KR20110119618A

KR20110119618A - 전지팩, 반도체 집적 회로, 잔용량 보정 방법 및 기억매체

Info

Publication number: KR20110119618A
Application number: KR1020117013594A
Authority: KR
Inventors: 코이치 쿠라타
Original assignee: 미쓰미덴기가부시기가이샤
Priority date: 2009-01-14
Filing date: 2010-01-08
Publication date: 2011-11-02
Also published as: WO2010082549A1; JP2010165525A; CN102282478B; US20110241693A1; JP5375110B2; US8519716B2; KR101630368B1; CN102282478A

Abstract

전지팩은 복수의 충방전 가능한 2차전지에 의해 구성되는 전지 유닛의 전압을 검출하는 전압 검출부와, 상기 전지 유닛에 흐르는 전류를 검출하는 전류 검출부와, 상기 전류 검출부에 의해 검출된 상기 전류에 기초하여 상기 전지 유닛의 방전 가능 용량을 산출하는 방전 가능 용량 산출부와, 상기 방전 가능 용량 산출부에 의해 산출된 상기 방전 가능 용량을 포함하는 상기 전지 유닛의 잔용량을 보정하는 용량 보정부를 갖고, 상기 용량 보정부는, 상기 전지 유닛의 전압이 소정의 임계값 이하가 되었을 때, 미리 설정된 소정의 전압과 상기 전지 유닛의 전압의 강하속도와의 관계로부터 산출된 추정 방전 가능 용량에 기초하여 상기 잔용량을 보정한다.

Description

전지팩, 반도체 집적 회로, 잔용량 보정 방법 및 기억매체{BATTERY PACK, SEMICONDUCTOR INTEGRATED CIRCUIT, REMAINING CAPACITY CORRECTING METHOD, AND STORAGE MEDIUM}

본 발명은 복수의 충방전 가능한 2차전지에 의해 구성되는 전지팩, 이 전지팩에 탑재되는 반도체 집적 회로(IC), 이 반도체 집적 회로에 의한 잔용량 보정 방법, 및 이 잔용량 보정 방법을 컴퓨터에 실행시키는 프로그램을 기억하는 컴퓨터 판독 가능한 기억매체에 관한 것이다.

최근에는, 전자기기의 소형화에 따라, 충방전 가능한 2차전지를 갖는 전지팩에 의해 구동되는 휴대기기가 보급되고 있다. 종래의 휴대기기에 내장되는 전지팩에는, 2차전지의 방전 가능 용량을 산출하고, 휴대기기에 대하여 방전 가능 용량을 통지하는 기능이 구비되어 있다. 종래의 전지팩에 있어서 방전 가능 용량을 산출하는 경우에는, 방전 가능 용량은 2차전지로부터의 방전전류를 소정 주기마다 계측하고, 계측된 방전전류를 적산하여 구해진다.

그렇지만, 방전전류를 적산하여 구해진 방전 가능 용량에 오차가 있는 경우, 전지팩측에서 산출한 방전 가능 용량과, 휴대기기를 구동시키기 위하여 최저한 필요한 전압인 방전 종지 전압이 대응하지 않게 되는 경우가 있다.

특히, 2차전지는 방전 말기에는 급격하게 전압 강하하는 전압특성을 갖기 때문에, 방전 말기에 방전 가능 용량의 오차가 커진다. 이 때문에, 전지팩측에서 산출된 방전 가능 용량이 휴대기기를 동작시키는 것이 가능한 용량으로 되어 있어도, 실제의 전압은 방전 종지 전압에 달하고 있는 경우 등이 있다. 이 경우 휴대기기는, 전지팩 내의 2차전지가 방전 종지 전압에 달한 시점에서 동작이 정지하기 때문에, 사용자가 예기치 못할 때에 휴대기기의 동작이 정지할 우려가 있다.

그래서, 종래부터 방전 가능 용량의 검출 정밀도의 향상이 기대되고 있었다. 예를 들면, 특허문헌 1에는, 2차전지의 방전 말기의 잔용량을 정확하게 연산하는 2차전지의 잔용량 연산장치 및 잔용량 연산방법이 기재되어 있다.

일본 특개 2004-361313호 공보

(발명의 개요)

(발명이 해결하고자 하는 과제)

방전전류를 적산하여 구해진 방전 가능 용량에 오차가 생기는 요인으로서 이하의 2가지 점을 들 수 있다. 첫 번째는, 2차전지의 방전전류가 휴대기기의 사용 상황에 따라 변화되기 때문에, 방전전류의 계측주기가 긴 경우에 계측주기 내에서 일어난 방전전류의 변화를 측량할 수 없는 점이다. 두 번째는, 방전전류로서 적산되지 않는 것과 같은 미소한 방전전류나 자기방전 등이 존재하는 점이다. 상기 2가지 점의 요인으로부터 발생한 오차는 누적되어 가기 때문에, 2차전지의 방전 말기에는 큰 오차가 되어 있을 우려가 있다.

본 발명의 일측면에 의하면, 전지팩은, 복수의 충방전 가능한 2차전지에 의해 구성되는 전지 유닛의 전압을 검출하는 전압 검출부와, 상기 전지 유닛에 흐르는 전류를 검출하는 전류 검출부와, 상기 전류 검출부에 의해 검출된 상기 전류에 기초하여 상기 전지 유닛의 방전 가능 용량을 산출하는 방전 가능 용량 산출부와, 상기 방전 가능 용량 산출부에 의해 산출된 상기 방전 가능 용량을 포함하는 상기 전지 유닛의 잔용량을 보정하는 용량 보정부를 갖고, 상기 용량 보정부는, 상기 전지 유닛의 전압이 소정의 임계값 이하로 되었을 때, 미리 설정된 소정의 전압과 상기 전지 유닛의 전압의 강하속도와의 관계로부터 산출된 추정 방전 가능 용량에 기초하여 상기 잔용량을 보정한다.

본 발명의 일측면에 의하면, 복수의 충방전 가능한 2차전지에 의해 구성되는 전지 유닛을 갖는 전지팩에 의한 상기 전지 유닛의 잔용량 보정 방법은, 상기 전지 유닛에 흐르는 전류를 검출하는 전류 검출 스텝과, 상기 전지 유닛의 전압을 검출하는 전압 검출 스텝과, 상기 전류 검출 스텝에서 검출된 상기 전류에 기초하여 상기 전지 유닛의 방전 가능 용량을 산출하는 방전 가능 용량 산출 스텝과, 상기 방전 가능 용량 산출 스텝에서 산출된 상기 방전 가능 용량을 포함하는 상기 전지 유닛의 잔용량을 보정하는 용량 보정 스텝을 갖고, 상기 용량 보정 스텝은, 상기 전지 유닛의 전압이 소정의 임계값 이하로 되었을 때, 상기 전지 유닛의 전압과 상기 전압의 강하속도와의 관계로부터 산출된 추정 방전 가능 용량에 기초하여 상기 잔용량을 보정한다.

본 발명의 일측면에 의하면, 컴퓨터 판독 가능한 기억매체는 상기 전지 유닛의 잔용량 보정 방법을 컴퓨터에 실행시키기 위한 프로그램을 기억한다.

본 발명의 일측면에 의하면, 반도체 집적 회로는, 복수의 충방전 가능한 2차전지에 의해 구성되는 전지 유닛의 전압을 검출하는 전압 검출부와, 상기 전지 유닛에 흐르는 전류를 검출하는 전류 검출부와, 상기 전류 검출부에 의해 검출된 상기 전류에 기초하여 상기 전지 유닛의 방전 가능 용량을 산출하는 방전 가능 용량 산출부와, 상기 방전 가능 용량 산출부에 의해 산출된 상기 방전 가능 용량을 포함하는 상기 전지 유닛의 잔용량을 보정하는 용량 보정부를 갖고, 상기 용량 보정부는, 상기 전지 유닛의 전압이 소정의 임계값 이하로 되었을 때, 미리 설정된 소정의 전압과 상기 전지 유닛의 전압의 강하속도와의 관계로부터 산출된 추정 방전 가능 용량에 기초하여 상기 잔용량을 보정한다.

본 발명에 의하면, 2차전지의 방전 말기의 방전 가능 용량의 오차를 저감시켜, 2차전지의 방전 가능 용량의 검출 정밀도를 향상시킬 수 있다.

본 발명의 다른 목적, 특징 및 이점은 첨부의 도면을 참조하고 이하의 상세한 설명을 읽음으로써, 더한층 명료하게 될 것이다.
도 1은 본 발명의 1실시형태의 전지팩을 설명하는 도면.
도 2는 본 발명의 1실시형태의 전지 감시 IC의 하드웨어 구성을 도시하는 도면.
도 3 본 발명의 1실시형태의 전지 감시 IC의 기능 구성을 도시하는 블럭도.
도 4는 본 발명의 1실시형태에 있어서의 방전 가능 용량과 잔용량을 설명하기 위한 도면.
도 5는 본 발명의 1실시형태의 용량 보정부의 기능 구성을 설명하는 도면.
도 6은 본 발명의 1실시형태의 전지 유닛의 전압-방전 가능 용량 특성을 나타내는 그래프.
도 7은 본 발명의 1실시형태의 전압 강하 속도의 산출과 추정 방전 가능 용량의 산출을 설명하기 위한 그래프.
도 8은 본 발명의 1실시형태의 전지 감시 IC의 동작을 설명하는 플로우차트.
도 9는 본 발명의 1실시형태의 방전전류 베이스 방전 가능 용량을 상한값 이하로 하는 제 1 보정 방법을 설명하는 그래프.
도 10은 본 발명의 1실시형태의 방전전류 베이스 방전 가능 용량을 상한값 이하로 하는 제 2 보정 방법을 설명하는 그래프.
도 11은 본 발명의 1실시형태의 방전전류 베이스 방전 가능 용량을 하한값 이상으로 하는 제 1 보정 방법을 설명하는 그래프.
도 12는 본 발명의 1실시형태의 방전전류 베이스 방전 가능 용량을 하한값 이상으로 하는 제 2 보정 방법을 설명하는 그래프.

(발명을 실시하기 위한 형태)

본 발명을 실시하기 위한 형태에서는, 전지 유닛의 전압값이 방전 말기 전압에 달했을 때, 전지 유닛의 전압 강하 속도로부터 산출되는 추정 방전 가능 용량에 기초하여 전지 유닛의 방전전류로부터 산출된 방전 가능 용량을 보정한다.

이하에 첨부의 도면을 참조하여 본 발명의 1실시형태에 대하여 설명한다.

도 1은 본 실시형태의 전지팩(100)을 설명하는 도면이다.

전지팩(100)은, 예를 들면, 리튬이온 전지 등의 2차전지(110)가 복수 접속된 전지 유닛(111)을 갖는다. 또한 본 실시형태에서는, 전지 유닛(111)은 2차전지(110)가 직렬로 접속된 구성으로 했지만, 이 구성에 한정되지 않는다.

전지팩(100)은 전지팩(100)을 넣을 후술하는 휴대기기와 접속하기 위한 정극 단자(112) 및 부극 단자(113)을 갖는다. 전지팩(100)은 더욱 정극 및 부극 단자(112, 113)와 전지 유닛(111) 사이에, 전지 감시 IC(120) 및 보호 IC(130)를 갖는다.

전지 감시 IC(120)는 전원 단자(VDD) 및 기준 전위 단자(VSS)와, 전압 검지 단자(VBAT1)와, 1조의 전류 검지 단자(VRSP 및 VRSM)와, 통신 단자(SIO)를 갖는다. 전지 감시 IC(120)는, 전원 단자(VDD)를 통하여, 보호 IC(130)에 있어서 전지전압으로부터 레귤레이트된 전압을 받도록 구성된다. 기준 전위 단자(VSS)는 전지 유닛(111)의 부극에 접속되어 있다.

전지 감시 IC(120)는 전지 유닛(111)의 상태를 감시한다. 전지 감시 IC(120)는 전지 유닛(111)의 정극에 접속된 전압 검지 단자(VBAT1)를 통하여 전지 유닛(111)의 출력전압을 검출하도록 구성된다. 전류 검지 단자(VRSM)는 전지 유닛(111)의 부극에 접속되고, 또한 전지 감시 IC(120)의 외부에서 저항(R11)을 통하여 전류 검지 단자(VRSP)에 접속되어 있다.

전지 감시 IC(120)는, 전류 검지 단자(VRSP 및 VRSM)를 통하여, 외부저항(R11)에 흐르는 전류, 즉, 전지 유닛(111)의 충방전 전류를 검출하도록 구성된다. 통신 단자(SIO)는 보호 IC(130)를 통하여 휴대기기와의 통신에 사용되는 외부 단자(114)에 접속되어 있다. 전지 감시 IC(120)는 통신 단자(SIO) 및 보호 IC(130)를 통하여 휴대기기와 통신하도록 구성된다. 전지 감시 IC(120)의 상세한 것은 후술한다.

보호 IC(130)는 전지팩(100)의 충방전를 차단하는 MOS 트랜지스터(M11, M12)의 게이트에 각각 접속되는 단자(DOUT)와 단자(COUT)를 갖는다. 보호 IC(130)는 과방전 또는 과전류를 검출했을 때 단자(DOUT)의 출력을 로 레벨로 하여 MOS 트랜랜지스터(M11)를 차단하고, 과충전 검출 회로에서 과충전을 검출했을 때 단자(COUT)의 출력을 로 레벨로 하여 MOS 트랜랜지스터(M12)를 차단한다.

도 2는 본 실시형태의 전지 감시 IC(120)의 하드웨어 구성을 도시하는 도면이다. 도 2를 참조하면, 전지 감시 IC(120)는 CPU(Central Processing Unit)(121)와, 센서부(122)와, ROM(Read-Only Memory)(123)(기억매체)과, EEPROM(Electrically Erasable Programable ROM)(124)과, 시리얼 인터페이스(I/F)(125)를 갖는다.

