KR20190078144A - Apparatus and method for detecting battery module sweelling - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 배터리 모듈의 스웰링을 감지하는 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus and method for detecting swelling of a battery module.
보다 구체적으로는 유량계 없이 온도센서를 기반으로 배터리 모듈의 스웰링을 감지하는 장치 및 방법에 관한 것이다.And more particularly to an apparatus and method for sensing swelling of a battery module based on a temperature sensor without a flow meter.
화석연료 사용의 급격한 증가로 인하여 대체 에너지나 청정에너지의 사용에 대한 요구가 증가하고 있으며, 그 일환으로 가장 활발하게 연구되고 있는 분야가 전기화학을 이용한 발전, 축전 분야이다.Due to the rapid increase in the use of fossil fuels, the demand for the use of alternative energy or clean energy is increasing. As a part of this, the most active field of research is electric power generation and storage.
현재 이러한 전기화학적 에너지를 이용하는 전기화학 소자의 대표적인 예로 배터리를 들 수 있으며, 점점 더 그 사용 영역이 확대되고 있는 추세이다.At present, a typical example of an electrochemical device utilizing such electrochemical energy is a battery, and the use area thereof is gradually increasing.
최근에는 휴대용 컴퓨터, 휴대용 전화기, 카메라 등의 휴대용 기기에 대한 기술 개발과 수요가 증가함에 따라 에너지원으로서 배터리의 수요가 급격히 증가하고 있고, 그러한 배터리 중 높은 에너지 밀도와 작동 전위를 나타내고 사이클 수명이 길며 자기방전율이 낮은 리튬 배터리에 대해 많은 연구가 행해져 왔고, 또한 상용화되어 널리 사용되고 있다.Recently, as technology development and demand for portable devices such as portable computers, portable telephones, and cameras have increased, the demand for batteries as energy sources has been rapidly increasing, and the high energy density and operating potential of such batteries have been shown to have a long cycle life A lot of research has been conducted on a lithium battery having a low self-discharge rate, and it has been commercialized and widely used.
특히 파우치형 배터리는 고객 요구에 맞게 다양한 형태의 구조변경이 가능하여 제품응용력이 뛰어나고, 금속캔 형태의 배터리케이스를 사용한 배터리에 비해 다품종 소량생산에 유리하다. In particular, the pouch type battery is excellent in application of the product because various structures can be changed in accordance with the customer's demand, and it is advantageous in producing a small quantity of various products compared to a battery using a metal case type battery case.
그러나, 파우치형 리튬 이온 배터리는 배터리 내부 전해질 분해 시 발생하는 가스에 의해 부풀어 오르는 현상이 생기게 되는데, 이러한 현상을 전해액 스웰링이라고 한다. 전해질의 분해는 고온에서 촉진되므로, 배터리를 고온에서 방치할 경우, 스웰링 현상이 촉진된다. 배터리의 온도가 올라가면 전해액이 분해하거나 부반응이 일어나 이산화탄소나 일산화탄소와 같은 가스가 발생하여 전지의 두께가 증가하기 때문이다.However, the pouch type lithium ion battery has a phenomenon of swelling due to the gas generated when the electrolyte inside the battery is decomposed. This phenomenon is referred to as electrolytic solution swelling. Since decomposition of the electrolyte is promoted at a high temperature, swelling phenomenon is promoted when the battery is left at a high temperature. When the temperature of the battery rises, electrolyte decomposes or side reactions occur, resulting in gas such as carbon dioxide or carbon monoxide, which increases the thickness of the battery.
이와 같이 스웰링 현상이 발생한 배터리를 계속적으로 사용하게 되는 경우, 배터리의 수명 및 안정성에 영향을 줄 수 있다.When the battery in which the swelling phenomenon occurs as described above is continuously used, the life and stability of the battery may be affected.
한편, 배터리의 스웰링을 감지하는 종래 기술로는 배터리 모듈에 별도의 압력 센서를 탑재하여 배터리 모듈의 스웰링을 감지하는 기술이 있었다.[0003] Meanwhile, in a conventional technology for detecting swelling of a battery, there has been a technique of detecting a swelling of a battery module by mounting a separate pressure sensor on the battery module.
다른 종래 기술로는 배터리를 냉각 시키는 냉각 팬의 유량을 측정하는 유량계를 탑재하여 유량계에서 측정되는 유량을 기반으로 배터리 모듈의 스웰링 여부를 판단하였다.In another prior art, a flow meter for measuring the flow rate of the cooling fan for cooling the battery was installed and it was determined whether the battery module was swelled based on the flow rate measured by the flow meter.
그러나 이러한 종래 기술들은, 배터리 모듈에 별도의 소자(압력 센서 또는 유량계)를 탑재되므로 비용이 상승하고, 배터리 모듈의 내부 공간 활용이 효율적이지 못했다.However, these conventional technologies have a disadvantage in that a separate element (a pressure sensor or a flow meter) is mounted on the battery module, so that the cost is increased and the internal space utilization of the battery module is not efficient.
따라서 본 발명에서는 별도의 소자를 탑재하지 않고, 배터리 모듈의 스웰링을 감지하는 방법을 제안한다.Therefore, the present invention proposes a method of detecting swelling of a battery module without mounting a separate device.
본 발명은 별도의 소자 탑재 없이 배터리 모듈의 스웰링 여부를 판단하는 방법을 제공한다.The present invention provides a method for determining whether a battery module swells without mounting an additional element.
보다 구체적으로는 배터리 모듈의 온도 변화를 기반으로 배터리 모듈의 스웰링 여부를 판단하는 방법을 제공한다.More particularly, the present invention provides a method for determining whether a battery module swells based on a temperature change of the battery module.
본 발명의 실시 예에 따른 배터리 모듈의 스웨링 감지 방법은, 상기 배터리 모듈이 충전/방전/휴지(rest) 상태 중 어느 상태인지를 확인하는 배터리 상태 확인 단계, 냉각 팬이 동작하기 전의 상기 배터리 모듈의 내/외부 온도를 측정하는 제1 온도 측정 단계, 상기 배터리 모듈의 상태 및 제1 온도 측정 단계에서 측정된 상기 배터리 모듈의 온도를 기반으로 소정의 기간 동안 냉각 팬을 동작시키는 냉각 팬 동작 단계, 상기 냉각 팬 동작 단계를 수행한 후, 상기 배터리 모듈의 온도를 측정하는 제2 온도 측정 단계 및 상기 제1 온도 측정 단계에서 측정된 상기 배터리 모듈의 온도 및 제2 온도 측정 단계에서 측정된 상기 배터리 모듈의 온도를 기반으로 상기 배터리 모듈의 스웰링을 판단하는 스웰링 판단 단계를 포함하여 구성될 수 있다.The method of detecting a swing of a battery module according to an exemplary embodiment of the present invention may include a battery state checking step of checking whether the battery module is in a charge / discharge / rest state, A cooling fan operation step for operating the cooling fan for a predetermined period based on the state of the battery module and the temperature of the battery module measured in the first temperature measurement step, A second temperature measurement step of measuring the temperature of the battery module after performing the cooling fan operation step and a second temperature measurement step of measuring the temperature of the battery module measured in the first temperature measurement step and the temperature of the battery module measured in the second temperature measurement step. And determining a swelling of the battery module based on the temperature of the battery module.
상기 제1 온도 측정 단계는, 상기 냉각 팬 동작 전에 상기 배터리 모듈의 외부 온도를 측정하는 제1 외부 온도 측정 단계, 상기 냉각 팬 동작 전에 상기 배터리 모듈의 내부 온도를 측정하는 제2 내부 온도 측정 단계;를 포함하여 구성되며, 상기 제2 온도 측정 단계는, 상기 냉각 팬 동작 단계를 수행한 후, 상기 배터리 모듈의 내부 온도를 측정하는 제2 내부 온도 측정 단계를 포함하여 구성될 수 있다.The first temperature measurement step may include: a first external temperature measurement step of measuring an external temperature of the battery module before the cooling fan operation; a second internal temperature measurement step of measuring an internal temperature of the battery module before the cooling fan operation; And the second temperature measurement step may include a second internal temperature measurement step of measuring an internal temperature of the battery module after performing the cooling fan operation step.
상기 냉각 팬 동작 단계는, 상기 배터리 모듈이 휴지 상태이고, 상기 제1 온도 측정 단계에서 측정한 배터리 모듈의 외부 온도 및 배터리 모듈의 내부 온도가 기설정된 냉각 팬 동작 온도 이상인 경우, 냉각 팬을 상기 소정의 기간 동안 동작시킬 수 있다.Wherein the cooling fan operation step is performed when the battery module is in a hibernation state and the external temperature of the battery module measured in the first temperature measurement step and the internal temperature of the battery module are equal to or higher than predetermined cooling fan operation temperatures, Lt; / RTI >
상기 냉각 팬을 동작시키는 소정의 기간은, 상기 제1 온도 측정 단계에서 측정된 배터리 모듈의 외부 온도, 배터리 모듈의 내부 온도 및 배터리 모듈의 목표 온도에 따라 설정될 수 있다.The predetermined period for operating the cooling fan may be set according to an external temperature of the battery module measured in the first temperature measuring step, an internal temperature of the battery module, and a target temperature of the battery module.
