KR101788703B1 - Apparatus for soc calculation - Google Patents
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Abstract
본 발명은 배터리 잔량 계산장치에 관한 것으로, 본 발명에 따른 배터리 잔량 계산장치는, CAN(Controller Area Network) 통신 데이터를 수신하는 데이터 수신부와; 배터리의 OCV(Open Circuit Voltage) 테이블의 입력을 위한 OCV 입력부와; 배터리에 BMS(Battery Management System)가 구비되고 CAN(Controller Area Network) 통신이 가능한 경우에는 상기 BMS로부터 SOC(State Of Charge) 데이터를 수신하여 배터리 잔량을 표시하고, 배터리에 BMS(Battery Management System)가 구비되지 않거나 CAN(Controller Area Network) 통신이 불가능한 경우에는, 상기 배터리의 OCV 전압을 측정하고, 상기 OCV 입력부를 통해 입력되는 OCV(Open Circuit Voltage)테이블을 토대로 SOC(State Of Charge)를 추정하여 표시하는 제어부를 구비한다.The present invention relates to an apparatus for calculating remaining battery power, comprising: a data receiving unit for receiving CAN (Controller Area Network) communication data; An OCV input unit for inputting an OCV (Open Circuit Voltage) table of the battery; When the battery is provided with a battery management system (BMS) and CAN (Controller Area Network) communication is possible, the battery management system receives the SOC (state of charge) data from the BMS to display the battery remaining amount, The OCV voltage of the battery is measured and an SOC (State Of Charge) is estimated based on an OCV (Open Circuit Voltage) table input through the OCV input unit and displayed And a control unit.
Description
본 발명은 배터리 잔량 계산장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 CAN 통신을 통해 제공되는 데이터에 의해 배터리 잔량을 계산하여 표시하는 방식 및 OCV 테이블을 바탕으로 측정된 전압을 통해 배터리 잔량을 계산하여 표시하는 방식 모두가 가능한 배터리 잔량 계산장치에 관한 것이다.More particularly, the present invention relates to a method of calculating and displaying a battery residual amount based on data provided through CAN communication, and a method of calculating and displaying a remaining battery amount using a voltage measured based on an OCV table The present invention relates to a battery remaining amount calculation device capable of performing all of the above methods.
최근 석유자원의 고갈과 환경오염에 따른 대체에너지의 수요와 더불어 전기에너지를 축적하여 사용할 수 있는 배터리의 수요는 연료전지 등의 대체 에너지 저장시스템 등 다양한 분야로 확산되고 있다.With the recent exhaustion of petroleum resources and the demand for alternative energy due to environmental pollution, the demand for batteries that can accumulate and use electric energy has spread to various fields such as alternative energy storage systems such as fuel cells.
하이브리드(HEV) 자동차, 전기자동차, 전기자전거, 골프-카트 같은 전기차용으로는 주행속도 및 최대주행거리 증대를 목적으로 대용량의 리튬 이온, 리튬 폴리머, 니켈 수소 전지 등 전기집적도(power density)가 높은 배터리 계열이 활용화도 높아지고 있다.For electric vehicles such as hybrid (HEV) automobiles, electric vehicles, electric bicycles, and golf carts, high power density such as lithium ion, lithium polymer, and nickel hydride batteries with high capacity for the purpose of increasing driving speed and maximum mileage The use of battery series is also increasing.
전기 자동차 등의 운전자에게 있어서는 현재 얼마만큼의 에너지가 남아 있고 앞으로 어느 정도 더 주행할 수 있는 가에 대한 정보가 매우 중요하나, 전기 자동차의 동력원인 배터리의 경우는 내부에 축적된 잔존 에너지를 측정하는 것은 곤란하다. For the driver of an electric car, information about how much energy remains and how much it can travel in the future is very important, but in the case of a battery which is a power source of an electric vehicle, the residual energy accumulated inside is measured It is difficult.
배터리의 충전상태(State of Charge)는 현재 얼마만큼의 에너지가 남아 있는 가에 대한 의미로써, 배터리를 만(Full)충전하여 저장 가능한 최대 용량(Battery Storage Capacity Maximum) 대비한 현재 충전된 상태에서 사용가능한 저장(잔존)용량의 백분율을 "SOC(%)" 로 정의하고 있고, 소수의 문헌에서는 SOC를 충전 잔량 이라고도 칭하고 있다.The state of charge of the battery means the amount of energy remaining at present. It means that the battery is used in the fully charged state against the maximum capacity (Battery Storage Capacity Maximum) The percentage of possible storage (remaining) capacity is defined as "SOC (%) ", and in a small number of documents, SOC is also referred to as a charged residual capacity.
전기 자동차는 배터리에 충전된 에너지에 의해 주행하는 자동차이므로, 배터리에 충전된 잔량((SOC %)을 파악하는 것이 매우 중요하며 주행 중 배터리의 잔량을 파악하여 주행 가능 거리 등의 정보를 운전자에게 알려주고자 하는 여러 기술이 개발되고 있다.Since an electric vehicle is an automobile driven by the energy charged in the battery, it is very important to understand the remaining charge (SOC%) charged in the battery, and the residual amount of the battery during driving is determined, Several technologies are being developed.
배터리 잔량을 예측하는 방법으로는 여러 가지가 있으나, 배터리의 종류에 따라 다르고, 같은 종류의 배터리라고 하여도 만충전과 만방전의 전압특성이 달라 혼용하여 사용하는 것이 불가능하다는 문제점이 있다. 또한 배터리 제조업체마다 OCV 및 SOC 특성이 달라 범용으로 사용하는 것이 불가능하다는 문제점이 있다.There are various methods for predicting the remaining battery level. However, even if the same type of battery is used, the voltage characteristics of full charge and full charge discharge are different and can not be used in combination. In addition, there is a problem that it is impossible for the battery manufacturer to use the battery for general purpose because of different OCV and SOC characteristics.
따라서, 본 발명의 목적은 상기한 종래의 문제점을 극복할 수 있는 배터리 잔량 계산장치를 제공하는 데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is an object of the present invention to provide a battery remaining amount calculation device capable of overcoming the above-described problems.
본 발명의 다른 목적은 서로 다른 종류 및 서로 다른 전압특성을 가지는 배터리의 경우에도 배터리 잔량을 정확하게 예측하고 계산할 수 있는 배터리 잔량 계산장치를 제공하는 데 있다. It is another object of the present invention to provide a battery remaining amount calculation device capable of correctly estimating and calculating the battery remaining amount even in the case of a battery having different types and different voltage characteristics.
상기한 기술적 과제들의 일부를 달성하기 위한 본 발명의 구체화에 따라, 본 발명에 따른 배터리 잔량 계산장치는, CAN(Controller Area Network) 통신 데이터를 수신하는 데이터 수신부와; 배터리의 OCV(Open Circuit Voltage) 테이블의 입력을 위한 OCV 입력부와; 배터리에 BMS(Battery Management System)가 구비되고 CAN(Controller Area Network) 통신이 가능한 경우에는 상기 BMS로부터 SOC(State Of Charge) 데이터를 수신하여 배터리 잔량을 표시하고, 배터리에 BMS(Battery Management System)가 구비되지 않거나 CAN(Controller Area Network) 통신이 불가능한 경우에는, 상기 배터리의 OCV 전압을 측정하고, 상기 OCV 입력부를 통해 입력되는 OCV(Open Circuit Voltage)테이블을 토대로 SOC(State Of Charge)를 추정하여 표시하는 제어부를 구비한다.According to an embodiment of the present invention, there is provided a battery remaining amount calculating apparatus comprising: a data receiving unit for receiving CAN (Controller Area Network) communication data; An OCV input unit for inputting an OCV (Open Circuit Voltage) table of the battery; When the battery is provided with a battery management system (BMS) and CAN (Controller Area Network) communication is possible, the battery management system receives the SOC (state of charge) data from the BMS to display the battery remaining amount, The OCV voltage of the battery is measured and an SOC (State Of Charge) is estimated based on an OCV (Open Circuit Voltage) table input through the OCV input unit and displayed And a control unit.
상기 OCV(Open Circuit Voltage)테이블은 OCV 전압과 SOC 간의 상관관계를 나타낸 상관관계 테이블일 수 있다.The OCV (Open Circuit Voltage) table may be a correlation table indicating a correlation between the OCV voltage and the SOC.
