KR100916441B1

KR100916441B1 - Battery impedence measurement using inverter switching and estimation method for battery's state of charge through it

Info

Publication number: KR100916441B1
Application number: KR1020070056563A
Authority: KR
Inventors: 박형준; 송홍석; 주정홍; 한대웅; 전신혜; 이기종; 최원경; 김준환
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2007-06-11
Filing date: 2007-06-11
Publication date: 2009-09-07
Also published as: KR20080108688A

Abstract

본 발명은 인버터 스위칭을 이용한 배터리 임피던스 측정 및 이를 통한 배터리 충전상태의 추정방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 배터리 임피던스 기반의 충전상태(SOC) 추정을 통하여, 갑작스런 SOC 정보의 손실에도 현재의 SOC를 정확하고 빠르게 측정할 수 있도록 한 인버터 스위칭을 이용한 배터리 임피던스 측정 및 이를 통한 배터리 충전상태의 추정방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for measuring battery impedance using inverter switching and a method of estimating battery charge state through the same, and more specifically, to estimate current state of charge (SOC) through sudden loss of SOC information through battery impedance-based state of charge (SOC) estimation. The present invention relates to a battery impedance measurement using an inverter switching and a method for estimating battery state of charge through the inverter switching for accurate and fast measurement.

이를 위해, 본 발명은 배터리의 충전상태(SOC) 정보의 손실여부를 판단하는 제1단계; 상기 SOC 정보가 손실된 경우 저전압 디씨디씨 컨버터(LDC)를 잠시 차단하는 제2단계; 일정 범위의 주파수 응답을 측정하는 제3단계; 배터리 임피던스를 계산하는 제4단계; 및 미리 배터리 임피던스 측정법에 의해 획득한 SOC와 배터리 임피던스의 관계를 나타내는 그래프로부터 상기 배터리 임피던스를 대응시켜 현재의 SOC를 측정하는 제5단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 인버터 스위칭을 이용한 배터리 임피던스 측정 및 이를 통한 배터리 충전상태의 추정방법을 제공한다.To this end, the present invention comprises a first step of determining whether the state of charge (SOC) information of the battery is lost; A second step of briefly shutting down a low voltage DC converter when the SOC information is lost; Measuring a frequency response in a range; Calculating a battery impedance; And a fifth step of measuring the current SOC by matching the battery impedance from a graph showing the relationship between the SOC and the battery impedance acquired by the battery impedance measuring method in advance. And it provides a method for estimating the state of charge of the battery through this.

SOC, 임피던스, 인버터, 주파수, 배터리 SOC, impedance, inverter, frequency, battery

Description

Battery impedence measurement using inverter switching and estimation method for battery's state of charge through it}

도 1은 SOC에 따른 배터리 임피던스 관계의 획득을 설명하기 위한 개략도.1 is a schematic diagram for explaining acquisition of a battery impedance relationship according to SOC.

도 2는 HEV 시스템을 나타내는 개략도.2 is a schematic diagram illustrating an HEV system.

도 3은 교번 스위치에 의한 스위칭 시퀀스를 나타내는 도면.3 shows a switching sequence by an alternating switch.

도 4는 인버터 스위칭시 시스템 등가모델을 나타내는 회로도.4 is a circuit diagram showing a system equivalent model at the time of inverter switching.

도 5는 시스템 임피던스를 설명하기 위한 도면.5 is a diagram for explaining a system impedance.

도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 인버터 스위칭을 이용한 배터리 임피던스 측정 및 이를 통한 배터리 충전상태의 추정방법을 나타내는 순서도.6 is a flowchart illustrating a method of measuring battery impedance using an inverter switching and estimating a state of charge of a battery by using the same according to an embodiment of the present invention.

도 7은 종래의 하이브리드 전기자동차의 동력전달 및 배터리 충전경로를 설명하는 개략도.7 is a schematic diagram illustrating a power transmission and a battery charging path of a conventional hybrid electric vehicle.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

10 : 배터리 모델 11 : 배터리10: battery model 11: battery

12 : 인버터 13 : 모터12 inverter 13 motor

23 : 모터/인버터23: motor / inverter

통상적으로, 하이브리드 자동차는 엔진과, 배터리의 전원으로 구동되는 구동모터로 구성되는 동력원이 구비되며, 전륜에 상기의 동력원을 적절히 조합한 구조를 적용하여 차량의 출발시나 가속시에 배터리의 전압에 의해 동작되는 모터의 동력 보조로 연비 향상을 유도할 수 있는 차량을 말한다.In general, a hybrid vehicle is provided with a power source comprising an engine and a drive motor driven by a battery power source, and by applying a structure in which the above power source is properly combined with the front wheel, the hybrid vehicle is driven by the voltage of the battery at the start or acceleration of the vehicle. It refers to a vehicle that can induce fuel efficiency improvement by power assistance of the operated motor.

상기 하이브리드 전기자동차의 주행모드별로 동력이 전달되는 경로 및 배터리의 충방전이 이루어지는 상태를 살펴보면 다음과 같다.Looking at the state in which the power is transmitted and the charge and discharge of the battery for each driving mode of the hybrid electric vehicle as follows.

첨부한 도 7은 하이브리드 전기자동차의 동력전달 및 배터리 충전경로를 설명하는 개략도이다.7 is a schematic diagram illustrating a power transmission and a battery charging path of a hybrid electric vehicle.

도 7의 (a)는 아이들 상태를 나타낸다.Fig. 7A shows the idle state.

아이들 상태는 엔진이 정지된 상태에서 모터의 구동 발전으로 배터리에 충전 이 이루어진다.In the idle state, the battery is charged by the power generation of the motor while the engine is stopped.

도 7의 (b)는 차량이 아이들 상태에서 가속 상태로 전환되는 것을 나타낸다.FIG. 7B shows that the vehicle is switched from the idle state to the accelerated state.

가속모드에서는 모터 동력을 보조받으며 엔진동력이 변속기를 통하여 구동휠로 전달되는 주행모드로서, 이때에는 모터 동력에 필요한 배터리의 방전이 이루어진다.In the acceleration mode, the motor power is assisted and the engine power is transmitted to the driving wheel through the transmission. At this time, the battery required for the motor power is discharged.

이때, 브레이크는 해제 상태이고, 배터리 충전상태는 방전을 위하여 충분한 상태로 유지된다.At this time, the brake is in a released state and the battery state of charge is maintained in a sufficient state for discharging.

도 7의 (c)는 정속 주행 즉, HEV모드 상태를 나타낸다.7C shows the constant speed driving, that is, the HEV mode state.

정속주행시에는 클러치가 연결(close)되어 엔진 동력 및 모터 동력이 구동축에 전달되는 모드이며, 이때 엔진 동력을 구동휠에 대한 구동력으로 사용되고, 모터 동력은 아이들 발전을 하여 배터리의 충전이 이루어진다.When driving at constant speed, the clutch is closed and the engine power and the motor power are transmitted to the drive shaft. At this time, the engine power is used as the driving force for the driving wheel, and the motor power is idled to generate the battery charge.

이때, 브레이크는 해제 상태이고, 배터리 충전상태는 부족 또는 충분한 상태가 된다.At this time, the brake is released, and the battery is in a low or sufficient state.

도 7의 (d)는 감속 주행 즉, 회생제동모드를 나타낸다.Fig. 7D shows the deceleration driving, that is, the regenerative braking mode.

감속모드에서는 엔진에 대한 연료가 차단되고, 모터는 역발전을 하여 배터리의 충전이 이루어지게 된다.In the deceleration mode, fuel to the engine is cut off, and the motor is reversed to charge the battery.

이와 같이, 하이브리드 전기 자동차(HEV)는 보통 동력원을 하나만 사용하는 종래의 자동차보다 연비특성이 좋은데, 이는 회생제동에너지를 고전압 배터리에 저장하여 재사용할 수 있기 때문이다.As such, a hybrid electric vehicle (HEV) has a better fuel economy than a conventional vehicle that usually uses only one power source, because the regenerative braking energy can be stored and reused in a high voltage battery.

또한, HEV의 고전압 배터리의 경우 주행모드별로 충방전 제어가 이루어지고, 특히 배터리의 에너지 사용을 주기적으로 모니터링하고 제어함으로써 배터리를 최적의 상태로 만들 수 있으며, 이는 배터리의 전기적 열적 손상을 최소화하여 배터리의 수명 연장을 가능하게 한다.In addition, in case of HEV high voltage battery, charging / discharging control is performed for each driving mode. In particular, the battery can be optimally monitored by periodically monitoring and controlling the energy use of the battery, which minimizes the electrical and thermal damage of the battery. To extend the life of the

상기 고전압 배터리의 모니터링시 가장 중요한 인자는 배터리의 충전 상태를 나타내는 SOC(state of charge)이다. 왜냐하면 SOC에 따라 배터리의 제어 전략이 달라지기 때문이다.
여기서, SOC는 완전 방전을 0%로, 완전 충전을 100%로 정의되어 사용된다. The most important factor in monitoring the high voltage battery is a state of charge (SOC) indicating the state of charge of the battery. This is because the control strategy of the battery depends on the SOC.
Here, the SOC is used with 0% full discharge and 100% full charge.

그러나, 배터리 충전상태 정보, 즉 SOC 정보를 저장하는 장치에 어떤 전기적인 충격이나 물리적인 충격이 가해지면 이 데이터가 손실될 수 있다는 점이다.
보통 배터리 충전상태 정보는 배터리 제어기(Battery Managment System;BMS) 내의 EEPROM에 저장되며, 차량 시동 후 배터리 제어기에서 EEPROM의 상태, 즉 EEPROM의 이상 유무를 항상 체크함으로써 배터리 충전상태 정보의 손실 여부를 판단하게 되는데, 이때 EEPROM이 충격을 받아 저장하고 있던 배터리 충전상태 정보가 손실되는 경우에 종래의 HEV 시스템은 배터리의 현재 SOC를 계산하기 위해 배터리의 전압 및 전류를 모니터링하여 서서히 정확한 SOC값을 예측해 나간다. However, if any electrical or physical shock is applied to the device storing the battery state of charge information, that is, the SOC information, the data may be lost.
Normally, the battery charge status information is stored in the EEPROM in the battery management system (BMS), and after the vehicle starts, the battery controller always checks the state of the EEPROM, that is, whether the EEPROM is abnormal, to determine whether the battery charge status information is lost. In this case, when the battery charge state information stored in the EEPROM is lost, the conventional HEV system gradually predicts an accurate SOC value by monitoring the voltage and current of the battery to calculate the current SOC of the battery.

상기 배터리 전압 및 전류의 모니터링을 통한 SOC 예측 방법은 정확한 값 계산에 한 시간 이상 소요되어, 배터리의 제어 특성이 나빠지거나, 운전 편이성이 떨어지고, 배터리의 수명이 단축될 수 있는 단점이 있다.The SOC prediction method through monitoring the battery voltage and current takes more than an hour to calculate an accurate value, so that the control characteristics of the battery may be degraded, or the operation convenience may be reduced, and the battery life may be shortened.

따라서 보다 빠르고 정확하게 배터리의 SOC를 추정할 수 있는 방법이 요구된다.Therefore, there is a need for a method that can more quickly and accurately estimate the SOC of a battery.

본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로서, SOC에 따른 배터리 임피던스 층정법을 통하여 미리 SOC와 배터리 임피던스 관계 맵을 구축하고, 실제 HEV 시스템에서 간단한 인버터 스위칭 을 행함으로써, 배터리의 주파수 응답 및 임 피던스를 추정할 수 있고, 이를 통해 보다 빠르고 정확하게 현재 배터리의 SOC를 추정할 수 있도록 한 인버터 스위칭을 이용한 배터리 임피던스 측정 및 이를 통한 배터리 충전상태의 추정방법을 제공하는데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above. As a result, an SOC and a battery impedance relationship map are constructed in advance through a battery impedance stratification method according to SOC, and a simple inverter switching is performed in an actual HEV system. The purpose of the present invention is to provide a method for estimating impedance, and to measure battery impedance using inverter switching and to estimate the state of charge of a battery through inverter switching.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 배터리 충전상태의 추정방법에 있어서,The present invention for achieving the above object in the method of estimating the state of charge of the battery,

배터리 충전상태 정보, 즉 SOC 정보의 손실여부를 판단하는 제1단계; 상기 SOC 정보가 손실된 경우 저전압 디씨디씨 컨버터(LDC)를 잠시 차단하는 제2단계; 일정 범위의 주파수 응답을 측정하는 제3단계; 배터리 임피던스를 계산하는 제4단계; 및 미리 배터리 임피던스 측정법에 의해 획득한 SOC와 배터리 임피던스의 관계를 나타내는 그래프로부터 상기 배터리 임피던스를 대응시켜 현재의 SOC를 측정하는 제5단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
여기서, 배터리 충전상태 정보의 손실여부는 통상적으로 배터리 제어기를 통해 판단할 수 있다. A first step of determining whether battery charge state information, that is, SOC information is lost; A second step of briefly shutting down a low voltage DC converter when the SOC information is lost; Measuring a frequency response in a range; Calculating a battery impedance; And a fifth step of measuring the current SOC by matching the battery impedance with a graph showing the relationship between the SOC and the battery impedance acquired by the battery impedance measuring method in advance.
Here, whether to lose the battery charge state information can be determined through the battery controller.

바람직한 구현예로서, 상기 배터리 임피던스 측정법은 배터리에 정현파 전압 또는 정현파 전류를 인가하고 주파수를 가변하면서 전압과 전류의 위상과 크기를 획득하여 보드 선도를 얻고, 미리 차수가 정의된 배터리 모델을 이용하여 보드 선도의 최대 위상 주파수나 위상이 0이 되는 주파수의 정보 등에 의해 배터리 내부의 임피던스를 측정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.In a preferred embodiment, the battery impedance measuring method applies a sinusoidal voltage or sinusoidal current to a battery and obtains a board diagram by acquiring the phase and magnitude of voltage and current while varying the frequency, and uses a battery model with a predefined order. And measuring the impedance inside the battery according to information of the maximum phase frequency of the diagram, the frequency at which the phase becomes zero, or the like.

더욱 바람직한 구현예로서, 상기 제3단계는 주파수가 변화하는 정현파 또는 구형파의 스위칭 주파수를 가변시켜 배터리의 전압과 전류 관계를 획득하는 단계; 상기 단계에서 배터리의 전압과 전류 값을 획득한 후 LPF(Low Pass Filter)를 거쳐 순수한 정현파 전압과 전류를 얻어 전체 시스템 임피던스를 구하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.In a more preferred embodiment, the third step comprises the steps of obtaining the voltage and current relationship of the battery by varying the switching frequency of the sinusoidal or square wave of frequency change; The method may include obtaining a pure sine wave voltage and a current through a low pass filter (LPF) after acquiring a voltage and a current value of the battery, and obtaining a total system impedance.

특히, 상기 제4단계는 제3단계에서 계산한 시스템 임피던스(Z_sys)와 배터리 임피던스(Z_bat)의 관계를 이용한 다음식

(식에서 Z_{inv_mot}는 모터/인버터 임피던스임)에 의해 최종 배터리 임피던스를 계산하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.In particular, the fourth step is the following equation using the relationship between the system impedance (Z _sys ) and the battery impedance (Z _bat ) calculated in the third step

(Where Z _{inv_mot} is the motor / inverter impedance), wherein the final battery impedance is calculated.

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

첨부한 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 인버터 스위칭을 이용한 배터리 임피던스 측정 및 이를 통한 배터리 충전상태의 추정방법을 나타내는 순서도이다.6 is a flowchart illustrating a method of measuring battery impedance using inverter switching and a method of estimating a state of charge of a battery using the same according to an embodiment of the present invention.

본 발명은 갑작스런 SOC 정보의 손실에도 현재의 SOC를 정확하고 빠르게 측정할 수 있도록 한 점에 주안점이 있다.The present invention focuses on enabling accurate and fast measurement of the current SOC despite sudden loss of SOC information.

본 발명의 일시예에 따른 배터리의 SOC 추정방법을 적용하기 위해서는 다음과 같은 순서로 진행된다.In order to apply the SOC estimation method of a battery according to an embodiment of the present invention, the following procedure is performed.

1. 우선 SOC에 따른 배터리 임피던스 관계를 다음과 같은 방법에 의해 획득해야 한다.1. First, the battery impedance relation according to SOC should be obtained by the following method.

도 1은 SOC에 따른 배터리 임피던스 관계의 획득을 설명하기 위한 개략도이다.1 is a schematic diagram for explaining acquisition of a battery impedance relationship according to SOC.

배터리 임피던스 측정법은 다음과 같은 원리로 이루어진다. 배터리에 정현파 전압 또는 정현파 전류를 인가한다. 이때 주파수를 가변하면서 전압과 전류의 위상과 크기를 획득하면 보드 선도(주파수 응답에 대한 분석에 사용되는 것으로, 주파수를 바꿔가면서 입력을 주었을 때 출력을 게인과 위상으로 표시하여 각 주파수 영역대별로 이 시스템의 응답을 알아보는 것임)를 얻을 수 있다.Battery impedance measurement is based on the following principle. Apply sinusoidal voltage or sinusoidal current to the battery. At this time, if the phase and magnitude of the voltage and current are acquired while varying the frequency, the board diagram (used for analysis of the frequency response) is displayed for each frequency domain by displaying the output as gain and phase when the input is changed while changing the frequency. The response of the system).

미리 차수가 정의된(주로 1차) 배터리 모델(10)을 이용하여 보드 선도의 최대 위상 주파수나 위상이 0이 되는 주파수의 정보 등을 이용하면 손쉽게 배터리 내부의 임피던스를 측정할 수 있다.Using the battery model 10 having a predetermined order (mostly primary), the internal impedance of the battery can be easily measured by using information such as the maximum phase frequency of the board diagram or the frequency at which the phase becomes zero.

2. 인버터 스위칭 방법2. Inverter switching method

본 발명에 따른 일시예는 모터, LDC(저전압 DCDC 컨버터)의 기동이 중지된 상태에서 실시한다.The temporary example according to the present invention is carried out in a state in which the starting of the motor and the LDC (low voltage DCDC converter) is stopped.

배터리(11)의 임피던스를 측정하기 위해서는 주파수가 변화하는 정현파 또는 구형파 전압을 이용한다.In order to measure the impedance of the battery 11, a sinusoidal wave or square wave voltage of varying frequency is used.

본 발명의 일실시예에서는 비교적 만들기가 손쉬운 구형파 전압을 사용한다.One embodiment of the present invention uses a square wave voltage that is relatively easy to make.

도 2는 HEV 시스템을 나타내는 개략도이고, 도 3은 교번 스위치에 의한 스위칭 시퀀스를 나타내는 도면으로서, 도시한 바와 같이 Q1, Q2, Q3와 Q4, Q5, Q6의 교번 스위칭을 통해 구형파를 만들어 낸다. 이 스위칭 동작 중에 모터(13)(PMSM은 모터의 일종이고, Permanent Magnet Syncronous Motor임)는 회전자계가 형성되지 않으므로 동작하지 않고 따라서 역기전력은 생성되지 않는다.FIG. 2 is a schematic diagram showing an HEV system, and FIG. 3 is a diagram illustrating a switching sequence by an alternating switch, and generates square waves through alternating switching of Q1, Q2, Q3 and Q4, Q5, and Q6 as shown. During this switching operation, the motor 13 (PMSM is a kind of motor, and a Permanent Magnet Syncronous Motor) does not operate because a rotating magnetic field is not formed and thus no counter electromotive force is generated.

상기 구형파의 스위칭 주파수를 변경시켜 줌으로써 배터리(11)의 전압과 전 류 관계를 획득할 수 있다.By changing the switching frequency of the square wave, it is possible to obtain the voltage and current relationship of the battery (11).

3. 시스템 임피던스 획득3. System Impedance Acquisition

도 4는 인버터 스위칭시 시스템 등가모델을 나타내는 회로도이다.4 is a circuit diagram illustrating a system equivalent model when switching an inverter.

상기 스위칭에 따라 시스템은 다음과 같이 배터리 모델, 스위치, 저항과 인덕턴스 전압원으로 나타낼 수 있다. 이때 R은 모터 내부 저항이고, L은 모터 내부 인덕턴스이며, E는 역기전력이고, R_DS(ON)은 인버터의 도통 저항이다.According to the switching, the system can be represented as a battery model, a switch, a resistor and an inductance voltage source as follows. Where R is the motor internal resistance, L is the motor internal inductance, E is the counter electromotive force, and R _{DS (ON)} is the conduction resistance of the inverter.

상기 스위칭 주파수를 가변시켜 배터리의 전압과 전류값을 획득한 후 1차 LPF(Low-Pass Filter)를 거치면 순수한 정현파 전압과 전류를 얻을 수 있는데, 이를 이용하여 전체 시스템의 임피던스를 알 수 있다.After varying the switching frequency to obtain the voltage and current value of the battery, the pure sine wave voltage and current can be obtained by passing through the first low pass filter (LPF). By using this, the impedance of the entire system can be known.

4. 배터리 임피던스 획득4. Battery Impedance Acquisition

주파수 응답을 통해서 얻은 임피던스는 배터리 임피던스(Z_bat)가 아닌 시스템 임피던스(Z_sys) 이므로 다음 수학식 1의 시스템 임피던스(Z_sys)와 배터리 임피던스(Z_bat)와의 관계를 이용하여 최족적으로 배터리 임피던스(Z_bat)를 획득한다. 이때 모터/인버터의 임피던스(Z_{inv_mot})를 미리 알고 있으므로 그 값을 대입한다.Impedance obtained by the frequency response of the battery impedance (Z _bat) is not the system impedance (Z _sys) Since the following equation (1) of the system impedance (Z _sys) with battery impedance (Z _bat) battery impedance as the outermost mark by using the relationship between the Obtain (Z _bat ). At this time, since the impedance (Z _{inv_mot} ) of the motor / inverter is known in advance, the value is substituted.

Z_system = Z_bat // Z_{inv_mot} Z _system = Z _bat // Z _{inv_mot}

따라서, 처음에 배터리 임피던스 측정법에 따라 구한 SOC와 배터리 임피던스의 관계로부터 상기 수학식을 통해 구한 배터리 임피던스를 대응시켜 현재의 배터리의 충전상태(SOC)를 정확하고 빠르게 측정할 수 있게 된다.Therefore, the current state of charge (SOC) of the current battery can be accurately and quickly measured by matching the battery impedance obtained through the above equation from the relationship between the SOC and the battery impedance obtained by the battery impedance measurement method.

이와 같은 방법을 통해 배터리 SOC를 구하면 갑작스런 데이터 손실 후에도 곧바로 배터리의 정확한 제어가 가능하고, 사용자의 운전 편이성이 증대되며, 배터리의 수명을 연장시켜 내구성을 향상시킬 수 있다.Obtaining a battery SOC in this way enables accurate control of the battery immediately after sudden data loss, increases user convenience, and extends battery life to improve durability.

또한, 전체적인 시스템의 제어특성이 향상됨으로써 연비 상승의 효과도 얻을 수 있다.In addition, the improvement of the fuel efficiency can be obtained by improving the control characteristics of the overall system.

이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 이러한 실시예에 한정되지 않으며, 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 실시할 수 있는 다양한 형태의 실시예들을 모두 포함한다.While the invention has been shown and described with respect to certain preferred embodiments thereof, the invention is not limited to these embodiments, and has been claimed by those of ordinary skill in the art to which the invention pertains. It includes all the various forms of embodiments that can be carried out without departing from the spirit.

이상에서 본 바와 같이, 본 발명에 따른 인버터 스위칭을 이용한 배터리 임피던스 측정 및 이를 통한 배터리 충전상태의 추정방법에 의하면, 갑작스런 데이터 손실 후에도 곧바로 배터리의 정확한 제어가 가능하고, 사용자의 운전 편이성이 증대되며, 배터리의 수명을 연장시켜 내구성을 향상시킬 수 있다.As described above, according to the battery impedance measurement using the inverter switching according to the present invention and the method of estimating the state of charge of the battery through this, it is possible to control the battery immediately after a sudden data loss, the user's ease of operation is increased, Extending battery life can improve durability.

또한, SOC 판별을 위해 추가적인 장치를 사용하지 않으므로 원가 절감 효과 가 있고, 전체적인 시스템의 제어특성이 향상됨으로써 연비 상승의 효과도 얻을 수 있다.In addition, cost savings can be achieved by not using additional equipment to determine SOC, and fuel efficiency can be increased by improving the control characteristics of the overall system.

Claims

In the method of estimating the state of charge of the battery,

A first step of determining whether the SOC information of the battery is lost;

A second step of temporarily shutting off the low-voltage DC converter when the SOC information is lost after the loss determination;

Measuring a frequency response in a range;

Calculating a battery impedance; And

A fifth step of measuring the current SOC by matching the battery impedance with a graph representing the relationship between the SOC and the battery impedance acquired by the battery impedance measuring method in advance;

Method for estimating the state of charge of the battery, characterized in that comprises a.

The method according to claim 1,

The battery impedance measuring method applies a sinusoidal voltage or sinusoidal current to a battery and obtains a board diagram by acquiring the phase and magnitude of the voltage and current while varying the frequency, and uses the battery model in which the order is defined to determine the maximum phase frequency of the board diagram. And (b) measuring an internal impedance of the battery based on information of a frequency at which the phase becomes zero.

The method according to claim 1,

The third step is

Varying the switching frequency of a sinusoidal or square wave whose frequency changes to obtain a voltage and current relationship of the battery;

And obtaining a total sine wave voltage and current through a low pass filter (LPF) after acquiring the voltage and current values of the battery, and obtaining the total system impedance.

The method according to claim 3,

The fourth step is the following equation using the relationship between the system impedance (Z _sys ) and the battery impedance (Z _bat ) calculated in the third step

_Wherein Z _{inv_mot} is the motor / inverter impedance.