KR20230020028A - Systems and methods for predicting battery integrity - Google Patents

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KR20230020028A
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Abstract

According to an embodiment of the present invention, a system for predicting battery integrity includes: an information collection unit which collects state information of a battery cell transmitted from a battery measurement module located in a remote location; and an information processing unit which predicts whether or not there is a failure of the battery cell, remaining lifespan, and replacement time using the collected state information of the battery cell.

Description

이차전지 건상상태 모니터링 및 분석 {Systems and methods for predicting battery integrity}Secondary battery health monitoring and analysis {Systems and methods for predicting battery integrity}

본 발명은 배터리 건전성 예측 시스템 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a system and method for predicting battery health.

오늘날 화석연료를 사용하는 가솔린, 디젤 등의 엔진 차량은 배기가스로 인한 환경오염, 이산화탄소로 인한 지구온난화, 오존 생성 등으로 인한 호흡기 질환 유발, 연료 고갈 등의 여러 문제점이 있다.Today's gasoline, diesel, and other engine vehicles using fossil fuels have various problems, such as environmental pollution due to exhaust gas, global warming due to carbon dioxide, respiratory disease due to ozone generation, and fuel exhaustion.

이러한 문제점을 해결하기 위해 배터리를 동력원으로, 구동모터를 구동원으로 사용하여 주행하는 순수 전기 자동차(Electric Vehicle, EV)나, 엔진과 구동모터를 구동원으로 사용하여 주행하는 하이브리드 자동차(Hybrid Electric Vehicle, HEV), 연료전지와 구동모터를 동력원과 구동원으로 사용하여 주행하는 연료전지 자동차(Fuel Cell Electric Vehicle, FCEV) 등의 친환경 전기 자동차가 개발되어 왔다.To solve this problem, an electric vehicle (EV) that runs using a battery as a power source and a drive motor as a drive source, or a hybrid electric vehicle (HEV) that runs using an engine and a drive motor as a drive source (HEV) ), eco-friendly electric vehicles such as fuel cell electric vehicles (FCEVs) that run using a fuel cell and a driving motor as a power source and a driving source have been developed.

이러한 전기 자동차에서는 배터리를 사용하며, 배터리 관리 시스템(BMS)을 이용하여 배터리 잔존용량(SOC; State of Charge)을 측정하고, 배터리의 수명상태를 예측한다. 배터리의 수명(잔존용량)은 인자(전류, 온도, 방전깊이, SOC, 시간)에 따라 영향을 받는다.In such an electric vehicle, a battery is used, and a battery state of charge (SOC) is measured using a battery management system (BMS), and a life state of the battery is predicted. Battery life (remaining capacity) is affected by factors (current, temperature, discharge depth, SOC, time).

기존의 배터리의 수명 예측은 인자에 따른 가속수명시험을 통한 실험데이터를 이용해 다항식을 유도하여 예측하는 방법을 활용한다. 하지만, 이러한 방법은 예측 값을 수정하는 방법이 없어 수명예측과 실측값의 오차가 벌어지는 단점이 있다.Existing battery life prediction uses a method of predicting by inducing a polynomial using experimental data through an accelerated life test according to factors. However, this method has a disadvantage in that there is no method for correcting the predicted value, and thus an error between the life prediction and the measured value occurs.

다른 방법으로는 전류 적산 기반의 수식을 활용하는 방법이다. 이는 SOC의 차이와 시간에 따른 전류의 적산 값을 활용해 잔존용량을 예측하는 방법이다. 하지만, 정확한 SOC를 예측하기 위해서는 배터리의 충분한 정적 안전 상태에서의 전압 값을 활용하거나 아주 정확한 전류센서를 활용한 SOC 예측이 필요하나, 실제 주행환경과 전류센서의 Offset으로 인한 전류 적산의 누적 오차 발생으로 인해 이러한 방법을 활용하는 것은 제약이 있다.Another method is to use a formula based on current integration. This is a method of predicting the remaining capacity by using the difference in SOC and the integrated value of the current over time. However, in order to accurately predict SOC, it is necessary to use the voltage value in a sufficiently static safe state of the battery or to predict SOC using a very accurate current sensor, but cumulative errors in current integration occur due to the actual driving environment and offset of the current sensor. Therefore, the use of these methods is limited.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 배터리 건전성 예측 시스템 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.An object of the present invention is to provide a system and method for predicting battery health.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 건전성 예측 시스템은 원격지에 위치한 배터리 계측모듈로부터 전송된 배터리 셀의 상태정보를 수집하는 정보수집부; 및 수집된 배터리 셀의 상태정보를 이용하여 상기 배터리 셀의 고장유무, 잔여수명 및 교체시기를 예측하는 정보처리부를 포함한다.A battery health prediction system according to an embodiment of the present invention for solving the above problems includes an information collection unit for collecting state information of a battery cell transmitted from a battery measurement module located in a remote location; and an information processing unit that predicts whether or not there is a failure of the battery cell, a remaining service life, and a replacement time of the battery cell by using the collected state information of the battery cell.

일 실시예에서, 상기 상태정보는 임피던트, 최소허용전류, 최소허용전압, 최대허용전류, 최대허용전압, 최소허용온도, 최대허용온도, 현재 전류, 현재 전압, 현재 내부온도, 상태(방전, 충전, 대기), 전압파형, 전류파형, 충/방전 횟수, 생산연도 중 적어도 하나 이상을 포함한다.In one embodiment, the state information is impedance, minimum allowable current, minimum allowable voltage, maximum allowable current, maximum allowable voltage, minimum allowable temperature, maximum allowable temperature, current current, current voltage, current internal temperature, state (discharge, charge, standby), voltage waveform, current waveform, number of charge/discharge, and production year.

일 실시예에서, 상기 정보처리부는 동일 모델 중 고장 또는 불량으로 진단된 배터리의 고장진단치를 기초로 수집된 배터리의 상태정보를 비교하여 고장 또는 수명을 예측하는 것을 특징으로 한다. In one embodiment, the information processing unit is characterized in that it predicts a failure or lifespan by comparing state information of the collected batteries based on failure diagnosis values of batteries diagnosed as failure or failure among the same model.

