KR102637308B1 - 배터리 팩 불량 검출방법 및 이를 실행하는 장치 - Google Patents

배터리 팩 불량 검출방법 및 이를 실행하는 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 배터리 팩 불량 검출방법 및 이를 실행하는 장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 제조 공정 시 수행되는 배터리 팩의 불량 검출과정이 온도에 영향 받으므로 주변온도를 근거로 정상상태 온도 범위를 설정하여 정확한 배터리 팩 상태가 검사될 수 있는 방법 및 장치에 관한 것이다.

Description

배터리 팩 불량 검출방법 및 이를 실행하는 장치{METHOD FOR DETECTING FAULT OF BATTERY PACK AND APPARATUS PERFORMING THE SAME}
본 발명은 배터리 팩 불량 검출방법 및 이를 실행하는 장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 제조 공정 시 수행되는 배터리 팩의 불량 검출과정이 온도에 영향 받으므로 주변온도를 근거로 정상상태 온도 범위를 설정하여 정확한 배터리 팩 상태가 검사될 수 있는 방법 및 장치에 관한 것이다.
화석연료 사용의 급격한 증가로 인하여 대체 에너지나 청정에너지의 사용에 대한 요구가 증가하고 있으며, 그 일환으로 가장 활발하게 연구되고 있는 분야가 전기화학을 이용한 발전, 축전 분야이다.
현재 이러한 전기화학적 에너지를 이용하는 전기화학 소자의 대표적인 예로 배터리를 들 수 있으며, 점점 더 그 사용 영역이 확대되고 있는 추세이다.
최근에는 휴대용 컴퓨터, 휴대용 전화기, 카메라 등의 휴대용 기기에 대한 기술 개발과 수요가 증가함에 따라 에너지원으로서의 배터리 수요가 급격히 증가하고 있다.
사이클 수명이 길며 자기방전율이 낮은 리튬 배터리에 대해 많은 연구가 수행되었고, 또한 상용화되어 널리 사용되고 있다.
한편, 상기 배터리(이하, 배터리 팩)은 충/방전 시 배터리 팩의 온도가 상승하고, 지나치게 온도가 상승할 경우 배터리 팩의 손상은 물론 폭발 등 위험이 발생할 수 있으므로 배터리 팩의 온도 관리가 필요하다.
이를 위하여 배터리 팩에는 써미스터(thermistor)와 같은 온도 측정장치가 구비된 BMS(Battery Management System)를 구비하여 배터리 팩을 제어 및 관리한다.
한편, 배터리 팩은 제조된 제품의 불량여부를 확인하기 위하여 제조 시 불량 검사를 수행하는데, 종래에는 배터리 팩의 온도가 20~30℃ 범위 내에 있는 경우, 정상 상태로 판정하였다.
그러나 이와 같이 고정된 온도 범위는 주변온도에 영향을 받는 온도 측정장치에 의해 정확하게 온도를 감지하기 어렵다.
또한, 설정된 정상온도의 범위가 10℃와 같이 넓은 값을 가지는 경우, 잠재적으로 불량상태인 배터리 팩을 정확하게 검출하기 어려우나 정상온도의 범위가 너무 좁은 값을 가지는 경우, 사용 가능한 배터리 팩도 불량으로 검출되는 문제가 있다.
이에 따라 배터리 팩을 검사하는 검사영역의 주변온도를 반영하며 정상상태의 온도범위를 적정범위로 설정하여 정확하게 배터리 팩의 불량이 검출되도록 하는 대안이 필요하다.
KR 2005-0109765 A
본 발명은 배터리 팩의 불량을 검사하는 영역의 주변온도가 반영되며 정상상태의 온도범위를 적정범위로 설정하는 배터리 팩 불량 검출방법 및 이를 실행하는 장치를 제공한다.
본 발명의 실시 예에 따른 배터리 팩 불량 검출방법은 배터리 팩 제조 시 배터리 팩의 불량을 검출하는 배터리 팩 불량 검출방법에 있어서, 배터리 팩의 주변온도를 측정하고, 측정된 주변온도를 기준으로 배터리 팩의 정상온도 범위를 설정하는 정상온도 범위 설정단계, 배터리 팩의 온도를 측정하는 배터리 팩 온도측정단계 및 상기 온도측정단계에서 측정된 배터리 팩의 온도가 상기 설정된 정상온도 범위 내 포함여부에 따라 배터리 팩의 불량여부를 판단하는 불량여부 판단단계를 포함하여 구성되고, 상기 정상온도 범위의 설정은, 상기 측정된 배터리 팩의 주변온도에서 기 설정된 변수 X 값을 더하고 뺀 온도 범위로 설정된다.
상기 정상온도 범위 설정단계는, 배터리 팩의 주변온도를 측정하는 주변온도 측정단계, 상기 주변온도를 근거로 정상온도 범위를 연산하는 정상온도 범위연산단계 및 상기 정상온도 범위 내의 값은 배터리 팩의 정상상태 값으로 설정하고, 정상온도 범위 외의 값은 배터리 팩의 불량상태 값으로 설정하는 상태설정단계를 포함하여 구성된다.
상기 정상온도 범위 설정단계는, 기 설정된 주기 및 기 설정된 배터리 팩의 검사 개수마다 반복적으로 수행된다.
상기 불량여부 판단단계는, 상기 배터리 팩의 온도가 상기 정상온도 범위 내에 있는지를 확인하는 배터리 팩 온도확인단계 및 상기 배터리 팩의 온도가 정상온도 범위 내에 있는 경우, 배터리 팩의 상태를 정상으로 분류하고, 상기 배터리 팩의 온도가 정상온도 범위 내에 없는 경우, 배터리 팩의 상태를 불량으로 분류하는 상태 분류단계를 포함하여 구성된다.
상기 배터리 팩 온도 측정단계는, 배터리 팩의 써미스터의 저항 값을 측정하여 온도로 변환하여 온도를 측정한다.
본 발명의 실시 예에 따른 배터리 팩 불량 검출장치는 전원단자에 직렬로 연결된 써미스터를 포함하는 배터리 팩 제조 시 배터리 팩의 불량을 검출하는 배터리 팩 불량 검출장치에 있어서, 상기 배터리 팩 불량 검출장치는, 배터리 팩의 주변온도를 감지하는 주변온도 측정부 및 상기 주변온도 측정부에서 측정된 배터리 팩의 주변온도를 근거로 정상온도 범위를 설정하고, 배터리 팩의 온도를 측정하여 측정된 배터리 팩의 온도가 상기 정상온도 범위 내의 포함여부에 따라 배터리 팩의 불량여부를 검사하는 불량 검사부를 포함하여 구성되고, 상기 불량 검사부는, 배터리 팩의 주변온도에 기 설정된 변수 X값을 더하고 빼서 획득한 정상온도 범위를 통해 배터리 팩의 불량여부를 검사한다.
상기 불량 검사부는, 배터리 팩의 정상온도 범위를 설정하는 정상온도 범위 설정부 및 상기 설정된 정상온도 범위 내에 배터리 팩의 온도 값의 포함여부에 따라 배터리 팩의 상태를 정상 또는 불량으로 판단하는 배터리 팩 상태 판단부를 포함하여 구성된다.
상기 정상온도 범위 설정부는, 상기 주변온도 측정부에서 측정된 주변온도를 근거로 정상온도 범위를 연산하는 정상온도 범위 연산부 및 상기 정상온도 범위 내의 값을 정상상태 값으로 설정하고, 정상온도 범위 외의 값을 불량상태 값으로 설정하는 상태 설정부를 포함하여 구성된다.
상기 배터리 팩 상태 판단부는, 상기 배터리 팩 단자에 전류를 공급하는 전원 공급부, 상기 전원 공급부를 통해 배터리 팩 내의 써미스터에 흐르는 전류의 저항 값을 측정하는 저항 값 측정부 및 상기 저항 값 측정부로부터 측정된 저항 값이 상기 정상범위 설정부에서 설정된 정상온도 범위에 포함되는지를 확인하는 상태 확인부를 포함하여 구성된다.
상기 불량 검사부는, 불량여부를 알리는 알림부를 더 포함하여 구성된다.
본 발명의 실시 예에 따른 배터리 팩 불량 검출방법 및 이를 실행하는 장치는 배터리 팩 검사영역의 주변온도 값을 반영하고 적정범위의 온도범위를 설정함에 따라 배터리 팩의 온도 값이 정확하게 측정되어 잠재적인 불량 제품도 필터링될 수 있도록 한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 배터리 팩 불량 검출방법의 순서도.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 배터리 팩 불량 검출방법의 정상온도 범위 설정단계의 순서도.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 배터리 팩 불량 검출방법의 불량여부 판단단계의 순서도.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 배터리 팩 불량 검출장치의 블록도.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 배터리 팩 불량 검출장치의 불량 검사부의 블록도.
이하, 첨부된 도면들에 기재된 내용들을 참조하여 본 발명에 실시 예를 상세하게 설명한다. 다만, 본 발명이 실시 예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 단지 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.
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 식별하는 목적으로만 사용된다. 예컨대, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 발명에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 발명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.
<실시 예 1>
다음으로 본 발명의 실시 예에 따른 배터리 팩 불량 검출방법에 대하여 설명한다.
본 발명의 실시 예에 따른 배터리 팩 불량 검출방법은 주변온도를 근거로 하여 정상온도 범위를 설정하여 주변의 온도변화와 관계없이 정확하게 배터리 팩의 불량여부를 검출할 수 있도록 한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 배터리 팩 불량 검출방법의 순서도이다.
도 1을 참고하면, 본 발명의 실시 예에 따른 배터리 팩 불량 검출방법은 배터리 팩 제조 시 배터리 팩의 불량을 검출하는 배터리 팩 불량 검출방법으로서, 우선, 주변온도를 측정하여 배터리 팩의 정상온도 범위를 설정한다(정상온도 범위 설정단계: S110).
그런 후, 배터리 팩의 온도를 측정하고(배터리 팩 온도측정단계: S120), 상기 정상온도 범위를 기준으로 배터리 팩의 불량여부를 판단한다(불량여부 판단단계: S130).
또한, 상기 정상온도 범위의 설정은, 상기 측정된 배터리 팩의 주변온도에서 기 설정된 변수 X 값을 더하고 뺀 온도 범위로 설정된다.
이러한 배터리 팩 불량 검출방법은 하기에서 더욱 상세하게 설명한다.
상기 정상온도 범위 설정단계(S110)는 주변온도를 측정하여 배터리 팩의 정상온도 범위를 설정하는 단계로서, 도2를 들어 더욱 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 배터리 팩 불량 검출방법의 정상온도 범위 설정단계의 순서도이다.
우선, 배터리 팩 검사영역의 주변온도를 측정하고(주변온도 측정단계: S111), 상기 주변온도를 근거로 정상온도 범위를 연산한다(정상온도 범위연산단계: S112).
그런 후, 상기 정상온도 범위 내의 값은 배터리 팩의 정상상태 값으로 설정하고, 정상온도 범위 외의 값은 배터리 팩의 불량상태 값으로 설정한다(상태설정단계: S113).
상기 주변온도 측정단계(S111)는 배터리 팩 검사영역의 주변온도를 측정하여 정확한 배터리 팩의 정상온도 범위가 설정될 수 있도록 한다.
상기 정상온도 범위에 배터리 팩 검사영역의 주변온도를 반영하는 것은 배터리 팩 불량 검사가 배터리 팩 내 써미스터의 상태를 검사하기 때문이다. 이에 배터리 팩 검사영역의 주변온도를 반영함에 따라 온도의 영향을 받는 써미스터의 상태가 정확하게 파악될 수 있도록 한다.
또한, 상기 정상온도 범위 설정단계(S111)는, 기 설정된 주기 및 기 설정된 배터리 팩의 검사 개수마다 반복적으로 수행되어 정상온도 범위가 소정 주기마다 갱신될 수 있도록 한다.
상기 정상온도 범위연산단계(S112)는 상기 주변온도를 근거로 정상온도 범위를 연산하고, 연산은 상기에 기재된 방식을 수식으로 표현한 식1에 근거하여 수행된다.
(식1) 주변온도- 변수 X≤정상온도 ≤주변온도+ 변수 X
일 실시 예로서, 주변온도가 25℃이고, 변수 X는 3으로 설정하는 경우, 정상온도 범위는 22~28℃로 도출된다.
또한, 또 다른 실시 예로서, 주변온도가 20℃이고, 변수 X는 3으로 설정하는 경우, 정상온도 범위는 17~23℃로 도출된다.
상기 변수는 별도의 추가 테스트 또는 수집된 불량 통계 값에 따라 사용자가 쉽게 수정할 수 있으며, 정상온도 범위의 폭은 하나의 변수를 통해 용이하게 변경됨에 따라 간단한 알고리즘으로 형성될 수 있다.
