KR101930089B1 - Method for vehicle battery pack management using cell-impedance - Google Patents
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Abstract
셀-임피던스를 이용한 차량용 배터리팩 관리 방법이 제공된다. 본 발명의 실시예에 따른 차량용 배터리팩 관리 방법은, 차량용 배터리팩을 구성하는 모듈들에 구비된 셀의 임피던스인 셀-임피던스를 셀 별로 측정하여, 셀-임피던스에 대한 이력을 셀 별로 저장한다. 이에 의해, 차량 운행중에도 배터리팩을 구성하는 셀 별로 임피던스 이력과 셀-임피던스의 변화율을 저장/모니터링 하여, 궁극적으로 배터리팩을 구성하는 다수의 셀 별 열화 차이 감지 및 관리가 가능해져, 배터리 시스템은 물론 차량의 성능과 연비가 향상될 수 있다.A method of managing a battery pack for a vehicle using a cell-impedance is provided. The method for managing a battery pack for a vehicle according to an embodiment of the present invention measures cell-impedance, which is an impedance of a cell included in modules constituting a battery pack for a vehicle, on a cell-by-cell basis and stores the history of cell- impedance on a cell-by-cell basis. Thus, even when the vehicle is in operation, it is possible to store / monitor the impedance history and the rate of change of the cell impedance for each cell constituting the battery pack to ultimately detect and manage the deterioration difference for each of a plurality of cells constituting the battery pack, Of course, the performance and fuel economy of the vehicle can be improved.
Description
본 발명은 배터리팩 관리 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 친환경 차량의 구동을 위해 전원을 공급하는 차량용 배터리를 효과적으로 관리하기 위한 방법 및 이를 적용한 차량용 전원 공급 시스템에 관한 것이다.
The present invention relates to a battery pack management method, and more particularly, to a method for effectively managing a vehicle battery that supplies power for driving an environmentally friendly vehicle and a power supply system for a vehicle using the method.
친환경 차량의 구동을 위한 전기 에너지는 배터리 시스템에 의해 공급된다. 배터리 시스템은 고전압 배터리팩, 충방전 제어를 위한 PRA(Power Relay Assy), 배터리팩의 냉각성능 향상을 위한 블로어, 안전 장치인 Safety plug, 와이어 하네스, 배터리팩의 상태 정보를 모니터링 하고 제어하는 BMS(Battery management system) 및 기타 구조물 등으로 구성된다.Electric energy for driving an environmentally friendly vehicle is supplied by the battery system. The battery system consists of a high-voltage battery pack, a power relay assembly (PRA) for charging and discharging control, a blower to improve the cooling performance of the battery pack, a safety plug, a safety harness, and a BMS Battery management system and other structures.
이들 중, BMS는 배터리의 전압, 전류, 온도 등을 실시간으로 모니터링 하여, 배터리팩의 상태 정보를 파악하여 이를 HCU(Hybrid control unit)와 같은 상위 제어기와 연계함으로 배터리 시스템의 신뢰성과 내구성을 증진시킨다.Among them, the BMS monitors the voltage, current, and temperature of the battery in real time, grasps the state information of the battery pack, and links it with an upper controller such as a HCU (Hybrid Control Unit), thereby improving the reliability and durability of the battery system .
BMS는 배터리팩의 전압 및 온도를 모니터링 하는 센서와 전장품을 제어하는 제어기, CAN 통신을 위한 통신소자 등으로 구성된다. 기타 전원회로, 충전회로 및 리튬전지의 안전성을 위하여 보호 기능을 수반하고 있다.The BMS consists of a sensor for monitoring the voltage and temperature of the battery pack, a controller for controlling electrical components, and a communication device for CAN communication. Other power circuits, charging circuits and lithium batteries are accompanied by a protective function for safety.
한편, 배터리팩의 임피던스 변화 특성은 장기간 사용하는 친환경 차량의 배터리 시스템에서 반드시 점검 및 관리해야할 항목인데, 배터리 시스템의 장수명과 신뢰성을 확보함으로 차량의 구동 효율을 높일 뿐만 아니라 유지보수나 위험성도 사전에 방지할 수 있으며 안정적인 차량 운행을 위해 필요하기 때문이다.On the other hand, the impedance change characteristic of the battery pack is an item to be checked and managed in a battery system of an environmentally friendly vehicle to be used for a long time. By securing the longevity and reliability of the battery system, not only the driving efficiency of the vehicle is increased, This is because it is necessary for stable vehicle operation.