상기 정보처리부는 상기 배터리의 제1 시점에 측정된 고조파 왜형률과 제2 시점에 측정된 고조파 왜형률 간의 비교를 통해 배터리 회로의 노후와 및 고장여부를 판단하는 것을 특징으로 한다. The information processing unit is characterized in that it determines whether the battery circuit is old and whether there is a failure through a comparison between the harmonic distortion rate measured at a first time point and the harmonic distortion rate measured at a second time point of the battery.

일 실시예에서, 상기 배터리가 고장진단될 경우, 사용자 단말로 알람신호를 전송하는 알람부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다. In one embodiment, the battery may further include an alarm unit that transmits an alarm signal to a user terminal when a malfunction is diagnosed.

일 실시예에서, 상기 정보처리부는 상기 원격지에 위치한 배터리에서 출력된 전압/전류 주파수의 샘플링 데이터를 이용하여 전압/전류 고조파 및 위상을 연산하고, 상기 전압/전류 고조파 및 위상의 변동성을 이용하여 상기 배터리의 수명 및 고장시점을 예측하는 것을 특징으로 한다. In one embodiment, the information processing unit calculates voltage/current harmonics and phase using sampling data of voltage/current frequency output from a battery located in a remote location, and calculates the voltage/current harmonics and phase using variability of the voltage/current harmonics and phase. It is characterized by predicting the lifespan and failure point of the battery.

일 실시예에서, 상기 배터리 계측모듈은 계측된 배터리의 상태정보를 기 설정된 통신전문으로 변환하여 상기 정보수집부로 전송하는 BMS 통신중계보드를 포함하는 것을 특징으로 한다. In one embodiment, the battery measurement module is characterized in that it includes a BMS communication relay board for converting the measured state information of the battery into a predetermined communication message and transmitting it to the information collection unit.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 건전성 예측 방법은 배터리 계측모듈에서 배터리의 상태정보를 수집한 후, 수집된 정보의 샘플 데이터를 압축하여 전송하는 단계; 및 정보수집부에서 압축되어 전송된 배터리 셀의 상태정보의 샘플 데이터를 복원한 후, 정보처리부에서 배터리 셀의 전압/전류 샘플 주파수의 왜형률을 분석하고, 제1 시점과 제2 시점 간의 고조파 왜형률 차를 통해 배터리 셀의 고장유무를 진단하고, 배터리 셀의 상태정보와 동일 모델 중 고장 또는 불량으로 진단된 배터리의 고장진단치를 레퍼런스로 활용하여 진단하고자 하는 배터리 셀의 고장시점 또는 잔여수명을 예측한 후, 상기 배터리 셀의 고장유무, 잔여수명 등에 대한 결과값을 사용자 단말에 알람형태로 전송하는 단계를 포함한다. A battery health prediction method according to an embodiment of the present invention for solving the above problems includes collecting state information of a battery in a battery measurement module, compressing and transmitting sample data of the collected information; And after restoring the sample data of the state information of the battery cell compressed and transmitted by the information collection unit, the information processing unit analyzes the distortion rate of the voltage/current sample frequency of the battery cell, and harmonic distortion between the first and second points in time. Diagnose whether or not there is a failure of the battery cell through the differential rate, and predict the time of failure or remaining life of the battery cell to be diagnosed by using the battery cell status information and the failure diagnosis value of the battery diagnosed as failure or failure among the same model as a reference After that, the battery cell includes a step of transmitting a result value about failure, remaining life, etc. to the user terminal in the form of an alarm.

본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 건전성 예측 시스템 및 방법을 이용하면, 원격으로 수집된 배터리의 상태정보를 기초로 잔여수명 및 교체시점을 진단할 수 있다는 이점이 있다.Using the battery health prediction system and method according to an embodiment of the present invention, there is an advantage in that remaining life and replacement time can be diagnosed based on remotely collected state information of the battery.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 건전성 예측 시스템의 네트워크 구성도이다.
도 2는 도 1에 도시된 배터리 계측모듈의 세부 구성도이다.
도 3은 도 1에 도시된 정보처리부의 세부 구성도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 건전성 예측 방법을 설명한 흐름도이다.
1 is a network configuration diagram of a system for predicting battery health according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a detailed configuration diagram of the battery measurement module shown in FIG. 1 .
FIG. 3 is a detailed configuration diagram of the information processing unit shown in FIG. 1 .
4 is a flowchart illustrating a method for predicting battery health according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명의 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이며, 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 오히려, 이들 실시예는 본 개시를 더욱 충실하고 완전하게 하고, 당업자에게 본 발명의 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것이다.The embodiments of the present invention are provided to more completely explain the present invention to those skilled in the art, and the following examples may be modified in many different forms, and the scope of the present invention is as follows It is not limited to the examples. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the spirit of the invention to those skilled in the art.

또한, 이하의 도면에서 각 층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장된 것이며, 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어 "및/또는"은 해당 열거된 항목 중 어느 하나 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다. 또한, 본 명세서에서 "연결된다"라는 의미는 A 부재와 B 부재가 직접 연결되는 경우뿐만 아니라, A 부재와 B 부재의 사이에 C 부재가 개재되어 A 부재와 B 부재가 간접 연결되는 경우도 의미한다.In addition, in the following drawings, the thickness or size of each layer is exaggerated for convenience and clarity of explanation, and the same reference numerals refer to the same elements in the drawings. As used herein, the term "and/or" includes any one and all combinations of one or more of the listed items. In addition, the meaning of "connected" in the present specification means not only when member A and member B are directly connected, but also when member A and member B are indirectly connected by interposing member C between member A and member B. do.

본 명세서에서 사용된 용어는 특정 실시예를 설명하기 위하여 사용되며, 본 발명을 제한하기 위한 것이 아니다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 단수 형태는 문맥상 다른 경우를 분명히 지적하는 것이 아니라면, 다수의 형태를 포함할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 경우 "포함한다(comprise, include)" 및/또는 "포함하는(comprising, including)"은 언급한 형상들, 숫자, 단계, 동작, 부재, 요소 및/또는 이들 그룹의 존재를 특정하는 것이며, 하나 이상의 다른 형상, 숫자, 동작, 부재, 요소 및 /또는 그룹들의 존재 또는 부가를 배제하는 것이 아니다.Terms used in this specification are used to describe specific embodiments and are not intended to limit the present invention. As used herein, the singular form may include plural forms unless the context clearly indicates otherwise. Also, when used herein, “comprise, include” and/or “comprising, including” refers to a referenced form, number, step, operation, member, element, and/or group thereof. presence, but does not preclude the presence or addition of one or more other shapes, numbers, operations, elements, elements and/or groups.

