KR20070008048A - 배터리의 충전제어장치 및 방법 - Google Patents

배터리의 충전제어장치 및 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20070008048A
KR20070008048A KR1020050062962A KR20050062962A KR20070008048A KR 20070008048 A KR20070008048 A KR 20070008048A KR 1020050062962 A KR1020050062962 A KR 1020050062962A KR 20050062962 A KR20050062962 A KR 20050062962A KR 20070008048 A KR20070008048 A KR 20070008048A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
charging
battery
current
capacity
voltage
Prior art date
Application number
KR1020050062962A
Other languages
English (en)
Inventor
오장근
Original Assignee
엘지전자 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엘지전자 주식회사 filed Critical 엘지전자 주식회사
Priority to KR1020050062962A priority Critical patent/KR20070008048A/ko
Publication of KR20070008048A publication Critical patent/KR20070008048A/ko

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
    • H02J7/0072Regulation of charging or discharging current or voltage using semiconductor devices only

Abstract

본 발명은 배터리의 충전제어장치 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 배터리의 충전용량을 가변하여 배터리의 충전상태를 최적화하는 배터리의 충전제어장치 및 방법에 관한 것이다. 본 발명은 배터리의 충전상태를 확인하고, 배터리의 현재 충전용량이 설계용량 이하이면, 충전종료전류를 낮추고 및 충전전압이 높여서 충전종료전류 및 충전전압을 조정한다. 그리고 조정된 충전종료전류 및 충전전압으로 배터리의 충전을 제어한다. 그 결과 본 발명에서는 배터리의 충전용량이 최적으로 조정되어, 배터리의 충전 효율을 증가시킬 수 있다.
배터리, 충전, 충전용량, 설계용량, 전압 및 전류 조정

Description

배터리의 충전제어장치 및 방법{A charging control apparatus and method of battery}
도 1은 종래 기술에 따른 배터리의 충전제어장치의 구성도.
도 2는 종래 기술에 따른 충전기부의 출력전압과 배터리 셀 충전전압의 차이를 나타내는 출력파형도.
도 3은 배터리 팩 상세 구성도.
도 4는 종래 배터리의 충전 제어를 위한 동작 흐름도.
도 5는 본 발명에 따른 배터리의 충전제어회로.
도 6은 본 발명에 따른 배터리의 충전제어회로 내 임베디드 컨트롤러에 할당되는 전압과 전류의 조합 관계를 나타내는 상태도.
도 7은 본 발명에 따른 배터리의 충전제어방법을 나타내는 동작제어흐름도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
100 : 임베디드 컨트롤러 110 : 레지스터 감지부
120 : 배터리 130 : 마이컴
140 : 만충전 비트 160 : 충전부
본 발명은 배터리의 충전제어장치 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 컷 오프 전류를 낮게 조절하여 배터리의 만충전 용량를 최대로 제어하는 배터리의 충전제어장치 및 방법에 관한 것이다.
노트북컴퓨터, 피디에이(PDA)와 같은 휴대용기기는, 어뎁터를 이용하여 상용교류전원을 공급받거나 또는 배터리를 이용하여 제품에서 필요로 하는 전원을 공급받는다. 이러한 휴대용기기는, 이동이 잦고 휴대용으로 이용되기 때문에 본체의 무게, 크기와 배터리 관리가 생명이다.
상기 휴대용기기에 사용되는 배터리는, 충전이 가능한 2차 전지이다. 최근들어 휴대용, 무선전자 제품들의 개발이 증가하고 있고, 이들 제품의 소형화 및 경량화를 위해 에너지 밀도가 높은 2차 전지의 필요성이 대두되고 있다. 또한 환경 보전에 대한 관심이 높아지면서 환경 친화적인 제품에 대한 관심도 높아지고 있다.
이러한 관점에서 리튬 이온 2차 전지는 상기와 같은 요구를 충족시킨다. 상기 리튬이온 전지는, 에너지 밀도가 높고, 작동 전압이 높을 뿐 아니라 수명이 길고 우수한 보존능력 등 많은 장점을 가지고 있다. 따라서 리튬이온 2차 전지는 퍼스널 컴퓨터, 캠코더, 휴대용 전화기, CD 플레이어, 피디에이(PDA)와 같은 휴대용기기에 폭넓게 적용되고 있다.
이하 종래 기술에 따른 배터리의 충전방법에 대해 살펴보면 다음과 같다.
종래에는, 배터리의 설계용량과 관계없이 충전 방식이 정해지면, 정해진 방 식에 따라 충전을 하게 되는데 배터리의 만충전 용량(FCC)을 체크하여 배터리 충전시 사용되는 전압 및 전류를 보상하여 충전량을 조절한다.
다음은 도 1을 참조하여 종래 기술에 따른 배터리의 충전제어장치에 대해서 살펴보기로 한다.
배터리는, 배터리 팩(13) 내부에 셀 어레이 형태로 구성되어진다. 상기 배터리 팩(13) 내부의 배터리를 충전하기 위한 충전기부(17)는, 배터리 팩(13)으로 충전전원을 공급하는 전원입력부(1)와 배터리 팩(13) 사이에 연결되어진다. 상기 충전기부(17)는, 상기 전원입력부(1)를 통해서 입력되는 전원을 배터리 충전전원에 맞게 전압과 전류를 알맞게 변환해 출력해주는 DC/DC 스위칭부(3)와, 상기 배터리 팩(13)의 충전전류를 전류센서(5)를 통해서 검출하는 전류검출부(11)와, 상기 배터리 팩(13)의 전압을 검출하는 전압검출부(9)와, 상기 전류검출부(11)와 전압검출부(9)로부터 배터리의 전류와 전압 정보를 제공받고, 배터리 전압이 4.2V/cell 전압에 도달하기 전까지는 설정한 일정 전류값으로 정전류 충전을 하도록 제어하고, 상기 배터리 전압이 4.2V/cell 전압에 도달하면 상기 충전기부(17)의 출력전압을 4.2V/cell 전압으로 일정하게 정전압 충전 제어하는 충전제어부(7)를 포함하여 구성된다. 상기 충전제어부(7)의 충전 제어 특성도는 도 2에 도시되고 있다.
그리고 상기 충전기부(17)와 배터리 팩(13) 사이에는 상기 충전기부(17)와 배터리 팩(13)을 연결하는 컨넥터부(15)가 구비되어진다.