상기 스웰링 판단 단계는, 상기 냉각 팬 동작 단계를 수행한 후, 상기 배터리 모듈의 목표 온도와 상기 제2 온도 측정 단계에서 측정한 상기 배터리 모듈의 온도 차이가 기설정된 온도 범위 이내인 경우, 스웰링이 없다고 판단하고, 상기 배터리 모듈의 목표 온도와 상기 제2 온도 측정 단계에서 측정한 상기 배터리 모듈의 온도 차이가 기설정된 온도 범위를 벗어나는 경우, 스웰링이 있는 것으로 판단할 수 있다.Wherein the swinging determination step determines that the swelling is performed when the target temperature of the battery module and the temperature difference of the battery module measured in the second temperature measurement step are within a predetermined temperature range after performing the cooling fan operation step, And if the temperature difference between the target temperature of the battery module and the temperature of the battery module measured in the second temperature measurement step deviates from a predetermined temperature range, it can be determined that there is swelling.
본 발명의 다른 실시 예에 따른 배터리 모듈의 스웨링 감지 방법은, 상기 배터리 모듈이 충전/방전/휴지(rest) 상태 중 어느 상태인지를 확인하는 배터리 상태 확인 단계, 냉각 팬이 동작하기 전의 상기 배터리 모듈의 온도를 측정하는 온도 측정 단계, 상기 배터리 모듈의 상태 및 온도 측정 단계에서 측정된 상기 배터리 모듈의 온도를 기반으로 냉각 팬을 동작시키는 냉각 팬 동작 단계, 상기 냉각 팬 동작 단계에서 냉각 팬이 동작하는 기간을 기반으로 상기 배터리 모듈의 스웰링을 판단하는 스웰링 판단 단계를 포함하여 구성될 수 있다.A method of sensing a swing of a battery module according to another embodiment of the present invention includes a battery state checking step of checking whether the battery module is in a charge / discharge / rest state, A temperature measuring step of measuring a temperature of the module, a cooling fan operating step of operating the cooling fan based on the temperature of the battery module measured at the temperature and the temperature of the battery module, And determining a swelling of the battery module based on a period during which the battery module is swelled.
상기 냉각 팬 동작 단계는, 상기 배터리 모듈이 휴지 상태이고, 상기 온도 측정 단계에서 측정한 배터리 모듈의 외부 온도 및 배터리 모듈의 내부 온도가 기설정된 냉각 팬 동작 온도 이상인 경우 배터리 모듈의 온도가 기설정된 소정의 목표 온도가 될 때까지 냉각 팬을 동작시키며, 상기 배터리 모듈의 온도가 상기 기설정된 소정의 목표 온도가 될 때까지 상기 냉각 팬이 동작하는 기간을 측정할 수 있다.The operation of the cooling fan is performed when the battery module is in a hibernation state and the external temperature of the battery module measured in the temperature measurement step and the internal temperature of the battery module are equal to or higher than a predetermined cooling fan operation temperature, And a period during which the cooling fan is operated until the temperature of the battery module reaches the predetermined target temperature can be measured.
상기 스웰링 판단 단계는, 상기 배터리 모듈의 온도가 기설정된 소정의 목표 온도가 될 때까지 상기 냉각 팬이 동작하는 기간이 소정의 기설정된 기준 기간을 초과하는 경우, 스웰링 있음으로 판단하고, 상기 배터리 모듈의 온도가 기설정된 소정의 온도가 될 때까지 상기 냉각 팬을 동작시키는 기간이 소정의 기설정된 기준 기간 이하인 경우, 스웰링 없음으로 판단할 수 있다.Wherein the swing determining step determines that there is swelling if the period during which the cooling fan operates exceeds a predetermined reference period until the temperature of the battery module reaches a predetermined target temperature, It can be determined that there is no swelling when the period for operating the cooling fan is less than a predetermined reference period until the temperature of the battery module reaches a predetermined temperature.
본 발명의 실시 예에 따른 배터리 모듈 스웰링 감지 방법을 수행하는 ESS장치는, BMS(제어부), 복수개의 배터리 모듈, 상기 복수개의 배터리 모듈을 냉각 시키는 냉각 팬, 상기 BMS, 냉각 팬 및 복수개의 배터리 모듈이 실장되는 케이스, 상기 케이스의 외부 온도를 측정하는 외부 온도 측정부, 상기 케이스의 내부 온도를 측정하는 내부 온도 측정부를 포함하여 구성되며, 상기 BMS는, 상기 복수개의 배터리 모듈이 충전, 방전, 휴지(rest) 상태 중 어느 상태인지 확인하는 배터리 상태 확인 모듈, 상기 냉각 팬을 제어하는 냉각 팬 제어 모듈, 상기 복수개의 배터리 모듈의 스웰링 여부를 판단하는 스웰링 판단 모듈, 상기 복수개의 배터리 모듈의 충전, 방전, 벨런싱을 수행하는 컨트롤러, 상기 BMS의 제어 기준 데이터가 저장되어 있는 메모리를 포함하여 구성될 수 있다.The ESS device for performing the method of swinging a battery module according to an embodiment of the present invention includes a BMS (control unit), a plurality of battery modules, a cooling fan for cooling the plurality of battery modules, a BMS, And an internal temperature measuring unit for measuring an internal temperature of the case, wherein the BMS is configured to measure the temperature of the battery pack when the plurality of battery modules are charged, discharged, A cooling fan control module for controlling the cooling fan, a swing determination module for determining whether the plurality of battery modules are swinging, a battery state determination module for determining whether any of the plurality of battery modules is in a rest state, A controller for performing charging, discharging, and balancing, and a memory for storing control reference data of the BMS have.
상기 냉각 팬 제어 모듈은, 상기 복수개의 배터리 모듈이 휴지 상태이고, 상기 내부 온도가 소정의 냉각 팬 동작 기준 온도 이상인 경우, 상기 냉각 팬을 소정의 기간 동안 동작시킬 수 있다.The cooling fan control module may operate the cooling fan for a predetermined period when the plurality of battery modules are in the idle state and the internal temperature is equal to or higher than a predetermined cooling fan operation reference temperature.
상기 냉각 팬을 동작시키는 소정의 기간은, 상기 냉각 팬 동작 전에 측정된 ESS의 외부 온도, ESS의 내부 온도 및 ESS의 목표 온도에 따라 설정되며, 상기 스웰링 판단 모듈은, 상기 냉각 팬 동작 후에 측정된 ESS의 내부 온도와 상기 ESS의 목표 온도의 차이가 기설정된 온도 범위 이내면 스웰링이 없다고 판단하고, 상기 냉각 팬 동작 후에 측정된 ESS의 내부 온도와 상기 ESS의 목표 온도의 차이가 기설정된 온도 범위를 벗어나면 스웰링이 있다고 판단할 수 있다.Wherein the predetermined period for operating the cooling fan is set according to an external temperature of the ESS measured before the cooling fan operation, an internal temperature of the ESS, and a target temperature of the ESS, The controller determines that there is no swelling when the difference between the internal temperature of the ESS and the target temperature of the ESS is within a predetermined temperature range and if the difference between the internal temperature of the ESS measured after the cooling fan operation and the target temperature of the ESS is less than a predetermined temperature If it is out of the range, it can be judged that there is swelling.
한편, 상기 상기 냉각 팬 제어 모듈은, 상기 ESS가 휴지 상태이고, 상기 ESS 내부 온도가 소정의 냉각 팬 동작 기준 온도 이상인 경우, ESS가 목표 온도가 될 때까지 상기 냉각 팬을 동작시키고, 상기 냉각 팬의 동작 기간을 상기 스웰링 판단 모듈로 전송할 수 있다.Meanwhile, the cooling fan control module operates the cooling fan until the ESS reaches a target temperature when the ESS is in a rest state and the internal temperature of the ESS is equal to or higher than a predetermined cooling fan operation reference temperature, To the swelling determination module.
상기 스웰링 판단 모듈은, 상기 ESS의 온도가 기설정된 소정의 온도가 될 때까지 상기 냉각 팬이 동작하는 기간이 소정의 기설정된 기준 기간을 초과하는 경우, 스웰링 있음으로 판단하고, 상기 ESS의 온도가 기설정된 소정의 온도가 될 때까지 상기 냉각 팬을 동작시키는 기간이 소정의 기설정된 기준 기간 이하인 경우, 스웰링 없음으로 판단할 수 있다.Wherein the swing determination module determines that there is swelling when a period during which the cooling fan operates until the temperature of the ESS reaches a predetermined temperature is greater than a predetermined reference period, It can be determined that there is no swelling when the period for operating the cooling fan is equal to or less than a predetermined reference period until the temperature reaches the preset predetermined temperature.
본 발명은 별도의 소자를 탑재하지 않고 간단하게 배터리 모듈의 스웰링 여부를 판단할 수 있다.The present invention can easily determine whether the battery module is swinging without mounting a separate device.
또한 본 발명은 별도의 소자를 탑재하지 않음으로써, 배터리 모듈의 제작 단가를 낮출 수 있고, 배터리 모듈의 내부 공간을 효율적으로 활용할 수 있다.In addition, the present invention can reduce the manufacturing cost of the battery module and effectively utilize the internal space of the battery module by not mounting a separate device.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 배터리 모듈의 스웰링 감지 방법의 순서도이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 배터리 모듈의 스웰링 감지 방법의 순서도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 배터리 모듈의 스웰링 감지 장치의 구성도이다.FIG. 1 is a flowchart of a swell detection method of a battery module according to an embodiment of the present invention.
2 is a flowchart of a swell detection method of a battery module according to another embodiment of the present invention.
3 is a block diagram of a swelling detection apparatus for a battery module according to an embodiment of the present invention.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시 예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면부호를 붙였다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, which will be readily apparent to those skilled in the art. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. In order to clearly illustrate the present invention, parts not related to the description are omitted, and similar parts are denoted by like reference characters throughout the specification.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예컨대, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.Terms including ordinals, such as first, second, etc., may be used to describe various elements, but the elements are not limited to these terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, the first component may be referred to as a second component, and similarly, the second component may also be referred to as a first component. The terminology used in this application is used only to describe a specific embodiment and is not intended to limit the invention. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 “연결”되어 있다고 할 때, 이는 “직접적으로 연결”되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 “전기적으로 연결”되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 “포함”한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 본원 명세서 전체에서 사용되는 정도의 용어 “~(하는) 단계” 또는 “~의 단계”는 “~를 위한 단계”를 의미하지 않는다.Throughout the specification, when a part is referred to as being "connected" to another part, it includes not only "directly connected" but also "electrically connected" with another part in between . Also, when an element is referred to as " comprising ", it means that it can include other elements as well, without departing from the other elements unless specifically stated otherwise. The word " step (or step) " or " step " used to the extent that it is used throughout the specification does not mean " step for.
본 발명에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 발명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다. While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be the most practical and preferred embodiment, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments. Also, in certain cases, there may be a term selected arbitrarily by the applicant, in which case the meaning thereof will be described in detail in the description of the corresponding invention. Therefore, the term used in the present invention should be defined based on the meaning of the term, not on the name of a simple term, but on the entire contents of the present invention.
1. 본 발명의 실시 예에 따른 배터리 모듈 스웰링 감지 방법.1. A method for detecting swellings of a battery module according to an embodiment of the present invention.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 배터리 모듈 스웰링 감지 방법의 순서도이다.1 is a flow chart of a method of detecting swellings of a battery module according to an embodiment of the present invention.
이하에서는 도 1을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 배터리 모듈 스웰링 감지 방법을 설명한다.Hereinafter, a method of detecting swellings of a battery module according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
본 발명의 실시 예에 따른 배터리 모듈 스웰링 감지 방법은, 배터리 모듈의 냉각 팬을 소정의 시간 동안 동작시키고, 냉각 팬 동작 기간 동안 배터리 모듈의 온도가 얼마나 감소했는지를 기반으로 배터리 모듈의 스웰링을 감지하는 방법이다.A swing detection method for a battery module according to an exemplary embodiment of the present invention includes operating a cooling fan of a battery module for a predetermined period of time and detecting a swelling of the battery module based on how much the temperature of the battery module has decreased during a cooling fan operation period It is a way to detect.
본 발명의 배터리 모듈 스웰링 감지 방법은 아래와 같은 절차에 따라 수행될 수 있다.The battery module swelling detection method of the present invention can be performed according to the following procedure.
1-1 배터리 모듈 상태 확인 단계(S110)1-1 Battery module status check step (S110)
본 발명의 실시 예에 다른 배터리 모듈의 스웰링 감지 방법은, 배터리 모듈의 상태를 확인하는 배터리 상태 확인 단계(S110)로부터 시작한다.The swing detection method of another battery module according to an embodiment of the present invention starts from a battery state checking step (S110) for checking the state of the battery module.
구체적으로, 본 발명의 실시 예에 따른 배터리 모듈의 스웰링 감지 방법은, 배터리 모듈이 휴지 상태에 있는 경우에만 수행될 수 있다. 왜냐하면, 본 발명의 실시 예에 따른 배터리 모듈의 스웰링 감지 방법은 배터리 모듈의 온도를 측정하여 측정된 배터리 모듈의 온도 값에 기반하여 수행되는데, 배터리 모듈이 충전 또는 방전하는 경우에는 배터리 모듈의 온도가 변하므로 정확한 스웰링 상태를 측정할 수 없기 때문이다.Specifically, the swing detection method of the battery module according to the embodiment of the present invention can be performed only when the battery module is in a rest state. The swing detection method of the battery module according to the embodiment of the present invention is performed based on the temperature value of the battery module measured by measuring the temperature of the battery module. When the battery module is charged or discharged, And the accurate swelling state can not be measured.
한편, 상기 배터리 상태 확인 단계(S110)에서 배터리 모듈이 휴지 상태임이 확인되면 다음 제1 온도 측정 단계(S120)를 수행하고 그렇지 않으면 절차를 종료한다.If it is determined that the battery module is in the idle state in step S110, the first temperature measurement step S120 is performed. Otherwise, the procedure is terminated.
1-2 제1 온도 측정 단계(S120)1-2 First Temperature Measurement Step (S120)
한편, 제1 온도 측정 단계(S120)는, 냉각 팬 동작 전에 배터리 모듈의 외부 온도를 측정하는 제1 외부 온도 측정 단계, 냉각 팬 동작 전에 배터리 모듈의 내부 온도를 측정하는 제1 내부 온도 측정 단계를 포함하여 구성될 수 있다.Meanwhile, the first temperature measurement step (S120) includes a first external temperature measurement step of measuring the external temperature of the battery module before the cooling fan operation, and a first internal temperature measurement step of measuring the internal temperature of the battery module before the cooling fan operation And the like.
이와 같이 배터리 모듈의 외부 온도와 내부 온도를 각각 측정하는 이유는, 배터리 모듈의 내부 온도 및 냉각 팬의 동작 기간이 동일 하더라도, 배터리 모듈의 외부 온도에 따라 배터리 모듈의 내부 온도 변화가 달라지기 때문이다.The reason for measuring the external temperature and the internal temperature of the battery module in this way is that the internal temperature of the battery module changes depending on the external temperature of the battery module even if the internal temperature of the battery module and the operation period of the cooling fan are the same .
한편, 상기 제1 온도 측정 단계(S120)는, 다음 냉각 팬 동작 단계(S130)에서 냉각 팬 동작 필요 또는 냉각 팬 동작 가능을 판단하는 값과 냉각 팬을 동작 시키는 기간을 결정하는 요소로 사용된다.Meanwhile, the first temperature measurement step S120 is used as a factor for determining whether a cooling fan operation is required or a cooling fan operation is possible in a next cooling fan operation step (S130) and a period for operating the cooling fan.
1-3 냉각 팬 동작 단계(S130)1-3 cooling fan operation step (S130)
한편, 냉각 팬 동작 단계(S130)는, 상기 제1 온도 측정 단계(S120)를 기반으로 냉각 팬의 동작 필요 여부 및 동작 가능을 판단할 수 있다.Meanwhile, the operation of operating the cooling fan (S130) may determine whether the operation of the cooling fan is necessary or not based on the first temperature measurement step (S120).
구체적으로, 상기 제1 온도 측정 단계(S120)에서 측정된 배터리 모듈 내부 온도가 기설정된 냉각 팬 동작 온도 이상인 경우, 소정의 기간 동안 냉각 팬을 동작 시켜 상기 배터리 모듈을 냉각 시킬 수 있다.Specifically, when the internal temperature of the battery module measured in the first temperature measuring step (S120) is equal to or higher than a predetermined cooling fan operating temperature, the cooling fan may be operated for a predetermined period of time to cool the battery module.
기설정된 냉각 팬 동작 온도 이상인 경우, 냉각 팬을 이용하여 배터리 모듈을 냉각 시켜주어야지만 배터리 모듈의 스웰링을 예방할 수 있다.If the temperature of the cooling fan is higher than the predetermined cooling fan operating temperature, it is necessary to cool the battery module using the cooling fan, but the swelling of the battery module can be prevented.
한편, 상기 기설정된 냉각 팬 동작 온도는, 배터리 모듈의 내부 온도가 소정의 온도 이상으로 올라가지 않도록 설정된 값으로, 배터리 모듈의 스펙마다 정해진 온도 값은 다를 수 있다.Meanwhile, the predetermined cooling fan operation temperature is a value set so that the internal temperature of the battery module does not rise above a predetermined temperature, and the temperature value determined for each specification of the battery module may be different.