본 명세서에서 제1, 제2 등의 용어가 다양한 부재, 부품, 영역, 층들 및/또는 부분들을 설명하기 위하여 사용되지만, 이들 부재, 부품, 영역, 층들 및/또는 부분들은 이들 용어에 의해 한정되어서는 안 됨은 자명하다. 이들 용어는 하나의 부재, 부품, 영역, 층 또는 부분을 다른 영역, 층 또는 부분과 구별하기 위하여만 사용된다. 따라서, 이하 상술할 제1부재, 부품, 영역, 층 또는 부분은 본 발명의 가르침으로부터 벗어나지 않고서도 제2부재, 부품, 영역, 층 또는 부분을 지칭할 수 있다.In this specification, terms such as first and second are used to describe various members, components, regions, layers and/or portions, but these members, components, regions, layers and/or portions are limited by these terms. It is self-evident that These terms are only used to distinguish one element, component, region, layer or section from another region, layer or section. Thus, a first member, component, region, layer or section described in detail below may refer to a second member, component, region, layer or section without departing from the teachings of the present invention.

또한, 본 발명에 따른 제어부(컨트롤러) 및/또는 다른 관련 기기 또는 부품은 임의의 적절한 하드웨어, 펌웨어(예를 들어, 주문형 반도체), 소프트웨어, 또는 소프트웨어, 펌웨어 및 하드웨어의 적절한 조합을 이용하여 구현될 수 있다. 예를 들어, 본 발명에 따른 제어부(컨트롤러) 및/또는 다른 관련 기기 또는 부품의 다양한 구성 요소들은 하나의 집적회로 칩 상에, 또는 별개의 집적회로 칩 상에 형성될 수 있다. 또한, 제어부(컨트롤러)의 다양한 구성 요소는 가요성 인쇄 회로 필름 상에 구현 될 수 있고, 테이프 캐리어 패키지, 인쇄 회로 기판, 또는 제어부(컨트롤러)와 동일한 서브스트레이트 상에 형성될 수 있다. 또한, 제어부(컨트롤러)의 다양한 구성 요소는, 하나 이상의 컴퓨팅 장치에서, 하나 이상의 프로세서에서 실행되는 프로세스 또는 쓰레드(thread)일 수 있고, 이는 이하에서 언급되는 다양한 기능들을 수행하기 위해 컴퓨터 프로그램 명령들을 실행하고 다른 구성 요소들과 상호 작용할 수 있다. 컴퓨터 프로그램 명령은, 예를 들어, 랜덤 액세스 메모리와 같은 표준 메모리 디바이스를 이용한 컴퓨팅 장치에서 실행될 수 있는 메모리에 저장된다. 컴퓨터 프로그램 명령은 또한 예를 들어, CD-ROM, 플래시 드라이브 등과 같은 다른 비-일시적 컴퓨터 판독 가능 매체(non-transitory computer readable media)에 저장될 수 있다. 또한, 본 발명에 관련된 당업자는 다양한 컴퓨팅 장치의 기능이 상호간 결합되거나, 하나의 컴퓨팅 장치로 통합되거나, 또는 특정 컴퓨팅 장치의 기능이, 본 발명의 예시적인 실시예를 벗어나지 않고, 하나 이상의 다른 컴퓨팅 장치들에 분산될 수 될 수 있다는 것을 인식해야 한다.In addition, the control unit (controller) and/or other related devices or components according to the present invention may be implemented using any suitable hardware, firmware (eg, application specific semiconductor), software, or a suitable combination of software, firmware, and hardware. can For example, various components of a control unit (controller) and/or other related devices or parts according to the present invention may be formed on one integrated circuit chip or on separate integrated circuit chips. In addition, various components of the control unit (controller) may be implemented on a flexible printed circuit film, and may be formed on a tape carrier package, a printed circuit board, or the same substrate as the control unit (controller). In addition, various components of the control unit (controller) may be processes or threads executed in one or more processors in one or more computing devices, which execute computer program instructions to perform various functions mentioned below. and can interact with other components. Computer program instructions are stored in memory that can be executed in a computing device using standard memory devices, such as, for example, random access memory. Computer program instructions may also be stored on other non-transitory computer readable media, such as, for example, a CD-ROM, flash drive, or the like. In addition, those skilled in the art related to the present invention will understand that the functions of various computing devices can be combined with each other, integrated into one computing device, or the functions of a particular computing device can be incorporated into one or more other computing devices without departing from the exemplary embodiments of the present invention. It should be recognized that it can be dispersed in the field.

이하, 첨부된 도면들을 기초로 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 건전성 예측 시스템 및 방법을 보다 상세하게 설명하도록 한다.Hereinafter, a system and method for predicting battery health according to an embodiment of the present invention will be described in more detail based on the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 건전성 예측 시스템의 네트워크 구성도이고, 도 2는 도 1에 도시된 배터리 계측모듈의 세부 구성도이고, 도 3은 도 1에 도시된 정보처리부의 세부 구성도이다.1 is a network configuration diagram of a battery health prediction system according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a detailed configuration diagram of a battery measurement module shown in FIG. 1, and FIG. 3 is a detailed diagram of an information processing unit shown in FIG. It is a composition diagram.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 건전성 예측 시스템(100)은 배터리 계측모듈(200), 정보수집부(300) 및 배터리 수명 및 교체시기 예측부(300)를 포함한다.As shown in FIG. 1, the battery health prediction system 100 according to an embodiment of the present invention includes a battery measurement module 200, an information collection unit 300, and a battery life and replacement time prediction unit 300. do.

상기 배터리 계측모듈(200)은 후술하는 정보수집부와 이더넷 방식으로 상호간 통신이 가능한 모듈일 수 있다.The battery measurement module 200 may be a module capable of mutual communication with an information collection unit to be described later through an Ethernet method.

상기 배터리 계측모듈(200)은 배터리 셀의 전압 및 저항과 같은 특성값에 따른 상태정보를 계측하는 구성일 수 있다.The battery measurement module 200 may be configured to measure state information according to characteristic values such as voltage and resistance of a battery cell.

