KR20160077875A - Method and Apparatus for filtering measurement data of secondary battery pack - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 2차 전지에서 측정된 데이터를 선별하는 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 2차 전지의 상태를 파악하기 위하여 이용되는 배터리 팩의 전류와 전압을 필터링하여 유효 데이터를 선별하는 측정 데이터 선별 장치 및 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to an apparatus and method for selecting data measured by a secondary battery, and more particularly, Apparatus and method.
최근 화석 에너지의 고갈과 환경오염으로 인해 화석 에너지를 사용하지 않고 전기 에너지를 이용하는 전기 자동차나 하이브리드 자동차에 대한 관심이 높아지고 있다.Recently, due to the depletion of fossil energy and environmental pollution, there is an increasing interest in electric vehicles and hybrid vehicles that use electric energy without using fossil energy.
이러한 전기 자동차나 하이브리드 자동차용 배터리로는 화학 에너지를 전기 에너지로 변환하는 방전 과정과, 전기 에너지를 화학 에너지로 변환하는 충전 과정을 반복할 수 있는 2차 배터리가 주류를 이룬다. 2차 배터리의 종류로는 니켈 카드뮴 배터리, 니켈 수소 배터리, 리튬 이온 배터리, 리튬 이온 폴리머 배터리 등이 있다.Such electric vehicles and hybrid vehicle batteries are mainly comprised of secondary batteries capable of repeating the discharge process of converting chemical energy into electrical energy and the charging process of converting electrical energy into chemical energy. Types of secondary batteries include nickel cadmium batteries, nickel metal hydride batteries, lithium ion batteries, and lithium ion polymer batteries.
전기 자동차나 하이브리드 자동차가 주행하기 위해서는 고출력이 요구되는 전동 모터를 구동시켜야 하기 때문에 다수의 배터리 셀을 직렬 연결한 대용량의 배터리 팩이 이용되고 있다.In order to drive an electric vehicle or a hybrid vehicle, a large-capacity battery pack in which a plurality of battery cells are connected in series is used because an electric motor requiring a high output is required to be driven.
이러한 2차 전지의 상태를 정확하기 파악하기 위하여, SOH(state of health)라는 개념이 이용되고 있다. 배터리는 시간이 지남에 따라 그 특성이 달라지는데, SOH는 이러한 시효 효과를 나타내는 척도이다. SOH의 정량적 예측은 배터리의 시효 정도를 미리 파악할 수 있게 해 준다. 상기 SOH의 예측을 위해 사용되는 대표적인 파라미터로는 배터리의 내부저항을 들 수 있다. In order to accurately grasp the state of the secondary battery, the concept of state of health (SOH) is used. Batteries vary in their characteristics over time, SOH is a measure of this aging effect. Quantitative prediction of SOH allows us to grasp the aging degree of the battery in advance. A typical parameter used for predicting the SOH is the internal resistance of the battery.
상기 배터리의 내부저항은 각 배터리 셀의 전압과 배터리의 충전 또는 방전 전류의 비율을 계산하여 추정할 수 있다. 그런데, 배터리에서는 전류를 측정하는 샘플링 주기와 전압을 측정하는 샘플링 주기의 차이가 발생하여, 내부저항을 정확하게 측정하기가 힘들다. 이에 따라, 배터리의 전압 샘플링 주기와 전류 샘플링 주기를 일치시키는 기술이 개시되었다. The internal resistance of the battery can be estimated by calculating the ratio between the voltage of each battery cell and the charging or discharging current of the battery. However, in a battery, there is a difference between a sampling period for measuring current and a sampling period for measuring voltage, and it is difficult to accurately measure the internal resistance. Accordingly, a technique of matching the voltage sampling period of the battery with the current sampling period has been disclosed.
그런데 한 번의 샘플링 주기의 변경으로는 전압 샘플링 주기와 전류 샘플링 주기를 계속적으로 일치시키기 어려운 문제점이 있다. 이에 따라, 종래의 기술들은, 계속적으로 전류 샘플링 주기와 전압 샘플링 주기의 차이를 확인하고, 이 차이에 따라 샘플링 주기를 수시로 변경한다. 그런데 전압 샘플링 주기, 전류 샘플링 주기 중 어느 하나를 인위적으로 변경하는 방식은, 계속적인 샘플링 주기를 관찰하며 해당 회로를 제어하여 샘플링 주기를 변경해야 하기 때문에, 전류와 전압을 측정하는 회로의 과부하와 이 전류 측정 회로를 제어하는 제어 장치의 과부하를 발생시키는 문제점이 있다.However, there is a problem that it is difficult to consistently match the voltage sampling period and the current sampling period with a change of one sampling period. Accordingly, the conventional techniques continuously check the difference between the current sampling period and the voltage sampling period, and change the sampling period from time to time according to the difference. However, in the method of artificially changing either the voltage sampling period or the current sampling period, it is necessary to observe a continuous sampling period and control the relevant circuit to change the sampling period. There is a problem that an overload of the control device for controlling the current measuring circuit is generated.
