KR101543249B1 - 배터리 셀 스캐닝 시스템 및 방법 - Google Patents

배터리 셀 스캐닝 시스템 및 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101543249B1
KR101543249B1 KR1020140015434A KR20140015434A KR101543249B1 KR 101543249 B1 KR101543249 B1 KR 101543249B1 KR 1020140015434 A KR1020140015434 A KR 1020140015434A KR 20140015434 A KR20140015434 A KR 20140015434A KR 101543249 B1 KR101543249 B1 KR 101543249B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
battery cell
open circuit
circuit voltage
fault
signal
Prior art date
Application number
KR1020140015434A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20140105376A (ko
Inventor
에드가 피. 칼데론
그레고리 제이. 러쉬로우
헤일리 한쳇
잭 크레이브너
Original Assignee
지엠 글로벌 테크놀러지 오퍼레이션스 엘엘씨
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 지엠 글로벌 테크놀러지 오퍼레이션스 엘엘씨 filed Critical 지엠 글로벌 테크놀러지 오퍼레이션스 엘엘씨
Publication of KR20140105376A publication Critical patent/KR20140105376A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101543249B1 publication Critical patent/KR101543249B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
    • G01R31/385—Arrangements for measuring battery or accumulator variables
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
    • G01R31/392—Determining battery ageing or deterioration, e.g. state of health
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • B60L58/16—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries responding to battery ageing, e.g. to the number of charging cycles or the state of health [SoH]
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R19/00—Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof
    • G01R19/0038—Circuits for comparing several input signals and for indicating the result of this comparison, e.g. equal, different, greater, smaller (comparing pulses or pulse trains according to amplitude)
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R19/00—Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof
    • G01R19/165—Indicating that current or voltage is either above or below a predetermined value or within or outside a predetermined range of values
    • G01R19/16533—Indicating that current or voltage is either above or below a predetermined value or within or outside a predetermined range of values characterised by the application
    • G01R19/16538—Indicating that current or voltage is either above or below a predetermined value or within or outside a predetermined range of values characterised by the application in AC or DC supplies
    • G01R19/16542—Indicating that current or voltage is either above or below a predetermined value or within or outside a predetermined range of values characterised by the application in AC or DC supplies for batteries
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R23/00—Arrangements for measuring frequencies; Arrangements for analysing frequency spectra
    • G01R23/02—Arrangements for measuring frequency, e.g. pulse repetition rate; Arrangements for measuring period of current or voltage
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
    • G01R31/382—Arrangements for monitoring battery or accumulator variables, e.g. SoC
    • G01R31/3835—Arrangements for monitoring battery or accumulator variables, e.g. SoC involving only voltage measurements
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
    • G01R31/396—Acquisition or processing of data for testing or for monitoring individual cells or groups of cells within a battery
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/48—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Abstract

내부 폴트를 식별하기 위하여 배터리 셀을 스캐닝하는 시스템 및 방법이 개시된다. 소정의 실시예에서, 폴트에 대하여 배터리 셀을 스캐닝하는 방법은, 배터리 셀의 각 측에 배치된 제1 및 제2 충전판에 걸쳐 입력 신호를 생성하는 단계를 포함할 수 있다. 입력 신호에 응답하여 생성된 배터리 셀의 개방 회로 전압이 측정될 수 있다. 측정된 개방 회로 전압은 폴트를 가지지 않는 기준 배터리 셀과 관련된 기준 신호와 비교될 수 있다. 비교에 기초하여, 스캐닝되는 배터리 셀 내의 폴트 및/또는 가능성 있는 폴트가 식별될 수 있다.

