KR20220025416A - 배터리 장치, 배터리 관리 시스템 및 배터리 셀 전압 보정 방법 - Google Patents

배터리 장치, 배터리 관리 시스템 및 배터리 셀 전압 보정 방법 Download PDF

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Abstract

배터리 장치는 복수의 시점에서 복수의 배터리 셀의 전압을 각각 측정하고, 각 시점에서의 복수의 배터리 셀의 전압에 기초해서 대상 배터리 셀의 전압에 대응하는 통계 값을 계산하고, 제1 시점에서의 통계 값과 제1 시점 이전의 제2 시점에서의 통계 값의 차이가 소정 값보다 큰 경우 복수의 배터리 셀 중 적어도 일부의 배터리 셀의 전압에 기초해서 대상 배터리 셀의 전압을 추정한다.

Description

배터리 장치, 배터리 관리 시스템 및 배터리 셀 전압 보정 방법{BATTERY APPARATUS, BATTERY MANAGEMENT SYSTEM AND METHOD FOR CORRECTING BATTERY CELL VOLTAGE}
본 발명은 배터리 장치, 배터리 관리 시스템 및 배터리 셀 전압 보정 방법에 관한 것이다.
전기 자동차 또는 하이브리드 자동차 등의 차량은 주로 배터리를 전원으로 이용하여 모터를 구동함으로써 동력을 얻는 차량으로서, 내연 자동차의 공해 및 에너지 문제를 해결할 수 있는 대안이라는 점에서 연구가 활발하게 진행되고 있다. 또한, 충전이 가능한 배터리는 전지 자동차 이외에 다양한 외부 장치에서 사용되고 있다.
배터리 장치는 배터리 팩과 배터리 팩을 관리하기 위한 배터리 관리 시스템을 포함한다. 배터리 관리 시스템은 배터리에 포함되는 배터리 셀의 전압, 충전 상태, 온도 등 다양한 정보를 감시하고, 다양한 정보를 감시하기 위한 다양한 회로를 포함한다.
배터리를 외부 장치, 예를 들면 차량에 장착하는 경우, 차량(특히, 차량의 인버터)에서 발생하는 전자파 간섭(electromagnetic interference, EMI)과 같은 잡음에 의해 배터리 셀 전압의 측정 오차가 커질 수 있다. 따라서, 잡음에 의해 영향을 받더라도 배터리 셀 전압을 정확하게 추정할 방법이 필요하다.
본 발명이 이루고자 하는 과제는 배터리 셀의 전압을 정확하게 추정할 수 있는 배터리 장치, 배터리 관리 시스템 및 배터리 셀 전압 보정 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 한 실시예에 따르면, 복수의 배터리 셀을 포함하는 배터리 장치에서 배터리 셀 전압을 보정하는 방법이 제공된다. 상기 보정 방법은, 제1 시점에서 상기 복수의 배터리 셀의 전압을 측정하는 단계, 상기 제1 시점에서의 상기 복수의 배터리 셀의 전압에 기초해서 상기 제1 시점에서의 대상 배터리 셀의 전압에 대응하는 제1 값을 계산하는 단계, 상기 제1 시점 이후의 제2 시점에서 상기 복수의 배터리 셀의 전압을 측정하는 단계, 상기 제2 시점에서의 상기 복수의 배터리 셀의 전압에 기초해서 상기 제2 시점에서의 상기 대상 배터리 셀의 전압에 대응하는 제2 값을 계산하는 단계, 그리고 상기 제2 값과 상기 제1 값 사이의 차이가 소정 값보다 큰 경우, 상기 복수의 배터리 셀 중 적어도 일부의 배터리 셀의 전압에 기초해서 상기 대상 배터리 셀의 전압을 추정하는 단계를 포함한다.
상기 배터리 장치는 상기 제1 시점에서의 상기 복수의 배터리 셀의 전압에 기초해서 상기 제1 시점에서의 대상 배터리 셀의 전압을 통계적인 처리를 하여서 상기 제1 값을 계산하고, 상기 제2 값을 계산하는 단계는 상기 제2 시점에서의 상기 복수의 배터리 셀의 전압에 기초해서 상기 제2 시점에서의 대상 배터리 셀의 전압을 통계적인 처리를 하여서 상기 제2 값을 계산할 수 있다.
상기 제1 시점 및 상기 제2 시점에서의 상기 통계적인 처리는 정규화 처리를 포함할 수 있다.
상기 제1 값은 상기 제1 시점에서의 상기 대상 배터리 셀의 전압에서 상기 제1 시점에서의 상기 복수의 배터리 셀의 전압의 평균을 뺀 값을 상기 제1 시점에서의 상기 복수의 배터리 셀의 전압의 표준 편차로 나눈 값에 해당하고, 상기 제2 값은 상기 제2 시점에서의 상기 대상 배터리 셀의 전압에서 상기 제2 시점에서의 상기 복수의 배터리 셀의 전압의 평균을 뺀 값을 상기 제2 시점에서의 상기 복수의 배터리 셀의 전압의 표준 편차로 나눈 값에 해당할 수 있다.
상기 배터리 장치는 상기 복수의 배터리 셀 중에서 상기 대상 배터리 셀을 제외한 나머지 배터리 셀의 전압에 기초해서 상기 대상 배터리 셀의 전압을 추정할 수 있다.
상기 배터리 장치는 상기 대상 배터리 셀의 전압을 추정하는 단계는 상기 대상 배터리 셀의 전압을 상기 나머지 배터리 셀의 전압의 대푯값으로 추정할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 복수의 배터리 셀과 배터리 관리 시스템을 포함하는 배터리 장치가 제공된다. 상기 배터리 관리 시스템은 복수의 시점에서 상기 복수의 배터리 셀의 전압을 각각 측정하고, 각 시점에서의 상기 복수의 배터리 셀의 전압에 기초해서 대상 배터리 셀의 전압에 대응하는 통계 값을 계산하고, 상기 복수의 시점 중 제1 시점에서의 상기 통계 값과 상기 제1 시점 이전의 제2 시점에서의 상기 통계 값의 차이가 소정 값보다 큰 경우 상기 복수의 배터리 셀 중 적어도 일부의 배터리 셀의 전압에 기초해서 상기 대상 배터리 셀의 전압을 추정한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 복수의 배터리 셀을 관리하는 배터리 관리 시스템이 제공된다. 상기 배터리 관리 시스템은 상기 복수의 배터리 셀의 전압을 측정하는 감시 회로, 그리고 처리 회로를 포함한다. 상기 처리 회로는 제1 시점에서 측정된 상기 복수의 배터리 셀의 전압에 기초해서 대상 배터리 셀의 전압에 대응하는 제1 통계 값을 계산하고, 상기 제1 시점 이후의 제2 시점에서 측정된 상기 복수의 배터리 셀의 전압에 기초해서 상기 대상 배터리 셀의 전압에 대응하는 제2 통계 값을 계산하고, 상기 제2 통계 값과 상기 제1 통계 값의 차이가 소정 값보다 큰 경우 상기 복수의 배터리 셀 중 적어도 일부의 배터리 셀의 전압에 기초해서 상기 대상 배터리 셀의 전압을 추정한다.
본 발명의 한 실시예에 따르면, EMC 신호와 같은 잡음에 영향을 받은 배터리 셀 전압을 다른 배터리 셀 전압에 기초해서 추정함으로써 잡음에 의한 영향을 제거할 수 있다.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 배터리 장치를 나타내는 도면이다.
도 2는 배터리 셀 전압 측정에 잡음이 미치는 영향을 설명하는 도면이다.
도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 배터리 셀 전압 측정을 설명하는 도면이다.
도 4 및 도 5는 각각 본 발명의 다양한 실시예에 따른 배터리 셀 전압 추정 방법을 나타내는 흐름도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
아래 설명에서 단수로 기재된 표현은 "하나" 또는 "단일" 등의 명시적인 표현을 사용하지 않은 이상, 단수 또는 복수로 해석될 수 있다.
도면을 참고하여 설명한 흐름도에서, 동작 순서는 변경될 수 있고, 여러 동작들이 병합되거나, 어느 동작이 분할될 수 있고, 특정 동작은 수행되지 않을 수 있다.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 배터리 장치를 나타내는 도면이다.
도 1을 참고하면, 배터리 장치(100)는 양극 연결 단자(DC(+))와 음극 연결 단자(DC(-))를 통해 외부 장치(10)에 전기적으로 연결될 수 있는 구조를 가진다. 외부 장치가 부하인 경우, 배터리 장치(100)는 부하로 전력을 공급하는 전원으로 동작하여 방전된다. 부하로 동작하는 외부 장치(10)는 예를 들면 전자 장치, 이동 수단 또는 에너지 저장 시스템(energy storage system, ESS)일 수 있으며, 이동 수단은 예를 들면 전기 자동차, 하이브리드 자동차 또는 스마트 모빌리티(smart mobility) 등의 차량일 수 있다.
배터리 장치(100)는 배터리 팩(110), 스위치(121, 122) 및 배터리 관리 시스템(battery management system, BMS)(130)을 포함한다.
배터리 팩(110)은 복수의 배터리 셀(C1, C2, ..., Cn)을 포함하며, 양극 단자(PV(+))와 음극 단자(PV(-))를 가진다. 어떤 실시예에서, 배터리 셀은 충전 가능한 2차 전지일 수 있다. 배터리 팩(110)은 소정 개수의 배터리 셀이 직렬 연결되어 있는 배터리 모듈을 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서, 배터리 팩(110)에서 소정 개수의 배터리 모듈이 직렬 또는 병렬 연결되어 원하는 에너지를 공급할 수 있다.
스위치(121)는 배터리 팩(110)의 양극 단자(PV(+))와 배터리 장치(100)의 양극 연결 단자(DC(+)) 사이에 연결되어 있다. 스위치(122)는 배터리 팩(110)의 음극 단자(PV(-))와 배터리 장치(100)의 음극 연결 단자(DC(-)) 사이에 연결되어 있다. 스위치(121, 122)는 배터리 관리 시스템(130)의 처리 회로에 의해 제어되어서 배터리 팩(110)과 외부 장치(10) 사이의 전기적 연결을 제어할 수 있다. 한 실시예에서, 스위치(121, 122)는 각각 릴레이로 형성되는 컨택터일 수 있다. 다른 실시예에서, 스위치(121, 122)는 각각 트랜지스터 등의 전기적 스위치일 수 있다. 어떤 실시예에서, 배터리 장치(100)는 스위치(121, 122)를 각각 제어하는 구동 회로(도시하지 않음)를 더 포함할 수 있다.
배터리 팩(110)은 배선을 통해 배터리 관리 시스템(130)에 연결되어 있다. 예를 들면, 배터리 팩(110)의 복수의 배터리 셀은 각각 배선을 통해 배터리 관리 시스템(130)에 연결될 수 있다. 배터리 관리 시스템(130)은 처리 회로(131)를 포함할 수 있다. 처리 회로(131)는 복수의 배터리 셀에 대한 정보를 포함한 배터리 셀에 관한 다양한 정보를 취합 및 분석하여 배터리 셀의 충전 및 방전, 셀 균등화 동작, 보호 동작 등을 제어하고, 스위치(121, 122)의 동작을 제어할 수 있다. 어떤 실시예에서, 배터리 관리 시스템(130)은 셀 전압 감시 회로(132)와 같은 다양한 감시 회로를 더 포함할 수 있다. 처리 회로(131)는 셀 전압 감시 회로(132)를 제어하여서 각 배터리 셀의 전압을 측정할 수 있다.
어떤 실시예에서, 처리 회로(131)는 프로세서를 포함하는 회로일 수 있으며, 프로세서는 예를 들면 마이크로 제어 장치(micro controller unit, MCU)일 수 있다.
아래에서는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 배터리 셀 전압 추정 방법에 대해서 도 2 내지 도 5를 참고로 하여 설명한다.
도 2는 배터리 셀 전압 측정에 잡음이 미치는 영향을 설명하는 도면이며, 도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 배터리 셀 전압 측정을 설명하는 도면이다.
도 2를 참고하면, 배터리 팩에 포함되는 배터리 셀(도 1의 C1-Cn)의 전압(V1-Vn)은 잡음의 영향이 없다면 대략 일정한 값(예를 들면, 3V)으로 유지될 수 있다. 이에 따라, 배터리 관리 시스템의 셀 전압 감시 회로도 배터리 셀의 전압(V1-Vn)을 일정한 값으로 측정할 수 있다.
배터리 장치가 외부 장치, 예를 들면 차량에 장착되면, 배터리 장치와 차량의 접지단(예를 들면, 차량의 섀시) 사이에 기생 커패시턴스 성분이 형성될 수 있다. 특히, 복수의 배터리 셀에 연결된 배선에 각각 형성되는 기생 커패시턴스 성분의 크기가 다를 수 있다. 이 경우, 차량의 인버터 등에서 발생하는 EMI 신호와 같은 잡음이 발생하면, 잡음이 기생 커패시턴스 성분으로 유입되어 배선을 통해 측정되는 각 배터리 셀의 전압이 흔들릴 수 있다. 도 2에서는 배터리 셀(Cn)에 연결된 배선을 통해 측정되는 전압(Vn)이 잡음에 의해 흔들리는 것으로 도시되어 있다. 따라서, 잡음에 의해 영향을 받는 동안 측정된 배터리 셀(Cn)의 전압(Vn)은 실제 전압과 차이가 있으므로, 배터리 관리 시스템이 배터리 셀의 전압을 정확하게 측정할 수 없다는 문제점이 있다. 배터리 셀의 전압이 정확하게 측정되지 않으면, 배터리 셀 전압을 사용한 진단 또는 배터리 셀의 충전 상태(state of charge, SOC) 추정 등이 정확하게 수행될 수 없다는 문제점이 있다. 또한, 잡음이 언제 발생하는지 예측할 수 없으므로, 측정된 배터리 셀 전압이 정확한 값인지를 판단할 수 없다.
어떤 실시예에서, 배터리 관리 시스템은 도 3에 도시한 것처럼 배터리 셀의 전압(V1-Vn)을 복수의 시점(예를 들면, t, t+1)에서 측정하고, 복수의 시점에서 측정된 배터리 셀 전압에 기초해서, 배터리 셀 전압의 측정이 잡음에 영향을 받았는지, 그리고 잡음에 영향을 받은 경우에 잡음의 영향을 제거한 배터리 셀 전압을 추정할 수 있다.
도 4 및 도 5는 각각 본 발명의 다양한 실시예에 따른 배터리 셀 전압 추정 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 4를 참고하면, 어떤 실시예에서, 배터리 관리 시스템(특히, 배터리 관리 시스템의 처리 회로)은 t 시점에서 각 배터리 셀의 전압을 측정한다(S410). 소정 시간이 경과한 시점(t+1)에서(S420), 배터리 관리 시스템은 각 배터리 셀의 전압을 다시 측정한다(S430).
다음, 배터리 관리 시스템은 t 시점에서 측정한 각 배터리 셀 전압과 (t+1) 시점에서 측정한 각 배터리 셀 전압의 차이를 계산한다(S440). 두 배터리 셀 전압의 차이가 소정 값보다 큰 배터리 셀이 존재하는 경우(S450), 배터리 관리 시스템은 해당 배터리 셀 전압의 측정이 잡음에 영향을 받은 것으로 판단할 수 있다.
이에 따라, 배터리 관리 시스템은 해당 배터리 셀의 전압을 해당 배터리 셀을 제외한 다른 배터리 셀의 전압의 통계 값에 기초해서 추정한다(S460). 예를 들면, N번 배터리 셀에서의 (t+1) 시점에서 측정한 전압과 t 시점에서 측정한 전압의 차이가 소정 값보다 큰 경우, 배터리 관리 시스템은 N번 배터리 셀의 전압 측정이 잡음에 영향을 받은 것으로 판단하고, 복수의 배터리 셀에서 N번 배터리 셀을 제외한 나머지 배터리 셀의 전압의 통계 값에 기초해서 N번 배터리 셀의 전압을 추정할 수 있다. 어떤 실시예에서, 통계 값은 나머지 배터리 셀의 전압의 대푯값일 수 있다. 한 실시예에서, 통계 값은 나머지 배터리 셀의 전압의 대푯값으로 나머지 배터리 셀의 전압의 평균이 사용될 수 있다.
또한, 배터리 관리 시스템은 다시 소정 시간이 경과한 시점(t+2)에서 배터리 셀의 전압을 측정하고, (t+1) 시점에서 측정한 배터리 셀의 전압과 (t+2) 시점에서 측정한 배터리 셀의 전압에 기초해서 잡음에 영향을 받은 배터리 셀이 존재하는지를 판단할 수 있다.
이상에서 설명한 실시예에 따르면, 배터리 셀 전압의 측정이 잡음에 영향을 받았는지 확인하고, 잡음에 영향을 받은 배터리 셀의 전압을 다른 배터리 셀의 전압에 기초해서 추정할 수 있다. 그러나 방전 등으로 인해 (t+1) 시점에서 전체 배터리 셀의 전압이 t 시점보다 낮아지는 경우에도, (t+1) 시점에서 측정한 배터리 셀의 전압과 t 시점에서 측정한 전압의 차이가 소정 값보다 클 수 있다. 이 경우에도, 배터리 관리 시스템은 잡음에 의해 배터리 셀의 전압이 잘못 측정된 것으로 판단할 수 있다는 문제점이 있다.
도 5를 참고하면, 어떤 실시예에서, 배터리 관리 시스템(특히, 배터리 관리 시스템의 처리 회로)은 t 시점에서 각 배터리 셀의 전압을 측정한다(S510). 배터리 관리 시스템은 t 시점에서 측정한 복수의 배터리 셀의 전압에 기초해서 t 시점에서 측정한 각 배터리 셀의 전압을 통계적인 처리를 하여서 각 배터리 셀 전압의 통계 값(Xi)을 계산한다(S520). 어떤 실시예에서, 통계적인 처리는 정규화 처리이고, 통계 값(Xi)은 정규화 값일 수 있다. 정규화 처리는 다양한 정규화 방법에서 선택될 수 있다. 한 실시예에서, 정규화 처리로 표준 점수(standard score)를 계산하는 표준 정규화가 사용될 수 있다. 이 경우, 수학식 1과 같이, 배터리 관리 시스템은 t 시점에서 측정한 복수의 배터리 셀 전압의 평균과 표준 편차를 계산하고, 각 배터리 셀 전압과 평균의 차이를 표준 편차로 나눈 값을 각 배터리 셀 전압의 정규화 값(Xi)으로 계산할 수 있다.
[수학식 1]
Figure pat00001
수학식 1에서, Vi t는 t 시점에서 측정한 i번 배터리 셀의 전압이고, μt는 t 시점에서 측정한 복수의 배터리 셀 전압의 평균이고, σt는 t 시점에서 측정한 복수의 배터리 셀 전압의 표준 편차이다.
소정 시간이 경과한 시점(t+1)에서(S530), 배터리 관리 시스템은 각 배터리 셀의 전압을 다시 측정한다(S540). 배터리 관리 시스템은 (t+1) 시점에서 측정한 복수의 배터리 셀의 전압에 기초해서 (t+1) 시점에서 측정한 각 배터리 셀의 전압을 통계적인 처리를 하여서 각 배터리 셀 전압의 통계 값(Yi)을 계산한다(S550). 어떤 실시예에서, 통계적인 처리는 정규화 처리이고, 통계 값(Yi)은 정규화 값일 수 있다. 정규화 처리는 다양한 정규화 방법에서 선택될 수 있다. 한 실시예에서, 정규화 처리로 표준 점수(standard score)를 계산하는 표준 정규화가 사용될 수 있다. 이 경우, 수학식 2와 같이, 배터리 관리 시스템은 (t+1) 시점에서 측정한 복수의 배터리 셀 전압의 평균과 표준 편차를 계산하고, 각 배터리 셀 전압과 평균의 차이를 표준 편차로 나눈 값을 각 배터리 셀 전압의 정규화 값(Yi)으로 계산할 수 있다.
[수학식 2]
Figure pat00002
수학식 2에서, Vi t+1은 (t+1) 시점에서 측정한 i번 배터리 셀의 전압이고, μt+1는 (t+1) 시점에서 측정한 복수의 배터리 셀 전압의 평균이고, σt+1는 (t+1) 시점에서 측정한 복수의 배터리 셀 전압의 표준 편차이다.
다음, 배터리 관리 시스템은 각 배터리 셀 전압의 t 시점에서의 통계 값(Xi)과 (t+1) 시점에서의 통계 값(Yi) 사이의 차이를 계산한다(S560). 두 통계 값(Xi, Yi) 사이의 차이(|Yi－Xi|)가 소정 값보다 큰 배터리 셀이 존재하는 경우(S570), 배터리 관리 시스템은 해당 배터리 셀 전압의 측정이 잡음에 영향을 받은 것으로 판단할 수 있다. 어떤 실시예에서, 통계 값으로 표준 정규화에 의한 정규화 값이 사용되는 경우, 소정 값은 1일 수 있다.
이에 따라, 배터리 관리 시스템은 해당 배터리 셀의 전압을 해당 배터리 셀을 제외한 다른 배터리 셀의 전압의 통계 값에 기초해서 추정한다(S580). 예를 들면, N번 배터리 셀에서의 통계 값의 차이(|Yi－Xi|)가 소정 값보다 큰 경우, 배터리 관리 시스템은 (t+1) 시점에서의 N번 배터리 셀의 전압을 복수의 배터리 셀에서 N번 배터리 셀을 제외한 나머지 배터리 셀의 전압의 통계 값에 기초해서 추정할 수 있다. 어떤 실시예에서, 통계 값은 나머지 배터리 셀의 전압의 대푯값일 수 있다. 한 실시예에서, 통계 값은 나머지 배터리 셀의 전압의 대푯값으로 나머지 배터리 셀의 전압의 평균이 사용될 수 있다. 어떤 실시예에서, 나머지 배터리 셀은 동일한 배터리 모듈에 포함되어 있는 배터리 셀 중에서 N번 배터리 셀을 제외한 배터리 셀을 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서, 나머지 배터리 셀은 동일한 배터리 팩에 포함되어 있는 배터리 셀 중에서 N번 배터리 셀을 제외한 배터리 셀을 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서, 잡음에 영향을 받은 배터리 셀이 두 개 이상 존재하는 경우, 나머지 배터리 셀은 잡음에 영향을 받은 두 개 이상의 배터리 셀을 제외한 배터리 셀을 포함할 수 있다.
또한, 배터리 관리 시스템은 다시 소정 시간이 경과한 시점(t+2)에서 배터리 셀의 전압을 측정하고, (t+1) 시점에서 측정한 배터리 셀의 전압과 (t+2) 시점에서 측정한 배터리 셀의 전압에 기초해서 잡음에 영향을 받은 배터리 셀이 존재하는지를 판단할 수 있다(S530-S580). 배터리 관리 시스템은 이러한 과정을 계속 반복하면서 배터리 셀 전압을 측정하고 보정할 수 있다.
이와 같이, 배터리 관리 시스템은 연속적으로 배터리 셀 전압을 측정할 때, 이전의 추이에 비해서 배터리 셀 전압에서 갑작스러운 변화가 발생하지를 판단함으로써, 배터리 셀 전압 측정이 잡음에 영향을 받는지 확인할 수 있다.
이상에서 설명한 실시예에 따르면, 정규화 등의 통계적인 처리를 통해, 연속적으로 측정된 배터리 셀 전압 중에서 다른 배터리 셀 전압에 비해 갑작스러운 변화를 보이는 배터리 셀 전압을 확인함으로써, 잡음에 영향을 받은 배터리 셀 전압을 확인할 수 있다. 이에 따라, 잡음에 영향을 받은 배터리 셀 전압을 다른 배터리 셀 전압에 기초해서 추정함으로써, 잡음에 의한 영향을 제거할 수 있다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

Claims (13)

  1. 복수의 배터리 셀을 포함하는 배터리 장치에서 배터리 셀 전압을 보정하는 방법으로서,
    제1 시점에서 상기 복수의 배터리 셀의 전압을 측정하는 단계,
    상기 제1 시점에서의 상기 복수의 배터리 셀의 전압에 기초해서 상기 제1 시점에서의 대상 배터리 셀의 전압에 대응하는 제1 값을 계산하는 단계,
    상기 제1 시점 이후의 제2 시점에서 상기 복수의 배터리 셀의 전압을 측정하는 단계,
    상기 제2 시점에서의 상기 복수의 배터리 셀의 전압에 기초해서 상기 제2 시점에서의 상기 대상 배터리 셀의 전압에 대응하는 제2 값을 계산하는 단계, 그리고
    상기 제2 값과 상기 제1 값 사이의 차이가 소정 값보다 큰 경우, 상기 복수의 배터리 셀 중 적어도 일부의 배터리 셀의 전압에 기초해서 상기 대상 배터리 셀의 전압을 추정하는 단계
    를 포함하는 방법.
  2. 제1항에서,
    상기 제1 값을 계산하는 단계는 상기 제1 시점에서의 상기 복수의 배터리 셀의 전압에 기초해서 상기 제1 시점에서의 대상 배터리 셀의 전압을 통계적인 처리를 하여서 상기 제1 값을 계산하는 단계를 포함하며,
    상기 제2 값을 계산하는 단계는 상기 제2 시점에서의 상기 복수의 배터리 셀의 전압에 기초해서 상기 제2 시점에서의 대상 배터리 셀의 전압을 통계적인 처리를 하여서 상기 제2 값을 계산하는 단계를 포함하는
    방법.
  3. 제2항에서,
    상기 제1 시점 및 상기 제2 시점에서의 상기 통계적인 처리는 정규화 처리를 포함하는 방법.
  4. 제1항에서,
    상기 제1 값은 상기 제1 시점에서의 상기 대상 배터리 셀의 전압에서 상기 제1 시점에서의 상기 복수의 배터리 셀의 전압의 평균을 뺀 값을 상기 제1 시점에서의 상기 복수의 배터리 셀의 전압의 표준 편차로 나눈 값에 해당하며,
    상기 제2 값은 상기 제2 시점에서의 상기 대상 배터리 셀의 전압에서 상기 제2 시점에서의 상기 복수의 배터리 셀의 전압의 평균을 뺀 값을 상기 제2 시점에서의 상기 복수의 배터리 셀의 전압의 표준 편차로 나눈 값에 해당하는
    방법.
