KR20200038005A - System and method for managing state of battery cell - Google Patents

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KR20200038005A
KR20200038005A KR1020180117550A KR20180117550A KR20200038005A KR 20200038005 A KR20200038005 A KR 20200038005A KR 1020180117550 A KR1020180117550 A KR 1020180117550A KR 20180117550 A KR20180117550 A KR 20180117550A KR 20200038005 A KR20200038005 A KR 20200038005A
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김두열
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Abstract

The present invention relates to a system for managing a state of a battery cell and to a method thereof. The system for managing a state of a battery cell can accurately determine and respond to a battery cell in which an abnormal state has occurred and a battery cell having a poor health state, by comparing data produced by measuring an impedance value in accordance with various environments of a battery cell with an impedance measurement value of a battery cell which is actually used.

Description

배터리 셀의 상태 관리 시스템 및 방법{SYSTEM AND METHOD FOR MANAGING STATE OF BATTERY CELL}System and method for managing the state of a battery cell {SYSTEM AND METHOD FOR MANAGING STATE OF BATTERY CELL}

본 발명은 배터리 셀의 상태 관리 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 배터리 셀의 다양한 환경에 따른 임피던스값을 측정하여 만들어진 데이터와 실 사용되는 배터리 셀의 임피던스 측정값을 비교함으로써, 이상상태가 발생한 배터리 셀 및 건강상태가 좋지 않은 배터리 셀을 정확히 판단하고 대응할 수 있는 배터리 셀의 상태 관리 시스템 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a system and method for managing a state of a battery cell, and compares data generated by measuring an impedance value according to various environments of a battery cell with an impedance measurement value of a battery cell actually used, and The present invention relates to a system and method for managing a state of a battery cell that can accurately determine and respond to a battery cell having poor health.

제품군에 따른 적용 용이성이 높고, 높은 에너지 밀도 등의 전기적 특성을 가지는 이차전지는 휴대용 기기뿐만 아니라 전기적 구동원에 의하여 구동하는 전기차량(EV, Electric Vehicle), 하이브리드 차량(HV, Hybrid Vehicle) 또는 가정용 또는 산업용으로 이용되는 중대형 배터리를 이용하는 에너지 저장 시스템(Energy Storage System; ESS)이나 무정전 전원 공급 장치(Uninterruptible Power Supply; UPS) 시스템 등에 보편적으로 응용되고 있다.A secondary battery having high applicability according to the product family and having electrical characteristics such as high energy density is not only a portable device, but also an electric vehicle (EV, Electric Vehicle), a hybrid vehicle (HV) driven by an electric driving source, or a household or It is widely used in energy storage systems (ESSs) or uninterruptible power supply (UPS) systems using mid-to-large batteries used for industrial purposes.

이러한 이차 전지는 화석 연료의 사용을 획기적으로 감소시킬 수 있다는 일차적인 장점뿐만 아니라 에너지의 사용에 따른 부산물이 전혀 발생되지 않는다는 점에서 친환경 및 에너지 효율성 제고를 위한 새로운 에너지원으로 주목 받고 있다.This secondary battery is drawing attention as a new energy source for eco-friendliness and energy efficiency improvement, in that not only does not generate any by-products due to the use of energy, as well as a primary advantage that can dramatically reduce the use of fossil fuels.

이차전지는 휴대 단말 등의 배터리로 구현되는 경우는 반드시 그러하지 않을 수 있으나, 상기와 같이 전기 차량 또는 에너지 저장원 등에 적용되는 배터리는 통상적으로 단위 이차전지 셀(cell)이 복수 개 집합되는 형태로 사용되어 고용량 환경에 적합성을 높이게 된다.The secondary battery may not necessarily be implemented when a battery such as a mobile terminal is used, but a battery applied to an electric vehicle or an energy storage source as described above is generally used in a form in which a plurality of unit secondary battery cells are aggregated. This increases the suitability for high-capacity environments.

이와 같은 배터리, 특히 다수의 2차 전지가 충전과 방전을 번갈아 가면서 수행하는 경우에는 이들의 충방전을 효율적으로 제어하여 배터리가 적정한 동작 상태 및 성능을 유지하도록 관리할 필요성이 있다.In the case where such batteries, especially a plurality of secondary batteries, are alternately charged and discharged, there is a need to efficiently control their charging and discharging to manage the batteries to maintain proper operating conditions and performance.

이를 위해, 배터리의 상태 및 성능을 관리하는 배터리 관리 시스템(Battery Management System; BMS)이 구비된다. BMS은 배터리의 전류, 전압, 온도 등을 측정하여 이를 바탕으로 배터리의 상태를 유추한다.To this end, a battery management system (BMS) for managing the state and performance of the battery is provided. BMS measures the current, voltage, and temperature of the battery and infers the battery's condition based on this.

배터리 셀 상태를 유추하는 방법으로는 현재 배터리 셀의 전압과 온도 측정을 통한 방법이 일반적이라고 할 수 있는데, 이러한 측정 방법은 배터리 셀이 정상상태가 아닌 경우에도 다양한 이유로 전압, 온도 등이 정상처럼 표현되면 정확한 판단이 어려울 수 있고, 또한 배터리의 건강상태를 정확히 유추하기 어렵다는 문제점이 있다.As a method for inferring the state of a battery cell, it may be said that the current method of measuring the voltage and temperature of the battery cell is common. In such a measurement method, even when the battery cell is not in a normal state, the voltage and temperature are expressed as normal for various reasons. If it does, it may be difficult to accurately judge, and there is also a problem that it is difficult to accurately infer the health state of the battery.

일본공개특허 제1999-133123호Japanese Patent Publication No. 1999-133123

본 발명은 상술된 문제점을 해결하기 위해 도출된 것으로서, 각각의 배터리 셀에 임피던스 측정장치를 부착해 각 배터리 셀의 임피던스를 측정하고 측정한 값과 다양한 환경에 따라 달라지는 배터리 셀의 임피던스값에 대한 정보를 담고 있는 데이터를 비교하여 이상상태가 발생한 배터리 셀을 정확히 판단할 수 있으며, 배터리 셀의 건강상태 또한 판단할 수 있는 배터리 셀의 상태 관리 시스템 및 방법을 제공하고자 한다.The present invention has been derived in order to solve the above-described problem, by measuring the impedance of each battery cell by attaching an impedance measuring device to each battery cell, and information about the measured value and the impedance value of the battery cell depending on various environments. The present invention is to provide a system and method for managing a battery cell that can accurately determine a battery cell in which an abnormal condition has occurred by comparing the data containing the battery cell, and also determine a health state of the battery cell.

본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 셀의 상태 관리 시스템은 배터리 팩에 포함된 복수의 배터리 셀 각각에 설치되어 각 배터리 셀의 임피던스값을 측정하는 임피던스값 측정부, 상기 각 배터리 셀의 온도값을 측정하는 온도센서, 상기 임피던스값 측정부를 통해 측정되는 상기 임피던스값의 변화량과, 상기 온도센서를 통해 측정되는 상기 온도값의 변화량을 토대로 상기 각 배터리 셀의 이상여부 및 건강상태값(SOH)을 판단하는 판단부를 포함할 수 있다.The state management system of a battery cell according to an embodiment of the present invention is installed in each of a plurality of battery cells included in a battery pack, an impedance value measuring unit measuring an impedance value of each battery cell, and a temperature value of each battery cell. Based on the temperature sensor to be measured, the amount of change in the impedance value measured through the impedance value measuring unit, and the amount of change in the temperature value measured through the temperature sensor, it is determined whether each battery cell has an abnormality and a health state value (SOH). It may include a judgment unit.

일 실시예에서, 상기 판단부의 내부에 포함되고, 상기 판단부가 상기 각 배터리 셀의 이상여부를 판단하는 기준이 되는 기준 온도값과 상기 판단부가 상기 각 배터리 셀의 건강상태 쇠약을 판단하는 기준이 되는 기준 건강상태값을 저장하며, 상기 복수의 배터리 셀 중 하나의 배터리 셀에 대해서 변화된 온도값에 대응되는 임피던스값 및 변화된 건강상태값에 대응되는 임피던스값에 대해서 기 측정하여 입력한 테이블(Table)을 저장하는 저장부 및 상기 복수의 배터리 셀 중 하나 이상의 배터리 셀에 도통되는 전류값을 측정하는 전류 측정부를 더 포함할 수 있다.In one embodiment, it is included in the determination unit, the reference temperature value that is the reference to determine whether the determination unit is the abnormality of each battery cell and the determination unit is a reference to determine the deterioration of the health state of each battery cell A reference health state value is stored, and an impedance table corresponding to a changed temperature value and an impedance value corresponding to the changed health state value for one battery cell among the plurality of battery cells are previously measured and input the inputted table. It may further include a storage unit for storing and a current measurement unit for measuring a current value conducted to one or more battery cells among the plurality of battery cells.

일 실시예에서, 상기 임피던스값 측정부는, 상기 각 배터리 셀에 도통되는 전류의 주파수에 대한 전압 주파수 응답 특성을 통해 상기 각 배터리 셀의 임피던스값을 측정하는 집적회로를 포함하되, 상기 집적회로는 상기 각 배터리 셀의 내부 또는 외부에 설치될 수 있다.In one embodiment, the impedance value measuring unit includes an integrated circuit for measuring the impedance value of each battery cell through a voltage frequency response characteristic with respect to the frequency of the current conducting to each battery cell, wherein the integrated circuit is the It can be installed inside or outside each battery cell.

일 실시예에서, 상기 온도센서는, 배터리 팩 내부 및 상기 복수의 배터리 셀 중 하나 이상의 배터리 셀에 인접하여 위치될 수 있다.In one embodiment, the temperature sensor may be located inside the battery pack and adjacent to one or more battery cells among the plurality of battery cells.

일 실시예에서, 상기 온도센서는, 복수 또는 단일로 구성되고, 상기 각 배터리 셀과 접하여 직접적으로 열 전달을 받아 상기 각 배터리 셀의 온도값을 측정하거나 또는 상기 각 배터리 셀의 인근 대기의 대류를 통해 상기 각 배터리 셀의 온도값을 측정할 수 있다.In one embodiment, the temperature sensor is composed of a plurality or a single, and receives the heat transfer directly in contact with each battery cell to measure the temperature value of each battery cell or to measure the convection of the ambient atmosphere of each battery cell Through this, the temperature value of each battery cell can be measured.

일 실시예에서, 상기 판단부는, 배터리 회로의 메인 릴레이(Main Relay)가 온(on) 상태인 경우, 상기 각 배터리 셀의 임피던스값 및 상기 온도값을 상기 테이블에 입력된 상기 변화된 온도값 및 변화된 건강상태값에 대응되는 임피던스값과 비교하여 상기 각 배터리 셀의 이상여부를 판단하고, 상기 온도값이 상기 기준 온도값에 도달하거나 상기 기준 온도값을 넘어서면 알람신호를 발생시킬 수 있다.In one embodiment, the determination unit, when the main relay (Main Relay) of the battery circuit is on (on), the impedance value and the temperature value of each battery cell, the changed temperature value and the changed input to the table It may be determined whether or not each battery cell is abnormal by comparing with an impedance value corresponding to a health state value, and an alarm signal may be generated when the temperature value reaches or exceeds the reference temperature value.

일 실시예에서, 상기 판단부는, 상기 배터리 회로의 메인 릴레이가 오프(OFF) 상태인 경우, 상기 각 배터리 셀의 임피던스값을 상기 테이블에 입력된 상기 변화된 온도값 및 변화된 건강상태값에 대응되는 임피던스값과 비교하여 상기 각 배터리 셀의 건강상태값을 판단하고, 상기 각 배터리 셀의 건강상태값이 상기 기준 건강상태값 이하이면 상기 알람신호를 발생시킬 수 있다.In one embodiment, when the main relay of the battery circuit is in an OFF state, the determination unit is configured to set the impedance value of each battery cell to the changed temperature value and the changed health state value input to the table. The health state value of each battery cell may be compared with a value, and the alarm signal may be generated when the health state value of each battery cell is equal to or less than the reference health state value.

일 실시예에서, 상기 알람신호는, 상기 판단부에서 별도의 제어장치로 제공되어, 상기 별도의 제어장치가 별도의 출력 장치를 제어하도록 하는 신호일 수 있다.In one embodiment, the alarm signal may be a signal that is provided by the determination unit to a separate control device so that the separate control device controls a separate output device.

일 실시예에서, 상기 판단부는, 상기 배터리 회로의 메인 릴레이가 온 인 상태에서 상기 복수의 배터리 셀 중 하나 이상의 배터리 셀에 도통되는 전류값이 기준 전류값 이상일 경우, 상기 각 배터리 셀의 이상여부를 판단할 수 있다.In one embodiment, the determination unit, if the current value of the plurality of battery cells conducting at least one of the battery cells while the main relay of the battery circuit is turned on, is greater than or equal to a reference current value, whether each battery cell is abnormal or not I can judge.

일 실시예에서, 상기 기준 전류값은, 상기 전류 측정부가 측정하는 전류값중 하나로, 상기 판단부가 상기 하나 이상의 배터리 셀이 운용됨을 판단함에 따라 상기 각 배터리 셀의 이상여부를 판단하도록 하는 기준이 되는 전류값 일 수 있다.In one embodiment, the reference current value is one of the current values measured by the current measurement unit, and becomes a reference for determining whether each battery cell is abnormal as the determination unit determines that the one or more battery cells are operated. It can be a current value.

본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 셀의 상태 관리 방법은 임피던스값 측정부를 통해, 배터리 팩에 포함된 복수의 배터리 셀 각각에 설치되어 각 배터리 셀의 임피던스값을 측정하는 단계, 온도센서를 통해, 상기 각 배터리 셀의 온도값을 측정하는 단계 및 판단부를 통해, 상기 임피던스값 측정부를 통해 측정되는 상기 임피던스값의 변화량과, 상기 온도센서를 통해 측정되는 상기 온도값의 변화량을 토대로 상기 각 배터리 셀의 이상여부 및 건강상태값을 판단하는 단계를 포함할 수 있다.Method for managing the state of a battery cell according to another embodiment of the present invention is installed on each of a plurality of battery cells included in a battery pack through an impedance value measuring unit, and measures an impedance value of each battery cell, through a temperature sensor, The step of measuring the temperature value of each battery cell and the determination unit, based on the amount of change in the impedance value measured by the impedance value measurement unit and the temperature value measured by the temperature sensor of each of the battery cells It may include determining whether the abnormality and the health status value.

일 실시예에서, 저장부를 통해, 상기 판단부가 상기 각 배터리 셀의 이상여부를 판단하는 기준이 되는 기준 온도값과 상기 판단부가 상기 각 배터리 셀의 건강상태 쇠약을 판단하는 기준이 되는 기준 건강상태값을 저장하고, 상기 복수의 배터리 셀 중 하나의 배터리 셀에 대해서 변화된 온도값에 대응되는 임피던스값 및 변화된 건강상태값에 대응되는 임피던스값에 대해서 기 측정하여 입력한 테이블을 저장하는 단계 및 전류 측정부를 통해, 상기 복수의 배터리 셀 중 하나 이상의 배터리 셀에 도통되는 전류값을 측정하는 단계를 더 포함할 수 있다.In one embodiment, through the storage unit, the determination unit is a reference temperature value that serves as a criterion for determining whether or not each battery cell is abnormal, and a reference health state value that is used as a criterion for determining the deterioration of the health status of each battery cell by the determination unit. And storing the input table by previously measuring the impedance value corresponding to the changed temperature value and the impedance value corresponding to the changed health state value for one of the plurality of battery cells and the current measurement unit. Through this, it may further include the step of measuring the current value to be conducted to one or more of the plurality of battery cells.

일 실시예에서, 상기 판단부를 통해, 상기 임피던스값 측정부를 통해 측정되는 상기 임피던스값의 변화량과, 상기 온도센서를 통해 측정되는 상기 온도값의 변화량을 토대로 상기 각 배터리 셀의 이상여부 및 건강상태값을 판단하는 단계는, 배터리 회로의 메인 릴레이가 온 상태인 경우, 상기 각 배터리 셀의 임피던스값 및 상기 온도값을 상기 테이블에 입력된 상기 변화된 온도값 및 변화된 건강상태값에 대응되는 임피던스값과 비교하여 상기 각 배터리 셀의 이상여부를 판단하고, 상기 온도값이 상기 기준 온도값에 도달하거나 넘어서면 알람신호를 발생시키는 단계를 포함할 수 있다.In an embodiment, whether or not each battery cell has an abnormality and a health state value based on a change amount of the impedance value measured through the impedance value measuring unit and a change amount of the temperature value measured through the temperature sensor through the determination unit In the determining, when the main relay of the battery circuit is in an on state, the impedance value and the temperature value of each battery cell are compared with the impedance value corresponding to the changed temperature value and the changed health state value input to the table. The method may include determining whether each battery cell is abnormal and generating an alarm signal when the temperature value reaches or exceeds the reference temperature value.

일 실시예에서, 상기 판단부를 통해, 상기 임피던스값 측정부를 통해 측정되는 상기 임피던스값의 변화량과, 상기 온도센서를 통해 측정되는 상기 온도값의 변화량을 토대로 상기 각 배터리 셀의 이상여부 및 건강상태값을 판단하는 단계는, 상기 배터리 회로의 메인 릴레이가 오프 상태인 경우, 상기 각 배터리 셀의 임피던스값을 상기 테이블에 입력된 상기 변화된 온도값 및 변화된 건강상태값에 대응되는 임피던스값과 비교하여 상기 각 배터리 셀의 건강상태값을 판단하고, 상기 각 배터리 셀의 건강상태값이 상기 기준 건강상태값 이하이면 상기 알람신호를 발생시키는 단계를 포함할 수 있다.In an embodiment, whether or not each battery cell has an abnormality and a health state value based on a change amount of the impedance value measured through the impedance value measuring unit and a change amount of the temperature value measured through the temperature sensor through the determination unit In the determining, when the main relay of the battery circuit is in an off state, the impedance value of each battery cell is compared with the impedance value corresponding to the changed temperature value and the changed health state value input to the table, and And determining a health state value of the battery cell and generating the alarm signal when the health state value of each battery cell is equal to or less than the reference health state value.

일 실시예에서, 상기 판단부를 통해, 상기 임피던스값 측정부를 통해 측정되는 상기 임피던스값의 변화량과, 상기 온도센서를 통해 측정되는 상기 온도값의 변화량을 토대로 상기 각 배터리 셀의 이상여부 및 건강상태값을 판단하는 단계는, 상기 배터리 회로의 메인 릴레이가 온 인 상태에서 상기 복수의 배터리 셀 중 하나 이상의 배터리 셀에 도통되는 전류값이 기준 전류값 이상일 경우, 상기 각 배터리 셀의 이상여부를 판단하는 단계를 포함할 수 있다.In an embodiment, whether or not each battery cell has an abnormality and a health state value based on a change amount of the impedance value measured through the impedance value measuring unit and a change amount of the temperature value measured through the temperature sensor through the determination unit The determining may include determining whether each of the battery cells is abnormal when the current value of the plurality of battery cells being conducted is greater than or equal to a reference current value while the main relay of the battery circuit is turned on. It may include.

본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 팩은 복수의 배터리 셀, 상기 복수의 배터리 셀 각각에 설치되어 각 배터리 셀의 임피던스값을 측정하는 임피던스값 측정부, 상기 각 배터리 셀의 온도값을 측정하는 온도센서, 상기 임피던스값 측정부를 통해 측정되는 상기 임피던스값의 변화량과, 상기 온도센서를 통해 측정되는 상기 온도값의 변화량을 토대로 상기 각 배터리 셀의 이상여부 및 건강상태값(SOH)을 판단하는 판단부를 포함할 수 있다.Battery pack according to another embodiment of the present invention is a plurality of battery cells, installed in each of the plurality of battery cells, an impedance value measuring unit for measuring the impedance value of each battery cell, the temperature for measuring the temperature value of each battery cell A determination unit for determining whether or not each battery cell is abnormal and a health state value (SOH) based on a change amount of the impedance value measured by the sensor and the impedance value measurement unit and a change amount of the temperature value measured by the temperature sensor It can contain.

본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 셀의 상태 관리 시스템 및 방법은 각각의 배터리 셀에 임피던스 측정장치를 부착해 각 배터리 셀의 임피던스를 측정하고 측정한 값과 다양한 환경에 따라 달라지는 배터리 셀의 임피던스값에 대한 정보를 담고 있는 데이터를 비교함으로써, 이상상태가 발생한 배터리 셀을 정확히 판단할 수 있으며, 배터리 셀의 건강상태를 파악하여 사전에 대응할 수 있는 이점을 가진다.In a battery cell state management system and method according to an embodiment of the present invention, an impedance measuring device is attached to each battery cell to measure the impedance of each battery cell, and the measured value and the impedance value of the battery cell depending on various environments By comparing the data containing the information on, it is possible to accurately determine the battery cell in which an abnormal condition has occurred, and it has the advantage of identifying the health state of the battery cell and responding in advance.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 셀의 상태 관리 시스템(100)의 구성을 도시한 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 배터리 셀의 상태 관리 시스템(100)을 보다 구체적으로 도시한 도면이다.
도 3는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 셀의 상태 관리 시스템(100)을 통한 배터리 셀의 상태 관리 과정을 설명하기 위한 순서도이다.
1 is a diagram showing the configuration of a state management system 100 of a battery cell according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a view more specifically showing the state management system 100 of the battery cell shown in FIG. 1.
3 is a flowchart illustrating a process of managing a state of a battery cell through the state management system 100 of a battery cell according to an embodiment of the present invention.

본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 여기서, 반복되는 설명, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능, 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 본 발명의 실시형태는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.If described in detail with reference to the accompanying drawings the present invention. Here, repeated descriptions, well-known functions that may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, and detailed description of the configuration will be omitted. Embodiments of the present invention are provided to more fully describe the present invention to those skilled in the art. Accordingly, the shape and size of elements in the drawings may be exaggerated for a more clear description.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.Throughout the specification, when a part “includes” a certain component, it means that the component may further include other components, not to exclude other components, unless otherwise stated.

또한, 명세서에 기재된 "...부"의 용어는 하나 이상의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.In addition, the term "... part" described in the specification means a unit that processes one or more functions or operations, which may be implemented by hardware or software or a combination of hardware and software.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 셀의 상태 관리 시스템(100)의 구성을 도시한 도면이고, 도 2는 도 1에 도시된 배터리 셀의 상태 관리 시스템(100)을 보다 구체적으로 도시한 도면이다.1 is a diagram showing the configuration of a state management system 100 of a battery cell according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 shows the state management system 100 of a battery cell shown in FIG. 1 in more detail. It is one drawing.

도 1 및 도 2를 살펴보면, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 셀의 상태 관리 시스템(100)은 임피던스값 측정부(101), 온도센서(102), 저장부(103), 전류 측정부(104) 및 판단부(105)를 포함하여 구성될 수 있다. 도 1 및 도 2에 도시된 배터리 셀의 상태 관리 시스템(100)은 일 실시예에 따른 것이고, 그 구성요소들이 도 1 및 도 2에 도시된 실시예에 한정되는 것은 아니며, 필요에 따라 일부 구성요소가 부가, 변경 또는 삭제될 수 있다.1 and 2, the battery cell state management system 100 according to an embodiment of the present invention includes an impedance value measuring unit 101, a temperature sensor 102, a storage unit 103, a current measuring unit ( 104) and the determination unit 105. The state management system 100 of the battery cell shown in FIGS. 1 and 2 is according to an embodiment, and its components are not limited to the embodiment shown in FIGS. 1 and 2, and some configurations are necessary Elements can be added, changed or deleted.

먼저 임피던스값 측정부(101)는 배터리 팩에 포함된 복수의 배터리 셀(11) 각각에 설치되어 각 배터리 셀의 임피던스값을 측정할 수 있다.First, the impedance value measurement unit 101 is installed in each of the plurality of battery cells 11 included in the battery pack to measure the impedance value of each battery cell.

또한, 임피던스값 측정부는(101) 각 배터리 셀(11)에 도통되는 전류의 주파수에 대한 전압 주파수 응답 특성을 통해 각 배터리 셀(11)의 임피던스값을 측정하는 집적회로를 포함하되, 집적회로는 각 배터리 셀(11)의 내부 또는 도 2에 도시된 바와 같이 외부에 설치될 수 있다.In addition, the impedance value measurement unit 101 includes an integrated circuit for measuring the impedance value of each battery cell 11 through the voltage frequency response characteristic to the frequency of the current that is conducted to each battery cell 11, the integrated circuit Each battery cell 11 may be installed inside or as shown in FIG. 2.

여기에서, 집적회로는 이와 대등한 배터리 셀(11)의 임피던스를 측정할 수 있는 소자로 대체될 수 있다.Here, the integrated circuit may be replaced with a device capable of measuring the impedance of the battery cell 11 equivalent thereto.

또한, 배터리 셀(11)에 인가되는 주파수에 따른 임피던스 측정을 토대로 배터리 셀(11)의 건강상태 및 충전상태를 판단할 수 있는데 예를 들어, 약 1khz의 주파수에서 측정되는 교류 전류 및 전압의 특성으로 배터리 셀(11)의 건강상태를 판단할 수 있으며, 약 1hz에서 측정되는 직류 전류 및 전압의 특성으로 배터리 셀(11)의 충전상태를 판단할 수 있다.In addition, it is possible to determine the health and charging state of the battery cell 11 based on the impedance measurement according to the frequency applied to the battery cell 11. For example, characteristics of alternating current and voltage measured at a frequency of about 1 khz. As a result, the health state of the battery cell 11 may be determined, and the charging state of the battery cell 11 may be determined by characteristics of DC current and voltage measured at about 1 Hz.

또한, 임피던스값 측정부(101)는 임피던스 분광법(EIS)를 사용하는 방식으로 배터리 셀(11)의 임피던스값을 측정할 수 있다.In addition, the impedance value measurement unit 101 may measure the impedance value of the battery cell 11 in a manner using impedance spectroscopy (EIS).

다음으로, 온도센서(102)는 각 배터리 셀(11)의 온도값을 측정할 수 있다.Next, the temperature sensor 102 can measure the temperature value of each battery cell 11.

또한, 온도센서는(102)는 배터리 팩(10) 내부 및 복수의 배터리 셀 중 하나 이상의 배터리 셀(11)에 인접하여 위치될 수 있다.In addition, the temperature sensor 102 may be located inside the battery pack 10 and adjacent to one or more battery cells 11 of the plurality of battery cells.

또한, 도 2에 도시된 실시예와 같이 온도센서는(102)는 복수 또는 단일로 구성되고, 각 배터리 셀(11)의 인근 대기의 대류를 통해 상기 각 배터리 셀(11)의 온도값을 측정하거나 또는 각 배터리 셀(11)과 접하여 직접적으로 열 전달을 받아 각 배터리 셀(11)의 온도값을 측정할 수 있다.In addition, as shown in the embodiment shown in FIG. 2, the temperature sensor 102 is composed of a plurality or single, and measures the temperature value of each battery cell 11 through convection of the surrounding atmosphere of each battery cell 11 Alternatively, the temperature value of each battery cell 11 may be measured by directly receiving heat transfer in contact with each battery cell 11.

다음으로, 저장부(103)는 도 2에 도시된 바와 같이 판단부(105)의 내부에 포함될 수 있고, 판단부(105)가 각 배터리 셀(11)의 이상여부를 판단하는 기준이 되는 기준 온도값과 판단부(105)가 각 배터리 셀(11)의 건강상태 쇠약을 판단하는 기준이 되는 기준 건강상태값을 저장하며, 복수의 배터리 셀 중 하나의 배터리 셀(11)에 대해서 변화된 온도값에 대응되는 임피던스값 및 변화된 건강상태값에 대응되는 임피던스값에 대해서 기 측정하여 입력한 테이블(Table)을 저장할 수 있다.Next, the storage unit 103 may be included inside the determination unit 105, as shown in FIG. 2, and the determination unit 105 is a criterion for determining whether each battery cell 11 is abnormal. The temperature value and the determination unit 105 stores a reference health state value, which is a criterion for determining the deterioration of the health state of each battery cell 11, and a changed temperature value for one battery cell 11 of the plurality of battery cells The impedance value corresponding to and the impedance value corresponding to the changed health state value may be previously measured and the inputted table may be stored.

여기에서, 기준 온도값이라 함은 온도 센서(102)에서 측정되는 배터리 셀(11)의 온도값과 테이블을 비교했을 때 더 이상 배터리 셀(11)이 기능을 온전하게 수행하기 어려운 상황이라고 판단되는 온도값을 의미할 수 있으며, 또한 배터리 셀(11)의 발열로 인한 화재 등의 사고를 예방하기 위해서 설정된 온도값을 의미할 수 있다.Here, the reference temperature value is determined to be a situation in which the battery cell 11 is no longer capable of performing the function completely when comparing the table with the temperature value of the battery cell 11 measured by the temperature sensor 102. It may mean a temperature value, and may also mean a temperature value set in order to prevent an accident such as a fire due to heat generation of the battery cell 11.

이어서, 기준 건강상태값이라 함은 임피던스값 측정부(101)로부터 측정된 배터리 셀(11)의 임피던스 측정값과 임피던스값을 토대로 판단된 배터리 셀(11)의 건강상태값을 테이블과 비교하여, 배터리 셀(11)의 잔여 수명을 예측 해봤을 때 배터리 셀(11)의 수명이 다하기 전에 안전하게 배터리 셀(11) 또는 배터리 팩(10)의 교체가 일어날 수 있도록 설정된 건강상태값을 의미할 수 있다.Subsequently, the reference health state value compares the health state value of the battery cell 11 determined based on the impedance measurement value and the impedance value of the battery cell 11 measured by the impedance value measurement unit 101 with a table, When predicting the remaining life of the battery cell 11, it may mean a health value set so that the battery cell 11 or the battery pack 10 can be safely replaced before the life of the battery cell 11 reaches its end. .

다음으로, 전류 측정부(104)는 복수의 배터리 셀 중 하나 이상의 배터리 셀(11)에 도통되는 전류값을 측정할 수 있다.Next, the current measuring unit 104 may measure a current value that is conducted to one or more battery cells 11 among the plurality of battery cells.

여기에서, 전류 측정부(104)는 각각의 배터리 셀(11) 마다 도통되는 전류를 측정할 수 있고, 도 2의 실시예와 같이 복수의 배터리 셀(11)이 포함되어 있는 배터리 팩(10) 또는 배터리 회로에 도통되는 전류를 측정할 수 있으며, 측정된 전류값에 대한 정보를 판단부(105)로 제공할 수 있다. Here, the current measuring unit 104 can measure the current that is conducted for each battery cell 11, the battery pack 10 includes a plurality of battery cells 11, as in the embodiment of Figure 2 Alternatively, the current conducting to the battery circuit may be measured, and information on the measured current value may be provided to the determination unit 105.

다음으로, 판단부(105)는 임피던스값 측정부(101)를 통해 측정되는 임피던스값의 변화량과, 온도센서(102)를 통해 측정되는 온도값의 변화량을 토대로 각 배터리 셀(11)의 이상여부 및 건강상태값을 판단할 수 있다.Next, the determination unit 105 determines whether each battery cell 11 is abnormal based on the change amount of the impedance value measured through the impedance value measurement unit 101 and the change amount of the temperature value measured through the temperature sensor 102. And a health condition value.

또한, 판단부(105)는 배터리 회로의 메인 릴레이(12)가 온(on) 상태인 경우, 각 배터리 셀(11)의 임피던스값 및 온도값을 테이블에 입력된 변화된 온도값 및 변화된 건강상태값에 대응되는 임피던스값과 비교하여 각 배터리 셀(11)의 이상여부를 판단하고, 온도값이 기준 온도값에 도달하거나 기준 온도값을 넘어서면 알람신호를 발생시킬 수 있다.In addition, when the main relay 12 of the battery circuit is in an on state, the determination unit 105 changes the impedance value and the temperature value of each battery cell 11 into the table and the changed temperature value and the changed health state value. It may be determined whether or not each battery cell 11 is abnormal by comparing with an impedance value corresponding to, and an alarm signal may be generated when the temperature value reaches or exceeds the reference temperature value.

또한, 판단부(105)는 배터리 회로의 메인 릴레이(12)가 오프(OFF) 상태인 경우, 각 배터리 셀(11)의 임피던스값을 테이블에 입력된 변화된 온도값 및 변화된 건강상태값에 대응되는 임피던스값과 비교하여 각 배터리 셀(11)의 건강상태값을 판단하고, 각 배터리 셀(11)의 건강상태값이 기준 건강상태값 이하이면 알람신호를 발생시킬 수 있다.In addition, when the main relay 12 of the battery circuit is in an OFF state, the determination unit 105 corresponds to the changed temperature value and the changed health state value of the impedance value of each battery cell 11 in the table. The health state value of each battery cell 11 may be determined by comparing with the impedance value, and an alarm signal may be generated when the health state value of each battery cell 11 is less than or equal to a reference health state value.

여기에서, 알람신호라 함은 판단부(105)에서 별도의 제어장치로 제공되어, 별도의 제어장치가 별도의 출력 장치를 제어하도록 하는 신호를 의미할 수 있다.Here, the alarm signal may mean a signal provided by the determination unit 105 as a separate control device so that a separate control device controls a separate output device.

또한, 별도의 제어장치는 배터리 관리 시스템(BMS)의 제어부를 의미할 수 있고, 별도의 제어장치는 BMS에서 제어할 수 있는 경고음, 경고등 및 경고문자를 출력할 수 있는 장치 또는 비상 시 배터리의 연결 해제가 가능한 배터리 회로의 릴레이 소자를 의미할 수 있다.In addition, a separate control device may mean a control unit of a battery management system (BMS), and a separate control device may output a warning sound, warning light, and warning text that can be controlled by the BMS, or connect the battery in an emergency. It may mean a relay element of a battery circuit that can be released.

또한, 판단부(105)는 배터리 회로의 메인 릴레이(12)가 온 인 상태에서 복수의 배터리 셀 중 하나 이상의 배터리 셀(11)에 도통되는 전류값이 기준 전류값 이상일 경우, 각 배터리 셀(11)의 이상여부를 판단할 수 있다.In addition, the determination unit 105, the main relay 12 of the battery circuit when the current value that is conducted to one or more battery cells 11 of the plurality of battery cells is more than the reference current value, each battery cell 11 ).

여기에서, 기준 전류값이라 함은 전류 측정부(104)가 측정할 수 있는 전류값 중 하나로, 판단부(105)가 하나 이상의 배터리 셀(11)이 운용됨을 판단함에 따라 각 배터리 셀(11)의 이상여부를 판단하도록 하는 기준이 되는 전류값을 의미할 수 있다.Here, the reference current value is one of the current values that the current measurement unit 104 can measure, and each battery cell 11 is determined by the determination unit 105 as determining that one or more battery cells 11 are operated. It may mean a current value that is a reference to determine whether or not.

다음으로는, 도 3를 통해 이러한 배터리 셀의 상태 관리 시스템을 통한 배터리 셀의 상태를 관리하는 과정을 살펴보기로 한다.Next, a process of managing the state of the battery cell through the state management system of the battery cell will be described with reference to FIG. 3.

도 3는 도 1에 도시된 배터리 셀 상태 관리 시스템을 통한 배터리 셀의 상태를 관리하는 과정을 설명하기 위한 순서도이다.3 is a flowchart illustrating a process of managing a state of a battery cell through the battery cell state management system shown in FIG. 1.

도 3를 살펴보면, 먼저 배터리 회로의 메인 릴레이의 상태에 따라 배터리 셀의 이상여부 판단을 하거나 또는 배터리 셀의 건강상태 판단을 하게 된다(S201).Referring to FIG. 3, first, it is determined whether the battery cell is abnormal or the health state of the battery cell according to the state of the main relay of the battery circuit (S201).

배터리 회로의 메인 릴레이가 온 상태인 경우에는 배터리 셀이 실제로 운용되는 상태인지 확인하기 위한 전류값을 측정하게 되는데, 여기에서 전류 측정부가 기준 전류값 이상의 전류값을 측정하게 되면(S202), 판단부는 배터리 셀의 운용 사실을 확인하고 저장부에 저장된 테이블과 임피던스값 측정부에서 측정된 배터리 셀의 임피던스값 및 온도센서에서 측정된 온도값을 토대로 배터리 셀의 이상여부 판단을 시작하게 된다(S203).When the main relay of the battery circuit is in the on state, the current value for checking whether the battery cell is actually operated is measured. If the current measurement unit measures the current value above the reference current value (S202), the determination unit The operation of the battery cell is checked and the determination of whether the battery cell is abnormal is started based on the table stored in the storage unit and the impedance value of the battery cell measured by the impedance value measurement unit and the temperature value measured by the temperature sensor (S203).

다음으로, 측정된 온도값이 기준 온도값을 넘어서는 등의 상황으로 판단부가 배터리 셀의 이상 판단을 하게 되면 판단부는 이상상태에 대한 정보를 담은 알람신호를 생성하고 이를 별도의 제어장치로 전송하게 된다(S204).Next, when the determination unit determines that the battery cell is abnormal due to a situation in which the measured temperature value exceeds the reference temperature value, the determination unit generates an alarm signal containing information on the abnormal state and transmits it to a separate control device. (S204).

한편, 배터리 회로의 메인 릴레이가 오프 상태인 경우(S202'), 판단부가 저장부에 저장된 테이블과 임피던스값 측정부에서 측정된 배터리 셀의 임피던스값을 토대로 배터리 셀의 건강상태를 판단하게 되고(S205), 배터리 셀의 건강상태값이 기준 건강상태값에 도달하거나 기준 건강상태값 이하가 되면 판단부는 배터리 셀의 건강상태에 대한 알람신호를 생성하고 이를 별도의 제어 장치로 전송하게 된다(S204).On the other hand, when the main relay of the battery circuit is off (S202 '), the determination unit determines the health state of the battery cell based on the impedance value of the battery cell measured by the impedance value measurement unit and the table stored in the storage unit (S205). ), When the health state value of the battery cell reaches or falls below the reference health state value, the determination unit generates an alarm signal for the health state of the battery cell and transmits it to a separate control device (S204).

전술한 배터리 셀의 상태 관리 방법은 도면에 제시된 순서도를 참조로 하여 설명되었다. 간단히 설명하기 위하여 상기 방법은 일련의 블록들로 도시되고 설명되었으나, 본 발명은 상기 블록들의 순서에 한정되지 않고, 몇몇 블록들은 다른 블록들과 본 명세서에서 도시되고 기술된 것과 상이한 순서로 또는 동시에 일어날 수도 있으며, 동일한 또는 유사한 결과를 달성하는 다양한 다른 분기, 흐름 경로, 및 블록의 순서들이 구현될 수 있다. 또한, 본 명세서에서 기술되는 방법의 구현을 위하여 도시된 모든 블록들이 요구되지 않을 수도 있다.The above-described method for managing the state of a battery cell has been described with reference to a flowchart presented in the drawings. For simplicity, the method is shown and described in a series of blocks, but the present invention is not limited to the order of the blocks, and some blocks may occur in different orders or concurrently with other blocks than those shown and described herein. It may be, and various other branches, flow paths, and sequences of blocks that achieve the same or similar results may be implemented. In addition, not all blocks shown may be required for the implementation of the method described herein.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although described above with reference to preferred embodiments of the present invention, those skilled in the art variously modify and change the present invention without departing from the spirit and scope of the present invention as set forth in the claims below. You can understand that you can.

10: 배터리 팩
11: 배터리 셀
12: 메인 릴레이
100: 배터리 셀의 상태 관리 시스템
101: 임피던스값 측정부
102: 온도센서
103: 저장부
104: 전류 측정부
105: 판단부
10: battery pack
11: battery cell
12: main relay
100: battery cell status management system
101: impedance value measuring unit
102: temperature sensor
103: storage unit
104: current measuring unit
105: judgment unit

Claims (16)

배터리 팩에 포함된 복수의 배터리 셀 각각에 설치되어 각 배터리 셀의 임피던스값을 측정하는 임피던스값 측정부;
상기 각 배터리 셀의 온도값을 측정하는 온도센서;
상기 임피던스값 측정부를 통해 측정되는 상기 임피던스값의 변화량과, 상기 온도센서를 통해 측정되는 상기 온도값의 변화량을 토대로 상기 각 배터리 셀의 이상여부 및 건강상태값(SOH)을 판단하는 판단부;를 포함하는 것을 특징으로 하는, 배터리 셀의 상태 관리 시스템.
An impedance value measuring unit installed in each of the plurality of battery cells included in the battery pack to measure the impedance value of each battery cell;
A temperature sensor for measuring the temperature value of each battery cell;
A determination unit configured to determine whether each battery cell is abnormal or not and a health state value (SOH) based on a change amount of the impedance value measured through the impedance value measurement unit and a change amount of the temperature value measured through the temperature sensor; Characterized in that, the battery cell status management system.
제1항에 있어서,
상기 판단부의 내부에 포함되고, 상기 판단부가 상기 각 배터리 셀의 이상여부를 판단하는 기준이 되는 기준 온도값과 상기 판단부가 상기 각 배터리 셀의 건강상태 쇠약을 판단하는 기준이 되는 기준 건강상태값을 저장하며, 상기 복수의 배터리 셀 중 하나의 배터리 셀에 대해서 변화된 온도값에 대응되는 임피던스값 및 변화된 건강상태값에 대응되는 임피던스값에 대해서 기 측정하여 입력한 테이블(Table)을 저장하는 저장부; 및
상기 복수의 배터리 셀 중 하나 이상의 배터리 셀에 도통되는 전류값을 측정하는 전류 측정부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 배터리 셀의 상태 관리 시스템.
According to claim 1,
A reference temperature value that is included in the determination unit and serves as a criterion for determining whether or not each battery cell is abnormal and a reference health condition for which the determination unit determines a health condition deterioration of each battery cell. A storage unit for storing and storing a table input by measuring the impedance value corresponding to the changed temperature value and the impedance value corresponding to the changed health state value for one of the plurality of battery cells; And
And a current measuring unit configured to measure a current value conducted to one or more battery cells among the plurality of battery cells.
제1항에 있어서,
상기 임피던스값 측정부는,
상기 각 배터리 셀에 도통되는 전류의 주파수에 대한 전압 주파수 응답 특성을 통해 상기 각 배터리 셀의 임피던스값을 측정하는 집적회로를 포함하되, 상기 집적회로는 상기 각 배터리 셀의 내부 또는 외부에 설치되는 것을 특징으로 하는, 배터리 셀의 상태 관리 시스템.
According to claim 1,
The impedance value measuring unit,
And an integrated circuit that measures the impedance value of each battery cell through a voltage frequency response characteristic to a frequency of a current that is conducted to each battery cell, wherein the integrated circuit is installed inside or outside the battery cell. Characterized by, the battery cell status management system.
제1항에 있어서,
상기 온도센서는,
배터리 팩 내부 및 상기 복수의 배터리 셀 중 하나 이상의 배터리 셀에 인접하여 위치되는 것을 특징으로 하는, 배터리 셀의 상태 관리 시스템.
According to claim 1,
The temperature sensor,
A battery cell state management system, characterized in that located inside the battery pack and adjacent to one or more of the plurality of battery cells.
제4항에 있어서,
상기 온도센서는,
복수 또는 단일로 구성되고, 상기 각 배터리 셀과 접하여 직접적으로 열 전달을 받아 상기 각 배터리 셀의 온도값을 측정하거나 또는 상기 각 배터리 셀의 인근 대기의 대류를 통해 상기 각 배터리 셀의 온도값을 측정하는 것을 특징으로 하는, 배터리 셀의 상태 관리 시스템.
According to claim 4,
The temperature sensor,
Consisting of a plurality or a single, the temperature value of each battery cell is measured by directly receiving heat transfer in contact with each battery cell, or the temperature value of each battery cell is measured through convection of the surrounding atmosphere of each battery cell Characterized in that, the battery cell status management system.
제2항에 있어서,
상기 판단부는,
배터리 회로의 메인 릴레이(Main Relay)가 온(on) 상태인 경우, 상기 각 배터리 셀의 임피던스값 및 상기 온도값을 상기 테이블에 입력된 상기 변화된 온도값 및 변화된 건강상태값에 대응되는 임피던스값과 비교하여 상기 각 배터리 셀의 이상여부를 판단하고, 상기 온도값이 상기 기준 온도값에 도달하거나 상기 기준 온도값을 넘어서면 알람신호를 발생시키는 것을 특징으로 하는, 배터리 셀의 상태 관리 시스템.
According to claim 2,
The determination unit,
When the main relay of the battery circuit is in an on state, the impedance value and the temperature value of each battery cell are set to the impedance value corresponding to the changed temperature value and the changed health condition value input to the table. Comparing and determining whether each battery cell is abnormal, and generating an alarm signal when the temperature value reaches or exceeds the reference temperature value, the battery cell status management system.
제6항에 있어서,
상기 판단부는,
상기 배터리 회로의 메인 릴레이가 오프(OFF) 상태인 경우, 상기 각 배터리 셀의 임피던스값을 상기 테이블에 입력된 상기 변화된 온도값 및 변화된 건강상태값에 대응되는 임피던스값과 비교하여 상기 각 배터리 셀의 건강상태값을 판단하고, 상기 각 배터리 셀의 건강상태값이 상기 기준 건강상태값 이하이면 상기 알람신호를 발생시키는 것을 특징으로 하는, 배터리 셀의 상태 관리 시스템.
The method of claim 6,
The determination unit,
When the main relay of the battery circuit is in an OFF state, an impedance value of each battery cell is compared with an impedance value corresponding to the changed temperature value and the changed health state value input to the table, so that each battery cell And determining the health state value and generating the alarm signal when the health state value of each battery cell is equal to or less than the reference health state value.
제6항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 알람신호는,
상기 판단부에서 별도의 제어장치로 제공되어, 상기 별도의 제어장치가 별도의 출력 장치를 제어하도록 하는 신호인 것을 특징으로 하는, 배터리 셀의 상태 관리 시스템.
The method according to any one of claims 6 to 7,
The alarm signal,
The determination unit is provided as a separate control device, characterized in that the signal that allows the separate control device to control a separate output device, the battery cell status management system.
제6항에 있어서,
상기 판단부는,
상기 배터리 회로의 메인 릴레이가 온 인 상태에서 상기 복수의 배터리 셀 중 하나 이상의 배터리 셀에 도통되는 전류값이 기준 전류값 이상일 경우, 상기 각 배터리 셀의 이상여부를 판단하는 것을 특징으로 하는, 배터리 셀의 상태 관리 시스템.
The method of claim 6,
The determination unit,
When the main relay of the battery circuit is turned on, when the current values of one or more of the plurality of battery cells that are conducted to the battery cells are greater than or equal to a reference current value, it is determined whether each of the battery cells is abnormal or not. State management system.
제9항에 있어서,
상기 기준 전류값은,
상기 전류 측정부가 측정하는 전류값 중 하나로, 상기 판단부가 상기 하나 이상의 배터리 셀이 운용됨을 판단함에 따라 상기 각 배터리 셀의 이상여부를 판단하도록 하는 기준이 되는 전류값 인 것을 특징으로 하는, 배터리 셀의 상태 관리 시스템.
The method of claim 9,
The reference current value,
One of the current values measured by the current measurement unit, characterized in that the determination unit determines that the one or more battery cells are operated, the current value that is a reference to determine whether or not each battery cell is abnormal, State management system.
임피던스값 측정부를 통해, 배터리 팩에 포함된 복수의 배터리 셀 각각에 설치되어 각 배터리 셀의 임피던스값을 측정하는 단계;
온도센서를 통해, 상기 각 배터리 셀의 온도값을 측정하는 단계; 및
판단부를 통해, 상기 임피던스값 측정부를 통해 측정되는 상기 임피던스값의 변화량과, 상기 온도센서를 통해 측정되는 상기 온도값의 변화량을 토대로 상기 각 배터리 셀의 이상여부 및 건강상태값을 판단하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는, 배터리 셀의 상태 관리 방법.
A step of measuring an impedance value of each battery cell installed in each of the plurality of battery cells included in the battery pack through the impedance value measuring unit;
Measuring a temperature value of each battery cell through a temperature sensor; And
Determining whether an abnormality and a health state value of each battery cell are based on a change amount of the impedance value measured by the impedance value measurement unit and a change amount of the temperature value measured by the temperature sensor; It characterized in that it comprises, a method for managing the state of the battery cell.
제11항에 있어서,
저장부를 통해, 상기 판단부가 상기 각 배터리 셀의 이상여부를 판단하는 기준이 되는 기준 온도값과 상기 판단부가 상기 각 배터리 셀의 건강상태 쇠약을 판단하는 기준이 되는 기준 건강상태값을 저장하고, 상기 복수의 배터리 셀 중 하나의 배터리 셀에 대해서 변화된 온도값에 대응되는 임피던스값 및 변화된 건강상태값에 대응되는 임피던스값에 대해서 기 측정하여 입력한 테이블을 저장하는 단계; 및
전류 측정부를 통해, 상기 복수의 배터리 셀 중 하나 이상의 배터리 셀에 도통되는 전류값을 측정하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 배터리 셀의 상태 관리 방법.
The method of claim 11,
Through the storage unit, the determination unit stores a reference temperature value, which is a reference for determining whether or not each battery cell is abnormal, and a reference health status value, which is a reference for the determination unit to determine the deterioration of the health status of each battery cell, and Storing an input table by previously measuring an impedance value corresponding to a changed temperature value and an impedance value corresponding to the changed health state value of one of the plurality of battery cells; And
And measuring a current value conducted to one or more battery cells among the plurality of battery cells through a current measurement unit.
제12항에 있어서,
상기 판단부를 통해, 상기 임피던스값 측정부를 통해 측정되는 상기 임피던스값의 변화량과, 상기 온도센서를 통해 측정되는 상기 온도값의 변화량을 토대로 상기 각 배터리 셀의 이상여부 및 건강상태값을 판단하는 단계는,
배터리 회로의 메인 릴레이가 온 상태인 경우, 상기 각 배터리 셀의 임피던스값 및 상기 온도값을 상기 테이블에 입력된 상기 변화된 온도값 및 변화된 건강상태값에 대응되는 임피던스값과 비교하여 상기 각 배터리 셀의 이상여부를 판단하고, 상기 온도값이 상기 기준 온도값에 도달하거나 넘어서면 알람신호를 발생시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는, 배터리 셀의 상태 관리 방법.
The method of claim 12,
Through the determination unit, determining the abnormality and health status of each battery cell based on the amount of change in the impedance value measured through the impedance value measuring unit and the amount of change in the temperature value measured through the temperature sensor is ,
When the main relay of the battery circuit is turned on, the impedance value and the temperature value of each battery cell are compared with the impedance value corresponding to the changed temperature value and the changed health state value inputted to the table, and And determining whether an abnormality occurs and generating an alarm signal when the temperature value reaches or exceeds the reference temperature value.
제13항에 있어서,
상기 판단부를 통해, 상기 임피던스값 측정부를 통해 측정되는 상기 임피던스값의 변화량과, 상기 온도센서를 통해 측정되는 상기 온도값의 변화량을 토대로 상기 각 배터리 셀의 이상여부 및 건강상태값을 판단하는 단계는,
상기 배터리 회로의 메인 릴레이가 오프 상태인 경우, 상기 각 배터리 셀의 임피던스값을 상기 테이블에 입력된 상기 변화된 온도값 및 변화된 건강상태값에 대응되는 임피던스값과 비교하여 상기 각 배터리 셀의 건강상태값을 판단하고, 상기 각 배터리 셀의 건강상태값이 상기 기준 건강상태값 이하이면 상기 알람신호를 발생시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는, 배터리셀 상태관리 방법.
The method of claim 13,
Through the determination unit, determining the abnormality and health status of each battery cell based on the amount of change in the impedance value measured through the impedance value measuring unit and the amount of change in the temperature value measured through the temperature sensor is ,
When the main relay of the battery circuit is turned off, the impedance value of each battery cell is compared with the impedance value corresponding to the changed temperature value and the changed health condition value input to the table, and the health condition value of each battery cell is compared. Determining, and generating the alarm signal when the health state value of each battery cell is equal to or less than the reference health state value.
제13항에 있어서,
상기 판단부를 통해, 상기 임피던스값 측정부를 통해 측정되는 상기 임피던스값의 변화량과, 상기 온도센서를 통해 측정되는 상기 온도값의 변화량을 토대로 상기 각 배터리 셀의 이상여부 및 건강상태값을 판단하는 단계는,
상기 배터리 회로의 메인 릴레이가 온 인 상태에서 상기 복수의 배터리 셀 중 하나 이상의 배터리 셀에 도통되는 전류값이 기준 전류값 이상일 경우, 상기 각 배터리 셀의 이상여부를 판단하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는, 배터리 셀의 상태 관리 방법.
The method of claim 13,
Through the determination unit, determining the abnormality and health status of each battery cell based on the amount of change in the impedance value measured through the impedance value measuring unit and the amount of change in the temperature value measured through the temperature sensor is ,
And determining whether each of the battery cells is abnormal when the current values of the plurality of battery cells conducting at least one of the battery cells while the main relay of the battery circuit is turned on are greater than or equal to a reference current value. The method for managing the state of a battery cell.
복수의 배터리 셀;
상기 복수의 배터리 셀 각각에 설치되어 각 배터리 셀의 임피던스값을 측정하는 임피던스값 측정부;
상기 각 배터리 셀의 온도값을 측정하는 온도센서;
상기 임피던스값 측정부를 통해 측정되는 상기 임피던스값의 변화량과, 상기 온도센서를 통해 측정되는 상기 온도값의 변화량을 토대로 상기 각 배터리 셀의 이상여부 및 건강상태값을 판단하는 판단부;를 포함하는 것을 특징으로 하는, 배터리 팩.
A plurality of battery cells;
An impedance value measuring unit installed in each of the plurality of battery cells and measuring an impedance value of each battery cell;
A temperature sensor for measuring the temperature value of each battery cell;
And a determination unit configured to determine whether each battery cell is abnormal or not and a health state value based on a change amount of the impedance value measured through the impedance value measurement unit and a change amount of the temperature value measured through the temperature sensor. Characterized by, battery pack.
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