KR101828329B1 - State of function prediction system for battery and method therefor - Google Patents

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Abstract

본 발명은 배터리 시동 성능 추정 시스템 및 그 방법에 대한 것으로서, 특히 OCV를 기반으로 SOF를 추정한 후 이를 배터리 전류 방향과 세기 및 전류가 흐르는 지속 시간에 따라 SOF를 보정하는 배터리 시동 성능 추정 시스템 및 그 방법에 관한 것이다. 본 발명은 배터리의 OCV를 기반으로 배터리의 SOF를 예측할 수 있다. 또한, 본 발명은 예측된 SOF를 배터리의 전류 흐름 방향과, 전류 세기 및 전류가 흐르는 지속 시간에 따라 보정하여 보다 정확하게 SOF를 예측할 수 있다.The present invention relates to a system and method for estimating battery starting performance, and more particularly, to a battery starting performance estimation system for estimating SOF based on OCV and correcting SOF according to battery current direction, intensity and duration of current flow, ≪ / RTI > The present invention can predict the SOF of the battery based on the OCV of the battery. Further, the present invention can more accurately predict the SOF by correcting the predicted SOF according to the current flow direction of the battery, the current intensity, and the duration of the current flow.

Figure R1020160087463
Figure R1020160087463

Description

배터리 시동 성능 추정 시스템 및 그 방법{STATE OF FUNCTION PREDICTION SYSTEM FOR BATTERY AND METHOD THEREFOR}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a battery start-

본 발명은 배터리 시동 성능 추정 시스템 및 그 방법에 대한 것으로서, 특히 OCV를 기반으로 SOF를 추정한 후 이를 배터리 전류 방향과 세기 및 전류가 흐르는 지속 시간에 따라 SOF를 보정하는 배터리 시동 성능 추정 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a system and method for estimating battery starting performance, and more particularly, to a battery starting performance estimation system for estimating SOF based on OCV and correcting SOF according to battery current direction, intensity and duration of current flow, ≪ / RTI >

일반적으로 배터리는 내부에서 발생하는 화학적 작용에 의해 전기를 발생시키는 것으로서, 차량 등 전기장치가 구비되는 거의 대부분의 장치에 구비된다. 차량의 경우, 배터리는 엔진 시동 시 필수적인 구성이며, 여러 가지 전장장비를 구동시키는데 필요하다. 이러한 배터리에는 배터리 센서가 부착되어 배터리의 전압과 전류 및 온도 등을 측정 또는 추정하고 이를 다양한 방법을 통해 가공하여, SOC(State of Charge, 배터리의 충전 상태), SOF(State of Function, 배터리의 시동 성능), SOH(State of Health, 배터리의 노화 상태)등을 추정한다. 또한, 전술된 SOC와 SOF 및 SOH 등의 추정에서 중요한 것은 추정값의 정밀도이고 실제로 시동 성능과 관계된 SOF에서 그 정밀도는 더욱 중요하게 여겨지고 있다.BACKGROUND ART [0002] Generally, a battery generates electricity by a chemical action generated therein, and is provided in almost all devices equipped with an electric device such as a vehicle. In the case of a vehicle, the battery is an essential component at engine start-up and is required to drive various electrical equipment. These batteries are equipped with battery sensors that measure or estimate the voltage, current, and temperature of the battery and process them through various methods to determine the state of charge (SOC), state of function (SOF) Performance), and SOH (State of Health, aging state of battery). Also, in the estimation of SOC, SOF and SOH as described above, the accuracy of the estimated value is important, and the accuracy is considered to be more important in the SOF actually related to the starting performance.

도 6은 배터리 내부 저항에서의 전압 강하를 설명하기 위한 회로도이다.6 is a circuit diagram for explaining the voltage drop in the internal resistance of the battery.

실제로 차량의 운행 중에는 배터리가 충전되는 경우가 많아 배터리 전압을 측정하기가 매우 어려우며, 일반적으로 알터네이터의 전압이 측정된다. 도 6을 참조하면, 차량 부하 저항(

Figure 112016066803712-pat00001
)의 변화에 따라 전류가 변하면 배터리 내부 저항(
Figure 112016066803712-pat00002
)에서의 전압 강하량이 바뀌기 때문에 측정 전압(
Figure 112016066803712-pat00003
)이 변하게 된다.In fact, it is very difficult to measure the battery voltage because the battery is often charged during operation of the vehicle, and the voltage of the alternator is generally measured. Referring to Figure 6, the vehicle load resistance
Figure 112016066803712-pat00001
), The internal resistance of the battery (
Figure 112016066803712-pat00002
), The measured voltage (
Figure 112016066803712-pat00003
).

따라서, 보다 정확하게 SOF를 예측할 수 있는 기술이 요구되고 있다.Therefore, there is a demand for a technique that can accurately predict the SOF.

대한민국 공개특허공보 제2015-0040599호(2015.04.15. 공개)Korean Patent Publication No. 2015-0040599 (published on April 15, 2015)

본 발명의 목적은 배터리의 SOF를 보다 정확하게 예측할 수 있는 배터리 시동 성능 추정 시스템 및 그 방법을 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide a battery starting performance estimation system and method which can more accurately predict the SOF of a battery.

상술한 목적을 달성하기 위해서, 본 발명은 배터리 정보를 획득하는 배터리 정보 획득부와, 상기 배터리 정보를 기반으로 추정된 배터리의 OCV(Open Circuit Voltage)와 배터리의 내부 저항, 및 시동 시 차량 최대 전류를 기반으로 배터리의 SOF(State of Function)를 추정하는 배터리 시동 성능 추정부를 포함하는 배터리 시동 성능 추정 시스템을 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a battery management system including a battery information acquisition unit for acquiring battery information, an OCV (Open Circuit Voltage) of a battery estimated based on the battery information, an internal resistance of the battery, And estimating a SOF (State of Function) of the battery on the basis of the battery start performance estimating unit.

상기 배터리 정보 획득부는, 상기 배터리의 전류 정보를 획득하는 전류 정보 획득 모듈과, 상기 배터리의 온도 정보를 획득하는 온도 정보 획득 모듈, 및 상기 배터리의 전압 정보를 획득하는 전압 정보 획득 모듈을 포함하며, 상기 배터리 정보는 상기 전류 정보와 온도 정보 및 전압 정보를 포함한다.The battery information obtaining unit may include a current information obtaining module for obtaining current information of the battery, a temperature information obtaining module for obtaining temperature information of the battery, and a voltage information obtaining module for obtaining voltage information of the battery, The battery information includes the current information, the temperature information, and the voltage information.

