KR20200026128A - 배터리 관리 장치, 배터리 관리 방법, 배터리 팩 및 전기 차량 - Google Patents

배터리 관리 장치, 배터리 관리 방법, 배터리 팩 및 전기 차량 Download PDF

Info

Publication number
KR20200026128A
KR20200026128A KR1020190106025A KR20190106025A KR20200026128A KR 20200026128 A KR20200026128 A KR 20200026128A KR 1020190106025 A KR1020190106025 A KR 1020190106025A KR 20190106025 A KR20190106025 A KR 20190106025A KR 20200026128 A KR20200026128 A KR 20200026128A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
battery
stabilization
current rate
feature points
electrode material
Prior art date
Application number
KR1020190106025A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102259415B1 (ko
Inventor
김대수
배윤정
김영덕
한송이
Original Assignee
주식회사 엘지화학
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 엘지화학 filed Critical 주식회사 엘지화학
Priority to CN201980005298.6A priority Critical patent/CN111247685B/zh
Priority to PCT/KR2019/011093 priority patent/WO2020046019A1/ko
Priority to US16/767,782 priority patent/US11283280B2/en
Priority to JP2020520069A priority patent/JP6947364B2/ja
Priority to EP19855538.5A priority patent/EP3696903B1/en
Priority to PL19855538T priority patent/PL3696903T3/pl
Publication of KR20200026128A publication Critical patent/KR20200026128A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102259415B1 publication Critical patent/KR102259415B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/425—Structural combination with electronic components, e.g. electronic circuits integrated to the outside of the casing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
    • G01R31/367—Software therefor, e.g. for battery testing using modelling or look-up tables
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
    • G01R31/382—Arrangements for monitoring battery or accumulator variables, e.g. SoC
    • G01R31/3835—Arrangements for monitoring battery or accumulator variables, e.g. SoC involving only voltage measurements
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
    • G01R31/382—Arrangements for monitoring battery or accumulator variables, e.g. SoC
    • G01R31/3842—Arrangements for monitoring battery or accumulator variables, e.g. SoC combining voltage and current measurements
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
    • G01R31/392—Determining battery ageing or deterioration, e.g. state of health
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/44—Methods for charging or discharging
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/48—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte
    • H02J7/0026—
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0047—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with monitoring or indicating devices or circuits
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0047—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with monitoring or indicating devices or circuits
    • H02J7/005—Detection of state of health [SOH]
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/007—Regulation of charging or discharging current or voltage
    • H02J7/00712—Regulation of charging or discharging current or voltage the cycle being controlled or terminated in response to electric parameters
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/007—Regulation of charging or discharging current or voltage
    • H02J7/00712—Regulation of charging or discharging current or voltage the cycle being controlled or terminated in response to electric parameters
    • H02J7/007182—Regulation of charging or discharging current or voltage the cycle being controlled or terminated in response to electric parameters in response to battery voltage
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/40—Drive Train control parameters
    • B60L2240/54—Drive Train control parameters related to batteries
    • B60L2240/547—Voltage
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/40—Drive Train control parameters
    • B60L2240/54—Drive Train control parameters related to batteries
    • B60L2240/549—Current
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/425—Structural combination with electronic components, e.g. electronic circuits integrated to the outside of the casing
    • H01M2010/4271—Battery management systems including electronic circuits, e.g. control of current or voltage to keep battery in healthy state, cell balancing
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2220/00—Batteries for particular applications
    • H01M2220/20—Batteries in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Tests Of Electric Status Of Batteries (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Abstract

배터리 관리 장치, 배터리 관리 방법, 배터리 팩 및 전기 차량이 제공된다. 상기 배터리 관리 장치는, 배터리 정보를 생성하는 센싱부 및 제어부를 포함한다. 상기 제어부는, 상기 배터리가 제1 전류 레이트의 전류로 충전되는 센싱 기간 동안의 상기 배터리 정보의 이력을 기초로 미분 전압 커브를 결정한다. 상기 제어부는, 상기 미분 전압 커브로부터 복수의 특징점을 검출한다. 상기 제어부는, 상기 복수의 특징점 각각의 특징값을 기초로, 상기 배터리의 전극 물질에 대한 안정화가 필요한지 여부를 판정한다. 상기 제어부는, 상기 배터리의 전극 물질에 대한 안정화가 필요한 것으로 판정 시, 상기 배터리가 제2 전류 레이트의 전류로 방전되도록 유도하는 제어 신호를 출력한다. 상기 제2 전류 레이트는, 상기 제1 전류 레이트보다 작다.

