KR102269106B1 - 배터리 파워 한계 값 제어 방법 - Google Patents

배터리 파워 한계 값 제어 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 실시 예에 따른 배터리가 충전시, 배터리의 충전 한계 파워 값을 설정하는 방법은, 기준이 되는 소정의 충전 한계 파워 값을 설정하는 기준 충전 한계 파워 값 설정 단계, 배터리의 현재 전압에 따라 실시간으로 실시간 충전 한계 파워 값을 산출하는 실시간 충전 한계 파워 값 산출 단계, 상기 실시간 충전 한계 파워 값 산출 단계에서 산출된 실시간 충전 한계 파워 값으로 배터리의 충전 한계 파워 값을 설정하는 실시간 충전 한계 파워 값 설정 단계 및 상기 실시간 충전 한계 파워 값 설정 단계에서 설정된 실시간 충전 한계 파워 값을 상기 기준이 되는 소정의 충전 한계 파워 값으로 복구하는 충전 한계 파워 값 복구 단계를 포함하여 구성될 수 있다.

Description

배터리 파워 한계 값 제어 방법{Method for control battery power limit}
본 발명은 배터리 파워의 한계 값을 제어하는 방법에 관한 것이다.
보다 구체적으로는 배터리 파워의 한계 값을 현재 셀 전압을 기준으로 제어하는 방법에 관한 것이다.
일반적으로 하나 이상의 배터리 셀을 가진 배터리 모듈들은 서로 전기적으로 직/병렬 방식으로 구성되며 상기 배터리 모듈을 하나 이상 포함하는 배터리 팩은 배터리 팩의 상태를 모니터링하고 제어하는RBMS(Rack Battery Management System, 이하 RBMS)를 가지고 있다. 또한, 각 배터리 모듈들도 해당 배터리 모듈을 제어하는 MBMS(Module Battery Management System, 이하 MBMS)를 포함하여 구성되어 있다.
한편, 배터리 팩은 고출력을 내기 위하여 배터리 모듈을 직렬 연결할 수 있고, 에너지 용량 또는 사용시간을 증가시키기 위하여 배터리 모듈을 병렬 연결할 수도 있다.
이렇게 직렬 또는 병렬의 배터리 모듈은 배터리 모듈의 SOC 및 온도에 따라 배터리 팩의 최대 출력 한계 값이 설정되게 된다.
종래의 배터리 팩의 온도를 측정하여 배터리 팩의 최대 출력 한계 값을 설정하는 것은, 단순히 온도에 기반하여 배터리 팩의 최대 출력 한계 값을 설정하거나, 단순히 배터리 팩의 전압을 통해서 배터리 팩의 최대 출력 한계 값을 설정하였다.
한편, 종래와 같이 단순히 배터리의 온도 또는 배터리 팩의 전압을 기반으로 배터리 팩의 최대 출력 값을 산출하는 기술은 온도 또는 배터리 팩의 전압과 배터리 팩 출력 한계 값 표를 이용하여 산출되었다.
다시 말해, 배터리 팩 출력 한계 값을 재설정하기 위해서는 별도의 온도 또는 전압과 배터리 팩 출력 한계 값의 관계를 나타내는 표를 저장하고 있어야 되는 문제점이 있었다.
이러한 문제를 해결하기 위하여 본 발명에서는 별도의 온도 또는 전압과 배터리 팩 출력 한계 값 표를 사용하지 않고, 실시간으로 직렬 및 병렬 연결된 배터리 모듈 중에서 최대 전압과 최소 전압 만을 확인하여, 이를 기반으로 배터리 팩 전체의 최대 출력 한계 값을 설정하는 방법을 제안한다.
한국공개특허공보 KR 2010-0073973 A
본 발명은 실시간으로 배터리 팩의 최대 출력 한계 값을 설정하는 방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 별도의 기저장된 온도 및 SOC에 따른 최대 출력 한계값 테이블 없이 배터리 팩의 최대 출력 한계 값을 설정하는 방법을 제공한다.
