KR20200058936A - 온도 별 충전 시간을 기반으로 배터리의 soh를 추정하는 장치 및 방법 - Google Patents

온도 별 충전 시간을 기반으로 배터리의 soh를 추정하는 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 실시 예에 따른 배터리 팩의 SOH를 추정하는 방법은, 배터리 팩의 현재 온도를 측정하는 배터리 온도 측정 단계, 배터리 팩의 소정의 전압 구간에서의 충전 시간을 측정하는 측정하는 충전 시간 측정 단계, 상기 측정된 충전 시간을 기반으로 배터리 팩의 SOH를 추정하는 SOH 추정 단계를 포함하여 구성되며, 상기 충전 시간 측정 단계는, 상기 소정의 전압 구간의 최소 전압에서부터 상기 소정의 전압 구간의 최대 전압까지의 충전하는데 소요되는 시간을 측정한다.

Description

온도 별 충전 시간을 기반으로 배터리의 SOH를 추정하는 장치 및 방법{Apparatus and method for estimating SOH of a battery based on charging time by temperature}
본 발명은 온도 별 충전 시간을 기반으로 배터리의 SOH를 추정하는 방법에 관한 것이다.
구체적으로는, 특정 전압 구간에서의 충전 시간을 기반으로 배터리의 SOH를 추정하는 방법에 관한 것이다.
최근 자동차 기술이 발전함에 따라, 자동차 사고가 났을 경우, 긴급 통화를 자동으로 연결해주는 서비스가 보편화 되고 있다.
긴급 통화를 자동으로 연결해주기 위해서는 자동차의 일반적인 전장장치에 전원을 공급하는 메인 배터리 외에 추가적으로 긴급 통화 자동 연결 서비스만을 위한 별도의 보조 배터리가 필요하다.
이와 같이 긴급 통화 자동 연결 서비스에 사용되는 보조 배터리는 일반적인 전장 장치에 전원을 공급하는 메인 배터리와는 차이점이 있다. 구체적으로, 메인 배터리는 배터리의 전체 사용 구간에 대해서 충전과 방전을 계속 반복하여 사용한다.
그러나 긴급 통화 자동 연결 서비스에 사용되는 배터리는 긴급 상황 발생시에만 방전을 수행하여 반드시 통화 연결이 가능해야 되므로 항상 특정 전압 이상으로 유지되어야만 한다.
다시 말해, 긴급 통화 자동 연결 서비스에 사용되는 배터리는 긴급 상황이 발생하지 않는 경우에는 항상 만충전 상태로 유지되어야 한다.
한편, 종래의 배터리의 SOH는 SOC를 기반으로 추정 되었다.
구체적으로, 배터리를 만충전에서부터 완전 방전까지 방전 시키거나, 완전 방전 상태에서 만충전까지 충전시켜서 배터리의 SOC를 산출한 후, 기준 용량 대비 산출된 SOC의 비율로 배터리의 SOH를 산출하였다.
그러나 앞서 설명한 바와 같이 긴급 통화 자동 연결 서비스에 사용되는 배터리는 항상 특정 전압이상으로 유지되기 때문에 완전 방전 시킬 수 없기 때문에 SOH 추정에 어려움이 있었다.
따라서 본 발명에서는 배터리를 완전 방전 시키지 않고 배터리의 SOH를 추정하는 방법을 제안한다.
일본공개특허공보 2016-223964 A
본 발명은 완전 방전 시킬 수 없는 배터리에서 SOH를 추정하는 방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 배터리의 SOH를 추정함으로써, 배터리의 교체 주기에 대한 정보를 제공한다.
본 발명의 실시 예에 따른 배터리 팩의 SOH를 추정하는 방법은, 배터리 팩의 현재 온도를 측정하는 배터리 온도 측정 단계, 배터리 팩의 소정의 전압 구간에서의 충전 시간을 측정하는 측정하는 충전 시간 측정 단계, 상기 측정된 충전 시간을 기반으로 배터리 팩의 SOH를 추정하는 SOH 추정 단계를 포함하여 구성되며, 상기 충전 시간 측정 단계는, 상기 소정의 전압 구간의 최소 전압에서부터 상기 소정의 전압 구간의 최대 전압까지의 충전하는데 소요되는 시간을 측정할 수 있다.
