KR101665566B1 - 배터리 용량 퇴화 추정 장치 및 방법 - Google Patents

배터리 용량 퇴화 추정 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 미사용 배터리의 용량 퇴화도를 보다 간편하고 신속하게 추정할 수 있도록 하는 배터리 용량 퇴화 추정 장치를 개시한다.
본 발명에 따른 배터리 용량 퇴화 추정 장치는, 미사용 배터리의 용량 퇴화도를 추정하는 장치로서, 상기 배터리의 제조일자 정보를 저장하는 저장부; 상기 배터리의 용량 퇴화도를 추정하고자 하는 일자 정보를 입력받는 추정일자 입력 모듈; 상기 용량 퇴화도를 추정하고자 하는 일자 정보 및 상기 배터리의 제조일자 정보를 이용하여 상기 배터리가 제조된 날로부터 상기 용량 퇴화도를 추정하고자 하는 날까지의 경과 일수를 계산하는 경과 일수 계산 모듈; 및 상기 일수 계산 모듈이 계산한 경과 일수를 이용하여 상기 배터리의 용량 퇴화도를 추정하는 용량 퇴화도 추정 모듈;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

배터리 용량 퇴화 추정 장치 및 방법{Apparatus and method for estimating battery's state of health}
본 발명은 배터리 용량 퇴화 추정 기술에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 미사용인 배터리의 용량 퇴화도를 신속하고 용이하게 추정할 수 있도록 하는 배터리 용량 퇴화 추정 장치 및 방법에 관한 것이다.
근래에 들어서, 노트북, 비디오 카메라, 휴대용 전화기 등과 같은 휴대용 전자 제품의 수요가 급격하게 증대되고, 에너지 저장용 축전지, 로봇, 위성 등의 개발이 본격화됨에 따라, 반복적인 충방전이 가능한 고성능 이차 전지에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.
현재 상용화된 이차 전지로는 니켈 카드뮴 전지, 니켈 수소 전지, 니켈 아연 전지, 리튬 이차 전지 등이 있는데, 이 중에서 리튬 이차 전지는 니켈 계열의 이차 전지에 비해 메모리 효과가 거의 일어나지 않아 충방전이 자유롭고, 자가 방전율이 매우 낮으며 에너지 밀도가 높다는 등의 장점으로 인해 많은 각광을 받고 있다.
그런데, 이러한 이차 전지는 시간의 흐름으로 인해 자연 퇴화되거나, 충방전을 반복함에 따라 퇴화되어 그 성능이 저하된다. 따라서, 이차 전지를 사용함에 있어서 용량 퇴화 정도를 정량적으로 평가하는 기술이 요구된다.
일반적으로 SOH(State Of Health)라고 표현되는 용량 퇴화도는 배터리의 용량 특성 변화를 정량적으로 나타내주는 파라미터로서, 배터리의 용량이 어느 정도 퇴화되었는지를 알 수 있도록 해준다. 따라서, 이러한 SOH를 이용하여 적절한 시점에 배터리를 교체할 수 있고, 배터리의 사용기간에 따라 배터리의 충방전 용량을 조절하여 배터리의 과충전과 과방전을 방지할 수 있다.
이러한 SOH를 추정하는 방법은 매우 다양한데, SOH를 추정하는 방법의 예로는, 배터리의 내부저항과 온도를 이용하여 SOH를 추정하는 방법, 완전방전테스트를 통해 SOH를 추정하는 방법 등이 존재한다. 그런데, 종래의 SOH 추정 방법은 주로 배터리의 전기적 파라미터 등을 측정한 다음, 복잡한 연산 과정을 거쳐 SOH를 추정하는 것이다. 이러한 방법은 계산 과정이 복잡할 뿐만 아니라 기술 구현을 위해서는 고사양의 연산장치가 필요하다는 단점이 있다.