한편, 상기 냉각 팬을 동작 시키는 소정의 기간은, 상기 배터리 모듈의 외부 온도, 상기 배터리 모듈의 내부 온도 및 배터리 모듈의 목표 온도에 따라서 설정될 수 있다. 구체적으로는, 다양한 외부 온도, 내부 온도 및 목표 온도에 대한 실험을 통해 냉각 팬에 의한 냉각 온도를 측정하고, 이를 정리한 테이블을 이용하여 배터리 모듈의 외부 온도, 내부온도, 목표온도에 따른 냉각 팬을 동작하는 기간을 설정할 수 있다.The predetermined period for operating the cooling fan may be set according to an external temperature of the battery module, an internal temperature of the battery module, and a target temperature of the battery module. Specifically, the cooling temperature of the cooling fan is measured through experiments on various external temperatures, internal temperatures, and target temperatures, and a cooling fan is installed in accordance with the external temperature, internal temperature, Can be set.
예컨대, 현재 고온의(60도) 배터리 모듈의 내부 온도를 목표 온도(30도)로 낮추려고 하는 경우, 외부 온도가 저온(10도)인 경우에는 냉각 팬을 짧은 기간(10분)만 동작시켜도, 목표 온도(30도)에 도달할 수 있지만 외부 온도가 고온(25도)인 경우에는 냉각 팬을 긴 기간(25분) 동안 동작 시켜야 목표 온도(30도)에 도달 할 수 있다. For example, if the internal temperature of the current high temperature (60 degrees) battery module is to be lowered to the target temperature (30 degrees), if the external temperature is low (10 degrees) , The target temperature (30 degrees) can be reached, but if the external temperature is high (25 degrees), the cooling fan must be operated for a long period (25 minutes) to reach the target temperature (30 degrees).
다시 말해 배터리 모듈의 외부 온도와 배터리 모듈의 내부 온도가 모두 높은 경우에는 배터리 모듈의 외부 온도가 낮고, 배터리 모듈의 내부 온도가 높은 경우보다 더 오랜 기간 동안 냉각 팬을 동작 시켜야지 배터리 모듈의 온도가 목표 온도에 도달 할 수 있다.In other words, if both the external temperature of the battery module and the internal temperature of the battery module are high, the cooling fan must operate for a longer period of time than if the external temperature of the battery module is low and the internal temperature of the battery module is high. The target temperature can be reached.
한편, 상기 예시에 기재된 수치는 발명의 이해를 돕기 위해 임의로 지정된 수치일 뿐, 실제 제품에서 적용되고 사용되는 수치와는 다를 수 있다.In the meantime, the numerical values described in the above examples are numerical values arbitrarily designated for the purpose of assisting the understanding of the invention, and may be different from those applied and used in actual products.
1-4 제2 온도 측정 단계(S140)1-4 Second Temperature Measurement Step (S140)
한편, 제2 온도 측정 단계(S140)는, 상술한 냉각 팬 동작 단계(S130)가 수행된 직후에 배터리 모듈의 온도를 측정하는 단계이다.Meanwhile, the second temperature measurement step (S140) is a step of measuring the temperature of the battery module immediately after the above-described cooling fan operation step (S130) is performed.
한편, 상기 제2 온도 측정 단계는 배터리 모듈 내부의 온도만을 측정할 수 있다. 왜냐하면, 본 발명의 스웰링 판단 단계(S150)에서 스웰링 판단에 사용되는 요소는 냉각 팬이 동작된 직후의 온도와 상기 배터리 모듈의 목표 온도이기 때문이다.Meanwhile, the second temperature measurement step may measure only the temperature inside the battery module. This is because the factor used for the swelling judgment in the swelling determination step (S150) of the present invention is the temperature immediately after the cooling fan is operated and the target temperature of the battery module.
1-5 스웰링 판단 단계(S150)1-5 swelling determination step (S150)
한편, 상기 스웰링 판단 단계(S150)는, 상기 소정의 기간 동안 냉각 팬이 동작 한 후, 상기 배터리 모듈의 목표 온도와 상기 제2 온도 측정 단계에서 측정한 상기 배터리 모듈의 온도 차이를 기반으로 배터리 모듈의 스웰링 여부를 판단하는 단계이다.Meanwhile, the swinging determination step (S150) may include a step of determining a swelling of the battery module based on the target temperature of the battery module and the temperature difference of the battery module measured in the second temperature measurement step, It is determined whether or not the module swells.
보다 구체적으로, 상기 배터리 모듈의 목표 온도와 상기 제2 온도 측정 단계(S140)에서 측정한 배터리 모듈의 온도 차이가 기설정된 온도 범위 이내인 경우, 배터리 모듈의 스웰링이 없다고 판단할 수 있다.More specifically, when the target temperature of the battery module and the temperature difference between the battery module measured in the second temperature measurement step (S140) are within a predetermined temperature range, it can be determined that there is no swelling of the battery module.
이와 반대로, 상기 배터리 모듈의 목표 온도와 상기 제2 온도 측정 단계(S140)에서 측정한 배터리 모듈의 온도 차이가 기설정된 온도 범위를 벗어나는 경우, 배터리 모듈에 스웰링이 있는 것으로 판단 할 수 있다.On the contrary, if the target temperature of the battery module and the temperature difference between the battery module measured in the second temperature measurement step (S140) are outside a predetermined temperature range, it can be determined that there is swelling in the battery module.
이와 같이 판단할 수 있는 근거는, 배터리 모듈에 스웰링이 없을 경우, 상기 소정의 기간 동안 냉각 팬이 동작하면, 배터리 모듈 사이로 일정한 유량이 통과하여 소정의 기간 동안 배터리 모듈의 온도가 목표 온도까지 떨어질 수 있지만, 배터리 모듈에 스웰링이 있을 경우, 상기 소정의 기간 동안 냉각 팬이 동작하더라도, 스웰링이 발생한 부분에서 유량이 감소하게 되므로 상기 소정의 기간 동안 배터리 모듈의 온도가 목표 온도까지 떨어질 수 없는 원리를 이용한 것이다. If the cooling fan operates during the predetermined period of time without passing the swelling in the battery module, the temperature of the battery module falls to the target temperature for a predetermined period of time after passing a certain amount of flow through the battery modules However, even if the cooling fan operates during the predetermined period of time, when the swelling occurs in the battery module, the flow rate decreases at the portion where the swelling occurs, so that the temperature of the battery module can not drop to the target temperature during the predetermined period Principle.
다시 말해, 배터리 모듈에 스웰링이 발생하면, 냉각 팬으로 발생되는 유량이 감소하므로, 배터리 모듈이 목표 온도까지 냉각되지 않는 것을 이용하여 배터리 모듈의 스웰링 여부를 판단 할 수 있다.In other words, if swelling occurs in the battery module, the flow rate generated by the cooling fan is reduced, so that the swing of the battery module can be determined using the fact that the battery module is not cooled to the target temperature.
한편, 본 발명의 실시 예에 따른 배터리 모듈 스웰링 방법에서 사용되는 온도 센서는 일반적인 배터리 모듈에 탑재되는 온도 센서를 이용할 수 있다.Meanwhile, the temperature sensor used in the battery module swelling method according to the embodiment of the present invention may use a temperature sensor mounted on a general battery module.
한편, 본 발명의 실시 예에 따른 배터리 모듈의 스웰링 감지 방법은, 상술한 절차를 수행한 결과로 배터리 모듈에 스웰링이 있는 것으로 판단되는 경우, 스웰링이 있음을 알려주는 알림 단계를 더 포함하여 구성될 수 있으며, 상기 알림 단계는, 시각적인 효과(빛) 또는 청각적인 효과(소리)등으로 스웰링 여부를 사용자에게 알려줄 수 있다.Meanwhile, the swing detection method of the battery module according to the embodiment of the present invention further includes a notification step of notifying swelling if it is determined that there is swelling in the battery module as a result of the above-described procedure , And the notification step may inform the user whether the swelling is caused by a visual effect (light) or an auditory effect (sound).
2. 본 발명의 다른 실시 예에 따른 배터리 모듈 스웰링 감지 방법.2. A battery module swelling detection method according to another embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 배터리 모듈의 스웰링을 감지하는 방법을 나타낸 순서도이다.2 is a flowchart illustrating a method of detecting swelling of a battery module according to another embodiment of the present invention.
