KR20220062223A - 차량 배터리 관리 시스템 및 방법 - Google Patents

차량 배터리 관리 시스템 및 방법 Download PDF

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KR20220062223A
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김우성
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황도성
백기승
김동일
진대건
이윤준
양보람
홍기철
김익규
이재신
이영우
진수양
박현진
김석형
박현수
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현대자동차주식회사
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Abstract

차량 구동 모터를 구동하기 위한 에너지를 저장하는 충방전 가능한 차량 배터리를 관리하는 시스템이 개시된다. 개시되는 차량 배터리 관리 시스템은, 상기 차량 배터리에 인가되는 전압이 일정한 경우, 상기 차량 배터리 내 복수의 배터리 셀 각각의 전압을 측정하고, 측정된 복수의 배터리 셀의 전압 사이의 편차를 기반으로 상기 복수의 배터리 셀의 이상 여부를 판단하는 컨트롤러를 포함한다.

Description

차량 배터리 관리 시스템 및 방법{SYSTEM AND METHOD FOR MANAGING BATTERY OF VEHICLE}
본 발명은 차량 배터리 관리 시스템 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 차량의 배터리 충전 이후 차량의 주차 상태에서 배터리의 상태를 효과적으로 모니터링 함으로써 차량 주차 상태 등에서 배터리에 발생하는 여러 문제를 사전에 예방할 수 있는 차량 배터리 관리 시스템 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 전기 에너지를 이용하여 구동하는 친환경 차량은, 배터리에 저장된 전기 에너지를 이용하여 전동 회전 기구인 모터를 구동함으로써 동력을 생성하는 차량이다. 이러한 친환경 차량의 동적 성능은 배터리의 성능과 매우 밀접하게 관련되어 있어, 배터리를 효율적인 감시 및 관리가 필수적이다.
통상 친환경 차량의 배터리는, 배터리 관리 시스템(BMS: Battery Management System)이라 통칭되는 제어기에 의해 관리되고 있다. 배터리 관리 시스템은 배터리의 관리를 위한 다양한 정보(배터리 전압, 배터리 전류, 배터리 온도 등)를 배터리로부터 수집하고 사전 저장된 다양한 알고리즘에 수집된 정보를 적용하여 배터리 관리를 위한 다양한 파라미터들을 연산한다.
종래의 차량의 배터리 관리 기법은 주로 배터리 관리 시스템에 전원이 공급되는 상태, 즉, 전원 온(IG ON) 상태에서 이루어진다. 즉, 배터리에 연결된 메인 릴레이가 차량의 다른 부품(예를 들어, 배터리의 전력을 변환하여 모터로 제공하는 파워 모듈 또는 배터리 충전을 위한 전력을 생성하는 충전기 등)과 배터리 사이의 전기적 연결이 형성되는 상태에서 배터리의 상태를 모니터링 한다.
이와 같이, 종래의 차량 배터리 관리 기법은, 배터리와 다른 부품들의 전기적 연결이 이루어진 상태에서 배터리 관리를 위한 정보가 수집되므로, 수집된 정보에 다른 부품에 의한 영향이 개입되어 정확한 배터리 상태 모니터링이 이루어지지 못하는 문제가 있다.
특히, 최근 차량의 주차 상태에서 배터리에 화재가 발생하는 등 치명적인 사고가 빈번히 발생하고 있어, 차량의 주차 상태에서 배터리의 이상 여부를 미리 판단하고 사고 발생 이전에 이를 경고할 수 있는 기법이 당 기술 분야에 요구되고 있다.
상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.
KR 10-2013-0061964 A KR 10-2016-0153874 A
이에 본 발명은, 차량 내 배터리의 충전 이후 배터리가 무부하 상태인 경우에도 배터리의 이상 여부를 사전에 판단하고 이를 경고할 수 있는 차량 배터리 관리 시스템 및 방법을 제공하는 것을 해결하고자 하는 기술적 과제로 한다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위한 수단으로서 본 발명은,
차량의 구동 모터를 구동하기 위한 에너지를 저장하는 충방전 가능한 차량 배터리를 관리하는 시스템에 있어서,
상기 차량 배터리에 인가되는 전압이 일정한 경우, 상기 차량 배터리 내 복수의 배터리 셀 각각의 전압을 측정하고, 측정된 복수의 배터리 셀의 전압 사이의 편차를 기반으로 상기 복수의 배터리 셀의 이상 여부를 판단하는 컨트롤러;
를 포함하는 차량 배터리 관리 시스템을 제공한다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 컨트롤러는, 상기 차량 배터리가 정전류 충전되는 경우 복수의 배터리 셀 각각의 전압을 측정할 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 컨트롤러는, 상기 차량 배터리가 무부하 상태인 경우 복수의 배터리 셀 각각의 전압을 측정할 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 컨트롤러는, 상기 차량 배터리가 무부하 상태가 시작되는 시점부터 사전 설정된 시간 간격 동안 발생하는 상기 배터리 셀 각각의 전압 감소에 해당하는 분극 전압을 측정하고, 상기 복수의 배터리 셀의 분극 전압 사이의 편차를 기반으로 상기 복수의 배터리 셀의 이상 여부를 판단할 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 컨트롤러는, 측정된 복수의 배터리 셀의 전압 중 최대값과 최소값 사이의 편차를 사전 설정된 기준값과 비교하고 상기 최대값과 최소값 사이의 편차가 상기 기준값 보다 큰 경우 상기 배터리 셀에 이상이 발생한 것으로 판단할 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 기준값은 상기 차량의 총 주행 거리가 증가할수록 더 큰 값으로 사전에 결정될 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 컨트롤러는, 사전 설정된 차량 총 주행 거리 마다, 상기 차량 배터리의 충전이 종료된 직후 사전 설정된 시간 간격 동안 상기 차량 배터리 내 복수의 배터리 셀 각각의 전압의 감소분에 해당하는 분극 전압을 측정하고, 상기 분극 전압과 상기 차량 배터리의 충전이 종료되기 직전 상기 차량 배터리로 인가된 충전 전류의 크기 비율을 기반으로 상기 설정된 총 주행 거리에 대응되는 상기 기준값을 결정할 수 있다.
본 발명의 일 실시형태는, 상기 컨트롤러가 상기 배터리 셀에 이상이 발생한 것으로 판단한 경우 상기 배터리 셀에 대한 이상 발생을 표시하는 클러스터 또는 AVN(Audio Video Navigation)을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 클러스터 또는 상기 AVN은, 상기 배터리 셀에 대한 이상 발생을 무선으로 차량 관리 서버 또는 상기 차량의 운전자의 무선 단말로 전송하는 통신 모듈을 포함할 수 있다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위한 다른 수단으로서 본 발명은,
차량 구동 모터를 구동하기 위한 에너지를 저장하는 충방전 가능한 차량 배터리를 관리하는 방법에 있어서,
상기 차량 배터리에 인가되는 전압이 일정한 상태인지 판단하는 단계;
상기 차량 배터리에 인가되는 전압이 일정한 경우, 상기 차량 배터리 내 복수의 배터리 셀 각각의 전압을 측정하는 단계;
측정된 상기 복수의 배터리 셀 각각의 전압의 최대값과 최소값의 편차를 연산하는 단계; 및
상기 편차와 사전 설정된 기준값을 비교하고 그 결과에 기반하여 상기 배터리 셀의 이상 발생 여부를 판단하는 단계;
를 포함하는 차량 배터리 관리 방법을 제공한다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 판단하는 단계는, 상기 차량 배터리가 정전류 충전되는 경우 상기 차량 배터리에 인가되는 전압이 일정한 것으로 판단할 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서, 기 판단하는 단계는, 상기 차량 배터리가 무부하 상태인 경우 상기 차량 배터리에 인가되는 전압이 일정한 것으로 판단할 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 측정하는 단계는, 상기 차량 배터리가 무부하 상태가 시작되는 시점부터 사전 설정된 시간 간격 동안 발생하는 상기 배터리 셀 각각의 전압 감소에 해당하는 분극 전압을 측정하며, 상기 판단하는 단계는, 상기 복수의 배터리 셀의 분극 전압 사이의 편차를 기반으로 상기 복수의 배터리 셀의 이상 여부를 판단할 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 판단하는 단계는, 상기 편차를 사전 설정된 기준값과 비교하고 상기 편차가 상기 기준값 보다 큰 경우 상기 배터리 셀에 이상이 발생한 것으로 판단할 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 기준값은 상기 차량의 총 주행 거리가 증가할수록 더 큰 값으로 사전에 결정될 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 기준값은, 사전 설정된 차량 총 주행 거리 마다, 상기 차량 배터리의 충전이 종료된 직후 사전 설정된 시간 간격 동안 상기 차량 배터리 내 복수의 배터리 셀 각각의 전압의 감소분에 해당하는 분극 전압과 상기 차량 배터리의 충전이 종료되기 직전 상기 차량 배터리로 인가된 충전 전류의 크기 비율을 기반으로 상기 설정된 총 주행 거리에 대응되게 결정될 수 있다.
본 발명의 일 실시형태는, 상기 컨트롤러가 상기 배터리 셀에 이상이 발생한 것으로 판단한 경우 상기 배터리 셀에 대한 이상 발생을 차량의 클러스터 또는 AVN(Audio Video Navigation)에 표시하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 표시하는 단계는, 상기 배터리 셀에 대한 이상 발생을 무선으로 차량 관리 서버 또는 상기 차량의 운전자의 무선 단말로 전송하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 차량 배터리 관리 시스템 및 방법에 따르면, 차량의 배터리에 일정한 전류가 제공되는 상황 또는 배터리의 무부하 상태에서 배터리 셀의 전압 편차를 연산함으로써 안정적으로 배터리 전압 편차를 기반으로 한 배터리 이상 여부 판단을 수행할 수 있다.
특히, 상기 차량 배터리 관리 시스템 및 방법에 따르면, 주차 상태에서도 배터리 셀 전압 편차를 기반으로 하여 배터리 이상 여부를 판단할 수 있으므로, 주차 상태의 차량에서 갑작스레 발생하는 배터리의 발화 등과 같은 심각한 사과 발생을 사전에 예방할 수 있다.
또한, 상기 차량 배터리 관리 시스템 및 방법에 따르면, 배터리의 사용 회수 또는 사용 기간에 따라 배터리 이상 판단을 위해 배터리 셀 전압 편차와 비교되는 기준값을 변경함으로써 배터리 내구 연한이 다할 때까지 배터리 셀의 이상 발생 여부를 정확하게 판단할 수 있다.
본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 차량 배터리 관리 시스템의 블록 구성도이다.
도 2는 일반적인 배터리의 등가 회로 모델을 도시한 회로도이다.
도 3은 이상이 발생한 배터리에서 나타나는 배터리 셀 전압 편차의 예를 도시한 그래프이다.
도 4는 일반적인 배터리의 분극 전압 특성을 도시한 그래프이다.
도 5는 본 발명의 일 실시형태에 따른 차량 배터리 관리 시스템 및 방법에서 사용되는 분극 전압의 예를 설명하기 위한 그래프이다.
도 6은 본 발명의 일 실시형태에 따른 차량 배터리 관리 방법을 도시한 흐름도이다.
이하, 첨부의 도면을 참조하여 다양한 실시 형태에 따른 본 발명의 일 실시형태에 따른 차량 배터리 관리 시스템 및 방법을 상세하게 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 차량 배터리 관리 시스템의 블록 구성도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시형태에 따른 차량 배터리 관리 시스템은, 복수의 배터리 셀(11)을 구비하며 차량의 구동 모터(70)에 제공하기 위한 에너지를 저장하는 배터리(10)와, 배터리(10)의 전압, 전류 및 온도 등을 배터리 관련 파라미터 및 차량의 총 주행거리, 차량의 주행/충전 여부를 입력 받고 특정 조건에서 배터리(10) 내 복수의 배터리 셀(11)의 전압을 모니터링 하고 모니터링한 배터리 셀(11)의 전압의 편차를 기반으로 배터리의 이상 여부를 판단하는 컨트롤러에 해당하는 배터리 관리 시스템(Battery Management System: BMS)(20)를 포함할 수 있다.
배터리(10)는 서로 직병렬 관계로 연결되어 배터리 전체의 전압을 형성하는 복수의 배터리 셀(11)을 포함할 수 있다. 복수의 배터리 셀(11)은 단위 전압을 형성할 수 있으며, 복수의 배터리 셀(11)의 개수 및 직/병렬 연결 관계에 의해 배터리(10) 전체의 전압이 결정될 수 있다. 통상, 배터리(10)는 동일한 스펙을 갖는 복수의 배터리 셀(11)을 포함하도록 제작되므로, 이상적으로는 전체 배터리 셀(11)의 전압은 서로 동일하여야 한다. 그러나, 배터리 셀(11)의 제조 공정 상의 오차 등에 의해 복수의 배터리 셀(11)의 전압은 편차를 가질 수 있으며, 정상적인 배터리의 경우 배터리 셀의 전압이 사전 설정된 허용 가능한 편차 이내에서 유지되어야 한다.
만약, 외부 환경적인 요인이나 배터리 셀 자체의 제조 상 불량 등으로 인해 일부 배터리 셀에 이상이 발생하는 경우 해당 배터리 셀은 정상인 나머지 배터리 셀과 비교하여 과도하게 높은 전압 또는 과도하게 낮은 전압을 가질 수 있다. 따라서, 배터리 내에 포함된 복수의 배터리 셀의 전압의 편차를 기반으로 배터리 셀 또는 배터리 셀을 포함하는 배터리의 이상 여부를 판단할 수 있다.
더하여, 본 발명의 일 실시형태에 따른 차량 배터리 관리 시스템은, 배터리 관리 시스템(20)에서 배터리 이상이 발생한 것으로 판단된 경우 이를 표시하기 하고, 외부의 차량 관리 서버나 운전자 단말로 이상 발생을 통지하기 위한 클러스터(30) 또는 AVN(Audio Video Navigation)(40)을 포함할 수 있다.
도 1에서 참조 부호 '50'은 배터리(10)와 차량 내 다른 요소들 사이의 전기적 연결을 형성하거나 차단하는 메인 릴레이이고, 참조 부호 '60'은 배터리(10)에 저장된 직류 전력을 구동 모터(70)에 사용되는 삼상 교류 전류로 변환하는 인버터이며, 참조 부호 '80'은 배터리(10)를 충전하기 위한 충전 전력을 배터리로 공급하는 충전기이다.
메인 릴레이(50)는 컨트롤러(예를 들어, 배터리 관리 시스템(20) 또는 도시되지 않은 다른 차량 내 제어기)에 의해 단락/개방 상태가 제어될 수 있다.
차량의 주행이 요구되는 경우, 컨트롤러는 메인 릴레이(50)를 단락 상태로 제어하여 배터리(10)에 저장된 전력이 인버터(60)로 제공되게 하여 인버터(60)에 의해 전력 변환이 수행되게 함으로써 구동 모터(70)에서 구동력이 생성되게 할 수 있다. 구동 모터(70)는 차량의 구동축에 연결되어 구동축을 회전시킴으로써 차량의 주행이 가능하게 할 수 있다.
또한, 배터리(10)의 충전이 요구되는 경우, 컨트롤러는 메인 릴레이(50)를 단락 상태로 제어하여 충전기(80)에서 제공되는 충전 전력이 배터리(10)로 인가되게 함으로써 배터리(10)를 충전할 수 있다.
충전기(80)는 차량 내에 설치되어 외부의 충전 설비로부터 제공되는 교류 전력을 배터리(10)의 충전이 가능한 직류 전력으로 변환하는 차량 탑재형 충전기(OBC)이거나, 급속 충전을 위해 높은 직류 충전 전류를 제공하는 차량 외부의 충전 설비 자체일 수 있다.
본 발명에 대한 설명에서, 차량의 주차 상태라고 함은 차량의 주행이나 충전이 종료되어 차량의 전원이 오프 되는 상태, 즉 메인 릴레이(50)가 개방된 상태를 의미한다. 메인 릴레이(50)의 개방에 의해 배터리(10)는 무부하 상태가 될 수 있다. 또한, 충전기에서 제공되는 전류의 제어를 통해 메인 릴레이(50)가 단락된 상태에서도 배터리(10)에 인가되는 전류의 크기를 실질적으로 0이 되게 하여 배터리(10)를 무부하 상태로 만들 수도 있다. 메인 릴레이(50)가 단락된 상태에서 배터리(10)에 인가되는 전류의 크기를 0으로 만드는 0 전류 제어는 배터리(10)에 저장된 에너지를 사용하는 차량 내 전장들이 사용하는 부하의 크기를 감안하여 충전기(80)를 제어함으로써 수행될 수 있다. 배터리(10)를 0 전류 제어하는 기법은 당 기술분야에 공지된 다양한 방법이 적용될 수 있으며 0 전류 제어에 대한 별도의 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
본 발명의 일 실시형태에서, 배터리 관리 시스템(20)은 배터리(10)의 전압 거동을 기반으로 배터리(10)의 이상 여부를 판단할 수 있다. 더욱 상세하게, 배터리 관리 시스템(20)은 배터리(10) 내의 각 배터리 셀(11)의 분극 전압에 기반하여 배터리(10)의 이상 여부를 판단할 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 따른 차량 배터리 관리 시스템 및 방법은, 컨트롤러(배터리 관리 시스템(20))가 배터리(10) 내에 포함된 복수의 배터리 셀(11)의 전압을 모니터링 하고, 복수의 배터리 셀(11) 간의 전압 편차가 사전 설정된 기준값 보다 큰 경우 배터리(10)에 이상이 발생한 것으로 판단하는 것을 특징으로 한다.
도 2는 일반적인 배터리의 등가 회로 모델을 도시한 회로도이고, 도 3은 이상이 발생한 배터리에서 나타나는 배터리 셀 전압 편차의 예를 도시한 그래프이다.
도 2에 도시한 것과 같이, 그 내부에 커패시터 성분과 저항 성분을 가질 수 있으며, 이러한 커패시터 성분과 저항 성분에 의해 배터리에 전류가 입력되거나 배터리에서 전류가 출력되는 경우 시간 경과에 따른 특정한 전압 거동을 나타내게 된다. 동일한 설계로 생산된 배터리 셀, 즉 하나의 배터리 팩 내에 구비된 배터리 셀이라 하더라도 각 배터리 셀은 열화 혹은 배터리 셀 상태에 의한 내부 저항 성분의 크기가 변화함에 따라 전류 입력에 대한 전압 거동이 달라질 수 있다.
예를 들어, 배터리 셀 내부의 단락(short)이나 배터리 셀 내부에 존재하는 이물질 등으로 인한 배터리 셀의 불량은 배터리 셀 내부 커패시턴스나 내부 저항의 변화를 유발하고, 전류 인가 시 그리고 인가 후의 전압 변화의 거동이 다른 배터리 셀과 차이가 나타나게 된다.
도 3에 도시된 것과 같이, 이상이 발생한 배터리는 그 내부의 일부 배터리 셀이 다른 배터리 셀에 비해 과도하게 차이가 나는 전압을 가질 수 있다.
이상이 발생한 비정상 배터리 셀의 경우, 일반적으로 내부 저항이 과도하게 증가된 상태가 되어 배터리(10)에 전류가 입력되거나 배터리(10)에서 전류가 출력되는 경우 정상인 배터리 셀들에 비해 전압 변화가 크게 발생하게 된다. 비정상의 정도가 심해짐에 따라 비정상 배터리 셀의 전압의 변동량은 더 크게 나타날 수 있다.
다만, 차량의 주행 중에는 차량 주행 환경에 따라 배터리(10)에서 출력되는 전류의 변동 폭이 크고, 배터리 셀(11) 별 전압 거동도 배터리(10)에서 출력되는 전류의 변동에 따라 심하게 변동될 수 있으므로, 본 발명의 일 실시형태에 따른 차량 배터리 관리 시스템 및 방법에서는 배터리(10)의 전류가 안정화된 상태에서 배터리 셀(11)의 전압 거동을 모니터링 한다.
컨트롤러인 배터리 관리 시스템(20)은 배터리에 일정한 전류가 인가되는 충전 중 또는 배터리 자체에 전류가 인가되지 않는 무부하 상태에서 배터리 셀(11) 사이의 전압 편차를 모니터링 하여 배터리 상태에 대한 진단을 수행할 수 있다.
배터리의 충전 시, 충전기(80)는 일정한 크기의 전압을 배터리(10)로 제공하는 정전류 충전 구간을 갖는다. 본 발명의 일 실시형태에서, 배터리 관리 시스템(20)은 이 정전류 충전 구간에서 복수의 배터리 셀(11) 각각의 전압을 측정하고 측정된 복수의 배터리 셀(11) 각각의 전압 중 최대값과 최소값의 차이를 사전 설정된 기준값과 비교하여 배터리 셀(11)의 이상 여부를 판단할 수 있다.
마찬가지로, 배터리 관리 시스템(20)은 배터리(10)가 무부하 상태가 되면, 복수의 배터리 셀(11) 각각의 전압을 측정하고 측정된 복수의 배터리 셀(11) 각각의 전압 중 최대값과 최소값의 차이를 사전 설정된 기준값과 비교하여 배터리 셀(11)의 이상 여부를 판단할 수 있다.
전술한 바와 같이, 배터리(20)의 무부하 상태는 배터리에 인가되는 전류가 0인 상태로 배터리 충전 중 배터리(10)와 연결된 전장 부하에서 소모되는 전력을 고려하여 충전기(80)의 충전 전류의 크기를 제어하는 0 전류 제어를 통해 달성되거나, 메인 릴레이(50)를 개방시켜 배터리(10)와 차량 내 다른 전장 부하들의 연결을 완전히 차단한 경우에 해당한다. 배터리(10)가 무부하 상태가 된 경우 배터리 셀(11)에서는 전압이 감소하는 분극현상이 발생할 수 있다.
도 4는 일반적인 배터리의 분극 전압 특성을 도시한 그래프이다.
