KR20110084633A - Apparatus and method for estimating the life span of battery - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 배터리의 수명 추정 장치 및 방법에 대한 것으로, 더 상세하게는 하이브리드 자동차, 플러그인 하이브리드 자동차 및 전기 자동차 등에서의 배터리용량 저하를 측정하여 배터리의 수명을 예측하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to an apparatus and method for estimating battery life, and more particularly, to an apparatus and method for estimating battery life by measuring a decrease in battery capacity in a hybrid vehicle, a plug-in hybrid vehicle, and an electric vehicle.
최근 환경에 대한 고려가 중요해 짐에 따라 하이브리드 자동차, 플러그인 하이브리드 자동차, 전기 자동차가 각광을 받고 있다. 특히 이러한 자동차에 필수적으로 들어가는 배터리에 대한 기술 개발이 매우 중요하게 여겨지고 있다. 그런데 이러한 배터리는 일반적으로 수명이 존재하게 된다. 즉, 자동차를 사용함에 따라 자연스레 내부 저항이 증가하여 출력이 줄어들게 되며, 다른 한편으로는 전체적인 충전 용량이 줄어들게 된다. 이러한 성능 저하가 발생하게 될 경우, 하이브리드 자동차나 플러그인 하이브리드 자동차 등의 연비 및 성능에 있어 저하를 가져올 수 있기 때문에 이러한 배터리의 성능 측정이 중요하다 할 수 있다.Recently, as environmental considerations become more important, hybrid cars, plug-in hybrid cars, and electric vehicles are in the spotlight. In particular, technology development for batteries that are essential for such automobiles is considered very important. However, such batteries generally have a lifespan. In other words, with the use of the car, the internal resistance naturally increases, reducing the power, and on the other hand, the overall charging capacity. When such a performance degradation occurs, it is important to measure the performance of such a battery because it may cause a reduction in fuel efficiency and performance of a hybrid vehicle or a plug-in hybrid vehicle.
보통은 배터리 관리 장치(BMS: Battery Management System)에서 배터리 수명(SOH: state Of Health)을 예측하여 배터리의 충/방전 출력 및 SOC(state Of Charge) 사용 전략을 적절하게 조정하고 있다. 이를 통해 배터리를 보호하고, 차량에서 배터리로 인한 고장을 줄일 수 있다.In general, a battery management system (BMS) predicts a state of health (SOH) to properly adjust a battery's charge / discharge output and state of charge (SOC) usage strategy. This protects the battery and reduces battery failure in the vehicle.
그런데, 종래 기술에서는 배터리의 성능 저하를 배터리의 내부 저항(Internal Resistence)를 통해 SOH 추정을 수행하는 방식이 대부분이다. 이러한 종래 방식에 따르면, 배터리 내부 저항 변화는 배터리 파워 저하(Power Fading) 정도를 추정할 수 있지만, 배터리 용량 저하(capacity fading)를 정확하게 추정하기는 힘들다.
However, in the related art, the method of performing SOH estimation through the internal resistance of the battery is mostly performed by deteriorating the performance of the battery. According to this conventional method, the change in battery internal resistance can estimate the degree of battery power fading, but it is difficult to accurately estimate battery capacity fading.
본 발명은 종래 기술에서 제기된 문제점을 해소하고자 제안된 것으로, 배터리의 내부 저항을 이용하지 않고도 배터리의 용량 저하에 따른 배터리의 수명을 예측하는 장치 및 방법을 제공하는 데에 목적이 있다. The present invention is proposed to solve the problems posed by the prior art, and an object of the present invention is to provide an apparatus and method for predicting the life of a battery according to the capacity reduction of the battery without using the internal resistance of the battery.
또한, 본 발명은 추가적인 장비를 도입할 필요없이도 배터리의 용량 저하에 따른 배터리의 수명을 예측하는 장치 및 방법을 제공하는 데에 또 다른 목적이 있다.
It is another object of the present invention to provide an apparatus and method for predicting the life of a battery as the capacity of the battery decreases without introducing additional equipment.
위 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 일실시예는 배터리의 수명 예측 장치를 제공한다. 이 배터리의 수명 예측 장치에는, 하이브리드 자동차, 플러그인 하이브리드 자동차, 또는 전기차에 사용되는 적어도 하나의 배터리와, 적어도 하나의 배터리에 대한 전압, 전류 및 온도를 센싱하는 센싱부와, 센싱부로부터 전압, 전류 및 온도 데이터를 수집하는 데이터 처리부와, 수집된 전류, 전압 및 온도에 따라 제 1 OCV(Open Circuit Voltage)값을 계산하며, 미리 설정된 OCV - SOC(Open Circuit Voltage - State Of Charge) 테이블에서 제 1 OCV에 해당하는 제 1 SOC값을 구하고, 특정 기간의 경과 후에, 수집된 전류, 전압 및 온도에 따라 제 2 OCV(Open Circuit Voltage)값을 계산하며, 미리 설정된 OCV - SOC(Open Circuit Voltage - State Of Charge) 테이블에 따라 제 2 OCV에 해당하는 제 2 SOC값을 구하며, 특정 기간 중 적어도 하나의 배터리의 전류 적산량을 계산하며, 전류 적산량, SOC1 및 SOC2를 이용하여 적어도 하나의 배터리에 대한 열화 용량을 계산하며, 열화 용량과 하이브리드 자동차의 출하시 설정된 공칭 용량을 이용하여 적어도 하나의 배터리 수명 상태를 계산하는 계산부가 포함된다. In order to achieve the above object, an embodiment of the present invention provides a battery life prediction apparatus. The battery life prediction apparatus includes at least one battery used in a hybrid vehicle, a plug-in hybrid vehicle, or an electric vehicle, a sensing unit that senses voltage, current, and temperature for the at least one battery, and a voltage, current from the sensing unit. And a data processor configured to collect temperature data, and calculate a first Open Circuit Voltage (OCV) value according to the collected current, voltage, and temperature, and calculates the first Open Circuit Voltage (SOC) value from the preset OCV-SOC table. The first SOC value corresponding to the OCV is obtained, and after a certain period of time, the second open circuit voltage (OCV) value is calculated according to the collected current, voltage, and temperature. Of Charge) to obtain a second SOC value corresponding to the second OCV, to calculate the current integration amount of at least one battery during a specific period, using the current integration amount, SOC1 and SOC2 Computing the deterioration capacity for at least one battery, and includes a calculation unit for calculating at least one battery life state using the deterioration capacity and the nominal capacity set at the time of shipment of the hybrid vehicle.
또한, 전압, 전류, 온도, OCV - SOC 테이블, SOC, OCV, 열화 용량 및 공칭 용량값 중 적어도 하나를 포함하는 데이터를 저장하는 메모리부를 더 포함할 수 있다.The apparatus may further include a memory unit configured to store data including at least one of a voltage, a current, a temperature, an OCV-SOC table, an SOC, an OCV, a degradation capacity, and a nominal capacity value.
