KR102311949B1 - Battery charge-discharge control apparatus and control method of the same - Google Patents

Battery charge-discharge control apparatus and control method of the same Download PDF

Info

Publication number
KR102311949B1
KR102311949B1 KR1020170014361A KR20170014361A KR102311949B1 KR 102311949 B1 KR102311949 B1 KR 102311949B1 KR 1020170014361 A KR1020170014361 A KR 1020170014361A KR 20170014361 A KR20170014361 A KR 20170014361A KR 102311949 B1 KR102311949 B1 KR 102311949B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
battery
discharge
current
charging
discharge capacity
Prior art date
Application number
KR1020170014361A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20180089698A (en
Inventor
노석인
송준혁
이주성
Original Assignee
주식회사 엘지에너지솔루션
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 주식회사 엘지에너지솔루션 filed Critical 주식회사 엘지에너지솔루션
Priority to KR1020170014361A priority Critical patent/KR102311949B1/en
Publication of KR20180089698A publication Critical patent/KR20180089698A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102311949B1 publication Critical patent/KR102311949B1/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
    • H02J7/00716Regulation 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 in response to integrated charge or discharge current
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F1/00Details not covered by groups G06F3/00 - G06F13/00 and G06F21/00
    • G06F1/26Power supply means, e.g. regulation thereof
    • G06F1/32Means for saving power
    • G06F1/3203Power management, i.e. event-based initiation of a power-saving mode
    • G06F1/3234Power saving characterised by the action undertaken
    • G06F1/3296Power saving characterised by the action undertaken by lowering the supply or operating voltage
    • 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
    • H02J7/0069Charging or discharging for charge maintenance, battery initiation or rejuvenation

Abstract

본 발명은 충전 가능한 배터리에 대한 충방전 제어 장치 및 그 충방전 제어 방법을 개시한다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 배터리 충방전 제어 장치는 배터리의 상태를 모니터링하여 배터리의 사이클 카운트 및 방전 용량을 계산하는 배터리 게이지, 배터리에 충전 전력을 공급하는 충전부 및 상기 사이클 카운트가 기 설정된 횟수에 도달시, 상기 배터리의 방전 형태에 따라 상기 충전부의 동작을 제어하여 상기 배터리에 공급되는 충전 전류를 조절하거나 상기 배터리의 방전 전류를 조절하는 컨트롤러를 포함할 수 있다.The present invention discloses a charge/discharge control apparatus for a rechargeable battery and a charge/discharge control method thereof. A battery charge/discharge control apparatus according to an embodiment of the present invention monitors the state of a battery and calculates a cycle count and discharge capacity of the battery, a charging unit for supplying charging power to the battery, and the cycle count at a preset number of times. Upon arrival, the controller may include a controller configured to control the operation of the charging unit according to the discharging type of the battery to adjust the charging current supplied to the battery or to adjust the discharging current of the battery.

Description

배터리 충방전 제어 장치 및 그 충방전 제어 방법{BATTERY CHARGE-DISCHARGE CONTROL APPARATUS AND CONTROL METHOD OF THE SAME}BATTERY CHARGE-DISCHARGE CONTROL APPARATUS AND CONTROL METHOD OF THE SAME

본 발명은 충전 가능한 배터리에 대한 충방전 제어 장치 및 그 충방전 제어 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 사용자의 배터리 사용 패턴에 따라 배터리에 대한 충방전을 가변적으로 제어함으로써 배터리의 수명을 연장시킬 수 있는 배터리 충방전 제어 장치 및 그 충방전 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a charging/discharging control apparatus for a rechargeable battery and a charging/discharging control method thereof, and more particularly, it is possible to extend the life of the battery by variably controlling the charging and discharging of the battery according to a user's battery usage pattern. It relates to a battery charging/discharging control device and a charging/discharging method therefor.

휴대용 전화기, 태블릿, 노트북, MP3, 디지털 카메라, PMP 등 전자 장치는 통신 기능, 멀티미디어 기능, 게임 기능 및 다양한 어플리케이션 기능을 사용자에게 제공할 수 있다. 전자 장치는 위와 같은 다양한 기능들을 제공하기 위하여 이차전지와 같은 배터리를 통하여 전원을 공급 받을 수 있다. 배터리는 충전하여 재사용 가능한 이차 전지를 사용할 수 있다.Electronic devices such as portable phones, tablets, notebook computers, MP3 players, digital cameras, and PMPs may provide a communication function, a multimedia function, a game function, and various application functions to a user. The electronic device may receive power through a battery such as a secondary battery in order to provide various functions as described above. The battery may be a rechargeable battery that can be recharged and reused.

전자 장치는 사용자의 배터리 사용 내역과는 상관없이 일률적으로 배터리를 완전 충전할 수 있다. 배터리의 충전 전압을 높게 설정할수록 배터리의 충전 용량이 증가하여 전자 장치의 사용 시간이 늘어날 수 있고, 배터리의 충전 전류를 높게 설정할수록 배터리가 완전 충전되는데 걸리는 시간을 단축시킬 수 있다.The electronic device may uniformly fully charge the battery regardless of the user's battery usage history. As the charging voltage of the battery is set higher, the charging capacity of the battery may increase and the use time of the electronic device may be increased. As the charging current of the battery is set higher, the time taken for the battery to be fully charged may be shortened.

하지만 배터리의 충전 전압 또는 충전 전류를 높게 설정할수록 배터리의 열화 현상으로 인하여 배터리의 사용 수명이 줄어들 수 있고, 배터리의 폭발 등 발화 가능성이 높아지는 문제가 발생할 수 있다.However, as the charging voltage or charging current of the battery is set higher, the service life of the battery may be shortened due to deterioration of the battery, and problems such as explosion of the battery may increase.

또한, 배터리는 방전 및 충전이 반복적으로 수행되는 과정에서 배터리의 잔존용량 및 전류의 크기 등과 같은 다양한 변수로 인하여 배터리의 수명이 감소될 수 있다.In addition, in the process of repeatedly discharging and charging the battery, the battery life may be reduced due to various variables such as the residual capacity of the battery and the size of the current.

본 발명은 사용자의 배터리 사용 패턴에 기초하여 배터리의 열화 원인을 분석하고 이를 통해 배터리의 충방전을 효율적으로 제어함으로써 배터리의 수명을 연장시키고자 한다.The present invention analyzes the cause of deterioration of a battery based on a user's battery usage pattern and, through this, efficiently controls charging and discharging of the battery, thereby extending the life of the battery.

본 발명의 일 실시 예에 따른 배터리 충방전 제어 장치는 배터리의 상태를 모니터링하여 배터리의 사이클 카운트 및 방전 용량을 계산하는 배터리 게이지, 배터리에 충전 전력을 공급하는 충전부 및 상기 사이클 카운트가 기 설정된 횟수에 도달시, 상기 배터리의 방전 형태에 따라 상기 충전부의 동작을 제어하여 상기 배터리에 공급되는 충전 전류를 조절하거나 상기 배터리의 방전 전류를 조절하는 컨트롤러를 포함할 수 있다.A battery charge/discharge control apparatus according to an embodiment of the present invention monitors the state of a battery and calculates a cycle count and discharge capacity of the battery, a charging unit for supplying charging power to the battery, and the cycle count at a preset number of times. Upon arrival, the controller may include a controller configured to control the operation of the charging unit according to the discharging type of the battery to adjust the charging current supplied to the battery or to adjust the discharging current of the battery.

본 발명의 일 실시 예에 따른 배터리 충방전 제어 방법은 배터리의 사이클 카운트 및 방전 용량을 계산하는 단계, 상기 사이클 카운트가 기 설정된 횟수에 도달시, 상기 배터리의 방전 형태를 판단하는 단계 및 배터리의 방전 형태에 따라 배터리에 공급되는 충전 전류 또는 배터리의 방전 전류를 조절하는 단계를 포함할 수 있다.A battery charge/discharge control method according to an embodiment of the present invention includes calculating a cycle count and a discharging capacity of a battery, determining a discharge type of the battery when the cycle count reaches a preset number of times, and discharging the battery It may include adjusting the charging current supplied to the battery or the discharging current of the battery according to the type.

본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재들로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The technical problems of the present invention are not limited to the technical problems mentioned above, and other technical problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

본 발명은 사용자의 배터리 사용 패턴에 따라 배터리에 대한 충방전을 가변적으로 제어함으로써 배터리의 수명을 연장시킬 수 있다.The present invention can extend the life of the battery by variably controlling the charging and discharging of the battery according to the user's battery usage pattern.

도 1은 배터리의 방전 전류 변화에 따른 방전 용량의 변화 모습에 대한 시뮬레이션 결과를 보여주는 도면.
도 2는 도 1의 경우들에 대해 방전 전류 또는 충전 전류를 조절했을 때의 방전 용량의 변화 모습에 대한 시뮬레이션 결과를 보여주는 도면.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 충방전 제어 장치의 구성을 나타내는 구성도.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 배터리 충방전 제어 방법을 설명하기 위한 순서도.
1 is a view showing a simulation result of a change in discharge capacity according to a change in the discharge current of a battery.
FIG. 2 is a view showing a simulation result of a change in discharge capacity when a discharge current or a charging current is adjusted for the cases of FIG. 1 .
3 is a block diagram showing the configuration of a battery charge/discharge control apparatus according to an embodiment of the present invention.
4 is a flowchart illustrating a method for controlling battery charge/discharge according to an embodiment of the present invention.

이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시 예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, some embodiments of the present invention will be described in detail with reference to exemplary drawings. In adding reference numerals to the components of each drawing, it should be noted that the same components are given the same reference numerals as much as possible even though they are indicated on different drawings. In addition, in describing the embodiment of the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known configuration or function interferes with the understanding of the embodiment of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.

도 1은 배터리의 방전 전류 변화에 따른 방전 용량의 변화 모습에 대한 시뮬레이션 결과를 보여주는 도면이며, 도 2는 도 1의 경우들에 대해 방전 전류 또는 충전 전류를 조절했을 때의 방전 용량의 변화 모습에 대한 시뮬레이션 결과를 보여주는 도면이다.1 is a view showing a simulation result of a change in discharge capacity according to a change in the discharge current of a battery, and FIG. 2 is a view showing a change in the discharge capacity when the discharge current or the charging current is adjusted for the cases of FIG. 1 A diagram showing the simulation results for

도 1의 (a) 및 (b)는 모두 매 50 사이클마다 강제적으로 저전류 방전을 수행했을 때의 배터리의 방전 용량(capacity retention)의 변화를 보여주는 도면들이다.1 (a) and (b) are both diagrams showing changes in discharge capacity (capacity retention) of a battery when low current discharge is forcibly performed every 50 cycles.

도 1에서와 같이, 서로 다른 배터리들에 동일한 방전 조건을 가했으나, (a)의 배터리는 저전류 방전 후 방전 용량에 큰 변화를 보인 반면에 (b)의 배터리는 그러한 변화를 보이지 않았다. 즉, 동일한 공정들을 통해 제조된 배터리들이지만 사이클의 반복에 따른 방전 조건이 달라짐에 따라 방전 용량의 변화가 크게 달라질 수 있음을 알 수 있다.As shown in FIG. 1 , the same discharge conditions were applied to different batteries, but the battery of (a) showed a large change in discharge capacity after low current discharge, whereas the battery of (b) did not show such change. That is, although batteries manufactured through the same processes, it can be seen that the change in the discharge capacity can be greatly changed as the discharge conditions according to the repetition of the cycle are changed.

이에 대해, 도 1의 (a) 및 (b)와 같은 특성을 갖도록 모의적으로 셋팅된 배터리들에 대해 방전 전류와 충전 전류를 조절하는 실험을 수행하였다.In this regard, an experiment was performed to control the discharge current and the charge current for the batteries simulatedly set to have the same characteristics as in FIGS. 1(a) and (b).

그 결과, 도 2의 (a)에서와 같이, 방전 전류에 따른 방전 용량의 변화가 큰 경우에는 방전 전류를 감소시켜줌으로써, 사이클 반복에 따른 용량 감소의 기울기가 줄어드는 것을 알 수 있었다. 즉, 방전 전류에 따른 방전 용량의 변화가 큰 경우에는 방전 전류를 감소시켜줌으로써 배터리의 수명을 연장시켜줄 수 있음을 알 수 있었다.As a result, as shown in (a) of FIG. 2 , when the change in the discharge capacity according to the discharge current was large, it was found that the slope of the capacity decrease according to the cycle repetition was reduced by decreasing the discharge current. That is, it was found that when the change in the discharge capacity according to the discharge current is large, the lifespan of the battery can be extended by reducing the discharge current.

또한, 도 2의 (b)에서와 같이, 방전 전류에 따른 방전 용량의 변화가 작은 경우에는 충전 전류를 감소시켜줌으로써, 사이클 반복에 따른 용량 감소의 기울기가 줄어드는 것을 알 수 있었다. 즉, 방전 전류에 따른 방전 용량의 변화가 작은 경우에는 충전 전류를 감소시켜줌으로써 배터리의 수명을 연장시켜줄 수 있음을 알 수 있었다.In addition, as shown in (b) of FIG. 2 , when the change in the discharge capacity according to the discharge current was small, it was found that the slope of the capacity decrease according to the cycle repetition was reduced by decreasing the charging current. That is, it was found that, when the change in the discharge capacity according to the discharge current is small, the lifespan of the battery can be extended by reducing the charging current.

즉, 배터리의 수명을 연장시키기 위해서는 배터리의 방전 형태(사용자의 배터리 사용 패턴)를 파악한 후 그에 따른 적절한 조치(방전 전류 조절 또는 충전 전류 조절)를 취해주어야 함을 알 수 있다.That is, it can be seen that in order to extend the life of the battery, it is necessary to take appropriate measures (discharge current control or charging current control) after determining the discharge type (user's battery usage pattern) of the battery.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 충방전 제어 장치의 구성을 나타내는 구성도이다.3 is a block diagram showing the configuration of a battery charge/discharge control apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 3의 배터리 충방전 제어 장치는 배터리 게이지(10), 메모리(20), 컨트롤러(30) 및 충전부(40)를 포함한다.The battery charge/discharge control apparatus of FIG. 3 includes a battery gauge 10 , a memory 20 , a controller 30 , and a charging unit 40 .

배터리 게이지(10)는 배터리(1)와 함께 특정 전자 장치에 내장되어 배터리(1)의 전압, 충전시의 전류, 방전시의 전류(평균 전류), 저항 및 온도 등을 모니터링하고 이를 근거로 배터리(1)의 충전상태(SOC : State Of Charge), 사이클 카운트(cycle count), 충전 용량 및 방전 용량을 계산한 후 그 결과를 메모리(20)에 저장한다. 특히, 배터리 게이지(10)는 방전 전류를 저전류 방전과 고전류 방전으로 구분하여 각각의 경우에 대한 방전 용량들을 계산한 후 그 값들을 메모리(20)에 저장한다. 또한, 배터리 게이지(10)는 사이클 카운트를 컨트롤러(30)에 제공한다. 이러한 배터리 게이지(10)는 칩셋(chipset) 형태로 구현될 수 있으며, 배터리(1)의 상태를 모니터링하여 배터리(1)의 충전상태(SOC : State Of Charge), 사이클 카운트(cycle count), 충전 용량 및 방전 용량을 측정할 수 있다면 종래의 어떠한 종류의 칩셋(chipset)이 사용되어도 무방하다.The battery gauge 10 is built in a specific electronic device together with the battery 1 to monitor the voltage of the battery 1, the current at the time of charging, the current at the time of discharging (average current), resistance and temperature, etc. After calculating the state of charge (SOC), cycle count, charge capacity, and discharge capacity of (1), the result is stored in the memory 20 . In particular, the battery gauge 10 divides the discharge current into a low current discharge and a high current discharge, calculates discharge capacities for each case, and stores the values in the memory 20 . The battery gauge 10 also provides a cycle count to the controller 30 . The battery gauge 10 may be implemented in the form of a chipset, and by monitoring the state of the battery 1 , a state of charge (SOC), a cycle count, and a charge of the battery 1 are performed. Any kind of conventional chipset may be used as long as the capacity and the discharge capacity can be measured.

메모리(20)는 배터리 게이지(10)에서 계산된 값들을 저장하고, 컨트롤러(30)의 요청에 따라 저장된 데이터를 컨트롤러(30)에 제공한다. 이러한 메모리(20)로는 NAND 플래시 메모리 등의 불휘발성 메모리가 사용될 수 있다.The memory 20 stores the values calculated by the battery gauge 10 , and provides the stored data to the controller 30 according to a request of the controller 30 . A nonvolatile memory such as a NAND flash memory may be used as the memory 20 .

컨트롤러(30)는 배터리 게이지(10)에 의해 측정되어 메모리(20)에 저장된 정보를 이용하여 배터리(1)가 사용되는 패턴을 분석하고, 그 사용 패턴에 따라 배터리(1)에 대한 충방전을 가변적으로 제어한다. 이를 위해, 예컨대, 컨트롤러(30)는 기 설정된 일정 사이클 카운트(예컨대, 50) 마다 해당 사이클 카운트 동안에 누적된 저전류 방전 용량(low current discharge capacity)과 고전류 방전 용량(high current discharge capacity)을 비교한다. 그 비교 결과에 따라, 컨트롤러(30)는 저전류 방전 용량과 고전류 방전 용량의 비율이 기 설정된 일정 비율(예컨대, 2%) 이내이면 충전 전류를 조절하고, 저전류 방전 용량과 고전류 방전 용량의 차이가 기 설정된 일정 비율을 초과하면 방전 전류를 조절한다. 이때, 충전 전류 및 방전 전류의 조절은 다음번의 사용 패턴 분석 때까지 예컨대 사이클 카운트가 다시 50회가 될 때까지 충전시 및 방전시에 지속적으로 수행될 수 있다. 이러한 컨트롤러(30)의 동작은 상세하게 후술된다.The controller 30 analyzes a pattern in which the battery 1 is used by using the information measured by the battery gauge 10 and stored in the memory 20, and performs charging and discharging of the battery 1 according to the usage pattern. variable control. To this end, for example, the controller 30 compares the low current discharge capacity and the high current discharge capacity accumulated during the cycle count for every predetermined cycle count (eg, 50). . According to the comparison result, the controller 30 adjusts the charging current when the ratio of the low current discharge capacity and the high current discharge capacity is within a predetermined ratio (eg, 2%), and the difference between the low current discharge capacity and the high current discharge capacity When the ratio exceeds a preset ratio, the discharge current is adjusted. In this case, the control of the charging current and the discharging current may be continuously performed during charging and discharging until the next usage pattern analysis, for example, until the cycle count becomes 50 times again. The operation of the controller 30 will be described later in detail.

충전부(40)는 외부의 충전기(미도시) 및 배터리(1)와 연결되며, 충전기로부터 전력을 공급받아서 배터리(1)에 충전 전력을 공급한다. 이러한 충전부(40)는 컨트롤러(30)의 제어에 따라 배터리(1)에 공급되는 전류(충전 전류)의 크기를 조절할 수 있다.The charging unit 40 is connected to an external charger (not shown) and the battery 1 , and receives power from the charger to supply charging power to the battery 1 . The charging unit 40 may adjust the amount of current (charging current) supplied to the battery 1 under the control of the controller 30 .

도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 배터리 충방전 제어 방법을 설명하기 위한 순서도이다.4 is a flowchart illustrating a method for controlling battery charge/discharge according to an embodiment of the present invention.

먼저, 설명의 편의를 위해 본 실시 예에 따른 배터리 충방전 제어 장치가 스마트폰에 적용되어 사용되는 경우를 예시적으로 설명한다.First, for convenience of description, a case in which the battery charge/discharge control apparatus according to the present embodiment is applied to and used in a smartphone will be exemplarily described.

사용자가 스마트폰을 사용하는 동안, 배터리 게이지(10)는 기 정의된 알고리즘에 따라 배터리(1)의 전압, 충전시의 전류, 방전시의 전류, 저항 및 온도 등을 지속적으로 측정하여 모니터링하고, 그러한 정보들을 이용하여 배터리(1)의 SOC, 사이클 카운트, 충전 용량 및 방전 용량을 계산한 후 그 결과를 메모리(20)에 저장한다(S110).While the user uses the smartphone, the battery gauge 10 continuously measures and monitors the voltage of the battery 1 according to a predefined algorithm, the current at the time of charging, the current at the time of discharging, the resistance and the temperature, and the like, After calculating the SOC, cycle count, charge capacity, and discharge capacity of the battery 1 using such information, the results are stored in the memory 20 ( S110 ).

특히, 배터리 게이지(10)는 방전시의 전류를 저전류 방전과 고전류 방전으로 구분하여 각각의 경우에 대한 방전 용량을 계산한다. 예컨대, 배터리 게이지(10)는 방전율(C-rate)이 0.1C ∼ 0.2C 수준인 저전류 방전의 경우에 대한 방전용량(저전류 방전용량)과 방전율(C-rate)이 0.5C ∼ 0.7C 수준인 고전류 방전의 경우에 대한 방전 용량(고전류 방전 용량)을 구분하여 계산하고, 각 경우의 방전 용량들을 메모리(20)에 저장한다. 이때, 배터리 게이지(10)는 방전시의 전류를 일정 시간 단위로 평균을 구한 후 그 평균 전류를 이용하여 방전율을 산정할 수 있다.In particular, the battery gauge 10 divides the current at the time of discharging into a low current discharge and a high current discharge, and calculates a discharge capacity for each case. For example, the battery gauge 10 has a discharge capacity (low current discharge capacity) and a discharge rate (C-rate) of 0.5C to 0.7C in the case of a low current discharge having a discharge rate (C-rate) of 0.1C to 0.2C. The discharge capacity (high current discharge capacity) for the case of high current discharge, which is the level, is calculated separately, and the discharge capacities in each case are stored in the memory 20 . In this case, the battery gauge 10 may calculate the discharge rate by using the average current after obtaining an average of the current at the time of discharging in a predetermined time unit.

또한, 배터리 게이지(10)는 계산된 사이클 카운트를 컨트롤러(30)에게 전송한다.Also, the battery gauge 10 transmits the calculated cycle count to the controller 30 .

배터리 게이지(10)로부터 사이클 카운트를 제공받은 컨트롤러(30)는 사이클 카운트가 기 설정된 횟수(예컨대, 본 실시 예에서는 50회)에 도달했는지 여부를 판단한다(S120).The controller 30 receiving the cycle count from the battery gauge 10 determines whether the cycle count has reached a preset number of times (eg, 50 times in this embodiment) (S120).

사이클 카운트가 기 설정된 횟수에 도달하게 되면, 컨트롤러(30)는 저전류 방전 용량과 고전류 방전 용량을 각각 계산한 후 그 용량들의 비율이 기 설정된 일정 비율(예컨대, 본 실시 예에서는 2%) 이내인지 여부를 판단한다(S130).When the cycle count reaches a preset number of times, the controller 30 calculates the low current discharge capacity and the high current discharge capacity, respectively, and determines whether the ratio of the capacities is within a preset constant ratio (eg, 2% in this embodiment). It is determined whether or not (S130).

예컨대, 컨트롤러(30)는 사이클 카운트가 50회가 되는 동안에 배터리 게이지(10)에 의해 메모리(20)에 지속적으로 누적되게 저장된 저전류 방전 용량 값들과 고전류 방전 용량 값들을 각각 합산한 후 합산된 저전류 방전 용량을 합산된 고전류 방전 용량으로 나누어 그 값이 1.02 이내( 저전류 방전 용량/고전류 방전 용량 ≤ 1.02 )인지 아닌지 여부를 판단한다.For example, the controller 30 adds the low current discharge capacity values and the high current discharge capacity values continuously accumulated in the memory 20 by the battery gauge 10 while the cycle count becomes 50, respectively, and then adds the summed low It is determined whether the value is within 1.02 (low current discharge capacity/high current discharge capacity ≤ 1.02) by dividing the current discharge capacity by the summed high current discharge capacity.

판단 결과, 저전류 방전 용량과 고전류 방전 용량의 비율이 2% 이내이면, 컨트롤러(30)는 배터리(1)의 충전 전류를 조절하도록 충전부(40)의 동작을 제어한다(S140).As a result of the determination, if the ratio of the low current discharge capacity to the high current discharge capacity is within 2%, the controller 30 controls the operation of the charging unit 40 to adjust the charging current of the battery 1 ( S140 ).

이를 위해, 컨트롤러(30)는 이후 사이클 카운트가 다시 50회가 되는 동안에, 배터리(1) 충전시 그 충전 전류를 해당 배터리의 충전 스펙보다 일정 수준 낮추도록 충전부(40)를 제어할 수 있다.To this end, the controller 30 may control the charging unit 40 to lower the charging current of the battery 1 to a certain level lower than the charging specification of the corresponding battery when the battery 1 is charged while the cycle count becomes 50 again.

예컨대, 컨트롤러(30)는 충전 전류를 1C에서 0.9C로 낮추도록 충전부(40)를 제어할 수 있다. 이때, 컨트롤러(30)는 SOC 전구간에 대해 충전 전류를 낮추도록 충전부(40)의 동작을 제어하거나 SOC 일부 구간(예컨대, SOC 50% ∼ 100%) 구간에 대해서만 충전 전류를 낮추도록 충전부(40)의 동작을 제어할 수 있다.For example, the controller 30 may control the charging unit 40 to lower the charging current from 1C to 0.9C. At this time, the controller 30 controls the operation of the charging unit 40 to lower the charging current for the entire SOC period or the charging unit 40 to lower the charging current only for the SOC partial section (eg, SOC 50% to 100%) section. operation can be controlled.

단계 S130에서의 판단 결과, 저전류 방전 용량과 고전류 방전 용량의 비율이 2%를 초과하면( 저전류 방전 용량/고전류 방전 용량 〉1.02 ), 컨트롤러(30)는 배터리(1)의 충전 전류를 조절하도록 충전부(40)의 동작을 제어한다(S150).As a result of the determination in step S130, if the ratio of the low current discharge capacity and the high current discharge capacity exceeds 2% (low current discharge capacity/high current discharge capacity >1.02), the controller 30 adjusts the charging current of the battery 1 to control the operation of the charging unit 40 (S150).

이를 위해, 컨트롤러(30)는 이후 사이클 카운트가 다시 50회가 되는 동안에, 스마트 폰에서 방전되는 전류의 양을 줄이기 위한 조치를 취하거나 사용자에게 방전 전류를 줄일 수 있도록 하는 가이드를 제시할 수 있다.To this end, the controller 30 may take measures to reduce the amount of current discharged from the smart phone or provide a guide to reduce the discharge current to the user while the cycle count becomes 50 again after that.

예컨대, 컨트롤러(30)는 스마트 폰에서 활성화되었으나 기 설정된 일정 시간(예컨대, 15분) 동안 사용되지 않고 있는 어플리케이션(들)을 자동으로 종료시키거나 사용자에게 해당 어플리케이션들을 종료시킬 것을 요청하는 메시지를 출력시킬 수 있다. 또는 컨트롤러(30)는 사용자에게 스마트 폰의 백그라운드 어플리케이션을 종료하도록 안내하거나 배터리의 열화 방지를 위해 어플리케이션의 사용을 자제하도록 권유하는 메시지를 출력시킬 수 있다.For example, the controller 30 automatically terminates the application(s) activated in the smart phone but not in use for a preset period of time (eg, 15 minutes) or outputs a message requesting the user to terminate the applications. can do it Alternatively, the controller 30 may output a message instructing the user to terminate the background application of the smart phone or to refrain from using the application in order to prevent deterioration of the battery.

도 4에서는 설명의 편의를 위해 사이클 카운트가 처음 50회가 되는 경우에 대해서만 설명하였으나, 상술한 단계 S110 ∼ S150의 동작들은 사이클 카운트가 매 50회 되는 동안 반복적으로 수행될 수 있다.In FIG. 4 , only the case where the cycle count is the first 50 times has been described for convenience of explanation, but the above-described operations S110 to S150 may be repeatedly performed while the cycle count is every 50 times.

상술한 실시 예에서는 설명의 편의를 위해, 저전류 방전 용량과 고전류 방전 용량의 비율을 하나의 기준치(2%)와만 비교하도록 하였으나, 그 기준치를 여러 개들로 세분화하여 각각의 경우에 대해 충전 전류가 감소되는 정도를 다양화(예컨대, 1C → 0.9C 또는 1C → 0.8C 또는 1C → 0.7C)시키거나 방전 전류의 감소를 위한 대응 방법도 다양화할 수 있다.In the above-described embodiment, for convenience of explanation, the ratio of the low current discharge capacity and the high current discharge capacity is compared with only one reference value (2%), but the reference value is subdivided into several and the charging current for each case is The degree of reduction may be varied (eg, 1C→0.9C or 1C→0.8C or 1C→0.7C), or a corresponding method for reducing the discharge current may also be varied.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The above description is merely illustrative of the technical spirit of the present invention, and various modifications and variations will be possible without departing from the essential characteristics of the present invention by those skilled in the art to which the present invention pertains. Accordingly, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the technical spirit of the present invention, but to explain, and the scope of the technical spirit of the present invention is not limited by these embodiments. The protection scope of the present invention should be construed by the following claims, and all technical ideas within the equivalent range should be construed as being included in the scope of the present invention.

1 : 배터리
10 : 배터리 게이지
20 : 메모리
30 : 컨트롤러
40 : 충전부
1: battery
10: battery gauge
20: memory
30: controller
40: charging part

Claims (13)

배터리의 상태를 모니터링하여 배터리의 사이클 카운트 및 방전 용량을 계산하는 배터리 게이지;
배터리에 충전 전력을 공급하는 충전부; 및
상기 사이클 카운트가 기 설정된 횟수에 도달시, 상기 배터리의 사용 패턴에 따라 상기 충전부의 동작을 제어하여 상기 배터리에 공급되는 충전 전류를 조절하거나 상기 배터리의 방전 전류를 조절하는 컨트롤러를 포함하고,
상기 배터리 게이지는 제 1 방전율(C-rate)로 방전되는 제 1 방전 용량과 제 2 방전율로 방전되는 제 2 방전 용량을 구분하여 계산하고,
상기 컨트롤러는 상기 배터리의 사용 패턴이 상기 제 1 방전 용량과 상기 제 2 방전 용량의 비율이 기설정된 기준치 보다 큰 조건을 만족하는 경우에는 배터리의 방전 전류를 조절하는 배터리 충방전 제어 장치.
a battery gauge that monitors the state of the battery to calculate the cycle count and discharge capacity of the battery;
a charging unit for supplying charging power to the battery; and
When the cycle count reaches a preset number of times, a controller that controls the operation of the charging unit according to the usage pattern of the battery to adjust the charging current supplied to the battery or to adjust the discharging current of the battery,
The battery gauge is calculated by dividing a first discharge capacity discharged at a first discharge rate (C-rate) and a second discharge capacity discharged at a second discharge rate;
The controller is configured to adjust the discharging current of the battery when the usage pattern of the battery satisfies a condition that a ratio of the first discharging capacity to the second discharging capacity is greater than a preset reference value.
삭제delete 제 1항에 있어서, 상기 컨트롤러는
상기 배터리의 사용 패턴이 상기 제 1 방전 용량과 상기 제 2 방전 용량의 비율이 상기 기준치 이내인 조건을 만족하는 경우에는 배터리의 충전 전류가 조절되도록 상기 충전부를 제어하는 것을 특징으로 하는 배터리 충방전 제어 장치.
The method of claim 1, wherein the controller
When the usage pattern of the battery satisfies a condition that the ratio of the first discharge capacity to the second discharge capacity is within the reference value, the charging unit is controlled to adjust the charging current of the battery. Device.
제 3항에 있어서, 상기 컨트롤러는
배터리의 충전 전류가 배터리의 충전 스펙보다 기 설정된 일정 수준만큼 낮아지도록 상기 충전부를 제어하는 것을 특징으로 하는 배터리 충방전 제어 장치.
4. The method of claim 3, wherein the controller
The battery charging/discharging control device, characterized in that the charging unit is controlled so that the charging current of the battery is lower than the charging specification of the battery by a predetermined level.
삭제delete 제 1항에 있어서, 상기 컨트롤러는
기 설정된 일정 시간 동안 사용되지 않고 있는 기능을 종료시키거나 사용자에게 방전 전류를 줄일 것을 요청하는 메시지를 출력시키는 것을 특징으로 하는 배터리 충방전 제어 장치.
The method of claim 1, wherein the controller
A device for controlling battery charge/discharge, characterized in that it terminates a function not being used for a predetermined period of time or outputs a message requesting the user to reduce the discharge current.
배터리의 사이클 카운트 및 방전 용량을 계산하는 단계;
상기 사이클 카운트가 기 설정된 횟수에 도달시, 상기 배터리의 사용 패턴을 판단하는 단계; 및
배터리의 사용 패턴에 따라 배터리에 공급되는 충전 전류 또는 배터리의 방전 전류를 조절하는 단계를 포함하고,
상기 배터리의 사이클 카운트 및 방전 용량을 계산하는 단계는 제 1 방전율로 방전되는 제 1 방전 용량과 제 2 방전율로 방전되는 제 2 방전 용량을 구분하여 계산하고,
상기 배터리에 공급되는 충전 전류 또는 배터리의 방전 전류를 조절하는 단계는 상기 배터리의 사용 패턴이 상기 제 1 방전 용량과 상기 제 2 방전 용량의 비율이 기 설정된 기준치 보다 큰 조건을 만족하는 경우에는 배터리의 방전 전류를 조절하는 배터리 충방전 제어 방법.
calculating the cycle count and discharge capacity of the battery;
determining a usage pattern of the battery when the cycle count reaches a preset number; and
Adjusting the charging current supplied to the battery or the discharging current of the battery according to the usage pattern of the battery,
The step of calculating the cycle count and the discharge capacity of the battery is calculated by dividing the first discharge capacity discharged at the first discharge rate and the second discharge capacity discharged at the second discharge rate,
In the step of adjusting the charging current supplied to the battery or the discharging current of the battery, when the usage pattern of the battery satisfies the condition that the ratio of the first discharging capacity to the second discharging capacity is greater than a preset reference value, A battery charge/discharge control method by regulating the discharge current.
삭제delete 제 7항에 있어서, 상기 배터리의 사용 패턴을 판단하는 단계는
상기 배터리의 사용 패턴이 상기 제 1 방전 용량과 상기 제 2 방전 용량의 비율이 상기 기준치 이내인 조건을 만족하는지 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 배터리 충방전 제어 방법.
The method of claim 7, wherein determining the usage pattern of the battery comprises:
and determining whether the usage pattern of the battery satisfies a condition in which a ratio of the first discharge capacity to the second discharge capacity is within the reference value.
제 9항에 있어서, 상기 충전 전류 또는 상기 방전 전류를 조절하는 단계는
상기 배터리의 사용 패턴이 상기 제 1 방전 용량과 상기 제 2 방전 용량의 비율이 기 설정된 기준치 이내인 조건을 만족하는 경우에는 배터리의 충전 전류를 조절하는 것을 특징으로 하는 배터리 충방전 제어 방법.
The method of claim 9, wherein the adjusting of the charging current or the discharging current comprises:
and controlling the charging current of the battery when the usage pattern of the battery satisfies a condition in which the ratio of the first discharge capacity to the second discharge capacity is within a preset reference value.
제 10항에 있어서, 상기 충전 전류의 조절은
배터리의 충전 전류를 배터리의 충전 스펙보다 일정 수준만큼 낮추는 것을 특징으로 하는 배터리 충방전 제어 방법.
11. The method of claim 10, wherein the adjustment of the charging current is
A battery charging/discharging control method, characterized in that lowering the charging current of the battery by a certain level than the charging specification of the battery.
삭제delete 제 7항에 있어서, 상기 방전 전류의 조절은
기 설정된 일정 시간 동안 사용되지 않고 있는 기능을 종료시키거나 사용자에게 방전 전류를 줄일 것을 요청하는 메시지를 출력하는 것을 특징으로 하는 배터리 충방전 제어 방법.
8. The method of claim 7, wherein the control of the discharge current comprises:
A method for controlling battery charge/discharge, comprising terminating a function not being used for a predetermined period of time or outputting a message requesting a user to reduce the discharge current.
KR1020170014361A 2017-02-01 2017-02-01 Battery charge-discharge control apparatus and control method of the same KR102311949B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170014361A KR102311949B1 (en) 2017-02-01 2017-02-01 Battery charge-discharge control apparatus and control method of the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170014361A KR102311949B1 (en) 2017-02-01 2017-02-01 Battery charge-discharge control apparatus and control method of the same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20180089698A KR20180089698A (en) 2018-08-09
KR102311949B1 true KR102311949B1 (en) 2021-10-14

Family

ID=63251273

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020170014361A KR102311949B1 (en) 2017-02-01 2017-02-01 Battery charge-discharge control apparatus and control method of the same

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102311949B1 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102259415B1 (en) 2018-08-29 2021-06-01 주식회사 엘지에너지솔루션 Battery management apparatus, battery management method, battery pack and electric vehicle
CN115692891A (en) * 2021-07-22 2023-02-03 南京泉峰科技有限公司 Battery pack and electric tool

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011015481A (en) * 2009-06-30 2011-01-20 Sanyo Electric Co Ltd Charge control method, charge control device, and battery pack
WO2012070190A1 (en) * 2010-11-25 2012-05-31 パナソニック株式会社 Charging control circuit, battery driven apparatus, charging apparatus, and charging method

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102336856B1 (en) * 2014-11-13 2021-12-08 삼성전자 주식회사 Method for Controlling of Charging/Discharging Battery and Electronic Device Using the same

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011015481A (en) * 2009-06-30 2011-01-20 Sanyo Electric Co Ltd Charge control method, charge control device, and battery pack
WO2012070190A1 (en) * 2010-11-25 2012-05-31 パナソニック株式会社 Charging control circuit, battery driven apparatus, charging apparatus, and charging method

Also Published As

Publication number Publication date
KR20180089698A (en) 2018-08-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11125825B2 (en) Apparatus and method for managing battery
KR101502230B1 (en) Charging method of battery and battery charging system
KR102119154B1 (en) Battery pack
CN103872398B (en) Charging method of rechargeable battery and related charging structure
US10523029B2 (en) Power storage system and charging method for secondary battery
US20120025786A1 (en) Battery-controlled charging of a rechargeable battery
WO2016113791A1 (en) Cell device, charging control device, and charging control method
KR101084828B1 (en) Battery pack and Charging Control Method for Battery Pack
JP2008228408A (en) Battery pack, charger and charging method
EP3210034B1 (en) Battery capacity monitor
CN110323806B (en) Charging control method and device, electronic equipment and computer readable storage medium
JP6145712B2 (en) Secondary battery charging system and method, and battery pack
CN104977540A (en) Method for monitoring a charge state or a charge or discharge current of a rechargeable battery
CN103296710A (en) Battery charging device and method
KR20170051031A (en) Method and apparatus of charging battery
KR102311949B1 (en) Battery charge-discharge control apparatus and control method of the same
KR102055510B1 (en) Adaptive control method and apparatus for charging battery
US9929582B2 (en) Adaptive charge current for a battery
KR20180086591A (en) Charging method of battery and battery charging system
CN108155692B (en) Charging and discharging management method and electronic equipment
JP2007259632A (en) Charging circuit and charging control method
KR20150050215A (en) Apparatus and method for managing battery pack
KR102255523B1 (en) Battery charging apparatus for increasing battery life and battery charging method of the same
JPWO2015141003A1 (en) Secondary battery charging system and secondary battery charging method
US20080024195A1 (en) Digital Temperature Compensation for Battery Charging Circuits

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
N231 Notification of change of applicant
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant