KR102472040B1 - The Battery Characteristic Measuring System and Method Based on Learned Inference Model - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a battery characteristic derivation system based on a learned inference model. More specifically, the battery characteristic derivation system operates for a battery provided in a vehicle equipped with a powertrain that uses electricity as power, measures voltage, current, and temperature of each cell comprised in the battery, and measures impedance information according to the frequency of the cell using an inference model learned based on the voltage, current, and temperature. Based on the impedance information measured in the plurality of cells comprised in the battery, the temperature of each of the plurality of cells and defective cell can be diagnosed, and the measurement can be performed without a separate measuring device and input signal source. Accordingly, the impedance information of a corresponding cell can be measured even while driving.

Description

학습된 추론모델 기반 배터리특성 도출시스템 및 그 방법{The Battery Characteristic Measuring System and Method Based on Learned Inference Model}Battery characteristic measuring system and method based on learned inference model {The Battery Characteristic Measuring System and Method Based on Learned Inference Model}

본 발명은 학습된 추론모델 기반 배터리특성 도출시스템으로서, 더욱 상세하게는, 전기를 동력으로 사용하는 파워트레인이 장착된 차량에 구비된 배터리를 대상으로 동작하며, 상기 배터리에 포함되는 각각의 셀에서의 전압, 전류, 및 온도를 측정하고, 이를 바탕으로 학습된 추론모델을 사용하여 해당 셀의 주파수에 따른 임피던스정보를 측정할 수 있으며, 상기 배터리에 포함되는 복수의 셀에서 측정된 임피던스정보를 바탕으로, 상기 복수의 셀 각각의 온도 및 불량 셀을 진단할 수 있고, 별도의 측정장치 및 입력신호원 없이 측정할 수 있어, 주행 중에도 해당 셀의 임피던스정보를 측정할 수 있는, 학습된 추론모델 기반 배터리특성 도출시스템에 관한 것이다.The present invention is a battery characteristic derivation system based on a learned inference model, and more specifically, operates for a battery provided in a vehicle equipped with a powertrain using electricity as power, and in each cell included in the battery The voltage, current, and temperature of the battery can be measured, and impedance information according to the frequency of the cell can be measured using the inference model learned based on this, based on the impedance information measured from a plurality of cells included in the battery. Based on the learned inference model, which can diagnose the temperature and defective cells of each of the plurality of cells, and can be measured without a separate measuring device and input signal source, the impedance information of the corresponding cell can be measured even while driving It relates to a battery characteristic derivation system.

최근 들어, 내연기관 차량(Internal Combustion Engine Vehicle)에서 전기차(Electric Vehicle)로의 전환이 점차 가속화되고 있으며, 이와 함께, 전기차에 사용되는 모터 및 배터리에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 특히, 전기차에서의 배터리는 해당 전기차의 주행거리, 출력 등에 큰 영향을 미칠만큼 중요한 부품에 해당하며, 차량이라는 한정적인 공간 안에 많은 용량의 배터리를 설치하기 위한 많은 노력이 수행되고 있다.Recently, the transition from an internal combustion engine vehicle to an electric vehicle is gradually accelerating, and along with this, research on motors and batteries used in electric vehicles is being actively conducted. In particular, the battery in an electric vehicle is an important part that greatly affects the mileage and output of the electric vehicle, and many efforts are being made to install a battery with a large capacity in a limited space called a vehicle.

한편, 전술한 바와 같이, 한정된 공간에 최대한 큰 용량의 배터리를 설치하기 위한 연구와 함께, 차량에 배치된 배터리의 수명 및 출력 효율을 높이기 위해 배터리를 진단하고 관리하는 연구도 많이 진행되고 있다. 기존의 내연기관 차량의 기대 수명이 10년 이상인 것을 감안하였을 때, 장기간 사용가능한 전기차의 배터리에 대한 요구는 응당하며, 이를 위해서는 현재 배터리의 상태를 정확하게 진단하여, 배터리의 수명을 길게 관리할 수 있도록 하는 기술이 필수적이다. On the other hand, as described above, along with research on installing a battery with the largest capacity in a limited space, many studies on diagnosing and managing batteries in order to increase the lifespan and output efficiency of batteries disposed in vehicles have been conducted. Considering that the life expectancy of existing internal combustion engine vehicles is more than 10 years, the demand for batteries for electric vehicles that can be used for a long time is reasonable. skill is essential.

현재 개발되고 출시되는 전기차 배터리의 대부분은 2차전지인 리튬이온 배터리이며, 리튬이온 배터리의 경우 액체 전해질을 사용하여 에너지 효율이 좋다는 장점이 있지만, 수명이 짧고 가연성 액체이기에 고열에 폭발할 위험성을 가지고 있다. 이러한 단점을 보완하기 위해 배터리를 정확하게 진단하여 불량이 있는 셀을 빠르게 진단하는 것이 중요하며, 배터리를 진단하기 위한 종래의 기술로는 대한민국 공개특허 제10-2017-0035229호와 같이, 전기 자동차에 포함된 배터리 팩의 상태를 진단하는 배터리 진단기술, 및 대한민국 공개특허 제10-2021-0119329호와 같이, 전기차 충전 스테이션을 이용한 배터리 성능관리 시스템 및 방법에 관한 기술이 있다. Most of the electric vehicle batteries currently being developed and marketed are lithium-ion batteries, which are secondary batteries. In the case of lithium-ion batteries, they use liquid electrolytes and have the advantage of good energy efficiency. . In order to compensate for these disadvantages, it is important to accurately diagnose the battery and quickly diagnose the defective cell, and as a conventional technique for diagnosing the battery, as in Korean Patent Publication No. 10-2017-0035229, it is included in electric vehicles. There is a technology related to a battery performance management system and method using an electric vehicle charging station, such as a battery diagnosis technology for diagnosing the state of a battery pack and Korean Patent Publication No. 10-2021-0119329.

한편, 배터리에 포함되는 각각의 셀의 개별상태를 정확하게 진단하기 위해서는 해당 셀의 주파수에 따른 임피던스정보를 측정하는 것이 바람직하나, 종래의 배터리 임피던스정보 측정기술은, 입력신호원을 배터리에 연결하여, 입력신호의 주파수를 변조해가며 주파수에 따른 임피던스정보를 측정해야만 했으며, 상기 임피던스를 측정할 수 있는 측정장치를 장착한 채로 차량을 운행할 수가 없었다. 또한 주행 중에는 모터 및 제너레이터와 같은 파워트레인 혹은 기타 차량 자체에서 발생하는 노이즈로 인해 정확한 임피던스정보를 측정하는데 어려움이 존재하였다. 따라서, 주행 중에도 현재 전기차 배터리의 전압, 전류, 온도를 측정함으로써, 해당 배터리 각각의 셀에 대하여 주파수에 따른 임피던스정보를 측정할 수 있고, 전기차가 주행 중일 때도 실시간으로 배터리의 상태를 진단할 수 있는 기술이 요구되는 실정이다.On the other hand, in order to accurately diagnose the individual state of each cell included in the battery, it is preferable to measure impedance information according to the frequency of the corresponding cell, but the conventional battery impedance information measurement technology connects an input signal source to the battery, Impedance information according to frequency had to be measured while modulating the frequency of the input signal, and the vehicle could not be operated with a measuring device capable of measuring the impedance. In addition, there was difficulty in measuring accurate impedance information due to noise generated from power trains such as motors and generators or other vehicles themselves during driving. Therefore, by measuring the voltage, current, and temperature of the current electric vehicle battery even while driving, impedance information according to frequency can be measured for each cell of the battery, and the state of the battery can be diagnosed in real time even when the electric vehicle is running. technology is required.

대한민국 공개특허 제10-2017-0035229호(2017.03.30.)Republic of Korea Patent Publication No. 10-2017-0035229 (2017.03.30.) 대한민국 공개특허 제10-2021-0119329호(2021.10.05.)Republic of Korea Patent Publication No. 10-2021-0119329 (2021.10.05.)

본 발명은 학습된 추론모델 기반 배터리특성 도출시스템으로서, 더욱 상세하게는, 전기를 동력으로 사용하는 파워트레인이 장착된 차량에 구비된 배터리를 대상으로 동작하며, 상기 배터리에 포함되는 각각의 셀에서의 전압, 전류, 및 온도를 측정하고, 이를 바탕으로 학습된 추론모델을 사용하여 해당 셀의 주파수에 따른 임피던스정보를 측정할 수 있으며, 상기 배터리에 포함되는 복수의 셀에서 측정된 임피던스정보를 바탕으로, 상기 복수의 셀 각각의 온도 및 불량 셀을 진단할 수 있고, 별도의 측정장치 및 입력신호원 없이 측정할 수 있어, 주행 중에도 해당 셀의 임피던스정보를 측정할 수 있는, 학습된 추론모델 기반 배터리특성 도출시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention is a battery characteristic derivation system based on a learned inference model, and more specifically, operates for a battery provided in a vehicle equipped with a powertrain using electricity as power, and in each cell included in the battery The voltage, current, and temperature of the battery can be measured, and impedance information according to the frequency of the cell can be measured using the inference model learned based on this, based on the impedance information measured from a plurality of cells included in the battery. Based on the learned inference model, which can diagnose the temperature and defective cells of each of the plurality of cells, and can be measured without a separate measuring device and input signal source, the impedance information of the corresponding cell can be measured even while driving It is an object of the present invention to provide a battery characteristic derivation system.

상기와 같은 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일 실시예는, 전기를 동력으로 사용하는 파워트레인이 장착된 차량에 설치된 배터리에 구비되어 동작하는 학습된 추론모델 기반 배터리특성 도출시스템으로서, 상기 배터리에 포함되는 셀에서 출력되는 전압정보 및 전류정보를 포함하는 출력신호를 측정하는 출력신호측정부; 상기 셀에서의 온도를 측정하는 온도측정부; 및 상기 셀에서의 출력신호 및 온도를 포함하는 입력정보를 학습된 인공신경망 기반 추론모델에 입력하여, 임피던스정보를 산출하는 임피던스정보산출부;를 포함하고, 상기 입력정보는 차량의 실제 주행 중에 획득되는 일정 슬라이딩윈도우 구간에서의 시간에 따른 전압정보 및 전류정보의 시계열데이터를 포함하고, 상기 임피던스정보는 주파수별 임피던스정보인, 배터리특성 도출시스템을 제공한다.In order to solve the above problems, an embodiment of the present invention is a battery characteristic derivation system based on a learned inference model provided in a battery installed in a vehicle equipped with a powertrain using electricity as power and operating, the battery An output signal measurement unit for measuring an output signal including voltage information and current information output from a cell included in the; a temperature measuring unit for measuring the temperature of the cell; and an impedance information calculation unit that inputs input information including the output signal and temperature of the cell to the learned artificial neural network-based inference model and calculates impedance information, wherein the input information is obtained during actual driving of the vehicle. It includes time-series data of voltage information and current information according to time in a certain sliding window section, wherein the impedance information is impedance information for each frequency.

본 발명의 일 실시예서는, 상기 입력정보는 차량의 실제 주행 중에 획득되는 일정 슬라이딩윈도우 구간에서의 시간에 따른 온도의 시계열데이터를 더 포함할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the input information may further include time-series data of temperature according to time in a certain sliding window section obtained during actual driving of the vehicle.

본 발명의 일 실시예에서는, 배터리관리시스템은 하나의 마스터BMS 및 복수의 슬레이브BMS로 구성되며, 상기 마스터BMS는 복수의 슬레이브BMS와 연결되고, 상기 슬레이브BMS는 상기 배터리를 구성하는 복수의 배터리모듈 각각과 연결되어 상기 배터리모듈에 포함되는 1 이상의 셀에서 출력되는 출력신호를 측정하는 출력신호측정부; 해당 셀에서의 온도를 측정하는 온도측정부; 및 해당 셀에서의 임피던스정보를 산출하는 임피던스정보산출부;를 포함하고, 상기 마스터BMS는 상기 복수의 슬레이브BMS 각각으로부터 복수의 임피던스정보를 전달받아 해당 배터리의 상태를 분석하는 배터리분석부;를 포함할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the battery management system is composed of one master BMS and a plurality of slave BMS, the master BMS is connected to a plurality of slave BMS, the slave BMS is a plurality of battery modules constituting the battery an output signal measuring unit connected to each of the output signals output from one or more cells included in the battery module; a temperature measuring unit for measuring the temperature in the corresponding cell; and an impedance information calculation unit that calculates impedance information in the corresponding cell, wherein the master BMS receives a plurality of impedance information from each of the plurality of slave BMSs and a battery analysis unit that analyzes the state of the corresponding battery. can do.

본 발명의 일 실시예에서는, 상기 추론모델은, CNN기반의 인공신경망 모듈을 포함하고, 상기 인공신경망 모듈을 통해, 상기 출력신호측정부 및 상기 온도측정부로부터 입력받은 일정 슬라이딩윈도우 구간에서의 입력정보를 머신러닝하여, 상기 슬라이딩윈도우 구간에서 상기 셀에 출력되는 출력신호의 주파수에 따른 임피던스정보를 산출할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the inference model includes a CNN-based artificial neural network module, and through the artificial neural network module, an input in a certain sliding window section received from the output signal measurement unit and the temperature measurement unit Impedance information according to the frequency of the output signal output to the cell in the sliding window period may be calculated by machine learning the information.

본 발명의 일 실시예에서는, 상기 추론모델은, LSTM기반의 인공신경망 모듈을 포함하고, 상기 인공신경망 모듈을 통해, 상기 출력신호측정부 및 상기 온도측정부로부터 입력받은 일정 슬라이딩윈도우 구간에서의 입력정보를 머신러닝하여, 상기 슬라이딩윈도우 구간에서 상기 셀에 출력되는 출력신호의 주파수에 따른 임피던스정보를 산출할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the inference model includes an LSTM-based artificial neural network module, and through the artificial neural network module, an input in a certain sliding window section received from the output signal measurement unit and the temperature measurement unit Impedance information according to the frequency of the output signal output to the cell in the sliding window period may be calculated by machine learning the information.

상기와 같은 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일 실시예는, 전기를 동력으로 사용하는 파워트레인이 장착된 차량에 설치된 배터리에서 동작하는 학습된 추론모델 기반 배터리특성 도출방법으로서, 상기 배터리에 포함되는 셀에서 출력되는 전압정보 및 전류정보를 포함하는 출력신호를 측정하는 출력신호측정단계; 상기 셀에서의 온도를 측정하는 온도측정단계; 및 상기 셀에서의 출력신호 및 온도를 포함하는 입력정보를 학습된 인공신경망 기반 추론모델에 입력하여, 임피던스정보를 산출하는 임피던스정보산출단계;를 포함하고, 상기 입력정보는 차량의 실제 주행 중에 획득되는 일정 슬라이딩윈도우 구간에서의 시간에 따른 전압정보 및 전류정보의 시계열데이터를 포함하고, 상기 임피던스정보는 주파수별 임피던스정보인, 배터리특성 도출방법을 제공한다.In order to solve the above problems, an embodiment of the present invention is a battery characteristic derivation method based on a learned inference model operating in a battery installed in a vehicle equipped with a powertrain using electricity as power, which is included in the battery An output signal measurement step of measuring an output signal including voltage information and current information output from a cell to be; a temperature measurement step of measuring the temperature in the cell; and an impedance information calculation step of calculating impedance information by inputting input information including the output signal and temperature of the cell to the learned artificial neural network-based inference model, wherein the input information is obtained during actual driving of the vehicle. It includes time-series data of voltage information and current information according to time in a certain sliding window section, wherein the impedance information is impedance information for each frequency.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 차량의 배터리에 포함되는 모든 셀에 대하여 각각의 임피던스정보를 측정할 수 있어, 충전이 잘 안되거나 누설전류가 발생하는 등의 문제를 가진 불량 셀을 쉽게 발견할 수 있고, 이를 통해 불량 셀을 빠르게 제거해줌으로써 상기 배터리의 고장율을 절감하고, 수명을 연장시키는 효과를 발휘할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, impedance information can be measured for all cells included in a battery of a vehicle, so that defective cells having problems such as poor charging or leakage current can be easily found. Through this, by quickly removing the defective cells, the failure rate of the battery can be reduced and the lifespan of the battery can be extended.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 차량 내 BMS시스템에 장착되는 시스템으로서, 충전 중이거나, 주행 중일 때도 해당 배터리에 포함되는 각각의 셀의 임피던스정보를 측정할 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, as a system installed in a BMS system in a vehicle, it is possible to achieve an effect of measuring impedance information of each cell included in a corresponding battery even when charging or driving.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 차량에서 사용되는 전력패턴 및 환경조건에 따른 해당 배터리의 임피던스를 산출하는 배터리모델을 통해 수많은 학습용 데이터를 생성할 수 있고, 상기 수많은 학습데이터를 학습한 추론모델을 사용하여, 해당 배터리에 포함되는 각각의 셀의 임피던스정보를 실시간으로 측정할 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, it is possible to generate a lot of learning data through a battery model that calculates the impedance of a corresponding battery according to a power pattern used in a vehicle and environmental conditions, and an inference model learned from the a lot of learning data By using the battery, it is possible to achieve an effect of measuring impedance information of each cell included in the battery in real time.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 학습된 추론모델을 사용함으로써, 차량 내외부의 복합적인 요인으로 발생되는 신호의 영향을 최소화하여 해당 셀에 대한 보다 정확한 전압, 및 전류를 측정할 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, by using the learned inference model, the effect of measuring more accurate voltage and current for a corresponding cell by minimizing the influence of signals generated by complex factors inside and outside the vehicle can be exerted. can

본 발명의 일 실시예에 따르면, 해당 배터리에 포함되는 각각의 셀의 전압과 전류뿐만 아니라, 해당 셀의 온도에 따른 임피던스정보를 측정함으로써, 해당 셀에 대한 보다 정확한 진단을 수행할 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, by measuring the voltage and current of each cell included in the battery, as well as the impedance information according to the temperature of the cell, the effect of performing a more accurate diagnosis on the cell can exert

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리특성 도출시스템의 구성 및 배터리특성 도출방법을 개략적으로 도시한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기차에 설치되는 배터리 및 해당 배터리에 장착되는 배터리관리시스템의 구성을 개략적으로 도시한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 임피던스정보를 산출하는 과정을 개략적으로 도시한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 학습데이터를 생성하는 배터리모델을 개략적으로 도시한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 학습된 추론모델을 사용하여 해당 셀의 임피던스정보를 산출하는 과정을 개략적으로 도시한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리셀의 등가회로 및 온도에 따른 배터리 셀의 intercept frequency의 그래프를 개략적으로 도시한다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 온도와 임피던스정보 간의 관계를 나타내는 그래프를 개략적으로 도시한다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 입력신호의 주파수 및 온도에 따른 배터리 셀의 임피던스정보를 개략적으로 도시한다.
1 schematically illustrates a configuration of a system for deriving battery characteristics and a method for deriving battery characteristics according to an embodiment of the present invention.
2 schematically illustrates the configuration of a battery installed in an electric vehicle and a battery management system mounted on the battery according to an embodiment of the present invention.
3 schematically illustrates a process of calculating impedance information according to an embodiment of the present invention.
4 schematically illustrates a battery model generating learning data according to an embodiment of the present invention.
5 schematically illustrates a process of calculating impedance information of a corresponding cell using a learned inference model according to an embodiment of the present invention.
6 schematically illustrates a graph of an intercept frequency of a battery cell according to an equivalent circuit and temperature of a battery cell according to an embodiment of the present invention.
7 schematically illustrates a graph showing a relationship between temperature and impedance information according to an embodiment of the present invention.
8 schematically illustrates impedance information of a battery cell according to the frequency and temperature of an input signal according to an embodiment of the present invention.

이하에서는, 다양한 실시예들 및/또는 양상들이 이제 도면들을 참조하여 개시된다. 하기 설명에서는 설명을 목적으로, 하나 이상의 양상들의 전반적 이해를 돕기 위해 다수의 구체적인 세부사항들이 개시된다. 그러나, 이러한 양상(들)은 이러한 구체적인 세부사항들 없이도 실행될 수 있다는 점 또한 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 인식될 수 있을 것이다. 이후의 기재 및 첨부된 도면들은 하나 이상의 양상들의 특정한 예시적인 양상들을 상세하게 기술한다. 하지만, 이러한 양상들은 예시적인 것이고 다양한 양상들의 원리들에서의 다양한 방법들 중 일부가 이용될 수 있으며, 기술되는 설명들은 그러한 양상들 및 그들의 균등물들을 모두 포함하고자 하는 의도이다.In the following, various embodiments and/or aspects are disclosed with reference now to the drawings. In the following description, for purposes of explanation, numerous specific details are set forth in order to facilitate a general understanding of one or more aspects. However, it will also be appreciated by those skilled in the art that such aspect(s) may be practiced without these specific details. The following description and accompanying drawings describe in detail certain illustrative aspects of one or more aspects. However, these aspects are exemplary and some of the various methods in principle of the various aspects may be used, and the described descriptions are intended to include all such aspects and their equivalents.

또한, 다양한 양상들 및 특징들이 다수의 디바이스들, 컴포넌트들 및/또는 모듈들 등을 포함할 수 있는 시스템에 의하여 제시될 것이다. 다양한 시스템들이, 추가적인 장치들, 컴포넌트들 및/또는 모듈들 등을 포함할 수 있다는 점 그리고/또는 도면들과 관련하여 논의된 장치들, 컴포넌트들, 모듈들 등 전부를 포함하지 않을 수도 있다는 점 또한 이해되고 인식되어야 한다.Moreover, various aspects and features will be presented by a system that may include a number of devices, components and/or modules, and the like. It should also be noted that various systems may include additional devices, components and/or modules, and/or may not include all of the devices, components, modules, etc. discussed in connection with the figures. It must be understood and recognized.

본 명세서에서 사용되는 "실시예", "예", "양상", "예시" 등은 기술되는 임의의 양상 또는 설계가 다른 양상 또는 설계들보다 양호하다거나, 이점이 있는 것으로 해석되지 않을 수도 있다. 아래에서 사용되는 용어들 '~부', '컴포넌트', '모듈', '시스템', '인터페이스' 등은 일반적으로 컴퓨터 관련 엔티티(computer-related entity)를 의미하며, 예를 들어, 하드웨어, 하드웨어와 소프트웨어의 조합, 소프트웨어를 의미할 수 있다."Example", "example", "aspect", "exemplary", etc., used herein should not be construed as preferring or advantageous to any aspect or design being described over other aspects or designs. . The terms '~unit', 'component', 'module', 'system', 'interface', etc. used below generally mean a computer-related entity, and for example, hardware, hardware It may mean a combination of and software, software.

또한, "포함한다" 및/또는 "포함하는"이라는 용어는, 해당 특징 및/또는 구성요소가 존재함을 의미하지만, 하나 이상의 다른 특징, 구성요소 및/또는 이들의 그룹의 존재 또는 추가를 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.Also, the terms "comprises" and/or "comprising" mean that the feature and/or element is present, but excludes the presence or addition of one or more other features, elements and/or groups thereof. It should be understood that it does not.

또한, 제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.In addition, terms including ordinal numbers, such as first and second, may be used to describe various components, but the components are not limited by the terms. These terms are only used for the purpose of distinguishing one component from another. For example, a first element may be termed a second element, and similarly, a second element may be termed a first element, without departing from the scope of the present invention. The terms and/or include any combination of a plurality of related recited items or any of a plurality of related recited items.

또한, 본 발명의 실시예들에서, 별도로 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명의 실시예에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.In addition, in the embodiments of the present invention, unless otherwise defined, all terms used herein, including technical or scientific terms, are generally understood by those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs. has the same meaning as Terms such as those defined in commonly used dictionaries should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related art, and unless explicitly defined in the embodiments of the present invention, an ideal or excessively formal meaning not be interpreted as

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리특성 도출시스템(1000)의 구성 및 배터리특성 도출방법을 개략적으로 도시한다.1 schematically illustrates a configuration of a battery characteristic derivation system 1000 and a battery characteristic derivation method according to an embodiment of the present invention.

도 1에 도시된 바와 같이, 전기를 동력으로 사용하는 파워트레인이 장착된 차량에 설치된 배터리에 구비되어 동작하는 학습된 추론모델(1400) 기반 배터리특성 도출시스템(1000)으로서, 상기 배터리에 포함되는 셀에서 출력되는 전압정보 및 전류정보를 포함하는 출력신호를 측정하는 출력신호측정부(1100); 상기 셀에서의 온도를 측정하는 온도측정부(1200); 및 상기 셀에서의 출력신호 및 온도를 포함하는 입력정보를 학습된 인공신경망 기반 추론모델(1400)에 입력하여, 임피던스정보를 산출하는 임피던스정보산출부(1300);를 포함하고, 상기 입력정보는 차량의 실제 주행 중에 획득되는 일정 슬라이딩윈도우 구간에서의 시간에 따른 전압정보 및 전류정보의 시계열데이터를 포함하고, 상기 임피던스정보는 주파수별 임피던스정보이며, As shown in FIG. 1, a battery characteristic derivation system 1000 based on a learned inference model 1400 that is provided in a battery installed in a vehicle equipped with a powertrain using electricity as power and operates, which is included in the battery an output signal measurement unit 1100 for measuring an output signal including voltage information and current information output from the cell; a temperature measurement unit 1200 for measuring the temperature in the cell; and an impedance information calculation unit 1300 that inputs input information including an output signal and temperature of the cell to the learned artificial neural network-based inference model 1400 and calculates impedance information, wherein the input information includes Includes time-series data of voltage information and current information according to time in a certain sliding window section obtained during actual driving of the vehicle, the impedance information is impedance information for each frequency,

상기 입력정보는 차량의 실제 주행 중에 획득되는 일정 슬라이딩윈도우 구간에서의 시간에 따른 온도의 시계열데이터를 더 포함한다.The input information further includes time-series data of temperature according to time in a predetermined sliding window section obtained during actual driving of the vehicle.

개략적으로, 도 1의 (a)는 배터리특성 도출시스템(1000)의 구성을 도시하고, 도 1의 (b)는 배터리특성 도출방법을 도시한다.Schematically, FIG. 1 (a) shows the configuration of a battery characteristic derivation system 1000, and FIG. 1 (b) shows a battery characteristic derivation method.

구체적으로, 본 발명의 배터리특성 도출시스템(1000)은, 전기를 동력으로 사용하는 파워트레인이 장착된 차량에 설치된 배터리에 구비되어 동작한다. 전기를 동력으로 사용하는 파워트레인이 장착된 차량(vehicle)으로는, 차량에 장착된 파워트레인의 동력을 100% 전기로만 사용하는 전기 자동차(Electric Vehivle, EV); 차량에 장착된 파워트레인의 동력 중 일부분만 전기를 사용하는 마일드 하이브리드 자동차(Mild Hybrid Electric Vehicle, MHEV);와 플러그인 하이브리드 자동차(Plug-in Hybrid Electric Vehicle, PHEV); 수소와 공기 중의 산소를 반응시켜 얻은 전기를 이용해 모터를 구동하는 방식인 수소연료전지 자동차(Fuel Cell Electric Vehicle, FCEV); 등을 포함한다. 다시 말해, 후술되는 배터리는 전술한 EV, MHEV, PHEV, 및 FCEV 등을 포함하는, 그리고 전기를 동력으로 하여 구동되는 차량에 설치되는 배터리에 해당한다.Specifically, the battery characteristic derivation system 1000 of the present invention is provided and operated in a battery installed in a vehicle equipped with a power train using electricity as power. As a vehicle equipped with a powertrain that uses electricity as power, an electric vehicle (EV) that uses only 100% of the power of the powertrain mounted on the vehicle (Electric Vehicle, EV); Mild Hybrid Electric Vehicles (MHEVs) that use electricity for only a portion of the power of a powertrain mounted on a vehicle; and Plug-in Hybrid Electric Vehicles (PHEVs); A fuel cell electric vehicle (FCEV), which drives a motor using electricity obtained by reacting hydrogen with oxygen in the air; Include etc. In other words, the battery to be described later corresponds to a battery installed in a vehicle including the above-described EV, MHEV, PHEV, and FCEV, and driven by electricity.

본 발명의 배터리특성 도출시스템(1000)은, 전술한 차량에 장착되는 배터리에 포함되는 각각의 셀과 연결되어, 해당 셀에서의 전압정보, 전류정보 및 온도를 측정하고, 상기 전압정보, 전류정보, 및 온도를 통해 해당 셀의 임피던스정보를 산출한다. The battery characteristic derivation system 1000 of the present invention is connected to each cell included in the battery installed in the vehicle, measures voltage information, current information, and temperature in the corresponding cell, and the voltage information and current information Impedance information of the corresponding cell is calculated through , and temperature.

더 자세하게는, 상기 도출시스템(1000)의 출력신호측정부(1100)는 배터리셀의 양극과 음극에 연결되어 해당 배터리셀의 전압정보 및 전류정보를 포함하는 출력신호를 측정하는 출력신호측정단계(S10)를 수행한다. 상기 전압정보는 상기 배터리셀의 시간에 따른 출력전압에 해당하는 시계열데이터를 포함하고, 상기 전류정보는 상기 배터리셀의 시간에 따른 출력전류에 해당하는 시계열데이터를 포함한다. In more detail, the output signal measuring unit 1100 of the derivation system 1000 is connected to the positive and negative electrodes of the battery cell to measure an output signal including voltage information and current information of the corresponding battery cell. S10) is performed. The voltage information includes time-series data corresponding to the output voltage of the battery cell over time, and the current information includes time-series data corresponding to the output current of the battery cell over time.

또한, 상기 도출시스템(1000)의 온도측정부(1200)는 상기 배터리셀에 직접적 혹은 간접적으로 연결되어 해당 배터리셀의 온도를 측정하는 온도측정단계(S20)를 수행한다. 상기 온도는 상기 배터리셀의 시간에 따른 온도에 해당하며, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 배터리셀의 온도는 상기 배터리셀에 직접 부착되는 온도센서에 의해 직접적으로 측정되거나, 혹은 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 배터리셀에 부착된 금속물질; 또는 온도 전달물질;의 온도를 측정하여 간접적으로 상기 배터리셀의 온도를 추정할 수 있다. In addition, the temperature measurement unit 1200 of the derivation system 1000 is directly or indirectly connected to the battery cell to perform a temperature measurement step (S20) of measuring the temperature of the battery cell. The temperature corresponds to the temperature of the battery cell over time, and according to an embodiment of the present invention, the temperature of the battery cell is directly measured by a temperature sensor directly attached to the battery cell, or According to another embodiment, a metal material attached to the battery cell; Alternatively, the temperature of the battery cell may be indirectly estimated by measuring the temperature of the temperature transmitting material.

종래의 기술에서는 해당 배터리셀의 전압정보 및 전류정보만을 가지고 해당 배터리셀의 임피던스를 산출하는 경우가 많았으나, 현재 차량에서 사용되는 배터리는 화학반응을 통해 전기를 발생시키는 장치이며, 이 과정에서 열의 출입을 동반하기 때문에 배터리 특성과 온도는 밀접한 관련이 있다. 따라서, 본 발명에서는 배터리셀의 임피던스정보를 산출하기 위해 해당 셀의 온도를 함께 측정하며, 배터리셀의 온도에 대한 설명은 도 5 내지 도 8에 대한 설명에서 보다 상세히 후술하도록 한다.In the prior art, there were many cases in which the impedance of the battery cell was calculated using only the voltage and current information of the battery cell, but the battery currently used in vehicles is a device that generates electricity through a chemical reaction, and in this process, heat Because it accompanies entry and exit, battery characteristics and temperature are closely related. Therefore, in the present invention, the temperature of the corresponding cell is measured together to calculate the impedance information of the battery cell, and the temperature of the battery cell will be described in more detail later in the description of FIGS. 5 to 8 .

상기 도출시스템(1000)의 임피던스정보산출부(1300)는, 상기 출력신호측정부(1100) 및 상기 온도측정부(1200)에서 측정된 해당 배터리셀의 전압정보, 전류정보, 및 온도를 포함하는 입력정보에 기초하여, 해당 배터리셀의 주파수에 따른 임피던스정보를 산출하는 임피던스정보산출단계(S20)를 수행한다. 상기 임피던스정보를 산출하는 과정에서 상기 임피던스정보산출부(1300)는, 추론모델(1400)을 사용하여 상기 임피던스정보를 산출한다. 한편, 본 발명의 일 실시예로서, 상기 추론모델(1400)은, 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 출력신호측정부(1100), 상기 온도측정부(1200), 및 상기 임피던스정보산출부(1300)와 같은 공간에 위치하는 것이 바람직하며, 본 발명의 다른 실시예에서는, 상기 추론모델(1400)은 상기 출력신호측정부(1100), 상기 온도측정부(1200), 및 상기 임피던스정보산출부(1300)가 위치한 공간과 분리된 별도의 공간에 위치할 수 있다. 상기 공간은, 하나의 디바이스 혹은 하나의 모듈을 의미하는 하드웨어적 구성을 의미하며, 소프트웨어적으로 분리된 기능을 수행하는 소프트웨어적 구성을 의미할 수 있다. 상기 임피던스정보산출단계(S20)에 대한 보다 상세한 설명은 도 5 내지 도 8에 대한 설명에서 후술하도록 한다. 전술한 배터리특성 도출시스템(1000)은 후술하는 배터리관리시스템와 함께 기능하는 것이 바람직하나, 본 발명의 다른 실시예로서, 본 발명의 기능을 수행하거나, 혹은 수행하도록 프로그래밍된 SoC(System on Chip) 등의 칩 디바이스 혹은 모듈로 구현되어 해당 배터리의 BMS시스템에 장착되어 동작할 수 있다.The impedance information calculation unit 1300 of the derivation system 1000 includes voltage information, current information, and temperature of the corresponding battery cell measured by the output signal measurement unit 1100 and the temperature measurement unit 1200. Based on the input information, an impedance information calculation step (S20) of calculating impedance information according to the frequency of the corresponding battery cell is performed. In the process of calculating the impedance information, the impedance information calculation unit 1300 calculates the impedance information using the inference model 1400. On the other hand, as an embodiment of the present invention, the inference model 1400, as shown in FIG. 1, the output signal measurement unit 1100, the temperature measurement unit 1200, and the impedance information calculation unit ( 1300), and in another embodiment of the present invention, the inference model 1400 includes the output signal measurement unit 1100, the temperature measurement unit 1200, and the impedance information calculation unit. It may be located in a separate space separated from the space where the 1300 is located. The space means a hardware configuration that means one device or one module, and may mean a software configuration that performs separate software functions. A more detailed description of the impedance information calculation step (S20) will be described later in the description of FIGS. 5 to 8. The above-described battery characteristic derivation system 1000 preferably functions together with a battery management system described later, but as another embodiment of the present invention, a system on chip (SoC) that performs the functions of the present invention or is programmed to perform It is implemented as a chip device or module and can be installed and operated in the BMS system of the battery.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기차에 설치되는 배터리 및 해당 배터리에 장착되는 배터리관리시스템의 구성을 개략적으로 도시한다.2 schematically illustrates the configuration of a battery installed in an electric vehicle and a battery management system mounted on the battery according to an embodiment of the present invention.

도 2에 도시된 바와 같이, 배터리관리시스템은 하나의 마스터BMS 및 복수의 슬레이브BMS로 구성되며, 상기 마스터BMS는 복수의 슬레이브BMS와 연결되고, 상기 슬레이브BMS는 상기 배터리를 구성하는 복수의 배터리모듈 각각과 연결되어 상기 배터리모듈에 포함되는 1 이상의 셀에서 출력되는 출력신호를 측정하는 출력신호측정부(1100); 해당 셀에서의 온도를 측정하는 온도측정부(1200); 및 해당 셀에서의 임피던스정보를 산출하는 임피던스정보산출부(1300);를 포함하고, 상기 마스터BMS는 상기 복수의 슬레이브BMS 각각으로부터 복수의 임피던스정보를 전달받아 해당 배터리의 상태를 분석하는 배터리분석부;를 포함한다.As shown in Figure 2, the battery management system is composed of one master BMS and a plurality of slave BMS, the master BMS is connected to a plurality of slave BMS, the slave BMS is a plurality of battery modules constituting the battery an output signal measuring unit 1100 connected to each of the battery modules and measuring an output signal output from one or more cells included in the battery module; a temperature measuring unit 1200 that measures the temperature in the corresponding cell; and an impedance information calculation unit 1300 that calculates impedance information in a corresponding cell, wherein the master BMS receives a plurality of impedance information from each of the plurality of slave BMSs and analyzes the state of the corresponding battery. includes;

구체적으로, 본 발명의 배터리특성 도출시스템(1000)은, 복수의 배터리셀로 구성된 배터리에 구비되어 동작한다. 일반적으로, 배터리는 셀(cell), 모듈(module), 팩(pack)으로 구성된다. 먼저 배터리셀은 전기에너지를 충전 및 방전하면서 사용할 수 있는 리튬이온 배터리의 기본단위로서, 양극, 음극, 분리막, 및 전해액을 사각형 혹은 원통형의 알루미늄 케이스에 넣어 제작한다. 상기 배터리셀은 제한된 공간에서 최대한의 성능을 발현할 수 있도록 단위 부피당 혹은 단위 무게당 높은 용량을 가져야 하며, 일반 모바일 기기용 배터리에 비해 훨씬 긴 수명을 요구하고, 주행 중에 전달되는 충격을 견디고, 일정 기준 이하의 고온 및 일정 기준 이상의 저온에서도 정상적으로 작동될 수 있을 만큼의 신뢰성과 안정성을 갖추도록 설계된다. Specifically, the battery characteristic derivation system 1000 of the present invention is provided and operated in a battery composed of a plurality of battery cells. In general, a battery is composed of cells, modules, and packs. First, a battery cell is a basic unit of a lithium ion battery that can be used while charging and discharging electric energy, and is manufactured by putting a positive electrode, a negative electrode, a separator, and an electrolyte in a rectangular or cylindrical aluminum case. The battery cell must have a high capacity per unit volume or per unit weight to achieve maximum performance in a limited space, require a much longer lifespan than batteries for general mobile devices, withstand impact transmitted during driving, and It is designed to have reliability and stability enough to operate normally at high temperatures below the standard and at low temperatures above a certain standard.

위와 같은 복수의 셀을 열과 진동 등의 외부 충격에서 보호될 수 있도록 일정한 개수로 묶어 프레임에 넣어 하나의 배터리 조립체로 제작하는데, 이를 배터리모듈이라 한다. 하나의 배터리모듈은 6개 내지 10개 내외의 셀로 구성될 수 있으며, 최근에는 12개 내지 48개 내외의 셀이 직렬 혹은 병렬로 연결된 모듈을 사용하기도 한다. 12개의 배터리셀로 구성된 배터리모듈은 통상 2 내지 3kWh의 용량을 갖는다. A plurality of cells as described above are bundled in a certain number so as to be protected from external shocks such as heat and vibration, and put into a frame to manufacture a single battery assembly, which is called a battery module. One battery module may be composed of about 6 to about 10 cells, and recently, about 12 to about 48 cells connected in series or parallel may be used. A battery module composed of 12 battery cells usually has a capacity of 2 to 3 kWh.

전술한 바와 같은 배터리모듈을 여러 개 모아 배터리 관리 시스템(Battery Management System, 이하 BMS)과 냉각장치 등을 추가하여 배터리팩을 구성한다. 하나의 배터리 팩에는 8개 내지 40개의 배터리모듈이 들어가며, 각각의 배터리모듈은 직렬 혹은 병렬로 연결되거나, 혼합된 형태로 연결된다. 대게 하나의 차량에는 하나의 배터리팩이 장착된다. 전술한 바와 같이 모듈화된 배터리팩을 통해, 배터리의 유지 및 보수를 용이하게 할 수 있으며, 보다 효율적이고 무게와 부피를 줄인 배터리를 사용할 수 있다. Several battery modules as described above are gathered and a battery pack is formed by adding a battery management system (BMS) and a cooling device. One battery pack contains 8 to 40 battery modules, and each battery module is connected in series or parallel, or in a mixed form. Usually, one battery pack is installed in one vehicle. As described above, through the modularized battery pack, maintenance and repair of the battery can be facilitated, and a more efficient battery with reduced weight and volume can be used.

한편, 도 2는 본 발명의 일 실시예로서, 총 30개의 배터리모듈이 직렬로 연결된 배터리를 도시하고, 각각의 배터리모듈에는 상술한 바와 같이 복수의 배터리셀이 포함되는 것이 바람직하나, 설명을 위해 하나의 배터리모듈에 하나의 배터리셀이 포함되는 구성을 도시한다. 이는 설명을 위한 일 실시예일 뿐이며, 이에 한정하지 않고, 본 발명은 그 이상 셀로 구성되거나 직렬연결과 병렬연결이 혼재된 배터리모듈 및 배터리팩에도 적용된다.On the other hand, FIG. 2 shows a battery in which a total of 30 battery modules are connected in series as an embodiment of the present invention, and each battery module preferably includes a plurality of battery cells as described above. It shows a configuration in which one battery cell is included in one battery module. This is only one embodiment for explanation, but is not limited thereto, and the present invention is also applied to battery modules and battery packs composed of more cells or having a mixture of series and parallel connections.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 배터리특성 도출시스템(1000)은, 차량의 배터리팩에 포함되는 BMS와 함께 동작하는 것이 바람직하다. BMS란, 배터리의 충전상태, 방전상태 및 잔여량 등을 제어하는 시스템으로서, 차량 내부의 기타 제어 시스템과 연동하여 배터리가 최적의 작동환경을 만들도록 제어하고, 하나의 마스터BMS와 복수의 슬레이브BMS로 구성된다. 상기 복수의 슬레이브BMS는 상기 마스터BMS와 개별적으로 연결되어 있으며, 상기 복수의 슬레이브BMS 각각은 해당 차량의 배터리모듈 각각과 연결된다. 각각의 슬레이브BMS는 도 1에서 설명한 출력신호측정부(1100), 온도측정부(1200), 임피던스정보산출부(1300), 및 추론모델(1400)을 포함하며, 각각의 슬레이브BMS에 포함되는 출력신호측정부(1100), 온도측정부(1200), 및 임피던스정보산출부(1300)는 해당 배터리셀의 전압정보, 전류정보, 및 온도를 측정하여 해당 배터리셀의 임피던스정보를 산출한다.As shown in FIG. 2 , the battery characteristic derivation system 1000 of the present invention preferably operates together with a BMS included in a battery pack of a vehicle. BMS is a system that controls the state of charge, discharge state, and remaining amount of the battery. It controls the battery to create an optimal operating environment in conjunction with other control systems inside the vehicle, and operates with one master BMS and multiple slave BMS. It consists of The plurality of slave BMSs are individually connected to the master BMS, and each of the plurality of slave BMSs is connected to each battery module of the vehicle. Each slave BMS includes the output signal measurement unit 1100, the temperature measurement unit 1200, the impedance information calculation unit 1300, and the inference model 1400 described in FIG. 1, and the output included in each slave BMS. The signal measurement unit 1100, the temperature measurement unit 1200, and the impedance information calculation unit 1300 measure the voltage information, current information, and temperature of the corresponding battery cell to calculate the impedance information of the corresponding battery cell.

더 구체적으로는, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 복수의 슬레이브BMS 각각은 상기 배터리모듈 내의 복수의 셀 각각과 연결되어 상기 복수의 셀 각각의 전압, 전류, 및 온도 등을 측정할 수 있다. 예를 들어, 배터리모듈#1에 배터리셀#1 내지 배터리셀#8이 포함되는 경우, 슬레이브BMS#1 내지 슬레이브BMS#8이 상기 배터리모듈#1에 연결되고, 상기 슬레이브BMS#1 내지 슬레이브BMS#8은 각각 배터리셀#1 내지 배터리셀#8과 연결되어 각각에 해당하는 배터리셀의 전압정보, 전류정보, 및 온도를 측정할 수 있다. 이와 같은 경우, 임피던스산출부 및 추론모델(1400)과 같은 연산을 수행하는 부가 하나의 셀에 대해서만 연산을 수행하기 때문에, 개별 셀들에 대한 정확한 측정이 가능하지만, 총 배터리셀의 수가 일정 수준 이상 많아지는 경우 총 시스템의 연산부하가 커지게 된다.More specifically, according to an embodiment of the present invention, each of the plurality of slave BMSs is connected to each of a plurality of cells in the battery module to measure voltage, current, temperature, and the like of each of the plurality of cells. . For example, when battery module #1 includes battery cell #1 to battery cell #8, slave BMS #1 to slave BMS #8 are connected to the battery module #1, and the slave BMS #1 to slave BMS #8 is connected to battery cell #1 to #8, respectively, and can measure voltage information, current information, and temperature of each corresponding battery cell. In this case, since the impedance calculation unit and the unit performing calculations such as the inference model 1400 perform calculations on only one cell, accurate measurement of individual cells is possible, but the total number of battery cells is greater than a certain level. If it loses, the total system's computational load increases.

혹은, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 하나의 배터리모듈에 하나의 슬레이브BMS가 연결되며, 상기 슬레이브BMS는 해당 배터리모듈에 포함되는 각각의 셀과 연결되어, 각각의 해당 배터리모듈에 포함되는 셀 각각의 전압, 전류, 및 온도를 개별적으로 측정한 뒤 취합할 수 있다. 다시 말해, 예를 들어, 배터리모듈#1에 배터리셀#1 내지 배터리셀#8의 셀이 포함되는 경우, 슬레이브BMS#1만 상기 배터리모듈#1과 연결되고, 상기 슬레이브BMS#1은 상기 배터리셀#1 내지 상기 배터리셀#8과 각각 전선으로 연결되어 각각의 셀의 전압정보, 전류정보, 및 온도를 측정할 수 있다. 측정된 상기 각각의 셀의 전압정보, 상기 전류정보, 및 온도는 상기 슬레이브BMS#1의 추론모델(1400)에 입력되어 각각의 셀의 임피던스정보를 산출한다. 이와 같은 경우, 임피던스산출부 및 추론모델(1400)과 같은 연산을 수행하는 부가 하나의 모듈에 대해서 연산을 수행하기 때문에, 배터리셀의 수가 많은 경우에도 모듈별로 연산이 진행되기 때문에 시스템의 연산부하를 줄일 수 있는 장점이 있다. Alternatively, according to another embodiment of the present invention, one slave BMS is connected to one battery module, and the slave BMS is connected to each cell included in the corresponding battery module, and the cell included in each corresponding battery module Each voltage, current, and temperature can be individually measured and then aggregated. In other words, for example, when the battery module #1 includes battery cell #1 to battery cell #8, only the slave BMS #1 is connected to the battery module #1, and the slave BMS #1 is the battery. Cells #1 to #8 are connected with wires, respectively, so that voltage information, current information, and temperature of each cell can be measured. The measured voltage information, current information, and temperature of each cell are input to the inference model 1400 of the slave BMS#1 to calculate impedance information of each cell. In this case, since the impedance calculating unit and the unit performing the same calculation as the inference model 1400 perform the calculation for one module, even when the number of battery cells is large, calculation is performed for each module, thereby reducing the calculation load of the system. There are advantages to reducing it.

이하에서는, 설명의 편의를 위하여, 하나의 배터리모듈이 하나의 배터리셀만을 포함한 것을 기준으로 후술하도록 하나, 전술한 바와 같이 본 발명은 이에 한정하지 않는다.Hereinafter, for convenience of description, one battery module will be described below on the basis of including only one battery cell, but as described above, the present invention is not limited thereto.

한편, 복수의 슬레이브BMS에서 각각에 해당하는 셀들의 임피던스정보를 산출하면, 산출된 임피던스정보를 마스터BMS로 전달한다. 상기 마스터BMS는 복수의 슬레이브BMS로부터 전달받은 상기 임피던스정보를 통해 배터리의 현재 상태 및 불량 셀을 진단할 수 있다. 상기 불량 셀이란, 충전이 제대로 되지 않거나 혹은 너무 과하게 충전되거나, 출력이 정상적으로 나오지 않거나, 혹은 누설전류가 발생하는 셀 등을 포함하며, 이러한 불량 셀을 발견함으로써 해당 셀을 교환 혹은 수리하는 등의 조치를 취할 수 있고, 이를 통해 배터리의 고장율을 절감하고 수명을 연장시키는 효과를 발휘할 수 있다. 추가적으로, 본 발명은 주행 중에도 실시간으로 배터리셀 각각의 임피던스정보를 측정할 수 있고, 상술한 BMS시스템을 통해 해당 배터리 팩에 포함되는 각각의 셀들의 진단결과를 종합하여, 해당 배터리팩의 충전 상태(State of Charge, SOC), 온도, 순간 출력, 수명, 예상 구동 시간 및 주행 가능 거리 등을 산출하여 사용자에게 제공할 수 있다.Meanwhile, when impedance information of cells corresponding to each of the plurality of slave BMSs is calculated, the calculated impedance information is transmitted to the master BMS. The master BMS can diagnose a current state of a battery and a defective cell through the impedance information transmitted from a plurality of slave BMSs. The defective cell includes a cell that does not charge properly or is overcharged, does not output normally, or generates leakage current. Measures such as exchanging or repairing the cell by finding such a defective cell , and through this, it is possible to exert an effect of reducing the failure rate of the battery and extending its lifespan. Additionally, the present invention can measure the impedance information of each battery cell in real time even while driving, and synthesize the diagnosis results of each cell included in the battery pack through the above-described BMS system to determine the state of charge of the corresponding battery pack ( State of Charge (SOC), temperature, instantaneous power, lifespan, estimated driving time, driving distance, etc. may be calculated and provided to the user.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 임피던스정보를 산출하는 과정을 개략적으로 도시한다.3 schematically illustrates a process of calculating impedance information according to an embodiment of the present invention.

구체적으로, 도 3에 도시된 바와 같이, 차량 내부에서는 복수의 요인으로 생성되는 복수의 신호가 복합된 복합신호가 측정된다. 상기 복합신호는 여러 환경 조건에 따라 달라지며, 파워트레인에서 발생되는 신호가 가장 큰 비중을 차지한다. Specifically, as shown in FIG. 3 , a composite signal obtained by combining a plurality of signals generated by a plurality of factors is measured inside the vehicle. The composite signal varies depending on various environmental conditions, and the signal generated from the power train occupies the largest portion.

더 자세하게는, 주행 중에 모터의 부하가 바뀌는 경우, 즉 해당 차량이 가속하거나 감속할 때, 상기 모터로부터 1mHz 내지 100Hz의 신호가 발생되고, 12볼트(V)의 DC to DC 컨버터 혹은 모터를 구동시키거나 회생제동시키는 인버터에서 2kHz 내지 300kHz의 신호가 발생된다. 또한, 모터의 slot 및 pole이 교차하는 과정, 즉 모터가 작동되는 과정에서 0.5kHz 내지 15kHz의 신호가 발생된다. 한편, 이와 같은 파워트레인에서 발생되는 주파수 외에도 기계적진동 및 바람의 영향으로 발생되는 1Hz 내지 2kHz의 노이즈 혹은 충전 중에 발생되는 60Hz 내지 600Hz의 노이즈가 포함되는 신호도 발생된다. 전술한 복합신호의 복수의 주파수 발생원은 실험데이터로 도출된 일 예에 해당하며, 전술한 발생원 외에서 발생되는 신호가 혼합된 신호가 더 포함될 수 있다. 도 3에 도시된 주행속도에 따른 주파수 그래프를 참고하면, 복합신호의 주파수는 차량의 주행속도에 따라 달라지는 것을 확인할 수 있다.More specifically, when the load of the motor changes while driving, that is, when the vehicle accelerates or decelerates, a signal of 1 mHz to 100 Hz is generated from the motor, and a DC to DC converter of 12 volts (V) or driving the motor or a signal of 2kHz to 300kHz is generated from the inverter that regeneratively brakes. In addition, a signal of 0.5 kHz to 15 kHz is generated in the process of crossing the slot and pole of the motor, that is, in the process of operating the motor. On the other hand, in addition to the frequency generated by the power train, a signal including noise of 1 Hz to 2 kHz generated by the influence of mechanical vibration and wind or noise of 60 Hz to 600 Hz generated during charging is also generated. The plurality of frequency sources of the above-described composite signal correspond to an example derived from experimental data, and a signal in which signals generated from sources other than the above-described sources may be mixed may be further included. Referring to the frequency graph according to the traveling speed shown in FIG. 3 , it can be seen that the frequency of the composite signal varies according to the traveling speed of the vehicle.

배터리셀의 임피던스정보를 측정하기 위해 본 발명의 출력신호측정부(1100)가 해당 셀의 전압정보 및 전류정보를 측정하게 되면, 상술한 복합신호가 섞인 전압정보 및 전류정보를 측정하게 된다. 즉 순수한 전압정보 및 전류정보를 획득하기가 어렵게 되고, 이와 같은 이유로 종래의 배터리의 임피던스정보를 측정하는 기술은 전술한 복합신호를 최소한으로 하기 위해 정지된 차량의 배터리에만 적용할 수 있었다. 그 결과 간접적인 방식을 통해서만 배터리 상태를 사용자에게 제공할 수 있었으며, 시시각각 변하는 주행환경에 따른 배터리상태를 정확하게 진단할 수 없었다. 예를 들어, 똑같이 평균 80km/h로 달리고 있는 환경일지라도, 도로환경이 안 좋은 곳에서 주행하는 환경; 교통이 불규칙해 가감속이 많은 환경; 및 고속도로에서 동일한 속도로 주행하는 환경;에서의 배터리에 가해지는 부하가 달라지기 때문에, 주행 중 배터리의 임피던스정보를 측정하면, 보다 정확하게 현재 배터리의 상태를 진단할 수 있으며, 사용자에게 보다 정확한 예상 주행 가능 거리 등을 제공할 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.When the output signal measurement unit 1100 of the present invention measures the voltage information and current information of the cell to measure the impedance information of the battery cell, the voltage information and current information in which the above-described composite signal is mixed is measured. That is, it becomes difficult to obtain pure voltage information and current information, and for this reason, the conventional technique of measuring impedance information of a battery can be applied only to a battery of a stopped vehicle in order to minimize the above-described composite signal. As a result, the battery state could be provided to the user only through an indirect method, and the battery state according to the ever-changing driving environment could not be accurately diagnosed. For example, even in the same environment where you are running at an average of 80 km/h, driving in a poor road environment; Environments where there is a lot of acceleration and deceleration due to irregular traffic; Since the load applied to the battery is different in an environment where the battery is driven at the same speed and on a highway, measuring the impedance information of the battery while driving can more accurately diagnose the current state of the battery and provide the user with more accurate expected driving. It is possible to exert an effect capable of providing a possible distance and the like.

하지만 본 발명은, 배터리모델에서 출력되는 복수의 출력데이터를 학습한 추론모델(1400)을 사용하여, 주행 중에 측정되어 전술한 복합신호가 섞인 전압정보 및 전류정보를 측정하더라도, 그 안에서 순수한 전압정보 및 전류정보를 획득할 수 있고, 이를 통해 해당 배터리셀의 임피던스정보를 측정할 수 있으며, 측정된 임피던스정보를 통해 해당 셀의 상태를 진단할 수 있다. 상기 추론모델(1400)에 대한 보다 자세한 설명은 도 4 내지 도 5에서 후술하도록 한다.However, the present invention uses the reasoning model 1400 that has learned a plurality of output data output from the battery model, even if the voltage information and current information measured during driving and the above-described composite signal are mixed, pure voltage information therein. And current information can be obtained, through which impedance information of the corresponding battery cell can be measured, and the state of the corresponding cell can be diagnosed through the measured impedance information. A more detailed description of the reasoning model 1400 will be described later with reference to FIGS. 4 and 5 .

도 3에서는 본 발명의 기능을 수행하는 SoC 형태의 디바이스를 도시하였으나, 이는 본 발명의 일 실시예에 해당하며, 본 발명의 다른 실시예로서, 상기 배터리특성 도출시스템(1000)은 전술한 BMS시스템 내에 기능적으로 포함되어 구현될 수 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 배터리특성시스템은, 도 2를 참고하여, 배터리셀의 복합신호가 포함된 전압정보, 전류정보 및 온도를 출력신호측정부(1100) 및 온도측정부(1200)로부터 획득하고, 복수의 학습데이터를 학습한 추론모델(1400)을 사용하여 해당 배터리셀의 임피던스정보를 산출한다. Although FIG. 3 shows a SoC-type device that performs the functions of the present invention, this corresponds to an embodiment of the present invention, and as another embodiment of the present invention, the battery characteristic derivation system 1000 is the BMS system described above. It can be functionally included in and implemented. As shown in FIG. 3, the battery characteristic system, with reference to FIG. Obtained from , and using the inference model 1400 learned from a plurality of learning data, impedance information of the corresponding battery cell is calculated.

상기 임피던스정보는, EIS(Electrochemical Impedance Spectroscopy, 전기화학분광법)으로 측정된 임피던스를 포함하며, 상기 임피던스정보를 복소평면에 도시하면 도 3의 우측 상단에 도시된 그래프와 같다. 본 발명의 일 실시예로서, 마스터BMS는 복소평면에 도시된 임피던스정보의 파형을 분석하여 해당 배터리셀을 분석하는 것이 바람직하다. The impedance information includes impedance measured by EIS (Electrochemical Impedance Spectroscopy), and when the impedance information is plotted on a complex plane, it is the same as the graph shown in the upper right corner of FIG. 3 . As an embodiment of the present invention, the master BMS preferably analyzes the corresponding battery cell by analyzing the waveform of the impedance information shown on the complex plane.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 학습데이터를 생성하는 배터리모델을 개략적으로 도시한다.4 schematically illustrates a battery model generating learning data according to an embodiment of the present invention.

구체적으로, 도 4에 도시된 바와 같이, 배터리모델은 환경조건(Input 1)과 사용자의 전력사용패턴(Input 2)를 입력하고, 그에 따른 해당 배터리의 출력전압 및 출력전류를 통해 해당 배터리의 임피던스를 산출하는 모델에 해당한다. 이 때, 상기 배터리모델은 특정 SOC(충전상태), 특정 주파수 및 특정 온도에서의 기준 임피던스와 배터리의 노화정도를 고려하여 해당 배터리의 임피던스를 산출하며, 다양한 경우의 수에 해당하는 Input 1 및 Input 2를 상기 배터리모델에 입력시킴으로써 많은 양의 임피던스 데이터셋(dataset)을 얻어낼 수 있다. 도 3을 참고하여, 전술한 바와 같이 얻어낸 복수의 임피던스 데이터셋을 추론모델(1400)에 학습시키고, 기학습된 추론모델(1400)에 배터리 셀의 출력전압의 파형, 출력전류의 파형 및 온도를 입력하면, 학습데이터에 기초하여 복합신호와 해당 배터리셀에서 실제로 출력되는 전압, 전류, 및 온도정보를 분리할 수 있으며, 복합신호를 분리하여 얻은 출력전압의 파형, 출력전류의 파형 및 해당 셀의 온도를 통해 해당 배터리셀의 임피던스정보를 측정할 수 있다.Specifically, as shown in FIG. 4, the battery model inputs the environmental condition (Input 1) and the user's power usage pattern (Input 2), and the impedance of the corresponding battery through the output voltage and output current of the corresponding battery. corresponds to the model that produces At this time, the battery model calculates the impedance of the battery in consideration of the standard impedance and the degree of aging of the battery at a specific SOC (state of charge), specific frequency and specific temperature, and input 1 and input corresponding to the number of various cases By inputting 2 to the battery model, a large amount of impedance data set can be obtained. Referring to FIG. 3, the inference model 1400 learns the plurality of impedance data sets obtained as described above, and the waveform of the output voltage, the waveform of the output current, and the temperature of the battery cell are calculated in the pre-learned inference model 1400. If input, it is possible to separate the voltage, current, and temperature information actually output from the battery cell from the composite signal based on the learning data, and the waveform of the output voltage, the waveform of the output current, and the corresponding cell obtained by separating the composite signal. Impedance information of a corresponding battery cell may be measured through temperature.

추가적으로, 상기 배터리모델은 배터리의 노화상태를 반영하여 임피던스 데이터셋을 산출하는 특징을 가지고 있다. 특히, 표준노화(normal aging)모델과 특정노화(specific aging) 모델을 모두 사용함으로써, 환경조건 및 전력사용패턴 등으로 인해 발생될 수 있는 다양한 노화상태를 도출하고 이에 따르는 임피던스를 산출하여 보다 정확한 임피던스 데이터셋을 산출할 수 있다. 이 밖에도 실시간으로 엔트로피를 추적하는 IRET를 통해, 온도에 따른 변화를 고려하여 결과값을 도출할 수 있다.Additionally, the battery model has a feature of calculating an impedance data set by reflecting the aging state of the battery. In particular, by using both a normal aging model and a specific aging model, various aging states that may occur due to environmental conditions and power usage patterns are derived, and impedances are calculated accordingly to more accurate impedance. dataset can be generated. In addition, through IRET, which tracks entropy in real time, a result value can be derived by considering the change according to temperature.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 학습된 추론모델(1400)을 사용하여 해당 셀의 임피던스정보를 산출하는 과정을 개략적으로 도시한다.5 schematically illustrates a process of calculating impedance information of a corresponding cell using a learned inference model 1400 according to an embodiment of the present invention.

도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 추론모델(1400)은, CNN기반의 인공신경망 모듈을 포함하고, 상기 인공신경망 모듈을 통해, 상기 출력신호측정부(1100) 및 상기 온도측정부(1200)로부터 입력받은 일정 슬라이딩윈도우 구간에서의 입력정보를 머신러닝하여, 상기 슬라이딩윈도우 구간에서 상기 셀에 출력되는 출력신호의 주파수에 따른 임피던스정보를 산출한다.As shown in FIG. 5, according to an embodiment of the present invention, the inference model 1400 includes a CNN-based artificial neural network module, and through the artificial neural network module, the output signal measuring unit 1100 And machine learning is performed on the input information received from the temperature measuring unit 1200 in a certain sliding window section, and impedance information according to the frequency of the output signal output to the cell in the sliding window section is calculated.

한편, 본 발명의 다른 실시예 따르면, 상기 추론모델(1400)은, LSTM기반의 인공신경망 모듈을 포함하고, 상기 인공신경망 모듈을 통해, 상기 출력신호측정부(1100) 및 상기 온도측정부(1200)로부터 입력받은 일정 슬라이딩윈도우 구간에서의 입력정보를 머신러닝하여, 상기 슬라이딩윈도우 구간에서 상기 셀에 출력되는 출력신호의 주파수에 따른 임피던스정보를 산출한다.Meanwhile, according to another embodiment of the present invention, the inference model 1400 includes an LSTM-based artificial neural network module, and the output signal measurement unit 1100 and the temperature measurement unit 1200 are measured through the artificial neural network module. Impedance information according to the frequency of the output signal output to the cell in the sliding window period is calculated by machine learning the input information in a certain sliding window period received from ).

개략적으로, 출력신호측정부(1100)는 배터리셀로부터 주행 중에 실시간으로 시간에 따른 전압정보, 전류정보, 및 온도를 측정하고, 이를 임피던스정보산출부(1300)에서 일정시간구간 T 만큼의 슬라이딩윈도우 구간으로 구분한다. 즉, 상기 임피던스정보산출부(1300)는, 상기 출력신호측정부(1100)로부터 측정되는 실시간데이터에서 t-T 시간부터 t까지의 데이터를 잘라 해당 시간 동안의 해당 배터리셀의 전압정보, 전류정보 및 온도정보를 생성한다. 상기 전압정보, 전류정보, 및 온도정보는 시간에 따른 시계열데이터를 포함하고, 본 발명의 일 실시예로서, 시간에 따른 값을 갖는 테이블형태일 수 있고, 본 발명의 다른 실시예로서, 도 5에 도시된 바와 같이 파형 이미지 자체의 형태일 수 있다. Schematically, the output signal measurement unit 1100 measures voltage information, current information, and temperature according to time in real time while driving from a battery cell, and the impedance information calculation unit 1300 measures the sliding window for a certain time interval T. divide into sections. That is, the impedance information calculating unit 1300 cuts the data from the time t-T to t from the real-time data measured by the output signal measuring unit 1100, and obtains voltage information, current information, and temperature of the corresponding battery cell during the corresponding time. generate information The voltage information, current information, and temperature information include time-series data according to time, and as an embodiment of the present invention, may be in the form of a table having values according to time. As another embodiment of the present invention, FIG. 5 As shown in, it may be in the form of a waveform image itself.

상기 임피던스정보산출부(1300)에서 생성한 슬라이딩윈도우 구간의 전압정보, 전류정보, 및 온도정보는, 도 1 내지 도 2를 참고하여, 추론모델(1400)로 입력된다. 상기 추론모델(1400)은 전술한 바와 같이 배터리모델을 통해 복수의 학습데이터를 기학습한 추론모델(1400)에 해당한다. 상기 슬라이딩윈도우 구간의 전압정보, 및 전류정보는, 도 3에 대한 설명을 참고하여, 여러 요인으로 발생된 복합신호가 섞인 정보이다. 상기 추론모델(1400)은 복합신호가 섞인 전압정보, 및 전류정보에서 상기 복합신호를 분리하여, 순수 배터리에서 출력되는 전압정보, 및 전류정보를 획득할 수 있다. 한편, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 온도정보는, 온도센서를 통해 해당 배터리셀의 온도를 측정하므로, 복합신호의 영향이 적어 온도측정부(1200)에서 측정한 데이터를 그대로 사용할 수 있다.The voltage information, current information, and temperature information of the sliding window section generated by the impedance information calculation unit 1300 are input to the inference model 1400 with reference to FIGS. 1 and 2 . As described above, the reasoning model 1400 corresponds to the reasoning model 1400 pre-learned from a plurality of learning data through the battery model. The voltage information and the current information of the sliding window section are information mixed with composite signals generated by various factors with reference to the description of FIG. 3 . The inference model 1400 may obtain voltage information and current information output from a pure battery by separating the composite signal from voltage information and current information in which composite signals are mixed. Meanwhile, according to an embodiment of the present invention, since temperature information measures the temperature of a corresponding battery cell through a temperature sensor, the data measured by the temperature measurement unit 1200 can be used as it is because the effect of the composite signal is small.

한편, 상기 추론모델(1400)은 배터리모델에서 도출된 학습데이터를 학습한 뒤에, 주행 중 발생되는 전압정보, 전류정보, 및 온도를 학습한다. 다시 말해, 주행 중에 측정되는 시간에 따른 전압정보, 전류정보 및 온도를 학습함으로써 해당 차량의 주행 중 배터리 상태를 더 정확하게 도출할 수 있다. Meanwhile, the reasoning model 1400 learns the learning data derived from the battery model, and then learns voltage information, current information, and temperature generated during driving. In other words, by learning voltage information, current information, and temperature over time measured during driving, the battery state during driving of the vehicle can be more accurately derived.

본 발명의 일 실시예로서, 상기 추론모델(1400)은 CNN기반의 인공신경망 모듈을 포함하며, 상기 인공신경망 모듈을 통해 해당 배터리 셀의 슬라이딩윈도우 구간에서의 전압정보의 시계열데이터, 상기 슬라이딩윈도우 구간에서의 전류정보의 시계열 데이터, 및 상기 슬라이딩윈도우 구간에서의 온도의 시계열데이터를 머신러닝한다. 이 때 사용되는 시계열데이터는 시간에 따른 파형 이미지 형태에 해당하는 것이 바람직하다. 뿐만 아니라 상기 인공신경망 모듈은 배터리모델에서 도출되는 복수의 학습데이터도 머신러닝한다.As an embodiment of the present invention, the inference model 1400 includes a CNN-based artificial neural network module, and through the artificial neural network module, time-series data of voltage information in a sliding window section of a corresponding battery cell and the sliding window section Time-series data of current information in and time-series data of temperature in the sliding window section are machine-learned. It is preferable that the time-series data used at this time corresponds to the form of a waveform image according to time. In addition, the artificial neural network module performs machine learning on a plurality of learning data derived from the battery model.

본 발명의 다른 실시예로서, 상기 추론모델(1400)은 LSTM기반의 인공신경망 모듈을 포함하며, 상기 인공신경망 모듈을 통해 해당 배터리 셀의 슬라이딩윈도우 구간에서의 전압정보의 시계열데이터, 상기 슬라이딩윈도우 구간에서의 전류정보의 시계열 데이터, 및 상기 슬라이딩윈도우 구간에서의 온도의 시계열데이터를 머신러닝한다. 이 때 사용되는 시계열데이터는 시간에 따른 값을 같는 테이블형태에 해당하는 것이 바람직하다. 뿐만 아니라 상기 인공신경망 모듈은 배터리모델에서 도출되는 복수의 학습데이터도 머신러닝한다.As another embodiment of the present invention, the inference model 1400 includes an LSTM-based artificial neural network module, and through the artificial neural network module, time-series data of voltage information in the sliding window section of the battery cell, the sliding window section Time-series data of current information in and time-series data of temperature in the sliding window section are machine-learned. It is preferable that the time-series data used at this time corresponds to a table type having the same values according to time. In addition, the artificial neural network module performs machine learning on a plurality of learning data derived from the battery model.

상기 추론모델(1400)은 복합신호가 분리된 전압정보 및 전류정보와 해당 셀의 온도정보를 통해 임피던스정보를 산출한다. 이 때, 임피던스정보는 해당 배터리셀의 출력신호, 즉 상기 복합신호가 분리된 출력신호의 주파수에 따른 임피던스정보이다. 도 5에 도시된 Impedance Curve는 특정 온도에서 주파수에 따른 임피던스의 허수부를 나타낸 것이다. 해당 그래프는 본 발명의 일 실시예로서, 상태가 좋지 않은 배터리셀의 임피던스정보와 정상 배터리셀의 임피던스정보를 도시한다. 해당 그래프의 기준임피던스정보가 정상 배터리셀의 임피던스정보에 해당하고, 해당 그래프의 측정임피던스정보가 불량 셀의 임피던스정보에 해당한다. 이를 참고하면, 특정 주파수구간, 상기 일 실시예에서는 10Hz이하 구간에서 측정임피던스정보가 기준임피던스정보와 차이가 나는 것을 확인할 수 있다. 한편, 위와 같이, 기준임피던스정보와 측정임피던스정보를 비교하여 해당 셀을 진단하는 과정은, 도 2를 참고하여, 마스터BMS의 배터리분석부에서 수행되는 것이 바람직하다.The inference model 1400 calculates impedance information through voltage information and current information from which the composite signal is separated, and temperature information of a corresponding cell. At this time, the impedance information is impedance information according to the frequency of the output signal of the corresponding battery cell, that is, the output signal from which the composite signal is separated. The impedance curve shown in FIG. 5 shows the imaginary part of impedance according to frequency at a specific temperature. The corresponding graph, as an embodiment of the present invention, shows impedance information of a battery cell in a bad state and impedance information of a normal battery cell. Reference impedance information of the corresponding graph corresponds to impedance information of normal battery cells, and measured impedance information of the corresponding graph corresponds to impedance information of defective cells. Referring to this, it can be confirmed that the measured impedance information differs from the reference impedance information in a specific frequency range, in the above embodiment, a range of 10 Hz or less. Meanwhile, as described above, the process of diagnosing the corresponding cell by comparing the reference impedance information with the measured impedance information is preferably performed in the battery analysis unit of the master BMS with reference to FIG. 2 .

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리셀의 등가회로 및 온도에 따른 배터리 셀의 intercept frequency의 그래프를 개략적으로 도시한다.6 schematically illustrates a graph of an intercept frequency of a battery cell according to an equivalent circuit and temperature of a battery cell according to an embodiment of the present invention.

개략적으로, 도 6의 (a)는 배터리셀의 등가회로를 도시하고, 도 6의 (b)는 해당 등가모델에서 산출한 Intercept Frequecy와 온도와의 상관관계를 보여주는 그래프를 도시한다.Schematically, FIG. 6(a) shows an equivalent circuit of a battery cell, and FIG. 6(b) shows a graph showing a correlation between an intercept frequency calculated from a corresponding equivalent model and temperature.

구체적으로, 등가회로(equivalent circuit)이란, 주어진 실제 전기회로에 대해 그 회로의 모든 전기적 특성을 유지하면서 동시에 단순한 형태로 표현된 이론적인 회로를 의미하며, 회로 해석을 쉽게 할 수 있도록 구성한 이론적회로이다. 배터리셀은 도 6의 (a)에 도시된 등가회로로 모델링할 수 있다. 해당 등가회로의 전체 임피던스 Z는 하기 [수학식 1]과 같다.Specifically, an equivalent circuit refers to a theoretical circuit expressed in a simple form while maintaining all electrical characteristics of a given actual electrical circuit, and is a theoretical circuit configured to facilitate circuit analysis. . The battery cell may be modeled as an equivalent circuit shown in FIG. 6(a). The total impedance Z of the equivalent circuit is as shown in [Equation 1] below.

Figure 112022065674264-pat00001
Figure 112022065674264-pat00001

상기 [수학식 1]은 실수부와 허수부로 분리가 가능한 복소수이며, 상기 전체 임피던스의 허수부가 0이 되는 지점의 주파수(w)를 Intercept Frequency(w0)라 한다. 다시 말해, 상기 Intercept Frequency에서 임피던스는 도 6의 (a)의 등가회로에서 컨덕턴스 성분과 인덕턴스 성분이 서로 상쇄된다는 의미이며, 해당 회로의 특성을 나타내는 중요한 지표이다. 상기 [수학식 1]에서 허수부가 0이 되는 Intercept Frequency를 계산하면 하기 [수학식 2]와 같다.[Equation 1] is a complex number that can be separated into a real part and an imaginary part. In other words, the impedance in the intercept frequency means that the conductance component and the inductance component cancel each other in the equivalent circuit of FIG. 6 (a), and is an important index representing the characteristics of the circuit. [Equation 2]

Figure 112022065674264-pat00002
Figure 112022065674264-pat00002

한편, 상기 [수학식 2]에서 L, Rs, Ckin, Cd는 모두 배터리를 설계할 때 설정하는 값, 즉 상수이며, Rkin만 상기 식에서 유일한 변수로 작동한다. 또한, 해당 배터리셀은 리튬-이온 전지로서 화학반응을 통해, 전력을 생산한다. 따라서, 상기 Rkin은 아레니우스 방정식을 따른다. 아레니우스 방정식은, 반응속도상수와 온도와의 관계를 나타내는 식으로 하기 [수학식 3]와 같다.Meanwhile, in [Equation 2], L, R s , C kin , and C d are all values set when designing a battery, that is, constants, and only R kin operates as the only variable in the above equation. In addition, the corresponding battery cell is a lithium-ion battery and generates power through a chemical reaction. Therefore, the R kin follows the Arrhenius equation. The Arrhenius equation is an equation representing the relationship between the reaction rate constant and the temperature, and is as shown in [Equation 3] below.

Figure 112022065674264-pat00003
Figure 112022065674264-pat00003

상기 [수학식 3]에서 A, R, Ea는 모두 상수이며, T는 절대온도에 해당한다. 즉, 상기 [수학식 3]의 k는 반응속도상수로서, 전기화학적 측면에서 보면 저항과 반비례하다고 볼 수 있다. 따라서, 상기 [수학식 2]의 Rkin은 하기 [수학식 4]와 같은 관계가 성립한다.In [Equation 3], A, R, and E a are all constants, and T corresponds to absolute temperature. That is, k in [Equation 3] is a reaction rate constant, which can be seen as inversely proportional to resistance from an electrochemical point of view. Therefore, R kin in [Equation 2] has a relationship as shown in [Equation 4] below.

Figure 112022065674264-pat00004
Figure 112022065674264-pat00004

즉, 상기 Rkin은 온도에 의해서만 변하는 값이며, 상기 Rkin이 온도에 의해 변하므로 상기 전체 임피던스 Z 또한 온도에 따라 달라진다는 것을 확인할 수 있다. 도 6의 (b)에 도시된 그래프와 같이, Intercept Frequency는 SOC(State Of Charge, 충전상태)와 온도에 따라 달라지는데, SOC가 100%일 때의 Intercept Frequency와 20%일 때의 Intercept Frequency가 큰 차이가 없는 반면, 온도에 따라서는 300Hz에서 1700Hz까지 큰 차이를 보이는 것을 확인할 수 있다.That is, it can be confirmed that the R kin is a value that changes only with temperature, and since the R kin changes with temperature, the total impedance Z also varies with temperature. As shown in the graph shown in (b) of FIG. 6, the intercept frequency varies depending on SOC (State Of Charge) and temperature. The intercept frequency when SOC is 100% and the intercept frequency when 20% are large. While there is no difference, it can be seen that there is a large difference from 300 Hz to 1700 Hz depending on the temperature.

따라서, 배터리의 임피던스를 산출하는 식에서는 전압과 전류만 있으면 되지만, 상술한 과정과 같이 온도가 임피던스에 큰 영향을 끼치는 것을 확인할 수 있다. 또한, 본 발명을 연구하면서, 도 5를 참고하여, 온도에 관한 시계열데이터를 전압정보 및 전류정보와 함께 추론모델(1400)에 입력하여 임피던스를 산출한 결과 주행 중이더라도 더욱 정확한 산출값을 도출하는 것을 확인하였고, 그 결과 본 발명에서는, 배터리셀의 전압정보, 전류정보, 및 온도를 함께 추론모델(1400)에 입력하여 임피던스정보를 도출함으로써, 주행 중에서도 별도의 측정장치 없이 실시간으로 정확한 임피던스정보를 산출하는 효과를 발휘할 수 있다.Therefore, the equation for calculating the impedance of the battery requires only voltage and current, but it can be confirmed that the temperature has a great effect on the impedance as in the above process. In addition, while researching the present invention, referring to FIG. 5, as a result of inputting temperature-related time-series data together with voltage information and current information into the inference model 1400 to calculate impedance, a more accurate calculated value is derived even while driving. As a result, in the present invention, by inputting the voltage information, current information, and temperature of the battery cell together into the inference model 1400 to derive impedance information, accurate impedance information can be obtained in real time without a separate measuring device while driving. It is possible to exert a calculated effect.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 온도와 임피던스정보 간의 관계를 나타내는 그래프를 개략적으로 도시한다.7 schematically illustrates a graph showing a relationship between temperature and impedance information according to an embodiment of the present invention.

구체적으로, 도 7은 배터리셀의 임피던스의 실수성분이 아레니우스 수식을 만족한다는 것을 보여주는 그래프를 도시한다. 도 6에 대한 설명에서 배터리셀의 임피던스에서 Rkin성분이 온도의존성을 가지는 것을 확인하였으며, 도 7에 도시된 그래프를 통해 임피던스 Z의 실수성분 또한 온도의존성이 높다는 걸 알 수 있다. 도 7의 Data는 실험결과에 해당하며, 실선은 아레니우스 수식을 만족하는 값들의 집합인 Arrhenius fit에 해당한다. 도 7을 참고하여, 실험결과인 Data가 Arrhenius fit를 대체로 만족하는 것을 확인할 수 있다. 따라서, 배터리셀 내에서 화학반응이 정상적으로 발생된다면, 온도를 해당 배터리셀의 실수성분에 대한 정보를 유추할 수 있고, 이를 통해, 상기 추론모델(1400)이 온도정보를 입력 받았을 때 해당 셀의 전압정보 및 전류정보만 입력 받았을 때보다 정확한 임피던스정보를 산출할 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시예로서, 측정 결과 해당 셀의 임피던스의 실수성분이 Arrhenius fit을 따르지 않는다면, 마스터BMS는 해당 배터리셀의 문제가 있다고 판단할 수 있다.Specifically, FIG. 7 is a graph showing that the real component of the impedance of the battery cell satisfies the Arrhenius equation. In the description of FIG. 6, it was confirmed that the R kin component of the impedance of the battery cell had a temperature dependence, and through the graph shown in FIG. 7, it can be seen that the real component of the impedance Z also has a high temperature dependence. Data in FIG. 7 corresponds to the experimental results, and the solid line corresponds to the Arrhenius fit, which is a set of values satisfying the Arrhenius equation. Referring to FIG. 7 , it can be confirmed that the data, which is the experimental result, generally satisfies the Arrhenius fit. Therefore, if a chemical reaction normally occurs within a battery cell, information on the real component of the corresponding battery cell can be inferred from the temperature, and through this, the inference model 1400 can infer the voltage of the corresponding cell when the temperature information is input. Impedance information can be calculated more accurately than when only information and current information are input. In addition, as an embodiment of the present invention, if the real component of the impedance of the corresponding cell does not follow the Arrhenius fit as a result of measurement, the master BMS may determine that the corresponding battery cell has a problem.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 입력신호의 주파수 및 온도에 따른 배터리 셀의 임피던스정보를 개략적으로 도시한다.8 schematically illustrates impedance information of a battery cell according to the frequency and temperature of an input signal according to an embodiment of the present invention.

구체적으로, 도 8은 임피던스정보산출부(1300)가 해당 셀에 대한 최종적인 임피던스정보를 산출한 데이터에 해당한다. 도 8에 도시된 바와 같이, 해당 셀의 임피던스정보는 온도 및 출력신호의 주파수에 따라 달라진다. 마스터BMS가 도 8에 도시된 바와 같은 임피던스정보를 전달받으면, 이를 바탕으로 해당 셀에 대한 진단을 할 수 있다. Specifically, FIG. 8 corresponds to data for which the impedance information calculation unit 1300 has calculated final impedance information for a corresponding cell. As shown in FIG. 8, the impedance information of a corresponding cell varies according to the temperature and the frequency of the output signal. When the master BMS receives the impedance information as shown in FIG. 8, it can diagnose the corresponding cell based on this.

더 구체적으로는, 상기 임피던스정보의 파형 상에서 우측 상단에 둥근 반원(semicircle)부분은, 해당 셀 내부의 전하의 이동 및/또는 전하의 확산 특성이 나타나는 영역이다. 상기 마스터BMS는 해당 영역의 크기 및 위치를 인식하고, 이를 기준값과 비교하여 해당 셀의 상태를 진단할 수 있다. 도 8에 도시된 바와 같이, 특정 온도에서 임피던스정보는 일정한 모양의 파형을 나타낸다. 한편, 주행 중과 같이 실시간으로 온도가 변하는 환경에서 실시간 온도 데이터 없이 전압정보 및 전류정보만을 가지고 임피던스정보를 산출한다면, 셀의 온도가 시시각각으로 변할 수 있기 때문에 도 8에 도시된 바와 같은 정확한 모양으로 측정되지 않으며, 이를 통해 셀의 상태를 진단할 수 없다.More specifically, a round semicircle at the top right of the waveform of the impedance information is a region in which charge movement and/or charge diffusion characteristics appear in the corresponding cell. The master BMS can diagnose the state of the cell by recognizing the size and position of the corresponding region and comparing it with a reference value. As shown in FIG. 8, impedance information at a specific temperature shows a waveform of a certain shape. On the other hand, if impedance information is calculated with only voltage information and current information without real-time temperature data in an environment where temperature changes in real time, such as during driving, since the temperature of the cell can change moment by moment, the measurement is made in an accurate shape as shown in FIG. and the state of the cell cannot be diagnosed through this.

한편, 본 발명에서는 온도에 따른, 임피던스정보를 산출하고 이를 학습한 추론모델(1400)을 사용함으로써, 셀의 온도가 실시간으로 변하는 주행환경에서도 해당 셀의 임피던스정보를 정확히 산출할 수 있고, 이를 통해 배터리의 특성 및 상태를 도출할 수 있다.On the other hand, in the present invention, by using the inference model 1400 that calculates impedance information according to temperature and learns it, it is possible to accurately calculate the impedance information of a corresponding cell even in a driving environment in which the cell temperature changes in real time. The characteristics and state of the battery can be derived.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 차량의 배터리에 포함되는 모든 셀에 대하여 각각의 임피던스정보를 측정할 수 있어, 충전이 잘 안되거나 누설전류가 발생하는 등의 문제를 가진 불량 셀을 쉽게 발견할 수 있고, 이를 통해 불량 셀을 빠르게 제거해줌으로써 상기 배터리의 고장율을 절감하고, 수명을 연장시키는 효과를 발휘할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, impedance information can be measured for all cells included in a battery of a vehicle, so that defective cells having problems such as poor charging or leakage current can be easily found. Through this, by quickly removing the defective cells, the failure rate of the battery can be reduced and the lifespan of the battery can be extended.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 차량 내 BMS시스템에 장착되는 시스템으로서, 충전 중이거나, 주행 중일 때도 해당 배터리에 포함되는 각각의 셀의 임피던스정보를 측정할 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, as a system installed in a BMS system in a vehicle, it is possible to achieve an effect of measuring impedance information of each cell included in a corresponding battery even when charging or driving.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 차량에서 사용되는 전력패턴 및 환경조건에 따른 해당 배터리의 임피던스를 산출하는 배터리모델을 통해 수많은 학습용 데이터를 생성할 수 있고, 상기 수많은 학습데이터를 학습한 추론모델을 사용하여, 해당 배터리에 포함되는 각각의 셀의 임피던스정보를 실시간으로 측정할 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, it is possible to generate a lot of learning data through a battery model that calculates the impedance of a corresponding battery according to a power pattern used in a vehicle and environmental conditions, and an inference model learned from the a lot of learning data By using the battery, it is possible to achieve an effect of measuring impedance information of each cell included in the battery in real time.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 학습된 추론모델을 사용함으로써, 차량 내외부의 복합적인 요인으로 발생되는 신호의 영향을 최소화하여 해당 셀에 대한 보다 정확한 전압, 및 전류 를 측정할 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, by using the learned inference model, the effect of measuring more accurate voltage and current for the cell by minimizing the influence of signals generated by complex factors inside and outside the vehicle can be exerted. can

본 발명의 일 실시예에 따르면, 해당 배터리에 포함되는 각각의 셀의 전압과 전류뿐만 아니라, 해당 셀의 온도에 따른 임피던스정보를 측정함으로써, 해당 셀에 대한 보다 정확한 진단을 수행할 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, by measuring the voltage and current of each cell included in the battery, as well as the impedance information according to the temperature of the cell, the effect of performing a more accurate diagnosis on the cell can exert

이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다. 그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.As described above, although the embodiments have been described with limited examples and drawings, those skilled in the art can make various modifications and variations from the above description. For example, the described techniques may be performed in an order different from the method described, and/or components of the described system, structure, device, circuit, etc. may be combined or combined in a different form than the method described, or other components may be used. Or even if it is replaced or substituted by equivalents, appropriate results can be achieved. Therefore, other implementations, other embodiments, and equivalents of the claims are within the scope of the following claims.

Claims (6)

전기를 동력으로 사용하는 파워트레인이 장착된 차량에 설치된 배터리에 구비되어 동작하는 학습된 추론모델 기반 배터리특성 도출시스템으로서,
상기 배터리에 포함되는 셀에서 출력되는 전압정보 및 전류정보를 포함하는 출력신호를 측정하는 출력신호측정부;
상기 셀에서의 온도를 측정하는 온도측정부; 및
상기 셀에서의 출력신호 및 온도를 포함하는 입력정보를 학습된 인공신경망 기반 추론모델에 입력하여, 임피던스정보를 산출하는 임피던스정보산출부;를 포함하고,
상기 입력정보는 차량의 실제 주행 중에 획득되는 일정 슬라이딩윈도우 구간에서의 시간에 따른 전압정보, 전류정보, 및 온도의 시계열데이터를 포함하고,
상기 추론모델은, 가상의 배터리모델에서 배터리특성에 영향을 주는 복수의 요인을 고려하여 생성되는 복수의 학습데이터에 의해 학습되고, 상기 학습데이터는 특정 임피던스정보를 갖는 배터리에 대한 전압, 전류, 온도 정보를 포함하고, 학습된 추론모델은 상기 입력정보를 입력받아 상기 임피던스정보를 산출하고,
상기 임피던스정보는, 해당 셀에 대하여 복수의 주파수 각각에 대한 임피던스값을 포함하는, 배터리특성 도출시스템.
A battery characteristic derivation system based on a learned inference model provided in a battery installed in a vehicle equipped with a powertrain using electricity as power and operating,
an output signal measurement unit for measuring an output signal including voltage information and current information output from a cell included in the battery;
a temperature measuring unit for measuring the temperature of the cell; and
An impedance information calculation unit for calculating impedance information by inputting input information including an output signal and temperature from the cell to the learned artificial neural network-based inference model,
The input information includes time-series data of voltage information, current information, and temperature according to time in a certain sliding window section obtained during actual driving of the vehicle,
The inference model is learned by a plurality of learning data generated by considering a plurality of factors influencing battery characteristics in a virtual battery model, and the learning data is voltage, current, and temperature for a battery having specific impedance information. information, the learned inference model receives the input information and calculates the impedance information,
The impedance information includes an impedance value for each of a plurality of frequencies for a corresponding cell.
삭제delete 청구항 1에 있어서,
배터리관리시스템은 하나의 마스터BMS 및 복수의 슬레이브BMS로 구성되며, 상기 마스터BMS는 복수의 슬레이브BMS와 연결되고,
상기 슬레이브BMS는 상기 배터리를 구성하는 복수의 배터리모듈 각각과 연결되어 상기 배터리모듈에 포함되는 1 이상의 셀에서 출력되는 출력신호를 측정하는 출력신호측정부; 해당 셀에서의 온도를 측정하는 온도측정부; 및 해당 셀에서의 임피던스정보를 산출하는 임피던스정보산출부;를 포함하고,
상기 마스터BMS는 상기 복수의 슬레이브BMS 각각으로부터 복수의 임피던스정보를 전달받아 해당 배터리의 상태를 분석하는 배터리분석부;를 포함하는, 배터리특성 도출시스템.
The method of claim 1,
The battery management system consists of one master BMS and a plurality of slave BMS, the master BMS is connected to a plurality of slave BMS,
The slave BMS includes an output signal measuring unit connected to each of a plurality of battery modules constituting the battery and measuring an output signal output from one or more cells included in the battery module; a temperature measuring unit for measuring the temperature in the corresponding cell; And an impedance information calculation unit for calculating impedance information in the corresponding cell; includes,
The master BMS includes a battery analysis unit that receives a plurality of impedance information from each of the plurality of slave BMS and analyzes a state of a corresponding battery.
청구항 1에 있어서,
상기 추론모델은, CNN기반의 인공신경망 모듈을 포함하고, 상기 인공신경망 모듈을 통해, 상기 출력신호측정부 및 상기 온도측정부로부터 입력받은 일정 슬라이딩윈도우 구간에서의 입력정보를 머신러닝하여, 상기 슬라이딩윈도우 구간에서 상기 셀에 출력되는 출력신호의 주파수에 따른 임피던스정보를 산출하는, 배터리특성 도출시스템.
The method of claim 1,
The reasoning model includes a CNN-based artificial neural network module, and through the artificial neural network module, machine learning is performed on input information in a certain sliding window section input from the output signal measuring unit and the temperature measuring unit, A battery characteristic derivation system for calculating impedance information according to the frequency of an output signal output to the cell in a window period.
청구항 1에 있어서,
상기 추론모델은, LSTM기반의 인공신경망 모듈을 포함하고, 상기 인공신경망 모듈을 통해, 상기 출력신호측정부 및 상기 온도측정부로부터 입력받은 일정 슬라이딩윈도우 구간에서의 입력정보를 머신러닝하여, 상기 슬라이딩윈도우 구간에서 상기 셀에 출력되는 출력신호의 주파수에 따른 임피던스정보를 산출하는, 배터리특성 도출시스템.
The method of claim 1,
The reasoning model includes an LSTM-based artificial neural network module, and through the artificial neural network module, machine learning is performed on input information in a certain sliding window section input from the output signal measurement unit and the temperature measurement unit, and the sliding A battery characteristic derivation system for calculating impedance information according to the frequency of an output signal output to the cell in a window period.
전기를 동력으로 사용하는 파워트레인이 장착된 차량에 설치된 배터리에서 동작하는 학습된 추론모델 기반 배터리특성 도출방법으로서,
상기 배터리에 포함되는 셀에서 출력되는 전압정보 및 전류정보를 포함하는 출력신호를 측정하는 출력신호측정단계;
상기 셀에서의 온도를 측정하는 온도측정단계; 및
상기 셀에서의 출력신호 및 온도를 포함하는 입력정보를 학습된 인공신경망 기반 추론모델에 입력하여, 임피던스정보를 산출하는 임피던스정보산출단계;를 포함하고,
상기 입력정보는 차량의 실제 주행 중에 획득되는 일정 슬라이딩윈도우 구간에서의 시간에 따른 전압정보, 전류정보, 및 온도의 시계열데이터를 포함하고,
상기 추론모델은, 가상의 배터리모델에서 배터리특성에 영향을 주는 복수의 요인을 고려하여 생성되는 복수의 학습데이터에 의해 학습되고, 상기 학습데이터는 특정 임피던스정보를 갖는 배터리에 대한 전압, 전류, 온도 정보를 포함하고, 학습된 추론모델은 상기 입력정보를 입력받아 상기 임피던스정보를 산출하고,
상기 임피던스정보는, 해당 셀에 대하여 복수의 주파수 각각에 대한 임피던스값을 포함하는, 배터리특성 도출방법.

A method for deriving battery characteristics based on a learned inference model operating in a battery installed in a vehicle equipped with a powertrain using electricity as power,
an output signal measurement step of measuring an output signal including voltage information and current information output from a cell included in the battery;
a temperature measurement step of measuring the temperature in the cell; and
An impedance information calculation step of calculating impedance information by inputting input information including an output signal and temperature from the cell to the learned artificial neural network-based inference model,
The input information includes time-series data of voltage information, current information, and temperature according to time in a certain sliding window section obtained during actual driving of the vehicle,
The inference model is learned by a plurality of learning data generated by considering a plurality of factors influencing battery characteristics in a virtual battery model, and the learning data is voltage, current, and temperature for a battery having specific impedance information. information, the learned inference model receives the input information and calculates the impedance information,
Wherein the impedance information includes an impedance value for each of a plurality of frequencies for a corresponding cell.

KR1020220076719A 2022-06-23 2022-06-23 The Battery Characteristic Measuring System and Method Based on Learned Inference Model KR102472040B1 (en)

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