KR20180122378A - 전지 감시 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

실시 형태의 전지 감시 장치는, 병렬 접속된 복수의 전지 셀을 구비한 병렬 셀 블록을 복수개 직렬 접속하여 구성되는 이차 전지 블록의 상태를 감시하는 전지 감시 장치이며, 전류 검출부는, 병렬 셀 블록에 흐르는 전류를 검출하고, 전압 검출부는, 병렬 셀 블록에 흐르는 전류가 제1 전류값인 경우의 병렬 셀 블록의 전압 및 병렬 셀 블록에 흐르는 전류가 제2 전류값인 경우의 병렬 셀 블록의 전압을 검출하고, 연산부는, 제1 전류값과 상기 제2 전류값의 차전류, 제1 전류값에 있어서의 병렬 셀 블록의 전압 및 상기 제2 전류값에 있어서의 병렬 셀 블록의 전압에 기초하여, 병렬 셀 블록의 내부 저항값을 산출하고, 판정부는, 복수의 병렬 셀 블록의 내부 저항값 및 복수의 병렬 셀 블록의 내부 저항값의 최댓값에 기초하여, 병렬 셀 블록의 이상 판정을 행하므로, 전지 셀 탈락, 셀의 열화 등의 여러가지 요인에 의해 발생하는 병렬 셀 블록을 구성하는 전지 셀의 이상을 정확하게 검출할 수 있다.

Description

전지 감시 장치 및 방법
본 발명의 실시 형태는, 전지 감시 장치 및 방법에 관한 것이다.
근년, 태양광 발전이나 풍력 발전 등을 비롯한 안전하며 또한 깨끗한 자연 에너지의 도입이 진행되고 있다. 그러나, 자연 에너지의 출력은 불안정해서, 대량 도입이 진행되면 전력 계통에 있어서의 전압이나 주파수에 악영향을 미칠 것이 염려된다. 또한, 전력 수요에 비하여 이들 자연 에너지의 공급량이 대폭으로 상회하면, 자연 에너지의 발전 시스템을 정지하지 않으면 안되어, 발전 설비의 이용률이 저하되어버린다.
종래, 전력 계통에 있어서의 전압이나 주파수의 안정화에는, 발전기의 거버너 프리 제어나 LFC(Load Frequency Control) 기능, 양수 발전에 의한 부하 평준화 등으로 대응이 행하여져 왔다. 그러나, 발전기의 출력 저감 여유 부족의 문제나, 양수 발전소의 건설에 입지 조건의 제약이 있는 것, 건설 기간이 길다는 등의 과제가 있었다.
그래서, 입지 조건의 제약이 비교적 적은 이차 전지를 사용한 정치형의 대규모 축전지 시스템의 주목이 높아지고 있다.
이러한 대규모 축전지 시스템에 있어서는, 대용량을 실현하기 위해서, 병렬 접속된 복수의 전지 셀을 포함하는 병렬 셀 블록을 다시 직렬 접속하는 이차 전지 블록을 구비하는 전지 팩을 사용하고 있는 것이 알려져 있다.
일본 특허 제4606846호 공보 일본 특허 공개 제2014-075317호 공보 일본 특허 공개 제2014-119397호 공보 일본 특허 공개 제2014-023362호 공보 일본 특허 공개 제2014-041747호 공보 일본 특허 공개 제2014-110198호 공보 일본 특허 공개 제2015-008040호 공보 일본 특허 공개 제2013-137867호 공보 일본 특허 공개 제2014-127404호 공보
그런데, 상기 구성을 채용하는 경우, 병렬 셀 블록을 구성하는 어느 셀의 이상을 검출하는 것이 과제로 되어 있고, 이것을 해결하기 위해서, 병렬 셀 블록의 각각의 직류 내부 저항의 최솟값에 대한 직류 내부 저항의 최댓값의 비율을 산출하고, 당해 비율이 미리 설정된 설정값을 초과하는 경우, 전지 셀이 이상(異常)이라고 판단하는 것이 제안되어 있으나, 이와 같은 구성에서는, 내부 저항값이 극단적으로 낮은 전지 셀(성능이 우수한 전지 셀)이 존재하고 있어도 전지 셀 이상이라고 판정해버릴 우려가 있었다.
본 발명은 상기를 감안하여 이루어진 것이며, 전지 셀 탈락, 셀의 열화 등의 여러가지 요인에 의해 발생하는 병렬 셀 블록을 구성하는 전지 셀의 이상을 정확하게 검출하는 것이 가능한 전지 감시 장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.
실시 형태의 전지 감시 장치는, 병렬 접속된 복수의 전지 셀을 구비한 병렬 셀 블록을 복수개 직렬 접속하여 구성되는 이차 전지 블록의 상태를 감시하는 전지 감시 장치이다.
전지 감시 장치의 전류 검출부는, 병렬 셀 블록에 흐르는 전류를 검출한다.
전압 검출부는, 병렬 셀 블록에 흐르는 전류가 제1 전류값인 경우의 병렬 셀 블록의 전압 및 병렬 셀 블록에 흐르는 전류가 제2 전류값인 경우의 병렬 셀 블록의 전압을 검출한다.
연산부는, 제1 전류값과 상기 제2 전류값의 차전류, 제1 전류값에 있어서의 병렬 셀 블록의 전압 및 상기 제2 전류값에 있어서의 병렬 셀 블록의 전압에 기초하여, 병렬 셀 블록의 내부 저항값을 산출한다.
이에 의해, 판정부는, 복수의 병렬 셀 블록의 내부 저항값 및 복수의 병렬 셀 블록의 내부 저항값의 최댓값에 기초하여, 병렬 셀 블록의 이상 판정을 행한다.
도 1은, 실시 형태의 축전지 시스템을 구비한 자연 에너지 발전 시스템의 개요 구성도이다.
도 2는, 실시 형태의 축전지 시스템의 개요 구성 블록도이다.
도 3은, 이차 전지 팩의 상세 구성 설명도이다.
도 4는, BMU의 상세 구성 설명도이다.
도 5는, 제1 실시 형태의 이상 검출 처리의 처리 흐름도이다.
도 6은, 제2 실시 형태의 이상 검출 처리의 처리 흐름도이다.
도 7은, 제3 실시 형태의 이상 검출 처리의 처리 흐름도이다.
도 8은, 제4 실시 형태의 이상 검출 처리의 처리 흐름도이다.
도 9는, 제5 실시 형태의 이차 전지 팩의 상세 구성 설명도이다.
도 10은, 제5 실시 형태의 이상 검출 처리의 처리 흐름도이다.
도 11은, 제6 실시 형태의 이차 전지 팩의 상세 구성 설명도이다.
도 12는, 제6 실시 형태의 이상 검출 처리의 처리 흐름도이다.
도 13은, 제7 실시 형태의 이상 검출 처리의 처리 흐름도이다.
도 14는, 제8 실시 형태의 이상 검출 처리의 처리 흐름도이다.
도 15는, 제9 실시 형태의 이상 검출 처리의 처리 흐름도이다.
다음으로 도면을 참조하여 실시 형태에 대하여 설명한다.
도 1은, 실시 형태의 축전지 시스템을 구비한 자연 에너지 발전 시스템의 개요 구성도이다.
자연 에너지 발전 시스템(100)은 전력 시스템으로서 기능하고, 태양광, 수력, 풍력, 바이오매스, 지열 등의 자연 에너지(재생 가능 에너지)를 이용하고, 계통 전력으로서 출력 가능한 자연 에너지 발전 유닛(1)과, 자연 에너지 발전 유닛(1)의 발전 전력을 측정하는 전력계(2)와, 전력계(2)의 측정 결과에 기초하여 자연 에너지 발전 유닛(1)의 잉여 전력을 충전하고, 부족 전력을 방전하여 자연 에너지 발전 유닛(1)의 발전 전력에 중첩하여 출력하는 축전지 시스템(3)과, 자연 에너지 발전 유닛(1)의 출력 전력(축전지 시스템(3)의 출력 전력이 중첩되어 있는 경우도 포함한다)의 전압 변환을 행하는 변압기(4)와, 축전지 시스템(3)이 로컬적인 제어를 행하는 축전지 제어 컨트롤러(5)와, 축전지 제어 컨트롤러(5)의 리모트 제어를 행하는 상위 제어 장치(6)를 구비하고 있다.
도 2는, 실시 형태의 축전지 시스템의 개요 구성 블록도이다.
축전지 시스템(3)은 크게 구별하면, 전력을 축적하는 축전지 장치(11)와, 축전지 장치(11)로부터 공급된 직류 전력을 원하는 전력 품질을 갖는 교류 전력으로 변환하여 부하에 공급하는 전력 변환 장치(PCS: Power Conditioning System)(12)를 구비하고 있다.
축전지 장치(11)는 크게 구별하면, 복수의 전지반 유닛(21-1 내지 21-N)(N은 자연수)과, 전지반 유닛(21-1 내지 21-N)이 접속된 전지 단자반(22)을 구비하고 있다.
전지반 유닛(21-1 내지 21-N)은, 서로 병렬로 접속된 복수의 전지반(23-1 내지 23-M)(M은 자연수)과, 게이트웨이 장치(24)와, 후술하는 BMU(Battery Management Unit: 전지 관리 장치) 및 CMU(Cell Monitoring Unit: 셀 감시 장치)에 동작용의 직류 전원을 공급하는 직류 전원 장치(25)를 구비하고 있다.
