WO2025211894A1 - 배터리 진단 장치 및 배터리 진단 방법 - Google Patents

배터리 진단 장치 및 배터리 진단 방법

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WO2025211894A1
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Definitions

  • the controller is configured to perform the second diagnosis if the second accumulated value of the second count value for the second number of cycles exceeds a second diagnostic threshold for each of the test items.
  • the step of performing the first diagnosis includes the steps of: determining a detailed count value for each of the test items for each of the collection cycles; checking a test item among the test items, the detailed count value of which exceeds a threshold count of each of the test items, as a failure in the current cycle; and performing the first diagnosis based on the number of failures of the test items for the number of first cycles up to the current cycle.
  • the method further comprises changing the state of the battery to be diagnosed to a thermal event early alarm state based on at least one of the first diagnosis and the second diagnosis.
  • FIG. 1 may illustrate elements constituting a battery diagnostic system according to some embodiments.
  • FIG. 4 may illustrate detection criteria and detailed count values of test items according to some embodiments.
  • FIG. 5 may illustrate how count values for cell high voltage testing may change as cycles progress according to some embodiments.
  • phrases “A or B”, “at least one of A and B”, “at least one of A or B”, “A, B, or C”, “at least one of A, B, and C”, and “at least one of A, B, or C” can each include any one of the items listed together in that phrase, or all possible combinations thereof.
  • Terms such as “first”, “second”, “first”, “second”, “A”, “B”, “(a)”, or “(b)” may be used merely to distinguish the corresponding component from other corresponding components, and do not limit the corresponding components in any other respect (e.g., importance or order) unless specifically stated otherwise.
  • a component e.g., a first component
  • a component e.g., a first component
  • the component can be connected to the other component directly (e.g., wired or wirelessly), or indirectly (e.g., via a third component).
  • the methods according to various embodiments disclosed in this document may be provided as a computer program product.
  • the computer program product may be traded as a commodity between a seller and a buyer.
  • the computer program product may be distributed in the form of a machine-readable storage medium (e.g., compact disc read-only memory, CD-ROM), or may be distributed online (e.g., downloaded or uploaded) through an application store or directly between two driver devices.
  • a machine-readable storage medium e.g., compact disc read-only memory, CD-ROM
  • the computer program product may be temporarily stored or temporarily generated in a machine-readable storage medium, such as the memory of a manufacturer's server, an application store's server, or a relay server.
  • each component e.g., a module or a program of the above-described components may include one or more entities, and some of the entities may be separated and placed in other components.
  • one or more components or operations of the aforementioned components may be omitted, or one or more other components or operations may be added.
  • a plurality of components e.g., a module or a program
  • the integrated component may perform one or more functions of each of the plurality of components identically or similarly to those performed by the corresponding component among the plurality of components prior to the integration.
  • the operations performed by a module, program, or other component may be executed sequentially, in parallel, iteratively, or heuristically, or one or more of the operations may be executed in a different order, omitted, or one or more other operations may be added.
  • FIG. 1 may illustrate elements constituting a battery management system according to some embodiments.
  • the battery diagnosis system (100) may include a power usage device (110), a battery to be diagnosed (120), and a battery diagnosis device (130).
  • the present invention is not limited thereto, and some components may be omitted from the battery diagnosis system (100) or other general-purpose components may be further included in the battery diagnosis system (100).
  • a battery diagnosis system (100) may refer to a system for diagnosing a battery (120) to be diagnosed and managing its status.
  • a battery diagnosis device (130) When the battery (120) to be diagnosed is charged or discharged by a power usage device (110), battery data of the battery (120) to be diagnosed can be measured and analyzed by a battery diagnosis device (130).
  • the power usage device (110) may be configured to charge or discharge the battery (120) to be diagnosed.
  • the power usage device (110) may discharge the battery (120) to be diagnosed while consuming power, and may charge the battery (120) to be diagnosed while generating power.
  • the power usage device (110) may include a mobility device such as an electric vehicle (EV), a hybrid electric vehicle (HEV), or an electric bike.
  • the mobility device may drive a motor based on the power of the battery (120) to be diagnosed, or charge the battery (120) to be diagnosed with power generated through regenerative braking.
  • the battery to be diagnosed (120) may include a battery pack or the like that is the target of diagnosis by the battery diagnosis system (100).
  • the battery pack of the battery to be diagnosed (120) may include a plurality of battery modules, and each battery module may include a plurality of battery cells.
  • the battery to be diagnosed (120) may be mounted on various types of mobility devices.
  • the battery diagnostic device (130) can perform operations for diagnosing or managing the battery (120) to be diagnosed.
  • the battery diagnostic device (130) can measure battery data from the battery (120) to be diagnosed, and diagnose or manage the status of the battery (120) to be diagnosed based on the measured battery data.
  • the battery diagnosis system (100) may further include a management server.
  • the management server may manage the diagnostic results of the battery diagnosis device (130).
  • the management server may exchange data with the battery diagnosis device (130) via wired/wireless communication.
  • the results may be transmitted to the management server and recorded in a database.
  • the management server may perform operations for managing the battery (120) to be diagnosed on behalf of the battery diagnosis device (130).
  • the operations of the battery diagnosis device (130) may be performed by a charging device of a battery charging station.
  • the battery diagnosis device (130) may perform the diagnostic operations by executing battery management software, and the management server may provide update information of the battery management software to the battery diagnosis device (130).
  • FIG. 2 may illustrate elements constituting a battery diagnostic device according to some embodiments.
  • the controller (132) can operate with a memory configured to store various data, commands, mobile applications, computer programs, etc.
  • the memory can be configured separately from or integrally with the controller (132).
  • the controller (132) can process various operations by executing commands stored in the memory.
  • the memory can be implemented as a non-volatile device such as a ROM, a PROM, an EPROM, an EEPROM, a flash memory, a PRAM, an MRAM, an RRAM, an FRAM, etc., or a volatile device such as a DRAM, an SRAM, an SDRAM, a PRAM, etc., and can be implemented in the form of an HDD, an SSD, an SD, a Micro-SD, etc., or a combination thereof.
  • the controller (132) may be configured to generate a second count value of the current cycle by accumulating the number of times that the judgment of the test items fails in the current cycle.
  • the judgment of the test items may fail due to various reasons, such as an internal defect of the battery to be diagnosed (120), a malfunction of the interface (131), or a communication failure of the battery diagnostic device (130). Since a judgment failure may lead to missing an opportunity for a defect diagnosis, a second count value may be generated based on the number of judgment failures for overheating diagnosis that takes this into consideration.
  • Graph (400) can display detection criteria for five test items. For example, in the case of a cell high voltage test, it can be determined whether a battery cell among multiple battery cells has a cell voltage exceeding 4.5 V. In a similar manner, the remaining four test items can also be determined.

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Abstract

일부 실시예들에 따르면, 배터리 진단 장치는, 현재 사이클이 개시되면 수집 주기마다 진단 대상 배터리로부터 배터리 데이터를 획득하도록 구성되는 인터페이스; 및 상기 수집 주기마다 상기 배터리 데이터가 테스트 항목들을 통과하는지 여부를 판정하여 상기 현재 사이클의 제1 카운트 값을 생성하고, 상기 현재 사이클에서 상기 테스트 항목들의 판정이 실패하는 횟수를 누적하여 상기 현재 사이클의 제2 카운트 값을 생성하고, 제1 사이클 횟수에 대한 상기 제1 카운트 값의 제1 누적 값에 기초하여 상기 진단 대상 배터리에 대한 제1 진단을 수행하고, 제2 사이클 횟수에 대한 상기 제2 카운트 값의 제2 누적 값에 기초하여 상기 진단 대상 배터리에 대한 제2 진단을 수행하도록 구성되는 컨트롤러를 포함한다.

Description

배터리 진단 장치 및 배터리 진단 방법
관련출원과의 상호인용
본 출원은 2024년 4월 3일자로 출원된 대한민국 특허출원 제10-2024-0045416호에 기초한 우선권의 이익을 주장하며, 해당 특허출원의 문헌에 개시된 모든 내용을 본 명세서의 일부로서 포함한다.
기술분야
본 문서에 개시된 실시예들은 배터리 진단 장치 및 배터리 진단 방법에 관한 것이다.
최근 이차 전지에 대한 연구 개발이 활발히 이루어지고 있다. 여기서 이차 전지는 충방전이 가능한 전지로서, 종래의 Ni/Cd 배터리, Ni/MH 배터리 등과 최근의 리튬 이온 배터리를 모두 포괄하는 것으로 해석될 수 있다. 이차 전지 중 리튬 이온 배터리는 종래의 Ni/Cd 배터리, Ni/MH 배터리 등에 비해 높은 에너지 밀도를 가질 수 있으며, 소형 및 경량으로 제작될 수 있어 이동 기기의 전원에 관하여 높은 활용성을 가질 수 있다. 최근에는 전기 자동차의 전원으로 사용 범위가 확장되어 차세대 에너지 저장 매체로 주목을 받고 있다.
과열로 인한 배터리 사고를 방지하기 위해, 배터리 관리 시스템(BMS)은 열적 이상 징후를 감지하여 차량과 운전자에게 이를 경고할 수 있다. 예를 들면, 배터리 전압 및 배터리 온도를 측정하고, 이들을 기반으로 열 이벤트에 대한 조기 경고가 수행될 수 있다. BMS와의 통신 상태로 인해 배터리 데이터의 수집이 불안정한 경우, 제한적인 데이터만으로 과열 이벤트 테스트가 수행되고 있다. 이와 같은 데이터 수집 불량의 경우, 과열 진단의 정확도 저하가 문제될 수 있다.
본 문서에 개시된 실시예들의 일 목적은, 불안정한 통신 상태로 인해 배터리 데이터의 수집이 불량한 경우에도 보다 정확하게 과열 이벤트를 진단할 수 있는 배터리 진단 장치 및 배터리 진단 방법을 제공하는 데 있다.
본 문서에 개시된 실시예들의 기술적 목적은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또다른 기술적 과제들은 아래의 기재들로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
일부 실시예들에 따르면, 배터리 진단 장치는, 현재 사이클이 개시되면 수집 주기마다 진단 대상 배터리로부터 배터리 데이터를 획득하도록 구성되는 인터페이스; 및 상기 수집 주기마다 상기 배터리 데이터가 테스트 항목들을 통과하는지 여부를 판정하여 상기 현재 사이클의 제1 카운트 값을 생성하고, 상기 현재 사이클에서 상기 테스트 항목들의 판정이 실패하는 횟수를 누적하여 상기 현재 사이클의 제2 카운트 값을 생성하고, 제1 사이클 횟수에 대한 상기 제1 카운트 값의 제1 누적 값에 기초하여 상기 진단 대상 배터리에 대한 제1 진단을 수행하고, 제2 사이클 횟수에 대한 상기 제2 카운트 값의 제2 누적 값에 기초하여 상기 진단 대상 배터리에 대한 제2 진단을 수행하도록 구성되는 컨트롤러를 포함한다.
일부 실시예들에 따르면, 상기 진단 대상 배터리는 복수의 배터리 셀들을 포함하고, 상기 배터리 데이터는, 상기 복수의 배터리 셀들 각각의 셀 전압 및 셀 온도를 포함한다.
일부 실시예들에 따르면, 상기 테스트 항목들은 최대 셀 전압이 셀 전압 상한을 초과하는지 여부에 관한 제1 항목, 최소 셀 전압이 셀 전압 하한에 미달하는지 여부에 관한 제2 항목, 평균 셀 전압에 대한 셀 전압 편차가 전압 편차 임계치를 초과하는지 여부에 관한 제3 항목, 최대 셀 온도가 셀 온도 상한을 초과하는지 여부에 관한 제4 항목 및 평균 셀 온도에 대한 셀 온도 편차가 온도 편차 임계치를 초과하는지 여부에 관한 제5 항목을 포함한다.
일부 실시예들에 따르면, 상기 컨트롤러는, 상기 수집 주기마다 상기 테스트 항목들 각각에 대한 세부 카운트값을 결정하고, 상기 테스트 항목들 중 상기 세부 카운트값이 상기 테스트 항목들 각각의 임계 카운트를 초과하는 테스트 항목을 상기 현재 사이클에서의 불량으로 체크하고, 상기 현재 사이클까지의 상기 제1 사이클 횟수에 대한 상기 테스트 항목들의 불량 횟수에 기초하여 상기 제1 진단을 수행하도록 구성된다.
일부 실시예들에 따르면, 상기 컨트롤러는, 상기 테스트 항목들 중 모든 상기 제1 사이클 횟수에서 불량으로 체크되는 테스트 항목이 존재하는 경우 상기 제1 진단을 수행하도록 구성된다.
일부 실시예들에 따르면, 상기 컨트롤러는, 상기 제2 사이클 횟수에 대한 상기 제2 카운트 값의 상기 제2 누적 값이 상기 테스트 항목들 각각의 제2 진단 임계치를 초과하면 상기 제2 진단을 수행하도록 구성된다.
일부 실시예들에 따르면, 상기 제2 사이클 횟수는 상기 제1 사이클 횟수보다 크고, 상기 테스트 항목들 각각의 상기 제2 진단 임계치는 상기 테스트 항목들 각각의 상기 임계 카운트 및 상기 제1 사이클 횟수의 곱이다.
일부 실시예들에 따르면, 상기 컨트롤러는, 상기 제1 진단 및 상기 제2 진단 중 적어도 하나에 기초하여 상기 진단 대상 배터리의 상태를 열 이벤트 조기 알람 상태로 변경하도록 구성된다.
일부 실시예들에 따르면, 배터리 진단 방법은, 현재 사이클이 개시되면 수집 주기마다 진단 대상 배터리로부터 배터리 데이터를 수집하는 단계; 상기 수집 주기마다 상기 배터리 데이터가 테스트 항목들을 통과하는지 여부를 판정하여 상기 현재 사이클의 제1 카운트 값을 생성하는 단계; 상기 현재 사이클에서 상기 테스트 항목들의 판정이 실패하는 횟수를 누적하여 상기 현재 사이클의 제2 카운트 값을 생성하는 단계; 제1 사이클 횟수에 대한 상기 제1 카운트 값의 제1 누적 값에 기초하여 상기 진단 대상 배터리에 대한 제1 진단을 수행하는 단계; 및 제2 사이클 횟수에 대한 상기 제2 카운트 값의 제2 누적 값에 기초하여 상기 진단 대상 배터리에 대한 제2 진단을 수행하는 단계를 포함한다.
일부 실시예들에 따르면, 상기 진단 대상 배터리는 복수의 배터리 셀들을 포함하고, 상기 배터리 데이터는, 상기 복수의 배터리 셀들 각각의 셀 전압 및 셀 온도를 포함한다.
일부 실시예들에 따르면, 상기 테스트 항목들은 최대 셀 전압이 셀 전압 상한을 초과하는지 여부에 관한 제1 항목, 최소 셀 전압이 셀 전압 하한에 미달하는지 여부에 관한 제2 항목, 평균 셀 전압에 대한 셀 전압 편차가 전압 편차 임계치를 초과하는지 여부에 관한 제3 항목, 최대 셀 온도가 셀 온도 상한을 초과하는지 여부에 관한 제4 항목 및 평균 셀 온도에 대한 셀 온도 편차가 온도 편차 임계치를 초과하는지 여부에 관한 제5 항목을 포함한다.
일부 실시예들에 따르면, 상기 제1 진단을 수행하는 단계는, 상기 수집 주기마다 상기 테스트 항목들 각각에 대한 세부 카운트값을 결정하는 단계; 상기 테스트 항목들 중 상기 세부 카운트값이 상기 테스트 항목들 각각의 임계 카운트를 초과하는 테스트 항목을 상기 현재 사이클에서의 불량으로 체크하는 단계; 및 상기 현재 사이클까지의 상기 제1 사이클 횟수에 대한 상기 테스트 항목들의 불량 횟수에 기초하여 상기 제1 진단을 수행하는 단계를 포함한다.
일부 실시예들에 따르면, 상기 제1 진단을 수행하는 단계는, 상기 테스트 항목들 중 모든 상기 제1 사이클 횟수에서 불량으로 체크되는 테스트 항목이 존재하는 경우 상기 제1 진단을 수행하는 단계를 포함한다.
일부 실시예들에 따르면, 상기 제2 진단을 수행하는 단계는, 상기 제2 사이클 횟수에 대한 상기 제2 카운트 값의 상기 제2 누적 값이 상기 테스트 항목들 각각의 제2 진단 임계치를 초과하면 상기 제2 진단을 수행하는 단계를 포함한다.
일부 실시예들에 따르면, 상기 제2 사이클 횟수는 상기 제1 사이클 횟수보다 크고, 상기 테스트 항목들 각각의 상기 제2 진단 임계치는 상기 테스트 항목들 각각의 상기 임계 카운트 및 상기 제1 사이클 횟수의 곱이다.
일부 실시예들에 따르면, 상기 제1 진단 및 상기 제2 진단 중 적어도 하나에 기초하여 상기 진단 대상 배터리의 상태를 열 이벤트 조기 알람 상태로 변경하는 단계를 더 포함한다.
본 문서에 개시된 실시예들에 따르면, 불안정한 통신 상태로 인해 배터리 데이터의 수집이 불량한 경우에도 보다 정확하게 과열 이벤트를 진단할 수 있는 배터리 진단 장치 및 배터리 진단 방법이 제공될 수 있다.
본 문서에 개시된 실시예들에 따른 기술적 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또다른 효과들은 본 문서의 개시에 따라 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 일부 실시예에 따른 배터리 진단 시스템을 구성하는 요소들을 예시할 수 있다.
도 2는 일부 실시예에 따른 배터리 진단 장치를 구성하는 요소들을 예시할 수 있다.
도 3은 일부 실시예에 따른 제1 진단 및 제2 진단을 통해 열 이벤트에 대한 조기 알람을 수행하는 과정을 예시할 수 있다.
도 4는 일부 실시예에 따른 테스트 항목들의 검출 기준 및 세부 카운트 값을 예시할 수 있다.
도 5는 일부 실시예에 따른 사이클들이 진행됨에 따라 셀 고전압 테스트를 위한 카운트 값들이 변동하는 형태를 예시할 수 있다.
도 6은 일부 실시예에 따른 배터리 진단 방법을 구성하는 단계들을 예시할 수 있다.
이하, 본 문서에 기재된 실시예들이 첨부된 도면을 참조하여 기재된다. 그러나, 이는 본 문서의 개시를 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 문서에 기재된 실시예들의 다양한 변경(modification), 균등물(equivalent), 및/또는 대체물(alternative)을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 문서의 실시예들 및 이에 사용된 용어들은 본 문서에 기재된 기술적 특징들을 특정한 실시예로 한정하려는 것이 아니며, 해당 실시예의 다양한 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 또는 관련된 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다. 아이템에 대응하는 명사의 단수 형은 관련된 문맥상 명백하게 다르게 지시하지 않는 한, 상기 아이템 한 개 또는 복수 개를 포함할 수 있다.
본 문서에서, "A 또는 B", "A 및 B 중 적어도 하나", "A 또는 B 중 적어도 하나", "A, B 또는 C", "A, B 및 C 중 적어도 하나", 및 "A, B, 또는 C 중 적어도 하나"와 같은 문구들 각각은 그 문구들 중 해당하는 문구에 함께 나열된 항목들 중 어느 하나, 또는 그들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. "제1", "제2", "첫째", "둘째", "A", "B", "(a)" 또는 "(b)"와 같은 용어들은 단순히 해당 구성요소를 다른 해당 구성요소와 구분하기 위해 사용될 수 있으며, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성요소들을 다른 측면(예: 중요성 또는 순서)에서 한정하지 않는다.
본 문서에서, 어떤(예: 제1) 구성요소가 다른(예: 제2) 구성요소에, "기능적으로" 또는 "통신적으로"라는 용어와 함께 또는 이런 용어 없이, "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 언급되거나 "커플드" 또는 "커넥티드"라고 언급된 경우, 그것은 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로(예: 유선으로, 또는 무선으로), 또는 간접적으로(예: 제3 구성요소를 통하여) 연결될 수 있다는 것을 의미한다.
본 문서에 개시된 다양한 실시예들에 따른 방법은 컴퓨터 프로그램 제품(computer program product)에 포함되어 제공될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 상품으로서 판매자 및 구매자 간에 거래될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체(예: compact disc read only memory, CD-ROM)의 형태로 배포되거나, 또는 어플리케이션 스토어를 통해 또는 두 개의 운전자 장치들 간에 직접, 온라인으로 배포(예: 다운로드 또는 업로드)될 수 있다. 온라인 배포의 경우에, 컴퓨터 프로그램 제품의 적어도 일부는 제조사의 서버, 어플리케이션 스토어의 서버, 또는 중계 서버의 메모리와 같은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체에 적어도 일시 저장되거나, 임시적으로 생성될 수 있다.
본 문서에 개시된 실시예들에 따르면, 상기 기술한 구성요소들의 각각의 구성요소(예: 모듈 또는 프로그램)는 단수 또는 복수의 개체를 포함할 수 있으며, 복수의 개체 중 일부는 다른 구성요소에 분리 배치될 수도 있다. 본 문서에 개시된 실시예들에 따르면, 전술한 해당 구성요소들 중 하나 이상의 구성요소들 또는 동작들이 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 구성요소들 또는 동작들이 추가될 수 있다. 대체적으로 또는 추가적으로, 복수의 구성요소들(예: 모듈 또는 프로그램)은 하나의 구성요소로 통합될 수 있다. 이런 경우, 통합된 구성요소는 상기 복수의 구성요소들 각각의 구성요소의 하나 이상의 기능들을 상기 통합 이전에 상기 복수의 구성요소들 중 해당 구성요소에 의해 수행되는 것과 동일 또는 유사하게 수행할 수 있다. 본 문서에 개시된 실시예들에 따르면, 모듈, 프로그램 또는 다른 구성요소에 의해 수행되는 동작들은 순차적으로, 병렬적으로, 반복적으로, 또는 휴리스틱하게 실행되거나, 상기 동작들 중 하나 이상이 다른 순서로 실행되거나, 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 동작들이 추가될 수 있다.
도 1은 일부 실시예에 따른 배터리 관리 시스템을 구성하는 요소들을 예시할 수 있다.
도 1을 참조하면, 배터리 진단 시스템(100)은 전력 사용 장치(110), 진단 대상 배터리(120), 배터리 진단 장치(130)를 포함할 수 있다. 다만 이에 제한되는 것은 아니고, 일부 구성이 배터리 진단 시스템(100)에서 생략되거나 다른 범용적인 구성이 배터리 진단 시스템(100)에 더 포함될 수 있다.
배터리 진단 시스템(100)은 진단 대상 배터리(120)를 진단하여 그 상태를 관리하기 위한 시스템을 의미할 수 있다. 전력 사용 장치(110)에 의해 진단 대상 배터리(120)가 충전 또는 방전되면, 그로 인한 진단 대상 배터리(120)의 배터리 데이터가 배터리 진단 장치(130)에 의해 측정되고 분석될 수 있다.
전력 사용 장치(110)는 진단 대상 배터리(120)를 충전 또는 방전시키도록 구성될 수 있다. 전력 사용 장치(110)는 전력을 소모하면서 진단 대상 배터리(120)를 방전시킬 수 있고, 전력을 생성하면서 진단 대상 배터리(120)를 충전시킬 수 있다. 실시예에 따르면, 전력 사용 장치(110)는 전기 자동차(EV), 하이브리드 전기 자동차(HEV), 전기 바이크 등의 모빌리티 장치를 포함할 수 있다. 모빌리티 장치는 진단 대상 배터리(120)의 전력에 기초하여 모터를 구동하거나, 회생 제동을 통해 생성되는 전력으로 진단 대상 배터리(120)를 충전할 수 있다.
진단 대상 배터리(120)는 배터리 진단 시스템(100)의 진단 대상이 되는 배터리 팩 등을 포함할 수 있다. 진단 대상 배터리(120)의 배터리 팩은 복수의 배터리 모듈들을 포함할 수 있으며, 각 배터리 모듈은 복수의 배터리 셀들을 포함할 수 있다. 실시예에 따르면, 진단 대상 배터리(120)는 다양한 종류의 모빌리티 장치에 탑재될 수 있다.
배터리 진단 장치(130)는 진단 대상 배터리(120)의 진단이나 관리를 위한 동작들을 수행할 수 있다. 배터리 진단 장치(130)는 진단 대상 배터리(120)로부터 배터리 데이터를 측정하고, 이를 기반으로 진단 대상 배터리(120)의 상태를 진단하거나 관리할 수 있다.
배터리 진단 시스템(100)은 관리 서버를 더 포함할 수 있다. 관리 서버는 배터리 진단 장치(130)의 진단 결과를 관리할 수 있다. 관리 서버는 유/무선 통신 방식으로 배터리 진단 장치(130)와 데이터를 교환할 수 있다. 진단 대상 배터리(120)의 불량이 진단되거나 수명이 예측되면 그 결과들이 관리 서버로 전달되어 데이터베이스에 기록될 수 있다.
실시예에 따르면, 관리 서버는 진단 대상 배터리(120)를 관리하기 위한 동작들을 배터리 진단 장치(130) 대신 수행할 수 있다. 실시예에 따르면, 배터리 진단 장치(130)의 동작들은 배터리 충전소의 충전 장치에 의해 수행될 수 있다. 실시예에 따르면, 배터리 진단 장치(130)는 배터리 관리 소프트웨어를 실행함으로써 진단 동작들을 수행할 수 있고, 관리 서버는 배터리 관리 소프트웨어의 업데이트 정보를 배터리 진단 장치(130)에 제공할 수 있다.
도 2는 일부 실시예에 따른 배터리 진단 장치를 구성하는 요소들을 예시할 수 있다.
도 2를 참조하면, 배터리 진단 장치(130)는 인터페이스(131) 및 컨트롤러(132)를 포함할 수 있다. 다만 이에 제한되는 것은 아니고, 일부 구성이 배터리 진단 장치(130)에서 생략되거나, 다른 범용적인 구성이 배터리 진단 장치(130)에 더 포함될 수 있다.
배터리 진단 장치(130)는 온-보드 형태로 진단 대상 배터리(120)와 함께 구성되는 배터리 관리 시스템(BMS)일 수 있으며, 또는 배터리 진단 장치(130)는 오프-보드 형태로 진단 대상 배터리(120)와 원격으로 구성되는 외부 장치일 수 있다. 실시예에 따르면, 외부 장치는 배터리 관리 서버, 배터리 진단 장치, 배터리 충전 장치 등을 포함할 수 있다. 배터리 관리 서버는 클라우드 컴퓨팅 환경에서 동작하는 클라우드 서버를 포함할 수 있다. 실시예에 따르면, 배터리 진단 장치(130)에서 인터페이스(131) 및 컨트롤러(132)는 장치간 통신 방식을 통해 서로 전기적으로 연결될 수 있다. 장치간 통신 방식은 버스, GPIO(general purpose input and output), SPI(serial peripheral interface), MIPI(mobile industry processor interface) 등을 포함할 수 있다.
인터페이스(131)는 진단 대상 배터리(120)의 배터리 데이터를 획득할 수 있다. 실시예에 따르면, 인터페이스(131)는 배터리 데이터를 수신하도록 구성되는 통신 유닛 및 배터리 데이터를 측정하도록 구성되는 센서 유닛 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 실시예에 따르면, 배터리 진단 장치(130)가 오프-보드 형태로 구현되는 경우, 통신 유닛은 유선 데이터 통신, 무선 데이터 통신 등의 방식으로 배터리 데이터를 수신할 수 있다. 또는, 배터리 진단 장치(130)가 온-보드 형태로 구현되는 경우, 센서 유닛은 진단 대상 배터리(120)로부터 다양한 배터리 측정값들을 생성하도록 구성될 수 있다. 이를 위해, 센서는 전압 센서, 전류 센서, 온도 센서 등의 측정 수단들을 포함할 수 있다.
컨트롤러(132)는 배터리 진단 장치(130)의 동작들을 구현하는 명령어들을 실행하기 위한 구조를 가질 수 있다. 컨트롤러(132)는 각종 연산들을 처리하기 위한 다수의 논리 게이트들의 어레이 또는 범용적인 마이크로 프로세서로 구현될 수 있고, 단일의 프로세서 또는 복수의 프로세서들로 구성될 수 있다. 예를 들면, 컨트롤러(132)는 마이크로프로세서, CPU, GPU 및 AP 중 적어도 하나의 형태로 구현될 수 있다.
컨트롤러(132)는 각종 데이터, 명령어, 모바일 애플리케이션, 컴퓨터 프로그램 등을 저장하도록 구성되는 메모리와 함께 동작할 수 있다. 메모리는 컨트롤러(132)와 별도로 또는 일체로 구성될 수 있다. 컨트롤러(132)는 메모리에 저장되는 명령어들을 실행하여 각종 연산들을 처리할 수 있다. 예를 들면, 메모리는 ROM, PROM, EPROM, EEPROM, 플래시 메모리, PRAM, MRAM, RRAM, FRAM 등과 같은 비휘발성 장치, 또는 DRAM, SRAM, SDRAM, PRAM, 등의 휘발성 장치로 구현될 수 있고, HDD, SSD, SD, Micro-SD 등의 형태, 또는 이들에 관한 조합의 형태로 구현될 수 있다.
인터페이스(131)는 현재 사이클이 개시되면 수집 주기마다 진단 대상 배터리(120)로부터 배터리 데이터를 획득하도록 구성될 수 있다. 현재 사이클은 전기 자동차(EV) 등의 주행 사이클일 수 있다. 현재 사이클의 매 수집 주기에서 배터리 데이터가 수집될 수 있다. 예를 들면, 수집 주기는 1초일 수 있고, 설계에 따라 다른 적절한 수치가 활용될 수 있다.
컨트롤러(132)는 수집 주기마다 배터리 데이터가 테스트 항목들을 통과하는지 여부를 판정하여 현재 사이클의 제1 카운트 값을 생성하도록 구성될 수 있다. 예를 들면, 배터리 데이터는 셀 전압 및 셀 온도를 포함할 수 있고, 테스트 항목들은 5개의 항목들을 포함할 수 있고, 수집 주기는 1초일 수 있다. 1초마다 5개의 항목들 중 테스트 통과에 실패하는 항목이 존재하는지가 판정될 수 있고, 그 데이터가 기록될 수 있다. 예를 들면, 현재 사이클은 30분 동안 지속될 수 있고, 테스트 항목들의 실패 횟수에 기초하여 제1 카운트 값이 계산될 수 있다.
컨트롤러(132)는 현재 사이클에서 테스트 항목들의 판정이 실패하는 횟수를 누적하여 현재 사이클의 제2 카운트 값을 생성하도록 구성될 수 있다. 진단 대상 배터리(120)의 내부 불량, 인터페이스(131)의 동작 불량, 배터리 진단 장치(130)의 통신 불량 등 다양한 원인으로 테스트 항목들의 판정이 실패할 수 있다. 판정 실패는 불량 진단의 기회를 놓치는 것으로 이어질 수 있기 때문에, 이를 고려한 과열 진단을 위해 판정 실패 횟수에 기초하여 제2 카운트 값이 생성될 수 있다.
컨트롤러(132)는 제1 사이클 횟수에 대한 제1 카운트 값의 제1 누적 값에 기초하여 진단 대상 배터리(120)에 대한 제1 진단을 수행하도록 구성될 수 있다. 제1 카운트 값의 제1 누적 값은 테스트 항목들의 통과가 얼마나 실패하는지를 나타낼 수 있고, 이는 진단 대상 배터리(120)의 과열 리스크를 나타낼 수 있다. 예를 들면, 제1 사이클 횟수는 5일 수 있고, 이는 4회의 과거 사이클들 및 1회의 현재 사이클을 포함할 수 있다. 제1 사이클 횟수의 구체적 수치는 진단 정확도 요구치에 따라 변경될 수 있다.
컨트롤러(132)는 제2 사이클 횟수에 대한 제2 카운트 값의 제2 누적 값에 기초하여 진단 대상 배터리(120)에 대한 제2 진단을 수행하도록 구성될 수 있다. 제2 카운트 값의 제2 누적 값이 높을수록 데이터 수집 실패가 많아질 수 있고, 이는 과열 진단이 누락되는 리스크가 높아진다는 점을 의미할 수 있다. 이를 반영하여, 제2 누적 값 기반의 제2 진단이 수행될 수 있다. 예를 들면, 제2 사이클 횟수는 10일 수 있고, 설계에 따라 다른 값으로 변경될 수 있다. 제2 사이클 횟수는 제1 사이클 횟수보다 클 수 있다.
실시예에 따르면, 진단 대상 배터리(120)는 복수의 배터리 셀들을 포함할 수 있고, 배터리 데이터는, 복수의 배터리 셀들 각각의 셀 전압 및 셀 온도를 포함할 수 있다. 각 배터리 셀의 셀 전압 및 셀 온도에 기반하여 배터리 진단 지표들이 도출될 수 있고, 배터리 진단 지표들을 기반으로 테스트 항목들의 통과 여부가 판정될 수 있다. 배터리 진단 지표들은 최대 셀 전압, 최저 셀 전압, 평균 셀 전압 대비 셀 전압 편차, 최대 셀 온도, 평균 셀 온도 대비 셀 온도 편차 등을 포함할 수 있다.
실시예에 따르면, 테스트 항목들은 최대 셀 전압이 셀 전압 상한을 초과하는지 여부에 관한 제1 항목, 최소 셀 전압이 셀 전압 하한에 미달하는지 여부에 관한 제2 항목, 평균 셀 전압에 대한 셀 전압 편차가 전압 편차 임계치를 초과하는지 여부에 관한 제3 항목, 최대 셀 온도가 셀 온도 상한을 초과하는지 여부에 관한 제4 항목 및 평균 셀 온도에 대한 셀 온도 편차가 온도 편차 임계치를 초과하는지 여부에 관한 제5 항목을 포함할 수 있다. 테스트 항목들은 진단 대상 배터리(120)의 과열 이벤트를 진단하기 위해 모니터링될 수 있다.
실시예에 따르면, 컨트롤러(132)는, 수집 주기마다 테스트 항목들 각각에 대한 세부 카운트값을 결정하고, 테스트 항목들 중 세부 카운트값이 테스트 항목들 각각의 임계 카운트를 초과하는 테스트 항목을 현재 사이클에서의 불량으로 체크하고, 현재 사이클까지의 제1 사이클 횟수에 대한 테스트 항목들의 불량 횟수에 기초하여 제1 진단을 수행하도록 구성될 수 있다. 수집 주기가 1초이고 5개의 테스트 항목들이 존재하는 경우, 1초마다 5개의 항목들에 대한 테스트 통과 여부가 판정될 수 있다. 예를 들면, 30분의 현재 사이클 동안 제1 테스트 항목이 테스트를 통과하지 못한 횟수가 25인 경우, 제1 테스트 항목의 세부 카운트값은 25일 수 있다. 제1 테스트 항목의 임계 카운트가 20인 경우, 세부 카운트값이 임계 카운트를 초과하기 때문에, 제1 테스트 항목은 현재 사이클에서 불량으로 체크될 수 있다. 제1 사이클 횟수 동안 5개의 항목들의 누적 불량 횟수에 기초하여 제1 진단이 수행될 수 있다.
실시예에 따르면, 컨트롤러(132)는, 테스트 항목들 중 모든 제1 사이클 횟수에서 불량으로 체크되는 테스트 항목이 존재하는 경우 제1 진단을 수행하도록 구성될 수 있다. 예를 들면, 제1 사이클 횟수는 5일 수 있고, 이는 4회의 과거 사이클들 및 1회의 현재 사이클을 포함할 수 있다. 5개의 테스트 항목들 중 어느 하나라도 5회의 사이클들 모두에서 불량으로 체크되는 경우, 진단 대상 배터리(120)에 대해 제1 진단이 수행될 수 있고, 이는 진단 대상 배터리(120)가 과열 이벤트의 리스크를 갖는다는 점을 나타낼 수 있다.
실시예에 따르면, 컨트롤러(132)는, 제2 사이클 횟수에 대한 제2 카운트 값의 제2 누적 값이 테스트 항목들 각각의 제2 진단 임계치를 초과하면 제2 진단을 수행하도록 구성될 수 있다. 예를 들면, 제2 사이클 횟수는 10일 수 있고, 10회의 사이클들 동안 제2 카운트 값이 누적될 수 있다. 제2 누적 값은 테스트 항목들 각각에 대해 생성될 수 있다. 예를 들면, 5개의 테스트 항목들에 대해 5개의 제2 누적 값들이 존재하는 경우, 5개의 제2 누적 값들은 5개의 제2 진단 임계치들과 각각 비교될 수 있다. 5개의 테스트 항목들 중에서, 제2 누적 값이 제2 진단 임계치를 초과하는 테스트 항목이 존재하는 경우, 진단 대상 배터리(120)에 대한 제2 진단이 수행될 수 있다. 제2 진단은 진단 대상 배터리(120)가 데이터 수집 누락으로 인한 과열 리스크를 갖는다는 점을 나타낼 수 있다.
실시예에 따르면, 제2 사이클 횟수는 제1 사이클 횟수보다 크고, 테스트 항목들 각각의 제2 진단 임계치는 테스트 항목들 각각의 임계 카운트 및 제1 사이클 횟수의 곱일 수 있다. 임계 카운트 및 제1 사이클 횟수는 제1 진단에 사용되는 반면, 제2 진단 임계치는 제2 진단에 사용될 수 있다. 제2 진단 임계치를 임계 카운트 및 제1 사이클 횟수의 곱으로 설정함으로써, 제1 진단의 파라미터와 제2 진단의 파라미터가 서로 연관될 수 있다. 이를 통해, 테스트 항목 통과 실패로 인한 과열 리스크와 데이터 수집 불량으로 인한 과열 리스크가 서로 연관될 수 있다.
실시예에 따르면, 컨트롤러(132)는, 제1 진단 및 제2 진단 중 적어도 하나에 기초하여 진단 대상 배터리(120)의 상태를 열 이벤트 조기 알람 상태로 변경하도록 구성될 수 있다. 열 이벤트 조기 알람 상태가 제1 진단 및 제2 진단을 모두 반영함에 따라, 테스트 항목 통과 실패로 인한 과열 리스크와 데이터 수집 불량으로 인한 과열 리스크가 함께 고려될 수 있다.
도 3은 일부 실시예에 따른 제1 진단 및 제2 진단을 통해 열 이벤트에 대한 조기 알람을 수행하는 과정을 예시할 수 있다.
도 3을 참조하면, 제1 진단 및 제2 진단을 통해 열 이벤트에 대한 조기 알람을 수행하는 과정을 나타내는 플로우(300)가 도시될 수 있다. 플로우(300)는 단계(310) 내지 단계(380)를 포함할 수 있다.
단계(310)에서, 진단 대상 배터리(120)에 대한 모니터링 루프가 시작될 수 있다. 예를 들면, 모니터링 루프는 전기 자동차의 주행에 대응할 수 있고, 현재 사이클에 대응할 수 있다. 단계(320)에서, 테스트 항목들이 통과되는지 여부가 판정될 수 있다. 단계(330)에서, 하나의 항목이라도 통과하지 못한 결과가 있는지(결과 ≥ 1) 또는 없는지(결과 < 1)가 판정될 수 있다. 단계(340)에서 5회 이상의 사이클들 동안 실패 카운트의 누적 값이 5 이상인지 여부가 판정될 수 있고, Y의 경우 단계(370)에서 열 이벤트 조기 알람이 수행될 수 있으며, N의 경우 단계(380)로 진행하여 모니터링 루프가 종료될 수 있다. 연속 실패 카운트는 누적 실패 카운트를 의미할 수 있다.
단계(350)에서, 통과되지 못한 테스트 항목이 존재하지 않는 경우, 10회의 사이클(제2 사이클 횟수)이 경과했는지 여부가 판정될 수 있다. 경과한 경우(N), 단계(380)에서 모니터링 루프가 종료될 수 있다. 경과하지 않은 경우(Y), 단계(360)에서 연속 실패 카운트 값이 제2 진단 임계치와 비교될 수 있다. 제2 진단 임계치는 (테스트별 세부 카운트 값 * 5회)와 같이 계산될 수 있다. 이는 제2 진단에 관하여 데이터 수집 실패로 인한 과열 리스크를 고려하기 위한 것일 수 있다. Y의 경우, 단계(370)에서 열 이벤트 조기 알람이 수행될 수 있고, N의 경우, 단계(380)에서 모니터링 루프가 종료될 수 있다.
도 4는 일부 실시예에 따른 테스트 항목들의 검출 기준 및 세부 카운트 값을 예시할 수 있다.
도 4를 참조하면, 테스트 항목들의 검출 기준 및 세부 카운트 값을 예시하는 그래프(400)가 도시될 수 있다.
그래프(400)는 5개의 테스트 항목들을 표시할 수 있다. 5개의 테스트 항목들은 셀 고전압 테스트, 셀 저전압 테스트, 셀 전압 편차 테스트, 셀 고온 테스트, 셀 온도 편차 테스트일 수 있다.
그래프(400)는 5개의 테스트 항목들에 대한 검출 기준을 표시할 수 있다. 예를 들면, 셀 고전압 테스트의 경우, 복수의 배터리 셀들 중 4.5 V를 초과하는 셀 전압을 갖는 배터리 셀이 있는지 여부가 판정될 수 있다. 유사한 방식으로, 나머지 4개의 테스트 항목들도 판정될 수 있다.
그래프(400)는 5개의 테스트 항목들에 대한 세부 카운트 값들을 표시할 수 있다. 예를 들면, 셀 고전압 테스트의 경우, 현재 사이클(예를 들면, 전기 자동차의 주행 시간 30분)에서 수집 주기(예를 들면, 1초)마다 4.5 V를 초과하는 배터리 셀이 있는지가 카운트될 수 있다. 현재 사이클에서 셀 고전압 테스트의 카운트 값이 세부 카운트 값인 20을 초과한다면, 셀 고전압 테스트가 불량으로 체크될 수 있다.
한편, 셀 전압 편차 테스트 및 셀 온도 편차 테스트는 테스트 특성상 세부 카운트 값이 상대적으로 높을 수 있다. 그래프(400)에 예시된 검출 기준의 수치들 및 세부 카운트 값들은 설계에 따라 다른 적절한 값으로 변경될 수 있다.
도 5는 일부 실시예에 따른 사이클들이 진행됨에 따라 셀 고전압 테스트를 위한 카운트 값들이 변동하는 형태를 예시할 수 있다.
사이클들이 진행됨에 따라 셀 고전압 테스트를 위한 카운트 값들이 변동하는 형태를 예시하는 그래프(500)가 도시될 수 있다.
그래프(500)의 3번째 행은 연속 실패 카운트를 나타낼 수 있으며, 이는 누적 실패 카운트를 의미할 수 있다. 그래프(500)의 4번째 행은 연속 실패 카운트 값을 나타낼 수 있으며, 이는 제1 카운트 값(예를 들면, 그래프(400)의 세부 카운트값)의 누적값을 의미할 수 있다.
그래프(500)는 5개의 테스트 항목들 중 셀 고전압 테스트만을 예시적으로 표시할 수 있다. 5개의 사이클들(주행 사이클 1-5)에서 셀 고전압 테스트가 모두 실패했기 때문에, 주행 사이클 5에서 누적 실패 카운트는 5일 수 있다. 이는 진단 대상 배터리(120)에 대한 제1 진단의 기준을 충족할 수 있으며, 진단 대상 배터리(120)가 현재 과열 리스크를 가진다는 점을 나타낼 수 있다.
그래프(500)는 가장 아래의 행에서 제1 카운트 값의 누적을 표시할 수 있다. 주행 사이클 5에서 누적 실패 카운트가 5보다 낮으면 제1 진단은 수행되지 않을 수 있다. 이 경우, 10회의 사이클들(제2 사이클 횟수) 동안 배터리 데이터의 수집이 실패한 횟수가 100(20*5)을 초과하면, 제2 진단의 대상이 될 수 있다. 이를 통해, 제1 진단의 관점에서는 리스크가 낮은 경우에도, 제2 진단을 통해 데이터 수집 실패에 따른 리스크가 분석될 수 있다.
도 6은 일부 실시예에 따른 배터리 진단 방법을 구성하는 단계들을 예시할 수 있다.
도 6을 참조하면, 배터리 진단 방법(600)은 단계(610) 내지 단계(650)를 포함할 수 있다. 다만 이에 제한되는 것은 아니고, 일부 단계가 생략되거나 다른 범용적인 단계가 추가될 수 있으며, 배터리 진단 방법(600)의 단계들은 도시된 순서와 상이한 순서로 실행될 수 있다.
배터리 진단 방법(600)은 배터리 진단 장치(130)에서 시계열적으로 처리되는 단계들로 구성될 수 있다. 따라서, 이하에서 생략되는 내용이라 할지라도, 이상에서 배터리 진단 장치(130)에 대해 설명되는 내용은 배터리 진단 방법(600)에 대해서도 동일하게 적용될 수 있다.
배터리 진단 방법(600)의 단계(610) 내지 단계(650)는 배터리 진단 장치(130)의 인터페이스(131) 및 컨트롤러(132)에 의해 수행될 수 있다.
단계(610)에서, 배터리 진단 장치(130)는, 현재 사이클이 개시되면 수집 주기마다 진단 대상 배터리로부터 배터리 데이터를 획득하는 단계를 수행할 수 있다.
단계(620)에서, 배터리 진단 장치(130)는, 수집 주기마다 배터리 데이터가 테스트 항목들을 통과하는지 여부를 판정하여 현재 사이클의 제1 카운트 값을 생성하는 단계를 수행할 수 있다.
단계(630)에서, 배터리 진단 장치(130)는, 현재 사이클에서 테스트 항목들의 판정이 실패하는 횟수를 누적하여 현재 사이클의 제2 카운트 값을 생성하는 단계를 수행할 수 있다.
단계(640)에서, 배터리 진단 장치(130)는, 제1 사이클 횟수에 대한 제1 카운트 값의 제1 누적 값에 기초하여 진단 대상 배터리에 대한 제1 진단을 수행하는 단계를 수행할 수 있다.
단계(650)에서, 배터리 진단 장치(130)는, 제2 사이클 횟수에 대한 제2 카운트 값의 제2 누적 값에 기초하여 진단 대상 배터리에 대한 제2 진단을 수행하는 단계를 수행할 수 있다.
실시예에 따르면, 배터리 진단 방법(600)은 컴퓨터로 판독 가능한 저장 매체에 저장되는 컴퓨터 프로그램의 형태로 구현될 수 있다. 즉, 컴퓨터 프로그램은 배터리 진단 방법(600)을 구현하기 위한 명령어들을 포함할 수 있고, 프로그램의 명령어들은 컴퓨터로 판독 가능한 저장 매체에 저장될 수 있다. 컴퓨터 프로그램은 모바일 애플리케이션을 포함할 수 있다.
실시예에 따르면, 컴퓨터 판독 가능 저장 매체는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 컴퓨터 프로그램 명령어들을 저장하고 실행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치를 포함할 수 있다. 컴퓨터 프로그램 명령어는 컴파일러에 의해 만들어지는 기계어 코드 및 인터프리터 등을 사용하여 컴퓨터에 의해 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함할 수 있다.
이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다", 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소를 내재할 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 문서에 개시된 실시예들이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 문서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이상의 설명은 본 문서에 개시된 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 문서에 개시된 실시예들이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 문서에 개시된 실시예들의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 문서에 개시된 실시예들은 본 문서에 개시된 실시예들의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 문서에 개시된 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 문서에 개시된 기술 사상의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 문서의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
[부호의 설명]
100: 배터리 진단 시스템 110: 전력 사용 장치
120: 진단 대상 배터리 130: 배터리 진단 장치
131: 센서 132: 컨트롤러

Claims (16)

  1. 현재 사이클이 개시되면 수집 주기마다 진단 대상 배터리로부터 배터리 데이터를 획득하도록 구성되는 인터페이스; 및
    상기 수집 주기마다 상기 배터리 데이터가 테스트 항목들을 통과하는지 여부를 판정하여 상기 현재 사이클의 제1 카운트 값을 생성하고,
    상기 현재 사이클에서 상기 테스트 항목들의 판정이 실패하는 횟수를 누적하여 상기 현재 사이클의 제2 카운트 값을 생성하고,
    제1 사이클 횟수에 대한 상기 제1 카운트 값의 제1 누적 값에 기초하여 상기 진단 대상 배터리에 대한 제1 진단을 수행하고,
    제2 사이클 횟수에 대한 상기 제2 카운트 값의 제2 누적 값에 기초하여 상기 진단 대상 배터리에 대한 제2 진단을 수행하도록 구성되는 컨트롤러를 포함하는, 배터리 진단 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 진단 대상 배터리는 복수의 배터리 셀들을 포함하고,
    상기 배터리 데이터는, 상기 복수의 배터리 셀들 각각의 셀 전압 및 셀 온도를 포함하는, 배터리 진단 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 테스트 항목들은 최대 셀 전압이 셀 전압 상한을 초과하는지 여부에 관한 제1 항목, 최소 셀 전압이 셀 전압 하한에 미달하는지 여부에 관한 제2 항목, 평균 셀 전압에 대한 셀 전압 편차가 전압 편차 임계치를 초과하는지 여부에 관한 제3 항목, 최대 셀 온도가 셀 온도 상한을 초과하는지 여부에 관한 제4 항목 및 평균 셀 온도에 대한 셀 온도 편차가 온도 편차 임계치를 초과하는지 여부에 관한 제5 항목을 포함하는, 배터리 진단 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 컨트롤러는, 상기 수집 주기마다 상기 테스트 항목들 각각에 대한 세부 카운트값을 결정하고,
    상기 테스트 항목들 중 상기 세부 카운트값이 상기 테스트 항목들 각각의 임계 카운트를 초과하는 테스트 항목을 상기 현재 사이클에서의 불량으로 체크하고,
    상기 현재 사이클까지의 상기 제1 사이클 횟수에 대한 상기 테스트 항목들의 불량 횟수에 기초하여 상기 제1 진단을 수행하도록 구성되는, 배터리 진단 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 컨트롤러는, 상기 테스트 항목들 중 모든 상기 제1 사이클 횟수에서 불량으로 체크되는 테스트 항목이 존재하는 경우 상기 제1 진단을 수행하도록 구성되는, 배터리 진단 장치.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 컨트롤러는, 상기 제2 사이클 횟수에 대한 상기 제2 카운트 값의 상기 제2 누적 값이 상기 테스트 항목들 각각의 제2 진단 임계치를 초과하면 상기 제2 진단을 수행하도록 구성되는, 배터리 진단 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제2 사이클 횟수는 상기 제1 사이클 횟수보다 크고, 상기 테스트 항목들 각각의 상기 제2 진단 임계치는 상기 테스트 항목들 각각의 상기 임계 카운트 및 상기 제1 사이클 횟수의 곱인, 배터리 진단 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 컨트롤러는, 상기 제1 진단 및 상기 제2 진단 중 적어도 하나에 기초하여 상기 진단 대상 배터리의 상태를 열 이벤트 조기 알람 상태로 변경하도록 구성되는, 배터리 진단 장치.
  9. 현재 사이클이 개시되면 수집 주기마다 진단 대상 배터리로부터 배터리 데이터를 획득하는 단계;
    상기 수집 주기마다 상기 배터리 데이터가 테스트 항목들을 통과하는지 여부를 판정하여 상기 현재 사이클의 제1 카운트 값을 생성하는 단계;
    상기 현재 사이클에서 상기 테스트 항목들의 판정이 실패하는 횟수를 누적하여 상기 현재 사이클의 제2 카운트 값을 생성하는 단계;
    제1 사이클 횟수에 대한 상기 제1 카운트 값의 제1 누적 값에 기초하여 상기 진단 대상 배터리에 대한 제1 진단을 수행하는 단계; 및
    제2 사이클 횟수에 대한 상기 제2 카운트 값의 제2 누적 값에 기초하여 상기 진단 대상 배터리에 대한 제2 진단을 수행하는 단계를 포함하는, 배터리 진단 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 진단 대상 배터리는 복수의 배터리 셀들을 포함하고,
    상기 배터리 데이터는, 상기 복수의 배터리 셀들 각각의 셀 전압 및 셀 온도를 포함하는, 배터리 진단 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 테스트 항목들은 최대 셀 전압이 셀 전압 상한을 초과하는지 여부에 관한 제1 항목, 최소 셀 전압이 셀 전압 하한에 미달하는지 여부에 관한 제2 항목, 평균 셀 전압에 대한 셀 전압 편차가 전압 편차 임계치를 초과하는지 여부에 관한 제3 항목, 최대 셀 온도가 셀 온도 상한을 초과하는지 여부에 관한 제4 항목 및 평균 셀 온도에 대한 셀 온도 편차가 온도 편차 임계치를 초과하는지 여부에 관한 제5 항목을 포함하는, 배터리 진단 방법.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 제1 진단을 수행하는 단계는,
    상기 수집 주기마다 상기 테스트 항목들 각각에 대한 세부 카운트값을 결정하는 단계;
    상기 테스트 항목들 중 상기 세부 카운트값이 상기 테스트 항목들 각각의 임계 카운트를 초과하는 테스트 항목을 상기 현재 사이클에서의 불량으로 체크하는 단계; 및
    상기 현재 사이클까지의 상기 제1 사이클 횟수에 대한 상기 테스트 항목들의 불량 횟수에 기초하여 상기 제1 진단을 수행하는 단계를 포함하는, 배터리 진단 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 제1 진단을 수행하는 단계는,
    상기 테스트 항목들 중 모든 상기 제1 사이클 횟수에서 불량으로 체크되는 테스트 항목이 존재하는 경우 상기 제1 진단을 수행하는 단계를 포함하는, 배터리 진단 방법.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 제2 진단을 수행하는 단계는,
    상기 제2 사이클 횟수에 대한 상기 제2 카운트 값의 상기 제2 누적 값이 상기 테스트 항목들 각각의 제2 진단 임계치를 초과하면 상기 제2 진단을 수행하는 단계를 포함하는, 배터리 진단 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 제2 사이클 횟수는 상기 제1 사이클 횟수보다 크고, 상기 테스트 항목들 각각의 상기 제2 진단 임계치는 상기 테스트 항목들 각각의 상기 임계 카운트 및 상기 제1 사이클 횟수의 곱인, 배터리 진단 방법.
  16. 제9항에 있어서,
    상기 제1 진단 및 상기 제2 진단 중 적어도 하나에 기초하여 상기 진단 대상 배터리의 상태를 열 이벤트 조기 알람 상태로 변경하는 단계를 더 포함하는, 배터리 진단 방법.
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