또한, 종래의 SOH 추정방법에 관한 기술은, 배터리의 사용에 따라 SOH가 불규칙하게 변화할 경우를 전제로 하여 SOH를 정확하게 추정하는 기술을 중심으로 발전되어 왔을 뿐, 미사용 배터리의 용량 퇴화에 관한 연구는 미흡한 실정이다. 즉, 종래기술에 따르면, 미사용 배터리가 시간의 경과에 따라 자연적으로 퇴화하는 경우에도, 복잡한 추정방법을 이용하여 배터리의 SOH를 추정해야 하는 불편이 존재하게 된다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 인식하여 창안된 것으로서, 미사용 배터리의 용량 퇴화도를 보다 간편하고 신속하게 추정할 수 있도록 하는 배터리 용량 퇴화 추정 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허청구범위에 나타난 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 배터리 용량 퇴화 추정 장치는, 미사용 배터리의 용량 퇴화도를 추정하는 장치로서, 상기 배터리의 제조일자 정보를 저장하는 저장부; 상기 배터리의 용량 퇴화도를 추정하고자 하는 일자 정보를 입력받는 추정일자 입력 모듈; 상기 용량 퇴화도를 추정하고자 하는 일자 정보 및 상기 배터리의 제조일자 정보를 이용하여 상기 배터리가 제조된 날로부터 상기 용량 퇴화도를 추정하고자 하는 날까지의 경과 일수를 계산하는 경과 일수 계산 모듈; 및 상기 일수 계산 모듈이 계산한 경과 일수를 이용하여 상기 배터리의 용량 퇴화도를 추정하는 용량 퇴화도 추정 모듈; 을 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 경과 일수 계산 모듈은, 다음 관계식을 통하여 상기 경과 일수를 연산하되,
Figure 112013111501715-pat00001
여기서, 상기 YN, MN 및 DN은 각각 용량 퇴화도를 추정하고자 하는 년, 월 및 일을, 상기 YI, MI 및 DI는 각각 배터리가 제조된 년, 월 및 일을 나타내는 것을 특징으로 한다.
또한 바람직하게는, 상기 저장부는, 배터리의 제조일자로부터의 경과 일수와 상기 경과 일수에 대응하는 용량 퇴화도를 나타내는 용량 퇴화도 테이블을 더 저장하고, 상기 용량 퇴화도 추정 모듈은, 상기 경과 일수 계산 모듈이 계산한 경과 일수를 상기 용량 퇴화도 테이블에서 조회하여 상기 배터리의 용량 퇴화도를 추정하는 것을 특징으로 한다.
또한 바람직하게는, 상기 용량 퇴화도를 추정하고자 하는 일자는, 상기 배터리의 용량 퇴화도의 추정을 수행하는 일자인 것을 특징으로 한다.
더욱 바람직하게는, 상기 추정일자 입력 모듈은, 배터리 팩에 구비된 BMS로부터 일자 정보를 입력받는 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면에 따른 배터리 팩은, 상술한 배터리 용량 퇴화도 추정 장치를 포함한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 측면에 다른 배터리 용량 퇴화 추정 방법은, 미사용 배터리의 용량 퇴화도를 추정하는 방법으로서, 상기 배터리의 제조일자 정보를 저장하는 단계; 상기 배터리의 용량 퇴화도를 추정하고자 하는 일자 정보를 입력받는 단계; 상기 용량 퇴화도를 추정하고자 하는 일자 정보 및 상기 배터리의 제조일자 정보를 이용하여 상기 배터리가 제조된 날로부터 상기 용량 퇴화도를 추정하고자 하는 날까지의 경과 일수를 계산하는 단계; 및 상기 경과 일수 계산 단계에서 계산한 경과 일수를 이용하여 상기 배터리의 용량 퇴화도를 추정하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 경과 일수 계산 단계는, 다음 관계식을 통하여 상기 일수를 연산하되,
Figure 112013111501715-pat00002
여기서, 상기 YN, MN 및 DN은 각각 용량 퇴화도를 추정하고자 하는 년, 월 및 일을, 상기 YI, MI 및 DI는 각각 배터리가 제조된 년, 월 및 일을 나타내는 것을 특징으로 한다.
또한 바람직하게는, 배터리의 제조일자로부터의 경과 일수와 상기 경과 일수에 대응하는 용량 퇴화도를 나타내는 용량 퇴화도 테이블을 저장하는 단계;를 더 포함하고, 상기 용량 퇴화도 추정 단계는, 상기 경과 일수 계산 단계에서 계산한 경과 일수를 상기 용량 퇴화도 테이블에서 조회하여 상기 배터리의 용량 퇴화도를 추정하는 것을 특징으로 한다.
또한 바람직하게는, 상기 용량 퇴화도를 추정하고자 일자는, 상기 배터리의 용량 퇴화도의 추정을 수행하는 일자인 것을 특징으로 한다.