본 발명의 실시 예에 따른 복수개의 배터리 셀로 구성되는 배터리를 충전시, 배터리의 충전 한계 파워 값을 설정하는 방법은, 기준이 되는 소정의 충전 한계 파워 값을 설정하는 기준 충전 한계 파워 값 설정 단계, 배터리의 현재 전압에 따라 실시간으로 실시간 충전 한계 파워 값을 산출하여 배터리의 실시간 충전 한계 파워 값을 설정하는 실시간 충전 한계 파워 값 설정 단계 및 상기 실시간 충전 한계 파워 값 설정 단계에서 설정된 실시간 충전 한계 파워 값을 상기 기준이 되는 소정의 충전 한계 파워 값으로 복구하는 충전 한계 파워 값 복구 단계를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 실시간 충전 한계 파워 값 설정 단계는, (a-1) 상기 복수개의 배터리 셀 각각의 전압을 측정하는 단계, (b-1) 상기 (a-1)에서 측정된 복수개의 배터리 셀 각각의 전압 중에서 가장 높은 전압을 가지는 배터리 셀의 전압이 기설정된 최대 허용 전압을 초과하는지를 확인하는 단계, (c-1) 상기 가장 높은 전압을 가지는 배터리 셀의 전압이 기설정된 최대 허용 전압을 초과하는 기간을 측정하는 단계, (d-1)상기 (c-1)단계에서 상기 가장 높은 전압을 가지는 배터리 셀의 전압이 기설정된 최대 허용 전압을 초과하는 기간이 소정의 기간 이상인 경우, 상기 기준이 되는 배터리 충전 한계 파워 값을 소정의 비율만큼 줄인 값으로 실시간 충전 한계 파워 값을 설정하는 단계를 포함하여 구성되고, 상기 (a-1) 내지 (d-1) 단계는 반복 수행되며, 상기 (d-1) 단계의 수행 회수를 카운팅하여 카운팅 값을 생성할 수 있다.
한편, 상기 (d-1) 단계는, 상기 카운팅 값에 따라 상기 기준이 되는 배터리 충전 한계 파워 값을 줄이는 소정의 비율이 변동되며, 상기 카운팅 값은, 소정의 값으로 제한되어 있고, 상기 카운팅 값이 소정의 값에 도달하면 배터리의 충전을 중단할 수 있다.
상기 카운팅 값은, 상기 (d-1) 단계가 한번 수행 될 때 마다 1씩 더해지고, 상기 충전 상태의 배터리가 방전 상태로 전환되면 1이 감소될 수 있다.
상기 충전 한계 파워 값 복구 단계는, 상기 카운팅 값이 0이 되는 경우, 배터리에 소정의 시간 이상 동안 전류가 흐르지 않는 경우 또는 배터리의 SOC 값이 소정의 기준 SOC 값에 도달하는 경우 중 어느 하나의 경우가 발생하면, 배터리 충전 한계 파워 값이 기준이 되는 소정의 충전 한계 파워 값으로 복구될 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 복수개의 배터리 셀로 구성되는 배터리를 방전시, 배터리의 방전 한계 파워 값을 설정하는 방법은, 기준이 되는 소정의 방전 한계 파워 값을 설정하는 기준 방전 한계 파워 값 설정 단계, 배터리의 현재 전압에 따라 실시간으로 실시간 방전 한계 파워 값을 산출하여 배터리의 실시간 방전 한계 파워 값을 설정하는 실시간 방전 한계 파워 값 설정 단계 및 상기 실시간 방전 한계 파워 값 설정 단계에서 설정된 실시간 방전 한계 파워 값을 상기 기준이 되는 배터리 방전 한계 파워 값으로 복구하는 방전 한계 파워 값 복구 단계를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 실시간 충전 한계 파워 값 설정 단계는, (a-2) 상기 복수개의 배터리 셀 각각의 전압을 측정 하는 단계, (b-2) 상기 가장 낮은 전압을 가지는 배터리 셀의 전압이 기설정된 최소 허용 전압 미만인지를 확인하는 단계, (c-2)상기 가장 낮은 전압을 가지는 배터리 셀의 전압이 기설정된 최소 허용 전압 미만을 유지하는 기간을 측정하는 단계, (d-2)상기 (c-2)단계에서 상기 가장 낮은 전압을 가지는 배터리 셀의 전압이 기설정된 최소 허용 전압 미만을 유지하는 기간이 소정의 기간 이상인 경우, 상기 기준이 되는 배터리 방전 한계 파워 값을 소정의 비율만큼 줄여 실시간 방전 한계 파워 값을 산출하는 단계를 포함하여 구성되고, 상기 (a-2) 내지 (d-2) 단계는 반복 수행되며, 상기 (d-2) 단계의 수행 회수를 카운팅하여 카운팅 값을 생성할 수 있다.
