배터리 열 관리를 위한 배터리 온도 상태 추정 및 추정된 온도 상태를 기초로 한 배터리의 능동 냉각 제어 방법
주식회사 에스앤에스, 충남대학교산학협력단
이덕영, 강덕훈, 김종훈
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요약본 발명은 다수의 배터리 셀의 구성으로 제작되는 배터리 시스템에서의 제한적인 온도 측정 정보 획득을 개선하여, 개별 셀의 온도 정보를 추정하고, 이를 활용하여 배터리 열관리시스템(BTMS)의 효율적인 제어를 위한 배터리 온도 상태(SOT)를 산출하는 방법과 그 관리 방법에 제안하였다. 본 발명에 따른 배터리 열 관리를 위한 배터리 온도 상태 추정 및 추정된 온도 상태를 기초로 한 배터리의 능동 냉각 제어 방법은, BMS에서 측정되는 전압 및 전류 정보를 기반으로 하는 전기-열 등가회로 모델을 개발하고 이를 기반으로 배터리의 온도 정보를 추정하고, 배터리 개별 셀의 온도를 별도의 물리적인 센서를 설치하거나 추가하지 않고 추정하는 것이 가능하다. 또한, 추정된 온도 정보와 외부의 온도 혹은 냉매의 온도 등 배터리 냉각을 위해 활용되는 냉매의 온도 정보를 활용하여 최적의 냉각 제어를 위한 배터리 온도 상태(State-of-temperature, SOT)를 산출하고, 산출된 SOT 정보를 냉각 제어 신호로서 활용하여 배터리의 온도 상승에 따라 필요한 냉각 정도를 능동적으로 제어하여 냉각 효율 향상시킬 수 있다.
대표 청구항배터리 관리 시스템에서 측정되는 전압 및 전류 정보를 기반으로 전기-열 등가회로 모델을 만드는 단계; 상기 전기-열 등가 회로 모델을 기초로 하여, 배터리의 개별 셀의 온도를 추정하는 단계; 및 추정된 상기 개별 셀의 온도와, 외부의 온도를 기초로 하여, 최적의 냉각 제어를 위한 배터리 온도 상태(State-of-Temperature, SOT)를 산출하는 단계;를 포함하는, 배터리 열 관리를 위한 배터리 온도 상태 추정 및 추정된 온도 상태를 기초로 한 배터리의 능동 냉각 제어 방법.
