KR101174714B1 - 배터리 수명 예측 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 배터리 수명 예측 장치에 관한 것으로, 상기 배터리의 임피던스를 측정하는 임피던스 측정부와; 상기 배터리의 방전 전압을 측정하는 방전 전압 측정부와; 상기 배터리의 풀 충전 상태에서 상기 방전 전압 측정부에 의해 측정된 방전 전압 값과 상기 임피던스 측정부에 의해 측정된 임피던스 값을 저장하는 이력관리 데이터베이스와; 상기 임피던스 측정부에 의해 측정된 현재 임피던스 값과 상기 이력관리 데이터베이스에 저장된 이전 임피던스 값 간의 임피던스 변화율에 기초하여 상기 배터리의 제1 예측 수명을 산출하고, 상기 방전 전압 측정부에 의해 측정된 현재 방전 전압 값과 상기 이력관리 데이터베이스에 저장된 이전 방전 전압 값에 간의 전압 변화율에 기초하여 상기 배터리의 제2 예측 수명을 산출하며, 상기 제1 예측 수명 및 상기 제2 예측 수명에 기초하여 상기 배터리의 수명을 예측하는 메인 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 따라, 일정 주기로 배터리의 임피던스 변화율과 방전 전압 변화율을 체크하여, 임피던스 변화율과 방전 전압 변화율을 이용하여 배터리의 수명을 예측할 수 있게 된다.

Description

배터리 수명 예측 장치{LIFESPAN PREDICTION APPARATUS FOR BATTERY}

본 발명은 배터리 수명 예측 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 배터리의 노화 정도를 진단하여 배터리의 교체 주기, 즉 배터리의 수명을 예측할 수 있는 배터리 수명 예측 장치에 관한 것이다.

일반적으로 배터리는 모바일폰, 노트북 등과 같은 모바일 단말기의 전원으로 일상 생활에서 널리 사용되는 친숙한 전자부품 중의 하나로, 전자기기의 사용으로 인해 소모된 전원을 체크하여 이후에 사용 가능한 잔존 사용 시간에 대한 정보나, 배터리의 잔존 용량에 대한 정보를 전자기기에 표시해주는 기술은 널리 활용되고 있다.

또한, 배터리는 상기와 같은 모바일 형태의 전자기기 외에도 비상 전원 또는 예비 전원으로 사용되는 경우가 많다. 일 예로, 병원과 같이 전원 공급이 차단되는 상황이 발생하면 큰 문제를 야기하는 분야가 그 대표적인 예이며, 통신사의 경우 전국적으로 설치된 중계기에도 예비 전원으로 배터리를 설치하고 있다.

중계기를 예로 하여 설명하면, 평상시의 중계기는 상용 전원을 사용하다가 특정 원인으로 인해 상용 전원의 공급이 차단되면, 예비 전원으로서의 배터리가 전원을 공급하여 상용 전원의 차단에 대비하게 된다.

중계기에 설치되는 배터리의 용량은 상용 전원의 공급이 차단되었을 때 이를 보수하는데 소요되는 시간 동안 전원 공급이 가능하도록 설정되어 설치되는 것이 일반적이다. 예를 들어, 상용 전원의 공급이 차단될 때 이를 보수하는데 통상 2시간 정도의 시간이 소요되는 경우, 배터리가 2시간 이상은 전원 공급이 가능하도록 그 용량을 설정하고 이를 관리하게 된다.

통상적으로 중계기에 설치되는 배터리의 관리는 중계기를 관리하는 관리자가 주기적으로 중계기가 설치된 위치에 방문하여, 배터리의 불량 여부, 배터리의 잔존 용량, 현재 충전 상태에서 사용 가능 시간 등을 체크하는 정도에 그치고 있다.

여기서, 상기와 같이 예비 전원을 사용되는 배터리는 상용 전원이 정상적으로 공급되는 경우에는 항상 풀 충전된 상태로 유지되지만, 배터리가 사용되지 않더라도 배터리는 자체 방전이나 기기의 노화로 인해 수명은 줄어들게 된다.

그런데, 배터리의 잔존 용량이나 사용 가능 시간 등은 관리자에 의해 체크되고 있으나, 해당 배터리를 언제 교체하여야 하는지, 즉 해당 배터리의 수명에 대한 객관적인 정보는 관리자에게 제공되고 있지 못하는게 현실이다.

또한, 배터리의 제조회사에서 일률적으로 배터리의 기대 수명에 대한 정보를 제공하고 있으나, 동일한 회사의 동일 제품의 배터리라도 그 수명은 달라지는 것이 일반적인데, 이는 배터리를 구성하는 단위 셀마다 그 수명이 다르고, 제품의 설치환경, 예를 들어 외부 온도나 충방전 횟수 등과 같은 다양한 변수에 따라 배터리의 수명이 달라지기 때문에, 배터리의 제조회사에서 제공하는 기대 수명에 따라 배터리를 교체하는 것은 자칫 가용한 배터리를 교체하거나 교체 대상이 되는 배터리를 예비전원으로 유지하는 등과 같이 관리 상에 많은 문제점을 야기하게 된다.

따라서, 중계기를 운영하는 통신사의 경우, 중계기의 동작 특성상 안정성을 보장하기 위해 배터리의 기대 수명보다는 짧은 주기로 중계기에 설치된 배터리를 일률적으로 교체하고 있으며, 이는 중계기 운영에 따른 관리 비용의 증가를 초래하는 중요한 요인으로 작용하고 있다.

이에, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 배터리의 노화 정도를 진단하여 배터리의 교체 주기, 즉 배터리의 수명을 예측할 수 있는 배터리 수명 예측 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적은 본 발명에 따라, 상기 배터리의 임피던스를 측정하는 임피던스 측정부와; 상기 배터리의 방전 전압을 측정하는 방전 전압 측정부와; 상기 배터리의 풀 충전 상태에서 상기 방전 전압 측정부에 의해 측정된 방전 전압 값과 상기 임피던스 측정부에 의해 측정된 임피던스 값을 저장하는 이력관리 데이터베이스와; 상기 임피던스 측정부에 의해 측정된 현재 임피던스 값과 상기 이력관리 데이터베이스에 저장된 이전 임피던스 값 간의 임피던스 변화율에 기초하여 상기 배터리의 제1 예측 수명을 산출하고, 상기 방전 전압 측정부에 의해 측정된 현재 방전 전압 값과 상기 이력관리 데이터베이스에 저장된 이전 방전 전압 값에 간의 전압 변화율에 기초하여 상기 배터리의 제2 예측 수명을 산출하며, 상기 제1 예측 수명 및 상기 제2 예측 수명에 기초하여 상기 배터리의 수명을 예측하는 메인 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 수명 예측 장치에 의해서 달성된다.

여기서, 상기 메인 제어부는 상기 제1 예측 수명과 상기 제2 예측 수명의 평균값을 상기 배터리의 수명으로 예측할 수 있다.

그리고, 복수의 배터리에 대한 배터리 기본정보가 저장된 기본정보 데이터베이스를 더 포함하며; 상기 메인 제어부는 상기 기본정보 데이터베이스로부터 현재 측정 대상인 배터리에 대한 배터리 기본정보를 추출하고, 상기 추출된 배터리 기본정보에 기초하여 상기 임피던스 변화율 및 상기 전압 변화율을 산출할 수 있다.

또한, 상기 배터리의 외부 온도에 대한 온도 가중치, 상기 배터리의 충전 효율에 대한 효율 가중치 및 상기 배터리의 방전 전류에 대한 방전 가중치 중 적어도 하나가 저장된 가중치 데이터베이스를 더 포함하며; 상기 메인 제어부는 상기 온도 가중치, 상기 효율 가중치 및 상기 방전 가중치 중 적어도 어느 하나를 상기 임피던스 변화율 및 상기 전압 변화율에 기초한 상기 배터리의 수명 예측에 반영할 수 있다.

그리고, 상기 배터리의 외부 온도를 감지하는 외부온도 감지부를 더 포함하며; 상기 메인 제어부는 상기 외부온도 감지부에 의해 감지된 외부 온도에 대응하는 온도 가중치를 상기 가중치 데이터베이스로부터 추출하여 상기 배터리의 수명 예측에 반영할 수 있다.

그리고, 상기 배터리의 방전 전류를 측정하는 방전 전류 측정부를 더 포함하며; 상기 메인 제어부는 상기 방전 전류 측정부에 의해 측정된 방전 전류에 대응하는 방전 가중치를 상기 가중치 데이터베이스로부터 추출하여 상기 배터리의 수명 예측에 반영할 수 있다.

또한, 상기 메인 제어부는 수명 예측 표시 모드, 잔존 용량 표시 모드 및 측정치 표시 모드 중 어느 하나의 선택을 위한 그래픽 유저 인터페이스 화면을 제공하며; 상기 수명 예측 표시 모드가 선택된 경우, 상기 배터리에 대해 예측된 수명을 상기 그래픽 유저 인터페이스 화면에 표시하고; 상기 잔존 용량 표시 모드가 선택된 경우, 상기 방전 전압에 기초하여 상기 배터리의 잔존 용량을 산출하고, 상기 산출된 잔존 용량을 상기 그래픽 유저 인터페이스 화면에 표시하며; 상기 측정치 표시 모드가 선택된 경우, 상기 배터리에 대해 측정된 상기 임피던스 값, 상기 방전 전압 값, 상기 방전 전류 값 및 상기 외부 온도 값 중 적어도 어느 하나를 상기 그래픽 유저 인터페이스 화면에 표시할 수 있다.

상기와 같은 구성을 통해, 본 발명에 따르면 일정 주기로 배터리의 임피던스 변화율과 방전 전압 변화율을 체크하여, 임피던스 변화율과 방전 전압 변화율을 이용하여 배터리의 수명을 예측할 수 있게 된다.

도 1은 본 발명에 따른 배터리 수명 예측 장치의 구성을 도시한 도면이고,
도 2는 배터리의 방전 전압 및 임피던스의 변화 곡선을 도시한 그래프이고,
도 3 및 도 4는 본 발명에 따른 배터리 수명 예측 장치가 제공하는 그래픽 유저 인터페이스 화면의 예를 도시한 도면이고,
도 5는 본 발명에 따른 배터리 수명 예측 장치의 동작 과정을 설명하기 위한 도면이다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.

본 발명에 따른 배터리 수명 예측 장치(100)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 임피던스 측정부(10), 방전 전압 측정부(11), 이력관리 데이터베이스(20) 및 메인 제어부(30)를 포함한다.

임피던스 측정부(10)는 배터리의 임피던스를 측정한다. 그리고, 임피던스 측정부(10)는 측정된 배터리의 임피던스 값을 디지털 신호 형태로 변환하여 메인 제어부(30)로 전달한다. 방전 전압 측정부(11)는 배터리의 방전 전압을 측정한다. 그리고, 방전 전압 측정부(11)는 측정된 배터리의 방전 전압을 디지털 신호 형태로 변환하여 메인 제어부(30)로 전달한다.

이력관리 데이터베이스(20)에는 배터리의 풀 충전 상태에서 방전 전압 측정부(11)에 의해 측정된 방전 전압 값과, 임피던스 측정부(10)에 의해 측정된 임피던스 값이 저장된다. 예를 들어, 중계기에 설치되어 예비전원으로 사용되는 배터리에 대해 관리자가 본 발명에 따른 배터리 수명 예측 장치(100)를 이용하여 일정 주기로 해당 배터리의 방전 전압 값과 임피던스 값을 측정하게 되면, 메인 제어부(30)가 측정된 임피던스 값과 방전 전압 값을 이력관리 데이터베이스(20)에 저장하게 된다.

여기서, 메인 제어부(30)는 임피던스 측정부(10)에 의해 측정된 현재 임피던스 값과 이력관리 데이터베이스(20)에 저장된 이전 임피던스 값 간의 임피던스 변화율을 산출하고, 산출된 임피던스 변화율에 기초하여 배터리의 수명(이하, '제1 예측 수명'이라 함)을 예측한다.

또한, 메인 제어부(30)는 방전 전압 측정부(11)에 의해 측정된 현재 방전 전압 값과 이력관리 데이터베이스(20)에 저장된 이전 방전 전압 값 간의 전압 변화율을 산출하고, 산출된 전압 변화율에 기초하여 배터리의 수명(이하, '제2 예측 수명'이라 함)을 예측한다.

그리고, 메인 제어부(30)는 임피던스 변화율에 기초하여 산출된 제1 예측 수명과, 전압 변화율에 기초하여 산출된 제2 예측 수명을 이용하여 배터리의 수명을 최종적으로 예측하게 된다. 본 발명에서는 메인 제어부(30)가 제1 예측 수명과 제2 예측 수명의 평균값을 해당 배터리의 수명으로 예측하는 것을 예로 한다.

상기와 같이 이전에 측정된 임피던스 값 및 방전 전압 값을 이용하여 배터리의 임피던스 변화율과 방전 전압의 전압 변화율을 산출하고, 임피던스 변화율과 방전 변화율를 이용하여 배터리의 수명을 예측함으로써, 통신 중계기 등과 같은 장치의 예비 전원으로 사용되는 배터리의 수명을 연장에서 관리자가 직접 확인할 수 있게 된다.

이하에서는 도 2를 참조하여 본 발명에 따른 배터리의 수명 예측에 사용된 임피던스 변화율과 방전 전압 변화율을 산출하는 원리에 대해 설명한다. 여기서, 도 2에 도시된 실선 그래프는 각각 해당 배터리에 설정된 배터리의 방전 전압의 시간에 따른 변화와, 임피던스의 시간에 따른 변화를 나타낸 것이다.

배터리의 방전 전압은 시간이 흐름에 따라 서서히 감소하다가 대략 초기 방전 전압의 80% 정도가 된 후 급격히 떨어지는 현상을 보인다. 마찬가지로, 배터리의 임피던스는 초기 값보다 대략 30% 이상 증가한 후에 급격하게 높아지는 현상을 나타낸다. 일반적으로 방전 전압이 초기 값의 80%가 되면 배터리의 수명이 다한 것으로 판단하고, 임피던스의 경우에도 초기값보다 30% 이상으로 증가하게 되면 수명이 다한 것으로 판단하게 된다.

여기서, 본 발명에 따른 배터리 수명 예측 장치(100)는 이력관리 데이터베이스(20)에 저장된 이전 임피던스 값과 현재 임피던스 값 간의 변화율에 기초하여 제1 예측 수명을 산출하는 것은 상술한 바와 같다.

도 2를 참조하여 설명하면, 도 2의 하부 확대 부분에서 보는 바와 같이, 관리자가 본 발명에 따른 배터리 수명 예측 장치(100)를 이용하여 배터리의 임피던스를 측정한 임피던스 값이 이력관리 데이터베이스(20)에 저장된 상태에서 현재 임피던스 값이 측정되면 직전 임피던스 값과 현재 임피던스 값 간의 변화율, 즉 직전 임피던스 값과 현재 임피던스 값을 연결하는 직선과 임피던스 값이 초기 값보다 30% 증가한 직선이 만나는 점(T1)이 제1 예측 수명이 된다.

마찬가지로, 도 2의 상부 확대 부분에서 보는 바와 같이, 관리자가 본 발명에 따른 배터리 수명 예측 장치(100)를 이용하여 배터리의 방전 전압을 측정한 방전 전압 값이 이력관리 데이터베이스(20)에 저장된 상태에서 현재 방전 전압 값이 측정되면 직전 방전 전압 값과 현재 방전 전압 값 간의 변화율, 즉 직전 방전 전압 값과 현재 방전 전압 값을 연결하는 직선과, 방전 전압의 초기 값보다 20% 감소한 직선이 만나는 점(T2)이 제2 예측 수명이 된다.

여기서, 본 발명에서는 도 2에 도시된 바와 같이, 직전 측정값과 현재 측정값 간의 기울기를 이용하여 임피던스 변화율 및 방전 전압 변화율을 산출하는 것을 예로 하여 설명하였으나, 측정값들의 변화 추이를 이용하여 다차 방정식을 활용하여 변화율을 측정하는 것도 가능할 것이다.

상기와 같이 임피던스 변화율 및 방전 전압 변화율에 기초하여 산출된 제1 예측 수명과 제2 예측 수명의 평균값을 배터리의 잔존 수명으로 산출하게 된다.

따라서, 중계기 등에 설치된 예비 전원으로서의 배터리를 관리하는 관리자는 본 발명에 따른 배터리 수명 예측 장치(100)를 휴대하고 중계기가 설치된 위치를 일정 주기로 방문하여, 배터리의 임피던스 및 방전 전압을 계측하는 것으로 배터리의 잔존 수명, 즉 배터리의 교체 주기를 확인할 수 있게 된다.

또한, 배터리의 사용이나 환경적인 변화에 의해 배터리의 수명도 가변적인데 반해, 본 발명에 따른 배터리 수명 예측 장치(100)는 기존의 측정 데이터와 현재의 측정 데이터를 활용하여 수명을 예측함으로써, 배터리의 사용이나 환경적인 변화가 모두 반영된 수명이 예측 가능하게 되어, 보다 정확한 배터리의 교체 시기를 확인할 수 있게 된다.

다시, 도 1을 참조하여 설명하면, 본 발명에 따른 배터리 수명 예측 장치(100)는 복수의 배터리에 대한 배터리 기본정보가 저장된 기본정보 데이터베이스(21)를 포함할 수 있다. 여기서, 배터리 기본정보는 다양한 배터리, 예를 들어, 제조사별, 제품별로 구분되는 다양한 배터리에 대한 기본정보, 예를 들어, 초기 방전 전압, 초기 임피던스 등에 대한 정보를 포함한다.

여기서, 메인 제어부(30)는 기본정보 데이터베이스(21)로부터 현재 측정 대상인 배터리에 대한 배터리 정보를 추출하고, 추출된 배터리 기본정보에 기초하여 상술한 임피던스 변화율 및 전압 변화율을 산출한다. 즉, 메인 제어부(30)는 측정 대상인 배터리의 초기 임피던스 값과 초기 방전 전압 값을 기본정보 데이터베이스(21)로부터 추출하고, 이에 기초하여 임피던스 변화율과 전압 변화율을 산출하게 된다.

그리고, 본 발명에 따른 배터리 수명 예측 장치(100)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 메인 제어부(30)가 표시부(40)의 화면 상에 제공하는 그래픽 유저 인터페이스 화면 상에서 배터리의 종류를 선택하는 등과 같이, 관리자의 명령을 입력받기 위한 사용자 입력부(50)를 포함할 수 있으며, 관리자는 메인 제어부(30)가 제공하는 그래픽 유저 인터페이스 화면에서 현재 측정하는 배터리를 사용자 입력부(50)를 통해 선택할 수 있다.

이 때, 메인 제어부(30)가 배터리의 선택을 위해 제공하는 그래픽 유저 인터페이스 화면에는 배터리의 명칭이나 종류가 표시될 수 있으며, 또한, 현재 배터리가 설치된 위치로 배터리를 구분할 수 있도록 화면을 구성할 수 있음은 물론이다.

한편, 본 발명에 따른 배터리 수명 예측 장치(100)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 배터리의 외부 온도에 대한 온도 가중치, 배터리의 충전 효율에 대한 효율 가중치 및 배터리의 방전 전류에 대한 방전 가중치가 저장되는 가중치 데이터베이스(22)를 포함할 수 있다.

이 때, 메인 제어부(30)는 온도 가중치, 효율 가중치 및 방전 가중치 중 적어도 어느 하나를 임피던스 변화율 및 전압 변화율에 기초한 배터리의 수명 예측에 반영할 수 있다. 즉, 배터리의 외부 온도, 배터리의 충전 효율, 그리고 배터리의 방전 전류는 배터리의 수명에 영향을 미치는 요소로 이를 배터리의 수명 예측에 반영함으로써, 보다 정확한 수명 예측을 가능하게 된다.

배터리의 외부 온도는 통상적인 사용 환경에서보다 온도가 높거나 낮은 경우 그 수명을 단축하게 되는 바, 배터리의 외부 온도 환경에 따라 배터리의 수명 예측에 가중치를 부여할 수 있다. 예컨대, 상온을 기준으로 하여 배터리의 외부 온도가 10ㅀ가 높은 경우, 상술한 바와 같이 산출된 배터리의 수명을 10ㅀ에 대응하는 온도 가중치 만큼 감소시켜 최종 수명을 예측할 수 있다.

이에, 본 발명에 따른 배터리 수명 예측 장치(100)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 배터리의 외부 온도를 감지하는 외부온도 감지부(13)를 포함할 수 있으며, 메인 제어부(30)는 외부온도 감지부(13)에 의해 감지된 외부 온도에 대응하는 온도 가중치를 가중치 데이터베이스(22)로부터 추출하여 배터리의 수명 예측에 반영할 수 있다.

또한, 배터리의 사용 시간이 증가하게 되면, 배터리의 방전 전류도 증가하게 되는 바, 배터리의 방전 전류의 크기에 따른 방전 가중치가 가중치 데이터베이스(22)에 저장되고, 메인 제어부(30)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 배터리의 방전 전류를 측정하는 방전 전류 측정부(12)에 의해 측정된 방전 전류에 대응하는 방전 가중치를 가중치 데이터베이스(22)로부터 추출하여 배터리의 수명 예측에 반영하게 된다.

동일한 방법으로, 메인 제어부(30)는 방전 전압 측정부(11)에 의해 측정된 방전 전압과, 기 설정된 종지 전압에 기초하여 배터리의 충전 효율을 산출하고, 산출된 충전 효율에 대응하는 효율 가중치를 가중치 데이터베이스(22)로부터 추출하여 배터리의 수명 예측에 반영하게 된다.

이와 같이, 배터리의 수명과 연관되는 다양한 변수가 배터리의 수명 예측을 위한 가중치로 반영됨으로써, 보다 정확한 배터리의 교체 시기의 파악이 가능하게 된다.

한편, 본 발명에 따른 배터리 수명 예측 장치(100)의 메인 제어부(30)는 수명 예측 표시 모드, 잔존 용량 표시 모드, 측정치 표시 모드 중 어느 하나의 선택을 위한 그래픽 유저 인터페이스 화면(200)을 제공할 수 있다. 도 3은 본 발명에 따른 배터리 수명 예측 장치(100)의 메인 제어부(30)가 잔존 용량 표시 모드가 선택될 때 제공하는 화면의 예를 도시한 도면이고, 도 4는 수명 예측 표시 모드가 선택될 때 제공하는 화면의 예를 도시한 도면이다.

도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 그래픽 유저 인터페이스 화면(200)의 하단에는 수명 예측 표시 모드의 선택을 위한 '수명 예측'버튼(210), 잔존 용량 표시 모드의 선택을 위한 '잔존 용량'버튼(220), 측정치 표시 모드의 선택을 위한 '측정치' 버튼(230)이 마련될 수 있다. 여기서, 'EXIT' 버튼(240)은 그래픽 유저 인터페이스 화면(200)의 종료를 위한 버튼이다

여기서, 메인 제어부(30)는 수명 예측 표시 모드가 선택된 경우, 상술한 과정을 배터리에 대해 예측된 수명을, 도 4에 도시된 바와 같은 형태로, 그래픽 유저 인터페이스 화면(200)에 표시한다. 마찬가지로, 메인 제어부(30)는 잔존 용량 표시 모드가 선택된 경우, 방전 전압 측정부(11)에 의해 측정된 방전 전압에 기초하여 배터리의 잔존 용량을 산출하고, 산출된 잔존 용량을, 도 3에 도시된 바와 같은 형태로 그래픽 유저 인터페이스 화면(200)에 표시한다. 그리고, 메인 제어부(30)는 측정치 표시 모드가 선택된 경우, 배터리에 대해 측정된 임피던스 값, 방전 전압 값, 방전 전류 값 및 외부 온도와 같은 측정치를 그래픽 유저 인터페이스 화면(200)에 표시한다.

상기와 같이 그래픽 유저 인터페이스 화면(200) 상에 표시 모드를 다양화하고, 표시 모드에 따른 다양한 정보를 관리자에게 제공함으로써, 배터리 관리의 효율을 높일 수 있게 된다.

이하에서는 도 5를 참조하여 본 발명에 따른 배터리 수명 예측 장치(100)의 동작 과정에 대해 상세히 설명한다.

먼저, 중계기와 같이 배터리가 설치된 위치로 관리자가 이동한 후, 배터리 수명 예측 장치(100)와 배터리를 연결한 후 그래픽 유저 인터페이스 화면(200)이 표시부(40)에 표시되도록 한다. 그런 다음, 관리자는 그래픽 유저 인터페이스 화면(200) 상에 표시된 기능 선택 버튼, 즉 상술한 바와 같이 '수명 예측'버튼(210), '잔존 용량'버튼(220), '측정치' 버튼(230) 중 어느 하나를 선택하여 배터리 수명 예측 장치(100)의 기능을 선택한다(S10).

이 때, 관리자가 수명 예측 표시 모드를 선택하게 되면(S11), 메인 제어부(30)가 기본정보 DB를 참조하여 배터리의 종류를 선택하기 위한 화면을 표시하고, 관리자는 화면 상에서 현재 측정 대상이 되는 배터리의 종류를 선택한다(S12). 그런 다음, 메인 제어부(30)는 측정 데이터들, 즉 임피던스 측정부(10)에 의해 측정된 임피던스 값, 방전 전압 측정부(11)에 의해 측정되는 방전 전압 값, 방전 전류 측정부(12)에 의해 측정되는 방전 전류 값, 외부온도 감지부(13)에 의해 감지되는 외부 온도를 취득하고, 이를 이력관리 데이터베이스(20)에 저장(S13)함으로써, 차후의 측정에 활용 가능하게 한다.

그런 다음, 메인 제어부(30)는 측정된 임피던스 값 및 방전 전압 값과, 이전에 측정되어 이력관리 데이터베이스(20)에 저장된 이전 임피던스 값 및 이전 방전 전압 값을 이용하여, 상술한 바와 같이 임피던스 변화율 및 전압 변화율을 산출한다(S15).

그런 다음, 임피던스 변화율 및 전압 변화율을 이용하여 제1 예측 수명과 제2 예측 수명을 산출하여 1차적으로 배터리의 수명을 예측하고(S16), 가중치 데이터베이스(22)를 참조하여 상술한 바와 같이 가중치를 반영하여 1차적으로 예측된 배터리의 예측 수명을 보정하여(S17), 최종적인 잔존 수명을 표시부(40)에 표시된 그래픽 유저 인터페이스 화면(200)을 통해 표시한다(S18).

한편, S20 단계에서 측정치 표시 모드가 선택되는 경우, 메인 제어부(30)는 S12 단계와 마찬가지로 배터리 종류를 선택하는 과정을 거쳐(S21), 측정 데이터들, 즉 임피던스 측정부(10)에 의해 측정된 임피던스 값, 방전 전압 측정부(11)에 의해 측정되는 방전 전압 값, 방전 전류 측정부(12)에 의해 측정되는 방전 전류 값, 외부온도 감지부(13)에 의해 감지되는 외부 온도를 취득 및 저장한 후(S22), 그래픽 유저 인터페이스 화면(200)을 통해 표시한다(S23).

마찬가지로, S20 단계에서 측정치 표시 모드가 선택되지 않는 경우, 즉 잔존 용량 표시 모드가 선택된 경우, 메인 제어부(30)는 S12 단계와 마찬가지로 배터리 종류를 선택하는 과정을 거쳐(S30), 방전 전압 측정부(11)에 의해 측정되는 방전 전압 값에 기초하여 잔존 용량을 산출한다(S31). 그런 다음, 메인 제어부(30)는 산출된 잔존 용량을 그래픽 유저 인터페이스 화면(200)을 통해 표시한다(S32).

비록 본 발명의 몇몇 실시예들이 도시되고 설명되었지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 당업자라면 본 발명의 원칙이나 정신에서 벗어나지 않으면서 본 실시예를 변형할 수 있음을 알 수 있을 것이다. 발명의 범위는 첨부된 청구항과 그 균등물에 의해 정해질 것이다.

100 : 배터리 수명 예측 장치 10 : 임피던스 측정부
11 : 방전 전압 측정부 12 : 방전 전류 측정부
13 : 외부온도 감지부 20 : 이력관리 데이터베이스
21 : 기본정보 데이터베이스 22 : 가중치 데이터베이스
30 : 메인 제어부 40 : 표시부
50 : 사용자 입력부

Claims (7)

1. 배터리 수명 예측 장치에 있어서,
   상기 배터리의 임피던스를 측정하는 임피던스 측정부와;
   상기 배터리의 방전 전압을 측정하는 방전 전압 측정부와;
   상기 배터리의 풀 충전 상태에서 상기 방전 전압 측정부에 의해 측정된 방전 전압 값과 상기 임피던스 측정부에 의해 측정된 임피던스 값을 저장하는 이력관리 데이터베이스와;
   상기 임피던스 측정부에 의해 측정된 현재 임피던스 값과 상기 이력관리 데이터베이스에 저장된 이전 임피던스 값 간의 임피던스 변화율에 기초하여 상기 배터리의 제1 예측 수명을 산출하고, 상기 방전 전압 측정부에 의해 측정된 현재 방전 전압 값과 상기 이력관리 데이터베이스에 저장된 이전 방전 전압 값 간의 전압 변화율에 기초하여 상기 배터리의 제2 예측 수명을 산출하며, 상기 제1 예측 수명 및 상기 제2 예측 수명에 기초하여 상기 배터리의 수명을 예측하는 메인 제어부를 포함하고,
   상기 메인 제어부는 상기 제1 예측 수명과 상기 제2 예측 수명의 평균값을 상기 배터리의 수명으로 예측하는 것을 특징으로 하는 배터리 수명 예측 장치.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   복수의 배터리에 대한 배터리 기본정보가 저장된 기본정보 데이터베이스를 더 포함하며;
   상기 메인 제어부는 상기 기본정보 데이터베이스로부터 현재 측정 대상인 배터리에 대한 배터리 기본정보를 추출하고, 상기 추출된 배터리 기본정보에 기초하여 상기 임피던스 변화율 및 상기 전압 변화율을 산출하는 것을 특징으로 하는 배터리 수명 예측 장치.
4. 제3항에 있어서,
   상기 배터리의 외부 온도에 대한 온도 가중치, 상기 배터리의 충전 효율에 대한 효율 가중치 및 상기 배터리의 방전 전류에 대한 방전 가중치 중 적어도 하나가 저장된 가중치 데이터베이스를 더 포함하며;
   상기 메인 제어부는 상기 온도 가중치, 상기 효율 가중치 및 상기 방전 가중치 중 적어도 어느 하나를 상기 임피던스 변화율 및 상기 전압 변화율에 기초한 상기 배터리의 수명 예측에 반영하는 것을 특징으로 하는 배터리 수명 예측 장치.
5. 제4항에 있어서,
   상기 배터리의 외부 온도를 감지하는 외부온도 감지부를 더 포함하며;
   상기 메인 제어부는 상기 외부온도 감지부에 의해 감지된 외부 온도에 대응하는 온도 가중치를 상기 가중치 데이터베이스로부터 추출하여 상기 배터리의 수명 예측에 반영하는 것을 특징으로 하는 배터리 수명 예측 장치.
6. 제4항에 있어서,
   상기 배터리의 방전 전류를 측정하는 방전 전류 측정부를 더 포함하며;
   상기 메인 제어부는 상기 방전 전류 측정부에 의해 측정된 방전 전류에 대응하는 방전 가중치를 상기 가중치 데이터베이스로부터 추출하여 상기 배터리의 수명 예측에 반영하는 것을 특징으로 하는 배터리 수명 예측 장치.
7. 제5항 또는 제6항에 있어서,
   상기 메인 제어부는,
   수명 예측 표시 모드, 잔존 용량 표시 모드 및 측정치 표시 모드 중 어느 하나의 선택을 위한 그래픽 유저 인터페이스 화면을 제공하며;
   상기 수명 예측 표시 모드가 선택된 경우, 상기 배터리에 대해 예측된 수명을 상기 그래픽 유저 인터페이스 화면에 표시하고;
   상기 잔존 용량 표시 모드가 선택된 경우, 상기 방전 전압에 기초하여 상기 배터리의 잔존 용량을 산출하고, 상기 산출된 잔존 용량을 상기 그래픽 유저 인터페이스 화면에 표시하며;
   상기 측정치 표시 모드가 선택된 경우, 상기 배터리에 대해 측정된 상기 임피던스 값, 상기 방전 전압 값, 상기 방전 전류 값 및 상기 외부 온도 값 중 적어도 어느 하나를 상기 그래픽 유저 인터페이스 화면에 표시하는 것을 특징으로 하는 배터리 수명 예측 장치.
   

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