KR20170139968A - Apparatus and method for counting a cycle of a battery - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 배터리의 사이클을 카운팅하는 장치 및 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 배터리의 충방전에 따른 전력량을 기초로 배터리 사이클을 정확하게 카운팅하는 장치 및 방법에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE
최근, 노트북, 비디오 카메라, 휴대용 전화기 등과 같은 휴대용 전자 제품의 수요가 급격하게 증대되고, 전기 자동차, 에너지 저장용 축전지, 로봇, 위성 등의 개발이 본격화됨에 따라, 반복적인 충방전이 가능한 고성능 이차 전지에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.2. Description of the Related Art In recent years, demand for portable electronic products such as notebook computers, video cameras, and portable telephones has been rapidly increased, and electric vehicles, storage batteries for energy storage, robots, and satellites have been developed in earnest. Are being studied actively.
현재 상용화된 이차 전지로는 니켈 카드뮴 전지, 니켈 수소 전지, 니켈 아연 전지, 리튬 이차 전지 등을 들 수 있으며, 이 중에서 특히 리튬 이차 전지는 니켈 계열의 이차 전지에 비해 메모리 효과가 거의 일어나지 않아 충방전이 자유롭고, 자가 방전율이 매우 낮으며 에너지 밀도가 높은 장점으로 각광을 받고 있다.Among the secondary rechargeable batteries currently available, nickel cadmium batteries, nickel hydride batteries, nickel-zinc batteries, lithium secondary batteries and the like can be cited. Among them, lithium secondary batteries have almost no memory effect compared with nickel- Is free, has very low self-discharge rate, and has a high energy density.
배터리로부터 에너지를 공급받는 각종 장치나 시스템의 안정적인 사용을 위해서는, 배터리의 충전 상태(SOC: State Of Charge)에 대한 정확한 정보가 필수적이다. 특히, SOC는 배터리가 어느 정도의 시간만큼 사용 가능한지 가늠하는 척도가 되므로, 사용자가 해당 장치를 사용하는데 있어서 매우 중요한 정보이다. 예컨대, 노트북이나 휴대폰, 자동차 등 배터리 장착 장치들은 SOC를 추정하고, 추정된 SOC를 사용 가능 시간 등으로 환산한 정보를 사용자에게 제공한다.Accurate information on the state of charge (SOC) of the battery is essential for stable use of various devices and systems that receive energy from the battery. In particular, the SOC is a measure of how long the battery can be used, so it is very important information for the user to use the device. For example, battery mounting devices such as a notebook computer, a mobile phone, and a car estimate SOC and provide information to the user in terms of the estimated SOC and the like.
일반적으로 기준 용량에 대한 잔존용량이 백분율로 표현되는 배터리의 SOC는, 크게 ASOC(Absolute SOC)와 RSOC(Relative SOC)로 구분될 수 있다. ASOC는 배터리의 설계 용량(DC: design capacity)에 대한 잔존 용량(RC: Remain Capacity)의 비율을 나타내는 값이고, RSOC는 배터리의 만충전 용량(FCC: Full Charge Capacity)에 대한 잔존용량의 비율을 나타내는 값이다. In general, the SOC of a battery in which the remaining capacity with respect to the reference capacity is expressed as a percentage can be largely divided into ASOC (Absolute SOC) and RSOC (Relative SOC). ASOC is a value representing the ratio of the remaining capacity (RC) to the design capacity (DC) of the battery, and RSOC is a ratio of the remaining capacity to the full charge capacity of the battery (FCC) .
여기서, 만충전 용량은 배터리가 실제로 수용할 수 있는 최대 전하량을 나타내는데, 설계 용량과는 달리 배터리의 충전과 방전이 반복됨에 따라 점차 감소되므로, 배터리가 완전 충전되거나 완전 방전될 때마다 새로운 값으로 갱신되기도 한다. Here, the full charge capacity represents the maximum charge amount that the battery can actually accommodate. Unlike the design capacity, since the charge and discharge of the battery are repeatedly decreased as the battery is repeatedly charged, It is.
배터리의 사이클 카운트(Cycle count)는 배터리의 충전과 방전이 이루어진 횟수를 나타내는 값이다. 예컨대, 배터리가 만충전 용량만큼 방전될 때마다, 배터리의 사이클 카운트는 1씩 증가하게 된다. 배터리가 어느 정도의 빈도로 충전과 방전이 되었는지는 배터리의 사용에 있어서 매우 중요한 데이터 중의 하나이므로, 사이클 카운트를 정확하게 산출할 필요가 있다. The cycle count of the battery is a value indicating the number of times the battery is charged and discharged. For example, every time the battery is discharged by its full charge capacity, the cycle count of the battery increases by one. How often the battery is charged and discharged is one of the most important data in the use of the battery, so it is necessary to calculate the cycle count accurately.
종래에는 단순히 배터리의 충방전 전류를 적산하여 얻어진 방전 용량의 값을 누적하고, 누적된 값을 미리 정해진 기준 용량의 값으로 나누어 바로 이전의 사이클 카운트를 갱신하는 기술을 이용하고 있다. Conventionally, a technique of accumulating values of discharge capacity obtained by accumulating charge / discharge currents of a battery and dividing an accumulated value by a predetermined reference capacity value and updating the immediately preceding cycle count is used.
배터리의 사용 환경(예, SOC, 온도)에 따라, 배터리에 결합된 전류 센서에 의해 측정된 충방전 전류의 값과 실제 충방전 전류의 값 사이에 오차가 발생하기 마련인데, 이러한 오차는 시간의 경과에 따라 계속 누적될 수 있다. 하지만, 대부분의 종래 기술들은, 배터리의 사용 환경에 대한 적절한 고려없이 단순히 충방전 전류를 적산한 값만을 기초로 배터리의 사이클을 카운팅하는 방식을 취하고 있다. 결과적으로, 누적된 오차가 반영된 부정확한 사이클 카운트의 값이 사용자에게 통지되는 문제가 있다.An error may occur between the value of the charge / discharge current measured by the current sensor coupled to the battery and the actual charge / discharge current depending on the usage environment of the battery (e.g., SOC, temperature) It can be accumulated continuously according to the passage. However, most prior arts have adopted a method of counting cycles of a battery based only on a value obtained by integrating charge / discharge current without proper consideration of the environment of use of the battery. As a result, there is a problem that the value of the incorrect cycle count reflecting the accumulated error is notified to the user.
본 발명은, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 배터리와 관련된 복수의 파라미터들에 대한 측정값을 기초로, 배터리의 충방전에 따른 전력량을 주기별로 적절히 보정함으로써, 배터리의 사이클 카운트의 값을 정확하게 산출하는 배터리 사이클 카운팅 장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-described problems, and it is an object of the present invention to provide a battery management system and a battery management method, And to provide a battery cycle counting apparatus and method that accurately calculates a battery cycle count value.
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 특허청구범위에 나타난 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 is also to be understood that the objects and advantages of the invention may be realized and attained by means of the instrumentalities and combinations thereof.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 배터리 사이클 카운팅 장치는, 배터리에 대해 미리 정해진 배터리 파라미터들과 이에 대응하는 가중치들 간의 상관관계를 나타내는 보정 테이블을 저장하는 메모리; 상기 배터리와 결합되어 상기 배터리 파라미터들 각각에 대한 측정값들을 포함하는 배터리 정보를 소정 주기마다 출력하는 측정부; 상기 배터리 정보를 기초로, 상기 배터리가 현재의 주기동안 사용된 정도를 나타내는 추가 전력량을 산출하는 산출부; 상기 보정 테이블로부터 상기 측정값들 중 적어도 일부에 대응하는 가중치들을 획득하며, 상기 획득된 가중치들을 이용하여 상기 추가 전력량을 보정하는 보정부; 상기 보정된 추가 전력량을 기초로, 상기 배터리가 현재의 주기까지 총 사용된 정도를 나타내는 누적 전력량을 갱신하는 갱신부; 및 미리 정해진 기준 전력량과 상기 갱신된 누적 전력량을 비교한 결과를 기초로, 상기 배터리의 사이클 카운트의 값을 증가시킬지 결정하는 카운팅부;를 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided an apparatus for counting a battery cycle, the apparatus comprising: a memory for storing a correction table indicating a correlation between predetermined battery parameters and corresponding weights; A measuring unit coupled to the battery and outputting battery information including measured values for each of the battery parameters at predetermined intervals; A calculating unit for calculating an additional power amount based on the battery information, the additional power amount indicating an amount of use of the battery during a current period; A correction unit that obtains weights corresponding to at least a part of the measured values from the correction table and corrects the additional power using the obtained weights; An update unit that updates a cumulative power amount indicating a degree of use of the battery up to the current cycle based on the corrected additional power amount; And a counting unit for determining whether to increase the value of the cycle count of the battery based on a result of comparison between the predetermined reference power amount and the updated accumulated power amount.
