KR101701377B1 - 배터리 잔존 수명 추정 장치 및 방법 - Google Patents

배터리 잔존 수명 추정 장치 및 방법 Download PDF

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장기욱
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Abstract

본 발명은 배터리가 사용되지 않는 등의 원인으로 인해 잔존 수명을 측정할 수 없을 정도로 배터리의 파라미터가 변화되지 않는 경우에도, 비교적 정확한 배터리의 잔존 수명을 사용자에게 제공할 수 있도록 하는 배터리 잔존 수명 추정 장치 및 방법을 개시한다.

Description

배터리 잔존 수명 추정 장치 및 방법{Apparatus and method for estimating battery's state of health}
본 발명은 배터리의 잔존 수명을 추정하는 기술에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 배터리가 사용되는 경우 뿐만 아니라 배터리가 사용되지 않는 경우에도 비교적 정확한 배터리의 잔존 수명을 사용자에게 제공할 수 있도록 하는 신뢰도가 향상된 배터리 잔존 수명 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 흐름에 따라 자연적으로 퇴화되거나, 충방전을 반복함에 따라 퇴화되어 그 성능이 저하된다. 따라서, 이차 전지를 사용함에 있어서 이차 전지의 수명을 정량적으로 평가하는 기술이 요구된다.
배터리의 잔존 수명은 배터리의 용량 특성 변화를 정량적으로 나타내주는 파라미터로서, 배터리 사용자에게 배터리의 용량이 어느 정도 남아 있는지를 알 수 있게 해준다. 이러한 SOH는 배터리의 용량을 백분률(%)로 나타내는 것이 일반적이다. 예를 들어, SOH가 97%인 경우, 배터리의 잔존 수명은 초기상태에 비해 97%인 것으로서, 바꾸어 말하면, 3%의 용량 퇴화가 일어난 상태를 의미한다.
따라서, 배터리 사용자는 SOH를 이용하여 적절한 시점에 배터리를 교체할 수 있고, 배터리의 사용기간에 따라 배터리의 충방전 용량을 조절하여 배터리의 과충전과 과방전을 방지할 수 있다.
한편, 이러한 SOH를 추정하는 방법은 매우 다양한데, SOH를 추정하는 방법의 예로는, 배터리의 내부저항과 온도를 이용하여 SOH를 추정하는 방법, 완전 방전 테스트를 통해 SOH를 추정하는 방법 등이 존재한다. 그런데, 이러한 종래의 SOH 추정 방법은 배터리의 파라미터의 변화(주로, 전기적 파라미터의 변화)가 있어야 SOH 추정이 가능하다는 문제가 있다. 즉, 배터리가 충방전되는 경우에는 배터리의 파라미터의 변화가 충분히 발생하지만, 배터리가 사용되지 않을 경우에는 SOH의 추정이 가능할 정도로 배터리의 파라미터가 변화하지 않는다. 따라서, 배터리가 사용되지 않는 상태가 지속되는 경우에는, SOH 추정이 가능할 정도로 배터리의 파라미터가 변화하지 않는다. 이로 인해, 배터리의 SOH 추정이 수행되지 않게 되어, 사용자에게 올바른 SOH를 제공하지 못하는 문제가 있다. 즉, 시간이 경과하여 배터리가 퇴화되었음에도 불구하고, 변화된 SOH가 사용자에게 제공되는 것이 아니라, 이전에 추정된 SOH가 사용자에게 제공되는 문제가 있다.
특히, 문제가 되는 것은 배터리가 장기간 사용되지 않는 경우이다. 배터리가 장기간 사용되지 않을 경우, SOH 추정이 수행되지 않으므로 자연 퇴화로 인해 배터리의 퇴화가 충분히 일어났음에도 불구하고, 사용자에게는 이러한 자연 퇴화가 반영된 SOH가 제공되지 못한다.
이와 같이 배터리가 장기간 사용되지 않은 상태에서 사용자가 배터리를 사용하게 될 경우, 배터리의 사용 시점에 비로소 배터리의 파라미터의 변화가 발생하게 되고 SOH 추정이 수행되어 사용자에게 SOH 추정값이 제공된다. 이때, 자연 퇴화에 의한 퇴화 정도가 반영되므로, 비로소 사용자는 배터리의 잔존 수명이 급변한 것을 인식하게 된다.
그 결과, 사용자는 배터리 잔존 수명 추정 장치를 신뢰할 수 없다고 판단하거나, 배터리에 고장이 발생한 것으로 오판할 수 있게 된다. 이로 인해, 불필요하게 배터리의 고장 여부를 점검하게 될 수 있고, 불필요하게 배터리를 교체할 수도 있으므로, 비용이 낭비될 우려가 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 배터리가 사용되지 않는 등의 원인으로 인해 잔존 수명을 측정할 수 없을 정도로 배터리의 파라미터가 변화되지 않는 경우에도, 비교적 정확한 배터리의 잔존 수명을 사용자에게 제공할 수 있도록 하는 배터리 잔존 수명 추정 장치 및 방법을 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 잔존 수명 추정 장치는, 자연 퇴화된 정도가 반영된 배터리의 잔존 수명을 나타내는 자연 퇴화 잔존 수명을 연산하는 자연 퇴화 잔존 수명 연산부; 상기 배터리의 파라미터를 측정하고 상기 측정된 파라미터의 변화를 감지한 다음, 상기 측정된 파라미터를 기초로 연산을 수행하여 산출한 배터리의 잔존 수명을 나타내는 측정 퇴화 잔존 수명를 산출하는 측정 퇴화 잔존 수명 산출부; 및 상기 자연 퇴화 잔존 수명 및 상기 측정 퇴화 잔존 수명 중 적어도 하나를 이용하여 상기 배터리의 잔존 수명을 추정하는 추정부를 포함한다.
상기 추정부는, 상기 자연 퇴화 잔존 수명의 값 및 상기 측정 퇴화 잔존 수명의 값 중 어느 하나를 기 추정된 잔존 수명의 값과 비교하여 상기 배터리의 잔존 수명을 추정할 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 추정부는, 상기 자연 퇴화 잔존 수명의 값 및 상기 측정 퇴화 잔존 수명의 값 중 어느 하나를 기 추정된 잔존 수명의 값과 비교하여 상대적으로 작은 값을 선택하고 선택된 값을 상기 배터리의 잔존 수명으로 추정할 수 있다.
