KR100830617B1

KR100830617B1 - 리튬 이온 전지의 충전상태 판단 방법 및 장치

Info

Publication number: KR100830617B1
Application number: KR1020037006944A
Authority: KR
Inventors: 구힌제임스브이.; 팔라니사미티루말라이쥐.; 싱하모한
Original assignee: 허니웰 인터내셔널 인코포레이티드
Priority date: 2000-11-22
Filing date: 2001-11-19
Publication date: 2008-05-20
Also published as: KR20080009234A; CA2430208A1; EP1336113B1; KR100874727B1; JP2004515195A; US6774636B2; DE60119565T2; US20030112011A1; WO2002042786A2; US6586130B1; EP1336113A2; DE60119565D1; KR20030048480A; ATE326018T1; AU2002216709A1; JP3893109B2; WO2002042786A3

Abstract

본 발명은 리튬 이온 전지의 충전상태를 판단하는 방법에 있어서, 상기 전지를 충전 및 방전하는 과정을 거치지 않고서도 컴퓨터를 이용하여 특정 리튬 이온 전지의 충전 상태를 판단하는 방법이다. 이 때 상기 컴퓨터(1)는 상기 특정 리튬 이온 전지(100)에 대한 충전 상태를 판단하기 위하여, 상기 특정 리튬 이온 전지(100)의 충전 상태에 대한 개방 회로 전압, 또는 램프 피크 전류, 또는 이 두가지 모두를 저장한다.

리튬 이온 전지, SOC, OCV, RPC

Description

리튬 이온 전지의 충전상태 판단 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR DETERMINING THE STATE OF CHARGE OF A LITHIUM-I0N BATTERY}

본 발명은 리튬 이온 전지의 충전에 관한 것이고, 더욱 상세하게는 리튬 이온 전지에 대한 최적 충전 전류의 결정에 관한 것이다.

리튬 이온 이차 전지들은 그 경량성과 높은 에너지 밀도 특성 때문에 급속이 각광받고 있다. 현재까지 충전기들은, 전지의 과열과 전극 손상을 피하기 위하여 오랜 시간동안 비교적 낮은 전류을 이용하여 전지를 충전하도록 만들어졌다. 이에 대한 대안으로서는, 새롭게 제조된 전지를 위하여 안전한 전류 영역으로 알려진 상대적으로 높은 고정 전류(fixed current)가 사용되었다. 전지가 오래되거나, 주어진 충전기에 다른 전지가 놓여지면, 상기 고정 전류는 상기 안전 전류 영역을 초과할 수 있으며, 이 때 전지의 과열과 전극 손상이 발생할 수 있다.

따라서, 리튬 이온 충전기의 충전시간을 줄이면서도 충전 기술의 안전성을 보장하기 위하여는, 최적의 충전 전류를 결정하는 것이 바람직하다. 더욱이, 충전 기술을 향상시키기 위하여는 충전상태(state of charge: 이하 'SOC'이라 칭함)와 충전될 전지의 용량을 알고 있는 것이 바람직하다. 종래 기술에 있어서는, 전지의 SOC와 용량은 대상 전지를 완전히 충전 및 방전시키고, 이에 따른 전지 전압에 대 한 에너지 입/출력 비율을 이용하여 얻을 수 있었다. 충전될 각각의 전지에 대하여 위와 같은 충전 및 방전을 하려면 또 다시 시간이 필요하고 에너지가 사용된다.

따라서 특정한 리튬 이온 전지를 안전하면서도 효율적인 시간에 충전하기 위하여 최적 충전 전류를 결정할 수 있는 방법이 요구되고 있다. 또한 이와 관련하여 상기 최적 충전 전류 결정의 일환으로, 상기 충전될 특정 전지를 충전 및 방전할 필요없이 전지의 SOC를 결정하는 방법이 요구되고 있다.

리튬 이온 전지에 대한 최적의 충전 전류는 가변 초기 충전 전류를 활용한 일련의 충전 실험을 실행하고, 셀 전압, 셀 온도, 및 충전 시간을 기록함으로써 판단하는 방법을 제안한다. 특히, 상기 최적의 충전 전류를 판단함에 있어서 제어 변수는 상기 전지의 충전 상태(SOC)를 이용하는 방법을 제안한다. 전지의 저장 용량은 전형적으로 Amp-Hours(Ah)로서 지정되고, 여기서 1Ah=3600 쿨롬이며, 전지의 충전 상태(SOC)는 주어진 전지에 저장된 실제의 충전량을 상기 전지의 저장 용량으로 나눈값으로 정의된다.

본 발명의 실시예에 따르면, 각각의 형태의 리튬 이온 전지에 대한 룩업 테이블(look-up table) 또는 알고리즘이 컴퓨터 또는 데이터베이스에 준비된다. 이러한 룩업 테이블은 개방 회로 전압 대비 충전 상태 또는 램프 피크 전류 대비 충전상태와 상관(corelate)하거나, 상기 두 상관 결과들을 결합한다. 본 발명은 특정 리튬 이온 전지에 대한 최적의 충전 전류를 판단하기 위하여, 룩업 테이블을 생성할 뿐만 아니라 상기 룩업 테이블을 이용하는 방법들을 제안한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 적합한 전지 측정 회로.

도 2는 전형적인 리튬 이온 전지에 대한 개방 회로 전압 대비 충전상태의 견본 도표.

도 3은 전형적인 리튬 이온 전지에 대한 램프 피크 전류 대비 충전상태의 견본 도표.

제 1실시예- 개방 회로 전압 대비 충전 상태

본 발명에 따른 하나의 실시예는 전지에 대하여 측정된 개방 회로 전압에 기초한 리튬 이온 전지의 충전 상태를 판단하기 위한 방법이다.

도 1을 참조하면, 알려진 형태의 리튬 이온 전지(100)가, 측정 회로의 내부에 있고, 상기 측정 회로는 전압계(6), 전류계(5) 및 열전쌍(7)를 포함한다. 전력공급기(3)는 전지 충전 중계기(4)가 활성화되면 전지(100)를 충전하는데 사용될 수 있다. 차단 다이오드(8)은 충전하는 동안에 전류가 오직 전력공급기(3)로부터 전지(100)로만 흐르도록 전류 흐름의 방향을 제한하는데 이용된다. 전지(100)는 전지 방전 중계기(11)가 활성화되면 부하(12)와 차단 다이오드(13)을 통하여 방전될 수 있다. 도 1의 회로는 본 발명에 따른 룩업 테이블(look-up table)을 작성하고 상기 룩업 테이블을 이용하여 최적 충전 전류를 결정하는데 이용될 수 있다.

그리고 컴퓨터(1)는 전압계(6)로부터 신호 인터페이스(2)를 경유하여 전압측정값을 수신한다. 또한 상기 컴퓨터(1)는 상기 신호 인터페이스(2)를 경유하여 열전쌍(7)으로부터 전지 온도 측정값을 수신하고, 전류계(5)로부터 전류 측정값을 수신한다. 또한 상기 컴퓨터(1)는 신호 인터페이스(2)를 경유하여 전지 충전 중계기(4)와 전지 방전 중계기(11)의 온-오프(on-off) 상태를 제어한다.

상기 컴퓨터(1)는, 예를 들면, 내셔널 인스트루먼트(National Instrument) 데이터 획득 모듈(module)이 장착된 게이트 웨이 펜티엄(Gateway Pentium) 컴퓨터가 될 수 있다. 신호 인터페이스(2)는, 예를 들면, 디지털-아날로그 변환기(digital to analog converter: 이하 'DAC'이라 칭함) 모듈, 아날로그-디지털 변환기(analog to digital converter: 이하 'ADC'이라 칭함) 모듈, 중계 제어 모듈, 그리고 열전쌍 모듈이 장착된 내셔널 인스트루먼트 신호 제어 시스템이 될 수 있다. 전압계(6)는, 예를 들면, 상기 ADC 모듈의 한 채널로서 포함될 수 있다. 전류계(5)는, 예를 들면, 50암페어/ 50밀리볼트 분로(50 A/ 50 mV shunt) 및 상기 ADC 모듈의 한 채널로 구성될 수 있다. 전력 공급기(3)는, 예를 들면, 휴렛 패커드(Hewlett-Packard) 모델 6032A 전력 공급기가 될 수 있다.

도 1에 도시된 회로는 다음과 같은 특수 형태의 리튬 이온 전지에 대한 개방 회로 전압(open-circuit voltage: 이하 'OCV'라 칭함) 대비 충전 상태(SOC)의 룩업 테이블을 만드는데 이용될 수 있다. 첫째로, 상기 전지 충전 중계기(4)가 활성화되고 상기 전지 방전 중계기(11)는 불활성된다. 다음으로, 전지(100)는 전류계(5)를 이용하여 상기 전지(100)에 충전되는 전류를 감시하는 동안에 전력 공급기(3)의 출력 전압을 증가시킴으로써, 초기 정전류(I₀)(예를 들면, 1 A)로 충전된다. 전압계(6)에 의하여 측정되는 상기 전지에 걸리는 전압이 최대 허용 전압(V_Max)에 도달할 때까지, 상기 전지(100)는 위와 같은 정전류(예를 들면, 1 A)로 충전된다. 전지 제조업자는 안전성을 고려하여 V_Max 를 결정하게 된다. 리튬 이온 전지에 대한 V_Max 의 전형적인 값은 4.2 V/cell 이다. 직렬 연결된 복수의 셀(cell)들로 구성된 전지(battery)(100)에 대하여 하기 〈수학식 1〉이 성립한다.

여기서 N은 직렬 연결된 셀들의 수이다. 충전과정은 상기 정전압(V_Max)까지 계속되고, V_Max 에 도달하였을 때에는, 상기 충전 전류는 감소한다(부유 충전 또는 'float charging'). 상기 입력 전류가 소정의 지점까지(예를 들면, 상기 초기 정전류의 1%까지) 감소할 때에는, 상기 충전되고 있는 셀들은 충분히 충전되고 100% SOC 이라고 고려한다. 그 다음에 상기 전지 충전 중계기(4)는 불활성되고 상기 전지(100)는 안정화되며, 여기서 전지 안정화는 전압계(6)에 의하여 측정되는 전지(100)의 개방 회로 전압(open-circuit voltage: 이하 'OCV'라 칭함)에서의 변동에 의하여 결정된다. 상기 전지(100)는 상기 OCV의 변화율이 임계값(예를 들면, 0.0001 V/min) 보다 작을 때 안정화된다고 본다. 리튬 이온 전지에 대한 안정화 시간은 약 30분이 될 수 있다. 상기 전지(100)의 100% SOC(OCV_SOC=100%)에서의 개방 회로 전압은 상기 전지(100)가 안정화된 후에 기록된다.

둘째, 상기 전지(100)는 상기 전지 방전 중계기(11)를 활성화시키고 상기 전지 충전 중계기(4)를 불활성화시킴으로써, 부하(12)를 통하여 미리 정해진 방전율에서 더 낮은 차단 전압(V_Min)으로 방전된다. 상기 미리 정해진 방전율은 30분부터 5시간까지의 시간범위 안에서, 100% SOC부터 0% SOC에서의 상기 전지를 완전히 방전시키는 값으로 선택될 수 있다. 전지 제조업자는 안전성을 고려하여 V_Min 을 결정한다. 리튬 이온 전지에 대한 V_Min 의 전형적인 값은 3.0 V/cell이다. 복수의 셀들이 직렬로 연결되어 구성된 전지(100)에 대하여 하기 〈수학식 2〉가 성립한다.

여기서 N은 직렬 연결된 셀들의 수이다. V_Min 에 도달했을 때에는, 상기 셀들은 충분히 방전되고 0% SOC 가 된다. 그 다음에 상기 전지 방전 중계기(11)는 불활성화되고 상기 전지(100)는 안정화되도록 허락되며, 여기서 전지 안정화는 전압계(6)에 의하여 측정되는 상기 전지(100)의 개방 회로 전압(OCV)에서의 변동에 의하여 결정된다. 상기 전지(100)는 상기 OCV의 변화율이 임계값(예를 들면, 0.001 에서 0.005 V/min) 보다 작을 때 안정화된다고 본다. 리튬 이온 전지에 대한 안정화 시간은 약 30분이 될 수 있다. 0% SOC(OCV_SOC=0%)에서의 상기 전지(100)의 개방 회로 전압은 상기 전지(100)가 안정화된 후에 기록된다. 상기 전지(100)의 용량은 방전율(Amp)에 방전 시간(hours)을 곱함으로써 계산될 수 있다. 전지 용량은 전형적 으로 Amp-Hours(Ah)로서 지정되고, 여기서 1 Ah는 3600 쿨롬(coulombs)임에 주의한다.

세째, 상기 전지 충전 중계기(4)을 활성화시키고 상기 전지 방전 중계기(11)를 불활성화시킴으로써, 미리 정해진 쿨롬 수(예를 들면, 전지 용량의 10%)가 미리 정해진 충전율에서 전력 공급기(3)로부터 상기 전지(100)에 충전(입력)된다. 상기 미리 정해진 충전율은 30분부터 5시간 사이의 시간 범위안에서, 0% SOC부터 100% SOC 사이에서, 상기 전지(100)를 완전히 충전시키는 값으로 선택될 수 있다. 그 다음에 상기 전지 충전 중계기(4)가 불활성되고 상기 전지(100)가 안정화되도록 허락되며, 여기서 전지 안정화는 상술한 바와 같이 개방 회로 전압(OCV)에서의 변동에 의하여 결정된다. 상기 전지(100)가 안정화된 후에, 10% SOC(OCV_SOC=10%)에서의 상기 전지(100)의 개방 회로 전압(OCV)이 기록된다. 이러한 과정이 반복되고 다양한 충전 단계(예를 들면, 20%, 30%, ..., 90%)에서의 전지(100)의 개방 회로 전압들의 집합들이 기록된다. 본 발명의 또 다른 실시예에서는, 상기 개방 회로 전압(OCV)이 각각의 충전 간격의 종국에서 즉시 측정되고, 상기 측정된 값은 상기 안정화된 OCV의 추정을 획득하기 위하여 외삽(extrapolated)된다.

바람직하게는, 다양한 온도(예를 들면, -30⁰C, 0⁰C, +20⁰C, 그리고 +50 ⁰C)에서 상술한 상기 충전-방전-충전 과정을 실행함으로써, 다양한 온도에서의 개방 회로 전압(OCV) 대비 충전 상태(SOC)의 부가적인 표들이 마련된다.

다시 도 1을 참조하면, 형태는 알려져 있지만 그 충전 상태(SOC)가 알려지지 않은 리튬 이온 전지(100)가 측정회로에 놓여지고, 상기 측정회로는 전압계(6), 불활성화된 전지 충전 중계기(4)와 전지 방전 중계기(11)를 포함한다. 상기 전압계(6)는 신호 인터페이스(2)를 통하여 컴퓨터(1)에 연결된다. 상기 컴퓨터(1)를 운용하는 당업자는 전지(100)의 전지 형태(battery type)를 입력할 수 있다. 그 다음에는 상기 전압계(6)에 의하여 측정되는 개방 회로 전압(OCV)과 검사 대상인 전지(100)의 형태에 대한 충전상태를 상관시키기 위하여, 상기 컴퓨터(1)는 OCV 상관 알고리즘(예를 들면, 선형 내삽법(linear interpolation)에 따르는 룩업 테이블)을 실행하게 될 것이다. 도 2는 전형적인 리튬 이온 전지에 대한 개방 회로 전압 대비 충전상태의 견본 도표를 나타낸다.

본 발명의 심화된 견지에서는, 신호 인터페이스(2)를 경유하여 컴퓨터(1)에 전지 온도를 입력으로 제공하기 위하여 상기 전지(100)의 측면에 열전쌍(7)이 부착된다. 이제 상기 OCV 상관 알고리즘은 전지 형태, 개방 회로 전압, 및 전지 온도를 입력으로 이용하게 될 것이다. 예를 들면, 저장된 테이블들과 관련되는 온도들의 중간에 위치하는 온도에서 선형 내삽법 또는 유사한 계산법으로 전지(100)에 대한 충전 상태(SOC)를 계산할 수 있다.

제 2실시예- 램프 피크 전류 대비 충전 상태

본 발명에 따른 제 2실시예는 상기 전지에 대하여 측정된 램프 피크 전류에 기초하여 리튬 이온 전지의 충전 상태를 판단하는 방법이다.

또한 도 1에 도시된 회로는 다음과 같이 특정 형태의 리튬 이온 전지에 대한 램프 피크 전류(RPC) 대비 충전 상태(SOC)의 룩업 테이블을 생성하는데 이용될 수 있다. 첫째, 상기 전지(100)를, 예를 들면, 상술한 제 1실시예에서 기술된 단계들을 이용하여 알려진 충전 상태(예를 들어, 10% SOC)로 가져온다.

둘째, 상기 전지 충전 중계기(4)는 활성화되고, 상기 전지 방전 중계기(11)는 불활성되며, 단조롭게 증가하는 전류(예를 들어, 60초에 0 A부터 20A까지 상승하는 전기적 전류)가 상기 전력 공급기(3)에 의하여 상기 전지(100)에 공급된다. 시간에 대한 전류 증가 종속성(I=f(t))은 선형 함수가 될 수 있고 상기 컴퓨터(1)에 의하여 기록된다. 상기 입력 전류가 0의 값으로부터 증가함에 따라, 1) 상기 입력 전류는 전압계(6)에서 측정되는 상기 전지 전압이 그 최대 허용 전압(V_Max-ramp)에 도달하도록 야기하거나, 또는 2) 상기 입력 전류가 상기 전력 공급기(3)의 최대 전류율(maximum current rating)과 같아지거나, 또는 3) 상기 전지에 전류 한계가 선택될 수 있다. 또한 램프(ramp) 에너지 입력의 지속기간이 제한되므로, 상기 최대 허용 램프 전압은 상기 최대 충전 전압 이상에서 100mV에서 200mV까지 설정될 수 있다. 위의 1) 또는 2)가 발생한 경우에, 상기 전류는 전지 램프-피크 전류(ramp-peak current: 이하 'RPC'라 칭함)라고 정의된다. 상기 전지(100)의 RPC에 도달했을 때, 상기 전지 충전 중계기(4)는 불활성화되고, 10% SOC(RPC_SOC=10%)에서의 상기 전지(100)의 램프 피크 전류가 기록된다. 이러한 과정이 반복되며, 다양한 충전상태(예를 들면, 20%, 30%, ..., 100%)에서의 전지(100)의 램프 피크 전류 집합들이 기록된다.

알려진 형태의 전지에 대하여 여러 가지의 낮은 충전 상태(SOC)(예를 들어, 10% SOC 및 20% SOC)가 발생할 수 있다는 것에 주의하여야 한다. 그리고, 이러한 여러 가지의 낮은 충전 상태(SOC)는 전력 공급기(3)의 전류율(current rating)에 의하여 제한되는 중복 RPC 값(duplicate RPC value)에 대응한다. 이와 같은 경우에, 전지(100)의 실제 충전 상태에 대응하는 상이한 RPC 값들을 생성하기 위하여, 충전 전류율이 증가될 수 있다(예를 들면, 30초 동안에 0 A부터 20 A로 증가).

나아가 본 발명에서는, 상술한 전류 램핑 절차(current ramping procedure)를 실행함으로써 다양한 온도(예를 들어 -30⁰C, 0⁰C, +20⁰C, 및 +50⁰C의 온도에서)에 대한 램프 피크 전류(RPC) 대비 충전 상태(SOC)의 부가적인 테이블을 제안한다.

다시 도 1은 참조하면, 형태는 알려져 있으나 그 충전 상태(SOC)가 알려지지 않은 리튬 이온 전지(100)가 측정 회로에 놓여진다. 그리고 상기 측정 회로는 전력 공급기(3), 전류계(5), 전압계(6), 및 전지 충전 중계기(4)와 불활성화된 전지 방전 중계기(11)를 포함한다. 그리고 상기 전력 공급기(3), 전류계(5), 및 전압계(6)는 신호 인터페이스(2)를 경유하여 컴퓨터(1)에 연결된다. 상기 컴퓨터(1)를 운용하는 당업자는 상기 컴퓨터(1)에 전지(100)의 형태를 입력할 수 있다. 그 다음에 상기 컴퓨터(1)는 시간에 대한 전류 증가 종속성(I=f(t))에 따라서 저장된 룩업 테이블에 의하여, 상기 전지 충전 중계기(4)를 활성화시키기 위한 제어 루프(control-loop)를 실행하고 상기 충전 전류를 단조롭게 증가(예를 들면, 60초 동안에 0 A부터 20 A로 증가)시키게 될 것이다. 상기 컴퓨터(1)는 전력 공급기(3)로부터 공급되는 상기 전지(100)의 입력 전류를 상기 입력 전류가 상술한 RPC에 도달할 때까지 증가시키고, 그 다음에 상기 컴퓨터(1)는 상기 전지 충전 중계기(4)를 불활성화시킨다. 이후에 상기 전류계(5)에 의하여 측정되는 상기 램프 피크 전류(RPC)와 시험될 형태의 전지(100)에 대한 램프 피크 전류를 상관시키기 위하여, 상기 컴퓨터(1)는 RPC 알고리즘(예를 들면, 선형 내삽법에 따르는 테이블 룩업(table look-up))을 실행하게 될 것이다. 만약 상기 컴퓨터(1)의 상관 알고리즘이 복수의 가능한 램프 피크 전류(RPC)값들을 돌려보내는 경우에는, 상기 컴퓨터(1)는 사용자에게 상기 전지의 SOC가 상기 상관 알고리즘에 의하여 돌려받은 최상으로 가능한 충전상태(SOC)보다 낮거나 또는 그와 같다는 것을 알려주게 될 것이다. 도 3은 전형적인 리튬 이온 전지에 대한 RPC 대비 SOC의 도표를 도시한다.

상술한 방법과 함께, 전지(100)의 측면에 부착된 상기 열전쌍(7)은 컴퓨터(1)에 대한 입력으로서 전지 온도를 신호 인터페이스(2)를 경유하여 제공할 수 있다. 이제 상기 RPC 상관 알고리즘은 전지 형태, 개방 회로 전압, 및 전지 온도의 세가지 입력을 이용하게 될 것이다. 예를 들면, 저장된 테이블들과 관련되는 온도의 중간에 위치하는 온도에서 선형 내삽법 또는 유사한 계산법으로 전지(100)에 대한 충전 상태(SOC)를 계산할 수 있다.