하지만, 배터리팩의 임피던스 측정은 고가의 계측장비를 통해서만 가능하다. 별도의 계측장비에 의한 측정만이 가능하기 때문에, 운행 중에 실시간으로 배터리팩의 임피던스에 관련한 사항들을 모니터링 하는 것은 불가능하다.However, the impedance measurement of a battery pack is only possible with expensive measuring equipment. It is impossible to monitor the impedance of the battery pack in real time during operation because it is only possible to measure by separate measuring equipment.
뿐만 아니라, 위 계측장비에 의할 경우도, 배터리팩 전체에 대한 임피던스 측정만이 가능할 뿐이며, 배터리팩을 구성하는 모듈들에 구비된 셀 별로 임피던스를 측정하는 것은 불가능하다.
In addition, in the case of using the above measuring instrument, only the impedance measurement for the entire battery pack is possible, and it is impossible to measure the impedance for each cell provided in the modules constituting the battery pack.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은, 배터리팩을 구성하는 모듈들에 구비된 셀의 임피던스인 셀-임피던스를 측정하고 셀-임피던스에 대한 이력을 저장하여, 궁극적으로는 차량 운행 중에도 차량용 배터리팩을 실시간으로 모니터링 하는 관리 방법을 제공함에 있다.
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a battery pack, which measures the cell impedance which is an impedance of a cell included in a module constituting a battery pack, And ultimately to provide a management method for real-time monitoring of a battery pack for a vehicle even when the vehicle is in operation.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른, 차량용 배터리팩 관리 방법은, 차량용 배터리팩을 구성하는 모듈들에 구비된 셀의 임피던스인 셀-임피던스를 셀 별로 측정하는 단계; 및 상기 셀-임피던스에 대한 이력을 셀 별로 저장하는 단계;를 포함한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of managing a battery pack for a vehicle, the method comprising: measuring a cell impedance of each of modules constituting a battery pack for a vehicle, And storing the history of the cell-impedance on a cell-by-cell basis.
그리고, 상기 저장단계는, 상기 측정단계에서 측정되는 셀-임피던스와 임피던스 맵 테이블의 기준 임피던스의 비교값을 셀 별로 산출하는 단계; 현재 비교값과 과거 비교값의 차를 셀 별로 산출하는 단계; 및 산출된 비교값의 차를 셀 별로 저장하여, 셀-임피던스 변화율을 셀 별로 생성하는 단계;를 포함할 수 있다.The storing step includes: a step of calculating a comparison value between a cell impedance measured in the measuring step and a reference impedance of an impedance map table for each cell; Calculating a difference between a current comparison value and a past comparison value for each cell; And storing the difference between the calculated comparison values for each cell to generate a cell-impedance change rate for each cell.
또한, 상기 임피던스 맵 테이블은, 상기 배터리팩의 특성, 상기 배터리팩의 온도 및 상기 배터리팩의 충전상태 중 적어도 하나에 따른 임피던스 맵 테이블일 수 있다.The impedance map table may be an impedance map table according to at least one of the characteristics of the battery pack, the temperature of the battery pack, and the state of charge of the battery pack.
그리고, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 배터리팩 관리 방법은, 상기 배터리팩의 온도 변화율을 측정하는 단계; 및 상기 온도 변화율이 온도 변화율 상한 미만이면, 상기 비교값 산출단계를 수행할 수 있다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of managing a battery pack for a vehicle, the method comprising: measuring a temperature change rate of the battery pack; And if the temperature change rate is less than a temperature change rate upper limit, the comparison value calculating step may be performed.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 배터리팩 관리 방법은, 상기 배터리팩의 전류를 측정하는 단계;를 더 포함하고, 상기 셀-임피던스 측정단계는, 상기 전류가 임계 전류를 초과하면 수행될 수 있다.Further, the method for managing a battery pack for a vehicle according to an embodiment of the present invention may further include measuring a current of the battery pack, wherein the measuring of the cell impedance is performed when the current exceeds a threshold current .
