KR101488828B1 - Apparatus for measuring a life time of secondary battery, electronic equipment comprising it and method for measuring a life time of secondary battery - Google Patents
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Abstract
본 발명에 따른 이차전지 수명 측정 장치는, 이차전지에 연결되어 충전 과정에서 상기 이차전지 양 단의 전압 값을 측정하는 전압 측정부; 및 상기 측정된 전압 값으로부터 충전 시간에 따른 전압 변화율을 계산하고 이를 기준 값과 비교하여 상기 전압 변화율 및 기준 값의 관계에 따라 맵핑된 잔여 수명 데이터 값을 출력하는 수명 판단부를 포함한다.
본 발명에 따르면, 이차전지의 퇴화 정도에 따라 사용자가 잔여 수명을 알 수 있도록 함으로써 적절한 시기에 이차전지를 교체할 수 있도록 하는 효과를 얻는다.A secondary battery life measuring apparatus according to the present invention includes: a voltage measuring unit connected to a secondary battery and measuring a voltage value of both ends of the secondary battery during charging; And a life determiner for calculating a voltage change rate according to the charging time from the measured voltage value, comparing the calculated voltage change rate with a reference value, and outputting a remaining life data value mapped according to the relationship between the voltage change rate and the reference value.
According to the present invention, the user can know the remaining service life according to the degree of deterioration of the secondary battery, thereby achieving the effect that the secondary battery can be replaced at an appropriate time.
Description
본 발명은 이차전지 수명 측정 장치, 이를 포함하는 전자기기 및 이를 이용한 이차전지 수명 측정 방법에 관한 것으로서, 구체적으로는 이차전지의 충전 시 나타나는 충전 프로파일 해석을 통해 이차전지의 잔여 수명을 측정하는 이차전지 수명 측정 장치, 이를 포함하는 전자기기 및 이차전지 수명 측정 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a secondary battery life measuring apparatus, an electronic apparatus including the same, and a secondary battery life measuring method using the same. More particularly, A life measuring device, an electronic device including the same, and a method for measuring the life of the secondary battery.
다양한 전자기기들, 특히 노트북, 휴대전화, PDA 등의 휴대용 전자기기의 에너지원으로 사용되는 이차전지는 반복적인 충전 및 방전이 가능하다. 이러한 이차전지는 여러 번의 충전 및 방전을 거치면서 방전에 걸리는 시간이 점점 단축된다. 따라서 일정 횟수 이상의 충 방전이 이루어짐으로써 방전에 걸리는 시간이 짧아져 더 이상 전자기기의 에너지원으로서 사용하기 어렵게 되는 경우에는 이차전지를 교체해야 한다.BACKGROUND ART [0002] A secondary battery used as an energy source for various electronic devices, particularly portable electronic devices such as a notebook computer, a mobile phone, and a PDA, can be repeatedly charged and discharged. These secondary batteries undergo charging and discharging several times, and the discharging time is gradually shortened. Therefore, when charging and discharging are performed more than a predetermined number of times, the time required for discharging becomes short and it becomes difficult to use it as an energy source of electronic devices, the secondary battery must be replaced.
다만, 이차전지가 적용되는 전자기기(휴대폰, 노트북, 게임기 등)는 OCV(open circuit voltage)나 SOC(State of Charge)에 따라 현재 이차전지의 잔여 용량을 표시해 주는 기능은 갖추고 있으나, 이차전지의 잔여 수명(이차전지의 퇴화 정도에 따라 앞으로 사용 가능한 기간)을 알려주는 기능은 없다. 이에 따라 사용자는 이차전지가 충 방전의 반복에 의해 퇴화되어 완전 충전된 상태에서도 정상적인 사용시간보다 짧은 시간 내에 방전됨으로써 예상치 못한 불편함을 겪게 되는 문제점이 있다.However, electronic devices (cell phones, notebooks, game machines, etc.) to which the secondary batteries are applied have a function of displaying the remaining capacity of the secondary batteries at present according to OCV (open circuit voltage) or SOC (state of charge) There is no function to notify the remaining lifetime (a period that can be used in the future depending on the degradation degree of the secondary battery). Accordingly, the user has a problem that the secondary battery is unexpectedly inconvenient because the secondary battery is discharged due to repetition of charging and discharging and is discharged within a shorter time than the normal use time even in a fully charged state.
따라서, 이차전지의 사용 과정에서 잔여 수명을 알려줌으로써 사용자가 이차전지의 적절한 교체 시기를 알 수 있도록 하는 장치의 도입이 요구되는 실정이다.Therefore, it is required to introduce a device that allows the user to know the appropriate replacement time of the secondary battery by informing the remaining service life in the process of using the secondary battery.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 고려하여 창안된 것으로서, 이차전지의 충전 시 충전 프로파일 해석을 통해 이차전지의 잔여 수명을 측정하고 사용자에게 알림으로써 사용자가 적절한 시기에 이차전지를 교체할 수 있도록 해주는 이차전지 수명 측정 장치, 이를 포함하는 전자기기 및 이차전지 수명 측정 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and it is an object of the present invention to provide a secondary battery which can measure the remaining service life of the secondary battery through charge profile analysis during charge of the secondary battery, And an object of the present invention is to provide a battery life measuring device, an electronic device including the same, and a method for measuring the life of the secondary battery.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 이차전지 수명 측정 장치는, 이차전지에 연결되어 충전 과정에서 상기 이차전지 양 단의 전압 값을 측정하는 전압 측정부; 및 상기 측정된 전압 값으로부터 충전 시간에 따른 전압 변화율을 계산하고 이를 기준 값과 비교하여 상기 전압 변화율 및 기준 값의 관계에 따라 맵핑된 잔여 수명 데이터 값을 출력하는 수명 판단부를 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided an apparatus for measuring the life of a secondary battery, the apparatus comprising: a voltage measuring unit connected to the secondary battery and measuring a voltage of the secondary battery during charging; And a life determiner for calculating a voltage change rate according to the charging time from the measured voltage value, comparing the calculated voltage change rate with a reference value, and outputting a remaining life data value mapped according to the relationship between the voltage change rate and the reference value.
본 발명의 일 측면에 따르면, 상기 충전은, 일정한 전류로 상기 이차전지를 충전하는 정전류 충전 구간; 및 일정한 전압으로 상기 이차전지를 충전하는 정전압 충전 구간을 포함할 수 있다. According to an aspect of the present invention, the charging includes: a constant current charging section charging the secondary battery with a constant current; And a constant voltage charging section for charging the secondary battery with a constant voltage.
바람직하게, 상기 전압 변화율 및 상기 기준 값 각각은 정전류 충전 구간에서 측정될 수 있다.Preferably, each of the voltage change rate and the reference value may be measured in a constant current charging section.
바람직하게, 상기 전압 변화율 및 상기 기준 값 각각은 동일한 전압 구간 내에서 측정될 수 있다.Preferably, each of the voltage change rate and the reference value may be measured within the same voltage section.
바람직하게, 상기 측정된 전압 변화율은 상기 기준 값보다 클 수 있다.Preferably, the measured voltage change rate may be greater than the reference value.
바람직하게, 상기 기준 값은, 상기 이차전지의 최초 충전에 앞서 측정된 값일 수 있다.Preferably, the reference value may be a value measured prior to the initial charging of the secondary battery.
바람직하게, 상기 기준 값은, 상기 이차전지의 최초 충전 시 측정된 값일 수 있다.Preferably, the reference value may be a value measured at the time of initial charging of the secondary battery.
바람직하게, 상기 이차전지 수명 측정 장치는, 상기 전압 변화율 및 상기 기준 값을 저장하는 메모리부를 더 포함할 수 있다.The secondary battery life measuring apparatus may further include a memory unit for storing the voltage change rate and the reference value.
바람직하게, 상기 이차전지 수명 측정 장치는, 상기 수명 판단부에서 출력되는 상기 맵핑된 데이터 값에 따라 상기 이차전지의 잔여 수명을 표시하는 표시부를 더 포함할 수 있다.The secondary battery life measuring apparatus may further include a display unit for displaying the remaining life of the secondary battery according to the mapped data value output from the life determining unit.
바람직하게, 상기 표시부는, 상기 맵핑된 데이터 값을 사용자 인터페이스로 표시하는 것일 수 있다.Preferably, the display unit may display the mapped data value using a user interface.
바람직하게, 상기 사용자 인터페이스는 그래픽 사용자 인터페이스일 수 있다.Preferably, the user interface may be a graphical user interface.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 전자기기는, 상기 이차전지 수명 측정 장치를 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided an electronic apparatus for measuring a life of a secondary battery.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 충전 장치는, 상기 이차전지 수명 측정 장치를 포함한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a secondary battery life measuring apparatus.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 배터리 관리 시스템은, 상기 이차전지 수명 측정 장치를 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a battery management system including the secondary battery life measuring device.
한편, 상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 이차전지 수명 측정 방법은, (a) 이차전지 양 단에 연결된 전압 측정부를 이용하여 상기 이차전지 양 단의 전압 값을 측정하는 단계; 및 (b) 상기 측정된 전압 값으로부터 충전 시간에 따른 전압 변화율을 계산한 후 기준 값과 비교하여 상기 전압 변화율 및 기준 값의 관계에 따라 맵핑된 잔여 수명 데이터 값을 출력하는 단계를 포함한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a secondary battery life measuring method comprising the steps of: (a) measuring voltage values of both ends of a secondary battery using a voltage measuring unit connected to both ends of the secondary battery; And (b) calculating a voltage change rate according to the charging time from the measured voltage value, comparing the voltage change rate with the reference value, and outputting the remaining life data value mapped according to the relationship between the voltage change rate and the reference value.
바람직하게, 상기 이차전지 수명 측정 방법은, 상기 (a)단계에서 측정된 상기 전류 값을 메모리부에 저장하는 단계를 더 포함할 수 있다.Preferably, the method further comprises storing the current value measured in the step (a) in a memory unit.
바람직하게, 상기 이차전지 수명 측정 방법은, 상기 (b)단계에서 계산된 전압 변화율을 메모리부에 저장하는 단계를 더 포함할 수 있다.Preferably, the method further comprises storing the voltage change rate calculated in the step (b) in a memory unit.
바람직하게, 상기 이차전지 수명 측정 방법은, 상기 (a)단계에 앞서 상기 기준 값을 설정하는 단계를 더 포함할 수 있다.Preferably, the method further comprises setting the reference value prior to the step (a).
바람직하게, 상기 이차전지 수명 측정 방법은, 상기 (b)단계에서 출력된 잔여 수명 데이터 값을 표시부에 표시하는 단계를 더 포함할 수 있다.Preferably, the method further comprises the step of displaying the remaining life data value output in the step (b) on the display unit.
바람직하게, 상기 잔여 수명 데이터 값을 표시부에 표시하는 단계는, 상기 잔여 수명 데이터 값을 사용자 인터페이스로 표시하는 단계일 수 있다.Preferably, the step of displaying the remaining service life data value on the display unit may include displaying the remaining service life data value on a user interface.
바람직하게, 상기 전압 변화율은 상기 기준 값보다 클 수 있다.Preferably, the voltage change rate may be greater than the reference value.
본 발명에 따르면, 이차전지의 충전 과정에서 사용자가 이차전지의 잔여 수명 내지는 퇴화된 정도를 알 수 있도록 함으로써 적절한 시기에 이차전지를 교체할 수 있도록 하는 효과를 얻을 수 있다.According to the present invention, the user can know the remaining service life or degraded degree of the secondary battery during the charging process of the secondary battery, so that the secondary battery can be replaced at an appropriate time.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니된다.
도 1은 본 발명에 따른 이차전지 수명 측정 장치를 나타내는 블록도이다.
도 2는 정전류 충전 구간에서 나타나는 프레쉬 배터리(fresh battery)의 충전 시간에 따른 전압 값의 변화를 나타내는 그래프이다.
도 3은 정전류 충전 구간에서 나타나는 퇴화된 배터리(degraded battery)의 충전 시간에 따른 전압 값의 변화를 나타내는 그래프이다.
도 4는 본 발명에 따른 이차전지 수명 측정 방법을 나타내는 순서도이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The accompanying drawings, which are incorporated in and form a part of the specification, illustrate exemplary embodiments of the invention and, together with the description, serve to explain the principles of the invention. And shall not be construed as limited to such matters.
1 is a block diagram showing a secondary battery life measuring apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is a graph showing a change in voltage value according to charging time of a fresh battery in a constant current charging section. FIG.
3 is a graph showing a change in a voltage value according to a charging time of a degraded battery appearing in a constant current charging section.
4 is a flowchart showing a method for measuring the life of a secondary battery according to the present invention.
