KR20030038992A - Battery state of charge presumed method of battery management system for electric vehicle - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A method is provided to be capable of compensating a current state-of-charge(SOC) estimation value at a real time by estimating an exact SOC of a battery from a relationship of a battery voltage and the SOC. CONSTITUTION: A discharge current, a voltage and a temperature are measured through a current sensor, a voltage sensor and a temperature sensor(S201). Adjusted is a parameter needed for SOC estimation by a voltage characteristic with respect to a battery discharge current(S202). A SOC is estimated using a Peukert equation with respect to a battery discharge current measured through the current sensor(S203). If the SOC estimation is completed, whether the measured discharge current is included in an appointed current region is judged(S204). If so, an IV check value is increased by '1'(S205), and whether the increased IV check value is over an appointed value is judged(S206). If so, the SOC estimation value is compensated using an SOC compensation estimation curve with respect to a constant discharge current(S207). If compensating of the SOC estimation value is completed, the IV check value is reset(S208) and the compensated SOC is displayed(S210).

Description

전기자동차용 전지관리시스템의 배터리 충전상태 추정 방법{Battery state of charge presumed method of battery management system for electric vehicle} Battery charging state of the electric vehicle battery management system for estimating method {Battery state of charge presumed method of battery management system for electric vehicle}

본 발명은 전기자동차용 전지관리시스템(Battery Management System: BMS)의배터리 충전상태(State Of Charge: SOC; 이하, SOC라 한다) 추정 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 배터리의 방전전류에 대한 배터리 전압대 SOC 특성곡선으로부터 배터리의 충전상태를 추정하여 현재의 충전상태 추정치를 보상할 수 있도록 한 전기자동차용 전지관리시스템의 배터리 충전상태 추정 방법에 관한 것이다. The present invention is an electric vehicle battery management system: a battery state of charge of the (Battery Management System BMS):; battery for the discharge current, and more particularly a battery related to a method for estimating (State Of Charge SOC hereinafter, SOC) voltage for estimating the state of charge of the battery SOC from the characteristic curves relates to a method for estimating battery state of charge of the electric vehicle battery management system to compensate for the estimate of the current state of charge.

최근의 자동차 개발 추세는 대기오염에 심각한 영향을 주고 있는 현재의 가솔린이나 중유를 주연료로 사용하여 동력을 얻도록 된 차량 대신에 공해발생이 적은 차량을 개발하기 위하여 많은 연구가 이루어지고 있는 바, 그 중 하나로서 전력에 의하여 움직이는 전기자동차의 개발에 많은 노력을 기울이고 있다. In vehicle development trends in recent years it is getting a lot of research done to develop a small car pollution instead of the car to get the power using the current gasoline or fuel oil, which give a serious impact on air pollution as the main fuel Bar as one of them it has been devoting a lot of effort into the development of electric vehicles driven on by power.

전기자동차는 구동연료로서 대개 충전가능한 2차전지인 배터리(battery)를 사용하고 있으며, 배터리에서 출력되는 전원으로 동력발생장치를 구동시키고 이를 동력전달장치를 통해 구동휠로 전달하여 구동휠을 회전시키므로써 전기자동차를 구동시킨다. Electric vehicles are using usually a chargeable secondary battery connections battery (battery) as a driving fuel, to write because the power output from the battery drives the power generating device and transferred to a driving wheel them through the power train to rotate the drive wheel to drive the electric vehicle.

이러한 충전가능한 2차전지의 하나인 배터리는 대용량이고 충전 및 방전 성능이 좋은 이유로 전기자동차 등 각종 기기의 전지로서 주목받고 있다. One of the battery of such a chargeable secondary battery has received attention as a large-capacity battery of various devices such as electric cars and for good reason charge and discharge performance. 상기 배터리를 에너지원으로 하는 기기, 예를 들면 전기자동차에 있어서 배터리의 남아 있는 잔류용량을 실시간으로 검출하는 것이 중요하다. To detect the remaining capacity of the battery remaining in the device, for example an electric vehicle that the batteries as an energy source in real time is important.

그래서, 종래에는 전기자동차용 전지관리시스템에서 방전개시점으로부터 배터리의 방전전류, 온도 및 전압을 수시로 검출하여 배터리의 충전상태를 추정한다. So, in the prior art, from time to time to detect the discharge current, temperature and voltage of the battery from the room in the deployment time of the battery management system for an electric vehicle and estimates the state of charge of the battery. 이때, 전기자동차용 전지관리시스템에서는 방전개시시의 퓨커트(Peukert) 방정식에 의해 구한 배터리의 초기 사용 가능용량에서 측정된 방전전류를 시간에 대해 적분하여 구한 현재시점까지 사용한 배터리 사용 가능용량을 빼므로써 SOC를 추정한다. At this time, the electric vehicle battery management system for release the determined available with up to the present time the battery capacity to the discharge current measured at the initial available capacity of the battery integrated in time determined by the Wallis cut (Peukert) equation at the start of the discharge meurosseo estimates the SOC. 이와 같이, 배터리의 SOC를 추정하므로써 전기자동차의 배터리 충전을 적절한 시기에 실시할 수 있다. In this way, it is possible By estimating the SOC of the battery to be subjected to charge the battery of the electric vehicle at the right time.

그러나, 종래의 방법에서는 방전전류의 측정시 생기는 오차를 시간에 따라 적분하기 때문에 시간이 지남에 따라 오차가 커지는 단점이 있다. However, since the error occurs during the measurement of the discharge current in the conventional method to the integral over time, it would still suffer from large error with time. 따라서, 이 오차를 최소화하기 위해서는 방전전류의 측정주기를 짧게 하거나 회로를 정밀하게 설계 해야 하는 어려움이 있다. Therefore, in order to minimize this error it is difficult to be shortened or precisely design a circuit for measuring the period of the discharge current.

이에, 본 발명의 목적은 배터리의 방전전류에 대한 배터리 전압대 SOC 특성곡선으로부터 정확한 배터리의 SOC를 추정하므로써 현재의 SOC 추정치를 실시간으로 보상할 수 있도록 한 전기자동차용 전지관리시스템의 배터리 충전상태 추정 방법을 제공하는데 있다. Therefore, an object of the present invention is estimated battery charge state of the electric vehicle battery management system for By estimating the SOC of the correct battery from a battery voltage versus SOC characteristic curve for the discharge current of the battery to compensate for the current SOC estimate in real-time there is provided a method.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 전기자동차용 전지관리시스템의 배터리 충전상태 추정 방법은 전류센서, 전압센서 및 온도센서를 통하여 배터리의 방전전류, 전압 및 온도를 측정하는 단계와, 배터리 방전전류에 대한 전압 특성에 의한 SOC 추정에 필요한 매개변수를 조정하는 단계와, 상기 전류센서를 통하여 측정된 배터리의 방전전류(I b )에 대해 퓨커트(Peukert) 방정식을 이용하여 SOC를 추정하는 단계와, 상기 SOC의 추정이 완료되면, 전류센서를 통하여 측정된 방전전류가 지정된 전류영역(C/n) 안에 포함되는지를 판단하는 단계와, 상기 측정된 방전전류가 지정된 전류영역 안에 포함되면, IV 체크값(IV_Chk)을 1 증가시킨다음, 증가된 IV 체크값이 지정된 값 이상인지를 판단하는 단계와, 상기 IV 체크값이 지정된 값 이상이면, 일정한 Estimating battery charge status method for an electric vehicle, the battery management system according to the present invention to achieve the above object is the method of measuring the discharge current, voltage and temperature of the battery through a current sensor, voltage sensor and temperature sensor, battery adjusting a parameter required for the SOC estimation based on voltage characteristics of the discharge current and, using a fuser cut (Peukert) equation for the discharge current (I b) of the measured battery via the current sensor for estimating the SOC When the step and the complete estimate of the SOC, and determining whether the discharge current measured by a current sensor included in the specified current zone (C / n), when contained in the measured discharge current is a specified current region, If the check value IV (IV_Chk) was increased, and then, determining whether the check value is increased IV than the specified value and the check value IV is more than a specified value, a constant 전전류에 대한 SOC 보상 추정곡선을 이용하여 SOC 추정치를 보상하는 단계, 및 상기 SOC 추정치에 대한 보상이 완료되면, 상기 IV 체크값(IV_Chk)을 초기화하고, 보상이 완료된 SOC를 표시하는 단계를 포함한다. Compensating the SOC estimated using the SOC compensation estimated curve for the entire electric current, and comprising the step of when the compensation is done on the SOC estimate, initializing the IV check value (IV_Chk), and displays the SOC compensation is complete do.

