KR102117316B1 - Device for Estimating Usable Capacity of Secondary Battery by Using CC/CV Ratio - Google Patents

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Abstract

본 발명은 이차전지의 수명에 따른 가용 용량을 추정하는 장치로서, 이차전지의 충방전 사이클 횟수에 따른 정전압(Constant Voltage; CV) 유지시간에 대한 정전류(Constant Current; CC) 유지시간의 비율인 CC/CV 비율 값들의 데이터 및 상기 각 사이클 횟수에 대응되는 가용 용량 데이터를 저장하고 있는 데이터 저장부; 측정 대상 이차전지의 충전간 정전압 유지시간 및 정전류 유지시간을 각각 측정하는 측정부; 상기 측정부에서 측정된 정전압 유지시간 및 정전류 유지시간을 이용해 CC /CV 비율 값을 계산하는 제 1 연산부; 상기 제 1 연산부에서 계산된 CC/CV 비율 값을 데이터 저장부에 저장된 CC/CV 비율 값들의 데이터와 비교하고, 이에 대응되는 CC/CV 비율 값을 갖는 사이클 횟수 및 상기 사이클 횟수에 대응되는 가용 용량 데이터를 측정 대상 이차전지의 사이클 횟수 및 가용 용량으로 식별하는 제 2 연산부; 및 상기 측정 대상 이차전지의 사이클 횟수, 또는 상기 사이클 횟수에 대응되는 가용 용량, 또는 상기 사이클 횟수 및 가용 용량을 표시하는 표시부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 이차전지의 가용 용량 추정 장치를 제공한다.The present invention is an apparatus for estimating the usable capacity according to the life of the secondary battery, CC which is the ratio of the constant current (CC) maintenance time to the constant voltage (CV) maintenance time according to the number of charge / discharge cycles of the secondary battery A data storage unit storing data of / CV ratio values and available capacity data corresponding to the number of cycles; A measuring unit for measuring a constant voltage holding time and a constant current holding time between charging of the secondary battery to be measured; A first calculating unit for calculating a CC / CV ratio value using the constant voltage holding time and constant current holding time measured by the measuring unit; The CC / CV ratio value calculated by the first operation unit is compared with data of CC / CV ratio values stored in the data storage unit, and the number of cycles having a corresponding CC / CV ratio value and available capacity corresponding to the cycle number A second calculating unit that identifies data as the number of cycles and available capacity of the secondary battery to be measured; And a display unit that displays the number of cycles of the secondary battery to be measured, or an available capacity corresponding to the number of cycles, or the number of cycles and the available capacity.

Description

CC/CV 비율을 이용한 이차전지의 가용 용량 추정 장치 {Device for Estimating Usable Capacity of Secondary Battery by Using CC/CV Ratio}Device for Estimating Usable Capacity of Secondary Battery by Using CC / CV Ratio}

본 발명은 CC/CV 비율을 이용한 이차전지의 가용 용량 추정 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for estimating the available capacity of a secondary battery using a CC / CV ratio.

최근, 화석연료의 고갈에 의한 에너지원의 가격 상승, 환경 오염의 관심이 증폭되며, 친환경 대체 에너지원에 대한 요구가 미래생활을 위한 필수 불가결한 요인이 되고 있다. 이에 원자력, 태양광, 풍력, 조력 등 다양한 전력 생산기술들에 대한 연구가 지속되고 있으며, 이렇게 생산된 에너지를 더욱 효율적으로 사용하기 위한 전력저장장치 또한 지대한 관심이 이어지고 있다.In recent years, the increase in the price of energy sources due to the exhaustion of fossil fuels, interest in environmental pollution is amplified, and the demand for eco-friendly alternative energy sources has become an indispensable factor for future life. Accordingly, research on various power generation technologies such as nuclear power, solar power, wind power, tidal power, and the like, and power storage devices for more efficient use of the produced energy are also attracting great interest.

특히, 모바일 기기에 대한 기술 개발과 수요가 증가함에 따라 에너지원으로서의 전지의 수요가 급격히 증가하고 있고, 그에 따라 다양한 요구에 부응할 수 있는 전지에 대한 많은 연구가 행해지고 있다.In particular, as technology development and demand for mobile devices increase, the demand for batteries as an energy source is rapidly increasing, and accordingly, many studies have been conducted on batteries that can meet various needs.

대표적으로 전지의 형상 면에서는 얇은 두께로 휴대폰 등과 같은 제품들에 적용될 수 있는 각형 이차전지와 파우치형 이차전지에 대한 수요가 높고, 재료 면에서는 높은 에너지 밀도, 방전 전압, 출력 안정성 등의 장점을 가진 리튬이온 전지, 리튬이온 폴리머 전지 등과 같은 리튬 이차전지에 대한 수요가 높다.Typically, in the shape of the battery, the demand for a square secondary battery and a pouch-type secondary battery that can be applied to products such as a mobile phone with a small thickness is high, and in terms of material, it has advantages such as high energy density, discharge voltage, and output stability. There is a high demand for lithium secondary batteries such as lithium ion batteries and lithium ion polymer batteries.

또한, 이차전지는 양극, 음극, 및 양극과 음극 사이에 개재되는 분리막이 적층된 구조의 전극조립체가 어떠한 구조로 이루어져 있는지에 따라 분류되기도 하는 바, 대표적으로는, 긴 시트형의 양극들과 음극들을 분리막이 개재된 상태에서 권취한 구조의 젤리-롤형(권취형) 전극조립체, 소정 크기의 단위로 절취한 다수의 양극과 음극들을 분리막을 개재한 상태로 순차적으로 적층한 스택형(적층형) 전극조립체 등을 들 수 있으며, 최근에는, 상기 젤리-롤형 전극조립체 및 스택형 전극조립체가 갖는 문제점을 해결하기 위해, 상기 젤리-롤형과 스택형의 혼합 형태인 진일보한 구조의 전극조립체로서, 소정 단위의 양극과 음극들을 분리막을 개재한 상태로 적층한 단위셀들을 분리필름 상에 위치시킨 상태에서 순차적으로 권취한 구조의 스택/폴딩형 전극조립체가 개발되었다.In addition, the secondary battery is classified according to the structure of the electrode assembly having a structure in which a separator interposed between the positive electrode, the negative electrode, and the positive electrode and the negative electrode is stacked. A jelly-roll type (winding type) electrode assembly with a structure wound in a state in which a separator is interposed, and a stacked (stacked) electrode assembly in which a plurality of positive and negative electrodes cut in units of a predetermined size are sequentially stacked with a separator interposed therebetween For example, recently, in order to solve the problems of the jelly-roll type electrode assembly and the stack type electrode assembly, the electrode assembly of the advanced structure, which is a mixed form of the jelly-roll type and the stack type, has a predetermined unit. A stack / folding type electrode assembly having a structure in which the unit cells stacked with the anode and the cathode interposed with a separator positioned on a separation film and sequentially wound is developed.

또한, 이차전지는 전지케이스의 형상에 따라, 전극조립체가 원통형 또는 각형의 금속 캔에 내장되어 있는 원통형 전지 및 각형 전지와, 전극조립체가 알루미늄 라미네이트 시트의 파우치형 케이스에 내장되어 있는 파우치형 전지로 분류된다.In addition, according to the shape of the battery case, the secondary battery is a cylindrical battery and a square battery in which the electrode assembly is embedded in a cylindrical or square metal can, and a pouch-type battery in which the electrode assembly is embedded in a pouch-shaped case of an aluminum laminate sheet. Classified.

특히, 최근에는 스택형 또는 스택/폴딩형 전극조립체를 알루미늄 라미네이트 시트의 파우치형 전지케이스에 내장한 구조의 파우치형 전지가, 낮은 제조비, 작은 중량, 용이한 형태 변형 등을 이유로, 많은 관심을 모으고 있고 또한 그것의 사용량이 점차적으로 증가하고 있다.In particular, recently, a pouch-type battery having a structure in which a stacked or stacked / folded electrode assembly is embedded in a pouch-shaped battery case of an aluminum laminate sheet has attracted much attention due to low manufacturing cost, small weight, and easy shape deformation. And its usage is gradually increasing.

일반적으로, 이러한 이차전지는 전압 등을 측정함으로써, 이차전지의 충전 상태인 SOC(State of Charge)를 확인한다.In general, by measuring voltage and the like, the secondary battery checks the state of charge (SOC) of the secondary battery.

그러나, 상기 이차전지는 사용 기간이 길어짐에 따라, 상세하게는, 충방전 사이클 횟수가 증가할수록, 가용 용량이 점차 감소하게 되며, 상기 가용 용량이 감소하는 경우, 이차전지는 SOC 감소 속도가 더욱 빨라지게 된다.However, as the period of use of the secondary battery increases, in detail, as the number of charge / discharge cycles increases, the available capacity gradually decreases. When the available capacity decreases, the secondary battery has a faster SOC decrease rate. Lose.

더욱이, 상기 SOC는 이차전지의 상대적인 충전 상태만을 나타내므로, 충방전 사이클 횟수가 증가할수록 점차 감소하게 되는 이차전지의 실질적인 가용 용량을 정확하게 나타낼 수 없다.Moreover, since the SOC represents only the relative state of charge of the secondary battery, the actual available capacity of the secondary battery, which gradually decreases as the number of charge / discharge cycles increases, cannot be accurately represented.

따라서, 상기 이차전지의 사용 기간이 길어질수록, SOC만으로는 이차전지의 가용 용량을 정확하게 예측 또는 추정할 수 없고, 이로 인해, 상기 이차전지의 소모에 따른 교환 시기를 정확히 예측할 수 없으며, 나아가 상기 이차전지의 급격한 방전으로 인해, 이를 전원으로 사용하는 디바이스가 갑작스럽게 작동 불능 상태가 되는 등의 문제점이 발생할 수 있다.Therefore, as the period of use of the secondary battery increases, SOC alone cannot accurately predict or estimate the available capacity of the secondary battery, and accordingly, it is impossible to accurately predict a replacement time due to consumption of the secondary battery, and furthermore, the secondary battery Due to the rapid discharge of the device, problems such as suddenly becoming inoperable in a device using it as a power source may occur.

따라서, 이러한 문제점을 근본적으로 해결할 수 있는 기술에 대한 필요성이 높은 실정이다.Therefore, there is a high need for a technology that can fundamentally solve these problems.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점과 과거로부터 요청되어온 기술적 과제를 해결하는 것을 목적으로 한다.The present invention aims to solve the problems of the prior art as described above and the technical problems requested from the past.

본 출원의 발명자들은 심도 있는 연구와 다양한 실험을 거듭한 끝에, 이후 설명하는 바와 같이, 이차전지의 충방전 사이클 횟수에 따른 정전압(Constant Voltage; CV) 유지시간에 대한 정전류(Constant Current; CC) 유지시간의 비율인 CC/CV 비율 값들의 데이터를 활용하도록 구성함으로써, 상기 이차전지의 사이클 횟수 내지 수명과 상기 수명에 따른 가용 용량을 보다 정확하게 확인할 수 있고, 이에 따라 이차전지의 적절한 교환 시기를 추정할 수 있어, 상기 이차전지를 전원으로 사용하는 디바이스의 작동 불능에 따른 문제점을 효과적으로 예방할 수 있으며, 상기 CC/CV 비율 값들의 데이터를 다양한 종류의 이차전지에 적용할 수 있으므로, 이를 바탕으로 상기 이차전지의 종류에 관계 없이, 사이클 횟수 및 가용 용량을 보다 용이하게 추정 및 확인할 수 있음을 확인하고, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.The inventors of the present application, after repeated studies and various experiments, maintain a constant current (CC) for a constant voltage (CV) retention time according to the number of charge / discharge cycles of the secondary battery, as described later. By configuring to utilize the data of CC / CV ratio values, which are the ratio of time, it is possible to more accurately check the number of cycles or the life of the secondary battery and the available capacity according to the lifetime, thereby estimating an appropriate replacement time of the secondary battery. Since it is possible to effectively prevent problems due to inoperability of a device using the secondary battery as a power source, and to apply data of the CC / CV ratio values to various types of secondary batteries, the secondary battery is based on this. Regardless of the type, it was confirmed that the number of cycles and the available capacity could be more easily estimated and confirmed, and the present invention has been completed.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 이차전지의 가용 용량 추정 장치는,Apparatus for estimating the available capacity of the secondary battery according to the present invention for achieving the above object,

이차전지의 수명에 따른 가용 용량을 추정하는 장치로서,As a device for estimating the available capacity according to the life of the secondary battery,

이차전지의 충방전 사이클 횟수에 따른 정전압(Constant Voltage; CV) 유지시간에 대한 정전류(Constant Current; CC) 유지시간의 비율인 CC/CV 비율 값들의 데이터 및 상기 각 사이클 횟수에 대응되는 가용 용량 데이터를 저장하고 있는 데이터 저장부;Data of CC / CV ratio values that are the ratio of the constant current (CC) to the constant voltage (CV) retention time according to the number of charge / discharge cycles of the secondary battery and available capacity data corresponding to each cycle number A data storage unit storing therein;

측정 대상 이차전지의 충전간 정전압 유지시간 및 정전류 유지시간을 각각 측정하는 측정부;A measuring unit for measuring a constant voltage holding time and a constant current holding time between charging of the secondary battery to be measured;

상기 측정부에서 측정된 정전압 유지시간 및 정전류 유지시간을 이용해 CC /CV 비율 값을 계산하는 제 1 연산부;A first calculating unit for calculating a CC / CV ratio value using the constant voltage holding time and constant current holding time measured by the measuring unit;

상기 제 1 연산부에서 계산된 CC/CV 비율 값을 데이터 저장부에 저장된 CC/CV 비율 값들의 데이터와 비교하고, 이에 대응되는 CC/CV 비율 값을 갖는 사이클 횟수 및 상기 사이클 횟수에 대응되는 가용 용량 데이터를 측정 대상 이차전지의 사이클 횟수 및 가용 용량으로 식별하는 제 2 연산부; 및The CC / CV ratio value calculated by the first operation unit is compared with data of CC / CV ratio values stored in the data storage unit, and the number of cycles having a corresponding CC / CV ratio value and available capacity corresponding to the cycle number A second calculating unit that identifies data as the number of cycles and available capacity of the secondary battery to be measured; And

상기 측정 대상 이차전지의 사이클 횟수, 또는 상기 사이클 횟수에 대응되는 가용 용량, 또는 상기 사이클 횟수 및 가용 용량을 표시하는 표시부;A display unit for displaying the number of cycles of the secondary battery to be measured, the available capacity corresponding to the number of cycles, or the number of cycles and the available capacity;

를 포함하는 구조로 이루어질 수 있다.It may be made of a structure comprising a.

따라서, 상기 CC/CV 비율 값들의 데이터를 활용함으로써, 상기 이차전지의 사이클 횟수 내지 수명과 상기 수명에 따른 가용 용량을 보다 정확하게 확인할 수 있고, 이에 따라 이차전지의 적절한 교환 시기를 추정할 수 있어, 상기 이차전지를 전원으로 사용하는 디바이스의 작동 불능에 따른 문제점을 효과적으로 예방할 수 있다.Therefore, by utilizing the data of the CC / CV ratio values, it is possible to more accurately check the number of cycles or the life of the secondary battery and the available capacity according to the life, thereby estimating an appropriate replacement time of the secondary battery, It is possible to effectively prevent a problem due to inoperability of a device using the secondary battery as a power source.

하나의 구체적인 예에서, 상기 이차전지의 충방전 사이클 횟수가 증가할수록, 정전압 유지시간은 증가하고, 정전류 유지시간은 감소할 수 있다.In one specific example, as the number of charge / discharge cycles of the secondary battery increases, the constant voltage holding time may increase and the constant current holding time may decrease.

즉, 상기 이차전지의 충방전 사이클 횟수가 증가할수록, 정전압 유지시간과 정전류 유지시간은 서로 반대로 변화할 수 있으며, 보다 상세하게는, 상기 정전압 유지시간은 증가하는 반면에, 정전류 유지시간은 감소할 수 있다.That is, as the number of charge / discharge cycles of the secondary battery increases, the constant voltage holding time and the constant current holding time may change in opposite directions. More specifically, while the constant voltage holding time increases, the constant current holding time decreases. Can be.

따라서, 상기 정전압 유지시간에 대한 정전류 유지시간의 비율인 CC/CV 비율 값은 이차전지의 충방전 사이클 횟수가 증가할수록, 감소하게 되며, 이러한 일련의 변화를 바탕으로, 상기 CC/CV 비율 값이 보다 작은 값을 갖는 경우, 상대적으로 충방전 사이클 횟수가 많은 경우로서, 이차전지의 수명이 적은 경우를 의미한다는 점을 보다 용이하게 확인할 수 있다.Accordingly, the CC / CV ratio value, which is the ratio of the constant current holding time to the constant voltage holding time, decreases as the number of charge / discharge cycles of the secondary battery increases, and based on this series of changes, the CC / CV ratio value If it has a smaller value, it can be more easily confirmed that the number of charge / discharge cycles is relatively large, meaning that the life of the secondary battery is small.

또한, 상기 제 2 연산부는 데이터 저장부에 저장된 CC/CV 비율 값들의 데이터 중에서, 상기 제 1 연산부에서 계산된 CC/CV 비율 값에 가장 인접한 CC/CV 비율 값을 갖는 사이클 횟수 및 상기 사이클 횟수에 대응되는 가용 용량을 식별하는 구조일 수 있다.In addition, among the data of the CC / CV ratio values stored in the data storage unit, the second calculation unit is based on the number of cycles and the number of cycles having the CC / CV ratio value closest to the CC / CV ratio value calculated by the first calculation unit. It may be a structure that identifies the corresponding available capacity.

더욱 구체적으로, 상기 제 2 연산부는 제 1 연산부에서 계산된 CC/CV 비율 값을 데이터 저장부에 저장된 CC/CV 비율 값들의 데이터와 비교할 수 있다.More specifically, the second operation unit may compare the CC / CV ratio value calculated by the first operation unit with data of CC / CV ratio values stored in the data storage unit.

이때, 상기 데이터 저장부에 저장된 CC/CV 비율 값들의 데이터 중에서, 상기 제 1 연산부에서 계산된 CC/CV 비율 값과 동일한 CC/CV 비율 값이 없는 경우, 상기 제 2 연산부는 제 1 연산부에서 계산된 CC/CV 비율 값에 가장 인접한 CC/CV 비율 값을 측정 대상 이차전지의 CC/CV 비율 값으로 인식할 수 있으며, 상기 인접한 CC/CV 비율 값을 갖는 사이클 횟수 및 상기 사이클 횟수에 대응되는 가용 용량을 측정 대상 이차전지의 사이클 횟수 및 가용 용량으로 식별할 수 있다.At this time, if there is no CC / CV ratio value equal to the CC / CV ratio value calculated by the first calculation unit among the data of the CC / CV ratio values stored in the data storage unit, the second calculation unit is calculated by the first calculation unit The CC / CV ratio value closest to the CC / CV ratio value can be recognized as the CC / CV ratio value of the secondary battery to be measured, and the number of cycles having the adjacent CC / CV ratio value and the available number corresponding to the cycle number The capacity can be identified by the number of cycles and available capacity of the secondary battery to be measured.

따라서, 상기 제 1 연산부에서 계산된 CC/CV 비율 값과 동일한 CC/CV 비율 값이 데이터 저장부에 저장되어 있지 않거나, 측정 대상 이차전지의 종류 또는 측정 조건 등의 요인에 의해 계산된 CC/CV 비율 값이 소정의 오차를 갖더라도, 상기 데이터 저장부에 저장된 CC/CV 비율 값들의 데이터 중에서, 가장 인접한 CC/CV 비율 값을 측정 대상 이차전지의 CC/CV 비율 값으로 인식함으로써, 측정 대상 이차전지의 사이클 횟수 및 가용 용량을 보다 정확하게 추정하는 동시에, 상기 추정의 오류를 없애거나, 최소화할 수 있다.Therefore, the CC / CV ratio value equal to the CC / CV ratio value calculated in the first calculation unit is not stored in the data storage unit, or the CC / CV calculated by factors such as the type of secondary battery to be measured or measurement conditions. Even if the ratio value has a predetermined error, among the data of the CC / CV ratio values stored in the data storage unit, the closest CC / CV ratio value is recognized as the CC / CV ratio value of the secondary battery to be measured, thereby secondary measurement target It is possible to more accurately estimate the number of cycles and the available capacity of the battery, while eliminating or minimizing the error of the estimation.

하나의 구체적인 예에서, 상기 데이터 저장부는 이차전지의 최초 충방전시부터 상기 이차전지의 수명이 완료될 때까지의 모든 충방전 사이클 횟수에 따라 측정 및 계산된 CC/CV 비율 값들의 데이터 및 상기 사이클 횟수에 대응되는 가용 용량 데이터를 저장하고 있는 구조일 수 있다.In one specific example, the data storage unit measures and calculates the CC / CV ratio data and cycles according to the number of charge / discharge cycles from the initial charge / discharge of the secondary battery to the completion of the life of the secondary battery. It may be a structure that stores available capacity data corresponding to the number of times.

따라서, 상기 가용 용량 추정 장치는 측정 대상 이차전지의 사이클 횟수 및 가용 용량을 보다 정확하게 추정할 수 있다.Accordingly, the apparatus for estimating available capacity can more accurately estimate the number of cycles and available capacity of the secondary battery to be measured.

또 다른 구체적인 예에서, 상기 데이터 저장부는 이차전지의 최초 충방전시부터 상기 이차전지의 수명이 완료될 때까지, 소정의 간격을 갖는 충방전 사이클 횟수에 따른 CC/CV 비율 값들의 데이터 및 상기 사이클 횟수에 대응되는 가용 용량 데이터를 저장하고 있는 구조일 수 있다.In another specific example, the data storage unit stores data and CC / CV ratio values according to the number of charging / discharging cycles having a predetermined interval from the time of the initial charging and discharging of the secondary battery to the completion of the life of the secondary battery. It may be a structure that stores available capacity data corresponding to the number of times.

더욱 구체적으로, 상기 데이터 저장부가 이차전지의 모든 충방전 사이클 횟수에 따라 측정 및 계산된 CC/CV 비율 값들의 데이터 및 이에 대응되는 가용 용량 데이터를 저장하고 있는 경우에는, 상기 데이터의 크기가 지나치게 커질 수 있으며, 이로 인해 상기 데이터 저장부를 구성하기 위해 소요되는 비용이 증가할 수 있고, 상기 제 2 연산부에서 데이터 저장부에 저장된 CC/CV 비율 값들의 데이터와 제 1 연산부에서 계산된 CC/CV 비율 값을 비교함으로써, 측정 대상 이차전지의 사이클 횟수 및 가용 용량을 식별하는데 지나치게 많은 시간이 소요될 수 있는 문제점이 있다.More specifically, when the data storage unit stores data of CC / CV ratio values measured and calculated according to the number of charge / discharge cycles of the secondary battery and available capacity data corresponding thereto, the size of the data becomes excessively large. The cost required to configure the data storage unit may increase due to this, and the CC / CV ratio values stored in the data storage unit in the second calculation unit and the CC / CV ratio values calculated in the first calculation unit may be increased. By comparing the, there is a problem that it may take too much time to identify the number of cycles and the available capacity of the secondary battery to be measured.

따라서, 상기 데이터 저장부는 이차전지의 최초 충방전시부터 상기 이차전지의 수명이 완료될 때까지, 소정의 간격을 갖는 충방전 사이클 횟수에 따른 CC/CV 비율 값들의 데이터 및 이에 대응되는 가용 용량 데이터만을 저장함으로써, 상기 데이터의 크기가 증가함에 따라 발생할 수 있는 비용 및 시간을 효과적으로 절약할 수 있다.Accordingly, the data storage unit stores data of CC / CV ratio values according to the number of charging / discharging cycles having a predetermined interval from the first charging / discharging of the secondary battery to the completion of the life of the secondary battery, and available capacity data corresponding thereto. By storing the bay, it is possible to effectively save the cost and time that may occur as the size of the data increases.

이러한 경우에, 상기 가용 용량 추정 장치는, In this case, the available capacity estimation device,

제 2 연산부가 데이터 저장부에 저장된 CC/CV 비율 값들의 데이터 중에서, 제 1 연산부에서 계산된 CC/CV 비율 값을 사이에 두고 가장 인접한 CC/CV 비율 값들을 선택하여, 상기 선택된 CC/CV 비율 값들을 각각 갖는 2개의 사이클 횟수들 및 상기 사이클 횟수들에 대응되는 2개의 가용 용량들을 식별하고, Among the data of the CC / CV ratio values stored in the data storage unit, the second calculation unit selects the closest CC / CV ratio values with the CC / CV ratio value calculated in the first calculation unit therebetween, and selects the selected CC / CV ratio. Identify two cycle times each having values and two available capacities corresponding to the cycle times,

상기 제 2 연산부에서 식별된 사이클 횟수들 및 가용 용량들을 기준으로, 상기 제 1 연산부에서 계산된 CC/CV 비율 값에 대응되는 사이클 횟수 및 이에 대응되는 가용 용량을 계산하는 제 3 연산부를 더 포함하고 있으며,Further comprising a third operation unit for calculating the number of cycles corresponding to the CC / CV ratio value calculated by the first operation unit and the available capacity, based on the number of cycles and available capacity identified in the second operation unit And

표시부는 상기 제 3 연산부에서 계산된 사이클 횟수 및 상기 사이클 횟수에 대응되는 가용 용량을 측정 대상 이차전지의 사이클 횟수 및 가용 용량으로 표시하는 구조일 수 있다.The display unit may have a structure that displays the number of cycles calculated by the third calculation unit and the available capacity corresponding to the number of cycles as the number of cycles and the available capacity of the secondary battery to be measured.

다시 말해, 상기 제 2 연산부는 데이터 저장부에 저장된 CC/CV 비율 값들의 데이터 중에서, 제 1 연산부에서 계산된 CC/CV 비율 값을 사이에 두고 가장 인접한 2개의 CC/CV 비율 값들을 각각 갖는 2개의 사이클 횟수들 및 가용 용량들을 식별하고, 제 3 연산부를 통해 상기 값들을 제 1 연산부에서 계산된 CC/CV 비율 값과 서로 비교하여 계산함으로써, 측정 대상 이차전지의 사이클 횟수 및 가용 용량을 표시부로 나타낼 수 있다.In other words, among the data of the CC / CV ratio values stored in the data storage unit, the second calculation unit has 2 adjacent CC / CV ratio values calculated by the first calculation unit, respectively. By identifying the number of cycles and available capacity, and comparing the values with the CC / CV ratio value calculated in the first calculation unit through the third calculation unit, the number of cycles and the available capacity of the secondary battery to be measured are displayed on the display unit. Can be represented.

따라서, 상기 데이터 저장부에 저장되는 데이터의 크기를 감소시키는 동시에, 측정 대상 이차전지의 사이클 횟수 및 가용 용량을 보다 정확하게 추정할 수 있다.Therefore, while reducing the size of data stored in the data storage unit, it is possible to more accurately estimate the number of cycles and available capacity of the secondary battery to be measured.

한편, 상기 이차전지의 충방전 사이클 횟수에 따른 CC/CV 비율 값은 이차전지의 종류에 따라, ±10% 이내의 오차 범위를 가질 수 있다.Meanwhile, the CC / CV ratio value according to the number of charge / discharge cycles of the secondary battery may have an error range within ± 10% depending on the type of the secondary battery.

더욱 구체적으로, 이차전지는 양극과 음극에 사용되는 활물질의 종류, 함량, 또는 상기 양극과 음극의 크기 등과 같은 다양한 요인들에 의해 전체적인 출력, 용량, 에너지 밀도와 같은 특성이 상이해질 수 있다.More specifically, the secondary battery may have different characteristics such as overall output, capacity, and energy density due to various factors such as the type and content of the active material used for the positive electrode and the negative electrode, or the size of the positive electrode and the negative electrode.

이러한 경우에, 상기 다양한 종류의 이차전지들은 충방전 과정에서, 각각 상이한 거동을 나타내며, 보다 상세하게는, 이차전지의 충방전 사이클 횟수에 따른 정전압 유지시간 및 정전류 유지시간이 각각 상이해질 수 있다.In this case, the various types of secondary batteries exhibit different behavior during charging and discharging, and more specifically, the constant voltage holding time and the constant current holding time according to the number of charge / discharge cycles of the secondary battery may be different.

그러나, 하나의 이차전지에서, 상기 정전압 유지시간 및 정전류 유지시간은 서로 상대적으로 변화되며, 이에 따라 이차전지의 충방전 사이클 횟수에 따른 정전압 유지시간에 대한 정전류 유지시간의 비율인 CC/CV 비율 값은 이차전지의 종류에 관계 없이, 동일하거나 유사한 값들을 가질 수 있으며, 보다 상세하게는, 상기 이차전지의 충방전 사이클 횟수에 따른 CC/CV 비율 값은 이차전지의 종류에 따라, ±10% 이내의 오차 범위를 가질 수 있다.However, in one secondary battery, the constant voltage holding time and the constant current holding time are changed relative to each other, and accordingly, the CC / CV ratio value which is the ratio of the constant current holding time to the constant voltage holding time according to the number of charge / discharge cycles of the secondary battery Silver may have the same or similar values regardless of the type of the secondary battery. More specifically, the CC / CV ratio value according to the number of charge / discharge cycles of the secondary battery is within ± 10% depending on the type of the secondary battery. It may have an error range of.

따라서, 본 발명에 따른 이차전지의 가용 용량 추정 장치는 이차전지의 종류에 따라, 각각의 수명에 따른 가용 용량 데이터를 별도로 구분하여 데이터를 구성할 필요가 없으므로, 상기 정전압 유지시간 또는 정전류 유지시간만을 바탕으로 데이터를 구성하는 경우에 비해, 상기 데이터의 크기가 현저히 작아질 수 있으며, 상기 데이터 저장부에 저장된 데이터들만으로 이차전지의 종류에 관계 없이, 다양한 이차전지들의 측정에 용이하게 적용할 수 있다.Therefore, the apparatus for estimating the available capacity of the secondary battery according to the present invention does not need to separately classify the available capacity data according to the life of each secondary battery according to the type of the secondary battery, and thus only the constant voltage holding time or constant current holding time Compared to the case of configuring data on the basis, the size of the data can be significantly reduced, and only the data stored in the data storage unit can be easily applied to the measurement of various secondary batteries, regardless of the type of the secondary battery.

또한, 상기 가용 용량 추정 장치는 측정 대상 이차전지의 가용 용량을 기준으로, 상기 측정 대상 이차전지의 충전 잔존량을 계산하는 충전 잔존량 계산부를 더 포함하고 있고,In addition, the available capacity estimating device further includes a charge remaining amount calculation unit for calculating the remaining charge amount of the secondary battery to be measured based on the available capacity of the secondary battery to be measured,

상기 표시부는 상기 계산된 충전 잔존량을 더 표시하는 구조일 수 있다.The display unit may have a structure that further displays the calculated remaining amount of charge.