그리고, 상기 배터리팩 전류 측정단계는, ECU(Electronic Control Unit)로부터 측정 요청이 있고, 차량 운행 시간이 설정된 운행 시간을 초과한 경우에 수행될 수 있다.The battery pack current measuring step may be performed when there is a measurement request from an electronic control unit (ECU) and the vehicle running time exceeds the set running time.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 배터리팩 관리 방법은, 상기 셀-임피던스 변화율이 기준을 초과하면, 상기 ECU 및 HCU(Hybrid Control Unit) 중 적어도 하나에 상기 셀-임피던스의 급변 사실을 안내하는 단계;를 더 포함할 수 있다.In the method of managing a battery pack for a vehicle according to an embodiment of the present invention, when the cell-impedance change rate exceeds a criterion, at least one of the ECU and the HCU (Hybrid Control Unit) The method further comprising the steps of:
그리고, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 배터리팩 관리 방법은, 상기 셀-임피던스 변화율이 기준을 초과하면, 상기 배터리팩에 의한 전원 공급을 차단하거나, 운전자에게 통보하는 단계;를 더 포함할 수 있다.The method for managing a battery pack for a vehicle according to an embodiment of the present invention may further include the step of blocking power supply by the battery pack or notifying a driver when the rate of change of the cell- have.
한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른, 차량용 전원 공급 시스템은, 차량의 구동을 위한 전기 에너지를 공급하는 배터리팩; 및 상기 배터리팩을 구성하는 모듈들에 구비된 셀의 임피던스인 셀-임피던스를 셀 별로 측정하고, 상기 셀-임피던스에 대한 이력을 셀 별로 저장하는 BMS;를 포함한다.
Meanwhile, a vehicle power supply system according to another embodiment of the present invention includes a battery pack for supplying electric energy for driving a vehicle; And a BMS for measuring cell impedance, which is the impedance of a cell included in the modules constituting the battery pack, for each cell and storing the cell impedance for each cell.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 차량 운행중에도 배터리팩을 구성하는 셀 별로 임피던스 이력과 셀-임피던스의 변화율을 저장/모니터링 하여, 궁극적으로 배터리팩을 구성하는 다수의 셀 별 열화 차이 감지 및 관리가 가능해져, 배터리 시스템은 물론 차량의 성능과 연비가 향상될 수 있다.As described above, according to the present invention, even when the vehicle is in operation, the impedance history and the rate of change of the cell impedance are stored / monitored for each cell constituting the battery pack to ultimately detect and manage deterioration of a plurality of cells constituting the battery pack So that the performance of the vehicle and the fuel economy can be improved as well as the battery system.
뿐만 아니라, 배터리 시스템의 운용 효율이 향상됨은 물론, 배터리팩 수리나 교체 등에 대한 정보를 제공받을 수 있고, 배터리팩의 안전성이 향상되어 운전자와 차량의 안전을 보장할 수 있게 된다.In addition, the efficiency of operation of the battery system can be improved, information on repair or replacement of the battery pack can be provided, and safety of the battery pack can be improved to ensure safety of the driver and the vehicle.
또한, 위 배터리팩 관리 방법은 배터리 시스템을 구성하는 BMS의 S/W로 구현 가능하므로, 부품 추가나 H/W 설계 변경 없이도 가능하다.
Also, since the above battery pack management method can be implemented by the S / W of the BMS constituting the battery system, it is possible to do without adding parts or changing H / W design.
도 1은 배터리 시스템을 구성하는 BMS의 상세 블럭도,
도 2는, 도 1에 도시된 BMS에 의한 배터리팩 관리 방법의 설명에 제공되는 흐름도,
도 3은, 도 2의 배터리팩 관리 방법에서 이용되는 파라미터들의 설명에 제공되는 테이블, 그리고,
도 4는 시스템 구현시 파라미터들의 실제값과 저장 위치 등의 설명에 제공되는 테이블이다.1 is a detailed block diagram of a BMS constituting a battery system,
Fig. 2 is a flowchart provided in the explanation of the battery pack management method by the BMS shown in Fig. 1,
FIG. 3 is a table provided for explaining the parameters used in the battery pack management method of FIG. 2,
4 is a table provided in the description of the actual values and storage locations of the parameters in the system implementation.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
도 1은 배터리 시스템을 구성하는 BMS(Battery Management System)의 상세 블럭도이다. 도 1에는, 이해와 설명의 편의를 위해, BMS(100) 외에 배터리팩을 더 도시하였다. 도 1에 도시된 바와 같이, 배터리팩은 다수의 모듈들로 구성되는데, 모듈들은 다수의 셀들로 구성된다.1 is a detailed block diagram of a BMS (Battery Management System) constituting a battery system. 1, a battery pack is shown in addition to the
BMS(100)는 도 1에 도시된 바와 같이, 전원부(110), 레귤레이터(121, 122), 전압/온도 센서(131, 132, ...), 마이크로 컨트롤러(140), EEPROM(151), PRA(Power Relay Assy)(153), 냉각팬(155), CAN 통신부(157, 159), 충전기(161), 전류 센서(163) 및 절연부(165)를 구비한다.1, the BMS 100 includes a
전원부(110)는 BMS(100) 내에 필요한 전원을 공급하는 전원 공급 장치이고, 레귤레이터(121, 122)는 전원부(110)에서 공급되는 전원을 안정화하여 전원을 ㅍ피필요로 하는 소자들에 전달한다.The
전압/온도 센서(131, 132, ...)는 배터리팩의 전압과 온도를 측정하고, 측정 결과를 마이크로 컨트롤러(140)로 제공한다. 전압/온도 센서(131, 132, ...)에 의한 전압 측정은 셀 단위로 수행된다. 한편, 전압/온도 센서(131, 132, ...)에 의한 온도 측정은 모듈 단위로 수행되지만, 셀 단위로 수행되도록 구현하는 것도 가능하다.The voltage /
전류 센서(163)는 배터리팩에 흐르는 전류를 측정하고, 측정결과를 마이크로 컨트롤러(140)로 제공한다.The
마이크로 컨트롤러(140)는 전압/온도 센서(131, 132, ...)로부터 전달받은 전압/온도 측정결과와 전류 센서(163)로부터 전달받은 전류 측정결과를 이용하여, 후술할 배터리팩 관리 알고리즘을 수행한다. 배터리팩 관리 알고리즘에 대해서는 도 2를 참조하여 상세히 후술한다.The
EEPROM(151)은 마이크로 컨트롤러(140)가 배터리팩 관리 알고리즘을 수행함에 있어 이용하는 측정결과들과 이를 통해 생성한 정보들이 저장되는 공간을 제공한다.The EEPROM 151 provides a space in which the measurement results used by the
CAN 통신부(157, 159)는 BMS(100)의 마이크로 컨트롤러(140)와 차량 내 상위 제어 수단인 HCU(Hybrid control unit), ECU(Electronic Control Unit) 등과의 통신 연결을 가능하게 한다.The CAN
PRA(153)는 배터리팩의 충전과 방전을 제어하기 위한 어셈블리이고, 냉각팬(155)은 배터리팩의 냉각을 위한 기구이며, 충전기(161)는 배터리팩을 충전하기 위한 기기이다.The PRA 153 is an assembly for controlling charging and discharging of the battery pack, the
절연부(165)는 배터리 시스템 내부의 절연 상태를 모니터링 하여, 단락으로부터 배터리 시스템을 보호하기 위한 보호 회로이다.The
이하에서는, 전술한 마이크로 컨트롤러(140)에 의해 수행되는 배터리팩 관리 알고리즘에 대해 도 2를 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, the battery pack management algorithm performed by the
도 2는, 도 1에 도시된 BMS(100)에 의한 배터리팩 관리 방법의 설명에 제공되는 흐름도이다. 도 2에는 다양한 파라미터들이 사용되는데 이들에 대해서는 도 3에 상세히 설명되어 있어 참조가능하다.2 is a flowchart provided in the explanation of the battery pack management method by the
도 2에 도시된 바와 같이, 먼저 S210단계에서 제시된 조건이 만족되면, 배터리팩에 대한 임피던스 측정(ID : Impedance Detection)이 시작된다.As shown in FIG. 2, when the condition shown in step S210 is satisfied, impedance measurement (ID) for the battery pack is started.
S210단계에서 임피던스 측정 시작을 위한 조건은, 1) BMS(100)의 마이크로 컨트롤러(140)가 CAN 통신부(157, 159)를 통해 ECU로부터 배터리팩 임피던스 측정을 요청(Request) 받은 상태이고, 2) 차량 운행 시간(Vehicle Operating Time)이 30분(0.5시간)을 경과한 상태이다.The conditions for starting the impedance measurement in step S210 are as follows: 1) the
차량 운행 시간이 30분을 경과한 상태에서 임피던스 측정이 시작되도록 한 것은, 배터리팩 운영이 안정상태에 진입한 이후에 임피던스 측정을 하기 위함인데,안정상태 이전의 임피던스는 의미를 부여할 없는 데이터이기 때문이다.The reason why the impedance measurement is started when the vehicle travel time is over 30 minutes is that the impedance measurement is performed after the battery pack operation enters the stable state. Impedance before the stable state is data Because.
