WO2024101692A1 - 배터리 진단 장치 및 그의 동작 방법 - Google Patents

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    • G01R31/56—Testing of electric apparatus
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    • G01R31/50—Testing of electric apparatus, lines, cables or components for short-circuits, continuity, leakage current or incorrect line connections
    • G01R31/52—Testing for short-circuits, leakage current or ground faults

Definitions

  • Embodiments disclosed in this document relate to a battery diagnosis device and a method of operating the same.
  • the secondary battery is a battery capable of charging and discharging, and includes both conventional Ni/Cd batteries, Ni/MH batteries, etc., and recent lithium ion batteries.
  • lithium-ion batteries have the advantage of having a much higher energy density than conventional Ni/Cd batteries, Ni/MH batteries, etc.
  • lithium-ion batteries can be manufactured in small and light sizes, so they are used as a power source for mobile devices. Recently, its range of use has expanded as a power source for electric vehicles, and it is attracting attention as a next-generation energy storage medium.
  • secondary batteries can generally be used as a battery pack that includes a battery module in which a plurality of battery cells are connected in series and/or parallel. Additionally, the secondary battery can be used as a battery rack that includes a plurality of battery modules and a rack frame that accommodates the battery modules.
  • Such battery cells, battery modules, battery packs, or battery racks can be used in a variety of devices.
  • batteries can be used not only in mobile devices such as mobile phones, laptop computers, smart phones, and smart pads, but also in fields such as electric vehicles (EV, HEV, PHEV) and large power storage systems (ESS).
  • EV electric vehicles
  • HEV PHEV
  • ESS large power storage systems
  • the status and operation of these batteries can be managed and controlled by a battery management system (BMS).
  • BMS battery management system
  • the battery management system may be included with the battery within one device. Additionally, the battery management system can manage and control the battery while being separated from the device containing the battery.
  • a method is required to detect an abnormal state of the battery and reduce the possibility of damage to devices including the battery.
  • a battery diagnosis device includes an acquisition unit that acquires first voltage values of each of a plurality of battery units, and an identification unit that identifies second voltage values of different standby sections among the first voltage values.
  • the determination unit determines average voltage values of the different standby sections of each of the plurality of battery units based on the second voltage values, and The at least one judgment value may be determined based on average voltage values.
  • the determination unit determines a voltage slope indicating the degree of change over time in the second voltage values of each of the plurality of battery units, and the diagnosis unit, An abnormality in each of the plurality of battery units may be diagnosed based on the voltage slope.
  • the determination unit uses the average and standard deviation of a plurality of voltage slopes corresponding to each of the plurality of battery units on a one-to-one basis to determine each of the plurality of battery units.
  • a standard score (Z-score) of the voltage slope is determined, and the diagnostic unit may diagnose an abnormality in each of the plurality of battery units based on the standard score.
  • the diagnostic unit may diagnose a battery unit having the standard score lower than a first reference value among the plurality of battery units as an abnormal battery unit.
  • the diagnostic unit includes a battery having the standard score lower than a first reference value among the plurality of battery units and the voltage slope lower than a second reference value.
  • the unit can be diagnosed as a faulty battery unit.
  • the diagnostic unit has the standard score lower than a first reference value among the plurality of battery units and the voltage slope lower than a second reference value, A battery unit in which the difference between the maximum and minimum values of the second voltage values of the different standby sections is higher than a specified difference value may be diagnosed as an abnormal battery unit.
  • the identification unit may set the different standby sections as sections having voltage values, current values, charge amount, and/or discharge amount in specified ranges.
  • the battery diagnosis device further includes an abnormality processing unit that performs an abnormality processing function based on abnormality diagnosis results of each of the plurality of battery units, and the abnormality processing function includes a notification function or a short circuit. Functions may be included.
  • a battery diagnosis method includes an operation of acquiring first voltage values of each of a plurality of battery units, an operation of identifying second voltage values of different standby sections among the first voltage values, An operation of determining at least one determination value indicating a degree of change in the second voltage values of each of the plurality of battery units, and each of the plurality of battery units based on the determination value of each of the plurality of battery units. It may include an operation to diagnose an abnormality.
  • the operation of determining the at least one judgment value includes a voltage slope indicating a degree of change over time in the second voltage values of each of the plurality of battery units. and determining an abnormality in each of the plurality of battery units.
  • the operation of diagnosing an abnormality in each of the plurality of battery units may include diagnosing an abnormality in each of the plurality of battery units based on the voltage slope.
  • the operation of determining the at least one judgment value uses the average and standard deviation of a plurality of voltage slopes corresponding to each of the plurality of battery units on a one-to-one basis. and determining a standard score (Z-score) of voltage slope for each of the plurality of battery units, and diagnosing an abnormality in each of the plurality of battery units, based on the standard score.
  • An operation of diagnosing an abnormality in each of the plurality of battery units may be included.
  • the operation of diagnosing an abnormality in each of the plurality of battery units includes the battery unit having the standard score lower than the first reference value among the plurality of battery units. It may include an operation of diagnosing a faulty battery unit.
  • the operation of diagnosing an abnormality in each of the plurality of battery units includes having the standard score lower than a first reference value among the plurality of battery units, and 2
  • the operation of diagnosing a battery unit having the voltage slope lower than a reference value as an abnormal battery unit may be included.
  • the operation of diagnosing an abnormality in each of the plurality of battery units includes having the standard score lower than a first reference value among the plurality of battery units, and 2 An operation of diagnosing a battery unit that has the voltage slope lower than a reference value and a difference between a maximum value and a minimum value among the second voltage values of the different standby sections is higher than a specified difference value as an abnormal battery unit. there is.
  • a battery diagnostic device and method of operating the same can detect the occurrence of a short circuit or other type of failure within the battery.
  • a battery diagnosis device and method of operating the same may process a short circuit or other type of failure within a detected battery.
  • 1 is a graph illustrating the difference between the degree of voltage change of a normal battery unit and the degree of voltage change of an abnormal battery unit in standby sections.
  • Figure 2 is a block diagram of a battery diagnosis device according to an embodiment.
  • FIG. 3A is a graph illustrating an example of setting a standby period after charging a battery unit according to an embodiment.
  • FIG. 3B is a graph illustrating an example of setting a standby period after discharging a battery unit according to an embodiment.
  • FIG. 4 is a graph illustrating an example of diagnosing an abnormality based on a standard score of a battery unit according to an embodiment.
  • Figure 5 is an operation flowchart of a battery diagnosis device according to an embodiment.
  • Figure 6 is an operation flowchart of a battery diagnosis device according to an embodiment.
  • a or B “at least one of A and B”, “at least one of A or B”, “A, B or C”, “at least one of A, B and C”, and “A
  • Each of phrases such as “at least one of , B, or C” may include any one of the items listed together in the corresponding phrase, or any possible combination thereof.
  • Terms such as “first”, “second”, “first”, “second”, “A”, “B”, “(a)” or “(b)” simply refer to one element as another corresponding element. It can be used to distinguish between and, unless specifically stated to the contrary, does not limit the components in other respects (e.g., importance or order).
  • one (e.g. first) component is referred to as “connected” or “coupled” to another (e.g. second) component, with or without the terms “functionally” or “communicatively.”
  • “ or “connected,” or “coupled,” or “connected,” means that any component is connected to another component directly (e.g., wired), wirelessly, or via a third component. This means that it can be connected through.
  • methods according to various embodiments disclosed in this document may be included and provided in a computer program product.
  • Computer program products are commodities and can be traded between sellers and buyers.
  • a computer program product may be distributed on a machine-readable storage medium (e.g. compact disc read only memory (CD-ROM)) or distributed online, directly through an application store or between two user devices (e.g. : can be downloaded or uploaded).
  • a machine-readable storage medium e.g. compact disc read only memory (CD-ROM)
  • CD-ROM compact disc read only memory
  • two user devices e.g. : can be downloaded or uploaded.
  • at least a portion of the computer program product may be at least temporarily stored or temporarily created in a machine-readable storage medium, such as the memory of a manufacturer's server, an application store's server, or a relay server.
  • each component (e.g., module or program) of the above-described components may include a single or plural entity, and some of the plurality of entities may be separately placed in other components.
  • one or more of the components or operations described above may be omitted, or one or more other components or operations may be added.
  • multiple components eg, modules or programs
  • the integrated component may perform one or more functions of each component of the plurality of components identically or similarly to those performed by the corresponding component of the plurality of components prior to the integration. .
  • operations performed by a module, program, or other component may be executed sequentially, in parallel, iteratively, or heuristically, or one or more of the operations may be executed in a different order, omitted, or , or one or more other operations may be added.
  • 1 is a graph illustrating the difference between the degree of voltage change of a normal battery unit and the degree of voltage change of an abnormal battery unit in standby sections.
  • a graph 10 showing the voltage 11 of a normal battery unit and the voltage 13 of an abnormal battery unit can be seen.
  • the voltage 11 of the normal battery unit has a relatively small voltage value difference in each of the waiting sections (e.g., the waiting section after charging or the waiting section after discharging) where the voltage value is maintained constant. You can.
  • the voltage 13 of the abnormal battery unit has a relatively large difference in voltage values in each standby section. For example, the voltage 13 of an abnormal battery unit may decrease significantly as the standby period continues. If a short circuit or other type of failure occurs inside the battery unit, abnormal behavior such as abnormal voltage 13 of the battery unit may be displayed.
  • Figure 2 is a block diagram of a battery diagnosis device according to an embodiment.
  • the battery diagnosis device 101 may be connected to the electronic device 103 and the user terminal 105 wired and/or wirelessly.
  • connection 104 between the battery diagnosis device 101 and the electronic device 103 may be a communication connection through a wired and/or wireless network.
  • the wired network may be based on local area network (LAN) communications, or powerline communications.
  • the wireless network may be based on a short-range communication network (e.g., Bluetooth, wireless fidelity (WiFi), or infrared data association (IrDA)), or a long-range communication network (cellular network, 4G network, 5G network).
  • connection 104 between the battery diagnostic device 101 and the electronic device 103 may be connected via an inter-device communication method (e.g., bus, general purpose input and output (GPIO), serial peripheral interface (SPI), or MIPI). It may be a connection through (mobile industry processor interface).
  • an inter-device communication method e.g., bus, general purpose input and output (GPIO), serial peripheral interface (SPI), or MIPI. It may be a connection through (mobile industry processor interface).
  • connection 106 between the battery diagnosis device 101 and the user terminal 105 may be a communication connection through a wired and/or wireless network.
  • the electronic device 103 may include a mobile device (e.g., a mobile phone, a laptop computer, a smart phone, a smart pad), an electric vehicle (e.g., an electric vehicle (EV), a hybrid EV (HEV), or a plug-in EV (PHEV). It may be a HEV (HEV), a fuel cell EV (FCEV)), an energy storage system (ESS), or a battery swapping system (BSS).
  • a mobile device e.g., a mobile phone, a laptop computer, a smart phone, a smart pad
  • an electric vehicle e.g., an electric vehicle (EV), a hybrid EV (HEV), or a plug-in EV (PHEV). It may be a HEV (HEV), a fuel cell EV (FCEV)), an energy storage system (ESS), or a battery swapping system (BSS).
  • HEV HEV
  • FCEV fuel cell EV
  • ESS energy storage system
  • BSS battery swapping system
  • the electronic device 103 may include one or more battery units 111, 113, and 115.
  • Each of the one or more battery units 111, 113, and 115 may be a battery cell, a battery module, a battery pack, or a battery rack.
  • the user terminal 105 may be a mobile device (eg, a mobile phone, a laptop computer, a smart phone, a smart pad), or a personal computer (PC).
  • a mobile device eg, a mobile phone, a laptop computer, a smart phone, a smart pad
  • PC personal computer
  • the battery diagnosis device 101 may include a communication circuit 120, a sensor 130, a memory 140, and a processor 150.
  • the battery diagnosis device 101 shown in FIG. 2 may further include at least one component (e.g., a display, an input device, or an output device) other than the components shown in FIG. 2. .
  • the communication circuit 120 establishes a wired communication channel and/or a wireless communication channel between the battery diagnostic device 101 and the electronic device 103 and/or the user terminal 105, and Data can be transmitted and received with the electronic device 103 and/or the user terminal 105.
  • the senor 130 may obtain values related to the states of the battery units 111, 113, and 115 of the electronic device 103.
  • the state-related values include voltage, current, resistance, state of charge (SOC), state of health (SOH), or temperature of the battery units 111, 113, and 115, Or, it may represent one or more values for a combination thereof.
  • values related to the state may be referred to as 'state values'.
  • memory 140 may include volatile memory and/or non-volatile memory.
  • the memory 140 may store data used by at least one component (eg, the processor 150) of the battery diagnosis device 101.
  • data may include software (or instructions related thereto), input data, or output data.
  • the command when executed by the processor 150, the command may cause the battery abnormality diagnosis device 101 to perform operations defined by the command.
  • the memory 140 includes one or more software (e.g., an acquisition unit 141, an identification unit 143, a determination unit 145, a diagnosis unit 147, and an abnormality processing unit 149). can do.
  • software e.g., an acquisition unit 141, an identification unit 143, a determination unit 145, a diagnosis unit 147, and an abnormality processing unit 149.
  • the processor 150 may include a central processing unit, an application processor, a graphics processing unit, a neural processing unit (NPU), an image signal processor, a sensor hub processor, or a communication processor.
  • a central processing unit an application processor, a graphics processing unit, a neural processing unit (NPU), an image signal processor, a sensor hub processor, or a communication processor.
  • NPU neural processing unit
  • image signal processor a sensor hub processor
  • communication processor a communication processor.
  • the processor 150 executes software (e.g., acquisition unit 141, identification unit 143, determination unit 145, diagnosis unit 147, and abnormality processing unit 149) to execute the processor ( At least one other component (eg, hardware or software component) of the battery diagnosis device 101 connected to 150) can be controlled and various data processing or calculations can be performed.
  • software e.g., acquisition unit 141, identification unit 143, determination unit 145, diagnosis unit 147, and abnormality processing unit 149
  • At least one other component eg, hardware or software component of the battery diagnosis device 101 connected to 150
  • various data processing or calculations can be performed.
  • FIG. 3A is a graph illustrating an example of setting a standby period after charging a battery unit according to an embodiment.
  • FIG. 3B is a graph illustrating an example of setting a standby period after discharging a battery unit according to an embodiment.
  • FIG. 4 is a graph illustrating an example of diagnosing an abnormality based on a standard score of a battery unit according to an embodiment.
  • FIGS. 3A, 3B, and 4 can be explained using the configurations of FIG. 2.
  • the acquisition unit 141 may acquire first voltage values of each of the plurality of battery units 111, 113, and 115. In one embodiment, the acquisition unit 141 may acquire a plurality of voltage profiles indicating voltage changes over time for each of the plurality of battery units 111, 113, and 115. The acquisition unit 141 may acquire the first voltage values based on a plurality of acquired voltage profiles.
  • the acquisition unit 141 acquires the first voltage values of each of the plurality of battery units 111, 113, and 115 through the electronic device 103 connected through a wired and/or wireless network. You can.
  • the identification unit 143 may identify second voltage values of different standby sections among the first voltage values. In one embodiment, the identification unit 143 may set the different standby sections as sections having voltage values, current values, charge amounts, and/or discharge amounts within specified ranges. The identification unit 143 extracts the different standby sections for each of the plurality of battery units 111, 113, and 115 from the obtained plurality of voltage profiles, and divides the second voltage values in the corresponding sections into a plurality of Each battery unit 111, 113, and 115 can be identified.
  • the different waiting sections may be different waiting sections after charging or different waiting sections after discharging.
  • the charging section (S1) and the standby section (S2) after charging can be confirmed in the graph 310.
  • the identification unit 143 may identify a charging section S1 having a specified charge amount in the plurality of SOC profiles of each of the plurality of battery units 111, 113, and 115.
  • the acquisition unit 141 may acquire a plurality of SOC profiles for each of the plurality of battery units 111, 113, and 115 through the electronic device 103 connected through a wired and/or wireless network. .
  • the identification unit 143 extracts the standby section (S2) after charging based on the voltage value and/or current value of each of the plurality of battery units (111, 113, and 115) after the charging section (S1). can do.
  • the identification unit 143 extracts the section in which the current value of the battery unit 111, 113, or 115 is within the first current range (e.g., the range of 0A to 1A) as the standby section (S2) after charging. can do.
  • the identification unit 143 may identify a discharge section S3 having a specified discharge amount in the plurality of SOC profiles of each of the plurality of battery units 111, 113, and 115. In one embodiment, the identification unit 143 extracts the standby section S4 after discharging based on the voltage value and/or current value of each of the plurality of battery units 111, 113, and 115 after the discharge section S3. can do.
  • the identification unit 143 selects the section in which the current value of the battery unit 111, 113, or 115 is within the second current range (e.g., -1A or more and 0A or less) as the standby section (S2) after charging. It can be extracted.
  • the second current range e.g., -1A or more and 0A or less
  • the identification unit 143 identifies a plurality of battery units 111, 113, and 115 in the extracted different waiting sections (e.g., different waiting sections after charging or different waiting sections after discharging). ) Each second voltage value can be identified.
  • the determination unit 145 may determine at least one determination value indicating the degree of change in the second voltage values of each of the plurality of battery units 111, 113, and 115.
  • the at least one judgment value may include a voltage slope and/or a standard score (Z-score) of the voltage slope.
  • the determination unit 145 may determine a voltage slope indicating a degree of change over time in the second voltage values of each of the plurality of battery units 111, 113, and 115. In one embodiment, the determination unit 145 determines different standby periods (e.g., different standby periods after charging or Average voltage values of different post-discharge standby sections) can be determined. The decision unit 145 may determine the voltage slope based on the average voltage values. For example, the decision unit 145 may determine average voltage values in different standby sections after charging for each of the plurality of battery units 111, 113, and 115, as shown in Table 1 below.
  • the average voltage of the battery unit 111 remains constant at 4.0514, 4.0513, and 4.0513 even after repeated standby sections after charging, while the battery unit 113 continues through several standby sections after charging. It can be seen that the average voltage relatively decreases to 4.0502, 4.0495, and 4.0485.
  • the determination unit 145 may determine average voltage values in different standby periods after discharging for each of the plurality of battery units 111, 113, and 115, as shown in Table 2 below.
  • the average voltage of the battery unit 111 remains constant at 3.5122, 3.5122, and 3.5122 even after repeated waiting sections after discharging, while the battery unit 113 repeats the waiting sections after discharging. It can be seen that the average voltage relatively decreases to 3.5125, 3.5102, and 3.5088.
  • the decision unit 145 may determine the voltage slope based on a linear regression method. For example, the determination unit 145 uses all of the second voltage values of each of the plurality of battery units 111, 113, and 115 as input factors to determine the plurality of battery units 111 and 113 based on a linear regression method. , 115), a plurality of voltage slopes can be determined for each. As another example, the decision unit 145 uses average voltage values in different standby sections of each of the plurality of battery units 111, 113, and 115 as input factors to determine the plurality of voltage slopes based on a linear regression method. can decide.
