KR20160071564A - Device and Method for Diagnosing Status of UPS Serise Battery - Google Patents

Device and Method for Diagnosing Status of UPS Serise Battery Download PDF

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KR20160071564A
KR20160071564A KR1020140178594A KR20140178594A KR20160071564A KR 20160071564 A KR20160071564 A KR 20160071564A KR 1020140178594 A KR1020140178594 A KR 1020140178594A KR 20140178594 A KR20140178594 A KR 20140178594A KR 20160071564 A KR20160071564 A KR 20160071564A
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Abstract

The present invention relates to a serial storage battery state diagnosis for a UPS and a method thereof. A battery state diagnosis device comprises: a current voltage measuring unit configured to perform evaluation measurement; and a state diagnosis processing unit configured to determine a state of each battery for each evaluation load current. The battery state diagnosis device can improve accuracy in determining a state.

Description

UPS용 직렬 축전지 상태 진단 및 그 방법{Device and Method for Diagnosing Status of UPS Serise Battery}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a UPS,

본 발명은 배터리상태진단장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 상호 직렬로 연결된 복 수개의 배터리의 성능을 개별적으로 진단하기 위한 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to an apparatus and method for diagnosing a battery condition, and more particularly, to an apparatus and method for individually diagnosing the performance of a plurality of batteries connected in series.

상호 직렬로 연결된 복 수개의 배터리에 의해 구동되는 전동장치(전기 자동차, 하이브리드 자동차, 전기 오토바이, 골프장의 카트 등)가 널리 사용되고 있다. 이들 전동장치는 그 구동상태에 따라 전류가 달라지는 가변부하에 해당한다.(Electric vehicles, hybrid vehicles, electric motorcycles, golf carts, etc.) driven by a plurality of batteries connected in series are widely used. These transmission devices correspond to a variable load whose current varies depending on the driving state thereof.

[0003] 복수 개의 배터리를 직렬로 연결한 경우 하나의 배터리의 전기성능이 나빠지면 전기성능이 나빠진 배터리의 전기성능이 더 나빠질 뿐만 아니라 다른 배터리의 전기성능도 급격히 나빠지고 이에 따라 전동장치의 사용이 중단되는 등의 문제가 발생하는 바, 이를 위해 상호 직렬로 연결된 복 수개의 배터리의 성능을 개별적으로 진단할수 있는 기술이 안출되어 사용되고 있다.[0003] When a plurality of batteries are connected in series, if the electric performance of one battery deteriorates, the electric performance of the battery deteriorates and the electric performance of other batteries deteriorates drastically. In order to achieve this, a technique for individually diagnosing the performance of a plurality of batteries connected in series is being used.

[0004] 도13는 종래의 배터리상태진단장치의 구성도이다.[0004] FIG. 13 is a configuration diagram of a conventional battery condition diagnosis apparatus.

[0005] 종래의 배터리상태진단장치는, 도13에 도시된 바와 같이, 부하(202)에 공급되는 부하전류와 배터리 각각의 배터리단자전압을 검출하기 위한 전류전압측정부(120)와, 각 배터리별로 상태를 판단하는 상태진단처리부(111)와,상태진단처리부(111)에 연결된 메모리(112) 및 디스플레이부(113)를 갖고 있다.As shown in FIG. 13, a conventional battery condition diagnosis apparatus includes a current-voltage measurement unit 120 for detecting a load current supplied to a load 202 and a battery terminal voltage of each battery, And a display unit 113 connected to the status diagnosis processing unit 111. The status diagnosis processing unit 111 includes a status diagnosis processing unit 111,

[0006] 전류전압측정부(120)는 각 배터리의 양단에 하나씩 결합된 전압검출부(121)와, 부하(202)와 배터리 사이에 연결된 전류검출부(122)와, 전압검출부(121)와 전류검출부(122)에 연결된 아날로그디지탈변환(ADC)포트를 구비한 검출신호변환부(123)를 갖고 있다.The current and voltage measuring unit 120 includes a voltage detecting unit 121 coupled to both ends of each battery, a current detecting unit 122 connected between the load 202 and the battery, a voltage detecting unit 121, And a detection signal conversion section 123 having an analog digital conversion (ADC) port connected to the detection signal conversion section 122.

[0007] 전압검출부(121)는 종래 널리 알려진 바와 같이 분압저항을 통해 각 배터리 양단에 걸리는 전압을 검출신호변환부(23)의 아날로그디지탈변환포트로 입력시키는 방법으로 구현할 수 있다.The voltage detecting unit 121 may be implemented by a method of inputting a voltage across each of the batteries through a voltage divider resistor to an analog digital conversion port of the detection signal converting unit 23, as is well known in the art.

[0008] 전류검출부(122)는 종래 널리 알려진 바와 같이 전류-전압변환회로를 사용하여 부하전류를 전압으로 변환하여검출신호변환부(123)의 아날로그디지탈변환(ADC)포트로 입력시키는 방법으로 구현할 수 있다.The current detection unit 122 is implemented by a method of converting a load current into a voltage by using a current-voltage conversion circuit and inputting it to an analog digital conversion (ADC) port of the detection signal conversion unit 123 .

[0009] 검출신호변환부(123)는 측정시간간격에 따라 전압검출부(121)와 전류검출부(122)로부터 입력되는 검출신호를 디지탈값으로 변환하여 메모리(112)에 저장한다.The detection signal conversion unit 123 converts the detection signals input from the voltage detection unit 121 and the current detection unit 122 into digital values according to the measurement time interval and stores the digital values in the memory 112.

[0010] 측정시간간격은 후술하는 전류전압측정단계에서 전압검출부(121)와 전류검출부(122)로부터 입력되는 검출신호를디지탈값으로 변환하여 메모리(112)에 저장하는 시간간격이 된다.The measurement time interval is a time interval for converting a detection signal input from the voltage detection unit 121 and the current detection unit 122 into digital values and storing them in the memory 112 in the current voltage measurement step described later.

[0011] 상태진단처리부(111)는 중앙처리장치(CPU) 칩을 사용하여 구현할 수 있다.The state diagnosis processing unit 111 can be implemented using a central processing unit (CPU) chip.

[0012] 메모리(112)에는 전압변동량기준값이 저장되어 있다.The memory 112 stores a voltage fluctuation amount reference value.

[0013] 디스플레이부(13)는 액정표시장치 등을 사용하여 구현할 수 있다.The display unit 13 can be implemented using a liquid crystal display device or the like.

[0014] 전술한 종래의 배터리상태진단장치에 따라 실시되는 배터리상태진단방법을 설명하면 다음과 같다.A method of diagnosing a battery condition according to the above-described conventional battery condition diagnosis apparatus will be described below.

[0015] 전류전압측정단계[0015] The current voltage measurement step

[0016] 전류전압측정부(120)를 통해 부하(202)를 실제구동시킨 실제구동상태에서 부하에 공급되는 부하전류와 배터리각각의 배터리단자전압을 측정한다. 전류전압측정부(120)에 의해 측정된 부하전류와 배터리 각각의 배터리단자전압은 메모리(112)에 저장된다.The load current supplied to the load and the battery terminal voltage of each battery are measured in an actual driving state in which the load 202 is actually driven through the current-voltage measurement unit 120. The load current measured by the current-voltage measuring unit 120 and the battery terminal voltage of each battery are stored in the memory 112. [

[0017] 용량상태판단단계[0017] Capacity state determination step

[0018] 먼저 상태진단처리부(111)는 메모리(112)에 저장된 측정값에 기초하여 일정시간간격으로 각 배터리별 전압변동량을 산출한다.First, the state diagnosis processing unit 111 calculates the voltage fluctuation amount for each battery at predetermined time intervals based on the measurement value stored in the memory 112.

[0019] 다음에 상태진단처리부(111)는 산출한 전압변동량을 메모리(112)에 저장된 전압변동량기준값과 비교하여 각 배터리의 상태를 판단한다.Next, the state diagnosis processing unit 111 compares the calculated voltage fluctuation amount with the voltage fluctuation amount reference value stored in the memory 112 to determine the state of each battery.

[0020] 즉, 산출된 전압변동량이 메모리(112)에 저장된 전압변동량기준값보다 작은 배터리는 양호한 상태로 판단하고 산출된 전압변동량이 메모리(112)에 저장된 전압변동량기준값보다 같거나 큰 배터리는 불량한 상태로 판단한다.[0021] 전술한 구성을 갖는 종래의 배터리상태진단장치 및 그 방법은 2010년 특허출원 제9093호(발명의 명칭 : 전동장치의 전력 모니터링 시스템 및 전력 모니터링 방법)에 개시되어 있다.That is, the battery having the calculated voltage fluctuation amount smaller than the voltage fluctuation amount reference value stored in the memory 112 is determined to be in a good condition, and the battery having the calculated voltage fluctuation amount equal to or larger than the voltage fluctuation amount reference value stored in the memory 112 is in a poor condition . [0021] A conventional battery condition diagnosis apparatus and method thereof having the above-described configuration are disclosed in Japanese Patent Application No. 9093 (entitled " power monitoring system and power monitoring method of power transmission apparatus "

[0022] 그런데 종래의 배터리상태진단장치 및 그 방법에 따르면, 배터리의 전압변동량은 부하의 크기(부하전류의 크기)에 따라 달라지므로 배터리를 통해 전력을 공급하는 동안 부하전류의 크기가 변화가 달라지는 가변부하에 대해서는 적용하기 어렵다는 문제점이 있었다.However, according to the conventional battery condition diagnosis apparatus and method, since the voltage fluctuation amount of the battery varies depending on the size of the load (the magnitude of the load current), the change in the magnitude of the load current during power supply through the battery There is a problem that it is difficult to apply to a variable load.

[0023] 그리고 배터리를 반복사용하면 배터리의 노화가 진행되고(배터리의 성능이 저하되고) 이에 따라 배터리의 전압변동율이 달라지기 때문에 상태판단의 정확성이 떨어진다는 문제점이 있었다.
When the battery is used repeatedly, there is a problem that the battery is aged (the performance of the battery is degraded) and the voltage fluctuation rate of the battery is changed, so that the accuracy of the state determination is degraded.

따라서 본 발명의 목적은, 가변부하에도 적용할 수 있고 상태판단의 정확성을 향상시킬 수 있도록 한 배터리상태진단장치 및 그 방법을 제공하는 것이다.
SUMMARY OF THE INVENTION It is therefore an object of the present invention to provide a battery condition diagnosis apparatus and method which can be applied to a variable load and improve the accuracy of state judgment.

상기 목적은, 본 발명에 따라, 상호 직렬로 연결되어 가변부하에 전력을 공급하는 복수개 배터리의 용량상태를각 배터리 별로 진단하기 위한 배터리상태진단장치에 있어서, 만충전상태에서 상기 가변부하를 시험구동시키기전에 배터리 각각의 배터리단자전압을 측정하고 만충전상태에서 상기 가변부하를 시험구동시킨 후 배터리 중 어느 일방의 배터리단자전압이 미리 설정된 자신의 부하해석방전종지전압보다 낮아질 때까지 미리 설정된 부하해석측정시간간격을 두고 상기 가변부하에 공급되는 부하전류와 배터리 각각의 배터리단자전압을 측정하는 부하해석측정과 상기 가변부하를 실제 구동시킨 후 미리 설정된 평가측정시간간격을 두고 상기 가변부하에 공급되는부하전류와 배터리단자전압을 측정하는 평가측정을 실시하는 전류전압측정부와; 상기 전류전압측정부에 의해 상기 가변부하를 시험구동시킨 후 배터리 중 어느 일방의 배터리단자전압이 미리 설정된 자신의 부하해석방전종지전압보다 낮아지기 직전에 최종적으로 측정된 부하전류를 최종해석부하전류라고 할 때 상기 가변부하를 시험구동시킨 후 상기 전류전압측정부에 의해 측정된 부하전류와 상기 부하해석측정시간간격에 기초하여 상기 최종해석부하전류가 측정될 때까지 전체 배터리의 전체 사용용량을 나타내는 최종해석사용용량을 산출하고, 상기 가변부하를 시험구동시킨 후 상기 최종해석부하전류가 측정될 때까지 상기 가변부하에 부하전류가 공급되는 시간을나타내는 최종해석부하공급시간을 산출하고, 상기 산출된 최종해석사용용량을 상기 산출된 최종해석부하공급시The above object is achieved by a battery condition diagnosis apparatus for diagnosing a capacity state of a plurality of batteries connected to each other in series and connected to a variable load in accordance with the present invention for each battery, Measuring the battery terminal voltage of each of the batteries before testing the variable load in a fully charged state and then performing a predetermined load analysis measurement until the battery terminal voltage of either one of the batteries becomes lower than a pre- Load analysis for measuring the load current supplied to the variable load and the battery terminal voltage of each of the batteries at intervals of a predetermined time and a load current And a current-voltage measurement unit for performing evaluation measurement for measuring the battery terminal voltage ; And the load current finally measured before the battery terminal voltage of one of the batteries becomes lower than a preset load analysis end voltage of the battery after the variable load is tested by the current voltage measurement unit is referred to as a final analysis load current A final interpretation indicating the total used capacity of the entire battery until the final analytical load current is measured based on the load current measured by the current and voltage measurement unit and the load analysis measurement time interval after the variable load is tested and driven Calculating a used capacity and calculating a final analysis load supply time indicating a time when the load current is supplied to the variable load until the final analysis load current is measured after the variable load is tested and driven, When the used capacity is supplied to the final analytical load supply

간으로 나누어 기준부하전류를 산출하고, 상기 전류전압측정부에 의해 상기 가변부하를 시험구동시킨 후 측정된하전류 중 상기 기준부하전류의 95% 이상 105% 이하에 속하는 부하전류를 해석부하전류라고 할 때 상기 가변부하를 시험구동시킨 후 상기 해석부하전류가 측정될 때까지 상기 가변부하에 부하전류가 공급되는 시간을 나타내는 해석부하공급시간을 각 해석부하전류에 대하여 산출하고, 상기 산출된 해석부하공급시간과 상기 전류전압측정부에 의해 상기 가변부하를 시험구동시킨 후 측정된 부하전류에 기초하여 상기 가변부하를 시험구동시킨 후상기 해석부하전류가 측정될 때까지 전체 배터리의 사용용량을 나타내는 누적해석사용용량을 각 해석부하전류에대하여 산출하고, (0, 상기 전류전압측정부에 의해 상기 가변부하를 시험구동시키기 전에 측정된 배터리 각각의배터리단자전압)에 의해 정해지는 (X, Y)좌표와 (상기 산출된 각 해석부하전류에 대한 누적해석사용용량, 상기전류전압측정부에 의해 상기 가변부하를 시험구동시킨 후 측정된 부하전류 중 각 해석부하전류에 대응하는 배터리 각각의 배터리단자전압)에 의해 정해지는 (X, Y) 좌표 전부를 모두 직선상으로 연결하는 전압용량관계식을각 배터리별로 획득하고, 상기 전류전압측정부에 의해 측정된 부하전류와 배터리단자전압에 각 배터리의 충전량을 반영하여 상기 각 배터리의 부족충전량을 산출하고, 상기 전류전압측정부에 의해 상기 가변부하를 실제 구동시킨 후 측정된 부하전류 중 상기 기준부하전류의 95% 이상 105% 이하에 속하는 부하전류를 평가부하전류라고할 때 상기 평가부하전류가 측정될 때까지 상기 가변부하에 부하전류가 공급되는 시간을 나타내는 평가부하공급시간을 각 평가부하전류에 대하여 산출하고, 상기 산출된 평가부하공급시간과 상기 전류전압측정부에 의해 상기가변부하를 실제구동시킨 후 측정된 부하전류에 기초하여 상기 평가부하전류가 측정될 때까지 전체 배터리의 사용용량을 나타내는 누적평가사용용량을 각 평가부하전류에 대하여 산출하고, 상기 산출된 누적평가사용용량에상기 산출된 부족충전량을 더하여 총평가사용용량을 산출하고, 상기 전류전압측정부에 의해 측정된 배터리단자전압 중 상기 평가부하전류에 대응하는 배터리단자전압을 상기 전압용량관계식에 대입하여 상기 평가부하전류가측정될 때까지 전체 배터리가 가변부하에 공급할 것으로 기대되는 용량을 나타내는 기대사용용량을 각 평가부하전류마다 각 배터리별로 산출하고, 상기 산출된 각 배터리별 기대사용용량과 상기 산출된 총평가사용용량에 기초하여 각 평가부하전류마다 각 배터리의 상태를 판단하는 상태진단처리부를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리상태진단장치 또는 상기 전류전압측정부에 의해 상기 가변부하를 시험구동시킨 후 배터리 중 어느 일방의 배터리단자전압이 미리 설정된 자신의 부하해석방전종지전압보다 낮아지기 전에 측정된 부하전류를 최종해석부하전류라고 할 때 상기 가변부하를 시험구동시킨 후 상기 전류전압측정부에 의해 측정된 부하전류와 상기 부하해석측정시간간격에 기초하여 상기 최종해석부하전류가 측정될 때까지 전체 배터리의 전체 사용용량을 나타내는최종해석사용용량을 산출하고, 상기 가변부하를 시험구동시킨 후 상기 최종해석부하전류가 측정될 때까지 상기가변부하에 부하전류가 공급되는 시간을 나타내는 최종해석부하공급시간을 산출하고, 상기 산출된 최종해석사용용량을 상기 산출된 최종해석부하공급시간으로 나누어 기준부하전류를 산출하고, 상기 전류전압측정부에 의해상기 가변부하를 시험구동시킨 후 측정된 부하전류 중 상기 기준부하전류의 95% 이상 105% 이하에 속하는 부하전류를 해석부하전류라고 할 때 상기 가변부하를 시험구동시킨 후 상기 해석부하전류가 측정될 때까지 상기 가변부하에 부하전류가 공급되는 시간을 나타내는 해석부하공급시간을 각 해석부하전류에 대하여 산출하고, 상기산출된 해석부하공급시간과 상기 전류전압측정부에 의해 상기 가변부하를 시험구동시킨 후 측정된 부하전류에기초하여 상기 가변부하를 시험구동시킨 후 상기 해석부하전류가 측정될 때까지 전체 배터리의 사용용량을 나타내는 누적해석사용용량을 각 해석부하전류에 대하여 산출하고, (0, 상기 전류전압측정부에 의해 상기 가변부하를 시험구동시키기 전에 측정된 배터리 각각의 배터리단자전압)에 의해 정해지는 (X, Y)좌표와 (상기 산출된 각해석부하전류에 대한 누적해석사용용량, 상기 전류전압측정부에 의해 상기 가변부하를 시험구동시킨 후 측정된부하전류 중 각 해석부하전류에 대응하는 배터리 각각의 배터리단자전압)에 의해 정해지는 (X, Y) 좌표 전부를모두 직선상으로 연결하는 전압용량관계식을 각 배터리별로 획득하고, 상기 전류전압측정부에 의해 측정된 부하전류와 배터리단자전압에 각 배터리의 충전량을 반영하여 상기 각 배터리의 부족충전량을 산출하고, 상기 전류전압측정부에 의해 상기 가변부하를 실제 구동시킨 후 측정된 부하전류 중 상기 기준부하전류의 95% 이상 105%이하에 속하는 부하전류를 평가부하전류라고 할 때 상기 평가부하전류가 측정될 때까지 상기 가변부하에 부하전류가 공급되는 시간을 나타내는 평가부하공급시간을 각 평가부하전류에 대하여 산출하고, 상기 산출된 평가부하공급시간과 상기 전류전압측정부에 의해 상기 가변부하를 실제구동시킨 후 측정된 부하전류에 기초하여 상기 평가부하전류가 측정될 때까지 전체 배터리의 사용용량을 나타내는 누적평가사용용량을 각 평가부하전류에 대하여산출하고, 상기 산출된 누적평가사용용량에 상기 산출된 부족충전량을 더하여 총평가사용용량을 산출하고, 상기산출된 총평가사용용량을 상기 전압용량관계식에 대입하여 상기 평가부하전류가 측정될 때 각 배터리의 단자에나타날 것으로 기대되는 전압을 나타내는 기대배터리단자전압을 각 평가부하전류마다 각 배터리별로 산출하고,상기 평가부하전류가 측정될 때의 각 배터리의 배터리단자전압을 평가배터리단자전압이라고 할 때 상기 평가배터리단자전압과 상기 산출된 기대배터리단자전압에 기초하여 각 평가부하전류마다 각 배터리의 상태를 판단하는상태진단처리부를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리상태진단장치에 의해 달성된다.And the load current belonging to at least 95% of the reference load current and less than 105% of the reference load current is called an analysis load current. Calculating an analytical load supply time for each analytical load current indicating the time during which the load current is supplied to the variable load until the analytical load current is measured after the variable load is tested, And a control unit for controlling the variable-load unit based on the measured load-current value after the variable-load unit is tested by the current-voltage measurement unit, The analytical used capacity is calculated for each analytical load current, and (0, the variable current is tested and driven by the current and voltage measuring unit (X, Y) coordinate determined by the battery terminal voltage of each of the batteries measured before (cumulative analysis used capacity for the calculated analytical load current calculated above, the variable load is tested and driven by the current / voltage measurement unit (X, Y) coordinates all determined by the measured load current (battery terminal voltage of each battery corresponding to each analytical load current) are linearly connected to each other, and the voltage And a controller for calculating the undercharge amount of each battery by reflecting the charge amount of each battery to the load current and the battery terminal voltage measured by the voltage measuring unit, Of the reference load current is less than or equal to 105% of the reference load current is referred to as an evaluation load current, Calculating an evaluation load supply time for each evaluation load current indicating a time at which the load current is supplied; and calculating the evaluation load supply time and the load current measured after actually driving the variable load by the calculated current- Calculating a cumulative estimated used capacity indicating the used capacity of the entire battery until the estimated load current is measured based on each estimated load current based on the total estimated used capacity, And the battery terminal voltage corresponding to the evaluation load current among the battery terminal voltages measured by the current and voltage measuring unit is substituted into the voltage capacity relation formula so that the entire battery is controlled by the variable load For each evaluation load current, an estimated capacity indicating the capacity expected to be supplied to each battery And a state diagnosis processing unit for determining the state of each battery for each evaluation load current based on the calculated expected capacity used for each battery and the calculated total rated capacity used, When the measured load current is a final analytical load current before the battery terminal voltage of one of the batteries becomes lower than a predetermined end load analysis end voltage of the battery after the variable load is tested by the current voltage measurement unit, The final analytical used capacity indicating the total used capacity of the entire battery until the final analytical load current is measured based on the load current measured by the current and voltage measurement unit and the load analysis measurement time interval And after the variable load is tested and driven, until the final analytical load current is measured Calculating a final analytical load supply time indicating a time during which the load current is supplied to the variable load, calculating a reference load current by dividing the calculated final analytical using capacity by the calculated final analytical load supply time, And the load current belonging to at least 95% and not more than 105% of the reference load current among the measured load currents after the variable load is tested by driving the variable load, Calculating an analytical load supply time for each analytical load current indicating a time when the load current is supplied to the variable load until the measured load is supplied to the variable load; After the test drive, the variable load is tested for driving based on the measured load current, and when the analysis load current is measured (0, the battery terminal voltage of each of the batteries measured before the variable load is tested by the current / voltage measurement unit) is calculated for each analytical load current indicating the used capacity of the geo-full battery (X, Y) coordinates (cumulative analysis used capacity for each of the calculated analytical load currents calculated above, and the analytical load current of the load current measured after the variable load is tested and operated by the current / voltage measurement unit) (X, Y) coordinates determined by the battery voltage of each battery (corresponding to the battery terminal voltage of the corresponding battery) are linearly connected to each other, and the load current measured by the current- Calculating the undercharge amount of each battery by reflecting the charge amount of each battery to the terminal voltage, An evaluation value indicating a time when the load current is supplied to the variable load until the evaluation load current is measured when a load current belonging to at least 95% of the reference load current and less than 105% of the reference load current is referred to as an evaluation load current The evaluation load current is measured based on the calculated evaluation load load time and the load current measured after actually driving the variable load by the current voltage measurement unit Calculating a cumulative estimated used capacity indicating a used capacity of the entire battery with respect to each estimated load current, calculating the total estimated used capacity by adding the calculated insufficient charged amount to the calculated cumulative estimated used capacity, The evaluation capacity is substituted into the voltage capacity relation, so that the evaluation load current will be displayed on the terminal of each battery when the evaluation load current is measured And the battery terminal voltage of each battery when the evaluation load current is measured is referred to as an evaluation battery terminal voltage, the estimated battery terminal voltage and the estimated battery terminal voltage are calculated for each battery for each evaluation load current, And a state diagnosis processing unit for determining the state of each battery for each evaluation load current based on the calculated expected battery terminal voltage.

