KR102688034B1 - Apparatus and method for estimating charging time of secondary battery - Google Patents
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Abstract
본 발명은 이차 전지를 구비하는 전기 차량의 충전 시간을 추정하는 과정에서 효과적으로 이차 전지의 충전 시간을 추정할 수 있는 충전 시간 추정 장치 및 방법에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 충전 시간 추정 장치는, 이차 전지의 충전 시간을 추정하는 장치로서, 상기 이차 전지의 전압 및 전류 중 적어도 하나 이상을 측정하도록 구성된 모니터링부; 상기 모니터링부로부터 상기 이차 전지의 전압 및 전류 중 적어도 하나 이상을 수신하고, 상기 이차 전지의 전압 및 전류 중 적어도 하나 이상을 기초로 상기 이차 전지의 SOC를 추정하도록 구성된 추정부; 및 상기 모니터링부로부터 상기 이차 전지의 현재 충전 전류를 수신하고, 상기 추정부로부터 상기 이차 전지의 SOC를 수신하여, 상기 SOC를 기초로 만충전부터 만방전 될 때까지의 SOC를 복수의 SOC 구간으로 나누어 나열하고, 각 SOC 구간마다 상응하는 최대 충전 전류를 판단하며, 각 SOC 구간별 용량을 추정하고, 상기 각 SOC 구간별 용량을 상기 현재 충전 전류 또는 상기 최대 충전 전류로 나누어 구간 충전 시간을 연산하며, 상기 구간 충전 시간을 기초로 상기 이차 전지의 충전 시간을 추정하도록 구성된 프로세서를 포함한다.The present invention relates to a charging time estimation device and method that can effectively estimate the charging time of a secondary battery in the process of estimating the charging time of an electric vehicle equipped with a secondary battery. A charging time estimation device according to an embodiment of the present invention is a device for estimating the charging time of a secondary battery, comprising: a monitoring unit configured to measure at least one of the voltage and current of the secondary battery; an estimation unit configured to receive at least one of the voltage and current of the secondary battery from the monitoring unit and estimate the SOC of the secondary battery based on at least one of the voltage and current of the secondary battery; and receiving the current charging current of the secondary battery from the monitoring unit, receiving the SOC of the secondary battery from the estimating unit, and dividing the SOC from full charge to full discharge into a plurality of SOC sections based on the SOC. List, determine the corresponding maximum charging current for each SOC section, estimate the capacity for each SOC section, calculate the section charging time by dividing the capacity for each SOC section by the current charging current or the maximum charging current, and a processor configured to estimate the charging time of the secondary battery based on the section charging time.
Description
본 발명은 이차 전지의 충전 시간 추정 장치 및 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 이차 전지를 구비하는 전기 차량의 충전 시간을 추정하는 과정에서 효과적으로 이차 전지의 충전 시간을 추정할 수 있는 충전 시간 추정 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus and method for estimating the charging time of a secondary battery, and more specifically, to a charging time estimating device that can effectively estimate the charging time of a secondary battery in the process of estimating the charging time of an electric vehicle equipped with a secondary battery. and methods.
근래에 들어서, 노트북, 비디오 카메라, 휴대용 전화기 등과 같은 휴대용 전자 제품의 수요가 급격하게 증대되고, 에너지 저장용 축전지, 로봇, 위성 등의 개발이 본격화됨에 따라, 반복적인 충방전이 가능한 고성능 이차 전지에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.In recent years, as the demand for portable electronic products such as laptops, video cameras, and portable phones has rapidly increased, and as the development of energy storage batteries, robots, and satellites has begun in earnest, high-performance secondary batteries capable of repeated charging and discharging have been developed. Research is actively underway.
현재 상용화된 이차 전지로는 니켈 카드뮴 전지, 니켈 수소 전지, 니켈 아연 전지, 리튬 이차 전지 등이 있는데, 이 중에서 리튬 이차 전지는 니켈 계열의 이차 전지에 비해 메모리 효과가 거의 일어나지 않아 충 방전이 자유롭고, 자가 방전율이 매우 낮으며 에너지 밀도가 높은 장점으로 각광을 받고 있다.Currently commercialized secondary batteries include nickel cadmium batteries, nickel hydrogen batteries, nickel zinc batteries, and lithium secondary batteries. Among these, lithium secondary batteries have little memory effect compared to nickel-based secondary batteries, so they can be freely charged and discharged. It is receiving attention for its extremely low self-discharge rate and high energy density.
특히, 최근에는 탄소 에너지가 점차 고갈되고 환경에 대한 관심이 높아지면서, 미국, 유럽, 일본, 한국을 비롯하여 전 세계적으로 하이브리드 자동차와 전기 자동차에 대한 수요가 점차 증가하고 있다. 이러한 하이브리드 자동차나 전기 자동차는 배터리 팩의 충방전 에너지를 이용하여 차량 구동력을 얻기 때문에, 엔진만을 이용하는 자동차에 비해 연비가 뛰어나고 공해 물질을 배출하지 않거나 감소시킬 수 있다는 점에서 많은 소비자들에게 좋은 반응을 얻고 있다. 따라서, 하이브리드 자동차나 전기 자동차의 핵심적 부품인 차량용 배터리에 보다 많은 관심과 연구가 집중되고 있다.In particular, recently, as carbon energy is gradually depleted and interest in the environment increases, demand for hybrid vehicles and electric vehicles is gradually increasing worldwide, including in the United States, Europe, Japan, and Korea. These hybrid vehicles and electric vehicles use the charging and discharging energy of the battery pack to obtain vehicle driving power, so they have received a positive response from many consumers in that they have superior fuel efficiency and do not emit or reduce pollutants compared to vehicles that use only the engine. getting it Therefore, more attention and research is being focused on vehicle batteries, which are a key component of hybrid vehicles and electric vehicles.
상기와 같이 배터리는 자동차와 같은 각종 이동성 장치에 사용되는 것으로, 사용 시간에 한계가 있기 때문에 배터리의 잔존량(SOC: State Of Charge)에 대한 정확한 정보를 파악하는 것이 중요하다. 또한, 배터리를 충전하는 경우, 충전 시간을 예측하는 것이 중요하다. 이러한 충전 시간은 배터리를 만충전까지 충전하기 위하여 충전 지속 여부의 척도가 되므로 사용자가 해당 장치를 사용하는데 있어서 매우 중요한 정보이다. As mentioned above, batteries are used in various mobility devices such as automobiles, and since there is a limit to the usage time, it is important to obtain accurate information about the remaining amount of the battery (SOC: State of Charge). Additionally, when charging a battery, it is important to predict the charging time. This charging time is a measure of whether or not charging will continue in order to charge the battery to full charge, so it is very important information for the user when using the device.
일반적으로 종래 이차 전지의 충전 시간을 추정하고자 하는 경우, 이차 전지의 용량을 충전 주입 전류로 단순히 나누어 계산하는 방법을 사용하였다. 이와 같은 경우, 이차 전지가 받아들일 수 있는 충전 전류의 값이 충전 중 변화하기 때문에 충전 시간을 정확하게 추정하기 어렵다.In general, when trying to estimate the charging time of a conventional secondary battery, a method was used to calculate the capacity of the secondary battery by simply dividing it by the charging injection current. In this case, it is difficult to accurately estimate the charging time because the value of the charging current that the secondary battery can accept changes during charging.
또한, 이차 전지의 온도 또는 퇴화율 등의 차이로 인해, 충전이 진행되는 동안 운전자에게 표시되는 충전 시간과 실제 충전 시간 사이에 차이가 발생할 수 있다. 이와 같은 충전 시간의 차이는, 운전자에게 혼란을 초래할 수 있다. 또한, 이와 같은 실제 충전 시간과 추정 충전 시간 사이의 차이로 인해, 운전자는, 차량에 표시되는 충전 시간에 대한 신뢰성을 상실할 수 있다.Additionally, due to differences in the temperature or deterioration rate of the secondary battery, a difference may occur between the charging time displayed to the driver and the actual charging time while charging is in progress. This difference in charging time can cause confusion for drivers. Additionally, due to the difference between the actual charging time and the estimated charging time, the driver may lose confidence in the charging time displayed on the vehicle.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 이차 전지를 구비하는 전기 차량의 충전 시간을 추정하는 과정에서 효과적으로 이차 전지의 충전 시간을 추정할 수 있는 개선된 충전 시간 추정 장치 및 방법에 관한 것이다.Therefore, the present invention was created to solve the above problems, and includes an improved charging time estimation device that can effectively estimate the charging time of a secondary battery in the process of estimating the charging time of an electric vehicle equipped with a secondary battery, and It's about method.