CPU(121)는 전지 감시 IC(120)의 각 부를 제어하도록 구성된다. 센서부(122)는 전지 유닛(111)(도 1 참조)의 전압, 전류 및 온도를 검출하도록 구성된다. ROM(123)은 CPU(121)가 전지 감시 IC(120)의 각 부를 제어하기 위하여 실행하는 프로그램을 기억하도록 구성된다. EEPROM(124)은 센서부(122)에 의해 검출된 전지 유닛(111)의 전압, 전류 및 온도의 각 패러미터나, 전지팩(100)과 휴대기기 사이에서 인증을 행하기 위한 인증 ID 등의 정보를 기억하도록 구성된다. 시리얼 I/F(125)는 통신 단자(SIO)를 통하여 휴대기기와 통신하도록 구성된다. CPU(121), 센서부(122), ROM(123), EEPROM(124) 및 시리얼 I/F(125)는 버스(126)에 의해 접속되어 있고, 각각의 사이에서 데이터 및 프로그램을 주고받는다.

또한 센서부(122)는 온도센서 회로(122a)와, 전압센서 회로(122b)와, 전류센서 회로(122c)와, 멀티플렉서(122d)와, 아날로그-디지털(A/D) 변환 회로(122e)를 갖는다.

온도센서 회로(122a)는 전지 유닛(111)의 온도를 검출한다. 전압센서 회로(122b)는, 전지 유닛(111)에 접속된 전압 검지 단자(VBAT1)를 통하여, 전지 유닛(111)의 출력전압을 검출한다. 전류센서 회로(122c)는, 전류 검지 단자(VRSP 및 VRSM)를 통하여, 외부저항(R11)에 흐르는 전류, 즉, 전지 유닛(111)의 충방전 전류를 검출한다. 온도센서 회로(122a), 전압센서 회로(122b) 및 전류센서 회로(122c)의 각 출력은 멀티플렉서(122d)에 접속(입력)되어 있고, 멀티플렉서(122d)에 의해 1개의 신호로서 출력된다. A/D 변환회로(122e)는 멀티플렉서(122d)에 의해 출력된 신호를 아날로그로부터 디지털로 변환한다.

도 3은 본 실시형태의 전지 감시 IC(120)의 기능 구성을 도시하는 블럭도이다. 또한 본 실시형태에 있어서, 도 3에 도시되는 전지 감시 IC(120)의 기능 구성은 도 2에 도시된 ROM(123)에 기억된 특정 프로그램에 의해 구체화된다. 다른 실시형태에서는, 이러한 기능 구성을 구체화하는 하드웨어 모듈이, 도 2의 하드웨어 구성에서 다른 구성요소와는 별개로 설치되어도 된다.

전지 감시 IC(120)는 전류값 취득부(210), 전압값 취득부(220), 시간 측정부(230), 기억 제어부(240), 통신부(250), 방전 가능 용량 산출부(260), 용량 보정부(270)를 갖는다.

전류값 취득부(210)는 전류센서 회로(122c)가 검출한 전류값을 취득한다. 전압값 취득부(220)는 전압센서 회로(122b)가 검출한 전압값을 취득한다. 시간 측정부(230)는 전지 감시 IC(120)에 내장된 시계 기능에 의해 시간을 잰다. 기억 제어부(240)는 전류값 취득부(210)에 의해 취득된 전류값, 전압값 취득부(220)에 의해 취득된 전압값, 방전 가능 용량 산출부(260)에 의해 산출된 방전 가능 용량 등을, 예를 들면, EEPROM(124) 등에 기억시킨다. 통신부(250)는 전지팩(100)이 내장되는 휴대기기와의 통신을 행한다.

방전 가능 용량 산출부(260)는 전류값 취득부(210)에 의해 취득된 전류값에 기초하여 전지 유닛(111)의 방전전류로부터 전지 유닛(111)의 방전 가능 전류를 산출한다. 이하의 본 실시형태의 설명에서 방전 가능 용량 산출부(260)에 의해(적산된 방전전류에 기초하여) 산출된 방전 가능 용량을 방전전류 베이스 방전 가능 용량(Cs)으로 부른다. 용량 보정부(270)는 후술하는 처리에 의해 방전전류 베이스 방전 가능 용량(Cs)을 보정함으로써 전지 유닛(111)의 잔용량을 보정한다.

여기에서 본 실시형태에 있어서의 전지 유닛(111)의 방전 가능 용량과 잔용량에 대하여 설명한다. 도 4는 본 실시형태에 있어서의 방전 가능 용량과 잔용량을 설명하기 위한 도면이다.

본 실시형태의 전지 유닛(111)의 만충전 용량(Cm)은 방전 가능 용량(C1)과 방전 불가능 용량(C2)과의 합으로 표시된다. 방전 가능 용량(C1)이란 온도나 방전전류의 크기 등의 방전 조건에 의해 결정되는 방전 가능(이용 가능)한 용량, 즉, 방전해도 좋은 축적 에너지량이다. 방전 불가능 용량(C2)이란 온도나 방전전류의 크기 등의 방전 조건에 의해 결정되는 방전 불가능(이용 불가능)한 용량, 즉, 전지 유닛(111)으로부터 취출할 수 없는(방전할 수 없는) 축적 에너지량이다.

본 실시형태의 전지 유닛(111)의 잔용량(Cz)은 만충전 용량(Cm)으로부터 사용한 분량의 용량(이하, 방전된 용량(C3))을 감산하여 얻어지는 용량으로 표시된다. 예를 들면, 도 4에 도시하는 바와 같이, 만충전 용량(Cm)으로부터 방전된 용량(C3)이 감산되면, 방전 가능 용량(C1)은 용량(C1a)으로 된다. 따라서 이 때 본 실시형태의 전지 유닛(111)의 잔용량(Cz)은 현시점의 방전 가능 용량(C1a)과 방전 불가능 용량(C2)의 합으로 된다.

본 실시형태의 방전 가능 용량 산출부(260)는 방전 가능 용량(C1a)에 대응하는 용량을 적산 방전 가능 용량으로서 산출한다.

본 실시형태의 용량 보정부(270)는 전지 유닛(111)의 전압에 관하여 방전 종지 전압(Vt)과 방전 가능 용량(C1a)이 대응하도록 전지 유닛(111)의 잔용량(Cz)을 보정한다. 본 실시형태의 방전 종지 전압(Vt)이란 전지팩(100)이 탑재된 휴대기기가 구동하기 위해서 최저한 필요 전압이다.

전지 유닛(111)의 전압이 방전 종지 전압(Vt) 미만으로 되면, 휴대기기는 구동에 필요한 전압이 공급되지 않고 동작을 정지한다. 따라서 본 실시형태의 용량 보정부(270)는, 전지 유닛(111)의 전압이 방전 종지 전압(Vt)으로 되었을 때 방전 가능 용량(C1a)이 0으로 되도록, 방전전류 베이스 방전 가능 용량(Cs)을 보정함으로써 전지 유닛(111)의 잔용량(Cz)을 보정한다.

이하에 본 실시형태의 용량 보정부(270)에 대하여 설명한다.

도 5는 본 실시형태의 용량 보정부(270)의 기능 구성을 설명하는 도면이다. 본 실시형태의 용량 보정부(270)는 방전 종지 전압 참조부(271)와, 방전 말기 전압 참조부(272)와, 전압 강하 속도 산출부(273)와, 추정 방전 가능 용량 산출부(274)와, 상한값 설정부(275)와, 하한값 설정부(276)와, 용량 비교부(277)를 갖는다.

방전 종지 전압 참조부(271)는 미리 전지 감시 IC(120)에 설정된 방전 종지 전압(Vt)을 참조한다. 방전 종지 전압(Vt)은 전지팩(100)이 탑재되는 휴대기기의 사양에 따라 미리 정해져 있다. 방전 종지 전압(Vt)은, 예를 들면, 전지 감시 IC(120)의 EEPROM(124)(도 2)에 미리 기록되어 있어도 된다. 또한 전지팩(100)이 휴대기기와 접속되었을 때에 전지 감시 IC(120)의 통신부(250)(도 3)가 휴대기기와 통신을 행하고, 휴대기기에 설정된 방전 종지 전압(Vt)을 취득하여 EEPROM(124)에 기록해도 된다.

방전 말기 전압 참조부(272)는 미리 전지 감시 IC(120)에 설정된 방전 말기 전압(Vm)을 참조한다. 방전 말기 전압(Vm)은 방전 종지 전압(Vt)과 후술하는 전지 유닛(111)의 전압-방전 가능 용량 특성에 기초하여 미리 결정되어 EEPROM(124)에 기록되어 있는 것으로 한다.

전압 강하 속도 산출부(273)는, 전지 유닛(111)의 전압이 방전 말기 전압(Vm) 이하로 되었을 때, 전지 유닛(111)의 전압-방전 가능 용량 특성에 기초하여 전지 유닛(111)의 전압 강하 속도를 산출한다. 추정 방전 가능 용량 산출부(274)는, 전압 강하 속도 산출부(273)에 의해 산출된 전압 강하 속도와 방전 종지 전압(Vt)에 기초하여, 추정 방전 가능 용량(Ct)을 산출한다. 이하에 도 6, 도 7을 참조하여 전압 강하 속도의 산출 및 추정 방전 가능 용량(Ct)의 산출에 대하여 설명한다.

도 6은 전지 유닛(111)의 전압-방전 가능 용량 특성을 나타내는 그래프이다. 도 6에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태의 전지 유닛(111)의 전압은 방전 말기 전압(Vm) 이하가 되면 급격하게 저하된다. 또한 도 6은 전지 유닛(111)의 주변온도 25℃의 상태에서 300mA 방전한 상태에서의 전압-방전 가능 용량 특성을 나타낸다. 본 실시형태에서는, 전지 유닛(111)의 전압이 방전 말기 전압(Vm) 이하가 되면, 전압 강하 속도의 산출을 개시한다.

도 7은 전압 강하 속도의 산출과 추정 방전 가능 용량(Ct)의 산출을 설명하기 위한 그래프이다.

본 실시형태의 전압 강하 속도 산출부(273)는 전압값 취득부(220)에 의해 취득되고 전압값이 방전 말기 전압(Vm) 이하가 되면 전압 강하 속도의 산출을 개시한다. 또한 본 실시형태에서는, 전압 강하 속도 산출부(273)가 전압값 취득부(220)에 의해 취득되는 전압값을 모니터링 하고 있어도 된다. 또 본 실시형태에서는, 전압값 취득부(220)가 취득한 전압값이 방전 말기 전압(Vm) 이하이었을 때에 전압 강하 속도 산출부(273)에 통지해도 된다.

전압 강하 속도 산출부(273)는 전압값 취득부(220)에 의해 방전 중의 전지 유닛(111)의 전압을 소정기간 측정하고, 전압 강하 속도를 산출한다. 본 실시형태에서는 소정 기간을, 예를 들면, 10초간으로 해도 된다. 소정 기간을 10초간으로 한 경우, 전압 강하 속도는 (10초 전의 전지 유닛(111)의 전압값(A1)-현재의 전지 유닛(111)의 전압값(A2))/소정 시간(10초간)으로서 산출된다.

다음에 본 실시형태의 추정 방전 가능 용량 산출부(274)에 의한 추정 방전 가능 용량(Ct)의 산출에 대하여 설명한다.

전압 강하 속도가 산출되면, 추정 방전 가능 용량 산출부(274)는, 방전 종지 전압 참조부(271)에 의해 방전 종지 전압(Vt)을 참조하고, 현재의 전압값으로부터 방전 종지 전압(Vt)까지의 방전 가능 전압(Vk)을 산출한다. 방전 가능 전압(Vk)은 (현재의 전지 유닛(111)의 전압값(A2)-방전 종지 전압(Vt))에 의해 산출된다.

다음에 추정 방전 가능 용량 산출부(274)는 방전 가능 전압(Vk)과 전압 강하 속도로부터 방전 가능 시간(Tk)(추정 방전 시간)을 산출한다. 방전 가능 시간(Tk)은 방전 가능 전압(Vk)/전압 강하 속도에 의해 산출된다. 방전 가능 시간(Tk)이 산출되면, 추정 방전 가능 용량 산출부(274)는 방전 가능 시간(Tk)과 전류값으로부터 추정 방전 가능 용량(Ct)을 산출한다. 추정 방전 가능 용량(Ct)은 방전 가능 시간(Tk)×전류값에 의해 구해진다.

본 실시형태에서는, 전압 강하 속도 산출부(273)와 추정 방전 가능 용량 산출부(274)에 의한 처리를 전지 유닛(111)의 전압이 방전 종지 전압(Vt)으로 될 때까지 소정 간격으로 행한다. 소정 간격으로 전압 강하 속도에 기초하여 추정 방전 가능 용량(Ct)을 산출함으로써 전지 유닛(111)의 전압이 방전 종지 전압(Vt)에 근접함에 따라 추정 방전 가능 용량(Ct)과 전압-방전 가능 용량 특성(도 7 파선으로 나타냄)에 기초하는 방전 가능 용량과의 오차(S)가 작아진다. 따라서 본 실시형태에서는, 전지 유닛(111)의 전압이 방전 종지 전압(Vt)이 될 때, 추정 방전 가능 용량(Ct)은 0이 된다.

도 5로 되돌아와, 상한값 설정부(275)에 대하여 설명한다.

본 실시형태의 상한값 설정부(275)는, 추정 방전 가능 용량 산출부(274)에 의해 산출된 추정 방전 가능 용량(Ct)을 그 시점의 방전 가능 용량의 상한값(Cma)으로서 설정한다. 본 실시형태에서는, 추정 방전 가능 용량(Ct)은, 전지 유닛(111)의 전압이 방전 말기 전압(Vm)으로부터 방전 종지 전압(Vt)을 향하여 감소함에 따라, 전압-방전 가능 용량 특성에 수렴되도록 산출되기 때문에, 추정 방전 가능 용량(Ct)을 방전 가능 용량의 상한값(Cma)으로서 설정할 수 있다.

하한값 설정부(276)는 추정 방전 가능 용량(Ct)에 기초하여 방전 가능 용량의 하한값(Cmi)을 산출하여 설정한다. 본 실시형태의 하한값 설정부(276)는 추정 방전 가능 용량(Ct)과 소정의 값을 승산한 값을 하한값(Cmi)으로 한다. 방전 가능 용량의 하한값(Cmi)은 상한값(Cma)과 하한값(Cmi) 사이에 전압-방전 가능 용량 특성을 나타내는 곡선이 포함되고, 또한 전지 유닛(111)의 전압이 방전 종지 전압(Vt)이 되었을 때 0이 되도록 설정한다. 본 실시형태에서는, 추정 방전 가능 용량(Ct)에 승산되는 소정의 값을 0.4로 했다. 따라서 하한값 설정부(276)는 추정 방전 가능 용량(Ct)과 0.4를 승산한 값을 하한값(Cmi)으로서 설정한다. 한편 이 0.4(40%)라는 값은 대표적인 방전 조건에 의해 산출한 결과의 값이다. 대표적인 방전 조건은, 예를 들면, 방전전류는 400mA, 300mA, 0.2CmA(174mA, 160mA 등) 중 어느 하나의 값, 환경온도는 50℃, 25℃, 0℃ 중 어느 하나의 온도, 용량 유지율은 100%, 80%, 60% 중 어느 하나의 값을 조합한 조건이다. 또한 용량 유지율은 100%가 신품에 상당하고, 60%는 신품에 대하여 -40% 용량이 열화된 것을 나타낸다.

용량 비교부(277)는 방전 가능 용량 산출부(260)에 의해 산출된 방전전류 베이스 방전 가능 용량(Cs)과, 상한값(Cma) 또는 하한값(Cmi)을 비교한다.

본 실시형태의 용량 보정부(270)는, 용량 비교부(277)에 의한 비교결과에 기초하여, 방전전류 베이스 방전 가능 용량(Cs)이 방전 가능 용량의 상한값(Cma)과 하한값(Cmi) 사이에 들어가도록 보정한다. 용량 보정부(270)에 의한 보정의 상세한 것은 후술한다.

다음에, 본 실시형태의 전지 감시 IC(120)의 동작을 설명한다. 도 8은, 본 실시형태의 전지 감시 IC(120)의 동작을 설명하는 플로우차트이다.

본 실시형태의 전지 감시 IC(120)는, 전지 유닛(111)의 전압을 감시하고, 스텝 S801에서 전류값 취득부(210), 전압값 취득부(220), 온도센서(122a)에 의해 전지 유닛(111)의 전류, 전압, 온도를 각각 측정한다. 또한 본 실시형태의 전지 감시 IC(120)는 소정의 측정 주기마다 전지 유닛(111)의 전류, 전압, 온도를 측정하는 것으로 한다.

스텝 S802에서, 전지 감시 IC(120)는 전류값 취득부(210)에 의해 전지 유닛(111)으로부터의 방전전류가 검출되었는지 아닌지를 판단한다. 스텝 S802에서 방전전류가 검출되지 않은 경우, 전지 감시 IC(120)는 전지 유닛(111)에 의한 방전이 행해지지 않은 것으로 판단하고, 스텝 S801로 되돌아온다.

스텝 S802에서 방전전류가 검출된 경우, 스텝 S803에서, 전지 감시 IC(120)는 전지 유닛(111)의 전압이 방전 종지 전압(Vt)에 도달해 있는지 아닌지를 판단한다.

예를 들면, 높은 전류에서의 방전인 경우나, 2차전지(110)의 내부저항이 큰 경우 등에는, 후술하는 스텝 S805에서 추정 방전 가능 용량(Ct)을 산출하기 위하여 소정 시간의 경과를 기다리는 동안 전지 유닛(111)의 전압이 방전 종지 전압(Vt)에 도달하는 경우가 있다. 이 경우, 후술하는 스텝 S807부터 스텝 S812까지의 처리에 의해 방전전류 베이스 방전 가능 용량(Cs)을 서서히 보정했어도, 방전전류 베이스 방전 가능 용량(Cs)의 보정이 완료되기 전에 전지 유닛(111)의 전압이 방전 종지 전압(Vt)에 도달해 버린다.

이러한 경우, 다음 측정 주기에서 전압값을 취득했을 때는 전지 유닛(111)의 전압값은 이미 방전 종지 전압(Vt)에 도달해 있다. 따라서 이 때 방전 가능 용량은 0으로 되어 있지 않으면 안 된다.

그래서, 스텝 S803에서 전지 유닛(111)의 전압이 방전 종지 전압(Vt)에 도달해 있었을 경우(스텝 S803에서 YES), 스텝 S804에서, 이 때의 방전전류 베이스 방전 가능 용량(Cs)을 방전 가능 용량의 오차로 생각하고, 방전 가능 용량을 0으 하는 보정을 행한다.

이하에 다시 도 4를 참조하여 스텝 S804에서의 보정에 대하여 설명한다.

전지 유닛(111)의 전압이 방전 종지 전압(Vt)에 도달했을 때, 적산 방전 가능 용량(C1a)(Cs)=0이며, 전지 유닛(111)의 잔용량(Cz)=방전 불가능 용량(C2)으로 되는 것이 바람직하다. 그러나 방전전류 베이스 방전 가능 용량(Cs)에 오차가 있는 경우, 잔용량(Cz)=방전 불가능 용량(C2)으로 되지 않는다. 따라서 스텝 S804에서는, 적산 방전 가능 용량(C1a)을 오차라고 생각하고, 적산 방전 가능 용량(C1a)=0으로 하는 보정을 행한다.

도 8로 되돌아와, 전지 감시 IC(120)는 스텝 S804의 처리를 종료하면 스텝 S801의 처리로 되돌아온다.

스텝 S803에서, 추정 방전 가능 용량(Ct)의 산출이 가능하다고 판단된 경우(스텝 S803에서 NO), 스텝 S805에서, 용량 보정부(270)는 전지 유닛(111)의 전압 강하 속도를 산출하기 위하여 설정된 소정 시간이 경과했는지 아닌지를 판단한다. 스텝 S805에서, 소정 시간이 경과하면(스텝 S805에서 YES), 스텝 S806에서, 용량 보정부(270)는, 방전 말기 전압 참조부(272)에 의해 설정된 방전 말기 전압(Vm)을 참조하여, 전압값 취득부(220)에 의해 취득된 전압값이 방전 말기 전압(Vm)에 도달했는지 아닌지를 판단한다.

스텝 S806에서, 전압값 취득부(220)에 의해 취득된 전압값이 방전 말기 전압(Vm)에 도달해 있었을 경우(스텝 S806에서 YES), 스텝 S807에서, 용량 보정부(270)는, 전압 강하 속도 산출부(273)에 의해 전압 강하 속도를 산출하고, 추정 방전 가능 용량 산출부(274)에 의해 추정 방전 가능 용량(Ct)을 산출한다.

다음에 스텝 S808에서, 용량 보정부(270)는, 상한값 설정부(275)에 의해, 산출된 추정 방전 가능 용량(Ct)을 방전전류 베이스 방전 가능 용량(Cs)의 상한값(Cma)으로 설정한다. 또 하한값 설정부(276)에 의해, 추정 방전 가능 용량(Ct)에 0.4를 승산한 값을 방전전류 베이스 방전 가능 용량(Cs)의 하한값(Cmi)으로 설정한다.

계속해서 스텝 S809에서, 용량 보정부(270)는, 용량 비교부(277)에 의해, 방전전류 베이스 방전 가능 용량(Cs)과 상한값(Cma)을 비교하고, 방전전류 베이스 방전 가능 용량(Cs)이 상한값(Cma)을 초과했는지 아닌지를 판단한다. 스텝 S809에서 방전전류 베이스 방전 가능 용량(Cs)이 상한값(Cma)을 초과해 있었을 경우(스텝 S809에서 YES), 스텝 S810에서, 용량 보정부(270)는 후술하는 방법에 의해 방전전류 베이스 방전 가능 용량(Cs)을 상한값(Cma) 이하로 하는 보정을 행한다.