Description

배터리 관리 장치, 배터리 관리 방법, 배터리 팩 및 전기 차량{BATTERY MANAGEMENT APPARATUS, BATTERY MANAGEMENT METHOD, BATTERY PACK AND ELECTRIC VEHICLE}
본 발명은, 배터리의 상태를 모니터링하기 위한 배터리 관리 장치, 배터리 관리 방법, 배터리 팩 및 전기 차량에 관한 것이다.
본 출원은 2018년 08월 29일자로 출원된 한국 특허출원 번호 제10-2018-0102259호에 대한 우선권주장출원으로서, 해당 출원의 명세서 및 도면에 개시된 모든 내용은 인용에 의해 본 출원에 원용된다.
최근, 노트북, 비디오 카메라, 휴대용 전화기 등과 같은 휴대용 전자 제품의 수요가 급격하게 증대되고, 전기 차량, 에너지 저장용 축전지, 로봇, 위성 등의 개발이 본격화됨에 따라, 반복적인 충방전이 가능한 고성능 배터리에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.
현재 상용화된 배터리로는 니켈 카드뮴 전지, 니켈 수소 전지, 니켈 아연 전지, 리튬 배터리 등이 있는데, 이 중에서 리튬 배터리는 니켈 계열의 배터리에 비해 메모리 효과가 거의 일어나지 않아 충방전이 자유롭고, 자가 방전율이 매우 낮으며 에너지 밀도가 높은 장점으로 각광을 받고 있다.
배터리는 충방전이 반복되면서 점차 퇴화된다. 이에, 배터리의 퇴화 상태를 진단하기 위해, 배터리의 미분 전압 커브('Q-dV/dQ 커브'라고 칭할 수도 있음)로부터 배터리의 퇴화 상태에 관한 정보를 취득하는 미분 전압 분석법(Differential Voltage Analysis, 'DVA'라고 칭할 수도 있음)이 활용될 수 있다.
그런데, 배터리의 전극 물질이 불안정한 상태에서 수집된 배터리 정보에 대하여 미분 전압 분석법을 적용할 경우, 배터리 정보 내의 노이즈 성분으로 인하여 배터리의 퇴화 상태에 대한 부정확한 결과가 도출될 수 있다.
본 발명은, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 배터리의 전압 이력 및 전류 이력을 나타내는 배터리 정보로부터 결정되는 미분 전압 커브의 복수의 특징점을 분석하여, 상기 배터리의 전극 물질을 안정화하기 위한 프로세스를 선택적으로 실행할 수 있는 배터리 관리 장치, 배터리 관리 방법, 배터리 팩 및 전기 차량을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은, 상기 미분 전압 커브의 복수의 특징점 중에서 상기 배터리의 전극의 퇴화 상태에 연관된 2개의 특징점 간의 축전량 차이로부터 전극의 퇴화 정도를 결정할 수 있는 배터리 관리 장치, 배터리 관리 방법, 배터리 팩 및 전기 차량을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 배터리 관리 장치는, 배터리의 전압 및 전류를 나타내는 배터리 정보를 생성하도록 구성된 센싱부; 및 상기 센싱부에 동작 가능하게 결합된 제어부를 포함한다. 상기 제어부는, 상기 배터리가 제1 전류 레이트의 전류로 충전되는 센싱 기간 동안에 상기 센싱부로부터 제공된 상기 배터리 정보의 이력을 기초로 미분 전압 커브를 결정하도록 구성된다. 상기 미분 전압 커브는 상기 센싱 기간 동안의 상기 배터리의 축전량과 상기 배터리의 축전량 변화량에 대한 상기 배터리의 전압 변화량의 비율 간의 관계를 나타낸다. 상기 제어부는, 상기 미분 전압 커브로부터 복수의 특징점을 검출하도록 구성된다. 상기 제어부는, 상기 복수의 특징점 각각의 특징값을 기초로, 상기 배터리의 전극 물질에 대한 안정화가 필요한지 여부를 판정하도록 구성된다. 상기 제어부는, 상기 배터리의 전극 물질에 대한 안정화가 필요한 것으로 판정 시, 상기 배터리가 제2 전류 레이트의 전류로 방전되도록 유도하는 제어 신호를 출력하도록 구성된다. 상기 제2 전류 레이트는, 상기 제1 전류 레이트보다 작다.
상기 제어부는, 상기 복수의 특징점 중 서로 인접한 두 특징점의 쌍마다의 상기 특징값의 차이의 절대값을 산출하도록 구성된다. 상기 제어부는, 상기 쌍마다 산출된 상기 절대값의 평균을 기준값과 비교하여, 상기 배터리의 전극 물질에 대한 안정화가 필요한지 여부를 판정하도록 구성될 수 있다.
상기 제어부는, 상기 평균이 상기 기준값 이상인 경우, 상기 배터리의 전극 물질에 대한 안정화가 필요한 것으로 판정하도록 구성될 수 있다.
상기 제어부는, 상기 배터리의 전극 물질에 대한 안정화가 필요한 것으로 판정 시, 상기 기준값과 상기 평균 간의 비율에 연관된 제1 안정화 팩터를 기초로 상기 제2 전류 레이트를 결정하도록 구성될 수 있다.
상기 제2 전류 레이트는, 상기 제1 안정화 팩터와 임계 전류 레이트의 곱과 동일할 수 있다. 상기 임계 전류 레이트는, 상기 안정화 프로세스에서 사용 가능한 최대 전류 레이트일 수 있다.
상기 제어부는, 상기 배터리의 전극 물질에 대한 안정화가 필요한 것으로 판정 시, 상기 기준값과 상기 평균 간의 비율에 연관된 제2 안정화 팩터를 기초로 휴지 시간을 결정하도록 구성될 수 있다. 상기 센싱 기간이 종료된 시점부터 상기 휴지 시간이 경과된 시점에 상기 제어 신호를 출력하도록 구성될 수 있다.
상기 제2 안정화 팩터는 상기 제1 안정화 팩터의 역수일 수 있다. 상기 휴지 시간은, 상기 제2 안정화 팩터와 임계 기간 기간의 곱과 동일할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따른 배터리 팩은, 상기 배터리 관리 장치를 포함한다.
본 발명의 또 다른 측면에 따른 전기 차량은, 상기 배터리 팩을 포함한다.
본 발명의 또 다른 측면에 따른 배터리 관리 방법은, 상기 센싱 기간 동안에 상기 센싱부로부터의 상기 배터리 정보를 수집하는 단계; 상기 수집된 배터리 정보의 이력을 기초로 상기 미분 전압 커브를 결정하는 단계; 상기 미분 전압 커브로부터 상기 복수의 특징점을 검출하는 단계; 상기 복수의 특징점 각각의 특징값을 기초로, 상기 배터리의 전극 물질에 대한 안정화가 필요한지 여부를 판정하는 단계; 및 상기 배터리의 전극 물질에 대한 안정화가 필요한 것으로 판정 시, 상기 배터리가 상기 제2 전류 레이트의 전류로 방전되도록 유도하는 상기 제어 신호를 출력하는 단계를 포함한다. 상기 제2 전류 레이트는, 상기 제1 전류 레이트보다 작다.
상기 복수의 특징점 중 서로 인접한 두 특징점의 쌍마다의 상기 특징값의 차이의 절대값의 평균이 기준값 이상인 경우, 상기 배터리의 전극 물질에 대한 안정화가 필요한 것으로 판정될 수 있다.
상기 제2 전류 레이트는, 상기 기준값과 상기 평균 간의 비율에 연관된 제1 안정화 팩터와 임계 전류 레이트의 곱과 동일할 수 있다. 상기 임계 전류 레이트는 상기 안정화 프로세스에서 사용 가능한 최대 전류 레이트일 수 있다.
본 발명의 실시예들 중 적어도 하나에 따르면, 배터리의 전압 이력 및 전류 이력을 나타내는 배터리 정보로부터 결정되는 미분 전압 커브의 복수의 특징점을 분석하여, 배터리의 전극 물질을 안정화하기 위한 프로세스를 선택적으로 실행할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예들 중 적어도 하나에 따르면, 3전극 실험을 진행하지 않고도, 상기 미분 전압 커브의 복수의 특징점 중에서 상기 배터리의 전극(즉, 양극 또는 음극)의 퇴화 상태에 연관된 2개의 특징점 간의 축전량 차이로부터 전극의 퇴화 정도를 결정할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 관리 장치를 포함하는 배터리 팩의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 배터리의 전압 커브를 예시적으로 보여주는 그래프이다.
도 3은 도 2의 전압 커브에 연관된 미분 전압 커브를 예시적으로 보여주는 그래프이다.
도 4는 도 3에 도시된 영역 A를 확대한 그래프이다.
도 5는 도 1에 도시된 배터리의 미분 전압 커브의 다른 예를 보여주는 그래프이다.
도 6은 도 5에 도시된 미분 전압 커브를 분석하여 도 1에 도시된 배터리의 열화를 진단하는 프로세스를 설명하는 데에 참조되는 그래프이다.
도 7은 도 1에 도시된 배터리 관리 장치에 의해 실행되는 안정화 프로세스에 관련된 방법의 순서도이다.
도 8은 도 1에 도시된 배터리 관리 장치에 의해 실행되는 퇴화 진단 프로세스에 관련된 방법의 순서도이다.
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.
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.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어들은, 다양한 구성요소들 중 어느 하나를 나머지와 구별하는 목적으로 사용되는 것이고, 그러한 용어들에 의해 구성요소들을 한정하기 위해 사용되는 것은 아니다.