본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허청구범위에 나타난 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.Other objects and advantages of the present invention can be understood from the following description, and will be more clearly understood by practicing the present invention. In addition, it will be readily apparent that the objects and advantages of the present invention can be realized by means and combinations thereof indicated in the claims.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 충전 시간 추정 장치는, 이차 전지의 충전 시간을 추정하는 장치로서, 상기 이차 전지의 전압 및 전류 중 적어도 하나 이상을 측정하도록 구성된 모니터링부; 상기 모니터링부로부터 상기 이차 전지의 전압 및 전류 중 적어도 하나 이상을 수신하고, 상기 이차 전지의 전압 및 전류 중 적어도 하나 이상을 기초로 상기 이차 전지의 SOC를 추정하도록 구성된 추정부; 및 상기 모니터링부로부터 상기 이차 전지의 현재 충전 전류를 수신하고, 상기 추정부로부터 상기 이차 전지의 SOC를 수신하여, 상기 SOC를 기초로 만충전부터 만방전 될 때까지의 SOC를 복수의 SOC 구간으로 나누어 나열하고, 각 SOC 구간마다 상응하는 최대 충전 전류를 판단하며, 각 SOC 구간별 용량을 추정하고, 상기 각 SOC 구간별 용량을 상기 현재 충전 전류 또는 상기 최대 충전 전류로 나누어 구간 충전 시간을 연산하며, 상기 구간 충전 시간을 기초로 상기 이차 전지의 충전 시간을 추정하도록 구성된 프로세서를 포함한다.A charging time estimation device according to an embodiment of the present invention for achieving the above object is a device for estimating the charging time of a secondary battery, and a monitoring unit configured to measure at least one of the voltage and current of the secondary battery. ; an estimation unit configured to receive at least one of the voltage and current of the secondary battery from the monitoring unit and estimate the SOC of the secondary battery based on at least one of the voltage and current of the secondary battery; and receiving the current charging current of the secondary battery from the monitoring unit, receiving the SOC of the secondary battery from the estimating unit, and dividing the SOC from full charge to full discharge into a plurality of SOC sections based on the SOC. List, determine the corresponding maximum charging current for each SOC section, estimate the capacity for each SOC section, calculate the section charging time by dividing the capacity for each SOC section by the current charging current or the maximum charging current, and a processor configured to estimate the charging time of the secondary battery based on the section charging time.
또한, 상기 모니터링부는, 전압, 전류 및 온도 중 적어도 하나 이상을 측정하도록 구성되고, 상기 추정부는, 상기 모니터링부로부터 상기 이차 전지의 전압, 전류 및 온도 중 적어도 하나 이상을 수신하고, 상기 이차 전지의 전압, 전류 및 온도 중 적어도 하나 이상을 기초로 상기 이차 전지의 SOC를 추정하며, 상기 프로세서는, 상기 모니터링부로부터 상기 이차 전지의 현재 충전 전류 및 온도 중 적어도 하나 이상을 수신하고, 상기 SOC 및 온도 중 적어도 하나 이상을 기초로 만충전부터 만방전 될 때까지의 SOC를 복수의 SOC 구간으로 나누어 나열할 수 있다.In addition, the monitoring unit is configured to measure at least one of voltage, current, and temperature, and the estimation unit receives at least one of the voltage, current, and temperature of the secondary battery from the monitoring unit, and is configured to measure at least one of the voltage, current, and temperature of the secondary battery. The SOC of the secondary battery is estimated based on at least one of voltage, current, and temperature, and the processor receives at least one of the current charging current and temperature of the secondary battery from the monitoring unit, and the SOC and temperature Based on at least one of the following, the SOC from full charge to full discharge can be divided into multiple SOC sections and listed.
또한, 상기 프로세서는, 상기 각 SOC 구간별 용량을 상기 현재 충전 전류 및 상기 최대 충전 전류 중 작은 값으로 나누어 상기 구간 충전 시간을 연산할 수 있다.Additionally, the processor may calculate the section charging time by dividing the capacity of each SOC section by the smaller of the current charging current and the maximum charging current.
또한, 상기 프로세서는, 각 구간 충전 시간을 합하여 상기 이차 전지의 충전 시간을 추정하도록 구성될 수 있다.Additionally, the processor may be configured to estimate the charging time of the secondary battery by adding up the charging time of each section.
또한, 상기 프로세서는, 각 SOC 구간에 일대일로 대응하는 상기 현재 충전 전류 및 상기 최대 충전 전류 중 작은 값으로 각 SOC 구간별 용량을 나누어 상기 구간 충전 시간을 연산하도록 구성될 수 있다.Additionally, the processor may be configured to calculate the section charging time by dividing the capacity for each SOC section by the smaller of the current charging current and the maximum charging current corresponding to each SOC section on a one-to-one basis.
또한, 상기 추정부는, 상기 모니터링부로부터 상기 이차 전지의 전압, 전류 및 온도 중 적어도 하나 이상을 수신하고, 상기 이차 전지의 전압, 전류 및 온도 중 적어도 하나 이상을 기초로 상기 이차 전지의 SOH를 추정하도록 구성될 수 있다.In addition, the estimation unit receives at least one of the voltage, current, and temperature of the secondary battery from the monitoring unit, and estimates the SOH of the secondary battery based on at least one of the voltage, current, and temperature of the secondary battery. It can be configured to do so.
또한, 상기 프로세서는, 상기 모니터링부로부터 상기 이차 전지의 SOH값을 수신하고, 상기 이차 전지의 현재 온도값에 해당하는 상기 SOC 구간에 상기 이차 전지의 상기 SOH값을 곱하여 상기 SOC 구간을 판단하도록 구성될 수 있다.In addition, the processor is configured to receive the SOH value of the secondary battery from the monitoring unit and determine the SOC section by multiplying the SOC section corresponding to the current temperature value of the secondary battery by the SOH value of the secondary battery. It can be.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 충전 시간 추정 장치는, 상기 이차 전지의 만충전부터 만방전 될 때까지의 SOC를 상기 이차 전지의 온도를 기초로 복수의 SOC 구간으로 나누어 미리 저장하고, 미리 저장된 SOC 구간마다 상응하는 최대 충전 전류를 미리 저장하도록 구성된 메모리 디바이스를 더 포함할 수 있다.In addition, the charging time estimation device according to an embodiment of the present invention divides the SOC from fully charged to fully discharged of the secondary battery into a plurality of SOC sections based on the temperature of the secondary battery, and stores the pre-stored SOC in advance. It may further include a memory device configured to pre-store the maximum charging current corresponding to each SOC section.
또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 BMS는, 본 발명에 따른 충전 시간 추정 장치를 포함한다.In addition, the BMS according to an embodiment of the present invention for achieving the above object includes a charging time estimation device according to the present invention.
또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩은, 본 발명에 따른 충전 시간 추정 장치를 포함한다.In addition, a battery pack according to an embodiment of the present invention for achieving the above object includes a charging time estimation device according to the present invention.
또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 충전 시간 추정 방법은, 이차 전지의 충전 시간을 추정하는 방법으로서, 상기 이차 전지의 전압, 전류 및 온도 중 적어도 하나 이상을 측정하는 단계; 상기 측정 단계에 의해 측정된 상기 이차 전지의 전압, 전류 및 온도 중 적어도 하나 이상을 수신하고, 상기 이차 전지의 전압, 전류 및 온도 중 적어도 하나 이상을 기초로 상기 이차 전지의 SOC를 추정하고, 상기 이차 전지의 온도값 및 SOC값 중 적어도 하나 이상을 기초로 만충전부터 만방전 될 때까지의 SOC를 복수의 SOC 구간으로 나누어 나열하고, 각 SOC 구간마다 상응하는 최대 충전 전류를 판단하며, 각 SOC 구간별 용량을 추정하는 단계; 및 상기 각 SOC 구간별 용량을 현재 충전 전류 또는 상기 최대 충전 전류로 나누어 구간 충전 시간을 연산하며, 상기 구간 충전 시간을 기초로 상기 이차 전지의 충전 시간을 추정하는 단계를 포함한다.In addition, the charging time estimation method according to an embodiment of the present invention to achieve the above object is a method of estimating the charging time of a secondary battery, and measures at least one of the voltage, current, and temperature of the secondary battery. steps; Receiving at least one of the voltage, current, and temperature of the secondary battery measured by the measurement step, estimating the SOC of the secondary battery based on at least one of the voltage, current, and temperature of the secondary battery, Based on at least one of the temperature value and SOC value of the secondary battery, the SOC from full charge to full discharge is divided into a plurality of SOC sections, the corresponding maximum charging current is determined for each SOC section, and each SOC section estimating star capacity; and calculating section charging time by dividing the capacity for each SOC section by the current charging current or the maximum charging current, and estimating the charging time of the secondary battery based on the section charging time.
본 발명의 일 측면에 의하면, 복수의 SOC 구간을 나누어 각 SOC 구간마다 충전 전류를 별도로 판단함으로써, 이차 전지의 충전 시간을 정확하게 추정할 수 있는 효과가 있다.According to one aspect of the present invention, by dividing a plurality of SOC sections and determining the charging current for each SOC section separately, there is an effect of accurately estimating the charging time of the secondary battery.
특히, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 각 SOC 구간의 최대 충전 전류와 현재 충전 전류 중 작은 값을 충전 전류로 판단함으로써, 충전 시간 예측의 정확도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.In particular, according to one embodiment of the present invention, the accuracy of charging time prediction can be improved by determining the smaller value of the maximum charging current and the current charging current in each SOC section as the charging current.
특히, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 이차 전지가 충전되어 SOC가 변화되어가는 과정에서, SOC 구간의 개수 및 각 SOC 구간별 용량을 판단하여 정확한 이차 전지의 충전 시간을 추정할 수 있는 개선된 이차 전지의 충전 시간 추정 장치 및 방법이 제공될 수 있다.In particular, according to an embodiment of the present invention, in the process of changing the SOC as the secondary battery is charged, an improved charging time of the secondary battery can be estimated accurately by determining the number of SOC sections and the capacity of each SOC section. An apparatus and method for estimating the charging time of a secondary battery may be provided.
이외에도 본 발명은 다른 다양한 효과를 가질 수 있으며, 이러한 본 발명의 다른 효과들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알 수 있다.In addition, the present invention can have various other effects, and these other effects of the present invention can be understood through the following description and can be more clearly seen through examples of the present invention.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술하는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.
도 1은, 본 발명의 일 실시예에 따른 충전 시간 추정 장치가 차량의 일부 구성과 연결된 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2는, 본 발명의 일 실시예에 따른 충전 시간 추정 장치가 충전 시간을 추정하는 과정을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 3은, 본 발명의 일 실시예에 따른 충전 시간 추정 장치가 참조하는 최대 충전 전류와 SOC와의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 4는, 본 발명의 일 실시예에 따른 충전 시간 추정 방법을 개략적으로 나타내는 순서도이다.The following drawings attached to this specification illustrate preferred embodiments of the present invention, and serve to further understand the technical idea of the present invention together with the detailed description of the invention described later. Therefore, the present invention includes the matters described in such drawings. It should not be interpreted as limited to only .
Figure 1 is a diagram schematically showing a configuration in which a charging time estimating device according to an embodiment of the present invention is connected to some components of a vehicle.
Figure 2 is a diagram schematically showing a process for estimating a charging time by a charging time estimating device according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 is a graph showing the relationship between the maximum charging current and SOC referenced by the charging time estimation device according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 is a flowchart schematically showing a charging time estimation method according to an embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 안 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings. Prior to this, the terms or words used in this specification and claims should not be construed as limited to their usual or dictionary meanings, and the inventor should appropriately use the concept of terms to explain his or her invention in the best way. It must be interpreted as meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention based on the principle of definability.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상에 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Therefore, the embodiments described in this specification and the configurations shown in the drawings are only one of the most preferred embodiments of the present invention and do not entirely represent the technical idea of the present invention, so at the time of filing the present application, various options that can replace them are available. It should be understood that equivalents and variations may exist.
또한, 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판정되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.Additionally, when describing the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known configuration or function may obscure the gist of the present invention, the detailed description will be omitted.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라, 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 '프로세서'와 같은 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어, 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.Throughout the specification, when a part is said to “include” a certain element, this means that it does not exclude other elements, but may further include other elements, unless specifically stated to the contrary. Additionally, terms such as 'processor' used in the specification refer to a unit that processes at least one function or operation, and may be implemented as hardware, software, or a combination of hardware and software.
덧붙여, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다.Additionally, throughout the specification, when a part is said to be "connected" to another part, this refers not only to the case where it is "directly connected" but also to the case where it is "indirectly connected" with another element in between. Includes.
본 명세서에서, 이차 전지는, 음극 단자와 양극 단자를 구비하며, 물리적으로 분리 가능한 하나의 독립된 셀을 의미한다. 일 예로, 파우치형 리튬 폴리머 셀 하나가 이차 전지로 간주될 수 있다. 또한, 본 명세서에서, 셀 어셈블리는, 직렬 및/또는 병렬로 연결된 적어도 하나 이상의 이차 전지를 구비할 수 있다.In this specification, a secondary battery refers to an independent cell that has a negative electrode terminal and a positive electrode terminal and is physically separable. As an example, one pouch-type lithium polymer cell may be considered a secondary battery. Additionally, in this specification, the cell assembly may include at least one secondary battery connected in series and/or parallel.
본 발명의 일 실시예에 따른 충전 시간 추정 장치는, 차량에 구비된 이차 전지의 충전 시간을 추정하는 장치일 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 일 실시예에 따른 충전 시간 추정 장치는, 차량에 장착된 배터리 팩에 구비된 이차 전지의 충전 시간을 추정하는 장치일 수 있다. 예를 들어, 도 1의 구성에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 충전 시간 추정 장치가 장착된 배터리 팩은, 배터리 팩의 양단이 차량 부하(50)와 전기적으로 연결될 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 충전 시간 추정 장치는, 차량에 구비된 외부 장치(30)와 전기적으로 연결될 수 있다. 이를 테면, 상기 외부 장치(30)는, 차량의 ECU(Electronic Control Unit)일 수 있다.The charging time estimation device according to an embodiment of the present invention may be a device that estimates the charging time of a secondary battery installed in a vehicle. For example, the charging time estimation device according to an embodiment of the present invention may be a device that estimates the charging time of a secondary battery provided in a battery pack mounted on a vehicle. For example, as shown in the configuration of FIG. 1, in a battery pack equipped with a charging time estimation device according to an embodiment of the present invention, both ends of the battery pack may be electrically connected to the
도 1은, 본 발명의 일 실시예에 따른 충전 시간 추정 장치가 차량의 일부 구성과 연결된 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.Figure 1 is a diagram schematically showing a configuration in which a charging time estimating device according to an embodiment of the present invention is connected to some components of a vehicle.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 충전 시간 추정 장치는, 모니터링부(100), 추정부(200) 및 프로세서(300)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1, a charging time estimating device according to an embodiment of the present invention may include a
상기 모니터링부(100)는, 이차 전지의 전압 및 전류 중 적어도 하나 이상을 측정하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 모니터링부(100)는, 이차 전지의 전압을 측정하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 도 1의 구성에 도시된 바와 같이, 모니터링부(100)는, 셀 어셈블리(10)의 양단과 전기적으로 연결될 수 있다. 또한, 모니터링부(100)는, 전기적 신호를 주고 받을 수 있도록 추정부(200)와 전기적으로 결합할 수 있다. 또한, 모니터링부(100)는, 전기적 신호를 주고 받을 수 있도록 프로세서(300)와 전기적으로 결합할 수 있다. 또한, 모니터링부(100)는, 프로세서(300)의 통제 하에, 시간 간격을 두고 셀 어셈블리(10)의 양단 전압을 측정하고 측정된 전압의 크기를 나타내는 신호를 추정부(200)로 출력할 수 있다. 이때, 추정부(200)는, 모니터링부(100)로부터 출력되는 신호로부터 셀 어셈블리(10)의 전압을 결정할 수 있다. 예를 들어, 모니터링부(100)는, 당업계에서 일반적으로 사용되는 전압 측정 회로를 이용하여 구현될 수 있다. The
또한, 모니터링부(100)는, 이차 전지의 전류를 측정하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 도 1의 구성에 도시된 바와 같이, 모니터링부(100)는, 셀 어셈블리(10)의 충방전 경로 상에 구비된 전류 센서(110)의 양단과 전기적으로 연결될 수 있다. 또한, 모니터링부(100)는, 전기적 신호를 주고 받을 수 있도록 추정부(200)와 전기적으로 결합할 수 있다. 또한, 모니터링부(100)는, 프로세서(300)의 통제하에, 시간 간격을 두고 셀 어셈블리(10)의 충전 전류 또는 방전 전류의 크기를 반복 측정하고 측정된 전류의 크기를 나타내는 신호를 추정부(200)로 출력할 수 있다. 이때, 추정부(200)는 모니터링부(100)로부터 출력되는 신호로부터 전류의 크기를 결정할 수 있다. 예를 들어, 전류 센서(110)는, 당업계에서 일반적으로 사용되는 홀 센서 또는 센스 저항을 이용하여 구현될 수 있다. Additionally, the
바람직하게는, 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 모니터링부(100)는, 이차 전지의 전압, 전류 및 온도 중 적어도 하나 이상을 측정하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 모니터링부(100)는, 이차 전지의 온도를 측정하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 도 1의 구성에 도시된 바와 같이, 모니터링부(100)는, 셀 어셈블리(10)와 연결되어 셀 어셈블리(10)에 구비된 이차 전지의 온도를 측정할 수 있다. 또한, 모니터링부(100)는, 전기적 신호를 주고 받을 수 있도록 추정부(200)와 전기적으로 결합할 수 있다. 또한, 모니터링부(100)는, 시간 간격을 두고 이차 전지의 온도를 반복 측정하고 측정된 온도의 크기를 나타내는 신호를 추정부(200)로 출력할 수 있다. 이때, 추정부(200)는 모니터링부(100)로부터 출력되는 신호로부터 이차 전지의 온도를 결정할 수 있다. 예를 들어, 모니터링부(100)는, 당업계에서 일반적으로 사용되는 열전대(thermocouple)를 이용하여 구현될 수 있다.Preferably, the
상기 추정부(200)는, 모니터링부(100)로부터 이차 전지의 전압 및 전류 중 적어도 하나 이상을 수신할 수 있다. 또한, 바람직하게는, 본 발명의 일 실시예에 따른 추정부(200)는, 모니터링부(100)로부터 이차 전지의 전압, 전류 및 온도 중 적어도 하나 이상을 수신할 수 있다.The
또한, 추정부(200)는, 이차 전지의 전압 및 전류 중 적어도 하나 이상을 기초로 이차 전지의 SOC를 추정할 수 있다. 또한, 바람직하게는, 본 발명의 일 실시예에 따른 추정부(200)는, 이차 전지의 전압, 전류 및 온도 중 적어도 하나 이상을 기초로 이차 전지의 SOC를 추정할 수 있다.Additionally, the
상기 추정부(200)는, 모니터링부(100)로부터 이차 전지의 상태 정보를 수신할 수 있다. 여기서, 이차 전지의 상태 정보는, 이차 전지의 전압값, 이차 전지의 전류값 및 이차 전지의 온도값을 포함할 수 있다. 보다 구체적으로, 이차 전지의 상태 정보는, 이차 전지의 양단 전압값, 이차 전지를 흐르는 전류값 및 이차 전지의 온도값을 포함할 수 있다.The
또한, 추정부(200)는, 모니터링부(100)로부터 수신한 이차 전지에 대한 전압 측정값, 전류 측정값 및 온도 측정값 중 적어도 하나 이상을 이용하여, 이차 전지의 충전 상태(SOC: State Of Charge)를 계산하여 이차 전지의 잔존량을 추정할 수 있다. 또한, 추정부(200)는, 추정된 이차 전지의 잔존량을 이용하여 추정 SOC를 산출할 수 있다. 여기서, 추정 SOC는, 0% 내지 100% 범위에서 이차 전지의 잔존량과 대응되는 수치로 산출될 수 있다.In addition, the
본 발명의 일 측면에서, 추정부(200)는, 이차 전지의 충전 전류 및 방전 전류를 적산하여 이차 전지의 충전 상태를 추정할 수 있다. 여기서, 이차 전지의 충전 또는 방전이 시작될 때 충전 상태의 초기값은 충전 또는 방전이 시작되기 전에 측정한 이차 전지의 개방 전압(OCV: Open Circuit Voltage)을 이용하여 결정할 수 있다. 이를 위해, 추정부(200)는, 개방 전압 별로 충전 상태를 정의한 개방 전압-충전 상태 룩업 테이블을 포함하고, 룩업 테이블로부터 이차 전지의 개방 전압에 대응되는 충전 상태를 맵핑할 수 있다.In one aspect of the present invention, the
본 발명의 다른 측면에서, 추정부(200)는, 확장 칼만 필터를 이용하여 이차 전지의 충전 상태를 산출할 수 있다. 확장 칼만 필터는 이차 전지의 전압, 전류 및 온도를 이용하여 이차 전지의 충전 상태를 적응적으로 추정하는 수학적 알고리즘을 말한다. 여기서, 확장 칼만 필터를 이용한 충전 상태의 추정은, 일 예로서 그레고리 엘 플레트(Gregory L. Plett)의 논문 "Extended Kalman filtering for battery management systems of LiPB-based HEV battery packs Parts 1, 2 and 3" (Journal of Power Source 134, 2004, p. 252-261)을 참조할 수 있다.In another aspect of the present invention, the
이차 전지의 충전 상태는 전술한 전류 적산법 또는 확장 칼만 필터 이외에도 이차 전지의 전압, 전류 및 온도를 선택적으로 활용하여 충전 상태를 추정할 수 있는 다른 공지의 방법에 의해서도 결정할 수 있다.In addition to the current integration method or extended Kalman filter described above, the state of charge of the secondary battery can be determined by other known methods that can selectively estimate the state of charge by using the voltage, current, and temperature of the secondary battery.
더욱 바람직하게는, 본 발명의 일 실시예에 따른 추정부(200)는, 모니터링부(100)로부터 이차 전지의 전압, 전류 및 온도 중 적어도 하나 이상을 수신하고, 이차 전지의 전압, 전류 및 온도 중 적어도 하나 이상을 기초로 이차 전지의 SOH(State Of Health)를 추정할 수 있다. 여기서, 이차 전지의 SOH는 퇴화율을 의미한다.More preferably, the
이차 전지의 퇴화율은 전술한 이차 전지의 전압, 전류 및 온도를 이용하는 방법 이외에도 이차 전지의 SOC 및 이차 전지의 내부 저항을 선택적으로 활용하여 퇴화율을 추정할 수 있는 다른 공지의 방법에 의해서도 결정할 수 있다.In addition to the method using the voltage, current, and temperature of the secondary battery described above, the degradation rate of the secondary battery can also be determined by other known methods that can estimate the degradation rate by selectively using the SOC of the secondary battery and the internal resistance of the secondary battery. there is.
상기 프로세서(300)는, 모니터링부(100)로부터 이차 전지의 현재 충전 전류를 수신할 수 있다. 또한, 프로세서(300)는, 추정부(200)로부터 이차 전지의 SOC를 수신할 수 있다. 예를 들어, SOC는, 0% 내지 100% 범위에서 이차 전지의 잔존량과 대응되는 수치일 수 있다. 또한, 프로세서(300)는, SOC를 기초로 만충전부터 만방전 될 때까지의 SOC를 복수의 SOC 구간으로 나누어 나열할 수 있다. 예를 들어, 복수의 SOC 구간은, 0% 내지 100% 범위의 SOC를 복수의 구간으로 나눈 구간을 의미한다. 예를 들어, 프로세서(300)는, 5개의 SOC 구간으로 나누는 경우, 1구간은, SOC 0% 내지 60% 범위의 SOC 구간을 의미할 수 있다. 또한, 2구간은, SOC 60% 내지 80% 범위의 SOC 구간을 의미할 수 있다. 또한, 3구간은, SOC 80% 내지 90% 범위의 SOC 구간을 의미할 수 있다. 또한, 4구간은, SOC 90% 내지 97% 범위의 SOC 구간을 의미할 수 있다. 또한, 5구간은, SOC 97% 내지 100% 범위의 SOC 구간을 의미할 수 있다. 예를 들어, 복수의 SOC 구간은, 이차 전지의 SOC에따라 SOC 구간의 개수와 각 SOC 구간의 SOC 경계값이 다르게 설정될 수 있다.The
더욱 바람직하게는, 본 발명의 일 실시예에 따른 프로세서(300)는, 모니터링부(100)로부터 이차 전지의 SOH값을 수신하고, 이차 전지의 현재 온도값에 해당하는 SOC 구간에 이차 전지의 상기 SOH값을 곱하여 SOC 구간을 판단할 수 있다. 예를 들어, 복수의 SOC 구간은, 이차 전지의 온도 및 SOH에따라 SOC 구간의 개수와 각 SOC 구간의 SOC 경계값이 다르게 설정될 수 있다.More preferably, the
또한, 바람직하게는, 본 발명의 일 실시예에 따른 프로세서(300)는, 모니터링부(100)로부터 이차 전지의 현재 충전 전류 및 온도 중 적어도 하나 이상을 수신할 수 있다. 또한, 프로세서(300)는, SOC 및 온도 중 적어도 하나 이상을 기초로 만충전부터 만방전 될 때까지의 SOC를 복수의 SOC 구간으로 나누어 나열할 수 있다. 예를 들어, 복수의 SOC 구간은, 이차 전지의 SOC 및 온도에 따라 SOC 구간의 개수와 각 SOC 구간의 SOC 경계값이 다르게 설정될 수 있다.Also, preferably, the
또한, 프로세서(300)는, 각 SOC 구간마다 상응하는 최대 충전 전류를 판단할 수 있다. 여기서, 최대 충전 전류는, 이차 전지가 충전되는 경우, 이차 전지가 최대로 받아들일 수 있는 충전 전류의 크기를 의미할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(300)는, 복수의 SOC 구간 중 각 SOC 구간마다 상응하는 최대 충전 전류를 판단할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(300)는, 1구간의 최대 충전 전류를 17A로 판단할 수 있다. 또한, 프로세서(300)는, 2구간의 최대 충전 전류를 15A로 판단할 수 있다. 또한, 프로세서(300)는, 3구간의 최대 충전 전류를 10A로 판단할 수 있다. 또한, 프로세서(300)는, 4구간의 최대 충전 전류를 5A로 판단할 수 있다. 또한, 프로세서(300)는, 5구간의 최대 충전 전류를 2A로 판단할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(300)는, 이차 전지의 SOC 및 온도를 기초로 각 SOC 구간마다 상응하는 최대 충전 전류를 판단할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(300)는, 이차 전지의 SOC 및 온도 별로 최대 충전 전류를 정의한 SOC구간-최대 충전 전류 테이블을 포함할 수 있다.Additionally, the
또한, 프로세서(300)는, 복수의 SOC 구간 중 각 SOC 구간별 용량(Capacity)을 추정할 수 있다. 여기서, 용량(Capacity)의 단위는 Ah(Ampere Hour)일 수 있다. 예를 들어, 프로세서(300)는, 이차 전지의 SOC, SOH 및 온도 중 적어도 하나 이상을 기초로 이차 전지의 각 SOC 구간별 용량을 추정할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(300)는, 이차 전지의 SOC, SOH 및 온도 별로 용량을 정의한 SOC구간-용량 테이블을 포함할 수 있다.Additionally, the
또한, 프로세서(300)는, 각 SOC 구간별 용량을 현재 충전 전류 또는 최대 충전 전류로 나누어 구간 충전 시간을 연산할 수 있다. 여기서, 현재 충전 전류 및 최대 충전 전류의 단위는 A(Ampere)일 수 있다. 예를 들어, 프로세서(300)는, 각 SOC 구간마다 현재 충전 전류 또는 최대 충전 전류로 각 SOC 구간별 용량을 나누어 각 SOC 구간의 구간 충전 시간을 연산할 수 있다. Additionally, the
또한, 프로세서(300)는, 구간 충전 시간을 기초로 이차 전지의 충전 시간을 추정할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(300)는, 각 SOC 구간의 구간 충전 시간을 기초로 이차 전지의 충전 시간을 추정할 수 있다.Additionally, the
바람직하게는, 본 발명의 일 실시예에 따른 충전 시간 추정 장치는, 도 1의 구성에 도시된 바와 같이, 메모리 디바이스(400)를 더 포함할 수 있다.Preferably, the charging time estimation device according to an embodiment of the present invention may further include a
상기 메모리 디바이스(400)는, 이차 전지의 만충전부터 만방전 될 때까지의 SOC를 이차 전지의 온도를 기초로 복수의 SOC 구간으로 나누어 미리 저장할 수 있다. 또한, 메모리 디바이스(400)는, 미리 저장된 SOC 구간마다 상응하는 최대 충전 전류를 미리 저장할 수 있다.The
또한, 메모리 디바이스(400)는, 이차 전지의 만충전부터 만방전 될 때까지의 SOC를 이차 전지의 온도 및 SOH를 기초로 복수의 SOC 구간으로 나누어 미리 저장할 수 있다.Additionally, the
또한, 메모리 디바이스(400)는, 이차 전지의 온도 별로 SOC 구간을 정의한 온도-SOC 구간 테이블을 포함할 수 있다. 또한, 메모리 디바이스(400)는, 이차 전지의 SOC 및 온도 별로 최대 충전 전류를 정의한 SOC구간-최대 충전 전류 테이블을 포함할 수 있다. 또한, 메모리 디바이스(400)는, 이차 전지의 SOC, SOH 및 온도 별로 용량을 정의한 SOC구간-용량 테이블을 포함할 수 있다.Additionally, the
또한, 메모리 디바이스(400)는, 이차 전지의 개방 전압 별로 잔존량을 정의한 개방 전압-잔존량 룩업 테이블을 포함할 수 있다. 또한, 메모리 디바이스(400)는, 모니터링부(100) 및 추정부(200)에서 추정 SOC를 산출하는데 필요한 정보를 포함할 수 있다. 여기서, 추정부(200)는, 개방 전압-잔존량 룩업 테이블을 이용하여 이차 전지의 잔존량을 추정할 수 있다. 또한, 메모리 디바이스(400)는, 이차 전지의 내부 저항 별로 SOH를 정의한 내부 저항-SOH 룩업 테이블을 포함할 수 있다. Additionally, the
한편, 프로세서(300)는, 상술한 바와 같은 동작을 수행하기 위해, 당업계에 알려진 프로세서(300), ASIC(Application-Specific Integrated Circuit), 다른 칩셋, 논리 회로, 레지스터, 통신 모뎀 및/또는 데이터 처리 장치 등을 선택적으로 포함하는 형태로 구현될 수 있다.Meanwhile, in order to perform the above-described operations, the
한편, 메모리 디바이스(400)는, 정보를 기록하고 소거할 수 있는 저장 매체라면 그 종류에 특별한 제한이 없다. 예를 들어, 메모리 디바이스(400)는, RAM, ROM, 레지스터, 하드디스크, 광기록 매체 또는 자기기록 매체일 수 있다. 메모리 디바이스(400)는, 또한 프로세서(300)에 의해 각각 접근이 가능하도록 예컨대 데이터 버스 등을 통해 프로세서(300)와 각각 전기적으로 연결될 수 있다. 메모리 디바이스(400)는, 또한 프로세서(300)가 각각 수행하는 각종 제어 로직을 포함하는 프로그램, 및/또는 제어 로직이 실행될 때 발생되는 데이터를 저장 및/또는 갱신 및/또는 소거 및/또는 전송할 수 있다. Meanwhile, the type of the
도 2는, 본 발명의 일 실시예에 따른 충전 시간 추정 장치가 충전 시간을 추정하는 과정을 개략적으로 나타내는 도면이다.Figure 2 is a diagram schematically showing a process for estimating a charging time by a charging time estimating device according to an embodiment of the present invention.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 충전 시간 추정 장치는, SOC 구간과 충전 전류를 기초로 충전 시간을 추정할 수 있다.Referring to FIG. 2, the charging time estimation device according to an embodiment of the present invention can estimate the charging time based on the SOC section and charging current.
바람직하게는, 본 발명의 일 실시예에 따른 충전 시간 추정 장치는, 단계 310에서, 이차 전지의 SOC, SOH 및 온도 중 적어도 하나 이상을 기초로 이차 전지의 SOC 구간을 판단하고, SOC 구간을 나열할 수 있다. 예를 들어, 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 충전 시간 추정 장치는, 0% 내지 100% 범위의 SOC를 1구간 내지 5구간 까지 5개의 SOC 구간으로 나누어 나열할 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 충전 시간 추정 장치는, SOC 구간별 용량을 추정할 수 있다. 예를 들어, 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 충전 시간 추정 장치는, 1구간 내지 5구간 까지 5개의 SOC 구간에 대하여 각 SOC 구간별로 용량을 추정할 수 있다.Preferably, the charging time estimation device according to an embodiment of the present invention determines the SOC section of the secondary battery based on at least one of the SOC, SOH, and temperature of the secondary battery in step 310, and lists the SOC sections. can do. For example, as shown in Figure 2, the charging time estimation device according to an embodiment of the present invention can divide the SOC in the range of 0% to 100% into 5 SOC sections from 1 to 5 sections. there is. Additionally, the charging time estimation device according to an embodiment of the present invention can estimate the capacity for each SOC section. For example, as shown in FIG. 2, the charging time estimation device according to an embodiment of the present invention can estimate the capacity for each SOC section for five SOC sections from
또한, 바람직하게는, 본 발명의 일 실시예에 따른 충전 시간 추정 장치는, 단계 320에서, 이차 전지의 온도 및 공급 전류 중 적어도 하나 이상을 기초로 이차 전지의 충전 전류를 판단할 수 있다. 여기서, 공급 전류는, 모니터링부로부터 수신한 이차 전지의 현재 충전 전류를 의미할 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 일 실시예에 따른 충전 시간 추정 장치는, 각 SOC 구간의 최대 충전 전류와 현재 충전 전류를 기초로 이차 전지의 충전 전류를 판단할 수 있다. 예를 들어, 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 충전 시간 추정 장치는, 1구간 내지 5구간 까지 5개의 SOC 구간에 대응하여 1구간 내지 5구간에 각각 해당하는 충전 전류를 판단하여 나열할 수 있다.Also, preferably, the charging time estimation device according to an embodiment of the present invention may determine the charging current of the secondary battery based on at least one of the temperature and supply current of the secondary battery in step 320. Here, the supply current may mean the current charging current of the secondary battery received from the monitoring unit. For example, the charging time estimation device according to an embodiment of the present invention may determine the charging current of the secondary battery based on the maximum charging current and current charging current of each SOC section. For example, as shown in FIG. 2, the charging time estimation device according to an embodiment of the present invention corresponds to five SOC sections from
또한, 바람직하게는, 본 발명의 일 실시예에 따른 충전 시간 추정 장치는, 단계 330에서, 각 SOC 구간별 용량을 현재 충전 전류 및 최대 충전 전류 중 작은 값으로 나누어 구간 충전 시간을 연산할 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 일 실시예에 따른 충전 시간 추정 장치는, 1구간 내지 5구간 까지 5개의 SOC 구간에 대하여 각 구간별로 현재 충전 전류 및 최대 충전 전류 중 작은 값으로 각 구간의 용량을 나누어 각 구간 충전 시간을 연산할 수 있다.In addition, preferably, the charging time estimation device according to an embodiment of the present invention may calculate the section charging time by dividing the capacity of each SOC section by the smaller of the current charging current and the maximum charging current in
더욱 바람직하게는, 본 발명의 일 실시예에 따른 충전 시간 추정 장치는, 단계 330에서, 각 SOC 구간에 일대일로 대응하는 현재 충전 전류 및 최대 충전 전류 중 작은 값으로 각 SOC 구간별 용량을 나누어 구간 충전 시간을 연산할 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 일 실시예에 따른 충전 시간 추정 장치는, 1구간 내지 5구간 까지 5개의 SOC 구간에 대하여 5개의 SOC 구간과 5개의 충전 전류가 일대일로 대응하도록 하여 각 구간별로 현재 충전 전류 및 최대 충전 전류 중 작은 값으로 각 구간의 용량을 나누어 각 구간 충전 시간을 연산할 수 있다. 예를 들어, 도 2의 도면에 도시된 바와 같이, 1구간은, 1 충전 전류와 대응할 수 있다. 또한, 2구간은, 2 충전 전류와 대응할 수 있다. 또한, 3구간은, 3 충전 전류와 대응할 수 있다. 또한, 4구간은, 4 충전 전류와 대응할 수 있다. 또한, 5구간은, 5 충전 전류와 대응할 수 있다. More preferably, the charging time estimation device according to an embodiment of the present invention divides the capacity for each SOC section by the smaller of the current charging current and the maximum charging current corresponding to each SOC section on a one-to-one basis in
또한, 바람직하게는, 본 발명의 일 실시예에 따른 충전 시간 추정 장치는, 단계 340에서, 각 구간 충전 시간을 합하여 이차 전지의 충전 시간을 추정할 수 있다.Also, preferably, the charging time estimation device according to an embodiment of the present invention may estimate the charging time of the secondary battery by adding up the charging time of each section in
<수학식 1> <
여기서, TR은, 이차 전지의 충전 시간이고, i는, SOC 구간이고, C는, 각 SOC 구간별 용량이고, SOH는, 이차 전지의 퇴화율이고, I는, 각 SOC 구간의 충전 전류를 의미할 수 있다.Here, T R is the charging time of the secondary battery, i is the SOC section, C is the capacity for each SOC section, SOH is the degradation rate of the secondary battery, and I is the charging current of each SOC section. It can mean.
예를 들어, 충전 시간 추정 장치는, 각 SOC 구간별로 연산된 각 구간 충전 시간을 모두 합하여 이차 전지의 충전 시간을 추정할 수 있다.For example, the charging time estimation device may estimate the charging time of the secondary battery by adding up the charging times for each section calculated for each SOC section.
또한, 바람직하게는, 본 발명의 일 실시예에 따른 충전 시간 추정 장치는, 단계 350에서, 이차 전지의 충전 시간을 외부 장치로 전달할 수 있다. 예를 들어, 외부 장치는, 차량의 ECU(Electronic Control Unit)일 수 있다. Also, preferably, the charging time estimation device according to an embodiment of the present invention may transmit the charging time of the secondary battery to an external device in
도 3은, 본 발명의 일 실시예에 따른 충전 시간 추정 장치가 참조하는 최대 충전 전류와 SOC와의 관계를 나타내는 그래프이다.Figure 3 is a graph showing the relationship between the maximum charging current and SOC referenced by the charging time estimation device according to an embodiment of the present invention.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 충전 시간 추정 장치는, 0% 내지 100% 범위의 SOC를 1구간 내지 5구간 까지 5개의 SOC 구간으로 나눌 수 있다. 예를 들어, 1구간은, SOC 0% 내지 60% 범위의 SOC 구간을 의미할 수 있다. 또한, 2구간은, SOC 60% 내지 80% 범위의 SOC 구간을 의미할 수 있다. 또한, 3구간은, SOC 80% 내지 90% 범위의 SOC 구간을 의미할 수 있다. 또한, 4구간은, SOC 90% 내지 97% 범위의 SOC 구간을 의미할 수 있다. 또한, 5구간은, SOC 97% 내지 100% 범위의 SOC 구간을 의미할 수 있다. Referring to FIG. 3, the charging time estimation device according to an embodiment of the present invention can divide the SOC ranging from 0% to 100% into five SOC sections from 1 to 5 sections. For example,
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 충전 시간 추정 장치는, 각 SOC 구간별로 최대 충전 전류를 판단할 수 있다. 예를 들어, 1구간의 최대 충전 전류는 17A일 수 있다. 또한, 2구간의 최대 충전 전류는 15A일 수 있다. 또한, 3구간의 최대 충전 전류는 10A일 수 있다. 또한, 4구간의 최대 충전 전류는 5A일 수 있다. 또한, 5구간의 최대 충전 전류는 2A일 수 있다.Additionally, the charging time estimation device according to an embodiment of the present invention can determine the maximum charging current for each SOC section. For example, the maximum charging current in one section may be 17A. Additionally, the maximum charging current in
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 충전 시간 추정 장치는, 이차 전지의 SOC가 0% 로부터 100%까지 증가하는 과정에서, 각 SOC 구간별로 충전 전류를 판단할 수 있다. 예를 들어, 충전 전류는, 각 SOC 구간의 최대 충전 전류와 현재 충전 전류 중 작은 값일 수 있다. 예를 들어, 도 3의 그래프의 A상황에서, 1구간의 최대 충전 전류는 17A이고, 현재 충전 전류는 20A일 수 있다. 이 경우, A 상황의 충전 전류는 17A일 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 충전 시간 추정 장치는, 실시간으로 현재 충전 전류와 최대 충전 전류를 비교하여 현재 충전 전류와 최대 충전 전류 중 작은 값을 충전 전류로 판단할 수 있다.Additionally, the charging time estimation device according to an embodiment of the present invention can determine the charging current for each SOC section while the SOC of the secondary battery increases from 0% to 100%. For example, the charging current may be the smaller of the maximum charging current and the current charging current in each SOC section. For example, in situation A of the graph of FIG. 3, the maximum charging current in one section may be 17A, and the current charging current may be 20A. In this case, the charging current in situation A may be 17A. Additionally, the charging time estimation device according to an embodiment of the present invention can compare the current charging current and the maximum charging current in real time and determine the smaller value of the current charging current and the maximum charging current as the charging current.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 충전 시간 추정 장치는, 각 SOC 구간별 용량을 추정할 수 있다. 예를 들어, 도 3의 그래프에서, 1구간의 용량은, SOC가 0% 내지 60%의 범위를 가질 때 1구간의 용량이 0Ah 내지 20Ah의 범위를 가지므로, 1구간의 용량은 20Ah일 수 있다. 또한, 2구간의 용량은, SOC가 60% 내지 80%의 범위를 가질 때 2구간의 용량이 20Ah 내지 27Ah의 범위를 가지므로, 2구간의 용량은 7Ah일 수 있다. 또한, 3구간의 용량은, SOC가 80% 내지 90%의 범위를 가질 때 3구간의 용량이 27Ah 내지 30Ah의 범위를 가지므로, 3구간의 용량은 3Ah일 수 있다. 또한, 4구간의 용량은, SOC가 90% 내지 97%의 범위를 가질 때 4구간의 용량이 30Ah 내지 33Ah의 범위를 가지므로, 4구간의 용량은 3Ah일 수 있다. 또한, 5구간의 용량은, SOC가 97% 내지 100%의 범위를 가질 때 5구간의 용량이 33Ah 내지 35Ah의 범위를 가지므로, 5구간의 용량은 2Ah일 수 있다. Additionally, the charging time estimation device according to an embodiment of the present invention can estimate the capacity for each SOC section. For example, in the graph of Figure 3, the capacity of
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 충전 시간 추정 장치는, 각 SOC 구간별 용량을 현재 충전 전류 및 최대 충전 전류 중 작은 값으로 나누어 구간 충전 시간을 연산할 수 있다. 예를 들어, 도 3의 그래프에서, 본 발명의 일 실시예에 따른 충전 시간 추정 장치는, SOC 30%인 A지점으로부터 SOC 100%로 이차 전지가 만충전 될 때까지의 충전 시간을 추정할 수 있다. 예를 들어, 이차 전지로 공급되는 현재 충전 전류는 일정하게 20A인 것으로 가정하도록 한다. 이 경우, 1구간의 구간 충전 시간은, A지점에서 1구간의 남은 용량인 10Ah를 17A로 나눈 값일 수 있다. 또한, 2구간의 구간 충전 시간은, 2구간의 용량인 7Ah를 15A로 나눈 값일 수 있다. 또한, 3구간의 구간 충전 시간은, 3구간의 용량인 3Ah를 10A로 나눈 값일 수 있다. 또한, 4구간의 구간 충전 시간은, 4구간의 용량인 3Ah를 5A로 나눈 값일 수 있다. 또한, 5구간의 구간 충전 시간은, 5구간의 용량인 2Ah를 2A로 나눈 값일 수 있다.Additionally, the charging time estimation device according to an embodiment of the present invention can calculate the section charging time by dividing the capacity of each SOC section by the smaller of the current charging current and the maximum charging current. For example, in the graph of FIG. 3, the charging time estimation device according to an embodiment of the present invention can estimate the charging time from point A at
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 충전 시간 추정 장치는, 각 구간 충전 시간을 합하여 이차 전지의 충전 시간을 추정할 수 있다. 예를 들어, 도 3의 그래프에서, 1구간의 구간 충전 시간, 2구간의 구간 충전 시간, 3구간의 구간 충전 시간, 4구간의 구간 충전 시간 및 5구간의 구간 충전 시간을 모두 합하여 이차 전지의 충전 시간을 추정할 수 있다.Additionally, the charging time estimation device according to an embodiment of the present invention can estimate the charging time of the secondary battery by adding up the charging time of each section. For example, in the graph of FIG. 3, the section charging time of
이와 같은 구성을 통해, 본 발명의 일 실시예에 따른 충전 시간 추정 장치는, 이차 전지가 충전되어 SOC값이 변화되어가는 과정에서, SOC 구간의 개수 및 각 SOC 구간별 용량을 판단하여 정확한 이차 전지의 충전 시간을 추정할 수 있는 장점이 있다.Through this configuration, the charging time estimation device according to an embodiment of the present invention determines the number of SOC sections and the capacity of each SOC section in the process of changing the SOC value as the secondary battery is charged to accurately determine the secondary battery. It has the advantage of being able to estimate the charging time.
이와 같은 구성을 통해, 본 발명의 일 실시예에 따른 충전 시간 추정 장치는, 이차 전지가 충전되어 SOC값이 변화되어가는 과정에서, 각 SOC 구간의 충전 전류를 각각 연산하여 정확한 이차 전지의 충전 시간을 추정할 수 있는 장점이 있다.Through this configuration, the charging time estimation device according to an embodiment of the present invention calculates the charging current of each SOC section in the process of changing the SOC value as the secondary battery is charged to provide an accurate charging time for the secondary battery. There is an advantage in being able to estimate .
본 발명에 따른 배터리 충전 시간 추정 장치는, BMS에 적용될 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 BMS는, 상술한 본 발명에 따른 충전 시간 추정 장치를 포함할 수 있다. 이러한 구성에 있어서, 본 발명에 따른 충전 시간 추정 장치의 각 구성요소 중 적어도 일부는, 종래 BMS에 포함된 구성의 기능을 보완하거나 추가함으로써 구현될 수 있다. 예를 들어, 본 발명에 따른 충전 시간 추정 장치의 각 구성 요소는, BMS(Battery Management System)의 구성 요소로서 구현될 수 있다.The battery charging time estimation device according to the present invention can be applied to BMS. That is, the BMS according to the present invention may include the charging time estimation device according to the present invention described above. In this configuration, at least some of the components of the charging time estimation device according to the present invention can be implemented by supplementing or adding functions of the components included in the conventional BMS. For example, each component of the charging time estimation device according to the present invention may be implemented as a component of a BMS (Battery Management System).
또한, 본 발명에 따른 충전 시간 추정 장치는, 배터리 팩에 구비될 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 배터리 팩은, 상술한 본 발명에 따른 충전 시간 추정 장치를 포함할 수 있다. 여기서, 배터리 팩은, 하나 이상의 이차 전지, 상기 충전 시간 추정 장치, 전장품(BMS나 릴레이, 퓨즈 등 구비) 및 케이스 등을 포함할 수 있다.Additionally, the charging time estimation device according to the present invention may be provided in a battery pack. That is, the battery pack according to the present invention may include the charging time estimation device according to the present invention described above. Here, the battery pack may include one or more secondary batteries, the charging time estimation device, electrical components (equipped with a BMS, relay, fuse, etc.), and a case.
도 4는, 본 발명의 일 실시예에 따른 충전 시간 추정 방법을 개략적으로 나타내는 순서도이다. 도 4에서, 각 단계의 수행 주체는, 앞서 설명한 본 발명에 따른 충전 시간 추정 장치의 각 구성요소라 할 수 있다.Figure 4 is a flowchart schematically showing a charging time estimation method according to an embodiment of the present invention. In Figure 4, the subject performing each step can be said to be each component of the charging time estimation device according to the present invention described above.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 충전 시간 추정 방법은, 측정 단계(S100), 각 SOC 구간별 용량 추정 단계(S110) 및 충전 시간 추정 단계(S120)를 포함한다.As shown in FIG. 4, the charging time estimation method according to an embodiment of the present invention includes a measurement step (S100), a capacity estimation step for each SOC section (S110), and a charging time estimation step (S120).
먼저, 측정 단계(S100)에서는, 상기 이차 전지의 전압, 전류 및 온도 중 적어도 하나 이상을 측정할 수 있다. 이어서, 각 SOC 구간별 용량 추정 단계(S110)에서는, 상기 측정 단계에 의해 측정된 상기 이차 전지의 전압, 전류 및 온도 중 적어도 하나 이상을 수신하고, 상기 이차 전지의 전압, 전류 및 온도 중 적어도 하나 이상을 기초로 상기 이차 전지의 SOC를 추정할 수 있다. 또한, 상기 이차 전지의 온도값 및 SOC값 중 적어도 하나 이상을 기초로 만충전부터 만방전 될 때까지의 SOC를 복수의 SOC 구간으로 나누어 나열하고, 각 SOC 구간마다 상응하는 최대 충전 전류를 판단하며, 각 SOC 구간별 용량을 추정할 수 있다. 이어서, 충전 시간 추정 단계(S120)에서는, 각 SOC 구간별 용량을 현재 충전 전류 또는 상기 최대 충전 전류로 나누어 구간 충전 시간을 연산하며, 상기 구간 충전 시간을 기초로 상기 이차 전지의 충전 시간을 추정할 수 있다.First, in the measurement step (S100), at least one of voltage, current, and temperature of the secondary battery can be measured. Subsequently, in the capacity estimation step for each SOC section (S110), at least one of the voltage, current, and temperature of the secondary battery measured by the measurement step is received, and at least one of the voltage, current, and temperature of the secondary battery is received. Based on the above, the SOC of the secondary battery can be estimated. In addition, based on at least one of the temperature value and SOC value of the secondary battery, the SOC from full charge to full discharge is divided into a plurality of SOC sections, and the corresponding maximum charging current is determined for each SOC section, Capacity for each SOC section can be estimated. Next, in the charging time estimation step (S120), the section charging time is calculated by dividing the capacity of each SOC section by the current charging current or the maximum charging current, and the charging time of the secondary battery is estimated based on the section charging time. You can.
바람직하게는, 본 발명의 일 실시예에 따른 충전 시간 추정 단계(S120)에서는, 각 SOC 구간별 용량을 상기 현재 충전 전류 및 상기 최대 충전 전류 중 작은 값으로 나누어 상기 구간 충전 시간을 연산할 수 있다.Preferably, in the charging time estimation step (S120) according to an embodiment of the present invention, the section charging time can be calculated by dividing the capacity for each SOC section by the smaller of the current charging current and the maximum charging current. .
바람직하게는, 본 발명의 일 실시예에 따른 충전 시간 추정 단계(S120)에서는, 각 구간 충전 시간을 합하여 상기 이차 전지의 충전 시간을 추정할 수 있다.Preferably, in the charging time estimation step (S120) according to an embodiment of the present invention, the charging time of the secondary battery can be estimated by adding the charging time of each section.
바람직하게는, 본 발명의 일 실시예에 따른 충전 시간 추정 단계(S120)에서는, 각 SOC 구간에 일대일로 대응하는 상기 현재 충전 전류 및 상기 최대 충전 전류 중 작은 값으로 각 SOC 구간별 용량을 나누어 상기 구간 충전 시간을 연산할 수 있다.Preferably, in the charging time estimation step (S120) according to an embodiment of the present invention, the capacity for each SOC section is divided by the smaller of the current charging current and the maximum charging current corresponding to each SOC section on a one-to-one basis. The section charging time can be calculated.
바람직하게는, 본 발명의 일 실시예에 따른 SOC 추정 단계(S110)에서는, 상기 모니터링부로부터 상기 이차 전지의 전압, 전류 및 온도 중 적어도 하나 이상을 수신하고, 상기 이차 전지의 전압, 전류 및 온도 중 적어도 하나 이상을 기초로 상기 이차 전지의 SOH를 추정할 수 있다.Preferably, in the SOC estimation step (S110) according to an embodiment of the present invention, at least one of the voltage, current, and temperature of the secondary battery is received from the monitoring unit, and the voltage, current, and temperature of the secondary battery are received. The SOH of the secondary battery can be estimated based on at least one of the following.
이어서, 본 발명의 일 실시예에 따른 충전 시간 추정 단계(S120)에서는, 상기 모니터링부로부터 상기 이차 전지의 SOH값을 수신하고, 상기 이차 전지의 현재 온도값에 해당하는 상기 SOC 구간에 상기 이차 전지의 상기 SOH값을 곱하여 상기 SOC 구간을 판단할 수 있다.Next, in the charging time estimation step (S120) according to an embodiment of the present invention, the SOH value of the secondary battery is received from the monitoring unit, and the secondary battery is stored in the SOC section corresponding to the current temperature value of the secondary battery. The SOC section can be determined by multiplying the SOH value.
또한, 상기 제어 로직이 소프트웨어로 구현될 때, 프로세서는 프로그램 모듈의 집합으로 구현될 수 있다. 이때, 프로그램 모듈은 메모리 장치에 저장되고 프로세서에 의해 실행될 수 있다.Additionally, when the control logic is implemented as software, the processor may be implemented as a set of program modules. At this time, the program module may be stored in the memory device and executed by the processor.
또한, 프로세서의 다양한 제어 로직들은 적어도 하나 이상이 조합되고, 조합된 제어 로직들은 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드 체계로 작성되어 컴퓨터가 읽을 수 있는 접근이 가능한 것이라면 그 종류에 특별한 제한이 없다. 일 예시로서, 상기 기록 매체는, ROM, RAM, 레지스터, CD-ROM, 자기 테이프, 하드 디스크, 플로피디스크 및 광 데이터 기록장치를 포함하는 군에서 선택된 적어도 하나 이상을 포함한다. 또한, 상기 코드 체계는 네트워크로 연결된 컴퓨터에 분산되어 저장되고 실행될 수 있다. 또한, 상기 조합된 제어 로직들을 구현하기 위한 기능적인 프로그램, 코드 및 세그먼트들은 본 발명이 속하는 기술분야의 프로그래머들에 의해 용이하게 추론될 수 있다.In addition, at least one of the various control logics of the processor is combined, and the types of the combined control logic are not particularly limited as long as they are written in a computer-readable code system and can be accessed in a computer-readable manner. As an example, the recording medium includes at least one selected from the group including ROM, RAM, register, CD-ROM, magnetic tape, hard disk, floppy disk, and optical data recording device. Additionally, the code system can be distributed, stored and executed on computers connected to a network. Additionally, functional programs, codes, and segments for implementing the combined control logics can be easily deduced by programmers in the technical field to which the present invention pertains.
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.As described above, although the present invention has been described with limited examples and drawings, the present invention is not limited thereto, and the technical idea of the present invention and the following will be understood by those skilled in the art to which the present invention pertains. Of course, various modifications and variations are possible within the scope of equivalence of the patent claims to be described.
10: 셀 어셈블리
30: 외부 장치
50: 차량 부하
100: 모니터링부
110: 전류 센서
200: 추정부
300: 프로세서
400: 메모리 디바이스10: Cell assembly
30: external device
50: Vehicle load
100: Monitoring unit
110: current sensor
200: Estimation department
300: processor
400: memory device
Claims (11)
상기 이차 전지의 전압 및 전류 중 적어도 하나 이상을 측정하도록 구성된 모니터링부;
상기 모니터링부로부터 상기 이차 전지의 전압 및 전류 중 적어도 하나 이상을 수신하고, 상기 이차 전지의 전압 및 전류 중 적어도 하나 이상을 기초로 상기 이차 전지의 SOC를 추정하도록 구성된 추정부; 및
상기 모니터링부로부터 상기 이차 전지의 현재 충전 전류를 수신하고, 상기 추정부로부터 상기 이차 전지의 SOC를 수신하여, 만충전부터 만방전 될 때까지의 SOC를 복수의 SOC 구간으로 나누어 나열하고, 각 SOC 구간마다 상응하는 최대 충전 전류를 판단하며, 각 SOC 구간별 용량을 추정하고, 상기 각 SOC 구간별 용량을 상기 현재 충전 전류 또는 상기 최대 충전 전류로 나누어 구간 충전 시간을 연산하며, 상기 구간 충전 시간을 기초로 상기 이차 전지의 충전 시간을 추정하도록 구성된 프로세서를 포함하고,
상기 프로세서는, 상기 만충전부터 상기 만방전 될 때까지의 SOC를 상기 이차 전지의 SOH를 고려하여 상기 복수의 SOC 구간으로 나누도록 구성된 것을 특징으로 하는 충전 시간 추정 장치.
In the device for estimating the charging time of a secondary battery,
a monitoring unit configured to measure at least one of voltage and current of the secondary battery;
an estimation unit configured to receive at least one of the voltage and current of the secondary battery from the monitoring unit and estimate the SOC of the secondary battery based on at least one of the voltage and current of the secondary battery; and
Receives the current charging current of the secondary battery from the monitoring unit, receives the SOC of the secondary battery from the estimation unit, divides the SOC from full charge to full discharge into a plurality of SOC sections, and lists each SOC section. The corresponding maximum charging current is determined for each SOC section, the capacity for each SOC section is estimated, the section charging time is calculated by dividing the capacity for each SOC section by the current charging current or the maximum charging current, and the section charging time is based on the section charging time. and a processor configured to estimate the charging time of the secondary battery,
The processor is configured to divide the SOC from full charge to full discharge into the plurality of SOC sections in consideration of the SOH of the secondary battery.
상기 모니터링부는, 전압, 전류 및 온도 중 적어도 하나 이상을 측정하도록 구성되고,
상기 추정부는, 상기 모니터링부로부터 상기 이차 전지의 전압, 전류 및 온도 중 적어도 하나 이상을 수신하고, 상기 이차 전지의 전압, 전류 및 온도 중 적어도 하나 이상을 기초로 상기 이차 전지의 SOC를 추정하며,
상기 프로세서는, 상기 모니터링부로부터 상기 이차 전지의 현재 충전 전류 및 온도 중 적어도 하나 이상을 수신하고, 상기 SOC 및 온도 중 적어도 하나 이상을 기초로 만충전부터 만방전 될 때까지의 SOC를 복수의 SOC 구간으로 나누어 나열하는 것을 특징으로 하는 충전 시간 추정 장치.
According to paragraph 1,
The monitoring unit is configured to measure at least one of voltage, current, and temperature,
The estimation unit receives at least one of the voltage, current, and temperature of the secondary battery from the monitoring unit, and estimates the SOC of the secondary battery based on at least one of the voltage, current, and temperature of the secondary battery,
The processor receives at least one of the current charging current and temperature of the secondary battery from the monitoring unit, and calculates the SOC from full charge to full discharge based on at least one of the SOC and temperature into a plurality of SOC sections. A charging time estimation device characterized in that it is divided into and listed.
상기 프로세서는, 상기 각 SOC 구간별 용량을 상기 현재 충전 전류 및 상기 최대 충전 전류 중 작은 값으로 나누어 상기 구간 충전 시간을 연산하는 것을 특징으로 하는 충전 시간 추정 장치.
According to paragraph 1,
The processor calculates the section charging time by dividing the capacity of each SOC section by the smaller of the current charging current and the maximum charging current.
상기 프로세서는, 각 구간 충전 시간을 합하여 상기 이차 전지의 충전 시간을 추정하도록 구성된 것을 특징으로 하는 충전 시간 추정 장치.
According to paragraph 3,
The processor is configured to estimate the charging time of the secondary battery by adding up the charging time of each section.
상기 프로세서는, 각 SOC 구간에 일대일로 대응하는 상기 현재 충전 전류 및 상기 최대 충전 전류 중 작은 값으로 각 SOC 구간별 용량을 나누어 상기 구간 충전 시간을 연산하도록 구성된 것을 특징으로 하는 충전 시간 추정 장치.
According to paragraph 3,
The processor is configured to calculate the section charging time by dividing the capacity for each SOC section by the smaller of the current charging current and the maximum charging current corresponding to each SOC section on a one-to-one basis.
상기 추정부는, 상기 모니터링부로부터 상기 이차 전지의 전압, 전류 및 온도 중 적어도 하나 이상을 수신하고, 상기 이차 전지의 전압, 전류 및 온도 중 적어도 하나 이상을 기초로 상기 이차 전지의 SOH를 추정하도록 구성된 것을 특징으로 하는 충전 시간 추정 장치.
According to paragraph 1,
The estimation unit is configured to receive at least one of the voltage, current, and temperature of the secondary battery from the monitoring unit, and to estimate the SOH of the secondary battery based on at least one of the voltage, current, and temperature of the secondary battery. A charging time estimation device characterized in that.
상기 프로세서는, 상기 모니터링부로부터 상기 이차 전지의 SOH값을 수신하고, 상기 이차 전지의 현재 온도값에 해당하는 상기 SOC 구간에 상기 이차 전지의 상기 SOH값을 곱하여 상기 SOC 구간을 판단하도록 구성된 것을 특징으로 하는 충전 시간 추정 장치.
According to clause 6,
The processor is configured to receive the SOH value of the secondary battery from the monitoring unit and determine the SOC section by multiplying the SOC section corresponding to the current temperature value of the secondary battery by the SOH value of the secondary battery. A charging time estimation device.
상기 이차 전지의 만충전부터 만방전 될 때까지의 SOC를 상기 이차 전지의 온도를 기초로 복수의 SOC 구간으로 나누어 미리 저장하고, 미리 저장된 SOC 구간마다 상응하는 최대 충전 전류를 미리 저장하도록 구성된 메모리 디바이스
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 충전 시간 추정 장치.
According to paragraph 1,
A memory device configured to pre-store the SOC from fully charged to fully discharged of the secondary battery into a plurality of SOC sections based on the temperature of the secondary battery, and to pre-store the maximum charging current corresponding to each pre-stored SOC section.
A charging time estimation device further comprising:
A BMS including a charging time estimation device according to any one of claims 1 to 8.
A battery pack including the charging time estimation device according to any one of claims 1 to 8.
상기 이차 전지의 전압, 전류 및 온도 중 적어도 하나 이상을 측정하는 단계;
상기 측정 단계에 의해 측정된 상기 이차 전지의 전압, 전류 및 온도 중 적어도 하나 이상을 수신하고, 상기 이차 전지의 전압, 전류 및 온도 중 적어도 하나 이상을 기초로 상기 이차 전지의 SOC를 추정하고, 만충전부터 만방전될 때까지의 SOC를 복수의 SOC 구간으로 나누어 나열하고, 각 SOC 구간마다 상응하는 최대 충전 전류를 판단하며, 각 SOC 구간별 용량을 추정하는 단계; 및
상기 각 SOC 구간별 용량을 현재 충전 전류 또는 상기 최대 충전 전류로 나누어 구간 충전 시간을 연산하며, 상기 구간 충전 시간을 기초로 상기 이차 전지의 충전 시간을 추정하는 단계를 포함하고,
상기 각 SOC 구간별 용량을 추정하는 단계는,
상기 만충전부터 상기 만방전될 때까지의 SOC를 상기 이차 전지의 SOH를 고려하여 상기 복수의 SOC 구간으로 나누는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 충전 시간 추정 방법.In a method of estimating the charging time of a secondary battery,
measuring at least one of voltage, current, and temperature of the secondary battery;
Receive at least one of the voltage, current, and temperature of the secondary battery measured by the measurement step, estimate the SOC of the secondary battery based on at least one of the voltage, current, and temperature of the secondary battery, and fully charge the battery. Dividing the SOC from before until full discharge into a plurality of SOC sections, determining the corresponding maximum charging current for each SOC section, and estimating the capacity for each SOC section; and
Calculating section charging time by dividing the capacity for each SOC section by the current charging current or the maximum charging current, and estimating the charging time of the secondary battery based on the section charging time,
The step of estimating the capacity for each SOC section is,
A charging time estimation method comprising dividing the SOC from full charge to full discharge into the plurality of SOC sections by considering the SOH of the secondary battery.
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