상기 배터리 시동 성능 추정부는, 상기 전류 정보 획득 모듈에서 획득된 상기 배터리 정보로 상기 배터리의 SOC(State of Charge)를 추정하는 SOC 추정 모듈과, 상기 SOC 추정 모듈에서 추정된 SOC를 기반으로 상기 배터리의 OCV(Open Circuit Voltage)를 추정하는 OCV 추정 모듈, 상기 배터리의 배터리 내부 저항을 추정하는 배터리 내부 저항 추정 모듈, 시동 시 차량 부하 저항을 추정하는 시동 시 차량 부하 저항 추정 모듈, 시동 시 차량 최대 전류를 추정하는 시동 시 차량 최대 전류 추정 모듈, 및 상기 SOC와 상기 시동 시 차량 최대 전류 및 상기 배터리 내부 저항을 기반으로 상기 배터리의 SOF(State of Function)를 추정하는 SOF 추정 모듈을 포함한다.The battery starting performance estimating unit includes an SOC estimating module for estimating an SOC (State of Charge) of the battery based on the battery information acquired by the current information acquiring module, and an SOC estimating module for estimating an SOC of the battery based on the SOC estimated by the SOC estimating module. An OCV estimation module for estimating an OCV (Open Circuit Voltage), a battery internal resistance estimation module for estimating a battery internal resistance of the battery, a vehicle load resistance estimation module for estimating a vehicle load resistance at startup, And a SOF estimation module for estimating a state of function (SOF) of the battery on the basis of the SOC and the vehicle maximum current and the battery internal resistance at the start of the vehicle.

상기 배터리 내부 저항(

Figure 112016066803712-pat00004
)은
Figure 112016066803712-pat00005
이며, 상기 시동 시 차량 부하 저항(
Figure 112016066803712-pat00006
)은,
Figure 112016066803712-pat00007
이다. 여기서, 상기
Figure 112016066803712-pat00008
는 차량 시동 시 피크 전압이고, 상기
Figure 112016066803712-pat00009
는 차량 시동 시 피크 전류이다.The battery internal resistance (
Figure 112016066803712-pat00004
)silver
Figure 112016066803712-pat00005
, The vehicle load resistance at the time of starting
Figure 112016066803712-pat00006
)silver,
Figure 112016066803712-pat00007
to be. Here,
Figure 112016066803712-pat00008
Is the peak voltage at the start of the vehicle,
Figure 112016066803712-pat00009
Is the peak current at the start of the vehicle.

상기 시동 시 차량 최대 전류(

Figure 112016066803712-pat00010
)는,
Figure 112016066803712-pat00011
이며, 상기
Figure 112016066803712-pat00012
는 상기 OCV 추정 모듈에서 추정된 OCV이고, 상기
Figure 112016066803712-pat00013
는 배터리 내부 저항이다.The maximum vehicle current at the start (
Figure 112016066803712-pat00010
),
Figure 112016066803712-pat00011
, And
Figure 112016066803712-pat00012
Is the OCV estimated by the OCV estimation module,
Figure 112016066803712-pat00013
Is the internal resistance of the battery.

상기 SOF 추정 모듈에서 추정된 SOF는,

Figure 112016066803712-pat00014
이다.The SOF estimated by the SOF estimation module includes:
Figure 112016066803712-pat00014
to be.

상기 배터리 시동 성능 추정부는 상기 배터리 시동 성능 추정 모듈에서 추정된 SOF를 보정하는 SOF 보정 모듈을 더 포함하고, 상기 SOF 보정 모듈은 상기 배터리가 충전 상태인지 방전 상태인지 판단하고, 상기 배터리가 충전 상태일 경우, 상기 SOF에 보정되는 SOF 보정값은 상기 배터리가 충전상태일 때 양수 값을 가지며 충전시간에 비례하고, 반대로 배터리가 방전 상태일 경우 음수 값을 가지며 방전 시간에 비례하게 된다.The battery starting performance estimating unit may further include an SOF correction module for correcting the SOF estimated by the battery starting performance estimating module, wherein the SOF correction module determines whether the battery is in a charged state or a discharged state, The SOF correction value corrected to the SOF has a positive value when the battery is in the charging state and is proportional to the charging time. On the contrary, when the battery is discharged, the SOF correction value has a negative value and is proportional to the discharging time.

또한, 본 발명은 배터리 정보 획득부가 배터리 정보를 획득하는 단계와, 상기 배터리 정보를 기반으로 추정된 배터리의 OCV(Open Circuit Voltage)와 배터리의 내부 저항, 및 시동 시 차량 최대 전류를 기반으로 배터리 시동 성능 추정부가 배터리의 SOF(State of Function)를 추정하는 단계를 포함하는 배터리 시동 성능 추정 방법을 제공한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method for controlling a battery, comprising: acquiring battery information from a battery information acquiring unit; determining an OCV (Open Circuit Voltage) of the battery based on the battery information and an internal resistance of the battery, And estimating a SOF (State of Function) of the battery by the performance estimating unit.

상기 배터리 정보는 상기 전류 정보와 온도 정보 및 전압 정보를 포함한다.The battery information includes the current information, the temperature information, and the voltage information.

상기 배터리 정보를 기반으로 추정된 배터리의 OCV(Open Circuit Voltage)와 배터리의 내부 저항, 및 시동 시 차량 최대 전류를 기반으로 배터리 시동 성능 추정부가 배터리의 SOF(State of Function)를 추정하는 단계는, 상기 배터리 정보로 SOC 추정 모듈이 상기 배터리의 SOC(State of Charge)를 추정하는 단계와, 상기 SOC를 기반으로 OCV 추정 모듈이 상기 배터리의 OCV(Open Circuit Voltage)를 추정하는 단계, 상기 배터리가 장착된 차량의 시동을 시동 감지 모듈이 감지하는 단계, 상기 배터리의 배터리 내부 저항을 배터리 내부 저항 추정 모듈이 추정하는 단계, 시동 시 차량 부하 저항을 시동 시 차량 부하 저항 추정 모듈이 추정하는 단계, 시동 시 차량 최대 전류를 시동 시 차량 최대 전류 추정 모듈이 추정하는 단계, 및 상기 SOC와 상기 시동 시 차량 최대 전류 및 상기 배터리 내부 저항을 기반으로 SOF 추정 모듈이 상기 배터리의 SOF(State of Function)를 추정하는 단계를 포함한다.Estimating a state of function (SOF) of the battery based on the OCV (Open Circuit Voltage) of the battery estimated based on the battery information, the internal resistance of the battery, and the vehicle maximum current at startup, Estimating an SOC (State of Charge) of the battery based on the battery information; estimating an OCV (Open Circuit Voltage) of the battery based on the SOC; A step of estimating the internal resistance of the battery by the battery internal resistance estimation module, a step of estimating the vehicle load resistance at the time of starting the vehicle by the vehicle load resistance estimation module, Estimating a vehicle maximum current at a starting time by a vehicle maximum current estimation module, and estimating a vehicle maximum current and the battery Based on the internal resistance and the SOF estimation module comprising estimating the SOF (State of Function) of the battery.

상기 상기 배터리의 배터리 내부 저항을 배터리 내부 저항 추정 모듈이 추정하는 단계에서 추정된 배터리 내부 저항(

Figure 112016066803712-pat00015
)은,
Figure 112016066803712-pat00016
이다.The battery internal resistance of the battery is estimated by the internal resistance estimation module of the battery,
Figure 112016066803712-pat00015
)silver,
Figure 112016066803712-pat00016
to be.

상기 시동 시 차량 부하 저항을 시동 시 차량 부하 저항 추정 모듈이 추정하는 단계에서 추정된 시동 시 차량 부하 저항(

Figure 112016066803712-pat00017
)은,
Figure 112016066803712-pat00018
이며, 상기
Figure 112016066803712-pat00019
는 차량 시동 시 피크 전압이고, 상기
Figure 112016066803712-pat00020
는 차량 시동 시 피크 전류이다.The vehicle load resistance at the time of starting is estimated by the vehicle load resistance estimation module at the time of starting,
Figure 112016066803712-pat00017
)silver,
Figure 112016066803712-pat00018
, And
Figure 112016066803712-pat00019
Is the peak voltage at the start of the vehicle,
Figure 112016066803712-pat00020
Is the peak current at the start of the vehicle.

상기 시동 시 차량 최대 전류를 시동 시 차량 최대 전류 추정 모듈이 추정하는 단계에서 추정된 시동 시 차량 최대 전류(

Figure 112016066803712-pat00021
)는,
Figure 112016066803712-pat00022
이며, 상기
Figure 112016066803712-pat00023
는 상기 OCV 추정 모듈에서 추정된 OCV이고, 상기
Figure 112016066803712-pat00024
는 배터리 내부 저항이다.The maximum current of the vehicle at the time of starting is estimated by the maximum current estimation module of the vehicle at the time of starting,
Figure 112016066803712-pat00021
),
Figure 112016066803712-pat00022
, And
Figure 112016066803712-pat00023
Is the OCV estimated by the OCV estimation module,
Figure 112016066803712-pat00024
Is the internal resistance of the battery.

상기 SOC와 상기 시동 시 차량 최대 전류 및 상기 배터리 내부 저항을 기반으로 SOF 추정 모듈이 상기 배터리의 SOF(State of Function)를 추정하는 단계에서 추정된 SOF는,

Figure 112016066803712-pat00025
이다.The SOF estimated in the SOF estimation module estimating the SOF of the battery based on the SOC, the vehicle maximum current at the start, and the battery internal resistance,
Figure 112016066803712-pat00025
to be.

또한, 본 발명은 상기 SOC와 상기 시동 시 차량 최대 전류 및 상기 배터리 내부 저항을 기반으로 SOF 추정 모듈이 상기 배터리의 SOF(State of Function)를 추정하는 단계에서 추정된 SOF를 SOF 보정 모듈이 보정하는 단계를 더 포함하고, 상기 SOC와 상기 시동 시 차량 최대 전류 및 상기 배터리 내부 저항을 기반으로 SOF 추정 모듈이 상기 배터리의 SOF(State of Function)를 추정하는 단계에서 추정된 SOF를 SOF 보정 모듈이 보정하는 단계는, 상기 배터리가 충전 상태인지 방전 상태인지 SOF 보정 모듈이 판단하는 단계와, 상기 배터리가 충전 상태일 경우, 상기 SOF 보정 모듈이 상기 배터리의 충전 시간에 비례하며 양수 값을 가지는 SOF 보정값으로 상기 SOF를 보정하는 단계와, 상기 배터리가 방전 상태일 경우, 상기 SOF 보정 모듈이 상기 배터리의 방전 시간에 비례하며 음수 값을 가지는 SOF 보정값으로 상기 SOF를 보정하는 단계를 포함한다.Further, the SOF correction module corrects the SOF estimated at the step of estimating the SOF (State of Function) of the battery based on the SOC, the vehicle maximum current at the time of starting, and the battery internal resistance Wherein the SOF estimation module estimates an SOF estimated in a state of function of the battery based on the SOC, the vehicle maximum current at the start, and the battery internal resistance, Wherein the SOF correction module determines whether the battery is in a charged state or a discharged state, and determining that the SOF correction module is in an SOF correction value, which is proportional to a charging time of the battery and has a positive value, Correcting the SOF with the discharge time of the battery when the battery is in a discharged state, And correcting the SOF with an SOF correction value.

본 발명은 배터리의 OCV를 기반으로 배터리의 SOF를 예측할 수 있는 배터리 시동 성능 추정 시스템 및 그 방법을 제공할 수 있다.The present invention can provide a battery starting performance estimation system and method that can predict the SOF of a battery based on the OCV of the battery.

또한, 본 발명은 예측된 SOF를 배터리의 전류 흐름 방향과, 전류 세기 및 전류가 흐르는 지속 시간에 따라 보정하여 보다 정확하게 SOF를 예측할 수 있는 배터리 시동 성능 추정 시스템 및 그 방법을 제공할 수 있다.In addition, the present invention can provide a battery starting performance estimation system and method capable of predicting SOF more precisely by correcting the predicted SOF according to the current flow direction of the battery, the current intensity, and the duration of current flow.

도 1은 본 발명에 따른 배터리 시동 성능 추정 시스템의 블록도.
도 2는 본 발명에 따른 배터리 시동 성능 추정 시스템에서 차량 시동 시 전압과 전류를 나타낸 그래프.
도 3과 도 4는 실제 차량에서 배터리의 충전과 방전 상황에 따라 차량에 시동이 걸렸을 때 측정된 SOF 값의 예시 그래프.
도 5는 본 발명에 따른 배터리 시동 성능 추정 방법의 순서도.
도 6은 배터리 내부 저항에서의 전압 강하를 설명하기 위한 회로도이다.1 is a block diagram of a battery starting performance estimation system in accordance with the present invention;
2 is a graph showing voltage and current at the start of a vehicle in the battery starting performance estimation system according to the present invention.
FIGS. 3 and 4 are graphs showing exemplary SOF values measured when a vehicle is started according to the charging and discharging conditions of a battery in an actual vehicle. FIG.
5 is a flowchart of a method for estimating battery starting performance according to the present invention.
6 is a circuit diagram for explaining the voltage drop in the internal resistance of the battery.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면상의 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.It will be apparent to those skilled in the art that the present invention may be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, It is provided to let you know. Like reference numerals refer to like elements throughout.

도 1은 본 발명에 따른 배터리 시동 성능 추정 시스템의 블록도이다.1 is a block diagram of a battery starting performance estimation system according to the present invention.

본 발명에 따른 배터리 시동 성능 추정 시스템은 도 1에 도시된 바와 같이, 배터리 정보 획득부(100)와, 배터리 정보 획득부(100)에서 획득된 배터리 정보로 SOF를 추정하는 배터리 시동 성능 추정부(200), 및 배터리 시동 성능 추정부(200)에서 추정된 SOF를 출력하는 출력부(290)를 포함한다. 또한, 출력부(290)에서 출력된 신호는 LIN 통신을 통해 수행될 수 있으며, LIN 통신을 통해 출력되는 신호는 ECU(300)로 출력될 수 있다.As shown in FIG. 1, the battery starting performance estimating system according to the present invention includes a battery information obtaining unit 100, a battery starting performance estimating unit (not shown) for estimating SOF based on battery information obtained by the battery information obtaining unit 100 And an output unit 290 for outputting the SOF estimated by the battery starting performance estimating unit 200. [ Also, the signal output from the output unit 290 may be performed through the LIN communication, and the signal output through the LIN communication may be output to the ECU 300.

배터리 정보 획득부(100)는 SOF를 추정하기 위한 기본 정보인 배터리 정보를 획득한다. 여기서, 배터리 정보는 배터리의 전류 정보와 온도 정보 및 전압 정보를 포함하며, 이에 따라, 배터리 정보 획득부(100)는 배터리의 전류 정보를 획득하는 전류 정보 획득 모듈(110)과, 배터리의 온도 정보를 획득하는 온도 정보 획득 모듈(120), 및 배터리의 전압 정보를 획득하는 전압 정보 획득 모듈(130)을 포함한다. 또한, 배터리 정보 획득부(100)에서 획득된 배터리 정보는 후술될 SOF 추정부(200)에 전달된다.The battery information obtaining unit 100 obtains battery information, which is basic information for estimating the SOF. Here, the battery information includes current information of the battery, temperature information, and voltage information. Accordingly, the battery information obtaining unit 100 includes a current information obtaining module 110 that obtains current information of the battery, And a voltage information acquisition module 130 for acquiring voltage information of the battery. The battery information acquired by the battery information acquiring unit 100 is transmitted to the SOF estimating unit 200, which will be described later.

