WO2022092553A1 - 배터리 분배 장치 - Google Patents

배터리 분배 장치 Download PDF

Info

Publication number
WO2022092553A1
WO2022092553A1 PCT/KR2021/012380 KR2021012380W WO2022092553A1 WO 2022092553 A1 WO2022092553 A1 WO 2022092553A1 KR 2021012380 W KR2021012380 W KR 2021012380W WO 2022092553 A1 WO2022092553 A1 WO 2022092553A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
battery
user
determination module
level
module
Prior art date
Application number
PCT/KR2021/012380
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
이성건
Original Assignee
주식회사 엘지에너지솔루션
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 엘지에너지솔루션 filed Critical 주식회사 엘지에너지솔루션
Priority to JP2022572782A priority Critical patent/JP7483057B2/ja
Priority to EP21886549.1A priority patent/EP4167424A4/en
Priority to CN202180034945.3A priority patent/CN115606070A/zh
Priority to US17/927,287 priority patent/US20230216319A1/en
Publication of WO2022092553A1 publication Critical patent/WO2022092553A1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/00032—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries characterised by data exchange
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/30—Constructional details of charging stations
    • B60L53/305—Communication interfaces
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/60—Monitoring or controlling charging stations
    • B60L53/66—Data transfer between charging stations and vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/60—Monitoring or controlling charging stations
    • B60L53/66—Data transfer between charging stations and vehicles
    • B60L53/665—Methods related to measuring, billing or payment
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/80—Exchanging energy storage elements, e.g. removable batteries
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • B60L58/16—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries responding to battery ageing, e.g. to the number of charging cycles or the state of health [SoH]
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
    • G01R31/392—Determining battery ageing or deterioration, e.g. state of health
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q10/00—Administration; Management
    • G06Q10/06—Resources, workflows, human or project management; Enterprise or organisation planning; Enterprise or organisation modelling
    • G06Q10/063—Operations research, analysis or management
    • G06Q10/0631—Resource planning, allocation, distributing or scheduling for enterprises or organisations
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q30/00—Commerce
    • G06Q30/06—Buying, selling or leasing transactions
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q30/00—Commerce
    • G06Q30/06—Buying, selling or leasing transactions
    • G06Q30/0601—Electronic shopping [e-shopping]
    • G06Q30/0631—Item recommendations
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q30/00—Commerce
    • G06Q30/06—Buying, selling or leasing transactions
    • G06Q30/0645—Rental transactions; Leasing transactions
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q50/00—Information and communication technology [ICT] specially adapted for implementation of business processes of specific business sectors, e.g. utilities or tourism
    • G06Q50/40—Business processes related to the transportation industry
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0047—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with monitoring or indicating devices or circuits
    • H02J7/0048—Detection of remaining charge capacity or state of charge [SOC]
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0047—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with monitoring or indicating devices or circuits
    • H02J7/005—Detection of state of health [SOH]
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J2310/00—The network for supplying or distributing electric power characterised by its spatial reach or by the load
    • H02J2310/40—The network being an on-board power network, i.e. within a vehicle
    • H02J2310/48—The network being an on-board power network, i.e. within a vehicle for electric vehicles [EV] or hybrid vehicles [HEV]
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries

Definitions

  • the present invention relates to a battery distribution technology, and more particularly, to a technology for distributing and providing an appropriate battery according to a user among a plurality of batteries.
  • lithium secondary batteries have almost no memory effect compared to nickel-based secondary batteries, so charging and discharging are free, The self-discharge rate is very low and the energy density is high, attracting attention.
  • Such a lithium secondary battery mainly uses a lithium-based oxide and a carbon material as a positive electrode active material and a negative electrode active material, respectively.
  • a lithium secondary battery includes an electrode assembly in which a positive electrode plate and a negative electrode plate to which the positive electrode active material and the negative electrode active material are applied, respectively, are disposed with a separator interposed therebetween, and a casing for sealing and housing the electrode assembly together with an electrolyte, that is, a battery case.
  • a lithium secondary battery may be classified into a can-type secondary battery in which an electrode assembly is embedded in a metal can and a pouch-type secondary battery in which an electrode assembly is embedded in a pouch of an aluminum laminate sheet according to the shape of the exterior material.
  • the battery pack for an electric vehicle may be configured to be detachable from the vehicle.
  • interest in an interchangeable battery that can be shared is increasing.
  • the battery charging station may provide a plurality of batteries in a charged state and provide the charged batteries to the user when the user requests it.
  • the driver may stop by a battery charging station to request a battery, and receive a fully charged battery to exchange the battery of the electric vehicle.
  • the plurality of batteries provided in the battery charging station may have different degrees of deterioration, for example, a state of health (SOH).
  • SOH state of health
  • the degree of deterioration of the battery may be different depending on a user and how it is used, that is, depending on a usage environment or type of use. For example, a user who uses the battery harshly may cause more battery degradation during use of the battery.
  • the difference in deterioration degree for each of the plurality of batteries provided in the battery charging station may be further increased, which may result in a change in the lifespan of the batteries. Accordingly, since the battery needs to be replaced for a battery that has deteriorated a lot, the battery replacement cycle may be accelerated on the charging station side. Therefore, in this case, on the charging station side, the management cost of the battery may increase.
  • the user receiving the battery can receive the battery that has deteriorated a lot irrespective of his or her usage pattern, so he may feel inconvenient in using the battery due to frequent charging and discharging. And, this may bring about a problem of lowering the reliability of the battery charging station.
  • the present invention was devised to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a battery distribution device and the like that enable efficient distribution of use for a plurality of exchangeable batteries.
  • a battery distribution device for a plurality of batteries, a battery determining module configured to determine the level of each battery; a user determining module configured to determine a rating of each user using at least one battery of the plurality of batteries; and selecting, configured to select a battery suitable for a requestor requesting use of at least one of the plurality of batteries based on the level of the battery determined by the battery determining module and the level of the user determined by the user determining module. contains modules.
  • the battery determination module may be configured to determine the level of each battery based on the SOH of each battery.
  • the user determination module may be configured to determine the user's level based on a battery usage history.
  • the battery distribution apparatus may further include a battery information collection module configured to receive information on a usage history from the battery and transmit the provided information to the user determination module.
  • the user determination module may be configured to use an instantaneous discharge current of the battery as the battery usage history.
  • the user determination module may be configured to use a lowest SOC of the battery as the battery usage history.
  • the user determination module may be configured to use a charging environment of the battery as the battery usage history.
  • the charging environment of the battery may include a charging rate of the battery.
  • the charging environment of the battery may include a maximum charging SOC of the battery.
  • the selection module may be configured to select a suitable battery in consideration of a time of the requester's request for battery use.
  • a battery charging system includes a battery dispensing device according to the present invention.
  • a battery suitable for the user is provided, so that the degree of degradation among all batteries can be uniform.
  • the lifespan of the battery may be further improved.
  • the present invention can be more effectively utilized in a place or business that rents or sells a plurality of shared interchangeable batteries to the public, such as a battery charging station.
  • FIG. 1 is a block diagram schematically showing a functional configuration of a battery distribution device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a diagram schematically illustrating an operation configuration of a battery determination module according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a table illustrating an example of levels for a plurality of batteries determined by a battery determining module according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a diagram schematically illustrating an operation configuration of a user determination module according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a table schematically illustrating an example of a user rating determined by a user determination module according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a table showing an example of a user level determined by a user determination module and a user included in each level according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a table showing an example of a battery level determined by the battery determination module and batteries included in each level according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a table showing an example of weights for each time period considered by the selection module according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a block diagram schematically showing a functional configuration of a battery distribution device according to an embodiment of the present invention.
  • the battery distribution apparatus may include a battery determination module 110 , a user determination module 120 , and a selection module 130 .
  • the battery determination module 110 may be configured to determine a level of each battery with respect to a plurality of batteries. This will be described in more detail with reference to FIG. 2 .
  • FIG. 2 is a diagram schematically illustrating an operation configuration of the battery determination module 110 according to an embodiment of the present invention.
  • the battery determination module 110 may determine the level of each battery with respect to a plurality of batteries, that is, 10 batteries.
  • the battery may be a battery pack or battery module including a plurality of secondary batteries, or a battery cell including one secondary battery.
  • the battery may be a battery pack for an electric vehicle.
  • the plurality of batteries may be interchangeable batteries.
  • the battery charging station may be provided with a plurality of such replaceable batteries and used in a form shared by a plurality of users.
  • the replaceable battery may be a battery used for a service that provides a discharged or broken battery to a user, and provides a charged or normal battery. If, as shown in FIG. 2 , if ten interchangeable batteries are provided, the battery determination module 110 may determine the level of each battery for each of the ten batteries.
  • the battery determination module 110 may indicate the state level of each battery in various ways.
  • the battery determination module 110 may classify the battery level into 10 levels from level 1 to level 10, and determine which level corresponds to each battery.
  • the level of each battery may be a state level indicating the state of each battery.
  • 3 is a table showing an example of levels for a plurality of batteries determined by the battery determination module 110 according to an embodiment of the present invention.
  • levels 1 to 10 of each battery are included.
  • the level of each of these batteries may be determined by the battery determination module 110 .
  • the level may be determined as 7 for the battery B1 and the level may be determined as 2 for the battery B2 by the battery determination module 110 .
  • the level of the battery B3 may be determined as 6 and the level of the battery B4 may be determined as 9 by the battery determination module 110 . In this way, the battery determination module 110 may determine the level of all ten batteries.
  • the battery determining module 110 may determine different levels of a plurality of batteries. In this case, since there is a level difference for each battery, battery selection by the selection module 130 may be easier. However, the present invention is not necessarily limited thereto, and levels of at least some batteries may be determined to be the same.
  • the battery determination module 110 determines the level of each battery
  • the determined result may be stored in an internal memory or a separate storage module or server provided externally.
  • the user determination module 120 may be configured to determine a user's level. In particular, the user determination module 120 may be configured to determine a rating of a user who has used at least one battery among a plurality of batteries.
  • FIG. 4 is a diagram schematically illustrating an operation configuration of the user determination module 120 according to an embodiment of the present invention.
  • the user determination module 120 may determine a rating for each user.
  • the user may be a subject using a plurality of batteries, for example, one or more of B1 to B10 of FIGS. 2 to 3 above.
  • a user whose user rating is determined by the user determination module 120 may be a user who uses a battery whose state level is determined by the previous battery determination module 110 .
  • the user determination module 120 may determine a rating for each user who uses batteries B1 and B2, that is, U1 and U2. .
  • FIG. 5 is a table schematically illustrating an example of a user rating determined by the user determination module 120 according to an embodiment of the present invention.
  • grades 1 to 6 of each user are determined.
  • the level of each of these users may be determined by the user determination module 120 .
  • the level of the user U1 may be determined as 6 and the level of the user U2 may be determined as 4 .
  • the user U3 may be determined to have a level of 1, and for the user U4 , the level may be determined to be 5.
  • FIG. In this way, the user determination module 120 may determine the rating for all six users. For convenience of explanation, only six users are shown in FIGS. 4 and 5 , but there may be countless users using batteries.
  • the user determination module 120 may determine a user level for each of the plurality of users. For example, when there are 3,000 users, the user determination module 120 may determine a user rating for each of the 3,000 users.
  • the user determination module 120 may determine the ratings for a plurality of users differently. However, the user determination module 120 may determine the ratings of at least some of the plurality of users to be the same as each other.
  • the determined result may be stored in an internal memory or a separate storage module or server provided externally.
  • the selection module 130 may be configured to select a suitable battery for a user requesting use of the battery, that is, the requester.
  • the requestor may be a subject who wants to receive and use the battery, for example, a driver of an electric vehicle. That is, when the driver of the electric vehicle intends to use the battery for his/her vehicle by replacing it, the driver of the electric vehicle may request the battery distribution device according to the present invention to use the battery. In this case, the driver of the electric vehicle may be the requestor.
  • Such a requester ie, a subject who wants to use the battery, may be a user whose rating has been determined by the user determination module 120 above.
  • the requestor may be at least one of U1 to U6 who have used the battery in the past.
  • the selection module 130 may be configured to select which type of battery is suitable among the plurality of batteries in response to the request for use of the battery by the requestor. For example, when the user U1 as a requestor requests the use of a battery, the selection module 130 may determine which battery is suitable for the requestor U1.
  • the selection module 130 may be configured to consider a user class and a battery level in determining a battery suitable for the requestor as described above. That is, as described above, when the user's grade is determined by the user determination module 120 and the battery level is determined by the battery determination module 110 , this information can be provided to the selection module 130 . there is.
  • the selection module 130 may be configured to select a suitable battery for the requester using this information, that is, the user's grade and the battery level.
  • the battery can be efficiently distributed in consideration of the state of the battery and the characteristics of the user. For example, in a state in which a battery charging station is equipped with a plurality of fully charged batteries, when a requester requests to use the batteries, full batteries are not randomly supplied, but an optimal battery is selected in consideration of the level of the battery and the user's grade. It can be distributed and provided. Therefore, in this case, effective management of the battery and the user can be made possible.
  • the battery can be appropriately distributed in a direction to reduce the maintenance cost in consideration of the state of the battery and/or the user's battery usage characteristic or tendency.
  • At least one of the battery determination module 110, the user determination module 120, and the selection module 130 included in the battery distribution device according to the present invention in order to execute various control logics performed in the present invention.
  • a central processing unit CPU
  • GPU graphic processing unit
  • ASIC application-specific integrated circuit
  • chipset chipset
  • logic circuit logic circuit
  • register register
  • communication modem communication modem
  • data processing unit a processor
  • the control logic is implemented as software
  • at least one of the battery determining module 110 , the user determining module 120 , and the selection module 130 may be implemented as a set of program modules.
  • the program module is stored in the memory, and may be executed by the battery determining module 110 , the user determining module 120 , the selection module 130 , and the like.
  • the memory may be internal or external to the battery determining module 110 , the user determining module 120 , and the selection module 130 , and may be connected thereto by various well-known means.
  • 'configured to be' described to explain the configuration, function, operation, etc. of each component such as the battery determination module 110, the user determination module 120, and the selection module 130 Terms such as , 'do' and the like may include the meaning of 'programmed to be'.
  • the battery distribution device may further include an input module 140 .
  • the input module 140 may be configured to allow a user to input predetermined information.
  • the user may include a user who wants to return the used battery or a user (requester) who requests the use of the battery.
  • the input module 140 may include various user interfaces (UIs) known at the time of filing of the present invention in order to receive information from the user.
  • UIs user interfaces
  • the input module 140 may include a monitor, a touch screen, a keyboard, a mouse, or a button. And, when the user approaches, the input module 140 requests the user to input predetermined information using the monitor, and when the user inputs the information through a touch screen or keyboard, can be stored as , or provided as other components.
  • the input module 140 may include a communication unit.
  • a communication unit may be configured to receive information from a user through a wired or wireless communication network.
  • the input module 140 may be configured to be connectable to a 4G or 5G communication network, so that when a user inputs information through a smart phone, the corresponding information is input through the communication network.
  • the input module 140 may be configured to receive identification information for a user.
  • the input module 140 may receive an ID and a password from a user, and may receive identification information for the corresponding user.
  • the input module 140 may receive user identification information regarding whether the user is U1 or U2.
  • the input module 140 may receive the user's identification information through the user's identification code transmitted through the communication network.
  • the input module 140 may include a camera to recognize a user identification QR code (Quick Response Code) to receive identification information about the user.
  • the input module 140 may receive user identification information in various other methods known at the time of filing of the present invention.
  • the input module 140 may be configured to receive a user's input purpose. For example, in the input module 140 , whether the user's input purpose is to return the battery after completing use of the battery, or to receive and use the battery such as rental, purchase, or replacement of the battery. , may be configured to receive corresponding information.
  • the input module 140 may process the information input by the user in this way, or provide it to other components, such as the battery determination module 110 , the user determination module 120 , the selection module 130 , etc. can
  • the input module 140 may be configured to distinguish a provision target of input information according to a user's input purpose. For example, when the purpose of the user's input is to return the battery, the input module 140 may transmit the input user identification information to the user determination module 120 . As another example, when the user's input purpose is an application for use of the battery, the input module 140 may provide the input user identification information to the selection module 130 .
  • identification information that the user U1 is the user may be provided to the user determination module 120 .
  • the user determination module 120 may determine a user rating for the user who returned the battery, that is, the returner U1, and store the determined information.
  • identification information that the user U1 is the user may be provided to the selection module 130 .
  • the selection module 130 may be configured to select a suitable battery for the user who applied for the use of the battery, that is, the requestor U1.
  • the battery determination module 110 may be configured to determine the level of the battery based on the state of health (SOH) of the battery. That is, when the SOH of the battery is estimated, the battery determination module 110 may be configured to classify the level of the battery according to the estimated SOH.
  • SOH state of health
  • the battery determination module 110 may be configured to directly estimate the SOH of the battery. Since this method of estimating the SOH of the battery is widely known at the time of filing of the present invention, a detailed description thereof will be omitted. And, in the present invention, the battery determination module 110 may be configured to estimate the SOH of each battery using various SOH estimation methods known at the time of filing of the present invention.
  • the battery determination module 110 may not directly estimate the SOH of the battery, but may receive information on the estimated SOH value from another component, for example, the battery.
  • a battery pack for an electric vehicle may include a function of estimating the SOH of a corresponding battery pack or a battery cell included therein by a control unit such as a battery management system (BMS).
  • BMS battery management system
  • the battery determination module 110 may be configured to receive information on the SOH of the corresponding battery from the BMS of the battery pack or the like.
  • the battery determination module 110 may be configured to divide the SOH of the battery into a plurality of sections, and then to change the level of the battery for each section. For example, the battery determination module 110 may divide the SOH of the battery in a range of 0 to 100% by 10% intervals to be divided into 10 intervals. That is, the battery determination module 110 may be divided into 10 sections of 0 to 10%, 11 to 20%, 21 to 30%, ..., 91 to 100% with respect to the SOH of the battery.
  • the battery determination module 110 may assign different levels to each of the sections divided as described above.
  • the battery determination module 110 may be configured such that the higher the SOH, the higher the level.
  • the battery determination module 110 is level 1 for the SOH section of 0-10%, Level 2 for the SOH section of 11-20%, Level 3 for the SOH section of 21-30%, .. ., for the SOH section of 91 to 100%, the level of the battery for each SOH section can be determined in the same way as level 10. That is, the battery determination module 110 may be configured to increase the level by one level whenever the SOH increases by 10%. In this case, it can be said that the higher the number indicating the level of the battery, the higher the SOH of the battery. That is, the higher the level of the battery, the better the state of the battery.
  • a battery level assignment method is only an example, and the battery level may be determined or the battery level may be expressed based on the SOH in various other methods.
  • the battery determination module 110 determines the level of each battery based on the SOH of the battery.
  • battery management may be facilitated.
  • battery usage distribution in consideration of the SOH may be made for all of the plurality of batteries.
  • by suppressing the use of a battery having a low SOH among a plurality of batteries it is possible to prevent more deterioration of a specific battery compared to other batteries. That is, according to the above embodiment, it may be advantageous to adjust the degree of deterioration between a plurality of batteries and to equalize the deterioration of the plurality of batteries as a whole.
  • the user determination module 120 may determine the rating of the user who uses the battery based on the battery use history. That is, the user determination module 120 may be configured to classify and determine the user level according to the battery usage history.
  • the usage history may be information on what type or method the user used the battery in.
  • the usage history may include information about the driving history of the electric vehicle. Accordingly, it can be seen that the usage history includes information that allows the user to know the driving pattern of the driving pattern of the electric vehicle.
  • the user's grade is determined according to the user's battery usage history, and accordingly, the battery to be distributed to the user is determined, so that a battery suitable for the user's characteristics can be distributed.
  • the battery to be distributed can be determined by combining the user's driving pattern and the state of the battery, for example, the SOH of the battery.
  • the user's rating is determined according to whether the user frequently accelerates and decelerates while driving the electric vehicle or frequently uses the battery, so that an appropriate battery is distributed thereto.
  • the user rating determined by the user determination module 120 may be stored together with identification information of each user. For example, if the user returning the battery is U3 and the user's grade is determined to be 3, the user determination module 120 may store information that the user U3 has the 3rd grade. That is, the user rating may be matched and stored for each user.
  • the user determination module 120 may be configured to newly store or update a rating for the user when the user requests to return the battery. For example, when a user's return request is input together with the user identification information through the input module 140 , the user identification information and the return request may be provided to the user determination module 120 . In this case, the user determination module 120 may be configured to check whether the level information for the corresponding user is predetermined. For example, when input information indicating that the user U1 requests return is received through the input module 140 , the user determination module 120 checks whether the determination grade for the user U1 is stored in its own memory or an external server, etc. can
  • the user determination module 120 may newly store the determined rating information for the corresponding user. On the other hand, if the rating information for the corresponding user is previously determined, the user determination module 120 may update the determined rating information for the corresponding user. In particular, the user determination module 120 may be configured to update user rating information for a corresponding user whenever the battery is returned.
  • the battery distribution device may further include a battery information collection module 150 .
  • the battery information collection module 150 may be configured to be connectable to a battery, and may be configured to receive information on a usage history from the battery.
  • the battery information collection module 150 may be connected to the battery through a connection cable, and may receive information on the use history of the battery from a control unit such as a BMS provided in the battery, or a memory. there is.
  • the battery information collection module 150 may be configured to transmit usage history information provided from the battery to the user determination module 120 .
  • the battery information collection module 150 may transmit information on what shape or pattern the corresponding battery is used in, etc. to the user determination module 120 .
  • the user determination module 120 is configured to determine a user rating for the corresponding user based on the user identification information provided from the input module 140 and the battery use history information provided from the battery information collection module 150 as described above. can be
  • information on the usage history of the battery and the user's rating can be determined more easily through this.
  • the information on the usage history of the battery can be easily grasped directly by the subject in which the battery is installed, for example, the electric vehicle or the battery.
  • the battery distribution device can easily access the battery. Accordingly, it may be easier to collect the usage history of the corresponding battery from the corresponding battery.
  • the input module 140 when the input module 140 receives a request to return the battery from the user, such request information may be transmitted to the battery information collection module 150 . Then, the battery information collection module 150 that has received the request information may be configured to collect information about the battery to be operated and returned. That is, the battery information collection module 150 may be configured to perform an operation when a battery return is requested by the input module 140 .
  • the user determination module 120 may be configured to use the instantaneous discharge current of the battery as the battery usage history.
  • the instantaneous discharge current may mean the amount of current discharged for a predetermined time, for example, 1 second.
  • Information on the instantaneous discharge current may be provided from the battery information collection module 150 , and the like.
  • the battery information collection module 150 may acquire information on the instantaneous discharge current from the battery for which return is requested. Then, the acquired information may be transmitted to the user determination module 120 .
  • the user determination module 120 may determine the user level for the corresponding user by using the instantaneous discharge current information provided from the battery information collection module 150 and the user identification information provided from the input module 140 .
  • the user determination module 120 may be configured to determine the user level by using the instantaneous discharge current of the battery. In particular, the user determination module 120 may determine the user level based on the number of times the instantaneous discharge current exceeds a certain level or more. For example, the user determination module 120 may be configured to compare a predetermined reference current with an instantaneous discharge current stored in the battery.
  • the predetermined reference current is a reference value for comparison with the instantaneous discharge current, and may be a reference for determining overdischarge. In this case, the user determination module 120 may determine the number of times the instantaneous discharge current is measured to be greater than the reference current, that is, how many times the overdischarge number is.
  • the user determination module 120 may determine the amount of time the instantaneous discharge current exceeds the reference current, that is, how long the overdischarge time is.
  • the user determination module 120 may be configured to determine the user level through the number of over-discharge or over-discharge time based on the instantaneous discharge current.
  • the user determination module 120 may be configured such that the higher the number of over-discharge or the longer the over-discharge time, the lower the user rating.
  • a low user rating may be interpreted as a negative meaning for a corresponding user.
  • a user with a lower rating has a usage characteristic or pattern that allows relatively more degradation of the battery.
  • the lower the user rating the higher the probability that the battery will be used under harsher conditions may be determined.
  • the user determination module 120 may determine a lower user rating because the battery may deteriorate faster if the user has a large number of overdischarge times or a long overdischarge time.
  • the user rating when the user rating is expressed as a numerical value, the user rating and the numerical value may have opposite tendencies. That is, it can be said that the lower the numerical value, the higher the user rating, and the higher the numerical value, the lower the user rating. For example, when user grades are classified into grades 1 to 10, it can be said that grade 1 is higher than grade 10.
  • the user determination module 120 may determine that user U6 is a level 3, user U5 is a level 2 higher than this.
  • a user rating may be determined based on a factor that may deteriorate the battery. Accordingly, when distributing a battery to a corresponding user, a suitable battery may be distributed in consideration of the possibility or degree of degradation due to the degradation factor.
  • a battery in good condition such as a battery having a high SOH
  • a battery in a poor state such as a battery in which deterioration occurs a lot It is possible to prevent the deterioration of the battery from further accelerated. Therefore, in this case, it may be more advantageous to uniformly form the deterioration degree for a plurality of batteries to be distributed.
  • the user determination module 120 may be configured to use a state of charge (SOC) of the battery as the battery usage history.
  • SOC state of charge
  • the SOC is a value indicating the state of charge of the battery, and may be expressed as a percentage such as 0 to 100%, but may also be displayed in various other ways.
  • the information on the SOC of the battery may be information indicating the lowest SOC, that is, the lower limit of the SOC during use of the battery. For example, if the lowest measured SOC is 10% while the battery is being used, the user determination module 120 may use the lowest SOC information of 10% as the battery usage history.
  • Such battery SOC information like the instantaneous discharge current described above, may be provided from the battery information collection module 150 and the like.
  • the battery information collection module 150 may acquire the lowest SOC information among the battery usage history from the battery for which return is requested. And, the SOC information obtained in this way may be transmitted to the user determination module 120 . Then, the user determination module 120 may determine the user level for the corresponding user by using the SOC information of the battery provided from the battery information collection module 150 and the user identification information provided from the input module 140 .
  • the user determination module 120 may be configured to determine the user level using the SOC information of the battery. In particular, as the lowest SOC is lower, that is, as the battery is used with the SOC close to 0%, the user determination module 120 may determine the use level of the corresponding user to be lower. For example, if user U2 uses the battery until S0C reaches 10%, and user U4 uses the battery until SOC reaches 5%, user U4 drains the battery to a lower SOC than user U2. can be seen to have been used. Accordingly, the user determination module 120 may determine the level of the user U4 to be lower than the level of the user U2 . For example, the user determination module 120 may determine the grade of the user U4 as the 5th grade and the user U2 as the 4th grade higher than this.
  • the user's battery usage characteristic is determined in consideration of the lowest SOC, and a suitable battery can be distributed based on this.
  • a battery with a slower battery deterioration is provided to users having a usage pattern that can easily cause battery deterioration, thereby reducing a difference in deterioration rates for a plurality of batteries.
  • the user determination module 120 may be configured to use the charging environment of the battery as the battery usage history.
  • the charging environment of the battery may mean a charging condition of the battery or a charging specification of the battery. That is, the user determination module 120 may be configured to determine the user rating in consideration of information on under what conditions the battery is charged or with what specifications the battery is charged.
  • the user determination module 120 may receive information about the charging environment of the battery from the battery information collection module 150 . That is, the battery information collection module 150 may collect information on the charging environment of the battery from the battery, and store the collected information in the user determination module 120 . Then, the user determination module 120 combines the charging environment information of the battery provided by the battery information collection module 150 and the identification information provided from the input module 140 in this way to determine the user level for the corresponding user. .
  • the degree of degradation of a battery may vary depending on a charging environment.
  • the charging environment for the battery may be different for each user.
  • the charger that charges the battery may be different for each user. Accordingly, according to the above-described configuration, by determining the possibility of deterioration according to the charging environment differently, a battery suitable for a user can be distributed and provided.
  • the charging environment of the battery may include a charging C-rate of the battery. That is, the user determination module 120 may be configured to determine the user rating in consideration of what the charging rate was when the battery was charged.
  • the user determination module 120 may be configured to determine a lower user rating as the charging rate is higher. For example, if user U4 has been charging the battery with cirate 1 and user U1 has been charging the battery with cirate 3, the user determination module 120 may configure the user U4 to have a higher user rating than that of user U1. can be configured. More specifically, the user determination module 120 may determine the level of the user U4 as the fifth level, and the user U1 as the lower level of the sixth level.
  • the charging rate in the charging environment may have a significant effect on the deterioration of the battery, according to the above embodiment, it may be more effective to distribute a suitable battery in consideration of the user's battery usage environment.
  • the above configuration in the case of a user who charges the battery in a charging environment in which the battery may deteriorate relatively much, it is possible to distribute the battery in a good state with a high SOH. Therefore, in this case, equalization of degradation degrees for a plurality of batteries can be more easily achieved.
  • the charging environment of the battery may include a maximum charging SOC of the battery. That is, when the battery is charged, the user determination module 120 may be configured to determine the user level by using information about how much the SOC is charged.
  • the user determination module 120 may be configured to determine a lower user rating as the maximum charging SOC is higher. For example, if user U5 charges up to SOC 100% when charging the battery and user U3 charges up to SOC 95% when charging the battery, the user determining module 120 determines that the rating of user U5 is the rating of user U3. You can decide to lower it.
  • the unit of the rating is expressed as an integer such as 1st, 2nd, 3rd, ..., but this is only an example, and the present invention is necessarily limited to this form it is not This will be described in more detail with reference to FIG. 6 .
  • FIG. 6 is a table showing an example of a user class determined by the user determination module 120 and users included in each level according to another embodiment of the present invention.
  • user grades are divided into values between 1 and 0, and are expressed to the first decimal place. More specifically, the user rating may be divided into a form that decreases from 1 to 0.1, such as 1.0, 0.9, 0.8, 0.7, ..., 0.1. And, it can be said that the closer to 1.0, the higher the user rating, and the closer to 0, the lower the user rating.
  • each numerical value may represent a grade. That is, a grade indicated by 1.0 may be a grade of 1.0, a grade indicated by 0.9 may be a grade of 0.9, and a grade indicated by 0.8 may be a grade of 0.8.
  • the criteria for such a rating may be stored in advance in an internal memory or an external memory of the user determination module 120 so that the user determination module 120 can use it.
  • the user determination module 120 may be configured to express each user's rating as a score between 0 and 1. Furthermore, the user determination module 120 may be configured to determine a user rating by giving a basic score to each user and subtracting a certain score from the given basic score according to a predetermined factor reflecting the user's usage characteristics.
  • the user determination module 120 may be configured to give 1 point as a basic score to the user, and subtract a predetermined value according to the instantaneous discharge current, the lowest SOC, the charging rate, and the maximum charging SOC described above.
  • the deducted instantaneous discharge current, the lowest SOC, the charging rate, and the maximum charging SOC may be respectively expressed as values between 0 and 1.
  • the user determination module 120 may determine the user level using Equation 1 below.
  • the user determination module 120 subtracts a value obtained by dividing the sum (a + b + c + d) of four factors reflecting the usage characteristics by the number of factors (4) from the basic score (1). , it is possible to determine the rating of the user who used the battery.
  • a is one factor reflecting the user's battery usage characteristics, and may represent a ratio of the number of instantaneous overdischarge to the total number of discharges. For example, for a user of a battery in which the total number of discharges is 10 and the number of instantaneous overdischarges is recorded as 7 times, the user determination module 120 may determine a to be 7/10, that is, 0.7.
  • c is another factor reflecting the user's battery usage characteristics, and is a value representing the charging rate, and may be expressed as a value between 0 and 1 according to the size of the charging rate. For example, c may be determined to be 1 when the charging rate is 3 or more, and c may be determined to be 0 when the charging rate is 0.5 or less. And, when the charging rate is between 1 and 3, c may be determined as a value between 0 and 1. In particular, c may be determined as a ratio to the maximum charge seed rate. For example, for a user who charges the battery in a form in which the charging rate corresponds to 30% of the maximum rate, the user determination module 120 may determine c to be 0.3.
  • d is another factor reflecting the user's battery usage characteristics, and is a value representing the maximum charging SOC of the battery, and a value between 0 and 1 depending on the degree of the maximum charging of the battery.
  • d may be 0 when the maximum charging SOC is 80% or less, and d may be 1 when the maximum charging SOC is 100%.
  • the d value may be configured to increase as the maximum charging SOC increases according to a certain ratio. For example, for a user who charges the battery until the maximum charging SOC reaches 95%, the user determination module 120 may determine d to be 0.75.
  • Equation 1 when a, b, c, and d determined in this way are substituted in Equation 1, it can be calculated as follows.
  • the user determination module 120 may determine a grade corresponding to a numerical value closest to the calculated value as the user grade. For example, if the user rating for user U1 is calculated as 0.4375, which is close to 0.4, the user determination module 120 may determine the user rating of user U1 as 0.4.
  • the user determination module 120 determines a user level in the same manner as above for a total of 20 users (U1 to U20) as users using a battery, and stores user identification information corresponding thereto for each level in the internal memory. can be stored, etc.
  • the user rating can be easily calculated and determined in a simple manner. Moreover, if the user rating is calculated in this way, it may be easier to determine the level of the battery to be dispensed.
  • the battery level may be configured to be classified as a value between 1 and 0. That is, the battery determination module 110 may be configured to divide the level by a value between 1 and 0 for the battery. This will be described in more detail with reference to FIG. 7 .
  • FIG. 7 is a table showing an example of a battery level determined by the battery determination module 110 and batteries included in each level according to another embodiment of the present invention.
  • battery levels are divided into values between 1 and 0, and are expressed to the first decimal place.
  • the battery level may be divided into a form that decreases from 1 to 0.1, such as 1.0, 0.9, 0.8, 0.7, ..., 0.1. And, the closer to 1.0, the higher the battery level, and the closer to 0, the lower the battery level.
  • each numerical value may indicate a battery level. That is, the battery level indicated by 0.7 may be expressed as 0.7 level, and the battery level indicated by 0.4 may be expressed as level 0.4.
  • the reference for this level may be stored in advance in an internal memory or an external memory of the battery determining module 110 so that the battery determining module 110 can use it.
  • the level of the battery may indicate the SOH of the battery. That is, the SOH of the battery may be expressed as a percentage or may be expressed as a value between 0 and 1. For example, when the SOH of the battery is 80% as a percentage, a value between 0 and 1 may be expressed as 0.8. Accordingly, in the above configuration, it can be seen that the SOH of the battery expressed as a value between 0 and 1 indicates the level of the battery. For example, when the SOH of the battery B1 is 0.8, the level of the battery B1 may also be the 0.8 level.
  • the battery determination module 110 determines the battery level in the same manner as described above with respect to the 15 batteries B1 to B15 currently held in the charging station, etc. can be saved
  • the level of the battery in order to indicate the level of the battery, there is no need to provide a separate standard. Accordingly, the level of the battery can be determined in a simpler manner. In addition, in this case, as will be described later, the battery selection configuration by the selection module 130 may be performed more simply.
  • the selection module 130 matches the level information for each user determined by the user determination module 120 and the level information for each battery determined by the battery determination module 110 with each other, It is possible to select a battery suitable for the user who requested the use, that is, the requester.
  • the selection module 130 may select a battery to be distributed using Equation 2 below.
  • the user rating may be displayed as a value between 0 and 1 as described above in the embodiment of FIG. 6 .
  • the battery level may be displayed as a value between 0 and 1 as described above in the embodiment of FIG. 7 .
  • the selection module 130 may calculate the battery level by subtracting a value corresponding to the user grade from the basic score of 1. In addition, the selection module 130 may provide a battery corresponding to the calculated battery level to the corresponding user.
  • the selection module 130 may confirm the grade of U7, the requester, from the grade data of each user determined by the user determination module 120 .
  • the grade of U7 is 0.7.
  • the selection module 130 may identify a battery corresponding to level 0.3 from the level data of each battery determined by the battery determination module 110 as shown in FIG. 7 . 6 , since the battery corresponding to level 0.3 is B3, the selection module 130 may select the battery B3 as a battery to be distributed to the requestor U7. Accordingly, the requestor U7 may be provided with the battery B3.
  • the selection module 130 may confirm that the rating of U10 is 0.2 based on the user rating data of FIG. 6 . Then, the selection module 130 may calculate the level of the battery to be distributed to the user U10 as 0.8 using Equation 2 above. In FIG. 7 , B1 and B13 exist as a battery of 0.8 level. Accordingly, the selection module 130 may determine to distribute one of the batteries B1 and B13 to the requestor U10. In this case, the requestor U10 may be provided with the battery B1 or B13.
  • the selection module 130 may be configured to select a suitable battery in consideration of the requester's request time to use the battery.
  • the selection module 130 may be configured to have different battery selection criteria for at least two time zones after classifying into a plurality of time zones for 24 hours a day.
  • the selection module 130 may be configured to determine the level of the battery to be distributed by using Equation 3 below.
  • Equation 3 it can be said that there is a difference in that Equation 2 and the 'weight by time period' are multiplied.
  • the 'weight for each time period' is a predetermined value for each time period, and may be set to 1 or a value higher or lower than 1 centered on 1 .
  • the 'weight for each time period' may be a value between 0 and 2.
  • the 'weight for each time period' may be preset and stored by the selection module 130, and may be set to a value greater than 1 for a time period in which battery degradation may occur relatively frequently. For example, when the use of the battery is requested during a time period in which a large amount of charging and discharging of the battery can be made, a time period in which a large amount of overdischarging of the battery can be made, or a time period in which the battery can be used in high temperature or low temperature conditions, the selection module 130 ) can set the weight for each time period to a value higher than 1. Moreover, as the condition of the battery deteriorates, the weight for each time period may be set to be more differentiated than 1.
  • a value less than 1 may be set.
  • the selection module ( 130) may set the weight for each time period to a value lower than 1.
  • the weight for each time period may be set to be differentiated so that it becomes smaller than 1.
  • the selection module 130 may set the weight for each time period to 1.
  • FIG. 8 is a table showing an example of weights for each time period considered by the selection module 130 according to an embodiment of the present invention.
  • the time from 0 o'clock to 24 o'clock on the basis of a day is divided into 7 time zones.
  • the weight for each time zone is set to 1.2, that is, a value greater than 1.
  • the weight for each time zone is set to 1.0.
  • the weight for each time zone is set to 0.8, that is, a value greater than 1.
  • the selection module 130 may determine that the user rating of U7 is 0.7 based on the embodiment of FIG. 6 . Also, the selection module 130 may identify a time when the requestor requests to use the battery.
  • the selection module 130 may determine the weight for each time period as 1.2 in the embodiment of FIG. 8 . Then, by substituting the checked user grade and weight for each time period into Equation 3 above, the selection module 130 may calculate the battery level as follows.
  • the selection module 130 may be configured to adopt the closest battery level in the table of FIG. 7 with respect to the calculated battery level of 0.36. That is, since 0.36 is close to 0.4, the selection module 130 may determine a battery having a battery level of 0.4, for example, B2 or B15 in FIG. 7 to be distributed to U7.
  • the selection module 130 may determine the weight for each time zone as 0.8 in the embodiment of FIG. 8 . And, as in the previous description, using Equation 3, the selection module 130 may calculate the battery level as follows.
  • the selection module 130 may determine to distribute the battery having a battery level of 0.2, that is, the battery B6 to the requestor U7.
  • this configuration of the present invention it is possible to predict the battery usage situation in advance so that a suitable battery is distributed. That is, even at the request of the same user, a different battery may be provided depending on whether the battery is used a lot and degradation can be performed well or a situation where the degradation is not performed well because the battery is not used much.
  • meal times such as lunch, dinner, and late-night meals
  • peak times for battery usage.
  • the battery is used more than other time periods, and there is a high possibility that the instantaneous discharge current to the battery increases.
  • the weights are divided into three types (0.8, 1.0, 1.2) for each time period, but of course, the weights may be divided into two or more than four types.
  • the selection module 130 may be configured to select a suitable battery in consideration of the temperature.
  • the selection module 130 may select the battery in consideration of the temperature when the use of the battery is requested.
  • the weight for each time period in Equation 3 may be replaced with a weight for each temperature.
  • the weight for each temperature when the battery is used in a situation that exceeds a certain temperature range, deterioration may be accelerated. Accordingly, in a temperature environment that exceeds the predetermined temperature condition range, the weight for each temperature may be greater than 1, for example, 1.3. On the other hand, in an environment within the range of such a constant temperature condition, the weight for each temperature may be configured as 1.
  • the battery distribution device may be applied to a battery charging system. That is, the battery charging system according to the present invention may include a battery distribution device. Such a battery charging system may be applied to a battery charging station, an electric vehicle sales office or rental station, a battery sales office or a rental station, and the like. Such a battery charging system may further include, in addition to the battery distribution device, other various components, such as a plurality of batteries to be provided, a charging device capable of charging the batteries, and the like. In addition, the battery charging system according to the present invention may further include various components provided in a battery charging station or the like known at the time of filing of the present invention.
  • the term 'module' is used to refer to a specific component, such as a 'battery determination module', a 'user determination module', or a 'selection module'.
  • a specific component such as a 'battery determination module', a 'user determination module', or a 'selection module'.
  • each of these components as representing a logical structural unit, it does not necessarily represent a component that can or must be physically separated.
  • all or part of specific components among these components may be integrated with each other or exist separately from each other.
  • at least some components of the 'user determination module' and at least some components of the 'selection module' may be implemented by one processor.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Accounting & Taxation (AREA)
  • Economics (AREA)
  • Strategic Management (AREA)
  • Finance (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Marketing (AREA)
  • General Business, Economics & Management (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Human Resources & Organizations (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Development Economics (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Tourism & Hospitality (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Entrepreneurship & Innovation (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Primary Health Care (AREA)
  • Operations Research (AREA)
  • Quality & Reliability (AREA)
  • Game Theory and Decision Science (AREA)
  • Educational Administration (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Abstract

본 발명은 복수의 교환식 배터리에 대한 효율적 사용 분배가 이루어질 수 있도록 하는 배터리 분배 장치 등을 개시한다. 본 발명의 일 측면에 따른 배터리 분배 장치는, 복수의 배터리에 대하여, 각 배터리의 레벨을 결정하도록 구성된 배터리 결정 모듈; 상기 복수의 배터리 중 적어도 하나의 배터리를 사용한 각 사용자의 등급을 결정하도록 구성된 사용자 결정 모듈; 및 상기 사용자 결정 모듈에 의해 결정된 사용자의 등급 및 상기 배터리 결정 모듈에 의해 결정된 배터리의 레벨에 기초하여, 상기 복수의 배터리 중 적어도 하나의 배터리에 대한 사용을 요청하는 요청자에 적합한 배터리를 선별하도록 구성된 선별 모듈을 포함한다.

Description

배터리 분배 장치
본 출원은 2020년 10월 27일자로 출원된 한국 특허출원 번호 제10-2020-0140710호에 대한 우선권주장출원으로서, 해당 출원의 명세서 및 도면에 개시된 모든 내용은 인용에 의해 본 출원에 원용된다.
본 발명은 배터리 분배 기술에 관한 발명으로, 보다 상세하게는 복수의 배터리 중 사용자에 따라 적절한 배터리가 분배되어 제공될 수 있도록 하는 기술에 관한 것이다.
현재 상용화된 이차 전지로는 니켈 카드뮴 전지, 니켈 수소 전지, 니켈 아연 전지, 리튬 이차 전지 등이 있는데, 이 중에서 리튬 이차 전지는 니켈 계열의 이차 전지에 비해 메모리 효과가 거의 일어나지 않아 충 방전이 자유롭고, 자가 방전율이 매우 낮으며 에너지 밀도가 높은 장점으로 각광을 받고 있다.
이러한 리튬 이차 전지는 주로 리튬계 산화물과 탄소재를 각각 양극 활물질과 음극 활물질로 사용한다. 리튬 이차 전지는, 이러한 양극 활물질과 음극 활물질이 각각 도포된 양극판과 음극판이 세퍼레이터를 사이에 두고 배치된 전극 조립체와, 전극 조립체를 전해액과 함께 밀봉 수납하는 외장재, 즉 전지 케이스를 구비한다.
일반적으로 리튬 이차 전지는 외장재의 형상에 따라, 전극 조립체가 금속 캔에 내장되어 있는 캔형 이차 전지와 전극 조립체가 알루미늄 라미네이트 시트의 파우치에 내장되어 있는 파우치형 이차 전지로 분류될 수 있다.
배터리는, 수십 년 전부터 스마트폰이나 랩탑 컴퓨터와 같은 휴대 단말로 작동 전원을 공급하기 위해 널리 이용되어 왔는데, 최근에는 전기 자동차의 개발 및 보급이 확대되면서 전기 자동차가 움직일 수 있게 하는 구동 에너지원으로서 매우 중요한 부품으로 인정받고 있다. 이러한 전기 자동차용 배터리 팩은, 자동차에 대하여 탈착 가능하도록 구성될 수 있다. 특히, 최근에는 공유형 e-모빌리티 사업 등의 활성화로 인해, 공유 사용이 가능한 교환식 배터리에 대한 관심이 증대되고 있다.
교환식 배터리의 경우, 배터리 충전 스테이션 등의 특정 장소에서, 사용자에게 제공될 수 있다. 즉, 배터리 충전 스테이션 등에서는, 복수의 배터리를 충전된 상태로 비치하고, 사용자가 요청할 경우, 충전된 배터리를 사용자에게 제공할 수 있다. 예를 들어, 전기 자동차의 운행 중 배터리가 만방전에 가까운 상태인 경우, 운전자는 배터리 충전 스테이션에 들러 배터리를 요청하고, 만충전된 배터리를 제공받아 전기 자동차의 배터리를 교환할 수 있다.
그런데, 이제까지 배터리 충전 스테이션 측에서 교환식 배터리를 사용자에게 분배할 때, 교환식 배터리의 충전 상태(SOC; State Of Charge) 정도만 고려할 뿐, 다른 요소에 대해서는 전반적으로 고려하지 않고 무작위로 분배하는 경우가 많다.
특히, 배터리 충전 스테이션 등에 구비된 복수의 배터리는 전반적으로 퇴화 정도, 이를테면 건강 상태(SOH; State Of Health) 등이 다를 수 있다. 또한, 배터리는 어떠한 사용자가 어떻게 사용하느냐에 따라, 다시 말해 사용 환경이나 사용 형태 등에 따라 퇴화되는 정도가 다를 수 있다. 예를 들어, 배터리를 가혹하게 쓰는 사용자는, 배터리의 사용 중에 배터리 퇴화가 더 많이 이루어지도록 할 수 있다.
그리고, 이러한 배터리 별 건강 상태나 사용자 별 특성의 차이로 인해, 특정 배터리가 더욱 급격하게 퇴화되는 경우가 발생할 수 있다. 그러므로, 이 경우, 배터리 충전 스테이션에 구비된 복수의 배터리마다 퇴화도의 차이는 더욱 커질 수 있으며, 이는 곧 배터리의 수명이 달라지도록 할 수 있다. 따라서, 퇴화가 많이 일어난 배터리에 대해서는 배터리를 교체해 주어야 하므로, 충전 스테이션 측에서는 배터리의 교체 주기가 빨라지는 문제가 발생할 수 있다. 그러므로, 이 경우, 충전 스테이션 측에서는, 배터리의 관리 비용이 증대될 수 있다. 또한, 배터리를 분배 받는 사용자 측에서는, 자신의 사용 패턴과 관계 없이 퇴화가 많이 일어난 배터리를 분배받을 수 있으므로, 잦은 충방전으로 인해 배터리 사용에 불편함을 느낄 수 있다. 그리고, 이는 곧 배터리 충전 스테이션 측의 신뢰도를 떨어뜨리는 문제를 가져올 수 있다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 복수의 교환식 배터리에 대한 효율적 사용 분배가 이루어질 수 있도록 하는 배터리 분배 장치 등을 제공하는 것을 목적으로 한다.
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 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 배터리 분배 장치는, 복수의 배터리에 대하여, 각 배터리의 레벨을 결정하도록 구성된 배터리 결정 모듈; 상기 복수의 배터리 중 적어도 하나의 배터리를 사용한 각 사용자의 등급을 결정하도록 구성된 사용자 결정 모듈; 및 상기 사용자 결정 모듈에 의해 결정된 사용자의 등급 및 상기 배터리 결정 모듈에 의해 결정된 배터리의 레벨에 기초하여, 상기 복수의 배터리 중 적어도 하나의 배터리에 대한 사용을 요청하는 요청자에 적합한 배터리를 선별하도록 구성된 선별 모듈을 포함한다.
여기서, 상기 배터리 결정 모듈은, 각 배터리의 SOH를 기초로 각 배터리의 레벨을 결정하도록 구성될 수 있다.
또한, 상기 사용자 결정 모듈은, 배터리 사용 이력을 기초로 상기 사용자의 등급을 결정하도록 구성될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 배터리 분배 장치는, 상기 배터리로부터 사용 이력에 대한 정보를 제공받아, 제공된 정보를 상기 사용자 결정 모듈로 전송하도록 구성된 배터리정보 수집 모듈을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 사용자 결정 모듈은, 상기 배터리 사용 이력으로서, 상기 배터리의 순간 방전 전류를 이용하도록 구성될 수 있다.
또한, 상기 사용자 결정 모듈은, 상기 배터리 사용 이력으로서, 상기 배터리의 최저 SOC를 이용하도록 구성될 수 있다.
또한, 상기 사용자 결정 모듈은, 상기 배터리 사용 이력으로서, 상기 배터리의 충전 환경을 이용하도록 구성될 수 있다.
또한, 상기 배터리의 충전 환경은, 상기 배터리의 충전 씨레이트를 포함할 수 있다.
또한, 상기 배터리의 충전 환경은, 상기 배터리의 최대 충전 SOC를 포함할 수 있다.
또한, 상기 선별 모듈은, 상기 요청자의 배터리 사용 요청 시점을 고려하여, 적합한 배터리를 선별하도록 구성될 수 있다.
또한 본 발명의 다른 측면에 따른 배터리 충전 시스템은, 본 발명에 따른 배터리 분배 장치를 포함한다.
본 발명에 의하면, 복수의 교환식 배터리에 대하여 효율적인 분배가 가능해질 수 있다.
특히, 본 발명의 일 측면에 의하면, 배터리의 레벨과 사용자의 등급을 매칭시켜, 사용자에 적합한 배터리가 제공됨으로써, 전체 배터리 간 퇴화도가 균일해지도록 할 수 있다.
더욱이, 본 발명의 일 측면에 의하면, 복수의 공유형 교환식 배터리 중에서, 특정 배터리가 다른 배터리들에 비해 급격하게 퇴화되는 것을 방지할 수 있다. 즉, 이 경우, 배터리의 수명이 보다 향상될 수 있다.
따라서, 본 발명의 이러한 측면에 의할 경우, 전체 배터리에 대한 교체 주기를 늘림으로써, 배터리의 관리 비용이 감소되도록 할 수 있다.
더욱이, 본 발명은, 복수의 공유형 교환식 배터리를 대중에게 대여 내지 판매하는 장소나 사업자, 이를테면 배터리 충전 스테이션 등에서 더욱 효과적으로 활용될 수 있다.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술하는 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 분배 장치의 기능적 구성을 개략적으로 나타내는 블록도이다.
도 2는, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 결정 모듈의 동작 구성을 도식화하여 나타낸 도면이다.
도 3은, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 결정 모듈에 의해 결정된 복수의 배터리에 대한 레벨의 일례를 나타내는 표이다.
도 4는, 본 발명의 일 실시예에 따른 사용자 결정 모듈의 동작 구성을 도식화하여 나타낸 도면이다.
도 5는, 본 발명의 일 실시예에 따른 사용자 결정 모듈에 의해 결정된 사용자의 등급에 대한 일례를 개략적으로 나타내는 표이다.
도 6은, 본 발명의 다른 실시예에 따른 사용자 결정 모듈에 의해 결정된 사용자 등급과 각 등급에 포함되는 사용자의 일례를 나타내는 표이다.
도 7은, 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 결정 모듈에 의해 결정된 배터리 레벨과 각 레벨에 포함되는 배터리의 일례를 나타내는 표이다.
도 8은, 본 발명의 일 실시예에 따른 선별 모듈에 의해 고려되는 시간대 별 가중치의 일례를 나타내는 표이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상에 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 1은, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 분배 장치의 기능적 구성을 개략적으로 나타내는 블록도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 배터리 분배 장치는, 배터리 결정 모듈(110), 사용자 결정 모듈(120) 및 선별 모듈(130)을 포함할 수 있다.
상기 배터리 결정 모듈(110)은, 복수의 배터리에 대하여, 각 배터리의 레벨을 결정하도록 구성될 수 있다. 이에 대해서는, 도 2를 참조하여 보다 구체적으로 설명한다.
도 2는, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 결정 모듈(110)의 동작 구성을 도식화하여 나타낸 도면이다.
도 2를 참조하면, 상기 배터리 결정 모듈(110)은, 복수의 배터리, 즉 10개의 배터리에 대하여, 각 배터리의 레벨을 결정할 수 있다. 여기서, 배터리는, 다수의 이차 전지가 포함된 배터리 팩이나 배터리 모듈, 또는 하나의 이차 전지가 포함된 배터리 셀일 수 있다. 특히, 배터리는, 전기 자동차용 배터리 팩일 수 있다. 또한, 상기 복수의 배터리는 교환식 배터리일 수 있다. 예를 들어, 배터리 충전 스테이션에는, 이와 같은 복수의 교환식 배터리가 구비되어 복수의 사용자가 공유하는 형태로 사용될 수 있다. 특히, 교환식 배터리는, 사용자에 대하여 방전되거나 고장난 배터리를 제공 받고, 충전되거나 정상인 배터리를 제공해 주는 서비스 등에 이용되는 배터리일 수 있다. 만일, 도 2에 도시된 바와 같이, 10개의 교환식 배터리가 구비되어 있다면, 상기 배터리 결정 모듈(110)은, 10개의 배터리 각각에 대하여, 각 배터리의 레벨을 결정할 수 있다.
여기서, 상기 배터리 결정 모듈(110)은, 다양한 방식으로 각 배터리의 상태 레벨을 나타낼 수 있다. 예를 들어, 상기 배터리 결정 모듈(110)은, 배터리의 레벨을 1레벨부터 10레벨까지 10개의 레벨으로 분류하고, 각 배터리에 대하여 어느 레벨에 해당하는지 결정할 수 있다. 한편, 각 배터리의 레벨은, 각 배터리의 상태를 나타내는 상태 레벨일 수 있다.
도 3은, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 결정 모듈(110)에 의해 결정된 복수의 배터리에 대한 레벨의 일례를 나타내는 표이다.
도 3을 참조하면, 복수의 배터리 B1~B10에 대하여, 각 배터리의 레벨이 1부터 10까지 포함되어 있다. 이러한 각 배터리의 레벨은 배터리 결정 모듈(110)에 의해 결정될 수 있다. 예를 들어, 배터리 결정 모듈(110)에 의해, 배터리 B1의 경우 레벨이 7로 결정되며, 배터리 B2의 경우 레벨이 2로 결정될 수 있다. 또한, 배터리 결정 모듈(110)에 의해, 배터리 B3의 경우 레벨이 6으로 결정되고, 배터리 B4의 경우 레벨이 9로 결정될 수 있다. 이와 같이, 배터리 결정 모듈(110)은, 10개의 배터리 모두에 대하여 그 레벨을 결정할 수 있다.
한편, 배터리 결정 모듈(110)은, 도 3에 도시된 바와 같이, 복수의 배터리에 대하여 그 레벨을 서로 다르게 결정할 수 있다. 이 경우, 각 배터리마다 레벨 차이가 있으므로, 선별 모듈(130)에 의한 배터리 선별이 보다 용이해질 수 있다. 다만, 본 발명이 반드시 이로 한정되는 것은 아니며, 적어도 일부 배터리에 대해서는, 레벨이 서로 동일하게 결정될 수도 있다.
상기 배터리 결정 모듈(110)은, 각 배터리의 레벨을 결정한 경우, 결정된 결과는 자체적으로 내장된 메모리 또는 외부에 구비된 별도의 저장 모듈이나 서버 등에 저장할 수 있다.
상기 사용자 결정 모듈(120)은, 사용자의 등급을 결정하도록 구성될 수 있다. 특히, 사용자 결정 모듈(120)은, 복수의 배터리 중 적어도 하나의 배터리를 사용한 사용자의 등급을 결정하도록 구성될 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 사용자 결정 모듈(120)의 동작 구성을 도식화하여 나타낸 도면이다.
먼저, 도 4를 참조하면, U1~U6, 6명의 사용자가 존재하며, 사용자 결정 모듈(120)은, 각 사용자에 대한 등급을 결정할 수 있다. 여기서, 사용자는, 복수의 배터리, 이를테면 앞선 도 2 내지 도 3의 B1~B10 중 하나 이상을 사용한 주체일 수 있다.
더욱이, 사용자 결정 모듈(120)에 의해 사용자 등급이 결정되는 사용자는, 앞선 배터리 결정 모듈(110)에 의해 상태 레벨이 결정되는 배터리를 사용한 사용자일 수 있다. 예를 들어, 사용자 U1이 배터리 B1을 사용하고, 사용자 U2가 배터리 B2를 사용한 경우, 사용자 결정 모듈(120)은, B1과 B2 배터리를 사용한 각 사용자, 즉 U1과 U2에 대하여 등급을 결정할 수 있다.
도 5는, 본 발명의 일 실시예에 따른 사용자 결정 모듈(120)에 의해 결정된 사용자의 등급에 대한 일례를 개략적으로 나타내는 표이다.
도 5를 참조하면, 복수의 사용자 U1~U6에 대하여, 각 사용자의 등급이 1부터 6까지 결정되어 있다. 이러한 각 사용자의 등급은 사용자 결정 모듈(120)에 의해 결정될 수 있다. 예를 들어, 사용자 결정 모듈(120)에 의해, 사용자 U1의 경우 등급이 6으로 결정되고, 사용자 U2의 경우 등급이 4로 결정될 수 있다. 또한, 사용자 결정 모듈(120)에 의해, 사용자 U3의 경우 등급이 1로 결정되고, 사용자 U4의 경우 등급이 5로 결정될 수 있다. 이와 같이, 사용자 결정 모듈(120)은, 6명의 사용자 모두에 대하여 그 등급을 결정할 수 있다. 도 4 및 도 5에서는 설명의 편의를 위해, 6명의 사용자만 도시되어 있으나, 배터리를 사용하는 사용자는 무수히 많을 수 있다. 이 경우, 사용자 결정 모듈(120)은, 복수의 사용자 각각에 대하여, 사용자 등급을 결정할 수 있다. 예를 들어, 사용자 결정 모듈(120)은, 3천명의 사용자가 존재하는 경우, 3천명의 사용자 각각에 대하여 사용자 등급을 결정할 수 있다.
사용자 결정 모듈(120)은, 도 5에 도시된 바와 같이, 복수의 사용자에 대하여 그 등급을 서로 다르게 결정할 수 있다. 그러나, 사용자 결정 모듈(120)은, 복수의 사용자 중 적어도 일부 사용자에 대하여 등급을 서로 동일하게 결정할 수도 있다.
상기 사용자 결정 모듈(120)은, 각 사용자의 등급을 결정한 경우, 결정된 결과는 자체적으로 내장된 메모리 또는 외부에 구비된 별도의 저장 모듈이나 서버 등에 저장할 수 있다.
상기 선별 모듈(130)은, 배터리의 사용을 요청하는 사용자, 즉 요청자에 대하여, 그에 적합한 배터리를 선별하도록 구성될 수 있다. 여기서, 요청자는, 배터리를 분배받아 사용하고자 하는 주체로서, 이를테면 전기 자동차의 운전자일 수 있다. 즉, 전기 자동차의 운전자는, 자신의 차량에 대한 배터리를 교체하여 이용하고자 하는 경우, 본 발명에 따른 배터리 분배 장치에 대하여 배터리의 사용을 요청할 수 있다. 이 경우, 전기 자동차의 운전자가 요청자가 될 수 있다.
이러한 요청자, 즉 배터리를 사용하고자 하는 주체는, 앞선 사용자 결정 모듈(120)에 의해 등급이 결정된 사용자일 수 있다. 예를 들어, 앞선 도 4 및 도 5의 실시예에서, 요청자는, 배터리를 과거에 사용했던 U1 내지 U6 중 적어도 1명일 수 있다.
그리고, 선별 모듈(130)은, 이러한 요청자에 의한 배터리의 사용 요청에 대하여, 복수의 배터리 중 적합한 배터리가 어떤 배터리인지 선별하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 사용자 U1이 요청자로서, 배터리의 사용을 요청하면, 상기 선별 모듈(130)은, 요청자 U1에 적합한 배터리가 어떠한 배터리인지 결정할 수 있다.
특히, 상기 선별 모듈(130)은, 이와 같이 요청자에 적합한 배터리를 결정함에 있어서, 사용자 등급 및 배터리 레벨을 고려하도록 구성될 수 있다. 즉, 앞서 설명된 바와 같이, 사용자 결정 모듈(120)에 의해 사용자의 등급이 결정되고, 배터리 결정 모듈(110)에 의해 배터리의 레벨이 결정되면, 이러한 정보는 선별 모듈(130)로 제공될 수 있다. 그리고, 선별 모듈(130)은, 이러한 정보, 즉 사용자의 등급 및 배터리의 레벨을 이용하여, 요청자에 적합한 배터리를 선별하도록 구성될 수 있다.
본 발명의 이러한 구성에 의하면, 배터리의 상태 및 사용자의 특성을 고려하여 배터리가 효율적으로 분배될 수 있다. 예를 들어, 배터리 충전 스테이션에 복수의 만충 배터리가 구비된 상태에서, 요청자의 배터리 사용 요청이 있을 때, 만충 배터리를 무작위로 공급하지 않고, 배터리의 레벨 및 사용자의 등급을 고려하여 최적의 배터리가 분배되어 제공되도록 할 수 있다. 그러므로, 이 경우, 배터리 및 사용자의 효과적인 관리가 가능해질 수 있다. 특히, 상기 구성에 의할 경우, 배터리의 상태 및/또는 사용자의 배터리 이용 특성이나 성향을 고려하여, 관리비가 절감되는 방향으로 배터리가 적절하게 분배되도록 할 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 배터리 분배 장치에 포함된 배터리 결정 모듈(110), 사용자 결정 모듈(120) 및 선별 모듈(130) 중 적어도 하나는, 본 발명에서 수행되는 다양한 제어 로직들을 실행하기 위해 당업계에 알려진 것으로서, CPU(Central Processing Unit), GPU(Graphic Processing Unit), ASIC(application-specific integrated circuit), 칩셋, 논리 회로, 레지스터, 통신 모뎀, 데이터 처리 장치, 프로세서 등을 선택적으로 포함하거나 이들 용어로 표현될 수 있다. 또한, 제어 로직이 소프트웨어로 구현될 때, 상기 배터리 결정 모듈(110), 사용자 결정 모듈(120) 및 선별 모듈(130) 중 적어도 하나는 프로그램 모듈의 집합으로 구현될 수 있다. 이때, 프로그램 모듈은 메모리에 저장되고, 배터리 결정 모듈(110), 사용자 결정 모듈(120) 및 선별 모듈(130) 등에 의해 실행될 수 있다. 상기 메모리는 배터리 결정 모듈(110), 사용자 결정 모듈(120) 및 선별 모듈(130) 등의 내부 또는 외부에 있을 수 있고, 잘 알려진 다양한 수단으로 이들과 연결될 수 있다. 한편, 본 명세서에서, 배터리 결정 모듈(110), 사용자 결정 모듈(120) 및 선별 모듈(130) 등의 각 구성요소에 대하여 구성이나, 기능, 동작 등을 설명하기 위해 기재된 '~되도록 구성된다', '~한다' 등과 같은 용어는, '~되도록 프로그래밍된다'는 의미를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 배터리 분배 장치는, 도 1에 도시된 바와 같이, 입력 모듈(140)을 더 포함할 수 있다.
상기 입력 모듈(140)은, 사용자에 의해 소정 정보가 입력 가능하게 구성될 수 있다. 여기서, 사용자는, 사용이 완료된 배터리를 반납하고자 하는 사용자 또는 배터리의 사용을 요청하는 사용자(요청자)를 포함할 수 있다.
그리고, 입력 모듈(140)은, 사용자로부터 정보를 입력받기 위해, 본 발명의 출원 시점에 공지된 다양한 UI(User Interface)를 구비할 수 있다.
예를 들어, 입력 모듈(140)은, 모니터, 터치 스크린, 키보드, 마우스, 또는 버튼 등을 구비할 수 있다. 그리고, 사용자가 접근하는 경우, 상기 입력 모듈(140)은 모니터를 이용하여 사용자에게 소정 정보를 입력할 것을 요청하고, 사용자가 터치 스크린이나 키보드 등을 통해 해당 정보를 입력하면, 입력된 정보를 자체적으로 저장하거나 다른 구성요소로 제공할 수 있다.
또는, 상기 입력 모듈(140)은, 통신 유닛을 구비할 수 있다. 그리고, 이러한 통신 유닛은, 유선 또는 무선 통신망을 통해, 사용자로부터 정보를 입력받도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 상기 입력 모듈(140)은, 4G 또는 5G 통신망과 접속 가능하도록 구성되어, 사용자가 스마트폰 등을 통해 정보를 입력하면, 해당 정보가 통신망을 거쳐 입력되도록 구성될 수도 있다.
특히, 상기 입력 모듈(140)은, 사용자에 대하여 식별 정보를 입력받도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 상기 입력 모듈(140)은, 사용자로 하여금 ID 및 패스워드를 입력받아, 해당 사용자에 대한 식별 정보를 입력받을 수 있다. 예를 들어, 상기 입력 모듈(140)은, 사용자가 U1인지, U2인지 등에 대한 사용자 식별 정보를 입력받을 수 있다. 다른 예로, 상기 입력 모듈(140)은, 스마트폰을 통해 사용자의 입력 정보가 전송되는 경우, 통신망을 통해 전송된 사용자의 식별 코드 등을 통해 사용자의 식별 정보를 입력받을 수 있다. 또 다른 예로, 입력 모듈(140)은, 카메라를 구비하여, 사용자 식별 QR 코드(Quick Response Code)를 인식하여 사용자에 대한 식별 정보를 입력받을 수 있다. 이 밖에도, 상기 입력 모듈(140)은, 본 발명의 출원 시점에 공지된 다른 다양한 방식으로, 사용자 식별 정보를 입력받을 수 있다.
또한, 상기 입력 모듈(140)은, 사용자의 입력 목적을 입력받도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 상기 입력 모듈(140)은, 사용자의 입력 목적이 배터리의 사용을 완료한 후 배터리를 반납하고자 하는 것인지, 아니면 배터리의 대여, 구매, 또는 교체와 같이 배터리를 제공받아 사용하고자 하는 것인지, 해당 정보를 입력받도록 구성될 수 있다.
상기 입력 모듈(140)은, 이와 같이 사용자로부터 입력된 정보를, 자체적으로 처리하거나, 다른 구성요소, 이를테면 배터리 결정 모듈(110)이나 사용자 결정 모듈(120), 선별 모듈(130) 등으로 제공할 수 있다.
특히, 상기 입력 모듈(140)은, 사용자의 입력 목적에 따라 입력된 정보의 제공 대상을 구별하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 사용자의 입력 목적이 배터리의 반납에 있는 경우, 입력 모듈(140)은 입력된 사용자 식별 정보를 사용자 결정 모듈(120)로 전송할 수 있다. 다른 예로, 사용자의 입력 목적이 배터리의 사용 신청에 있는 경우, 입력 모듈(140)은 입력된 사용자 식별 정보를 선별 모듈(130)로 제공될 수 있다.
보다 구체적인 예로서, 사용자 U1이 배터리를 반납하고자 하는 경우, 사용자가 U1이라는 식별 정보는, 사용자 결정 모듈(120)로 제공될 수 있다. 그리고, 사용자 결정 모듈(120)은, 배터리를 반납한 사용자, 즉 반납자 U1에 대하여 사용자 등급을 결정하고 결정된 정보를 저장할 수 있다. 반면, 사용자 U1이 배터리를 대여하고자 하는 경우, 사용자가 U1이라는 식별 정보는, 선별 모듈(130)로 제공될 수 있다. 그리고, 선별 모듈(130)은, 배터리의 사용을 신청한 사용자, 즉 요청자 U1에 대하여 그에 적합한 배터리를 선별하도록 구성될 수 있다.
특히, 본 발명에 따른 배터리 분배 장치에서, 상기 배터리 결정 모듈(110)은, 배터리의 레벨을 결정함에 있어서, 배터리의 SOH(State Of Health)에 기초하도록 구성될 수 있다. 즉, 상기 배터리 결정 모듈(110)은, 배터리의 SOH가 추정되면, 그와 같이 추정된 SOH에 따라 배터리의 레벨을 구분하도록 구성될 수 있다.
여기서, 배터리 결정 모듈(110)은, 배터리의 SOH를 직접 추정하도록 구성될 수 있다. 이러한 배터리의 SOH 추정 방식은, 본 발명의 출원 시점에 널리 알려져 있으므로, 이에 대한 상세한 설명을 생략한다. 그리고, 본 발명에 있어서 상기 배터리 결정 모듈(110)은, 본 발명의 출원 시점에 공지된 다양한 SOH 추정 방식을 이용하여 각 배터리의 SOH를 추정하도록 구성될 수 있다.
또는, 상기 배터리 결정 모듈(110)은, 배터리의 SOH를 직접 추정하지 않고, 다른 구성요소, 이를테면 배터리로부터 SOH 추정값에 대한 정보를 제공받을 수도 있다. 특히, 최근 전기 자동차용 배터리 팩 등에는 BMS(Battery Management System)와 같은 제어 유닛에 의해 해당 배터리 팩 또는 그에 포함된 배터리 셀에 대하여 SOH를 추정하는 기능이 포함될 수 있다. 이 경우, 상기 배터리 결정 모듈(110)은, 배터리 팩의 BMS 등으로부터 해당 배터리의 SOH에 대한 정보를 제공받도록 구성될 수 있다.
또한, 상기 배터리 결정 모듈(110)은, 배터리의 SOH를 복수의 구간으로 구분한 후, 각 구간 마다 배터리의 레벨이 달라지도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 배터리 결정 모듈(110)은, 배터리의 SOH를 0~100%까지의 범위에서, 10% 구간 별로 나누어 10개의 구간으로 구분되도록 할 수 있다. 즉, 배터리 결정 모듈(110)은, 배터리의 SOH에 대하여 0~10%, 11~20%, 21~30%, ..., 91~100%의 10개의 구간으로 구분되도록 할 수 있다.
그리고, 배터리 결정 모듈(110)은, 이와 같이 구분된 각 구간에 대하여, 레벨을 서로 다르게 부여할 수 있다. 특히, 상기 배터리 결정 모듈(110)은, SOH가 높을수록 레벨이 높아지도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 배터리 결정 모듈(110)은, 0~10%의 SOH 구간에 대해서는 레벨 1, 11~20%의 SOH 구간에 대해서는 레벨 2, 21~30%의 SOH 구간에 대해서는 레벨 3, ..., 91~100%의 SOH 구간에 대해서는 레벨 10과 같은 방식으로, 각 SOH구간 별 배터리의 레벨을 결정할 수 있다. 즉, 배터리 결정 모듈(110)은, SOH가 10%씩 올라갈 때마다, 레벨이 한 단계 높아지도록 구성될 수 있다. 이 경우, 배터리의 레벨을 나타내는 숫자가 높을수록, 배터리의 SOH는 높다고 할 수 있다. 즉, 배터리의 레벨이 높을수록 배터리의 상태가 좋다고 할 수 있다. 다만, 이와 같은 배터리 레벨 부여 방식은 일례에 불과할 뿐, 다른 다양한 방식으로 SOH에 기초한 배터리의 레벨 결정이 이루어지거나 배터리 레벨이 표현될 수 있다.
이와 같이, 배터리 결정 모듈(110)이 배터리의 SOH를 기초로 각 배터리의 레벨을 결정하는 실시 구성에 의하면, 배터리의 관리가 보다 용이해질 수 있다. 더욱이, 상기와 같이 배터리의 SOH가 고려되는 실시예에서는, 복수의 배터리 전체에 대하여 SOH를 고려한 배터리 사용 분배가 이루어질 수 있다. 특히, 복수의 배터리 중 SOH가 낮은 배터리가 사용되는 것을 억제함으로써, 다른 배터리에 비해 특정 배터리의 퇴화가 보다 많이 이루어지는 것을 방지할 수 있다. 즉, 상기 실시 구성에 의하면, 복수의 배터리 간 퇴화 정도를 조정하고, 복수의 배터리 전체에 대한 퇴화를 균등화시키는데 유리할 수 있다. 따라서, 이 경우, 복수의 배터리에 대한 교체 주기가 줄어드는 것을 방지하여, 배터리의 관리 비용이 감소되도록 할 수 있다. 더욱이, 복수의 배터리를 구비하고 관리하는 배터리 충전 스테이션 입장에서는, 특정 배터리의 퇴화가 가속화되는 것을 방지함으로써, 배터리 교체 주기가 빨라지는 것을 방지하는 한편, 사업에 대한 신뢰성이 제고되도록 할 수 있다.
상기 사용자 결정 모듈(120)은, 배터리를 사용한 사용자의 등급을 결정함에 있어서, 배터리 사용 이력에 기초하도록 할 수 있다. 즉, 사용자 결정 모듈(120)은, 배터리 사용 이력에 따라 사용자 등급을 구분하여 결정하도록 구성될 수 있다. 여기서, 사용 이력이란, 사용자가 배터리를 어떠한 형태, 또는 어떠한 방식으로 사용했는지에 대한 정보일 수 있다. 특히, 전기 자동차용 배터리의 경우, 사용 이력은 전기 자동차의 운행 이력 등에 대한 정보를 포함할 수 있다. 따라서, 사용 이력에는 사용자가 전기 자동차를 어떠한 패턴으로 주행했는지에 대한 주행 패턴 등을 알 수 있는 정보가 포함된다고 볼 수 있다.
본 발명의 이러한 구성에 의하면, 사용자의 배터리 사용 이력에 따라 사용자의 등급이 결정되고, 이에 따라 해당 사용자에게 분배될 배터리가 정해지므로, 사용자의 특성에 적절한 배터리가 분배될 수 있다. 특히, 상기 구성에 의하면, 사용자의 주행 패턴과 배터리의 상태, 이를테면 배터리의 SOH를 함께 조합하여 분배될 배터리가 결정될 수 있다. 예를 들어, 상기 실시 구성에 의하면, 사용자가 전기 자동차의 주행 시 급가속 및 급감속을 자주 하는지, 배터리를 자주 사용하는지 등에 따라, 사용자의 등급이 결정되어 그에 적절한 배터리가 분배되도록 할 수 있다.
한편, 사용자 결정 모듈(120)에 의해 결정된 사용자 등급은, 각 사용자의 식별 정보와 함께 저장될 수 있다. 예를 들어, 배터리를 반납하는 사용자가 U3이고, 이러한 사용자의 등급이 3등급으로 결정된 경우, 사용자 결정 모듈(120)은, 사용자 U3에 대한 사용자 등급이 3등급이라는 정보가 저장되도록 할 수 있다. 즉, 사용자 등급은, 각 사용자 별로 매칭되어 저장될 수 있다.
상기 사용자 결정 모듈(120)은, 사용자가 배터리의 반납을 요청한 경우, 해당 사용자에 대한 등급을 신규로 저장하거나 업데이트하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 입력 모듈(140)을 통해 사용자 식별 정보와 함께 사용자의 반납 요청이 입력된 경우, 사용자 식별 정보와 반납 요청은 사용자 결정 모듈(120)로 제공될 수 있다. 이때, 사용자 결정 모듈(120)은, 해당 사용자에 대한 등급 정보가 미리 결정되어 있는지 확인하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 사용자 U1이 반납을 요청한다는 입력 정보가 입력 모듈(140)을 통해 수신된 경우, 사용자 결정 모듈(120)은, 사용자 U1에 대한 결정 등급이 자체 메모리 또는 외부 서버 등에 저장되어 있는지 확인할 수 있다.
만일, 해당 사용자에 대한 등급 정보가 사전에 결정되어 있지 않다면, 사용자 결정 모듈(120)은 해당 사용자에 대하여 결정된 등급 정보를 신규로 저장할 수 있다. 반면, 해당 사용자에 대한 등급 정보가 사전에 결정되어 있다면, 사용자 결정 모듈(120)은 해당 사용자에 대하여 결정된 등급 정보를 업데이트할 수 있다. 특히, 사용자 결정 모듈(120)은, 배터리의 반납 시마다 해당 사용자에 대한 사용자 등급 정보를 업데이트하도록 구성될 수 있다.
본 발명에 따른 배터리 분배 장치는, 도 1에 도시된 바와 같이, 배터리정보 수집 모듈(150)을 더 포함할 수 있다.
상기 배터리정보 수집 모듈(150)은, 배터리와 연결 가능하게 구성되어, 배터리로부터 사용 이력에 대한 정보를 제공받도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 상기 배터리정보 수집 모듈(150)은, 배터리와 연결 케이블을 통해 연결될 수 있으며, 배터리에 구비된 BMS와 같은 제어 유닛, 또는 메모리 등으로부터 해당 배터리의 사용 이력에 대한 정보를 제공받을 수 있다.
그리고, 상기 배터리정보 수집 모듈(150)은, 배터리로부터 제공된 사용 이력 정보를 사용자 결정 모듈(120)로 전송하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 상기 배터리정보 수집 모듈(150)은, 해당 배터리가 어떠한 형태 내지 패턴으로 사용되었는지 등에 대한 정보를 사용자 결정 모듈(120)로 전송할 수 있다. 그러면, 사용자 결정 모듈(120)은, 이와 같이 배터리정보 수집 모듈(150)로부터 제공된 배터리 사용 이력 정보 및 입력 모듈(140)로부터 제공된 사용자 식별 정보를 기초로, 해당 사용자에 대한 사용자 등급을 결정하도록 구성될 수 있다.
본 발명의 이러한 구성에 의하면, 배터리의 사용 이력에 대한 정보 수집 및 이를 통한 사용자의 등급 결정이 보다 용이하게 이루어질 수 있다. 특히, 배터리의 사용 이력에 대한 정보는, 배터리가 장착된 주체, 이를테면 전기 자동차 측이나 배터리가 직접 용이하게 파악할 수 있다. 특히, 배터리는 충전 스테이션 등에 직접 구비되는 대상이므로, 배터리 분배 장치는 배터리에 용이하게 접근할 수 있다. 따라서, 해당 배터리에 대한 사용 이력은 해당 배터리로부터 수집하는 것이 보다 용이할 수 있다.
특히, 상기와 같은 실시 구성에서, 입력 모듈(140)이 사용자로부터 배터리의 반납을 요청받은 경우, 이러한 요청 정보는 배터리정보 수집 모듈(150)로 전송될 수 있다. 그러면, 이러한 요청 정보를 수신한 배터리정보 수집 모듈(150)은, 비로소 가동되어 반납될 배터리에 대한 정보를 수집하도록 구성될 수 있다. 즉, 배터리정보 수집 모듈(150)은, 입력 모듈(140)에 의해 배터리 반납이 요청된 경우 동작이 수행되도록 구성될 수 있다.
상기 사용자 결정 모듈(120)은, 배터리 사용 이력으로서, 배터리의 순간 방전 전류를 이용하도록 구성될 수 있다. 여기서, 순간 방전 전류란, 일정 시간, 이를테면 1초 동안 방전된 전류의 크기를 의미할 수 있다. 이러한 순간 방전 전류에 대한 정보는, 배터리정보 수집 모듈(150) 등으로부터 제공받을 수 있다. 예를 들어, 배터리정보 수집 모듈(150)이, 반납이 요청된 배터리로부터 순간 방전 전류에 대한 정보를 취득할 수 있다. 그리고, 취득된 정보는, 사용자 결정 모듈(120)로 전송될 수 있다. 그러면, 사용자 결정 모듈(120)은, 배터리정보 수집 모듈(150)로부터 제공된 순간 방전 전류 정보 및 입력 모듈(140)로부터 제공된 사용자 식별 정보를 이용하여, 해당 사용자에 대한 사용자 등급을 결정할 수 있다.
이와 같이, 사용자 결정 모듈(120)은, 배터리의 순간 방전 전류를 이용하여, 사용자 등급을 결정하도록 구성될 수 있다. 특히, 상기 사용자 결정 모듈(120)은, 순간 방전 전류가 일정 수준 이상을 넘어간 횟수에 기초하여 사용자 등급을 결정할 수 있다. 예를 들어, 사용자 결정 모듈(120)은, 미리 정해진 기준 전류와 배터리에 저장된 순간 방전 전류를 비교하도록 구성될 수 있다. 여기서, 미리 정해진 기준 전류는, 순간 방전 전류와 비교되기 위한 기준값으로서, 과방전을 판단하는 기준일 수 있다. 이 경우, 사용자 결정 모듈(120)은, 순간 방전 전류가 기준 전류보다 크게 측정된 횟수, 즉 과방전 횟수가 몇 차례인지 파악할 수 있다. 또는, 사용자 결정 모듈(120)은, 순간 방전 전류가 기준 전류를 초과하는 시간, 즉 과방전 시간이 어느 정도인지 파악할 수 있다. 그리고, 사용자 결정 모듈(120)은, 순간 방전 전류에 기초한 과방전 횟수나 과방전 시간을 통해, 사용자 등급을 결정하도록 구성될 수 있다. 특히, 사용자 결정 모듈(120)은, 과방전 횟수가 많을수록, 또는 과방전 시간이 길수록, 사용자 등급이 낮아지도록 구성될 수 있다.
한편, 본 명세서에서, 사용자 등급이 낮다는 것은, 해당 사용자에 대한 부정적인 의미로 해석될 수 있다. 예를 들어, 등급이 낮은 사용자일수록, 배터리에 대하여 상대적으로 더 많은 퇴화가 이루어지도록 하는 사용 특성 내지 패턴을 갖고 있는 것으로 볼 수 있다. 다시 말해, 사용자 등급이 낮을수록, 배터리를 보다 가혹한 조건에서 사용할 확률이 높은 사용자라고 판단될 수 있다. 따라서, 사용자 결정 모듈(120)은, 과방전 횟수가 많거나 과방전 시간이 긴 사용자라면, 배터리를 더 빠르게 퇴화시킬 수 있으므로, 사용자 등급을 낮게 결정할 수 있다. 특히, 사용자 등급을 수치로 표현하는 경우, 사용자 등급과 수치는 반대 경향을 가질 수 있다. 즉, 수치가 낮을수록 사용자 등급이 높고, 수치가 높을수록 사용자 등급이 낮다고 할 수 있다. 예를 들어, 사용자 등급이 1등급~10등급으로 구분된 경우, 1등급이 10등급보다 높은 등급이라 할 수 있다.
만일, 사용자 U6가 사용자 U5에 비해 과방전 횟수가 많다면, 사용자 결정 모듈(120)은, 사용자 U6에 대하여 3등급으로 결정한 경우, 사용자 U5는 이보다 높은 2등급으로 결정할 수 있다.
본 발명의 이러한 구성에 의하면, 배터리를 퇴화시킬 수 있는 요인을 기초로 사용자 등급이 결정될 수 있다. 따라서, 해당 사용자에 대한 배터리 분배 시, 이러한 퇴화 요인에 의한 퇴화 가능성 또는 퇴화 정도를 고려하여, 그에 적합한 배터리가 분배되도록 할 수 있다. 특히, 상기 실시 구성에 의할 경우, 배터리의 퇴화를 보다 많이 가져올 수 있는 사용자에 대해서는 높은 SOH를 갖는 배터리와 같이, 상태가 양호한 배터리가 분배되도록 함으로써, 상태가 좋지 않은 배터리, 이를테면 퇴화가 많이 일어난 배터리의 퇴화가 더욱 가속화되는 것을 방지할 수 있다. 그러므로, 이 경우, 분배될 복수의 배터리에 대한 퇴화 정도가 균일하게 형성되도록 하는데 보다 유리할 수 있다. 예를 들어, 전기 자동차에서 급가속을 많이 하는 경우, 배터리의 과방전 횟수가 많게 측정될 수 있고, 이 경우 배터리의 퇴화가 더욱 빨라질 수 있다. 따라서, 이와 같은 급가속을 많이 하는 사용자에 대해서는, SOH가 높은 배터리가 제공되도록 함으로써, 특정 배터리의 퇴화도가 더욱 높아지는 것을 방지할 수 있다.
상기 사용자 결정 모듈(120)은, 배터리 사용 이력으로서, 배터리의 SOC(State Of Charge)를 이용하도록 구성될 수 있다. 여기서, SOC는 배터리의 충전 상태를 나타내는 값으로서, 0~100%와 같이 백분율로 표시될 수 있으나 다른 다양한 방식으로 표시될 수도 있다. 특히, 배터리의 SOC에 대한 정보는, 최저 SOC, 즉 배터리의 사용 중 SOC의 하한값을 나타내는 정보일 수 있다. 예를 들어, 배터리가 사용되는 중에 가장 낮게 측정된 SOC가 10%였다면, 사용자 결정 모듈(120)은 10%라는 최저 SOC 정보를 배터리 사용 이력으로 이용할 수 있다. 이러한 배터리 SOC 정보는, 앞서 설명된 순간 방전 전류와 마찬가지로, 배터리정보 수집 모듈(150) 등으로부터 제공받을 수 있다. 특히, 배터리정보 수집 모듈(150)이, 반납이 요청된 배터리로부터 배터리 사용 이력 중 최저 SOC 정보를 취득할 수 있다. 그리고, 이와 같이 취득된 SOC 정보는 사용자 결정 모듈(120)로 전송될 수 있다. 그러면, 사용자 결정 모듈(120)은, 배터리정보 수집 모듈(150)로부터 제공된 배터리의 SOC 정보 및 입력 모듈(140)로부터 제공된 사용자 식별 정보를 이용하여, 해당 사용자에 대한 사용자 등급을 결정할 수 있다.
이처럼, 사용자 결정 모듈(120)은, 배터리의 SOC 정보를 이용하여 사용자 등급을 결정하도록 구성될 수 있다. 특히, 사용자 결정 모듈(120)은, 최저 SOC가 낮을수록, 다시 말해 SOC를 0%에 가깝게 배터리를 사용할수록, 해당 사용자의 사용 등급을 낮게 결정할 수 있다. 예를 들어, 사용자 U2의 경우 S0C가 10%가 될 때까지 배터리를 사용하였고, 사용자 U4의 경우 SOC가 5%가 될 때까지 배터리를 사용하였다면, 사용자 U4가 사용자 U2보다 더 낮은 SOC까지 배터리를 사용하였다고 볼 수 있다. 따라서, 사용자 결정 모듈(120)은, 사용자 U4의 등급을 사용자 U2의 등급보다 낮게 결정할 수 있다. 이를테면, 사용자 결정 모듈(120)은, 사용자 U4의 등급을 5등급으로 결정하고, 사용자 U2의 등급을 이보다 높은 4등급으로 결정할 수 있다.
본 발명의 이러한 구성에 의하면, 사용자마다 배터리를 더 많이 퇴화시킬 수 있는지 여부가 다른 측면에서 판단될 수 있다. 즉, 상기 구성에 의할 경우, 최저 SOC 등을 고려하여 사용자의 배터리 사용 특성이 결정되고, 이를 기초로 적합한 배터리가 분배될 수 있다. 특히, 상기 실시 구성에 의할 경우, 배터리 퇴화를 쉽게 가져올 수 있는 사용 패턴을 갖는 사용자일수록 배터리 퇴화가 늦은 배터리가 제공되도록 함으로써, 복수의 배터리에 대한 퇴화 속도의 차이가 감소되도록 할 수 있다.
상기 사용자 결정 모듈(120)은, 배터리 사용 이력으로서, 배터리의 충전 환경을 이용하도록 구성될 수 있다. 여기서, 배터리의 충전 환경은, 배터리의 충전 조건이나 배터리의 충전 스펙 등을 의미할 수 있다. 즉, 사용자 결정 모듈(120)은, 배터리가 어떠한 조건으로 충전되었는지, 또는 배터리가 어떠한 스펙으로 충전되었는지 등에 대한 정보를 고려하여, 사용자 등급을 결정하도록 구성될 수 있다.
이러한 실시 구성에서도, 사용자 결정 모듈(120)은, 상기 배터리정보 수집 모듈(150)로부터 배터리의 충전 환경 등에 대한 정보를 제공받을 수 있다. 즉, 배터리정보 수집 모듈(150)은, 배터리의 충전 환경에 대한 정보를 배터리로부터 수집하고, 수집된 정보를 사용자 결정 모듈(120)에 저장될 수 있다. 그러면, 사용자 결정 모듈(120)은 이와 같이 배터리정보 수집 모듈(150)에 의해 제공된 배터리의 충전 환경 정보와 입력 모듈(140)로부터 제공된 식별 정보를 조합하여, 해당 사용자에 대한 사용자 등급을 결정할 수 있다.
배터리는 방전 조건이나 방전 형태 이외에도, 충전 환경에 따라 퇴화 정도가 달라질 수 있다. 특히, 배터리에 대한 충전 환경은, 각 사용자마다 달라질 수 있다. 예를 들어, 배터리를 충전시키는 충전기는 사용자마다 다를 수 있다. 따라서, 상기 실시 구성에 의하면, 이러한 충전 환경에 따라 퇴화 가능성이 다르게 판단되도록 함으로써, 사용자에 적합한 배터리가 분배 제공되도록 할 수 있다.
여기서, 배터리의 충전 환경은, 배터리의 충전 씨레이트(C-rate)를 포함할 수 있다. 즉, 사용자 결정 모듈(120)은, 배터리가 충전될 때, 충전 씨레이트가 어느 정도였는지를 고려하여 사용자 등급을 결정하도록 구성될 수 있다.
특히, 사용자 결정 모듈(120)은, 충전 씨레이트가 높을수록 사용자 등급을 낮게 결정하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 사용자 U4는 씨레이트 1로 배터리를 충전해왔고, 사용자 U1은 씨레이트 3으로 배터리를 충전해왔다면, 사용자 결정 모듈(120)은 사용자 U4의 사용자 등급이 사용자 U1의 사용자 등급보다 높도록 구성될 수 있다. 보다 구체적으로, 사용자 결정 모듈(120)은, 사용자 U4의 등급을 5등급으로 결정하고, 사용자 U1의 등급을 이보다 낮은 6등급으로 결정할 수 있다.
충전 환경 중 충전 씨레이트는, 배터리의 퇴화에 유의미한 영향을 미칠 수 있으므로, 상기 실시 구성에 의하면, 사용자의 배터리 사용 환경을 고려한 적합한 배터리가 분배되도록 하는데 보다 효과적일 수 있다. 특히, 상기 구성에 의하면, 배터리가 상대적으로 많이 퇴화될 수 있는 충전 환경에서 배터리를 충전하는 사용자의 경우, SOH가 높은 양호한 상태의 배터리가 분배되도록 할 수 있다. 그러므로, 이 경우, 복수의 배터리에 대한 퇴화도의 균등화가 보다 용이하게 달성될 수 있다.
또한, 배터리의 충전 환경은, 배터리의 최대 충전 SOC를 포함할 수 있다. 즉, 사용자 결정 모듈(120)은, 배터리가 충전될 때, SOC가 어느 정도일 때까지 충전되었는지에 대한 정보를 이용하여, 사용자 등급을 결정하도록 구성될 수 있다.
특히, 사용자 결정 모듈(120)은, 최대 충전 SOC가 높을수록 사용자 등급을 낮게 결정하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 사용자 U5는 배터리를 충전할 때 SOC 100%까지 충전하고 사용자 U3는 배터리를 충전할 때 SOC 95%까지 충전하는 경우, 사용자 결정 모듈(120)은 사용자 U5의 등급이 사용자 U3의 등급보다 낮아지도록 결정할 수 있다.
보다 높은 SOC까지 충전하는 사용자일수록, 배터리를 더 빠르게 퇴화시킬 수 있다. 그러므로, 상기 실시 구성에 의하면, 이러한 퇴화 가능 요인을 고려하여, 해당 사용자에 적합한 배터리가 분배되도록 할 수 있다.
한편, 앞선 설명들에서는, 사용자 등급에 대하여, 1등급, 2등급, 3등급, ...과 같이 등급의 단위를 정수로 표현하였으나, 이는 일례에 불과할 뿐, 본 발명이 반드시 이러한 형태로 한정되는 것은 아니다. 이에 대해서는, 도 6을 참조하여 보다 구체적으로 설명한다.
도 6은, 본 발명의 다른 실시예에 따른 사용자 결정 모듈(120)에 의해 결정된 사용자 등급과 각 등급에 포함되는 사용자의 일례를 나타내는 표이다.
도 6을 참조하면, 사용자 등급이 1과 0 사이의 값으로 구분되며, 소수점 첫째 자리까지 표현되어 있다. 보다 구체적으로, 사용자 등급은, 1.0, 0.9, 0.8, 0.7, ..., 0.1과 같이 1부터 0.1씩 작아지는 형태로 구분될 수 있다. 그리고, 1.0에 가까울수록 사용자 등급이 높고, 0에 가까울수록 사용자 등급이 낮다고 할 수 있다.
도 6에서, 각 수치는 곧 등급을 표현할 수 있다. 즉, 1.0으로 표시된 등급은 1.0등급이고, 0.9로 표시된 등급은 0.9등급이며, 0.8로 표시된 등급은 0.8등급일 수 있다. 그리고, 이러한 등급에 대한 기준은, 사용자 결정 모듈(120)이 이용할 수 있도록, 사용자 결정 모듈(120)의 내장 메모리나 외부 메모리 등에 미리 저장될 수 있다.
이와 같이, 사용자 결정 모듈(120)은, 각 사용자의 등급을 0과 1 사이의 점수로 표현하도록 구성될 수 있다. 더욱이, 사용자 결정 모듈(120)은, 각 사용자마다 기본 점수를 부여하고, 부여된 기본 점수에서 사용자의 사용 특성이 반영된 소정 팩터에 따라 일정 점수를 차감하여 사용자 등급을 결정하도록 구성될 수 있다.
예를 들어, 사용자 결정 모듈(120)은, 사용자에 대하여 기본 점수로서 1점을 부여하고, 앞서 설명된 순간 방전 전류, 최저 SOC, 충전 씨레이트 및 최대 충전 SOC에 따라 소정값을 차감하도록 구성될 수 있다. 이때, 차감되는 순간 방전 전류, 최저 SOC, 충전 씨레이트 및 최대 충전 SOC는 각각, 0~1 사이의 값으로 표현될 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 사용자 결정 모듈(120)은, 다음의 수식 1을 이용하여 사용자 등급을 결정할 수 있다.
(수식 1)
사용자 등급 = 1 - (a + b + c + d)/4
즉, 사용자 결정 모듈(120)은, 기본 점수(1)에서, 사용 특성이 반영된 4개의 팩터의 합산값(a + b + c + d)을 팩터의 개수(4)로 나눈 값을 빼는 방식으로, 배터리를 사용한 사용자의 등급을 결정할 수 있다.
상기 수식 1에서, a는, 사용자의 배터리 사용 특성을 반영한 1개의 팩터로서, 총방전 횟수에 대한 순간 과방전 횟수의 비율을 나타낼 수 있다. 예를 들어, 총방전 횟수가 10회이고, 순간 과방전 횟수가 7회로 기록된 배터리의 사용자에 대하여, 사용자 결정 모듈(120)은 a를 7/10, 즉 0.7로 결정할 수 있다.
또한, 상기 수식 1에서 b는, 사용자의 배터리 사용 특성을 반영한 다른 1개의 팩터로서, 방전 시 최저 SOC를 나타내는 값이며, 최저 SOC의 구간에 따라 0~1 사이의 값으로 표현될 수 있다. 예를 들어, 최저 SOC가 0인 경우 b=1이고, 최저 SOC가 20%이상인 경우 b=0으로 결정될 수 있다. 그리고, 최저 SOC가 0보다 크거나 20%보다 작은 경우에는, b는 0과 1 사이의 값으로 결정될 수 있다. 예를 들어, 최저 SOC가 10%가 될 때까지 배터리를 사용한 사용자에 대해서는, 사용자 결정 모듈(120)은 b를 0.5로 결정할 수 있다.
또한, 상기 수식 1에서 c는, 사용자의 배터리 사용 특성을 반영한 또 다른 1개의 팩터로서, 충전 씨레이트를 나타내는 값이고, 충전 씨레이트의 크기에 따라 0~1 사이의 값으로 표현될 수 있다. 예를 들어, 충전 씨레이트가 3 또는 그 이상인 경우 c는 1로 결정되고, 충전 씨레이트가 0.5 또는 그 이하인 경우 c는 0으로 결정될 수 있다. 그리고, 충전 씨레이트가 1과 3 사이인 경우에는, c가 0과 1 사이의 값으로 결정될 수 있다. 특히, c는 최대 충전 씨레이트 대비 비율로서 결정될 수 있다. 예를 들어, 충전 씨레이트가 최대 씨레이트 대비 30%에 해당하는 형태로 배터리를 충전하는 사용자에 대해서는, 사용자 결정 모듈(120)은 c를 0.3으로 결정할 수 있다.
그리고, 상기 수식 1에서 d는, 사용자의 배터리 사용 특성을 반영한 또 다른 1개의 팩터로서, 배터리의 최대 충전 SOC를 나타내는 값이며, 배터리의 최대 충전 정도가 어느 정도인지에 따라 0~1 사이의 값으로 표현될 수 있다. 예를 들어, 최대 충전 SOC가 80% 또는 그 이하인 경우 d는 0이고, 최대 충전 SOC가 100%인 경우 d는 1일 수 있다. 그리고, 최대 충전 SOC가 80%와 100% 사이인 경우에는, 일정 비율에 따라 최대 충전 SOC가 높아질수록 d값이 커지도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 최대 충전 SOC가 95%가 될 때까지 배터리를 충전시킨 사용자에 대해서는, 사용자 결정 모듈(120)은 d를 0.75로 결정할 수 있다.
그리고, 이와 같이 결정된 a, b, c, d를 상기 수식 1에 대입할 경우, 다음과 같이 계산될 수 있다.
사용자 등급 = 1 - (0.7 + 0.5 + 0.3 + 0.75)/4 = 0.4375
그리고, 사용자 결정 모듈(120)은, 이와 같이 계산된 값과 가장 가까운 수치에 해당하는 등급을, 사용자 등급으로 결정할 수 있다. 예를 들어, 사용자 U1에 대하여 사용자 등급이 0.4375로서 계산된 경우, 이는 0.4에 가까우므로, 사용자 결정 모듈(120)은 사용자 U1의 사용자 등급을 0.4로 결정할 수 있다.
그리고, 도 6에는, 이러한 방식으로 사용자 등급이 결정된 나머지 19명의 사용자에 대한 등급이 나타나 있다. 즉, 사용자 결정 모듈(120)은, 배터리를 사용한 사용자로서 총 20명의 사용자(U1~U20)에 대하여, 상기와 같은 방식으로 사용자 등급을 결정하고, 각 등급마다 그에 대응하는 사용자 식별 정보를 내장 메모리 등에 저장할 수 있다.
본 발명의 이러한 구성에 의하면, 사용자 등급이 간단한 방식으로 용이하게 계산되어 결정될 수 있다. 더욱이, 이러한 방식으로 사용자 등급이 계산되는 경우, 분배될 배터리의 레벨을 결정하는 것이 보다 용이할 수 있다.
특히, 사용자 등급과 마찬가지로, 배터리 레벨도 1과 0 사이의 값으로 구분되도록 구성될 수 있다. 즉, 배터리 결정 모듈(110)은, 배터리에 대하여 1과 0 사이의 값으로 레벨을 나누도록 구성될 수 있다. 이에 대해서는 도 7을 참조하여 보다 구체적으로 설명한다.
도 7은, 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 결정 모듈(110)에 의해 결정된 배터리 레벨과 각 레벨에 포함되는 배터리의 일례를 나타내는 표이다.
도 7을 참조하면, 배터리 레벨이 1과 0 사이의 값으로 구분되며, 소수점 첫째 자리까지 표현되어 있다. 특히, 배터리 레벨은, 1.0, 0.9, 0.8, 0.7, ..., 0.1과 같이 1부터 0.1씩 작아지는 형태로 구분될 수 있다. 그리고, 1.0에 가까울수록 배터리 레벨이 높고,0에 가까울수록 배터리 레벨이 낮다고 할 수 있다.
도 7에서도, 각 수치가 곧 배터리 레벨을 나타낼 수 있다. 즉, 0.7으로 표시된 배터리 레벨은 0.7레벨이고, 0.4로 표시된 배터리 레벨은 0.4레벨로 표현될 수 있다. 이러한 레벨에 대한 기준은, 배터리 결정 모듈(110)이 이용 가능하도록, 배터리 결정 모듈(110)의 내장 메모리나 외부 메모리 등에 미리 저장될 수 있다.
특히, 상기 실시예와 같이 배터리 레벨을 0과 1 사이의 값으로 나타내는 경우, 배터리의 레벨은 배터리의 SOH를 나타낼 수 있다. 즉, 배터리의 SOH는, 백분율로 표현될 수도 있으나, 0과 1 사이의 값으로 표현될 수도 있다. 예를 들어, 배터리의 SOH가 백분율로 80%인 경우, 0과 1 사이의 값으로는 0.8로 표현될 수 있다. 따라서, 상기 구성에서는, 0과 1 사이의 값으로 표현된 배터리의 SOH가 곧 배터리의 레벨을 나타내는 것으로 볼 수 있다. 이를테면, 배터리 B1의 SOH가 0.8인 경우, 배터리 B1의 레벨 역시 0.8레벨이라 할 수 있다.
그리고, 도 7에는, 이러한 방식으로 배터리 레벨이 결정된 나머지 14개의 배터리에 대한 레벨이 나타나 있다. 즉, 배터리 결정 모듈(110)은, 충전 스테이션 등에 현재 보유되고 있는 15개의 배터리(B1~B15)에 대하여, 상기와 같은 방식으로 배터리 레벨을 결정하고, 각 레벨마다 그에 대응하는 배터리를 내장 메모리 등에 저장할 수 있다.
본 발명의 이러한 구성에 의하면, 배터리의 레벨을 나타내기 위해, 별도의 기준을 마련할 필요가 없다. 따라서, 배터리의 레벨이 보다 간단한 방식으로 결정될 수 있다. 뿐만 아니라, 이 경우, 후술하는 바와 같이 선별 모듈(130)에 의한 배터리 선별 구성이 보다 간단하게 수행될 수 있다.
상기 선별 모듈(130)은, 앞서 설명된 바와 같이, 사용자 결정 모듈(120)에 의해 결정된 각 사용자 별 등급 정보 및 배터리 결정 모듈(110)에 의해 결정된 각 배터리 별 레벨 정보를 서로 매칭시켜, 배터리의 사용을 요청한 사용자, 즉 요청자에게 적합한 배터리를 선별할 수 있다.
특히, 상기 선별 모듈(130)은, 다음과 같은 수식 2를 이용하여, 분배할 배터리를 선별할 수 있다.
(수식 2)
배터리 레벨 = (1 - 사용자 등급)
여기서, 사용자 등급은, 앞서 도 6의 실시예에서 설명된 바와 같이 0과 1 사이의 값으로 표시된 것일 수 있다. 그리고, 배터리 레벨은, 앞서 도 7의 실시예에서 설명된 바와 같이 0과 1 사이의 값으로 표시된 것일 수 있다.
즉, 선별 모듈(130)은, 1이라는 기본 점수에서, 사용자 등급에 해당하는 수치를 차감함으로써, 배터리 레벨을 계산할 수 있다. 그리고, 선별 모듈(130)은, 이와 같이 계산된 배터리 레벨에 대응하는 배터리를 해당 사용자에게 제공할 수 있다.
예를 들어, 입력 모듈(140)을 통해 사용자 U7이 요청자로서 배터리의 사용을 요청한 경우, 이와 같은 요청 신호는 입력 모듈(140)로부터 선별 모듈(130)로 제공될 수 있다. 그러면, 선별 모듈(130)은, 도 6에 도시된 바와 같이 사용자 결정 모듈(120)에 의해 결정된 각 사용자들의 등급 데이터에서 요청자인 U7의 등급을 확인할 수 있다. 도 6에서, U7의 등급은 0.7이다. 그리고, 이러한 사용자 등급 0.7을 상기 수식 2에 대입하면, 0.3이라는 값이 얻어질 수 있다. 따라서, 선별 모듈(130)은, 도 7에 도시된 바와 같이 배터리 결정 모듈(110)에 의해 결정된 각 배터리들의 레벨 데이터에서, 0.3레벨에 해당하는 배터리를 확인할 수 있다. 도 6에서, 0.3레벨에 해당하는 배터리는 B3이므로, 선별 모듈(130)은 배터리 B3를 요청자 U7에게 분배될 배터리로 선별할 수 있다. 따라서, 요청자 U7은, 배터리 B3를 제공받을 수 있다.
다른 예로, 사용자 U10이 요청자로서 배터리의 사용을 요청한 경우, 선별 모듈(130)은, 도 6의 사용자 등급 데이터를 기초로, U10의 등급이 0.2라는 것을 확인할 수 있다. 그리고, 선별 모듈(130)은, 상기 수식 2를 이용하여, 사용자 U10에게 분배될 배터리의 레벨을 0.8로 계산할 수 있다. 도 7에서는, 0.8 레벨인 배터리로는 B1 및 B13이 존재한다. 따라서, 선별 모듈(130)은, 이러한 B1 및 B13 중 하나의 배터리를 요청자 U10에게 분배하도록 결정할 수 있다. 이 경우, 요청자 U10은, 배터리 B1 또는 B13을 제공받을 수 있다.
또한, 상기 선별 모듈(130)은, 요청자의 배터리 사용 요청 시점을 고려하여, 적합한 배터리를 선별하도록 구성될 수 있다. 특히, 선별 모듈(130)은, 하루 24시간에 대하여, 복수의 시간대로 구분 후, 적어도 2개의 시간대에 대하여, 배터리 선별 기준이 다르도록 구성될 수 있다.
더욱이, 상기 선별 모듈(130)은, 다음과 같은 수식 3을 이용하여, 분배할 배터리의 레벨을 결정하도록 구성될 수 있다.
(수식 3)
배터리 레벨 = (1 - 사용자 등급) × (시간대 별 가중치)
이러한 수식 3의 경우, 앞선 수식 2와 '시간대 별 가중치'가 곱해진다는 점에서 차이가 있다고 할 수 있다. '시간대 별 가중치'는, 일정 시간대 별로 미리 정해진 값으로서, 1을 중심으로, 1 또는 그보다 높거나 낮은 값으로 설정될 수 있다. 특히, '시간대 별 가중치'는, 0과 2 사이의 값일 수 있다.
'시간대 별 가중치'는, 선별 모듈(130)에 의해 미리 설정되어 저장될 수 있으며, 배터리의 퇴화가 상대적으로 많이 일어날 수 있는 시간대의 경우, 1보다 큰 값으로 설정될 수 있다. 예를 들어, 배터리의 충방전이 많이 이루어질 수 있는 시간대, 배터리의 과방전이 많이 이루어질 수 있는 시간대, 또는 배터리가 고온 또는 저온 조건에서 사용될 수 있는 시간대에 배터리의 사용이 요청되는 경우, 선별 모듈(130)은 시간대 별 가중치를 1보다 높은 값으로 설정할 수 있다. 더욱이, 배터리의 퇴화가 심해지는 조건일수록, 시간대별 가중치는 1보다 점점 더 크게 차등화되는 형태로 설정될 수 있다.
반면, 배터리의 퇴화가 상대적으로 적게 일어날 수 있는 시간대의 경우, 1보다 작은 값으로 설정될 수 있다. 예를 들어, 배터리의 충방전이 상대적으로 적게 이루어질 수 있는 시간대, 배터리의 과방전이 거의 일어나지 않는 시간대, 또는 배터리가 최적의 온도 조건에서 사용될 수 있는 시간대에 배터리의 사용이 요청되는 경우, 선별 모듈(130)은 시간대 별 가중치를 1보다 낮은 값으로 설정할 수 있다. 더욱이, 배터리의 퇴화가 약해지는 조건일수록, 시간대별 가중치는 1보다 점점 더 작아지도록 차등화되는 형태로 설정될 수 있다.
그리고, 배터리의 퇴화가 평균 수준에서 일어날 수 있는 시간대, 이를테면 배터리가 평균적으로 사용될 수 있는 시간대에 대해서는, 선별 모듈(130)은 시간대 별 가중치를 1로 설정할 수 있다.
도 8은, 본 발명의 일 실시예에 따른 선별 모듈(130)에 의해 고려되는 시간대 별 가중치의 일례를 나타내는 표이다.
도 8을 참조하면, 하루를 기준으로 0시부터 24시까지의 시간에 대하여, 총 7개의 시간대로 구분되어 있다. 그 중, 0시~1시, 11시~14시, 17시~21시, 22시~24시의 시간대에 대해서는, 시간대 별 가중치가 1.2, 즉 1보다 큰 값으로 설정되어 있다. 그리고, 14시~17시의 시간대에 대해서는, 시간대 별 가중치가 1.0으로 설정되어 있다. 또한, 나머지 시간대인 1시~11시, 21시~22시의 시간대에 대해서는, 시간대 별 가중치가 0.8, 즉 1보다 큰 값으로 설정되어 있다.
이러한 실시 구성에서, 사용자 U7이 요청자로서 배터리의 사용을 요청한 경우, 선별 모듈(130)은, 앞선 도 6의 실시예를 기초로 할 때, U7의 사용자 등급이 0.7로 확인할 수 있다. 또한, 선별 모듈(130)은, 요청자가 배터리 사용을 요청한 시점을 확인할 수 있다.
만일, 배터리 사용 요청 시점이 12시인 경우, 선별 모듈(130)은 도 8의 실시예에서 시간대 별 가중치를 1.2로 확인할 수 있다. 그리고, 이와 같이 확인된 사용자 등급 및 시간대 별 가중치를 앞선 수식 3에 대입하여, 선별 모듈(130)은, 배터리 레벨을 다음과 같이 계산할 수 있다.
배터리 레벨 = (1 - 0.7) × (1.2) = 0.36
그리고, 선별 모듈(130)은, 이와 같이 계산된 배터리 레벨인 0.36에 대하여, 도 7의 표에서 가장 가까운 배터리 레벨을 채택하도록 구성될 수 있다. 즉, 0.36은 0.4에 가까우므로, 선별 모듈(130)은 배터리 레벨이 0.4인 배터리, 이를테면 도 7에서 B2나 B15를 U7에게 분배할 배터리로 결정할 수 있다.
반면, U7에 의한 배터리 사용 요청 시점이 8시인 경우, 선별 모듈(130)은 도 8의 실시예에서 시간대 별 가중치를 0.8로 확인할 수 있다. 그리고, 앞선 설명과 마찬가지로, 수식 3을 이용하여, 선별 모듈(130)은, 배터리 레벨을 다음과 같이 계산할 수 있다.
배터리 레벨 = (1 - 0.7) × (0.8) = 0.24
그리고, 이러한 0.24는 도 7의 표에서 0.2에 가장 가까우므로, 선별 모듈(130)은 배터리 레벨이 0.2인 배터리, 즉 배터리 B6를 요청자 U7에게 분배하도록 결정할 수 있다.
본 발명의 이러한 구성에 의하면, 배터리 사용 상황을 미리 예측하여 그에 적합한 배터리가 분배되도록 할 수 있다. 즉, 동일한 사용자의 요청이라 하더라도, 배터리가 많이 사용되어 퇴화가 잘 이루어질 수 있는 상황인지, 아니면 배터리가 많이 사용되지 않아 퇴화가 잘 이루어지지 않을 상황인지 등에 따라, 다른 배터리가 제공될 수 있다. 특히, 배달 업계 등에서 많이 이용되는 공유형 교환식 배터리의 경우, 식사 시간대, 이를테면 점심 시간, 저녁 시간, 야식 시간 등이 배터리의 이용에 있어서 피크 시간대라 할 수 있다. 이러한 피크 시간대에 사용 요청이 이루어지는 배터리는, 다른 시간대에 비해 배터리가 많이 사용되고, 배터리에 대한 순간 방전 전류가 많아질 가능성이 높다. 따라서, 이러한 피크 시간대에 이용되는 배터리의 경우, 퇴화 조건에 보다 많이 노출되어 있다고 할 수 있다. 그러므로, 상기 실시예에 의하면, 배터리가 많이 사용될 수 있는 피크 시간대에 반출되는 배터리에 대해서는, 상대적으로 퇴화가 덜 이루어진 배터리, 다시 말해 SOH가 높은 배터리가 제공되도록 할 수 있다. 이 경우, 배터리가 사용될 미래 상황까지 고려하여, 배터리의 퇴화가 더욱 균일해지도록 할 수 있다.
한편, 도 8에서는 시간대 별로, 가중치가 3가지 종류(0.8, 1.0, 1.2)로 구분되었으나, 가중치는 2가지 또는 4가지 이상으로 구분될 수도 있음은 물론이다.
또한, 상기 선별 모듈(130)은, 온도를 고려하여 적합한 배터리를 선별하도록 구성될 수 있다.
예를 들어, 상기 선별 모듈(130)은, 배터리의 사용이 요청된 때의 온도를 고려하여, 배터리를 선별할 수 있다. 이 경우, 상기 수식 3의 시간대 별 가중치는 온도 별 가중치로 대체될 수 있다.
특히, 배터리는 일정 온도 조건 범위를 넘어서는 상황에서 사용되는 경우, 퇴화가 가속화될 수 있다. 따라서, 이러한 일정 온도 조건 범위를 넘어서는 온도 환경에서는, 온도 별 가중치가 1보다 크게, 이를테면 1.3으로 구성될 수 있다. 반면, 이러한 일정 온도 조건 범위 이내인 환경에서는, 온도 별 가중치가 1로 구성될 수 있다.
본 발명의 이러한 구성에 의하면, 배터리가 사용되는 시점에서의 온도 조건을 고려하여, 복수의 배터리에 대한 퇴화 균일성이 더욱 향상되도록 할 수 있다.
본 발명에 따른 배터리 분배 장치는, 배터리 충전 시스템에 적용될 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 배터리 충전 시스템은, 배터리 분배 장치를 포함할 수 있다. 이러한 배터리 충전 시스템은, 배터리 충전 스테이션, 전기 자동차 판매소나 대여소, 배터리 판매소나 대여소 등에 적용될 수 있다. 이러한 배터리 충전 시스템은, 상기 배터리 분배 장치 이외에, 다른 다양한 구성, 이를테면 제공 대상인 복수의 배터리, 배터리를 충전할 수 있는 충전 장치 등을 더 포함할 수 있다. 또한, 그 밖에도, 본 발명에 따른 배터리 충전 시스템은, 본 발명의 출원 시점에 공지된 배터리 충전 스테이션 등에 구비된 다양한 구성요소가 더 포함될 수 있다.
한편, 본 명세서에서 '배터리 결정 모듈'이나, '사용자 결정 모듈', '선별 모듈' 등과 같이, 특정 구성요소를 지칭하기 위해 '모듈'이라는 용어가 사용되었다. 이러한 각 구성요소들의 경우, 논리적인 구성 단위를 나타내는 것으로서, 반드시 물리적으로 분리될 수 있거나 물리적으로 분리되어야 하는 구성요소를 나타내는 것은 아니다. 예를 들어, 이들 구성요소들 중 특정 구성요소의 전부 또는 일부는 서로 통합되거나 서로 분리되어 존재하는 형태도 가능하다. 예를 들어, '사용자 결정 모듈'의 적어도 일부 구성 및 '선별 모듈'의 적어도 일부 구성은, 하나의 프로세서에 의해 구현될 수도 있다.
이상과 같이, 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.
[부호의 설명]
110: 배터리 결정 모듈
120: 사용자 결정 모듈
130: 선별 모듈
140: 입력 모듈
150: 배터리정보 수집 모듈

Claims (11)

  1. 복수의 배터리에 대하여, 각 배터리의 레벨을 결정하도록 구성된 배터리 결정 모듈;
    상기 복수의 배터리 중 적어도 하나의 배터리를 사용한 각 사용자의 등급을 결정하도록 구성된 사용자 결정 모듈; 및
    상기 사용자 결정 모듈에 의해 결정된 사용자의 등급 및 상기 배터리 결정 모듈에 의해 결정된 배터리의 레벨에 기초하여, 상기 복수의 배터리 중 적어도 하나의 배터리에 대한 사용을 요청하는 요청자에 적합한 배터리를 선별하도록 구성된 선별 모듈
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 분배 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 배터리 결정 모듈은, 각 배터리의 SOH를 기초로 각 배터리의 레벨을 결정하도록 구성된 것을 특징으로 하는 배터리 분배 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 사용자 결정 모듈은, 배터리 사용 이력을 기초로 상기 사용자의 등급을 결정하도록 구성된 것을 특징으로 하는 배터리 분배 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 배터리로부터 사용 이력에 대한 정보를 제공받아, 제공된 정보를 상기 사용자 결정 모듈로 전송하도록 구성된 배터리정보 수집 모듈을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 분배 장치.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 사용자 결정 모듈은, 상기 배터리 사용 이력으로서, 상기 배터리의 순간 방전 전류를 이용하는 것을 특징으로 하는 배터리 분배 장치.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 사용자 결정 모듈은, 상기 배터리 사용 이력으로서, 상기 배터리의 최저 SOC를 이용하는 것을 특징으로 하는 배터리 분배 장치.
  7. 제3항에 있어서,
    상기 사용자 결정 모듈은, 상기 배터리 사용 이력으로서, 상기 배터리의 충전 환경을 이용하는 것을 특징으로 하는 배터리 분배 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 배터리의 충전 환경은, 상기 배터리의 충전 씨레이트를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 분배 장치.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 배터리의 충전 환경은, 상기 배터리의 최대 충전 SOC를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 분배 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 선별 모듈은, 상기 요청자의 배터리 사용 요청 시점을 고려하여, 적합한 배터리를 선별하도록 구성된 것을 특징으로 하는 배터리 분배 장치.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 따른 배터리 분배 장치를 포함하는 배터리 충전 시스템.
PCT/KR2021/012380 2020-10-27 2021-09-10 배터리 분배 장치 WO2022092553A1 (ko)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2022572782A JP7483057B2 (ja) 2020-10-27 2021-09-10 バッテリー分配装置
EP21886549.1A EP4167424A4 (en) 2020-10-27 2021-09-10 BATTERY DISTRIBUTION DEVICE
CN202180034945.3A CN115606070A (zh) 2020-10-27 2021-09-10 电池分配装置
US17/927,287 US20230216319A1 (en) 2020-10-27 2021-09-10 Battery distributing apparatus

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200140710A KR20220056030A (ko) 2020-10-27 2020-10-27 배터리 분배 장치
KR10-2020-0140710 2020-10-27

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2022092553A1 true WO2022092553A1 (ko) 2022-05-05

Family

ID=81384128

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/KR2021/012380 WO2022092553A1 (ko) 2020-10-27 2021-09-10 배터리 분배 장치

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20230216319A1 (ko)
EP (1) EP4167424A4 (ko)
JP (1) JP7483057B2 (ko)
KR (1) KR20220056030A (ko)
CN (1) CN115606070A (ko)
WO (1) WO2022092553A1 (ko)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20240073329A (ko) * 2022-11-18 2024-05-27 주식회사 엘지에너지솔루션 배터리 관리 장치, 배터리 팩 및 배터리 팩의 충전 제어 방법
CN117405975B (zh) * 2023-12-14 2024-03-22 深圳鹏城新能科技有限公司 一种pv面板绝缘电阻检测方法、系统及介质

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010172122A (ja) * 2009-01-23 2010-08-05 Nissan Motor Co Ltd バッテリ交換装置及びバッテリ交換方法
WO2013080211A1 (en) * 2011-12-02 2013-06-06 Better Place GmbH Battery selection system and method
JP2017134451A (ja) * 2016-01-25 2017-08-03 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 バッテリ収納装置およびバッテリレンタルシステム
JP2018163385A (ja) * 2017-03-24 2018-10-18 本田技研工業株式会社 システム及び制御用プログラム
KR20190082135A (ko) * 2017-12-29 2019-07-09 고고로 아이엔씨. 사용량에 기반한 배터리 유지 관리 시스템 및 방법
KR20200140710A (ko) 2019-06-07 2020-12-16 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 온도 조정 장치, 기판 처리 장치 및 적재대의 제어 방법

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011077780A1 (ja) 2009-12-24 2011-06-30 株式会社 日立製作所 電気自動車を用いた電力系統制御システム、電力系統制御装置、情報配信装置及び情報配信方法
CN103843225B (zh) 2011-07-26 2018-01-23 睿能创意公司 基于用户简档的用于如电池之类的电力存储设备的认证、安全和控制的装置、方法及物品
JP5641024B2 (ja) * 2012-08-07 2014-12-17 トヨタ自動車株式会社 電池管理システムおよび電池の交換方法
JP6572567B2 (ja) 2015-03-12 2019-09-11 オムロン株式会社 交換価格設定装置、交換価格設定方法、プログラム、および記録媒体
JP2016171661A (ja) 2015-03-12 2016-09-23 オムロン株式会社 情報処理装置、情報処理方法、プログラム、および記録媒体

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010172122A (ja) * 2009-01-23 2010-08-05 Nissan Motor Co Ltd バッテリ交換装置及びバッテリ交換方法
WO2013080211A1 (en) * 2011-12-02 2013-06-06 Better Place GmbH Battery selection system and method
JP2017134451A (ja) * 2016-01-25 2017-08-03 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 バッテリ収納装置およびバッテリレンタルシステム
JP2018163385A (ja) * 2017-03-24 2018-10-18 本田技研工業株式会社 システム及び制御用プログラム
KR20190082135A (ko) * 2017-12-29 2019-07-09 고고로 아이엔씨. 사용량에 기반한 배터리 유지 관리 시스템 및 방법
KR20200140710A (ko) 2019-06-07 2020-12-16 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 온도 조정 장치, 기판 처리 장치 및 적재대의 제어 방법

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP4167424A4

Also Published As

Publication number Publication date
JP7483057B2 (ja) 2024-05-14
EP4167424A1 (en) 2023-04-19
JP2023528790A (ja) 2023-07-06
KR20220056030A (ko) 2022-05-04
EP4167424A4 (en) 2024-03-20
CN115606070A (zh) 2023-01-13
US20230216319A1 (en) 2023-07-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2022092553A1 (ko) 배터리 분배 장치
WO2018139764A2 (ko) 배터리 관리 장치 및 방법
WO2017082705A1 (ko) 이차 전지의 출력 파라미터를 조정하는 시스템 및 그 방법
WO2018105881A1 (ko) 배터리 관리 장치 및 방법
WO2018235995A1 (ko) 전기자동차용 배터리의 열화 발생을 저감하면서 고속충전과 최대방전을 수행하기 위한 방법 및 그 장치
WO2018199434A1 (ko) 수치적 시뮬레이션 데이터 기반 배터리의 수명 상태 예측 방법
WO2021246788A1 (ko) 배터리 서비스 제공 시스템 및 방법
WO2021049800A1 (ko) 배터리 이상 상태를 진단하기 위한 방법, 이를 위한 전자 장치 및 저장 매체
WO2019208924A1 (ko) 배터리 상태 추정 방법
WO2019074221A1 (ko) 이차 전지의 충전 상태를 추정하기 위한 장치 및 그 방법
WO2020153637A1 (ko) 배터리 관리 장치, 배터리 관리 방법 및 배터리 팩
EP2481140A2 (en) Apparatus and method for controlling a battery
WO2022019664A1 (ko) 병렬 멀티 팩 모듈의 출력 제어 장치 및 방법
WO2019199057A1 (ko) 배터리 진단 장치 및 방법
WO2018194225A1 (ko) 배터리 모니터링 및 보호 시스템
WO2021006708A1 (ko) 배터리 팩의 상태 진단 장치 및 방법
WO2021080161A1 (ko) 배터리 관리 시스템, 배터리 팩, 전기 차량 및 배터리 관리 방법
WO2020262787A1 (ko) 내부 단락 셀 검출 방법
WO2020145550A1 (ko) 배터리 관리 장치 및 이를 포함하는 배터리 팩
WO2020262789A1 (ko) 이상 배터리 셀 검출 방법
WO2020149557A1 (ko) 배터리 관리 장치 및 방법
WO2022250390A1 (ko) 배터리 모니터링 장치 및 방법
WO2022131520A1 (ko) 배터리팩을 이용한 에너지 저장장치
WO2022124773A1 (ko) 배터리 진단 장치 및 방법
WO2023182611A1 (ko) 배터리 관리 장치 및 방법

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 21886549

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2022572782

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2021886549

Country of ref document: EP

Effective date: 20230113

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE