KR20130056284A - 적어도 하나의 배터리 셀의 기대 수명을 결정하기 위한 방법, 다수의 배터리 셀을 구비하는 배터리, 그리고 자동차 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 적어도 하나의 배터리 셀(battery cell)의 기대 수명을 결정하기 위한 방법에 관한 것이며, 상기 방법에 따르면, 상기 배터리 셀에 작용하는 적어도 하나의 물리적 변수의 값 및/또는 상기 배터리 셀 내에서 발생하는 적어도 하나의 프로세스의 실행 개수가 결정되고, 상기 물리적 변수의 값 및/또는 상기 프로세스의 실행 개수는 기대 수명을 결정하기 위한 기초로서 사용된다. 상기 물리적 변수 및/또는 상기 배터리 셀 내에서 발생하는 프로세스의 실행 개수는 다수의 작동 사이클(operating cycle) 동안에 결정되고, 상기 물리적 변수의 특정 값의 발생 빈도 수(f) 및/또는 적어도 한 가지 특정 프로세스의 실행 개수의 빈도 수(f)는 저장된다. 또한, 본 발명은 배터리, 특히 리튬-이온-배터리 또는 니켈-금속 수소화물-배터리, 그리고 본 발명에 따른 적어도 하나의 배터리를 구비하는 자동차에 관한 것이다.

Description

적어도 하나의 배터리 셀의 기대 수명을 결정하기 위한 방법, 다수의 배터리 셀을 구비하는 배터리, 그리고 자동차{Method for determining the life expectancy of at least one battery cell, battery comprising a plurality of battery cells, and motor vehicle}
본 발명은 적어도 하나의 배터리 셀(battery cell)의 기대 수명을 결정하기 위한 방법에 관한 것으로서, 이 방법에 따르면 배터리 셀에 작용하는 적어도 하나의 물리적 변수의 값 및/또는 상기 배터리 셀 내에서 발생하는 적어도 하나의 프로세스의 실행 개수가 결정되고, 상기 물리적 변수의 값 및/또는 상기 프로세스의 실행 개수는 기대 수명을 결정하기 위한 기초로서 사용된다.
또한, 본 발명은 다수의 배터리 셀 및 적어도 하나의 배터리 관리 시스템(Battery Management System; BMS)을 구비하는 배터리, 특히 리튬-이온-배터리 또는 니켈-금속 수소화물-배터리에 관한 것이며, 이 경우 상기 배터리 관리 시스템은 본 발명에 따른 배터리 셀의 기대 수명을 결정하기 위한 방법을 실행하도록 구성된다.
그 밖에 본 발명은 본 발명에 따른 배터리를 구비하는 자동차에 관한 것이다.
적어도 하나의 갈바니 전기 배터리 셀을 포함하는 배터리는 전기 화학적인 에너지 저장기(energy storage) 및 에너지 변환기로서 이용된다. 배터리 혹은 개별 배터리 셀을 방전하는 경우에는 상기 배터리 내에 저장된 화학 에너지가 인터컬레이션(intercalation)에 의해서 전기 에너지로 변환된다. 따라서, 상기 전기 에너지는 필요에 따라 사용자에 의해서 요구될 수 있다.
특히 하이브리드- 및 전기 자동차의 경우에는 직렬로 접속된 다수의 전기 화학 셀로 이루어진 리튬-이온-배터리 또는 니켈-금속 수소화물-배터리가 소위 배터리 팩 안으로 삽입된다. 통상적으로 배터리 상태 확인 기능을 포함하는 배터리 관리 시스템은 안전을 모니터링 할 목적으로 그리고 가급적 긴 수명을 보증할 목적으로 이용된다.
기능적인 안전을 모니터링 하기 위한 그리고 배터리 셀의 노화 상태, 특히 리튬-이온-배터리의 배터리 셀의 노화 상태를 확인하기 위한 상이한 접근 방식들이 공지되어 있다. 통상적으로는 다수의 배터리 셀로부터 공급되거나 또는 하나의 전체 배터리로부터 공급되는 전압 및 전류 세기가 검출되며, 경우에 따라서는 추가의 인수(factor)들을 파워 파라미터로서 편입시킨 상태에서 전압 및 전류 세기가 검출된다. 다시 말하자면, 배터리 셀의 물리적인 파라미터가 측정되거나, 산출되거나 또는 추정되고, 이와 같은 과정으로부터 노화 상태에 대한 추론이 이루어지며, 그에 따라 기능 안전에 대한 추론도 이루어지게 된다. 이 경우에는 통상적으로 각각의 작동 사이클마다 검출될 수 있는 값들이 사용된다.
독일 공개 특허 출원서 DE 103 28 721 A1호에는 예를 들어 배터리 또는 배터리 셀과 같은 전기 에너지 저장기의 잔류 수명을 예측하기 위한 방법이 공지되어 있다.
상기 출원서에서는 개별 배터리 또는 배터리 셀로부터 발생되는 물리적 변수들이 예컨대 온도와 같은 추가의 외부 영향들에 따라서 결정된다. 이 경우에 결정은 계산 과정에 의해서 이루어진다. 하지만, 개별 배터리 또는 배터리 셀 내에서 발생된 특정 프로세스들의 개수 및/또는 몇 가지 물리적 변수의 특정 값들은 상기 계산 과정에 편입되지 않는다.
