[go: up one dir, main page]

KR101903581B1 - 전지상태 계측 방법 및 전지상태 계측 장치 - Google Patents

전지상태 계측 방법 및 전지상태 계측 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR101903581B1
KR101903581B1 KR1020120133691A KR20120133691A KR101903581B1 KR 101903581 B1 KR101903581 B1 KR 101903581B1 KR 1020120133691 A KR1020120133691 A KR 1020120133691A KR 20120133691 A KR20120133691 A KR 20120133691A KR 101903581 B1 KR101903581 B1 KR 101903581B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
voltage
battery
secondary battery
time
calculating
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
KR1020120133691A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20140066448A (ko
Inventor
키미토시 오노
Original Assignee
미쓰미덴기가부시기가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 미쓰미덴기가부시기가이샤 filed Critical 미쓰미덴기가부시기가이샤
Priority to KR1020120133691A priority Critical patent/KR101903581B1/ko
Publication of KR20140066448A publication Critical patent/KR20140066448A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101903581B1 publication Critical patent/KR101903581B1/ko
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/36Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
    • G01R31/382Arrangements for monitoring battery or accumulator variables, e.g. SoC
    • G01R31/3835Arrangements for monitoring battery or accumulator variables, e.g. SoC involving only voltage measurements
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R19/00Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof
    • G01R19/10Measuring sum, difference or ratio
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/36Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
    • G01R31/3644Constructional arrangements
    • G01R31/3648Constructional arrangements comprising digital calculation means, e.g. for performing an algorithm
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/36Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
    • G01R31/382Arrangements for monitoring battery or accumulator variables, e.g. SoC
    • G01R31/3842Arrangements for monitoring battery or accumulator variables, e.g. SoC combining voltage and current measurements
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/48Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte
    • H01M10/486Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte for measuring temperature
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0047Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with monitoring or indicating devices or circuits
    • H02J7/0048Detection of remaining charge capacity or state of charge [SOC]
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Abstract

[과제] 2차전지의 잔량상태를 고정밀도로 추정할 수 있는, 전지상태 계측 장치의 제공.
[해결 수단] 2차전지의 충방전 정지시의 전지전압과 상대 충전율과의 관계를 정한 제 1 전지특성에 기초하여, 2차전지의 단위시간 전의 상대 충전율에 대응하는 2차전지의 충방전 정지시의 전지전압을 산출하는 전압 산출부(41)와, 전압 검출부(10)에서 검출되는 전지전압과 전압 산출부(41)에서 산출되는 전지전압과의 전압차를 산출하는 전압차 산출부(42)와, 2차전지의 충방전 정지시의 전지전압과 전압 검출부(10)에서 검출되는 전지전압과의 전압차와 2차전지의 충전율의 단위시간당의 변화량과의 관계를 정한 제 2 전지특성에 기초하여, 전압차 산출부(42)에서 산출되는 전압차에 대응하는 2차전지의 상대 충전율의 단위시간당의 변화량을 산출하는 변화량 산출부(43)와, 2차전지의 단위시간 전의 상대 충전율과 변화량 산출부(43)에서 산출되는 변화량을 사용하여, 2차전지의 현재의 상대 충전율을 산출하는 충전율 산출부(44)를 갖는 것.

