KR100355486B1 - 배터리충전방법및장치 - Google Patents

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에릭에이. 버퀴스트
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모토로라 인코포레이티드
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Abstract

배터리 충전을 위한 방법 및 장치에 있어서, 배터리 충전기(20)는 초기 배터리 충전 전류 (I1)을 제공하고 한계를 초과하는 측정된 배터리 상태(예를 들어, 배터리 온도의 변경율: △T/△t)에 응답하여 시간 t2일 때 초기 충전 전류의 제공을 종료함으로써, 양호하게 배터리 팩(10)에서 배터리를 충전한다. 배터리 파리미터, 양호하게 배터리 전압은 시간 t2일 때 측정되어 한계 (Vpeak)로서 저장된다. t2후에, 배터리 충전 전류는 선정된 표준에 따라 제공되고 배터리 충전 전류는 저장된 한계 (Vpeak)를 근거로 한 임계치(Vpeak; 또는 Vpeak- △V)와 t2후에 측정된 배터리 파라미터, 양호하게 배터리 전압과의 비교에 응답하여 (I3; 또는 I1로) 변경된다. 양호하게도, 신속한 배터리 충전은 저장된 한계(Vpeak)에따라 결정된 임계치 (Vpeak- △V)와 t2후에 측정된 배터리 파라미터, 양호하게 배터리 전압과의 비교에 응답하여 구현된다.

Description

배터리 충전 방법 및 장치
발명의 분야
본 발명은 배터리 충전 방법 및 장치에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 배터리를 충전하기 위한 배터리 충전 전류의 제공에 관한 것이다.
발명의 배경
다양한 종류의 종래의 배터리 충전기들이 존재하는데, 이들의 기본 목적은 배터리를 충전하는 것뿐만 아니라 배터리를 손상시키지 않고 최소량의 시간내에 배터리 충전을 달성하는데 있다. 몇몇 종래 기술의 배터리 충전기들은 고 전류 크기로 초기의 신속한 배터리 충전을 구현한다. 이러한 신속한 초기 충전 전류가 유지되면 배터리의 전위 손상이 발생할 수 있음을 나타내는 배터리 상태가 감지될 때, 신속한 충전 전류는 종료되고 다음 충전 전류가 구현된다. 몇몇 경우에 이러한 다음 충전 전류는 배터리로부터의 누설 또는 방전을 보상하는 유지 충전 전류이다. 다른 경우에, 다음 충전 전류는 소정의 시간이 경과된 후에 유지 충전 전류가 수반되는 일시적인 마무리 충전 전류(top off interim charging current)일 수 있다.
종래의 배터리 충전 장치는 초기 충전 전류를 종료하고 다음 충전 전류를 구현하기 위해 다양한 기술들을 사용한다. 그러나, 소정의 고정된 시간이 경과된 후에 및/또는 소정의 선정된 고정 전압 임계치와 배터리 전압의 비교에 응답하여 종래 기술의 시스템에서 다음 충전 전류는 통상 변경된다. 이 때문에, 종래 시스템은배터리의 노화 또는 다른 상태들로 인해 배터리가 충전될 수 있는 최대 전압의 편차를 고려할 수 없다는 점에서 비효율적이다. 따라서, 종래 시스템은 배터리가 항상 공칭 배터리 전압으로 충전되야 하는 것으로 가정하기 때문에 배터리를 초과 충전하거나 이하로 충전할 수 있다. 본 발명은 배터리를 완전히 충전하기 위한 전압이 배터리의 노화 또는 상태뿐만 아니라 제조시의 오차에 따라 변할 수 있음을 고려함으로써 상기 단점을 극복하고자 한다. 따라서, 이것을 위해, 본 실시예는 배터리의 노화 중에 발생하는 최대 풀 충전 배터리 전압의 편차를 고려한다.