배터리 시동 성능 추정부(200)는 배터리 정보 획득부(100)에서 전달된 배터리 정보를 기반으로 SOF를 추정한다. 이를 위해서, 배터리 시동 성능 추정부(200)는 신호 처리 모듈에서 전달된 배터리 정보를 기반으로 SOC를 추정하는 SOC 추정 모듈(220)과, 추정된 SOC를 기반으로 OCV를 추정하는 OCV 추정 모듈(230), 배터리 정보를 기반으로 배터리 내부 저항을 추정하는 배터리 내부 저항 추정 모듈(240), 시동 시 차량 부하 저항을 추정하는 시동 시 차량 부하 저항 추정 모듈(250), 및 OCV와 배터리 내부 저항 및 시동 시 차량 부하 저항으로 SOF를 추정하는 SOF 추정 모듈(270)을 포함한다.The battery start performance estimating unit 200 estimates the SOF based on the battery information transmitted from the battery information acquiring unit 100. To this end, the battery starting performance estimating unit 200 includes an SOC estimating module 220 for estimating an SOC based on the battery information transmitted from the signal processing module, an OCV estimating module 230 for estimating OCV based on the estimated SOC, A battery internal resistance estimation module 240 for estimating a battery internal resistance based on the battery information, a vehicle load resistance estimation module 250 for estimating a vehicle load resistance at startup, and an OCV, a battery internal resistance, And an SOF estimation module 270 for estimating the SOF with the vehicle load resistance.

SOC 추정 모듈(220)은 배터리 정보를 기반으로 SOC(State of Charge)를 추정한다. 여기서, SOC의 추정은 배터리 전류값을 적산하여 수행할 수 있으며, 배터리 전류값과 전압값으로 기전력을 산출한 후, 배터리 온도값과 기전력으로 추정할 수도 있다. 즉, 본 발명에서 SOC의 추정은 어떠한 방법으로 수행되더라도 무방하다.The SOC estimation module 220 estimates the SOC (State of Charge) based on the battery information. Here, the estimation of the SOC can be performed by integrating the battery current value, and after calculating the electromotive force by the battery current value and the voltage value, it can be estimated by the battery temperature value and the electromotive force. That is, the estimation of the SOC in the present invention may be performed by any method.

OCV 추정 모듈(230)은 SOC 추정 모듈(220)에서 추정된 SOC를 기반으로

Figure 112016066803712-pat00026
(Open Circuit Voltage)를 추정한다. 이를 위해서, OCV 추정 모듈(230)은 배터리 내부 저항과 시동 시 차량의 부하 저항(스타트 모터의 저항)을 현재 시동 바로 이전의 차량 시동 시 구하여 SOF를 예측할 수 있도록 한다.The OCV estimation module 230 determines the OCV based on the SOC estimated by the SOC estimation module 220
Figure 112016066803712-pat00026
(Open Circuit Voltage). To this end, the OCV estimation module 230 estimates the SOF by calculating the battery internal resistance and the load resistance of the vehicle (resistance of the start motor) at the start of the vehicle just before the start of the vehicle.

도 2는 본 발명에 따른 배터리 시동 성능 추정 시스템에서 차량 시동 시 전압과 전류를 나타낸 그래프이다.2 is a graph showing voltage and current at the start of the vehicle in the battery starting performance estimation system according to the present invention.

배터리 내부 저항 추정 모듈(240)은 도 2를 참조하면, 차량 시동 시 배터리 전압의 변화량인

Figure 112017089256440-pat00027
와 배터리 전류의 변화량인
Figure 112017089256440-pat00028
를 통해 배터리 내부 저항을 추정한다. 이는 차량 시동 시 전류의 변화가 크므로 감지가 용이하기 때문이다. 여기서, 배터리 내부 저항 추정 모듈(240)에서 추정되는 배터리 내부 저항(
Figure 112017089256440-pat00029
)은 아래의 수학식 1과 같다.Referring to FIG. 2, the battery internal resistance estimation module 240 estimates the variation of the battery voltage
Figure 112017089256440-pat00027
And the variation of the battery current
Figure 112017089256440-pat00028
To estimate the internal resistance of the battery. This is because the change of the current at the start of the vehicle is large and it is easy to detect. Here, the battery internal resistance estimated by the battery internal resistance estimation module 240
Figure 112017089256440-pat00029
) ≪ / RTI >

Figure 112016066803712-pat00030
Figure 112016066803712-pat00030

시동 시 차량 부하 저항 추정 모듈(250)은 차량 시동 시 피크 전류와 전압을 통해 시동 시 차량 부하 저항(

Figure 112016066803712-pat00031
)을 추정한다. 여기서, 시동 시 차량 부하 저항은 차량 시동 시 피크 전압(
Figure 112016066803712-pat00032
)을 차량 시동 시 피크 전류(
Figure 112016066803712-pat00033
)로 나누어 구할 수 있으며, 이는 아래의 수학식 2와 같이 나타낼 수 있다.The vehicle load resistance estimation module 250 at startup calculates the vehicle load resistance (< RTI ID = 0.0 >
Figure 112016066803712-pat00031
). Here, the vehicle load resistance at the time of starting is the peak voltage
Figure 112016066803712-pat00032
) To the peak current (
Figure 112016066803712-pat00033
), Which can be expressed by the following equation (2).

Figure 112016066803712-pat00034
Figure 112016066803712-pat00034

시동 시 차량 최대 전류 추정 모듈(260)은 배터리 내부 저항과 시동 시 차량 부하 저항 및 OCV를 이용하여 시동 시 차량 최대 전류를 추정한다. 여기서, 시동 시 차량 최대 전류 추정 모듈(260)에서 추정되는 시동 시 차량 최대 전류(

Figure 112016066803712-pat00035
)는 아래의 수학식 3과 같이 구할 수 있다.The starting maximum vehicle current estimation module 260 estimates the maximum vehicle current at startup using the internal resistance of the battery, the vehicle load resistance at startup, and the OCV. Here, the maximum vehicle current at start-up estimated by the vehicle maximum current estimation module 260 at startup
Figure 112016066803712-pat00035
) Can be obtained as shown in Equation (3) below.

Figure 112016066803712-pat00036
Figure 112016066803712-pat00036

SOF 추정 모듈(270)은 추정된 OCV와 시동 시 차량 최대 전류 및 배터리 내부 저항을 기반으로 SOF(State of Function)를 추정한다. SOF 추정 모듈(270)에서 추정되는 SOF는 OCV에 시동 시 차량 최대 전류와 배터리 내부 저항을 곱한값을 제하여 구할 수 있으며, 이는 아래의 수학식 4와 같다.The SOF estimation module 270 estimates the SOF (State of Function) based on the estimated OCV, the vehicle maximum current at start-up, and the battery internal resistance. The SOF estimated by the SOF estimation module 270 can be obtained by subtracting the value obtained by multiplying the OCV by the maximum current of the vehicle and the internal resistance of the battery.