상기 SOH 추정 단계는, 메모리에 기저장 되어 있는 온도-충전 시간별 SOH 테이블에서 상기 측정된 충전 시간에 매칭되는 SOH를 검출하는 SOH 검출 단계를 포함하여 구성되며, 상기 검출된 SOH를 배터리 팩의 SOH로 추정할 수 있다.
상기 SOH 추정 단계는, 기준 용량을 산출하는 기준 용량 산출 단계, 실제 충전되는 용량을 산출하는 실제 충전 용량 산출 단계, 상기 산출된 기준 용량과 실제 충전 용량을 아래 수식을 기반으로 배터리 팩의 SOH를 산출하는 SOH 산출 단계를 포함하여 구성되며, 상기 산출된 SOH를 배터리 팩의 SOH로 추정할 수 있다.
(수식)
Figure pat00001
(단, 상기 제1 보정값 및 제2 보정 값은, 배터리 팩의 스팩에 따라 기설정되어 있는 값임)
본 발명의 실시 예에 따른 항상 소정의 전압 이상을 유지하여 긴급 전화용으로 사용되는 배터리 팩은, 배터리 팩을 제어하는 BMS 및 온도-충전 시간별 SOH 테이블이 저장되는 메모리를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 BMS는, 배터리 팩의 온도를 측정하는 온도 측정부, 소정의 전압 구간에서의 배터리 팩의 충전 시간을 측정하는 충전 시간 측정부 및 배터리 팩의 SOH를 추정하는 SOH 추정부를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 SOH 추정부는, 상기 측정된 온도 및 충전 시간과 매칭되는 SOH를 상기 메모리의 온도-충전 시간별 SOH 테이블에서 검출하는 SOH 검출부를 포함하여 구성되며, 상기 SOH 검출부에서 검출된 SOH를 배터리 팩의 현재 SOH로 추정할 수 있다.
상기 SOH 추정부는, 상기 측정된 온도 및 충전 시간을 통해 SOH를 산출하는 SOH 산출부를 포함하여 구성되며, 상기 SOH 산출부는, 아래 수식을 통해 SOH를 산출하고, 산출된 SOH를 배터리 팩의 현재 SOH로 추정할 수 있다.
(수식)
Figure pat00002
(단 상기 제1 보정값 및 제2 보정값은 배터리 팩의 스팩에 따라서 기설정되어 있는 값임)
본 발명은 완전 방전 시킬 수 없는 배터리에서 SOH를 추정할 수 있다.
또한, 본 발명은 배터리의 SOH를 추정함으로써, 배터리의 교체 시기를 알 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 SOH 추정 방법을 나타낸 순서도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 온도-충전 시간별 SOH를 나타낸 그래프이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 배터리 팩의 SOH를 추정하는 방법을 나타낸 순서도이다.
도 4는 상기 수식을 기반으로 산출된 온도별 SOH와 실제 측정된 SOC의 편차를 나타낸 그래프이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 긴급 전화용 배터리 팩의 구성을 나타낸 도면이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시 예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면부호를 붙였다.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예컨대, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 “연결”되어 있다고 할 때, 이는 “직접적으로 연결”되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 “전기적으로 연결”되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 “포함”한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 본원 명세서 전체에서 사용되는 정도의 용어 “~(하는) 단계” 또는 “~의 단계”는 “~를 위한 단계”를 의미하지 않는다.
본 발명에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 발명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.
1. 본 발명의 실시 예에 따른 배터리 팩에서의 SOH 추정 방법.
본 발명은 차량의 긴급 통화(E-Call)용으로 사용되는 배터리 팩의 SOH를 추정하는 방법에 관한 것이다.