[0026] 여기서 배터리 중 불량상태로 진행될 가능성이 큰 배터리가 어느 것인지 예측할 수 있도록, 상기 상태진단처리부는 상기 산출된 각 배터리별 기대사용용량에 대한 상기 산출된 누적평가사용용량의 비를 나타내는 배터리용량비를 각 평가부하전류마다 각 배터리별로 산출하고 산출된 배터리용량비를 이용하여 배터리상태를 판단하고, 상기 전류전압측정부에 의해 실시된 부하해석측정에서 상기 가변부하를 시험구동시킨 후 측정된 부하전류 중 배터리 중 어느 일방의 배터리단자전압이 미리 설정된 자신의 부하해석방전종지전압에 도달하기 직전에 측정된 부하전류를 종지전압해석부하전류라고 할 때 상기 전류전압측정부에 의해 실시된 부하해석측정에서 측정된 부하전류와 상기 부하해석측정시간간격에 기초하여 상기 종지전압해석부하전류가 측정될 때까지 전체 배터리의 전체 사용용량을 나타내는 종지전압누적해석사용용량을 산출하고, 상기 산출된 각 배터리별 배터리용량비와 상기 산출된 종지전압누적해석사용용량을 곱하여 배터리 중 어느 일방의 배터리단자전압이 미리 설정된 자신의 부하해석방전종지전압에 도달할 때까지 최대로 사용가능한 용량을 나타내는 최대기대사용용량을 각 평가부하전류마다 각배터리별로 산출하고, 상기 산출된 최대기대사용용량과 상기 산출된 총평가사용용량의 차를 구하여 상기 평가부하전류가 측정된 때부터 배터리 중 어느 일방의 배터리단자전압이 미리 설정된 자신의 부하해석방전종지전압에도달할 때까지 사용가능한 용량을 나타내는 잔존사용용량을 각 평가부하전류마다 각 배터리별로 산출하는 것이Here, in order to predict which of the batteries has a high probability of going to a defective state of the battery, the state diagnosis processing unit may calculate a battery capacity ratio indicating a ratio of the calculated cumulative estimated used capacity to the calculated expected capacity for each battery And the battery capacity ratio is used to determine the battery condition. The variable load is tested in the load analysis measurement performed by the current / voltage measurement unit, and then the measured load current When the load current measured immediately before the battery terminal voltage of either one of the batteries reaches its own load analysis end discharge voltage is referred to as an end voltage analysis load current, Based on the measured load current and the load analysis measurement time interval, Calculating cumulative end use voltage representing the total used capacity of the entire battery until the measured battery capacity is measured, multiplying the calculated battery capacity ratio of each battery by the calculated cumulative end use voltage of the battery, Calculating, for each battery, a maximum expected use capacity indicating a maximum usable capacity until a voltage reaches a predetermined load analysis end voltage of the battery in each of the evaluation load currents, The remaining used capacity indicating the usable capacity until the battery terminal voltage of one of the batteries reaches the preset load analysis discharge end voltage of the battery from the time when the evaluation load current is measured is obtained as the remaining used capacity It is calculated for each battery for each rated load current

바람직하다.desirable.

[0027] 한편 상기 목적은 본 발명의 다른 분야에 따라 상호 직렬로 연결되어 가변부하에 전력을 공급하는 복수개 배터리의 용량상태를 각 배터리 별로 진단하기 위한 배터리상태진단방법에 있어서, 만충전상태에서 상기 가변부하를 시험구동시키기 전에 배터리 각각의 배터리단자전압을 측정하고, 만충전상태에서 상기 가변부하를 시험구동시킨후 배터리 중 어느 일방의 배터리단자전압이 미리 설정된 자신의 부하해석방전종지전압보다 낮아질 때까지 미리설정된 부하해석측정시간간격을 두고 상기 가변부하에 공급되는 부하전류와 배터리 각각의 배터리단자전압을 측정하는 해석부하전류전압측정단계와; 상기 해석부하전류전압측정단계에서 상기 가변부하를 시험구동시킨 후 배 중 어느 일방의 배터리단자전압이 미리 설정된 자신의 부하해석방전종지전압보다 낮아지기 직전에 측정된부하전류를 최종해석부하전류라고 할 때 상기 해석부하전류전압측정단계에서 측정된 부하전류와 상기 부하해석측정시간간격에 기초하여 상기 최종해석부하전류가 측정될 때까지 전체 배터리의 전체 사용용량을 나타내는 최종해석사용용량을 산출하는 최종해석사용용량산출단계와; 상기 가변부하를 시험구동시킨 후 상기 최종해석부하전류가 측정될 때까지 상기 가변부하에 부하전류가 공급되는 시간을 나타내는 최종해석부하공급시간을 산출하는최종해석부하공급시간산출단계와; 상기 최종해석사용용량산출단계에서 산출된 최종해석사용용량을 상기 최종해석부하공급시간산출단계에서 산출된 최종해석부하공급시간으로 나누어 기준부하전류를 산출하는 기준부하전류산출단계와; 상기 해석부하전류전압측정단계에서 상기 가변부하를 시험구동시킨 후 측정된 부하전류 중 상기 기준부하전류의 95% 이상 105% 이하에 속하는 부하전류를 해석부하전류라고 할 때 상기 가변부하를 시험구동시킨 후상기 해석부하전류가 측정될 때까지 상기 가변부하에 부하전류가 공급되는 시간을 나타내는 해석부하공급시간을각 해석부하전류에 대하여 산출하는 해석부하공급시간산출단계와; 상기 해석부하공급시간산출단계에서 산출된해석부하공급시간과 상기 해석전류전압측정단계에서 상기 가변부하를 시험구동시킨 후 측정된 부하전류에 기초하여 상기 가변부하를 시험구동시킨 후 상기 해석부하전류가 측정될 때까지 전체 배터리의 사용용량을 나타내는누적해석사용용량을 각 해석부하전류에 대하여 산출하는 누적해석사용용량산출단계와; (0, 상기 해석부하전류전압측정단계에서 상기 가변부하를 시험구동시키기 전에 측정된 배터리 각각의 배터리단자전압)에 의해 정해지는(X, Y)좌표와 (상기 누적해석사용용량산출단계에서 산출한 각 해석부하전류에 대한 누적해석사용용량, 상기 해석부하전류전압측정단계에서 상기 가변부하를 시험구동시킨 후 측정된 부하전류 중 각 해석부하전류에 대응하는배터리 각각의 배터리단자전압)에 의해 정해지는 (X, Y) 좌표 전부를 모두 직선상으로 연결하는 전압용량관계식을 각 배터리별로 획득하는 전압용량관계식획득단계와; 상기 가변부하를 실제 구동시킨 후 미리 설정된 평가측정시간간격을 두고 상기 가변부하에 공급되는 부하전류와 배터리단자전압을 측정하는 평가부하전류전압측정단계와; 상기 해석부하전류전압측정단계에서 측정된 부하전류와 배터리단자전압 및 상기 평가부하전류전압측정단계에서 측정된 부하전류와 배터리단자전압에 각 배터리의 충전량을 반영하여 상기 각 배터리의 부족충전량을 산출하는 부족충전량산출단계와; 상기 평가부하전류전압측정단계에서 측정된 부하전류 중 상기 기준부하전류의 95%이상 105% 이하에 속하는 부하전류를 평가부하전류라고 할 때 상기 평가부하전류가 측정될 때까지 상기 가변부하에 부하전류가 공급되는 시간을 나타내는 평가부하공급시간을 각 평가부하전류에 대하여 산출하는 평가부하공급시간산출단계와; 상기 평가부하공급시간산출단계에서 산출된 평가부하공급시간과 상기 평가부하전류전압측정단계에서 측정된 부하전류에 기초하여 상기 평가부하전류가 측정될 때까지 전체 배터리의 사용용량을 나타내는 누적평가사용용량을 각 평가부하전류에 대하여 산출하는 누적평가사용용량산출단계와; 상기 누적평가사용용량산출단계에서 산출된 누적평가사용용량에 상기 부족충전량산출단계에서 산출된 부족충전량을 더하여 총평가사용용량을 산출하는 총평가사용용량산출단계와; 상기 평가부하전류전압측정단계에서 측정된 배터리단자전압 중 상기 평가부하전류에 대응하는 배터리단자전압을 상기 전압용량관계식에 대입하여 상기 평가부하전류가 측정될 때까지전체 배터리가 가변부하에 공급할 것으로 기대되는 용량을 나타내는 기대사용용량을 각 평가부하전류마다 각 배터리별로 산출하는 기대사용용량산출단계와; 상기 기대사용용량산출단계에서 산출된 각 배리별 기대사용용량과 상기 총평가사용용량산출단계에서 산출된 총평가사용용량을 비교하여 각 평가부하전류마다 각 배터리의 상태를 판단하는 배터리상태판단단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리상태진단방법에 의해 달성된다
According to another aspect of the present invention, there is provided a battery status diagnosis method for diagnosing, for each battery, a capacity state of a plurality of batteries connected in series to each other to supply power to a variable load, The battery terminal voltage of each battery is measured before the variable load is tested for driving, and the variable load is tested and driven in a fully charged state. When the battery terminal voltage of either one of the batteries becomes lower than the predetermined load analysis discharge end voltage An analytical load current voltage measuring step of measuring a load current supplied to the variable load and a battery terminal voltage of each of the batteries at a predetermined load analysis measurement time interval until a predetermined time elapses; If the measured load current measured immediately before the battery terminal voltage of either one of the batteries is lower than the preset load analysis end voltage of the battery after the variable load is tested in the analysis load current voltage measurement step is defined as the final analysis load current A final interpretation used to calculate the final analyzed capacity representing the total used capacity of the entire battery until the final analytical load current is measured based on the load current measured in the analysis load current and voltage measurement step and the load analysis measurement time interval A capacity calculating step; A final analysis load supply time calculating step of calculating a final analysis load supply time indicating a time when the load current is supplied to the variable load until the final analysis load current is measured after the variable load is tested and driven; A reference load current calculation step of calculating a reference load current by dividing the final analyzed capacity calculated in the final analyzed capacity calculation step by the final analyzed load supplied time calculated in the final analyzed load supply time calculation step; The variable load is tested and driven when the load current belonging to at least 95% and not more than 105% of the reference load current among the measured load currents after the variable load is tested in the analysis load current and voltage measurement step An analytical load supply time calculating step of calculating an analytical load supply time for each analytical load current indicating a time when the load current is supplied to the variable load until the analytical load current is measured; After the analytical load supply time calculated in the analytical load supply time calculating step and the variable load are tested and driven based on the measured load current after the variable load is tested in the analytical current voltage measuring step, A cumulative analysis use capacity calculating step of calculating cumulative analysis use capacity indicating the used capacity of the entire battery until the measurement is performed for each analysis load current; (X, Y) coordinates determined by the measured load current voltage (0, battery terminal voltage of each battery measured before the variable load is tested and driven in the measurement load current voltage measurement step) The cumulative analysis used capacity for each analytical load current, the battery terminal voltage of each battery corresponding to each analytical load current in the load current measured after the variable load is tested in the analytical load current voltage measurement step) A voltage capacity relation obtaining step of obtaining a voltage capacity relational expression for connecting all the (X, Y) coordinates in a straight line for each battery; An evaluation load current voltage measurement step of measuring a load current and a battery terminal voltage supplied to the variable load at a predetermined evaluation measurement time interval after actually driving the variable load; The undercharge amount of each battery is calculated by reflecting the charge amount of each battery to the load current and the battery terminal voltage measured in the analysis load current and voltage measuring step and the load current and the battery terminal voltage measured in the evaluation load current and voltage measuring step An undercharge amount calculating step; A load current belonging to at least 95% and not more than 105% of the reference load current among the load current measured in the evaluation load current voltage measurement step is referred to as an evaluation load current, An evaluation load supply time calculating step of calculating an evaluation load supply time indicating a time at which the electric power is supplied to each evaluation load current; Wherein the cumulative evaluation used capacity indicating the used capacity of the entire battery until the evaluation load current is measured based on the evaluation load supply time calculated in the evaluation load supply time calculating step and the load current measured in the evaluation load current voltage measuring step For each of the evaluation load currents; A total estimated capacity calculation step of calculating a total estimated capacity to be used by adding the undercharge amount calculated in the undercharge amount calculation step to the cumulative estimated used capacity calculated in the cumulative estimated used capacity calculation step; The battery terminal voltage corresponding to the evaluation load current among the battery terminal voltages measured in the evaluation load current voltage measurement step is substituted into the voltage capacity relation expression and the entire battery is expected to be supplied to the variable load until the evaluation load current is measured An expected capacity calculation step of calculating an expected capacity used for each battery for each evaluation load current; A battery state determination step of comparing the expected capacity used for each barrier calculated in the expected capacity calculation step with the total used capacity calculated in the total rated capacity calculation step to determine the state of each battery for each rated load current And a battery state diagnosis method comprising the steps of:

따라서 본 발명에 따르면, 가변부하를 실제구동하기 전에 부하전류와 배터리 각각의 배터리단자전압을 측정한후 측정된 시간 전체에 걸쳐 평균적으로 가변부하에 공급된다는 의미를 갖는 기준부하전류를 산출하고 이 기준부하전류의 95% 이상 105% 이하에서 배터리단자전압과 용량사이의 관계를 나타내는 전압용량관계식을 획득하는한편 실제 가변부하를 구동시킨 후 측정되는 기준부하전류의 95% 이상 105% 이하에 해당하는 부하전류와 전압용량관계식을 이용하여 배터리의 상태를 판단하여 부하의 크기(부하전류의 크기)의 변동 및 배터리성능상태를 반영함으로써(기준부하전류와 전압용량관계식을 획득하는 과정에서), 가변부하에도 적용할 수 있고 상태판단의 정확성을 향상시킬 수 있게 된다.
Therefore, according to the present invention, the load current and the battery terminal voltage of each of the batteries are measured before actually driving the variable load, and a reference load current having a meaning that the load is supplied to the variable load on the average over the measured time is calculated, A voltage capacity relation expressing the relationship between the battery terminal voltage and the capacity is obtained at 95% or more and 105% or less of the load current, and a load corresponding to 95% or more and 105% or less of the reference load current measured after driving the actual variable load By determining the state of the battery using the current-voltage capacity relation and reflecting the variation of the load size (load current size) and the battery performance state (in the process of obtaining the reference load current and voltage capacity relation) And the accuracy of the state judgment can be improved.

도1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리상태진단장치의 구성도,
도2는 본 발명의 일 실시예에 따른 부하해석종지전압값을 표시한 도면,
도3은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리상태진단방법의 흐름도,
도4는 본 발명의 일 실시예에 따른 해석부하전류전압측정단계에서의 측정값 및 해석사용용량을 표시한 도면,
도5는 본 발명의 일 실시예에 따라 산출된 해석부하공급시간 및 누적해석사용용량과 누적해석사용용량에 대응하는 배터리단자전압을 표시한 도면,
도6은 본 발명의 일 실시예에 따른 전압용량관계식획득단계에서 획득한 전압과 용량의 좌표값과 전압용량관계식을 표시한 도면,
도7은 본 발명의 일 실시예에 따른 전압용량관계식획득단계에서 획득한 전압용량관계식을 도시한 그래프,
도8은 본 발명의 일 실시예에 따른 평가부하전류전압측정단계에서의 측정값 및 누적사용용량을 표시한 도면,
도9는 본 발명의 일 실시예에 따라 산출된 평가부하공급시간, 누적평가사용용량 및 누적평가사용용량에 대응하는 배터리단자전압을 표시한 도면,
도10은 본 발명의 일 실시예에 따라 산출된 총평가사용용량, 기대사용용량, 배터리용량비 및 배터리상태를 표시
한 도면,
도11은 본 발명의 일 실시예에 따라 산출된 종지전압누적해석사용용량, 최대기대사용용량 및 잔존사용용량을 표
시한 도면,
도12는 본 발명의 다른 실시예에 따라 산출된 기대배터리단자전압, 평가배터리단자전압, 평가전압차 및 배터리
상태를 표시한 도면,
도13는 종래의 배터리상태진단장치의 구성도이다.1 is a configuration diagram of a battery condition diagnosis apparatus according to an embodiment of the present invention;
FIG. 2 illustrates a load analysis end voltage value according to an embodiment of the present invention; FIG.
FIG. 3 is a flowchart of a battery state diagnosis method according to an embodiment of the present invention;
4 is a graph showing measured values and analytical used capacities in the analysis load current and voltage measurement step according to an embodiment of the present invention,
5 is a graph showing battery terminal voltages corresponding to analytical load supply time, cumulative analysis use capacity, and cumulative analysis use capacity calculated according to an embodiment of the present invention;
FIG. 6 is a graph showing a relationship between a voltage value and a capacitance value and a voltage capacity relation obtained in the voltage-capacity relation obtaining step according to an embodiment of the present invention;
FIG. 7 is a graph showing a voltage capacity relation obtained in the voltage capacity relation obtaining step according to an embodiment of the present invention,
8 is a graph showing measured values and cumulative used capacities in the evaluation load current voltage measurement step according to an embodiment of the present invention,
9 is a graph showing battery terminal voltages corresponding to the estimated load supply time, cumulative estimated used capacity, and cumulative estimated used capacity calculated according to an embodiment of the present invention;
FIG. 10 is a graph showing the calculated total used capacity, the used capacity, the battery capacity ratio, and the battery status calculated according to an embodiment of the present invention
One drawing,
FIG. 11 is a graph showing cumulative analysis capacity, maximum expected capacity, and remaining capacity used according to an embodiment of the present invention.
Time limit drawings,
12 is a graph showing an expected battery terminal voltage, an estimated battery terminal voltage, an evaluated voltage difference, and a battery voltage calculated in accordance with another embodiment of the present invention,
A drawing showing a state,
13 is a configuration diagram of a conventional battery condition diagnosis apparatus.

[0030] 이하에서, 첨부도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

[0031] 도1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리상태진단장치의 구성도이고, 도2는 본 발명의 일 실시예에 따른 부하해석종지전압값을 표시한 도면이다.FIG. 1 is a configuration diagram of a battery condition diagnosis apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a diagram illustrating a load analysis end voltage value according to an embodiment of the present invention.

[0032] 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리상태진단장치는, 이들 도면에 도시된 바와 같이, 가변부하(201)에 공급되는부하전류와 배터리 각각의 배터리단자전압을 검출하기 위한 전류전압측정부(20)와, 각 배터리별로 상태를 판단하는 상태진단처리부(11)와, 상태진단처리부(11)에 연결된 메모리(12) 및 디스플레이부(13)를 갖고 있다.As shown in these drawings, the battery condition diagnosis apparatus according to an embodiment of the present invention includes a current-voltage measurement unit for detecting a load current supplied to the variable load 201 and a battery terminal voltage of each battery, A state diagnostic processing unit 11 for determining the state of each battery, a memory 12 connected to the state diagnostic processing unit 11, and a display unit 13. [

[0033] 전류전압측정부(20)는 각 배터리의 양단에 하나씩 결합된 전압검출부(21)와, 가변부하(201)와 배터리 사이에 연결된 전류검출부(22)와, 전압검출부(21)와 전류검출부(22)에 연결된 아날로그디지탈변환(ADC)포트를 구비한 검출신호변환부(23)를 갖고 있다.The current and voltage measuring unit 20 includes a voltage detecting unit 21 coupled to both ends of each battery, a current detecting unit 22 connected between the variable load 201 and the battery, a voltage detecting unit 21, And a detection signal conversion section 23 having an analog-to-digital conversion (ADC) port connected to the detection section 22.

[0034] 전압검출부(21)는 종래 널리 알려진 바와 같이 분압저항을 통해 각 배터리 양단에 걸리는 전압을 검출신호변환부(23)의 아날로그디지탈변환포트로 입력시키는 방법으로 구현할 수 있다.The voltage detecting unit 21 may be implemented by a method of inputting a voltage across each of the batteries through a voltage-dividing resistor to an analog digital converting port of the detecting signal converting unit 23, as is well known in the art.

[0035] 전류검출부(22)는 종래 널리 알려진 바와 같이 전류-전압변환회로를 사용하여 부하전류를 전압으로 변환하여 검출신호변환부(23)의 아날로그디지탈변환(ADC)포트로 입력시키는 방법으로 구현할 수 있다.The current detection unit 22 is implemented by a method of converting a load current into a voltage using a current-voltage conversion circuit and inputting it to an analog-to-digital conversion (ADC) port of the detection signal conversion unit 23 .

[0036] 검출신호변환부(23)는 부하해석측정시간간격과 평가측정시간간격에 따라 전압검출부(21)와 전류검출부(22)로부터 입력되는 검출신호를 디지탈값으로 변환하여 메모리(12)에 저장한다.The detection signal conversion section 23 converts the detection signals inputted from the voltage detection section 21 and the current detection section 22 into digital values according to the load analysis measurement time interval and the evaluation measurement time interval and outputs the digital values to the memory 12 .

[0037] 부하해석측정시간간격은 후술하는 해석전류전압측정단계에서 전압검출부(21)와 전류검출부(22)로부터 입력되는검출신호를 디지탈값으로 변환하여 메모리(12)에 저장하는 시간간격이 된다.The load analysis measurement time interval is a time interval for converting a detection signal input from the voltage detecting unit 21 and the current detecting unit 22 into digital values and storing them in the memory 12 in the analysis voltage measurement step described later .

[0038] 평가측정시간간격은 후술하는 평가부하전류전압측정단계에서 전압검출부(21)와 전류검출부(22)로부터 입력되는검출신호를 디지탈값으로 변환하여 메모리(12)에 저장하는 시간간격이 된다.The evaluation measurement time interval is a time interval for converting detection signals input from the voltage detection unit 21 and the current detection unit 22 into digital values in the evaluation load current voltage measurement step described later and storing them in the memory 12 .

[0039] 평가측정시간간격은 부하해석측정시간간격과 같은 크기로 설정되거나 또는 다른 크기로 설정될 수 있다.[0039] The evaluation measurement time interval may be set to the same size as the load analysis measurement time interval or may be set to another size.

[0040] 본 일 실시예에서는 부하해석측정시간간격과 평가측정시간간격은 각각 1초로 설정되어 있다.In the present embodiment, the load analysis measurement time interval and the evaluation measurement time interval are set to 1 second, respectively.

[0041] 부하해석측정시간간격과 평가측정시간간격은 타이머(14)의 도움을 받아 설정될 수 있다.[0041] The load analysis measurement time interval and the evaluation measurement time interval can be set with the help of the timer 14.

[0042] 상태진단처리부(11)는 중앙처리장치(CPU) 칩을 사용하여 구현할 수 있다.The state diagnosis processing unit 11 can be implemented using a central processing unit (CPU) chip.

[0043] 메모리(12)에는 상태판단용량기준비와 각 배터리의 부하해석방전종지전압이 저장되어 있다. 상태판단용량기준비는 배터리가 불량상태로 판단될 때 나타나는 상태판단용량비를 수집하고 수집된 상태판단용량비들 중 최대값을상태판단용량기준비로 선택하는 방법 등으로 얻을 수 있다.The memory 12 stores the state determination capacitor period preparation and the load analysis discharge end voltage of each battery. The state determination capacity stage preparation can be obtained by collecting the state determination capacity ratio appearing when the battery is determined as a defective state and selecting the maximum value among the collected state determination capacity ratios by the state determination capacity reference ratio.

[0044] 이하 설명의 편의를 위해 각 배터리의 부하해석방전종지전압은 도2에 도시된 바와 같고, 상태판단용량기준비는0.85이라고 한다.For convenience of explanation, the load analysis discharge end voltage of each battery is as shown in FIG. 2, and the state determination capacitor stage preparation is 0.85.

[0045] 디스플레이부(13)는 액정표시장치 등을 사용하여 구현할 수 있다.The display unit 13 may be implemented using a liquid crystal display device or the like.

[0046] 전술한 본 발명의 일 실시예의 배터리상태진단장치에 따라 실시되는 배터리상태진단방법을 도3 내지 도11을 참조하여 설명하면 다음과 같다.The battery state diagnosis method according to the battery state diagnosis apparatus of the embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 3 to 11 as follows.

[0047] 해석부하전류전압측정단계(S1)[0047] Analysis Load Current Voltage Measurement Step (S1)

[0048] 먼저 만충전(滿充電) 상태에서 전류전압측정부(20)를 통해 가변부하를 시험구동시키기 전에 배터리 각각의 배터리단자전압을 측정한다. 여기서 각 배터리별 만충전상태는 충전작업이 진행되고 있는 동안 배터리단자전압이나화학물질의 비중의 변화를 확인하는 방법 등으로 알 수 있다.[0048] First, the battery terminal voltage of each battery is measured before the variable load is tested and driven through the current-voltage measurement unit 20 in a fully charged state. Here, the fully charged state for each battery can be determined by checking the change of the battery terminal voltage or the specific gravity of the chemical while the charging operation is in progress.

[0049] 다음에 가변부하를 시험구동시킨 후 배터리 중 어느 일방의 배터리단자전압이 미리 설정된 자신의 부하해석방전종지전압보다 낮아질 때까지 부하해석측정시간간격으로 가변부하에 공급되는 부하전류와 배터리 각각의 배터리단자전압을 측정한다.Next, after the variable load is tested and driven, the load current supplied to the variable load at the load analysis measurement time interval until the battery terminal voltage of either one of the batteries becomes lower than the predetermined load analysis end voltage of the battery The battery terminal voltage of the battery is measured.

[0050] 해석부하전류전압측정단계에서 측정된 부하전류와 배터리단자전압은 메모리(12)에 저장된다.The load current and the battery terminal voltage measured in the analysis load current voltage measurement step are stored in the memory 12.

[0051] 도4에는 해석부하전류전압측정단계에서의 측정값이 표시되어 있다.
[0051] FIG. 4 shows measured values in the analysis load current voltage measurement step.

11, 111 : 상태진단처리부 20, 120 : 전류전압측정부
21, 121 : 전압검출부 22, 122 : 전류검출부
23, 123 : 검출신호변환부 201 : 가변부하11, 111: state diagnosis processing unit 20, 120: current-voltage measuring unit
21, 121: voltage detection unit 22, 122: current detection unit
23, 123: detection signal converting section 201: variable load

Claims (6)

상호 직렬로 연결되어 가변부하에 전력을 공급하는 복수개 배터리의 용량상태를 각 배터리 별로 진단하기 위한배터리상태진단장치에 있어서,
만충전상태에서 상기 가변부하를 시험구동시키기 전에 배터리 각각의 배터리단자전압을 측정하고 만충전상태에서 상기 가변부하를 시험구동시킨 후 배터리 중 어느 일방의 배터리단자전압이 미리 설정된 자신의 부하해석방전종지전압보다 낮아질 때까지 미리 설정된 부하해석측정시간간격을 두고 상기 가변부하에 공급되는 부하전류와배터리 각각의 배터리단자전압을 측정하는 부하해석측정과 상기 가변부하를 실제 구동시킨 후 미리 설정된 평가측정시간간격을 두고 상기 가변부하에 공급되는 부하전류와 배터리단자전압을 측정하는 평가측정을 실시하는 전류전압측정부와;
상기 전류전압측정부에 의해 상기 가변부하를 시험구동시킨 후 배터리 중 어느 일방의 배터리단자전압이 미리설정된 자신의 부하해석방전종지전압보다 낮아지기 직전에 최종적으로 측정된 부하전류를 최종해석부하전류라고할 때 상기 가변부하를 시험구동시킨 후 상기 전류전압측정부에 의해 측정된 부하전류와 상기 부하해석측정시간간격에 기초하여 상기 최종해석부하전류가 측정될 때까지 전체 배터리의 전체 사용용량을 나타내는 최종해석사용용량을 산출하고, 상기 가변부하를 시험구동시킨 후 상기 최종해석부하전류가 측정될 때까지 상기 가변부하에부하전류가 공급되는 시간을 나타내는 최종해석부하공급시간을 산출하고, 상기 산출된 최종해석사용용량을 상기산출된 최종해석부하공급시간으로 나누어 기준부하전류를 산출하고, 상기 전류전압측정부에 의해 상기 가변부하를 시험구동시킨 후 측정된 부하전류 중 상기 기준부하전류의 95% 이상 105% 이하에 속하는 부하전류를 해석부하전류라고 할 때 상기 가변부하를 시험구동시킨 후 상기 해석부하전류가 측정될 때까지 상기 가변부하에 부하전류가 공급되는 시간을 나타내는 해석부하공급시간을 각 해석부하전류에 대하여 산출하고, 상기 산출된 해석부하공급시간과 상기 전류전압측정부에 의해 상기 가변부하를 시험구동시킨 후 측정된 부하전류에 기초하여 상기가변부하를 시험구동시킨 후 상기 해석부하전류가 측정될 때까지 전체 배터리의 사용용량을 나타내는 누적해석사용용량을 각 해석부하전류에 대하여 산출하고, (0, 상기 전류전압측정부에 의해 상기 가변부하를 시험구동시키기 전에 측정된 배터리 각각의 배터리단자전압)에 의해 정해지는 (X, Y)좌표와 (상기 산출된 각 해석부하전류에 대한 누적해석사용용량, 상기 전류전압측정부에 의해 상기 가변부하를 시험구동시킨 후 측정된 부하전류 중각 해석부하전류에 대응하는 배터리 각각의 배터리단자전압)에 의해 정해지는 (X, Y) 좌표 전부를 모두 직선상으로 연결하는 전압용량관계식을 각 배터리별로 획득하고, 상기 전류전압측정부에 의해 측정된 부하전류와 배터리단자전압에 각 배터리의 충전량을 반영하여 상기 각 배터리의 부족충전량을 산출하고, 상기 전류전압측정부에의해 상기 가변부하를 실제 구동시킨 후 측정된 부하전류 중 상기 기준부하전류의 95% 이상 105% 이하에 속하는부하전류를 평가부하전류라고 할 때 상기 평가부하전류가 측정될 때까지 상기 가변부하에 부하전류가 공급되는시간을 나타내는 평가부하공급시간을 각 평가부하전류에 대하여 산출하고, 상기 산출된 평가부하공급시간과 상기 전류전압측정부에 의해 상기 가변부하를 실제구동시킨 후 측정된 부하전류에 기초하여 상기 평가부하전류가측정될 때까지 전체 배터리의 사용용량을 나타내는 누적평가사용용량을 각 평가부하전류에 대하여 산출하고, 상기 산출된 누적평가사용용량에 상기 산출된 부족충전량을 더하여 총평가사용용량을 산출하고, 상기 전류전압측정부에 의해 측정된 배터리단자전압 중 상기 평가부하전류에 대응하는 배터리단자전압을 상기 전압용량관계식에대입하여 상기 평가부하전류가 측정될 때까지 전체 배터리가 가변부하에 공급할 것으로 기대되는 용량을 나타내는 기대사용용량을 각 평가부하전류마다 각 배터리별로 산출하고, 상기 산출된 각 배터리별 기대사용용량과 상기 산출된 총평가사용용량에 기초하여 각 평가부하전류마다 각 배터리의 상태를 판단하는 상태진단처리부를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리상태진단장치.
A battery condition diagnosis apparatus for diagnosing, for each battery, a capacity state of a plurality of batteries connected in series and supplying power to a variable load,
Before the variable load is tested and driven in a fully charged state, the battery terminal voltage of each battery is measured, and the variable load is tested and driven in a fully charged state. Then, the battery terminal voltage of either one of the batteries A load analysis measurement for measuring a load current supplied to the variable load and a battery terminal voltage of each battery at a predetermined load analysis measurement time interval until the voltage becomes lower than a predetermined voltage, A current-voltage measurement unit for performing evaluation measurement for measuring a load current and a battery terminal voltage supplied to the variable load;
And the load current finally measured before the battery terminal voltage of one of the batteries becomes lower than a preset load analysis end voltage of the battery after the variable load is tested by the current voltage measurement unit is referred to as a final analysis load current A final interpretation indicating the total used capacity of the entire battery until the final analytical load current is measured based on the load current measured by the current and voltage measurement unit and the load analysis measurement time interval after the variable load is tested and driven Calculating a used capacity and calculating a final analysis load supply time indicating a time when the load current is supplied to the variable load until the final analysis load current is measured after the variable load is tested and driven, Calculating a reference load current by dividing the used capacity by the calculated final analysis load supply time, Wherein said variable load is tested by driving said variable load when a load current belonging to not less than 95% and not more than 105% of said reference load current among said measured load currents is an analytical load current, Calculating an analytical load supply time for each analytical load current indicating a time during which the load current is supplied to the variable load until the analytical load current is measured; The variable load is tested for driving based on the measured load current after the variable load is tested, and the cumulative analysis used capacity representing the used capacity of the entire battery until the analysis load current is measured is calculated for each analytical load current (0, before the variable load is tested by the current and voltage measuring unit, (X, Y) coordinates (the cumulative analysis used capacity for each calculated analytical load current, the load current measured after the variable load is tested and driven by the current voltage measuring unit, the analytical load current (X, Y) coordinates, which are determined by the battery terminal voltage of each of the batteries corresponding to the battery voltage of the battery, And a controller for calculating the undercharge amount of each battery by reflecting the charge amount of each battery based on the battery terminal voltage and controlling the variable load by the current and voltage measuring unit. % ≪ / RTI > is an evaluation load current, an evaluation indicating a time when the load current is supplied to the variable load until the evaluation load current is measured The evaluation load current is measured based on the calculated evaluation load load time and the load current measured after actually driving the variable load by the current voltage measurement unit Calculating the total estimated capacity to be used for each of the evaluation load currents, calculating the total rated capacity to be used by adding the calculated undercharge capacity to the calculated cumulative rated capacity to be used, A battery terminal voltage corresponding to the estimated load current among the battery terminal voltages measured by the battery terminal voltage calculating unit, The used capacity is calculated for each battery for each rated load current, And a state diagnosis processing section for determining the state of each battery for each evaluation load current based on the calculated capacity and the calculated total rated capacity used.
제1항에 있어서,
상기 상태진단처리부는 상기 산출된 각 배터리별 기대사용용량에 대한 상기 산출된 누적평가사용용량의 비를 나타내는 배터리용량비를 각 평가부하전류마다 각 배터리별로 산출하고 산출된 배터리용량비를 이용하여 배터리상태를 판단하고, 상기 전류전압측정부에 의해 실시된 부하해석측정에서 상기 가변부하를 시험구동시킨 후 측정된부하전류 중 배터리 중 어느 일방의 배터리단자전압이 미리 설정된 자신의 부하해석방전종지전압에 도달하기 직전에 측정된 부하전류를 종지전압해석부하전류라고 할 때 상기 전류전압측정부에 의해 실시된 부하해석측정에서측정된 부하전류와 상기 부하해석측정시간간격에 기초하여 상기 종지전압해석부하전류가 측정될 때까지 전체 배터리의 전체 사용용량을 나타내는 종지전압누적해석사용용량을 산출하고, 상기 산출된 각 배터리별 배터리용량비와 상기 산출된 종지전압누적해석사용용량을 곱하여 배터리 중 어느 일방의 배터리단자전압이 미리 설정된 자신의 부하해석방전종지전압에 도달할 때까지 최대로 사용가능한 용량을 나타내는 최대기대사용용량을 각 평가부하전류마다 각 배터리별로 산출하고, 상기 산출된 최대기대사용용량과 상기 산출된 총평가사용용량의 차를 구하여 상기 평가부하전류가 측정된 때부터 배터리 중 어느 일방의 배터리단자전압이 미리 설정된 자신의 부하해석방전종지전압에 도달할 때까지 사용가능한 용량을 나타내는 잔존사용용량을 각 평가부하전류마다 각 배터리별로산출하는 것을 특징으로 하는 배터리상태진단장치.
The method according to claim 1,
The state diagnosis processing unit calculates a battery capacity ratio indicating the ratio of the calculated cumulative estimated used capacity to the calculated expected capacity for each battery for each battery for each rated load current and uses the calculated battery capacity ratio to calculate the battery state And after the variable load is tested and driven in the load analysis measurement performed by the current and voltage measurement unit, the battery terminal voltage of either one of the measured load currents reaches its own load analysis discharge end voltage And the load voltage analysis load current is measured based on the load current measured in the load analysis measurement performed by the current voltage measurement unit and the load analysis measurement time interval, The cumulative analysis of the termination voltage, which represents the total used capacity of the entire battery, is calculated , The battery capacity ratio calculated for each battery is multiplied by the calculated cumulative analysis capacity for calculating the end voltage, and the maximum usable capacity until the battery terminal voltage of either one of the batteries reaches its own load analysis discharge end voltage Calculating a maximum expected capacity to be used for each battery for each evaluation load current, calculating a difference between the calculated maximum expected capacity to be used and the total estimated capacity to be used, And calculates a remaining used capacity indicating a usable capacity for each of the evaluation load currents for each battery until the battery terminal voltage reaches a preset load analysis end voltage of its own.
상호 직렬로 연결되어 가변부하에 전력을 공급하는 복수개 배터리의 용량상태를 각 배터리 별로 진단하기 위한배터리상태진단장치에 있어서,
만충전상태에서 상기 가변부하를 시험구동시키기 전에 배터리 각각의 배터리단자전압을 측정하고 만충전상태에서 상기 가변부하를 시험구동시킨 후 배터리 중 어느 일방의 배터리단자전압이 미리 설정된 자신의 부하해석방전종지전압보다 낮아질 때까지 미리 설정된 부하해석측정시간간격을 두고 상기 가변부하에 공급되는 부하전류와배터리 각각의 배터리단자전압을 측정하는 부하해석측정과 상기 가변부하를 실제 구동시킨 후 미리 설정된 평가측정시간간격을 두고 상기 가변부하에 공급되는 부하전류와 배터리단자전압을 측정하는 평가측정을 실시하는 전류전압측정부와;
상기 전류전압측정부에 의해 상기 가변부하를 시험구동시킨 후 배터리 중 어느 일방의 배터리단자전압이 미리설정된 자신의 부하해석방전종지전압보다 낮아지기 전에 측정된 부하전류를 최종해석부하전류라고 할 때 상기가변부하를 시험구동시킨 후 상기 전류전압측정부에 의해 측정된 부하전류와 상기 부하해석측정시간간격에 기초하여 상기 최종해석부하전류가 측정될 때까지 전체 배터리의 전체 사용용량을 나타내는 최종해석사용용량을 산출하고, 상기 가변부하를 시험구동시킨 후 상기 최종해석부하전류가 측정될 때까지 상기 가변부하에 부하전류가공급되는 시간을 나타내는 최종해석부하공급시간을 산출하고, 상기 산출된 최종해석사용용량을 상기 산출된 최종해석부하공급시간으로 나누어 기준부하전류를 산출하고, 상기 전류전압측정부에 의해 상기 가변부하를 시험구동시킨 후 측정된 부하전류 중 상기 기준부하전류의 95% 이상 105% 이하에 속하는 부하전류를 해석부하전류라고할 때 상기 가변부하를 시험구동시킨 후 상기 해석부하전류가 측정될 때까지 상기 가변부하에 부하전류가 공급되는 시간을 나타내는 해석부하공급시간을 각 해석부하전류에 대하여 산출하고, 상기 산출된 해석부하공급시간과 상기 전류전압측정부에 의해 상기 가변부하를 시험구동시킨 후 측정된 부하전류에 기초하여 상기 가변부하를시험구동시킨 후 상기 해석부하전류가 측정될 때까지 전체 배터리의 사용용량을 나타내는 누적해석사용용량을각 해석부하전류에 대하여 산출하고, (0, 상기 전류전압측정부에 의해 상기 가변부하를 시험구동시키기 전에 측정된 배터리 각각의 배터리단자전압)에 의해 정해지는 (X, Y)좌표와 (상기 산출된 각 해석부하전류에 대한 누적해석사용용량, 상기 전류전압측정부에 의해 상기 가변부하를 시험구동시킨 후 측정된 부하전류 중 각 해석부하전류에 대응하는 배터리 각각의 배터리단자전압)에 의해 정해지는 (X, Y) 좌표 전부를 모두 직선상으로 연결하는 전압용량관계식을 각 배터리별로 획득하고, 상기 전류전압측정부에 의해 측정된 부하전류와 배터리단자전압에 각 배터리의 충전량을 반영하여 상기 각 배터리의 부족충전량을 산출하고, 상기 전류전압측정부에 의해 상기가변부하를 실제 구동시킨 후 측정된 부하전류 중 상기 기준부하전류의 95% 이상 105% 이하에 속하는 부하전류를 평가부하전류라고 할 때 상기 평가부하전류가 측정될 때까지 상기 가변부하에 부하전류가 공급되는 시간을나타내는 평가부하공급시간을 각 평가부하전류에 대하여 산출하고, 상기 산출된 평가부하공급시간과 상기 전류전압측정부에 의해 상기 가변부하를 실제구동시킨 후 측정된 부하전류에 기초하여 상기 평가부하전류가 측정될때까지 전체 배터리의 사용용량을 나타내는 누적평가사용용량을 각 평가부하전류에 대하여 산출하고, 상기 산출된 누적평가사용용량에 상기 산출된 부족충전량을 더하여 총평가사용용량을 산출하고, 상기 산출된 총평가사용용량을 상기 전압용량관계식에 대입하여 상기 평가부하전류가 측정될 때 각 배터리의 단자에 나타날 것으로 기대되는 전압을 나타내는 기대배터리단자전압을 각 평가부하전류마다 각 배터리별로 산출하고, 상기 평가부하전류가 측정될 때의 각 배터리의 배터리단자전압을 평가배터리단자전압이라고 할 때 상기 평가배터리단자전압과상기 산출된 기대배터리단자전압에 기초하여 각 평가부하전류마다 각 배터리의 상태를 판단하는 상태진단처리부를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리상태진단장치.
A battery condition diagnosis apparatus for diagnosing, for each battery, a capacity state of a plurality of batteries connected in series and supplying power to a variable load,
Before the variable load is tested and driven in a fully charged state, the battery terminal voltage of each battery is measured, and the variable load is tested and driven in a fully charged state. Then, the battery terminal voltage of either one of the batteries A load analysis measurement for measuring a load current supplied to the variable load and a battery terminal voltage of each battery at a predetermined load analysis measurement time interval until the voltage becomes lower than a predetermined voltage, A current-voltage measurement unit for performing evaluation measurement for measuring a load current and a battery terminal voltage supplied to the variable load;
When the measured load current is a final analytical load current before the battery terminal voltage of one of the batteries becomes lower than a predetermined end load analysis end voltage of the battery after the variable load is tested by the current voltage measurement unit, The final analytical used capacity indicating the total used capacity of the entire battery until the final analytical load current is measured based on the load current measured by the current and voltage measurement unit and the load analysis measurement time interval Calculating a final analytical load supply time indicating the time during which the load current is supplied to the variable load until the final analytical load current is measured after the variable load is test driven, Calculating a reference load current by dividing the calculated final load load supply time by the calculated final load load supply time, And the load current belonging to not less than 95% and not more than 105% of the reference load current among the measured load currents after the variable load is tested by driving the variable load, Calculating an analytical load supply time indicating a time during which the load current is supplied to the variable load until the measured load is measured for each analytical load current, and measuring the variable load by the calculated analytical load supply time and the current- The cumulative analysis used capacity indicating the used capacity of the entire battery is measured for each analytical load current until the analytical load current is measured after the variable load is tested based on the measured load current, , The battery terminal voltage of each of the batteries measured before the variable load is tested and driven by the current and voltage measuring unit) (X, Y) coordinates corresponding to the analytical load current of each of the analytical load currents calculated (the calculated analytical load capacity for the analytical load current, the load current measured after the variable load is tested and driven by the current- (X, Y) coordinates determined by the battery terminal voltage of each battery) are linearly connected to each other, and the load current and the battery terminal voltage Of the load current of the battery is calculated by reflecting the amount of charge of each battery, and after the variable current is actually driven by the current / voltage measuring unit, An evaluation load supply time indicating a time when the load current is supplied to the variable load until the evaluation load current is measured, Calculating the estimated load current for each of the evaluation load currents, and calculating the estimated load current by comparing the calculated estimated load current with the estimated load current until the estimated load current is measured based on the measured load current after actually driving the variable load by the current- Calculating a total estimated capacity to be used for each of the evaluation load currents, calculating a total estimated capacity to be used by adding the calculated under capacity amount to the calculated cumulative rated capacity to be used, Calculating an expected battery terminal voltage for each of the evaluation load currents, which represents a voltage expected to appear at a terminal of each battery when the evaluation load current is measured, The battery terminal voltage of each battery of the evaluation battery terminal And battery condition diagnosis apparatus is characterized in that based on the calculated expected battery terminal voltage including a state diagnosis processing unit for determining the state of each battery in each rating load current.
상호 직렬로 연결되어 가변부하에 전력을 공급하는 복수개 배터리의 용량상태를 각 배터리 별로 진단하기 위한배터리상태진단방법에 있어서,
만충전상태에서 상기 가변부하를 시험구동시키기 전에 배터리 각각의 배터리단자전압을 측정하고, 만충전상태에서 상기 가변부하를 시험구동시킨 후 배터리 중 어느 일방의 배터리단자전압이 미리 설정된 자신의 부하해석방전종지전압보다 낮아질 때까지 미리 설정된 부하해석측정시간간격을 두고 상기 가변부하에 공급되는 부하전류와배터리 각각의 배터리단자전압을 측정하는 해석부하전류전압측정단계와;
상기 해석부하전류전압측정단계에서 상기 가변부하를 시험구동시킨 후 배터리 중 어느 일방의 배터리단자전압이미리 설정된 자신의 부하해석방전종지전압보다 낮아지기 직전에 측정된 부하전류를 최종해석부하전류라고 할 때상기 해석부하전류전압측정단계에서 측정된 부하전류와 상기 부하해석측정시간간격에 기초하여 상기 최종해석부하전류가 측정될 때까지 전체 배터리의 전체 사용용량을 나타내는 최종해석사용용량을 산출하는 최종해석사용용량산출단계와;
상기 가변부하를 시험구동시킨 후 상기 최종해석부하전류가 측정될 때까지 상기 가변부하에 부하전류가 공급되는 시간을 나타내는 최종해석부하공급시간을 산출하는 최종해석부하공급시간산출단계와;
상기 최종해석사용용량산출단계에서 산출된 최종해석사용용량을 상기 최종해석부하공급시간산출단계에서 산출된최종해석부하공급시간으로 나누어 기준부하전류를 산출하는 기준부하전류산출단계와;
상기 해석부하전류전압측정단계에서 상기 가변부하를 시험구동시킨 후 측정된 부하전류 중 상기 기준부하전류의95% 이상 105% 이하에 속하는 부하전류를 해석부하전류라고 할 때 상기 가변부하를 시험구동시킨 후 상기 해석부하전류가 측정될 때까지 상기 가변부하에 부하전류가 공급되는 시간을 나타내는 해석부하공급시간을 각 해석부하전류에 대하여 산출하는 해석부하공급시간산출단계와;
상기 해석부하공급시간산출단계에서 산출된 해석부하공급시간과 상기 해석전류전압측정단계에서 상기 가변부하를시험구동시킨 후 측정된 부하전류에 기초하여 상기 가변부하를 시험구동시킨 후 상기 해석부하전류가 측정될 때까지 전체 배터리의 사용용량을 나타내는 누적해석사용용량을 각 해석부하전류에 대하여 산출하는 누적해석사용용량산출단계와;
(0, 상기 해석부하전류전압측정단계에서 상기 가변부하를 시험구동시키기 전에 측정된 배터리 각각의 배터리단자전압)에 의해 정해지는 (X, Y)좌표와 (상기 누적해석사용용량산출단계에서 산출한 각 해석부하전류에 대한 누적해석사용용량, 상기 해석부하전류전압측정단계에서 상기 가변부하를 시험구동시킨 후 측정된 부하전류 중 각해석부하전류에 대응하는 배터리 각각의 배터리단자전압)에 의해 정해지는 (X, Y) 좌표 전부를 모두 직선상으로연결하는 전압용량관계식을 각 배터리별로 획득하는 전압용량관계식획득단계와;
상기 가변부하를 실제 구동시킨 후 미리 설정된 평가측정시간간격을 두고 상기 가변부하에 공급되는 부하전류와배터리단자전압을 측정하는 평가부하전류전압측정단계와;
상기 해석부하전류전압측정단계에서 측정된 부하전류와 배터리단자전압 및 상기 평가부하전류전압측정단계에서측정된 부하전류와 배터리단자전압에 각 배터리의 충전량을 반영하여 상기 각 배터리의 부족충전량을 산출하는부족충전량산출단계와;
상기 평가부하전류전압측정단계에서 측정된 부하전류 중 상기 기준부하전류의 95% 이상 105% 이하에 속하는 부하전류를 평가부하전류라고 할 때 상기 평가부하전류가 측정될 때까지 상기 가변부하에 부하전류가 공급되는 시간을 나타내는 평가부하공급시간을 각 평가부하전류에 대하여 산출하는 평가부하공급시간산출단계와;
상기 평가부하공급시간산출단계에서 산출된 평가부하공급시간과 상기 평가부하전류전압측정단계에서 측정된 부하전류에 기초하여 상기 평가부하전류가 측정될 때까지 전체 배터리의 사용용량을 나타내는 누적평가사용용량을각 평가부하전류에 대하여 산출하는 누적평가사용용량산출단계와;
상기 누적평가사용용량산출단계에서 산출된 누적평가사용용량에 상기 부족충전량산출단계에서 산출된 부족충전량을 더하여 총평가사용용량을 산출하는 총평가사용용량산출단계와;
상기 평가부하전류전압측정단계에서 측정된 배터리단자전압 중 상기 평가부하전류에 대응하는 배터리단자전압을상기 전압용량관계식에 대입하여 상기 평가부하전류가 측정될 때까지 전체 배터리가 가변부하에 공급할 것으로기대되는 용량을 나타내는 기대사용용량을 각 평가부하전류마다 각 배터리별로 산출하는 기대사용용량산출단계와 상기 기대사용용량산출단계에서 산출된 각 배터리별 기대사용용량과 상기 총평가사용용량산출단계에서 산출된총평가사용용량을 비교하여 각 평가부하전류마다 각 배터리의 상태를 판단하는 배터리상태판단단계를 포함하는것을 특징으로
하는 배터리상태진단방법.
A battery state diagnosis method for diagnosing a capacity state of a plurality of batteries connected to each other in series and supplying power to a variable load for each battery,
The battery terminal voltage of each of the batteries is measured before the variable load is tested and driven in a fully charged state, and the variable load is tested and driven in a fully charged state, and then the battery terminal voltage of either one of the batteries is pre- An analytical load current voltage measuring step of measuring a load current supplied to the variable load and a battery terminal voltage of each battery at a predetermined load analysis measurement time interval until the voltage becomes lower than an end voltage;
When the load current measured immediately before the battery terminal voltage of one of the batteries becomes lower than a predetermined load analysis end voltage of the battery after the variable load is tested in the analysis load current voltage measurement step is defined as a final analysis load current A final interpretation used to calculate the final analyzed capacity representing the total used capacity of the entire battery until the final analytical load current is measured based on the load current measured in the analysis load current and voltage measurement step and the load analysis measurement time interval A capacity calculating step;
A final analysis load supply time calculating step of calculating a final analysis load supply time indicating a time when the load current is supplied to the variable load until the final analysis load current is measured after the variable load is tested and driven;
A reference load current calculation step of calculating a reference load current by dividing the final analyzed capacity calculated in the final analyzed capacity calculation step by the final analyzed load supplied time calculated in the final analyzed load supply time calculation step;
The variable load is tested and driven when the load current belonging to at least 95% and not more than 105% of the reference load current among the measured load currents after the variable load is tested in the analysis load current and voltage measurement step An analytical load supply time calculating step of calculating an analytical load supply time for each analytical load current indicating a time when the load current is supplied to the variable load until the analytical load current is measured;
After the analytical load supply time calculated in the analytical load supply time calculating step and the variable load are tested and driven based on the measured load current after the variable load is tested in the analytical current voltage measuring step, A cumulative analysis use capacity calculating step of calculating cumulative analysis use capacity indicating the used capacity of the entire battery until the measurement is performed for each analysis load current;
(X, Y) coordinates determined by the measured load current voltage (0, battery terminal voltage of each battery measured before the variable load is tested and driven in the measurement load current voltage measurement step) The cumulative analysis used capacity for each analytical load current, the battery terminal voltage of each battery corresponding to each analytical load current in the load current measured after the variable load is tested in the analytical load current voltage measurement step) A voltage capacity relation obtaining step of obtaining a voltage capacity relational expression for connecting all the (X, Y) coordinates in a straight line for each battery;
An evaluation load current voltage measurement step of measuring a load current and a battery terminal voltage supplied to the variable load at a predetermined evaluation measurement time interval after actually driving the variable load;
The undercharge amount of each battery is calculated by reflecting the charge amount of each battery to the load current and the battery terminal voltage measured in the analysis load current and voltage measuring step and the load current and the battery terminal voltage measured in the evaluation load current and voltage measuring step An undercharge amount calculating step;
A load current belonging to at least 95% and not more than 105% of the reference load current among the load current measured in the evaluation load current voltage measurement step is referred to as an evaluation load current, An evaluation load supply time calculating step of calculating an evaluation load supply time indicating a time at which the electric power is supplied to each evaluation load current;
Wherein the cumulative evaluation used capacity indicating the used capacity of the entire battery until the evaluation load current is measured based on the evaluation load supply time calculated in the evaluation load supply time calculating step and the load current measured in the evaluation load current voltage measuring step A cumulative evaluation use capacity calculating step of calculating a cumulative estimated use load current;
A total estimated capacity calculation step of calculating a total estimated capacity to be used by adding the undercharge amount calculated in the undercharge amount calculation step to the cumulative estimated used capacity calculated in the cumulative estimated used capacity calculation step;
The battery terminal voltage corresponding to the evaluation load current among the battery terminal voltages measured in the evaluation load current voltage measurement step is substituted into the voltage capacity relation expression and the entire battery is expected to be supplied to the variable load until the evaluation load current is measured Calculated for each battery for each evaluation load current, an expected capacity used for each battery calculated in the expected capacity calculation step, and an estimated capacity used for each battery calculated in the estimated used capacity calculation step And a battery state determining step of comparing the total rated capacity with each other to determine the state of each battery for each evaluation load current
A method for diagnosing a battery condition.
제4항에 있어서,
상기 배터리상태판단단계는 상기 기대사용용량산출단계에서 산출된 각 배터리별 기대사용용량에 대한 상기 총평가사용용량산출단계에서 산출된 총평가사용용량의 비를 나타내는 배터리용량비를 각 평가부하전류마다 각 배터리별로 산출하고 산출된 배터리용량비를 이용하여 배터리상태를 판단하고;
상기 해석부하전류전압측정단계에서 상기 가변부하를 시험구동시킨 후 측정된 부하전류 중 배터리 중 어느 일방의 배터리단자전압이 미리 설정된 자신의 부하해석방전종지전압에 도달하기 직전에 측정된 부하전류를 종지전압해석부하전류라고 할 때 상기 해석부하전류전압측정단계에서 측정된 부하전류와 상기 부하해석측정시간간격에기초하여 상기 종지전압해석부하전류가 측정될 때까지 전체 배터리의 전체 사용용량을 나타내는 종지전압누적해석사용용량을 산출하는 종지전압누적해석사용용량산출단계와, 상기 배터리상태판단출단계에서 산출된 각 배터리별 배터리용량비와 상기 종지전압누적해석사용용량산출단계에서 산출된 종지전압누적해석사용용량을 곱하여 배터리 중 어느 일방의 배터리단자전압이 미리 설정된 자신의 부하해석방전종지전압에 도달할 때까지 최대로 사용가능한 용량을 나타내는 최대기대사용용량을 각 평가부하전류마다 각 배터리별로 산출하는 최대기대사용용량산출단계와, 상기 최대기대사용용량산출단계에서 산출된 최대기대사용용량과 상기 기대사용용량산출단계에서 산출된기대사용용량의 차를 구하여 상기 평가부하전류가 측정된 때부터 배터리 중 어느 일방의 배터리단자전압이 미리설정된 자신의 부하해석방전종지전압에 도달할 때까지 사용가능한 용량을 나타내는 잔존사용용량을 각 평가부하전류마다 각 배터리별로 산출하는 잔존사용용량산출단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는배터리상태진단방법.
5. The method of claim 4,
Wherein the battery state determining step determines the battery capacity ratio indicating the ratio of the total used capacity calculated in the total estimated used capacity calculating step to the expected used capacity for each battery calculated in the expected used capacity calculating step, Determining a state of the battery using the calculated battery capacity ratio for each battery;
The load current measured at the time immediately before the battery terminal voltage of one of the batteries reaches a predetermined load analysis discharge end voltage of the battery among the measured load current after the variable load is tested in the analysis load current and voltage measurement step, And a voltage analysis load current, the load voltage being measured in the analysis load current voltage measurement step and the load analysis voltage measurement time interval, the end voltage indicating the total used capacity of the entire battery until the end voltage analysis load current is measured A cumulative analysis use capacity calculating step of calculating a cumulative analysis used capacity, a battery capacity ratio calculated for each battery calculated in the battery state determining and calculating step, and an end voltage cumulative analysis capacity used in the end voltage cumulative analysis used capacity calculating step And the battery terminal voltage of either one of the batteries is multiplied by a preset load resistance A maximum expected use capacity calculating step of calculating a maximum expected use capacity indicating a maximum usable capacity until reaching the termination voltage for each battery for each evaluation load current; Calculating a difference between the capacity and an expected capacity used in the calculating of the expected capacity to use until the evaluation terminal load voltage reaches a preset load analysis discharge end voltage Further comprising a remaining use capacity calculating step of calculating a remaining used capacity indicating a usable capacity for each battery for each evaluation load current.
상호 직렬로 복수 개가 연결되어 가변부하에 전력을 공급하는 배터리의 용량상태를 각 배터리 별로 진단하기 위한 배터리상태진단방법에 있어서,
만충전상태에서 상기 가변부하를 시험구동시키기 전에 배터리 각각의 배터리단자전압을 측정하고, 만충전상태에서 상기 가변부하를 시험구동시킨 후 배터리 중 어느 일방의 배터리단자전압이 미리 설정된 자신의 부하해석방전종지전압보다 낮아질 때까지 미리 설정된 부하해석측정시간간격을 두고 상기 가변부하에 공급되는 부하전류와배터리 각각의 배터리단자전압을 측정하는 해석부하전류전압측정단계와;
상기 해석부하전류전압측정단계에서 상기 가변부하를 시험구동시킨 후 배터리 중 어느 일방의 배터리단자전압이미리 설정된 자신의 부하해석방전종지전압보다 낮아지기 직전에 측정된 부하전류를 최종해석부하전류라고 할 때상기 해석부하전류전압측정단계에서 측정된 부하전류와 상기 부하해석측정시간간격에 기초하여 상기 최종해석부하전류가 측정될 때까지 전체 배터리의 전체 사용용량을 나타내는 최종해석사용용량을 산출하는 최종해석사용용량산출단계와;
상기 가변부하를 시험구동시킨 후 상기 최종해석부하전류가 측정될 때까지 상기 가변부하에 부하전류가 공급되는 시간을 나타내는 최종해석부하공급시간을 산출하는 최종해석부하공급시간산출단계와;
상기 최종해석사용용량산출단계에서 산출된 최종해석사용용량을 상기 최종해석부하공급시간산출단계에서 산출된최종해석부하공급시간으로 나누어 기준부하전류를 산출하는 기준부하전류산출단계와;
상기 해석부하전류전압측정단계에서 상기 가변부하를 시험구동시킨 후 측정된 부하전류 중 상기 기준부하전류의95% 이상 105% 이하에 속하는 부하전류를 해석부하전류라고 할 때 상기 가변부하를 시험구동시킨 후 상기 해석부하전류가 측정될 때까지 상기 가변부하에 부하전류가 공급되는 시간을 나타내는 해석부하공급시간을 각 해석부하전류에 대하여 산출하는 해석부하공급시간산출단계와;
상기 해석부하공급시간산출단계에서 산출된 해석부하공급시간과 상기 해석전류전압측정단계에서 상기 가변부하를시험구동시킨 후 측정된 부하전류에 기초하여 상기 가변부하를 시험구동시킨 후 상기 해석부하전류가 측정될 때까지 전체 배터리의 사용용량을 나타내는 누적해석사용용량을 각 해석부하전류에 대하여 산출하는 누적해석사용(0, 상기 해석부하전류전압측정단계에서 상기 가변부하를 시험구동시키기 전에 측정된 배터리 각각의 배터리단자전압)에 의해 정해지는 (X, Y)좌표와 (상기 누적해석사용용량산출단계에서 산출한 각 해석부하전류에 대한 누적해석사용용량, 상기 해석부하전류전압측정단계에서 상기 가변부하를 시험구동시킨 후 측정된 부하전류 중 각해석부하전류에 대응하는 배터리 각각의 배터리단자전압)에 의해 정해지는 (X, Y) 좌표 전부를 모두 직선상으로연결하는 전압용량관계식을 각 배터리별로 획득하는 전압용량관계식획득단계와;
상기 가변부하를 실제 구동시킨 후 미리 설정된 평가측정시간간격을 두고 상기 가변부하에 공급되는 부하전류와배터리단자전압을 측정하는 평가부하전류전압측정단계와;
상기 해석부하전류전압측정단계에서 측정된 부하전류와 배터리단자전압 및 상기 평가부하전류전압측정단계에서측정된 부하전류와 배터리단자전압에 각 배터리의 충전량을 반영하여 상기 각 배터리의 부족충전량을 산출하는부족충전량산출단계와;
상기 평가부하전류전압측정단계에서 측정된 부하전류 중 상기 기준부하전류의 95% 이상 105% 이하에 속하는 부하전류를 평가부하전류라고 할 때 상기 평가부하전류가 측정될 때까지 상기 가변부하에 부하전류가 공급되는 시간을 나타내는 평가부하공급시간을 각 평가부하전류에 대하여 산출하는 평가부하공급시간산출단계와;
상기 평가부하공급시간산출단계에서 산출된 평가부하공급시간과 상기 평가부하전류전압측정단계에서 측정된 부하전류에 기초하여 상기 평가부하전류가 측정될 때까지 전체 배터리의 사용용량을 나타내는 누적평가사용용량을각 평가부하전류에 대하여 산출하는 누적평가사용용량산출단계와;
상기 누적평가사용용량산출단계에서 산출된 누적평가사용용량에 상기 부족충전량산출단계에서 산출된 부족충전량을 더하여 총평가사용용량을 산출하는 총평가사용용량산출단계와;
상기 총평가사용용량산출단계에서 산출된 총평가사용용량을 상기 전압용량관계식에 대입하여 상기 평가부하전류가 측정될 때 각 배터리의 단자에 나타날 것으로 기대되는 전압을 나타내는 기대배터리단자전압을 각 평가부하전류마다 각 배터리별로 산출하는 기대배터리단자전압산출단계와;
상기 평가부하전류가 측정될 때의 각 배터리의 배터리단자전압을 평가배터리단자전압이라고 할 때 상기 평가배터리단자전압과 상기 기대배터리단자전압산출단계에서 산출된 기대배터리단자전압에 기초하여 각 평가부하전류마다 각 배터리의 상태를 판단하는 배터리상태판단단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리상태진단방법.

