and the pack current Ip output from the sensing unit,
Figure 112006012342642-pat00005
Is the actual charging efficiency of the battery,
Figure 112006012342642-pat00006
Is the total amount of charge.

연산부(400)는 OCV 변량대 SOC 변량을 측정하여 그 기울기를 산출한다. 연산부(400)는 일정한 시간 간격을 두고, OCV 산출부(200)와 SOC 산출부(300)로부터 출 력되는 OCV 값과 SOC 값의 변화량을 산출한다. 이 때, 일정한 시간 간격이란 임의로 설정할 수 있는 시간이며, 보다 정확한 기울기 데이터를 얻기 위해서는 더욱 짧은 시간 간격을 설정할 수 있다. 구체적으로, 연산부(400)는 먼저 측정된 제1 SOC(SOC1)값과 제1 OCV(Vocv1)값을 일정한 시간 간격을 두고 측정된 제2 SOC(SOC2)값과 제2 OCV(Vocv2)값에서각각 차감하여 SOC 변량(

Figure 112006012342642-pat00007
) 및 OCV 변량(
Figure 112006012342642-pat00008
)을 구한다. 이를 수학식 3과 같이 SOC 변량(
Figure 112006012342642-pat00009
)을 OCV 변량(
Figure 112006012342642-pat00010
)으로 나누어 기울기(S)를 산출한다.수학식 3에서 S는 SOC 변량(
Figure 112006012342642-pat00011
)대 OCV 변량(
Figure 112006012342642-pat00012
)에 대응하는 기울기이다.The calculating unit 400 measures the OCV variable vs. the SOC variable to calculate the slope. The calculation unit 400 calculates a change amount of the OCV value and the SOC value output from the OCV calculator 200 and the SOC calculator 300 at regular intervals. At this time, the constant time interval is a time that can be arbitrarily set, and a shorter time interval can be set to obtain more accurate gradient data. Specifically, the operation unit 400 first measures the first SOC (SOC1) value and the first OCV (Vocv1) value measured at a predetermined time interval from the second SOC (SOC2) value and the second OCV (Vocv2) value. By subtracting each,
Figure 112006012342642-pat00007
) And OCV variance (
Figure 112006012342642-pat00008
) This is expressed as SOC variance (
Figure 112006012342642-pat00009
) To the OCV variance (
Figure 112006012342642-pat00010
And calculate the slope (S), where S is the SOC variance (
Figure 112006012342642-pat00011
) Vs OCV Variables
Figure 112006012342642-pat00012
Is the slope corresponding to

Figure 112006012342642-pat00013
Figure 112006012342642-pat00013

제어부(500)는 OCV 산출부(200) 및 SOC 산출부(300)로부터 각각 OCV 와 SOC를 입력받고, 연산부(400)로부터 기울기(S)를 입력받는다. The controller 500 receives the OCV and the SOC from the OCV calculator 200 and the SOC calculator 300, respectively, and receives the slope S from the calculator 400.

제어부(500)는 입력된 기울기(S)를 기준치와 비교한다. 비교 결과에 따라 SOC 리셋 구간을 설정한다. 구체적으로, 기울기(S)가 기준치보다 작으면, 그 구간은 SOC 리셋 구간으로 설정할 수 있고, 기준치 이상이면, 그 구간은 SOC 리셋 구간에서 제외한다. 일반적으로, SOC B영역(도 1)의 기울기는 다른 구간 A, C에 비해 큰 값을 갖는다. 본 발명의 실시예에 따른 SOC 리셋 구간 설정 장치는 SOC B 영역에서 가장 낮은 기울기 이하이다. 제어부(500)는 기준치와 비교 판단 결과, 기준치 미만인 구간을 검출하여 SOC 리셋 구간으로 설정한다. 제어부(500)는 설정된 SOC 리셋 구간에 속하는 특정 SOC를 리셋 SOC로 설정할 수 있다. 제어부(500)는 입력된OCV, SOC, 기울기(S) 및 SOC 리셋 구간 설정 결과를 저장하는 데이터 베이스를 포함할 수 있다. The controller 500 compares the input slope S with a reference value. Set the SOC reset section according to the comparison result. Specifically, when the slope S is smaller than the reference value, the section may be set as the SOC reset section. If the slope S is greater than the reference value, the section is excluded from the SOC reset section. In general, the slope of the SOC B region (FIG. 1) has a larger value than other sections A and C. FIG. The SOC reset interval setting device according to the embodiment of the present invention is less than or equal to the lowest slope in the SOC B region. The control unit 500 detects a section that is less than the reference value as a result of the comparison with the reference value, and sets the SOC reset section. The controller 500 may set a specific SOC belonging to the set SOC reset period as the reset SOC. The controller 500 may include a database storing the input OVC, SOC, slope S, and SOC reset interval setting result.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 SOC 리셋 구간 설정 방법을 나타낸 순서도이다.3 is a flowchart illustrating a method for setting an SOC reset interval according to an embodiment of the present invention.

도 3에 도시된 바와 같이, 센싱부는 배터리 전체 팩전류(Ip), 배터리 전체 팩전압(Vp), 셀온도(Tc)를 측정하고, 측정된 데이터를 OCV 산출부(200)로 전달하고, 배터리 전체 팩전류(Ip)를 SOC 산출부(300)에 전달한다(S100). As shown in FIG. 3, the sensing unit measures the total battery pack current Ip, the total battery pack voltage Vp, and the cell temperature Tc, transfers the measured data to the OCV calculator 200, and the battery. The entire pack current Ip is transmitted to the SOC calculator 300 (S100).

OCV 산출부(200)는 센싱부로부터 입력받은 팩전압(Vp) 및 팩전류(Ip), 그에 대응하는 내부 저항을 이용하여 OCV를 산출한다(S200). The OCV calculator 200 calculates the OCV using the pack voltage Vp and the pack current Ip received from the sensing unit, and an internal resistance corresponding thereto (S200).

SOC 산출부(300)는 센싱부로부터 전달받은 팩전류(Ip) 및 충전효율을 기초로 추정 SOC를 산출한다(S300). The SOC calculator 300 calculates an estimated SOC based on the pack current Ip and the charging efficiency received from the sensing unit (S300).

연산부(400)는 OCV 변량대 SOC 변량을 측정하여 그 기울기(S)를 산출한다(S400). 연산부(400)는 일정한 시간 간격을 두고, OCV 산출부(200)와 SOC 산출부(300)로부터 출력되는 OCV 값과 SOC 값의 변화량을 산출한다. 구체적으로, 연산부(400)는 먼저 측정된 SOC값과 OCV값을 일정한 시간 간격을 두고 측정된 SOC값과 OCV값에서 각각 차감하여 SOC 및 OCV의 변량을 구한다. SOC 값의 변화량을 OCV 값의 변화량으로 나누어 기울기(S)를 산출한다. The calculating unit 400 measures the OCV variable vs. the SOC variable and calculates the slope S (S400). The calculation unit 400 calculates a change amount of the OCV value and the SOC value output from the OCV calculator 200 and the SOC calculator 300 at regular time intervals. Specifically, the operation unit 400 obtains the variance of SOC and OCV by first subtracting the measured SOC value and OCV value from the measured SOC value and OCV value at regular intervals. The slope S is calculated by dividing the change amount of the SOC value by the change amount of the OCV value.

제어부(500)는 OCV 산출부(200) 및 SOC 산출부(300)로부터 각각 OCV 및 SOC를 입력받고, 연산부(400)로부터 출력되는 기울기(S)를 입력받는다(S500). 제어부 (500)는 기울기(S)를 기준치(Sref)와 비교한다(S600). S600 단계에서 비교 결과, 기울기(S)가 기준치(Sref)보다 작으면, 그 구간은 SOC 리셋 구간으로 설정한다(S610). S600 단계에서 비교 결과, 기준치(Sref) 이상이면, 그 구간은 SOC 리셋 구간에서 제외한다(S620). 제어부(500)는 입력된 OCV, SOC 및 설정된 SOC 리셋 구간을 저장한다(S700). 이를 반복하여 전체 SOC 구간중에서 SOC 리셋 구간을 설정한다. The controller 500 receives OCV and SOC from the OCV calculator 200 and the SOC calculator 300, respectively, and receives the slope S output from the calculator 400 (S500). The controller 500 compares the slope S with the reference value Sref (S600). As a result of the comparison in operation S600, when the slope S is smaller than the reference value Sref, the interval is set as the SOC reset interval (S610). As a result of the comparison in step S600, if the reference value Sref or more, the section is excluded from the SOC reset section (S620). The controller 500 stores the input OCV, SOC, and the set SOC reset period (S700). By repeating this, the SOC reset section is set among the entire SOC sections.

이와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 SOC 리셋 구간 설정 장치 및 그 방법은 OCV와 SOC 의 각 변량을 산출하고, 이를 이용하여 기울기(S)를 측정하여, SOC 리셋 구간을 설정한다. 이렇게 설정된 SOC 리셋 구간을 이용하여, 추정 SOC 오차를 감소시킬 수 있다.As described above, the apparatus and the method for setting the SOC reset interval according to the embodiment of the present invention calculate the variances of the OCV and the SOC, measure the slope S using the same, and set the SOC reset interval. By using the SOC reset period set as described above, the estimated SOC error can be reduced.

이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다. Although the embodiments of the present invention have been described in detail above, the scope of the present invention is not limited thereto, and various modifications and improvements of those skilled in the art using the basic concepts of the present invention defined in the following claims are also provided. It belongs to the scope of rights.

본 발명의 한 특징에 따르면, 추정 SOC의 오차를 감소시키기 위해 필요한 SOC리셋 구간을 설정하는 SOC 리셋 구간 설정 장치 및 방법을 제공한다.According to an aspect of the present invention, there is provided an apparatus and method for setting an SOC reset interval for setting an SOC reset interval necessary to reduce an error of an estimated SOC.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 배터리의 OCV를 이용하여 배터리 팩의 SOC 리셋 구간을 설정할 수 있는 SOC 리셋 구간 설정 장치 및 방법을 제공한다.According to another feature of the present invention, there is provided an apparatus and method for setting a SOC reset interval that can set the SOC reset interval of the battery pack using the OCV of the battery.

Claims (11)

복수의 전지 셀이 하나의 팩으로 구성되고, 적어도 하나 이상의 팩을 포함하는 배터리의 추정 SOC의 리셋 구간을 설정하는 SOC 리셋 구간 설정 장치에 있어서,In the SOC reset interval setting device for setting a reset interval of the estimated SOC of a battery comprising a plurality of battery cells consisting of one pack, at least one pack, 상기 배터리의 팩전류, 팩전압 및 셀온도에 관한 정보를 측정하는 센싱부,A sensing unit for measuring information regarding a pack current, a pack voltage, and a cell temperature of the battery; 상기 배터리의 팩전류, 팩전압 및 셀온도에 관한 정보를 이용하여 OCV 전압을 산출하는 OCV 산출부,An OCV calculator configured to calculate an OCV voltage using information on a pack current, a pack voltage, and a cell temperature of the battery; 상기 추정 SOC를 산출하는 SOC 산출부,An SOC calculator for calculating the estimated SOC; 상기 OCV 산출부 및 SOC 산출부로부터 각각 제1 OCV 및 제1 SOC를 입력받고, 일정한 시간 간격 뒤에 제2 OCV 및 제2 SOC를 입력받아, 상기 일정한 시간 간격동안 SOC 변량과 OCV 변량을 산출하여 상기 SOC 변량대 OCV 변량의 비율을 산출하는 연산부, 및The first OCV and the first SOC are input from the OCV calculator and the SOC calculator, respectively, the second OCV and the second SOC are input after a predetermined time interval, and the SOC variable and the OCV variable are calculated during the predetermined time interval. An operation unit for calculating a ratio of the SOC variable to the OCV variable, and 상기 비율과 기준치를 비교하여, 비교결과에 따라 SOC 리셋 구간을 설정하는 제어부Control unit for setting the SOC reset interval according to the comparison result by comparing the ratio and the reference value 를 포함하는 SOC 리셋 구간 설정 장치. SOC reset interval setting device comprising a. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제어부는 상기 비율이 상기 기준치보다 작으면, 상기 제1 SOC와 제2 SOC 사이의 구간을 SOC 리셋 구간으로 설정하고, 상기 비율이 상기 기준치 이상이면, 상기 제1 SOC와 제2 SOC 사이의 구간을 SOC 리셋 구간으로 설정하지 않는 SOC 리셋 구간 설정 장치.If the ratio is less than the reference value, the controller sets the interval between the first SOC and the second SOC as an SOC reset interval, and if the ratio is greater than or equal to the reference value, the interval between the first SOC and the second SOC. SOC reset interval setting device which does not set the value as the SOC reset interval. 제2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 비율은 상기 SOC 변량을 상기 OCV 변량으로 나눈 값인 SOC 리셋 구간 설정 장치.And the ratio is a value obtained by dividing the SOC variable by the OCV variable. 제3항에 있어서,The method of claim 3, 상기 기준치는 상기 SOC의 중간 영역에서 상기 비율의 최소값보다 작은 SOC 리셋 구간 설정 장치.And the reference value is smaller than the minimum value of the ratio in the middle region of the SOC. 제4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 SOC의 중간 영역은 SOC 40%에서 SOC 70%에 대응하는 구간인 SOC 리셋 구간 설정 장치.And a middle region of the SOC is an interval corresponding to SOC 70% to SOC 70%. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 5, 상기 OCV 산출부는,The OCV calculation unit, 상기 팩전압, 팩전류 및 셀온도에 대응하는 내부저항을 검출하고, 상기 팩전압에 상기 내부저항에 의해 발생하는 전압을 보상하여 상기 OCV를 산출하는 SOC 리셋 구간 설정 장치.And an internal resistance corresponding to the pack voltage, the pack current, and the cell temperature, and calculating the OCV by compensating for the voltage generated by the internal resistance to the pack voltage. 제6항에 있어서,The method of claim 6, 상기 SOC 산출부는,The SOC calculation unit, 상기 팩전류를 적산하여 SOC를 추정하는 SOC 리셋 구간 설정 장치.And an SOC reset section setting device that estimates the SOC by integrating the pack current. 복수의 전지 셀이 하나의 팩으로 구성되고, 적어도 하나 이상의 팩을 포함하는 배터리의 추정 SOC의 리셋 구간을 설정하는 SOC 리셋 구간 설정 방법에 있어서,In the SOC reset interval setting method for setting a reset interval of the estimated SOC of a battery comprising a plurality of battery cells consisting of one pack, at least one pack, a) 상기 배터리의 팩전류, 팩전압 및 셀온도에 관한 정보를 측정하는 단계,a) measuring information regarding a pack current, a pack voltage, and a cell temperature of the battery; b) 상기 배터리의 팩전류, 팩전압 및 셀온도에 관한 정보를 이용하여 OCV 전압을 산출하는 단계,b) calculating an OCV voltage using information on the pack current, pack voltage, and cell temperature of the battery; c) 상기 추정 SOC를 산출하는 단계,c) calculating the estimated SOC, d) 상기 OCV 산출부 및 SOC 산출부로부터 각각 제1 OCV 및 제1 SOC를 입력받고, 일정한 시간 간격 뒤에 제2 OCV 및 제2 SOC를 입력받아, 상기 일정한 시간 간격동안 SOC 변량과 OCV 변량을 산출하여 상기 SOC 변량대 OCV 변량의 비율을 산출하는 단계, 및d) receiving a first OCV and a first SOC from the OCV calculating unit and the SOC calculating unit, and receiving a second OCV and a second SOC after a predetermined time interval, and calculating an SOC variable and an OCV variable during the predetermined time interval. Calculating a ratio of the SOC variable to the OCV variable, and e) 상기 비율과 기준치를 비교하여, 비교결과에 따라 SOC 리셋 구간을 설정하는 단계e) comparing the ratio with the reference value and setting the SOC reset interval according to the comparison result 를 포함하는 SOC 리셋 구간 설정 방법. SOC reset interval setting method comprising a. 제8항에 있어서,The method of claim 8, 상기 e) 단계는,Step e), 상기 비율이 상기 기준치보다 작으면, 상기 제1 SOC와 제2 SOC 사이의 구간을 SOC 리셋 구간으로 설정하고, 상기 비율이 상기 기준치 이상이면, 상기 제1 SOC와 제2 SOC 사이의 구간을 SOC 리셋 구간으로 설정하지 않는 SOC 리셋 구간 설정 방법.If the ratio is smaller than the reference value, the section between the first SOC and the second SOC is set as an SOC reset section. If the ratio is equal to or greater than the reference value, the section between the first SOC and the second SOC is SOC reset. How to set SOC reset section not set to section. 제9항에 있어서,The method of claim 9, 상기 비율은 상기 SOC 변량을 상기 OCV 변량으로 나눈 값인 SOC 리셋 구간 설정 방법.And the ratio is a value obtained by dividing the SOC variable by the OCV variable. 제10항에 있어서,The method of claim 10, 상기 기준치는 상기 SOC의 중간 영역에서 상기 비율의 최소값보다 작은 SOC 리셋 구간 설정 방법.And the reference value is smaller than the minimum value of the ratio in the middle region of the SOC.
KR1020060016324A 2006-02-20 2006-02-20 Setting apparatus of the soc reset period and the method thereof KR100740099B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020060016324A KR100740099B1 (en) 2006-02-20 2006-02-20 Setting apparatus of the soc reset period and the method thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020060016324A KR100740099B1 (en) 2006-02-20 2006-02-20 Setting apparatus of the soc reset period and the method thereof