이하에서는 도 2를 참조하여 본 발명의 다른 실시 예에 따른 배터리 모듈 스웰링 감지 방법을 설명한다.Hereinafter, a swing detection method of a battery module according to another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
본 발명의 다른 실시 예에 따른 배터리 모듈 스웰링 감지 방법은, 배터리 모듈이 기설정된 온도가 될 때까지 냉각 팬을 동작 시키고, 냉각 팬이 동작하는 기간을 기반으로 배터리 모듈의 스웰을 감지하는 방법이다A method for detecting a swell of a battery module according to another embodiment of the present invention is a method for operating a cooling fan until the battery module reaches a preset temperature and detecting a swell of the battery module based on a period during which the cooling fan operates
2-1 배터리 상태 확인 단계(S210)2-1 Battery status checking step (S210)
본 발명의 다른 실시 예에 다른 배터리 모듈의 스웰링 감지 방법은, 배터리 모듈의 상태를 확인하는 배터리 상태 확인 단계(S210)로부터 시작한다.The swing detection method of another battery module according to another embodiment of the present invention starts from a battery state checking step (S210) for checking the state of the battery module.
구체적으로, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 배터리 모듈의 스웰링 감지 방법은, 배터리 모듈이 휴지 상태에 있는 경우에만 수행될 수 있다. 왜냐하면, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 배터리 모듈의 스웰링 감지 방법은 배터리 모듈의 온도를 측정하여 측정된 배터리 모듈의 온도 값에 기반하여 수행되는데, 배터리 모듈이 충전 또는 방전하는 경우에는 배터리 모듈의 온도가 변하므로 정확한 스웰링 상태를 측정할 수 없기 때문이다.Specifically, the swing detection method of the battery module according to another embodiment of the present invention can be performed only when the battery module is in a rest state. According to another aspect of the present invention, there is provided a swing detection method for a battery module, the swing detection method being performed based on a temperature value of the battery module measured by measuring a temperature of the battery module. When the battery module is charged or discharged, This is because the temperature can not be measured because the temperature changes.
한편, 상기 배터리 상태 확인 단계(S210)에서 배터리 모듈이 휴지 상태임이 확인되면 다음 온도 측정 단계(S220)를 수행하고 그렇지 않으면 절차를 종료한다.If it is determined that the battery module is in the idle state in the battery state checking step (S210), the next temperature measurement step (S220) is performed, and if not, the procedure is terminated.
2-2 온도 측정 단계(S220)2-2 Temperature measurement step (S220)
한편, 온도 측정 단계(S220)는, 냉각 팬 동작 전에 배터리 모듈의 외부 온도를 측정하는 외부 온도 측정 단계 및 냉각 팬 동작 전에 배터리 모듈의 내부 온도를 측정하는 내부 온도 측정 단계를 포함하여 구성될 수 있다.Meanwhile, the temperature measurement step S220 may include an external temperature measurement step of measuring the external temperature of the battery module before the cooling fan operation and an internal temperature measurement step of measuring the internal temperature of the battery module before the cooling fan operation .
이와 같이 배터리 모듈의 외부 온도와 내부 온도를 각각 측정하는 이유는, 배터리 모듈의 내부 온도 및 냉각 팬의 동작 기간이 동일 하더라도, 배터리 모듈의 외부 온도에 따라 배터리 모듈의 내부 온도 변화가 달라지기 때문이다.The reason for measuring the external temperature and the internal temperature of the battery module in this way is that the internal temperature of the battery module changes depending on the external temperature of the battery module even if the internal temperature of the battery module and the operation period of the cooling fan are the same .
한편, 상기 제1 온도 측정 단계(S120)는, 다음 냉각 팬 동작 단계(S130)에서 냉각 팬 동작 필요 또는 냉각 팬 동작 가능을 판단하는 값과 냉각 팬을 동작 시키는 기간을 결정하는 요소로 사용된다.Meanwhile, the first temperature measurement step S120 is used as a factor for determining whether a cooling fan operation is required or a cooling fan operation is possible in a next cooling fan operation step (S130) and a period for operating the cooling fan.
2-3 냉각 팬 동작 단계(S230)2-3 cooling fan operation step (S230)
한편, 냉각 팬 동작 단계(S230)는, 상기 온도 측정 단계(S220)를 기반으로 냉각 팬의 동작 필요 여부 및 동작 가능을 판단할 수 있다.Meanwhile, the operation of the cooling fan (S230) may determine whether the operation of the cooling fan is necessary or not based on the temperature measurement step (S220).
구체적으로, 상기 온도 측정 단계(S220)에서 측정된 배터리 모듈 내부 온도가 기설정된 냉각 팬 동작 온도 이상인 경우, 상기 배터리 모듈의 온도가 목표 온도가 될 때까지 냉각 팬을 동작 시켜 상기 배터리 모듈을 냉각 시킬 수 있다. 그리고 상기 배터리 모듈의 온도가 목표 온도가 될 때까지 냉각 팬이 동작하는 기간을 측정한다.Specifically, if the internal temperature of the battery module measured in the temperature measurement step S220 is equal to or higher than a predetermined cooling fan operation temperature, the cooling fan is operated until the temperature of the battery module reaches the target temperature to cool the battery module . Then, the period during which the cooling fan operates is measured until the temperature of the battery module becomes the target temperature.
한편, 상기 배터리 모듈의 온도가 목표 온도가 될 때까지 냉각 팬이 동작하는 기간은, 상기 배터리 모듈의 외부 온도, 상기 배터리 모듈의 내부 온도 및 배터리 모듈의 목표 온도에 따라서 달라질 수 있다. The period during which the cooling fan operates until the temperature of the battery module reaches the target temperature may vary depending on an external temperature of the battery module, an internal temperature of the battery module, and a target temperature of the battery module.
한편, 배터리 모듈은, 기설정된 냉각 팬 동작 온도 이상인 경우, 냉각 팬을 이용하여 배터리 모듈을 냉각 시켜주어야지만 배터리 모듈의 스웰링을 예방할 수 있다. On the other hand, if the battery module has a predetermined cooling fan operating temperature or higher, it is necessary to cool the battery module using a cooling fan, but swelling of the battery module can be prevented.
상기 기설정된 냉각 팬 동작 온도는, 배터리 모듈의 내부 온도가 소정의 온도 이상으로 올라가지 않도록 설정된 값으로, 배터리 모듈의 스펙마다 정해진 온도 값은 다를 수 있다.The predetermined cooling fan operation temperature is a value set so that the internal temperature of the battery module does not rise above a predetermined temperature, and the temperature value determined for each specification of the battery module may be different.
2-4 스웰링 판단 단계(S240)2-4 Swelling judgment step (S240)
한편, 상기 스웰링 판단 단계(S240)는, 상기 냉각 팬 동작 단계(S230)에서 측정된 냉각 팬이 동작하는 기간을 기반으로 판단할 수 있다.Meanwhile, the swing determination step (S240) may be based on a period during which the cooling fan is operated, measured in the cooling fan operation step (S230).
보다 구체적으로, 상기 배터리 모듈의 온도가 기설정된 소정의 온도가 될 때까지 상기 냉각 팬이 동작하는 기간이 소정의 기설정된 기준 기간을 초과하는 경우, 스웰링 있음으로 판단하고, 상기 배터리 모듈의 온도가 기설정된 소정의 온도가 될 때까지 상기 냉각 팬을 동작시키는 기간이 소정의 기설정된 기준 기간 이하인 경우, 스웰링 없음으로 판단할 수 있다.More specifically, when the period during which the cooling fan operates exceeds a predetermined reference period until the temperature of the battery module reaches a predetermined temperature, it is determined that there is swelling, and the temperature of the battery module It is possible to determine that there is no swelling when the period for operating the cooling fan is equal to or less than a predetermined reference period.
본 발명의 다른 실시 예에 따른 배터리 모듈 스웰링 감지 방법의 원리는 배터리 모듈에 스웰링이 없을 경우, 냉각 팬을 동작 시키면, 배터리 모듈 사이로 일정한 유량이 통과하여 배터리 모듈의 온도가 목표 온도까지 떨어지는 기간이 반복 실험을 통해 획득한 기간과 같을 수 있지만, 배터리 모듈에 스웰링이 있을 경우, 스웰링이 발생한 부분에서 유량이 감소하게 되므로 배터리 모듈의 온도가 목표 온도까지 떨어지는 기간이 반복 실험을 통해 획득한 기간보다 길어지는 원리를 이용한 것이다. The principle of the battery module swelling detection method according to another embodiment of the present invention is that when there is no swelling in the battery module, when the cooling fan is operated, a certain period of time passes between the battery modules, However, if there is swelling in the battery module, the flow rate decreases at the portion where the swelling occurs. Therefore, the period during which the temperature of the battery module falls to the target temperature is obtained through repeated experiments It is based on the principle that it becomes longer than the period.
예컨대, 현재 고온의(60도) 배터리 모듈의 내부 온도를 목표 온도(30도)로 낮추려고 하는 경우, 외부 온도가 저온(10도)인 경우에는 냉각 팬을 짧은 기간(10분)만 동작시켜도, 목표 온도(30도)에 도달할 수 있지만 외부 온도가 고온(25도)인 경우에는 냉각 팬을 긴 기간(25분) 동안 동작 시켜야 목표 온도(30도)에 도달 할 수 있다. For example, if the internal temperature of the current high temperature (60 degrees) battery module is to be lowered to the target temperature (30 degrees), if the external temperature is low (10 degrees) , The target temperature (30 degrees) can be reached, but if the external temperature is high (25 degrees), the cooling fan must be operated for a long period (25 minutes) to reach the target temperature (30 degrees).