발명의 요약
본 발명의 한 실시예는 다음의 단계들;
시간 t1일 때 배터리를 충전하기 위해 초기 배터리 충전 전류를 제공하는 단계; 그 다음 시간 t2일 때 한계를 초과하는 적어도 하나의 측정된 배터리 상태에 응답하여 초기 충전 전류의 제공을 종료하는 단계; 실제로 시간 t2일 때 배터리 파라미터, 양호하게는 배터리 전압을 측정하고 측정된 배터리 파라미터를 근거로 한계를 저장하는 단계; 시간 t2후에 소정의 표준에 따라 다음 배터리 충전 전류를 제공하는 단계; 및 시간 t2후에 배터리 파라미터, 양호하게는 측정된 배터리 전압과 저장된 한계를 근거로 한 임계치와의 비교에 응답하여 상기 다음 배터리 충전 전류의 제공을 변경하는 단계
를 포함하는 개선된 배터리 충전 방법을 구현한다. 상술된 방법을 구현하기위한 장치가 또한 본 명세서에 설명되어 있다. 배티리 충전 방법 및 장치의 추가적인 상세한 설명은 다음에 논의되는데 이것은 본 실시예의 다수의 특정 특징들에 관한 것이다. 양호하게, 다음 충전 전류의 변경은 기술된 바와 같이 저 유지 충전 전류 또는 신속 충전 전류의 구현을 야기할 수 있다.
본 발명은 도면들을 참조하여 명확히 파악될 수 있다.
제1도는 본 발명에 따라 구성된 배터리 충전 장치의 개략도이다.
제2도는 제1도에 도시된 배터리 충전 장치의 동작을 도시한 플로우차트이다.
제3도는 제1도에 도시된 장치에 의해 제공된 배터리 전압 및 신호들용 배터리 충전 전류 파형을 도시한 그래프이다.
양호한 실시예의 설명
일반적으로, 본 실시예는 감지된 배터리 전압에 따라 배터리를 충전하기 위한 방법 및 장치를 제공한다. 그러나, 종래의 배터리 충전 시스템은 배터리 충전 전류를 확립하기 위한 소정의 고정 전압 임계치 또는 고정 시간 기간에 의존하려는 경향이 있지만, 본 명세서에 기술된 실시예들은 초기 신속한 배터리 충전 전류 및 다음 배터리 충전 전류 사이의 전이 시간에 측정된 배터리 충전 전압에 의존한다. 이 전이 시간에 측정된 배터리 전압은 그 후 다음 배터리 충전을 제어하는데 이용됨으로써, 본 발명에 따른 배터리 충전 장치는 본 배터리 충전 장치가 배터리 노화, 또는 배터리 제조 오차로 인한 공칭 최대 충전 배터리 전압의 상이함 때문에 발생할 수 있는 공칭 최대 충전 배터리 전압의 변경에 보다 잘 적응할 수 있다. 따라서 보다 효율적인 배터리 충전 장치는 실제로 측정된 배터리 전압에 대응하는 측정된 배터리 파라미터에 따라 배터리 충전의 제어를 위해 배터리 충전 임계치를 설정함으로써 제공된다.
본 발명은 제1도 내지 제3도를 참조하여 보다 충분히 설명될 수 있다. 제1도는 배터리 충전기 장치(20)에 의해 충전될 배터리-팩(10)의 개략적인 블럭도를 도시한 것이다. 배터리 팩(10)은 다수의 직렬로 접속된 배터리 셀들(11), 배터리 온도 감지 서미스터(12) 및 배터리 팩 출력 단자(13, 14 및 15)를 포함한다. 서미스터는 배터리 온도를 감지하여서 단자(14)에 관련된 출력을 제공하고, 배터리 출력전압은 단자(13 및 15) 양단에 제공된다.
본 발명에 따르면 배터리 충전기(20)는 단자(22)의 출력을 갖고 있는 전원(21), 충전기의 출력(16)에 접속된 단자(27)에서 배터리에 충전 전류를 제공하는 충전기회로(23), 충전기의 단자(17)에서 대표 온도 신호를 제공하도록 서미스터(12)를 통해 전류를 제공하는 전류원(26), 아날로그-디지탈 변환기(25), 및 배터리 충전을 구현하도록 프로그램된 마이크로프로세서(24)를 포함한다. 충전기의 접지 단자(18)는 구성 소자들(21, 23, 24 및 25)에 대한 접지 기준을 제공하고, 충전기의 단자들(16-18)은 각각 배터리 팩(10)의 단자들(13-15)에 접속된다.
원래, 전류원(26)은 서미스터(12)를 통해 전류를 제공함으로써, 그 후 서미스터(12)는 서미스터(12)에 의해 측정된 배터리 셀들(11)의 온도를 나타내는 신호를 단자(17)에서 제공한다. 양호하게도 전류원(26)은 저항기를 포함하고 전원(21)은 단자(22)에서 일정한 기준 전압을 유지한다. 단자(17)의 신호는 아날로그-디지탈 변환기(25)에 한 입력을 제공하고 추가적인 배터리 전압 감지 입력도 입력 단자(16)로부터 변환기(25)에 또한 제공된다. 변환기(25)는 접속부(25')를 통해 마이크로프로세서(24)에 배터리 셀들(11)의 온도 및 단자들(13-15) 양단의 현재 배터리 전압을 나타내는 신호들을 제공한다. 이러한 2개의 감지된 배터리 파라미터들에 따라서, 마이크로프로세서(24)는 배터리 충전을 구현하고 충전기 회로(23)가 배터리 팩(10)을 충전하기 위해 단자(27)의 적합한 배터리 충전 전류를 제공하게 한다. 이것이 달성되는 방법은 제2도 및 제3도를 참조하여 기술될 것이다. 제2도는 제1도의 장치의 동작 및 마이크로프로세서(24)의 프로그래밍을 도시한 플로우차트이다. 제3도는 본 실시예에 의해 제공된 합성 배터리 전압 및 배터리 충전 전류의 파형도를 도시한 것이다, 제3도에 도시된 파형도는 단자(15)의 접지에 관하여 단자(13)에서 측정된 배터리 전압 V 및 단자(16)에서 충전기(20)에 의해 제공된 배터리 충전 전류 I로 통상 니켈 원료 배터리를 충전하기 위한 것이다.
제2도를 참조하면, 초기 엔트리 단계(30)에서 시작하여 프로세스 단계들 (31 및 32)로 진행하는 플로우챠트가 도시되어 있다. 단계 (31)에서, 배터리 팩 단자들(13-15)을 충전기 단자들(16-18)과 연결함으로써 충전기(20)에 배터리 팩(10)을 접속시킨다. 단계 (32)에서, 단자들(13 및 15) 양단의 현재 배터리 팩(10)의 전압, 및 서미스터(12)를 통해 전류를 제공하는 전류원(26)을 측정하여서 단자들(14 및 17)의 전압이 배터리 온도에 따라 변하는 서미스터(12)의 가변 저항으로 인한 배터리 온도를 표시하게 한다. 단계 (32)에서는, 또한 변수 Vpeak의 초기값이 설정된다.
결정 단계 (33)에서, 마이크로프로세서(24)는 단자(16)에서 측정된 배터리 전압 Vbat가 마이크로프로세서(20) 내에 저장된 최대 및 최소 전압 임계 레벨들 Vmax및 Vmin내에 있는 지를 결정한다. 만약 그렇다면, 결정 블럭(36)은 저장된 온도 임계한계들 Tmax및 Tmin에 대하여 배터리 온도 Vbat에 대하여 유사하게 결정할 것이다. 배터리 전압이 프로세스 단계 (33)에 의해 테스트된 범위 내에 있지 않으면, 제어는 배터리 전압이 최소 배터리 임계 전압 Vmin이하인지를 질문하는 결정 블럭(34)으로 진행한다. 그렇다면, 작은 유지 또는 세류(trickle) 충전 전류만이 인가되어서 단계 (35)에서 이 최소 충전 전류를 인가하기 위한 단계 (44)로 분기하게 된다. 이것은 다음에 보다 상세하게 설명될 것이다. 결정 블럭(34)이 배터리 전압이 최소 충전 전압 임계치 Vmin이하가 아님을 결정하면, 제어는 충전 전류 I를 0으로 설정하는 프로세스 블럭(34')을 통해 결정 블럭(33)으로 다시 진행한다. 결정 블럭(34)의 기능은 배터리 전압이 소정의 임계 한계 내에 있을 때만 배터리가 신속하게 또는 고른 중간 속도로 충전되는 것을 보장하는 것이다.
유사하게, 결정 블럭(36)은 신속한 배터리 충전이 배터리 온도가 요구된 최대및 최소 임계 한계 내에 있는 경우에만 허용됨을 보장할 것이다. 그렇지 않은 경우, 제어는 결정 블럭(36)으로부터 배터리 온도가 최대 허용 배터리 온도를 초과하는지를 질문하는 결정 블럭(42)으로 진행한다. 그렇지 않은 경우, 배터리는 너무차가와서 충전을 할 수 없게 되고 제어는 결정 블럭(34')을 통해 결정 블럭(33)으로 진행할 것이고, 적합한 배터리 전압 및 배터리 온도가 달성될 때까지 순환한다. 결정 블럭(42)이 배터리 온도가 최대 온도 Tmax이상인 것으로 결정하면, 제어는 가변적인 Vpeak를 저장하는 단계 (39)로 진행한다. 이 단계는 다음에 설명될 것이다.
결정 블럭(33 및 36)이 배터리 전압 및 배터리 온도가 허용 한계 내에 있다고 결정하면, 제어는 충전 전류 I를 일정한 크기 신속 충전 전류 레벨 I1로 설정함으로써 신속한 배터리 충전을 구현하는 프로세스 단계 (37)로 진행한다. 이것은 제3도에 도시되어 있는데, 실선의 배터리 충전 전류 파형은 0으로부터 I1레벨로 배터리 충전 전류를 증가시키기 위해 시간 t1에서 단계 기능을 구현한다.
제3도를 참조하면, 도시된 실선의 파형은 충전기(20)에 의해 제공된 배터리 충전 전류 I를 표시하고, 도시된 점선의 파형은 단자들(13 및 15) 사이에 제공된 배터리 전압 V를 표시한다. 시간 t1에서, 프로세스 블럭(37)은 신속 충전 전류 I1을 구현하고 배터리 전압은 이러한 신속 충전 전류로 인해 증가하기 시작한다. 그러한 경우에, 제3도의 가로 축은 시간을 나타내고 세로 축은 배터리 전압 V 또는 배터리 충전 전류 I를 나타내는 진폭을 나타낸다. 본 실시예에 의해 구현된 충전 용량의 달성에 접근하는 충전 용량의 백분율은 제3도의 가로 축을 따라 도시되어 있다.
프로세스 블럭(37) 후에, 제어는 예를 들어, 타임 t의 함수로서 배터리 온도 T의 충전을(△T /△t)이 마이크로프로세서(24)에 미리 저장된 소정의 한계 값을 초과하는지를 질문하는 결정 블럭(38)으로 진행한다. 프로세스 블럭(38)의 본질은 온도가 매우 빠르게 증가할 때를 감지하여 레벨 I1의 신속한 배터리 충전을 종료시키고 보다 중간의 또는 일시적인 마무리 충전을 구현하는 것이다. 다른 종래 시스템은 미리 저장된 한계를 초과하면 초기 신속한 배터리 충전을 종료시켜야만 하는 측정된 배터리 상태로서 배터리 온도의 증가율의 검출을 또한 이용한다. 배터리 온도의 변경율에 따르기 보다는, 배터리 전압의 변경율이 0과 동일하거나 배터리 온도가 소정의 값에 도달한 것과 같은 다른 또는 추가적인 측정된 배터리 상태 표준이 이용될 수도 있다. 본 발명과 동일한 양수인에게 양도된 "Fast Battery Charging Method and Apparatus with Temperature Acceleration Detection"이라는 제목의, 1993년 9월 30일에 출원된 계류중인 미합중국 특허 출원 제 SN 08/l29,938호에 교시된 바와 같이, 사실상, 양호하게 단계 (38)는 배터리 온도의 변경율뿐만 아니라 배터리 온도의 제2 시간 도함수도 모니터한다.
결정 블럭(38)이 미리 저장된 한계를 초과하지 않은 것으로 결정하면, 신속한 배터리 충전은 프로세스 단계(33)로 다시 순환하는 제어에 의해 일정 크기 I1로 계속된다 그러나, 결정 단계 (38)가 예를 들어 적어도 온도 상승률이 지나치다고 결정하면, 프로세스 블럭(39)은 측정된 배터리 전압 파라미터 Vpeak로서, 사실상 이 때에 실제로 측정된 배터리 전압 Vbat를 저장한다. 제3도에서, 이 시간은 시간 t2로 도시되는데, 이 시간에 배터리의 약 90%의 충전 용량이 달성된다. 그 다음에, 프로세스 블럭(40)은 충전 전류 I를 (I1보다) 훨씬 더 낮은 초기 크기 전류 I2로 설정하고 그 후에는 과도 상태가 허용되도록 지연 단계 (41)가 구현된다. 열 발생은 인가된 충전 전류의 크기와 직접적인 상관 관계이고, 가열된 열은 배터리의 충전 허용 능력을 강하시키게 한다는 점에서, 신속 충전의 종료가 프로세스 단계 (42) 또는 프로세스 단계 (38)에 따라 구현되면, 감소된 충전 전류 I2로 단계 (40) 및 지연 단계 (41)는 배터리 팩(10)의 온도가 더 이상 증가하지 않도록 방지하고 몇몇 경우에 배터리의 부피에 따라 배터리를 다소 차갑게 할 수 있다.
지연 단계 (41)로부터, 제어는 배터리 전압이 저장된 피크 전압 Vpeak보다 작은지를 질문하는 결정 블럭 (43)으로 진행한다. 그렇지 않으면, 이것은 충전 전류의 신속한 증가가 단계 (41)에 의해 구현된 지연 시간이 경과된 후에라도 배터리 전압을 감소시키지 않는다는 것을 의미한다. 이러한 경우에, 추가적인 일시적인 마무리 충전을 계속할 필요가 없거나 계속하는 것이 바람직하지 않고 충전 장치는 즉시 유지 충전을 구현해야만 한다. 따라서, 제어는 블럭 (43)으로부터 유지 충전 엔트리 단계 (44)로 진행한다.
유지 충전 엔트리 단계 (44)로부터, 제어는 충전 전류 I를 I3으로 설정하는 프로세스 블럭 (45)으로 진행한다. I3은 배터리가 충전을 유지하기에 충분한 고정 크기 세류 또는 유지 충전을 나타낸다. 제어는 측정된 배터리 전압 Vbat가 Vmin보다 큰지를 질문하는 결정 블럭 (45')로 진행한다. 그렇지 않으면, 제어는 다시 단계(44)로 진행하고 유지 전류 I3은 계속해서 단계 (45)에서 인가된다. 블럭 (45')가 Vbat가 Vmin보다 크다고 결정하면, 제어는 측정된 배터리 전압 Vbat가 (Vpeak의 저장된 값 - 소정의 지정된 전압 오프셋 △V)와 동일한 임계치보다 작은지를 질문하는 결정 블럭(46)으로 진행한다. 레벨 Vpeak-△V는 제3도에 도시되어 있고, 단순히 측정되고 저장된 피크 전압 Vpeak로부터 특정 전압 레벨 △V를 감산함으로써 구해진 저장된 피크 값으로부터의 소정의 오프셋을 나타낸다. 결정 블럭(46)이 배터리 전압이 이 특정 레벨 이하로 감소하지 않았다고 결정하면, 유지 또는 세류 전류 I3은 단계 (44) 및 (45)에서 유지될 것이다. 전류 I3은 I1보다 작은 크기를 갖고 있다.
결정 블럭(46)이 배터리 전압이 Vpeak- △V 이하로 강하되었다고 결정하면, 배터리가 추가적으로 로드되거나 배터리가 실제로 충전 노화의 말기에 있는 경우 발생하는 것과 같이, 신속 충전이 재구현된다, 이 신속 충전은 블럭(46)으로부터 '예'라는 결정 하에서 제어는 결정 단계(33)로 다시 진행하고, 단계들 (33, 36 및 37)에 따라서, 크기 I3또는 초기 크기 I2보다 통상 큰 신속 충전 전류 I1을 구현한다. 신속 충전 전류 I1의 이러한 재구현은 시간 t2에서 측정된 저장된 측정 배터리 전압(Vpeak)에 따라서 결정된 전압 임계치 (Vpeak- △V)에 따라서 행해짐을 주지해야만 한다. 따라서, 결정 블럭(46)에 의한 결정은 충전된 소정의 배터리에 있어서 배터리 전압과 같은 측정되고 저장된 실제 배터리 파라미터는 신속한 배터리 충전 전류의 다음 재구현 임계치를 결정하는데 사용될 것이라는 점에서 적용된다. 제3도가 결정 블럭(46)에 의한 네가티브 결정을 위한 제2도의 플로우챠트의 동작을 도시하고 있음을 또한 주지해야만 한다.