상기 상태설정단계(S113)는 상기 정상온도 범위 내의 값은 배터리 팩의 정상상태 값으로 설정하고, 정상온도 범위 외의 값은 배터리 팩의 불량상태 값으로 설정한다.
일 실시 예로서, 정상온도 범위가 22~28℃인 경우, 22~28℃ 내에 있는 온도 값은 배터리 팩 정상상태로 설정하고, 22℃ 미만, 29℃ 초과인 온도 값은 배터리 팩 불량상태로 설정한다.
또한, 또 다른 실시 예로서, 정상온도 범위가 17~23℃인 경우, 17~23℃ 내에 있는 온도 값은 배터리 팩 정상상태로 설정하고, 17℃ 미만, 23℃ 초과인 온도 값은 배터리 팩 불량상태로 설정한다.
또한, 상기 배터리 팩 온도측정단계(S120)는 배터리 팩의 온도를 측정하는 단계로서, 배터리 팩에 전류를 가하여 배터리 팩 내에 형성된 써미스터의 저항 값을 측정한다.
이러한 써미스터는 PCM(Protection Circuit Module)에 포함하여 구성되어 배터리 팩을 과충전, 과방전, 과전류 및 단락으로부터 보호한다.
또한, 상기 측정된 저항 값은 기 저장된 온도 값으로 변환한다.
하기 표 1은 종래의 정상온도 범위가 표기된 써미스터 저항 값에 대한 온도 변환 표이다.
소정시간 동안에 써미스터 저항 값의 최소/평균/최고 값과 이에 대응되는 온도 값이 표기된다.
좀 더 상세하게 설명하자면, 소정시간 동안 흐른 전류에 의한 써미스터 저항 값의 평균 값을 기준으로 온도 값이 변환될 수 있도록 한다.
TEMP MIN MEAN MAX
20 82.772 85.934 89.135
21 79.056 81.959 84.892
22 75.527 78.190 80.873
23 72.174 74.614 77.067
24 68.988 71.221 73.459
25 65.960 68.000 70.040
26 62.907 64.942 66.983
27 60.011 62.038 64.075
28 57.264 59.279 61.309
29 54.657 56.657 58.677
30 52.183 54.165 56.172
또한, 상기 불량여부 판단단계(S130)는 상기 정상온도 범위를 기준으로 배터리 팩의 불량여부를 판단하는 단계로서, 도3을 들어 더욱 상세하게 설명한다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 배터리 팩 불량 검출방법의 불량여부 판단단계의 순서도이다.
도3을 참고하면, 상기 불량여부 판단단계(S130)는, 우선, 상기 배터리 팩의 온도가 상기 정상온도 범위 내에 있는지를 확인한다(배터리 팩 온도확인단계: S131).
상기 배터리 팩의 온도가 정상온도 범위 내에 있는 경우, 배터리 팩의 상태를 정상으로 분류하고,
상기 배터리 팩의 온도가 정상온도 범위 내에 없는 경우, 배터리 팩의 상태를 불량으로 분류한다(상태 분류단계: S132).
또한, 상기 배터리 팩 온도확인단계(S131)는 상기 배터리 팩 온도측정단계(S120)에서 측정된 온도가 상기 정상온도 범위 설정단계(S110)에서 설정된 정상온도 범위의 포함여부를 확인한다.
또한, 상태 분류단계(S132)는 상기 배터리 팩의 온도가 정상온도 범위 내에 있는 경우, 배터리 팩의 상태를 정상으로 분류하고, 상기 배터리 팩의 온도가 정상온도 범위 내에 없는 경우, 배터리 팩의 상태를 불량으로 분류한다.
이러한 분류는 표 2 및 표 3을 들어 더욱 상세하게 설명한다.
표 2 및 표 3은 주변온도를 반영한 정상온도 범위가 설정되어 배터리 팩의 상태가 분류된 표이다.
판정 외부온도 외부THR
측정값		 PCM온도 PCM
THR측정값		 온도변화
차이
OK 20.8 11.738 23 74.664 -2.2
OK 21 11.646 23.1 74.153 -2.1
OK 22 11.2 22 78.205 0
OK 23.1 10.728 23.7 72.192 -0.6
OK 24 10.398 26.2 64.484 -2.2
OK 25.1 9.961 24.6 69.364 0.5
OK 26 9.616 26.7 62.844 -0.7
판정 외부온도 외부THR
측정값		 PCM온도 PCM
THR측정값		 온도변화
차이
NG 21.7 11.326 25.4 66.885 -3.7
NG 24.3 10.279 27.8 59.891 -3.5
NG 22.3 11.067 25.7 65.994 -3.4
NG 24.8 10.076 28.1 59.1 -3.3
NG 23.1 10.728 26.3 64.044 -3.2
NG 26.6 9.408 23.5 72.965 3.1
상기 표 2는 배터리 팩의 상태가 정상으로 분류된 실험의 결과 값이고, 표 3은 배터리 팩의 상태가 불량으로 분류된 실험의 결과 값이다.
상기 표 3은 불량으로 분류된 배터리 팩의 PCM 온도 값이 표기되어 있는데, 종래의 정상온도 범위인 20~30℃에 따르면 해당 배터리 팩은 정상상태로 분류된다.
그러나 본 발명의 실시 예에 따른 배터리 팩 불량 검출방법에 의해서는 해당 배터리 팩이 불량으로 분류되어 종래보다 정확하게 불량이 검출될 수 있다.
<실시 예 2>
다음으로 본 발명의 실시 예에 따른 배터리 팩 불량 검출장치에 대하여 설명한다.
본 발명의 실시 예에 따른 배터리 팩 불량 검출장치는 배터리 팩 검사영역의 주변온도를 감지하는 주변온도 측정부를 형성하여 설정하는 정상온도 범위에 반영됨에 따라 정확한 배터리 팩의 불량이 검출될 수 있도록 한다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 배터리 팩 불량 검출장치의 블록도이다.
도 4를 참고하면, 본 발명의 실시 예에 따른 배터리 팩 불량 검출장치(100)는 전원단자에 직렬로 연결된 써미스터를 포함하는 배터리 팩 제조 시 배터리 팩의 불량을 검출함에 따라 배터리 팩(200)의 불량여부를 검사하는 불량 검사부(110) 및 배터리 팩 검사영역의 주변온도를 측정하는 주변온도 측정부(120)를 포함하여 구성된다.
또한, 상기 불량 검사부는, 상기 주변온도 측정부에서 측정된 주변온도에 기 설정된 변수 X값을 더하고 빼서 획득한 정상온도 범위를 통해 배터리 팩의 불량여부를 검사한다.
이러한 배터리 팩 불량 검출장치(100)에 대한 구성은 하기에서 더욱 상세하게 설명한다.
상기 불량 검사부(110)는 배터리 팩(200)의 정상온도 범위를 설정하는 정상온도 범위 설정부(111) 및 상기 정상온도 범위를 근거로 하여 배터리 팩의 상태를 정상 또는 불량으로 판단하는 배터리 팩 상태 판단부(112)를 포함하여 구성되고, 도 5를 들어 상세하게 설명한다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 배터리 팩 불량 검출장치의 불량 검사부의 블록도이다.
도 5를 참고하면, 상기 정상온도 범위 설정부(111)는 상기 주변온도 측정부(120)에서 측정된 주변온도를 근거로 정상온도 범위를 연산하는 정상온도 범위 연산부(111_1) 및 상기 정상온도 범위 내의 값을 정상상태 값으로 설정하고, 정상온도 범위 외의 값을 불량상태 값으로 설정하는 상태 설정부(111_2)를 포함하여 구성된다.
상기 정상온도 범위 연산부(111_1)는 상기 식 1의 방식으로 연산되며 이는 검사기 소형화를 위해 불량 검사부와 연결된 별도의 제어부에 형성될 수 있다.
이에 따라 상기 주변온도 측정부(120)에서 측정된 온도가 별도로 구성된 제어부에 전달되어 정상온도 범위가 연산되면, 불량 검사부(110) 내 상태 설정부(111_2)를 통해 정상상태와 불량상태를 분류하는 온도 범위가 설정될 수 있도록 한다.
또한, 좀 더 엄밀히 말하면 상기 주변온도 측정부(120)에서는 배터리 팩에 흐르는 전류의 저항 값이 측정됨에 따라 상기 정상온도 범위 설정부(111)는 상기 주변온도 측정부(120)에서 측정된 저항 값을 온도 값으로 변환하는 기능을 더 수행할 수 있다.
상기 표1과 같은 저항 값에 따른 온도 값을 가진 변환표가 불량 검사부에 추가로 구성된 저장부에 기 저장되어 저항 값에서 온도 값으로 용이하게 변환될 수 있도록 한다.
또한, 상기 배터리 팩 상태 판단부(112)는 상기 배터리 팩 단자에 전류를 공급하는 전원 공급부(112_1), 전원 공급부(112_1)를 통해 배터리 팩 내의 써미스터에 흐르는 전류의 저항 값을 측정하는 저항 값 측정부(112_2) 및 저항 값 측정부(112_2)로부터 측정된 저항 값이 상기 정상범위 설정부(111)에서 설정된 정상온도 범위에 포함되는지를 확인하는 상태 확인부(112_3)를 포함하여 구성된다.
좀 더 상세하게 설명하자면, 상기 전원 공급부(112_1)는 (+)/(-) 전극 단자 중 하나의 단자를 배터리 팩의 전원부에 연결하고 다른 하나의 단자는 배터리 팩의 온도를 측정하는 소자에 연결하는 구성으로서, 본 발명에서는 일 실시 예로 도 4에서와 같이 하나의 단자는 배터리 팩의 (-) 극 단자와 연결되고, 다른 하나의 단자는 써미스터 소자와 연결된다.
여기서 상기 전원 공급부(112_1)와의 연결은 각 소자와 직접 연결하는 것이 아닌 배터리 팩의 각 소자와 전기적으로 연결되어 형성된 배터리 팩의 외부연결단자에 연결되어 전원을 공급받을 수 있도록 한다.
또한, 상기 상태 확인부(112_3)는 저항 값 측정부(112_2)로부터 측정된 저항 값이 상기 정상범위 설정부(111)에서 설정된 정상온도 범위에 포함되는지를 확인하는 구성으로서, 상기 표1과 같은 기 저장된 변환표를 통해 상기 저항 값 측정부(112_2)에서 측정된 저항 값을 온도 값으로 변환하는 기능을 추가로 더 수행한다.
또한, 상기 상태 확인부(112_3)를 통해 확인된 배터리 팩의 상태는 불량 검사부(110)에 추가로 구성된 알림부를 통해 불량여부를 알려질 수 있도록 한다.
상기 알림부는 램프, 디스플레이 장치, 스피커 등으로 형성되어 시각 또는 청각으로 용이하게 배터리 팩의 불량여부가 인지될 수 있도록 한다.
또한, 상기 주변온도 측정부(120)는 배터리 팩 검사영역의 주변온도를 측정하는 구성으로서, 상기 불량 검사부(110)에 별도로 구성되어 연결된다.
또한, 상기 주변온도 측정부(120)는 상기 배터리 팩(200) 내에 구성된 써미스터와 동일한 소자가 사용될 수도 있고 다른 센서가 사용될 수도 있다.
또한, 상기 배터리 팩 불량 검출장치(100)에는 추가적으로 모니터링부가 연결되어 상기 불량 검사부(110) 내 구성을 대신하여 불량 개수를 적산하거나 주기적으로 주변온도를 측정하여 정상온도 범위가 재설정될 수 있도록 하며, 변수 X가 적정 값으로 재설정될 수 있도록 한다.
한편, 본 발명의 기술적 사상은 상기 실시 예에 따라 구체적으로 기술되었으나, 상기 실시 예는 그 설명을 위한 것이며, 그 제한을 위한 것이 아님을 주지해야 한다. 또한, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 서술한 특허청구범위 기술 내에서 다양한 실시 예가 가능할 수 있을 것이다.
100: 배터리 팩 불량 검출장치
110: 불량 검사부
111: 정상온도 범위 설정부
111_1: 정상온도 범위 연산부
111_2: 상태 설정부
112: 배터리 팩 상태 판단부
112_1: 전원 공급부
112_2: 저항 값 측정부
112_3: 상태 확인부
120: 주변온도 측정부
200: 배터리 팩

Claims (10)

  1. 배터리 팩 제조 시 배터리 팩의 불량을 검출하는 배터리 팩 불량 검출방법에 있어서,
    배터리 팩의 주변온도를 측정하고, 측정된 주변온도를 기준으로 배터리 팩의 정상온도 범위를 설정하는 정상온도 범위 설정단계;
    배터리 팩의 온도를 측정하는 배터리 팩 온도측정단계; 및
    상기 온도측정단계에서 측정된 배터리 팩의 온도가 상기 설정된 정상온도 범위 내에 포함되는지 여부에 따라 배터리 팩의 불량여부를 판단하는 불량여부 판단단계; 를 포함하여 구성되고,
    상기 정상온도 범위의 설정은, 상기 측정된 배터리 팩의 주변온도에서 기 설정된 변수 X 값을 더하고 뺀 아래 (수식 1)의 온도 범위로 설정되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩 불량 검출방법.
    (수식 1)
    주변온도 - 변수 X ≤ 정상온도 범위 ≤ 주변온도 + 변수 X
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 정상온도 범위 설정단계는,
    배터리 팩의 주변온도를 측정하는 주변온도 측정단계;
    상기 주변온도를 근거로 정상온도 범위를 연산하는 정상온도 범위연산단계; 및
    상기 정상온도 범위 내의 값은 배터리 팩의 정상상태 값으로 설정하고,
    정상온도 범위 외의 값은 배터리 팩의 불량상태 값으로 설정하는 상태설정단계;
    를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩 불량 검출방법.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 정상온도 범위 설정단계는, 기 설정된 주기 및 기 설정된 배터리 팩의 검사 개수마다 반복적으로 수행되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩 불량 검출방법.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 불량여부 판단단계는,
    상기 배터리 팩의 온도가 상기 정상온도 범위 내에 있는지를 확인하는 배터리 팩 온도확인단계: 및
    상기 배터리 팩의 온도가 정상온도 범위 내에 있는 경우, 배터리 팩의 상태를 정상으로 분류하고,
    상기 배터리 팩의 온도가 정상온도 범위 내에 없는 경우, 배터리 팩의 상태를 불량으로 분류하는 상태 분류단계;
    를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩 불량 검출방법.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 배터리 팩 온도 측정단계는,
    배터리 팩의 써미스터의 저항 값을 측정하여 온도로 변환하여 온도를 측정하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩 불량 검출방법.
  6. 전원단자에 직렬로 연결된 써미스터를 포함하는 배터리 팩 제조 시 배터리 팩의 불량을 검출하는 배터리 팩 불량 검출장치에 있어서,
    상기 배터리 팩 불량 검출장치는,
    배터리 팩의 주변온도를 감지하는 주변온도 측정부; 및
    상기 주변온도 측정부에서 측정된 배터리 팩의 주변온도를 근거로 정상온도 범위를 설정하고, 배터리 팩의 온도를 측정하여 측정된 배터리 팩의 온도가 상기 정상온도 범위 내의 포함여부에 따라 배터리 팩의 불량여부를 검사하는 불량 검사부; 를 포함하여 구성되고,
    상기 불량 검사부는,
    배터리 팩의 주변온도에 기 설정된 변수 X값을 더하고 빼서 아래 (수식 1)의 온도범위로 설정되는 정상온도 범위를 통해 배터리 팩의 불량여부를 검사하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩 불량 검출장치.
    (수식 1)
    주변온도 - 변수 X ≤ 정상온도 범위 ≤ 주변온도 + 변수 X
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 불량 검사부는,
    배터리 팩의 정상온도 범위를 설정하는 정상온도 범위 설정부; 및
    상기 설정된 정상온도 범위 내에 배터리 팩의 온도 값의 포함여부에 따라 배터리 팩의 상태를 정상 또는 불량으로 판단하는 배터리 팩 상태 판단부;
    를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩 불량 검출장치.
  8. 청구항 6 또는 7 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 정상온도 범위 설정부는,
    상기 주변온도 측정부에서 측정된 주변온도를 근거로 정상온도 범위를 연산하는 정상온도 범위 연산부; 및
    상기 정상온도 범위 내의 값을 정상상태 값으로 설정하고, 정상온도 범위 외의 값을 불량상태 값으로 설정하는 상태 설정부;
    를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩 불량 검출장치.
  9. 청구항 7에 있어서,
    상기 배터리 팩 상태 판단부는,
    상기 배터리 팩 단자에 전류를 공급하는 전원 공급부;
    상기 전원 공급부를 통해 배터리 팩 내의 써미스터에 흐르는 전류의 저항 값을 측정하는 저항 값 측정부; 및
    상기 저항 값 측정부로부터 측정된 저항 값이 상기 정상온도 범위 설정부에서 설정된 정상온도 범위에 포함되는지를 확인하는 상태 확인부;
    를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩 불량 검출장치.
  10. 청구항 6에 있어서,
    상기 불량 검사부는,
    불량여부를 알리는 알림부; 를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩 불량 검출장치.
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