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KR102443429B1 - 저전압 배터리 셀 분별 장치 및 방법 - Google Patents

저전압 배터리 셀 분별 장치 및 방법 Download PDF

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KR102443429B1
KR102443429B1 KR1020170174702A KR20170174702A KR102443429B1 KR 102443429 B1 KR102443429 B1 KR 102443429B1 KR 1020170174702 A KR1020170174702 A KR 1020170174702A KR 20170174702 A KR20170174702 A KR 20170174702A KR 102443429 B1 KR102443429 B1 KR 102443429B1
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voltage
battery cell
battery cells
low voltage
battery
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김성윤
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주식회사 엘지에너지솔루션
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Abstract

본 발명은 배터리 셀의 평균전압을 근거로 배터리 셀의 저전압 상태를 판정하되, 배터리 셀의 저전압 상태가 판정되는 경우, 해당 배터리 셀의 저전압 상태 판정 횟수를 카운트 업(Count up)하여, 해당 배터리 셀에 대한 저전압 상태 판정 기록을 저장함으로써, 사용자로 하여금, 저전압 상태의 배터리 셀을 용이하게 확인 및 관리할 수 있도록 하는 저전압 배터리 셀 분별 장치 및 방법에 관한 것이다.

Description

저전압 배터리 셀 분별 장치 및 방법{Apparatus and method for sorting of low-voltage battery cell}
본 발명은 저전압 배터리 셀 분별 장치 및 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 배터리 셀의 평균전압을 근거로 배터리 셀의 저전압 상태를 판정하되, 배터리 셀의 저전압 상태가 판정되는 경우, 해당 배터리 셀의 저전압 상태 판정 횟수를 카운트 업(Count up)하여, 해당 배터리 셀에 대한 저전압 상태 판정 기록을 저장함으로써, 사용자로 하여금, 저전압 상태의 배터리 셀을 용이하게 확인 및 관리할 수 있도록 하는 저전압 배터리 셀 분별 장치 및 방법에 관한 것이다.
최근, 충방전이 가능하고 에너지 밀도 및 출력 밀도가 높은 배터리가 하이브리드 전기자동차(HEV), 플러그인 하이브리드 전기자동차(PHEV), 배터리 전기자동차(BEV), 전기자동차(EV) 및 다양한 모바일 기기 등에서 에너지원으로서 광범위하게 사용되고 있다.
일반적으로, 이러한 배터리는 양극 및 음극, 양극과 음극 사이에 형성되어 상기 양극과 음극을 절연하는 분리막을 포함하는 전극 조립체를 구비하며, 에이징(aging) 공정과 포메이션(formation) 공정을 수행하여 형성되는데, 이러한 배터리는 공정 중 발생 가능한 다양한 원인으로 인해 문제가 발생하는 경우가 많아 최근에는 이러한 문제를 미리 감지하고 신속히 대응하는 것이 중요한 문제로 대두되고 있다.
한편, 저전압의 문제를 포함하는 배터리의 경우, 일반적으로 저전압 증상은 배터리가 사용된 시점으로부터 오랜 시간에 걸쳐 나타나기 때문에 이러한 문제를 미리 감지하는 것에는 어려움이 있으며, 그로 인해, 배터리가 고객에게 출하된 이후에 배터리의 저전압 증상이 발생하여 고객으로 하여금, 불편함을 야기시킬 수 있는 문제점이 있었다.
보다 구체적으로, 이러한 경우, 배터리 및 배터리를 포함하는 제품을 구매한 고객은 배터리로 인한 문제가 발생하는 경우, 해당 문제의 원인이 배터리의 저전압으로 인한 문제인지 판별하는데 어려움이 있을 뿐만 아니라, 배터리의 저전압으로 인한 문제로 판별이 된다 하여도 배터리를 구성하는 다수의 배터리 셀 중 어느 배터리 셀에 의한 문제인지 판별하는데 어려움이 있다는 문제점이 있었다.
아울러 이러한 경우, 배터리를 구성하는 다수의 배터리 셀 중 저전압 증상을 일으키는 배터리 셀을 판별하기 위해선, 별도의 재현 테스트를 거쳐야 하므로, 이러한 문제를 해결하기 위해서는 그 과정이 번거로울 뿐만 아니라, 너무 많은 시간이 소요되어 고객으로 하여금 또 다른 불편함을 야기시킬 수 있는 문제점이 있었다.
또한, 근래에는 배터리의 종류가 다양해짐에 따라, 배터리의 종류에 따라 상이한 기준 전압을 근거로 배터리의 저전압 상태를 판정하고 있는데, 이는 배터리의 종류에 따라 사용자가 직접 기준 전압을 변경해야 하는 불편함을 초래하고 있었다.
대한민국 등록특허공보 제10-0823188호
본 발명의 목적은 배터리 셀의 저전압 상태 판정 횟수를 카운트 업(Count up)하는 방식으로 해당 배터리 셀에 대한 저전압 상태 판정 기록을 저장함으로써, 사용자로 하여금, 저전압 상태의 배터리 셀을 용이하게 확인 및 관리할 수 있도록 하는 저전압 배터리 셀 분별 장치 및 방법을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 목적은 배터리 셀의 전압과 평균전압의 오차 범위 별로 분류된 배터리 셀의 저전압 상태 판정 횟수를 카운트 업(Count up)하여 해당 배터리 셀에 대한 저전압 상태 판정 기록을 저장함으로써, 사용자로 하여금, 해당 배터리 셀의 저전압 상태의 정도까지 용이하게 파악할 수 있도록 하는 저전압 배터리 셀 분별 장치 및 방법을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 목적은 측정되는 배터리 셀의 전압을 근거로 평균전압을 산출하고, 산출된 평균전압을 근거로 배터리 셀의 저전압 상태를 판정함으로써, 배터리 셀의 종류와 무관하게 배터리 셀의 저전압 상태를 용이하게 판정할 수 있는 저전압 배터리 셀 분별 장치 및 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 저전압 배터리 셀 분별 장치는, 배터리 셀과, 상기 배터리 셀의 전압을 측정하는 전압 측정부와, 상기 배터리 셀의 평균전압을 산출하는 평균전압 산출부와, 상기 평균전압을 근거로 상기 배터리 셀의 저전압 상태를 판정하는 판정부와, 상기 배터리 셀의 상기 저전압 상태 판정 기록을 저장하는 저장부를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 평균전압 산출부는, 상기 배터리 셀의 연결을 제어하는 컨택터가 On(폐쇄)된 시점의 상기 평균전압인 제1 평균전압과, 상기 컨택터가 Off(개방)되기 이전 시점의 상기 평균전압인 제2 평균전압을 산출할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 평균전압 산출부는,
Figure 112017126236204-pat00001
(여기서, 제1 배터리 셀은 전체 상기 배터리 셀의 전압 중 상위 10%에 속하는 전압이 측정된 하나 이상의 상기 배터리 셀을 포함하고, 제2 배터리 셀은 전체 상기 배터리 셀의 전압 중 하위 10%에 속하는 전압이 측정된 하나 이상의 상기 배터리 셀을 포함함.)을 이용하여 상기 평균전압을 산출할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 저장부는, 상기 배터리 셀의 저전압 상태가 판정되는 경우, 해당 상기 배터리 셀의 저전압 상태 판정 횟수를 카운트 업(Count up)함으로써, 해당 배터리 셀에 대한 저전압 상태 판정 기록을 저장할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 저장부는, 상기 배터리 셀의 저전압 상태가 판정되는 경우, 상기 평균전압과 상기 배터리 셀의 전압의 오차 범위 별로 분류된 상기 배터리 셀의 저전압 상태 판정 횟수를 카운트 업(Count up)함으로써, 해당 배터리 셀에 대한 저전압 상태 판정 기록을 저장할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 저장부는, 상기 배터리 셀의 저전압 상태가 판정된 날짜에 근거하여, 상기 배터리 셀의 저전압 상태 판정 횟수를 카운트 업(Count up) 함으로써, 해당 배터리 셀에 대한 저전압 상태 판정 기록을 저장할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 저전압 배터리 셀 분별 방법은, 배터리 셀의 전압을 측정하는 단계와, 상기 배터리 셀의 평균전압을 산출하는 단계와, 상기 평균전압을 근거로 상기 배터리 셀의 저전압 상태를 판정하는 단계와, 상기 배터리 셀의 상기 저전압 상태 판정 기록을 저장하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 평균전압을 산출하는 단계는, 상기 배터리 셀의 연결을 제어하는 컨택터가 On(폐쇄)된 시점의 상기 평균전압인 제1 평균전압을 산출하는 단계와, 상기 컨택터가 Off(개방)되기 이전 시점의 상기 평균전압인 제2 평균전압을 산출하는 단계를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 평균전압을 산출하는 단계는,
Figure 112017126236204-pat00002
(여기서, 제1 배터리 셀은 전체 상기 배터리 셀의 전압 중 상위 10%에 속하는 전압이 측정된 하나 이상의 상기 배터리 셀을 포함하고, 제2 배터리 셀은 전체 상기 배터리 셀의 전압 중 하위 10%에 속하는 전압이 측정된 하나 이상의 상기 배터리 셀을 포함함.)을 이용하여 상기 평균전압을 산출 단계를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 기록하는 단계는, 상기 배터리 셀의 저전압 상태가 판정되는 경우, 해당 상기 배터리 셀의 저전압 상태 판정 횟수를 카운트 업(Count up)하는 단계를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 기록하는 단계는, 상기 배터리 셀의 저전압 상태가 판정되는 경우, 상기 평균전압과 상기 배터리 셀의 전압의 오차 범위 별로 분류된 상기 배터리 셀의 저전압 상태 판정 횟수를 카운트 업(Count up)함으로써, 해당 배터리 셀에 대한 저전압 상태 판정 기록을 저장할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 기록하는 단계는, 상기 배터리 셀의 저전압 상태가 판정된 날짜에 근거하여, 상기 배터리 셀의 저전압 상태 판정 횟수를 카운트 업(Count up)함으로써, 해당 배터리 셀에 대한 저전압 상태 판정 기록을 저장할 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 배터리 셀의 저전압 상태 판정 횟수를 카운트 업(Count up)하는 방식으로 해당 배터리 셀에 대한 저전압 상태 판정 기록을 저장함으로써, 사용자로 하여금, 저전압 상태의 배터리 셀을 용이하게 확인 및 관리할 수 있도록 하는 저전압 배터리 셀 분별 장치 및 방법이 제공된다.
또한, 본 발명의 다른 일 측면에 따르면, 배터리 셀의 전압과 평균전압의 오차 범위 별로 분류된 배터리 셀의 저전압 상태 판정 횟수를 카운트 업(Count up)하여 해당 배터리 셀에 대한 저전압 상태 판정 기록을 저장함으로써, 사용자로 하여금, 해당 배터리 셀의 저전압 상태의 정도까지 용이하게 파악할 수 있도록 하는 저전압 배터리 셀 분별 장치 및 방법이 제공된다.
또한, 본 발명의 다른 일 측면에 따르면, 측정되는 배터리 셀의 전압을 근거로 평균전압을 산출하고, 산출된 평균전압을 근거로 배터리 셀의 저전압 상태를 판정함으로써, 배터리 셀의 종류와 무관하게 배터리 셀의 저전압 상태를 용이하게 판정할 수 있는 저전압 배터리 셀 분별 장치 및 방법이 제공된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 저전압 배터리 셀 분별 장치의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 오차 범위 별로 분류된 배터리 셀의 저전압 상태 판정 횟수 표시 화면을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 오차 범위 별로 분류된 배터리 셀의 저전압 상태 판정 일자 표시 화면을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 저전압 배터리 셀 분별 방법의 과정을 개략적으로 나타낸 도면이다.
본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 여기서, 반복되는 설명, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능, 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 본 발명의 실시형태는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
또한, 명세서에 기재된 "...부"의 용어는 하나 이상의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 저전압 배터리 셀 분별 장치(100)의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.
다만, 도 1에 도시된 저전압 배터리 셀 분별 장치(100)는 일 실시예에 따른 것으로, 그 구성요소들이 도 1에 도시된 실시예에 한정되는 것은 아니며, 필요에 따라 일부 구성요소가 부가, 변경 또는 삭제될 수 있음을 유의한다.
또한, 도 1에 도시된 저전압 배터리 셀 분별 장치(100)는 이차 전지가 적용될 수 있는 분야라면 어떠한 기술 분야에도 적용될 수 있음을 유의한다.
먼저, 도 1을 살펴보면, 본 발명의 일 실시예에 따른 저전압 배터리 셀 분별 장치(100)는 배터리 셀(110), 전압 측정부(120), 평균전압 산출부(130), 판정부(140) 및 저장부(150)를 포함하여 구성될 수 있다.
여기서, 상기 저전압 배터리 셀 분별 장치(100)는, BMS(Battery management system)가 작동하는 동안, 일정 주기로 하나 이상의 배터리 셀(110)로부터 전압을 측정하고, 배터리 셀(110)의 저전압 상태를 판정하며, 저전압 상태로 판정된 배터리 셀(110)에 대하여 저전압 판정 횟수를 카운트 업(Count up)함으로써, 배터리 셀(110)의 저전압 상태 판정 기록을 저장할 수 있는 ODR(Operational data recorder)로 구현될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아님에 유의한다.
이때, 배터리 셀(110)로부터 전압을 측정하는 일정 주기는, 사용자에 의해 설정되는 주기 및 배터리 셀(110)의 종류에 근거하여 기 설정된 주기 중 어느 하나 일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아님에 유의한다.
먼저, 저전압 배터리 셀 분별 장치(100)의 구성요소 중 배터리 셀(110)은 전기 에너지원으로서의 역할을 할 수 있다. 이때, 다수의 배터리 셀(110)은 직렬 및/또는 병렬로 연결되어 하나의 배터리 팩(미도시)을 구성할 수 있다.
이러한 배터리 셀(110)의 경우, 그 종류가 특별히 한정되진 않으며, 예컨대 리튬 이온 전지, 리튬 폴리머 전지, 니켈 카드뮴 전지, 니켈 수소 전지, 니켈 아연 전지 등을 구성하는 구성요소로서 구현될 수 있으나, 이에 한정되지는 아니한다.
한편, 배터리 셀(110)의 경우, 배터리 셀(110)을 에너지원으로 하여 동작하는 기기에 통상적으로 포함되는 구성요소이므로, 자세한 설명은 생략하기로 한다.
다음으로, 전압 측정부(120)는 배터리 셀(110)의 전압을 측정하는 역할을 할 수 있다. 이때, 전압 측정부(120)는 일정 주기로 각각의 배터리 셀(110)의 전압을 측정할 수 있다.
여기서 일정 주기란, 사용자에 의해 설정된 주기(예를 들어, 사용자로부터 설정된 1시간의 주기) , 개발자로부터 미리 설정된 주기, 배터리 셀(110)의 종류에 근거하여 기 설정된 주기 중 어느 하나 일 수 있으나, 이에 한정되지는 아니한다.
다음으로, 평균전압 산출부(130)는 전압 측정부(120)로부터 측정되는 배터리 셀(110)의 전압을 근거로 다수의 배터리 셀(110)의 평균전압을 산출하는 역할을 할 수 있다.
이때, 평균전압 산출부(130)는 먼저, 배터리 셀(110)의 연결을 제어하는 컨택터(미도시)가 On(폐쇄)된 시점의 평균전압인 제1 평균전압과, 컨택터(미도시)가 Off(개방)되기 이전 시점의 평균전압인 제2 평균전압을 산출할 수 있다.
여기서, "온/오프(On/Off)"는 전술한 컨택터(미도시)의 "개방/폐쇄"를 의미할 수 있다. 예컨대, 컨택터가 오프(Off) 상태가 되는 것은, 컨택터가 개방되어 회로의 연결이 끊어진 상태가 되는 것을 의미할 수 있다.
한편, 평균전압 산출부(130)가 컨택터(미도시)가 Off(개방)되기 이전 시점의 평균전압인 제2 평균전압을 산출하는 것은, 해당 컨택터(미도시)가 연결되는 회로에 딜레이 회로(미도시)를 추가하여, 컨택터(미도시)가 Off(개방)되는 시점으로부터 발생하는 딜레이 동안, 전압 측정부(120)로부터 측정된 배터리 셀(110)의 평균전압을 산출하는 것을 의미할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아님에 유의한다.
이때, 평균전압 산출부(130)는,
Figure 112017126236204-pat00003
을 이용하여 평균전압을 산출할 수 있다.
여기서, 제1 배터리 셀은 전압 측정부(120)로부터 전압이 측정된 다수의 배터리 셀(110) 중, 측정된 전압이 상위 10%에 속하는 어느 하나 이상의 배터리 셀(110)을 포함할 수 있고, 제2 배터리 셀은 전압 측정부(120)로부터 전압이 측정된 다수의 배터리 셀(110) 중, 측정된 전압이 하위 10%에 속하는 어느 하나 이상의 배터리 셀(110)을 포함할 수 있으나, 이에 한정되지는 아니한다.
예를 들어, 배터리 팩(미도시)을 구성하는 배터리 셀(110)이 총 90개인 경우, 평균전압 산출부(130)는 제1 평균전압과 제2 평균전압의 차이 값을, 총 90개의 배터리 셀(110) 중 측정된 전압이 상위 10% 속하는 배터리 셀(110) 9개와, 하위 10% 속하는 배터리 셀(110) 9개를 제외한 개수의 숫자인 72로 나눔으로써, 평균전압을 산출할 수 있다.
이때, 제1 배터리 셀 및 제2 배터리 셀이 측정된 전압이 상위 10% 및 하위 10%에 속하는 어느 하나 이상의 배터리 셀(110)을 포함하는 것은, 전압 측정부(120)의 측정 오류로 발생 가능한 배터리 셀(110)의 최대 전압 값 및 최소 전압 값을 제외하기 위해서이다. 즉, 그 수치가 10%에 한정되는 것은 아니며, 전압 측정부(120)의 측정 오류로 발생 가능한 배터리 셀(110)의 일정 최대 전압 값 및 일정 최소 전압 값을 제외할 수 있는 수치라면, 그 수치가 변경되어 적용될 수 있음에 유의한다.
즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 저전압 배터리 셀 분별 장치(100)는 평균전압 산출부(130)가 전압 측정부(120)의 전압 측정 오류를 감안하여, 측정된 배터리 셀(110)의 전압 중 최대 전압 값을 가지는 하나 이상의 배터리 셀(110)과, 최소 전압 값을 가지는 하나 이상의 배터리 셀(110)을 제외한 후, 평균전압을 산출함으로써, 산출된 평균전압의 오류를 최소화하며, 그로 인해, 보다 정확한 배터리 셀(110)의 저전압 상태 판정이 가능하다.
다만, 이 때, 평균전압 산출부(130)가 평균전압을 산출하는 계산식이 전술한 바에 한정되는 것은 아님에 유의한다.
다음으로, 판정부(140)는 평균전압을 근거로 배터리 셀(110)의 저전압 상태를 판정하는 역할을 할 수 있다.
보다 구체적으로, 판정부(140)는 전압 측정부(120)로부터 측정되는 배터리 셀(110)의 전압이 산출된 평균전압으로부터 일정 값 이상 차이나는 경우, 해당 배터리 셀(110)을 저전압 상태로 판정할 수 있다.
여기서, 일정 값이란, 사용자에 의해 설정된 값 및 이차전지의 종류에 따라 설정된 값 중 어느 하나 일 수 있으나, 이에 한정되지는 아니한다.
예를 들어, 판정부(140)는 배터리 셀(110)의 저전압 상태를 판정하는 일정 값이, 평균전압의 6%에 해당하는 값일 경우, 측정되는 배터리 셀(110)의 전압이 평균전압으로부터 6%이상 차이가 나면, 해당 배터리 셀(110)을 저전압 상태로 판정할 수 있다.
다음으로, 저장부(150)는 판정부(140)로부터 배터리 셀(110)의 저전압 상태가 판정되는 경우, 해당 배터리 셀(110)에 대한 저전압 상태 판정 기록을 저장하는 역할을 할 수 있다.
도 2를 참조하면, 저장부(150)는 배터리 셀(110)의 저전압 상태가 판정되는 경우, 해당 배터리 셀(110)의 전압과 평균전압의 오차 범위에 해당하는 행과, 해당 배터리 셀(110)의 일련 번호에 해당하는 열의 교차 지점의 저전압 상태 판정 횟수를 카운트 업(Count up)하는 방식으로 해당 배터리 셀(110)에 대한 저전압 상태 판정 기록을 저장할 수 있다.
예를 들어, 도 2를 참조하면, 다수의 배터리 셀(110) 중 두번째 배터리 셀(예를 들어, 일련 번호 '2'의 배터리 셀)에서 평균전압 기준 약 13%의 오차 발견 시, 판정부(140)는 해당 배터리 셀(110)을 저전압 상태로 판정할 수 있고, 이에 따라, 저장부(150)가 3행 2열에 해당하는 저전압 상태 판정 횟수를 카운트 업(Count up)함으로써, 해당 배터리 셀(110)에 대한 저전압 상태 판정 기록을 저장할 수 있다.
즉, 저장부(150)가 오차 범위 별로 분류된 배터리 셀(110)의 저전압 상태 판정 횟수를 카운트 업(Count up)하는 방식으로 배터리 셀(110)의 저전압 상태 판정 기록을 저장함으로써, 본 발명의 일 실시예에 따른 저전압 배터리 셀 분별 장치(100)는 배터리 셀(110)의 저전압 상태 판정 기록뿐만 아니라, 저전압 상태로 판정된 배터리 셀(110)에 대한 전압의 오차 정도까지 기록하여 저장할 수 있다.
또한, 저장부(150)는 배터리 셀(110)의 저전압 상태가 판정된 날짜에 근거하여 배터리 셀(110)의 저전압 상태 판정 횟수를 카운트 업(Count up)함으로써, 배터리 셀(110)의 저전압 상태 판정 기록을 저장할 수 있다.
예를 들어, 도 3을 참조하면, 저장부(150)는 저전압 상태 판정 횟수를 카운트 업(Count up)하는 방식으로 배터리 셀(110)의 저전압 상태 판정 기록을 저장할 수 있되, 카운트 업(Count up)된 저전압 상태 판정 횟수에는 저전압 상태 판정 횟수가 카운트 업(Count up)된 날짜가 저장될 수 있다.
즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 저전압 배터리 셀 분별 장치(100)는 배터리 셀(110)의 저전압 상태 판정 기록뿐만 아니라, 저전압 상태로 판정된 배터리 셀(110)에 대한 저전압 상태 판정 기록 날짜까지 기록하여 저장함으로써, 사용자로 하여금, 배터리 셀(110)의 저전압 상태 판정 기록을 보다 용이하게 확인 및 관리할 수 있도록 할 수 있다.
다음으로, 도 4를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 저전압 배터리 셀 분별 방법의 과정을 개략적으로 설명하면, 먼저, 전압 측정부(120)에서 다수의 배터리 셀(110)의 전압을 각각 측정(S401)한다.
이어서, 평균전압 산출부(130)는 측정된 다수의 배터리 셀(110)의 평균전압을 산출(S402)한다.
이때, 평균전압 산출부(130)는,
Figure 112017126236204-pat00004
(여기서, 제1 배터리 셀은 전압 측정부(120)로부터 전압이 측정된 다수의 배터리 셀(110) 중, 측정된 전압이 상위 10%에 속하는 어느 하나 이상의 배터리 셀(110)을 포함할 수 있고, 제2 배터리 셀은 전압 측정부(120)로부터 전압이 측정된 다수의 배터리 셀(110) 중, 측정된 전압이 하위 10%에 속하는 어느 하나 이상의 배터리 셀(110)을 포함할 수 있다.)을 이용하여 평균전압을 산출할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아님에 유의한다.
다음으로, 판정부(140)는 측정되는 배터리 셀(110)의 전압과 평균전압의 차이 값에 근거하여 배터리 셀(110)의 저전압 상태를 판정(S403)한다.
여기서, 판정부(140)는 전압 측정부(120)로부터 측정되는 배터리 셀(110)의 전압이 산출된 평균전압으로부터 일정 값 이상 차이나는 경우, 해당 배터리 셀(110)을 저전압 상태로 판정할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아님에 유의한다. 이때, 일정 값이란, 사용자에 의해 설정된 값 및 이차전지의 종류에 따라 설정된 값 중 어느 하나 일 수 있으나, 이에 한정되지는 아니한다.
한편, 저장부(150)는, 판정부(140)로부터 배터리 셀(110)의 저전압 상태가 판정되는 경우, 해당 배터리 셀(110)에 대한 저전압 상태 판정 기록을 저장한다.
보다 구체적으로, 저장부(150)는 배터리 셀(110)의 저전압 상태가 판정되는 경우, 해당 배터리 셀(110)의 전압과 평균전압의 오차 범위에 해당하는 행과, 해당 배터리 셀(110)의 일련 번호에 해당하는 열의 교차 지점의 저전압 상태 판정 횟수를 카운트 업(Count up)(S404)함으로써, 해당 배터리 셀(110)에 대한 저전압 상태 판정 기록을 저장한다.
이때, 저장부(150)에 의해 카운트 업(Count up)된 저전압 상태 판정 횟수에는 도 3에 나타낸 바와 같이, 저전압 상태 판정 횟수가 카운트 업(Count up)된 날짜가 저장될 수 있으나, 이에 한정되지는 아니한다.
즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 저전압 배터리 셀 분별 장치 및 방법은, 배터리 셀(110)의 평균전압을 근거로 배터리 셀(110)의 저전압 상태를 판정하되, 배터리 셀(110)의 저전압 상태가 판정되는 경우, 도 2 및 도 3에 나타낸 바와 같이, 해당 배터리 셀(110)의 저전압 상태 판정 횟수를 오차 범위 및 저전압 상태 판정 날짜에 근거하여 카운트 업(Count up)함으로써, 사용자로 하여금, 저전압 상태의 배터리 셀(110)을 용이하게 확인 및 관리할 수 있도록 할 수 있다.
이상 본 발명의 특정 실시예를 도시하고 설명하였으나, 본 발명의 기술사상은 첨부된 도면과 상기한 설명내용에 한정하지 않으며 본 발명의 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 형태의 변형이 가능함은 이 분야의 통상의 지식을 가진 자에게는 자명한 사실이며, 이러한 형태의 변형은, 본 발명의 정신에 위배되지 않는 범위 내에서 본 발명의 특허청구범위에 속한다고 볼 것이다.
100: 저전압 배터리 셀 분별 장치
110: 배터리 셀
120: 전압 측정부
130: 평균전압 산출부
140: 판정부
150: 저장부

Claims (12)

  1. 복수의 배터리 셀들;
    상기 복수의 배터리 셀들의 전압을 각각 측정하는 전압 측정부;
    상기 복수의 배터리 셀들의 평균전압을 산출하는 평균전압 산출부;
    상기 평균전압을 근거로 상기 복수의 배터리 셀들 중 어느 하나의 배터리 셀의 저전압 상태를 판정하는 판정부; 및
    상기 배터리 셀의 상기 저전압 상태 판정 기록을 저장하는 저장부를 포함하고,
    상기 평균전압 산출부는,
    상기 복수의 배터리 셀들의 연결을 제어하는 컨택터가 On(폐쇄)된 시점의 상기 평균전압인 제1 평균전압과, 상기 컨택터와 연결된 딜레이 회로에 의해 상기 컨택터가 OFF(개방)되는 시점으로부터 발생하는 딜레이 동안 측정되는 상기 배터리 셀의 평균전압인 제2 평균전압을 산출하고, 상기 제1 평균전압 및 상기 제2 평균전압에 기초하여 상기 저전압 상태의 판정을 위한 상기 평균전압을 산출하는 것을 특징으로 하는,
    저전압 배터리 셀 분별 장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 평균전압 산출부는,
    Figure 112022027891319-pat00011

    (여기서, 제1 배터리 셀의 개수는 전체 상기 배터리 셀들의 전압 중 상위 10%에 속하는 전압이 측정된 하나 이상의 배터리 셀의 개수이고, 제2 배터리 셀의 개수는 상기 복수의 배터리 셀들의 전압 중 하위 10%에 속하는 전압이 측정된 하나 이상의 배터리 셀의 개수임)을 이용하여 상기 평균전압을 산출하는 것을 특징으로 하는,
    저전압 배터리 셀 분별 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 저장부는,
    상기 복수의 배터리 셀들 중 어느 하나의 배터리 셀이 저전압 상태로 판정되는 경우, 상기 배터리 셀의 저전압 상태 판정 횟수를 카운트 업(Count up)하는 것을 특징으로 하는,
    저전압 배터리 셀 분별 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 저장부는,
    상기 복수의 배터리 셀들 중 어느 하나의 배터리 셀이 저전압 상태로 판정되는 경우, 상기 평균전압과 상기 배터리 셀의 전압의 오차 범위 별로 분류된 상기 배터리 셀의 저전압 상태 판정 횟수를 카운트 업(Count up)하는 것을 특징으로 하는,
    저전압 배터리 셀 분별 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 저장부는,
    상기 배터리 셀의 저전압 상태가 판정된 날짜에 근거하여, 상기 배터리 셀의 저전압 상태 판정 횟수를 카운트 업(Count up)하는 것을 특징으로 하는,
    저전압 배터리 셀 분별 장치.
  7. 복수의 배터리 셀들의 전압을 측정하는 단계;
    상기 복수의 배터리 셀들의 평균전압을 산출하는 단계;
    상기 평균전압을 근거로 상기 복수의 배터리 셀들 중 어느 하나의 배터리 셀의 저전압 상태를 판정하는 단계; 및
    상기 배터리 셀의 상기 저전압 상태 판정 기록을 저장하는 단계를 포함하고,
    상기 평균전압을 산출하는 단계는,
    상기 배터리 셀의 연결을 제어하는 컨택터가 On(폐쇄)된 시점의 상기 평균전압인 제1 평균전압을 산출하는 단계;
    상기 컨택터가 Off(개방)되기 이전 시점의 상기 평균전압인 제2 평균전압을 산출하는 단계; 및
    상기 제1 평균전압 및 상기 제2 평균전압에 기초하여 상기 저전압 상태의 판정을 위한 상기 평균전압을 산출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    저전압 배터리 셀 분별 방법.
  8. 삭제
  9. 제7항에 있어서,
    상기 평균전압을 산출하는 단계는,
    Figure 112022027891319-pat00012

    (여기서, 제1 배터리 셀의 개수는 전체 상기 복수의 배터리 셀들의 전압 중 상위 10%에 속하는 전압이 측정된 하나 이상의 상기 배터리 셀의 개수이고, 제2 배터리 셀의 개수는 상기 복수의 배터리 셀들의 전압 중 하위 10%에 속하는 전압이 측정된 하나 이상의 배터리 셀의 개수임)을 이용하여 상기 평균전압을 산출 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는,
    저전압 배터리 셀 분별 방법.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 기록하는 단계는,
    상기 복수의 배터리 셀들 중 어느 하나의 배터리 셀의 저전압 상태로 판정되는 경우, 상기 배터리 셀의 저전압 상태 판정 횟수를 카운트 업(Count up)하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는,
    저전압 배터리 셀 분별 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 기록하는 단계는,
    상기 복수의 배터리 셀들 중 어느 하나의 배터리 셀이 저전압 상태로 판정되는 경우, 상기 평균전압과 상기 배터리 셀의 전압의 오차 범위 별로 분류된 상기 배터리 셀의 저전압 상태 판정 횟수를 카운트 업(Count up)하는 것을 특징으로 하는,
    저전압 배터리 셀 분별 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 기록하는 단계는,
    상기 배터리 셀의 저전압 상태가 판정된 날짜에 근거하여, 상기 배터리 셀의 저전압 상태 판정 횟수를 카운트 업(Count up)하는 것을 특징으로 하는,
    저전압 배터리 셀 분별 방법.
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