스텝 S809에서 방전전류 베이스 방전 가능 용량(Cs)이 상한값(Cma)을 초과해 있지 않은 경우(스텝 S809에서 NO), 스텝 S811에서, 용량 비교부(277)는, 방전전류 베이스 방전 가능 용량(Cs)과 하한값(Cmi)을 비교하고, 방전전류 베이스 방전 가능 용량(Cs)이 하한값(Cmi)보다 작은지 아닌지를 판단한다. 스텝 S811에서 방전전류 베이스 방전 가능 용량(Cs)이 하한값(Cmi)보다 작은 경우(스텝 S811에서 YES), 스텝 S812에서, 용량 보정부(270)는, 후술하는 방법으로 방전전류 베이스 방전 가능 용량(Cs)을 하한값(Cmi) 이상으로 하는 보정을 행한다.

스텝 S812까지의 처리가 완료되면, 전지 감시 IC(120)는 스텝 S801로부터의 처리를 반복한다. 또한 본 실시형태에서는, 방전전류 베이스 방전 가능 용량(Cs)이 상한값(Cma) 이하 하한값(Cmi) 이상인 경우에는(스텝 S811에서 NO), 용량 보정부(270)에 의한 보정을 행하지 않는다.

이하에, 용량 보정부(270)에 의한 방전전류 베이스 방전 가능 용량(Cs)의 보정 방법에 관하여 설명한다. 처음에 도 9, 도 10을 참조하여, 방전전류 베이스 방전 가능 용량(Cs)을 상한값(Cma) 이하로 하는 보정에대관하여 설명한다. 도 9는 방전전류 베이스 방전 가능 용량(Cs)을 상한값(Cma) 이하로 하는 제 1 보정 방법을 설명하는 그래프이다.

도 9에 도시하는 바와 같이, 본 실시형태의 용량 보정부(270)는, 전지 유닛(111)의 전압값이 방전 말기 전압(Vm)에 도달했을 때, 방전전류 베이스 방전 가능 용량(Cs)이 상한값(Cma)을 초과해 있었을 경우, 방전전류 베이스 방전 가능 용량(Cs)을 상한값(Cma) 이하로 하는 보정을 행한다.

도 10은 방전전류 베이스 방전 가능 용량(Cs)을 상한값(Cma) 이하로 하는 제 2 보정 방법을 설명하는 다른 그래프이다. 본 실시형태의 용량 보정부(270)는, 방전전류 베이스 방전 가능 용량(Cs)이 상한값(Cma)을 초과해 있었을 경우, 방전전류 베이스 방전 가능 용량(Cs)과 상한값(Cma)과의 차분을 산출한다. 그리고 용량 보정부(270)는, 차분을 소정수로 나눈 값씩, 방전전류 베이스 방전 가능 용량(Cs)의 값을 줄이는 보정을 행한다. 예를 들면, 용량 보정부(270)는, 방전전류 베이스 방전 가능 용량(Cs)이 상한값(Cma)을 초과한 경우, 이 때의 방전전류 베이스 방전 가능 용량(Cs)과 상한값(Cma)과의 차분을 Sa1로 하면, 방전전류 베이스 방전 가능 용량(Cs)과 차분(Sa1)을 16분할한 값인 Sa1/16을 감산한 값을 보정후의 방전전류 베이스 방전 가능 용량(Cs1)으로 한다.

전지 감시 IC(120)에 의한 다음 측정 주기(T1)에 있어서, 보정 후의 방전전류 베이스 방전 가능 용량(Cs1)으로부터 방전 분량을 감산한 방전전류 베이스 방전 가능 용량(Cs2)이 상한값(Cma)보다도 컷을 경우, 용량 보정부(270)는 마찬가지로, 적산 방전 가능 용량(Cs2)과 상한값(Cma)과의 차분(Sa2)을 산출한다. 다음에 용량 보정부(270)는 차분(Sa2)을 16분할한 값인 Sa2/16을 보정 후의 적산 방전 가능 용량(Cs2)으로부터 감산한다. 그리고 감산한 결과 얻어지는 값을 보정 후의 적산 방전 가능 용량(Cs3)으로 한다. 본 실시형태의 용량 보정부(270)는 적산 방전 가능 용량(Cs)이 상한값(Cma) 이하로 될 때까지 이 보정을 행한다.

본 실시형태에서는, 이상과 같이 방전전류 베이스 방전 가능 용량(Cs)을 보정함으로써 방전전류 베이스 방전 가능 용량(Cs)을 상한값(Cma)에 근접시킬 수 있다. 또한 상한값(Cma)은 추정 방전 가능 용량(Ct)이며, 전지 유닛(111)의 전압값이 방전 종지 전압(Vt)으로 될 때 방전 가능 용량이 0이 되도록 설정되는 값이다. 따라서 본 실시형태에서는, 방전전류 베이스 방전 가능 용량(Cs)을 상한값(Cma)에 근접시키도록 보정함으로써, 방전 종지 전압(Vt)으로 되었을 때의 방전 가능 용량을 0으로 할 수 있어, 방전 종지 전압(Vt)과 방전 가능 용량의 값을 대응시킬 수 있다.

또한 본 실시형태에서 도 10에 도시하는 경우, 차분(Sa1) 및 차분(Sa2)은 16분할하는 것으로서 설명했지만, 이것에 한정되지 않는다. 본 실시형태의 방전전류 베이스 방전 가능 용량(Cs)으로부터 용량을 감산하는 보정에서는, 전지 감시 IC(120)가 전지 이상이라고 판단하지 않을 정도의 값이 방전전류 베이스 방전 가능 용량(Cs)으로부터 감산되면 된다. 이것은 즉, 방전전류 베이스 방전 가능 용량(Cs)의 보정에서 방전 가능 용량이 급격하게 감소하면, 전지 감시 IC(120)는 전지 이상이라고 판단할 가능성이 있기 때문이다. 따라서 차분(Sa1) 및 차분(Sa2)은 전지 이상이라고 판단되지 않을 정도의 임의의 값으로 분할되는 것이 바람직하다.

다음에 도 11, 도 12를 참조하여 방전전류 베이스 방전 가능 용량(Cs)을 하한값(Cmi) 이상으로 하는 보정에 대하여 설명한다. 도 11은 방전전류 베이스 방전 가능 용량(Cs)을 하한값(Cmi) 이상으로 하는 제 1 보정 방법을 설명하는 그래프이다.

도 11에 도시하는 바와 같이, 본 실시형태의 용량 보정부(270)는, 전지 유닛(111)의 전압값이 방전 말기 전압(Vm)에 도달했을 때, 방전전류 베이스 방전 가능 용량(Cs)이 하한값(Cmi)보다 작은 경우, 방전전류 베이스 방전 가능 용량(Cs)을 하한값(Cmi) 이상으로 하는 보정을 행한다.

도 12는 방전전류 베이스 방전 가능 용량(Cs)을 하한값(Cmi) 이상으로 하는 제 2 보정 방법을 설명하는 그래프이다. 본 실시형태의 용량 보정부(270)는, 방전전류 베이스 방전 가능 용량(Cs)이 하한값(Cmi)보다 작은 경우, 방전전류 베이스 방전 가능 용량(Cs)의 값을 전지 감시 IC(120)에서의 다음 측정 주기에서 측정된 값으로 갱신하지 않는다.

즉 용량 보정부(270)는, 방전 말기 전압(Vm)에서 방전전류 베이스 방전 가능 용량(Cs)이 하한값(Cmi)보다 작은 경우, 다음 측정 주기(T1)에서, 적산 방전 가능 용량(Cs)의 값을 다음 측정 주기(T1)에서 산출된 방전전류 베이스 방전 가능 용량(Cs3)으로 갱신하지 않고, 전의 측정 주기에서 산출된 적산 방전 가능 용량(Cs)으로 한다. 용량 보정부(270)는 적산 방전 가능 용량(Cs)이 하한값(Cmi) 이상으로 될 때까지 이 보정을 반복한다. 예를 들면, 용량 보정부(270)는 측정 주기(T2)에서 산출된 적산 방전 가능 용량(Cs4)이 하한값(Cmi)보다 작은 경우, 적산 방전 가능 용량(Cs)의 값을 Cs4로 하지 않고, 앞의 측정 주기(T1)의 적산 방전 가능 용량(Cs)으로 한다.

본 실시형태의 용량 보정부(270)에 의하면, 이상과 같이 적산 방전 가능 용량(Cs)을 보정함으로써, 적산 방전 가능 용량(Cs)을 하한값(Cmi)에 근접시킬 수 있다. 또한 하한값(Cmi)은 전지 유닛(111)의 전압값이 방전 종지 전압(Vt)으로 될 때 방전 가능 용량이 0이 되도록 설정되는 값이다. 따라서 본 실시형태에서는, 적산 방전 가능 용량(Cs)을 하한값(Cmi)에 근접시키도록 보정함으로써 방전 종지 전압(Vt)으로 되었을 때의 방전 가능 용량을 0으로 할 수 있어, 방전 종지 전압(Vt)과 방전 가능 용량의 값을 대응시킬 수 있다.

또 본 실시형태에서는, 적산 방전 가능 용량(Cs)의 값을 증가시키지 않고 적산 방전 가능 용량(Cs)을 하한값(Cmi) 이상으로 할 수 있다. 따라서 본 실시형태에서는, 감소하고 있던 방전전류 베이스 방전 가능 용량(Cs)을 증가시킴으로써 전지 감시 IC(120)가 잘못해서 전지 이상으로 판정하는 것을 방지할 수 있다.

따라서 본 실시형태에 의하면, 전지 유닛(111)의 방전 말기의 방전 가능 용량의 오차를 저감시켜, 전지 유닛(111)의 방전 가능 용량의 검출 정밀도를 향상시킬 수 있다.

이와 같이 본 발명의 일측면에 의하면, 2차전지의 방전 말기의 방전 가능 용량의 오차를 저감시켜, 2차전지의 방전 가능 용량의 검출 정밀도를 향상시키는 전지팩, 반도체 집적 회로, 잔용량 보정 방법, 잔용량 보정 프로그램이 제공된다.

본 발명의 일측면에 의하면, 일례로서 전지팩(100)은 복수의 충방전 가능한 2차전지(110)에 의해 구성되는 전지 유닛(111)의 전압을 검출하는 전압센서 회로(122b)(전압 검출부)와, 상기 전지 유닛(111)에 흐르는 전류를 검출하는 전류센서 회로(122c)(전류 검출부)와, 상기 전류센서 회로(122c)에 의해 검출된 상기 전류에 기초하여 상기 전지 유닛(111)의 방전 가능 용량(Cs)을 산출하는 방전 가능 용량 산출부(260)와, 상기 방전 가능 용량 산출부(260)에 의해 산출된 상기 방전 가능 용량(Cs)을 포함하는 상기 전지 유닛(111)의 잔용량(Cz)을 보정하는 용량 보정부(270)를 갖고, 상기 용량 보정부(270)는, 상기 전지 유닛(111)의 전압이 방전 말기 전압(Vm)(소정의 임계값) 이하로 되었을 때, 방전 종지 전압(Vt)(미리 설정된 소정의 전압)과 상기 전지 유닛(111)의 전압의 강하속도와의 관계로부터 산출된 추정 방전 가능 용량(Ct)에 기초하여 상기 잔용량(Cz)을 보정한다.

본 발명의 일측면에 의하면, 일례로서, 복수의 충방전 가능한 2차전지(110)에 의해 구성되는 전지 유닛(111)을 갖는 전지팩(100)에 의한 상기 전지 유닛(111)의 잔용량(Cz) 보정 방법은, 상기 전지 유닛(111)에 흐르는 전류를 검출하는 전류 검출 스텝(스텝 S801)과, 상기 전지 유닛(111)의 전압을 검출하는 전압 검출 스텝(스텝 S801)과, 상기 전류 검출 스텝에서 검출된 상기 전류에 기초하여 상기 전지 유닛(111)의 방전 가능 용량(Cs)을 산출하는 방전 가능 용량 산출 스텝과, 상기 방전 가능 용량 산출 스텝에서 산출된 상기 방전 가능 용량(Cs)을 포함하는 상기 전지 유닛(111)의 잔용량(Cz)을 보정하는 용량 보정 스텝(스텝 S810, S812)을 갖고, 상기 용량 보정 스텝은, 상기 전지 유닛(111)의 전압이 방전 말기 전압(Vm)(소정의 임계값)이하로 되었을 때, 방전 종지 전압(Vt)(미리 설정된 소정의 전압)과 상기 전지 유닛(111)의 전압의 강하속도와의 관계로부터 산출된 추정 방전 가능 용량(Ct)에 기초하여 상기 잔용량(Cz)을 보정한다.

본 발명의 일측면에 의하면, 일례로서, ROM(123)(컴퓨터 판독 가능한 기억매체)는, 복수의 충방전 가능한 2차전지(110)에 의해 구성되는 전지 유닛(111)을 갖는 전지팩(100)에 있어서 상기 전지 유닛(111)의 잔용량(Cz) 보정 방법을 CPU(121)(컴퓨터)에 실행시키기 위한 프로그램을 기억하고, 상기 방법은, 상기 전지 유닛(111)에 흐르는 전류를 검출하는 전류 검출 스텝(스텝 S801)과, 상기 전지 유닛(111)의 전압을 검출하는 전압 검출 스텝(스텝 S801)과, 상기 전류 검출 스텝에서 검출된 상기 전류에 기초하여 상기 전지 유닛(111)의 방전 가능 용량(Cs)을 산출하는 방전 가능 용량 산출 스텝과, 상기 방전 가능 용량 산출 스텝에서 산출된 상기 방전 가능 용량(Cs)을 포함하는 상기 전지 유닛(111)의 잔용량(Cz)을 보정하는 용량 보정 스텝(스텝 S810, S812)을 갖고, 상기 용량 보정 스텝은, 상기 전지 유닛(111)의 전압이 방전 말기 전압(Vm)(소정의 임계값) 이하로 되었을 때, 방전 종지 전압(Vt)(미리 설정된 소정의 전압)과 상기 전지 유닛(111)의 전압의 강하속도와의 관계로부터 산출된 추정 방전 가능 용량(Ct)에 기초하여 상기 잔용량(Cz)을 보정한다.