그리고 상기 배터리 팩(13)은 도 3에 도시하고 있는 바와 같이, 배터리 정보를 상기 충전기부(17)로 제공하기 위한 제어부(25)가 포함되어진다. 그리고 전지 를 충전하는 배터리 셀(27)과 상기 배터리 셀(27)의 충전과 방전 통로를 제공하는 충방전 스위칭소자인 전계효과트랜지스터(21,23), 그리고 퓨즈(19) 등이 포함되어진다. 상기 충방전 스위칭소자(21,23)는 상기 제어부(25)에 의해서 제어를 받도록 구성되어진다.
상기와 같은 구성으로 이루어진 종래 배터리의 충전제어장치는, 도 4에 도시하고 있는 제어 과정에 의해서 충전이 제어된다. 즉, 배터리팩(13) 내부의 제어부(25)에서 배터리(27)의 충전을 요구하고 있고, 그리고 배터리가 만충전 상태(Full Charge : FC)가 아닐 경우(제 500 단계), 충전기부(17)에서 도 2에 도시하고 있는 바와 같은 특성도에 기초한 기설정된 충전전압과 충전종료전류에 의해서 충전이 이루어진다(제 510 단계). 상기 제 510 단계에 의한 충전동작은, 배터리에 충전되는 전압과 전류가 설정된 충전전압과 충전종료전류에 도달하면 배터리팩(13) 내부의 제어부(25)에 만충전 비트(FC bit)가 세트(set)되면서 충전이 완료된다(제 520 단계).
상기 제 520 단계에 의한 만충전 상태는, 하기 두가지 조건을 만족할 경우이다.
테이퍼 전류(taper current) < 설정값(약 150mA)
배터리 전압 > 설정전압 - 테이퍼 전압(약 100mV)
상기 테이퍼 전류는, 배터리를 완전히 방전하고 다시 만충전상태가 되었을 때 검출되는 만충전 전류(2.8A)를 기준으로 했을 때, 배터리 사용에 의해서 상기 기준치보다 점차적으로 저감되는 전류값을 의미한다. 따라서 상기 배터리 충전시 검출되는 테이퍼 전류가 설정된 값보다 작아지기까지 배터리의 충전동작에 따른 전류 제어가 이루어진다.
상기 테이퍼 전압은, 배터리를 완전히 방전하고 다시 만충전상태가 되었을 때 검출되는 만충전전압을 기준으로 했을 때, 배터리 사용에 의해서 상기 기준치보다 점차적으로 저감되는 전압값을 의미한다. 따라서 배터리 충전 동작시에 검출되는 배터리 전압이 설정전압값에서 테이퍼 전압값을 뺀 값보다 클 때까지 배터리의 충전동작에 따른 전압 제어가 이루어진다.
한편, 일반적으로 배터리들이 충전이 이루어지기 위해서는 배터리팩(13) 내부의 제어부(25)로부터 충전 요구 동작이 필요하다. 즉, 사용자가 노트북컴퓨터에 어뎁터 전원을 항상 연결한 상태로 두더라도, 배터리팩(13) 내부의 제어부(25)에서 충전요구 동작이 발생하지 않으면, 배터리 셀(27)의 충전동작이 일어날 수 없는 것이다.
또한, 배터리팩(13) 내부의 제어부(25)는 빈번한 충전 동작으로 인한 사이드 효과(side effect)를 방지하기 위해서 배터리의 어느 정도(제품에 따라서 기설정된 방전량) 방전이 발생하기까지 충전을 요구하지 않는다.
그러나 종래 노트북 컴퓨터 등과 같이 휴대용 기기에 사용되는 배터리는, 사용하면 사용할 수 록 배터리의 성능은 조금씩 줄어들게 되어, 결과적으로 아무리 충전을 하여도 충전 용량이 설계 용량만큼 나올 수 없게 된다. 그러므로 사용자가 만충전 상태로 충전하였다 하더라도, 실제 배터리의 사용 효율을 떨어진다.
이러한 배터리의 특성 때문에 배터리들은 항상 만충전 상태를 유지하는 것이 힘들다. 또한 배터리 자체의 자가방전의 영향에 의해서도 배터리들은 만충전에 가까운 상태를 유지할 뿐이며, 완전한 100% 만충전 상태를 유지하는 것은 어렵다. 그 결과 사용자는 만충전 상태의 배터리를 사용한다고 하지만, 실제로 배터리의 사용시간은 축소되고, 이로 인해서 제품에 대한 성능 불만족으로 이어지는 문제점을 발생시켰다.
따라서 본 발명은 배터리의 사용 시간을 연장하기 위해서 충전상태에 따라 충전용량을 가변제어하는 배터리의 충전제어장치 및 방법을 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 배터리의 충전제어장치는, 배터리 팩 내부에는 전지를 충전하는 배터리 셀과; 배터리 셀의 충전종료전류 및 충전전압을 조정하는 충전부와; 상기 배터리 셀의 상태를 판단하고, 충전부에 제어신호를 전송하기 위해서 충전전압 및 충전종료전류를 조합하여 결정하는 임베디드 컨트롤러를 포함하여 구성된다.
