(57)【要約】【課題】本発明は、バッテリ管理システムおよびその駆動方法を提供する。【解決手段】バッテリ管理システムは、バッテリの充放電電流、バッテリの電圧およびバッテリの温度を測定し出力するセンシング部と、前記バッテリのＳＯＣを推定するＭＣＵ（Ｍａｉｎ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ  Ｕｎｉｔ）とを含むが、前記ＭＣＵは、前記センシング部から入力される充放電電流、バッテリ電圧およびバッテリ温度のうちの少なくとも１つを用いてバッテリのＳＯＣ（Ｓｔａｔｅ  ｏｆ  Ｃｈａｒｇｅ）を推定する第１ＳＯＣ推定部と、前記推定されたＳＯＣが基準ＳＯＣ以下の場合、前記基準ＳＯＣを用いて算出された基準残存容量、前記測定された現在のバッテリ電圧、第１基準電圧および第２基準電圧のうちの少なくとも１つを用いて現在の残存容量を推定する残存容量推定部と、前記現在の残存容量を用いて現在のＳＯＣを推定する第２ＳＯＣ推定部とを含むことができる。【選択図】図３
2014228534.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
バッテリの充放電電流、バッテリの電圧およびバッテリの温度を測定し出力するセンシング部と、前記バッテリのＳＯＣを推定するＭＣＵ（Ｍａｉｎ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ  Ｕｎｉｔ）とを含み、
前記ＭＣＵは、
前記センシング部から入力される充放電電流、バッテリ電圧およびバッテリ温度のうちの少なくとも１つを用いてバッテリのＳＯＣ（Ｓｔａｔｅ  ｏｆ  Ｃｈａｒｇｅ）を推定する第１ＳＯＣ推定部と、
前記推定されたＳＯＣが基準ＳＯＣ以下の場合、前記基準ＳＯＣを用いて算出された基準残存容量、前記測定された現在のバッテリ電圧、第１基準電圧および第２基準電圧のうちの少なくとも１つを用いて現在の残存容量を推定する残存容量推定部と、
前記現在の残存容量を用いて現在のＳＯＣを推定する第２ＳＯＣ推定部とを含むことを特徴とするバッテリ管理システム。
【請求項２】
前記基準ＳＯＣは、５％〜８％であることを特徴とする請求項１に記載のバッテリ管理システム。
【請求項３】
前記第１基準電圧は、前記バッテリの放電中止電圧を意味し、前記第２基準電圧は、前記推定されたＳＯＣと前記基準ＳＯＣが同一時点で測定された前記バッテリの電圧を意味することを特徴とする請求項１に記載のバッテリ管理システム。
【請求項４】
前記残存容量推定部は、
前記現在のバッテリ電圧と前記第１基準電圧との差を、第１比例定数で除した値に比例する現在の第１残存容量を推定し、
前記第１比例定数は、前記第２基準電圧と前記第１基準電圧との差を、前記基準残存容量で除した値に比例することを特徴とする請求項３に記載のバッテリ管理システム。
【請求項５】
前記残存容量推定部は、
前記現在のバッテリ電圧と前記第１基準電圧との差を、第２比例定数で除した値の指数関数に比例する現在の第２残存容量を推定し、
前記第２比例定数は、前記第２基準電圧と前記第１基準電圧との差を、前記基準残存容量の自然対数で除した値に比例することを特徴とする請求項３に記載のバッテリ管理システム。
【請求項６】
前記残存容量推定部は、
前記現在のバッテリ電圧と前記第１基準電圧との差の平方根を、第３比例定数で除した値の指数関数に比例する現在の第３残存容量を推定し、
前記第３比例定数は、前記第２基準電圧と前記第１基準電圧との差の平方根を、前記基準残存容量の自然対数で除した値に比例することを特徴とする請求項３に記載のバッテリ管理システム。
【請求項７】
前記第２ＳＯＣ推定部は、
前記バッテリの温度が０℃未満の場合、前記第１残存容量を用いて前記現在のＳＯＣを推定することを特徴とする請求項４に記載のバッテリ管理システム。
【請求項８】
前記第２ＳＯＣ推定部は、
前記バッテリの温度が０℃以上の場合、前記第３残存容量を用いて前記現在のＳＯＣを推定することを特徴とする請求項６に記載のバッテリ管理システム。
【請求項９】
前記残存容量推定部は、前記バッテリの電圧が基準電圧以下の場合、