앞서 설명한 바와 마찬가지로, 이차전지의 SOC는 상대적인 충전 상태만을 나타내므로, 충방전 사이클 횟수가 증가할수록 점차 감소하게 되는 이차전지의 실질적인 가용 용량을 정확하게 나타낼 수 없으며, 이에 따라 상기 가용 용량을 기준으로, SOC를 통해 판단할 수 있는 이차전지의 실질적인 충전 잔존량을 정확하게 추정할 수 없다.As described above, since the SOC of the secondary battery shows only a relatively charged state, the actual usable capacity of the secondary battery, which gradually decreases as the number of charge / discharge cycles increases, cannot be accurately represented. Accordingly, based on the available capacity, SOC It is not possible to accurately estimate the residual amount of charge of the secondary battery, which can be judged through.

이에 대해, 본 발명에 따른 이차전지의 가용 용량 추정 장치는, 데이터 저장부에 저장된 데이터를 바탕으로 이차전지의 실질적인 가용 용량을 보다 정확하게 추정할 수 있고, 상기 가용 용량을 기준으로, 측정 대상 이차전지의 충전 잔존량을 계산하는 충전 잔존량 계산부를 더 포함함으로써, 상기 이차전지의 실질적인 충전 잔존량을 보다 정확하고 용이하게 계산 내지 추정할 수 있다.On the other hand, the apparatus for estimating the available capacity of the secondary battery according to the present invention can more accurately estimate the actual usable capacity of the secondary battery based on the data stored in the data storage unit, and based on the available capacity, the secondary battery to be measured By further comprising a charge remaining amount calculation unit for calculating the charge remaining amount of, it is possible to more accurately and easily calculate or estimate the actual remaining charge amount of the secondary battery.

따라서, 종래의 SOC만으로 확인할 수 없는 이차전지의 실질적인 충전 잔존량을 용이하게 추정할 수 있으므로, 상기 이차전지의 사용 계획 내지 교체 시기를 보다 용이하게 예측할 수 있다.Therefore, since the actual charge remaining amount of the secondary battery that cannot be confirmed by conventional SOC alone can be easily estimated, the use plan or replacement time of the secondary battery can be more easily predicted.

하나의 구체적인 예에서, 상기 가용 용량 추정 장치는 이차전지의 충방전 장치에 내장되어 있는 구조일 수 있다.In one specific example, the available capacity estimating device may be a structure built in the secondary battery charging and discharging device.

따라서, 상기 이차전지가 충방전 장치에 의해 충방전 되는 과정에서, 상기 이차전지의 충방전 장치에 내장되어 있는 가용 용량 추정 장치가 이차전지의 사이클 횟수 및 상기 사이클 횟수에 대한 가용 용량을 추정하여 표시할 수 있으므로, 별도의 장치 없이, 상기 이차전지의 수명 및 가용 용량을 일상적인 충방전 과정에서 보다 용이하게 확인할 수 있고, 이에 따라 상기 이차전지의 수명에 따른 적절한 교환 시기 등을 보다 용이하게 예측할 수 있으므로, 상기 이차전지의 급격한 방전 및 이에 따른 디바이스의 갑작스러운 작동 불능 상태를 효과적으로 예방할 수 있다.Therefore, in the process of charging and discharging the secondary battery by the charging and discharging device, the available capacity estimating device built in the charging and discharging device of the secondary battery estimates and displays the number of cycles of the secondary battery and the available capacity for the number of cycles. Since it is possible to do this, without a separate device, the life and available capacity of the secondary battery can be more easily confirmed in a routine charging and discharging process, and accordingly, an appropriate replacement time according to the life of the secondary battery can be more easily predicted. Therefore, it is possible to effectively prevent the sudden discharge of the secondary battery and the sudden inoperative state of the device.

그러나, 상기 가용 용량 추정 장치는 이차전지의 가용 용량을 보다 용이하게 추정할 수 있는 것이라면, 그 구성이 크게 제한되는 것은 아니며, 상세하게는, 전체적인 크기와 같은 조건들이 다양한 이차전지에 적용할 수 있도록, 별도의 장치로서 구성되거나, 구성의 간소화를 고려해, 상기 이차전지 자체에 내장되어 있는 구조일 수도 있음은 물론이다.However, if the available capacity estimating device is capable of more easily estimating the available capacity of the secondary battery, its configuration is not greatly limited, and in detail, conditions such as overall size can be applied to various secondary batteries. , It may be configured as a separate device, or considering the simplification of the configuration, the secondary battery itself may have a structure.

한편, 본 발명은 이차전지의 수명에 따른 가용 용량을 추정하는 방법을 제공하는 바, 상기 방법은, On the other hand, the present invention provides a method for estimating the available capacity according to the life of the secondary battery, the method comprising:

a) 이차전지를 최초 충방전시부터 상기 이차전지의 수명이 완료될 때까지 최대로 충방전하면서, 상기 충방전 사이클 횟수에 따른 정전압 유지시간 및 정전류 유지시간을 측정하고, 이를 이용해 계산된 CC/CV 비율 값들의 데이터 및 상기 사이클 횟수에 따라 측정된 가용 용량 데이터를 저장하는 과정;a) While charging and discharging the secondary battery to the maximum from the initial charge and discharge to the completion of the life of the secondary battery, the constant voltage holding time and constant current holding time according to the number of charge / discharge cycles are measured, and the calculated CC / Storing data of CV ratio values and available capacity data measured according to the number of cycles;

b) 측정 대상 이차전지의 충전을 수행하면서, 상기 측정 대상 이차전지의 정전압 유지시간 및 정전류 유지시간을 측정하는 과정;b) measuring the constant voltage holding time and constant current holding time of the secondary battery to be measured while performing charging of the secondary battery to be measured;

c) 상기 측정된 정전압 유지시간 및 정전류 유지시간을 이용해 CC/CV 비율 값을 계산하는 과정; 및c) calculating the CC / CV ratio value using the measured constant voltage holding time and constant current holding time; And

d) 상기 계산된 CC/CV 비율 값을 저장된 CC/CV 비율 값들의 데이터와 비교하고, 이에 대응되는 CC/CV 비율 값을 갖는 사이클 횟수 및 상기 사이클 횟수에 대응되는 가용 용량 데이터를 측정 대상 이차전지의 사이클 횟수 및 가용 용량으로 식별하는 단계;d) Compare the calculated CC / CV ratio value with data of stored CC / CV ratio values, and measure the number of cycles having a corresponding CC / CV ratio value and available capacity data corresponding to the number of cycles to be measured. Identifying the number of cycles and the available capacity of the;

를 포함할 수 있다.It may include.

다시 말해, 본 발명에 따른 이차전지의 가용 용량 추정 방법은, 이차전지의 충방전 사이클 횟수에 따른 CC/CV 비율 값들의 데이터 및 상기 사이클 횟수에 따라 측정된 가용 용량 데이터를 우선적으로 저장하고, 상기 데이터를 바탕으로, 측정 대상 이차전지의 충전 과정에서 측정 및 계산되는 CC/CV 비율 값을 상기 데이터와 비교하여, 측정 대상 이차전지의 사이클 횟수 및 상기 사이클 횟수에 대응되는 가용 용량 데이터를 식별 및 추정할 수 있다.In other words, the method for estimating available capacity of a secondary battery according to the present invention preferentially stores data of CC / CV ratio values according to the number of charge / discharge cycles of the secondary battery and available capacity data measured according to the number of cycles, and Based on the data, the CC / CV ratio value measured and calculated in the charging process of the secondary battery to be measured is compared with the data to identify and estimate the number of cycles of the secondary battery to be measured and available capacity data corresponding to the number of cycles can do.

따라서, 상기 정전압 유지시간 또는 정전류 유지시간만을 바탕으로 데이터를 구성하는 경우에 비해, 상기 데이터의 크기가 현저히 작아질 수 있으며, 상기 데이터 저장부에 저장된 데이터들만으로 이차전지의 종류에 관계 없이, 다양한 이차전지들의 측정에 용이하게 적용할 수 있다.Therefore, compared to the case of configuring data based only on the constant voltage holding time or the constant current holding time, the size of the data can be significantly reduced, and only the data stored in the data storage unit, regardless of the type of the secondary battery, various secondary It can be easily applied to the measurement of batteries.

이러한 경우에, 상기 CC/CV 비율 값들의 데이터 및 가용 용량 데이터는 이차전지의 최초 충방전시부터 상기 이차전지의 수명이 완료될 때까지의 모든 충방전 사이클 횟수에 따라 측정 및 계산된 CC/CV 비율 값들의 데이터 및 상기 사이클 횟수에 대응되는 가용 용량 데이터일 수 있다.In this case, the data of the CC / CV ratio values and available capacity data are measured and calculated according to the number of charge / discharge cycles from the initial charge / discharge of the secondary battery to the completion of the life of the secondary battery. It may be data of ratio values and available capacity data corresponding to the number of cycles.

따라서, 상기 측정 대상 이차전지의 사이클 횟수 및 이에 대응되는 가용 용량 데이터를 보다 정확하게 추정할 수 있다.Therefore, the number of cycles of the secondary battery to be measured and available capacity data corresponding thereto can be more accurately estimated.

또한, 상기 CC/CV 비율 값들의 데이터 및 가용 용량 데이터는, 상기 데이터의 전체적인 크기를 최소화할 수 있도록, 이차전지의 최초 충방전시부터 상기 이차전지의 수명이 완료될 때까지, 소정의 간격을 갖는 충방전 사이클 횟수에 따른 CC/CV 비율 값들의 데이터 및 상기 사이클 횟수에 대응되는 가용 용량 데이터일 수도 있음은 물론이다.In addition, the data of the CC / CV ratio values and the available capacity data, at a predetermined interval, from the initial charging and discharging of the secondary battery until the life of the secondary battery is completed, to minimize the overall size of the data. Of course, it may be data of CC / CV ratio values according to the number of charge / discharge cycles and available capacity data corresponding to the number of cycles.

이때, 상기 가용 용량 추정 방법은, At this time, the available capacity estimation method,

저장된 CC/CV 비율 값들의 데이터 중에서, 계산된 측정 대상 이차전지의 CC/CV 비율 값을 사이에 두고 가장 인접한 CC/CV 비율 값들을 선택하여, 상기 선택된 CC/CV 비율 값들을 각각 갖는 2개의 사이클 횟수들 및 상기 사이클 횟수들에 대응되는 2개의 가용 용량들을 식별하는 단계; 및Among the data of the stored CC / CV ratio values, two cycles each having the selected CC / CV ratio values by selecting the closest CC / CV ratio values with the CC / CV ratio value of the secondary battery to be measured interposed therebetween. Identifying two available capacities corresponding to the number of times and the number of cycles; And

상기 식별된 사이클 횟수들 및 가용 용량들을 기준으로, 상기 계산된 측정 대상 이차전지의 CC/CV 비율 값에 대응되는 사이클 횟수 및 이에 대응되는 가용 용량을 계산해, 측정대상 이차전지의 사이클 횟수 및 가용 용량으로 식별하는 과정;Based on the identified cycle times and available capacity, the number of cycles corresponding to the calculated CC / CV ratio value of the secondary battery to be measured and the available capacity corresponding thereto are calculated to calculate the cycle number and available capacity of the secondary battery to be measured. The process of identifying;

을 더 포함하고 있을 수 있다.It may contain more.

따라서, 상기 데이터의 크기가 증가함에 따라 소요되는 비용을 효과적으로 절약할 수 있다.Therefore, it is possible to effectively reduce the cost required as the size of the data increases.

또한, 본 발명은 이차전지의 수명에 따른 가용 용량을 추정하는 이차전지 시스템을 제공하는 바, 상기 이차전지 시스템은, In addition, the present invention provides a secondary battery system for estimating the available capacity according to the life of the secondary battery, wherein the secondary battery system,

충방전이 가능한 이차전지; 및A secondary battery capable of charging and discharging; And

상기 이차전지의 충방전을 제어하는 이차전지 관리 시스템;A secondary battery management system for controlling charging and discharging of the secondary battery;

을 포함하고, Including,

상기 이차전지 관리 시스템은 이차전지의 충방전 특성을 이용해 상기 이차전지의 수명에 따른 가용 용량을 추정하는 가용 용량 추정 시스템을 포함하고 있으며,The secondary battery management system includes an available capacity estimation system that estimates usable capacity according to the life of the secondary battery by using charge / discharge characteristics of the secondary battery,

상기 가용 용량 추정 시스템은, 이차전지의 충방전 사이클 횟수에 따른 정전압 유지시간에 대한 정전류 유지시간의 비율인 CC/CV 비율 값들의 데이터 및 상기 각 사이클 횟수에 대응되는 가용 용량 데이터를 저장하고 있는 데이터 저장부;The available capacity estimation system stores data of CC / CV ratio values, which are the ratio of the constant current holding time to the constant voltage holding time according to the number of charge / discharge cycles of the secondary battery, and data that stores the available capacity data corresponding to each cycle number. Storage unit;

측정 대상 이차전지의 충전간 정전압 유지시간 및 정전류 유지시간을 각각 측정하는 측정부;A measuring unit for measuring a constant voltage holding time and a constant current holding time between charging of the secondary battery to be measured;

상기 측정부에서 측정된 정전압 유지시간 및 정전류 유지시간을 이용해 CC /CV 비율 값을 계산하는 제 1 연산부;A first calculating unit for calculating a CC / CV ratio value using the constant voltage holding time and constant current holding time measured by the measuring unit;

상기 제 1 연산부에서 계산된 CC/CV 비율 값을 데이터 저장부에 저장된 CC/CV 비율 값들의 데이터와 비교하고, 이에 대응되는 CC/CV 비율 값을 갖는 사이클 횟수 및 상기 사이클 횟수에 대응되는 가용 용량 데이터를 측정 대상 이차전지의 사이클 횟수 및 가용 용량으로 식별하는 제 2 연산부; 및The CC / CV ratio value calculated by the first operation unit is compared with data of CC / CV ratio values stored in the data storage unit, and the number of cycles having a corresponding CC / CV ratio value and available capacity corresponding to the cycle number A second calculating unit that identifies data as the number of cycles and available capacity of the secondary battery to be measured; And

상기 측정 대상 이차전지의 사이클 횟수, 또는 상기 사이클 횟수에 대응되는 가용 용량, 또는 상기 사이클 횟수 및 가용 용량을 표시하는 표시부;A display unit for displaying the number of cycles of the secondary battery to be measured, the available capacity corresponding to the number of cycles, or the number of cycles and the available capacity;

를 포함하고 있는 구조일 수 있다.It may be a structure containing a.

즉, 상기 이차전지 시스템은 이차전지의 수명에 따른 가용 용량을 추정하는 가용 용량 추정 시스템을 자체적으로 포함하고 있어, 상기 가용 용량을 추정하기 위한 별도의 장치가 필요 없으며, 이에 따라 상기 이차전지의 사이클 횟수 및 가용 용량을 보다 용이하게 추정할 수 있다.That is, the secondary battery system itself includes an available capacity estimation system for estimating the available capacity according to the life of the secondary battery, so there is no need for a separate device for estimating the available capacity, and accordingly the cycle of the secondary battery The frequency and available capacity can be estimated more easily.

상기 이차전지의 구체적인 구성 내지 구조는 당업계에 공지되어 있으므로, 이에 대한 자세한 설명은 생략한다.Since the specific configuration or structure of the secondary battery is known in the art, detailed description thereof will be omitted.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 이차전지의 가용 용량 추정 장치는, 이차전지의 충방전 사이클 횟수에 따른 정전압(Constant Voltage; CV) 유지시간에 대한 정전류(Constant Current; CC) 유지시간의 비율인 CC/CV 비율 값들의 데이터를 활용하도록 구성됨으로써, 상기 이차전지의 사이클 횟수 내지 수명과 상기 수명에 따른 가용 용량을 보다 정확하게 확인할 수 있고, 이에 따라 이차전지의 적절한 교환 시기를 추정할 수 있어, 상기 이차전지를 전원으로 사용하는 디바이스의 작동 불능에 따른 문제점을 효과적으로 예방할 수 있으며, 상기 CC/CV 비율 값들의 데이터를 다양한 종류의 이차전지에 적용할 수 있으므로, 이를 바탕으로 상기 이차전지의 종류에 관계 없이, 사이클 횟수 및 가용 용량을 보다 용이하게 추정 및 확인할 수 있는 효과가 있다.As described above, the apparatus for estimating the available capacity of a secondary battery according to the present invention is the ratio of the constant current (CC) retention time to the constant voltage (CV) retention time according to the number of charge / discharge cycles of the secondary battery By being configured to utilize data of the phosphorus CC / CV ratio values, it is possible to more accurately check the number of cycles or the life of the secondary battery and the available capacity according to the life, thereby estimating an appropriate replacement time of the secondary battery, It is possible to effectively prevent problems due to inoperability of a device using the secondary battery as a power source, and since data of the CC / CV ratio values can be applied to various kinds of secondary batteries, based on this, the type of the secondary battery is Regardless, it is possible to more easily estimate and confirm the number of cycles and available capacity.

도 1은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 이차전지의 가용 용량 추정 장치의 구성을 개략적으로 나타낸 모식도이다;
도 2는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이차전지의 가용 용량 추정 장치의 구성을 개략적으로 나타낸 모식도이다;
도 3은 도 2의 데이터 저장부에 저장되는 CC/CV 비율 값들의 데이터를 계산하기 위해 측정된 이차전지의 충방전 사이클 횟수에 따른 충전 상태를 개략적으로 나타낸 그래프이다.
1 is a schematic diagram schematically showing a configuration of an apparatus for estimating available capacity of a secondary battery according to an embodiment of the present invention;
2 is a schematic diagram schematically showing a configuration of an apparatus for estimating usable capacity of a secondary battery according to another embodiment of the present invention;
3 is a graph schematically showing a state of charge according to the number of charge / discharge cycles of a secondary battery measured to calculate data of CC / CV ratio values stored in the data storage unit of FIG. 2.

이하, 본 발명의 실시예에 따른 도면들을 참조하여 본 발명을 더욱 상술하지만, 본 발명의 범주가 그것에 의해 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention is further described with reference to the drawings according to embodiments of the present invention, but the scope of the present invention is not limited thereto.

도 1에는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 이차전지의 가용 용량 추정 장치의 구성을 개략적으로 나타낸 모식도가 도시되어 있다.1 is a schematic diagram schematically showing a configuration of an apparatus for estimating a usable capacity of a secondary battery according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 이차전지의 가용 용량 추정 장치(100)는 측정부(110), 제 1 연산부(120), 제 2 연산부(130), 데이터 저장부(140), 및 표시부(150)를 포함하고 있다.Referring to FIG. 1, the apparatus 100 for estimating available capacity of a secondary battery includes a measuring unit 110, a first calculating unit 120, a second calculating unit 130, a data storage unit 140, and a display unit 150. It contains.

측정부(110)는 측정 대상 이차전지(101)에 전기적으로 연결되어 있고, 측정 대상 이차전지(101)의 충전간 시간에 따른 전압 및 전류를 측정함으로써, 정전압 유지시간 및 정전류 유지시간을 각각 측정한다.The measuring unit 110 is electrically connected to the secondary battery 101 to be measured, and measures voltage and current according to the time between charging of the secondary battery 101 to be measured, thereby measuring constant voltage holding time and constant current holding time, respectively. do.

제 1 연산부(120)는 측정부(110)에 연결되어 있으며, 측정부(110)에서 측정된 정전압 유지시간 및 정전류 유지시간을 이용해 CC /CV 비율 값을 계산한다.The first operation unit 120 is connected to the measurement unit 110 and calculates the CC / CV ratio value using the constant voltage holding time and constant current holding time measured by the measuring unit 110.

제 2 연산부(130)는 제 1 연산부(120)와 데이터 저장부(140)에 연결되어 있다.The second operation unit 130 is connected to the first operation unit 120 and the data storage unit 140.

데이터 저장부(140)에는 측정 대상 이차전지(101)의 충방전 사이클 횟수에 따른 CC /CV 비율 값들의 데이터 및 상기 각 사이클 횟수에 대응되는 가용 용량 데이터를 저장되어 있다.The data storage unit 140 stores data of CC / CV ratio values according to the number of charge / discharge cycles of the secondary battery 101 to be measured and available capacity data corresponding to each cycle number.

제 2 연산부(130)는 제 1 연산부(120)에서 계산된 CC/CV 비율 값을 데이터 저장부(140)에 저장된 CC/CV 비율 값들의 데이터와 비교하고, 이에 대응되는 CC/CV 비율 값을 갖는 사이클 횟수 및 상기 사이클 횟수에 대응되는 가용 용량 데이터를 측정 대상 이차전지(101)의 사이클 횟수 및 가용 용량으로 식별한다.The second operation unit 130 compares the CC / CV ratio value calculated by the first operation unit 120 with data of the CC / CV ratio values stored in the data storage unit 140 and compares the CC / CV ratio value corresponding thereto. The number of cycles and the available capacity data corresponding to the number of cycles are identified as the number of cycles and the available capacity of the secondary battery 101 to be measured.

이때, 제 2 연산부(130)는 데이터 저장부에 저장된 CC/CV 비율 값들의 데이터 중에서, 제 1 연산부(120)에서 계산된 CC/CV 비율 값에 가장 인접한 CC/CV 비율 값을 갖는 사이클 횟수 및 상기 사이클 횟수에 대응되는 가용 용량을 측정 대상 이차전지의 사이클 횟수 및 가용 용량으로 식별한다.At this time, the second calculation unit 130, among the data of the CC / CV ratio values stored in the data storage unit, the number of cycles having the CC / CV ratio value closest to the CC / CV ratio value calculated by the first calculation unit 120 and The available capacity corresponding to the number of cycles is identified by the number of cycles and the available capacity of the secondary battery to be measured.

표시부(150)는 제 2 연산부(130)에 연결되어 있으며, 제 2 연산부(130)에서 식별된 측정 대상 이차전지(101)의 사이클 횟수, 및 상기 사이클 횟수에 대응되는 가용 용량을 육안으로 식별이 가능하도록 표시한다.The display unit 150 is connected to the second calculation unit 130, and the number of cycles of the secondary battery 101 to be measured identified by the second calculation unit 130 and the available capacity corresponding to the number of cycles are visually identified. Mark it as possible.

따라서, 사용자는 표시부(150)에 표시된 측정 대상 이차전지(101)의 사이클 횟수 및 가용 용량을 바탕으로, 측정 대상 이차전지(101)의 수명 및 사용 가능한 용량을 용이하게 확인할 수 있으며, 이를 바탕으로 측정 대상 이차전지(101)의 이상 유무 또는 교체시기 등을 보다 정확하게 예측할 수 있어, 측정 대상 이차전지(101)의 급격한 방전에 의해 발생할 수 있는 문제점을 효과적으로 예방할 수 있다.Accordingly, the user can easily check the life and usable capacity of the secondary battery 101 to be measured, based on the number of cycles and available capacity of the secondary battery 101 to be measured displayed on the display 150. It is possible to more accurately predict whether or not the secondary battery 101 to be measured is abnormal, or when to replace it, so that problems caused by rapid discharge of the secondary battery 101 to be measured can be effectively prevented.

도 2에는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이차전지의 가용 용량 추정 장치의 구성을 개략적으로 나타낸 모식도가 도시되어 있다.2 is a schematic diagram schematically showing a configuration of an apparatus for estimating usable capacity of a secondary battery according to another embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 가용 용량 추정 장치(200)는 도 1의 가용 용량 추정 장치(도 1의 100)에 비해, 제 3 연산부(260) 및 충전 잔존량 계산부(270)를 더 포함하고 있다.Referring to FIG. 2, the available capacity estimation apparatus 200 further includes a third calculation unit 260 and a charge residual amount calculation unit 270, compared to the available capacity estimation apparatus (100 in FIG. 1) of FIG. 1. .

우선, 측정부(210)는 측정 대상 이차전지(201)에 전기적으로 연결되어 있고, 측정 대상 이차전지(201)의 충전간 시간에 따른 전압 및 전류를 측정함으로써, 측정 대상 이차전지(201)의 정전압 유지시간 및 정전류 유지시간을 각각 측정한다.First, the measurement unit 210 is electrically connected to the secondary battery 201 to be measured, and measures voltage and current according to the time between charging of the secondary battery 201 to be measured, thereby measuring the secondary battery 201 to be measured. Constant voltage holding time and constant current holding time are measured respectively.

제 1 연산부(220)는 측정부(210)에 연결되어 있으며, 측정부(210)에서 측정된 정전압 유지시간 및 정전류 유지시간을 이용해 CC /CV 비율 값을 계산한다.The first operation unit 220 is connected to the measurement unit 210 and calculates the CC / CV ratio value using the constant voltage holding time and constant current holding time measured by the measuring unit 210.

데이터 저장부(240)에는 측정 대상 이차전지(201)의 최초 충방전시부터 수명이 완료될 때까지, 소정의 간격을 갖는 충방전 사이클 횟수에 따른 CC/CV 비율 값들의 데이터 및 상기 사이클 횟수에 대응되는 가용 용량 데이터가 저장되어 있다.The data storage unit 240 includes data of CC / CV ratio values according to the number of charge / discharge cycles having a predetermined interval and the number of cycles from the initial charge / discharge of the secondary battery 201 to be measured to the end of its life. Corresponding usable capacity data is stored.

제 2 연산부(230)는 제 1 연산부(220) 및 데이터 저장부(240)에 연결되어 있고, 데이터 저장부(240)에 저장된 CC/CV 비율 값들의 데이터 중에서, 제 1 연산부(220)에서 계산된 CC/CV 비율 값을 사이에 두고 가장 인접한 CC/CV 비율 값들을 선택하여, 상기 선택된 CC/CV 비율 값들을 각각 갖는 2개의 사이클 횟수들 및 상기 사이클 횟수들에 대응되는 2개의 가용 용량들을 식별한다.The second calculation unit 230 is connected to the first calculation unit 220 and the data storage unit 240 and is calculated by the first calculation unit 220 among data of CC / CV ratio values stored in the data storage unit 240. Selecting the closest CC / CV ratio values with the CC / CV ratio values in between, identifying two cycle times each having the selected CC / CV ratio values and two available capacities corresponding to the cycle times do.

제 3 연산부(260)는 제 1 연산부(220) 및 제 2 연산부(230)에 연결되어 있으며, 제 2 연산부(230)에서 식별된 사이클 횟수들 및 가용 용량들을 기준으로, 제 1 연산부(220)에서 계산된 CC/CV 비율 값에 대응되는 사이클 횟수 및 이에 대응되는 가용 용량을 계산한다.The third operation unit 260 is connected to the first operation unit 220 and the second operation unit 230, and based on the number of cycles and available capacities identified in the second operation unit 230, the first operation unit 220 The number of cycles corresponding to the calculated CC / CV ratio value and the available capacity corresponding thereto are calculated.

충전 잔존량 계산부(270)는 측정부(210) 및 제 3 연산부(260)에 연결되어 있고, 측정부(210)에서 측정된 측정 대상 이차전지(201)의 충전간 시간에 따른 전압 및 전류를 바탕으로 상대적인 충전 상태를 나타내는 SOC를 식별하는 동시에, 제 3 연산부(260)에서 계산된 가용 용량을 기준으로, 상기 상대적인 충전 상태를 나타내는 SOC를 통해 실질적인 충전 잔존량을 계산한다.The charge residual amount calculation unit 270 is connected to the measurement unit 210 and the third calculation unit 260, and the voltage and current according to the time between charging of the secondary battery 201 to be measured measured by the measurement unit 210 The SOC representing the relative charging state is identified based on the same time, and the actual charge remaining amount is calculated through the SOC representing the relative charging state based on the available capacity calculated by the third calculator 260.

표시부(250)는 제 3 연산부(260) 및 충전 잔존량 계산부(270)에 연결되어 있고, 제 3 연산부(260)에서 계산된 사이클 횟수 및 상기 사이클 횟수에 대응되는 가용 용량을 측정 대상 이차전지(201)의 사이클 횟수 및 가용 용량으로 표시하는 동시에, 충전 잔존량 계산부(270)에서 계산된 실질적인 충전 잔존량을 육안으로 식별 가능하도록 표시한다.The display unit 250 is connected to the third calculation unit 260 and the charge residual amount calculation unit 270, and the secondary battery for measuring the number of cycles calculated by the third calculation unit 260 and the available capacity corresponding to the number of cycles The number of cycles in 201 and the available capacity are displayed, and the actual remaining amount of charge calculated by the remaining amount of charge calculation unit 270 is displayed so as to be visually identifiable.

도 3에는 도 2의 데이터 저장부에 저장되는 CC/CV 비율 값들의 데이터를 계산하기 위해 측정된 이차전지의 충방전 사이클 횟수에 따른 충전 상태를 개략적으로 나타낸 그래프가 도시되어 있다.3 is a graph schematically showing a state of charge according to the number of charge / discharge cycles of a secondary battery measured to calculate data of CC / CV ratio values stored in the data storage unit of FIG. 2.

도 3을 도 2와 함께 참조하면, 이차전지는 충전간 시간이 지남에 따라 최대 충전 전압인 약 4.35V까지 충전되며, 사이클 횟수가 누적될수록 평탄한 직선 구간으로 나타나는 정전압 유지시간이 점차 증가하는 것을 확인할 수 있다.Referring to FIG. 3 together with FIG. 2, the secondary battery is charged to a maximum charging voltage of about 4.35 V as the time between charges increases, and it is confirmed that the constant voltage holding time indicated by the flat straight section gradually increases as the number of cycles is accumulated. You can.

그래프의 경사진 구간은 정전류 유지구간을 나타내며, 평탄한 직선 구간은 정전압 유지구간을 나타낸다.The inclined section of the graph represents the constant current holding section, and the flat straight section represents the constant voltage holding section.

이러한 이차전지의 CC/CV 비율 값들의 데이터 및 가용 용량 데이터는 이차전지의 최초 충방전시부터 상기 이차전지의 수명이 완료될 때까지, 소정의 간격을 갖는 사이클 횟수에 따른 데이터들로서, 이를 하기 표 1에 구체적인 수치들로 나타내었다.The data of the CC / CV ratio values of the secondary battery and the available capacity data are data according to the number of cycles having a predetermined interval from the initial charging and discharging of the secondary battery until the life of the secondary battery is completed. It is indicated by specific values in 1.