본 발명의 또 다른 실시예는 배터리의 수명 예측 장치를 제공한다. 이 배터리의 수명 예측 방법에는, 하이브리드 자동차에 사용되는 적어도 하나의 배터리의 수집된 전류, 전압 및 온도에 따라 제 1 OCV(Open Circuit Voltage)값을 계산하고, 미리 설정된 OCV - SOC(Open Circuit Voltage - State Of Charge) 테이블에서 제 1 OCV에 해당하는 제 1 SOC값을 구하는 단계와, 특정 기간의 경과 후에, 적어도 하나의 배터리의 재수집된 전류, 전압 및 온도에 따라 제 2 OCV(Open Circuit Voltage)값을 계산하고, 미리 설정된 OCV - SOC(Open Circuit Voltage - State Of Charge) 테이블에 따라 제 2 OCV에 해당하는 제 2 SOC값을 구하는 단계와, 특정 기간 중 적어도 하나의 배터리의 전류 적산량을 계산하는 단계와, 전류 적산량, SOC1 및 SOC2를 이용하여 적어도 하나의 배터리에 대한 열화 용량을 계산하는 단계와, 열화 용량과 하이브리드 자동차의 출하시 설정된 공칭 용량을 이용하여 적어도 하나의 배터리 수명 상태를 계산하는 단계가 포함된다. Another embodiment of the present invention provides an apparatus for predicting the life of a battery. The battery life prediction method includes calculating a first Open Circuit Voltage (OCV) value according to the collected current, voltage, and temperature of at least one battery used in a hybrid vehicle, and preset OCV-Open Circuit Voltage (SOC). Obtaining a first SOC value corresponding to the first OCV from a state of charge table; and after a specific period of time, a second open circuit voltage (OCV) according to the recollected current, voltage, and temperature of the at least one battery. Calculating a value, obtaining a second SOC value corresponding to the second OCV according to a preset OCV-SOC (Open Circuit Voltage-State Of Charge) table, and calculating a current integration amount of at least one battery during a specific period. Calculating the deterioration capacity for at least one battery using the current integration amount, SOC1 and SOC2, and using the deterioration capacity and the nominal capacity set at the factory of the hybrid vehicle. Computing at least one battery life state is included.
이때, OCV - SOC 테이블은 온도별로 구성될 수 있다. At this time, the OCV-SOC table may be configured for each temperature.
이때, 전류 적산량은, △ Ah = Q × ( SOC2 - SOC1 )(여기서, Q는 배터리의 열화 용량임)수식이 성립하고, At this time, the current integration amount is Δ Ah = Q × ( SOC2 - SOC1 ) (where Q is the deterioration capacity of the battery),
열화 용량은, Q = △ Ah / ( SOC2 - SOC1 )(여기서, △ Ah는 전류 적산량임)을 이용하여 계산되고, The deterioration capacity is calculated using Q = Δ Ah / ( SOC2 - SOC1 ) , where Δ Ah is the current integration amount,
배터리 수명 상태는, SOH ( State Of Health )(%) = Q/ NC × 100%(여기서, NC는 공칭 용량임)을 이용하여 계산될 수 있다. Battery life state is SOH ( State Of Health ) (%) = Q / NC × 100% , where NC is the nominal dose.
여기서, 전류 적산량은, △ Ah (n) = △ Ah (n - 1) + I × t(여기서, △Ah(n)는 현재 전류 적산량, △Ah(n - 1)은 이전 전류 적산량, I는 전류, t는 경과 시간)을 이용하여 계산될 수 있다.
Here, the current integration amount is Δ Ah (n) = Δ Ah (n-1) + I x t (where ΔAh (n) is the current current integration amount and ΔAh (n-1) is the previous current integration amount , I is the current and t is the elapsed time.
본 발명에 의하면, 배터리의 내부 저항을 이용하지 않고 배터리의 충전 또는 방전 과정에서 SOC가 변화하는 특정 기간을 정하여 온도, 전류 및 전압을 계산함으로써 배터리의 수명을 예측할 수 있다. According to the present invention, the life of a battery can be predicted by calculating temperature, current, and voltage by determining a specific period during which the SOC changes during the charging or discharging of the battery without using the internal resistance of the battery.
또한, 본 발명의 또 다른 효과로서는 BMS(Battery Management System)에서 측정 가능한 것이므로 추가적인 장비를 도입할 필요없이도 배터리의 수명을 예측할 수 있다는 점을 들 수 있다.
In addition, another effect of the present invention is that it can be measured in the battery management system (BMS), it is possible to predict the life of the battery without the need to introduce additional equipment.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 배터리의 열화 용량 측정을 위한 시스템 구성도이다.
도 2는 도 1의 MCU(Micro Controller Unit)부에 대한 블럭도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 SOC - OCV 곡선을 보여주는 그래프이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 충전 모드의 특정 구간에서의 SOC - OCV 곡선을 보여주는 그래프이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 BMS가 온되고 오프되는 기간 동안 열화 용량 Q와 이 Q에 따른 SOH값을 구하는 과정을 개략적으로 보여주는 순서도이다.1 is a system configuration diagram for measuring the deterioration capacity of a battery according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram of a micro controller unit (MCU) unit of FIG. 1.
3 is a graph showing a SOC-OCV curve according to an embodiment of the present invention.
4 is a graph showing a SOC-OCV curve in a specific section of the charging mode according to an embodiment of the present invention.