여기서, 전지반의 구성에 대하여 설명한다.
전지반(23-1 내지 23-M)은, 각각, 고전위측 전원 공급 라인(고전위측 전원 공급 선)(LH) 및 저전위측 전원 공급 라인(저전위측 전원 공급 선)(LL)을 통하여, 출력 전원 라인(출력 전원선; 모선)(LHO, LLO)에 접속되고, 주회로인 전력 변환 장치(12)에 전력을 공급하고 있다.
전지반(23-1 내지 23-M)은, 동일 구성이므로, 전지반(23-1)을 예로 들어 설명한다.
전지반(23-1)은, 크게 구별하면, 복수(도 2에서는, 24개)의 이차 전지 팩(30-1 내지 30-24)과, 이차 전지 팩(30-12)과 이차 전지 팩(30-13) 사이에 설치된 서비스 디스커넥트(33)와, 전류 센서(34)와, 컨택터(35)를 구비하고, 복수의 이차 전지 팩(30-1 내지 30-24), 서비스 디스커넥트(33), 전류 센서(34) 및 컨택터(35)는 직렬로 접속되어 있다.
상기 구성에 있어서, 이차 전지 팩(30-1 내지 30-24)은, 각각 축전지 모듈 및 CMU를 구비하고 있고, 이차 전지 팩(30-1 내지 30-24) 전체로 축전지 모듈(31-1 내지 31-24)과, 축전지 모듈(31-1 내지 31-24)에 각각 설치된 복수(도 2에서는, 24개)의 CMU(32-1 내지 32-24)를 구비하고 있다.
그리고, 축전지 모듈(31-1 내지 31-24)은, 전지 셀을 복수, 직병렬로 접속되어서 조전지를 구성하고 있다. 그리고, 복수의 직렬 접속된 축전지 모듈(31-1 내지 31-24)로 조전지군을 구성하고 있다.
또한 전지반(23-1)은, BMU(36)를 구비하고, 각 CMU(32-1 내지 32-24)의 통신 라인, 전류 센서(34)의 출력 라인은, BMU(36)에 접속되어 있다.
BMU(36)는, 게이트웨이 장치(24)의 제어 하에서, 전지반(23-1) 전체를 제어하고, 각 CMU(32-1 내지 32-24)와의 통신 결과(후술하는 전압 데이터 및 온도 데이터) 및 전류 센서(34)의 검출 결과에 기초하여 컨택터(35)의 개폐 제어를 행한다.
다음으로 전지 단자반(22)의 구성에 대하여 설명한다.
전지 단자반(22)은 전지반 유닛(21-1 내지 21-N)에 대응시켜서 설치된 복수의 반 차단기(41-1 내지 41-N)와, 축전지 장치(11) 전체를 제어하는 마이크로컴퓨터로서 구성된 마스터(Master) 장치(42)를 구비하고 있다.
마스터 장치(42)에는, 전력 변환 장치(12)와의 사이에, 전력 변환 장치(12)의 UPS(Uninterruptible Power System)(12A)를 통하여 공급되는 제어 전원선(51)과, 이더넷(등록 상표)으로서 구성되어, 제어 데이터의 교환을 행하는 제어 통신선(52)이 접속되어 있다.
여기서, 이차 전지 팩(30-1 내지 30-24)의 상세 구성에 대하여 설명한다.
도 3은, 이차 전지 팩의 상세 구성 설명도이다.
이차 전지 팩(30-1 내지 30-24)은, 동일 구성이므로, 이하에 있어서는, 이차 전지 팩(30-1)을 예로 들어 설명한다.
이차 전지 팩(30-1)을 구성하고 있는 축전지 모듈(31-1)은, 직렬 접속된 복수(도 3에서는, 3개)의 병렬 셀 블록(61)을 구비하고 있고, 각 병렬 셀 블록(61)은 복수(도 3에서는, 2개)의 서로 병렬 접속된 전지 셀(62)을 구비하고 있다.
또한, 이차 전지 팩(30-1)을 구성하고 있는 CMU(32-1)는, 병렬 셀 블록(61)마다의 전압을 검출하는 전압 검출부(71)와, 션트 저항기나 홀 CT(Current Transformer) 등을 사용하여 축전지 모듈(31-1)의 통전 전류를 검출하는 전류 검출부(72)와, 축전지 모듈(31-1)의 이상 판정을 행하기 위한 이상 판정 설정값 데이터(=기준 직류 내부 저항 비율) 등의 각종 설정값 데이터를 미리 기억한 설정값 기억부(73)와, 전압 검출부(71)의 출력 신호와 전류 검출부(72)의 출력 신호가 입력되어, 각 병렬 셀 블록(61)의 직류 내부 저항을 연산하고, 복수의 병렬 셀 블록(61)에 대하여 연산한 직류 내부 저항의 비율과 설정값 기억부(73)의 설정값 데이터의 값과의 비교로부터 이상 전지 셀을 판정하는 연산부(74)와, 기계 스위치나 반도체 스위치 등을 포함하고, 연산부(74)가 전지 셀의 이상을 판정한 경우에 충방전 회로를 차단하여 축전지 모듈(31-1)에의 충방전을 차단하는 전류 제어부(75)를 구비하고 있다.
상기 구성에 있어서, 축전지 모듈(31-1)의 전력은 정극 단자(TP) 및 부극 단자(TM)를 통하여, 충방전 장치나 부하, 또는 충전기 등의 외부 장치와 접속되게 된다.
도 4는, BMU의 상세 구성 설명도이다.
BMU(36)는, 통신 라인(CL)(도 2 참조)을 통하여 이차 전지 팩(30-1 내지 30-24)과 통신 가능하게 구성되어 있고, BMU(36) 전체를 제어하는 MPU(81)와, CMU(32-1 내지 32-24) 사이에서 CAN 통신을 행하기 위한 CAN 규격에 준한 통신 컨트롤러(82)와, CMU(32-1 내지 32-24)로부터 송신된 전압 데이터 및 온도 데이터를 저장하는 메모리(83)를 구비하고 있다.
축전지 제어 컨트롤러(5)는 자연 에너지 발전 유닛(1)의 발전 전력을 검출하고, 이 발전 전력이 전력 계통에 미치는 영향을 완화하기 위해서, 축전지 장치(11)를 사용하여 발전 전력의 출력 변동 억제를 행하고 있다. 여기서, 축전지 장치(11)에 대한 변동 억제량은 당해 축전지 제어 컨트롤러(5) 또는 그 상위 제어 장치(6)로 산출하고, 축전지 장치(11)에 대응하는 PCS(Power Conditioning System)(12)에 충방전 지령으로서 부여된다.
상술한 바와 같이, 전지반(23-1 내지 23-M)에 대응시켜서 복수의 반(盤) 차단기(41-1 내지 41-N)가 설치되어 있다.
그리고, 이들 반 차단기(41-1 내지 41-M)는, 축전지 시스템(3)의 기동 시에 순차 투입(폐쇄 상태로)된다. 이에 의해, 주회로를 접속하여, 축전지에의 충방전이 가능한 상태로 한다.
[1] 제1 실시 형태
도 5는, 제1 실시 형태의 이상 검출 처리의 처리 흐름도이다.
이하의 설명에 있어서는, CMU(32-1)를 예로 들어 이상 검출 처리 동작을 설명한다.
이 경우에 있어서, CMU(32-1)의 전압 검출부(71)는 소정의 타이밍(전압 검출 타이밍)마다 전압 검출을 행하고 있고, 전압 검출 데이터를 연산부(74)로 출력하고 있다.
마찬가지로 CMU(32-1)의 전류 검출부(72)는 소정의 타이밍(전류 검출 타이밍)마다 전류 검출을 행하고 있고, 전류 검출 데이터를 연산부(74)로 출력하고 있다.
이에 의해, 연산부(74)는 전류 변화가 있었는지 여부를 상시 파악하고 있고, 소정의 전류 변화가 없는 상태(전류 변화 전)에 있어서의 전류를 소정의 타이밍(전류 검출 타이밍)에 검출하고, 검출 전류의 변화가 없는 상태에 있어서의 검출 전류 데이터로서 기억한다(스텝 S11).
이 경우에 있어서, 전류 검출부(72)가 검출하는 전류 변화 전의 전류값은, 전류값이 거의 일정한 상태가 계속되고 있으면 되므로, 비통전 상태에서의 전류에 한정할 필요는 없다. 예를 들어, 정치형 대용량 축전지의 경우, 주파수 조정이나 전압 조정을 목적으로 충방전을 정지하지 않고 계속되는 경우에도 전류 변화 전의 전류로서 이용할 수 있다. 따라서, 정극 단자(TP)와 부극 단자(TM)를 통하여 접속되는 외부 장치는 충방전 장치여도 되고, 충전기여도 되고, 부하여도 된다. 즉, 축전지 모듈(31-1)의 통전 전류가 변화되는 환경을 구축할 수 있다면 특별히 외부 장치는 한정되지 않는다.
다음으로 연산부(74)는 전압 검출부(71)의 출력에 기초하여, 전류 변화가 없는 상태(전류 변화 전)에 있어서의 각 병렬 셀 블록(61)의 전압(도 3의 예의 경우, 3개의 병렬 셀 블록(61)에 대응하는 검출 전압 V1 내지 V3)을 소정의 타이밍(전압 검출 타이밍)마다 검출하고, 전류 변화가 없는 상태에 있어서의 검출 전압 데이터(상술한 예의 경우, 검출 전압 V1 내지 V3)로서 기억한다(스텝 S12).
계속해서, 연산부(74)는 전류 검출부(72)의 출력에 기초하여, 축전지 모듈(31-1)의 전류 변화를 검출한다(스텝 S13).
그리고 전류 변화를 검출한 연산부(74)는 전류 변화가 있는 상태(전류 변화 후)에 있어서의 전류를 소정의 타이밍(전류 검출 타이밍)마다 검출하고, 전류 변화 후의 검출 전류 데이터로서 기억한다(스텝 S14).
다음으로 연산부(74)는 전압 검출부(71)의 출력에 기초하여, 전류 변화 후에 있어서의 각 병렬 셀 블록(61)의 전압(도 3의 예의 경우, 3개의 병렬 셀 블록(61)에 대응하는 검출 전압 V1' 내지 V3')을 소정의 타이밍(전압 검출 타이밍)마다 검출하고, 전류 변화 후의 상태에 있어서의 검출 전압 데이터(상술한 예의 경우, 검출 전압 V1' 내지 V3')로서 기억한다(스텝 S15).
여기서, 전압 검출 타이밍과 전류 검출 타이밍은, 원칙적으로는 같은 타이밍이지만, 전류 변화 후의 상태일지라도, 전류가 변화되지 않은 안정 상태에 있다면, 양 타이밍이 어긋나 있어도 문제는 없다.
계속하여 연산부(74)는 전류 변화 후의 검출 전류 데이터에 대응하는 전류값으로부터 전류 변화 전의 검출 전류 데이터에 대응하는 전류값을 감하여 전류 변화량 ΔI를 산출한다(스텝 S16).
또한 연산부(74)는 스텝 S15에서 취득한 전류 변화 후의 검출 전압 데이터에 대응하는 병렬 셀 블록(61)의 전압 V1' 내지 V3'로부터 스텝 S12에서 취득한 전류 변화 전의 검출 전압 데이터에 대응하는 병렬 셀 블록(61)의 전압 V1 내지 V3을 각각 감하여 각 병렬 셀 블록의 전압차(=V1'-V1, V2'-V21, V3'-V3)를 구하고, 그 전압차를 전류 변화량의 산출 동작(스텝 S16)에서 산출한 전류 변화량 ΔI로 제산하여 병렬 셀 블록(61)마다의 직류 내부 저항값을 구한다(스텝 S17).
구체적으로는, 제1 병렬 셀 블록(61)의 직류 내부 저항 R1은, 다음 식으로 표현된다.
R1=(V1'-V1)/ΔI
마찬가지로 제2 병렬 셀 블록(61)의 직류 내부 저항 R2 및 제3 병렬 셀 블록(61)의 직류 내부 저항 R3은, 각각 다음 식으로 표현된다.
R2=(V2'-V2)/ΔI
R3=(V3'-V3)/ΔI
계속해서, 연산부(74)는 얻어진 직류 내부 저항 R1 내지 R3 중 최댓값 Rmax(=분자)의 직류 내부 저항 R1 내지 R3의 평균값(=분모)에 대한 비율 RT를 산출한다(스텝 S18).
보다 상세하게는, 연산부(74)는 먼저 스텝 S17에서 산출한 병렬 셀 블록(61)의 직류 내부 저항 R1 내지 R3 중에서 최대의 직류 내부 저항 Rmax를 특정한다.
그리고, 연산부(74)는 직류 내부 저항의 평균값=(R1+R2+R3)/3을 산출한다.
계속하여 연산부(74)는 최대의 직류 내부 저항 Rmax의 직류 내부 저항의 평균값에 대한 비율 RT를 다음 식에 의해 산출한다.
RT=Rmax/((R1+R2+R3)/3)
계속하여 연산부(74)는 비율 RT를 셀 이상 검출을 위한 소정의 설정값 A와 비교하여 셀의 이상 판정을 행한다(스텝 S19).
여기서, 일반적으로 설정값 A는 1.2 이상 2.0 이하의 범위로 설정된다.
그리고, 스텝 S19의 판정에 있어서, 비율 RT가 설정값 A보다 큰 경우, 즉,
RT>A
인 경우에(스텝 S19; "예"), 연산부(74)는 이상 셀이 존재한다고 판정한다(스텝 S21).
또한, 스텝 S19의 판정에 있어서, 비율 RT가 설정값 A 이하인 경우, 즉,
RT≤A
인 경우에(스텝 S19; "아니오"), 연산부(74)는 이상 셀이 존재하지 않아 정상이라고 판정한다(스텝 S20).
이 판정의 결과, 이상 셀이 존재하지 않아 정상이라고 판정된 경우에는, 충방전 동작 계속의 처치가 취해진다.
이에 반해, 판정의 결과, 이상 셀이 존재하는 경우에는, 전류 제어부(75)의 스위치를 개방하여 충방전을 정지하는 처치나 외부 장치(예를 들어, BMU(36), PCS(12), 축전지 제어 컨트롤러(5) 또는 상위 제어 장치(6))에 정보 통신 경로를 통하여 이차 전지 팩(30-1)의 이상을 통지하여 외부 장치로부터 이차 전지 팩(30-1)에의 충방전 동작을 정지하는 등의 처치가 취해진다.
이상, 설명한 바와 같이 본 제1 실시 형태에 의하면, 직류 내부 저항의 평균값 (R1+R2+R3)/3에 대한 최대의 직류 내부 저항 Rmax의 비율 RT를 사용하여 병렬 셀 블록(61)의 이상을 판정하고 있으므로, 직류 내부 저항이 극단적으로 낮은 전지 셀(성능의 우수한 전지 셀)이 존재하고 있더라도, 그 전지의 영향을 평균화함으로써 경감하여, 직류 내부 저항이 큰 병렬 셀 블록(61)을 정확하게 검출할 수 있다.
이상의 설명에서는, 병렬 셀 블록(61)의 이상을 검출하는 경우의 것이었지만, 동일한 방법에 의해, 축전지 모듈(31-1)의 직류 내부 저항을 산출하여 비율이 높은 축전지 모듈을 이상이라고 판정하는 것도 가능하다.
[2] 제2 실시 형태
도 6은, 제2 실시 형태의 이상 검출 처리의 처리 흐름도이다.
도 6에 있어서, 도 5와 동일한 부분에 대해서는, 동일한 부호를 부여하기로 한다.
본 제2 실시 형태가 제1 실시 형태와 상이한 점은, 제1 실시 형태에 있어서는, 직류 내부 저항의 평균값 (R1+R2+R3)/3에 대한 최대의 직류 내부 저항 Rmax의 비율 RT를 사용하여 병렬 셀 블록(61)의 이상을 판정하고 있었던 것에 반해, 제1 실시 형태의 비율 RT 대신에, 직류 내부 저항의 최댓값 Rmax와 직류 내부 저항값 R1 내지 R3 중 직류 내부 저항값의 최댓값 Rmax에 대응하는 직류 내부 저항값 이외의 직류 내부 저항값의 평균값에 기초하여 산출한 비율 RT1을 사용하여 병렬 셀 블록(61)의 이상을 판정하고 있다는 점이다.
이하, 상이한 점을 주로 하여 설명한다.
먼저 이차 전지 팩(30-1)은, 제1 실시 형태의 스텝 S11 내지 스텝 S17의 처리를 행한다.
계속해서, 연산부(74)는 얻어진 직류 내부 저항값 R1 내지 R3 중 최댓값 Rmax(=분자)와, 직류 내부 저항값 R1 내지 R3 중 직류 내부 저항값의 최댓값 Rmax에 대응하는 직류 내부 저항값 이외의 직류 내부 저항값의 평균값과의 비율 RT1을 산출한다(스텝 S18A).
보다 상세하게는, 연산부(74)는 먼저 스텝 S17에서 산출한 병렬 셀 블록(61)의 직류 내부 저항 R1 내지 R3 중에서 최대의 직류 내부 저항 Rmax를 특정한다.
그리고, 연산부(74)는 직류 내부 저항의 합=(R1+R2+R3)로부터 최댓값 Rmax를 차감한 값, 즉,
(R1+R2+R3)-Rmax
를 산출한다. 구체적으로는, 직류 내부 저항 R2=Rmax일 경우에는,
(R1+R2+R3)-Rmax
=(R1+R2+R3)-R2
=(R1+R3)
이 되고, (R1+R2+R3)-Rmax의 값은, 직류 내부 저항값의 최댓값 Rmax를 제외한 나머지의 내부 저항값의 합이 되는 것을 알 수 있다.
따라서, 이 경우, 직류 내부 저항의 합=(R1+R2+R3)로부터 최댓값 Rmax를 차감한 값을 2로 나누면, 직류 내부 저항값의 최댓값 Rmax를 제외한 다른 내부 저항값의 평균값을 구하게 된다. 마찬가지로 산출된 직류 내부 저항값의 개수가 m인 경우에는, 직류 내부 저항의 합으로부터 직류 내부 저항값의 최댓값 Rmax를 제외한 값을 (m-1)로 나눈 값을 구함으로써, 직류 내부 저항값의 최댓값 Rmax를 제외한 다른 직류 내부 저항값의 평균값을 구할 수 있다.
계속하여 연산부(74)는 최대의 직류 내부 저항 Rmax의 직류 내부 저항값의 최댓값 Rmax를 제외한 다른 직류 내부 저항값의 평균값에 대한 비율 RT1을 다음 식에 의해 산출한다.
RT1=Rmax/[{(R1+R2+R3)-Rmax}/2]
또한, 상술한 바와 같이 산출된 직류 내부 저항값의 개수가 m인 경우에는, 최대의 직류 내부 저항 Rmax의 직류 내부 저항값의 최댓값 Rmax를 제외한 다른 직류 내부 저항값의 평균값에 대한 비율 RT1을 다음 식에 의해 산출한다.
RT1=Rmax/[{(R1+R2+…+Rm)-Rmax}/(m-1)]
계속하여 연산부(74)는 비율 RT1을 셀 이상 검출을 위한 소정의 설정값 A와 비교하여 셀의 이상 판정을 행한다(스텝 S19A).
여기서, 일반적으로 설정값 A는 1.2 이상 2.0 이하의 범위로 설정된다.
그리고, 스텝 S19A의 판정에 있어서, 비율 RT1이 설정값 A보다 큰 경우, 즉,
RT1>A
인 경우에(스텝 S19A; "아니오"), 연산부(74)는 이상 셀이 존재한다고 판정한다(스텝 S21).
또한, 스텝 S19A의 판정에 있어서, 비율 RT1이 설정값 A 이하인 경우, 즉,
RT1≤A
인 경우에(스텝 S19A; "예"), 연산부(74)는 이상 셀이 존재하지 않아 정상이라고 판정한다(스텝 S20).
이 판정의 결과, 이상 셀이 존재하지 않아 정상이라고 판정된 경우에는, 충방전 동작 계속의 처치가 취해진다.
이에 반해, 판정의 결과, 이상 셀이 존재하는 경우에는, 전류 제어부(75)의 스위치를 개방하여 충방전을 정지하는 처치나 외부 장치(예를 들어, BMU(36), PCS(12), 축전지 제어 컨트롤러(5) 또는 상위 제어 장치(6))에 정보 통신 경로를 통하여 이차 전지 팩(30-1)의 이상을 통지하여 외부 장치로부터 이차 전지 팩(30-1)에의 충방전 동작을 정지하는 등의 처치가 취해진다.
이상의 설명과 같이, 본 제2 실시 형태에 따르면, 직류 내부 저항값 R1 내지 R3 중 직류 내부 저항값의 최댓값 Rmax에 대응하는 직류 내부 저항값 이외의 직류 내부 저항값의 평균값과, 직류 내부 저항값의 최댓값 Rmax의 차가 보다 커져서, 보다 확실하게 직류 내부 저항이 큰 병렬 셀 블록(61)을 검출하는 것이 가능하게 된다.
[3] 제3 실시 형태
도 7은, 제3 실시 형태의 이상 검출 처리의 처리 흐름도이다.
도 7에 있어서, 도 5와 동일한 부분에 대해서는, 동일한 부호를 부여하기로 한다.
본 제3 실시 형태가 제1 실시 형태와 상이한 점은, 제1 실시 형태에 있어서는, 직류 내부 저항의 평균값 (R1+R2+R3)/3에 대한 최대의 직류 내부 저항 Rmax의 비율 RT를 사용하여 병렬 셀 블록(61)의 이상을 판정하고 있었던 것에 반해, 본 제3 실시 형태는, 제1 실시 형태의 비율 RT 대신에, 직류 내부 저항값의 최댓값 Rmax와 직류 내부 저항값의 평균값을 직류 내부 저항값의 표준 편차 σ로 제산한 값에 기초하여 산출한 비율 RT2를 사용하여 병렬 셀 블록(61)의 이상을 판정하고 있다는 점이다.
여기서, 비율 RT2는, 최대의 직류 내부 저항 Rmax가 다른 직류 내부 저항값에 대하여 벗어난 값(다른 값과 크게 떨어져 있는 값)인지 여부를 판별하기 위한 것이 된다.
이하, 상이한 점을 주로 하여 설명한다.
먼저 이차 전지 팩(30-1)은, 제1 실시 형태의 스텝 S11 내지 스텝 S17의 처리를 행한다.
계속해서, 연산부(74)는 직류 내부 저항값의 표준 편차를 산출한다(스텝 S18B).
구체적으로는, 연산부(74)는 스텝 S17에 있어서, 산출한 직류 내부 저항 R1 내지 R3의 평균값 (R1+R2+R3)/3을 구하고, 표준 편차 σ를 다음 식에 의해 산출한다.
Figure pct00001
계속하여 연산부(74)는 산출한 표준 편차 σ에 대한 최대의 직류 내부 저항 Rmax의 평균값으로부터의 차 Rmax-(R1+R2+R3)/3의 비율 RT2를 산출한다.
RT2=(Rmax-(R1+R2+R3)/3)/σ
계속하여 연산부(74)는 비율 RT2를 셀 이상 검출을 위한 소정의 설정값 A와 비교하여 셀의 이상 판정을 행한다(스텝 S19B).
여기서, 일반적으로 설정값 A는 1.2 이상 2.0 이하의 범위로 설정된다.
그리고, 스텝 S19B의 판정에 있어서, 비율 RT2가 설정값 A보다 큰 경우, 즉,
RT2>A
인 경우에(스텝 S19B; "아니오"), 연산부(74)는 이상 셀이 존재한다고 판정한다(스텝 S21).
또한, 스텝 S19B의 판정에 있어서, 비율 RT2가 설정값 A 이하인 경우, 즉,
RT2≤A
인 경우에(스텝 S19B; "예"), 연산부(74)는 이상 셀이 존재하지 않아 정상이라고 판정한다(스텝 S20).
이 판정의 결과, 이상 셀이 존재하지 않아 정상이라고 판정된 경우에는, 충방전 동작 계속의 처치가 취해진다.
이에 반해, 판정의 결과, 이상 셀이 존재하는 경우에는, 전류 제어부(75)의 스위치를 개방하여 충방전을 정지하는 처치나 외부 장치(예를 들어, BMU(36), PCS(12), 축전지 제어 컨트롤러(5) 또는 상위 제어 장치(6))에 정보 통신 경로를 통하여 이차 전지 팩(30-1)의 이상을 통지하여 외부 장치로부터 이차 전지 팩(30-1)에의 충방전 동작을 정지하는 등의 처치가 취해진다.
이상의 설명과 같이, 본 제3 실시 형태에 따르면, 직류 내부 저항의 분포에 따른 표준 편차 σ의 변동 이상치로서 직류 내부 저항이 큰 병렬 셀 블록(61)을 검출하는 것이 가능하게 된다.
[4] 제4 실시 형태
도 8은, 제4 실시 형태의 이상 검출 처리의 처리 흐름도이다.
도 8에 있어서, 도 5와 동일한 부분에 대해서는, 동일한 부호를 부여하기로 한다.
본 제4 실시 형태가 제1 실시 형태와 상이한 점은, 제1 실시 형태에 있어서는, 직류 내부 저항의 평균값 (R1+R2+R3)/3에 대한 최대의 직류 내부 저항 Rmax의 비율 RT를 사용하여 병렬 셀 블록(61)의 이상을 판정하고 있었던 것에 반해, 본 제4 실시 형태는, 제1 실시 형태의 비율 RT 대신에, 직류 내부 저항값의 최댓값 Rmax와 직류 내부 저항값의 평균값의 차를 직류 내부 저항값의 최댓값 Rmax 이외의 직류 내부 저항값의 표준 편차 σ'로 제산한 값에 기초하여 산출한 비율 RT3을 사용하여 병렬 셀 블록(61)의 이상을 판정하고 있다는 점이다.
이하, 상이한 점을 주로 하여 설명한다.
먼저 이차 전지 팩(30-1)은, 제1 실시 형태의 스텝 S11 내지 스텝 S17의 처리를 행한다.
계속해서, 연산부(74)는 직류 내부 저항값의 표준 편차를 산출한다(스텝 S18C).
구체적으로는, 연산부(74)는 스텝 S17에 있어서, 산출한 직류 내부 저항 R1 내지 R3의 합으로부터 직류 내부 저항값의 최댓값을 제외한 내부 저항값의 평균값 (R1+R2+R3-Rmax)/2를 구하고, 표준 편차 σ'를 다음 식에 의해 산출한다.
Figure pct00002
계속하여 연산부(74)는 산출한 표준 편차 σ'에 대한 최대의 직류 내부 저항 Rmax의 평균값으로부터의 차 Rmax-(R1+R2+R3)/3의 비율 RT3을 산출한다.
RT3=(Rmax-(R1+R2+R3)/3)/σ'
계속하여 연산부(74)는 비율 RT3을 셀 이상 검출을 위한 소정의 설정값 A와 비교하여 셀의 이상 판정을 행한다(스텝 S19C).
여기서, 일반적으로 설정값 A는 1.2 이상 2.0 이하의 범위로 설정된다.
그리고, 스텝 S19C의 판정에 있어서, 비율 RT3이 설정값 A보다 큰 경우, 즉,
RT3>A
인 경우에(스텝 S19C; "아니오"), 연산부(74)는 이상 셀이 존재한다고 판정한다(스텝 S21).
또한, 스텝 S19C의 판정에 있어서, 비율 RT3이 설정값 A 이하의 경우, 즉,
RT3≤A
인 경우에(스텝 S19C; "예"), 연산부(74)는 이상 셀이 존재하지 않아 정상이라고 판정한다(스텝 S20).
이 판정의 결과, 이상 셀이 존재하지 않아 정상이라고 판정된 경우에는, 충방전 동작 계속의 처치가 취해진다.
이에 반해, 판정의 결과, 이상 셀이 존재하는 경우에는, 전류 제어부(75)의 스위치를 개방하여 충방전을 정지하는 처치나 외부 장치(예를 들어, BMU(36), PCS(12), 축전지 제어 컨트롤러(5) 또는 상위 제어 장치(6))에 정보 통신 경로를 통하여 이차 전지 팩(30-1)의 이상을 통지하여 외부 장치로부터 이차 전지 팩(30-1)에의 충방전 동작을 정지하는 등의 처치가 취해진다.
이상의 설명과 같이, 본 제4 실시 형태에 따르면, 최대 직류 내부 저항의 영향을 제외한 직류 내부 저항의 분포에 따른 표준 편차 σ'의 변동 이상치로서 직류 내부 저항이 큰 병렬 셀 블록(61)을 고정밀도로 검출하는 것이 가능하게 된다.
[5] 제5 실시 형태
도 9는, 제5 실시 형태의 이차 전지 팩의 상세 구성 설명도이다.
도 9에 있어서, 도 3과 동일한 부분에는 동일한 부호를 부여하기로 한다.
도 9에 있어서, 도 3과 상이한 점은, 축전지 모듈(31-1)의 온도를 검출하는 온도 검출부(76)를 구비한 점이다.
여기서, 온도 검출부(76)가 형태로서는, 하나의 온도 센서(온도 검출기)를 접속하여 축전지 모듈(31-1)이 놓인 환경 온도를 계측하는 양태나, 축전지 모듈(31-1) 내의 온도 분포를 고려하여 축전지 모듈(31-1)에 복수의 온도 센서를 설치하는 양태나, 축전지 모듈(31-1) 내의 가장 온도가 상승하는 전지 셀(62)에 온도 센서를 설치하고, 축전지 모듈(31-1)이 일률적으로 온도가 상승한 것으로 하는 양태나, 온도 분포에 맞춰서 전지 셀(62)의 온도 상승을 추정하여 사용하는 양태 등이 생각된다.
도 10은, 제5 실시 형태의 이상 검출 처리의 처리 흐름도이다.
도 10에 있어서, 도 5와 동일한 부분에 대해서는, 동일한 부호를 부여하기로 한다.
본 제5 실시 형태가 제1 실시 형태와 상이한 점은, 제1 실시 형태에 있어서는, 측정한 직류 내부 저항값 R1, R2, R3을 그대로 사용하고 있었던 것에 반해, 온도 검출부(76)에 의해 검출한 축전지 모듈(31-1)의 온도 정보에 기초하여 측정한 직류 내부 저항값 R1, R2, R3을 보정하고, 보정 후의 직류 내부 저항값을 사용하여 이상 판정을 행하고 있다는 점이다.
이하, 상이한 점을 주로 하여 설명한다.
먼저 이차 전지 팩(30-1)은, 제1 실시 형태의 스텝 S11 내지 스텝 S17의 처리를 행한다.
계속해서, 연산부(74)는 온도 검출부(76)로부터 입력된 축전지 모듈(31-1)의 온도 검출 신호에 기초하여, 제1 실시 형태와 마찬가지로 산출한 직류 내부 저항값 R1 내지 R3에 대하여 온도의 영향을 제거하기 위해 온도 보정 연산을 행한다(스텝 S18D).
여기서, 온도 보정 연산에 대하여 상세하게 설명한다.
일반적으로 전지 온도가 높아지면 직류 내부 저항이 감소하고, 전지 온도가 낮아지면 직류 내부 저항이 증가한다.
이 때문에, 본 제5 실시 형태에서는, 온도 검출부(76)로 검출한 온도가, 소정의 기준 온도(예를 들어, 20℃)보다도 높은 경우(예를 들어, 기준 온도보다 10℃ 높은 30℃의 경우)에는 내부 저항값 R1 내지 R3을 소정 비율(예를 들어, 1％)로 저하시켜서 보정하거나, 온도에 대한 내부 저항값의 변환값을 유지한 데이터베이스를 미리 기억하고, 이 데이터베이스를 참조하여 측정된 내부 저항값 R1 내지 R3을 보정하는 처리를 행하거나 하고 있다.
계속하여 연산부(74)는 최대의 직류 내부 저항 Rmax의 보정 후의 직류 내부 저항의 평균값에 대한 비율 RT를 다음 식에 의해 산출한다(스텝 S19D1).
RT=Rmax/((R1+R2+R3)/3)
계속하여 연산부(74)는 비율 RT를 셀 이상 검출을 위한 소정의 설정값 A와 비교하여 셀의 이상 판정을 행한다(스텝 S19D2).
여기서, 일반적으로 설정값 A는 1.2 이상 2.0 이하의 범위로 설정된다.
그리고, 스텝 S19D2의 판정에 있어서, 비율 RT가 설정값 A보다 큰 경우, 즉,
RT>A
인 경우에(스텝 S19D2; "아니오"), 연산부(74)는 이상 셀이 존재한다고 판정한다(스텝 S21).
또한, 스텝 S19D2의 판정에 있어서, 비율 RT가 설정값 A 이하인 경우, 즉,
RT≤A
인 경우에(스텝 S19D2; "예"), 연산부(74)는 이상 셀이 존재하지 않아 정상이라고 판정한다(스텝 S20).
이 판정의 결과, 이상 셀이 존재하지 않아 정상이라고 판정된 경우에는, 충방전 동작 계속의 처치가 취해진다.
이에 반해, 판정의 결과, 이상 셀이 존재하는 경우에는, 전류 제어부(75)의 스위치를 개방하여 충방전을 정지하는 처치나 외부 장치(예를 들어, BMU(36), PCS(12), 축전지 제어 컨트롤러(5) 또는 상위 제어 장치(6))에 정보 통신 경로를 통하여 이차 전지 팩(30-1)의 이상을 통지하여 외부 장치로부터 이차 전지 팩(30-1)에의 충방전 동작을 정지하는 등의 처치가 취해진다.
이상의 설명과 같이, 본 제5 실시 형태에 따르면, 온도 검출부(76)로부터 얻은 축전지 모듈(31-1)의 온도 정보에 기초하여, 병렬 셀 블록(61)의 직류 내부 저항값을 보정하므로, 직류 내부 저항이 큰 병렬 셀 블록(61)을 더욱 고정밀도로 검출하는 것이 가능하게 된다.
[6] 제6 실시 형태
도 11은, 제6 실시 형태의 이차 전지 팩의 상세 구성 설명도이다.
도 11에 있어서, 도 9와 동일한 부분에는 동일한 부호를 부여하기로 한다.
도 11에 있어서, 도 9와 상이한 점은, 축전지 모듈(31-1)의 온도를 검출하는 온도 검출부(76) 대신에, 모든 병렬 셀 블록(61)에 접속되어 각각의 병렬 셀 블록(61)의 온도를 검출하는 온도 검출부(77)를 구비한 점이다.
도 12는, 제6 실시 형태의 이상 검출 처리의 처리 흐름도이다.
도 12에 있어서, 도 10과 동일한 부분에 대해서는, 동일한 부호를 부여하기로 한다.
본 제6 실시 형태가 제5 실시 형태와 상이한 점은, 제5 실시 형태에 있어서는, 온도 검출부(76)에 의해 검출한 축전지 모듈(31-1)의 온도 정보에 기초하여 측정한 직류 내부 저항값 R1, R2, R3을 보정하고, 보정 후의 직류 내부 저항값을 사용하여 이상 판정을 행하고 있었던 것에 반해, 온도 검출부(77)에 의해 검출한 병렬 셀 블록(61)의 온도 정보에 기초하여 측정한 직류 내부 저항값 R1, R2, R3을 보정하고, 보정 후의 직류 내부 저항값을 사용하여 이상 판정을 행하고 있다는 점이다.
이하, 상이한 점을 주로 하여 설명한다.
먼저 이차 전지 팩(30-1)은, 제1 실시 형태의 스텝 S11 내지 스텝 S17의 처리를 행한다.
계속해서, 연산부(74)는 온도 검출부(77)로부터 입력된 병렬 셀 블록(61)의 온도 검출 신호에 기초하여, 제1 실시 형태와 마찬가지로 산출한 직류 내부 저항값 R1 내지 R3 각각에 대하여 개별로 온도의 영향을 제거하기 위해 온도 보정 연산을 행한다(스텝 S18E).
계속하여 연산부(74)는 최대의 직류 내부 저항 Rmax의 보정 후의 직류 내부 저항의 평균값에 대한 비율 RT를 다음 식에 의해 산출한다(스텝 S19E1).
RT=Rmax/((R1+R2+R3)/3))
계속하여 연산부(74)는 비율 RT를 셀 이상 검출을 위한 소정의 설정값 A와 비교하여 셀의 이상 판정을 행한다(스텝 S19E2).
여기서, 일반적으로 설정값 A는 1.2 이상 2.0 이하의 범위로 설정된다.
그리고, 스텝 S19E2의 판정에 있어서, 비율 RT가 설정값 A보다 큰 경우, 즉,
RT>A
인 경우에(스텝 S19E2; "아니오"), 연산부(74)는 이상 셀이 존재한다고 판정한다(스텝 S21).
또한, 스텝 S19E2의 판정에 있어서, 비율 RT가 설정값 A 이하인 경우, 즉,
RT≤A
인 경우에(스텝 S19E2; "예"), 연산부(74)는 이상 셀이 존재하지 않아 정상이라고 판정한다(스텝 S20).
이 판정의 결과, 이상 셀이 존재하지 않아 정상이라고 판정된 경우에는, 충방전 동작 계속의 처치가 취해진다.
이에 반해, 판정의 결과, 이상 셀이 존재하는 경우에는, 전류 제어부(75)의 스위치를 개방하여 충방전을 정지하는 처치나 외부 장치(예를 들어, BMU(36), PCS(12), 축전지 제어 컨트롤러(5) 또는 상위 제어 장치(6))에 정보 통신 경로를 통하여 이차 전지 팩(30-1)의 이상을 통지하여 외부 장치로부터 이차 전지 팩(30-1)에의 충방전 동작을 정지하는 등의 처치가 취해진다.
이상의 설명과 같이, 본 제6 실시 형태에 따르면, 온도 검출부(77)에 의해 얻은 각 병렬 셀 블록(61)의 온도 정보에 기초하여, 대응하는 병렬 셀 블록(61)의 직류 내부 저항값을 각각 개별로 보정하므로, 직류 내부 저항이 큰 병렬 셀 블록(61)을 더욱 고정밀도로 검출하는 것이 가능하게 된다.
[7] 제7 실시 형태
도 13은, 제7 실시 형태의 이상 검출 처리의 처리 흐름도이다.
도 13에 있어서, 도 5와 동일한 부분에 대해서는, 동일한 부호를 부여하기로 한다.
본 제7 실시 형태가 제1 실시 형태와 상이한 점은, 제1 실시 형태에 있어서는, 측정한 직류 내부 저항값 R1, R2, R3을 그대로 사용하고 있었던 것에 반해, 전압 검출부(71)에서 검출한 전압에 기초하여 측정한 직류 내부 저항값 R1, R2, R3을 보정하고 있다는 점이다.
이하, 상이한 점을 주로 하여 설명한다.
먼저 이차 전지 팩(30-1)은, 제1 실시 형태의 스텝 S11 내지 스텝 S17의 처리를 행한다.
계속해서, 연산부(74)는 온도 검출부(77)로부터 입력된 병렬 셀 블록(61)의 온도 검출 신호에 기초하여, 제1 실시 형태와 마찬가지로 산출한 직류 내부 저항값 R1 내지 R3 각각에 대하여 개별로 전압 검출부(71)가 검출한 각 병렬 셀 블록(61)의 전압 영향을 제거하기 위해 전압 보정 연산을 행한다(스텝 S18F).
계속하여 연산부(74)는 최대의 직류 내부 저항 Rmax의 보정 후의 직류 내부 저항의 평균값에 대한 비율 RT를 다음 식에 의해 산출한다(스텝 S19F1).
RT=Rmax/((R1+R2+R3)/3)
계속하여 연산부(74)는 비율 RT를 셀 이상 검출을 위한 소정의 설정값 A와 비교하여 셀의 이상 판정을 행한다(스텝 S19F2).
여기서, 일반적으로 설정값 A는 1.2 이상 2.0 이하의 범위로 설정된다.
그리고, 스텝 S19F2의 판정에 있어서, 비율 RT가 설정값 A보다 큰 경우, 즉,
RT>A
인 경우에(스텝 S19F2; "아니오"), 연산부(74)는 이상 셀이 존재한다고 판정한다(스텝 S21).
또한, 스텝 S19F2의 판정에 있어서, 비율 RT가 설정값 A 이하인 경우, 즉,
RT≤A
인 경우에(스텝 S19F2; "예"), 연산부(74)는 이상 셀이 존재하지 않아 정상이라고 판정한다(스텝 S20).
이 판정의 결과, 이상 셀이 존재하지 않아 정상이라고 판정된 경우에는, 충방전 동작 계속의 처치가 취해진다.
이에 반해, 판정의 결과, 이상 셀이 존재하는 경우에는, 전류 제어부(75)의 스위치를 개방하여 충방전을 정지하는 처치나 외부 장치(예를 들어, BMU(36), PCS(12), 축전지 제어 컨트롤러(5) 또는 상위 제어 장치(6))에 정보 통신 경로를 통하여 이차 전지 팩(30-1)의 이상을 통지하여 외부 장치로부터 이차 전지 팩(30-1)에의 충방전 동작을 정지하는 등의 처치가 취해진다.
이상의 설명과 같이, 본 제7 실시 형태에 따르면, 전압 검출부(71)가 검출한 전압으로 병렬 셀 블록(61)의 직류 내부 저항값을 각각 정확하게 수정함으로써, 직류 내부 저항이 큰 병렬 셀 블록(61)을 더욱 고정밀도로 검출하는 것이 가능하게 된다.
[8] 제8 실시 형태
도 14는, 제8 실시 형태의 이상 검출 처리의 처리 흐름도이다.
도 14에 있어서, 도 5와 동일한 부분에 대해서는, 동일한 부호를 부여하기로 한다.
본 제8 실시 형태가 제1 실시 형태와 상이한 점은, 제1 실시 형태에 있어서는, 측정한 직류 내부 저항값 R1, R2, R3을 그대로 사용하고 있었던 것에 반해, 축전지 모듈(31-1)의 전지 잔량(전지 충전 상태 [SOC: State Of Charge])에 의해 직류 내부 저항을 보정하고 있다는 점이다.
먼저 SOC에 대하여 설명한다.
전류 검출부(72)는 축전지 모듈(31-1)의 충방전 전류를 검출하고 있으므로, 이 충방전 전류를 적산함으로써, SOC를 산출할 수 있다.
한편, SOC가 상이한 것에 의해 직류 내부 저항값이 변화되기 때문에, 축전지 모듈(31-1)의 충방전 전류, 나아가서는, 병렬 셀 블록(61)의 충방전 전류를 전류 검출부(72)로 검출하고, 검출한 충방전 전류를 연산부(74)에 의해 적산하고, 각 병렬 셀 블록(61)의 SOC를 산출한다.
그리고 연산부(74)는 산출한 SOC를 사용하여 직류 내부 저항을 보정하는 것이다.
이하, 상이한 점을 주로 하여 설명한다.
먼저 이차 전지 팩(30-1)은, 제1 실시 형태의 스텝 S11 내지 스텝 S17의 처리를 행한다.
계속해서, 연산부(74)는 전류 검출부(72)로부터 입력된 축전지 모듈(31-1)의 충방전 전류를 적산하고, SOC를 산출하고, 산출한 SOC에 기초하여 산출한 직류 내부 저항값 R1 내지 R3 각각에 대하여 개별로 보정을 행한다(스텝 S18G).
계속하여 연산부(74)는 최대의 직류 내부 저항 Rmax의 보정 후의 직류 내부 저항의 평균값에 대한 비율 RT를 다음 식에 의해 산출한다(스텝 S19G1).
RT=Rmax/((R1+R2+R3)/3)
계속하여 연산부(74)는 비율 RT를 셀 이상 검출을 위한 소정의 설정값 A와 비교하여 셀의 이상 판정을 행한다(스텝 S19G2).
여기서, 일반적으로 설정값 A는 1.2 이상 2.0 이하의 범위로 설정된다.
그리고, 스텝 S19G2의 판정에 있어서, 비율 RT가 설정값 A보다 큰 경우, 즉,
RT>A
인 경우에(스텝 S19G2; "아니오"), 연산부(74)는 이상 셀이 존재한다고 판정한다(스텝 S21).
또한, 스텝 S19G2의 판정에 있어서, 비율 RT가 설정값 A 이하인 경우, 즉,
RT≤A
인 경우에(스텝 S19G2; "예"), 연산부(74)는 이상 셀이 존재하지 않아 정상이라고 판정한다(스텝 S20).
이 판정의 결과, 이상 셀이 존재하지 않아 정상이라고 판정된 경우에는, 충방전 동작 계속의 처치가 취해진다.
이에 반해, 판정의 결과, 이상 셀이 존재하는 경우에는, 전류 제어부(75)의 스위치를 개방하여 충방전을 정지하는 처치나 외부 장치(예를 들어, BMU(36), PCS(12), 축전지 제어 컨트롤러(5) 또는 상위 제어 장치(6))에 정보 통신 경로를 통하여 이차 전지 팩(30-1)의 이상을 통지하여 외부 장치로부터 이차 전지 팩(30-1)에의 충방전 동작을 정지하는 등의 처치가 취해진다.
이상의 설명과 같이, 본 제8 실시 형태에 따르면, 전류 검출부(72)에서 취득한 전류 정보로부터 구한 SOC에서 각 병렬 셀 블록(61)의 직류 내부 저항값을 정확하게 수정함으로써, 직류 내부 저항이 큰 병렬 셀 블록(61)을 고정밀도로 검출하는 것이 가능하게 된다.
[9] 제9 실시 형태
도 15는, 제9 실시 형태의 이상 검출 처리의 처리 흐름도이다.
도 15에 있어서, 도 5와 동일한 부분에 대해서는, 동일한 부호를 부여하기로 한다.
본 제9 실시 형태가 제1 실시 형태와 상이한 점은, 제1 실시 형태에 있어서는, 측정한 직류 내부 저항값 R1, R2, R3을 그대로 사용하고 있었던 것에 반해, 충방전 전류의 전류값에 의해 직류 내부 저항을 보정하고 있다는 점이다.
그런데, 충방전 전류가 충전으로부터 방전, 또는, 방전으로부터 충전으로 변화되면, 전지에 따라서는 OCV나 CCV라고 불리는 전압 곡선에 히스테리시스의 특성이 있어, 전압이 과잉으로 변화되는 경우가 있다.
그래서, 본 제9 실시 형태에 있어서는, 축전지 모듈(31-1)의 충방전 전류, 나아가서는, 병렬 셀 블록(61)의 충방전 전류를 전류 검출부(72)로 검출하고, 연산부는, 검출된 전류값에 기초하여 병렬 셀 블록(61)마다의 내부 저항값의 변화분을 보정하는 연산을 행하는 것이다.
이하, 상이한 점을 주로 하여 설명한다.
먼저 이차 전지 팩(30-1)은, 제1 실시 형태의 스텝 S11 내지 스텝 S17의 처리를 행한다.
계속해서, 연산부(74)는 전류 검출부(72)로부터 입력된 축전지 모듈(31-1)의 충방전 전류에 기초하여 산출한 직류 내부 저항값 R1 내지 R3 각각에 대하여 개별로 보정을 행한다(스텝 S18H).
계속하여 연산부(74)는 최대의 직류 내부 저항 Rmax의 보정 후의 직류 내부 저항의 평균값에 대한 비율 RT를 다음 식에 의해 산출한다(스텝 S19H1).
RT=Rmax/((R1+R2+R3)/3)
계속하여 연산부(74)는 비율 RT를 셀 이상 검출을 위한 소정의 설정값 A와 비교하여 셀의 이상 판정을 행한다(스텝 S19H2).
여기서, 일반적으로 설정값 A는 1.2 이상 2.0 이하의 범위로 설정된다.
그리고, 스텝 S19H2의 판정에 있어서, 비율 RT가 설정값 A보다 큰 경우, 즉,
RT>A
인 경우에(스텝 S19H2; "아니오"), 연산부(74)는 이상 셀이 존재한다고 판정한다(스텝 S21).
또한, 스텝 S19H2의 판정에 있어서, 비율 RT가 설정값 A 이하인 경우, 즉,
RT≤A
인 경우에(스텝 S19H2; "예"), 연산부(74)는 이상 셀이 존재하지 않아 정상이라고 판정한다(스텝 S20).
이 판정의 결과, 이상 셀이 존재하지 않아 정상이라고 판정된 경우에는, 충방전 동작 계속의 처치가 취해진다.
이에 반해, 판정의 결과, 이상 셀이 존재하는 경우에는, 전류 제어부(75)의 스위치를 개방하여 충방전을 정지하는 처치나 외부 장치(예를 들어, BMU(36), PCS(12), 축전지 제어 컨트롤러(5) 또는 상위 제어 장치(6))에 정보 통신 경로를 통하여 이차 전지 팩(30-1)의 이상을 통지하여 외부 장치로부터 이차 전지 팩(30-1)에의 충방전 동작을 정지하는 등의 처치가 취해진다.
이상의 설명의 본 제9 실시 형태에 따르면, 전류 검출부(72)에서 검출한 전류값으로 병렬 셀 블록(61)의 직류 내부 저항값을 정확하게 수정함으로써, 직류 내부 저항이 큰 병렬 셀 블록(61)을 고정밀도로 검출하는 것이 가능하게 된다.
본 발명의 몇 가지의 실시 형태를 설명했지만, 이들 실시 형태는, 예로서 제시한 것이며, 발명의 범위를 한정하는 것은 의도하고 있지 않다. 이들 신규의 실시 형태는, 기타의 다양한 형태로 실시되는 것이 가능하고, 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서, 다양한 생략, 치환, 변경을 행할 수 있다. 이들 실시 형태나 그 변형은, 발명의 범위나 요지에 포함됨과 함께, 청구범위에 기재된 발명과 그 균 등의 범위에 포함된다.
예를 들어, 이상의 설명에 있어서는, 설정값 A를 일정한 것으로 하여 설명했지만, 시스템의 경년 변화 등을 고려하여 가변으로 하거나, 처리 수순에 따라서 변경하도록 구성하는 것도 가능하다.

Claims (10)

  1. 병렬 접속된 복수의 전지 셀을 구비한 병렬 셀 블록을 복수개 직렬 접속하여 구성되는 이차 전지 블록의 상태를 감시하는 전지 감시 장치이며,
    상기 병렬 셀 블록에 흐르는 전류를 검출하는 전류 검출부와,
    상기 병렬 셀 블록에 흐르는 전류가 제1 전류값인 경우의 상기 병렬 셀 블록의 전압 및 상기 병렬 셀 블록에 흐르는 전류가 제2 전류값인 경우의 상기 병렬 셀 블록의 전압을 검출하는 전압 검출부와,
    상기 제1 전류값과 상기 제2 전류값의 차전류, 상기 제1 전류값에 있어서의 상기 병렬 셀 블록의 전압 및 상기 제2 전류값에 있어서의 상기 병렬 셀 블록의 전압에 기초하여, 상기 병렬 셀 블록의 직류 내부 저항값을 산출하는 연산부와,
    상기 복수의 병렬 셀 블록의 내부 저항값 및 상기 복수의 병렬 셀 블록의 직류 내부 저항값의 최댓값에 기초하여, 상기 병렬 셀 블록의 이상 판정을 행하는 판정부
    를 구비한 전지 감시 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 판정부는, 상기 최댓값에 대해서, 상기 병렬 셀 블록의 각각의 직류 내부 저항의 평균값에 대한 비율을 산출하고, 당해 비율이 미리 설정된 설정값을 초과하는 경우에 상기 병렬 셀 블록이 이상이라고 판정하는
    전지 감시 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 연산부는, 모든 상기 직류 내부 저항값으로부터 상기 최댓값을 제외한 직류 내부 저항값의 평균값을 산출하고,
    상기 판정부는, 상기 최댓값에 대해서, 모든 상기 직류 내부 저항값으로부터 상기 최댓값을 제외한 직류 내부 저항값의 평균값에 대한 비율을 산출하고, 당해 비율이 미리 설정된 설정값을 초과하는 경우에 상기 병렬 셀 블록이 이상이라고 판정하는
    전지 감시 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 연산부는, 모든 상기 직류 내부 저항값의 표준 편차 σ를 산출하고,
    상기 판정부는, 상기 표준 편차 σ에 기초하여 상기 최댓값이 다른 상기 직류 내부 저항값에 대하여 벗어난 값일 경우에, 상기 병렬 셀 블록이 이상이라고 판정하는
    전지 감시 장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 연산부는, 모든 상기 직류 내부 저항값으로부터 상기 최댓값을 제외한 상기 직류 내부 저항값의 표준 편차 σ'를 산출하고,
    상기 판정부는, 상기 표준 편차 σ'에 기초하여 상기 최댓값이 상기 최댓값을 제외한 다른 상기 직류 내부 저항값에 대하여 벗어난 값일 경우에, 상기 병렬 셀 블록이 이상이라고 판정하는
    전지 감시 장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 연산부는, 상기 전압 검출부가 검출한 전압의 값에 기초하여, 상기 복수의 병렬 셀 블록의 내부 저항값의 보정을 행하고,
    상기 판정부는, 보정 후의 상기 내부 저항값에 기초하여 상기 병렬 셀 블록의 이상 판정을 행하는 판정부
    를 구비한 전지 감시 장치.
  7. 제1항에 있어서, 상기 연산부는, 상기 전류 검출부가 검출한 상기 병렬 셀 블록에 흐르는 전류를 적분함으로써 상기 복수의 병렬 셀 블록의 SOC를 산출함과 함께, 산출한 상기 SOC에 기초하여 상기 복수의 병렬 셀 블록의 내부 저항값의 보정을 행하고,
    상기 판정부는, 보정 후의 상기 내부 저항값에 기초하여 상기 병렬 셀 블록의 이상 판정을 행하는
    전지 감시 장치.
  8. 제1항에 있어서, 상기 연산부는, 상기 전류 검출부가 검출한 상기 병렬 셀 블록에 흐르는 전류에 기초하여 상기 복수의 병렬 셀 블록의 내부 저항값의 보정을 행하고,
    상기 판정부는, 보정 후의 상기 내부 저항값에 기초하여 상기 병렬 셀 블록의 이상 판정을 행하는
    전지 감시 장치.
  9. 제1항에 있어서, 상기 병렬 셀 블록의 각각의 온도를 검출하는 온도 검출부를 구비하고,
    상기 연산부는, 상기 온도 검출부가 검출한 온도에 기초하여 상기 복수의 병렬 셀 블록의 내부 저항값의 보정을 행하고,
    상기 판정부는, 보정 후의 상기 내부 저항값에 기초하여 상기 병렬 셀 블록의 이상 판정을 행하는
    전지 감시 장치.
  10. 병렬 접속된 복수의 전지 셀을 구비한 병렬 셀 블록을 복수개 직렬 접속하여 구성되는 이차 전지 블록의 상태를 감시하는 전지 감시 장치에서 실행되는 방법이며,
    상기 병렬 셀 블록에 흐르는 전류를 검출하는 과정과,
    상기 병렬 셀 블록에 흐르는 전류가 제1 전류값인 경우의 상기 병렬 셀 블록의 전압 및 상기 병렬 셀 블록에 흐르는 전류가 제2 전류값인 경우의 상기 병렬 셀 블록의 전압을 검출하는 과정과,
    상기 제1 전류값과 상기 제2 전류값의 차전류, 상기 제1 전류값에 있어서의 상기 병렬 셀 블록의 전압 및 상기 제2 전류값에 있어서의 상기 병렬 셀 블록의 전압에 기초하여, 상기 병렬 셀 블록의 내부 저항값을 산출하는 과정과,
    상기 복수의 병렬 셀 블록의 내부 저항값 및 상기 복수의 병렬 셀 블록의 내부 저항값의 최댓값에 기초하여, 상기 병렬 셀 블록의 이상 판정을 행하는 과정
    을 구비한 방법.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020262789A1 (ko) * 2019-06-24 2020-12-30 삼성에스디아이주식회사 이상 배터리 셀 검출 방법
KR20210130102A (ko) * 2020-04-21 2021-10-29 도요타지도샤가부시키가이샤 조전지의 상태 판정 장치 및 상태 판정 방법
KR20220013112A (ko) 2020-07-24 2022-02-04 노일호 조미용 김 및 그의 제조방법
KR20220060814A (ko) * 2020-11-05 2022-05-12 주식회사 엘지에너지솔루션 배터리 진단 장치 및 방법
WO2023219233A1 (ko) * 2022-05-10 2023-11-16 주식회사 엘지에너지솔루션 내부 저항 평가 장치 및 배터리 시스템

Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10581246B2 (en) * 2015-09-03 2020-03-03 Kabushiki Kaisha Toshiba Voltage-fluctuation suppression device and method
JP6846659B2 (ja) * 2016-09-13 2021-03-24 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 管理装置、及び蓄電システム
JP2018048893A (ja) * 2016-09-21 2018-03-29 Ntn株式会社 二次電池の劣化判定装置
JP7006359B2 (ja) * 2018-02-21 2022-01-24 トヨタ自動車株式会社 電池の発煙判定方法および電池システム
JP7056363B2 (ja) * 2018-05-10 2022-04-19 トヨタ自動車株式会社 電池システム
CN110635177B (zh) * 2018-06-22 2021-05-11 华为技术有限公司 电池控制方法、电池控制装置以及计算机可读存储介质
DE102018210883A1 (de) * 2018-07-03 2020-01-09 Robert Bosch Gmbh Diagnoseverfahren für eine Mehrzahl von elektrisch parallel schaltbaren elektrochemischen Energiespeichern
US11867503B2 (en) * 2018-08-03 2024-01-09 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Anomaly detection system for secondary battery
JP7120062B2 (ja) * 2019-02-07 2022-08-17 トヨタ自動車株式会社 組電池の充放電制御装置および組電池の充放電制御方法
KR20200122903A (ko) * 2019-04-19 2020-10-28 주식회사 엘지화학 비파괴 저항 분석을 이용한 배터리 관리 장치 및 방법
KR20210011236A (ko) * 2019-07-22 2021-02-01 주식회사 엘지화학 배터리 저항 진단 장치 및 방법
JP7191873B2 (ja) * 2020-01-17 2022-12-19 株式会社東芝 充放電制御装置、充放電システム、充放電制御方法及び充放電制御プログラム
CN111257774B (zh) * 2020-01-21 2022-10-21 福建时代星云科技有限公司 一种电动汽车直流阻抗检测方法及系统
JP7326237B2 (ja) 2020-09-07 2023-08-15 株式会社東芝 複数の電池に関する判定装置、蓄電システム、判定方法及び判定プログラム
CN112433157B (zh) * 2020-10-29 2024-03-01 云南电网有限责任公司丽江供电局 动力锂电池的内短路与漏液故障的在线监测与区分系统
DE102021205161B4 (de) * 2021-05-20 2024-01-18 Volkswagen Aktiengesellschaft Verfahren und Steuergerät zum Bestimmen einer Maximalstromgrenze eines Batteriesystems mit mindestens zwei Batterien
CN113533985B (zh) * 2021-06-28 2024-05-03 合肥国轩高科动力能源有限公司 一种电池包内阻异常模块的识别方法及其存储介质
CN114325435B (zh) * 2021-12-22 2023-07-14 蜂巢能源科技股份有限公司 失效电芯的检测方法、装置和电池系统
CN114325436B (zh) * 2021-12-24 2023-10-10 华鼎国联四川动力电池有限公司 一种dcir测试值的校准方法
KR20230162253A (ko) * 2022-05-20 2023-11-28 주식회사 엘지에너지솔루션 배터리 진단 방법, 그 방법을 제공하는 배터리 진단 장치 및 배터리 시스템
KR20230162255A (ko) * 2022-05-20 2023-11-28 주식회사 엘지에너지솔루션 배터리 진단 방법, 그 방법을 제공하는 배터리 진단 장치 및 배터리 시스템

Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS466846Y1 (ko) 1967-06-26 1971-03-10
JP2000182662A (ja) * 1998-10-07 2000-06-30 Ngk Insulators Ltd ナトリウム―硫黄電池の運転方法
JP2006138750A (ja) * 2004-11-12 2006-06-01 Matsushita Electric Ind Co Ltd 電池監視装置
JP2013137867A (ja) 2011-12-27 2013-07-11 Toshiba Corp 二次電池装置およびその製造方法
JP2013146177A (ja) * 2011-12-12 2013-07-25 Nissan Motor Co Ltd 電池接続制御装置
JP2014023362A (ja) 2012-07-20 2014-02-03 Toshiba Corp 制御装置、被制御装置、制御方法及び制御プログラム
JP2014041747A (ja) 2012-08-22 2014-03-06 Toshiba Corp 蓄電池装置、蓄電池装置の管理方法、および、蓄電池システム
JP2014075317A (ja) 2012-10-05 2014-04-24 Sumitomo Bakelite Co Ltd 導電接続シート、半導体装置および電子機器
JP2014110198A (ja) 2012-12-04 2014-06-12 Toshiba Corp 電池パック装置、電池パック装置の点検方法及び点検プログラム
JP2014119397A (ja) 2012-12-18 2014-06-30 Toshiba Corp 二次電池の電池状態推定装置
JP2014127404A (ja) 2012-12-27 2014-07-07 Furukawa Electric Co Ltd:The 組電池の交換方法
JP2015008040A (ja) 2013-06-24 2015-01-15 株式会社東芝 二次電池装置及びモジュール接続判別方法

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3750318B2 (ja) * 1997-11-14 2006-03-01 日産自動車株式会社 モジュール充放電器
JP2004031123A (ja) * 2002-06-26 2004-01-29 Nissan Motor Co Ltd 並列接続された組電池の容量演算方法および装置
JP5092218B2 (ja) 2005-09-06 2012-12-05 富士通株式会社 電池パックの異常検出方法、電池パック及び電子機器
JP4690223B2 (ja) * 2006-02-24 2011-06-01 株式会社デンソー バッテリの状態量演算装置
CN104614630B (zh) * 2015-01-19 2017-11-28 清华大学 一种电池微短路的识别方法

Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS466846Y1 (ko) 1967-06-26 1971-03-10
JP2000182662A (ja) * 1998-10-07 2000-06-30 Ngk Insulators Ltd ナトリウム―硫黄電池の運転方法
JP2006138750A (ja) * 2004-11-12 2006-06-01 Matsushita Electric Ind Co Ltd 電池監視装置
JP2013146177A (ja) * 2011-12-12 2013-07-25 Nissan Motor Co Ltd 電池接続制御装置
JP2013137867A (ja) 2011-12-27 2013-07-11 Toshiba Corp 二次電池装置およびその製造方法
JP2014023362A (ja) 2012-07-20 2014-02-03 Toshiba Corp 制御装置、被制御装置、制御方法及び制御プログラム
JP2014041747A (ja) 2012-08-22 2014-03-06 Toshiba Corp 蓄電池装置、蓄電池装置の管理方法、および、蓄電池システム
JP2014075317A (ja) 2012-10-05 2014-04-24 Sumitomo Bakelite Co Ltd 導電接続シート、半導体装置および電子機器
JP2014110198A (ja) 2012-12-04 2014-06-12 Toshiba Corp 電池パック装置、電池パック装置の点検方法及び点検プログラム
JP2014119397A (ja) 2012-12-18 2014-06-30 Toshiba Corp 二次電池の電池状態推定装置
JP2014127404A (ja) 2012-12-27 2014-07-07 Furukawa Electric Co Ltd:The 組電池の交換方法
JP2015008040A (ja) 2013-06-24 2015-01-15 株式会社東芝 二次電池装置及びモジュール接続判別方法

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020262789A1 (ko) * 2019-06-24 2020-12-30 삼성에스디아이주식회사 이상 배터리 셀 검출 방법
CN113785209A (zh) * 2019-06-24 2021-12-10 三星Sdi株式会社 用于检测异常电池单体的方法
CN113785209B (zh) * 2019-06-24 2024-03-15 三星Sdi株式会社 用于检测异常电池单体的方法
KR20210130102A (ko) * 2020-04-21 2021-10-29 도요타지도샤가부시키가이샤 조전지의 상태 판정 장치 및 상태 판정 방법
KR20220013112A (ko) 2020-07-24 2022-02-04 노일호 조미용 김 및 그의 제조방법
KR20220060814A (ko) * 2020-11-05 2022-05-12 주식회사 엘지에너지솔루션 배터리 진단 장치 및 방법
WO2022098096A1 (ko) * 2020-11-05 2022-05-12 주식회사 엘지에너지솔루션 배터리 진단 장치 및 방법
WO2023219233A1 (ko) * 2022-05-10 2023-11-16 주식회사 엘지에너지솔루션 내부 저항 평가 장치 및 배터리 시스템

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