  5. 제1항에서,
    상기 대상 배터리 셀의 전압을 추정하는 단계는 상기 복수의 배터리 셀 중에서 상기 대상 배터리 셀을 제외한 나머지 배터리 셀의 전압에 기초해서 상기 대상 배터리 셀의 전압을 추정하는 단계를 포함하는, 방법.
  6. 제5항에서,
    상기 대상 배터리 셀의 전압을 추정하는 단계는 상기 대상 배터리 셀의 전압을 상기 나머지 배터리 셀의 전압의 대푯값으로 추정하는 단계를 포함하는, 방법.
  7. 복수의 배터리 셀, 그리고
    복수의 시점에서 상기 복수의 배터리 셀의 전압을 각각 측정하고, 각 시점에서의 상기 복수의 배터리 셀의 전압에 기초해서 대상 배터리 셀의 전압에 대응하는 통계 값을 계산하고, 상기 복수의 시점 중 제1 시점에서의 상기 통계 값과 상기 제1 시점 이전의 제2 시점에서의 상기 통계 값의 차이가 소정 값보다 큰 경우 상기 복수의 배터리 셀 중 적어도 일부의 배터리 셀의 전압에 기초해서 상기 대상 배터리 셀의 전압을 추정하는 배터리 관리 시스템
    을 포함하는 배터리 장치.
  8. 제7항에서,
    상기 배터리 관리 시스템은 각 시점에서의 상기 복수의 배터리 셀의 전압에 기초해서 상기 대상 배터리 셀의 전압을 정규화하여서 상기 통계 값을 계산하는, 배터리 장치.
  9. 제8항에서,
    상기 통계 값은 상기 대상 배터리 셀의 전압에서 상기 복수의 배터리 셀의 전압의 평균을 뺀 값을 상기 복수의 배터리 셀의 전압의 표준 편차로 나눈 값에 해당하는, 배터리 장치.
  10. 제7항에서,
    상기 배터리 관리 시스템은 상기 복수의 배터리 셀 중에서 상기 대상 배터리 셀을 제외한 나머지 배터리 셀의 전압에 기초해서 상기 대상 배터리 셀의 전압을 추정하는, 배터리 장치.
  11. 제10항에서,
    상기 배터리 관리 시스템은 상기 대상 배터리 셀의 전압을 상기 나머지 배터리 셀의 전압의 대푯값으로 추정하는, 배터리 장치.
  12. 복수의 배터리 셀을 관리하는 배터리 관리 시스템으로서,
    상기 복수의 배터리 셀의 전압을 측정하는 감시 회로, 그리고
    제1 시점에서 측정된 상기 복수의 배터리 셀의 전압에 기초해서 대상 배터리 셀의 전압에 대응하는 제1 통계 값을 계산하고, 상기 제1 시점 이후의 제2 시점에서 측정된 상기 복수의 배터리 셀의 전압에 기초해서 상기 대상 배터리 셀의 전압에 대응하는 제2 통계 값을 계산하고, 상기 제2 통계 값과 상기 제1 통계 값의 차이가 소정 값보다 큰 경우 상기 복수의 배터리 셀 중 적어도 일부의 배터리 셀의 전압에 기초해서 상기 대상 배터리 셀의 전압을 추정하는 처리 회로
    를 포함하는 배터리 관리 시스템.
  13. 제12항에서,
    상기 처리 회로는
    상기 제1 시점에서의 상기 복수의 배터리 셀의 전압에 기초해서 상기 대상 배터리 셀의 전압을 정규화하여서 상기 제1 통계 값을 계산하고,
    상기 제2 시점에서의 상기 복수의 배터리 셀의 전압에 기초해서 상기 대상 배터리 셀의 전압을 정규화하여서 상기 제2 통계 값을 계산하는
    배터리 관리 시스템.
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