KR101201110B1 - Charger of battery pack and charging method thereof - Google Patents

Charger of battery pack and charging method thereof Download PDF

Info

Publication number
KR101201110B1
KR101201110B1 KR1020060032733A KR20060032733A KR101201110B1 KR 101201110 B1 KR101201110 B1 KR 101201110B1 KR 1020060032733 A KR1020060032733 A KR 1020060032733A KR 20060032733 A KR20060032733 A KR 20060032733A KR 101201110 B1 KR101201110 B1 KR 101201110B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
charge
battery
battery pack
charging
rate
Prior art date
Application number
KR1020060032733A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20070101571A (en
Inventor
남광우
Original Assignee
삼성에스디아이 주식회사
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 삼성에스디아이 주식회사 filed Critical 삼성에스디아이 주식회사
Priority to KR1020060032733A priority Critical patent/KR101201110B1/en
Publication of KR20070101571A publication Critical patent/KR20070101571A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101201110B1 publication Critical patent/KR101201110B1/en

Links

Images

Classifications

    • 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
    • H02J7/007Regulation of charging or discharging current or voltage
    • H02J7/00712Regulation of charging or discharging current or voltage the cycle being controlled or terminated in response to electric parameters
    • H02J7/00714Regulation of charging or discharging current or voltage the cycle being controlled or terminated in response to electric parameters in response to battery charging or discharging current
    • 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]
    • G01R31/374Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC] with means for correcting the measurement for temperature or ageing
    • 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]
    • G01R31/392Determining battery ageing or deterioration, e.g. state of health
    • 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
    • H02J7/0029Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits
    • H02J7/00302Overcharge protection
    • 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
    • H02J7/0029Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits
    • H02J7/00306Overdischarge protection
    • 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
    • H02J7/0029Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits
    • H02J7/0031Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits using battery or load disconnect circuits
    • 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
    • H02J7/005Detection of state of health [SOH]

Abstract

본 발명은 전지 팩의 충전 장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 해결하고자 하는 기술적 과제는 이차 전지의 열화에 따라 충전 전류를 낮춰 줌으로써 이차 전지의 열화가 더욱 가속화되지 않도록 하고, 그 수명을 연장시키는데 있다.The present invention relates to a charging apparatus and a method of a battery pack, and a technical problem to be solved is to lower the charging current according to the deterioration of the secondary battery so that the deterioration of the secondary battery is not accelerated further, and the life thereof is extended.

이를 위해 본 발명에 의한 해결 방법의 요지는 충방전 가능한 전지 팩으로부터 전지 열화 정도를 수신하고, 수신된 전지 열화 정도에 기초하여 충전 씨-레이트(C-rate)를 변경하는 제어부와, 제어부의 제어 신호에 의해, 전지 팩에 위의 변경된 충전 씨-레이트로 충전 전류를 공급하는 충전 전류 공급부로 이루어진 전지 팩의 충전 장치 및 방법이 개시된다.To this end, the gist of the solution according to the present invention receives a degree of battery degradation from a chargeable and dischargeable battery pack, and controls the controller to change the charge C-rate based on the received battery degradation degree, and control of the controller. By means of a signal, a charging device and method of a battery pack is disclosed, which comprises a charging current supply unit for supplying a charging current to the battery pack at the above-described modified charge seam rate.

전지 팩, 충전 장치, 열화, 사이클 횟수, FCC(Full Charge Capacity), C-rate Battery Packs, Charge Units, Degradation, Cycle Count, Full Charge Capacity (FCC), C-rate

Description

전지 팩의 충전 장치 및 그 방법{Charger of battery pack and charging method thereof}Charging device for battery pack and method thereof

도 1은 일반적인 이차 전지의 충전 특성을 도시한 그래프이다.1 is a graph illustrating charging characteristics of a general secondary battery.

도 2는 일반적인 이차 전지의 사이클 노화에 따른 용량 특성을 도시한 그래프이다.2 is a graph illustrating capacity characteristics of a typical secondary battery according to cycle aging.

도 3은 본 발명에 따른 전지 팩의 충전 장치를 도시한 개념도이다.3 is a conceptual diagram illustrating a charging device for a battery pack according to the present invention.

도 4는 본 발명에 따른 전지 팩의 충전 장치를 도시한 블록도이다.4 is a block diagram showing a charging device for a battery pack according to the present invention.

도 5는 본 발명에 따른 전지 팩의 충전 방법을 도시한 플로우 챠트이다.5 is a flowchart illustrating a charging method of a battery pack according to the present invention.

도 6a 및 도 6b는 본 발명에 따른 전지 팩의 충전 방법을 도시한 플로우 챠트이다.6A and 6B are flowcharts illustrating a method of charging a battery pack according to the present invention.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >Description of the Related Art

100; 전지 팩 110; 이차 전지100; Battery pack 110; Secondary battery

120; AFE 보호회로 130; 마이컴120; AFE protection circuit 130; Micom

140; 전류 센서 151; 충전 스위치140; Current sensor 151; Charge switch

152; 방전 스위치 200; 충전 장치152; Discharge switch 200; Charging device

210; 전압 센서 220; 전류 센서210; Voltage sensor 220; Current sensor

230; 제어부 240; 충전 전류 공급부230; A controller 240; Charge current supply

P+,P-; 충방전 라인 Clock, Data; 통신 라인P +, P-; Charge and discharge line Clock, Data; Communication lines

300; 외부 시스템 400; 교류 플러그300; External system 400; AC plug

500; 직류 어댑터500; DC adapter

본 발명은 전지 팩의 충전 장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 이차 전지의 열화 정도에 따라 충전 전류를 낮춰 줌으로써 이차 전지의 열화가 더욱 가속화되지 않도록 하고, 또한 그 수명을 연장시킬 수 있는 전지 팩의 충전 장치 및 그 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a charging device and a method of a battery pack, and more particularly, by lowering the charging current according to the degree of deterioration of the secondary battery so that the deterioration of the secondary battery can not be further accelerated and its life can be extended. A charging device for a battery pack and a method thereof.

일반적으로 리튬 이온 이차 전지 또는 리튬 폴리머 이차 전지의 충전 방식은 정전류/정전압(CC-CV) 충전 방식이 적절한 것으로 알려져 있다. 이러한 정전류/정전압 충전 방식은 예를 들어 도 1에 도시된 바와 같이 4.1V 또는 4.2V라고 하는 일정 전압을 충전 전압으로 설정해 놓고, 이차 전지의 전압이 그 설정 전압에 도달할 때까지는 일정 전류치로 충전하고, 그 설정 전압에 도달한 이후에는 충전 전류를 감소시키는 방법이다.In general, a charging method of a lithium ion secondary battery or a lithium polymer secondary battery is known to be a constant current / constant voltage (CC-CV) charging method. In this constant current / constant voltage charging method, for example, as shown in FIG. 1, a constant voltage of 4.1 V or 4.2 V is set as a charging voltage, and the battery is charged at a constant current value until the voltage of the secondary battery reaches the set voltage. After reaching the set voltage, the charging current is reduced.

