KR102662549B1 - METHOD FOR ESTIMATION OF LiFePO4 BATTERY CAPACITY RETENTION USING HIGH VOLTAGE INFORMATION, RECORDING MEDIUM AND DEVICE FOR PERFORMING THE METHOD - Google Patents

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Abstract

인산철 배터리의 만충 전압 구간 기반 용량 추정 방법은, 인산철 배터리의 만충 후에 방전을 시작하는 지점부터 방전 후 전압이 미리 지정한 범위 이상 변화하는 지점까지의 전압 구간인 만충 전압(HV; High Voltage) 구간을 지정하는 단계; 만충 전압 구간에서 인산철 배터리의 사용량 길이(LHP; Length of High voltage Period)를 측정하는 단계; 인산철 배터리의 각 용량에 따른 특징값을 입력으로 하는 용량 추정 모델을 생성하는 단계; 및 생성된 용량 추정 모델을 이용하여, 인산철 배터리의 만충 전압 구간에서 측정된 특징값을 기초로 인산철 배터리의 용량을 추정하는 단계;를 포함한다. 이에 따라, 만충 전압(HV; High Voltage) 구간에서만 LHP를 측정하여 사용하기 때문에 사용자의 사용 패턴에 큰 영향을 받지 않고 배터리 용량 추정의 신뢰성을 높일 수 있다.The capacity estimation method based on the full charge voltage section of the iron phosphate battery is the full charge voltage (HV; High Voltage) section, which is the voltage section from the point where discharge begins after full charge of the iron phosphate battery to the point where the voltage changes beyond a pre-specified range after discharge. specifying; Measuring the length of high voltage period (LHP) of the iron phosphate battery in the full charge voltage section; Generating a capacity estimation model using characteristic values according to each capacity of the iron phosphate battery as input; and estimating the capacity of the iron phosphate battery based on characteristic values measured in the full charge voltage section of the iron phosphate battery using the generated capacity estimation model. Accordingly, since LHP is measured and used only in the full charge voltage (HV; High Voltage) section, the reliability of battery capacity estimation can be increased without being significantly affected by the user's usage pattern.

Description

인산철 배터리의 만충 전압 구간 기반 용량 추정 방법, 이를 수행하기 위한 기록 매체 및 장치{METHOD FOR ESTIMATION OF LiFePO4 BATTERY CAPACITY RETENTION USING HIGH VOLTAGE INFORMATION, RECORDING MEDIUM AND DEVICE FOR PERFORMING THE METHOD}Method for estimating capacity based on full charge voltage section of iron phosphate battery, recording medium and device for performing the same {METHOD FOR ESTIMATION OF LiFePO4 BATTERY CAPACITY RETENTION USING HIGH VOLTAGE INFORMATION, RECORDING MEDIUM AND DEVICE FOR PERFORMING THE METHOD}

본 발명은 인산철 배터리의 만충 전압 구간 기반 용량 추정 방법, 이를 수행하기 위한 기록 매체 및 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 만충 후 방전을 시작하는 지점을 기준으로 용량을 추정할 전압 구간을 지정하여 간접적으로 인산철 배터리의 용량을 추정하는 기술에 관한 것이다.The present invention relates to a method for estimating capacity based on the full charge voltage section of an iron phosphate battery, and a recording medium and device for performing the same. More specifically, the present invention relates to a method for estimating capacity based on the full charge voltage section, and more specifically, to designate a voltage section to estimate capacity based on the point at which discharge begins after full charge. It concerns a technology to indirectly estimate the capacity of an iron phosphate battery.

화석 연료를 사용하는 자동차는 대기 오염 등 공해 발생에 심각한 영향을 주기 때문에, 최근에는 공해 발생이 거의 없는 전기 자동차(EV; Electric Vehicle) 또는 하이브리드 전기 자동차(HEV; Hybrid Electric Vehicle)가 개발되어 상용화 되고 있다.Because vehicles using fossil fuels have a serious impact on air pollution and other pollution, recently, electric vehicles (EV; Electric Vehicle) or hybrid electric vehicles (HEV; Hybrid Electric Vehicle), which generate little pollution, have been developed and commercialized. there is.

이러한 전기 자동차 또는 하이브리드 전기 자동차는 차체에 내장된 배터리에서 출력되는 전기 에너지를 이용하여 주행하도록 구성된다. 그리고, 이러한 전기 자동차와 같이 대전력을 필요로 하는 기기에 사용되는 배터리는 충방전이 가능한 다수의 2차 전지 셀(cell)이 하나의 팩(pack)으로 구성되고, 또한 다수의 팩이 하나의 대용량의 배터리로 구성될 수 있다.These electric vehicles or hybrid electric vehicles are configured to drive using electrical energy output from a battery built into the vehicle body. In addition, batteries used in devices that require high power, such as electric vehicles, are composed of a plurality of secondary battery cells capable of charging and discharging in one pack, and the plurality of packs are combined into one pack. It may consist of a large capacity battery.

이와 같은 배터리, 특히 다수의 2차 전지가 충전과 방전을 번갈아 가면서 수행하는 경우에는 이들의 충방전을 효율적으로 제어하여 배터리가 적정한 동작 상태 및 성능을 유지하도록 관리할 필요성이 있다.In such batteries, especially when multiple secondary batteries alternately charge and discharge, there is a need to efficiently control their charging and discharging to maintain the battery in an appropriate operating state and performance.

이를 위해, 배터리의 상태 및 성능을 관리하는 배터리 관리 시스템(BMS; Battery Management System)이 구비된다. BMS는 배터리의 전류, 전압, 온도 등을 측정하여 이를 바탕으로 배터리의 잔존 용량(SOC; State of Charge)을 추정하며, 차량의 연료 소비 효율이 가장 좋아지도록 SOC를 제어한다. SOC를 정확히 제어하기 위해서는 충방전을 행하고 있는 배터리의 SOC를 정확히 측정하는 것이 필요하다. For this purpose, a battery management system (BMS) is provided that manages the status and performance of the battery. The BMS measures the battery's current, voltage, and temperature, estimates the battery's remaining capacity (SOC; State of Charge) based on this, and controls the SOC to maximize the vehicle's fuel consumption efficiency. In order to accurately control SOC, it is necessary to accurately measure the SOC of the battery being charged and discharged.

리튬 인산철(LiFePO4) 배터리는 오랜 수명을 갖고 안전성이 높은 재충전 배터리이다. 또한, 리튬 인산철(LiFePO4) 배터리는 사이즈가 작고 가벼우며, 배터리 내부나 외부에 손상을 입어도 배터리가 타거나 폭발하지 않는 장점이 있다.Lithium iron phosphate (LiFePO4) batteries are rechargeable batteries with a long lifespan and high safety. In addition, lithium iron phosphate (LiFePO4) batteries are small and light, and have the advantage of not burning or exploding even if the inside or outside of the battery is damaged.

또한, 내열성이 우수하고, 급속충전이 가능하며, 희소금속을 사용하지 않아 비용을 크게 줄일 수 있고 환경오염의 우려도 없다. 리튬 인산철(LiFePO4) 배터리는 전체 용량의 90%까지 방전 후에도 1,000회 이상 재충전이 가능하고, 기존 납산 배터리보다 3배 이상 수명이 길다.In addition, it has excellent heat resistance, allows rapid charging, and does not use rare metals, which can significantly reduce costs and eliminate concerns about environmental pollution. Lithium iron phosphate (LiFePO4) batteries can be recharged more than 1,000 times even after discharging to 90% of their total capacity, and their lifespan is more than three times longer than existing lead-acid batteries.

한편, 이와 같은 배터리는 일반적으로 충전 또는 방전 동작이 반복됨에 따라 SEI(Solid Electrolyte Interphase)에 의해 배터리 내부의 리튬 이온이 감소하게 된다. 이에 따라, 배터리는 충전 용량이 서서히 감소하게 된다. Meanwhile, in such batteries, lithium ions inside the battery generally decrease due to SEI (Solid Electrolyte Interphase) as charging or discharging operations are repeated. Accordingly, the charging capacity of the battery gradually decreases.

일반적으로, 배터리 용량을 측정하기 위해, RPT(Reference Performance Test)를 사용한다. RPT는 완전 충전, 완전 방전을 사용하는 방식으로 실제 사용에서 이러한 환경을 갖기는 어렵다. 따라서, 간접적인 요소를 통한 배터리 용량 추정 방식이 필요한 실정이다.Generally, RPT (Reference Performance Test) is used to measure battery capacity. RPT uses full charge and full discharge, so it is difficult to achieve this environment in actual use. Therefore, there is a need for a battery capacity estimation method using indirect factors.

KRKR 10-2013-0083220 10-2013-0083220 AA KRKR 10-2016-0103332 10-2016-0103332 AA KRKR 10-1429292 10-1429292 B1B1

이에, 본 발명의 기술적 과제는 이러한 점에서 착안된 것으로 본 발명의 목적은 인산철 배터리의 만충 전압 구간 기반 용량 추정 방법을 제공하는 것이다.Accordingly, the technical problem of the present invention was conceived in this regard, and the purpose of the present invention is to provide a method for estimating capacity based on the full charge voltage section of an iron phosphate battery.

본 발명의 다른 목적은 상기 인산철 배터리의 만충 전압 구간 기반 용량 추정 방법을 수행하기 위한 컴퓨터 프로그램이 기록된 기록 매체를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a recording medium on which a computer program for performing a method of estimating capacity based on the full charge voltage section of the iron phosphate battery is recorded.

본 발명의 또 다른 목적은 상기 인산철 배터리의 만충 전압 구간 기반 용량 추정 방법을 수행하기 위한 장치를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide an apparatus for performing a capacity estimation method based on the full charge voltage section of the iron phosphate battery.

상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 일 실시예에 따른 인산철 배터리의 만충 전압 구간 기반 용량 추정 방법은, 인산철 배터리의 만충 후에 방전을 시작하는 지점부터 방전 후 전압이 미리 지정한 범위 이상 변화하는 지점까지의 전압 구간인 만충 전압(HV; High Voltage) 구간을 지정하는 단계; 만충 전압 구간에서 인산철 배터리의 사용량 길이(LHP; Length of High voltage Period)를 측정하는 단계; 인산철 배터리의 각 용량에 따른 특징값을 입력으로 하는 용량 추정 모델을 생성하는 단계; 및 생성된 용량 추정 모델을 이용하여, 인산철 배터리의 만충 전압 구간에서 측정된 특징값을 기초로 인산철 배터리의 용량을 추정하는 단계;를 포함한다The capacity estimation method based on the full charge voltage section of an iron phosphate battery according to an embodiment for realizing the object of the present invention described above is a method in which the voltage after discharge changes by more than a predetermined range from the point where discharge begins after full charge of the iron phosphate battery. A step of specifying a full charge voltage (HV; High Voltage) section, which is a voltage section up to a point; Measuring the length of high voltage period (LHP) of the iron phosphate battery in the full charge voltage section; Generating a capacity estimation model using characteristic values according to each capacity of the iron phosphate battery as input; And using the generated capacity estimation model, estimating the capacity of the iron phosphate battery based on the characteristic values measured in the full charge voltage section of the iron phosphate battery.

본 발명의 실시예에서, 특징값은 만충 전압 구간의 사용량 길이, 충방전률(C-rate) 및 온도를 포함할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the characteristic value may include the usage length of the full charge voltage section, charge/discharge rate (C-rate), and temperature.

본 발명의 실시예에서, 상기 인산철 배터리의 만충 전압 구간 기반 용량 추정 방법은, 만충 전압 구간에서 인산철 배터리의 사용량 길이, 전류 및 전압을 측정하는 단계;를 더 포함할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the method for estimating capacity based on the full charge voltage section of the iron phosphate battery may further include measuring the usage length, current, and voltage of the iron phosphate battery in the full charge voltage section.

본 발명의 실시예에서, 용량 추정 모델을 생성하는 단계는, 각 충방전률(C-rate)과 온도에서 RPT(Reference Performance Test)를 통해 직접적으로 인산철 배터리의 용량을 측정하는 단계;를 포함할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the step of generating a capacity estimation model includes directly measuring the capacity of the iron phosphate battery through RPT (Reference Performance Test) at each charge/discharge rate (C-rate) and temperature. can do.

상기한 본 발명의 다른 목적을 실현하기 위한 일 실시예에 따른 컴퓨터로 판독 가능한 저장 매체에는, 상기 인산철 배터리의 만충 전압 구간 기반 용량 추정 방법을 수행하기 위한 컴퓨터 프로그램이 기록되어 있다. In a computer-readable storage medium according to an embodiment for realizing another object of the present invention described above, a computer program for performing a method of estimating capacity based on the full charge voltage section of the iron phosphate battery is recorded.