제 3실시예- 충전 상태를 판단하기 위한 OCV와 RPC의 이용

상술한 온도 보상 개방 회로 전압(OCV) 상관 알고리즘을 실행한 후 온도 보상 램프 피크 전류(RPC) 상관 알고리즘을 실행하고, 충전 상태(SOC)에 대한 최상의 추정을 획득하기 위하여 상기 실행 결과를 결합(예를 들어, 평균치를 구한다)하는 것이 상기 컴퓨터(1)에 이롭다는 것을 알 수 있다.

본 발명은 리튬 이온 전지의 충전상태를 판단하는 방법은 제공하여, 상기 전지를 충전 및 방전하는 과정을 거치지 않고서도 컴퓨터를 이용하여 특정 리튬 이온 전지의 충전 상태를 판단하는데 이용될 수 있다.

Claims

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특정 형태의 리튬 이온 전지에 대한 램프 피크 전류 대비 충전 상태의 룩업 테이블을 생성하는 방법에 있어서,

a) 상기 전지를 알려진 현재 충전 상태에 배치하는 단계;

b) 시간에 대한 전류 증가 종속성을 갖고 단조롭게 증가하는 전류를 전력 공급기로부터 상기 전지에 공급하는 단계;

c) 상기 시간에 대한 전류 증가 종속성을 기록하는 단계;

d) ⅰ) 상기 전지에 대하여 측정된 전압이 소정의 최대 전압에 도달하거나, 또는

ⅱ) 상기 단조롭게 증가하는 전류가 상기 전력 공급기의 최대 전류율과 같은 경우에,

상기 단조롭게 증가하는 전류가 상기 특정 형태의 리튬 이온 전지에 대한 현재 충전 상태에서의 램프 피크 전류로서 정의되는 값에 도달할 때까지, 상기 단조롭게 증가하는 전류를 상기 전지에 대하여 증가시키는 단계;

e) 상기 현재 충전 상태에서의 상기 램프 피크 전류를 기록하는 단계;

f) 상기 (a) 상기 전지를 알려진 현재 충전 상태로 가져오는 단계, 상기 (b) 단조롭게 증가하는 전류를 공급하는 단계, 상기 (c) 상기 시간에 대한 전류 증가 종속성을 기록하는 단계, 상기 (d) 상기 단조롭게 증가하는 전류를 증가시키는 단계, 및 상기 (e) 상기 현재 충전 상태에서의 상기 램프 피크 전류를 기록하는 단계를 반복하는 단계;

g) 상기 전지에 대하여 상기 a) 단계 내지 f)단계에서 획득된 상기 현재 충전 상태 및 램프 피크 전류의 집합을 이용하여 상기 특정 형태의 리튬 이온 전지에 대하여 램프 피크 전류 대비 충전 상태의 룩업 테이블을 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 룩업 테이블 생성 방법.
제 10항에 있어서, 상기 단조롭게 증가하는 전류는 60초 동안에 0 A 로부터 20 A로 증가하는 전류인 것을 특징으로 하는 룩업 테이블 생성 방법.
제 10항에 있어서, 상기 전지에 대한 상기 소정의 현재 충전 상태 집합은 10%, 20%, 30%, 40%, 50%, 60%, 70%, 80%, 90% 및 100%로 구성되는 것을 특징으로 하는 룩업 테이블 생성 방법.
제 10항에 있어서,

