KR20210129340A - 배터리 내부 저항 측정 장치 및 방법 - Google Patents

배터리 내부 저항 측정 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 ESS(Energy Storage System)을 구성하는 배터리 셀의 내부 저항을 측정하는 방법에 관한 것으로, ESS의 배터리 배선을 그대로 유지하면서도 측정장치를 부착하여 전압, 전류 변화에 의해 내부저항 값을 계산하고, 직류 전압, 전류를 주기적인 스위칭을 통해 교류화 함으로써 내부저항 측정의 정확도를 높여 내부저항의 변화를 실시간으로 감시할 수 있고, 내부저항의 변화에 의한 배터리 셀의 고장이나 소손 및 그로 인한 화재 등의 사고를 미리 예방할 수 있는 효과가 있다.

Description

배터리 내부 저항 측정 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR MEASURING INTERNAL RESISTANCE OF BATTERY CELL}
본 발명은 에너지 저장 시스템(ESS: Energy Storage System)에 관한 것으로, 특히 ESS에 사용되는 배터리에 관한 것이다.
ESS는 전력망의 교류(AC: Alternative Current) 전력을 배터리에 직류(DC: Direct Current)로 변환하여 저장하고 필요시 방전하는 시스템이다.
도 1은 일반적인 ESS의 개략적인 구조도이다.
ESS(10)는 배터리(20), PCS(Power Conditioning System, 30), BMS(Battery Management System, 40), PMS(Power Management System, 50) 등의 설비를 포함하여 구성된다.
ESS(10)는 일반적으로 많은 수의 배터리가 직/병렬로 연결되어 구성된다. 가장 작은 단위를 배터리 셀(Battery Cell)이라 하고, 배터리 셀이 수~수십 개 직렬로 연결된 묶음을 배터리 모듈(Battery Module)이라 하며, 배터리 모듈이 수~수십 개 모여 배터리 랙(Battery Rack)을 구성한다.
배터리의 전압(양극과 음극의 전위차)보다 높은 전압이 배터리에 인가되면 배터리가 충전되고, 배터리의 전압보다 낮은 전압이 인가되면 배터리의 방전이 진행된다. 충전시에는 배터리의 전압이 하강하고 방전시에는 전압이 상승한다. 따라서 배터리의 전압으로 배터리의 충전 상태를 확인할 수 있으며 BMS는 배터리 셀의 전압을 기준으로 충전상태(SOC: State Of Charge)를 모니터링하여 배터리의 충/방전을 제어한다.
최근 ESS(10)의 고장으로 인한 화재 사고는 어떤 이유로 배터리, 인버터, 커넥터 등의 내부 부품에 국부 과열이 발생하여 화재가 시작되고 이것이 전체 시스템으로 번진 것으로 확인되고 있다.
배터리는 과전압이 인가되면 양극과 음극 사이의 절연이 파괴되면서 단락(Short)이 발생하여 화재 또는 폭발이 발생한다. 과전압이 인가되지 않더라도 양극과 음극 사이의 분리막이 손상되거나 양극, 음극 소재와 극판의 접합 불량에 의해 내부저항이 증가하면 충/방전 시 비정상적인 열을 발생시켜 결과적으로 배터리 수명이 단축되고 계속 방치되는 경우 화재 사고로 귀결될 수 있다.
이러한 배터리의 고장이나 파손을 막기 위해 현재 BMS는 배터리 셀의 전압에 의해 SOC를 파악하고, 충/방전 전류와 온도 등을 모니터링 하는데 이들만으로는 배터리 내부 건전성을 판단하는 데는 한계가 있다.
도 2는 배터리를 테브난 등가회로로 모델링한 회로도이다.
배터리는 테브난 등가전압(Vb, 24)과 내부저항(Rs, 22)으로 모델링 가능하다. 배터리(20)의 내부저항(22)을 실시간으로 감시할 수 있다면 배터리 건전성을 상시로 감시할 수 있어서 ESS(10)의 안전한 사용에 기여할 수 있을 것이다.
하지만 배터리 모듈을 구성하는 배터리 셀의 내부저항을 측정하기 위해서는 배터리 셀을 배터리 모듈에서 분리하여 임피던스 측정기 등의 측정장치로 내부 저항(임피던스)을 측정해야 하는데, 종래기술의 ESS(10)에 이미 설치되어 충전, 방전 등 운전이 되고 있는 상태의 배터리 셀은 분리할 수가 없으므로 실시간으로 내부 저항을 측정할 수 없는 문제가 있다.
본 발명의 발명자들은 이러한 종래 기술의 ESS 배터리 셀 내부저항 측정 문제의 해결을 위해 연구 노력해 왔다. 배터리 셀을 배터리 모듈에서 분리하지 않고도 배터리 셀 내부의 임피던스를 측정함으로써 배터리의 건전성을 판단하고 배터리의 고장이나 소손으로 인한 화재 등을 예방할 수 있느 배터리 내부 저항 측정 장치 및 방법을 완성하기 위해 많은 노력 끝에 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
본 발명의 목적은 배터리 셀을 배터리 모듈에서 분리하지 않고 운전상태에서도 실시간으로 배터리의 내부 저항을 측정하는 것이다.
배터리 내부 저항의 상시 측정에 의해 배터리의 건전성을 판단함으로써 배터리의 고장이나 파손을 막는 것 또한 본 발명의 다른 목적이다.
한편, 본 발명의 명시되지 않은 또 다른 목적들은 하기의 상세한 설명 및 그 효과로부터 용이하게 추론 할 수 있는 범위 내에서 추가적으로 고려될 것이다.
본 발명에 따른 배터리 셀 내부 저항 측정 장치는, 테스트 저항; 상기 테스트 저항과 직렬연결되는 스위치부; 상기 테스트 저항과 직렬연결되는 전류센서; 상기 테스트 저항과 병렬연결되는 전압센서; 및 상기 스위치부의 연결을 제어하기 위한 제어부;를 포함하되, 상기 테스트저항, 스위치부 및 전류센서는 직렬연결된 상태로 내부저항 측정을 위한 배터리 셀에 병렬로 연결되고, 상기 제어부는 상기 스위치부가 연결되지 않은 상태에서 상기 전압센서로부터 스위치 오프 전압 값을 수신하고, 상기 스위치부가 연결된 상태에서 상기 전압센서와 전류센서로부터 스위치 온 전압 값과 스위치 온 전류 값을 수신하여, 상기 스위치 오프 전압, 스위치 온 전압 및 스위치 온 전류 값을 이용하여 상기 배터리 셀의 내부저항을 측정하는 것을 특징으로 한다.
상기 스위치부는 모스펫(MOSFET) 스위치인 것이 좋다.
상기 제어부는 상기 스위치 오프 전압에서 상기 스위치 온 전압을 뺀 값을 상기 스위치 온 전류 값으로 나눈 값을 상기 배터리 셀의 내부저항값으로 하는 것을 특징으로 한다.
상기 제어부는 상기 스위치부를 일정 주기로 온/오프하여 상기 스위치 오프 전압, 스위치 온 전압 및 스위치 온 전류 값을 이용하여 상기 배터리 셀의 내부저항값을 측정할 수 있다.
바람직하게는 상기 제어부는 상기 스위치부를 일정 주기로 온/오프하여 상기 배터리 셀의 전압값 및 상기 테스트 저항에 흐르는 전류값을 교류신호화 하고, 상기 교류화 된 전압값 및 전류값의 실효(RMS: Root Mean Square)값을 이용하여 상기 배터리 셀의 내부저항값을 계산하는 것이 좋다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 셀로 구성된 배터리 모듈에서 상기 배터리 셀과 병렬로 연결된 테스트 저항에 의해 배터리 셀의 내부저항을 측정하는 방법은,
상기 테스트 저항과 직렬연결된 스위치가 연결되지 않은 상태에서 배터리 셀의 양단 전압인 스위치 오프 전압을 측정하는 단계; 상기 스위치가 연결된 상태에서 배터리 셀의 양단 전압인 스위치 온 전압 및 상기 테스트 저항에 흐르는 전류인 스위치 온 전류를 측정하는 단계; 및 상기 스위치 오프 전압, 스위치 온 전압 및 스위치 온 전류를 이용하여 상기 배터리 셀 내부저항을 계산하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 배터리 셀의 내부저항은 상기 스위치 오프 전압에서 스위치 온 전압을 뺀 값을 상기 스위치 온 전류 값으로 나눈 값으로 계산할 수 있다.
바람직하게는 상기 스위치가 연결되지 않은 상태와 스위치가 연결된 상태를 일정주기로 반복하여 상기 배터리 셀 양단 전압과 상기 테스트 저항에 흐르는 전류를 교류화하고, 상기 교류화 된 전압과 전류의 실효값에 의해 상기 배터리 셀의 내부저항값을 계산하는 것이 좋다.
본 발명에 따르면 배터리 셀을 배터리 모듈에서 분리하지 않고도 배터리의 내부 저항을 측정함으로써 실시간으로 배터리의 상태를 파악할 수 있는 효과가 있다.
배터리의 상태를 운전중에도 계속 파악함으로써 배터리의 고장이나 소손으로 인한 화재가 전체 시스템으로 확산되는 것을 미리 차단할 수 있는 효과도 있다.
한편, 여기에서 명시적으로 언급되지 않은 효과라 하더라도, 본 발명의 기술적 특징에 의해 기대되는 이하의 명세서에서 기재된 효과 및 그 잠정적인 효과는 본 발명의 명세서에 기재된 것과 같이 취급됨을 첨언한다.
도 1은 일반적인 ESS의 개략적인 구조도이다.
도 2는 일반적인 ESS에 포함된 배터리 셀의 등가회로도이다.
도 3은 일반적인 ESS의 충/방전 모델링 회로도이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 어느 실시예에 따른 배터리 셀 내부저항 측정장치의 개략적인 구조도이다.
도 5 및 도 7은 본 발명의 바람직한 어느 실시예에 따른 배터리 셀 내부저항 측정장치에 의해 배터리 셀의 내부저항을 측정하는 개략적인 회로도이다.
도 6 및 도 8은 본 발명의 바람직한 어느 실시예에 따른 배터리 셀 내부저항 측정장치에 의해 측정한 배터리 셀의 전압 및 전류 그래프이다.
도 9는 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따라 교류화된 전압 및 전류값의 예를 나타낸다.
도 10 및 도 11은 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따라 교류화된 전압 및 전류의 실효값을 나타낸다.
도 12는 본 발명의 바람직한 또 다른 실시예에 따른 배터리 셀 내부저항 측정방법의 개략적인 흐름도이다.
※ 첨부된 도면은 본 발명의 기술사상에 대한 이해를 위하여 참조로서 예시된 것임을 밝히며, 그것에 의해 본 발명의 권리범위가 제한되지는 아니한다
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 다양한 실시예가 안내하는 본 발명의 구성과 그 구성으로부터 비롯되는 효과에 대해 살펴본다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지기능에 대하여 이 분야의 기술자에게 자명한 사항으로서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.
'제1', '제2' 등의 용어는 다양한 구성요소를 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소는 위 용어에 의해 한정되어서는 안 된다. 위 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 권리범위를 벗어나지 않으면서 '제1구성요소'는 '제2구성요소'로 명명될 수 있고, 유사하게 '제2구성요소'도 '제1구성요소'로 명명될 수 있다. 또한, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 표현하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 발명의 실시예에서 사용되는 용어는 다르게 정의되지 않는 한, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 통상적으로 알려진 의미로 해석될 수 있다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 다양한 실시예가 안내하는 본 발명의 구성과 그 구성으로부터 비롯되는 효과에 대해 살펴본다.
도 3은 일반적인 ESS의 충/방전 상황을 나타낸 개략적인 회로도이다.
ESS 충/방전기(110)의 전압이 배터리 모듈(120)의 전압보다 크다면 전류는 ESS 충/방전기(110)에서 배터리 모듈(120)로 흐르는 충전이 이루어지고, 반대 상황에서는 전류는 배터리 모듈(120)에서 ESS 충/방전기(110)로 흐르는 방전이 이루어진다.
도 3의 (a)는 방전상황의 개략적인 회로도이다.
배터리 모듈(120)은 배터리 셀(130) 60개로 이루어져 있다. 각각의 배터리 셀(130, 140)은 3.7V의 전압을 가지므로 60개의 배터리 셀이 직렬로 연결되면 222V의 전체 전압을 형성한다.
ESS 충/방전기(110)는 216V의 전압을 가지는 상황이므로 배터리 모듈(120)의 전압(222V)보다 낮아 배터리 모듈(120)의 전력이 방전된다.
도 3의 (b)는 충전상황의 개략적인 회로도이다.
도 3의 (a)와 달리 배터리 모듈(120)의 전압은 222V로 같지만 ESS 충/방전기(110)의 전압(VCNV)이 228V로 배터리 모듈(120)의 전압보다 높아서 충전이 이루어진다.
도 4는 본 발명의 바람직한 어느 실시예에 따른 배터리 셀 내부저항 측정장치의 구조도이다.
배터리 셀 내부저항 측정장치(200)는 테스트저항(210, Rt), 스위치부(220), 전류센서(230), 전압센서(240) 및 제어부(250)를 포함한다.