본 발명은 이러한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 전압 샘플링 주기 및 전류 샘플링 주기를 변경하지 않고, 측정된 전류값과 전압값 중에서 유효한 데이터를 선별하고 이용하여 2차 전지의 상태를 파악하는 측정 데이터 선별 장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been proposed in order to solve such conventional problems and it is an object of the present invention to select and use valid data from a measured current value and a voltage value without changing the voltage sampling period and the current sampling period to grasp the state of the secondary battery And an object of the present invention is to provide an apparatus and method for selecting measurement data.
본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.Other objects and advantages of the present invention will become apparent from the following description, and it will be understood by those skilled in the art that the present invention is not limited thereto. It will also be readily apparent that the objects and advantages of the invention may be realized and attained by means of the instrumentalities and combinations particularly pointed out in the appended claims.
상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 측정 데이터 선별 장치는, 전압 측정 샘플링 주기에 따라 배터리 팩의 전압을 측정하는 전압 측정부; 전류 측정 샘플링 주기에 따라 상기 배터리 팩의 전류를 측정하는 전류 측정부; 및 상기 배터리 팩의 전원 변화가 발생하면, 상기 전원 변화 시점 이후에 상기 전압 측정부를 통해 측정된 전압을 유효 전압 데이터로서 선별하고, 전원 변화 주기 동안에 상기 전류 측정부를 통해 측정된 복수의 전류값 중에서 신뢰 구간 동안에 측정된 전류값을 유효 전류 데이터로서 선별하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다. According to an aspect of the present invention, there is provided a measurement data selection apparatus including: a voltage measurement unit for measuring a voltage of a battery pack according to a voltage measurement sampling period; A current measuring unit for measuring a current of the battery pack according to a current measurement sampling cycle; And a control unit that selects a voltage measured through the voltage measuring unit after the power change time as effective voltage data when a power source change of the battery pack occurs, And a controller for selecting the current value measured during the interval as the effective current data.
상기 제어부 상기 전원 변화 주기에서 비신뢰 구간과 신뢰 구간을 설정하고, 상기 전원 변화 주기 동안에 상기 전류 측정부를 통해 측정된 복수의 전류값 중에서, 상기 비신뢰 구간 동안에 측정된 전류값을 제거하고 상기 신뢰 구간 동안에 측정된 전류값을 선별할 수 있다.Wherein the control unit sets the unreliable interval and the confidence interval in the power change period and removes a current value measured during the unreliable interval from a plurality of current values measured through the current measurement unit during the power change period, The measured current value can be selected.
바람직하게, 상기 제어부는 상기 전원 변화 주기에서 처음부터 제1시점까지의 구간 및 제2시점에서부터 마지막까지의 구간을 각각 비신뢰 구간으로 설정하고, 상기 신뢰 구간을 상기 비신뢰 구간이 사이에 설정할 수 있다.Preferably, the controller sets the interval from the first time to the first time and the interval from the second time to the last time in the power change period as the unreliable interval, and sets the unreliable interval as the unreliable interval have.
또한, 상기 제어부 상기 전류 측정부를 통해 측정한 전류값을 모니터링하여, 현재 측정된 전류값과 바로 직전에 측정된 전류값의 차이가 임계값을 초과하는 경우에 상기 전원 변화가 발생하는 것으로 판단할 수 있다.The controller monitors the current value measured through the current measuring unit and determines that the power change occurs when the difference between the current measured value and the measured current value immediately before the current measured value exceeds a threshold value have.
상기 제어부는, 상기 유효 전압 데이터로서, 상기 전원 변화 시점 이후에 상기 전압 측정부에서 처음으로 측정한 전압을 선별할 수 있다.The control unit may select, as the effective voltage data, a voltage measured for the first time by the voltage measuring unit after the power change time point.
한편, 상기 제어부 상기 유효 전류 데이터로 선별된 전류값과 상기 유효 전압 데이터로서 선별된 전압값을 이용하여 상기 배터리 팩의 상태를 모니터링할 수 있다. Meanwhile, the controller may monitor the state of the battery pack using the current value selected by the effective current data and the voltage value selected as the effective voltage data.
상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 측면에 따른 측정 데이터 선별 방법은, 배터리 팩의 전원 변화가 발생하는지 여부를 모니티링하는 모니터링 단계; 상기 모니터링 결과, 상기 배터리 팩의 전원 변화가 발생하면, 상기 전원 변화 시점 이후에 측정된 전압을 유효 전압 데이터로서 선별하는 전압 데이터 선별 단계; 및 상기 전원 변화 주기 동안에 측정된 복수의 전류값 중에서, 신뢰 구간 동안에 측정된 전류값을 선별하여 유효 전류 데이터로서 선별하는 전류 데이터 선별 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. According to another aspect of the present invention, there is provided a method of selecting measurement data, the method comprising: monitoring a battery pack; A voltage data selection step of selecting a voltage measured after the power change time point as effective voltage data when a power source change of the battery pack occurs as a result of the monitoring; And a current data selection step of selecting a current value measured during a confidence interval from the plurality of current values measured during the power change period and selecting the selected current value as effective current data.
본 발명은 전압 샘플링 주기와 전류 샘플링 주기를 변경하는 것 없이, 전압 샘플링 주기와 전류 샘플링 주기에서 측정된 전압값과 전류값을 전원 변화 주기를 기준으로 필터링하여 선별하고 상기 선별한 전압값과 전류값을 이용하여 배터리 팩의 상태를 파악함으로써, 샘플링 주기의 인위적인 변경에 따라 발생하는 배터리 관리 시스템의 로드를 경감시키는 장점이 있다.The present invention filters and selects a voltage value and a current value measured in a voltage sampling period and a current sampling period on the basis of a power supply change period without changing a voltage sampling period and a current sampling period, The load of the battery management system caused by an artificial change in the sampling period can be reduced.
또한, 본 발명은 전원 변화 주기에 근거하여, 전류 샘플링 주기 동안에 측정된 전류값 중에서 지연이 발생되는 전류값을 제거하고 신뢰되는 전류값들만을 선별함으로써, 샘플링 주기가 동기화되지 않아도 배터리 팩의 상태를 정확하게 모니터링할 수 있는 효과가 있다.Also, according to the present invention, a current value in which a delay occurs in a current value measured during a current sampling period is removed based on a power supply variation period, and only reliable current values are selected, so that the state of the battery pack There is an effect that can be accurately monitored.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른, 배터리 팩의 측정 데이터 선별 장치에 대한 개략적인 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른, 배터리 팩의 측정 데이터를 선별하는 방법을 나타내는 순서도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른, 전원 변화 주기를 토대로 유효 전압과 유효 전류를 선별하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The accompanying drawings, which are incorporated in and form a part of the specification, illustrate exemplary embodiments of the invention and, together with the description, serve to explain the principles of the invention. And shall not be construed as limited to such matters.
1 is a schematic block diagram of a measurement data sorting apparatus for a battery pack according to an embodiment of the present invention.
2 is a flowchart showing a method of selecting measurement data of a battery pack according to an embodiment of the present invention.
3 is a diagram for explaining a method of selecting a valid voltage and an effective current based on a power supply change period according to an embodiment of the present invention.
상술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
The foregoing and other objects, features and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description of the present invention when taken in conjunction with the accompanying drawings, in which: There will be. In the following description, well-known functions or constructions are not described in detail since they would obscure the invention in unnecessary detail. Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른, 배터리 팩의 측정 데이터 선별 장치에 대한 개략적인 구성도이다.1 is a schematic block diagram of a measurement data sorting apparatus for a battery pack according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 2차 배터리 팩의 측정 데이터 선별 장치는 배터리 팩(10), 전류 측정부(20), 전압 측정부(30), 제어부(40) 및 저장부(50)를 포함한다. 1, the apparatus for measuring data of a secondary battery pack according to the present invention includes a
상기 배터리 팩(10)은 전기에너지 저장수단으로서, 재충전이 가능하며 직렬로 연결된 다수의 배터리 셀을 포함한다. 상기 배터리 팩(10)은 재충전이 가능한 리튬 이온 전지, 리튬 금속 전지, 리튬 폴리머 전지, 니켈 카드늄 전지, 니켈 수소 전지, 니켈 아연 전지, 납 축전지 등으로 구성될 수 있다.The
상기 전류 측정부(20)는 배터리 팩(10)의 양 단자에 전기적으로 연결되어 있다. 상기 전류 측정부(20)는 전류 샘플링 주기에 따라, 배터리 팩(10)으로부터 출력되는 방전전류 또는 배터리 팩(10)으로 유입되는 충전전류를 주기적으로 측정하고 측정한 전류값을 제어부(40)로 출력한다.The
상기 전압 측정부(30)는 상기 배터리 팩(10)에 포함된 각 배터리 셀에 각각 전기적으로 연결되어 있다. 전압 측정부(30)는 전압 샘플링 주기에 따라, 배터리 팩(10)의 전압을 주기적으로 측정하고 측정한 전압값을 제어부(40)로 출력한다.The
상기 저장부(50)는 유효 데이터로서 선별된 전류와 전압을 저장한다. 또한, 저장부(50)는 신뢰 구간과 비신뢰 구간의 설정정보, 전원 변화 주기 등이 포함된 환경 데이터를 저장할 수 있다. 상기 저장부(50)는 RAM(Random Access Memory), EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory), 플래시 메모리, 하드 디스크 등과 같이 반도체 소자가 채택될 수 있는데 본 발명이 이에 한하는 것은 아니다.The
제어부(40)는 전원 변화 주기에 근거하여, 전류 측정부(20)를 통해 측정한 전류값과 전압 측정부(30)를 통해 측정한 전압값 중에서 신뢰성을 가지는 유효 데이터를 선별하여 저장부(50)에 저장하고, 상기 유효 데이터로서 저장된 전류값과 전압값을 토대로 배터리 팩(10)의 전압 변화, 전류 변화, 내부저항 변화, 용량 등의 상태를 모니터링하고 충전과 방전을 제어한다. 상기 제어부(40)는 배터리 팩(10)에서 전원 변화가 감지되면, 이 전원 변화의 주기를 파악한 후에, 상기 전원 변화가 발생한 시점 이후에 전압 측정부(30)를 통해 처음 측정된 전압값을 유효 전압 데이터로서 선별하여 저장부(50)에 저장한다. 또한, 제어부(40)는 전원 변화 주기에서 비신뢰 구간과 신뢰 구간을 설정한다. 상기 비신뢰 구간은, 전류값 전달시 발생하는 지연시간, 내부 회로에서의 발생하는 지연시간 등이 발생되는 시간 영역이다. The
상기 제어부(40)는 전원 변화 주기 동안에 상기 전류 측정부(20)를 통해 측정된 복수의 전류값 중에서 비신뢰 구간에 해당하는 전류값을 제외한 후, 나머지 전류값들을 유효 전류 데이터로서 저장부(50)에 저장한다. 이때, 제어부(40)는 전원 변화 주기에서 처음에서부터 제1시점까지의 구간 및 제2시점에서부터 마지막까지의 구간을 비신뢰 구간으로 설정하고, 상기 신뢰 구간을 상기 비신뢰 구간이 사이에 설정한다. 제어부(40)는 상기 저장부(50)에 저장된 세팅 데이터를 토대로, 전원 변화 주기에서 신뢰 구간과 비신뢰 구간을 설정할 수 있다.The
한편, 제어부(40)는 전류 측정부(20)를 통해서, 바로 직전에 측정된 전류값과 현 시점에 측정된 전류값을 비교하여, 전류값의 차이가 임계전류를 초과하는 경우에 배터리 팩(10)에서 전원 변화가 발생한 것으로 판단한다. 또한, 제어부(40)는 바로 직전의 전원 변화 시점과 현재 발생한 전원 변화 시점 간의 시간간격을 확인하여, 전원 변화 주기를 확인할 수 있다. 또는, 제어부(40)는 배터리 팩(10)의 전원을 공급받는 외부 장치(예컨대, 자동차의 제어장치)와 CAN(Controller Area Network) 통신을 통해 전원 변화 주기를 확인할 수 있으며, 또는 저장부(50)에 저장된 환경 데이터를 토대로 전원 변화 주기를 확인할 수도 있다.On the other hand, the
바람직하게, 전압 샘플링 주기, 전류 샘플링 주기 중에서 더 긴 시간을 가지는 샘플링 주기는 상기 전원 변화 주기보다 짧지 않고 전원 변화 주기의 시간과 비교하여 크거나 같은 시간을 가진다.Preferably, the sampling period having a longer time out of the voltage sampling period and the current sampling period is not shorter than the power source change period, and has a time equal to or greater than the time of the power source change period.
한편, 상기 제어부(40)는 본 발명에 따른 측정 데이터 선별 방법을 프로그램화하여 실행할 수 있는 마이크로프로세서로 구성할 수 있다. 대안적으로, 상기 제어부(40)는 본 발명에 따른 측정 데이터 선별 방법의 제어 흐름이 논리 회로로 구현된 반도체 칩으로도 구성할 수 있다. 하지만 본 발명이 이에 한하는 것은 아니다.Meanwhile, the
나아가, 본 발명에 따른 측정 데이터 선별 장치는 배터리 팩(10)으로부터 전원을 공급받는 배터리 팩 구동 장치에 결합되어 사용될 수 있다. 일 예로, 본 발명은 노트북, 휴대폰, 개인 휴대용 멀티미디어 재생기와 같이 배터리로부터 구동 전압을 공급받는 각종 전자 제품에 포함되어 사용될 수 있다. 다른 예로, 본 발명은 화석연료 자동차, 전기 자동차, 하이브리드 자동차, 전기 자전거와 같이 배터리가 탑재된 각종 동력 장치에 결합되어 사용될 수 있다.Furthermore, the measurement data sorting apparatus according to the present invention can be used in combination with a battery pack driving apparatus that receives power from the
또한, 본 발명에 따른 측정 데이터 선별 장치는 배터리 팩(10)의 충방전을 제어하고 과충전 또는 과방전 등으로부터 배터리 팩을 보호하는 배터리 관리 장치(Battery Management System; BMS)에 포함되어 사용될 수 있다.
In addition, the measurement data selection device according to the present invention can be used in a battery management system (BMS) that controls the charging and discharging of the
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른, 배터리 팩의 측정 데이터를 선별하는 방법을 나타내는 순서도이다.2 is a flowchart showing a method of selecting measurement data of a battery pack according to an embodiment of the present invention.
도 2를 참조하면, 전류 측정부(20)는 전류 샘플링 주기에 따라 배터리 팩(10)의 전류를 일정간격으로 측정하기 시작하고 측정된 전류값을 제어부(40)로 전달한다. 또한, 전압 측정부(30)도 전압 샘플링 주기에 따라 배터리 팩(10)의 전압을 주기적으로 측정하고, 측정된 전압값을 제어부(40)로 전달한다.Referring to FIG. 2, the
이렇게 전류 측정부(20)에 의해 전류 측정이 시작되면, 제어부(40)는 전류 측정부(20)로부터 전달받은 복수의 전류값을 분석하여, 배터리 팩(10)에서 부하(도면에 도시되지 않음)로 전원이 공급되거나 배터리 팩(10)으로 전원이 유입되는 전원 변화가 발생되었는지 여부를 판별한다(S201). 즉, 제어부(40)는 전류 측정부(20)로부터 전류값이 수신되면, 이 수신된 전류값과 바로 직전에 전류 측정부(20)로부터 수신한 전류값의 차이를 확인하고, 이 차이가 사전에 설정된 임계값을 초과하는지 여부를 판단하여, 초과하는 경우에 현 시점에 전원 변화가 발생한 것으로 판별한다. 부연하면, 제어부(40)는 현재 측정된 전류가 바로 이전에 측정된 전류보다 임계값을 초과하여 상승하면, 전원 변화(예컨대, 배터리 팩의 충전 또는 방전)가 발생된 것으로 판단한다.When the current measurement is started by the
다음으로, 제어부(40)는 전압 측정부(30)에서 전압 샘플링 주기에 따라 측정한 하나 이상의 전압값을 지속적으로 수신하고, 이 중에서 전원 변화 시점 이후에 처음으로 수신한 전압값을 배터리 팩(10)에 대한 유효 전압 데이터로서 선별하여 저장부(50)에 저장한다(S203). Next, the
이어서, 제어부(40)는 전원 변화 주기를 확인한다(S205). 이때, 제어부(40)는 바로 직전의 전원 변화 시점과 현재의 전원 변화 시점 간의 시간 간격을 확인하여, 상기 전원 변화 주기를 확인할 수 있다. 또한, 제어부(40)는 상기 전원 변화 주기를 저장부(50)에서 저장된 환경 데이터에서 확인할 수 있으며, 또는 배터리 팩(10)의 전원을 공급받는 상위 제어장치(예컨대, 자동차의 제어장치)와 CAN 통신하여, 전원 변화 주기를 상기 상위 제어장치로부터 확인할 수 있다.Then, the
다음으로, 제어부(40)는 상기 전원 변화 주기에서 비신뢰 구간과 신뢰 구간을 설정한다(S207). 이때, 제어부(40)는 저장부(50)의 환경 데이터에 저장된 신뢰 구간과 비신뢰 구간의 설정정보를 토대로, 전원 변화 주기에서 비신뢰 구간과 신뢰 구간을 설정한다. 바람직하게, 제어부(40)는 전원 변화 주기에서 처음에서부터 제1시점까지의 구간 및 제2시점에서부터 마지막까지의 구간을 비신뢰 구간으로 각각 설정하고, 상기 신뢰 구간을 상기 비신뢰 구간이 사이에 설정한다. 예컨대, 제어부(40)는 전원 변화 주기가 100ms인 경우에, 0m에서부터 30ms까지의 구간과 71m에서부터 100ms 구간을 비신뢰 구간으로 설정하고, 비신뢰 구간 이외의 나머지 중간 구간을 신뢰 구간으로 설정할 수 있다.Next, the
제어부(40)가 전원 변화 주기에서 앞과 뒤의 일정 시간구간을 비신뢰 구간을 설정하는 것은, 전류값 전달시 발생하는 지연시간, 내부 회로에서의 발생하는 지연시간 등으로 인하여 상기 비신뢰 구간에서 내부 지연이 발생한 것으로 판단하기 때문이다. 즉, 제어부(40)는 내부지연이 발생한 구간을 비신뢰 구간으로 설정한다. The reason why the
다시 도 2를 참조하면, 제어부(40)는 상기 전원 변화 주기 동안에, 전류 측정부(20)에서 측정한 복수의 전류값 중에서, 상기 비신뢰 구간에 해당하는 전류값을 제외하고, 신뢰 구간에 해당하는 전류값만을 선별한 후, 이렇게 선별한 하나 이상의 전류값을 유효 전류 데이터로서 저장부(50)에 저장한다(S209). 즉, 제어부(40)는 샘플링 주기에 따라 전류 측정부(20)로부터 순차적으로 전달받은 복수의 전류값에서, 비신뢰 시간 동안에 측정된(즉, 지연 시간이 발생한) 전류값을 제거하고 신뢰 구간 시간 동안에 측정된 전류값을 유효 전류 데이터로서 저장부(50)에 저장한다. Referring back to FIG. 2, the
다음으로, 제어부(40)는 상기 유효 전압과 유효 전류를 근거로, 배터리 팩(10)의 상태(예컨대, 잔여 용량, 전류 변화, 전압 변화, 내부저항 변화 등)를 확인하고 모니터링한다(S211). Next, the
도 2는 한 사이클에 해당하는 프로세스를 설명한 것으로서, 도 2에 따른 프로세스는 일정 시간 간격으로 수행될 수 있다.
FIG. 2 illustrates a process corresponding to one cycle, and the process according to FIG. 2 may be performed at predetermined time intervals.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른, 전원 변화 주기를 토대로 유효 전압과 유효 전류를 선별하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.3 is a diagram for explaining a method of selecting a valid voltage and an effective current based on a power supply change period according to an embodiment of the present invention.
도 3에서는, 전류의 샘플링 주기가 10ms이고, 전압의 샘플링 주기가 100ms이고, 전원 변화 주기는 100ms인 것으로 설명된다. 또한, 도 3에서는 전원 변화 주기에서 t1에서부터 t2까지의 구간(310) 및 t3에서부터 t4까지의 구간(320)이 비신뢰 구간인 것으로 설명된다. In Fig. 3, it is explained that the sampling period of the current is 10 ms, the sampling period of the voltage is 100 ms, and the power source change period is 100 ms. In addition, in FIG. 3, a
도 3을 참조하여 예를 들어 설명하면, 제어부(40)는 첫 번째 전원(power1) 변화와 두 번째 전원(power2) 변화가 발생한 시간간격을 근거로 전원 변화 주기가 100ms임을 확인할 수 있다. 또한, 도 3에서는 제어부(40)는 전원 변화 시점(t1) 이후에 처음 측정된 전압값(V2)을 유효 데이터로서 저장부(50)에 저장한다. 그리고 제어부(40)는 전원 변화 주기에서 비신뢰 구간(310 및 320) 동안에 측정된 전류값(즉, I6, I7, I8, I13, I14 및 I15)을 비신뢰 데이터로 선별하여 제거하고, 신뢰 구간(330) 동안에 측정된 전류값(즉, I9, I10, I11 및 I12)을 유효 전류 데이터로 선별하여 저장부(50)에 저장한다.Referring to FIG. 3, the
상술한 바와 같이, 본 발명은 전압 샘플링 주기와 전류 샘플링 주기를 변경하지 않고, 측정된 전압값과 전류값을 전원 변화 주기를 기준으로 선별하여, 이렇게 선별한 전압값과 전류값을 이용하여 배터리 팩(10)의 상태를 파악함으로써, 샘플링 주기 변경에 따라 발생하는 로드를 경감시킨다. As described above, according to the present invention, the measured voltage value and the current value are selected based on the power supply change period without changing the voltage sampling period and the current sampling period, and the battery pack (10), thereby reducing the load caused by the change of the sampling period.
