KR101926805B1 - Method and apparatus for managing battery using intelligent algorithm for battery optimization - Google Patents
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Abstract
본 발명은 배터리 관리 방법 및 장치에 관한 것이다. 본 발명에 따른 배터리 관리 방법은, 배터리의 충전 특성, 방전 특성, 온도 특성, 및 수명 특성에 기초하여, 배터리의 특성을 모델링하고, 모델링 결과를 행렬화된 데이터로 저장한다. 그리고, 배터리 상태 정보를 획득하여, 배터리 상태 정보와 행렬화된 데이터에 기초하여, 배터리의 잔존용량을 산출한다. 본 발명에 따르면, 배터리의 잔존용량을 정확하게 파악하여, 배터리를 최적의 상태로 관리할 수 있다.The present invention relates to a battery management method and apparatus. A battery management method according to the present invention models characteristics of a battery based on a charging characteristic, a discharging characteristic, a temperature characteristic, and a lifetime characteristic of the battery, and stores the modeling result as matched data. Then, the battery state information is acquired, and the remaining capacity of the battery is calculated based on the battery state information and the matrixed data. According to the present invention, the remaining capacity of the battery can be accurately grasped and the battery can be managed in an optimal state.
Description
본 발명은 배터리 관리 방법 및 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 배터리 최적화를 위한 지능형 알고리즘을 이용하여 배터리를 관리하는 배터리 관리 방법 및 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a battery management method and apparatus, and more particularly, to a battery management method and apparatus for managing a battery using an intelligent algorithm for battery optimization.
이차전지는 한번 사용하고 폐기하는 일차전지와 달리 충·방전을 통해 반복 사용이 가능한 전지로서, 하이브리드 차량, 배터리식 전기자동차, 에너지 저장 시스템, 무전정 전원 공급 장치, 및 각종 휴대 단말기 등에 널리 사용되고 있다.A secondary battery is widely used for a hybrid vehicle, a battery-powered electric vehicle, an energy storage system, a non-electric power supply device, and various portable terminals, unlike a primary battery which is used and disused once and used repeatedly through charging and discharging .
이차전지로는 환경 유해 물질을 포함하는 납축전지 대신 리튬이온 배터리(LIB)가 사용되고 있으며, 최근에는 리튬인산철(LFP) 배터리의 상용화도 추진되고 있다.Lithium-ion batteries (LIB) are being used as secondary batteries in place of lead-acid batteries containing environmentally harmful substances. Recently, lithium-phosphate (LFP) batteries have also been commercialized.
리튬인산철(LFP) 배터리는 기존의 Li-ion 과 Li-Polymer battery 의 치명적 결함인 휘발성, 발화성 및 폭발성과 고비용의 문제점을 해결하기 위해 양극재 소재로 기존의 리튬금속화합물 대신에 리튬인산철염(LiFePO4)를 사용한 배터리로 리튬 2차 전지의 일종이다.In order to solve the problems of volatility, ignition, explosion and high cost, which are fatal defects of existing Li-ion and Li-polymer battery, Lithium Iron Phosphate (LFP) battery is a lithium- LiFePO 4 ) is a kind of lithium secondary battery.
리튬인산철 배터리의 양극재료인 LiFeO4는 올리빈계 구조로 사용중에 인(P)과 산소(O)과 단단히 결합하는 구조이기 때문에 고온에서도 산소를 발생하지 않으므로 열폭주(thermal runaway)를 방지할 수 있어서 화재와 폭발로부터 안전하다. 즉, Li가 모두 빠져나간 FePO₄는 근본적으로 같은 구조이기 때문에 Li ion이 탈리 되더라도 구조가 매우 안정하며, 수백 사이클이 진행되어도 용량의 감소가 일어나지 않는다. LiFeO4, which is a cathode material of lithium iron phosphate battery, has a structure that is tightly bonded to phosphorus (P) and oxygen (O) while being used in an olivine structure. Therefore, since it does not generate oxygen even at high temperature, thermal runaway can be prevented It is safe from fire and explosion. In other words, since FePO4 having all of Li is basically the same structure, the structure is very stable even when Li ion is desorbed, and capacity does not decrease even after several hundred cycles.
