KR20150054162A - Method and apparatus for estimating state of battery - Google Patents

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Abstract

A method and apparatus for estimating state of battery are provided to, even if a voltage drop occurs due to a momentary rapid change of electric current of a battery that is charged or discharged, estimate the life state of battery within a relatively small error range. The method is provided by comprising the steps of: measuring the electric current addition volume of battery that is charged or discharged and the voltage change volume remaining in the battery within a previously set time interval; and estimating the life state of battery by using the electric current addition volume and the voltage change volume.

Description

배터리의 상태 추정 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR ESTIMATING STATE OF BATTERY}[0001] METHOD AND APPARATUS FOR ESTIMATING STATE OF BATTERY [0002]

본 발명은 배터리의 관리 방법 및 장치에 관한 것으로, 특히 배터리의 상태 추정 방법 및 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a battery management method and apparatus, and more particularly, to a battery state estimation method and apparatus.

최근 환경 오염 및 에너지 고갈과 같은 문제를 해결하기 위한 대안으로, 전기 에너지를 사용하는 자동차에 대한 연구가 진행되고 있다. 이러한 자동차로, 예컨대 전기 자동차, 하이브리드(hybrid) 자동차 등이 있다. 이를 위해, 자동차는 전기 에너지가 충전 및 방전되는 배터리(battery)를 구비한다. 이 때 전기 자동차의 성능은 배터리의 성능에 의해 결정될 수 있다. Recently, researches on automobiles using electric energy have been conducted as an alternative to solve problems such as environmental pollution and energy exhaustion. Such vehicles include, for example, electric vehicles and hybrid vehicles. To this end, the automobile has a battery in which electric energy is charged and discharged. At this time, the performance of the electric vehicle can be determined by the performance of the battery.

그런데, 상기와 같은 배터리의 성능이 배터리의 사용에 따라 저하되어, 배터리의 수명이 단축되는 문제점이 있다. 즉 배터리가 사용됨에 따라, 배터리의 내부 저항이 증가하여, 배터리의 출력 및 용량이 감소된다. 나아가, 배터리의 성능 저하는 자동차의 연비 및 성능 저하를 초래한다. 이로 인하여, 배터리의 상태를 추정하여, 수명을 예측하는 것이 중요하다. However, the above-described performance of the battery is deteriorated by the use of the battery, which shortens the service life of the battery. That is, as the battery is used, the internal resistance of the battery increases, and the output and capacity of the battery are reduced. Furthermore, the deterioration of the performance of the battery leads to a decrease in fuel efficiency and performance of the automobile. Therefore, it is important to estimate the state of the battery and predict the service life.

따라서, 본 발명은 배터리의 성능을 향상시키기 위한 장치 및 방법을 제공한다. 그리고 본 발명은 배터리의 상태를 추정하기 위한 장치 및 방법을 제공한다. 또한 본 발명의 배터리의 수명 상태를 추정하기 위한 장치 및 방법을 제공한다. Accordingly, the present invention provides an apparatus and method for improving the performance of a battery. The present invention also provides an apparatus and method for estimating the state of a battery. The present invention also provides an apparatus and a method for estimating the life state of a battery.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 배터리의 상태 추정 장치는, 미리 설정된 시간 간격 내에서 배터리의 충전 또는 방전되는 전류 적산량을 측정하는 전류 측정부와, 상기 시간 간격 내에서 상기 배터리에 잔존하는 전압 변화량을 측정하는 전압 측정부와, 상기 전류 적산량과 전압 변화량을 이용하여, 상기 배터리의 수명 상태를 추정하는 수명 추정부를 포함한다. According to an aspect of the present invention, there is provided an apparatus for estimating a state of a battery, comprising: a current measuring unit for measuring a current accumulated amount of a battery charged or discharged within a predetermined time interval; A voltage measuring unit for measuring a voltage change amount and a life estimating unit for estimating a life state of the battery using the current integrated amount and the voltage change amount.

이 때 본 발명에 따른 배터리의 상태 추정 장치에 있어서, 상기 시간 간격은, 상기 전압 변화량이 미리 설정된 임계값에 도달하는 데 소요되는 범위로 설정된다. At this time, in the battery state estimating apparatus according to the present invention, the time interval is set to a range required for the voltage variation amount to reach a preset threshold value.

그리고 본 발명에 따른 배터리의 상태 추정 장치에 있어서, 상기 수명 추정부는, 상기 전류 적산량과 임계값을 이용하여, 상기 시간 간격을 조정한다. In the apparatus for estimating the state of a battery according to the present invention, the life estimating unit adjusts the time interval using the current integrated amount and the threshold value.