여기서, 상태정보는 임피던스, 최소허용전류, 최소허용전압, 최대허용전류, 최대허용전압, 최소허용온도, 최대허용온도, 현재 전류, 현재 전압, 현재 내부온도, 상태(방전, 충전, 대기), 전압파형, 전류파형, 충/방전 횟수, 생산연도 중 적어도 하나 이상을 포함하는 정보일 수 있다.Here, the status information is impedance, minimum allowable current, minimum allowable voltage, maximum allowable current, maximum allowable voltage, minimum allowable temperature, maximum allowable temperature, current current, current voltage, current internal temperature, state (discharge, charge, standby), It may be information including at least one of a voltage waveform, a current waveform, the number of charge/discharge, and a production year.

상기 배터리 계측모듈(200)은 상술한 상태정보를 계측하기 위한 복수 개의 센서들을 포함할 있다. 전류/전압측정, 온도측정 및 광학코드 스캔을 수행가능한 센서들을 포함할 수 있다.The battery measurement module 200 may include a plurality of sensors for measuring the above-described state information. It may include sensors capable of performing current/voltage measurement, temperature measurement, and optical code scanning.

또한, 상기 배터리 계측모듈(200)은 내부에 삽입되는 배터리의 규격 및 모양에 따라 크기가 가변되는 측정공간을 갖는 측정수단을 포함할 수 있다.In addition, the battery measuring module 200 may include a measuring means having a measuring space whose size is variable according to the size and shape of the battery inserted therein.

또한, 상기 배터리 계측모듈(200)은 측정된 전류/전압의 시간에 따른 전압파형, 전류파형을 분석하기 위한 파형분석 알고리즘을 탑재한 모듈일 수 있다.In addition, the battery measurement module 200 may be a module equipped with a waveform analysis algorithm for analyzing a voltage waveform and a current waveform according to time of the measured current/voltage.

보다 구체적으로, 상기 배터리 계측모듈(200)은 온도센서(201), 전압센서(202), 전류센서(203), 셀밸런싱회로(204) 및 감시회로(205)로 구성된 측정부(210) 및 제어부(220) 및 통신부(230)를 포함한다. More specifically, the battery measurement module 200 includes a temperature sensor 201, a voltage sensor 202, a current sensor 203, a cell balancing circuit 204 and a monitoring circuit 205, and a measurement unit 210 composed of It includes a control unit 220 and a communication unit 230.

한편, 배터리 계측모듈(200)은 배터리 셀의 상태정보를 계측하기 위한 공간으로서, 다양한 종류의 배터리 셀의 규격에 부합하는 측정위치가 표시된 공간을 포함하는 배터리 셀 계측공간부(미도시)를 더 포함할 수 있다. On the other hand, the battery measurement module 200 further includes a battery cell measurement space unit (not shown) including a space in which a measurement position that meets the specifications of various types of battery cells is displayed as a space for measuring state information of a battery cell. can include

상기 측정부(210)는 온도센서, 전압센서, 전류센서를 통해 배터리의 시간변화에 따른 온도, 전압, 전류를 센싱하고, 감시회로(205)를 통해 온도, 전압 및 전류의 셀 벨런싱을 수행한다. 여기서, 상기 감시부(205)는 시간 변화에 따라 온도, 전압 및 전류의 변동성을 기초로 배터리 셀의 최소허용전류, 최소허용전압, 최대허용전류, 최대허용전압, 최소허용온도, 최대허용온도를 감시하는 구성일 수 있다. 상기 감시부(205)는 셀 밸런싱 회로(204)를 통하여 다수의 배터리 셀(111)의 셀 밸런싱을 수행할 수 있다. 일부 예들에서, 감시회로(205)는 아날로그 프론트 엔드(Analog Front End, AFE) IC, 셀 전압 모니터링(Cell Voltage Monitoring, CVM) IC를 포함하거나, 이로 지칭될 수 있다. The measurement unit 210 senses the temperature, voltage, and current of the battery over time through a temperature sensor, voltage sensor, and current sensor, and performs cell balancing of temperature, voltage, and current through a monitoring circuit 205. . here, The monitoring unit 205 monitors the minimum allowable current, the minimum allowable voltage, the maximum allowable current, the maximum allowable voltage, the minimum allowable temperature, and the maximum allowable temperature of the battery cell based on the variability of temperature, voltage and current with time. can be config. The monitoring unit 205 may perform cell balancing of the plurality of battery cells 111 through the cell balancing circuit 204 . In some examples, the supervisory circuit 205 may include or be referred to as an Analog Front End (AFE) IC, Cell Voltage Monitoring (CVM) IC.

다음으로, 제어부(220)는 감시회로로부터 온도, 전압 및 전류 정보를 수신하여 배터리 셀의 온도, 배터리 셀의 시간당 충방전율, 배터리 셀의 용량 및 배터리 셀 간의 전압 편차를 계산하는 구성일 수 있다.Next, the controller 220 may be configured to receive temperature, voltage, and current information from the monitoring circuit and calculate the temperature of the battery cell, the charge/discharge rate of the battery cell per hour, the capacity of the battery cell, and the voltage deviation between the battery cells.

상기 제어부(205)의 메모리에는 기준 온도 범위, 기준 시간당 충방전율, 기준 용량 범위 및 기준 전압 편차가 저장될 수 있다.A reference temperature range, a charge/discharge rate per reference time, a reference capacity range, and a reference voltage deviation may be stored in the memory of the controller 205 .

일부 예들에서, 기준 온도 범위는 0℃내지 50℃이고, 기준 시간당 충방전율은 0.01C 내지 0.1C이며, 기준 용량 범위는 20% 내지 40% 및 80% 내지 100%, 기준 전압 편차는 1mV 내지 1000mV로 설정되어 메모리에 미리 저장될 수 있다.In some examples, the reference temperature range is 0 ° C to 50 ° C, the reference charge/discharge rate per hour is 0.01 C to 0.1 C, the reference capacity range is 20% to 40% and 80% to 100%, and the reference voltage deviation is 1 mV to 1000 mV. It can be set to and stored in memory in advance.

특히, 배터리 셀 간 전압 편차는 충전 시 배터리 셀의 용량이 80% 내지 100% 사이에서, 그리고 방전 시 배터리 셀의 용량이 20% 내지 40% 사이에서, 상대적으로 크게 나타난다. In particular, the voltage deviation between the battery cells appears relatively large when the capacity of the battery cells is between 80% and 100% during charging and between 20% and 40% during discharging.

