KR101040429B1 - 배터리 제어장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 배터리 제어장치는 배터리의 온도를 센싱하는 온도센서; 상기 온도센서로부터 입력된 온도 센싱값이 기준 온도값 범위를 벗어나면, 상기 온도 센싱값이 기준 온도값 범위를 벗어난 시간영역에 대한 정보인 진단시간정보를 산출하는 산출부; 및 상기 진단시간정보가 기준시간을 초과하는 경우 상기 배터리의 사용이 제한되도록 제어하는 제어부를 포함하여 구성된다.
본 발명에 의하면, 시간의 경과에 따른 배터리의 성능, 수명 등에 영향을 미치는 요인들, 특히 고온, 저온 등의 악조건 하에 노출된 배터리의 시간의 정도를 효과적으로 반영하여 배터리는 물론, 배터리가 적용되는 차량 등의 안전 운행을 도모함은 물론, 배터리의 내재적 손상에 대한 최소화를 통한 최적화된 효율성을 실현할 수 있는 장치와 방법을 제공할 수 있다.

Description

배터리 제어장치 및 방법{Apparatus and method for controlling battery}

본 발명은 배터리의 구동 또는 운용을 제어하는 장치 및 방법에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 기준 이상의 고온이나 저온에 노출된 배터리의 상태를 시적(時的) 기준에서 효과적으로 반영하고 이를 배터리 제어에 적용함으로써, 배터리 및 배터리가 적용되는 대상체의 안전 운행은 물론 최적화된 효율성을 제공할 수 있도록 배터리를 제어하는 장치 및 방법에 관한 것이다.

근래 경량화와 고기능화에 대한 사용자의 요구가 증대됨에 따라 비디오 카메라, 휴대폰, 디지털 카메라 등의 휴대용 장비에 대한 하드웨어 및 소프트웨어가 비약적인 발전하고 있으며, 이와 더불어 상기 장비를 구동하는 전원으로서 이차전지에 대한 많은 연구가 이루어지고 있다.

이러한 이차전지는 상기 휴대용 장비에 대한 적용뿐만 아니라 전기적 구동원에 의하여 구동하는 전기차량(EV, Electric Vehicle) 또는 하이브리드 차량(HV, Hybrid Vehicle)에도 응용되고 있다.

이와 같이 차량에 적용되는 2차 전지는 화석 연료의 사용을 획기적으로 감소시킬 수 있다는 일차적인 장점뿐만 아니라 에너지의 사용에 따른 부산물이 전혀 발생되지 않는다는 점에서 친환경을 위한 새로운 에너지원으로 주목받고 있다.

상기 전기 차량 등에 적용되는 배터리(팩)는 통상적으로 단위 셀(cell)이 복수 개 구성되는 어셈블리(assembly)가 복수 개로 이루어지는 구성으로서, 상기 셀은 양극 집전체, 세퍼레이터, 활물질, 전해액, 알루미늄 박막층 등을 포함하여 구성 요소들 간의 전기 화학적 반응에 의하여 충방전이 가능한 구조가 된다.

이러한 충방전을 위한 기본적 구조에 더하여, 상기 배터리는 셀에서 어셈블리를 거쳐 배터리가 되기까지 물리적인 보호 장치, 다양한 센싱 수단, SOC(State Of Charge) 등의 추정을 위한 정밀한 알고리즘이 적용된 펌웨어 등이 추가적으로 구성된다.

이렇게 다양한 화학적 소자와 전기 물리적 소자의 집합체로 구성되는 배터리는 내재적으로 발생되는 전기 화학적 반응의 본질적인 특성상 시간에 경과에 따른 퇴화 과정을 거치게 되므로 영구적으로 사용될 수는 없다. 또한, 배터리는 전기 화학적 반응 등에 의하여 스웰링(swelling) 현상이 발생되기도 하며, 누설 전류 등이 발생하여 안전성과 안정성이 확실시 보장되지 않는다는 점 또한 해결되어야 할 과제 중에 하나로 알려져 있다.

