KR102685360B1 - Electronic terminal device capable of estimating the soh of a battery and the operating method thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명은 배터리의 SOH(State of Health) 추정할 수 있는 전자 단말 장치 및 그 동작 방법을 제시함으로써, 상기 전자 단말 장치의 사용자가 상기 전자 단말 장치에 탑재된 배터리의 잔존 수명에 대한 정보를 손쉽게 확인할 수 있도록 지원할 수 있다.The present invention proposes an electronic terminal device capable of estimating the SOH (State of Health) of a battery and an operation method thereof, so that a user of the electronic terminal device can easily check information about the remaining life of the battery mounted on the electronic terminal device. We can support you to do so.
Description
본 발명은 배터리의 SOH(State of Health) 추정할 수 있는 전자 단말 장치 및 그 동작 방법에 대한 것이다.The present invention relates to an electronic terminal device capable of estimating the State of Health (SOH) of a battery and a method of operating the same.
최근, 배터리를 전원 소스로 사용하는 전자 단말 장치들이 보급되면서, 배터리의 상태를 관리하기 위한 다양한 기술에 대한 요구가 증가하고 있다.Recently, as electronic terminal devices that use batteries as power sources become widespread, the demand for various technologies for managing the status of batteries is increasing.
이러한 배터리 관리 기술 중 하나로, 배터리의 수명을 예측하여 적정한 시점에 사용자가 배터리를 교체할 수 있도록 유도할 수 있는 기술의 중요성이 증대되고 있다.As one of these battery management technologies, the importance of technology that can predict the lifespan of a battery and guide users to replace the battery at an appropriate time is increasing.
배터리의 수명은 온도, 충방전 횟수 등과 같은 사용 패턴에 따라 달라질 수 있는데, 배터리의 잔존 수명이 얼마 남지 않은 상태에서 전자 단말 장치를 이용하게 되면, 배터리가 빠르게 방전될 수 있고, 리튬 이온 배터리와 같은 일부 배터리의 경우에는 과열로 인한 폭발의 위험성이 존재할 수 있다.The lifespan of the battery may vary depending on usage patterns such as temperature, number of charging and discharging, etc. If an electronic terminal device is used when the remaining life of the battery is not long, the battery may discharge quickly, and batteries such as lithium-ion batteries may be discharged quickly. For some batteries, there may be a risk of explosion due to overheating.
따라서, 배터리의 수명을 적절하게 예측하여, 사용자가 적절한 시점에서 배터리를 교체할 수 있도록 지원하기 위한 기술의 연구가 필요하다.Therefore, research is needed on technology to properly predict the lifespan of the battery and support users to replace the battery at an appropriate time.
이러한 배터리의 수명을 표상하는 척도로서 SOH(State of Health)가 많이 활용된다. 배터리는 노후화가 진행될수록 내부 저항이 증가하게 된다는 점에서, 이러한 내부 저항을 측정하여 배터리의 수명을 표상하는 척도인 SOH를 산출하는 방법이 많이 활용되고 있다.SOH (State of Health) is often used as a measure to represent the lifespan of these batteries. Since the internal resistance of a battery increases as it ages, a method of measuring this internal resistance to calculate SOH, a measure representing the lifespan of the battery, is widely used.
본 발명은 배터리의 SOH(State of Health) 추정할 수 있는 전자 단말 장치 및 그 동작 방법을 제시함으로써, 상기 전자 단말 장치의 사용자가 상기 전자 단말 장치에 탑재된 배터리의 잔존 수명에 대한 정보를 손쉽게 확인할 수 있도록 지원하고자 한다.The present invention proposes an electronic terminal device capable of estimating the SOH (State of Health) of a battery and an operation method thereof, so that a user of the electronic terminal device can easily check information about the remaining life of the battery mounted on the electronic terminal device. We would like to support you.
본 발명의 일실시예에 따른 배터리의 SOH(State of Health)를 추정할 수 있는 전자 단말 장치는 복수의 배터리들로부터, SOH 추정을 위한 레퍼런스 데이터로서 사전 수집된 복수의 레코드들 - 상기 복수의 레코드들 각각은, 상기 복수의 배터리들로부터 수집한, n(n은 2이상의 자연수임)가지 종류의 배터리 상태 정보들에 따른 n개의 측정 값들과 SOH로 구성된 데이터셋임 - 이 저장되어 있는 데이터 저장부, 상기 전자 단말 장치에 탑재된 배터리에 대한 SOH 추정 명령이 인가되면, 사전 설정된 주기 간격으로, 상기 배터리의, 상기 n가지 종류의 배터리 상태 정보들에 대한 n개의 제1 측정 값들을 획득하고, 상기 복수의 레코드들 중, 상기 제1 측정 값들을 기준으로 유사 측정 값들을 레코드 내에 포함하고 있는 일부 레코드들을 샘플링한 후, 샘플링된 레코드들에 포함된 SOH의 평균을 상기 배터리에 대한 SOH로 추정하는 동작을 반복하는 추정부 및 상기 배터리에 대한 SOH가 추정될 때마다, 화면 상에 상기 배터리에 대한 SOH의 정보를 갱신하여 표시하는 정보 표시부를 포함한다.An electronic terminal device capable of estimating the SOH (State of Health) of a battery according to an embodiment of the present invention includes a plurality of records pre-collected as reference data for SOH estimation from a plurality of batteries - the plurality of records Each of these is a data set consisting of n measurement values and SOH according to n (n is a natural number of 2 or more) types of battery state information collected from the plurality of batteries - a data storage unit where this is stored, When an SOH estimation command for a battery mounted on the electronic terminal device is applied, n first measurement values for the n types of battery state information of the battery are acquired at preset cycle intervals, and the plurality of Among the records, sampling some records containing similar measurement values based on the first measurement values, and then estimating the average of the SOH included in the sampled records as the SOH for the battery It includes a repeating estimator and an information display unit that updates and displays information on the SOH of the battery on the screen each time the SOH of the battery is estimated.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 배터리의 SOH를 추정할 수 있는 전자 단말 장치의 동작 방법은 복수의 배터리들로부터, SOH 추정을 위한 레퍼런스 데이터로서 사전 수집된 복수의 레코드들 - 상기 복수의 레코드들 각각은, 상기 복수의 배터리들로부터 수집한, n(n은 2이상의 자연수임)가지 종류의 배터리 상태 정보들에 따른 n개의 측정 값들과 SOH로 구성된 데이터셋임 - 이 저장되어 있는 데이터 저장부를 유지하는 단계, 상기 전자 단말 장치에 탑재된 배터리에 대한 SOH 추정 명령이 인가되면, 사전 설정된 주기 간격으로, 상기 배터리의, 상기 n가지 종류의 배터리 상태 정보들에 대한 n개의 제1 측정 값들을 획득하고, 상기 복수의 레코드들 중, 상기 제1 측정 값들을 기준으로 유사 측정 값들을 레코드 내에 포함하고 있는 일부 레코드들을 샘플링한 후, 샘플링된 레코드들에 포함된 SOH의 평균을 상기 배터리에 대한 SOH로 추정하는 동작을 반복하는 단계 및 상기 배터리에 대한 SOH가 추정될 때마다, 화면 상에 상기 배터리에 대한 SOH의 정보를 갱신하여 표시하는 단계를 포함한다.In addition, a method of operating an electronic terminal device capable of estimating the SOH of a battery according to an embodiment of the present invention includes a plurality of records pre-collected as reference data for estimating SOH from a plurality of batteries - the plurality of records Each of these is a dataset consisting of n measurement values and SOH according to n (n is a natural number of 2 or more) types of battery state information collected from the plurality of batteries - maintaining a data storage unit in which this is stored When an SOH estimation command for a battery mounted on the electronic terminal device is applied, acquiring n first measurement values for the n types of battery state information of the battery at preset cycle intervals; , among the plurality of records, some records containing similar measurement values based on the first measurement values are sampled, and then the average of the SOH included in the sampled records is estimated as the SOH for the battery. Repeating the operation and each time the SOH for the battery is estimated, updating and displaying information on the SOH for the battery on the screen.
