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전기차 배터리의 SOH 예측 장치 및 방법

  • 기술번호 : KST2023010455
  • 담당센터 : 경기기술혁신센터
  • 전화번호 : 031-8006-1570
요약, Int. CL, CPC, 출원번호/일자, 출원인, 등록번호/일자, 공개번호/일자, 공고번호/일자, 국제출원번호/일자, 국제공개번호/일자, 우선권정보, 법적상태, 심사진행상태, 심판사항, 구분, 원출원번호/일자, 관련 출원번호, 기술이전 희망, 심사청구여부/일자, 심사청구항수의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 서지정보 표입니다.
요약 본 발명은 전기차 배터리의 SOH 예측 장치에 관한 것으로, 전기차 배터리의 전류를 측정하는 전류 측정 모듈; 주행 데이터와 전류 측정 데이터가 지정된 SOC(State of Charge) 산출 조건이 되었을 때 배터리 개방 회로 전압(OCV)을 측정하는 OCV 측정 모듈; 주행 데이터와 전류 측정 데이터가 지정된 SOC(State of Charge) 산출 조건이 되었을 때 배터리 온도를 측정하는 온도 측정 모듈; 전류 측정 모듈, OCV 측정 모듈 및 온도 측정 모듈을 통해 각기 측정한 전류 측정 데이터, OCV 측정 데이터 및 온도 측정 데이터를 서버에 온라인으로 전달하는 프로세서; 및 온라인으로 전달되는 전류 측정 데이터를 미리 학습된 딥러닝 모델1 기반으로 보정하며, 미리 학습된 딥러닝 모델2 기반으로 OCV 값을 예측하여 전기차 배터리의 SOH(State of Health) 값을 예측하고, 또한 미리 학습된 딥러닝 모델3 기반으로 전기차 배터리의 SOH를 예측하는 서버;를 포함한다.
Int. CL G01R 31/392 (2019.01.01) G01R 31/367 (2019.01.01) G01R 31/371 (2019.01.01) G01R 31/36 (2019.01.01) G01R 31/3842 (2019.01.01) B60L 58/16 (2019.01.01) G06N 3/08 (2023.01.01) H01M 10/052 (2010.01.01) H01M 10/48 (2021.01.01)
CPC G01R 31/392(2013.01) G01R 31/367(2013.01) G01R 31/371(2013.01) G01R 31/3648(2013.01) G01R 31/3842(2013.01) B60L 58/16(2013.01) G06N 3/08(2013.01) H01M 10/052(2013.01) H01M 10/486(2013.01)
출원번호/일자 1020220056471 (2022.05.09)
출원인 한국자동차연구원
등록번호/일자
공개번호/일자 10-2023-0157549 (2023.11.17) 문서열기
공고번호/일자
국제출원번호/일자
국제공개번호/일자
우선권정보
법적상태 공개
심사진행상태 수리
심판사항
구분 국내출원/신규
원출원번호/일자
관련 출원번호
심사청구여부/일자 Y (2022.05.11)
심사청구항수 19

출원인

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번호 이름 국적 주소
1 한국자동차연구원 대한민국 충청남도 천안시 동남구

발명자

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번호 이름 국적 주소
1 김동욱 충청남도 천안시 동남구
2 김태훈 충청남도 천안시 동남구
3 최재영 충청남도 천안시 동남구
4 윤효정 충청남도 천안시 동남구
5 이홍종 충청남도 천안시 동남구
6 신동현 충청남도 천안시 동남구

대리인

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번호 이름 국적 주소
1 특허법인아주 대한민국 서울특별시 강남구 강남대로 ***, **,**층(역삼동, 동희빌딩)

