KR20150048439A

KR20150048439A - 배터리관리시스템 및 그 운용방법

Info

Publication number: KR20150048439A
Application number: KR1020130128511A
Authority: KR
Inventors: 최창열
Original assignee: 현대모비스 주식회사
Priority date: 2013-10-28
Filing date: 2013-10-28
Publication date: 2015-05-07
Also published as: KR102080632B1; CN104569827B; CN104569827A

Abstract

본 발명은 배터리관리시스템에 관한 것으로, 입력되는 전압 및 전류를 저장하고, 특정 OCV 영역대에서의 SOC별 OCV 데이터맵을 저장하기 위한 메모리부; 전류값이 임계 전류값 보다 작고 전압값이 사전에 정해진 특정 전압범위 내에 존재하는 경우 SOC별 OCV 데이터맵을 이용하여 제1 SOC 값을 추정하기 위한 제1 SOC 추정연산부; 정전류로 충전이 수행되는 것으로 판단한 경우 SOC 변화율에 따른 전하량을 계산하여 배터리 추정용량을 계산하고 초기 배터리 용량과 비교하여 SOH(State Of Health) 값을 추정하기 위한 SOH 추정연산부; 및 상기 메모리부에 저장되는 전압값이 상기 특정 전압범위 내에 존재하지 않거나, 상기 메모리부에 저장되는 전류값이 상기 임계 전류값 이상인 경우, 배터리 추정용량을 이용한 전류값의 적산에 의해 제2 SOC 값을 추정하기 위한 제2 SOC 추정연산부를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 의해 본 발명은 SOC(Stage Of Charge) 영역대에서의 2가지 추정연산을 거쳐 수정된 가중평균을 적용하여 최종 충전상태 및 열화상태를 추정함으로써 종래에 비해 SOC 추정에 소요되는 시간 및 비용을 줄일 수 있고, 추정 정확도를 향상시킬 수 있다.

Description

배터리관리시스템 및 그 운용방법{Battery management system and its operating method}

본 발명은 배터리관리시스템 및 그 운용방법에 관한 것으로, SOC(State Of Charge) 및 SOH(State Of Health)의 추정을 수행하는 배터리관리시스템 및 그 운용방법에 관한 것이다.

일반적으로 전기 자동차 또는 하이브리드 전기 자동차는 전기 구동 모드에서 배터리에 저장된 전기 에너지를 이용하여 자동차를 구동시킨다.

그리고 전기 자동차 또는 하이브리드 전기 자동차는 배터리관리시스템을 통해 SOC(State Of Charge) 및 SOH(State Of Health)을 추정할 수 있다.

일 예로, 배터리의 충방전 중에 배터리의 전압을 측정하고 측정된 전압으로부터 무부하 상태의 배터리 개방전압을 추정하고 개방전압 별 SOC 테이블을 참조하여 추정된 개방전압에 해당하는 SOC를 맵핑하는 방법이 있다.

그런데 배터리의 충방전이 이루어지고 있을 때에는 IR 드롭 효과에 의해 배터리의 전압이 실제 전압과 많은 차이를 보이게 되므로 이러한 오차를 보정해 주지 않으면 정확한 SOC를 얻을 수 없는 단점이 있다.

참고로 IR 드롭 현상은 배터리가 부하에 연결되어 방전이 시작되거나 외부전원으로부터 배터리의 충전이 시작될 때 전압이 급격하게 변하는 현상을 말한다. 즉, 방전이 시작될 때에는 배터리 전압이 급격하게 떨어지고, 충전이 시작될 때에는 전압이 급격하게 올라간다.

다른 예로, 배터리의 충방전 전류를 적산하여 배터리의 SOC를 추정하는 방법이 있다. 이 방법은 전류를 측정하는 과정에서 발생되는 측정 오차가 계속적으로 누적되어 시간이 지남에 따라 SOC 정확도가 떨어지는 문제가 있다.

한편 상술한 SOC 이외에 배터리의 상태를 나타내는 또 하나의 파라미터로서 SOH가 있다. SOH는 시효(aging) 효과로 인한 배터리의 용량 특성 변화를 정량적으로 나타내주는 파라미터로서, 배터리의 용량이 어느 정도 퇴화되었는지를 알 수 있도록 해 준다. 따라서 SOH를 알면 적절한 시점에 배터리를 교체할 수 있고, 배터리의 사용기간에 따라 배터리의 충방전 용량을 조절하여 배터리의 과충전과 과방전을 방지할 수 있다.

배터리 용량 특성의 변화는 배터리의 내부저항 변화에 반영되므로, SOH는 배터리의 내부저항과 온도에 의해 추정이 가능한 것으로 알려져 있다. 즉 충방전 실험을 통해 배터리의 내부저항과 온도 별로 배터리의 용량을 측정한다.

배터리의 초기 용량을 기준으로 측정된 용량을 상대 수치화함으로써 SOH 맵핑을 위한 룩업 테이블을 얻을 수 있고, 실제 배터리 사용 환경에서 배터리의 내부저항과 온도를 측정하고 상기 룩업 테이블로부터 내부저항과 온도에 대응되는 SOH를 맵핑하면 배터리의 SOH를 추정할 수 있다.

그러나 전류 적산을 통한 SOC 추정방법은 추정된 SOC 변화량과 SOC-OCV 테이블로 추정된 SOC 변화량의 비율로 통한 가중 평균 수렴치와 배터리 용량과의 상관관계 룩업 테이블을 구축하기 까지 오랜 시간과 비용이 소요되는 문제가 있다. 특히 SOC가 50 이하에서는 열화에 따른 전압 프로파일이 달라지며 이에 의해 SOC-OCV 룩업테이블은 많은 오차를 가지게 된다.

KR 10-2010-0019249 A

본 발명의 목적은 종래 SOC(State Of Charge) 추정하는 방법을 소프트웨어적으로 개선함으로써 추정에 소요되는 시간 및 비용을 줄일 수 있고, 추정 정확도를 향상시킬 수 있는 배터리관리시스템 및 그 운용방법을 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 배터리관리시스템은 배터리로부터 센싱되어 입력되는 전압 및 전류를 저장하고, 특정 OCV 영역대에서의 SOC별 OCV 데이터맵을 저장하기 위한 메모리부; 상기 메모리부에 저장된 전류값이 임계 전류값 보다 작고 상기 저장된 전압값이 사전에 정해진 특정 전압범위 내에 존재하는 경우 상기 메모리부에 저장된 SOC별 OCV 데이터맵을 이용하여 제1 SOC 값을 추정하기 위한 제1 SOC 추정연산부; 정전류로 충전이 수행되는 것으로 판단한 경우 SOC 변화율에 따른 전하량을 계산하여 배터리 추정용량을 계산하고 초기 배터리 용량과 비교하여 SOH(State Of Health) 값을 추정하기 위한 SOH 추정연산부; 및 상기 메모리부에 저장되는 전압값이 상기 특정 전압범위 내에 존재하지 않거나, 상기 메모리부에 저장되는 전류값이 상기 임계 전류값 이상인 경우, 상기 SOH 추정연산부에 의해 계산되는 배터리 추정용량을 이용한 상기 메모리부에 저장된 전류값의 적산에 의해 제2 SOC 값을 추정하기 위한 제2 SOC 추정연산부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 배터리관리시스템은 상기 제1 SOC 값 또는 상기 제2 SOC 값을 사전에 정해진 간격으로 사전에 정해진 개수의 데이터 포인트를 획득하고 가중평균을 이용하여 상기 제1 SOC 값 또는 상기 제2 SOC 값에 대응하는 최종 SOC 값을 추정하는 제어기부를 더 포함할 수 있다.

상기 SOH 값은 일정시간 동안 SOC 및 전하량의 변화율로 상기 배터리 추정용량을 구한 뒤 상기 초기 배터리 용량으로 나누어 백분율을 취하는 것에 의해 연산될 수 있다.

단위 시간 동안 변동되는 상기 제2 SOC 값은, 상기 단위 시간 동안 입력된 전류값을 적분하여 전체 배터리 용량으로 나누는 것에 의해 추정될 수 있다.

상기 제2 SOC 값은 수식 1에 의해 계산될 수 있다.

수식 1:

(여기서, SOC(n-1): n-1번째 제2 SOC 값, SOC(n): n번째 제2 SOC 값, I: 전류(A), t: 시간(s), C: 배터리 용량(Ah))

상기 최종 SOC 값은 상기 데이터 포인트(a, b, c, c, e)에 각각의 비중을 곱하고 평균을 구하는 수식 2에 의해 계산될 수 있다.