5 is a flowchart schematically illustrating a process of obtaining a deterioration capacity Q and an SOH value according to Q during a period in which a BMS is turned on and off according to an embodiment of the present invention.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예를 상세하게 기술한다.Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명에 따른 배터리의 열화 용량 측정을 위한 시스템 구성도이다. 이 시스템 구성도에는 크게 배터리 팩(100), 이 배터리 팩 내 각 배터리의 전압, 전류 및 온도를 센싱하는 센싱부(111 내지 113)와, 이 센싱부(111 내지 113)로부터 데이터를 수신하여 충전 용량을 측정하는 MCU(Micro Controller unit)부(120)가 포함된다. BMS(Battery Management System)부(110), BMS부(110)로부터 측정된 충전 용량을 수신하는 차량 제어기(140) 등이 구성된다. 이들 구성요소의 기능 및 역할을 설명하면 다음과 같다. 1 is a system configuration diagram for measuring the deterioration capacity of a battery according to the present invention. In this system configuration diagram, the
배터리 팩(100)은 배터리(101 내지 10n)가 직렬 또는 병렬로 구성되며, 이 배터리는 니켈 메탈 배터리, 리튬 이온 배터리 등의 하이브리드 배터리가 될 수 있다. 물론, 본 발명의 일실시예에서는 이해의 편의를 위해 배터리 팩(100)이 하나의 팩으로만 구성된 것을 도시하였으나, 여러 개의 서브 팩으로 구성하는 것도 가능하다. The
BMS부(110)는 센싱부(111 내지 113)와 MCU부(120)로 구성되며, 배터리 팩(100)의 충전 용량을 측정하는 기능을 한다. 즉, 센싱부(111 내지 113)는 배터리 팩(100) 내에 있는 배터리(101 내지 10n)의 전류, 전압 및 온도를 센싱하기 위한 전압 센싱부(111), 전류 센싱부(112), 및 온도 센싱부(113)로 구성된다. The
물론, 온도 센싱부(113)는 배터리 팩(100) 또는 배터리(101 내지 10n)의 온도를 센싱할 수도 있다. 여기서, 전류 센싱부(112)는 홀(Hall) 소자를 이용하여 전류를 측정하고 측정된 전류에 대응되는 아날로그 전류 신호로 출력하는 홀 CT(Hall current transformer)일 수 있으나, 본 발명은 이에 한정되지는 않으며, 전류를 센싱할 수 있는 것이라면 다른 소자도 적용 가능하다. Of course, the
MCU(Micro Controller unit)부(120)는 센싱부(111 내지 113)로부터 센싱된 각 배터리(101 내지 10n)의 전압, 전류 및 온도값을 받아 해당 배터리(101 내지 10n)의 SOC(state Of Charge)값을 실시간 추정하고, 이로부터 일정 기간 동안 배터리(101 내지 10n)의 열화 용량을 계산하고 배터리 SOH(State Of Health)값을 계산한다. 이러한 계산과정을 위한 MCU의 구성이 도 2에 도시된다. 이에 대하여는 바로 후술하기로 한다. 이러한 SOC, SOH값, 충전 용량값 등이 메모리부(130)에 저장되며, 차량 제어기(140)에 전송된다. The
메모리부(130)는 MCU부(120) 내에 구비되는 메모리일 수 있고, 별도의 메모리가 될 수 있다. 따라서 하드 디스크 드라이브, 플래시 메모리, EEPROM(Electrically erasable programmable read-only memory), SRAM(Static RAM), FRAM (Ferro-electric RAM), PRAM (Phase-change RAM), MRAM(Magnetic RAM) 등과 같은 비휘발성 메모리가 사용될 수 있다. The
차량 제어기(140)는 전기차 주행에 필요한 주요 시스템 성능을 최적의 상태로 제어하기 위한 기능을 수행한다. 이를 위해, 차량 제어기(140)와 MCU부(120) 사이에는 CAN(Controller Area Network) 통신 방식이 이용되어 배터리의 SOC, SOH값이 차량 제어기(140)에 전송된다. The
도 2는 도 1의 MCU부에 대한 블럭도이다. MCU부(120)에는 센싱부(111 내지 113)로부터 전송된 데이터를 처리하는 데이터 처리부(121), 이 데이터 처리부(121)로부터 특정구간의 전압, 전류 및 온도값을 전송받아 SOC, SOH값을 계산하는 계산부(122), 이들 값을 데이터로 저장하는 메모리부(130) 등이 구성된다. FIG. 2 is a block diagram of the MCU unit of FIG. 1. The
계산부(122)는 센싱부(111 내지 113)가 배터리(111 내지 113)를 센싱한 전압, 전류 및 온도값을 데이터 처리부(121)를 통하여 전송받아 이들 값으로부터 특정 구간을 정하여 SOC값을 실시간 추정하고, 이로부터 배터리(101 내지 10n)의 충전 용량을 계산하고, 계산된 열화 용량의 저하에 따른 배터리(101 내지 10n)의 수명 SOH를 결정하는 기능을 한다. 물론, 이들 값들은 메모리부(130)에 실시간 저장되고, 차량 제어기(140)에 전송된다. The
그러면, 배터리(101 내지 10n)의 열화 용량을 측정하여 이 배터리의 수명을 예측하는 과정을 설명하기로 한다. 우선, 본 발명의 일실시예에 대한 이해의 편의를 위해 특정 구간에서 배터리(101 내지 10n)의 전압, 전류 및 온도를 측정하는 도면이 도 3과 도 4를 설명하기로 한다. Next, a process of estimating the life of the battery by measuring the deterioration capacity of the
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 SOC - OCV(state Of Charge - Open Circuit Voltage) 곡선을 보여주는 그래프이다. 온도별 SOC - OCV 테이블을 그래프로 도식한 것이다. 예를 들면, 상온(25℃)에서의 SOC - OCV 그래프가 될 수 있을 것이다. 물론, SOC - OCV 테이블은 미리 설정되어 도 1의 BMS부(110)에 있는 메모리부(130)에 저장된다. 이러한 SOC - OCV 룩업(look-up) 테이블의 예가 표 1에 도시된다. 3 is a graph showing a SOC-OCV (state Of Charge-Open Circuit Voltage) curve according to an embodiment of the present invention. It is a graph of SOC-OCV table by temperature. For example, it may be a SOC-OCV graph at room temperature (25 ° C). Of course, the SOC-OCV table is preset and stored in the
물론, 위 표 1은 본 발명의 실시예에 대한 이해를 위한 것으로 표기된 숫자는 하나의 예시에 불과하며, 다르게 구성될 수 있다. 따라서, 위 표 1에서 가령 - 15℃ 만의 SOC(%)와 OCV를 연결하면 도 3과 같은 SOC - OCV 그래프가 산출된다.Of course, Table 1 above is shown for the understanding of the embodiment of the present invention is only one example, it may be configured differently. Therefore, when SOC (%) and -OCV of only-15 ℃ in Table 1 above is connected to the SOC-OCV graph as shown in Figure 3 is calculated.
일반적으로 배터리 SOC(%)를 구하는 방식은 다음 식과 같다.
In general, the method for obtaining the battery SOC (%) is as follows.
[[ 수학식Equation 1] One]
배터리 battery
SOCSOC
(%) = (잔존 용량 / Q) × 100(%)(%) = (Remaining capacity / Q) × 100 (%)
여기서, Q는 배터리의 열화 용량이 된다.Where Q is the deterioration capacity of the battery.
배터리 셀 기전력(OCV)은 특정 지점에서의 온도, 전류 및 전압을 기반하여 계산된다. 이 배터리 셀 기전력(OCV)이 계산되면, 이 OCV에 해당하는 SOC를 SOC - OCV 테이블에서 찾아 그 값을 SOC(%)값으로 정하게 된다. Battery cell electromotive force (OCV) is calculated based on temperature, current and voltage at a particular point. When the battery cell electromotive force (OCV) is calculated, the SOC corresponding to this OCV is found in the SOC-OCV table and the value is set as the SOC (%) value.
또한, SOC(%)값과 함께, 배터리의 열화 용량(간단히 줄여서, 배터리의 용량이라고도 함)인 Q를 계산하는 식은 다음과 같다.
In addition, along with the SOC (%) value, the equation for calculating Q, which is the deterioration capacity of the battery (abbreviatedly also referred to as the battery capacity), is as follows.
[[ 수학식Equation 2] 2]
△△
AhAh
= Q × ( = Q × (
SOC2SOC2
- -
SOC1SOC1
))
여기서, △Ah는 전류 적산량이며, 수식으로 표현하면 이다. Where? Ah is the current integration amount, to be.
위 수학식 2를 정리하면, 다음과 같다.
Equation 2 is summarized as follows.
[[ 수학식Equation 3] 3]
Q = △Q = △
AhAh
/ ( / (
SOC2SOC2
- -
SOC1SOC1
))
따라서, 열화 용량(Q)은 △Ah를 SOC2 - SOC1의 차이로 나눈 값이 된다. Therefore, the deterioration capacity Q is a value obtained by dividing ΔAh by the difference of SOC2-SOC1.
그러면, 특정 기간을 정해 그에 해당하는 SOC1 및 SOC2를 구하는 방식을 도식적으로 도시한 것이 도 4이다. 즉, 도 4를 참조하면, x,y 평면 좌표상에서 특정 기간은 T1(400) 및 T2(410)로 x좌표에 표시되고, OCV1(420) 및 0CV2(430)는 y좌표에 표시된다. Then, FIG. 4 schematically illustrates a method of determining a specific period and obtaining corresponding SOC1 and SOC2. That is, referring to FIG. 4, a specific period in x, y plane coordinates is displayed in the x coordinate as
물론, 표 1에서 도시된 바와 같이, SOC1 및 SOC2의 값을 산출하기 위해서는 먼저 OCV1 및 OCV2를 계산해야 하는데, 이들 OCV1 및 OCV2는 각각 T1(400) 및 T2(410)에서의 온도, 전류, 전압을 기반하여 계산된다. Of course, as shown in Table 1, in order to calculate the values of SOC1 and SOC2, OCV1 and OCV2 must first be calculated, and these OCV1 and OCV2 are the temperature, current, and voltage at
OCV1(420) 및 OCV2(430)가 구해지면, 이에 해당하는 SOC1 및 SOC2의 값을 위 표 1에서 구할 수 있다. 예를 들면, T1에서 OCV1을 구한다고 가정해보자, 현재 배터리(101 내지 10n)의 온도가 -15℃이고, OCV1가 3.8V이면 이에 해당하는 SOC1는 40(%)가 된다. 물론, SOC2도 위와 같은 방식으로 구한다. Once
따라서, OCV1 및 OCV2가 구해지면, 수학식 3을 이용하여 열화 용량(Q)을 구할 수 있다. 열화 용량(Q)이 구해지면, SOH(%)는 구하는 식은 다음과 같다.
Therefore, when OCV1 and OCV2 are obtained, the deterioration capacity Q can be obtained using Equation (3). When the deterioration capacity (Q) is obtained, the equation for obtaining SOH (%) is as follows.
[[ 수학식Equation 4] 4]
SOHSOH
(%) = Q/(%) = Q /
NCNC
× 100(%) × 100 (%)
여기서, NC는 배터리의 공칭 용량(Nominal Capacity)이며, 공칭 용량은 배터리가 공장에서 출하될 때의 값이다. 보통 하이브리드 전기차용 배터리 용량은 약 6Ah - 7Ah 정도이나 본 발명의 일실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 물론, 열화 용량(Q)은 배터리(도 1의 101 내지 10n)가 사용됨에 따라 열화된 배터리의 용량을 말한다. Here, NC is the nominal capacity of the battery, and the nominal capacity is the value when the battery is shipped from the factory. Usually, the battery capacity of a hybrid electric vehicle is about 6 Ah-7 Ah, but one embodiment of the present invention is not limited thereto. Of course, the deterioration capacity Q refers to the capacity of the deteriorated battery as the battery (101 to 10n in FIG. 1) is used.
따라서, 위 수학식 3 및 수학식 3을 이용하면 배터리(도 1의 101 내지 10n)의 SOH를 실시간 예측하는 것이 가능해진다. Therefore, by using Equations 3 and 3 above, it is possible to predict the SOH of the battery (101 to 10n in FIG. 1) in real time.
그러면, 위 도 1 내지 도 4를 이용하여 추정한 SOH(%)와 실제로 측정한 SOH(%)를 비교한 실험 결과 보면 다음 표 2와 같다. Then, the results of comparing the SOH (%) estimated by using the above 1 to 4 and the actually measured SOH (%) are shown in Table 2 below.
여기서 시험항목은 전류나 충전 모드를 다르게 했을 경우를 말한다. 즉, 시험항목 1은 6A Constant 충전이고, 시험항목 2는 1KW Constant Power 충전 등과 같이 나타낼 수 있다.Here, the test item refers to a case in which the current or the charging mode is changed. That is,
물론 위 표 2의 데이터는 조건에 따라 다를 수 있으며, 본 발명의 일실시예가 이에 한정되지 않음은 당업자라면 충분히 이해할 수 있을 것이다. Of course, the data in Table 2 may vary depending on conditions, and one embodiment of the present invention is not limited thereto.
다음으로, 위 도 1 내지 4 및 수학식 1 내지 4를 참조하여 SOH값을 구하는 과정을 개괄적으로 보여주는 순서도가 도 5에 도시된다. 즉, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 BMS가 온되고 오프되는 기간 동안 열화 용량 Q와 이 Q에 따른 SOH값을 구하는 과정을 보여주는 순서도이다.Next, a flowchart schematically showing a process of obtaining an SOH value with reference to FIGS. 1 to 4 and
BMS부(도 1의 110)가 온되면, MCU부(120)는 Flag = 0으로 설정하여 초기화한다(단계 S500). 즉, 전기차의 시동이 켜지면 BMS부(도 1의 110)도 온(on)되어 있는 상태에 있게 된다. When the BMS unit 110 (in FIG. 1) is turned on, the
이때, 본 발명의 일실시예에 따른 SOH를 구하는 과정은 n=n+1에 따라 1초씩 증가되는 계산 주기 방식으로 수행된다(단계 S510).At this time, the process of obtaining the SOH according to an embodiment of the present invention is performed in a calculation cycle method that is increased by 1 second according to n = n + 1 (step S510).
MCU부의 계산부(도 2의 122)는 Flag가 1인지를 판단한다(단계 S520). The calculating part (122 of FIG. 2) of an MCU part determines whether Flag is 1 (step S520).
판단결과, Flag가 1이 아니면, 15℃ < T < 30℃, 20% < SOC < 40%, -2A < I < 2A의 범위에 계산된 SOC, 특정 기간(T) 및 센싱된 전류(I)가 해당하는 지를 판단한다(단계 S530). 여기서, 15 < T < 30은 T1이 15이고, T2는 30을 의미한다. 물론, 이들 수치는 본 발명의 일실시예에 대한 이해의 편의를 위한 것으로 이에 한정되지 않음을 당업자라면 이해할 수 있을 것이다. As a result, if Flag is not 1, SOC calculated in the range of 15 ° C <T <30 ° C, 20% <SOC <40%, -2A <I <2A, specific period T and sensed current I It is determined whether n corresponds (step S530). Here, 15 <T <30 means T1 is 15 and T2 means 30. Of course, these figures are for the convenience of understanding of one embodiment of the present invention will be understood by those skilled in the art is not limited thereto.
단계 S530에서 판단결과, 위 값들이 범위 내이면 Flag = 1로 설정되고(S532), OCV1, SOC1이 차례로 계산된다(단계 S534, S536). 물론, SOC1은 계산되기 보단 미리 설정된 도 4의 SOC - OCV 곡선에 도시된 바와 같이, OCV1를 구하면 이 OCV1에 해당하는 SOC1를 SOC - OCV 곡선에서 구하게 된다. As a result of the determination in step S530, if the above values are within the range, Flag = 1 is set (S532), and OCV1 and SOC1 are calculated in turn (steps S534 and S536). Of course, SOC1 is calculated rather than calculated, as shown in the SOC-OCV curve of Figure 4, when OCV1 is obtained, SOC1 corresponding to this OCV1 is obtained from the SOC-OCV curve.