상기 (d-2) 단계는, 상기 카운팅 값에 따라 상기 기준이 되는 배터리 충전 한계 파워 값을 줄이는 소정의 비율이 변동되며, 상기 카운팅 값은, 소정의 값으로 제한되어 있고, 상기 카운팅 값이 소정의 값에 도달하면 배터리의 방전을 중단할 수 있다.
상기 카운팅 값은, 상기 (d-2) 단계가 한번 수행 될 때 마다 1씩 더해지고, 상기 방전 상태의 배터리가 충전 상태로 전환되면 1이 감소될 수 있다.
상기 충전 한계 파워 값 복구 단계는, 상기 카운팅 값이 0이 되는 경우, 배터리에 소정의 시간 이상 동안 전류가 흐르지 않는 경우 또는 배터리의 SOC 값이 소정의 기준 SOC 값에 도달하는 경우 중 어느 하나의 경우가 발생하면, 배터리 방전 한계 파워 값이 기준이 되는 소정의 방전 한계 파워 값으로 복구될 수 있다.
본 발명은 실시간으로 배터리 팩의 최대 출력 한계 값을 설정할 수 있다.
또한, 본 발명은 별도의 기저장된 온도 및 SOC에 따른 최대 출력 한계값 테이블 없이 배터리 팩의 최대 출력 한계 값을 설정할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 충전 시 배터리 충전 한계 파워 값 설정 방법을 나타낸 순서도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 충전 시 배터리 충전 한계 파워 값 설정 방법의 실시간 충전 파워 한계 값 설정 단계의 세부적인 순서도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 방전시 배터리 방전 한계 파워 값 설정 방법을 나타낸 순서도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 방전 시 배터리 방전 한계 파워 값 설정 방법의 실시간 충전 파워 한계 값 설정 단계의 세부적인 순서도이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 방전 시 배터리 방전 한계 파워 값을 설정함으로써, 배터리 셀의 전압이 회복되는 것을 보여주는 그래프이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시 예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면부호를 붙였다.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예컨대, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 “연결”되어 있다고 할 때, 이는 “직접적으로 연결”되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 “전기적으로 연결”되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 “포함”한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 본원 명세서 전체에서 사용되는 정도의 용어 “~(하는) 단계” 또는 “~의 단계”는 “~를 위한 단계”를 의미하지 않는다.
본 발명에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 발명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.
1. 본 발명의 실시 예에 따른 충전 시 배터리 한계 파워 값 설정 방법.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 충전 시 배터리 충전 한계 파워 값 설정 방법을 나타낸 순서도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 충전 시 배터리 충전 한계 파워 값 설정 방법의 실시간 충전 파워 한계 값 설정 단계의 세부적인 순서도이다.
이하에서는 도 1 및 도 2를 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 충전 시 배터리 한계 파워 값 설정 방법을 설명한다.
본 발명의 실시 예에 따른 충전 시 배터리 한계 파워 값 설정 방법은, 기준이 되는 소정의 충전 한계 파워 값을 설정하는 기준 충전 한계 파워 값 설정 단계(S110), 배터리의 현재 전압에 따라 실시간으로 실시간 충전 한계 파워 값을 산출하여 배터리의 실시간 충전 한계 파워 값을 설정하는 실시간 충전 한계 파워 값 설정 단계(S120) 및 상기 실시간 충전 한계 파워 값 설정 단계에서 설정된 실시간 충전 한계 파워 값을 상기 기준이 되는 소정의 충전 한계 파워 값으로 복구하는 충전 한계 파워 값 복구 단계(S130)를 포함하여 구성될 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 배터리는 복수개의 배터리 셀로 구성될 수 있으며, 상기 기준 충전 한계 파워 값 설정 단계는, 배터리 설계 시, 배터리를 구성하는 상기 복수개의 배터리 셀 각각의 스펙 및 배터리 전체 스펙에 의해서 소정의 값으로 설정될 수 있다.
한편, 상기 실시간 충전 한계 파워 값 설정 단계(S120)는, (a-1) 상기 복수개의 배터리 셀 각각의 전압을 측정하는 단계(S121), (b-1)가장 높은 전압을 가지는 배터리 셀의 전압이 기설정된 최대 허용 전압을 초과하는지를 확인하는 단계(S122), (c-1)상기 가장 높은 전압을 가지는 배터리 셀의 전압이 기설정된 최대 허용 전압을 초과하는 시간을 측정하는 단계(S123), (d-1)상기 (c-1)단계에서 상기 가장 높은 전압을 가지는 배터리 셀의 전압이 기설정된 최대 허용 전압을 초과하는 기간이 소정의 기간 이상인 경우, 상기 기준이 되는 배터리 충전 한계 파워 값을 소정의 비율만큼 줄인 값으로 실시간 충전 한계 파워 값을 설정하는 단계(S124)를 포함하여 구성될 수 있다.
한편, 상기 실시간 충전 한계 파워 값 설정 단계(S120)는, 상기 (a-1) 내지 (d-1) 단계를 반복 수행할 수 있다.
한편, 상기 가장 높은 전압을 가지는 배터리 셀의 전압이 기설정된 최대 허용 전압을 초과하는 기간은, 배터리 셀의 전압이 최초로 기설정된 최대 허용 전압을 넘어가는 시점부터 측정될 수 있다.
이하에서는 구체적인 실시 예로 상기 실시간 충전 한계 파워 값 설정 단계를 설명한다. 상기 (b-1) 단계는, 복수개의 배터리 셀 중에서 최대 전압을 가지는 배터리 셀의 전압이 4.2V를 초과하는지 여부를 확인하는 단계일 수 있다. 그리고 상기 (c-1) 단계는, 상기 (b-1) 단계에서 전압이 4,2V를 초과한 배터리 셀이 있는 경우, 상기 배터리 셀이 4.2V를 초과한 기간을 측정할 수 있다. 한편, (d-1)은 상기 배터리 셀이 4.2V를 초과한 기간이 5초 이상 진행되는 경우, 배터리 충전 한계 파워 값을 재설정 할 수 있다.
한편, 상기 실시간 충전 한계 파워 설정 단계는, 카운팅 모듈에 의해 상기 상기 (d-1) 단계가 수행되는 회수를 카운팅 하여 카운팅 값을 생성할 수 있다.
한편, 상기 (d-1) 단계는, 상기 카운팅 값에 따라 상기 기준이 되는 배터리 충전 한계 파워 값을 줄이는 소정의 비율이 변동되며, 상기 카운팅 값은, 소정의 값으로 제한되어 있고, 상기 카운팅 값이 소정의 값에 도달하면 배터리의 충전을 중단할 수 있다.
