KR101514660B1 - 배터리 관리시스템 및 이를 이용한 서비스 제공방법 - Google Patents

Abstract

원격지에서 배터리의 종류, 배터리의 특성, 배터리가 사용되는 장치에 따라 배터리 각각의 상태를 확인하고, 점검 및 유지를 수행하여 효율적인 배터리 운영 및 그에 따른 안정적인 장치의 가동을 가능하게 하는 배터리 관리시스템 및 이를 이용한 서비스 제공방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 배터리 관리 시스템은 회원으로 가입된 사용자가 운용하는 장치에 충전 및 방전에 의해 전력을 공급하는 전지; 상기 전지와 연결되어 전압, 전류 및 온도를 포함하는 상기 전지의 상태를 감지하며, 감지결과에 따라 상기 전지에 대한 셀데이터를 작성하는 센서모듈; 및 상기 센서모듈로부터 작성된 셀데이터를 데이터 통신망을 경유하여 제공받고, 상기 셀데이터를 분석하여 상기 전지의 정상동작여부를 판별하는 셀관리부; 회원으로 가입된 상기 사용자의 정보를 관리하는 회원관리부, 상기 사용자에 대한 과금을 진행하는 전자결제부; 및 상기 센서모듈과의 통신을 위한 통신부를 포함하는 관리시스템;을 포함한다.

Description

배터리 관리시스템 및 이를 이용한 서비스 제공방법{Battery Maintenance System And Service Providig Method Using The Same}

본 발명은 배터리 관리 시스템 및 서비스 제공 방법에 관한 것으로 특히, 원격지에서 배터리의 종류, 배터리의 특성, 배터리가 사용되는 장치에 따라 배터리 각각의 상태를 확인하고, 점검 및 유지를 수행하여 효율적인 배터리 운영 및 그에 따른 안정적인 장치의 가동을 가능하게 하는 배터리 관리시스템 및 이를 이용한 서비스 제공방법에 관한 것이다.

최근, 각종 구동장치용 동력, 상시 전원 공급장치, 독립 운영장치, 바이오 에너지 발전 시스템과 같은 다양한 장치에서 배터리의 이용이 급격히 증가하고 있다. 구체적으로, 하이브리드 자동차 및 바이크, 전기자동차, 카트, 전기 자전거와 같은 구동장치, 무정전 전원공급장치(UPS : Uninterruptible Power System), 관측시스템, 무인등대, 태양광 발전, 풍력발전과 같은 장치들에서 배터리를 이용하고 있으며, 중요한 구성품으로 이용되고 있다.

이러한 장치들에 이용되는 배터리들은 납축전지(또는 연축전지), 니켈카드뮴(Ni_Cd) 전지, 니켈수소 전지(NiMH), 리튬 이온 전지(Li-Ion), 리튬 이온 폴리머 전지와 같은 다양한 종류의 전지들이 상용화되어 이용되고 있다. 또한, 이러한 전지들 외에도 연료전지와 같은 기존의 전지와 다른 종류의 전지들이 개발되어 이용되거나, 상용화에 근접하고 있다. 이와 같은 전지들은 충방전, 연료의 재투입과 같은 방법에 의해 반복적으로 사용 가능한 이차전지 또는 이차전지에 준하는 전지들이다.

이와 같은 배터리들은 다양한 배터리의 종류와 각 장치의 사용 목적에 따라 다른 사용환경, 사용특성을 가진다. 예를들어 배터리들은 지속적인 충전이 이루어지고, 일시적으로 전력을 출력하도록 하는가 하면, 반복적으로 충전 및 방전을 수행하도록 하는 경우도 있을 수 있다. 또한, 배터리들은 사용환경에 따라 저온환경, 고온환경, 물리적인 충격이 빈번한 환경과 같이 다양한 환경에서 사용되고 있다. 더욱이 배터리의 종류에 따라 구성품 일부의 교체, 충전을 통해 장기간 사용할 수 있는 형태, 일정한 횟수의 충방전이 수행되면 교체가 필요한 형태와 같이 배터리에 따라 다양한 특성을 가진다.

특히, 배터리들은 이와 같은 열악한 환경, 다양한 특성을 가짐에도 항상 신뢰성 있는 동작을 수행해야하며, 이를 위해 많은 노력이 소요되고 있는 실정이다. 일례로, 종래의 배터리 관리 방법은 점검자가 배터리를 주기적으로 점검하여, 용액, 전극판의 교체 및 보충을 수행하거나, 일정한 충방전 횟수에 도달한 배터리 또는 구성품의 교체가 곤란하거나 파손이 발생한 배터리를 하나하나 점검하여 관리하였다. 일부 리튬, 니켈화합물을 사용하는 배터리의 경우 배터리에 포함되는 회로를 구성하여 배터리의 상태를 관리하는 방법을 사용하곤 있으나, 이는 모바일 단말과 같이 하나 또는 적은 수의 배터리가 사용되는 장치의 배터리에만 한정적으로 이용되고 있는 실정이다. 더욱이, 이러한 회로를 구비하는 배터리에 있어서도 배터리의 상태를 확인할 수 있는 방법이 거의 없기 때문에 효율적인 관리가 이루어지지 않고 있다.