또한, 상기 미리 정해진 배터리 파라미터들은, 상기 배터리의 충방전 전력, 온도 및 SOC를 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 보정 테이블은, 미리 정해진 복수의 SOC 구간들과 이에 대응하는 가중치들 간의 상관관계를 나타내는 제1 서브 테이블; 미리 정해진 복수의 전력율 구간들과 이에 대응하는 가중치들 간의 상관관계를 나타내는 제2 서브 테이블; 및 미리 정해진 복수의 온도 구간들과 이에 대응하는 가중치들 간의 상관관계를 나타내는 제3 서브 테이블;을 포함할 수 있다.In addition, the predetermined battery parameters may include charge / discharge power, temperature and SOC of the battery. In this case, the correction table may include: a first subtable indicating a correlation between a plurality of predetermined SOC intervals and corresponding weight values; A second subtable indicating a correlation between a plurality of predetermined power rate intervals and corresponding weights; And a third subtable indicating a correlation between a plurality of predetermined temperature intervals and corresponding weights.
또한, 상기 보정부는, 상기 제1 서브 테이블의 복수의 SOC 구간들 중 상기 측정된 SOC가 속하는 구간에 대응하는 제1 가중치를 상기 제1 서브 테이블로부터 획득하고, 상기 제2 서브 테이블의 복수의 전력율 구간들 중 상기 측정된 충방전 전력에 대응하는 전력율이 속하는 구간에 대응하는 제2 가중치를 상기 제2 서브 테이블로부터 획득하며, 상기 제3 서브 테이블의 복수의 온도 구간들 중 상기 측정된 온도가 속하는 구간에 대응하는 제3 가중치를 상기 제3 서브 테이블로부터 획득할 수 있다.The correction unit may acquire a first weight corresponding to an interval to which the measured SOC belongs among a plurality of SOC intervals of the first sub table from the first sub table, Acquiring a second weight corresponding to a period in which the power rate corresponding to the measured charge / discharge power belongs from the second sub table, and acquiring a second weight corresponding to the measured temperature A third weight corresponding to the section to which the first sub-table belongs can be obtained from the third sub-table.
또한, 상기 보정부는, 상기 제1 가중치, 제2 가중치 및 제3 가중치를 이용하여, 상기 추가 전력량을 보정할 수 있다.The correcting unit may correct the additional power using the first weight, the second weight, and the third weight.
또한, 상기 카운팅부는, 상기 갱신된 누적 전력량이 상기 기준 전력량만큼 증가할 때마다, 상기 사이클 카운트의 값을 소정값만큼 증가시킬 수 있다.The counting unit may increase the value of the cycle count by a predetermined value each time the updated accumulated power amount increases by the reference power amount.
본 발명의 다른 측면에 따른 에너지 저장 시스템은, 전술한 배터리 사이클 카운팅 장치; 및 상기 배터리 사이클 카운팅 장치에 결합되는 적어도 하나의 배터리 팩;을 포함할 수 있다.According to another aspect of the present invention, there is provided an energy storage system including: the battery cycle counting apparatus described above; And at least one battery pack coupled to the battery cycle counting device.
본 발명의 다른 측면에 따른 배터리 사이클 카운팅 방법은, 배터리에 대해 미리 정해진 배터리 파라미터들과 이에 대응하는 가중치들 간의 상관관계를 나타내는 보정 테이블을 저장하는 단계; 상기 배터리 파라미터들 각각에 대한 측정값들을 포함하는 배터리 정보를 소정 주기마다 출력하는 단계; 상기 배터리 정보를 기초로, 상기 배터리가 현재의 주기동안 사용된 정도를 나타내는 추가 전력량을 산출하는 단계; 상기 보정 테이블로부터 상기 측정값들 중 적어도 일부에 대응하는 가중치들을 획득하는 단계; 상기 획득된 가중치들을 이용하여 상기 추가 전력량을 보정하는 단계; 상기 보정된 추가 전력량을 기초로, 상기 배터리가 현재의 주기까지 총 사용된 정도를 나타내는 누적 전력량을 갱신하는 단계; 및 미리 정해진 기준 전력량과 상기 갱신된 누적 전력량을 비교한 결과를 기초로, 상기 배터리의 사이클 카운트의 값을 증가시킬지 결정하는 단계;를 포함한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a battery cycle counting method comprising: storing a correction table indicating a correlation between predetermined battery parameters and corresponding weights for a battery; Outputting battery information including measured values for each of the battery parameters every predetermined cycle; Calculating an additional power amount based on the battery information, the additional power amount indicating an amount of use of the battery during the current period; Obtaining weights corresponding to at least some of the measurements from the correction table; Correcting the additional power using the obtained weights; Updating a cumulative power amount indicative of the degree to which the battery is used up to the present cycle based on the corrected additional power amount; And determining whether to increase the value of the cycle count of the battery based on a result of comparing the renewed accumulated power amount with a predetermined reference power amount.
또한, 상기 미리 정해진 배터리 파라미터들은, 상기 배터리의 충방전 전력, 온도 및 SOC을 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 보정 테이블은, 미리 정해진 복수의 SOC 구간들과 이에 대응하는 가중치들 간의 상관관계를 나타내는 제1 서브 테이블; 미리 정해진 복수의 전력율 구간들과 이에 대응하는 가중치들 간의 상관관계를 나타내는 제2 서브 테이블; 및 미리 정해진 복수의 온도 구간들과 이에 대응하는 가중치들 간의 상관관계를 나타내는 제3 서브 테이블;을 포함할 수 있다.In addition, the predetermined battery parameters may include charge / discharge power, temperature, and SOC of the battery. In this case, the correction table may include: a first subtable indicating a correlation between a plurality of predetermined SOC intervals and corresponding weight values; A second subtable indicating a correlation between a plurality of predetermined power rate intervals and corresponding weights; And a third subtable indicating a correlation between a plurality of predetermined temperature intervals and corresponding weights.
본 발명의 다른 측면에 따른 상기 가중치들을 획득하는 단계는, 상기 제1 서브 테이블의 복수의 SOC 구간들 중 상기 측정된 SOC가 속하는 구간에 대응하는 제1 가중치를 상기 제1 서브 테이블로부터 획득하는 단계; 상기 제2 서브 테이블의 복수의 전력율 구간들 중 상기 측정된 충방전 전력에 대응하는 전력율이 속하는 구간에 대응하는 제2 가중치를 상기 제2 서브 테이블로부터 획득하는 단계; 상기 제3 서브 테이블의 복수의 온도 구간들 중 상기 측정된 온도가 속하는 구간에 대응하는 제3 가중치를 상기 제3 서브 테이블로부터 획득하는 단계;를 포함할 수 있다.The step of acquiring the weights according to another aspect of the present invention includes acquiring a first weight corresponding to an interval to which the measured SOC belongs among a plurality of SOC intervals of the first sub table from the first sub table ; Acquiring a second weight from a second sub-table corresponding to a period in which a power rate corresponding to the measured charge / discharge power belongs among a plurality of power rate intervals of the second sub-table; And acquiring a third weight corresponding to an interval of the temperature among the plurality of temperature intervals of the third sub table from the third sub table.
또한, 상기 추가 전력량을 보정하는 단계는, 상기 제1 가중치, 제2 가중치 및 제3 가중치를 이용하여 상기 추가 전력량을 보정할 수 있다.In addition, the step of correcting the additional power amount may correct the additional power amount using the first weight, the second weight, and the third weight.
또한, 상기 갱신된 누적 전력량이 상기 기준 전력량만큼 증가할 때마다, 상기 사이클 카운트의 값을 소정값만큼 증가시키는 단계;를 더 포함할 수 있다.The method may further include increasing the value of the cycle count by a predetermined value each time the updated accumulated power amount increases by the reference power amount.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.The details of other embodiments are included in the detailed description and drawings.
본 발명의 일 실시예들 중 적어도 하나에 의하면, 배터리와 관련된 복수의 파라미터들에 대한 측정값을 기초로, 배터리의 충방전에 따른 전력량을 주기별로 적절히 보정하고, 보정된 전력량을 기초로 배터리의 사이클 카운트의 값을 산출함으로써, 보다 정확한 사이클 카운팅 결과를 제공할 수 있다는 장점이 있다.According to at least one of the embodiments of the present invention, based on the measured values of the plurality of parameters related to the battery, the amount of power required for charging and discharging the battery is appropriately corrected for each cycle, and based on the corrected amount of power, By calculating the value of the cycle count, there is an advantage that a more accurate cycle count result can be provided.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The effects of the present invention are not limited to the effects mentioned above, and other effects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the description of the claims.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술되는 발명의 상세한 설명과 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 사이클 카운팅 장치의 기능적 구성을 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 2 내지 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 보정 테이블에 포함된 서브 테이블들을 개략적으로 도시한 것이다.
도 5는 도 1에 도시된 배터리 사이클 카운팅 장치가 배터리의 사이클 카운트의 값을 산출하는 방법을 개략적으로 도시한 순서도이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The accompanying drawings, which are incorporated in and constitute a part of the specification, illustrate preferred embodiments of the invention and, together with the description of the invention given below, serve to further the understanding of the technical idea of the invention. And should not be construed as limiting.
1 is a block diagram schematically illustrating a functional configuration of a battery cycle counting apparatus according to an embodiment of the present invention.
Figures 2 to 4 schematically illustrate sub-tables included in a correction table according to an embodiment of the present invention.
5 is a flowchart schematically illustrating a method of calculating the cycle count value of the battery by the battery cycle counting apparatus shown in FIG.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Prior to this, terms and words used in the present specification and claims should not be construed as limited to ordinary or dictionary terms, and the inventor should appropriately interpret the concepts of the terms appropriately It should be construed as meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention based on the principle that it can be defined.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다. Therefore, the embodiments described in this specification and the configurations shown in the drawings are merely the most preferred embodiments of the present invention and do not represent all the technical ideas of the present invention. Therefore, It is to be understood that equivalents and modifications are possible.
또한, 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.In the following description, well-known functions or constructions are not described in detail since they would obscure the invention in unnecessary detail.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라, 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "부(unit)"과 같은 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어, 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.Throughout the specification, when an element is referred to as "comprising ", it means that it can include other elements, not excluding other elements unless specifically stated otherwise. Also, a term such as "unit" in the description means a unit for processing at least one function or operation, which may be implemented by hardware, software, or a combination of hardware and software.
덧붙여, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다.In addition, throughout the specification, when a portion is referred to as being "connected" to another portion, it is not necessarily the case that it is "directly connected", but also "indirectly connected" .
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 사이클 카운팅 장치에 대해 설명하도록 한다.Hereinafter, a battery cycle counting apparatus according to an embodiment of the present invention will be described.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 사이클 카운팅 장치(100)의 기능적 구성을 개략적으로 도시한 블록도이다.1 is a block diagram schematically illustrating a functional configuration of a battery
도 1을 참조하면, 배터리 사이클 카운팅 장치(100)는 메모리(110), 측정부(120), 산출부(130), 보정부(140), 갱신부(150) 및 카운팅부(160)를 포함할 수 있다. 위 구성 요소들 중 어느 하나는 적어도 다른 하나와 동작 가능하게 연결될 수 있다. 또한, 배터리(10)는 하나의 전지셀이거나, 둘 이상의 전지셀들이 직렬 또는 병렬로 연결된 것일 수 있다.1, a battery
메모리(110)는 배터리 사이클 카운팅 장치(100)의 전반적인 동작에 요구되는 각종 데이터들 및 명령어를 저장할 수 있다. 예컨대, 메모리(110)는 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk type), SSD 타입(Solid State Disk type), SDD 타입(Silicon Disk Drive type), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(multimedia card micro type), 램(random access memory; RAM), SRAM(static random access memory), 롬(read-only memory; ROM), EEPROM(electrically erasable programmable read-only memory), PROM(programmable read-only memory) 중 적어도 하나의 타입의 저장매체를 포함할 수 있다.The
이러한 메모리(110)는 적어도 보정 테이블을 저장할 수 있다. 상기 보정 테이블은 룩업테이블(LUT: Look Up Table) 등의 형식으로 미리 작성된 후 메모리(110)에 저장되는 것일 수 있다. 여기서, 보정 테이블은 배터리(10)에 대해 미리 정해진 배터리 파라미터들과 이에 대응하는 가중치들 간의 상관관계를 나타내는 것일 수 있다. 또한, 보정 테이블은 각각의 배터리 파라미터에 대한 서브 테이블을 포함할 수 있다. 예컨대, 미리 정해진 배터리 파라미터의 종류가 3개인 경우, 3종류의 배터리 파라미터 각각에 대한 3개의 서브 테이블이 보정 테이블에 포함될 수 있다. 물론, 메모리(110)에는 배터리 사이클 카운팅 장치(100)에 포함된 다른 구성요소에 의해 처리되는 정보 또는 이들과 관련된 데이터가 일시적 또는 영구적으로 저장될 수도 있다.Such a
측정부(120)는 배터리(10)와 결합되어, 배터리(10)의 배터리 정보를 출력할 수 있다. 여기서, 배터리 정보는 적어도 배터리 파라미터들 각각에 대한 측정값들을 포함하는 것일 수 있다. 바람직하게는, 측정부(120)는 상기 배터리 정보를 소정 주기마다 측정하도록 구성될 수 있다. 이때, 각각의 측정값은 특정 주기동안의 평균값일 수 있다. 또는, 각각의 측정값은 특정 주기 내의 특정 시점에 측정된 값일 수 있다.The measuring
또한, 주기별 시간 길이는 고정된 값이거나 변경 가능한 값으로서, 배터리(10)가 사용되는 장치(100)나 배터리(10)가 설치되는 환경 등에 따라 적절하게 설정될 수 있으며, 사용자의 필요에 따라 변경될 수 있다. 바람직하게는, 측정부(120)는 배터리 파라미터들에 대한 측정값들 중 적어도 하나의 변화율에 따라, 주기별 시간 길이를 조절할 수 있다. 예컨대, 배터리의 충방전 전류의 측정값이 제한시간 내에 급격하게 증가 또는 감소하는 경우, 측정부(120)는 주기별 시간 길이를 감소시킬 수 있다.The time length of each cycle can be a fixed value or a changeable value and can be appropriately set according to the environment in which the
측정부(120)는 배터리(10)가 충전 또는 방전되는 중, 배터리(10)의 충방전 전류, 단자 전압 및 온도 중 적어도 하나를 측정하는 적어도 하나의 센서를 포함할 수 있다. The measuring
구체적으로, 측정부(120)는 배터리(10)의 충방전 전류를 측정하는 전류 센서, 배터리(10)의 단자 전압을 측정하는 전압 센서 및 배터리(10)의 온도를 측정하는 온도 센서를 포함할 수 있다. 상기 온도 센서는 배터리(10)에 직접 부착되도록 구성되거거나 배터리(10)로부터 일정 간격만큼 떨어지도록 구성될 수 있다.Specifically, the
전압 센서는 배터리(10)의 사용 중에 즉, 배터리(10)가 충전 또는 방전되는 동안에, 배터리(10)의 양단에 인가되는 전압을 측정할 수 있다. The voltage sensor can measure the voltage applied across the
전류 센서는 배터리(10)의 충전 또는 방전이 진행되는 동안, 배터리(10)의 충방전 전류를 측정할 수 있다. 또한, 전류 센서는 배터리(10)의 충전 시 또는 방전 시의 전류를 기초로, 충방전율(current rate)을 측정할 수 있다. 이러한 충방전율은 'C-rate'이라고 칭할 수도 있다. 이때, 충방전율은 배터리(10)의 방전 전류 또는 충전 전류를 단위를 뺀 정격용량 값으로 나눈 값으로서, 그 단위는 C일 수 있다. The current sensor can measure the charging / discharging current of the
이를 위해, 메모리(110)는 배터리(10)의 설계용량을 나타내는 데이터를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 설계용량이 1000mAh인 경우, 방전 전류가 100mA이면 충방전율은 0.1C이고, 방전 전류가 500mA이면 충방전율은 0.5C이며, 방전 전류가 1000mA이면 충방전율은 1C로 측정될 수 있다. 이 경우, 방전 전류는 특정 시점에서 측정된 값일 수 있다. 또는, 방전 전류는 소정 시간 구간 동안에 다수번 측정된 방전 전류값들의 평균일 수 있다. 물론, 충전 전류에 대하여도 동일한 방식이 적용될 수 있다.To this end, the
측정부(120)는 배터리(10)의 충방전 전류와 단자 전압의 곱인 충방전 전력을 측정할 수도 있다. The measuring
측정부(120)는 배터리(10)가 사용된 시간을 측정하는 센서를 포함할 수 있다. 예컨대, 측정부(120)는 RTC(Rteal Time Clock)을 포함할 수 있고, RTC(Rteal Time Clock)는 배터리(10)가 사용되는 시간을 측정할 수 있다. 본 발명에서 배터리(10)가 사용된다는 것은, 배터리(10)가 방전 중인 상태 또는 충전 중인 상태 중 적어도 하나를 의미하는 것일 수 있다. 다시 말해, 배터리(10)에 대한 충전 및 방전 중 어느 것도 진행되는 않는 상태이면, 배터리(10)가 미사용 중이라는 의미일 수 있다. The measuring
측정부(120)는 배터리 파라미터들 각각에 대한 측정값들 중 적어도 일부를 기초로, 배터리(10)의 SOC를 측정할 수도 있다. 예컨대, 측정부(120)는 확장 칼만 필터를 이용하여 소정 주기마다 배터리(10)의 SOC를 추정하고, 추정된 SOC를 나타내는 데이터를 출력할 수 있다. 상기 추정된 SOC를 나타내는 데이터는 상기 배터리 정보에 포함될 수 있다. 상기 확장 칼만 필터의 원리는 본 발명의 기술 분야에 속하는 당업자에게 널리 알려져 있으므로, 이에 대한 구체적인 설명은 생략하기로 한다.The
산출부(130)는 측정부(120)로부터 배터리 정보를 수신할 수 있다. 산출부(130)는 수신된 배터리 정보 중 적어도 일부를 기초로, 배터리(10)가 주기별로 사용된 정도를 나타내는 추가 전력량을 산출할 수 있다. 즉, 추가 전력량은, 현재의 주기동안 배터리(10)의 방전 전력량 및 충전 전력량을 합산한 값일 수 있다. 보다 구체적으로, 추가 전력량은, 현재의 주기의 시작 시점부터 종료 시점까지 배터리(10)에 충전된 전력을 적산한 값 및 배터리(10)로부터 방전된 전력을 적산한 값을 합산한 값을 나타낼 수 있다.The calculating
구체적으로, 산출부(130)는 배터리(10)의 단자 전압 및 충방전 전류에 대응하는 전력을 현재의 주기동안 적산하고, 적산된 전력의 총량을 상기 추가 전력량으로 설정할 수 있다. 이 경우, 추가 전력량의 단위는 Wh(Watt hour)일 수 있다.Specifically, the calculating
가령, 주기 당 시간 길이가 1초라고 가정해보자. 만약, 어느 한 주기 동안에 배터리(10)에 대한 충전 및 방전 중 어느 것도 진행되지 않았다면, 측정부(120)에 의해 측정된 추가 전력량은 0Wh일 수 있다. 만약, 해당 주기 동안에 배터리(10)의 충전 또는 방전이 매우 짧은 시간동안이라도 이루어졌다면, 측정부(120)에 의해 측정된 추가 전력량은 0Wh보다 큰 값일 것이다. For example, suppose that the length of time per cycle is 1 second. If neither charging nor discharging for the
보정부(140)는 메모리(110)에 저장된 보정 테이블로부터 상기 측정값들 중 적어도 일부에 대응하는 가중치들을 획득할 수 있다. 또한, 보정부(140)는 산출부(130)로부터 상기 추가 전력량을 나타내는 데이터를 수신 시, 상기 획득된 가중치들을 이용하여, 상기 추가 전력량을 보정할 수 있다. 추가 전력량을 보정하는 다양한 예시들에 대하여는, 도 2 내지 도 4를 참조하여 보다 구체적으로 후술하기로 한다.The
갱신부(150)는 보정부(140)로부터 상기 보정된 추가 전력량을 나타내는 데이터를 수신할 수 있다. 갱신부(150)는 상기 보정된 추가 전력량을 기초로, 배터리(10)가 현재의 주기까지 총 사용된 정도를 나타내는 누적 전력량을 갱신할 수 있다. 즉, 누적 전력량은, 배터리(10)가 출고된 시점부터 현재의 주기가 종료될 때까지 배터리(10)의 방전에 의해 외부로 공급된 전력량과 배터리(10)의 충전에 의해 배터리(10)에 공급된 전력량을 합산한 값일 수 있다. 메모리(110)에는 바로 이전 주기까지의 누적 전력량을 나타내는 데이터가 이미 저장된 상태일 수 있다. The updating
예를 들어, 현재 n번째 주기가 진행 중이라고 가정하면, 메모리(110)에는 (n-1)번째 주기까지의 누적 전력량인 A가 이미 저장된 상태일 수 있다. 만약, n번째 주기에 산출부(130)에 의해 산출된 추가 전력량이 a이고, 보정부(140)에 의해 보정된 추가 전력량이 a'인 경우, 갱신된 누적 전력량은 (n-1)번째 주기까지의 누적 전력량인 A와 n번째 주기의 보정된 추가 전력량인 a'를 합산한 (A+a')와 동일할 수 있다.For example, assuming that the current nth cycle is in progress, the accumulated amount of power A up to the (n-1) th cycle in the
또한, 갱신부(150)는 갱신된 누적 전력량을 나타내는 데이터를 메모리(110)에 저장할 수 있다. 다시 말해, 갱신부(150)는 누적 전력량이 갱신될 때마다, 갱신된 누적 전력량을 나타내는 데이터를 메모리(110)에 저장할 수 있다. 즉, 갱신부(150)는 매 주기마다 새로운 누적 전력량을 나타내는 데이터를 메모리(110)에 저장할 수 있다.In addition, the updating
카운팅부(160)는 메모리(110) 또는 갱신부(150)로부터 상기 갱신된 누적 전력량을 나타내는 데이터를 수신할 수 있다. 또한, 카운팅부(160)는 기준 전력량과 상기 갱신된 누적 전력량을 비교할 수 있다. The
이러한 기준 전력량은, 상기 추가 전력량 및 누적 전력량과 동일하게 Wh로 나타낼 수 있는 수치일 수 있다. 또한, 기준 전력량은, 소정 조건 하에서 배터리(10)에 대한 완전 충전과 완전 방전을 적어도 1번 반복한 경우에 사용된 용량에 대응하는 값으로서, 실험이나 시뮬레이션 등을 통해 미리 정해질 수 있다.The reference power amount may be a value that can be expressed by Wh in the same manner as the additional power amount and the cumulative power amount. The reference power amount is a value corresponding to the capacity used when the full charge and the complete discharge of the
예를 들어, 실험을 통해, 상온(예, 25℃)에서, 설계 전압과 설계 전류로 배터리(10)에 대한 완전 충전 및 완전 방전을 소정 횟수(예, 3회) 이상 진행한 결과를 기초로, 배터리(10)가 완전 충전된 상태에서 완전 방전될때까지 공급할 수 있는 전력량 및 배터리(10)가 완전 방전된 상태에서 완전 충전될때까지 공급되어야 하는 전력량의 합을 나타내는 기준 전력량을 정할 수 있다. For example, based on the results of experiments conducted at a predetermined temperature (e.g., 25 占 폚) for a predetermined number of times (for example, three times) the full charge and the full discharge of the
구현예에 따라, 상기 기준 전력량은 배터리의 배터리 사이클의 값이 증가할 경우, 미리 정해진 규칙에 따라 업데이트될 수 있다. 바람직하게는, 카운팅부(160)는 배터리 사이클의 값이 소정치만큼 증가할 때마다, 상기 기준 전력량은 소정 비율만큼 줄일 수 있다. 가령, 최초의 기준 전력량이 1000Wh이고, 배터리 사이클의 값이 100만큼 증가할 때마다 기준 전력량의 1%를 차감하도록 하는 규칙이 미리 정의되어 있다고 가정해보자. 만약, 배터리 사이클의 값이 100인 경우, 카운팅부(160)는 기준 전력량을 1000Wh에서 990Wh로 변경할 수 있다. 이후, 배터리 사이클의 값이 200에 도달하면, 카운팅부(160)는 기준 전력량을 990Wh에서 980.1Wh로 변경할 수 있다. According to an embodiment, the reference power amount may be updated according to a predetermined rule when the value of the battery cycle of the battery increases. Preferably, the
카운팅부(160) 및 메모리(110) 중 적어도 하나에는 상기 기준 전력량을 나타내는 데이터가 미리 저장될 수 있다.Data indicating the reference power amount may be stored in advance in at least one of the
또한, 카운팅부(160)는 상기 비교의 결과를 기초로, 상기 배터리(10)의 사이클 카운트의 값을 증가시킬지 결정할 수 있다. 바람직하게는, 카운팅부(160)는 상기 갱신된 누적 전력량이 상기 기준 전력량만큼 증가할 때마다, 사이클 카운트의 값을 소정값만큼 증가시킬 수 있다. In addition, the
가령, 기준 전력량이 100mWh이고, (n-2)번째 주기에서 갱신된 누적 전력량이 5000mWh이며, 갱신된 누적 전력량이 상기 기준 전력량만큼 증가할 때마다, 사이클 카운트의 값이 소정값인 P만큼 증가되도록 설정되었다고 가정하자. 예컨대, P는 1일 수 있다. 이 경우, (n-2)번째 주기가 종료된 시점의 사이클 카운트는 (5000mWh/100mWh) × P = 50일 것이다. 만약, (n-2)번째 주기의 바로 다음 주기인 (n-1)번째 주기의 보정된 추가 전력량이 50mWh이면, 누적 전력량은 5000mWh + 50mWh = 5050mWh로 갱신될 것이다. 이 경우, (n-1)번째 주기까지의 누적 전력량은 (n-2)번째 주기까지의 누적 전력량보다 50mWh만큼 증가한 상태이며, 이는 상기 기준 전력량인 100mWh보다 작으므로, 카운팅부(160)는 (n-1)번째 주기의 종료 시에 사이클 카운트를 종전과 동일한 50으로 유지할 수 있다. 이후, (n-1)번째 주기의 바로 다음 주기인 n번째 주기의 보정된 추가 전력량이 100mWh이면, 누적 전력량은 5050mWh + 100mWh = 5150mWh로 갱신될 것이다. 이 경우, n번째 주기까지의 누적 전력량은 (n-2)번째 주기까지의 누적 전력량보다 150mWh만큼 증가한 상태이며, 이는 상기 기준 전력량인 100mWh보다 크므로, 카운팅부(160)는 n번째 주기의 종료 시에 사이클 카운트를 50에서 51로 증가시킬 수 있다.For example, every time the reference power amount is 100 mWh, the accumulated power amount updated in the (n-2) th cycle is 5000 mWh, and the updated accumulated power amount is increased by the reference power amount, the value of the cycle count is increased by P Suppose it is set. For example, P may be one. In this case, the cycle count at the end of the (n-2) th cycle will be (5000 mWh / 100 mWh) x P = 50. If the corrected additional power amount of the (n-1) th cycle immediately after the (n-2) th cycle is 50 mWh, the accumulated power amount will be updated to 5000 mWh + 50 mWh = 5050 mWh. In this case, the cumulative power amount up to the (n-1) th cycle is increased by 50 mWh from the cumulative power amount up to the (n-2) th cycle and is less than the reference power amount of 100 mWh. n-1) th cycle, the cycle count can be maintained at 50, which is the same as before. Thereafter, if the corrected additional power amount of the nth cycle immediately after the (n-1) th cycle is 100 mWh, the accumulated power amount will be updated to 5050 mWh + 100 mWh = 5150 mWh. In this case, the cumulative power amount up to the n-th cycle is increased by 150 mWh from the accumulated power amount up to the (n-2) th cycle and is larger than the reference power amount of 100 mWh, , The cycle count can be increased from 50 to 51.
전술한 산출부(130), 보정부(140), 갱신부(150) 및 카운팅부(160)는 각각 하드웨어적으로, ASICs (application specific integrated circuits), DSPs(digital signal processors), DSPDs(digital signal processing devices), PLDs(programmable logic devices), FPGAs(field programmable gate arrays), 마이크로 컨트롤러(micro-controllers), 마이크로 프로세서(microprocessors), 기타 기능 수행을 위한 전기적 유닛 중 적어도 하나를 이용하여 구현될 수 있다. 또는, 산출부(130), 보정부(140), 갱신부(150) 및 카운팅부(160) 중 적어도 둘은, 단일의 하드웨어적 수단을 이용하여 일체형으로 구현될 수도 있다. The calculating
한편, 도 1에는 구성요소들 중 어느 하나가 적어도 하나의 연결 라인을 통해 다른 하나와 연결되는 것으로 도시되어 있다. 다만, 이는 예시적인 것이며, 배터리 사이클 카운팅 장치(100)의 구성요소들 간의 실제적인 구현은, 도 1에 도시된 연결 라인에 의해 한정되는 것으로 이해되어서는 안된다.In FIG. 1, it is shown that any one of the components is connected to the other through at least one connection line. It should be understood, however, that this is exemplary and that the actual implementation among the components of the battery
또한, 도 1에 도시된 배터리 사이클 카운팅 장치(100)의 구성요소들 중 일부는 배터리 사이클 카운팅 장치(100)로부터 생략될 수 있다. 따라서, 배터리 사이클 카운팅 장치(100)는 위에서 열거된 구성요소들 보다 적은 구성요소들을 가지거나, 위에서 열거되지 않은 추가적인 구성요소를 더 포함하도록 구성될 수 있다. In addition, some of the components of the battery
본 발명에 따른 배터리 사이클 카운팅 장치(100)는 이와 결합되는 배터리 팩에 포함되는 형태로 구현될 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 배터리 팩은, 배터리 사이클 카운팅 장치(100)를 포함할 수 있다. The battery
또한, 본 발명에 따른 배터리 사이클 카운팅 장치(100)는 휴대폰과 같은 소형 장치에 포함되는 것일 수 있다. 또는, 배터리 사이클 카운팅 장치(100)는 자동차나 에너지 저장 시스템(ESS: Energy Storage Sytem) 등의 중대형 장치에 포함되는 것일 수 있다. 특히, 하이브리드 자동차를 포함하는 전기 자동차는 배터리(10)에 의해 모터의 구동 전력이 공급되므로, 배터리(10) 사이클을 정확하게 카운팅하는 것이 매우 중요하다. Also, the battery
도 2 내지 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 보정 테이블에 포함된 서브 테이블들을 개략적으로 도시한 것이다. Figures 2 to 4 schematically illustrate sub-tables included in a correction table according to an embodiment of the present invention.
먼저, 도 2는 제1 서브 테이블(111)을 예시한다. 본 발명에서 제1 서브 테이블(111)은, 미리 정해진 복수의 SOC 구간들과 이에 대응하는 가중치들 간의 상관관계를 나타내는 테이블일 수 있다. First, FIG. 2 illustrates the
살펴보면, 제1 서브 테이블(111)의 SOC 구간들은 0%부터 100%까지 10%씩 총 10개로 구분되어 있다. 또한, 제1 서브 테이블(111)의 가중치들 역시 총 10개로 구분되어 있다. 제1 서브 테이블(111)에서, 어느 하나의 가중치는 어느 하나의 SOC 구간에 대응하는 관계에 있음을 확인할 수 있다. 또한, 제1 서브 테이블(111)에서, 어느 하나의 SOC 구간은 어느 하나의 가중치에 대응하는 관계에 있음을 확인할 수 있다. The SOC intervals of the first sub-table 111 are divided into 10 groups of 10% from 0% to 100%. In addition, the weights of the first sub-table 111 are also divided into ten. In the first sub-table 111, it can be confirmed that any one of the weights is in a relationship corresponding to any one SOC interval. Also, in the first sub-table 111, it can be confirmed that any one of the SOC intervals corresponds to one of the weights.
또한, 제1 서브 테이블(111)에서, 상대적으로 작은 값의 가중치가 상대적으로 낮은 값의 SOC 구간에 대응하는 상관관계를 가지도록 작성될 수 있다. 예를 들어, 0~10%의 SOC 구간에 대응하는 가중치는 0.8인 반면, 상대적으로 높은 10~20%의 SOC 구간에 대응하는 가중치는 0.8보다 큰 0.85일 수 있다.Also, in the first sub-table 111, the weight of a relatively small value may be created so as to have a correlation corresponding to a SOC section having a relatively low value. For example, the weight corresponding to the SOC interval of 0 to 10% is 0.8, while the weight corresponding to the relatively high SOC interval of 10 to 20% may be 0.85, which is larger than 0.8.
다음으로, 도 3은 제2 서브 테이블(112)을 예시한다. 본 발명에서 제2 서브 테이블(112)은, 미리 정해진 복수의 전력율 구간들과 이에 대응하는 가중치들 간의 상관관계를 나타내는 테이블일 수 있다. 이때, 전력율은 배터리(10)의 충방전 시의 전력을 단위를 뺀 정격전력으로 나눈 값으로서, 'contant power rate' 또는 'CP-rate'로 칭할 수 있고, 그 단위는 CP일 수 있다.Next, FIG. 3 illustrates the
살펴보면, 제2 서브 테이블(112)의 전력율 구간들은 0CP부터 1CP까지 0.1CP만큼씩 총 10개로 구분되어 있다. 또한, 제2 서브 테이블(112)의 가중치들 역시 총 10개로 구분되어 있다. 제2 서브 테이블(112)에서, 어느 하나의 가중치는 어느 하나의 전력율 구간에 대응하는 관계에 있음을 확인할 수 있다. 또한, 제2 서브 테이블(112)에서, 어느 하나의 전력율 구간은 어느 하나의 가중치에 대응하는 관계에 있음을 확인할 수 있다. In other words, the power rate intervals of the second sub-table 112 are divided into 10 groups, ranging from 0 CP to 1 CP by 0.1 CP. Also, the weights of the second sub-table 112 are also divided into ten. In the second sub-table 112, it can be confirmed that any one of the weights is in a relationship corresponding to any one of the power rate intervals. It is also possible to confirm that a power ratio section in the second sub-table 112 corresponds to one of the weight values.
또한, 제2 서브 테이블(112)에서, 상대적으로 작은 값의 가중치가 상대적으로 낮은 값의 전력율 구간에 대응하는 상관관계를 가지도록 작성될 수 있다. 예를 들어, 0.5~0.6CP의 전력율 구간에 대응하는 가중치는 1.1인 반면, 상대적으로 높은 0.6~0.7%의 전력율 구간에 대응하는 가중치는 1.1보다 큰 1.2일 수 있다.Also, in the second sub-table 112, the weight of a relatively small value can be created so as to have a correlation corresponding to a relatively low power-rate interval. For example, a weight corresponding to a power rate interval of 0.5 to 0.6 CP is 1.1, while a weight corresponding to a relatively high power rate interval of 0.6 to 0.7% may be 1.2, which is greater than 1.1.
이어서, 도 4는 제3 서브 테이블(113)을 예시한다. 본 발명에서 제3 서브 테이블(113)은, 미리 정해진 복수의 온도 구간들과 이에 대응하는 가중치들 간의 상관관계를 나타내는 테이블일 수 있다. Next, Fig. 4 illustrates the
살펴보면, 제3 서브 테이블(113)의 온도 구간들은 -10℃부터 60℃까지 10℃만큼씩 총 7개로 구분되어 있다. 또한, 제3 서브 테이블(113)의 가중치들 역시 총 7개로 구분되어 있다. 제3 서브 테이블(113)에서, 어느 하나의 가중치는 어느 하나의 온도 구간에 대응하는 관계에 있음을 확인할 수 있다. 또한, 제2 서브 테이블(112)에서, 어느 하나의 온도 구간은 어느 하나의 가중치에 대응하는 관계에 있음을 확인할 수 있다.In other words, the temperature intervals of the third sub-table 113 are divided into 7 temperature ranges from -10 ° C to 60 ° C by 10 ° C. In addition, the weights of the third sub-table 113 are also divided into seven groups. In the third sub-table 113, it can be confirmed that any one of the weights is in a relationship corresponding to one of the temperature intervals. Also, in the second sub-table 112, it can be confirmed that any one of the temperature sections corresponds to a certain weight value.
또한, 제3 서브 테이블(113)에서, 적정 온도 구간으로부터 상대적으로 먼 온도 구간에 대응하는 가중치는, 적정 온도 구간에 상대적으로 가까운 도구간에 대응하는 가중치보다 큰 상관관계를 가지도록 작성될 수 있다. 예를 들어, 적정 온도 구간이 20~30℃라고 가정하면, 상기 적정 온도 구간에 상대적으로 가까운 10~20℃의 온도 구간에 대응하는 가중치는 1.1인 반면, 상기 적정 온도 구간에 상대적으로 먼 0~10℃의 온도 구간에 대응하는 가중치는 1.1보다 큰 1.3이다. In the third sub-table 113, the weights corresponding to the temperature sections relatively far from the appropriate temperature section can be created to have a larger correlation than the corresponding weights among the tools relatively close to the appropriate temperature section. For example, assuming that the optimum temperature range is 20 to 30 ° C, the weight corresponding to the temperature range of 10 to 20 ° C, which is relatively close to the optimum temperature range, is 1.1, The weight corresponding to the temperature interval of 10 DEG C is 1.3, which is larger than 1.1.
바람직하게는, 제1 내지 제3 서브 테이블(111, 112, 113)의 각 구간은 이와 인접한 구간과 중복되지 않도록 설정될 수 있다. 또한, 제1 내지 제3 서브 테이블(111, 112, 113)은 룩업테이블(look up table)의 형태로 작성된 것일 수 있다.Preferably, each section of the first to
한편, 제1 내지 제3 서브 테이블(111, 112, 113)은, 도 2 내지 4에 도시된 예시로 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 제1 서브 테이블(111)의 어느 한 구간의 범위는 다른 구간의 범위와 동일한 것으로 도시되어 있으나, 구간별로 서로 다른 범위를 가질 수도 있다. 다른 예로, 제3 서브 테이블(113)은 총 7개의 온도 구간들로 구성되어 있으나, 필요에 따라 이보다 많거나 적은 수의 온도 구간들로 구성되도록 변경할 수도 있다.On the other hand, the first to
지금부터 도 1 내지 4를 참조하여, 배터리 사이클 카운팅 장치(100)가 배터리(10)의 사이클 횟수를 카운팅하는 방법을 구체적으로 설명하기로 한다. 설명의 편의를 위해, 현재 주기는 n번째 주기인 것으로 가정한다. 또한, 아래의 수학식 1에서 사용되는 기호 '[]'는 바닥함수(floor function)를 나타내는 것이다. 즉, x가 실수라고 할 때, [x]는 x보다 크지 않은 최대의 정수이다.Hereinafter, a method of counting the number of cycles of the
배터리 사이클 카운팅 장치(100)는 추가 전력량의 단위를 Wh로 설정할 수 있다. 추가 전력량의 단위가 Wh로 설정된 경우, 누적 전력량과 미리 주어지는 기준 전력량의 단위 역시 Wh로 설정된다.The battery
배터리 사이클 카운팅 장치(100)는 하기의 수학식 1을 이용하여, 배터리(10)의 사이클 카운트의 값을 산출할 수 있다.The battery
여기서, CCn은 n번째 주기의 종료 시의 사이클 카운트의 값이고, Pref는 기준 전력량이며, Ak는 k번째 주기의 추가 전력량이고, G1k은 k번째 주기의 제1 가중치이며, G2k은 k번째 주기의 제2 가중치이고, G3k은 k번째 주기의 제3 가중치이다. 산출부(130)는 배터리 정보를 기초로, Ak를 산출할 수 있음은 전술한 바와 같다.Here, CC n is the value of the cycle count at the time n the end of the second period, P ref is the reference amount of power, A k is the additional energy of the k-th cycle, G1 k is a first weight for the k th cycle, G2 k is a second weight of the k-th cycle, G3 k is a third weight of the k-th cycle. The
또한, An'는 제1 내지 제3 가중치를 이용하여 An를 보정한 값이다. 보정부(140)는 제1 내지 제3 서브 테이블(111, 112, 113) 각각으로부터 G1k, G2k 및 G3k을 획득한다. 그 다음, 보정부(140)는 An, G1n, G2n 및 G3n을 모두 곱하여 An'를 산출할 수 있다. 즉, G1n, G2n 및 G3n에 의해 보정된 An가 바로 An'이다.In addition, A n 'is a value obtained by correcting A n using the first to third weights. The
또한, Bn -1은 (n-1)번째 주기까지의 누적 전력량으로서, n번째 주기가 시작되기 이전에 메모리(110)에 저장되어 있을 수 있다. 또한, Bn는 n번째 주기까지의 누적 전력량이다. 즉, Bn는 Bn - 1와 An'를 합한 값이다. 다시 말해, An'를 이용하여 Bn - 1를 갱신한 값이 바로 Bn이다.Also, B n -1 is the cumulative power amount up to the (n-1) th cycle, and may be stored in the
가령, Pref는 4000mWh이고, Bn -1은 80000mWh이며, An는 5000mWh인 것으로 가정해보자. (n-1)번째 주기가 종료된 시점의 사이클 카운트인 CCn - 1는 [80000mWh/4000mWh] = 20이었을 것이다. 만약, n번째 주기에서, 배터리(10)의 SOC가 25%이고, 전력율이 0.45CP이며, 온도가 33℃라면, 보정부(140)는 제1 서브 테이블(111)로부터 25%가 속하는 SOC 구간에 대응하는 가중치인 0.9를 획득할 수 있다. 이에 따라, G1n은 0.9로 설정될 수 있다. 또한, 보정부(140)는 제2 서브 테이블(112)로부터 0.45CP가 속하는 전력율 구간에 대응하는 가중치인 1을 획득할 수 있다. 이에 따라, G2n은 1로 설정될 수 있다. 또한, 보정부(140)는 제3 서브 테이블(113)로부터 33℃가 속하는 온도 구간에 대응하는 가중치인 1.05을 획득할 수 있다. 이에 따라, G3n은 1.05로 설정될 수 있다. 다음, 보정부(140)는 An에 G1n, G2n 및 G3n을 곱하여 An'를 산출할 수 있다. 이에 따라, An'는 4725mWh가 되고, Bn은 84725mWh가 된다. 또한, An'이 PreG의 1배 이상 2배 미만이므로, 카운팅부(160)에 의해 산출된 CCn는 CCn-1보다 1이 증가된 21이 된다.Suppose, for example, that P ref is 4000 mWh, B n -1 is 80000 mWh, and A n is 5000 mWh. the cycle count CC n - 1 at the end of the (n-1) -th cycle would have been [80000 mWh / 4000 mWh] = 20. If the SOC of the
도 5는 도 1에 도시된 배터리 사이클 카운팅 장치(100)가 배터리(10)의 사이클 카운트의 값을 산출하는 방법을 개략적으로 도시한 순서도이다.5 is a flowchart schematically showing a method of calculating the cycle count value of the
도 5를 참조하면, 단계 S510에서, 배터리 사이클 카운팅 장치(100)는 보정 테이블을 메모리(110)에 저장한다. 예컨대, 보정 테이블은 배터리 사이클 카운팅 장치(100)에 별도로 마련된 인터페이스(예, 터치스크린, 키보드 등)를 통해 수신된 후 메모리(110)에 저장될 수 있다. 상기 보정 테이블은 배터리(10)에 대해 미리 정해진 배터리 파라미터들과 이에 대응하는 가중치들 간의 상관관계를 나타내는 것으로서, 룩업테이블의 형식으로 미리 작성된 것일 수 있다. 경우에 따라, 보정 테이블은 배터리(10) 또는 배터리 사이클 카운팅 장치(100)의 제조시에 이미 저장되어 있을 수 있는데, 이 경우 상기 단계 S510는 생략될 수 있다.Referring to FIG. 5, in step S510, the battery
단계 S515에서, 배터리 사이클 카운팅 장치(100)의 측정부(120)는, 배터리 정보를 소정 주기마다 출력한다. 여기서, 배터리 정보는 적어도 배터리 파라미터들 각각에 대한 측정값들을 포함하는 것일 수 있다. 예컨대, 배터리 파라미터들에는 배터리(10)의 단자 전압, 충방전 전류, 충방전 전력, 온도, 충방전 시간 등이 포함될 수 있다. 또한, 배터리 정보에는 배터리 파라미터들 각각의 측정값을 기초로 산출되는 데이터(예, SOC)가 포함될 수 있다.In step S515, the
단계 S520에서, 배터리 사이클 카운팅 장치(100)의 산출부(130)는, 상기 출력되는 배터리 정보를 기초로, 배터리(10)가 현재의 주기 동안에 사용된 정도를 나타내는 추가 전력량을 산출할 수 있다. 추가 전력량은 배터리(10)의 충방전 전력을 시간에 대해 적산한 전력량일 수 있다. 예를 들어, 현재 주기의 시작 시점과 종료 시점 사이에, 배터리(10)의 충전 전력량이 X이고 방전 전력량이 Y이면, 추가 전력량은 이 둘을 합한 (X+Y)일 수 있다.In step S520, the calculating
단계 S525에서, 배터리 사이클 카운팅 장치(100)의 보정부(140)는, 보정 테이블로부터 현재의 주기에 대한 배터리 정보에 포함된 측정값들 중 적어도 일부에 대응하는 가중치들을 획득할 수 있다.In step S525, the
단계 S530에서, 배터리 사이클 카운팅 장치(100)의 보정부(140)는, 상기 획득된 가중치들을 이용하여, 상기 추가 전력량을 보정할 수 있다. 바람직하게는, 보정부(140)는 획득된 가중치들을 각각 추가 전력량에 곱하여, 상기 추가 전력량을 보정할 수 있다. In step S530, the
단계 S535에서, 배터리 사이클 카운팅 장치(100)의 갱신부(150)는, 보정된 추가 전력량을 기초로, 배터리(10)가 현재의 주기까지 총 사용된 정도를 나타내는 누적 전력량을 갱신한다. 일 예로, 갱신부(150)는 이전 주기까지의 누적 전력량에 상기 추가 전력량을 합산하여, 종전의 누적 전력량을 갱신할 수 있다.In step S535, the updating
단계 S540에서, 배터리 사이클 카운팅 장치(100)의 카운팅부(160)는 누적 전력량의 증가량이 미리 정해진 기준 전력량 이상인지 판단할 수 있다. 즉, 카운팅부(160)는 미리 정해진 기준 전력량과 상기 갱신된 누적 전력량을 비교하고, 상기 비교의 결과를 기초로, 상기 배터리(10)의 사이클 카운트의 값을 증가시킬지 결정할 수 있다. 만약, 누적 전력량의 증가량이 미리 정해진 기준 전력량 이상이라고 판단 시, 단계 S545가 수행된다. 만약, 누적 전력량의 증가량이 미리 정해진 기준 전력량 미만이라고 판단 시, 단계 S515로 복귀할 수 있다. In step S540, the
단계 S545에서, 배터리 사이클 카운팅 장치(100)의 카운팅부(160)는 상기 배터리(10)의 사이클 카운트의 값을 증가시킬 수 있다. 예컨대, 상기 갱신된 누적 전력량이 상기 기준 전력량만큼 증가할 때마다, 사이클 카운트의 값을 1씩 증가시킬 수 있다.The
이상에서 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.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 to be limited to the details thereof and that various changes and modifications will be apparent to those skilled in the art. And various modifications and variations are possible within the scope of the appended claims.
본 명세서의 개별적인 실시예에서 설명된 특징들은 단일 실시예에서 결합되어 구현될 수 있다. 반대로, 본 명세서에서 단일 실시예에서 설명된 다양한 특징들은 개별적으로 다양한 실시예에서 구현되거나, 적절한 부결합(subcombination)에서 구현될 수 있다. The features described in the individual embodiments herein may be combined and implemented in a single embodiment. Conversely, various features described herein in a single embodiment may be implemented in various embodiments individually or in a suitable subcombination.
10: 배터리
100: 배터리 사이클 카운팅 장치
110: 메모리
111: 제1 서브 테이블
112: 제2 서브 테이블
113: 제3 서브 테이블
120: 측정부
130: 산출부
140: 보정부
150: 갱신부
160: 카운팅부10: Battery
100: Battery cycle counting device
110: Memory
111: first subtable
112: second subtable
113: third subtable
120:
130:
140:
150:
160:
Claims (11)
상기 배터리와 결합되어 상기 배터리 파라미터들 각각에 대한 측정값들을 포함하는 배터리 정보를 소정 주기마다 출력하는 측정부;
상기 배터리 정보를 기초로, 상기 배터리가 현재의 주기동안 사용된 정도를 나타내는 추가 전력량을 산출하는 산출부;
상기 보정 테이블로부터 상기 측정값들 중 적어도 일부에 대응하는 가중치들을 획득하며, 상기 획득된 가중치들을 이용하여 상기 추가 전력량을 보정하는 보정부;
상기 보정된 추가 전력량을 기초로, 상기 배터리가 현재의 주기까지 총 사용된 정도를 나타내는 누적 전력량을 갱신하는 갱신부; 및
미리 정해진 기준 전력량과 상기 갱신된 누적 전력량을 비교한 결과를 기초로, 상기 배터리의 사이클 카운트의 값을 증가시킬지 결정하는 카운팅부;
를 포함하는, 배터리 사이클 카운팅 장치.A memory for storing a correction table indicating a correlation between predefined battery parameters for the battery and corresponding weights;
A measuring unit coupled to the battery and outputting battery information including measured values for each of the battery parameters at predetermined intervals;
A calculating unit for calculating an additional power amount based on the battery information, the additional power amount indicating an amount of use of the battery during a current period;
A correction unit that obtains weights corresponding to at least a part of the measured values from the correction table and corrects the additional power using the obtained weights;
An update unit that updates a cumulative power amount indicating a degree of use of the battery up to the current cycle based on the corrected additional power amount; And
A counting unit for determining whether to increase the value of the cycle count of the battery based on a result of comparing a predetermined reference power amount with the updated accumulated power amount;
And the battery cycle counting device.
상기 미리 정해진 배터리 파라미터들은, 상기 배터리의 충방전 전력, 온도 및 SOC을 포함하고,
상기 보정 테이블은,
미리 정해진 복수의 SOC 구간들과 이에 대응하는 가중치들 간의 상관관계를 나타내는 제1 서브 테이블;
미리 정해진 복수의 전력율 구간들과 이에 대응하는 가중치들 간의 상관관계를 나타내는 제2 서브 테이블; 및
미리 정해진 복수의 온도 구간들과 이에 대응하는 가중치들 간의 상관관계를 나타내는 제3 서브 테이블;
을 포함하는, 배터리 사이클 카운팅 장치.The method according to claim 1,
Wherein the predetermined battery parameters include charge / discharge power, temperature and SOC of the battery,
Wherein the correction table includes:
A first sub-table indicating a correlation between a plurality of predetermined SOC intervals and corresponding weights;
A second subtable indicating a correlation between a plurality of predetermined power rate intervals and corresponding weights; And
A third subtable indicating a correlation between a plurality of predetermined temperature intervals and corresponding weights;
And the battery cycle counting device.
상기 보정부는,
상기 제1 서브 테이블의 복수의 SOC 구간들 중 상기 측정된 SOC가 속하는 구간에 대응하는 제1 가중치를 상기 제1 서브 테이블로부터 획득하고,
상기 제2 서브 테이블의 복수의 전력율 구간들 중 상기 측정된 충방전 전력에 대응하는 전력율이 속하는 구간에 대응하는 제2 가중치를 상기 제2 서브 테이블로부터 획득하며,
상기 제3 서브 테이블의 복수의 온도 구간들 중 상기 측정된 온도가 속하는 구간에 대응하는 제3 가중치를 상기 제3 서브 테이블로부터 획득하는, 배터리 사이클 카운팅 장치.3. The method of claim 2,
Wherein,
Acquiring, from the first subtable, a first weight corresponding to a section to which the measured SOC belongs among a plurality of SOC intervals of the first subtable;
Acquiring from the second subtable a second weight corresponding to a period in which a power rate corresponding to the measured charge / discharge power belongs to a plurality of power rate intervals of the second sub table,
And acquires from the third sub-table a third weight corresponding to a period in which the measured temperature belongs among a plurality of temperature intervals of the third sub-table.
상기 보정부는,
상기 제1 가중치, 제2 가중치 및 제3 가중치를 이용하여, 상기 추가 전력량을 보정하는, 배터리 사이클 카운팅 장치.The method of claim 3,
Wherein,
And corrects the additional power amount using the first weight, the second weight, and the third weight.
상기 카운팅부는,
상기 갱신된 누적 전력량이 상기 기준 전력량만큼 증가할 때마다, 상기 사이클 카운트의 값을 소정값만큼 증가시키는, 배터리 사이클 카운팅 장치.The method according to claim 1,
The counting unit counts,
And increases the value of the cycle count by a predetermined value each time the updated accumulated power amount increases by the reference power amount.
상기 배터리 사이클 카운팅 장치에 결합되는 적어도 하나의 배터리 팩;을 포함하는, 에너지 저장 시스템.A battery cycle counting device according to any one of claims 1 to 5; And
And at least one battery pack coupled to the battery cycle counting device.
상기 배터리 파라미터들 각각에 대한 측정값들을 포함하는 배터리 정보를 소정 주기마다 출력하는 단계;
상기 배터리 정보를 기초로, 상기 배터리가 현재의 주기동안 사용된 정도를 나타내는 추가 전력량을 산출하는 단계;
상기 보정 테이블로부터 상기 측정값들 중 적어도 일부에 대응하는 가중치들을 획득하는 단계;
상기 획득된 가중치들을 이용하여 상기 추가 전력량을 보정하는 단계;
상기 보정된 추가 전력량을 기초로, 상기 배터리가 현재의 주기까지 총 사용된 정도를 나타내는 누적 전력량을 갱신하는 단계; 및
미리 정해진 기준 전력량과 상기 갱신된 누적 전력량을 비교한 결과를 기초로, 상기 배터리의 사이클 카운트의 값을 증가시킬지 결정하는 단계;
를 포함하는, 배터리 사이클 카운팅 방법.Storing a correction table indicating a correlation between predetermined battery parameters and corresponding weights for the battery;
Outputting battery information including measured values for each of the battery parameters every predetermined cycle;
Calculating an additional power amount based on the battery information, the additional power amount indicating an amount of use of the battery during the current period;
Obtaining weights corresponding to at least some of the measurements from the correction table;
Correcting the additional power using the obtained weights;
Updating a cumulative power amount indicative of the degree to which the battery is used up to the present cycle based on the corrected additional power amount; And
Determining whether to increase the value of the cycle count of the battery based on a result of comparing a predetermined reference power amount with the updated accumulated power amount;
/ RTI >
상기 미리 정해진 배터리 파라미터들은, 상기 배터리의 충방전 전력, 온도, SOC 및 충방전 시간을 포함하고,
상기 보정 테이블은,
미리 정해진 복수의 SOC 구간들과 이에 대응하는 가중치들 간의 상관관계를 나타내는 제1 서브 테이블;
미리 정해진 복수의 전력율 구간들과 이에 대응하는 가중치들 간의 상관관계를 나타내는 제2 서브 테이블; 및
미리 정해진 복수의 온도 구간들과 이에 대응하는 가중치들 간의 상관관계를 나타내는 제3 서브 테이블;
을 포함하는, 배터리 사이클 카운팅 방법.8. The method of claim 7,
Wherein the predetermined battery parameters include charge / discharge power, temperature, SOC and charge / discharge time of the battery,
Wherein the correction table includes:
A first sub-table indicating a correlation between a plurality of predetermined SOC intervals and corresponding weights;
A second subtable indicating a correlation between a plurality of predetermined power rate intervals and corresponding weights; And
A third subtable indicating a correlation between a plurality of predetermined temperature intervals and corresponding weights;
/ RTI > The method of claim 1, wherein the battery cycle counting method comprises:
상기 가중치들을 획득하는 단계는,
상기 제1 서브 테이블의 복수의 SOC 구간들 중 상기 측정된 SOC가 속하는 구간에 대응하는 제1 가중치를 상기 제1 서브 테이블로부터 획득하는 단계;
상기 제2 서브 테이블의 복수의 전력율 구간들 중 상기 측정된 충방전 전력에 대응하는 전력율이 속하는 구간에 대응하는 제2 가중치를 상기 제2 서브 테이블로부터 획득하는 단계;
상기 제3 서브 테이블의 복수의 온도 구간들 중 상기 측정된 온도가 속하는 구간에 대응하는 제3 가중치를 상기 제3 서브 테이블로부터 획득하는 단계;
를 포함하는, 배터리 사이클 카운팅 방법.9. The method of claim 8,
Wherein obtaining the weights comprises:
Acquiring, from the first sub-table, a first weight corresponding to an interval to which the measured SOC belongs among a plurality of SOC intervals of the first sub-table;
Acquiring a second weight from a second sub-table corresponding to a period in which a power rate corresponding to the measured charge / discharge power belongs among a plurality of power rate intervals of the second sub-table;
Obtaining a third weight from a third sub-table corresponding to an interval of the measured temperature among a plurality of temperature intervals of the third sub-table;
/ RTI >
상기 추가 전력량을 보정하는 단계는,
상기 제1 가중치, 제2 가중치 및 제3 가중치를 이용하여 상기 추가 전력량을 보정하는, 배터리 사이클 카운팅 방법.10. The method of claim 9,
The step of correcting the additional power comprises:
And the additional power amount is corrected using the first weight, the second weight, and the third weight.
상기 갱신된 누적 전력량이 상기 기준 전력량만큼 증가할 때마다, 상기 사이클 카운트의 값을 소정값만큼 증가시키는 단계;
를 더 포함하는, 배터리 사이클 카운팅 방법.
8. The method of claim 7,
Increasing the value of the cycle count by a predetermined value each time the updated accumulated power amount increases by the reference power amount;
Further comprising the steps of:
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