Description

전지상태 계측 방법 및 전지상태 계측 장치{BATTERY STATUS MEASURING METHOD AND BATTERY STATUS MEASURING APPARATUS}
본 발명은 2차전지의 상태를 계측하는 기술에 관한 것이다.
종래기술로서 전지의 개로 전압을 검출하여, 당해 전지의 개로 전압 대 전지 잔량의 데이터와 비교함으로써, 당해 전지의 전지 잔량을 구하는, 전지 잔량 연산 장치가 알려져 있다(예를 들면, 특허문헌 1 참조).
일본 특개 평3-180783호 공보
(발명의 개요)
(발명이 해결하고자 하는 과제)
그렇지만, 2차전지의 잔량상태(잔용량 상태)는 전지전압이 같아도 부하전류의 크기 등에 따라 변동하기 때문에, 상기의 종래기술에서는, 2차전지의 잔량상태의 추정 정밀도가 낮은 경우가 있다.
그래서, 본 발명은 2차전지의 잔량상태를 고정밀도로 추정할 수 있는, 전지상태 계측 방법 및 전지상태 계측 장치의 제공을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 전지상태 계측 방법은
2차전지의 전지전압을 검출하는 전압 검출 스텝과,
상기 2차전지의 충방전 정지시의 전지전압과 상대 충전율과의 관계를 정한 제 1 전지특성에 기초하여, 상기 2차전지의 단위시간 전의 상대 충전율에 대응하는, 상기 2차전지의 충방전 정지시의 전지전압을 산출하는 전압 산출 스텝과,
상기 전압 검출 스텝에서 검출되는 전지전압과 상기 전압 산출 스텝에서 산출되는 전지전압과의 전압차를 산출하는 전압차 산출 스텝과,
상기 2차전지의 충방전 정지시의 전지전압과 상기 전압 검출 스텝에서 검출되는 전지전압과의 전압차와, 상기 2차전지의 상대 충전율의 단위시간당의 변화량과의 관계를 정한 제 2 전지특성에 기초하여, 상기 전압차 산출 스텝에서 산출되는 전압차에 대응하는, 상기 2차전지의 상대 충전율의 단위시간당의 변화량을 산출하는 변화량 산출 스텝과,
상기 2차전지의 단위시간 전의 상대 충전율과 상기 변화량 산출 스텝에서 산출되는 변화량을 사용하여, 상기 2차전지의 현재 상대 충전율을 산출하는 충전율 산출 스텝을 가지며,
상기 상대 충전율은 그 때의 온도 및 전류값으로 만충전 상태로부터 어느 특정의 전압에 도달할 때까지 방전할 수 있는 전용량을 100%로 했을 때의 잔용량의 비율이며, 사용 조건에 관계없이, 상기 2차전지의 전지 전압이 전지 사용기기의 동작 하한 전압에 도달한 시점에서의 상대 충전율을 0%로 추정하는 것을 특징으로 한다.
삭제
삭제
삭제
삭제
또한 상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 전지상태 계측 장치는,
2차전지의 전지전압을 검출하는 전압 검출부와,
상기 2차전지의 충방전 정지시의 전지전압과 상대 충전율과의 관계를 정한 제 1 전지특성에 기초하여, 상기 2차전지의 단위시간 전의 상대 충전율에 대응하는, 상기 2차전지의 충방전 정지시의 전지전압을 산출하는 전압 산출부와,
상기 전압 검출부에서 검출되는 전지전압과 상기 전압 산출부에서 산출되는 전지전압과의 전압차를 산출하는 전압차 산출부와,
상기 2차전지의 충방전 정지시의 전지전압과 상기 전압 검출부에서 검출되는 전지전압과의 전압차와 상기 2차전지의 상대 충전율의 단위시간당의 변화량과의 관계를 정한 제 2 전지특성에 기초하여, 상기 전압차 산출부에서 산출되는 전압차에 대응하는, 상기 2차전지의 상대 충전율의 단위시간당의 변화량을 산출하는 변화량 산출부와,
상기 2차전지의 단위시간 전의 상대 충전율과 상기 변화량 산출부에서 산출되는 변화량을 사용하여, 상기 2차전지의 현재의 상대 충전율을 산출하는 충전율 산출부를 가지고,
상기 상대 충전율은 그 때의 온도 및 전류값으로 만충전 상태로부터 어느 특정의 전압에 도달할 때까지 방전할 수 있는 전용량을 100%로 했을 때의 잔용량의 비율이며, 사용 조건에 관계없이, 상기 2차전지의 전지 전압이 전지 사용기기의 동작 하한 전압에 도달한 시점에서의 상대 충전율을 0%로 추정하는 것을 특징으로 한다.
삭제
삭제
삭제
삭제
본 발명에 의하면, 2차전지의 잔량 상태를 고정밀도로 추정할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 전지상태 계측 장치의 1실시형태인 계측 회로(100)의 구성을 나타낸 블럭도.
도 2는 2차전지(201)의 충전시 및 방전시의 상대충전율(RSOC)(Relative State of Charge)과 전지전압(V)과의 관계를 나타낸 전지특성의 그래프이다.
도 3은 현재의 RSOC의 제 1 산출예를 나타낸 플로우차트.
도 4는 2차전지(201)의 충전시 및 방전시의 상대충전율(RSOC)과 전지전압(V)과의 관계를 나타낸 전지특성의 그래프.
도 5는 현재의 RSOC의 제 2 산출예를 나타낸 플로우차트.
(발명을 실시하기 위한 형태)
이하, 도면을 참조하여, 본 발명을 실시하기 위한 형태의 설명을 행한다.
도 1은 본 발명에 따른 전지상태 계측 장치의 1실시형태인 계측 회로(100)의 구성을 나타낸 블럭도이다. 계측 회로(100)는 2차전지(201)의 잔량 상태를 계측하는 집적 회로(IC)이다. 2차전지(201)의 구체예로서 리튬 이온 전지, 니켈수소 전지 등을 들 수 있다. 계측 회로(100)는 2차전지(201)로부터 전력공급을 받는 전자기기(300)에 내장되어 있다. 전자기기(300)의 구체예로서 휴대단말(휴대전화, 휴대 게임기, 정보 단말, 음악이나 영상의 휴대 플레이어 등), 게임기, 컴퓨터, 헤드셋, 카메라 등의 전자기기를 들 수 있다.
2차전지(201)는 전자기기(300)에 내장 또는 외장되는 전지팩(200)에 내장되어 있다. 2차전지(201)는 부하 접속 단자(5, 6)를 통하여 전자기기(300)에 급전하고, 부하 접속 단자(5, 6)에 접속되는 도시하지 않은 충전기에 의해 충전 가능하다. 전지팩(200)은, 2차전지(201)와, 2차전지(201)에 전지 접속 단자(3, 4)를 통하여 접속되는 보호 모듈(202)을 내장한다. 보호 모듈(202)은 2차전지(201)를 과전류·과충전·과방전 등의 이상상태로부터 보호하는 보호 회로(203)를 구비하는 전지 보호 장치이다.
계측 회로(100)는 전압 검출부(10)와, 온도 검출부(20)와, AD 컨버터(ADC)(30)와, 전지잔량 관리부(40)와, 메모리(50)와, 통신부(60)를 구비하고 있다.
전압 검출부(10)는 2차전지(201)의 양극 사이의 전지전압을 검출하고, 그 전압 검출값에 따른 아날로그 전압을 ADC(30)에 출력한다.
온도 검출부(20)는 2차전지(201)의 주위온도를 검출하고, 그 온도 검출값에 따른 아날로그 전압을 ADC(30)에 출력한다. 온도 검출부(20)는 계측 회로(100) 또는 전자기기(300)의 온도를 2차전지(201)의 주위온도로서 검출한다. 온도 검출부(20)는 2차전지(201) 자체의 온도를 검출해도 되고, 전지팩(200) 내의 온도를 검출해도 된다.
ADC(30)는 전압 검출부(10)와 온도 검출부(20) 각각으로부터 출력되는 아날로그 전압을 디지털값으로 변환하고, 전지 잔량 관리부(40)에 출력한다.
