(57)【要約】  本発明は、バッテリーパックに備えられた電流センサを診断する過程で効果的に電流センサを診断することができる電流センサ診断装置及び方法に関する。本発明の一実施形態による電流センサ診断装置は、セルアセンブリの両端電圧を測定するように構成された電圧測定部と、充放電経路に流れる電流を測定するように構成された電流測定部と、電圧基準充電電荷量の変化値及び電流基準充電電荷量の変化値に基づいて前記電流センサを診断するように構成されたプロセッサとを含む。
2021511495.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
セルアセンブリに充放電電流を供給する充放電経路上に備えられた電流センサを診断する装置であって、
前記セルアセンブリと電気的に接続され、前記セルアセンブリの両端電圧を測定するように構成された電圧測定部と、
前記電流センサと電気的に接続され、前記電流センサから電気的信号を受信し、前記電気的信号に基づいて前記充放電経路に流れる電流を測定するように構成された電流測定部と、
前記電圧測定部によって少なくとも二つの予め設定された基準時間のそれぞれで測定された測定電圧に基づいて電圧基準充電電荷量の変化値を演算し、前記電流測定部によって前記予め設定された基準時間の間に測定された測定電流に基づいて電流基準充電電荷量の変化値を演算し、前記電圧基準充電電荷量の変化値及び前記電流基準充電電荷量の変化値に基づいて前記電流センサを診断するように構成されたプロセッサとを含む、電流センサ診断装置。
【請求項２】
前記プロセッサは、前記電圧基準充電電荷量の変化値と前記電流基準充電電荷量の変化値とを比べて、前記電圧基準充電電荷量の変化値と前記電流基準充電電荷量の変化値との誤差率が正常範囲に属する場合、前記電流センサが正常状態であると診断するように構成された、請求項１に記載の電流センサ診断装置。
【請求項３】
前記セルアセンブリと電気的に接続され、前記セルアセンブリの温度を測定するように構成された温度測定部をさらに含み、
前記プロセッサは、前記測定電圧及び前記温度測定部によって前記予め設定された基準時間のそれぞれで測定された測定温度に基づいて前記電圧基準充電電荷量の変化値を演算し、前記予め設定された基準時間のそれぞれで測定された前記セルアセンブリの測定温度間の差に応じて前記正常範囲を変更するように構成された、請求項２に記載の電流センサ診断装置。
【請求項４】
前記プロセッサは、前記セルアセンブリの充電開始時の測定電圧に対応する充電電荷量と前記セルアセンブリの充電完了時の測定電圧に対応する充電電荷量とを比べて、前記電圧基準充電電荷量の変化値を演算するように構成された、請求項１から３のいずれか一項に記載の電流センサ診断装置。
【請求項５】
前記プロセッサは、前記セルアセンブリの充電開始時から充電完了時まで前記測定電流を積算して前記電流基準充電電荷量の変化値を演算するように構成された、請求項１から４のいずれか一項に記載の電流センサ診断装置。
【請求項６】
前記セルアセンブリの両端電圧、または、前記両端電圧及び温度に対応する充電電荷量を定義するルックアップテーブルを予め保存するように構成されたメモリデバイスをさらに含む、請求項１から５のいずれか一項に記載の電流センサ診断装置。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか一項に記載の電流センサ診断装置を含むＢＭＳ。
【請求項８】
請求項１から６のいずれか一項に記載の電流センサ診断装置を含むバッテリーパック。
【請求項９】
セルアセンブリに充放電電流を供給する充放電経路上に備えられた電流センサを診断する方法であって、
少なくとも二つの予め設定された基準時間のそれぞれで前記セルアセンブリの両端電圧を測定し、前記予め設定された基準時間の間に前記電流センサが備えられた充放電経路に流れる電流を測定する段階と、
前記基準時間で測定されたセルアセンブリの測定電圧に基づいて電圧基準充電電荷量の変化値を演算し、前記予め設定された基準時間の間に測定された測定電流に基づいて電流基準充電電荷量の変化値を演算し、前記電圧基準充電電荷量の変化値及び前記電流基準充電電荷量の変化値に基づいて前記電流センサを診断する段階とを含む、電流センサ診断方法。
【請求項１０】
前記電流センサを診断する段階は、前記電圧基準充電電荷量の変化値と前記電流基準充電電荷量の変化値とを比べて、前記電圧基準充電電荷量の変化値と前記電流基準充電電荷量の変化値との誤差率が正常範囲に属する場合、前記電流センサが正常状態であると診断する段階を含む、請求項９に記載の電流センサ診断方法。
【請求項１１】
前記測定する段階は、前記予め設定された基準時間のそれぞれで、前記セルアセンブリの温度を測定する段階をさらに含み、
前記電流センサを診断する段階は、前記予め設定された基準時間のそれぞれで測定された測定電圧及び測定温度に基づいて前記電圧基準充電電荷量の変化値を演算し、前記予め設定された基準時間のそれぞれで測定された前記セルアセンブリの測定温度間の差に応じて前記正常範囲を変更させる段階を含む、請求項１０に記載の電流センサ診断方法。
【請求項１２】
前記電流センサを診断する段階は、前記セルアセンブリの充電開始時の測定電圧に対応する充電電荷量と前記セルアセンブリの充電完了時の測定電圧に対応する充電電荷量とを比べて、前記電圧基準充電電荷量の変化値を演算する段階を含む、請求項９または１０に記載の電流センサ診断方法。
【請求項１３】
前記電流センサを診断する段階は、前記セルアセンブリの充電開始時から充電完了時まで前記測定電流を積算して前記電流基準充電電荷量の変化値を演算する段階を含む、請求項９から１２のいずれか一項に記載の電流センサ診断方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電流センサ診断装置及び方法に関し、より詳しくは、バッテリーパックに備えられた電流センサが正常であるか否かを効果的に診断することができる電流センサ診断装置及び方法に関する。
【０００２】
本出願は、２０１８年６月２８日出願の韓国特許出願第１０−２０１８−００７４９９８号に基づく優先権を主張し、当該出願の明細書及び図面に開示された内容は、すべて本出願に組み込まれる。
【背景技術】
【０００３】
近来、ノートパソコン、ビデオカメラ、携帯電話などのような携帯用電子製品の需要が急激に伸び、エネルギー貯蔵用蓄電池、ロボット、衛星などの開発が本格化するにつれて、繰り返して充放電可能な高性能二次電池に対する研究が活発に行われている。
【０００４】
それに伴って、モバイル機器、電気自動車、ハイブリッド自動車、電力貯蔵装置、無停電電源装置などに対する技術開発と需要が増加し、エネルギー源としての二次電池の需要が急増している。特に、電気自動車やハイブリッド自動車に使用される二次電池は、高出力、大容量の二次電池であって、これに対する多くの研究が行われている。
【０００５】
また、二次電池に対する多い需要とともに、二次電池に係わる周辺部品や装置に対する研究も一緒に行われている。すなわち、複数の二次電池を接続して一つのモジュールにしたセルアセンブリ、セルアセンブリの充放電を制御し、それぞれの二次電池の状態をモニタリングするＢＭＳ（Ｂａｔｔｅｒｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ）、セルアセンブリとＢＭＳとを一つのパックにしたバッテリーパック、セルアセンブリに流れる充放電電流を測定する電流センサなどの多様な部品と装置に対する研究が行われている。