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 일부 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.
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Prior to this, terms and words used in the present specification and claims should not be construed as limited to ordinary or dictionary terms, and the inventor should appropriately interpret the concepts of the terms appropriately It should be interpreted in accordance with the meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention based on the principle that it can be defined. Therefore, the embodiments described in the present specification and the configurations shown in the drawings are only some of the most preferred embodiments of the present invention and do not represent all the technical ideas of the present invention. Therefore, It is to be understood that equivalents and modifications are possible.
먼저, 도 1 내지 도 3을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 이차전지 수명 측정 장치(10)를 설명하기로 한다.First, a secondary battery
도 1은 본 발명에 따른 이차전지 수명 측정 장치를 나타내는 블록도이고, 도 2는 정전류 충전 구간에서 나타나는 프레쉬 배터리(fresh battery)의 충전 시간에 따른 전압 값의 변화를 나타내는 그래프이고, 도 3은 정전류 충전 구간에서 나타나는 퇴화된 배터리(degraded battery)의 충전 시간에 따른 전압 값의 변화를 나타내는 그래프이다.FIG. 1 is a block diagram showing an apparatus for measuring the life of a secondary battery according to the present invention. FIG. 2 is a graph showing a change in a voltage value according to charging time of a fresh battery in a constant current charging section, FIG. 3 is a graph showing a change in voltage value according to charging time of a degraded battery appearing in a charging section; FIG.
먼저 도 1을 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 이차전지 수명 측정 장치(10)는 전압 측정부(1), 메모리부(2), 수명 판단부(3) 및 표시부(4)를 포함한다.Referring to FIG. 1, a secondary battery life measuring apparatus according to a preferred embodiment of the present invention includes a voltage measuring unit 1, a
상기 전압 측정부(1)는 충전의 대상이 되는 이차전지에 연결되어 이차전지 양 단의 전압 값을 측정하는 역할을 한다. 즉, 상기 전압 측정부(1)는 이차전지가 충전 장치(미도시)에 의해 충전되는 동안에 복수의 시점에서 이차전지 양 단의 전압 값(V)을 측정하여 측정된 값을 메모리부(2)에 저장한다. The voltage measuring unit 1 is connected to a rechargeable battery to be charged, and measures a voltage value of both ends of the rechargeable battery. That is, the voltage measuring unit 1 measures the voltage value V of both ends of the secondary battery at a plurality of points of time while the secondary battery is being charged by the charging device (not shown), and outputs the measured value to the
상기 수명 판단부(3)는 메모리부(2)에 저장된 서로 다른 시점에서 측정된 복수의 전압 값(V)으로부터 시간(t)에 따른 전압 변화율(A=ΔV/Δt)을 계산하여 이 계산된 값(A)을 메모리부(2)에 저장한다. 상기 수명 판단부(3)는 메모리부(2)에 저장된 전압 변화율(A)을 메모리부에 미리 저장된 기준 값(B)과 비교함으로써 이차전지의 잔여 수명을 측정하며, 각 수치(A,B) 사이의 관계에 따라 맵핑된 잔여 수명 데이터 값을 출력한다. The life determiner 3 calculates a voltage change rate (A =? V /? T) according to time t from a plurality of voltage values (V) measured at different points in time stored in the
여기서, 상기 기준 값(B)은 사용되지 않은 프레쉬 배터리(fresh battery)의 충전 시간에 따른 전압 변화율을 의미한다. 상기 기준 값(B)은 이차전지의 최초 충전시에 본 발명에 따른 이차전지 수명 측정 장치(10)에 의해 측정되어 메모리부(2)에 저장된 것일 수 있다. (최초 충전시에는 충전 대상인 이차전지가 퇴화된 것이 아니며 프레쉬 배터리에 해당하는 것으로 볼 수 있으므로 최초 충전시에 측정된 충전 시간에 따른 전압 변화율은 기준 값(B)이 될 수 있는 것이다) 반면, 상기 기준 값(B)은 이차전지의 최초 충전에 앞서 측정되어 메모리부(2)에 미리 저장된 값일 수도 있다. Here, the reference value (B) means a rate of change of voltage with respect to a charging time of an unused fresh battery. The reference value B may be measured by the secondary battery
한편, 본 발명에서 "퇴화된 배터리" 라는 용어는 단지 프레쉬 배터리의 반대되는 개념으로 사용되는 것이다. 즉, 상기 "퇴화된 배터리" 는 이차전지로서의 기능이 상실된 것으로 인정될 만큼 퇴화가 진행된 배터리를 의미하는 것이 아니라, 사용에 의해 수명의 단축이 진행되고 있는 배터리를 의미하는 것임을 밝혀둔다.On the other hand, in the present invention, the term "degenerated battery" is used only as an opposite concept of a fresh battery. That is, the term "depleted battery " does not mean a battery that has been degenerated to be recognized as having lost its function as a secondary battery, but means a battery whose life is being shortened by use.
상기 전압 변화율(A) 및 기준 값(B)과 이차전지의 잔여 수명 내지는 퇴화된 정도 사이의 상관 관계, 및 구체적인 맵핑 방식에 대한 예는 도 2 내지 도 3을 참조하여 상세히 후술하기로 한다.Examples of the correlation between the voltage change rate A and the reference value B and the remaining life or degraded degree of the secondary battery and the specific mapping method will be described later in detail with reference to FIG. 2 to FIG.
상기 표시부(4)는 수명 판단부(3)에서 측정된 이차전지의 잔여 수명을 사용자가 알 수 있도록 표시하는 역할을 하는 것으로서 수명 판단부(3)로부터 출력된 값, 즉 전압 변화율(A) 및 기준 값(B)의 관계에 따라 맵핑된 잔여 수명 데이터 값을 표시한다. The
상기 표시부(4)는 잔여 수명 데이터 값에 따라 다양한 사용자 인터페이스를 이용하여 이차전지의 잔여 수명을 사용자가 알 수 있도록 한다. 예를 들어 막대 그래프, 숫자 또는 색상 등을 이용하여 잔여 수명의 내용을 그래픽 인터페이스로 표시하는 것이 가능하다. 다만, 본 발명의 표시부(4)가 잔여 수명 데이터 값을 표시하는 방식이 상기 예시된 방식에 한정되는 것은 아니며, 산출된 잔여 수명 값을 사용자가 알 수 있도록 하는 것이라면 제한 없이 다양한 방식이 적용될 수 있음은 자명한 것이다.
The
다음은, 도 2 및 도 3을 참조하여 상기 수명 판단부(3)에서 이차전지의 잔여 수명을 판단하는 과정에 대해서 좀 더 구체적으로 설명하기로 한다. Hereinafter, the process of determining the remaining service life of the secondary battery in the
상기 이차전지의 충전은 일정한 전류로 소정의 시간 동안 이차전지를 충전하는 정전류 충전 구간(CC 구간) 및 소정의 시간 이후에 일정한 전압으로 이차전지를 충전하는 정전압 충전 구간(CV 구간)을 포함한다. 예를 들어, 이차전지가 장착되는 전자 제품의 정상 작동 범위가 3.0 내지 4.2V 인 경우 1차 충전은 4.2V 컷-오프(cut-off)에 걸리게 되며, 그 후 4.2V 의 전압을 유지하면서 2차 충전이 이루어진다. 본 발명에 따른 이차전지 수명 측정 장치(10)에 있어서 상기 전압 변화율(A) 및 기준 값(B)은 CC 구간에서 측정된 값에 해당한다. The charging of the secondary battery includes a constant current charging interval (CC interval) for charging the secondary battery with a constant current for a predetermined time and a constant voltage charging interval (CV interval) for charging the secondary battery with a constant voltage after a predetermined time. For example, if the normal operating range of the electronic product in which the secondary battery is mounted is 3.0 to 4.2 V, the primary charge is subjected to a 4.2 V cut-off, and then, while maintaining the voltage of 4.2 V, The car is charged. In the secondary battery
한편, 상기 CC 구간에서는 충전 전류가 일정하므로 충전 용량(Ah)은 충전 시간과 정비례하는 관계에 있다. 따라서, 도 2 및 도 3에 나타난 그래프에 있어서 X축이 용량을 나타내고 있더라도, 그래프의 기울기는 시간에 대한 전압 변화율을 나타내는 것으로 볼 수 있다.On the other hand, since the charging current is constant in the CC section, the charging capacity Ah is directly proportional to the charging time. Therefore, even if the X-axis indicates capacity in the graphs shown in Figs. 2 and 3, the slope of the graph can be regarded as representing the voltage change rate with respect to time.
퇴화된 배터리의 충전 과정에서 나타나는 전압 변화율(A, 도 3 참조)은 동일한 전압 구간(S1,S2)에서 나타나는 프레쉬 배터리의 전압 변화율(B, 도 2 참조)과 비교할 때 더 큰 값을 보인다(대략 2배에 해당함). 상기 전압 변화율(A)은 이차전지의 충전 및 방전의 횟수가 증가하여 이차전지의 퇴화가 진행됨에 따라 그 값은 더욱 커지게 된다. 따라서, 상기 수명 판단부(3)는, 예를 들어, B값에 대한 A값의 비가 커질수록 또는 A값에 대한 B값의 비가 작아질수록 이차전지의 잔여 수명이 적게 남은 것으로 판단하게 된다. 이 경우, 상기 값(A,B)에 따른 맵핑의 방식은, 예를 들어, A/B 값이 1 이상 1.3 미만인 경우 잔여 수명이 "상", 1.3 이상 1.7 미만인 경우 잔여 수명이 "중", 1.7 이상인 경우 잔여 수명이 "하" 인 것으로 나타내는 것이 가능하다. 다만, 이로써 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니며, A 및 B 값에 따른 데이터 맵핑은 다양한 방식으로 이루어질 수 있음은 자명한 것이다. 즉, 본 발명에서는 "잔여 수명 데이터" 라는 표현이 사용되고 있으나, 이는 출력되는 데이터 값이 "배터리 사용 가능 기간" 의 형태인 경우만을 의미하는 것은 아니며, "배터리의 퇴화가 진행된 정도" 와 같은 파라미터로 나타나는 경우 역시 포함하는 개념임을 밝혀둔다.The voltage change rate A (see FIG. 3) in the charging process of the depleted battery shows a larger value when compared with the voltage change rate B of the fresh battery (see FIG. 2) appearing in the same voltage section S1 and
상기 전압 변화율(A) 및 기준 값(B)을 비교하여 이차전지의 잔여 수명을 측정함에 있어서, 보다 정확한 측정을 위해서는 상기 값들(A,B)의 측정이 동일한 전압 구간에서 이루어지는 것이 바람직하다. 이는 도 2 및 도 3에 나타난 그래프에서 볼 수 있듯이 이차전지의 충전 과정에서 시간에 따른 전압의 변화율이 일정하지 않을 수 있기 때문이다.
In order to measure the remaining service life of the secondary battery by comparing the voltage change rate A and the reference value B, it is preferable that the measurements of the values A and B are performed in the same voltage interval. This is because, as can be seen from the graphs shown in FIGS. 2 and 3, the rate of change of the voltage with time in the charging process of the secondary battery may not be constant.
한편, 도면에 도시되지는 않았으나, 본 발명에 따른 이차전지 수명 측정 장치(10)는 파워 툴(power tool), 전기차(electric vehicle), 노트북 컴퓨터(notebook computer)와 같은 전자기기(electronic equipment); 충전 장치(charger equipment); 또는 배터리 관리 시스템(BMS: battery management system)등의 일부로서 포함되는 것도 가능하다.Although not shown in the drawings, the secondary battery
다만, 본 발명이 적용되는 전자기기가 상기 예들에 한정되는 것은 아니며, 통상적으로 이차전지에 의해 작동되거나 이차전지를 관리하는 기기로서 본 발명에 따른 이차전지 수명 측정 장치(10)가 적용된 것이라면 본 발명의 범위에 해당함은 자명한 것이다.
However, the electronic device to which the present invention is applied is not limited to the above-described examples. If the secondary battery
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 이차전지 수명 측정 장치(10)는 수명 측정의 대상이 되는 이차전지의 전압 변화율(A)을 기준 값(B)과 비교하여 각 수치(A,B)에 따라 맵핑된 잔여 수명 데이터 값을 출력함으로써 사용자가 이차전지의 잔여 수명을 파악할 수 있도록 한다. 상기 이차전지 수명 측정 장치(10)는 특히 정전류(CC) 충전 구간에서 측정된 전압 값을 이용하여 계산된 전압 변화율을 이용하여 잔여 수명을 측정하는 것이므로 배터리의 충전 과정에서 신속히 잔여 수명을 파악할 수 있다.
As described above, the secondary battery
다음은, 도 4를 참조하여 본 발명에 따른 이차전지 수명 측정 방법에 대해서 설명하기로 한다. Next, a method for measuring the life of a secondary battery according to the present invention will be described with reference to FIG.
도 4는 본 발명에 따른 이차전지 수명 측정 방법을 나타내는 순서도이다.4 is a flowchart showing a method for measuring the life of a secondary battery according to the present invention.
도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 이차전지 수명 측정 방법은 기준 값 결정 단계(S1), 전압 측정 단계(S2), 수명 측정 단계(S3) 및 디스플레이 단계(S4)를 포함한다.Referring to FIG. 4, the method for measuring the life of a secondary battery according to the present invention includes a reference value determination step S1, a voltage measurement step S2, a life measurement step S3, and a display step S4.
상기 기준 값 결정 단계(S1)는 프레쉬 배터리의 충전 시간에 따른 전압 변화율, 즉 기준 값(B)을 이차전지의 최초 충전에 앞서 미리 결정하여 메모리부(2)에 저장하거나, 이차전지의 최초 충전 시 이차전지 수명 측정 장치(10)로 측정하는 단계이다. The reference value determining step S1 may be a step of determining the voltage change rate in accordance with the charging time of the fresh battery, that is, the reference value B beforehand in advance of the initial charging of the secondary battery and storing it in the
상기 전압 측정 단계(S2)는 이차전지 양 단에 연결된 전압 측정부(1)를 이용하여 이차전지의 충전 과정 중 정전류 충전 구간(CC 구간)에서 이차전지 양 단의 전압 값을 측정하여 메모리부(2)에 저장하는 단계이다.The voltage measuring step S2 measures voltage values of both ends of the secondary battery in a constant current charging interval CC during the charging process of the secondary battery using the voltage measuring unit 1 connected to both ends of the secondary battery, 2).
상기 수명 측정 단계(S3)는 전압 측정 단계(S2)에서 측정된 전압 값으로부터 충전 시간에 따른 전압 변화율(A)을 계산한 후 이를 기준 값(B)과 비교하여 맵핑된 잔여 수명 데이터 값을 출력하는 단계이다.The life measuring step S3 calculates the voltage change rate A according to the charging time from the voltage value measured in the voltage measuring step S2 and compares the voltage change rate A with the reference value B to output the mapped remaining life data value .
상기 디스플레이 단계(S4)는 상기 출력된 잔여 수명 데이터 값을 사용자가 볼 수 있도록 표시부(4)에 표시하는 단계이다.
The display step S4 is a step of displaying the output remaining life data value on the
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.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not to be limited to the details thereof and that various changes and modifications will be apparent to those skilled in the art. And various modifications and variations are possible within the scope of the appended claims.
10: 이차전지 수명 측정 장치
1: 전압 측정부 2: 메모리부
3: 수명 판단부 4: 표시부10: Secondary battery life measuring device
1: voltage measuring unit 2: memory unit
3: life judgment unit 4: display unit
Claims (21)
상기 측정된 전압 값으로부터 충전 시간에 따른 전압 변화율(ΔV/Δt)을 계산하고 이를 기준 값과 비교하여 상기 전압 변화율 및 기준 값의 관계에 따라 맵핑된 잔여 수명 데이터 값을 출력하는 수명 판단부를 포함하는 이차전지 수명 측정 장치.A voltage measuring unit connected to the secondary battery and measuring a voltage value of both ends of the secondary battery while constant current charging progresses during charging; And
Calculating a voltage change rate (? V /? T) according to a charging time from the measured voltage value and comparing the voltage change rate (? V /? T) with a reference value and outputting a remaining life data value mapped according to the relationship between the voltage change rate and a reference value Secondary battery life measuring device.
상기 충전은,
일정한 전류로 상기 이차전지를 충전하는 정전류 충전 구간; 및
일정한 전압으로 상기 이차전지를 충전하는 정전압 충전 구간을 포함하는 것을 특징으로 하는 이차전지 수명 측정 장치. The method according to claim 1,
The above-
A constant current charging section for charging the secondary battery with a constant current; And
And a constant voltage charging section for charging the secondary battery with a constant voltage.
상기 전압 변화율 및 상기 기준 값 각각은 정전류 충전 구간에서 측정되는 것을 특징으로 하는 이차전지 수명 측정 장치.3. The method of claim 2,
Wherein the voltage change rate and the reference value are measured in a constant current charging interval.
상기 전압 변화율 및 상기 기준 값 각각은 동일한 전압 구간 내에서 측정되는 것을 특징으로 하는 이차전지 수명 측정 장치.The method according to claim 1,
Wherein the voltage change rate and the reference value are measured within the same voltage interval.
상기 측정된 전압 변화율은 상기 기준 값보다 큰 것을 특징으로 하는 이차전지 수명 측정 장치.The method according to claim 1,
Wherein the measured voltage change rate is greater than the reference value.
상기 기준 값은,
상기 이차전지의 최초 충전에 앞서 측정된 값인 것을 특징으로 하는 이차전지 수명 측정 장치.The method according to claim 1,
Wherein,
Wherein the secondary battery is a value measured prior to the first charging of the secondary battery.
상기 기준 값은,
상기 이차전지의 최초 충전 시 측정된 값인 것을 특징으로 하는 이차전지 수명 측정 장치.The method according to claim 1,
Wherein,
Wherein the secondary battery is a value measured at the time of initial charging of the secondary battery.
상기 전압 변화율 및 상기 기준 값을 저장하는 메모리부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이차전지 수명 측정 장치.The method according to claim 1,
And a memory unit for storing the voltage change rate and the reference value.
상기 수명 판단부에서 출력되는 상기 맵핑된 데이터 값에 따라 상기 이차전지의 잔여 수명을 표시하는 표시부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이차전지 수명 측정 장치.The method according to claim 1,
And a display unit for displaying the remaining life of the secondary battery according to the mapped data value output from the life determining unit.
상기 표시부는,
상기 맵핑된 데이터 값을 사용자 인터페이스로 표시하는 것을 특징으로 하는 이차전지 수명 측정 장치.10. The method of claim 9,
The display unit includes:
And displays the mapped data value in a user interface.
상기 사용자 인터페이스는 그래픽 사용자 인터페이스인 것을 특징으로 하는 이차전지 수명 측정 장치.11. The method of claim 10,
Wherein the user interface is a graphical user interface.
(b) 상기 측정된 전압 값으로부터 충전 시간에 따른 전압 변화율(ΔV/Δt)을 계산한 후 기준 값과 비교하여 상기 전압 변화율 및 기준 값의 관계에 따라 맵핑된 잔여 수명 데이터 값을 출력하는 단계를 포함하는 이차전지 수명 측정 방법.(a) measuring voltage values of both ends of the secondary battery using a voltage measuring unit connected to both ends of the secondary battery during constant current charging during a charging process of the secondary battery; And
(b) calculating a voltage change rate (? V /? t) according to the charging time from the measured voltage value, and comparing the voltage change rate (? V /? t) with a reference value and outputting a remaining life data value mapped according to the relationship between the voltage change rate and the reference value A method for measuring the life of a secondary battery.
상기 (a)단계에서 측정된 상기 전압 값을 메모리부에 저장하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이차전지 수명 측정 방법.16. The method of claim 15,
Further comprising the step of storing the voltage value measured in the step (a) in a memory unit.
상기 (b)단계에서 계산된 전압 변화율을 메모리부에 저장하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이차전지 수명 측정 방법.16. The method of claim 15,
And storing the voltage change rate calculated in the step (b) in a memory unit.
상기 (a)단계에 앞서 상기 기준 값을 설정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이차전지 수명 측정 방법.16. The method of claim 15,
Further comprising the step of setting the reference value prior to the step (a).
상기 (b)단계에서 출력된 잔여 수명 데이터 값을 표시부에 표시하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이차전지 수명 측정 방법.16. The method of claim 15,
And displaying the remaining life data value output in the step (b) on the display unit.
상기 잔여 수명 데이터 값을 표시부에 표시하는 단계는,
상기 잔여 수명 데이터 값을 사용자 인터페이스로 표시하는 단계인 것을 특징으로 하는 이차전지 수명 측정 방법.20. The method of claim 19,
The step of displaying the remaining service life data value on the display unit includes:
And displaying the remaining lifetime data value using a user interface.
상기 전압 변화율은 상기 기준 값보다 큰 것을 특징으로 하는 이차전지 수명 측정 방법.
16. The method of claim 15,
Wherein the voltage change rate is greater than the reference value.
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