Figure 112016066803712-pat00037
Figure 112016066803712-pat00037

이와 같이, 본 발명은 OCV와 시동 시 차량 최대 전류 및 배터리 내부 저항을 이용하여 SOF를 예측할 수 있다. 즉, 차량에서 시동이 걸릴 때 매우 큰 전류를 출력하며, 배터리의 내부 저항에 의한 전압 강하로 시동이 걸리는 순간 배터리의 출력 전압은 매우 낮아지게 된다. 따라서, 본 발명은 추정된 SOC를 통해 현재 배터리의 안정화 전압(

Figure 112016066803712-pat00038
)을 추정하는 것이다.As described above, the present invention can predict the SOF using OCV and the vehicle maximum current and the battery internal resistance at the time of starting. That is, a very large current is output when the vehicle is started, and the output voltage of the battery becomes very low as soon as the starter starts due to the voltage drop due to the internal resistance of the battery. Therefore, according to the present invention, the stabilization voltage of the present battery
Figure 112016066803712-pat00038
).

하지만, 본 발명은 이에 한정되지 않고 예측된 SOF를 보다 정확하게 보정할 수 있다. 실질적으로 SOF는 OCV에 의해 결정되지 않으며, 실제로 SOF를 측정해보면 배터리의 안정화 상태에 따라 영향을 받는다. 즉, 시동을 걸기 전 배터리가 방전 전류에 영향을 받아 전압이 낮아진 상황이면 SOF가 낮아지고, 시동을 걸기 전 배터리가 충전 전류에 영향을 받아 전압이 높아진 상황이면 SOF가 높아진다. 따라서, 본 발명은 SOF 추정 모듈(270)에서 추정된 SOF를 보정하는 SOF 보정 모듈(280)을 더 구비할 수 있다.However, the present invention is not limited to this, and it is possible to more accurately correct the predicted SOF. In practice, SOF is not determined by the OCV, and actually measured SOF is affected by the stabilization state of the battery. That is, if the battery is affected by the discharge current and the voltage is lowered before starting, the SOF is lowered. If the battery is affected by the charging current and the voltage is increased before starting, the SOF becomes higher. Accordingly, the present invention may further comprise an SOF correction module 280 for correcting the SOF estimated by the SOF estimation module 270. [

도 3과 도 4는 실제 차량에서 배터리의 충전과 방전 상황에 따라 차량에 시동이 걸렸을 때 측정된 SOF 값의 예시 그래프이다.3 and 4 are graphs showing an example of the measured SOF values when the vehicle is started according to the charging and discharging conditions of the battery in the actual vehicle.

SOF 보정 모듈(280)은 시동이 걸리기 전까지 배터리의 전류 방향(충전, 방전)과 전류 세기, 전류 지속 시간에 따른 보정값을 SOF 추정 모듈(270)에서 추정된 SOF에 더하여 추정되는 SOF의 정밀도를 증가시킨다. 도 4에 도시된 바와 같이, SOF는 배터리가 방전되는 상태에서 시간이 지날수록 감소하는 것으로 나타났으며, 도 5에 도시된 바와 같이, 배터리가 충전되는 상태에서 시간이 지날수록 증가하는 것으로 나타났다. 즉, SOF 보정값은 배터리가 충전 상태일 경우 배터리의 충전 시간에 비례하며 양수 값을 가지며, 배터리가 방전 상태일 경우 배터리의 방전 시간에 비례하되 음수 값을 가진다. 따라서, SOF 보정 모듈(280)은 배터리가 충전 상태인지 방전 상태인지 판단하고, 그 결과에 따라 상기와 같은 SOF 보정값을 적용한다.
The SOF correction module 280 adds the correction value according to the current direction (charge, discharge), the current intensity, and the current duration of the battery to the estimated SOF in the SOF estimation module 270 until the start of the operation, . As shown in FIG. 4, the SOF decreases as the battery discharges over time. As shown in FIG. 5, the SOF increases as the battery is charged. That is, the SOF correction value has a positive value proportional to the charging time of the battery when the battery is in a charged state, and has a negative value in proportion to the discharge time of the battery when the battery is discharged. Accordingly, the SOF correction module 280 determines whether the battery is in a charged state or a discharged state, and applies the SOF correction value as described above according to the result.

다음은 본 발명에 따른 배터리 시동 성능 추정 방법에 대해 도면을 참조하여 설명한다. 후술될 내용 중 전술된 본 발명에 따른 배터리 시동 성능 추정 시스템의 설명과 중복되는 내용은 생략하거나 간략히 설명한다.Next, a method of estimating battery starting performance according to the present invention will be described with reference to the drawings. The contents overlapping with those of the above-described battery starting performance estimation system according to the present invention will be omitted or briefly described.

도 5는 본 발명에 따른 배터리 시동 성능 추정 방법의 순서도이다.5 is a flowchart of a method for estimating battery starting performance according to the present invention.

본 발명에 따른 배터리 시동 성능 추정 방법은 도 5에 도시된 바와 같이, 배터리 정보를 획득하는 단계(S1)와, 배터리 시동 성능을 추정하는 단계(S2), 및 배터리 시동 성능을 보정하는 단계(S3)를 포함한다.As shown in FIG. 5, the battery starting performance estimating method according to the present invention includes a step S1 of obtaining battery information, a step S2 estimating a battery starting performance, and a step S3 of correcting the battery starting performance ).

배터리 정보를 획득하는 단계(S1)는 MCU가 작동(S1-1)되면 배터리 정보 획득부가 배터리로부터 전류 정보와 온도 정보 및 전압 정보를 획득(S1-2)한다.The step S1 of acquiring battery information acquires current information, temperature information, and voltage information from the battery (S1-2) when the MCU is operated (S1-1).

배터리 시동 성능을 추정하는 단계(S2)는 배터리 정보를 획득하는 단계(S1)에서 획득된 배터리 정보를 기반으로 배터리 시동 성능 추정부가 배터리의 시동 성능을 추정한다. 이를 위해서, 배터리 시동 성능을 추정하는 단계(S2)는 SOC를 추정하는 단계(S2-1)와 OCV를 추정하는 단계(S2-2), 차량 시동을 감지하는 단계(S2-3), 배터리 내부 저항과 시동 시 차량 부하 저항을 추정하는 단계(S2-4), SOF를 추정하는 단계(S2-5)를 포함한다.The step S2 of estimating the battery starting performance estimates the starting performance of the battery starting performance estimating unit based on the battery information acquired in the step S1 of acquiring the battery information. To this end, the step S2 of estimating the battery starting performance includes a step S2-1 of estimating the SOC, a step S2-2 of estimating the OCV, a step S2-3 of sensing the starting of the vehicle, A step S2-4 of estimating the resistance of the vehicle load at the time of start of operation, and a step S2-5 of estimating the SOF.

SOC를 추정하는 단계(S2-1)는 SOC 추정 모듈이 배터리 정보를 기반으로 배터리의 SOC를 추정한다.In step S2-1 of estimating the SOC, the SOC estimation module estimates the SOC of the battery based on the battery information.