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 <제어 유닛>과 같은 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 하드웨어, 소프트웨어, 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
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.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 관리 장치를 포함하는 배터리 팩의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이고, 도 2는 도 1에 도시된 배터리의 전압 커브를 예시적으로 보여주는 그래프이고, 도 3은 도 2의 전압 커브에 연관된 미분 전압 커브를 예시적으로 보여주는 그래프이고, 도 4는 도 3에 도시된 영역 A를 확대한 그래프이다.
도 1을 참조하면, 배터리 팩(1)은, 배터리(B), 릴레이(10), 충방전 회로(20) 및 배터리 관리 장치(100)를 포함한다. 배터리 팩(1)은, 전기 차량과 같은 전력 장치에 장착되어, 전력 장치의 구동에 요구되는 전기 에너지를 공급한다. 배터리 관리 장치(100)는, 배터리(B)의 양극 단자 및 음극 단자에 전기적으로 연결 가능하도록 제공된다. 배터리 관리 장치(100)는, 배터리(B)의 전극 물질을 안정화시키기 위한 프로세스를 선택적으로 진행할 수 있다.
배터리(B)는, 하나의 단위 셀 또는 전기적으로 직렬 및/또는 병렬로 연결된 복수의 단위 셀을 포함한다. 상기 단위 셀은, 파우치 타입의 리튬 이온 셀 등과 같이 반복적인 충방전이 가능하다면 그 종류에 특별한 제한이 없다.
배터리(B)는, 배터리 팩(1)의 전원 단자(+, -)를 통해 외부 장치에 전기적으로 결합될 수 있다. 상기 외부 장치는, 일 예시로서 전기 차량 등의 전기 부하(예, 모터), DC-AC 인버터, 충전기 등일 수 있다.
상기 배터리 관리 장치(100)는, 센싱부(110), 메모리부(120), 제어부(130) 및 인터페이스부(140)를 포함할 수 있다.
센싱부(110)는, 제어부(130)와 동작 가능하게 결합된다. 즉, 센싱부(110)는, 제어부(130)로 전기적 신호를 송신하거나 제어부(130)로부터 전기적 신호를 수신 가능하도록 제어부(130)와 통신 가능하게 연결될 수 있다.
센싱부(110)는, 배터리(B)의 전압을 측정하도록 구성된 전압 센서를 포함할 수 있다. 상기 전압 센서는, 주기적으로, 배터리(B)의 양단에 걸친 전압을 측정하고, 측정된 전압을 나타내는 전압 측정 신호를 제어부(130)에 제공할 수 있다.
센싱부(110)는, 배터리(B)의 전류를 측정하도록 구성된 전류 센서를 포함할 수 있다. 상기 전류 센서는, 주기적으로, 배터리(B)를 통해 흐르는 전류를 측정하고, 측정된 전류의 방향과 크기를 나타내는 전류 측정 신호를 제어부(130)에 제공할 수 있다. 이하에서는, 전압 측정 신호 및 전류 측정 신호를 '배터리 정보'라고 통칭하기로 한다.
상기 제어부(130)는, 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 프로세서(microprocessors), 기타 기능 수행을 위한 전기적 유닛 중 적어도 하나를 이용하여 구현될 수 있다.
제어부(130)는, 센싱부(110), 메모리부(120), 인터페이스부(140) 및 충방전 회로(20)에 동작 가능하게 결합된다. 제어부(130)는, 신호 처리(예, 아날로그-디지털 변환)를 통해, 상기 배터리 정보를 배터리(B)의 전압을 나타내는 디지털 값(이하, '전압값'이라고 칭할 수 있음) 및 배터리(B)의 전류를 나타내는 디지털 값(이하, '전류값'이라고 칭할 수 있음)으로 변환하고, 각 디지털 값을 메모리부(120)에 저장할 수 있다.
상기 메모리부(120)는, 상기 제어부(130)에 의해 생성되는 데이터를 기록, 소거, 갱신하며, 배터리(B)의 전극을 안정화하기 위해 마련된 복수의 프로그램 코드를 저장한다. 상기 메모리부(120)는 본 발명을 실시할 때 사용되는 미리 결정된 각종 파라미터들의 사전 설정 값들을 저장할 수 있다.
상기 메모리부(120)는, 데이터를 기록, 소거, 갱신할 수 있다고 알려진 반도체 메모리 소자라면 그 종류에 특별한 제한이 없다. 일 예시로서, 상기 메모리부(120)는 DRAM, SDRAM, 플래쉬 메모리, ROM, EEPROM, 레지스터 등일 수 있다. 상기 메모리부(120)는, 상기 제어부(130)의 제어 로직을 정의한 프로그램 코드들을 저장하고 있는 저장매체를 더 포함할 수 있다. 상기 저장매체는 플래쉬 메모리나 하드디스크와 같은 불활성 기억 소자를 포함한다. 상기 메모리부(120)는 제어부(130)와 물리적으로 분리되어 있을 수도 있고, 상기 제어부(130)와 일체로 통합되어 있을 수도 있다.
상기 제어부(130)는, 배터리(B)의 충전 또는 방전 시에 배터리(B)를 통해 흐르는 전류의 전류 레이트(current rate, 'C-rate'이라고 칭할 수 있음)를 제어할 수 있다.
상기 제어부(130)는, 배터리(B)를 통해 흐르는 전류의 값을 시간 경과에 따라 주기적으로 적산함으로써, 배터리(B)의 축전량을 주기적으로 갱신할 수 있다. 물론, 축전량을 갱신하는 데에는, 칼만 필터 등과 같은 공지의 다른 방식이 활용될 수도 있다.
상기 제어부(130)는, 전원 단자(+, -) 사이의 전류 경로를 개폐하도록 마련된 릴레이(10)의 온오프 상태를 제어할 수 있다. 제어부(130)는, 배터리(B)를 통해 흐르는 전류의 전류 레이트를 조절하도록 마련된 충방전 회로(20)를 제어할 수 있다.
제어부(130)는, 하기 수학식 1을 이용하여, 제1 전류 레이트를 결정할 수 있다.
<수학식 1>
Ic = K1 × Cn
수학식 1에서, Ic는 상기 제1 전류 레이트이고, K1는 1 이하의 상수인 소정의 제1 조정값이고, Cn은 배터리(B)에 연관된 소정의 최대 전류 레이트일 수 있다. K1는 배터리(B)의 전기화학적 특성을 고려하여 미리 정해질 수 있다. K1는 1 이하이므로, 제1 전류 레이트 Ic는 최대 허용 전류 레이트 Cn 이하이다. 배터리(B)의 전극 물질에 대한 안정화가 불필요한 경우, 제1 전류 레이트 Ic의 정전류로 배터리(B)를 충전 또는 방전하면서 얻어지는 배터리(B)의 전압 이력 및 전류 이력으로부터 배터리(B)의 미분 전압 커브가 결정될 수 있다.
도 2를 참조하면, 상기 제어부(130)는, 배터리(B)가 정전류(예, 제1 전류 레이트)로 충전(또는 방전)되는 센싱 기간 동안에 센싱부(110)로부터 제공된 상기 배터리 정보의 이력을 기초로, 상기 센싱 기간 동안의 배터리(B)의 축전량 이력과 전압 이력 간의 대응 관계를 나타내는 배터리(B)의 전압 커브('Q-V 커브'라고 칭할 수도 있음)를 결정할 수 있다. 상기 센싱 기간은, 소정의 시간 길이를 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 제어부(130)는, 배터리(B)의 충전 상태(SOC: State Of Charge)가 소정의 초기값(예, 0%)인 시점부터 상기 소정의 시간 길이 동안 상기 정전류로 배터리(B)를 충전하도록 상기 충방전 회로(20)를 유도하는 제어 신호를 상기 충방전 회로(20)에게 출력할 수 있다. 상기 전압 커브는, 배터리(B)의 전압에 따른 배터리(B)의 축전량을 곡선으로 근사시킨 함수의 형태로 상기 메모리부(120)에 저장될 수 있다. 또는, 상기 V-Q 커브는 룩업 테이블의 형태로 상기 메모리부(120)에 저장될 수 있다.
상기 제어부(130)는, 배터리(B)의 전압 커브(도 2 참조)로부터 미분 전압 커브('Q-dV/dQ 커브'라고 칭할 수도 있음)(도 3 참조)를 생성할 수 있다. 구체적으로, 제어부(130)는, 도 2에 도시된 전압 커브로부터, 단위 시간마다의 배터리(B)의 전압 V, 축전량 Q, 전압 변화량 dV 및 축전량 변화량 dQ을 결정할 수 있다. 도 3에 도시된 미분 전압 커브는, (i)배터리(B)의 축전량 Q와 (ii)배터리(B)의 축전량 변화량 dQ에 대한 배터리(B)의 전압 변화량 dV의 비율 dV/dQ 간의 대응 관계를 나타낸다.
제어부(130)는, 상기 미분 전압 커브를 분석하여, 배터리(B)의 전극 물질에 대한 안정화가 필요한지 여부를 판정할 수 있다. 구체적으로, 상기 제어부(130)는, 상기 미분 전압 커브로부터 복수의 특징점을 검출할 수 있다. 각 특징점은, 소정의 조건을 만족하는 상기 미분 전압 커브 상의 축전량 Q을 나타낼 수 있다. 각 특징점은, '피크'라고 칭할 수도 있으며, 상기 미분 전압 커브 상에 위치하는 극대점 또는 극소점일 수 있다. 즉, 상기 미분 전압 커브의 특징점은, 상기 전압 커브의 변곡점일 수 있다.
일 예로, 제어부(130)는, 상기 미분 전압 커브의 일계 미분계수와 이계 미분계수가 각각 0과 음수가 되는 각 극대점의 축전량 Q를 특징점으로 검출할 수 있다. 다른 예로, 상기 미분 전압 커브의 일계 미분계수와 이계 미분계수가 각각 0과 양수가 되는 각 극소점의 축전량 Q를 특징점으로 검출할 수 있다. 각 특징점에서의 dV/dQ를 '특징값' 또는 '미분 전압'이라고 칭할 수 있다. 특징값의 단위는 V/mAh일 수 있으며, 이하에서는 단위는 생략될 수 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 도 3에 도시된 상기 미분 전압 커브 중 영역 A 내의 부분으로부터 4개의 특징점(I1, I2, I3, I4)이 검출되었다고 가정해보자. 영역 A는, 소정의 범위(예, 1.5 ~ 2.5 mAh)에 대응할 수 있다.
상기 제어부(130)는, 특징점(I1, I2, I3, I4) 각각의 특징값 간의 차이에 기초하여, 배터리(B)의 전극 물질에 대한 안정화가 필요한지 여부를 판정할 수 있다.
상기 제어부(130)는, 특징점(I1, I2, I3, I4) 중 서로 인접한 두 특징점의 쌍마다의 특징값의 차이의 절대값을 산출할 수 있다.
그 다음, 상기 제어부(130)는, 특징점(I1, I2, I3, I4) 중 서로 인접한 두 특징점의 쌍마다 산출된 절대값들의 평균을 산출할 수 있다. 이때, 제어부(130)는 다음의 수학식 2를 이용할 수 있다.
<수학식 2>
Figure pat00001
수학식 2에서, n은 영역 A에서 검출된 특징점(I1, I2, I3, I4)의 총 개수, CVi는 특징점(I1, I2, I3, I4) 중 i번째 특징점의 특징값, Ecv는 상기 평균이다.
특징점(I1, I2, I3, I4)의 특징값이 순서대로 0.0390, 0.030, 0.0510 및 0.0430라고 해보자. 그러면, 제어부(130)는, 서로 인접한 두 특징점(I1, I2) 각각의 특징값인 0.0390과 0.0300 간의 차이의 절대값 0.0090를 산출할 수 있다. 제어부(130)는, 서로 인접한 두 특징점(I2, I3)의 특징값인 0.0300과 0.0510 간의 차이의 절대값 0.0210를 산출할 수 있다. 제어부(130)는, 서로 인접한 두 특징점(I3, I4)의 특징값인 0.0510과 0.0430 간의 차이의 절대값 0.0080를 산출할 수 있다. 따라서, 상기 평균 Ecv ≒ 0.0127로 산출될 수 있다.
제어부(130)는, 상기 평균을 기준값과 비교하여, 안정화 프로세스를 진행할지 여부를 결정할 수 있다. 상기 기준값은, 소정의 상수일 수 있다.
상기 제어부(130)는, 상기 평균이 상기 기준값보다 큰 경우, 상기 안정화 프로세스를 진행하기로 결정할 수 있다. 반면, 상기 제어부(130)는, 상기 평균이 상기 기준값 이하인 경우, 상기 안정화 프로세스의 진행을 보류하기로 결정할 수 있다. 예를 들어, 상기 기준값이 상기 평균 Ecv보다 작은 0.0120인 경우, 제어부(130)는 배터리(B)의 전극 물질에 대한 안정화가 필요한 것으로 판정할 수 있다. 다른 예로, 상기 기준값이 Ecv보다 큰 0.0130인 경우, 제어부(130)는 배터리(B)의 전극 물질에 대한 안정화가 불필요한 것으로 판정할 수 있다.
상기 제어부(130)는, 상기 안정화 프로세스를 진행하기로 결정된 경우, 상기 안정화 프로세스를 개시하기에 앞서, 제1 안정화 팩터를 기초로, 상기 안정화 프로세스를 위한 제2 전류 레이트를 결정할 수 있다.
상기 제어부(130)는 하기의 수학식 3을 이용하여 제1 안정화 팩터를 산출할 수 있다.
<수학식 3>
F1 = ( RDV / Ecv ) × K2
수학식 3에서, F1은 제1 안정화 팩터고, RDV는 상기 기준값이고, K2는 1 이하의 상수인 소정의 제2 조정값이다. K2는 배터리(B)의 전기화학적 특성을 고려하여 미리 정해질 수 있다.
상기 기준값 RDV이 0.0120이고, 상기 평균 Ecv이 0.0127이고, 제2 조정값 K2이 1인 경우, 제1 안정화 팩터 F1 ≒ 0.945로 산출될 수 있다.
이후, 상기 제어부(130)는, 배터리(B)의 임계 전류 레이트와 제1 안정화 팩터의 곱과 동일하게 상기 제2 전류 레이트를 결정할 수 있다. 상기 임계 전류 레이트는, 상기 안정화 프로세스를 통해 배터리(B)를 방전시키는 과정에서 사용 가능한 전류 레이트의 최대치(예, 0.05 C)로서 미리 정해진 것일 수 있다. 제1 안정화 팩터는 1 미만이므로, 상기 제2 전류 레이트는 상기 임계 전류 레이트 미만이다. 예를 들어, 제1 안정화 팩터가 0.945이고 상기 임계 전류 레이트가 0.05 C인 경우, 상기 제2 전류 레이트는 0.04725 C로 결정될 수 있다.
제어부(130)는, 상기 안정화 프로세스를 개시하기에 앞서, 제2 안정화 팩터를 기초로, 배터리(B)를 휴지 상태(즉, 무부하 상태)로 유지하기 위한 휴지 시간을 결정할 수 있다. 제어부(130)는, 배터리(B)의 임계 시간과 제2 안정화 팩터의 곱을 상기 휴지 시간으로 결정할 수 있다. 상기 임계 시간은, 배터리(B)의 전극 물질을 안정화하기 위해 요구되는 최소 시간으로서, 미리 정해진 것일 수 있다.
제2 안정화 팩터는, 제1 안정화 팩터의 역수일 수 있다. 이 경우, 제2 안정화 팩터는 1보다 크므로, 상기 휴지 시간은 상기 임계 시간보다 길다. 예를 들어, 제2 안정화 팩터가 1.05이고 상기 임계 시간이 12 시간인 경우, 상기 휴지 시간은 12.6 시간으로 결정될 수 있다.
대안적으로, 상기 휴지 시간은 12시간 또는 24시간 등으로 미리 정해져 있을 수 있다.
제어부(130)는, 상기 센싱 기간의 종료 시점 또는 상기 안정화 프로세스의 개시 시점부터 상기 휴지 시간 동안 릴레이(10)가 오프 상태로 유지되도록 릴레이(10)를 제어할 수 있다. 제어부(130)는, 내부에 구비된 타이머를 이용하여, 상기 휴지 시간의 경과 여부를 모니터링할 수 있다. 상기 휴지 시간 동안, 배터리(B)의 전극 물질이 점차 안정화될 수 있다.
제어부(130)는, 상기 휴지 시간의 경과가 검출되면, 릴레이(10)를 온 상태로 제어함과 아울러, 상기 제2 전류 레이트의 전류로 배터리(B)를 방전하도록 유도하는 제어 신호를 상기 충방전 회로(20)에게 출력할 수 있다. 상기 제2 전류 레이트에 의한 배터리(B)의 방전은, 배터리(B)의 충전 상태가 상기 초기값에 도달한 시점에 종료될 수 있다.
전술된 바에 따르면, 배터리(B)의 전극 물질이 불안정할수록(즉, 제1 안정화 팩터 F1가 작을수록), 상기 제2 전류 레이트가 감소하고 상기 휴지 시간은 증가한다. 따라서, 상기 안정화 프로세스를 통해 배터리(B)의 전극 물질에 대한 효과적인 안정화가 가능하다.
상기 인터페이스부(140)는, 외부 장치와 배터리 관리 장치(100) 간의 유선 또는 무선 통신을 지원한다. 유선 통신은 예컨대 캔(CAN: contoller area network) 통신일 수 있고, 무선 통신은 예컨대 지그비나 블루투스 통신일 수 있다. 제어부(130)에 의해 진행되는 상기 안정화 프로세스에 연관된 데이터를 통신 단자(COM)를 통해 외부 장치로 출력할 수 있다.
상기 인터페이스부(140)는, 디스플레이 및 스피커 중 적어도 하나를 포함한다. 상기 안정화 프로세스에 연관된 데이터는, 상기 디스플레이를 통해 시각적 형태(예, 기호, 숫자 등)로 출력되거나, 상기 스피커를 통해 청각적 형태(예, 비프음)로 출력될 수 있다.
도 5는 도 1에 도시된 배터리의 미분 전압 커브의 다른 예를 보여주는 그래프이고, 도 6은 도 5에 도시된 미분 전압 커브를 분석하여 도 1에 도시된 배터리의 열화를 진단하는 프로세스를 설명하는 데에 참조되는 그래프이다.
도 5에 도시된 미분 전압 커브는, 어느 정도 퇴화가 진행된 배터리(B)의 전극 물질에 대한 상기 안정화 프로세스를 진행한 다음에 새롭게 결정된 것일 수 있다.
제어부(130)는, 상기 미분 전압 커브의 특징점(a1~a9)을 검출할 수 있다. 이하에서는, 특징점(a1~a9) 각각의 축전량은, 순서대로 4.5mAh, 8.2mAh, 11.5mAh, 12.5mAh, 18.0mAh, 32.5mAh, 37.0mAh, 43.5mAh 및 48.0mAh라고 가정한다.
도 6을 참조하면, 제어부(130)는, 소정의 제1 기준 범위(ΔR1)를 기초로 특징점(a1~a9) 중에서 2개를 제1 전극 특징점으로 결정하고, 제2 기준 범위(ΔR2)를 기초로 특징점(a1~a9) 중에서 다른 2개를 제2 전극 특징점으로 결정할 수 있다. 제1 전극 특징점은, 배터리(B)의 제1 전극(예, 음극)의 퇴화 정도를 판정하는 데에 활용하기 위한 파마리터이다. 제2 전극 특징점은, 배터리(B)의 제2 전극(예, 양극)의 퇴화 정도를 판정하는 데에 활용하기 위한 파마리터이다.