최종권리자

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번호 이름 국적 주소
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번호 서류명 접수/발송일자 처리상태 접수/발송번호
1 [특허출원]특허출원서
[Patent Application] Patent Application
2022.05.09 수리 (Accepted) 1-1-2022-0488352-19
2 [심사청구]심사청구서·우선심사신청서
2022.05.11 수리 (Accepted) 1-1-2022-0497662-79
3 [출원서 등 보정]보정서
[Amendment to Patent Application, etc.] Amendment
2022.11.23 수리 (Accepted) 1-1-2022-1250477-82
4 특허고객번호 정보변경(경정)신고서·정정신고서
2023.01.04 수리 (Accepted) 4-1-2023-5002867-77
5 선행기술조사의뢰서
Request for Prior Art Search
2023.06.16 수리 (Accepted) 9-1-9999-9999999-89
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번호 청구항
1 1
전기차 배터리의 전류를 측정하는 전류 측정 모듈;주행 데이터와 전류 측정 데이터가 지정된 SOC(State of Charge) 산출 조건이 되었을 때 배터리 개방 회로 전압(OCV)을 측정하는 OCV 측정 모듈;주행 데이터와 전류 측정 데이터가 지정된 SOC(State of Charge) 산출 조건이 되었을 때 배터리 온도를 측정하는 온도 측정 모듈;상기 전류 측정 모듈, 상기 OCV 측정 모듈 및 상기 온도 측정 모듈을 통해 각기 측정한 전류 측정 데이터, OCV 측정 데이터 및 온도 측정 데이터를 서버에 온라인으로 전달하는 프로세서; 및상기 온라인으로 전달되는 전류 측정 데이터를 미리 학습된 딥러닝 모델1 기반으로 보정하며, 미리 학습된 딥러닝 모델2 기반으로 OCV 값을 예측하여 전기차 배터리의 SOH(State of Health) 값을 예측하고, 또한 미리 학습된 딥러닝 모델3 기반으로 전기차 배터리의 SOH를 예측하는 서버;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기차 배터리의 SOH 예측 장치
2 2
제 1항에 있어서, 상기 서버는,미리 학습한 딥러닝 모델1 및 딥러닝 모델2 기반으로 현재 SOH 값이 예측되고, 또한 딥러닝 모델3 기반으로 현재 SOH 값이 예측될 경우, 상기 예측된 두 SOH 값에 앙상블 기법을 적용하여 최종 SOH 값을 예측하는 것을 특징으로 하는 전기차 배터리의 SOH 예측 장치
3 3
제 1항에 있어서, 상기 딥러닝 모델1을 학습한 서버는,측정 주기가 긴 저품질 전류 측정 데이터를 주기가 짧은 고품질 전류 측정 데이터로 보정하는 것을 특징으로 하는 전기차 배터리의 SOH 예측 장치
4 4
제 1항에 있어서, 상기 SOC 산출 조건은,충전 전 주차 상태에서 안정 시간이 경과된 후, 충전 후 안정 시간이 경과된 후, 및 주행 후 안정 시간이 경과된 후, 중 적어도 한 가지 조건을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기차 배터리의 SOH 예측 장치
5 5
제 1항에 있어서, 상기 딥러닝 모델1은, 동일한 배터리 전류를 각기 다른 주기로 다양하게 측정한 전류 측정 데이터를 학습하는 딥러닝 모델인 것을 특징으로 하는 전기차 배터리의 SOH 예측 장치
6 6
제 1항에 있어서, 상기 딥러닝 모델2는, 주행 데이터와 전류 측정 데이터가 지정된 SOC 산출 조건이 되었을 때, 배터리 온도에 대응하는 OCV 측정 데이터를 학습하는 딥러닝 모델인 것을 특징으로 하는 전기차 배터리의 SOH 예측 장치
7 7
제 1항에 있어서, 상기 딥러닝 모델3은,서버가 차량 장치로부터 실제 측정되어 전달받은 주행 데이터, 전류 측정 데이터, OCV 측정 데이터, 및 온도 측정 데이터 중 적어도 하나 이상을 바탕으로 산출하여 누적된 SOH 값을, 지정된 구간으로 구분하고, 각 구간별 시작 SOH 값과 종료 SOH 값 사이의 저하된 SOH 값()을 학습하는 딥러닝 모델인 것을 특징으로 하는 전기차 배터리의 SOH 예측 장치
8 8
제 1항에 있어서, 상기 딥러닝 모델2를 학습한 서버는, SOH 예측을 위하여 OCV를 예측해야 할 경우, 딥러닝 모델1 기반으로 보정된 전류 측정 데이터 및 배터리 온도 측정 데이터를 바탕으로 미리 학습한 딥러닝 모델2를 이용하여 OCV를 예측하고, OCV 예측 값에 대응하는 SOC 값이 미리 설정된 LUT(Look Up Table)를 이용하여, 상기 OCV 예측 값에 대응하는 SOC 값을 예측하는 것을 특징으로 하는 전기차 배터리의 SOH 예측 장치