OCV를 추정하는 단계(S2-2)는 OCV 추정 모듈이 SOC를 추정하는 단계(S2-1)에서 추정된 SOC를 기반으로

Figure 112016066803712-pat00039
를 추정한다. 여기서, 추정된
Figure 112016066803712-pat00040
는 다음 차량 시동 시 SOF를 추정하는데 이용된다.The step S2-2 of estimating the OCV is based on the SOC estimated in the step S2-1 in which the OCV estimation module estimates the SOC
Figure 112016066803712-pat00039
. Here,
Figure 112016066803712-pat00040
Is used to estimate the SOF at the next vehicle start-up.

차량 시동을 감지하는 단계(S2-3)는 배터리에서 출력되는 전류를 기반으로 차량 시동을 감지한다. 이를 위해서, 차량 시동을 감지하는 차량 시동 감지 모듈이 구비될 수 있으며, 차량 시동 감지 모듈은 배터리에서 출력되는 전류가 시동 전류 이상이면 차량이 시동된 것으로 판단한다. 여기서, 시동 전류는 예를 들어, 500A일 수 있으나 이는 차량 종류 등에 따라 달라질 수 있다.The step S2-3 of detecting the vehicle start senses the vehicle start based on the current output from the battery. For this purpose, a vehicle start detection module may be provided for detecting a vehicle start. The vehicle start detection module determines that the vehicle is started when the current output from the battery is greater than the start current. Here, the starting current may be, for example, 500 A, but this may vary depending on the type of vehicle and the like.

배터리 내부 저항과 시동 시 차량 부하 저항을 추정하는 단계(S2-4)는 배터리 내부 저항 추정 모듈이 차량 시동 시

Figure 112016066803712-pat00041
와
Figure 112016066803712-pat00042
를 통해 배터리 내부 저항을 추정하고, 시동 시 차량 부하 저항 추정 모듈이 차량 시동 시 피크 전류와 전압을 통해 시동 시 차량 부하 저항(
Figure 112016066803712-pat00043
)을 추정한다. 이는 전술된 수학식 1 및 수학식 2와 같이 구할 수 있다.The step S2-4 of estimating the internal resistance of the battery and the vehicle load resistance at the start may be performed by the internal resistance estimation module
Figure 112016066803712-pat00041
Wow
Figure 112016066803712-pat00042
And estimates the internal resistance of the battery through the peak current and the voltage at the start of the vehicle load resistance estimation module.
Figure 112016066803712-pat00043
). This can be obtained by the above-described equations (1) and (2).

또한, 여기서, 시동 시 차량 최대 전류 추정 모듈이 시동 시 차량 최대 전류를 추정하는 단계를 포함하며, 시동 시 차량 최대 전류는 전술된 수학식 3과 같이 구할 수 있다.Here, the vehicle maximum current estimation module at startup may include estimating the vehicle maximum current at startup, and the vehicle maximum current at startup may be calculated as Equation (3).

SOF를 추정하는 단계(S2-5)는 SOF 추정 모듈이,

Figure 112016066803712-pat00044
와 시동 시 차량 최대 전류 및 배터리 내부 저항을 기반으로 SOF를 추정한다. 이때 추정되는 SOF는 전술된 수학식 4와 같다.In step S2-5 of estimating the SOF,
Figure 112016066803712-pat00044
And SOF based on the maximum current of the vehicle and the internal resistance of the battery at the time of starting. The SOF estimated at this time is as shown in Equation (4).

배터리 시동 성능을 보정하는 단계(S3)는 SOF 보정 모듈이, 전술된 SOF를 추정하는 단계(S2-5)에서 추정된 SOF를 보정한다. 이를 위해서, 배터리 시동 성능을 보정하는 단계(S3)는 배터리 전류 방향을 판단하는 단계(S3-1)와 타이머를 리셋하는 단계(S3-2), SOF를 보정하는 단계(S3-3, S3-5) 및 보정된 SOF를 출력하는 단계(S3-4, S3-6)를 포함한다.The step S3 of correcting the battery starting performance corrects the estimated SOF in the step S2-5 in which the SOF correction module estimates the SOF described above. To this end, the step S3 of correcting the battery starting performance includes a step S3-1 of determining the battery current direction, a step S3-2 of resetting the timer, a step S3-3, S3- 5) and outputting the corrected SOF (S3-4, S3-6).

배터리 전류 방향을 판단하는 단계(S3-1)는 SOF 보정 모듈이 배터리 전류 방향을 판단한다. 여기서, 배터리 전류 방향은 배터리가 충전되는 상태인지 방전되는 상태인지를 의미하며, 배터리의 전류 방향이 변경될 경우 후술될 타이머를 리셋하는 단계(S3-2)를 수행한다.In the step S3-1 of determining the battery current direction, the SOF correction module determines the battery current direction. Here, the battery current direction means whether the battery is charged or discharged, and when the current direction of the battery is changed, a step S3-2 of resetting a timer to be described later is performed.

타이머를 리셋하는 단계(S3-2)는 배터리 전류 방향을 판단하는 단계(S3-1)에서 배터리의 전류 방향이 변경되었을 경우, 배터리의 충전 시간 또는 배터리의 방전 시간을 리셋한다. 즉, 배터리에서 전류가 나가거나 들어가는 시간을 리셋하여 배터리 전류 방향이 변경된 이후부터 시간이 재측정되도록 한다.The step S3-2 of resetting the timer resets the charging time of the battery or the discharging time of the battery when the current direction of the battery is changed in the step S3-1 of determining the battery current direction. That is, the time when the current flows out of the battery is reset, and the time is measured again after the battery current direction is changed.

SOF를 보정하는 단계(S3-3)는 타이머를 리셋하는 단계(S3-2)에서 리셋된 후 흐른 시간을 기반으로 SOF를 추정하는 단계(S2-5)에서 추정된 SOF를 보정한다. 여기서, 보정되는 SOF값은 배터리가 충전 상태일 경우 충전되는 시간이 비례하며 양수 값을 가지며, 배터리가 방전 상태일 경우 방전되는 시간에 비례하되 음수 값을 가진다.The step of correcting the SOF (S3-3) corrects the estimated SOF in the step S2-5 of estimating the SOF based on the time after the reset in the step S3-2 of resetting the timer. Here, the corrected SOF value has a positive value in proportion to the charging time when the battery is in a charged state, and has a negative value in proportion to the discharging time when the battery is in a discharged state.

보정된 SOF를 출력하는 단계(S3-4)는 SOF를 보정하는 단계(S3-3)에서 보정된 SOF를 출력한다. 여기서, 보정된 SOF의 출력은 LIN 통신을 통해 수행될 수 있으며, 출력되는 보정된 SOF는 ECU에 출력될 수 있다.The step (S3-4) of outputting the corrected SOF outputs the corrected SOF in the step (S3-3) of correcting the SOF. Here, the output of the corrected SOF can be performed through the LIN communication, and the output corrected corrected SOF can be output to the ECU.

배터리 전류 방향을 판단하는 단계(S3-1)에서 배터리의 전류 방향이 변경되지 않았을 경우, 타이머를 리셋하는 단계(S3-2)를 생략하고 SOF를 보정하는 단계(S3-5)와 보정된 SOF를 출력하는 단계(S3-6)를 수행한다. 여기서, S3-5단계와 S3-6단계는 전술된 S3-3단계 및 S3-4단계와 동일하다.A step S3-5 of correcting the SOF by omitting the step S3-2 of resetting the timer if the current direction of the battery is not changed in the step S3-1 of determining the battery current direction, (Step S3-6). Steps S3-5 and S3-6 are the same as steps S3-3 and S3-4 described above.