도 1은 일반적인 전기자동차의 배터리 충전상태 추정회로를 나타낸 블럭도. 1 is a block diagram showing the estimation battery charge circuit of a typical electric vehicle.

도 2는 본 발명에 따른 전기자동차용 전지관리시스템의 배터리 충전상태 추정 방법의 흐름도. Figure 2 is a flow diagram of a method of estimating charged state battery electric vehicle battery management system according to the present invention.

도 3은 여러 방전전류에 대한 배터리 전압의 변화곡선. Figure 3 is a variation curve of the battery voltage for the different discharge currents.

도 4는 방전전류에 따른 전압에 대한 SOC 보상 추정곡선. Figure 4 is estimated SOC compensation curve for the voltage corresponding to the discharge current.

도 5는 여러 온도 T에 따른 전압에 대한 SOC 보상 추정곡선. 5 is estimated SOC compensation curve for the voltage corresponding to the various temperatures T.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 * * Description of the Related Art *

10 : 배터리부 20 : 온도센서부 10: battery unit 20: a temperature sensor

30 : 부하 40 : 전류센서부 30: load 40: the current sensor unit

50 : 전지관리시스템 51 : 전압센서부 50: battery management system 51: voltage sensor

52 : A/D 컨버터 53 : 논리연산부 52: A / D converters 53: a logical operation unit

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세하게 설명하고자 한다. With reference to the accompanying drawings, the invention will be described in detail.

도 1은 일반적인 전기자동차의 배터리 충전상태 추정회로를 나타낸 블럭도이고, 도 2는 본 발명에 따른 전기자동차용 전지관리시스템의 배터리 충전상태 추정 방법의 흐름도이다. 1 is a block diagram showing the estimation battery charge circuit of a typical electric vehicle, and Fig 2 is a flow diagram of a method of estimating charged state battery electric vehicle battery management system according to the present invention.

이들 도면을 참조하여 설명하면, 배터리 충전상태 추정회로는 배터리부(10)의 전원이 부하(30)에 공급되고, 배터리부(10)와 접속된 온도센서부(20)에서 배터리의 온도를 측정하고, 배터리부(10)의 출력단에 접속된 전류센서부(40)가 상기 배터리부(10)의 방전전류량을 검출하는 구조로 이루어진다. Referring to these figures, the battery state of charge estimation circuit measures the temperature of the battery from the temperature sensor unit 20 connected to the battery unit 10, the load is supplied to the 30 and battery section 10, the power of the and it made the current sensing part 40 connected to the output terminal of the battery section 10 is a structure for detecting the discharge current of the battery unit (10).

또한, 상기 배터리부(10)와 접속된 전지관리시스템(50)의 논리연산부(53)는 온도센서부(20) 및 전류센서부(40)에서 측정된 배터리의 온도 및 방전전류와, 내부에 구비된 전압센서부(51)에서 측정한 배터리 모듈의 전압을 바탕으로 배터리의 SOC를 추정한다. Further, with the battery unit 10, the logical operation unit 53 of the battery management system 50 connected to the temperature sensor unit 20 and the current sensor 40, a temperature and discharge current of the measured battery from, the interior based on the voltage of a battery module having a voltage measured at the sensor section 51 estimates the SOC of the battery.

이때, 상기 배터리부(10)의 배터리는 병렬로 연결되어 있고, 부하(30)는 배터리부(10)의 전원을 공급받아 구동하는 주행모터, 윈도우와이퍼, 방향지시기, 램프 등을 포함한다. At this time, the battery of the battery unit 10 is connected in parallel, the load 30 includes a driving motor, a window wiper, direction indicator, such as a lamp driven when supplied with power of the battery unit (10).

도 3은 여러 방전전류(C/n 1 , C/n 2 , C/n 3 )에 대한 배터리 전압의 변화곡선을 보인 것으로, 방전시간(hour)이 경과할 경우 어느 정도 완만하게 전압이 하강하다가 배터리의 방전이 완료되어 종지전압에 도달하면 더 이상 전압이 하강하지 않는다. 3 is to some extent while gently voltage drops When as shown the variation curve of the battery voltage for different discharge current (C / n 1, C / n 2, C / n 3), a discharge time (hour) has passed When the discharging of the battery is complete reaches a termination voltage is not more than the voltage is lowered.

상기 전류센서부(40)에서 배터리의 방전전류를 측정하고, 상기 전압센서부(40)는 방전전류에 따른 배터리 전압의 변화를 측정한다. Measuring the discharge current of the battery, and in the current sensor unit 40, the voltage sensor 40 measures the change in the battery voltage in accordance with the discharge current.

전기자동차는 방전 시에 배터리의 SOC를 방전전류의 시간에 의한 적분치를 이용하여 추정한다. Electric vehicles are estimated using the integral value of the SOC of the battery at the time of the discharge current during discharging. 이때, 상기 전류센서부(40)에서 방전전류를 측정할 경우 센서에 의한 미세한 오차와 A/D 컨버터(52)에서 아날로그 신호를 디지털 신호로 전환하는 과정에서 계산오차가 발생한다. At this time, the calculation error occurs in the process of converting an analog signal into a digital signal from the fine error and the A / D converter 52 by the sensor when measuring the discharge current from the current sensing part 40. 이 측정오차와 계산오차를 가진 전류를 시간에 대해 적분해서 방전전류량을 계산하므로 시간이 지남에 따라 오차가 커진다. By integrating the current with respect to the measurement error and the calculated error in time it calculates the discharge amount of current the larger the error over time. 따라서, 전기자동차 운행 초기보다 운행을 오래한 후가 배터리 충전상태 추정한 값과 실제 충전상태의 오차가 커진다. Therefore, the larger the error of the electric vehicle battery charging station, the status after initial longer than the station estimated value and the actual charge status.

따라서, 이를 보상하기 위해서 전기자동차의 운행 중에 일정한 오차 내의 방전전류 I b (C/n-α≤I b ≤C/n+α, C:배터리 용량전류, n:자연수)가 일정한 시간, 예를 들면 5초 이내에 측정되면 도 4와 같은 방전전류 C/n에 대한 배터리 전압대 SOC 보상 추정곡선으로부터 배터리의 충전상태를 추정하여 현재의 SOC 추정치를 보상한다. Accordingly, the allowable error in the discharge during operation of the electric vehicle current I b in order to compensate for a constant time, for example, (C / n-α≤I b ≤C / n + α, C: natural number: current battery capacity, n) g estimating charged state of a battery from the battery voltage versus SOC estimation compensation curve for the discharge current C / n as shown in Fig. 4 when measured within 5 seconds to compensate for the current SOC estimate.

도 4는 방전전류, 즉 배터리 전압의 변화에 따른 SOC 보상 추정곡선으로서,도 4의 방전전류에 대한 SOC 보상 추정곡선을 이용하여 필요한 배터리의 SOC 보상치를 보상한다. Figure 4 is the discharge current, that is, a compensation SOC compensation estimation curve according to the change in battery voltage, even SOC of a battery necessary compensation using the compensation SOC estimated curve for the discharge current value of 4.

상기 배터리부(10)의 배터리를 일정한 전류로 방전시킴에 따른 배터리 전압의 변화곡선은 도 3과 같이 일정한 경향을 보이기 때문에 이를 이용하여 충전상태를 추정하면 상당히 정확한 충전상태 정보를 얻을 수 있다. When estimating the state of charge by using this, because of the tendency to look like and Figure 3 is a variation curve of the battery voltage as a function of Sikkim discharge the batteries at a constant current of the battery unit 10, it is possible to obtain a fairly accurate state of charge information.

이때, 배터리는 방전전류의 변화에 대해 내부적인 화학반응이 느려서 전압이 빠르게 반영되지 못하고 안정화되는데 시간이 걸린다. At this time, the battery is not being to stabilize the internal chemical reaction is quickly reflected voltage and slow to variation of the discharge current takes time. 이와 같은 이유로 일정한 시간, 예를 들면 5초 후의 일정한 방전전류에 대한 배터리 전압을 필요로 한다. In this period of time, for the same reason, for example it requires a battery voltage for a constant discharge current after 5 seconds.

또한, 필요한 방전전류 C/n에서 n에 대한 결정은 배터리 제조회사의 자료나 자체 방전시험을 통해 얻어진 자료를 통해 여러 번의 방전시험을 행하여 얻어진 결과로부터 그래프 간의 오차범위가 최소인 n을 결정한다. In addition, the decision on the n in the discharge current C / n required determines the in the margin of error between the graph least n from the results obtained by performing the multiple-discharge test by the data obtained through the material or self-discharge test of the battery manufacturing company.

상기와 같은 구성으로 이루어진 전기자동차용 전지관리시스템의 배터리 충전상태 추정 방법에 대한 실시예를 설명하면 다음과 같다. Turning to the embodiment of the battery charge estimating method for an electric vehicle, the battery management system comprising the configuration described above as follows.

전류센서부(40)에서 배터리의 방전전류를 측정하고, 전압센서부(40)는 방전전류에 따른 배터리 전압의 변화를 측정한다. Measuring the discharge current of the battery from the current sensor 40 and voltage sensor 40 measure the change of battery voltage as a function of the discharge current. 또한, 온도센서부(20)에서 배터리의 온도변화를 측정한다(S201). Further, to measure the temperature variation of the battery by the temperature sensor unit (20) (S201).

상기 온도센서부(20) 및 전류센서부(40)에서 측정된 방전전류 및 배터리 온도에 대한 아날로그 신호는 전지관리시스템(50)의 A/D 컨버터(52)를 거쳐 디지털 신호로 변환되고, 변환된 신호는 논리연산부(53)에 입력된다. The analog signal to the discharge electric current and battery temperature measured by the temperature sensor 20 and current sensor 40 via the A / D converter 52 of the battery management system 50 is converted into a digital signal, converted the signal is input to the logic operation unit (53).

상기 전지관리시스템(50)의 논리연산부(53)는 상기 입력된 배터리의 방전전류, 온도 및 전압을 통하여 SOC를 추정한다. A logical operation unit 53 of the battery management system 50 estimates the SOC by a discharge current, temperature and voltage of the battery type.

상기 논리연산부(53)는 먼저 배터리 방전전류에 대한 전압 특성에 의한 SOC 추정에 필요한 매개변수를 조정한다(S202). The logical operation unit 53 first adjusts the parameters required by the SOC estimation based on voltage characteristics of the battery discharge current (S202).

다음, 배터리의 방전전류(I b )에 대해 퓨커트 방정식을 이용하여 SOC를 추정한다(S203). Next, using the cuts Pew equation for the battery discharge current (I b) to estimate the SOC (S203).

이때, 퓨커트(Peukert) 방정식을 3단계로 나누어 적용하는데, 방전전류의 용량에 따라 아래 식(1)과 식(2)의 상수 K와 n(자연수)을 결정한다. At this time, for the application by dividing the cut-Pugh (Peukert) equation in three steps, to determine the constants K and n (a natural number) of the following formula (1) and (2) by the capacity of the discharge current.

상기 배터리의 방전전류(I b )에 대해 SOC를 추정하는 경우, 우선 배터리의 사용 가능한 배터리 용량(Ah_available)을 계산한다. When estimating the SOC of the battery for the discharge current (I b), to calculate the first use of the battery available battery capacity (Ah_available). 상기 배터리의 사용가능 용량은 식(1) 및 식(2)에 의해 구한다. The use of the battery capacity is calculated by the formula (1) and (2).

Ah_available = Capacity(Ah) = K ×I avg (1-n) ------------ 식(1) Ah_available = Capacity (Ah) = K × I avg (1-n) ------------ formula (1)

, K= I 1 n ×t 1 = I 2 n ×t 2 ------------ 식(2) , K = I 1 n × t 1 = I 2 n × t 2 ------------ formula (2)

이때, I avg 는 평균 배터리 전류이고, I 1 은 운행중 최대 배터리 전류이며, I 2 는 운행중 최소 배터리 전류이다. At this time, I avg is an average of the battery current, I 1 is the maximum while driving battery current, I 2 is the minimum battery current while driving. 또한, t 1 은 일정전류 I 1 의 방전시간이고, t 2 는 일정전류 I 2 의 방전시간이다. Further, t 1 is the discharge time of the constant current I 1, t 2 is the discharge time of the constant current I 2.

상기 배터리의 평균 방전전류 I avg 에 따라 식(1)을 이용하여 배터리의 사용가능용량(Ah_available)을 계산한다. Using the formula (1) according to the average discharge current I avg of the battery and calculates the available capacity of the battery (Ah_available). 다음, 상기와 같이 구해진 배터리의 사용 가능용량을 아래 식(3)에 대입하여 SOC를 추정한다. Next, by substituting the available capacity of the battery obtained as described above under formula (3) estimates the SOC.

SOC(%) = SOC initial - ( SOC (%) = SOC initial - ( ) ×100 ------------ 식(3) ) × 100 ------------ formula (3)

이때, Ah_used는 사용한 배터리 용량이다. At this time, Ah_used is a battery used.

상기 식(1), 식(2) 및 식(3)을 이용하여 SOC의 추정이 완료되면, 전지관리시스템(50)의 논리연산부(53)는 전류센서부(40)에서 측정한 방전전류 I b 가 지정된 전류영역인 C/n 안에 포함되는지를 판단한다(S204). The formula (1), formula (2) and (3) using a When the SOC estimation is completed, a discharge measurement logic operation unit 53 includes a current sensing part 40 of the battery management system 50, the current I b it is determined whether the specified area is contained in the current C / n (S204).

이때, 도 4의 지정된 전류영역 C/n에서의 n의 결정방법은 배터리 제조회사의 자료나 자체 방전시험을 통해 얻어진 자료를 통해 여러 번의 방전시험을 행하여 얻어진 결과로부터 그래프 간의 오차범위가 최소인 n을 결정한다. In this case, the specified current zone C / n n the determination method of the in Figure 4, the margin of error between the graph at least from the result obtained by performing the multiple-discharge test by the data obtained through the material or self-discharge test of the battery manufacturing company n to be determined.

상기 측정된 방전전류 Ib가 지정된 전류영역 C/n 안에 포함되면, IV 체크값(IV_Chk)을 1 증가시킨 다음, 증가된 IV 체크값(IV_Chk)이 지정된 값인 5 이상인지를 판단한다(S205)(S206). It is determined whether the measured discharge current Ib is when the specified current region included in the C / n, by 1 to increase the IV check value (IV_Chk), and then, the increased IV check value (IV_Chk) the value of 5 or more specified (S205) ( S206).

이때, 상기 IV 체크값(IV_Chk)은 배터리가 일정한 전류로 방전될 때 전압이 안정화되는데 걸리는 시간이 대략 5초 정도이므로 최대값 5로 지정된다. At this time, the check value IV (IV_Chk) is approximately five seconds since the time it takes to stabilize the voltage when the battery is discharged at a constant current is designated as a maximum value of 5. 상기 5초의 시간은 배터리를 일정한 전류로 방전하다가 순간적으로 방전을 중단한 후 배터리의 전압이 안정화되어가는 시험결과로부터 얻어진 시간이다. The 5-second time is a time obtained from the test while discharging the battery at a constant current of becoming instantaneously by the battery voltage to stabilize after stopping the discharge as a result.

상기 IV 체크값이 5 이상이면, 상기 논리연산부(53)는 도 4의 일정한 방전전류 C/n에 대한 SOC 보상 추정곡선으로부터 얻어진 SOC를 볼츠만(Boltzman) 방정식을 이용하여 추정한 후 배터리의 SOC 추정치를 보상한다(S207). If the IV check value is 5 or above, the logical operation unit 53 includes SOC estimation of the then estimated using the Boltzmann (Boltzman) equation the SOC obtained from the SOC compensating the estimated curve for a given discharge current C / n in Fig battery the rights (S207).

도 4의 전압에 대한 SOC 보상 추정곡선에 대한 볼츠만(Boltzman) 방정식은 아래 식(4)와 같다. Boltzmann (Boltzman) equations for the estimation SOC compensation curve for the voltage of Figure 4 is shown in the following formula (4).

------------ 식(4) ------------ formula (4)

상기 A1는 SOC 0%일 때의 전압이고, A2는 SOC 100%일 때의 전압이며, Vo는 SOC 50%일 때의 전압이다. Wherein A1 is a voltage when the SOC 0%, A2 is the voltage when the SOC 100%, Vo is the voltage when the SOC 50%. 또한, d v 는 그래프의 기울기이다. In addition, d v is the slope of the graph.

상기 SOC 추정치에 대한 보상이 완료되면, 논리연산부(53)는 IV 체크값(IV_Chk)을 초기화하고(S208), 보상이 완료된 SOC를 표시한다(S210). When the compensation for the SOC estimate completed, the logical operation unit 53 displays the SOC IV check value (IV_Chk) initializes and (S208), the compensation is complete (S210).

한편, 도 4의 전압에 대한 SOC 보상 추정곡선은 온도센서부(20)에서 측정된 배터리 온도에 따라 도 5에 도시된 바와 같이 변한다. On the other hand, the changes as shown in Fig compensation SOC estimation curves for the fourth voltage is also in accordance with the battery temperature measured by the temperature sensor unit (20) 5. 이때, 도 5는 여러 온도(T1, T2, T3)에 따른 전압에 대한 SOC 보상 추정곡선이다. In this case, Figure 5 is a compensation SOC estimation curves for the voltage corresponding to different temperatures (T1, T2, T3).

이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 전기자동차용 전지관리시스템의 배터리 충전상태 추정 방법에 대한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 청구범위에서 청구하는 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다. What has been described above as only a single embodiment of the estimated battery charge status method for an electric vehicle, the battery management system according to the present invention, the present invention has is not limited to the embodiment described above, the range claimed in the claims that follow of that will be the technical spirit.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따른 전기자동차용 전지관리시스템의 배터리 충전상태 추정 방법은 다음과 같은 효과가 있다. As described above, the estimated battery charge method for an electric vehicle, the battery management system according to the present invention has the following advantages.

첫째, 배터리의 방전 시 전압에 대한 SOC 보상 추정곡선을 이용하여 배터리의 SOC를 실시간으로 보상하므로써 방전전류의 측정시 발생되던 측정오차를 효과적으로 방지하여 정확한 방전전류의 측정이 가능하도록 하는 잇점이 있다. First, there is an advantage that By real-time compensation by the SOC of the battery by using the SOC compensation estimation curve during discharging of the battery voltage to prevent measurement errors that were generated during the measurement of the discharge current effectively to enable the measurement of the correct discharge current.

둘째, 배터리 제조회사로부터 제공되는 방전시 전압에 대한 배터리 특성곡선을 그대로 이용하므로써 배터리 특성곡선을 얻기 위한 노력없이도 SOC에 대한 적절한 보상을 추정할 수 있는 효과가 있다. Second, there is an effect that it is possible to estimate the appropriate compensation for the SOC without effort for obtaining a characteristic curve of battery By using the battery as the characteristic curve of the voltage during discharge is provided from the battery manufacturing company.

Claims (3)

  1. 전류센서, 전압센서 및 온도센서를 통하여 배터리의 방전전류, 전압 및 온도를 측정하는 단계; Measuring a discharge current, voltage and temperature of the battery through a current sensor, voltage sensor and temperature sensor;
    배터리 방전전류에 대한 전압 특성에 의한 SOC 추정에 필요한 매개변수를 조정하는 단계; Adjusting a parameter required for the SOC estimation based on voltage characteristics of the battery discharge current;
    상기 전류센서를 통하여 측정된 배터리의 방전전류(I b )에 대해 퓨커트(Peukert) 방정식을 이용하여 SOC를 추정하는 단계; Estimating the SOC using the fuser cut (Peukert) equation for the discharge current (I b) of the battery measured by the current sensor;
    상기 SOC의 추정이 완료되면, 전류센서를 통하여 측정된 방전전류(I b )가 지정된 전류영역(C/n) 안에 포함되는지를 판단하는 단계; Determining whether when the SOC estimation is complete, contained in the discharge current (I b) measured by the current sensor, the current specified area (C / n);
    상기 측정된 방전전류가 지정된 전류영역(C/n) 안에 포함되면, IV 체크값(IV_Chk)을 1 증가시킨 다음, 증가된 IV 체크값이 지정된 값 이상인지를 판단하는 단계; Determining whether the measured discharge current is a specified current zone (C / n) when contained within, by 1 to increase the IV check value (IV_Chk), and then, the increased IV check value is more than a specified value;
    상기 IV 체크값이 지정된 값 이상이면, 일정한 방전전류에 대한 SOC 보상 추정곡선을 이용하여 SOC 추정치를 보상하는 단계; The step of checking if the IV value is greater than or equal to the specified value, using the estimated SOC compensation curve for a given discharge current compensation SOC to estimate; And
    상기 SOC 추정치에 대한 보상이 완료되면, 상기 IV 체크값(IV_Chk)을 초기화하고, 보상이 완료된 SOC를 표시하는 단계를 포함하는 전기자동차용 전지관리시스템의 배터리 충전상태 추정 방법. When the compensation for the SOC estimation is completed, the battery state of charge estimation method for an electric vehicle, the battery management system comprising the step of initializing the IV check value (IV_Chk), and displays the SOC compensation is completed.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 전류센서를 통하여 측정된 배터리의 방전전류에 대해 퓨커트(Peukert) 방정식을 이용하여 SOC를 추정하는 단계는, The method according to claim 1, further comprising estimating the SOC using the fuser cut (Peukert) equation for the discharge current of the battery measured by the current sensor,
    배터리의 평균 방전전류 I avg 에 따라 식(1) 및 식(2)를 이용하여 배터리의 사용 가능용량(Ah_available)을 계산한 후, 구해진 배터리의 사용 가능용량을 식(3)에 대입하여 SOC를 추정하는 전기자동차용 전지관리시스템의 배터리 충전상태 추정 방법. By using equation (1) and (2) according to the average discharge current I avg of the battery calculating the available battery capacity (Ah_available) Then, by substituting the available capacity of the obtained batteries in the formula (3), the SOC method estimation battery charge state of the electric vehicle battery management system for estimating.
    Ah_available = Capacity(Ah) = K ×I avg (1-n) ------------ 식(1) Ah_available = Capacity (Ah) = K × I avg (1-n) ------------ formula (1)
    , K= I 1 n ×t 1 = I 2 n ×t 2 ------------ 식(2) , K = I 1 n × t 1 = I 2 n × t 2 ------------ formula (2)
    (여기서, I avg : 평균 배터리 전류, I 1 : 운행중 최대 배터리 전류, I 2 : 운행중 최소 배터리 전류, t 1 : 일정전류 I 1 의 방전시간, t 2 : 일정전류 I 2 의 방전시간) (Where, I avg: average battery current, I 1: while driving the maximum battery current, I 2: while driving the minimum battery current, t 1: a constant current discharge time of the I 1, t 2: the discharge time of the constant current I 2)
    SOC(%) = SOC initial - ( SOC (%) = SOC initial - ( ) ×100 ------------ 식(3) ) × 100 ------------ formula (3)
    (여기서, Ah_available : 배터리의 사용 가능용량, Ah_used : 사용한 배터리 용량) (Wherein, Ah_available: available battery capacity, Ah_used: battery capacity used)
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 일정한 방전전류에 대한 SOC 보상 추정곡선을 이용하여 SOC 추정치를 보상하는 단계는, The method according to claim 1, further comprising: compensating the SOC estimated using the estimated SOC compensation curve for the constant discharge current,
    일정한 방전전류에 대한 SOC 보상 추정곡선으로부터 얻어진 SOC를 식(4)를 이용하여 보상하는 전기자동차용 전지관리시스템의 배터리 충전상태 추정 방법. Method estimation battery charge state of the electric vehicle battery management system for compensating an SOC by using the formula (4) obtained from the estimated SOC compensation curve for a given discharge current.
    ------------ 식(4) ------------ formula (4)
    (여기서, A1 : SOC 0%일 때의 전압, A2 : SOC 100%일 때의 전압, Vo : SOC 50%일 때의 전압, d v : 그래프의 기울기) (Wherein, A1: SOC when the voltage of 0%, A2: voltage, when the SOC 50% d v:: voltage, Vo when the SOC 100% gradient of a graph)
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