상기 OCV 테이블은, 측정된 상기 OCV전압과 상기 SOC의 상관 데이터를 매핑할 수 있는 상관함수 또는 상관관계식을 포함하고, 상기 SOC의 추정은, 측정된 상기 OCV전압을 상기 상관함수 또는 상관관계식에 적용함에 의해 수행될 수 있다. Wherein the OCV table includes a correlation function or a correlation formula capable of mapping the measured OCV voltage and correlation data of the SOC, and the estimation of the SOC is performed by applying the measured OCV voltage to the correlation function or the correlation formula . ≪ / RTI >
본 발명에 따르면, 서로 다른 종류 및 서로 다른 전압특성을 가지는 배터리의 경우에도 배터리 잔량을 정확하게 예측하고 계산할 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, even in the case of a battery having different types and different voltage characteristics, the remaining battery level can be accurately predicted and calculated.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 잔량 계산장치의 블록도이고,
도 2는 도 1의 배터리 잔량 계산장치의 동작순서도를 나타낸 것이다.1 is a block diagram of an apparatus for calculating remaining battery power according to an embodiment of the present invention,
FIG. 2 is a flowchart illustrating an operation of the battery remaining amount calculation apparatus of FIG. 1. FIG.
이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예가, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 철저한 이해를 제공할 의도 외에는 다른 의도 없이, 첨부한 도면들을 참조로 하여 상세히 설명될 것이다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings without intending to intend to provide a thorough understanding of the present invention to a person having ordinary skill in the art to which the present invention belongs.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 잔량 계산장치의 블록도이다.1 is a block diagram of an apparatus for calculating remaining battery power according to an embodiment of the present invention.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 잔량 계산장치(100)는 데이터 수신부(110), OCV입력부(120) 및 제어부(130)를 구비한다.1, the apparatus for calculating remaining battery power according to an exemplary embodiment of the present invention includes a
상기 데이터 수신부(110)는 CAN(Controller Area Network) 통신 데이터를 수신하기 위한 것으로, 배터리에 BMS(Battery Management System)가 구비되고 CAN(Controller Area Network) 통신이 가능한 경우에 동작한다. 상기 데이터 수신부(110)는 상기 배터리의 BMS에서 배터리의 SOC(State Of Charge) 데이터를 수신하여 상기 제어부(130)에 제공하게 된다.The
상기 OCV 입력부(120)는 배터리의 OCV(Open Circuit Voltage) 테이블의 입력을 위한 것으로, 배터리에 BMS(Battery Management System)가 구비되지 않거나 CAN(Controller Area Network) 통신이 불가능한 경우에, 배터리의 OCV 테이블이 입력되기 위한 것이다.The
OCV 테이블의 예는 표1과 같다.An example of an OCV table is shown in Table 1.
상기 제어부(130)는 배터리에 BMS(Battery Management System)가 구비되고 CAN(Controller Area Network) 통신이 가능한 경우로, 상기 데이터 수신부(110)를 통해 상기 BMS로부터 SOC(State Of Charge) 데이터가 수신되면, 이를 기반으로 배터리 잔량을 계산하여 표시화면을 통해 표시하게 된다.When the
그리고 상기 제어부(130)는 배터리에 BMS(Battery Management System)가 구비되지 않거나 CAN(Controller Area Network) 통신이 불가능한 경우에는, 상기 배터리의 OCV 전압을 측정하고, 상기 OCV 입력부(120)를 통해 OCV 테이블을 입력하도록 한다.If the battery does not have a BMS (Battery Management System) or CAN (Controller Area Network) communication is not possible, the
이후 상기 OCV 입력부(120)를 통해 OCV 테이블이 입력되면, 상기 OCV 입력부(120)를 통해 입력되는 OCV(Open Circuit Voltage)테이블을 토대로 SOC(State Of Charge)를 추정 계산하여 표시화면을 통해 표시하게 된다.Then, when the OCV table is input through the
여기서 상기 OCV(Open Circuit Voltage)테이블은 표1과 같이 OCV 전압과 SOC 간의 상관관계를 나타낸 상관관계 테이블일 수 있다. 이 경우 OCV 전압을 측정을 통해 알게 되면 상관관계에 따라 대응되는 SOC 값을 알 수 있게 된다.Here, the OCV (Open Circuit Voltage) table may be a correlation table indicating the correlation between the OCV voltage and the SOC as shown in Table 1. In this case, when the OCV voltage is learned through measurement, the corresponding SOC value can be known according to the correlation.
이와 달리, 상기 OCV 테이블은, 측정된 상기 OCV전압과 상기 SOC의 상관 데이터를 매핑할 수 있는 상관함수 또는 상관관계식을 포함할 수 있다.Alternatively, the OCV table may include a correlation function or a correlation formula capable of mapping the measured OCV voltage and correlation data of the SOC.