제1 기준 범위(ΔR1)는, 배터리(B)가 BOL(Beginning Of Life) 상태였을 때의 배터리(B)의 제1 전극에 대한 제1 기준 전압 커브로부터 검출된 복수의 변곡점 중에서 특정 순서에 위치하는 변곡점의 축전량에 기초하여 미리 결정된 것일 수 있다. 제1 기준 전압 커브는, 배터리(B)가 BOL 상태였을 때의 배터리(B)의 축전량과 배터리(B)의 제1 전극의 전압 간의 대응 관계를 나타내는 것일 수 있다. 예를 들어, 제1 기준 범위(ΔR1)는, 제1 기준 전압 커브로부터 검출된 복수의 변곡점의 축전량 중에서 크기가 작은 순으로 2순위인 축전량을 기준으로 미리 결정된 것일 수 있다.
제2 기준 범위(ΔR2)는, 배터리(B)가 BOL 상태였을 때의 배터리(B)의 제2 전극에 대한 제2 기준 전압 커브로부터 검출된 복수의 변곡점 중에서 특정 순서에 위치하는 변곡점의 축전량에 기초하여 미리 결정된 것일 수 있다. 제2 기준 전압 커브는, 배터리(B)가 BOL 상태였을 때의 배터리(B)의 축전량과 배터리(B)의 제2 전극의 전압 간의 대응 관계를 나타내는 것일 수 있다. 예를 들어, 제2 기준 범위(ΔR2)는, 제2 기준 전압 커브로부터 검출된 복수의 변곡점의 축전량 중에서 크기가 큰 순으로 2순위인 축전량을 기준으로 미리 결정된 것일 수 있다.
제1 기준 전압 커브 및 제2 기준 전압 커브를 획득하는 과정은, 도 3의 미분 전압 커브를 결정하는 과정과 동일할 수 있다. 또한, 제1 기준 전압 커브의 복수의 변곡점 및 제2 기준 전압 커브의 복수의 변곡점을 검출하는 과정은, 도 5의 미분 전압 커브의 특징점(a1~a9)을 검출하는 과정과 동일할 수 있다.
제1 기준 범위(ΔR1)가 8 ~ 12 mAh이고 제2 기준 범위(ΔR2)가 35 ~ 45mAh라고 해보자.
제어부(130)는, 특징점(a1~a9) 중 제1 기준 범위(ΔR1) 내에 가장 작은 축전량을 가지는 특징점(a2)을 제1 전극 특징점으로 결정할 수 있다. 다음, 제어부(130)는, 특징점(a2)의 축전량보다 큰 축전량을 가지는 특징점(a3~a9) 중에서 특징점(a2)의 축전량과의 차이값이 가장 작은 축전량을 가지는 특징점(a3)을 제1 전극 특징점으로 더 결정할 수 있다.
제어부(130)는, 특징점(a1~a9) 중 제2 기준 범위(ΔR2) 내에 가장 큰 축전량을 가지는 특징점(a8)을 제2 전극 특징점으로 결정할 수 있다. 다음, 제어부(130)는, 특징점(a8)의 축전량보다 작은 축전량을 가지는 특징점(a1~a7) 중에서 특징점(a8)의 축전량과의 차이값이 가장 작은 축전량을 가지는 특징점(a7)을 제2 전극 특징점으로 더 결정할 수 있다.
대안적으로, 제어부(130)는, 제1 기준 범위(ΔR1)의 활용없이, 특징점(a1~a9) 중에서 제1 소정 순서 및 제2 소정 순서에 위치하는 두 특징점을 제1 전극 특징점으로 결정할 수 있다. 제어부(130)는, 제2 기준 범위(ΔR2)의 활용없이, 특징점(a1~a9) 중에서 제3 소정 순서 및 제4 소정 순서에 위치하는 두 특징점을 제2 전극 특징점으로 결정할 수도 있다. 제1 내지 제4 소정 순서는, 배터리(B)의 양극 재료, 음극 재료 등의 전기화학적 특성을 고려하여 미리 정해진 것일 수 있다.
지금부터는 3전극 실험을 진행하지 않고도, 제어부(130)가 2개의 제1 전극 특징점과 2개의 제2 전극 특징점을 기초로, 배터리(B)의 제1 전극 및 제2 전극의 퇴화 상태를 결정하는 동작을 설명하기로 한다.
제어부(130)는, 2개의 제1 전극 특징점(a2, a3) 간의 축전량 차이(ΔQ1)를 나타내는 제1 차이값을 결정할 수 있다. 본 발명의 발명자는 제1 전극이 퇴화될수록 축전량 차이(ΔQ1)가 감소하는 것을 인식하게 되었다. 제어부(130)는, 제1 차이값을 제1 기준 차이값과 비교한 결과에 기초하여, 제1 전극의 퇴화 정도를 결정할 수 있다. 제1 기준 차이값은, 배터리(B)가 BOL 상태였을 때의 미분 전압 커브로부터 결정된 2개의 제1 전극 특징점 간의 축전량 차이를 나타낸다. 제어부(130)는, 다음의 수학식 4를 이용하여, 제1 전극의 퇴화 정도를 나타내는 제1 퇴화값을 산출할 수 있다.
<수학식 4>
W1 = {( DR1 - DB1 ) / DR1 } × U1
수학식 4에서, DR1는 제1 차이값, DR1는 제1 기준 차이값, U1는 1 이하의 상수인 소정의 제1 보정값, W1는 제1 퇴화값이다. 제1 보정값은, 배터리(B)의 전기화학적 특성을 고려하여 미리 정해질 수 있다. 제1 퇴화값 W1이 클수록, 제1 전극이 많이 퇴화되었음을 나타낸다.
제어부(130)는, 2개의 전극 특징점(a7, a8) 간의 축전량 차이(ΔQ2)를 나타내는 제2 차이값을 결정할 수 있다. 본 발명의 발명자는 제2 전극이 퇴화될수록 축전량 차이(ΔQ2)가 감소하는 것을 인식하게 되었다. 제어부(130)는, 제2 차이값을 제2 기준 차이값과 비교한 결과에 기초하여, 제2 전극의 퇴화 정도를 결정할 수 있다. 제2 기준 차이값은, 배터리(B)가 BOL 상태였을 때의 미분 전압 커브로부터 결정된 2개의 제2 전극 특징점 간의 축전량 차이를 나타낸다. 제어부(130)는, 다음의 수학식 5를 이용하여, 제2 전극의 퇴화 정도를 나타내는 제2 퇴화값을 산출할 수 있다.
<수학식 5>
W2 = {( DR2 - DB2 ) / DR2 } × U2
수학식 5에서, DR2는 제2 차이값, DR2는 제2 기준 차이값, U2는 1 이하의 상수인 소정의 제2 보정값, W2는 제2 퇴화값이다. 제2 보정값은, 배터리(B)의 전기화학적 특성을 고려하여 미리 정해질 수 있다. 제2 퇴화값 W2이 클수록, 제2 전극이 많이 퇴화되었음을 나타낸다.
제어부(130)는, 인터페이스부(140)를 이용하여, 제1 전극 및 제2 전극 중 적어도 하나의 퇴화 정도를 나타내는 메시지를 통신 단자(COM)를 통해 외부 장치로 전송할 수 있다.
도 7은 도 1에 도시된 배터리 관리 장치에 의해 실행되는 안정화 프로세스에 관련된 방법의 순서도이다.
도 1 내지 도 4 및 도 7을 참조하면, 단계 S710에서, 제어부(130)는, 배터리(B)가 제1 전류 레이트의 전류로 충전되는 센싱 기간 동안 센싱부(110)로부터의 배터리 정보를 수집한다.
단계 S720에서, 제어부(130)는, 상기 수집된 배터리 정보의 이력을 기초로 미분 전압 커브를 결정한다.
단계 S730에서, 제어부(130)는, 미분 전압 커브로부터 복수의 특징점을 검출한다.
단계 S740에서, 제어부(130)는, 복수의 특징점 각각의 특징값을 기초로, 배터리(B)의 전극 물질에 대한 안정화가 필요한지 여부를 판정한다. 단계 S740의 값이 "예"인 경우, 단계 S750이 진행된다. 단계 S740의 값이 "아니오"인 경우, 단계 S810(도 8 참조)으로 진행할 수 있다.
단계 S750에서, 제어부(130)는, 안정화 프로세스를 위한 휴지 시간 및 제2 전류 레이트를 결정한다. 제2 전류 레이트는, 상기 제1 전류 레이트보다 작다.
단계 S760에서, 제어부(130)는, 안정화 프로세스를 진행한다. 단계 S760의 종료 후, 상기 방법은 단계 S710으로 복귀할 수 있다.
도 8은 도 1에 도시된 배터리 관리 장치에 의해 실행되는 퇴화 진단 프로세스에 관련된 방법의 순서도이다.
도 1, 도 5, 도 6 및 도 8을 참조하면, 단계 S810에서, 제어부(130)는, 복수의 특징점 중에서, 2개의 제1 전극 특징점(a2, a3) 및 2개의 제2 전극 특징점(a7, a8)을 결정한다.
단계 S820에서, 제어부(130)는, 2개의 제1 전극 특징점(a2, a3) 간의 축전량 차이를 나타내는 제1 차이값 및 2개의 제2 전극 특징점(a7, a8) 간의 축전량 차이를 나타내는 제2 차이값을 결정한다.
단계 S830에서, 제어부(130)는, 배터리(B)의 제1 전극의 퇴화 정도를 나타내는 제1 퇴화값 및 배터리(B)의 제2 전극의 퇴화 정도를 나타내는 제2 퇴화값을 결정한다.
단계 S840에서, 제어부(130)는, 제1 퇴화값 및 제2 퇴화값을 나타내는 메시지를 출력한다.
이상에서 설명한 본 발명의 실시예는 장치(200) 및 방법을 통해서만 구현이 되는 것은 아니며, 본 발명의 실시예의 구성에 대응하는 기능을 실현하는 프로그램 또는 그 프로그램이 기록된 기록 매체를 통해 구현될 수도 있으며, 이러한 구현은 앞서 설명한 실시예의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야의 전문가라면 쉽게 구현할 수 있는 것이다.
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.
또한, 이상에서 설명한 본 발명은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니라, 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수 있다.
1: 배터리 팩
10: 릴레이
20: 충방전 회로
100: 배터리 관리 장치
110: 센싱부
120: 메모리부
130: 제어부
140: 인터페이스부

