KR20130091475A - State-of-health estimation method of a battery with respect to capacity - Google Patents

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KR20130091475A
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Abstract

PURPOSE: An apparatus and method for estimating the capacity of a battery are provided to enable a user to accurately confirm the exchange time of a battery in real-time. CONSTITUTION: An apparatus for estimating the capacity of a battery comprises a battery unit (100), a data processing unit (200), a memory unit (300), a calculation unit (400), and a control unit (500). The data processing unit collects data on the accumulated current consumption quantity and accumulated high temperature exposure time of the battery unit. The memory unit stores the accumulated current consumption quantity and accumulated high temperature exposure time of the battery therein. The calculation unit calculates the capacity estimation value of the battery unit using the accumulated current consumption quantity and accumulated high temperature exposure time of the battery. The capacity estimation value is applied to the control unit. [Reference numerals] (100) Battery unit; (200) Data processing unit; (300) Memory unit; (400) Calculation unit; (500) Control unit; (600) Display unit

Description

배터리의 수명 추정 장치 및 방법 {State-Of-Health estimation method of a battery with respect to capacity}State-of-Health estimation method of a battery with respect to capacity}

본 발명은 배터리의 수명 추정 장치 및 방법에 관한 것으로, 더 상세하게는 누적전류소모량 및 누적고온노출시간을 이용하여 배터리의 열화 용량을 산출하여, 이를 통해 배터리의 수명(SOH, State Of Health) 추정값을 계산하는 배터리의 수명 추정 장치 및 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to an apparatus and method for estimating the life of a battery, and more particularly, to calculate a deterioration capacity of a battery using a cumulative current consumption amount and a cumulative high temperature exposure time, and thereby to estimate a state of health (SOH) of the battery. It relates to an apparatus and method for estimating the life of a battery.

최근 환경 보호에 대한 관심도가 높아지면서 전기자동차(EV, HEV, PHEV)가 각광을 받고 있으며, 신재생에너지의 사용 확대 및 전력의 수요 증가로 인해 에너지 저장 장치(ESS)를 이용한 스마트 그리드 사업이 주목을 받고 있다. 특히 이러한 전기자동차나 에너지 저장 장치에 필수적으로 포함되는 배터리의 기술 성장이 매우 중요하게 여겨지고 있다.Recently, electric vehicles (EV, HEV, PHEV) have been in the spotlight due to the increasing interest in environmental protection, and the smart grid business using energy storage devices (ESS) is attracting attention due to the expansion of the use of new and renewable energy and the demand for electric power. Is getting. In particular, technology growth of batteries, which are essential for electric vehicles and energy storage devices, is considered to be very important.

본 발명은 이러한 배터리의 수명 추정값을 실시간으로 계산하는 배터리의 수명 추정 장치에 관한 것이다.
The present invention relates to an apparatus for estimating the life of a battery that calculates such an estimated lifetime of the battery in real time.

한국 공개 특허 2011-0084633호("배터리의 수명 예측 장치 및 방법", 이하 선행기술 1)는 배터리의 OCV-SOC Table을 사용하여 측정된 전압, 전류 및 온도에 해당하는 OCV(Open Circuit Voltage)와 SOC(State Of Charge)를 계산하며, 배터리의 일정시간 동안의 전류 적산량과 계산된 SOC를 이용하여 배터리의 수명을 예측하는 구조를 개시하고 있다. 그러나 선행기술 1은 배터리의 OCV-SOC Table이 배터리의 용량 열화 상태에 따라 달라질 수 있는 문제점이 있다. 즉, 배터리의 열화 상태에 따른 OCV-SOC Table의 불확실성으로 인해 실시간으로 배터리의 수명 추정값을 계산하는 것이 불가능하다.
Korean Patent Publication No. 2011-0084633 ("Battery Life Prediction Apparatus and Method", hereinafter, Prior Art 1) relates to an open circuit voltage (OCV) corresponding to voltage, current, and temperature measured using a battery's OCV-SOC Table. A structure of calculating a state of charge (SOC) and estimating the life of a battery by using a current integration amount for a predetermined time of the battery and a calculated SOC is disclosed. However, the prior art 1 has a problem that the OCV-SOC Table of the battery may vary depending on the capacity degradation state of the battery. That is, due to the uncertainty of the OCV-SOC table according to the deterioration state of the battery, it is impossible to calculate the battery life estimate in real time.

한국공개특허 제 0084633호 (공개일자 2011.07.26)Korean Patent Publication No. 0084633 (published 2011.07.26)

본 발명의 목적은 누적전류소모량 및 누적고온노출시간만을 이용하여 배터리의 수명(SOH) 추정값을 실시간으로 계산할 수 있도록 하는 배터리의 수명 추정 장치 및 방법을 제공하는 것이다.
It is an object of the present invention to provide an apparatus and method for estimating the life of a battery which enables the real-time calculation of the battery life (SOH) estimated value using only the accumulated current consumption and the accumulated high temperature exposure time.

본 발명에 따른 배터리의 수명 추정 장치는 배터리부, 센싱부를 통해 측정된 상기 배터리부에 대한 전류소모량 및 고온노출시간에 대한 데이터가 수집되는 데이터 처리부, 상기 데이터 처리부에서 일정시간 동안 수집된 누적전류소모량 및 누적고온노출시간이 저장되는 메모리부, 상기 메모리부에 저장된 상기 누적전류소모량 및 누적고온노출시간을 이용하여 상기 배터리부의 수명(SOH, State Of Health) 추정값이 계산되는 계산부 및 상기 데이터 처리부에 수집된 전류소모량 및 고온노출시간에 대한 데이터, 상기 메모리부에 저장된 누적전류소모량 및 누적고온노출시간 및 상기 계산부에 계산된 수명 추정값이 인가되는 제어부를 포함하여 구성되는 배터리의 수명 를 포함하여 구성된다.An apparatus for estimating the life of a battery according to the present invention includes a battery processor, a data processor configured to collect data on a current consumption amount and a high temperature exposure time for the battery unit measured through a sensing unit, and a cumulative current consumption amount collected for a predetermined time by the data processor. And a memory unit for storing a cumulative high temperature exposure time, a calculation unit for calculating a state of health (SOH) estimate value of the battery unit using the cumulative current consumption amount and the cumulative high temperature exposure time stored in the memory unit, and the data processing unit. It includes the life of the battery comprising a control unit is applied to the collected current consumption and high temperature exposure time, the cumulative current consumption amount and the cumulative high temperature exposure time stored in the memory unit and the life estimation value calculated in the calculation unit do.

상기 계산부는 상기 메모리부에 저장된 상기 누적전류소모량 및 누적고온노출시간과, 국제 표준 실험(ISO 기준)을 통해 상기 메모리부에 저장된 수명 예측 자료와의 관계를 이용하여 계산되되, 상기 수명 예측 자료는 일정시간 동안의 상기 배터리부에 대한 전류소모량 및 고온노출시간에 따른 상기 배터리부의 열화 용량이 산출되어 저장되는 것이 바람직하다.The calculation unit is calculated using the relationship between the cumulative current consumption amount and the cumulative high temperature exposure time stored in the memory unit and the life prediction data stored in the memory unit through an international standard experiment (ISO standard). It is preferable that the deterioration capacity of the battery unit according to the current consumption amount and the high temperature exposure time for the battery unit for a predetermined time is calculated and stored.

상기 메모리부는 상기 계산부를 통해 계산된 상기 배터리부의 수명 추정값이 저장되는 것이 바람직하다.Preferably, the memory unit stores the life estimation value of the battery unit calculated through the calculation unit.

상기 배터리의 수명 추정 장치는 상기 메모리부를 통해 저장되어 상기 제어부에 인가된상기배터리부의수명추정값이인식되어표시되는표시부를더포함하는것이더바람직하다.
Preferably, the battery life estimation apparatus further includes a display unit which is stored through the memory unit and recognizes and displays a life estimation value of the battery unit applied to the control unit.

본 발명에 따른 배터리의 수명 추정 방법은 배터리부, 데이터 처리부, 메모리부, 계산부 및 제어부로 구성되는 배터리의 수명 추정 장치에 의한 배터리의 수명 추정 방법에 있어서, 상기 메모리부에 상기 배터리부의 제 N 수명(SOH, State Of Health) 추정값의 저장 유무가 판단되는 제 1 판단 단계,상기 제 1 판단 단계에서 제 N 수명 추정값이 저장되어 있지 않다고 판단되면, 상기 메모리부에 누적전류소모량 및 누적고온노출시간의 저장 유무가 판단되는 제 2 판단 단계, 상기 제 2 판단 단계에서 상기 누적전류소모량 및 누적고온노출시간이 저장되어 있다고 판단되면, 이를 이용하여 상기 제 N 수명 추정값이 계산되는 제 1 SOH 계산 단계, 상기 제 1 SOH 계산 단계에서 계산된 상기 제 N 수명 추정값을 초기값으로 정하는 초기값 산정 단계, 센싱부를 통해 측정된 상기 배터리부에 대한 전류소모량과 고온노출시간이 데이터 처리부에 수집되는 측정 단계, 상기 측정 단계에서 일정시간 동안 수집된 상기 누적전류소모량 및 누적고온노출시간이 메모리부에 저장되는 누적량 저장 단계 및 제 N+1 수명 추정값이 계산되는 제 2 SOH 계산 단계를 포함하여 이루어지며, 상기 측정 단계, 누적량 저장 단계 및 제 2 SOH 계산 단계가 일정시간 동안 순차적으로 반복 수행되어 상기 제 N+1 수명 추정값이 계산되는 것이 바람직하다. (N은 1 이상의 정수)According to an aspect of the present invention, there is provided a method for estimating the life of a battery by a battery life estimation apparatus including a battery unit, a data processing unit, a memory unit, a calculation unit, and a controller, wherein the memory unit is the Nth battery unit. A first determination step of determining whether a state of health (SOH) estimation value is stored, and if it is determined that the Nth lifetime estimation value is not stored in the first determination step, the accumulated current consumption amount and the accumulated high temperature exposure time In the second determination step of determining whether or not the storage of the first, the second determination step, the cumulative current consumption and the cumulative high temperature exposure time is stored, the first SOH calculation step of calculating the N-th life estimate using this, An initial value calculating step of setting the N-th lifetime estimation value calculated in the first SOH calculation step as an initial value, the image measured by the sensing unit A measurement step in which the current consumption amount and the high temperature exposure time for the battery unit are collected in the data processing unit, a cumulative amount storage step in which the accumulated current consumption amount and the accumulated high temperature exposure time collected for a predetermined time in the measurement step are stored in a memory unit, and Nth And a second SOH calculation step of calculating a +1 life estimation value, wherein the measuring step, the cumulative amount storing step, and the second SOH calculation step are repeatedly performed for a predetermined time to calculate the N + 1 life estimation value. It is preferable. (N is an integer of 1 or more)

상기 제 1 판단 단계는 상기 제 N 수명 추정값이 저장되어 있다고 판단되면, 상기 초기값 산정 단계가 수행되는 것이 바람직하다.In the first determining step, if it is determined that the N-th lifetime estimation value is stored, the initial value calculating step is preferably performed.

상기 배터리의 수명 추정 방법은 상기 제 2 판단 단계에서 상기 누적전류소모량 및 누적고온노출시간이 저장되어 있지 않다고 판단되면, 배터리 제어 시스템(BMS, Battery Management System)의 알고리즘을 통한 DC-IR의 계산값을 이용하여 보조 수명 추정값이 계산되는 보조 SOH 계산 단계를 더 포함하여 이루어지며, 계산된 상기 보조 수명 추정값을 이용하여 상기 초기값 산정 단계가 수행되는 것이 더 바람직하다.In the method of estimating the life of the battery, if it is determined that the cumulative current consumption amount and the cumulative high temperature exposure time are not stored in the second determination step, the calculated value of the DC-IR through an algorithm of a battery management system (BMS) It further comprises a secondary SOH calculation step of calculating the supplementary life estimate using the, it is more preferable that the initial value calculation step is performed using the calculated supplementary life estimate.

상기 배터리의 수명 추정 방법은 국제 표준 실험(ISO 기준)을 통해 일정시간 동안 상기 배터리부에 대한 전류소모량 및 고온노출시간에 따른 상기 배터리부의 열화 용량이 산출되며, 저장되는 표준 실험 단계를 더 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.The method of estimating the life of the battery further includes a standard test step of calculating a deterioration capacity of the battery unit according to a current consumption amount and a high temperature exposure time for the battery unit for a predetermined time through an international standard test (ISO standard), It is preferable to make.

상기 제 1 SOH 계산 단계 또는 제 2 SOH 계산 단계는 상기 표준 실험 단계에서 저장된 수명 예측 자료와, 상기 메모리부에 저장된 상기 누적전류소모량 및 누적고온노출시간의 관계를 이용하여 상기 배터리부의 제 N 또는 N+1 수명 추정값이 계산되는 것이 바람직하다.
The first SOH calculation step or the second SOH calculation step uses N or N of the battery part by using the relationship between the life prediction data stored in the standard experimental step, the cumulative current consumption amount and the cumulative high temperature exposure time stored in the memory part. Preferably, a +1 life estimate is calculated.

상기와 같은 구성에 의한 본 발명의 배터리의 수명 추정 장치는 누적전류소모량 및 누적고온노출시간 만을 이용하여 산출된 배터리의 열화 용량을 토대로 배터리의 수명(SOH, State Of Health) 추정값을 실시간으로 계산할 수 있는 효과가 있다.The apparatus for estimating the life of a battery of the present invention having the above configuration can calculate a state of health (SOH) estimated value of a battery in real time based on the deterioration capacity of the battery calculated using only the accumulated current consumption and the accumulated high temperature exposure time. It has an effect.

