KR102085737B1 - System for predicting soc of the battery and method for thereof - Google Patents

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Abstract

본 발명의 실시예에 따른 배터리의 충전 상태 예측 시스템은 이차 전지의 OCV를 측정하는 OCV 측정부와, 측정된 OCV가 OCV 금지 영역에 해당되는지 판단하는 OCV 금지 영역 판단부와, 측정된 OCV가 OCV 금지 영역에 해당하지 않는다고 판단되면, 측정된 OCV에 대응하는 SOC를 SOC 초기값으로 설정하고, 측정된 OCV가 OCV 금지 영역에 해당한다고 판단되면, 만충전된 SOC를 SOC 초기값으로 설정하는 SOC 설정부와, 상기 설정된 SOC 초기값과 충방전용량을 합산하여 SOC를 추정하는 SOC 추정부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 따른 배터리의 충전 상태 예측 방법은 이차 전지의 OCV를 측정하는 단계와, 측정된 OCV가 OCV 금지 영역에 해당되는지 판단하는 단계와, 측정된 OCV가 OCV 금지 영역에 해당하지 않는다고 판단되면, 측정된 OCV에 대응하는 SOC를 SOC 초기값으로 설정하는 단계와, 측정된 OCV가 OCV 금지 영역에 해당한다고 판단되면, 상기 이차 전지를 만충전하고, 만충전된 SOC를 SOC 초기값으로 설정하는 단계와, 상기 설정된 SOC 초기값과 충방전용량을 합산하여 SOC를 추정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to an embodiment of the present invention, a system for predicting a state of charge of a battery includes an OCV measuring unit measuring an OCV of a secondary battery, an OCV prohibited region determining unit determining whether the measured OCV corresponds to an OCV prohibited region, and the measured OCV is an OCV. If it is determined that it does not correspond to the prohibited area, the SOC corresponding to the measured OCV is set to the initial SOC value, and if it is determined that the measured OCV corresponds to the OCV prohibited area, the SOC is set to set the fully charged SOC to the SOC initial value. And an SOC estimator for estimating the SOC by adding the set SOC initial value and the charge / discharge capacity.
According to an embodiment of the present invention, a method of predicting a state of charge of a battery includes measuring an OCV of a secondary battery, determining whether the measured OCV corresponds to an OCV prohibited region, and that the measured OCV does not correspond to an OCV prohibited region. If it is determined, setting the SOC corresponding to the measured OCV as the initial SOC value, and if it is determined that the measured OCV corresponds to the OCV prohibited region, the secondary battery is fully charged and the fully charged SOC is set as the initial SOC value. And estimating the SOC by summing the set initial SOC value and charge / discharge capacity.

Description

배터리의 충전 상태 예측 시스템 및 이를 이용한 충전 상태 예측 방법{SYSTEM FOR PREDICTING SOC OF THE BATTERY AND METHOD FOR THEREOF} System for predicting the state of charge of a battery and a method of predicting the state of charge using the same {SYSTEM FOR PREDICTING SOC OF THE BATTERY AND METHOD FOR THEREOF}

본 발명은 배터리의 충전 상태 예측 시스템 및 이를 이용한 충전 상태 예측 방법에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 배터리의 충전 상태 더욱 정확하게 예측하는 기술에 관한 것이다.The present invention relates to a system for predicting a state of charge of a battery and a method of predicting a state of charge using the same, and more particularly, to a technology for more accurately predicting a state of charge of a battery.

전기 자동차는 배터리에 저장된 전기 에너지를 에너지원으로 이용한다. 이러한 전기 자동차용 배터리로서 리튬-이온 폴리머 배터리가 많이 이용되고 있으며, 그 배터리에 대한 연구도 활발히 이루어지고 있다.Electric vehicles use electric energy stored in batteries as energy sources. Lithium-ion polymer batteries are widely used as batteries for electric vehicles, and researches on the batteries are being actively conducted.

한편, 가솔린 자동차의 경우 연료를 사용하여 엔진을 구동시키므로, 연료의 양을 측정하는 데 큰 어려움이 없지만, 전기 자동차의 동력원인 배터리의 경우는 내부에 축적된 잔존 에너지를 측정하는 것은 곤란하다. 그런데 전기 자동차의 운전자에게 있어서는 현재 얼마만큼의 에너지가 남아 있고 앞으로 어느 정도 더 주행할 수 있는가에 대한 정보가 매우 중요하다.On the other hand, in the case of gasoline cars, the engine is driven using fuel, so there is no great difficulty in measuring the amount of fuel, but in the case of a battery which is a power source of an electric vehicle, it is difficult to measure the residual energy stored therein. However, for the driver of the electric vehicle, information on how much energy is left and how much more can be driven in the future is very important.

즉, 전기 자동차는 배터리에 충전된 에너지에 의해 주행하는 자동차이므로, 배터리에 충전된 잔존 용량 즉, 배터리의 충전 상태를 파악하는 것이 매우 중요하며, 따라서 주행 중 배터리의 충전 상태를 파악하여 주행 가능 거리 등의 정보를 운전자에게 알려주고자 하는 여러 기술이 개발되고 있다.That is, since the electric vehicle is driven by the energy charged in the battery, it is very important to know the remaining capacity charged in the battery, that is, the state of charge of the battery. Various technologies have been developed to inform drivers of such information.

또한, 자동차의 주행에 앞서 배터리의 충전 상태인 SOC 초기값을 적절하게 설정하고자 하는 시도 역시 많이 이루어지고 있다. 이때, SOC 초기값은 보통 오픈 회로 전압(OCV)을 참조로 하여 설정되고 있다. 이러한 방법에 있어서, 전제가 되고 있는 것은 OCV가 환경에 따라 변하지 않으며 SOC의 절대 참조 값이 된다는 것이다. In addition, many attempts have been made to properly set an initial SOC value, which is a state of charge of a battery, prior to driving of a vehicle. At this time, the SOC initial value is normally set with reference to the open circuit voltage (OCV). In this approach, the premise is that the OCV does not change with the environment and is an absolute reference value for the SOC.

지금까지의 배터리 잔존 용량 초기값 설정 방법에 따르면, OCV 금지 영역에 해당되는 OCV를 고려하지 않고 있어 정확한 SOC를 추정 할 수 없다는 문제가 있다. 또한, 정확한 SOC를 추정할 수 없게 되면 실시간으로 SOC를 보정할 수 없어 장시간 주행 시 SOC 오차 누적이 발생하게 된다. 이로 인해 배터리의 충방전 효율이 저하되고 전기 에너지의 손실이 발생하는 문제점이 있다. According to the previous method for setting the battery residual capacity initial value, there is a problem that an accurate SOC cannot be estimated because the OCV corresponding to the OCV prohibited area is not considered. In addition, when accurate SOC cannot be estimated, SOC cannot be corrected in real time, and SOC error accumulation occurs when driving for a long time. As a result, there is a problem in that the charge and discharge efficiency of the battery is lowered and electric energy is lost.

본 발명의 실시예는 OCV 금지 영역에서의 SOC 추정 정확도를 향상시키는 배터리의 충전 상태 예측 시스템 및 이를 이용한 충전 상태 예측 방법을 개시한다.An embodiment of the present invention discloses a charging state prediction system of a battery for improving the accuracy of SOC estimation in an OCV prohibited region and a charging state prediction method using the same.

본 발명의 실시예에 따른 배터리의 충전 상태 예측 시스템은 이차 전지의 OCV를 측정하는 OCV 측정부와, 측정된 OCV가 OCV 금지 영역에 해당되는지 판단하는 OCV 금지 영역 판단부와, 측정된 OCV가 OCV 금지 영역에 해당하지 않는다고 판단되면, 측정된 OCV에 대응하는 SOC를 SOC 초기값으로 설정하고, 측정된 OCV가 OCV 금지 영역에 해당한다고 판단되면, 만충전된 SOC를 SOC 초기값으로 설정하는 SOC 설정부와, 상기 설정된 SOC 초기값과 충방전용량을 합산하여 SOC를 추정하는 SOC 추정부를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to an embodiment of the present invention, a system for predicting a state of charge of a battery includes an OCV measuring unit measuring an OCV of a secondary battery, an OCV prohibited region determining unit determining whether the measured OCV corresponds to an OCV prohibited region, and the measured OCV is an OCV. If it is determined that it does not correspond to the prohibited area, the SOC corresponding to the measured OCV is set to the initial SOC value, and if it is determined that the measured OCV corresponds to the OCV prohibited area, the SOC is set to set the fully charged SOC to the SOC initial value. And an SOC estimator for estimating the SOC by adding the set SOC initial value and the charge / discharge capacity.

본 발명의 실시예에 따른 배터리의 충전 상태 예측 방법은 이차 전지의 OCV를 측정하는 단계와, 측정된 OCV가 OCV 금지 영역에 해당되는지 판단하는 단계와, 측정된 OCV가 OCV 금지 영역에 해당하지 않는다고 판단되면, 측정된 OCV에 대응하는 SOC를 SOC 초기값으로 설정하는 단계와, 측정된 OCV가 OCV 금지 영역에 해당한다고 판단되면, 상기 이차 전지를 만충전하고, 만충전된 SOC를 SOC 초기값으로 설정하는 단계와, 상기 설정된 SOC 초기값과 충방전용량을 합산하여 SOC를 추정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to an embodiment of the present invention, a method of predicting a state of charge of a battery includes measuring an OCV of a secondary battery, determining whether the measured OCV corresponds to an OCV prohibited region, and that the measured OCV does not correspond to an OCV prohibited region. If it is determined, setting the SOC corresponding to the measured OCV to the initial SOC value, and if it is determined that the measured OCV corresponds to the OCV prohibited region, the secondary battery is fully charged and the fully charged SOC is set to the initial SOC value. And estimating the SOC by summing the set initial SOC value and charge / discharge capacity.

본 기술은 OCV 금지 영역에서의 SOC 추정 정확도가 향상됨에 따라 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.As the technique improves the SOC estimation accuracy in the OCV forbidden region, the following effects can be obtained.

첫째, 배터리의 충방전 효율이 증가되어 전기 에너지의 손실을 최소화 할 수 있다. First, the charge and discharge efficiency of the battery is increased to minimize the loss of electrical energy.

둘째, SOC 추정 정확도가 향상됨에 따라 실시간으로 SOC 보정이 가능하므로, 방전 용량에 의한 SOC 오차 누적 현상이 발생하지 않으며, SOC 오차 누적에 의한 전기 에너지 손실을 최소화 시킬 수 있다. Second, since SOC correction is possible in real time as SOC estimation accuracy is improved, SOC error accumulation due to discharge capacity does not occur, and electrical energy loss due to SOC error accumulation can be minimized.

셋째, OCV 금지 영역에서 만충전을 통해 SOC 초기 값을 설정함에 따라 이차 전지의 에이징 공정에 의한 SOC 예측 알고리즘을 생략할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.Third, the SOC prediction algorithm by the aging process of the secondary battery can be omitted by setting the initial SOC value through full charge in the OCV prohibited region.

도 1은 본 발명에 따른 배터리의 충전 상태 예측 시스템을 도시한 블록도이다.
도 2는 본 발명에 따른 배터리의 충전 상태 예측 방법을 도시한 순서도이다.
도 3은 OCV에 의해 추정되는 SOC 초기값의 상관관계를 도시한 그래프이다.
도 4는 본 발명에 따른 충전 상태 예측 방법을 이용한 발전 제어 방법을 도시한 순서도이다.1 is a block diagram illustrating a system for predicting a state of charge of a battery according to the present invention.
2 is a flowchart illustrating a method of predicting a state of charge of a battery according to the present invention.
3 is a graph showing the correlation of the SOC initial value estimated by OCV.
4 is a flowchart illustrating a power generation control method using a charging state prediction method according to the present invention.

이하 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 가장 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 설명하기로 한다.Hereinafter, the most preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily implement the technical idea of the present invention.

도 1은 본 발명에 따른 배터리의 충전 상태 예측 시스템을 도시한 블록도이다.1 is a block diagram illustrating a system for predicting a state of charge of a battery according to the present invention.

도 1을 참조하면, 이차 전지의 충전 상태 예측 시스템은 OCV 측정부(100), OCV 판단부(110), 충전부(120), SOC 설정부(130) 및 SOC 추정부(140)를 포함한다.Referring to FIG. 1, the charging state prediction system of the secondary battery includes an OCV measuring unit 100, an OCV determining unit 110, a charging unit 120, an SOC setting unit 130, and an SOC estimating unit 140.

OCV 측정부(100)는 시동이 꺼진 키 오프(Key Off) 상태가 키 오프 시간을 기준 시간과 비교한다. 이후, 키 오프 시간이 기준 시간보다 길면, 배터리의 OCV를 측정한다. 그러나, 키 오프 시간이 기준 시간보다 짧으면 키 오프 시 SOC를 SOC 초기값으로 추정하여 SOC 추정부(110)로 전달한다. The OCV measurement unit 100 compares the key off time with the reference time when the key off state is turned off. Then, if the key off time is longer than the reference time, the OCV of the battery is measured. However, if the key off time is shorter than the reference time, the SOC is estimated as the SOC initial value at the time of key off and transmitted to the SOC estimator 110.

OCV 판단부(110)는 OCV 측정부(100)로부터 OCV를 전달받는다. 그리고, OCV 측정부(100)로부터 전달받은 OCV가 OCV 금지 영역에 해당하는지 판단한다. OCV와 SOC의 상관관계를 도시한 테이블(도 3 참조.) 상에서 SOC가 변동하는데 OCV가 일정 값으로 유지된다고 하면 OCV를 통해 SOC를 판단할 수 없으므로, OCV 금지 영역(도 3의 'A', 'B')으로 판단한다. 한편, SOC의 변동에 따라 OCV도 변동된다고 하면 OCV 금지 영역이 아닌 것으로 판단한다. The OCV determination unit 110 receives the OCV from the OCV measurement unit 100. Then, it is determined whether the OCV received from the OCV measuring unit 100 corresponds to the OCV prohibited area. If the SOC fluctuates on the table showing the correlation between the OCV and the SOC (see FIG. 3) and the OCV remains constant, the SOC cannot be determined through the OCV. 'B'). On the other hand, if OCV fluctuates due to SOC fluctuations, it is determined that it is not an OCV prohibited area.

OCV 측정부(100)로부터 전달받은 OCV가 OCV 금지 영역에 해당되지 않는다고 판단되면, 전달받은 OCV에 대응하는 SOC를 SOC 설정부(130)로 전달하여 SOC 초기값으로 설정한다. 그러나, OCV 측정부(100)로부터 전달받은 OCV가 OCV 금지 영역에 해당된다고 판단되면, 충전부(120)를 통해 배터리의 충전을 진행한다. If it is determined that the OCV received from the OCV measurement unit 100 does not correspond to the OCV prohibition area, the SOC corresponding to the received OCV is transferred to the SOC setting unit 130 to set an initial SOC value. However, when it is determined that the OCV received from the OCV measuring unit 100 corresponds to the OCV prohibition area, the charging unit 120 proceeds to charge the battery.

충전부(120)에서는 CV 충전을 진행하고, 실시간으로 충전 전류를 측정한다. 충전 전류가 기준 값보다 작은 경우, 배터리가 만충전 되었다고 판단하여 만충전된 SOC를 SOC 설정부(130)로 전달한다. 그러면 만충전된 SOC 즉, SOC 100%가 SOC 초기값으로 설정된다.The charging unit 120 proceeds with CV charging and measures the charging current in real time. When the charging current is smaller than the reference value, it is determined that the battery is fully charged and transfers the fully charged SOC to the SOC setting unit 130. Then, the fully charged SOC, that is, 100% SOC, is set as the initial SOC value.

SOC 추정부(140)는 설정된 SOC 초기값을 전달받고, 전달받은 SOC 초기값과 충방전용량(Ah Counting)을 합산하여 SOC를 추정한다. 방전 용량은 전달받은 전류를 누적하는 전류 적산 방법으로 산출할 수 있다. The SOC estimator 140 receives the set initial SOC value and estimates the SOC by summing the received initial SOC value and Ah counting. The discharge capacity may be calculated by a current integration method that accumulates the received current.

도 2는 도 1의 시스템을 이용한 배터리 충전 상태 예측 방법을 도시한 순서도이다.FIG. 2 is a flowchart illustrating a method of predicting a battery charge state using the system of FIG. 1.

도 2를 참조하면, 먼저, 시동이 꺼진 키 오프(Key Off) 상태의 유지 시간을 판단한 후 키 오프 시간과 기준시간을 비교한다(S100). 그 비교결과에 대응하여 SOC 초기값을 설정한다. 배터리는 기존에 사용되던 납산 전지 대비 화학적 안정화 시간이 짧게 소요되므로, 기준시간을 짧게 정할 수 있다. Referring to FIG. 2, first, after determining a holding time of a key off state in which ignition is turned off, a key off time is compared with a reference time (S100). The SOC initial value is set corresponding to the comparison result. The battery takes a shorter chemical stabilization time than the lead-acid battery previously used, so that the reference time can be shortened.

키 오프 시간이 설정된 기준 시간보다 짧다고 판단되면 이전에 측정된 SOC로 SOC 초기값을 설정한다(S105). SOC 초기값이 설정되면 설정된 SOC 초기값과 충방전용량(Ah Counting)을 합산하여 SOC를 추정한다(S127).If it is determined that the key off time is shorter than the set reference time, the SOC initial value is set to the previously measured SOC (S105). When the SOC initial value is set, the SOC is estimated by summing the set SOC initial value and the charging / discharging capacity (Ah Counting) (S127).

키 오프 시간이 기준 시간보다 길다고 판단되면 OCV 측정부(100)에서 배터리의 OCV를 측정한다(S110). If it is determined that the key off time is longer than the reference time, the OCV measurement unit 100 measures the OCV of the battery (S110).

이어서, OCV 판단부(110)에서 측정된 OCV가 OCV 금지 영역에 해당되는지 판단한다(S120). 도 3을 참조하여 OCV 금지 영역을 설명하면 다음과 같다. 도 3을 참조하면, SOC가 변동하는데 OCV가 일정 값으로 유지된다고 하면 OCV를 통해 SOC를 판단할 수 없으므로, OCV 금지 영역('A', 'B')으로 판단한다. 한편, SOC의 변동에 따라 OCV도 변동된다고 하면 OCV 금지 영역이 아닌 것으로 판단한다. Subsequently, it is determined whether the OCV measured by the OCV determination unit 110 corresponds to the OCV prohibited region (S120). The OCV prohibited region is described with reference to FIG. 3. Referring to FIG. 3, if the SOC fluctuates and the OCV is maintained at a constant value, the SOC cannot be determined through the OCV. Therefore, the SOC is determined as the OCV prohibited regions 'A' and 'B'. On the other hand, if OCV fluctuates due to SOC fluctuations, it is determined that it is not an OCV prohibited area.

예컨대, OCV가 'A'로 측정되었다고 하면, 'A'값에 대응되는 SOC는 30 ~ 60% 구간(도 3의 'A')에 해당한다. 즉, OCV 값에 변화가 없으면 대응되는 SOC 값을 추정하기 어려우며 최대 30%의 오차가 발생하게 된다. 따라서, OCV 금지 영역에서는 OCV 값으로 SOC를 추정할 수 없다. For example, if OCV is measured as 'A', the SOC corresponding to the 'A' value corresponds to a 30 to 60% interval ('A' in FIG. 3). That is, if there is no change in the OCV value, it is difficult to estimate the corresponding SOC value and an error of up to 30% occurs. Therefore, SOC cannot be estimated from the OCV value in the OCV prohibited area.

측정된 OCV가 OCV 금지 영역에 해당되지 않는다고 판단되면, 기존과 같은 방법으로 SOC를 추정할 수 있다. 즉, 도 3과 같은 테이블을 이용하여 측정된 OCV에 해당되는 SOC를 SOC 초기값으로 설정한다(S125). SOC 초기값은 SOC 설정부(130)에 전달된다. 이후, SOC 추정부(140)에서 설정된 SOC 초기값과 충방전용량(Ah Counting)을 합산하여 SOC를 추정한다(S127).If it is determined that the measured OCV does not fall within the OCV prohibited area, the SOC may be estimated in the same manner as before. That is, the SOC corresponding to the measured OCV using the table shown in FIG. 3 is set as an initial SOC value (S125). The SOC initial value is transmitted to the SOC setting unit 130. Thereafter, the SOC estimation unit 140 estimates the SOC by summing the initial SOC value and the charge / discharge capacity (Ah Counting) (S127).

그러나, 측정된 OCV가 OCV 금지 영역에 해당된다고 판단되면, 충전부(120)에서 배터리의 CV 충전을 진행한다(S130). However, if it is determined that the measured OCV corresponds to the OCV prohibited region, the charging unit 120 proceeds to charge the CV of the battery (S130).

그리고, CV 충전 시 실시간으로 충전 전류를 측정하여 충전 전류가 기준 값 이하인지 판단한다(S140). 예컨대, 충전 전류가 일정 전류 이상일 경우 만충전 상태에 도달하지 않았다고 판단하여 CV 충전을 계속 진행한다(S130). Then, the charge current is measured in real time during CV charging to determine whether the charge current is less than the reference value (S140). For example, when the charging current is greater than or equal to the predetermined current, it is determined that the full charge state is not reached, and the CV charging is continued (S130).

그러나, 충전 전류가 일정 전류 이하일 경우 만충전 상태에 도달했다고 판단하여 충전을 중지한다. 여기서는 만충전 시의 충전 전류의 기준 값은 이차 전지의 상태에 따라 변경될 수 있다.However, when the charging current is less than a predetermined current, it is determined that the full charge state has been reached and the charging is stopped. Here, the reference value of the charging current at the time of full charge may be changed according to the state of the secondary battery.

배터리가 만충전되었다고 판단되면 만충전된 SOC를 SOC 초기 값으로 설정하고, SOC 설정부(130)에 전달한다. 즉, SOC 100%가 SOC 초기값이 된다.When it is determined that the battery is fully charged, the fully charged SOC is set as the initial SOC value, and the SOC setting unit 130 is transferred to the SOC setting unit 130. That is, SOC 100% becomes the SOC initial value.

이어서, SOC 추정부(140)에서 설정된 SOC 초기 값과 충방전용량(Ah Counting)을 합산하여 SOC를 추정한다(S150). 방전 용량은 전달받은 전류를 누적하는 전류 적산 방법으로 산출할 수 있다.Subsequently, the SOC initial value and the charge / discharge capacity (Ah Counting) set by the SOC estimator 140 are added to estimate the SOC (S150). The discharge capacity may be calculated by a current integration method that accumulates the received current.

상술한 바와 같이, 측정된 OCV가 OCV 금지 영역에 해당하는지 판단하고, OCV 금지 영역에 해당되는 경우에는 배터리를 만충전한 후 만충전된 SOC를 SOC 초기값으로 설정한다. 그리고, 이 SOC 초기값에 방전 용량을 합산하여 SOC를 추정할 수 있다. 이로 인해, OCV 금지 영역에서도 정확한 SOC를 추정할 수 있는 효과를 얻을 수 있다. As described above, it is determined whether the measured OCV corresponds to the OCV prohibited region. If the measured OCV corresponds to the OCV prohibited region, the fully charged SOC is set as the SOC initial value after the battery is fully charged. The SOC can be estimated by summing the discharge capacities to this SOC initial value. As a result, an accurate SOC can be estimated even in an OCV prohibited region.

도 4는 도 2의 배터리의 충전 상태 예측 방법을 이용한 차량 발전 제어 방법을 도시한 순서도이다. 4 is a flowchart illustrating a method for controlling vehicle power generation using the method for predicting a state of charge of a battery of FIG. 2.

도 4를 참조하면, 차량의 엔진이 동작하면 현재의 SOC가 OCV 금지영역에 해당되는지 판단한다(S200). Referring to FIG. 4, when the engine of the vehicle operates, it is determined whether the current SOC corresponds to the OCV prohibited region (S200).

SOC 초기값이 OCV 금지 영역에 해당하지 않는다고 판단되면, 배터리의 SOC가 어떤 구간에 포함되는지 판단한다(S205). 예컨대, 배터리의 SOC가 70 이상 100% 이하인 경우 SOC가 높은 제 1 구간으로 판단하며, 상기 배터리의 SOC가 30 이상 70% 미만이면 SOC가 정상인 제 2 구간으로 판단하며, 상기 배터리의 SOC가 0 이상 30% 미만이면 SOC가 낮은 제 3 구간으로 판단한다. 본 명세서에서는 각각의 운영 범위의 값을 위와 같이 설정하고 있으나, 이에 한정되지 않으며 배터리의 상태 등을 고려하여 변경할 수 있다.If it is determined that the initial SOC value does not correspond to the OCV prohibited region, it is determined in which section the SOC of the battery is included (S205). For example, when the SOC of the battery is 70 or more and 100% or less, it is determined that the SOC is the first section that is high. If the SOC of the battery is 30 or more and less than 70%, the SOC is determined to be the second section where the SOC is normal. If less than 30%, it is determined that the SOC is a low third section. In the present specification, the value of each operating range is set as above, but is not limited thereto and may be changed in consideration of the state of the battery.

S205 단계에서 배터리의 SOC가 제 1 구간이라고 판단되면 기준 값보다 높은 전압 값을 배터리 충방전 타겟 전압으로 설정한다(S215). 배터리 충방전 타겟 전압은 전압 조절부(150)에 저장될 수 있다.    If it is determined in step S205 that the SOC of the battery is the first section, a voltage value higher than the reference value is set as the battery charge / discharge target voltage (S215). The battery charge / discharge target voltage may be stored in the voltage adjuster 150.

S205 단계에서 배터리의 SOC가 제 2 구간이라고 판단되면, 기준 값에 해당되는 전압 값을 배터리 충방전 타겟 전압으로 설정한다(S215). If it is determined in step S205 that the SOC of the battery is the second section, the voltage value corresponding to the reference value is set as the battery charge / discharge target voltage (S215).

또한, S205 단계에서 배터리의 SOC가 제 3 구간으로 판단되면, 기준 값보다 낮은 전압 값을 배터리 충방전 타겟 전압으로 설정한다(S215).In operation S205, when the SOC of the battery is determined as the third section, a voltage value lower than the reference value is set as the battery charge / discharge target voltage (S215).

한편, SOC 초기값이 OCV 금지 영역에 해당한다고 판단되면, 충전부(120)에서 배터리의 CV 충전을 진행한다(S220). Meanwhile, when it is determined that the initial SOC value corresponds to the OCV prohibition region, the charging unit 120 performs the CV charging of the battery (S220).

그리고, CV 충전 시 실시간으로 충전 전류를 측정하여 충전 전류가 기준 값 이하인지 판단한다(S230). 예컨대, 충전 전류가 일정 전류 이상일 경우 만충전 상태에 도달하지 않았다고 판단하여 CV 충전을 계속 진행한다(S220). Then, the charge current is measured in real time during CV charging to determine whether the charge current is less than the reference value (S230). For example, when the charging current is greater than or equal to the predetermined current, it is determined that the full charge state is not reached and the CV charging is continued (S220).

그러나, 충전 전류가 일정 전류 이하일 경우 만충전 상태에 도달했다고 판단하여 충전을 중지한다.However, when the charging current is less than a predetermined current, it is determined that the full charge state has been reached and the charging is stopped.

이어서, SOC 초기값이 만충전 상태이므로, 배터리의 SOC를 제 3 구간으로 판단하며, 기준 값보다 낮은 전압 값을 배터리 충방전 타겟 전압으로 설정한다(S240).Subsequently, since the SOC initial value is fully charged, the SOC of the battery is determined as the third section, and a voltage value lower than the reference value is set as the battery charge / discharge target voltage (S240).

상술한 바와 같이, 실시간으로 SOC 보정이 가능하므로, SOC 오차 누적 현상이 발생하지 않으며, SOC 오차 누적에 의한 전기 에너지 손실을 최소화 시킬 수 있다. As described above, since SOC correction is possible in real time, SOC error accumulation does not occur, and electrical energy loss due to SOC error accumulation may be minimized.

OCV 금지 영역에서 만충전을 통해 SOC를 추정함에 따라 이차 전지의 에이징 공정에 의한 SOC 예측 알고리즘이 요구되지 않는다.As the SOC is estimated through full charging in the OCV prohibited region, the SOC prediction algorithm by the aging process of the secondary battery is not required.

상술한 본 발명의 바람직한 실시예는 예시의 목적을 위한 것으로, 당업자라면 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상과 범위를 통해 다양한 수정, 변경, 대체 및 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정 변경 등은 이하의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.Preferred embodiments of the present invention described above are intended for purposes of illustration, and those skilled in the art will be able to make various modifications, changes, substitutions and additions through the spirit and scope of the appended claims, and such modifications may be made by the following patents. It should be regarded as belonging to the claims.

Claims (14)

이차 전지의 OCV를 측정하는 OCV 측정부;
측정된 OCV가 OCV 금지 영역에 해당되는지 판단하는 OCV 금지 영역 판단부
측정된 OCV가 OCV 금지 영역에 해당하지 않는다고 판단되면, 측정된 OCV에 대응하는 SOC를 SOC 초기값으로 설정하고, 측정된 OCV가 OCV 금지 영역에 해당한다고 판단되면, 만충전된 SOC를 SOC 초기값으로 설정하는 SOC 설정부; 및
상기 설정된 SOC 초기값과 충방전용량을 합산하여 SOC를 추정하는 SOC 추정부
를 포함하되,
상기 OCV 금지 영역 판단부는 상기 OCV로 SOC를 추정할 수 없는 구간을 OCV 금지영역으로 판단하는 것을 특징으로 하는 배터리의 충전 상태 예측 시스템.An OCV measuring unit measuring OCV of the secondary battery;
OCV prohibited area determination unit to determine whether the measured OCV falls within the OCV prohibited area
If it is determined that the measured OCV does not correspond to the OCV prohibited area, the SOC corresponding to the measured OCV is set to the initial SOC value. SOC setting unit to set to; And
SOC estimator for estimating SOC by adding the set SOC initial value and charge and discharge capacity
Including but not limited to:
The OCV prohibited region determination unit determines a section in which the SOC cannot be estimated by the OCV as an OCV prohibited region. 삭제delete 청구항 1에 있어서,
상기 측정된 OCV가 OCV 금지 영역에 해당한다고 판단되면 상기 이차 전지를 충전하는 충전부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리의 충전 상태 예측 시스템.The method according to claim 1,
And a charging unit configured to charge the secondary battery when it is determined that the measured OCV corresponds to an OCV prohibited region. 청구항 1에 있어서,
상기 SOC 추정부에서 추정된 SOC를 기준 값과 비교하여 충전 전압을 조절하는 전압 조절부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리의 충전 상태 예측 시스템.The method according to claim 1,
And a voltage controller configured to adjust the charging voltage by comparing the SOC estimated by the SOC estimator to a reference value. OCV로 SOC를 추정할 수 없는 구간을 OCV 금지영역으로 판단하는 단계;
이차 전지의 OCV를 측정하는 단계;
측정된 OCV가 OCV 금지 영역에 해당되는지 판단하는 단계
측정된 OCV가 OCV 금지 영역에 해당하지 않는다고 판단되면, 측정된 OCV에 대응하는 SOC를 SOC 초기값으로 설정하는 단계;
측정된 OCV가 OCV 금지 영역에 해당한다고 판단되면, 상기 이차 전지를 만충전하고, 만충전된 SOC를 SOC 초기값으로 설정하는 단계; 및
상기 설정된 SOC 초기값과 충방전용량을 합산하여 SOC를 추정하는 단계
를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 충전 상태 예측 방법.Determining a section in which the SOC cannot be estimated using the OCV as an OCV prohibited area;
Measuring the OCV of the secondary battery;
Determining whether the measured OCV falls within the OCV prohibited area
If it is determined that the measured OCV does not correspond to the OCV prohibited area, setting an SOC corresponding to the measured OCV as an SOC initial value;
If it is determined that the measured OCV corresponds to an OCV prohibited region, the secondary battery is fully charged and the fully charged SOC is set as an initial SOC value; And
Estimating the SOC by adding the set SOC initial value and the charge / discharge capacity
Battery charging state prediction method comprising a. 청구항 5에 있어서,
상기 이차 전지의 OCV를 측정하는 단계 이전에,
키 오프(Key Off) 상태의 유지 시간을 판단한 후 상기 키 오프 시간과 기준시간을 비교하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 충전 상태 예측 방법.The method according to claim 5,
Before measuring the OCV of the secondary battery,
And determining a holding time of a key off state and comparing the key off time with a reference time. 청구항 6에 있어서,
상기 키 오프 상태의 유지 시간이 상기 기준 시간보다 짧은 경우, 기 측정된 SOC를 SOC 초기값으로 설정하는 것을 특징으로 하는 배터리 충전 상태 예측 방법.The method according to claim 6,
And when the holding time of the key-off state is shorter than the reference time, setting a previously measured SOC as an initial SOC value. 청구항 5에 있어서,
상기 이차 전지를 만충전 하는 단계는
상기 이차 전지를 CV 충전 방식으로 충전하는 단계;
실시간으로 충전 전류를 측정하는 단계;
측정된 충전 전류를 기준 값과 비교하여 만충전 여부를 확인하는 단계
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 충전 상태 예측 방법.The method according to claim 5,
Full charge of the secondary battery is
Charging the secondary battery by CV charging;
Measuring the charging current in real time;
Checking whether the battery is fully charged by comparing the measured charging current with a reference value
Battery charging state prediction method further comprises. 청구항 8에 있어서,
상기 측정된 전류를 기준 값과 비교하는 단계에서
상기 측정된 전류가 기준 값보다 큰 경우, 충전을 계속 진행하고, 상기 측정된 전류가 기준 값보다 작은 경우, 만충전으로 판단하여 충전을 중지하는 것을 특징으로 하는 배터리 충전 상태 예측 방법.The method according to claim 8,
Comparing the measured current with a reference value
If the measured current is greater than the reference value, the charging is continued, if the measured current is less than the reference value, the battery charge state prediction method characterized in that it is determined to be full charge and stop charging. 청구항 5에 있어서,
상기 방전 용량은 전류를 누적하는 전류 적산 방법으로 산출하는 것을 특징으로 하는 배터리 충전 상태 예측 방법.The method according to claim 5,
The discharge capacity is calculated by a current integration method of accumulating current, characterized in that the battery charge state prediction method. 청구항 5에 있어서,
상기 SOC를 추정하는 단계 이후,
추정된 SOC를 기준 값과 비교하여 배터리 충방전 타겟 전압을 설정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 충전 상태 예측 방법.The method according to claim 5,
After estimating the SOC,
And setting a battery charge / discharge target voltage by comparing the estimated SOC with a reference value. 청구항 11에 있어서,
상기 추정된 SOC가 낮은 구간에 해당되면, 기 설정된 전압보다 높은 값으로 배터리 충방전 타겟 전압을 설정하는 것을 특징으로 하는 특징으로 하는 배터리 충전 상태 예측 방법.The method according to claim 11,
And if the estimated SOC falls within a low interval, setting a battery charge / discharge target voltage to a value higher than a predetermined voltage. 청구항 12에 있어서,
상기 추정된 SOC가 SOC 평균 구간에 해당되면, 기 설정된 전압으로 배터리 충방전 타겟 전압을 유지하는 것을 특징으로 하는 배터리 충전 상태 예측 방법.The method according to claim 12,
And if the estimated SOC corresponds to an average SOC interval, maintaining the battery charge / discharge target voltage at a predetermined voltage. 청구항 12에 있어서,
상기 추정된 SOC가 높은 구간에 해당되면, 기 설정된 전압보다 낮은 값으로 배터리 충방전 타겟 전압을 설정하는 것을 특징으로 하는 배터리 충전 상태 예측 방법.
The method according to claim 12,
And a battery charge / discharge target voltage is set to a value lower than a predetermined voltage when the estimated SOC corresponds to a high interval.
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