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR100740099B1 true KR100740099B1 (en) 2007-07-16

Family

ID=38498832

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020060016324A KR100740099B1 (en) 2006-02-20 2006-02-20 Setting apparatus of the soc reset period and the method thereof

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100740099B1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100985667B1 (en) 2007-08-22 2010-10-05 주식회사 엘지화학 Apparatus for estimating of battery's open circuit voltage, Apparatus for estimating of batter's state of charge and Method for controlling the same
KR101543263B1 (en) * 2014-06-12 2015-08-11 국방과학연구소 Apparatus and method for estimating battery state of charge
KR101934858B1 (en) * 2017-04-18 2019-01-03 세방전지(주) A system for calculating the state of charge of a lfp battery for car and method thereof
KR20210046902A (en) 2019-10-18 2021-04-29 주식회사티움리서치 Method and Apparatus for State-of-Charge Prediction of Lithium Ion Battery for Precision Enhancement at Low Temperature

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05316666A (en) * 1992-05-07 1993-11-26 Nippondenso Co Ltd Charge controller for vehicle

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05316666A (en) * 1992-05-07 1993-11-26 Nippondenso Co Ltd Charge controller for vehicle

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100985667B1 (en) 2007-08-22 2010-10-05 주식회사 엘지화학 Apparatus for estimating of battery's open circuit voltage, Apparatus for estimating of batter's state of charge and Method for controlling the same
US8175826B2 (en) 2007-08-22 2012-05-08 Lg Chem, Ltd. Apparatus for estimating open circuit voltage of battery, apparatus for estimating state of charge of battery, and method for controlling the same
US8639460B2 (en) 2007-08-22 2014-01-28 Lg Chem, Ltd. Apparatus for estimating open circuit voltage of battery, apparatus for estimating state of charge of battery, and method for controlling the same
KR101543263B1 (en) * 2014-06-12 2015-08-11 국방과학연구소 Apparatus and method for estimating battery state of charge
KR101934858B1 (en) * 2017-04-18 2019-01-03 세방전지(주) A system for calculating the state of charge of a lfp battery for car and method thereof
KR20210046902A (en) 2019-10-18 2021-04-29 주식회사티움리서치 Method and Apparatus for State-of-Charge Prediction of Lithium Ion Battery for Precision Enhancement at Low Temperature

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100796668B1 (en) Battery management system and driving method thereof
KR100839385B1 (en) Battery management system and driving method thereof
KR100804698B1 (en) The method of assuming the state of charge of the battery, battery management system using the method and the driving method of the battery management system using the method
KR100805116B1 (en) Battery management system and driving method thereof
KR100669476B1 (en) Method adjusting soc for battery and battery management system using the same
KR100669475B1 (en) Method adjusting soc for battery and battery management system using the same
KR100740114B1 (en) Battery management system and the operating method thereof
KR100669477B1 (en) Method adjusting soc for battery and battery management system using the same
KR100863956B1 (en) Battery management system and driving method thereof
KR100669470B1 (en) Method of compensating soc for battery and battery management system using the same
KR100749422B1 (en) Battery management system and driving method thereof
KR100869801B1 (en) Battery management system and driving method thereof
EP2442126A2 (en) Battery management system and method of estimating battery state of charge
KR100804697B1 (en) Battery management system and driving method thereof
KR100839384B1 (en) Battery management system and driving method thereof
KR100859688B1 (en) Battery management system and driving method thereof
KR101983392B1 (en) Apparatus and Method for estimating the battery SOC
EP1897772A2 (en) Battery management system and driving method thereof
KR101610530B1 (en) Method for measuring internal resistance of battery
JP2005083970A (en) State sensing device and state detection method of secondary battery
KR100823188B1 (en) Battery management system and method for detecting error cell
KR20080039669A (en) Battery management system and driving method thereof
KR100709260B1 (en) Method of estimating the life span of battery and battery management system using the same
KR100778440B1 (en) Decision apparatus of the soc of battery and decision method thereof
KR100740099B1 (en) Setting apparatus of the soc reset period and the method thereof

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130621

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140707

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150623

Year of fee payment: 9

LAPS Lapse due to unpaid annual fee