KR20240033678A - Apparatus and method for pairing battery - Google Patents
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Abstract
본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 페어링 장치는 복수의 배터리에 대한 배터리 정보를 수신하도록 구성된 통신부; 상기 배터리 정보에 기반하여, 상기 복수의 배터리에 대하여 복수의 성능 지표에 대한 지표값을 결정하도록 구성된 지표값 결정부; 및 상기 복수의 배터리에 대해 결정된 복수의 지표값을 비교하고, 비교 결과에 따라 상기 복수의 배터리 중에서 대응되는 배터리들끼리 페어링하도록 구성된 배터리 결정부를 포함한다.A battery pairing device according to an embodiment of the present invention includes a communication unit configured to receive battery information about a plurality of batteries; an indicator value determination unit configured to determine indicator values for a plurality of performance indicators for the plurality of batteries, based on the battery information; and a battery determination unit configured to compare a plurality of index values determined for the plurality of batteries and pair corresponding batteries among the plurality of batteries according to the comparison result.
Description
본 출원은 2022년 09월 05일 자로 출원된 한국 특허 출원번호 제10-2022-0111915에 대한 우선권주장출원으로서, 해당 출원의 명세서 및 도면에 개시된 모든 내용은 인용에 의해 본 출원에 원용된다.This application is a priority application for Korean Patent Application No. 10-2022-0111915 filed on September 5, 2022, and all contents disclosed in the specification and drawings of the application are incorporated by reference into this application.
본 발명은 배터리 페어링 장치 및 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 배터리 교체 스테이션(BSS, battery swapping station)에 적용되는 복수의 배터리 중 대응되는 배터리를 페어링하는 배터리 페어링 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a battery pairing device and method, and more specifically, to a battery pairing device and method for pairing corresponding batteries among a plurality of batteries applied to a battery swapping station (BSS).
최근, 노트북, 비디오 카메라, 휴대용 전화기 등과 같은 휴대용 전자 제품의 수요가 급격하게 증대되고, 전기 자동차, 에너지 저장용 축전지, 로봇, 위성 등의 개발이 본격화됨에 따라, 반복적인 충방전이 가능한 고성능 배터리에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.Recently, as the demand for portable electronic products such as laptops, video cameras, and portable phones has rapidly increased, and as the development of electric vehicles, energy storage batteries, robots, and satellites has begun, the need for high-performance batteries capable of repeated charging and discharging has increased. Research is actively underway.
현재 상용화된 배터리로는 니켈 카드뮴 전지, 니켈 수소 전지, 니켈 아연 전지, 리튬 배터리 등이 있는데, 이 중에서 리튬 배터리는 니켈 계열의 배터리에 비해 메모리 효과가 거의 일어나지 않아 충방전이 자유롭고, 자가 방전율이 매우 낮으며 에너지 밀도가 높은 장점으로 각광을 받고 있다.Currently commercialized batteries include nickel cadmium batteries, nickel hydrogen batteries, nickel zinc batteries, and lithium batteries. Among these, lithium batteries have almost no memory effect compared to nickel-based batteries, so they can be freely charged and discharged, and have a very high self-discharge rate. It is attracting attention due to its low and high energy density.
전기 자동차 등이 상용화되면서, 고용량 및 고성능 배터리에 대한 요구가 증가되고 있다. 하지만, 배터리의 용량이 증가됨에 따라 배터리 충전에 소요되는 시간도 증가되는 단점이 부각되고 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해, 배터리를 급속 충전하는 기술이 개발되고 있지만, 급속 충전에 의해 배터리의 퇴화가 가속될 수 있는 우려가 있다.As electric vehicles and the like become commercialized, the demand for high-capacity and high-performance batteries is increasing. However, as the capacity of the battery increases, the disadvantage that the time required to charge the battery also increases is highlighted. To solve this problem, technology for fast charging batteries is being developed, but there are concerns that rapid charging may accelerate battery deterioration.
이러한 문제를 해결하기 위해, 최근에는 배터리 교체 스테이션이 도입되고 있다. 전기 자동차 등에서 사용한 배터리를 배터리 교체 스테이션에 구비된 예비 배터리와 교체함으로써, 사용자는 일정 수준 이상으로 충전된 배터리(예컨대, 완전 충전된 배터리)를 신속하게 사용할 수 있는 장점이 있다.To solve this problem, battery replacement stations have recently been introduced. By replacing a used battery in an electric vehicle, etc. with a spare battery provided at a battery replacement station, the user has the advantage of being able to quickly use a battery charged above a certain level (for example, a fully charged battery).
한편, 장치에 따라서는 복수의 예비 배터리를 필요로 할 수 있다. 만약 선택되는 복수의 예비 배터리의 상태(예컨대, SOC(State of charge) 및 SOH(State of health) 등)가 상이하다면, 예비 배터리들을 통해 얻을 수 있는 출력 및 용량이 제한되는 문제가 있다. 따라서, 최선의 효율을 나타낼 수 있도록 유사한 상태의 배터리들끼리 페어링하여 제공할 수 방안이 요구된다.Meanwhile, depending on the device, multiple spare batteries may be required. If the states (eg, state of charge (SOC) and state of health (SOH), etc.) of the plurality of selected spare batteries are different, there is a problem that the output and capacity that can be obtained through the spare batteries are limited. Therefore, there is a need for a method that can provide batteries by pairing them in a similar state to achieve the best efficiency.
본 발명은, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 대응되는 배터리들을 페어링(Pairing)하여 제공함으로써 배터리에 관한 사용 효율 및 관리 효율을 향상시킬 수 있는 배터리 페어링 장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. The present invention was devised to solve the above problems, and its purpose is to provide a battery pairing device and method that can improve battery usage and management efficiency by pairing and providing corresponding batteries. Do it as
본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허청구범위에 나타난 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.Other objects and advantages of the present invention can be understood from the following description and will be more clearly understood by practicing the present invention. In addition, it will be readily apparent that the objects and advantages of the present invention can be realized by means and combinations thereof indicated in the claims.
본 발명의 일 측면에 따른 배터리 페어링 장치는 복수의 배터리에 대한 배터리 정보를 수신하도록 구성된 통신부; 상기 배터리 정보에 기반하여, 상기 복수의 배터리 각각에 대하여 미리 설정된 복수의 성능 지표에 대한 지표값을 결정하도록 구성된 지표값 결정부; 및 상기 복수의 배터리에 대해 결정된 복수의 지표값을 비교하고, 비교 결과에 따라 상기 복수의 배터리 중에서 대응되는 배터리들끼리 페어링하도록 구성된 배터리 결정부를 포함할 수 있다.A battery pairing device according to an aspect of the present invention includes a communication unit configured to receive battery information about a plurality of batteries; an indicator value determination unit configured to determine indicator values for a plurality of performance indicators preset for each of the plurality of batteries, based on the battery information; and a battery determination unit configured to compare a plurality of index values determined for the plurality of batteries and pair corresponding batteries among the plurality of batteries according to the comparison result.
상기 배터리 결정부는, 상기 복수의 성능 지표에 미리 설정된 우선순위에 따라 상기 복수의 배터리의 지표값을 비교하고, 상기 복수의 배터리 중 대응되는 배터리들끼리 페어링하도록 구성될 수 있다.The battery determination unit may be configured to compare indicator values of the plurality of batteries according to priorities set in advance for the plurality of performance indicators and pair corresponding batteries among the plurality of batteries.
상기 배터리 결정부는, 상기 우선순위가 높은 성능 지표에 대한 복수의 지표값을 우선적으로 비교하도록 구성될 수 있다.The battery determination unit may be configured to preferentially compare a plurality of index values for the high-priority performance index.
상기 배터리 결정부는, 상기 페어링된 배터리의 SOH 차이를 산출하고, 산출된 SOH 차이가 미리 설정된 임계값 이상이면 상기 페어링된 배터리에 대한 페어링을 해제하도록 구성될 수 있다.The battery determination unit may be configured to calculate an SOH difference between the paired batteries and, if the calculated SOH difference is greater than a preset threshold, release pairing for the paired batteries.
상기 배터리 결정부는, 상기 복수의 배터리 중 상기 페어링이 해제된 복수의 논페어 배터리를 결정하고, 상기 복수의 논페어 배터리에 대해 상기 복수의 지표값을 비교하며, 비교 결과에 따라 상기 논페어 배터리 중 대응되는 배터리들끼리 페어링하도록 구성될 수 있다.The battery determination unit determines a plurality of unpaired batteries among the plurality of batteries, compares the plurality of indicator values with respect to the plurality of non-pair batteries, and selects one of the non-pair batteries according to the comparison result. It can be configured to pair corresponding batteries.
상기 복수의 성능 지표는, SOC, SOH, 단위 충전 용량 및 퇴화율 중 적어도 하나를 포함하도록 구성될 수 있다.The plurality of performance indicators may be configured to include at least one of SOC, SOH, unit charge capacity, and degradation rate.
상기 지표값 결정부는, 상기 배터리 정보로부터 상기 복수의 배터리 각각의 누적 SOC 및 누적 충전 용량을 산출하고, 상기 누적 SOC 및 상기 누적 충전 용량에 따라 상기 단위 충전 용량을 산출하도록 구성될 수 있다.The indicator value determination unit may be configured to calculate the cumulative SOC and cumulative charge capacity of each of the plurality of batteries from the battery information, and calculate the unit charge capacity according to the cumulative SOC and the cumulative charge capacity.
상기 지표값 결정부는, 미리 설정된 단위 기간마다 SOC당 충전 용량을 산출하고, 미리 설정된 기준 기간에 대한 상기 SOC당 충전 용량의 평균값을 계산하여 상기 단위 충전 용량을 산출하도록 구성될 수 있다.The index value determination unit may be configured to calculate the charging capacity per SOC for each preset unit period and calculate the unit charging capacity by calculating an average value of the charging capacity per SOC for a preset reference period.
상기 지표값 결정부는, 상기 배터리 정보로부터 상기 복수의 배터리 각각의 상기 SOH 변화량 및 누적 사용량을 산출하고, 상기 SOH 변화량 및 상기 누적 사용량에 기반하여 상기 복수의 배터리 각각의 상기 퇴화율을 산출하도록 구성될 수 있다.The index value determination unit may be configured to calculate the SOH change amount and accumulated usage amount of each of the plurality of batteries from the battery information, and calculate the degradation rate of each of the plurality of batteries based on the SOH change amount and the accumulated usage amount. You can.
본 발명의 다른 측면에 따른 배터리 교체 스테이션은 본 발명의 일 측면에 따른 배터리 페어링 장치를 포함할 수 있다.A battery replacement station according to another aspect of the present invention may include a battery pairing device according to an aspect of the present invention.
본 발명의 또 다른 측면에 따른 서버는 본 발명의 일 측면에 따른 배터리 페어링 장치를 포함할 수 있다.A server according to another aspect of the present invention may include a battery pairing device according to an aspect of the present invention.
본 발명의 또 다른 측면에 따른 배터리 페어링 방법은 복수의 배터리에 대한 배터리 정보를 수신하는 배터리 정보 수신 단계; 상기 배터리 정보에 기반하여, 상기 복수의 배터리에 대하여 복수의 성능 지표에 대한 지표값을 결정하는 지표값 결정 단계; 상기 복수의 배터리에 대해 결정된 복수의 지표값을 비교하는 지표값 비교 단계; 비교 결과에 따라 상기 복수의 배터리 중에서 대응되는 배터리들끼리 페어링하는 페어링 단계를 포함할 수 있다.A battery pairing method according to another aspect of the present invention includes a battery information receiving step of receiving battery information for a plurality of batteries; An indicator value determination step of determining indicator values for a plurality of performance indicators for the plurality of batteries, based on the battery information; An index value comparison step of comparing a plurality of index values determined for the plurality of batteries; It may include a pairing step of pairing corresponding batteries among the plurality of batteries according to the comparison result.
본 발명의 일 측면에 따르면, 배터리 페어링 장치는 다양한 성능 지표에 따라 복수의 배터리를 비교함으로써, 배터리 성능 및 배터리 효율이 가장 유사한 배터리들끼리 페어링할 수 있는 장점이 있다.According to one aspect of the present invention, a battery pairing device has the advantage of being able to pair batteries with the most similar battery performance and battery efficiency by comparing a plurality of batteries according to various performance indicators.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The effects of the present invention are not limited to the effects mentioned above, and other effects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description of the claims.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 후술되는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 페어링 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 복수의 성능 지표를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 정보 테이블을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 페어링 정보 테이블을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 5 내지 도 9는 본 발명에 따라 복수의 배터리가 페어링되는 실시예를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 서버를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 배터리 페어링 방법을 개략적으로 도시한 도면이다.The following drawings attached to this specification serve to further understand the technical idea of the present invention along with the detailed description of the invention described later, and therefore the present invention should not be construed as limited to the matters described in such drawings.
1 is a diagram schematically showing a battery pairing device according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a diagram illustrating a plurality of performance indicators according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 is a diagram schematically showing a battery information table according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 is a diagram schematically showing a pairing information table according to an embodiment of the present invention.
5 to 9 are diagrams schematically showing an embodiment in which a plurality of batteries are paired according to the present invention.
Figure 10 is a diagram schematically showing a server according to another embodiment of the present invention.
Figure 11 is a diagram schematically showing a battery pairing method according to another embodiment of the present invention.
본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다. Terms or words used in this specification and claims should not be construed as limited to their common or dictionary meanings, and the inventor may appropriately define the concept of terms in order to explain his or her invention in the best way. It should be interpreted with meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention based on the principle that it is.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다. Accordingly, the embodiments described in this specification and the configurations shown in the drawings are only one of the most preferred embodiments of the present invention and do not represent the entire technical idea of the present invention, so at the time of filing this application, various alternatives are available to replace them. It should be understood that equivalents and variations may exist.
또한, 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.Additionally, when describing the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known configuration or function may obscure the gist of the present invention, the detailed description will be omitted.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어들은, 다양한 구성요소들 중 어느 하나를 나머지와 구별하는 목적으로 사용되는 것이고, 그러한 용어들에 의해 구성요소들을 한정하기 위해 사용되는 것은 아니다.Terms containing ordinal numbers, such as first, second, etc., are used for the purpose of distinguishing one of the various components from the rest, and are not used to limit the components by such terms.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라, 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다. Throughout the specification, when a part is said to “include” a certain element, this means that it does not exclude other elements, but may further include other elements, unless specifically stated to the contrary.
덧붙여, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다.Additionally, throughout the specification, when a part is said to be "connected" to another part, this refers not only to the case where it is "directly connected" but also to the case where it is "indirectly connected" with another element in between. Includes.
이하에서는 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 attached drawings.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 페어링 장치(100)를 개략적으로 도시한 도면이다.Figure 1 is a diagram schematically showing a
도 1을 참조하면, 배터리 페어링 장치(100)는 통신부(110), 지표값 결정부(120) 및 배터리 결정부(130)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1 , the
통신부(110)는 복수의 배터리에 대한 배터리 정보를 수신하도록 구성될 수 있다.The
여기서, 배터리는 음극 단자와 양극 단자를 구비하며, 물리적으로 분리 가능한 하나의 독립된 셀을 의미한다. 일 예로, 리튬 이온 전지 또는 리튬 폴리머 전지가 배터리로 간주될 수 있다. 또한, 배터리는 복수의 셀이 직렬 및/또는 병렬로 연결된 배터리 뱅크(battery bank), 배터리 모듈(battery module) 또는 배터리 팩(battery pack)을 의미할 수도 있다.Here, the battery has a negative terminal and a positive terminal and refers to an independent cell that is physically separable. As an example, a lithium ion battery or a lithium polymer battery may be considered a battery. Additionally, a battery may refer to a battery bank, battery module, or battery pack in which a plurality of cells are connected in series and/or parallel.
구체적으로, 통신부(110)는 외부로부터 복수의 배터리에 대한 배터리 정보를 수신할 수 있다. 예컨대, 통신부(110)는 복수의 배터리에 대한 전압, 전류, 용량, 저항, 온도, SOC(state of charge) 및 SOH(state of health) 중 적어도 하나에 대한 상태 정보 및 사용 패턴에 대한 사용 정보를 배터리 정보로서 수신할 수 있다.Specifically, the
지표값 결정부(120)는 배터리 정보에 기반하여, 복수의 배터리 각각에 대하여 미리 설정된 복수의 성능 지표에 대한 지표값을 결정하도록 구성될 수 있다.The indicator
구체적으로, 지표값 결정부(120)는 통신부(110)가 수신한 배터리 정보를 이용하여 복수의 성능 지표에 대한 지표값을 복수의 배터리 각각에 대해 결정할 수 있다.Specifically, the indicator
예컨대, 복수의 성능 지표는 SOC(State of charge), SOH(State of health), 단위 충전 용량 및 퇴화율 중 적어도 하나를 포함하도록 구성될 수 있다. 여기서, 단위 충전 용량은 배터리의 SOC를 미리 설정된 기준 SOC만큼 증가시키는데 필요한 충전 용량에 관한 지표이다. 퇴화율은 단위 사용량마다 배터리가 퇴화된 정도에 관한 지표이다.For example, the plurality of performance indicators may be configured to include at least one of state of charge (SOC), state of health (SOH), unit charge capacity, and degradation rate. Here, the unit charge capacity is an indicator of the charge capacity required to increase the SOC of the battery by a preset standard SOC. The degradation rate is an indicator of the degree to which the battery deteriorates per unit of usage.
이하에서는, 복수의 성능 지표를 도 2의 실시예에 따라 설명하지만, 복수의 배터리를 페어링하기 위해 비교될 수 있는 성능 지표는 도 2의 실시예에 의해 한정되지 않음을 유의한다.Below, a plurality of performance indicators are described according to the embodiment of FIG. 2, but note that performance indicators that can be compared for pairing multiple batteries are not limited by the embodiment of FIG. 2.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 복수의 성능 지표를 도시한 도면이다. 예컨대, 도 2의 실시예에서, 복수의 성능 지표에는 SOC, SOH, 단위 충전 용량 및 퇴화율이 포함될 수 있다.Figure 2 is a diagram illustrating a plurality of performance indicators according to an embodiment of the present invention. For example, in the embodiment of Figure 2, the plurality of performance indicators may include SOC, SOH, unit charge capacity, and degradation rate.
배터리 결정부(130)는 복수의 배터리에 대해 결정된 복수의 지표값을 비교하도록 구성될 수 있다.The
구체적으로, 배터리 결정부(130)는 각각의 성능 지표에 대하여, 복수의 배터리의 지표값들을 서로 비교할 수 있다. 보다 구체적으로, 배터리 결정부(130)는 복수의 성능 지표 각각에 대하여, 복수의 지표값 중 유사한 지표값끼리 구분할 수 있다.Specifically, the
예컨대, 배터리 결정부(130)가 2개의 배터리를 페어링한다고 가정하면, 배터리 결정부(130)는 복수의 지표값을 가장 차이가 적은 2개의 지표값끼리 구분할 수 있다. 도 2의 실시예에서, 배터리 결정부(130)는 복수의 배터리의 SOC를 확인하고, 복수의 SOC 중 가장 인접한 SOC를 2개씩 구분할 수 있다. 또한, 배터리 결정부(130)는 복수의 배터리의 SOH를 확인하고, 복수의 SOH 중 가장 인접한 SOH를 2개씩 구분할 수 있다. 또한, 배터리 결정부(130)는 복수의 배터리의 단위 충전 용량을 확인하고, 복수의 단위 충전 용량 중 가장 인접한 단위 충전 용량을 2개씩 구분할 수 있다. 마지막으로, 배터리 결정부(130)는 복수의 배터리의 퇴화율을 확인하고, 복수의 퇴화율 중 가장 인접한 퇴화율을 2개씩 구분할 수 있다.For example, assuming that the
배터리 결정부(130)는 비교 결과에 따라 복수의 배터리 중에서 대응되는 배터리들끼리 페어링하도록 구성될 수 있다.The
구체적으로, 배터리 결정부(130)는 지표값 비교 결과를 고려하여, 복수의 배터리 중에서 가장 유사한 배터리끼리 페어링할 수 있다. 예컨대, 배터리 결정부(130)는 복수의 성능 지표에 대한 지표값의 유사 여부에 따라 복수의 배터리 중 대응되는 배터리끼리 페어링할 수 있다. 따라서, 복수의 배터리 중에서 복수의 성능 지표에 대한 지표값이 종합적으로 가장 유사한 배터리끼리 페어링될 수 있다.Specifically, the
예컨대, 도 2의 실시예에서, 복수의 배터리 중에서 SOC, SOH, 단위 충전 용량 및 퇴화율이 종합적으로 가장 유사한 배터리끼리 페어링될 수 있다. 즉, 페어링된 배터리들은 복수의 배터리 중에서 배터리 성능 및 배터리 효율이 가장 유사한 배터리들일 수 있다.For example, in the embodiment of FIG. 2, among a plurality of batteries, batteries with the most similar overall SOC, SOH, unit charge capacity, and degradation rate may be paired. That is, the paired batteries may be batteries that have the most similar battery performance and battery efficiency among a plurality of batteries.
즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 페어링 장치(100)는 다양한 성능 지표에 따라 복수의 배터리를 비교함으로써, 배터리 성능 및 배터리 효율이 가장 유사한 배터리들끼리 페어링할 수 있는 장점이 있다.That is, the
또한, 배터리 페어링 장치(100)는 저장부(140)를 더 포함할 수 있다. 저장부(140)는 배터리 페어링 장치(100)의 각 구성요소가 동작 및 기능을 수행하는데 필요한 데이터나 프로그램 또는 동작 및 기능이 수행되는 과정에서 생성되는 데이터 등을 저장할 수 있다. 저장부(140)는 데이터를 기록, 소거, 갱신 및 독출할 수 있다고 알려진 공지의 정보 저장 수단이라면 그 종류에 특별한 제한이 없다. 일 예시로서, 정보 저장 수단에는 RAM, 플래쉬 메모리, ROM, EEPROM, 레지스터 등이 포함될 수 있다. 또한, 저장부(140)는 제어부에 의해 실행 가능한 프로세스들이 정의된 프로그램 코드들을 저장할 수 있다.Additionally, the
예컨대, 저장부(140)는 복수의 배터리에 대한 배터리 정보를 저장할 수 있다. 그리고, 저장부(140)는 지표값 결정부(120)에 의해 결정되는 복수의 지표값을 성능 지표마다 저장할 수 있다.For example, the
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 정보 테이블(BT)을 개략적으로 도시한 도면이다. 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 페어링 정보 테이블(PT)을 개략적으로 도시한 도면이다.Figure 3 is a diagram schematically showing a battery information table (BT) according to an embodiment of the present invention. Figure 4 is a diagram schematically showing a pairing information table (PT) according to an embodiment of the present invention.
배터리 결정부(130)는 복수의 배터리를 대응되는 배터리끼리 페어링한 이후, 배터리 정보 테이블(BT) 및 페어링 정보 테이블(PT)을 생성(또는 기록)할 수 있다.The
구체적으로, 배터리 정보 테이블(BT)은 복수의 배터리 각각에 대한 정보가 기록되는 테이블이다. 배터리 정보 테이블(BT)에는 배터리 ID, 페어 ID 및 상태 정보가 포함될 수 있다. 즉, 배터리 정보 테이블(BT)의 기본키(Primary key)는 배터리 ID다. 그리고, 페어 ID는 페어링된 배터리를 특정할 수 있는 정보로서, 페어링된 배터리는 동일한 페어 ID를 가질 수 있다. 배터리 정보에는 각각의 배터리에 대한 개별 정보가 포함될 수 있다. 예컨대, 배터리 결정부(130)는 통신부(110)가 수신한 배터리 정보를 배터리 정보 테이블(BT)에 기록할 수 있다.Specifically, the battery information table (BT) is a table in which information about each of a plurality of batteries is recorded. The battery information table (BT) may include battery ID, pair ID, and status information. That is, the primary key of the battery information table (BT) is the battery ID. Additionally, the pair ID is information that can specify a paired battery, and the paired batteries may have the same pair ID. Battery information may include individual information about each battery. For example, the
예컨대, 도 3의 실시예에서, 제1 배터리의 배터리 ID는 B1이고, 페어 ID는 P1이다. 제2 배터리의 배터리 ID는 B2이고, 페어 ID는 P2이다. 즉, 제1 배터리와 제2 배터리는 서로 페어링된 배터리들이다. 제3 배터리의 배터리 ID는 B3고, 페어 ID는 P3다. 제4 배터리의 배터리 ID는 B4이고, 페어 ID는 P4이다. 즉, 제3 배터리와 제4 배터리는 서로 페어링된 배터리들이다.For example, in the embodiment of FIG. 3, the battery ID of the first battery is B1, and the pair ID is P1. The battery ID of the second battery is B2, and the pair ID is P2. That is, the first battery and the second battery are batteries paired with each other. The battery ID of the third battery is B3, and the pair ID is P3. The battery ID of the fourth battery is B4, and the pair ID is P4. That is, the third battery and fourth battery are batteries paired with each other.
페어링 정보 테이블(PT)은 복수의 페어링 정보가 기록되는 테이블이다. 페어링 정보 테이블(PT)에는 페어 ID 및 페어링 정보가 포함될 수 있다. 즉, 페어링 정보 테이블(PT)의 기본키는 페어 ID다. 페어링 정보에는 페어링된 배터리에 대한 공통 정보가 포함될 수 있다. 바람직하게, 페어링 정보에는 페어링된 배터리들이 해당 페어 ID로 페어링된 이후의 공통 정보가 포함될 수 있다. 예컨대, 페어링 정보에는 페어링된 배터리들이 포함된 배터리 교체 스테이션의 정보, 충전 C-rate 정보, 충전 시간 정보, 사용 시간 정보, 사용된 차량 정보, 운행 거리 정보, GPS 위치 정보 및 배터리 교체 횟수 정보 등이 포함될 수 있다. 예컨대, 배터리 결정부(130)는 페어링된 배터리들의 사용 이력을 확인하여, 페어링 정보 테이블(PT)에 페어링 정보를 기록할 수 있다.The pairing information table (PT) is a table in which a plurality of pairing information is recorded. The pairing information table (PT) may include pair ID and pairing information. That is, the basic key of the pairing information table (PT) is the pair ID. Pairing information may include common information about paired batteries. Preferably, the pairing information may include common information after the paired batteries are paired with the corresponding pair ID. For example, pairing information includes information on the battery replacement station containing paired batteries, charging C-rate information, charging time information, usage time information, used vehicle information, driving distance information, GPS location information, and battery replacement number information. may be included. For example, the
예컨대, 도 4의 실시예에서, 제1 페어의 페어 ID는 P1이고, 제2 페어의 페어 ID는 P2이다. 도 3 및 도 4를 참조하면, 배터리 정보 테이블(BT)에서 페어 ID는 외래키(Foreign key)이기 때문에, 배터리 정보 테이블(BT)과 페어링 정보 테이블(PT)을 통해서, 각각의 배터리에 대한 페어 ID, 배터리 정보 및 페어링 정보에 대한 확인이 가능하다.For example, in the embodiment of Figure 4, the pair ID of the first pair is P1, and the pair ID of the second pair is P2. Referring to FIGS. 3 and 4, since the pair ID in the battery information table (BT) is a foreign key, the pair for each battery is identified through the battery information table (BT) and the pairing information table (PT). You can check ID, battery information, and pairing information.
여기서, 페어링 정보는 페어링된 배터리들에 대해 공통된 사항이기 때문에, 각각의 배터리마다 페어링 정보를 기록하면, 페어링된 배터리의 개수만큼 페어링 정보가 중복되어 기록될 수 있다. 즉, 동일한 정보의 중복 기록에 의해 시스템 자원이 비효율적으로 사용될 수 있다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 페어링 장치(100)는 페어링된 배터리들에 공통된 사항인 페어링 정보를 별도의 테이블로 관리함으로써, 복수의 배터리에 대한 관리 효율성을 향상시키고, 정보 저장에 필요한 시스템 자원을 효율적으로 절약할 수 있는 장점이 있다. Here, since pairing information is common to paired batteries, if pairing information is recorded for each battery, pairing information may be recorded in duplicate as the number of paired batteries. In other words, system resources may be used inefficiently due to duplicate recording of the same information. Therefore, the
배터리 결정부(130)는 복수의 성능 지표에 미리 설정된 우선순위에 따라 복수의 배터리의 지표값을 비교하고, 비교 결과에 따라 복수의 배터리 중 대응되는 배터리들끼리 페어링하도록 구성될 수 있다.The
구체적으로, 복수의 성능 지표에는 우선순위가 미리 설정될 수 있다. 여기서, 우선순위는 실질적으로 동일한 성능 효율을 가지는 배터리들을 페어링하는데 고려되는 성능 지표의 순서에 따라 설정될 수 있다. 즉, 배터리들의 성능 효율을 비교할 때 먼저 고려되는 성능 지표의 우선순위가 높게 설정될 수 있다.Specifically, priorities may be set in advance for a plurality of performance indicators. Here, the priority can be set according to the order of performance indicators considered for pairing batteries with substantially the same performance efficiency. In other words, the priority of the performance index that is considered first when comparing the performance efficiency of batteries can be set high.
도 2의 실시예에서, SOC, SOH, 단위 충전 용량 및 퇴화율 순서대로 우선순위가 높게 설정될 수 있다. 즉, 도 2의 실시예에서, 복수의 배터리의 성능 효율을 비교할 때 SOC가 가장 중요한 지표이고, SOH가 다음으로 중요한 지표이며, 퇴화율이 가장 마지막에 고려되는 지표이다. In the embodiment of Figure 2, the priority may be set high in the order of SOC, SOH, unit charge capacity, and degradation rate. That is, in the embodiment of FIG. 2, when comparing the performance efficiency of a plurality of batteries, SOC is the most important indicator, SOH is the next important indicator, and degradation rate is the last indicator considered.
예컨대, SOC의 차이가 1% 이하인 배터리들이 페어링 대상으로 먼저 고려될 수 있다. 그리고, SOH의 차이가 1% 이하인 배터리들이 페어링 대상으로 고려될 수 있다. 다음으로, 단위 충전 용량의 차이가 10% 이하인 배터리들이 페어링 대상으로 고려될 수 있다. 마지막으로, 퇴화율의 차이가 10% 이하인 배터리들이 페어링 대상으로 고려될 수 있다.For example, batteries with a SOC difference of 1% or less may be considered first for pairing. In addition, batteries with a difference in SOH of 1% or less can be considered for pairing. Next, batteries with a difference in unit charge capacity of 10% or less may be considered for pairing. Lastly, batteries with a difference in degradation rate of less than 10% can be considered for pairing.
바람직하게, 배터리 결정부(130)는 우선순위가 높은 성능 지표에 대한 복수의 지표값을 우선적으로 비교하도록 구성될 수 있다. 즉, 우선순위가 높은 성능 지표에 대한 지표값 비교 결과는 우선순위가 낮은 성능 지표에 대한 지표값 비교 결과보다 배터리의 페어링에 영향을 많이 끼칠 수 있다.Preferably, the
예컨대, 도 2의 실시예에서, 배터리 결정부(130)는 복수의 배터리의 SOC 비교 결과, SOH 비교 결과, 단위 충전 용량 비교 결과 및 퇴화율 비교 결과를 순서대로 고려하여, 대응되는 배터리들끼리 페어링할 수 있다. 예컨대, 도 2의 실시예에 따른 성능 지표별 우선순위를 고려하면, 복수의 배터리 중에서 퇴화율은 유사하지 않지만, SOC 및 SOH가 유사한 배터들끼리 페어링될 수도 있는 것이다.For example, in the embodiment of FIG. 2, the
이상에서는, 도 2의 실시예에 따라 복수의 성능 지표에 대해 설정된 우선순위를 설명하였지만, 복수의 성능 지표 및 성능 지표별 우선순위는 도 2의 실시예에 의해서 한정되지 않음을 유의한다.In the above, the priorities set for a plurality of performance indicators according to the embodiment of FIG. 2 have been described, but note that the plurality of performance indicators and the priorities for each performance indicator are not limited by the embodiment of FIG. 2.
복수의 성능 지표에 미리 설정된 우선 순위에 따라 복수의 배터리가 페어링되는 실시예는 도 5 내지 도 9를 참조하여 설명한다. 도 5 내지 도 9는 본 발명에 따라 복수의 배터리가 페어링되는 실시예를 개략적으로 도시한 도면이다.An embodiment in which a plurality of batteries are paired according to priorities set in advance for a plurality of performance indicators will be described with reference to FIGS. 5 to 9. 5 to 9 are diagrams schematically showing an embodiment in which a plurality of batteries are paired according to the present invention.
도 5는 복수의 배터리를 도시한 도면이다. 도 5를 참조하면, 제1 내지 제12 배터리(B12)가 구비될 수 있다. 먼저, 배터리 결정부(130)는 제1 내지 제12 배터리(B12)에 대하여, 우선순위가 가장 높은 제1 성능 지표의 지표값을 비교할 수 있다.Figure 5 is a diagram showing a plurality of batteries. Referring to FIG. 5, first to twelfth batteries B12 may be provided. First, the
도 6은 배터리 결정부(130)가 복수의 배터리의 제1 성능 지표의 지표값을 비교한 결과를 도시한 도면이다. 도 6을 참조하면, 배터리 결정부(130)는 제1 성능 지표의 지표값을 비교한 결과에 따라 제1 내지 제12 배터리(B1 내지 B12)를 A 그룹과 B 그룹으로 구분할 수 있다. A 그룹에는 제1 배터리(B1), 제2 배터리(B2), 제5 배터리(B5), 제6 배터리(B6), 제9 배터리(B9) 및 제10 배터리(B10)가 포함되고, B 그룹에는 제3 배터리(B3), 제4 배터리(B4), 제7 배터리(B7), 제8 배터리(B8), 제11 배터리(B11) 및 제12 배터리(B12)를 포함된다.FIG. 6 is a diagram showing the results of the
도 7은 배터리 결정부(130)가 복수의 배터리의 제1 및 제2 성능 지표의 지표값을 비교한 결과를 도시한 도면이다. 도 7을 참조하면, 배터리 결정부(130)는 제1 및 제2 성능 지표의 지표값을 비교한 결과에 따라 제1 내지 제12 배터리(B1 내지 B12)를 C 그룹, D 그룹, E 그룹 및 F 그룹으로 구분할 수 있다. C 그룹에는 제1 배터리(B1), 제2 배터리(B2), 제5 배터리(B5) 및 제6 배터리(B6)가 포함되고, D 그룹에는 제9 배터리(B9) 및 제10 배터리(B10)가 포함된다. E 그룹에는 제3 배터리(B3), 제4 배터리(B4), 제7 배터리(B7) 및 제8 배터리(B8)가 포함되고, F 그룹에는 제11 배터리(B11) 및 제12 배터리(B12)를 포함된다. FIG. 7 is a diagram illustrating the results of the
도 8은 배터리 결정부(130)가 복수의 배터리의 제1 내지 제3 성능 지표의 지표값을 비교한 결과를 도시한 도면이다. 도 8을 참조하면, 배터리 결정부(130)는 제1 내지 제3 성능 지표의 지표값을 비교한 결과에 따라 제1 내지 제12 배터리(B1 내지 B12)를 D 그룹, F 그룹, G 그룹, H 그룹, I 그룹 및 J 그룹으로 구분할 수 있다. D 그룹 및 F 그룹은 도 7에 도시된 바와 같다. G 그룹에는 제1 배터리(B1) 및 제2 배터리(B2)가 포함되고, H 그룹에는 제5 배터리(B5) 및 제6 배터리(B6)가 포함된다. I 그룹에는 제3 배터리(B3) 및 제4 배터리(B4)가 포함되고, J 그룹에는 제7 배터리(B7) 및 제8 배터리(B8)가 포함된다.FIG. 8 is a diagram showing the results of the
도 9는 배터리 결정부(130)가 복수의 배터리를 페어링한 결과를 도시한 도면이다. 도 9를 참조하면, 제1 배터리(B1) 및 제2 배터리(B2)가 페어링되고, 페어 ID는 P1이다. 제3 배터리(B3) 및 제4 배터리(B4)가 페어링되고, 페어 ID는 P2이다. 제5 배터리(B5) 및 제6 배터리(B6)가 페어링되고, 페어 ID는 P3다. 제7 배터리(B7) 및 제8 배터리(B8)가 페어링되고, 페어 ID는 P4이다. 제9 배터리(B9) 및 제10 배터리(B10)가 페어링되고, 페어 ID는 P5이다. 제11 배터리(B11) 및 제12 배터리(B12)가 페어링되고, 페어 ID는 P6이다.Figure 9 is a diagram showing the result of the
이하에서는, 지표값 결정부(120)가 단위 충전 용량을 산출하는 실시예를 설명한다.Below, an embodiment in which the indicator
지표값 결정부(120)는 배터리 정보로부터 복수의 배터리 각각의 누적 SOC 및 누적 충전 용량을 산출하도록 구성될 수 있다. 구체적으로, 지표값 결정부(120)는 배터리 정보에 포함된 상태 정보 및/또는 사용 정보에 기반하여 배터리의 누적 SOC 및 누적 충전 용량을 산출할 수 있다. 여기서, 누적 SOC는 배터리가 지금까지 충전된 SOC[%]의 총합을 의미한다. 그리고, 누적 충전 용량은 배터리가 지금까지 충전된 충전 용량[Ah]의 총합을 의미한다. The indicator
일 실시예에서, 지표값 결정부(120)는 누적 SOC 및 누적 충전 용량에 따라 복수의 배터리 각각의 단위 충전 용량을 산출하도록 구성될 수 있다. 즉, 지표값 결정부(120)는 배터리의 전체 사용 기간에 대한 단위 충전 용량을 산출할 수 있다.In one embodiment, the indicator
구체적으로, 단위 충전 용량은 배터리의 SOC를 미리 설정된 기준 SOC만큼 증가시키는데 필요한 충전 용량에 관한 지표이다. 바람직하게, 기준 SOC는 SOC 1%로 미리 설정될 수 있다. 즉, 단위 충전 용량은 배터리의 SOC를 1% 증가시키는데 필요한 충전 용량을 의미할 수 있다. 예컨대, 지표값 결정부(120)는 누적 SOC에 대한 누적 충전 용량의 비율에 따라 단위 충전 용량을 산출할 수 있다. 지표값 결정부(120)는 "누적 충전 용량÷누적 SOC"의 수식을 계산하여, 단위 충전 용량을 산출할 수 있다.Specifically, unit charge capacity is an indicator of the charge capacity required to increase the SOC of the battery by a preset standard SOC. Preferably, the reference SOC can be preset to
다른 실시예에서, 지표값 결정부(120)는 단위 기간마다의 누적 SOC 및 누적 충전 용량에 따라 복수의 배터리 각각의 단위 충전 용량을 산출할 수 있다.In another embodiment, the indicator
보다 구체적으로, 지표값 결정부(120)는 미리 설정된 단위 기간마다 SOC당 충전 용량을 산출하고, 미리 설정된 기준 기간에 대한 SOC당 충전 용량의 평균값을 계산하여 단위 충전 용량을 산출하도록 구성될 수 있다. 예컨대, 지표값 결정부(120)는 아래의 수식 1을 이용하여 단위 충전 용량을 산출할 수 있다.More specifically, the index
[수식 1][Formula 1]
여기서, uCh는 단위 충전 용량이고, Ch_i는 단위 기간에 대한 누적 충전 용량이다. SOC_i는 단위 기간에 대한 누적 SOC이고, n은 기준 기간이다.Here, uCh is the unit charge capacity, and Ch_i is the cumulative charge capacity for a unit period. SOC_i is the cumulative SOC for a unit period, and n is the reference period.
예컨대, 기준 기간이 30일이라고 가정한다. 지표값 결정부(120)는 1일마다의 SOC당 충전 용량을 산출할 수 있다. 그리고, 지표값 결정부(120)는 SOC당 충전 용량의 30일 평균값을 계산함으로써, 단위 충전 용량을 산출할 수 있다.For example, assume that the standard period is 30 days. The indicator
이하에서는, 지표값 결정부(120)가 퇴화율을 산출하는 실시예를 설명한다.Below, an embodiment in which the index
지표값 결정부(120)는 배터리 정보로부터 복수의 배터리 각각의 SOH 변화량 및 누적 사용량을 산출하도록 구성될 수 있다.The indicator
여기서, SOH 변화량은 초기 SOH와 현재 SOH 간의 차이이고, 누적 사용량은 배터리가 현재까지 사용된 총 사용량을 의미한다. 예컨대, 누적 사용량에는 현재까지의 누적 방전량(Ah), 누적 에너지(kWH) 또는 누적 운행거리(Km)가 적용될 수 있다.Here, the SOH change is the difference between the initial SOH and the current SOH, and the accumulated usage refers to the total amount of battery usage to date. For example, the accumulated discharge amount (Ah), accumulated energy (kWH), or accumulated driving distance (Km) to date may be applied to the accumulated usage amount.
지표값 결정부(120)는 SOH 변화량 및 누적 사용량에 기반하여 복수의 배터리 각각의 퇴화율을 산출하도록 구성될 수 있다.The indicator
여기서, 퇴화율은 단위 사용량마다 배터리가 퇴화된 정도를 의미할 수 있다. 구체적으로, 지표값 결정부(120)는 누적 사용량에 대한 SOH 변화량의 비율을 계산함으로써, 복수의 배터리 각각의 퇴화율을 산출할 수 있다. 예컨대, 지표값 결정부(120)는 아래의 수식 2를 이용하여 퇴화율을 산출할 수 있다.Here, the degradation rate may mean the degree to which the battery deteriorates per unit of usage. Specifically, the indicator
[수식 2] [Formula 2]
여기서, uSOH는 퇴화율이고, △SOH는 SOH 변화량이며, U는 누적 사용량이다.Here, uSOH is the degradation rate, △SOH is the change in SOH, and U is the cumulative usage amount.
예컨대, 배터리의 초기 SOH를 SOHi라고 하고, 현재 SOH를 SOHc라고 가정한다. 지표값 결정부(120)는 "(SOHi-SOHc)÷U"의 수식을 계산하여, 퇴화율을 산출할 수 있다.For example, assume that the initial SOH of the battery is SOHi and the current SOH is SOHc. The indicator
배터리 결정부(130)는 페어링된 배터리의 SOH 차이를 산출하도록 구성될 수 있다. 그리고, 배터리 결정부(130)는 산출된 SOH 차이가 미리 설정된 임계값 이상이면 페어링된 배터리에 대한 페어링을 해제하도록 구성될 수 있다.The
구체적으로, 페어링된 배터리는 페어링 이후부터 함께 사용되고 함께 충전되기 때문에, 이론적으로는 페어링된 배터리의 상태가 실질적으로 동일해야 한다. 다만, 페어링된 배터리 중 어느 하나의 결함 또는 부하의 결함 등으로 인해, 실제 사용 환경에서는 페어링된 배터리의 SOH가 임계값 이상으로 차이가 날 수 있다. SOH가 임계값 이상으로 차이가 나는 경우는 페어링된 배터리 간의 퇴화가 상당히 많이 나이나는 경우이므로, 함께 사용되더라도 성능 효율이 좋지 않을 수밖에 없다. 따라서, 배터리 결정부(130)는 SOH 차이가 임계값 이상인 배터리들 간의 페어링을 해제할 수 있다.Specifically, since paired batteries are used and charged together after pairing, in theory, the status of the paired batteries should be substantially the same. However, in actual use environments, the SOH of the paired batteries may differ by more than a threshold due to a defect in one of the paired batteries or a defect in the load. If the SOH differs by more than the threshold, the deterioration between the paired batteries is significant, so even if they are used together, the performance efficiency is bound to be poor. Accordingly, the
배터리 결정부(130)는 복수의 배터리 중 페어링이 해제된 복수의 논페어 배터리를 결정하고, 복수의 논페어 배터리에 대해 복수의 지표값을 비교하며, 비교 결과에 따라 논페어 배터리 중 대응되는 배터리들끼리 페어링하도록 구성될 수 있다.The
구체적으로, 배터리 결정부(130)는 복수의 성능 지표에 대한 지표값을 비교하여, 논페어 배터리들을 다시 페어링할 수 있다. 즉, 페어링이 해제된 배터리라고 할 지라도, 현재 상태를 고려한다면 다른 배터리와는 페어링될 여지가 있다. 따라서, 배터리 결정부(130)는 논페어 배터리에 대한 재사용을 위하여, 복수의 성능 지표의 지표값을 비교함으로써 대응되는 논페어 배터리끼리 재페어링(re-pairing)할 수 있다.Specifically, the
즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 페어링 장치(100)는 페어링이 해제된 논페어 배터리들 간의 재페어링을 수행함으로써, 배터리의 사용 효율을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.That is, the
본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 페어링 장치(100)는 배터리 교체 스테이션에 포함될 수 있다. 배터리 교체 스테이션에는 구비된 배터리의 상태를 측정하는 측정부가 포함될 수 있다. 예컨대, 측정부는 배터리의 전류, 전압, 온도 및 저항 등을 측정하고, 측정 결과에 기반하여 배터리의 SOC 및 SOH 등을 추정할 수 있다. 통신부(110)는 측정부로부터 복수의 배터리에 대한 배터리 정보를 수신할 수 있다. 지표값 결정부(120)는 복수의 배터리에 대한 복수의 성능 지표의 지표값을 결정할 수 있다. 배터리 결정부(130)는 지표값 비교 결과에 기반하여, 배터리 교체 스테이션에 포함된 복수의 배터리들 중 대응되는 배터리끼리 페어링할 수 있다. 배터리 페어링 장치(100)는 배터리 교체 스테이션에 포함되어, 배터리 교체 스테이션에 포함된 복수의 배터리를 신속하게 페어링할 수 있는 장점이 있다.The
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 서버를 개략적으로 도시한 도면이다.Figure 10 is a diagram schematically showing a server according to another embodiment of the present invention.
도 10을 참조하면, 서버(1000)는 배터리 관리 장치를 포함할 수 있다. 그리고, 서버(1000)는 하나 이상의 배터리 교체 스테이션과 통신 가능하도록 연결될 수 있다. 예컨대, 도 10의 실시예에서, 서버(1000)는 제1 내지 제3 배터리 교체 스테이션(BSS1, BSS2, BSS3)과 통신 가능하도록 연결될 수 있다.Referring to FIG. 10, the
각각의 배터리 교체 스테이션은 입력부, 디스플레이부 및 배터리부를 포함하며, 배터리부에는 배터리가 구비될 수 있다. 바람직하게, 배터리부에 포함된 배터리는 미리 설정된 충전 종료 전압까지 충전될 수 있다. 그리고, SOC가 기준 SOC 이상인 배터리는 타겟 배터리로 결정될 수 있는 후보 배터리가 될 수 있다. 배터리 교체 스테이션은 배터리부에 구비된 배터리에 대한 배터리 정보를 주기적으로 서버(1000)로 송신할 수 있다.Each battery replacement station includes an input unit, a display unit, and a battery unit, and the battery unit may be equipped with a battery. Preferably, the battery included in the battery unit can be charged up to a preset charging end voltage. Additionally, a battery whose SOC is equal to or higher than the standard SOC may be a candidate battery that can be determined as a target battery. The battery replacement station may periodically transmit battery information about the battery provided in the battery unit to the
서버(1000)는 복수의 배터리 교체 스테이션으로부터 복수의 배터리에 대한 배터리 정보를 주기적으로 수신할 수 있다. 그리고, 사용자에 의한 배터리 교체 요청이 입력되면, 서버(1000)는 복수의 배터리 중에서 최적의 배터리를 타겟 배터리로 결정하고, 타겟 배터리에 대한 정보를 사용자에게 제공할 수 있다.The
일 실시예에서, 서버(1000)는 각각의 배터리 교체 스테이션에 구비된 복수의 배터리 중에서 대응되는 배터리를 페어링할 수 있다. 즉, 서버(1000)는 물리적으로 같은 공간에 위치한 배터리들끼리 페어링함으로써, 사용자가 페어링된 배터리를 즉시 획득하도록 할 수 있다. 서버(1000)는 사용자로부터 배터리 교체 요청을 수신하면, 페어링된 배터리에 대한 배터리 정보 및 페어링 정보를 사용자에게 제공할 수 있다. 사용자는 배터리 정보 및 페어링 정보를 확인하고, 배터리 교체 스테이션으로부터 페어링된 배터리들을 확보할 수 있다.In one embodiment, the
다른 실시예에서, 서버(1000)는 복수의 배터리 교체 스테이션에 구비된 복수의 배터리 중에서 대응되는 배터리를 페어링할 수 있다. 바람직하게, 서버(1000)는 인접한 배터리 교체 스테이션에 구비된 복수의 배터리 중에서 대응되는 배터리를 페어링할 수 있다. In another embodiment, the
예컨대, 페어링된 배터리가 같은 배터리 교체 스테이션에 구비된 경우, 서버(1000)는 배터리 교체 요청에 대응하여 사용자에게 배터리 정보 및 페어링 정보를 송신할 수 있다. 사용자는 배터리 정보 및 페어링 정보를 확인하고, 배터리 교체 스테이션으로부터 페어링된 배터리들을 확보할 수 있다.For example, when paired batteries are provided at the same battery replacement station, the
다른 예로, 페어링된 배터리가 다른 배터리 교체 스테이션에 구비된 경우, 서버(1000)는 사용자 또는 관리자에게 배터리 정보 및 페어링 정보를 제공할 수 있다. 관리자는 배터리 정보 및 페어링 정보에 기반하여, 페어링된 배터리 중 어느 하나를 다른 하나가 구비된 배터리 교체 스테이션으로 이동시킬 수 있다. 사용자는 배터리 정보 및 페어링 정보에 기반하여, 각각의 배터리 교체 스테이션에서 수시한 페어링 정보에 대응되는 배터리를 확보할 수 있다.As another example, when a paired battery is provided in another battery replacement station, the
도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 배터리 페어링 방법을 개략적으로 도시한 도면이다.Figure 11 is a diagram schematically showing a battery pairing method according to another embodiment of the present invention.
도 11을 참조하면, 배터리 페어링 방법은 배터리 정보 수신 단계(S100), 지표값 결정 단계(S200), 지표값 비교 단계(S400), 페어링 단계(S500) 및 페어링 정보 제공 단계를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 11, the battery pairing method may include a battery information receiving step (S100), an indicator value determination step (S200), an indicator value comparison step (S400), a pairing step (S500), and a pairing information providing step.
바람직하게, 배터리 페어링 방법의 각 단계는 배터리 페어링 장치(100)에 의해 수행될 수 있다. 이하에서는, 설명의 편의를 위해, 앞서 설명한 내용과 중복되는 내용은 생략하거나 간략히 설명한다.Preferably, each step of the battery pairing method can be performed by the
배터리 정보 수신 단계(S100)는 복수의 배터리에 대한 배터리 정보를 수신하는 단계로서, 통신부(110)에 의해 수행될 수 있다.The battery information receiving step (S100) is a step of receiving battery information about a plurality of batteries, and may be performed by the
예컨대, 통신부(110)는 하나 이상의 배터리 교체 스테이션과 통신 가능하도록 연결될 수 있다. 그리고, 통신부(110)는 배터리 교체 스테이션으로부터 해당 배터리 교체 스테이션에 구비된 배터리에 대한 배터리 정보를 수신할 수 있다.For example, the
지표값 결정 단계(S200)는 배터리 정보에 기반하여, 복수의 배터리에 대하여 복수의 성능 지표에 대한 지표값을 결정하는 단계로서, 지표값 결정부(120)에 의해 수행될 수 있다.The indicator value determination step (S200) is a step of determining indicator values for a plurality of performance indicators for a plurality of batteries based on battery information, and may be performed by the indicator
예컨대, 도 2의 실시예에서, 지표값 결정부(120)는 배터리 정보에 기반하여, SOC, SOH, 단위 충전 용량 및 퇴화율에 대한 지표값을 결정할 수 있다.For example, in the embodiment of FIG. 2, the indicator
지표값 비교 단계(S400)는 복수의 배터리에 대해 결정된 복수의 지표값을 비교하는 단계로서, 배터리 결정부(130)에 의해 수행될 수 있다.The indicator value comparison step (S400) is a step of comparing a plurality of indicator values determined for a plurality of batteries, and may be performed by the
예컨대, 배터리 결정부(130)는 복수의 성능 지표에 미리 설정된 우선순위를 고려하여 복수의 배터리의 지표값을 비교할 수 있다. 도 2의 실시예에서, SOC, SOH, 단위 충전 용량 및 퇴화율의 순서대로 우선순위가 미리 설정될 수 있다. 지표값 결정부(120)는 복수의 배터리의 SOC, SOH, 단위 충전 용량 및 퇴화율을 순서대로 비교할 수 있다.For example, the
페어링 단계(S500)는 비교 결과에 따라 복수의 배터리 중에서 대응되는 배터리들끼리 페어링하는 단계로서, 배터리 결정부(130)에 의해 수행될 수 있다.The pairing step (S500) is a step of pairing corresponding batteries among a plurality of batteries according to the comparison result, and may be performed by the
예컨대, 도 2의 실시예에서, 배터리 결정부(130)는 SOC, SOH, 단위 충전 용량 및 퇴화율을 순서대로 비교한 결과에 따라 복수의 배터리 중 대응되는 배터리끼리 페어링할 수 있다. 즉, 우선순위가 높은 성능 지표의 지표값 비교 결과는 우선순위가 낮은 성능 지표의 지표값 비교 결과보다 배터리 페어링에 영향을 많이 끼칠 수 있다.For example, in the embodiment of FIG. 2, the
이상에서 설명한 본 발명의 실시예는 장치 및 방법을 통해서만 구현이 되는 것은 아니며, 본 발명의 실시예의 구성에 대응하는 기능을 실현하는 프로그램 또는 그 프로그램이 기록된 기록 매체를 통해 구현될 수도 있으며, 이러한 구현은 앞서 설명한 실시예의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야의 전문가라면 쉽게 구현할 수 있는 것이다. The embodiments of the present invention described above are not only implemented through devices and methods, but may also be implemented through a program that realizes the function corresponding to the configuration of the embodiment of the present invention or a recording medium on which the program is recorded. The implementation can be easily implemented by an expert in the technical field to which the present invention belongs based on the description of the embodiments described above.
이상에서 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.Although the present invention has been described above with limited examples and drawings, the present invention is not limited thereto, and the technical idea of the present invention and the description below will be understood by those skilled in the art to which the present invention pertains. Of course, various modifications and variations are possible within the scope of equivalence of the patent claims.
또한, 이상에서 설명한 본 발명은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니라, 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수 있다.In addition, the present invention described above is capable of various substitutions, modifications and changes without departing from the technical spirit of the present invention to those of ordinary skill in the technical field to which the present invention pertains. It is not limited by the drawings, and all or part of each embodiment can be selectively combined so that various modifications can be made.
100: 배터리 페어링 장치
110: 통신부
120: 지표값 결정부
130: 배터리 결정부
140: 저장부
1000: 서버100: Battery pairing device
110: Department of Communications
120: Index value determination unit
130: battery decision unit
140: storage unit
1000: Server
Claims (12)
상기 배터리 정보에 기반하여, 상기 복수의 배터리 각각에 대하여 미리 설정된 복수의 성능 지표에 대한 지표값을 결정하도록 구성된 지표값 결정부; 및
상기 복수의 배터리에 대해 결정된 복수의 지표값을 비교하고, 비교 결과에 따라 상기 복수의 배터리 중에서 대응되는 배터리들끼리 페어링하도록 구성된 배터리 결정부를 포함하는 특징으로 하는 배터리 페어링 장치.
a communication unit configured to receive battery information about a plurality of batteries;
an index value determination unit configured to determine index values for a plurality of performance indexes preset for each of the plurality of batteries, based on the battery information; and
A battery pairing device comprising a battery determination unit configured to compare a plurality of index values determined for the plurality of batteries and pair corresponding batteries among the plurality of batteries according to the comparison result.
상기 배터리 결정부는,
상기 복수의 성능 지표에 미리 설정된 우선순위에 따라 상기 복수의 배터리의 지표값을 비교하고, 상기 복수의 배터리 중 대응되는 배터리들끼리 페어링하도록 구성된 것을 특징으로 하는 배터리 페어링 장치.
According to paragraph 1,
The battery decision unit,
A battery pairing device, characterized in that it is configured to compare indicator values of the plurality of batteries according to priorities set in advance for the plurality of performance indicators, and pair corresponding batteries among the plurality of batteries.
상기 배터리 결정부는,
상기 우선순위가 높은 성능 지표에 대한 복수의 지표값을 우선적으로 비교하도록 구성된 것을 특징으로 하는 배터리 페어링 장치.
According to paragraph 2,
The battery decision unit,
A battery pairing device characterized in that it is configured to preferentially compare a plurality of index values for the high priority performance index.
상기 배터리 결정부는,
상기 페어링된 배터리의 SOH 차이를 산출하고, 산출된 SOH 차이가 미리 설정된 임계값 이상이면 상기 페어링된 배터리에 대한 페어링을 해제하도록 구성된 것을 특징으로 하는 배터리 페어링 장치.
According to paragraph 1,
The battery decision unit,
A battery pairing device configured to calculate an SOH difference between the paired batteries and, if the calculated SOH difference is greater than a preset threshold, release pairing for the paired battery.
상기 배터리 결정부는,
상기 복수의 배터리 중 상기 페어링이 해제된 복수의 논페어 배터리를 결정하고, 상기 복수의 논페어 배터리에 대해 상기 복수의 지표값을 비교하며, 비교 결과에 따라 상기 논페어 배터리 중 대응되는 배터리들끼리 페어링하도록 구성된 것을 특징으로 하는 배터리 페어링 장치.
According to paragraph 4,
The battery decision unit,
Among the plurality of batteries, a plurality of unpaired batteries are determined, the plurality of index values are compared for the plurality of non-pair batteries, and corresponding batteries among the non-pair batteries are compared according to the comparison result. A battery pairing device configured to pair.
상기 복수의 성능 지표는,
SOC, SOH, 단위 충전 용량 및 퇴화율 중 적어도 하나를 포함하도록 구성된 배터리 페어링 장치.
According to paragraph 1,
The plurality of performance indicators are,
A battery pairing device configured to include at least one of SOC, SOH, unit charge capacity, and degradation rate.
상기 지표값 결정부는,
상기 배터리 정보로부터 상기 복수의 배터리 각각의 누적 SOC 및 누적 충전 용량을 산출하고, 상기 누적 SOC 및 상기 누적 충전 용량에 따라 상기 단위 충전 용량을 산출하도록 구성된 것을 특징으로 하는 배터리 페어링 장치.
According to clause 6,
The indicator value determination unit,
A battery pairing device configured to calculate the cumulative SOC and cumulative charge capacity of each of the plurality of batteries from the battery information, and calculate the unit charge capacity according to the accumulated SOC and the accumulated charge capacity.
상기 지표값 결정부는,
미리 설정된 단위 기간마다 SOC당 충전 용량을 산출하고, 미리 설정된 기준 기간에 대한 상기 SOC당 충전 용량의 평균값을 계산하여 상기 단위 충전 용량을 산출하도록 구성된 것을 특징으로 하는 배터리 페어링 장치.
In clause 7,
The indicator value determination unit,
A battery pairing device, characterized in that it is configured to calculate the charge capacity per SOC for each preset unit period and calculate the unit charge capacity by calculating the average value of the charge capacity per SOC for a preset reference period.
상기 지표값 결정부는,
상기 배터리 정보로부터 상기 복수의 배터리 각각의 상기 SOH 변화량 및 누적 사용량을 산출하고, 상기 SOH 변화량 및 상기 누적 사용량에 기반하여 상기 복수의 배터리 각각의 상기 퇴화율을 산출하도록 구성된 것을 특징으로 하는 배터리 페어링 장치.
According to clause 6,
The indicator value determination unit,
A battery pairing device configured to calculate the SOH change amount and accumulated usage amount of each of the plurality of batteries from the battery information, and calculate the degradation rate of each of the plurality of batteries based on the SOH change amount and the accumulated usage amount. .
A battery replacement station comprising a battery pairing device according to any one of claims 1 to 9.
A server including a battery pairing device according to any one of claims 1 to 9.
상기 배터리 정보에 기반하여, 상기 복수의 배터리에 대하여 복수의 성능 지표에 대한 지표값을 결정하는 지표값 결정 단계;
상기 복수의 배터리에 대해 결정된 복수의 지표값을 비교하는 지표값 비교 단계; 및
비교 결과에 따라 상기 복수의 배터리 중에서 대응되는 배터리들끼리 페어링하는 페어링 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 페어링 방법.A battery information receiving step of receiving battery information about a plurality of batteries;
An indicator value determination step of determining indicator values for a plurality of performance indicators for the plurality of batteries, based on the battery information;
An index value comparison step of comparing a plurality of index values determined for the plurality of batteries; and
A battery pairing method comprising a pairing step of pairing corresponding batteries among the plurality of batteries according to a comparison result.
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PCT/KR2023/013276 WO2024054008A1 (en) | 2022-09-05 | 2023-09-05 | Apparatus and method for pairing batteries |
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