이에 따라 상기 제어부(130)에서는 측정된 상기 OCV전압을 상기 상관함수 또는 상관관계식에 적용함에 의해 배터리 잔량(SOC)를 추정계산하거나 상관관계 테이블로 구성되는 OCV 테이블을 통해 배터리 잔량을 계산하거나 표시하게 된다.Accordingly, the
도 2는 도 1의 배터리 잔량 계산장치의 동작순서도를 나타낸 것이다.FIG. 2 is a flowchart illustrating an operation of the battery remaining amount calculation apparatus of FIG. 1. FIG.
도 2에 도시된 바와 같이, 배터리 잔량 계산을 위한 동작이 시작되면, 상기 제어부(130)는 통신데이터를 확인하게 된다(S110). 상기 통신데이터는 CAN 통신을 통해 배터리에 구비된 BMS로부터 수신된 SOC(State Of Charge) 데이터일 수 있다. As shown in FIG. 2, when the operation for calculating the remaining battery level is started, the
이후 상기 제어부(130)는 CAN 통신여부를 확인하여(S112), CAN 통신이 가능한 경우(YES)에는 상기 배터리의 BMS로부터 SOC 데이터를 제공받아 이를 기반으로 하여 배터리 잔량을 계산하고 이를 표시하게 된다.If the CAN communication is possible (YES), the
그러나 CAN 통신여부를 확인하여(S112), CAN 통신이 불가능한 경우(No)에는 상기 배터리의 OCV 전압을 측정하고(S114), OCV 테이블을 입력할 것을 요청하게 된다(S116). 이후 OCV 테이블이 입력되면, 상기 OCV 입력부(120)를 통해 입력되는 OCV(Open Circuit Voltage)테이블을 토대로 SOC(State Of Charge)를 추정 계산하여(S118) 표시화면을 통해 표시하게 된다(S120).However, if the CAN communication is confirmed (S112), if the CAN communication is not possible (No), the OCV voltage of the battery is measured (S114) and the OCV table is requested (S116). When the OCV table is inputted, the state of charge (SOC) is estimated and calculated based on an OCV (Open Circuit Voltage) table input through the
상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 서로 다른 종류 및 서로 다른 전압특성을 가지는 배터리의 경우에도 배터리 잔량을 정확하게 예측하고 계산할 수 있는 효과가 있다.As described above, according to the present invention, even in the case of a battery having different types and different voltage characteristics, the battery remaining amount can be accurately predicted and calculated.
상기한 실시예의 설명은 본 발명의 더욱 철저한 이해를 위하여 도면을 참조로 예를 든 것에 불과하므로, 본 발명을 한정하는 의미로 해석되어서는 안될 것이다. 또한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기본적 원리를 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화와 변경이 가능함은 명백하다 할 것이다. The foregoing description of the embodiments is merely illustrative of the present invention with reference to the drawings for a more thorough understanding of the present invention, and thus should not be construed as limiting the present invention. It will be apparent to those skilled in the art that various changes and modifications may be made without departing from the basic principles of the present invention.
110 : 데이터 수신부 120 : OCV 입력부
130 : 제어부110: Data receiving unit 120: OCV input unit
130:
Claims (3)
배터리의 OCV(Open Circuit Voltage) 테이블의 입력을 위한 OCV 입력부와;
배터리에 BMS(Battery Management System)가 구비되고 CAN(Controller Area Network) 통신이 가능한 경우에는 상기 BMS로부터 SOC(State Of Charge) 데이터를 수신하여 배터리 잔량을 표시하고,
배터리에 BMS(Battery Management System)가 구비되지 않거나 CAN(Controller Area Network) 통신이 불가능한 경우에는, 상기 배터리의 OCV 전압을 측정하고, 상기 OCV 입력부를 통해 입력되는 OCV(Open Circuit Voltage)테이블을 토대로 SOC(State Of Charge)를 추정하여 표시하는 제어부를 구비하고,
상기 OCV(Open Circuit Voltage)테이블은 OCV 전압과 SOC 간의 상관관계를 나타낸 상관관계 테이블임을 특징으로 하는 배터리 잔량 계산장치.A data receiving unit for receiving CAN (Controller Area Network) communication data;
An OCV input unit for inputting an OCV (Open Circuit Voltage) table of the battery;
When the battery is provided with a battery management system (BMS) and CAN (Controller Area Network) communication is enabled, the battery status indicator (SOC) is received from the BMS,
When the battery is not equipped with a BMS (Battery Management System) or CAN (Controller Area Network) communication is impossible, the OCV voltage of the battery is measured, and based on an OCV (Open Circuit Voltage) (State Of Charge)
Wherein the OCV (Open Circuit Voltage) table is a correlation table indicating a correlation between OCV voltage and SOC.
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