Claims (12)

  1. 배터리 관리 장치에 있어서,
    배터리의 전압 및 전류를 나타내는 배터리 정보를 생성하도록 구성된 센싱부; 및
    상기 센싱부에 동작 가능하게 결합된 제어부를 포함하되,
    상기 제어부는,
    상기 배터리가 제1 전류 레이트의 전류로 충전되는 센싱 기간 동안에 상기 센싱부로부터 제공된 상기 배터리 정보의 이력을 기초로 미분 전압 커브를 결정하되, 상기 미분 전압 커브는 상기 센싱 기간 동안의 상기 배터리의 축전량과 상기 배터리의 축전량 변화량에 대한 상기 배터리의 전압 변화량의 비율 간의 관계를 나타내고,
    상기 미분 전압 커브로부터 복수의 특징점을 검출하고,
    상기 복수의 특징점 각각의 특징값을 기초로, 상기 배터리의 전극 물질에 대한 안정화가 필요한지 여부를 판정하고,
    상기 배터리의 전극 물질에 대한 안정화가 필요한 것으로 판정 시, 상기 배터리가 제2 전류 레이트의 전류로 방전되도록 유도하는 제어 신호를 출력하도록 구성되되,
    상기 제2 전류 레이트는, 상기 제1 전류 레이트보다 작은 것을 특징으로 하는 배터리 관리 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 복수의 특징점 중 서로 인접한 두 특징점의 쌍마다의 상기 특징값의 차이의 절대값을 산출하고,
    상기 쌍마다 산출된 상기 절대값의 평균을 기준값과 비교하여, 상기 배터리의 전극 물질에 대한 안정화가 필요한지 여부를 판정하도록 구성되는 배터리 관리 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 평균이 상기 기준값 이상인 경우, 상기 배터리의 전극 물질에 대한 안정화가 필요한 것으로 판정하도록 구성되는 배터리 관리 장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 배터리의 전극 물질에 대한 안정화가 필요한 것으로 판정 시, 상기 기준값과 상기 평균 간의 비율에 연관된 제1 안정화 팩터를 기초로 상기 제2 전류 레이트를 결정하도록 구성되는 배터리 관리 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제2 전류 레이트는, 상기 제1 안정화 팩터와 임계 전류 레이트의 곱과 동일하고,
    상기 임계 전류 레이트는 상기 안정화 프로세스에서 사용 가능한 최대 전류 레이트인 배터리 관리 장치.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 배터리의 전극 물질에 대한 안정화가 필요한 것으로 판정 시, 상기 기준값과 상기 평균 간의 비율에 연관된 제2 안정화 팩터를 기초로 휴지 시간을 결정하고,
    상기 센싱 기간이 종료된 시점부터 상기 휴지 시간이 경과된 시점에 상기 제어 신호를 출력하도록 구성된 배터리 관리 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제2 안정화 팩터는 상기 제1 안정화 팩터의 역수이고,
    상기 휴지 시간은, 상기 제2 안정화 팩터와 임계 기간 기간의 곱과 동일한 배터리 관리 장치.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 상기 배터리 관리 장치를 포함하는 배터리 팩.
  9. 제8항에 따른 상기 배터리 팩을 포함하는 전기 차량.
  10. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 상기 배터리 관리 장치를 이용하는 배터리 관리 방법에 있어서,
    상기 센싱 기간 동안에 상기 센싱부로부터의 상기 배터리 정보를 수집하는 단계;
    상기 수집된 배터리 정보의 이력을 기초로 상기 미분 전압 커브를 결정하는 단계;
    상기 미분 전압 커브로부터 상기 복수의 특징점을 검출하는 단계;
    상기 복수의 특징점 각각의 특징값을 기초로, 상기 배터리의 전극 물질에 대한 안정화가 필요한지 여부를 판정하는 단계; 및
    상기 배터리의 전극 물질에 대한 안정화가 필요한 것으로 판정 시, 상기 배터리가 상기 제2 전류 레이트의 전류로 방전되도록 유도하는 상기 제어 신호를 출력하는 단계를 포함하되,
    상기 제2 전류 레이트는, 상기 제1 전류 레이트보다 작은 것을 특징으로 하는 배터리 관리 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 복수의 특징점 중 서로 인접한 두 특징점의 쌍마다의 상기 특징값의 차이의 절대값의 평균이 기준값 이상인 경우, 상기 배터리의 전극 물질에 대한 안정화가 필요한 것으로 판정되는 배터리 관리 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제2 전류 레이트는, 상기 기준값과 상기 평균 간의 비율에 연관된 제1 안정화 팩터와 임계 전류 레이트의 곱과 동일하고,
    상기 임계 전류 레이트는 상기 안정화 프로세스에서 사용 가능한 최대 전류 레이트인 배터리 관리 방법.
KR1020190106025A 2018-08-29 2019-08-28 배터리 관리 장치, 배터리 관리 방법, 배터리 팩 및 전기 차량 KR102259415B1 (ko)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201980005298.6A CN111247685B (zh) 2018-08-29 2019-08-29 电池管理装置、电池管理方法、电池组以及电动车辆
PCT/KR2019/011093 WO2020046019A1 (ko) 2018-08-29 2019-08-29 배터리 관리 장치, 배터리 관리 방법, 배터리 팩 및 전기 차량
US16/767,782 US11283280B2 (en) 2018-08-29 2019-08-29 Battery management apparatus, battery management method, battery pack and electric vehicle
JP2020520069A JP6947364B2 (ja) 2018-08-29 2019-08-29 バッテリー管理装置、バッテリー管理方法、バッテリーパック及び電気車両
EP19855538.5A EP3696903B1 (en) 2018-08-29 2019-08-29 Battery management apparatus, battery management method, battery pack and electric vehicle
PL19855538T PL3696903T3 (pl) 2018-08-29 2019-08-29 Urządzenie do zarządzania akumulatorem, sposób zarządzania akumulatorem, pakiet akumulatorowy i pojazd elektryczny