상기 배터리 잔존 수명 추정 장치는, 상기 배터리의 잔존 수명이 저장되는 저장부를 더 포함할 수 있다. 그리고, 상기 추정부는, 상기 추정된 배터리의 잔존 수명을 상기 저장부에 갱신하여 저장할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 자연 퇴화 잔존 수명 연산부는, 미리 정해진 주기에 따라 자연 퇴화 잔존 수명을 연산하고, 상기 측정 퇴화 잔존 수명 산출부는, 상기 파라미터의 변화가 감지된 경우 측정 퇴화 잔존 수명을 산출하며, 상기 추정부는, 상기 자연 퇴화 잔존 수명 연산부가 연산을 수행하거나 상기 측정 퇴화 잔존 수명 산출부가 산출을 수행한 경우 배터리의 잔존 수명을 추정할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 자연 퇴화 잔존 수명 연산부는, 상기 배터리의 제조일자 정보 및 상기 배터리의 잔존 수명을 추정하고자 하는 일자 정보를 이용하여 상기 배터리가 제조된 날로부터 상기 잔존 수명을 추정하고자 하는 날까지의 경과 일수를 계산하고, 상기 계산된 경과 일수를 이용하여 상기 배터리의 자연 퇴화 잔존 수명을 연산할 수 있다.
상기 파라미터는, 전류, 전압, SOC, 내부저항 중 어느 하나를 포함할 수 있다.
상기 배터리 잔존 수명 추정 장치는, 상기 추정부가 추정한 상기 배터리의 잔존 수명을 표시하는 표시부를 더 포함할 수 있다.
상기 배터리의 잔존 수명은, 상기 배터리의 초기 수명에 대한 백분율로 표현될 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면에 따른 배터리 팩은, 상술한 배터리 잔존 수명 추정 장치를 포함한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 측면에 따른 배터리 잔존 수명 추정 방법은, 자연 퇴화된 정도가 반영된 배터리의 잔존 수명을 나타내는 자연 퇴화 잔존 수명을 연산하는 단계; 상기 배터리의 파라미터를 측정하고 상기 측정된 파라미터의 변화를 감지한 다음, 상기 측정된 파라미터를 기초로 연산을 수행하여 산출한 배터리의 잔존 수명을 나타내는 측정 퇴화 잔존 수명을 산출하는 단계; 및 상기 자연 퇴화 잔존 수명 및 상기 측정 퇴화 잔존 수명 중 적어도 하나를 이용하여 상기 배터리의 잔존 수명을 추정하는 단계를 포함한다.
상기 배터리의 잔존 수명을 추정하는 단계는, 상기 자연 퇴화 잔존 수명의 값 및 상기 측정 퇴화 잔존 수명의 값 중 어느 하나를 기 추정된 잔존 수명의 값과 비교하여 상기 배터리의 잔존 수명을 추정할 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 배터리의 잔존 수명을 추정하는 단계는, 상기 자연 퇴화 잔존 수명의 값 및 상기 측정 퇴화 잔존 수명의 값 중 어느 하나를 기 추정된 잔존 수명의 값과 비교하여 상대적으로 작은 값을 선택하고 선택된 값을 상기 배터리의 잔존 수명으로 추정할 수 있다.
상기 배터리 잔존 수명 추정 방법은, 상기 추정된 배터리의 잔존 수명을 저장하는 단계를 더 포함할 수 있다. 그리고, 상기 배터리의 잔존 수명을 저장하는 단계는, 상기 추정된 배터리의 잔존 수명을 갱신하여 저장할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 자연 퇴화 잔존 수명을 연산하는 단계는, 미리 정해진 주기에 따라 자연 퇴화 잔존 수명을 연산하고, 상기 측정 퇴화 잔존 수명을 산출하는 단계는, 상기 파라미터의 변화가 감지된 경우 측정 퇴화 잔존 수명을 산출하며, 상기 배터리 잔존 수명을 추정하는 단계는, 상기 자연 퇴화 잔존 수명을 연산하는 단계에서 자연 퇴화 잔존 수명을 연산하거나 상기 측정 퇴화 잔존 수명을 산출하는 단계에서 측정 퇴화 잔존 수명을 산출한 경우 배터리의 잔존 수명을 추정할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 자연 퇴화 잔존 수명을 연산하는 단계는, 상기 배터리의 제조일자 정보 및 상기 배터리의 잔존 수명을 추정하고자 하는 일자 정보를 이용하여 상기 배터리가 제조된 날로부터 상기 잔존 수명을 추정하고자 하는 날까지의 경과 일수를 계산하고, 상기 계산된 경과 일수를 이용하여 상기 배터리의 자연 퇴화 잔존 수명을 연산할 수 있다.
상기 파라미터는, 전류, 전압, SOC, 내부저항 중 어느 하나를 포함할 수 있다.
상기 배터리 잔존 수명 추정 방법은, 상기 추정된 배터리의 잔존 수명을 표시하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 배터리의 잔존 수명은, 상기 배터리의 초기 수명에 대한 백분율로 표현될 수 있다.
본 발명에 따르면, 배터리가 사용되지 않는 등의 원인으로 인해, SOH를 추정할 수 없을 정도로 배터리의 파라미터가 변화되지 않는 경우에도, 비교적 정확한 배터리의 잔존 수명을 사용자에게 제공할 수 있다. 즉, 본 발명에 따르면, 신뢰도 높은 배터리 잔존 수명을 사용자에게 제공할 수 있다. 이로 인해, 불필요하게 배터리를 점검하거나 교체하게 되는 문제가 발생하는 것을 줄일 수 있다.
또한, 본 발명의 일 측면 따르면, 배터리가 사용될 경우에는 기존의 다양한 SOH추정 방법을 사용하여 정확한 배터리 잔존 수명을 사용자에게 제공할 수 있다.
상술한 본 발명의 효과 및 다른 효과들은 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.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술하는 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 잔존 수명 추정 장치의 구성을 나타낸 도면이다.
도 2는, 사용과 미사용을 반복한 배터리의 사용 이력의 일 예를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 3은, 도 2와 같은 사용 이력을 갖는 배터리의 잔존 수명을 나타낸 도면이다.
도 4는, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 잔존 수명 추정 장치를 이용하여 배터리의 잔존 수명을 추정하는 과정의 일 예를 나타낸 흐름도이다.
도 5는, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 잔존 수명 추정 방법을 나타낸 순서도이다.
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.
또한, 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
도 1은, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 잔존 수명 추정 장치의 구성을 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 잔존 수명 추정 장치는, 자연 퇴화 잔존 수명 연산부(110), 측정 퇴화 잔존 수명 산출부(120) 및 추정부(130)를 포함한다.