여기서, 충전이나 방전의 전류치를 나타내는데 1C, 2C, 0.5C 등의 표현을 자주 사용한다. 예를 들어, 용량이 1000mAh의 이차 전지가 있다고 가정할 때, 이러한 전지를 1000mAh의 전류로 충전(또는 방전)할 때 1C 충전(또는 방전, 이때 1시간만에 충방전 종료)을 한다고 한다. 2000mAh의 전류치로 충전(또는 방전)하면 2C 충 전(또는 방전, 이때 30분만에 충방전 종료)을 한다고 하고, 500mAh의 전류치로 충전(또는 방전)하면 0.5C 충전(또는 방전, 이때 2시간만에 충방전 종료)을 한다고 한다. 상기와 같이 전지 용량을 소정 시간에 모두 충전 또는 방전할 때 이를 씨-레이트(C-rate)란 개념을 이용하여 설명한다. 상기 씨-레이트란 간단히 말해 시간당 전류 용량률로 정의하기도 한다.Here, expressions such as 1C, 2C and 0.5C are often used to indicate the current value of charge or discharge. For example, assuming that there is a secondary battery having a capacity of 1000mAh, when the battery is charged (or discharged) with a current of 1000mAh, 1C charging (or discharging, at this time, charging and discharging ends in 1 hour) is said. When charging (or discharging) at a current value of 2000 mAh, 2C charging (or discharging, at this time, charging and discharging ends), and when charging (or discharging) at 500 mAh current value, 0.5C charging (or discharging, 2 hours only) Charging and discharging ends). As described above, when the battery capacity is fully charged or discharged at a predetermined time, it will be described using the concept of C-rate. The c-rate is simply defined as the current capacity ratio per hour.

계속해서, 도 2를 참조하면 일반적인 이차 전지의 충방전 사이클 횟수 증가에 따른 용량 특성이 도시되어 있다. 도시된 바와 같이 리튬 이온 이차 전지는 충방전 사이클을 반복함에 따라 점차 전지 전압 및 용량이 감소한다. 이러한 전지 전압 및 용량의 감소는 예를 들어 충방전 사이클의 반복에 따라 전지 부극 즉, 카본에 각종 불순물이 부착되고 이에 따라 임피던스가 증가되기 때문인 것으로 알려져 있으며, 이밖에도 다양한 원인이 있다.2, a capacity characteristic according to an increase in the number of charge / discharge cycles of a general secondary battery is illustrated. As shown, the lithium ion secondary battery gradually decreases the battery voltage and capacity as the charge and discharge cycle is repeated. Such a decrease in battery voltage and capacity is known to be caused by various impurities adhering to the battery negative electrode, ie, carbon, and the impedance increases according to the repetition of the charge / discharge cycle. For example, there are various other causes.

한편, 종래의 시스템(예를 들면, 노트북 컴퓨터, 핸드폰, 기타 전자 제품)에서 이차 전지를 충전할 때, 이차 전지의 충방전 사이클 또는 용량 저하에 관계없이 초기 세팅된 값(동일한 C-rate)으로 동일하게 충전하는 경향이 있다. 대부분의 충전 장치는 이차 전지의 충방전 사이클이나 용량 저하 현상에 관계없이 충전 씨-레이트가 항상 같다.On the other hand, when charging a secondary battery in a conventional system (for example, a notebook computer, a mobile phone, other electronic products), regardless of the charge and discharge cycle or capacity degradation of the secondary battery at the initial set value (same C-rate) There is a tendency to charge the same. Most charging devices always have the same charge c-rate regardless of the charge / discharge cycles or capacity degradation of the secondary battery.

그러나, 상술한 바와 같이 이차 전지는 충방전 사이클 횟수가 증가함에 따라 전지의 열화로 인해 전지 용량이 감소한다고 했다. 따라서, 이차 전지는 충방전 사이클 횟수가 증가함에 따라 충전시 초기 사이클 대비 충전 씨-레이트가 상대적으로 높아지게 된다.However, as described above, the secondary battery is said to decrease in battery capacity due to deterioration of the battery as the number of charge and discharge cycles increases. Thus, as the number of charge / discharge cycles increases, the rechargeable battery has a relatively high charge c-rate compared to the initial cycle.

즉, 종래의 이차 전지는 충방전 사이클 횟수 증가에 따라 씨-레이트가 상대적으로 높아진 것으로 느끼기 때문에, 결국 이차 전지의 열화(즉, 용량 저하)가 더욱 빠르게 진행된다. 여기서, 이차 전지의 용량에 비해 씨-레이트가 높으면 그 이차 전지의 열화 및 용량 저하 현상은 더욱 가속화되는 것으로 알려져 있다.That is, since the conventional secondary battery feels that the c-rate is relatively high as the number of charge / discharge cycles increases, the secondary battery deteriorates (that is, decreases in capacity). Here, when the c-rate is higher than the capacity of the secondary battery, degradation and capacity reduction of the secondary battery are further accelerated.

본 발명은 상술한 종래의 문제점을 극복하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 이차 전지의 열화 정도에 따라 충전 전류를 낮춰 줌으로써 이차 전지의 열화가 더욱 가속화되지 않도록 하고, 또한 그 수명을 연장시킬 수 있는 전지 팩의 충전 장치 및 그 방법을 제공하는데 있다.The present invention is to overcome the above-mentioned conventional problems, the object of the present invention is to lower the charging current according to the degree of deterioration of the secondary battery so that the deterioration of the secondary battery is not accelerated further, and the life can be extended A charging device for a battery pack and a method thereof are provided.

상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명에 의한 전지 팩의 충전 장치는 충방전 가능한 전지 팩으로부터 전지 열화 정도를 수신하고, 상기 수신된 전지 열화 정도에 기초하여 충전 씨-레이트(C-rate)를 변경하는 제어부와, 상기 제어부의 제어 신호에 의해, 상기 전지 팩에 상기 변경된 충전 씨-레이트로 충전 전류를 공급하는 충전 전류 공급부를 포함한다.In order to achieve the above object, the battery pack charging device according to the present invention receives a degree of battery degradation from a chargeable / dischargeable battery pack, and changes the charge C-rate based on the received degree of battery degradation. And a charging current supply unit configured to supply a charging current to the battery pack at the changed charging sea rate by the control signal of the controller.

여기서, 상기 전지 열화 정도는 상기 전지 팩의 충방전 사이클 횟수일 수 있다.Here, the battery deterioration degree may be the number of charge and discharge cycles of the battery pack.

또한, 상기 제어부는 상기 충방전 사이클 횟수가 증가할수록 충전 씨-레이트는 감소되도록 하는 제어 신호를 상기 충전 전류 공급부에 출력할 수 있다.In addition, the controller may output a control signal to the charging current supply unit so that the charge seam rate decreases as the number of charge and discharge cycles increases.

또한, 상기 전지 열화 정도는 상기 전지 팩의 FCC(Full Charge Capacity)일 수 있다.In addition, the battery deterioration degree may be a full charge capacity (FCC) of the battery pack.

또한, 상기 제어부는 상기 FCC(Full Charge Capacity)가 감소할수록 충전 씨-레이트는 감소되도록 하는 제어 신호를 상기 충전 전류 공급부에 출력할 수 있다.The control unit may output a control signal to the charging current supply unit such that the charge seam rate decreases as the full charge capacity (FCC) decreases.

또한, 상기 전지 팩은 상기 충전 전류 공급부와 충방전 라인을 통해 연결됨으로써, 소정 용량으로 충전되는 이차 전지와, 상기 이차 전지에 연결되어, 상기 이차 전지의 전압을 감지하고 이를 디지털 데이터로 변환하여 출력하는 AFE(Analog Front End) 보호회로와, 상기 AFE 보호회로로부터 전압 정보를 얻고, 상기 충방전 라인을 통해 전류 정보를 얻어 전지 열화 정도를 계산하여 상기 제어부에 송신하는 마이컴을 포함할 수 있다.In addition, the battery pack is connected to the charging current supply unit and the charging and discharging line, the secondary battery is charged to a predetermined capacity, and is connected to the secondary battery, detects the voltage of the secondary battery and converts it into digital data and outputs An analog front end (AFE) protection circuit and a microcomputer to obtain voltage information from the AFE protection circuit, to obtain current information through the charge and discharge line, calculate the degree of battery degradation and transmit to the controller.

또한, 상기 전지 열화 정도는 충방전 사이클 횟수 또는 FCC(Full Charge Capacity)중 적어도 어느 하나일 수 있다.In addition, the degree of battery degradation may be at least one of the number of charge and discharge cycles or a full charge capacity (FCC).

또한, 상기 전지 팩은 상기 이차 전지와 충전 전류 공급부 사이의 충방전 라인에 설치되어, 상기 이차 전지의 과충전시 또는 과방전시 상기 충방전 경로를 차단하는 충방전 스위치를 더 포함하고, 상기 마이컴은 상기 이차 전지가 과충전 또는 과방전되면 충방전 정지 신호를 상기 보호회로에 출력함으로써, 상기 보호회로가 충방전 스위치를 오프시키도록 할 수 있다.The battery pack may further include a charge / discharge switch installed in a charge / discharge line between the secondary battery and the charge current supply unit to block the charge / discharge path during overcharging or overdischarging of the secondary battery. When the secondary battery is overcharged or overdischarged, a charge / discharge stop signal is output to the protection circuit, so that the protection circuit can turn off the charge / discharge switch.

또한, 상기 제어부에는 상기 전지 팩에 병렬로 연결되어 상기 전지 팩의 충전 전압을 감지하는 전압 센서가 연결되고, 상기 전지 팩에 직렬로 연결되어 전지 팩의 충전 전류를 감지하는 전류 센서가 더 연결될 수 있다.In addition, the control unit may be connected in parallel to the battery pack is connected to a voltage sensor for sensing the charging voltage of the battery pack, the current sensor is connected in series to the battery pack to detect the charging current of the battery pack may be further connected. have.

더불어, 상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명에 의한 전지 팩의 충전 방법 은 전지 팩으로부터 전지의 열화 정도를 수신하는 단계와, 상기 수신된 전지의 열화 정도에 따라 충전 씨-레이트(C-rate)를 변경하는 단계와, 상기 변경된 충전 씨-레이트로 상기 전지 팩을 충전하는 단계를 포함한다.In addition, the method of charging the battery pack according to the present invention in order to achieve the above object is a step of receiving a deterioration of the battery from the battery pack, and the charge C-rate (C-rate) according to the deterioration degree of the received battery And a step of charging the battery pack with the changed charge C-rate.

여기서, 상기 열화 정도 수신 단계에서의 열화 정도는 상기 전지의 충방전 사이클 횟수이고, 상기 충전 씨-레이트 변경 단계에서는 상기 충방전 사이클 횟수가 증가함에 따라 초기 충전 씨-레이트보다 점차 낮은 값이 되도록 변경할 수 있다.Here, the degree of deterioration in the deterioration degree receiving step is the number of charge and discharge cycles of the battery, and in the step of changing the charge seam rate, the value is gradually changed to be lower than the initial charge seam rate as the number of charge and discharge cycles increases. Can be.

또한, 상기 열화 정도 수신 단계에서의 열화 정도는 상기 전지의 FCC(Full Charge Capacity)이고, 상기 충전 씨-레이트 변경 단계에서는 상기 FCC가 감소함에 따라 초기 충전 씨-레이트보다 점차 낮은 값이 되도록 변경할 수 있다.In addition, the degree of deterioration in the deterioration degree receiving step is a full charge capacity (FCC) of the battery, and in the step of changing the charge c-rate, the charge may be changed to be lower than the initial charge c-rate as the FCC decreases. have.

상기와 같이 하여 본 발명에 의한 전지 팩의 충전 장치 및 그 방법은 전지 팩의 열화가 진행될수록, 충전 씨-레이트를 낮춤으로써 전지의 열화가 더욱 가속되는 현상을 방지한다.As described above, the battery pack charging device and method thereof according to the present invention prevent the battery from further deteriorating by lowering the charge seam rate as the battery pack progresses.

다른 말로, 본 발명은 전지 팩의 충방전 사이클 횟수 또는 FCC(Full Charge Capacity)를 얻고, 상기 사이클 횟수가 증가하거나 또는 FCC가 감소함에 따라 충전 씨-레이트를 낮춰 전지를 충전함으로써, 전지의 열화 속도가 더 가속되지 않도록 한다. 물론, 이와 같이 전지의 열화 속도가 감소됨으로써, 전지의 수명은 더욱 증가하게 된다.In other words, the present invention obtains the number of charge / discharge cycles or full charge capacity (FCC) of a battery pack, and charges the battery by lowering the charge seam rate as the number of cycles increases or the FCC decreases, thereby reducing the rate of degradation of the battery. Does not accelerate further. Of course, as the deterioration rate of the battery is reduced in this way, the life of the battery is further increased.

이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings such that those skilled in the art may easily implement the present invention.

도 3은 본 발명에 따른 전지 팩의 충전 장치를 도시한 개념도이다.3 is a conceptual diagram illustrating a charging device for a battery pack according to the present invention.

도 3에 도시된 바와 같이 본 발명은 충방전 가능한 전지 팩(100)과, 상기 전지 팩(100)을 충전시키는 충전 장치(200)를 포함한다. 물론, 상기 전지팩(100)과 충전 장치(200)는 충방전 라인(P+,P-)으로 상호 연결되어 있고, 또한 두 개의 통신 라인(Clock, Data)으로도 상호 연결되어 있다.As shown in FIG. 3, the present invention includes a battery pack 100 that can be charged and discharged, and a charging device 200 that charges the battery pack 100. Of course, the battery pack 100 and the charging device 200 are interconnected by charge and discharge lines (P +, P-), and are also interconnected by two communication lines (Clock, Data).

한편, 상기 충전 장치(200)는 통상 외부 시스템(300)의 한 구성 요소로 설치된 것일 수 있다. 예를 들면, 노트북 컴퓨터 등과 같이 외부 전원으로부터 소정 전원을 공급받는 동시에 내부에 충전 장치(200)가 구비되어 전지 팩(100)을 충전시키는 구성일 수 있다. 물론, 이러한 외부 시스템(300)에는 교류 전원 플러그(400)와, 상기 교류 전원 플러그(400)에 연결되어 직류 전원을 상기 충전 장치(200) 및 부하(도시되지 않음)에 공급하는 직류 어댑터(500)를 포함할 수 있다.On the other hand, the charging device 200 may be installed as one component of the external system 300 normally. For example, it may be configured to charge the battery pack 100 by being provided with a charging device 200 therein while receiving a predetermined power from an external power source such as a notebook computer. Of course, the external system 300 includes an AC power plug 400 and a DC adapter 500 connected to the AC power plug 400 to supply DC power to the charging device 200 and a load (not shown). ) May be included.

도 4는 본 발명에 따른 전지 팩의 충전 장치를 도시한 블록도이다.4 is a block diagram showing a charging device for a battery pack according to the present invention.

도 4에 도시된 바와 같이 본 발명에 의한 충전 장치(200)에는 전압 센서(210)와, 전류 센서(220)와, 제어부(230)와, 충전 전류 공급부(240)를 포함한다.As shown in FIG. 4, the charging device 200 according to the present invention includes a voltage sensor 210, a current sensor 220, a control unit 230, and a charging current supply unit 240.

상기 전압 센서(210)는 전지 팩(100)의 충방전 라인(P+,P-)에 병렬로 연결되어, 상기 전지 팩(100)의 충전 전압을 감지하고, 이와 같이 감지된 전압 정보를 상기 제어부(230)에 출력한다.The voltage sensor 210 is connected in parallel to the charge / discharge lines P + and P- of the battery pack 100 to detect the charging voltage of the battery pack 100, and the voltage information thus detected is controlled by the controller. Output to 230.

상기 전류 센서(220)는 전지 팩(100)의 어느 한 충방전 라인(P+)에 직렬로 연결되어, 상기 전지 팩(100)의 충전 전류를 감지하고, 이와 같이 감지된 전류 정보를 상기 제어부(230)에 출력한다.The current sensor 220 is connected in series to any one of the charge and discharge line (P +) of the battery pack 100, detects the charging current of the battery pack 100, and the current information detected in the control unit ( 230).

상기 제어부(230)는 기본적으로 상기 충전 전류 공급부(240)를 제어하는 역할을 한다. 또한, 이러한 제어부(230)는 전지 팩(100)과 통신 라인(Clock, Data)으로 연결되어 있다. 따라서, 상기 제어부(230)에는 전지 팩(100)으로부터 소정 정보가 수신된다. 여기서, 상기 소정 정보란 하기할 전지 팩(100)의 열화 정도(즉, 충방전 사이클 횟수, FCC(Full Charge Capacity)), 온도, 전압 및 전류 등을 의미한다. 더불어, 이러한 제어부(230)는 본 발명의 목적 달성을 위해 상기 전지 팩(100)으로부터 전지의 열화 정도를 상기 통신 라인(Clock, Data)으로 수신하고, 이와 같이 수신된 전지의 열화 정도를 기초로 하여 새로운 충전 씨-레이트(C-rate)를 결정 및 변경한다. 물론, 상기 제어부(230)는 상기와 같이 새롭게 변경된 충전 씨-레이트로 전지 팩(100)을 충전하기 위해 소정 제어 신호를 상기 충전 전류 공급부(240)에 출력한다. 더불어, 종래와 같이 상기 제어부(230)는 전압 센서(210) 및 전류 센서(220)를 이용하여 전지 팩(100)이 정전류/정전압 충전되도록 상기 충전 전류 공급부(240)를 제어하기도 한다.The controller 230 basically serves to control the charging current supply unit 240. In addition, the controller 230 is connected to the battery pack 100 by a communication line (Clock, Data). Therefore, the controller 230 receives predetermined information from the battery pack 100. Here, the predetermined information means the degree of deterioration (ie, the number of charge / discharge cycles, full charge capacity (FCC)), temperature, voltage, and current of the battery pack 100 to be described below. In addition, the control unit 230 receives the degradation level of the battery from the battery pack 100 to the communication line (Clock, Data) in order to achieve the object of the present invention, based on the received degradation degree of the battery To determine and change the new fill C-rate. Of course, the controller 230 outputs a predetermined control signal to the charging current supply unit 240 to charge the battery pack 100 with the newly changed charging sea-rate as described above. In addition, the control unit 230 may control the charging current supply unit 240 so that the battery pack 100 is constant current / constant voltage charging using the voltage sensor 210 and the current sensor 220 as in the related art.

상기 충전 전류 공급부(240)는 상기 제어부(230)의 제어 신호에 따라 소정 충전 씨-레이트로 상기 전지 팩(100)에 소정 충전 전류를 공급하는 역할을 한다. 물론, 이러한 충전 전류 공급부(240)에는 교류 전원을 직류 전원으로 변환하여 공급하는 직류 어댑터(500)가 연결될 수 있다.The charging current supplying unit 240 serves to supply a predetermined charging current to the battery pack 100 at a predetermined charging seed rate according to a control signal of the controller 230. Of course, the charging current supply unit 240 may be connected to a DC adapter 500 for converting and supplying AC power to DC power.

한편, 상기 전지 팩(100)은 이차 전지(110)와, AFE(Analog Front End) 보호 회로(120)와, 마이컴(130)과, 전류 센서(140)와, 충방전 스위치(151)(152)를 포함하여 이루어질 수 있다.The battery pack 100 includes a secondary battery 110, an analog front end (AFE) protection circuit 120, a microcomputer 130, a current sensor 140, and a charge / discharge switch 151, 152. It can be made, including).

상기 이차 전지(110)는 상기 충전 전류 공급부(240)와 충방전 라인(P+,P-)을 통해 연결됨으로써, 소정 용량으로 충방전 가능한 전지이다. 예를 들면, 상기 이차 전지(110)는 리튬 이온 이차 전지, 리튬 폴리머 이차 전지 또는 그 등가물중 선택된 어느 하나일 수 있으며, 여기서 그 종류를 한정하는 것은 아니다.The secondary battery 110 is a battery that can be charged and discharged at a predetermined capacity by being connected to the charging current supply unit 240 and the charge / discharge lines P + and P-. For example, the secondary battery 110 may be any one selected from a lithium ion secondary battery, a lithium polymer secondary battery, or an equivalent thereof, but is not limited thereto.

상기 AFE 보호회로(120)는 상기 이차 전지(110)에 병렬로 연결되어, 상기 이차 전지(110)의 전압을 감지하고 이를 디지털 데이터로 변환하여 상기 마이컴(130)에 출력하는 역할을 한다. 더불어, 이러한 AFE 보호회로(120)는 상기 마이컴(130)으로부터의 소정 제어 신호를 입력받아 상기 충방전 스위치(151)(152)를 턴온 또는 턴오프시키기도 한다.The AFE protection circuit 120 is connected to the secondary battery 110 in parallel, and serves to detect the voltage of the secondary battery 110, convert it into digital data, and output the digital data to the microcomputer 130. In addition, the AFE protection circuit 120 may turn on or off the charge / discharge switches 151 and 152 by receiving a predetermined control signal from the microcomputer 130.

상기 마이컴(130)은 상기 AFE 보호회로(120)로부터 이차 전지(110)의 전압 정보를 얻고, 또한 전류 센서(140)로부터 전류 정보를 얻어 이차 전지(110)의 열화 정도를 계산한다. 즉, 상기 이차 전지(110)의 충방전 전압 및 충방전 전류를 얻고, 이를 이용하여 이차 전지(110)의 충방전 사이클 횟수 및 FCC(Full charge capacity)를 계산한다. 물론, 이와 같이 계산된 열화 정도는 통신 라인(Clock, Data)을 통해서 충전 장치(200)의 제어부(230)에 송신된다. 더불어, 이러한 마이컴(130)은 상기 AFE 보호회로(120)로부터 얻은 이차 전지(110)의 전압 및 전류 센서(140)로부터 얻은 전류 정보를 이용하여 현재 이차 전지(110)가 과충전 상태인지 또는 과방전 상태인지를 판단하여, 상기 AFE 보호회로(120)에 소정 제어 신호를 출 력한다. 즉, 상기 마이컴(130)은 상기 이차 전지(110)가 과충전 또는 과방전 상태로 판단되면, 충방전 라인(P+,P-)을 통한 이차 전지(110)의 충방전이 정지되도록 하는 충방전 정지 신호를 상기 AFE 보호회로(120)에 출력한다.The microcomputer 130 obtains voltage information of the secondary battery 110 from the AFE protection circuit 120 and calculates a degree of deterioration of the secondary battery 110 by obtaining current information from the current sensor 140. That is, the charge / discharge voltage and the charge / discharge current of the secondary battery 110 are obtained, and the number of charge / discharge cycles and the full charge capacity (FCC) of the secondary battery 110 are calculated by using the same. Of course, the degree of degradation calculated as described above is transmitted to the controller 230 of the charging device 200 through the communication line (Clock, Data). In addition, the microcomputer 130 uses the voltage information of the secondary battery 110 obtained from the AFE protection circuit 120 and current information obtained from the current sensor 140 to determine whether the secondary battery 110 is currently in an overcharged state or an overdischarge state. It is determined whether the state, and outputs a predetermined control signal to the AFE protection circuit 120. That is, the microcomputer 130 stops charging and discharging to stop charging and discharging of the secondary battery 110 through the charge / discharge lines P + and P- when the secondary battery 110 is determined to be in an overcharge or overdischarge state. The signal is output to the AFE protection circuit 120.

상기 전류 센서(140)는 자신에 인가되는 전압 정보를 상기 마이컴(130)에 출력함으로써, 상기 마이컴(130)이 충방전 라인(P-)에 흐르는 충방전 전류를 계산할 수 있도록 한다.The current sensor 140 outputs voltage information applied to the microcomputer 130 to allow the microcomputer 130 to calculate the charge / discharge current flowing through the charge / discharge line P−.

상기 충방전 스위치(151)(152)는 다시 충전 스위치(151)와 방전 스위치(152)로 이루어질 수 있다. 상기 충전 스위치(151)는 이차 전지(110)가 과충전 상태일 경우 상기 AFE 보호회로(120)에 의해 턴오프된다. 또한, 상기 방전 스위치(152)는 이차 전지(110)가 과방전 상태 또는 과방전 전류 상태일 경우 상기 AFE 보호회로(120)에 의해 턴오프된다. 이러한 충전 스위치(151) 및 방전 스위치(152)는 기본적으로 기생 다이오드를 갖는 파워모스펫(Power MOSFET)일 수 있으나, 여기서 그 소자 종류를 한정하는 것은 아니다.The charge / discharge switches 151 and 152 may be formed of the charge switch 151 and the discharge switch 152 again. The charge switch 151 is turned off by the AFE protection circuit 120 when the secondary battery 110 is in an overcharge state. In addition, the discharge switch 152 is turned off by the AFE protection circuit 120 when the secondary battery 110 is in an over discharge state or an over discharge current state. The charge switch 151 and the discharge switch 152 may basically be a power MOSFET having a parasitic diode, but the type of the device is not limited thereto.

한편, 상기 이차 전지(110)의 열화 정도 즉, 충방전 사이클 횟수를 계산하거나, FCC를 계산하는 방법은 매우 다양하게 존재할 수 있다.Meanwhile, the degree of deterioration of the secondary battery 110, that is, the number of charge / discharge cycles or the FCC may be calculated in various ways.

예를 들어, 상기 충방전 사이클 횟수는 초기 용량의 90% 이상으로 충전되거나 또는 90% 이하로 방전되면 사이클 1을 증가시키는 방법을 이용할 수 있다. 또한, 대체로 사용자는 이차 전지(110)를 만충전 및 만방전 상태로 반복하여 사용하지 않고 충전 및 방전을 랜덤하게 하며 사용하므로, 총누적 충전량 또는 총누적 방전량이 초기 용량 또는 그것의 90%에 도달했을 경우 사이클 1을 증가시키는 방법을 이용할 수도 있다. 더불어, 상기 FCC는 만충전할 때까지의 충전 용량을 누적해 계산하거나, 만충전한 전지를 완전하게 방전할 때까지의 방전 용량을 누적해 계산함으로써, 상기 계산된 만충전 용량으로 전번의 만충전 용량을 보정하는 방법을 이용할 수 있다. 하여간 어떠한 계산방법을 이용하던 간에 이러한 충방전 사이클 횟수나 FCC를 계산하는 방법은 이미 스마트 배터리(SMART battery) 업계의 당업자에게는 주지의 사항이므로, 더 이상의 상세한 설명은 생략하기로 한다.For example, when the number of charge and discharge cycles is charged to 90% or more of the initial capacity or discharged to 90% or less, a method of increasing cycle 1 may be used. In addition, since the user does not repeatedly use the secondary battery 110 in a fully charged and a fully discharged state and randomly charges and discharges the user, the total accumulated charge amount or the total accumulated discharge amount reaches an initial capacity or 90% thereof. If so, a method of increasing cycle 1 may be used. In addition, the FCC accumulates the charge capacity until fully charged, or accumulates and calculates the discharge capacity until fully discharged the fully charged battery, thereby calculating the previous full charge capacity with the calculated full charge capacity. The method of correction can be used. Regardless of which calculation method is used, the method for calculating the number of charge / discharge cycles or the FCC is already well known to those skilled in the art of the smart battery industry, and thus the detailed description thereof will be omitted.

도 5는 본 발명에 따른 전지 팩의 충전 방법을 도시한 플로우 챠트이다.5 is a flowchart illustrating a charging method of a battery pack according to the present invention.

이하의 설명에서는 상기 충전 장치(200)중 제어부(230)의 동작을 중심으로 설명한다.In the following description, the operation of the control unit 230 of the charging device 200 will be described.

도 5에 도시된 바와 같이 본 발명에 의한 전지 팩의 충전 방법은 전지 팩으로부터 자신의 열화 정도를 수신받는 단계(S51)와, 상기 전지의 열화 정도에 따라 충전 씨-레이트를 결정 및 변경하는 단계(S52)와, 상기 변경된 충전 씨-레이트로 이차 전지를 충전하는 단계(S53)를 포함한다.As shown in FIG. 5, the charging method of the battery pack according to the present invention includes receiving a degree of degradation of the battery pack from the battery pack (S51), and determining and changing the charge seam rate according to the degree of degradation of the battery. (S52), and the step (S53) for charging the secondary battery with the modified charge sea-rate.

여기서, 상기 열화 정도는 이차 전지(110)의 충방전 사이클 횟수 또는 이차 전지(110)의 FCC일 수 있다. 더불어, 상기 충전 씨-레이트는 상기 충방전 사이클 횟수가 증가할수록 작은 값을 갖도록 설정된 함수이며, 또한 상기 FCC가 작아질수록 함께 작은 값을 갖도록 설정된 함수일 수 있다.The degree of deterioration may be the number of charge / discharge cycles of the secondary battery 110 or the FCC of the secondary battery 110. In addition, the charge C-rate may be a function set to have a smaller value as the number of charge and discharge cycles increases, and may be a function set to have a smaller value as the FCC becomes smaller.

도 6a 및 도 6b는 본 발명에 따른 전지 팩의 충전 방법을 좀더 구체적으로 도시한 플로우 챠트이다.6A and 6B are flowcharts illustrating in more detail a method of charging a battery pack according to the present invention.

먼저 도 6a에 도시된 바와 같이 본 발명은 전지 팩으로부터 사이클 횟수를 수신하는 단계(S61_a)와, 상기 전지의 사이클 횟수에 따라 충전 씨-레이트를 결정 및 변경하는 단계(S62_a)와, 상기 변경된 충전 씨-레이트로 이차 전지를 충전하는 단계(S63_a)로 이루어질 수 있다.First, as shown in FIG. 6A, the present invention includes the steps of receiving the number of cycles from the battery pack (S61_a), determining and changing the charge seed rate according to the number of cycles of the battery (S62_a), and the changed charging. The secondary battery may be charged with c-rate (S63_a).

상술한 바와 같이 상기 전지의 사이클 횟수는 전지 팩(100)의 마이컴(130)이 AFE 보호회로(120)로부터 충방전 전압 정보를 얻고, 전류 센서(140)로부터 충방전 전류 정보를 얻어 계산하게 된다. 예를 들어, 상기 충방전 사이클 횟수는 전지 용량이 초기 용량 대비 90% 이상으로 충전되거나, 또는 90% 미만으로 방전될 경우 1회씩 증가하는 값일 수 있다. 물론, 사용자는 전지 팩(100)을 만충전시킨 후 만방전하여 사용하는 패턴도 있고, 랜덤하게 충전 및 방전을 반복하여 사용하는 패턴도 있다. 그러나, 어떠한 패턴으로 사용하던지 이차 전지(110)에서 유출된 총 누적 방전량이 초기 용량 대비 90% 미만이 되면, 이를 사이클 1회 증가한 것으로 계산함으로써, 충방전 사이클 정보는 항상 정확하게 계산된다.As described above, the number of cycles of the battery is calculated by the microcomputer 130 of the battery pack 100 obtaining the charge / discharge voltage information from the AFE protection circuit 120 and the charge / discharge current information from the current sensor 140. . For example, the number of charge and discharge cycles may be a value that increases once when the battery capacity is charged at 90% or more relative to the initial capacity, or discharged below 90%. Of course, the user may use the battery pack 100 after being fully charged and then fully discharged, or may have a pattern of repeatedly using the charging and discharging at random. However, in any pattern, if the total cumulative discharge amount discharged from the secondary battery 110 is less than 90% of the initial capacity, the charge and discharge cycle information is always accurately calculated by calculating it as one cycle increase.

이와 같이 계산된 충방전 사이클 정보는 전지 팩(100)의 마이컴(130)으로부터 통신 라인(Clock, Data)을 통하여 충전 장치(200)의 제어부(230)에 수신된다.(S61_a)The charge and discharge cycle information calculated in this way is received from the microcomputer 130 of the battery pack 100 through the communication line (Clock, Data) to the control unit 230 of the charging device 200 (S61_a).

이어서, 상기 충전 장치(200)의 제어부(230)는 상기 사이클 횟수에 따라 충전 씨-레이트를 결정 및 변경한다.(S62_a)Subsequently, the controller 230 of the charging device 200 determines and changes the charging sea-rate according to the number of cycles (S62_a).

상기 충전 씨-레이트는 상술한 바와 같이 충방전 사이클 횟수가 증가함에 감소되는 값으로 설정된 값이다. 물론, 이러한 충방전 사이클 횟수 대비 충전 씨-레 이트는 테이블화되어 제어부(230)의 내장 메모리에 저장되어 있다. 따라서, 제어부(230)는 상기 충방전 사이클 횟수에 대응하는 충전 씨-레이트 값을 읽음으로써, 기존의 충전 씨-레이트 값을 변경하게 된다.The charge C-rate is a value set to a value that decreases as the number of charge and discharge cycles increases as described above. Of course, the number of charge-discharge cycles versus the number of charge-discharge cycles is tabled and stored in the internal memory of the controller 230. Therefore, the controller 230 changes the existing charge seam rate by reading the charge seam rate corresponding to the number of charge / discharge cycles.

마지막으로, 상기 제어부(230)는 상기 변경된 충전 씨-레이트로 이차 전지(110)를 충전하게 된다.(S63_a) 즉, 상기 제어부(230)는 충전 전류 공급부(240)에 소정 제어 신호를 출력함으로써, 상기 충전 전류 공급부(240)가 상기와 같이 변경된 충전 씨-레이트 값을 갖는 충전 전류를 전지 팩(100)의 이차 전지(110)에 공급하도록 한다.Finally, the controller 230 charges the secondary battery 110 with the changed charge seam rate (S63_a). That is, the controller 230 outputs a predetermined control signal to the charge current supply unit 240. In addition, the charging current supplying unit 240 supplies the charging current having the changed charge seam rate to the secondary battery 110 of the battery pack 100 as described above.

이와 같이 하여 본 발명은 이차 전지(110)의 충방전 사이클 횟수가 증가함에 따라 전지 용량이 감소하므로, 이에 적절하게 충전 씨-레이트를 감소시켜 전지의 열화가 가속화되지 않도록 한다. 따라서, 본 발명에 의한 충전 방법은 전지 용량에 적절한 충전 씨-레이트로 전지가 충전됨으로써, 전지 열화가 가속되지 않음은 물론, 이에 따라 전지의 수명도 증가한다.In this manner, the present invention reduces the battery capacity as the number of charge / discharge cycles of the secondary battery 110 increases, thereby appropriately reducing the charge c-rate so that the deterioration of the battery is not accelerated. Therefore, in the charging method according to the present invention, the battery is charged with a charge C-rate appropriate to the battery capacity, so that battery deterioration is not accelerated, and accordingly, the life of the battery is increased.

이어서 도 6b에 도시된 바와 같이 본 발명은 전지 팩으로부터 자신의 FCC를 수신하는 단계(S61_b)와, 상기 전지의 FCC에 따라 충전 씨-레이트를 결정 및 변경하는 단계(S62_b)와, 상기 변경된 충전 씨-레이트로 이차 전지를 충전하는 단계(S63_b)로 이루어질 수 있다.Next, as shown in FIG. 6B, the present invention includes receiving the FCC from the battery pack (S61_b), determining and changing the charge seam rate according to the FCC of the battery (S62_b), and the modified charging. The secondary battery may be charged with the c-rate (S63_b).

여기서, 상술한 바와 같이 상기 전지의 FCC는 전지 팩(100)의 마이컴(130)이 AFE 보호회로(120)로부터 충방전 전압 정보를 얻고, 전류 센서(140)로부터 충방전 전류 정보를 얻어 계산하게 된다. 상기 FCC는 여러 가지 방법으로 계산될 수 있는 데, 예를 들어 만충전할 때까지의 충전 용량을 적산해 계산하거나, 만충전한 전지를 완전하게 방전할 때까지의 방전 용량을 적산해 계산함으로써, 상기 계산된 만충전 용량으로 전회의 만충전 용량을 보정해 나간다. 물론, 이러한 계산에 의해 점차 상기 FCC는 감소한다.Here, as described above, the FCC of the battery allows the microcomputer 130 of the battery pack 100 to obtain charge and discharge voltage information from the AFE protection circuit 120 and to obtain and calculate charge and discharge current information from the current sensor 140. do. The FCC can be calculated in a number of ways, for example by calculating the charge capacity until fully charged or by calculating the total discharge capacity until the battery is fully discharged. We revise last full charge capacity with full charge capacity that became. Of course, by this calculation, the FCC gradually decreases.

이와 같이 계산된 FCC 정보는 전지 팩(100)의 마이컴(130)으로부터 통신 라인(Clock, Data)을 통하여 충전 장치(200)의 제어부(230)에 수신된다.(S61_b)The FCC information calculated as described above is received from the microcomputer 130 of the battery pack 100 through the communication line (Clock, Data) to the controller 230 of the charging device 200 (S61_b).

이어서, 상기 충전 장치(200)의 제어부(230)는 상기 FCC에 따라 충전 씨-레이트를 결정 및 변경한다.(S62_b)Subsequently, the controller 230 of the charging device 200 determines and changes the charging sea-rate according to the FCC (S62_b).

상기 충전 씨-레이트는 상술한 바와 같이 FCC가 감소함에 따라 함께 감소되는 값으로 설정된 값이다. 물론, 이러한 FCC 대비 충전 씨-레이트는 테이블화되어 제어부(230)의 내장 메모리에 저장되어 있다. 따라서, 제어부(230)는 상기 FCC에 대응하는 충전 씨-레이트 값을 읽음으로써, 기존의 충전 씨-레이트 값을 변경하게 된다.The charge c-rate is a value set to a value that decreases as the FCC decreases as described above. Of course, the charge c-rate compared to the FCC is stored in the internal memory of the controller 230 is a table. Therefore, the controller 230 changes the existing charge c-rate value by reading the charge c-rate value corresponding to the FCC.

마지막으로, 상기 제어부(230)는 상기 변경된 충전 씨-레이트로 이차 전지(110)를 충전하게 된다.(S63_b) 즉, 상기 제어부(230)는 충전 전류 공급부(240)에 소정 제어 신호를 출력함으로써, 상기 충전 전류 공급부(240)가 상기와 같이 변경된 충전 씨-레이트 값을 갖는 충전 전류를 전지 팩(100)의 이차 전지(110)에 공급하도록 한다.Finally, the controller 230 charges the secondary battery 110 with the changed charge seam rate (S63_b). That is, the controller 230 outputs a predetermined control signal to the charge current supply unit 240. In addition, the charging current supplying unit 240 supplies the charging current having the changed charge seam rate to the secondary battery 110 of the battery pack 100 as described above.

이와 같이 하여 본 발명은 FCC가 감소함에 따라 전지 용량이 감소하므로, 충전 씨-레이트를 감소시켜 전지의 열화가 가속되지 않도록 한다. 따라서, 본 발명에 의한 충전 방법은 전지 용량에 적절한 충전 씨-레이트로 전지가 충전됨으로써, 전지 열화가 가속되지 않음은 물론, 이에 따라 전지의 수명도 증가한다.As such, the present invention reduces the battery capacity as the FCC decreases, thereby reducing the charge seam rate so that the degradation of the battery is not accelerated. Therefore, in the charging method according to the present invention, the battery is charged with a charge C-rate appropriate to the battery capacity, so that battery deterioration is not accelerated, and accordingly, the life of the battery is increased.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 전지 팩의 충전 장치 및 그 방법은 전지 팩의 열화가 진행될수록, 충전 씨-레이트를 낮춰 줌으로써 전지의 열화가 더욱 가속화되는 현상을 방지할 수 있는 효과가 있다.As described above, the battery pack charging device and method thereof according to the present invention has an effect of preventing the phenomenon of further deterioration of the battery by lowering the charge seam rate as the battery pack progresses.

다른 말로, 본 발명은 전지 팩의 충방전 사이클 횟수 또는 FCC(Full Charge Capacity)를 얻고, 상기 사이클 횟수가 증가하거나 또는 FCC가 감소함에 따라 충전 씨-레이트를 낮춰 전지를 충전함으로써, 전지의 열화 속도가 더욱 가속화되지 않도록 하는 효과가 있다. 물론, 이와 같이 전지의 열화 속도가 감소됨으로써, 전지의 수명은 더욱 증가하는 효과가 있다.In other words, the present invention obtains the number of charge / discharge cycles or full charge capacity (FCC) of a battery pack, and charges the battery by lowering the charge seam rate as the number of cycles increases or the FCC decreases, thereby reducing the rate of degradation of the battery. Is effective to prevent further acceleration. Of course, as the deterioration rate of the battery is reduced in this way, the life of the battery is further increased.

이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 전지 팩의 충전 장치 및 그 방법을 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.What has been described above is only one embodiment for carrying out the charging apparatus and method of the battery pack according to the present invention, the present invention is not limited to the above-described embodiment, as claimed in the following claims Without departing from the gist of the present invention, anyone of ordinary skill in the art will have the technical spirit of the present invention to the extent that various modifications can be made.

Claims (12)

충방전 가능한 전지 팩의 충전 이전에 상기 전지 팩으로부터 전지 열화 정도를 수신하고, 상기 수신된 전지 열화 정도에 기초하여 충전 씨-레이트(C-rate)를 변경하는 제어부와,A control unit which receives a degree of battery degradation from the battery pack prior to charging the chargeable / dischargeable battery pack and changes a charge C-rate based on the received battery degree of degradation; 상기 제어부에 의해 상기 충전 씨-레이트가 변경된 이후, 상기 제어부의 제어 신호에 의해, 상기 전지 팩에 상기 변경된 충전 씨-레이트로 충전 전류를 공급하는 충전 전류 공급부를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 전지 팩의 충전 장치.A battery pack comprising a charging current supply unit configured to supply a charging current to the battery pack at the changed charging sea rate by the control signal of the controller after the charging seam rate is changed by the control unit Charging device. 제 1 항에 있어서, 상기 전지 열화 정도는 상기 전지 팩의 충방전 사이클 횟수인 것을 특징으로 하는 전지 팩의 충전 장치.The battery pack charging device according to claim 1, wherein the battery deterioration degree is a number of charge and discharge cycles of the battery pack. 제 2 항에 있어서, 상기 제어부는 상기 충방전 사이클 횟수가 증가할수록 충전 씨-레이트는 감소되도록 하는 제어 신호를 상기 충전 전류 공급부에 출력함을 특징으로 하는 전지 팩의 충전 장치.The charging apparatus of claim 2, wherein the controller outputs a control signal to the charging current supply unit so that the charge seam rate decreases as the number of charge and discharge cycles increases. 제 1 항에 있어서, 상기 전지 열화 정도는 상기 전지 팩의 FCC(Full Charge Capacity)인 것을 특징으로 하는 전지 팩의 충전 장치.The battery pack charging device according to claim 1, wherein the battery deterioration degree is a full charge capacity (FCC) of the battery pack. 제 4 항에 있어서, 상기 제어부는 상기 FCC(Full Charge Capacity)가 감소할수록 충전 씨-레이트는 감소되도록 하는 제어 신호를 상기 충전 전류 공급부에 출 력함을 특징으로 하는 전지 팩의 충전 장치.5. The apparatus of claim 4, wherein the controller is configured to output a control signal to the charge current supply unit such that the charge seam rate decreases as the full charge capacity (FCC) decreases. 6. 제 1 항에 있어서, 상기 전지 팩은The method of claim 1, wherein the battery pack 상기 충전 전류 공급부와 충방전 라인을 통해 연결됨으로써, 소정 용량으로 충전되는 이차 전지와,A secondary battery charged with a predetermined capacity by being connected through the charging current supply unit and a charge / discharge line; 상기 이차 전지에 연결되어, 상기 이차 전지의 전압을 감지하고 이를 디지털 데이터로 변환하여 출력하는 AFE(Analog Front End) 보호회로와,An analog front end (AFE) protection circuit connected to the secondary battery for sensing a voltage of the secondary battery, converting the secondary battery into digital data, and outputting the digital data; 상기 AFE 보호회로로부터 전압 정보를 얻고, 상기 충방전 라인을 통해 전류 정보를 얻어 전지 열화 정도를 계산하여 상기 제어부에 송신하는 마이컴을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 전지 팩의 충전 장치.And a microcomputer that obtains voltage information from the AFE protection circuit, obtains current information through the charge / discharge line, calculates a degree of battery deterioration, and transmits it to the controller. 제 6 항에 있어서, 상기 전지 열화 정도는 충방전 사이클 횟수 또는 FCC(Full Charge Capacity)중 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 하는 전지 팩의 충전 장치.The apparatus of claim 6, wherein the battery deterioration degree is at least one of a number of charge and discharge cycles or a full charge capacity (FCC). 제 6 항에 있어서, 상기 전지 팩은 The method of claim 6, wherein the battery pack 상기 이차 전지와 충전 전류 공급부 사이의 충방전 라인에 설치되어, 상기 이차 전지의 과충전시 또는 과방전시 상기 충방전 경로를 차단하는 충방전 스위치를 더 포함하고,A charge / discharge switch installed on a charge / discharge line between the secondary battery and the charge current supply unit and blocking the charge / discharge path during overcharge or overdischarge of the secondary battery, 상기 마이컴은 상기 이차 전지가 과충전 또는 과방전되면 충방전 정지 신호 를 상기 보호회로에 출력함으로써, 상기 보호회로가 충방전 스위치를 오프시키도록 함을 특징으로 하는 전지 팩의 충전 장치.And the micom outputs a charge / discharge stop signal to the protection circuit when the secondary battery is overcharged or overdischarged, so that the protection circuit turns off the charge / discharge switch. 제 1 항에 있어서, 상기 제어부에는The method of claim 1, wherein the control unit 상기 전지 팩에 병렬로 연결되어 상기 전지 팩의 충전 전압을 감지하는 전압 센서가 연결되고, 상기 전지 팩에 직렬로 연결되어 전지 팩의 충전 전류를 감지하는 전류 센서가 더 연결된 것을 특징으로 하는 전지 팩의 충전 장치.A battery sensor connected in parallel with the battery pack to detect a charging voltage of the battery pack, and a battery sensor further connected to the battery pack in series to detect a charging current of the battery pack Charging device. 전지 팩의 충전 이전에, 상기 전지 팩으로부터 전지의 열화 정도를 수신하는 단계와,Receiving a degree of deterioration of the battery from the battery pack prior to charging the battery pack, 상기 수신된 전지의 열화 정도에 따라 충전 씨-레이트(C-rate)를 변경하는 단계와,Changing the charge C-rate according to the degree of deterioration of the received battery; 상기 충전 씨-레이트가 변경된 이후에, 상기 변경된 충전 씨-레이트로 상기 전지 팩을 충전하는 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 전지 팩의 충전 방법.Charging the battery pack with the changed charge c-rate after the charge c-rate is changed. 제 10 항에 있어서, 상기 열화 정도 수신 단계에서의 열화 정도는 상기 전지의 충방전 사이클 횟수이고, 상기 충전 씨-레이트 변경 단계에서는 상기 충방전 사이클 횟수가 증가함에 따라 초기 충전 씨-레이트보다 점차 낮은 값이 되도록 변경함을 특징으로 하는 전지 팩의 충전 방법.The method of claim 10, wherein the degree of deterioration in the deterioration degree receiving step is a number of charge and discharge cycles of the battery, and in the step of changing the charge seam rate, it is gradually lower than the initial charge seam rate as the number of charge and discharge cycles increases. Charging method of a battery pack, characterized in that changed to a value. 제 10 항에 있어서, 상기 열화 정도 수신 단계에서의 열화 정도는 상기 전지 의 FCC(Full Charge Capacity)이고, 상기 충전 씨-레이트 변경 단계에서는 상기 FCC가 감소함에 따라 초기 충전 씨-레이트보다 점차 낮은 값이 되도록 변경함을 특징으로 하는 전지 팩의 충전 방법.11. The method of claim 10, wherein the degree of deterioration in the degree of deterioration is a full charge capacity (FCC) of the battery, and in the step of changing the charge c-rate, a value gradually lower than the initial charge c-rate as the FCC decreases. Charging method of a battery pack, characterized in that changed to be.
KR1020060032733A 2006-04-11 2006-04-11 Charger of battery pack and charging method thereof KR101201110B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020060032733A KR101201110B1 (en) 2006-04-11 2006-04-11 Charger of battery pack and charging method thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020060032733A KR101201110B1 (en) 2006-04-11 2006-04-11 Charger of battery pack and charging method thereof