전지 잔량 관리부(40)는 전압 검출부(10)에 의해 검출된 2차전지(201)의 전지전압과, 온도 검출부(20)에 의해 검출된 2차전지(201)의 온도와, 메모리(50)에 미리 저장된 2차전지(201)의 전지특성을 특정하기 위한 특성 데이터에 기초하여, 2차전지(201)의 잔량 상태를 추정하는 연산처리부이다. 전지 잔량 관리부(40)는 전압 산출부(41)와, 전압차 산출부(42)와, 변화량 산출부(43)와, 충전율 산출부(44)를 가지고 있다. 이들 산출부에 대한 설명은 후술한다. 전지 잔량 관리부(40)의 구체예로서 마이크로 컴퓨터 등의 연산처리 장치를 들 수 있고, 메모리(50)의 구체예로서 EEPROM 등의 고쳐쓰기 가능한 불휘발성 메모리를 들 수 있다.
통신부(60)는, 전자기기(300)에 내장되는 CPU(301) 등의 제어부에 대하여, 2차전지(201)의 잔량상태 등의 전지상태를 전송하는 인터페이스이다. CPU(301) 등의 제어부는 계측 회로(100)로부터 취득한 2차전지(201)의 잔량상태 등의 전지상태에 기초하여, 2차전지(201)의 잔량상태를 유저에게 표시하는 등의 소정의 제어 동작을 실행한다.
다음에 2차전지(201)의 전지특성에 대하여 설명한다. 충방전 레이트의 차이나 환경온도의 차이에 의해, 충방전 중의 2차전지(201)의 충전율과 전지전압과의 관계를 나타내는 곡선은 도 2에 나타내는 바와 같이 상이하다.
도 2는 2차전지(201)의 충전시 및 방전시의 상대충전율(RSOC)과 전지전압(V)과의 관계를 나타낸 전지특성의 그래프이다. 상대충전율은 그 때의 온도 및 전류값에서, 만충전 상태로부터, 어떤 특정 전압(예를 들면, 3.1V)에 도달하기까지 방전할 수 있는 전체 용량을 100%로 했을 때의 잔용량의 비율이다. 곡선 a는, 25℃에서 충전 레이트 0.5C로 충전했을 때의 특성을 나타내고, 곡선 b는 10℃에서 충전 레이트 0.25C로 충전했을 때의 특성을 나타내고, 곡선 c는 25℃에서 충전 레이트 0.25C로 충전했을 때의 특성을 나타낸다. 곡선 e는 25℃에서 방전 레이트 0.25C로 방전했을 때의 특성을 나타내고, 곡선 f는 10℃에서 방전 레이트 0.25C로 방전했을 때의 특성을 나타내고, 곡선 g는 25℃에서 방전 레이트 0.5C로 방전했을 때의 특성을 나타낸다. 곡선 d는 25℃에서의 개방 전압(OCV)의 특성을 나타낸다. 개방 전압(OCV)은 2차전지(201)의 충방전이 정지해 있을 때의 전지전압으로 간주하는 것이 가능하다.
도 2에 의하면, 2차전지(201)의 전지전압(V)과 개방 전압(OCV)의 전압차(ΔV)는, 각 상대충전율(RSOC)에 있어서, 충방전 레이트가 높을수록 커지고, 온도(T)가 낮을수록 커진다. 즉, 충방전 레이트는 상대충전율(RSOC)마다의 전압차(ΔV) 및 온도(T) 사이에 상관관계가 존재한다.
이 점에 착안하여, 계측 회로(100)의 전지 잔량 관리부(40)는, 2차전지(201)에 대하여 전압차(ΔV) 및 온도(T)를 계측함으로써, 전압차(ΔV) 및 온도(T)를 패러미터로 하는 함수 또는 테이블 등의 상관 정보에 기초하여, 충방전 레이트, 즉 상대충전율(RSOC)의 단위시간당의 변화량(증감량)을 산출한다. RSOC의 단위시간당의 증감량이 산출되면, 단위시간 전의 RSOC에 기초하여 단위시간 후의 RSOC를 산출하는 것이 가능하게 된다. 이 산출 처리를 단위시간마다 반복함으로써, 고정밀도로 연속성이 있는 RSOC를 추정할 수 있다.
전지 잔량 관리부(40)가, 전압 검출부(10)에 의해 검출된 전지전압(V)에 기초하여 전압차(ΔV)를 산출하기 위해서는, 도 2의 곡선 d에 상당하는 것과 같은 전지특성 데이터를, 전압차(ΔV)의 산출 기준이 되는 전지특성 데이터(제로 기준전압 곡선)로서 미리 가지고 있을 필요가 있다. 또한 전압차(ΔV)의 산출값 및 온도 검출부(20)에 의해 검출된 온도(T)에 기초하여 RSOC의 단위시간당의 증감량을 산출하기 위해서는, 전압차(ΔV) 및/또는 온도(T)와 RSOC의 단위시간당의 증감량과의 관계를 정한 전지특성 데이터를 미리 가지고 있을 필요가 있다.
이러한 전지특성 데이터는 2차전지(201)의 종류마다 상이하다. 그 때문에 계측 회로(100)에 의해 전지상태가 실제로 계측되는 2차전지(201)에 대하여, 각 온도 및 각 충방전 레이트의 조건에서, 도 2와 같은 충방전 곡선 등을 미리 측정함으로써, 전지특성 데이터를 추출해 두면 된다. 추출된 전지특성 데이터는 메모리(50)에 기억시킨다. 메모리(50)에 미리 기억된 전지특성 데이터는, 전압 검출부(10)에 의해 검출되는 전지전압값 및 온도 검출부(20)에 의해 검출되는 온도값과 함께, RSOC의 단위시간당의 증감량의 산출에 사용된다. 예를 들면, 온도(T)가 일정한 경우, RSOC의 단위시간당의 증감량과 전압차(ΔV)는 정(正)의 상관이 있기 때문에, RSOC의 단위시간당의 증감량은 전압차(ΔV)가 커질수록 크게 산출된다.
또한, 사용조건(온도, 부하전류)이나 2차전지(201)의 잔량상태에 관계없이, 2차전지(201)의 전지전압(V)이 전자기기(300)의 동작 하한전압에 도달한 시점에서 RSOC를 0%로 추정하기 위해서는, 각 사용조건에서 2차전지(201)의 만충전상태로부터 전자기기(300)의 동작 하한 전압에 이르기까지 방전할 수 있는 용량을 100%로 하여, 도 2와 같은 충방전 곡선을 미리 측정하면 된다.
여기에서, 「전압차(ΔV)의 산출값 및 온도 검출부(20)에 의해 검출된 온도(T)에 기초하여 RSOC의 단위시간당의 증감량을 산출」하기 위한 함수식의 1 예를 나타낸다. RSOC의 단위시간당의 증감량(ΔRSOC)은
ΔRSOC={(계수(A)×온도(T)+계수(B))×ΔV}+계수(C)
로 나타낼 수 있다. 상기 식은 어디까지나 일례이며, 필요에 따라, 예를 들면, 2차 이상의 식이면 된다. 또한 현재의 RSOC값을 변수로 받아들여도 된다. 계수 A, B, C가 온도(T)에 따라 변화되는 값이어도 된다. 또한 변수의 수치의 범위에 따라, 식 또는 계수를 변경해도 된다. 이와 같이, 2차전지(201)의 종류마다 상이한 전지특성 등을 고려하여, 적당한 모델 함수를 선정하면 된다. 이러한 함수식의 계수 또는 그 계수를 결정하기 위한 계수가 메모리(50)에 미리 기억되어 있다.
다음에 전지 잔량 관리부(40)에 의한 RSOC의 산출예에 대하여 설명한다.
도 3은 현재의 RSOC의 제 1 산출예를 나타낸 플로우차트이다. 전지 잔량 관리부(40)는 전압 산출부(41), 전압차 산출부(42), 변화량 산출부(43) 및 충전율 산출부(44)를 사용하여, 도 3의 플로우차트에서 표시되는 루틴을 단위시간마다 반복 실행한다. 또한, 도 3 중에 기재된 n은 0 또는 0보다도 큰 값이다.
스텝 S10에서, 전지 잔량 관리부(40)는 미리 정해진 단위시간이 경과했는지 아닌지를 판단한다. 전지 잔량 관리부(40)는, 그 단위시간이 경과했을 때, 스텝 S12 이후의 산출 처리를 개시한다.
스텝 S12에서, 전지 잔량 관리부(40)는 전압 검출부(10)에 의해 검출된 전지전압(V)을 취득하고, 온도 검출부(20)에 의해 검출된 온도(T)를 취득한다.
스텝 S14에서, 전압 산출부(41)는, 단위시간 전의 RSOC(전회의 루틴의 스텝 30에서 산출된 현재의 RSOC에 상당)로부터, 2차전지(201)의 충방전 정지시의 전지전압(이하, 「제로 기준전압」이라고 함)을 산출한다. 전압 산출부(41)는, 제로 전지전압과 RSOC와의 관계를 정한 전지특성 데이터를 메모리(50)로부터 읽어내고, 그 읽어낸 전지특성 데이터에 기초하여, 단위시간 전의 RSOC에 대응하는 제로 기준전압을 산출한다.
스텝 S16에 있어서, 전지 잔량 관리부(40)는 스텝 S12에서 취득된 전지전압(V)이 (스텝 S14에서 산출된 제로 기준전압-n)보다도 낮은지 아닌지를 판단한다. 낮은 경우에는, 2차전지(201)의 현재의 상태가 도 2의 곡선 d보다도 낮은 영역에 존재하는 것을 의미하므로, 전지 잔량 관리부(40)는 2차전지(201)는 방전 상태라고 판단한다.
스텝 S26에 있어서, 전압차 산출부(42)는 스텝 S12에서 취득된 전지전압(V)로부터 (스텝 S14에서 산출된 제로 기준전압-n)을 감산함으로써, 전압차(ΔV)를 산출한다(여기에서는, 전압차(ΔV)는 부의 값을 채용한다).
스텝 S28에 있어서, 변화량 산출부(43)는 전압차(ΔV)와 RSOC의 단위시간당의 증감량과 온도(T)의 관계를 정한 전지특성 데이터를 메모리(50)로부터 읽어내고, 그 읽어낸 전지특성 데이터에 기초하여, RSOC의 단위시간당의 증감량을 산출한다. 변화량 산출부(43)는 그 전지특성 데이터에 기초하여 스텝 S26에서 산출된 전압차(ΔV) 및 스텝 S12에서 취득된 온도(T)에 대응하는, RSOC의 단위시간당의 증감량을 산출한다.
스텝 S18에 있어서, 전지 잔량 관리부(40)는 스텝 S12에서 취득된 전지전압(V)이 (스텝 S14에서 산출된 제로 기준전압+n)보다도 높은지 아닌지를 판단한다. 높은 경우에는, 2차전지(201)의 현재의 상태가 도 2의 곡선 d보다도 높은 영역에 존재하는 것을 의미하므로, 전지 잔량 관리부(40)는 2차전지(201)는 충전상태다라고 판단한다.
스텝 S22에 있어서, 전압차 산출부(42)는, 스텝 S12에서 취득된 전지전압(V)으로부터 (스텝 S14에서 산출된 제로 기준전압+n)을 감산함으로써, 전압차(ΔV)를 산출한다(여기에서는, 전압차(ΔV)는 정의 값을 취함).
스텝 S24에 있어서, 변화량 산출부(43)는 전압차(ΔV)와 RSOC의 단위시간당의 증감량과 온도(T)와의 관계를 정한 전지특성 데이터를 메모리(50)로부터 읽어내고, 그 읽어낸 전지특성 데이터에 기초하여, RSOC의 단위시간당의 증감량을 산출한다. 변화량 산출부(43)는 그 전지특성 데이터에 기초하여 스텝 S22에서 산출된 전압차(ΔV) 및 스텝 S12에서 취득된 온도(T)에 대응하는, RSOC의 단위시간당의 증감량을 산출한다.
스텝 S20에 있어서, 전지 잔량 관리부(40)는 스텝 S12에서 취득된 전지전압(V)이 (스텝 S14에서 산출된 제로 기준전압-n)보다도 높고 또한 (스텝 S14에서 산출된 제로 기준전압+n)보다도 낮은 경우, RSOC의 단위시간당의 증감량을 제로로 한다(소정값 이하의 제로 근방의 미소값이어도 됨). 이 경우에는, 2차전지(201)의 현재의 상태가 도 2의 곡선 d 위 또는 그 근방의 영역에 존재하는 것을 의미하므로, 전지 잔량 관리부(40)는 2차전지(201)은 무부하 상태라고 판단한다.
스텝 S30에 있어서, 충전율 산출부(44)는 단위시간 전의 RSOC(전회의 루틴의 스텝 S30에서 산출된 현재의 RSOC에 상당)와 스텝 S20, S24, S28 중 어느 하나에 있어서 산출된 단위시간당의 RSOC의 증감량을 가산함으로써, 현재의 RSOC를 산출한다.
따라서, 도 3의 루틴을 단위시간마다 반복함으로써, 고정밀도로 연속성이 있는 RSOC를 추정할 수 있다.
다음에 RSOC의 다른 추정 방법에 대하여 설명한다.
도 2, 3을 사용하여 RSOC를 추정하는 상기의 방법에서는, 전압차(ΔV)를 산출하기 위한 제로 기준전압 곡선으로서, 충전시도 방전시도 모두, 도 2의 곡선 d와 같은 1개의 개방 전압곡선을 사용하고 있었다. 그러나, 충전시와 방전시에서는 전지에 드러나는 특성이 상이하기 때문에, 도 4에 도시되는 바와 같이, 충전시와 방전시에 각각 제로 기준전압 곡선을 갖게 해도 된다.
도 4는 2차전지(201)의 충전시 및 방전시의 상대충전율(RSOC)과 전지전압(V)의 관계를 나타낸 전지특성의 그래프이다. 곡선 a는 25℃에서 충전 레이트 0.5C로 충전했을 때의 특성을 나타내고, 곡선 c는 25℃에서 충전 레이트 0.25C로 충전했을 때의 특성을 나타낸다. 곡선 e는 25℃에서 방전 레이트 0.25C로 방전했을 때의 특성을 나타내고, 곡선 g는 25℃에서 방전 레이트 0.5C로 방전했을 때의 특성을 나타낸다. 곡선 h는 곡선 a나 곡선 c 등의 충전시의 전지특성으로부터 구해진, 충전전류를 끝없이 0C에 근접시켰을 때의 특성을 나타낸다. 곡선 i는 곡선 e나 곡선 g 등의 방전시의 전지특성으로부터 구해진 방전 전류를 끝없이 0C에 근접시켰을 때의 특성을 나타낸다. 곡선 h는 충전 정지시의 전지특성으로 간주하는 것이 가능하고, 곡선 i는 방전 정지시의 전지특성으로 간주하는 것이 가능하다.
제로 기준전압 곡선으로서 곡선 h와 곡선 i를 채용함으로써, 충전 레이트(즉, 충전율의 단위시간당의 증가량) 및 방전 레이트(즉, 충전율의 단위시간당의 감소량)를 도 2의 경우에 비해 고정밀도로 구하는 것이 가능하게 된다.
도 5는 현재의 RSOC의 제 2 산출예를 나타낸 플로우차트이다. 전지 잔량 관리부(40)는 전압 산출부(41), 전압차 산출부(42), 변화량 산출부(43) 및 충전율 산출부(44)를 사용하여, 도 5의 플로우차트에서 표시되는 루틴을 단위시간마다 반복 실행한다.
스텝 S40에 있어서, 전지 잔량 관리부(40)는 미리 정해진 단위시간이 경과했는지 아닌지를 판단한다. 전지 잔량 관리부(40)는 그 단위시간이 경과했을 때, 스텝 S4 2이후의 산출 처리를 개시한다.
스텝 S42에 있어서, 전지 잔량 관리부(40)는 전압 검출부(10)에 의해 검출된 전지전압(V)을 취득하고, 온도 검출부(20)에 의해 검출된 온도(T)를 취득한다.
스텝 S44에 있어서, 전압 산출부(41)는, 단위시간 전의 RSOC(전회의 루틴의 스텝 S60에서 산출된 현재의 RSOC에 상당)로부터, 2차전지(201)의 충전 정지시의 전지전압(이하, 「충전 제로 기준전압」이라고 함)을 산출한다. 전압 산출부(41)는 충전 제로 기준전압과 RSOC와의 관계를 정한 전지특성 데이터를 메모리(50)로부터 읽어내고, 그 읽어낸 전지특성 데이터에 기초하여, 단위시간 전의 RSOC에 대응하는 충전 제로 기준전압을 산출한다. 마찬가지로, 전압 산출부(41)는, 단위시간 전의 RSOC(전회의 루틴의 스텝 S60에서 산출된 현재의 RSOC에 상당)로부터, 2차전지(201)의 방전 정지시의 전지전압(이하, 「방전 제로 기준전압」이라고 함)을 산출한다. 전압 산출부(41)는 방전 제로 기준전압과 RSOC와의 관계를 정한 전지특성 데이터를 메모리(50)로부터 읽어내고, 그 읽어낸 전지특성 데이터에 기초하여, 단위시간 전의 RSOC에 대응하는 방전 제로 기준전압을 산출한다.
스텝 S46에 있어서, 전지 잔량 관리부(40)는 스텝 S42에서 취득된 전지전압(V)이 스텝 S44에서 취득된 방전 제로 기준전압보다도 낮은지 아닌지를 판단한다. 낮은 경우에는, 2차전지(201)의 현재의 상태가 도 4의 곡선 i보다도 낮은 영역에 존재하는 것을 의미하므로, 전지 잔량 관리부(40)는 2차전지(201)는 방전 상태라고 판단한다.
스텝 S56에 있어서, 전압차 산출부(42)는, 스텝 S42에서 취득된 전지전압(V)으로부터 스텝 S44에서 취득된 방전 제로 기준전압을 감산함으로써, 전압차(ΔV)를 산출한다(여기에서는, 전압차(ΔV)는 부의 값을 채용한다).