상기 자연 퇴화 잔존 수명 연산부(110)는, 자연 퇴화에 따른 배터리의 잔존 수명을 연산할 수 있다. 여기서, 자연 퇴화는 배터리가 사용되지 않는 상태에서 시간의 흐름에 따라 자연적으로 퇴화하는 것을 의미한다. 즉, 배터리는 특정 시점을 기준으로 시간이 경과할수록 퇴화되는데, 자연 퇴화에 따른 배터리의 잔존 수명은 특정 시점을 기준으로부터 경과된 시간을 알면, 연산될 수 있는 배터리의 잔존 수명이라고 할 수 있다. 다시 말해, 자연 퇴화에 따른 배터리의 수명은, 배터리의 반복 사용에 따른 퇴화가 반영되지 않고, 오직 시간의 경과에 따른 퇴화만 반영된 잔존 수명을 의미한다고 할 수 있다. 이러한 자연 퇴화에 따른 배터리 수명은, 자연 퇴화 잔존 수명이라고 명명될 수 있다. 그리고, 여기서 특정 시점은 주로 배터리의 퇴화가 시작되기 전 상태인 배터리의 제조 시점이 될 수 있을 것이다(즉, SOH = 100% 인 시점).
상기 자연 퇴화 잔존 수명 연산부(110)는, 배터리의 사용 여부와 무관하게 배터리의 잔존 수명을 연산할 수 있다. 즉, 자연 퇴화 잔존 수명 연산부(110)에 의해 연산되는 배터리의 잔존 수명은 배터리의 사용 여부와는 무관하며, 경과 시간에 의존하는 파라미터이다. 따라서, 배터리가 사용될 경우, 자연 퇴화 잔존 수명 연산부(110)에 의해 연산되는 배터리의 잔존 수명은 실제 배터리의 잔존 수명 내지 후술할 측정에 의해 산출되는 측정 퇴화 잔존 수명과 어느 정도 오차가 있을 수 있다. 특히, 배터리가 사용될 경우, 배터리의 퇴화는 더욱 빠르게 진행되므로, 실제 잔존 수명은 자연 퇴화에 따른 잔존 수명보다 작은 것이 일반적이라고 할 수 있다.
일 예로, 상기 자연 퇴화 잔존 수명 연산부(110)는, 배터리가 제조된 날로부터 상기 배터리의 자연 퇴화 잔존 수명을 추정하고자 하는 날까지의 경과 일수를 이용하여 배터리의 자연 퇴화 잔존 수명을 연산할 수 있다. 통상의 기술자는, 경과 일수에 따른 배터리의 잔존 수명을 실험적으로 측정하고, 이를 데이터베이스화할 수 있다. 또한, 통상의 기술자는, 이러한 데이터베이스를 기초로 룩업 테이블을 작성할 수 있다. 따라서, 자연 퇴화에 따른 배터리의 잔존 수명은, 배터리의 경과 일수를 알 수 있다면 상기 룩업 테이블을 참조하는 방식 등을 통해 쉽게 추정될 수 있다.
상기 경과 일수는, 배터리의 제조 일자 정보 및 배터리의 자연 퇴화 잔존 수명을 추정하고자 하는 일자 정보가 있으면 쉽게 계산될 수 있다. 즉, 배터리의 제조 일자로부터 자연 퇴화 잔존 수명을 추정하고자 하는 날까지의 날짜를 셈하는 것으로서 상기 경과 일수는 쉽게 계산될 수 있다. 한편, 배터리의 용량 퇴화는 장기간에 거쳐 서서히 이루어지는 것이므로 시(hour), 분(minute), 초(second)는 무시될 수 있다.
상기 측정 퇴화 잔존 수명 산출부(120)는, 배터리의 다양한 파라미터의 변화를 기초로 배터리의 잔존 수명을 산출한다. 상기 측정 퇴화 잔존 수명 산출부(120)가 산출한 배터리 잔존 수명은 상기 자연 퇴화 잔존 수명 연산부(110)가 연산한 잔존 수명인 자연 퇴화 잔존 수명과 구별하기 위해 측정 퇴화 잔존 수명이라고 명명하도록 한다.
보다 구체적으로, 상기 측정 퇴화 잔존 수명 산출부(120)는, 배터리의 파라미터를 측정할 수 있고, 측정된 파라미터를 기초로 연산을 수행할 수 있다. 상기 측정 퇴화 잔존 수명 산출부(120)는, 배터리의 파라미터를 측정하고, 측정된 파라미터의 변화를 감지한 다음, 측정된 파라미터를 기초로 연산을 수행하여 배터리의 잔존 수명(측정 퇴화 잔존 수명)을 산출한다. 여기서, 측정 퇴화 잔존 수명을 산출하기 위해 사용되는 파라미터는, 전류, 전압, SOC(State Of Charge), 내부저항 등일 수 있다. 또한, 상기 측정 퇴화 잔존 수명 산출부(120)에는 공지된 다양한 잔존 수명 추정 알고리즘이 채용될 수 있다. 상기 측정 퇴화 잔존 수명 산출부(120)는, 복잡한 알고리즘과 연산을 거쳐 배터리의 잔존 수명을 산출하므로 자연 퇴화 잔존 수명 연산부(110)가 연산한 자연 퇴화 잔존 수명과 비교할 때 실제 배터리의 잔존 수명에 가까운 잔존 수명을 산출할 수 있다.
다만, 상기 측정 퇴화 잔존 수명 산출부(120)는, 배터리의 파라미터의 변화가 없거나, 배터리의 파라미터의 변화가 잔존 수명을 측정할 수 있을 정도에 못 미치는 경우에는, 배터리의 잔존 수명을 산출할 수 없다는 문제가 있다. 예를 들어, 배터리가 장기간 미사용인 경우에는, 배터리의 파라미터의 변화가 없거나 변화량이 매우 적기 때문에, 상기 측정 퇴화 잔존 수명 산출부(120)는 측정 퇴화 잔존 수명을 산출하지 못할 가능성이 크다.
즉, 상기 측정 퇴화 잔존 수명 산출부(120)로부터 산출되는 측정 퇴화 잔존 수명은 산출이 가능할 경우에는 사용자에게 매우 신뢰도 높은 잔존 수명을 제공하지만, 배터리의 파라미터의 변화가 없는 경우에는 잔존 수명을 산출할 수 없다는 단점이 있다.
이러한 점을 고려하여, 본 발명에 따른 배터리 잔존 수명 추정 장치는, 측정 퇴화 잔존 수명을 산출할 수 있는 경우에는 측정 퇴화 잔존 수명을 산출하여 사용자에게 매우 신뢰도가 높은 잔존 수명을 제공하고, 측정 퇴화 잔존 수명을 산출할 수 없는 경우에는, 자연 퇴화 잔존 수명을 제공할 수 있도록 하는 배터리 잔존 수명 추정 장치를 제공한다.