다시 말해, 배터리 모듈에 스웰링이 발생하면, 냉각 팬으로 발생되는 유량이 감소하므로, 배터리 모듈이 목표 온도까지 냉각되는데 소용되는 기간이 길어지는 것을 이용하여 배터리 모듈의 스웰링 여부를 판단 할 수 있다.In other words, if the swelling occurs in the battery module, the flow rate generated by the cooling fan is reduced, so that it is possible to determine whether swelling of the battery module occurs by using a longer period of time for cooling the battery module to the target temperature .
한편, 상기 예시에 기재된 수치는 발명의 이해를 돕기 위해 임의로 지정된 수치일 뿐, 실제 제품에서 적용되고 사용되는 수치와는 다를 수 있다.In the meantime, the numerical values described in the above examples are numerical values arbitrarily designated for the purpose of assisting the understanding of the invention, and may be different from those applied and used in actual products.
한편, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 배터리 모듈 스웰링 방법에서 사용되는 온도 센서는 일반적인 배터리 모듈에 탑재되는 온도 센서를 이용하는 경우 별도의 온도 측정을 위한 소자가 필요 없을 수도 있다.The temperature sensor used in the battery module swelling method according to another embodiment of the present invention may not require a device for temperature measurement when a temperature sensor mounted on a general battery module is used.
한편, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 배터리 모듈의 스웰링 감지 방법은, 상술한 방법으로 배터리 모듈에 스웰링이 있는 것으로 판단되는 경우, 스웰링이 있음을 알려주는 알림 단계를 더 포함하여 구성될 수 있으며, 상기 알림 단계는, 시각적인 효과(빛) 또는 청각적인 효과(소리)로 스웰링 여부를 알려줄 수 있다.Meanwhile, the swing detection method of a battery module according to another embodiment of the present invention may further include a notification step of indicating swelling if it is determined that the battery module has swelling by the above-described method And the notification step may inform whether or not swelling is caused by a visual effect (light) or an auditory effect (sound).
3. 본 발명의 실시 예에 따른 배터리 모듈 스웰링 감지방법을 수행하는 ESS 장치.3. An ESS device for performing the method of swelling a battery module according to an embodiment of the present invention.
이하에서는 상술한 본 발명의 실시 예에 따른 배터리 모듈 스웰링 감지방법을 수행하는 ESS 장치를 설명한다.Hereinafter, an ESS device for performing a swing detection method of a battery module according to an embodiment of the present invention will be described.
본 발명의 실시 예에 따른 배터리 모듈 스웰링 감지방법을 수행하는 ESS 장치는, 다음과 같은 구성을 포함할 수 있다.The ESS device for performing the swing detection method of the battery module according to the embodiment of the present invention may include the following configuration.
3-1 BMS(제어부)(100)3-1 BMS (control unit) 100
BMS(100)는, ESS 장치 전체를 관리하는 제어부로써, 충전, 방전, 충전용량, 온도 등을 관리한다. 그리고 상기 BMS(제어부)(100)는 다음과 같은 구성요소를 포함하여 구성될 수 있다.The
3-1-1 배터리 상태 확인 모듈(110)3-1-1 Battery
배터리 상태 확인 모듈(110)은, ESS 장치를 구성하는 배터리 모듈(200)이 충전, 방전, 휴지 상태 중 어느 상태인지를 확인하는 모듈일 수 있다.The battery
3-1-2 냉각 팬 제어 모듈(120)3-1-2 Cooling fan control module (120)
냉각 팬 제어 모듈(120)은, ESS의 외부 온도, 내부 온도 및 목표 온도에 따라 냉각 팬(300) 동작을 제어할 수 있다. 구체적으로 상기 냉각 팬 제어 모듈(120)은 ESS 장치가 휴지 상태일 때, ESS 장치의 외부 온도, ESS 장치의 내부 온도 및 목표 온도에 따라 냉각 팬을 동작하는 기간을 설정할 수 있다. 또한, ESS 장치의 내부 온도가 목표 온도에 도달할 때까지 냉각 팬을 동작시킬 수 있으며, 상기 ESS 장치의 내부 온도가 목표 온도에 도달할 때까지 냉각 팬이 동작하는 기간을 후술하는 스웰링 판단 모듈로 전송할 수 있다.The cooling
3-1-3 스웰링 판단 모듈(130)3-1-3
스웰링 판단 모듈(130)은 ESS 장치를 구성하는 배터리 모듈(200)의 스웰링 여부를 판단한다, 배터리 모듈(200)의 스웰링 여부를 판단하는 첫 번째 방법은 냉각 팬(300)이 소정의 기간 동안 동작한 후, ESS 내부 온도와 ESS 목표 온도와의 차이가 소정의 범위 이내인 경우에는 스웰링이 없는 것으로 판단하고, 냉각 팬이 소정의 기간 동안 동작한 후, ESS 내부 온도와 ESS 목표 온도와의 차이가 소정의 범위를 벗어나는 경우에는 스웰링이 있는 것으로 판단 할 수 있다.The
두 번째 방법은, ESS의 내부 온도가 ESS 목표 온도로 도달할 때까지 냉각 팬(300)이 동작한 기간을 측정하여, 냉각 팬(300)이 동작한 기간이 기설정된 소정의 기간 이하로 걸린 경우에는 스웰링이 없다고 판단하고, 냉각 팬(300)이 동작한 기간이 기설정된 소정의 기간을 초과하는 경우에는 스웰링이 있는 것으로 판단할 수 있다.The second method measures the period during which the cooling
상기 첫 번째 방법은, 배터리 모듈에 스웰링이 발생하면, 냉각 팬으로 발생되는 유량이 감소하므로, 정해진 기간동안 배터리 모듈이 목표 온도까지 냉각되지 않는 원리를 이용하여 배터리 모듈의 스웰링 여부를 판단 할 수 있다.In the first method, when the swelling occurs in the battery module, the flow rate generated in the cooling fan is reduced, so that it is determined whether swelling of the battery module is performed using the principle that the battery module is not cooled to the target temperature for a predetermined period .
한편, 상기 두 번째 방법은, 배터리 모듈에 스웰링이 발생하면, 냉각 팬으로 발생되는 유량이 감소하므로, 배터리 모듈이 목표 온도까지 냉각되는데 소용되는 기간이 길어지는 원리를 이용하여 배터리 모듈의 스웰링 여부를 판단 할 수 있다.Meanwhile, in the second method, when the swelling occurs in the battery module, the flow rate generated in the cooling fan is reduced, and thus the swinging of the battery module is performed using the principle that the period of time spent for cooling the battery module to the target temperature becomes long. Can be determined.
한편, 상기 스웰링 판단 모듈(130)은, 상기 첫 번째 방법 또는 두 번째 방법 중 어느 하나 이상의 방법을 사용하여 스웰링을 판단할 수 있다.Meanwhile, the swelling
3-1-4 컨트롤러(140)3-1-4 Controller (140)
한편, 컨트롤러(140)는 ESS 장치를 구성하는 각 세부 구성을 제어하는 기능을 수행하는 구성으로 기본적으로는 충전, 방전 및 벨런싱 제어를 수행하며, 추가적으로 ESS의 현재 온도를 기반으로 ESS의 출력 조절 등을 수행할 수 있다.Meanwhile, the
3-1-5 메모리(150)3-1-5
한편, 메모리(150)는, 냉각 팬(300)을 동작해야 되는 냉각 팬 동작 기준 온도, ESS 외부 온도, ESS 내부 온도 및 목표 온도에 따른 냉각 팬(300) 동작 시간이 저장되어 있는 테이블, 목표 온도와 냉각 팬(300) 동작 후 ESS 내부 온도의 차이의 범위 등을 포함하는 제어 기준 데이터가 저장될 수 있다.Meanwhile, the
3-2 배터리 모듈(200)3-2 Battery module (200)
배터리 모듈(200)은, ESS 장치에서 실질적으로 전원을 공급하는 구성으로 복수개의 배터리 모듈(200)이 직렬 및 병렬로 연결되어 있을 수 있다. 그리고 상기 배터리 모듈(200)은 상기 BMS(100)의 제어를 받아 충전 또는 방전 또는 휴지 상태일 수 있다.The
3-3 냉각 팬(300)3-3 Cooling fan (300)
냉각 팬(300)은, ESS 내부 온도가 기설정되어 있는 냉각 팬 동작 온도 이상이 되는 경우, 동작하여 배터리 모듈(200)이 고온 상태에 계속적으로 노출되지 않도록 하는 구성일 수 있다.The cooling
한편, 상기 냉각 팬이 탑재되는 위치는, 상기 배터리 모듈(200)을 냉각 시키기 용이한 위치에 설치될 수 있다. 예컨대 케이스(400) 내부에 탑재되어 외부 공기를 케이스(400)내부로 유입시킴으로써 배터리 모듈(200)을 냉각 하거나, 상기 케이스(400)의 외부에 탑재되어 케이스(400) 내부의 공기를 외부로 빼냄으로써 배터리 모듈(200)을 냉각 시킬 수 있다.On the other hand, the position where the cooling fan is mounted can be installed at a position where the
3-4 케이스(400)3-4 cases (400)
케이스(400)는, 상술한 BMS, 배터리 모듈 등이 실장되는 공간으로, 실장되는 BMS 및 배터리 모듈을 외부 충격으로부터 보호할 수 있다.The case 400 is a space in which the BMS, the battery module, and the like are mounted, and protects the mounted BMS and the battery module from an external impact.
3-5 내부 온도 측정부(500)3-5 Internal temperature measuring unit 500
내부 온도 측정부(500)는, ESS 장치의 내부 온도를 측정하여 상기 BMS 및 냉각 팬 제어 모듈(120)로 전송하며, 상기 냉각 팬 제어 모듈(120)로 전송되는 ESS 내부 온도는, 상기 냉각 팬(300)의 동작 기간을 설정하는 요소로 사용될 수 있다.The internal temperature measuring unit 500 measures the internal temperature of the ESS unit and transmits the measurement result to the BMS and the cooling
3-6 외부 온도 측정부(600)3-6 An external temperature measuring unit (600)
외부 온도 측정부(600)는, ESS 장치의 외부 온도를 측정하여 상기 BMS 및 냉각 팬 제어 모듈(120)로 전송하며, 상기 냉각 팬 제어 모듈(120)로 전송되는 ESS 외부 온도는, 상기 냉각 팬(300)의 동작 기간을 설정하는 요소로 사용될 수 있다.The external
한편, 상술한 구성들을 포함하여 구성되는 본 발명의 실시 예에 따른 배터리 모듈 스웰링 감지 방법을 수행하는 ESS 장치는, 상기 스웰링 판단 모듈(130)에서 스웰링이 있다고 판단되면, 이를 외부로 알리는 알림부를 더 포함하여 구성될 수 있다.Meanwhile, when the swelling
한편, 상기 알림부는, 시각적인 방법(LED 등으로 글자 표현 또는 서로 다른 색상) 또는 청각적인 방법(경고음) 중 어느 하나 이상의 방법으로 사용자에게 스웰링 여부를 알려줄 수 있다.Meanwhile, the notification unit may notify the user whether the user is swelling by using one of a visual method (letter representation using LEDs or different colors) or an auditory method (warning sound).
한편, 본 발명의 기술적 사상은 상기 실시 예에 따라 구체적으로 기술되었으나, 상기 실시 예는 그 설명을 위한 것이며, 그 제한을 위한 것이 아님을 주지해야 한다. 또한, 본 발명의 기술분야에서 당업자는 본 발명의 기술 사상의 범위 내에서 다양한 실시 예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the embodiments are for the purpose of illustration only and are not to be construed as limitations. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit and scope of the invention.
100 : BMS
200 : 배터리 모듈
300 : 냉각 팬
400 : 케이스
500 : 내부 온도 측정부
600 : 외부 온도 측정부100: BMS
200: Battery module
300: cooling fan
400: Case
500: internal temperature measuring unit
600: External temperature measuring unit
Claims (13)
상기 배터리 모듈이 충전/방전/휴지(rest) 상태 중 어느 상태인지를 확인하는 배터리 상태 확인 단계;
냉각 팬이 동작하기 전의 상기 배터리 모듈의 내/외부 온도를 측정하는 제1 온도 측정 단계;
상기 배터리 모듈의 상태 및 제1 온도 측정 단계에서 측정된 상기 배터리 모듈의 온도를 기반으로 소정의 기간 동안 냉각 팬을 동작시키는 냉각 팬 동작 단계;
상기 냉각 팬 동작 단계를 수행한 후, 상기 배터리 모듈의 온도를 측정하는 제2 온도 측정 단계; 및
상기 제1 온도 측정 단계에서 측정된 상기 배터리 모듈의 온도 및 제2 온도 측정 단계에서 측정된 상기 배터리 모듈의 온도를 기반으로 상기 배터리 모듈의 스웰링을 판단하는 스웰링 판단 단계;
를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈 스웰링 감지 방법.
In a swing detection method of a battery module,
Determining whether the battery module is in a charging / discharging / resting state;
A first temperature measuring step of measuring an inside / outside temperature of the battery module before the cooling fan operates;
A cooling fan operation step for operating the cooling fan for a predetermined period based on the state of the battery module and the temperature of the battery module measured in the first temperature measurement step;
A second temperature measurement step of measuring the temperature of the battery module after performing the cooling fan operation step; And
Determining a swelling of the battery module based on the temperature of the battery module measured in the first temperature measuring step and the temperature of the battery module measured in the second temperature measuring step;
And detecting the swelling of the battery module.
상기 제1 온도 측정 단계는,
상기 냉각 팬 동작 전에 상기 배터리 모듈의 외부 온도를 측정하는 제1 외부 온도 측정 단계;
상기 냉각 팬 동작 전에 상기 배터리 모듈의 내부 온도를 측정하는 제2 내부 온도 측정 단계;를 포함하여 구성되며,
상기 제2 온도 측정 단계는,
상기 냉각 팬 동작 단계를 수행한 후, 상기 배터리 모듈의 내부 온도를 측정하는 제2 내부 온도 측정 단계;
를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈 스웰링 감지 방법.
The method according to claim 1,
Wherein the first temperature measurement step comprises:
A first external temperature measurement step of measuring an external temperature of the battery module before the operation of the cooling fan;
And a second internal temperature measurement step of measuring an internal temperature of the battery module before the operation of the cooling fan,
Wherein the second temperature measurement step comprises:
A second internal temperature measurement step of measuring an internal temperature of the battery module after performing the cooling fan operation step;
And detecting the swelling of the battery module.
상기 냉각 팬 동작 단계는,
상기 배터리 모듈이 휴지 상태이고, 상기 제1 온도 측정 단계에서 측정한 배터리 모듈의 외부 온도 및 배터리 모듈의 내부 온도가 기설정된 냉각 팬 동작 온도 이상인 경우, 냉각 팬을 상기 소정의 기간 동안 동작시키는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈 스웰링 감지 방법.
The method of claim 2,
The cooling fan operation step includes:
When the external temperature of the battery module measured in the first temperature measuring step and the internal temperature of the battery module is equal to or higher than a predetermined cooling fan operating temperature, the cooling fan is operated for the predetermined period The battery module swell ring detection method.
상기 냉각 팬을 동작시키는 소정의 기간은,
상기 제1 온도 측정 단계에서 측정된 배터리 모듈의 외부 온도, 배터리 모듈의 내부 온도 및 배터리 모듈의 목표 온도에 따라 설정되는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈 스웰링 감지 방법.
The method of claim 3,
The predetermined period during which the cooling fan is operated,
Wherein the predetermined temperature is set in accordance with an external temperature of the battery module measured in the first temperature measuring step, an internal temperature of the battery module, and a target temperature of the battery module.
상기 스웰링 판단 단계는,
상기 냉각 팬 동작 단계를 수행한 후,
상기 배터리 모듈의 목표 온도와 상기 제2 온도 측정 단계에서 측정한 상기 배터리 모듈의 온도 차이가 기설정된 온도 범위 이내인 경우, 스웰링이 없다고 판단하고,
상기 배터리 모듈의 목표 온도와 상기 제2 온도 측정 단계에서 측정한 상기 배터리 모듈의 온도 차이가 기설정된 온도 범위를 벗어나는 경우, 스웰링이 있는 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈 스웰링 감지 방법.
The method of claim 4,
The swelling determination step may include:
After performing the cooling fan operation step,
When the target temperature of the battery module and the temperature difference between the battery module measured in the second temperature measurement step are within a preset temperature range,
Wherein the controller determines that there is swelling when the target temperature of the battery module and the temperature difference between the battery module measured in the second temperature measurement step fall outside a predetermined temperature range.
상기 배터리 모듈이 충전/방전/휴지(rest) 상태 중 어느 상태인지를 확인하는 배터리 상태 확인 단계;
냉각 팬이 동작하기 전의 상기 배터리 모듈의 온도를 측정하는 온도 측정 단계;
상기 배터리 모듈의 상태 및 온도 측정 단계에서 측정된 상기 배터리 모듈의 온도를 기반으로 냉각 팬을 동작시키는 냉각 팬 동작 단계;
상기 냉각 팬 동작 단계에서 냉각 팬이 동작하는 기간을 기반으로 상기 배터리 모듈의 스웰링을 판단하는 스웰링 판단 단계;
를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈 스웰링 감지 방법.
In a swing detection method of a battery module,
Determining whether the battery module is in a charging / discharging / resting state;
A temperature measuring step of measuring a temperature of the battery module before the cooling fan operates;
A cooling fan operation step of operating the cooling fan based on the state of the battery module and the temperature of the battery module measured in the temperature measurement step;
Determining a swelling of the battery module based on a period during which the cooling fan operates in the cooling fan operation step;
And detecting the swelling of the battery module.
상기 냉각 팬 동작 단계는,
상기 배터리 모듈이 휴지 상태이고, 상기 온도 측정 단계에서 측정한 배터리 모듈의 외부 온도 및 배터리 모듈의 내부 온도가 기설정된 냉각 팬 동작 온도 이상인 경우 배터리 모듈의 온도가 기설정된 소정의 목표 온도가 될 때까지 냉각 팬을 동작시키며,
상기 배터리 모듈의 온도가 상기 기설정된 소정의 목표 온도가 될 때까지 상기 냉각 팬이 동작하는 기간을 측정하는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈 스웰링 감지 방법.
The method of claim 6,
The cooling fan operation step includes:
When the temperature of the battery module measured in the temperature measuring step and the internal temperature of the battery module measured by the temperature measuring step is equal to or higher than a predetermined cooling fan operating temperature, until the temperature of the battery module reaches a predetermined target temperature Operating the cooling fan,
Wherein a period during which the cooling fan operates is measured until the temperature of the battery module reaches the predetermined target temperature.
상기 스웰링 판단 단계는,
상기 배터리 모듈의 온도가 기설정된 소정의 목표 온도가 될 때까지 상기 냉각 팬이 동작하는 기간이 소정의 기설정된 기준 기간을 초과하는 경우, 스웰링 있음으로 판단하고,
상기 배터리 모듈의 온도가 기설정된 소정의 온도가 될 때까지 상기 냉각 팬을 동작시키는 기간이 소정의 기설정된 기준 기간 이하인 경우, 스웰링 없음으로 판단하는 것을 특징을 하는 배터리 모듈 스웰링 감지 방법.
The method of claim 7,
The swelling determination step may include:
Determining that there is swelling if the period during which the cooling fan operates exceeds a predetermined reference period until the temperature of the battery module reaches a predetermined target temperature,
Wherein the controller determines that there is no swelling when the period for operating the cooling fan is less than a predetermined reference period until the temperature of the battery module reaches a predetermined temperature.
복수개의 배터리 모듈;
상기 복수개의 배터리 모듈을 냉각 시키는 냉각 팬;
상기 BMS, 냉각 팬 및 복수개의 배터리 모듈이 실장되는 케이스;
상기 케이스의 외부 온도를 측정하는 외부 온도 측정부;
상기 케이스의 내부 온도를 측정하는 내부 온도 측정부;
를 포함하여 구성되며,
상기 BMS는,
상기 복수개의 배터리 모듈이 충전, 방전, 휴지(rest) 상태 중 어느 상태인지 확인하는 배터리 상태 확인 모듈;
상기 냉각 팬을 제어하는 냉각 팬 제어 모듈;
상기 복수개의 배터리 모듈의 스웰링 여부를 판단하는 스웰링 판단 모듈;
상기 복수개의 배터리 모듈의 충전, 방전, 벨런싱을 수행하는 컨트롤러;
상기 BMS의 제어 기준 데이터가 저장되어 있는 메모리;
를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 ESS 장치.
BMS (control unit);
A plurality of battery modules;
A cooling fan for cooling the plurality of battery modules;
A case in which the BMS, the cooling fan, and a plurality of battery modules are mounted;
An external temperature measuring unit for measuring an external temperature of the case;
An internal temperature measuring unit for measuring an internal temperature of the case;
And,
The BMS,
A battery status check module for checking whether the plurality of battery modules are in a charge, discharge, or rest state;
A cooling fan control module for controlling the cooling fan;
A swelling determination module for determining whether the plurality of battery modules are swelling;
A controller for charging, discharging, and balancing the plurality of battery modules;
A memory storing control reference data of the BMS;
Wherein the ESS device comprises:
상기 냉각 팬 제어 모듈은,
상기 복수개의 배터리 모듈이 휴지 상태이고, 상기 내부 온도가 소정의 냉각 팬 동작 기준 온도 이상인 경우, 상기 냉각 팬을 소정의 기간 동안 동작시키는 것을 특징으로 하는 ESS 장치.
The method of claim 9,
The cooling fan control module includes:
Wherein the cooling fan is operated for a predetermined period when the plurality of battery modules are in a rest state and the internal temperature is equal to or higher than a predetermined cooling fan operation reference temperature.
상기 냉각 팬을 동작시키는 소정의 기간은,
상기 냉각 팬 동작 전에 측정된 ESS의 외부 온도, ESS의 내부 온도 및 ESS의 목표 온도에 따라 설정되며,
상기 스웰링 판단 모듈은,
상기 냉각 팬 동작 후에 측정된 ESS의 내부 온도와 상기 ESS의 목표 온도의 차이가 기설정된 온도 범위 이내면 스웰링이 없다고 판단하고,
상기 냉각 팬 동작 후에 측정된 ESS의 내부 온도와 상기 ESS의 목표 온도의 차이가 기설정된 온도 범위를 벗어나면 스웰링이 있다고 판단하는 것을 특징으로 하는 ESS 장치.
The method of claim 10,
The predetermined period during which the cooling fan is operated,
Is set according to the external temperature of the ESS measured before the cooling fan operation, the internal temperature of the ESS, and the target temperature of the ESS,
The swelling determination module includes:
If the difference between the internal temperature of the ESS measured after the cooling fan operation and the target temperature of the ESS is within a preset temperature range,
And determines that there is swelling if the difference between the internal temperature of the ESS measured after the operation of the cooling fan and the target temperature of the ESS exceeds a preset temperature range.
상기 상기 냉각 팬 제어 모듈은,
상기 ESS가 휴지 상태이고, 상기 ESS 내부 온도가 소정의 냉각 팬 동작 기준 온도 이상인 경우, ESS가 목표 온도가 될 때까지 상기 냉각 팬을 동작시키고, 상기 냉각 팬의 동작 기간을 상기 스웰링 판단 모듈로 전송하는 것을 특징으로 하는 ESS 장치.
The method of claim 9,
Wherein the cooling fan control module comprises:
If the ESS is in the idle state and the internal temperature of the ESS is above the predetermined cooling fan operation reference temperature, the cooling fan is operated until the ESS reaches the target temperature, and the operation period of the cooling fan is switched to the swelling determination module To the ESS device.
상기 스웰링 판단 모듈은,
상기 ESS의 온도가 기설정된 소정의 온도가 될 때까지 상기 냉각 팬이 동작하는 기간이 소정의 기설정된 기준 기간을 초과하는 경우, 스웰링 있음으로 판단하고,
상기 ESS의 온도가 기설정된 소정의 온도가 될 때까지 상기 냉각 팬을 동작시키는 기간이 소정의 기설정된 기준 기간 이하인 경우, 스웰링 없음으로 판단하는 것을 특징으로 하는 ESS 장치.The method of claim 12,
The swelling determination module includes:
Determining that there is swelling when the period during which the cooling fan operates exceeds a predetermined reference period until the temperature of the ESS reaches a predetermined temperature,
And determines that there is no swelling when the period for operating the cooling fan is equal to or less than a predetermined reference period until the temperature of the ESS reaches a predetermined predetermined temperature.
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Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20110037378A (en) * | 2009-10-06 | 2011-04-13 | 에너원코리아 주식회사 | Rechargeable lithium ion battery pack using battery management system and swelling detecting apparatus |
| JP2012110129A (en) | 2010-11-17 | 2012-06-07 | Toshiba Corp | Electric vehicle control device |
| JP2016120780A (en) * | 2014-12-24 | 2016-07-07 | トヨタ自動車株式会社 | Control system of hybrid vehicle |
| KR20160128363A (en) * | 2014-03-31 | 2016-11-07 | 도요 고무 고교 가부시키가이샤 | Deformation-detecting sensor for sealed secondary battery |
| KR101865402B1 (en) * | 2017-03-30 | 2018-07-13 | (주)에코파워텍 | Apparatus for assessing state of battery |
-
2017
- 2017-12-26 KR KR1020170179906A patent/KR102444125B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20110037378A (en) * | 2009-10-06 | 2011-04-13 | 에너원코리아 주식회사 | Rechargeable lithium ion battery pack using battery management system and swelling detecting apparatus |
| JP2012110129A (en) | 2010-11-17 | 2012-06-07 | Toshiba Corp | Electric vehicle control device |
| KR20160128363A (en) * | 2014-03-31 | 2016-11-07 | 도요 고무 고교 가부시키가이샤 | Deformation-detecting sensor for sealed secondary battery |
| JP2016120780A (en) * | 2014-12-24 | 2016-07-07 | トヨタ自動車株式会社 | Control system of hybrid vehicle |
| KR101865402B1 (en) * | 2017-03-30 | 2018-07-13 | (주)에코파워텍 | Apparatus for assessing state of battery |
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