이러한 배터리의 본질적인 전기 화학 또는 전기 물리적 특성은 배터리가 사용되는 외부 환경에 영향을 받지 않을 수 없으며, 배터리가 노출되는 외부 환경에 따라 상기 배터리의 내재적인 전기 화학적 특성이 급변하기도 하며, 이에 따라 배터리의 수명이나 안정성, 구동 성능이 영향을 받게 된다.

즉, 상기 배터리는 본질적으로 시간의 경과에 따라 그 전기 물리적 특성이 퇴화되는 속성을 가지게 되며, 외부 악조건, 즉, 온도, 물리적 충격, 과충전, 과방전, 침수, 과습 등의 환경에 민감한 영향을 받게 되며, 이러한 상태에 노출되는 시간이 장기화되면 될수록, 배터리의 수명이 급감하게 됨은 물론, 정상 범위의 운용을 적정기간 보장할 수 없으며, 또한, 폭발의 위험성이 있어 배터리가 적용된 차량 자체의 안전에 치명적인 위험 요소로 작용될 수도 있다.

그러므로 배터리의 안정적 운용은 물론, 배터리의 정상적인 구동을 최대화하고, 경제적인 효율성을 최적화하기 위하여 상기와 같은 배터리 외부 환경에 대한 다양한 요소를 반영하여 이를 배터리의 운용 제어에 적용될 수 있도록 하고, 또한, 만약 배터리가 위험 수준에 노출되는 경우 즉각적인 또는 예비적인 조치가 취해질 수 있도록 사용자 인터페이싱 환경을 개선할 필요성이 크게 대두된다고 할 수 있다.

또한, 상기와 같은 악조건에 배터리가 중장기적으로 노출되게 되면 점진적으로 2차 전지의 소위 피로도를 증대시키게 되고, 뿐만 아니라 전기 화학적 특성 내지 전기 물리적 특성의 저하를 가져오게 되므로 결국 배터리의 퇴화율을 가속화시켜 정상적인 구동의 시적 제한을 가속화시키고 결국 수명 단축을 초래하게 된다는 문제점을 가지게 된다.

본 발명은 상기와 같은 배경에서 상기의 문제점 내지 필요성을 해결하기 위하여 창안된 것으로서 배터리 주변 환경, 특히 온도에 대한 악조건 환경을 효과적으로 배터리 운용 내지 제어에 적용하고 또한, 사용자 인터페이싱 환경을 개선함으로써 더욱 최적화된 배터리 성능 및 안정적 운용을 제공할 수 있는 배터리 제어 장치 및 방법을 제공하는 것에 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기에 설명될 것이며, 본 발명의 실시예에 의해 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허청구범위에 나타난 구성과 구성의 조합에 의해 실현될 수 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 배터리 제어장치는 배터리의 온도를 센싱하는 온도센서; 상기 온도센서로부터 입력된 온도 센싱값이 기준 온도값 범위를 벗어나면, 상기 온도 센싱값이 기준 온도값 범위를 벗어난 시간영역에 대한 정보인 진단시간정보를 산출하는 산출부; 및 상기 진단시간정보가 기준시간을 초과하는 경우 상기 배터리의 사용이 제한되도록 제어하는 제어부를 포함하여 구성된다.

본 발명에서 상기 제어부는 상기 진단시간정보가 상기 기준시간을 초과하는 경우 표시수단으로 안내정보를 출력하도록 구성될 수 있다.

또한, 본 발명은 상기 배터리의 구동 여부를 센싱하는 구동감지부를 더 포함할 수 있으며, 이 경우 상기 산출부는 상기 배터리가 구동되는 경우에 한해 상기 진단시간정보를 산출하도록 구성될 수 있다.

여기에서, 상기 기준온도값은 고온에 대한 제1기준온도값과 저온에 대한 제2기준온도값으로 이루어지도록 구성하는 것이 바람직하다.

더욱 바람직하게는, 상기 진단시간정보가 저장되는 저장부를 더 포함하며, 이 경우 상기 제어부는 요청 신호가 입력되는 경우 상기 저장부에 저장된 진단시간정보를 상기 표시수단으로 더 출력하도록 구성된다.

