KR20160079637A - Method and system for estimating state of health(soh) of a battery - Google Patents

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Abstract

Disclosed are a method and a device for estimating a state of health (SOH) of a battery. According to an embodiment of the present invention, the method may comprise: a step of estimating a partial discharging time and a voltage of a battery; a step of acquiring a normalized partial discharging time by using a normalized battery model with regard to a standard battery time; a step of calculating a complete discharging time of the relevant battery by using the partial discharging time and the normalized partial discharging time; and a step of estimating the SOH of the battery by using a proportion between a pre-stored complete discharging time of a standard battery and the complete discharging time of the battery. According to the present invention, user experience may be improved, as a user may determine an operation mode.

Description

배터리의 성능 상태를 추정하는 방법 및 장치{METHOD AND SYSTEM FOR ESTIMATING STATE OF HEALTH(SOH) OF A BATTERY}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a method and apparatus for estimating a performance state of a battery,

실시예들에 따르면, 배터리의 성능 상태를 추정하는 방법에 관련된 것으로, 보다 구체적으로, 배터리의 부분 방전 시간 또는 부분 충전 시간에 기초하여 배터리의 성능 상태를 추정하는 방법 및 시스템에 관한 것이다.According to embodiments, the present invention relates to a method of estimating the performance state of a battery, and more particularly, to a method and system for estimating a performance state of a battery based on a partial discharge time or a partial charge time of the battery.

일반적으로, 배터리는 다른 에너지 저장 장치와 비교해서 상대적으로 높은 에너지, 전력 밀도, 및 저비용으로 인하여 다양한 용도로 사용되는 충전 가능한 에너지 저장 장치로 널리 사용되고 있다. 모든 배터리는 배터리 내부의 화학 작용으로 인해, 사용에 따라 에너지 저장 용량이 감소하게 된다. 배터리의 성능 상태(State of Health; SOH)는 배터리 품질 측정에 있어, 매우 중요한 파라미터이고, 배터리에서 사용 가능한 화학적 구성 요소를 나타낸다. 배터리의 성능 상태는 새 배터리 상태와 현재 배터리 상태를 통해 배터리 성능을 정의할 수 있다. 배터리의 노화 또는 배터리의 수명이 다함으로 인해 원래의 상태로부터 성능이 저하되고, 배터리의 성능 상태에 변화가 생기게 된다. 충전 가능한 배터리의 화학 작용의 남은 시간을 예측하기 위해 성능 상태 추정 방법이 개발되고 있다.Generally, batteries are widely used as rechargeable energy storage devices for a variety of applications due to their relatively high energy, power density, and low cost as compared to other energy storage devices. All batteries are subject to chemical action inside the battery, resulting in reduced energy storage capacity. The state of health (SOH) of a battery is a very important parameter in battery quality measurement and represents the chemical components available in the battery. The performance status of the battery can be defined by the new battery status and the current battery status. The performance deteriorates from the original state due to aging of the battery or the battery life, and the performance state of the battery is changed. Performance state estimation methods are being developed to predict the remaining time of chemistry of a rechargeable battery.

현존하는 배터리의 성능 상태 추정 방법은 일반적으로 잔존 용량의 측정과 관련이 있다. 이러한 방법은 일정한 전류, 미리 정해진 전압에서 완전 충전 또는 완전 방전된 배터리를 이용해야 하므로 오랜 시간이 필요하다.The method of estimating the performance state of an existing battery is generally related to the measurement of the remaining capacity. This method requires a long time because it requires the use of a fully charged or fully discharged battery at a constant current, predetermined voltage.

실시예에 따른 배터리의 성능 상태(State of Health: SOH)를 추정하는 방법은, 대상 배터리의 전압 및 부분 방전 시간을 측정하는 단계, 시간에 대해 정규화된 배터리 모델을 이용해서 정규화된 부분 방전 시간을 획득하는 단계, 부분 방전 시간 및 정규화된 부분 방전 시간을 이용해서 대상 배터리의 완전 방전 시간을 계산하는 단계 및 미리 저장된 기준 배터리의 완전 방전 시간과 대상 배터리의 완전 방전 시간의 비율을 이용해서 배터리의 성능 상태를 추정하는 단계를 포함할 수 있다.A method for estimating a State of Health (SOH) of a battery according to an embodiment includes measuring a voltage and a partial discharge time of a target battery, measuring a normalized partial discharge time using a battery model normalized with respect to time Calculating a full discharge time of the target battery using the partial discharge time and the normalized partial discharge time, and calculating a ratio of the full discharge time of the reference battery and the target discharge time And estimating the state.

일측에 따르면, 배터리 모델은, 기준 배터리의 시간에 따른 방전 전압 그래프가 될 수 있다.According to one aspect, the battery model can be a graph of the discharge voltage over time of the reference battery.

일측에 따르면, 정규화된 부분 방전 시간을 획득하는 단계는, 기준 배터리의 배터리 모델을 시간에 대해 정규화하는 단계를 포함할 수 있다.According to one aspect, acquiring the normalized partial discharge time may include normalizing the battery model of the reference battery with respect to time.

일측에 따르면, 대상 배터리의 전압 및 부분 방전 시간을 측정하는 단계는, 대상 배터리의 제1 시간에서의 제1 전압 및 제2 시간에서의 제2 전압을 측정하는 단계를 포함할 수 있다. 이때, 제1 시간과 제2 시간 간의 간격을 부분 방전 시간으로 할 수 있다.According to one aspect, measuring the voltage and partial discharge time of the subject battery may comprise measuring a first voltage at a first time and a second voltage at a second time of the subject battery. At this time, the interval between the first time and the second time may be the partial discharge time.

정규화된 부분 방전 시간을 획득하는 단계는, 정규화된 배터리 모델에서 제1 전압에 대응하는 정규화된 제1 시간 및 제2 전압에 대응하는 정규화된 제2 시간을 획득하는 단계를 포함할 수 있다. 이때, 정규화된 제1 시간과 정규화된 제2 시간 간의 간격을 정규화된 부분 방전 시간으로 할 수 있다.Obtaining the normalized partial discharge time may include obtaining a normalized first time corresponding to the first voltage and a second normalized time corresponding to the second voltage in the normalized battery model. In this case, the interval between the normalized first time and the normalized second time may be a normalized partial discharge time.

대상 배터리의 완전 방전 시간을 계산하는 단계는, 부분 방전 시간과 정규화된 부분 방전 시간의 비율을 이용해서 대상 배터리의 완전 방전 시간을 계산하는 단계를 포함할 수 있다.Calculating the full discharge time of the target battery may include calculating a full discharge time of the target battery using the ratio of the partial discharge time and the normalized partial discharge time.

일측에 따르면, 배터리의 성능 상태를 추정하는 방법은 캐소드 활성 물질의 손실을 예측하여 상기 대상 배터리의 용량을 추정하는 단계를 더 포함할 수 있다.According to one aspect, a method of estimating a performance state of a battery may further include estimating a capacity of the target battery by predicting a loss of a cathode active material.

실시예에 따른 배터리의 SOH(State Of Health) 추정 장치는 대상 배터리의 전압 및 부분 방전 시간을 측정하는 측정부 및 시간에 대해 정규화된 배터리 모델을 이용해서 정규화된 부분 방전 시간을 획득하고, 부분 방전 시간 및 정규화된 부분 방전 시간을 이용해서 대상 배터리의 완전 방전 시간을 계산하고, 미리 저장된 기준 배터리의 완전 방전 시간과 대상 배터리의 완전 방전 시간의 비율을 이용해서 배터리의 성능 상태를 추정하는 처리부를 포함할 수 있다.An apparatus for estimating a state of health (SOH) of a battery according to an embodiment includes a measuring unit for measuring a voltage and a partial discharge time of a target battery, a normalized partial discharge time using a battery model normalized with respect to time, And a processor for calculating the full discharge time of the target battery using the time and the normalized partial discharge time and estimating the performance state of the battery using the ratio of the total discharge time of the reference battery stored in advance to the full discharge time of the target battery can do.

일측에 따르면 배터리 모델은, 기준 배터리의 시간에 따른 방전 전압 그래프가 될 수 있다.According to one aspect, the battery model can be a discharge voltage graph of the reference battery over time.

일측에 따르면, 처리부는, 기준 배터리의 배터리 모델을 시간에 대해 정규화할 수 있다.According to one aspect, the processing unit may normalize the battery model of the reference battery with respect to time.

측정부는, 대상 배터리의 제1 시간에서의 제1 전압 및 제2 시간에서의 제2 전압을 측정할 수 있다. 이때, 제1 시간과 제2 시간 간의 간격을 부분 방전 시간으로 할 수 있다.The measuring unit may measure the first voltage at the first time and the second voltage at the second time of the target battery. At this time, the interval between the first time and the second time may be the partial discharge time.

처리부는, 정규화된 배터리 모델에서 제1 전압에 대응하는 정규화된 제1 시간 및 제2 전압에 대응하는 정규화된 제2 시간을 획득할 수 있다.The processing unit may obtain a normalized first time corresponding to the first voltage and a second normalized time corresponding to the second voltage in the normalized battery model.

상기 정규화된 제1 시간과 상기 정규화된 제2 시간 간의 간격을 정규화된 부분 방전 시간으로 하는 배터리의 성능 상태 추정 장치.And an interval between the normalized first time and the normalized second time is a normalized partial discharge time.

처리부는, 부분 방전 시간과 정규화된 부분 방전 시간의 비율을 이용해서 대상 배터리의 완전 방전 시간을 계산할 수 있다.The processing section can calculate the full discharge time of the target battery using the ratio of the partial discharge time and the normalized partial discharge time.

다른 일측에 따르면, 처리부는, 캐소드 활성 물질의 손실을 예측하여 상기 배터리의 용량을 추정할 수 있다.According to another aspect, the processing section can estimate the capacity of the battery by predicting the loss of the cathode active material.

실시예에 따르면, 배터리의 성능 상태(State of Health: SOH)를 추정하는 방법은 대상 배터리의 전압 및 부분 충전 시간을 측정하는 단계, 시간에 대해 정규화된 배터리 모델을 이용해서 정규화된 부분 충전 시간을 획득하는 단계, 부분 충전 시간 및 정규화된 부분 충전 시간을 이용해서 대상 배터리의 완전 충전 시간을 계산하는 단계 및 미리 저장된 기준 배터리의 완전 충전 시간과 대상 배터리의 완전 충전 시간의 비율을 이용해서 배터리의 성능 상태를 추정하는 단계를 포함할 수 있다.According to an embodiment, a method for estimating a State of Health (SOH) of a battery includes measuring a voltage and a partial charge time of a target battery, calculating a normalized partial charge time using a battery model normalized with respect to time Calculating a full charge time of the target battery using the partial charge time and the normalized partial charge time, and calculating a ratio of the full charge time of the target battery to the full charge time of the target battery, And estimating the state.

일측에 따르면, 배터리 모델은, 기준 배터리의 시간에 따른 충전 전압 그래프가 될 수 있다.According to one aspect, the battery model can be a charging voltage graph of the reference battery over time.

일측에 따르면, 대상 배터리의 전압 및 부분 충전 시간을 측정하는 단계는, 대상 배터리의 제1 시간에서의 제1 전압 및 제2 시간에서의 제2 전압을 측정하는 단계를 포함할 수 있다. 이때, 제1 시간과 제2 시간 간의 간격을 부분 충전 시간으로 할 수 있다.According to one aspect, measuring the voltage and partial charge time of the subject battery may comprise measuring a first voltage at a first time and a second voltage at a second time of the subject battery. At this time, the interval between the first time and the second time may be the partial charge time.

정규화된 부분 충전 시간을 획득하는 단계는, 정규화된 배터리 모델에서 제1 전압에 대응하는 정규화된 제1 시간 및 제2 전압에 대응하는 정규화된 제2 시간을 획득하는 단계를 포함할 수 있다. 이때, 정규화된 제1 시간과 정규화된 제2 시간 간의 간격을 정규화된 부분 충전 시간으로 할 수 있다.Obtaining the normalized partial charge time may include obtaining a normalized first time corresponding to the first voltage and a second normalized time corresponding to the second voltage in the normalized battery model. In this case, the interval between the normalized first time and the normalized second time may be a normalized partial charge time.

대상 배터리의 완전 충전 시간을 계산하는 단계는, 부분 충전 시간과 정규화된 부분 충전 시간의 비율을 이용해서 대상 배터리의 완전 충전 시간을 계산하는 단계를 포함할 수 있다.Calculating the full charge time of the target battery may include calculating the full charge time of the target battery using the ratio of the partial charge time and the normalized partial charge time.

도 1은 실시예에 따라 부하에 연결된 배터리의 성능 상태(State of Health; SOH)를 추정하는 시스템의 블록도이다.
도 2는 실시예에 따른 배터리의 성능 상태 추정 장치를 설명하기 위한 블록도이다.
도 3은 실시예에 따른 배터리의 성능 상태를 추정하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 4는 실시예에 따른 배터리 모델과 정규화된 배터리 모델을 설명하기 위한 그래프이다.
도 5는 실시예에 따라 다양한 방전 주기들에 기초한 배터리의 정규화된 배터리 모델을 설명하기 위한 그래프이다.
도 6은 실시예에 따라 2C-rate에서 입자 크기에 기초한 배터리의 정규화된 배터리 모델을 설명하기 위한 그래프이다.
도 7은 실시예에 따라 4C-rate에서 입자 크기에 기초한 배터리의 정규화된 배터리 모델을 설명하기 위한 그래프이다.
도 8은 실시예에 따라 배터리의 정규화된 배터리 모델을 이용하여 배터리의 용량을 추정하는 방법을 설명하기 위한 그래프이다.1 is a block diagram of a system for estimating the State of Health (SOH) of a battery connected to a load according to an embodiment.
2 is a block diagram illustrating an apparatus for estimating a performance state of a battery according to an embodiment.
3 is a flowchart illustrating a method of estimating a performance state of a battery according to an embodiment of the present invention.
4 is a graph for explaining a battery model and a normalized battery model according to the embodiment.
5 is a graph illustrating a normalized battery model of a battery based on various discharge cycles according to an embodiment.
6 is a graph illustrating a normalized battery model of a battery based on particle size at 2C-rate according to an embodiment.
7 is a graph illustrating a normalized battery model of a battery based on particle size at 4C-rate according to an embodiment.
8 is a graph for explaining a method of estimating a capacity of a battery using a normalized battery model of a battery according to an embodiment.

이하에서, 첨부된 도면을 참조하여 실시예들을 상세하게 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다.In the following, embodiments will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Like reference symbols in the drawings denote like elements.

아래 설명하는 실시예들에는 다양한 변경이 가해질 수 있다. 아래 설명하는 실시예들은 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 이들에 대한 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.Various modifications may be made to the embodiments described below. It is to be understood that the embodiments described below are not intended to limit the embodiments, but include all modifications, equivalents, and alternatives to them.

실시예에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 실시예를 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terms used in the examples are used only to illustrate specific embodiments and are not intended to limit the embodiments. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In this specification, the terms "comprises" or "having" and the like refer to the presence of stated features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof, But do not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this embodiment belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries are to be interpreted as having a meaning consistent with the contextual meaning of the related art and are to be interpreted as either ideal or overly formal in the sense of the present application Do not.

또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조 부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 실시예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 실시예의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.In the following description of the present invention with reference to the accompanying drawings, the same components are denoted by the same reference numerals regardless of the reference numerals, and redundant explanations thereof will be omitted. In the following description of the embodiments, a detailed description of related arts will be omitted if it is determined that the gist of the embodiments may be unnecessarily blurred.

도 1은 실시예에 따라 부하 및 제너레이터(120)에 연결된 배터리의 성능 상태(State of Health; SOH)를 추정하는 시스템의 블록도이다.1 is a block diagram of a system for estimating the State of Health (SOH) of a battery connected to a load and generator 120 in accordance with an embodiment.

도 1을 참조하면, 시스템(100)은 배터리(110), 부하 및 제너레이터(120), 제어 장치(130) 및 배터리 성능 상태 추정 장치(140)를 포함할 수 있다. 배터리(110)는 부하에 전원을 공급하기 위해 전기 에너지를 제공하고, 제너레이터에서 생성된 전기를 통해 전기 에너지를 충전 할 수 있다. 실시예에 따르면, 부하는 전자 장치가 될 수 있지만, 이에 한정되지는 않는다. 배터리(110)는 부하에 전력을 공급하기 위해, 전기 에너지로 변환되는 화학 에너지를 저장되는 적어도 하나의 전기 화학 셀들을 포함할 수 있다. 만약 배터리(110)가 복수의 배터리 셀들을 포함하는 경우, 배터리 셀들은 서로 직렬로 연결되거나 또는 병렬로 연결될 수 있다.Referring to FIG. 1, a system 100 may include a battery 110, a load and generator 120, a controller 130, and a battery performance condition estimation device 140. Battery 110 may provide electrical energy to power the load and charge electrical energy through electricity generated in the generator. According to an embodiment, the load may be, but is not limited to, an electronic device. The battery 110 may include at least one electrochemical cell that stores chemical energy that is converted to electrical energy to power the load. If the battery 110 includes a plurality of battery cells, the battery cells may be connected to each other in series or in parallel.

제어 장치(130)는 부하(120) 및 배터리 성능 상태 추정 장치(140)를 제어할 수 있다. 제어 장치(130)는 배터리(110)의 전력을 주기적으로 측정하고 부하에 측정된 전력 값을 출력할 수 있다. 전력은 배터리(110)가 충전 또는 방전 중일 때 측정될 수 있다. 배터리(110)의 전압은 최종 방전 전압 값 및 최대 충전 전압 값 사이에 존재할 수 있다.The control device 130 may control the load 120 and the battery performance condition estimating device 140. [ The control device 130 may periodically measure the power of the battery 110 and output the measured power value to the load. The power can be measured when the battery 110 is being charged or discharged. The voltage of the battery 110 may be between the final discharge voltage value and the maximum charge voltage value.

또한, 제어 장치(130)는 배터리 성능 상태 추정 장치(140) 및 부하(120)의 동작을 제어하는 제어 명령 및 동작을 저장할 수 있다. 예를 들면, 제어 장치(130)는 전기 자동차의 토크 정보를 결정하고, 엑셀레이터, 브레이크, 속도 등과 같은 정보에 기초하여 토크 정보를 맞추기 위해 모터의 출력을 제어할 수 있다. 제어 장치(130)는 제어 신호를 부하 및 제너레이터(120)에 전달하여, 배터리(110)가 추정된 성능 상태에 기초하여 충전되거나 방전될 수 있도록 할 수 있다.In addition, the control device 130 may store control commands and operations for controlling the operation of the battery performance state estimation device 140 and the load 120. [ For example, the control device 130 may determine the torque information of the electric vehicle and may control the output of the motor to adjust the torque information based on information such as an accelerator, brake, speed, and the like. The control device 130 may transmit a control signal to the load and generator 120 to enable the battery 110 to be charged or discharged based on the estimated performance state.

배터리(110)는 재충전이 가능한 화학적 구성요소로 구성된 재충전 가능한 배터리가 될 수 있다. 배터리(110)는 예를 들어, 리튬 이온(Li-ion) 배터리, 리튬 이온 폴리머(Li-ion polymer) 배터리, 니켈 카드뮴 배터리, 니켈 수은 배터리, 니켈 리튬(Li battery with nickel based cathode) 배터리, 니켈 코발트 알루미늄 계열의(NCA) 배터리, 니켈 아연 배터리 등을 포함할 수 있으며, 이에 한정되지 않는다.Battery 110 may be a rechargeable battery comprised of rechargeable chemical components. The battery 110 may be, for example, a Li-ion battery, a Li-ion polymer battery, a nickel cadmium battery, a nickel mercury battery, a Li battery with a nickel based cathode battery, Cobalt aluminum (NCA) batteries, nickel zinc batteries, and the like, but are not limited thereto.

전자 장치는 예를 들면, 전기 자동차, 랩탑, 휴대전화, PDA, 태블릿 장치, 전자책, 비디오 카메라, 이동형 개인 컴퓨터, 이동형 미디어 재생기 등을 포함할 수 있으며, 이에 한정되지 않는다.The electronic device may include, but is not limited to, an electric vehicle, a laptop, a mobile phone, a PDA, a tablet device, an electronic book, a video camera, a portable personal computer, a portable media player,

배터리 성능 상태 추정 장치(140)는 배터리(110)의 충전 또는 방전 중에 제1 시간에 대응하는 제1 전압을 모니터링할 수 있다. 배터리 성능 상태 추정 장치(140)는 배터리(110)의 충전 또는 방전 중에 제2 시간에 대응하는 제2 전압을 모니터링할 수 있다.The battery performance state estimation device 140 may monitor the first voltage corresponding to the first time during charging or discharging of the battery 110. [ The battery performance state estimation device 140 may monitor the second voltage corresponding to the second time during charging or discharging of the battery 110. [

실시예에 따르면, 배터리(110)의 제1 시간 및 제2 시간에 대응하는 제1 전압 및 제2 전압을 모니터링 한 뒤에, 배터리 성능 상태 추정 장치(140)는 제1 시간 및 제2 시간 간의 간격을 획득할 수 있다. 이때, 제1 시간과 제2 시간 간의 간격이 부분 방전 시간이 될 수 있다.According to the embodiment, after monitoring the first voltage and the second voltage corresponding to the first time and the second time of the battery 110, the battery performance condition estimating device 140 determines the interval between the first time and the second time Can be obtained. At this time, the interval between the first time and the second time may be the partial discharge time.

실시예에 따르면, 배터리 성능 상태 추정 장치(140)는 배터리(110)의 배터리 모델을 시간에 대해 정규화(nomalize)할 수 있다. 여기서 배터리 모델은, 배터리(110)에 대응하는 새 배터리(fresh battery)의 시간에 따라 변화하는 충전 또는 방전 상태를 나타내는, 시간에 대한 전압 그래프를 포함할 수 있다. 정규화된 배터리 모델은 배터리(110)의 고유의 특징을 설명할 수 있다. 즉, 정규화된 배터리 모델은 배터리의 열화 정도에 관계없이 정규화된 시간에 대해 균일한 전압을 가질 수 있다.According to an embodiment, the battery performance condition estimation device 140 may normalize the battery model of the battery 110 with respect to time. Where the battery model may include a graph of the voltage versus time, indicating a state of charge or discharge that varies with time of a fresh battery corresponding to the battery 110. [ The normalized battery model may account for the unique characteristics of the battery 110. [ That is, the normalized battery model can have a uniform voltage for a normalized time regardless of the degree of deterioration of the battery.

실시예에 따르면, 배터리 성능 상태 추정 장치(140)는 배터리(110)의 배터리 모델을 시간에 대해 정규화 한 뒤, 제1 전압에 대응하는 정규화된 제1 시간 및 제2 전압에 대응하는 정규화된 제2 시간을 획득할 수 있다. 여기서, 배터리 모델은 시간에 따라 변화하는 배터리의 전압을 나타내는 시간-전압 그래프를 포함할 수 있다.According to an embodiment, the battery performance condition estimating apparatus 140 normalizes the battery model of the battery 110 with respect to time, and then calculates a normalized first time and a second voltage corresponding to the first voltage and the second voltage corresponding to the first voltage, You can earn 2 hours. Here, the battery model may include a time-voltage graph representing the voltage of the battery that varies with time.

실시예에 따르면, 제1 전압에 대응하는 정규화된 제1 시간과 제2 전압에 대응하는 정규화된 제2 시간을 측정한 뒤, 배터리 성능 상태 추정 장치(140)는 정규화된 제1 시간과 정규화된 제2 시간 사이의 간격을 측정할 수 있다. 여기서, 정규화된 제1 시간과 정규화된 제2 시간 사이의 간격이 정규화된 부분 방전 시간이 될 수 있다.According to the embodiment, after measuring the normalized first time corresponding to the first voltage and the second normalized time corresponding to the second voltage, the battery performance state estimating device 140 calculates the normalized first time and the normalized first time, The interval between the second times can be measured. Here, the interval between the normalized first time and the normalized second time may be the normalized partial discharge time.

실시예에 따르면, 배터리 성능 상태 추정 장치(140)는 부분 방전 시간과 정규화된 부분 방전 시간의 비율에 기초하여 배터리(110)의 완전 방전 시간을 계산할 수 있다.According to the embodiment, the battery performance state estimation apparatus 140 can calculate the full discharge time of the battery 110 based on the ratio of the partial discharge time and the normalized partial discharge time.

배터리 성능 상태 추정 장치(140)는 배터리(110)의 완전 방전 시간을 계산한 뒤, 계산된 완전 방전 시간과 완충된 배터리의 완전 방전 시간의 비율에 기초하여 배터리(110)의 성능 상태를 추정할 수 있다. 실시예에 따르면, 완충된 배터리(110)의 완전 방전 시간은 제조사로부터 획득될 수 있다. 여기서, 완전 방전 시간은 배터리가 완전 충전된 상태에서 완전 방전된 상태로 되기까지 걸리는 시간을 말한다.The battery performance condition estimating device 140 estimates the performance state of the battery 110 based on the ratio of the calculated full discharge time and the fully discharged time of the charged battery to the battery 110 after calculating the full discharge time of the battery 110 . According to the embodiment, the full discharge time of the buffered battery 110 may be obtained from the manufacturer. Here, the full discharge time refers to the time taken from the fully charged state to the fully discharged state of the battery.

시스템(100)은 사용자 인터페이스(미도시)로 하여금 배터리에 남은 에너지 및 배터리(110)의 성능 상태를 디스플레이 하게 하여, 사용자가 작동 모드에 대한 결정을 할 수 있도록 하여, 사용자 경험을 증대시킬 수 있다.The system 100 may allow a user interface (not shown) to display the energy remaining in the battery and the performance status of the battery 110, allowing the user to make decisions about the operating mode, thereby increasing the user experience .

도 1은 시스템(100)의 제한된 블록도를 나타내고 있지만, 이에 한정되는 것이 아니다. 또한, 시스템(100)은 시스템(100)의 다른 구성요소와 통신할 수 있는 복수의 통신 모듈을 포함할 수 있다.1 shows a limited block diagram of the system 100, but is not limited thereto. In addition, the system 100 may include a plurality of communication modules capable of communicating with other components of the system 100.

도 2는 실시예에 따른 배터리의 성능 상태 추정 장치를 설명하기 위한 블록도이다.2 is a block diagram illustrating an apparatus for estimating a performance state of a battery according to an embodiment.

도 2를 참조하면, 배터리 성능 상태 추정 장치(200)는 측정부(210), 저장부(220) 및 처리부(230)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 2, the battery performance state estimation apparatus 200 may include a measurement unit 210, a storage unit 220, and a processing unit 230.

실시예에 따르면, 측정부(210)는 배터리의 전압 및 부분 방전 시간을 측정할 수 있다. 다른 실시예에 따르면, 측정부(210)는 배터리의 전압 및 부분 충전 시간을 측정할 수 있다.According to the embodiment, the measuring unit 210 may measure the voltage and the partial discharge time of the battery. According to another embodiment, the measuring unit 210 may measure the voltage of the battery and the partial charging time.

측정부(210)는 배터리가 전자 장치 또는 자동차에 연결중인 상태에서도 배터리의 개방 전압을 측정할 수 있다. 이때, 측정부는 배터리의 전압을 측정하는 시간을 기록할 수 있다. 따라서, 방전 전압을 측정한 경우에는 최초 전압 측정 시간과 최종 전압 측정 시간 간의 간격을 부분 방전 시간으로 할 수 있다. 또, 충전 전압을 측정한 경우에는 최초 전압 측정 시간과 최종 전압 측정 시간 간의 간격을 부분 충전 시간으로 할 수 있다.The measurement unit 210 can measure the open-circuit voltage of the battery even when the battery is connected to the electronic device or the automobile. At this time, the measuring unit can record the time for measuring the voltage of the battery. Therefore, when the discharge voltage is measured, the interval between the initial voltage measurement time and the final voltage measurement time can be set as the partial discharge time. When the charging voltage is measured, the interval between the initial voltage measurement time and the final voltage measurement time can be set as the partial charging time.

일측에 따르면, 측정부(210)는 배터리의 제1 시간에서의 제1 전압 및 제2 시간에서의 제2 전압을 획득할 수 있다. 여기서, 제1 시간과 제2 시간 간의 간격을 부분 방전 시간 또는 부분 충전 시간으로 할 수 있다.According to one aspect, the measuring unit 210 may obtain a first voltage at a first time of the battery and a second voltage at a second time. Here, the interval between the first time and the second time may be a partial discharge time or a partial charge time.

실시예에 따르면, 저장부(220)는 배터리의 배터리 모델을 저장할 수 있다. 여기서 배터리 모델은 배터리의 충전 또는 방전시의 시간에 대한 전압 그래프를 포함할 수 있다. 이때, 배터리 모델은 사용중인 배터리에 대응하는 새 배터리의 배터리 모델을 포함할 수 있다. 또, 배터리 모델은는 현재 사용중인 배터리의 완충된 상태로부터 완전 방전될 때까지의 시간에 대한 전압 그래프를 포함할 수 있다.According to an embodiment, the storage unit 220 may store the battery model of the battery. Where the battery model may include a graph of the voltage versus time during charging or discharging of the battery. At this time, the battery model may include a battery model of the new battery corresponding to the battery in use. The battery model may also include a graph of the voltage versus time from the fully charged state of the battery currently in use to when it is fully discharged.

실시예에 따르면, 저장부(220)는 완전 충전된 새 배터리가 완전 방전할 때까지의 시간을 저장할 수 있다. 일측에 따르면, 완전 충전된 배터리가 완전 방전할 때까지의 시간을 완전 방전 시간이라고 할 수 있다. 이때, 새 배터리의 완전 방전 시간은 제조사로부터 획득할 수 있다.According to the embodiment, the storage unit 220 can store the time until the fully charged new battery is fully discharged. According to one aspect, the time until the fully charged battery is fully discharged can be called the full discharge time. At this time, the full discharge time of the new battery can be obtained from the manufacturer.

실시예에 따르면, 처리부(230)는 정규화된 배터리 모델을 이용해서 대상 배터리의 완전 방전 시간을 계산하고, 새 배터리의 완전 방전 시간과 대상 배터리의 완전 방전 시간의 비율을 이용해서 배터리의 성능 상태를 추정할 수 있다. 이때, 새 배터리를 기준 배터리로 할 수 있다.According to the embodiment, the processing unit 230 calculates the full discharge time of the target battery using the normalized battery model, and calculates the performance state of the battery using the ratio of the full discharge time of the new battery and the full discharge time of the target battery Can be estimated. At this time, a new battery can be used as a reference battery.

일측에 따르면, 처리부(230)는 저장부(220)에 저장된 배터리 모델을 시간에 대해 정규화(normalize) 할 수 있다. 이때, 배터리 모델은 새 배터리의 충전 또는 방전시의 시간에 대한 전압 그래프를 포함할 수 있다.According to one aspect, the processing unit 230 may normalize the battery model stored in the storage unit 220 with respect to time. At this time, the battery model may include a voltage graph of the time during charging or discharging of the new battery.

여기서, 시간에 대해 정규화된 배터리 모델을 통해서 정규화된 배터리 모델을 추출할 수 있다. 시간에 대해 정규화된 배터리 모델은 도 5를 통해서 확인할 수 있다.Here, the normalized battery model can be extracted through the normalized battery model with respect to time. The normalized battery model for the time can be seen from FIG.

일측에 따르면, 처리부(230)는 정규화된 배터리 모델에서 제1 전압에 대응하는 정규화된 제1 시간 및 제2 전압에 대응하는 정규화된 제2 시간을 획득할 수 있다. 이때, 정규화된 제1 시간과 정규화된 제2 시간 간의 간격을 정규화된 부분 방전 시간으로 할 수 있다.According to one aspect, the processing unit 230 may obtain a normalized first time corresponding to the first voltage and a second normalized time corresponding to the second voltage in the normalized battery model. In this case, the interval between the normalized first time and the normalized second time may be a normalized partial discharge time.

일측에 따르면, 처리부(230)는 부분 방전 시간과 정규화된 부분 방전 시간의 비율을 이용해서 배터리의 완전 방전 시간의 획득할 수 있다. 이에 대한 자세한 설명은 도 8에서 하도록 한다.According to one aspect, the processing unit 230 can obtain the full discharge time of the battery using the ratio of the partial discharge time and the normalized partial discharge time. This will be described in detail with reference to FIG.

일측에 따르면, 처리부(230)는 캐소드 활성 물질의 손실을 예측하여 배터리의 용량을 추정할 수 있다.According to one aspect, the processing unit 230 can estimate the capacity of the battery by predicting the loss of the cathode active material.

도 3은 실시예에 따른 배터리의 성능 상태를 추정하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다. 그러나, 각 단계들은 주어진 순서대로 정확히 수행될 필요는 없으며, 단계의 약간의 변화는 허용될 수 있다. 각 단계의 시퀀스는 배터리 성능 상태 추정 장치(140), 마이크로 컨트롤러, 마이크로 프로세서 또는 다른 컴퓨터에서 읽을 수 있는 저장 매체를 통해서 수행될 수 있다.3 is a flowchart illustrating a method of estimating a performance state of a battery according to an embodiment of the present invention. However, each step need not be performed exactly in a given order, and slight changes in steps may be allowed. The sequence of each step may be performed through a battery performance condition estimating device 140, a microcontroller, a microprocessor, or other computer readable storage medium.

도 3을 참조하면, 단계(310)에서, 배터리 성능 상태 추정 장치는 배터리의 전압 및 부분 방전 시간을 측정할 수 있다. 도 3에서는 배터리의 방전시의 전압을 측정하는 것을 실시예로 설명하고 있지만, 배터리 성능 상태 추정 장치는 배터리의 방전 시뿐만 아니라 충전 시에도 적용할 수 있다.Referring to FIG. 3, in step 310, the battery performance state estimation device may measure the voltage and partial discharge time of the battery. In the example of Fig. 3, the voltage at the time of discharging of the battery is measured. However, the battery performance state estimating apparatus can be applied not only to the discharging of the battery but also to the charging.

실시예에 따른 배터리 성능 상태 추정 장치는 배터리의 제1 시간에서의 제1 전압 및 제2 시간에서의 제2 전압을 측정할 수 있다.The apparatus for estimating battery performance state according to the embodiment may measure a first voltage at a first time of a battery and a second voltage at a second time.

일측에 따르면, 제1 시간은 임의의 제1 전압을 측정한 시간이 될 수 있다. 예를 들면, 제1 시간은 배터리의 방전 또는 충전을 시작하는 시간이 될 수 있다. 따라서, 배터리를 포함하는 전자 장치를 동작할 때의 배터리 초기 전압이 제1 전압이 될 수 있다.According to one aspect, the first time may be the time of measuring any first voltage. For example, the first time may be the time to start discharging or charging the battery. Therefore, the battery initial voltage when operating the electronic device including the battery can be the first voltage.

일측에 따르면, 제2 시간은 임의의 제2 전압을 측정한 시간이 될 수 있다. 따라서, 배터리를 포함하는 전자 장치의 동작 중에, 제1 시간과 다른 어느 시간이라도 제2 시간이 될 수 있다. 다만, 정확한 결과를 위해서 제1 시간과 제2 시간은 제1 전압과 제2 전압 간에 차이가 생길 정도의 간격이 필요하다. 예를 들면, 제2 시간은 배터리의 방전 또는 충전이 종료된 시간이 될 수 있다. 따라서, 배터리를 운용한 직후의 배터리 전압이 제2 전압이 될 수 있다.According to one aspect, the second time may be the time of measuring any second voltage. Thus, during operation of the electronic device including the battery, any time other than the first time can be the second time. However, for accurate results, the first and second times are required to be spaced such that there is a difference between the first voltage and the second voltage. For example, the second time may be the time at which the discharge or charge of the battery is terminated. Therefore, the battery voltage immediately after operating the battery can be the second voltage.

이때, 제1 시간과 제2 시간 간의 간격이 부분 방전 시간이 될 수 있다. 따라서, 배터리 성능 상태 추정 장치는 배터리의 제1 전압 및 제2 전압을 포함하는 배터리의 전압을 측정하고, 제1 전압을 측정한 제1 시간과 제2 전압을 측정한 제2 시간간의 간격인 부분 방전 전압을 획득할 수 있다.At this time, the interval between the first time and the second time may be the partial discharge time. Therefore, the battery performance state estimating device measures the voltage of the battery including the first voltage and the second voltage of the battery, and determines the difference between the first time of measuring the first voltage and the second time of measuring the second voltage, The discharge voltage can be obtained.

단계(320)에서, 배터리 성능 상태 추정 장치는 배터리의 정규화된 부분 방전 시간을 획득할 수 있다.In step 320, the battery performance state estimation device may obtain a normalized partial discharge time of the battery.

실시예에 따르면, 배터리 성능 상태 추정 장치는 배터리의 시간에 대해 정규화된 배터리 모델을 이용해서 정규화된 부분 방전 시간을 획득할 수 있다.According to the embodiment, the battery performance state estimation apparatus can obtain the normalized partial discharge time using the normalized battery model with respect to the time of the battery.

일측에 따르면, 배터리 성능 상태 추정 장치는 미리 저장된 기준 배터리의 충전 또는 방전시의 전압과 시간에 대한 그래프를 시간에 대해 정규화할 수 있다. 이때, 기준 배터리는 완전 충전된 새 배터리를 포함할 수 있다. 여기서 배터리 성능 상태 추정 장치는 시간에 대해 정규화된 배터리 모델에서 정규화된 전압 곡선을 추출할 수 있다.According to one aspect, the battery performance condition estimating apparatus can normalize a graph of voltage and time at the time of charging or discharging of a reference battery stored in advance, with respect to time. At this time, the reference battery may include a new fully charged battery. Wherein the battery performance condition estimation device is capable of extracting a normalized voltage curve from a normalized battery model over time.

실시예에 따르면, 배터리 성능 상태 추정 장치는 정규화된 배터리 모델에서 제1 전압에 대응하는 정규화된 제1 시간 및 제2 전압에 대응하는 정규화된 제2 시간을 획득할 수 있다. 배터리 성능 상태 추정 장치는 정규화된 배터리 모델에서 단계(310)에서 측정된 제1 전압에 대응하는 정규화된 제1 시간을 획득할 수 있다. 또, 배터리 성능 상태 추정 장치는 정규화된 배터리 모델에서 단계(310)에서 측정된 제2 전압에 대응하는 정규화된 제2 시간을 획득할 수 있다. 여기서 정규화된 제1 시간과 정규화된 제2 시간 간의 간격을 정규화된 부분 방전 시간으로 할 수 있다.According to an embodiment, the battery performance state estimation apparatus may obtain a normalized first time corresponding to the first voltage and a normalized second time corresponding to the second voltage in the normalized battery model. The battery performance state estimation device may obtain a normalized first time corresponding to the first voltage measured in step 310 in the normalized battery model. In addition, the battery performance state estimation apparatus may obtain a normalized second time corresponding to the second voltage measured in step 310 in the normalized battery model. Here, the interval between the normalized first time and the normalized second time may be a normalized partial discharge time.

단계(330)에서, 배터리 성능 상태 추정 장치는 배터리의 완전 방전 시간을 계산할 수 있다. 여기서, 완전 방전 시간은 배터리가 완전 충전된 상태로부터 완전 방전될 때까지의 걸리는 시간을 말한다.In step 330, the battery performance condition estimating device may calculate the full discharge time of the battery. Here, the full discharge time refers to the time taken for the battery to fully discharge from the fully charged state.

실시예에 따르면, 배터리 성능 상태 추정 장치는 상기 부분 방전 시간과 상기 정규화된 부분 방전 시간의 비율을 이용해서 상기 배터리의 완전 방전 시간을 계산할 수 있다.According to the embodiment, the battery performance state estimation apparatus can calculate the full discharge time of the battery using the ratio of the partial discharge time and the normalized partial discharge time.

단계(340)에서, 배터리 성능 상태 추정 장치는 배터리의 성능 상태를 추정할 수 있다.In step 340, the battery performance state estimation device may estimate the performance state of the battery.

실시예에 따른 배터리 성능 상태 추정 장치는 미리 저장된 완전 충전된 새 배터리의 완전 방전 시간과 상기 배터리의 완전 방전 시간의 비율을 이용해서 배터리의 성능 상태를 추정할 수 있다.The apparatus for estimating the battery performance state according to the embodiment can estimate the performance state of the battery using the ratio of the fully discharged time of the fully charged new battery and the full discharge time of the battery stored in advance.

도 4는 실시예에 따른 배터리 모델과 방전 용량에 대해 정규화된 배터리 모델을 설명하기 위한 그래프이다.4 is a graph for explaining a battery model according to the embodiment and a battery model normalized to the discharge capacity.

도 4를 참조하면, 섭씨 50도 에서의 다양한 방전 주기에 대한 배터리 모델(410)과 다양한 방전 주기에 대한 배터리의 방전 용량에 대해 정규화된 배터리 모델(420)을 설명하기 위한 그래프를 확인할 수 있다.Referring to FIG. 4, there is a graph illustrating a battery model 410 for various discharge cycles at 50 degrees Celsius and a battery model 420 normalized to the discharge capacity of the battery for various discharge cycles.

실시예에 따른 배터리 모델(410)을 참조하면, 재충전에 따른 방전 주기가 올라갈수록 방전 용량(Discharge capacity)이 줄어드는 것을 확인할 수 있다. 즉, 완충된 새 배터리가 0.8Ah에 가까운 방전 용량을 가지고 있는 반면, 3000회의 충전 및 방전을 반복한 배터리의 방전 용량은 0.7Ah에 미치지 못하는 것을 확인할 수 있다.Referring to the battery model 410 according to the embodiment, it can be seen that the discharge capacity decreases as the discharge cycle due to recharging increases. That is, while the new fully charged battery has a discharging capacity close to 0.8 Ah, the discharging capacity of the battery which has repeatedly charged and discharged 3000 times is less than 0.7 Ah.

실시예에 따른 방전 용량에 대해 정규화된 배터리 모델(420)을 참조하면, 배터리의 방전 사이클에 무관하게 전압과 방전 용량 그래프에서의 적분 값이 거의 동일하게 유지되는 것을 확인할 수 있다.Referring to the normalized battery model 420 for the discharge capacity according to the embodiment, it can be confirmed that the integrated value in the graph of the voltage and the discharge capacity is maintained substantially regardless of the discharge cycle of the battery.

도 5는 실시예에 따라 다양한 방전 주기들에 기초하여 배터리의 정규화된 배터리 모델을 설명하기 위한 그래프이다.5 is a graph illustrating a normalized battery model of a battery based on various discharge cycles according to an embodiment.

도 5를 참조하면, 섭씨 영하 10도에서 다양한 방전 주기들에 따른 NiO(산화 니켈) 배터리의 정규화된 배터리 모델(510)과 상온과 고온에서의 NCA(니켈코발트알루미늄계) 배터리의 정규화된 배터리 모델(520)을 확인할 수 있다.Referring to FIG. 5, a normalized battery model 510 of a NiO (NiO) battery according to various discharge cycles at minus 10 degrees Celsius and a normalized battery model of an NCA (nickel cobalt aluminum) battery at normal temperature and high temperature (520).

섭씨 영하 10도에서 다양한 방전 주기들에 따른 NiO(산화 니켈) 배터리의 정규화된 배터리 모델(510)을 참조하면, 배터리의 고유 특성을 설명하는, 시간에 대해 정규화된 배터리 모델을 확인할 수 있다. 다양한 방전 주기들에 따른 NiO(산화 니켈) 배터리의 정규화된 배터리 모델(510)에서 도시된 바와 같이, 낮은 온도에서도 방전 주기에 무관하게 시간에 대해 정규화된 배터리 모델의 적분 값은 거의 일정한 값으로 유지될 수 있다.Referring to the normalized battery model 510 of a NiO (NiO) battery according to various discharge cycles at minus 10 degrees Celsius, a time-normalized battery model describing the inherent characteristics of the battery can be identified. As shown in the normalized battery model 510 of a NiO (NiO) battery according to various discharge cycles, the integral value of the battery model normalized with respect to time regardless of the discharge cycle is maintained at a substantially constant value even at a low temperature .

또한, 상온과 고온에서의 NCA 배터리의 정규화된 배터리 모델(520)에 도시된 바와 같이 정규화된 배터리 모델은 온도와 방전 주기에 무관하게 거의 일정한 적분 값을 유지할 수 있다.In addition, the normalized battery model, as shown in the normalized battery model 520 of the NCA battery at normal temperature and high temperature, can maintain an almost constant integral value regardless of temperature and discharge cycle.

배터리의 용량은 하기 수학식 1과 같이 나타낼 수 있다.The capacity of the battery can be expressed by Equation (1) below.

Figure pat00001
Figure pat00001

여기서,

Figure pat00002
은 배터리의 전압,
Figure pat00003
은 배터리의 전류,
Figure pat00004
는 배터리의 완전 방전 시간,
Figure pat00005
는 배터리의 정규화된 방전 시간을 나타낼 수 있다. 즉, 시간을 배터리의 완전 방전 시간으로 나누면, 배터리의 정규화된 방전 시간으로 표현될 수 있다. 이때, 시간에 대해 정규화된 배터리 모델은 방전 주기에 무관하게 일정하므로, 배터리 전압(
Figure pat00006
)의 정규화된 시간 적분은 상수 K로 나타낼 수 있고, 하기 수학식 2와 같이 표현될 수 있다.here,
Figure pat00002
The battery voltage,
Figure pat00003
The current of the battery,
Figure pat00004
Is the total discharge time of the battery,
Figure pat00005
May represent the normalized discharge time of the battery. That is, by dividing the time by the full discharge time of the battery, it can be expressed as the normalized discharge time of the battery. At this time, since the battery model normalized with respect to time is constant irrespective of the discharge cycle, the battery voltage (
Figure pat00006
) Can be expressed by a constant K, and can be expressed by Equation (2). &Quot; (2) "

Figure pat00007
Figure pat00007

여기서 K는 배터리와 관계되는 고유의 값으로, 온도에 무관하게 1.5%의 오차범위 안에서 유지될 수 있다. 따라서, 시간에 대해 정규화된 배터리 모델은 방전 주기에 관계 없이 일정한 K값을 갖게 되고, 이를 이용하여 배터리의 용량을 계산할 수 있다.Where K is a unique value relative to the battery and can be maintained within a tolerance of 1.5% regardless of temperature. Therefore, the battery model normalized with respect to time has a constant K value irrespective of the discharge cycle, and the capacity of the battery can be calculated using the K value.

도 6은 실시예에 따라 방전율(Current Rate)이 2C-rate에서 입자 크기에 기초한 배터리의 정규화된 배터리 모델을 설명하기 위한 그래프이다.6 is a graph for explaining a normalized battery model of a battery based on a particle size at a current rate of 2C-rate according to an embodiment.

도 6을 참조하면, 2C-rate에서 캐소드의 입자 크기 별 배터리 모델(610)과 캐소드 입자 크기 별 시간에 대해 정규화된 배터리 모델(620)을 설명하기 위한 그래프를 확인할 수 있다.Referring to FIG. 6, a graph for explaining a battery model 620 according to the particle size of the cathode at the 2C-rate and a battery model 620 normalized with respect to time according to the cathode particle size can be confirmed.

배터리 모델(610)을 참조하면, 캐소드의 입자 지름이 줄어들수록, 방전시 전압 감소 속도가 빨라지고, 이는 배터리의 성능 상태가 감소하는 것임을 알 수 있다. 이때, 배터리 모델(610)에서, 캐소드 입자 지름이 오른쪽 부터 왼쪽까지 3 마이크로미터, 2.85 마이크로미터, 2.70 마이크로미터, 2.55 마이크로미터 및 2.40 마이크로 미터일 때 각각 측정될 수 있다. 배터리의 방전 주기가 반복될수록 캐소드 입자 지름이 줄어들게 되고, 이는 배터리의 총 방전 용량과 관계가 있다.Referring to the battery model 610, it can be seen that as the particle size of the cathode decreases, the voltage decrease rate at the time of discharge increases, which means that the performance state of the battery decreases. At this time, in the battery model 610, the cathode particle diameter can be measured when the right-to-left diameter is 3 micrometers, 2.85 micrometers, 2.70 micrometers, 2.55 micrometers, and 2.40 micrometers, respectively. As the discharge cycle of the battery repeats, the cathode particle diameter decreases, which is related to the total discharge capacity of the battery.

시간에 대해 정규화된 배터리 모델(620)를 참조하면, 캐소드 입자 지름의 크기에 관계 없이 전압 곡선이 동일한 적분 값을 갖는 것을 확인할 수 있다. 이때, 시간에 대해 정규화한다는 것은, 배터리 모델에서의 각 방전 전압 곡선을 각 방전 전압 곡선에 대응하는 완전 방전 시간으로 나누어 시간 축을 1로 만들어주는 것을 말한다.Referring to the time normalized battery model 620, it can be seen that the voltage curve has the same integral value regardless of the size of the cathode particle diameter. In this case, normalizing with respect to time means that each discharge voltage curve in the battery model is divided by the total discharge time corresponding to each discharge voltage curve, and the time axis is made to be 1.

도 7은 실시예에 따라 4C-rate에서 입자 크기에 기초한 배터리의 정규화된 배터리 모델을 설명하기 위한 그래프이다.7 is a graph illustrating a normalized battery model of a battery based on particle size at 4C-rate according to an embodiment.

도 7을 참조하면, 4C-rate에서 다양한 입자 크기에 대한 배터리 모델(710)과 다양한 입자 크기에 대한 정규화된 배터리 모델(720)을 설명하기 위한 그래프를 확인할 수 있다.Referring to FIG. 7, a graph illustrating a battery model 710 for various particle sizes at a 4C-rate and a normalized battery model 720 for various particle sizes can be seen.

도 7에 도시된 바와 같이 4C-rate의 경우에도 시간에 대해 정규화된 배터리 모델은 방전 주기와 상관 없이 적분 값이 동일하다. 따라서, 실시예에 따르면, 온도와 방전율(Current rate)에 무관하게 어떠한 경우에도 배터리의 성능 상태를 추정하는데 사용될 수 있다. 또, 배터리의 방전 전압과 그 방전 시간만 알면 되므로 전자 장치 및 전기 자동차의 운행 중에도 배터리의 성능 상태를 추정할 수 있다.As shown in FIG. 7, even in the case of the 4C-rate, the battery model normalized with respect to time has the same integral value regardless of the discharge cycle. Therefore, according to the embodiment, it can be used to estimate the performance state of the battery in any case regardless of the temperature and the current rate. In addition, since only the discharge voltage of the battery and the discharge time are known, the performance state of the battery can be estimated even while the electronic device and the electric vehicle are operating.

하기 표 1은 다양한 방전율에서의 K값을 나타낸 것이다.Table 1 below shows the K values at various discharge rates.

Figure pat00008
Figure pat00008

표 1을 참조하면, K 값은 방전율이 올라갈수록 낮아지고, 최대 오차는 방전율이 올라갈수록 커지는 것을 확인할 수 있다. 그러나, 방전율이 올라가더라도 최대 오차는 1.5%가 넘어가지 않는 것을 확인할 수 있다.Referring to Table 1, it can be seen that the K value decreases as the discharge rate increases, and the maximum error increases as the discharge rate increases. However, even if the discharge rate increases, it can be seen that the maximum error does not exceed 1.5%.

도 8은 실시예에 따라 배터리의 정규화된 배터리 모델을 이용하여 배터리의 용량을 추정하는 방법을 설명하기 위한 그래프이다.8 is a graph for explaining a method of estimating a capacity of a battery using a normalized battery model of a battery according to an embodiment.

도 8을 참조하면, 다양한 입자 크기에 대한 배터리의 시간에 대해 정규화된 배터리 모델에서 정규화된 제1 시간(t*1)과 정규화된 제2 시간(t*2)을 획득하는 방법을 확인할 수 있다.Referring to Figure 8, a method of obtaining a normalized first time (t * 1 ) and a normalized second time (t * 2 ) in a normalized battery model for the time of the battery for various particle sizes .

먼저, 실시예에 따른 배터리 상태 추정 장치는, 제1 시간(t1)에서의 제1 전압(V1)과 제2 시간(t2)에서의 제2 전압(V2)을 측정할 수 있다.First, the battery state estimation apparatus according to the embodiment, it is a first time (t 1) the first voltage (V 1) and a second time (t 2) the second voltage (V 2) of the in can be measured .

다음으로, 배터리 상태 추정 장치는 배터리의 시간에 대해 정규화된 배터리 모델에서 제1 전압(V1)에 대응하는 정규화된 제1 시간(t*1)과 제2 전압(V2)에 대응하는 정규화된 제2 시간(t*2)을 획득할 수 있다.Next, the estimated battery state devices are normalized corresponding to the normalized first time (t * 1) and the second voltage (V 2) corresponding to the first voltage in the battery model (V 1) normalized to the battery life (T * 2 ), which is the second time.

이때, 시간에 대해 정규화된 배터리 모델의 의미를 생각해보면, 하기 수학식 3과 같이 나타낼 수 있다.In this case, the meaning of the battery model normalized with respect to time can be expressed as Equation (3).

Figure pat00009
Figure pat00009

여기서,

Figure pat00010
는 부분 방전 시간이고,
Figure pat00011
는 정규화된 부분 방전 시간을 말한다. 즉, 부분 방전 시간과 정규화된 부분 방전 시간과의 비율을 통해서 배터리의 완전 방전 시간을 계산할 수 있다.here,
Figure pat00010
Is the partial discharge time,
Figure pat00011
Is the normalized partial discharge time. That is, the full discharge time of the battery can be calculated through the ratio of the partial discharge time and the normalized partial discharge time.

실시예에 따르면, 하기 수학식 4을 통해 배터리의 성능 상태를 계산할 수 있다.According to the embodiment, the performance state of the battery can be calculated through Equation (4).

Figure pat00012
Figure pat00012

여기서,

Figure pat00013
는 기준 배터리의 완전 방전 시간을 의미하고,
Figure pat00014
는 대상 배터리의 완전 방전 시간을 의미하며,
Figure pat00015
는 대상 배터리의 용량,
Figure pat00016
는 기준 배터리의 용량,
Figure pat00017
는 캐소드 입자의 지름,
Figure pat00018
은 캐소드 입자의 질량, 0은 기준 배터리를 의미한다. 수학식 4를 참조하면, 새 배터리의 완전 방전 시간과 배터리의 완전 방전 시간의 비율을 통해서 배터리의 성능 상태를 추정할 수 있다. 여기서 기준 배터리는 제조 직후의 새 배터리(fresh cell/fresh battery)를 포함할 수 있다.here,
Figure pat00013
Means the full discharge time of the reference battery,
Figure pat00014
Means the full discharge time of the target battery,
Figure pat00015
The capacity of the target battery,
Figure pat00016
The capacity of the reference battery,
Figure pat00017
The diameter of the cathode particle,
Figure pat00018
Is the mass of the cathode particle, and 0 is the reference battery. Referring to Equation (4), the performance state of the battery can be estimated through the ratio of the full discharge time of the new battery and the full discharge time of the battery. The reference battery may include a fresh cell / fresh battery immediately after manufacture.

또한, 실시예에 따르면, 추정된 배터리 성능 상태를 통해서 배터리의 용량과 캐소드 입자의 질량을 추정할 수 있다.Also, according to the embodiment, the capacity of the battery and the mass of the cathode particle can be estimated through the estimated battery performance state.

여기서, 배터리의 방전 중에 전압을 측정하여 배터리의 성능 상태를 추정하는 방법에 대해서 주로 설명하였으나, 배터리의 성능 상태를 추정하는 방법은 배터리의 충전 중에도 적용할 수 있다.Here, the method of estimating the performance state of the battery by measuring the voltage during the discharge of the battery has been mainly described. However, the method of estimating the performance state of the battery can be applied while charging the battery.

실시예에 따르면, 배터리 성능 상태 추정 장치는 배터리의 충전 중에 제1 시간과 제2 시간에 배터리의 충전 전압을 측정할 수 있다. 이때, 제1 시간과 제2 시간 간의 간격을 부분 충전 시간이라고 할 수 있다.According to the embodiment, the battery performance state estimation device can measure the charging voltage of the battery at the first time and the second time during charging of the battery. At this time, the interval between the first time and the second time may be referred to as a partial charge time.

실시예에 따르면, 배터리 성능 상태 추정 장치는 시간에 대해 정규화된 배터리 모델을 이용해서 정규화된 부분 충전 시간을 획득할 수 있다. 이때, 배터리 모델은 배터리 충전시의 시간에 따른 전압 그래프를 포함할 수 있다. 이렇게 배터리 충전시의 시간에 따른 전압 그래프를 시간에 대해 정규화하여 제1 전압에 대응하는 정규화된 제1 시간과 제2 전압에 대응하는 정규화된 제2 시간을 획득할 수 있다.According to an embodiment, the battery performance state estimation apparatus can acquire a normalized partial charge time using a normalized battery model with respect to time. At this time, the battery model may include a voltage graph according to the time when the battery is charged. Thus, the normalized first time corresponding to the first voltage and the normalized second time corresponding to the second voltage can be obtained by normalizing the voltage graph according to the time during charging the battery with respect to time.

실시예에 따르면, 배터리 성능 상태 추정 장치는 부분 충전 시간과 정규화된 부분 충전 시간을 이용해서 대상 배터리의 완전 충전 시간을 계산할 수 있다. 이때, 부분 충전 시간에 정규화된 부분 충전 시간을 나누면 대상 배터리의 완전 충전 시간이 될 수 있다.According to the embodiment, the battery performance state estimation apparatus can calculate the full charge time of the target battery using the partial charge time and the normalized partial charge time. At this time, dividing the normalized partial charging time at the partial charging time may be the full charging time of the target battery.

실시예에 따르면, 배터리 성능 상태 추정 장치는 미리 저장된 기준 배터리의 완전 충전 시간과 대상 배터리의 완전 충전 시간의 비율을 이용해서 대상 배터리의 성능 상태를 추정할 수 있다. 여기서 기준 배터리는 제조 직후의 새 배터리를 말할 수 있다. 기준 배터리의 완전 충전 시간은 새 배터리가 완전 방전 상태에서 완전 충전 상태가 될 때까지의 시간을 말한다.According to the embodiment, the battery performance state estimation apparatus can estimate the performance state of the target battery using the ratio of the full charge time of the reference battery stored in advance to the full charge time of the target battery. Here, the reference battery may refer to a new battery immediately after manufacture. The full charge time of the reference battery refers to the time from when the new battery is fully discharged to when it is fully charged.

소프트웨어는 컴퓨터 프로그램(computer program), 코드(code), 명령(instruction), 또는 이들 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있으며, 원하는 대로 동작하도록 처리 장치를 구성하거나 독립적으로 또는 결합적으로(collectively) 처리 장치를 명령할 수 있다. 소프트웨어 및/또는 데이터는, 처리 장치에 의하여 해석되거나 처리 장치에 명령 또는 데이터를 제공하기 위하여, 어떤 유형의 기계, 구성요소(component), 물리적 장치, 가상 장치(virtual equipment), 컴퓨터 저장 매체 또는 장치, 또는 전송되는 신호 파(signal wave)에 영구적으로, 또는 일시적으로 구체화(embody)될 수 있다. 소프트웨어는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템 상에 분산되어서, 분산된 방법으로 저장되거나 실행될 수도 있다. 소프트웨어 및 데이터는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 저장될 수 있다.The software may include a computer program, code, instructions, or a combination of one or more of the foregoing, and may be configured to configure the processing device to operate as desired or to process it collectively or collectively Device can be commanded. The software and / or data may be in the form of any type of machine, component, physical device, virtual equipment, computer storage media, or device , Or may be permanently or temporarily embodied in a transmitted signal wave. The software may be distributed over a networked computer system and stored or executed in a distributed manner. The software and data may be stored on one or more computer readable recording media.

실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.The method according to an embodiment may be implemented in the form of a program command that can be executed through various computer means and recorded in a computer-readable medium. The computer-readable medium may include program instructions, data files, data structures, and the like, alone or in combination. The program instructions to be recorded on the medium may be those specially designed and configured for the embodiments or may be available to those skilled in the art of computer software. Examples of computer-readable media include magnetic media such as hard disks, floppy disks and magnetic tape; optical media such as CD-ROMs and DVDs; magnetic media such as floppy disks; Magneto-optical media, and hardware devices specifically configured to store and execute program instructions such as ROM, RAM, flash memory, and the like. Examples of program instructions include machine language code such as those produced by a compiler, as well as high-level language code that can be executed by a computer using an interpreter or the like. The hardware devices described above may be configured to operate as one or more software modules to perform the operations of the embodiments, and vice versa.

이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. For example, it is to be understood that the techniques described may be performed in a different order than the described methods, and / or that components of the described systems, structures, devices, circuits, Lt; / RTI > or equivalents, even if it is replaced or replaced.

그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.Therefore, other implementations, other embodiments, and equivalents to the claims are also within the scope of the following claims.

Claims (20)

배터리의 성능 상태(State of Health: SOH)를 추정하는 방법에 있어서,
대상 배터리의 전압 및 부분 방전 시간을 측정하는 단계;
시간에 대해 정규화된 배터리 모델을 이용해서 정규화된 부분 방전 시간을 획득하는 단계;
상기 부분 방전 시간 및 상기 정규화된 부분 방전 시간을 이용해서 상기 대상 배터리의 완전 방전 시간을 계산하는 단계; 및
미리 저장된 기준 배터리의 완전 방전 시간과 상기 대상 배터리의 완전 방전 시간의 비율을 이용해서 배터리의 성능 상태를 추정하는 단계
를 포함하는 배터리의 성능 상태를 추정하는 방법.A method for estimating a State of Health (SOH) of a battery,
Measuring a voltage and a partial discharge time of the target battery;
Obtaining a normalized partial discharge time using a normalized battery model for a time;
Calculating a full discharge time of the target battery using the partial discharge time and the normalized partial discharge time; And
Estimating a performance state of the battery using a ratio of a full discharge time of a reference battery stored in advance to a full discharge time of the target battery
And estimating a performance state of the battery. 제1항에 있어서,
상기 배터리 모델은,
상기 기준 배터리의 시간에 따른 방전 전압 그래프인
배터리의 성능 상태를 추정하는 방법.The method according to claim 1,
In the battery model,
The graph of the discharge voltage versus time of the reference battery
A method for estimating a performance state of a battery. 제1항에 있어서,
상기 정규화된 부분 방전 시간을 획득하는 단계는,
상기 기준 배터리의 배터리 모델을 시간에 대해 정규화하는 단계
를 포함하는 배터리의 성능 상태를 추정하는 방법.The method according to claim 1,
Wherein the obtaining the normalized partial discharge time comprises:
Normalizing the battery model of the reference battery with respect to time
And estimating a performance state of the battery. 제1항에 있어서,
상기 대상 배터리의 전압 및 부분 방전 시간을 측정하는 단계는,
상기 대상 배터리의 제1 시간에서의 제1 전압 및 제2 시간에서의 제2 전압을 측정하는 단계를 포함하고,
상기 제1 시간과 상기 제2 시간 간의 간격을 상기 부분 방전 시간으로 하는 배터리의 성능 상태를 추정하는 방법.The method according to claim 1,
Wherein the step of measuring a voltage and a partial discharge time of the target battery comprises:
Measuring a first voltage at a first time of the subject battery and a second voltage at a second time,
And the interval between the first time and the second time is the partial discharge time. 제4항에 있어서,
상기 정규화된 부분 방전 시간을 획득하는 단계는,
상기 정규화된 배터리 모델에서 상기 제1 전압에 대응하는 정규화된 제1 시간 및 상기 제2 전압에 대응하는 정규화된 제2 시간을 획득하는 단계
를 포함하고,
상기 정규화된 제1 시간과 상기 정규화된 제2 시간 간의 간격을 정규화된 부분 방전 시간으로 하는 배터리의 성능 상태를 추정하는 방법.5. The method of claim 4,
Wherein the obtaining the normalized partial discharge time comprises:
Obtaining a normalized first time corresponding to the first voltage and a normalized second time corresponding to the second voltage in the normalized battery model
Lt; / RTI >
Wherein the normalized partial discharge time is an interval between the normalized first time and the normalized second time. 제5항에 있어서,
상기 대상 배터리의 완전 방전 시간을 계산하는 단계는,
상기 부분 방전 시간과 상기 정규화된 부분 방전 시간의 비율을 이용해서 상기 대상 배터리의 완전 방전 시간을 계산하는 단계
를 포함하는 배터리의 성능 상태를 추정하는 방법.6. The method of claim 5,
Wherein the calculating the full discharge time of the target battery comprises:
Calculating a full discharge time of the target battery using a ratio of the partial discharge time and the normalized partial discharge time
And estimating a performance state of the battery. 제1항에 있어서,
캐소드 활성 물질의 손실을 예측하여 상기 대상 배터리의 용량을 추정하는 단계
를 더 포함하는 배터리의 성능 상태를 추정하는 방법.The method according to claim 1,
Estimating the capacity of the target battery by predicting the loss of the cathode active material
And estimating a performance state of the battery. 하드웨어와 결합되어 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항의 방법을 실행시키기 위하여 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램.A computer program stored on a medium for execution of the method of any one of claims 1 to 7 in combination with hardware. 배터리의 SOH(State Of Health) 추정 장치에 있어서,
대상 배터리의 전압 및 부분 방전 시간을 측정하는 측정부; 및
시간에 대해 정규화된 배터리 모델을 이용해서 정규화된 부분 방전 시간을 획득하고, 상기 부분 방전 시간 및 상기 정규화된 부분 방전 시간을 이용해서 상기 대상 배터리의 완전 방전 시간을 계산하고, 미리 저장된 기준 배터리의 완전 방전 시간과 상기 대상 배터리의 완전 방전 시간의 비율을 이용해서 배터리의 성능 상태를 추정하는 처리부
를 포함하는 배터리의 성능 상태 추정 장치.In a SOH (State Of Health) estimating apparatus for a battery,
A measuring unit for measuring a voltage and a partial discharge time of the target battery; And
Calculating a full discharge time of the target battery using the partial discharge time and the normalized partial discharge time, calculating a full discharge time of the target battery using the normalized partial battery discharge time, A processor for estimating a performance state of the battery using a ratio of a discharge time and a full discharge time of the target battery;
And estimating the performance state of the battery. 제9항에 있어서,
상기 배터리 모델은,
상기 기준 배터리의 시간에 따른 방전 전압 그래프인
배터리의 성능 상태를 추정하는 방법.10. The method of claim 9,
In the battery model,
The graph of the discharge voltage versus time of the reference battery
A method for estimating a performance state of a battery. 제9항에 있어서,
상기 처리부는,
상기 기준 배터리의 배터리 모델을 시간에 대해 정규화하는
배터리의 성능 상태 추정 장치.10. The method of claim 9,
Wherein,
The battery model of the reference battery is normalized with respect to time
A device for estimating the performance state of a battery. 제9항에 있어서,
상기 측정부는,
상기 대상 배터리의 제1 시간에서의 제1 전압 및 제2 시간에서의 제2 전압을 측정하고, 상기 제1 시간과 상기 제2 시간 간의 간격을 상기 부분 방전 시간으로 하는 배터리의 성능 상태 추정 장치.10. The method of claim 9,
Wherein the measuring unit comprises:
A first voltage at a first time and a second voltage at a second time of the target battery are measured and an interval between the first time and the second time is set as the partial discharge time. 제12항에 있어서,
상기 처리부는,
상기 정규화된 배터리 모델에서 상기 제1 전압에 대응하는 정규화된 제1 시간 및 상기 제2 전압에 대응하는 정규화된 제2 시간을 획득하고,
상기 정규화된 제1 시간과 상기 정규화된 제2 시간 간의 간격을 정규화된 부분 방전 시간으로 하는 배터리의 성능 상태 추정 장치.13. The method of claim 12,
Wherein,
Obtaining a normalized first time corresponding to the first voltage and a normalized second time corresponding to the second voltage in the normalized battery model,
And an interval between the normalized first time and the normalized second time is a normalized partial discharge time. 제13항에 있어서,
상기 처리부는,
상기 부분 방전 시간과 상기 정규화된 부분 방전 시간의 비율을 이용해서 상기 대상 배터리의 완전 방전 시간을 계산하는
배터리의 성능 상태 추정 장치.14. The method of claim 13,
Wherein,
The full discharge time of the target battery is calculated using the ratio of the partial discharge time and the normalized partial discharge time
A device for estimating the performance state of a battery. 제9항에 있어서,
상기 처리부는,
캐소드 활성 물질의 손실을 예측하여 상기 배터리의 용량을 추정하는
배터리의 성능 상태 추정 장치.10. The method of claim 9,
Wherein,
Estimating the capacity of the battery by predicting the loss of the cathode active material
A device for estimating the performance state of a battery. 배터리의 성능 상태(State of Health: SOH)를 추정하는 방법에 있어서,
대상 배터리의 전압 및 부분 충전 시간을 측정하는 단계;
시간에 대해 정규화된 배터리 모델을 이용해서 정규화된 부분 충전 시간을 획득하는 단계;
상기 부분 충전 시간 및 상기 정규화된 부분 충전 시간을 이용해서 상기 대상 배터리의 완전 충전 시간을 계산하는 단계; 및
미리 저장된 기준 배터리의 완전 충전 시간과 상기 대상 배터리의 완전 충전 시간의 비율을 이용해서 배터리의 성능 상태를 추정하는 단계
를 포함하는 배터리의 성능 상태를 추정하는 방법.A method for estimating a State of Health (SOH) of a battery,
Measuring a voltage and a partial charge time of the target battery;
Obtaining a normalized partial charge time using a normalized battery model for a time;
Calculating a full charge time of the target battery using the partial charge time and the normalized partial charge time; And
Estimating a performance state of the battery using a ratio of a full charge time of the reference battery stored in advance to a full charge time of the target battery
And estimating a performance state of the battery. 제16항에 있어서,
상기 배터리 모델은,
상기 기준 배터리의 시간에 따른 충전 전압 그래프인
배터리의 성능 상태를 추정하는 방법.17. The method of claim 16,
In the battery model,
The charging voltage graph of the reference battery over time
A method for estimating a performance state of a battery. 제16항에 있어서,
상기 대상 배터리의 전압 및 부분 충전 시간을 측정하는 단계는,
상기 대상 배터리의 제1 시간에서의 제1 전압 및 제2 시간에서의 제2 전압을 측정하는 단계를 포함하고,
상기 제1 시간과 상기 제2 시간 간의 간격을 상기 부분 충전 시간으로 하는 배터리의 성능 상태를 추정하는 방법.17. The method of claim 16,
Wherein the step of measuring the voltage and partial charge time of the target battery comprises:
Measuring a first voltage at a first time of the subject battery and a second voltage at a second time,
And the interval between the first time and the second time is the partial charging time. 제18항에 있어서,
상기 정규화된 부분 충전 시간을 획득하는 단계는,
상기 정규화된 배터리 모델에서 상기 제1 전압에 대응하는 정규화된 제1 시간 및 상기 제2 전압에 대응하는 정규화된 제2 시간을 획득하는 단계
를 포함하고,
상기 정규화된 제1 시간과 상기 정규화된 제2 시간 간의 간격을 정규화된 부분 충전 시간으로 하는 배터리의 성능 상태를 추정하는 방법.19. The method of claim 18,
Wherein the obtaining the normalized partial charge time comprises:
Obtaining a normalized first time corresponding to the first voltage and a normalized second time corresponding to the second voltage in the normalized battery model
Lt; / RTI >
And the interval between the normalized first time and the normalized second time is a normalized partial charge time. 제19항에 있어서,
상기 대상 배터리의 완전 충전 시간을 계산하는 단계는,
상기 부분 충전 시간과 상기 정규화된 부분 충전 시간의 비율을 이용해서 상기 대상 배터리의 완전 충전 시간을 계산하는 단계
를 포함하는 배터리의 성능 상태를 추정하는 방법.20. The method of claim 19,
Wherein the calculating the full charge time of the target battery comprises:
Calculating a full charge time of the target battery using a ratio of the partial charge time and the normalized partial charge time
And estimating a performance state of the battery.
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