  • the determination unit 145 uses the average and standard deviation of a plurality of voltage slopes corresponding one-to-one to each of the plurality of battery units 111, 113, and 115. 113, 115) For each, the standard score of the voltage slope can be determined. For example, the decision unit 145 may determine the standard score according to Equation 1 below.
  • Equation 1 z means the standard score of the voltage slope of the battery unit (111, 113, or 115), x means the voltage slope of the battery unit (111, 113, or 115), and ⁇ is It means the average of a plurality of voltage slopes corresponding one-to-one to each of the plurality of battery units 111, 113, and 115, and ⁇ means the standard deviation.
  • the diagnostic unit 147 determines an abnormality in each of the plurality of battery units 111, 113, and 115 based on the at least one determination value (e.g., voltage slope and/or standard score of voltage slope). It can be diagnosed.
  • the at least one determination value e.g., voltage slope and/or standard score of voltage slope
  • the diagnostic unit 147 may diagnose a battery unit with a standard score lower than the first reference value among the plurality of battery units 111, 113, and 115 as a defective battery unit. For example, referring to FIG. 4 , the diagnosis unit 147 may diagnose all battery units having a standard score lower than the first reference value of the graph 400 as abnormal battery units.
  • the diagnostic unit 147 determines a battery unit among the plurality of battery units 111, 113, and 115 that has the standard score lower than a first reference value and a voltage slope lower than the second reference value as abnormal. It can be diagnosed with the battery unit.
  • the diagnostic unit 147 has the standard score lower than the first reference value among the plurality of battery units 111, 113, and 115, has a voltage slope lower than the second reference value, and has different standby conditions.
  • a battery unit in which the difference between the maximum and minimum values of the second voltage values of the sections is higher than a specified difference value may be diagnosed as an abnormal battery unit.
  • the diagnostic unit 147 determines the voltage slope, the standard score of the voltage slope, and the difference between the maximum and minimum values for each of the plurality of battery units 111, 113, and 115, as shown in Table 3 below. Based on this, abnormalities in the battery unit can be diagnosed.
  • battery unit 111 113 ... 115 voltage slope 0.000231 -0.003 ... 0.0002 Standard score for voltage slope 0.27735 -3.6055 ... 0.27735 Difference between maximum and minimum values 0.013 0.045 ... 0.013
  • the battery unit 113 in [Table 3] has a standard score of -3.6055 lower than the first reference value. Since it has a voltage slope of -0.003 that is lower than the second reference value and a difference of 0.045 between the maximum value and the minimum value that is greater than the specified difference value, the diagnostic unit 147 can diagnose the battery unit 113 as an abnormal battery unit. You can.
  • the abnormality processing unit 149 may perform an abnormality processing function based on abnormality diagnosis results of the plurality of battery units 111, 113, and 115.
  • the abnormality processing function may include a notification function or a short-circuit function.
  • the abnormality processing unit 149 may transmit abnormality diagnosis results of the plurality of battery units 111, 113, and 115 to the user terminal 105 connected through a wired and/or wireless network.
  • the abnormality processing unit 149 may isolate the abnormal battery unit from the electronic device 103 based on the abnormality diagnosis results of the plurality of battery units 111, 113, and 115.
  • isolation may include electrical and/or mechanical isolation.
  • Figure 5 is an operation flowchart of a battery diagnosis device according to an embodiment.
  • FIG. 5 can be explained using the configurations of FIG. 2 .
  • FIG. 5 is only one embodiment, and the order of steps according to various embodiments of the present invention may be different from that shown in FIG. 5, and some steps shown in FIG. 5 may be omitted or the order between steps may be different. Changes may be made or steps may be merged.
  • the battery diagnosis device 101 may obtain first voltage values of each of the plurality of battery units 111, 113, and 115.
  • the battery diagnosis device 101 may obtain a plurality of voltage profiles indicating voltage changes over time for each of the plurality of battery units 111, 113, and 115.
  • the battery diagnosis device 101 may obtain the first voltage values based on a plurality of acquired voltage profiles.
  • the battery diagnosis device 101 obtains first voltage values of each of the plurality of battery units 111, 113, and 115 through an electronic device 103 connected through a wired and/or wireless network. can do.
  • the battery diagnosis device 101 may identify second voltage values of different standby sections among the first voltage values obtained in operation 505.
  • the battery diagnosis device 101 may set the different standby sections as sections having voltage values, current values, charge amount, and/or discharge amount within specified ranges.
  • the battery diagnosis device 101 extracts the different standby sections for each of the plurality of battery units 111, 113, and 115 from the obtained plurality of voltage profiles, and selects a plurality of second voltage values in the corresponding sections.
  • the battery units 111, 113, and 115 can be identified.
  • the different waiting sections may be different waiting sections after charging or different waiting sections after discharging.
  • the battery diagnosis device 101 may determine at least one determination value indicating the degree of change in the second voltage values identified in operation 510 of each of the plurality of battery units 111, 113, and 115.
  • the at least one judgment value may include a voltage slope and/or a standard score (Z-score) of the voltage slope.
  • the battery diagnosis device 101 may determine a voltage slope indicating a degree of change over time in the second voltage values of each of the plurality of battery units 111, 113, and 115. In one embodiment, the battery diagnosis device 101 determines different standby sections (e.g., different post-charge standby sections) of each of the plurality of battery units 111, 113, and 115 based on the second voltage values. Or, average voltage values of different post-discharge standby sections) can be determined. The battery diagnosis device 101 may determine the voltage slope based on the average voltage values.
  • the battery diagnosis device 101 may determine the voltage slope based on a linear regression method. For example, the battery diagnosis device 101 uses all of the second voltage values of each of the plurality of battery units 111, 113, and 115 as input factors to diagnose the plurality of battery units 111, 115 based on a linear regression method. 113, 115) A plurality of voltage slopes can be determined for each. As another example, the battery diagnosis device 101 uses average voltage values in different standby sections of each of the plurality of battery units 111, 113, and 115 as input factors to determine the plurality of voltages based on a linear regression method. The slopes can be determined.
  • the battery diagnosis device 101 uses the average and standard deviation of a plurality of voltage slopes corresponding one-to-one to each of the plurality of battery units 111, 113, and 115. , 113, 115), the standard score of the voltage slope can be determined for each.
  • the battery diagnosis device 101 may diagnose an abnormality in each of the plurality of battery units 111, 113, and 115 based on at least one determination value determined in operation 515.
  • Operation 520 in which the battery diagnosis device 101 diagnoses an abnormality in each of the plurality of battery units 111, 113, and 115, can be described in more detail with reference to FIG. 6.
  • Figure 6 is an operation flowchart of a battery diagnosis device according to an embodiment.
  • FIG. 6 can be explained using the configurations of FIG. 2 .
  • FIG. 6 is only an example, and the order of steps according to various embodiments of the present invention may be different from that shown in FIG. 6, and some steps shown in FIG. 6 may be omitted or the order between steps may be different. Changes may be made or steps may be merged. For example, operation 615 and/or operation 620 in FIG. 6 may be omitted.
  • the battery diagnosis device 101 may identify whether the standard score of the voltage slope of the battery unit 111, 113, or 115 is less than the first reference value.
  • the battery diagnosis device 101 determines the battery unit 111 , 113, or 115) can be diagnosed as a normal battery unit.
  • the battery diagnosis device 101 determines the battery unit 111 , 113, or 115), it can be determined whether the voltage slope is less than the second reference value.
  • the battery diagnosis device 101 determines the battery unit 111, 113, or 115. Alternatively, 115) can be diagnosed as a normal battery unit.
  • the battery diagnosis device 101 determines the battery unit 111, 113, or 115. Alternatively, it may be determined whether the difference between the maximum value and the minimum value among the second voltage values of 115) exceeds a specified difference value.
  • the battery diagnosis device 101 can diagnose the battery unit 111, 113, or 115 as a normal battery unit.
  • the battery diagnosis device (101) may diagnose the battery unit (111, 113, or 115) as a defective battery unit.

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Abstract

본 문서에 개시된 일 실시 예에 따른 배터리 진단 장치는, 복수의 배터리 유닛들 각각의 제1 전압 값들을 획득하는 획득부, 상기 제1 전압 값들 중 서로 다른 대기 구간들의 제2 전압 값들을 식별하는 식별부, 상기 복수의 배터리 유닛들 각각의 상기 제2 전압 값들의 변화 정도를 나타내는 적어도 하나의 판단 값을 결정하는 결정부, 및 상기 복수의 배터리 유닛들 각각의 상기 판단 값에 기초하여 상기 복수의 배터리 유닛들 각각의 이상을 진단하는 진단부를 포함할 수 있다.

Description

배터리 진단 장치 및 그의 동작 방법
관련출원과의 상호인용
본 발명은 2022.11.11.에 출원된 한국 특허 출원 제 10-2022-0151068호에 기초한 우선권의 이익을 주장하며, 해당 한국 특허 출원의 문헌에 개시된 모든 내용을 본 명세서의 일부로서 포함한다.
기술분야
본 문서에 개시된 실시 예들은, 배터리 진단 장치 및 그의 동작 방법에 관한 것이다.
최근 이차 전지에 대한 연구 개발이 활발히 이루어지고 있다. 여기서 이차 전지는 충방전이 가능한 전지로서, 종래의 Ni/Cd 배터리, Ni/MH 배터리 등과 최근의 리튬 이온 배터리를 모두 포함하는 의미이다. 이차 전지 중 리튬 이온 배터리는 종래의 Ni/Cd 배터리, Ni/MH 배터리 등에 비하여 에너지 밀도가 훨씬 높다는 장점이 있다, 또한, 리튬 이온 배터리는 소형, 경량으로 제작할 수 있어 이동 기기의 전원으로 사용되며, 최근에는 전기 자동차의 전원으로 사용 범위가 확장되어 차세대 에너지 저장 매체로 주목을 받고 있다.
또한, 이차 전지는 일반적으로 복수 개의 배터리 셀들이 직렬 및/또는 병렬로 연결된 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩으로 이용될 수 있다. 그리고, 이차 전지는 복수 개의 배터리 모듈 및 이러한 배터리 모듈을 수용하는 랙 프레임을 포함하는 배터리 랙으로 이용될 수 있다.
이와 같은 배터리 셀, 배터리 모듈, 배터리 팩, 또는 배터리 랙은 다양한 장치에서 활용될 수 있다. 일 예로, 배터리는 휴대폰, 랩탑 컴퓨터, 스마트 폰, 스마트 패드 등의 모바일 디바이스뿐만 아니라 전기로 구동되는 자동차(EV, HEV, PHEV)나 대용량 전력 저장 장치(ESS) 등의 분야에서도 활용될 수 있다.
이러한 배터리들은 배터리 관리 시스템(BMS, battery management system)에 의하여 상태 및 동작이 관리 및 제어될 수 있다. 배터리 관리 시스템은 하나의 장치 내에서 배터리와 함께 포함될 수 있다. 또한, 배터리 관리 시스템은 배터리를 포함하는 장치와 이격된 상태로 상기 배터리를 관리 및 제어할 수 있다.
배터리 내부에 단락 또는 다른 종류의 고장이 발생한 경우, 배터리를 포함하는 장치들(예컨대, EV, ESS)의 손상 가능성이 증가할 수 있다.
이에 따라, 배터리의 이상 상태를 감지하여 배터리를 포함하는 장치들의 손상 가능성을 감소시킬 수 있는 위한 방안이 요구된다.
본 문서에 개시된 실시 예들의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재들로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 문서에 개시된 일 실시 예에 따른 배터리 진단 장치는, 복수의 배터리 유닛들 각각의 제1 전압 값들을 획득하는 획득부, 상기 제1 전압 값들 중 서로 다른 대기 구간들의 제2 전압 값들을 식별하는 식별부, 상기 복수의 배터리 유닛들 각각의 상기 제2 전압 값들의 변화 정도를 나타내는 적어도 하나의 판단 값을 결정하는 결정부, 및 상기 복수의 배터리 유닛들 각각의 상기 판단 값에 기초하여 상기 복수의 배터리 유닛들 각각의 이상을 진단하는 진단부를 포함할 수 있다.
본 문서에 개시된 일 실시 예에 따른 배터리 진단 장치에 있어서, 상기 결정부는, 상기 제2 전압 값들에 기초하여, 상기 복수의 배터리 유닛들 각각의 상기 서로 다른 대기 구간들의 평균 전압 값들을 결정하고, 상기 평균 전압 값들에 기초하여 상기 적어도 하나의 판단 값을 결정할 수 있다.
본 문서에 개시된 일 실시 예에 따른 배터리 진단 장치에 있어서, 상기 결정부는, 상기 복수의 배터리 유닛들 각각의 상기 제2 전압 값들의 시간에 따른 변화 정도를 나타내는 전압 기울기를 결정하고, 상기 진단부는, 상기 전압 기울기에 기초하여 상기 복수의 배터리 유닛들 각각의 이상을 진단할 수 있다.
본 문서에 개시된 일 실시 예에 따른 배터리 진단 장치에 있어서, 상기 결정부는, 상기 복수의 배터리 유닛들 각각에 일대일로 대응되는 복수의 전압 기울기들의 평균과 표준 편차를 이용하여 상기 복수의 배터리 유닛들 각각에 대해 전압 기울기의 표준 점수(Z-score)를 결정하고, 상기 진단부는, 상기 표준 점수에 기초하여 상기 복수의 배터리 유닛들 각각의 이상을 진단할 수 있다.
본 문서에 개시된 일 실시 예에 따른 배터리 진단 장치에 있어서, 상기 진단부는, 상기 복수의 배터리 유닛들 중 제1 기준 값보다 낮은 상기 표준 점수를 갖는 배터리 유닛을 이상 배터리 유닛으로 진단할 수 있다.
본 문서에 개시된 일 실시 예에 따른 배터리 진단 장치에 있어서, 상기 진단부는, 상기 복수의 배터리 유닛들 중 제1 기준 값보다 낮은 상기 표준 점수를 갖고, 제2 기준 값보다 낮은 상기 전압 기울기를 갖는 배터리 유닛을 이상 배터리 유닛으로 진단할 수 있다.
본 문서에 개시된 일 실시 예에 따른 배터리 진단 장치에 있어서, 상기 진단부는, 상기 복수의 배터리 유닛들 중 제1 기준 값보다 낮은 상기 표준 점수를 갖고, 제2 기준 값보다 낮은 상기 전압 기울기를 갖고, 상기 서로 다른 대기 구간들의 상기 제2 전압 값들 중 최대 값과 최소 값의 차이가 지정된 차이 값보다 높은 배터리 유닛을 이상 배터리 유닛으로 진단할 수 있다.
본 문서에 개시된 일 실시 예에 따른 배터리 진단 장치에 있어서, 상기 식별부는, 상기 서로 다른 대기 구간들을 지정된 범위의 전압 값, 전류 값, 충전량, 및/또는 방전량을 갖는 구간으로 설정할 수 있다.
본 문서에 개시된 일 실시 예에 따른 배터리 진단 장치는, 상기 복수의 배터리 유닛들 각각의 이상 진단 결과에 기초하여 이상 처리 기능을 수행하는 이상 처리부를 더 포함하고, 상기 이상 처리 기능은 알림 기능 또는 단락 기능을 포함할 수 있다.
본 문서에 개시된 일 실시 예에 따른 배터리 진단 방법은, 복수의 배터리 유닛들 각각의 제1 전압 값들을 획득하는 동작, 상기 제1 전압 값들 중 서로 다른 대기 구간들의 제2 전압 값들을 식별하는 동작, 상기 복수의 배터리 유닛들 각각의 상기 제2 전압 값들의 변화 정도를 나타내는 적어도 하나의 판단 값을 결정하는 동작, 및 상기 복수의 배터리 유닛들 각각의 상기 판단 값에 기초하여 상기 복수의 배터리 유닛들 각각의 이상을 진단하는 동작을 포함할 수 있다.
본 문서에 개시된 일 실시 예에 따른 배터리 진단 방법에 있어서, 상기 적어도 하나의 판단 값을 결정하는 동작은, 상기 복수의 배터리 유닛들 각각의 상기 제2 전압 값들의 시간에 따른 변화 정도를 나타내는 전압 기울기를 결정하는 동작을 포함하고, 상기 복수의 배터리 유닛들 각각의 이상을 진단하는 동작은, 상기 전압 기울기에 기초하여 상기 복수의 배터리 유닛들 각각의 이상을 진단하는 동작을 포함할 수 있다.
본 문서에 개시된 일 실시 예에 따른 배터리 진단 방법에 있어서, 상기 적어도 하나의 판단 값을 결정하는 동작은, 상기 복수의 배터리 유닛들 각각에 일대일로 대응되는 복수의 전압 기울기들의 평균과 표준 편차를 이용하여 상기 복수의 배터리 유닛들 각각에 대해 전압 기울기의 표준 점수(Z-score)를 결정하는 동작을 포함하고, 상기 복수의 배터리 유닛들 각각의 이상을 진단하는 동작은, 상기 표준 점수에 기초하여 상기 복수의 배터리 유닛들 각각의 이상을 진단하는 동작을 포함할 수 있다.
본 문서에 개시된 일 실시 예에 따른 배터리 진단 방법에 있어서, 상기 복수의 배터리 유닛들 각각의 이상을 진단하는 동작은, 상기 복수의 배터리 유닛들 중 제1 기준 값보다 낮은 상기 표준 점수를 갖는 배터리 유닛을 이상 배터리 유닛으로 진단하는 동작을 포함할 수 있다.
본 문서에 개시된 일 실시 예에 따른 배터리 진단 방법에 있어서, 상기 복수의 배터리 유닛들 각각의 이상을 진단하는 동작은, 상기 복수의 배터리 유닛들 중 제1 기준 값보다 낮은 상기 표준 점수를 갖고, 제2 기준 값보다 낮은 상기 전압 기울기를 갖는 배터리 유닛을 이상 배터리 유닛으로 진단하는 동작을 포함할 수 있다.
본 문서에 개시된 일 실시 예에 따른 배터리 진단 방법에 있어서, 상기 복수의 배터리 유닛들 각각의 이상을 진단하는 동작은, 상기 복수의 배터리 유닛들 중 제1 기준 값보다 낮은 상기 표준 점수를 갖고, 제2 기준 값보다 낮은 상기 전압 기울기를 갖고, 상기 서로 다른 대기 구간들의 상기 제2 전압 값들 중 최대 값과 최소 값의 차이가 지정된 차이 값보다 높은 배터리 유닛을 이상 배터리 유닛으로 진단하는 동작을 포함할 수 있다.
본 문서에 개시되는 다양한 실시 예들에 따른, 배터리 진단 장치 및 이의 동작 방법은 배터리 내부에 단락 또는 다른 종류의 고장 발생을 감지할 수 있다.
본 문서에 개시되는 다양한 실시 예들에 따른, 배터리 진단 장치 및 이의 동작 방법은 감지된 배터리 내부에 단락 또는 다른 종류의 고장을 처리할 수 있다.
본 문서의 개시에 따른 배터리 이상 진단 장치 및 이의 동작 방법의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또다른 효과들은 본 문서의 개시에 따라 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
이 외에, 본 문서를 통해 직접적 또는 간접적으로 파악되는 다양한 효과들이 제공될 수 있다.
도 1은 대기 구간들에서의 정상 배터리 유닛의 전압 변화 정도와 이상 배터리 유닛의 전압 변화 정도 간의 차이를 예시하는 그래프들이다.
도 2는 일 실시 예에 따른 배터리 진단 장치의 블록도이다.
도 3a는 일 실시 예에 따른 배터리 유닛의 충전 후 대기 구간을 설정하는 예시를 설명하기 위한 그래프이다.
도 3b는 일 실시 예에 따른 배터리 유닛의 방전 후 대기 구간을 설정하는 예시를 설명하기 위한 그래프이다.
도 4는 일 실시 예에 따른 배터리 유닛의 표준 점수에 기초하여 이상을 진단하는 예시를 설명하기 위한 그래프이다.
도 5는 일 실시 예에 따른 배터리 진단 장치의 동작 흐름도이다.
도 6은 일 실시 예에 따른 배터리 진단 장치의 동작 흐름도이다.
이하, 본 발명의 다양한 실시 예가 첨부된 도면을 참조하여 기재된다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 실시 예의 다양한 변경(modification), 균등물(equivalent), 및/또는 대체물(alternative)을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 문서의 다양한 실시 예들 및 이에 사용된 용어들은 본 문서에 기재된 기술적 특징들을 특정한 실시 예들로 한정하려는 것이 아니며, 해당 실시예의 다양한 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 또는 관련된 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다. 아이템에 대응하는 명사의 단수 형은 관련된 문맥상 명백하게 다르게 지시하지 않는 한, 상기 아이템 한 개 또는 복수 개를 포함할 수 있다.
본 문서에서, "A 또는 B", "A 및 B 중 적어도 하나", "A 또는 B 중 적어도 하나", "A, B 또는 C", "A, B 및 C 중 적어도 하나", 및 "A, B, 또는 C 중 적어도 하나"와 같은 문구들 각각은 그 문구들 중 해당하는 문구에 함께 나열된 항목들 중 어느 하나, 또는 그들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. "제 1", "제 2", "첫째", "둘째", "A", "B", "(a)" 또는 "(b)"와 같은 용어들은 단순히 해당 구성요소를 다른 해당 구성요소와 구분하기 위해 사용될 수 있으며, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성요소들을 다른 측면(예: 중요성 또는 순서)에서 한정하지 않는다.
본 문서에서, 어떤(예: 제 1) 구성요소가 다른(예: 제 2) 구성요소에, "기능적으로" 또는 "통신적으로"라는 용어와 함께 또는 이런 용어 없이, "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 언급되거나 "커플드" 또는 "커넥티드"라고 언급된 경우, 그것은 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로(예: 유선으로), 무선으로, 또는 제 3 구성요소를 통하여 연결될 수 있다는 것을 의미한다.
일 실시 예에 따르면, 본 문서에 개시된 다양한 실시 예들에 따른 방법은 컴퓨터 프로그램 제품(computer program product)에 포함되어 제공될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 상품으로서 판매자 및 구매자 간에 거래될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체(예: compact disc read only memory(CD-ROM))의 형태로 배포되거나, 또는 어플리케이션 스토어를 통해 또는 두 개의 사용자 장치들 간에 직접, 온라인으로 배포(예: 다운로드 또는 업로드)될 수 있다. 온라인 배포의 경우에, 컴퓨터 프로그램 제품의 적어도 일부는 제조사의 서버, 어플리케이션 스토어의 서버, 또는 중계 서버의 메모리와 같은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체에 적어도 일시 저장되거나, 임시적으로 생성될 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 상기 기술한 구성요소들의 각각의 구성요소(예: 모듈 또는 프로그램)는 단수 또는 복수의 개체를 포함할 수 있으며, 복수의 개체 중 일부는 다른 구성요소에 분리 배치될 수도 있다. 다양한 실시 예들에 따르면, 전술한 해당 구성요소들 중 하나 이상의 구성요소들 또는 동작들이 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 구성요소들 또는 동작들이 추가될 수 있다. 대체적으로 또는 추가적으로, 복수의 구성요소들(예: 모듈 또는 프로그램)은 하나의 구성요소로 통합될 수 있다. 이런 경우, 통합된 구성요소는 상기 복수의 구성요소들 각각의 구성요소의 하나 이상의 기능들을 상기 통합 이전에 상기 복수의 구성요소들 중 해당 구성요소에 의해 수행되는 것과 동일 또는 유사하게 수행할 수 있다. 다양한 실시 예들에 따르면, 모듈, 프로그램 또는 다른 구성요소에 의해 수행되는 동작들은 순차적으로, 병렬적으로, 반복적으로, 또는 휴리스틱하게 실행되거나, 상기 동작들 중 하나 이상이 다른 순서로 실행되거나, 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 동작들이 추가될 수 있다.
도 1은 대기 구간들에서의 정상 배터리 유닛의 전압 변화 정도와 이상 배터리 유닛의 전압 변화 정도 간의 차이를 예시하는 그래프들이다.
도 1을 참조하면, 정상 배터리 유닛의 전압(11)과 이상 배터리 유닛의 전압(13)을 나타내는 그래프(10)를 확인할 수 있다. 그래프(10)에서, 정상 배터리 유닛의 전압(11)은 전압 값이 일정하게 유지되는 대기 구간(예: 충전 후 대기 구간 또는 방전 후 대기 구간)들 각각에서의 전압 값 차이가 상대적으로 적은 것을 확인할 수 있다. 반면, 그래프(10)에서, 이상 배터리 유닛의 전압(13)은 대기 구간들 각각에서의 전압 값 차이가 상대적으로 큰 것을 확인할 수 있다. 예를 들어, 이상 배터리 유닛의 전압(13)은 대기 구간을 거듭할수록 전압 값이 큰 폭으로 하강할 수 있다. 배터리 유닛 내부에 단락 또는 다른 종류의 고장이 발생한 경우 이상 배터리 유닛의 전압(13)과 같은 이상 거동을 나타낼 수 있다.
이와 같이, 이상 배터리 유닛의 전압(13)과 같은 이상 거동을 나타내는 배터리 유닛에 의해 전자 장치의 손상이 발생할 수 있다. 이에 따라, 배터리 유닛들 중 이상 거동을 가지는 배터리 유닛을 감지하고, 이에 대한 적절한 처리가 요구될 수 있다.
도 2는 일 실시 예에 따른 배터리 진단 장치의 블록도이다.
도 2를 참조하면, 배터리 진단 장치(101)는 전자 장치(103) 및 사용자 단말(105)과 유선 및/또는 무선으로 연결될 수 있다.
일 실시 예에서, 배터리 진단 장치(101)와 전자 장치(103) 간의 연결(104)은 유선 및/또는 무선 네트워크를 통한 통신 연결일 수 있다. 일 실시 예에서, 유선 네트워크는 LAN(local area network) 통신, 또는 전력선 통신에 기초할 수 있다. 일 실시 예에서, 무선 네트워크는 근거리 통신 네트워크(예: 블루투스, WiFi(wireless fidelity) 또는 IrDA(infrared data association)), 또는 원거리 통신 네트워크(셀룰러 네트워크, 4G 네트워크, 5G 네트워크)에 기초할 수 잇다.
다른 실시 예에서, 배터리 진단 장치(101)와 전자 장치(103) 간의 연결(104)은 기기 간 통신 방식(예: 버스, GPIO(general purpose input and output), SPI(serial peripheral interface), 또는 MIPI(mobile industry processor interface))을 통한 연결일 수 있다.
일 실시 예에서, 배터리 진단 장치(101)와 사용자 단말(105) 간의 연결(106)은 유선 및/또는 무선 네트워크를 통한 통신 연결일 수 있다.
일 실시 예에서, 전자 장치(103)는 모바일 디바이스(예: 휴대폰, 랩탑 컴퓨터, 스마트 폰, 스마트 패드), 전기 자동차(예: EV(electric vehicle), HEV(hybrid EV), PHEV(plug-in HEV), FCEV(fuel cell EV))나 에너지 저장 장치(ESS, energy storage system), 또는 배터리 교환 시스템(BSS, battery swapping system)일 수 있다.
일 실시 예에서, 전자 장치(103)는 하나 이상의 배터리 유닛들(111, 113, 115)을 포함할 수 있다. 하나 이상의 배터리 유닛들(111, 113, 115) 각각은 배터리 셀, 배터리 모듈, 배터리 팩, 또는 배터리 랙일 수 있다.
일 실시 예에서, 사용자 단말(105)은 모바일 디바이스(예: 휴대폰, 랩탑 컴퓨터, 스마트 폰, 스마트 패드), 또는 PC(personal computer)일 수 있다.
일 실시 예에서, 배터리 진단 장치(101)는 통신 회로(120), 센서(130), 메모리(140), 및 프로세서(150)를 포함할 수 있다. 실시 예에 따라, 도 2에 도시된 배터리 진단 장치(101)는 도 2에서 도시된 구성 요소들 이외의 적어도 하나의 구성 요소(예: 디스플레이, 입력 장치, 또는 출력 장치)를 더 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 통신 회로(120)는 배터리 진단 장치(101)와 전자 장치(103) 및/또는 사용자 단말(105) 간의 유선 통신 채널 및/또는 무선 통신 채널을 수립하고, 수립된 통신 채널을 통해 전자 장치(103) 및/또는 사용자 단말(105)과 데이터를 송수신할 수 있다.
일 실시 예에서, 센서(130)는, 전자 장치(103)의 배터리 유닛들(111, 113, 115)의 상태와 관련된 값들을 획득할 수 있다. 일 실시 예에서, 상태와 관련된 값들은 배터리 유닛들(111, 113, 115)의 전압, 전류, 저항, 충전 상태(state of charge, SOC), 건강 상태(state of health, SOH), 또는 온도, 또는 이들의 조합에 대한 하나 이상의 값들을 나타낼 수 있다. 이하에서, 상태와 관련된 값은 '상태 값'으로 지칭될 수 있다.
일 실시 예에서, 메모리(140)는 휘발성 메모리 및/또는 비휘발성 메모리를 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 메모리(140)는, 배터리 진단 장치(101)의 적어도 하나의 구성요소(예: 프로세서(150))에 의해 사용되는 데이터를 저장할 수 있다. 예를 들어, 데이터는 소프트웨어(또는, 이와 관련된 명령어(instruction)), 입력 데이터 또는 출력 데이터를 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 명령어는 프로세서(150)에 의해 실행 시 배터리 이상 진단 장치(101)가 명령어에 의해 정의되는 동작들을 수행하게 할 수 있다.
일 실시 예에서, 메모리(140)는 하나 이상의 소프트웨어들(예: 획득부(141), 식별부(143), 결정부(145), 진단부(147), 및 이상 처리부(149))를 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 프로세서(150)는 중앙 처리 장치, 어플리케이션 프로세서, 그래픽 처리 장치, 신경망 처리 장치(NPU, neural processing unit), 이미지 시그널 프로세서, 센서 허브 프로세서, 또는 커뮤니케이션 프로세서를 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 프로세서(150)는 소프트웨어(예: 획득부(141), 식별부(143), 결정부(145), 진단부(147), 및 이상 처리부(149))를 실행하여 프로세서(150)에 연결된 배터리 진단 장치(101)의 적어도 하나의 다른 구성 요소(예: 하드웨어 또는 소프트웨어 구성요소)를 제어할 수 있고, 다양한 데이터 처리 또는 연산을 수행할 수 있다.
이하에서는, 도 3a, 도 3b, 및 도 4를 참조하여, 획득부(141), 식별부(143), 결정부(145), 진단부(147), 및/또는 이상 처리부(149)를 통해 배터리 진단 장치(101)가 배터리 유닛들(111, 113, 115)의 이상을 진단하는 방법을 설명한다.
도 3a는 일 실시 예에 따른 배터리 유닛의 충전 후 대기 구간을 설정하는 예시를 설명하기 위한 그래프이다. 도 3b는 일 실시 예에 따른 배터리 유닛의 방전 후 대기 구간을 설정하는 예시를 설명하기 위한 그래프이다. 도 4는 일 실시 예에 따른 배터리 유닛의 표준 점수에 기초하여 이상을 진단하는 예시를 설명하기 위한 그래프이다. 도 3a, 도 3b, 및 도 4는 도 2의 구성들을 이용하여 설명될 수 있다.
일 실시 예에서, 획득부(141)는 복수의 배터리 유닛들(111, 113, 115) 각각의 제1 전압 값들을 획득할 수 있다. 일 실시 예에서, 획득부(141)는 복수의 배터리 유닛들(111, 113, 115) 각각의 시간에 따른 전압 변화를 나타내는 복수의 전압 프로파일들을 획득할 수 있다. 획득부(141)는 획득된 복수의 전압 프로파일에 기초하여 상기 제1 전압 값들을 획득할 수 있다.
일 실시 예에서, 획득부(141)는 유선 및/또는 무선 네트워크를 통해 연결되는 전자 장치(103)를 통해 상기 복수의 배터리 유닛들(111, 113, 115) 각각의 제1 전압 값들을 획득할 수 있다.
일 실시 예에서, 식별부(143)는 상기 제1 전압 값들 중 서로 다른 대기 구간들의 제2 전압 값들을 식별할 수 있다. 일 실시 예에서, 식별부(143)는 상기 서로 다른 대기 구간들을 지정된 범위의 전압 값, 전류 값, 충전량, 및/또는 방전량을 갖는 구간으로 설정할 수 있다. 식별부(143)는 획득된 복수의 전압 프로파일들에서 복수의 배터리 유닛들(111, 113, 115) 각각에 대해 상기 서로 다른 대기 구간들을 추출하고, 해당 구간들에서의 제2 전압 값들을 복수의 배터리 유닛들(111, 113, 115) 별로 식별할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 서로 다른 대기 구간들은 서로 다른 충전 후 대기 구간들 또는 서로 다른 방전 후 대기 구간들일 수 있다.
예를 들어, 도 3a를 참조하면, 그래프(310)에서 충전 구간(S1) 및 충전 후 대기 구간(S2)을 확인할 수 있다. 일 실시 예에서, 식별부(143)는 복수의 배터리 유닛들(111, 113, 115) 각각의 복수의 SOC 프로파일들에서 지정된 충전량을 갖는 충전 구간(S1)을 식별할 수 있다. 이를 위해, 획득부(141)는 유선 및/또는 무선 네트워크를 통해 연결되는 전자 장치(103)를 통해 상기 복수의 배터리 유닛들(111, 113, 115) 각각의 복수의 SOC 프로파일들을 획득할 수 있다. 일 실시 예에서, 식별부(143)는 충전 구간(S1) 이후 복수의 배터리 유닛들(111, 113, 115) 각각의 전압 값 및/또는 전류 값에 기초하여 충전 후 대기 구간(S2)을 추출할 수 있다. 예를 들어, 식별부(143)는 배터리 유닛(111, 113, 또는 115)의 전류 값이 제1 전류 범위(예: 0A 이상 1A 이하의 범위) 내인 구간을 충전 후 대기 구간(S2)으로 추출할 수 있다.
다른 예로, 도 3b를 참조하면, 그래프(320)에서 방전 구간(S3) 및 방전 후 대기 구간(S4)을 확인할 수 있다. 일 실시 예에서, 식별부(143)는 복수의 배터리 유닛들(111, 113, 115) 각각의 복수의 SOC 프로파일들에서 지정된 방전량을 갖는 방전 구간(S3)을 식별할 수 있다. 일 실시 예에서, 식별부(143)는 방전 구간(S3) 이후 복수의 배터리 유닛들(111, 113, 115) 각각의 전압 값 및/또는 전류 값에 기초하여 방전 후 대기 구간(S4)을 추출할 수 있다. 예를 들어, 식별부(143)는 배터리 유닛(111, 113, 또는 115)의 전류 값이 제2 전류 범위(예: -1A 이상 0A 이하의 범위) 내인 구간을 충전 후 대기 구간(S2)으로 추출할 수 있다.
일 실시 예에서, 식별부(143)는 추출된 서로 다른 대기 구간들(예: 서로 다른 충전 후 대기 구간들 또는 서로 다른 방전 후 대기 구간들)에서의 복수의 배터리 유닛들(111, 113, 115) 각각의 제2 전압 값들 식별할 수 있다.
일 실시 예에서, 결정부(145)는 복수의 배터리 유닛들(111, 113, 115) 각각의 상기 제2 전압 값들의 변화 정도를 나타내는 적어도 하나의 판단 값을 결정할 수 있다. 여기에서, 적어도 하나의 판단 값은 전압 기울기 및/또는 전압 기울기의 표준 점수(Z-score)를 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 결정부(145)는 복수의 배터리 유닛들(111, 113, 115) 각각의 상기 제2 전압 값들의 시간에 따른 변화 정도를 나타내는 전압 기울기를 결정할 수 있다. 일 실시 예에서, 결정부(145)는 상기 제2 전압 값들에 기초하여, 복수의 배터리 유닛들(111, 113, 115) 각각의 서로 다른 대기 구간들(예: 서로 다른 충전 후 대기 구간들 또는 서로 다른 방전 후 대기 구간들)의 평균 전압 값들을 결정할 수 있다. 결정부(145)는 상기 평균 전압 값들에 기초하여 상기 전압 기울기를 결정할 수 있다. 예를 들어, 결정부(145)는 하기 [표 1]과 같이, 복수의 배터리 유닛들(111, 113, 115) 각각에 대해 서로 다른 충전 후 대기 구간들에서의 평균 전압 값들을 결정할 수 있다.
대기 구간 배터리 유닛
111 113 ... 115
제1 충전 후 대기 구간 4.0514 4.0502 ... 4.0531
제2 충전 후 대기 구간 4.0513 4.0495 ... 4.0531
제3 충전 후 대기 구간 4.0513 4.0485 ... 4.0530
[표 1]을 참조하면, 배터리 유닛(111)은 충전 후 대기 구간들을 거듭하여도 평균 전압이 4.0514, 4.0513, 및 4.0513으로 일정하게 유지되는 반면, 배터리 유닛(113)은 충전 후 대기 구간들을 거듭할수록 평균 전압이 4.0502, 4.0495, 및 4.0485로 상대적으로 하강하는 것을 확인할 수 있다.
다른 예로, 결정부(145)는 하기 [표 2]와 같이, 복수의 배터리 유닛들(111, 113, 115) 각각에 대해 서로 다른 방전 후 대기 구간들에서의 평균 전압 값들을 결정할 수 있다.
대기 구간 배터리 유닛
111 113 ... 115
제1 방전 후 대기 구간 3.5122 3.5125 ... 3.5122
제2 방전 후 대기 구간 3.5122 3.5102 ... 3.5122
제3 방전 후 대기 구간 3.5122 3.5088 ... 3.5122
[표 2]를 참조하면, 배터리 유닛(111)은 방전 후 대기 구간들을 거듭하여도 평균 전압이 3.5122, 3.5122, 및 3.5122로 일정하게 유지되는 반면, 배터리 유닛(113)은 방전 후 대기 구간들을 거듭할수록 평균 전압이 3.5125, 3.5102, 및 3.5088로 상대적으로 하강하는 것을 확인할 수 있다.
일 실시 예에서, 결정부(145)는 선형 회귀(linear regression) 방식에 기초하여 상기 전압 기울기를 결정할 수 있다. 예를 들어, 결정부(145)는 복수의 배터리 유닛들(111, 113, 115) 각각의 제2 전압 값들 전체를 입력 인자로 이용하여 선형 회귀 방식에 기초하여 복수의 배터리 유닛들(111, 113, 115) 각각에 대해 복수의 전압 기울기들을 결정할 수 있다. 다른 예로, 결정부(145)는 복수의 배터리 유닛들(111, 113, 115) 각각의 서로 다른 대기 구간들에서의 평균 전압 값들을 입력 인자로 이용하여 선형 회귀 방식에 기초하여 상기 복수의 전압 기울기들을 결정할 수 있다.
일 실시 예에서, 결정부(145)는 복수의 배터리 유닛들(111, 113, 115) 각각에 일대일로 대응되는 복수의 전압 기울기들의 평균과 표준 편차를 이용하여 상기 복수의 배터리 유닛들(111, 113, 115) 각각에 대해 전압 기울기의 표준 점수를 결정할 수 있다. 예를 들어, 결정부(145)는 하기 [수학식 1]에 따라 상기 표준 점수를 결정할 수 있다.
Figure PCTKR2023015921-appb-img-000001
[수학식 1]에서, z는 배터리 유닛(111, 113, 또는 115)의 전압 기울기의 표준 점수를 의미하고, x는 배터리 유닛(111, 113, 또는 115)의 전압 기울기를 의미하고, μ는 복수의 배터리 유닛들(111, 113, 115) 각각에 일대일로 대응되는 복수의 전압 기울기들의 평균을 의미하고, σ는 표준 편차를 의미한다.
일 실시 예에서, 진단부(147)는 상기 적어도 하나의 판단 값(예: 전압 기울기 및/또는 전압 기울기의 표준 점수)에 기초하여 복수의 배터리 유닛들(111, 113, 115) 각각의 이상을 진단할 수 있다.
일 실시 예에서, 진단부(147)는 복수의 배터리 유닛들(111, 113, 115)들 중 제1 기준 값보다 낮은 표준 점수를 갖는 배터리 유닛을 이상 배터리 유닛으로 진단할 수 있다. 예를 들어, 도 4를 참조하면, 진단부(147)는 그래프(400)의 제1 기준 값보다 낮은 표준 점수를 갖는 모든 배터리 유닛들을 이상 배터리 유닛으로 진단할 수 있다.
일 실시 예에서, 진단부(147)는 복수의 배터리 유닛들(111, 113, 115) 중 제1 기준 값보다 낮은 상기 표준 점수를 갖고, 제2 기준 값보다 낮은 전압 기울기를 갖는 배터리 유닛을 이상 배터리 유닛으로 진단할 수 있다.
일 실시 예에서, 진단부(147)는 복수의 배터리 유닛들(111, 113, 115) 중 제1 기준 값보다 낮은 상기 표준 점수를 갖고, 제2 기준 값보다 낮은 전압 기울기를 갖고, 서로 다른 대기 구간들의 상기 제2 전압 값들 중 최대 값과 최소 값의 차이가 지정된 차이 값보다 높은 배터리 유닛을 이상 배터리 유닛으로 진단할 수 있다. 예를 들어, 진단부(147)는 하기 [표 3]과 같이, 복수의 배터리 유닛들(111, 113, 115) 각각에 대해 전압 기울기, 전압 기울기의 표준 점수, 및 최대 값과 최소 값의 차이에 기초하여 배터리 유닛의 이상을 진단할 수 있다.
배터리 유닛
111 113 ... 115
전압 기울기 0.000231 -0.003 ... 0.0002
전압 기울기의 표준 점수 0.27735 -3.6055 ... 0.27735
최대값과 최소값의 차이 0.013 0.045 ... 0.013
예를 들어, 제1 기준 값이 -3이고, 제2 기준 값이 0이고, 지정된 차이 값이 0.04인 경우, [표 3]의 배터리 유닛(113)은 제1 기준 값보다 낮은 표준 점수 -3.6055를 갖고, 제2 기준 값보다 낮은 전압 기울기 -0.003을 갖고, 지정된 차이 값보다 큰 최대값과 최소값의 차이 0.045를 가지므로, 진단부(147)는 배터리 유닛(113)을 이상 배터리 유닛으로 진단할 수 있다.
일 실시 예에서, 이상 처리부(149)는, 상기 복수의 배터리 유닛들(111, 113, 115)의 이상 진단 결과에 기초하여 이상 처리 기능을 수행할 수 있다. 일 실시 예에서, 상기 이상 처리 기능은 알림 기능, 또는 단락 기능을 포함할 수 있다.
예를 들어, 이상 처리부(149)는 유선 및/또는 무선 네트워크를 통해 연결되는 사용자 단말(105)에게 상기 복수의 배터리 유닛들(111, 113, 115)의 이상 진단 결과를 송신할 수 있다.
또 다른 예를 들어, 이상 처리부(149)는 상기 복수의 배터리 유닛들(111, 113, 115)의 이상 진단 결과에 기초하여 이상 배터리 유닛을 전자 장치(103)에서 격리할 수 있다. 여기에서, 격리는 전기적 및/또는 기계적 격리를 포함할 수 있다.
도 5는 일 실시 예에 따른 배터리 진단 장치의 동작 흐름도이다. 도 5는 도 2의 구성들을 이용하여 설명될 수 있다.
도 5에 도시된 실시 예는 일 실시 예일 뿐이며, 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 단계의 순서는 도 5에 도시된 바와 다를 수 있고, 도 5에 도시된 일부 단계들이 생략되거나 단계들 간의 순서가 변경되거나 단계들이 병합될 수도 있다.
도 5를 참조하면, 동작 505에서, 배터리 진단 장치(101)는 복수의 배터리 유닛들(111, 113, 115) 각각의 제1 전압 값들을 획득할 수 있다. 일 실시 예에서, 배터리 진단 장치(101)는 복수의 배터리 유닛들(111, 113, 115) 각각의 시간에 따른 전압 변화를 나타내는 복수의 전압 프로파일들을 획득할 수 있다. 배터리 진단 장치(101)는 획득된 복수의 전압 프로파일에 기초하여 상기 제1 전압 값들을 획득할 수 있다.
일 실시 예에서, 배터리 진단 장치(101)는 유선 및/또는 무선 네트워크를 통해 연결되는 전자 장치(103)를 통해 상기 복수의 배터리 유닛들(111, 113, 115) 각각의 제1 전압 값들을 획득할 수 있다.
동작 510에서, 배터리 진단 장치(101)는 동작 505에서 획득된 제1 전압 값들 중 서로 다른 대기 구간들의 제2 전압 값들을 식별할 수 있다. 일 실시 예에서, 배터리 진단 장치(101)는 상기 서로 다른 대기 구간들을 지정된 범위의 전압 값, 전류 값, 충전량, 및/또는 방전량을 갖는 구간으로 설정할 수 있다. 배터리 진단 장치(101)는 획득된 복수의 전압 프로파일들에서 복수의 배터리 유닛들(111, 113, 115) 각각에 대해 상기 서로 다른 대기 구간들을 추출하고, 해당 구간들에서의 제2 전압 값들을 복수의 배터리 유닛들(111, 113, 115) 별로 식별할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 서로 다른 대기 구간들은 서로 다른 충전 후 대기 구간들 또는 서로 다른 방전 후 대기 구간들일 수 있다.
동작 515에서, 배터리 진단 장치(101)는 복수의 배터리 유닛들(111, 113, 115) 각각의 동작 510에서 식별된 제2 전압 값들의 변화 정도를 나타내는 적어도 하나의 판단 값을 결정할 수 있다. 여기에서, 적어도 하나의 판단 값은 전압 기울기 및/또는 전압 기울기의 표준 점수(Z-score)를 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 배터리 진단 장치(101)는 복수의 배터리 유닛들(111, 113, 115) 각각의 상기 제2 전압 값들의 시간에 따른 변화 정도를 나타내는 전압 기울기를 결정할 수 있다. 일 실시 예에서, 배터리 진단 장치(101)는 상기 제2 전압 값들에 기초하여, 복수의 배터리 유닛들(111, 113, 115) 각각의 서로 다른 대기 구간들(예: 서로 다른 충전 후 대기 구간들 또는 서로 다른 방전 후 대기 구간들)의 평균 전압 값들을 결정할 수 있다. 배터리 진단 장치(101)는 상기 평균 전압 값들에 기초하여 상기 전압 기울기를 결정할 수 있다.
일 실시 예에서, 배터리 진단 장치(101)는 선형 회귀(linear regression) 방식에 기초하여 상기 전압 기울기를 결정할 수 있다. 예를 들어, 배터리 진단 장치(101)는 복수의 배터리 유닛들(111, 113, 115) 각각의 제2 전압 값들 전체를 입력 인자로 이용하여 선형 회귀 방식에 기초하여 복수의 배터리 유닛들(111, 113, 115) 각각에 대해 복수의 전압 기울기들을 결정할 수 있다. 다른 예로, 배터리 진단 장치(101)는 복수의 배터리 유닛들(111, 113, 115) 각각의 서로 다른 대기 구간들에서의 평균 전압 값들을 입력 인자로 이용하여 선형 회귀 방식에 기초하여 상기 복수의 전압 기울기들을 결정할 수 있다.
일 실시 예에서, 배터리 진단 장치(101)는 복수의 배터리 유닛들(111, 113, 115) 각각에 일대일로 대응되는 복수의 전압 기울기들의 평균과 표준 편차를 이용하여 상기 복수의 배터리 유닛들(111, 113, 115) 각각에 대해 전압 기울기의 표준 점수를 결정할 수 있다.
동작 520에서, 배터리 진단 장치(101)는 동작 515에서 결정된 적어도 하나의 판단 값에 기초하여 복수의 배터리 유닛들(111, 113, 115) 각각의 이상을 진단할 수 있다.
배터리 진단 장치(101)가 복수의 배터리 유닛들(111, 113, 115) 각각의 이상을 진단하는 동작 520에 대해서는 도 6을 통해 보다 구체적으로 설명될 수 있다.
도 6은 일 실시 예에 따른 배터리 진단 장치의 동작 흐름도이다. 도 6은 도 2의 구성들을 이용하여 설명될 수 있다.
도 6에 도시된 실시 예는 일 실시 예일 뿐이며, 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 단계의 순서는 도 6에 도시된 바와 다를 수 있고, 도 6에 도시된 일부 단계들이 생략되거나 단계들 간의 순서가 변경되거나 단계들이 병합될 수도 있다. 예를 들어, 도 6에서 동작 615 및/또는 동작 620은 생략될 수 있다.
동작 605에서, 배터리 진단 장치(101)는 배터리 유닛(111, 113, 또는 115)의 전압 기울기의 표준 점수가 제1 기준 값 미만인지 식별할 수 있다.
동작 605에서 배터리 유닛(111, 113, 또는 115)의 전압 기울기의 표준 점수가 제1 기준 값 이상인 것으로 식별된 경우('NO'), 동작 610에서, 배터리 진단 장치(101)는 배터리 유닛(111, 113, 또는 115)을 정상 배터리 유닛으로 진단할 수 있다.
동작 605에서 배터리 유닛(111, 113, 또는 115)의 전압 기울기의 표준 점수가 제1 기준 값 미만인 것으로 식별된 경우('YES'), 동작 615에서, 배터리 진단 장치(101)는 배터리 유닛(111, 113, 또는 115)의 전압 기울기가 제2 기준 값 미만인지 식별할 수 있다.
동작 615에서 배터리 유닛(111, 113, 또는 115)의 전압 기울기가 제2 기준 값 이상인 것으로 식별된 경우('NO'), 동작 610에서, 배터리 진단 장치(101)는 배터리 유닛(111, 113, 또는 115)을 정상 배터리 유닛으로 진단할 수 있다.
동작 615에서 배터리 유닛(111, 113, 또는 115)의 전압 기울기가 제2 기준 값 미만인 것으로 식별된 경우('YES'), 동작 620에서, 배터리 진단 장치(101)는 배터리 유닛(111, 113, 또는 115)의 제2 전압 값들 중 최대 값과 최소 값의 차이가 지정된 차이 값을 초과하는지 식별할 수 있다.
동작 620에서 배터리 유닛(111, 113, 또는 115)의 제2 전압 값들 중 최대 값과 최소 값의 차이가 지정된 차이 값 이하인 것으로 식별된 경우('NO'), 동작 610에서, 배터리 진단 장치(101)는 배터리 유닛(111, 113, 또는 115)을 정상 배터리 유닛으로 진단할 수 있다.
동작 620에서 배터리 유닛(111, 113, 또는 115)의 제2 전압 값들 중 최대 값과 최소 값의 차이가 지정된 차이 값을 초과하는 것으로 식별된 경우('YES'), 동작 625에서, 배터리 진단 장치(101)는 배터리 유닛(111, 113, 또는 115)을 이상 배터리 유닛으로 진단할 수 있다.
이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다", 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소를 내재할 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 문서에 개시된 실시 예들이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 문서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

Claims (15)

  1. 복수의 배터리 유닛들 각각의 제1 전압 값들을 획득하는 획득부;
    상기 제1 전압 값들 중 서로 다른 대기 구간들의 제2 전압 값들을 식별하는 식별부;
    상기 복수의 배터리 유닛들 각각의 상기 제2 전압 값들의 변화 정도를 나타내는 적어도 하나의 판단 값을 결정하는 결정부; 및
    상기 복수의 배터리 유닛들 각각의 상기 판단 값에 기초하여 상기 복수의 배터리 유닛들 각각의 이상을 진단하는 진단부를 포함하는, 배터리 진단 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 결정부는,
    상기 제2 전압 값들에 기초하여, 상기 복수의 배터리 유닛들 각각의 상기 서로 다른 대기 구간들의 평균 전압 값들을 결정하고,
    상기 평균 전압 값들에 기초하여 상기 적어도 하나의 판단 값을 결정하는, 배터리 진단 장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 결정부는, 상기 복수의 배터리 유닛들 각각의 상기 제2 전압 값들의 시간에 따른 변화 정도를 나타내는 전압 기울기를 결정하고,
    상기 진단부는, 상기 전압 기울기에 기초하여 상기 복수의 배터리 유닛들 각각의 이상을 진단하는, 배터리 진단 장치.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 결정부는, 상기 복수의 배터리 유닛들 각각에 일대일로 대응되는 복수의 전압 기울기들의 평균과 표준 편차를 이용하여 상기 복수의 배터리 유닛들 각각에 대해 전압 기울기의 표준 점수(Z-score)를 결정하고,
    상기 진단부는, 상기 표준 점수에 기초하여 상기 복수의 배터리 유닛들 각각의 이상을 진단하는, 배터리 진단 장치.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 진단부는, 상기 복수의 배터리 유닛들 중 제1 기준 값보다 낮은 상기 표준 점수를 갖는 배터리 유닛을 이상 배터리 유닛으로 진단하는, 배터리 진단 장치.
  6. 청구항 4에 있어서,
    상기 진단부는, 상기 복수의 배터리 유닛들 중 제1 기준 값보다 낮은 상기 표준 점수를 갖고, 제2 기준 값보다 낮은 상기 전압 기울기를 갖는 배터리 유닛을 이상 배터리 유닛으로 진단하는, 배터리 진단 장치.
  7. 청구항 4에 있어서,
    상기 진단부는, 상기 복수의 배터리 유닛들 중 제1 기준 값보다 낮은 상기 표준 점수를 갖고, 제2 기준 값보다 낮은 상기 전압 기울기를 갖고, 상기 서로 다른 대기 구간들의 상기 제2 전압 값들 중 최대 값과 최소 값의 차이가 지정된 차이 값보다 높은 배터리 유닛을 이상 배터리 유닛으로 진단하는, 배터리 진단 장치.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 식별부는, 상기 서로 다른 대기 구간들을 지정된 범위의 전압 값, 전류 값, 충전량, 및/또는 방전량을 갖는 구간으로 설정하는, 배터리 진단 장치.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 복수의 배터리 유닛들 각각의 이상 진단 결과에 기초하여 이상 처리 기능을 수행하는 이상 처리부를 더 포함하고,
    상기 이상 처리 기능은 알림 기능 또는 단락 기능을 포함하는, 배터리 진단 장치.
  10. 복수의 배터리 유닛들 각각의 제1 전압 값들을 획득하는 동작;
    상기 제1 전압 값들 중 서로 다른 대기 구간들의 제2 전압 값들을 식별하는 동작;
    상기 복수의 배터리 유닛들 각각의 상기 제2 전압 값들의 변화 정도를 나타내는 적어도 하나의 판단 값을 결정하는 동작; 및
    상기 복수의 배터리 유닛들 각각의 상기 판단 값에 기초하여 상기 복수의 배터리 유닛들 각각의 이상을 진단하는 동작을 포함하는, 배터리 진단 방법.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 적어도 하나의 판단 값을 결정하는 동작은, 상기 복수의 배터리 유닛들 각각의 상기 제2 전압 값들의 시간에 따른 변화 정도를 나타내는 전압 기울기를 결정하는 동작을 포함하고,
    상기 복수의 배터리 유닛들 각각의 이상을 진단하는 동작은, 상기 전압 기울기에 기초하여 상기 복수의 배터리 유닛들 각각의 이상을 진단하는 동작을 포함하는, 배터리 진단 방법.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 적어도 하나의 판단 값을 결정하는 동작은, 상기 복수의 배터리 유닛들 각각에 일대일로 대응되는 복수의 전압 기울기들의 평균과 표준 편차를 이용하여 상기 복수의 배터리 유닛들 각각에 대해 전압 기울기의 표준 점수(Z-score)를 결정하는 동작을 포함하고,
    상기 복수의 배터리 유닛들 각각의 이상을 진단하는 동작은, 상기 표준 점수에 기초하여 상기 복수의 배터리 유닛들 각각의 이상을 진단하는 동작을 포함하는, 배터리 진단 방법.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 복수의 배터리 유닛들 각각의 이상을 진단하는 동작은, 상기 복수의 배터리 유닛들 중 제1 기준 값보다 낮은 상기 표준 점수를 갖는 배터리 유닛을 이상 배터리 유닛으로 진단하는 동작을 포함하는, 배터리 진단 방법.
  14. 청구항 12에 있어서,
    상기 복수의 배터리 유닛들 각각의 이상을 진단하는 동작은, 상기 복수의 배터리 유닛들 중 제1 기준 값보다 낮은 상기 표준 점수를 갖고, 제2 기준 값보다 낮은 상기 전압 기울기를 갖는 배터리 유닛을 이상 배터리 유닛으로 진단하는 동작을 포함하는, 배터리 진단 장치.
  15. 청구항 12에 있어서,
    상기 복수의 배터리 유닛들 각각의 이상을 진단하는 동작은, 상기 복수의 배터리 유닛들 중 제1 기준 값보다 낮은 상기 표준 점수를 갖고, 제2 기준 값보다 낮은 상기 전압 기울기를 갖고, 상기 서로 다른 대기 구간들의 상기 제2 전압 값들 중 최대 값과 최소 값의 차이가 지정된 차이 값보다 높은 배터리 유닛을 이상 배터리 유닛으로 진단하는 동작을 포함하는, 배터리 진단 장치.
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