이와 함께, 상기 산출부는 상기 진단시간정보를 누적한 누적시간정보를 더 산출하고, 상기 제어부는 상기 누적시간정보가 누적기준시간을 초과하는 경우 상기 배터리의 사용이 제한되도록 제어하거나 상기 표시수단으로 안내정보를 출력하도록 구성된다.

본 발명의 다른 실시예에 의한 배터리 제어장치는 배터리의 온도를 센싱하는 온도센서; 상기 온도센서로부터 입력된 온도 센싱값의 시간에 대한 기울기를 연산하고, 상기 연산된 기울기가 기준기울기보다 큰 시간 영역에 대한 정보인 제2진단시간정보를 산출하는 기울기 산출부; 및 상기 제2진단시간정보가 제2기준시간을 초과하는 경우 상기 배터리의 사용이 제한되도록 제어하거나 표시수단으로 안내정보를 출력하는 제어부를 포함하여 구성될 수 있다.

한편, 본 발명의 다른 측면에 의한 배터리 제어방법은 배터리의 온도를 센싱하는 센싱단계; 상기 센싱된 온도 센싱값이 기준 온도값 범위를 벗어나면, 상기 온도 센싱값이 기준 온도값 범위를 벗어난 시간영역에 대한 정보인 진단시간정보를 산출하는 산출단계; 및 상기 진단시간정보가 기준시간을 초과하는 경우 상기 배터리의 사용이 제한되도록 제어하는 제어단계를 포함하여 구성된다.

상기 본 발명에 의한 배터리 제어장치는 배터리의 구동 환경 중 특히 온도 악조건에 노출된 시간의 정도를 배터리 제어에 반영할 수 있어 배터리 운용의 효율성을 높일 수 있다.

또한, 이를 기초로 배터리가 장착되는 차량의 안정적이고 안전한 운행을 도모할 수 있음은 물론, 시간의 경과에 따른 배터리의 성능, 수명 등에 영향을 미치는 요인들, 특히 고온, 저온 등의 악조건 하에 배터리가 노출된 시간의 정도를 효과적으로 반영하여 배터리는 물론, 배터리가 적용되는 차량 등의 안전 운행을 최적화된 효율성으로 실현할 수 있다.

이와 함께, 사용자 인터페이싱 환경을 개선시킴으로써 적절한 시기의 배터리 교체, 수리 등과 같은 직접직인 조치는 물론 배터리에 대한 예비적 또는 예방적 조치가 취해질 수 있도록 유도할 수 있어 더욱 사용자 지향적인 배터리 제어장치 및 방법을 구현할 수 있다.

이러한 본 발명의 효과를 통하여, 배터리의 수명을 증진시키고, 불필요한 비용을 낮출 수 있어 더욱 경제적이고 친환경적인 배터리를 구현할 수 있으며, 전기 차량의 자동 제어를 위한 인프라를 제공하여 더욱 비약적인 전기 응용 차량의 발전을 실현할 수 있다.

본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 전술된 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.
도 1은 본 발명에 의한 배터리 제어장치의 구성을 도시한 블록도,
도 2는 본 발명에 의한 배터리 제어방법의 과정을 도시한 흐름도,
도 3은 본 발명의 실시예에 의한 진단시간정보 산출에 대한 과정을 도시한 도면,
도 4는 본 발명의 실시예에 의한 누적시간정보 산출에 대한 과정을 도시한 도면,
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 의한 제어장치의 구성을 도시한 블록도,
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 의한 제어방법의 과정을 도시한 흐름도,
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 의한 기울기 산출에 대한 과정을 도시한 도면이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

도 1은 본 발명에 의한 배터리 제어장치(이하 제어장치로 지칭한다)(100)의 구성을 도시한 블록도이다. 상기 도 1 및 첨부된 도 2 내지 도 4를 참조하여 이하에서 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 제어 장치 및 방법에 대하여 구체적으로 설명하도록 한다.

상기 도 1에 도시된 바와 같이 본 발명의 제어장치(100)는 온도 센서(110), 구동감지부(120), 산출부(130), 저장부(140), 제어부(150) 및 표시수단(160)을 포함하여 구성될 수 있다.

우선, 상기 온도 센서(110)는 배터리의 온도를 측정하는 기능을 수행하는 센서로서, 상기 온도 센서에 의하여 배터리의 온도가 센싱되면(S200), 상기 센싱된 온도 센싱값은 본 발명의 산출부(130)로 입력된다.

상기 산출부(130)는 상기 온도센서로부터 입력된 온도 센싱값이 기준 온도값 범위를 벗어나는지 판단한다(S210). 본 발명은 배터리의 악조건에 대한 상태를 감지하고 이를 배터리 제어 등에 효과적으로 반영하기 위한 것으로서, 앞서 설명된 바와 같이 배터리는 전기 화학적 내지 전기 물리적 특성을 본질적으로 보유하는 구성이므로 고온이나 저온 등의 환경에서는 그 특성이 저하될 수 있으며, 상기 상태의 연속적 내지 지속적 노출은 배터리 성능의 구현이나 수명에 직간접적 영향을 미치는 피로도 또는 스트레스(내인성 데미지(intrinsic damage)) 등을 상당히 높일 수 있게 된다.

이러한 점을 효과적으로 반영하기 위하여 상기 기존 온도값은 고온과 저온에 대한 온도 범위로 설정되는 것이 바람직하며, 정상적인 배터리 운용이 가능한 온도 범위로 설정될 수 있음은 물론, 배터리의 수명이나 성능 저하에 대한 연속적인 노출에 대한 내재적 데미지 등을 효과적으로 반영하기 위하여 상기 정상적인 운용이 가능한 온도 범위보다 좀 더 좁게 설정하는 것이 바람직하다.

예를 들어, 배터리 제품의 스펙(Spec.) 등에서 -20℃~60℃가 정상상태의 온도 범위로 설정된 경우, 본 발명에 의한 기준 온도값을 -10℃~50℃로 설정하여, 상기 온도 조건을 벗어나는 경우 배터리의 중장기적 특성 저하의 원인이 될 수 있다는 하나의 표지로 삼는 것이 바람직하다.

즉, 본 발명의 산출부(130)는 현재 측정된 온도 센싱값(t)이 고온 기준값(T1)보다 크거나 저온 기준값(T2)보다 작은지 판단하여(S210), 상기 조건에 해당되는 경우 상기 조건에 노출된 시간인 진단시간정보를 산출한다(S230).

이와 같이 배터리의 수명이나 성능에 영향을 미칠 수 있는 온도 조건에 배터리가 노출되는 경우, 그 노출된 시간 정보를 연산하여 얼마 동안 지속적으로 또는 연속적으로 상기 온도 조건에 노출되고 있는지 그 시간 정보를 산출하게 된다. 앞서도 설명된 바와 같이 상기 조건에 해당되는지 여부를 판단하는 것은 배터리의 수명이나 성능에 영향을 미칠 수 있는 잠재적인 요인을 진단하여 이를 배터리 운용 제어에 활용하기 위함이다.

배터리의 온도 환경이 상기와 같은 악조건에 놓여 있다고 하여도 배터리가 현재 충방전을 수행하고 있거나 차량 등에 적용되어 구동 장치를 구동하는 동력원으로 이용되지 않는다면, 배터리의 전기 화학적 반응이 이루어지지 않는 것이므로 온도 악조건에 따른 성능 저하 내지 내재적 데미지의 가능성이 상대적으로 낮다고 할 수 있으므로 더욱 바람직하게 본 발명의 구동 감지부(120)가 배터리의 구동을 감지하는 경우(S220)에 한해 상기 산출부(130)가 상기 진단시간정보를 산출하도록 구성하는 것이 더욱 바람직하다.

상기 구동감지부(120)는 전압 센서 또는 전류 센서 등 배터리의 전기적 특성값을 센싱할 수 있는 소자 등으로 구현될 수 있으며, 배터리와 로드(load) 사이의 전류 또는 전압을 센싱함으로써 배터리의 현재 구동 상태 여부를 감지할 수 있다.

첨부된 도 3을 통하여 보충적으로 설명하면, 상기 도 3에 도시된 바와 같이 t1~t2 구간(a)에서는 배터리가 고온 기준온도값(T1)보다 높은 온도 환경에 노출되어 있으며, t3~t4구간(b)에서 저온 기준 온도값(T2)보다 낮은 온도 환경에 노출되어 있다.

이와 같이 본 발명의 산출부(130)기준 온도값 범위를 벗어나는 시간 영역(a와 b 구간)에 대한 정보인 진단시간정보를 산출하게 된다(S230). 상기와 같이 진단시간정보(a, b)가 산출되면, 본 발명의 제어부(150)는 상기 진단시간정보의 크기를 소정 기준에 의하여 설정된 기준시간을 초과하는지 여부를 판단한 후, 상기 진단시간정보가 기준시간을 초과하는 경우 상기 배터리의 사용이 제한되도록 제어하게 된다(S240).

즉 예를 들어, 기준시간이 C로 설정되어 있다면, 본 발명의 제어부(150)는 상기 산출된 a가 C보다 큰지, b가 C보다 큰지 여부를 판단하여, 큰 경우 배터리의 사용이 제한되도록 제어하거나 후술되는 바와 같이 사용자에 대한 인터페이싱을 수행한다.

상기 배터리 사용의 제한에 대한 실시예는 당업자 범위에서 다양한 적용례가 가능하다. 예를 들어, 통상적으로 배터리(배터리 팩)는 BMS(Battery Management System)의 제어를 받게 되는데, 상기 BMS는 배터리 팩 입출력 단자의 스위칭 등을 제어하는 기능 등을 포함하고 있다. 본 발명의 상기 제어부(150)는 이와 같은 BMS 자체로 구현되거나 BMS와 연동하여 상기와 같이 진단시간정보가 기준시간을 초과하면 해당 배터리의 스위칭소자를 제어하여 구동원으로서 off되거나 제한적으로 운용되도록 제어한다. 제한적 운용의 방법의 일 예는 정상 상태 온도의 범위에서만 사용되도록 하거나, 차제에 적정 전압, 전류의 범위 내에서만 구동되도록 하는 방법, 구동 시간의 제한적 운용 등이 가능하다.

또한, 특정 온도 악조건이 소정 시간 지속 내지 연속되는 경우 배터리 사용의 위험성이 높아지므로 본 발명의 제어부(150)는 소정의 시각 또는 청각 등을 이용하는 표시수단(160)(LCD, 스피커 등)에 상기 위험 내지 안전성 등에 관련된 안내 정보를 출력하도록 구성하는 것이 바람직하다.

상기 안내 정보는 차량에 구비되어 있는 화면표시수단에 GUI환경에 부합되도록 배터리에 대한 다양한 정보(구동률, 위험률, 초과지수, 사용 연한, 수명 등)와 함께 출력될 수 있음은 물론이다.

관련하여, 배터리가 복수 개로 구성되는 멀티 배터리(팩)시스템에서는 상기와 같은 방법을 각 배터리마다 적용하여 위험 수준에 도달한 배터리는 그 사용이 억제되도록 하고, 정상 수준을 유지하고 있는 배터리가 사용되도록 운용할 수도 있다. 이 경우 사용자 인터페이싱 과정에서 위험 수준에 도달한 배터리를 식별하는 정보 또한, 사용자에게 전달하여 문제가 되는 배터리를 선별하여 해당되는 배터리만의 보수, 교체 등이 가능하도록 구성하는 것이 더욱 바람직하다.

배터리의 중장기적인 구동 효율성을 제고하기 위하여 본 발명의 산출부(130)는 상기와 같이 소정 온도 조건을 초과하는 시간영역이 발생하게 되면, 상기 초과된 시간이 기준시간을 벗어나든 그 범위 내에 있든 상기 시간 영역을 누적하여 전체 누적시간정보를 산출하도록 구성하는 것이 바람직하다(S260).

어떠한 특별한 이벤트에서 발생된 악조건에 대한 제어가 앞서 설명된 실시예라면, 여기에서 설명되는 실시예는 계속적으로 누적되어 있는 배터리의 내재적 데미지를 정량화하여 이를 활용하는 실시예에 해당한다.

이와 같이 상기 산출부(130)에서 누적시간정보가 산출되면, 본 발명의 제어부(150)는 상기 산출된 누적시간정보가 누적기준시간을 초과하는지 여부를 판단하고, 만약 누적기준시간을 초과하는 경우 이에 해당하는 안내 메시지를 상기 표시수단(160) 등으로 사용자에게 인터페이싱할 수 있으며, 이에 대응되는 배터리 차단 등 그 사용이 제한되도록 제어하게 된다(S280).

즉, 도 4에 도시된 바와 같이 T1, T2를 벗어나는 시간 영역의 대소와는 관계없이 T1, T2를 벗어난 시간 영역인 S1, S2, S3,S4의 기간을 모두 누적하고, 누적된 결과값(S1+S2+S3+S4)이 누적기준시간(S)보다 큰 경우 이에 따른 후속 프로세싱이 수행되도록 구성할 수도 있다.

또한, 본 발명의 저장부(140)는 앞서 설명된 다양한 정보 및 이력 정보가 저장되는 기능을 수행하는 요소이며, 사용자 환경을 더욱 개선하기 위하여, 상기 제어부(150)는 사용자 등으로부터 데이터 입출력 인터페이싱 수단을 통하여 요청 신호가 입력되는 경우 상기 저장부(140)에 저장된 진단시간정보를 상기 표시수단(160)으로 출력하도록 구성되는 것이 더욱 바람직하다.

이하에서는 첨부된 도 5 내지 도 7을 통하여 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 대하여 설명하도록 한다. 앞서 설명된 내용과 대응되거나 중복될 수 있는 부분은 이하의 실시예에서도 동일 내지 필요한 범위에서 당업자 수준으로 가능한 수정을 가하여 적용될 수 있으므로 그 자세한 설명은 앞선 설명의 내용으로 대체하며, 이하에서는 본 실시예에 대한 주요한 사항만을 중심으로 기술하도록 한다.

도 5에 도시된 바와 같이 본 발명의 제어장치(200)는 온도 센서(210), 구동감지부(220), 기울기 산출부(230), 저장부(240), 제어부(250) 및 표시수단(260)을 포함하여 구성될 수 있다.

앞서 설명된 실시예는 온도 악조건의 노출 시간 등에 대한 함수 관계를 배터리의 제어에 응용하는 기술적 사상이라면, 이하 실시예는 온도의 급격한 변화에 따른 배터리의 내재적 데미지를 배터리 제어에 반영하는 실시예에 해당한다고 할 수 있다.

배터리가 고온, 저온 등의 환경에 연속적으로 장기간 노출되는 경우도 배터리의 특성 저하 내지 퇴화율 증가의 원인이 될 수 있음은 물론, 온도의 극한 변화, 급격한 상승 내지 하강 또한 배터리의 수명이나 특성 등에 영향을 미칠 수 있다.

이를 효과적으로 배터리 제어에 반영하기 위하여 본 발명의 기울기 산출부(230)는 상기 온도센서(210)로부터 배터리 온도가 센싱(S600)되어 입력되면 상기 온도 센싱값의 시간에 대한 기울기를 산출한다(S610).

상기 시간에 대한 온도 센싱값의 기울기는 도 7에 도시된 바와 같이 △t에 따른 온도의 변화 ｜T2-T1｜, ｜T4-T3｜, ｜T6-T5｜의 스칼라 크기를 의미한다. 본 실시예에서는 기울기의 크기 변동이 중요하므로 기울기의 음, 양은 절대값으로 처리한다.

기울기 값이 소정 기준이 기준 기울기 값보다 크다는 것은 그만큼 단위 시간당 온도의 변화가 크다는 것을 의미하므로 이를 효과적으로 반영하여 배터리 제어에 적용하게 된다.