前記測定されたバッテリの電圧が前記基準電圧と等しくなった場合の前記推定されたＳＯＣを前記基準ＳＯＣに設定し、前記現在の残存容量を推定することを特徴とする請求項１に記載のバッテリ管理システム。
【請求項１０】
前記基準電圧は、予め設定された電圧、前記現在の充放電電流および前記バッテリの内部抵抗を用いて決定された電圧であることを特徴とする請求項９に記載のバッテリ管理システム。
【請求項１１】
バッテリの充放電電流、バッテリの電圧およびバッテリの温度のうちの少なくとも１つを用いてバッテリのＳＯＣを推定するステップと、
前記推定されたＳＯＣが基準ＳＯＣ以下の場合、前記基準ＳＯＣを用いて算出された基準残存容量、前記推定された現在のバッテリ電圧、第１基準電圧および第２基準電圧のうちの少なくとも１つを用いて現在の残存容量を推定するステップと、
前記現在の残存容量を用いて現在のＳＯＣを推定するステップとを含むことを特徴とするバッテリ管理システムの駆動方法。
【請求項１２】
前記基準ＳＯＣは、５％〜８％であることを特徴とする請求項１１に記載のバッテリ管理システムの駆動方法。
【請求項１３】
前記第１基準電圧は、前記バッテリの放電中止電圧を意味し、前記第２基準電圧は、前記推定されたＳＯＣと前記基準ＳＯＣが同一時点で測定された前記バッテリの電圧を意味することを特徴とする請求項１１に記載のバッテリ管理システムの駆動方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バッテリ管理システムおよびその駆動方法に関するものであって、より詳細には、バッテリの残存容量を精密に推定するバッテリ管理システムおよびその駆動方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
最近、高エネルギー密度の非水電解液を用いた高出力二次電池が開発されている。電気自動車などのように、モータ駆動のための大電力を必要とする機器に使用できるように、前記高出力二次電池は、複数個を直列に連結して大容量の二次電池（以下、「バッテリ」という）を構成する。
【０００３】
前記のようなバッテリの場合、複数の二次電池の充放電などを制御してバッテリが適正な動作状態に維持されるように管理する必要性がある。このために、各二次電池の電圧、バッテリの電圧および電流などを測定して各二次電池の充放電を管理するバッテリ管理システム（Ｂａｔｔｅｒｙ  Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ  Ｓｙｓｔｅｍ、ＢＭＳ）が備えられる。
【０００４】
従来、バッテリ管理システムは、二次電池の開放電圧（Ｏｐｅｎ  Ｃｉｒｃｕｉｔ  Ｖｏｌｔａｇｅ、  ＯＣＶ）と、電流積算によって固有容量（Ｓｔａｔｅ  ｏｆ  Ｃｈａｒｇｅ、以下、ＳＯＣという）を推定した。しかし、正確なＯＣＶを測定するためには、一定時間以上を待機しなければならない問題があった。また、充放電を繰り返す環境では、電流積算値に誤差が累積され、正確なＳＯＣを推定するのに限界があった。
【０００５】
開放電圧、放電電圧、放電電流、内部抵抗および温度などの因子とＳＯＣとの関係を予め把握し、少なくとも２つの因子を検出し、検出された因子に対応するＳＯＣを推定する方法を利用した。
【０００６】
このような従来方式によるＳＯＣ推定方法は、放電末期の電流積算に誤差が発生したり、放電途中の電流または温度の変化によって不正確な容量推定が発生したりする。これを解決するために、従来は、放電中のセル電圧が予め決定された値に到達した時にＳＯＣを補償するようになるが、このような補償によって、補償時点でＳＯＣが急騰または急落する問題が発生した。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】韓国特許公開2008-0000160号公報
【特許文献２】韓国特許公開2009-0077657号公報
【特許文献３】米国特許出願公開2012/0091946号明細書
【特許文献４】韓国特許公開2012-0038263号公報
【特許文献５】韓国特許公開2012-0079674号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記の従来技術の問題を解決するために、本発明では、バッテリの放電末期により正確なＳＯＣを推定することができるバッテリ管理システムおよびその駆動方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の目的を達成するために、本発明の好ましい一実施形態によれば、バッテリの充放電電流、バッテリの電圧およびバッテリの温度を測定し出力するセンシング部と、前記バッテリのＳＯＣを推定するＭＣＵ（Ｍａｉｎ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ  Ｕｎｉｔ）とを含み、前記ＭＣＵは、前記センシング部から入力される充放電電流、バッテリ電圧およびバッテリ温度のうちの少なくとも１つを用いてバッテリのＳＯＣ（Ｓｔａｔｅ  ｏｆ  Ｃｈａｒｇｅ）を推定する第１ＳＯＣ推定部と、前記推定されたＳＯＣが基準ＳＯＣ以下の場合、前記基準ＳＯＣを用いて算出された基準残存容量、前記測定された現在のバッテリ電圧、第１基準電圧および第２基準電圧のうちの少なくとも１つを用いて現在の残存容量を推定する残存容量推定部と、前記現在の残存容量を用いて現在のＳＯＣを推定する第２ＳＯＣ推定部とを含むバッテリ管理システムが提供される。
【００１０】
前記基準ＳＯＣは、５％〜８％であり得る。
【００１１】
前記第１基準電圧は、前記バッテリの放電中止電圧を意味し、前記第２基準電圧は、前記推定されたＳＯＣと前記基準ＳＯＣが同一時点で測定された前記バッテリの電圧を意味するようにしてもよい。
【００１２】
前記残存容量推定部は、前記現在のバッテリ電圧と前記第１基準電圧との差を、第１比例定数で除した値に比例する現在の第１残存容量を推定し、前記第１比例定数は、前記第２基準電圧と前記第１基準電圧との差を、前記基準残存容量で除した値に比例するようにしてもよい。
【００１３】
前記残存容量推定部は、前記現在のバッテリ電圧と前記第１基準電圧との差を、第２比例定数で除した値の指数関数に比例する現在の第２残存容量を推定し、前記第２比例定数は、前記第２基準電圧と前記第１基準電圧との差を、前記基準残存容量の自然対数で除した値に比例するようにしてもよい。
【００１４】
前記残存容量推定部は、前記現在のバッテリ電圧と前記第１基準電圧との差の平方根を、第３比例定数で除した値の指数関数に比例する現在の第３残存容量を推定し、前記第３比例定数は、前記第２基準電圧と前記第１基準電圧との差の平方根を、前記基準残存容量の自然対数で除した値に比例するようにしてもよい。
【００１５】
前記第２ＳＯＣ推定部は、前記バッテリの温度が０℃未満の場合、前記第１残存容量を用いて前記現在のＳＯＣを推定するようにしてもよい。
【００１６】
前記第２ＳＯＣ推定部は、前記バッテリの温度が０℃以上の場合、前記第３残存容量を用いて前記現在のＳＯＣを推定するようにしてもよい。
【００１７】
前記残存容量推定部は、前記バッテリの電圧が基準電圧以下の場合、前記測定されたバッテリの電圧が前記基準電圧と等しくなった場合の前記推定されたＳＯＣを前記基準ＳＯＣに設定し、前記現在の残存容量を推定するようにしてもよい。
【００１８】
前記基準電圧は、予め設定された電圧、前記現在の充放電電流および前記バッテリの内部抵抗を用いて決定された電圧であり得る。
【００１９】
本発明の他の実施形態によれば、バッテリの充放電電流、バッテリの電圧およびバッテリの温度のうちの少なくとも１つを用いてバッテリのＳＯＣを推定するステップと、前記推定されたＳＯＣが基準ＳＯＣ以下の場合、前記基準ＳＯＣを用いて算出された基準残存容量、前記測定された現在のバッテリ電圧、第１基準電圧および第２基準電圧のうちの少なくとも１つを用いて現在の残存容量を推定するステップと、前記現在の残存容量を用いて現在のＳＯＣを推定するステップとを含むバッテリ管理システムの駆動方法が提供される。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、バッテリの放電末期にＳＯＣが急落することなくより正確なＳＯＣを推定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の一実施形態にかかるバッテリを示す図である。
【図２】電流積算によるＳＯＣ推定中における補償によるＳＯＣが急落する場合の一例を示す図である。
【図３】本発明の一実施形態にかかるバッテリ管理システムのブロック図を概略的に示す図面である。
【図４】本発明の一実施形態にかかるバッテリの周辺温度が０℃以上の場合における実際のバッテリ電圧、および本発明にかかるＳＯＣを推定した結果を示すグラフである。
【図５】本発明の一実施形態にかかるバッテリの周辺温度が０℃未満の場合における実際のバッテリ電圧、および本発明にかかる残存容量を推定した結果を示すグラフである。
【図６】本発明の一実施形態にかかるバッテリ管理システムの駆動方法を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
その他実施形態の具体的な事項は詳細な説明および図面に含まれている。
【００２３】
本発明の利点および特徴、そしてそれらを達成する方法は、添付した図面と共に詳細に後述する実施形態を参照すれば明確になる。しかし、本発明は、以下に開示される実施形態に限定されるものではなく、互いに異なる多様な形態で実現可能であり、以下の説明において、ある部分が他の部分に連結されているとする時、これは、直接的に連結されている場合だけでなく、その中間に別の素子を挟んで電気的に連結されている場合も含む。また、図面において、本発明と関係のない部分は本発明の説明を明確にするために省略し、明細書全体にわたって類似の部分については同一の図面符号を付した。
【００２４】
以下、添付した図面を参照して、本発明について説明する。
【００２５】
図１は、本発明の一実施形態にかかるバッテリを示す図である。
【００２６】
図１を参照すれば、バッテリ１０は、大容量の電池モジュールで、複数の二次電池１１が一定間隔をおいて連続的に配列され、前記複数の二次電池が内部に配置され、冷却媒体が流通するハウジング１３と、前記バッテリの充放電を管理するバッテリ管理システム（Ｂａｔｔｅｒｙ  Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ  Ｓｙｓｔｅｍ、ＢＭＳ）２０とを含むようにすることができる。
【００２７】
二次電池１１の間および最外側の二次電池１１に電池隔壁１２を配置することができ、この電池隔壁１２は、各二次電池１１の間隔を一定に維持させながら温度制御用空気を流通させ、各二次電池１１の側面を支持する機能を果たすようになる。
【００２８】
図１では、二次電池１１が四角形の外形を有するものとして示されているが、二次電池１１は円筒形構造であり得ることはもちろんである。
【００２９】
バッテリ管理システム２０は、バッテリ１０内の各二次電池１１の電流および電圧値を検出し、これを管理する。
【００３０】
バッテリ管理システム２０は、バッテリ１０に設けられた電流センサ、電圧センサからデータを受け取る。また、バッテリ管理システム２０は、バッテリ１０の開放電圧（ｏｐｅｎ  ｃｉｒｃｕｉｔ  ｖｏｌｔａｇｅ、以下、ＯＣＶという）に応じたＳＯＣの関係をテーブルマップ化したデータを予め格納し、これを通じて、前記センサから得られた測定値からＳＯＣを推定する。あるいは、バッテリ管理システム２０は、バッテリ１０の初期ＳＯＣを算出し、充放電開始時点から測定された充電電流および放電電流値を時間に対して積分して電流積算値を算出し、この電流積算値を初期ＳＯＣに加えることによって、実際のＳＯＣを推定した。
【００３１】
しかし、バッテリ１０の電流は、電流センサによって測定される値で、電流センサの性能に応じて測定値にエラーが発生することがある。したがって、バッテリ１０が長く駆動される場合、特に、バッテリ１０の充放電が完全に行われない場合、相当な量の電流積算値の誤差が累積されることがあり、このような累積誤差はＳＯＣ推定の精度を低下させる。
【００３２】
このような誤差を解消するために、従来は、放電中のバッテリ電圧が予め決定された値に到達した時にＳＯＣを補償するようにしていたが、このような補償によって、補償時点でＳＯＣが急騰または急落する問題が発生した。
【００３３】
図２は、電流積算によるＳＯＣ推定中、補償によるＳＯＣが急落する場合の一例を示す図である。
【００３４】
図２を参照すると、バッテリ電圧が基準電圧に到達した場合にＳＯＣを補償するようになり、このような補償によって、ＳＯＣが急落する。このようなＳＯＣの急落によって、使用者に伝達されるバッテリの容量が急激に減少する問題がある。
【００３５】
したがって、本発明のバッテリ管理システム２０は、バッテリの電圧が基準バッテリ電圧に到達したり、推定されたＳＯＣが基準ＳＯＣに到達する場合、ＳＯＣ値を補償する代わりに、本発明で新たに提案するＳＯＣ推定モデルによってバッテリのＳＯＣを推定したりするようにする。
【００３６】
図３は、本発明の一実施形態にかかるバッテリ管理システムのブロック図を概略的に示す図である。
【００３７】
図３に示されるように、バッテリ管理システム２０は、センシング部２００と、ＭＣＵ（Ｍａｉｎ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ  Ｕｎｉｔ）３００とを含むことができる。
【００３８】
センシング部２００は、電流センサ、電圧センサおよび温度センサを用いてバッテリの充放電電流、バッテリの電圧およびバッテリの温度を測定し、これをＭＣＵ３００に伝達する。
【００３９】
本発明の一実施形態によれば、ＭＣＵ３００は、第１ＳＯＣ推定部３０１と、残存容量推定部３０３と、第２ＳＯＣ推定部３０５とを含むようにすることができる。
【００４０】
第１ＳＯＣ推定部３０１は、センシング部から入力される充放電電流、バッテリ電圧およびバッテリ温度のうちの少なくとも１つを用いてバッテリのＳＯＣを推定する。
【００４１】
第１ＳＯＣ推定部３０１は、バッテリが安定した時点で測定されたバッテリの電圧であるＯＣＶを用いてＳＯＣを推定したり、初期ＳＯＣおよび電流積算値を用いてＳＯＣを推定したりするようにすることができ、これ以外にも、ＳＯＣを推定する従来の多様な方法を利用してＳＯＣを推定するようにすることができる。
【００４２】
残存容量推定部３０３は、第１ＳＯＣ推定部３０１で推定されたＳＯＣが基準ＳＯＣ以下の場合、基準ＳＯＣを用いて算出された基準残存容量、現在測定されたバッテリの電圧、第１基準電圧および第２基準電圧のうちの少なくとも１つを用いて推定ＳＯＣが急落しないようにする現在の残存容量を推定するようにすることができる。
【００４３】
前記において、基準ＳＯＣは、本発明の残存容量推定部３０３が残存容量を推定するようにする動作時点に関連する値で、放電末期のＳＯＣを意味するようにすることができる。
【００４４】
本発明の一実施形態によれば、基準ＳＯＣは、５％〜８％以内の値を有するようにすることができる。基準ＳＯＣが前記範囲内にある場合、第１ＳＯＣ推定部３０１で推定されたＳＯＣの誤差が大きくなるからである。しかし、前記範囲以外にも、バッテリの容量、バッテリを使用する機器の種類、使用環境などに応じて多様な基準ＳＯＣが設定できることは当業者にとって自明である。
【００４５】
ここで、残存容量は、バッテリの実際の残余容量で、ＳＯＣとの関係は、下記の数１のように表現できる。
【数１】
2014228534.tif 000003
【００４６】
ここで、ＲＭはバッテリの残存容量、Ｑｍａｘはバッテリの全体容量をそれぞれ意味する。
【００４７】
したがって、残存容量推定部３０３は、前記数式１および前記基準ＳＯＣを用いて前記基準残存容量を算出するようにすることができる。
【００４８】
前記第１基準電圧は、バッテリの放電中止電圧を意味する。バッテリを使用する機器の駆動のためには最小必要電圧が存在し、最小必要電圧以下にバッテリの出力電圧が低下する場合、機器は動作することができない。すなわち、バッテリの放電中止電圧は、機器を駆動するための最小必要電圧を意味し、バッテリの電圧が放電中止電圧に到達する場合、バッテリに実際の容量が残っていても、残存容量は０になる。
【００４９】
前記第２基準電圧は、ＳＯＣ推定部３０１で推定されたＳＯＣと前記基準ＳＯＣが同一時点で測定されたバッテリの電圧を意味する。
【００５０】
本発明の一実施形態によれば、残存容量推定部３０３は、センシング部２００で測定された現在のバッテリ電圧と前記第１基準電圧との差を、第１比例定数で除した値に比例する現在の第１残存容量を推定するようにすることができる。この時、前記第１比例定数は、前記第２基準電圧と前記第１基準電圧との差を、前記基準残存容量で除した値に比例するようにすることができ、前記のような関係は、下記の数２のように表現できる。
【数２】
2014228534.tif 000004
【００５１】
ここで、ＲＭ１は第１残存容量、Ｖｃｅｌｌは現在のバッテリ電圧、Vtermは第１基準電圧、Ｖ０は第２基準電圧、ＲＭ０は基準残存容量、ａ１は第１比例定数をそれぞれ意味する。
【００５２】
前記数２によれば、現在のバッテリ電圧が減少する場合、第１残存容量は線形的に減少する。
【００５３】
本発明の他の実施形態によれば、残存容量推定部３０３は、センシング部２００で測定された現在のバッテリ電圧と前記第１基準電圧との差を、第２比例定数で除した値の指数関数に比例する現在の第２残存容量を推定するようにすることができる。この時、前記第２比例定数は、前記第２基準電圧と前記第１基準電圧との差を、前記基準残存容量の自然対数で除した値に比例するようにすることができ、前記のような関係は、下記の数３のように表現できる。
【数３】
2014228534.tif 000005
【００５４】
ここで、ＲＭ２は第２残存容量、ａ２は第２比例定数をそれぞれ意味する。
【００５５】
前記数３によれば、現在のバッテリ電圧が減少する場合、第２残存容量は指数関数の形態で減少する。
【００５６】
本発明の他の実施形態によれば、残存容量推定部３０３は、センシング部２００で測定された現在のバッテリ電圧と前記第１基準電圧との差の平方根を、第３比例定数で除した値の指数関数に比例する現在の第３残存容量を推定するようにすることができる。この時、前記第３比例定数は、前記第２基準電圧と前記第１基準電圧との差の平方根を、前記基準残存容量の自然対数で除した値に比例するようにすることができ、前記のような関係は、下記の数４のように表現できる。
【数４】
2014228534.tif 000006
【００５７】
ここで、ＲＭ３は第３残存容量、ａ３は第３比例定数をそれぞれ意味する。
【００５８】
前記数４によれば、現在のバッテリ電圧が減少する場合、第３残存容量は指数関数の形態で減少する。前記平方根の形態によって、前記第２残存容量に比べてより緩やかに減少する。
【００５９】
第２ＳＯＣ推定部３０５は、残存容量推定部３０３で推定された前記第１残存容量ないし第３残存容量のうちのいずれか１つの残存容量および前記数１を用いて現在のＳＯＣを推定するようにすることができる。
【００６０】
図４は、本発明の一実施形態にかかるバッテリの周辺温度が０℃以上の場合の、実際のバッテリ電圧、および本発明にかかるＳＯＣを推定した結果を示すグラフである。
【００６１】
図４を参照すれば、ＳＯＣが８％以前の場合までは、第１ＳＯＣ推定部３０１によってＳＯＣが推定され、ＳＯＣが８％以下になる場合、第２ＳＯＣ推定部３０５によってＳＯＣが推定される。ＳＯＣ１によるグラフは、前記第１残存容量を用いて推定されたＳＯＣを示すグラフ、ＳＯＣ２によるグラフは、前記第２残存容量を用いて推定されたＳＯＣを示すグラフ、ＳＯＣ３によるグラフは、前記第３残存容量を用いて推定されたＳＯＣを示すグラフである。
【００６２】
図４に示されるように、バッテリの周辺温度が０℃以上の場合には、実際のＳＯＣの変化と、本発明の第３残存容量を用いて推定されたＳＯＣ３グラフの変化が類似する推移を示していることが分かる。
【００６３】
したがって、本発明の一実施形態にかかる第２ＳＯＣ推定部３０５は、バッテリの温度が０℃以上の場合、数４の第３残存容量および数１を用いて現在のＳＯＣを推定するようにすることができる。
【００６４】
図５は、本発明の一実施形態にかかるバッテリの周辺温度が０℃未満の場合における実際のバッテリ電圧、および本発明にかかる残存容量を推定した結果を示すグラフである。
【００６５】
図５を参照すれば、ＳＯＣが８％以前の場合までは、第１ＳＯＣ推定部３０１によってＳＯＣが推定され、ＳＯＣが８％以下になる場合、第２ＳＯＣ推定部３０５によってＳＯＣが推定される。ＳＯＣ１によるグラフは、第１残存容量を用いて推定されたＳＯＣを示すグラフ、ＳＯＣ２によるグラフは、第２残存容量を用いて推定されたＳＯＣを示すグラフ、ＳＯＣ３によるグラフは、第３残存容量を用いて推定されたＳＯＣを示すグラフである。
【００６６】
図５に示されるように、バッテリの周辺温度が０℃未満の場合には、実際のＳＯＣの変化と、本発明の第１残存容量を用いて推定されたＳＯＣ１グラフの変化が類似する推移を示していることが分かる。
【００６７】
したがって、本発明の一実施形態にかかる第２ＳＯＣ推定部３０５は、バッテリの温度が０℃未満の場合、数２の第１残存容量および数１を用いて現在のＳＯＣを推定するようにすることができる。
【００６８】
また、前記図４および図５を参照すれば、本発明の実施形態によりＳＯＣを推定する場合、従来の技術とは異なり、放電末期にもＳＯＣの急落が発生しない効果がある。
【００６９】
上述した本発明の残存容量推定部３０３は、ＳＯＣ推定部３０１で推定されたＳＯＣが基準ＳＯＣと等しくなった場合、残存容量を推定する。しかし、本発明の他の実施形態によれば、残存容量推定部３０３は、測定されたバッテリの電圧が基準電圧以下の場合、バッテリの状態を放電末期と認識して残存容量を推定することができ、この場合、基準ＳＯＣは、バッテリの電圧が前記基準電圧と等しくなった場合の推定されたＳＯＣであり得る。
【００７０】
この時、基準電圧は、予め設定された電圧、センシング部２００で測定された現在の充放電電流およびバッテリの内部抵抗を用いて決定された電圧であり得、一例として、これは、下記の数５のように表現できる。
【数５】
2014228534.tif 000007
【００７１】
ここで、Ｖ０は基準電圧、３．５２は予め設定された電圧、Ｉは測定されたバッテリの充放電電流、Ｒはバッテリの内部抵抗をそれぞれ意味する。
【００７２】
数５では、説明の便宜のために予め設定された電圧を３．５２（Ｖ）と表現したが、これに限定されず、バッテリの容量、周辺環境、バッテリに連結された機器に応じて多様に設定可能な値であることは当業者にとって自明である。
【００７３】
図６は、本発明の一実施形態にかかるバッテリ管理システムの駆動方法を示すフローチャートである。
【００７４】
第１ＳＯＣ推定部３０１は、センシング部２００から取得された充放電電流、電圧および温度のうちの少なくとも１つを用いてＳＯＣを推定する（Ｓ６０１）。
【００７５】
次に、ＭＣＵ３００は、推定されたＳＯＣが基準ＳＯＣ以下であるかを判断する（Ｓ６０３）。
【００７６】
推定されたＳＯＣが基準ＳＯＣ以下の場合、残存容量推定部３０３は、前記基準ＳＯＣを用いて算出された基準残存容量、センシング部２００で測定された現在のバッテリ電圧、第１基準電圧および第２基準電圧のうちの少なくとも１つを用いて現在の残存容量を推定する（Ｓ６０５）。
【００７７】
この時、前記基準ＳＯＣは、５％〜８％であり得る。また、前記第１基準電圧は、前記バッテリの放電中止電圧を意味し、前記第２基準電圧は、前記推定されたＳＯＣが前記基準ＳＯＣと等しくなった時点で測定された前記バッテリの電圧を意味することができる。
【００７８】
最後に、第２ＳＯＣ推定部３０５は、前記推定された現在の残存容量を用いて現在のＳＯＣを推定する（Ｓ６０７）。
【００７９】
以上、本発明では、具体的な構成要素などのような特定事項と限定された実施形態および図面によって説明されたが、これは、本発明のより全般的な理解のために提供されたに過ぎず、本発明は、上記の実施形態に限定されるものではなく、本発明の属する分野における通常の知識を有する者であれば、このような記載から多様な修正および変形が可能である。したがって、本発明の思想は、説明された実施形態に限って定められてはならず、後述する特許請求の範囲だけでなく、この特許請求の範囲と均等または等価的変形があるすべてのものは本発明の思想の範疇に属する。
【符号の説明】
【００８０】
１０：バッテリ
２０：バッテリ管理システム
２００：センシング部
３００：ＭＣＵ
３０１：第１ＳＯＣ推定部
３０３：残存容量推定部
３０５：第２ＳＯＣ推定部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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