더욱 바람직하게는, 상기 추정하고자 하는 일자 정보를 입력받는 단계는, 배터리 팩에 구비된 BMS로부터 일자 정보를 입력받는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 복잡한 SOH 추정방법을 사용하지 않고도, 미사용 배터리의 용량 퇴화도를 추정할 수 있다. 따라서, 미사용 배터리의 용량 퇴화도를 보다 간편하고 신속하게 추정할 수 있다.
특히, 본 발명은, 역법(almanac)에 따른 달력 일자를 정확하게 이용하는 것이 아니라 배터리의 용량 퇴화도를 추정하고자 하는 일자 및 배터리가 제조된 일자를 이용하여 배터리의 용량 퇴화도를 측정하므로, 본 발명의 일 측면에 따르면, 역법(almanac)에 따른 달력 일자를 정확하게 이용하는 경우에 비해 더욱 간편하고 신속하게 배터리의 용량 퇴화도를 추정할 수 있다.
이외에도 본 발명은 다른 다양한 효과를 가질 수 있으며, 이러한 본 발명의 다른 효과들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알 수 있다.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술되는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.
도 1은, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 용량 퇴화 추정 장치의 기능적 구성을 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 2는, 본 발명에 따른 용량 퇴화도 테이블의 일 실시예를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 용량 퇴화 추정 방법을 개략적으로 나타낸 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 1은, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 용량 퇴화 추정 장치의 기능적 구성을 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 배터리 용량 퇴화 추정 장치는 저장부(300), 추정일자 입력 모듈(110), 경과 일수 계산 모듈(210) 및 용량 퇴화도 추정 모듈(220)을 포함한다. 특히, 본 발명에 따른 배터리 용량 퇴화 추정 장치는, 미사용 배터리의 용량 퇴화도를 추정하는 장치이다.
상기 저장부(300)는, 배터리의 제조일자 정보를 저장할 수 있다. 여기서, 배터리의 제조일자 정보는, 여러 공정을 거쳐 배터리로서 충방전을 수행할 수 있을 정도의 상태가 된 일자에 관한 정보로서, 제조년, 월, 일 정보를 포함한다. 예를 들어, 2013년 8월 31일에 배터리가 제조된 경우, 저장부(300)는, 2013년, 8월, 31일이라는 정보를 저장할 수 있다. 이러한 저장부(300)는, 저장기능을 수행하는 다양한 장치로 구현될 수 있으며, 상술한 배터리의 제조일자 정보 이외의 정보도 저장할 수 있음은 물론이다.
상기 추정일자 입력 모듈(110)은, 배터리의 용량 퇴화도를 추정하고자 하는 일자 정보를 입력받을 수 있다. 여기서, 배터리의 용량 퇴화도를 추정하고자 하는 일자 정보는, 배터리의 용량 퇴화도를 추정하고자 하는 연도, 월, 일 정보를 포함한다. 예를 들어, 배터리가 2013년 8월 31일에 제조된 경우, 2013년 8월 31일 이후의 특정일, 예컨대 2014년 8월 31일의 배터리 용량 퇴화도를 알고 싶은 경우, 사용자는 2014년, 8월, 31일이라는 일자 정보를 입력할 수 있고, 추정일자 입력 모듈(110)은 사용자로부터 이러한 배터리의 용량 퇴화도를 추정하고자 하는 일자 정보를 입력받을 수 있다.
바람직하게는, 배터리의 용량 퇴화도를 추정하고자 하는 일자는, 배터리의 용량 퇴화도의 추정을 수행하는 일자이다. 용량 퇴화도를 추정하고자 하는 특정 시점은 과거의 특정일이나 미래의 특정일보다는 현재시점인 경우가 많기 때문이다. 즉, 상기의 예에서 2014년 8월 31일은 배터리의 용량 퇴화도의 추정을 수행하는 일자인 것이 바람직하다.
또한, 상기 추정일자 입력 모듈(110)은, 다양한 수단 및/또는 방법에 의해 배터리의 용량 퇴화도를 추정하고자 하는 일자 정보를 입력받을 수 있다. 예를 들어, 추정일자 입력 모듈(110)은, 상술한 바와 같이, 사용자로부터 일자 정보를 직접 입력받을 수도 있고, 이동통신망과 같은 네트워크로부터 현재시점의 날짜 정보를 입력받을 수도 있으며 본 명세서에 열거되지 않은 다양한 수단 및/또는 방법에 의해 일자 정보를 입력받을 수 있다. 바람직하게는, 상기 추정일자 입력 모듈(110)은, 배터리 팩에 구비된 BMS(Battery Management System)로부터 일자 정보를 입력받는 것이 좋다. 즉, 본 발명에 따른 배터리 용량 퇴화도 추정 장치는 배터리 팩의 일 구성요소로 포함될 수 있으므로, 이러한 경우, 추정일자 입력 모듈(110)은, 배터리 팩에 구비된 BMS와 통신하여 BMS로부터 일자 정보를 입력받을 수 있다. 추정일자 입력 모듈(110)은, 특히, 용량 퇴화도의 추정을 수행하는 시점의 일자 정보를 입력받는 것이 바람직하다.
상기 경과 일수 계산 모듈(210)은, 배터리가 제조된 날로부터 용량 퇴화도를 추정하고자 하는 날까지의 경과 일수를 계산할 수 있다. 이때, 상기 경과 일수 계산 모듈(210)은, 상술한 저장부(300)에 저장된 배터리의 제조일자 정보 및 상술한 추정일자 입력 모듈(110)이 입력받은 일자 정보를 이용하여 경과 일수를 계산할 수 있다.
일 예로, 상술한 저장부(300)는 역법(almanac)에 관한 규칙을 저장하고, 상기 경과 일수 계산 모듈(210)은, 역법에 따라 배터리가 제조된 날로부터 용량 퇴화도를 추정하고자 하는 날까지의 경과 일수를 계산할 수 있다. 보다 구체적으로는, 저장부(300)는, 태양력(solar calendar)에 관한 달력 정보를 저장하고, 배터리가 제조된 날로부터 용량 퇴화도를 추정하고자 하는 날까지의 경과 일수를 계산할 수 있다.
예를 들어, 배터리의 제조일자가 2013년 8월 31일이고, 용량 퇴화도를 추정하고자 하는 현재 일자가 2014년 2월 15일이라고 가정한다. 태양력에 따르면, 9월은 30일이고, 10월은 31일, 11월은 30일, 12월은 31일이고, 1월은 31일이다. 현재 일자가 2014년 2월 15일이므로, 2월의 경과 일수는 15일이다. 따라서, 이를 모두 합하면 168(30+31+30+31+31+15)일로서, 배터리가 제조된 날로부터 용량 퇴화도를 추정하고자 하는 날까지의 경과 일수는 168일이다.
한편, 이와 같은 경과 일수를 계산하는 방식은 이러한 예시에 한정되지 않으며, 이외의 다양한 방법에 의해 계산될 수 있음은 물론이다.
바람직하게는, 상기 경과 일수 계산 모듈(210)은, 다음과 같은 관계식을 통하여 경과 일수를 연산할 수 있다.
Figure 112013111501715-pat00003
여기서, YN, MN 및 DN은 각각 용량 퇴화도를 추정하고자 하는 년, 월 및 일을 나타내고, 상기 YI, MI 및 DI는 각각 배터리가 제조된 년, 월 및 일을 나타낸다.
즉, 상기의 관계식은, 정확한 역법에 의해 경과 일수를 계산하는 것이 아니라, 1년을 365일로, 1월을 365/12일로 가정하여 용량 퇴화도를 추정하고자 하는 일자 정보를 일수로 환산한 값과 배터리가 제조된 일자 정보를 일수로 환산한 값의 차를 계산하여 경과 일수를 계산한다.
상술한 역법에 따른 경과 일수 계산 방법에서의 예시와 동일한 예시를 들어보면, 배터리의 제조일자는 2013년 8월 31일이고, 용량 퇴화도를 추정하고자 하는 현재 일자는 2014년 2월 15일이다. 용량 퇴화도를 추정하고자 하는 일자 정보를 일수로 환산한 값은 2014×365+2×(365/12)+15이고, 배터리가 제조된 일자 정보를 일수로 환산한 값은 2013×365+8×(365/12)2014+31이므로, 용량 퇴화도를 추정하고자 하는 일자 정보를 일수로 환산한 값(2014×365+2×(365/12)+15 = 735185.83333)과 배터리가 제조된 일자 정보를 일수로 환산한 값(2013×365+8×(365/12)2014+31 = 735019.33)의 차는 166.5이다. 즉, 상기의 관계식에 의한 경과 일수는 166.5일이 된다.
상술한 역법에 따른 정확한 경과 일수 계산 방법과 비교하면, 상기의 관계식에 의한 경과 일수와 정확한 경과 일수 사이에는 1.5일의 오차가 존재한다. 다만, 미사용의 배터리가 자연적으로 퇴화하여 배터리로서 기능하기 어렵게 되려면, 10년 내지 20년 이상이 소요된다는 점을 고려할 때, 1.5일의 오차는 무시할 수 있을 정도의 오차라고 볼 수 있다. 역법에 따라 정확한 경과 일수를 계산하기 위해 역법에 관한 규칙을 저장하고, 역법에 따라 경과 일수를 계산하려면, 많은 메모리가 필요할 뿐만 아니라, 복잡한 연산을 수행할 수 있는 고사양의 연산장치가 필요하다. 특히, 통상적으로 널리 사용되는 태양력을 이용할 경우, 윤년과 윤달에 관한 정보를 모두 저장하고, 이를 경과 일수 연산시 고려해야 한다는 점을 고려하면 더욱 많은 메모리와 고사양의 연산장치가 필요하다. 따라서, 상기의 관계식을 이용하면, 최소한의 메모리와 저사양의 연산장치를 사용하여, 무시할 수 있는 오차를 갖는 경과 일수를 계산할 수 있는 장점이 있다.
상기 용량 퇴화도 추정 모듈(220)은, 상술한 경과 일수 계산 모듈(210)이 계산한 경과 일수를 이용하여 배터리의 용량 퇴화도를 추정할 수 있다. 일 예로, 배터리가 선형적(linear)으로 퇴화한다고 가정하여, 배터리가 제조된 시점으로부터 배터리를 더 이상 사용할 수 없는 시점까지의 경과 일수와 경과 일수의 비를 이용하여 배터리의 용량 퇴화도를 추정할 수 있다.
한편, 이와 같은 용량 퇴화도 추정 방식은 이러한 예시에 한정되지 않으며, 이외의 다양한 방법에 의해 추정될 수 있음은 물론이다.
바람직하게는, 상기 용량 퇴화도 추정 모듈(220)은, 상술한 경과 일수 계산 모듈(210)이 계산한 경과 일수를 용량 퇴화도 테이블(320)에서 조회하여 배터리의 용량 퇴화도를 추정할 수 있다. 여기서, 용량 퇴화도 테이블(320)은, 배터리의 제조일자로부터의 경과 일수에 대응하는 용량 퇴화도를 나타내는 테이블로서, 반복적인 실험 및/또는 시뮬레이션 결과로 구성될 수 있다. 또한, 이러한 용량 퇴화도 테이블(320)은, 미리 작성되어 저장부(300)에 저장될 수 있다. 즉, 상술한 저장부(300)는, 배터리의 제조일자로부터의 경과 일수와 이러한 경과 일수에 대응하는 용량 퇴화도를 나타내는 용량 퇴화도 테이블(320)을 저장할 수 있다.
도 2는, 본 발명에 따른 용량 퇴화도 테이블의 일 실시예를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2를 참조하면, 배터리의 제조일자로부터의 경과 일수와 이러한 배터리의 제조일자로부터의 경과 일수에 대응하는 용량 퇴화도를 나타내는 용량 퇴화도 테이블(320)이 도시되어 있다. 경과 일수가 0인 경우는, 배터리가 제조된 당일이므로 배터리의 용량 퇴화가 이루어지지 않았기 때문에 SOH는 100%이다. 이후, 경과 일수가 증가할수록 배터리는 자연적으로 퇴화되고, 이에 따라 SOH가 감소한다. 도 2의 실시예에서 7300일이 지나면 즉, 20년이 지나면 SOH는 20%로 감소하게 된다. 이때, 배터리는 이차 전지로서의 기능을 제대로 수행할 수 없다고 평가될 수 있고, 사용자는 배터리를 교체할 수 있다.
한편, 상기의 예에서 경과 일수가 166.5일이었으므로, 상기 용량 퇴화도 추정 모듈(220)은, 용량 퇴화도 테이블(320)에서 166.5일을 조회하여 SOH를 추정할 수 있다. 용량 퇴화도 테이블(320)에는 166.5일이 없지만, 166일과 167일이 존재하므로, 상기 용량 퇴화도 추정 모듈(220)은, 예컨대, 166일의 SOH와 167일의 SOH의 산술평균값을 구하여 SOH를 추정할 수 있다. 따라서, 경과 일수가 166.5일인 SOH는 95.5%라고 추정할 수 있다.
본 발명에 따른 배터리 팩은 상술한 배터리 용량 퇴화 추정 장치를 포함할 수 있다. 즉, 상술한 배터리 용량 퇴화 추정 장치는 배터리 팩의 일 구성요소가 될 수 있다. 이때, 상술한 배터리 용량 퇴화 추정 장치는 배터리 팩에 존재하는 BMS 및 저장장치로 구현될 수도 있음은 물론이다. 즉, 상술한 배터리 용량 퇴화 추정 장치의 각 구성요소는 물리적으로 구분되는 구성이라기 보다는 논리적으로 구분되는 구성요소이기 때문에 각 구성요소는 배터리 팩의 구성요소로 구현될 수 있다.
이하에서는, 도 3을 참조하여 본 발명에 따른 배터리 용량 퇴화 추정 방법을 설명하도록 한다. 도 3에서, 각 단계의 주체는 상술한 배터리 용량 퇴화 추정 장치의 각 구성요소일 수 있으므로, 전술한 내용과 중복되는 설명은 생략하도록 한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 용량 퇴화 추정 방법을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 배터리 용량 퇴화 추정 방법은, 미사용 배터리의 용량 퇴화도를 추정하는 방법으로서, 먼저, 배터리의 제조일자 정보를 저장할 수 있다(S110). 이어서, 배터리의 용량 퇴화도를 추정하고자 하는 일자 정보를 입력받을 수 있다(S130). 여기서, 배터리의 용량 퇴화도를 추정하고자 하는 일자는, 배터리의 용량 퇴화도의 추정을 수행하는 당시의 일자인 것이 좋다. 또한, 배터리의 용량 퇴화도를 추정하고자 하는 일자 정보를 입력 받는 단계(S130)는, 다양한 방식으로 수행될 수 있는데, 바람직하게는, 배터리 팩에 구비된 BMS로부터 일자 정보를 입력받을 수 있다.
다음으로, 배터리가 제조된 날로부터 용량 퇴화도를 추정하고자 하는 날까지의 경과 일수를 계산할 수 있다(S140). 이러한 경과 일수 계산 단계(S140)는, 상술한 S110 단계에서 저장한 배터리의 제조일자 정보 및 S120 단계에서 입력받은 일자 정보를 이용하여 경과 일수를 계산할 수 있다.
바람직하게는, 경과 일수 계산 단계(S140)는, 다음 관계식을 통하여 경과 일수를 계산할 수 있다.
Figure 112013111501715-pat00004
여기서, 상기 YN, MN 및 DN은 각각 용량 퇴화도를 추정하고자 하는 년, 월 및 일을 나타내고, 상기 YI, MI 및 DI는 각각 배터리가 제조된 년, 월 및 일을 나타낸다.
그 다음으로, 상술한 경과 일수 계산 단계(S140)에서 계산한 경과 일수를 이용하여 배터리의 용량 퇴화도를 추정할 수 있다(S150).
바람직하게는, 배터리의 용량 퇴화도 추정 단계(S150)는, 상술한 경과 일수 계산 단계에서 계산한 경과 일수를 용량 퇴화도 테이블(320)에서 조회함으로써 배터리의 용량 퇴화도를 추정할 수 있다.
한편, 상기 S130 단계 이전에, 배터리의 제조일자로부터의 경과 일수와 이러한 경과 일수에 대응하는 용량 퇴화도를 나타내는 용량 퇴화도 테이블(320)을 저장하는 단계를 더 포함할 수 있다(S120). 비록, 도 3에서 S110 단계 이후에 S120 단계가 수행되는 것으로 도시되어 있으나, S110 단계와 S120 단계의 순서가 바뀔수도 있으며 양 단계가 동시에 수행될 수도 있다.
이상에서 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.
본 명세서의 개별적인 실시예에서 설명된 특징들은 단일 실시예에서 결합되어 구현될 수 있다. 반대로, 본 명세서에서 단일 실시예에서 설명된 다양한 특징들은 개별적으로 다양한 실시예에서 구현되거나, 적절한 부결합(subcombination)에서 구현될 수 있다.
110: 추정일자 입력 모듈
200: 추정부
210: 경과 일수 계산 모듈 220: 용량 퇴화도 추정 모듈
300: 저장부
310: 제조일자 저장 모듈 320: 용량 퇴화도 테이블

Claims (11)

  1. 미사용 배터리의 자연적 퇴화에 따른 용량 퇴화도를 추정하는 장치에 있어서,
    상기 배터리의 제조일자 정보를 저장하는 저장부;
    상기 배터리의 용량 퇴화도를 추정하고자 하는 미래의 특정 일자에 대한 정보를 입력받는 추정일자 입력 모듈;
    상기 미래의 특정 일자 정보 및 상기 배터리의 제조일자 정보를 이용하여 상기 배터리가 제조된 날로부터 상기 미래의 특정 일자까지의 경과 일수를 계산하는 경과 일수 계산 모듈; 및
    상기 계산된 경과 일수를 이용하여 상기 배터리의 용량 퇴화도를 추정하는 용량 퇴화도 추정 모듈;
    을 포함하되,
    상기 저장부는, 상기 제조일자로부터의 경과 일수별 용량 퇴화도를 나타내는 용량 퇴화도 테이블을 더 저장하고,
    상기 용량 퇴화도 추정 모듈은, 상기 계산된 경과 일수를 상기 용량 퇴화도 테이블에서 조회하여 상기 배터리의 용량 퇴화도를 추정하는 것을 특징으로 하는 배터리 용량 퇴화 추정 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 경과 일수 계산 모듈은, 다음 관계식을 통하여 상기 경과 일수를 연산하되,
    Figure 112016042325726-pat00005

    여기서, 상기 YN, MN 및 DN은 각각 상기 미래의 특정 일자의 년, 월 및 일을, 상기 YI, MI 및 DI는 각각 배터리가 제조된 년, 월 및 일을 나타내는 것을 특징으로 하는 배터리 용량 퇴화 추정 장치.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 추정일자 입력 모듈은,
    사용자로부터 상기 미래의 특정 일자 정보를 입력받는 것을 특징으로 하는 배터리 용량 퇴화 추정 장치.
  6. 제 1 항, 제 2 항 및 제 5 항 중 어느 한 항에 따른 배터리 용량 퇴화 추정 장치를 포함하는 배터리 팩.
  7. 미사용 배터리의 자연적 퇴화에 따른 용량 퇴화도를 추정하는 방법에 있어서,
    상기 배터리의 제조일자 정보를 저장하는 단계;
    상기 배터리의 용량 퇴화도를 추정하고자 하는 미래의 특정 일자에 대한 정보를 입력받는 단계;
    상기 미래의 특정 일자 정보 및 상기 배터리의 제조일자 정보를 이용하여 상기 배터리가 제조된 날로부터 상기 미래의 특정 일자까지의 경과 일수를 계산하는 단계; 및
    상기 계산된 경과 일수를 이용하여 상기 배터리의 용량 퇴화도를 추정하는 단계;
    를 포함하되,
    상기 저장하는 단계는, 상기 제조일자로부터의 경과 일수별 용량 퇴화도를 나타내는 용량 퇴화도 테이블을 더 저장하고,
    상기 추정하는 단계는, 상기 계산된 경과 일수를 상기 용량 퇴화도 테이블에서 조회하여 상기 배터리의 용량 퇴화도를 추정하는 것을 특징으로 하는 배터리 용량 퇴화 추정 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 경과 일수 계산 단계는, 다음 관계식을 통하여 상기 경과 일수를 계산하되,
    Figure 112016042325726-pat00006

    여기서, 상기 YN, MN 및 DN은 각각 상기 미래의 특정 일자의 년, 월 및 일을, 상기 YI, MI 및 DI는 각각 배터리가 제조된 년, 월 및 일을 나타내는 것을 특징으로 하는 배터리 용량 퇴화 추정 방법.
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 제 7 항에 있어서,
    상기 입력받는 단계는,
    사용자로부터 상기 미래의 특정 일자 정보를 입력받는 것을 특징으로 하는 배터리 용량 퇴화 추정 방법.
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