A battery condition diagnosis method for diagnosing a capacity state of a battery connected to a plurality of mutually serially connected power supplies to a variable load for each battery,
The battery terminal voltage of each of the batteries is measured before the variable load is tested and driven in a fully charged state, and the variable load is tested and driven in a fully charged state, and then the battery terminal voltage of either one of the batteries is pre- An analytical load current voltage measuring step of measuring a load current supplied to the variable load and a battery terminal voltage of each battery at a predetermined load analysis measurement time interval until the voltage becomes lower than an end voltage;
When the load current measured immediately before the battery terminal voltage of one of the batteries becomes lower than a predetermined load analysis end voltage of the battery after the variable load is tested in the analysis load current voltage measurement step is defined as a final analysis load current A final interpretation used to calculate the final analyzed capacity representing the total used capacity of the entire battery until the final analytical load current is measured based on the load current measured in the analysis load current and voltage measurement step and the load analysis measurement time interval A capacity calculating step;
A final analysis load supply time calculating step of calculating a final analysis load supply time indicating a time when the load current is supplied to the variable load until the final analysis load current is measured after the variable load is tested and driven;
A reference load current calculation step of calculating a reference load current by dividing the final analyzed capacity calculated in the final analyzed capacity calculation step by the final analyzed load supplied time calculated in the final analyzed load supply time calculation step;
The variable load is tested and driven when the load current belonging to at least 95% and not more than 105% of the reference load current among the measured load currents after the variable load is tested in the analysis load current and voltage measurement step An analytical load supply time calculating step of calculating an analytical load supply time for each analytical load current indicating a time when the load current is supplied to the variable load until the analytical load current is measured;
After the analytical load supply time calculated in the analytical load supply time calculating step and the variable load are tested and driven based on the measured load current after the variable load is tested in the analytical current voltage measuring step, A cumulative analysis using the cumulative analysis used capacity representing the used capacity of the entire battery until the measured value is calculated for each analytical load current (0, the battery measured before the variable load is tested in the analytical load current and voltage measurement step (X, Y) coordinates (determined by the battery terminal voltage of the battery), and the cumulative analysis used capacity for each analytical load current calculated in the cumulative analysis used capacity calculating step, the variable load Determined by the battery terminal voltage of each of the batteries corresponding to each analytic load current in the measured load current after the test operation) A voltage capacity relation obtaining step of obtaining a voltage capacity relational expression for connecting all the (X, Y) coordinates in a straight line for each battery;
An evaluation load current voltage measurement step of measuring a load current and a battery terminal voltage supplied to the variable load at a predetermined evaluation measurement time interval after actually driving the variable load;
The undercharge amount of each battery is calculated by reflecting the charge amount of each battery to the load current and the battery terminal voltage measured in the analysis load current and voltage measuring step and the load current and the battery terminal voltage measured in the evaluation load current and voltage measuring step An undercharge amount calculating step;
A load current belonging to at least 95% and not more than 105% of the reference load current among the load current measured in the evaluation load current voltage measurement step is referred to as an evaluation load current, An evaluation load supply time calculating step of calculating an evaluation load supply time indicating a time at which the electric power is supplied to each evaluation load current;
Wherein the cumulative evaluation used capacity indicating the used capacity of the entire battery until the evaluation load current is measured based on the evaluation load supply time calculated in the evaluation load supply time calculating step and the load current measured in the evaluation load current voltage measuring step A cumulative evaluation use capacity calculating step of calculating a cumulative estimated use load current;
A total estimated capacity calculation step of calculating a total estimated capacity to be used by adding the undercharge amount calculated in the undercharge amount calculation step to the cumulative estimated used capacity calculated in the cumulative estimated used capacity calculation step;
Calculating an estimated battery terminal voltage indicating a voltage expected to appear at a terminal of each battery when the evaluation load current is measured by substituting the total rated capacity calculated in the total rated capacity calculation step into the voltage capacity relation, An estimated battery terminal voltage calculation step of calculating an expected battery terminal voltage for each battery for each current;
Based on the estimated battery terminal voltage and the estimated battery terminal voltage calculated in the estimated battery terminal voltage calculating step, when the battery terminal voltage of each battery when the evaluation load current is measured is referred to as an estimated battery terminal voltage, And determining a state of each of the plurality of batteries based on the detected state of the battery.

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