본 발명에서, 상기 임베디드 컨트롤러 내부에는, 복수개의 충전전압 및 충전종료전류를 조합한 상태의 조합 신호를 세팅하고 있는 만충전 비트 출력수단을 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 배터리의 충전제어방법은, 배터 리로부터 현재 충전용량과 설계용량을 읽어와, 현재 충전용량과 설계용량을 비교하는 용량비교단계와; 현재 충전용량이 설계용량 이하이면, 현재의 충전전압 및 충전종료전류를 조정하는 조정단계와; 상기 조정단계의 충전종료전류 및 충전전압으로 배터리가 충전되도록 제어하는 충전제어단계를 포함하여 구성된다.
상기 조정단계는, 현재의 충전전압을 높이고 현재의 충전종료전류를 낮추는 것을 특징으로 한다.
상기 조정단계는, 충전전압 및 충전종료전류를 조합하여 다수개의 조정 상태를 구성하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 상기 용량비교단계에서 현재 충전용량이 설계용량 이상이면, 현재의 충전방법을 유지하는 것을 특징으로 한다.
현재 사용되는 스마트 배터리는 내부에 설계 충전용량 및 현재의 만충전 용량(FCC : Full Charge Capacity)을 가지고 있다. 배터리의 경우 초기에 일반적인 충전방식을 사용하여 충전하게 되면, 충전용량은 설계용량에 맞추어 충전이 됨으로서 설계 용량과 같거나 조금 높게 된다. 그러나 배터리를 사용하면 사용할수록 배터리의 성능은 조금씩 줄어들게 되어 아무리 충전을 하여도, 현재의 충전용량은 설계용량만큼 나올 수 없게 된다.
일반적인 충전방식은 고정식이므로, 일정량 만큼의 에너지를 배터리에 공급하게 된다. 그리고 배터리는 점차 내부의 활성도가 떨어져 자신의 용량이 낮아지게 된다. 따라서 본 발명은 배터리에 공급되는 에너지의 양을 늘려 배터리를 계속 사용하여도 배터리의 설계용량을 최대한 유지시키고, 용량의 감소를 줄이고자 함이 다.
배터리에 인가하는 에너지의 양을 늘릴 수 있는 방법은, 충전 전압을 높게 하고, 충전을 종료시키는 컷 오프 전류의 스펙을 줄이는 것이다. 가장 일반적으로 배터리의 충전에 사용되는 컷 오프 전류는 150~200mA정도이다.
이하 본 발명에 따른 배터리의 충전방법에 대해 살펴보면 다음과 같다.
본 발명에서 배터리의 충전제어는 기본적으로 배터리의 충전용량(FCC : Full Charge Capacity) 레벨이 설계 용량보다 낮아지는 시점에서 시작하게 된다. 본 발명에서는, 충전 전압의 경우는 전류로서 설계 용량을 맞출 수 없는 경우 4.2V로 고정되어 있는 충전전압을 높여 준다.
그리고 본 발명에서는, 본 발명의 충전종료전류(컷 오프 전류)의 실시예로서 현재 150mA로 정의되어 있는 경우, 이보다 낮은 전류를 입력해 줌으로서 배터리에 인가하는 에너지의 양을 늘린다.
도 5는 본 발명에 따른 배터리의 충전제어회로를 나타내는 블럭도이고, 도 6은 본 발명에 따른 배터리의 충전제어회로 내 컨트롤러에 할당되는 전압과 전류의 조합 관계를 나타내는 상태도이다.
배터리 팩(125) 내부에는 전지를 충전하는 배터리 셀(120)과, 배터리 셀(120)의 설계 용량 및 현재 충전상태를 파악하여 충전제어하는 임베디드 컨트롤러(100)가 구성된다.
본 발명의 임베디드 컨트롤러(100)는 배터리의 충방전을 제어하기 위한 구성이다. 상기 임베디드 컨트롤러(100)는 배터리의 충전을 제어하는 충전부(160)에 제어 신호를 입력한다. 이를 위해서 임베디드 컨트롤러(100)는 배터리의 충전 동작시 배터리의 설계 용량 및 현재 충전용량을 읽어온다. 이때, 임베디드 컨트롤러는 검출된 설계 용량 및 현재 충전용량값과 함께, 배터리에 충전되는 충전종료전류 및 전압을 검출해서 인지한다. 그리고 임베디드 컨트롤러(100)는 만충전 비트(140)에 세팅되고 있는 전압 및 전류의 조합의 할당 상태를 기초로 하여 충전부(160)에 제어신호를 출력한다.