상기한 본 발명의 또 다른 목적을 실현하기 위한 일 실시예에 따른 인산철 배터리의 만충 전압 구간 기반 용량 추정 장치는, 인산철 배터리의 만충 후에 방전을 시작하는 지점부터 방전 후 전압이 미리 지정한 범위 이상 변화하는 지점까지의 전압 구간인 만충 전압(HV; High Voltage) 구간을 지정하는 만충 전압 구간 지정부; 만충 전압 구간에서 인산철 배터리의 사용량 길이(LHP; Length of High voltage Period)를 측정하는 사용량 길이 측정부; 인산철 배터리의 각 용량에 따른 특징값을 입력으로 하는 용량 추정 모델을 생성하는 용량 학습부; 및 생성된 용량 추정 모델을 이용하여, 인산철 배터리의 만충 전압 구간에서 측정된 특징값을 기초로 인산철 배터리의 용량을 추정하는 용량 추정부;를 포함한다.In order to realize another object of the present invention described above, a capacity estimation device based on the full charge voltage section of an iron phosphate battery according to an embodiment is provided, wherein the voltage after discharge is greater than or equal to a predetermined range from the point where discharge begins after full charge of the iron phosphate battery. A full-charge voltage section designator that specifies a full-charge voltage (HV; High Voltage) section, which is the voltage section up to the point of change; A usage length measurement unit that measures the usage length (LHP; Length of High voltage Period) of the iron phosphate battery in the full-charge voltage section; A capacity learning unit that generates a capacity estimation model using characteristic values according to each capacity of the iron phosphate battery as input; and a capacity estimator that estimates the capacity of the iron phosphate battery based on characteristic values measured in the full charge voltage section of the iron phosphate battery using the generated capacity estimation model.

본 발명의 실시예에서, 특징값은 만충 전압 구간의 사용량 길이, 충방전률(C-rate) 및 온도를 포함할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the characteristic value may include the usage length of the full charge voltage section, charge/discharge rate (C-rate), and temperature.

본 발명의 실시예에서, 용량 학습부는, 만충 전압 구간에서 인산철 배터리의 사용량 길이, 전류 및 전압을 측정할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the capacity learning unit may measure the usage length, current, and voltage of the iron phosphate battery in the full charge voltage section.

본 발명의 실시예에서, 용량 학습부는, 각 충방전률(C-rate)과 온도에서 RPT(Reference Performance Test)를 통해 직접적으로 인산철 배터리의 용량을 측정할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the capacity learning unit can directly measure the capacity of the iron phosphate battery through RPT (Reference Performance Test) at each charge/discharge rate (C-rate) and temperature.

이와 같은 인산철 배터리의 만충 전압 구간 기반 용량 추정 방법에 따르면, 만충 후 방전을 시작하는 지점을 기준으로 용량을 추정할 전압 구간 지정하고, 이 구간에서 특정 전압(High Voltage)이 지속되는 사용량 길이(LHP; Length of High voltage Period)를 이용하여 간접적으로 인산철 배터리의 용량을 추정할 수 있다. According to this method of estimating capacity based on the full charge voltage section of an iron phosphate battery, a voltage section to estimate capacity is specified based on the point where discharge begins after full charge, and the usage length (high voltage) continues in this section ( The capacity of an iron phosphate battery can be indirectly estimated using LHP (Length of High voltage Period).

또한, 본 발명에서 만충 전압(HV; High Voltage) 구간에서만 LHP를 측정하기 때문에 사용자의 사용 패턴에 큰 영향을 받지 않고, 배터리 용량 추정의 신뢰성을 높일 수 있다.In addition, since the present invention measures LHP only in the high voltage (HV) section, it is not significantly affected by the user's usage pattern and can increase the reliability of battery capacity estimation.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 인산철 배터리의 만충 전압 구간 기반 용량 추정 장치의 블록도이다.
도 2는 새 배터리(Fresh Cell)의 HV 구간과 LHP를 보여주는 그래프이다.
도 3은 도 2와 비교하기 위해 오래된 배터리(Aging Cell)의 HV 구간과 LHP를 보여주는 그래프이다.
도 4는 인산철 배터리에서 온도에 따른 LHP의 변화를 보여주는 그래프이다.
도 5는 인산철 배터리에서 C-rate에 따른 LHP의 변화를 보여주는 그래프이다.
도 6은 본 발명에 따른 학습 데이터의 가상 그래프를 보여주는 그래프이다.
도 7은 본 발명에 따른 사용자 데이터의 가상 그래프를 보여주는 그래프이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 인산철 배터리의 만충 전압 구간 기반 용량 추정 방법의 흐름도이다.
Figure 1 is a block diagram of a capacity estimation device based on the full charge voltage section of an iron phosphate battery according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a graph showing the HV section and LHP of a new battery (Fresh Cell).
Figure 3 is a graph showing the HV section and LHP of an old battery (aging cell) for comparison with Figure 2.
Figure 4 is a graph showing the change in LHP according to temperature in an iron phosphate battery.
Figure 5 is a graph showing the change in LHP according to C-rate in an iron phosphate battery.
Figure 6 is a graph showing a virtual graph of learning data according to the present invention.
Figure 7 is a graph showing a virtual graph of user data according to the present invention.
Figure 8 is a flowchart of a method for estimating capacity based on the full charge voltage section of an iron phosphate battery according to an embodiment of the present invention.

후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시예에 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는, 적절하게 설명된다면, 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다.The detailed description of the present invention described below refers to the accompanying drawings, which show by way of example specific embodiments in which the present invention may be practiced. These embodiments are described in sufficient detail to enable those skilled in the art to practice the invention. It should be understood that the various embodiments of the invention are different from one another but are not necessarily mutually exclusive. For example, specific shapes, structures and characteristics described herein with respect to one embodiment may be implemented in other embodiments without departing from the spirit and scope of the invention. Additionally, it should be understood that the location or arrangement of individual components within each disclosed embodiment may be changed without departing from the spirit and scope of the invention. Accordingly, the detailed description that follows is not intended to be taken in a limiting sense, and the scope of the invention is limited only by the appended claims, together with all equivalents to what those claims assert, if properly described. Similar reference numbers in the drawings refer to identical or similar functions across various aspects.

이하, 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 보다 상세하게 설명하기로 한다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 인산철 배터리의 만충 전압 구간 기반 용량 추정 장치의 블록도이다.Figure 1 is a block diagram of a capacity estimation device based on the full charge voltage section of an iron phosphate battery according to an embodiment of the present invention.

본 발명에 따른 인산철 배터리의 만충 전압 구간 기반 용량 추정 장치(10, 이하 장치)는 만충 후 방전을 시작하는 지점을 기준으로 용량을 추정할 전압 구간 지정하고, 이 구간에서 어느 특정 전압(High Voltage)이 지속되는 사용량 길이(Length of High voltage Period)를 이용하여 간접적으로 인산철 배터리의 용량을 추정한다.The capacity estimation device 10 (hereinafter referred to as the device) based on the full charge voltage section of an iron phosphate battery according to the present invention specifies a voltage section to estimate capacity based on the point at which discharge begins after full charge, and determines a specific voltage (High Voltage) in this section. ) indirectly estimates the capacity of the iron phosphate battery using the Length of High voltage Period.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 장치(10)는 만충 전압 구간 지정부(110), 사용량 길이 측정부(130), 용량 학습부(150) 및 용량 추정부(170)를 포함한다. 상기 장치(10)는 전기 자동차의 일부 모듈일 수 있다.Referring to FIG. 1, the device 10 according to the present invention includes a full charge voltage section designator 110, a usage length measurement unit 130, a capacity learning unit 150, and a capacity estimator 170. The device 10 may be some module of an electric vehicle.

본 발명의 상기 장치(10)는 인산철 배터리의 만충 전압 구간 기반 용량 추정을 수행하기 위한 소프트웨어(애플리케이션)가 설치되어 실행될 수 있으며, 상기 만충 전압 구간 지정부(110), 상기 사용량 길이 측정부(130), 상기 용량 학습부(150) 및 상기 용량 추정부(170)의 구성은 상기 장치(10)에서 실행되는 상기 인산철 배터리의 만충 전압 구간 기반 용량 추정을 수행하기 위한 소프트웨어에 의해 제어될 수 있다. The device 10 of the present invention can be installed and executed with software (application) for performing capacity estimation based on the full charge voltage section of an iron phosphate battery, and includes the full charge voltage section designator 110 and the usage length measurement unit ( 130), the configuration of the capacity learning unit 150 and the capacity estimating unit 170 can be controlled by software for performing capacity estimation based on the full charge voltage section of the iron phosphate battery executed in the device 10. there is.

상기 장치(10)는 별도의 단말이거나 또는 단말의 일부 모듈일 수 있다. 또한, 상기 만충 전압 구간 지정부(110), 상기 사용량 길이 측정부(130), 상기 용량 학습부(150) 및 상기 용량 추정부(170)의 구성은 통합 모듈로 형성되거나, 하나 이상의 모듈로 이루어 질 수 있다. 그러나, 이와 반대로 각 구성은 별도의 모듈로 이루어질 수도 있다.The device 10 may be a separate terminal or a partial module of the terminal. In addition, the full charge voltage section designator 110, the usage length measurement unit 130, the capacity learning unit 150, and the capacity estimation unit 170 are formed as an integrated module or are composed of one or more modules. You can lose. However, on the contrary, each component may be comprised of a separate module.

상기 장치(10)는 이동성을 갖거나 고정될 수 있다. 상기 장치(10)는, 디바이스(device), 기구(apparatus), 단말(terminal), UE(user equipment), MS(mobile station), 무선기기(wireless device), 휴대기기(handheld device) 등 다른 용어로 불릴 수 있다. The device 10 may be mobile or fixed. The device 10 may be referred to by other terms such as device, apparatus, terminal, user equipment (UE), mobile station (MS), wireless device, handheld device, etc. It can be called .

상기 장치(10)는 운영체제(Operation System; OS), 즉 시스템을 기반으로 다양한 소프트웨어를 실행하거나 제작할 수 있다. 상기 운영체제는 소프트웨어가 장치의 하드웨어를 사용할 수 있도록 하기 위한 시스템 프로그램으로서, 안드로이드 OS, iOS, 윈도우 모바일 OS, 바다 OS, 심비안 OS, 블랙베리 OS 등 모바일 컴퓨터 운영체제 및 윈도우 계열, 리눅스 계열, 유닉스 계열, MAC, AIX, HP-UX 등 컴퓨터 운영체제를 모두 포함할 수 있다.The device 10 can execute or produce various software based on an operating system (OS), that is, a system. The operating system is a system program that allows software to use the hardware of the device, and includes mobile computer operating systems such as Android OS, iOS, Windows Mobile OS, Bada OS, Symbian OS, Blackberry OS, Windows series, Linux series, Unix series, etc. It can include all computer operating systems such as MAC, AIX, and HP-UX.

상기 만충 전압 구간 지정부(110)는 인산철 배터리의 만충 후에 방전을 시작하는 지점부터 방전 후 전압이 미리 지정한 범위 이상 변화하는 지점까지의 전압 구간인 만충 전압(HV; High Voltage) 구간을 지정한다. 상기 사용량 길이 측정부(130)는 만충 전압 구간에서 인산철 배터리의 사용량 길이(LHP; Length of High voltage Period)를 측정한다.The full-charge voltage section designator 110 specifies a full-charge voltage (HV; High Voltage) section, which is a voltage section from the point where discharging begins after the iron phosphate battery is fully charged to the point where the voltage after discharge changes beyond a pre-designated range. . The usage length measuring unit 130 measures the usage length (LHP; Length of High voltage Period) of the iron phosphate battery in the full charge voltage section.

다시 말해, 인산철 배터리의 만충 전압(HV; High Voltage) 구간 기준점을 설정하고, LHP를 테스트 할 C-rate와 온도를 설정한다. 이후, 전압 변동 구간 동안 시간의 변화가 얼마나 일어났는지 측정할 수 있다.In other words, set the reference point for the full charge voltage (HV; High Voltage) section of the iron phosphate battery, and set the C-rate and temperature to test the LHP. Afterwards, it is possible to measure how much time has changed during the voltage change section.

도 2 및 도 3는 새 배터리(Fresh Cell)와 오래된 배터리(Aging Cell)의 HV 구간과 LHP를 보여준다.Figures 2 and 3 show the HV section and LHP of a new battery (Fresh Cell) and an old battery (Aging Cell).

여기서, HV 구간이란, 만충 후 방전을 시작하는 시점부터 방전 후 급격하게 변화하는 지점까지의 전압 구간이며, DFC(Distance Full Charge)는 완전 충전 상태에서 방전한 용량이다. LHP(Length of High voltage Period)는 HV 구간 동안의 사용량 길이를 의미한다. LHP는 온도와 C-rate가 일정한 상황에서만 측정 가능하다.Here, the HV section is the voltage section from the point at which discharge begins after full charge to the point where it changes rapidly after discharge, and DFC (Distance Full Charge) is the capacity discharged in a fully charged state. LHP (Length of High voltage Period) refers to the length of usage during the HV section. LHP can only be measured in situations where temperature and C-rate are constant.

도 2 및 도 3을 참조하면, 오래된 배터리(Aging Cell)에 비해 새 배터리(Fresh Cell)에서 같은 HV 구간에서 LHP가 더 길게 나타나는 것을 확인할 수 있다.Referring to Figures 2 and 3, it can be seen that the LHP appears longer in the same HV section in a new battery (Fresh Cell) compared to an old battery (Aging Cell).

상기 용량 학습부(150)는 인산철 배터리의 각 용량에 따른 특징값을 입력으로 하는 용량 추정 모델을 생성한다. 여기서, 특징값은 만충 전압 구간의 사용량 길이, 충방전률(C-rate) 및 온도를 포함한다.The capacity learning unit 150 generates a capacity estimation model that inputs characteristic values according to each capacity of the iron phosphate battery. Here, the characteristic values include the usage length of the full charge voltage section, charge/discharge rate (C-rate), and temperature.

구체적으로, 용량 추정 모델을 생성하기 위해 다양한 C-rate와 온도에서 직접적으로 용량 측정한다. 예를 들어, RPT(Reference Performance Test)를 통해 인산철 배터리의 용량을 측정할 수 있다.Specifically, capacity is measured directly at various C-rates and temperatures to create a capacity estimation model. For example, the capacity of an iron phosphate battery can be measured through RPT (Reference Performance Test).

이를 통해, 배터리 실제 용량 데이터 세트(data set)를 생성하고, 만충 후 방전 시작하는 시점부터 방전 후 급격하게 변화하는 지점까지를 HV 구간으로 정의한다. 또한, HV 구간에서의 LHP 측정하고, 특징값인 각 용량 별 LHP, C-rate, 온도의 테이블(table)을 생성한다. Through this, a battery actual capacity data set is created, and the HV section is defined as the point from the start of discharging after full charge to the point where it changes rapidly after discharging. In addition, LHP is measured in the HV section, and a table of LHP, C-rate, and temperature for each capacity, which are characteristic values, is created.

용량 별 특징 값이 들어간 테이블을 입력(input)으로 하고, 용량(capacity)을 타겟(target)으로 하여 훈련하여 용량 추정 모델을 생성한다.A table containing feature values for each capacity is used as input, and capacity is trained as a target to create a capacity estimation model.

도 4는 온도 별 방전 그래프(우)에서 만충 후 방전 시작하는 시점부터 방전 후 급격하게 변화하는 지점까지를 지정하여 온도 별 LHP(좌)를 나타낸다.Figure 4 shows the LHP (left) by temperature by specifying the point from the start of discharge after full charge to the point where it changes rapidly after discharge in the discharge graph by temperature (right).

도 4를 참조하면, 온도가 높을수록 LHP가 길어짐을 통해 온도가 LHP의 길이에 영향을 미치는 것을 알 수 있다. 따라서, 본 발명에서는 배터리의 온도를 LHP에 영향을 미치는 요소로 정의하고 특징값으로 사용한다.Referring to FIG. 4, it can be seen that the temperature affects the length of the LHP, as the higher the temperature, the longer the LHP. Therefore, in the present invention, the temperature of the battery is defined as a factor affecting LHP and used as a characteristic value.

도 5는 C-rate 별 방전 그래프(우)에서 만충 후 방전 시작하는 시점부터 방전 후 급격하게 변화하는 지점까지를 지정하여 온도 별 LHP(좌)를 나타낸다.Figure 5 shows the LHP (left) by temperature by specifying the point from the start of discharge after full charge to the point where it changes rapidly after discharge in the discharge graph by C-rate (right).

C-rate(Current rate)는 배터리 용량에 대하여 충방전하는 전류의 비율을 의미하는데, 다시 말해서 전지의 충방전 시 다양한 사용 조건하에서 전류값 설정 및 전지의 사용 가능 시간을 예측하거나 표기하기 위한 단위이다. C-rate의 단위는 C를 사용한다.C-rate (Current rate) refers to the ratio of charging and discharging current to the battery capacity. In other words, it is a unit for setting the current value and predicting or indicating the usable time of the battery under various usage conditions when charging and discharging the battery. . The unit of C-rate is C.

충방전율에 따른 전류값의 산출은 충전 또는 방전전류를 전지 정격용량의 단위를 뺀 값으로 나누어 충방전 전류값을 아래의 수학식 1과 같이 산출한다. To calculate the current value according to the charge/discharge rate, the charge/discharge current is divided by the value minus the unit of battery rated capacity to calculate the charge/discharge current value as shown in Equation 1 below.

[수학식 1][Equation 1]

C-rate (A) = 충방전전류(A) / 전지의 정격용량C-rate (A) = charge/discharge current (A) / rated capacity of battery

여기서 1C란, 1Ah의 배터리를 기준으로 하였을 때 1A로 충전한다는 뜻이다. 2C라면, 2A로 충방전하므로 1Ah의 배터리는 완전 충전상태에서 30분간 충전과 방전을 할 수 있다. C-rate가 커질수록 동일한 용량의 배터리를 고전류로 충방전하므로, 출력 특성을 좋아지게 하기 위해 배터리의 내부저항이 작아지도록 설계할 수 있다.Here, 1C means charging at 1A based on a 1Ah battery. At 2C, it charges and discharges at 2A, so a 1Ah battery can be charged and discharged for 30 minutes in a fully charged state. As the C-rate increases, a battery of the same capacity is charged and discharged at a higher current, so the internal resistance of the battery can be designed to decrease to improve output characteristics.

도 5를 참조하면, C-rate가 낮을수록 LHP가 길어짐을 통해 C-rate가 LHP의 길이에 영향을 미치는 것을 알 수 있다. 따라서, 본 발명에서는 배터리의 온도를 LHP에 영향을 미치는 요소로 정의하고 특징값으로 사용한다.Referring to FIG. 5, it can be seen that the lower the C-rate, the longer the LHP, so that the C-rate affects the length of the LHP. Therefore, in the present invention, the temperature of the battery is defined as a factor affecting LHP and used as a characteristic value.

상기 용량 추정부(170)는 생성된 용량 추정 모델을 이용하여, 인산철 배터리의 만충 전압 구간에서 측정된 특징값을 기초로 인산철 배터리의 용량을 추정한다. 추정된 배터리 용량은 데이터베이스에 저장하여 이후 학습 데이터에 반영할 수 있다.The capacity estimation unit 170 uses the generated capacity estimation model to estimate the capacity of the iron phosphate battery based on characteristic values measured in the full charge voltage section of the iron phosphate battery. The estimated battery capacity can be stored in the database and reflected in later learning data.

상태가 만충 후 방전을 사용하는 시점부터 HV구간 동안 LHP 측정하고, 각 용량 별 특징값들을(LHP, C-rate, temperature) 이용하여 아래의 수학식 2와 같이 용량 추정 모델로부터 용량(capacity)을 추정한다.LHP is measured during the HV section from the time the state is fully charged and discharged, and the characteristic values for each capacity (LHP, C-rate, temperature) are used to estimate the capacity from the capacity estimation model as shown in Equation 2 below. estimate.

[수학식 2][Equation 2]

도 6은 본 발명에 따른 학습 데이터의 가상 그래프를 보여주는 그래프이다. 도 7은 본 발명에 따른 사용자 데이터의 가상 그래프를 보여주는 그래프이다.Figure 6 is a graph showing a virtual graph of learning data according to the present invention. Figure 7 is a graph showing a virtual graph of user data according to the present invention.

도 6 및 도 7을 참조하면, 본 발명에서는 사전에 만들어 놓은 학습 데이터로 HV 구간에서의 특징값을 통해 간접적으로 용량을 추정할 수 있는 모델 생성한다. 이후, 사용자가 임의의 패턴으로 사용하다가 HV 구간에 도달하는 경우 특징값을 추출하고, 이 때 추출한 값으로 학습용 데이터를 통해 생성된 용량 추정 모델로 간접적인 용량 추정이 가능하다.Referring to Figures 6 and 7, in the present invention, a model that can indirectly estimate capacity through characteristic values in the HV section is created using pre-made learning data. Afterwards, when the user uses it in a random pattern and reaches the HV section, characteristic values are extracted, and the extracted value allows indirect capacity estimation using a capacity estimation model created through learning data.

일반적으로, 일정한 전류로 배터리를 사용하는 경우는 거의 없다. 자동차 배터리도 사용자가 가속 감속을 할 때나 도로에 경사 유무에 때에 따라 전류가 변하게 된다.In general, batteries are rarely used with constant current. The current of a car battery also changes depending on when the user accelerates or decelerates or whether there is a slope on the road.

도 7을 참조하면, 본 발명에서 LHP는 만충 전압(HV; High Voltage) 구간에서만 측정하기 때문에 사용자의 사용 패턴에 큰 영향을 받지 않는다. 또한, 일반적으로 완전 충전한 직후 사용하지 않고, 충전기를 꽂아둔 상태로 오랜 시간이 지난 후에 배터리를 사용한다. 따라서, 충분한 휴지기(REST)를 가졌기 때문에, 측정된 전압(Voltage) 값을 신뢰할 수 있다.Referring to FIG. 7, in the present invention, LHP is measured only in the high voltage (HV) section, so it is not greatly affected by the user's usage pattern. Additionally, batteries are generally not used immediately after being fully charged, but are used after a long period of time has passed with the charger plugged in. Therefore, because there is sufficient REST, the measured voltage value can be trusted.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 인산철 배터리의 만충 전압 구간 기반 용량 추정 방법의 흐름도이다.Figure 8 is a flowchart of a method for estimating capacity based on the full charge voltage section of an iron phosphate battery according to an embodiment of the present invention.

본 실시예에 따른 인산철 배터리의 만충 전압 구간 기반 용량 추정 방법은, 도 1의 장치(10)와 실질적으로 동일한 구성에서 진행될 수 있다. 따라서, 도 1의 장치(10)와 동일한 구성요소는 동일한 도면부호를 부여하고, 반복되는 설명은 생략한다. The method for estimating capacity based on the full charge voltage section of an iron phosphate battery according to this embodiment may be carried out in substantially the same configuration as the device 10 of FIG. 1. Accordingly, the same components as those of the device 10 in FIG. 1 are given the same reference numerals, and repeated descriptions are omitted.

또한, 본 실시예에 따른 인산철 배터리의 만충 전압 구간 기반 용량 추정 방법은 인산철 배터리의 만충 전압 구간 기반 용량 추정을 수행하기 위한 소프트웨어(애플리케이션)에 의해 실행될 수 있다.Additionally, the method for estimating capacity based on the full charge voltage section of the iron phosphate battery according to this embodiment can be executed by software (application) for performing capacity estimation based on the full charge voltage section of the iron phosphate battery.

본 발명은 만충 후 방전을 시작하는 지점을 기준으로 용량을 추정할 전압 구간 지정하고, 이 구간에서 어느 특정 전압(High Voltage)이 지속되는 사용량 길이(Length of High voltage Period)를 이용하여 간접적으로 인산철 배터리의 용량을 추정한다.The present invention specifies a voltage section for estimating capacity based on the point at which discharge begins after full charge, and indirectly uses the Length of High Voltage Period, during which a certain voltage (High Voltage) continues in this section. Estimate the capacity of an iron battery.

도 8을 참조하면, 본 실시예에 따른 인산철 배터리의 만충 전압 구간 기반 용량 추정 방법은, 인산철 배터리의 만충 후에 방전을 시작하면(단계 S00), 방전이 시작하는 지점부터 방전 후 전압이 미리 지정한 범위 이상 변화하는 지점까지의 전압 구간인 만충 전압(HV; High Voltage) 구간을 지정한다(단계 S10).Referring to FIG. 8, in the capacity estimation method based on the full charge voltage section of the iron phosphate battery according to this embodiment, when discharging starts after full charge of the iron phosphate battery (step S00), the post-discharge voltage from the point where discharge starts is predetermined. Specify the full charge voltage (HV; High Voltage) section, which is the voltage section up to the point where it changes beyond the specified range (step S10).

만충 전압 구간에서 인산철 배터리의 사용량 길이(LHP; Length of High voltage Period)를 측정한다(단계 S20). 또한, 만충 전압 구간에서 인산철 배터리의 사용량 길이, 전류 및 전압을 측정한다.Measure the length of high voltage period (LHP) of the iron phosphate battery in the full charge voltage section (step S20). In addition, the usage length, current, and voltage of the iron phosphate battery are measured in the full-charge voltage section.

HV 구간이란, 만충 후 방전을 시작하는 시점부터 방전 후 급격하게 변화하는 지점까지의 전압 구간이며, DFC(Distance Full Charge)는 완전 충전 상태에서 방전한 용량이다. LHP(Length of High voltage Period)는 HV 구간 동안의 사용량 길이를 의미한다. LHP는 온도와 C-rate가 일정한 상황에서만 측정 가능하다.The HV section is the voltage section from the point at which discharge begins after full charge to the point where it changes rapidly after discharge, and DFC (Distance Full Charge) is the capacity discharged in a fully charged state. LHP (Length of High voltage Period) refers to the length of usage during the HV section. LHP can only be measured in situations where temperature and C-rate are constant.

일반적으로, 오래된 배터리(Aging Cell)에 비해 새 배터리(Fresh Cell)에서 같은 HV 구간에서 LHP가 더 길게 나타난다.In general, LHP appears longer in the same HV section in a new battery (Fresh Cell) compared to an old battery (Aging Cell).

인산철 배터리의 각 용량에 따른 특징값을 입력으로 하는 용량 추정 모델을 생성한다(단계 S30). 여기서, 특징값은 만충 전압 구간의 사용량 길이, 충방전률(C-rate) 및 온도를 포함한다.A capacity estimation model is created using characteristic values according to each capacity of the iron phosphate battery as input (step S30). Here, the characteristic values include the usage length of the full charge voltage section, charge/discharge rate (C-rate), and temperature.