단계들 (44-46)에 의한 유지 또는 세류 전류 I3의 구현은 결정 블럭(43)이 배터리 전압 Vbat가 저장된 피크 배터리 전압 Vpeak보다 작지 않다고 결정할 때 발생한다. 반대로 결정되면, 제어는 결정 블럭(43)으로부터 배터리 전압 Vbat가 레벨 Vpeak- △V 보다 동일하거나 큰지를 질문하는 결정 블럭(47)으로 진행한다. 그렇지 않으면, 결정은 배터리의 저전압이 여전히 존재하고 따라서 단계들 (33, 36 및 31)을 통해 신속 충전이 다시 시작되어야만 한다고 나타내고, 제2도의 플로우챠트는 이것을 도시하고 있다. 배터리 전압이 블럭(43)에 의해 결정된 바와 같이 Vpeak, 이하이지만, 결정 블럭(47)에 의해 결정된 바와 같이 Vpeak- △V 이상이면, 제어는 원래 경과된 시간 단계인 결정 단계 (48)로 진행한다. 블럭(48)은 현재 시간 단계 tstep저장된 시간 단계 한계 tstepLimit 와 동일하거나 보다 큰지를 질문한다 그 렇지 않은 경우, 제어는 결정 블럭(43)으로 순환하고 이러한 순환 동안 충전 전류 I는 이전 레벨로 유지된다. 결정 블럭(48)이 시간 단계가 단계 한계를 초과했다고 결정하면, 제어는 충전 전류 I를 이전 충전 전류 레벨 I + Istep과 동일한 전류의 증가 단계로 설정하는 프로세스 블럭(49)으로 진행한다. 그 후 제어는 결정 블럭(43)으로 순환한다.
결정 블럭(48) 및 프로세스 블럭(49)의 동작은 tstepLimit 와 동일한 존속 시간 동안 이전 레벨로 유지된 전류로 배터리 충전 전류 I를 증가시키는 시간 t2와 t3사이에 계단형 파형을 구현하는 것이다. 이것은 제3도에 도시되어 있다. 결정 블럭(48)은 단순히 카운터이거나 마이크로프로세서(24)에 의해 구현된 다른 타입의 경과된 시간 메카니즘이다, tstepLimit는 제3도에 도시된 계단형 파형에서 단계의 수평 부를 결정하고 단계의 수직 부는 Istep의 크기에 의해 결정된다.
제3도는 통상적인 배터리 전압 및 니켈 원료 재충전 가능 배터리를 충전하기 위한 충전 전류 파형을 도시한 것이다. 이러한 상황에서, 신속 충전 전류는 시간 t1및 t2사이에서 구현된다. 결정 블럭(38)에 의해 결정된 바와 같이, 시간 t2에 발생하는 전이는 (예를 들어) 그 시간에 배터리의 온도 상승률이 소정의 미리 저장된 한계를 초과하기 때문에 발생한다. 이 때에, 실제 존재 배터리 전압은 측정되어 Vpeak로서 저장된다. 그 후 보다 작은 크기의 초기 충전 전류 I2는 시간 t1내지 t2동안 발생된 신속 충전 크기 I1보다 상당히 작은 크기를 갖도록 구현된다. 결정 블럭(43)이 배터리 전압이 결정 블럭(43)에서 전압 임계 한계를 형성하는 이전 저장된 측정 배터리 전압 Vpeak와 동일하다고 결정할 때까지, 시간 t2후에, 다음 충전 전류는 크기 면에서 양호하게도 플로우챠트의 단계들 (48 및 49)에 의해 도시된 계단형 방식으로 증가된다. 이러한 경우가 발생할 때, 제3도의 시간 t3에서, 세류 또는 유지 배터리 충전 전류 I3은 제2도의 블럭들(44-46)에 의해 시간 t3후에 구현될 것이다. 시간 t2후의 소정의 시간에서, 배터리 전압이 임계치 Vpeak- △V 이하로 떨어지면, 신속한 배터리 충전 I1은 신속한 배터리 충전 블럭(37)의 재실행에 의해 재구현될 것이다, 신속 충전 레벨 I1이 t2후에 즉시 진행하는 충전 전류 레벨 보다 통상 상당히 높다.