리튬인산철 배터리는, 고체 고분자 전해질을 사용하기 때문에 불의의 사고로 배터리가 파손되어도 전해액이 외부로 유출되지 않기 때문에 발화와 폭발의 염려가 없으며, 기기 회로의 부식문제도 발생하지 않는다. 또한, 리튬인산철 배터리는 Pb, Cd, Hg 등과 같은 유해한 중금속을 포함하지 않는 친환경 제품이다.Since the lithium iron phosphate battery uses a solid polymer electrolyte, there is no fear of ignition and explosion because the electrolyte does not flow out to the outside even if the battery is broken due to unexpected accident, and corrosion problem of the device circuit does not occur. In addition, lithium iron phosphate batteries are eco-friendly products that do not contain harmful heavy metals such as Pb, Cd, Hg and the like.
그러나, 리튬인산철 배터리 등과 같은 이차전지의 경우, 기존 배터리 상태 예측 기술로 잔존용량(State of Charge, SOC)을 정확히 파악하는데 한계가 있다. 즉, 잔존용량은 직접적으로 측정할 수 없으며, 기존에는 화학측정법, 전압측정법, 전류측정법, 압력측정법 등에 의해 간접적으로 측정하는 방법이 사용되고 있으나, 오차가 발생하고 있다. However, in the case of a secondary battery such as a lithium iron phosphate battery, there is a limit to accurately grasp the state of charge (SOC) by the existing battery state predicting technique. That is, the remaining capacity can not be directly measured. In the past, a method of indirectly measuring by a chemical measuring method, a voltage measuring method, a current measuring method, a pressure measuring method or the like has been used, but an error has occurred.
따라서, 리튬인산철 배터리와 같은 이차전지의 잔존용량을 정확하게 파악하여, 배터리 특성에 맞도록 최적의 상태로 배터리를 관리할 수 있도록 하는 방안이 필요하다.Therefore, there is a need to accurately grasp the remaining capacity of a secondary battery such as a lithium iron phosphate battery, and to manage the battery in an optimum state according to battery characteristics.
따라서, 본 발명의 목적은, 지능형 알고리즘을 이용하여 배터리의 잔여용량을 정확히 파악하여 최적의 상태로 배터리를 관리할 수 있는 배터리 관리 방법 및 장치를 제공함에 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a battery management method and apparatus capable of accurately managing the remaining capacity of a battery using an intelligent algorithm and managing the battery in an optimal state.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 배터리 관리 방법은, 배터리의 충전 특성, 방전 특성, 온도 특성, 및 수명 특성에 기초하여, 상기 배터리의 특성을 모델링하는 단계, 상기 모델링 결과를 상기 배터리의 특성 요소가 서로 상관 관계를 갖도록 행렬화된 데이터로 저장하는 단계, 상기 배터리 상태 정보를 수집하는 단계, 및 상기 배터리 상태 정보와 상기 행렬화된 데이터에 기초하여, 상기 배터리의 잔존용량을 산출하는 단계를 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a battery management method including: modeling characteristics of a battery based on a charging characteristic, a discharge characteristic, a temperature characteristic, and a life characteristic of the battery; Calculating the remaining capacity of the battery based on the battery state information and the matrixed data; and calculating the remaining capacity of the battery based on the battery state information and the matrixed data. .
상기 배터리의 상태 정보는, 상기 배터리의 전압, 전류, 온도, 충전 횟수를 포함하며, 상기 잔존용량이 제1 기준값 이하인 경우, 상기 배터리의 전원 공급을 차단하고, 상기 배터리를 충전하는 단계를 더 포함할 수 있다. 그리고, 상기 배터리의 잔존용량이 제2 기준값 이상인 경우, 상기 배터리의 충전을 중단하고, 상기 배터리에 저장된 전원을 공급하는 단계도 더 포함할 수 있다.The battery status information may include a voltage, a current, a temperature, and a number of times of charging of the battery, and when the remaining capacity is equal to or less than a first reference value, can do. When the remaining capacity of the battery is equal to or greater than a second reference value, the step of stopping the charging of the battery and supplying power stored in the battery may be further included.