9 9
제 1항에 있어서, 상기 서버는,SOH 산출 조건이 되었을 때, 산출된 SOC 값을 이용하여 SOH 값을 산출하며,상기 SOH 산출 조건은,전기차가 안정 시간 이상 주차된 상태에서 충전이 수행되고, 충전 후 안정 시간이 경과된 후에 해당되는 조건인 것을 특징으로 하는 전기차 배터리의 SOH 예측 장치
10 10
제 9항에 있어서, 상기 서버는,상기 SOH 산출 조건이 되지 않았을 때, SOH 값을 예측해야 될 경우, 예측된 SOC 값을 이용하여 SOH 값을 예측하는 것을 특징으로 하는 전기차 배터리의 SOH 예측 장치
11 11
제 1항에 있어서, 상기 서버는,아래의 수학식1 내지 수학식3을 이용하여 SOH 값을 산출하거나 예측하는 것을 특징으로 하는 전기차 배터리의 SOH 예측 장치
12 12
전기차 배터리의 SOH 예측 장치의 프로세서가 전류 측정 데이터, OCV 측정 데이터 및 온도 측정 데이터를 서버에 온라인으로 전달하는 단계; 및상기 서버가 상기 온라인으로 전달되는 전류 측정 데이터를 미리 학습된 딥러닝 모델1 기반으로 보정하며, 미리 학습된 딥러닝 모델2 기반으로 OCV 값을 예측하여 전기차 배터리의 SOH(State of Health) 값을 예측하고, 또한 미리 학습된 딥러닝 모델3 기반으로 전기차 배터리의 SOH를 예측하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기차 배터리의 SOH 예측 방법
13 13
제 12항에 있어서, 상기 전기차 배터리의 SOH를 예측하는 단계에서,상기 서버는,미리 학습한 딥러닝 모델1 및 딥러닝 모델2 기반으로 현재 SOH 값이 예측되고, 또한 딥러닝 모델3 기반으로 현재 SOH 값이 예측될 경우, 상기 예측된 두 SOH 값에 앙상블 기법을 적용하여 최종 SOH 값을 예측하는 것을 특징으로 하는 전기차 배터리의 SOH 예측 방법
14 14
제 12항에 있어서, 상기 딥러닝 모델1은, 동일한 배터리 전류를 각기 다른 주기로 다양하게 측정한 전류 측정 데이터를 학습하는 딥러닝 모델이며,상기 딥러닝 모델2는, 주행 데이터와 전류 측정 데이터가 지정된 SOC 산출 조건이 되었을 때, 배터리 온도에 대응하는 OCV 측정 데이터를 학습하는 딥러닝 모델이며,상기 딥러닝 모델3은, 서버가 차량 장치로부터 실제 측정되어 전달받은 주행 데이터, 전류 측정 데이터, OCV 측정 데이터, 및 온도 측정 데이터 중 적어도 하나 이상을 바탕으로 산출하여 누적된 SOH 값을, 지정된 구간으로 구분하고, 각 구간별 시작 SOH 값과 종료 SOH 값 사이의 저하된 SOH 값()을 학습하는 딥러닝 모델인 것을 특징으로 하는 전기차 배터리의 SOH 예측 방법
15 15
제 12항에 있어서, 상기 딥러닝 모델1을 학습한 서버는,측정 주기가 긴 저품질 전류 측정 데이터를 주기가 짧은 고품질 전류 측정 데이터로 보정하는 것을 특징으로 하는 전기차 배터리의 SOH 예측 방법
16 16
제 12항에 있어서, 상기 딥러닝 모델2를 학습한 서버는, SOH 예측을 위하여 OCV를 예측해야 할 경우, 딥러닝 모델1 기반으로 보정된 전류 측정 데이터 및 배터리 온도 측정 데이터를 바탕으로 미리 학습한 딥러닝 모델2를 이용하여 OCV를 예측하고, OCV 예측 값에 대응하는 SOC 값이 미리 설정된 LUT(Look Up Table)를 이용하여, 상기 OCV 예측 값에 대응하는 SOC 값을 예측하는 것을 특징으로 하는 전기차 배터리의 SOH 예측 방법
17 17
제 12항에 있어서, 상기 전기차 배터리의 SOH를 예측하는 단계에서,상기 서버는,SOH 산출 조건이 되었을 때, 산출된 SOC 값을 이용하여 SOH 값을 산출하며,상기 SOH 산출 조건은,전기차가 안정 시간 이상 주차된 상태에서 충전이 수행되고, 충전 후 안정 시간이 경과된 후에 해당되는 조건인 것을 특징으로 하는 전기차 배터리의 SOH 예측 방법
18 18
제 17항에 있어서, 상기 서버는,상기 SOH 산출 조건이 되지 않았을 때, SOH 값을 예측해야 될 경우, 예측된 SOC 값을 이용하여 SOH 값을 예측하는 것을 특징으로 하는 전기차 배터리의 SOH 예측 방법
19 19
제 12항에 있어서, 상기 미리 학습된 딥러닝 모델2 기반으로 OCV 값을 예측하여 전기차 배터리의 SOH 값을 예측하는 단계에서,상기 서버는,아래의 수학식1 내지 수학식3을 이용하여 SOH 값을 산출하거나 예측하는 것을 특징으로 하는 전기차 배터리의 SOH 예측 방법
지정국 정보가 없습니다
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순번 연구부처 주관기관 연구사업 연구과제
1 산업통상자원부 한국자동차연구원 자동차산업기술개발 실차 데이터 활용 온보드 배터리 등급화 및 사용후 배터리 재사용 응용제품 검증기술 개발