충전을 위해 배터리에 에너지(전류)를 입력하던 중 충전 전류를 차단하면, 배터리의 전압은 도 4에 도시된 것과 같은 거동을 나타내게 된다. 배터리 셀의 화학적 특성에 따라, 충전 전류가 배터리에 입력되는 경우에는 배터리 셀의 전압이 상승하게 되고, 배터리에 공급되는 충전 전류가 차단된 경우(무부하 상태가 된 경우)에는 배터리의 전압은 하락하는 특성을 나타낸다.
즉, 도 2에 도시된 것과 같이 배터리 내부의 커패시터 성분과 저항 성분에 의해 배터리에 전류가 입력되는 경우에 전압 강하가 발생하게 되는데 입력되는 충전 전류가 차단된 이후에는 이 커패시터 성분과 저항 성분에 의한 전압 강하가 감소함에 따라 배터리의 전압은 점점 안정화되어 일정한 값으로 수렴하는 특성을 나타낸다.
당 기술분야에서는, 배터리로 전류 인가/차단 이후 전술한 것과 같이 나타나는 배터리의 전압 변화량을 분극 전압이라 칭한다.
본 발명의 일 실시형태에서는, 배터리가 무부하 상태가 된 상태에서 사전 설정된 시간이 경과한 이후 분극 전압을 측정하여 배터리 셀 간의 전압 편차를 구하는데 사용할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시형태에 따른 차량 배터리 관리 시스템 및 방법에서 사용되는 분극 전압의 예를 설명하기 위한 그래프이다.
도 5를 참조하면, 배터리 관리 시스템(20)은 배터리의 충전이 종료된 시점(T0)부터 사전 설정된 설정 시각(T1)까지의 시간 간격에 해당하는 사전 설정된 단기 분극 측정 시간 동안 배터리(10) 내 복수의 배터리 셀(11)의 분극 전압을 측정할 수 있다.
도 5에 도시한 것과 같이, 정상 상태인 배터리 셀의 분극 전압은 비정상 상태인 배터리 셀의 분극 전압 보다 작은 값을 갖게 되고 그에 따라 비정상 상태의 배터리 셀과 정상 상태의 배터리 셀 간의 전압 편차가 발생하게 된다.
따라서, 실험적인 방법을 이용하여 분극 전압을 측정하기 위한 시점(T1)과 분극 전압의 편차가 비정상인 것으로 판단할 수 있는 기준이 되는 기준값을 사전에 결정해 두고, 측정된 복수의 배터리 셀 간의 분극 전압의 편차가 사전 설정된 기준값 보다 큰 경우 배터리 셀에 이상이 발생한 것으로 판단할 수 있다.
한편, 배터리 셀의 내부 저항의 변화는 배터리 셀 자체의 불량에 의해 발생할 뿐만 아니라 배터리 사용 회수(충방전 회수)의 증가에 따른 정상 열화에 의해서 발생할 수도 있으므로, 배터리 셀 사이의 전압 편차를 이용한 배터리 이상 여부 판단 시에는 정상적인 수준의 배터리 노후 열화에 의해 발생할 수 있는 수준의 전압 편차를 고려하여야 한다. 다시 설명하면, 배터리의 사용 기간이 증가하는 경우 정상적인 열화에 의해 배터리 내부 저항은 계속해서 증가하게 되며 그에 의해 정상인 배터리 셀과 비정상인 배터리 셀 사이의 전압 편차도 증가하게 된다.
따라서, 본 발명의 일 실시형태에서는, 배터리 사용 기간 또는 사용 회수의 증가로 발생할 수 있는 전압 편차의 증가를 고려하여 배터리 셀의 불량을 검출하기 위한 기준값도 증가시킬 수 있다.
이 기준값의 변경은 차량의 총 주행거리를 기반으로 다음의 표와 같이 결정될 수 있다.
[표]
Figure pat00001
상기 표에서 'ODO'는 차량의 총 주행 거리를 나타내는 것으로 전압 편차를 판단하는 기준값은 특정 총 주행 거리 별로 점차 증가하게 설정할 수 있다(A<B<??<C<D)
한편, 이 기준값의 변경은 도 5에 도시된 것과 같은 배터리의 분극 전압을 이용하여 이루어질 수 있다.
배터리 관리 시스템(20)은 분극 전압을 이용하여 배터리 셀(11)의 내부 저항을 추정하고 추정된 내부 저항과 사전 설정된 배터리 셀(11)의 크기 비율에 기반하여 배터리 셀(11)의 열화도를 추정할 수 있다.
도 5에 도시된 예에서, 배터리 관리 시스템(20)은, 분극 전압 측정 시각(T1)을 배터리 충전 전류가 차단된 시점(T0)로부터 1초 이내로 설정하고, 충전 전류 차단 직전 인가된 충전 전류와 T1 시점에서 측정된 분극 전압을 이용하면 옴(Ohm)의 법칙에 의해 배터리 셀(11)의 내부 저항의 크기(Rn)를 측정할 수 있다. 즉, 측정된 분극 전압을 충전 전류로 나누면 배터리 셀(11)의 내부 저항의 크기(Rn)가 추정될 수 있다.
배터리 관리 시스템(20)은 추정된 내부 저항의 크기와 배터리 셀(11)의 초기 상태(예를 들어, 공장에서 출하된 직후의 배터리 셀 상태)에서 사전에 측정된 배터리 셀(11)의 초기 내부 저항의 크기(R0)의 비율(Rn/R0)에 기반하여 배터리 셀(11)의 열화 정도를 판단할 수 있다.
특정 주행 거리 마다 배터리 셀(11)의 추정된 내부 저항의 크기와 초기 내부 저항의 크기(R0)의 비율(Rn/R0) 연산하고, 배터리 설계 사양에 따라 사전 설정된 최대 주행 거리 시 설정된 배터리 열화 수준을 고려하여, 연산된 비율에 대응되도록 기준값을 증가시킬 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시형태에 따른 차량 배터리 관리 방법을 도시한 흐름도이다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시형태에 따른 차량 배터리 관리 방법은, 컨트롤러(배터리 관리 시스템(20))이 배터리 셀(11)의 전압 편차를 연산 가능한 배터리 전류 안정 상태인지 판단하는 단계(S11)로부터 시작될 수 있다.
배터리 전류 안정 상태는, 충전기(80)에서 배터리(11)로 정전류 충전이 이루어지는 상태 또는 충전기(80)가 0 전류 제어되어 배터리(10)로 제공되는 충전 전류가 0인 상태 또는 메인 릴레이(50)가 오프된 상태일 수 있다.
이어, 배터리 전류 안정 상태인 것으로 판단된 경우 컨트롤러는 차량 내 타 제어기로부터 차량의 총 주행 거리를 입력 받고, 복수의 배터리 셀(11) 각각의 전압을 입력 받을 수 있다(S12). 복수의 배터리 셀(11)의 전압은 배터리 셀(11)의 전압을 검출하도록 배터리(10) 내에 마련된 전압 센서(미도시)에 의해 검출될 수 있으며, 컨트롤러는 전압 센서로부터 검출된 전압 크기를 제공받을 수 있다.
이어, 컨트롤러는, 복수의 배터리 셀의 전압 중 최대값과 최소값의 차이를 연산하고, 차량의 총 주행 거리에 기반한 기준값을 결정할 수 있다(S13).
단계(S13)에서, 컨트롤러는, 복수의 배터리 셀의 분극 전압을 측정할 수도 있으며, 분극 전압 중 최대값과 최소값의 차이를 연산할 수 있다. 여기에서 연산된 복수의 배터리 셀의 분극 전압 중 최대값과 최소값의 차이는 이후 단계(S14)에서 기준값과 비교될 수 있다.
이어, 컨트롤러는, 단계(S13)에서 연산된 복수의 배터리 셀의 전압 중 최대값과 최소값의 차이 또는 복수의 배터리 셀의 분극 전압 중 최대값과 최소값의 차이를 기준값과 비교할 수 있다(S14).
단계(S14)에서, 연산된 복수의 배터리 셀의 전압 중 최대값과 최소값의 차이 또는 복수의 배터리 셀의 분극 전압 중 최대값과 최소값의 차이가 기준값 보다 큰 것으로 판단된 경우, 컨트롤러는 배터리(10)에 포함된 배터리 셀(11) 중 일부에 이상이 발생한 것으로 판단할 수 있다(S15).
단계(S16)에서, 컨트롤러는 배터리(10) 내 배터리 셀(11)의 이상이 발생하였음을 차량의 클러스터(30)나 AVN(40)으로 전달하여 이들에서 배터리 셀 이상 발생을 표출하게 할 수 있다(S16). 클러스터(30)나 AVN(40)에 무선 통신 모듈이 구비된 경우, 클러스터(30)나 AVN(40)은 무선 통신 모듈을 통해 배터리 셀에 이상이 발생하였음을 원거리의 차량 관리 서버나 사전 등록된 운전자의 무선 단말에 통지할 수 있다.
이상에서 설명한 것과 같이, 본 발명의 여러 실시형태에 따른 차량 배터리 관리 시스템 및 방법은, 차량의 배터리에 일정한 전류가 제공되는 상황 또는 배터리의 무부하 상태에서 배터리 셀의 전압 편차를 연산함으로써 안정적으로 배터리 전압 편차를 기반으로 한 배터리 이상 여부 판단을 수행할 수 있다.
특히, 본 발명의 여러 실시형태에 따른 차량 배터리 관리 시스템 및 방법은, 주차 상태에서도 배터리 셀 전압 편차를 기반으로 하여 배터리 이상 여부를 판단할 수 있으므로, 주차 상태의 차량에서 갑작스레 발생하는 배터리의 발화 등과 같은 심각한 사과 발생을 사전에 예방할 수 있다.
또한, 본 발명의 여러 실시형태에 따른 차량 배터리 관리 시스템 및 방법은, 배터리의 사용 회수 또는 사용 기간에 따라 배터리 이상 판단을 위해 배터리 셀 전압 편차와 비교되는 기준값을 변경함으로써 배터리 내구 연한이 다할 때까지 배터리 셀의 이상 발생 여부를 정확하게 판단할 수 있다.
이상에서 본 발명의 특정한 실시형태에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 청구범위의 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.
10: 배터리 11: 배터리 셀
20: 배터리 관리 시스템(BMS) 30: 클러스터
40: AVN 50: 메인 릴레이
60: 인버터 70: 구동 모터
80: 충전기

Claims (18)

  1. 차량의 구동 모터를 구동하기 위한 에너지를 저장하는 충방전 가능한 차량 배터리를 관리하는 시스템에 있어서,
    상기 차량 배터리에 인가되는 전압이 일정한 경우, 상기 차량 배터리 내 복수의 배터리 셀 각각의 전압을 측정하고, 측정된 복수의 배터리 셀의 전압 사이의 편차를 기반으로 상기 복수의 배터리 셀의 이상 여부를 판단하는 컨트롤러;
    를 포함하는 차량 배터리 관리 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 컨트롤러는,
    상기 차량 배터리가 정전류 충전되는 경우 복수의 배터리 셀 각각의 전압을 측정하는 것을 특징으로 하는 차량 배터리 관리 시스템.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 컨트롤러는,
    상기 차량 배터리가 무부하 상태인 경우 복수의 배터리 셀 각각의 전압을 측정하는 것을 특징으로 하는 차량 배터리 관리 시스템.
  4. 청구항 1에 있어서, 상기 컨트롤러는,
    상기 차량 배터리가 무부하 상태가 시작되는 시점부터 사전 설정된 시간 간격 동안 발생하는 상기 배터리 셀 각각의 전압 감소에 해당하는 분극 전압을 측정하고, 상기 복수의 배터리 셀의 분극 전압 사이의 편차를 기반으로 상기 복수의 배터리 셀의 이상 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 차량 배터리 관리 시스템.
  5. 청구항 1에 있어서, 상기 컨트롤러는,
    측정된 복수의 배터리 셀의 전압 중 최대값과 최소값 사이의 편차를 사전 설정된 기준값과 비교하고 상기 최대값과 최소값 사이의 편차가 상기 기준값 보다 큰 경우 상기 배터리 셀에 이상이 발생한 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 차량 배터리 관리 시스템.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 기준값은 상기 차량의 총 주행 거리가 증가할수록 더 큰 값으로 사전에 결정된 것을 특징으로 하는 차량 배터리 관리 시스템.
  7. 청구항 5에 있어서, 상기 컨트롤러는,
    사전 설정된 차량 총 주행 거리 마다, 상기 차량 배터리의 충전이 종료된 직후 사전 설정된 시간 간격 동안 상기 차량 배터리 내 복수의 배터리 셀 각각의 전압의 감소분에 해당하는 분극 전압을 측정하고, 상기 분극 전압과 상기 차량 배터리의 충전이 종료되기 직전 상기 차량 배터리로 인가된 충전 전류의 크기 비율을 기반으로 상기 설정된 총 주행 거리에 대응되는 상기 기준값을 결정하는 것을 특징으로 하는 차량 배터리 관리 시스템.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 컨트롤러가 상기 배터리 셀에 이상이 발생한 것으로 판단한 경우 상기 배터리 셀에 대한 이상 발생을 표시하는 클러스터 또는 AVN(Audio Video Navigation)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 배터리 관리 시스템.
  9. 청구항 8에 있어서, 상기 클러스터 또는 상기 AVN은
    상기 배터리 셀에 대한 이상 발생을 무선으로 차량 관리 서버 또는 상기 차량의 운전자의 무선 단말로 전송하는 통신 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 배터리 관리 시스템.
  10. 차량 구동 모터를 구동하기 위한 에너지를 저장하는 충방전 가능한 차량 배터리를 관리하는 방법에 있어서,
    상기 차량 배터리에 인가되는 전압이 일정한 상태인지 판단하는 단계;
    상기 차량 배터리에 인가되는 전압이 일정한 경우, 상기 차량 배터리 내 복수의 배터리 셀 각각의 전압을 측정하는 단계;
    측정된 상기 복수의 배터리 셀 각각의 전압의 최대값과 최소값의 편차를 연산하는 단계; 및
    상기 편차와 사전 설정된 기준값을 비교하고 그 결과에 기반하여 상기 배터리 셀의 이상 발생 여부를 판단하는 단계;
    를 포함하는 차량 배터리 관리 방법.
  11. 청구항 10에 있어서, 상기 판단하는 단계는,
    상기 차량 배터리가 정전류 충전되는 경우 상기 차량 배터리에 인가되는 전압이 일정한 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 차량 배터리 관리 방법.
  12. 청구항 10에 있어서, 상기 판단하는 단계는,
    상기 차량 배터리가 무부하 상태인 경우 상기 차량 배터리에 인가되는 전압이 일정한 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 차량 배터리 관리 방법.
  13. 청구항 10에 있어서,
    상기 측정하는 단계는, 상기 차량 배터리가 무부하 상태가 시작되는 시점부터 사전 설정된 시간 간격 동안 발생하는 상기 배터리 셀 각각의 전압 감소에 해당하는 분극 전압을 측정하며,
    상기 판단하는 단계는, 상기 복수의 배터리 셀의 분극 전압 사이의 편차를 기반으로 상기 복수의 배터리 셀의 이상 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 차량 배터리 관리 방법.
  14. 청구항 10에 있어서, 상기 판단하는 단계는,
    상기 편차를 사전 설정된 기준값과 비교하고 상기 편차가 상기 기준값 보다 큰 경우 상기 배터리 셀에 이상이 발생한 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 차량 배터리 관리 방법.
  15. 청구항 14에 있어서,
    상기 기준값은 상기 차량의 총 주행 거리가 증가할수록 더 큰 값으로 사전에 결정된 것을 특징으로 하는 차량 배터리 관리 방법.
  16. 청구항 14에 있어서, 상기 기준값은,
    사전 설정된 차량 총 주행 거리 마다, 상기 차량 배터리의 충전이 종료된 직후 사전 설정된 시간 간격 동안 상기 차량 배터리 내 복수의 배터리 셀 각각의 전압의 감소분에 해당하는 분극 전압과 상기 차량 배터리의 충전이 종료되기 직전 상기 차량 배터리로 인가된 충전 전류의 크기 비율을 기반으로 상기 설정된 총 주행 거리에 대응되게 결정되는 것을 특징으로 하는 차량 배터리 관리 방법.
  17. 청구항 10에 있어서,
    상기 컨트롤러가 상기 배터리 셀에 이상이 발생한 것으로 판단한 경우 상기 배터리 셀에 대한 이상 발생을 차량의 클러스터 또는 AVN(Audio Video Navigation)에 표시하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 배터리 관리 방법.
  18. 청구항 17에 있어서, 상기 표시하는 단계는,
    상기 배터리 셀에 대한 이상 발생을 무선으로 차량 관리 서버 또는 상기 차량의 운전자의 무선 단말로 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 배터리 관리 방법.
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Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113547955B (zh) * 2020-04-23 2023-06-16 宁德时代新能源科技股份有限公司 电池的充电控制方法、装置、电池管理系统和介质
CN112379281A (zh) * 2020-11-26 2021-02-19 蔚来汽车科技(安徽)有限公司 车辆低压电池的监控方法、装置、系统、服务器以及介质
CN114744734B (zh) * 2022-05-25 2023-01-10 深圳市今朝时代股份有限公司 基于电池运行控制的电池充放电保护方法及管理系统
CN114998351B (zh) * 2022-08-05 2022-11-01 东声(苏州)智能科技有限公司 基于人工智能技术的太阳能电池板瑕疵识别方法和装置
KR102609874B1 (ko) 2022-12-02 2023-12-05 한국생산기술연구원 저항인자를 활용한 배터리 팩 시스템의 고장 진단방법
CN116027110B (zh) * 2023-02-20 2023-06-23 中汽数据有限公司 新能源汽车在线预警方法、介质、设备
KR102632729B1 (ko) * 2023-03-03 2024-02-06 주식회사 스타코프 전기차 화재 방지 기능과 배터리 성능 평가 기능을 내장하여 전기차를 안전하고 효율적으로 충전하는 전기차 충전 장치 및 이를 이용한 방법
CN117578664A (zh) * 2023-11-28 2024-02-20 浙江智格科技有限公司 基于智能物联网的换电柜安全控制方法及系统

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20130061964A (ko) 2011-12-02 2013-06-12 현대모비스 주식회사 차량용 배터리 관리시스템 및 관리방법

Family Cites Families (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2472277A3 (en) * 2003-06-27 2012-10-17 The Furukawa Electric Co., Ltd. Method and device for measuring secondary cell internal impedance and judging deterioration
JP4630113B2 (ja) * 2005-04-12 2011-02-09 古河電気工業株式会社 二次電池劣化状態判定方法及び二次電池劣化状態判定装置
JP5092218B2 (ja) * 2005-09-06 2012-12-05 富士通株式会社 電池パックの異常検出方法、電池パック及び電子機器
JP4645382B2 (ja) * 2005-09-20 2011-03-09 トヨタ自動車株式会社 バッテリ状態検知装置、バッテリ状態検知方法
JP2007333494A (ja) * 2006-06-14 2007-12-27 Shikoku Electric Power Co Inc 蓄電池の劣化診断方法および劣化診断装置
KR101058388B1 (ko) * 2007-02-08 2011-08-22 주식회사 엘지화학 이차전지 검사 장치
DE102009000337A1 (de) * 2009-01-21 2010-07-22 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Bestimmung eines Alterungszustandes einer Batteriezelle mittels Impedanzspektroskopie
EP2717378B1 (en) * 2011-05-24 2019-11-13 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Power storage apparatus, mobile device, and electric-powered vehicle
JP2013083522A (ja) * 2011-10-07 2013-05-09 K-Engineering Co Ltd 二次電池の劣化判定装置及び劣化判定方法
WO2013085996A1 (en) * 2011-12-05 2013-06-13 The Goverment Of The United States Of Amreica, As Represented By The Secretary Of The Navy Battery health monitoring system and method
WO2013115038A1 (ja) * 2012-01-31 2013-08-08 プライムアースＥｖエナジー株式会社 電池状態検出装置
JP5596083B2 (ja) * 2012-06-26 2014-09-24 Ｉｍｖ株式会社 リチウムイオン二次電池の劣化診断装置
JP2014134467A (ja) * 2013-01-10 2014-07-24 Toyota Motor Corp 二次電池の状態診断方法
JP6019368B2 (ja) * 2013-07-10 2016-11-02 アルプス・グリーンデバイス株式会社 蓄電装置状態推定方法
KR101511655B1 (ko) * 2013-08-30 2015-04-13 숭실대학교산학협력단 배터리 진단 기능을 가진 충전기 및 그 제어방법
DE102015203878A1 (de) * 2015-03-04 2016-09-22 Volkswagen Aktiengesellschaft Verfahren und Vorrichtung zur Diagnose eines Batteriesystems
KR20170109435A (ko) * 2016-03-21 2017-09-29 엘지전자 주식회사 이동 단말기 및 그 제어방법
KR102196270B1 (ko) * 2016-12-12 2020-12-29 주식회사 엘지화학 쇼트 감지방법 및 장치
CN106772099A (zh) * 2017-01-23 2017-05-31 合肥国轩高科动力能源有限公司 一种动力锂电池劣化程度估算方法
JP2018181430A (ja) * 2017-04-03 2018-11-15 富士電機株式会社 鉛蓄電池装置、無停電電源装置、電源システム及び方法
JP6973334B2 (ja) * 2018-08-30 2021-11-24 トヨタ自動車株式会社 二次電池の劣化状態推定方法および二次電池システム
KR20200038005A (ko) * 2018-10-02 2020-04-10 주식회사 엘지화학 배터리 셀의 상태 관리 시스템 및 방법
DE102019110349A1 (de) * 2019-04-18 2020-10-22 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Verfahren zum Bestimmen von mechanischen Defekten in einem Batteriesystem sowie Batteriesystem
KR102229019B1 (ko) 2019-12-24 2021-03-17 주식회사 현대케피코 배터리 관리 시스템 및 그것의 동작 방법
US11519969B2 (en) * 2020-01-29 2022-12-06 Dynexus Technology, Inc. Cross spectral impedance assessment for cell qualification
US20220111759A1 (en) * 2020-10-09 2022-04-14 Our Next Energy, Inc. Supplying power to an electric vehicle

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20130061964A (ko) 2011-12-02 2013-06-12 현대모비스 주식회사 차량용 배터리 관리시스템 및 관리방법

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