또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 배터리 관리 장치는, 배터리, 상기 배터리의 충전 특성, 방전 특성, 온도 특성, 및 수명 특성에 기초하여, 상기 배터리의 특성을 모델링한 결과를 상기 배터리의 특성 요소가 서로 상관 관계를 갖도록 행렬화된 데이터로 저장하는 메모리, 상기 배터리 상태 정보를 수집하고, 상기 배터리 상태 정보와 상기 행렬화된 데이터에 기초하여, 상기 배터리의 잔존용량을 산출하는 배터리 관리부, 및 상기 잔존용량에 따라 상기 배터리의 충전 및 방전을 제어하는 제어부를 포함한다.In order to achieve the above object, a battery management apparatus according to the present invention is characterized in that a result of modeling a characteristic of the battery is stored in a memory of the battery, based on a battery, a charging characteristic, a discharge characteristic, A battery management unit for collecting the battery state information and calculating a remaining capacity of the battery based on the battery state information and the matrixed data; And a controller for controlling charging and discharging of the battery according to the remaining capacity.
본 발명에 따르면, 상기 배터리 관리 장치를 포함하는 차량이나 에너지 저장 장치가 제공된다.According to the present invention, there is provided a vehicle or an energy storage device including the battery management device.
본 발명에 따르면, 충전 특성, 방전 특성, 온도 특성, 수명 특성 등을 반영하여 모델링한 데이터를 이용하여 잔존용량을 예측하는 지능형 알고리즘을 이용하여 배터리의 잔존용량을 정확하게 산출할 수 있다. 이에 따라, 배터리가 일정 잔존용량 범위내에서 충전 및 방전이 이루어지도록 하여, 배터리의 수명을 연장할 수 있고, 동작 환경과 잔존용량에 따라 배터리의 충전 전류나 방전 전류의 크기를 조절하여 배터리를 최적의 상태로 관리할 수 있다. According to the present invention, it is possible to accurately calculate the remaining capacity of a battery using an intelligent algorithm that predicts the remaining capacity using data modeled based on charging characteristics, discharge characteristics, temperature characteristics, life characteristics, and the like. Accordingly, the battery can be charged and discharged within a certain remaining capacity range, thereby extending the service life of the battery, adjusting the charge current and the discharge current of the battery according to the operating environment and the remaining capacity, As shown in FIG.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 배터리 관리 장치의 블럭 구성도,
도 2는 본 발명에 따른 배터리 관리 방법에서 사용하는 잔존용량의 산출방법에 대한 설명에 제공되는 흐름도,
도 3은 배터리 충전 특성의 일 예를 나타낸 그래프,
도 4는 배터리 방전 특성의 일 예를 나타낸 그래프
도 5는 배터리 온도 특성의 일 예를 나타낸 그래프,
도 6은 배터리 수명 특성의 일 예를 나타낸 그래프, 그리고
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 배터리 관리 방법에 대한 설명에 제공되는 흐름도이다.1 is a block diagram of a battery management apparatus according to an embodiment of the present invention;
FIG. 2 is a flowchart showing a method of calculating a remaining capacity used in a battery management method according to the present invention;
3 is a graph showing an example of battery charging characteristics,
4 is a graph showing an example of battery discharge characteristics
5 is a graph showing an example of battery temperature characteristics,
6 is a graph showing an example of battery life characteristics, and
7 is a flowchart illustrating a battery management method according to an embodiment of the present invention.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 배터리 관리 장치에 대한 설명에 참조되는 도면이다. 1 is a diagram illustrating a battery management apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention. Referring to FIG.
도 1을 참조하면, 본 배터리 관리 장치(100)는, 배터리(110), 배터리 관리부(120), 배터리 충전부(130), 전원공급부(140), 스위칭부(150), 메모리(160), 및 제어부(170)를 포함할 수 있다. 이와 같은 구성요소들은 실제 응용에서 구현될 때 필요에 따라 2 이상의 구성요소가 하나의 구성요소로 합쳐지거나, 혹은 하나의 구성요소가 2 이상의 구성요소로 세분되어 구성될 수 있다.1, the present
배터리(110)는 리튬인산철 배터리(LFP) 등과 같이 충·방전을 통해 반복 사용할 수 있는 이차전지이며, 복수의 배터리팩으로 구성할 수 있다. The
배터리 관리부(120)는 배터리(110)의 충전 상태 및 전압과 전류의 흐름의 감시, 배터리(110)의 수명 산출, 배터리(110)를 밸런스하는 것, 배터리(110)를 과전류, 충전 동안의 과전압, 및 방전 동안의 부족 전압 등으로 보호하는 것 등과 같은 기능을 수행한다. 배터리 관리부(120)는 배터리(110)의 잔존용량(State of Charge, SOC)도 산출한다.The
배터리 충전부(130)는 배터리(110)의 충전을 위한 기능을 제공한다. 전원공급부(150)는 배터리(110)에 저장된 전원을 필요한 부분에 제공하는 기능을 수행한다. 스위칭부(150)는 제어부(170)의 제어에 따라, 배터리(110)에 배터리 충전부(130)를 접속시켜 배터리(110)가 충전되도록 하거나, 배터리(110)와 전원공급부(140)를 접속하여, 배터리(110)에 저장된 전원이 필요한 부분에 제공될 수 있도록 한다.The
메모리(160)는 제어부(170)의 처리 및 제어를 위한 프로그램이 저장될 수도 있고, 입력되거나 출력되는 데이터들의 임시 저장을 위한 기능을 수행할 수도 있다. 또한, 메모리(160)에는 다양한 조건 및 환경에서 배터리(110)의 특성을 모델링한 데이터가 저장될 수 있다. The
제어부(170)는 통상적으로 상기 각 부의 동작을 제어하여, 배터리 관리 장치 (100)의 전반적인 동작을 제어한다. The
이와 같은 구성에서, 제어부(170)는 배터리 관리부(120)에서 산출되어 전달된 배터리(110)의 잔존용량에 따라, 스위칭부(150)을 제어하여, 배터리(110)가 일정 범위의 잔존용량 범위 내에서 충전되거나 방전되도록 제어한다. The
한편, 배터리(110)의 잔존용량(State of Charge, SOC)은 하이브리드 차량이나 배터리식 전기자동차 등에 쓰이는 배터리에 저장된 에너지를 표시할 수 있는 척도로, 잔존용량이 100％일때, 배터리가 가득찬 상태를 나타내고, 잔존용량이 0％ 일때 배터리가 모두 소모된 상태를 나타낸다. On the other hand, the remaining capacity (state of charge) (SOC) of the
배터리의 수명을 연장하여 최대의 효율로 사용하기 위해서는 잔존용량이 일정 크기 이하도 되면 배터리가 충전되어야 하고, 잔존용량이 일정 크기 이상이 되면 충전을 종료할 필요성이 있다. 또한, 배터리를 효율적으로 사용하기 위해서는, 동작 환경과 배터리의 현재 잔존용량에 따라 충전시 입력되는 전류 크기나 방전시 출력되는 전류 크기 등을 조절할 필요성도 있다. In order to extend the service life of the battery and use it at the maximum efficiency, it is necessary to charge the battery when the remaining capacity is less than a certain size, and to terminate the charging when the remaining capacity becomes a certain size or more. Also, in order to use the battery effectively, it is necessary to adjust the size of the current input at the time of charging and the size of the current output at the time of discharging according to the operating environment and the current remaining capacity of the battery.
도 2는 본 발명에 따른 배터리 관리 방법에서 사용하는 잔존용량 산출 방법에 대한 설명에 제공되는 흐름도이다.FIG. 2 is a flowchart provided in a description of a remaining capacity calculating method used in the battery management method according to the present invention.
도 2를 참조하면, 먼저 배터리의 특성을 모델링한다(S200). 배터리의 특성은 배터리 충전 특성, 배터리 방전 특성, 배터리 온도 특성, 배터리 수명 특성을 반영하여 모델링한다.Referring to FIG. 2, the characteristics of the battery are first modeled (S200). The characteristics of the battery are modeled by reflecting battery charging characteristics, battery discharge characteristics, battery temperature characteristics, and battery life characteristics.
즉, 배터리에서 입력되는 전류 크기에 따른 충전 특성, 배터리에서 출력되는 전류 크기에 따른 방전 특성, 온도의 변화에 따른 충·방전 특성, 충·방전 횟수에 따른 배터리 수명에 따른 특성에 따라 배터리 특성을 모델링한다.That is, the characteristics of the battery depend on the charging characteristics according to the current size inputted from the battery, the discharging characteristics according to the current size outputted from the battery, the charging and discharging characteristics according to the temperature change, Model.
다음으로 모델링된 결과를 행렬화된 데이터로 저장한다(S210). 즉, 전류, 전압, 온도, 충방전 횟수에 따른 배터리 수명 등의 요소가 서로 상관 관계를 갖도록 행렬화하여 저장된다. 이와 같은 과정은 배터리의 현재 잔존용량의 산출이 가능하도록, 미리 다양한 환경 및 조건에서 배터리 특성을 알아내서, 이를 데이터화하여 저장하는 것이다. 기본적으로 잔존용량은 다음과 같은 식으로 나타낼 수 있다.Next, the modeled result is stored as the matrixed data (S210). That is, the factors such as current, voltage, temperature, and battery life according to the number of times of charging and discharging are stored in a matrix and correlated with each other. Such a process is to acquire the battery characteristic in various environments and conditions in advance so as to be able to calculate the present remaining capacity of the battery, to store it as data and to store it. Basically, the remaining capacity can be expressed as follows.
여기서, V는 전압, I는 전류, T는 온도, t는 충전 후 사용시간, 충반전 효율로 충·방전 횟수에 따른 효율 변화를 의미한다.Here, V denotes the voltage, I denotes the current, T denotes the temperature, and t denotes the efficiency change depending on the number of times of charge and discharge with the use time after charge and charge and inversion efficiency.
다음으로 잔존용량을 산출하고자 하는 배터리의 상태 정보를 수집한다(S220). 수집하는 배터리의 상태 정보의 예로는, 전압, 전류, 온도, 충·방전 횟수 등이 있다.Next, status information of the battery to be used for calculating the remaining capacity is collected (S220). Examples of status information of a battery to be collected include voltage, current, temperature, and the number of charge / discharge cycles.
그리고, 수집한 배터리 상태 정보와 행렬화되어 저장된 데이터를 이용하여 배터리의 잔존용량을 산출한다(S230).Then, the remaining capacity of the battery is calculated using the collected battery state information and the data stored in the matrix (S230).
이와 같은 과정에 의해 배터리의 잔존용량을 정확하게 산출할 수 있다.By this process, the remaining capacity of the battery can be accurately calculated.
도 3은 배터리 충전 특성의 일 예를 나타낸 그래프이다. 3 is a graph showing an example of a battery charging characteristic.
도 3에 도시한 바와 같이, 전류 크기를 0.2C로 충전하는 경우, 0.5C로 충전하는 경우, 1.0C 로 충전하는 경우, 2.0C로 충전하는 경우 등에 따라 배터리의 특성이 달라지므로, 다양한 전류 크기에 따른 배터리 충전 특성을 모델링할 수 있다. As shown in Fig. 3, when the current is charged at 0.2 C, at 0.5 C, at 1.0 C, at 2.0 C, and so on, Can be modeled.
도 4는 배터리 방전 특성의 일 예를 나타낸 그래프이다.4 is a graph showing an example of a battery discharge characteristic.
도 4에 도시한 바와 같이, 전류 크기를 0.2C로 방전하는 경우, 0.5C로 방전하는 경우, 1.0C 로 방전하는 경우, 2.0C로 방전하는 경우 등에 따라 배터리의 특성이 달라지므로, 다양한 전류 크기에 따른 배터리 방전 특성을 모델링할 수 있다. As shown in FIG. 4, when the current is discharged to 0.2C, discharged to 0.5C, discharged to 1.0C, discharged to 2.0C, etc., Can be modeled.
도 5는 배터리 온도 특성의 일 예를 나타낸 그래프이다. 5 is a graph showing an example of battery temperature characteristics.
도 5에 도시한 바와 같이, 온도가 25도인 경우, -10도 인 경우, -20도 인 경우에 따라 배터리의 특성이 달라지므로, 다양한 온도 변화에 따른 배터리 방전 특성을 모델링할 수 있다.As shown in FIG. 5, the characteristics of the battery vary depending on the case where the temperature is -25 degrees, -10 degrees, and -20 degrees, so that the battery discharge characteristics according to various temperature changes can be modeled.
도 6은 배터리 수명 특성의 일 예를 나타낸 그래프이다.6 is a graph showing an example of battery life characteristics.
도 6에 도시한 바와 같이, 충방전 횟수의 증가에 따라 배터리의 방전 특성에 달라진다. 마찬가지로 충방전 횟수에 따라 배터리의 충전 특성도 달라지므로, 충·방전 횟수의 변화에 따른 배터리 특성을 모델링할 수 있다.As shown in FIG. 6, the discharge characteristic of the battery varies with an increase in the number of charge / discharge cycles. Similarly, the charging characteristics of the battery vary according to the number of charging / discharging times, so that the battery characteristics can be modeled according to the change in the number of charge / discharge cycles.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 배터리 관리 방법에 대한 설명에 제공되는 흐름도이다.7 is a flowchart illustrating a battery management method according to an embodiment of the present invention.
도 7을 참조하면, 배터리 관리부(120)에서 배터리(110)의 잔존용량을 산출하면(S300), 산출된 잔존용량은 제어부(170)로 전달된다. Referring to FIG. 7, when the
제어부(170)는 산출된 배터리(110)의 잔존용량이 미리 설정된 제1 기준값 이하인지 여부를 검사한다(S305). 제1 기준값은 배터리(110)의 특성에 따라 미리 설정되는 값으로, 예를 들어 20%의 잔존용량에 대응하는 값으로 설정할 수 있다.The
제어부(170)는 배터리(110)의 잔존용량이 미리 설정된 제1 기준값 이하인 경우(S305), 스위칭부(150)를 제어하여 배터리(110)의 전원 공급이 차단되도록 한다(S310). 그리고, 제어부(170)는 스위칭부(150)를 제어하여 배터리(110)와 배터리 충전부(130)와 접속되도록 하여 배터리(110)가 충전되도록 한다(S315).The
배터리(110)의 충전 중 주기적으로 배터리 관리부(120)에 의해 배터리(110)의 잔존용량이 산출되고(S320), 배터리(110)가 충전되어 배터리(110)의 잔존용량이 제2 기준값 이상이 되는 경우, 제어부(170)는 스위칭부(150)를 제어하여, 배터리(110)와 전원공급부(140)가 접속되도록 하여, 배터리(110)를 통해 전원이 공급될 수 있도록 제어한다 공급을 할 수 있도록 제어한다(S330). 제2 기준값의 경우에도 배터리(110)의 특성에 따라 미리 설정되는 값으로, 예를 들어 80%의 잔존용량에 대응하는 값으로 설정할 수 있다.The remaining capacity of the
이와 같은 과정에 의해, 배터리(110)가 일정한 잔존용량 범위내에서 충전 및 방전을 반복하도록 제어하여, 배터리(110)를 최적의 상태로 관리할 수 있다.With this process, the
이외에도 산출된 잔존용량을 이용하여 다양한 배터리 관리가 가능하다. 그리고, 본 발명에 따른 배터리 관리 방법 및 장치는 상기한 바와 같이 설명된 실시예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.In addition, various battery management is possible using the calculated remaining capacity. The battery management method and apparatus according to the present invention are not limited to the configuration and method of the embodiments described above, but the embodiments can be applied to all or some of the embodiments May be selectively combined.
또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안될 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, It should be understood that various modifications may be made by those skilled in the art without departing from the spirit and scope of the present invention.
110 : 배터리 120 : 배터리 관리부
130 : 배터리 충전부 140 : 전원공급부
150 : 스위칭부 160 : 메모리
170 : 제어부 110: Battery 120: Battery management unit
130: battery charging unit 140: power supply unit
150: switching unit 160: memory
170:
Claims (10)
상기 모델링 결과를 상기 배터리의 특성 요소가 서로 상관 관계를 갖도록 행렬화된 데이터로 저장하는 단계;
상기 배터리의 전압, 전류, 온도, 충전 횟수, 및 방전 횟수를 포함하는 배터리 상태 정보를 수집하는 단계;
상기 배터리 상태 정보와 상기 행렬화된 데이터에 기초하여, 상기 배터리의 잔존용량을 산출하는 단계;
상기 배터리의 잔존용량이 기설정된 제1 기준값 이하인 경우, 상기 배터리의 전원 공급을 차단하고, 상기 배터리를 충전시키는 배터리 충전부가 상기 배터리에 접속되도록 하여 상기 배터리를 충전하는 단계; 및
상기 배터리의 잔존용량이 기설정된 제2 기준값 이상인 경우, 상기 배터리의 충전을 중단하고, 상기 배터리에 저장된 전원을 공급하는 단계;를 포함하며.
상기 배터리는 리튬인산철(LFP) 배터리인 것을 특징으로 하는 배터리 관리 방법.Modeling characteristics of the battery based on a charging characteristic, a discharging characteristic, a temperature characteristic, and a lifetime characteristic depending on the number of charge and discharge of the battery;
Storing the modeling result as data matrixed so that characteristic elements of the battery have correlation with each other;
Collecting battery status information including voltage, current, temperature, number of times of charging, and number of times of discharging of the battery;
Calculating a remaining capacity of the battery based on the battery state information and the matrixed data;
Charging the battery when the remaining capacity of the battery is equal to or less than a predetermined first reference value by interrupting power supply to the battery and connecting the battery charging unit for charging the battery to the battery; And
And stopping the charging of the battery and supplying power stored in the battery when the remaining capacity of the battery is equal to or greater than a predetermined second reference value.
Wherein the battery is a lithium iron phosphate (LFP) battery.
상기 배터리의 충전 특성, 방전 특성, 온도 특성, 및 충·방전 횟수에 따른 수명 특성에 기초하여, 상기 배터리의 특성을 모델링한 결과를 상기 배터리의 특성 요소가 서로 상관 관계를 갖도록 행렬화된 데이터로 저장하는 메모리;
상기 배터리의 전압, 전류, 온도, 충전 횟수, 및 방전 횟수를 포함하는 배터리 상태 정보를 수집하고, 상기 배터리 상태 정보와 상기 행렬화된 데이터에 기초하여, 상기 배터리의 잔존용량을 산출하는 배터리 관리부;
상기 배터리를 충전시키는 배터리 충전부;
상기 배터리에 저장된 전원을 필요한 부분에 공급하는 전원공급부;
상기 배터리 충전부, 상기 전원공급부, 상기 배터리 사이의 접속을 제어하는 스위칭부; 및
상기 배터리의 잔존용량이 기설정된 제1 기준값 이하인 경우, 상기 스위칭부를 제어하여, 상기 배터리 충전부와 상기 배터리가 접속되도록 하고,
상기 배터리의 잔존용량이 기설정된 제2 기준값 이상인 경우, 상기 스위칭부를 제어하여, 상기 전원공급부와 상기 배터리가 접속되도록 제어하는 제어부;를 포함하며,
상기 배터리는 리튬인산철(LFP) 배터리인 것을 특징으로 하는 배터리 관리 장치.
battery;
The result of modeling the characteristics of the battery may be expressed as data matrixed so that the characteristic elements of the battery have a correlation with each other based on the charging characteristic, the discharging characteristic, the temperature characteristic, and the lifetime characteristic depending on the number of charge / A memory for storing;
A battery management unit for collecting battery state information including a voltage, a current, a temperature, a charge count, and a discharge count of the battery, and calculating a remaining capacity of the battery based on the battery state information and the matrixed data;
A battery charging unit charging the battery;
A power supply unit for supplying the power stored in the battery to a necessary part;
A switching unit for controlling connection between the battery charging unit, the power supply unit, and the battery; And
And controls the switching unit to connect the battery charging unit and the battery when the remaining capacity of the battery is equal to or less than a predetermined first reference value,
And a control unit for controlling the switching unit to control the power supply unit and the battery to be connected when the remaining capacity of the battery is equal to or greater than a predetermined second reference value,
Wherein the battery is a lithium iron phosphate (LFP) battery.
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| KR1020150123913A KR101926805B1 (en) | 2015-09-02 | 2015-09-02 | Method and apparatus for managing battery using intelligent algorithm for battery optimization |
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| KR1020150123913A KR101926805B1 (en) | 2015-09-02 | 2015-09-02 | Method and apparatus for managing battery using intelligent algorithm for battery optimization |
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| JP2006105821A (en) | 2004-10-06 | 2006-04-20 | Toyota Motor Corp | Apparatus for estimating charge capacity of secondary cell and its method |
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