Description

배터리 셀 스캐닝 시스템 및 방법{BATTERY CELL SCANNING SYSTEMS AND METHODS}
[관련 출원]
본 출원은 본 명세서에 그 전문이 참조로서 편입되고 발명의 명칭이 "BATTERY CELL SCANNING SYSTEMS AND METHODS"인 2013년 2월 22일 출원된 미국 특허 가출원 제61/768,075호의 특허법 제54조 규정에 따른 우선권의 이익을 주장한다.
[기술분야]
본 개시 내용은 폴트(fault)에 대하여 배터리 셀을 스캐닝하는 시스템 및 방법에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 본 개시 내용의 시스템 및 방법은 셀 내의 잔해물(debris)에 의해 발생되는 폴트에 대하여 배터리 셀을 스캐닝하는 것에 관한 것이지만, 이에 대한 것만은 아니다.
승용차는 종종 차량의 전기 시스템 및 드라이브트레인(drivetrain) 시스템의 특징부를 동작시키기 위한 전기 배터리를 포함한다. 예를 들어, 차량은 일반적으로 차량 스타터 시스템(예를 들어, 스타터 모터), 조명 시스템 및/또는 점화 시스템에 전기 에너지를 공급하도록 구성된 자동차용 12V 납축전지를 포함한다. 전기 연료 전지(fuel cell(FC)) 및/또는 하이브리드 차량에서, 고압(high voltage(HV)) 배터리 시스템(예를 들어, 360V HV 배터리 시스템)이 차량의 전기 드라이브트레인 컴포넌트(예를 들어, 전기 구동 모터 등)에 전력을 공급하는데 사용될 수 있다. 예를 들어, 차량 내에 포함된 HV 충전 에너지 저장 시스템(rechargeable energy storage system(RESS))이 차량의 드라이브트레인 컴포넌트에 전력을 공급하는데 사용될 수 있다.
배터리 시스템(예를 들어, HV 배터리 시스템) 내의 배터리 셀은 소정의 폴트를 발생시킬 수 있다. 예를 들어, 폴트는 제조상의 실수에 기인하여 배터리 시스템에 예기치 않게 발생될 수 있다. 배터리 셀 내의 폴트는 배터리 시스템 성능을 감소시키고 그리고/또는 배터리 시스템을 손상시킬 수 있다. 예를 들어, 배터리 시스템 내에 포함된 셀 내의 잔해물은 셀 내에서 절연 폴트(isolation fault)를 일으킬 수 있어, 배터리 시스템의 성능을 감소시킨다.
내부 폴트에 대하여 배터리 셀을 스캐닝하는 시스템 및 방법이 제공된다. 소정의 실시예에서, 폴트에 대하여 배터리 셀을 스캐닝하는 방법은, 배터리 셀의 각 측에 배치된 제1 및 제2 충전판(charge plate)에 걸쳐 입력 신호(예를 들어, 스위핑된 주파수 입력 신호)를 생성하는 단계를 포함할 수 있다. 입력 신호에 응답하여 생성된 배터리 셀의 개방 회로 전압이 측정될 수 있다. 측정된 개방 회로 전압은 폴트를 가지지 않는 기준 배터리 셀과 관련된 기준 신호와 비교될 수 있다. 비교에 기초하여, 스캐닝되는 배터리 셀 내의 폴트 및/또는 가능성 있는 폴트가 식별될 수 있다.
다른 실시예에서, 폴트에 대하여 배터리 셀을 스캐닝하는 진단 시스템은 함수 생성기와, 데이터 획득 시스템과, 데이터 획득 시스템 및 함수 생성기에 통신 가능하게 결합된 제어 시스템을 포함할 수 있다. 함수 생성기는 배터리 셀에 걸쳐 배치된 제1 및 제2 충전판에 걸쳐 입력 신호를 생성하도록 구성될 수 있다. 데이터 획득 시스템은 배터리 셀의 개방 회로 전압을 측정하도록 구성될 수 있다. 제어 시스템은 데이터 획득 시스템 및 함수 생성기의 동작을 제어하고 측정된 개방 회로 전압을 기준 신호와 비교하도록 구성되어, 비교에 기초하여 배터리 셀이 폴트를 가지는지 식별하도록 구성될 수 있다.
본 개시 내용의 다양한 실시예를 포함하는 본 개시 내용의 비한정적이고 비소진적인 실시예가 다음의 도면들을 참조하여 설명된다:
도 1은 본 명세서에 개시된 실시예들과 양립하는 예시적인 배터리 셀 스캐닝 시스템을 도시한다.
도 2는 본 명세서에 개시된 실시예들과 양립하는 주변 노이즈(ambient noises)와 관련된 시간에 대한 예시적인 개방 회로 전압을 나타내는 그래프를 도시한다.
도 3은 본 명세서에 개시된 실시예들과 양립하는 시간에 대한 예시적인 측정 신호 및 관련된 입력 스윕 신호를 나타내는 그래프를 도시한다.
도 4는 본 명세서에 개시된 실시예들과 양립하는 배터리 셀 내의 예시적인 대전 입자 흐름을 도시한다.
도 5는 본 명세서에 개시된 실시예들과 양립하는 폴트를 보이지 않는 셀의 시간에 대한 예시적인 측정 신호를 나타내는 그래프를 도시한다.
도 6은 본 명세서에 개시된 실시예들과 양립하는 폴트를 보이는 셀의 시간에 대한 예시적인 측정 신호를 나타내는 그래프를 도시한다.
도 7은 본 명세서에 개시된 실시예들과 양립하는 배터리 셀에서 폴트를 식별하는 예시적인 방법에 대한 플로우 차트를 도시한다.
도 8은 본 명세서에 개시된 시스템 및 방법에 대한 소정의 실시예들을 구현하는 예시적인 시스템을 도시한다.
본 개시 내용의 실시예들과 양립하는 시스템 및 방법에 대한 상세한 설명이 아래에서 제공된다. 여러 실시예들이 설명되지만, 본 개시 내용은 임의의 한 실시예에 한정되지 않으며, 대신에 많은 대체물, 수정물 및 균등물을 포함한다는 것이 이해되어야 한다. 또한, 다양한 구체적인 상세가 본 명세서에 개시된 실시예들에 대한 완전한 이해를 제공하기 위하여 이어지는 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용에서 설명되지만, 일부 실시예들은 이러한 상세의 일부 또는 전부가 없더라도 실시될 수 있다. 더하여, 명확함을 위하여, 관련 기술에서 알려져 있는 소정의 기술 내용은 본 개시 내용을 불필요하게 흐리는 것을 방지하기 위하여 상세하게 설명되지 않았다.
본 개시 내용의 실시예들은 유사한 구성 요소가 유사한 도면 부호로 표시될 수 있는 도면들을 참조하여 가장 잘 이해될 것이다. 개시된 실시예들의 구성 요소는, 본 명세서의 도면에서 일반적으로 설명되고 도시되는 바와 같이, 매우 다양한 상이한 구성으로 마련되고 설계될 수 있다. 따라서, 본 개시 내용의 시스템 및 방법의 실시예에 대한 이어지는 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용은 특허청구범위에 청구된 바와 같은 본 개시 내용의 범위를 한정하려고 의도되지 않고, 본 개시 내용의 가능한 실시예를 단순히 나타낼 뿐이다. 또한, 달리 특정되지 않는다면, 방법의 단계들은 반드시 임의의 특정 순서로 또는 심지어 순차적으로 실행될 필요가 없으며, 단계들이 한번만 실행될 필요도 없다.