또한, 본 발명은 전원 변화 주기에 근거하여, 전류 샘플링 주기 동안에 측정된 전류값 중에서 지연시간을 가지는 신뢰되지 않은 전류값들을 제거함으로써, 샘플링 주기가 동기화되지 않은 배터리 팩에 대한 상태 파악을 더욱 용이하게 할 수 있다.Further, the present invention eliminates unreliable current values having a delay time from the current values measured during the current sampling period based on the power supply change period, thereby making it easier to grasp the state of the battery pack whose sampling period is not synchronized can do.
이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention. The present invention is not limited to the drawings.
10 : 배터리 팩 20 : 전류 측정부
30 : 전압 측정부 40 : 제어부
50 : 저장부10: Battery pack 20: Current measuring unit
30: voltage measuring unit 40:
50:
Claims (12)
전류 측정 샘플링 주기에 따라 상기 배터리 팩의 전류를 측정하는 전류 측정부; 및
상기 배터리 팩의 전원 변화가 발생하면, 상기 전원 변화 시점 이후에 상기 전압 측정부를 통해 측정된 전압을 유효 전압 데이터로서 선별하고, 전원 변화 주기 동안에 상기 전류 측정부를 통해 측정된 복수의 전류값 중에서 신뢰 구간 동안에 측정된 전류값을 유효 전류 데이터로서 선별하는 제어부를 포함하는 측정 데이터 선별 장치.A voltage measuring unit for measuring a voltage of the battery pack according to a voltage measurement sampling cycle;
A current measuring unit for measuring a current of the battery pack according to a current measurement sampling cycle; And
Wherein the control unit selects the voltage measured through the voltage measuring unit after the power change time point as the effective voltage data when the power source change of the battery pack occurs, And a control unit for selecting the current value measured during a predetermined period of time as valid current data.
상기 제어부,
상기 전원 변화 주기에서 비신뢰 구간과 신뢰 구간을 설정하고, 상기 전원 변화 주기 동안에 상기 전류 측정부를 통해 측정된 복수의 전류값 중에서, 상기 비신뢰 구간 동안에 측정된 전류값을 제거하고 상기 신뢰 구간 동안에 측정된 전류값을 선별하는 것을 특징으로 하는 측정 데이터 선별 장치.The method according to claim 1,
The control unit,
Wherein the control unit sets the unreliable interval and the confidence interval in the power change period, removes the measured current value during the unreliable interval from among the plurality of current values measured through the current measurement unit during the power change period, And the selected current value is selected.
상기 제어부는,
상기 전원 변화 주기에서 처음부터 제1시점까지의 구간 및 제2시점에서부터 마지막까지의 구간을 각각 비신뢰 구간으로 설정하고, 상기 신뢰 구간을 상기 비신뢰 구간이 사이에 설정하는 것을 특징으로 하는 측정 데이터 선별 장치.3. The method of claim 2,
Wherein,
Wherein the control unit sets the interval from the first time to the first time and the interval from the second time to the last in the power change period as the unreliable interval and sets the confidence interval between the unreliable interval Sorting device.
상기 제어부,
상기 전류 측정부를 통해 측정한 전류값을 모니터링하여, 현재 측정된 전류값과 바로 직전에 측정된 전류값의 차이가 임계값을 초과하는 경우에 상기 전원 변화가 발생하는 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 측정 데이터 선별 장치.4. The method according to any one of claims 1 to 3,
The control unit,
Wherein the controller monitors the current value measured by the current measuring unit and determines that the power supply change occurs when the difference between the current measured value and the immediately measured current value exceeds a threshold value Data selection device.
상기 제어부는,
상기 유효 전압 데이터로서, 상기 전원 변화 시점 이후에 상기 전압 측정부에서 처음으로 측정한 전압을 선별하는 것을 특징으로 하는 측정 데이터 선별 장치.4. The method according to any one of claims 1 to 3,
Wherein,
Wherein the voltage measuring unit selects the first voltage measured by the voltage measuring unit after the power change time as the effective voltage data.
상기 제어부,
상기 유효 전류 데이터로 선별된 전류값과 상기 유효 전압 데이터로서 선별된 전압값을 이용하여 상기 배터리 팩의 상태를 모니터링하는 것을 특징으로 하는 측정 데이터 선별 장치.4. The method according to any one of claims 1 to 3,
The control unit,
And monitors the state of the battery pack using a current value selected by the effective current data and a voltage value selected as the effective voltage data.
상기 모니터링 결과, 상기 배터리 팩의 전원 변화가 발생하면, 상기 전원 변화 시점 이후에 측정된 전압을 유효 전압 데이터로서 선별하는 전압 데이터 선별 단계; 및
상기 전원 변화 주기 동안에 측정된 복수의 전류값 중에서, 신뢰 구간 동안에 측정된 전류값을 선별하여 유효 전류 데이터로서 선별하는 전류 데이터 선별 단계를 포함하는 측정 데이터 선별 방법.A monitoring step of monitoring whether or not a power source change of the battery pack occurs;
A voltage data selection step of selecting a voltage measured after the power change time point as effective voltage data when a power source change of the battery pack occurs as a result of the monitoring; And
And a current data selection step of selecting a current value measured during a confidence interval from the plurality of current values measured during the power change period and selecting the selected current value as effective current data.
상기 전류 데이터 선별 단계는,
상기 전원 변화 주기에서 비신뢰 구간과 신뢰 구간을 설정하는 단계; 및
상기 전원 변화 주기 동안에 측정된 복수의 전류값 중에서, 상기 비신뢰 구간 동안에 측정된 전류값을 제거하고 상기 신뢰 구간 동안에 측정된 전류값을 상기 유효 데이터로서 선별하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 측정 데이터 선별 방법.8. The method of claim 7,
The current data selection step comprises:
Setting a non-confidence interval and a confidence interval in the power change period; And
And removing the measured current value during the unreliable period from among the plurality of current values measured during the power changing period and selecting the measured current value during the confidence interval as the valid data. Selection method.
상기 전류 데이터 선별 단계는,
상기 전원 변화 주기에서 처음부터 제1시점까지의 구간 및 제2시점에서부터 마지막까지의 구간을 각각 비신뢰 구간으로 설정하고, 상기 신뢰 구간을 상기 비신뢰 구간이 사이에 설정하는 것을 특징으로 하는 측정 데이터 선별 방법.The method of claim 8, wherein
The current data selection step comprises:
Wherein the control unit sets the interval from the first time to the first time and the interval from the second time to the last in the power change period as the unreliable interval and sets the confidence interval between the unreliable interval Selection method.
상기 모니터링 단계는,
측정된 복수의 전류값을 모니터링하여, 현재 측정된 전류값과 바로 직전에 측정된 전류값의 차이가 임계값을 초과하는 경우에 전원 변화가 발생하는 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 측정 데이터 선별 방법.10. The method according to any one of claims 7 to 9,
Wherein the monitoring step comprises:
Wherein the plurality of measured current values are monitored to determine that a power source change occurs when the difference between the current measured current value and the immediately measured current value exceeds a threshold value.
상기 전압 데이터 선별 단계는,
상기 유효 전압 데이터로서, 상기 전원 변화 시점 이후에 처음으로 측정한 전압을 선별하는 것을 특징으로 하는 측정 데이터 선별 방법.10. The method according to any one of claims 7 to 9,
The voltage data selection step may include:
Wherein the first measured voltage is selected as the effective voltage data after the power change time point.
상기 유효 전류 데이터로 선별된 전류값과 상기 유효 전압 데이터로서 선별한 전압값을 이용하여 상기 배터리 팩의 상태를 모니터링하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 측정 데이터 선별 방법.10. The method according to any one of claims 7 to 9,
Further comprising the step of monitoring the state of the battery pack using the current value selected by the effective current data and the voltage value selected as the effective voltage data.
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