구체적으로 차량의 긴급 통화용으로 사용되는 배터리 팩은, 사고가 났을 때 긴급 통화가 가능하도록 항상 만충전 상태를 유지하는 것이 바람직하다.
한편, 배터리 팩은 시간이 지남에 따라서 퇴화가 발생하여 교체를 해야 한다. 이를 위해 배터리 팩의 SOH를 산출하여 배터리 팩의 SOH가 소정의 값 미만인 경우, 배터리 팩의 교체를 사용자에게 알려준다.
종래의 배터리 팩의 SOH를 산출하는 방법은, 배터리 팩을 완전 충전 상태에서 완전 방전 상태로 완전 방전 시키거나, 배터리 팩을 완전 방전 상태에서 완전 충전 시키면서 SOC를 산출하고, 산출된 SOC를 배터리 팩의 기준 충전 용량과 비교하여 배터리 팩의 SOH를 산출하였다.
그러나 본 발명의 배터리 팩은 긴급 통화용으로 사용되기 때문의 배터리 팩의 전압이 소정의 전압 미만으로 방전 시킬 수가 없다. 따라서 SOH를 산출하는데 어려움이 있었다.
한편, 배터리 팩의 SOH는 배터리 팩을 사용하는 기간이 늘어날수록 낮아지며, 배터리 팩의 사용 온도에 따라서 사용 기간별 SOH가 낮아지는 정도가 달라진다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 배터리 팩의 SOH를 추정하는 방법을 나타낸 순서도이다.
이하에서는 도 1을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 배터리 팩의 SOH를 추정하는 방법을 설명한다.
본 발명의 실시 예에 따른 배터리 팩의 SOH를 추정하는 방법은, 배터리 팩의 현재 온도를 측정하는 배터리 온도 측정 단계(S100), 배터리 팩의 소정의 전압 구간에서의 충전 시간을 측정하는 측정하는 충전 시간 측정 단계(S200), 상기 측정된 충전 시간을 기반으로 배터리 팩의 SOH를 추정하는 SOH 추정 단계(S300)를 포함하여 구성될 수 있다.
한편, 상기 충전 시간 측정 단계(S200)는, 상기 배터리 팩의 소정의 전압 구간 중에서 가장 낮은 값을 가지는 전압에서부터 상기 소정의 전압 구간 중에서 가장 높은 전압까지 충전하는데 걸리는 시간을 측정하는 단계일 수 있다.
구체적으로 상기 배터리 팩을 소정의 전압 구간 중에서 가장 낮은 전압까지 강제 방전 시킨 후, 배터리 팩을 상기 소정의 전압 구간 중에서 가장 높은 전압까지 도달하는 시간을 측정하는 단계이다.
한편, 상기 배터리 팩의 소정의 전압 구간은, 긴급 통화가 가능한 배터리 팩의 전압 구간일 수 있다.
다시 말해, 상기 소정의 전압 구간은 긴급 통화 시스템에서 요구되는 전압 구간일 수 있다.
예를 들어, 배터리 팩의 소정의 전압 구간이 3.9V 내지 4.05V인 경우, 상기 충전 시간 측정 단계는, 자가 방전 회로를 통해 배터리 팩을 간제로 3.9V까지 방전 시킨 후, 배터리 팩을 충전시켜 3.9V에서 4.05V가 될 때까지의 충전 시간을 측정할 수 있다.
한편, 본 발명의 실시 예에 따른 SOH 추정 단계(S300)는, 두 가지의 방법으로 배터리 팩의 SOH를 추정할 수 있다.
첫 번째 방법으로는, 메모리에 기저장되어 있는 온도-충전 시간별 SOH 테이블에서 상기 측정된 온도 및 충전 시간에 매칭되는 SOH를 검출하는 SOH 검출 단계를 포함할 수 있으며, 상기 SOH 검출 단계에서 검출된 SOH를 배터리 팩의 현재 SOH로 추정할 수 있다.
한편, 상기 메모리는 실험을 통해 측정된 온도-충전 시간 별 SOH를 측정한 데이터 테이블 및 그래프가 저장되어 있을 수 있다.
아래 표 1은, 실제 실험을 통해 측정된 온도-충전 시간별 SOH에 대한 데이터 테이블이다. 예를 들어, 3개월 사용한 배터리의 0도에서의 충전시간은 2676초였고, 기존의 SOH 측정방식으로 측정한 값은 82.67초였다. 실험실에서 측정하는 경우, 배터리의 완방전이 가능하여 기존의 방식으로 SOH를 측정하였으며, 이를 바탕으로 측정하고자 하는 배터리의 온도-충전시간을 측정하여 매칭되는 SOH와 사용기간을 추정할 수 있다.
한편, 도 2는 상기 표 2에서 온도-충전 시간별 SOH를 나타낸 그래프이다.
온도 0Y 3M 6M 9M 1Y 2Y 3Y 4Y 5Y
0℃ SOH 100.00 82.67 84.37 82.25 80.23 71.81 61.35 58.05 47.95
Sec 3237 2676 2731 2663 2597 2325 1986 1879 1552
7℃ SOH 100 81.97 70.37 57.51
Sec 3373 2765 2374 1940
15℃ SOH 100 86.06 77.10 66.07
Sec 3448 2968 2659 2278
25℃ SOH 100.00 91.49 88.06 87.96 86.19 80.40 78.87 77.70 73.09
Sec 3739 3421 3293 3289 3223 3007 2949 2905 2733
30℃ SOH 100.00 89.41 81.79 73.03
Sec 3561 3184 2912 2601
45℃ SOH 100.00 90.91 84.45 2821
Sec 3620 3291 3057 2821
60℃ SOH 100.00 94.60 94.24 92.86 90.12 86.91 83.60 81.76 74.14
Sec 3685 3486 3472 3422 3321 3202 3080 3013 2732
구체적으로, 온도가 0도씨 일 때, 배터리 팩의 소정의 전압 구간에서 측정된 충전 시간이 2597초인 경우, 상기 표 1에 따르면, 배터리 팩의 SOH는 80.23이고, 배터리 팩이 1년 동안 사용되었다는 것을 확인할 수 있다.
한편, 온도가 15도씨 일 때, 배터리 팩의 소정의 전압 구간에서 측정된 시간이 2659초일 때는, 상기 표에 따르면, 배터리 팩의 SOH는 77.10이고, 배터리 팩이 3년 동안 사용되었다는 것을 확인할 수 있다.
한편, 상기와 같은 온도-충전 시간별 SOH 테이블은 실제 실험을 통해 획득되는 데이터로, 모든 온도 및 충전 시간에 대해서 SOH를 획득 할 수는 없다. 이런 이유로, 상기 표 1의 일부분에서는 온도 및 충전 시간에 대해서는 SOH를 측정하지 않았다.
따라서, 이하에서는 상기 온도-충전 시간별 SOH 테이블에 없는 충전 시간에 대해서 SOH를 추정하는 두 번째 방법을 설명한다.
도 3은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 배터리 팩의 SOH를 추정하는 두번째 방법을 나타낸 순서도이다.
본 발명의 SOH 추정하는 두 번째 방법은, 상기 표 1 및 도 2의 그래프를 기반으로 수식을 작성하여 SOH를 산출하고, 산출된 SOH를 배터리 팩의 SOH로 추정할 수 있다.
구체적으로, 본 발명의 두 번째 SOH 추정 방법은, 배터리 팩의 기준 용량을 산출하는 기준 용량 산출 단계(S310), 실제 배터리 팩이 충전되는 용량을 산출하는 실제 충전 용량 산출 단계(S320), 상기 산출된 기준 용량과 실제 충전 용량을 수식에 대입하여 배터리 팩의 SOH를 산출하는 SOH 산출 단계(S330)를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 기준 용량 산출 단계(S310)는, 본 발명의 배터리 팩의 소정의 전압 구간이 전체 배터리 팩 용량에서 차지하는 용량을 산출하는 단계이다.
즉, 배터리 팩의 전체 용량을 100이라고 했을 때, 배터리 팩의 소정의 전압 구간이 전체 배터리 팩 용량에서 차지하는 비율을 산출하는 단계이다.
한편, 상기 배터리 팩의 용량 및 배터리 팩에서 소정의 전압 구간이 차지하는 비율은 배터리 팩의 특성에 따라 달라질 수 있다.
예를 들어, 배터리 팩의 용량이 1550mAh인 배터리 팩에서 상기 소정의 전압 구간인 3.9V 내지 4.05V가 배터리 팩의 용량에서 차지하는 비율은 전체 배터리 팩 용량의 12%일 수 있으며, 이러한 경우, 상기 기준 용량은 1550mAh X 12/100으로 계산되어 186mAh일 수 있다.
한편, 상기 실제 충전 용량 산출 단계(S320)는, 배터리 팩이 상기 소정의 전압 구간 중에서 최소 전압에서부터 상기 소정의 전압 구간 중에서 최대 전압까지 충전하는데 소요되는 시간을 측정하고, 측정된 시간에 시간별 충전량을 곱함으로써, 산출될 수 있다.
예를 들어 15도씨에서 190mA로 충전되는 배터리 팩에서 상기 소정의 전압 구간인 3.9V에서 4.05V까지 충전하는데 2968초가 걸린 경우, 상기 실제 충전 용량은 190mA/1000(A) X 2968/3600(s) = 0.15664mAh일 수 있다.
한편, 상기 SOH 산출 단계(S330)는, 이래 수식을 기반으로 SOH를 산출할 수 있다.
(수식)
Figure pat00003
(단 상기 제1 보정값 및 제2 보정값은 배터리 팩의 스팩에 따라서 기설정되어 있는 값임)
예를 들어, 상술한 15도씨에서 190mA로 충전되는 배터리 팩에서 상기 소정의 전압 구간인 3.9V에서 4.05V까지 충전하는데 2968초가 걸린 경우, 상기 실제 충전 용량은 190mA/1000(A) X 2968/3600(s) = 0.15664mAh로 산출되고, 이를 후술하게 되는 15도씨에서의 제1,2 보정 값을 반영하게 되면 0.1719296일 수 있다.
한편, 상기 제1,2 보정 값이 반영된 0.1719296을 상기 기준 용량인 0.186으로 나누고 100을 곱하게 되면 92.43%라는 SOH 값을 얻을 수 있다.
이를 아래 표2에서 찾아보면 1년된 배터리라는 것을 알 수 있다.한편, 표 2는 상기 수식을 기반으로 산출된 온도별 SOH를 나타낸 표이다.
한편, 도 4는 상기 수식을 기반으로 산출된 온도별 SOH와 실제 측정된 SOC의 편차를 나타낸 그래프이다.
온도 0Y 3M 6M 9M 1Y 2Y 3Y 4Y 5Y
0℃ % 100.21 96.77 93.53 92.63 91.77 88.17 83.70 82.30 77.98
7℃ % 102.70 　 　 　 92.76 　 86.36 　 79.28
15℃ % 101.16 　 　 　 92.43 　 86.82 　 79.91
25℃ % 100.81 93.68 90.80 90.72 89.23 84.39 83.10 82.12 78.25
30℃ % 100.48 　 　 　 91.71 　 85.40 　 78.14
45℃ % 100.43 　 　 　 92.54 　 86.94 　 81.26
60℃ % 100.31 95.41 95.07 93.82 91.33 88.40 85.40 83.72 76.80
실제용량 % 100.00 96.55 93.85 91.62 90.31 86.81 84.10 82.08 79.98
최대편차 % 2.7 2.87 3.05 2.2 2.45 2.42 2.84 1.64 3.18
한편, 상기 제1 보정값 및 제2 보정값은, 상기 도 2의 그래프를 도 4의 그래프와 같이 변환하기 위해 배터리 팩의 스팩에 따라 기설정되어 있는 값이다.
즉, 상기 제1,2 보정값은, 모든 온도 별 SOH를 산출할 수 없기 때문에, 계산식을 통해 산출되는 SOH 값이 실제 온도의 배터리 팩의 SOH와 편차를 줄이기 위해 온도 별로 설정되는 값이다.
예를 들어 상기 제1,2 보정값은 아래 표 3과 같을 수 있다.
온도 0 7 15 25 30 45 60
제1 보정값 0.190 0.154 0.112 0.040 0.040 0.030 0.020
제2 보정값 0.520 0.576 0.640 0.720 0.820 0.845 0.870
한편, 상기 제1,2 보정값을 반영하여 산출된 SOH 값과 실제 온도의 배터리 팩의 SOH의 오차는 3%내외인 것을 확인할 수 있다.
한편, 상술한 방법으로 산출된 배터리 팩의 SOH가 소정의 값 미만이 되는 경우, 배터리 팩 사용자에게 배터리 교체 알림 신호를 전송할 수 도 있다.
2. 본 발명의 실시 예에 따른 긴급 전화용 배터리 팩.
본 발명의 실시 예에 따른 긴급 전화용 배터리 팩은, 긴급 상황 발생기 전화통화를 위해 항상 소정의 전압 이상을 유지하는 것이 바람직하다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 긴급 전화용 배터리 팩의 구성을 나타낸 도면이다.
이하에서는 도 5를 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 긴급 전화용 배터리 팩을 설명한다.
본 발명의 실시 예에 따른 긴급 전화용 배터리 팩(10)은, 배터리 팩을 제어하는 BMS(100) 및 온도-충전 시간별 SOH 테이블이 저장되는 메모리(200)를 포함하여 구성될 수 있다.
구체적으로, BMS(100)는, 배터리 팩의 온도를 측정하는 온도 측정부(110), 소정의 전압 구간에서의 배터리 팩의 충전 시간을 측정하는 충전 시간 측정부(120) 및 배터리 팩의 SOH를 추정하는 SOH 추정부(130)를 포함하여 구성될 수 있다.
상 상기 SOH 추정부(130)는, 상기 측정된 온도 및 충전 시간과 매칭되는 SOH를 상기 메모리의 온도-충전 시간별 SOH 테이블에서 검출하는 SOH 검출부(131) 및 상기 측정된 온도 및 충전 시간을 통해 SOH를 산출하는 SOH 산출부(132)를 포함하여 구성될 수 있다.
구체적으로, 상기 SOH 산출부는, 아래 수식을 통해 SOH를 산출하고 상기 SOH 산출부에서 산출된 SOH를 배터리 팩의 현재 SOH로 추정할 수 있다.
(수식)
Figure pat00004
(단 상기 제1 보정값 및 제2 보정값은 배터리 팩의 스팩에 따라서 기설정되어 있는 값임)
한편, 상기 제1,2 보정 값은 배터리 팩의 스팩에 따라 기설정되어 있는 값으로 상기 메모리에 저장되어 있을 수 있다.
한편, 상술한 본 발명의 실시 예에 따른 긴급 전화용 배터리 팩은 BMS와 메모리가 별도의 구성인 것으로 기술하였으나, 이에 한정하지 않고, 상기 메모리는 상기 BMS의 일구성으로 포함될 수도 있다.
한편, 본 발명의 기술적 사상은 상기 실시 예에 따라 구체적으로 기술되었으나, 상기 실시 예는 그 설명을 위한 것이며, 그 제한을 위한 것이 아님을 주지해야 한다. 또한, 본 발명의 기술분야에서 당업자는 본 발명의 기술 사상의 범위 내에서 다양한 실시 예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.
10 : 긴급 전화용 배터리 팩
100 : BMS
110 : 온도 측정부
120 : 충전 시간 측정부
130 : SOH 추정부
131 : SOH 검출부
132 : SOH 산출부
200 : 메모리

Claims (10)

  1. 배터리 팩의 SOH를 추정하는 방법에 있어서,
    배터리 팩의 현재 온도를 측정하는 배터리 온도 측정 단계;
    배터리 팩의 소정의 전압 구간에서의 충전 시간을 측정하는 측정하는 충전 시간 측정 단계;
    상기 측정된 충전 시간을 기반으로 배터리 팩의 SOH를 추정하는 SOH 추정 단계;
    를 포함하여 구성되며,
    상기 충전 시간 측정 단계는,
    상기 소정의 전압 구간의 최소 전압에서부터 상기 소정의 전압 구간의 최대 전압까지의 충전하는데 소요되는 시간을 측정하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩의 SOH 산출 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 SOH 추정 단계는,
    메모리에 기저장 되어 있는 온도-충전 시간별 SOH 테이블에서 상기 측정된 충전 시간에 매칭되는 SOH를 검출하는 SOH 검출 단계를 포함하여 구성되며,
    상기 검출된 SOH를 배터리 팩의 SOH로 추정하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩 SOH 산출 방법.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 SOH 추정 단계는,
    기준 용량을 산출하는 기준 용량 산출 단계;
    실제 충전되는 용량을 산출하는 실제 충전 용량 산출 단계;
    상기 산출된 기준 용량과 실제 충전 용량을 아래 수식을 기반으로 배터리 팩의 SOH를 산출하는 SOH 산출 단계;
    를 포함하여 구성되며,
    상기 산출된 SOH를 배터리 팩의 SOH로 추정하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩 SOH 산출 방법.
    (수식)
    Figure pat00005

    (단, 상기 제1 보정값 및 제2 보정 값은, 배터리 팩의 스팩에 따라 기설정되어 있는 값임)
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 SOH 추정 단계에서 추정된 SOH가 소정의 값 미만인 경우, 배터리 교체 알림 신호를 생성하는 배터리 교체 알림 신호 생성 단계를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩 SOH 산출 방법.
  5. 항상 소정의 전압 이상을 유지하여 긴급 전화용으로 사용되는 배터리 팩에 있어서,
    상기 배터리 팩은,
    배터리 팩을 제어하는 BMS; 및
    온도-충전 시간별 SOH 테이블이 저장되는 메모리;
    를 포함하여 구성되며,
    상기 BMS는,
    배터리 팩의 온도를 측정하는 온도 측정부;
    소정의 전압 구간에서의 배터리 팩의 충전 시간을 측정하는 충전 시간 측정부; 및
    배터리 팩의 SOH를 추정하는 SOH 추정부;
    를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 SOH 추정부는,
    상기 측정된 온도 및 충전 시간과 매칭되는 SOH를 상기 메모리의 온도-충전 시간별 SOH 테이블에서 검출하는 SOH 검출부를 포함하여 구성되며,
    상기 SOH 검출부에서 검출된 SOH를 배터리 팩의 현재 SOH로 추정하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  7. 청구항 5에 있어서,
    상기 SOH 추정부는,
    상기 측정된 온도 및 충전 시간을 통해 SOH를 산출하는 SOH 산출부를 포함하여 구성되며,
    상기 SOH 산출부는,
    아래 수식을 통해 SOH를 산출하고,
    산출된 SOH를 배터리 팩의 현재 SOH로 추정하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
    (수식)
    Figure pat00006

    (단 상기 제1 보정값 및 제2 보정값은 배터리 팩의 스팩에 따라서 기설정되어 있는 값임)
  8. 청구항 5에 있어서
    상기 배터리 팩은,
    상기 SOH 추정부에서 추정된 SOH 값이 소정의 값 미만인 경우, 배터리 교체 신호를 알려주는 알림부;
    를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  9. 청구항 5 내지 청구항 8항 중 어느 한 항에 따른 배터리 팩을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 디바이스.
  10. 청구항 9에 있어서, 상기 디바이스는, 휴대폰, 태블릿 컴퓨터, 노트북 컴퓨터, 파워 툴, 웨어러블 전자기기, 전기자동차, 하이브리드 전기 자동차, 플러그-인 하이브리드 전기자동차 및 전력 저장 장치로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나인 것을 특징으로 하는 디바이스.
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