한편, 본 발명은 배터리 시동 성능을 보정하는 단계(S3)가 생략될 경우, SOF를 추정하는 단계(S2-5)에서 추정된 SOF를 출력한다.On the other hand, when the step S3 of correcting the battery starting performance is omitted, the present invention outputs the estimated SOF in the step S2-5 of estimating the SOF.

이상에서는 도면 및 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the present invention as defined by the appended claims. You will understand.

100: 배터리 정보 획득부 110: 전류 정보 획득 모듈
120: 온도 정보 획득 모듈 130: 전압 정보 획득 모듈
200: 배터리 시동 성능 추정부 210: 신호처리 모듈
220: SOC 추정 모듈 230: OCV 추정 모듈
240: 배터리 내부 저항 추정 모듈
250: 시동 시 차량 부하 저항 추정 모듈
260: 시동 시 차량 최대 전류 추정 모듈
270: SOF 추정 모듈 280: SOF 보정 모듈
290: 출력부 300: ECU100: Battery information acquisition unit 110: Current information acquisition module
120: Temperature information acquisition module 130: Voltage information acquisition module
200: Battery start performance estimation unit 210: Signal processing module
220: SOC estimation module 230: OCV estimation module
240: Battery internal resistance estimation module
250: Vehicle load resistance estimation module at start-up
260: Vehicle maximum current estimation module at startup
270: SOF estimation module 280: SOF correction module
290: output unit 300: ECU

Claims (16)

배터리 정보를 획득하는 배터리 정보 획득부와,
상기 배터리 정보를 기반으로 추정된 배터리의 OCV(Open Circuit Voltage)와 배터리의 내부 저항, 및 시동 시 차량 최대 전류를 기반으로 배터리의 SOF(State of Function)를 추정하는 배터리 시동 성능 추정부를 포함하며,
상기 배터리 정보 획득부는, 상기 배터리의 전류 정보를 획득하는 전류 정보 획득 모듈과, 상기 배터리의 온도 정보를 획득하는 온도 정보 획득 모듈, 및 상기 배터리의 전압 정보를 획득하는 전압 정보 획득 모듈을 포함하며, 상기 배터리 정보는 상기 전류 정보와 온도 정보 및 전압 정보를 포함하고,
상기 배터리 시동 성능 추정부는, 상기 전류 정보 획득 모듈에서 획득된 상기 배터리 정보로 상기 배터리의 SOC(State of Charge)를 추정하는 SOC 추정 모듈과, 상기 SOC 추정 모듈에서 추정된 SOC를 기반으로 상기 배터리의 OCV(Open Circuit Voltage)를 추정하는 OCV 추정 모듈, 상기 배터리의 배터리 내부 저항을 추정하는 배터리 내부 저항 추정 모듈, 시동 시 차량 부하 저항을 추정하는 시동 시 차량 부하 저항 추정 모듈, 시동 시 차량 최대 전류를 추정하는 시동 시 차량 최대 전류 추정 모듈, 및 상기 SOC와 상기 시동 시 차량 최대 전류 및 상기 배터리 내부 저항을 기반으로 상기 배터리의 SOF(State of Function)를 추정하는 SOF 추정 모듈을 포함하며,
상기 배터리 내부 저항(
Figure 112017089256440-pat00073
)은,
Figure 112017089256440-pat00074
이고, 상기 ΔV는 배터리 전압의 변화량이며, 상기 ΔI는 배터리 전류의 변화량이고,
상기 시동 시 차량 부하 저항(
Figure 112017089256440-pat00075
)은,
Figure 112017089256440-pat00076
이며, 상기
Figure 112017089256440-pat00077
는 차량 시동 시 피크 전압이고, 상기
Figure 112017089256440-pat00078
는 차량 시동 시 피크 전류이고,
상기 시동 시 차량 최대 전류(
Figure 112017089256440-pat00079
)는,
Figure 112017089256440-pat00080
이며, 상기
Figure 112017089256440-pat00081
는 상기 OCV 추정 모듈에서 추정된 OCV이고, 상기
Figure 112017089256440-pat00082
는 배터리 내부 저항이고,
상기 SOF 추정 모듈에서 추정된 SOF는,
Figure 112017089256440-pat00083
이며,
상기 배터리 시동 성능 추정부는 상기 배터리 시동 성능 추정 모듈에서 추정된 SOF를 보정하는 SOF 보정 모듈을 포함하고, 상기 SOF 보정 모듈은 상기 배터리가 충전 상태인지 방전 상태인지 판단하고, 상기 SOF에 보정되는 SOF 보정값은 상기 배터리가 충전 상태일 때 양수 값을 가지며 충전 시간에 비례하고, 상기 배터리가 방전 상태일 경우, 상기 SOF에 보정되는 SOF 보정값은 상기 배터 리의 방전 시간에 비례하되 음수 값을 가지는 배터리 시동 성능 추정 시스템.A battery information acquiring unit for acquiring battery information,
A battery starting performance estimating unit estimating a state of function (SOF) of the battery on the basis of an OCV (Open Circuit Voltage) of the battery estimated based on the battery information, an internal resistance of the battery,
The battery information obtaining unit may include a current information obtaining module for obtaining current information of the battery, a temperature information obtaining module for obtaining temperature information of the battery, and a voltage information obtaining module for obtaining voltage information of the battery, Wherein the battery information includes the current information, the temperature information, and the voltage information,
The battery starting performance estimating unit includes an SOC estimating module for estimating an SOC (State of Charge) of the battery based on the battery information acquired by the current information acquiring module, and an SOC estimating module for estimating an SOC of the battery based on the SOC estimated by the SOC estimating module. An OCV estimation module for estimating an OCV (Open Circuit Voltage), a battery internal resistance estimation module for estimating a battery internal resistance of the battery, a vehicle load resistance estimation module for estimating a vehicle load resistance at startup, And a SOF estimation module for estimating a state of function (SOF) of the battery on the basis of the SOC, the vehicle maximum current at the time of starting, and the battery internal resistance,
The battery internal resistance (
Figure 112017089256440-pat00073
)silver,
Figure 112017089256440-pat00074
, DELTA V is a change amount of the battery voltage, DELTA I is a change amount of the battery current,
The vehicle load resistance at the start (
Figure 112017089256440-pat00075
)silver,
Figure 112017089256440-pat00076
, And
Figure 112017089256440-pat00077
Is the peak voltage at the start of the vehicle,
Figure 112017089256440-pat00078
Is the peak current at the start of the vehicle,
The maximum vehicle current at the start (
Figure 112017089256440-pat00079
),
Figure 112017089256440-pat00080
, And
Figure 112017089256440-pat00081
Is the OCV estimated by the OCV estimation module,
Figure 112017089256440-pat00082
Is the internal resistance of the battery,
The SOF estimated by the SOF estimation module includes:
Figure 112017089256440-pat00083
Lt;
Wherein the battery starting performance estimating unit includes an SOF correction module for correcting the SOF estimated by the battery starting performance estimating module, wherein the SOF correction module determines whether the battery is in a charged state or a discharged state, Value has a positive value when the battery is in a charged state and is proportional to the charging time, and when the battery is in a discharged state, the SOF correction value corrected to the SOF is a battery start time proportional to a discharge time of the battery, Performance estimation system. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 배터리 정보 획득부가 배터리 정보를 획득하는 단계와,
상기 배터리 정보를 기반으로 추정된 배터리의 OCV(Open Circuit Voltage)와 배터리의 내부 저항, 및 시동 시 차량 최대 전류를 기반으로 배터리 시동 성능 추정부가 배터리의 SOF(State of Function)를 추정하는 단계를 포함하며,
상기 배터리 정보는 상기 배터리의 전류 정보와 온도 정보 및 전압 정보를 포함하고,
상기 배터리 정보를 기반으로 추정된 배터리의 OCV(Open Circuit Voltage)와 배터리의 내부 저항, 및 시동 시 차량 최대 전류를 기반으로 배터리 시동 성능 추정부가 배터리의 SOF(State of Function)를 추정하는 단계는, 상기 배터리 정보로 SOC 추정 모듈이 상기 배터리의 SOC(State of Charge)를 추정하는 단계와, 상기 SOC를 기반으로 OCV 추정 모듈이 상기 배터리의 OCV(Open Circuit Voltage)를 추정하는 단계, 상기 배터리가 장착된 차량의 시동을 시동 감지 모듈이 감지하는 단계, 상기 배터리의 배터리 내부 저항을 배터리 내부 저항 추정 모듈이 추정하는 단계, 시동 시 차량 부하 저항을 시동 시 차량 부하 저항 추정 모듈이 추정하는 단계, 시동 시 차량 최대 전류를 시동 시 차량 최대 전류 추정 모듈이 추정하는 단계, 및 상기 SOC와 상기 시동 시 차량 최대 전류 및 상기 배터리 내부 저항을 기반으로 SOF 추정 모듈이 상기 배터리의 SOF(State of Function)를 추정하는 단계를 포함하며,
상기 배터리의 배터리 내부 저항을 배터리 내부 저항 추정 모듈이 추정하는 단계에서 추정된 배터리 내부 저항(
Figure 112017089256440-pat00084
)은,
Figure 112017089256440-pat00085
이고, 상기 ΔV는 배터리 전압의 변화량이며, 상기 ΔI는 배터리 전류의 변화량이고,
상기 시동 시 차량 부하 저항을 시동 시 차량 부하 저항 추정 모듈이 추정하는 단계에서 추정된 시동 시 차량 부하 저항(
Figure 112017089256440-pat00086
)은,
Figure 112017089256440-pat00087
이며, 상기
Figure 112017089256440-pat00088
는 차량 시동 시 피크 전압이고, 상기
Figure 112017089256440-pat00089
는 차량 시동 시 피크 전류이고,
상기 시동 시 차량 최대 전류를 시동 시 차량 최대 전류 추정 모듈이 추정하는 단계에서 추정된 시동 시 차량 최대 전류(
Figure 112017089256440-pat00090
)는,
Figure 112017089256440-pat00091
이며, 상기
Figure 112017089256440-pat00092
는 상기 OCV 추정 모듈에서 추정된 OCV이고, 상기
Figure 112017089256440-pat00093
는 배터리 내부 저항이며,
상기 SOC와 상기 시동 시 차량 최대 전류 및 상기 배터리 내부 저항을 기반으로 SOF 추정 모듈이 상기 배터리의 SOF(State of Function)를 추정하는 단계에서 추정된 SOF는,
Figure 112017089256440-pat00094
이고,
상기 SOC와 상기 시동 시 차량 최대 전류 및 상기 배터리 내부 저항을 기반으로 SOF 추정 모듈이 상기 배터리의 SOF(State of Function)를 추정하는 단계에서 추정된 SOF를 SOF 보정 모듈이 보정하는 단계를 포함하고, 상기 SOC 와 상기 시동 시 차량 최대 전류 및 상기 배터리 내부 저항을 기반으로 SOF 추정 모듈이 상기 배터리의 SOF (State of Function)를 추정하는 단계에서 추정된 SOF를 SOF 보정 모듈이 보정하는 단계는, 상기 배터리 가 충전 상태인지 방전 상태인지 SOF 보정 모듈이 판단하는 단계와, 상기 배터리가 충전 상태일 경우, 상기 SOF 보정 모듈이 상기 배터리의 충전 시간에 비례하며 양수 값을 가지는 SOF 보정값으로 상기 SOF를 보정하는 단계와, 상기 배터리가 방전 상태일 경우, 상기 SOF 보정 모듈이 상기 배터리의 방전 시간에 비례하며 음수 값을 가지는 SOF 보정값으로 상기 SOF를 보정하는 단계를 포함하는 배터리 시동 성능 추정 방법.The battery information acquiring unit acquiring battery information,
Estimating a state of function (SOF) of the battery based on the OCV (Open Circuit Voltage) of the battery estimated based on the battery information, the internal resistance of the battery, and the vehicle maximum current at startup In addition,
Wherein the battery information includes current information of the battery, temperature information, and voltage information,
Estimating a state of function (SOF) of the battery based on the OCV (Open Circuit Voltage) of the battery estimated based on the battery information, the internal resistance of the battery, and the vehicle maximum current at startup, Estimating an SOC (State of Charge) of the battery based on the battery information; estimating an OCV (Open Circuit Voltage) of the battery based on the SOC; A step of estimating the internal resistance of the battery by the battery internal resistance estimation module, a step of estimating the vehicle load resistance at the time of starting the vehicle by the vehicle load resistance estimation module, Estimating a vehicle maximum current at a starting time by a vehicle maximum current estimation module, and estimating a vehicle maximum current and the battery Based on the internal resistance, and the SOF estimation module comprising estimating the SOF (State of Function) of the battery,
The battery internal resistance of the battery is estimated by the battery internal resistance estimation module,
Figure 112017089256440-pat00084
)silver,
Figure 112017089256440-pat00085
, DELTA V is a change amount of the battery voltage, DELTA I is a change amount of the battery current,
The vehicle load resistance at the time of starting is estimated by the vehicle load resistance estimation module at the time of starting,
Figure 112017089256440-pat00086
)silver,
Figure 112017089256440-pat00087
, And
Figure 112017089256440-pat00088
Is the peak voltage at the start of the vehicle,
Figure 112017089256440-pat00089
Is the peak current at the start of the vehicle,
The maximum current of the vehicle at the time of starting is estimated by the maximum current estimation module of the vehicle at the time of starting,
Figure 112017089256440-pat00090
),
Figure 112017089256440-pat00091
, And
Figure 112017089256440-pat00092
Is the OCV estimated by the OCV estimation module,
Figure 112017089256440-pat00093
Is the internal resistance of the battery,
The SOF estimated in the SOF estimation module estimating the SOF of the battery based on the SOC, the vehicle maximum current at the start, and the battery internal resistance,
Figure 112017089256440-pat00094
ego,
And the SOF correction module corrects the SOF estimated in the SOF estimation module estimating the SOF of the battery based on the SOC, the vehicle maximum current at the start, and the battery internal resistance, The step of the SOF correction module correcting the estimated SOF in the step of estimating the SOF (State of Function) of the battery based on the SOC, the vehicle maximum current at the start, and the battery internal resistance, The SOF correction module corrects the SOF with an SOF correction value having a positive value proportional to the charging time of the battery when the battery is in a charged state, And a SOF correction module, which is proportional to a discharge time of the battery and has a negative value when the battery is in a discharged state, The battery starting performance estimation method comprising the step of correcting the SOF value. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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