배터리 시스템은 운전자의 환경 및 습관 등에 따라 특성이 달라지기 때문에, 위에서 요구되는 차량 운행 시간은 필요에 따라 변경하는 것이 가능하다.Since the characteristics of the battery system depend on the environment and habit of the driver, the vehicle travel time required above can be changed as needed.
임피던스는 AC(Alternating current) 임피던스와 DC(Direct current) 임피던스로 구분된다.Impedance is divided into AC (alternating current) impedance and DC (direct current) impedance.
AC 임피던스의 경우, 배터리팩 내부의 전극 및 전해질 저항 등을 고려한 값으로 Ohmic 저항, Charge-transfer 저항, Diffusion 저항값을 Nyquitst plot을 통하여 배터리 구성물질들의 상태를 판단하게 되는데 이는 온도나 활물질에 따라 값이 변하기 때문에 BMS(100)가 측정하기 어렵다.In case of AC impedance, Nyquitst plot of Ohmic resistance, Charge-transfer resistance and Diffusion resistance is used to judge the state of the battery constituents in consideration of electrode and electrolyte resistance in the battery pack. The
DC 임피던스의 경우, 배터리 전압 프로파일의 변화율을 보고 판단할 수 있으며 BMS(100)의 H/W 분해능으로도 연산이 가능하다.In the case of the DC impedance, it is possible to determine the change rate of the battery voltage profile, and it is also possible to calculate the H / W resolution of the
따라서, 본 실시예에서는 BMS(100)가 DC 임피던스를 고려하여 배터리 시스템 전체의 밸런싱 상태를 모니터링 하고 이력을 저장하는 것으로 구현한다.Accordingly, in the present embodiment, the BMS 100 monitors the balancing state of the entire battery system in consideration of the DC impedance, and stores the history.
S210단계에서 제시된 조건이 만족되면, 임피던스 측정 시간(ID_time) 동안 전류 센서(163)는 배터리팩에 흐르는 전류(Curren)를 측정하고, 마이크로 컨트롤러(140)는 측정된 전류(Curren)가 임계 전류를 초과하는지 판단한다(S220).The
S220단계에서 임계 전류는 "(ID_Constant * Capacity)/hr"로 정의되는데 'ID_Constant'는 기설정된 상수로 필요와 사양에 따라 결정되고, 'Capacity'는 배터리팩의 용량을 말한다.In step S220, the threshold current is defined as " (ID_Constant * Capacity) / hr ", where ID_Constant is a predetermined constant determined according to requirements and specifications, and Capacity refers to the capacity of the battery pack.
S220단계에서 임계 전류를 초과하면(S220-Y), 마이크로 컨트롤러(140)는 배터리팩을 구성하는 모듈들에 구비된 셀의 임피던스인 셀-임피던스(ID_C)를 셀들 마다 측정하고, 배터리 팩의 온도 변화율(delta T)과 온도 변화율 상한(ID_Temperature limit)을 비교한다(S230).If the threshold current is exceeded in step S220 (S220-Y), the
셀-임피던스(ID_C)는, 전압/온도 센서(131, 132, ...)에 의해 측정된 셀-전압의 변화량(△V)을 전류 센서(163)에 의해 측정된 배터리팩 전류(=셀-전류)의 변화량(△I)으로 나누어 산출 가능하다.The cell impedance (ID_C) is calculated by dividing the cell-voltage change amount? V measured by the voltage /
온도 변화율(delta T)은 전압/온도 센서(131, 132, ...)에 의해 측정된 모듈 별 온도 변화율들을 평균하여 산출 가능하다.The temperature change rate delta T can be calculated by averaging the temperature change rates of the modules measured by the voltage /
S220단계에서 온도 변화율(delta T)을 고려하는 이유는, 온도에 따른 임피던스 측정 오차를 배제하기 위한 것으로, 배터리팩 자체 온도가 안정화된 상태에서 측정된 임피던스만을 의미 있는 데이터로 처리하기 위함이다.The reason why the rate of change in temperature (delta T) is considered in step S220 is to eliminate impedance measurement errors due to temperature and to process only the impedance measured in a state where the temperature of the battery pack itself is stabilized as meaningful data.
