KR20160051047A - 이차 전지의 건강 상태 추정 장치 및 방법 - Google Patents

이차 전지의 건강 상태 추정 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 이차 전지의 사용 조건을 고려한 건강 상태 추정 장치 및 그 방법을 개시한다. 본 발명에 따른 장치는, 이차 전지의 온도, 전압 및 전류를 측정하는 센서부와, 이차 전지의 평균 보관 온도, 평균 충전 상태 및 가속 방전 회수에 따른 보정 팩터를 저장하는 메모리부와, 이차 전지의 보관 일수에 따라 기준 건강 상태를 결정하고, 상기 3가지의 인자에 의한 보정 팩터를 각각 결정하여 상기 기준 건강 상태에 반영함으로써 보정된 건강 상태를 추정하는 제어부를 포함한다.

Description

이차 전지의 건강 상태 추정 장치 및 방법{Apparatus for Estimating State Of Health of Secondary Battery and Method thereof}
본 발명은 이차 전지의 사용 조건을 고려하여 건강 상태(State Of Health)를 신뢰성 있게 추정할 수 있는 장치 및 방법에 관한 것이다.
이차 전지는 충방전 사이클이 증가할수록 퇴화가 진행된다. 이차 전지가 퇴화되면 만충전 용량(Full Charge Capacity)이 처음보다 떨어진다. 즉, 이차 전지에 충전될 수 있는 전기량이 초기보다 감소한다.
이차 전지의 퇴화 정도는 건강 상태(SOH)라는 파라미터로 나타낸다. 건강 상태가 임계치 이하로 떨어지면 이차 전지의 성능이 저하되거나 고장이 생긴 것을 의미하므로 이차 전지의 교체나 점검이 필요하다.
이차 전지의 건강 상태는 여러 가지 방법으로 추정이 가능한데, 가장 많이 사용되는 방법은 만충전 용량 추정법이다. 이 방법은 다음 수식에 의해 이차 전지의 건강 상태를 추정한다.
SOH = [(현재의 만충전 용량)/(BOL의 만충전 용량)]*100
상기 수식에 있어서, 'BOL의 만충전 용량'은 이차 전지의 사용이 개시될 때(즉, Beginning Of Life)를 기준으로 측정한 만충전 용량으로서 이차 전지가 출하되기 전에 제조자에 의해 미리 결정된다.
또한, '현재의 만충전 용량'은 이차 전지의 충전 상태(State Of Charge)가 100%가 될 때까지 충전시킨 뒤 다시 충전 상태(SOC)가 0%가 될 때까지 완전 방전을 하면서 방전 전류를 적산하여 결정한다.
하지만 '현재의 만충전 용량'을 계산할 수 있는 완전 방전 조건은 실제 이차 전지가 사용되는 환경에서 쉽게 얻을 수 없다. 또한, 만충전 용량을 결정하기 위한 목적으로 완전 방전을 실시하면 에너지가 낭비되는 문제가 있다.
이차 전지의 건강 상태를 추정하는 다른 방법으로는 납 축전지의 건강 상태를 추정할 때 많이 사용되는 내부 저항 측정법이 있다. 내부 저항 측정법은 이차 전지가 퇴화될수록 내부 저항이 증가하는 현상을 이용한다. 예를 들어, 이차 전지의 내부 저항이 BOL 상태에 있을 때보다 20% 증가했다면 내부 저항 측정법은 이차 전지의 건강 상태를 80%라고 추정한다. 그런데 내부 저항 측정법은 이차 전지의 내부 저항을 측정하기 위한 별도의 장비와 인력이 필요하다는 단점이 있다.
이차 전지의 건강 상태는 이차 전지의 전압, 전류 및 온도를 측정하여 확장 칼만 필터와 같은 수학적 알고리즘을 통해 간접적으로 추정하는 방법도 있다. 하지만 간접적인 추정 방법은 계산이 복잡하여 높은 사양의 프로세서를 필요로 한다.
한편 최근 들어 무순단 전원 공급(Uninterrupted Power Supply) 시스템이 널리 사용되고 있다. UPS 시스템은 정전이 발생했을 때 상용 전원을 대체하여 부하에 전력을 공급하는 시스템이다.
UPS 시스템은 반복적인 충방전이 가능한 이차 전지를 포함한다. UPS 시스템은, 평상시에 미세 전류 충전을 통해 이차 전지를 만충전 상태로 유지하고, 정전과 같은 이상 상황이 발생했을 때에만 이차 전지를 방전시켜 부하에 전력을 공급한다.
그런데 UPS 시스템의 경우는 이차 전지의 방전 조건이 정전과 같은 이상 상황에서만 발생한다. 또한, UPS 시스템이 폐기될 때까지 정전이 발생하지 않으면 이차 전지는 시스템이 폐기될 때까지 한번도 방전되지 않을 수 있다.
따라서 이차 전지의 건강 상태를 추정할 때 가장 많이 사용되는 만충전 용량추정법은 UPS 시스템에 포함된 이차 전지의 건강 상태를 추정하는데 적합하지 않다. 또한, 내부 저항 추정법의 경우도 전술한 한계점 때문에 UPS 시스템에 포함된 이차 전지의 건강 상태를 추정하는데 활용하기 어렵다.
당업계에서 UPS 시스템에 포함된 이차 전지의 건강 상태를 추정하는데 활용되는 방식 중에는 캘린더 방식이라는 방법이 있다. 캘린더 방식은 이차 전지의 보관 일수를 카운트하여 건강 상태를 추정하는 방식이다. 즉, 보관 일수에 따라 건강 상태를 미리 정의한 룩업 테이블을 참조하여 이차 전지의 건강 상태를 추정한다.
하지만, UPS 시스템이 사용되는 환경이 모두 다르기 때문에 단순히 보관 일수만을 고려하여 추정된 건강 상태는 실제 건강 상태와 큰 오차를 보인다.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 인식 하에 창안된 것으로서, 이차 전지의 만충전 용량이나 내부 저항을 직접 측정하지 않고 이차 전지의 건강 상태를 신뢰성 있게 추정할 수 있는 장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은 UPS 시스템의 사용 조건을 고려하여 UPS 시스템에 포함된 이차 전지의 건강 상태를 신뢰성 있게 추정할 수 있는 장치 및 방법을 제공하는데 있다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 이차 전지의 사용 조건을 고려한 건강 상태 추정 장치는, 이차 전지의 온도, 전류 및 전압을 주기적으로 측정하는 센서부; 이차 전지의 보관 일수에 따라 정의된 기준 건강 상태 정보, 이차 전지의 평균 충전 상태 별로 정의된 SOC 보정 팩터 정보, 이차 전지의 평균 보관 온도 별로 정의된 보관 온도 보정 팩터 정보 및 이차 전지의 충전 상태가 임계치 미만으로 떨어진 회수인 가속 방전 회수에 따라 정의된 가속 방전 보정 팩터 정보를 저장하고 있는 메모리부; 및 카운터에 의해 계수된 시간을 참조하여 이차 전지의 보관 일수를 결정하고, 상기 측정된 온도, 전압 및 전류를 입력 받아 이차 전지의 평균 보관 온도, 평균 충전 상태 및 가속 방전 회수를 결정하고, 상기 메모리부를 참조하여 상기 결정된 보관 일수에 대응되는 기준 건강 상태와 상기 결정된 평균 보관 온도, 평균 충전 상태 및 가속 방전 회수에 각각 대응되는 보관 온도 보정 팩터, SOC 보정 팩터 및 가속 방전 보정 팩터를 결정하고, 상기 결정된 기준 건강 상태에 상기 결정된 보관 온도 보정 팩터, SOC 보정 팩터 및 가속 방전 보정 팩터를 반영하여 보정된 건강 상태를 추정하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
일 측면에 따르면, 상기 제어부는 상기 센서부에 의해 주기적으로 측정된 온도의 평균 값을 계산하여 상기 평균 보관 온도를 결정할 수 있다.
다른 측면에 따르면, 상기 제어부는 암페어 카운팅법에 따라 상기 센서부에 의해 측정된 전류를 적산하여 상기 이차 전지의 충전 상태를 주기적으로 결정하고, 충전 상태의 평균 값을 계산하여 상기 평균 충전 상태를 결정할 수 있다.
또 다른 측면에 따르면, 상기 제어부는 상기 이차 전지의 충전 상태가 미리 정한 임계치 미만으로 저하된 회수를 카운트하여 상기 가속 방전 회수를 결정할 수 있다.
바람직하게, 상기 제어부는 상기 결정된 보관 온도 보정 팩터, SOC 보정 팩터 및 가속 방전 보정 팩터에 대해서 미리 결정된 가중치를 부여하여 상기 보관 일수에 따른 기준 건강 상태에 반영할 수 있다.
일 측면에 따르면, 상기 보관 온도 보정 팩터 정보는 평균 보관 온도와 보관일수에 따라 보관 온도 보정 팩터를 맵핑할 수 있는 룩업 테이블을 포함할 수 있다.
유사하게, 상기 SOC 보정 팩터는 평균 충전 상태와 보관 일수에 따라 SOC 보정 팩터를 맵핑할 수 있는 룩업 테이블을 포함할 수 있다.
유사하게, 상기 가속 방전 보정 팩터는 가속 방전 회수에 의해 가속 방전 보정 팩터를 맵핑할 수 있는 룩업 테이블을 포함할 수 있다.
다른 측면에 따르면, 상기 건강 상태 추정 장치는, 상기 제어부와 결합된 표시부를 더 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 제어부는 상기 표시부를 통해 상기 추정된 건강 상태를 그래픽 인터페이스로 표시할 수 있다.
또 다른 측면에 따르면, 상기 건강 상태 추정 장치는, 상기 제어부와 결합된 통신 인터페이스를 더 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 제어부는 상기 통신 인터페이스를 통해 상기 추정된 건강 상태를 외부로 전송할 수 있다.
또 다른 측면에 따르면, 상기 건강 상태 추정 장치는, 상기 제어부와 결합된 알람부를 더 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 제어부는 상기 추정된 건강 상태가 임계치 미만으로 저하되었을 때 상기 알람부를 통해 시각적 또는 청각적 알람 메시지를 출력할 수 있다.
바람직하게, 상기 제어부는 상기 메모리부에 상기 추정된 건강 상태를 기록하고 유지할 수 있다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 이차 전지의 사용 조건을 고려한 건강 상태 추정 방법은, (a) 시간 간격을 두고 반복 측정되는 이차 전지의 온도, 전류 및 전압을 주기적으로 입력 받는 단계; (b) 카운터를 이용하여 시간을 계수하고, 계수된 시간을 이용하여 이차 전지의 보관 일수를 결정하는 단계; (c) 상기 주기적으로 입력되는 온도로부터 이차 전지의 평균 보관 온도를 결정하는 단계; (d) 상기 주기적으로 입력되는 전압과 전류로부터 미리 정한 시간 간격마다 이차 전지의 충전 상태를 결정하는 단계; (e) 상기 결정된 충전 상태의 평균 값으로부터 평균 충전 상태를 결정하는 단계; (f) 상기 결정된 충전 상태로부터 가속 방전 회수를 결정하는 단계; (g) 보관 일수에 따라서 미리 정의된 기준 건강 상태 정보를 참조하여 상기 결정된 보관 일수에 대응되는 기준 건강 상태를 결정하는 단계; (h) 평균 보관 온도, 평균 충전 상태 및 가속 방전 회수에 따라서 각각 미리 정의된 보관 온도 보정 팩터 정보, SOC 보정 팩터 정보 및 가속 방전 보정 팩터 정보를 참조하여 상기 결정된 평균 보관 온도, 평균 충전 상태 및 가속 방전 회수에 각각 대응되는 보관 온도 보정 팩터, SOC 보정 팩터 및 가속 방전 보정 팩터를 결정하는 단계; 및 (i) 상기 결정된 기준 건강 상태에 상기 결정된 보관 온도 보정 팩터, SOC 보정 팩터 및 가속 방전 보정 팩터를 반영하여 이차 전지의 보정된 건강 상태를 추정하는 단계;를 포함할 수 있다.
일 측면에 따르면, 상기 (c) 단계에서, 상기 주기적으로 입력된 온도의 평균 값을 계산하여 상기 평균 보관 온도를 결정할 수 있다.
다른 측면에 따르면, 상기 (d) 단계에서, 암페어 카운팅법에 따라 상기 주기적으로 입력된 전류를 적산하여 미리 정한 시간 간격마다 상기 이차 전지의 충전 상태를 결정할 수 있다.
또 다른 측면에 따르면, 상기 (f) 단계에서, 상기 이차 전지의 충전 상태가 임계치 미만으로 떨어지는 회수를 카운트하여 상기 가속 방전 회수를 결정할 수 있다.
바람직하게, 상기 (i) 단계에서, 상기 결정된 보관 온도 보정 팩터, SOC 보정 팩터 및 가속 방전 보정 팩터에 대해서 미리 결정된 가중치를 부여하여 상기 보관 일수에 따른 기준 건강 상태에 반영할 수 있다.
일 측면에 따르면, 상기 보관 온도 보정 팩터 정보는 평균 보관 온도와 보관일수에 의해 보관 온도 보정 팩터를 맵핑할 수 있는 룩업 테이블을 포함할 수 있다.
유사하게, 상기 SOC 보정 팩터 정보는 평균 충전 상태와 보관 일수에 의해SOC 보정 팩터를 맵핑할 수 있는 룩업 테이블을 포함할 수 있다.
유사하게, 상기 가속 방전 보정 팩터 정보는 가속 방전 회수에 의해 가속 방전 보정 팩터를 맵핑할 수 있는 룩업 테이블을 포함할 수 있다.
다른 측면에 따르면, 본 발명에 따른 건강 상태 추정 방법은, 상기 추정된 건강 상태를 그래픽 인터페이스로 표시하는 단계; 상기 추정된 건강 상태를 외부로 전송하는 단계; 또는 상기 추정된 건강 상태가 임계치 미만으로 저하되었을 때 시각적 또는 청각적 알람 메시지를 출력하는 단계를 더 포함할 수 있다.
바람직하게, 본 발명에 따른 건강 상태 추정 방법은, 상기 추정된 건강 상태를 메모리부에 기록하고 유지하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 이차 전지의 만충전 용량이나 내부 저항을 직접 측정하지 않고 이차 전지의 건강 상태를 신뢰성 있게 추정할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 방전 이벤트가 잘 발생되지 않는 UPS 시스템의 사용 조건을 고려하여 UPS 시스템에 포함된 이차 전지의 건강 상태를 신뢰성 있게 추정할 수 있다.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 전술된 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되지 않아야 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 이차 전지의 사용 조건을 고려한 건강 상태 추정 장치의 구성을 나타낸 블록 다이어그램이다.
도 2는, 충전 상태를 기준 충전 상태인 50%로 유지하면서 상온(25도)에서의 보관 일수에 따라 이차 전지의 건강 상태를 측정한 결과를 나타낸 그래프이다.
도 3은, 이차 전지에 대한 장기 보관 실험을 수행할 때, 충전 상태를 기준 충전 상태(50%)로 고정했을 때, 기준 충전 상태(50%)보다 높게 고정했을 때 및 기준 충전 상태(50%)보다 낮게 고정했을 때 각각 얻은 건강 상태의 측정 결과를 보여주는 그래프들이다.
도 4는 이차 전지에 대한 장기 보관 실험을 수행할 때, 보관 온도를 상온(25도)으로 고정했을 때, 상온(25도)보다 높게 고정했을 때 및 상온(25도) 보다 낮게 고정했을 때 각각 얻은 건강 상태의 측정 결과를 보여준다.
도 5는, 이차 전지에 대한 가속 방전 실험을 반복적으로 수행하면서 얻은 건강 상태의 측정 결과를 보여주는 그래프이다.
도 6은 본 발명의 제어부에 의해 실행될 수 있는 본 발명의 실시예에 따른 이차 전지의 사용 조건을 고려한 건강 상태 추정 방법을 순차적으로 나타낸 순서도이다.
이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 이차 전지의 사용 조건을 고려한 건강 상태 추정 장치의 구성을 나타낸 블록 다이어그램이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 건강 상태 추정 장치(100)는, 이차 전지(B)에 전기적으로 결합되는 것으로서, 이차 전지(B)의 온도, 전류 및 전압을 주기적으로 측정하는 센서부(110)를 포함한다.
여기서, 상기 이차 전지(B)는 리튬 이차 전지일 수 있으나, 본 발명이 전지의 종류에 의해 한정되는 것은 아니다. 또한, 상기 이차 전지(B)는 직렬 또는 병렬 연결된 복수의 셀을 포함할 수 있다. 또한, 상기 이차 전지(B)는 복수의 단위 전지들이 모듈화된 구조를 가질 수 있다.
상기 이차 전지는 양극과 음극에 활물질을 포함한다. 일 예로, 양극은 리튬 금속 산화물을 포함하고, 음극은 그라파이트를 포함할 수 있다.
상기 이차 전지(B)는 여러 가지의 전기 구동 장치에 포함될 수 있다. 일 예로, 상기 이차 전지(B)는 전기 자동차, 하이브리드 자동차, 대용량 전력 저장 장치, UPS 시스템 등에 장착된 이차 전지일 수 있다. 하지만, 본 발명은 이차 전지(B)가 탑재된 전기 구동 장치의 종류에 의해 한정되지 않는다.
바람직하게, 상기 센서부(110)는, 이차 전지(B)의 전기적 또는 물리적 특성을 측정하기 위한 것으로서, 온도 측정부(111), 전류 측정부(112) 및 전압 측정부(113)를 포함할 수 있다.
상기 온도 측정부(111)는 이차 전지(B)의 온도를 측정하여 온도에 대응되는 전기 신호를 출력한다. 일 예시로서, 상기 온도 측정부(110)는 열전대일 수 있다.
상기 전류 측정부(112)는 이차 전지(B)에서 출력되는 방전 전류나 이차 전지(B)로 입력되는 충전 전류의 크기를 측정하여 전류의 크기에 대응되는 전기 신호를 출력한다.
상기 전류 측정부(112)는 일 예시로서 충전 전류 또는 방전 전류가 흐르는 선로에 설치된 센스 저항(114)의 양단에 형성되는 전압을 측정하여 출력할 수 있다. 상기 센스 저항(114)을 통해 흐르는 전류의 크기는 오옴의 법칙(V=IR)을 이용하여 상기 측정된 전압으로부터 얻을 수 있다. 대안적으로, 상기 전류 측정부(112)는 전류가 흐르는 선로에 형성되는 자기장의 크기에 따라 전류의 크기에 대응되는 전기 신호를 출력하는 홀 센서일 수도 있다.
상기 전압 측정부(113)는 이차 전지(B)의 양극과 음극 사이의 전압을 측정하여 출력한다. 상기 전압 측정부(113)는 접지를 기준으로 이차 전지(B)의 전압을 측정할 수 있는 공지된 전압 측정 회로를 포함할 수 있다. 상기 이차 전지(B)가 복수의 셀을 포함하는 경우, 상기 전압 측정부(113)는 각 셀의 전압을 측정하여 출력할 수 있다.
상기 온도 측정부(111), 상기 전류 측정부(112) 및 상기 전압 측정부(113)가 온도, 전류 및 전압을 측정하는 주기는 동일하거나 다를 수 있다.
본 발명에 따른 건강 상태 추정 장치는, 상기 센서부(110)로부터 시간 간격을 두고 주기적으로 출력되는 온도, 전류 및 전압에 대한 측정 값을 입력 받아 이차 전지(B)의 건강 상태를 추정할 수 있는 제어부(120)와, 상기 제어부(120)가 이차 전지(B)의 건강 상태를 추정할 때 이용하는 참조 데이터가 저장되어 있는 메모리부(130)를 포함한다.
상기 제어부(120)는 컴퓨팅 연산을 수행하는 프로세서를 포함하고, 일 예시로서 ASIC 칩셋으로 이루어질 수 있다.
상기 메모리부(130)는 제어부(120)의 로직을 포함하는 S/W와 S/W가 실행되는 과정에서 생기는 데이터를 기록, 갱신, 삭제 또는 전송한다.
일 예로, 상기 메모리부(130)는 RAM, ROM 또는 레지스터일 수 있다. 하지만 본 발명이 상기 메모리부(130)의 종류에 의해 한정되는 것은 아니다.
바람직하게, 상기 참조 데이터는, 이차 전지(B)의 보관 일수 별로 이차 전지의 건강 상태를 각각 정의하고 있는 기준 건강 상태 정보를 포함한다.
여기서, 상기 기준 건강 상태 정보는 BOL 상태에 있는 이차 전지에 대해서 충전 상태를 기준 충전 상태로 고정시킨 상태에서 장기간 보관했을 때 보관 일수 별로 건강 상태를 측정하여 얻을 수 있다.
이하에서는, 설명의 편의를 위해, 특정한 조건 하에 이차 전지(B)를 장기간 동안 보관하면서 이차 전지의 건강 상태를 측정하는 실험을 장기 보관 실험이라고 명명한다. 또한, 장기 보관 실험에 있어서, 이차 전지(B)의 기준 충전 상태는 50%로 설정한다.
도 2는, 충전 상태를 기준 충전 상태인 50%로 유지하면서 상온(25도)에서의 보관 일수에 따라 이차 전지의 건강 상태를 측정한 결과를 나타낸 그래프이다.
건강 상태를 측정한 이차 전지는 리튬 이차 전지로서, 양극과 음극에 각각 LiNixCoyMnzO2와 그라파이트를 포함하고 있다.
도면을 참조하면, 보관 일수(store days)가 증가할수록 건강 상태(SOHcalendar)가 감소하는 것을 확인할 수 있다. 'End of Life'로 지시되는 건강 상태는 이차 전지의 교체 또는 점검이 필요한 건강 상태를 나타낸다.
일 예에서, 상기 기준 건강 상태 정보는 이차 전지(B)의 보관 일수에 의해 이차 전지의 건강 상태를 맵핑할 수 있는 룩업 테이블을 포함할 수 있다.
본 발명은 이차 전지(B)의 건강 상태를 보다 신뢰성 있게 추정하기 위해서 적어도 하나 이상의 보정 팩터를 보관 일수로부터 산출되는 상기 기준 건강 상태에 반영하여 보정할 수 있다.
일 측면에 따르면, 본 발명은 이차 전지(B)가 보관되는 동안의 평균 충전 상태에 따라 SOC 보정 팩터를 결정하고, 결정된 SOC 보정 팩터를 기준 건강 상태에 반영할 수 있다.
이를 위해, 상기 메모리부(130)에 저장된 참조 데이터는, 평균 충전 상태 별로 SOC 보정 팩터를 보관 일수에 따라 정의하고 있는 SOC 보정 팩터 정보를 포함할 수 있다.
바람직하게, 상기 SOC 보정 팩터 정보는 이차 전지(B)의 평균 충전 상태와 보관 일수에 의해 SOC 보정 팩터를 맵핑할 수 있는 룩업 테이블을 포함할 수 있다.
일 예시로서, 상기 룩업 테이블은 하기 표 1과 같은 데이터 구조를 가질 수 있으며, 1행과 1열은 각각 평균 충전 상태 및 보관 일수를 나타낸다.
.. SOC 45% .. SOC 55% .. SOC60% .. SOC70%
factor10 factor11 factor12 factor13
100 factor20 factor21 factor22 factor23
factor30 factor31 factor32 factor33
200 factor40 factor41 factor42 factor43
factor50 factor51 factor52 factor53
300 factor60 factor61 factor62 factor63
factor70 factor71 factor72 factor73
400 factor80 factor81 factor82 factor83
factor90 factor91 factor92 factor93
상기 SOC 보정 팩터는 이차 전지(B)가 보관되는 충전 상태를 여러 가지 조건에서 고정 시킨 상태에서 장기 보관 실험을 수행하여 얻을 수 있다. 만약, 충전 상태가 여러 조건일 경우, 각 조건마다 장기 보관 실험을 진행해야 함은 자명하다.
도 3은, 이차 전지(B)에 대한 장기 보관 실험을 수행할 때, 충전 상태를 기준충전 상태(50%)로 고정했을 때, 기준 충전 상태(50%)보다 높게 고정했을 때 및 기준 충전 상태(50%)보다 낮게 고정했을 때 각각 얻은 건강 상태의 측정 결과를 보여주는 그래프들이다.
도면에서, 프로파일 ①, ② 및 ③은 각각 충전 상태를 기준 충전 상태, 기준보다 낮은 충전 상태 및 기준 보다 높은 충전 상태로 고정되었을 때 얻은 건강 상태 프로파일이다.
프로파일들의 변화 개형을 보면, 이차 전지가 보관되는 충전 상태가 높을수록 이차 전지의 건강 상태가 보관 일수에 따라 빠르게 감소하는 것을 알 수 있다.
상기 SOC 보정 팩터 정보는 도 3에 도시된 것과 같은 프로파일을 이용하여 얻을 수 있다. 즉, 특정한 충전 상태에 대응되는 SOC 보정 팩터는 특정한 충전 상태에 해당하는 프로파일과 기준 충전 상태에 해당하는 프로파일의 상대적 비율을 이용하여 결정할 수 있다.
상기 상대적 비율은, 보관 일수에 따라 변하도록 설정될 수 있다. 즉, 보관 일수가 증가할수록 상기 상대적 비율은 증가폭 또는 감소폭이 커질 수 있다.
다른 측면에 따르면, 본 발명은 이차 전지(B)가 보관되는 동안의 평균 보관 온도에 따라서 보관 온도 보정 팩터를 결정하고, 결정된 보관 온도 보정 팩터를 이차 전지의 보관 일수에 의해 결정한 기준 건강 상태에 반영할 수 있다.
이를 위해, 상기 메모리부(130)에 저장된 참조 데이터는, 평균 보관 온도 별로 보관 온도 보정 팩터를 보관 일수에 따라 정의하고 있는 보관 온도 보정 팩터 정보를 포함할 수 있다.
바람직하게, 상기 보관 온도 보정 팩터 정보는 이차 전지(B)의 평균 보관 온도와 보관 일수에 의해 보관 온도 보정 팩터를 맵핑할 수 있는 룩업 테이블을 포함할 수 있다.
일 예시로서, 상기 룩업 테이블은 하기 표 2과 같은 데이터 구조를 가질 수 있으며, 1행과 1열은 각각 평균 보관 온도 및 보관 일수를 나타낸다.
.. 20도 .. 30도 .. 40도 .. 50도
Tfactor10 Tfactor11 Tfactor12 Tfactor13
100 Tfactor20 Tfactor21 Tfactor22 Tfactor23
Tfactor30 Tfactor31 Tfactor32 Tfactor33
200 Tfactor40 Tfactor41 Tfactor42 Tfactor43
Tfactor50 Tfactor51 Tfactor52 Tfactor53
300 Tfactor60 Tfactor61 Tfactor62 Tfactor63
Tfactor70 Tfactor71 Tfactor72 Tfactor73
400 Tfactor80 Tfactor81 Tfactor82 Tfactor83
Tfactor90 Tfactor91 Tfactor92 Tfactor93
상기 보관 온도 보정 팩터는 이차 전지(B)가 보관되는 온도를 여러 가지 조건에서 고정 시킨 상태에서 장기 보관 실험을 수행하여 얻을 수 있다. 만약, 보관 온도가 여러 조건일 경우, 각 조건마다 장기 보관 실험을 진행해야 함은 자명하다.
도 4는 이차 전지(B)에 대한 장기 보관 실험을 수행할 때, 보관 온도를 상온(25도)으로 고정했을 때, 상온(25도)보다 높게 고정했을 때 및 상온(25도) 보다 낮게 고정했을 때 각각 얻은 건강 상태의 측정 결과를 보여준다.
도면에서, 프로파일 ①, ② 및 ③은 각각 보관 온도가 상온일 때, 상온보다 낮을 때 및 상온보다 높을 때의 건강 상태 프로파일이다.
프로파일들의 변화 개형을 보면, 이차 전지가 보관되는 온도가 높을수록 이차 전지의 건강 상태가 보관 일수에 따라 빠르게 감소하는 것을 알 수 있다.
상기 보관 온도 보정 팩터 정보는 도 4에 도시된 것과 같은 프로파일을 이용하여 얻을 수 있다. 즉, 특정한 보관 온도에 대응되는 보관 온도 보정 팩터는 특정한 보관 온도에 해당하는 프로파일과 상온에 해당하는 프로파일의 상대적 비율을 이용하여 결정할 수 있다.
상기 상대적 비율은, 보관 일수에 따라 변하도록 설정될 수 있다. 즉, 보관 일수가 증가할수록 상기 상대적 비율은 증가폭 또는 감소폭이 커질 수 있다.
또 다른 측면에 따르면, 본 발명은 이차 전지(B)가 보관되는 동안 방전에 의해 충전 상태가 임계치 미만으로 떨어진 회수에 해당하는 가속 방전 회수에 따라서 가속 방전 보정 팩터를 결정하고, 결정된 가속 방전 보정 팩터를 보관 일수로부터 결정된 기준 건강 상태에 반영할 수 있다.
이를 위해, 상기 메모리부(130)에 저장된 참조 데이터는, 가속 방전 회수 별로 가속 방전 보정 팩터를 정의하고 있는 가속 방전 보정 팩터 정보를 포함할 수 있다.
바람직하게, 상기 가속 방전 보정 팩터 정보는 이차 전지(B)의 가속 방전 회수에 의해 가속 방전 보정 팩터를 맵핑할 수 있는 룩업 테이블을 포함할 수 있다.
일 예시로서, 상기 룩업 테이블은 하기 표 3과 같은 데이터 구조를 가질 수 있으며, 1열은 가속 방전 회수를 나타내고, 2열은 각 가속 방전 회수에 대응되는 가속 방전 보정 팩터를 나타낸다.
보정 팩터
Dfactor10
100 Dfactor20
Dfactor30
200 Dfactor40
Dfactor50
300 Dfactor60
Dfactor70
400 Dfactor80
Dfactor90
상기 가속 방전 보정 팩터는 이차 전지(B)의 충전 상태를 미리 정한 임계치보다 낮게 강제적으로 방전을 시키는 가속 방전 실험을 반복적으로 수행하면서 이차 전지의 건강 상태를 측정하여 얻을 수 있다.
도 5는, 이차 전지(B)에 대한 가속 방전 실험을 반복적으로 수행하면서 얻은 건강 상태의 측정 결과를 보여주는 그래프이다.
프로파일의 변화 개형을 보면, 이차 전지의 가속 방전 회수가 증가할수록 이차 전지의 건강 상태가 저하되는 것을 확인할 수 있다.
가속 방전 보정 팩터는 도 5에 도시된 것 같은 프로파일을 이용하여 얻을 수 있다. 즉, 이차 전지(B)를 가속 방전하지 않았을 때의 건강 상태와 이차 전지(B)를 가속 방전을 했을 때의 건강 상태에 대한 상대적 비율로부터 설정할 수 있다.
본 발명이 UPS 시스템에 적용될 경우, UPS 시스템은 충전 상태가 임계치 미만으로 떨어지는 가속 방전 이벤트가 자주 발생하지 않는다. 따라서, UPS 시스템에 포함된 이차 전지의 건강 상태를 추정할 경우 가속 방전 보정 팩터를 1에 가까운 값으로 설정하거나 경우에 따라 고려하지 않을 수 있다.
본 발명에 따르면, 상기 제어부(120)는, 상기 메모리부(130)에 미리 저장되는 상술한 참조 데이터를 이용하여 이차 전지(B)의 건강 상태를 신뢰성 있게 추정할 수 있다.
도 6은 본 발명의 제어부(120)에 의해 실행될 수 있는 건강 상태 추정 방법을 순차적으로 나타낸 순서도이다.
이하, 도 6을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 이차 전지의 사용 조건을 고려한 건강 상태 추정 방법을 구체적으로 설명하기로 한다.
먼저, 상기 제어부(120)는 프로세스가 시작되면 이차 전지(B)의 사용(충전 또는 방전)이 처음으로 개시되었는지 판별한다(S10 단계). 만약, 이차 전지(B)의 사용이 개시되었다면, 상기 제어부(120)는 카운터에 의해 시간을 계수하여 보관 일수를 일 단위로 결정하고, 결정된 보관 일수를 메모리부(130)에 저장한다(S20 단계).
이어서, 상기 제어부(120)는 이차 전지(B)의 온도, 전류 및 전압에 대한 측정 주기가 도래되었는지 판별한다(S30 단계). 만약, 측정 주기가 도래되었다면, 상기 제어부(120)는 온도 측정부(111), 전류 측정부(1120) 및 전압 측정부(113)를 제어하여 온도 측정 신호, 전류 측정 신호 및 전압 측정 신호를 입력 받아 아날로그-디지털 변환 처리를 수행한 후 온도 측정 값, 전류 측정 값 및 전압 측정 값을 메모리부(130)에 저장한다(S40 단계).
이어서, 상기 제어부(120)는 상기 메모리부(130)에 누적 저장된 온도 측정 값을 이용하여 이차 전지(B)의 평균 보관 온도를 결정하고, 결정된 평균 보관 온도를 메모리부(130)에 저장한다(S50 단계).
또한, 상기 제어부(120)는, 상기 메모리부(130)에 저장된 전류 측정 값을 이용하여 이차 전지(B)의 충전 상태를 결정하고, 결정된 충전 상태를 메모리부(130)에 저장한다(S60 단계).
여기서, 상기 충전 상태는 암페어 카운팅법에 의해 계산이 가능하다. 암페어 카운팅법은 충전 전류와 방전 전류를 시간에 따라 적산하여 충전 상태를 결정하는 방법으로 당업계에 널리 알려져 있으므로 자세한 설명은 생략한다.
상기 제어부(120)는 충전 상태를 저장하고 나서 메모리부(130)에 저장된 충전 상태의 누적 데이터를 이용하여 평균 충전 상태를 결정하고, 결정된 평균 충전 상태를 메모리부(130)에 저장한다(S70 단계).
이어서, 상기 제어부(120)는, S60 단계에서 저장된 충전 상태가 임계치 미만인 지 여부를 판별하여 가속 방전 회수를 결정하고, 결정된 가속 방전 회수를 메모리부(130)에 저장한다(S80 단계). 여기서, 충전 상태가 미리 정한 임계치보다 작으면 가속 방전 회수를 1 증가시킨다. 상기 임계치는 일 예로 30%로 설정할 수 있다.
상기 제어부(120)는 가속 방전 회수를 결정하고 나서, 메모리부(130)로부터 상기 S20 단계에서 결정된 보관 일수를 읽고 메모리부(130)에 보관 일수 별로 저장된 기준 건강 상태 정보를 참조하여 상기 읽은 보관 일수에 대응되는 기준 건강 상태를 결정한다(S90 단계)
상기 제어부(120)는 기준 건강 상태를 결정한 다음 S20 단계 및 S70 단계에서 결정된 보관 일수와 평균 충전 상태를 메모리부(130)로부터 읽고, 메모리부(130)에 미리 저장된 SOC 보정 팩터 정보(표 1 참조)를 참조하여 상기 읽은 보관 일수 및 평균 충전 상태에 대응되는 SOC 보정 팩터를 결정하고, 결정된 SOC 보정 팩터를 메모리부(130)에 저장한다(S100 단계).
또한, 상기 제어부(120)는 S20 단계 및 S50 단계에서 결정된 보관 일수와 평균 보관 온도를 메모리부(130)로부터 읽고, 메모리부(130)에 미리 저장된 보관 온도 보정 팩터 정보(표 2 참조)를 참조하여 상기 읽은 보관 일수 및 평균 보관 온도에 대응되는 보관 온도 보정 팩터를 결정하고, 결정된 보관 온도 보정 팩터를 메모리부(130)에 저장한다(S110 단계).
또한, 상기 제어부(120)는 S80 단계에서 결정된 가속 방전 회수를 메모리부(130)로부터 읽고, 메모리부(130)에 미리 저장된 가속 방전 보정 팩터 정보(표 3 참조)를 참조하여 상기 읽은 가속 방전 회수에 대응되는 가속 방전 보정 팩터를 결정하고, 결정된 가속 방전 보정 팩터를 메모리부(130)에 저장한다(S120 단계).
이어서, 상기 제어부(120)는 S90 단계에서 결정된 기준 건강 상태와 S100 내지 S120 단계에서 각각 결정된 SOC 보정 팩터, 보관 온도 보정 팩터 및 가속 방전 보정 팩터를 메모리부(130)로부터 읽고, 상기 기준 건강 상태에 SOC 보정 팩터, 보관 온도 보정 팩터 및 가속 방전 보정 팩터를 반영하여 이차 전지의 사용 조건을 고려한 건강 상태를 추정하고 추정된 건강 상태를 메모리부(130)에 저장한다(S130 단계).
일 예에서, 상기 제어부(120)는 하기 수식 1에 의해 이차 전지의 건강 상태를 추정할 수 있다.
수식1
SOH = SOHcalendar*Factor1(SOCmean)*Factor2(Tmean)*Factor3(Noverdischarge)
보다 바람직하게, 상기 제어부(120)는 하기 수식 2에 의해 이차 전지의 건강 상태를 추정할 수 있다.
SOH = SOHcalendar*αFactor1(SOCmean)*βFactor2(Tmean)*γFactor3(Noverdischarge)
상기 수식1 및 2에 있어서, Factor1(SOCmean), Factor2(Tmean) 및 Factor3(Noverdischarge)은 각각 SOC 보정 팩터, 보관 온도 보정 팩터 및 가속 방전 보정 팩터를 나타낸다.
상기 수식 2에 있어서, α,β, 및 γ는 각각 SOC 보정 팩터, 보관 온도 보정 팩터 및 가속 방전 보정 팩터에 대한 가중치이다. 가중치는 튜닝되는 값으로서 시행 착오법에 의해 건강 상태(SOH)의 추정 오차를 최소화할 수 있도록 미리 결정될 수 있다.
상기 제어부(120)는 이차 전지(B)의 건강 상태를 추정하고 나서 프로세스의 계속 여부를 판별할 수 있다(S140 단계). 만약 프로세스가 유지되고 있다면, 상기 제어부(120)는 S20 단계로 돌아가서 S20 내지 S130 단계를 재귀적으로 반복할 수 있다.
다시 도 1로 돌아가서, 본 발명에 따른 건강 상태 추정 장치는 이차 전지(B)의 건강 상태를 표시하기 위해 표시부(140)를 더 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 제어부(120)는 S130 단계에서 메모리부(130)에 저장된 건강 상태를 읽고, 상기 표시부(140)를 통해 건강 상태를 그래픽 인터페이스로 나타낼 수 있다. 여기서, 그래픽 인터페이스는 숫자, 이미지, 문자 또는 이들의 조합을 포함한다.
또한, 본 발명에 따른 건강 상태 추정 장치는 통신 인터페이스(150)를 더 포함할 수 있다. 이러한 경우, 상기 제어부(120)는 S130 단계에서 메모리부(130)에 저장된 건강 상태를 읽고, 상기 통신 인터페이스(150)를 통해 건강 상태를 외부 장치(160)로 전송할 수 있다. 여기서, 상기 외부 장치는 이차 전지(B)의 건강 상태를 모니터하는 상위의 관리 디바이스일 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 건강 상태 추정 장치는 알람부(170)를 더 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 제어부(170)는 S130 단계에서 메모리부(130)에 저장한 건강 상태를 읽고, 읽은 건강 상태가 미리 정한 임계치보다 낮으면 상기 알람부(170)를 통해 시각적 또는 청각적 알람 메시지를 출력할 수 있다. 일 예시로, 상기 임계치는 60%로 설정할 수 있다.
상기 알람부(170)는 LCD 패널이나 부저일 수 있다. 하지만, 본 발명은 알람부(170)를 구성하는 디바이스의 종류에 의해 한정되지 않는다.
상기와 같이 본 발명에 따른 건강 상태 추정 장치가 표시부(140) 또는 통신 인터페이스(150) 또는 알람부(170)를 포함할 경우, 도 6에 도시된 순서도는 S130 단계 및 S140 단계 사이에 S130 단계에서 추정된 건강 상태를 표시하는 단계; S130 단계에서 추정된 건강 상태를 외부로 전송하는 단계; 또는 S130 단계에서 추정된 건강 상태에 따라 시각적 또는 청각적 알람 메시지를 출력하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상술한 본 발명은 만충전 용량 추정법이나 내부 저항 추정법과 달리 용량이나 저항을 직접 측정하지 않고 이차 전지의 건강 상태를 신뢰성 있게 추정할 수 있다.
특히, 본 발명은 방전 이벤트의 발생 빈도가 낮은 UPS 시스템에 포함된 이차 전지의 건강 상태를 신뢰성 있게 추정할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 제어부(120)는 상술한 제어 로직들을 실행하기 위해 당업계에 알려진 프로세서, ASIC(application-specific integrated circuit), 다른 칩셋, 논리 회로, 레지스터, 통신 모뎀, 데이터 처리 장치 등을 선택적으로 포함할 수 있다.
또한, 상기 제어부(120)의 제어 로직들은 적어도 하나 이상이 조합되고, 조합된 제어 로직들은 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드 체계로 작성되어 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체에 수록될 수 있다.
상기 기록매체는 컴퓨터에 포함된 프로세서에 의해 접근이 가능한 것이라면 그 종류에 특별한 제한이 없다. 일 예시로서, 상기 기록매체는 ROM, RAM, 레지스터, CD-ROM, 자기 테이프, 하드 디스크, 플로피디스크 및 광 데이터 기록장치를 포함하는 군에서 선택된 적어도 하나 이상을 포함한다.
상기 코드 체계는 캐리어 신호로 변조되어 특정한 시점에 통신 캐리어에 포함될 수 있고, 네트워크로 연결된 컴퓨터에 분산되어 저장되고 실행될 수 있다. 또한, 상기 조합된 제어 로직들을 구현하기 위한 기능적인 프로그램, 코드 및 코드 세그먼트들은 본 발명이 속하는 기술분야의 프로그래머들에 의해 용이하게 추론될 수 있다.
본 발명에 따른 건강 상태 추정 장치는 이차 전지 관리 시스템(BMS)의 일부로서 포함될 수 있다. 또한, 당업계에 알려진 이차 전지 관리 시스템이 본 개시와 실질적으로 동일하게 이차 전지의 건강 상태를 추정한다면, 해당 시스템은 본 발명에 따른 장치의 범주에 포함되는 것으로 해석될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 양태를 설명함에 있어서, '~부'라고 명명된 구성 요소들은 물리적으로 구분되는 요소들이라고 하기 보다 기능적으로 구분되는 요소들로 이해되어야 한다. 따라서 각각의 구성요소는 다른 구성요소와 선택적으로 통합되거나 각각의 구성요소가 제어 로직(들)의 효율적인 실행을 위해 서브 구성요소들로 분할될 수 있다. 하지만 구성요소들이 통합 또는 분할되더라도 기능의 동일성이 인정될 수 있다면 통합 또는 분할된 구성요소들도 본 발명의 범위 내에 있다고 해석되어야 함은 당업자에게 자명하다.
이상에서 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.
100: 건강 상태 추정 장치 110: 센서부
111: 온도 측정부 112: 전류 측정부
113: 전압 측정부 120: 제어부
130: 메모리부 140: 표시부
150: 통신 인터페이스 160: 외부 장치
170: 알람부 B: 이차 전지

Claims (17)

  1. 이차 전지의 온도, 전류 및 전압을 주기적으로 측정하는 센서부;
    이차 전지의 보관 일수에 따라 정의된 기준 건강 상태 정보, 이차 전지의 평균 충전 상태 별로 정의된 SOC 보정 팩터 정보, 이차 전지의 평균 보관 온도 별로 정의된 보관 온도 보정 팩터 정보 및 이차 전지의 충전 상태가 임계치 미만으로 떨어진 회수인 가속 방전 회수에 따라 정의된 가속 방전 보정 팩터 정보를 저장하고 있는 메모리부; 및
    카운터에 의해 계수된 시간을 참조하여 이차 전지의 보관 일수를 결정하고, 상기 측정된 온도, 전압 및 전류를 입력 받아 이차 전지의 평균 보관 온도, 평균 충전 상태 및 가속 방전 회수를 결정하고, 상기 메모리부를 참조하여 상기 결정된 보관 일수에 대응되는 기준 건강 상태와 상기 결정된 평균 보관 온도, 평균 충전 상태 및 가속 방전 회수에 각각 대응되는 보관 온도 보정 팩터, SOC 보정 팩터 및 가속 방전 보정 팩터를 결정하고, 상기 결정된 기준 건강 상태에 상기 결정된 보관 온도 보정 팩터, SOC 보정 팩터 및 가속 방전 보정 팩터를 반영하여 보정된 건강 상태를 추정하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 이차 전지의 사용 조건을 고려한 건강 상태 추정 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 센서부에 의해 주기적으로 측정된 온도의 평균 값을 계산하여 상기 평균 보관 온도를 결정할 수 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 이차 전지의 사용 조건을 고려한 건강 상태 추정 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는 암페어 카운팅법에 따라 상기 센서부에 의해 측정된 전류를 적산하여 상기 이차 전지의 충전 상태를 주기적으로 결정하고, 충전 상태의 평균 값을 계산하여 상기 평균 충전 상태를 결정하도록 구성된 것을 특징으로 하는 이차 전지의 사용 조건을 고려한 건강 상태 추정 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 이차 전지의 충전 상태가 미리 정한 임계치 미만으로 저하된 회수를 카운트하여 상기 가속 방전 회수를 결정하도록 구성된 것을 특징으로 하는 이차 전지의 사용 조건을 고려한 건강 상태 추정 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 결정된 보관 온도 보정 팩터, SOC 보정 팩터 및 가속 방전 보정 팩터에 대해서 미리 결정된 가중치를 부여하여 상기 보관 일수에 따른 기준 건강 상태에 반영할 수 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 이차 전지의 건강 상태 추정 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 보관 온도 보정 팩터 정보는 평균 보관 온도와 보관일수에 따라 보관 온도 보정 팩터를 맵핑할 수 있는 룩업 테이블을 포함하는 것을 특징으로 하는 이차 전지의 사용 조건을 고려한 건강 상태 추정 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 SOC 보정 팩터는 평균 충전 상태와 보관 일수에 따라 SOC 보정 팩터를 맵핑할 수 있는 룩업 테이블을 포함하는 것을 특징으로 하는 이차 전지의 사용 조건을 고려한 건강 상태 추정 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 가속 방전 보정 팩터 정보는 가속 방전 회수에 의해 가속 방전 보정 팩터를 맵핑할 수 있는 룩업 테이블을 포함하는 것을 특징으로 하는 이차 전지의 사용 조건을 고려한 건강 상태 추정 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제어부와 결합된 표시부를 더 포함하고,
    상기 제어부는 상기 표시부를 통해 상기 추정된 건강 상태를 그래픽 인터페이스로 표시할 수 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 이차 전지의 사용 조건을 고려한 건강 상태 추정 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 제어부와 결합된 통신 인터페이스를 더 포함하고,
    상기 제어부는 상기 통신 인터페이스를 통해 상기 추정된 건강 상태를 외부로 전송할 수 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 이차 전지의 사용 조건을 고려한 건강 상태 추정 장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 제어부와 결합된 알람부를 더 포함하고,
    상기 제어부는 상기 추정된 건강 상태가 임계치 미만으로 저하되었을 때 상기 알람부를 통해 시각적 또는 청각적 알람 메시지를 출력할 수 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 이차 전지의 사용 조건을 고려한 건강 상태 추정 장치.
  12. (a) 시간 간격을 두고 반복 측정되는 이차 전지의 온도, 전류 및 전압을 주기적으로 입력 받는 단계;
    (b) 카운터를 이용하여 시간을 계수하고, 계수된 시간을 이용하여 이차 전지의 보관 일수를 결정하는 단계;
    (c) 상기 주기적으로 입력되는 온도로부터 이차 전지의 평균 보관 온도를 결정하는 단계;
    (d) 상기 주기적으로 입력되는 전압과 전류로부터 미리 정한 시간 간격마다 이차 전지의 충전 상태를 결정하는 단계;
    (e) 상기 결정된 충전 상태의 평균 값으로부터 평균 충전 상태를 결정하는 단계;
    (f) 상기 결정된 충전 상태로부터 가속 방전 회수를 결정하는 단계;
    (g) 보관 일수에 따라서 미리 정의된 기준 건강 상태 정보를 참조하여 상기 결정된 보관 일수에 대응되는 기준 건강 상태를 결정하는 단계;
    (h) 평균 보관 온도, 평균 충전 상태 및 가속 방전 회수에 따라서 각각 미리 정의된 보관 온도 보정 팩터 정보, SOC 보정 팩터 정보 및 가속 방전 보정 팩터 정보를 참조하여 상기 결정된 평균 보관 온도, 평균 충전 상태 및 가속 방전 회수에 각각 대응되는 보관 온도 보정 팩터, SOC 보정 팩터 및 가속 방전 보정 팩터를 결정하는 단계; 및
    (i) 상기 결정된 기준 건강 상태에 상기 결정된 보관 온도 보정 팩터, SOC 보정 팩터 및 가속 방전 보정 팩터를 반영하여 이차 전지의 보정된 건강 상태를 추정하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 이차 전지의 사용 조건을 고려한 건강 상태 추정 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 (i) 단계는, 상기 결정된 보관 온도 보정 팩터, SOC 보정 팩터 및 가속 방전 보정 팩터에 대해서 미리 결정된 가중치를 부여하여 상기 보관 일수에 따른 기준 건강 상태에 반영하는 단계인 것을 특징으로 하는 이차 전지의 사용 조건을 고려한 건강 상태 추정 방법.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 추정된 건강 상태를 그래픽 인터페이스로 표시하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이차 전지의 사용 조건을 고려한 건강 상태 추정 방법.
  15. 제12항에 있어서,
    상기 추정된 건강 상태를 외부로 전송하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이차 전지의 사용 조건을 고려한 건강 상태 추정 방법.
  16. 제12항에 있어서,
    상기 추정된 건강 상태가 미리 정한 임계치 미만으로 저하되었을 때 시각적 또는 청각적 알람 메시지를 출력하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이차 전지의 사용 조건을 고려한 건강 상태 추정 방법.
  17. 제12항에 있어서,
    상기 추정된 건강 상태를 저장하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이차 전지의 사용 조건을 고려한 건강 상태 추정 방법.
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