KR20240100195A - Apparatus for managing battery and operating method of the same - Google Patents
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Abstract
본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 배터리 관리 장치는 복수의 배터리 뱅크 각각의 전압을 측정하는 전압 측정부 및 상기 복수의 배터리 뱅크 각각의 일정 주기 동안의 전압의 변화량인 제1 값과 상기 복수의 배터리 뱅크 각각의 단위 시간당 전압 변화량의 표준편차인 제2 값을 기초로 상기 복수의 배터리 뱅크 각각의 제1 값을 보정하고, 상기 복수의 배터리 뱅크들의 보정된 제1 값의 평균값 대비 상기 복수의 배터리 뱅크 각각의 보정된 제1 값의 값인 제1 기준값을 기초로 상기 복수의 배터리 뱅크 각각의 순위를 설정하고, 상기 복수의 배터리 뱅크 각각의 순위에 기초하여 상기 복수의 배터리 뱅크 중 적어도 하나의 배터리 뱅크를 진단하는 컨트롤러를 포함할 수 있다.A battery management device according to an embodiment disclosed in this document includes a voltage measuring unit that measures the voltage of each of a plurality of battery banks, a first value that is the amount of change in voltage during a certain period of each of the plurality of battery banks, and the plurality of batteries. The first value of each of the plurality of battery banks is corrected based on a second value that is the standard deviation of the voltage change amount per unit time for each bank, and the plurality of battery banks are compared to the average value of the corrected first values of the plurality of battery banks. Setting a ranking of each of the plurality of battery banks based on a first reference value, which is the value of each corrected first value, and setting at least one battery bank among the plurality of battery banks based on the ranking of each of the plurality of battery banks. May include a diagnostic controller.
Description
본 문서에 개시된 실시예들은 배터리 관리 장치 및 그것의 동작 방법에 관한 것이다.Embodiments disclosed herein relate to a battery management device and method of operating the same.
전기차는 외부로부터 전기를 공급받아 배터리를 충전한 후, 배터리에 충전된 전압으로 모터를 구동 시켜 동력을 얻는다. 배터리는 생산 및 사용 단계에서 다양한 충방전을 통해 내부 변형 및 변성을 겪으며 물리 화학적 특성이 변경되어 배터리의 양극에서 나온 리튬 이온이 음극 내로 환원되지 않고 음극 표면에 석출되는 불량이 발생할 수 있다. 리튬 석출 현상이 지속적으로 반복되는 경우 배터리의 음극과 양극 사이의 내부 단락(Inner Short)이 발생할 수 있고, 내부 단락이 발생한 배터리는 전압이 일정 수준 이하로 감소하는 저전압 (Under Voltage) 불량 또는 발화 가능성이 증가하는 문제가 발생할 수 있다. 따라서 배터리의 리튬 석출 현상을 진단하는 방법이 필요하다. Electric vehicles receive electricity from outside, charge the battery, and then use the voltage charged in the battery to drive the motor to obtain power. Batteries undergo internal transformation and denaturation through various charging and discharging during the production and use stages, and their physical and chemical properties change, which can lead to defects in which lithium ions from the battery's positive electrode are not reduced into the negative electrode but are deposited on the negative electrode surface. If lithium precipitation occurs continuously, an inner short may occur between the battery's cathode and anode, and a battery with an internal short circuit may have an undervoltage defect where the voltage decreases below a certain level or ignite. This may lead to increasing problems. Therefore, a method for diagnosing lithium precipitation in batteries is needed.
종래의 리튬 석출 현상의 진단 방법은 배터리의 리튬 석출이 대량으로 발생한 배터리의 충전 후 휴지 구간의 전압 데이터를 이용했으나, 해당 방법은 리튬 석출이 배터리의 측정 전압에 미치는 영향이 미미하여 이상 전압 여부를 판별하기 어려운 문제가 있다. The conventional method of diagnosing lithium precipitation phenomenon used the voltage data of the rest period after charging of the battery in which large amounts of lithium precipitation occurred. However, this method only used the method to determine whether the voltage was abnormal because the effect of lithium precipitation on the measured voltage of the battery was minimal. There is a problem that is difficult to solve.
본 문서에 개시되는 실시예들의 일 목적은 배터리 뱅크의 휴지기의 전압의 이상 거동을 이용하여 배터리 뱅크를 정확하게 진단할 수 있는 배터리 관리 장치 및 그것의 동작 방법을 제공하는 데 있다.One purpose of the embodiments disclosed in this document is to provide a battery management device and a method of operating the same that can accurately diagnose a battery bank using abnormal behavior of the battery bank's resting voltage.
본 문서에 개시된 실시예들의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재들로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The technical problems of the embodiments disclosed in this document are not limited to the technical problems mentioned above, and other technical problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description below.
본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 배터리 관리 장치는 복수의 배터리 뱅크 각각의 전압을 측정하는 전압 측정부 및 상기 복수의 배터리 뱅크 각각의 일정 주기 동안의 전압의 변화량인 제1 값과 상기 복수의 배터리 뱅크 각각의 단위 시간당 전압 변화량의 표준편차인 제2 값을 기초로 상기 복수의 배터리 뱅크 각각의 제1 값을 보정하고, 상기 복수의 배터리 뱅크들의 보정된 제1 값의 평균값 대비 상기 복수의 배터리 뱅크 각각의 보정된 제1 값의 값인 제1 기준값을 기초로 상기 복수의 배터리 뱅크 각각의 순위를 설정하고, 상기 복수의 배터리 뱅크 각각의 순위에 기초하여 상기 복수의 배터리 뱅크 중 적어도 하나의 배터리 뱅크를 진단하는 컨트롤러를 포함할 수 있다.A battery management device according to an embodiment disclosed in this document includes a voltage measuring unit that measures the voltage of each of a plurality of battery banks, a first value that is the amount of change in voltage during a certain period of each of the plurality of battery banks, and the plurality of batteries. The first value of each of the plurality of battery banks is corrected based on a second value that is the standard deviation of the voltage change amount per unit time for each bank, and the plurality of battery banks are compared to the average value of the corrected first values of the plurality of battery banks. Setting a ranking of each of the plurality of battery banks based on a first reference value, which is the value of each corrected first value, and setting at least one battery bank among the plurality of battery banks based on the ranking of each of the plurality of battery banks. May include a diagnostic controller.
일 실시예에 따라, 상기 컨트롤러는 상기 복수의 배터리 뱅크 중 적어도 하나의 배터리 뱅크의 제1 값이 상기 적어도 하나의 배터리 뱅크의 제2 값에 하한 임계값을 곱한 값 보다 작은 경우 상기 제1 값을 초기화할 수 있다. According to one embodiment, the controller sets the first value when the first value of at least one battery bank among the plurality of battery banks is less than a value obtained by multiplying the second value of the at least one battery bank by a lower threshold value. It can be initialized.
일 실시예에 따라, 상기 컨트롤러는 상기 복수의 배터리 뱅크 중 적어도 하나의 배터리 뱅크의 제1 값이 상기 적어도 하나의 배터리 뱅크의 제2 값에 상한 임계값을 곱한 값을 초과하는 경우 상기 제1 값을 상기 제2 값으로 변경할 수 있다.According to one embodiment, the controller sets the first value when the first value of at least one battery bank among the plurality of battery banks exceeds a value obtained by multiplying the second value of the at least one battery bank by an upper threshold value. can be changed to the second value.
일 실시예에 따라, 상기 컨트롤러는 상기 복수의 배터리 뱅크 중 적어도 하나의 배터리 뱅크의 제1 값이 상기 적어도 하나의 배터리 뱅크의 제2 값에 하한 임계값을 곱한 값 이상이고, 상기 제2 값에 상한 임계값을 곱한 값 이하인 경우 상기 제1 값을 누적할 수 있다.According to one embodiment, the controller determines that the first value of at least one battery bank among the plurality of battery banks is equal to or greater than the second value of the at least one battery bank multiplied by a lower threshold value, and the second value is If it is less than or equal to the value multiplied by the upper limit threshold, the first value may be accumulated.
일 실시예에 따라, 상기 컨트롤러는 상기 복수의 배터리 뱅크들의 보정된 제1 값의 평균값과 상기 복수의 배터리 뱅크 각각의 제2 값에 상한 임계값을 곱한 값 중 최대값 대비 상기 복수의 배터리 뱅크 각각의 보정된 제1 값을 상기 복수의 배터리 뱅크 각각의 제1 기준값으로 산출할 수 있다.According to one embodiment, the controller calculates the average value of the corrected first values of the plurality of battery banks and the maximum value of the second value of each of the plurality of battery banks multiplied by the upper threshold value for each of the plurality of battery banks. The corrected first value of can be calculated as the first reference value for each of the plurality of battery banks.
일 실시예에 따라, 상기 컨트롤러는 상기 복수의 배터리 뱅크를 상기 제1 기준값이 높은 순서로 나열한 순서에 따라 순위를 설정하고, 상기 복수의 배터리 뱅크 중 1순위인 제1 배터리 뱅크, 2순위인 제2 배터리 뱅크 및 마지막 순위인 제3 배터리 뱅크를 판단할 수 있다.According to one embodiment, the controller sets the ranking of the plurality of battery banks according to the order in which the first reference value is higher, and the first battery bank is ranked first among the plurality of battery banks, and the second battery bank is ranked second. 2 battery bank and the third battery bank, which is the last priority, can be determined.
일 실시예에 따라, 상기 컨트롤러는 상기 제1 배터리 뱅크의 제1 기준값과 상기 제2 배터리 뱅크의 제1 기준값의 차이인 제1 편차를 산출하고, 상기 제2 배터리 뱅크의 제1 기준값과 상기 제3 배터리 뱅크의 제1 기준값의 차이인 제2 편차를 산출하고, 상기 제2 편차 대비 상기 제1 편차의 값인 제2 기준값에 기초하여 상기 제1 배터리 뱅크를 진단할 수 있다.According to one embodiment, the controller calculates a first deviation that is the difference between the first reference value of the first battery bank and the first reference value of the second battery bank, and calculates the first reference value of the second battery bank and the first reference value of the second battery bank. 3 A second deviation, which is the difference between the first reference values of the battery bank, can be calculated, and the first battery bank can be diagnosed based on the second reference value, which is the value of the first deviation compared to the second deviation.
일 실시예에 따라, 상기 컨트롤러는 상기 제1 배터리 뱅크의 제1 기준값이 제1 임계값 초과이고, 상기 제1 배터리 뱅크의 제2 기준값이 제2 임계값 초과인 경우 상기 제1 배터리 뱅크를 진단할 수 있다.According to one embodiment, the controller diagnoses the first battery bank when the first reference value of the first battery bank exceeds the first threshold and the second reference value of the first battery bank exceeds the second threshold. can do.
본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 배터리 관리 장치의 동작 방법은 복수의 배터리 뱅크 각각의 전압을 측정하는 단계, 상기 복수의 배터리 뱅크 각각의 일정 주기 동안의 전압의 변화량인 제1 값을 산출하는 단계, 상기 복수의 배터리 뱅크 각각의 단위 시간당 전압 변화량의 표준편차인 제2 값을 산출하는 단계, 상기 복수의 배터리 뱅크 각각의 제1 값과 제2 값을 기초로 상기 복수의 배터리 뱅크 각각의 제1 값을 보정하는 단계, 상기 복수의 배터리 뱅크들의 보정된 제1 값의 평균값 대비 상기 복수의 배터리 뱅크 각각의 보정된 제1 값의 값인 제1 기준값을 기초로 상기 복수의 배터리 뱅크 각각의 순위를 설정하는 단계 및 상기 복수의 배터리 뱅크 각각의 순위에 기초하여 상기 복수의 배터리 뱅크 중 적어도 하나의 배터리 뱅크를 진단하는 단계를 포함할 수 있다.A method of operating a battery management device according to an embodiment disclosed in this document includes measuring the voltage of each of a plurality of battery banks and calculating a first value that is the amount of change in voltage during a certain period of each of the plurality of battery banks. , calculating a second value that is a standard deviation of the amount of voltage change per unit time for each of the plurality of battery banks, based on the first value and the second value of each of the plurality of battery banks, the first value of each of the plurality of battery banks Correcting the value, setting a ranking of each of the plurality of battery banks based on a first reference value, which is a value of the corrected first value of each of the plurality of battery banks compared to the average value of the corrected first values of the plurality of battery banks. and diagnosing at least one battery bank among the plurality of battery banks based on the ranking of each of the plurality of battery banks.
일 실시예에 따라, 상기 복수의 배터리 뱅크 각각의 제1 값과 제2 값을 기초로 상기 복수의 배터리 뱅크 각각의 제1 값을 보정하는 단계는 상기 복수의 배터리 뱅크 중 적어도 하나의 배터리 뱅크의 제1 값이 상기 적어도 하나의 배터리 뱅크의 제2 값에 하한 임계값을 곱한 값 보다 작은 경우 상기 제1 값을 초기화할 수 있다.According to one embodiment, the step of correcting the first value of each of the plurality of battery banks based on the first value and the second value of each of the plurality of battery banks includes: If the first value is less than a value obtained by multiplying the second value of the at least one battery bank by a lower limit threshold, the first value may be initialized.
일 실시예에 따라, 상기 복수의 배터리 뱅크 각각의 제1 값과 제2 값을 기초로 상기 복수의 배터리 뱅크 각각의 제1 값을 보정하는 단계는 상기 복수의 배터리 뱅크 중 적어도 하나의 배터리 뱅크의 제1 값이 상기 적어도 하나의 배터리 뱅크의 제2 값에 상한 임계값을 곱한 값을 초과하는 경우 상기 제1 값을 상기 제2 값으로 변경할 수 있다.According to one embodiment, the step of correcting the first value of each of the plurality of battery banks based on the first value and the second value of each of the plurality of battery banks includes: If the first value exceeds a value obtained by multiplying the second value of the at least one battery bank by an upper threshold value, the first value may be changed to the second value.
일 실시예에 따라, 상기 복수의 배터리 뱅크 각각의 제1 값과 제2 값을 기초로 상기 복수의 배터리 뱅크 각각의 제1 값을 보정하는 단계는 상기 복수의 배터리 뱅크 중 적어도 하나의 배터리 뱅크의 상기 제1 값이 상기 적어도 하나의 배터리 뱅크의 제2 값에 하한 임계값을 곱한 값 이상이고, 상기 제2 값에 상한 임계값을 곱한 값 이하인 경우 상기 제1 값을 누적할 수 있다.According to one embodiment, the step of correcting the first value of each of the plurality of battery banks based on the first value and the second value of each of the plurality of battery banks includes: When the first value is greater than or equal to a value obtained by multiplying the second value of the at least one battery bank by a lower limit threshold and less than or equal to a value obtained by multiplying the second value by an upper limit threshold, the first value may be accumulated.
일 실시예에 따라, 상기 복수의 배터리 뱅크들의 보정된 제1 값의 평균값 대비 상기 복수의 배터리 뱅크 각각의 보정된 제1 값의 값인 제1 기준값을 기초로 상기 복수의 배터리 뱅크 각각의 순위를 설정하는 단계는 상기 복수의 배터리 뱅크들의 보정된 제1 값의 평균값과 상기 복수의 배터리 뱅크 각각의 제2 값에 상한 임계값을 곱한 값 중 최대값 대비 상기 복수의 배터리 뱅크 각각의 보정된 제1 값을 상기 복수의 배터리 뱅크 각각의 제1 기준값으로 산출할 수 있다.According to one embodiment, the ranking of each of the plurality of battery banks is set based on a first reference value, which is a value of the corrected first value of each of the plurality of battery banks compared to the average value of the corrected first values of the plurality of battery banks. The step of calculating the corrected first value of each of the plurality of battery banks relative to the maximum value of the average value of the corrected first values of the plurality of battery banks and the value obtained by multiplying the second value of each of the plurality of battery banks by an upper threshold value. can be calculated as the first reference value for each of the plurality of battery banks.
일 실시예에 따라, 상기 복수의 배터리 뱅크들의 보정된 제1 값의 평균값 대비 상기 복수의 배터리 뱅크 각각의 보정된 제1 값의 값인 제1 기준값을 기초로 상기 복수의 배터리 뱅크 각각의 순위를 설정하는 단계는 상기 복수의 배터리 뱅크를 제1 기준값이 높은 순서로 나열한 순서에 따라 순위를 설정하고, 상기 복수의 배터리 뱅크 중 1순위인 제1 배터리 뱅크, 2순위인 제2 배터리 뱅크 및 마지막 순위인 제3 배터리 뱅크를 판단할 수 있다.According to one embodiment, the ranking of each of the plurality of battery banks is set based on a first reference value, which is a value of the corrected first value of each of the plurality of battery banks compared to the average value of the corrected first values of the plurality of battery banks. The step is to rank the plurality of battery banks according to the order in which the first reference value is higher, and among the plurality of battery banks, the first battery bank is ranked first, the second battery bank is ranked second, and the battery bank is ranked last. The third battery bank can be determined.
일 실시예에 따라, 상기 복수의 배터리 뱅크 각각의 순위에 기초하여 상기 복수의 배터리 뱅크 중 적어도 하나의 배터리 뱅크를 진단하는 단계는 상기 제1 배터리 뱅크의 제1 기준값과 상기 제2 배터리 뱅크의 제1 기준값의 차이인 제1 편차를 산출하고, 상기 제2 배터리 뱅크의 제1 기준값과 상기 제3 배터리 뱅크의 제1 기준값의 차이인 제2 편차를 산출하고, 상기 제2 편차 대비 상기 제1 편차의 값인 제2 기준값에 기초하여 상기 제1 배터리 뱅크를 진단할 수 있다.According to one embodiment, the step of diagnosing at least one battery bank among the plurality of battery banks based on the ranking of each of the plurality of battery banks includes a first reference value of the first battery bank and a first reference value of the second battery bank. 1 Calculate a first deviation that is the difference between the reference values, calculate a second deviation that is the difference between the first reference value of the second battery bank and the first reference value of the third battery bank, and calculate the first deviation compared to the second deviation. The first battery bank can be diagnosed based on the second reference value, which is the value of .
일 실시예에 따라, 상기 복수의 배터리 뱅크 각각의 순위에 기초하여 상기 복수의 배터리 뱅크 중 적어도 하나의 배터리 뱅크를 진단하는 단계는 상기 제1 배터리 뱅크의 제1 기준값이 제1 임계값 초과이고, 상기 제1 배터리 뱅크의 제2 기준값이 제2 임계값 초과인 경우 상기 제1 배터리 뱅크를 진단할 수 있다.According to one embodiment, the step of diagnosing at least one battery bank among the plurality of battery banks based on the ranking of each of the plurality of battery banks includes: a first reference value of the first battery bank exceeds a first threshold, When the second reference value of the first battery bank exceeds the second threshold, the first battery bank may be diagnosed.
본 문서에 개시되는 일 실시예에 따른 배터리 관리 장치 및 그것의 동작 방법에 따르면 배터리 뱅크의 휴지기의 전압의 이상 거동을 이용하여 배터리 뱅크를 정확하게 진단할 수 있다.According to the battery management device and its operating method according to an embodiment disclosed in this document, the battery bank can be accurately diagnosed using the abnormal behavior of the battery bank's resting voltage.
도 1은 본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 배터리 팩을 보여주는 도면이다.
도 2는 본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 배터리 관리 장치의 구성을 보여주는 블록도이다.
도 3은 본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 배터리 뱅크의 휴지기의 전압 변화를 나타내는 그래프이다.
도 4는 본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 배터리 뱅크의 제1 값의 변화를 나타내는 그래프이다.
도 5는 본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 배터리 뱅크의 제2 값의 변화를 나타내는 그래프이다.
도 6은 본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 배터리 뱅크의 제1 기준값의 변화를 나타내는 그래프이다.
도 7은 본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 컨트롤러의 배터리 뱅크의 진단 방법을 보여주는 흐름도이다.
도 8은 본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 배터리 관리 장치의 동작 방법을 보여주는 흐름도이다.
도 9는 본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 배터리 관리 장치의 동작 방법을 구현하는 컴퓨팅 시스템의 하드웨어 구성을 나타내는 블록도이다.1 is a diagram showing a battery pack according to an embodiment disclosed in this document.
Figure 2 is a block diagram showing the configuration of a battery management device according to an embodiment disclosed in this document.
FIG. 3 is a graph showing a voltage change in a resting period of a battery bank according to an embodiment disclosed in this document.
FIG. 4 is a graph showing a change in the first value of a battery bank according to an embodiment disclosed in this document.
FIG. 5 is a graph showing a change in a second value of a battery bank according to an embodiment disclosed in this document.
Figure 6 is a graph showing a change in the first reference value of a battery bank according to an embodiment disclosed in this document.
Figure 7 is a flowchart showing a method of diagnosing a battery bank of a controller according to an embodiment disclosed in this document.
Figure 8 is a flowchart showing a method of operating a battery management device according to an embodiment disclosed in this document.
Figure 9 is a block diagram showing the hardware configuration of a computing system that implements a method of operating a battery management device according to an embodiment disclosed in this document.
이하, 본 문서에 개시된 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 문서에 개시된 실시예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 문서에 개시된 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, some embodiments disclosed in this document will be described in detail through illustrative drawings. When adding reference numerals to components in each drawing, it should be noted that identical components are given the same reference numerals as much as possible even if they are shown in different drawings. Additionally, in describing the embodiments disclosed in this document, if it is determined that detailed descriptions of related known configurations or functions impede understanding of the embodiments disclosed in this document, the detailed descriptions will be omitted.
본 문서에 개시된 실시예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 또한, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 문서에 개시된 실시예들이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 문서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.In describing the components of the embodiment disclosed in this document, terms such as first, second, A, B, (a), (b), etc. may be used. These terms are only used to distinguish the component from other components, and the nature, sequence, or order of the component is not limited by the term. Additionally, unless otherwise defined, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by a person of ordinary skill in the technical field to which the embodiments disclosed in this document belong. . Terms as defined in commonly used dictionaries should be interpreted as having meanings consistent with the meanings they have in the context of the related technology, and unless explicitly defined in this document, should not be interpreted in an idealized or overly formal sense. No.
도 1은 본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 배터리 팩을 보여주는 도면이다.1 is a diagram showing a battery pack according to an embodiment disclosed in this document.
도 1을 참조하면, 본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 배터리 팩(1000)은 배터리 모듈(100), 배터리 관리 장치(200), 및 릴레이(300)를 포함할 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 배터리 모듈(100)은 배터리 셀일 수 있으며, 이러한 경우 배터리 팩(1000)은 셀 투 팩(cell to pack) 구조를 가질 수 있다.Referring to FIG. 1, a
도 1에 있어서 배터리 모듈(100)은 하나만 도시되었으나, 배터리 팩(1000)은 복수의 배터리 모듈이 적층 구조를 이룰 수 있다. 배터리 모듈(100)은 복수의 배터리 뱅크(110, 120, 130, 140)를 포함할 수 있다. 도 1에서는 복수의 배터리 뱅크들이 4개인 것으로 도시되었지만, 이에 한정되는 것은 아니며, 배터리 모듈(100)은 n(n은 2이상의 자연수)개의 배터리 뱅크들을 포함하여 구성될 수 있다. Although only one
배터리 모듈(100)은 대상 장치(미도시)에 전원을 공급할 수 있다. 이를 위해, 배터리 모듈(100)은 대상 장치와 전기적으로 연결될 수 있다. 여기서, 대상 장치는 배터리 모듈(100)을 포함하는 배터리 팩(1000)으로부터 전원을 공급받아 동작하는 전기적, 전자적, 또는 기계적인 장치를 포함할 수 있으며, 예를 들어, 대상 장치는 전기 자동차(EV) 또는 에너지 저장 시스템(ESS, Energy Storage System)일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.The
배터리 모듈(100)은 복수의 배터리 뱅크(Bank)(110, 120, 130, 140)를 포함할 수 있다. 여기서 배터리 뱅크는 배터리 모듈(100) 내의 다수의 배터리 셀로 구성된 하나의 직렬 라인으로 정의할 수 있다. 실시예에 따라 복수의 배터리 뱅크(110, 120, 130, 140)는 배터리 모듈(100) 내에서 서로 직렬 연결될 수 있다. 도 1에서는 복수의 배터리 뱅크(110, 120, 130, 140)가 4개인 것으로 도시되었지만, 이에 한정되는 것은 아니며, 배터리 모듈(100)은 n(n은 2이상의 자연수)개의 배터리 뱅크를 포함하여 구성될 수 있다. 실시예에 따라 복수의 배터리 뱅크(110, 120, 130, 140)는 서로 전기적으로 연결되어 셀 모듈 어셈블리(CMA, Cell Module Assembly)를 구성할 수 있다. The
복수의 배터리 뱅크(110, 120, 130, 140)는 복수의 배터리 셀을 포함할 수 있다. 배터리 셀은 전기 에너지를 충방전하여 사용할 수 있는 배터리의 기본 단위로, 리튬이온(Li-ion) 전지, 리튬이온 폴리머(Li-ion polymer) 전지, 니켈 카드뮴(Ni-Cd) 전지, 니켈 수소(Ni-MH) 전지 등일 수 있으며, 이에 한정되지 않는다. 다양한 실시예에 따르면, 복수의 배터리 뱅크(110, 120, 130, 140)는 각각 단일 배터리 셀일 수 있다. 복수의 배터리 뱅크(110, 120, 130, 140) 각각에 포함된 복수의 배터리 셀들은 서로 병렬 연결될 수 있다. 또한, 복수의 배터리 뱅크(110, 120, 130, 140) 내부의 병렬 연결된 배터리 셀의 개수는 서로 동일할 수 있다.The plurality of
배터리 관리 장치(BMS, Battery Management System)(200)는 배터리 모듈(100)의 상태 및/또는 동작을 관리 및/또는 제어할 수 있다. 예를 들어, 배터리 관리 장치(200)는 배터리 모듈(100)에 포함된 복수의 배터리 뱅크(110, 120, 130, 140)의 상태 및/또는 동작을 관리 및/또는 제어할 수 있다. 배터리 관리 장치(200)는 배터리 모듈(100)의 충전 및/또는 방전을 관리할 수 있다. The battery management system (BMS, Battery Management System) 200 may manage and/or control the status and/or operation of the
배터리 관리 장치(200)는 릴레이(300)의 동작을 제어할 수 있다. 예를 들어, 배터리 관리 장치(200)는 대상 장치에 전원을 공급하기 위해 릴레이(300)를 단락 시킬 수 있다. 또한, 배터리 관리 장치(200)는 배터리 팩(1000)에 충전 장치가 연결되는 경우 릴레이(300)를 단락 시킬 수 있다. The
또한, 배터리 관리 장치(200)는 배터리 모듈(100) 및/또는 배터리 모듈(100)에 포함된 복수의 배터리 뱅크(110, 120, 130, 140) 각각의 전압, 전류, 온도 등을 모니터링 할 수 있다. 그리고 배터리 관리 장치(200)에 의한 모니터링을 위해 도시하지 않은 센서나 각종 측정 모듈이 배터리 모듈(100)이나 충방전 경로, 또는 배터리 모듈(100) 등의 임의의 위치에 추가로 설치될 수 있다. 배터리 관리 장치(200)는 모니터링 한 전압, 전류, 온도 등의 측정값에 기초하여 배터리 모듈(100)의 상태를 나타내는 파라미터, 예를 들어 SOC(State of Charge) 또는 SOH(State of Health)를 산출할 수 있다.In addition, the
복수의 배터리 뱅크(110, 120, 130, 140)는 사용 기간 또는 사용 횟수가 증가할수록 용량이 감소하고, 내부 저항이 증가하는 등 배터리 뱅크 내부의 여러 인자들이 변화할 수 있다. 배터리 관리 장치(200)는 배터리 뱅크가 열화됨에 따라 변화하는 여러 인자들의 데이터를 기초로 복수의 배터리 뱅크(110, 120, 130, 140) 내부의 이상 현상을 진단할 수 있다. As the period of use or number of uses of the plurality of
구체적으로 배터리 관리 장치(200)는 복수의 배터리 뱅크(110, 120, 130, 140)의 전압 데이터를 이용하여 복수의 배터리 뱅크(110, 120, 130, 140) 중 전극 탭에 단선이 발생한 배터리 셀 또는 전극 탭의 단선과 리튬 석출이 함께 발생한 배터리 셀을 포함하는 배터리 뱅크를 진단할 수 있다. 여기서 리튬 석출은 배터리 셀의 충전 중 양극에서 나온 리튬 이온이 음극에 화학적으로 결합하지 못하고 음극의 표면에서 리튬 이온끼리 금속 형태로 존재하는 현상이다. 정상적인 배터리 셀의 경우 충전 시 배터리 셀의 양극에서 나온 리튬 이온이 음극 내로 환원되지만, 불량 배터리 셀의 경우 일부 리튬 이온이 음극 표면에서 리튬 금속의 형태로 석출될 수 있다. 리튬 석출 현상이 반복되어 리튬 부산물이 성장하면 양극 또는 양극 콜렉터와 접촉하여 배터리 셀의 음극과 양극 사이의 내부 단락(Inner Short)이 발생할 수 있다. 내부 단락이 발생한 배터리 뱅크의 경우 시간이 경과함에 따라 자가 방전(Self Discharge)으로 인하여 정상 배터리 뱅크와의 전압 편차 현상이 발생할 수 있다. Specifically, the
또한, 배터리 셀은 생산 단계에서의 불량, 복수의 충방전을 통한 내부 변형 및 변성 또는 외부 충격 등 다양한 원인으로 양극 탭 또는 음극 탭에 단선이 발생할 수 있다. 이 때, 배터리 셀에 리튬 석출 현상과 전극 탭의 단선 문제가 함께 발생한 경우 단선된 배터리 셀의 전극과 정상적인 배터리 셀의 전극이 리튬 석출물로 서로 연결될 수 있다. 여기서 단선된 배터리 셀의 음극이 정상 배터리의 음극보다 더 높은 충전량(SOC)을 갖고 있는 경우, 두 배터리 셀의 음극이 리튬 석출물로 접촉하여 단선된 배터리 셀의 음극으로부터 정상 배터리의 음극으로 충전이 발생할 수 있다. 따라서 리튬 석출 현상과 전극 탭의 단선 문제가 함께 발생한 배터리 셀은 정상 배터리 셀에 비해 전압 변화가 더 빠르게 크게 일어날 수 있다. In addition, battery cells may have a disconnection at the positive or negative tab due to various reasons, such as defects in the production stage, internal deformation and degeneration through multiple charging and discharging, or external shock. At this time, if lithium precipitation and electrode tab disconnection problems occur simultaneously in the battery cell, the electrode of the disconnected battery cell and the electrode of the normal battery cell may be connected to each other by lithium deposits. Here, if the negative electrode of the disconnected battery cell has a higher charge (SOC) than the negative electrode of the normal battery, the negative electrode of the two battery cells will come into contact with lithium precipitates, causing charging to occur from the negative electrode of the disconnected battery cell to the negative electrode of the normal battery. You can. Therefore, battery cells with both lithium precipitation and electrode tab disconnection problems may experience greater and faster voltage changes than normal battery cells.
따라서, 배터리 관리 장치(200)는 전극 탭 단선 및 리튬 석출 현상이 동시에 발생한 배터리 셀이 휴지기에서 정상 배터리 셀에 비해 전압 변화가 빠르고 크게 발생하는 현상을 이용하여, 배터리 뱅크의 휴지기의 전압 데이터와 정상 배터리 뱅크의 휴지기의 통계적 정상 전압 데이터를 비교해 전극 탭 단선 및 리튬 석출이 발생한 배터리 셀을 포함하는 배터리 뱅크를 진단할 수 있다. Accordingly, the
또한, 이하의 배터리 관리 장치(200)의 동작은 배터리 관리 장치(200) 또는 배터리 관리 장치(200)가 탑재된 차량과 연결되는 서버, 클라우드, 충전기 또는 충방전기 등 다양한 기기에서 수행될 수 있다.Additionally, the operation of the
도 2는 본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 배터리 관리 장치의 구성을 보여주는 블록도이다.Figure 2 is a block diagram showing the configuration of a battery management device according to an embodiment disclosed in this document.
이하에서는 도 2를 참조하여 배터리 관리 장치(200)의 구성에 대해 구체적으로 설명한다.Hereinafter, the configuration of the
도 2를 참조하면 배터리 관리 장치(200)는 전압 측정부(210) 및 컨트롤러(220)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 2 , the
전압 측정부(210)는 복수의 배터리 뱅크(110, 120, 130, 140) 각각의 전압을 산출할 수 있다. 전압 측정부(210)는 복수의 배터리 뱅크(110, 120, 130, 140) 각각의 시계열(Time-series)적인 전압 데이터를 산출할 수 있다. 구체적으로 전압 측정부(210)는 복수의 배터리 뱅크(110, 120, 130, 140)의 충전, 방전 및 휴지 구간에서의 전압 상승 및 하강과, 장시간 안정화(Relaxation) 데이터를 산출할 수 있다. The
전압 측정부(210)는 복수의 배터리 뱅크(110, 120, 130, 140)가 충전 또는 방전된 후 휴지기 구간의 복수의 배터리 뱅크(110, 120, 130, 140)의 전압을 산출할 수 있다. The
도 3은 본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 배터리 뱅크의 휴지기의 전압 변화를 나타내는 그래프이다.FIG. 3 is a graph showing a voltage change in a resting period of a battery bank according to an embodiment disclosed in this document.
도 3을 참조하면 전압 측정부(210)는 휴지기의 복수의 배터리 뱅크(110, 120, 130, 140) 각각의 전압을 산출하여 복수의 배터리 뱅크(110, 120, 130, 140) 각각의 전압 변화 데이터를 산출할 수 있다. 휴지기에는 전극 탭이 단선된 배터리 뱅크가 정상 배터리 뱅크 대비 전압 변화가 빠르고 크게 발생할 수 있다. 따라서, 전압 측정부(210)는 휴지기의 복수의 배터리 뱅크(110, 120, 130, 140) 각각의 전압을 측정하여 복수의 배터리 뱅크(110, 120, 130, 140) 각각의 전압 변화를 나타내는 그래프를 생성할 수 있다. Referring to FIG. 3, the
전압 측정부(210)는 복수의 배터리 뱅크(110, 120, 130, 140)의 휴지기가 일정 기간이 지난 시점부터 설정된 일정 주기로 복수의 배터리 뱅크(110, 120, 130, 140) 각각의 전압을 산출하여 복수의 배터리 뱅크(110, 120, 130, 140) 각각의 전압 변화량을 누적할 수 있다. 여기서 일정 기간은 예를 들어 600초를 포함할 수 있고, 일정 주기는 예를 들어 200초를 포함할 수 있다. 예를 들어, 전압 측정부(210)는 복수의 배터리 뱅크(110, 120, 130, 140)의 휴지기 600초가 지난 시점부터 200초 주기로 복수의 배터리 뱅크(110, 120, 130, 140) 각각의 전압을 산출할 수 있다. The
컨트롤러(220)는 복수의 배터리 뱅크(110, 120, 130, 140) 각각의 일정 주기 동안의 전압의 변화량인 제1 값(ΔV)을 산출할 수 있다. 예를 들어, 컨트롤러(220)는 복수의 배터리 뱅크(110, 120, 130, 140) 각각의 휴지기가 600초가 지난 시점부터 200초 동안의 전압의 변화량인 제1 값(ΔV)을 산출할 수 있다. 즉, 컨트롤러(220)는 복수의 배터리 뱅크(110, 120, 130, 140) 각각의 휴지기로부터 600초가 지난 시점에 측정된 전압과, 휴지기로부터 800초가 지난 시점에 측정된 전압을 비교하여 200초 동안의 복수의 배터리 뱅크(110, 120, 130, 140) 각각의 전압의 변화량인 제1 값(ΔV)을 산출할 수 있다.The
도 4는 본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 배터리 뱅크의 제1 값의 변화를 나타내는 그래프이다. FIG. 4 is a graph showing a change in the first value of a battery bank according to an embodiment disclosed in this document.
도 4를 참조하면, 컨트롤러(220)는 일정 주기로 복수의 배터리 뱅크(110, 120, 130, 140) 각각의 제1 값(ΔV)을 반복 산출할 수 있다. 예를 들어, 컨트롤러(220)는 200초 주기로 복수의 배터리 뱅크(110, 120, 130, 140) 각각의 제1 값(ΔV)을 반복 산출할 수 있다. 즉, 컨트롤러(220)는 복수의 배터리 뱅크(110, 120, 130, 140) 각각의 휴지기로부터 600초가 지난 시점에 측정된 전압, 휴지기로부터 800초가 지난 시점에 측정된 전압, 휴지기로부터 1000초가 지난 시점에 측정된 전압 등을 계속 비교하며 200초 주기의 복수의 배터리 뱅크(110, 120, 130, 140) 각각의 제1 값(ΔV)의 변화를 그래프로 산출할 수 있다.Referring to FIG. 4 , the
컨트롤러(220)는 복수의 배터리 뱅크(110, 120, 130, 140) 각각의 단위 시간당 전압 변화량(dV)을 산출할 수 있다. 예를 들어, 컨트롤러(220)는 복수의 배터리 뱅크(110, 120, 130, 140) 각각의 초당 전압 변화량(dV)을 산출할 수 있다. 컨트롤러(220)는 복수의 배터리 뱅크(110, 120, 130, 140) 각각의 단위 시간당 전압 변화량의 표준편차(Standard Deviation, σ)인 제2 값(σ_dv)을 산출할 수 있다. The
도 5는 본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 배터리 뱅크의 제2 값의 변화를 나타내는 그래프이다.FIG. 5 is a graph showing a change in a second value of a battery bank according to an embodiment disclosed in this document.
도 5를 참조하면, 컨트롤러(220)는 일정 주기로 복수의 배터리 뱅크(110, 120, 130, 140) 각각의 제2 값(σ_dv)을 반복 산출할 수 있다. 예를 들어, 컨트롤러(220)는 200초 주기로 복수의 배터리 뱅크(110, 120, 130, 140) 각각의 제2 값(σ_dv)을 반복 산출할 수 있다. 즉, 컨트롤러(220)는 복수의 배터리 뱅크(110, 120, 130, 140) 각각의 휴지기로부터 600초가 지난 시점에 단위 시간당 전압 변화량의 표준편차, 휴지기로부터 800초가 지난 시점에 측정된 단위 시간당 전압 변화량의 표준편차, 휴지기로부터 1000초가 지난 시점에 측정된 단위 시간당 전압 변화량의 표준편차 등을 계속 비교하며 200초 주기의 복수의 배터리 뱅크(110, 120, 130, 140) 각각의 제2 값(σ_dv)의 변화를 그래프로 산출할 수 있다. Referring to FIG. 5 , the
즉, 컨트롤러(220)는 일정 주기로 복수의 배터리 뱅크(110, 120, 130, 140) 각각의 제1 값(ΔV) 및 제2 값(σ_dv)을 반복 산출할 수 있다. 예를 들어, 컨트롤러(220)는 200초 주기로 복수의 배터리 뱅크(110, 120, 130, 140) 각각의 제1 값(ΔV) 및 제2 값(σ_dv)을 반복 산출할 수 있다. That is, the
컨트롤러(220)는 복수의 배터리 뱅크(110, 120, 130, 140) 각각의 제1 값(ΔV)과 제2 값(σ_dv)을 비교할 수 있다. 컨트롤러(220)는 복수의 배터리 뱅크(110, 120, 130, 140) 각각의 제1 값(ΔV)과 제2 값(σ_dv)을 비교한 결과를 기초로 복수의 배터리 뱅크(110, 120, 130, 140) 각각의 제1 값(ΔV)을 보정할 수 있다. 구체적으로 복수의 배터리 뱅크(110, 120, 130, 140) 각각의 제2 값(σ_dv)은 복수의 배터리 뱅크(110, 120, 130, 140) 각각의 제1 값(ΔV)의 노이즈 데이터 여부를 판단할 수 있는 노이즈 레벨과 관련된 값이다. 즉, 컨트롤러(220)는 복수의 배터리 뱅크(110, 120, 130, 140) 각각의 제1 값(ΔV)을 제2 값(σ_dv )과 비교하여 복수의 배터리 뱅크(110, 120, 130, 140) 각각의 제1 값(ΔV)이 너무 작아 배터리 뱅크의 진단에 사용할 수 없는 노이즈 데이터 여부를 판단할 수 있다.The
일 실시예에 따라, 컨트롤러(220)는 복수의 배터리 뱅크(110, 120, 130, 140) 중 적어도 하나의 배터리 뱅크의 제1 값(ΔV)이 적어도 하나의 배터리 뱅크의 제2 값(σ_dv)에 하한 임계값(Lower Threshold, LT)을 곱한 값 보다 작은 경우 제1 값(ΔV)을 초기화할 수 있다. 즉, 컨트롤러(220)는 배터리 뱅크의 제1 값(ΔV)이 제2 값(σ_dv)에 하한 임계값(LT)을 곱한 값 보다 작은 경우 배터리 뱅크의 제1 값(ΔV)을 노이즈 데이터로 판단하여 제1 값(ΔV)을 배터리 뱅크의 진단에 사용하지 않고 초기화 할 수 있다.According to one embodiment, the
일 실시예에 따라, 컨트롤러(220)는 복수의 배터리 뱅크(110, 120, 130, 140) 중 적어도 하나의 배터리 뱅크의 제1 값(ΔV)이 적어도 하나의 배터리 뱅크의 제2 값(σ_dv)에 상한 임계값(Upper Threshold, UT)을 곱한 값을 초과하는 경우 제1 값(ΔV)을 유지할 수 있다. 즉, 컨트롤러(220)는 배터리 뱅크의 제1 값(ΔV)이 제2 값(σ_dv)에 상한 임계값 (UT)을 곱한 값을 초과하는 경우 배터리 뱅크의 제1 값(ΔV)의 크기가 노이즈 데이터로 무시할 수 없어, 제1 값(ΔV)을 배터리 뱅크의 진단에 사용할 수 있다.According to one embodiment, the
일 실시예에 따라, 컨트롤러(220)는 복수의 배터리 뱅크(110, 120, 130, 140) 중 적어도 하나의 배터리 뱅크의 제1 값(ΔV)이 적어도 하나의 배터리 뱅크의 제2 값(σ_dv)에 하한 임계값(LT)을 곱한 값의 이상이고, 제2 값(σ_dv)에 상한 임계값(UT)을 곱한 값의 이하인 경우 배터리 뱅크의 제1 값(ΔV)을 누적할 수 있다. 즉, 컨트롤러(220)는 배터리 뱅크의 제1 값(ΔV)이 제2 값(σ_dv)에 하한 임계값(LT)을 곱한 값 이상이고, 제2 값에 상한 임계값(UT)을 곱한 값 이하인 경우 배터리 뱅크의 제1 값(ΔV)을 노이즈 데이터로 판단하지는 않지만, 제1 값(ΔV)의 크기가 배터리 뱅크를 진단할 만큼 충분하지 않아 배터리 뱅크의 제1 값(ΔV)을 누적해 여러 주기 동안의 제1 값(ΔV)의 누적량으로 배터리 뱅크를 진단할 수 있다. 따라서, 컨트롤러(220)는 일정 주기가 경과된 이후 복수의 배터리 뱅크(110, 120, 130, 140) 각각의 전압을 다시 산출하고, 기 저장된 제1 값(ΔV)에 새롭게 산출된 제1 값(ΔV)을 더하여 누적 산출된 제1 값(ΔV)을 제2 값(σ_dv)과 다시 비교할 수 있다.According to one embodiment, the
컨트롤러(220)는 복수의 배터리 뱅크(110, 120, 130, 140) 각각의 제1 값(ΔV)을 제2 값(σ_dv)과 비교하여 노이즈 데이터로 판단된 제1 값(ΔV)을 초기화하거나, 여러 주기 동안의 제1 값(ΔV)의 누적하여 노이즈 데이터의 반영으로 인한 배터리 뱅크의 과검을 방지할 수 있다. The
컨트롤러(220)는 복수의 배터리 뱅크(110, 120, 130, 140) 각각의 보정된 제1 값(ΔV)의 평균값(AVG_ΔV)을 산출할 수 있다. 컨트롤러(220)는 복수의 배터리 뱅크(110, 120, 130, 140)들의 보정된 제1 값(ΔV)의 평균값(AVG_ΔV)과 복수의 배터리 뱅크(110, 120, 130, 140) 각각의 제2 값(σ_dv)에 상한 임계값(UT)을 곱한 값 중 최대값(Max)을 산출할 수 있다. The
컨트롤러(220)는 복수의 배터리 뱅크(110, 120, 130, 140)들의 보정된 제1 값의 평균값(AVG_ΔV)과 복수의 배터리 뱅크(110, 120, 130, 140) 각각의 제2 값(σ_dv)에 상한 임계값(UT)을 곱한 값 중 최대값 대비 상기 복수의 배터리 뱅크 각각의 보정된 제1 값(ΔV)의 비율(Ratio)을 산출할 수 있다. 구체적으로 컨트롤러(220)는 복수의 배터리 뱅크(110, 120, 130, 140)들의 보정된 제1 값의 평균값(AVG_ΔV)과 복수의 배터리 뱅크(110, 120, 130, 140) 각각의 제2 값(σ_dv)에 상한 임계값(UT)을 곱한 값 중 최대값 대비 상기 복수의 배터리 뱅크 각각의 보정된 제1 값(ΔV)의 비율(Ratio)을 복수의 배터리 뱅크(110, 120, 130, 140) 각각의 제1 기준값(R1)으로 산출할 수 있다.The
컨트롤러(220)는 아래의 [수학식 1]에 기초하여 복수의 배터리 뱅크(110, 120, 130, 140) 각각의 제1 기준값(R1)을 산출할 수 있다.The
[수학식 1][Equation 1]
컨트롤러(220)는 제1 기준값(R1)을 산출하는 [수학식 1]의 분모에 Max 함수를 이용할 수 있다. 구체적으로 컨트롤러(220)는 Max 함수를 이용하여 복수의 배터리 뱅크(110, 120, 130, 140)들의 보정된 제1 값의 평균값(AVG_ΔV)과 복수의 배터리 뱅크(110, 120, 130, 140) 각각의 제2 값(σ_dv)에 상한 임계값(UT)을 곱한 값 중 최대값을 [수학식 1]의 분모에 입력할 수 있다. The
컨트롤러(220)는 [수학식 1]의 분모에 Max 함수를 이용하여 배터리 뱅크의 제1 값(ΔV)의 크기가 일정 수준 이상일 경우만 제1 기준값(R1)을 이용하여 배터리 뱅크를 진단할 수 있도록 설정할 수 있다. 즉, 컨트롤러(220)는 [수학식 1]의 분모에 Max 함수를 이용하여 배터리 뱅크의 보정된 제1 값(ΔV)의 크기가 노이즈 레벨인 제2 값(σ_dv)에 상한 임계값(UT)을 곱한 값의 이상일 때만 진단할 수 있도록 설정할 수 있다. The
도 6은 본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 배터리 뱅크의 제1 기준값의 변화를 나타내는 그래프이다.Figure 6 is a graph showing a change in the first reference value of the battery bank according to an embodiment disclosed in this document.
도 6을 참조하면, 컨트롤러(220)는 일정 주기로 복수의 배터리 뱅크(110, 120, 130, 140) 각각의 제1 기준값(R1)을 산출할 수 있다. 예를 들어, 컨트롤러(220)는 200초 주기로 복수의 배터리 뱅크(110, 120, 130, 140) 각각의 제1 값(ΔV) 및 제2 값(σ_dv)을 산출하고, 산출한 제1 값(ΔV) 및 제2 값(σ_dv)을 활용하여 200초 주기로 복수의 배터리 뱅크(110, 120, 130, 140) 각각의 제1 기준값(R1)을 산출할 수 있다. Referring to FIG. 6, the
컨트롤러(220)는 복수의 배터리 뱅크(110, 120, 130, 140) 각각의 제1 기준값(R1)을 기초로 복수의 배터리 뱅크(110, 120, 130, 140) 각각의 순위를 설정할 수 있다. 컨트롤러(220)는 복수의 배터리 뱅크(110, 120, 130, 140)를 제1 기준값(R1)이 높은 순서로 내림 차순으로 나열할 수 있다. 컨트롤러(220)는 복수의 배터리 뱅크(110, 120, 130, 140)를 나열한 순서에 따라 순차적으로 순위를 설정할 수 있다. 컨트롤러(220)는 복수의 배터리 뱅크(110, 120, 130, 140) 중 제1 기준값(R1)을 기준으로 1순위로 나열된 배터리 뱅크를 제1 배터리 뱅크(B1), 제1 기준값(R1)을 기준으로 2순위인 배터리 뱅크를 제2 배터리 뱅크(B2) 및 제1 기준값(R1)을 기준으로 마지막 순위인 배터리 뱅크를 제3 배터리 뱅크(B3)를 판단할 수 있다. The
컨트롤러(220)는 복수의 배터리 뱅크(110, 120, 130, 140) 각각의 제1 기준값(R1)을 기준으로 잠재적인 진단의 대상인 제1 배터리 뱅크(B1)를 판단할 수 있다. The
도 7은 본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 컨트롤러의 배터리 뱅크의 진단 방법을 보여주는 흐름도이다.Figure 7 is a flowchart showing a method of diagnosing a battery bank of a controller according to an embodiment disclosed in this document.
이하에서는 도 7을 참조하여 컨트롤러(220)가 복수의 배터리 뱅크(110, 120, 130, 140) 각각의 제1 기준값(R1)을 기준으로 배터리 뱅크를 진단하는 방법에 대해 구체적으로 설명한다.Hereinafter, with reference to FIG. 7 , a detailed description will be given of how the
S101 단계에서, 컨트롤러(220)는 제1 배터리 뱅크(B1)의 제1 기준값(R1_B1)과 제2 배터리 뱅크(B2)의 제1 기준값(R1_B2)의 차이인 ‘(R1_B1)- (R1_B2)’를 제1 편차(D1)로 산출할 수 있다. S101 단계에서, 컨트롤러(220)는 제1 기준값(R1)을 기준으로 전압 변화량이 가장 큰 잠재적인 진단의 대상인 제1 배터리 뱅크(B1)의 제1 기준값(R1_B1)과 제2 배터리 뱅크(B2)의 제1 기준값(R1_B2)의 차이인 제1 편차(D1)를 산출할 수 있다.In step S101, the
S102 단계에서, 컨트롤러(220)는 제2 배터리 뱅크(B2)의 제1 기준값(R1_B2)과 제3 배터리 뱅크(B2)의 제1 기준값(R1_B3)의 차이인 ‘(R1_B2)- (R1_B3)’를 제2 편차(D2)로 산출할 수 있다. S102 단계에서, 컨트롤러(220)는 제1 기준값(R1)을 기준으로 전압 변화량이 두번째인 제2 배터리 뱅크(B2)의 제1 기준값(R1_B2)과 전압 변화량이 가장 작은 제3 배터리 뱅크(B2)의 제1 기준값(R1_B3)의 차이인 제2 편차(D2)를 산출할 수 있다. In step S102, the
S103 단계에서, 컨트롤러(220)는 제2 편차(D1) 대비 제1 편차(D2)의 비율을 제2 기준값(R2)으로 산출할 수 있다.In step S103, the
S103 단계에서, 구체적으로, 컨트롤러(220)는 아래의 [수학식 2]에 기초하여 제2 기준값(R2)을 산출할 수 있다. In step S103, specifically, the
[수학식 2] [Equation 2]
S103 단계에서, 컨트롤러(220)는 제2 편차(D1) 대비 제1 편차(D2)의 비율인 ‘{(R1_B1)-(R1_B2)}/{(R1_B2)-(R1_B3)}’를 제2 기준값(R2)으로 산출할 수 있다.In step S103, the
S103 단계에서, 컨트롤러(220)는 제1 기준값(R1)을 기준으로 전압 변화량이 가장 큰 잠재적인 진단의 대상인 제1 배터리 뱅크(B1)의 제1 기준값(R1_B1)과 제2 배터리 뱅크(B2)의 제1 기준값(R1_B2)의 차이인 제1 편차(D1)의 제1 기준값(R1)을 기준으로 전압 변화량이 두번째인 제2 배터리 뱅크(B2)의 제1 기준값(R1_B2)과 전압 변화량이 가장 작은 제3 배터리 뱅크(B2)의 제1 기준값(R1_B3)의 차이인 제2 편차(D2) 대비 비율을 제2 기준값(R2)으로 산출할 수 있다.In step S103, the
컨트롤러(220)는 잠재적인 진단의 대상인 제1 배터리 뱅크(B1)의 제1 기준값(R1_B1) 및 제2 기준값(R2)에 기초하여 복수의 배터리 뱅크(110, 120, 130, 140) 중 제1 기준값(R1)이 가장 큰 제1 배터리 뱅크(B1)를 진단할 수 있다. The
S104 단계에서, 컨트롤러(220)는 제1 배터리 뱅크(B1)의 제1 기준값(R1_B1)의 제1 임계값 초과 여부를 판단할 수 있다. 여기서 제1 임계값은 예를 들어, ‘1.5’로 설정될 수 있다. S104 단계에서, 컨트롤러(220)는 복수의 배터리 뱅크(110, 120, 130, 140) 중 상대적으로 제1 값(ΔV)이 가장 큰 제1 배터리 뱅크(B1)를 판단한 후, 제1 배터리 뱅크(B1)의 제1 기준값(R1_B1)을 기 설정된 제1 임계값과 비교하여 제1 배터리 뱅크(B1)의 전압 변화량을 절대적으로 평가를 할 수 있다. In step S104, the
S105 단계에서, 컨트롤러(220)는 제2 기준값(R2)의 제2 임계값 초과 여부를 판단할 수 있다. 여기서 제2 임계값은 예를 들어, ‘1.0’로 설정될 수 있다. In step S105, the
S106 단계에서, 컨트롤러(220)는 제1 배터리 뱅크(B1)의 제1 기준값(R1_B1)이 제1 임계값을 초과하고, 동시에 제2 기준값(R2)이 제2 임계값을 초과하는 경우 제1 배터리 뱅크(B1)를 이상 배터리 뱅크로 진단할 수 있다. In step S106, when the first reference value (R1_B1) of the first battery bank (B1) exceeds the first threshold and at the same time the second reference value (R2) exceeds the second threshold, the
다시 도 6을 참조하면, 컨트롤러(220)는 제1 배터리 뱅크(B1)의 제1 기준값(R1_B1)이 제1 임계값을 초과하고, 동시에 제2 기준값(R2)이 제2 임계값을 초과하는 시점에 복수의 배터리 뱅크(110, 120, 130, 140) 중 상대적으로 제1 값(ΔV)이 가장 큰 제1 배터리 뱅크(B1)를 진단할 수 있다. Referring again to FIG. 6, the
일 실시예에 따라, 컨트롤러(220)는 제1 배터리 뱅크(B1)의 제1 기준값(R1_B1)이 제1 임계값을 초과하고, 동시에 제2 기준값(R2)이 제2 임계값을 초과하는 경우 제1 배터리 뱅크(B1)를 전극 탭 단선이 발생한 배터리 셀을 포함하는 배터리 뱅크 또는 전극 탭 단선 및 리튬 석출이 발생한 배터리 셀을 포함하는 배터리 뱅크로 진단할 수 있다. According to one embodiment, the
컨트롤러(220)는 제1 배터리 뱅크(B1)를 전극 탭 단선이 발생한 배터리 셀을 포함하는 배터리 뱅크 또는 전극 탭 단선 및 리튬 석출이 발생한 배터리 셀을 포함하는 배터리 뱅크로 진단한 후, 제1 배터리 뱅크(B1)의 내부 단락 발생 여부를 추적 및 모니터링할 수 있다. The
그리고 컨트롤러(220)는 진단 결과 제1 배터리 뱅크(B1)에 전극 탭 단선 또는 전극 탭 단선 및 리튬 석출이 발생한 것으로 확인되면, 제1 배터리 뱅크(B1)에 대한 정보를 사용자에게 제공할 수 있다. 일 예로, 컨트롤러(220)는 통신부(미도시)를 통해 사용자 단말로 전극 탭 단선 또는 전극 탭 단선 및 리튬 석출이 발생한 제1 배터리 뱅크(B1)에 대한 정보를 제공할 수 있음은 물론, 차량 또는 충전기 등에 구비된 디스플레이를 통해 제1 배터리 뱅크(B1)에 대한 정보를 제공할 수 있을 것이다.Additionally, if it is confirmed as a result of the diagnosis that electrode tab disconnection or electrode tab disconnection and lithium precipitation have occurred in the first battery bank B1, the
상술한 바와 같이, 본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 배터리 관리 장치(200)에 따르면 배터리 뱅크들의 휴지기의 전압 거동을 이용하여 전극 탭 단선이 발생한 배터리 셀을 포함하는 배터리 뱅크 또는 전극 탭 단선 및 리튬 석출이 발생한 배터리 셀을 포함하는 배터리 뱅크를 진단할 수 있다.As described above, according to the
배터리 관리 장치(200)는 배터리 뱅크의 전압 변화량 및 배터리 뱅크들 간의 전압 변화량의 순위에 기반하여 배터리 뱅크를 정확하게 진단할 수 있다.The
또한, 배터리 관리 장치(200)는 복수의 배터리 뱅크 각각의 복수의 전압 변화량을 비교하여 배터리 뱅크들의 단기 전압 거동 및 장기 전압 거동의 특성(Feature)을 모두 분석할 수 있다. Additionally, the
배터리 관리 장치(200)는 배터리 뱅크들의 전압 변화량을 전극 탭 단선 및 리튬 석출이 발생한 배터리 뱅크를 조기에 진단하여 배터리 에너지의 안전성과 신뢰성을 확보할 수 있다. 또한, 배터리 관리 장치(200)는 차량에 배터리가 장착된 상태에서 전극 탭 단선 및 리튬 석출이 발생한 배터리 뱅크를 진단해 배터리의 별도 분리가 불필요하여 신속 및 간편하게 배터리 뱅크를 진단할 수 있다. The
도 8은 본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 배터리 관리 장치의 동작 방법을 보여주는 흐름도이다. Figure 8 is a flowchart showing a method of operating a battery management device according to an embodiment disclosed in this document.
이하에서는 도 1 내지 도 7을 참조하여 배터리 관리 장치(200)의 동작 방법에 대해 구체적으로 설명한다.Hereinafter, the operating method of the
배터리 관리 장치(200)는 도 1 내지 도 7을 참조하여 설명한 배터리 관리 장치(200)와 실질적으로 동일할 수 있으므로, 이하에서는 설명의 중복을 피하기 위하여 간략히 설명한다. Since the
도 8을 참조하면 배터리 관리 장치의 동작 방법은 복수의 배터리 뱅크 각각의 전압을 측정하는 단계(S201), 복수의 배터리 뱅크 각각의 일정 주기 동안의 전압의 변화량인 제1 값을 산출하는 단계(S202), 복수의 배터리 뱅크 각각의 단위 시간당 전압 변화량의 표준편차인 제2 값을 산출하는 단계(S203), 복수의 배터리 뱅크 각각의 제1 값과 제2 값을 비교한 결과를 기초로 복수의 배터리 뱅크 각각의 제1 값을 보정하는 단계(S204), 복수의 배터리 뱅크들의 보정된 제1 값의 평균값 대비 복수의 배터리 뱅크 각각의 보정된 제1 값의 값인 제1 기준값을 기초로 복수의 배터리 뱅크 각각의 순위를 설정하는 단계(S205) 및 복수의 배터리 뱅크 각각의 순위에 기초하여 복수의 배터리 뱅크 중 적어도 하나의 배터리 뱅크를 진단하는 단계(S206)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 8, the method of operating the battery management device includes measuring the voltage of each of a plurality of battery banks (S201) and calculating a first value, which is the amount of change in voltage during a certain period of each of the plurality of battery banks (S202). ), calculating a second value that is the standard deviation of the voltage change amount per unit time for each of the plurality of battery banks (S203), calculating a plurality of batteries based on the result of comparing the first value and the second value of each of the plurality of battery banks A step of correcting the first value of each bank (S204), a plurality of battery banks based on a first reference value that is the value of the corrected first value of each of the plurality of battery banks compared to the average value of the corrected first values of the plurality of battery banks It may include setting each ranking (S205) and diagnosing at least one battery bank among the plurality of battery banks based on the respective rankings of the plurality of battery banks (S206).
이하에서는 S201 단계 내지 S206 단계에 대해 구체적으로 설명한다.Hereinafter, steps S201 to S206 will be described in detail.
S201 단계에서, 전압 측정부(210)는 복수의 배터리 뱅크(110, 120, 130, 140) 각각의 전압을 산출할 수 있다. 전압 측정부(210)는 복수의 배터리 뱅크(110, 120, 130, 140) 각각의 시계열(Time-series)적인 전압 데이터를 산출할 수 있다. 구체적으로 전압 측정부(210)는 복수의 배터리 뱅크(110, 120, 130, 140)의 충전, 방전 및 휴지 구간에서의 전압 상승 및 하강과, 장시간 안정화(Relaxation) 데이터를 산출할 수 있다. In step S201, the
S201 단계에서, 전압 측정부(210)는 복수의 배터리 뱅크(110, 120, 130, 140)가 충전 또는 방전된 후 휴지기 구간의 복수의 배터리 뱅크(110, 120, 130, 140)의 전압을 산출할 수 있다. In step S201, the
S201 단계에서, 전압 측정부(210)는 휴지기의 복수의 배터리 뱅크(110, 120, 130, 140) 각각의 전압을 산출하여 복수의 배터리 뱅크(110, 120, 130, 140) 각각의 전압 변화 데이터를 산출할 수 있다. 휴지기에는 전극 탭이 단선된 배터리 뱅크가 정상 배터리 뱅크 대비 전압 변화가 빠르고 크게 발생할 수 있다. 따라서, 전압 측정부(210)는 휴지기의 복수의 배터리 뱅크(110, 120, 130, 140) 각각의 전압을 측정하여 복수의 배터리 뱅크(110, 120, 130, 140) 각각의 전압 변화를 나타내는 그래프를 생성할 수 있다. In step S201, the
S201 단계에서, 전압 측정부(210)는 복수의 배터리 뱅크(110, 120, 130, 140)의 휴지기가 일정 기간이 지난 시점부터 설정된 일정 주기로 복수의 배터리 뱅크(110, 120, 130, 140) 각각의 전압을 산출하여 복수의 배터리 뱅크(110, 120, 130, 140) 각각의 전압 변화량을 누적할 수 있다. 여기서 일정 기간은 예를 들어 600초를 포함할 수 있으며, 일정 주기는 예를 들어 200초를 포함할 수 있다. S201 단계에서, S201 단계에서,예를 들어, 전압 측정부(210)는 복수의 배터리 뱅크(110, 120, 130, 140)의 휴지기 600초가 지난 시점부터 200초 주기로 복수의 배터리 뱅크(110, 120, 130, 140) 각각의 전압을 산출할 수 있다. In step S201, the
S202 단계에서, 컨트롤러(220)는 복수의 배터리 뱅크(110, 120, 130, 140) 각각의 일정 주기 동안의 전압의 변화량인 제1 값(ΔV)을 산출할 수 있다. S202 단계에서, 예를 들어, 컨트롤러(220)는 복수의 배터리 뱅크(110, 120, 130, 140) 각각의 휴지기가 600초가 지난 시점부터 200초 동안의 전압의 변화량인 제1 값(ΔV)을 산출할 수 있다. In step S202, the
S202 단계에서, 컨트롤러(220)는 일정 주기로 복수의 배터리 뱅크(110, 120, 130, 140) 각각의 제1 값(ΔV)을 반복 산출할 수 있다. S202 단계에서, 예를 들어, 컨트롤러(220)는 200초 주기로 복수의 배터리 뱅크(110, 120, 130, 140) 각각의 제1 값(ΔV)을 반복 산출할 수 있다. S202 단계에서, 즉, 컨트롤러(220)는 복수의 배터리 뱅크(110, 120, 130, 140) 각각의 휴지기로부터 600초가 지난 시점에 측정된 전압, 휴지기로부터 800초가 지난 시점에 측정된 전압, 휴지기로부터 1000초가 지난 시점에 측정된 전압 등을 계속 비교하며 200초 주기의 복수의 배터리 뱅크(110, 120, 130, 140) 각각의 제1 값(ΔV)의 변화를 그래프로 산출할 수 있다.In step S202, the
S203 단계에서, 컨트롤러(220)는 복수의 배터리 뱅크(110, 120, 130, 140) 각각의 단위 시간당 전압 변화량(dV)을 산출할 수 있다. S203 단계에서, 예를 들어, 컨트롤러(220)는 복수의 배터리 뱅크(110, 120, 130, 140) 각각의 초당 전압 변화량(dV)을 산출할 수 있다. S203 단계에서, 컨트롤러(220)는 복수의 배터리 뱅크(110, 120, 130, 140) 각각의 단위 시간당 전압 변화량의 표준편차(Standard Deviation, σ)인 제2 값(σ_dv)을 산출할 수 있다. In step S203, the
S203 단계에서, 컨트롤러(220)는 일정 주기로 복수의 배터리 뱅크(110, 120, 130, 140) 각각의 제2 값(σ_dv)을 반복 산출할 수 있다. 예를 들어, 컨트롤러(220)는 200초 주기로 복수의 배터리 뱅크(110, 120, 130, 140) 각각의 제2 값(σ_dv)을 반복 산출할 수 있다. In step S203, the
S204 단계에서, 컨트롤러(220)는 복수의 배터리 뱅크(110, 120, 130, 140) 각각의 제1 값(ΔV)과 제2 값(σ_dv)을 비교할 수 있다. S204 단계에서, 컨트롤러(220)는 복수의 배터리 뱅크(110, 120, 130, 140) 각각의 제1 값(ΔV)과 제2 값(σ_dv)을 비교한 결과를 기초로 복수의 배터리 뱅크(110, 120, 130, 140) 각각의 제1 값(ΔV)을 보정할 수 있다. S204 단계에서, 구체적으로 복수의 배터리 뱅크(110, 120, 130, 140) 각각의 제2 값(σ_dv)은 복수의 배터리 뱅크(110, 120, 130, 140) 각각의 제1 값(ΔV)의 노이즈 데이터 여부를 판단할 수 있는 노이즈 레벨과 관련된 값이다. S204 단계에서, 컨트롤러(220)는 복수의 배터리 뱅크(110, 120, 130, 140) 각각의 제1 값(ΔV)을 제2 값(σ_dv )과 비교하여 복수의 배터리 뱅크(110, 120, 130, 140) 각각의 제1 값(ΔV)이 너무 작아 판단할 수 없는 노이즈 데이터 여부를 판단할 수 있다.In step S204, the
S204 단계에서, 일 실시예에 따라, 컨트롤러(220)는 복수의 배터리 뱅크(110, 120, 130, 140) 중 적어도 하나의 배터리 뱅크의 제1 값(ΔV)이 적어도 하나의 배터리 뱅크의 제2 값(σ_dv)에 하한 임계값(Lower Threshold, LT)을 곱한 값 보다 작은 경우 제1 값(ΔV)을 초기화할 수 있다. S204 단계에서, 컨트롤러(220)는 배터리 뱅크의 제1 값(ΔV)이 제2 값(σ_dv)에 하한 임계값(LT)을 곱한 값 보다 작은 경우 배터리 뱅크의 제1 값(ΔV)을 노이즈 데이터로 판단하여 제1 값(ΔV)을 배터리 뱅크의 진단에 사용하지 않고 초기화 할 수 있다.In step S204, according to one embodiment, the
S204 단계에서, 일 실시예에 따라, 컨트롤러(220)는 복수의 배터리 뱅크(110, 120, 130, 140) 중 적어도 하나의 배터리 뱅크의 제1 값(ΔV)이 적어도 하나의 배터리 뱅크의 제2 값(σ_dv)에 상한 임계값(Upper Threshold, UT)을 곱한 값을 초과하는 경우 제1 값(ΔV)을 유지할 수 있다. S204 단계에서, 컨트롤러(220)는 배터리 뱅크의 제1 값(ΔV)이 제2 값(σ_dv)에 상한 임계값 (UT)을 곱한 값을 초과하는 경우 배터리 뱅크의 제1 값(ΔV)의 크기가 노이즈 데이터로 무시할 수 없어, 제1 값(ΔV)을 배터리 뱅크의 진단에 사용할 수 있다.In step S204, according to one embodiment, the
S204 단계에서, 컨트롤러(220)는 복수의 배터리 뱅크(110, 120, 130, 140) 중 적어도 하나의 배터리 뱅크의 제1 값(ΔV)이 적어도 하나의 배터리 뱅크의 제2 값(σ_dv)에 하한 임계값(LT)을 곱한 값의 이상이고, 제2 값(σ_dv)에 상한 임계값(UT)을 곱한 값의 이하인 경우 배터리 뱅크의 제1 값(ΔV)을 누적할 수 있다. S204 단계에서, 컨트롤러(220)는 배터리 뱅크의 제1 값(ΔV)이 제2 값(σ_dv)에 하한 임계값(LT)을 곱한 값 이상이고, 제2 값에 상한 임계값(UT)을 곱한 값 이하인 경우 배터리 뱅크의 제1 값(ΔV)을 노이즈 데이터로 판단하지는 않지만, 제1 값(ΔV)의 크기가 배터리 뱅크를 진단할 만큼 충분하지 않아 배터리 뱅크의 제1 값(ΔV)을 누적해 여러 주기 동안의 제1 값(ΔV)의 누적량으로 배터리 뱅크를 진단할 수 있다. S204 단계에서, 컨트롤러(220)는 일정 주기가 경과된 이후 복수의 배터리 뱅크(110, 120, 130, 140) 각각의 전압을 다시 산출하고, 기 저장된 제1 값(ΔV)에 새롭게 산출된 제1 값(ΔV)을 더하여 누적 산출된 제1 값(ΔV)을 제2 값(σ_dv)과 다시 비교할 수 있다.In step S204, the
S204 단계에서, 컨트롤러(220)는 복수의 배터리 뱅크(110, 120, 130, 140) 각각의 제1 값(ΔV)을 제2 값(σ_dv)과 비교하여 노이즈 데이터로 판단된 제1 값(ΔV)을 초기화하거나, 여러 주기 동안의 제1 값(ΔV)의 누적하여 노이즈 데이터의 반영으로 인한 배터리 뱅크의 과검을 방지할 수 있다. In step S204, the
S205 단계에서, 컨트롤러(220)는 복수의 배터리 뱅크(110, 120, 130, 140) 각각의 보정된 제1 값(ΔV)의 평균값(AVG_ΔV)을 산출할 수 있다. S205 단계에서, 컨트롤러(220)는 복수의 배터리 뱅크(110, 120, 130, 140)들의 보정된 제1 값(ΔV)의 평균값(AVG_ΔV)과 복수의 배터리 뱅크(110, 120, 130, 140) 각각의 제2 값(σ_dv)에 상한 임계값(UT)을 곱한 값 중 최대값을 산출할 수 있다. In step S205, the
S205 단계에서, 컨트롤러(220)는 복수의 배터리 뱅크(110, 120, 130, 140)들의 보정된 제1 값의 평균값(AVG_ΔV)과 복수의 배터리 뱅크(110, 120, 130, 140) 각각의 제2 값(σ_dv)에 상한 임계값(UT)을 곱한 값 중 최대값 대비 상기 복수의 배터리 뱅크 각각의 보정된 제1 값(ΔV)의 비율(Ratio)을 산출할 수 있다. S205 단계에서, 컨트롤러(220)는 복수의 배터리 뱅크(110, 120, 130, 140)들의 보정된 제1 값의 평균값(AVG_ΔV)과 복수의 배터리 뱅크(110, 120, 130, 140) 각각의 제2 값(σ_dv)에 상한 임계값(UT)을 곱한 값 중 최대값 대비 상기 복수의 배터리 뱅크 각각의 보정된 제1 값(ΔV)의 비율(Ratio)을 복수의 배터리 뱅크(110, 120, 130, 140) 각각의 제1 기준값(R1)으로 산출할 수 있다.In step S205, the
S205 단계에서, 구체적으로 컨트롤러(220)는 아래의 [수학식 3]에 기초하여 복수의 배터리 뱅크(110, 120, 130, 140) 각각의 제1 기준값(R1)을 산출할 수 있다.In step S205, specifically, the
[수학식 3][Equation 3]
S205 단계에서, 컨트롤러(220)는 제1 기준값(R1)을 산출하는 [수학식 3]의 분모에 Max 함수를 이용할 수 있다. 구체적으로 컨트롤러(220)는 Max 함수를 이용하여 복수의 배터리 뱅크(110, 120, 130, 140)들의 보정된 제1 값의 평균값(AVG_ΔV)과 복수의 배터리 뱅크(110, 120, 130, 140) 각각의 제2 값(σ_dv)에 상한 임계값(UT)을 곱한 값 중 최대값을 [수학식 1]의 분모에 입력할 수 있다. In step S205, the
S205 단계에서, 컨트롤러(220)는 [수학식 1]의 분모에 Max 함수를 이용하여 배터리 뱅크의 제1 값(ΔV)의 크기가 일정 수준 이상일 경우만 제1 기준값(R1)을 이용하여 배터리 뱅크를 진단할 수 있도록 설정할 수 있다. S205 단계에서, 즉, 컨트롤러(220)는 [수학식 1]의 분모에 Max 함수를 이용하여 배터리 뱅크의 보정된 제1 값(ΔV)의 크기가 노이즈 레벨인 제2 값(σ_dv)에 상한 임계값(UT)을 곱한 값의 이상일 때만 진단할 수 있도록 설정할 수 있다. In step S205, the
S205 단계에서, 컨트롤러(220)는 일정 주기로 복수의 배터리 뱅크(110, 120, 130, 140) 각각의 제1 기준값(R1)을 산출할 수 있다. S205 단계에서, 예를 들어, 컨트롤러(220)는 200초 주기로 복수의 배터리 뱅크(110, 120, 130, 140) 각각의 제1 값(ΔV) 및 제2 값(σ_dv)을 산출하고, 산출한 제1 값(ΔV) 및 제2 값(σ_dv)을 활용하여 200초 주기로 복수의 배터리 뱅크(110, 120, 130, 140) 각각의 제1 기준값(R1)을 산출할 수 있다. In step S205, the
S205 단계에서, 컨트롤러(220)는 복수의 배터리 뱅크(110, 120, 130, 140) 각각의 제1 기준값(R1)을 기초로 복수의 배터리 뱅크(110, 120, 130, 140) 각각의 순위를 설정할 수 있다. S205 단계에서, 컨트롤러(220)는 복수의 배터리 뱅크(110, 120, 130, 140)를 제1 기준값(R1)이 높은 순서로 내림 차순으로 나열할 수 있다. S205 단계에서, 컨트롤러(220)는 복수의 배터리 뱅크(110, 120, 130, 140)를 나열한 순서에 따라 순차적으로 순위를 설정할 수 있다. S205 단계에서, 컨트롤러(220)는 복수의 배터리 뱅크(110, 120, 130, 140) 중 제1 기준값(R1)을 기준으로 1순위로 나열된 배터리 뱅크를 제1 배터리 뱅크(B1), 제1 기준값(R1)을 기준으로 2순위인 배터리 뱅크를 제2 배터리 뱅크(B2) 및 제1 기준값(R1)을 기준으로 마지막 순위인 배터리 뱅크를 제3 배터리 뱅크(B3)를 판단할 수 있다. In step S205, the
S206 단계에서, 컨트롤러(220)는 복수의 배터리 뱅크(110, 120, 130, 140) 각각의 제1 기준값(R1)을 기준으로 잠재적인 진단의 대상인 제1 배터리 뱅크(B1)를 판단할 수 있다. S206 단계에서, 컨트롤러(220)는 아래의 [수학식 4]에 기초하여 제1 배터리 뱅크(B1)를 진단할 수 있다.In step S206, the
[수학식 4][Equation 4]
제1 편차(D1) = {제1 배터리 뱅크의 제1 기준값(R1_B1)} - {제2 배터리 뱅크의 제1 기준값(R1_B2)} = (R1_B1)- (R1_B2)First deviation (D1) = {first reference value (R1_B1) of the first battery bank} - {first reference value (R1_B2) of the second battery bank} = (R1_B1) - (R1_B2)
제2 편차(D2) = {제2 배터리 뱅크의 제1 기준값(R1_B2)} - {제3 배터리 뱅크의 제1 기준값(R1_B3)} = (R1_B2)- (R1_B3)Second deviation (D2) = {first reference value (R1_B2) of the second battery bank} - {first reference value (R1_B3) of the third battery bank} = (R1_B2) - (R1_B3)
[수학식 4]를 참조하면, S206 단계에서, 컨트롤러(220)는 제1 배터리 뱅크(B1)의 제1 기준값(R1_B1)과 제2 배터리 뱅크(B2)의 제1 기준값(R1_B2)의 차이인 ‘(R1_B1)- (R1_B2)’를 제1 편차(D1)로 산출할 수 있다. Referring to [Equation 4], in step S206, the
S206 단계에서, 컨트롤러(220)는 제2 배터리 뱅크(B2)의 제1 기준값(R1_B2)과 제3 배터리 뱅크(B2)의 제1 기준값(R1_B3)의 차이인 ‘(R1_B2)- (R1_B3)’를 제2 편차(D2)로 산출할 수 있다. In step S206, the
S206 단계에서, 컨트롤러(220)는 제2 편차(D1) 대비 제1 편차(D2)의 비율인 ‘{(R1_B1)-(R1_B2)}/{(R1_B2)-(R1_B3)}’를 제2 기준값(R2)으로 산출할 수 있다.In step S206, the
S206 단계에서, 컨트롤러(220)는 제1 기준값(R1)을 기준으로 전압 변화량이 가장 큰 잠재적인 진단의 대상인 제1 배터리 뱅크(B1)의 제1 기준값(R1_B1)과 제2 배터리 뱅크(B2)의 제1 기준값(R1_B2)의 차이인 제1 편차(D1)가 제1 기준값(R1)을 기준으로 전압 변화량이 두번째인 제2 배터리 뱅크(B2)의 제1 기준값(R1_B2)과 전압 변화량이 가장 작은 제3 배터리 뱅크(B2)의 제1 기준값(R1_B3)의 차이인 제2 편차(D2) 대비 비율을 제2 기준값(R2)으로 산출할 수 있다.In step S206, the
S206 단계에서, 컨트롤러(220)는 잠재적인 진단의 대상인 제1 배터리 뱅크(B1)의 제1 기준값(R1_B1) 및 제2 기준값(R2)에 기초하여 복수의 배터리 뱅크(110, 120, 130, 140) 중 제1 기준값(R1)이 가장 큰 제1 배터리 뱅크(B1)를 진단할 수 있다. In step S206, the
S206 단계에서, 컨트롤러(220)는 제1 배터리 뱅크(B1)의 제1 기준값(R1_B1)의 제1 임계값 초과 여부를 판단할 수 있다. 여기서 제1 임계값은 예를 들어, ‘1.5’로 설정될 수 있다. S206 단계에서, 컨트롤러(220)는 복수의 배터리 뱅크(110, 120, 130, 140) 중 상대적으로 제1 값(ΔV)이 가장 큰 제1 배터리 뱅크(B1)를 판단한 후, 제1 배터리 뱅크(B1)의 제1 기준값(R1_B1)을 기 설정된 제1 임계값과 비교하여 제1 배터리 뱅크(B1)의 전압 변화량을 절대적으로 평가를 할 수 있다. In step S206, the
S206 단계에서, 컨트롤러(220)는 제2 기준값(R2)의 제2 임계값 초과 여부를 판단할 수 있다. 여기서 제2 임계값은 예를 들어, ‘1.0’로 설정될 수 있다. In step S206, the
S206 단계에서, 컨트롤러(220)는 제1 배터리 뱅크(B1)의 제1 기준값(R1_B1)이 제1 임계값을 초과하고, 동시에 제2 기준값(R2)이 제2 임계값을 초과하는 경우 제1 배터리 뱅크(B1)를 이상 배터리 뱅크로 진단할 수 있다. In step S206, when the first reference value (R1_B1) of the first battery bank (B1) exceeds the first threshold and at the same time the second reference value (R2) exceeds the second threshold, the
S206 단계에서, 컨트롤러(220)는 제1 배터리 뱅크(B1)의 제1 기준값(R1_B1)이 제1 임계값을 초과하고, 동시에 제2 기준값(R2)이 제2 임계값을 초과하는 경우 제1 배터리 뱅크(B1)를 전극 탭 단선이 발생한 배터리 셀을 포함하는 배터리 뱅크 또는 전극 탭 단선 및 리튬 석출이 발생한 배터리 셀을 포함하는 배터리 뱅크로 진단할 수 있다. In step S206, when the first reference value (R1_B1) of the first battery bank (B1) exceeds the first threshold and at the same time the second reference value (R2) exceeds the second threshold, the
S206 단계에서, 컨트롤러(220)는 제1 배터리 뱅크(B1)를 전극 탭 단선이 발생한 배터리 셀을 포함하는 배터리 뱅크 또는 전극 탭 단선 및 리튬 석출이 발생한 배터리 셀을 포함하는 배터리 뱅크로 진단한 후, 제1 배터리 뱅크(B1)의 내부 단락 발생 여부를 추적 및 모니터링할 수 있다. In step S206, the
S206 단계에서, 컨트롤러(220)는 진단 결과 제1 배터리 뱅크(B1)에 전극 탭 단선 또는 전극 탭 단선 및 리튬 석출이 발생한 것으로 확인되면, 제1 배터리 뱅크(B1)에 대한 정보를 사용자에게 제공할 수 있다. 일 예로, 컨트롤러(220)는 통신부(미도시)를 통해 사용자 단말로 전극 탭 단선 또는 전극 탭 단선 및 리튬 석출이 발생한 제1 배터리 뱅크(B1)에 대한 정보를 제공할 수 있음은 물론, 차량 또는 충전기 등에 구비된 디스플레이를 통해 제1 배터리 뱅크(B1)에 대한 정보를 제공할 수 있을 것이다.In step S206, if it is confirmed as a result of the diagnosis that electrode tab disconnection or electrode tab disconnection and lithium precipitation have occurred in the first battery bank (B1), the
도 9는 본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 배터리 관리 장치의 동작 방법을 구현하는 컴퓨팅 시스템의 하드웨어 구성을 나타내는 블록도이다.Figure 9 is a block diagram showing the hardware configuration of a computing system that implements a method of operating a battery management device according to an embodiment disclosed in this document.
도 9를 참조하면, 본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 컴퓨팅 시스템(2000)은 MCU(2100), 메모리(2200), 입출력 I/F(2300) 및 통신 I/F(2400)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 9, the
MCU(2100)는 메모리(2200)에 저장되어 있는 각종 프로그램(예를 들면, 배터리 전압 변화량 분석 프로그램)을 실행시키고, 이러한 프로그램들을 각종 데이터를 처리하며, 전술한 도 1에 나타낸 배터리 관리 장치(200)의 기능들을 수행하도록 하는 프로세서일 수 있다.The
메모리(2200)는 배터리 관리 장치(200)의 작동에 관한 각종 프로그램을 저장할 수 있다. 또한, 메모리(2200)는 배터리 관리 장치(200)의 작동 데이터를 저장할 수 있다.The
이러한 메모리(2200)는 필요에 따라서 복수 개 마련될 수도 있을 것이다. 메모리(2200)는 휘발성 메모리일 수도 있으며 비휘발성 메모리일 수 있다. 휘발성 메모리로서 메모리(2200)는 RAM, DRAM, SRAM 등이 사용될 수 있다. 비휘발성 메모리로서 메모리(2200)는 ROM, PROM, EAROM, EPROM, EEPROM, 플래시 메모리 등이 사용될 수 있다. 상기 열거한 메모리(2200)들의 예를 단지 예시일 뿐이며 이들 예로 한정되는 것은 아니다.A plurality of
입출력 I/F(2300)는, 키보드, 마우스, 터치 패널 등의 입력 장치(미도시)와 디스플레이(미도시) 등의 출력 장치와 MCU(2100) 사이를 연결하여 데이터를 송수신할 수 있도록 하는 인터페이스를 제공할 수 있다.The input/output I/
통신 I/F(2400)는 서버와 각종 데이터를 송수신할 수 있는 구성으로서, 유선 또는 무선 통신을 지원할 수 있는 각종 장치일 수 있다. 예를 들면, 통신 I/F(2400)를 통해 별도로 마련된 외부 서버로부터 저항 측정 및 이상 진단을 위한 프로그램이나 각종 데이터 등을 송수신할 수 있다.The communication I/
이상의 설명은 본 개시의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 개시의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다.The above description is merely an illustrative explanation of the technical idea of the present disclosure, and those skilled in the art will be able to make various modifications and variations without departing from the essential characteristics of the present disclosure.
따라서, 본 개시에 개시된 실시예들은 본 개시의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 개시의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 개시의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 개시의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.Accordingly, the embodiments disclosed in the present disclosure are not intended to limit the technical idea of the present disclosure but are for illustrative purposes, and the scope of the technical idea of the present disclosure is not limited by these embodiments. The scope of protection of this disclosure should be interpreted in accordance with the claims below, and all technical ideas within the equivalent scope should be interpreted as being included in the scope of rights of this disclosure.
1000: 배터리 팩
100: 배터리 모듈
110: 배터리 뱅크-1
120: 배터리 뱅크-2
130: 배터리 뱅크-3
140: 배터리 뱅크-4
200: 배터리 관리 장치
210: 전압 측정부
220: 컨트롤러
300: 릴레이
2000: 컴퓨팅 시스템
2100: MCU
2200: 메모리
2300: 입출력 I/F
2400: 통신 I/F
R1: 제1 값
R2: 제2 값
D1: 제1 편차
D2: 제2 편차1000: Battery pack
100: Battery module
110: Battery Bank-1
120: Battery Bank-2
130: Battery Bank-3
140: Battery Bank-4
200: Battery management device
210: Voltage measurement unit
220: controller
300: relay
2000: Computing Systems
2100:MCU
2200: Memory
2300: Input/output I/F
2400: Communication I/F
R1: first value
R2: second value
D1: first deviation
D2: second deviation
Claims (16)
상기 복수의 배터리 뱅크 각각의 일정 주기 동안의 전압의 변화량인 제1 값과 상기 복수의 배터리 뱅크 각각의 단위 시간당 전압 변화량의 표준편차인 제2 값을 기초로 상기 복수의 배터리 뱅크 각각의 제1 값을 보정하고,
상기 복수의 배터리 뱅크들의 보정된 제1 값의 평균값 대비 상기 복수의 배터리 뱅크 각각의 보정된 제1 값의 값인 제1 기준값을 기초로 상기 복수의 배터리 뱅크 각각의 순위를 설정하고,
상기 복수의 배터리 뱅크 각각의 순위에 기초하여 상기 복수의 배터리 뱅크 중 적어도 하나의 배터리 뱅크를 진단하는 컨트롤러를 포함하는 배터리 관리 장치. A voltage measurement unit that measures the voltage of each of the plurality of battery banks; and
A first value for each of the plurality of battery banks based on a first value that is the amount of change in voltage during a certain period of each of the plurality of battery banks and a second value that is the standard deviation of the amount of voltage change per unit time of each of the plurality of battery banks. Correct it,
Setting a ranking of each of the plurality of battery banks based on a first reference value, which is a value of the corrected first value of each of the plurality of battery banks relative to the average value of the corrected first values of the plurality of battery banks,
A battery management device comprising a controller that diagnoses at least one battery bank among the plurality of battery banks based on the ranking of each of the plurality of battery banks.
상기 컨트롤러는 상기 복수의 배터리 뱅크 중 적어도 하나의 배터리 뱅크의 제1 값이 상기 적어도 하나의 배터리 뱅크의 제2 값에 하한 임계값을 곱한 값 보다 작은 경우 상기 제1 값을 초기화하는 것을 특징으로 하는 배터리 관리 장치. According to claim 1,
The controller initializes the first value when the first value of at least one battery bank among the plurality of battery banks is less than a value obtained by multiplying the second value of the at least one battery bank by a lower threshold value. Battery management device.
상기 컨트롤러는 상기 복수의 배터리 뱅크 중 적어도 하나의 배터리 뱅크의 제1 값이 상기 적어도 하나의 배터리 뱅크의 제2 값에 상한 임계값을 곱한 값을 초과하는 경우 상기 제1 값을 유지하는 것을 특징으로 하는 배터리 관리 장치.According to clause 2,
The controller maintains the first value when the first value of at least one battery bank among the plurality of battery banks exceeds a value obtained by multiplying the second value of the at least one battery bank by an upper threshold value. A battery management device that does.
상기 컨트롤러는 상기 복수의 배터리 뱅크 중 적어도 하나의 배터리 뱅크의 제1 값이 상기 적어도 하나의 배터리 뱅크의 제2 값에 하한 임계값을 곱한 값 이상이고, 상기 제2 값에 상한 임계값을 곱한 값 이하인 경우 상기 제1 값을 누적하는 것을 특징으로 하는 배터리 관리 장치.According to clause 3,
The controller determines that the first value of at least one battery bank among the plurality of battery banks is greater than or equal to a value obtained by multiplying the second value of the at least one battery bank by a lower threshold value, and the second value multiplied by an upper threshold value. A battery management device characterized in that it accumulates the first value when less than or equal to the value.
상기 컨트롤러는 상기 복수의 배터리 뱅크들의 보정된 제1 값의 평균값과 상기 복수의 배터리 뱅크 각각의 제2 값에 상한 임계값을 곱한 값 중 최대값 대비 상기 복수의 배터리 뱅크 각각의 보정된 제1 값을 상기 복수의 배터리 뱅크 각각의 제1 기준값으로 산출하는 것을 특징으로 하는 배터리 관리 장치.According to clause 4,
The controller determines the corrected first value of each of the plurality of battery banks relative to the maximum value of the average value of the corrected first values of the plurality of battery banks and the value obtained by multiplying the second value of each of the plurality of battery banks by an upper threshold value. A battery management device characterized by calculating as a first reference value for each of the plurality of battery banks.
상기 컨트롤러는 상기 복수의 배터리 뱅크를 상기 제1 기준값이 높은 순서로 나열한 순서에 따라 순위를 설정하고, 상기 복수의 배터리 뱅크 중 1순위인 제1 배터리 뱅크, 2순위인 제2 배터리 뱅크 및 마지막 순위인 제3 배터리 뱅크를 판단하는 것을 특징으로 하는 배터리 관리 장치.According to clause 5,
The controller sets the ranking of the plurality of battery banks according to the order in which the first reference value is higher, and among the plurality of battery banks, the first battery bank is ranked first, the second battery bank is ranked second, and the last ranked. A battery management device characterized in that it determines the third battery bank.
상기 컨트롤러는 상기 제1 배터리 뱅크의 제1 기준값과 상기 제2 배터리 뱅크의 제1 기준값의 차이인 제1 편차를 산출하고,
상기 제2 배터리 뱅크의 제1 기준값과 상기 제3 배터리 뱅크의 제1 기준값의 차이인 제2 편차를 산출하고,
상기 제2 편차 대비 상기 제1 편차의 값인 제2 기준값에 기초하여 상기 제1 배터리 뱅크를 진단하는 것을 특징으로 하는 배터리 관리 장치.According to clause 6,
The controller calculates a first deviation, which is the difference between the first reference value of the first battery bank and the first reference value of the second battery bank,
Calculate a second deviation, which is the difference between the first reference value of the second battery bank and the first reference value of the third battery bank,
A battery management device characterized in that the first battery bank is diagnosed based on a second reference value that is a value of the first deviation compared to the second deviation.
상기 컨트롤러는 상기 제1 배터리 뱅크의 제1 기준값이 제1 임계값 초과이고, 상기 제1 배터리 뱅크의 제2 기준값이 제2 임계값 초과인 경우 상기 제1 배터리 뱅크를 진단하는 것을 특징으로 하는 배터리 관리 장치.According to clause 7,
The controller diagnoses the first battery bank when the first reference value of the first battery bank exceeds the first threshold and the second reference value of the first battery bank exceeds the second threshold. Management device.
상기 복수의 배터리 뱅크 각각의 일정 주기 동안의 전압의 변화량인 제1 값을 산출하는 단계;
상기 복수의 배터리 뱅크 각각의 단위 시간당 전압 변화량의 표준편차인 제2 값을 산출하는 단계;
상기 복수의 배터리 뱅크 각각의 제1 값과 제2 값을 기초로 상기 복수의 배터리 뱅크 각각의 제1 값을 보정하는 단계;
상기 복수의 배터리 뱅크들의 보정된 제1 값의 평균값 대비 상기 복수의 배터리 뱅크 각각의 보정된 제1 값의 값인 제1 기준값을 기초로 상기 복수의 배터리 뱅크 각각의 순위를 설정하는 단계; 및
상기 복수의 배터리 뱅크 각각의 순위에 기초하여 상기 복수의 배터리 뱅크 중 적어도 하나의 배터리 뱅크를 진단하는 단계를 포함하는 배터리 관리 장치의 동작 방법.Measuring the voltage of each of the plurality of battery banks;
calculating a first value, which is the amount of change in voltage of each of the plurality of battery banks during a certain period;
calculating a second value that is a standard deviation of the amount of voltage change per unit time for each of the plurality of battery banks;
correcting a first value of each of the plurality of battery banks based on a first value and a second value of each of the plurality of battery banks;
setting a ranking of each of the plurality of battery banks based on a first reference value, which is a value of the corrected first value of each of the plurality of battery banks relative to an average value of the corrected first values of the plurality of battery banks; and
A method of operating a battery management device comprising diagnosing at least one battery bank among the plurality of battery banks based on the ranking of each of the plurality of battery banks.
상기 복수의 배터리 뱅크 각각의 제1 값과 제2 값을 기초로 상기 복수의 배터리 뱅크 각각의 제1 값을 보정하는 단계는
상기 복수의 배터리 뱅크 중 적어도 하나의 배터리 뱅크의 제1 값이 상기 적어도 하나의 배터리 뱅크의 제2 값에 하한 임계값을 곱한 값 보다 작은 경우 상기 제1 값을 초기화하는 것을 특징으로 하는 배터리 관리 장치의 동작 방법.According to clause 9,
The step of correcting the first value of each of the plurality of battery banks based on the first value and the second value of each of the plurality of battery banks
A battery management device that initializes the first value when the first value of at least one battery bank among the plurality of battery banks is less than a value obtained by multiplying the second value of the at least one battery bank by a lower limit threshold. How it works.
상기 복수의 배터리 뱅크 각각의 제1 값과 제2 값을 기초로 상기 복수의 배터리 뱅크 각각의 제1 값을 보정하는 단계는
상기 복수의 배터리 뱅크 중 적어도 하나의 배터리 뱅크의 제1 값이 상기 적어도 하나의 배터리 뱅크의 제2 값에 상한 임계값을 곱한 값을 초과하는 경우 상기 제1 값을 유지하는 것을 특징으로 하는 배터리 관리 장치의 동작 방법.According to claim 10,
The step of correcting the first value of each of the plurality of battery banks based on the first value and the second value of each of the plurality of battery banks
Battery management, characterized in that maintaining the first value of at least one battery bank among the plurality of battery banks when the first value of the at least one battery bank exceeds a value obtained by multiplying the second value of the at least one battery bank by an upper threshold value. How the device works.
상기 복수의 배터리 뱅크 각각의 제1 값과 제2 값을 기초로 상기 복수의 배터리 뱅크 각각의 제1 값을 보정하는 단계는
상기 복수의 배터리 뱅크 중 적어도 하나의 배터리 뱅크의 상기 제1 값이 상기 적어도 하나의 배터리 뱅크의 제2 값에 하한 임계값을 곱한 값 이상이고, 상기 제2 값에 상한 임계값을 곱한 값 이하인 경우 상기 제1 값을 누적하는 것을 특징으로 하는 배터리 관리 장치의 동작 방법.According to claim 11,
The step of correcting the first value of each of the plurality of battery banks based on the first value and the second value of each of the plurality of battery banks
When the first value of at least one battery bank among the plurality of battery banks is greater than or equal to a value obtained by multiplying the second value of the at least one battery bank by a lower threshold value and is less than or equal to a value obtained by multiplying the second value by an upper threshold value A method of operating a battery management device, characterized in that accumulating the first value.
상기 복수의 배터리 뱅크들의 보정된 제1 값의 평균값 대비 상기 복수의 배터리 뱅크 각각의 보정된 제1 값의 값인 제1 기준값을 기초로 상기 복수의 배터리 뱅크 각각의 순위를 설정하는 단계는
상기 복수의 배터리 뱅크들의 보정된 제1 값의 평균값과 상기 복수의 배터리 뱅크 각각의 제2 값에 상한 임계값을 곱한 값 중 최대값 대비 상기 복수의 배터리 뱅크 각각의 보정된 제1 값을 상기 복수의 배터리 뱅크 각각의 제1 기준값으로 산출하는 것을 특징으로 하는 배터리 관리 장치의 동작 방법.According to claim 12,
Setting the ranking of each of the plurality of battery banks based on a first reference value, which is a value of the corrected first value of each of the plurality of battery banks relative to the average value of the corrected first values of the plurality of battery banks,
The corrected first value of each of the plurality of battery banks is compared to the maximum value of the average value of the corrected first values of the plurality of battery banks and the value obtained by multiplying the second value of each of the plurality of battery banks by an upper limit threshold value. A method of operating a battery management device, characterized in that calculating a first reference value for each battery bank.
상기 복수의 배터리 뱅크들의 보정된 제1 값의 평균값 대비 상기 복수의 배터리 뱅크 각각의 보정된 제1 값의 값인 제1 기준값을 기초로 상기 복수의 배터리 뱅크 각각의 순위를 설정하는 단계는
상기 복수의 배터리 뱅크를 제1 기준값이 높은 순서로 나열한 순서에 따라 순위를 설정하고, 상기 복수의 배터리 뱅크 중 1순위인 제1 배터리 뱅크, 2순위인 제2 배터리 뱅크 및 마지막 순위인 제3 배터리 뱅크를 판단하는 것을 특징으로 하는 배터리 관리 장치의 동작 방법.According to claim 13,
Setting the ranking of each of the plurality of battery banks based on a first reference value, which is a value of the corrected first value of each of the plurality of battery banks relative to the average value of the corrected first values of the plurality of battery banks,
The plurality of battery banks are ranked according to the order in which the first reference value is higher, and among the plurality of battery banks, the first battery bank is ranked first, the second battery bank is ranked second, and the third battery is ranked last. A method of operating a battery management device characterized by determining a bank.
상기 복수의 배터리 뱅크 각각의 순위에 기초하여 상기 복수의 배터리 뱅크 중 적어도 하나의 배터리 뱅크를 진단하는 단계는
상기 제1 배터리 뱅크의 제1 기준값과 상기 제2 배터리 뱅크의 제1 기준값의 차이인 제1 편차를 산출하고,
상기 제2 배터리 뱅크의 제1 기준값과 상기 제3 배터리 뱅크의 제1 기준값의 차이인 제2 편차를 산출하고,
상기 제2 편차 대비 상기 제1 편차의 값인 제2 기준값에 기초하여 상기 제1 배터리 뱅크를 진단하는 것을 특징으로 하는 배터리 관리 장치의 동작 방법.According to claim 14,
Diagnosing at least one battery bank among the plurality of battery banks based on the ranking of each of the plurality of battery banks
Calculate a first deviation, which is the difference between the first reference value of the first battery bank and the first reference value of the second battery bank,
Calculate a second deviation, which is the difference between the first reference value of the second battery bank and the first reference value of the third battery bank,
A method of operating a battery management device, characterized in that diagnosing the first battery bank based on a second reference value that is a value of the first deviation compared to the second deviation.
상기 복수의 배터리 뱅크 각각의 순위에 기초하여 상기 복수의 배터리 뱅크 중 적어도 하나의 배터리 뱅크를 진단하는 단계는
상기 제1 배터리 뱅크의 제1 기준값이 제1 임계값 초과이고, 상기 제1 배터리 뱅크의 제2 기준값이 제2 임계값 초과인 경우 상기 제1 배터리 뱅크를 진단하는 것을 특징으로 하는 배터리 관리 장치의 동작 방법.According to claim 15,
Diagnosing at least one battery bank among the plurality of battery banks based on the ranking of each of the plurality of battery banks
A battery management device characterized in that it diagnoses the first battery bank when the first reference value of the first battery bank exceeds the first threshold and the second reference value of the first battery bank exceeds the second threshold. How it works.
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