KR101953756B1 - 배터리 사용 환경과 사용 이력을 관리하는 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 배터리의 주변 환경 및 사용 이력을 관리할 수 있는 배터리 관리 장치 및 방법을 개시한다. 본 발명에 따른 배터리 관리 장치는, 배터리가 노출된 환경의 온도를 센싱하여 미리 설정된 제1 영역 또는 제2 영역에 해당할 경우, 고온에 노출된 시간을 저장한다. 이때, 단순히 고온에 노출된 것인지, 고온에 노출된 상태에서 충전 또는 방전이 이루어졌는지 판단하여 사용시간을 함께 저장할 수 있다.본 발명에 따르면, 배터리가 노출된 온도 환경을 고려하여 배터리의 수명이나 성능에 영향을 미칠 수 있는 시간영역에 대한 정보를 산출할 수 있다.

Description

배터리 사용 환경과 사용 이력을 관리하는 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR MANAGEMENT BATTERY WITH BATTERY APPLICATION ENVIRONMENT AND USING HISTORY}
본 발명은 배터리 관리 장치 및 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 배터리가 방치된 환경과 사용된 이력을 관리하는 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 이차전지는 화석 연료의 사용을 획기적으로 감소시킬 수 있다는 일차적인 장점뿐만 아니라 에너지의 사용에 따른 부산물이 전혀 발생되지 않는다는 점에서 친환경을 위한 새로운 에너지원으로 주목 받고 있다.
상기 전기 차량 등에 적용되는 배터리(팩)은 통상적으로 단위 셀(cell)이 복수 개 구성되는 어셈블리와 상기 어셈블리가 복수 개로 이루어지는 구성으로 이루어지며, 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 영구적으로 사용될 수 없으며, 또한, 배터리는 전기 화학적 반응 등에 의하여 스웰링(swelling) 현상이 발생되기도 하며, 누설 전류 등이 발생하여 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 성능은 크게 영향을 받게 된다.
즉, 상기 배터리는 본질적으로 시간의 경과에 따라 그 전기 물리적 특성이 퇴화되는 속성을 가지게 되며, 외부 악조건, 즉, 온도, 고전류 환경, 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 이차전지의 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 종래 기술을 인식하여 안출된 것으로서, 배터리의 주변 환경 및 사용 이력을 관리할 수 있는 배터리 관리 장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 배터리 관리 장치는, 배터리가 노출된 환경의 온도를 센싱하는 외부온도센서; 상기 배터리의 전류를 센싱하는 전류센서; 및 상기 외부온도센서로부터 수신한 온도값이 미리 설정된 제1 영역 또는 제2 영역에 해당하고 상기 전류센서로부터 수신한 전류값이 0인 경우 시간 영역에 대한 제1 영역 방치누적계수기 또는 제2 영역 방치누적계수기를 증가시키고, 상기 외부온도센서로부터 수신한 온도값이 미리 설정된 제1 영역 또는 제2 영역에 해당하고 상기 전류센서로부터 수신한 전류값이 0 초과 또는 미만인 경우 시간 영역에 대한 제1 영역 사용누적계수기 또는 제2 영역 사용누적계수기를 증가시키는 산출부;를 포함한다.
본 발명의 일 실시에에 따르면, 상기 제1 영역은 영상 40℃이상부터 영상 50℃미만까지이고, 상기 제2 영역은 영상 50℃이상이다.
본 발명의 다른 실시에에 따르면, 상기 제1 영역은 영하 20℃초과부터 영하 0℃이하까지이고, 상기 제2 영역은 영하 20℃이하이다.
본 발명의 또 다른 실시에에 따르면, 상기 제1 영역은 영상 40℃이상부터 영상 50℃미만까지 및 영하 20℃초과부터 영하 0℃이하까지이고, 상기 제2 영역은 영상 50℃이상 및 영하 20℃이하이다.
본 발명에 따른 배터리 관리 장치는, 상기 제1 영역 방치누적계수기 또는 제2 영역 방치누적계수기가 미리 설정된 제1 영역 방치한계시간 또는 제2 영역 방치한계시간에 도달하거나, 상기 제1 영역 사용누적계수기 또는 제2 영역 사용누적계수기가 미리 설정된 제1 영역 사용한계시간 또는 제2 영역 사용한계시간에 도달한 경우, 상기 배터리의 사용이 제한되도록 제어신호를 출력하는 제어부;를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 배터리 관리 장치는, 상기 제1 영역 방치누적계수기 또는 제2 영역 방치누적계수기가 미리 설정된 제1 영역 방치한계시간 또는 제2 영역 방치한계시간에 도달하거나, 상기 제1 영역 사용누적계수기 또는 제2 영역 사용누적계수기가 미리 설정된 제1 영역 사용한계시간 또는 제2 영역 사용한계시간에 도달한 경우, 표시수단으로 경고신호를 출력하는 제어부;를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 배터리 관리 장치는, 상기 산출부가 상기 외부온도센서로부터 수신한 온도값이 미리 설정된 제1 영역 또는 제2 영역에 해당하고 상기 전류센서로부터 수신한 전류값이 0 초과 또는 미만인 경우 상기 제1 영역 연속사용시간 또는 제2 영역 연속사용시간을 산출하며, 상기 제1 영역 연속사용시간 또는 제2 영역 연속사용시간 미리 설정된 제1 영역 연속사용한계시간 또는 제2 영역 연속사용한계시간에 도달한 경우, 상기 배터리의 사용이 제한되도록 제어신호를 출력하는 제어부;를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 배터리 관리 장치는, 상기 산출부가 상기 외부온도센서로부터 수신한 온도값이 미리 설정된 제1 영역 또는 제2 영역에 해당하고 상기 전류센서로부터 수신한 전류값이 0 초과 또는 미만인 경우 상기 제1 영역 연속사용시간 또는 제2 영역 연속사용시간을 산출하며, 상기 제1 영역 연속사용시간 또는 제2 영역 연속사용시간 미리 설정된 제1 영역 연속사용한계시간 또는 제2 영역 연속사용한계시간에 도달한 경우, 표시수단으로 경고신호를 출력하는 제어부;를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 배터리 관리 장치는, 상기 미리 설정된 제1 및 제2 영역, 제1 및 제2 영역 방치누적계수기, 제1 및 제2 영역 사용누적계수기를 저장하는 메모리부;를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 배터리 관리 장치는 상기 배터리의 온도를 센싱하는 내부온도센서;를 더 포함하고, 상기 산출부는 상기 전류센서에서 수신한 전류값이 0이 아닌 경우 상기 내부온도센서로부터 수신한 온도값(이하 '내부온도값')을 저장하고, 상기 외부온도센서로부터 수신한 온도값에서 상기 내부온도값에 비례한 값을 뺀 후에 상기 미리 설정된 제1 영역 또는 제2 영역에 해당하는지 여부를 판단할 수 있다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 배터리 관리 방법은, 배터리가 노출된 환경의 온도를 센싱하는 외부온도센서로부터 수신한 온도값이 미리 설정된 제1 영역 또는 제2 영역에 해당하는지 판단하는 온도측정단계; 상기 외부온도센서로부터 수신한 온도값이 미리 설정된 제1 영역 또는 제2 영역에 해당할 경우, 상기 배터리의 전류를 센싱하는 전류센서로부터 수신한 전류값이 0인 경우 시간 영역에 대한 제1 영역 방치누적계수기 또는 제2 영역 방치누적계수기를 증가시키는 방치시간증가단계; 및 상기 외부온도센서로부터 수신한 온도값이 미리 설정된 제1 영역 또는 제2 영역에 해당할 경우, 상기 배터리의 전류를 센싱하는 전류센서로부터 수신한 전류값이 0 초과 또는 미만인 경우 시간 영역에 대한 제1 영역 사용누적계수기 또는 제2 영역 사용누적계수기를 증가시키는 사용시간증가단계;를 포함한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 배터리가 노출된 온도 환경을 고려하여 배터리의 수명이나 성능에 영향을 미칠 수 있는 시간영역에 대한 정보를 산출할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 배터리에 악 영향을 미칠 수 있는 온도 환경에 단순히 노출된 것인지, 사용된 것인지에 대한 정보를 산출할 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 이를 기초로 배터리의 교체주기를 판단하거나, 배터리 제조자의 보장 기간을 판단할 수 있다.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술하는 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 발명의 일 실시예에 따른 배터리 관리 장치의 구성을 개략적으로 도시한 블럭도이다.
도 2 내지 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 관리 방법의 흐름을 순차적으로 도시한 순서도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 제1 및 제2 영역에 대한 설명 개략적으로 정리한 표이다.
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 아니되며, 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 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 관리 장치(100)의 구성을 개략적으로 도시한 블럭도이다. 그리고, 도 2 내지 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 관리 방법의 흐름을 순차적으로 도시한 순서도이다. 본 발명에 따른 배터리 관리 장치 및 방법에 대해서 상기 도 1 내지 도 4를 함께 참조하여 설명하도록 한다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 배터리 관리 장치(100)는 외부온도센서(110), 전류센서(120) 및 산출부(130)를 포함한다.
본 발명에 따른 배터리 관리 장치(100)는 이차전지로 구성된 배터리(140)에 연결된다. 상기 배터리(140)는 하나 이상의 단위 이차전지 셀을 포함하는 것으로 이차전지 셀의 종류는 특별히 한정되지 않는다. 상기 이차전지 셀은 재충전이 가능하고 충전 또는 방전 전압을 고려해야 하는 리튬 이온 전지, 리튬 폴리머 전지, 니켈 카드늄 전지, 니켈 수소 전지, 니켈 아연 전지 등으로 구성할 수 있다. 그리고, 상기 다수의 이차전지 셀을 직렬, 병렬 또는 직/병렬로 연결하여 상기 배터리(140)를 구성할 수 있다. 그러나, 본 발명이 이차전지 셀의 종류, 개수, 출력전압, 충전용량 등에 의해 한정되는 것은 아니다.
상기 외부온도센서(110)는 상기 배터리(140)가 노출된 환경에 대한 온도를 센싱한다(S200). 그리고, 상기 외부온도센서(110)는 센싱한 온도값을 상기 산출부(130)에 출력한다(S201).
상기 산출부(130)는 상기 외부온도센서(110)로부터 수신한 온도값이 미리 설정된 제1 영역 또는 제2 영역에 해당하는지 판단한다(S202).
본 발명에 따른 배터리 관리 장치(100)는 상기 미리 설정된 제1 및 제2 영역을 저장하는 메모리부(150)를 더 포함할 수 있다. 상기 메모리부(150)는 RAM, ROM, EEPROM등 데이터를 기록하고 소거할 수 있다고 알려진 공지의 반도체 소자나 하드 디스크와 같은 대용량 저장매체로서, 디바이스의 종류에 상관 없이 정보가 저장되는 디바이스를 총칭하는 것으로서 특정 메모리 디바이스를 지칭하는 것은 아니다. 상기 메모리부(150)의 역할에 대해서는 이하 본 발명에 따른 배터리 관리 장치(100)의 기능과 함께 자세히 설명하겠다. 한편, 상기 메모리부(150)를 상기 산출부(130)의 외부에 위치한 실시예로 도시하였으나, 상기 산출부(130)의 내부에 위치하는 것도 가능하다.