또한 본 발명에 따른 배터리의 상태 추정 장치에 있어서, 상기 수명 추정부는, 상기 배터리의 정규 전류 용량 및 상기 임계값의 곱값과 상기 전류 적산량의 차이값을 산출하고, 상기 차이값을 상기 현재 시점에서 상기 배터리의 충전 또는 방전되는 전류 측정값으로 나누어 결과값을 산출하고, 상기 결과값으로 상기 시간 간격을 조정한다. The life estimation unit may calculate a difference value between a product of the normal current capacity of the battery and the threshold value and the current integration amount, And a current measurement value for charging or discharging the battery to calculate a result value, and the time interval is adjusted to the result value.

여기서, 본 발명에 따른 배터리의 상태 추정 장치에 있어서, 상기 임계값은, 5 % 이상일 수 있다. Here, in the battery state estimating apparatus according to the present invention, the threshold value may be 5% or more.

한편, 상기 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 배터리의 상태 추정 방법은, 미리 설정된 시간 간격 내에서 배터리의 충전 또는 방전되는 전류 적산량과 상기 배터리에 잔존하는 전압 변화량을 측정하는 과정과, 상기 전류 적산량과 전압 변화량을 이용하여, 상기 배터리의 수명 상태를 추정하는 과정을 포함한다. According to another aspect of the present invention, there is provided a method of estimating a state of a battery, the method comprising: measuring a current accumulation amount of a battery charged or discharged within a predetermined time interval and a voltage variation amount remaining in the battery; And estimating a life state of the battery using the integrated amount and the voltage variation amount.

이 때 본 발명에 따른 배터리의 상태 추정 방법에 있어서, 상기 시간 간격은, 상기 전압 변화량이 미리 설정된 임계값에 도달하는 데 소요되는 범위로 결정된다. At this time, in the method for estimating the state of a battery according to the present invention, the time interval is determined as a range required for the voltage variation amount to reach a preset threshold value.

그리고 본 발명에 따른 배터리의 상태 추정 방법은, 상기 전류 적산량과 임계값을 이용하여, 상기 시간 간격을 조정하는 과정을 더 포함한다. The method of estimating a state of a battery according to the present invention further includes a step of adjusting the time interval using the current integrated amount and a threshold.

또한 본 발명에 따른 배터리의 상태 추정 방법에 있어서, 상기 조정 과정은, 상기 배터리의 정규 전류 용량 및 상기 임계값의 곱값과 상기 전류 적산량의 차이값을 산출하고, 상기 차이값을 상기 현재 시점에서 상기 배터리의 충전 또는 방전되는 전류 측정값으로 나누어 결과값을 산출하고, 상기 결과값으로 상기 시간 간격을 조정한다. In the method of estimating the state of a battery according to the present invention, the adjusting step calculates a difference value between a product of the normal current capacity of the battery and the threshold value and the current integrated amount, And a current measurement value for charging or discharging the battery to calculate a result value, and the time interval is adjusted to the result value.

여기서, 본 발명에 따른 배터리의 상태 추정 방법에 있어서, 상기 임계값은, 5 % 이상일 수 있다. Here, in the method for estimating the state of a battery according to the present invention, the threshold value may be 5% or more.

본 발명에 따른 배터리의 상태 추정 방법 및 장치는, 일정 시간 간격을 단위로 전류 적산량과 전압 변화량을 측정하여 배터리의 수명 상태를 측정함으로써, 배터리의 수명 상태에 대한 정확도가 향상될 수 있다. 즉 배터리의 충전 또는 방전되는 전류의 순간적인 급변화에 따른 전압 강하가 발생되더라도, 배터리의 상태 추정 장치가 비교적 작은 오차 범위 내에서 배터리의 수명 상태를 추정할 수 있다. 이를 통해, 배터리의 상태 추정 장치의 동작 효율성이 향상될 수 있다. 이로 인하여, 배터리의 상태가 보다 정확하게 예측될 수 있다. 이에 따라, 배터리가 보다 효율적으로 관리될 수 있기 때문에, 배터리의 성능이 향상될 수 있다. The method and apparatus for estimating the state of a battery according to the present invention can improve the accuracy of the life state of the battery by measuring the current accumulation amount and the voltage change amount in units of a predetermined time interval to measure the life state of the battery. That is, even if a voltage drop occurs due to instantaneous sudden change of the current charged or discharged, the battery state estimation apparatus can estimate the life state of the battery within a relatively small error range. Thus, the operation efficiency of the battery state estimation apparatus can be improved. Thus, the state of the battery can be more accurately predicted. Thus, since the battery can be more efficiently managed, the performance of the battery can be improved.

도 1은 본 발명이 적용되는 시스템을 도시하는 블록도,
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 배터리의 상태 추정 장치를 도시하는 블록도,
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 배터리의 상태 추정 절차를 도시하는 순서도, 그리고
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 배터리의 상태 추정 방법을 설명하기 위한 예시도이다. 1 is a block diagram illustrating a system to which the present invention is applied;
2 is a block diagram illustrating an apparatus for estimating the state of a battery according to an embodiment of the present invention.
3 is a flowchart illustrating a battery state estimation procedure according to an embodiment of the present invention, and Fig.
FIG. 4 is a diagram for explaining a battery state estimation method according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 보다 상세하게 설명하고자 한다. 이 때 첨부된 도면에서 동일한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 그리고 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략할 것이다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. It should be noted that the same components are denoted by the same reference symbols as possible in the accompanying drawings. Further, the detailed description of known functions and configurations that may obscure the gist of the present invention will be omitted.

하기 설명에서, “기준 시간”이라는 용어는 배터리의 상태 추정 장치에서 배터리의 수명 상태를 추정하기 위해 소요되는 시간 간격을 의미한다. 이러한 기준 시간은 배터리의 상태 추정 장치에 의해 미리 설정되며, 기준 시간이 경과되는 시점에 조정 및 갱신된다. In the following description, the term " reference time " means a time interval required for estimating the battery life state in the battery state estimation device. The reference time is preset by the state estimation device of the battery, and is adjusted and updated at the time when the reference time elapses.

도 1은 본 발명이 적용되는 시스템을 도시하는 블록도이다. 1 is a block diagram showing a system to which the present invention is applied.

도 1을 참조하면, 본 발명이 적용되는 시스템(10)은, 배터리(100), 배터리 관리 시스템(Battery Management System; BMS; 200) 및 중앙 제어 시스템(300)을 포함한다. 이 때 시스템(10)은 차량에 적용될 수 있다. 여기서, 차량은 전기 자동차 및 하이브리드 자동차를 포함한다.Referring to FIG. 1, a system 10 to which the present invention is applied includes a battery 100, a battery management system (BMS) 200, and a central control system 300. At this time, the system 10 may be applied to a vehicle. Here, the vehicle includes an electric car and a hybrid car.

배터리(100)는 전기 에너지를 충전 및 방전시킨다. 이 때 배터리(100)는 적어도 하나의 서브 팩을 포함하며, 각각의 서브 팩은 다수개의 셀(cell)들로 이루어질 수 있다. 여기서, 각각의 서브 팩에서, 셀들은 직렬 또는 병렬로 연결될 수 있다. 그리고 배터리(100)는 배터리(100)를 교체를 위한 적어도 하나의 스위치를 포함한다. 스위치는 서브 팩에서 적어도 하나의 단부에 배치될 수 있다. 또한 배터리(100)는 니켈 메탈 배터리, 리튬 이온 배터리를 포함한다. The battery 100 charges and discharges electrical energy. In this case, the battery 100 includes at least one sub-pack, and each sub-pack may include a plurality of cells. Here, in each sub-pack, cells may be connected in series or in parallel. And the battery 100 includes at least one switch for replacing the battery 100. [ The switch may be disposed on at least one end of the subpack. The battery 100 also includes a nickel metal battery and a lithium ion battery.

배터리 관리 시스템(200)은 배터리(100)의 현재 상태를 측정한다. 이 때 배터리 관리 시스템(200)은 배터리(100)의 내부 온도, 주변 온도, 충전 상태 등을 측정한다. 그리고 배터리 관리 시스템(200)은 배터리(100)의 상태 변화를 추정한다. 또한 배터리 관리 시스템(200)은 배터리(100)를 보호한다. The battery management system 200 measures the current state of the battery 100. At this time, the battery management system 200 measures the internal temperature, ambient temperature, charging state, etc. of the battery 100. The battery management system 200 estimates the state change of the battery 100. The battery management system 200 also protects the battery 100.

이러한 배터리 관리 시스템(200)은 배터리(100)의 상태 추정 장치(210)를 포함한다. 이 때 상태 추정 장치(210)는 배터리(100)의 수명 상태를 추정한다. 이를 위해, 차량 정지 시, 상태 추정 장치(210)는 배터리(100)의 충전 동작을 모니터링할 수 있다. 그리고 차량 구동 시, 상태 추정 장치(210)는 배터리(100)의 방전 동작을 모니터링할 수 있다. The battery management system 200 includes a state estimation device 210 of the battery 100. At this time, the state estimating apparatus 210 estimates the life state of the battery 100. To this end, upon stopping the vehicle, the state estimation device 210 may monitor the charging operation of the battery 100. [ When the vehicle is running, the state estimating device 210 may monitor the discharging operation of the battery 100.

중앙 제어 시스템(300)은 차량을 전반적으로 제어한다. 이 때 중앙 제어 시스템(300)은 차량 사용자의 요구에 따라 차량을 제어한다. 그리고 중앙 제어 시스템(300)은 배터리 관리 시스템(200)의 구동을 제어한다. 또한 중앙 제어 시스템(300)은 배터리 관리 시스템(200)의 측정 및 추정 결과를 이용하여 차량을 제어한다. The central control system 300 controls the vehicle as a whole. At this time, the central control system 300 controls the vehicle according to the demand of the vehicle user. The central control system 300 controls the operation of the battery management system 200. The central control system 300 also controls the vehicle using the measurement and estimation results of the battery management system 200.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 배터리의 상태 추정 장치를 도시하는 블록도이다. 2 is a block diagram showing an apparatus for estimating the state of a battery according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 본 실시예에서 배터리(100)의 상태 추정 장치(210)는, 전류 측정부(220), 전압 측정부(230) 및 수명 추정부(240)를 포함한다. 2, the state estimating apparatus 210 of the battery 100 includes a current measuring unit 220, a voltage measuring unit 230, and a life estimating unit 240.

전류 측정부(220)는 배터리(100)의 충전 또는 방전되는 전류 적산량을 측정한다. 이 때 차량 정지 시, 전류 측정부(220)는 배터리(100)에 충전되는 전류 적산량을 측정한다. 그리고 차량 구동 시, 전류 측정부(220)는 배터리(100)로부터 방전되는 전류 적산량을 측정한다. 또한 전류 측정부(220)는 미리 설정된 기준 시간을 단위로, 전류 적산량을 측정한다. 여기서, 기준 시간이 경과되면, 전류 측정부(220)는 전류 적산량을 초기화할 수 있다. 즉 전류 측정부(220)는 현재 시점에서 배터리(100)의 충전 또는 방전되는 전류 측정값을 카운팅한다. 그리고 전류 측정부(220)는 시간의 변화에 따라 전류 측정값을 누적하여, 전류 누적값을 산출한다. 또한 전류 측정부(220)는 전류 누적값을 용량 단위로 변환하여, 전류 적산량을 산출한다. 여기서, 용량 단위는 Ah일 수 있다. The current measuring unit 220 measures a current accumulated amount of the battery 100 charged or discharged. At this time, when the vehicle stops, the current measuring unit 220 measures the amount of current accumulated in the battery 100. When the vehicle is driven, the current measuring unit 220 measures a current accumulated amount discharged from the battery 100. Further, the current measuring unit 220 measures the current integrated amount in units of a preset reference time. Here, when the reference time has elapsed, the current measuring unit 220 can initialize the current integrated amount. That is, the current measuring unit 220 counts current measurement values of the battery 100 charged or discharged at the present time. The current measuring unit 220 accumulates the current measurement values according to the change of the time to calculate the current accumulation value. Further, the current measuring unit 220 converts the current accumulated value into the capacity unit, and calculates the current accumulated amount. Here, the capacity unit may be Ah.

전압 측정부(230)는 배터리(100)에 잔존하는 전압 변화량을 측정한다. 즉 전압 측정부(230)는 현재 시점에서 배터리(100)의 충전 또는 방전에 따라 초기값으로부터 전압 변화량을 측정한다. 이 때 차량 정지 시, 배터리(100)의 전압 변화량은 점차로 증가한다. 그리고 차량 구동 시, 배터리(100)의 전압 변화량은 점차로 감소한다. 또한 전압 측정부(230)는 미리 설정된 기준 시간을 단위로, 전압 변화량을 측정한다. 여기서, 기준 시간이 경과되면, 전압 측정부(230)는 전압 변화량의 초기값을 갱신할 수 있다. 아울러, 배터리(100)에 잔존하는 전압은 배터리(100)의 충전 상태(State Of Charge; SOC)를 나타낼 수 있다. 즉 전압 측정부(230)는 시간의 변화에 따라 배터리(100)의 충전 상태의 변화 정도(ΔSOC)를 측정하여, 전압 변화량을 파악할 수 있다. 여기서, 전압 변화량은 배터리(100)의 총 전압 용량에 대한 %로 측정될 수 있다. The voltage measuring unit 230 measures a voltage change amount remaining in the battery 100. That is, the voltage measuring unit 230 measures the voltage change amount from the initial value according to the charging or discharging of the battery 100 at the present time. At this time, when the vehicle stops, the voltage variation of the battery 100 gradually increases. When the vehicle is driven, the voltage variation of the battery 100 gradually decreases. Further, the voltage measuring unit 230 measures a voltage change amount in units of a preset reference time. Here, when the reference time has elapsed, the voltage measuring unit 230 can update the initial value of the voltage change amount. In addition, the voltage remaining in the battery 100 may indicate a state of charge (SOC) of the battery 100. That is, the voltage measuring unit 230 can measure the degree of change (? SOC) of the state of charge of the battery 100 according to the change of the time, and can grasp the amount of voltage change. Here, the amount of voltage change can be measured in terms of% of the total voltage capacity of the battery 100.

즉 전류 측정부(220)와 전압 측정부(230)는 동일한 시작 시점에, 전류 적산량과 전압 변화량에 대한 측정을 개시한다. 그리고 전류 측정부(220)와 전압 측정부(230)는 동일한 종료 시점에, 전류 적산량과 전압 변화량에 대한 측정을 중단한다. 이를 통해, 전류 측정부(220)와 전압 측정부(230)는 동일한 시간 간격, 즉 기준 시간을 단위로 전류 적산량과 전압 변화량을 측정할 수 있다. That is, the current measuring unit 220 and the voltage measuring unit 230 start measurement of the current integrated amount and the voltage change amount at the same starting point. The current measuring unit 220 and the voltage measuring unit 230 stop measuring the current integrated amount and the voltage change amount at the same end point. Accordingly, the current measuring unit 220 and the voltage measuring unit 230 can measure the current integrated amount and the voltage change amount at the same time interval, that is, the reference time unit.

수명 추정부(240)는 배터리(100)의 수명 상태를 추정한다. 이 때 수명 추정부(240)는 미리 설정된 기준 시간 내 전류 적산량과 전압 변화량을 이용하여, 수명 상태를 추정한다. 여기서, 배터리(100)의 수명 상태는 배터리(100)의 건전 상태(State Of Health)를 나타낼 수 있다. 그리고 수명 추정부(240)는 기준 시간을 설정 및 갱신한다. 이 때 수명 추정부(240)는 기준 시간을, 전압 변화량이 미리 설정된 임계값에 도달하는 데 소요되는 범위로, 결정한다. 여기서, 임계값은 5 % 이상으로 설정되어야 한다. 즉 수명 추정부(240)는 미리 설정된 기준 시간 내 전압 변화량과 미리 설정된 임계값을 이용하여, 상기 기준 시간을 조정한다. The life estimation unit 240 estimates the life state of the battery 100. [ At this time, the life estimation unit 240 estimates the life state using the current integrated amount and the voltage variation amount within the reference time set in advance. Here, the lifetime state of the battery 100 may indicate the state of health of the battery 100. [ The life estimation unit 240 sets and updates the reference time. At this time, the life estimation unit 240 determines the reference time as a range required for the voltage variation amount to reach a preset threshold value. Here, the threshold value should be set to 5% or more. In other words, the life estimation unit 240 adjusts the reference time using a preset reference time-varying voltage variation amount and a preset threshold value.

예를 들면, 수명 추정부(240)는 하기 <수학식 1>과 같이 기준 시간을 산출할 수 있다. 구체적으로, 수명 추정부(240)는 배터리(100)의 정규 전류 용량 및 임계값의 곱값과 전류 적산량의 차이값을 산출할 수 있다. 그리고 수명 추정부(240)는 차이값을 현재 시점에서 배터리(100)의 충전 또는 방전되는 전류 측정값으로 나누어 결과값을 산출할 수 있다. 이를 통해, 수명 추정부(240)는 결과값으로 기준 시간을 조정할 수 있다.For example, the life estimation unit 240 can calculate the reference time as shown in Equation (1) below. Specifically, the life estimation unit 240 can calculate the difference between the product of the normal current capacity and the threshold of the battery 100 and the current accumulated amount. The life estimation unit 240 can calculate the difference value by dividing the difference value by the current measurement value of the battery 100 charged or discharged at the present time. Thus, the life estimation unit 240 can adjust the reference time as a result value.

Figure pat00001
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도 3은 본 발명의 실시예에 따른 배터리의 상태 추정 절차를 도시하는 순서도이다. 그리고 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 배터리의 상태 추정 방법을 설명하기 위한 예시도이다. 3 is a flowchart illustrating a state estimation procedure of a battery according to an embodiment of the present invention. And FIG. 4 is an exemplary diagram for explaining a battery state estimation method according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 본 실시예에서 배터리(100)의 상태 추정 절차는, 배터리(100)의 상태 추정 장치(210)가 251단계에서 초기값을 설정하는 것으로부터 출발한다. 이 때 전압 측정부(230)가 현재 시점에서 배터리(100)에 잔존하는 전압측정값을 초기값으로 설정할 수 있다. 여기서, 배터리(100)에 잔존하는 전압은 배터리(100)의 충전 상태(SOC)를 나타낼 수 있다. 여기서, 전류 측정부(220)는 전류 적산량을 초기화한다. 즉 전류 측정부(220)는 전류 적산량의 초기값을 0으로 설정할 수 있다.Referring to FIG. 3, the state estimation procedure of the battery 100 in this embodiment starts from the state estimating apparatus 210 of the battery 100 sets an initial value in step 251. FIG. At this time, the voltage measuring unit 230 may set the voltage measurement value remaining in the battery 100 at the present time point as an initial value. Here, the voltage remaining in the battery 100 may indicate the state of charge (SOC) of the battery 100. [ Here, the current measuring unit 220 initializes the current integrated amount. That is, the current measuring unit 220 can set the initial value of the current integrated amount to zero.

이어서, 배터리(100)의 상태 추정 장치(210)는 253단계에서 미리 설정된 기준 시간 내에서 배터리(100)의 충전 또는 방전되는 전류 적산량 및 배터리(100)에 잔존하는 전압 변화량을 측정한다. 이 때 전류 측정부(220)가 배터리(100)의 충전 또는 방전되는 전류 적산량을 측정한다. 즉 전류 측정부(220)는 현재 시점에서 배터리(100)의 충전 또는 방전되는 전류 측정값을 카운팅한다. 그리고 전류 측정부(220)는 시간의 변화에 따라 전류 측정값을 누적하여, 전류 누적값을 산출한다. 또한 전류 측정부(220)는 전류 누적값을 용량 단위로 변환하여, 전류 적산량을 산출한다. 또한 전압 측정부(230)는 현재 시점에서 배터리(100)의 충전 또는 방전에 따라 초기값으로부터 전압 변화량을 측정한다. 즉 전압 측정부(230)는 시간의 변화에 따라 배터리(100)의 충전 상태의 변화 정도(ΔSOC)를 측정하여, 전압 변화량을 파악할 수 있다.The state estimating apparatus 210 of the battery 100 measures a current accumulation amount of the battery 100 charged or discharged within a predetermined reference time in step 253 and a voltage change amount remaining in the battery 100. [ At this time, the current measuring unit 220 measures a current accumulation amount of the battery 100 charged or discharged. That is, the current measuring unit 220 counts current measurement values of the battery 100 charged or discharged at the present time. The current measuring unit 220 accumulates the current measurement values according to the change of the time to calculate the current accumulation value. Further, the current measuring unit 220 converts the current accumulated value into the capacity unit, and calculates the current accumulated amount. Also, the voltage measuring unit 230 measures the amount of voltage change from the initial value in accordance with the charging or discharging of the battery 100 at the present time. That is, the voltage measuring unit 230 can measure the degree of change (? SOC) of the state of charge of the battery 100 according to the change of the time, and can grasp the amount of voltage change.

계속해서, 배터리(100)의 상태 추정 장치(210)는 255단계에서 배터리(100)의 수명 상태를 추정한다. 즉 미리 설정된 기준 시간이 경과되면, 수명 추정부(240)는 배터리(100)의 수명 상태를 추정한다. 이 때 수명 추정부(240)는 전류 적산량과 전압 변화량을 이용하여, 배터리(100)의 수명 상태를 추정한다. 예를 들면, 도 4에 도시된 바와 같이 기준 시간이 9450 t로부터 9550 t로 설정되어 있을 수 있다. 그리고 임계값은 10 %로 설정되어 있을 수 있다. 이러한 경우, 전압 변화량은 85 %에서 75 %로 변할 수 있다. 즉 기준 시간 경과 시, 전압 변화량은 임계값 이상으로 측정될 수 있다. 또한 기준 시간 경과 시, 배터리(100)의 수명 상태가 도출될 수 있다. Next, the state estimation apparatus 210 of the battery 100 estimates the life state of the battery 100 in step 255. In this case, That is, when the predetermined reference time elapses, the life estimation unit 240 estimates the life state of the battery 100. [ At this time, the life estimation unit 240 estimates the life state of the battery 100 using the current integrated amount and the voltage variation amount. For example, as shown in FIG. 4, the reference time may be set from 9450 t to 9550 t. And the threshold value may be set to 10%. In this case, the voltage change amount can be changed from 85% to 75%. That is, at the elapse of the reference time, the voltage change amount can be measured to be equal to or greater than the threshold value. Also, when the reference time elapses, the life state of the battery 100 can be derived.

