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KR102559200B1 - 배터리 유닛을 관리하는 장치, 방법, 및 시스템 - Google Patents

배터리 유닛을 관리하는 장치, 방법, 및 시스템 Download PDF

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KR102559200B1
KR102559200B1 KR1020160128253A KR20160128253A KR102559200B1 KR 102559200 B1 KR102559200 B1 KR 102559200B1 KR 1020160128253 A KR1020160128253 A KR 1020160128253A KR 20160128253 A KR20160128253 A KR 20160128253A KR 102559200 B1 KR102559200 B1 KR 102559200B1
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KR
South Korea
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battery
battery unit
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quantity data
target
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KR1020160128253A
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이선재
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삼성전자주식회사
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Publication date
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Priority to JP2017179162A priority patent/JP2018059917A/ja
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Abstract

배터리 관리 방법이 개시된다. 일 실시예는 복수의 배터리 유닛 중에서 결정된 타겟 배터리 유닛의 물리량 데이터를 기초로, 상기 타겟 배터리 유닛의 상태 정보를 결정하고, 상기 복수의 배터리 유닛 중 상기 타겟 배터리 유닛이 아닌 다른 배터리 유닛의 전기적 물리량 데이터와 상기 타겟 배터리 유닛의 전기적 물리량 데이터 사이의 차이 정보, 및 상기 상태 정보를 기초로, 상기 다른 배터리 유닛의 상태 정보를 결정하는 단계를 포함한다.

Description

배터리 유닛을 관리하는 장치, 방법, 및 시스템{APPARATUS, METHOD, AND SYSTEM FOR MANAGING BATTERY}
아래 실시예들은 배터리 유닛을 관리하는 장치, 방법, 및 시스템에 관한 것이다.
배터리 유닛의 상태는 배터리 유닛의 충전 및 방전에 영향을 미칠 수 있으므로, 배터리 유닛 관리에는 배터리 유닛의 상태를 추정하는 것이 포함된다. 배터리 유닛의 상태는 배터리 유닛의 전류, 전압, 및 온도를 상태 추정 알고리즘에 적용하여 추정될 수 있다.
배터리 유닛의 개수가 적으면, 레거시 프로세싱 장치(예를 들어, 저성능/저가의 프로세싱 장치)에서 상태 추정 알고리즘을 실행시켜도 배터리 유닛의 상태를 빠르게 추정할 수 있다. 배터리 유닛의 개수가 많아지면, 배터리 유닛의 상태에 영향을 미치는 인자(factor)가 많아진다. 이로 인해, 상태 추정 알고리즘이 복잡해질 수 있고, 레거시 프로세싱 장치를 이용해서 배터리 유닛의 상태를 빠르게 추정하는 것이 어렵다.
고성능의 프로세싱 장치를 이용하여 복잡한 상태 추정 알고리즘을 실행시키면, 배터리 유닛의 상태는 빠르게 추정될 수 있다. 하지만, 이러한 고성능 프로세싱 장치는 가격이 비싸고, 운영 체제(예를 들어, 리눅스)가 필요할 수 있다. 이로 인해, 배터리 관리 장치의 원가가 증가할 수 있고, 운영 체제를 위한 관리가 필요하다.
일 측에 따른 배터리 관리 방법은 복수의 배터리 유닛 중에서 결정된 타겟 배터리 유닛의 물리량 데이터를 기초로, 상기 타겟 배터리 유닛의 상태 정보를 결정하는 단계; 및 상기 복수의 배터리 유닛 중 상기 타겟 배터리 유닛이 아닌 다른 배터리 유닛의 전기적 물리량 데이터와 상기 타겟 배터리 유닛의 전기적 물리량 데이터 사이의 차이 정보, 및 상기 상태 정보를 기초로, 상기 다른 배터리 유닛의 상태 정보를 결정하는 단계를 포함한다.
상기 복수의 배터리 유닛 각각의 전기적 물리량 데이터 및 상기 복수의 배터리 유닛 각각의 전기적 물리량 데이터에 대응하는 근사 데이터 사이의 차이값을 기초로, 상기 복수의 배터리 유닛 각각의 변동 정보를 연산하는 단계; 및 상기 변동 정보를 기초로 상기 복수의 배터리 유닛 중에서 적어도 하나의 타겟 배터리 유닛을 결정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 타겟 배터리 유닛은, 변동 정보가 최대인 배터리 유닛, 변동 정보가 평균인 배터리 유닛, 및 변동 정보가 최소인 배터리 유닛 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 복수의 배터리 유닛 각각의 변동 정보를 연산하는 단계는, 상기 복수의 배터리 유닛 각각의 기준 구간 내의 복수의 전기적 물리량 데이터 각각과 상기 복수의 전기적 물리량 데이터 각각의 대응 근사 데이터 사이의 차이값을 연산하는 단계; 및 상기 연산된 차이값을 배터리 유닛 별로 합하는 단계를 포함할 수 있다.
복수의 타겟 배터리 유닛이 결정된 경우, 상기 복수의 타겟 배터리 유닛 각각의 전기적 물리량 데이터와 상기 다른 배터리 유닛의 전기적 물리량 데이터 사이의 차이 정보를 연산하는 단계; 및 상기 연산된 차이 정보를 기초로, 상기 복수의 타겟 배터리 유닛 중에서 상기 다른 배터리 유닛의 대응 타겟 배터리 유닛을 식별하는 단계를 더 포함할 수 있고, 상기 다른 배터리 유닛의 상태 정보를 결정하는 단계는, 상기 대응 타겟 배터리 유닛의 전기적 물리량 데이터와 상기 다른 배터리 유닛의 전기적 물리량 데이터 사이의 차이 정보, 및 상기 대응 타겟 배터리 유닛의 상태 정보를 이용하여, 상기 다른 배터리 유닛의 상태 정보를 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 대응 타겟 배터리 유닛은, 상기 다른 배터리 유닛의 전기적 물리량 데이터와 가장 유사한 전기적 물리량 데이터에 대응하는 타겟 배터리 유닛일 수 있다.
복수의 타겟 배터리 유닛이 결정된 경우, 상기 복수의 타겟 배터리 유닛 각각의 전기적 물리량 데이터와 상기 다른 배터리 유닛의 전기적 물리량 데이터 사이의 차이 정보 중 최소값에 대응하는 타겟 배터리를 선택하는 단계를 포함할 수 있고, 상기 다른 배터리 유닛의 상태 정보를 결정하는 단계는, 상기 최소값 및 상기 선택된 타겟 배터리의 상태 정보를 곱한 값을 상기 다른 배터리 유닛의 상태 정보로 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 다른 배터리 유닛의 기준 구간 내의 복수의 전기적 물리량 데이터 및 상기 타겟 배터리 유닛의 상기 기준 구간 내의 복수의 전기적 물리량 데이터 사이의 차이값을 연산하고, 상기 연산된 상기 차이값의 합을 상기 차이 정보로 결정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 복수의 배터리 유닛 중에서 미리 정해진 시간 동안 타겟 배터리 유닛으로 결정되지 않은 배터리 유닛을 확인하는 단계; 및 상기 확인된 배터리 유닛의 물리량 데이터를 기초로 상기 확인된 배터리 유닛의 상태 정보를 결정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 확인된 배터리 유닛의 상태 정보를 결정하는 단계는, 상기 확인된 배터리 유닛의 대응 타겟 배터리 유닛의 전기적 물리량 데이터 및 상기 확인된 배터리 유닛의 전기적 물리량 데이터 사이의 차이 정보와 상기 대응 타겟 배터리 유닛의 상태 정보를 기초로 상기 확인된 배터리 유닛의 상태 정보가 결정된 경우, 상기 확인된 배터리 유닛의 물리량 데이터를 기초로, 상기 확인된 배터리 유닛의 상태 정보를 재결정하는 단계를 포함할 수 있고, 상기 대응 타겟 배터리 유닛은, 상기 확인된 배터리 유닛의 전기적 물리량 데이터와 가장 유사한 전기적 물리량에 대응하는 타겟 배터리 유닛일 수 있다.
다른 일 측에 따른 배터리 관리 방법은 복수의 배터리 유닛 중에서 결정된 복수의 타겟 배터리 유닛 각각의 물리량 데이터를 기초로, 상기 복수의 타겟 배터리 유닛 각각의 상태 정보를 결정하는 단계; 상기 복수의 배터리 유닛 중 상기 복수의 타겟 배터리 유닛이 아닌 다른 배터리 유닛의 전기적 물리량 데이터와 상기 복수의 타겟 배터리 유닛 각각의 전기적 물리량 데이터 사이의 차이 정보를 연산하는 단계; 상기 차이 정보를 기초로, 상기 복수의 타겟 배터리 유닛 중 하나를 선택하는 단계; 및 상기 선택된 타겟 배터리 유닛의 전기적 물리량 데이터와 다른 배터리 유닛의 전기적 물리량 데이터 사이의 차이 정보, 및 상기 선택된 타겟 배터리 유닛의 상태 정보를 기초로, 상기 다른 배터리 유닛의 상태 정보를 결정하는 단계를 포함한다.
상기 복수의 배터리 유닛 각각의 전기적 물리량 데이터 및 상기 복수의 배터리 유닛 각각의 전기적 물리량 데이터에 대응하는 근사 데이터 사이의 차이를 기초로, 상기 복수의 배터리 유닛 각각의 변동 정보를 연산하는 단계; 및 상기 변동 정보를 기초로, 상기 복수의 타겟 배터리 유닛을 결정하는 단계를 더 포함할 있다.
상기 차이 정보를 연산하는 단계는, 상기 다른 배터리 유닛의 기준 구간 내의 복수의 전기적 물리량 데이터 각각과 상기 타겟 배터리 유닛의 상기 기준 구간 내의 복수의 전기적 물리량 데이터 각각의 사이의 차이값을 연산하고, 상기 연산된 차이값의 합을 상기 차이 정보로 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 복수의 타겟 배터리 유닛 중 하나를 선택하는 단계는, 최소 차이 정보가 연산된 타겟 배터리를 선택하는 단계를 포함할 수 있고, 상기 다른 배터리 유닛의 상태 정보를 결정하는 단계는, 상기 최소 차이 정보 및 상기 선택된 타겟 배터리의 상태 정보를 곱한 값을 상기 다른 배터리 유닛의 상태 정보로 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
일 측에 따른 배터리 관리 장치는 복수의 배터리 유닛 각각의 물리량 데이터를 수신하는 통신부; 및 상기 복수의 배터리 유닛 중에서 결정된 타겟 배터리 유닛의 물리량 데이터를 기초로, 상기 타겟 배터리 유닛의 상태 정보를 결정하고, 상기 복수의 배터리 유닛 중 상기 타겟 배터리 유닛이 아닌 다른 배터리 유닛의 전기적 물리량 데이터와 상기 타겟 배터리 유닛의 전기적 물리량 데이터 사이의 차이 정보, 및 상기 상태 정보를 기초로, 상기 다른 배터리 유닛의 상태 정보를 결정하는 컨트롤러를 포함한다.
상기 컨트롤러는, 상기 복수의 배터리 유닛 각각의 전기적 물리량 데이터 및 상기 복수의 배터리 유닛 각각의 전기적 물리량 데이터에 대응하는 근사 데이터 사이의 차이값을 기초로 상기 복수의 배터리 유닛 각각의 변동 정보를 연산하고, 상기 변동 정보를 기초로, 상기 복수의 배터리 유닛 중에서 적어도 하나의 타겟 배터리 유닛을 결정할 수 있다.
상기 타겟 배터리 유닛은, 변동 정보가 최대인 배터리 유닛, 변동 정보가 평균인 배터리 유닛, 및 변동 정보가 최소인 배터리 유닛 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 컨트롤러는, 상기 복수의 배터리 유닛 각각의 기준 구간 내의 복수의 전기적 물리량 데이터 각각과 상기 복수의 전기적 물리량 데이터 각각의 대응 근사 데이터 사이의 차이값을 연산하고, 상기 연산된 차이값을 배터리 유닛 별로 합할 수 있다.
상기 컨트롤러는, 복수의 타겟 배터리 유닛이 결정된 경우, 상기 복수의 타겟 배터리 유닛 각각의 전기적 물리량 데이터와 상기 다른 배터리 유닛의 전기적 물리량 데이터 사이의 차이 정보를 연산하고, 상기 연산된 차이 정보를 기초로, 상기 복수의 타겟 배터리 유닛 중에서 상기 다른 배터리 유닛의 대응 타겟 배터리 유닛을 식별하며, 상기 대응 타겟 배터리 유닛의 전기적 물리량 데이터와 상기 다른 배터리 유닛의 전기적 물리량 데이터 사이의 차이 정보, 및 상기 대응 타겟 배터리 유닛의 상태 정보를 이용하여 상기 다른 배터리 유닛의 상태 정보를 결정할 수 있다.
상기 대응 타겟 배터리 유닛은, 상기 다른 배터리 유닛의 전기적 물리량 데이터와 가장 유사한 전기적 물리량 데이터에 대응하는 타겟 배터리 유닛일 수 있다.
상기 컨트롤러는, 복수의 타겟 배터리 유닛이 결정된 경우, 상기 복수의 타겟 배터리 유닛 각각의 전기적 물리량 데이터와 상기 다른 배터리 유닛의 전기적 물리량 데이터 사이의 차이 정보 중 최소값에 대응하는 타겟 배터리를 선택하고, 상기 최소값 및 상기 선택된 타겟 배터리의 상태 정보를 곱한 값을 상기 다른 배터리 유닛의 상태 정보로 결정할 수 있다.
상기 컨트롤러는, 상기 다른 배터리 유닛의 기준 구간 내의 복수의 전기적 물리량 데이터 및 상기 타겟 배터리 유닛의 기준 구간 내의 복수의 전기적 물리량 데이터 사이의 차이값을 연산하고, 상기 연산된 차이값의 합을 상기 차이 정보로 결정할 수 있다.
상기 컨트롤러는, 상기 복수의 배터리 유닛 중에서 미리 정해진 시간 동안 상기 타겟 배터리 유닛으로 결정되지 않은 배터리 유닛을 확인하고, 상기 확인된 배터리 유닛의 물리량 데이터를 기초로 상기 확인된 배터리 유닛의 상태 정보를 결정할 수 있다.
상기 컨트롤러는, 상기 확인된 배터리 유닛의 대응 타겟 배터리 유닛의 전기적 물리량 데이터 및 상기 확인된 배터리 유닛의 전기적 물리량 데이터 사이의 차이 정보와 상기 대응 타겟 배터리 유닛의 상태 정보를 기초로 상기 확인된 배터리 유닛의 상태 정보가 결정된 경우, 상기 확인된 배터리 유닛의 물리량 데이터를 기초로, 상기 확인된 배터리 유닛의 상태 정보를 재결정할 수 있고, 상기 대응 타겟 배터리 유닛은, 상기 확인된 배터리 유닛의 전기적 물리량 데이터와 가장 유사한 전기적 물리량에 대응하는 타겟 배터리 유닛일 수 있다.
일 측에 따른 배터리 관리 시스템은 복수의 배터리 셀을 포함하는 배터리 모듈에 대응하는 슬레이브 배터리 관리 장치; 및 상기 슬레이브 배터리 관리 장치와 통신하는 마스터 배터리 관리 장치를 포함하고, 상기 배터리 관리 시스템은, 상기 복수의 배터리 셀 각각의 물리량 데이터를 수신하고, 상기 복수의 배터리 셀 중에서 결정된 타겟 셀의 물리량 데이터를 기초로, 상기 타겟 셀의 상태 정보를 결정하며, 상기 복수의 배터리 셀 중 상기 타겟 셀이 아닌 다른 셀의 전기적 물리량 데이터와 상기 타겟 셀의 전기적 물리량 데이터 사이의 차이 정보, 및 상기 상태 정보를 기초로, 상기 다른 셀의 상태 정보를 결정한다.
상기 배터리 관리 시스템은, 복수의 타겟 셀이 결정된 경우, 상기 복수의 타겟 셀 각각의 전기적 물리량 데이터와 상기 다른 셀의 전기적 물리량 데이터 사이의 차이 정보를 연산하고, 상기 연산된 차이 정보를 기초로, 상기 다른 셀의 대응 타겟 셀을 식별하며, 상기 대응 타겟 셀의 전기적 물리량 데이터와 상기 다른 셀의 전기적 물리량 데이터 사이의 차이 정보, 및 상기 대응 타겟 셀의 상태 정보를 이용하여 상기 다른 셀의 상태 정보를 결정할 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 배터리 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 일 실시예에 따른 배터리 관리 시스템의 동작 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 3은 일 실시예에 따른 변동 정보를 연산하는 것을 설명하기 위한 도면이다.
도 4a 내지 도 4c는 일 실시예에 따른 차이 정보를 연산하는 것을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 일 실시예에 따른 배터리 관리 방법의 일례를 설명하기 위한 순서도이다.
도 6은 일 실시예에 따른 배터리 관리 방법의 다른 일례를 설명하기 위한 순서도이다.
도 7은 일 실시예에 따른 마스터 배터리 관리 장치 및 슬레이브 배터리 관리 장치 각각의 일례를 설명하기 위한 블록도이다.
도 8은 일 실시예에 따른 마스터 배터리 관리 장치 및 슬레이브 배터리 관리 장치 각각의 다른 일례를 설명하기 위한 블록도이다.
도 9는 일 실시예에 따른 배터리의 상태 정보를 제공하는 일례를 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 일 실시예에 따른 배터리의 상태 정보를 제공하는 다른 일례를 설명하기 위한 도면이다.
이하, 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
아래 설명하는 실시예들에는 다양한 변경이 가해질 수 있다. 아래 설명하는 실시예들은 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 이들에 대한 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
실시예에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 실시예를 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조 부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 실시예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 실시예의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
도 1은 일 실시예에 따른 배터리 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 1을 참조하면, 배터리 시스템은 배터리 유닛(110), 슬레이브 배터리 관리 장치(120), 및 마스터 배터리 관리 장치(130)를 포함한다. 도 1에 도시된 예에서, 배터리 시스템은 하나의 배터리 유닛(110) 및 슬레이브 배터리 관리 장치(120)를 포함한다. 하지만, 이에 제한되지 않고, 배터리 시스템은 복수의 슬레이브 배터리 관리 장치 및/또는 복수의 배터리 유닛을 포함할 수 있다.
배터리 유닛(110)은 배터리 셀, 배터리 모듈, 또는 배터리 팩을 나타낼 수 있다. 배터리 유닛(110)이 배터리 모듈을 나타낼 경우, 배터리 유닛(110)은 하나 이상의 배터리 셀을 포함할 수 있다. 배터리 유닛(110)이 배터리 팩을 나타낼 경우, 배터리 유닛(110)은 하나 이상의 배터리 모듈 또는 하나 이상의 배터리 셀을 포함할 수 있다.
슬레이브 배터리 관리 장치(120)는 배터리 유닛(110)과 전기적으로 연결되고, 배터리 유닛(110)의 물리량 데이터를 수집할 수 있다. 물리량 데이터는, 예를 들어, 배터리 유닛(110)의 전압 데이터, 전류 데이터, 온도 데이터, 및 임피던스 데이터 중 어느 하나 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
마스터 배터리 관리 장치(130)는 슬레이브 배터리 관리 장치(120)와 통신한다. 예를 들어, 마스터 배터리 관리 장치(130)는 CAN(Controller Area Network) 통신을 통해 슬레이브 배터리 관리 장치(120)와 통신할 수 있다. 마스터 배터리 관리 장치(130)는 슬레이브 배터리 관리 장치(120)로부터 배터리 유닛(110)의 물리량 데이터를 수신할 수 있다.
마스터 배터리 관리 장치(130)는 배터리 유닛(110)의 상태 정보를 결정할 수 있다. 상태 정보는, 예를 들어, 배터리 유닛(110)의 충전 상태 정보(SOC, State Of Charge), 수명 정보(SOH, State Of Health) 및/또는 잔존 용량(remaining capacity) 정보를 포함할 수 있다. 또한, 상태 정보는 SOC와 SOH를 곱한 값일 수 있다. 이하, 도 2를 참조하면서, 일 실시예에 따른 배터리 관리 시스템을 설명한다.
도 2는 일 실시예에 따른 배터리 관리 시스템의 동작 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
일 실시예에 따른 배터리 관리 시스템은 마스터 배터리 관리 장치 및 슬레이브 배터리 관리 장치를 포함한다. 도 2에 도시된 예는 마스터 배터리 관리 장치에 의해 수행될 수 있다. 하지만, 이에 제한되지 않고, 도 2에 도시된 예는 슬레이브 배터리 관리 장치에 의해 수행될 수 있다. 이하, 도 2에 도시된 예는 마스터 배터리 관리 장치에 의해 수행된다고 하자.
마스터 배터리 관리 장치는 복수의 배터리 유닛 각각의 물리량 데이터를 슬레이브 배터리 관리 장치로부터 수신할 수 있다. 배터리 유닛은, 예를 들어, 배터리 셀 또는 배터리 모듈을 나타낼 수 있다. 물리량 데이터는 전압 데이터 및/또는 전류 데이터 등의 전기적 물리량 데이터와 온도 데이터 등의 열적 물리량 데이터를 포함할 수 있다.
마스터 배터리 관리 장치는 전압 구간을 설정하고, 전압 구간에 대응하는 시간 구간을 식별할 수 있다. 일례로, 아래 표 1과 같이, 전압 구간 v0~vn 내의 복수의 배터리 유닛 각각의 전기적 물리량 데이터가 시점에 존재 또는 존재하지 않을 수 있다. 여기서, v0는 vn보다 작을 수 있다. 구현에 따라, v0는 vn보다 클 수 있다.
아래 표 1에서, "O"표시는 시점에 전압 구간 내의 전기적 물리량 데이터가 존재하는 것을 나타내고, "X" 표시는 시점에 전압 구간 내의 전기적 물리량 데이터가 존재하지 않는 것을 나타낸다.
배터리 유닛_ID 1 … tx t0 t1 t2 … tn tn+1 tn+2
1 X … X O O O … O X X
2 X O O O O O O X
3 X O O O O O O O
4 X O O O O O O O
5 O O O O O O O O
6 O O O O O O O O
7 O O O O O O O O
8 O O O O O O O O
t=1에서, 배터리 유닛_1 내지 배터리 유닛_4의 전기적 물리량 데이터는 전압 구간 내에 없다. 예를 들어, t=1에서, 배터리 유닛_1 내지 배터리 유닛_4 각각의 전기적 물리량 데이터는 v0보다 작을 수 있어, 배터리 유닛_1 내지 배터리 유닛_4의 전기적 물리량 데이터는 전압 구간 내에 없을 수 있다. 시간이 지남에 따라 복수의 배터리 유닛 중 적어도 하나의 전기적 물리량 데이터는 변할 수 있고, t=t0에서, 복수의 배터리 유닛 각각의 전기적 물리량 데이터는 전압 구간 내에 존재한다.
마스터 배터리 관리 장치는 전압 구간 내의 복수의 배터리 유닛 각각의 전기적 물리량 데이터 전부가 존재하는 시점(time point)을 식별할 수 있다. 마스터 배터리 관리 장치는 식별된 시점을 기초로 시간 구간을 설정할 수 있다. 위의 표 1에서, 마스터 배터리 관리 장치는 t0, t1, …, tn을 포함하는 시간 구간 t0~tn을 설정할 수 있다. 이에 따라, v0~vn 및 t0~tn의 기준 구간이 설정될 수 있다. 달리 표현하면, 동일한 타임 인덱스에 대응하는 복수의 전기적 물리량 데이터(여기서, 복수의 전기적 물리량 데이터는 전압 구간 내에 있다)의 개수가 복수의 배터리 유닛의 개수와 일치하면, 마스터 배터리 관리 장치는 해당 타임 인덱스를 기초로 시간 구간을 설정할 수 있다. 위의 표 1에서, 타임 인덱스 t0에 대응하는 복수의 전압 데이터의 개수와 복수의 배터리 유닛의 개수는 8로, 서로 일치한다. 마찬가지로, 타임 인덱스 tn에 대응하는 복수의 전압 데이터의 개수와 복수의 배터리 유닛의 개수는 8로, 서로 일치한다. 마스터 배터리 관리 장치는 t0~tn의 시간 구간을 설정할 수 있다. 이에 따라, v0~vn 및 t0~tn의 기준 구간이 설정될 수 있다.
마스터 배터리 관리 장치는 복수의 배터리 유닛 각각의 변동 정보를 연산하고, 변동 정보를 기초로 복수의 타겟 배터리 유닛을 결정한다(210). 변동 정보는 배터리 유닛의 전기적 물리량 데이터(달리 표현하면, 전압값)와 전기적 물리량 데이터에 대응하는 근사 데이터(달리 표현하면, 근사값) 사이의 차이를 기초로 연산될 수 있다. 일례로, 마스터 배터리 관리 장치는 배터리 유닛의 기준 구간의 복수의 전기적 물리량 데이터(예를 들어, 시계열적인 복수의 전압 데이터) 및 복수의 전기적 물리량 데이터 각각의 대응 근사 데이터 사이의 차이값을 연산할 수 있고, 연산된 차이값을 합할 수 있다. 마스터 배터리 관리 장치는 연산된 차이값의 합을 배터리 유닛의 변동 정보로 결정할 수 있다. 마스터 배터리 관리 장치는 배터리 유닛의 변동 정보를 연산한 것과 같이 다른 배터리 유닛의 변동 정보를 연산할 수 있다. 이하, 도 3을 참조하면서, 변동 정보의 연산에 대해 자세히 설명한다.
도 3은 일 실시예에 따른 변동 정보를 연산하는 것을 설명하기 위한 도면이다.
도 3을 참조하면, 전압 데이터(310)가 도시된다. 보다 구체적으로, v0~vn 및 t0~tn의 기준 구간 내의 전압 데이터(310)가 도시된다. 전압 데이터(310)를 배터리 유닛_1의 전압 데이터(310)라 하자. 도 3에 도시된 예의 경우, 배터리 유닛_1은 충전된다. 이하, 충전되는 배터리 유닛_1의 변동 정보를 연산하는 것을 일례로 설명한다. 하지만, 이에 제한되지 않고, 방전되는 배터리 유닛_1에도 아래의 설명이 적용될 수 있다.
마스터 배터리 관리 장치는 전압 데이터(310)에 대응하는 근사 데이터(320)를 결정할 수 있다. 예를 들어, 마스터 배터리 관리 장치는, 도 3에 도시된 것과 같이, t0에서의 전압 데이터 va0와 tn에서의 전압 데이터 van을 기초로 전압 데이터 {va0 … van}를 선형 근사(linear approximation)하여, 근사 데이터 {va0, v'a1, …, v'a(n-1),van}를 결정할 수 있다.
근사 데이터(320)가 결정된 경우, 마스터 배터리 관리 장치는 전압 데이터(310)와 근사 데이터(320) 사이의 차이값을 연산할 수 있다. 예를 들어, 마스터 배터리 관리 장치는 아래와 같이 차이값을 연산할 수 있다.
△va1=va1―v'a1
△va2=va2―v'a2
△va3=va3―v'a3
△va4=va4―v'a4
△va(n-1)=va(n-1)―v'a(n-1)
마스터 배터리 관리 장치는 기준 구간 내의 시점(또는, 타임 인덱스)에 해당하는 전압 데이터 및 전압 데이터의 대응 근사 데이터 사이의 차이값을 연산할 수 있다. 위와 같이, 기준 구간 내의 시점에 해당하는 차이값이 연산될 수 있다.
마스터 배터리 관리 장치는 연산된 차이값을 합할 수 있고, 합한 차이값을 변동 정보로 결정할 수 있다. 위의 예에서, 마스터 배터리 관리 장치는 △va1 내지 △va(n-1)을 합할 수 있다. △va1 내지 △va(n-1)의 합을 var1이라 할 때, 마스터 배터리 관리 장치는 var1을 배터리 유닛_1의 변동 정보로 결정할 수 있다.
마스터 배터리 관리 장치는 전압 데이터(310)와 근사 데이터(320) 사이의 차이값을 기초로 배터리 유닛_1의 변동 정보를 연산할 수 있다. 마스터 배터리 관리 장치는 v0~vn 및 t0~tn의 기준 구간 내의 다른 배터리 유닛의 전압 데이터 및 다른 배터리 유닛의 전압 데이터에 대응하는 근사 데이터 사이의 차이값을 기초로, 다른 배터리 유닛의 변동 정보를 연산할 수 있다.
일례로, 아래 표 2와 같이, 복수의 배터리 유닛 각각의 변동 정보가 연산된다고 하자.
배터리 유닛_ID 변동 정보
1 var1
2 var2(최대)
3 var3
4 var4(평균)
5 var5
6 var6(최소)
7 var7
8 var8
구현에 따라, 마스터 배터리 관리 장치는 전압 데이터(310)에 해당하는 그래프와 근사 데이터(320)에 해당하는 그래프 사이의 면적(area)을 연산할 수 있다. 예를 들어, 마스터 배터리 관리 장치는 전압 데이터(310)에 해당하는 그래프의 적분값에서 근사 데이터(320)에 해당하는 그래프의 적분값을 차감하여 면적을 연산할 수 있다. 마스터 배터리 관리 장치는 연산된 면적을 배터리 유닛의 변동 정보로 결정할 수 있다.
다시 도 2로 돌아와서, 복수의 배터리 유닛 각각의 변동 정보가 연산된 경우, 마스터 배터리 관리 장치는 평균 변동 정보를 연산할 수 있다. 평균 변동 정보는 복수의 배터리 유닛 각각의 변동 정보의 합을 복수의 배터리 유닛의 개수로 나눈값을 나타낸다. 마스터 배터리 관리 장치는 평균 변동 정보에 대응하는 배터리 유닛을 타겟 배터리 유닛으로 결정할 수 있다. 평균 변동 정보에 대응하는 배터리 유닛이 없는 경우, 마스터 배터리 관리 장치는 평균 변동 정보와 가장 가까운 값에 대응하는 배터리 유닛을 타겟 배터리 유닛으로 결정할 수 있다.
또한, 마스터 배터리 관리 장치는 변동 정보 중에서 최대 변동 정보 및 최소 변동 정보를 확인할 수 있고, 최대 변동 정보에 대응하는 배터리 유닛 및 최소 변동 정보에 대응하는 배터리 유닛을 타겟 배터리 유닛으로 결정할 수 있다. 이로 인해, 복수의 타겟 배터리 유닛이 결정된다. 위의 표 2의 예에서, var2가 최대이고, var4가 평균 또는 평균에 가장 가까우며, var6이 최소라 할 때, 배터리 유닛 _2, 배터리 유닛_4, 및 배터리 유닛_6이 타겟 배터리 유닛으로 결정될 수 있다.
타겟 배터리 유닛의 결정에 대한 설명은 일 실시예에 따른 예시적인 사항일 뿐, 타겟 배터리 유닛의 결정은 전술한 사항으로 제한되지 않는다. 다른 일례로, 최대 변동 정보, 평균 변동 정보, 및 최소 변동 정보 각각에 대응하는 배터리 유닛중 어느 하나가 타겟 배터리 유닛으로 결정될 수 있다. 위의 표 2의 예에서, 배터리 유닛 _2, 배터리 유닛_4, 및 배터리 유닛_6 중 어느 하나가 타겟 배터리 유닛으로 결정될 수 있다. 또한, 최대 변동 정보, 평균 변동 정보, 및 최소 변동 정보 각각에 대응하는 배터리 유닛에 대한 둘 이상의 조합이 타겟 배터리 유닛으로 결정될 수 있다. 위의 표 2의 예에서, 배터리 유닛 _2, 배터리 유닛_4, 및 배터리 유닛_6 중 두 개가 타겟 배터리 유닛으로 결정될 수 있다.
이하, 복수의 타겟 배터리 유닛이 결정된 경우로 설명한다.
복수의 타겟 배터리 유닛이 결정된 경우, 마스터 배터리 관리 장치는 복수의 타겟 배터리 유닛 각각의 상태 정보를 결정한다(220). 예를 들어, 마스터 배터리 관리 장치는 복수의 타겟 배터리 유닛 각각의 물리량 데이터를 이용하여 복수의 타겟 배터리 유닛 각각의 상태 정보를 결정할 수 있다. 상태 정보는, 예를 들어, SOC, SOH, 및/또는 잔존 용량 정보를 포함할 수 있다. 또한, 상태 정보는 SOC와 SOH를 곱한 값일 수 있다.
마스터 배터리 관리 장치는 복수의 배터리 유닛 중 타겟 배터리 유닛을 제외한 나머지 배터리 유닛의 상태 정보를 결정한다(230). 나머지 배터리 유닛의 개수는 하나 이상일 수 있다.
나머지 배터리 유닛의 상태 정보를 결정하기 위해, 일 실시예에 있어서, 마스터 배터리 관리 장치는 복수의 타겟 배터리 유닛 각각의 전기적 물리량 데이터와 나머지 배터리 유닛의 전기적 물리량 데이터 사이의 차이 정보를 연산한다(231). 예를 들어, 마스터 배터리 관리 장치는 나머지 배터리 유닛의 기준 구간 내의 복수의 전기적 물리량 데이터(예를 들어, 시계열적인 복수의 전압 데이터) 및 타겟 배터리 유닛의 기준 구간 내의 복수의 전기적 물리량((예를 들어, 시계열적인 복수의 전압 데이터)) 사이의 차이값을 연산할 수 있다. 마스터 배터리 관리 장치는 연산된 차이값의 합을 차이 정보로 결정할 수 있다. 이하, 도 4a 내지 도 4c를 참조하면서, 차이 정보의 연산에 대해 설명한다.
도 4a 내지 도 4c는 일 실시예에 따른 차이 정보를 연산하는 것을 설명하기 위한 도면이다.
위의 표 2의 예에서, 배터리 유닛_2, 배터리 유닛_4, 및 배터리 유닛_6이 타겟 배터리 유닛이므로, 나머지 배터리 유닛에는 배터리 유닛_1, 배터리 유닛_3, 배터리 유닛_5, 배터리 유닛_7, 및 배터리 유닛_8이 있다.
도 4a를 참조하면, 전압 데이터(410) 및 제1 타겟 배터리 유닛의 전압 데이터(420)가 도시된다. 보다 구체적으로, v0~vn 및 t0~tn의 기준 구간 내에 분포하는 전압 데이터(410) 및 제1 타겟 배터리 유닛의 전압 데이터(420)가 도시된다.
전압 데이터(410)를 배터리 유닛_1의 전압 데이터(410)라 하자. 제1 타겟 배터리 유닛은 최대 변동 정보에 대응하는 배터리 유닛으로, 위의 표 2의 예에서, 배터리 유닛_2를 나타낸다.
마스터 배터리 관리 장치는 제1 타겟 배터리 유닛의 전압 데이터(420)와 배터리 유닛_1의 전압 데이터(410) 사이의 차이값을 연산할 수 있다. 예를 들어, 마스터 배터리 관리 장치는 아래와 같이 차이값을 연산할 수 있다.
△vx -a_1=vx1-va1, △vx -a_2=vx2-va2, △vx -a_3=vx3-va3, △vx -a_4=vx4-va4, 및 … △vx -a_n=vxn-van
마스터 배터리 관리 장치는 기준 구간 내의 시점(또는, 타임 인덱스) 별로, 제1 타겟 배터리 유닛의 전압 데이터 및 배터리 유닛_1의 전압 데이터 사이의 차이값을 연산할 수 있다. 위와 같이, 기준 구간 내의 각각의 시점에 해당하는 차이값이 연산될 수 있다.
마스터 배터리 관리 장치는 △vx -a_1 내지 △vx -a_n을 합할 수 있다. 마스터 배터리 관리 장치는 △vx -a_1 내지 △vx -a_n의 합을 제1 타겟 배터리 유닛의 전압 데이터와 배터리 유닛_1의 전압 데이터 사이의 차이 정보 diff1_1로 결정할 수 있다.
도 4a에 도시되지 않았으나, 마스터 배터리 관리 장치는 제1 타겟 배터리 유닛의 전압 데이터와 배터리 유닛_3의 전압 데이터 사이의 차이 정보 diff3 _1을 연산할 수 있다. 마찬가지로, 마스터 배터리 관리 장치는 배터리 유닛_5, 배터리 유닛_7, 및 배터리 유닛_8 각각의 전압 데이터와 제1 타겟 배터리 유닛의 전압 데이터 사이의 차이 정보를 연산할 수 있다. 마스터 배터리 관리 장치는 diff5 _1, diff7 _1, 및 diff8_1을 연산할 수 있다.
도 4b를 참조하면, 배터리 유닛_1의 전압 데이터(410)와 제2 타겟 배터리 유닛의 전압 데이터(430)가 도시된다. 제2 타겟 배터리 유닛은 평균 변동 정보에 대응하는 배터리 유닛으로, 위의 표 2의 예에서, 배터리 유닛_4를 나타낸다.
마스터 배터리 관리 장치는 제2 타겟 배터리 유닛의 전압 데이터(420)와 배터리 유닛_1의 전압 데이터(410) 사이의 차이값을 연산할 수 있다. 예를 들어, 마스터 배터리 관리 장치는 아래와 같이 차이값을 연산할 수 있다.
△vy -a_1=vy1-va1, △vy -a_2=vy2-va2, △vy -a_3=vy3-va3, △vy -a_4=vy4-va4, 및 … △vy -a_n=vyn-van
마스터 배터리 관리 장치는 △vy -a_1 내지 △vy -a_n을 합할 수 있다. 마스터 배터리 관리 장치는 △vy -a_1 내지 △vy -a_n을 합을 제2 타겟 배터리 유닛의 전압 데이터와 배터리 유닛_3의 전압 데이터 사이의 차이 정보 diff1_2로 결정할 수 있다.
도 4b에 도시되지 않았으나, 마스터 배터리 관리 장치는 제2 타겟 배터리 유닛의 전압 데이터와 배터리 유닛_3의 전압 데이터 사이의 차이 정보 diff3 _2를 연산할 수 있다. 마찬가지로, 마스터 배터리 관리 장치는 배터리 유닛_5, 배터리 유닛_7, 및 배터리 유닛_8 각각의 전압 데이터와 제2 타겟 배터리 유닛의 전압 데이터 사이의 차이 정보를 연산할 수 있다. 마스터 배터리 관리 장치는 diff5 _2, diff7 _2, 및 diff8_2을 연산할 수 있다.
도 4c를 참조하면, 배터리 유닛_1의 전압 데이터(410)와 제3 타겟 배터리 유닛의 전압 데이터(440)가 도시된다. 제3 타겟 배터리 유닛은 최소 변동 정보에 대응하는 배터리 유닛으로, 위의 표 2의 예에서, 배터리 유닛_6을 나타낸다.
마스터 배터리 관리 장치는 제3 타겟 배터리 유닛의 전압 데이터(430)와 배터리 유닛_1의 전압 데이터(410) 사이의 차이값을 연산할 수 있다. 예를 들어, 마스터 배터리 관리 장치는 아래와 같이 대응하는 차이값을 연산할 수 있다.
△vz -a_1=vz1-va1, △vz -a_2=vz2-va2, △vz -a_3=vz3-va3, △vz -a_4=vz4-va4, 및 … △vz -a_n=vzn-van
마스터 배터리 관리 장치는 △vz -a_1 내지 △vz -a_n을 합할 수 있다. 마스터 배터리 관리 장치는 △vz -a_1 내지 △vz -a_n의 합을 제3 타겟 배터리 유닛의 전압 데이터와 배터리 유닛_3의 전압 데이터 사이의 차이 정보 diff1_3로 결정할 수 있다.
도 4c에 도시되지 않았으나, 마스터 배터리 관리 장치는 제3 타겟 배터리 유닛의 전압 데이터와 배터리 유닛_3의 전압 데이터 사이의 차이 정보 diff3 _3을 연산할 수 있다. 마찬가지로, 마스터 배터리 관리 장치는 배터리 유닛_5, 배터리 유닛_7_, 및 배터리 유닛_8 각각의 전압 데이터와 제3 타겟 배터리 유닛의 전압 데이터 사이의 차이 정보를 연산할 수 있다. 마스터 배터리 관리 장치는 diff5 _3, diff7 _3, 및 diff8_3을 연산할 수 있다.
일례로, 아래 표 3과 같이, 복수의 배터리 유닛 각각의 차이 정보가 연산된다고 하자.
배터리 유닛_ID 차이 정보 1 차이 정보 2 차이 정보 3
1 diff1_1 diff1_2 diff1_3
2 - - -
3 diff3_1 diff3_2 diff3_3
4 - - -
5 diff5_1 diff5_2 diff5_3
6 - - -
7 diff7_1 diff7_2 diff7_3
8 diff8_1 diff8_2 diff8_3
다시 도 2로 돌아와서, 마스터 배터리 관리 장치는 차이 정보를 기초로 복수의 타겟 배터리 유닛 중에서 나머지 배터리 유닛의 대응 타겟 배터리 유닛을 결정한다(232). 예를 들어, 나머지 배터리 유닛의 복수의 차이 정보 중 최소값에 대응하는 타겟 배터리 유닛이 나머지 배터리 유닛의 대응 타겟 배터리 유닛으로 결정될 수 있다. 달리 표현하면, 나머지 배터리 유닛의 전기적 물리량 데이터와 가장 유사한 전기적 물리량 데이터에 대응하는 타겟 배터리 유닛이 나머지 배터리 유닛의 대응 타겟 배터리 유닛으로 결정될 수 있다.
위의 표 2에서, 배터리 유닛_1의 경우, diff1 _1, diff1 _2, 및 diff1 _ 3 중에서, diff1_3이 가장 작다고 하자. 마스터 배터리 관리 장치는 제3 타겟 배터리 유닛을 배터리 유닛_1의 대응 타겟 배터리 유닛으로 결정할 수 있다. 마찬가지로, 배터리 유닛_3의 복수의 차이 정보 중 diff3 _ 2이 가장 작으면, 마스터 배터리 관리 장치는 diff3_2와 관련된 배터리 유닛인 배터리 유닛_4를 배터리 유닛_3의 대응 타겟 배터리 유닛으로 결정할 수 있다. 마찬가지로, 마스터 배터리 관리 장치는 배터리 유닛_5, 배터리 유닛_7, 및 배터리 유닛_8 각각의 대응 타겟 배터리 유닛을 결정할 수 있다. 배터리 유닛_5, 배터리 유닛_7, 및 배터리 유닛_8 각각의 대응 타겟 배터리 유닛이 배터리 유닛_2, 배터리 유닛_4, 및 배터리 유닛_6이라 하자.
대응 타겟 배터리 유닛이 결정된 경우, 마스터 배터리 관리 장치는 대응 타겟 배터리 유닛의 전기적 물리량 데이터와 나머지 배터리 유닛의 전기적 물리량 데이터 사이의 차이 정보, 및 대응 타겟 배터리 유닛의 상태 정보를 기초로 나머지 배터리 유닛의 상태 정보를 결정한다(233). 일 실시예에 있어서, 마스터 배터리 관리 장치는 아래 수학식 1에 따라 나머지 배터리 유닛의 상태 정보를 결정할 수 있다.
[수학식 1]
나머지 배터리 유닛의 상태 정보=대응 타겟 배터리 유닛의 상태 정보×차이 정보
위의 수학식 1에서, 차이 정보는 나머지 배터리 유닛의 차이 정보 중 가장 작은 값으로, 대응 타겟 배터리 유닛의 전기적 물리량 데이터와 나머지 배터리 유닛의 전기적 물리량 데이터 사이의 차이 정보를 나타낸다.
일례로, 아래 표 4와 같이, 복수의 배터리 유닛의 상태 정보가 결정된다고 하자.
배터리 유닛_ID 상태 정보
1 배터리 유닛(6)의 상태 정보 × diff1 _3
2 배터리 유닛(2)의 상태 정보
3 배터리 유닛(4)의 상태 정보 × diff3 _2
4 배터리 유닛(4)의 상태 정보
5 배터리 유닛(2)의 상태 정보 × diff5 _1
6 배터리 유닛(6)의 상태 정보
7 배터리 유닛(4)의 상태 정보 ×diff7 _2
8 배터리 유닛(6)의 상태 정보 × diff8 _3
마스터 배터리 관리 장치는 나머지 배터리 유닛의 물리량 데이터를 이용하지 않고, 나머지 배터리 유닛의 상태 정보를 결정할 수 있다. 이로 인해, 복수의 배터리 유닛 각각의 상태 정보를 결정하는 시간 및 데이터 처리량이 줄어들 수 있다.
일 실시예에 있어서, 미리 정해진 이벤트가 발생할 수 있다. 보다 구체적으로, 복수의 배터리 유닛 중에서 일부 배터리 유닛은 이력(history) 모니터링 시간 동안 타겟 배터리 유닛으로 결정되지 않는 이벤트가 발생할 수 있다. 일례로, 아래 표 5와 같이, 타겟 배터리 유닛 이력이 관리될 수 있다. 하지만, 일 실시예에 따른 예시적인 사항일 뿐, 타겟 배터리 유닛 이력에 대한 사항은 전술한 사항으로 제한되지 않는다. 아래 표 5에서 t는 100ms(millisecond)일 수 있다. 그러나, t는 전술한 사항으로 제한되지 않는다.
배터리 유닛_ID t 2t 3t 4t 5t 6t 7t
1
2 타겟 타겟 타겟 타겟
3 타겟 타겟 타겟 타겟
4 타겟 타겟 타겟
5 타겟 타겟 타겟 타겟
6 타겟 타겟 타겟 타겟
7 타겟 타겟
8
위의 표 5의 예에서, 6t부터 7t 사이의 시간 동안 배터리 유닛_2, 배터리 유닛_4, 및 배터리 유닛_7이 타겟 배터리 유닛으로 결정된 경우, 배터리 유닛_1, 배터리 유닛_5, 배터리 유닛_6, 및 배터리 유닛_8 각각의 상태 정보는 위의 수학식 1에 따라 결정된다. 마스터 배터리 관리 장치는 타겟 배터리 유닛으로 결정된 적이 없는 배터리 유닛을 확인할 수 있다. 예를 들어, 마스터 배터리 관리 장치는 타겟 배터리 유닛 이력을 참조하여 타겟 배터리 유닛으로 결정된 적이 없는 배터리 유닛을 확인할 수 있다. 위의 표 5의 예의 경우, 미리 정해지 시간(위에서 설명한 이력 모니터링 시간) 동안, 즉, 0부터 7t까지의 시간 동안 배터리 유닛_1 및 배터리 유닛_8은 타겟 배터리 유닛으로 결정된 적이 없다. 마스터 배터리 관리 장치는 확인된 배터리 유닛의 물리량 데이터를 기초로, 확인된 배터리 유닛의 상태 정보를 재결정(re-determine)할 수 있다. 위의 표 5의 예에서, 마스터 배터리 관리 장치는 배터리 유닛_1 및 배터리 유닛_8 각각의 물리량 데이터를 기초로 배터리 유닛_1 및 배터리 유닛_8 각각의 상태 정보를 재결정할 수 있다. 타겟 배터리 유닛으로 결정된 적이 없는 배터리 유닛_1 및 배터리 유닛_8은 다른 배터리 유닛의 전압 데이터와 다른 패턴을 가질 수 있어, 위의 수학식 1에 따라 상태 정보가 결정되면, 배터리 유닛_1 및 배터리 유닛_8 각각의 상태 정보는 부정확할 수 있다. 이에 따라, 마스터 배터리 관리 장치는 배터리 유닛_1 및 배터리 유닛_8 각각의 상태 정보를 보다 정확하게 결정하기 위해 배터리 유닛_1 및 배터리 유닛_8 각각의 물리량 데이터를 이용할 수 있다.
다른 일례로, 6t부터 7t까지의 시간 동안 배터리 유닛_1 및 배터리 유닛_8 각각의 상태 정보가 위의 수학식 1에 따라 결정되기 전에, 마스터 배터리 관리 장치는 배터리 유닛_1 및 배터리 유닛_8 각각의 상태 정보를 배터리 유닛_1 및 배터리 유닛_8 각각의 물리량 데이터를 기초로 결정할 수 있다. 이 경우, 배터리 유닛_1 및 배터리 유닛_8에 대한 수학식 1의 연산이 수행되지 않을 수 있어, 데이터 연산량이 보다 줄어들 수 있다.
마스터 배터리 관리 장치는 다음 시간 동안 복수의 배터리 유닛 각각의 상태 정보를 결정할 수 있다. 여기서, 마스터 배터리 관리 장치는 다음 시간 동안 타겟 배터리 유닛으로 결정되지 않은 배터리 유닛을 확인할 수 있다. 예를 들어, 마스터 배터리 관리 장치는 8t에서 14t까지의 시간 동안 타겟 배터리 유닛으로 결정되지 않은 배터리 유닛을 확인할 수 있다. 마스터 배터리 관리 장치는 확인된 배터리 유닛의 상태 정보를 위의 수학식 1이 아닌 확인된 배터리 유닛의 물리량 데이터를 기초로 결정할 수 있다.
마스터 배터리 관리 장치는 복수의 배터리 유닛 각각의 상태 정보를 결정한 경우, 복수의 배터리 유닛을 포함하는 배터리 팩의 팩 상태 정보를 결정할 수 있다. 팩 상태 정보는 결정한 상태 정보의 평균값 또는 결정한 상태 정보 중 최소값일 수 있다. 마스터 배터리 관리 장치는 통신 인터페이스를 이용하여 사용자의 단말로 팩 상태 정보를 전송할 수 있다.
위에서 설명한 것과 같이, 도 2에 도시된 예는 슬레이브 배터리 관리 장치에 의해 수행될 수 있다. 보다 구체적으로, 슬레이브 배터리 관리 장치는 복수의 배터리 유닛 각각의 물리량 데이터를 수집할 수 있다. 슬레이브 배터리 관리 장치는 복수의 배터리 유닛 각각의 변동 정보를 연산할 수 있고, 연산된 변동 정보를 기초로 복수의 타겟 배터리 유닛을 결정할 수 있다. 슬레이브 배터리 관리 장치는 복수의 타겟 배터리 유닛 각각의 상태 정보를 결정할 수 있다. 슬레이브 배터리 관리 장치는 복수의 타겟 배터리 유닛 각각의 전기적 물리량 데이터와 나머지 배터리 유닛의 전기적 물리량 데이터 사이의 차이 정보를 연산할 수 있다. 슬레이브 배터리 관리 장치는 복수의 타겟 배터리 유닛 중에서 나머지 배터리 유닛의 대응 타겟 배터리 유닛을 결정할 수 있고, 나머지 배터리 유닛의 상태 정보를 결정할 수 있다. 슬레이브 배터리 관리 장치는 복수의 상태 정보를 마스터 배터리 관리 장치로 전송할 수 있다.
마스터 배터리 관리 장치는 하나 이상의 슬레이브 배터리 관리 장치로부터 복수의 상태 정보를 수신할 수 있다. 마스터 배터리 관리 장치는 수신한 복수의 상태 정보를 기초로 복수의 배터리 유닛을 포함하는 배터리 팩의 팩 상태 정보를 결정할 수 있다. 팩 상태 정보는 복수의 상태 정보의 평균값 또는 복수의 상태 정보 중 최소값일 수 있다. 마스터 배터리 관리 장치는 통신 인터페이스를 이용하여 사용자의 단말로 팩 상태 정보를 전송할 수 있다.
도 5는 일 실시예에 따른 배터리 관리 방법의 일례를 설명하기 위한 순서도이다.
도 5에 도시된 배터리 관리 방법의 일례는 배터리 관리 장치에 의해 수행될 수 있다. 여기서, 배터리 관리 장치는 마스터 배터리 관리 장치 또는 슬레이브 배터리 관리 장치일 수 있다.
도 5를 참조하면, 배터리 관리 장치는 복수의 배터리 유닛 중에서 타겟 배터리 유닛을 결정한다(510). 예를 들어, 배터리 관리 장치는 복수의 배터리 유닛 각각의 전기적 물리량 데이터 및 복수의 배터리 유닛 각각의 전기적 물리량 데이터에 대응하는 근사 데이터 사이의 차이를 기초로 복수의 배터리 유닛 각각의 변동 정보를 연산할 수 있다. 배터리 관리 장치는 변동 정보를 기초로 타겟 배터리 유닛을 결정할 수 있다.
배터리 관리 장치는 타겟 배터리 유닛의 물리량 데이터를 기초로 타겟 배터리 유닛의 상태 정보를 결정한다(520).
배터리 관리 장치는 타겟 배터리 유닛의 전기적 물리량 데이터와 타겟 배터리 유닛이 아닌 다른 배터리 유닛의 전기적 물리량 데이터 사이의 차이 정보를 연산한다(530).
배터리 관리 장치는 차이 정보 및 타겟 배터리 유닛의 상태 정보를 기초로 다른 배터리 유닛의 상태 정보를 결정한다(540).
이에 따라, 배터리 관리 장치는 다른 배터리 유닛의 물리량 데이터를 이용하여 다른 배터리 유닛의 상태 정보를 결정하는데 걸리는 시간보다 빨리 다른 배터리 유닛의 상태 정보를 결정할 수 있다. 이로 인해, 복수의 배터리 유닛 각각의 상태 정보를 결정하는 시간이 줄어들 수 있다. 또한, 복수의 배터리 유닛 각각의 상태 정보를 연산하는데 필요한 데이터 처리량이 줄어들 수 있다.
도 1 내지 도 4를 통해 기술된 사항들은 도 5를 통해 기술된 사항들에 적용될 수 있으므로, 상세한 설명을 생략한다.
도 6은 일 실시예에 따른 배터리 관리 방법의 다른 일례를 설명하기 위한 순서도이다.
도 6에 도시된 배터리 관리 방법의 다른 일례는 배터리 관리 장치에 의해 수행될 수 있다. 여기서, 배터리 관리 장치는 마스터 배터리 관리 장치 또는 슬레이브 배터리 관리 장치일 수 있다.
도 6을 참조하면, 배터리 관리 장치는 복수의 배터리 유닛 중에서 복수의 타겟 배터리 유닛을 결정한다(610).
배터리 관리 장치는 복수의 타겟 배터리 유닛 각각의 상태 정보를 결정한다(620).
배터리 관리 장치는 복수의 배터리 유닛 중 복수의 타겟 배터리 유닛이 아닌 다른 배터리 유닛의 전기적 물리량 데이터와 복수의 타겟 배터리 유닛 각각의 전기적 물리량 데이터 사이의 차이 정보를 연산한다(630).
배터리 관리 장치는 차이 정보를 기초로, 복수의 타겟 배터리 유닛 중 하나를 선택한다(640). 선택된 타겟 배터리 유닛의 전기적 물리량 데이터와 다른 배터리 유닛의 전기적 물리량 데이터 사이의 유사도는 다른 타겟 배터리 유닛의 전기적 물리량 데이터와 다른 배터리 유닛의 전기적 물리량 사이의 유사도보다 높을 수 있다.
배터리 관리 장치는 선택된 타겟 배터리 유닛에 대응하는 차이 정보 및 선택된 타겟 배터리 유닛의 상태 정보를 기초로, 다른 배터리 유닛의 상태 정보를 결정한다(650). 여기서, 선택된 타겟 배터리 유닛에 대응하는 차이 정보는 선택된 타겟 배터리 유닛의 전기적 물리량 데이터와 다른 배터리 유닛의 전기적 물리량 데이터 사이의 차이 정보이다.
일 실시예에 따르면, 도 2, 도 5, 및 도 6을 통해 설명한 배터리 관리 방법은 펌웨어 또는 운영 체제(Operating System) 상에서 소프트웨어로 구현될 수 있다.
도 1 내지 도 5를 통해 기술된 사항들은 도 6을 통해 기술된 사항들에 적용될 수 있으므로, 상세한 설명을 생략한다.
도 7은 일 실시예에 따른 마스터 배터리 관리 장치 및 슬레이브 배터리 관리 장치 각각의 일례를 설명하기 위한 블록도이다.
도 7을 참조하면, 슬레이브 배터리 관리 장치(710)는 센싱부(711) 및 통신부(712)를 포함한다.
센싱부(711)는 전압 센서, 전류 센서, 및 온도 센서 중 어느 하나 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 센싱부(711)는 복수의 배터리 유닛 각각의 물리량을 센싱한다. 여기서, 배터리 유닛은 배터리 셀 또는 배터리 모듈을 나타낼 수 있다. 물리량은, 예를 들어, 전압, 전류, 및/또는 온도를 포함할 수 있다. 센싱부(711)의 센싱을 기초로 물리량 데이터가 생성될 수 있다. 달리 표현하면, 슬레이브 배터리 관리 장치(710)는 적어도 하나의 센서를 이용하여 배터리 유닛의 물리량 데이터를 수집할 수 있다.
통신부(712)는 물리량 데이터를 마스터 배터리 관리 장치(720)로 전송한다.
마스터 배터리 관리 장치(720)는 통신부(721) 및 컨트롤러(722)를 포함한다.
통신부(721)는 슬레이브 배터리 관리 장치(710)로부터 복수의 배터리 유닛 각각의 물리량 데이터를 수신한다.
컨트롤러(722)는 도 2, 도 5, 또는 도 6의 배터리 관리 방법을 구현할 수 있다. 보다 구체적으로, 컨트롤러(722)는 복수의 배터리 유닛 중에서 타겟 배터리 유닛을 결정한다. 예를 들어, 컨트롤러(722)는 복수의 배터리 유닛 각각의 변동 정보를 연산할 수 있고, 평균 변동 정보에 대응하는 배터리 유닛을 타겟 배터리 유닛으로 결정할 수 있다. 또한, 컨트롤러(722)는 복수의 타겟 배터리 유닛을 결정할 수 있다. 예를 들어, 컨트롤러(722)는 최대 변동 정보, 평균 변동 정보, 및 최소 변동 정보 각각에 대응하는 배터리 유닛을 타겟 배터리 유닛으로 결정할 수 있다.
컨트롤러(722)는 타겟 배터리 유닛의 물리량 데이터를 기초로 타겟 배터리 유닛의 상태 정보를 결정한다.
컨트롤러(722)는 복수의 배터리 유닛 중 타겟 배터리 유닛이 아닌 다른 배터리 유닛의 전기적 물리량 데이터와 타겟 배터리 유닛의 전기적 물리량 데이터 사이의 차이 정보 및 타겟 배터리 유닛의 상태 정보를 기초로, 다른 배터리 유닛의 상태 정보를 결정한다. 컨트롤러(722)는 배터리 팩에 포함된 복수의 배터리 유닛 각각의 상태 정보를 결정할 수 있다.
컨트롤러(722)는 배터리 팩의 팩 상태 정보를 결정할 수 있다. 팩 상태 정보는, 복수의 배터리 유닛 각각의 상태 정보에 대한 평균값 또는 복수의 배터리 유닛 각각의 상태 정보의 최소값일 수 있다.
도 7에 도시되지 않았으나, 마스터 배터리 관리 장치(720)는 메모리를 포함할 수 있다. 메모리는 컨트롤러(722)의 동작과 관련된 명령어를 저장할 수 있다. 컨트롤러(722)는 명령어의 실행에 따라 위에서 설명한 배터리 관리 방법을 수행할 수 있다.
통신부(712), 컨트롤러(722), 및/또는 메모리는 하나 이상의 프로세싱 장치(예를 들어, MCU(Micro Control Unit))으로 구현될 수 있다.
도 1 내지 도 6을 통해 기술된 사항들은 도 7을 통해 기술된 사항들에 적용될 수 있으므로 상세한 설명을 생략한다.
도 8은 일 실시예에 따른 마스터 배터리 관리 장치 및 슬레이브 배터리 관리 장치 각각의 다른 일례를 설명하기 위한 블록도이다.
도 8을 참조하면, 슬레이브 배터리 관리 장치(810)는 센싱부(811), 컨트롤러(812), 및 통신부(813)를 포함한다.
센싱부(811)는 배터리 유닛의 물리량을 센싱하여 물리량 데이터를 생성한다.
컨트롤러(812)는 도 2, 도 5 또는 도 6의 배터리 관리 방법을 수행할 수 있다. 컨트롤러(812)는 복수의 배터리 유닛 중에서 하나 이상의 타겟 배터리 유닛을 결정하고, 타겟 배터리 유닛의 상태 정보를 결정하며, 복수의 배터리 유닛 중에서 타겟 배터리 유닛을 제외한 나머지 배터리 유닛의 상태 정보를 결정한다.
통신부(813)는 복수의 배터리 유닛 각각의 상태 정보를 마스터 배터리 관리 장치(820)로 전송한다.
센싱부(811), 컨트롤러(812), 및/또는 통신부(813)는 하나 이상의 프로세싱 장치(예를 들어, MCU)로 구현될 수 있다.
마스터 배터리 관리 장치(820)는 통신부(821) 및 컨트롤러(822)를 포함한다.
통신부(821)는 슬레이브 배터리 관리 장치(810)로부터 복수의 상태 정보를 수신한다.
컨트롤러(822)는 복수의 배터리 유닛을 포함하는 배터리 팩의 팩 상태 정보를 결정할 수 있다. 팩 상태 정보는, 복수의 상태 정보의 평균값 또는 복수의 상태 정보 중 최소값일 수 있다.
통신부(821) 및 컨트롤러(822)는 하나 이상의 프로세싱 장치(예를 들어, MCU)로 구현될 수 있다.
다른 실시예에 따르면, 슬레이브 배터리 관리 장치(810)의 컨트롤러(812)는 도 2, 도 5 또는 도 6의 배터리 관리 방법의 일부 단계를 수행할 수 있고, 마스터 배터리 관리 장치(820)의 컨트롤러(822)는 나머지 단계를 수행할 수 있다. 예를 들어, 컨트롤러(812)는 도 2의 단계(210) 또는 단계(210)/단계(220)를 수행하고, 컨트롤러(822)는 나머지 단계를 수행할 수 있다. 이로 인해, 데이터 처리량 및/또는 연산 부담이 분산될 수 있다.
도 1 내지 도 6을 통해 기술된 사항들은 도 8을 통해 기술된 사항들에 적용될 수 있으므로 상세한 설명을 생략한다.
도 9는 일 실시예에 따른 배터리 유닛의 상태 정보를 제공하는 일례를 설명하기 위한 도면이다.
도 9를 참조하면, 물리적 어플리케이션(910)이 도시된다. 물리적 어플리케이션(910)은 자동차로, 전기 자동차 또는 하이브리드 자동차일 수 있다.
물리적 어플리케이션(910)은 배터리 시스템(920)을 포함한다. 물리적 어플리케이션(910)에 대한 일례는 예시적인 사항일 뿐, 물리적 어플리케이션(910)은 전술한 예로 제한되지 않는다.
배터리 시스템(920)은 배터리 팩(930) 및 배터리 관리 시스템(940)을 포함한다.
배터리 팩(930)은 복수의 배터리 모듈(931, 932, 및 933)을 포함할 수 있다. 여기서, 복수의 배터리 모듈(931, 932, 및 933) 각각은 복수의 배터리 셀을 포함할 수 있다.
배터리 관리 시스템(940)은 도 2, 도 5 또는 도 6의 배터리 관리 방법을 수행할 수 있다. 예를 들어, 배터리 관리 시스템(940)은 타겟 셀을 결정하고, 타겟 셀의 상태 정보를 결정한다. 또한, 배터리 관리 시스템(940)은 타겟 셀의 전기적 물리량 데이터와 다른 배터리 셀의 전기적 물리량 데이터 사이의 차이 정보 및 타겟 셀의 상태 정보를 기초로 다른 배터리 셀의 상태 정보를 결정한다. 이에 따라, 배터리 관리 시스템(940)은 배터리 팩(930) 내의 복수의 배터리 셀 각각의 상태 정보를 결정할 수 있다. 이하, 배터리 관리 시스템(940)의 구체적인 동작에 대해 설명한다.
배터리 관리 시스템(940)은, 도 9에 도시된 것과 같이, 복수의 슬레이브 배터리 관리 장치(941, 942, 및 943) 및 마스터 배터리 관리 장치(944)를 포함할 수 있다.
슬레이브 배터리 관리 장치(941)는 배터리 모듈(931)을 모니터링한다. 슬레이브 배터리 관리 장치(941)는 배터리 모듈(931) 내의 복수의 배터리 셀 각각의 물리량 데이터를 수집할 수 있다. 또한, 슬레이브 배터리 관리 장치(941)는 수집된 물리량 데이터를 마스터 배터리 관리 장치(944)로 전송할 수 있다. 마찬가지로, 슬레이브 배터리 관리 장치(942)는 배터리 모듈(932) 내의 복수의 배터리 셀 각각의 물리량 데이터를 마스터 배터리 관리 장치(944)로 전송할 수 있고, 슬레이브 배터리 관리 장치(943)는 배터리 모듈(933) 내의 복수의 배터리 셀 각각의 물리량 데이터를 마스터 배터리 관리 장치(944)로 전송할 수 있다.
마스터 배터리 관리 장치(944)는 배터리 팩(930) 내의 복수의 배터리 셀 각각의 물리량 데이터를 수신할 수 있다. 마스터 배터리 관리 장치(944)는 도 2, 도 5 또는 도 6의 배터리 관리 방법을 수행할 수 있다. 이로 인해, 마스터 배터리 관리 장치(944)는 배터리 팩(930) 내의 복수의 배터리 셀 각각의 셀 상태 정보를 결정할 수 있다. 마스터 배터리 관리 장치(944)는 결정된 셀 상태 정보를 기초로 배터리 팩(930)의 팩 상태 정보를 결정할 수 있다. 팩 상태 정보는 결정된 셀 상태 정보의 평균값 또는 결정된 셀 상태 정보 중 최소값일 수 있다. 하지만, 팩 상태 정보는 전술한 사항으로 제한되지 않는다.
구현에 따라, 복수의 슬레이브 배터리 관리 장치(931, 932, 및 933) 각각은 대응 배터리 모듈 내의 복수의 배터리 셀 각각의 상태 정보를 결정한다. 예를 들어, 슬레이브 배터리 관리 장치(931)는 배터리 모듈(931) 내의 복수의 배터리 셀 중에서 타겟 셀을 결정하고, 타겟 셀의 셀 상태 정보를 결정한다. 또한, 슬레이브 배터리 관리 장치(931)는 타겟 셀의 전기적 물리량 데이터와 배터리 모듈(931) 내의 타겟 셀이 아닌 다른 배터리 셀의 전기적 물리량 데이터 사이의 차이 정보를 연산할 수 있다. 슬레이브 배터리 관리 장치(931)는 연산된 차이 정보 및 타겟 셀의 셀 상태 정보를 기초로 다른 배터리 셀의 셀 상태 정보를 결정할 수 있다. 마찬가지로, 슬레이브 배터리 관리 장치(932 및 933)는 대응 배터리 모듈 내의 복수의 배터리 셀 각각의 셀 상태 정보를 결정할 수 있다.
복수의 슬레이브 배터리 관리 장치(931, 932, 및 933) 각각은 마스터 배터리 관리 장치(934)로 결정된 셀 상태 정보를 전송할 수 있다. 마스터 배터리 관리 장치(934)는 복수의 슬레이브 배터리 관리 장치(931, 932, 및 933)로부터 수신한 셀 상태 정보를 이용하여 팩 상태 정보를 결정할 수 있다.
또한, 구현에 따라, 복수의 배터리 모듈(931, 932, 및 933) 각각의 모듈 상태 정보가 결정될 수 있다. 보다 구체적으로, 마스터 배터리 관리 장치(944) 또는 슬레이브 배터리 관리 장치(931)는 배터리 모듈(931)에 포함된 복수의 배터리 셀 각각의 셀 상태 정보를 결정할 수 있고, 결정된 셀 상태 정보의 평균값 또는 결정된 셀 상태 정보의 최소값을 배터리 모듈(931)의 모듈 상태 정보로 결정할 수 있다. 마찬가지로, 배터리 모듈(932 및 933) 각각의 모듈 상태 정보가 결정될 수 있다.
배터리 관리 시스템(940)은 통신 인터페이스를 통해 팩 상태 정보, 모듈 상태 정보, 셀 상태 정보 중 적어도 하나를 단말(950)로 전송할 수 있다. 단말(950)은 수신한 상태 정보(960)를 디스플레이에 표시할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 복수의 슬레이브 배터리 관리 장치(941, 942, 및 943) 각각 및/또는 마스터 배터리 관리 장치(944)는 칩(chip) 형태로 구현될 수 있다. 이 경우, 복수의 슬레이브 배터리 관리 장치(941, 942, 및 943) 각각은 대응 배터리 모듈 내에 위치하거나 대응 배터리 모듈 외부에 위치할 수 있다. 또한, 배터리 관리 시스템(940)은 에너지 저장 장치(Energy Storage System; ESS)와 같은 대용량 배터리 관리 시스템에 탑재될 수 있다. 또한, 배터리 관리 시스템(940)은 충전 가능(rechargeable) 배터리가 탑재되는 전자기기 또는 기기 관리 시스템에 탑재될 수 있다.
도 1 내지 도 8을 통해 기술된 사항들은 도 9를 통해 기술된 사항들에 적용될 수 있으므로, 상세한 설명을 생략한다.
도 10은 일 실시예에 따른 배터리 유닛의 상태 정보를 제공하는 다른 일례를 설명하기 위한 도면이다.
도 10을 참조하면, 복수의 배터리 유닛 각각의 상태 정보(1010)가 계기판에 출력될 수 있다. 여기서, 배터리 유닛은 배터리 셀 또는 배터리 모듈을 나타낼 수 있다. 또한, 도10에는 도시되지 않았으나, 팩 상태 정보가 계기판에 출력될 수 있다.
배터리 관리 시스템은 셀 상태 정보, 모듈 상태 정보, 또는 팩 상태 정보를 ECU(Electronic Control Unit)로 전송할 수 있고, ECU는 셀 상태 정보, 모듈 상태 정보, 또는 팩 상태 정보를 계기판에 출력할 수 있다.
도 1 내지 도 9를 통해 기술된 사항들은 도 10을 통해 기술된 사항들에 적용될 수 있으므로, 상세한 설명을 생략한다.
실시예에 따른 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 실시예를 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. 상기된 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기를 기초로 다양한 기술적 수정 및 변형을 적용할 수 있다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 청구범위와 균등한 것들도 후술하는 청구범위의 범위에 속한다.

Claims (27)

  1. 배터리 관리 장치의 배터리 관리 방법에 있어서,
    배터리 팩에 포함된 복수의 배터리 유닛 중에서 결정된 타겟 배터리 유닛의 물리량 데이터를 기초로, 상기 타겟 배터리 유닛의 상태 정보를 결정하는 단계; 및
    상기 복수의 배터리 유닛 중 상기 타겟 배터리 유닛이 아닌 다른 배터리 유닛의 전기적 물리량 데이터와 상기 타겟 배터리 유닛의 전기적 물리량 데이터 사이의 차이 정보를 결정하고, 상기 결정된 차이 정보, 및 상기 타겟 배터리의 상기 상태 정보를 기초로, 상기 다른 배터리 유닛의 상태 정보를 결정하는 단계
    를 포함하는,
    배터리 관리 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 배터리 유닛 각각의 전기적 물리량 데이터 및 상기 복수의 배터리 유닛 각각의 전기적 물리량 데이터에 대응하는 근사 데이터 사이의 차이값을 기초로, 상기 복수의 배터리 유닛 각각의 변동 정보를 연산하는 단계; 및
    상기 변동 정보를 기초로 상기 복수의 배터리 유닛 중에서 적어도 하나의 타겟 배터리 유닛을 결정하는 단계
    를 더 포함하는,
    배터리 관리 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 타겟 배터리 유닛은,
    변동 정보가 최대인 배터리 유닛, 변동 정보가 평균인 배터리 유닛, 및 변동 정보가 최소인 배터리 유닛 중 적어도 하나를 포함하는,
    배터리 관리 방법.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 복수의 배터리 유닛 각각의 변동 정보를 연산하는 단계는,
    상기 복수의 배터리 유닛 각각의 기준 구간 내의 복수의 전기적 물리량 데이터 각각과 상기 복수의 전기적 물리량 데이터 각각의 대응 근사 데이터 사이의 차이값을 연산하는 단계; 및
    상기 연산된 차이값을 배터리 유닛 별로 합하는 단계
    를 포함하는,
    배터리 관리 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    복수의 타겟 배터리 유닛이 결정된 경우, 상기 복수의 타겟 배터리 유닛 각각의 전기적 물리량 데이터와 상기 다른 배터리 유닛의 전기적 물리량 데이터 사이의 차이 정보를 연산하는 단계; 및
    상기 연산된 차이 정보를 기초로, 상기 복수의 타겟 배터리 유닛 중에서 상기 다른 배터리 유닛의 대응 타겟 배터리 유닛을 식별하는 단계
    를 더 포함하고,
    상기 다른 배터리 유닛의 상태 정보를 결정하는 단계는,
    상기 대응 타겟 배터리 유닛의 전기적 물리량 데이터와 상기 다른 배터리 유닛의 전기적 물리량 데이터 사이의 차이 정보, 및 상기 대응 타겟 배터리 유닛의 상태 정보를 이용하여, 상기 다른 배터리 유닛의 상태 정보를 결정하는 단계
    를 포함하는,
    배터리 관리 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 대응 타겟 배터리 유닛은,
    상기 다른 배터리 유닛의 전기적 물리량 데이터와 가장 유사한 전기적 물리량 데이터에 대응하는 타겟 배터리 유닛인,
    배터리 관리 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    복수의 타겟 배터리 유닛이 결정된 경우, 상기 복수의 타겟 배터리 유닛 각각의 전기적 물리량 데이터와 상기 다른 배터리 유닛의 전기적 물리량 데이터 사이의 차이 정보 중 최소값에 대응하는 타겟 배터리를 선택하는 단계
    를 포함하고,
    상기 다른 배터리 유닛의 상태 정보를 결정하는 단계는,
    상기 최소값 및 상기 선택된 타겟 배터리의 상태 정보를 곱한 값을 상기 다른 배터리 유닛의 상태 정보로 결정하는 단계
    를 포함하는,
    배터리 관리 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 다른 배터리 유닛의 기준 구간 내의 복수의 전기적 물리량 데이터 및 상기 타겟 배터리 유닛의 상기 기준 구간 내의 복수의 전기적 물리량 데이터 사이의 차이값을 연산하고, 상기 연산된 상기 차이값의 합을 상기 차이 정보로 결정하는 단계
    를 더 포함하는,
    배터리 관리 방법.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 배터리 유닛 중에서 미리 정해진 시간 동안 타겟 배터리 유닛으로 결정되지 않은 배터리 유닛을 확인하는 단계; 및
    상기 확인된 배터리 유닛의 물리량 데이터를 기초로 상기 확인된 배터리 유닛의 상태 정보를 결정하는 단계
    를 더 포함하는,
    배터리 관리 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 확인된 배터리 유닛의 상태 정보를 결정하는 단계는,
    상기 확인된 배터리 유닛의 대응 타겟 배터리 유닛의 전기적 물리량 데이터 및 상기 확인된 배터리 유닛의 전기적 물리량 데이터 사이의 차이 정보와 상기 대응 타겟 배터리 유닛의 상태 정보를 기초로 상기 확인된 배터리 유닛의 상태 정보가 결정된 경우, 상기 확인된 배터리 유닛의 물리량 데이터를 기초로, 상기 확인된 배터리 유닛의 상태 정보를 재결정하는 단계
    를 포함하고,
    상기 대응 타겟 배터리 유닛은,
    상기 확인된 배터리 유닛의 전기적 물리량 데이터와 가장 유사한 전기적 물리량에 대응하는 타겟 배터리 유닛인,
    배터리 관리 방법.
  11. 배터리 관리 장치의 배터리 관리 방법에 있어서,
    배터리 팩에 포함된 복수의 배터리 유닛 중에서 결정된 복수의 타겟 배터리 유닛 각각의 물리량 데이터를 기초로, 상기 복수의 타겟 배터리 유닛 각각의 상태 정보를 결정하는 단계;
    상기 복수의 배터리 유닛 중 상기 복수의 타겟 배터리 유닛이 아닌 다른 배터리 유닛의 전기적 물리량 데이터와 상기 복수의 타겟 배터리 유닛 각각의 전기적 물리량 데이터 사이의 차이 정보를 연산하는 단계;
    상기 차이 정보를 기초로, 상기 복수의 타겟 배터리 유닛 중 하나를 선택하는 단계; 및
    상기 선택된 타겟 배터리 유닛의 전기적 물리량 데이터와 다른 배터리 유닛의 전기적 물리량 데이터 사이의 차이 정보, 및 상기 선택된 타겟 배터리 유닛의 상태 정보를 기초로, 상기 다른 배터리 유닛의 상태 정보를 결정하는 단계
    를 포함하는,
    배터리 관리 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 복수의 배터리 유닛 각각의 전기적 물리량 데이터 및 상기 복수의 배터리 유닛 각각의 전기적 물리량 데이터에 대응하는 근사 데이터 사이의 차이를 기초로, 상기 복수의 배터리 유닛 각각의 변동 정보를 연산하는 단계; 및
    상기 변동 정보를 기초로, 상기 복수의 타겟 배터리 유닛을 결정하는 단계
    를 더 포함하는,
    배터리 관리 방법.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 차이 정보를 연산하는 단계는,
    상기 다른 배터리 유닛의 기준 구간 내의 복수의 전기적 물리량 데이터 각각과 상기 타겟 배터리 유닛의 상기 기준 구간 내의 복수의 전기적 물리량 데이터 각각의 사이의 차이값을 연산하고, 상기 연산된 차이값의 합을 상기 차이 정보로 결정하는 단계
    를 포함하는,
    배터리 관리 방법.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 복수의 타겟 배터리 유닛 중 하나를 선택하는 단계는,
    최소 차이 정보가 연산된 타겟 배터리를 선택하는 단계
    를 포함하고,
    상기 다른 배터리 유닛의 상태 정보를 결정하는 단계는,
    상기 최소 차이 정보 및 상기 선택된 타겟 배터리의 상태 정보를 곱한 값을 상기 다른 배터리 유닛의 상태 정보로 결정하는 단계
    를 포함하는,
    배터리 관리 방법.
  15. 제1항 내지 제14항 중 어느 하나의 배터리 관리 방법을 실행하기 위해 하나 이상의 프로세싱 디바이스를 제어하는, 기록 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램.
  16. 배터리 팩에 포함된 복수의 배터리 유닛 각각의 물리량 데이터를 수신하는 통신부; 및
    상기 복수의 배터리 유닛 중에서 결정된 타겟 배터리 유닛의 물리량 데이터를 기초로, 상기 타겟 배터리 유닛의 상태 정보를 결정하고, 상기 복수의 배터리 유닛 중 상기 타겟 배터리 유닛이 아닌 다른 배터리 유닛의 전기적 물리량 데이터와 상기 타겟 배터리 유닛의 전기적 물리량 데이터 사이의 차이 정보를 결정하며, 상기 결정된 차이 정보 및 상기 타겟 배터리 유닛의 상기 결정된 상태 정보를 기초로 상기 다른 배터리 유닛의 상태 정보를 결정하는 컨트롤러
    를 포함하는,
    배터리 관리 장치.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 컨트롤러는,
    상기 복수의 배터리 유닛 각각의 전기적 물리량 데이터 및 상기 복수의 배터리 유닛 각각의 전기적 물리량 데이터에 대응하는 근사 데이터 사이의 차이값을 기초로 상기 복수의 배터리 유닛 각각의 변동 정보를 연산하고, 상기 변동 정보를 기초로, 상기 복수의 배터리 유닛 중에서 적어도 하나의 타겟 배터리 유닛을 결정하는,
    배터리 관리 장치.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 타겟 배터리 유닛은,
    변동 정보가 최대인 배터리 유닛, 변동 정보가 평균인 배터리 유닛, 및 변동 정보가 최소인 배터리 유닛 중 적어도 하나를 포함하는,
    배터리 관리 장치.
  19. 제17항에 있어서,
    상기 컨트롤러는,
    상기 복수의 배터리 유닛 각각의 기준 구간 내의 복수의 전기적 물리량 데이터 각각과 상기 복수의 전기적 물리량 데이터 각각의 대응 근사 데이터 사이의 차이값을 연산하고, 상기 연산된 차이값을 배터리 유닛 별로 합하는,
    배터리 관리 장치.
  20. 제16항에 있어서,
    상기 컨트롤러는,
    복수의 타겟 배터리 유닛이 결정된 경우, 상기 복수의 타겟 배터리 유닛 각각의 전기적 물리량 데이터와 상기 다른 배터리 유닛의 전기적 물리량 데이터 사이의 차이 정보를 연산하고, 상기 연산된 차이 정보를 기초로, 상기 복수의 타겟 배터리 유닛 중에서 상기 다른 배터리 유닛의 대응 타겟 배터리 유닛을 식별하며, 상기 대응 타겟 배터리 유닛의 전기적 물리량 데이터와 상기 다른 배터리 유닛의 전기적 물리량 데이터 사이의 차이 정보, 및 상기 대응 타겟 배터리 유닛의 상태 정보를 이용하여 상기 다른 배터리 유닛의 상태 정보를 결정하는,
    배터리 관리 장치.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 대응 타겟 배터리 유닛은,
    상기 다른 배터리 유닛의 전기적 물리량 데이터와 가장 유사한 전기적 물리량 데이터에 대응하는 타겟 배터리 유닛인,
    배터리 관리 장치.
  22. 제16항에 있어서,
    상기 컨트롤러는,
    복수의 타겟 배터리 유닛이 결정된 경우, 상기 복수의 타겟 배터리 유닛 각각의 전기적 물리량 데이터와 상기 다른 배터리 유닛의 전기적 물리량 데이터 사이의 차이 정보 중 최소값에 대응하는 타겟 배터리를 선택하고, 상기 최소값 및 상기 선택된 타겟 배터리의 상태 정보를 곱한 값을 상기 다른 배터리 유닛의 상태 정보로 결정하는,
    배터리 관리 장치.
  23. 제16항에 있어서,
    상기 컨트롤러는,
    상기 다른 배터리 유닛의 기준 구간 내의 복수의 전기적 물리량 데이터 및 상기 타겟 배터리 유닛의 기준 구간 내의 복수의 전기적 물리량 데이터 사이의 차이값을 연산하고, 상기 연산된 차이값의 합을 상기 차이 정보로 결정하는,
    배터리 관리 장치.
  24. 제16항에 있어서,
    상기 컨트롤러는,
    상기 복수의 배터리 유닛 중에서 미리 정해진 시간 동안 상기 타겟 배터리 유닛으로 결정되지 않은 배터리 유닛을 확인하고, 상기 확인된 배터리 유닛의 물리량 데이터를 기초로 상기 확인된 배터리 유닛의 상태 정보를 결정하는,
    배터리 관리 장치.
  25. 제24항에 있어서,
    상기 컨트롤러는,
    상기 확인된 배터리 유닛의 대응 타겟 배터리 유닛의 전기적 물리량 데이터 및 상기 확인된 배터리 유닛의 전기적 물리량 데이터 사이의 차이 정보와 상기 대응 타겟 배터리 유닛의 상태 정보를 기초로 상기 확인된 배터리 유닛의 상태 정보가 결정된 경우, 상기 확인된 배터리 유닛의 물리량 데이터를 기초로, 상기 확인된 배터리 유닛의 상태 정보를 재결정하고,
    상기 대응 타겟 배터리 유닛은,
    상기 확인된 배터리 유닛의 전기적 물리량 데이터와 가장 유사한 전기적 물리량에 대응하는 타겟 배터리 유닛인,
    배터리 관리 장치.
  26. 배터리 관리 시스템에 있어서,
    복수의 배터리 셀을 포함하는 배터리 모듈에 대응하는 슬레이브 배터리 관리 장치; 및
    상기 슬레이브 배터리 관리 장치와 통신하는 마스터 배터리 관리 장치
    를 포함하고,
    상기 배터리 관리 시스템은,
    상기 복수의 배터리 셀 각각의 물리량 데이터를 수신하고, 상기 복수의 배터리 셀 중에서 결정된 타겟 셀의 물리량 데이터를 기초로, 상기 타겟 셀의 상태 정보를 결정하며, 상기 복수의 배터리 셀 중 상기 타겟 셀이 아닌 다른 셀의 전기적 물리량 데이터와 상기 타겟 셀의 전기적 물리량 데이터 사이의 차이 정보를 결정하고, 상기 결정된 차이 정보 및 상기 타겟 셀의 상기 결정된 상태 정보를 기초로 상기 다른 셀의 상태 정보를 결정하는
    배터리 관리 시스템.
  27. 제26항에 있어서,
    상기 배터리 관리 시스템은,
    복수의 타겟 셀이 결정된 경우, 상기 복수의 타겟 셀 각각의 전기적 물리량 데이터와 상기 다른 셀의 전기적 물리량 데이터 사이의 차이 정보를 연산하고, 상기 연산된 차이 정보를 기초로, 상기 다른 셀의 대응 타겟 셀을 식별하며, 상기 대응 타겟 셀의 전기적 물리량 데이터와 상기 다른 셀의 전기적 물리량 데이터 사이의 차이 정보, 및 상기 대응 타겟 셀의 상태 정보를 이용하여 상기 다른 셀의 상태 정보를 결정하는,
    배터리 관리 시스템.
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