KR101486629B1 - Apparatus and method of estimating state of health for battery - Google Patents

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Abstract

배터리 수명 추정 장치 및 배터리 수명 추정 방법이 개시된다. 배터리 수명 추정 방법은 배터리의 용량(Capacity)을 추정하기 위한 제1 추정 파라미터 및 제2 추정 파라미터를 산출하는 단계, 상기 제1 추정 파라미터 및 상기 제2 추정 파라미터를 이용하여 최소 자승법(LSM; Least Square Method)으로 상기 배터리의 용량을 추정하는 단계 및 상기 추정된 배터리의 용량을 기초로 상기 배터리의 SOH(State of Health)를 산출하는 단계를 포함한다. A battery life estimation device and a battery life estimation method are disclosed. The battery life estimation method includes calculating a first estimation parameter and a second estimation parameter for estimating a capacity of a battery, calculating a battery capacity using a first least squares method (LSM; Least Square Estimating the capacity of the battery using the estimated capacity of the battery, and calculating the state of health (SOH) of the battery based on the estimated capacity of the battery.

Description

배터리 수명 추정 장치 및 배터리 수명 추정 방법{APPARATUS AND METHOD OF ESTIMATING STATE OF HEALTH FOR BATTERY}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a battery life estimating apparatus,

본 발명은 배터리에 관한 것으로, 보다 상세하게는 배터리의 수명을 추정하는 장치 및 방법에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a battery, and more particularly, to an apparatus and a method for estimating the life of a battery.

노트북, 비디오 카메라, 휴대용 전화기 등과 같은 휴대용 전기 제품의 사용이 활성화됨에 따라 그 구동 전원으로 주로 사용되는 이차 전지에 대한 중요성이 증가되고 있다. 또한, 최근에는 환경 문제에 대한 관심이 높아지면서 하이브리드 자동차와 전기 자동차에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 하이브리드 자동차나 전기 자동차는 배터리의 충방전 에너지를 이용하여 차량을 구동시키기 때문에, 엔진만을 이용하는 자동차에 비해 연비가 뛰어나고 공해 물질을 감소시킬 수 있다는 점에서 소비자들에게 좋은 반응을 얻고 있다. 이에 따라 하이브리드 자동차나 전기 자동차의 핵심 부품인 배터리에 보다 많은 관심과 연구가 집중되고 있다.As the use of portable electric appliances such as notebook computers, video cameras, portable telephones and the like is being activated, the importance of secondary batteries, which are mainly used as driving power sources, is increasing. Recently, research on hybrid vehicles and electric vehicles has been actively carried out as interest in environmental problems has increased. Hybrid vehicles and electric vehicles have a good response to consumers because they use the charge / discharge energy of the battery to drive the vehicle, so that it is more fuel-efficient and can reduce pollutants than an automobile using only an engine. As a result, more attention and research are focused on batteries, which are key components of hybrid cars and electric vehicles.

이와 함께, 배터리를 보다 효율적으로 사용하고 관리하기 위한 배터리 관리 시스템에 관한 기술도 중요성이 증가되고 있다. 특히, 배터리 관리 시스템은 배터리의 충전 또는 방전 출력 및 잔존 용량(State of Charging; SOC) 사용 전략을 적절하게 조정하기 위해서 배터리의 수명(State of Health; SOH)를 정확하게 예측할 수 있어야 한다. At the same time, the technology relating to the battery management system for more efficiently using and managing the battery is also increasing in importance. In particular, the battery management system must be able to accurately predict the state of health (SOH) of the battery in order to properly adjust the charge or discharge output of the battery and the strategy of using the state of charge (SOC).

일반적으로 배터리의 SOH는 배터리의 용량, 배터리의 전류 등을 이용하여 추정한다. 배터리의 용량이나 배터리의 전류와 같은 값들은 측정오차를 포함하고 있는 경우가 많기 때문에, 이를 이용하여 추정된 SOH에도 추정오차가 발생할 수 있다. Generally, the SOH of the battery is estimated by using the capacity of the battery, the current of the battery, and the like. Since values such as the capacity of the battery or the current of the battery often include a measurement error, an estimation error may also occur in the estimated SOH.

따라서, 추정오차를 최소한으로 하여 보다 정확하고 신뢰도가 높은 배터리의 SOH를 추정하는 방법이 필요하다.Therefore, there is a need for a method of estimating the SOH of a battery that is more accurate and reliable by minimizing the estimation error.

대한민국 공개특허공보 제10-2011-0111018호Korean Patent Publication No. 10-2011-0111018

본 발명은 배터리의 수명 추정 오차를 최소화 하는 배터리 수명 추정 장치 및 방법을 제공한다.The present invention provides an apparatus and method for estimating battery life that minimizes a life estimation error of a battery.

본 발명의 일 실시형태는 배터리 수명 추정 장치에 관한 것으로, 배터리의 용량(Capacity)을 추정하기 위한 제1 추정 파라미터 및 제2 추정 파라미터를 산출하는 파라미터 산출부 및 상기 제1 추정 파라미터 및 상기 제2 추정 파라미터를 이용하여 최소 자승법(LSM; Least Square Method)으로 상기 배터리의 용량을 추정하고, 상기 추정된 배터리의 용량을 기초로 상기 배터리의 SOH(State of Health)를 산출하는 SOH 산출부를 포함한다. An embodiment of the present invention relates to a battery life estimating apparatus, comprising: a parameter calculating unit for calculating a first estimation parameter and a second estimation parameter for estimating a capacity of a battery; And an SOH calculating unit for estimating a capacity of the battery using a least square method (LSM) using an estimated parameter and calculating a SOH (State of Health) of the battery based on the estimated capacity of the battery.

상기 파라미터 산출부는, 제1 추정시점에 측정된 상기 배터리의 제1 전류와 제2 추정시점에 측정된 상기 배터리의 제2 전류를 이용하여 전류적산법에 의해 상기 제1 추정 파라미터를 산출하고, 상기 제1 추정시점에 추정된 상기 배터리의 제1 SOC와 상기 제2 추정시점에 추정된 상기 배터리의 제2 SOC의 차이값을 상기 제2 추정 파라미터로 산출할 수 있다. Wherein the parameter calculating section calculates the first estimated parameter by a current integration method using a first current of the battery measured at a first estimation time and a second current of the battery measured at a second estimation time, A difference between the first SOC of the battery estimated at a first estimation time and the second SOC of the battery estimated at the second estimation time can be calculated as the second estimation parameter.

상기 제1 추정 파라미터와 상기 제2 추정 파라미터를 산출하기 위한 추정조건을 만족하는지 여부를 판단하는 추정조건 판단부를 더 포함하며, 상기 추정조건은, 기설정된 일정시간이 경과되었는지 여부를 판단하는 조건, 상기 배터리의 SOC가 기설정된 허용오차범위를 만족하는지 여부를 판단하는 조건, 상기 배터리의 전류가 기설정된 일정 입출력값을 가지는지 여부를 판단하는 조건 및 상기 배터리의 SOC와 이전 추정시점의 SOC가 기설정된 차이값을 가지는지 여부를 판단하는 조건 중 적어도 하나일 수 있다. Further comprising an estimation condition determiner for determining whether an estimation condition for calculating the first estimation parameter and the second estimation parameter is satisfied, wherein the estimation condition is a condition for determining whether a predetermined constant time has elapsed, A condition for determining whether the SOC of the battery satisfies a predetermined tolerance range, a condition for determining whether the current of the battery has a predetermined constant input / output value, And a condition for determining whether the set value has a set difference value.

상기 제1 추정시점 및 상기 제2 추정시점 각각은 상기 추정조건을 만족하여, 상기 제1 추정 파라미터와 상기 제2 추정 파라미터를 산출하는 시점일 수 있다. The first estimation time point and the second estimation time point may each be a time point that satisfies the estimation condition and calculates the first estimation parameter and the second estimation parameter.

상기 배터리의 용량은 복수개의 추정시점 각각으로부터 산출된 복수개의 상기 제1 추정 파라미터 및 복수개의 상기 제2 추정 파라미터를 이용하여 최소 자승법으로 추정될 수 있다. The capacity of the battery may be estimated by a least squares method using a plurality of the first estimation parameters and the plurality of second estimation parameters calculated from each of the plurality of estimation time points.

상기 배터리의 용량은, C = <X, Y>/<X, X> (여기서, C는 상기 배터리의 용량, <X, Y>는 X와 Y 벡터의 스칼라 곱, <X, X>는 X와 X의 스칼라 곱, X는 상기 복수개의 추정시점 각각으로부터 산출된 상기 복수개의 제2 추정 파라미터를 원소로 갖는 행렬, Y는 상기 복수개의 추정시점 각각으로부터 산출된 상기 복수개의 제1 추정 파라미터를 원소로 갖는 행렬)일 수 있다. The capacity of the battery can be expressed as C = <X, Y> / <X, X>, where C is the capacity of the battery, X and Y are scalar products of X and Y vectors, And X is a matrix having the plurality of second estimation parameters calculated from the plurality of estimation points as elements, Y is a matrix of the plurality of first estimation parameters calculated from each of the plurality of estimation points, ). &Lt; / RTI >

상기 배터리의 SOH는 상기 배터리의 출하 시의 초기 용량 대비 상기 추정된 배터리의 용량의 상대적 비율일 수 있다. The SOH of the battery may be a relative ratio of the estimated battery capacity to an initial capacity at the time of shipment of the battery.

본 발명의 다른 실시형태는 배터리 수명 추정 방법에 관한 것으로, 배터리의 용량(Capacity)을 추정하기 위한 제1 추정 파라미터 및 제2 추정 파라미터를 산출하는 단계, 상기 제1 추정 파라미터 및 상기 제2 추정 파라미터를 이용하여 최소 자승법(LSM; Least Square Method)으로 상기 배터리의 용량을 추정하는 단계 및 상기 추정된 배터리의 용량을 기초로 상기 배터리의 SOH(State of Health)를 산출하는 단계를 포함한다. Another embodiment of the present invention relates to a battery life estimation method, comprising: calculating a first estimation parameter and a second estimation parameter for estimating a capacity of a battery; calculating a first estimation parameter and a second estimation parameter Estimating a capacity of the battery using a Least Square Method (LSM) using the estimated battery capacity, and calculating a State of Health (SOH) of the battery based on the estimated capacity of the battery.

상기 제1 추정 파라미터 및 상기 제2 추정 파라미터를 산출하는 단계는, Wherein the step of calculating the first estimation parameter and the second estimation parameter comprises:

제1 추정시점에 측정된 상기 배터리의 제1 전류와 제2 추정시점에 측정된 상기 배터리의 제2 전류를 이용하여 전류적산법에 의해 상기 제1 추정 파라미터를 산출하는 단계 및 상기 제1 추정시점에 추정된 상기 배터리의 제1 SOC와 상기 제2 추정시점에 추정된 상기 배터리의 제2 SOC의 차이값을 상기 제2 추정 파라미터로 산출하는 단계를 포함할 수 있다. Calculating the first estimation parameter by a current integration method using a first current of the battery measured at a first estimation time and a second current of the battery measured at a second estimation time, And calculating the difference between the estimated first SOC of the battery and the second SOC of the battery estimated at the second estimation time as the second estimation parameter.

상기 제1 추정 파라미터와 상기 제2 추정 파라미터를 산출하기 위한 추정조건을 만족하는지 여부를 판단하는 단계를 더 포함하며, 상기 추정조건은, 기설정된 일정시간이 경과되었는지 여부를 판단하는 조건, 상기 배터리의 SOC가 기설정된 허용오차범위를 만족하는지 여부를 판단하는 조건, 상기 배터리의 전류가 기설정된 일정 입출력값을 가지는지 여부를 판단하는 조건 및 상기 배터리의 SOC와 이전 추정시점의 SOC가 기설정된 차이값을 가지는지 여부를 판단하는 조건 중 적어도 하나일 수 있다.Further comprising the step of determining whether or not an estimation condition for calculating the first estimation parameter and the second estimation parameter is satisfied, wherein the estimation condition includes a condition for determining whether a predetermined constant time has elapsed, A condition for determining whether the SOC of the battery satisfies a predetermined tolerance range, a condition for determining whether the current of the battery has a predetermined constant input / output value, And a condition for judging whether or not the value has a value.

상기 제1 추정시점 및 상기 제2 추정시점 각각은 상기 추정조건을 만족하여, 상기 제1 추정 파라미터와 상기 제2 추정 파라미터를 산출하는 시점일 수 있다. The first estimation time point and the second estimation time point may each be a time point that satisfies the estimation condition and calculates the first estimation parameter and the second estimation parameter.

상기 배터리의 용량은 복수개의 추정시점 각각으로부터 산출된 복수개의 상기 제1 추정 파라미터 및 복수개의 상기 제2 추정 파라미터를 이용하여 최소 자승법으로 추정될 수 있다.The capacity of the battery may be estimated by a least squares method using a plurality of the first estimation parameters and the plurality of second estimation parameters calculated from each of the plurality of estimation time points.

상기 배터리의 용량은, C = <X, Y>/<X, X> (여기서, C는 상기 배터리의 용량, <X, Y>는 X와 Y 벡터의 스칼라 곱, <X, X>는 X와 X의 스칼라 곱, X는 상기 복수개의 추정시점 각각으로부터 산출된 상기 복수개의 제2 추정 파라미터를 원소로 갖는 행렬, Y는 상기 복수개의 추정시점 각각으로부터 산출된 상기 복수개의 제1 추정 파라미터를 원소로 갖는 행렬)일 수 있다.The capacity of the battery can be expressed as C = <X, Y> / <X, X>, where C is the capacity of the battery, X and Y are scalar products of X and Y vectors, And X is a matrix having the plurality of second estimation parameters calculated from the plurality of estimation points as elements, Y is a matrix of the plurality of first estimation parameters calculated from each of the plurality of estimation points, ). &Lt; / RTI >

상기 배터리의 SOH는 상기 배터리의 출하 시의 초기 용량 대비 상기 추정된 배터리의 용량의 상대적 비율일 수 있다. The SOH of the battery may be a relative ratio of the estimated battery capacity to an initial capacity at the time of shipment of the battery.