h) 중복 램프 피크 전류값들에 대한 램프 피크 전류 대비 충전 상태의 룩업 테이블을 검사하는 단계;및

j) 전력 공급기로부터 상기 전지로 상기 단조롭게 증가하는 전류가 시간에 대하여 상이한 전류 증가 종속성을 갖는 경우를 제외하고, 상기 중복 램프 피크 전류값들에 대해 상기 a) 단계 내지 g) 단계를 반복하는 단계를 더 포함함을 특징으로 하는 룩업 테이블 생성 방법.
제 10항에 있어서, 상기 a) 단계 내지 g) 단계가 소정의 온도 집합에서 반복되는 것을 특징으로 하는 룩업 테이블 생성 방법.
제 14항에 있어서, 상기 소정의 온도 집합은 -30⁰C, 0⁰C, +20⁰C, 및 +50 ⁰C로 구성되는 것을 특징으로 하는 룩업 테이블 생성 방법.
특정 형태의 리튬 이온 전지에 대한 램프 피크 전류 대비 충전 상태의 룩업 테이블을 이용하여 상기 특정 형태의 리튬 이온 전지의 충전 상태를 판단하는 방법에 있어서,

a) 전지 형태를 컴퓨터에 입력하는 단계;

b) 상기 컴퓨터로 입력되는 램프 피크 전류를 측정하는 단계;

c) ⅰ) 상기 컴퓨터로 입력되는 상기 전지의 형태와

ⅱ) 상기 전지에 대하여 측정된 램프 피크 전류를 포함하는 입력에 기초하여 램프 피크 전류 상관 알고리즘을 실행하는 단계;및

d) 상기 램프 피크 전류 상관 알고리즘에 기초하여 상기 리튬 이온 전지의 충전 상태를 판단하는 단계를 포함하며,

상기 램프 피크 전류는,

ⅰ) 상기 전지에 대하여 측정된 전압이 소정의 최대 전압에 도달하거나, 또는

ⅱ) 상기 단조롭게 증가하는 전류가 상기 전력 공급기의 최대 전류율과 같은 경우에,

상기 특정 형태의 리튬 이온 전지에 대한 현재 충전 상태에서의 전류로 정의되는 것을 특징으로 하는 리튬 이온 전지의 충전 상태 판단 방법.
제 16항에 있어서, 상기 램프 피크 전류 상관 알고리즘은 선형 내삽법에 따르는 테이블 룩업을 포함하는 것을 특징으로 하는 리튬 이온 전지의 충전 상태 판단 방법.
제 16항에 있어서, 상기 램프 피크 전류 상관 알고리즘에 대한 상기 입력은 측정된 전지 온도를 더 포함함을 특징으로 하는 리튬 이온 전지의 충전 상태 판단 방법.
특정 형태의 리튬 이온 전지에 대한 개방 회로 전압 대비 충전 상태의 룩업 테이블과 램프 피크 전류 대비 충전 상태의 룩업 테이블을 이용하여 상기 특정 형태의 리튬 이온 전지의 충전 상태를 판단하는 방법에 있어서,

a) 전지 형태를 컴퓨터에 입력하는 단계;

b) 상기 컴퓨터로 입력되는 개방 회로 전압을 측정하는 단계;

c) 상기 컴퓨터로 입력되는 램프 피크 전류를 측정하는 단계;

d) ⅰ) 상기 컴퓨터로 입력되는 상기 전지의 형태와,

ⅱ) 상기 전지에 대하여 측정된 개방 회로 전압과,

ⅲ) 상기 전지에 대하여 측정된 램프 피크 전류를 포함하는 입력에 기초하여 상관 알고리즘을 실행하는 단계;및

e) 상기 상관 알고리즘에 기초하여 상기 리튬 이온 전지의 충전 상태를 판단하는 단계를 포함하고,

상기 램프 피크 전류는,

ⅰ) 상기 전지에 대하여 측정된 전압이 소정의 최대 전압에 도달하거나, 또는

ⅱ) 상기 단조롭게 증가하는 전류가 상기 전력 공급기의 최대 전류율과 같은 경우에,

상기 특정 형태의 리튬 이온 전지에 대한 현재 충전 상태에서의 전류로 정의되는 것을 특징으로 하는 리튬 이온 전지의 충전 상태 판단 방법.
제 19항에 있어서, 상기 상관 알고리즘에 대한 상기 입력은 측정된 전지 온도를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 리튬 이온 전지의 충전 상태 판단 방법.