본 명세서에 개시된 시스템 및 방법은 배터리 셀 내에서의 폴트(예를 들어, 내부 폴트)의 검출 및/또는 식별을 허용할 수 있다. 소정의 실시예에서, 주변 노이즈(ambient noise)와 관련된 개방 회로 전압(open circuit voltage)이 제1 셀 단자 및 제2 셀 단자에서 측정될 수 있다. 일부 실시예에서, 접지 및 장치 그라운드에 대하여 변동하는 개방 회로 전압이 측정될 수 있다. 소정의 실시예에서, 기준 배터리 셀은 폴트를 포함하지 않아도 되고, 또는 이 대신에, 배터리 셀의 성능에 영향을 미치지 않는 소정의 폴트를 포함하여도 된다. 예를 들어, 기준 배터리 셀은 특정 임계값 내에서 배터리 셀의 성능에 영향을 미치지 않는 소정의 폴트를 포함할 수 있다. f(amb)로 표시되는 폴트를 가지지 않거나 또는 중요한 폴트를 가지지 않는 배터리 셀에 대한 주변 노이즈 개방 회로 전압 주파수(예를 들어, 기준 프로파일 주파수)가 셀이 주변 노이즈에 노출된 제1 및 제2 단자에 대하여 결정될 수 있다.
함수 생성기의 출력에 연결된 충전판(charge plate)이 폴트 시험 또는 스캐닝을 받는 배터리 셀의 제1 측 및 제2 측에 배치될 수 있다. 주파수 스위핑 입력 신호가 도전성 충전판에 제공될 수 있고, 입력 스윕 신호와 관련된 개방 회로 전압이 배터리 셀에 걸쳐 측정될 수 있다. 입력 스윕 신호와 관련된 개방 회로 전압은 f(amb)에 대하여 비교될 수 있다. 예를 들어, 입력 스윕 신호와 관련된 개방 회로 전압은 f(x)initial→ final = f(x) - f(amb)의 한계를 취함으로써 f(amb)에 대하여 비교될 수 있으며, 여기에서 f(x)는 입력 스윕 신호이고, f(x)initial은 스윕 신호의 초기 주파수이고, f(x)final은 스윕 신호의 최종 주파수이다. 한계가 f(x)에 대하여 f(amb)에 접근할 때, 폴트를 가지지 않는 배터리 셀에서, 측정된 개방 회로 주파수 및 주변 노이즈는 합계가 0 또는 0에 가깝게 될 수 있다. 그러나, 배터리 셀 내에 폴트(예를 들어, 셀 내의 잔해물에 의해 발생되는 절연 폴트)가 있다면, 이러한 폴트는 관련된 주파수를 발생시키고, 측정된 개방 회로 주파수 및 주변 노이즈는 합계가 0 또는 0에 가깝게 되지 않을 수 있다. 이러한 비교에 기초하여, 배터리 셀 내의 폴트 및/또는 가능성 있는 폴트가 식별될 수 있다.
도 1은 본 명세서에 개시된 실시예들과 양립하는 배터리 셀(100)을 스캐닝하는 예시적인 시스템을 도시한다. 소정의 실시예에서, 셀(100)은 차량의 전기 드라이브트레인 컴포넌트에 전력을 공급하는데 사용될 수 있는(예를 들어, 전기 및/또는 하이브리드 차량에서와 같이) HV 배터리 팩으로부터 제거된 셀일 수 있다. 다른 실시예에서, 셀(100)은 저압 배터리에 포함된 셀일 수 있다.
배터리 셀(100)은 임의의 개수의 서브 셀을 포함할 수 있다. 더하여, 도시된 배터리 셀(100)은 복수의 개별 배터리 셀(예를 들어, 셀 스택)을 포함할 수 있다. 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 셀(cell)이라는 용어는 단일 배터리 셀 및/또는 임의의 개수의 배터리 셀을 지칭할 수 있다. 셀(100)은 임의의 적합한 배터리 기술 또는 그 조합을 활용할 수 있다. 적합한 배터리 기술은, 예를 등어, 납축전지(lead-acid), 니켈-금속 하이드라이드(nickel-metal hydride(NiMH)), 리튬-이온(lithium-ion(Li-Ion)), Li-Ion 폴리머, 리튬-공기, 니켈-카드늄(nickel-cadmium(NiCad)), AGM(absorbed glass mat)을 포함하는 밸브 조절식 납축전지(valve-regulated lead-acid(VRLA)), 니켈-아연(nickel-zinc(NiZn)), 용융염(예를 들어, ZEBRA 배터리) 및/또는 유사한 것을 포함할 수 있다.
도시된 바와 같이, 셀(100)의 단자들은 데이터 획득 시스템(102)에 연결될 수 있다. 일부 실시예에서, 데이터 획득 시스템(102)은 배터리, 차량 및/또는 진단 제어 시스템 내에 포함될 수 있다. 데이터 획득 시스템(102)은 셀(100)의 단자들의 개방 회로 전압을 측정하도록 구성될 수 있다. 일부 실시예에서, 데이터 획득 시스템(102)은 2개의 신호 사이의 차이 측정을 수행하도록 구성될 수 있다. 소정의 실시예에서, 셀(100)의 단자들은 하나 이상의 광학 분리형 전압 모듈(104, 106)을 통해 데이터 획득 시스템(102)에 연결될 수 있다. 광학 분리형 전압 모듈(104, 106)은 셀(100)의 단자들의 개방 회로 전압의 전기적으로 분리된 측정을 허용하도록 구성될 수 있다. 셀(100)의 단자들이 전기적으로 분리된 측정을 허용하는 임의의 적합한 연결을 이용하는 것을 포함하는 다양한 방법으로 데이터 획득 시스템(102)에 연결될 수 있다는 것이 이해될 것이다.
데이터 획득 시스템(102)은 전술한 바와 같이 주변 노이즈와 관련된 기준 배터리 셀의 각각의 셀 단자에서 개방 회로 전압을 측정하도록 구성될 수 있다. 이러한 측정에 기초하여, 기준 배터리(예를 들어, 폴트를 가지지 않거나 소정의 임계값 내의 폴트를 갖는 배터리)의 배터리 셀 단자의 주변 노이즈와 관련된 기준 프로파일 주파수(예를 들어, f(amb))가 결정될 수 있다.
제1 및 제2 충전판(108, 110)(예를 들어, 도전성 충전판)은 배터리 셀(100)의 제1 측 및 제2 측에 각각 배치될 수 있다. 제1 및 제2 충전판(108, 110)은 함수 생성기(112)에 연결될 수 있다. 함수 생성기(112)는 데이터 획득 시스템(102)에 더 연결되어 데이터 획득 시스템(102)에 소정의 신호(예를 들어, 입력 스윕 신호 및/또는 기준 주변 노이즈 신호)를 제공하도록 구성될 수 있다. 분리된 시스템으로서 도시되었지만, 다른 실시예에서, 데이터 획득 시스템(102) 및 함수 생성기(112)는 단일 시스템 또는 시스템들의 임의의 조합 내에 포함될 수 있다. 또 다른 실시예에서, 데이터 획득 시스템(102) 및/또는 함수 생성기(112)는 배터리, 차량 및/또는 진단 제어 시스템 내에 포함될 수 있다. 입력 스윕 신호는 함수 생성기(112)에 의해 충전판(108, 110)에 제공될 수 있다. 입력 스윕 신호와 관련된 개방 회로 전압에서의 변동이 데이터 획득 시스템(102)에 의해 배터리 셀(100)에 걸쳐 측정될 수 있다.
데이터 획득 시스템(102)은 입력 스윕 신호와 관련된 개방 회로 전압과 기준 주변 노이즈 개방 회로 전압 주파수(예를 들어, 함수 생성기(112)에 의해 제공된 f(amb)) 사이의 차이 측정을 제공할 수 있다. 예를 들어, 데이터 획득 시스템(102)은 f(x)initial→ final = f(x) - f(amb)를 계산하고 그리고/또는 이에 대한 시각적 표시를 제공하도록 구성될 수 있고, 여기에서 f(x)는 입력 스윕 신호이고, f(x)initial은 스윕 신호의 초기 주파수이고, f(x)final은 스윕 신호의 최종 주파수이다. 한계가 f(x)에 대하여 f(amb)에 접근할 때, 폴트를 가지지 않는 배터리 셀(예를 들어, 기준 배터리 셀 또는 소정의 임계값 내의 폴트)에서, 측정된 개방 회로 주파수 및 주변 노이즈는 합계가 0 또는 0에 가깝게 될 수 있다. 그러나, 배터리 셀 내에 폴트(예를 들어, 셀 내의 잔해물에 의해 발생되는 절연 폴트)가 있다면, 이러한 폴트는 관련된 주파수를 나타낼 수 있고, 따라서 측정된 개방 회로 주파수 및 주변 노이즈와 관련된 기준 프로파일 주파수는 합계가 0 또는 0에 가깝게 되지 않을 수 있다. 이러한 비교에 기초하여, 배터리 셀 내의 폴트 및/또는 가능성 있는 폴트가 식별될 수 있다.
도 2는 본 명세서에 개시된 실시예들과 양립하는 주변 노이즈에 의해 발생된 시간에 대한 예시적인 개방 회로 전압을 나타내는 그래프를 도시한다. 전술한 바와 같이, 데이터 획득 시스템은 전술한 바와 같은 주변 노이즈와 관련된 기준 배터리 시스템의 하나 이상의 셀 단자에서 개방 회로 전압을 측정하도록 구성될 수 있다. 이 측정에 기초하여, 배터리 셀 단자의 주변 노이즈와 관련된 기준 프로파일 주파수(예를 들어, f(amb))가 결정될 수 있다. 예를 들어, 기준 배터리 셀의 제1 단자(예를 들어, 음의 단자)와 관련되어 측정되는 주변 노이즈 개방 회로 전압(예를 들어, 그래프(200))과, 기준 배터리 셀의 제2 단자(예를 들어, 양의 단자)와 관련되어 측정되는 주변 노이즈 개방 회로 전압(예를 들어, 그래프(202))이 데이터 획득 시스템에 의해 측정될 수 있다. 도시된 바와 같이, f(amb)는, 다른 기준 프로파일 주파수도 가능하지만, 60Hz의 정현파 신호이거나 또는 대략 60Hzd의 정현파 신호일 수 있다.
도 3은 본 명세서에 개시된 실시예들과 양립하는 시간에 대한 예시적인 측정 신호(300, 302) 및 관련된 입력 스윕 신호(304)를 나타내는 그래프를 도시한다. 측정 신호(300)는 배터리 셀의 제1 단자와 관련될 수 있으며, 측정 신호(302)는 배터리 셀의 제2 단자와 관련될 수 있다. 소정의 실시예에서, 측정 신호(300, 302)는 폴트를 가지지 않는 배터리 셀의 주변 노이즈와 관련된 기준 프로파일 주파수(예를 들어, f(amb))에 대한 차이 전압 측정 신호일 수 있다.
입력 스윕 신호(304)는 초기 주파수에서 최종 주파수로 스위핑할 수 있다. 소정의 실시예에서, 입력 스윕 신호(304)가 유입되기 전에, 부하가 셀 단자에 걸쳐 인가될 수 있다. 예를 들어, 100 mA 부하 및/또는 임의의 다른 적합한 부하가 소정의 기간 동안(예를 들어, 5초) 셀 단자에 걸쳐 인가될 수 있다. 도시된 바와 같이, 시간 306에서, 입력 스윕 신호(304)가 폴트를 가지지 않는 배터리 셀의 주변 노이즈와 관련된 기준 프로파일 주파수와 관련된 주파수에 도달할 때, 차이 측정 신호(300, 302)는 감소할 수 있다. 즉, 폴트를 가지지 않는 배터리 셀의 주변 노이즈와 관련된 기준 주파수와 함께, 차이 측정 신호(300, 302)와 관련된 측정된 개방 회로 전압 신호는 차이 측정에 대하여 합계가 0이 되거나 0에 가까울 수 있다. 다른 말로 하면, 기준 프로파일 주파수는 차이 측정에서 측정된 개방 회로 전압 신호에 대하여 완전하거나 부분적인 상쇄 간섭(destructive interference)을 나타낼 수 있다. 이러한 측정 거동은 측정 신호(300, 302)와 관련된 배터리 셀이 폴트와 관련된 거동을 나타내고 있지 않다고 결정하는데 사용될 수 있다.
도 4는 본 명세서에 개시된 실시예들과 양립하는 배터리 셀(400) 내의 예시적인 대전 입자 흐름을 도시한다. 특히, 도시된 입자 흐름은 본 명세서에서 개시된 방법에 대한 소정의 실시예를 수행하는 동안의 배터리 셀(400) 내의 대전된 입자 흐름을 반영할 수 있다. 도시된 바와 같이, 신호(예를 들어, DC 신호)는 셀(400) 내로 구동되고(예를 들어, 도전성 충전판(402, 404) 등에 의해), 양으로 대전된 입자는 음의 충전판을 향하여 재정렬될 수 있고, 음으로 대전된 입자는 양의 충전판을 향하여 재정렬될 수 있다.
도 5는 본 명세서에 개시된 실시예들과 양립하는 폴트를 보이지 않는 셀의 시간에 대한 예시적인 측정 신호(500, 502)를 나타내는 그래프를 도시한다. 측정 신호(500)는 배터리 셀의 제1 단자와 관련될 수 있고, 측정 신호(502)는 배터리 셀의 제2 단자와 관련될 수 있다. 소정의 실시예에서, 측정 신호(500, 502)는 폴트를 가지지 않는 배터리 셀의 주변 노이즈와 관련된 기준 프로파일 주파수(예를 들어, f(amb))에 대한 차이 측정 신호일 수 있다.
도시된 바와 같이, 시간 504에서 측정 신호(500, 502)와 관련된 입력 스윕 신호가 폴트를 가지지 않는 배터리 셀의 주변 노이즈와 관련된 기준 프로파일 주파수와 관련된 주파수에 도달할 때, 측정 신호(500, 502)는 감소할 수 있다. 즉, 폴트를 가지지 않는 배터리 셀의 기준 프로파일 주파수와 함께, 차이 측정 신호(500, 502)와 관련된 측정된 개방 회로 전압 신호는 차이 측정에 대하여 합계가 0이 되거나 0에 가까울 수 있다. 다른 말로 하면, 기준 프로파일 주파수는 차이 측정에서 측정된 개방 회로 전압 신호에 대하여 완전하거나 부분적인 상쇄 간섭을 나타낼 수 있다. 이러한 측정 거동은 측정 신호(500, 502)와 관련된 배터리 셀이 폴트와 관련된 거동을 나타내고 있지 않다고 결정하는데 사용될 수 있다.