S230단계에서 배터리 팩의 온도 변화율(delta T)이 온도 변화율 상한(ID_Temperature limit) 미만이면(S230-Y), 마이크로 컨트롤러(140)는 '셀-임피던스(ID_C)'와 '임피던스 맵 테이블(Impedance Map Table)의 기준 임피던스'의 비교값(Comp_ID)을 셀 별로 산출하고, 현재 비교값(Comp_ID_new)과 과거 비교값(Comp_ID_old)의 차를 셀 별로 산출한다(S240).If the temperature change rate delta T of the battery pack is less than the upper temperature change rate upper limit ID_Temperature limit in step S230 (S230-Y), the
여기서, 임피던스 맵 테이블은, 배터리팩의 특성에 따른 임피던스 맵 테이블, 배터리팩의 온도에 따른 임피던스 맵 테이블, 배터리팩의 충전상태에 따른 임피던스 맵 테이블 또는 이들을 전부/일부 조합한 테이블일 수 있다.Here, the impedance map table may be an impedance map table according to the characteristics of the battery pack, an impedance map table according to the temperature of the battery pack, an impedance map table according to the state of charge of the battery pack, or a table combining all or some of them.
이후, 마이크로 컨트롤러(140)는 S240단계에서 산출된 비교값의 차(Comp_ID_old - Comp_ID_new)를 셀-임피던스에 대한 이력으로 EEPROM(151)에 셀 별로 저장하는데, 이들이 누적되어 저장되면 EEPROM(151)에는 셀-임피던스 변화율(ID_History)이 생성된다(S250).Thereafter, the
셀-임피던스 변화율(ID_History)은 배터리팩에 대한 SOC(State of charge) 및 SOH(State of health)의 용량 열화 파라미터로 사용할 수 있다.The cell-impedance change rate (ID_History) can be used as a capacity deterioration parameter of SOC (state of charge) and SOH (state of health) for the battery pack.
비정상상태의 급격한 모듈-임피던스 변화율은 배터리 시스템의 위험(예: 발연)을 유발할 수 있기 때문에, 발화나 폭발과 같은 위험성을 사전에 방지하기 위해, 아래와 같은 절차들이 수반된다.In order to prevent danger such as ignition or explosion in advance, the following procedures are involved because sudden module-impedance change rate in abnormal state may cause danger (for example, fuming) of battery system.
구체적으로, 셀-임피던스 변화율이 기준을 초과하면, 마이크로 컨트롤러(140)가 디스플레이나 스피커를 통해, "셀-임피던스 변화율이 급변한 사실"을 운전자에게 통보(Alarm)하거나, PRA(153)를 자동으로 Off 시켜 배터리팩에 의한 전원 공급을 차단할 수 있다(S250).Specifically, when the cell-impedance change rate exceeds the reference, the
또한, 마이크로 컨트롤러(140)는 CAN 통신부(157, 159)를 통해 HCU 및/또는 ECU에 "셀-임피던스 변화율이 급변한 사실"을 안내할 수도 있다(S250).Further, the
도 4는 시스템 구현시 파라미터들의 실제값과 저장 위치 등의 설명에 제공되는 테이블이다. 도 4는, 도 2의 알고리즘을 구현하는데 참조가능한 것으로 전부/일부를 변경/대체하는 것이 가능하다.4 is a table provided in the description of the actual values and storage locations of the parameters in the system implementation. Fig. 4 is capable of changing / replacing all or part of the algorithm of Fig.
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 이해되어져서는 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 will be understood by those skilled in the art that various changes in form and detail may be made therein without departing from the spirit and scope of the present invention.
100 : BMS(Battery management system)
110 : 전원부 121, 122 : 레귤레이터
131, 132, ... : 전압/온도 센서
140 : 마이크로 컨트롤러 151 : EEPROM
153 : PRA(Power Relay Assy) 155 : 냉각팬
157, 159 : CAN 통신부 161 : 충전기
163 : 전류 센서 165 : 절연부100: Battery management system (BMS)
110:
131, 132, ...: Voltage / temperature sensor
140: Microcontroller 151: EEPROM
153: Power Relay Assy (PRA) 155: Cooling fan
157, 159: CAN communication unit 161: charger
163: current sensor 165:
Claims (9)
상기 셀-임피던스에 대한 이력을 셀 별로 저장하는 단계;를 포함하되,
상기 저장단계는,
상기 측정단계에서 측정되는 셀-임피던스와 임피던스 맵 테이블의 기준 임피던스의 비교값을 셀 별로 산출하는 단계;
현재 비교값과 과거 비교값의 차를 셀 별로 산출하는 단계;
산출된 비교값의 차를 셀 별로 저장하여, 셀-임피던스 변화율을 셀 별로 생성하는 단계;
상기 배터리팩의 온도 변화율을 측정하는 단계; 및
상기 온도 변화율이 온도 변화율 상한 미만이면, 상기 비교값 산출단계를 수행하는 단계를 포함하고,
상기 셀-임피던스의 측정 시작 조건은,
BMS(Battery Management System)의 마이크로 컨트롤러가 CAN 통신부를 통해 ECU로부터 배터리팩 임피던스 측정을 요청(Request) 받고, 차량 운행 시간(Vehicle Operating Time)이 소정시간을 경과한 상태인 것을 특징으로 하는 차량용 배터리팩 관리 방법.
Measuring cell-impedance, which is an impedance of a cell included in modules constituting a battery pack for a vehicle, on a cell-by-cell basis; And
Storing the history of the cell-impedance on a cell-by-cell basis,
Wherein,
Calculating a comparison value of a cell impedance measured in the measuring step and a reference impedance of an impedance map table for each cell;
Calculating a difference between a current comparison value and a past comparison value for each cell;
Storing the difference between the calculated comparison values for each cell to generate a cell-impedance change rate for each cell;
Measuring a temperature change rate of the battery pack; And
And performing the comparison value calculating step if the temperature change rate is less than a temperature change rate upper limit,
The measurement start condition of the cell-
Characterized in that the microcontroller of the BMS (Battery Management System) requests the measurement of the impedance of the battery pack from the ECU through the CAN communication unit, and the vehicle operating time has elapsed a predetermined time. How to manage.
상기 임피던스 맵 테이블은,
상기 배터리팩의 특성, 상기 배터리팩의 온도 및 상기 배터리팩의 충전상태 중 적어도 하나에 따른 임피던스 맵 테이블인 것을 특징으로 하는 차량용 배터리팩 관리 방법.
The method according to claim 1,
The impedance map table includes:
Wherein the impedance map table includes at least one of a characteristic of the battery pack, a temperature of the battery pack, and a state of charge of the battery pack.
상기 배터리팩의 전류를 측정하는 단계;를 더 포함하고,
상기 셀-임피던스 측정단계는,
상기 전류가 임계 전류를 초과하면 수행되는 것을 특징으로 하는 차량용 배터리팩 관리 방법.
The method according to claim 1,
And measuring a current of the battery pack,
The cell impedance measurement step may include:
And when the current exceeds the threshold current.
상기 배터리팩 전류 측정단계는,
ECU(Electronic Control Unit)로부터 측정 요청이 있고, 차량 운행 시간이 설정된 운행 시간을 초과한 경우에 수행되는 것을 특징으로 하는 차량용 배터리팩 관리 방법.
6. The method of claim 5,
The battery pack current measurement step may include:
And when a measurement request is made from an ECU (Electronic Control Unit) and the vehicle running time exceeds a set running time.
상기 셀-임피던스 변화율이 기준을 초과하면, 상기 ECU 및 HCU(Hybrid Control Unit) 중 적어도 하나에 상기 셀-임피던스의 급변 사실을 안내하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 배터리팩 관리 방법.
The method according to claim 6,
Further comprising the step of informing at least one of the ECU and the Hybrid Control Unit (HCU) of a sudden change in the cell impedance when the cell-impedance change rate exceeds a criterion.
상기 셀-임피던스 변화율이 기준을 초과하면, 상기 배터리팩에 의한 전원 공급을 차단하거나, 운전자에게 통보하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 배터리팩 관리 방법.
The method according to claim 1,
Further comprising the step of, when the cell-impedance change rate exceeds a criterion, interrupting power supply by the battery pack or informing a driver of the power supply.
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