구체적으로, 용량 추정 모델을 생성하기 위해 다양한 C-rate와 온도에서 직접적으로 용량 측정한다. 예를 들어, RPT(Reference Performance Test)를 통해 인산철 배터리의 용량을 측정할 수 있다.Specifically, capacity is measured directly at various C-rates and temperatures to create a capacity estimation model. For example, the capacity of an iron phosphate battery can be measured through RPT (Reference Performance Test).

이를 통해, 배터리 실제 용량 데이터 세트(data set)를 생성하고, 만충 후 방전 시작하는 시점부터 방전 후 급격하게 변화하는 지점까지를 HV 구간으로 정의한다. 또한, HV 구간에서의 LHP 측정하고, 특징값인 각 용량 별 LHP, C-rate, 온도의 테이블(table)을 생성한다. Through this, a battery actual capacity data set is created, and the HV section is defined as the point from the start of discharging after full charge to the point where it changes rapidly after discharging. In addition, LHP is measured in the HV section, and a table of LHP, C-rate, and temperature for each capacity, which are characteristic values, is created.

용량 별 특징 값이 들어간 테이블을 입력(input)으로 하고, 용량(capacity)을 타겟(target)으로 하여 훈련하여 용량 추정 모델을 생성한다.A table containing feature values for each capacity is used as input, and capacity is trained as a target to create a capacity estimation model.

온도가 높을수록 LHP가 길어지므로, 본 발명에서는 배터리의 온도를 LHP에 영향을 미치는 요소로 정의하고 특징값으로 사용한다. 또한, C-rate가 낮을수록 LHP가 길어지므로, 본 발명에서는 배터리의 온도를 LHP에 영향을 미치는 요소로 정의하고 특징값으로 사용한다.Since the higher the temperature, the longer the LHP, in the present invention, the temperature of the battery is defined as a factor affecting LHP and is used as a characteristic value. Additionally, the lower the C-rate, the longer the LHP, so in the present invention, the temperature of the battery is defined as a factor affecting LHP and used as a characteristic value.

생성된 용량 추정 모델을 이용하여, 인산철 배터리의 만충 전압 구간에서 측정된 특징값을 기초로 인산철 배터리의 용량을 추정한다(단계 S40). 추정된 배터리 용량은 데이터베이스에 저장하여 이후 학습 데이터에 반영할 수 있다.Using the generated capacity estimation model, the capacity of the iron phosphate battery is estimated based on the characteristic values measured in the full charge voltage section of the iron phosphate battery (step S40). The estimated battery capacity can be stored in the database and reflected in later learning data.

본 발명은 만충 후 방전을 시작하는 지점을 기준으로 용량을 추정할 전압 구간 지정하고, 이 구간에서 특정 전압(High Voltage)이 지속되는 사용량 길이(LHP; Length of High voltage Period)를 이용하여 간접적으로 인산철 배터리의 용량을 추정할 수 있다. The present invention specifies a voltage section to estimate capacity based on the point at which discharge begins after full charge, and indirectly uses the Length of High Voltage Period (LHP) at which a specific voltage (High Voltage) continues in this section. The capacity of an iron phosphate battery can be estimated.

또한, 본 발명에서 만충 전압(HV; High Voltage) 구간에서만 LHP를 측정하기 때문에 사용자의 사용 패턴에 큰 영향을 받지 않고, 배터리 용량 추정의 신뢰성을 높일 수 있다.In addition, since the present invention measures LHP only in the high voltage (HV) section, it is not significantly affected by the user's usage pattern and can increase the reliability of battery capacity estimation.

이와 같은, 인산철 배터리의 만충 전압 구간 기반 용량 추정 방법은 애플리케이션으로 구현되거나 다양한 컴퓨터 구성요소를 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령어의 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체는 프로그램 명령어, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. This method of estimating capacity based on the full charge voltage section of an iron phosphate battery may be implemented as an application or in the form of program instructions that can be executed through various computer components and recorded on a computer-readable recording medium. The computer-readable recording medium may include program instructions, data files, data structures, etc., singly or in combination.

상기 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 기록되는 프로그램 명령어는 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거니와 컴퓨터 소프트웨어 분야의 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. The program instructions recorded on the computer-readable recording medium may be specially designed and configured for the present invention, or may be known and usable by those skilled in the computer software field.

컴퓨터 판독 가능한 기록 매체의 예에는, 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체, CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체, 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 ROM, RAM, 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령어를 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. Examples of computer-readable recording media include magnetic media such as hard disks, floppy disks and magnetic tapes, optical recording media such as CD-ROMs and DVDs, and magneto-optical media such as floptical disks. media), and hardware devices specifically configured to store and perform program instructions, such as ROM, RAM, flash memory, etc.

프로그램 명령어의 예에는, 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드도 포함된다. 상기 하드웨어 장치는 본 발명에 따른 처리를 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.Examples of program instructions include not only machine language code such as that created by a compiler, but also high-level language code that can be executed by a computer using an interpreter or the like. The hardware device may be configured to operate as one or more software modules to perform processing according to the invention and vice versa.

이상에서는 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although the above has been described with reference to the embodiments, those skilled in the art can make various modifications and changes to the present invention without departing from the spirit and scope of the present invention as set forth in the claims below. You will understand.

본 발명은 사전에 측정한 데이터로 HV 구간에서의 특징값을 통해 간접적으로 용량을 추정할 수 있는 모델을 생성하고, 사용자가 임의의 패턴으로 사용하다가 HV 구간에 도달하는 경우 특징값을 추출한다. 이 때 추출한 값으로 학습용 데이터를 통해 생성된 용량 추정 모델로 간접적인 용량 추정이 가능하므로, 배터리가 사용되는 전기 자동차 등에 유용하게 적용할 수 있다.The present invention creates a model that can indirectly estimate capacity through feature values in the HV section using previously measured data, and extracts feature values when the user uses a random pattern and reaches the HV section. At this time, indirect capacity estimation is possible using the capacity estimation model generated through the learning data using the extracted value, so it can be usefully applied to electric vehicles using batteries.

10: 인산철 배터리의 만충 전압 구간 기반 용량 추정 장치
110: 만충 전압 구간 지정부
130: 사용량 길이 측정부
150: 용량 학습부
170: 용량 추정부
10: Capacity estimation device based on the full charge voltage section of iron phosphate battery
110: Full charge voltage section designation unit
130: Usage length measurement unit
150: Capacity learning unit
170: Capacity estimation unit

Claims (9)

인산철 배터리의 만충 후에 방전을 시작하는 지점부터 방전 후 전압이 미리 지정한 범위 이상 변화하는 지점까지의 전압 구간인 만충 전압(HV; High Voltage) 구간을 지정하는 단계;
만충 전압 구간 동안 일정한 속도로 방전되는 사용량 또는 지속되는 시간을 측정하는 만충 전압 구간의 길이를 의미하는 인산철 배터리의 사용량 길이(LHP; Length of High voltage Period)를 측정하는 단계;
지정된 만충 전압 구간에서 각 용량에 따른 인산철 배터리의 상기 사용량 길이를 포함하는 특징값을 입력으로 하는 용량 추정 모델을 생성하는 단계; 및
생성된 용량 추정 모델을 이용하여, 지정된 만충 전압 구간에서 측정된 인산철 배터리의 상기 사용량 길이를 포함하는 특징값을 기초로 인산철 배터리의 용량을 추정하는 단계;를 포함하는, 인산철 배터리의 만충 전압 구간 기반 용량 추정 방법.
Specifying a full charge voltage (HV; High Voltage) section, which is a voltage section from the point where discharge begins after full charge of the iron phosphate battery to the point where the voltage after discharge changes beyond a pre-specified range;
Measuring the usage length (LHP; Length of High voltage Period) of the iron phosphate battery, which refers to the length of the full charge voltage section that measures the amount of use or duration of discharge at a constant rate during the full charge voltage section;
Generating a capacity estimation model using as input a characteristic value including the usage length of the iron phosphate battery according to each capacity in a designated full charge voltage section; and
Using the generated capacity estimation model, estimating the capacity of the iron phosphate battery based on a characteristic value including the usage length of the iron phosphate battery measured in a designated full charge voltage section; including, full charge of the iron phosphate battery. Capacity estimation method based on voltage section.
제1항에 있어서,
특징값은 만충 전압 구간의 사용량 길이, 충방전률(C-rate) 및 온도를 포함하는, 인산철 배터리의 만충 전압 구간 기반 용량 추정 방법.
According to paragraph 1,
A capacity estimation method based on the full charge voltage section of an iron phosphate battery, where the characteristic values include the usage length, charge/discharge rate (C-rate), and temperature of the full charge voltage section.
제1항에 있어서,
만충 전압 구간에서 인산철 배터리의 상기 사용량 길이, 전류 및 전압을 측정하는 단계;를 더 포함하는, 인산철 배터리의 만충 전압 구간 기반 용량 추정 방법.
According to paragraph 1,
A method for estimating capacity based on a full charge voltage section of an iron phosphate battery, further comprising: measuring the usage length, current, and voltage of an iron phosphate battery in a full charge voltage section.
제1항에 있어서, 용량 추정 모델을 생성하는 단계는,
각 충방전률(C-rate)과 온도에서 RPT(Reference Performance Test)를 통해 직접적으로 인산철 배터리의 용량을 측정하는 단계;를 포함하는, 인산철 배터리의 만충 전압 구간 기반 용량 추정 방법.
The method of claim 1, wherein the step of generating a capacity estimation model includes:
A capacity estimation method based on the full charge voltage section of an iron phosphate battery, comprising: directly measuring the capacity of the iron phosphate battery through RPT (Reference Performance Test) at each charge/discharge rate (C-rate) and temperature.
제1항 내지 제4항 중 어느 하나의 항에 따른 상기 인산철 배터리의 만충 전압 구간 기반 용량 추정 방법을 수행하기 위한 컴퓨터 프로그램이 기록된 컴퓨터로 판독 가능한 저장 매체.
A computer-readable storage medium recording a computer program for performing the method for estimating capacity based on the full charge voltage section of the iron phosphate battery according to any one of claims 1 to 4.
인산철 배터리의 만충 후에 방전을 시작하는 지점부터 방전 후 전압이 미리 지정한 범위 이상 변화하는 지점까지의 전압 구간인 만충 전압(HV; High Voltage) 구간을 지정하는 만충 전압 구간 지정부;
만충 전압 구간 동안 일정한 속도로 방전되는 사용량 또는 지속되는 시간을 측정하는 만충 전압 구간의 길이를 의미하는 인산철 배터리의 사용량 길이(LHP; Length of High voltage Period)를 측정하는 사용량 길이 측정부;
지정된 만충 전압 구간에서 각 용량에 따른 인산철 배터리의 상기 사용량 길이를 포함하는 특징값을 입력으로 하는 용량 추정 모델을 생성하는 용량 학습부; 및
생성된 용량 추정 모델을 이용하여, 지정된 만충 전압 구간에서 측정된 인산철 배터리의 상기 사용량 길이를 포함하는 특징값을 기초로 인산철 배터리의 용량을 추정하는 용량 추정부;를 포함하는, 인산철 배터리의 만충 전압 구간 기반 용량 추정 장치.
A full-charge voltage section designator that specifies a full-charge voltage (HV; High Voltage) section, which is a voltage section from the point where discharge begins after full charge of the iron phosphate battery to the point where the voltage after discharge changes beyond a pre-specified range;
A usage length measuring unit that measures the usage length (LHP; Length of High voltage Period) of the iron phosphate battery, which refers to the length of the full charge voltage section that measures the usage or duration of discharge at a constant rate during the full charge voltage section;
A capacity learning unit that generates a capacity estimation model that inputs characteristic values including the usage length of the iron phosphate battery according to each capacity in a designated full charge voltage section; and
A capacity estimator for estimating the capacity of the iron phosphate battery based on the characteristic value including the usage length of the iron phosphate battery measured in a designated full charge voltage section using the generated capacity estimation model; an iron phosphate battery comprising a. A capacity estimation device based on the full charge voltage section.
제6항에 있어서,
특징값은 만충 전압 구간, 만충 전압 구간의 상기 사용량 길이, 충방전률(C-rate) 및 온도를 포함하는, 인산철 배터리의 만충 전압 구간 기반 용량 추정 장치.
According to clause 6,
A capacity estimation device based on the full charge voltage section of an iron phosphate battery, wherein the characteristic values include the full charge voltage section, the usage length of the full charge voltage section, charge/discharge rate (C-rate), and temperature.
제6항에 있어서, 용량 학습부는,
만충 전압 구간에서 인산철 배터리의 상기 사용량 길이, 전류 및 전압을 측정하는, 인산철 배터리의 만충 전압 구간 기반 용량 추정 장치.
The method of claim 6, wherein the capacity learning unit,
A capacity estimation device based on the full charge voltage section of an iron phosphate battery, which measures the usage length, current, and voltage of the iron phosphate battery in the full charge voltage section.
제6항에 있어서, 용량 학습부는,
각 충방전률(C-rate)과 온도에서 RPT(Reference Performance Test)를 통해 직접적으로 인산철 배터리의 용량을 측정하는, 인산철 배터리의 만충 전압 구간 기반 용량 추정 장치.
The method of claim 6, wherein the capacity learning unit,
A capacity estimation device based on the full charge voltage section of an iron phosphate battery that directly measures the capacity of the iron phosphate battery through RPT (Reference Performance Test) at each charge/discharge rate (C-rate) and temperature.
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