본 발명은 배터리에 충전되는 충전종료전류, 전압을 검출해서 상기 임베디드 컨트롤러(100)에 제공하여, 배터리 충전이 제어될 수 있도록 한다. 상기 임베디드 컨트롤러(100)는 충전부(160)와 연결되어, 충전부(160)에 충전조정을 위한 제어신호를 출력한다.
즉, 충전부(160)는 임베디드 컨트롤러(100)로부터 전달되는 전압 및 전류의 조합의 할당 상태 신호를 전달받아, 배터리 팩(125)의 배터리 셀(120)에 전달되는 충전 전압 및 충전종료전류(컷 오프 전류)를 제어한다.
레지스터 감지부(110)는, 충전부(160)로부터 배터리 셀(120)에 전달되는 전류값을 감지한다.
도 6에 도시되고 있는 바와 같이 컷 오프 전류(충전종료전류)와, 충전전압이 다양하게 세팅되어져 있다. 일 예로, 만충전 비트(140)에는, 150mA의 컷 오프 전류(충전종료전류), 100mA의 컷 오프 전류(충전종료전류), 50mA의 컷 오프 전류(충전종료전류)등이 세팅되어져 있다. 그리고 충전전압 12.6V, 12.65V, 12.7V 등으로 다양하게 세팅되고 있다.
그리고 본 발명은 상기 충전종료전류 및 충전전압를 조합하여 임베디드 컨트롤러(100)의 만충전 비트(140)의 출력 상태를 조정한다. 즉, 각 전류값과 전압값의 조합으로, 임베디드 컨트롤러(100)에 할당되는 비트수가 결정된다. 예를 들어, 만충전 비트(140)에서 A의 컷 오프 전류(150mA)와 D의 전압(12.6V)이 조합되면, 임베디드 컨트롤러(100)에 할당되는 비트는 '000'이다. 그리고 만충전 비트(140)에서 B의 컷 오프 전류(100mA)와 D의 전압(12.6V)이 조합되면, 임베디드 컨트롤러(100)에 할당되는 비트는 '001'이다. 또한 만충전 비트(140)에서 C의 컷 오프 전류(50mA)와 D의 전압(12.6V)이 조합되면, 임베디드 컨트롤러(100)에 할당되는 비트는 '010'이다. 한편, 만충전 비트(140)에서 C의 컷 오프 전류(50mA)와 E의 전압(12.65V)이 조합되면, 임베디드 컨트롤러(100)에 할당되는 비트는 '011'이다. 그리고 만충전 비트(140)에서 C의 컷 오프 전류(50mA)와 F의 전압(12.7V)이 조합되면, 임베디드 컨트롤러(100)에 할당되는 비트는 '100'이다.
상기 제어회로의 동작과정에 대해 살펴보면 다음과 같다.
우선, 배터리(125)가 충전장치에 장착되면, 배터리(125)의 충전종료전류 및 충전전압을 체크한다. 이를 위해서, 임베디드 컨트롤러(100)는 배터리 팩(125)의 설계용량 및 충전 용량을 감지한다. 상기 설계용량 및 현재의 충전 용량을 감지하여, 배터리(125)의 현재 충전 용량이 설계 용량보다 낮아지면, 배터리(125)에 충전될 충전용량을 조정한다.
배터리 팩(125)의 마이컴(130)은 배터리 셀(120)에 충전되는 충전용량을 감지하고, 임베디드 컨트롤러(100)에 설계 용량 및 현재 충전용량을 출력한다. 임베 디드 컨트롤러(100)는 마이컴(130)으로부터 전달된 설계 용량 및 현재 충전용량을 읽어와, 현재 전압값 및 전류값에 따라 도 6에 도시되고 있는 바와 같이 만충전 비트(140)에 세팅되고 있는 상태 값을 검출한다.
그리고 임베디드 컨트롤러(100)는 검출된 만충전 비트(140)의 할당 상태 값에서 '1'을 더해서, 전압 및 전류값을 조정한다. 이후 임베디드 컨트롤러(100)는 배터리(125)의 충전제어과정이 '만충전 비트+1'의 상태값으로 조정되도록, 상기 '만충전 비트+1'의 상태값에 대한 전압 및 전류값을 충전부(160)에 입력한다.
예를 들어 도 6에 도시되고 있는 상태도를 참조해서 살펴보면, 전압 및 전류의 조합이 A,D 조합의 상태값이였다면, 전압 및 전류 조정 후에는 B,D 조합의 상태값을 사용하여 제어한다. 또한, 전압 및 전류의 조합이 C,E 조합의 상태값이였다면, 전압 및 전류 조정 후에는 C,F 조합의 상태값을 사용하여 제어한다. 이와 같이 충전용량이 설계용량값을 미치지 못하게 되면, 충전전압 값을 상승시키거나, 또는 전류값을 낮추게 된다.
충전부(160)는, 임베디드 컨트롤러(100)로부터 전달된 값에 따라서, 현재 충전전압 및 충전종료전류(컷 오프 전류)로 배터리(125)를 충전한다. 이때, 충전부(125)로부터 출력되는 전류값은 레지스터 감지부(110)를 통해서 감지된다. 그리고 충전부(160)로부터 출력되는 전류값을 피드백하여, 충전부(160)는 현재 출력되는 전류값이 정상적으로 출력되는지 여부를 확인하는 것이 가능해진다.
도 7은 본 발명에 따른 배터리의 충전제어방법을 나타내는 동작제어흐름도이다.
일반적으로 배터리(125)는 충전이 반복적으로 진행되면 초기 상태보다 배터리의 충전효율이 떨어지게 된다. 본 발명은 기본적으로 배터리의 충전용량(FCC : Full Charge Capacity) 레벨이 설계 용량보다 낮아지는 시점에서 시작하게 된다. 그 결과 전압 및 전류의 조정으로 충전용량이 증가하여, 설계 용량에 도달하도록 제어한다.
즉, 배터리(125)가 충전장치에 장착되면, 배터리 셀(120)의 충전용량 을 마이컴이 감지한다. 마이컴(130)은 감지된 충전용량과 설계용량을 임베디드 컨트롤러(100)에 전달한다.
상기 임베디드 컨트롤러(100)는 마이컴(130)으로부터 전달된 충전용량 및 설계용량 값을 읽어들인다. 그리고 임베디드 컨트롤러(100)는 현재 배터리 셀의 충전용량과 설계용량을 비교하여, 현재 충전용량이 설계용량 이상인지 여부를 판단하게 된다(제 300 단계).
제 300 단계의 비교 단계에서, 현재 충전용량이 설계용량 이상이면, 현재의 충전 방법이 유지된다(제 310 단계). 그리고 현재의 충전 방법으로 충전이 진행된다(제 340 단계).
한편, 제 300 단계의 비교 단계에서, 현재 배터리 셀(120)에 충전되는 충전용량이 설계용량 이하이면, 배터리 셀(120)의 충전효율이 떨어졌다고 판단한다. 그리고 현재의 충전용량보다 증가될 수 있도록 충전전압을 증가시키고, 충전종료전류를 낮추도록 만충전 비트 할당 상태값을 조정한다. 즉, 현재 만충전 비트 할당 값에서 추가로 '1'을 더해서, 만충전 비트 할당 값을 증가시킨다(제 320 단계).
예를 들어, 제 300 단계에서, 도 6에 도시되고 있는 테이블의 전압 및 전류의 조합이 A,D상태로서, 현재 충전용량이 설계용량 이하이면, 만충전 비트 할당값을 '1'을 더한다. 이에 따라 전압 및 전류의 조합이 A,D로서, 만충전 비트 할당값이 '000'에서, 전압 및 전류의 조합이 B,D로서 만충전 비트 할당값이 '001'로 조정된다. 그리고 이후 제어동작은 변경된 만충전 비트 할당값인 '001'을 기초로 하여 조정된다.
그러므로, 상기 제 320 단계에서 조정된 만충전 비트 할당값을 기초로 하여, 임베디드 컨트롤러(100)는 충전전압 및 충전종료전류값을 조정한다(제 330 단계).
그리고 상기 제 330 단계에서 조정된 충전전압 및 충전종료전류값은 충전부(160)에 전달된다. 충전부(160)는 충전전압 및 충전종료전류값에 따라 배터리의 충전이 진행되도록 제어한다(제 340 단계).
이상 살펴본 바와 같이 본 발명은, 현재 충전용량이 설계용량 이하이면, 현재 충전용량의 효율을 증가시키기 위해서 강제적으로 전류 및 전압이 조정되도록 제어하는 것을 기본적인 기술적 사상으로 한다.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술 사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허청구의 범위에 의해 정하여 져야만 할 것이다.
본 발명에 따른 배터리의 충전제어장치 및 방법으로 인해서 다음과 같은 효과를 기대할 수 있다.
종래의 배터리는 사용시간이 늘어나면서 배터리의 충전용량이 초기 상태에서 점차 떨어지게 된다. 그러므로 초기의 배터리의 만충전 상태에서 표시되는 것과 이후 소정기간 사용한 배터리의 만충전 상태에서 표시되는 것이 동일할지라도, 실제 배터리의 충전용량에는 차이가 있다. 즉, 초기의 배터리의 충전용량보다 이후 소정시간 사용한 배터리의 충전용량이 작게 된다.
따라서 본 발명에서는, 배터리의 충전상태를 확인하고, 배터리의 현재 충전용량이 설계용량 이하이면, 충전종료전류 및 충전전압을 조정하여 충전종료전류를 낮추고 및 충전전압을 높인다. 그 결과 배터리의 충전용량이 최적으로 조정되어, 배터리의 충전 효율을 증가시킬 수 있다.

Claims (6)

  1. 배터리로부터 현재 충전용량과 설계용량을 읽어와, 현재 충전용량과 설계용량을 비교하는 용량비교단계와;
    현재 충전용량이 설계용량 이하이면, 현재의 충전전압 및 충전종료전류를 조정하는 조정단계와;
    상기 조정단계의 충전종료전류 및 충전전압으로 배터리가 충전되도록 제어하는 충전제어단계를 포함하여 구성되는 배터리의 충전제어방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 조정단계는, 현재의 충전전압을 높이고 현재의 충전종료전류를 낮추는 것을 특징으로 하는 배터리의 충전제어방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 조정단계는, 충전전압 및 충전종료전류를 조합하여 다수개의 조정 상태를 구성하는 것을 특징으로 하는 배터리의 충전제어방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 용량비교단계에서 현재 충전용량이 설계용량 이상이면, 현재의 충전방법을 유지하는 것을 특징으로 하는 배터리의 충전제어방법.
  5. 배터리 팩 내부에는 전지를 충전하는 배터리 셀과,
    배터리 셀의 충전종료전류 및 충전전압을 조정하는 충전부와;
    상기 배터리 셀의 상태를 판단하고, 충전부에 제어신호를 전송하기 위해서 충전전압 및 충전종료전류를 조합하여 결정하는 임베디드 컨트롤러를 포함하여 구성되는 배터리의 충전제어장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 임베디드 컨트롤러 내부에는,
    복수개의 충전전압 및 충전종료전류를 조합한 상태의 조합 신호를 세팅하고 있는 만충전 비트 출력수단을 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 배터리의 충전제어장치.
KR1020050062962A 2005-07-12 2005-07-12 배터리의 충전제어장치 및 방법 KR20070008048A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020050062962A KR20070008048A (ko) 2005-07-12 2005-07-12 배터리의 충전제어장치 및 방법

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020050062962A KR20070008048A (ko) 2005-07-12 2005-07-12 배터리의 충전제어장치 및 방법
US11/427,810 US8212526B2 (en) 2005-07-12 2006-06-30 Controlling a charging operation of a battery based on a charge voltage and cut-off current
CNB2006101013502A CN100433496C (zh) 2005-07-12 2006-07-05 电池的充电控制装置及方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20070008048A true KR20070008048A (ko) 2007-01-17

Family

ID=37609819

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020050062962A KR20070008048A (ko) 2005-07-12 2005-07-12 배터리의 충전제어장치 및 방법

Country Status (3)

Country Link
US (1) US8212526B2 (ko)
KR (1) KR20070008048A (ko)
CN (1) CN100433496C (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101288652B1 (ko) * 2009-10-09 2013-07-22 주식회사 엘지화학 사용자 패턴별 충전 설정시스템 및 충전방법

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009247195A (ja) * 2008-03-31 2009-10-22 O2 Micro Inc 充電電流を調節できるバッテリ管理システム
DE102009001670A1 (de) * 2009-03-19 2010-09-23 Robert Bosch Gmbh Ladeverfahren und Ladesystem
US20100289447A1 (en) * 2009-05-18 2010-11-18 Dobson Eric L System and method for power management of energy storage devices
KR101708345B1 (ko) * 2010-07-23 2017-02-21 삼성전자 주식회사 배터리 충전장치 및 충전방법
KR101771452B1 (ko) 2010-08-23 2017-08-25 엘지전자 주식회사 이동 단말기 및 그의 충전용량 설정방법
KR101192010B1 (ko) * 2011-02-10 2012-10-16 삼성에스디아이 주식회사 배터리의 충전 제어 시스템 및 그를 포함하는 배터리 팩
CN102324580B (zh) * 2011-05-20 2013-11-27 惠州Tcl移动通信有限公司 一种手机电池的充电方法
CN103219762B (zh) * 2013-04-01 2017-02-08 海能达通信股份有限公司 一种充电控制电路
DE102013220691A1 (de) * 2013-10-14 2015-04-16 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Bestimmen eines Batteriestatus einer Fahrzeugbatterie in einem Fahrzeug
CN106685002A (zh) * 2017-01-16 2017-05-17 郑州云海信息技术有限公司 一种锂电池充电管理方法及装置
CN109037810A (zh) * 2017-06-08 2018-12-18 宁德新能源科技有限公司 一种电池的充电方法、装置及电池系统
CN107359380B (zh) * 2017-07-19 2020-03-03 华霆(合肥)动力技术有限公司 充电方法及装置
CN107611510B (zh) * 2017-08-31 2020-03-17 苏州新中能源科技有限公司 充电控制方法及充电控制装置

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5606242A (en) * 1994-10-04 1997-02-25 Duracell, Inc. Smart battery algorithm for reporting battery parameters to an external device
CA2272943C (en) * 1998-06-17 2008-08-12 Black & Decker Inc. Apparatus for charging batteries
JP3652191B2 (ja) * 1999-11-10 2005-05-25 株式会社マキタ 充電装置
CA2392182C (en) * 2001-07-05 2008-11-04 Research In Motion Limited System and method for battery capacity reporting

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101288652B1 (ko) * 2009-10-09 2013-07-22 주식회사 엘지화학 사용자 패턴별 충전 설정시스템 및 충전방법

Also Published As

Publication number Publication date
US20070013346A1 (en) 2007-01-18
US8212526B2 (en) 2012-07-03
CN1897398A (zh) 2007-01-17
CN100433496C (zh) 2008-11-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102640076B (zh) 当在设备充电期间在睡眠模式与正常模式之间切换时电力消耗被降低的电力转换器
CN101675570B (zh) 具有可调整电流限制的电池充电系统及方法
JP3976268B2 (ja) 電池パック、電気機器、コンピュータ装置、電池の制御方法、電力供給方法、およびプログラム
EP2999083B1 (en) Programmable switching battery charger
JP4855444B2 (ja) 充電制御システムおよび制御方法
US8427113B2 (en) Voltage converter with combined buck converter and capacitive voltage divider
US7391184B2 (en) Systems and methods for integration of charger regulation within a battery system
US7034503B2 (en) Circuit and method of operation for an adaptive charge rate power supply
CA2874606C (en) Adapting a battery voltage
JP3854067B2 (ja) バッテリの端子電圧を調節する方法及び装置
US6288522B1 (en) Method and apparatus for controlling battery charging current
KR100275367B1 (ko) 전지 잔량 예측방법, 전지 유니트 및 전지 유니트를 사용하는 장치
US9269333B2 (en) Terminal and method for charging and discharging thereof
KR100784019B1 (ko) 배터리 시스템의 예비충전전류 조절 시스템 및 방법
TWI631793B (zh) 待充電裝置和充電方法
EP2214286B1 (en) Power Management Systems with Controllable Adapter Output
KR100576234B1 (ko) 전자장치
US8639954B2 (en) Portable electronic device and method for recovering power to a rechargeable battery used therein
US6329796B1 (en) Power management circuit for battery systems
CN102163755B (zh) 二次电池的充电方法、二次电池的充电控制装置及组式电池
US10110038B2 (en) Mobile terminal and rapid charging method
KR0173961B1 (ko) 모드변환형 배터리 충전장치
US5945806A (en) Variable-voltage programmable battery module
US7393604B2 (en) Hybrid power system and method
US5734254A (en) Battery pack and charging system for a portable electronic device

Legal Events

Date Code Title Description
WITN Withdrawal due to no request for examination