이를 위해, 상기 추정부(130)는, 상기 자연 퇴화 잔존 수명 연산부(110)로부터 연산된 자연 퇴화 잔존 수명과 상기 측정 퇴화도 산출부(120)로부터 산출된 측정 퇴화 잔존 수명 중 적어도 하나의 잔존 수명을 이용하여 배터리의 잔존 수명을 추정한다.
일 예로, 상기 추정부(130)는, 기 추정된 잔존 수명의 값과 자연 퇴화 잔존 수명의 값 및 측정 퇴화 잔존 수명의 값 중 적어도 하나를 비교하여 잔존 수명이 상대적으로 작은 값을 배터리의 잔존 수명으로 추정할 수 있다. 이를 위해, 배터리 잔존 수명 추정 장치에는 배터리의 잔존 수명을 저장하는 저장부(140)가 포함될 수 있다. 즉, 상기 저장부(140)에는 기 추정된 잔존 수명이 저장될 수 있다. 따라서, 상기 추정부(130)는, 이전의 배터리 잔존 수명 추정에서의 결과와 현재 배터리 잔존 수명 추정에서의 결과를 비교하여 잔존 수명이 상대적으로 작은 값을 배터리의 잔존 수명으로 선택하는 방법을 통해 배터리의 잔존 수명을 추정할 수 있다. 그리고, 상기 추정부(130)는, 현재 추정된 배터리 잔존 수명을 상기 저장부(140)에 갱신하여 저장할 수 있다.
여기서, 상기 추정부(130)가 배터리의 잔존 수명을 추정하도록 개시하는 신호는 자연 퇴화 잔존 수명 연산부(110)가 자연 퇴화 잔존 수명을 연산하거나, 측정 퇴화 잔존 수명 산출부(120)가 측정 퇴화 잔존 수명을 산출하는 것일 수 있다. 즉, 추정부(130)는, 자연 퇴화 잔존 수명 연산부(110)가 자연 퇴화 잔존 수명을 연산하거나, 또는 측정 퇴화 잔존 수명 산출부(120)가 측정 퇴화 잔존 수명을 산출한 다음에 배터리의 잔존 수명의 추정을 수행할 수 있다.
예를 들어, 상기 자연 퇴화 잔존 수명 연산부(110)가 미리 정해진 주기에 따라 자연 퇴화 잔존 수명을 연산하는 경우, 미리 정해진 주기에 도달하면, 자연 퇴화 잔존 수명 연산부(110)는 자연 퇴화 잔존 수명을 연산하게 된다. 그러면, 상기 추정부(130)는 기 추정된 잔존 수명과 자연 퇴화 잔존 수명 연산부(110)가 연산한 자연 퇴화 잔존 수명을 비교하여 잔존 수명이 상대적으로 작은 값을 배터리의 잔존 수명으로 추정한다. 마찬가지의 예로, 상기 측정 퇴화 잔존 수명 산출부(120)는 배터리의 파라미터의 변화를 감지하면, 측정 퇴화 잔존 수명을 산출하게 된다. 그러면, 상기 추정부(130)는, 측정 퇴화 잔존 수명 산출부(120)의 측정 퇴화 잔존 수명 산출이라는 개시신호를 통해 배터리의 잔존 수명의 추정을 수행한다. 즉, 추정부(130)는, 기 추정된 잔존 수명과 측정 퇴화 잔존 수명 산출부(120)가 산출한 측정 퇴화 잔존 수명을 비교하여 잔존 수명이 상대적으로 작은 값을 배터리의 잔존 수명으로 추정한다.
다른 예로, 상기 추정부(130)는, 기 추정된 잔존 수명의 값, 자연 퇴화 잔존 수명의 값 및 측정 퇴화 잔존 수명의 값 중 최소값을 배터리의 잔존 수명으로 추정할 수도 있다.
바람직하게는, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 잔존 수명 추정 장치는, 표시부(150)를 더 포함할 수 있다. 상기 표시부(150)는, 추정부(130)에 의해 추정된 배터리의 잔존 수명을 표시하는 역할을 한다. 상기 표시부(150)는, 사용자가 배터리의 잔존 수명을 인식할 수 있도록 하는 다양한 출력수단일 수 있다. 예를 들어, 상기 표시부(150)는, 텍스트, 그래픽, 비디오 또는 이들의 조합에 의한 시각적인 출력을 통해 사용자에게 배터리의 잔존 수명을 디스플레이할 수 있으며 이외의 다양한 출력수단을 채용하여 배터리의 잔존 수명을 표시할 수 있다.
도 2는, 사용과 미사용을 반복한 배터리의 사용 이력의 일 예를 개략적으로 나타낸 도면이다. 도 2를 참조하면, 배터리는, 제조된 시점으로부터 2년 동안 배터리는 사용되었고, 2년이 경과된 이후부터 6년간 배터리는 미사용되었다. 그리고, 8년이 경과된 이후부터 배터리가 다시 사용되었다.
도 3은, 도 2와 같은 사용 이력을 갖는 배터리의 잔존 수명을 나타낸 도면이다. 도 3에서 배터리의 잔존 수명은, 실제 잔존 수명, 자연 퇴화 잔존 수명 및 측정 퇴화 잔존 수명으로 구분되어 표시되어 있다. 그리고, 이러한 잔존 수명은 1년 단위로 표시되어 있다. 즉, 배터리의 제조 시점으로부터 1년이 경과한 시점, 2년이 경과한 시점 등에서의 실제 잔존 수명, 자연 퇴화 잔존 수명 및 측정 퇴화 잔존 수명이 각각 표시되어 있다.
도 3에 표시된, 자연 퇴화 잔존 수명은, 배터리의 경과 일수에 따른 자연 퇴화 잔존 수명을 실험적으로 측정하고, 이를 데이터베이스화한 결과일 수 있다. 또한, 이러한 자연 퇴화 잔존 수명은, 본 발명의 일 실시예에 따른 자연 퇴화 잔존 수명 연산부(110)가 연산을 수행하였을 경우 연산 결과로 도출되는 잔존 수명이라고도 할 수 있다.
그리고, 도 3에 표시된, 측정 퇴화 잔존 수명은 본 발명의 일 실시예에 따른 측정 퇴화 잔존 수명 산출부(120)가 측정을 수행하였을 경우 결과로서 도출되는 잔존 수명이라 할 수 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, 실제 잔존 수명과 측정 퇴화 잔존 수명 사이의 오차는 0.01%로, 양자 사이의 오차는 크지 않다. 즉 측정 퇴화 잔존 수명의 측정이 가능한 경우에는 매우 정확한 잔존 수명 추정이 가능하다.
한편, 도 3의 예에서, 배터리가 1년 동안 미사용될 경우, 자연 퇴화한 정도는 1%인데 반해, 배터리가 1년 동안 사용될 경우, 퇴화한 정도는 1.5%인 것으로 가정하였다.
도 4는, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 잔존 수명 추정 장치를 이용하여 배터리의 잔존 수명을 추정하는 과정의 일 예를 나타낸 흐름도이다. 도 4에 도시된 과정은, 도 2 및 도 3과 같은 사용 이력을 갖는 배터리의 잔존 수명을 추정하는 과정이다. 한편, 설명의 편의상 배터리가 제조된 시점으로부터 4년 ~ 7년 사이의 과정과 9년이 경과한 이후의 과정은 생략하였다.
이하, 도 2 내지 도 4를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 잔존 수명 추정 장치를 이용하여 상기 배터리의 잔존 수명을 추정하는 과정을 설명하도록 한다.
먼저 배터리가 제조된 시점부터 2년간에 대해 살펴보도록 한다. 배터리가 제조된 시점부터 1년 동안 배터리는 사용중이므로, 측정 퇴화 잔존 수명의 산출이 가능하다. 따라서, 측정 퇴화 잔존 수명 산출부(120)는 배터리의 파라미터의 변화를 감지하고 측정 퇴화 잔존 수명을 산출한다(S401). 추정부(130)는 측정 퇴화 잔존 수명 산출부(120)가 측정 퇴화 잔존 수명을 산출한 것을 개시 신호로 인식하여 배터리의 잔존 수명 추정을 수행한다(S403). 즉, 기 추정된 잔존 수명과 측정 퇴화 잔존 수명 산출부(120)가 산출한 측정 퇴화 잔존 수명을 비교한다. 현재, 최초로 추정이 이루어지는 상황이므로, 기 추정된 잔존 수명은 초기값으로 100%로 설정되어 있다고 할 수 있다. 추정부(130)는, 기 추정된 잔존 수명과 측정 퇴화 잔존 수명을 비교하여 잔존 수명이 상대적으로 작은 값을 선택한다. 기 추정된 잔존 수명은 100%이고, 배터리의 사용에 의해 용량 퇴화가 이루어졌으므로 측정 퇴화 잔존 수명은 100%보다 작을 것이므로, 측정 퇴화 잔존 수명이 선택될 것이다. 즉, 추정부(130)는 측정 퇴화 잔존 수명을 배터리의 잔존 수명으로 추정하게 된다. 그리고, 추정부(130)는 추정된 배터리의 잔존 수명을 저장부(140)에 갱신하여 저장한다(S405). 이러한 과정은 배터리가 사용중인 경우 계속 수행된다. 즉, 도 4에서는 측정 퇴화 잔존 수명 산출 및 측정 퇴화 잔존 수명 산출에 의한 배터리 잔존 수명 추정이 1회인 것으로 표시되어 있지만, 배터리가 사용중인 1년 동안 이러한 과정은 반복된다.
측정 퇴화 잔존 수명 산출에 의한 배터리 잔존 수명 추정이 반복되던 중, 1년이 경과한 시점에서 자연 퇴화 잔존 수명 연산부(110)의 연산이 수행된다(S407). 본 실시예에서 자연 퇴화 잔존 수명 연산부(110)의 연산 주기가 1년이므로 1년이 경과할 때마다 자연 퇴화 잔존 수명 연산부(110)는 자연 퇴화 잔존 수명을 연산한다. 도 3을 참조하면, 배터리 제조 시점으로부터 1년이 경과한 시점에서의 자연 퇴화 잔존 수명은 99%이다. 이와 같이, 자연 퇴화 잔존 수명 연산부(110)가 자연 퇴화 잔존 수명을 연산하면, 추정부(130)는, 자연 퇴화 잔존 수명 연산을 개시 신호로 인식하고 배터리 잔존 수명 추정을 수행한다(S409). 배터리 제조 시점으로부터 1년이 경과한 시점에서 기 추정된 배터리 잔존 수명은 98.51%이고, 자연 퇴화 잔존 수명은 99%이므로, 추정부(130)는, 잔존 수명이 상대적으로 더 작은 기 추정된 배터리 잔존 수명(98.51%)를 선택한다. 그리고, 추정부(130)는 추정된 배터리의 잔존 수명을 저장부(140)에 갱신하여 저장한다(S411).
배터리 제조 시점으로부터 1년이 경과된 시점에 일시적으로 자연 퇴화 잔존 수명 연산에 따른 배터리 잔존 수명 추정이 수행된 이후에는 다시 측정 퇴화 잔존 수명 산출에 따른 배터리 잔존 수명 추정이 반복적으로 수행된다(도 4의 S413 ~ S417). 그리고, 2년이 경과된 시점에서 자연 퇴화 잔존 수명 연산 주기에 도달하면, 자연 퇴화 잔존 수명 연산에 따른 배터리 잔존 수명 추정이 수행된다(도 4의 S419 ~ S423). 이에 대해서는 상술한 설명이 그대로 적용될 수 있으므로, 구체적인 설명은 생략한다.
한편, 배터리가 제조된 시점으로부터 2년이 경과된 이후부터 6년 동안은 배터리가 사용되지 않는다. 따라서, 상기 6년 동안은 배터리의 잔존 수명의 측정이 가능할 정도의 파라미터의 변화가 발생하지 않는다. 그러므로, 측정 퇴화 잔존 수명 산출부(120)는 측정 퇴화 잔존 수명을 산출할 수 없다. 상기 6년 동안은 자연 퇴화 잔존 수명 연산부(110)가 연산 주기인 1년 마다 자연 퇴화 잔존 수명을 연산할 수 있을 뿐이다.
따라서, 추정부(130)는 자연 퇴화 잔존 수명 연산부(110)의 연산 주기마다 배터리의 잔존 수명을 추정하게 된다. 먼저, 배터리가 제조된 시점으로부터 3년이 경과하면, 자연 퇴화 잔존 수명 연산부(110)의 연산 주기에 도달한다. 따라서, 자연 퇴화 잔존 수명 연산부(110)는 자연 퇴화 잔존 수명을 연산하고(S425), 이에 따라 추정부(130)는 잔존 수명을 추정한다(S427). 이때, 기 추정된 잔존 수명은, 배터리가 제조된 시점으로부터 2년이 경과할 무렵에 산출된 측정 퇴화 잔존 수명으로서, 97.01%이다. 3년이 경과된 시점에 자연 퇴화 잔존 수명 연산부(110)가 연산한 자연 퇴화 잔존 수명은 97% 이므로, 추정부(130)는, 잔존 수명이 상대적으로 작은 값인 자연 퇴화 잔존 수명(97%)을 배터리의 잔존 수명으로 추정하고(S427), 이를 저장부(140)에 갱신하여 저장한다(S429).
자연 퇴화 잔존 수명 연산부(110)의 다음 연산 주기는 배터리가 제조된 시점으로부터 4년이 경과된 시점이다. 상기 시점에서 기 추정된 잔존 수명은 이전의 연산 주기에 자연 퇴화 잔존 수명 연산부(110)가 연산한 자연 퇴화 잔존 수명으로서, 97%이다. 추정부(130)는, 자연 퇴화 잔존 수명 연산부(110)가 연산을 수행하면, 연산된 자연 퇴화 잔존 수명과 기 추정된 잔존 수명을 비교한다. 배터리가 제조된 시점으로부터 4년이 경과된 시점에서의 자연 퇴화 잔존 수명은 96%이므로, 기 추정된 잔존 수명보다 퇴화 정도가 크다. 따라서, 상기 시점에서 추정부(130)는, 96%의 자연 퇴화 잔존 수명을 배터리의 잔존 수명으로 추정하고, 이를 저장부(140)에 갱신하여 저장한다.
이러한 과정은, 배터리가 제조된 시점으로부터 5년이 경과된 시점에도 마찬가지로 수행된다. 상기 5년이 경과된 시점에서 저장부(140)는, 자연 퇴화 잔존 수명 연산부(110)가 연산한 95%의 자연 퇴화 잔존 수명을 배터리의 잔존 수명으로 추정하고, 이를 저장부(140)에 갱신하여 저장한다. 이후에도 배터리는 계속 미사용이므로, 배터리가 제조된 시점으로부터 6년이 경과된 시점에는 94%, 7년이 경과된 시점에는 93%, 8년이 경과된 시점에는 92%의 자연 퇴화 잔존 수명이 배터리의 잔존 수명으로 선택된다. 이와 같이 미사용된 6년 동안에는 1년 마다 변경된 배터리 잔존 수명이 사용자에게 제공된다. 즉, 배터리가 제조된 시점으로부터 2년이 경과된 직후부터 1년 동안은 97%의 잔존 수명이 사용자에게 제공되고, 배터리가 제조된 시점으로부터 3년이 경과된 직후부터 1년 동안은 96%의 잔존 수명이 사용자에게 제공되며, 이후에도 1년 간격으로 변경된 잔존 수명이 사용자에게 제공될 수 있다.
한편, 배터리가 제조된 시점으로부터 8년이 경과된 직후 배터리는 다시 사용된다. 따라서, 측정 퇴화 잔존 수명 산출부(120)는, 상기 8년이 경과된 직후부터 배터리의 파라미터의 변화를 감지할 수 있다. 그 결과, 측정 퇴화 잔존 수명 산출부(120)는, 상기 8년이 경과된 직후에 측정 퇴화 잔존 수명을 산출한다(S443). 그리고, 추정부(130)는, 측정 퇴화 잔존 수명 산출부(120)가 산출한 측정 퇴화 잔존 수명과 저장부(140)에 저장된 기 추정 잔존 수명을 비교한다. 여기서, 기 추정 잔존 수명은 8년이 경과된 시점에서 자연 퇴화 잔존 수명 연산부(110)가 연산한 자연 퇴화 잔존 수명으로서 92%이다. 그리고, 배터리가 제조된 시점으로부터 8년이 경과된 직후 측정 퇴화 잔존 수명 산출부(120)가 산출한 측정 퇴화 잔존 수명은 91.01%이다. 따라서, 추정부(130)는 양자 중에서 잔존 수명이 더 작은 측정 퇴화 잔존 수명(91.01%)을 배터리의 잔존 수명으로 추정하고(S445), 추정된 잔존 수명을 갱신한다(SS447).
여기서, 주목할 것은, 배터리가 미사용될 경우 자연 퇴화 잔존 수명에 의한 잔존 수명을 반영하지 않을 경우와의 차이점이다. 만약, 배터리 미사용시, 자연 퇴화에 의한 잔존 수명이 반영되지 않으면, 배터리가 제조된 시점으로부터 2년이 경과된 이후부터는 시간이 흐르면 흐를수록 배터리 사용자에게 제공되는 배터리의 잔존 수명의 신뢰도가 떨어진다. 예를 들어, 배터리가 제조된 시점으로부터 7년이 경과된 시점에서의 실제 잔존 수명은 92%인데, 최후 측정(배터리가 제조된 시점으로부터 2년이 경과된 시점)에 의해 측정된 측정 퇴화 잔존 수명은 97.01%이므로 사용자에게 제공되는 배터리 잔존 수명은 97.01%이다. 사용자에게 제공되는 배터리 잔존 수명은 실제 잔존 수명과 비교할 때, 5.01%의 오차가 존재하므로, 사용자로 하여금 배터리의 잔존 수명 추정 장치에 대한 신뢰를 떨어뜨릴수 있다. 더욱 문제가 되는 것은, 배터리의 미사용시간이 길어질수록 이러한 오차는 더욱 커질 수 있다는 것이다.
그러나, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 잔존 수명 추정 장치에 의하면, 배터리가 미사용되더라도, 자연 퇴화에 의한 수명 단축이 계속 반영되므로, 사용자에게 보다 신뢰성 있는 배터리 잔존 수명을 제공할 수 있다. 즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 잔존 수명 추정 장치는, 배터리 제조 시점으로부터 7년이 경과된 시점에서 93% 잔존 수명을 제공한다. 93%의 잔존 수명은 실제 잔존 수명인 92%와 비교할 때 1%의 오차가 있다. 즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 잔존 수명 추정 장치는, 자연 퇴화에 의한 수명 단축이 반영되지 않는 경우와 비교할 때 높은 신뢰도를 갖는다.
한편, 상기 실시예에서, 자연 퇴화 잔존 수명의 연산 주기는 1년인 것으로 가정하였으나, 본 발명이 이러한 연산 주기에 한정되는 것은 아니다. 상기 연산 주기는, 1달 또는 1주일 등 소정 간격이 될 수 있다. 통상의 기술자는, 시뮬레이션 또는 실험을 통해 최적 내지 호적의 연산 주기를 선택할 수 있을 것이다.
본 발명의 일 측면에 따른 배터리 팩은, 적어도 하나 이상의 배터리 팩을 포함한다. 특히, 본 발명의 일 측면에 따른 배터리 팩은, 상술한 배터리 잔존 수명 추정 장치를 더 포함할 수 있다. 여기서, 배터리 잔존 수명 추정 장치는 배터리 팩에 포함된 하나 이상의 배터리의 잔존 수명을 추정할 수 있다.
도 5는, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 잔존 수명 추정 방법을 나타낸 순서도이다. 도 5에서, 각 단계의 수행 주체는, 상술한 배터리 잔존 수명 추정 장치의 각 구성요소라 할 수 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 잔존 수명 추정 방법에 의하면, 먼저, 자연 퇴화 잔존 수명을 연산한다(S510). 그리고, 측정 퇴화 잔존 수명을 산출한다(S520). 구체적으로, 측정 퇴화 잔존 수명을 산출하는 단계(S520)는, 배터리의 파라미터를 측정하고, 측정된 파라미터의 변화를 감지한 다음, 측정된 파라미터를 기초로 연산을 수행하여 측정 파라미터를 산출할 수 있다. 이어서, 상기 자연 퇴화 잔존 수명 및 상기 측정 퇴화 잔존 수명 중 적어도 하나를 이용하여 배터리의 잔존 수명을 추정한다(S530). 일 예로, 상기 배터리의 잔존 수명을 추정하는 단계(S530)는, 상기 자연 퇴화 잔존 수명 및 상기 측정 퇴화 잔존 수명 중 어느 하나를 기 추정된 잔존 수명과 비교하여 잔존 수명이 상대적으로 작은 값을 배터리의 잔존 수명으로 선택하여 배터리의 잔존 수명을 추정할 수 있다.
다음으로, 배터리의 잔존 수명이 추정되면, 추정된 배터리의 잔존 수명을 갱신하여 저장할 수 있다(S540). 또한, 배터리의 잔존 수명이 추정되면, 추정된 배터리의 잔존 수명을 표시할 수 있다(S550).
바람직하게는, 상기 자연 퇴화 잔존 수명을 연산하는 단계(S510)는, 미리 정해진 주기에 따라 자연 퇴화 잔존 수명을 연산하고, 상기 측정 퇴화 잔존 수명을 산출하는 단계(S520)는, 상기 파라미터의 변화가 감지된 경우 측정 퇴화 잔존 수명을 산출하며, 상기 배터리 잔존 수명을 추정하는 단계(S530)는, 상기 자연 퇴화 잔존 수명을 연산하는 단계(S510)에서 자연 퇴화 잔존 수명을 연산하거나 상기 측정 퇴화 잔존 수명을 산출하는 단계(S520)에서 측정 퇴화 잔존 수명을 산출한 경우 배터리의 잔존 수명을 추정할 수 있다.
또한 바람직하게는, 상기 자연 퇴화 잔존 수명을 연산하는 단계(S510)는, 상기 배터리의 제조일자 정보 및 상기 배터리의 잔존 수명을 추정하고자 하는 일자 정보를 이용하여 상기 배터리가 제조된 날로부터 상기 잔존 수명을 추정하고자 하는 날까지의 경과 일수를 계산하고, 상기 계산된 경과 일수를 이용하여 상기 배터리의 자연 퇴화 잔존 수명을 연산할 수 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.
한편, 본 명세서에서는 '자연 퇴화 잔존 수명 연산부', '측정 퇴화 잔존 수명 산출부', '추정부' 등과 같이 '부' 라는 용어를 사용하였으나, 이는 논리적인 구성 단위를 나타내는 것으로서, 반드시 물리적으로 분리될 수 있는 구성요소를 나타내는 것이 아니라는 점은 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자에게 자명하다.
110: 자연 퇴화 잔존 수명 연산부
120: 측정 퇴화 잔존 수명 산출부
130: 추정부
140: 저장부
150: 표시부

Claims (21)

  1. 자연 퇴화된 정도가 반영된 배터리의 잔존 수명을 나타내는 자연 퇴화 잔존 수명을 미리 정해진 연산 주기마다 연산하는 자연 퇴화 잔존 수명 연산부;
    상기 배터리의 파라미터를 측정하고 상기 측정된 파라미터의 변화가 감지되면, 상기 측정된 파라미터를 기초로 연산을 수행하여 산출한 배터리의 잔존 수명을 나타내는 측정 퇴화 잔존 수명을 산출하는 측정 퇴화 잔존 수명 산출부; 및
    상기 자연 퇴화 잔존 수명 및 상기 측정 퇴화 잔존 수명 중 적어도 하나를 이용하여 상기 배터리의 현재의 잔존 수명을 추정하는 추정부;
    를 포함하되,
    상기 측정 퇴화 잔존 수명 산출부는,
    상기 자연 퇴화 잔존 수명 연산부에 의해 상기 자연 퇴화 잔존 수명이 마지막으로 연산된 이전의 연산 주기부터 다음의 연산 주기가 도래할 때까지의 기간 내에 상기 측정된 파라미터의 변화가 감지되면, 상기 기간 내에 상기 측정 퇴화 잔존 수명을 적어도 한번 이상 산출하고,
    상기 추정부는,
    상기 이전의 연산 주기부터 상기 다음의 연산 주기가 도래할 때까지의 기간 내에서, 상기 측정 퇴화 잔존 수명 산출부에 의해 가장 마지막으로 산출된 측정 퇴화 잔존 수명을 상기 현재의 잔존 수명으로 추정하는 것을 특징으로 하는 배터리 잔존 수명 추정 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 추정부는, 상기 자연 퇴화 잔존 수명의 값 및 상기 측정 퇴화 잔존 수명의 값 중 어느 하나를 기 추정된 잔존 수명의 값과 비교하여 상기 배터리의 현재의 잔존 수명을 추정하는 것을 특징으로 하는 배터리 잔존 수명 추정 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 추정부는, 상기 자연 퇴화 잔존 수명의 값 및 상기 측정 퇴화 잔존 수명의 값 중 어느 하나를 기 추정된 잔존 수명의 값과 비교하여 상대적으로 작은 값을 선택하고 선택된 값을 상기 배터리의 현재의 잔존 수명으로 추정하는 것을 특징으로 하는 배터리 잔존 수명 추정 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 배터리의 현재의 잔존 수명이 저장되는 저장부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 잔존 수명 추정 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 추정부는, 상기 기 추정된 잔존 수명을 상기 추정된 배터리의 현재의 잔존 수명으로 갱신하여 상기 저장부에 저장하는 것을 특징으로 하는 배터리 잔존 수명 추정 장치.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 파라미터는, 전류, 전압, SOC, 내부저항 중 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 잔존 수명 추정 장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 추정부에 의해 추정된 상기 배터리의 현재의 잔존 수명을 표시하는 표시부;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 잔존 수명 추정 장치.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 배터리의 현재의 잔존 수명은, 상기 배터리의 초기 수명에 대한 백분율로 표현되는 것을 특징으로 하는 배터리 잔존 수명 추정 장치.