본 발명은 배터리의 SOH(State of Health) 추정할 수 있는 전자 단말 장치 및 그 동작 방법을 제시함으로써, 상기 전자 단말 장치의 사용자가 상기 전자 단말 장치에 탑재된 배터리의 잔존 수명에 대한 정보를 손쉽게 확인할 수 있도록 지원할 수 있다.The present invention proposes an electronic terminal device capable of estimating the SOH (State of Health) of a battery and an operation method thereof, so that a user of the electronic terminal device can easily check information about the remaining life of the battery mounted on the electronic terminal device. We can support you to do so.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 배터리의 SOH(State of Health)를 추정할 수 있는 전자 단말 장치의 구조를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 배터리의 SOH를 추정할 수 있는 전자 단말 장치의 동작 방법을 도시한 순서도이다.Figure 1 is a diagram showing the structure of an electronic terminal device capable of estimating the SOH (State of Health) of a battery according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a flowchart showing a method of operating an electronic terminal device capable of estimating the SOH of a battery according to an embodiment of the present invention.
이하에서는 본 발명에 따른 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다. 이러한 설명은 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였으며, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 본 명세서 상에서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 사람에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다.Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings. This description is not intended to limit the present invention to specific embodiments, but should be understood to include all changes, equivalents, and substitutes included in the spirit and technical scope of the present invention. In describing each drawing, similar reference numerals are used for similar components, and unless otherwise defined, all terms used in this specification, including technical or scientific terms, are within the scope of common knowledge in the technical field to which the present invention pertains. It has the same meaning as generally understood by those who have it.
본 문서에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다. 또한, 본 발명의 다양한 실시예들에 있어서, 각 구성요소들, 기능 블록들 또는 수단들은 하나 또는 그 이상의 하부 구성요소로 구성될 수 있고, 각 구성요소들이 수행하는 전기, 전자, 기계적 기능들은 전자회로, 집적회로, ASIC(Application Specific Integrated Circuit) 등 공지된 다양한 소자들 또는 기계적 요소들로 구현될 수 있으며, 각각 별개로 구현되거나 2 이상이 하나로 통합되어 구현될 수도 있다.In this document, when a part "includes" a certain component, this means that it may further include other components rather than excluding other components, unless specifically stated to the contrary. Additionally, in various embodiments of the present invention, each component, functional block, or means may be composed of one or more subcomponents, and the electrical, electronic, and mechanical functions performed by each component may be electronic. It may be implemented with various known elements or mechanical elements such as circuits, integrated circuits, and ASICs (Application Specific Integrated Circuits), and may be implemented separately or by integrating two or more into one.
한편, 첨부된 블록도의 블록들이나 흐름도의 단계들은 범용 컴퓨터, 특수용 컴퓨터, 휴대용 노트북 컴퓨터, 네트워크 컴퓨터 등 데이터 프로세싱이 가능한 장비의 프로세서나 메모리에 탑재되어 지정된 기능들을 수행하는 컴퓨터 프로그램 명령들(instructions)을 의미하는 것으로 해석될 수 있다. 이들 컴퓨터 프로그램 명령들은 컴퓨터 장치에 구비된 메모리 또는 컴퓨터에서 판독 가능한 메모리에 저장될 수 있기 때문에, 블록도의 블록들 또는 흐름도의 단계들에서 설명된 기능들은 이를 수행하는 명령 수단을 내포하는 제조물로 생산될 수도 있다. 아울러, 각 블록 또는 각 단계는 특정된 논리적 기능(들)을 실행하기 위한 하나 이상의 실행 가능한 명령들을 포함하는 모듈, 세그먼트 또는 코드의 일부를 나타낼 수 있다. 또, 몇 가지 대체 가능한 실시예들에서는 블록들 또는 단계들에서 언급된 기능들이 정해진 순서와 달리 실행되는 것도 가능함을 주목해야 한다. 예컨대, 잇달아 도시되어 있는 두 개의 블록들 또는 단계들은 실질적으로 동시에 수행되거나, 역순으로 수행될 수 있으며, 경우에 따라 일부 블록들 또는 단계들이 생략된 채로 수행될 수도 있다.Meanwhile, the blocks in the attached block diagram or the steps in the flow chart are computer program instructions that are mounted on the processor or memory of equipment capable of data processing, such as general-purpose computers, special-purpose computers, portable laptop computers, and network computers, and perform designated functions. It can be interpreted to mean. Because these computer program instructions can be stored in a memory provided in a computer device or in a computer-readable memory, the functions described in the blocks of a block diagram or the steps of a flow diagram can be produced as a manufactured product containing instruction means to perform them. It could be. In addition, each block or each step may represent a module, segment, or portion of code that includes one or more executable instructions for executing specified logical function(s). Additionally, it should be noted that in some alternative embodiments, it is possible for functions mentioned in blocks or steps to be executed in a different order. For example, two blocks or steps shown in succession may be performed substantially simultaneously or in reverse order, and in some cases, some blocks or steps may be omitted.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 배터리의 SOH(State of Health)를 추정할 수 있는 전자 단말 장치의 구조를 도시한 도면이다.Figure 1 is a diagram showing the structure of an electronic terminal device capable of estimating the SOH (State of Health) of a battery according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 전자 단말 장치(110)는 데이터 저장부(111), 추정부(112) 및 정보 표시부(113)를 포함한다.Referring to FIG. 1, the
데이터 저장부(111)에는 복수의 배터리들로부터, SOH 추정을 위한 레퍼런스 데이터로서 사전 수집된 복수의 레코드들이 저장되어 있다.The
여기서, 상기 복수의 레코드들 각각은, 상기 복수의 배터리들로부터 수집한, n(n은 2이상의 자연수임)가지 종류의 배터리 상태 정보들에 따른 n개의 측정 값들과 SOH로 구성된 데이터셋을 의미한다. 이때, 배터리 상태 정보란, 특정 시점에서 측정한 배터리의 온도, 배터리의 SOC(State of Charge), 배터리의 내부 저항, 임피던스 등과 같은 소정의 상태를 나타내는 정보를 의미한다.Here, each of the plurality of records refers to a data set composed of n measurement values and SOH according to n (n is a natural number of 2 or more) types of battery state information collected from the plurality of batteries. . At this time, battery state information refers to information indicating a certain state, such as battery temperature measured at a specific point in time, battery SOC (State of Charge), battery internal resistance, impedance, etc.
이와 관련해서, n을 '5'라고 하고, 5가지 종류의 배터리 상태 정보를 '상태 정보 1, 2, 3, 4, 5'라고 하는 경우, 데이터 저장부(111)에는 하기의 표 1과 같이 복수의 레코드들이 저장되어 있을 수 있다.In this regard, when n is called '5' and five types of battery state information are called 'state information 1, 2, 3, 4, 5', the
상기 표 1과 같은 레코드들은 관리자에 의해 사전 수집되어 구성된 데이터들로서, 추후 실제 전자 단말 장치(110)에 탑재된 배터리에 대한 SOH 추정을 수행할 때 사용하기 위한 레퍼런스 데이터이다.The records shown in Table 1 above are data collected and configured in advance by the administrator, and are reference data to be used when performing SOH estimation for the battery mounted on the actual
추정부(112)는 전자 단말 장치(110)에 탑재된 배터리에 대한 SOH 추정 명령이 인가되면, 사전 설정된 주기 간격으로, 상기 배터리의, 상기 n가지 종류의 배터리 상태 정보들에 대한 n개의 제1 측정 값들을 획득하고, 상기 복수의 레코드들 중, 상기 제1 측정 값들을 기준으로 유사 측정 값들을 레코드 내에 포함하고 있는 일부 레코드들을 샘플링한 후, 샘플링된 레코드들에 포함된 SOH의 평균을 상기 배터리에 대한 SOH로 추정하는 동작을 반복한다.When an SOH estimation command for a battery mounted on the
예컨대, 상기 주기가 '10초'라고 하고, 상기 n가지 종류의 배터리 상태 정보들이 '상태 정보 1, 2, 3, 4, 5'라고 하는 경우, 추정부(112)는 전자 단말 장치(110)에 탑재된 배터리에 대한 SOH 추정 명령이 인가되면, '10초' 간격으로, 상기 배터리의, '상태 정보 1, 2, 3, 4, 5'에 대한 5개의 제1 측정 값들을 각각 'AR, BR, CR, DR, ER'과 같이 획득하고, 상기 표 1과 같은 데이터 저장부(111)에 저장되어 있는 상기 복수의 레코드들 중, 상기 제1 측정 값들인 'AR, BR, CR, DR, ER'을 기준으로 유사 측정 값들을 레코드 내에 포함하고 있는 일부 레코드들을 샘플링한 후, 샘플링된 레코드들에 포함된 SOH의 평균을 상기 배터리에 대한 SOH로 추정하는 동작을 반복할 수 있다.For example, if the period is '10 seconds' and the n types of battery state information are 'state information 1, 2, 3, 4, 5', the
이때, 본 발명의 일실시예에 따르면, 추정부(112)는 보정부(114) 및 처리부(115)를 포함할 수 있다.At this time, according to one embodiment of the present invention, the
보정부(114)는 어느 한 주기인 t(t는 자연수임)번째 주기에서 상기 배터리에 대한 SOH 추정이 수행된다고 하는 경우, 상기 t번째 주기에서의 상기 배터리에 대한 상기 제1 측정 값들을 획득한 후, 상기 t번째 주기에서의 상기 제1 측정 값들에 대해 칼만 필터(Kalman Filter)를 적용함으로써, 상기 t번째 주기에서의 상기 제1 측정 값들에 대한 보정을 수행한다.When it is assumed that SOH estimation for the battery is performed in a t cycle, which is a cycle (t is a natural number), the
이때, 본 발명의 일실시예에 따르면, 보정부(114)는 t-1번째 주기에서 상기 칼만 필터가 적용됨에 따라 보정이 완료된 상기 제1 측정 값들을 기초로, 오차공분산과 칼만 이득을 산출한 후, 산출된 오차공분산과 칼만 이득을 기초로, 상기 t번째 주기에서의 상기 제1 측정 값들에 대해 상기 칼만 필터를 적용함으로써, 상기 t번째 주기에서의 상기 제1 측정 값들에 대한 보정을 수행할 수 있다.At this time, according to an embodiment of the present invention, the
여기서, 칼만 필터란, 잡음이 포함되어 있는 측정치를 바탕으로 선형 역학계의 상태를 추정하는 재귀 필터를 의미한다. 관련해서, 3번째 주기에서 상기 배터리에 대한 SOH를 추정하는 동작이 수행되는 상황이라고 하는 경우, 보정부(114)는 3번째 주기에서의 상기 배터리에 대한 상기 제1 측정 값들을 획득한 후, 3번째 주기에서의 상기 제1 측정 값들에 대해 칼만 필터를 적용함으로써, 3번째 주기에서의 상기 제1 측정 값들에 대한 보정을 수행할 수 있다. Here, the Kalman filter refers to a recursive filter that estimates the state of a linear dynamical system based on measurement data containing noise. Relatedly, in the case where an operation of estimating the SOH for the battery is performed in the 3rd cycle, the
이때, 보정부(114)는 3번째 주기에서의 상기 제1 측정 값들에 대해 칼만 필터를 적용하기 위해서, 이전 주기인 2번째 주기에서 칼만 필터가 적용되어, 보정이 완료된 제1 측정 값들을 이용할 수 있다.At this time, in order to apply the Kalman filter to the first measurement values in the third cycle, the
구체적으로, 보정부(114)는 2번째 주기에서 상기 칼만 필터가 적용됨에 따라 보정이 완료된 상기 제1 측정 값들을 기초로, 오차공분산과 칼만 이득을 산출한 후에, 산출된 오차공분산과 칼만 이득을 기초로, 3번째 주기에서의 상기 제1 측정 값들에 대해 상기 칼만 필터를 적용함으로써, 3번째 주기에서의 상기 제1 측정 값들에 대한 보정을 수행할 수 있다. Specifically, the
이러한 방식으로, 보정부(114)는 매 주기마다, 이전 주기에서 오차 보정이 완료된 제1 측정 값들을 기초로 오차공분산과 칼만 이득을 산출한 후, 당해 주기에서 수집된 제1 측정 값들에 대한 칼만 필터 적용을 수행함으로써, 당해 주기에서의 제1 측정 값들에 대한 오차 보정을 수행할 수 있다.In this way, in each cycle, the
처리부(115)는 상기 t번째 주기에서의 상기 제1 측정 값들에 대한 보정이 완료되면, 상기 t번째 주기에서의 보정이 완료된 상기 제1 측정 값들을 기초로, 상기 복수의 레코드들 중, 마코프 체인 몬테 카를로(Markov Chain Monte Carlo: MCMC) 샘플링 기법에 따라, 일부 레코드들을 샘플링한 후, 샘플링된 레코드들에 포함된 SOH의 평균을 상기 t번째 주기에서의 상기 배터리에 대한 SOH로 추정한다.When correction of the first measurement values in the t-th cycle is completed, the
이때, 본 발명의 일실시예에 따르면, 처리부(115)는 상기 t-1번째 주기에서 샘플링된 레코드들에 포함된 SOH의 분포를 타겟(target) 분포로 지정한 후, 상기 t번째 주기에서의 보정이 완료된 상기 제1 측정 값들을 기초로, MCMC 샘플링 기법에 따라, 상기 타겟 분포에 매칭되는 분포가 산출되도록, 상기 복수의 레코드들 중, 일부 레코드들을 샘플링할 수 있다.At this time, according to one embodiment of the present invention, the
여기서, MCMC 샘플링이란, 마코프 연쇄의 구성에 기반한 확률 분포로부터 원하는 분포의 정적 분포를 갖는 샘플을 추출하는 알고리즘으로서, 소정의 모집단으로부터 소정의 타겟 분포에 매칭되는 샘플을 추출하는 알고리즘을 의미한다.Here, MCMC sampling is an algorithm for extracting samples with a static distribution of a desired distribution from a probability distribution based on the configuration of a Markov chain, and refers to an algorithm for extracting samples matching a predetermined target distribution from a predetermined population.
이와 관련해서, 3번째 주기에서 상기 배터리에 대한 SOH를 추정하는 동작이 수행되는 상황이라고 하는 경우, 보정부(114)를 통해, 3번째 주기에서의 상기 제1 측정 값들에 대해 칼만 필터를 통한 보정이 완료되면, 처리부(115)는 3번째 주기에서의 보정이 완료된 상기 제1 측정 값들을 기초로, 데이터 저장부(111)에 저장되어 있는 상기 복수의 레코드들 중, MCMC 샘플링 기법에 따라, 일부 레코드들을 샘플링할 수 있다.In this regard, in the case where an operation of estimating the SOH for the battery is performed in the third cycle, the first measurement values in the third cycle are corrected through a Kalman filter through the
구체적으로, 처리부(115)는 2번째 주기에서 MCMC 샘플링이 수행됨에 따라 샘플링된 레코드들의 SOH 분포를 3번째 주기에서의 MCMC 샘플링을 수행하기 위한 타겟 분포로 지정한 후, 3번째 주기에서의 보정이 완료된 상기 제1 측정 값들을 기초로, MCMC 샘플링 기법에 따라, 상기 타겟 분포에 매칭되는 분포가 산출되도록, 데이터 저장부(111)에 저장되어 있는 상기 복수의 레코드들 중, 일부 레코드들을 샘플링할 수 있다.Specifically, as MCMC sampling is performed in the second cycle, the
이렇게, 3번째 주기에서의 레코드 샘플링이 완료되면, 처리부(115)는 샘플링된 레코드들에 포함된 SOH의 평균을 3번째 주기에서의 상기 배터리에 대한 SOH로 추정할 수 있다.In this way, when record sampling in the third cycle is completed, the
이러한 방식으로, 처리부(115)는 매 주기마다, 이전 주기에서 샘플링된 레코드들을 타겟 분포로 지정한 후, 당해 주기에서 수집된 제1 측정 값들을 기초로, 상기 타겟 분포에 매칭되는 분포가 산출되도록 상기 복수의 레코드들 중 일부 레코드들을 MCMC 샘플링한 후, 샘플링된 레코드들에 포함된 SOH의 평균을 당해 주기에서의 상기 배터리에 대한 SOH로 추정할 수 있다.In this way, in each cycle, the
이때, 본 발명의 일실시예에 따르면, 추정부(112)는 상기 주기 간격으로 상기 배터리에 대한 SOH를 추정하는 동작을 반복하되, 어느 한 주기에서, 샘플링되는 레코드들의 개수가 사전 설정된 개수에 도달하거나, 샘플링되는 레코드들의 종류가 변하지 않는 정상 상태(steady state)에 도달하게 되면, SOH의 추정을 위한 반복 동작을 중단할 수 있다.At this time, according to one embodiment of the present invention, the
즉, 추정부(112)는 각 주기마다 SOH를 추정하는 동작을 반복하다가, 처리부(115)를 통해서 샘플링되는 레코드들의 개수가 사전 설정된 개수에 도달하거나, 이전 주기에서의 샘플링된 레코드의 종류와 일치하게 되는 정상 상태에 도달하게 된 것으로 확인된다면, SOH의 추정을 위한 반복 동작을 중단할 수 있다.That is, the
정보 표시부(113)는, 추정부(112)를 통해 각 주기마다 상기 배터리에 대한 SOH가 추정될 때마다, 화면 상에 상기 배터리에 대한 SOH의 정보를 갱신하여 표시한다.The
이를 통해 전자 단말 장치(110)의 사용자는 전자 단말 장치(110)에 탑재된 배터리의 잔존 수명이 어느 정도인지를 쉽게 파악할 수 있다.Through this, the user of the electronic
본 발명의 일실시예에 따르면, 전자 단말 장치(110)는 관리부(116)를 더 포함할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the electronic
관리부(116)는 상기 배터리에 대한 SOH가 사전 설정된 제1 기준치 미만으로 추정되는 상황이 발생하는 경우, 배터리 교체를 권고하는 권고 메시지를 생성하여 화면 상에 표시하고, 상기 배터리에 대한 SOH가 사전 설정된 제2 기준치(상기 제2 기준치는 상기 제1 기준치보다 낮은 값임)미만으로 추정되는 상황이 발생하는 경우, 상기 권고 메시지를 화면 상에 표시한 후, 상기 권고 메시지가 표시된 시점으로부터 사전 설정된 시간이 경과하게 되면, 전자 단말 장치(110)의 전원을 강제로 오프시킨다.If a situation occurs in which the SOH for the battery is estimated to be less than a preset first standard value, the
예컨대, 상기 제1 기준치가 '80%', 상기 제2 기준치가 '70%', 사전 설정된 시간을 '5분'이라고 경우, 관리부(116)는 상기 배터리에 대한 SOH가 '80%' 미만으로 추정되는 상황이 발생하는 경우, 배터리 교체를 권고하는 권고 메시지를 생성하여 화면 상에 표시할 수 있고, 상기 배터리에 대한 SOH가 '70%' 미만으로 추정되는 상황이 발생하는 경우, 상기 권고 메시지를 화면 상에 표시한 후, 상기 권고 메시지가 표시된 시점으로부터 '5분'이 경과하게 되면, 전자 단말 장치(110)의 전원을 강제로 오프시킬 수 있다.For example, when the first reference value is '80%', the second reference value is '70%', and the preset time is '5 minutes', the
이를 통해, 전자 단말 장치(110)에 탑재된 배터리의 노후화로 인한 폭발 등의 위험 상황을 사전 예방할 수 있다.Through this, it is possible to prevent dangerous situations such as explosions due to aging of the battery mounted on the electronic
또한, 본 발명의 일실시예에 따르면, 전자 단말 장치(110)는 이력 전송부(117)를 더 포함할 수 있다.Additionally, according to an embodiment of the present invention, the electronic
이력 전송부(117)는 상기 배터리에 대한 SOH 추정 이력 정보를, 사전 설정된 이력 관리 서버(10)에 업로드할 것을 지시하는 업로드 명령이 인가되면, 상기 업로드 명령이 인가된 시점에 대한 날짜 및 시간 정보와, 상기 업로드 명령이 인가된 시점을 기준으로 마지막으로 추정된 상기 배터리에 대한 SOH, 및 전자 단말 장치(110)의 단말 고유 정보로 구성된 SOH 추정 이력 정보를 생성하여, 생성된 SOH 추정 이력 정보를 이력 관리 서버(10)로 전송한다. 여기서, 단말 고유 정보란 전자 단말 장치(110)에 할당되어 있는 MAC 주소나 IMEI 등과 같은 기기 고유 정보를 의미한다.When an upload command instructing to upload the SOH estimation history information for the battery to the preset
예컨대, '2023년 5월 26일 13시 25분 22초'에, 사용자에 의해 전자 단말 장치(110) 상에 상기 업로드 명령이 인가되었다고 하고, 해당 시점을 기준으로 마지막으로 추정된 SOH를 'SOHE'라고 하는 경우, 이력 전송부(117)는 '2023년 5월 26일 13시 25분 22초'와, 'SOHE', 및 전자 단말 장치(110)의 MAC 주소나 IMEI 등과 같은 단말 고유 정보로 구성된 SOH 추정 이력 정보를 생성하여, 이력 관리 서버(10)로 전송할 수 있다.For example, it is assumed that the upload command was approved by the user on the electronic
이를 통해, 전자 단말 장치의 SOH를 추정할 수 있도록 하는 본 발명과 같은 솔루션을 제공하는 사업자는, 이력 관리 서버(10)에 수집되는 SOH 추정 이력 정보를 기초로, 본 발명의 솔루션을 이용하는 각 전자 단말 장치의 SOH 정보를 통합 관리할 수 있게 된다.Through this, an operator who provides a solution such as the present invention that allows estimating the SOH of an electronic terminal device can, based on the SOH estimation history information collected in the
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 배터리의 SOH를 추정할 수 있는 전자 단말 장치의 동작 방법을 도시한 순서도이다.Figure 2 is a flowchart showing a method of operating an electronic terminal device capable of estimating the SOH of a battery according to an embodiment of the present invention.
단계(S210)에서는 복수의 배터리들로부터, SOH 추정을 위한 레퍼런스 데이터로서 사전 수집된 복수의 레코드들(상기 복수의 레코드들 각각은, 상기 복수의 배터리들로부터 수집한, n(n은 2이상의 자연수임)가지 종류의 배터리 상태 정보들에 따른 n개의 측정 값들과 SOH로 구성된 데이터셋임)이 저장되어 있는 데이터 저장부를 유지한다.In step S210, a plurality of records are collected in advance as reference data for SOH estimation from a plurality of batteries (each of the plurality of records is collected from the plurality of batteries, n (n is a natural value of 2 or more) It maintains a data storage unit in which a data set consisting of n measurement values and SOH according to various types of battery status information is stored.
단계(S220)에서는 상기 전자 단말 장치에 탑재된 배터리에 대한 SOH 추정 명령이 인가되면, 사전 설정된 주기 간격으로, 상기 배터리의, 상기 n가지 종류의 배터리 상태 정보들에 대한 n개의 제1 측정 값들을 획득하고, 상기 복수의 레코드들 중, 상기 제1 측정 값들을 기준으로 유사 측정 값들을 레코드 내에 포함하고 있는 일부 레코드들을 샘플링한 후, 샘플링된 레코드들에 포함된 SOH의 평균을 상기 배터리에 대한 SOH로 추정하는 동작을 반복한다.In step S220, when an SOH estimation command for the battery mounted on the electronic terminal device is applied, n first measurement values for the n types of battery state information of the battery are measured at preset cycle intervals. After obtaining and sampling some records containing similar measurement values based on the first measurement values among the plurality of records, the average of the SOH included in the sampled records is calculated as the SOH for the battery. Repeat the estimation operation.
단계(S230)에서는 상기 배터리에 대한 SOH가 추정될 때마다, 화면 상에 상기 배터리에 대한 SOH의 정보를 갱신하여 표시한다.In step S230, each time the SOH for the battery is estimated, the SOH information for the battery is updated and displayed on the screen.
이때, 본 발명의 일실시예에 따르면, 단계(S220)에서는 어느 한 주기인 t(t는 자연수임)번째 주기에서 상기 배터리에 대한 SOH 추정이 수행된다고 하는 경우, 상기 t번째 주기에서의 상기 배터리에 대한 상기 제1 측정 값들을 획득한 후, 상기 t번째 주기에서의 상기 제1 측정 값들에 대해 칼만 필터를 적용함으로써, 상기 t번째 주기에서의 상기 제1 측정 값들에 대한 보정을 수행하는 단계 및 상기 t번째 주기에서의 상기 제1 측정 값들에 대한 보정이 완료되면, 상기 t번째 주기에서의 보정이 완료된 상기 제1 측정 값들을 기초로, 상기 복수의 레코드들 중, MCMC 샘플링 기법에 따라, 일부 레코드들을 샘플링한 후, 샘플링된 레코드들에 포함된 SOH의 평균을 상기 t번째 주기에서의 상기 배터리에 대한 SOH로 추정하는 단계를 포함할 수 있다.At this time, according to an embodiment of the present invention, in step S220, if SOH estimation for the battery is performed in a t cycle (t is a natural number), the battery in the t cycle After obtaining the first measurement values for, performing correction on the first measurement values in the t-th period by applying a Kalman filter to the first measurement values in the t-th period, and When correction of the first measurement values in the t-th period is completed, based on the first measurement values for which correction in the t-th period was completed, among the plurality of records, according to the MCMC sampling technique, some After sampling the records, the method may include estimating an average of the SOH included in the sampled records as the SOH for the battery in the t-th cycle.
이때, 본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 보정을 수행하는 단계는 t-1번째 주기에서 상기 칼만 필터가 적용됨에 따라 보정이 완료된 상기 제1 측정 값들을 기초로, 오차공분산과 칼만 이득을 산출한 후, 산출된 오차공분산과 칼만 이득을 기초로, 상기 t번째 주기에서의 상기 제1 측정 값들에 대해 상기 칼만 필터를 적용함으로써, 상기 t번째 주기에서의 상기 제1 측정 값들에 대한 보정을 수행하고, 상기 추정하는 단계는 상기 t-1번째 주기에서 샘플링된 레코드들에 포함된 SOH의 분포를 타겟 분포로 지정한 후, 상기 t번째 주기에서의 보정이 완료된 상기 제1 측정 값들을 기초로, MCMC 샘플링 기법에 따라, 상기 타겟 분포에 매칭되는 분포가 산출되도록, 상기 복수의 레코드들 중, 일부 레코드들을 샘플링할 수 있다.At this time, according to one embodiment of the present invention, the step of performing the correction is to calculate the error covariance and Kalman gain based on the first measurement values for which correction has been completed as the Kalman filter is applied in the t-1th period. Then, based on the calculated error covariance and Kalman gain, correction is performed on the first measurement values in the tth period by applying the Kalman filter to the first measurement values in the tth period. In the estimating step, the distribution of SOH included in the records sampled in the t-1th cycle is designated as the target distribution, and then MCMC is calculated based on the first measurement values for which corrections have been completed in the tth cycle. According to a sampling technique, some records among the plurality of records may be sampled so that a distribution matching the target distribution is calculated.
이때, 본 발명의 일실시예에 따르면, 단계(S220)에서는 어느 한 주기에서, 샘플링되는 레코드들의 개수가 사전 설정된 개수에 도달하거나, 샘플링되는 레코드들의 종류가 변하지 않는 정상 상태에 도달하게 되면, SOH의 추정을 위한 반복 동작을 중단할 수 있다.At this time, according to one embodiment of the present invention, in step S220, when the number of records to be sampled reaches a preset number in one cycle or the type of records to be sampled reaches a steady state where the type does not change, SOH The repetitive operation for estimation can be stopped.
또한, 본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 전자 단말 장치의 동작 방법은 상기 배터리에 대한 SOH가 사전 설정된 제1 기준치 미만으로 추정되는 상황이 발생하는 경우, 배터리 교체를 권고하는 권고 메시지를 생성하여 화면 상에 표시하고, 상기 배터리에 대한 SOH가 사전 설정된 제2 기준치(상기 제2 기준치는 상기 제1 기준치보다 낮은 값임)미만으로 추정되는 상황이 발생하는 경우, 상기 권고 메시지를 화면 상에 표시한 후, 상기 권고 메시지가 표시된 시점으로부터 사전 설정된 시간이 경과하게 되면, 상기 전자 단말 장치의 전원을 강제로 오프시키는 단계를 더 포함할 수 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, the method of operating the electronic terminal device generates a recommendation message recommending battery replacement when a situation occurs in which the SOH for the battery is estimated to be less than a preset first standard value. displayed on the screen, and when a situation occurs in which the SOH for the battery is estimated to be below a preset second standard value (the second standard value is lower than the first standard value), the advisory message is displayed on the screen. Afterwards, when a preset time elapses from the time the recommendation message is displayed, the step of forcibly turning off the power of the electronic terminal device may be further included.
또한, 본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 전자 단말 장치의 동작 방법은, 상기 배터리에 대한 SOH 추정 이력 정보를, 사전 설정된 이력 관리 서버에 업로드할 것을 지시하는 업로드 명령이 인가되면, 상기 업로드 명령이 인가된 시점에 대한 날짜 및 시간 정보와, 상기 업로드 명령이 인가된 시점을 기준으로 마지막으로 추정된 상기 배터리에 대한 SOH, 및 상기 전자 단말 장치의 단말 고유 정보로 구성된 SOH 추정 이력 정보를 생성하여, 생성된 SOH 추정 이력 정보를 상기 이력 관리 서버로 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.In addition, according to one embodiment of the present invention, the method of operating the electronic terminal device includes, when an upload command instructing to upload the SOH estimation history information for the battery to a preset history management server is applied, the upload command By generating SOH estimation history information consisting of date and time information for the approved time, SOH for the battery last estimated based on the time when the upload command was approved, and terminal-specific information of the electronic terminal device, , It may further include transmitting the generated SOH estimation history information to the history management server.
이상, 도 2를 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 전자 단말 장치의 동작 방법에 대해 설명하였다. 여기서, 본 발명의 일실시예에 따른 전자 단말 장치의 동작 방법은 도 1을 이용하여 설명한 전자 단말 장치(110)의 동작에 대한 구성과 대응될 수 있으므로, 이에 대한 보다 상세한 설명은 생략하기로 한다.Above, a method of operating an electronic terminal device according to an embodiment of the present invention has been described with reference to FIG. 2. Here, the operation method of the electronic terminal device according to an embodiment of the present invention may correspond to the configuration of the operation of the electronic
본 발명의 일실시예에 따른 전자 단말 장치의 동작 방법은 컴퓨터와의 결합을 통해 실행시키기 위한 저장매체에 저장된 컴퓨터 프로그램으로 구현될 수 있다.The method of operating an electronic terminal device according to an embodiment of the present invention may be implemented as a computer program stored in a storage medium to be executed through combination with a computer.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 전자 단말 장치의 동작 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 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 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. Additionally, the method of operating an electronic terminal device according to an embodiment of the present invention may be implemented in the form of program instructions that can be executed through various computer means and recorded on a computer-readable medium. The computer-readable medium may include program instructions, data files, data structures, etc., singly or in combination. Program instructions recorded on the medium may be specially designed and constructed for the present invention or may be known and usable by those skilled in the art of computer software. Examples of computer-readable recording media include magnetic media such as hard disks, floppy disks, and magnetic tapes, optical media such as CD-ROMs and DVDs, and magnetic media such as floptical disks. -Includes optical media (magneto-optical media) and hardware devices specifically configured to store and execute program instructions, such as ROM, RAM, flash memory, etc. Examples of program instructions include machine language code, such as that produced by a compiler, as well as high-level language code that can be executed by a computer using an interpreter, etc.
이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.As described above, the present invention has been described with specific details such as specific components and limited embodiments and drawings, but this is only provided to facilitate a more general understanding of the present invention, and the present invention is not limited to the above embodiments. , those skilled in the art can make various modifications and variations from this description.
따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.Accordingly, the spirit of the present invention should not be limited to the described embodiments, and the scope of the patent claims described later as well as all things that are equivalent or equivalent to the scope of this patent claim shall fall within the scope of the spirit of the present invention. .
110: 전자 단말 장치
111: 데이터 저장부 112: 추정부
113: 정보 표시부 114: 보정부
115: 처리부 116: 관리부110: Electronic terminal device
111: data storage unit 112: estimation unit
113: information display unit 114: correction unit
115: processing department 116: management department
Claims (14)
복수의 배터리들로부터, SOH 추정을 위한 레퍼런스 데이터로서 사전 수집된 복수의 레코드들 - 상기 복수의 레코드들 각각은, 상기 복수의 배터리들로부터 수집한, n(n은 2이상의 자연수임)가지 종류의 배터리 상태 정보들에 따른 n개의 측정 값들과 SOH로 구성된 데이터셋임 - 이 저장되어 있는 데이터 저장부;
상기 전자 단말 장치에 탑재된 배터리에 대한 SOH 추정 명령이 인가되면, 사전 설정된 주기 간격으로, 상기 배터리의, 상기 n가지 종류의 배터리 상태 정보들에 대한 n개의 제1 측정 값들을 획득하고, 상기 복수의 레코드들 중, 상기 제1 측정 값들을 기준으로 유사 측정 값들을 레코드 내에 포함하고 있는 일부 레코드들을 샘플링한 후, 샘플링된 레코드들에 포함된 SOH의 평균을 상기 배터리에 대한 SOH로 추정하는 동작을 반복하는 추정부;
상기 배터리에 대한 SOH가 추정될 때마다, 화면 상에 상기 배터리에 대한 SOH의 정보를 갱신하여 표시하는 정보 표시부;
상기 배터리에 대한 SOH가 사전 설정된 제1 기준치 미만으로 추정되는 상황이 발생하는 경우, 배터리 교체를 권고하는 권고 메시지를 생성하여 화면 상에 표시하고, 상기 배터리에 대한 SOH가 사전 설정된 제2 기준치 - 상기 제2 기준치는 상기 제1 기준치보다 낮은 값임 - 미만으로 추정되는 상황이 발생하는 경우, 상기 권고 메시지를 화면 상에 표시한 후, 상기 권고 메시지가 표시된 시점으로부터 사전 설정된 시간이 경과하게 되면, 상기 전자 단말 장치의 전원을 강제로 오프시키는 관리부; 및
상기 배터리에 대한 SOH 추정 이력 정보를, 사전 설정된 이력 관리 서버에 업로드할 것을 지시하는 업로드 명령이 인가되면, 상기 업로드 명령이 인가된 시점에 대한 날짜 및 시간 정보와, 상기 업로드 명령이 인가된 시점을 기준으로 마지막으로 추정된 상기 배터리에 대한 SOH, 및 상기 전자 단말 장치의 단말 고유 정보로 구성된 SOH 추정 이력 정보를 생성하여, 생성된 SOH 추정 이력 정보를 상기 이력 관리 서버로 전송하는 이력 전송부
를 포함하고,
상기 추정부는
어느 한 주기인 t(t는 자연수임)번째 주기에서 상기 배터리에 대한 SOH 추정이 수행된다고 하는 경우, 상기 t번째 주기에서의 상기 배터리에 대한 상기 제1 측정 값들을 획득한 후, t-1번째 주기에서 칼만 필터(Kalman Filter)가 적용됨에 따라 보정이 완료된 상기 제1 측정 값들을 기초로, 오차공분산과 칼만 이득을 산출하고, 산출된 오차공분산과 칼만 이득을 기초로, 상기 t번째 주기에서의 상기 제1 측정 값들에 대해 상기 칼만 필터를 적용함으로써, 상기 t번째 주기에서의 상기 제1 측정 값들에 대한 보정을 수행하는 보정부; 및
상기 t번째 주기에서의 상기 제1 측정 값들에 대한 보정이 완료되면, 상기 t-1번째 주기에서 샘플링된 레코드들에 포함된 SOH의 분포를 타겟(target) 분포로 지정한 후, 상기 t번째 주기에서의 보정이 완료된 상기 제1 측정 값들을 기초로, 상기 복수의 레코드들 중, 마코프 체인 몬테 카를로(Markov Chain Monte Carlo: MCMC) 샘플링 기법에 따라, 상기 타겟 분포에 매칭되는 분포가 산출되도록, 일부 레코드들을 샘플링한 후, 샘플링된 레코드들에 포함된 SOH의 평균을 상기 t번째 주기에서의 상기 배터리에 대한 SOH로 추정하는 처리부
를 포함하며,
상기 추정부는
어느 한 주기에서, 샘플링되는 레코드들의 개수가 사전 설정된 개수에 도달하거나, 샘플링되는 레코드들의 종류가 변하지 않는 정상 상태(steady state)에 도달하게 되면, SOH의 추정을 위한 반복 동작을 중단하는 것을 특징으로 하는 전자 단말 장치.In an electronic terminal device capable of estimating the SOH (State of Health) of a battery,
A plurality of records pre-collected as reference data for SOH estimation from a plurality of batteries - each of the plurality of records contains n (n is a natural number of 2 or more) types collected from the plurality of batteries. A data set consisting of n measurement values and SOH according to battery status information - a data storage unit where this is stored;
When an SOH estimation command for a battery mounted on the electronic terminal device is applied, n first measurement values for the n types of battery state information of the battery are acquired at preset cycle intervals, and the plurality of Among the records, sampling some records containing similar measurement values based on the first measurement values, and then estimating the average of the SOH included in the sampled records as the SOH for the battery repeating estimation unit;
An information display unit that updates and displays information on the SOH of the battery on the screen each time the SOH of the battery is estimated;
If a situation occurs in which the SOH for the battery is estimated to be less than a preset first reference value, a recommendation message recommending battery replacement is generated and displayed on the screen, and the SOH for the battery is a preset second reference value - the above The second reference value is a value lower than the first reference value - if a situation that is estimated to be below occurs, after the recommendation message is displayed on the screen, and a preset time elapses from the time the recommendation message is displayed, the electronic a management unit that forcibly turns off the power of the terminal device; and
When an upload command instructing to upload SOH estimation history information for the battery to a preset history management server is applied, date and time information about the time when the upload command was approved and the time when the upload command was approved are stored. A history transmission unit that generates SOH estimation history information consisting of the last estimated SOH for the battery as a reference and terminal-specific information of the electronic terminal device, and transmits the generated SOH estimation history information to the history management server.
Including,
The estimation part is
If SOH estimation for the battery is performed in a t cycle (t is a natural number), after obtaining the first measurement values for the battery in the t cycle, t-1 th cycle As the Kalman Filter is applied in the cycle, the error covariance and Kalman gain are calculated based on the corrected first measurement values, and based on the calculated error covariance and Kalman gain, the error covariance and Kalman gain are calculated in the tth cycle. a correction unit that performs correction on the first measurement values in the t-th period by applying the Kalman filter to the first measurement values; and
When correction of the first measurement values in the t-th cycle is completed, the distribution of SOH included in the records sampled in the t-1 th cycle is designated as a target distribution, and then in the t-th cycle Based on the first measurement values for which correction has been completed, among the plurality of records, some records are calculated so that a distribution matching the target distribution is calculated according to a Markov Chain Monte Carlo (MCMC) sampling technique. After sampling the records, a processing unit that estimates the average of the SOH included in the sampled records as the SOH for the battery in the tth cycle.
Includes,
The estimation part is
In one cycle, when the number of records to be sampled reaches a preset number or a steady state is reached where the type of records to be sampled does not change, the repetitive operation for estimating SOH is stopped. electronic terminal device.
복수의 배터리들로부터, SOH 추정을 위한 레퍼런스 데이터로서 사전 수집된 복수의 레코드들 - 상기 복수의 레코드들 각각은, 상기 복수의 배터리들로부터 수집한, n(n은 2이상의 자연수임)가지 종류의 배터리 상태 정보들에 따른 n개의 측정 값들과 SOH로 구성된 데이터셋임 - 이 저장되어 있는 데이터 저장부를 유지하는 단계;
상기 전자 단말 장치에 탑재된 배터리에 대한 SOH 추정 명령이 인가되면, 사전 설정된 주기 간격으로, 상기 배터리의, 상기 n가지 종류의 배터리 상태 정보들에 대한 n개의 제1 측정 값들을 획득하고, 상기 복수의 레코드들 중, 상기 제1 측정 값들을 기준으로 유사 측정 값들을 레코드 내에 포함하고 있는 일부 레코드들을 샘플링한 후, 샘플링된 레코드들에 포함된 SOH의 평균을 상기 배터리에 대한 SOH로 추정하는 동작을 반복하는 단계;
상기 배터리에 대한 SOH가 추정될 때마다, 화면 상에 상기 배터리에 대한 SOH의 정보를 갱신하여 표시하는 단계;
상기 배터리에 대한 SOH가 사전 설정된 제1 기준치 미만으로 추정되는 상황이 발생하는 경우, 배터리 교체를 권고하는 권고 메시지를 생성하여 화면 상에 표시하고, 상기 배터리에 대한 SOH가 사전 설정된 제2 기준치 - 상기 제2 기준치는 상기 제1 기준치보다 낮은 값임 - 미만으로 추정되는 상황이 발생하는 경우, 상기 권고 메시지를 화면 상에 표시한 후, 상기 권고 메시지가 표시된 시점으로부터 사전 설정된 시간이 경과하게 되면, 상기 전자 단말 장치의 전원을 강제로 오프시키는 단계; 및
상기 배터리에 대한 SOH 추정 이력 정보를, 사전 설정된 이력 관리 서버에 업로드할 것을 지시하는 업로드 명령이 인가되면, 상기 업로드 명령이 인가된 시점에 대한 날짜 및 시간 정보와, 상기 업로드 명령이 인가된 시점을 기준으로 마지막으로 추정된 상기 배터리에 대한 SOH, 및 상기 전자 단말 장치의 단말 고유 정보로 구성된 SOH 추정 이력 정보를 생성하여, 생성된 SOH 추정 이력 정보를 상기 이력 관리 서버로 전송하는 단계
를 포함하고,
상기 반복하는 단계는
어느 한 주기인 t(t는 자연수임)번째 주기에서 상기 배터리에 대한 SOH 추정이 수행된다고 하는 경우, 상기 t번째 주기에서의 상기 배터리에 대한 상기 제1 측정 값들을 획득한 후, t-1번째 주기에서 칼만 필터(Kalman Filter)가 적용됨에 따라 보정이 완료된 상기 제1 측정 값들을 기초로, 오차공분산과 칼만 이득을 산출하고, 산출된 오차공분산과 칼만 이득을 기초로, 상기 t번째 주기에서의 상기 제1 측정 값들에 대해 상기 칼만 필터를 적용함으로써, 상기 t번째 주기에서의 상기 제1 측정 값들에 대한 보정을 수행하는 단계; 및
상기 t번째 주기에서의 상기 제1 측정 값들에 대한 보정이 완료되면, 상기 t-1번째 주기에서 샘플링된 레코드들에 포함된 SOH의 분포를 타겟(target) 분포로 지정한 후, 상기 t번째 주기에서의 보정이 완료된 상기 제1 측정 값들을 기초로, 상기 복수의 레코드들 중, 마코프 체인 몬테 카를로(Markov Chain Monte Carlo: MCMC) 샘플링 기법에 따라, 상기 타겟 분포에 매칭되는 분포가 산출되도록, 일부 레코드들을 샘플링한 후, 샘플링된 레코드들에 포함된 SOH의 평균을 상기 t번째 주기에서의 상기 배터리에 대한 SOH로 추정하는 단계
를 포함하며,
상기 반복하는 단계는
어느 한 주기에서, 샘플링되는 레코드들의 개수가 사전 설정된 개수에 도달하거나, 샘플링되는 레코드들의 종류가 변하지 않는 정상 상태(steady state)에 도달하게 되면, SOH의 추정을 위한 반복 동작을 중단하는 것을 특징으로 하는 전자 단말 장치의 동작 방법.In a method of operating an electronic terminal device capable of estimating the SOH (State of Health) of a battery,
A plurality of records pre-collected as reference data for SOH estimation from a plurality of batteries - each of the plurality of records contains n (n is a natural number of 2 or more) types collected from the plurality of batteries. A data set consisting of n measurement values and SOH according to battery status information - maintaining a data storage unit in which this is stored;
When an SOH estimation command for a battery mounted on the electronic terminal device is applied, n first measurement values for the n types of battery state information of the battery are acquired at preset cycle intervals, and the plurality of Among the records, sampling some records containing similar measurement values based on the first measurement values, and then estimating the average of the SOH included in the sampled records as the SOH for the battery repeating steps;
Each time the SOH for the battery is estimated, updating and displaying information on the SOH for the battery on the screen;
If a situation occurs in which the SOH for the battery is estimated to be less than a preset first reference value, a recommendation message recommending battery replacement is generated and displayed on the screen, and the SOH for the battery is a preset second reference value - the above The second reference value is a value lower than the first reference value - if a situation that is estimated to be below occurs, after the recommendation message is displayed on the screen, and a preset time elapses from the time the recommendation message is displayed, the electronic Forcibly turning off the power of the terminal device; and
When an upload command instructing to upload SOH estimation history information for the battery to a preset history management server is applied, date and time information about the time when the upload command was approved and the time when the upload command was approved are stored. Generating SOH estimation history information consisting of the last estimated SOH for the battery as a reference and terminal-specific information of the electronic terminal device, and transmitting the generated SOH estimation history information to the history management server.
Including,
The repeating steps above are
If SOH estimation for the battery is performed in a t cycle (t is a natural number), after obtaining the first measurement values for the battery in the t cycle, t-1 th cycle As the Kalman Filter is applied in the cycle, the error covariance and Kalman gain are calculated based on the corrected first measurement values, and based on the calculated error covariance and Kalman gain, the error covariance and Kalman gain are calculated in the tth cycle. performing correction on the first measurement values in the tth period by applying the Kalman filter to the first measurement values; and
When correction of the first measurement values in the t-th cycle is completed, the distribution of SOH included in the records sampled in the t-1 th cycle is designated as a target distribution, and then in the t-th cycle Based on the first measurement values for which correction has been completed, among the plurality of records, some records are calculated so that a distribution matching the target distribution is calculated according to a Markov Chain Monte Carlo (MCMC) sampling technique. After sampling the records, estimating the average of the SOH included in the sampled records as the SOH for the battery in the tth cycle.
Includes,
The repeating steps above are
In one cycle, when the number of records to be sampled reaches a preset number or a steady state is reached where the type of records to be sampled does not change, the repetitive operation for estimating SOH is stopped. A method of operating an electronic terminal device.
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Data-Driven Methods for Battery SOH Estimation: Survey and a Critical Analysis(IEEE Access. 2016년)* * |
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