본 발명에 따라 적어도 하나의 배터리 셀의 기대 수명을 결정하기 위한 방법이 제안되며, 이 방법에서는 배터리 셀에 작용하는 적어도 하나의 물리적 변수의 값 및/또는 상기 배터리 셀 내에서 발생하는 적어도 하나의 프로세스의 실행 개수가 결정되고, 상기 물리적 변수의 값 및/또는 상기 프로세스의 실행 개수는 기대 수명을 결정하기 위한 기초로서 사용되며, 이 경우에 상기 물리적 변수 및/또는 상기 배터리 셀 내에서 발생하는 프로세스의 실행 개수는 다수의 작동 사이클(operating cycle) 동안에 결정되고, 상기 물리적 변수의 특정 값의 발생 빈도 수(f) 및/또는 적어도 하나의 특정 프로세스의 실행 개수의 빈도 수(f)는 저장된다.
본 발명에 따른 방법에서 사용되는 배터리 셀은 바람직하게 예컨대 단 하나의 배터리 안에 배치된 것과 같은 다수의 배터리 셀의 구성 부품이다.
특이한 디자인에서는 각각의 배터리에 단 하나의 배터리 셀이 존재함으로써, 결과적으로 본 발명에 따른 방법은 전체 배터리의 기대 수명을 결정하기 위해서도 적용될 수 있다.
그 밖에, 상기 방법은 전체 배터리에 작용을 하는 적어도 하나의 물리적 변수의 값 및/또는 전체 배터리 내에서 발생하는 적어도 하나의 프로세스의 실행 개수가 결정되도록 그리고 상기 물리적 변수의 특정 값의 발생 빈도 수 및/또는 적어도 한 가지 특정 프로세스의 실행 개수의 빈도 수가 저장되도록 실시될 수 있으며, 그리고 심지어는 배터리가 다수의 배터리 셀을 구비하는 경우에도 상기와 같은 결정 및 저장 과정이 이루어지도록 실시될 수 있다.
본 발명에 따른 방법은 단 하나의 배터리 셀에 대한 실시 예를 참조하여 아래에서 설명된다.
개별 배터리 셀의 기대 수명을 결정함으로써, 전체 배터리의 수명에 대한 추론을 이끌어낼 수 있게 된다. 본 발명에 따른 방법은 노화 상태를 검출할 목적으로도 이용될 수 있다. 물리적 변수는 바람직하게 측정되고, 배터리 셀 내에서 발생하는 적어도 하나의 프로세스의 실행 개수의 결정은 바람직하게 계수(counting)에 의해서 이루어진다. 작동 사이클의 시작은 배터리 셀의 활성화의 시작에 의해 정의되고, 작동 사이클의 종료는 배터리 셀의 활성화의 종료에 의해 정의된다.
상기의 경우에 활성화 단계는 단 하나의 주행 사이클만을 포함할 수 있거나, 또는 충전 과정이 그 다음에 연이어서 이루어지는 주행 사이클을 포함할 수 있다. 대안적으로 상기 활성화 단계는 주행 사이클과 무관하게 충전 과정을 포함할 수도 있다.
그 밖에, 상기 활성화 단계는 다수의 셀의 충전 상태를 보상하기 위하여, 주행 사이클에 후속하는 셀의 제어된 방전 과정, 소위 셀-밸런싱(Cell-Balancing) 과정을 상기 주행 사이클 이후의 추적(tracking) 과정에서 포함할 수 있거나 또는 상기 주행 사이클 중에도 포함할 수 있다.
그에 따라, 작동 사이클의 시작은 예컨대 배터리 셀에 의해서 트리거링 된 자동차의 출발일 수 있다. 작동 사이클의 종료는 상기 자동차의 스위치-오프 상태에 상응할 수 있다. 배터리 셀의 충전 프로세스가 자동차의 작동과 시간상 직접적으로 결부된 경우에, 상기 작동 사이클은 또한 충전 시간도 포함하게 된다. 따라서, 예컨대 충전 과정이 자동차의 주행에 연이어서 이루어지는 경우에 상기 작동 사이클은 충전 과정이 종료된 이후에 비로소 종료될 수 있다.
본 발명에 따른 방법은 다수의 작동 사이클을 거친 후에 배터리 셀의 값 또는 상태를 결정한다. 그럼으로써, 셀의 결함이 조기에 확인되어 이와 같은 결함이 조기에 방지될 수 있다. 또한, 배터리 셀의 기대 수명 혹은 노화 과정과 관련해서도 정확한 검출이 가능해지며, 이로부터 배터리 셀에 적합한 혹은 전체 배터리에 적합한 작동 방식들이 도출될 수 있다. 소위 필드 리턴(field returns)의 경우에는, 다시 말해 예컨대 주행 성능이 100,000 km를 초과하는 자동차의 이론적인 수명이 지난 후에 검사를 받게 되는 배터리의 경우에는, 셀들이 자체 작동 시간의 총합을 초과한 경우에 어떠한 부하를 받게 되었는지 그리고 그로 인해 상기 셀들의 특성이 어떻게 변경되었는지가 분석될 수 있다. 이와 같은 분석으로부터 셀 및/또는 배터리 관리 시스템을 더욱 최적화하기 위한 유용한 검출 결과들이 얻어진다. 본 발명에 따른 방법은 리튬-이온-배터리에 적용될 수 있을 뿐만 아니라 니켈-금속 수소화물-배터리에도 적용될 수 있다. 바람직하게는 실제로 동시에 작동되는 하나 또는 다수 배터리의 다수의 셀에 그리고 특히 모든 셀에 사용된다.
물리적 변수들 - 이와 같은 물리적 변수들의 값은 빈도 수와 관련해서 본 발명에 따라 결정됨 - 은 예컨대 온도, 충전 상태, 배터리 셀에 의해서 방출되는 전류 또는 배터리 셀 안에 존재하는 전압일 수 있다. 상기 충전 상태로부터 추론하여 최소 충전 상태와 최대 충전 상태 간의 편차 및/또는 상대적인 셀 파워, 즉 현재에 최대로 이용할 수 있는 파워에 비례하여 현재에 호출된 파워도 결정될 수 있다.
배터리 셀 내에서 발생하여 빈도 수와 관련해서 결정되는 프로세스는 충전 펄스, 방전 펄스 또는 다수 셀의 충전 상태를 보상하기 위해서 제어된 방식으로 이루어지는 셀의 방전 과정일 수 있다.
다수 셀의 충전 상태를 보상하기 위해서 제어된 셀의 방전 과정, 다시 말해 셀-밸런싱으로도 불리는 과정은 바람직하게 리튬-이온-배터리 셀을 위해서 실현될 수 있다. 이와 같은 셀-밸런싱은 개별 셀들의 충전 상태와 관련된 불리한 차이점들을 피할 목적으로 이용된다. 더욱 긴 수명에 도달하기 위해서는, 소수의 셀 내에서 다른 셀들의 상대적으로 더 낮은 충전 상태에 대하여 상대적으로 더 높은 충전 상태를 유지하는 것보다는 하나의 배터리의 개별 셀들의 충전 상태의 차이를 작게 유지하는 것이 바람직하다. 이와 같은 목적을 위하여 셀들은 가장 낮게 충전된 셀의 충전 상태에 상응하는 충전 상태까지 제어된 상태로 방전된다. 그에 따라, 하나의 셀의 제어된 방전 과정의 빈도 수는 상기 셀의 노화 상태를 결정하기 위한 기준이 된다. 따라서, 상기 제어된 방전 과정을 거의 거치지 않은 셀은 다른 배터리 셀에 비해 가장 낮은 충전 상태를 갖는 셀이 된다. 그렇기 때문에 전체 배터리의 파워 및 수명을 높이기 위해서는 상기와 같은 셀들이 가장 먼저 교체되어야만 한다.
바람직하게 물리적 변수의 값 및/또는 프로세스의 실행 개수는 각각의 작동 사이클마다 적어도 하나의 비-휘발성 메모리에 저장되고, 상기 물리적 변수의 특정 값들의 발생 빈도 수 및/또는 특정 개수의 프로세스들의 실행 빈도 수는 상기 메모리로부터 판독 출력된다. 이와 같은 비-휘발성 메모리는 예컨대 소위 EEPROM(electrically erasable and programmable read only memory; 전기적으로 소거 가능하고 프로그래밍 가능한 판독 전용 메모리)이다. 이와 같은 방법 실시 예의 장점은 다수의 작동 사이클을 거친 후에 이루어질 수 있는 간단한 저장 과정 그리고 저장된 값들을 자체 빈도 수와 관련해서 평가할 수 있는 가능성이다.
한 가지 물리적 변수의 적어도 하나의 특정 값의 발생 개수 및/또는 프로세스들의 실행 개수는 다수의 작동 사이클을 거친 후에 결정된다.
각각의 작동 사이클마다 결정된 값 혹은 실행의 개수는 사전에 결정된 개수들에 함께 합산되어 저장된다.
다시 말하자면, 각각의 작동 사이클마다 상응하는 개수가 결정되고, 이전의 작동 사이클에 대하여 결정된 개수들에 합산되어, 그 결과가 저장된다.
그에 따라, 각각의 작동 사이클 후에 예컨대 특정 충전 과정이 얼마나 자주 존재했는지 그리고/또는 특정 온도가 얼마나 자주 존재했는지 그리고/또는 방전 펄스가 얼마나 자주 이루어졌는지 그리고/또는 셀의 제어된 방전이 얼마나 자주 이루어졌는지가 평가된다.
처리 결과들을 평가하기 위하여, 물리적 변수의 특정 값의 발생 빈도 수 및/또는 특정 개수의 프로세스의 실행 빈도 수가 시각적으로 알 수 있도록 적어도 하나의 다이어그램에 표시된다. 상기 다이어그램에서 횡 좌표 상에는 물리적 변수의 값들 또는 프로세스의 개수가 기재될 수 있고, 종 좌표 상에는 상기 물리적 변수의 개별 값의 발생 빈도 수 또는 상기 프로세스의 개수의 실행 빈도 수가 기재될 수 있다. 한 사람이 상기 다이어그램으로부터 확인할 수 있는 사실은 '한 물리적 변수의 어떤 값이 또는 몇 개의 프로세스가 특히 빈번하게 발생했는가'이며, 이와 같은 사실로부터 배터리 셀의 노화 상태에 대한 그리고 구현하고자 하는 작동 방식에 대한 추론이 이루어질 수 있다.