t2 후에 배터리의 다음 충전을 제어하는데 사용되는 Vpeak또는 Vpeak- △V를 임계치로 생성하기 위해 본 실시예가 측정 및 저장된 배터리 전압 레벨 Vpeak를 이용하는 방법에 관해서 지금까지 기술하였다. 이것은 본 발명의 실시예가 응용 배터리 충전을 구현하게 하는데 그 이유는 Vpcak의 값이 신속한 배터리 충전 동안 발생된 측정된 배터리 상태(예를 들어, 과도한 온도 상승률)일 때 발생하는 측정된 배터리 전압과 대응하기 때문이다. 이것은 본 실시예가 노화 또는 제조 오차로 인해 공칭 배터리 전압의 변경 또는 상이함을 책임지게 한다. 이것은 특징들을 변화시키는 일반적인 시간을 유지하는 동안 제3도에 도시된 배터리 전압 곡선 V가 업 또는 다운하도록 배터리 노화 또는 배터리 제조시의 오차에 따라 Vpeak의 값이 변하기 때문이다. 이 때문에, 본 실시예는 종래 기술에 의해 제한되지 않은 방식으로 배터리 노화 또는 배터리 제조 오차를 책임져서, 배터리 충전이 보다 적합하고 효율적이게 한다.
본 발명의 특정 실시예들이 도시되고 기술되었지만, 당해 기술 분야에 숙련된 자들에 의해 수정 및 개선될 수 있다. 소정의 이러한 수정은 배터리 온도의 변경율 외의 다른 소정의 표준에 따라 신속한 배터리 충전 전류 I1을 종료하거나, 시간 t2와 t3사이의 중간 또는 일시적인 마무리 충전 기간 동안 충전 전류의 비계단형 증가를 구현하는 것을 포함할 수 있다. 본 명세서에 기술되고 청구된 기본적인 원칙들을 고수하는 이러한 모든 수정은 본 발명의 범위 내에 속한다.

Claims (5)

  1. 배터리 전압을 가진 배터리를 충전하는 방법에 있어서,
    상기 배터리에 초기 배터리 충전 전류를 제공하는 단계;
    상기 배터리의 온도 상승률을 측정하는 단계;
    상기 온도 상승률이 소정의 레벨에 도달하는 때에 상기 배터리 전압을 측정하는 단계- Vpeak레벨을 얻음 -;
    상기 배터리 전압을 측정한 후에, 상기 초기 배터리 충전 전류를 제공하는 단계에서의 전류보다 실질적으로 낮도록 상기 배터리 충전 전류를 감소시키는 단계; 및
    상기 배터리 충전 전류를 감소시키는 단계후에, 상기 충전 전압이 상기 Vpcak레벨에 도달할 때까지 소정의 계단 파형에 따라 상기 배터리 충전 전류를 증가시키는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 충전 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 배터리 전압이 상기 Vpeak레벨 아래의 소정의 델타값 아래로 떨어지면, 상기 배터리 충전 전류를 감소시키는 단계후에, 상기 초기 배터리 충전 전류를 제공하는 단계, 상기 온도 상승률을 측정하는 단계, 상기 배터리 전압을 측정하는 단계, 및 상기 배터 충전 전류를 감소시키는 단계를 반복하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 충전 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 배터리 충전 전류를 증가시키는 단계후에, 상기 배터리에 유지 충전 전류를 일가하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 충전 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 배터리 충전 전류를 증가시키는 단계는, 소정의 시간 간격후에 상기 충전 전류 레벨을 증가적으로 상승시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 충전 방법.
  5. 배터리 충전 장치에 있어서,
    배터리에 초기 급속 충전 전류를 제공하기 위한 수단- 상기 배터리는 배터리 전압과 온도를 가짐 -;
    상기 배터리의 온도 상승률을 측정하기 위한 수단;
    상기 온도 상승률이 소정의 레벨에 도달하는 때에 상기 배터리 전압을 측정하기 위한 수단- Vpeak레벨을 얻음 -; 및
    상기 배터리 충전 전류를 감소시키는 단계후에, 상기 충전 전압이 상기 Vpeak레벨에 도달할 때까지,
    상기 초기 급속 충전 전류 보다 실질적으로 낮은 초기 전류 레벨을 가진 소정의 계단 파형에 따라 증가하는 충전 전류를 제공하고, 상기 배터리 전압이 상기 Vpeak레벨 아래에 있는 때에 상기 증가하는 충전 전류를 제공하기 위한 수단
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 충전 장치.
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