즉, 배터리들은 비용적인 측면이나 기능적인 측면에서 매우 중요한 역할을 담당하고 있음에도 이를 효율적으로 관리할 수 있는 방법이나 시스템이 전무한 실정이다. 구체적으로, 종래에는 배터리의 종류에 따른 특성을 파악하고 그에 따른 고장, 손상, 기능저하 및 장치에 따른 배터리의 상태관리가 가능한 시스템 또는 방법이 절실히 요구되고 있다. 더욱이, 배터리의 관리를 전문가의 출장 또는 장비의 회수에 의한 검수에 의존하거나, 사용자가 직접 관리하게 됨으로써 배터리 관리의 효율성 및 전문성이 저하되어, 장치 및 배터리의 신뢰성이 저하되는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로 원격지에서 배터리의 종류, 배터리의 특성, 배터리가 사용되는 장치에 따라 배터리 각각의 상태를 확인하고, 점검 및 유지를 수행하여 효율적인 배터리 운영 및 그에 따른 안정적인 장치의 가동을 가능하게 하는 배터리 관리시스템 및 이를 이용한 서비스 제공방법을 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 회원으로 가입된 사용자의 배터리 관리를 원격지의 전문가 또는 전문기업에 위탁하여 지속적으로 수행하도록 함과 아울러, 배터리 관리 서비스 제공에 따른 회원관리, 배터리 이용 시스템의 관리 및 그에 따른 과금이 효율적으로 수행되도록하여, 사용자의 편의성을 향상시키도록 한 배터리 관리시스템 및 이를 이용한 서비스 제공방법을 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 배터리 관리 시스템은 회원으로 가입된 사용자가 운용하는 장치에 충전 및 방전에 의해 전력을 공급하는 전지; 상기 전지와 연결되어 전압, 전류 및 온도를 포함하는 상기 전지의 상태를 감지하며, 감지결과에 따라 상기 전지에 대한 셀데이터를 작성하는 센서모듈; 및 상기 센서모듈로부터 작성된 셀데이터를 데이터 통신망을 경유하여 제공받고, 상기 셀데이터를 분석하여 상기 전지의 정상동작여부를 판별하는 셀관리부; 회원으로 가입된 상기 사용자의 정보를 관리하는 회원관리부, 상기 사용자에 대한 과금을 진행하는 전자결제부; 및 상기 센서모듈과의 통신을 위한 통신부를 포함하는 관리시스템;을 포함한다.

상기 센서모듈은 전압감지부, 전류감지부 및 온도감지부 중 어느 하나 이상을 포함하는 감지부; 상기 셀데이터가 저장되는 메모리; 상기 관리시스템과 통신을 수행하는 셀 통신부; 및 상기 감지부의 감지결과에 따라 상기 셀데이터를 작성하는 컨트롤러;를 포함하여 구성되고, 하나의 상기 장치에 구비되는 복수의 상기 전지는 미리 정해진 수 단위의 그룹으로 구분되며, 상기 전지 그룹에 구성되는 상기 전지 각각은 동일한 상기 센서모듈에 의해 상기 셀데이터가 작성된다.

상기 센서모듈은 상기 감지부와 상기 복수의 전지를 선택적으로 연결하기 위한 스위칭부;를 더 포함하여 구성된다.

상기 센서모듈은 미리 정해진 시간 간격의 도래, 상기 전지의 지정 장소 진입, 상기 전지의 특정 상태 유지 시에 상기 셀 데이터를 상기 관리시스템에 전송한다.

또한, 본 발명에 따른 배터리 관리 서비스 제공 방법은 회원으로 가입된 사용자가 운용하는 장치에 충전 및 방전에 의해 전력을 공급하는 전지의 전압, 전류 및 온도를 포함하는 상기 전지의 상태를 감지하며, 감지결과에 따라 상기 전지에 대한 셀데이터를 작성하는 센서모듈 및 상기 센서모듈로부터 작성된 셀데이터를 분석하여 상기 전지의 정상동작여부를 판별하는 관리시스템;을 포함하여 구성되는 배터리 관리 시스템을 이용한 배터리 관리 서비스 제공 방법에 있어서, 상기 사용자의 회원가입 및 상기 사용자에 의해 선택된 서비스 유형이 등록되는 회원가입단계; 상기 회원의 상기 전지에 상기 센서모듈이 설치되고, 상기 관리시스템에 상기 센서모듈 및 상기 전지에 대한 정보가 등록되는 센서모듈 등록단계: 상기 센서모듈에 의해 상기 전지에 대한 감지가 이루어지고, 상기 셀데이터가 작성되어 상기 관리시스템에 전달되는 셀데이터 수집/관리 단계; 상기 관리 상태의 상기 전지의 점검요인 발생여부를 판단하는 점검요인 발생 판단 단계; 상기 점검요인에 대한 정보가 상기 관리시스템으로부터 상기 회원 또는 상기 회원을 담당하는 서비스 지정점에 제공되는 점검요인 보고 단계: 상기 회원 또는 상기 서비스 지정점에 의해 상기 점검요인이 발생한 상기 전지의 점검이 이루어지는 점검 단계; 상기 점검에 따른 과금 요인의 발생여부를 판단하는 과금 요인 발생여부 판단단계; 상기 점검 결과 및 상기 서비스 유형에 따라 상기 회원에 대한 과금 유형을 판별하는 과금 유형 판별단계; 및 상기 과금 유형 판별에 따라 상기 회원에 대한 전자결제 서비스를 제공하는 과금단계;를 포함하여 구성된다.

본 발명에 따른 배터리 관리시스템 및 이를 이용한 서비스 제공방법은 원격지에서 배터리의 종류, 배터리의 특성, 배터리가 사용되는 장치에 따라 배터리 각각의 상태를 확인하고, 점검 및 유지를 수행하여 효율적인 배터리 운영 및 그에 따른 안정적인 장치의 가동을 가능하게 한다.

또한, 본 발명에 따른 배터리 관리시스템 및 이를 이용한 서비스 제공방법은 은 회원으로 가입된 사용자의 배터리 관리를 원격지의 전문가 또는 전문기업에 위탁하여 지속적으로 수행하도록 함과 아울러, 배터리 관리 서비스 제공에 따른 회원관리, 배터리 이용 시스템의 관리 및 그에 따른 과금이 효율적으로 수행되도록하여, 사용자의 편의성을 향상시키는 것이 가능하다.

도 1은 본 발명에 따른 배터리 관리 시스템의 구성을 도시한 예시도.
도 2는 도 1의 센서모듈 구성을 좀 더 상세히 도시한 예시도.
도 3은 센서모듈의 동작을 설명하기 위한 개념도.
도 4는 셀데이터를 설명하기 위한 예시도.
도 5는 본 발명의 배터리 관리 시스템을 이용한 배터리 관리 서비스 제공방법의 예를 간략하게 도시한 순서도.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 설명하기로 한다. 첨부된 도면들에서 구성에 표기된 참조번호는 다른 도면에서도 동일한 구성을 표기할 때에 가능한 한 동일한 도면번호를 사용하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지의 기능 또는 공지의 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 그리고 도면에 제시된 어떤 특징들은 설명의 용이함을 위해 확대 또는 축소 또는 단순화된 것이고, 도면 및 그 구성요소들이 반드시 적절한 비율로 도시되어 있지는 않다. 그러나 당업자라면 이러한 상세 사항들을 쉽게 이해할 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 배터리 관리 시스템의 구성을 도시한 예시도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 배터리 관리 시스템은 관리부(100)와 센서모듈(200)을 포함하여 구성되고, 관리부(100)는 회원관리부(110), 전자결제부(120), 셀관리부(130) 및 통신부(140)를 포함하여 구성된다.

관리부(100)는 회원으로 가입된 사용자가 운영하는 배터리에 대해 센서모듈(200)로부터의 정보에 따라 원격으로 관리를 수행하고, 원격관리에 따라 교체/수리/점검에 따른 애프터서비스를 제공하며, 관리 및 애프터서비스에 대한 과금을 수행한다. 이를 위해 관리부(100)는 회원관리부(110), 전자결제부(120), 셀관립(130) 및 통신부(140)를 포함하여 구성된다.

회원관리부(110)는 배터리 원격 관리를 위탁한 사용자의 개인정보를 관리한다. 이 회원관리부(110)는 온라인 또는 오프라인에 의해 제공되는 사용자의 개인정보를 유지/갱신/관리한다. 이를 위해 회원관리부(110)는 전자결제부 및 셀 관리부와 연계하여 결제이력, 셀 관리 이력, AS이력, 인근의 AS 지정점, AS 담당자 정보와 같은 회원관련 정보를 수집 및 관리하며, 사용자의 요청 또는 셀관리부(130)의 요청에 따라 제공하여, 회원에 대한 서비스가 이루어질 수 있게 한다.

전자결제부(120)는 회원으로 가입된 사용자에 대한 각종 요금의 결제를 수행한다. 이 전자결제부(120)는 원격지의 회원이 배터리 관리 서비스의 이용에 따라 발생되는 결제대금을 납부할 수 있도록 각종 결제 서비스를 사용자에게 제공하고, 사용자의 선택에 따라 이루어지는 결제과정을 진행하여 요금 결제를 수행한다. 이를 위해 전자결제부(120)는 카드회사의 시스템, 은행의 뱅킹 시스템, 이동통신의 소액결제 시스템, 전자납부 시스템과 연동되어 운영된다. 구체적으로 전자결제부(120)는 회원관리부(110)에 기록된 회원정보에 따라 사용자별 주기적 요금 결제 항목과 이벤트별 결제 항목을 구분하고, 각각의 항목에 적합한 결제과정을 진행한다. 일례로, 주기적 요금 결제 항목의 경우 가입된 회원의 월납/분기납/반기납/연납의 여부를 확인하고, 결제일이 도래한 회원에 대한 결제과정을 진행한다. 또한, 전자결제부(120)는 회원이 배터리 고장/ 배터리 교체/ 배터리 추가에 따른 과금요소인 이벤트가 발생하는 경우 회원의 가입유형을 회원관리부(110)를 통해 확인한 후 이벤트에 따른 과금을 진행하게 된다. 이러한 전자결제부(120)는 과금 요인의 발생시 이를 셀관리부(130) 또는 회원관리부(110)에서 지정한 AS 지점 및 AS 담당자를 통해 회원에게 공지하도록 해당 지점 또는 담당자에게 정보를 제공하거나, 회원관리부(110)에 등록된 연락처 수단을 통해 회원에게 직접 과금에 따른 안내를 제공하게 된다. 예를들어 전자결제부(120)는 회원이 인터넷 및 휴대전화를 연락수단으로 등록한 경우, 과금 요인이 발생하는 경우 통신부(140)를 통해 인터넷 및 이동통신 전화망에 연결되어 전자메일, 팩스, 문자메시지 서비스를 통해 사용자에게 과금 이유, 과금 내역 및 납부 방법을 안내하게 된다.

셀관리부(130)는 통신부(140)를 통해 전달되는 셀데이터(CD : Cell Data)를 이용하여 회원별 배터리들의 관리를 수행한다. 이 셀관리부(130)는 셀데이터(CD)에 기재되는 사용자아이디(User ID : UI), 장치아이디(Device ID : DI), 그룹아이디(Group ID : GI), 셀아이디(Cell ID : CI)에 따라 회원별, 회원이 운영하는 장치별, 장치 내의 그룹별 셀, 각 그룹의 개별 배터리 셀을 관리하게 된다. 이를 위해 셀관리부(130)는 셀데이터(CD)에 포함되는 상태데이터(State Data : SD)를 이용하여, 회원의 배터리 각각의 상태를 지속적으로 관찰하고, 배터리가 사용되는 장치의 특성별, 배터리의 종류 및 특성별로 상태를 확인하여 고장유무, 소손유무, 불량유무, 교체 필요여부, 점검필요 여부와 같은 각종 상태관리를 수행하게 된다. 이러한 셀관리부(130)는 센서모듈(200)로부터 전달되는 상태데이터(SD)를 누적하여 관리하게 된다. 한편, 셀관리부(130)는 회원들의 배터리의 상태데이터(SD)를 취합하여 일반적인 배터리의 표준상태정보를 수집하고, 수집된 표준상태정보를 배터리 관리에 이용하게 된다. 예를 들어, 셀관리부(130)는 납축전지(또는 연축전지)를 사용하는 모든 회원들의 상태데이터(SD)를 수집하고 이를 몇가지 기준에 의해 분류하여 평균 특성, 피크특성, 최저특성과 같은 각종 자료를 추출하게 된다. 특히, 이러한 표준상태정보는 배터리가 사용되는 장치에 따라 달리 수집될 수 있다. 예를들어, 배터리가 카트와 같은 운송수단의 동력원으로 사용되는 경우 이러한 조건에 있는 배터리들의 상태정보를 수집하고, 각 배터리들의 방전특성, 수명연한, 방전시 배터리 온도변화, 운영시간 정보와 같은 다양한 정보를 추출하고 이를 표준상태정보로 작성하게 된다. 여기서, 평균특성은 유사한 조건에서 사용되는 배터리들이 일반적인 운영상태에서 가지게 되는 상태변화, 즉, 충전, 방전, 충전소요시간, 방전소요시간, 대기상태에서의 전압강하, 내부저항, 외부 환경에 따른 상태변화와 같은 성능에 대한 일반적인 특성이다. 피크특성은 유사환경에서 최고 성능을 나타낸 배터리들의 평균적인 특성과 운영조건을 토대로 유추된 배터리 운영을 최적화할 수 있는 데이터이다. 최저특성은 피크특성과 반대의 개념으로 배터리의 상태를 조기에 악화시킬 수 있는 배터리 운영조건, 배터리 특성을 수집하여 유추된 데이터이다. 이러한 표준상태정보와, 각종 특성정보는 회원의 배터리 관련 기기의 운영을 위한 데이터로 사용자의 요청에 따라 제공될 수 있으며, 배터리를 사용하는 장치의 개발자에게 제공되어 장치 개발을 위한 데이터로 이용될 수 있다. 이러한 셀관리부(130)는 센서모듈(200)로부터 전달되는 셀데이터(CD)를 통신부(140)를 통해 제공받게 된다.