도 6은 본 명세서에 개시된 실시예들과 양립하는 폴트를 보이는 셀의 시간에 대한 예시적인 측정 신호(600, 602)를 나타내는 그래프를 도시한다. 측정 신호(600)는 배터리 셀의 제1 단자와 관련될 수 있고, 측정 신호(602)는 배터리 셀의 제2 단자와 관련될 수 있다. 소정의 실시예에서, 측정 신호(600, 602)는 폴트를 가지지 않는 배터리 셀의 주변 노이즈와 관련된 기준 프로파일 주파수(예를 들어, f(amb))에 대한 차이 측정 신호일 수 있다.
도시된 바와 같이, 시간 604에서 측정 신호(600, 602)와 관련된 입력 스윕 신호가 폴트를 가지지 않는 배터리 셀의 기준 프로파일 주파수와 관련된 주파수에 도달할 때, 측정 신호(600, 602)는 감소하지 않을 수 있다. 도 3 및 5에 도시된 결과를 도 6에 도시된 결과와 비교하면, 폴트를 가지지 않는 배터리 셀의 기준 프로파일 주파수와 함께 관련된 측정된 개방 회로 전압 신호는 합계가 0이 되거나 0에 가까워지지 않는다는 것이 주목될 수 있다. 다른 말로 하면, 기준 프로파일 주파수는 측정된 개방 회로 전압 신호에 대하여 완전하거나 부분적인 상쇄 간섭을 나타내지 않을 수 있다. 상쇄 간섭의 부재는 셀이 폴트를 가지거나 가질 가능성이 있다는 것을 나타낼 수 있다.
전술한 바와 같이, 셀 내의 폴트는 셀 내의 이물질(예를 들어, 잔해물)의 존재에 의해 발생할 수 있으며, 특정 주파수 응답과 관련될 수 있다. 따라서, 차이 측정에서, 셀의 측정된 개방 회로 전압 신호는 폴트가 없는 배터리 셀의 기준 프로파일 주파수에 의한 차이 측정과 함께 합계가 0이 되거나 0에 가까이 되지 않을 수 있다. 오히려, 차이 측정 신호(600, 602)는 주변 노이즈 주파수에서 피크(예를 들어, 시간 604에서의 피크)를 나타낼 수 있어, 셀이 폴트를 가지거나 폴트를 가질 가능성이 있다는 것을 나타낸다. 다른 말로 하면, 폴트를 갖는 셀에서, 기준 프로파일 주파수는 측정된 개방 회로 전압 신호에 대하여 보강 간섭(constructive interference)을 나타낼 수 있다.
도 7은 본 명세서에 개시된 실시예들과 양립하는 배터리 셀에서 폴트를 식별하는 예시적인 방법(700)에 대한 플로우 차트를 도시한다. 소정의 실시예에서, 다른 종류의 폴트도 본 명세서에 개시된 시스템 및 방법을 이용하여 식별될 수 있지만, 방법(700)은 셀 내의 잔해물에 의해 발생된 배터리 셀 내의 폴트를 식별하는데 활용될 수 있다. 702에서, 방법이 시작할 수 있다. 704에서, 입력 신호가 배터리 셀에 걸친 제1 및 제2 충전판에 걸쳐서 생성될 수 있다. 일부 실시예에서, 입력 신호는 스윕된 주파수 입력 신호를 포함할 수 있다.
입력 신호에 응답하여 생성된 배터리 셀의 개방 회로 전압이 706에서 측정될 수 있다. 708에서, 706에서 측정된 개방 회로 전압이 폴트를 가지지 않는 기준 배터리 셀과 관련된 기준 신호와 비교될 수 있다. 소정의 실시예에서, 기준 신호는 폴트를 가지지 않거나 중요한 폴트를 가지지 않는 배터리 셀에 대한 주변 노이즈 개방 회로 전압과 관련된 신호를 포함할 수 있다. 708에서의 비교에 기초하여, 710에서 배터리 셀 내의 폴트가 식별될 수 있다. 소정의 실시예에서, 배터리 셀 내의 폴트는 706에서 측정된 개방 회로 전압과 폴트를 가지지 않는 기준 배터리의 주변 노이즈와 관련된 기준 신호 사이의 차이 측정에 기초하여 식별될 수 있다, 예를 들어, 기준 신호가 기준 신호의 주파수에서 측정된 개방 회로 전압에 대한 완전하거나 부분적인 상쇄 간섭을 나타내지 않는 경우에, 배터리 셀 내의 폴트가 식별될 수 있다. 방법은 712에서 종료하도록 진행할 수 있다.
도 8은 본 명세서에 개시된 시스템 및 방법에 대한 소정의 실시예들을 구현하는 예시적인 시스템(800)을 도시한다. 소정의 실시예에서, 컴퓨터 시스템(800)은 개인용 컴퓨터 시스템, 서버 컴퓨터 시스템, 차량 제어 시스템, 배터리 제어 시스템, 진단 제어 시스템 및/또는 다른 종류의 시스템이나 개시된 시스템 및 방법을 구현하는데 적합한 시스템들의 조합일 수 있다. 예를 들어, 일부 실시예에서, 컴퓨터 시스템(800)은 전술한 바와 같은 데이터 획득 시스템 및/또는 함수 생성기의 기능을 구현하는 것과 관련되어 활용될 수 있다.
도시된 바와 같이, 컴퓨터 시스템(800)은, 다른 것들 중에서도, 하나 이상의 프로세서(802), RAM(random access memory)(804), 통신 인터페이스(806), 사용자 인터페이스(808) 및 비일시적인 컴퓨터 판독 가능한 저장 매체(810)를 포함할 수 있다. 프로세서(802), RAM(804), 통신 인터페이스(806), 사용자 인터페이스(808) 및 컴퓨터 판독 가능한 저장 매체(810)는 공통 데이터 버스(812)를 통해 서로 통신하도록 연결될 수 있다. 일부 실시예에서, 컴퓨터 시스템(800)의 다양한 컴포넌트가 하드웨어, 소프트웨어, 펌웨어 및/또는 임의의 그 조합을 이용하여 구현될 수 있다.
사용자 인터페이스(808)는 사용자가 컴퓨터 시스템(800)과 상호작용하게 하는 임의의 개수의 장치를 포함할 수 있다. 예를 들어, 사용자 인터페이스(808)는 인터액티브 인터페이스를 사용자에게 디스플레이하는데 사용될 수 있다. 사용자 인터페이스(808)는 컴퓨터 시스템(800)과 통신 가능하게 결합된 분리된 인터페이스 시스템일 수 있거나, 이 대신에, 랩탑 또는 다른 유사한 장치에 대한 디스플레이 인터페이스와 같은 통합된 시스템일 수 있다. 소정의 실시예에서, 사용자 인터페이스(808)는 터치 스크린 디스플레이에 생성될 수 있다. 또한, 사용자 인터페이스(808)는, 예를 들어, 키보드, 트랙볼 및/또는 포인터 장치를 포함하는 임의의 개수의 다른 입력 장치를 포함할 수 있다.
통신 인터페이스(806)는 다른 컴퓨터 시스템, 주변 장치 및/또는 컴퓨터 시스템(800)에 통신 가능하게 연결된 다른 장치와 통신할 수 있는 임의의 인터페이스일 수 있다. 예를 들어, 통신 인터페이스(806)는 컴퓨터 시스템(800)이 다른 컴퓨터 시스템(예를 들어, 외부 데이터베이스 및/또는 인터넷과 관련된 컴퓨터 시스템)과 통신할 수 있게 하여, 이러한 시스템으로부터의 데이터 수신뿐만 아니라 전송을 허용할 수 있다. 통신 인터페이스(806)는, 다른 것들 중에서도, 모뎀, 위성 데이터 전송 시스템, 이더넷 카드 및/또는 컴퓨터 시스템(800)이 LAN, MAN, WAN 및 인터넷과 같은 네트워크 및 데이터베이스에 연결되게 하는 임의의 다른 적합한 장치를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 통신 인터페이스(806)는 개시된 실시예와 관련하여 사용되는 하나 이상의 충전판과 인터페이스하도록 구성될 수 있다.
프로세서(802)는 범용 프로세서, 애플리케이션 전용 프로세서, 프로그래머블 마이크로프로세서, 마이크로컨트롤러, 디지털 신호 프로세서, FPGA, 다른 커스트마이징 가능하거나 프로그래밍 가능한 처리 장치 및/또는 임의의 다른 장치나 본 명세서에 개시된 시스템 및 방법을 구현할 수 있는 장치들의 배합을 포함할 수 있다.
프로세서(82)는 비일시적인 컴퓨터 판독 가능한 저장 매체(810)에 저장된 컴퓨터 판독 가능한 명령어를 실행하도록 구성될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능한 저장 매체(810)는 다른 데이터 또는 정보를 원하는 바에 따라 저장할 수 있다. 일부 실시예에서, 컴퓨터 판독 가능한 명령어는 컴퓨터 실행 가능한 기능 모듈(814)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 컴퓨터 판독 가능한 명령어는 전술한 시스템 및 방법의 기능의 전부 또는 일부를 구현하도록 구성된 하나 이상의 기능 모듈(814)을 포함할 수 있다. 컴퓨터 판독 가능한 저장 매체(810)에 저장될 수 있는 특정 기능 모듈은 데이터 획득 방법(예를 들어, 개방 회로 전압 및/또는 유사한 것의 측정)을 수행하도록 구성된 모듈 및/또는 함수 생성 방법(예를 들어, 하나 이상의 연결된 충전판 또는 유사한 것을 통해 배터리 셀에 입력 신호를 유입하는 것)을 수행하도록 구성된 모듈을 포함할 수 있다.
본 명세서에서 설명된 시스템 및 방법은 컴퓨터 시스템(800)에서 동작하는 임의의 운영 체계 및/또는 컴퓨터 판독 가능한 명령어를 생성하는데 사용되는 프로그래밍 언어에 관계없이 구현될 수 있다. 예를 들어, 컴퓨터 판독 가능한 명령어는 임의의 적합한 프로그래밍 언어로 기록될 수 있으며, 그 예는 C, C++ 및/또는 Visual Basic, Java, Perl 또는 임의의 다른 적합한 프로그래밍 언어를 포함하지만 이에 한정되지 않는다. 또한, 컴퓨터 판독 가능한 명령어 및/또는 기능 모듈은 개별 프로그램 또는 모듈 및/또는 더 큰 프로그램 내의 프로그램 모듈이나 프로그램 모듈의 일부의 집합 형태로 있을 수 있다. 컴퓨터 시스템(800)에 의한 데이터 처리는 사용자 명령, 이전 처리의 결과 또는 다른 처리 기계에 의해 이루어진 요청에 응답할 수 있다. 컴퓨터 시스템(800)이, 예를 들어, Unix, DOS, 안드로이드, 심비안, 윈도우즈, iOS, OSX, 리눅스 및/또는 기타 유사한 것을 포함하는 임의의 적합한 운영 체계를 활용할 수 있다는 것이 이해될 것이다.
전술한 내용이 명확함을 위하여 어느 정도 상세하게 설명되었지만, 소정의 변경 및 수정이 그 원리를 벗어나지 않으면서 이루어질 수 있다는 것이 이해될 것이다. 본 명세서에 설명된 처리 및 시스템 모두를 구현하는 다른 많은 방법이 있다는 것이 주목된다. 따라서, 본 실시예들은 예시적이고 비한정적인 것으로 고려되어야 하며, 본 발명은 본 명세서에 주어진 상세에 제한되지 않고, 첨부된 특허청구범위의 범위 및 균등물 내에서 수정될 수 있다.
전술한 명세서는 다양한 실시예들을 참조하여 설명되었다. 그러나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 다양한 수정 및 변경이 본 개시 내용의 범위를 벗어나지 않으면서 이루어질 수 있다는 것을 이해할 것이다. 예를 들어, 다양한 동작 단계와 동작 단계를 수행하기 위한 구성 요소는 시스템의 동작과 관련된 임의의 개수의 비용 기능을 고려하거나 특정 애플리케이션에 따라 다른 방식으로 구현될 수 있다. 따라서, 임의의 하나 이상의 단계가 삭제되거나, 수정되거나 또는 다른 단계와 결합될 수 있다. 또한, 본 개시 내용은 한정적인 의미가 아니라 예시적인 의미로 고려되어야 하며, 모든 이러한 수정은 그 범위 내에 포함되도록 의도된다. 유사하게, 이점, 다른 장점 및 과제에 대한 해법이 다양한 실시예들에 대하여 전술되었다. 그러나, 이점, 다른 장점 및 과제에 대한 해법과, 임의의 이점, 다른 장점 및 해법이 발생하게 하거나 더욱 두드러지게 하는 임의의 요소(들)는, 중요하거나, 필요거나 또는 본질적인 특징 또는 요소로서 간주되어서는 안 된다.
본 명세서에 사용된 바와 같이, "포함한다" 및 "구비한다"라는 용어와, 이의 임의의 다른 파생어는, 과정, 방법, 물품 또는 요소 리스트를 포함하는 장치가 이러한 요소들만을 포함하지 하고, 이러한 과정, 방법, 시스템, 물품 또는 장치에 명시적으로 리스트되지 않거나 내재적이지 않는 다른 요소를 포함할 수 있도록, 배타적이지 않은 포함을 커버하도록 의도된다. 또한, 본 명세서에서 사용된 바와 같이, "연결된", "연결하는" 및 이들의 임의의 다른 파생어는 물리적 연결, 전기적 연결, 자기적 연결, 광학적 연결, 통신 연결, 기능적 연결 및/또는 임의의 다른 연결을 커버하도록 의도된다.
본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 근본적인 원리를 벗어나지 않으면서 전술한 실시예에 대한 상세에 많은 변경이 이루어질 수 있다는 것을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 범위는 이어지는 특허청구범위에 의해서만 결정되어야 한다.

Claims (10)

  1. 배터리 셀 내의 폴트를 식별하는 방법에 있어서,
    상기 배터리 셀의 제1 측 상에 배치되는 제1 충전판과 상기 배터리 셀의 제2 측 상에 배치되는 제2 충전판에 걸쳐 입력 신호를 생성하는 단계;
    상기 배터리 셀의 개방 회로 전압을 측정하는 단계;
    측정된 상기 개방 회로 전압을 기준 신호와 비교하는 단계; 및
    상기 비교에 기초하여 상기 배터리 셀이 폴트를 가지는지 식별하는 단계
    를 포함하고,
    상기 개방 회로 전압을 기준 신호와 비교하는 단계는, 측정된 상기 개방 회로 전압과 상기 기준 신호에 기초하여 차이 측정 신호를 생성하는 단계를 더 포함하고,
    상기 배터리 셀이 폴트를 가지는지 식별하는 단계는,
    상기 차이 측정 신호가 상기 기준 신호와 관련된 주파수에서 상쇄 간섭을 나타낸다고 결정하는 단계; 및
    상기 결정에 기초하여 상기 배터리 셀이 폴트를 가지지 않는다고 식별하는 단계
    를 포함하는,
    배터리 셀 내의 폴트를 식별하는 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 입력 신호는 스위핑된 주파수 입력 신호를 포함하는,
    배터리 셀 내의 폴트를 식별하는 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 기준 신호는 기준 배터리 셀과 관련된 개방 회로 전압 신호를 포함하는,
    배터리 셀 내의 폴트를 식별하는 방법.
  4. 배터리 셀 내의 폴트를 식별하는 방법에 있어서,
    상기 배터리 셀의 제1 측 상에 배치되는 제1 충전판과 상기 배터리 셀의 제2 측 상에 배치되는 제2 충전판에 걸쳐 입력 신호를 생성하는 단계;
    상기 배터리 셀의 개방 회로 전압을 측정하는 단계;
    측정된 상기 개방 회로 전압을 기준 신호와 비교하는 단계; 및
    상기 비교에 기초하여 상기 배터리 셀이 폴트를 가지는지 식별하는 단계
    를 포함하고,
    상기 개방 회로 전압을 기준 신호와 비교하는 단계는, 측정된 상기 개방 회로 전압과 상기 기준 신호에 기초하여 차이 측정 신호를 생성하는 단계를 더 포함하고,
    상기 배터리 셀이 폴트를 가지는지 식별하는 단계는,
    상기 차이 측정 신호가 상기 기준 신호와 관련된 주파수에서 상쇄 간섭을 나타내지 않는다고 결정하는 단계; 및
    상기 결정에 기초하여 상기 배터리 셀이 폴트를 가진다고 식별하는 단계
    를 포함하는,
    배터리 셀 내의 폴트를 식별하는 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 입력 신호는 스위핑된 주파수 입력 신호를 포함하는,
    배터리 셀 내의 폴트를 식별하는 방법.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 기준 신호는 기준 배터리 셀과 관련된 개방 회로 전압 신호를 포함하는,
    배터리 셀 내의 폴트를 식별하는 방법.
  7. 배터리 셀의 제1 측 상에 배치되는 제1 충전판과 상기 배터리 셀의 제2 측 상에 배치되는 제2 충전판에 걸쳐 입력 신호를 생성하도록 구성된 함수 생성기;
    상기 배터리 셀의 개방 회로 전압을 측정하도록 구성된 데이터 획득 시스템; 및
    상기 데이터 획득 시스템 및 상기 함수 생성기에 통신 가능하게 연결되어, 상기 데이터 획득 시스템 및 상기 함수 생성기의 동작을 제어하고, 측정된 상기 개방 회로 전압을 기준 신호와 비교하여, 상기 비교에 기초하여 상기 배터리 셀이 폴트를 가지는지 식별하도록 구성된, 제어 시스템
    을 포함하고,
    측정된 상기 개방 회로 전압을 기준 신호와 비교하는 것은, 측정된 상기 개방 회로 전압과 상기 기준 신호에 기초하여 차이 측정 신호를 생성하는 것을 포함하고,
    상기 배터리 셀이 폴트를 가지는지 식별하는 것은, 상기 차이 측정 신호가 상기 기준 신호와 관련된 주파수에서 상쇄 간섭을 나타낸다고 결정하여, 상기 결정에 기초하여 상기 배터리 셀이 폴트를 가지지 않는다고 식별하는 것을 포함하는,
    배터리 셀 진단 시스템.
  8. 배터리 셀의 제1 측 상에 배치되는 제1 충전판과 상기 배터리 셀의 제2 측 상에 배치되는 제2 충전판에 걸쳐 입력 신호를 생성하도록 구성된 함수 생성기;
    상기 배터리 셀의 개방 회로 전압을 측정하도록 구성된 데이터 획득 시스템; 및
    상기 데이터 획득 시스템 및 상기 함수 생성기에 통신 가능하게 연결되어, 상기 데이터 획득 시스템 및 상기 함수 생성기의 동작을 제어하고, 측정된 상기 개방 회로 전압을 기준 신호와 비교하여, 상기 비교에 기초하여 상기 배터리 셀이 폴트를 가지는지 식별하도록 구성된, 제어 시스템
    을 포함하고,
    측정된 상기 개방 회로 전압을 기준 신호와 비교하는 것은, 측정된 상기 개방 회로 전압과 상기 기준 신호에 기초하여 차이 측정 신호를 생성하는 것을 포함하고,
    상기 배터리 셀이 폴트를 가지는지 식별하는 것은, 상기 차이 측정 신호가 상기 기준 신호와 관련된 주파수에서 상쇄 간섭을 나타내지 않는다고 결정하여, 상기 결정에 기초하여 상기 배터리 셀이 폴트를 가진다고 식별하는 것을 포함하는,
    배터리 셀 진단 시스템.
  9. 삭제
  10. 삭제
KR1020140015434A 2013-02-22 2014-02-11 배터리 셀 스캐닝 시스템 및 방법 KR101543249B1 (ko)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201361768075P 2013-02-22 2013-02-22
US61/768,075 2013-02-22
US14/099,640 US9459325B2 (en) 2013-02-22 2013-12-06 Battery cell scanning systems and methods
US14/099,640 2013-12-06