  11. 제 1 항 내지 제 5 항 및 제 8 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 따른 배터리 잔존 수명 추정 장치를 포함하는 배터리 팩.
  12. 자연 퇴화된 정도가 반영된 배터리의 잔존 수명을 나타내는 자연 퇴화 잔존 수명을 미리 정해진 연산 주기마다 연산하는 단계;
    상기 배터리의 파라미터를 측정하고 상기 측정된 파라미터의 변화가 감지되면, 상기 측정된 파라미터를 기초로 연산을 수행하여 산출한 배터리의 잔존 수명을 나타내는 측정 퇴화 잔존 수명을 산출하는 단계; 및
    상기 자연 퇴화 잔존 수명 및 상기 측정 퇴화 잔존 수명 중 적어도 하나를 이용하여 상기 배터리의 현재의 잔존 수명을 추정하는 단계;
    를 포함하되,
    상기 측정 퇴화 잔존 수명을 산출하는 단계에서는,
    상기 자연 퇴화 잔존 수명이 마지막으로 연산된 이전의 연산 주기부터 다음의 연산 주기가 도래할 때까지의 기간 내에 상기 측정된 파라미터의 변화가 감지되면, 상기 기간 내에 상기 측정 퇴화 잔존 수명을 적어도 한번 이상 산출하고,
    상기 배터리의 현재의 잔존 수명을 추정하는 단계에서는,
    상기 측정 퇴화 잔존 수명을 산출하는 단계를 통해 상기 이전의 연산 주기부터 상기 다음의 연산 주기가 도래할 때까지의 기간 내에서 가장 마지막으로 산출된 측정 퇴화 잔존 수명을 상기 현재의 잔존 수명으로 추정하는 것을 특징으로 하는 배터리 잔존 수명 추정 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 배터리의 현재의 잔존 수명을 추정하는 단계는, 상기 자연 퇴화 잔존 수명의 값 및 상기 측정 퇴화 잔존 수명의 값 중 어느 하나를 기 추정된 잔존 수명의 값과 비교하여 상기 배터리의 현재의 잔존 수명을 추정하는 것을 특징으로 하는 배터리 잔존 수명 추정 방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 배터리의 잔존 수명을 추정하는 단계는, 상기 자연 퇴화 잔존 수명의 값 및 상기 측정 퇴화 잔존 수명의 값 중 어느 하나를 기 추정된 잔존 수명의 값과 비교하여 상대적으로 작은 값을 선택하고 선택된 값을 상기 배터리의 현재의 잔존 수명으로 추정하는 것을 특징으로 하는 배터리 잔존 수명 추정 방법.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 추정된 배터리의 현재의 잔존 수명을 저장하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 잔존 수명 추정 방법.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 배터리의 현재의 잔존 수명을 저장하는 단계는, 기 저장된 잔존 수명을 상기 추정된 배터리의 현재의 잔존 수명으로 갱신하여 저장하는 것을 특징으로 하는 배터리 잔존 수명 추정 방법.
  17. 삭제
  18. 삭제
  19. 제 12 항에 있어서,
    상기 파라미터는, 전류, 전압, SOC, 내부저항 중 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 잔존 수명 추정 방법.
  20. 제 12 항에 있어서,
    상기 추정된 배터리의 현재의 잔존 수명을 표시하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 잔존 수명 추정 방법.
  21. 제 12 항에 있어서,
    상기 배터리의 현재의 잔존 수명은, 상기 배터리의 초기 수명에 대한 백분율로 표현되는 것을 특징으로 하는 배터리 잔존 수명 추정 방법.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102226363B1 (ko) * 2019-09-20 2021-03-12 주식회사 한국파워셀 원격장치를 통한 배터리관리시스템의 배터리 수명 예측방법
KR20210116801A (ko) 2020-03-16 2021-09-28 주식회사 로보볼트 신경망 기반의 배터리 잔존 수명 예측 방법 및 장치
CN113740745A (zh) * 2020-05-29 2021-12-03 北京金风科创风电设备有限公司 电池检测方法、装置、介质及系统
US11382360B2 (en) 2019-03-19 2022-07-12 Kt&G Corporation Aerosol generating device and method of estimating battery life thereof
KR20230142121A (ko) 2022-04-01 2023-10-11 한밭대학교 산학협력단 신경망 기반의 배터리 사용량 예측 방법 및 장치

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20120071600A (ko) * 2010-12-23 2012-07-03 (주)티메이트 배터리 수명 예측 장치
KR20140053585A (ko) * 2012-10-26 2014-05-08 주식회사 엘지화학 배터리 잔존 수명 추정 장치 및 방법
KR20150065398A (ko) * 2013-12-05 2015-06-15 주식회사 엘지화학 배터리 용량 퇴화 추정 장치 및 방법

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20120071600A (ko) * 2010-12-23 2012-07-03 (주)티메이트 배터리 수명 예측 장치
KR20140053585A (ko) * 2012-10-26 2014-05-08 주식회사 엘지화학 배터리 잔존 수명 추정 장치 및 방법
KR20150065398A (ko) * 2013-12-05 2015-06-15 주식회사 엘지화학 배터리 용량 퇴화 추정 장치 및 방법

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11382360B2 (en) 2019-03-19 2022-07-12 Kt&G Corporation Aerosol generating device and method of estimating battery life thereof
KR102226363B1 (ko) * 2019-09-20 2021-03-12 주식회사 한국파워셀 원격장치를 통한 배터리관리시스템의 배터리 수명 예측방법
KR20210116801A (ko) 2020-03-16 2021-09-28 주식회사 로보볼트 신경망 기반의 배터리 잔존 수명 예측 방법 및 장치
CN113740745A (zh) * 2020-05-29 2021-12-03 北京金风科创风电设备有限公司 电池检测方法、装置、介质及系统
KR20230142121A (ko) 2022-04-01 2023-10-11 한밭대학교 산학협력단 신경망 기반의 배터리 사용량 예측 방법 및 장치

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