본 발명의 일측면에 의하면, 일례로서, 전지 감시 IC(120)(반도체 집적 회로)는, 복수의 충방전 가능한 2차전지(110)에 의해 구성되는 전지 유닛(111)의 전압을 검출하는 전압센서 회로(122b)(전압 검출부)와, 상기 전지 유닛(111)에 흐르는 전류를 검출하는 전류센서 회로(122c)(전류 검출부)와, 상기 전류센서 회로(122c)에 의해 검출된 상기 전류에 기초하여 상기 전지 유닛(111)의 방전 가능 용량(Cs)을 산출하는 방전 가능 용량 산출부(260)와, 상기 방전 가능 용량 산출부(260)에 의해 산출된 상기 방전 가능 용량(Cs)을 포함하는 상기 전지 유닛(111)의 잔용량(Cz)을 보정하는 용량 보정부(270)를 갖고, 상기 용량 보정부(270)는, 상기 전지 유닛(111)의 전압이 방전 말기 전압(Vm)(소정의 임계값) 이하가 되었을 때, 방전 종지 전압(Vt)(미리 설정된 소정의 전압)과 상기 전지 유닛(111)의 전압의 강하속도와의 관계로부터 산출된 추정 방전 가능 용량(Ct)에 기초하여 상기 잔용량(Cz)을 보정한다.

본 발명은 구체적으로 개시된 실시예에 한정되지 않고, 본 발명의 범위를 일탈하는 않고 여러 변형예, 개량예가 행해질 것이다.

본원은 2009년 1월 14일에 출원한 일본특허출원 제2009-006087호에 기초하여 그 우선권을 주장하는 것으로, 동 일본출원의 전체 내용을 참조함으로써 본원에 원용한다.

100 전지팩 110 2차전지
111 전지 유닛 120 전지 감시 IC
130 보호 IC 210 전류값 취득부
220 전압값 취득부 230 시간 측정부
240 기억 제어부 250 통신부
260 방전 가능 용량 산출부 270 용량 보정부
271 방전 종지 전압 참조부 272 방전 말기 전압 참조부
273 전압 강하 속도 산출부 274 추정 방전 가능 용량 산출부
275 상한값 설정부 276 하한값 설정부
277 용량 비교부

Claims

복수의 충방전 가능한 2차전지에 의해 구성되는 전지 유닛의 전압을 검출하는 전압 검출부와,
상기 전지 유닛에 흐르는 전류를 검출하는 전류 검출부와,
상기 전류 검출부에 의해 검출된 상기 전류에 기초하여 상기 전지 유닛의 방전 가능 용량을 산출하는 방전 가능 용량 산출부와,
상기 방전 가능 용량 산출부에 의해 산출된 상기 방전 가능 용량을 포함하는 상기 전지 유닛의 잔용량을 보정하는 용량 보정부를 갖고,
상기 용량 보정부는,
상기 전지 유닛의 전압이 소정의 임계값 이하가 되었을 때, 미리 설정된 소정의 전압과 상기 전지 유닛의 전압의 강하속도와의 관계로부터 산출된 추정 방전 가능 용량에 기초하여 상기 잔용량을 보정하는 것을 특징으로 하는 전지팩.
제 1 항에 있어서,
상기 용량 보정부는,
상기 전지 유닛의 잔용량에 포함되는 상기 방전 가능 용량을 상기 추정 방전 가능 용량에 기초하여 보정함으로써 상기 잔용량을 보정하는 것을 특징으로 하는 전지팩.
제 1 항에 있어서,
상기 용량 보정부는,
상기 전지 유닛의 전압의 강하속도를 산출하는 강하속도 산출부와,
상기 전압의 강하속도와 미리 설정된 방전 종지 전압에 기초하여 상기 추정 방전 가능 용량을 산출하는 추정 방전 가능 용량 산출부를 갖는 것을 특징으로 하는 전지팩.
제 3 항에 있어서,
상기 용량 보정부는,
상기 추정 방전 가능 용량 산출부에 의해 산출된 상기 추정 방전 가능 용량을 상기 방전 가능 용량의 상한값으로 설정하고,
상기 추정 방전 가능 용량에 소정의 값을 승산한 값을 상기 방전 가능 용량의 하한값으로 설정하는 설정부를 더 갖고,
상기 용량 보정부는,
상기 방전 가능 용량의 값이 상기 설정부에 의해 설정된 상기 상한값과 상기 하한값 사이의 값이 되도록 상기 방전 가능 용량을 보정하는 것을 특징으로 하는 전지팩.
제 4 항에 있어서,
상기 용량 보정부는,
상기 방전 가능 용량이 상기 상한값보다 클 때, 상기 방전 가능 용량이 상기 추정 방전 가능 용량 이하로 될 때까지 상기 방전 가능 용량을 소정 용량마다 적게 하도록 보정하는 것을 특징으로 하는 전지팩.
제 4 항에 있어서,
상기 용량 보정부는,
상기 방전 가능 용량이 상기 하한값보다 작을 때, 상기 방전 가능 용량이 상기 추정 방전 가능 용량 이상이 될 때까지 상기 방전 가능 용량의 갱신을 행하지 않는 것을 특징으로 하는 전지팩.
복수의 충방전 가능한 2차전지에 의해 구성되는 전지 유닛을 갖는 전지팩에 의한 상기 전지 유닛의 잔용량 보정 방법으로서,
상기 전지 유닛에 흐르는 전류를 검출하는 전류 검출 스텝과,
상기 전지 유닛의 전압을 검출하는 전압 검출 스텝과,
상기 전류 검출 스텝에서 검출된 상기 전류에 기초하여 상기 전지 유닛의 방전 가능 용량을 산출하는 방전 가능 용량 산출 스텝과,
상기 방전 가능 용량 산출 스텝에서 산출된 상기 방전 가능 용량을 포함하는 상기 전지 유닛의 잔용량을 보정하는 용량 보정 스텝을 갖고,
상기 용량 보정 스텝은,
상기 전지 유닛의 전압이 소정의 임계값 이하가 되었을 때, 상기 전지 유닛의 전압과 상기 전압의 강하속도와의 관계로부터 산출된 추정 방전 가능 용량에 기초하여 상기 잔용량을 보정하는 것을 특징으로 하는 잔용량 보정 방법.
제 7 항에 기재된 전지 유닛의 잔용량 보정 방법을 컴퓨터에 실행시키기 위한 프로그램을 기억하는 컴퓨터 판독 가능한 기억매체.
복수의 충방전 가능한 2차전지에 의해 구성되는 전지 유닛의 전압을 검출하는 전압 검출부와,
상기 전지 유닛에 흐르는 전류를 검출하는 전류 검출부와,
상기 전류 검출부에 의해 검출된 상기 전류에 기초하여 상기 전지 유닛의 방전 가능 용량을 산출하는 방전 가능 용량 산출부와,
상기 방전 가능 용량 산출부에 의해 산출된 상기 방전 가능 용량을 포함하는 상기 전지 유닛의 잔용량을 보정하는 용량 보정부를 갖고,
상기 용량 보정부는,
상기 전지 유닛의 전압이 소정의 임계값 이하가 되었을 때, 미리 설정된 소정의 전압과 상기 전지 유닛의 전압의 강하속도와의 관계로부터 산출된 추정 방전 가능 용량에 기초하여 상기 잔용량을 보정하는 것을 특징으로 하는 반도체 집적 회로.