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20070101571A KR20070101571A (en) 2007-10-17
KR101201110B1 true KR101201110B1 (en) 2012-11-13

Family

ID=38816795

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020060032733A KR101201110B1 (en) 2006-04-11 2006-04-11 Charger of battery pack and charging method thereof

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101201110B1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11824395B2 (en) 2019-03-18 2023-11-21 Lg Energy Solution, Ltd. Battery management apparatus

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101472881B1 (en) * 2012-06-11 2014-12-15 주식회사 엘지화학 Charging Method For Secondary Battery and Charging System Comprising The Same
KR102010021B1 (en) * 2015-11-18 2019-08-12 주식회사 엘지화학 Apparatus and method for managing battery pack
KR102572647B1 (en) 2016-02-25 2023-08-31 삼성에스디아이 주식회사 Battery pack
KR102503430B1 (en) * 2017-10-26 2023-02-28 삼성전자주식회사 An electronic device comprising a battery
KR102481518B1 (en) * 2018-05-04 2022-12-23 주식회사 엘지에너지솔루션 Battery management apparatus and charging method thereof
CN113147478B (en) * 2021-04-26 2024-04-16 东方醒狮储能电池有限公司 Electric automobile power supply management system based on radio frequency induction

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1051967A (en) 1996-07-31 1998-02-20 Shin Kobe Electric Mach Co Ltd Method and device for charging secondary battery
JPH1197074A (en) 1997-09-19 1999-04-09 Zip Charge:Kk Charging method and charging device
JPH11329512A (en) 1998-05-20 1999-11-30 Fuji Photo Film Co Ltd Secondary battery capacity deterioration judging method and its judging device

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1051967A (en) 1996-07-31 1998-02-20 Shin Kobe Electric Mach Co Ltd Method and device for charging secondary battery
JPH1197074A (en) 1997-09-19 1999-04-09 Zip Charge:Kk Charging method and charging device
JPH11329512A (en) 1998-05-20 1999-11-30 Fuji Photo Film Co Ltd Secondary battery capacity deterioration judging method and its judging device

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11824395B2 (en) 2019-03-18 2023-11-21 Lg Energy Solution, Ltd. Battery management apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
KR20070101571A (en) 2007-10-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7737659B2 (en) Battery charging method
KR0173961B1 (en) Mode conversion type battery charging apparatus
US8179139B2 (en) Rechargeable battery abnormality detection apparatus and rechargeable battery apparatus
US7977916B2 (en) Battery pack
KR101201110B1 (en) Charger of battery pack and charging method thereof
JP4983818B2 (en) Battery pack and battery capacity calculation method
US10340719B2 (en) Secondary battery charging method
US20090184685A1 (en) Battery pack and method of charging the same
KR102052590B1 (en) Battery management system and driving method thereof
US5747970A (en) Battery charger charging time control
KR101084828B1 (en) Battery pack and Charging Control Method for Battery Pack
US20080224667A1 (en) Method for charging battery pack
EP2690744A2 (en) Battery charging method and battery pack utilizing the same
JP4691140B2 (en) Charge / discharge system and portable computer
KR101916969B1 (en) Charging method of battery and battery pack thereof
US9780592B2 (en) Battery pack for selectively setting a high capacity mode having a high charge capacity until a full charge of a secondary battery
KR19980027321A (en) Secondary battery charger
JP3754254B2 (en) Battery charge / discharge control method
CN104977540A (en) Method for monitoring a charge state or a charge or discharge current of a rechargeable battery
JP4796784B2 (en) Rechargeable battery charging method
KR101621123B1 (en) Battery management system
EP1455194B1 (en) Apparatus and method for charging battery cells
JP5165405B2 (en) Charge control circuit, battery pack, and charging system
US8937461B2 (en) System for controlling charging of battery and battery pack comprising the same
KR20170022778A (en) Charging method of battery and battery pack thereof

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20151020

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20161028

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20171019

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20181025

Year of fee payment: 7