상기 제1 또는 제2 영역은 상기 배터리(140)에 포함된 이차전지의 물리적 또는 화학적으로 영향을 미칠 수 있는 온도 영역이다. 온도가 이차전지에 미칠 수 있는 물리적 또는 화학적 영향의 일 예는 이차전지의 퇴화속도를 증가이다. 특히, 제2 영역은 제1 영역에 비해 상기 이차전지에 더 많은 영향을 미칠 수 있는 온도 영역이다. 따라서, 상기 제1 영역은 배터리의 퇴화가 가능한 온도 구간이며, 제2 영역은 배터리의 퇴화가 빠르게 진행될 수 있는 구간이다. 그러나, 본 발명은 온도가 이차전지에 미칠 수 있는 물리적 또는 화학적 영향의 영향으로서 이차전지의 퇴화속도를 증가만을 고려한 것이 아니며, 이하 예시에 본 발명의 범위가 제한되지 않는다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제1 영역은 영상 40℃이상부터 영상 50℃미만까지이고, 상기 제2 영역은 영상 50℃이상이다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 제1 영역은 영하 20℃초과부터 영하 0℃이하까지이고, 상기 제2 영역은 영하 20℃이하이다. 상기 제1 및 제2 영역은 고온 영역뿐만 아니라 저온 영역에 설정되는 것이 가능하다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 상기 제1 영역은 영상 40℃이상부터 영상 50℃미만까지 및 영하 20℃초과부터 영하 0℃이하까지이고, 상기 제2 영역은 영상 50℃이상 및 영하 20℃이하이다. 상기 제1 및 제2 영역은 고온 영역 및 저온 영역에 함께 설정되는 것도 가능하다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 제1 및 제2 영역에 대한 설명 개략적으로 정리한 표이다. 도 5를 참조하면, 상기 실시예의 온도에 따라 구분된 제1 및 제2 영역과, 각 영역에 대한 개략적인 설명을 함께 확인할 수 있다.
다시 도 1 내지 도 4를 참조하면, 상기 산출부(130)는 상기 외부온도센서(110)로부터 수신한 온도값이 미리 설정된 제1 영역 또는 제2 영역에 해당하지 않다면(S202의 NO), 상기 배터리(140)가 노출된 환경이 이차전지의 물리적 또는 화학적 영향을 적게 미치는 적정 환경이라고 판단한다.
반면, 상기 산출부(130)는 상기 외부온도센서(110)로부터 수신한 온도값이 미리 설정된 제1 영역 또는 제2 영역에 해당한다면(S202의 YES), 상기 산출부(130)는 단계 S202의 프로세스를 마치고 단계 S205로 프로세스를 이행한다. 이때, 상기 산출부(130)는 상기 외부온도센서(110)로부터 수신한 온도값이 제1 영역 또는 제2 영역 중 어느 영역에 해당하는지 함께 판단할 수 있다.
한편, 상기 전류센서(120)는 상기 배터리(140)의 전류를 센싱한다(S203). 그리고, 상기 전류센서(120)는 센싱한 전류값을 상기 산출부(130)에 출력한다(S204).
단계 S205에서, 상기 산출부(130)는 상기 전류센서(120)로부터 수신한 전류값이 0인지 0을 초과 또는 미만인지 판단한다(S205). 상기 배터리(140)가 사용되지 않는다면, 즉, 충전 또는 방전이 되지 않는다면, 상기 전류센서(120)로부터 수신한 전류값은 0이 될 것이다. 반면, 상기 배터리(140)가 사용된다면, 즉, 충전 또는 방전이 된다면, 상기 상기 전류센서(120)로부터 수신한 전류값은 0을 초과 또는 미만이 될 것이다. 이때, 상기 배터리(140)의 충전 또는 방전 중, 어느 쪽이 0을 초과하는 전류값 가지게 되는지는 설정하기에 따라 다를 수 있다. 결론적으로, 상기 전류센서(120)로부터 수신한 전류값이 0이면 상기 배터리(140)가 사용중이 아니라는 것을, 상기 전류센서(120)로부터 수신한 전류값이 0이 아니면 상기 배터리(140)가 사용중이라는 것을 판단할 수 있다.
상기 산출부(130)는 상기 전류센서(120)로부터 수신한 전류값이 0인 경우(S205의 NO), 프로세스를 단계 S206 또는 단계 S207로 이행한다. 단계 S206은 앞서 단계 S202에서 상기 산출부(130)가 수신한 온도값이 제1 영역 또는 제2 영역 중 제1 영역에 해당한다고 판단한 경우이다. 단계 S206에서, 상기 산출부(130)는 시간 영역에 대한 제1 영역 방치누적계수기를 증가시킨다. 상기 제1 영역 방치누적계수기란, 상기 배터리(140)가 제1 영역에 방치된 누적 시간 기록을 의미한다. 상기 제1 영역 방치누적계수기는 상기 메모리부(150)에 저장될 수 있다. 따라서, 상기 산출부(130)는 단계 S206의 프로세스를 이행할 때마다, 상기 메모리부(150)에 마지막으로 저장된 제1 영역 방치누적계수기의 값을 독출하여, 현 시점에서 상기 배터리(140)가 상기 제1 영역에서 방치된 시간을 누적한다.
반면, 단계 S207은 앞서 단계 S202에서 상기 산출부(130)가 수신한 온도값이 제1 영역 또는 제2 영역 중 제2 영역에 해당한다고 판단한 경우이다. 단계 S207에서, 상기 산출부(130)는 시간 영역에 대한 제2 영역 방치누적계수기를 증가시킨다. 상기 제2 영역 방치누적계수기란, 상기 배터리(140)가 제2 영역에 방치된 누적 시간 기록을 의미한다. 상기 제2 영역 방치누적계수기는 상기 메모리부(150)에 저장될 수 있다. 따라서, 상기 산출부(130)는 단계 S207의 프로세스를 이행할 때마다, 상기 메모리부(150)에 마지막으로 저장된 제2 영역 방치누적계수기의 값을 독출하여, 현 시점에서 상기 배터리(140)가 상기 제2 영역에서 방치된 시간을 누적한다.
상기 산출부(130)는 상기 전류센서(120)로부터 수신한 전류값이 0 초과 또는 미만인 경우(S205의 YES), 프로세스를 단계 S208 또는 단계 S209로 이행한다.
단계 S208은 앞서 단계 S202에서 상기 산출부(130)가 수신한 온도값이 제1 영역 또는 제2 영역 중 제1 영역에 해당한다고 판단한 경우이다. 단계 S208에서, 상기 산출부(130)는 시간 영역에 대한 제1 영역 사용누적계수기를 증가시킨다. 상기 제1 영역 사용누적계수기란, 상기 배터리(140)가 제1 영역에서 사용된 누적 시간 기록을 의미한다. 상기 제1 영역 사용누적계수기는 상기 메모리부(150)에 저장될 수 있다. 따라서, 상기 산출부(130)는 단계 S208의 프로세스를 이행할 때마다, 상기 메모리부(150)에 마지막으로 저장된 제1 영역 사용누적계수기의 값을 독출하여, 현 시점에서 상기 배터리(140)가 상기 제1 영역에서 사용된 시간을 누적한다.
반면, 단계 S209은 앞서 단계 S202에서 상기 산출부(130)가 수신한 온도값이 제1 영역 또는 제2 영역 중 제2 영역에 해당한다고 판단한 경우이다. 단계 S209에서, 상기 산출부(130)는 시간 영역에 대한 제2 영역 사용누적계수기를 증가시킨다. 상기 제2 영역 사용누적계수기란, 상기 배터리(140)가 제2 영역에서 사용된 누적 시간 기록을 의미한다. 상기 제2 영역 사용누적계수기는 상기 메모리부(150)에 저장될 수 있다. 따라서, 상기 산출부(130)는 단계 S209의 프로세스를 이행할 때마다, 상기 메모리부(150)에 마지막으로 저장된 제2 영역 사용누적계수기의 값을 독출하여, 현 시점에서 상기 배터리(140)가 상기 제2 영역에서 사용된 시간을 누적한다.
상술한 단계 S200 내지 S209는 미리 설정된 주기에 따라 반복 수행될 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 배터리 관리 장치(100)는 상기 배터리(140)의 사용을 제한하는 신호를 출력할 수 있는 제어부(160)를 더 포함할 수 있다.
상기 제어부(160)는 상기 메모리부(150)에 저장된 제1 및 제2 영역 방치누적계수기값, 제1 및 제2 영역 사용누적계수기값을 수신할 수 있다.
이때, 상기 제어부(160)는 수신된 상기 제1 영역 방치누적계수기의 값이 미리 설정된 제1 영역 방치한계시간에 도달하면(S211의 YES), 상기 배터리(140)의 사용이 제한되도록 제어신호를 출력한다(S212). 이때, 상기 배터리(140)의 사용이 제한되도록 출력된 제어신호는 상기 배터리(140)의 사용을 제어하는 스위치 소자(170)를 턴 오프(turn off) 시키는 신호가 될 수 있다. 도 1에는 상기 배터리(140)의 고전위 단자에 연결된 FET를 제어하는 것으로 간략하게 도시하였으나, 본 발명이 상기 도면에 도시된 실시예에 제한되지 않는다.
마찬가지로, 상기 제어부(160)는 수신된 상기 제2 영역 방치누적계수기의 값이 미리 설정된 제2 영역 방치한계시간에 도달하거나, 수신된 상기 제1 영역 사용누적계수기의 값이 미리 설정된 제1 영역 사용한계시간에 도달하거나, 수신된 상기 제2 영역 사용누적계수기의 값이 미리 설정된 제2 영역 사용한계시간에 도달하는 경우, 상기 배터리(140)의 사용이 제한되도록 제어신호를 출력한다(S212).
상기 제1 또는 제2 영역 방치한계시간은 비록 상기 배터리(140)를 제1 또는 제2 영역에서 사용하지 않더라고, 누적된 방치 시간에 의해 상기 배터리(140)에 포함된 이차전지가 퇴화될 가능성이 높은 경우이다. 또한, 상기 제1 또는 제2 영역 사용한계시간은 상기 배터리(140)를 제1 또는 제2 영역에서 사용한 경우, 누적된 사용 시간에 의해 상기 배터리(140)에 포함된 이차전지가 퇴화될 가능성이 상대적으로 높은 경우이다.
도 5를 참조하면, 상기 제1 또는 제2 영역 사용한계시간의 일 예시를 기재하였다. 제1 영역의 경우, 제1 영역 사용한계시간은 240시간이고, 제2 영역 사용한계시간은 24시간이다. 도 5에 도시된 제1 또는 제2 영역 사용한계시간은 일 예에 불과하면, 상기 제1 또는 제2 영역 사용한계시간은 상기 배터리(140)에 포함된 이차전지의 특성에 따라 다양하게 설정될 수 있다. 또한, 상기 제1 또는 제2 영역 방치한계시간 역시 상기 배터리(140)에 포함된 이차전지의 특성에 따라 다양하게 설정될 수 있다. 한편, 상기 제1 또는 제2 영역 방치한계시간, 상기 제1 또는 제2 영역 사용한계시간은 상기 메모리부(150)에 미리 설정되어 저장될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 제어부(160)는 상기 제1 영역 방치누적계수기 또는 제2 영역 방치누적계수기가 미리 설정된 제1 영역 방치한계시간 또는 제2 영역 방치한계시간에 도달하거나, 상기 제1 영역 사용누적계수기 또는 제2 영역 사용누적계수기가 미리 설정된 제1 영역 사용한계시간 또는 제2 영역 사용한계시간에 도달한 경우, 상기 표시수단(180)으로 경고신호를 출력한다(S216).
상기 표시수단(180)은 시각적 및/또는 청각적 경고 부재를 통해 사용자에게 제1 또는 제2 영역 방치한계시간, 제1 또는 제2 영역 사용한계시간 중 어느 하나에 도달한 것을 표시할 수 있다. 상기 표시수단(180)은 램프, LED, 부저 또는 스피커 등이 될 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시에에 따르면, 상기 산출부(130)는 상기 외부온도센서(110)로부터 수신한 온도값이 미리 설정된 제1 영역 또는 제2 영역에 해당하고 상기 전류센서(120)로부터 수신한 전류값이 0 초과 또는 미만인 경우, 상기 제1 영역 연속사용시간 또는 제2 영역 연속사용시간을 산출한다(S213, S214). 상기 연속사용시간은 상기 메모리부(150)에 저장될 수 있다.
상기 연속사용시간이란, 상기 제1 영역 또는 제2 영역에서 상기 배터리(140)가 연속적으로 충전 또는 방전된 시간을 의미한다. 예를 들어, 상기 배터리(140)가 제1 영역 또는 제2 영역에 해당하지 않는 환경에서 사용되었으나 사용도중 제1 영역 또는 제2 영역에 해당하는 환경으로 바뀌었을 경우, 상기 제1 영역 또는 제2 영역에 해당하는 환경으로 바뀐 시점으로부터 사용이 중단하거나 제1 영역 또는 제2 영역에 해당하지 않는 환경으로 변경될 때까지의 시간을 의미한다. 또 다른 예로서, 제1 영역 또는 제2 영역에 해당하지만 사용되지 않았지만 사용을 시작한 경우, 상기 사용을 시점으로부터 사용이 중단하거나 제1 영역 또는 제2 영역에 해당하지 않는 환경으로 변경될 때까지의 시간을 의미한다.
상기 제1 및 제2 사용누적계수기의 값은 상기 배터리(140)가 제조된 이후 최초 제1 영역 또는 제2 영역에 해당하는 환경에서 사용된 시간이 누적되는 점에서 상기 제1 및 제2 영역 연속사용시간과 차이점이 있다.
한편, 상기 연속사용시간은 누적되는 값이 아니므로 상기 예시에 나타난 상황에 도달하였을 때, 상기 산출부(130)는 메모리부(150)에 저장된 연속사용시간의 값을 초기화하고 상기 연속사용시간을 산출한다.
그리고, 상기 제어부(160)는 상기 제1 또는 제2 영역 연속사용시간의 값을 수신하여(S215), 미리 설정된 제1 영역 연속사용한계시간 또는 제2 영역 연속사용한계시간에 도달하였는지 판단한다(S211). 상기 제1 또는 제2 영역 연속사용한계시간은 상기 배터리(140)를 제1 또는 제2 영역에서 연속 사용한 경우, 상기 배터리(140)에 포함된 이차전지가 퇴화될 상당히 높은 가능성이 높은 경우이다.
상기 제어부(160)는 수신된 상기 제1 또는 제2 영역 연속사용시간의 값이 미리 설정된 제1 및 제2 영역 연속사용한계시간에 도달한 경우, 상기 배터리(140)의 사용이 제한되도록 제어신호를 출력한다(S212).
도 5를 참조하면, 상기 제1 또는 제2 영역 연속사용한계시간의 일 예시를 기재하였다. 제1 영역의 연속사용한계시간은 10시간이고, 제2 영역 연속사용한계시간은 1시간이다. 도 5에 도시된 제1 또는 제2 영역 연속사용한계시간은 일 예에 불과하면, 상기 제1 또는 제2 영역 연속사용한계시간은 상기 배터리(140)에 포함된 이차전지의 특성에 따라 다양하게 설정될 수 있다. 상기 제1 또는 제2 영역 연속사용한계시간은 상기 메모리부(150)에 미리 설정되어 저장될 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 상기 제어부(160)는 상기 제1 영역 또는 제2 연속사용시간이 미리 설정된 제1 영역 연속사용한계시간 또는 제2 영역 연속사용한계시간에 도달한 경우, 상기 표시수단(180)으로 경고신호를 출력한다(S216).