배터리의 수명 추정 오차를 최소화시킴으로써, 보다 정확한 배터리의 SOH 추정값을 얻을 수 있다. 또한, SOH 추정값을 이용하여 배터리의 정확한 교체 시기를 예측할 수 있으며, 나아가 배터리의 상태를 보다 효율적으로 제어하고 관리할 수 있다. By minimizing the battery life estimation error, a more accurate battery SOH estimate can be obtained. Also, it is possible to predict the precise timing of replacement of the battery using the SOH estimation value, and furthermore, to control and manage the state of the battery more efficiently.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 자동차를 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 배터리 수명 추정 장치를 나타낸 블록도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 배터리 수명 추정 방법을 나타낸 순서도이다.1 is a block diagram schematically illustrating an electric vehicle according to an embodiment of the present invention.
2 is a block diagram illustrating an apparatus for estimating battery life according to an embodiment of the present invention.
3 is a flowchart illustrating a battery life estimation method according to an embodiment of the present invention.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 또한 본 발명은 이하에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 여러 가지 상이한 형태로 적용될 수 있다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. Further, the present invention is not limited to the embodiments described below, but can be applied in various different forms within the scope of the technical idea of the present invention.

본 명세서에서 설명하는 구성요소는 필요에 따라 이하에서 설명할 구성요소 이외의 것을 포함할 수 있으며, 본 발명에 직접적인 연관이 없는 부분 또는 중복되는 내용에 대해서는 자세한 설명을 생략한다. 또한, 본 명세서에서 설명하는 각 구성요소의 배치는 필요에 따라서 조정이 가능하며, 하나의 구성요소가 다른 구성요소에 포함될 수도 있고 하나의 구성요소가 둘 이상의 구성요소로 세분화 될 수도 있다. The components described in this specification may include components other than those described below as needed, and a detailed description of parts that are not directly related to the present invention will be omitted. In addition, the arrangement of each component described in this specification can be adjusted as necessary, and one component may be included in another component, and one component may be divided into two or more components.

이하에서 서술하는 전기 자동차(electric vehicle)는 추진력으로 하나 또는 그 이상의 전기 모터를 포함하는 차량을 말한다. 전기 자동차를 추진하는데 사용되는 에너지는 재충전 가능한 배터리 및/또는 연료 전지와 같은 전기적 소스(electrical source)를 포함한다. 전기 자동차는 내연 기관(combustion engine)을 또 하나의 동력원으로 사용하는 하이브리드 전기 자동차일 수 있다.An electric vehicle described below refers to a vehicle that includes one or more electric motors as propulsive forces. The energy used to propel the electric vehicle includes an electrical source such as a rechargeable battery and / or a fuel cell. The electric vehicle may be a hybrid electric vehicle that uses a combustion engine as another power source.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 자동차를 개략적으로 나타낸 블록도이다. 1 is a block diagram schematically illustrating an electric vehicle according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 전기 자동차(1)는 배터리(10), BMS(Battery Management System, 20), ECU(Electronic Control Unit, 30), 인버터(40) 및 모터(50)를 포함한다.1, an electric vehicle 1 includes a battery 10, a battery management system (BMS) 20, an ECU (Electronic Control Unit) 30, an inverter 40 and a motor 50.

배터리(10)는 모터(50)에 구동력을 제공하여 전기 자동차(1)를 구동시키는 전기 에너지원이다. 배터리(100)는 모터(50) 및/또는 내연 기관(미도시)의 구동에 따라 인버터(40)에 의해 충전되거나 방전될 수 있다. The battery 10 is an electric energy source that drives the electric vehicle 1 by providing a driving force to the motor 50. [ The battery 100 may be charged or discharged by the inverter 40 in accordance with the driving of the motor 50 and / or the internal combustion engine (not shown).

여기서, 배터리(10)의 종류는 특별히 한정되지 않으며, 예컨대 리튬 이온 전지, 리튬 폴리머 전지, 니켈 카드뮴 전지, 니켈 수소 전지, 니켈 아연 전지 등으로 구성할 수 있다.Here, the type of the battery 10 is not particularly limited and may be a lithium ion battery, a lithium polymer battery, a nickel cadmium battery, a nickel hydride battery, a nickel zinc battery, or the like.

또한, 배터리(10)는 복수의 전지 셀이 직렬 및/또는 병렬로 연결되어 있는 전지 팩으로 형성된다. 그리고, 이러한 전지 팩이 하나 이상 구비되어 배터리(10)를 형성할 수도 있다.The battery 10 is formed of a battery pack in which a plurality of battery cells are connected in series and / or in parallel. At least one such battery pack may be provided to form the battery 10.

BMS(20)는 배터리(10)의 상태를 추정하고, 추정한 상태 정보를 이용하여 배터리(10)를 관리한다. 예컨대, 배터리(10)의 잔존용량(State of Charging; SOC), 수명(State of Health; SOH), 최대 입출력 전력 허용량, 출력 전압 등 배터리(10) 상태 정보를 추정하고 관리한다. 그리고, 이러한 상태 정보를 이용하여 배터리(10)의 충전 또는 방전을 제어하며, 나아가 배터리(10)의 교체 시기 추정도 가능하다. The BMS 20 estimates the state of the battery 10 and manages the battery 10 using the estimated state information. Estimates and manages the state information of the battery 10 such as the state of charge (SOC) of the battery 10, the state of health (SOH), the maximum input / output power allowable amount, and the output voltage. By using this state information, it is possible to control the charging or discharging of the battery 10, and furthermore, to estimate the replacement time of the battery 10.

또한, 본 발명에 따른 BMS(20)는 후술하는 배터리 수명 추정 장치(도 2의 200)를 포함할 수 있다. 이러한 배터리 수명 추정 장치에 의해 보다 배터리(10)의 용량을 정확하게 추정할 수 있으며, 나아가 배터리(10)의 SOH 및 SOC 추정의 정확도 및 신뢰도를 향상시킬 수 있다. Further, the BMS 20 according to the present invention may include a battery life estimation device (200 of FIG. 2) described later. It is possible to accurately estimate the capacity of the battery 10 by using the battery life estimation device and further improve the accuracy and reliability of SOH and SOC estimation of the battery 10. [

ECU(30)는 전기 자동차(1)의 상태를 제어하는 전자적 제어 장치이다. 예컨대, 액셀러레이터(accelerator), 브레이크(break), 속도 등의 정보에 기초하여 토크 정도를 결정하고, 모터(50)의 출력이 토크 정보에 맞도록 제어한다.The ECU 30 is an electronic control device for controlling the state of the electric vehicle 1. [ For example, it determines the degree of torque based on information such as an accelerator, a break, and a speed, and controls the output of the motor 50 to match the torque information.

또한, ECU(30)는 BMS(20)에 의해 전달받은 배터리(10)의 SOC, SOH 등의 상태 정보에 기초하여 배터리(10)가 충전 또는 방전될 수 있도록 인버터(40)에 제어 신호를 보낸다.The ECU 30 also sends a control signal to the inverter 40 so that the battery 10 can be charged or discharged based on state information of the SOC, SOH, etc. of the battery 10 transmitted by the BMS 20 .

인버터(40)는 ECU(30)의 제어 신호에 기초하여 배터리(10)가 충전 또는 방전되도록 한다. The inverter 40 causes the battery 10 to be charged or discharged based on the control signal of the ECU 30. [

모터(50)는 배터리(10)의 전기 에너지를 이용하여 ECU(30)로부터 전달되는 제어 정보(예컨대, 토크 정보)에 기초하여 전기 자동차(1)를 구동한다.The motor 50 drives the electric vehicle 1 based on control information (for example, torque information) transmitted from the ECU 30 using the electric energy of the battery 10.

상술한 전기 자동차(1)는 배터리(10)의 전기 에너지를 이용하여 구동되므로, 배터리(10)의 상태(예를 들어, SOC, SOH 등)를 정확하게 추정하는 것이 중요하다. 따라서, 이하에서는 도 2 및 도 3을 참조하여 본 발명에 따른 배터리 수명 추정 장치 및 방법에 대해서 설명하도록 한다. Since the electric vehicle 1 is driven using the electric energy of the battery 10, it is important to accurately estimate the state of the battery 10 (e.g., SOC, SOH, etc.). Therefore, an apparatus and method for estimating battery life according to the present invention will be described with reference to FIGS. 2 and 3. FIG.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 배터리 수명 추정 장치를 나타낸 블록도이다. 2 is a block diagram illustrating an apparatus for estimating battery life according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 배터리 수명 추정 장치(200)는 배터리(10)와 연결되어 배터리(10)의 SOH를 추정한다. 여기서, 배터리(10)는 상술한 것처럼 복수의 전지 셀이 직렬 및/또는 병렬로 연결될 수 있다. 배터리 수명 추정 장치(200)는 이러한 복수의 전지 셀 각각에 대해 SOH를 추정할 수 있다. 따라서, 복수의 전지 셀 각각에 대한 SOH를 이용하여 각 전지 셀의 교체시기 예측 및 충방전 정도를 제어할 수 있다. Referring to FIG. 2, an apparatus 200 for estimating battery life according to the present invention is connected to a battery 10 to estimate an SOH of the battery 10. Here, the battery 10 may have a plurality of battery cells connected in series and / or in parallel as described above. The battery life estimation device 200 can estimate the SOH for each of the plurality of battery cells. Therefore, it is possible to control the predicted replacement timing and charge / discharge degree of each battery cell by using the SOH for each of the plurality of battery cells.

배터리 수명 추정 장치(200)는 추정조건 판단부(210), 파라미터 산출부(220) 및 SOH 산출부(230)를 포함한다. The battery life estimation apparatus 200 includes an estimation condition determination unit 210, a parameter calculation unit 220, and an SOH calculation unit 230.

추정조건 판단부(210)는 제1 추정 파라미터와 제2 추정 파라미터를 산출하기 위한 추정조건을 만족하는지 여부를 판단한다. 여기서, 제1 추정 파라미터와 제2 추정 파라미터는 파라미터 산출부(220)에 의해 산출되는 값으로, 배터리(10)의 용량(Capacity)을 추정하기 위한 파라미터이다. The estimation condition determining unit 210 determines whether or not the estimation condition for calculating the first estimation parameter and the second estimation parameter is satisfied. Here, the first estimation parameter and the second estimation parameter are values calculated by the parameter calculating unit 220, and are parameters for estimating the capacity of the battery 10.

한편, 추정조건은 기설정된 일정시간이 경과되었는지 여부를 판단하는 조건, 예컨대 이전 추정시점으로부터 기설정된 일정시간이 경과되면 제1 및 제2 추정 파라미터를 산출하도록 한다. 또는, 배터리(10)의 SOC가 기설정된 허용오차범위를 만족하는지 여부를 판단하는 조건, 예컨대 SOC 산출모듈(미도시)로부터 획득된 배터리(10)의 SOC가 기설정된 허용오차범위(예를 들어, 5%) 내에 있으면 제1 및 제2 추정 파라미터를 산출하도록 한다. 또는, 배터리(10)의 전류가 기설정된 일정 입출력값을 가지는지 여부를 판단하는 조건, 예컨대 센서(미도시)로부터 획득된 배터리(10)의 입출력 전류가 기설정된 일정 입출력값을 가지는 것으로 확인되면 제1 및 제2 추정 파라미터를 산출하도록 한다. 또는, 배터리(10)의 SOC와 이전 추정시점의 SOC가 기설정된 차이값을 가지는지 여부를 판단하는 조건, 예컨대 SOC 산출모듈(미도시)로부터 획득된 배터리(10)의 SOC와 이전에 추정조건을 만족하여 제1 및 제2 추정 파라미터를 산출한 시점(이전 추정시점)의 배터리(10)의 SOC 간의 차이가 기설정된 차이값을 가지면 제1 및 제2 추정 파라미터를 산출하도록 한다. On the other hand, the estimation condition is a condition for determining whether or not a predetermined fixed time has elapsed, for example, when the predetermined period of time has elapsed from the previous estimated time, the first and second estimated parameters are calculated. Alternatively, a condition for determining whether or not the SOC of the battery 10 satisfies a predetermined tolerance range, for example, the SOC of the battery 10 obtained from the SOC calculation module (not shown) , 5%), the first and second estimated parameters are calculated. Alternatively, when it is determined that the condition for determining whether the current of the battery 10 has a predetermined constant input / output value, for example, the input / output current of the battery 10 obtained from the sensor (not shown) So as to calculate the first and second estimated parameters. Alternatively, a condition for determining whether the SOC of the battery 10 and the SOC of the previous estimated time have a predetermined difference value, for example, the SOC of the battery 10 obtained from the SOC calculation module (not shown) And the SOC of the battery 10 at the time of calculating the first and second estimated parameters (the previous estimated time) has a predetermined difference value, the first and second estimated parameters are calculated.

따라서, 추정조건 판단부(210)는 상술한 4개의 추정조건 중 적어도 하나를 만족하면 파라미터 산출부(220)에서 제1 추정 파라미터와 제2 추정 파라미터를 산출하도록 한다.Therefore, when at least one of the above-described four estimation conditions is satisfied, the estimation condition determining unit 210 calculates the first estimation parameter and the second estimation parameter in the parameter calculating unit 220. [

파라미터 산출부(220)는 배터리(10)의 용량을 추정하기 위한 제1 추정 파라미터와 제2 추정 파라미터를 산출한다. The parameter calculation unit 220 calculates a first estimation parameter and a second estimation parameter for estimating the capacity of the battery 10.

보다 구체적으로, 제1 추정시점(이전 추정시점)에 측정된 배터리(10)의 제1 전류와 제2 추정시점(현재 추정시점)에 측정된 배터리(10)의 제2 전류를 이용하여 전류적산법에 의해 제1 추정 파라미터를 산출한다. 그리고, 제1 추정시점(이전 추정시점)에 추정된 배터리(10)의 제1 SOC와 제2 추정시점(현재 추정시점)에 추정된 배터리(10)의 제2 SOC의 차이값을 제2 추정 파라미터로 산출한다. More specifically, the first current of the battery 10 measured at the first estimated time point (the previous estimated time point) and the second current of the battery 10 measured at the second estimated time point (the current estimated time point) To calculate the first estimated parameter. The difference between the first SOC of the battery 10 estimated at the first estimation time (the previous estimation time) and the second SOC of the battery 10 estimated at the second estimation time (the current estimation time) Parameter.

여기서, 제1 추정시점 및 제2 추정시점 각각은 추정조건 판단부(210)에서 추정조건이 만족되어 제1 추정 파라미터 및 제2 추정 파라미터를 산출하는 시점을 말한다. 예컨대, 제1 추정시점으로부터 기설정된 일정시간이 경과하였거나, 제1 추정시점 이후에 획득된 배터리(10)의 전류나 SOC 값이 상술한 추정조건을 만족한 경우 제2 추정시점이 되며, 이때 제1 및 제2 추정 파라미터를 산출한다. Here, the first estimation time point and the second estimation time point respectively refer to a time point at which the estimation condition is satisfied in the estimation condition determination unit 210 and the first estimation parameter and the second estimation parameter are calculated. For example, if the current or SOC value of the battery 10 obtained after a predetermined time elapses from the first estimation time point or after the first estimation time point satisfies the estimation condition described above, 1 and the second estimation parameter.

또한, 배터리(10)의 제1 전류 및 제2 전류는 센서(미도시)로부터 측정된 값일 수 있고, 배터리(10)의 제1 SOC 및 제2 SOC는 SOC 산출모듈(미도시)로부터 획득된 값일 수 있다. 센서(미도시)와 SOC 산출모듈(미도시)은 배터리 수명 추정 장치(200)에 포함될 수 있고, 또는 배터리 수명 추정 장치(200)의 외부에 구현되어 있을 수 있다. Also, the first current and the second current of the battery 10 may be a value measured from a sensor (not shown), and the first SOC and the second SOC of the battery 10 are obtained from an SOC calculation module Lt; / RTI &gt; The sensor (not shown) and the SOC calculation module (not shown) may be included in the battery life estimation device 200 or may be implemented outside the battery life estimation device 200.

파라미터 산출부(220)는 제1 추정 파라미터 및 제2 추정 파라미터를 아래 수학식 1 및 수학식 2를 통해서 산출할 수 있다. The parameter calculating unit 220 may calculate the first estimation parameter and the second estimation parameter through Equation 1 and Equation 2 below.

Figure 112012037764958-pat00001
Figure 112012037764958-pat00001

여기서, P1은 제1 추정 파라미터, n1은 제1 추정시점, n2은 제2 추정시점, i는 배터리(10)의 전류이다.
Here, P 1 is a first estimation parameter, n 1 is a first estimation time, n 2 is a second estimation time, and i is a current of the battery 10.

Figure 112012037764958-pat00002
Figure 112012037764958-pat00002

여기서, P2은 제2 추정 파라미터, n1은 제1 추정시점, n2은 제2 추정시점, SOC[n1]은 제1 추정시점에 추정된 배터리(10)의 제1 SOC, SOC[n2]은 제2 추정시점에 추정된 배터리(10)의 제2 SOC이다. Here, P 2 is a second estimation parameter, n 1 is a first estimation time, n 2 is a second estimation time, SOC [n 1 ] is a first SOC of the battery 10 estimated at the first estimation time, SOC [ n 2 ] is the second SOC of the battery 10 estimated at the second estimation time.

SOH 산출부(230)는 파라미터 산출부(220)에 의해 산출된 제1 추정 파라미터 및 제2 추정 파라미터를 이용하여 최소 자승법(LSM; Least Square Method)으로 배터리(10)의 용량을 추정하고, 추정된 배터리(10)의 용량을 기초로 배터리(10)의 SOH를 산출한다. The SOH calculation unit 230 estimates the capacity of the battery 10 using the least square method (LSM) using the first estimation parameter and the second estimation parameter calculated by the parameter calculation unit 220, The SOH of the battery 10 is calculated based on the capacity of the battery 10.

보다 구체적으로, 복수개의 추정시점 각각으로부터 산출된 복수개의 제1 추정 파라미터 및 복수개의 제2 추정 파라미터를 이용하여 최소 자승법으로 배터리(10)의 용량을 추정한다. 그리고, 추정된 배터리(10)의 용량을 배터리(10)의 출하 시의 초기 용량과 비교하여 배터리(10)의 SOH를 산출한다. More specifically, the capacity of the battery 10 is estimated by the least squares method using a plurality of first estimation parameters and a plurality of second estimation parameters calculated from each of the plurality of estimation time points. Then, the estimated capacity of the battery 10 is compared with the initial capacity at the time of shipment of the battery 10, and the SOH of the battery 10 is calculated.

예를 들어, 파라미터 산출부(220)에 의해 산출된 제1 추정 파라미터와 제2 추정 파라미터는 EEPROM(Electrically Erasable and Programmable ROM)과 같은 메모리(미도시)에 저장될 수 있으며, 이 메모리(미도시)로부터 복수개(예를 들어, 기설정된 표본수)의 제1 추정 파라미터와 제2 추정 파라미터를 읽어와 최소 자승법으로 배터리(10)의 용량을 추정할 수 있다. For example, the first estimation parameter and the second estimation parameter calculated by the parameter calculation unit 220 may be stored in a memory (not shown) such as an EEPROM (Electrically Erasable and Programmable ROM) The capacity of the battery 10 can be estimated by reading a first estimation parameter and a second estimation parameter of a plurality (for example, predetermined number of samples)

여기서, 최소 자승법이란 많은 측정값으로부터 가장 정확한 값에 가까운 값을 구하는 방법의 하나로서, 오차의 제곱의 합이 가장 작도록 정하는 방법이다. 일반적으로 배터리의 전류를 측정하는 과정에서 오차가 발생하고, 또한 SOC의 추정시에도 참값과의 오차가 발생하기 때문에, 파라미터 산출부(220)에 의해 산출된 제1 추정 파라미터와 제2 추정 파라미터에도 오차가 있을 수 있다. 따라서, 이러한 제1 및 제2 추정 파라미터를 이용하여 배터리(10)의 용량을 추정할 때 최소 자승법을 이용하여 추정오차를 최소로 하는 값을 구하고, 그 결과값을 배터리(10)의 SOH를 산출하는데 이용한다. 이러한 방법으로 산출된 SOH 값은 보다 정확한 값을 가지게 되므로, 전술한 BMS(20)에서 이 SOH 값을 이용하여 배터리(10)의 여러 가지 상태를 추정하게 되면 보다 높은 신뢰도를 가지고 배터리(10)의 제어 및 관리를 수행할 수 있다.Here, the least squares method is a method of obtaining a value close to the most accurate value from a large number of measured values, and a method of determining the sum of squares of the errors to be the smallest. Generally, an error occurs in the process of measuring the current of the battery, and even when the SOC is estimated, an error with the true value occurs. Therefore, the first estimation parameter and the second estimation parameter calculated by the parameter calculation unit 220 There may be an error. Therefore, when estimating the capacity of the battery 10 using the first and second estimation parameters, a value that minimizes the estimation error is obtained by using the least squares method, and the result is used to calculate the SOH of the battery 10 . Since the SOH value calculated by this method has a more accurate value, if the various states of the battery 10 are estimated using the SOH value in the BMS 20 described above, Control and management can be performed.

이하에서는 수학식 3 내지 수학식 7을 이용하여 SOH 산출부(230)에서 배터리(10)의 용량 및 SOH를 산출하는 과정에 대해서 설명한다. Hereinafter, a process of calculating the capacity of the battery 10 and the SOH in the SOH calculating unit 230 using Equations (3) to (7) will be described.

먼저, 배터리(10)의 용량은 아래 수학식 3과 같이 산출될 수 있다.First, the capacity of the battery 10 can be calculated by Equation (3) below.

Figure 112012037764958-pat00003
Figure 112012037764958-pat00003

여기서, C는 배터리(10)의 용량, n1은 제1 추정시점, n2은 제2 추정시점, i는 배터리(10)의 전류, SOC[n1]은 제1 추정시점에 추정된 배터리(10)의 제1 SOC, SOC[n2]은 제2 추정시점에 추정된 배터리(10)의 제2 SOC이다. Here, C is the capacity of the battery 10, n 1 is the first estimation time, n 2 is the second estimation time, i is the current of the battery 10, SOC [n 1 ] The first SOC and SOC [n 2 ] of the battery 10 are the second SOC of the battery 10 estimated at the second estimation time.

상술한 것처럼, 제1 추정 파라미터와 제2 추정 파라미터에는 오차가 있을 수 있기 때문에, 그 오차에 의해 영향을 받지 않을 정도의 복수개(예컨대, 기설정된 표본수)의 제1 추정 파라미터와 제2 추정 파라미터를 이용하여 아래 수학식 4와 같이 배터리(10)의 용량을 추정한다. As described above, since there may be an error between the first estimation parameter and the second estimation parameter, a plurality of (for example, predetermined number of samples) first and second estimation parameters that are not affected by the error The capacity of the battery 10 is estimated as shown in Equation (4) below.

Figure 112012037764958-pat00004
Figure 112012037764958-pat00004

여기서, X[n]은 n번째 추정시점에서 산출된 제2 추정 파라미터, Y[n]은 n번째 추정시점에서 산출된 제1 추정 파라미터이다. Here, X [n] is the second estimation parameter calculated at the n-th estimation time, and Y [n] is the first estimation parameter calculated at the n-th estimation time.

상기 수학식 4로부터 아래 수학식 5 및 수학식 6을 도출할 수 있으며, 아래 수학식 5 및 수학식 6은 최소 자승법을 적용한 행렬 형식으로 나타낸 수학식이다. From Equation (4), the following Equations (5) and (6) can be derived. Equation (5) and Equation (6) below are mathematical expressions in matrix form using the least squares method.

Figure 112012037764958-pat00005
Figure 112012037764958-pat00005

여기서, X는 n개의 추정시점 각각으로부터 산출된 n개의 제2 추정 파라미터를 원소로 갖는 행렬이고, XT는 X의 전치행렬이다. 그리고, Y는 n개의 추정시점 각각으로부터 산출된 n개의 제1 추정 파라미터를 원소로 갖는 행렬이다.Here, X is a matrix having n second estimated parameters calculated from each of n estimated time points as an element, and X T is a transpose matrix of X. And, Y is a matrix having n first estimation parameters calculated from each of n estimation points as elements.

Figure 112012037764958-pat00006
Figure 112012037764958-pat00006

여기서, <X, Y>는 X와 Y 벡터의 스칼라 곱, <X, X>는 X와 X의 스칼라 곱이다. X는 n개의 추정시점 각각으로부터 산출된 n개의 제2 추정 파라미터를 원소로 갖는 행렬이고, Y는 n개의 추정시점 각각으로부터 산출된 n개의 제1 추정 파라미터를 원소로 갖는 행렬이다.Where <X, Y> is the scalar product of the X and Y vectors, and <X, X> is the scalar product of X and X. X is a matrix having n second estimation parameters as elements, and Y is a matrix having n first estimation parameters calculated from each of n estimation points as elements.

따라서, 본 발명에 따른 배터리(10)의 용량은 상기 수학식 6을 통해서 계산될 수 있다. 그리고, 이를 이용하여 아래 수학식 7과 같이 배터리(10)의 SOH를 산출할 수 있다. Therefore, the capacity of the battery 10 according to the present invention can be calculated through Equation (6). Then, the SOH of the battery 10 can be calculated by using Equation (7) below.

Figure 112012037764958-pat00007
Figure 112012037764958-pat00007

여기서, Cn은 배터리(10)의 출하 시의 초기 용량이다. Here, C n is an initial capacity at the time of shipment of the battery 10.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 배터리 수명 추정 방법을 나타낸 순서도이다. 이 방법은 도 2의 배터리 수명 추정 장치(200)에 의해 수행될 수 있다. 3 is a flowchart illustrating a battery life estimation method according to an embodiment of the present invention. This method can be performed by the battery life estimation device 200 of FIG.

도 3을 참조하면, 배터리의 전류 및 SOC를 획득한다(S10). 예컨대, 센서(미도시)로부터 배터리의 전류를 획득할 수 있으며, 또한 SOC 산출모듈(미도시)로부터 배터리의 SOC를 획득할 수 있다. 이때, 센서(미도시) 및 SOC 산출모듈(미도시)은 배터리 수명 추정 장치(200)에 포함될 수 있고, 또는 배터리 수명 추정 장치(200)의 외부 구성요소일 수 있다. Referring to FIG. 3, the current and SOC of the battery are acquired (S10). For example, the current of the battery can be obtained from a sensor (not shown), and the SOC of the battery can be obtained from an SOC calculation module (not shown). At this time, a sensor (not shown) and an SOC calculation module (not shown) may be included in the battery life estimation device 200 or may be an external component of the battery life estimation device 200.

제1 추정 파라미터와 제2 추정 파라미터를 산출하기 위한 추정조건을 만족하는지 여부를 판단한다(S20). 추정조건은 기설정된 일정시간이 경과되었는지 여부를 판단하는 조건, 배터리(10)의 SOC가 기설정된 허용오차범위를 만족하는지 여부를 판단하는 조건, 배터리(10)의 전류가 기설정된 일정 입출력값을 가지는지 여부를 판단하는 조건 및 배터리(10)의 SOC와 이전 추정시점의 SOC가 기설정된 차이값을 가지는지 여부를 판단하는 조건 중 적어도 하나이다. It is determined whether or not the estimation condition for calculating the first estimation parameter and the second estimation parameter is satisfied (S20). The estimation condition includes a condition for determining whether a preset predetermined time has elapsed, a condition for determining whether the SOC of the battery 10 satisfies a predetermined tolerance range, a condition for determining whether the current of the battery 10 is a predetermined constant input / And a condition for determining whether the SOC of the battery 10 and the SOC of the previous estimated time point have a predetermined difference value.

즉, 단계S10에서 획득된 배터리의 전류 및 SOC를 근거로 상기 4개의 추정조건 중 적어도 하나를 만족하는지 여부를 판단한다. 만일, 추정조건 중 적어도 하나를 만족하면 단계S30을 수행하도록 하고, 상기 4개의 추정조건을 만족하지 못하면 단계S10으로 복귀한다. That is, it is determined whether or not at least one of the four estimation conditions is satisfied based on the current and the SOC of the battery obtained in step S10. If at least one of the estimation conditions is satisfied, step S30 is performed, and if the four estimation conditions are not satisfied, the process returns to step S10.

단계S20의 판단 결과에 따라, 배터리의 용량을 추정하기 위한 제1 추정 파라미터와 제2 추정 파라미터를 산출한다(S30). In accordance with the determination result of step S20, a first estimation parameter and a second estimation parameter for estimating the capacity of the battery are calculated (S30).

즉, 제1 추정시점(이전 추정시점)에 측정된 배터리의 제1 전류와 제2 추정시점(현재 추정시점)에 측정된 배터리의 제2 전류를 이용하여 전류적산법에 의해 제1 추정 파라미터를 산출한다. 그리고, 제1 추정시점(이전 추정시점)에 추정된 배터리의 제1 SOC와 제2 추정시점(현재 추정시점)에 추정된 배터리의 제2 SOC의 차이값을 제2 추정 파라미터로 산출한다. That is, the first estimation parameter is calculated by the current integration method using the first current of the battery measured at the first estimation time (previous estimation time) and the second current of the battery measured at the second estimation time (current estimation time) do. Then, a difference between the first SOC of the battery estimated at the first estimation time (previous estimation time) and the second SOC of the battery estimated at the second estimation time (current estimation time) is calculated as the second estimation parameter.

이때, 제1 추정 파라미터는 상술한 수학식 1과 같고, 제2 추정 파라미터는 상술한 수학식 2와 같다. 또한, 제1 추정시점 및 제2 추정시점 각각은 단계S20에서 추정조건이 만족되어 제1 추정 파라미터 및 제2 추정 파라미터를 산출하는 시점을 말한다. At this time, the first estimation parameter is equal to Equation (1), and the second estimation parameter is equal to Equation (2). Each of the first and second estimated time points is a time point at which the first estimated parameter and the second estimated parameter are calculated by satisfying the estimated condition in step S20.

단계S30에서 산출된 제1 추정 파라미터와 제2 추정 파라미터가 기설정된 표본수만큼 산출되었는지 여부를 판단한다(S40). 이는 제1 추정 파라미터와 제2 추정 파라미터에 추정오차가 발생할 수 있으므로, 그 오차에 의해 영향을 받지 않을 정도의 표본 값들이 필요하기 때문이다. It is determined whether the first estimation parameter and the second estimation parameter calculated in step S30 are calculated by a predetermined number of samples (S40). This is because estimation errors may occur in the first estimation parameter and the second estimation parameter, and sample values that are not affected by the error are required.

만일, 기설정된 표본수의 제1 추정 파라미터와 제2 추정 파라미터가 산출되지 않은 경우 단계S10으로 복귀하며, 기설정된 표본수를 만족하면 단계S50을 수행한다. If the first and second estimation parameters of the predetermined number of samples are not calculated, the process returns to step S10. If the predetermined number of samples is satisfied, step S50 is performed.

단계S40의 판단 결과에 따라, 제1 추정 파라미터와 제2 추정 파라미터를 이용하여 최소 자승법으로 배터리의 용량을 추정한다(S50). 즉, 기설정된 표본수의 제1 추정 파라미터와 제2 추정 파라미터를 바탕으로 상술한 수학식 3 내지 수학식 6을 이용하여 배터리의 용량을 추정한다. According to the determination result of step S40, the capacity of the battery is estimated by the least squares method using the first estimation parameter and the second estimation parameter (S50). That is, the capacity of the battery is estimated using Equations (3) to (6) based on the first estimation parameter and the second estimation parameter of a predetermined number of samples.

단계S50에서 추정된 배터리의 용량을 기초로 배터리의 SOH를 산출한다(S60). 즉, 수학식 7과 같이 배터리의 출하 시의 초기 용량 대비 단계S50에서 추정된 배터리의 용량의 상대적 비율을 SOH 값으로 도출할 수 있다. The SOH of the battery is calculated based on the capacity of the battery estimated in step S50 (S60). That is, the relative ratio of the capacity of the battery estimated at step S50 to the initial capacity at the time of shipment of the battery can be derived as the SOH value as shown in Equation (7).

상술한 본 발명에 따른 흐름도의 단계들은 상술한 바와 다른 단계와 다른 순서로 또는 동시에 발생할 수 있다. 또한, 당업자라면 흐름도에 나타낸 단계들이 배타적이지 않고, 다른 단계가 포함되거나 흐름도의 하나 또는 그 이상의 단계가 본 발명의 범위에 영향을 미치지 않고 삭제될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.The steps of the flowchart according to the present invention described above may occur in a different order or at the same time as the steps described above. It will also be appreciated by those skilled in the art that the steps depicted in the flow chart are not exclusive and that other steps may be included or that one or more steps in the flowchart may be deleted without affecting the scope of the present invention.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다. The foregoing description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and various changes and modifications may be made by those skilled in the art without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are intended to illustrate rather than limit the scope of the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The scope of protection of the present invention should be construed according to the claims, and all technical ideas within the scope of equivalents should be interpreted as being included in the scope of the present invention.

1 : 전기 자동차
10 : 배터리
20 : BMS
30 : ECU
40 : 인버터
50 : 모터
200 : 배터리 수명 추정 장치
210 : 추정조건 판단부
220 : 파라미터 산출부
230 : SOH 산출부1: Electric vehicle
10: Battery
20: BMS
30: ECU
40: Inverter
50: Motor
200: Battery life estimation device
210: Estimation condition determining unit
220: Parameter calculation unit
230: SOH calculation unit

Claims (14)

배터리의 용량(Capacity)을 추정하기 위한 제1 추정 파라미터 및 제2 추정 파라미터를 산출하는 파라미터 산출부;
상기 제1 추정 파라미터 및 상기 제2 추정 파라미터를 이용하여 최소 자승법(LSM; Least Square Method)으로 상기 배터리의 용량을 추정하고, 상기 추정된 배터리의 용량을 기초로 상기 배터리의 SOH(State of Health)를 산출하는 SOH 산출부; 및
상기 제1 추정 파라미터와 상기 제2 추정 파라미터를 산출하기 위한 추정조건을 만족하는지 여부를 판단하는 추정조건 판단부;를 더 포함하되,
상기 추정조건은, 기설정된 일정시간이 경과되었는지 여부를 판단하는 조건, 상기 배터리의 SOC가 기설정된 허용오차범위를 만족하는지 여부를 판단하는 조건, 상기 배터리의 전류가 기설정된 일정 입출력값을 가지는지 여부를 판단하는 조건 및 상기 배터리의 SOC와 이전 추정시점의 SOC가 기설정된 차이값을 가지는지 여부를 판단하는 조건 중 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 배터리 수명 추정 장치.A parameter calculation unit for calculating a first estimation parameter and a second estimation parameter for estimating the capacity of the battery;
Estimating a capacity of the battery using a Least Square Method (LSM) using the first estimation parameter and the second estimation parameter, calculating a state of health (SOH) of the battery based on the estimated capacity of the battery, An SOH calculating unit for calculating an SOH; And
And an estimation condition determiner for determining whether or not an estimation condition for calculating the first estimation parameter and the second estimation parameter is satisfied,
The estimation condition may include a condition for determining whether a preset predetermined time has elapsed, a condition for determining whether the SOC of the battery satisfies a predetermined tolerance range, a condition for determining whether the current of the battery has a preset constant input / And a condition for determining whether the SOC of the battery and the SOC of the previous estimated time point have a predetermined difference value. 제1항에 있어서,
상기 파라미터 산출부는,
제1 추정시점에 측정된 상기 배터리의 제1 전류와 제2 추정시점에 측정된 상기 배터리의 제2 전류를 이용하여 전류적산법에 의해 상기 제1 추정 파라미터를 산출하고, 상기 제1 추정시점에 추정된 상기 배터리의 제1 SOC와 상기 제2 추정시점에 추정된 상기 배터리의 제2 SOC의 차이값을 상기 제2 추정 파라미터로 산출하는 것을 특징으로 하는 배터리 수명 추정 장치.The method according to claim 1,
Wherein the parameter calculator comprises:
Calculating the first estimation parameter by a current integration method using a first current of the battery measured at a first estimation time and a second current of the battery measured at a second estimation time, And calculates a difference between a first SOC of the battery and a second SOC of the battery estimated at the second estimation time as the second estimation parameter. 삭제delete 제2항에 있어서,
상기 제1 추정시점 및 상기 제2 추정시점 각각은 상기 추정조건을 만족하여, 상기 제1 추정 파라미터와 상기 제2 추정 파라미터를 산출하는 시점인 것을 특징으로 하는 배터리 수명 추정 장치.3. The method of claim 2,
Wherein each of the first estimation time and the second estimation time satisfies the estimation condition and is a time when the first estimation parameter and the second estimation parameter are calculated. 제2항에 있어서,
상기 배터리의 용량은 복수개의 추정시점 각각으로부터 산출된 복수개의 상기 제1 추정 파라미터 및 복수개의 상기 제2 추정 파라미터를 이용하여 최소 자승법으로 추정된 것을 특징으로 하는 배터리 수명 추정 장치.3. The method of claim 2,
Wherein the capacity of the battery is estimated by a least squares method using a plurality of the first estimation parameters and the plurality of second estimation parameters calculated from each of the plurality of estimation time points. 제5항에 있어서,
상기 배터리의 용량은,
C = <X, Y>/<X, X>
(여기서, C는 상기 배터리의 용량, <X, Y>는 X와 Y 벡터의 스칼라 곱, <X, X>는 X와 X의 스칼라 곱, X는 상기 복수개의 추정시점 각각으로부터 산출된 상기 복수개의 제2 추정 파라미터를 원소로 갖는 행렬, Y는 상기 복수개의 추정시점 각각으로부터 산출된 상기 복수개의 제1 추정 파라미터를 원소로 갖는 행렬)인 것을 특징으로 하는 배터리 수명 추정 장치.6. The method of claim 5,
The capacity of the battery,
C = <X, Y> / <X, X>
X is a scalar product of X and X, X is a scalar product of X and X, and X is a product of the plurality And Y is a matrix having, as elements, the plurality of first estimation parameters calculated from each of the plurality of estimation time points). 제1항에 있어서,
상기 배터리의 SOH는 상기 배터리의 출하 시의 초기 용량 대비 상기 추정된 배터리의 용량의 상대적 비율인 것을 특징으로 하는 배터리 수명 추정 장치.The method according to claim 1,
Wherein the SOH of the battery is a relative ratio of the estimated battery capacity to an initial capacity at the time of shipment of the battery. 배터리의 용량(Capacity)을 추정하기 위한 제1 추정 파라미터 및 제2 추정 파라미터를 산출하는 단계;
상기 제1 추정 파라미터 및 상기 제2 추정 파라미터를 이용하여 최소 자승법(LSM; Least Square Method)으로 상기 배터리의 용량을 추정하는 단계;
상기 추정된 배터리의 용량을 기초로 상기 배터리의 SOH(State of Health)를 산출하는 단계; 및
상기 제1 추정 파라미터와 상기 제2 추정 파라미터를 산출하기 위한 추정조건을 만족하는지 여부를 판단하는 단계;를 포함하되,
상기 추정조건은, 기설정된 일정시간이 경과되었는지 여부를 판단하는 조건, 상기 배터리의 SOC가 기설정된 허용오차범위를 만족하는지 여부를 판단하는 조건, 상기 배터리의 전류가 기설정된 일정 입출력값을 가지는지 여부를 판단하는 조건 및 상기 배터리의 SOC와 이전 추정시점의 SOC가 기설정된 차이값을 가지는지 여부를 판단하는 조건 중 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 배터리 수명 추정 방법.Calculating a first estimation parameter and a second estimation parameter for estimating the capacity of the battery;
Estimating a capacity of the battery using a Least Square Method (LSM) using the first estimation parameter and the second estimation parameter;
Calculating an SOH (State of Health) of the battery based on the estimated capacity of the battery; And
And determining whether or not an estimation condition for calculating the first estimation parameter and the second estimation parameter is satisfied,
The estimation condition may include a condition for determining whether a preset predetermined time has elapsed, a condition for determining whether the SOC of the battery satisfies a predetermined tolerance range, a condition for determining whether the current of the battery has a preset constant input / And a condition for determining whether the SOC of the battery and the SOC of the previous estimated time point have a predetermined difference value. 제8항에 있어서,
상기 제1 추정 파라미터 및 상기 제2 추정 파라미터를 산출하는 단계는,
제1 추정시점에 측정된 상기 배터리의 제1 전류와 제2 추정시점에 측정된 상기 배터리의 제2 전류를 이용하여 전류적산법에 의해 상기 제1 추정 파라미터를 산출하는 단계; 및
상기 제1 추정시점에 추정된 상기 배터리의 제1 SOC와 상기 제2 추정시점에 추정된 상기 배터리의 제2 SOC의 차이값을 상기 제2 추정 파라미터로 산출하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 수명 추정 방법. 9. The method of claim 8,
Wherein the step of calculating the first estimation parameter and the second estimation parameter comprises:
Calculating the first estimation parameter by a current integration method using a first current of the battery measured at a first estimation time and a second current of the battery measured at a second estimation time; And
And calculating a difference between a first SOC of the battery estimated at the first estimation time and a second SOC of the battery estimated at the second estimation time as the second estimation parameter How to estimate battery life. 삭제delete 제9항에 있어서,
상기 제1 추정시점 및 상기 제2 추정시점 각각은 상기 추정조건을 만족하여, 상기 제1 추정 파라미터와 상기 제2 추정 파라미터를 산출하는 시점인 것을 특징으로 하는 배터리 수명 추정 방법. 10. The method of claim 9,
Wherein each of the first estimation time and the second estimation time satisfies the estimation condition and is a time when the first estimation parameter and the second estimation parameter are calculated. 제9항에 있어서,
상기 배터리의 용량은 복수개의 추정시점 각각으로부터 산출된 복수개의 상기 제1 추정 파라미터 및 복수개의 상기 제2 추정 파라미터를 이용하여 최소 자승법으로 추정된 것을 특징으로 하는 배터리 수명 추정 방법. 10. The method of claim 9,
Wherein the capacity of the battery is estimated by a least squares method using a plurality of the first estimation parameters and the plurality of second estimation parameters calculated from each of the plurality of estimation time points. 제12항에 있어서,
상기 배터리의 용량은,
C = <X, Y>/<X, X>
(여기서, C는 상기 배터리의 용량, <X, Y>는 X와 Y 벡터의 스칼라 곱, <X, X>는 X와 X의 스칼라 곱, X는 상기 복수개의 추정시점 각각으로부터 산출된 상기 복수개의 제2 추정 파라미터를 원소로 갖는 행렬, Y는 상기 복수개의 추정시점 각각으로부터 산출된 상기 복수개의 제1 추정 파라미터를 원소로 갖는 행렬)인 것을 특징으로 하는 배터리 수명 추정 방법. 13. The method of claim 12,
The capacity of the battery,
C = <X, Y> / <X, X>
X is a scalar product of X and X, X is a scalar product of X and X, and X is a product of the plurality And Y is a matrix having, as elements, the plurality of first estimation parameters calculated from each of the plurality of estimation time points). 제8항에 있어서,
상기 배터리의 SOH는 상기 배터리의 출하 시의 초기 용량 대비 상기 추정된 배터리의 용량의 상대적 비율인 것을 특징으로 하는 배터리 수명 추정 방법.9. The method of claim 8,
Wherein the SOH of the battery is a relative ratio of the estimated capacity of the battery to an initial capacity of the battery at the time of shipment of the battery.
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