따라서, 본 발명의 실시예는 상대적으로 배터리 셀 간 전압 편차가 크게 나는 시점에 셀 밸런싱이 수행되도록 한다.Accordingly, in an embodiment of the present invention, cell balancing is performed at a time when a voltage deviation between battery cells is relatively large.

또한, 제어부(220)는 배터리 셀에서 계측된 상태정보의 샘플 데이터를 생성한 후, 압축하여 제공하는 구성일 수 있다.In addition, the control unit 220 may be configured to generate sample data of state information measured in a battery cell, and then compress and provide the sample data.

상기 통신부(230)는 정보수집부(300)와 근거리 및/원거리 통신방삭으로 통신하며, 배터리 셀의 측정한 상태정보의 압축된 샘플 데이터를 전송하는 구성일 수 있다.The communication unit 230 may communicate with the information collection unit 300 through short-range and/or long-distance communication methods, and may transmit compressed sample data of the measured state information of the battery cell.

상기 통신부(230)는 압축된 배터리의 상태정보의 샘플 데이터를 기 설정된 통신전문으로 변환하여 후술하는 정보수집부로 전송하기 위한 BMS 통신중계보드를 포함할 수 있다.The communication unit 230 may include a BMS communication relay board for converting sample data of compressed battery state information into a predetermined communication message and transmitting the same to an information collection unit described later.

한편, 상기 통신부(230)는 압축된 배터리의 상태정보의 샘플 데이터를 Open API를 통해 정보처리부(400)로 전송할 수도 있다. Meanwhile, the communication unit 230 may transmit sample data of compressed battery state information to the information processing unit 400 through an Open API.

다음으로, 정보수집부(300)는 원격지에 위치한 배터리 계측모듈(200)과 이더넷 통신하며, 상기 배터리 계측모듈(200)에서 계측된 배터리의 상태정보를 수집하는 구성일 수 있다. Next, the information collection unit 300 may be configured to perform Ethernet communication with the battery measurement module 200 located in a remote location and collect state information of the battery measured by the battery measurement module 200 .

다음으로, 정보처리부(400)는 수집된 배터리의 상태정보를 이용하여 상기 배터리의 수명 및 교체시기를 판단하고, 판단된 결과를 사용자 단말로 제공하는 구성일 수 있다. Next, the information processing unit 400 may be configured to determine the lifespan and replacement time of the battery using the collected state information of the battery, and provide the determined result to the user terminal.

보다 구체적으로, 정보처리부(400)는 동일 모델 중 고장 또는 불량으로 진단된 배터리의 고장진단치를 기초로 수집된 배터리의 상태정보를 비교하여 고장 또는 수명을 예측할 수 있다. More specifically, the information processing unit 400 It is possible to predict failure or lifespan by comparing state information of batteries collected based on diagnostic values of batteries diagnosed as faulty or defective in the same model.

또한, 상기 정보처리부(400)는 상기 배터리의 제1 시점에 측정된 고조파 왜형률과 제2 시점에 측정된 고조파 왜형률 간의 비교를 통해 배터리 회로의 노후와 및 고장여부를 판단할 수 있다. also, The information processing unit 400 may determine whether the battery circuit is old and has a failure through a comparison between the harmonic distortion rate measured at a first time point and the harmonic distortion rate measured at a second time point of the battery.

또한, 상기 정보처리부(400)는 상기 배터리가 고장진단될 경우, 사용자 단말로 알람신호를 전송하는 알람부를 더 포함할 수 있다. In addition, the information processing unit 400 may further include an alarm unit that transmits an alarm signal to a user terminal when the battery is faulty.

또한, 상기 정보처리부(400)는 상기 원격지에 위치한 배터리에서 출력된 전압/전류 주파수의 샘플링 데이터를 이용하여 전압/전류 고조파 및 위상을 연산하고, 상기 전압/전류 고조파 및 위상의 변동성을 이용하여 상기 배터리의 수명 및 고장시점을 예측할 수 있다. In addition, the information processing unit 400 The voltage/current harmonics and phase are calculated using sampling data of the voltage/current frequency output from the battery located in the remote location, and the lifespan and failure point of the battery can be predicted using the variability of the voltage/current harmonics and phase. there is.

보다 구체적으로, 상기 정보처리부(400)는 분석부(410), 고조파 왜형률 연산부(420), 비교부(430), 고장진단 및 예측부(440) 및 알람부(450)를 포함한다.More specifically, the information processing unit 400 includes an analysis unit 410, a harmonic distortion rate calculation unit 420, a comparison unit 430, a failure diagnosis and prediction unit 440, and an alarm unit 450.

상기 분석부(410)는 정보수집부에서 복원한 배터리 계측모듈에서 계측한 배터리 셀의 전압/전류 주파수를 통해 고조파, 위상을 분석한다.The analysis unit 410 analyzes harmonics and phases through the voltage/current frequency of the battery cell measured by the battery measurement module restored by the information collection unit.

여기서, 상기 분석부(410)는 배터리 셀에서 초기 측정 시점부터 기 설정된 시간 후의 측정된 전압/전류 주파수를 각각 분석할 수 있다.Here, the analyzer 410 may analyze the measured voltage/current frequency after a predetermined time from the initial measurement point in the battery cell.

또한, 분석부(410)는 정보수집부(300)에서 수집한 배터리 셀의 시간 변화에 따른 온도 변화를 분석한다.In addition, the analysis unit 410 analyzes the temperature change according to the time change of the battery cell collected by the information collection unit 300 .

다음으로, 고조파 왜형률 연산부(420)는 상기 분석부(410)에 연산한 배터리 셀의 고조파 파형의 왜형률을 분석하는 구성일 수 있다.Next, the harmonic distortion calculation unit 420 may be configured to analyze the distortion rate of the harmonic waveform of the battery cell calculated by the analysis unit 410 .

상기 비교부(430)는 배터리 셀의 제1 서점에 측정된 고조파 왜형률과 제2 시점에 측정된 고조파 왜형률를 비교하는 구성일 수 있다.The comparator 430 may be configured to compare the harmonic distortion measured at a first point of time of the battery cell with the harmonic distortion measured at a second point in time.