상기 방법은 바람직하게 제1 물리적 변수의 값 또는 배터리 셀 내에서 발생하는 제1 프로세스의 실행 개수가 제2 물리적 변수의 값 또는 배터리 셀 내에서 발생하는 제2 프로세스의 실행 개수에 종속하여 저장되도록 구성되었다. 이 경우에도 물리적 변수 및/또는 프로세스의 개수는 작동 사이클마다 상호 종속적으로 적어도 하나의 비-휘발성 메모리 내에 저장되며, 상기 물리적 변수의 특정 값의 발생 빈도 수 및/또는 다수의 작동 사이클을 거친 후에 가산(addition)에 의해서 결정된 특정 개수의 프로세스의 실행 빈도 수는 상기 메모리로부터 독출된다. 이와 같은 방법 실시 예의 장점은, 변수들의 검출이 상호 종속적으로 이루어짐으로써, 결과적으로 메모리에 대한 요구 조건이 더욱 낮아진다는 것 그리고 그에 따라 비-휘발성 메모리의 사용이 더 용이하게 실현될 수 있다는 것이다.
나중에 언급된 방법 실시 예에서는, 물리적 변수들의 특정 값들의 발생 빈도 수가 상호 종속적으로 그리고/또는 특정 프로세스의 실행 개수의 빈도 수가 상호 종속적으로 시각적으로 알 수 있도록 적어도 하나의 3차원 히스토그램(histogram)에 표시되는 것이 바람직하다. 이와 같은 3차원 히스토그램에서는 제1 횡 좌표 상에는 제1 물리적 변수의 값들 또는 제1 프로세스들의 개수가 기재될 수 있으며, 제2 횡 좌표 상에는 제2 물리적 변수의 값들 또는 제2 프로세스들의 개수가 기재될 수 있다. 종 좌표에는 물리적 변수의 개별 값의 발생 빈도 수 또는 프로세스들의 실행 개수가 상호 종속적으로 기재될 수 있다. 본 발명은 두 개의 물리적 변수를 상호 종속적으로 검출하거나 또는 상이한 프로세스들을 상호 종속적으로 검출하는 것에 한정되지 않으며, 오히려 한 가지 물리적 변수 및 하나의 프로세스가 자체 빈도 수와 관련하여 상호 종속적으로 평가될 수도 있다. 이와 같은 히스토그램들은 저장되고, 배터리 관리 시스템의 리셋 후에 재차 판독 출력되며, 물리적 변수의 특정 값들의 추가의 발생 빈도 수 및/또는 특정 개수의 프로세스의 실행 빈도 수를 추가로 산출하기 위해서 그리고 또한 추가로 가산하기 위해서도 사용된다. 상기 히스토그램으로부터는 적합한 알고리즘에 의해서 노화 상태 그리고 수명이 산출될 수 있다. 산출을 위해서 표준이 되는 값은 특정 물리적 변수의 발생 빈도 수 또는 특정 개수의 프로세스일 수 있다.
한 사람이 상기 히스토그램으로부터 알 수 있는 사실은 '어떤 물리적 파라미터 및/또는 어떤 프로세스가 배터리 셀의 수명에 가장 많은 영향을 미쳤는지 그리고/또는 예컨대 소수의 셀의 온도를 변동시키기 위하여 배터리 관리 시스템의 어떤 장치들이 상황에 따라 재조절되어야만 하는가'이다. 하지만, 상기 히스토그램으로부터 도출될 수 있는 값들은 노화 현상 또는 마모 현상을 초기에 예방하기 위하여 곧바로 배터리 관리 시스템 내에서 배터리 셀의 혹은 전체 배터리의 작동을 위한 제어 신호 및/또는 조절 신호로서 사용될 수도 있다.
본 발명에 따른 방법의 한 가지 바람직한 실시 예에서는, 경험에 따라 다수의 작동 사이클을 거친 후에 결정된 물리적 변수의 특정 값 범위 안에서 그리고/또는 배터리 셀 내에서 발생하는 프로세스의 실행 개수가 존재하는 특정 값 범위 안에서 각각 간격(interval)의 경계들을 나타내는 격자점들(Stutzstellen)이 정의되고, 상기 격자점들의 발생 빈도 수가 결정된다. 따라서, 예컨대 온도-값 범위는 -40 ℃ 내지 80 ℃에서 규정될 수 있다.
상기 격자점들은 바람직하게 파라미터화 될 수 있는데, 다시 말해서 상기 격자점들은 특정 물리적 변수 또는 특정 개수의 프로세스를 진술하는 것과 관련해서 적합한 간격이 형성되도록 규정될 수 있다. 상기 간격 안에 있는 물리적 변수의 값들로써 또는 상기 간격 안에 있는 프로세스의 개수의 값들로써 배터리 셀이 작동될 때에 수명과 관련하여 미분된 진술들을 가능하게 하기 위하여, 예컨대 일반적으로 더 큰 빈도 수가 표시될 수 있는 범위 안에서는 상기 간격이 더 짧게 형성될 수 있다. 다시 말해, 이웃하는 격자점들의 상호 거리는 크기가 상이할 수 있다.