마지막으로, 배터리(100)의 상태 추정 장치(210)는 257단계에서 기준 시간을 조정한다. 이 때 수명 추정부(240)는 전류 적산량과 전압 변화량을 이용하여, 새로운 기준 시간을 산출한다. 여기서, 수명 추정부(240)는 새로운 기준 시간을, 전압 변화량이 미리 설정된 임계값에 도달하는 데 소요되는 범위로, 결정한다. 예를 들면, 수명 추정부(240)는 하기 <수학식 2>와 같이 기준 시간을 산출할 수 있다. 구체적으로, 수명 추정부(240)는 배터리(100)의 정규 전류 용량 및 임계값의 곱값과 전류 적산량의 차이값을 산출할 수 있다. 그리고 수명 추정부(240)는 차이값을 현재 시점에서 배터리(100)의 충전 또는 방전되는 전류 측정값으로 나누어 결과값을 산출할 수 있다. 이를 통해, 수명 추정부(240)는 결과값으로 기준 시간을 조정할 수 있다. Finally, the state estimation apparatus 210 of the battery 100 adjusts the reference time in step 257. [ At this time, the life estimation unit 240 calculates a new reference time using the current integrated amount and the voltage change amount. Here, the life estimation unit 240 determines the new reference time as a range required for the voltage change amount to reach a preset threshold value. For example, the life estimation unit 240 can calculate the reference time as shown in Equation (2) below. Specifically, the life estimation unit 240 can calculate the difference between the product of the normal current capacity and the threshold of the battery 100 and the current accumulated amount. The life estimation unit 240 can calculate the difference value by dividing the difference value by the current measurement value of the battery 100 charged or discharged at the present time. Thus, the life estimation unit 240 can adjust the reference time as a result value.

Figure pat00002
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본 발명에 따르면, 배터리(100)의 상태 추정 장치(210)는 일정 시간 간격을 단위로 전류 적산량과 전압 변화량을 측정하여 배터리(100)의 수명 상태를 측정함으로써, 배터리(100)의 수명 상태에 대한 정확도가 향상될 수 있다. 즉 배터리(100)의 충전 또는 방전되는 전류의 순간적인 급변화에 따른 전압 강하가 발생되더라도, 배터리(100)의 상태 추정 장치(210)가 비교적 작은 오차 범위 내에서 배터리(100)의 수명 상태를 추정할 수 있다. 이를 통해, 배터리(100)의 상태 추정 장치(210)의 동작 효율성이 향상될 수 있다. 이로 인하여, 배터리(100)의 상태가 보다 정확하게 예측될 수 있다. 이에 따라, 배터리(100)가 보다 효율적으로 관리될 수 있기 때문에, 배터리(100)의 성능이 향상될 수 있다. According to the present invention, the state estimating device 210 of the battery 100 measures the life state of the battery 100 by measuring the current accumulated amount and the voltage change amount in units of a predetermined time interval, Can be improved. That is, even if a voltage drop occurs due to a momentary sudden change in the current charged or discharged in the battery 100, the state estimating device 210 of the battery 100 determines the life state of the battery 100 within a relatively small tolerance range Can be estimated. Thus, the operation efficiency of the state estimation apparatus 210 of the battery 100 can be improved. Due to this, the state of the battery 100 can be more accurately predicted. Thus, since the battery 100 can be more efficiently managed, the performance of the battery 100 can be improved.

한편, 본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시예들은 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 본 발명의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 즉 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다. It should be noted that the embodiments of the present invention disclosed in the present specification and drawings are only illustrative of the present invention in order to facilitate the understanding of the present invention and are not intended to limit the scope of the present invention. That is, it will be apparent to those skilled in the art that other modifications based on the technical idea of the present invention are possible.