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20140105376A KR20140105376A (ko) 2014-09-01
KR101543249B1 true KR101543249B1 (ko) 2015-08-11

Family

ID=51387505

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020140015434A KR101543249B1 (ko) 2013-02-22 2014-02-11 배터리 셀 스캐닝 시스템 및 방법

Country Status (2)

Country Link
US (1) US9459325B2 (ko)
KR (1) KR101543249B1 (ko)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10434883B2 (en) 2016-09-27 2019-10-08 Ford Global Technologies, Llc Safety critical systems control in autonomous vehicles
KR20200137509A (ko) * 2019-05-30 2020-12-09 주식회사 엘지화학 배터리 팩의 결함 검출 장치 및 방법

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008164598A (ja) 2006-12-15 2008-07-17 General Electric Co <Ge> 固体酸化物燃料電池の表面分析のためのシステム及び方法
WO2012117448A1 (ja) * 2011-03-02 2012-09-07 トヨタ自動車株式会社 二次電池の検査方法

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4207391A (en) * 1978-07-25 1980-06-10 El-Chem Corporation Rechargeable electrical storage battery with zinc anode and aqueous alkaline electrolyte
US5451881A (en) * 1993-12-10 1995-09-19 Curtis Instruments, Inc. Method and means for adjusting battery monitor based on rate of current drawn from the battery
US5963008A (en) * 1997-03-26 1999-10-05 Cordeiro; Jerome N. Method and apparatus for electroacoustic battery sonication
US20020075003A1 (en) * 2000-11-15 2002-06-20 Enrev Power Solutions, Inc. Adaptive battery charging based on battery condition
KR100479710B1 (ko) 2003-07-04 2005-03-31 주식회사 한림포스텍 임피던스 측정기술을 이용한 배터리팩 검사 방법
CN102116844B (zh) 2009-12-31 2014-04-09 深圳清华大学研究院 测量阀控铅酸蓄电池荷电状态的方法和装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008164598A (ja) 2006-12-15 2008-07-17 General Electric Co <Ge> 固体酸化物燃料電池の表面分析のためのシステム及び方法
WO2012117448A1 (ja) * 2011-03-02 2012-09-07 トヨタ自動車株式会社 二次電池の検査方法

Also Published As

Publication number Publication date
US20140239965A1 (en) 2014-08-28
US9459325B2 (en) 2016-10-04
KR20140105376A (ko) 2014-09-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9535132B2 (en) Systems and methods for determining battery system performance degradation
US9086462B2 (en) Systems and methods for battery parameter estimation
US10288692B2 (en) Systems and methods for estimating battery system parameters
US9419314B2 (en) Systems and methods for determining battery system power capability
US9417270B2 (en) Systems and methods to capture and utilize temperature information in a battery system
US9766297B2 (en) Battery system capacity estimation systems and methods
US9236749B2 (en) Vehicle battery system balancing systems and methods
US10048320B2 (en) Systems and methods for estimating battery system power capability
CN104237795A (zh) 通过相同电压传感器测量多个电池单元的失衡探测
US20150056478A1 (en) Lithium-ion secondary battery system, inspection method for lithium-ion secondary battery, and control method for lithium-ion secondary battery
EP2869074B1 (en) Device and method for calculating pre-charge resistance of battery pack
CN103337669A (zh) 一种电动汽车动力电池的二次利用方法
US10203362B2 (en) Manual service disconnect fuse state determination systems and methods
US20150285866A1 (en) Systems and methods for estimating battery pack capacity
US10338150B2 (en) Systems and methods for estimating battery system energy capability
KR101543249B1 (ko) 배터리 셀 스캐닝 시스템 및 방법
CN104007389B (zh) 蓄电池单格电池扫描系统和方法
Patil et al. Battery monitoring system using microcontroller
CN107356880B (zh) 电池电量检测方法
KR101602530B1 (ko) 배터리 팩 누설 진단 방법 및 장치
CN105313715A (zh) 用于在电量维持使用期间估计电池组容量的系统和方法
Hu et al. Improved internal short circuit detection method for Lithium-Ion battery with self-diagnosis characteristic
Azam Battery identification, prediction and modelling
Cai et al. Online weld breakage diagnosis for the battery of electric vehicle: a data-driven approach
Chehab et al. Comparative Analysis of Energy Storage Technologies for Microgrids

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
LAPS Lapse due to unpaid annual fee