구체적으로, 상기 카운팅 값에 따른 소정의 비율은 아래 수식으로 산출될 수 있다.
(수식)
Figure 112017115509913-pat00001
그리고, 상기 카운팅 값이 제한된 소정의 값은 10일 수 있다.
다시 말해, 상기 카운팅 값을 10으로 제한하는 경우, 상기 수식에 의하면, 소정의 비율은 0.810로 배터리 팩의 기준 충전 한계 파워의 약 1/10일 수 있다.
한편, 상기 카운팅 값은, 상기 (d-1) 단계가 한번 수행 될 때 마다 1씩 더해지고, 상기 충전 상태의 배터리가 방전 상태로 전환될 때 마다 1씩이 감소될 수 있다.
한편, 상기 충전 한계 파워 값 복구 단계는, 상기 카운팅 값이 0이 되는 경우, 배터리에 소정의 시간 이상동안 전류가 흐르지 않는 경우 또는 배터리의 SOC 값이 소정의 기준 SOC 값에 도달하는 경우 중 어느 하나의 경우에 배터리 충전 한계 파워 값이 기준이 되는 소정의 충전 한계 파워 값으로 복구 될 수 있다.
상술한 내용을 기반으로, 본 발명의 실시 예에 따른 충전 시 배터리 충전 한계 값 설정 방법은, 별도의 온도 또는 전압과 충전 한계 파워 설정 표 없이 간단하게 배터리 팩의 충전 파워 한계 값을 산출할 수 있다.
즉, 별도의 온도 또는 전압과 충전 한계 파워 설정 표를 저장하기 않고도 배터리 팩의 충전 파워 한계 값을 설정할 수 있다. 또한, 배터리 팩의 온도를 직접 측정하지 않고도 배터리 팩의 충전 파워 한계 값을 산출할 수 있는 장점이 있다.
2. 본 발명의 실시 예에 따른 방전 시 배터리 방전 한계 파워 값 설정 방법.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 방전시 배터리 방전 한계 파워 값 설정 방법을 나타낸 순서도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 방전 시 배터리 방전 한계 파워 값 설정 방법의 실시간 충전 파워 한계 값 설정 단계의 세부적인 순서도이다.
이하에서는 도 3 및 도 4를 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 방전 시 배터리 방전 한계 파워 값 설정 방법을 설명한다.
본 발명의 실시 예에 따른 방전 시 배터리 방전 한계 파워 값 설정 방법은, 기준이 되는 소정의 방전 한계 파워 값을 설정하는 기준 방전 한계 파워 값 설정 단계(S210), 배터리의 현재 전압에 따라 실시간으로 실시간 방전 한계 파워 값을 산출하여 배터리의 실시간 방전 한계 파워 값을 설정하는 실시간 방전 한계 파워 값 설정 단계(S220) 및 상기 실시간 방전 한계 파워 값 설정 단계에서 설정된 실시간 방전 한계 파워 값을 상기 기준이 되는 소정의 방전 한계 파워 값으로 복구하는 방전 한계 파워 값 복구 단계(S230)를 포함하여 구성될 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 배터리는 복수개의 배터리 셀로 구성되고, 상기 기준 방전 한계 파워 값 설정 단계는, 배터리 팩을 설계 시, 배터리 팩을 구성하는 배터리 셀 각각의 스펙 및 배터리 팩 전체 스펙에 의해서 소정의 값으로 설정될 수 있다.
한편, 상기 실시간 방전 한계 파워 값 설정 단계(S220)는, (a-2) 상기 복수개의 배터리 셀 각각의 전압을 측정하는 단계(S221), (b-2) 상기 복수개의 배터리 셀 중 가장 낮은 전압을 가지는 배터리 셀의 전압이 기설정된 최소 허용 전압 미만인지를 확인하는 단계(S222), (c-2)상기 가장 낮은 전압을 가지는 배터리 셀의 전압이 기설정된 최소 허용 전압 미만인 시간을 측정하는 단계(S223), (d-2)상기 (c-2)단계에서 상기 가장 낮은 전압을 가지는 배터리 셀의 전압이 기설정된 최소 허용 전압 미만인 기간이 소정의 기간 이상인 경우, 상기 기준이 되는 배터리 방전 한계 파워 값을 소정의 비율만큼 줄여 실시간 방전 한계 파워 값을 산출하는 단계(S224)를 포함하여 구성될 수 있다.
한편, 상기 실시간 충전 한계 파워 값 설정 단계(S220)는, 상기 (a-1) 내지 (d-1) 단계를 반복 수행할 수 있다.
한편, 상기 가장 낮은 전압을 가지는 배터리 셀의 전압이 기설정된 최소 허용 전압 미만이 되는 기간은, 배터리 셀의 전압이 최초로 기설정된 최소 허용 전압을 미만이 되는 시점부터 측정될 수 있다.
이하에서는 구체적인 실시 예로 상기 실시간 방전 한계 파워 값 설정 단계를 설명한다. 상기 (b-2) 단계는, 복수개의 배터리 셀 중에서 최소 전압을 가지는 배터리 셀의 전압이 3.0V 미만인지 여부를 확인하는 단계일 수 있다. 그리고 상기 (c-2) 단계는, 상기 (b-2) 단계에서 전압이 3.0V 미만인 배터리 셀이 있는 경우, 상기 배터리 셀이 3.0V 미만인 시간을 측정할 수 있다. 한편, (d-2)은 상기 배터리 셀이 3.0V 미만인 시간이 5초 이상 진행되는 경우, 배터리 방전 한계 파워 값을 재설정 할 수 있다.
한편, 상기 실시간 충전 한계 파워 설정 단계는, 카운팅 모듈에 의해 상기 상기 (d-2) 단계가 수행되는 회수를 카운팅 하여 카운팅 값을 생성할 수 있다.
한편, 상기 (d-2) 단계는, 상기 카운팅 값에 따라 상기 기준이 되는 배터리 방전 한계 파워 값을 줄이는 소정의 비율이 변동되며, 상기 카운팅 값은, 소정의 값으로 제한되어 있고, 상기 카운팅 값이 소정의 값에 도달하면 배터리의 방전을 중단할 수 있다.
구체적으로, 상기 카운팅 값에 따른 소정의 비율은 아래 수식으로 산출될 수 있다.
(수식)
Figure 112017115509913-pat00002
그리고, 상기 카운팅 값이 제한된 소정의 값은 10일 수 있다.
다시 말해, 상기 카운팅 값을 10으로 제한하는 경우, 상기 수식에 의하면, 소정의 비율은 0.810로 배터리 팩의 기준 방전 한계 파워의 약 1/10일 수 있다.
한편, 상기 카운팅 값은, 상기 (c-2) 단계가 한번 수행 될 때 마다 1씩 더해지고, 상기 방전 상태의 배터리가 충전 상태로 전환될 때 마다 1씩이 감소될 수 있다.
한편, 상기 방전 한계 파워 값 복구 단계는, 상기 카운팅 값이 0이 되는 경우, 배터리에 소정의 시간 이상 동안 전류가 흐르지 않는 경우 또는 배터리의 SOC 값이 소정의 기준 SOC 값에 도달하는 경우 중 어느 하나의 경우에 배터리 방전 한계 파워 값이 상기 기준이 되는 소정의 방전 한계 파워 값으로 복구 될 수 있다.
상술한 내용을 기반으로, 본 발명의 실시 예에 따른 방전 시 배터리 방전 한계 값 설정 방법은, 별도의 온도 또는 전압과 방전 한계 파워 설정 표 없이 간단하게 배터리 팩의 방전 파워 한계 값을 산출할 수 있다.
즉, 별도의 온도 또는 전압과 방전 한계 파워 설정 표를 저장하기 않고도 배터리 팩의 방전 파워 한계 값을 설정할 수 있다. 또한, 배터리 팩의 온도를 직접 측정하지 않고도 배터리 팩의 방전 파워 한계 값을 산출할 수 있는 장점이 있다.
또한, 도 5를 살펴보면, 배터리의 방전 파워 한계 값을 감소 시키는 경우, 셀 전압이 회복되어 배터리의 사용 시간을 늘릴 수 있는 장점이 있다.
한편, 본 발명의 기술적 사상은 상기 실시 예에 따라 구체적으로 기술되었으나, 상기 실시 예는 그 설명을 위한 것이며, 그 제한을 위한 것이 아님을 주지해야 한다. 또한, 본 발명의 기술분야에서 당업자는 본 발명의 기술 사상의 범위 내에서 다양한 실시 예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.
S110 : 기준 충전 한계 파워 값 설정 단계
S120 : 실시간 충전 한계 파워 값 설정 단계
S130 : 충전 한계 파워 값 복구 단계
S210 : 기준 방전 한계 파워 값 설정 단계
S220 : 실시간 방전 한계 파워 값 설정 단계
S230 : 방전 한계 파워 값 복구 단계

Claims (10)

  1. 복수개의 배터리 셀로 구성되는 배터리를 충전시, 배터리의 충전 한계 파워 값을 설정하여 충전하는 방법에 있어서,
    기준이 되는 소정의 충전 한계 파워 값을 설정하는 기준 충전 한계 파워 값 설정 단계;
    배터리의 현재 전압에 따라 실시간으로 실시간 충전 한계 파워 값을 산출하여 배터리의 실시간 충전 한계 파워 값을 설정하는 실시간 충전 한계 파워 값 설정 단계; 및
    상기 실시간 충전 한계 파워 값 설정 단계에서 설정된 실시간 충전 한계 파워 값을 상기 기준이 되는 소정의 충전 한계 파워 값으로 복구하는 충전 한계 파워 값 복구 단계;
    를 포함하여 구성되며,
    상기 실시간 충전 한계 파워 값 설정 단계는,
    (a-1) 상기 복수개의 배터리 셀 각각의 전압을 측정하는 단계;
    (b-1) 상기 (a-1)에서 측정된 복수개의 배터리 셀 각각의 전압 중에서 가장 높은 전압을 가지는 배터리 셀의 전압이 기설정된 최대 허용 전압을 초과하는지를 확인하는 단계;
    (c-1) 상기 가장 높은 전압을 가지는 배터리 셀의 전압이 기설정된 최대 허용 전압을 초과하는 기간을 측정하는 단계;
    (d-1) 상기 (c-1)단계에서 상기 가장 높은 전압을 가지는 배터리 셀의 전압이 기설정된 최대 허용 전압을 초과하는 기간이 소정의 기간 이상인 경우, 상기 기준이 되는 배터리 충전 한계 파워 값을 소정의 비율만큼 줄인 값으로 실시간 충전 한계 파워 값을 설정하는 단계;
    를 포함하여 구성되고,
    상기 (a-1) 내지 (d-1) 단계는 반복 수행되며,　상기 (d-1) 단계의 수행 회수를 카운팅하여 카운팅 값을 생성하며,
    상기 (d-1) 단계는,
    상기 카운팅값에 따라 상기 기준이되는 배터리 충전한계파워값을 줄이는 소정의 비율이 변동되며,
    상기 카운팅 값은, 소정의 값으로 제한되어 있고, 상기 카운팅 값이 소정의 값에 도달하면 배터리의 충전을 중단하는 것을 특징으로 하는 배터리 충전 방법.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 카운팅 값은,
    상기 (d-1) 단계가 한번 수행 될 때 마다 1씩 더해지고,
    상기 충전 상태의 배터리가 방전 상태로 전환되면 1이 감소되는 것을 특징으로 하는 배터리 충전 방법.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 충전 한계 파워 값 복구 단계는,
    상기 카운팅 값이 0이 되는 경우;
    배터리에 소정의 시간 이상 동안 전류가 흐르지 않는 경우;
    배터리의 SOC 값이 소정의 기준 SOC 값에 도달하는 경우
    중 어느 하나의 경우가 발생하면, 배터리 충전 한계 파워 값이 기준이 되는 소정의 충전 한계 파워 값으로 복구 되는 것을 특징으로 하는 배터리 충전 방법.
  6. 복수개의 배터리 셀로 구성되는 배터리를 방전시, 배터리의 방전 한계 파워 값을 설정하여 방전하는 방법에 있어서,
    기준이 되는 소정의 방전 한계 파워 값을 설정하는 기준 방전 한계 파워 값 설정 단계;
    배터리의 현재 전압에 따라 실시간으로 실시간 방전 한계 파워 값을 산출하여 배터리의 실시간 방전 한계 파워 값을 설정하는 실시간 방전 한계 파워 값 설정 단계; 및
    상기 실시간 방전 한계 파워 값 설정 단계에서 설정된 실시간 방전 한계 파워 값을 상기 기준이 되는 배터리 방전 한계 파워 값으로 복구하는 방전 한계 파워 값 복구 단계;
    를 포함하여 구성되며,
    상기 실시간 방전한계파워값 설정단계는,
    (a-2) 상기 복수개의 배터리 셀 각각의 전압을 측정 하는 단계;
    (b-2) 상기 (a-2)에서 측정된 복수개의 배터리 셀 각각의 전압 중에서 가장 낮은 전압을 가지는 배터리 셀의 전 압이 기설정된 최소 허용 전압 미만인지를 확인하는 단계;
    (c-2)상기 가장 낮은 전압을 가지는 배터리 셀의 전압이 기설정된 최소 허용 전압 미만을 유지하는 기간을 측정 하는 단계;
    (d-2) 상기 (c-2)단계에서 상기 가장 낮은 전압을 가지는 배터리 셀의 전압이 기설정된 최소 허용 전압 미만을 유지하는 기간이 소정의 기간 이상인 경우, 상기 기준이 되는 배터리 방전 한계 파워 값을 소정의 비율만큼 줄여 실시간 방전한계파워값을 산출하는 단계;
    를 포함하여 구성되고,
    상기 (a-2) 내지 (d-2) 단계는 반복 수행되며,
    상기 (d-2) 단계의 수행 회수를 카운팅하여 카운팅 값을 생성하며,
    (d-2) 단계는,
    상기 카운팅 값에 따라 상기 기준이 되는 배터리 방전한계파워값을 줄이는 소정의 비율이 변동되며,
    상기 카운팅 값은, 소정의 값으로 제한되어 있고, 상기 카운팅 값이 소정의 값에 도달하면 배터리의 방전을 중단하는 것을 특징으로 하는 배터리 방전 방법.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 청구항 6에 있어서,
    상기 카운팅 값은,
    상기 (d-2) 단계가 한번 수행 될 때 마다 1씩 더해지고,
    상기 방전 상태의 배터리가 충전 상태로 전환되면 1이 감소되는 것을 특징으로 하는 배터리 방전 방법.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 방전 한계 파워 값 복구 단계는,
    상기 카운팅 값이 0이 되는 경우;
    배터리에 소정의 시간 이상 동안 전류가 흐르지 않는 경우;
    배터리의 SOC 값이 소정의 기준 SOC 값에 도달하는 경우
    중 어느 하나의 경우가 발생하면, 배터리 방전 한계 파워 값이 기준이 되는 소정의 방전 한계 파워 값으로 복구 되는 것을 특징으로 하는 배터리 방전 방법.

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