100: 배터리 200: 배터리 관리 시스템
210: 상태 추정 장치 220: 전류 측정부
230: 전압 측정부 240: 수명 추정부100: Battery 200: Battery management system
210: state estimating device 220: current measuring part
230: voltage measuring unit 240: life estimation unit

Claims (10)

미리 설정된 시간 간격 내에서 배터리의 충전 또는 방전되는 전류 적산량을 측정하는 전류 측정부와,
상기 시간 간격 내에서 상기 배터리에 잔존하는 전압 변화량을 측정하는 전압 측정부와,
상기 전류 적산량과 전압 변화량을 이용하여, 상기 배터리의 수명 상태를 추정하는 수명 추정부를 포함하는 배터리의 상태 추정 장치. A current measuring unit for measuring a current accumulation amount of the battery charged or discharged within a predetermined time interval,
A voltage measuring unit for measuring a voltage change amount remaining in the battery within the time interval;
And a life estimation unit that estimates a life state of the battery using the current integrated amount and the voltage change amount. 제 1 항에 있어서, 상기 시간 간격은,
상기 전압 변화량이 미리 설정된 임계값에 도달하는 데 소요되는 범위로 결정되는 배터리의 상태 추정 장치. 2. The method of claim 1,
Wherein the range of the voltage variation amount is determined as a range required for the voltage variation amount to reach a preset threshold value. 제 2 항에 있어서, 상기 수명 추정부는,
상기 전류 적산량과 임계값을 이용하여, 상기 시간 간격을 조정하는 배터리의 상태 추정 장치. 3. The apparatus according to claim 2,
And adjusts the time interval using the current integrated amount and the threshold value. 제 3 항에 있어서, 상기 수명 추정부는,
상기 배터리의 정규 전류 용량 및 상기 임계값의 곱값과 상기 전류 적산량의 차이값을 산출하고,
상기 차이값을 상기 현재 시점에서 상기 배터리의 충전 또는 방전되는 전류 측정값으로 나누어 결과값을 산출하고,
상기 결과값으로 상기 시간 간격을 조정하는 배터리의 상태 추정 장치. 4. The apparatus according to claim 3,
Calculating a difference value between the product of the normal current capacity of the battery and the threshold value and the current integrated amount,
Dividing the difference value by a current measurement value of charging or discharging the battery at the present time point to calculate a result value,
And adjusts the time interval with the resultant value. 제 2 항에 있어서, 상기 임계값은,
5 % 이상인 배터리의 상태 추정 장치. 3. The method of claim 2,
5% or more battery condition estimator. 미리 설정된 시간 간격 내에서 배터리의 충전 또는 방전되는 전류 적산량과 상기 배터리에 잔존하는 전압 변화량을 측정하는 과정과,
상기 전류 적산량과 전압 변화량을 이용하여, 상기 배터리의 수명 상태를 추정하는 과정을 포함하는 배터리의 상태 추정 방법. Measuring a current accumulation amount of the battery charged or discharged within a predetermined time interval and a voltage variation amount remaining in the battery;
And estimating a life state of the battery using the current integrated amount and the voltage change amount. 제 6 항에 있어서, 상기 시간 간격은,
상기 전압 변화량이 미리 설정된 임계값에 도달하는 데 소요되는 범위로 결정되는 배터리의 상태 추정 방법. 7. The method of claim 6,
Wherein the predetermined range is determined as a range required for the voltage variation amount to reach a preset threshold value. 제 7 항에 있어서,
상기 전류 적산량과 임계값을 이용하여, 상기 시간 간격을 조정하는 과정을 더 포함하는 배터리의 상태 추정 방법. 8. The method of claim 7,
Further comprising the step of adjusting the time interval using the current integrated amount and the threshold value. 제 8 항에 있어서, 상기 조정 과정은,
상기 배터리의 정규 전류 용량 및 상기 임계값의 곱값과 상기 전류 적산량의 차이값을 산출하고,
상기 차이값을 상기 현재 시점에서 상기 배터리의 충전 또는 방전되는 전류 측정값으로 나누어 결과값을 산출하고,
상기 결과값으로 상기 시간 간격을 조정하는 배터리의 상태 추정 방법.9. The method of claim 8,
Calculating a difference value between the product of the normal current capacity of the battery and the threshold value and the current integrated amount,
Dividing the difference value by a current measurement value of charging or discharging the battery at the present time point to calculate a result value,
And adjusting the time interval with the resultant value. 제 7 항에 있어서, 상기 임계값은,
5 % 이상인 배터리의 상태 추정 방법.8. The method of claim 7,
A method for estimating the condition of a battery having a battery capacity of 5% or more.
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