한편, 본 발명에 따른 배터리 관리 장치는 상기 배터리(140)의 온도를 센싱하는 내부온도센서(미도시)를 더 포함할 수 있다. 상기 내부온도센서는 상기 배터리(140)의 충전 및 방전에 의한 열을 측정하기 위한 온도 센서이다. 이 경우, 상기 산출부(130)는 상기 전류센서(120)에서 수신한 전류값이 0이 아닌 경우 상기 배터리(140)의 충전 또는 방전 중 이라는 것을 판단할 수 있다. 이때, 상기 산출부(130)는 상기 내부온도센서로부터 수신한 온도값(이하 '내부온도값')을 저장한다. 그리고, 상기 외부온도센서(110)로부터 수신한 온도값에서 상기 내부온도값에 비례한 값을 뺀 후에 상기 미리 설정된 제1 영역 또는 제2 영역에 해당하는지 여부를 판단하다. 이와 같은 구성 및 방법을 통해서 배터리(140)의 수명에 영향을 미치는 온도의 영향이 외부 환경에 의한 것인지 아니면 배터리(140) 자체에서 발생한 열에 의한 것인지 구별할 수 있다. 상기 상기 내부온도값에 비례한 값은 상기 배터리(140)가 외부에 노출된 정도, 상기 배터리(140)와 상기 외부온도센서(110)와의 거리, 상기 배터리(140)와 상기 외부온도센서(110) 사이의 단열정도 등에 따라서 다양하게 설정될 수 있다.
본 발명에 따르면, 배터리가 노출된 온도 환경을 고려하여 배터리의 수명이나 성능에 영향을 미칠 수 있는 시간영역에 대한 정보를 산출할 수 있다. 또한, 배터리에 악 영향을 미칠 수 있는 온도 환경에 단순히 노출된 것인지, 사용된 것인지에 대한 정보를 산출할 수 있다. 나아가, 이를 기초로 배터리의 교체주기를 판단하거나, 배터리 제조자의 보장 기간을 판단할 수 있다.
한편, 본 발명을 설명함에 있어서, 도 1에 도시된 본 발명에 따른 배터리 관리 장치에 대한 각 구성은 물리적으로 구분되는 구성요소라기보다는 논리적으로 구분되는 구성요소로 이해되어야 한다.
즉, 각각의 구성은 본 발명의 기술사상을 실현하기 위하여 논리적인 구성요소에 해당하므로 각각의 구성요소가 통합 또는 분리되더라도 본 발명의 논리 구성이 수행하는 기능이 실현될 수 있다면 본 발명의 범위 내에 있다고 해석되어야 하며, 동일 또는 유사한 기능을 수행하는 구성요소라면 그 명칭 상의 일치성 여부와는 무관하게 본 발명의 범위 내에 있다고 해석되어야 함은 물론이다.
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 관리 장치
110 : 외부온도센서
120 : 전류센서
130 : 산출부
140 : 배터리
150 : 메모리부
160 : 제어부
170 : 스위치 소자
180 : 표시수단

Claims (20)

  1. 배터리가 노출된 환경의 온도를 센싱하는 외부온도센서;
    상기 배터리의 전류를 센싱하는 전류센서; 및
    상기 외부온도센서로부터 수신한 온도값이 미리 설정된 온도범위 내에 해당하는 경우 상기 배터리가 사용된 시간 및 사용되지 않은 시간을 구별하여 각각 누적 및 산출하는 산출부를 포함하며,
    상기 산출부는,
    상기 외부온도센서로부터 수신한 온도값이 미리 설정된 제1 영역 또는 제2 영역에 해당하고 상기 전류센서로부터 수신한 전류값이 0인 경우 시간 영역에 대한 제1 영역 방치누적계수기 또는 제2 영역 방치누적계수기를 증가시키고, 상기 외부온도센서로부터 수신한 온도값이 미리 설정된 제1 영역 또는 제2 영역에 해당하고 상기 전류센서로부터 수신한 전류값이 0 초과 또는 미만인 경우 시간 영역에 대한 제1 영역 사용누적계수기 또는 제2 영역 사용누적계수기를 증가시키는 것을 특징으로 하는 배터리 관리 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 영역은 영상 40℃이상부터 영상 50℃미만까지이고, 상기 제2 영역은 영상 50℃이상인 것을 특징으로 하는 배터리 관리 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 영역은 영하 20℃초과부터 영하 0℃이하까지이고, 상기 제2 영역은 영하 20℃이하인 것을 특징으로 하는 배터리 관리 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 영역은 영상 40℃이상부터 영상 50℃미만까지 및 영하 20℃초과부터 영하 0℃이하까지이고, 상기 제2 영역은 영상 50℃이상 및 영하 20℃이하인 것을 특징으로 하는 배터리 관리 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1 영역 방치누적계수기 또는 제2 영역 방치누적계수기가 미리 설정된 제1 영역 방치한계시간 또는 제2 영역 방치한계시간에 도달하거나, 상기 제1 영역 사용누적계수기 또는 제2 영역 사용누적계수기가 미리 설정된 제1 영역 사용한계시간 또는 제2 영역 사용한계시간에 도달한 경우, 상기 배터리의 사용이 제한되도록 제어신호를 출력하는 제어부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 관리 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1 영역 방치누적계수기 또는 제2 영역 방치누적계수기가 미리 설정된 제1 영역 방치한계시간 또는 제2 영역 방치한계시간에 도달하거나, 상기 제1 영역 사용누적계수기 또는 제2 영역 사용누적계수기가 미리 설정된 제1 영역 사용한계시간 또는 제2 영역 사용한계시간에 도달한 경우, 표시수단으로 경고신호를 출력하는 제어부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 관리 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 산출부는, 상기 외부온도센서로부터 수신한 온도값이 미리 설정된 제1 영역 또는 제2 영역에 해당하고 상기 전류센서로부터 수신한 전류값이 0 초과 또는 미만인 경우 상기 제1 영역 연속사용시간 또는 제2 영역 연속사용시간을 산출하며,
    상기 제1 영역 연속사용시간 또는 제2 영역 연속사용시간 미리 설정된 제1 영역 연속사용한계시간 또는 제2 영역 연속사용한계시간에 도달한 경우, 상기 배터리의 사용이 제한되도록 제어신호를 출력하는 제어부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 관리 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 산출부는, 상기 외부온도센서로부터 수신한 온도값이 미리 설정된 제1 영역 또는 제2 영역에 해당하고 상기 전류센서로부터 수신한 전류값이 0 초과 또는 미만인 경우 상기 제1 영역 연속사용시간 또는 제2 영역 연속사용시간을 산출하며,
    상기 제1 영역 연속사용시간 또는 제2 영역 연속사용시간 미리 설정된 제1 영역 연속사용한계시간 또는 제2 영역 연속사용한계시간에 도달한 경우, 표시수단으로 경고신호를 출력하는 제어부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 관리 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 미리 설정된 제1 및 제2 영역, 제1 및 제2 영역 방치누적계수기, 제1 및 제2 영역 사용누적계수기를 저장하는 메모리부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 관리 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 배터리의 온도를 센싱하는 내부온도센서;를 더 포함하고,
    상기 산출부는, 상기 전류센서에서 수신한 전류값이 0이 아닌 경우 상기 내부온도센서로부터 수신한 온도값(이하 '내부온도값')을 저장하고, 상기 외부온도센서로부터 수신한 온도값에서 상기 내부온도값에 비례한 값을 뺀 후에 상기 미리 설정된 제1 영역 또는 제2 영역에 해당하는지 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 배터리 관리 장치.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 따른 배터리 관리 장치를 이용하여 배터리를 관리하는 방법으로서,
    배터리가 노출된 환경의 온도를 센싱하는 외부온도센서로부터 수신한 온도값이 미리 설정된 제1 영역 또는 제2 영역에 해당하는지 판단하는 온도측정단계;
    상기 외부온도센서로부터 수신한 온도값이 미리 설정된 제1 영역 또는 제2 영역에 해당할 경우, 상기 배터리의 전류를 센싱하는 전류센서로부터 수신한 전류값이 0인 경우 시간 영역에 대한 제1 영역 방치누적계수기 또는 제2 영역 방치누적계수기를 증가시키는 방치시간증가단계; 및
    상기 외부온도센서로부터 수신한 온도값이 미리 설정된 제1 영역 또는 제2 영역에 해당할 경우, 상기 배터리의 전류를 센싱하는 전류센서로부터 수신한 전류값이 0 초과 또는 미만인 경우 시간 영역에 대한 제1 영역 사용누적계수기 또는 제2 영역 사용누적계수기를 증가시키는 사용시간증가단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 관리 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제1 영역은 영상 40℃이상부터 영상 50℃미만까지이고, 상기 제2 영역은 영상 50℃이상인 것을 특징으로 하는 배터리 관리 방법.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 제1 영역은 영하 20℃초과부터 영하 0℃이하까지이고, 상기 제2 영역은 영하 20℃이하인 것을 특징으로 하는 배터리 관리 방법.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 제1 영역은 영상 40℃이상부터 영상 50℃미만까지 및 영하 20℃초과부터 영하 0℃이하까지이고, 상기 제2 영역은 영상 50℃이상 및 영하 20℃이하인 것을 특징으로 하는 배터리 관리 방법.
  15. 제11항에 있어서,
    상기 제1 영역 방치누적계수기 또는 제2 영역 방치누적계수기가 미리 설정된 제1 영역 방치한계시간 또는 제2 영역 방치한계시간에 도달하거나, 상기 제1 영역 사용누적계수기 또는 제2 영역 사용누적계수기가 미리 설정된 제1 영역 사용한계시간 또는 제2 영역 사용한계시간에 도달한 경우, 상기 배터리의 사용이 제한되도록 제어신호를 출력하는 사용제한단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 관리 방법.
  16. 제11항에 있어서,
    상기 제1 영역 방치누적계수기 또는 제2 영역 방치누적계수기가 미리 설정된 제1 영역 방치한계시간 또는 제2 영역 방치한계시간에 도달하거나, 상기 제1 영역 사용누적계수기 또는 제2 영역 사용누적계수기가 미리 설정된 제1 영역 사용한계시간 또는 제2 영역 사용한계시간에 도달한 경우, 표시수단으로 경고신호를 출력하는 경고단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 관리 방법.
  17. 제11항에 있어서,
    상기 외부온도센서로부터 수신한 온도값이 미리 설정된 제1 영역 또는 제2 영역에 해당하고 상기 전류센서로부터 수신한 전류값이 0 초과 또는 미만인 경우 상기 제1 영역 연속사용시간 또는 제2 영역 연속사용시간을 산출하는 연속사용시간산출단계; 및
    상기 제1 영역 연속사용시간 또는 제2 영역 연속사용시간 미리 설정된 제1 영역 연속사용한계시간 또는 제2 영역 연속사용한계시간에 도달한 경우, 상기 배터리의 사용이 제한되도록 제어신호를 출력하는 사용제한단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 관리 방법.
  18. 제11항에 있어서,
    상기 외부온도센서로부터 수신한 온도값이 미리 설정된 제1 영역 또는 제2 영역에 해당하고 상기 전류센서로부터 수신한 전류값이 0 초과 또는 미만인 경우 상기 제1 영역 연속사용시간 또는 제2 영역 연속사용시간을 산출하는 연속사용시간산출단계; 및
    상기 제1 영역 연속사용시간 또는 제2 영역 연속사용시간 미리 설정된 제1 영역 연속사용한계시간 또는 제2 영역 연속사용한계시간에 도달한 경우, 표시수단으로 경고신호를 출력하는 경고단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 관리 방법.
  19. 제11항에 있어서,
    상기 미리 설정된 제1 및 제2 영역, 제1 및 제2 영역 방치누적계수기, 제1 및 제2 영역 사용누적계수기를 저장하는 저장단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 관리 방법.
  20. 제11항에 있어서,
    상기 온도측정단계는,
    상기 전류센서에서 수신한 전류값이 0이 아닌 경우 상기 배터리의 온도를 센싱하는 내부온도센서로부터 수신한 온도값(이하 '내부온도값')을 저장하고, 상기 외부온도센서로부터 수신한 온도값에서 상기 내부온도값에 비례한 값을 뺀 후에 상기 미리 설정된 제1 영역 또는 제2 영역에 해당하는지 여부를 판단하는 단계인 것을 특징으로 하는 배터리 관리 방법.
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Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10468730B2 (en) * 2015-09-26 2019-11-05 Intel Corporation Battery reliability odometer
GB201523105D0 (en) * 2015-12-30 2016-02-10 Hyperdrive Innovation Ltd Battery management system
CN105576308B (zh) * 2016-02-04 2019-11-01 北京长城华冠汽车科技股份有限公司 一种车载可充电储能系统的电池模组充电方法和装置
SG11201806961WA (en) * 2016-03-15 2018-09-27 Toshiba Kk Storage battery apparatus and vehicle
CN106124997B (zh) * 2016-08-01 2019-03-26 深圳市电科电源股份有限公司 磷酸铁锂电池的高温寿命测试方法
CN107122594B (zh) * 2017-04-10 2020-06-26 湖南中车时代电动汽车股份有限公司 一种新能源车辆电池的健康预测方法和系统
DE102017212891A1 (de) 2017-07-27 2019-01-31 Continental Automotive Gmbh Steuervorrichtung für eine erste Energiespeichereinheit und eine zweite Energiespeichereinheit, und Verfahren zum Betreiben einer Steuervorrichtung
KR20200098977A (ko) 2019-02-13 2020-08-21 주식회사 엘지화학 배터리 셀 고온을 검출하는 배터리 모듈 및 배터리 셀의 고온을 검출하는 방법
DE102019216608A1 (de) * 2019-10-29 2021-04-29 Thyssenkrupp Ag Batteriemodul mit Überwachung des thermischen Durchgehens von einzelnen Zellen
KR102554007B1 (ko) * 2021-07-07 2023-07-11 주식회사 현대케피코 배터리 상태 감지 장치 및 배터리 상태 감지 방법

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100686826B1 (ko) * 2005-09-20 2007-02-26 삼성에스디아이 주식회사 리튬 이온 전지 및 리튬 이온 전지의 장기 보존 방법

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2883255A (en) * 1954-04-28 1959-04-21 Panellit Inc Automatic process logging system
GB1104141A (en) * 1964-04-24 1968-02-21 Smiths Industries Ltd Improvements in or relating to electrical apparatus for providing a representation of engine-life
US5504416A (en) * 1993-12-15 1996-04-02 Unitrode Corporation Battery charger circuit including battery temperature control
US5633573A (en) * 1994-11-10 1997-05-27 Duracell, Inc. Battery pack having a processor controlled battery operating system
JP3697818B2 (ja) * 1996-02-28 2005-09-21 新神戸電機株式会社 蓄電池の劣化診断方法及び装置並びに交流無停電電源装置
JP3638102B2 (ja) * 1999-09-30 2005-04-13 Ｎｅｃトーキン栃木株式会社 電池パック
JP3702172B2 (ja) * 2000-11-30 2005-10-05 三洋電機株式会社 ハイブリッドカーの充放電制御方法
JP4215442B2 (ja) * 2002-04-02 2009-01-28 三洋電機株式会社 二次電池装置
JP4042475B2 (ja) * 2002-06-12 2008-02-06 トヨタ自動車株式会社 電池の劣化度算出装置および劣化度算出方法
KR20040005133A (ko) * 2002-07-08 2004-01-16 현대자동차주식회사 전기자동차의 배터리 만충전 관리 방법
DE10234032A1 (de) 2002-07-26 2004-02-05 Vb Autobatterie Gmbh Energiespeicher und Verfahren zur Ermittlung des Verschleißes eines elektrochemischen Energiespeichers
KR101232786B1 (ko) * 2009-12-30 2013-02-13 주식회사 엘지화학 배터리 팩 관리 장치 및 방법
JP5024455B2 (ja) * 2010-04-21 2012-09-12 トヨタ自動車株式会社 二次電池の劣化度算出装置およびそれを搭載する車両と二次電池の劣化度算出方法
KR101510152B1 (ko) * 2010-05-27 2015-04-08 주식회사 엘지화학 배터리 제어 장치 및 방법
DE102010031337A1 (de) 2010-07-14 2012-01-19 Sb Limotive Company Ltd. Verfahren zur Ermittlung der voraussichtlichen Lebensdauer wenigstens einer Batteriezelle, Batterie mit einer Mehrzahl von Batteriezellen und Kraftfahrzeug
KR101172183B1 (ko) * 2010-09-27 2012-08-07 현대자동차주식회사 차량의 배터리 ｓｏｈ 추정 장치 및 방법
JP6073686B2 (ja) * 2010-12-28 2017-02-01 三洋電機株式会社 電池の劣化度の検出方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100686826B1 (ko) * 2005-09-20 2007-02-26 삼성에스디아이 주식회사 리튬 이온 전지 및 리튬 이온 전지의 장기 보존 방법

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