스텝 S58에 있어서, 변화량 산출부(43)는 전지전압과 방전 제로 기준전압과의 전압차(ΔV)와 RSOC의 단위시간당의 증감량과 온도(T)와의 관계를 정한 전지특성 데이터를 메모리(50)로부터 읽어내고, 그 읽어낸 전지특성 데이터에 기초하여, RSOC의 단위시간당의 증감량을 산출한다. 변화량 산출부(43)는 그 전지특성 데이터에 기초하여 스텝 S56에서 산출된 전압차(ΔV) 및 스텝 S42에서 취득된 온도(T)에 대응하는, RSOC의 단위시간당의 증감량을 산출한다.
스텝 S48에 있어서, 전지 잔량 관리부(40)는 스텝 S42에서 취득된 전지전압(V)이 스텝 S44에서 취득된 충전 제로 기준전압보다도 높은지 아닌지를 판단한다. 높은 경우에는, 2차전지(201)의 현재의 상태가 도 4의 곡선 h보다도 높은 영역에 존재하는 것을 의미하므로, 전지 잔량 관리부(40)는 2차전지(201)는 충전상태라고 판단한다.
스텝 S52에 있어서, 전압차 산출부(42)는, 스텝 S42에서 취득된 전지전압(V)으로부터 스텝 S44에서 산출된 충전 제로 기준전압을 감산함으로써, 전압차(ΔV)를 산출한다(여기에서는, 전압차(ΔV)는 정의 값을 채용함).
스텝 S54에 있어서, 변화량 산출부(43)는 전지전압과 충전 제로 기준전압과의 전압차(ΔV)와 RSOC의 단위시간당의 증감량과 온도(T)와의 관계를 정한 전지특성 데이터를 메모리(50)로부터 읽어내고, 그 읽어낸 전지특성 데이터에 기초하여, RSOC의 단위시간당의 증감량을 산출한다. 변화량 산출부(43)는 그 전지특성 데이터에 기초하여 스텝 S52에서 산출된 전압차(ΔV) 및 스텝 S42에서 취득된 온도(T)에 대응하는, RSOC의 단위시간당의 증감량을 산출한다.
스텝 S50에 있어서, 전지 잔량 관리부(40)는 스텝 S42에서 취득된 전지전압(V)이 스텝 S44에서 산출된 방전 제로 기준전압보다도 높고 또한 스텝 S44에서 산출된 충전 제로 기준전압보다도 낮은 경우, RSOC의 단위시간당의 증감량을 제로로 한다(소정값 이하의 제로 근방의 미소값이어도 됨). 이 경우에는, 2차전지(201)의 현재의 상태가 도 4의 곡선 i와 곡선 h 사이의 영역에 존재하는 것을 의미하므로, 전지 잔량 관리부(40)는 2차전지(201)는 무부하 상태라고 판단한다.
스텝 S60에 있어서, 충전율 산출부(44)는 단위시간 전의 RSOC(전회의 루틴의 스텝 S60에서 산출된 현재의 RSOC에 상당)와 스텝 S50, S54, S58 중 어느 하나에서 산출된 단위시간당의 RSOC의 증감량을 가산함으로써, 현재의 RSOC를 산출한다.
따라서, 도 5의 루틴을 단위시간마다 반복함으로써, 고정밀도이고 연속성이 있는 RSOC를 추정할 수 있다.
또한, 도 3, 5에 있어서, power on 직후의 RSOC의 초기값을 구하는 방법은, 무부하시의 전지전압(예를 들면, 개방 전압)과 RSOC를 일대일로 대응시킨 곡선을 나타내는 함수 또는 테이블을 사용하여, 전압 검출부(10)에 의해 검출된 전지전압을 RSOC값으로 변환하여 산출하면 된다.
상기의 실시예에 의하면, 이하와 같은 효과가 얻어진다.
1. 현재의 상대충전율과 전지전압값과의 관계로부터, 전지의 상태를 충전중·무부하·방전중의 3종류 중 어느 하나의 상태라고 판단할 수 있다.
2. 현재의 상대충전율과 전지전압값과 온도의 관계로부터, 상대충전율의 단위시간당의의 증감량을 산출하고, 단위시간 후의 상대충전율을 예측하고, 이것을 단위시간마다 반복함으로써 항상 그 때의 상대충전율을 추정할 수 있다.
3. 충전시와 방전시에, 현재의 상대충전율로부터 얻어지는 제로 기준전압 등의 전지특성 데이터를 각각 가짐으로써 보다 고정밀도로 상대충전율을 추정할 수 있다.
4. 무부하라고 판단하는 전지전압에 어느 정도의 범위를 갖게 함으로써 충방전 정지 후의 전압 복귀에 수반되는 상대충전율의 변동을 억제할 수 있다.
5. 모든 사용조건(온도, 부하전류)에서도, 방전 중의 전지전압이 소정의 전압값에 도달한 시점에서 상대충전율이 0%가 되는 것처럼 추정함으로써 사용조건에 관계없이 항상 전지 사용 기기가 동작 하한 전압에 이를 때까지의 상대충전율을 추정할 수 있다.
이와 같이, 2차전지의 현재의 상대충전율과 전지전압과 온도와의 관계에 기초하여, 전지특성 데이터를 사용하여, 상대충전율의 단위시간당의 증감량을 산출함으로써 여러 실사용 조건하에서 고정밀도로 또한 연속성이 있는 상대충전율을 추정하는 것이 가능하게 된다.
또한
6. 방전 중의 상대충전율의 추정값이 실제보다 약간 높게 벗어나 있는 경우에는, 방전 레이트의 산출값도 실제보다 약간 높게 추정되고, 방전중의 상대충전율의 추정값이 실제보다 약간 낮게 벗어나 있는 경우에는, 방전 레이트의 산출값도 실제보다 약간 낮게 추정되기 때문에, 추정 오차는 감소 방향으로 수렴한다.
7. 마찬가지로, 충전중의 상대충전율의 추정값이 실제보다 약간 높게 벗어나 있는 경우에는, 충전 레이트의 산출값은 실제보다 약간 낮게 추정되고, 충전중의 상대충전율의 추정값이 실제보다 약간 낮게 벗어나 있는 경우에는, 충전 레이트의 산출 값은 실제보다 높게 추정되기 때문에, 추정 오차는 감소 방향으로 수렴한다.
이와 같이, 실제의 여러 사용상태(다양한 충방전의 반복)에서도, 추정 오차는 발산하지 않고, 감소 방향으로 수렴한다.
또한
8. 추정된 RSOC와 RSOC의 단위시간당의 증감량(ΔRSOC)[%/s]을 사용하여, 다음 식으로부터 잔류시간[s]을 구할 수 있다
잔류시간[s]=RSOC[%]÷ΔRSOC[%/s].
이상, 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명했지만, 본 발명은 상기한 실시예에 제한되지 않고, 본 발명의 범위를 일탈하지 않고, 상기한 실시예에 여러 변형, 개량 및 치환을 가할 수 있다.
예를 들면, 본 발명에 따른 전지상태 계측 장치는 2차전지(201)로 동작하는 전자기기(300) 내의 기판 위에 탑재되는 경우에 한정되지 않는다. 예를 들면, 전지팩(300)의 보호 모듈(202)의 기판 위에 탑재되어도 된다. 또한 본 발명에 따른 전지상태 계측 방법은 전자기기(300) 내의 CPU(301)에 의해 처리되는 소프트웨어에 편입되어도 된다.
또한 본 발명은, 상대충전율에 한하지 않고, 절대 충전율을 추정해도 된다. 절대 충전율은, 특정 온도 및 전류값(예를 들면, 25℃, 0.2C)에서, 만충전 상태로부터, 어떤 특정 전압(예를 들면, 3.1V)에 도달하기까지 방전할 수 있는 전체용량을 100%로 했을 때의 잔용량의 비율이다.
또한 온도(T)를 고려하지 않고, 충전율의 단위시간당의 증감량을 산출해도 된다. 예를 들면, 변화량 산출부(43)는 전지전압과 방전 제로 기준전압(또는, 충전 제로 기준전압)과의 전압차(ΔV)와 RSOC의 단위시간당의 증감량과의 관계를 정한 전지특성 데이터를 메모리(50)로부터 읽어내고, 그 읽어낸 전지특성 데이터에 기초하여, RSOC의 단위시간당의 증감량을 산출한다. 변화량 산출부(43)는, 그 전지특성 데이터 에 기초하여, 전압차(ΔV)에 대응하는 RSOC의 단위시간당의 증감량을 산출한다.
10 온도 검출부 20 전압 검출부
30 ADC 40 전지 잔량 관리부
41 전압 산출부 42 전압차 산출부
43 변화량 산출부 44 충전율 산출부
50 메모리 60 통신부
100 계측 회로 200 전지팩
2012 차전지 202 보호 모듈
203 보호 회로 300 전자기기

Claims (13)

  1. 2차전지의 전지전압을 검출하는 전압 검출 스텝과,
    상기 2차전지의 충방전 정지시의 전지전압과 상대 충전율과의 관계를 정한 제 1 전지특성에 기초하여, 상기 2차전지의 단위시간 전의 상대 충전율에 대응하는, 상기 2차전지의 충방전 정지시의 전지전압을 산출하는 전압 산출 스텝과,
    상기 전압 검출 스텝에서 검출되는 전지전압과 상기 전압 산출 스텝에서 산출되는 전지전압과의 전압차를 산출하는 전압차 산출 스텝과,
    상기 2차전지의 충방전 정지시의 전지전압과 상기 전압 검출 스텝에서 검출되는 전지전압과의 전압차와, 상기 2차전지의 상대 충전율의 단위시간당의 변화량과의 관계를 정한 제 2 전지특성에 기초하여, 상기 전압차 산출 스텝에서 산출되는 전압차에 대응하는, 상기 2차전지의 상대 충전율의 단위시간당의 변화량을 산출하는 변화량 산출 스텝과,
    상기 2차전지의 단위시간 전의 상대 충전율과 상기 변화량 산출 스텝에서 산출되는 변화량을 사용하여, 상기 2차전지의 현재의 상대 충전율을 산출하는 충전율 산출 스텝을 가지며,
    상기 상대 충전율은 그 때의 온도 및 전류값으로 만충전 상태로부터 어느 특정의 전압에 도달할 때까지 방전할 수 있는 전용량을 100%로 했을 때의 잔용량의 비율이며, 사용 조건에 관계없이, 상기 2차전지의 전지 전압이 전지 사용기기의 동작 하한 전압에 도달한 시점에서의 상대 충전율을 0%로 추정하는 것을 특징으로 하는 전지상태 계측 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 전지특성은,
    상기 2차전지의 충전 정지시의 전지전압과 상대 충전율과의 관계를 정한 제 3 전지특성과, 상기 2차전지의 방전 정지시의 전지전압과 상대 충전율과의 관계를 정한 제 4 전지특성을 포함하고,
    상기 전압 산출 스텝은, 상기 제 3 전지특성에 기초하여, 상기 2차전지의 단위시간 전의 상대 충전율에 대응하는, 상기 2차전지의 충전 정지시의 전지전압을 산출하고,
    상기 제 4 전지특성에 기초하여, 상기 2차전지의 단위시간 전의 상대 충전율에 대응하는, 상기 2차전지의 방전 정지시의 전지전압을 산출하는 것을 특징으로 하는 전지상태 계측 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 2 전지특성은,
    상기 2차전지의 충전 정지시의 전지전압과 상기 전압 검출 스텝에서 검출되는 전지전압과의 전압차와, 상기 2차전지의 상대 충전율의 단위시간당의 변화량과의 관계를 정한 제 5 전지특성과,
    상기 2차전지의 방전 정지시의 전지전압과 상기 전압 검출 스텝에서 검출되는 전지전압과의 전압차와, 상기 2차전지의 상대 충전율의 단위시간당의 변화량과의 관계를 정한 제 6 전지특성을 포함하고,
    상기 전압 검출 스텝에서 검출되는 전지 전압이 상기 전압 산출 스텝에서 산출되는 상기 2차 전지의 충전 정지시의 전지 전압보다 높은 경우, 상기 전압차 산출 스텝은, 상기 전압 검출 스텝에서 검출되는 전지 전압과 상기 전압 산출 스텝에서 산출되는 상기 2차전지의 충전 정지시의 전지 전압과의 전압차를 산출하고, 상기 변화량 산출 스텝은, 상기 제 5 전지특성에 기초하여, 상기 전압차 산출 스텝에서 산출되는 전압차에 대응하는, 상기 2차전지의 상대 충전율의 단위시간당의 변화량을 산출하고,
    상기 전압 검출 스텝에서 검출되는 전지 전압이 상기 전압 산출 스텝에서 산출되는 상기 2차전지의 방전 정지시의 전지 전압보다 낮은 경우, 상기 전압차 산출 스텝은, 상기 전압 검출 스텝에서 검출되는 전지 전압과 상기 전압 산출 스텝에서 산출되는 상기 2차전지의 방전 정지시의 전지 전압과의 전압차를 산출하고, 상기 변화량 산출 스텝은, 상기 제 6 전지특성에 기초하여, 상기 전압차 산출 스텝에서 산출되는 전압차에 대응하는, 상기 2차전지의 상대 충전율의 단위시간당의 변화량을 산출하는 것을 특징으로 하는 전지상태 계측 방법.
  4. 2차전지의 전지전압을 검출하는 전압 검출 스텝과,
    상기 2차전지의 온도를 검출하는 온도검출 스텝과,
    상기 2차전지의 충방전 정지시의 전지전압과 상대 충전율과의 관계를 정한 제 1 전지특성에 기초하여, 상기 2차전지의 단위시간 전의 상대 충전율에 대응하는, 상기 2차전지의 충방전 정지시의 전지전압을 산출하는 전압 산출 스텝과,
    상기 전압 검출 스텝에서 검출되는 전지전압과 상기 전압 산출 스텝에서 산출되는 전지전압과의 전압차를 산출하는 전압차 산출 스텝과,
    상기 2차전지의 충방전 정지시의 전지전압과 상기 전압 검출 스텝에서 검출되는 전지전압과의 전압차와, 상기 2차전지의 상대 충전율의 단위시간당의 변화량과, 상기 2차 전지의 온도와의 관계를 정한 제 2 전지특성에 기초하여, 상기 전압차 산출 스텝에서 산출되는 전압차와 상기 온도 검출 스텝에서 검출되는 온도에 대응하는, 상기 2차전지의 상대 충전율의 단위시간당의 변화량을 산출하는 변화량 산출 스텝과,
    상기 2차전지의 단위시간 전의 상대 충전율과 상기 변화량 산출 스텝에서 산출되는 변화량을 사용하여, 상기 2차전지의 현재의 상대 충전율을 산출하는 충전율 산출 스텝을 가지며,
    상기 상대 충전율은 그 때의 온도 및 전류값으로 만충전 상태로부터 어느 특정의 전압에 도달할 때까지 방전할 수 있는 전용량을 100%로 했을 때의 잔용량의 비율이며, 사용 조건에 관계없이, 상기 2차전지의 전지 전압이 전지 사용기기의 동작 하한 전압에 도달한 시점에서의 상대 충전율을 0%로 추정하는 것을 특징으로 하는 전지상태 계측 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 1 전지특성은,
    상기 2차전지의 충전 정지시의 전지전압과 상대 충전율과의 관계를 정한 제 3 전지특성과, 상기 2차전지의 방전 정지시의 전지전압과 상대 충전율과의 관계를 정한 제 4 전지특성을 포함하고,
    상기 전압 산출 스텝은, 상기 제 3 전지특성에 기초하여, 상기 2차전지의 단위시간 전의 상대 충전율에 대응하는, 상기 2차전지의 충전 정지시의 전지전압을 산출하고,
    상기 제 4 전지특성에 기초하여, 상기 2차전지의 단위시간 전의 상대 충전율에 대응하는, 상기 2차전지의 방전 정지시의 전지전압을 산출하는 것을 특징으로 하는 전지상태 계측 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 2 전지특성은,
    상기 2차전지의 충전 정지시의 전지전압과 상기 전압 검출 스텝에서 검출되는 전지전압과의 전압차와, 상기 2차전지의 상대 충전율의 단위시간당의 변화량과상기 2차전지의 온도와의 관계를 정한 제 5 전지특성과,
    상기 2차전지의 방전 정지시의 전지전압과 상기 전압 검출 스텝에서 검출되는 전지전압과의 전압차와, 상기 2차전지의 상대 충전율의 단위시간당의 변화량과 상기 2차전지의 온도와의 관계를 정한 제 6 전지특성을 포함하고,
    상기 전압 검출 스텝에서 검출되는 전지 전압이 상기 전압 산출 스텝에서 산출되는 상기 2차전지의 충전 정지시의 전지 전압보다 높은 경우, 상기 전압차 산출 스텝은, 상기 전압 검출 스텝에서 검출되는 전지 전압과 상기 전압 산출 스텝에서 산출되는 상기 2차전지의 충전 정지시의 전지 전압과의 전압차를 산출하고, 상기 변화량 산출 스텝은, 상기 제 5 전지특성에 기초하여, 상기 전압차 산출 스텝에서 산출되는 전압차와 상기 온도 검출 스텝에서 검출되는 온도에 대응하는, 상기 2차전지의 상대 충전율의 단위시간당의 변화량을 산출하고,
    상기 전압 검출 스텝에서 검출되는 전지 전압이 상기 전압 산출 스텝에서 산출되는 상기 2차전지의 방전 정지시의 전지 전압보다 낮은 경우, 상기 전압차 산출 스텝은, 상기 전압 검출 스텝에서 검출되는 전지 전압과 상기 전압 산출 스텝에서 산출되는 상기 2차 전지의 방전 정지시의 전지 전압과의 전압차를 산출하고, 상기 변화량 산출 스텝은, 상기 제 6 전지특성에 기초하여, 상기 전압차 산출 스텝에서 산출되는 전압차와 상기 온도 검출 스텝에서 검출되는 온도에 대응하는, 상기 2차전지의 상대 충전율의 단위시간당의 변화량을 산출하는 것을 특징으로 하는 전지상태 계측 방법.
  7. 제 3 항 또는 제 6 항에 있어서,
    상기 전압 검출 스텝에서 검출된 전지 전압이 상기 전압 산출 스텝에서 산출되는 상기 2차전지의 방전 정지시의 전지 전압보다도 높고 상기 전압 산출 스텝에서 산출되는 상기 2차전지의 충전 정지시의 전지 전압보다도 낮은 경우,
    상기 변화량 산출 스텝은, 상기 2차전지의 상대 충전율의 단위 시간당 변화량을 제로로 하는 것을 특징으로 하는 전지상태 계측 방법.
  8. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전압 검출 스텝과 상기 전압 산출 스텝과 상기 전압차 산출 스텝과 상기 변화량 산출 스텝과 상기 충전율 산출 스텝을 포함하는 루틴을 단위시간마다 반복하는 것을 특징으로 하는 전지상태 계측 방법.
  9. 2차전지의 전지전압을 검출하는 전압 검출부와,
    상기 2차전지의 충방전 정지시의 전지전압과 상대 충전율과의 관계를 정한 제 1 전지특성에 기초하여, 상기 2차전지의 단위시간 전의 상대 충전율에 대응하는, 상기 2차전지의 충방전 정지시의 전지전압을 산출하는 전압 산출부와,
    상기 전압 검출부에서 검출되는 전지전압과 상기 전압 산출부에서 산출되는 전지전압과의 전압차를 산출하는 전압차 산출부와,
    상기 2차전지의 충방전 정지시의 전지전압과 상기 전압 검출부에서 검출되는 전지전압과의 전압차와 상기 2차전지의 상대 충전율의 단위시간당의 변화량과의 관계를 정한 제 2 전지특성에 기초하여, 상기 전압차 산출부에서 산출되는 전압차에 대응하는, 상기 2차전지의 상대 충전율의 단위시간당의 변화량을 산출하는 변화량 산출부와,
    상기 2차전지의 단위시간 전의 상대 충전율과 상기 변화량 산출부에서 산출되는 변화량을 사용하여, 상기 2차전지의 현재의 상대 충전율을 산출하는 충전율 산출부를 가지고,
    상기 상대 충전율은 그 때의 온도 및 전류값으로 만충전 상태로부터 어느 특정의 전압에 도달할 때까지 방전할 수 있는 전용량을 100%로 했을 때의 잔용량의 비율이며, 사용 조건에 관계없이, 상기 2차전지의 전지 전압이 전지 사용기기의 동작 하한 전압에 도달한 시점에서의 상대 충전율을 0%로 추정하는 것을 특징으로 하는 전지상태 계측 장치.
  10. 2차전지의 전지전압을 검출하는 전압 검출부와,
    상기 2차 전지의 온도를 검출하는 온도 검출부와,
    상기 2차전지의 충방전 정지시의 전지전압과 상대 충전율과의 관계를 정한 제 1 전지특성에 기초하여, 상기 2차전지의 단위시간 전의 상대 충전율에 대응하는, 상기 2차전지의 충방전 정지시의 전지전압을 산출하는 전압 산출부와,
    상기 전압 검출부에서 검출되는 전지전압과 상기 전압 산출부에서 산출되는 전지전압과의 전압차를 산출하는 전압차 산출부와,
    상기 2차전지의 충방전 정지시의 전지전압과 상기 전압 검출부에서 검출되는 전지전압과의 전압차와, 상기 2차전지의 상대 충전율의 단위시간당의 변화량과, 상기 2차 전지의 온도와의 관계를 정한 제 2 전지특성에 기초하여, 상기 전압차 산출부에서 산출되는 전압차와 상기 온도 검출부에서 검출되는 온도에 대응하는, 상기 2차전지의 상대 충전율의 단위시간당의 변화량을 산출하는 변화량 산출부와,
    상기 2차전지의 단위시간 전의 상대 충전율과 상기 변화량 산출부에서 산출되는 변화량을 사용하여, 상기 2차전지의 현재의 상대 충전율을 산출하는 충전율 산출부를 가지고,
    상기 상대 충전율은 그 때의 온도 및 전류값으로 만충전 상태로부터 어느 특정의 전압에 도달할 때까지 방전할 수 있는 전용량을 100%로 했을 때의 잔용량의 비율이며, 사용 조건에 관계없이, 상기 2차전지의 전지 전압이 전지 사용기기의 동작 하한 전압에 도달한 시점에서의 상대 충전율을 0%로 추정하는 것을 특징으로 하는 전지상태 계측 장치.
  11. 2차전지를 보호하는 보호 회로와, 제 9 항 또는 제 10 항에 기재된 전지상태 계측 장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 전지 보호 장치.
  12. 2차전지와, 제 9 항 또는 제 10 항에 기재된 전지상태 계측 장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 전지팩.
  13. 제 9 항 또는 제 10 항에 기재된 전지상태 계측 장치를 구비하는, 상기 2차전지를 전원으로 하는 기기.
KR1020120133691A 2012-11-23 2012-11-23 전지상태 계측 방법 및 전지상태 계측 장치 Active KR101903581B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120133691A KR101903581B1 (ko) 2012-11-23 2012-11-23 전지상태 계측 방법 및 전지상태 계측 장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120133691A KR101903581B1 (ko) 2012-11-23 2012-11-23 전지상태 계측 방법 및 전지상태 계측 장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20140066448A KR20140066448A (ko) 2014-06-02
KR101903581B1 true KR101903581B1 (ko) 2018-10-04

Family

ID=51123167

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020120133691A Active KR101903581B1 (ko) 2012-11-23 2012-11-23 전지상태 계측 방법 및 전지상태 계측 장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101903581B1 (ko)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112816885B (zh) * 2021-01-06 2024-11-19 北京嘀嘀无限科技发展有限公司 一种电池异常检测方法、装置、电子设备及存储介质

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006112951A (ja) * 2004-10-15 2006-04-27 Yazaki Corp 電流積算装置

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4171536B2 (ja) * 1998-04-01 2008-10-22 株式会社東芝 二次電池の充電状態検出装置
JP3806578B2 (ja) * 2000-05-22 2006-08-09 スズキ株式会社 バッテリ残存容量推定装置
JP4228760B2 (ja) * 2002-07-12 2009-02-25 トヨタ自動車株式会社 バッテリ充電状態推定装置

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006112951A (ja) * 2004-10-15 2006-04-27 Yazaki Corp 電流積算装置

Also Published As

Publication number Publication date
KR20140066448A (ko) 2014-06-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5541112B2 (ja) 電池監視装置、及び電池監視方法
JP5870590B2 (ja) 電池状態計測方法及び電池状態計測装置
US10408887B2 (en) Method for estimating degradation of rechargeable battery, degradation estimation circuit, electronic apparatus and vehicle including same
KR20130039681A (ko) 전지 상태 계측 방법 및 전지 상태 계측 장치
CN102472803B (zh) 满充电容量值修正电路、电池组件及充电系统
US8749204B2 (en) Battery condition detector, battery pack including same, and battery condition detecting method
US8519716B2 (en) Battery pack, semiconductor integrated circuit, remaining capacity correction method, and storage medium
KR101966062B1 (ko) 배터리 잔량 측정 장치 및 측정 방법
US7382110B2 (en) Method of charging secondary battery, method of calculating remaining capacity rate of secondary battery, and battery pack
TWI420126B (zh) 電池容量預測裝置及其預測方法
US20120121952A1 (en) Battery status detecting device and battery pack where the battery status detecting device is provided
JP4123184B2 (ja) 二次電池の残容量算出方法および電池パック
CN102741699B (zh) 满充电容量修正电路、充电系统、电池组件以及满充电容量修正方法
CN106324508A (zh) 电池健康状态的检测装置及方法
JP2009133676A (ja) 電池パックおよび充放電方法
JP2005312239A (ja) 二次電池の充電方法および電池パック
KR20140025652A (ko) 배터리 팩 및 이의 제어 방법
KR101903581B1 (ko) 전지상태 계측 방법 및 전지상태 계측 장치
US20070247118A1 (en) Method of end of discharge voltage measurement for battery with estimation thereof
JP2009042182A (ja) 電池の残容量の算出方法
JP4660367B2 (ja) 二次電池の残存容量検出方法

Legal Events

Date Code Title Description
PA0109 Patent application

Patent event code: PA01091R01D

Comment text: Patent Application

Patent event date: 20121123

PG1501 Laying open of application
A201 Request for examination
PA0201 Request for examination

Patent event code: PA02012R01D

Patent event date: 20170818

Comment text: Request for Examination of Application

Patent event code: PA02011R01I

Patent event date: 20121123

Comment text: Patent Application

E902 Notification of reason for refusal
PE0902 Notice of grounds for rejection

Comment text: Notification of reason for refusal

Patent event date: 20180419

Patent event code: PE09021S01D

E701 Decision to grant or registration of patent right
PE0701 Decision of registration

Patent event code: PE07011S01D

Comment text: Decision to Grant Registration

Patent event date: 20180822

GRNT Written decision to grant
PR0701 Registration of establishment

Comment text: Registration of Establishment

Patent event date: 20180921

Patent event code: PR07011E01D

PR1002 Payment of registration fee

Payment date: 20180927

End annual number: 3

Start annual number: 1

PG1601 Publication of registration
PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20210830

Start annual number: 4

End annual number: 4

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20230907

Start annual number: 6

End annual number: 6

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20240912

Start annual number: 7

End annual number: 7