OCV1 및 SOC1가 계산되면, 그 동안 충방전 시간 중 흐른 전류 적산량을 0으로 설정한다(단계 S538). 즉, 초기화를 실행한다. 이후에는 단계 S510으로 진행한다. When OCV1 and SOC1 are calculated, the amount of current accumulated during charge / discharge time is set to 0 (step S538). In other words, initialization is performed. Thereafter, the flow advances to step S510.
부연하면, OCV1 및 SOC1가 계산된 이후, 특정 기간을 경과하여 OCV2 및 SOC2를 계산하게 되는데, 이를 위해 전류 적산량을 0으로 설정한다. 물론, OCV2 및 S0C2를 계산하는 방식도, 앞서 기술한 바와 같이, 센싱된 온도, 전압 및 전류를 기반으로 OCV2를 계산하고, SOC - OCV 곡선에서 계산된 OCV2에 해당하는 SOC2값을 구한다.In other words, after OCV1 and SOC1 are calculated, OCV2 and SOC2 are calculated after a specific period, and the current integration amount is set to 0 for this purpose. Of course, the method of calculating OCV2 and S0C2 also calculates OCV2 based on the sensed temperature, voltage, and current, and obtains the SOC2 value corresponding to OCV2 calculated from the SOC-OCV curve.
이와 달리, 단계 S530에서 판단결과, 15℃ < T < 30℃, 20% < SOC < 40%, -2A < I < 2A의 범위 내에 있지 않으면, 단계 S510을 수행한다. On the contrary, if it is determined in step S530 that it is not within the range of 15 ° C <T <30 ° C, 20% <SOC <40%, -2A <I <2A, step S510 is performed.
한편, 단계 S520에서 만일 Flag가 1이면, 전류 적산량이 계산된다(단계 S540). 즉, 전류 적산량은 다음 식과 같이 표현된다.
On the other hand, if Flag is 1 in step S520, the current integration amount is calculated (step S540). That is, the current integration amount is expressed as follows.
[[ 수학식Equation 5] 5]
△△
AhAh
(n) = △(n) = △
AhAh
(n - 1) + I × t(n-1) + I × t
여기서, △ Ah (n)는 현재 전류 적산량, △ Ah (n - 1)은 이전 전류 적산량, I는 전류, t는 경과 시간이다. 즉, 현재 전류 적산량은 이전 전류 적산량에 경과 시간 동안의 전하량(I*t)이 더해진 값이 된다. Here, Δ Ah (n) is the current current integration amount, Δ Ah (n-1) is the previous current integration amount, I is the current, and t is the elapsed time. That is, the current current integration amount is a value obtained by adding the charge amount I * t during the elapsed time to the previous current integration amount.
즉, OCV1과 OCV2가 구해지면, 그 특정 기간 동안의 충방전 시간중 흐른 전류 적산량인 △Ah를 계산할 수 있게 된다. 부연하면, 도 1과 도 2에서 기술한 바와 같이, MCU부(120)에서 전압 센싱부(111), 전류 센싱부(112) 및 온도 센싱부(113)로 부터 데이터를 받아 처리하므로, 이 특정 기간 동안 배터리(101 내지 10n)의 전류를 센싱하여 이를 적산하는 것이 가능하다.In other words, if OCV1 and OCV2 are found, It is possible to calculate ΔAh, which is the current integration amount. In detail, as described with reference to FIGS. 1 and 2, the
계속, 도 5를 설명하면, 15℃ < T < 30℃, 70% < SOC < 90%, -2A < I < 2A의 범위에 계산된 SOC, 특정 기간(T) 및 센싱된 전류(I)가 해당하는 지를 판단한다(단계 S550). 여기서, 15℃ < T < 30℃은 T1이 15이고, T2는 30을 의미한다. 물론, 이들 수치는 본 발명의 일실시예에 대한 이해의 편의를 위한 것으로 이에 한정되지 않음을 당업자라면 이해할 수 있을 것이다. 5, SOC calculated in the range of 15 ° C <T <30 ° C, 70% <SOC <90%, -2A <I <2A, specific period T and sensed current I It is determined whether or not it corresponds (step S550). Here, 15 ° C <T <30 ° C means T1 is 15 and T2 means 30. Of course, these figures are for the convenience of understanding of one embodiment of the present invention will be understood by those skilled in the art is not limited thereto.
판단결과, 이들 SOC, T 및 I가 위 범위 내에 있지 않으면, 계산 주기 n=n+1에서 1초가 더 증가하는 단계 S510이 수행된다. If it is determined that these SOCs, T and I are not within the above ranges, step S510 is performed in which one second is further increased in the calculation period n = n + 1.
이와 달리, 단계 S550의 판단 결과, SOC, T 및 I가 위 범위 내에 있으면, OCV2, SOC2, SOH가 차례대로 계산된다(단계 S560 내지 S580). 부연하면, 계산된 SOC1과 SOC2의 차이 및 전류 적산량(△Ah)을 이용하면, 열화 용량(Q) 값이 산출된다. 이 산출된 열화 용량(Q)을 공칭 용량(NC: Norminal Capacity)으로 나누어 100%을 곱하면, 배터리의 수명인 SOH(%)가 산출된다. In contrast, if SOC, T, and I are in the above range as a result of the determination in step S550, OCV2, SOC2, SOH are sequentially calculated (steps S560 to S580). In other words, using the calculated difference between SOC1 and SOC2 and the current integration amount? Ah, the deterioration capacity Q value is calculated. The calculated deterioration capacity (Q) is divided by the nominal capacity (NC) and multiplied by 100% to calculate SOH (%), which is the life of the battery.
SOH(%)가 계산되면, SOH 추정 과정은 종료한다(S590). Once the SOH (%) is calculated, the SOH estimation process ends (S590).
위 순서도는 본 발명의 일실시예에 대한 이해의 편의를 위한 것으로, 순서가 다르게 진행될 수 있음을 이해해야 할 것이다. 예를 들면, 단계 S532의 플래그를 1로 설정하는 단계가 단계 S538 다음에 실행되는 것을 들 수 있을 것이다. The above flowchart is for the convenience of understanding the exemplary embodiment of the present invention, and it should be understood that the order may proceed differently. For example, the setting of the flag of step S532 to 1 may be performed after step S538.
도 1 내지 도 5는 배터리(도 1의 101 내지 10n)가 충전 모드 상태에 있는 경우만을 설명하였으나, 배터리가 다른 모드(예를 들면, 방전 모드 등)에 있는 경우에도 적용될 수 있다. 충전 모드 상태는 CC(Constant Current), CV(Constant Voltage) 및 CP(Constant Power)가 될 수 있다.1 to 5 illustrate only the case where the battery (101 to 10n of FIG. 1) is in the charge mode state, but may also be applied to the case where the battery is in another mode (eg, discharge mode, etc.). The charging mode state may be constant current (CC), constant voltage (CV), and constant power (CP).
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일실시예를 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 이러한 실시예에 한정되지 않으며, 수많은 변형예가 가능함을 당업자라면 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 범위는 첨부된 청구항과 그 균등물에 의해 정해져야 할 것이다.
Although one preferred embodiment of the present invention has been described above with reference to the accompanying drawings, the scope of the present invention is not limited to these embodiments, it will be understood by those skilled in the art that numerous modifications are possible. Accordingly, the scope of the invention should be defined by the appended claims and equivalents thereof.