보다 구체적으로는, 실시간으로 배터리의 수명 추정값이 계산됨으로써 배터리의 교체 시기 등을 실시간으로 명확하게 알 수 있게 되어 배터리 사용자에게 배터리의 안내 지표로 이용할 수 있는 효과를 갖는다.
More specifically, the battery life estimation value is calculated in real time, so that it is possible to clearly know the replacement time of the battery in real time, and has an effect that can be used as a guide indicator of the battery to the battery user.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리의 수명 추정 장치의 구성에 대해 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리의 수명 추정 방법에 대해 나타낸 순서도이다.1 is a view showing the configuration of the battery life estimation apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a flowchart illustrating a method of estimating the life of a battery according to an embodiment of the present invention.

이하 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 배터리의 수명 추정 장치 및 방법을 상세히 설명한다. 다음에 소개되는 도면들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 따라서, 본 발명은 아래 제시되는 도면들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 또한, 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.Hereinafter, an apparatus and method for estimating the life of a battery of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The drawings introduced below are provided by way of example so that the spirit of the invention to those skilled in the art can fully convey. Accordingly, the present invention is not limited to the drawings presented below and may be embodied in other forms. Further, like reference numerals designate like elements throughout the specification.

이때, 사용되는 기술 용어 및 과학 용어에 있어서 다른 정의가 없다면, 이 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 통상적으로 이해하고 있는 의미를 가지며, 하기의 설명 및 첨부 도면에서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 설명은 생략한다.
Hereinafter, the technical and scientific terms used herein will be understood by those skilled in the art without departing from the scope of the present invention. Descriptions of known functions and configurations that may be unnecessarily blurred are omitted.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리의 수명 추정 장치의 구성에 대해 나타낸 도면이다.1 is a view showing the configuration of the battery life estimation apparatus according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 일 실시예에 따른 배터리의 수명 추정 장치는 배터리부(100), 데이터 처리부(200), 메모리부(300), 계산부(400), 제어부(500) 및 표시부(600)를 포함하여 이루어진다.An apparatus for estimating the life of a battery according to an embodiment of the present invention includes a battery unit 100, a data processor 200, a memory unit 300, a calculator 400, a controller 500, and a display unit 600. Is done.

도 1을 참조로 하여 본 발명의 실시예에 따른 배터리의 수명 추정 장치의 구성에 대해 상세하게 설명한다.Referring to Figure 1 will be described in detail the configuration of the battery life estimation apparatus according to an embodiment of the present invention.

배터리부(100)는 전기자동차(EV, HEV, PHEV) 및 스마트 그리드에 사용되는 ESS 중 선택되는 어느 하나에 사용되는 배터리가 직렬 또는 병렬로 구성되어 이루어지며, 도 1에 도시된 바와 같이, 배터리부(100)는 하나의 부로만 도시되어 있으나, 여러 개의 배터리부(100)로 구성될 수도 있다.The battery unit 100 is a battery used in any one selected from the ESS used in the electric vehicle (EV, HEV, PHEV) and the smart grid is configured in series or in parallel, as shown in Figure 1, the battery The unit 100 is illustrated as only one unit, but may also be composed of a plurality of battery units 100.

데이터 처리부(200)는 실시간으로 배터리부(100)에 대한 전류소모량 및 고온노출시간이 측정되는 각각의 센싱부(미도시)를 포함하며, 각각의 센싱부에서 측정된 배터리부(100)의 전류소모량 및 고온노출시간에 대한 데이터가 수집될 수 있다. 이때, 수집된 배터리부(100)의 전류소모량 및 고온노출시간에 대한 데이터는 메모리부(300)로 인가될 수도 있고, 제어부(500)로도 인가될 수 있다.The data processor 200 includes a sensing unit (not shown) in which the current consumption amount and the high temperature exposure time of the battery unit 100 are measured in real time, and the current of the battery unit 100 measured by each sensing unit. Data on consumption and hot exposure time can be collected. In this case, the collected data about the current consumption amount and the high temperature exposure time of the battery unit 100 may be applied to the memory unit 300, may also be applied to the control unit 500.

메모리부(300)는 데이터 처리부(200)에 일정시간 동안 수집된 전류소모량 및 고온노출시간에 대한 데이터를 누적전류소모량 및 누적고온노출시간으로 정리하여 저장할 수 있다. 저장된 누적전류소모량 및 누적고온노출시간은 제어부(500)로 인가될 수 있다.The memory unit 300 may store data about the current consumption amount and the high temperature exposure time collected in the data processing unit 200 by the accumulated current consumption amount and the accumulated high temperature exposure time. The stored accumulated current consumption amount and the accumulated high temperature exposure time may be applied to the controller 500.

이때, 메모리부(300)는 본 발명인 배터리의 수명 추정 장치의 내부에 구비되는 메모리일 수도 있고, 별도의 메모리가 될 수도 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.In this case, the memory unit 300 may be a memory provided inside the battery life estimation apparatus of the present invention, or may be a separate memory. Therefore, non-hard disk drives, flash memory, electrically erasable programmable read-only memory (EEPROM), static RAM (SRAM), ferro-electric RAM (FRAM), phase-change RAM (PRAM), magnetic RAM (MRAM), and the like. Volatile memory can be used.

계산부(400)는 메모리부(300)에 저장된 누적전류소모량 및 누적고온노출시간을 이용하여 배터리부(100)의 수명(SOH, State Of Health) 추정값이 계산될 수 있으며, 계산에 이용되는 누적전류소모량 및 누적고온노출시간에 대한 데이터는 제어부(500)를 통해서 인가될 수 있다. 계산부(400)에서 계산된 배터리부(100)의 수명 추정값은 메모리부(300)에 저장되며, 저장된 배터리부(100)의 수명 추정값 또한 제어부(500)로 인가될 수 있다. 이때, 배터리부(100)의 수명 추정값을 계산하기 위해서는 메모리부(300)에 저장된 데이터인 누적전류소모량 및 누적고온노출시간과 국제 표준 실험(ISO 기준)을 통해 배터리부(100)의 용량 열화 정도가 파악되는 수명 예측 자료가 필요할 수 있으며, 메모리부(300)에 저장된 데이터와 수명 예측 자료와의 관계를 고려하여 배터리부(100)의 수명 추정값이 계산될 수 있다. 수명 추정값의 계산은 배터리의 초기 용량 대비 계산된 배터리의 열화 용량으로써 주로 백분율로 표시된다. 일반적으로, 10년 사용시 초기 용량 대비 70~80% (즉, 20~30%의 용량 감소)의 배터리 용량을 갖는 것을 요구되고 있다.The calculation unit 400 may calculate a state of health (SOH) estimated value of the battery unit 100 by using the accumulated current consumption amount and the accumulated high temperature exposure time stored in the memory unit 300, Data on the current consumption amount and the cumulative high temperature exposure time may be applied through the controller 500. The life estimation value of the battery unit 100 calculated by the calculation unit 400 is stored in the memory unit 300, and the life estimation value of the stored battery unit 100 may also be applied to the control unit 500. At this time, in order to calculate the life estimation value of the battery unit 100, the amount of deterioration of the capacity of the battery unit 100 through the cumulative current consumption amount and the accumulated high temperature exposure time, which are data stored in the memory unit 300, and international standard experiments (ISO standard). The life prediction data may be required, and the life estimation value of the battery unit 100 may be calculated in consideration of the relationship between the data stored in the memory unit 300 and the life prediction data. The calculation of life estimates is expressed primarily as a percentage of the deterioration capacity of the battery as calculated from the initial capacity of the battery. In general, it is required to have a battery capacity of 70-80% (i.e. 20-30% capacity reduction) compared to the initial capacity for 10 years of use.

메모리부(300)에 저장되어 있는 수명 예측 자료는 배터리부(100)를 표준 Cycle로 동작시킨 후 배터리부(100)의 용량을 측정하는 실험인 국제 표준 실험 1의 결과로부터 전류소모량과 배터리부(100)의 용량의 관계에 대한 추세를 얻을 수 있으며, 이에 따라, 메모리부(300)에 저장된 누적전류소모량을 국제 표준 실험 1로부터 구한 근사함수의 변수 입력하여, 그 출력값에 따라 누적전류소모량에 따른 실시간의 배터리부(100)의 열화 용량을 구할 수 있다. 더불어, 배터리부(100)를 일정시간 고온에 노출시킨 후 배터리부(100)의 용량을 측정하는 실험인 국제 표준 실험 2의 결과로부터 고온노출시간과 배터리부(100)의 용량의 관계에 대한 추세를 얻을 수 있으며, 메모리부(300)에 저장된 누적고온노출시간을 국제 표준 실험 2로부터 구한 근사함수의 변수 입력하여, 그 출력값에 따라 누적고온노출시간에 따른 실시간의 배터리부(100)의 열화 용량을 구할 수 있다. 수명 예측 자료는 국제 표준 실험 1과 국제 표준 실험 2의 결과값으로 알 수 있는 배터리부(100)의 용량 열화 정도를 동시에 고려하여 최종적으로 현재의 배터리 용량 열화 정도를 추정할 수 있다.
The life prediction data stored in the memory unit 300 includes the current consumption amount and the battery unit from the result of the international standard experiment 1, which is an experiment of measuring the capacity of the battery unit 100 after operating the battery unit 100 in a standard cycle ( A trend of the capacity relationship of 100) can be obtained. Accordingly, by inputting a variable of an approximation function obtained from the international standard experiment 1, the accumulated current consumption amount stored in the memory unit 300 is determined according to the accumulated current consumption amount according to the output value. The deterioration capacity of the battery unit 100 in real time can be obtained. In addition, the trend of the relationship between the high temperature exposure time and the capacity of the battery unit 100 from the results of the international standard experiment 2, which is an experiment for measuring the capacity of the battery unit 100 after exposing the battery unit 100 to a high temperature for a certain time. The deterioration capacity of the battery unit 100 in real time according to the cumulative high temperature exposure time is inputted by inputting a variable of an approximated function obtained from the international standard experiment 2 by accumulating the high temperature exposure time stored in the memory unit 300. Can be obtained. The life prediction data may finally estimate the current battery capacity deterioration in consideration of the degree of capacity deterioration of the battery unit 100, which can be seen as the result of the international standard experiment 1 and the international standard experiment 2.

다시 말하자면, 전류소모량 또는 고온노출시간은 배터리의 열화에 영향을 미치는 가장 일반적인 요인이며, 전류소모량을 이용하는 국제 표준 실험 1 과 고온노출시간을 이용하는 국제 표준 실험 2의 결과값 만을 고려하여 현재의 배터리 용량 열화 정도를 계산함으로써, 실시간으로 배터리부(100)의 수명 추정값을 계산 할 수 있다.In other words, the current consumption or high temperature exposure time is the most common factor affecting the deterioration of the battery, and the current battery capacity considering only the results of the international standard experiment 1 using the current consumption and the international standard experiment 2 using the high temperature exposure time By calculating the degree of deterioration, it is possible to calculate the life estimation value of the battery unit 100 in real time.

제어부(500)는 데이터 처리부(200)에서 수집되는 전류소모량 및 고온노출시간에 대해 실시간으로 인가될 수 있으며, 메모리부(300)에 저장되는 누적전류소모량 및 누적고온노출시간 또한 실시간으로 인가될 수 있다. 또한, 계산부(400)에서 실시간으로 계산되는 배터리부(100)의 수명 추정값도 인가될 수 있다. 제어부(500)는 인가된 정보들을 토대로 배터리의 수명 예측 뿐만 아니라, 배터리 제어 시스템(BMS, Battery Management System)의 또다른 알고리즘, 즉, 배터리 잔존용량(SOC, State Of Charge)의 판단 및 전력 예측(Power Prediction)도 수행할 수 있다.The controller 500 may be applied in real time to the current consumption amount and the high temperature exposure time collected by the data processor 200, and the accumulated current consumption amount and the accumulated high temperature exposure time stored in the memory 300 may also be applied in real time. have. In addition, an estimated life value of the battery unit 100 calculated in real time by the calculator 400 may be applied. The controller 500 not only predicts the life of the battery based on the applied information, but also another algorithm of the battery management system (BMS), that is, determination of the state of charge (SOC) and power prediction ( Power Prediction) can also be performed.

표시부(600)는 계산부(400)에서 계산되어 제어부(500)에 인가된 배터리부(100)의 수명 추정값을 실시간으로 인식하여 표시될 수 있다.
The display unit 600 may calculate and display in real time the estimated life value of the battery unit 100 calculated by the calculator 400 and applied to the controller 500.

즉, 본 발명인 배터리의 수명 추정 장치는 누적전류소모량 및 누적고온노출시간 만을 이용하여 배터리의 남은 수명을 실시간으로 추정 또는 예측할 수 있는 장치로서, 국제 표준 실험을 통해 각각의 배터리의 수명 예측 자료가 파악됨에 따라 다양한 특징을 갖는 각각의 배터리에 대한 수명 추정값을 계산하기 위하여 별도의 추가 장치 없이 사용할 수 있다.
That is, the battery life estimation device of the present invention is a device capable of estimating or predicting the remaining life of the battery in real time using only the cumulative current consumption and the accumulated high temperature exposure time, and the life prediction data of each battery is identified through international standard experiments. As such, it can be used without additional equipment to calculate life estimates for each battery with various characteristics.

도 2를 참조로 하여 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리의 수명 추정 방법에 대해 상세하게 설명한다.Referring to Figure 2 will be described in detail with respect to the battery life estimation method according to an embodiment of the present invention.

본 발명인 배터리의 수명 추정 방법은 메모리부(300)에 각각 저장되어 있는 누적전류소모량, 누적고온노출시간 및 배터리부(100)의 수명(SOH, State Of Health) 추정값을 이용하여 실시간으로 현재 사용 중인 배터리부(100)의 수명 추정값이 계산되어 업데이트됨으로써 배터리의 사용자가 명확한 배터리의 교체 시기 등을 손쉽게 알 수 있는 배터리의 수명 추정 방법이다. (이하의 N은 1이상의 정수이다.)The method of estimating the life of the battery of the present invention is currently being used in real time by using the accumulated current consumption amount, the accumulated high temperature exposure time, and the estimated state of health (SOH) of the battery unit 100 respectively stored in the memory unit 300. The life estimation value of the battery unit 100 is calculated and updated, so that the user of the battery can easily know the battery replacement time and the like. (N below is an integer of 1 or more.)

제 1 판단 단계(S210)는 배터리 제어 시스템(BMS, Battery Management System)에서 배터리부(100)에 대한 소모전류와 고온노출시간을 측정하여 계산된 배터리부(100)의 초기 제 N 수명 추정값이 메모리부(300)에 저장되어 있는지 판단된다.In the first determination step S210, an initial N-th lifetime estimation value of the battery unit 100 calculated by measuring a current consumption and a high temperature exposure time for the battery unit 100 in a battery management system (BMS) is a memory. It is determined whether it is stored in the unit 300.

제 2 판단 단계(S220)는 배터리부(100)의 초기 수명 추정값으로 사용될 수 있는 제 N 수명 추정값이 메모리부(300)에 저장되어 있지 않다고 판단되면, 배터리 제어 시스템에서 배터리부(100)에 대한 일정시간 동안의 소모전류와 고온노출시간을 측정하여 계산된 누적전류소모량 및 누적고온노출시간에 대한 데이터가 메모리부(300)에 저장되어 있는지 판단된다.In the second determination step S220, when it is determined that the N-th lifetime estimation value, which may be used as the initial life estimation value of the battery unit 100, is not stored in the memory unit 300, the battery control system may determine the battery unit 100. It is determined whether data of the accumulated current consumption amount and the accumulated high temperature exposure time, which are calculated by measuring the consumption current and the high temperature exposure time for a predetermined time, are stored in the memory unit 300.

제 1 SOH 계산 단계(S230)는 메모리부(300)에 누적전류소모량 및 누적고온노출시간에 대한 데이터가 저장되어 있다고 판단되면, 메모리부(300)에 저장된 데이터인 누적전류소모량 및 누적고온노출시간을 이용하여 배터리부(100)의 제 N 수명 추정값이 계산된다.In the first SOH calculation step S230, when it is determined that data regarding the cumulative current consumption amount and the cumulative high temperature exposure time are stored in the memory unit 300, the cumulative current consumption amount and the cumulative high temperature exposure time which are data stored in the memory unit 300 are determined. The N-th lifetime estimate of the battery unit 100 is calculated using.

이때, 배터리부(100)의 제 N 수명 추정값은 메모리부(300)에 저장된 데이터인 누적전류소모량 및 누적고온노출시간과 국제 표준 실험(ISO 기준)을 통해 메모리부(300)에 저장된 수명 예측 자료와의 관계를 고려하여 계산될 수 있다. 메모리부(300)에 저장된 수명 예측 자료는 배터리부(100)를 표준 Cycle로 동작시킨 후 배터리부(100)의 용량을 측정하는 실험인 국제 표준 실험 1의 결과로부터 전류소모량과 배터리부(100)의 용량의 관계에 대한 추세를 얻을 수 있으며, 이에 따라, 메모리부(300)에 저장된 누적전류소모량을 국제 표준 실험 1로부터 구한 근사함수의 변수 입력하여, 그 출력값에 따라 누적전류소모량에 따른 실시간의 배터리부(100)의 열화 용량을 구할 수 있다. 더불어, 배터리부(100)를 일정시간 고온에 노출시킨 후 배터리부(100)의 용량을 측정하는 실험인 국제 표준 실험 2의 결과로부터 고온노출시간과 배터리부(100)의 용량의 관계에 대한 추세를 얻을 수 있으며, 메모리부(300)에 저장된 누적고온노출시간을 국제 표준 실험 2로부터 구한 근사함수의 변수 입력하여, 그 출력값에 따라 누적고온노출시간에 따른 실시간의 배터리부(100)의 열화 용량을 구할 수 있다. 수명 예측 자료는 국제 표준 실험 1과 국제 표준 실험 2의 결과값으로 알 수 있는 배터리부(100)의 용량 열화 정도를 동시에 고려하여 최종적으로 현재의 배터리 용량 열화 정도를 추정할 수 있다.In this case, the N-th lifetime estimation value of the battery unit 100 may be a life expectancy data stored in the memory unit 300 through cumulative current consumption and cumulative high temperature exposure time, which are data stored in the memory unit 300, and an international standard experiment (ISO standard). It can be calculated in consideration of the relationship with. The life prediction data stored in the memory unit 300 includes the current consumption amount and the battery unit 100 from the result of the international standard experiment 1, which is an experiment for measuring the capacity of the battery unit 100 after operating the battery unit 100 in a standard cycle. It is possible to obtain a trend of the relationship between the capacities, and accordingly, by inputting a variable of an approximation function obtained from the international standard experiment 1 stored in the accumulated current consumption amount in the memory unit 300 according to the output value, The deterioration capacity of the battery unit 100 can be obtained. In addition, the trend of the relationship between the high temperature exposure time and the capacity of the battery unit 100 from the results of the international standard experiment 2, which is an experiment for measuring the capacity of the battery unit 100 after exposing the battery unit 100 to a high temperature for a certain time. The deterioration capacity of the battery unit 100 in real time according to the cumulative high temperature exposure time is inputted by inputting a variable of an approximated function obtained from the international standard experiment 2 by accumulating the high temperature exposure time stored in the memory unit 300. Can be obtained. The life prediction data may finally estimate the current battery capacity deterioration in consideration of the degree of capacity deterioration of the battery unit 100, which can be seen as the result of the international standard experiment 1 and the international standard experiment 2.

즉, 수명 예측 자료는 일정시간 동안 배터리부(100)를 반복적으로 동작시키는 실험을 토대로, 배터리부(100)에서의 전류소모량과 열화 용량에 대한 관계 및 배터리부(100)에서의 고온노출시간과 열화 용량에 대한 관계를 이용하여 배터리부(100)부의 일정시간 동안의 용량 열화 정도를 파악할 수 있는 자료이다. 배터리부(100)의 제 N 수명 추정값의 계산을 위해서는 배터리부(100)의 용량 열화 정도가 파악 되어야 계산할 수 있으며, 배터리부(100)의 용량 열화 정도를 계산하기 위해서는 일정시간 동안의 누적전류소모량 및 누적고온노출시간과 배터리부(100)의 용량과의 관계가 파악되어야 계산할 수 있다. 수명 추정값의 계산은 배터리의 초기 용량 대비 계산된 배터리의 열화 용량으로써 주로 백분율로 표시된다. 일반적으로, 10년 사용시 초기 용량 대비 70~80% (즉, 20~30%의 용량 감소)의 배터리 용량을 갖는 것을 요구되고 있다.That is, the life prediction data is based on the experiment of repeatedly operating the battery unit 100 for a predetermined time, the relationship between the current consumption amount and deterioration capacity in the battery unit 100 and the high temperature exposure time in the battery unit 100 It is a data that can grasp the degree of capacity deterioration for a predetermined time by the battery unit 100 by using the relationship to the deterioration capacity. In order to calculate the N-th lifetime estimation value of the battery unit 100, the amount of deterioration of the capacity of the battery unit 100 may be calculated, and the amount of accumulated current consumption for a predetermined time may be calculated in order to calculate the degree of capacity deterioration of the battery unit 100. And the relationship between the cumulative high temperature exposure time and the capacity of the battery unit 100 may be calculated. The calculation of life estimates is expressed primarily as a percentage of the deterioration capacity of the battery as calculated from the initial capacity of the battery. In general, it is required to have a battery capacity of 70-80% (i.e. 20-30% capacity reduction) compared to the initial capacity for 10 years of use.

초기값 산정 단계(S240)는 계산된 배터리의 제 N 수명 추정값을 초기값으로 정한다.In the initial value calculation step S240, the calculated N-th life estimate of the battery is determined as an initial value.

이때, 초기값으로는 제 1 SOH 계산 단계(S230)를 통해 계산된 제 N 수명 추정값 뿐 만 아니라, 초기값 산정 단계(S240)의 이전 단계에서 계산된 배터리부(100)의 수명 추정값을 초기값으로 정할 수도 있다.In this case, the initial value may include not only the N-th lifetime estimation value calculated through the first SOH calculation step S230, but also an initial value of the life estimation value of the battery unit 100 calculated in the previous step of the initial value calculation step S240. You can also set

제 1 판단 단계(S210)에서 배터리부(100)의 제 N 수명 추정값이 저장되어 있다고 판단되면, 별도의 계산 단계 없이 저장되어 있는 제 N 수명 추정값이 초기값으로 정해질 수 있다. 또한, 제 2 판단 단계(S220)에서 메모리부(300)에 누적전류소모량 및 누적고온노출시간이 저장되어 있지 않다고 판단되면, 보조 SOH 계산 단계(S280)는 일반적인 배터리 제어 시스템(BMS)의 알고리즘을 통해 계산되는 DC-IR을 이용하여 배터리부(100)의 보조 수명 추정값이 계산되며, 계산된 배터리부(100)의 보조 수명 추정값이 초기값으로 정해질 수도 있다. 상세히 말하자면, 배터리 제어 시스템의 알고리즘을 통해 계산되는 내부 저항(IR, Internal Resistance)는 배터리에 DC 전류를 일정시간 흘려준 후 얻는 전압을 이용한 저항값이 아니라, 실시간으로 수집된 전류와 전압과의 관계를 이용하여 구한 저항값이다. 이렇게 구해진 배터리의 내부 저항값과 배터리의 용량과의 관계를 파악하여 배터리의 용량 열화 정도를 추정할 수 있으며, 용량 열화 정도에 따라 배터리의 수명 추정값이 계산될 수 있다. 이때, 내부 저항값과 배터리의 용량과의 관계는 국제 표준 실험 1과 국제 표준 실험 2의 결과값을 통해 부수적으로 구해질 수 있다.If it is determined that the N-th lifetime estimation value of the battery unit 100 is stored in the first determination step S210, the N-th lifetime estimation value stored without an additional calculation step may be set as an initial value. In addition, when it is determined in the second determination step S220 that the accumulated current consumption amount and the accumulated high temperature exposure time are not stored in the memory unit 300, the auxiliary SOH calculation step S280 may be performed using an algorithm of a general battery control system (BMS). The auxiliary life estimation value of the battery unit 100 is calculated using the DC-IR calculated through, and the calculated auxiliary life estimation value of the battery unit 100 may be determined as an initial value. In detail, the internal resistance (IR) calculated by the algorithm of the battery control system is not a resistance value obtained by passing a DC current through a battery for a predetermined time, but a relationship between current and voltage collected in real time. This is the resistance value obtained using. The degree of deterioration of the capacity of the battery may be estimated by grasping the relationship between the obtained internal resistance of the battery and the capacity of the battery, and the estimated life of the battery may be calculated according to the degree of deterioration of the capacity. In this case, the relationship between the internal resistance value and the capacity of the battery may be additionally obtained through the results of the international standard experiment 1 and the international standard experiment 2.

이때, 초기값 산정 단계(S240)를 통해 정해진 초기값은 메모리부(300)에 저장된다.At this time, the initial value determined through the initial value calculation step S240 is stored in the memory unit 300.

측정 단계(S250)는 실시간으로 배터리부(100)에 대한 전류소모량과 고온노출시간이 측정되는 각각의 센싱부(미도시)를 통해, 각각의 센싱부에서 측정된 배터리부(100)의 전류소모량 및 고온노출시간에 대한 데이터가 데이터 처리부(200)에 수집된다.The measuring step S250 is a current consumption amount of the battery unit 100 measured by each sensing unit through each sensing unit (not shown) in which the current consumption amount and the high temperature exposure time of the battery unit 100 are measured in real time. And data on the high temperature exposure time are collected in the data processor 200.

누적량 저장 단계(S260)는 데이터 처리부(200)에 수집된 데이터인 일정시간 동안 실시간으로 센싱부를 통해 측정되는 전류소모량과 고온노출시간을 이용하여 배터리부(100)에 대한 누적전류소모량 및 누적고온노출시간으로 정리되어 메모리부(300)에 저장된다.The cumulative amount storing step (S260) is a cumulative current consumption amount and cumulative high temperature exposure of the battery unit 100 using a current consumption amount and a high temperature exposure time measured by the sensing unit in real time for a predetermined time, which is data collected by the data processing unit 200. Organized by time and stored in the memory unit 300.

제 2 SOH 계산 단계(S270)는 메모리부(300)에 저장된 데이터인 누적전류소모량 및 누적고온노출시간을 이용하여 배터리부(100)의 제 N+1 수명 추정값이 계산된다.In the second SOH calculation step S270, the N + 1th life estimation value of the battery unit 100 is calculated by using the accumulated current consumption amount and the accumulated high temperature exposure time, which are data stored in the memory unit 300.

이때, 배터리부(100)의 제 N+1 수명 추정값은 배터리부(100)의 제 N 수명 추정값의 계산방법과 동일할 수 있다. 측정 단계(S250) 및 누적량 저장 단계(S260)을 통해 메모리부(300)에 실시간으로 저장된 누적전류소모량 및 누적고온노출시간과 국제 표준 실험(ISO 기준)을 통해 메모리부(300)에 저장된 수명 예측 자료와의 관계를 고려하여 계산되고, 수명 추정값의 계산은 배터리의 초기 용량 대비 계산된 배터리의 열화 용량으로써 주로 백분율로 표시된다. 이때, 배터리의 초기 용량은 제 N 수명 추정값이고, 실시간으로 새롭게 구해지게 되는 배터리의 수명 추정값은 제 N+1 수명 추정값에 해당한다. 메모리부(300)에 저장된 수명 예측 자료 배터리부(100)를 표준 Cycle로 동작시킨 후 배터리부(100)의 용량을 측정하는 실험인 국제 표준 실험 1의 결과로부터 전류소모량과 배터리부(100)의 용량의 관계에 대한 추세를 얻을 수 있으며, 이에 따라, 메모리부(300)에 저장된 누적전류소모량을 국제 표준 실험 1로부터 구한 근사함수의 변수 입력하여, 그 출력값에 따라 누적전류소모량에 따른 실시간의 배터리부(100)의 열화 용량을 구할 수 있다. 더불어, 배터리부(100)를 일정시간 고온에 노출시킨 후 배터리부(100)의 용량을 측정하는 실험인 국제 표준 실험 2의 결과로부터 고온노출시간과 배터리부(100)의 용량의 관계에 대한 추세를 얻을 수 있으며, 메모리부(300)에 저장된 누적고온노출시간을 국제 표준 실험 2로부터 구한 근사함수의 변수 입력하여, 그 출력값에 따라 누적고온노출시간에 따른 실시간의 배터리부(100)의 열화 용량을 구할 수 있다. 수명 예측 자료는 국제 표준 실험 1과 국제 표준 실험 2의 결과값으로 알 수 있는 배터리부(100)의 용량 열화 정도를 동시에 고려하여 최종적으로 현재의 배터리 용량 열화 정도를 추정할 수 있다.
In this case, the N + 1th life estimate of the battery unit 100 may be the same as the calculation method of the Nth life estimate of the battery unit 100. Accumulated current consumption and accumulated high temperature exposure time stored in the memory unit 300 in real time through the measurement step (S250) and the cumulative amount storage step (S260) and life expectancy stored in the memory unit 300 through international standard experiments (ISO standard) Calculations are made in relation to the data, and the calculation of life estimates is expressed mainly as a percentage of the deterioration capacity of the battery as compared to the initial capacity of the battery. At this time, the initial capacity of the battery is the N-th lifetime estimation value, and the battery life-expectation value newly obtained in real time corresponds to the N-th life estimation value. Life expectancy data stored in the memory unit 300 operates the battery unit 100 in a standard cycle and then the current consumption and the battery unit 100 from the results of the international standard experiment 1, which is an experiment for measuring the capacity of the battery unit 100 The trend of the capacity can be obtained. Accordingly, the accumulated current consumption stored in the memory unit 300 is input to a variable of an approximation function obtained from the international standard experiment 1, and according to the output value of the battery in real time according to the accumulated current consumption amount. The deterioration capacity of the unit 100 can be obtained. In addition, the trend of the relationship between the high temperature exposure time and the capacity of the battery unit 100 from the results of the international standard experiment 2, which is an experiment for measuring the capacity of the battery unit 100 after exposing the battery unit 100 to a high temperature for a certain time. The deterioration capacity of the battery unit 100 in real time according to the cumulative high temperature exposure time is inputted by inputting a variable of an approximated function obtained from the international standard experiment 2 by accumulating the high temperature exposure time stored in the memory unit 300. Can be obtained. The life prediction data may finally estimate the current battery capacity deterioration in consideration of the degree of capacity deterioration of the battery unit 100, which can be seen as the result of the international standard experiment 1 and the international standard experiment 2.

본 발명인 배터리의 수명 추정 방법은 측정 단계(S250), 누적량 저장 단계(S260) 및 제 2 SOH 계산 단계(S270)가 일정시간 동안 순차적으로 반복 수행되어 (S290) 실시간으로 배터리부(100)의 제 N+1 수명 추정값이 계산되며, 이때, 실시간으로 계산되는 배터리부(100)의 제 N+1 수명 추정값은 메모리부(300)에 저장된다.
In the method of estimating the life of the battery of the present invention, the measuring step (S250), the cumulative amount storing step (S260), and the second SOH calculation step (S270) are repeatedly performed sequentially for a predetermined time (S290). The N + 1 life estimate is calculated, and at this time, the N + 1 life estimate of the battery unit 100 calculated in real time is stored in the memory unit 300.

다시 말하면, 본 발명인 배터리의 수명 추정 방법은 누적전류소모량 및 누적고온노출시간만을 이용하여 실시간으로 계산되는 배터리부(100)의 수명 추정값을 통해 사용자가 배터리를 사용함에 있어서, 교체시기를 명확하게 파악할 수 있으므로 배터리 사용자의 안내 지표로 이용할 수 있다.
In other words, the method of estimating the life of the battery of the present invention can clearly identify the replacement time when the user uses the battery through the life estimation value of the battery unit 100 calculated in real time using only the accumulated current consumption and the accumulated high temperature exposure time. It can be used as a guide for battery users.

이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 소자 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 도면에 의해 설명되었으나 이는 본발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것 일 뿐, 본 발명은 상기의 일 실시예에 한정되는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.As described above, the present invention has been described by specific embodiments such as specific components and the like, but the embodiments are provided only for the purpose of better understanding of the present invention, and the present invention is limited to the above embodiment. However, various modifications and variations are possible to those skilled in the art to which the present invention pertains.

따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허 청구 범위뿐 아니라 이 특허 청구 범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
Accordingly, the spirit of the present invention should not be construed as being limited to the embodiments described, and all of the equivalents or equivalents of the claims, as well as the following claims, belong to the scope of the present invention .

100 : 배터리부 200 : 데이터 처리부
300 : 메모리부 400 : 계산부
500 : 제어부 600 : 표시부100: battery unit 200: data processing unit
300: memory 400: calculation
500: control unit 600: display unit

Claims (9)

배터리부;
센싱부를 통해 측정된 상기 배터리부에 대한 전류소모량 및 고온노출시간에 대한 데이터가 수집되는 데이터 처리부;
상기 데이터 처리부에서 일정시간 동안 수집된 누적전류소모량 및 누적고온노출시간이 저장되는 메모리부;
상기 메모리부에 저장된 상기 누적전류소모량 및 누적고온노출시간을 이용하여 상기 배터리부의 수명(SOH, State Of Health) 추정값이 계산되는 계산부; 및
상기 데이터 처리부에 수집된 전류소모량 및 고온노출시간에 대한 데이터, 상기 메모리부에 저장된 누적전류소모량 및 누적고온노출시간 및 상기 계산부에 계산된 수명 추정값이 인가되는 제어부;
를 포함하여 구성되는 배터리의 수명 추정 장치.
A battery section;
A data processor configured to collect data on a current consumption amount and a high temperature exposure time of the battery unit measured by a sensing unit;
A memory unit for storing the accumulated current consumption amount and the accumulated high temperature exposure time collected by the data processor for a predetermined time;
A calculator configured to calculate a state of health (SOH) estimated value of the battery unit by using the accumulated current consumption amount and the accumulated high temperature exposure time stored in the memory unit; And
A control unit to which data on the current consumption amount and the high temperature exposure time collected by the data processing unit, the accumulated current consumption amount and the accumulated high temperature exposure time stored in the memory unit, and the life estimation value calculated by the calculation unit are applied;
Battery life estimation apparatus configured to include.
제 1항에 있어서,
상기 계산부는
상기 메모리부에 저장된 상기 누적전류소모량 및 누적고온노출시간과,
국제 표준 실험(ISO 기준)을 통해 상기 메모리부에 저장된 수명 예측 자료와의 관계를 이용하여 계산하되,
상기 수명 예측 자료는 일정시간 동안의 상기 배터리부에 대한 전류소모량 및 고온노출시간에 따른 상기 배터리부의 열화 용량이 산출되어 저장되는 것을 특징으로 하는 배터리의 수명 추정 장치.
The method of claim 1,
The calculation unit
The accumulated current consumption amount and the accumulated high temperature exposure time stored in the memory unit;
Calculated using the relationship with the life prediction data stored in the memory unit through the international standard experiment (ISO standard),
The life prediction data of the battery life estimation device, characterized in that the deterioration capacity of the battery unit according to the current consumption amount and the high temperature exposure time for the battery unit for a predetermined time is calculated and stored.
제 1항에 있어서,
상기 메모리부는
상기 계산부를 통해 계산된 상기 배터리부의 수명 추정값이 저장되는 것을 특징으로 하는 배터리의 수명 추정 장치.
The method of claim 1,
The memory unit
And a lifetime estimation value of the battery unit calculated by the calculation unit.
제 1항에 있어서,
상기 배터리의 수명 추정 장치는
상기 메모리부를 통해 저장되어 상기 제어부에 인가된 상기 배터리부의 수명 추정값이 인식되어 표시되는 표시부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리의 수명 추정 장치.
The method of claim 1,
Apparatus for estimating the life of the battery
And a display unit stored in the memory unit to recognize and display a life estimation value of the battery unit applied to the controller.
배터리부, 데이터 처리부, 메모리부, 계산부 및 제어부로 구성되는 배터리의 수명 추정 장치에 의한 배터리의 수명 추정 방법에 있어서,
상기 메모리부에 상기 배터리부의 제 N 수명(SOH, State Of Health) 추정값의 저장 유무가 판단되는 제 1 판단 단계;
상기 제 1 판단 단계에서 제 N 수명 추정값이 저장되어 있지 않다고 판단되면, 상기 메모리부에 누적전류소모량 및 누적고온노출시간의 저장 유무가 판단되는제 2 판단 단계;
상기 제 2 판단 단계에서 상기 누적전류소모량 및 누적고온노출시간이 저장되어 있다고 판단되면, 이를 이용하여 상기 제 N 수명 추정값이 계산되는 제 1 SOH 계산 단계;
상기 제 1 SOH 계산 단계에서 계산된 상기 제 N 수명 추정값을 초기값으로 정하는 초기값 산정 단계;
센싱부를 통해 측정된 상기 배터리부에 대한 전류소모량과 고온노출시간이 데이터 처리부에 수집되는 측정 단계;
상기 측정 단계에서 일정시간 동안 수집된 상기 누적전류소모량 및 누적고온노출시간이 메모리부에 저장되는 누적량 저장 단계; 및
제 N+1 수명 추정값이 계산되는 제 2 SOH 계산 단계;를 포함하여 이루어지며,
상기 측정 단계, 누적량 저장 단계 및 제 2 SOH 계산 단계가 일정시간 동안 순차적으로 반복 수행되어 상기 제 N+1 수명 추정값이 계산되는 것을 특징으로 하는 배터리의 수명 추정 방법.
(N은 1 이상의 정수)
In the battery life estimation method of the battery life estimation apparatus comprising a battery unit, a data processing unit, a memory unit, a calculation unit and a control unit,
A first determination step of determining whether or not the N-th state of health (SOH) estimated value of the battery unit is stored in the memory unit;
A second determination step of determining whether the N-th lifetime estimation value is not stored in the first determination step, whether the accumulated current consumption amount and the accumulated high temperature exposure time are stored in the memory unit;
A first SOH calculation step of calculating the N-th lifetime estimate using the cumulative current consumption amount and the accumulated high temperature exposure time in the second determination step, when the cumulative current consumption amount and the accumulated high temperature exposure time are stored;
An initial value calculating step of setting the N-th lifetime estimation value calculated in the first SOH calculation step as an initial value;
A measurement step of collecting current consumption and high temperature exposure time for the battery unit measured by the sensing unit;
A cumulative amount storing step of storing the accumulated current consumption amount and the accumulated high temperature exposure time collected for a predetermined time in the measuring step; And
A second SOH calculation step of calculating an N + 1 lifetime estimate;
The measuring step, the cumulative amount storing step and the second SOH calculation step are repeatedly performed sequentially for a predetermined time to calculate the N + 1 life estimation value of the battery, characterized in that.
(N is an integer of 1 or more)
제 5항에 있어서,
상기 제 1 판단 단계는
상기 제 N 수명 추정값이 저장되어 있다고 판단되면, 상기 초기값 산정 단계가 수행되는 것을 특징으로 하는 배터리의 수명 추정 방법.
6. The method of claim 5,
The first determination step is
And if it is determined that the N-th lifetime estimation value is stored, the initial value estimating step is performed.
제 5항에 있어서,
상기 배터리의 수명 추정 방법은
상기 제 2 판단 단계에서 상기 누적전류소모량 및 누적고온노출시간이 저장되어 있지 않다고 판단되면, 배터리 제어 시스템(BMS, Battery Management System)의 알고리즘을 통한 DC-IR의 계산값을 이용하여 보조 수명 추정값이 계산되는 보조 SOH 계산 단계를 더 포함하여 이루어지며,
계산된 상기 보조 수명 추정값을 이용하여 상기 초기값 산정 단계가 수행되는 것을 특징으로 하는 배터리의 수명 추정 방법
6. The method of claim 5,
Method for estimating the life of the battery
If it is determined that the cumulative current consumption amount and the cumulative high temperature exposure time are not stored in the second determination step, the auxiliary life estimation value is determined by using a calculated value of DC-IR through an algorithm of a battery management system (BMS). It further comprises a secondary SOH calculation step is calculated,
The initial value estimating method is performed by using the calculated secondary life estimate value.
제 5항에 있어서,
상기 배터리의 수명 추정 방법은
국제 표준 실험(ISO 기준)을 통해 일정시간 동안 상기 배터리부에 대한 전류소모량 및 고온노출시간에 따른 상기 배터리부의 열화 용량이 산출되며, 저장되는 표준 실험 단계를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 배터리의 수명 추정 방법.
6. The method of claim 5,
Method for estimating the life of the battery
The deterioration capacity of the battery unit according to the current consumption amount and the high temperature exposure time for the battery unit is calculated through an international standard test (ISO standard), and further comprises a standard test step of storing the battery. Life Estimation Method.
제 8항에 있어서,
상기 제 1 SOH 계산 단계 또는 제 2 SOH 계산 단계는
상기 표준 실험 단계에서 저장된 수명 예측 자료와,
상기 메모리부에 저장된 상기 누적전류소모량 및 누적고온노출시간의 관계를 이용하여 상기 배터리부의 제 N 또는 N+1 수명 추정값이 계산되는 것을 특징으로 하는 배터리의 수명 추정 방법.The method of claim 8,
The first SOH calculation step or the second SOH calculation step
The life prediction data stored in the standard experimental step,
And an N or N + 1 life estimation value of the battery unit is calculated using the relationship between the accumulated current consumption amount and the accumulated high temperature exposure time stored in the memory unit.
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