제어부(250)는 하나 이상의 프로세서 및 메모리로 구성될 수 있고, 스위치부(220)를 제어하여 스위치 온/오프 시의 배터리 셀의 전압 및 전류를 전압센서(240) 및 전류센서(230)로부터 수신하여 배터리 셀 내부저항을 계산할 수 있다.
스위치부(220)는 MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor)과 같은 스위칭소자로 구성될 수 있다.
도 5는 본 발명의 바람직한 어느 실시예에 따른 배터리 셀 내부저항 측정장치를 이용하여 배터리 셀 내부저항을 측정하는 개략적인 회로도를 나타낸다.
도 5의 (a)에서 회로를 간략화하기 위해 60개의 배터리 셀로 구성된 배터리 모듈을 하나의 배터리 셀(320)과 나머지 59개의 배터리 셀(330)의 등가회로로 표현하였다.
배터리 셀(320) 하나의 전압은 3.7V이고 따라서 나머지 59개의 배터리 셀(330)의 전압은 218.3V가 된다.
도 5의 (b)는 59개의 배터리 셀(330)과 ESS 충/방전기(310)의 등가회로를 구하여 더 간략한 등가회로를 구성한 것이다.
등가저항(Rinv)은 59개의 배터리 셀(330)의 저항(RS2)과 ESS 충/방전기(310)의 저항(RL)을 고려한 등가저항이고, 등가전압(Vinv) 역시 59개의 배터리 셀(330)과 ESS 충/방전기(310)의 전압을 고려한 것이다.
우선 스위치부(220)가 연결되지 않았을 때 Loop A에 대해 IA에 의해 전압을 정리하면 다음 식과 같다.
VS + RSIA + RinvIA = Vinv
VBa = RSIA + VS
VBa 는 스위치가 연결되지 않은 상태에서의 배터리 셀의 전압을 나타낸다. 스위치가 연결되어 있지 않으므로 IB는 0이 된다.
다음 스위치부(220)가 연결된 상태에서 IB에 대해 식을 정리하면 다음과 같다.
Figure pat00001
Figure pat00002
Figure pat00003
이를
Figure pat00004
와
Figure pat00005
에 대해 정리하면 다음 식을 얻을 수 있다.
Figure pat00006
만약
Figure pat00007
가
Figure pat00008
에 비해 충분히 작다면
Figure pat00009
로 근사화 할 수 있으므로 위의 식을 다시 정리하면 다음과 같이 근사화 할 수 있다.
Figure pat00010
즉 스위칭 전후의 전압의 변동을 전류의 변동으로 나눈 값으로 배터리 셀의 내부저항(
Figure pat00011
)을 구할 수 있는 것이다.
도 6은 전압과 전류의 변동을 시뮬레이션한 결과 그래프를 나타낸다.
스위치 오프 시의 전압
Figure pat00012
는 3.7984V이고 스위치 온 시의 전압
Figure pat00013
는 3.7752V임을 보여준다.
스위치 오프 시의 전류
Figure pat00014
는 0이고 스위치 온 시의 전류
Figure pat00015
는 0.4713A이다.
전압과 전류를 대입하여
Figure pat00016
를 계산하면 0.0492Ω으로 시뮬레이션 값인 0.05Ω과 거의 근사한 값을 얻을 수 있음을 알 수 있다.
도 7은 도 5와 반대로 배터리 모듈의 방전상황을 나타낸 회로이다.
도 7의 (a)에서 배터리 모듈 전체의 전압은 3.7V 배터리 셀 60개의 모임인 222V이고, ESS 충/방전기(310)의 전압은 215V 이므로 배터리 모듈에서 EESS 충/방전기(310) 방향으로 방전이 이루어지게 된다.
도 7의 (b)는 도 7의 (a)를 간략화 한 등가회로이며, 충전상황일때와는 전류 IA의 방향이 반대이다.
스위치 오프 시의 전압에 관한 식을 구하면 다음과 같다.
VS - RSIA - RinvIA = Vinv
VBa = -RSIA + VS
VBa 는 스위치가 연결되지 않은 상태에서의 배터리 셀의 전압을 나타내고 스위치가 연결되어 있지 않으므로 IB는 0이 된다.
스위치 온 시의 전압과 전류에 관한 식을 정리하면 다음과 같다.
Figure pat00017
Figure pat00018
Figure pat00019
이를
Figure pat00020
와
Figure pat00021
에 대해 정리하면 다음 식을 얻을 수 있다.
Figure pat00022
만약
Figure pat00023
가
Figure pat00024
에 비해 충분히 작다면
Figure pat00025
로 근사화 할 수 있으므로 위의 식을 다시 정리하면 다음과 같이 근사화 할 수 있다.
Figure pat00026
결국
Figure pat00027
는 충전 시나 방전 시 같은 식으로 근사화 됨을 확인할 수 있다.
도 8은 방전상황에서 스위치 온/오프 시의 전압과 전류의 변화를 나타낸 그래프이다.
스위치 오프 시의 전압
Figure pat00028
는 3.6032V이고 스위치 온 시의 전압
Figure pat00029
는 3.5856V임을 보여준다.
스위치 오프 시의 전류
Figure pat00030
는 0이고 스위치 온 시의 전류
Figure pat00031
는 0.3582A이다.
전압과 전류를 대입하여
Figure pat00032
를 계산하면 0.0491Ω으로 시뮬레이션 값인 0.05Ω과 거의 근사한 값을 얻을 수 있다.
결과적으로 충전 상황이나 방전 상황에서 스위치 온/오프 시 전압과 전류의 변화에 의해 배터리 셀 내부저항을 거의 근사하게 계산할 수 있음을 알 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에서는 배터리 셀 내부저항을 좀 더 정확하게 측정하기 위한 방법을 제시한다.
위의 방법은 일정 시점에서 전압의 변화를 측정하여 내부 저항을 측정한 것이므로 측정의 정밀도를 높이기 위해서는 전압/전류 신호를 교류화하는 방법을 사용할 수 있다.
도 9는 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따라 교류화 된 전압 및 전류 신호의 파형을 나타낸다.
제어부(250)는 스위치부(220)의 스위칭 주기를 조절하여 전압, 전류 신호를 교류화 할 수 있다.
도 9의 예에서 제어부(250)는 스위치부(220)의 스위칭 주기를 500Hz로 설정하였고, 따라서 전압 신호(도 9의 (a))와 전류 신호(도 9의 (b))는 모두 2ms의 주기를 가지는 교류신호처럼 동작한다.
교류신호를 이용하여 저항을 측정하기 위해서는 교류신호의 실효값을 이용한다. 따라서 전압과 전류의 실효값을 RMS(Root Mean Square) 값으로 계산하면 Vrms와 Irms를 구할 수 있다. 이를 이용하여 배터리 셀 내부 저항을 구하면 다음과 같다.
Figure pat00033
도 10과 도 11은 500Hz로 스위치를 온/오프 했을 때의 전압의 실효값과 전류의 실효값을 시뮬레이션 한 결과이다.
도 10에서
Figure pat00034
는 8.0036mV이고 도 11에서
Figure pat00035
는 162.83mA이다.
이를
Figure pat00036
의 식에 대입하면
Figure pat00037
는 0.4915Ω으로 계산할 수 있고, 이는 시뮬레이션 값 0.5Ω과 근사한 값이다.
도 11은 본 발명에 따른 배터리 셀 내부저항 측정방법을 다시 한 번 정리한 흐름도이다.
우선 배터리 셀과 병렬로 연결된 테스트 저항이 연결되지 않게 하기 위해 스위치를 오프 하고(S10) 이 때 배터리 셀의 전압을 측정한다(S20).
다음 테스트 저항을 연결하기 위해 스위치를 온 하고(S30) 배터리 셀의 전압과(S40) 테스트 저항에 흐르는 전류를 측정한다(S50).
마지막으로 스위치 오프/온 시의 전압과 전류의 변화를 이용하여 배터리 셀의 내부 저항을 계산한다(S60).
근사화 된 배터리 셀의 내부 저항은 다음과 같다.
Figure pat00038
자세한 수식은 위에서 설명한 것과 같다.
배터리 셀 내부 저항 측정의 정밀도를 높이기 위해 전압과 전류 신호를 교류신호화 할 수 있다. 이를 위해 스위치 오프(S10)단계와 스위치 온(S30)단계를 주기적으로 반복하고 전압 값과 전류 값의 실효 값을 RMS값으로 구한 다음 이를 이용하여 배터리 셀 내부 저항을 계산하면 다음과 같다.
Figure pat00039
전압, 전류의 일정시점 측정값이 아니라 실효값을 이용하여 내부저항을 계산함으로써 보다 정확하게 내부 저항을 계산할 수 있는 장점이 있다.
이상과 같은 본 발명에 따르면 종래 ESS용 BMS의 내부 배선을 그대로 유지하면서 내부저항을 실시간으로 측정할 수 있고, 주기적인 스위칭에 의해 전압, 전류를 교류화 하여 실효값을 이용하여 저항을 측정함으로써 내부저항을 보다 정밀하게 측정할 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 보호범위가 이상에서 명시적으로 설명한 실시예의 기재와 표현에 제한되는 것은 아니다. 또한, 본 발명이 속하는 기술분야에서 자명한 변경이나 치환으로 말미암아 본 발명이 보호범위가 제한될 수도 없음을 다시 한 번 첨언한다.

Claims (8)

  1. 배터리 셀로 구성된 배터리 모듈에서 배터리 셀의 내부저항을 측정하기 위한 배터리 셀 내부저항 측정장치에 있어서:
    테스트 저항;
    상기 테스트 저항과 직렬연결되는 스위치부;
    상기 테스트 저항과 직렬연결되는 전류센서;
    상기 테스트 저항과 병렬연결되는 전압센서; 및
    상기 스위치부의 연결을 제어하기 위한 제어부;를 포함하되,
    상기 테스트저항, 스위치부 및 전류센서는 직렬연결된 상태로 내부저항 측정을 위한 배터리 셀에 병렬로 연결되고,
    상기 제어부는 상기 스위치부가 연결되지 않은 상태에서 상기 전압센서로부터 스위치 오프 전압 값을 수신하고, 상기 스위치부가 연결된 상태에서 상기 전압센서와 전류센서로부터 스위치 온 전압 값과 스위치 온 전류 값을 수신하여, 상기 스위치 오프 전압, 스위치 온 전압 및 스위치 온 전류 값을 이용하여 상기 배터리 셀의 내부저항을 측정하는 것을 특징으로 하는, 배터리 셀 내부 저항 측정 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 스위치부는 모스펫(MOSFET) 스위치인 것을 특징으로 하는, 배터리 셀 내부 저항 측정 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 스위치 오프 전압에서 상기 스위치 온 전압을 뺀 값을 상기 스위치 온 전류 값으로 나눈 값을 상기 배터리 셀의 내부저항값으로 하는 것을 특징으로 하는, 배터리 셀 내부 저항 측정 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 스위치부를 일정 주기로 온/오프하여 상기 스위치 오프 전압, 스위치 온 전압 및 스위치 온 전류 값을 이용하여 상기 배터리 셀의 내부저항값을 측정하는 것을 특징으로 하는, 배터리 셀 내부 저항 측정 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 스위치부를 일정 주기로 온/오프하여 상기 배터리 셀의 전압값 및 상기 테스트 저항에 흐르는 전류값을 교류신호화 하고, 상기 교류화 된 전압값 및 전류값의 실효(RMS: Root Mean Square)값을 이용하여 상기 배터리 셀의 내부저항값을 계산하는 것을 특징으로 하는, 배터리 셀 내부 저항 측정 장치.
  6. 배터리 셀로 구성된 배터리 모듈에서 상기 배터리 셀과 병렬로 연결된 테스트 저항에 의해 배터리 셀의 내부저항을 측정하는 방법에 있어서:
    상기 테스트 저항과 직렬연결된 스위치가 연결되지 않은 상태에서 배터리 셀의 양단 전압인 스위치 오프 전압을 측정하는 단계;
    상기 스위치가 연결된 상태에서 배터리 셀의 양단 전압인 스위치 온 전압 및 상기 테스트 저항에 흐르는 전류인 스위치 온 전류를 측정하는 단계; 및
    상기 스위치 오프 전압, 스위치 온 전압 및 스위치 온 전류를 이용하여 상기 배터리 셀 내부저항을 계산하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는, 배터리 셀의 내부저항 측정방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 배터리 셀의 내부저항은 상기 스위치 오프 전압에서 스위치 온 전압을 뺀 값을 상기 스위치 온 전류 값으로 나눈 값으로 계산하는 것을 특징으로 하는, 배터리 셀의 내부저항 측정방법.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 스위치가 연결되지 않은 상태와 스위치가 연결된 상태를 일정주기로 반복하여 상기 배터리 셀 양단 전압과 상기 테스트 저항에 흐르는 전류를 교류화하고, 상기 교류화 된 전압과 전류의 실효값에 의해 상기 배터리 셀의 내부저항값을 계산하는 것을 특징으로 하는, 배터리 셀의 내부저항 측정방법.
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