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20180102259 2018-08-29
KR1020180102259 2018-08-29

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20200026128A true KR20200026128A (ko) 2020-03-10
KR102259415B1 KR102259415B1 (ko) 2021-06-01

Family

ID=69800607

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020190106025A KR102259415B1 (ko) 2018-08-29 2019-08-28 배터리 관리 장치, 배터리 관리 방법, 배터리 팩 및 전기 차량

Country Status (6)

Country Link
US (1) US11283280B2 (ko)
EP (1) EP3696903B1 (ko)
JP (1) JP6947364B2 (ko)
KR (1) KR102259415B1 (ko)
CN (1) CN111247685B (ko)
PL (1) PL3696903T3 (ko)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021230639A1 (ko) * 2020-05-15 2021-11-18 주식회사 엘지에너지솔루션 충전 심도 설정 장치 및 방법
WO2022025725A1 (ko) * 2020-07-31 2022-02-03 주식회사 엘지에너지솔루션 배터리 관리 장치, 배터리 팩, 배터리 시스템 및 배터리 관리 방법
CN114174845A (zh) * 2020-05-27 2022-03-11 株式会社Lg新能源 电池管理系统、电池组、电动车辆和电池管理方法
WO2022075708A1 (ko) * 2020-10-05 2022-04-14 주식회사 엘지에너지솔루션 배터리 상태 진단 장치 및 방법
WO2022158948A3 (ko) * 2021-01-25 2022-09-15 주식회사 엘지에너지솔루션 배터리 관리 장치 및 방법
WO2024090767A1 (ko) * 2022-10-26 2024-05-02 주식회사 엘지에너지솔루션 배터리 용량 회복 장치 및 배터리 용량 회복 방법

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102239441B1 (ko) * 2018-08-22 2021-04-12 주식회사 엘지화학 마스크 필름을 이용한 편광판의 제조방법 및 그 편광판
KR102652327B1 (ko) * 2020-09-09 2024-03-27 주식회사 엘지에너지솔루션 배터리 관리 장치 및 방법
EP4064506A1 (en) * 2021-03-24 2022-09-28 CSEM Centre Suisse d'Electronique et de Microtechnique SA - Recherche et Développement Battery system and battery management method
CN113296010B (zh) * 2021-04-27 2022-10-04 国网上海市电力公司 一种基于差分电压分析的电池健康状态在线评估方法
KR102674286B1 (ko) * 2021-08-02 2024-06-10 주식회사 엘지에너지솔루션 배터리 관리 장치 및 방법
US20230117908A1 (en) * 2021-10-14 2023-04-20 Arm Limited Battery cell monitoring systems, battery packs, and methods of operation of the same
KR102639780B1 (ko) * 2021-10-14 2024-02-21 엘지전자 주식회사 에너지 저장장치
CN114089204B (zh) * 2021-11-30 2023-11-21 蜂巢能源科技(无锡)有限公司 一种电池容量跳水拐点预测方法及装置
US20230375623A1 (en) * 2022-05-20 2023-11-23 Gotion, Inc. Apparatus and method for battery soh estimation, method for forming a 2d-lut thereof

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20120076068A (ko) * 2010-12-29 2012-07-09 주식회사 엘지화학 이차전지 셀의 퇴화 정도를 반영한 배터리 팩의 관리 장치와 방법 및 이를 구비한 배터리 팩
KR20150034593A (ko) * 2013-09-26 2015-04-03 삼성전자주식회사 전지 충전 상태 추정 방법 및 장치
KR20150133587A (ko) * 2014-05-20 2015-11-30 삼성에스디아이 주식회사 배터리의 충전방법 및 이를 위한 배터리 관리 시스템
KR20160033526A (ko) * 2014-09-18 2016-03-28 현대자동차주식회사 차량의 고전압 배터리 열화 진단 장치 및 방법
KR20160144437A (ko) * 2014-04-16 2016-12-16 르노 에스.아.에스. 배터리의 건강 상태를 추정하는 방법
KR20180068708A (ko) * 2016-12-14 2018-06-22 주식회사 엘지화학 이차 전지 수명 평가 방법 및 장치

Family Cites Families (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4460870A (en) * 1981-07-23 1984-07-17 Curtis Instruments, Inc. Quiescent voltage sampling battery state of charge meter
JP3964635B2 (ja) * 2001-06-20 2007-08-22 松下電器産業株式会社 メモリー効果の検出方法およびその解消方法
CN1862279B (zh) * 2005-05-11 2010-04-28 苏州润源电气技术有限公司 电池组老化率估算、故障检测方法和电池组管理监测装置
JP4721826B2 (ja) * 2005-08-25 2011-07-13 株式会社オートネットワーク技術研究所 バッテリ状態管理装置
JP4183004B2 (ja) * 2006-11-14 2008-11-19 ソニー株式会社 電池パック
JP4432985B2 (ja) * 2007-03-12 2010-03-17 ソニー株式会社 電池パック
KR20100075913A (ko) * 2007-09-14 2010-07-05 에이일이삼 시스템즈 인코포레이티드 건강 상태의 모니터링을 위한 기준 전극을 갖는 리튬 재충전 가능한 셀
US8581547B2 (en) 2008-03-31 2013-11-12 A123 Systems Llc Method for detecting cell state-of-charge and state-of-discharge divergence of a series string of batteries or capacitors
JP4561859B2 (ja) 2008-04-01 2010-10-13 トヨタ自動車株式会社 二次電池システム
US8928286B2 (en) * 2010-09-03 2015-01-06 Envia Systems, Inc. Very long cycling of lithium ion batteries with lithium rich cathode materials
WO2013157132A1 (ja) * 2012-04-20 2013-10-24 日立ビークルエナジー株式会社 二次電池システム、二次電池の劣化状態判断方法
US10556510B2 (en) 2012-04-27 2020-02-11 California Institute Of Technology Accurate assessment of the state of charge of electrochemical cells
JP5662968B2 (ja) * 2012-06-19 2015-02-04 株式会社日立製作所 二次電池の検査システム、充放電機、及び検査方法
EP2770336A2 (en) 2013-02-21 2014-08-27 Samsung SDI Co., Ltd. Apparatus for detecting faults in battery system
KR102082866B1 (ko) * 2013-04-18 2020-04-14 삼성에스디아이 주식회사 배터리 관리 시스템 및 그 구동방법
CN104237791A (zh) * 2013-06-20 2014-12-24 电子科技大学 一种锂电池荷电状态估算方法及电池管理系统和电池系统
JP2015060761A (ja) 2013-09-19 2015-03-30 株式会社東芝 二次電池の劣化診断システム及び劣化診断方法
US9419313B2 (en) * 2013-10-18 2016-08-16 Ford Global Technologies, Llc Lithium battery with reference electrode plated on an interior surface of a neutral metal can
EP2990818B1 (en) 2014-09-01 2019-11-27 Yokogawa Electric Corporation Secondary battery capacity measurement system and secondary battery capacity measurement method
JP6123844B2 (ja) 2014-09-01 2017-05-10 横河電機株式会社 二次電池容量測定システム及び二次電池容量測定方法
KR101897859B1 (ko) 2015-08-24 2018-09-12 주식회사 엘지화학 리튬 석출 탐지 방법, 이를 이용한 이차전지 충전 방법과 장치 및 이차전지 시스템
KR101780777B1 (ko) 2015-12-18 2017-09-21 울산과학기술원 리튬 이차 전지의 충방전 방법
JP6380417B2 (ja) * 2016-01-21 2018-08-29 横河電機株式会社 二次電池容量測定システム及び二次電池容量測定方法
US9840161B2 (en) * 2016-03-10 2017-12-12 Ford Global Technologies, Llc Circuit and method for detection of battery cell degradation events
KR102311949B1 (ko) 2017-02-01 2021-10-14 주식회사 엘지에너지솔루션 배터리 충방전 제어 장치 및 그 충방전 제어 방법
JP6301048B1 (ja) 2017-10-05 2018-03-28 三菱電機株式会社 組電池の管理装置および組電池システム
KR102349300B1 (ko) * 2018-04-10 2022-01-10 주식회사 엘지에너지솔루션 배터리의 전극 정보를 결정하기 위한 장치, 방법, 배터리 팩 및 전기 시스템
KR102659679B1 (ko) * 2019-04-22 2024-04-19 주식회사 엘지에너지솔루션 배터리의 미분 전압 커브를 결정하기 위한 장치 및 방법과, 상기 장치를 포함하는 배터리 팩

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20120076068A (ko) * 2010-12-29 2012-07-09 주식회사 엘지화학 이차전지 셀의 퇴화 정도를 반영한 배터리 팩의 관리 장치와 방법 및 이를 구비한 배터리 팩
KR20150034593A (ko) * 2013-09-26 2015-04-03 삼성전자주식회사 전지 충전 상태 추정 방법 및 장치
KR20160144437A (ko) * 2014-04-16 2016-12-16 르노 에스.아.에스. 배터리의 건강 상태를 추정하는 방법
KR20150133587A (ko) * 2014-05-20 2015-11-30 삼성에스디아이 주식회사 배터리의 충전방법 및 이를 위한 배터리 관리 시스템
KR20160033526A (ko) * 2014-09-18 2016-03-28 현대자동차주식회사 차량의 고전압 배터리 열화 진단 장치 및 방법
KR20180068708A (ko) * 2016-12-14 2018-06-22 주식회사 엘지화학 이차 전지 수명 평가 방법 및 장치

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021230639A1 (ko) * 2020-05-15 2021-11-18 주식회사 엘지에너지솔루션 충전 심도 설정 장치 및 방법
JP2022549612A (ja) * 2020-05-15 2022-11-28 エルジー エナジー ソリューション リミテッド 充電深度設定装置及び方法
CN114174845A (zh) * 2020-05-27 2022-03-11 株式会社Lg新能源 电池管理系统、电池组、电动车辆和电池管理方法
EP4053573A4 (en) * 2020-05-27 2023-06-07 LG Energy Solution, Ltd. BATTERY MANAGEMENT SYSTEM, BATTERY PACK AND ELECTRONIC VEHICLE AND BATTERY MANAGEMENT METHOD
CN114174845B (zh) * 2020-05-27 2024-04-09 株式会社Lg新能源 电池管理系统、电池组、电动车辆和电池管理方法
WO2022025725A1 (ko) * 2020-07-31 2022-02-03 주식회사 엘지에너지솔루션 배터리 관리 장치, 배터리 팩, 배터리 시스템 및 배터리 관리 방법
US12032033B2 (en) 2020-07-31 2024-07-09 Lg Energy Solution, Ltd. Battery management apparatus, battery pack, battery system, and battery management method
WO2022075708A1 (ko) * 2020-10-05 2022-04-14 주식회사 엘지에너지솔루션 배터리 상태 진단 장치 및 방법
WO2022158948A3 (ko) * 2021-01-25 2022-09-15 주식회사 엘지에너지솔루션 배터리 관리 장치 및 방법
WO2024090767A1 (ko) * 2022-10-26 2024-05-02 주식회사 엘지에너지솔루션 배터리 용량 회복 장치 및 배터리 용량 회복 방법

Also Published As

Publication number Publication date
EP3696903A1 (en) 2020-08-19
US11283280B2 (en) 2022-03-22
CN111247685A (zh) 2020-06-05
JP2021500700A (ja) 2021-01-07
KR102259415B1 (ko) 2021-06-01
EP3696903A4 (en) 2021-03-03
PL3696903T3 (pl) 2022-06-13
EP3696903B1 (en) 2022-02-23
JP6947364B2 (ja) 2021-10-13
US20200366115A1 (en) 2020-11-19
CN111247685B (zh) 2023-06-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102259415B1 (ko) 배터리 관리 장치, 배터리 관리 방법, 배터리 팩 및 전기 차량
KR102258833B1 (ko) 리튬 이온 배터리 셀의 퇴화 정보를 획득하는 장치
US11150307B2 (en) Apparatus and method for diagnosing battery
KR102349300B1 (ko) 배터리의 전극 정보를 결정하기 위한 장치, 방법, 배터리 팩 및 전기 시스템
US11239505B2 (en) Apparatus and method for estimating capacity retention ratio of secondary battery
CN108603918B (zh) 测试电池单体的性能的装置和方法
US11742531B2 (en) Charging method, electronic apparatus, and storage medium
KR102351637B1 (ko) 배터리 관리 장치 및 방법
US11391780B2 (en) Battery diagnostic device and method
KR102258821B1 (ko) 이차 전지 테스트 장치 및 방법
KR20130075408A (ko) 배터리 사용 영역 가변 장치 및 방법
CN112534283B (zh) 电池管理系统、电池管理方法、电池组和电动车辆
JP2015230817A (ja) 二次電池システムおよび二次電池の制御方法
CN113748352B (zh) 电池管理系统、电池组、电动车辆和电池管理方法
CN111799517A (zh) 二次电池的充电方法
KR101822594B1 (ko) 배터리 사용 영역 가변 장치 및 방법
KR20180031206A (ko) 과방전으로부터 배터리를 보호하기 위한 배터리 관리 시스템과 방법
KR20220094464A (ko) 배터리 진단 장치, 배터리 진단 방법, 배터리 팩 및 전기 차량
WO2020046019A1 (ko) 배터리 관리 장치, 배터리 관리 방법, 배터리 팩 및 전기 차량
US20220278540A1 (en) Battery charge and discharge control device and method
KR20200078227A (ko) 배터리 관리 장치 및 방법
KR20200009920A (ko) 배터리 진단 장치
KR20190044399A (ko) 배터리 저항 추정 장치 및 방법
JP7477257B2 (ja) バッテリー診断装置、バッテリー診断方法、バッテリーパック及び電気車両
KR101544935B1 (ko) 배터리 전압 측정 장치 및 방법

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant