배터리 상태 모니터링 장치 및 방법
APPARATUS AND METHOD FOR MONITORING STATE OF ESS
특허 요약
실시간으로 배터리의 열화 상태를 확인하고 충전 상태를 보정하도록 한 배터리 상태 모니터링 장치 및 방법을 제시한다. 제시된 배터리 상태 모니터링 장치 및 방법은 배터리의 단자 전압을 근거로 배터리의 미소용량을 측정하고, 미소용량 및 선형회귀모델을 이용하여 배터리의 방전용량을 추정하고, SOC 함수 및 추정한 방전용량을 근거로 배터리의 충전 상태를 추정 및 갱신한다.
청구항
번호청구항
1

배터리의 충전 상태 추정을 위한 SOC 함수를 저장하는 저장부;상기 배터리의 충방전전류 및 단자 전압을 취득하는 취득부;상기 취득부에서 취득한 단자 전압을 근거로 상기 배터리의 미소용량을 측정하는 미소용량 측정부;상기 미소용량 측정부에서 측정한 미소용량 및 선형회귀모델을 이용하여 상기 배터리의 방전용량을 추정하는 방전용량 추정부;상기 SOC 함수 및 상기 방전용량 추정부에서 추정한 방전용량을 근거로 상기 배터리의 충전 상태를 추정하는 SOC 추정부; 및상기 방전용량 추정부에서 추정한 방전용량을 근거로 상기 저장부에 저장된 상기 SOC 함수를 갱신하는 SOC 갱신부를 포함하는 배터리 상태 모니터링 장치.

2

제1항에 있어서,상기 저장부는 배터리의 초기 충전 상태, 충방전전류 및 방전용량을 인자로 포함하는 적류적산함수, 및 충방전전류가 제로인 상태로 설정 시간 지속된 후에 배터리의 단자 전압인 오픈 서킷 볼티지 함수 중 하나를 SOC 함수로 저장하는 배터리 상태 모니터링 장치.

3

제1항에 있어서,상기 미소용량 측정부는 상기 취득부에서 취득한 단자 전압에 대해 미리 설정된 전압 범위에서 상기 취득부에서 취득한 충방전전류를 누적시켜 미소용량을 측정하는 배터리 상태 모니터링 장치.

4

제3항에 있어서,상기 미소용량 측정부는 상기 충방전전류의 크기를 근거로 상기 전압 범위를 가변하는 배터리 상태 모니터링 장치.

5

제3항에 있어서,상기 충방전전류는 상기 미소용량의 측정시 오차범위 이내에서 고정 값을 갖는 배터리 상태 모니터링 장치.

6

제1항에 있어서,상기 저장부는 상기 배터리의 열화 상태 추정을 위한 SOH 함수를 더 저장하고, 상기 SOH 함수는 상기 배터리의 초기방전용량 및 현재방전용량을 인자로 포함하는 배터리 상태 모니터링 장치.

7

제1항에 있어서,상기 저장부에 저장된 SOH 함수를 근거로 상기 배터리의 열화 상태를 추정하는 SOH 추정부를 더 포함하는 배터리 상태 모니터링 장치.

8

제7항에 있어서,상기 SOH 추정부는 상기 방전용량 추정부에서 추정한 상기 배터리의 방전용량 중에서 초기방전용량 및 현재방전용량을 상기 SOH 함수에 대입하여 상기 배터리의 열화 상태를 추정하는 배터리 상태 모니터링 장치.

9

제1항에 있어서,상기 배터리의 스텝전류 및 단자전압의 변화량을 근거로 상기 배터리의 내부저항을 측정하는 내부저항 측정부를 더 포함하는 배터리 상태 모니터링 장치.

10

제9항에 있어서,상기 방전용량 추정부는 상기 내부저항 측정부에서 측정한 내부저항 및 선형회귀모델을 근거로 상기 배터리의 방전용량을 추정하는 배터리 상태 모니터링 장치.

11

배터리 상태 모니터링 장치를 이용한 배터리 상태 모니터링 방법에 있어서,배터리의 충방전전류 및 단자 전압을 취득하는 단계;상기 취득하는 단계에서 취득한 단자 전압을 근거로 상기 배터리의 미소용량을 측정하는 단계;상기 미소용량을 측정하는 단계에서 측정한 미소용량 및 선형회귀모델을 이용하여 상기 배터리의 방전용량을 추정하는 단계;기저장된 SOC 함수 및 상기 방전용량을 추정하는 단계에서 추정한 방전용량을 근거로 상기 배터리의 충전 상태를 추정하는 단계; 및상기 방전용량을 추정부하는 단계에서 추정한 방전용량을 근거로 상기 SOC 함수를 갱신하는 단계를 포함하는 배터리 상태 모니터링 방법.

12

제11항에 있어서,상기 SOC 함수는 배터리의 초기 충전 상태, 충방전전류 및 방전용량을 인자로 포함하는 적류적산함수, 및 충방전전류가 제로인 상태로 설정 시간 지속된 후에 배터리의 단자 전압인 오픈 서킷 볼티지 함수 중 하나의 함수인 배터리 상태 모니터링 방법.

13

제11항에 있어서,상기 미소용량을 측정하는 단계에서는 상기 취득하는 단계에서 취득한 단자 전압에 대해 미리 설정된 전압 범위에서 상기 취득하는 단계에서 취득한 충방전전류를 누적시켜 미소용량을 측정하는 배터리 상태 모니터링 방법.

14

제13항에 있어서,상기 미소용량을 측정하는 단계는 상기 충방전전류의 크기를 근거로 상기 전압 범위를 가변하는 단계를 포함하는 배터리 상태 모니터링 방법.

15

제13항에 있어서,상기 충방전전류는 상기 미소용량의 측정시 오차범위 이내에서 고정 값을 갖는 배터리 상태 모니터링 방법.

16

제11항에 있어서,SOH 함수를 근거로 상기 배터리의 열화 상태를 추정하는 단계를 더 포함하는 배터리 상태 모니터링 방법.

17

제16항에 있어서,상기 SOH 함수는 상기 배터리의 초기방전용량 및 현재방전용량을 인자로 포함하는 배터리 상태 모니터링 방법.

18

제16항에 있어서,상기 열화 상태를 추정하는 단계에서는 상기 방전용량을 추정하는 단계에서 추정한 상기 배터리의 방전용량 중에서 초기방전용량 및 현재방전용량을 상기 SOH 함수에 대입하여 상기 배터리의 열화 상태를 추정하는 배터리 상태 모니터링 방법.

19

제11항에 있어서,상기 배터리의 스텝전류 및 단자전압의 변화량을 근거로 상기 배터리의 내부저항을 측정하는 단계를 더 포함하는 배터리 상태 모니터링 방법.

20

제19항에 있어서,상기 방전용량을 추정하는 단계에서는 상기 내부저항을 측정하는 단계에서 측정한 내부저항 및 선형회귀모델을 근거로 상기 배터리의 방전용량을 추정하는 배터리 상태 모니터링 방법.