【０００６】
特に、電流センサは、充放電経路上に備えられて充放電電流を測定するセンサであって、これに対する多くの研究が行われている。このような電流センサは、バッテリーの過充電または過放電を防止するため、正確な電流測定値をＢＭＳに伝達することが重要である。また、ＢＭＳがバッテリーのＳＯＣ（Ｓｔａｔｅ ｏｆ Ｃｈａｒｇｅ）またはＳＯＨ（Ｓｔａｔｅ ｏｆ Ｈｅａｌｔｈ）を推定し、効果的なセルバランシング動作を実行するためには、電流センサが正確な電流測定値をＢＭＳに伝達しなければならない。
【０００７】
このような電流センサの正確度は診断し難い。したがって、当業界では、電流センサの正確度を診断できる技術が求められている。しかし、このような要求によって診断回路が複雑になるという問題がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上記のような従来技術の背景の下でなされたものであり、電圧基準の充電状態の変化値と電流基準の充電状態の変化値との誤差に基づいて、バッテリーパックに備えられた電流センサの故障を効果的に診断できる、改善された電流センサ診断装置及び方法を提供することを目的とする。
【０００９】
本発明の他の目的及び長所は、下記の説明によって理解でき、本発明の実施形態によってより明らかに分かるであろう。また、本発明の目的及び長所は、特許請求の範囲に示される手段及びその組合せによって実現することができる。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の目的を達成するため、本発明の一態様による電流センサ診断装置は、セルアセンブリに充放電電流を供給する充放電経路上に備えられた電流センサを診断する装置であって、前記セルアセンブリと電気的に接続され、前記セルアセンブリの両端電圧を測定するように構成された電圧測定部と、前記電流センサと電気的に接続され、前記電流センサから電気的信号を受信し、前記電気的信号に基づいて前記充放電経路に流れる電流を測定するように構成された電流測定部と、前記電圧測定部によって予め設定された少なくとも二つの基準時間のそれぞれで測定された測定電圧に基づいて電圧基準充電電荷量の変化値を演算し、前記電流測定部によって前記基準時間中に累積して測定された測定電流に基づいて電流基準充電電荷量の変化値を演算し、前記電圧基準充電電荷量の変化値及び前記電流基準充電電荷量の変化値に基づいて前記電流センサを診断するように構成されたプロセッサとを含む。
【００１１】
前記プロセッサは、前記電圧基準充電電荷量の変化値と前記電流基準充電電荷量の変化値とを比べて、前記電圧基準充電電荷量の変化値と前記電流基準充電電荷量の変化値との誤差率が正常範囲に属する場合、前記電流センサが正常状態であると診断するように構成され得る。
【００１２】
本発明の他の一態様による電流センサ診断装置は、前記セルアセンブリと電気的に接続され、前記セルアセンブリの温度を測定するように構成された温度測定部をさらに含み得る。
【００１３】
前記プロセッサは、前記測定電圧及び前記温度測定部によって前記基準時間のそれぞれで測定された測定温度に基づいて前記電圧基準充電電荷量の変化値を演算し、前記予め設定された基準時間のそれぞれで測定された前記セルアセンブリの測定温度間の差に応じて前記正常範囲を変更するように構成され得る。
【００１４】
前記プロセッサは、前記セルアセンブリの充電開始時の測定電圧に対応する充電電荷量と前記セルアセンブリの充電完了時の測定電圧に対応する充電電荷量とを比べて、前記電圧基準充電電荷量の変化値を演算するように構成され得る。
【００１５】
前記プロセッサは、前記セルアセンブリの充電開始時から充電完了時まで前記測定電流を積算して前記電流基準充電電荷量の変化値を演算するように構成され得る。
【００１６】
本発明のさらに他の一態様による電流センサ診断装置は、前記セルアセンブリの両端電圧、または、前記両端電圧及び温度に対応する充電電荷量を定義するルックアップテーブルを予め保存するように構成されたメモリデバイスをさらに含み得る。
【００１７】
本発明の他の態様によるＢＭＳは、本発明の一態様による電流センサ診断装置を含む。
【００１８】
本発明のさらに他の態様によるバッテリーパックは、本発明の一態様による電流センサ診断装置を含む。
【００１９】
本発明のさらに他の態様による電流センサ診断方法は、セルアセンブリに充放電電流を供給する充放電経路上に備えられた電流センサを診断する方法であって、少なくとも二つの予め設定された基準時間のそれぞれで前記セルアセンブリの両端電圧を測定し、前記基準時間中に前記電流センサが備えられた充放電経路に流れる電流を測定する段階と、前記基準時間で測定されたセルアセンブリの測定電圧に基づいて電圧基準充電電荷量の変化値を演算し、前記予め設定された基準時間中に測定された測定電流に基づいて電流基準充電電荷量の変化値を演算し、前記電圧基準充電電荷量の変化値及び前記電流基準充電電荷量の変化値に基づいて前記電流センサを診断する段階とを含む。
【００２０】
前記電流センサを診断する段階は、前記電圧基準充電電荷量の変化値と前記電流基準充電電荷量の変化値とを比べて、前記電圧基準充電電荷量の変化値と前記電流基準充電電荷量の変化値との誤差率が正常範囲に属する場合、前記電流センサが正常状態であると診断する段階を含み得る。
【００２１】
前記測定する段階は、前記予め設定された基準時間のそれぞれで、前記セルアセンブリの温度を測定する段階をさらに含み得る。
【００２２】
前記電流センサを診断する段階は、前記予め設定された基準時間のそれぞれで測定された測定電圧及び測定温度に基づいて前記電圧基準充電電荷量の変化値を演算し、前記予め設定された基準時間で測定された前記セルアセンブリの測定温度間の差に応じて前記正常範囲を変更させる段階を含み得る。
【００２３】
前記電流センサを診断する段階は、前記セルアセンブリの充電開始時の測定電圧に対応する充電電荷量と前記セルアセンブリの充電完了時の測定電圧に対応する充電電荷量とを比べて、前記電圧基準充電電荷量の変化値を演算する段階を含み得る。
【００２４】
前記電流センサを診断する段階は、前記セルアセンブリの充電開始時から充電完了時まで前記測定電流を積算して前記電流基準充電電荷量の変化値を演算する段階を含み得る。
【発明の効果】
【００２５】
本発明の一態様によれば、電圧基準充電電荷量の変化値及び電流基準充電電荷量の変化値を用いて、効果的に電流センサを診断することができる。
【００２６】
特に、本発明の一態様によれば、電流センサの誤差を演算することで、電流センサの正確度を測定できる、改善された電流センサ診断装置及び方法を提供することができる。
【００２７】
外にも本発明は他の多様な効果を有し得、このような本発明の他の効果は後述する詳細な説明によって理解でき、本発明の実施形態からより明らかに分かるであろう。
【００２８】
本明細書に添付される次の図面は、本発明の望ましい実施形態を例示するものであり、発明の詳細な説明とともに本発明の技術的な思想をさらに理解させる役割をするものであるため、本発明は図面に記載された事項だけに限定されて解釈されてはならない。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の一実施形態による電流センサ診断装置の機能的構成を概略的に示した図である。
【図２】本発明の一実施形態による電流センサ診断装置がバッテリーパックの一部構成要素と接続された構成を概略的に示した図である。
【図３】本発明の一実施形態によるプロセッサが参照する測定電圧を示した図である。
【図４】本発明の一実施形態によるプロセッサが参照する電圧−充電電荷量のルックアップテーブルである。
【図５】本発明の他の実施形態による電流センサ診断方法を概略的に示したフロー図である。
【図６】本発明のさらに他の実施形態による電流センサ診断方法を概略的に示したフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、添付された図面を参照して本発明の望ましい実施形態を詳しく説明する。これに先立ち、本明細書及び請求範囲に使われた用語や単語は通常的や辞書的な意味に限定して解釈されてはならず、発明者自らは発明を最善の方法で説明するために用語の概念を適切に定義できるという原則に則して本発明の技術的な思想に応ずる意味及び概念で解釈されねばならない。
【００３１】
したがって、本明細書に記載された実施形態及び図面に示された構成は、本発明のもっとも望ましい一実施形態に過ぎず、本発明の技術的な思想のすべてを代弁するものではないため、本出願の時点においてこれらに代替できる多様な均等物及び変形例があり得ることを理解せねばならない。
【００３２】
また、本発明の説明において、関連公知構成または機能についての具体的な説明が本発明の要旨を不明瞭にし得ると判断される場合、その詳細な説明は省略する。
【００３３】
明細書の全体において、ある部分がある構成要素を「含む」とするとき、これは特に言及されない限り、他の構成要素を除外するものではなく、他の構成要素をさらに含み得ることを意味する。また、明細書に記載された「プロセッサ」のような用語は、少なくとも一つの機能または動作を処理する単位を意味し、ハードウェア、ソフトウェア、またはハードウェアとソフトウェアとの組合せとして具現され得る。
【００３４】
さらに、明細書の全体において、ある部分が他の部分と「連結（接続）」されるとするとき、これは「直接的な連結（接続）」だけではなく、他の素子を介在した「間接的な連結（接続）」も含む。
【００３５】
本発明の一実施形態による電流センサ診断装置は、一つ以上の二次電池を備えるバッテリーパックに備えられた電流センサを診断する装置であり得る。ここで、電流センサは、バッテリーパックに備えられたセルアセンブリに充放電電流を供給する充放電経路上に備えられる。より具体的には、図２に示されたように、本発明の一実施形態による電流センサは、セルアセンブリの負極端子とバッテリーパックの負極端子との間に備えられ得る。
【００３６】
図１は本発明の一実施形態による電流センサ診断装置の機能的構成を概略的に示した図であり、図２は本発明の一実施形態による電流センサ診断装置がバッテリーパックの一部構成要素と接続された構成を概略的に示した図である。
【００３７】
図１及び図２を参照すると、本発明の一実施形態による電流センサ診断装置１は、電圧測定部１００、電流測定部２００及びプロセッサ３００を含む。
【００３８】
前記電圧測定部１００は、セルアセンブリ１０と電気的に接続される。例えば、図２に示されたように、電圧測定部１００は、電気的信号を送受信できるように、セルアセンブリ１０の両端とそれぞれ電気的に接続され得る。また、電圧測定部１００は、電気的信号を送受信できるように、セルアセンブリ１０に備えられた各セルの両端とそれぞれ電気的に接続され得る。
【００３９】
また、電圧測定部１００は、セルアセンブリ１０の両端電圧を測定するように構成される。より具体的には、電圧測定部１００は、セルアセンブリ１０の両端から受信した電気的信号に基づいて、セルアセンブリ１０の両端電圧を測定し得る。また、電圧測定部１００は、各セルの両端から受信した電気的信号に基づいて、各セルの両端電圧を測定し得る。
【００４０】
望ましくは、電圧測定部１００は、電気的信号を送受信できるように、プロセッサ３００と電気的に接続され得る。また、電圧測定部１００は、プロセッサ３００の統制の下、時間間隔を置いてセルアセンブリ１０の正極端子とセルアセンブリ１０の負極端子との電位差を測定し、測定された電圧の大きさを示す信号をプロセッサ３００に出力し得る。例えば、電圧測定部１００は、当業界で一般に使用される電圧測定回路を用いて具現され得る。
【００４１】
前記電流測定部２００は、電流センサ３０と電気的に接続され、電流センサ３０から電気的信号を受信し得る。また、電流測定部２００は、電流センサ３０から受信した電気的信号に基づいて充放電経路に流れる電流を測定するように構成され得る。
【００４２】
例えば、図２に示されたように、本発明の一実施形態による電流測定部２００は、電流センサ３０の両端と電気的に接続され得る。ここで、電流センサ３０の一端は、セルアセンブリ１０の負極端子と電気的に接続され得る。また、電流測定部２００は、電流センサ３０の両端電圧を測定し、電流センサ３０の両端電圧に基づいて充放電経路に流れる電流を測定する。例えば、電流測定部２００は、オームの法則を用いて充放電経路に流れる電流を測定し得る。
【００４３】
望ましくは、電流測定部２００は、電気的信号を送受信できるように、プロセッサ３００と電気的に接続され得る。また、電流測定部２００は、プロセッサ３００の統制の下、時間間隔を置いてセルアセンブリ１０の充電電流または放電電流の大きさを繰り返して測定し、測定された電流の大きさを示す信号をプロセッサ３００に出力し得る。例えば、電流センサ３０は、当業界で一般に使用されるホールセンサまたはセンス抵抗を用いて具現され得る。ホールセンサまたはセンス抵抗は、電流が流れる線路に設けられ得る。
【００４４】
前記プロセッサ３００は、電圧測定部１００から測定電圧を受信する。例えば、プロセッサ３００は、電圧測定部１００からセルアセンブリ１０の両端電圧を受信し得る。
【００４５】
また、プロセッサ３００は、少なくとも二つの予め設定された基準時間で測定された測定電圧に基づいて電圧基準充電電荷量の変化値を演算することができる。より具体的には、プロセッサ３００は、電圧測定部１００から時間差を置いて測定電圧を受信し得る。ここで、時間差とは、少なくとも二つの予め設定された基準時間の差であり得る。すなわち、基準時間とは、少なくとも二つの異なる時刻を意味し得る。そして、基準時間中とは、少なくとも二つの異なる時刻の間を意味する。例えば、基準時間とは、ｔ０及びｔ１を意味し、基準時間中とは、ｔ０からｔ１までの間を意味し得る。
【００４６】
例えば、予め設定された基準時間がｔ０及びｔ１である場合、プロセッサ３００は、ｔ０で測定された測定電圧を電圧測定部１００から受信し得る。また、プロセッサ３００は、ｔ１で測定された測定電圧を電圧測定部１００から受信し得る。また、プロセッサ３００は、ｔ０で測定された測定電圧に対応する充電電荷量及びｔ１で測定された測定電圧に対応する充電電荷量に基づいて、電圧基準充電電荷量の変化値を演算することができる。電圧基準充電電荷量の変化値を演算する過程について詳しくは後述する。
【００４７】
また、プロセッサ３００は、電流測定部２００から測定電流を受信することができる。例えば、プロセッサ３００は、電流測定部２００から充放電経路に流れる測定電流を受信し得る。
【００４８】