즉, 본 실시예의 상기 기울기 산출부(230)는 산출된 기울기 값을 기준 기울기 값과 비교하여(S620) 상기 산출된 기울기 값이 기준 기울기 값보다 큰 시간 영역에 대한 정보인 제2진단시간정보를 산출한다(S630).

도 7에 예시된 도면에서는 "a", "c"구간이 기준 기울기보다 큰 시간영역에 해당하며, "b"영역은 산출된 기울기 값이 기준 기울기 값보다 작은 시간 영역에 해당한다.

온도 센서(210)의 센싱 간격(interval) 주기를 작게 하면, 그 만큼 기울기 산출의 정밀성 내지 정확성을 더욱 높일 수 있으며, 센싱 간격의 주기를 극한으로 가정하면 시간에 따른 온도 함수의 미분값(dT/dt=df(t)/dt)으로 정의될 수 있다.

이와 같이 기준 기울기값을 초과하는 시간 영역인 제2진단시간정보가 산출되면, 앞서 설명된 바와 같이 본 발명의 제어부(250)는 상기 제2진단시간정보가 배터리 제어의 기준이 되는 제2기준시간을 초과하는지 판단하여(S640) 초과하는 경우 상기 배터리의 사용이 제한되도록 제어하거나 표시수단으로 안내정보를 출력(S650)하도록 구성된다.

앞선 실시예에서 상세히 설명된 바와 같이 본 실시예에서도 제2진단시간정보의 누적분을 추가로 연산하여 누적된 기준값과 비교하여 이를 배터리 제어 또는 사용자 인터페이싱에 응용할 수 있음은 물론이다.

이상에서와 같이 본 발명에 따른 배터리 제어장치 등에 대하여 상세히 기술하였으나, 상기 도 1 또는 도 5에 도시된 본 발명에 의한 제어장치의 각 구성은 물리적으로 구분되는 구성요소라기보다는 논리적으로 구분되는 구성요소로 이해되어야 한다. 즉, 각각의 구성은 본 발명의 기술사상을 실현하기 위하여 논리적으로 구분된 구성요소에 해당하므로 각각의 구성요소가 통합 또는 분리되어 수행되더라도 본 발명의 논리 구성이 수행하는 기능을 실현할 수 있다면 본 발명의 범위 내에 있다고 해석되어야 한다.

또한, 본 발명의 구성요소를 설명함에 있어 제1 및 제2 등으로 기재된 용어는 순서, 중요성 등을 언급하거나 강조하기 위한 문언적 표현이 아니라 구성 요소 간을 상대적으로 구분하기 위한 도구적 개념으로 사용되고 있다고 해석되어야 한다.

상술한 본 발명에 따른 배터리 제어방법은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 장치에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광 데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 장치에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다. 그리고, 상기 멀티 배터리 제어방법을 구현하기 위한 기능적인(function) 프로그램, 코드 및 코드 세그먼트들은 본 발명이 속하는 기술분야의 프로그래머들에 의해 용이하게 추론될 수 있다.

이상에서 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

100 : 배터리 제어장치 110 : 온도 센서
120 : 구동 감지부 130 : 산출부
140 : 저장부 150 : 제어부
160 : 표시수단

Claims (14)

1. 배터리의 온도를 센싱하는 온도센서;
   상기 온도센서로부터 입력된 온도 센싱값이 기준 온도값 범위를 벗어나면, 상기 온도 센싱값이 기준 온도값 범위를 벗어난 시간영역에 대한 정보인 진단시간정보를 산출하는 산출부; 및
   상기 진단시간정보가 기준시간을 초과하는 경우 상기 배터리의 사용이 제한되도록 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 제어장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 제어부는,
   상기 진단시간정보가 상기 기준시간을 초과하는 경우 표시수단으로 안내정보를 출력하는 것을 특징으로 하는 배터리 제어장치.
3. 제 1항에 있어서,
   상기 배터리의 구동 여부를 센싱하는 구동감지부를 더 포함하고,
   상기 산출부는,
   상기 배터리가 구동되는 경우에 한해 상기 진단시간정보를 산출하는 것을 특징으로 하는 배터리 제어장치.
4. 제 1항에 있어서, 상기 기준온도값은,
   고온에 대한 제1기준온도값과 저온에 대한 제2기준온도값으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 배터리 제어장치.
5. 제 1항에 있어서,
   상기 진단시간정보가 저장되는 저장부를 더 포함하고,
   상기 제어부는,
   요청 신호가 입력되는 경우 상기 저장부에 저장된 진단시간정보를 표시수단으로 더 출력하는 것을 특징으로 하는 배터리 제어장치.
6. 제 5항에 있어서, 상기 산출부는,
   상기 진단시간정보를 누적한 누적시간정보를 더 산출하고,
   상기 제어부는 상기 누적시간정보가 누적기준시간을 초과하는 경우 상기 배터리의 사용이 제한되도록 제어하거나 상기 표시수단으로 안내정보를 출력하는 것을 특징으로 하는 배터리 제어장치.
7. 배터리의 온도를 센싱하는 온도센서;
   상기 온도센서로부터 입력된 온도 센싱값의 시간에 대한 기울기를 연산하고,상기 연산된 기울기가 기준기울기보다 큰 시간 영역에 대한 정보인 제2진단시간정보를 산출하는 기울기 산출부; 및
   상기 제2진단시간정보가 제2기준시간을 초과하는 경우 상기 배터리의 사용이 제한되도록 제어하거나 표시수단으로 안내정보를 출력하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 제어장치.
8. 배터리의 온도를 센싱하는 센싱단계;
   상기 센싱된 온도 센싱값이 기준 온도값 범위를 벗어나면, 상기 온도 센싱값이 기준 온도값 범위를 벗어난 시간영역에 대한 정보인 진단시간정보를 산출하는 산출단계; 및
   상기 진단시간정보가 기준시간을 초과하는 경우 상기 배터리의 사용이 제한되도록 제어하는 제어단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 제어방법.
9. 제 8항에 있어서, 상기 제어단계는,
   상기 진단시간정보가 상기 기준시간을 초과하는 경우 표시수단으로 안내정보를 출력하는 것을 특징으로 하는 배터리 제어방법.
10. 제 8항에 있어서,
    상기 배터리의 구동 여부를 센싱하는 구동감지단계를 더 포함하고,
    상기 산출단계는,
    상기 배터리가 구동되는 경우에 한해 상기 진단시간정보를 산출하는 것을 특징으로 하는 배터리 제어방법.
11. 제 8항에 있어서, 상기 기준온도값은,
    고온에 대한 제1기준온도값과 저온에 대한 제2기준온도값으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 배터리 제어방법.
12. 제 8항에 있어서,
    상기 진단시간정보를 저장하는 저장단계를 더 포함하고,
    상기 제어단계는,
    요청 신호가 입력되는 경우 상기 저장된 진단시간정보를 표시수단으로 더 출력하는 것을 특징으로 하는 배터리 제어방법.
13. 제 12항에 있어서, 상기 산출단계는,
    상기 진단시간정보를 누적한 누적시간정보를 더 산출하고,
    상기 제어단계는 상기 누적시간정보가 누적기준시간을 초과하는 경우 상기 배터리의 사용이 제한되도록 제어하거나 상기 표시수단으로 안내정보를 출력하는 것을 특징으로 하는 배터리 제어방법.
14. 배터리의 온도를 센싱하는 센싱단계;
    상기 센싱된 온도 센싱값의 시간에 대한 기울기를 연산하고, 상기 연산된 기울기가 기준기울기보다 큰 시간 영역에 대한 정보인 제2진단시간정보를 산출하는 기울기 산출단계; 및
    상기 제2진단시간정보가 제2기준시간을 초과하는 경우 상기 배터리의 사용이 제한되도록 제어하거나 표시수단으로 안내정보를 출력하는 제어단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 제어방법.

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