상기 고장 진단 및 예측부(440)는 상기 비교부의 결과값 예컨대, 제1 서점에 측정된 고조파 왜형률과 제2 시점에 측정된 고조파 왜형률의 차를 기초로 배터리 셀의 고장유무를 판단한다.The failure diagnosis and prediction unit 440 determines the presence or absence of a failure of the battery cell based on the result of the comparison unit, for example, the difference between the harmonic distortion rate measured at the first bookstore and the harmonic distortion rate measured at the second point in time.

또한, 고장 진단 및 예측부(440)는 정부수집부에서 수집된 수집된 배터리의 상태정보(임피던스, 최소허용전류, 최소허용전압, 최대허용전류, 최대허용전압, 최소허용온도, 최대허용온도, 현재 전류, 현재 전압, 현재 내부온도, 상태(방전, 충전, 대기), 전압파형, 전류파형, 충/방전 횟수)를 이용하여 상기 배터리의 잔여수명 및 교체시기를 판단한다.In addition, the fault diagnosis and prediction unit 440 collects the state information of the battery collected by the government collection unit (impedance, minimum allowable current, minimum allowable voltage, maximum allowable current, maximum allowable voltage, minimum allowable temperature, maximum allowable temperature, The remaining life of the battery and replacement time are determined using current current, current voltage, current internal temperature, state (discharge, charge, standby), voltage waveform, current waveform, and number of charge/discharge cycles.

이때, 고장 진단 및 예측부(440)는 동일 모델 중 고장 또는 불량으로 진단된 배터리의 고장진단치를 레퍼런스로 활용하여 진단하고자 하는 배터리 셀의 상태정보와의 비교를 통해 배터리 셀의 고장시점 또는 잔여수명을 예측할 수 있다.At this time, the failure diagnosis and prediction unit 440 uses the failure diagnosis value of the battery diagnosed as failure or failure among the same model as a reference and compares it with the state information of the battery cell to be diagnosed to determine the failure time or remaining life of the battery cell. can predict

상기 알람부(450)는 고장진단 및 예측부(440)에서 진단한 배터리 셀의 고장유무, 잔여수명에 대한 예측값을 알람형태로 사용자 단말로 전송하는 구성일 수 있다.The alarm unit 450 may be configured to transmit, in the form of an alarm, the predicted value for the failure of the battery cell and the remaining lifespan of the battery cell diagnosed by the failure diagnosis and prediction unit 440 to the user terminal.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 건정성 예측 방법을 설명한 흐름도이다.4 is a flowchart illustrating a method for predicting battery health according to an embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 건전성 예측 방법(S700)은 먼저, 배터리 계측모듈(200)에서 배터리의 상태정보를 수집한 후, 수집된 정보의 샘플 데이터를 압축하여 정보수집부(300)로 전송(S710)한다.Referring to FIG. 4 , in the battery health prediction method S700 according to an embodiment of the present invention, first, the battery measurement module 200 collects state information of the battery, and then compresses sample data of the collected information to obtain information It is transmitted to the collection unit 300 (S710).

여기서, 상기 배터리 계측모듈(200)은 후술하는 정보수집부와 이더넷 방식으로 상호간 통신이 가능한 모듈일 수 있고, 상기 배터리 계측모듈(200)은 배터리 셀의 전압 및 저항과 같은 특성값에 따른 상태정보를 계측하는 구성일 수 있다. 여기서, 상태정보는 임피던스, 최소허용전류, 최소허용전압, 최대허용전류, 최대허용전압, 최소허용온도, 최대허용온도, 현재 전류, 현재 전압, 현재 내부온도, 상태(방전, 충전, 대기), 전압파형, 전류파형, 충/방전 횟수, 생산연도 중 적어도 하나 이상을 포함하는 정보일 수 있다. 상기 배터리 계측모듈(200)은 상술한 상태정보를 계측하기 위한 복수 개의 센서들을 포함할 있다. 전류/전압측정, 온도측정 및 광학코드 스캔을 수행가능한 센서들을 포함할 수 있다.Here, the battery measurement module 200 may be a module capable of mutual communication with an information collection unit described later in an Ethernet manner, and the battery measurement module 200 provides state information according to characteristic values such as voltage and resistance of a battery cell. It may be a configuration that measures . Here, the status information is impedance, minimum allowable current, minimum allowable voltage, maximum allowable current, maximum allowable voltage, minimum allowable temperature, maximum allowable temperature, current current, current voltage, current internal temperature, state (discharge, charge, standby), It may be information including at least one of a voltage waveform, a current waveform, the number of charge/discharge, and a production year. The battery measurement module 200 may include a plurality of sensors for measuring the above-described state information. It may include sensors capable of performing current/voltage measurement, temperature measurement, and optical code scanning.

또한, 상기 배터리 계측모듈(200)은 내부에 삽입되는 배터리의 규격 및 모양에 따라 크기가 가변되는 측정공간을 갖는 측정수단을 포함할 수 있다. 또한, 상기 배터리 계측모듈(200)은 측정된 전류/전압의 시간에 따른 전압파형, 전류파형을 분석하기 위한 파형분석 알고리즘을 탑재한 모듈일 수 있다. In addition, the battery measuring module 200 may include a measuring means having a measuring space whose size is variable according to the size and shape of the battery inserted therein. In addition, the battery measurement module 200 may be a module equipped with a waveform analysis algorithm for analyzing a voltage waveform and a current waveform according to time of the measured current/voltage.

다음으로, 정보수집부(300)에서 압축되어 전송된 배터리 셀의 상태정보의 샘플 데이터를 복원(S721)하면, 정보처리부(400)에서 배터리 셀의 전압/전류 샘플 주파수의 왜형률을 분석(S722)한다.Next, when the sample data of the state information of the battery cell compressed and transmitted by the information collection unit 300 is restored (S721), the information processing unit 400 analyzes the distortion rate of the voltage/current sample frequency of the battery cell (S722). )do.

이때, 고조파 왜형률은 배터리 셀의 제1 시점(초기)에 측정된 전압/전류 주파수의 고조파 왜형률과 제2 시점(종반)에 측정된 전압/전류 주파수의 고조파 왜형률을 포함한다.At this time, the harmonic distortion rate includes the harmonic distortion rate of the voltage / current frequency measured at the first time point (initial stage) and the harmonic distortion rate of the voltage / current frequency measured at the second time point (end stage) of the battery cell.

이후, 정보처리부(400)는 제1 시점과 제2 시점 간의 고조파 왜형률 차를 통해 배터리 셀의 고장유무를 진단한다. 또한, 정보처리부(400)는 배터리 셀의 상태정보와 동일 모델 중 고장 또는 불량으로 진단된 배터리의 고장진단치를 레퍼런스로 활용하여 진단하고자 하는 배터리 셀의 고장시점 또는 잔여수명을 예측(S724)한다.Thereafter, the information processing unit 400 diagnoses whether or not the battery cell has a failure through a difference in harmonic distortion between the first time point and the second time point. In addition, the information processing unit 400 predicts the time of failure or remaining service life of the battery cell to be diagnosed by using the state information of the battery cell and the failure diagnosis value of the battery diagnosed as failure or failure among the same model as a reference (S724).

이후, 정보처리부(400)는 배터리 셀의 고장유무, 잔여수명 등에 대한 결과값을 사용자 단말에 알람형태로 전송(S725)한다.Thereafter, the information processing unit 400 transmits a resultant value of the failure of the battery cell, remaining life, etc. to the user terminal in the form of an alarm (S725).

따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 건전성 예측 시스템 및 방법을 활용하면, 원격으로 수집된 배터리의 상태정보를 기초로 잔여수명 및 교체시점을 진단할 수 있다는 이점을 제공한다.Therefore, using the battery health prediction system and method according to an embodiment of the present invention provides an advantage of diagnosing the remaining service life and replacement time based on the state information of the battery collected remotely.

본 발명의 일 실시예에서 사용된 “부”는 하드웨어 구성요소, 소프트웨어 구성요소, 및/또는 하드웨어 구성요소 및 소프트웨어 구성요소의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 실시예들에서 설명된 장치 및 구성요소는, 예를 들어, 프로세서, 콘트롤러, ALU(arithmetic logic unit), 디지털 신호 프로세서(digital signal processor), 마이크로컴퓨터, FPA(field programmable array), PLU(programmable logic unit), 마이크로프로세서, 또는 명령(instruction)을 실행하고 응답할 수 있는 다른 어떠한 장치와 같이, 하나 이상의 범용 컴퓨터 또는 특수 목적 컴퓨터를 이용하여 구현될 수 있다. 처리 장치는 운영 체제(OS) 및 상기 운영 체제 상에서 수행되는 하나 이상A “unit” used in one embodiment of the present invention may be implemented as a hardware component, a software component, and/or a combination of hardware components and software components. For example, devices and components described in the embodiments may include, for example, a processor, a controller, an arithmetic logic unit (ALU), a digital signal processor, a microcomputer, a field programmable array (FPA), It may be implemented using one or more general purpose or special purpose computers, such as a programmable logic unit (PLU), microprocessor, or any other device capable of executing and responding to instructions. The processing unit includes an operating system (OS) and one or more programs running on the operating system.

의 소프트웨어 애플리케이션을 수행할 수 있다. 또한, 처리 장치는 소프트웨어의 실행에 응답하여, 데이터를 접근, 저장, 조작, 처리 및 생성할 수도 있다. 이해의 편의를 위하여, 처리 장치는 하나가 사용되는 것으로 설명된 경우도 있지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 처리 장치가 복수 개의 처리 요소(processing element) 및/또는 복수 유형의 처리 요소를 포함할 수 있음을 알 수 있다. 예를 들어, 처리 장치는 복수 개의 프로세서 또는 하나의 프로세서 및 하나의 콘트롤러를 포함할 수 있다. 또한, 병렬 프로세서(parallel processor)와 같은, 다른 처리 구성(processing configuration)도 가능하다.of software applications can be performed. A processing device may also access, store, manipulate, process, and generate data in response to execution of software. For convenience of understanding, there are cases in which one processing device is used, but those skilled in the art will understand that the processing device includes a plurality of processing elements and/or a plurality of types of processing elements. It can be seen that it can include. For example, a processing device may include a plurality of processors or a processor and a controller. Other processing configurations are also possible, such as parallel processors.

소프트웨어는 컴퓨터 프로그램(computer program), 코드(code), 명령(instruction), 또는 이들 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있으며, 원하는 대로 동작하도록 처리 장치를 구성하거나 독립적으로 또는 결합적으로(collectively) 처리 장치를 명령할 수 있다. 소프트웨어 및/또는 데이터는, 처리 장치에 의하여 해석되거나 처리 장치에 명령 또는 데이터를 제공하기 위하여, 어떤 유형의 기계, 구성요소(component), 물리적 장치, 가상장치(virtual equipment), 컴퓨터 저장 매체 또는 장치, 또는 전송되는 신호 파(signal wave)에 영구적으로, 또는 일시적으로 구체화(embody)될 수 있다. 소프트웨어는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템 상에 분산되어서, 분산된 방법으로 저장되거나 실행될 수도 있다. 소프트웨어 및 데이터는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 저장될 수 있다Software may include a computer program, code, instructions, or a combination of one or more of the foregoing, which configures a processing device to operate as desired or processes independently or collectively. You can command the device. Software and/or data may be any tangible machine, component, physical device, virtual equipment, computer storage medium or device, intended to be interpreted by or to provide instructions or data to a processing device. , or may be permanently or temporarily embodied in a transmitted signal wave. Software may be distributed on networked computer systems and stored or executed in a distributed manner. Software and data may be stored on one or more computer readable media.

본 발명의 실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.The method according to the embodiment of the present invention may be implemented in the form of program instructions that can be executed through various computer means and recorded in a computer readable medium. The computer readable medium may include program instructions, data files, data structures, etc. alone or in combination. Program commands recorded on the medium may be specially designed and configured for the embodiment or may be known and usable to those skilled in computer software. Examples of computer-readable recording media include magnetic media such as hard disks, floppy disks and magnetic tapes, optical media such as CD-ROMs and DVDs, and magnetic media such as floptical disks. - includes hardware devices specially configured to store and execute program instructions, such as magneto-optical media, and ROM, RAM, flash memory, and the like. Examples of program instructions include high-level language codes that can be executed by a computer using an interpreter, as well as machine language codes such as those produced by a compiler. The hardware devices described above may be configured to operate as one or more software modules to perform the operations of the embodiments, and vice versa.

본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명에 따른 구성요소를 치환, 변형 및 변경할 수 있다는 것이 명백할 것이다.The present invention is not limited by the foregoing embodiments and accompanying drawings. It will be clear to those skilled in the art that the components according to the present invention can be substituted, modified, and changed without departing from the technical spirit of the present invention.

100: 배터리 건전성 예측 시스템
200: 배터리 계측모듈
210: 측정부
201: 온도센서
202: 전압센서
203: 전류센서
204: 셀벨런싱 회로
205: 감시회로
220: 제어부
230: 통신부
300: 정보수집부
400: 정보처리서부
410: 분석부
420: 고조파 왜형률 연산부
430: 비교부
440: 고장진단 및 예측부
450: 알람부
100: battery health prediction system
200: battery measurement module
210: measuring unit
201: temperature sensor
202: voltage sensor
203: current sensor
204: cell balancing circuit
205: supervisory circuit
220: control unit
230: communication department
300: information collection department
400: information processing department
410: analysis unit
420: harmonic distortion rate calculation unit
430: comparison unit
440: fault diagnosis and prediction unit
450: alarm unit

Claims (8)

원격지에 위치한 배터리 계측모듈로부터 전송된 배터리 셀의 상태정보를 수집하는 정보수집부; 및
수집된 배터리 셀의 상태정보를 이용하여 상기 배터리 셀의 고장유무, 잔여수명 및 교체시기를 예측하는 정보처리부를 포함하는 배터리 건전성 예측 시스템.

an information collection unit that collects state information of a battery cell transmitted from a battery measurement module located in a remote location; and
A battery health prediction system comprising an information processing unit that predicts whether or not there is a failure of the battery cell, remaining lifespan, and replacement time of the battery cell using collected state information of the battery cell.

제1항에 있어서,
상기 상태정보는
임피던트, 최소허용전류, 최소허용전압, 최대허용전류, 최대허용전압, 최소허용온도, 최대허용온도, 현재 전류, 현재 전압, 현재 내부온도, 상태(방전, 충전, 대기), 전압파형, 전류파형, 충/방전 횟수, 생산연도 중 적어도 하나 이상을 포함하는 배터리 건전성 예측 시스템.
According to claim 1,
The status information
Impedance, minimum allowable current, minimum allowable voltage, maximum allowable current, maximum allowable voltage, minimum allowable temperature, maximum allowable temperature, current current, present voltage, current internal temperature, status (discharge, charge, standby), voltage waveform, current A battery health prediction system including at least one of waveform, charge/discharge count, and production year.
제1항에 있어서,
상기 정보처리부는
동일 모델 중 고장 또는 불량으로 진단된 배터리의 고장진단치를 기초로 수집된 배터리의 상태정보를 비교하여 고장 또는 수명을 예측하는 것을 특징으로 하는 배터리 건전성 예측 시스템.
According to claim 1,
The information processing unit
A battery health prediction system, characterized in that for predicting a failure or lifespan by comparing state information of a battery collected based on a diagnostic value of a battery diagnosed as failure or failure in the same model.
제3항에 있어서,
상기 정보처리부는
상기 배터리의 제1 시점에 측정된 고조파 왜형률과 제2 시점에 측정된 고조파 왜형률 간의 비교를 통해 배터리 회로의 노후와 및 고장여부를 판단하는 배터리 건전성 예측 시스템.
According to claim 3,
The information processing unit
A battery health prediction system for determining the aging and failure of the battery circuit through comparison between the harmonic distortion rate measured at a first time point of the battery and the harmonic distortion rate measured at a second time point of the battery.
제4항에 있어서,
상기 배터리가 고장진단될 경우, 사용자 단말로 알람신호를 전송하는 알람부를 더 포함하는 배터리 건전성 예측 시스템.

According to claim 4,
The battery health prediction system further comprising an alarm unit for transmitting an alarm signal to a user terminal when the battery is diagnosed.

제1항에 있어서,
상기 정보처리부는
상기 원격지에 위치한 배터리에서 출력된 전압/전류 주파수의 샘플링 데이터를 이용하여 전압/전류 고조파 및 위상을 연산하고, 상기 전압/전류 고조파 및 위상의 변동성을 이용하여 상기 배터리의 수명 및 고장시점을 예측하는 것을 특징으로 하는 배터리 건전성 예측 시스템.
According to claim 1,
The information processing unit
Calculating voltage/current harmonics and phase using sampling data of voltage/current frequency output from the battery located in the remote location, and predicting the lifespan and failure point of the battery using the variability of the voltage/current harmonics and phase Battery health prediction system, characterized in that.
제1항에 있어서,
상기 배터리 계측모듈은
계측된 배터리의 상태정보를 기 설정된 통신전문으로 변환하여 상기 정보수집부로 전송하는 BMS 통신중계보드를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 건전성 예측 시스템.
According to claim 1,
The battery measurement module
A battery health prediction system comprising a BMS communication relay board that converts the measured state information of the battery into a predetermined communication message and transmits it to the information collection unit.
배터리 계측모듈에서 배터리의 상태정보를 수집한 후, 수집된 정보의 샘플 데이터를 압축하여 전송하는 단계; 및
정보수집부에서 압축되어 전송된 배터리 셀의 상태정보의 샘플 데이터를 복원한 후, 정보처리부에서 배터리 셀의 전압/전류 샘플 주파수의 왜형률을 분석하고, 제1 시점과 제2 시점 간의 고조파 왜형률 차를 통해 배터리 셀의 고장유무를 진단하고, 배터리 셀의 상태정보와 동일 모델 중 고장 또는 불량으로 진단된 배터리의 고장진단치를 레퍼런스로 활용하여 진단하고자 하는 배터리 셀의 고장시점 또는 잔여수명을 예측한 후, 상기 배터리 셀의 고장유무, 잔여수명 등에 대한 결과값을 사용자 단말에 알람형태로 전송하는 단계를 포함하는 배터리 건전성 예측 방법.

After collecting state information of the battery in the battery measurement module, compressing and transmitting sample data of the collected information; and
After restoring the sample data of the state information of the battery cell compressed and transmitted by the information collection unit, the information processing unit analyzes the distortion rate of the voltage/current sample frequency of the battery cell, and the harmonic distortion rate between the first time point and the second time point. It diagnoses the failure of the battery cell through the car, and predicts the failure time or remaining life of the battery cell to be diagnosed by using the battery cell status information and the failure diagnosis value of the battery diagnosed as failure or defect among the same model as a reference. and then transmitting, in the form of an alarm, a resultant value of the failure of the battery cell, remaining life, etc. to a user terminal.

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