100: 배터리 팩, 101 내지 10n: 배터리
111: 전압 센싱부, 112: 전류 센싱부
113: 온도 센싱부, 110: BMS(Battery Management System)부
120: MCU(Micro Controller unit)부,
130: 메모리부, 140: 차량 제어기
121: 데이터 처리부, 122: 계산부100: battery pack, 101 to 10n: battery
111: voltage sensing unit, 112: current sensing unit
113: temperature sensing unit, 110: BMS (Battery Management System) unit
120: microcontroller unit (MCU) unit,
130: memory unit 140: vehicle controller
121: data processing unit 122: calculation unit
Claims (9)
상기 적어도 하나의 배터리에 대한 전압, 전류 및 온도를 센싱하는 센싱부와,
상기 센싱부로부터 상기 전압, 전류 및 온도 데이터를 수집하는 데이터 처리부와,
수집된 전류, 전압 및 온도에 따라 제 1 OCV(Open Circuit Voltage)값을 계산하며, 미리 설정된 OCV - SOC(Open Circuit Voltage - State Of Charge) 테이블에서 상기 제 1 OCV에 해당하는 제 1 SOC값을 구하고, 특정 기간의 경과 후에, 수집된 전류, 전압 및 온도에 따라 제 2 OCV(Open Circuit Voltage)값을 계산하며, 미리 설정된 OCV - SOC(Open Circuit Voltage - State Of Charge) 테이블에 따라 상기 제 2 OCV에 해당하는 제 2 SOC값을 구하며, 상기 특정 기간 중 상기 적어도 하나의 배터리의 전류 적산량을 계산하며, 상기 전류 적산량, SOC1 및 SOC2를 이용하여 상기 적어도 하나의 배터리에 대한 열화 용량을 계산하며, 상기 열화 용량을 이용하여 상기 적어도 하나의 배터리 수명 상태를 계산하는 계산부
를 포함하는 배터리의 수명 예측 장치.At least one battery used in a hybrid car, plug-in hybrid car, or electric vehicle,
A sensing unit configured to sense a voltage, a current, and a temperature of the at least one battery;
A data processor for collecting the voltage, current, and temperature data from the sensing unit;
A first open circuit voltage (OCV) value is calculated according to the collected current, voltage, and temperature, and a first SOC value corresponding to the first OCV is calculated from a preset open circuit voltage-state of charge (OCV) table. Calculate a second Open Circuit Voltage (OCV) value according to the collected current, voltage, and temperature after a specific period of time, and set the second Open Circuit Voltage (SOC) table according to a preset OCV-SOC (Open Circuit Voltage-State Of Charge) table. A second SOC value corresponding to OCV is obtained, a current integration amount of the at least one battery is calculated during the specific period, and a degradation capacity of the at least one battery is calculated using the current integration amount, SOC1 and SOC2. And a calculator configured to calculate the at least one battery life state using the deterioration capacity.
Life prediction device of a battery comprising a.
상기 OCV - SOC 테이블은 온도별로 구성되고, 상기 특정 구간은 상기 적어도 하나의 배터리가 방전 또는 충전 모드에 있는 배터리의 수명 예측 장치.The method of claim 1,
The OCV-SOC table is configured for each temperature, and the specific section is a life prediction device of a battery in which the at least one battery is in a discharge or charge mode.
전압, 전류, 온도, OCV - SOC 테이블, SOC, OCV, 열화 용량 및 공칭 용량값 중 적어도 하나를 포함하는 데이터를 저장하는 메모리부를 더 포함하는 배터리의 수명 예측 장치.The method according to claim 1 or 2,
And a memory unit for storing data including at least one of voltage, current, temperature, OCV-SOC table, SOC, OCV, degradation capacity, and nominal capacity value.
상기 전류 적산량은,
△Ah = Q × (SOC2 - SOC1)(여기서, Q는 배터리의 열화 용량임)을 이용하여 계산되고,
상기 열화 용량은,
Q = △Ah / (SOC2 - SOC1)(여기서, △Ah는 전류 적산량임)을 이용하여 계산되고,
상기 배터리 수명 상태는,
SOH(State Of Health)(%) = Q/NC × 100(%)(여기서, NC는 하이브리드 자동차의 출하시 설정된 공칭 용량임)을 이용하여 계산되는 배터리의 수명 예측 장치.The method according to claim 1 or 2,
The current integration amount is
ΔAh = Q × (SOC2-SOC1), where Q is the deterioration capacity of the battery,
The deterioration capacity is,
Q = ΔAh / (SOC2-SOC1) (where ΔAh is the current integration),
The battery life state is,
Battery life prediction device calculated using SOH (State Of Health) (%) = Q / NC × 100 (%), where NC is the nominal capacity set at the factory of the hybrid vehicle.
상기 전류 적산량은,
△Ah(n) = △Ah(n - 1) + I × t(여기서, △Ah(n)는 현재 전류 적산량, △Ah(n - 1)은 이전 전류 적산량, I는 전류, t는 경과 시간)을 이용하여 계산되는 배터리의 수명 예측 장치.The method of claim 4, wherein
The current integration amount is
ΔAh (n) = ΔAh (n-1) + I × t (where ΔAh (n) is the current current integration, ΔAh (n-1) is the previous current integration, I is the current, t is Device for predicting the life of a battery calculated using elapsed time).
특정 기간의 경과 후에, 상기 적어도 하나의 배터리의 재수집된 전류, 전압 및 온도에 따라 제 2 OCV(Open Circuit Voltage)값을 계산하고, 미리 설정된 OCV - SOC(Open Circuit Voltage - State Of Charge) 테이블에 따라 상기 제 2 OCV에 해당하는 제 2 SOC값을 구하는 단계와,
상기 특정 기간 중 상기 적어도 하나의 배터리의 전류 적산량을 계산하는 단계와,
상기 전류 적산량, SOC1 및 SOC2를 이용하여 상기 적어도 하나의 배터리에 대한 열화 용량을 계산하는 단계와,
상기 열화 용량을 이용하여 상기 적어도 하나의 배터리 수명 상태를 계산하는 단계
를 포함하는 배터리의 수명 예측 방법.The first Open Circuit Voltage (OCV) value is calculated according to the collected current, voltage, and temperature of at least one battery used in the hybrid vehicle, the plug-in hybrid vehicle, or the electric vehicle, and the preset OCV-SOC (Open Circuit Voltage-State) is calculated. Obtaining a first SOC value corresponding to the first OCV in an Of Charge table;
After a certain period of time, a second Open Circuit Voltage (OCV) value is calculated according to the re-collected current, voltage, and temperature of the at least one battery, and a preset OCV-SOC (Open Circuit Voltage-State Of Charge) table Obtaining a second SOC value corresponding to the second OCV according to the following;
Calculating a current integration amount of the at least one battery during the specific period;
Calculating a deterioration capacity for the at least one battery using the current integration amount, SOC1 and SOC2;
Calculating the at least one battery life state using the deterioration capacity
Life prediction method of a battery comprising a.
상기 특정 구간은 상기 적어도 하나의 배터리가 방전 또는 충전 모드에 있는 배터리의 수명 예측 방법.The method according to claim 6,
The specific period is a method for predicting the life of a battery in which the at least one battery is in a discharge or charge mode.
상기 전류 적산량은,
△Ah = Q × (SOC2 - SOC1)(여기서, Q는 배터리의 열화 용량임)을 이용하여 계산되고,
상기 열화 용량은,
Q = △Ah / (SOC2 - SOC1)(여기서, △Ah는 전류 적산량임)을 이용하여 계산되고,
상기 배터리 수명 상태는,
SOH(State Of Health)(%) = Q/NC × 100(%)(여기서, NC는 하이브리드 자동차의 출하시 설정된 공칭 용량임)을 이용하여 계산되는 배터리의 수명 예측 방법.The method according to claim 6 or 7,
The current integration amount is
ΔAh = Q × (SOC2-SOC1), where Q is the deterioration capacity of the battery,
The deterioration capacity is,
Q = ΔAh / (SOC2-SOC1) (where ΔAh is the current integration),
The battery life state is,
A method of estimating the life of a battery, calculated using SOH (%) = Q / NC × 100 (%), where NC is the nominal capacity set at the factory of the hybrid vehicle.
상기 전류 적산량은,
△Ah(n) = △Ah(n - 1) + I × t (여기서, △Ah(n)는 현재 전류 적산량, △Ah(n - 1)은 이전 전류 적산량, I는 전류, t는 경과 시간)을 이용하여 계산되는 배터리의 수명 예측 방법.
The method of claim 8,
The current integration amount is
ΔAh (n) = ΔAh (n-1) + I × t (where ΔAh (n) is the current current integration, ΔAh (n-1) is the previous current integration, I is the current, t is A method of predicting the life of a battery, calculated using elapsed time.
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Cited By (30)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2013115585A1 (en) * | 2012-02-02 | 2013-08-08 | 주식회사 엘지화학 | Method and device for predicting state-of-health of battery, and battery management system using same |
KR101463394B1 (en) * | 2012-10-31 | 2014-11-21 | 한국전기연구원 | Battery management system, and method of estimating battery's state of charge using the same |
WO2014209529A1 (en) * | 2013-06-28 | 2014-12-31 | Rosemount Inc. | Logic capable power module |
KR101526641B1 (en) * | 2011-12-08 | 2015-06-08 | 현대자동차주식회사 | Degradation estimation method for high voltage battery of vehicle |
KR20150109643A (en) * | 2014-03-20 | 2015-10-02 | 현대모비스 주식회사 | Apparatus and Method for estimating deterioration of battery pack |
CN105425157A (en) * | 2015-11-09 | 2016-03-23 | 上海天奕无线信息科技有限公司 | Electric quantity metering module group and method for battery, and electric car |
WO2016064104A1 (en) * | 2014-10-24 | 2016-04-28 | 주식회사 엘지화학 | Method for estimating soc-ocv profile according to degeneration of secondary battery |
KR20160049604A (en) * | 2014-10-27 | 2016-05-10 | 현대자동차주식회사 | System for predicting soc of the battery and method for thereof |
CN105891721A (en) * | 2016-04-01 | 2016-08-24 | 深圳市清友能源技术有限公司 | SOC test method and SOC test device for battery management system |
KR20160103331A (en) | 2015-02-24 | 2016-09-01 | 주식회사 엘지화학 | Apparatus and method for measuring state of battery health |
KR20160120476A (en) * | 2015-04-08 | 2016-10-18 | 현대자동차주식회사 | Apparatus and Method for caculating degradation degree |
CN106291378A (en) * | 2016-08-15 | 2017-01-04 | 金龙联合汽车工业(苏州)有限公司 | A kind of measuring method of electric automobile power battery SOH |
US9897664B2 (en) | 2014-07-30 | 2018-02-20 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Method and apparatus for estimating state of battery |
KR20180047768A (en) * | 2016-11-01 | 2018-05-10 | 주식회사 엘지화학 | Method and appratus for caculating state of health(soh) of a battery |
KR20180060622A (en) * | 2016-11-29 | 2018-06-07 | 주식회사 엘지화학 | Method and system for caculating state of health(soh) of a battery |
KR101944313B1 (en) * | 2018-04-30 | 2019-02-01 | 쌍용자동차 주식회사 | Battery life prediction apparatus |
US10228425B2 (en) | 2014-06-24 | 2019-03-12 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Method and apparatus for learning and estimating battery state information |
WO2019066274A1 (en) * | 2017-09-29 | 2019-04-04 | 주식회사 엘지화학 | Apparatus and method for calculating soh of battery pack |
US10343544B2 (en) | 2016-11-01 | 2019-07-09 | Hyundai Motor Company | Apparatus and method for controlling charging of battery for hybrid vehicle |
WO2019199057A1 (en) * | 2018-04-10 | 2019-10-17 | 주식회사 엘지화학 | Battery diagnostic device and method |
KR102036876B1 (en) * | 2019-06-05 | 2019-10-25 | (주)티에스식스티즈 | Soc estimation method of batteries and system thereof |
CN111301221A (en) * | 2018-12-11 | 2020-06-19 | 现代自动车株式会社 | System and method for charging a battery |
KR102180625B1 (en) * | 2020-05-14 | 2020-11-18 | 주식회사 네오윌 | Method for detecting state of health for secondary battery |
KR102201988B1 (en) * | 2020-06-17 | 2021-01-12 | 주식회사 나산전기산업 | Battery management system for managing battery using charge-discharge characteristics of battery |
WO2021118311A1 (en) * | 2019-12-11 | 2021-06-17 | 주식회사 엘지에너지솔루션 | Battery management system, battery management method, battery pack, and electric vehicle |
KR20210155914A (en) * | 2020-06-17 | 2021-12-24 | 주식회사 나산전기산업 | BMS management system having battery management method for managing battery using charge-discharge characteristics of battery |
KR20210155922A (en) * | 2020-06-17 | 2021-12-24 | 주식회사 나산전기산업 | ESS system having Energy storage method for storing electric energy using charge-discharge characteristics of battery |
CN114035049A (en) * | 2021-11-08 | 2022-02-11 | 东软睿驰汽车技术(沈阳)有限公司 | SOH precision calculation method and device and electronic equipment |
CN114325431A (en) * | 2021-12-31 | 2022-04-12 | 北京西清能源科技有限公司 | Method and device for measuring and calculating direct current internal resistance of battery |
KR20220079180A (en) * | 2020-12-04 | 2022-06-13 | 경북대학교 산학협력단 | Apparatus and method for estimating state of charge according to battery voltage in steady state |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102338460B1 (en) | 2015-01-22 | 2021-12-13 | 삼성전자주식회사 | Method and apparatus for estimating state of battery |
US10641836B1 (en) * | 2019-02-06 | 2020-05-05 | Chongqing Jinkang New Energy Automobile Co., Ltd. | Battery state of health estimation using open circuit voltage slope |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6285163B1 (en) * | 1998-05-28 | 2001-09-04 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Means for estimating charged state of battery and method for estimating degraded state of battery |
KR20090046474A (en) * | 2007-11-06 | 2009-05-11 | (주) 누리기술 | A battery management device and a method of controlling thereof |
KR101189150B1 (en) * | 2008-01-11 | 2012-10-10 | 에스케이이노베이션 주식회사 | The method for measuring SOC of a battery in Battery Management System and the apparatus thereof |
-
2010
- 2010-01-18 KR KR1020100004288A patent/KR101399388B1/en active IP Right Grant
Cited By (44)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9446677B2 (en) | 2011-12-08 | 2016-09-20 | Hyundai Motor Company | Technique of determining degradation of high-voltage battery for vehicle |
KR101526641B1 (en) * | 2011-12-08 | 2015-06-08 | 현대자동차주식회사 | Degradation estimation method for high voltage battery of vehicle |
CN103460064A (en) * | 2012-02-02 | 2013-12-18 | 株式会社Lg化学 | Method and device for predicting state-of-health of battery, and battery management system using same |
US9395419B2 (en) | 2012-02-02 | 2016-07-19 | Lg Chem, Ltd. | Method and device for predicting state-of-health of battery, and battery management system using same |
WO2013115585A1 (en) * | 2012-02-02 | 2013-08-08 | 주식회사 엘지화학 | Method and device for predicting state-of-health of battery, and battery management system using same |
KR101463394B1 (en) * | 2012-10-31 | 2014-11-21 | 한국전기연구원 | Battery management system, and method of estimating battery's state of charge using the same |
WO2014209529A1 (en) * | 2013-06-28 | 2014-12-31 | Rosemount Inc. | Logic capable power module |
US9291684B2 (en) | 2013-06-28 | 2016-03-22 | Rosemount, Inc. | Logic capable power module |
RU2669708C2 (en) * | 2013-06-28 | 2018-10-15 | Росемоунт Инк. | Power supply unit with logical circuits |
KR20150109643A (en) * | 2014-03-20 | 2015-10-02 | 현대모비스 주식회사 | Apparatus and Method for estimating deterioration of battery pack |
US10228425B2 (en) | 2014-06-24 | 2019-03-12 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Method and apparatus for learning and estimating battery state information |
US9897664B2 (en) | 2014-07-30 | 2018-02-20 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Method and apparatus for estimating state of battery |
WO2016064104A1 (en) * | 2014-10-24 | 2016-04-28 | 주식회사 엘지화학 | Method for estimating soc-ocv profile according to degeneration of secondary battery |
US10209320B2 (en) | 2014-10-24 | 2019-02-19 | Lg Chem, Ltd. | Method for estimating SOC-OCV profile by degradation of secondary battery |
KR20160049604A (en) * | 2014-10-27 | 2016-05-10 | 현대자동차주식회사 | System for predicting soc of the battery and method for thereof |
KR20160103331A (en) | 2015-02-24 | 2016-09-01 | 주식회사 엘지화학 | Apparatus and method for measuring state of battery health |
KR20160120476A (en) * | 2015-04-08 | 2016-10-18 | 현대자동차주식회사 | Apparatus and Method for caculating degradation degree |
US10330737B2 (en) | 2015-04-08 | 2019-06-25 | Hyundai Motor Company | Apparatus and method for calculating degradation degree |
CN105425157A (en) * | 2015-11-09 | 2016-03-23 | 上海天奕无线信息科技有限公司 | Electric quantity metering module group and method for battery, and electric car |
CN105891721A (en) * | 2016-04-01 | 2016-08-24 | 深圳市清友能源技术有限公司 | SOC test method and SOC test device for battery management system |
CN106291378A (en) * | 2016-08-15 | 2017-01-04 | 金龙联合汽车工业(苏州)有限公司 | A kind of measuring method of electric automobile power battery SOH |
CN106291378B (en) * | 2016-08-15 | 2018-11-27 | 金龙联合汽车工业(苏州)有限公司 | A kind of measuring method of electric automobile power battery SOH |
KR20180047768A (en) * | 2016-11-01 | 2018-05-10 | 주식회사 엘지화학 | Method and appratus for caculating state of health(soh) of a battery |
US10343544B2 (en) | 2016-11-01 | 2019-07-09 | Hyundai Motor Company | Apparatus and method for controlling charging of battery for hybrid vehicle |
KR20180060622A (en) * | 2016-11-29 | 2018-06-07 | 주식회사 엘지화학 | Method and system for caculating state of health(soh) of a battery |
WO2019066274A1 (en) * | 2017-09-29 | 2019-04-04 | 주식회사 엘지화학 | Apparatus and method for calculating soh of battery pack |
US11353516B2 (en) | 2017-09-29 | 2022-06-07 | Lg Energy Solution, Ltd. | Apparatus and method for calculating SOH of battery pack |
JP2020528551A (en) * | 2017-09-29 | 2020-09-24 | エルジー・ケム・リミテッド | Equipment and method for calculating SOH of battery pack |
EP3647803A4 (en) * | 2017-09-29 | 2020-11-11 | LG Chem, Ltd. | Apparatus and method for calculating soh of battery pack |
WO2019199057A1 (en) * | 2018-04-10 | 2019-10-17 | 주식회사 엘지화학 | Battery diagnostic device and method |
US11391780B2 (en) | 2018-04-10 | 2022-07-19 | Lg Energy Solution, Ltd. | Battery diagnostic device and method |
KR101944313B1 (en) * | 2018-04-30 | 2019-02-01 | 쌍용자동차 주식회사 | Battery life prediction apparatus |
CN111301221A (en) * | 2018-12-11 | 2020-06-19 | 现代自动车株式会社 | System and method for charging a battery |
KR102036876B1 (en) * | 2019-06-05 | 2019-10-25 | (주)티에스식스티즈 | Soc estimation method of batteries and system thereof |
JP2022548516A (en) * | 2019-12-11 | 2022-11-21 | エルジー エナジー ソリューション リミテッド | Battery management system, battery management method, battery pack and electric vehicle |
WO2021118311A1 (en) * | 2019-12-11 | 2021-06-17 | 주식회사 엘지에너지솔루션 | Battery management system, battery management method, battery pack, and electric vehicle |
KR102180625B1 (en) * | 2020-05-14 | 2020-11-18 | 주식회사 네오윌 | Method for detecting state of health for secondary battery |
KR20210155922A (en) * | 2020-06-17 | 2021-12-24 | 주식회사 나산전기산업 | ESS system having Energy storage method for storing electric energy using charge-discharge characteristics of battery |
KR20210155914A (en) * | 2020-06-17 | 2021-12-24 | 주식회사 나산전기산업 | BMS management system having battery management method for managing battery using charge-discharge characteristics of battery |
KR102201988B1 (en) * | 2020-06-17 | 2021-01-12 | 주식회사 나산전기산업 | Battery management system for managing battery using charge-discharge characteristics of battery |
KR20220079180A (en) * | 2020-12-04 | 2022-06-13 | 경북대학교 산학협력단 | Apparatus and method for estimating state of charge according to battery voltage in steady state |
CN114035049A (en) * | 2021-11-08 | 2022-02-11 | 东软睿驰汽车技术(沈阳)有限公司 | SOH precision calculation method and device and electronic equipment |
CN114325431A (en) * | 2021-12-31 | 2022-04-12 | 北京西清能源科技有限公司 | Method and device for measuring and calculating direct current internal resistance of battery |
CN114325431B (en) * | 2021-12-31 | 2024-03-08 | 北京西清能源科技有限公司 | Method and device for measuring and calculating direct current internal resistance of battery |
Also Published As
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