また、プロセッサ３００は、予め設定された基準時間中に累積した測定電流に基づいて電流基準充電電荷量の変化値を演算することができる。より具体的には、プロセッサ３００は、電流測定部２００から受信した測定電流に基づいて、基準時間中に測定電流を積算して累積した測定電流値を演算し得る。ここで、基準時間は予め設定され得る。例えば、予め設定された基準時間がｔ０及びｔ１である場合、プロセッサ３００は、ｔ０からｔ１まで測定された測定電流を電流測定部２００から受信し得る。また、プロセッサ３００は、ｔ０からｔ１まで累積した測定電流に対応する充電電荷量に基づいて、電流基準充電電荷量の変化値を演算することができる。電流基準充電電荷量の変化値を演算する過程について詳しくは後述する。
【００４９】
また、プロセッサ３００は、電圧基準充電電荷量の変化値及び電流基準充電電荷量の変化値に基づいて電流センサ３０を診断するように構成される。より具体的には、プロセッサ３００は、電圧基準充電電荷量の変化値と電流基準充電電荷量の変化値とを比べた結果が正常範囲に属する場合、電流センサ３０が正常であると診断し得る。逆に、プロセッサ３００は、電圧基準充電電荷量の変化値と電流基準充電電荷量の変化値とを比べた結果が正常範囲に属しなければ、電流センサ３０が非正常状態であると診断し得る。ここで、正常範囲は予め設定された範囲であって、プロセッサ３００が電流センサ３０の状態を正常状態と診断する基準範囲であり得る。
【００５０】
望ましくは、本発明の一実施形態による電流センサ診断装置１は、図１及び図２に示されたように、温度測定部５００をさらに含むことができる。
【００５１】
前記温度測定部５００は、電気的信号を送受信できるように、セルアセンブリ１０と電気的に接続され得る。または、温度測定部５００は、セルアセンブリ１０に取り付けられてセルアセンブリ１０と電気的に接続され得る。このような構成を通じて、温度測定部５００は、セルアセンブリ１０及びセルアセンブリ１０に備えられた各セルの温度を測定することができる。
【００５２】
望ましくは、温度測定部５００は、電気的信号を送受信できるように、プロセッサ３００と電気的に結合され得る。また、温度測定部５００は、時間間隔を置いてセルアセンブリ１０の温度を繰り返して測定し、測定された温度の大きさを示す信号をプロセッサ３００に出力し得る。例えば、温度測定部５００は、当業界で一般に使用される熱電対（ｔｈｅｒｍｏｃｏｕｐｌｅ）を用いて具現され得る。
【００５３】
望ましくは、本発明の一実施形態による電流センサ診断装置１は、メモリデバイス４００をさらに含むことができる。
【００５４】
前記メモリデバイス４００は、電気的信号を送受信できるように、プロセッサ３００と電気的に接続され得る。また、メモリデバイス４００は、セルアセンブリ１０の両端電圧及び／または温度に対応する充電電荷量を定義したルックアップテーブルを予め保存し得る。望ましくは、メモリデバイス４００に保存されたルックアップテーブルは、セルアセンブリ１０の両端電圧及び温度に対応する充電電荷量が定義されたテーブルであり得る。
【００５５】
例えば、本発明の一実施形態によるプロセッサ３００は、電圧測定部１００、電流測定部２００及び温度測定部５００から受信したセルアセンブリ１０に対する電圧測定値、電流測定値及び温度測定値を用いて、セルアセンブリ１０の充電状態（例えば、充電電荷量）を推定し、推定された充電状態をモニタリングすることができる。すなわち、プロセッサ３００は、メモリデバイス４００に保存されたルックアップテーブルを用いて、セルアセンブリ１０が充電または放電する間に充電状態を推定し、推定された充電状態をモニタリングし得る。
【００５６】
また、プロセッサ３００は、セルアセンブリ１０の充電電流及び放電電流を積算してセルアセンブリ１０の充電状態を推定し得る。ここで、セルアセンブリ１０の充電または放電が始まるときの充電状態の初期値は、充電または放電が始まる前に測定したセルアセンブリ１０の開放電圧（ＯＣＶ：Ｏｐｅｎ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｖｏｌｔａｇｅ）を用いて決定し得る。そのため、プロセッサ３００は、セルアセンブリ１０の温度及び開放電圧毎に充電状態を定義したルックアップテーブルを用いて、セルアセンブリ１０の開放電圧に対応する充電状態を推定し得る。例えば、メモリデバイス４００に保存されたルックアップテーブルは、セルアセンブリ１０の温度及び開放電圧に対応する充電電荷量が定義されたテーブルであり得る。
【００５７】
外にも、プロセッサ３００は、拡張カルマンフィルターを用いてセルアセンブリ１０の充電状態を推定し得る。拡張カルマンフィルターは、バッテリーセルの電圧、電流及び温度を用いてセルアセンブリ１０の充電状態を適応的に推定する数学的アルゴリズムである。ここで、拡張カルマンフィルターを用いた充電状態の推定は、一例としてＧｒｅｇｏｒｙ Ｌ． Ｐｌｅｔｔの論文「Extended Kalman filtering for battery management systems of LiPB-based HEV battery packs Parts 1, 2 and 3」（Journal of Power Source 134, 2004, p. 252-261）を参照できる。
【００５８】
セルアセンブリ１０の充電状態は、上述した電流積算法または拡張カルマンフィルターの外にも、セルアセンブリ１０の電圧、電流及び温度を選択的に活用して充電状態を推定可能な他の公知の方法によっても決定され得る。
【００５９】
望ましくは、本発明の一実施形態によるプロセッサ３００は、電圧基準充電電荷量の変化値と電流基準充電電荷量の変化値とを比べて、電圧基準充電電荷量の変化値と電流基準充電電荷量の変化値との差が正常範囲内の誤差である場合、電流センサ３０が正常状態であると診断することができる。すなわち、プロセッサ３００は、電圧基準充電電荷量の変化値と電流基準充電電荷量の変化値との差が正常範囲に属すれば、電流センサ３０が正常状態であると診断し得る。
【００６０】
より望ましくは、本発明の一実施形態によるプロセッサ３００は、電圧基準充電電荷量の変化値と電流基準充電電荷量の変化値との差を用いて電流センサ３０の測定誤差を演算することができる。
【数１】
2021511495.tif 000003
【００６１】
ここで、ΔＳＯＣ（Ｖ）は電圧基準充電電荷量の変化値［Ａｈ］であり、ΔＳＯＣ（Ｉ）は電流基準充電電荷量の変化値［Ａｈ］であり、εは電圧基準充電電荷量の変化値と電流基準充電電荷量の変化値との誤差率を意味する。ここで、ΔＳＯＣ（Ｖ）及びΔＳＯＣ（Ｉ）の単位は［Ａｈ］であり、εの単位は［％］であり得る。
【００６２】
例えば、ΔＳＯＣ（Ｖ）は、ｔ１で測定された電圧基準の充電電荷量とｔ０で測定された電圧基準の充電電荷量との差であり得る。ΔＳＯＣ（Ｉ）は、ｔ０からｔ１までの間に累積積算された電流基準の充電電荷量であり得る。
【００６３】
プロセッサ３００は、誤差率εが正常範囲に属する場合、電流センサ３０が正常状態であると診断することができる。また、プロセッサ３００は、誤差率εが正常範囲に属しない場合、電流センサ３０が故障状態であると診断することができる。
【００６４】
ここで、正常範囲は、予め設定された基準範囲であって、プロセッサ３００は、算出された電圧基準充電電荷量の変化値と電流基準充電電荷量の変化値との差である誤差率εが正常範囲内に属するか否かによって電流センサ３０の状態を診断することができる。
【００６５】
正常範囲は、電流が測定される間に測定されたセルアセンブリ１０の温度に基づいて、広くなるかまたは狭くなり得る。
【００６６】
本発明の一実施形態によるプロセッサ３００は、セルアセンブリ１０の充電開始時の測定電圧に対応する充電電荷量とセルアセンブリ１０の充電完了時の測定電圧に対応する充電電荷量とを比べて、電圧基準充電電荷量の変化値を演算することができる。
【数２】
2021511495.tif 000004
【００６７】
ここで、ΔＳＯＣ（Ｖ）は電圧基準充電電荷量の変化値であり、ｔ０は充電開始時点であり、ｔ１は充電完了時点であり、ＳＯＣ（ｔ０）は充電開始時点ｔ０で測定されたセルアセンブリ１０の測定電圧に対応する充電電荷量であり、ＳＯＣ（ｔ１）は充電完了時点ｔ１で測定されたセルアセンブリ１０の測定電圧に対応する充電電荷量である。
【００６８】
また、望ましくは、本発明の一実施形態によるプロセッサ３００は、セルアセンブリ１０の充電開始時点ｔ０から充電完了時点ｔ１まで測定電流を積算して電流基準充電電荷量の変化値を演算することができる。
【００６９】
一方、プロセッサ３００は、セルアセンブリ１０の充電開始時の測定電圧及び測定温度に対応する充電電荷量とセルアセンブリ１０の充電完了時の測定電圧及び測定温度に対応する充電電荷量とを比べて、電圧基準充電電荷量の変化値を演算し得る。この場合、数式２のＳＯＣ（ｔ０）は充電開始時点ｔ０で測定されたセルアセンブリ１０の測定電圧及び測定温度に対応する充電電荷量であり、ＳＯＣ（ｔ１）は充電完了時点ｔ１で測定されたセルアセンブリ１０の測定電圧及び測定温度に対応する充電電荷量である。
【数３】
2021511495.tif 000005
【００７０】
ここで、ΔＳＯＣ（Ｉ）は電流基準充電電荷量の変化値であり、ｔ０は充電開始時点であり、ｔ１は充電完了時点であり、Ｉは測定電流である。
【００７１】
例えば、図２に示されたように、バッテリーパックの正極端子とバッテリーパックの負極端子とに充電装置５０が電気的に接続され、セルアセンブリ１０が充電装置５０によって充電され得る。この場合、プロセッサ３００は、セルアセンブリ１０の充電開始時点ｔ０から充電完了時点ｔ１まで測定電流を積算して電流基準充電電荷量の変化値を演算することができる。
【００７２】
そして、プロセッサ３００は、数式２を通じて算出された電圧基準充電電荷量の変化値（ΔＳＯＣ（Ｖ））及び数式３を通じて算出された電流基準充電電荷量の変化値（ΔＳＯＣ（Ｉ））を数式１に代入することで、誤差率εを算出することができる。
【００７３】
プロセッサ３００は、算出した誤差率εが正常範囲に属するか否かに基づいて、電流センサ３０の状態を診断することができる。
【００７４】
望ましくは、本発明の一実施形態によるプロセッサ３００は、図２に示されたように、上位制御装置７０と電気的に接続され、上位制御装置７０と電気的信号を送受信することができる。例えば、プロセッサ３００は、電流センサ３０の診断結果を上位制御装置７０に伝送し得る。より具体的には、プロセッサ３００は、電流センサ３０が故障状態である場合、上位制御装置７０にアラームを伝送し得る。
【００７５】
一方、プロセッサ３００は、上述したような動作を実行するため、当業界に知られたプロセッサ３００、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ−Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）、他のチップセット、論理回路、レジスタ、通信モデム及び／またはデータ処理装置などを選択的に含む形態で具現され得る。
【００７６】
一方、メモリデバイス４００は、情報を記録し消去可能な保存媒体であれば、その種類に特に制限がない。例えば、メモリデバイス４００は、ＲＡＭ、ＲＯＭ、レジスタ、ハードディスク、光記録媒体または磁気記録媒体であり得る。また、メモリデバイス４００は、プロセッサ３００によってそれぞれアクセスできるように、例えばデータバスなどを介してプロセッサ３００とそれぞれ電気的に接続され得る。また、メモリデバイス４００は、プロセッサ３００がそれぞれ実行する各種の制御ロジックを含むプログラム及び／または制御ロジックの実行時に発生するデータを、保存及び／または更新及び／または消去及び／または伝送することができる。
【００７７】
図３は本発明の一実施形態によるプロセッサが参照する測定電圧を示した図であり、図４は本発明の一実施形態によるプロセッサが参照する電圧−充電電荷量ルックアップテーブルである。図３及び図４において、電圧の単位は［Ｖ］であり、時間（ｔ）の単位は［ｈ］であり、充電電荷量の単位は［Ａｈ］である。
【００７８】
図３及び図４を参照すると、本発明の一実施形態によるプロセッサ３００は、予め設定された基準時間中に、時間差を置いて受信された測定電圧に基づいて電圧基準充電電荷量の変化値を演算することができる。より具体的には、プロセッサ３００は、電圧測定部１００から時間差を置いて測定電圧を受信し得る。ここで、時間差は、予め設定された基準時間の差であり得る。
【００７９】
例えば、プロセッサ３００は、予め設定された基準時間がｔ０及びｔ１である場合、図３のグラフに示されたように、ｔ０で測定された測定電圧ａ［Ｖ］を電圧測定部１００から受信する。また、プロセッサ３００は、ｔ１で測定された測定電圧ｂ［Ｖ］を電圧測定部１００から受信し得る。
【００８０】
また、プロセッサ３００は、図４のテーブルに示されたように、ｔ０で測定された測定電圧３．２［Ｖ］に対応する充電電荷量１０［Ａｈ］及びｔ１で測定された測定電圧４．０［Ｖ］に対応する充電電荷量４０［Ａｈ］に基づいて、電圧基準充電電荷量の変化値である３０［Ａｈ］を演算し得る。
【００８１】
また、プロセッサ３００は、ｔ０からｔ１までの間にセルアセンブリ１０に流れる電流量を積算して、電流基準充電電荷量の変化値を演算することができる。この場合、プロセッサ３００は、上述した数式３を用いて、電流基準充電電荷量の変化値を算出できる。
【００８２】
例えば、上述した実施例のように、予め設定された基準時間であるｔ０及びｔ１において、プロセッサ３００によって演算された電圧基準充電電荷量の変化値が３０［Ａｈ］と仮定する。そして、プロセッサ３００が数式３を用いてｔ０からｔ１までの間に演算した電流基準充電電荷量の変化値が２７［Ａｈ］と仮定する。この場合、電圧基準充電電荷量の変化値（３０［Ａｈ］）及び電流基準充電電荷量の変化値（２７［Ａｈ］）を数式１に代入すれば、誤差率εが１０［％］に算出される。ここで、正常範囲が−５［％］〜＋５［％］に設定されたとすれば、算出された誤差率εが正常範囲に属しないため、プロセッサ３００は、電流センサ３０が非正常状態であると判断する。
【００８３】
他の例として、上述した例示のように、予め設定された基準時間であるｔ０及びｔ１において、プロセッサ３００によって演算された電圧基準充電電荷量の変化値が３０［Ａｈ］と仮定する。そして、プロセッサ３００が数式３を用いてｔ０からｔ１までの間に演算した電流基準充電電荷量の変化値が２９［Ａｈ］と仮定する。この場合、電圧基準充電電荷量の変化値（３０［Ａｈ］）及び電流基準充電電荷量の変化値（２９［Ａｈ］）を数式１に代入すれば、誤差率εが３．３［％］に算出される。上述した実施例のように、正常範囲が−５［％］〜＋５［％］に設定されたとすれば、算出された誤差率εが正常範囲に属するため、プロセッサ３００は、電流センサ３０が正常状態であると判断し得る。
【００８４】
一方、プロセッサ３００は、セルアセンブリ１０の測定電圧及び測定温度に基づいて電圧基準の充電電荷量を推定することができる。
【００８５】
具体的には、プロセッサ３００は、メモリデバイス４００に保存された電圧及び温度に対応する充電電荷量が定義されたルックアップテーブルを用いて、セルアセンブリ１０の測定電圧及び測定温度に対応する電圧基準の充電電荷量を推定することができる。すなわち、プロセッサ３００は、少なくとも二つの予め設定された基準時間で測定されたセルアセンブリ１０の電圧及び温度によって電圧基準の充電電荷量を推定し、推定された電圧基準の充電電荷量間の差を演算して電圧基準充電電荷量の変化値を算出できる。
【００８６】
例えば、予め設定された基準時間がそれぞれｔ０及びｔ１と仮定する。電圧測定部１００は、ｔ０及びｔ１のそれぞれでセルアセンブリ１０の電圧を測定する。同様に、温度測定部５００も、ｔ０及びｔ１のそれぞれでセルアセンブリ１０の温度を測定する。プロセッサ３００は、メモリデバイス４００に保存されたルックアップテーブルを用いて、ｔ０で測定されたセルアセンブリ１０の電圧及び温度に応じた電圧基準の充電電荷量を推定する。また、プロセッサ３００は、メモリデバイス４００に保存されたルックアップテーブルを用いて、ｔ１で測定されたセルアセンブリ１０の電圧及び温度に応じた電圧基準の充電電荷量を推定する。そして、プロセッサ３００はｔ０における電圧基準の充電電荷量とｔ１における電圧基準の充電電荷量との差を演算し、電圧基準充電電荷量の変化値を算出する。
【００８７】
具体的には、図３及び図４の実施形態において、プロセッサ３００は、ｔ０で測定されたセルアセンブリ１０の測定電圧３．２［Ｖ］及び測定温度に対応する充電電荷量１０［Ａｈ］を推定し得る。そして、プロセッサ３００は、ｔ１で測定されたセルアセンブリ１０の測定電圧４．０［Ｖ］及び測定温度に対応する充電電荷量４０［Ａｈ］を推定し得る。そして、プロセッサ３００は、推定されたｔ０における充電電荷量（１０［Ａｈ］）とｔ１における充電電荷量（４０［Ａｈ］）に基づいて、電圧基準充電電荷量の変化値である３０［Ａｈ］を演算し得る。
【００８８】
また、プロセッサ３００は、前記正常範囲をセルアセンブリ１０の温度を考慮して設定することができる。
【００８９】
すなわち、プロセッサ３００は、正常範囲をセルアセンブリ１０の温度に応じて広げるかまたは狭めることで、電圧基準充電電荷量の変化値と電流基準充電電荷量の変化値との差に基づいて電流センサの状態をより正確に診断することができる。
【００９０】
望ましくは、プロセッサ３００は、予め設定された基準時間で測定されたセルアセンブリ１０の温度差に基づいて正常範囲を変更し得る。すなわち、正常範囲は、前記予め設定された基準時間で測定されたセルアセンブリ１０の温度に応じて変更され得る。
【００９１】
上述したように、セルアセンブリ１０の充電電荷量は、セルアセンブリ１０の温度及び電圧に基づいて推定される。そして、予め設定された基準時間のそれぞれで測定されたセルアセンブリ１０の温度は、それぞれの場合で異なり得るため、セルアセンブリ１０の温度によって電圧基準充電電荷量の変化値が変更され得る。したがって、プロセッサ３００は、温度によって電圧基準充電電荷量の変化値が変更されることを補正するため、測定されたセルアセンブリ１０の温度に基づいて正常範囲の大きさを変更することができる。これについては表１を参照して具体的に説明する。
【００９２】
例えば、前記メモリデバイス４００は、下記表１のような参照テーブルを保存することができる。
【表１】
2021511495.tif 000006
【００９３】
表１は、本発明の一実施形態によるメモリデバイス４００によって保存されたバッテリーセルの温度及び充電状態による電圧がマッピングされたルックアップテーブルである。すなわち、表１は、一般にバッテリーセルが使用される温度範囲（−２０［℃］〜３５［℃］）で、充電状態（％）を変えながらセルアセンブリ１０の電圧を測定した結果である。ここで、セルアセンブリ１０は、一つのバッテリーセルを含むように構成され得る。
【００９４】
例えば、表１を参照すると、プロセッサ３００は、セルアセンブリ１０の温度が３５［℃］であって、電圧が３．９７［Ｖ］であるとき、セルアセンブリ１０の充電状態を７６［％］と推定する。また、プロセッサ３００は、セルアセンブリ１０の温度が−２０［℃］であって、電圧が３．９６８［Ｖ］であるとき、セルアセンブリ１０の充電状態を７８％と推定する。
【００９５】
すなわち、プロセッサ３００は、二つの時点でセルアセンブリ１０の電圧が同じであっても、セルアセンブリ１０の温度が高くなるほど、セルアセンブリ１０の充電状態を低く推定することができる。換言すれば、プロセッサ３００は、二つの時点でセルアセンブリ１０の電圧が同じであっても、セルアセンブリ１０の温度が低いほど、セルアセンブリ１０の充電状態を高く推定することができる。
【００９６】
例えば、予め設定された基準時間がそれぞれｔ０及びｔ１と仮定する。ｔ０において、温度測定部５００によって測定されたセルアセンブリ１０の測定温度が−２０［℃］であり、電圧測定部１００によって測定されたセルアセンブリ１０の測定電圧が３．９３２［Ｖ］であるとき、プロセッサ３００は、表１を参照してセルアセンブリ１０の充電状態を７４［％］と推定し得る。
【００９７】
また、ｔ１において、温度測定部５００によって測定されたセルアセンブリ１０の測定温度が−２０［℃］であり、電圧測定部１００によって測定されたセルアセンブリ１０の測定電圧が３．９６８［Ｖ］であるとき、プロセッサ３００は、表１を参照してセルアセンブリ１０の充電状態を７８［％］と推定し得る。この場合、セルアセンブリ１０のｔ０における充電状態とｔ１における充電状態との差は４［％］である。
【００９８】
すなわち、セルアセンブリ１０の温度がｔ０及びｔ１で同一である場合、測定されたセルアセンブリ１０の電圧によって充電状態が異なるように推定され得る。
【００９９】
一方、ｔ０で測定されたセルアセンブリ１０の測定温度が−２０［℃］、測定電圧が３．９３２［Ｖ］と、上述した実施例と同一であると仮定する。ｔ１において、温度測定部５００によって測定されたセルアセンブリ１０の測定温度が３５［℃］であり、電圧測定部１００によって測定されたセルアセンブリ１０の測定電圧が３．７［Ｖ］であるとき、プロセッサ３００は、表１を参照してセルアセンブリ１０の充電状態を７６［％］と推定し得る。この場合、セルアセンブリ１０のｔ０における充電状態とｔ１における充電状態との差は２［％］である。
【０１００】
上述した実施例を参照すると、ｔ０及びｔ１でセルアセンブリ１０の温度が−２０［℃］であるときの充電状態間の差が、ｔ０でセルアセンブリ１０の温度が−２０［℃］であって、ｔ１でセルアセンブリ１０の温度が３５［℃］であるときの充電状態間の差よりも大きいことが分かる。すなわち、セルアセンブリ１０の測定温度が高くなるほど、測定電圧が同一であっても、充電状態は低くなり得るため、予め設定された基準時間（少なくとも二つの時刻）で測定されたセルアセンブリ１０の温度間の差が大きくなるほど、セルアセンブリ１０の電圧基準充電電荷量の変化値は小さくなり得る。
【０１０１】
したがって、プロセッサ３００は、温度によって電圧基準充電電荷量の変化値が変わることを補正するため、予め設定された基準時間のそれぞれで測定されたセルアセンブリ１０の温度間の差に応じて正常範囲の大きさを変更することができる。
【０１０２】
望ましくは、プロセッサ３００は、少なくとも二つの予め設定された基準時間のそれぞれで測定されたセルアセンブリ１０の温度が同じであれば、正常範囲の大きさを基準大きさとして設定し得る。例えば、プロセッサ３００は、−５［％］〜５［％］範囲を正常範囲の基準大きさとして設定し得る。この場合、電圧基準充電電荷量の変化値と電流基準充電電荷量の変化値との誤差率が正常範囲内に属すれば、プロセッサ３００は、電流センサが正常状態であると診断することができる。
【０１０３】
そして、前の時刻で測定されたセルアセンブリ１０の測定温度が後の時刻で測定されたセルアセンブリ１０の測定温度よりも低ければ、プロセッサ３００は、正常範囲の大きさを基準大きさよりも減らし得る。例えば、ｔ０で測定されたセルアセンブリ１０の温度が−２０［℃］であって、ｔ１で測定されたセルアセンブリ１０の温度が３５［℃］であれば、プロセッサ３００は、正常範囲の大きさを基準大きさよりも減らし得る。
【０１０４】
逆に、後の時刻で測定されたセルアセンブリ１０の測定温度が前の時刻で測定されたセルアセンブリ１０の測定温度よりも高ければ、プロセッサ３００は、正常範囲の大きさを基準大きさよりも増やし得る。例えば、ｔ０で測定されたセルアセンブリ１０の温度が３５［℃］であって、ｔ１で測定されたセルアセンブリ１０の温度が−２０［℃］であれば、プロセッサ３００は、正常範囲の大きさを基準大きさよりも増やし得る。
【０１０５】
すなわち、プロセッサ３００は、完了時点（例えば、ｔ１）で測定されたセルアセンブリ１０の測定温度が開始時点（例えば、ｔ０）で測定されたセルアセンブリ１０の測定温度よりも低ければ、正常範囲の大きさを増やし得る。逆に、プロセッサ３００は、完了時点（例えば、ｔ１）で測定されたセルアセンブリ１０の測定温度が開始時点（例えば、ｔ０）で測定されたセルアセンブリ１０の測定温度よりも高ければ、正常範囲の大きさを減らし得る。
【０１０６】
したがって、本発明の一実施形態による電流センサ診断装置は、セルアセンブリ１０が充電または放電する過程で、セルアセンブリ１０の温度が変わっても、セルアセンブリ１０の温度に基づいて正常範囲を変更するため、電流センサの状態をより正確に診断することができる。
【０１０７】
本発明による電流センサ診断装置は、ＢＭＳに適用できる。すなわち、本発明によるＢＭＳは、上述した本発明による電流センサ診断装置を含むことができる。このような構成において、本発明による電流センサ診断装置の各構成要素のうち少なくとも一部は、従来ＢＭＳに含まれた構成の機能を補完または追加することで具現され得る。例えば、本発明による電流センサ診断装置のプロセッサ３００及びメモリデバイス４００は、ＢＭＳの構成要素として具現され得る。
【０１０８】
また、本発明による電流センサ診断装置は、バッテリーパックに備えることができる。すなわち、本発明によるバッテリーパックは、上述した本発明による電流センサ診断装置を含むことができる。ここで、バッテリーパックは、一つ以上の二次電池、前記電流センサ診断装置、電装品（ＢＭＳやリレー、ヒューズなどを備える）及びケースなどを含むことができる。
【０１０９】
図５は、本発明の他の実施形態による電流センサ診断方法を概略的に示したフロー図である。図５において、各段階の実行主体は、上述した本発明による電流センサ診断装置の各構成要素であると言える。
【０１１０】
図５に示されたように、本発明による電流センサ診断方法は、電圧測定段階Ｓ１００、電流測定段階Ｓ１１０、電圧基準充電電荷量の変化値算出段階Ｓ１２０、電流基準充電電荷量の変化値算出段階Ｓ１３０及び電流センサ診断段階Ｓ１４０を含む。
【０１１１】
電圧測定段階Ｓ１００は、セルアセンブリ１０の両端電圧を測定する段階である。すなわち、電圧測定段階Ｓ１００では、予め設定された基準時間のそれぞれで前記セルアセンブリ１０の両端電圧を測定し得る。例えば、図３を参照すると、電圧測定段階Ｓ１００では、ｔ０及びｔ１それぞれの時間におけるセルアセンブリ１０の両端電圧を測定し得る。
【０１１２】
電流測定段階Ｓ１１０は、充放電経路に流れる電流を測定する段階である。ここで、充放電経路は、セルアセンブリ１０が接続された大電流経路であって、診断の対象になる電流センサが設けられた経路であり得る。すなわち、電流測定段階Ｓ１１０では、前記予め設定された基準時間中に前記電流センサが備えられた充放電経路に流れる電流を測定し得る。例えば、図３を参照すると、電流測定段階Ｓ１１０では、ｔ０からｔ１までの間に充放電経路に流れる電流を測定し得る。
【０１１３】
電圧基準充電電荷量の変化値算出段階Ｓ１２０は、予め設定された基準時間のそれぞれで測定されたセルアセンブリ１０の両端電圧に基づいて電圧基準充電電荷量の変化値を算出する段階である。
【０１１４】
望ましくは、電圧基準充電電荷量の変化値算出段階Ｓ１２０では、前記セルアセンブリの充電開始時の測定電圧に対応する充電電荷量と前記セルアセンブリの充電完了時の測定電圧に対応する充電電荷量とを比べて、前記電圧基準充電電荷量の変化値を算出し得る。
【０１１５】
例えば、図３を参照すると、ｔ０で測定されたセルアセンブリ１０の両端電圧に基づいてｔ０における電圧基準の充電電荷量を推定し得る。そして、ｔ１で測定されたセルアセンブリ１０の両端電圧に基づいてｔ１における電圧基準の充電電荷量を推定し得る。そして、推定されたｔ０における電圧基準の充電電荷量と推定されたｔ１における電圧基準充電電荷量との差によって電圧基準充電電荷量の変化値を算出し得る。
【０１１６】
電流基準充電電荷量の変化値算出段階Ｓ１３０は、予め設定された基準時間中に測定された電流に基づいて電流基準充電電荷量の変化値を算出する段階である。
【０１１７】
望ましくは、電流基準充電電荷量の変化値算出段階Ｓ１３０では、予め設定された基準時間中に積算された電流に基づいて電流基準充電電荷量の変化値を算出し得る。
【０１１８】
例えば、図３を参照すると、ｔ０からｔ１までに積算された電流量に基づいて電流基準充電電荷量の変化値を算出し得る。
【０１１９】
電流センサ診断段階Ｓ１４０は、算出された電圧基準充電電荷量の変化値と算出された電流基準充電電荷量の変化値との誤差率を正常範囲と比べて電流センサを診断する段階である。
【０１２０】
まず、電流センサ診断段階Ｓ１４０において、前記電圧基準充電電荷量の変化値と前記電流基準充電電荷量の変化値との誤差率を算出し得る。
【０１２１】
そして、電流センサ診断段階Ｓ１４０において、算出された誤差率が正常範囲に属するか否かによって電流センサの状態を診断し得る。
【０１２２】
例えば、算出された誤差率が正常範囲に属する場合、電流センサが正常状態であると診断し、逆に、算出された誤差率が正常範囲に属しない場合、電流センサが故障状態であると診断し得る。
【０１２３】
図６は、本発明のさらに他の実施形態による電流センサ診断方法を概略的に示したフロー図である。図６において、各段階の実行主体は、上述した本発明による電流センサ診断装置の各構成要素であると言える。
【０１２４】
図６を参照すると、本発明のさらに他の実施形態による電流センサ診断方法は、電圧及び温度測定段階Ｓ２００、電流測定段階Ｓ２１０、電圧基準充電電荷量の変化値算出段階Ｓ２２０、電流基準充電電荷量の変化値算出段階Ｓ２３０、正常範囲変更段階Ｓ２４０及び電流センサ診断段階Ｓ２５０を含む。
【０１２５】
電圧及び温度測定段階Ｓ２００は、セルアセンブリ１０の両端電圧及び温度を測定する段階である。すなわち、電圧及び温度測定段階Ｓ２００は、図５の電圧測定段階Ｓ１００でセルアセンブリ１０の温度をさらに測定する段階である。
【０１２６】
例えば、図３を参照すると、電圧及び温度測定段階Ｓ２００では、ｔ０及びｔ１それぞれの時間におけるセルアセンブリ１０の両端電圧及び温度を測定し得る。
【０１２７】
電流測定段階Ｓ２１０は、充放電経路に流れる電流を測定する段階である。すなわち、電流測定段階Ｓ２１０は、図５の電流測定段階Ｓ１１０と同じ段階であって、予め設定された基準時間中に前記電流センサが備えられた充放電経路に流れる電流を測定し得る。例えば、図３を参照すると、電流測定段階Ｓ１１０では、ｔ０からｔ１までの間に充放電経路に流れる電流を測定し得る。
【０１２８】
電圧基準充電電荷量の変化値算出段階Ｓ２２０は、予め設定された基準時間のそれぞれで測定されたセルアセンブリ１０の両端電圧及び温度に基づいて電圧基盤充電電荷量の変化値を算出する段階である。
【０１２９】
すなわち、図６の電圧基準充電電荷量の変化値算出段階Ｓ２２０では、図５の電圧基準充電電荷量の変化値算出段階Ｓ１２０と異なって、セルアセンブリ１０の両端電圧及び温度に基づいて電圧基準充電電荷量の変化値を算出し得る。
【０１３０】
例えば、図３を参照すると、ｔ０で測定されたセルアセンブリ１０の両端電圧及び温度に基づいてｔ０における電圧基準の充電電荷量を推定し、ｔ１で測定されたセルアセンブリ１０の両端電圧及び温度に基づいてｔ１における電圧基準の充電電荷量を推定し得る。そして、推定されたｔ０における電圧基準の充電電荷量と推定されたｔ１における電圧基準充電電荷量との差によって電圧基準充電電荷量の変化値を算出し得る。
【０１３１】
具体的には、電圧基準充電電荷量の変化値算出段階Ｓ１２０において、セルアセンブリ１０の両端電圧及び温度に基づいて電圧基準の充電電荷量を推定するとき、メモリデバイス４００に保存されたルックアップテーブルが用いられ得る。ここで、メモリデバイス４００に保存されたルックアップテーブルは、両端電圧及び温度に対応する充電電荷量を定義したテーブルであり得る。
【０１３２】
電流基準充電電荷量の変化値算出段階Ｓ２３０は、予め設定された基準時間中に測定された電流に基づいて電流基準充電電荷量の変化値を算出する段階である。
【０１３３】
すなわち、図６の電流基準充電電荷量の変化値算出段階Ｓ２３０は、図５の電流基準充電電荷量の変化値算出段階Ｓ１３０と同じ段階であって、予め設定された基準時間中に積算された電流に基づいて電流基準充電電荷量の変化値を算出し得る。
【０１３４】
正常範囲変更段階Ｓ２４０は、測定された温度に基づいて正常範囲を変更する段階であって、予め設定された基準時間のそれぞれで測定されたセルアセンブリ１０の温度に応じて正常範囲を変更し得る。
【０１３５】
例えば、図３を参照すると、ｔ０で測定されたセルアセンブリ１０の温度とｔ１で測定されたセルアセンブリ１０の温度とが異なる場合、正常範囲を変更して設定し得る。
【０１３６】
ここで、正常範囲は予め設定された範囲であって、プロセッサ３００が電流センサ３０の状態を正常状態と診断する基準範囲であり得る。
【０１３７】
望ましくは、正常範囲は、少なくとも二つの予め設定された基準時間のそれぞれで測定されたセルアセンブリ１０の温度が同じであれば、基準大きさに設定され得る。例えば、正常範囲は、−５［％］〜５［％］に設定され得る。ここで、−５［％］〜５［％］が基準大きさであり得る。
【０１３８】
もし、前の時刻で測定されたセルアセンブリ１０の測定温度が後の時刻で測定されたセルアセンブリ１０の測定温度よりも低ければ、正常範囲の大きさを基準大きさよりも減らし得る。例えば、ｔ０で測定されたセルアセンブリ１０の温度が−２０［℃］であって、ｔ１で測定されたセルアセンブリ１０の温度が３５［℃］であれば、ｔ０で測定されたセルアセンブリ１０の温度がｔ１で測定されたセルアセンブリ１０の温度よりも低いため、正常範囲の大きさを基準大きさよりも減らし得る。
【０１３９】
逆に、前の時刻で測定されたセルアセンブリ１０の測定温度が後の時刻で測定されたセルアセンブリ１０の測定温度よりも高ければ、正常範囲の大きさを基準大きさよりも増やし得る。例えば、ｔ０で測定されたセルアセンブリ１０の温度が３５［℃］であって、ｔ１で測定されたセルアセンブリ１０の温度が−２０［℃］であれば、正常範囲の大きさを基準大きさよりも増やし得る。
【０１４０】
電流センサ診断段階Ｓ２５０は、算出された電圧基準充電電荷量の変化値と算出された電流基準充電電荷量の変化値との誤差率を正常範囲と比べて電流センサを診断する段階である。すなわち、電流センサ診断段階Ｓ２５０は、正常範囲変更段階Ｓ２４０で設定された正常範囲に、算出された電圧基準充電電荷量の変化値と電流基準充電電荷量の変化値との誤差率が属するか否かによって電流センサの状態を診断する段階である。
【０１４１】
図６の電流センサ診断段階Ｓ２５０では、図５の電流センサ診断段階Ｓ１４０と同様に、算出された誤差率が正常範囲に属すれば電流センサの状態を正常状態と診断し、算出された誤差率が正常範囲に属しなければ電流センサの状態を故障状態と診断し得る。
【０１４２】
すなわち、本発明のさらに他の実施形態によれば、セルアセンブリ１０の温度によって正常範囲の設定が変更されるため、セルアセンブリ１０の温度変化に応じて電流センサの状態をより正確に診断することができる。
【０１４３】
また、本発明の一実施形態による電流センサ診断方法のような制御ロジックがソフトウェアとして具現されるとき、プロセッサは、プログラムモジュールの集合として具現され得る。このとき、プログラムモジュールはメモリ装置に保存され、プロセッサによって実行され得る。
【０１４４】
また、プロセッサの多様な制御ロジックは少なくとも一つ以上が組み合わせられ、組み合わせられた制御ロジックは、コンピュータ可読のコード体系で作成されてコンピュータによってアクセス可能なものであれば、その種類に特に制限がない。一例として、前記記録媒体は、ＲＯＭ、ＲＡＭ、レジスタ、ＣＤ−ＲＯＭ、磁気テープ、ハードディスク、フロッピーディスク及び光データ記録装置を含む群から選択された少なくとも一つ以上を含む。また、前記コード体系は、ネットワークで接続されたコンピュータに分散して保存されて実行され得る。また、組み合わせられた制御ロジックを具現するための機能的なプログラム、コード及びセグメントは、本発明が属する技術分野のプログラマによって容易に推論可能である。
【０１４５】
以上のように、本発明を限定された実施形態と図面によって説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、本発明の属する技術分野で通常の知識を持つ者によって本発明の技術思想と特許請求の範囲の均等範囲内で多様な修正及び変形が可能であることは言うまでもない。
【符号の説明】
【０１４６】
１：電流センサ診断装置
１０：セルアセンブリ
３０：電流センサ
５０：充電装置
７０：上位制御装置
１００：電圧測定部
２００：電流測定部
３００：プロセッサ
４００：メモリデバイス
５００：温度測定部
【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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【国際調査報告】
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