통신부(140)는 센서모듈(200)과 관리시스템(100)을 연결하여 센서모듈(200)로부터 제공되는 셀데이터(CD)를 관리시스템(100)에 제공함과 아울러, 전자결제를 위한 회원과 관리시스템(100) 간의 연결, 관리시스템(100)과 회원, AS지점, AS담당자 간의 연결을 제공한다. 통신부(140)는 센서모듈(200), 회원, AS지점 및 담당자와 다양한 통신 시스템 및 방법에 의해 관리시스템(100)을 연결한다. 구체적으로 통신부(140)는 센서모듈(200)과 유/무선 데이터 통신을 통해 연결될 수 있으며, 특히, 인터넷을 이용하는 경우 편리하게 셀데이터(CD)를 수신하는 것이 가능하다. 이러한 유/무선 데이터 통신은 유선 또는 무선 데이터 전용망을 이용하거나, 이동통신전화망의 데이터 통신망, 위성통신망을 이용할 수 있으나, 이로써 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한, 통신부(140)는 데이터 통신망 또는 인터넷 서비스를 통해 회원에게 접속수단을 제공하고, 이를 통해 회원이 전자결제, 회원가입, 각종 정보를 취득하도록 할 수 있다. 그리고, 통신부(140)는 회원에 대한 공지, AS관리와 같은 기능의 수행을 위해 이동통신의 음성통신망/데이터통신망, 팩스통신망과 연결될 수 있다. 특히, 통신부(140)와 센서모듈(200)과의 연결 및 이를 통한 셀데이터(CD)의 수신은 다양한 방법에 의해 구현될 수 있다. 여기서, 본 발명에서 센서모듈(200)에 의해 작성된 셀데이터(CD)는 일정한 주기별로 전달되도록 하는 것이 데이터 처리 및 통신비용을 절감 차원에서 유리하지만, 경우에 따라서는 작성된 셀데이터(CD)를 통신이 가능한 임의 시점에 전송하도록 하거나, 지속적으로 통신회선을 유지하여 전송하도록 하는 것이 가능하다. 때문에 이러한 셀데이터(CD)의 처리에 따라 통신부(140)와 센서모듈(200)의 연결방법 및 이를 통한 데이터 통신 방법이 결정될 수 있다. 구체적으로 센서모듈(200)은 센서모듈(200)이 정해진 통신장치가 설치된 지역에 진입하거나, 일정한 시간 주기, 충전과 같은 특정 상태하에 있을 경우 통신부(140)와 통신 회선을 형성하여 셀데이터(CD)를 전송하도록 할 수 있다. 예를 들어, 무정전 전원공급장치에 설치되는 센서모듈(200)은 이동통신전화망, 데이터통신망(이하에서는 이동통신전화망, 데이터 통신망 및 수 바이트 정도의 데이터 전송이 가능한 통신망을 "통신망"으로 통칭하기로 한다)을 통해 통신부(140)와 일정한 주기로 연결되어 셀데이터(CD)를 전송할 수 있다. 반면, 카트에 설치되는 센서모듈(200)의 경우, 카트가 차고로 입고되는 시점 또는 충전을 위해 충전장치와 연결되는 시점에 통신망을 이용하여 통신부(140)로 셀데이터(CD)를 전송할 수 있다. 또한, 전기차량과 같이 활동범위가 넓은 장치에 설치되는 센서모듈(200)의 경우 카트와 같이 차고에 입고되는 시점, 충전을 위해 충전장치와 연결되는 시점, 주유소와 같은 지정된 지역에 진입하는 경우에 통신부(140)와 통신망을 형성하도록 할 수도 있지만, 이동통신전화망, 무선 데이터 통신망, 위성통신망을 통해 통신부(140)와 지속적인 연결상태를 유지하고, 이를 통해 셀데이터(CD)를 지속적으로 전송하도록 하는 것도 가능하다. 이러한 방법은 센서모듈(200)이 설치된 장치의 특성, 셀데이터(CD) 필요 갱신 주기, 통신비용과 같은 통신조건에 따라 최적의 방법을 선택하여 다양하게 구현될 수 있으며, 제시된 바에 의해 본 발명을 한정하는 것은 아니다.

센서모듈(200)은 배터리의 상태를 지속적으로 감지하여 센서데이터를 작성하고 작성된 센서데이터를 관리시스템(100)에 전달한다. 이를 위해 센서모듈(200)은 배터리 상태의 감지를 위한 감지부(210, 220, 230), 감지결과를 이용하여 셀데이터(CD)를 작성하는 컨트롤러(260), 작성된 셀데이터(CD)의 저장을 위한 메모리(250), 통신을 위한 셀통신부(260)를 포함하여 구성될 수 있다. 특히, 본 발명의 센서모듈(200)은 하나의 센서모듈(200)의 동일한 장치에 설치되는 복수의 배터리 또는 인접한 거리에 위치하는 복수의 배터리에 대한 감지를 수행하고, 각 배터리에 대한 셀데이터(CD)를 작성하여 전달한다. 즉, 센서모듈(200)은 복수의 배터리를 하나의 그룹으로 하여, 그룹을 구성하는 각 배터리에 대한 셀데이터(CD)를 작성하며, 그룹별 셀데이터(CD)를 관리시스템(100)에 전달하게 된다. 이러한 센서모듈(200)에 의한 그룹별 관리는 데이터 작성 및 전송의 편리함과 센서모듈(200)의 수를 감소시키기 위한 것으로, 각각의 배터리에 센서모듈(200)이 설치되어도 무방하다. 특히, 센서모듈(200)에 의해 작성되는 셀데이터(CD)는 장치별, 배터리별로 정확한 상태 판단을 위해 장치아이디(DI)와 각 배터리의 셀아이디(CI)가 기록되며, 기록된 장치아이디(DI) 및 셀아이디(CI)에 의해 개별적인 배터리로 구분되게 된다. 이러한 센서모듈(200)은 기본적으로 배터리의 전압, 전류 및 온도를 감지하며, 이외에도 내부저항, 충전시간, 방전소요시간, 용량과 같이 관리시스템(100)에서 지정하는 특성을 측정하고 이를 상태데이터(SD)로써 작성하게 된다. 센서모듈(200)의 구체적인 구성에 대해서는 도 2 및 도 3을 통해 좀 더 상세히 설명하기로 한다.

도 2는 도 1의 센서모듈 구성을 좀 더 상세히 도시한 예시도이고, 도 3은 센서모듈의 동작을 설명하기 위한 개념도이다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 센서모듈(200)은 감지부(201), 셀 통신부(240), 메모리(250) 및 컨트롤러(260)를 포함하여 구성된다. 또한, 센서모듈(200)은 스위칭부(270)를 더 포함하여 구성될 수 있다.

감지부(201)는 센서모듈(200)에 연결된 배터리의 상태를 감지하고, 감지된 결과를 컨트롤러(260)에 제공한다. 이를 위해 감지부(201)는 전압감지부(210), 전류감지부(220), 온도감지부(230)를 포함하여 구성된다. 여기서, 감지부(201)에는 전압, 전류, 온도 감지를 위한 장치 외에도 회원 또는 사용자에 의해 설치되는 기타 장치가 더 포함될 수 있다. 일례로, 연료전지에 설치되는 센서모듈(200)의 감지부(201)에는 연료의 잔량, 연료의 소비 후 생성되는 물질의 측정을 위한 감지장치와 같은 장치들이 부가적으로 설치될 수 있다. 하지만, 이로써 본 발명을 한정하는 것은 아니다.

셀통신부(240)는 센서모듈(200)과 관리시스템(100)을 통신망을 통해 연결하고, 컨트롤러(260)로부터 작성된 상태데이터(SD)를 관리시스템(100)에 전달한다. 또한, 셀통신부(240)는 관리시스템(100)으로부터 전달되는 제어정보를 컨트롤러(260)에 제공한다. 여기서 제어정보는 센서모듈(200)을 제어하기 위해 관리시스템(100)으로부터 전달되는 정보로써, 감지주기, 감지항목, 신규등록 배터리 여부, 신규등록 배터리 아이디와 같은 설정정보와 동작 제어를 위한 정보를 포함한다. 이 셀통신부(240)는 복수의 통신모듈을 포함하여 구성될 수도 있지만, 미리 정해진 통신방식에 의해 통신을 수행하는 단일 종류의 통신모듈이 포함될 수 있으나, 이로써 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 이 셀통신부(240)는 전술한 바와 같이 지속적으로 통신회선을 연결하고 관리시스템(100)과 통신을 수행하도록 할 수도 있지만, 일정한 주기마다 통신이 이루어지도록 하거나, 미리 지정된 위치 또는 미리 설정된 상태에서만 통신을 수행하여 셀데이터(CD) 및 제어정보를 수신하도록 할 수도 있다.

메모리(250)는 컨트롤러(260)에 의해 작성되는 셀데이터(CD)와 상태데이터의 작성을 위하 제어정보가 저장된다. 이러한 메모리(250)는 전력소모가 적고 필요에 따라 탈부착이 가능한 플래쉬 메모리와 같은 메모리를 이용하는 것이 바람직하지만, 이로써 본 발명을 한정하는 것은 아니다.

컨트롤러(260)는 센서모듈(200)의 동작을 제어하며, 감지부(201)로부터의 감지결과에 의해 셀데이터(CD)를 작성한다. 이 컨트롤러(260)는 셀데이터(CD)의 작성에 있어, 사용자, 배터리가 이용되는 장치, 배터리 그룹 및 각 배터리를 구분하여 셀데이터(CD)를 작성한다. 또한, 컨트롤러(260)는 제어정보에 의해 정의 되는 셀통신부(240)의 통신방법에 따라 셀통신부(240)가 관리시스템(100)과 연결되도록 제어하며, 연결이 이루어진 경우 메모리(260)에 저장된 셀데이터(CD)를 관리시스템(100)에 전달하도록 제어한다.

스위칭부(270)는 하나의 센서모듈에 의해 감지되는 배터리 그룹의 각 배터리와 감지부(201)를 교번하여 연결하는 역할을 한다. 센서모듈(200)에는 배터리의 상태를 감지하는 감지부(201)가 구성된다. 이러한 감지부(201)를 배터리 수만큼 구비하는 경우 센서모듈(200)의 크기가 커지고, 구성이 복잡해지며, 제조비용이 상승하게 된다. 때문에 본 발명에서는 스위칭부(270)에 의해 배터리와 감지부(201)의 연결이 교번하여 이루어지도록 함으로써 감지부(201)를 구성하는 각 특성 감지부(210, 220, 230)의 수를 최소화하면서 배터리의 상태를 지속적으로 정확히 측정하도록 하였다. 이 스위칭부(270)는 컨트롤러(260)의 제어에 의해 스위칭을 수행하며, 스위칭에 의해 감지부(201)와 배터리를 번갈아가며 연결하게 된다. 구체적으로 도 3에서 제1 내지 제4배터리(C1 내지 C4)가 구성되어 있을 경우 스위칭부(270)는 감지부(201)와 제1 내지 제4배터리(C1 내지 C4) 사이에 구성된다. 이때, 스위칭부(270)는 제1 내지 제4배터리(C1 내지 C4) 중 어느 하나와 감지부(201)를 연결하며, 이러한 연결은 컨트롤러(260)에 의해 제어된다. 도 3과 같이 스위칭부(270)에 의해 제1 배터리(C1)와 감지부(201)가 연결되는 경우 감지부(201)의 전압감지부(210), 전류감지부(220) 및 온도감지부(230)는 제1배터리(C1)의 전압, 전류 및 온도를 측정하고, 측정된 결과를 이용하여 컨트롤러(260)는 제1배터리(C1)에 대한 셀데이터(CD)를 작성하게 된다. 제1배터리(C1)에 대한 셀데이터(CD)가 작성되며, 컨트롤러(260)은 다음 배터리인 제2배터리(C2)와 감지부(201)가 연결되도록 스위칭부(270)를 제어하게 된다. 이와 같은 방법으로 제1배터리(C1) 내지 제4배터리(C4)에 대한 셀데이터(CD) 작성이 이루어지면 이러한 과정을 반복함으로써 배터리들에 대한 상태정보 작성이 이루어지게 된다. 한편, 이러한 스위칭에 의한 연결은 배터리들 모두에게 균일하게 진행될 수 있지만, 상태의 중점적인 관찰이 필요한 배터리에 대해 더 많은 연결이 이루어질 수 있도록 컨트롤러(260)에 의해 제어될 수 있다. 또한, 스위칭부(270)는 센서모듈(240)이 감지하는 배터리의 수가 많은 경우 복수로 구성될 수 있으며, 이 경우 감지부(201)가 스위칭부(270)의 수에 대응되도록 복수로 구성될 수 있다. 또는 스위칭부(270)가 복수로 구성되어 전압감지부(210), 전류감지부(220) 및 온도감지부(230) 각각에 대응되어 연결되도록 하고, 전압, 전류 및 온도의 감지 시점을 달리할 수도 있으나, 이로써 본 발명을 한정하는 것은 아니다.

도 4는 셀데이터를 설명하기 위한 예시도이다.

도 4를 참조하면, 셀데이터는 사용자아이디(UI), 장치아이디(DI), 그룹아이디(GI), 셀아이디(CI) 및 상태데이터(SD)를 포함하여 구성된다.

셀데이터(CD)는 아이디(ID)영역과 상태데이터(SD) 영역으로 구분된다. 아이디 영역에는 배터리를 구분하기 위한 아이디가 기록되며, 상태데이터(SD)에는 각 배터리에 대한 상태정보 즉, 전압, 전류, 온도 정보 및 부가 정보가 기록된다.

아이디영역은 사용자의 구분, 배터리가 사용되는 장치의 구분, 센서모듈(200)에 의해 관리되는 배터리그룹의 구분 및 각 그룹의 배터리를 구분하기 위한 아이로 구성된다. 관리시스템(100)은 이 아이디 영역에 기재된 사용자아이디(UI), 장치아이디(DI), 그룹아이디(GI) 및 셀아이디(CI)를 이용하여, 배터리를 구분하며, 배터리의 종류를 파악하여 관리하게 된다. 필요에따라 이 아이디영역에 기록되는 아이디는 추가될 수 있으나, 이로써 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 아울러, 이러한 아이디 중 셀아이디(CI)의 경우 배터리가 교체되는 경우 새로운 아이디가 부여되도록하여 관리된다. 여기서, 장치아이디(DI)는 배터리가 설치되어 운영되는 장치의 구분을 위해 부여되는 아이디이다. 이 장치아이디(DI)는 장치 예를 들어 운반기구, 차량, 무정전 전원공급장치와 같은 장치의 종류에 따라 달리 부가된다. 이러한 장치의 구분을 통해 장치별 특성을 배터리 관리에 반영할 수 있으며, 장치별로 다른 배터리 운영 특성을 파악하여 정확한 배터리 관리를 수행하는 것이 가능해진다. 그룹아이디(GI)는 하나의 장치에 복수의 배터리 그룹 즉, 복수의 센서모듈(200)에 의해 배터리들이 관리되는 경우 센서모듈(200)에 의해 관리되는 배터리들을 구분하기 위한 아이디이다. 셀아이디(CI)는 각 그룹의 배터리들을 구분하기 위한 아이디이다. 여기서, 이러한 아이디의 구분은 장치, 그룹, 셀의 구분없이 통합아이가 부여되어 운영될 수 있으며, 통합아이디에 의한 배터리 구분, 배터리그룹 구분, 장치구분 및 사용자 구분은 관리시스템(100)에서 이루어지도록 하는 것이 가능하다. 하지만, 이로써 본 발명을 한정하는 것은 아니다.

상태데이터(SD)는 감지부(201)의 감지결과에 따라 컨트롤러(260)에 의해 작성되는 배터리별 상태정보가 기록된다. 이 상태데이터(SD) 기본적으로 전압, 전류 및 온도정보를 포함하여 작성된다. 또한 상태데이터(SD)에는 충방전 횟수, 충방전 소요시간, 피크전압, 피크전류, 충방전주기, 내부저항과 같은 다양한 정보가 기록될 수 있다. 특히 상태데이터(SD)에 기록되는 정보는 측정된 다른 값을 이용하여 계산이 가능한 정보보다 실측되는 정보가 기록되며, 실측되는 정보에 의한 다른 값의 추정은 관리시스템(100)에서 수행되는 것이 바람직하다. 하지만, 이로써 본 발명을 한정하는 것은 아니다.

도 5는 본 발명의 배터리 관리 시스템을 이용한 배터리 관리 서비스 제공방법의 예를 간략하게 도시한 순서도이다.

도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 배터리 관리 서비스 제공방법은 회원가입 단계(S100), 센서모듈 설치 및 등록 단계(S200), 셀데이터 수집 및 관리 단계(S300), 점검요인 발생 판단 단계(S400), 점검 단계(S500), 과금요인 발생 판단 단계(S600), 과금유형 판별 단계(S700), 과금 단계(S800) 및 회원유지 여부 판단 단계(S900)를 포함하여 구성된다.

회원가입 단계(S100)는 배터리 관리를 위탁하고자 하는 사용자에 의해 관리 서비스에 대한 회원가입이 이루어지는 단계이다. 이 회원가입 단계(S100)에서 관리시스템은 회원에 대한 기본정보와 함께 회원이 운영중인 시스템, 시스템의 세부적인 장치, 배터리 종류, 수량과 같은 관리대상 정보를 습득하게 되며, 이와함께 사용자가 이용할 서비스의 유형에 대한 정보를 습득하게 된다. 이 회원가입 단계(S100)를 통해 회원으로 가입되는 사용자의 배터리 관리를 위한 각종 설정이 이루어지며, 사용자가 선택한 서비스 유형에 따라 과금 방법 및 과금 금액과 같은 사항을 결정하게 된다. 일례로, 사용가가 선택하는 서비스 유형에 따라 배터리 관리에 따른 일체의 과정을 위탁받아 관리하거나, 고장의 발견시 고장 정보를 사용자에게 제공하는 한도 내에서의 관리와 같이 관리 방법이 결정되게 된다.

센서모듈 설치 및 등록 단계(S200)는 회원 가입이 이루어진 사용자가 관리를 의뢰한 배터리에 대해 센서모듈을 설치하고 센서모듈에 의해 관리될 배터리를 관리시스템(100)에 등록하는 단계이다. 이 센서모듈 설치 및 등록 단계(S200)에서 센서모듈에 의해 배터리에 부가될 아이디가 결정되어 부여되며, 관리항목, 관리 주기와 같이 배터리 관리에 필요한 각종 설정 및 등록이 이루어지게 된다. 특히, 센서모듈 설치 및 등록 단계(S200)에서는 센서모듈(200)에 의해 작성된 셀데이터(CD)의 전송방법, 전송주기 및 전송방법에 따른 터미널(150)의 설치와 같은 작업이 이루어지게 된다.

셀데이터 수집 및 관리 단계(S300)는 설치된 센서모듈(200)에 의해 배터리들에 대한 감지가 이루어지고, 셀데이터(CD)가 작성되어 관리시스템(100)에 전달되는 단계이다. 셀데이터 수집 및 관리 단계(S300)에서 센서모듈(200)은 미리 정해진 조건에 따라 배터리 각각에 대한 셀데이터(CD)를 작성하고, 작성된 셀 데이터를 정해진 통신환경 하에서 관리시스템(100)에 전달한다. 또한, 셀데이터 수집 및 관리단계(S300)에서 셀데이터(CD)를 제공받은 관리시스템(100)은 셀데이터(CD)를 회원별, 장치별, 그룹별, 배터리종류별과 같이 미리 정해진 기준에 따라 분류하고, 상태데이터(SD)를 이용하여 배터리의 상태를 판단하게 된다. 이러한 과정에서 관리시스템(100)은 다른 그룹의 유사 배터리 관리데이터를 이용하여 배터리의 상태를 판단하거나, 미리 정해진 조건에 부합하는지의 여부를 판단하여 배터리의 정상작동 여부, 고장 징후, 고장 발생 여부를 분석하게 된다.

점검요인 발생 판단 단계(S400)에서 관리시스템(100)은 셀데이터를 수집하여 분석한 관리시스템(100)이 배터리의 분석 결과를 토대로 고장, 소손과 같이 점검이 필요한 배터리가 있는지 여부를 판단하는 단계이다. 이 점검요인 발생 판단 단계(S400)에서 관리시스템(100)은 배터리의 종류, 배터리가 사용되는 장치, 기상과 같은 외부 환경요인에 따라 과방전, 과충전, 온도상승과 같은 이상요소가 발생된 배터리의 유무를 판단하게 된다. 구체적으로 점검요인 발생 판단 단계(S400)에서 관리시스템(100)은 다른 사용자 또는 누적된 데이터에 의해 배터리의 상태데이터(SD)를 분석함과 아울러 장치별 또는 기후별 변화요인을 반영하여 고장여부를 판단하게 된다. 예를 들어 다른 장치에 설치된 동일한 종류, 크기의 배터리에서 급속한 방전 즉, 큰 출력이 발생하는 경우 동일하게 처리하는 것이 아니라, 배터리가 이용되는 장치에 따라 다르게 판단하게 된다. 보다 상세히 설명하면, 관리시스템(100)은 동일한 납축전지가 서로 다른 장치 이를테면, 카트와 무정전 전원 공급장치에 사용되는 경우 카트에서 단시간 동안의 급격한 방전의 발생은 고장으로 판별하지 않는 반면, 무정전 전원 공급장치에서의 급격한 방전은 고장으로 판단할 수 있다. 즉, 점검요인 발생 판단 단계(S400)에서 관리시스템은 장치의 특성 및 기후조건과 같은 변수를 고려하여 관리 대상인 배터리의 상태를 확인하게 된다. 이상요인이 발생하지 않는 경우 셀데이터 수집 및 관리 단계(S300) 및 현 단계를 반복하여 배터리의 이상 여부를 검지하게 된다.

점검 단계(S500)는 이전 단계인 점검요인 발생 판단단계(S400)에서 점검 요인이 발생되면 점검을 시행하는 단계이다. 점검 단계(S500)에서 관리시스템(100)은 회원이 가입한 서비스 유형에 따라 다른 형태의 점검 서비스를 제공할 수 있다. 예를 들어 점검 단계(S500)에서 관리시스템(100)은 회원이 지정한 연락수단을 통해 고장의 발생여부, 데이터에서 추론 가능한 고장의 정보만을 회원에게 제공할 수 있다. 또는 관리시스템(100)이 직접 회원이 장치를 운영하는 지역 인근의 AS 지점 및 담당자를 검색하고, 지점 및 담당자에게 고장이 발생한 배터리 정보를 제공하여 방문처리가 이루어질 수 있도록 할 수 있다. 즉, 사용자가 회원가입시 설정한 서비스 유형에 따라 차별화된 서비스를 제공할 수 있으며, 그에 따른 과금을 달리하여 회원이 서비스를 편리하게 이용하도록 하는 것이 가능하다. 점검 단계(S500)에서 관리시스템(100)은 회원에게 정보전달이 이루어졌는데, 지정된 AS 지점 및 담당자에 의해 점검이 이루어졌는지, 어떤 조치가 취해졌는지에 대한 정보를 수집하여 관리서비스에 반영하게 된다. 이를위해, 점검단계(S500)에서 관리시스템(100)은 회원관립(110)를 검색하고, 통신부(S140)를 통해 회원 또는 AS 지점/담당자와 통신을 수행하게 된다.

과금요인 발생 판단 단계(S600) 및 과금유형 판별 단계(S700)는 점검여부, 점검내역 및 회원의 서비스 유형에 따라 비용청구의 여부를 결정하는 단계이다. 과금요인 발생 판단 단계(S600)에서는 AS 담당자의 방문여부, 교체, 점검과 같은 AS의 시행여부를 확인하고, 이때 처리 비용이 발생했는지 판단하게 된다. 처리빙용이 발생한 경우 과금유형 판별 단계(S700)에서 회원의 서비스 유형을 확인하고, 유료처리부분인지 또는 무료 점검 대상인지의 여부를 조회하여 과금여부를 결정하게 된다.

과금 단계(S800)는 점검결과 및 과금 판별단계(S600, S700)에서 과금이 필요한 경우로 판단되고, 과금의 유형이 결정된 경우 회원에게 과금 내역을 알리고, 회원에게 결제 서비스를 제공하는 단계이다. 과금 단계(S800)에서 관리시스템(100)은 회원에 대해 점검 내역 및 처리 비용을 회원의 서비스 유형에 따라 달리 제공하고, 결제방법을 안내하게 된다. 그리고, 과금 단계(S800)에서 회원이 납부 방법을 선택하는 경우 그에 따른 전자결제, 인터넷 뱅킹, 폰 뱅킹과 같은 결제 서비스를 제공하여 과금에 대한 결제를 처리하게 된다.

회원유지 여부 판단 단계(S900)는 서비스에 가입된 회원의 회원 유지 여부를 판단하는 단계이다. 회원 여부 판단 단계(S900)에서 가입된 회원이 탈퇴 의사가 없는 경우 지속적으로 전술한 단계들이 반복되게 된다.

여기서, 도 5를 통해 설명한 서비스 제공 방법은 일례로써 제시된 것으로 실제 서비스는 이보다 복잡한 절차를 통해 이루어지거나 다른 방법을 제공될 수 있으며, 제시된 바에 의해 본 발명을 한정하는 것은 아니다.

100 : 관리시스템 110 : 회원관리부
120 : 전자결제부 130 : 셀관리부
140 : 통신부 200 : 센서모듈
201 : 감지부 210 : 전압감지부
220 : 전류감지부 230 : 온도감지부
240 : 셀통신부 250 : 메모리
260 : 컨트롤러 270 : 스위칭부
300 : 배터리

Claims (5)

1. 삭제
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 회원으로 가입된 사용자가 운용하는 장치에 충전 및 방전에 의해 전력을 공급하는 전지의 전압, 전류 및 온도를 포함하는 상기 전지의 상태를 감지하며, 감지결과에 따라 상기 전지에 대한 셀데이터를 작성하는 센서모듈 및 상기 센서모듈로부터 작성된 셀데이터를 분석하여 상기 전지의 정상동작여부를 판별하는 관리시스템;을 포함하여 구성되는 배터리 관리 시스템을 이용한 배터리 관리 서비스 제공 방법에 있어서,
   상기 사용자의 회원가입 및 상기 사용자에 의해 선택된 서비스 유형이 등록되는 회원가입단계;
   상기 회원의 상기 전지에 상기 센서모듈이 설치되고, 상기 관리시스템에 상기 센서모듈 및 상기 전지에 대한 정보가 등록되는 센서모듈 등록단계:
   상기 센서모듈에 의해 상기 전지에 대한 감지가 이루어지고, 상기 셀데이터가 작성되어 상기 관리시스템에 전달되는 셀데이터 수집/관리 단계;
   상기 관리 상태의 상기 전지의 점검요인 발생여부를 판단하는 점검요인 발생 판단 단계;
   상기 점검요인에 대한 정보가 상기 관리시스템으로부터 상기 회원 또는 상기 회원을 담당하는 서비스 지정점에 제공되는 점검요인 보고 단계:
   상기 회원 또는 상기 서비스 지정점에 의해 상기 점검요인이 발생한 상기 전지의 점검이 이루어지는 점검 단계;
   상기 점검에 따른 과금 요인의 발생여부를 판단하는 과금 요인 발생여부 판단단계;
   상기 점검 결과 및 상기 서비스 유형에 따라 상기 회원에 대한 과금 유형을 판별하는 과금 유형 판별단계; 및
   상기 과금 유형 판별에 따라 상기 회원에 대한 전자결제 서비스를 제공하는 과금단계;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 배터리 관리 서비스 제공방법.
   
   
   
   
   
   
   

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