수식 2:

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 일 측면에 따른 배터리관리시스템의 운용방법은 배터리에 대한 전압 및 전류를 센싱하기 위한 전압 센서 및 전류 센서에 의해 각각 입력된 전압값 및 전류값을 측정하는 단계; 상기 측정된 전압값이 사전에 정해진 특정 전압범위 내에 있고, 상기 측정된 전류값이 사전에 정해진 임계 전류값 보다 작은 경우, 사전에 정해진 SOC별 OCV 데이터맵을 이용하여 제1 SOC 값을 추정하는 단계; 정전류로 충전이 수행되는 것으로 판단한 경우 SOC 변화율에 따른 전하량을 계산하여 배터리 추정용량을 계산하고 초기 배터리 용량과 비교하여 SOH(State Of Health) 값을 추정하는 단계; 및 상기 측정된 전압값이 상기 특정 전압범위 내에 존재하지 않거나, 측정된 전류값이 상기 임계 전류값 이상인 경우, 상기 계산되는 배터리 추정용량을 이용한 상기 측정된 전류값의 적산에 의해 제2 SOC 값을 추정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 배터리관리시스템의 운용방법은 상기 제1 SOC 값 또는 상기 제2 SOC 값을 사전에 정해진 간격으로 사전에 정해진 개수의 데이터 포인트를 획득하고 가중평균을 이용하여 상기 제1 SOC 값 또는 상기 제2 SOC 값에 대응하는 최종 SOC 값을 추정하는 단계를 더 포함할 수 있다.

이와 같이, 본 발명은 배터리 특성상 열화가 어느 정도 진행되어도 일정 충전상태에서는 기전력이 변화하지 않는 점을 착안하여 충전시 특정 SOC(Stage Of Charge) 영역대에서의 2가지 추정연산을 거쳐 수정된 가중평균을 적용하여 최종 충전상태 및 열화상태를 추정함으로써 종래에 비해 SOC 추정에 소요되는 시간 및 비용을 줄일 수 있고, 추정 정확도를 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리관리시스템의 블록도이다.
도 2는 실험을 통해 얻어진 용량 열화에 따른 SOC별 OCV(Open Circuit Voltage) 그래프이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리관리시스템의 최종 SOC 값을 추정하는 것을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리관리시스템의 동작을 설명하기 위한 제어 절차도이다.

본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다. 여기서, 반복되는 설명, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능, 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 본 발명의 실시형태는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리관리시스템의 블록도이다. 도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 배터리관리시스템은 메모리부(30), 제1 SOC 추정연산부(40), SOH 추정연산부(60), 제2 SOC 추정연산부(50), 제어기부(70)를 포함할 수 있다.

메모리부(30)는 고전압 배터리(B)로부터 들어오는 전압 및 전류를 센싱하기 위한 전압 센서(10) 및 전류 센서(20)에 의해 각각 입력된 전압값 및 전류값을 저장하는 기능을 수행할 수 있다.

메모리부(30)에는 사전에 특정 OCV(Open Circuit Voltage) 영역대에서의 SOC별 OCV(Open Circuit Voltage) 데이터 맵이 저장되어 있다.

제1 SOC 추정연산부(40)는 메모리부(30)에 저장된 전류값이 임계 전류값 보다 작고 저장된 전압값이 사전에 정해진 특정 범위 내에 존재하는 것으로 판단한 경우, 메모리부(30)에 저장된 SOC별 OCV 데이터맵을 이용하여 제1 SOC 값을 추정할 수 있다.

SOH 추정연산부(60)는 정전류로 충전이 수행되는 것으로 판단한 경우 SOC 변화율에 따른 전하량을 계산하여 배터리 추정용량을 계산하고 초기용량과 비교하여 SOH(State Of Health) 값을 추정할 수 있다(S220).

SOC별 OCV 데이터맵을 이용하여 SOC(State Of Charge)를 환산하여 SOC 값을 추정한 후 일정 시간 동안 SOC 변화에 따른 전하량의 비율로 현재 배터리의 용량을 구해서 SOH(State Of Health) 값을 추정할 수 있다.

제2 SOC 추정연산부(50)는 메모리부(30)에 저장되는 전압값이 사전에 정해진 특정 전압범위 내에 존재하지 않거나, 메모리부(30)에 저장되는 전류값이 사전에 정해진 임계 전류값 이상인 경우, SOH 추정연산부(60)에 의해 계산되는 배터리 추정용량을 이용한 측정 전류의 적산에 의해 제2 SOC 값을 추정할 수 있다.

제어기부(70)는 제1 SOC 추정연산부(40)에서 추정된 제1 SOC 값 또는 제2 SOC 추정연산부(50)에서 추정된 제2 SOC 값을 사전에 정해진 간격(예를 들면, 1초 간격)으로 5개의 데이터 포인트를 획득하고 가중평균을 이용하여 제1 SOC 값 또는 제2 SOC 값에 대응하는 최종 SOC 값을 추정할 수 있다.

또한 제어기부(70)는 SOH 추정연산부(60)에 의해 추정되는 SOH 값을 사전에 정해진 간격으로 5개의 데이터 포인트를 획득하고 가중평균을 이용하여 최종 SOH 값을 추정할 수 있다.

제어기부(70)는 이와 같이 추정된 최종 SOC 값 및 최종 SOH 값은 사용자에게 디스플레이 하는 기능을 내장할 수 있다.

이하에서는 제1 SOC 추정연산부(40), SOH 추정연산부(60) 및 제2 SOC 추정연산부(50)에 대해 구체적으로 설명한다.

제1 SOC 추정연산부(40)는, 차량의 운행시 임계 저전류 이하로 충전 혹은 방전이 진행되고 전압이 특정구간에 있을 때에 측정된 전압을, OCV로 인식하여 SOC별 OCV 데이터맵에 적용하여 제1 SOC 값을 추정할 수 있다.

즉 제1 SOC 추정연산부(40)는, 측정된 전압값이 사전에 정해진 특정 전압범위 내에 있고, 측정된 전류값이 사전에 정해진 임계 전류값 보다 작은 경우, 메모리부(30)에 저장된 SOC별 OCV 데이터맵에 적용하여 제1 SOC 값을 추정할 수 있다.

전기차량용 고전압 배터리는 사용 기간 및 온도에 크게 영향을 받아 열화가 진행되는데 열화 정도에 따라 배터리의 가용 용량은 줄어든다. 하지만 배터리가 고유로 가지고 있는 OCV 값은 특정 배터리 충전상태(SOC)영역에서 온도 및 열화에 영향을 받지 않고 고유값을 가진다.

도 2는 실험을 통해 얻어진 용량 열화에 따른 SOC별 OCV 그래프이다. 도 2를 참조하면, 용량 열화에 따라 SOC 60% 이상인 영역에서는 배터리팩의 SOC별 OCV 값이 변함없이 일치하는 것을 확인할 수 있다.

SOH 추정연산부(60)는 정전류로 충전이 수행되고, 이 때 특정 SOC 구간 내에서 충전이 이루지는 상태인 경우, SOC 변화율에 따른 전하량을 계산하여 배터리 추정용량을 계산할 수 있고 초기용량과 비교하여 SOH 값을 추정할 수 있다.

배터리 추정용량의 식은 수학식 1과 같다.

SOH 값은, 배터리 용량의 열화 정도를 나타내는 것으로, 일정시간 동안 SOC 및 전하량의 변화율로 배터리 추정용량(C')을 구한 뒤 초기용량(C)으로 나눠 백분율을 취하는 것에 의해 연산될 수 있다. SOH 값은 수학식 2와 같이 연산될 수 있다.

제2 SOC 추정연산부(50)는 SOH 추정연산부(60)에 의해 연산되는 배터리 추정용량에 기반하여 제2 SOC 값을 추정할 수 있다. 즉 제2 SOC 추정연산부(50)는 배터리 열화를 고려한 메모리부(30)에 저장된 전류값의 적산을 통해 제2 SOC 값을 계산할 수 있다.

제2 SOC 추정연산부(50)는, 단위 시간 동안 입력된 전류값을 적분하여 전체 배터리 용량으로 나누는 것에 의해, 단위 시간 동안 변동되는 제2 SOC값을 계산할 수 있다. 즉, 수학식 3과 같이 n-1번째 SOC(n-1)에 순간 변화 SOC 값을 더하면 n번째의 제2 SOC 값이 추정될 수 있다.

(여기서, I: 전류(A), t: 시간(s), C: 배터리 용량(Ah))

제2 SOC 추정연산부(50)는, SOH 추정연산부(60)에 의해 연산되는 배터리 추정용량을 이용하여 제2 SOC 값을 추정하므로, 제2 SOC 값의 추정에 있어 배터리 용량열화를 고려할 수 있다.

제어기부(70)는 제1 SOC 추정연산부(40)에 의해 추정된 제1 SOC 값 또는 제2 SOC 추정연산부(50)에 의해 추정된 제2 SOC 값을 사전에 정해진 개수의 데이터 포인트로 획득하여 가중평균을 적용함으로써 최종 SOC 값을 추정할 수 있다.

제어기부(70)는 제1 SOC 추정연산부(40)에 의해 추정된 제1 SOC 값 또는 제2 SOC 추정연산부(50)에 의해 추정된 제2 SOC 값을 5개의 데이터 포인트로 획득하여 가중평균을 적용하여 최종 SOC 값을 추정할 수 있다.

5개의 데이터 포인트(a, b, c, d, e)의 가중평균은 도 3과 같다. 수학식 4와 같이 5개의 추정된 SOC 데이터 포인트(a, b, c, d, e)에 각각의 비중을 곱하고 평균을 구해서 최종 SOC 값을 추정할 수 있다.

이하에서는 도 4을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리관리시스템의 운용방법에 대해 설명한다.

배터리관리시스템은 전압 및 전류를 센싱하기 위한 전압 센서(10) 및 전류 센서(20)에 의해 각각 입력된 전압값 및 전류값을 측정한다(S110).

배터리관리시스템은 측정된 전압값이 사전에 정해진 특정 전압범위 내에 있고(S120), 측정된 전류값이 사전에 정해진 임계 전류값 보다 작은 경우(S130), 사전에 정해진 SOC별 OCV 데이터맵에 적용하여 제1 SOC 값을 추정한다(S140).

배터리관리시스템은 본 제어절차가 시작된 후, 정전류로 충전이 수행되는 것으로 판단한 경우(S210), 즉 특정 SOC 범위 내에서 충전이 이루지는 상태인 경우, SOC 변화율에 따른 전하량을 계산하여 배터리 추정용량을 계산하고 초기배터리 용량과 비교하여 SOH(State Of Health) 값을 추정할 수 있다(S220). SOH 값의 추정은 전술한 수학식 1 및 수학식 2에 의해 수행될 수 있다.

배터리관리시스템은 측정된 전압값이 사전에 정해진 특정 전압범위 내에 존재하지 않거나(S120), 측정된 전류값이 사전에 정해진 임계 전류값 이상인 경우(S130), S220단계에 의해 계산되는 배터리 추정용량을 이용한 측정 전류의 적산에 의해 제2 SOC 값을 추정한다(S150). 제2 SOC 값의 추정은 전술한 수학식 3에 의해 수행될 수 있다.

즉 제2 SOC 값은 단위 시간 동안 입력된 전류값을 적분하여 전체 배터리 용량으로 나누는 것에 의해, 단위 시간 동안 변동되는 SOC값을 계산하는 것에 의해 구해 질 수 있다.

배터리관리시스템은 S140단계 또는 S150단계의 수행에 의해 추정되는 제1 SOC 값 또는 제2 SOC 값을 사전에 정해진 간격으로 사전에 정해진 데이터 포인트를 획득하고 가중평균을 이용하여 제1 SOC 값 또는 제2 SOC 값에 대응하는 최종 SOC 값을 추정한다(S160).

배터리관리시스템은 S220단계에 의해 추정되는 SOH 값을 사전에 정해진 간격으로 사전에 정해진 데이터 포인트를 획득하고 가중평균을 이용하여 최종 SOH 값을 추정한다(S230). 배터리관리시스템은 추정된 최종 SOC 값 및 최종 SOH 값을 사용자에게 디스플레이한다(S300).

이와 같이, 본 실시예에 따른 배터리관리시스템 및 그 운용방법은 배터리 특성상 열화가 어느 정도 진행되어도 일정 충전상태에서는 기전력이 변화하지 않는 점을 착안하여 충전시 특정 SOC(Stage Of Charge) 범위에서의 2가지 추정연산을 거쳐 수정된 가중평균을 적용하여 최종 충전상태 및 열화상태를 추정함으로써 종래에 비해 SOC 추정에 소요되는 시간 및 비용을 줄일 수 있고, 추정 정확도를 향상시킬 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 배터리관리시스템 및 그 운용방법은 위에서 설명한 실시예들의 구성과 방법에 한정되지 않으며, 사용자의 필요에 따라 실시예의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수 있다.

이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.

10: 전압 센서
20: 전류 센서
30: 메모리부
40: 제1 SOC 추정연산부
50: 제1 SOC 추정연산부
60: SOH 추정연산부
70: 제어기부

Claims

배터리로부터 센싱되어 입력되는 전압 및 전류를 저장하고, 특정 OCV 영역대에서의 SOC별 OCV 데이터맵을 저장하기 위한 메모리부;
상기 메모리부에 저장된 전류값이 임계 전류값 보다 작고 상기 저장된 전압값이 사전에 정해진 특정 전압범위 내에 존재하는 경우 상기 메모리부에 저장된 SOC별 OCV 데이터맵을 이용하여 제1 SOC 값을 추정하기 위한 제1 SOC 추정연산부;
정전류로 충전이 수행되는 것으로 판단한 경우 SOC 변화율에 따른 전하량을 계산하여 배터리 추정용량을 계산하고 초기 배터리 용량과 비교하여 SOH(State Of Health) 값을 추정하기 위한 SOH 추정연산부; 및
상기 메모리부에 저장되는 전압값이 상기 특정 전압범위 내에 존재하지 않거나, 상기 메모리부에 저장되는 전류값이 상기 임계 전류값 이상인 경우, 상기 SOH 추정연산부에 의해 계산되는 배터리 추정용량을 이용한 상기 메모리부에 저장된 전류값의 적산에 의해 제2 SOC 값을 추정하기 위한 제2 SOC 추정연산부를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리관리시스템.
제1항에 있어서,
상기 제1 SOC 값 또는 상기 제2 SOC 값을 사전에 정해진 간격으로 사전에 정해진 개수의 데이터 포인트를 획득하고 가중평균을 이용하여 상기 제1 SOC 값 또는 상기 제2 SOC 값에 대응하는 최종 SOC 값을 추정하는 제어기부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리관리시스템.
제1항에 있어서,
상기 SOH 값은 일정시간 동안 SOC 및 전하량의 변화율로 상기 배터리 추정용량을 구하고 상기 초기 배터리 용량으로 나누어 백분율을 취하는 것에 의해 연산되는 것을 특징으로 하는 배터리관리시스템.
제1항에 있어서,
단위 시간 동안 변동되는 상기 제2 SOC 값은, 상기 단위 시간 동안 입력된 전류값을 적분하여 전체 배터리 용량으로 나누는 것에 의해 추정되는 것을 특징으로 하는 배터리관리시스템.
제4항에 있어서,
상기 제2 SOC 값은 수식 1에 의해 계산되는 것을 특징으로 하는 배터리관리시스템.
수식 1:

(여기서, SOC(n-1): n-1번째 제2 SOC 값, SOC(n): n번째 제2 SOC 값, I: 전류(A), t: 시간(s), C: 배터리 용량(Ah))
제2항에 있어서,
상기 최종 SOC 값은 상기 데이터 포인트(a, b, c, c, e)에 각각의 비중을 곱하고 평균을 구하는 수식 2에 의해 계산되는 것을 특징으로 하는 배터리관리시스템.
수식 2:
배터리의 전압 및 전류를 센싱하기 위한 전압 센서 및 전류 센서에 의해 각각 입력된 전압값 및 전류값을 측정하는 단계;
상기 측정된 전압값이 사전에 정해진 특정 전압범위 내에 있고, 상기 측정된 전류값이 사전에 정해진 임계 전류값 보다 작은 경우, 사전에 정해진 SOC별 OCV 데이터맵을 이용하여 제1 SOC 값을 추정하는 단계;
정전류로 충전이 수행되는 것으로 판단한 경우 SOC 변화율에 따른 전하량을 계산하여 배터리 추정용량을 계산하고 초기 배터리 용량과 비교하여 SOH(State Of Health) 값을 추정하는 단계; 및
상기 측정된 전압값이 상기 특정 전압범위 내에 존재하지 않거나, 측정된 전류값이 상기 임계 전류값 이상인 경우, 상기 계산되는 배터리 추정용량을 이용한 상기 측정된 전류값의 적산에 의해 제2 SOC 값을 추정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리관리시스템의 운용방법.
제7항에 있어서,
상기 제1 SOC 값 또는 상기 제2 SOC 값을 사전에 정해진 간격으로 사전에 정해진 개수의 데이터 포인트를 획득하고 가중평균을 이용하여 상기 제1 SOC 값 또는 상기 제2 SOC 값에 대응하는 최종 SOC 값을 추정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리관리시스템의 운용방법.
제7항에 있어서,
상기 SOH 값은 일정시간 동안 SOC 및 전하량의 변화율로 상기 배터리 추정용량을 구하고 상기 초기 배터리 용량으로 나누어 백분율을 취하는 것에 의해 연산되는 것을 특징으로 하는 배터리관리시스템의 운용방법.
제7항에 있어서,
단위 시간 동안 변동되는 상기 제2 SOC 값은, 상기 단위 시간 동안 입력된 전류값을 적분하여 전체 배터리 용량으로 나누는 것에 의해 추정되는 것을 특징으로 하는 배터리관리시스템의 운용방법.