대안적으로, 상기 격자점들은 또한 규칙적인 간격으로, 예컨대 20 ℃의 간격으로 규정될 수도 있다.
특정 물리적 변수 또는 프로세스의 개수가 어떤 간격으로 존재하는지는 바람직하게 규칙적인 시간적 간격을 두고서 결정된다. 상기 간격을 위해서는 다수의 작동 사이클을 거친 후에 빈도 수가 결정된다. 이때 적합한 시간 간격은 예컨대 0.5초 내지 2초이다. 바람직하게는 매초 마다 상기 특정 물리적 변수의 값 또는 특정 프로세스의 개수가 어떤 간격으로 존재하는지가 결정된다.
전술된 다이어그램들을 구현하기 위한 본 발명에 따른 방법의 실시 예에서는 예컨대 '배터리 셀이 어떤 빈도 수로 최대 충전 파워의 50 % 내지 60 %의 충전 파워를 갖는지'가 시각적으로 확인 가능하게 표시될 수 있다. 이 경우에 격자점들은 50 % 및 60 %에서 제공되었다.
히스토그램들을 얻기 위한 처리를 실행하는 경우에는, 예컨대 특정 전류 세기-간격 안에 있는 전류 세기의 빈도 수가 배터리 셀의 특정 온도-간격 안에 있는 온도들에 의존해서 검출될 수 있다. 따라서, 예를 들면 '배터리 셀이 40 ℃ 내지 50 ℃의 온도-간격 안에서 작동되는 경우에는 예컨대 최대로 발생할 수 있는 전류의 75 % 내지 85 %의 전류가 어떠한 빈도 수로 발생 되었는지'가 결정될 수 있다.
상기와 같이 빈도 수들을 평가함으로써, 예를 들어 온도가 낮은 경우에 배터리 셀에서 이론적으로 도달할 수 있는 최대 전류 세기의 특정 퍼센트 비율을 발생시킬 수 있는 가능성이 매우 희박하게 나타난다면, 상기 배터리 셀의 노화 상태를 추론할 수 있게 된다. 또한, 빈도 수의 평가에 의해서는 특정 외부 파라미터들이 배터리 셀에 얼마나 자주 영향을 미치는지도 결정될 수 있음으로써, 결과적으로 배터리 관리 시스템은 상응하게 적응될 수 있다. 이와 같은 조치는 예컨대 배터리 셀의 온도 그리고 충전 및 방전 펄스의 개수와 연관된 적응 조치들과 관련이 있다.
본 발명에 따르면, 다수의 배터리 셀 그리고 적어도 하나의 배터리 관리 시스템을 포함하고, 자동차의 구동 시스템에 연결될 수 있는 배터리, 특히 리튬-이온-배터리 또는 니켈-금속 수소화물-배터리도 사용되며, 이 경우 상기 배터리 관리 시스템은 본 발명에 따른 방법을 구현하도록 형성되었다. 이때 배터리 셀들은 바람직하게 공간적으로는 한군데로 모여 있고, 회로 기술적으로는 상호 접속되어 있다.
본 발명은 적어도 하나의 본 발명에 따른 배터리를 포함하는 자동차, 특히 전동식으로 구동될 수 있는 자동차에 의해서 보완되며, 이 경우 배터리는 자동차의 구동 시스템에 연결되어 있다.
적어도 하나의 배터리 셀의 기대 수명을 결정하는 과정은 컴퓨터의 지원을 받아서 진행될 수 있으며, 데이터 처리 장치의 저장 수단 내에 적재된 후에 상기 데이터 처리 장치로 하여금 적어도 하나의 배터리 셀의 기대 수명을 결정하기 위한 본 발명에 따른 방법을 실시할 수 있도록 해주는 컴퓨터 프로그램의 도움에 의해서 진행될 수 있다. 보완적으로는 상기와 같은 목적을 위하여 컴퓨터로 판독 가능한 저장 매체가 사용되며, 상기 저장 매체 상에는 데이터 처리 장치의 저장 수단 내에 적재된 후에 상기 데이터 처리 장치로 하여금 본 발명에 따른 방법을 실시할 수 있도록 해주는 프로그램이 저장되어 있다. 한 가지 추가의 보완책은, 본 발명에 따른 방법을 실시하기 위한 컴퓨터 프로그램을 예를 들어 인터넷과 같은 전자 데이터 망으로부터 상기 데이터 망에 접속된 데이터 처리 장치로 다운로드(download) 받는 방법이다.
본 발명의 실시 예들은 도면 및 이하의 설명을 참조하여 상세하게 설명된다.
도 1은 본 발명에 따른 방법에 의해서 작성된 다이어그램이며, 그리고
도 2는 본 발명에 따른 방법에 의해서 작성된 3차원 히스토그램이다.
도 1에는 본 발명에 따른 방법의 한 대안적인 예의 결과로서 하나의 다이어그램이 도시되어 있으며, 상기 다이어그램은 예를 들어 현재의 충전 파워(P)의 발생 빈도 수(f)를 보여준다. 상기 현재의 충전 파워(P)는 횡 좌표에 기재되어 있고, 빈도 수(f)는 종 좌표에 기재되어 있다. 상기 현재의 충전 파워(P)의 값 범위가 1부터 12까지 번호 매겨진 간격으로 분할되어 있다는 것을 알 수 있다. 상기 각각의 간격 1 내지 12에는 현재의 충전 파워(P)의 하나의 값 범위가 할당되어 있다. 이때 상기 값 범위들의 크기는 변동될 수 있다. 도 1로부터는 예컨대 간격 5의 현재 충전 파워(P)가 가장 빈번하게 발생했다는 것을 알 수 있다. 이로써 사람에게 시각적으로 전달될 수 있는 사실은, 다수의 작동 사이클을 거친 후에는 관련 배터리 셀들이 간격 5에 의해 규정된 충전 파워(P)를 가장 빈번하게 가지게 되었다는 것이다. 다시 말하자면, 간격 12에 따른 최대 충전 파워(P)보다는 간격 5에 따른 충전 파워(P)가 훨씬 더 빈번하게 발생했다는 것이다. 이와 같은 검출 결과로부터는 충전 파워(P) 레벨이 최대로 가능한 충전 파워 레벨 아래에 놓이는 경우가 자주 발생한다는 사실을 추론할 수 있게 되며, 그 결과로서 관리 조치를 실행할 수 있게 되거나 또는 경우에 따라서는 자동차의 전동식 구동 장치의 기능 안전을 보증할 목적으로 배터리 셀 혹은 배터리의 교체를 실행할 수 있게 된다.
상기와 동일한 과정은 하나 또는 다수의 배터리 셀을 구비한 배터리에서도 실행될 수 있으며, 이 경우에는 전체 배터리의 충전 파워가 평가된다.
본 발명에 따른 한 가지 추가의 방법 대안 예에 따라서 발생 될 수 있는 도 2에 도시된 3차원 히스토그램은 특정 간격으로 발생하는 전류 세기(I)의 빈도 수(f)를 관련 배터리 셀의 특정 온도-간격 안에 있는 온도(T)에 따라서 보여주고 있다. 제1 횡 좌표 상에는 전류 세기(I)가 간격 1 내지 12로 기재되어 있다. 제2 횡 좌표 상에는 온도(T)가 간격 1 내지 8로 기재되어 있다. 종 좌표 상에는 빈도 수(f)가 기재되어 있다. 상기 3차원 히스토그램으로부터 알 수 있는 사실은, 온도-간격 6에 상응하는 온도에서는 전류 세기-간격 3에 따른 전류 세기(I)가 가장 큰 빈도 수로 발생 되었다는 것이다. 전류 세기-간격 10에 있는 전류 세기가 마찬가지로 온도-간격 6에서 두 번째로 큰 빈도 수로 발생 되었다. 상기 3차원 히스토그램으로부터 얻을 수 있는 또 다른 중요한 정보는, 전체 전류 세기(I)가 오로지 온도-간격 6에서만 발생 되었다는 것이다. 관련 배터리 셀이 온도-간격 6으로부터 벗어나는 온도 범위 안에서도 작동되었다는 사실을 확인할 수 있다면, 상기 벗어나는 온도-간격 안에서는 배터리 셀에 의해서 전류가 전혀 발생 되지 않았다는 사실도 추론할 수 있을 것이다. 이와 같은 사실도 관련 배터리 셀의 노화 상태 혹은 수명을 산출하기 위해서 그리고/또는 추정하기 위해서 이용될 수 있는 하나의 정보가 된다. 또한, 상기와 같은 사실로부터는 상기 배터리 셀이 바람직하게는 오로지 온도-간격 6에서만 작동될 수 있다는 내용도 드러난다.
본 발명은 3차원 히스토그램 내에 단지 예컨대 전류 세기(I) 및 온도(T)와 같은 물리적 변수들만 상호 종속적으로 도시되는 것에 한정되지 않으며, 오히려 그와 달리 본 발명에 따른 방법은 상기 히스토그램 내에 프로세스의 실행 개수가 상호 종속적으로 도시되도록, 또는 물리적 변수가 상기 프로세스 실행 개수에 종속해서 혹은 그 반대로 도시되도록 실행될 수도 있다.
예를 들면 상기 물리적 변수 및 온도, 충전 상황이 퍼센트로 표시되는 배터리 상태, 최소 셀-배터리 상태와 최대 셀-배터리 상태 간의 편차, 현재에 최대로 이용할 수 있는 파워에 비례하여 현재에 호출된 파워에 상응하는 상대적인 배터리 파워, 그리고 충전 펄스 및 방전 펄스의 실행 개수가 3차원 히스토그램 내에서 서로 조합될 수 있다. 상기 3차원 히스토그램의 두 개의 횡 좌표에 기재된 물리적 변수의 바람직한 조합들은 최소 셀 전압과 온도, 최대 셀 전압과 온도, 전류 세기와 온도 그리고 현재에 호출된 파워와 온도이다.

Claims (10)

  1. 적어도 하나의 배터리 셀의 기대 수명을 결정하기 위한 방법에 있어서,
    상기 배터리 셀에 작용하는 적어도 하나의 물리적 변수의 값 및/또는 상기 배터리 셀 내에서 발생하는 적어도 하나의 프로세스의 실행 개수를 결정하고, 상기 물리적 변수의 값 및/또는 상기 프로세스의 실행 개수는 기대 수명을 결정하기 위한 기초로서 사용되며,
    상기 물리적 변수 및/또는 배터리 셀 내에서 발생하는 프로세스의 실행 개수는 다수의 작동 사이클(operating cycle) 동안에 결정되고, 상기 물리적 변수의 특정 값의 발생 빈도 수(f) 및/또는 적어도 한 가지 특정 프로세스의 실행 개수의 빈도 수(f)는 저장되는 것을 특징으로 하는 적어도 하나의 배터리 셀의 기대 수명을 결정하기 위한 방법.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 물리적 변수는 온도(T), 충전 상태, 배터리 셀에 의해서 방출되는 전류(I) 또는 배터리 셀 내에 존재하는 전압인 것을 특징으로 하는 적어도 하나의 배터리 셀의 기대 수명을 결정하기 위한 방법.
  3. 제1 항 또는 제2 항에 있어서,
    상기 배터리 셀 내에서 발생하는 프로세스는 충전 펄스, 방전 펄스 또는 몇몇 셀의 충전 상태를 보상하기 위해서 제어된 방식으로 이루어지는 셀의 방전 과정인 것을 특징으로 하는 적어도 하나의 배터리 셀의 기대 수명을 결정하기 위한 방법.
  4. 제1 항 내지 제3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 물리적 변수의 값 및/또는 상기 프로세스의 실행 개수는 각각의 작동 사이클마다 적어도 하나의 비-휘발성 메모리에 저장되고,
    상기 물리적 변수의 특정 값들의 발생 빈도 수(f) 및/또는 상기 특정 프로세스의 실행 개수의 빈도 수(f)는 상기 메모리로부터 독출되는 것을 특징으로 하는 적어도 하나의 배터리 셀의 기대 수명을 결정하기 위한 방법.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 물리적 변수의 특정 값들의 발생 빈도 수(f) 및/또는 상기 특정 프로세스의 실행 개수의 빈도 수(f)는 시각적으로 인지할 수 있도록 적어도 하나의 다이어그램에 표시되는 것을 특징으로 하는 적어도 하나의 배터리 셀의 기대 수명을 결정하기 위한 방법.
  6. 제4 항 또는 제5 항에 있어서,
    제1 물리적 변수의 값 또는 상기 배터리 셀 내에서 발생하는 제1 프로세스의 실행 개수는 제2 물리적 변수의 값 또는 상기 배터리 셀 내에서 발생하는 제2 프로세스의 실행 개수에 종속하여 저장되는 것을 특징으로 하는 적어도 하나의 배터리 셀의 기대 수명을 결정하기 위한 방법.
  7. 제6 항에 있어서,
    물리적 변수의 특정 값들의 발생 빈도 수(f)는 상호 종속적으로 그리고/또는 특정 프로세스의 실행 개수의 빈도 수(f)는 상호 종속적으로 시각적으로 인지할 수 있도록 적어도 하나의 3차원 히스토그램(histogram)에 표시되는 것을 특징으로 하는 적어도 하나의 배터리 셀의 기대 수명을 결정하기 위한 방법.
  8. 제1 항 내지 제7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    다수의 작동 사이클을 거친 후에 결정되는 물리적 변수의 값 범위 안에서 그리고/또는 상기 배터리 셀 내에서 발생하는 프로세스의 실행 개수의 값 범위 안에서, 각각의 간격들(interval)의 경계들을 나타내는 격자점들이 정의되고, 상기 격자점들의 발생 빈도 수가 결정되는 것을 특징으로 하는 적어도 하나의 배터리 셀의 기대 수명을 결정하기 위한 방법.
  9. 다수의 배터리 셀, 및 자동차의 구동 시스템에 연결될 수 있는 적어도 하나의 배터리 관리 시스템을 포함하는 배터리, 특히, 리튬-이온-배터리 또는 니켈-금속 수소화물-배터리에 있어서,
    상기 배터리 관리 시스템은 제1 항 내지 제8 항 중 어느 한 항에 따른 적어도 하나의 배터리 셀의 기대 수명을 결정하기 위한 방법을 실시하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 배터리.
