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IBL-26-2156

정상 상태에서의 배터리 전압에 따른 충전 상태 추정 장치 및 방법

등록일
2026-09-29
이차전지› 전지› 전지 상태 모니터링 및 제어
전압 기울기 기반 정상상태 판별과 전류별 기준곡선 매칭을 결합한 SoC 추정장치

본 기술은 배터리 내부 리튬 이온 농도의 안정화, 전류 변동 후 임계 시간 경과, 측정 전압의 기울기 분석을 통해 배터리의 정상 상태(Steady State)를 판별하고, 그 시점의 전류·전압 데이터로 충전 상태(SoC)를 추정하는 기술입니다.

정확한 충전 상태 추정에는 일반적으로 개방 전압(OCV) 측정이 필요했습니다. 그러나 실제 사용 환경에서는 충분한 휴지 기간을 확보하기 어려워, 과전압의 영향으로 추정 오차가 커지는 문제가 있었습니다.

본 기술은 최대 전류와 최소 전류 조건에서 기준 정보를 미리 구축해 두고, 전류 변화 이후 리튬 이온 확산이 끝난 정상 상태 시점을 찾아 그때의 측정값을 기준 정보와 대조해 충전 상태를 산출하도록 구성됩니다. 전기차 BMS와 ESS 운영 시스템, 전동공구 배터리팩의 잔량 표시 기능에 적용될 수 있어, 휴지 시간 없이 연속 운전 중에도 과전압 왜곡을 걸러낸 신뢰도 높은 잔량 정보를 제공합니다.

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Key Features:
  • 배터리의 전압과 전류를 측정하는 배터리 측정부 및 서로 다른 충전 상태별 전압을 나타내는 기준 정보를 저장하는 저장부
  • 측정 시점과 일정 간격 이후 전압 차이에 따른 측정 기울기가 기준 기울기와 설정 범위 내로 일치하면 해당 시점을 정상 상태로 설정하는 정상 상태 판단부
  • 정상 상태 시점의 측정 전류에 매칭되는 기준 정보에서 측정 전압에 가장 인접한 전압의 충전 상태를 추출하는 충전 상태 판단부
  • 최대 전류와 최소 전류 조건의 기준 정보를 이용하여 임의 전류에서의 복수 기준 정보를 생성하는 기준 정보 생성부

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경북대학교
한세경 | 양지안 | 정재욱 | 이정환
문서
출원일:
2020-12-04
|
특허등록번호:
10-2538238
산업
이차전지
에너지
기술
에너지•배터리
전기전자공학
국가
Korea
패밀리 특허

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