구분division 정전류 유지시간 (분)Constant current holding time (min) 정전류 유지시간 (분)Constant current holding time (min) CC/CV 비율 값CC / CV ratio value 가용 용량 (%)Usable capacity (%) 1 사이클1 cycle 105105 4949 2.132.13 100100 300 사이클300 cycles 8888 6464 1.381.38 9090 500 사이클500 cycles 7373 7575 0.970.97 8181 600 사이클600 cycles 88 9393 0.080.08 2929

표 1 및 도 3에서 나타낸 바와 같이, 이차전지는 충방전 사이클 횟수가 증가할수록, 정전압 유지시간은 증가하고, 정전류 유지시간은 감소하며, 이에 따라 정전압 유지시간에 대한 정전류 유지시간의 비율인 CC/CV 비율 값이 점차 감소하는 것을 확인할 수 있다.As shown in Table 1 and FIG. 3, as the number of charge / discharge cycles increases in the secondary battery, the constant voltage holding time increases, the constant current holding time decreases, and accordingly, the ratio of the constant current holding time to the constant voltage holding time is CC / It can be seen that the CV ratio value gradually decreases.

또한, 이차전지는 충방전 사이클 횟수가 증가할수록, 가용 용량 역시, 점차 감소하는 것을 확인할 수 있으며, 이러한 CC/CV 비율 값의 감소 및 가용 용량의 감소는 이차전지의 충방전 사이클 횟수가 증가할수록 보다 급격해짐을 확인할 수 있다.In addition, it can be seen that as the number of charge / discharge cycles increases, the usable capacity also gradually decreases, and the decrease in the CC / CV ratio value and the decrease in available capacity are higher as the number of charge / discharge cycles of the secondary battery increases. It can be seen that it is rapidly increasing.

만일, 측정부(210)를 통해 측정된 측정 대상 이차전지(201)의 정전압 유지시간 및 정전류 유지시간을 바탕으로, 제 1 연산부(220)에서 계산된 측정 대상 이차전지(201)의 CC/CV 비율 값이 '118'일 경우, 제 2 연산부는 '118'을 사이에 두고 가장 인접한 '138'과 '97'의 CC/CV 비율 값들을 각각 갖는 2개의 사이클 횟수들로서, '300 사이클'과 '500 사이클'의 사이클 횟수들을 식별하고, 이에 대응되는 '90%'와 '81%'의 가용 용량들을 식별한다.If, based on the constant voltage holding time and constant current holding time of the measurement target secondary battery 201 measured through the measurement unit 210, CC / CV of the measurement target secondary battery 201 calculated by the first operation unit 220 When the ratio value is' 118 ', the second operation unit is the number of two cycles having the CC / CV ratio values of the nearest' 138 'and' 97 'with' 118 'interposed therebetween,' 300 cycles' and ' The number of cycles of '500 cycles' is identified, and the corresponding available capacity of '90% 'and '81%' is identified.

이후에, 제 3 연산부(260)는 상기 측정 대상 이차전지(201)의 CC/CV 비율 값인 '118'과 제 2 연산부(230)에서 식별된 2개의 CC/CV 비율 값들인 '138' 및 '97' 사이의 간격을 이용하여, 측정 대상 이차전지(201)의 사이클 횟수가 중간 지점인 약 '400 사이클'이며, 이에 대응되는 가용 용량이 약 '86%'임을 비례적으로 계산한다.Subsequently, the third calculation unit 260 includes the CC / CV ratio value '118' of the secondary battery 201 to be measured and the two CC / CV ratio values identified by the second calculation unit 230 '138' and ' Using the interval between 97 ', the number of cycles of the secondary battery 201 to be measured is approximately' 400 cycles ', which is an intermediate point, and it is proportionally calculated that the corresponding available capacity is approximately '86%'.

또한, 충전 잔존량 계산부는 측정부(210)에서 측정된 측정 대상 이차전지(201)의 충전간 시간에 따른 전압 및 전류를 바탕으로 상대적인 충전 상태를 나타내는 SOC가 약 '50%'로 식별되는 경우, 제 3 연산부(260)에서 계산된 가용 용량인 '86%'를 기준으로, 상기 상대적인 충전 상태를 나타내는 SOC를 통해 실질적인 충전 잔존량을 약 '43%'로 계산한다.In addition, the charging residual amount calculation unit is the SOC representing the relative charging state based on the voltage and current according to the time between charging of the secondary battery 201 to be measured measured by the measuring unit 210 is identified as about '50% ' , Based on the available capacity '86% 'calculated by the third calculation unit 260, the actual charge remaining amount is calculated as about '43%' through the SOC representing the relative charging state.

따라서, 가용 용량 추정 장치(200)는 이차전지의 수명이 완료될 때까지, 소정의 간격을 갖는 충방전 사이클 횟수에 따른 CC/CV 비율 값들의 데이터 및 상기 사이클 횟수에 대응되는 가용 용량 데이터를 바탕으로, 측정 대상 이차전지(201)의 사이클 횟수 및 가용 용량을 용이하게 추정할 수 있으며, 이를 기준으로 측정 대상 이차전지(201)의 실질적인 충전 잔존량을 보다 정확하게 계산 및 추정할 수 있다.Therefore, the available capacity estimating apparatus 200 is based on data of CC / CV ratio values according to the number of charge / discharge cycles having a predetermined interval and available capacity data corresponding to the number of cycles until the life of the secondary battery is completed. As a result, it is possible to easily estimate the number of cycles and available capacity of the secondary battery 201 to be measured, and more accurately calculate and estimate the actual remaining charge of the secondary battery 201 to be measured based on this.

본 발명이 속한 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 상기 내용을 바탕을 본 발명의 범주 내에서 다양한 응용 및 변형을 행하는 것이 가능할 것이다.Those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains will be able to make various applications and modifications within the scope of the present invention based on the above.

Claims (14)

이차전지의 수명에 따른 가용 용량을 추정하는 장치로서,
이차전지의 최초 충방전시부터 상기 이차전지의 수명이 완료될 때까지, 소정의 시간 간격을 갖는 충방전 사이클 횟수에 따른 정전압(Constant Voltage; CV) 유지시간에 대한 정전류(Constant Current; CC) 유지시간의 비율인 CC/CV 비율 값들의 데이터 및 상기 각 사이클 횟수에 대응되는 가용 용량 데이터를 저장하고 있는 데이터 저장부;
측정 대상 이차전지의 충전간 정전압 유지시간 및 정전류 유지시간을 각각 측정하는 측정부;
상기 측정부에서 측정된 정전압 유지시간 및 정전류 유지시간을 이용해 CC /CV 비율 값을 계산하는 제 1 연산부;
상기 데이터 저장부에 저장된 CC/CV 비율 값들의 데이터 중에서, 상기 제 1 연산부에서 계산된 CC/CV 비율 값을 사이에 두고 가장 인접한 CC/CV 비율 값들을 선택하여, 상기 선택된 CC/CV 비율 값들을 각각 갖는 2개의 사이클 횟수들 및 상기 사이클 횟수들에 대응되는 2개의 가용 용량 데이터를 식별하는 제 2 연산부;
상기 제2 연산부에서 식별된 2개의 사이클 횟수 및 가용 용량 데이터를 바탕으로, 상기 선택된 2개의 CC/CV 비율 값 간의 사이의 간격을 이용하여, 상기 측정 대상 이차전지의 사이클 횟수 및 상기 사이클 횟수에 대응되는 가용 용량을 계산하는 제3 연산부;
상기 측정부에서 측정된 측정 대상 이차전지의 충전 간 시간에 따른 전압 및 전류를 바탕으로 상대적인 충전 상태를 나타내는 SOC를 식별하고, 상기 제3 연산부에서 계산된 가용 용량을 기준으로, 상기 식별한 SOC를 통해 측정 대상 이차전지의 실질적인 충전 잔존량을 계산하는 충전 잔존량 계산부; 및
상기 제3 연산부에서 계산된 측정 대상 이차전지의 사이클 횟수 및 상기 사이클 횟수에 대응되는 가용 용량을 표시하는 동시에, 상기 충전 잔존량 계산부에서 계산된 측정 대상 이차전지의 실질적인 충전 잔존량을 표시하는 표시부;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 이차전지의 가용 용량 추정 장치.
As a device for estimating the available capacity according to the life of the secondary battery,
Maintaining a constant current (CC) for a constant voltage (CV) retention time according to the number of charge / discharge cycles having a predetermined time interval from the time of the initial charging and discharging of the secondary battery to the completion of the life of the secondary battery A data storage unit that stores data of CC / CV ratio values which are a ratio of time and available capacity data corresponding to the number of cycles;
A measuring unit for measuring a constant voltage holding time and a constant current holding time between charging of the secondary battery to be measured;
A first calculating unit for calculating a CC / CV ratio value using the constant voltage holding time and constant current holding time measured by the measuring unit;
Among the data of the CC / CV ratio values stored in the data storage unit, selecting the closest CC / CV ratio values with the CC / CV ratio value calculated in the first operation unit therebetween, and selecting the selected CC / CV ratio values. A second operation unit for identifying two cycle times each having and two available capacity data corresponding to the cycle times;
Based on the number of cycles and the available capacity data identified in the second calculation unit, the interval between the two selected CC / CV ratio values is used to correspond to the number of cycles and the number of cycles of the secondary battery to be measured. A third calculation unit to calculate available capacity;
Based on the voltage and current according to the time between charges of the secondary battery to be measured measured by the measuring unit, the SOC indicating a relative charging state is identified, and the identified SOC is based on the available capacity calculated by the third calculating unit. A charge remaining amount calculation unit for calculating a substantial remaining charge amount of the secondary battery to be measured through; And
A display unit that displays the number of cycles of the secondary battery to be measured and the available capacity corresponding to the number of cycles calculated by the third calculation unit, and displays a substantial amount of charge remaining of the secondary battery to be measured calculated by the charging residual amount calculation unit ;
Apparatus for estimating usable capacity of a secondary battery comprising a.
제 1 항에 있어서, 상기 이차전지의 충방전 사이클 횟수가 증가할수록, 정전압 유지시간은 증가하고, 정전류 유지시간은 감소하는 것을 특징으로 하는 이차전지의 가용 용량 추정 장치.The apparatus for estimating usable capacity of a secondary battery according to claim 1, wherein as the number of charge / discharge cycles of the secondary battery increases, a constant voltage holding time increases and a constant current holding time decreases. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제 1 항에 있어서, 상기 이차전지의 충방전 사이클 횟수에 따른 CC/CV 비율 값은 이차전지의 종류에 따라, ±10% 이내의 오차 범위를 갖는 것을 특징으로 하는 이차전지의 가용 용량 추정 장치.The apparatus for estimating available capacity of a secondary battery according to claim 1, wherein the CC / CV ratio value according to the number of charge / discharge cycles of the secondary battery has an error range within ± 10%, depending on the type of the secondary battery. 삭제delete 제 1 항에 있어서, 상기 가용 용량 추정 장치는 이차전지의 충방전 장치에 내장되어 있는 것을 특징으로 하는 이차전지의 가용 용량 추정 장치.The apparatus for estimating the available capacity of a secondary battery according to claim 1, wherein the apparatus for estimating the available capacity is incorporated in a charging / discharging device of the secondary battery. 이차전지의 수명에 따른 가용 용량을 추정하는 방법으로서,
a) 이차전지를 최초 충방전시부터 상기 이차전지의 수명이 완료될 때까지 최대로 충방전하면서, 소정의 시간 간격을 갖는 충방전 사이클 횟수에 따른 정전압 유지시간 및 정전류 유지시간을 측정하고, 이를 이용해 계산된 CC/CV 비율 값들의 데이터 및 상기 각 사이클 횟수에 따라 측정된 가용 용량 데이터를 저장하는 과정;
b) 측정 대상 이차전지의 충전을 수행하면서, 상기 측정 대상 이차전지의 정전압 유지시간 및 정전류 유지시간을 측정하는 과정;
c) 상기 측정된 정전압 유지시간 및 정전류 유지시간을 이용해 CC/CV 비율 값을 계산하는 과정;
d) 상기 저장된 CC/CV 비율 값들의 데이터 중에서, 상기 계산된 CC/CV 비율 값을 사이에 두고 가장 인접한 CC/CV 비율 값들을 선택하여, 상기 선택된 CC/CV 비율 값들을 각각 갖는 2개의 사이클 횟수들 및 상기 사이클 횟수들에 대응되는 2개의 가용 용량 데이터를 식별하는 과정;
e) 상기 식별된 2개의 사이클 횟수 및 가용 용량 데이터를 바탕으로, 상기 선택된 2개의 CC/CV 비율 값 간의 사이의 간격을 이용하여, 상기 측정 대상 이차전지의 사이클 횟수 및 상기 사이클 횟수에 대응되는 가용 용량을 계산하는 과정;
f) 상기 측정된 측정 대상 이차전지의 충전 간 시간에 따른 전압 및 전류를 바탕으로 상대적인 충전 상태를 나타내는 SOC를 식별하고, 상기 계산된 측정 대상 이차전지의 가용 용량을 기준으로, 상기 식별한 SOC를 통해 측정 대상 이차전지의 실질적인 충전 잔존량을 계산하는 과정;
을 포함하는 것을 특징으로 하는 이차전지의 가용 용량 추정 방법.
As a method for estimating the available capacity according to the life of the secondary battery,
a) While charging and discharging the secondary battery from the first charging and discharging to the end of the life of the secondary battery, the constant voltage holding time and constant current holding time according to the number of charging and discharging cycles having a predetermined time interval are measured, and A process of storing data of CC / CV ratio values calculated using and available capacity data measured according to the number of cycles;
b) measuring the constant voltage holding time and constant current holding time of the secondary battery to be measured while performing charging of the secondary battery to be measured;
c) calculating the CC / CV ratio value using the measured constant voltage holding time and constant current holding time;
d) Among the data of the stored CC / CV ratio values, the number of two cycles each having the selected CC / CV ratio values is selected by selecting the closest CC / CV ratio values with the calculated CC / CV ratio value interposed therebetween. Identifying two available capacity data corresponding to fields and the number of cycles;
e) Based on the identified two cycle times and available capacity data, using the interval between the selected two CC / CV ratio values, the cycle number of the secondary battery to be measured and the available cycle number corresponding to the cycle number The process of calculating the capacity;
f) The SOC representing the relative state of charge is identified based on the voltage and current according to the time between charging of the measured secondary battery, and the identified SOC is based on the calculated available capacity of the secondary battery to be measured. Calculating a substantial remaining charge of the secondary battery to be measured through;
Method for estimating usable capacity of a secondary battery comprising a.
삭제delete 삭제delete 삭제delete 충방전이 가능한 이차전지; 및
상기 이차전지의 충방전을 제어하는 이차전지 관리 시스템;
을 포함하고,
상기 이차전지 관리 시스템은 이차전지의 충방전 특성을 이용해 상기 이차전지의 수명에 따른 가용 용량을 추정하는 가용 용량 추정 시스템을 포함하고 있으며,
상기 가용 용량 추정 시스템은, 이차전지의 최초 충방전시부터 상기 이차전지의 수명이 완료될 때까지, 소정의 시간 간격을 갖는 충방전 사이클 횟수에 따른 정전압 유지시간에 대한 정전류 유지시간의 비율인 CC/CV 비율 값들의 데이터 및 상기 각 사이클 횟수에 대응되는 가용 용량 데이터를 저장하고 있는 데이터 저장부;
측정 대상 이차전지의 충전간 정전압 유지시간 및 정전류 유지시간을 각각 측정하는 측정부;
상기 측정부에서 측정된 정전압 유지시간 및 정전류 유지시간을 이용해 CC /CV 비율 값을 계산하는 제 1 연산부;
상기 데이터 저장부에 저장된 CC/CV 비율 값들의 데이터 중에서, 상기 제 1 연산부에서 계산된 CC/CV 비율 값을 사이에 두고 가장 인접한 CC/CV 비율 값들을 선택하여, 상기 선택된 CC/CV 비율 값들을 각각 갖는 2개의 사이클 횟수들 및 상기 사이클 횟수들에 대응되는 2개의 가용 용량 데이터를 식별하는 제 2 연산부;
상기 제2 연산부에서 식별된 2개의 사이클 횟수 및 가용 용량 데이터를 바탕으로, 상기 선택된 2개의 CC/CV 비율 값 간의 사이의 간격을 이용하여, 상기 측정 대상 이차전지의 사이클 횟수 및 상기 사이클 횟수에 대응되는 가용 용량을 계산하는 제3 연산부;
상기 측정부에서 측정된 측정 대상 이차전지의 충전 간 시간에 따른 전압 및 전류를 바탕으로 상대적인 충전 상태를 나타내는 SOC를 식별하고, 상기 제3 연산부에서 계산된 가용 용량을 기준으로, 상기 식별한 SOC를 통해 측정 대상 이차전지의 실질적인 충전 잔존량을 계산하는 충전 잔존량 계산부; 및
상기 제3 연산부에서 계산된 측정 대상 이차전지의 사이클 횟수 및 상기 사이클 횟수에 대응되는 가용 용량을 표시하는 동시에, 상기 충전 잔존량 계산부에서 계산된 측정 대상 이차전지의 실질적인 충전 잔존량을 표시하는 표시부;
를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 이차전지 시스템.
A secondary battery capable of charging and discharging; And
A secondary battery management system for controlling charging and discharging of the secondary battery;
Including,
The secondary battery management system includes an available capacity estimation system that estimates usable capacity according to the life of the secondary battery by using charge / discharge characteristics of the secondary battery,
The usable capacity estimation system is the ratio of the constant current holding time to the constant voltage holding time according to the number of charging / discharging cycles having a predetermined time interval from the time of the initial charging and discharging of the secondary battery to the completion of the life of the secondary battery. A data storage unit storing data of / CV ratio values and available capacity data corresponding to the number of cycles;
A measuring unit for measuring a constant voltage holding time and a constant current holding time between charging of the secondary battery to be measured;
A first calculating unit for calculating a CC / CV ratio value using the constant voltage holding time and constant current holding time measured by the measuring unit;
Among the data of the CC / CV ratio values stored in the data storage unit, selecting the closest CC / CV ratio values with the CC / CV ratio value calculated in the first operation unit therebetween, and selecting the selected CC / CV ratio values. A second operation unit for identifying two cycle times each having and two available capacity data corresponding to the cycle times;
Based on the number of cycles and the available capacity data identified in the second calculation unit, the interval between the two selected CC / CV ratio values is used to correspond to the number of cycles and the number of cycles of the secondary battery to be measured. A third calculation unit to calculate available capacity;
Based on the voltage and current according to the time between charges of the secondary battery to be measured measured by the measuring unit, the SOC indicating a relative charging state is identified, and the identified SOC is based on the available capacity calculated by the third calculating unit. A charge remaining amount calculation unit for calculating a substantial remaining charge amount of the secondary battery to be measured through; And
A display unit that displays the number of cycles of the secondary battery to be measured and the available capacity corresponding to the number of cycles calculated by the third calculation unit, and displays a substantial amount of charge remaining of the secondary battery to be measured calculated by the charging residual amount calculation unit ;
Secondary battery system comprising a.
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102442632B1 (en) * 2018-02-09 2022-09-08 주식회사 엘지에너지솔루션 Apparatus and method for estimating state of secondary battery
WO2019172692A1 (en) * 2018-03-07 2019-09-12 주식회사 엘지화학 Device and method for predicting state-of-health of battery
KR102291133B1 (en) 2018-03-07 2021-08-20 주식회사 엘지화학 Apparatus and method for predict battery life
KR102284355B1 (en) * 2020-10-16 2021-08-02 김창인 Method for Managing Life of Battery Pack
KR102618037B1 (en) * 2022-06-20 2023-12-27 주식회사 엘지에너지솔루션 Battery diagnosis apparatus, battery diagnosis method, and battery diagnosis system
KR20240040909A (en) * 2022-09-22 2024-03-29 주식회사 엘지에너지솔루션 Apparatus and method for diagnosing battery

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001292534A (en) 2000-04-04 2001-10-19 Sekisui Chem Co Ltd Determining apparatus for deterioration of lithium ion battery
JP2003153454A (en) * 1998-01-19 2003-05-23 Matsushita Electric Ind Co Ltd Method of detecting deterioration of secondary battery and battery charger provided with function of detecting deterioration
JP2007078506A (en) * 2005-09-14 2007-03-29 Matsushita Electric Ind Co Ltd Lifetime determination device for secondary battery

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101488828B1 (en) * 2012-05-08 2015-02-04 주식회사 엘지화학 Apparatus for measuring a life time of secondary battery, electronic equipment comprising it and method for measuring a life time of secondary battery

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003153454A (en) * 1998-01-19 2003-05-23 Matsushita Electric Ind Co Ltd Method of detecting deterioration of secondary battery and battery charger provided with function of detecting deterioration
JP2001292534A (en) 2000-04-04 2001-10-19 Sekisui Chem Co Ltd Determining apparatus for deterioration of lithium ion battery
JP2007078506A (en) * 2005-09-14 2007-03-29 Matsushita Electric Ind Co Ltd Lifetime determination device for secondary battery

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