  10. 제9 항에 따른 적어도 하나의 배터리를 포함하는 자동차에 있어서,
    상기 배터리가 상기 자동차의 구동 시스템에 연결되는 것을 특징으로 하는 자동차.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170011010A (ko) * 2015-07-21 2017-02-02 삼성전자주식회사 배터리의 상태를 추정하는 방법 및 장치

Families Citing this family (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101172183B1 (ko) * 2010-09-27 2012-08-07 현대자동차주식회사 차량의 배터리 ｓｏｈ 추정 장치 및 방법
JP5875037B2 (ja) 2011-07-08 2016-03-02 インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーションＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｂｕｓｉｎｅｓｓ Ｍａｃｈｉｎｅｓ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ バッテリの状態予測システム、方法及びプログラム
EP2631663A1 (de) * 2012-02-22 2013-08-28 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zur kontinuierlichen Überwachung einer Batteriealterung
KR20140070447A (ko) * 2012-11-30 2014-06-10 주식회사 엘지화학 배터리 사용 환경과 사용 이력을 관리하는 장치 및 방법
KR102105808B1 (ko) 2013-03-15 2020-04-29 크라운 이큅먼트 코포레이션 배터리 상태 측정 기준들에 대한 부분적인 소모 추정
JP2014190763A (ja) * 2013-03-26 2014-10-06 Toshiba Corp 電池寿命推定方法及び電池寿命推定装置
DE102013209433A1 (de) 2013-05-22 2014-11-27 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtungen zum Bereitstellen von Informationen zu Wartungs- und Servicezwecken einer Batterie
DE102013209453A1 (de) 2013-05-22 2014-11-27 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtungen zum Bereitstellen von Informationen zu Wartungs- und Servicezwecken einer Batterieeinheit
DE102013209426A1 (de) 2013-05-22 2014-11-27 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtungen zum Bereitstellen von Informationen zu Wartungs- und Servicezwecken einer Batterieeinheit
DE102013209449A1 (de) * 2013-05-22 2014-11-27 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtungen zum Bereitstellen von Informationen zu Wartungs- und Servicezwecken einer Batterie
DE102013209446A1 (de) 2013-05-22 2014-11-27 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtungen zum Bereitstellen von Informationen zu Wartungs- und Servicezwecken einer Batterie
DE102013209427A1 (de) * 2013-05-22 2014-11-27 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtungen zum Bereitstellen von Informationen zu Wartungs- und Servicezwecken einer Batterieeinheit
FR3009389B1 (fr) * 2013-08-02 2017-02-10 Commissariat Energie Atomique Gestion d'energie dans une batterie
DE102014200684A1 (de) * 2014-01-16 2015-07-16 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Überwachen einer Batterie
US9878631B2 (en) 2014-02-25 2018-01-30 Elwha Llc System and method for predictive control of an energy storage system for a vehicle
US9079505B1 (en) 2014-02-25 2015-07-14 Elwah LLC System and method for management of a fleet of vehicles having an energy storage system
US9056556B1 (en) 2014-02-25 2015-06-16 Elwha Llc System and method for configuration and management of an energy storage system for a vehicle
DE102014205913A1 (de) * 2014-03-31 2015-10-01 Robert Bosch Gmbh Elektrochemischer Energiespeicher und Verfahren zum Schalten von Zellen eines elektrochemischen Energiespeichers
DE102014208316A1 (de) 2014-05-05 2015-11-05 Siemens Aktiengesellschaft Erfassen der Betriebsführung eines Batteriespeichers
DE102016202572A1 (de) 2016-02-19 2017-08-24 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Betrieb eines Batteriesystems und Batteriemanagementsystem
US9869722B1 (en) * 2016-09-22 2018-01-16 Rockwell Automation Technologies, Inc. Method and apparatus for electrical component life estimation
KR102291133B1 (ko) 2018-03-07 2021-08-20 주식회사 엘지화학 배터리 수명 예측 장치 및 방법
WO2019172692A1 (ko) * 2018-03-07 2019-09-12 주식회사 엘지화학 배터리 수명 예측 장치 및 방법
CN110750874B (zh) * 2019-09-26 2020-07-28 长沙理工大学 一种退役动力电池寿命预测方法
US11476792B2 (en) 2020-06-16 2022-10-18 Rockwell Automation Technologies, Inc. Method and apparatus for electrical component life estimation with corrosion compensation
US11366173B2 (en) 2020-11-06 2022-06-21 Robert Bosch Gmbh Method of determining lifetime of electrical and mechanical components
DE102021212689A1 (de) 2021-11-11 2023-05-11 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Verfahren und Vorrichtung zum Bereitstellen eines prädizierten Alterungszustands einer Gerätebatterie basierend auf einem prädizierten Nutzungsmuster
JP7437435B2 (ja) 2022-03-10 2024-02-22 本田技研工業株式会社 パルス抽出装置、パルス抽出方法及びプログラム

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000027236A (ja) * 1998-07-07 2000-01-25 Komatsu Ltd 建設機械のデータ記憶装置およびデータ処理装置
EP1450173A3 (de) * 2003-02-24 2009-07-22 Daimler AG Verfahren zur Ermittlung der Alterung einer Batterie
DE10328721A1 (de) 2003-06-25 2005-01-13 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Vorhersage einer Restlebensdauer eines elektrischen Energiespeichers
JP4631761B2 (ja) * 2005-08-08 2011-02-16 トヨタ自動車株式会社 パワートレイン用の電池寿命予知装置及び電池寿命警告装置
CN100486033C (zh) * 2005-08-08 2009-05-06 丰田自动车株式会社 电动力车电池寿命预测和警告装置
WO2007105456A1 (ja) * 2006-02-28 2007-09-20 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. 電池寿命判定装置及び電池寿命判定方法
CN100495061C (zh) * 2007-06-05 2009-06-03 清华大学 一种快速评价车用燃料电池使用寿命的方法
DE102009006461A1 (de) * 2009-01-28 2009-09-24 Daimler Ag Verfahren zur Ermittlung von Beanspruchungsdaten einer Batterie, insbesondere einer Fahrzeugbatterie

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170011010A (ko) * 2015-07-21 2017-02-02 삼성전자주식회사 배터리의 상태를 추정하는 방법 및 장치

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