KR20200091539A - Battery device and charging method thereof - Google Patents

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KR20200091539A KR1020190008321A KR20190008321A KR20200091539A KR 20200091539 A KR20200091539 A KR 20200091539A KR 1020190008321 A KR1020190008321 A KR 1020190008321A KR 20190008321 A KR20190008321 A KR 20190008321A KR 20200091539 A KR20200091539 A KR 20200091539A
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료비흠
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주식회사 엘지화학
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Abstract

The present invention relates to a battery device and a method of charging the same, and more particularly to a battery device capable of enhancing charging speed and a method of charging the same. The method of charging the battery device comprises the steps of: providing a first charging current in a first time zone to charge a battery set in the battery device, and measuring a first detection temperature of the battery set; generating a first comparison result by comparing the first detection temperature and a first critical value in the first time zone; based on the first comparison result, switching to a second charging current in a second time zone to charge the battery set, and measuring a second detection temperature of the battery set, wherein the first charging current is greater than the second charging current; and generating a second comparison result by comparing the second detection temperature and a second critical value in the second time zone; and based on the second comparison result, recovering providing of the first charging current to charge the battery set. According to the present invention, the battery device can effectively reduce a charging time.

Description

배터리 장치 및 그 충전 방법{BATTERY DEVICE AND CHARGING METHOD THEREOF}Battery device and charging method thereof BATTERY DEVICE AND CHARGING METHOD THEREOF}

본 발명은 배터리 장치 및 그 충전 방법에 관한 것으로, 특히 충전 속도를 향상시킬 수 있는 배터리 장치 및 그 충전 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a battery device and a charging method thereof, and more particularly to a battery device and a charging method capable of improving the charging speed.

종래의 기술분야에서 배터리 장치의 충전 동작은 시작 상태에서 보통 비교적 낮은 충전 전류로 충전 동작을 수행한다. 그리고 배터리 세트의 온도가 너무 높아 과열 보호(over temperature protection, OTP) 동작이 발생할 경우 배터리 장치는 충전 동작을 정지하게 되며， 온도가 안전 범위로 내려간 후에 배터리 세트에 대해 충전 동작을 재개할 수 있다. 상기 두 가지 이유로 인해 종래 기술에 따른 배터리 장치의 배터리 세트는 매우 긴 충전 시간을 거쳐야만 완전하게 충전이 되므로 배터리 장치의 사용 효율이 낮아진다. In the prior art, the charging operation of the battery device usually performs a charging operation at a relatively low charging current in the starting state. In addition, when an over temperature protection (OTP) operation occurs because the temperature of the battery set is too high, the battery device stops the charging operation. After the temperature falls to a safe range, the charging operation for the battery set may be resumed. For the above two reasons, the battery set of the battery device according to the prior art is fully charged only after a very long charging time, thereby reducing the efficiency of use of the battery device.

본 발명은 효과적으로 충전 시간을 감소시킬 수 있는 배터리 장치 및 그 충전 방법을 제공한다.The present invention provides a battery device and a charging method capable of effectively reducing the charging time.

본 발명에 따른 배터리 장치의 충전 방법은 제1 시간 구간에서 제1 충전 전류를 제공하여 배터리 장치 중의 배터리 세트에 대해 충전하며 상기 배터리 세트의 제1 검출 온도를 측정하는 단계; 상기 제1 시간 구간에서 상기 제1 검출 온도와 제1 임계값을 비교하여 제1 비교 결과를 생성하는 단계; 상기 제1 비교 결과에 의해 제2 시간 구간에서 제2 충전 전류로 변경하여 상기 배터리 세트에 대해 충전하며 상기 배터리 세트의 제2 검출 온도를 측정하며, 여기서 상기 제1 충전 전류는 상기 제2 충전 전류보다 큰 단계; 상기 제2 시간 구간에서 상기 제2 검출 온도와 제2 임계값을 비교하여 제2 비교 결과를 생성하는 단계; 및 상기 제2 비교 결과에 의해 상기 제1 충전 전류를 제공하는 것을 회복하여 상기 배터리 세트에 대해 충전하는 단계를 포함한다.A charging method of a battery device according to the present invention comprises: providing a first charging current in a first time period to charge a battery set in a battery device and measuring a first detection temperature of the battery set; Generating a first comparison result by comparing the first detection temperature and a first threshold in the first time period; By changing the second charging current in the second time period according to the first comparison result, the battery set is charged and the second detection temperature of the battery set is measured, wherein the first charging current is the second charging current Larger steps; Generating a second comparison result by comparing the second detection temperature and a second threshold in the second time period; And recovering providing the first charging current by the second comparison result to charge the battery set.

본 발명의 일 실시예에서, 상기 제1 충전 전류는 최대 충전 전류이며, 상기 제2 충전 전류는 상기 제1 충전 전류의 40%이다.In one embodiment of the present invention, the first charging current is the maximum charging current, and the second charging current is 40% of the first charging current.

본 발명의 배터리 장치는 배터리 세트 및 컨트롤러를 포함한다. 컨트롤러는 배터리 세트에 커플링되며, 상기 컨트롤러는 제1 시간 구간에서 제1 충전 전류를 제공하여 배터리 장치 중의 배터리 세트에 대해 충전하며 상기 배터리 세트의 제1 검출 온도를 측정하고; 상기 제1 시간 구간에서 상기 제1 검출 온도와 제1 임계값을 비교하여 제1 비교 결과를 생성하며; 상기 제1 비교 결과에 의해 제2 시간 구간에서 제2 충전 전류로 변경하여 상기 배터리 세트에 대해 충전하며 상기 배터리 세트의 제2 검출 온도를 측정하며, 여기서 상기 제1 충전 전류는 상기 제2 충전 전류보다 크고; 상기 제2 시간 구간에서 상기 제2 검출 온도와 제2 임계값을 비교하여 제2 비교 결과를 생성하며; 그리고, 상기 제2 비교 결과에 의해 상기 제1 충전 전류를 제공하는 것을 회복하여 상기 배터리 세트에 대해 충전하는 데 사용된다. The battery device of the present invention includes a battery set and a controller. The controller is coupled to the battery set, the controller providing a first charging current in a first time period to charge for the battery set in the battery device and measure the first detection temperature of the battery set; Generate a first comparison result by comparing the first detection temperature and a first threshold in the first time period; By changing the second charging current in the second time period according to the first comparison result, the battery set is charged and the second detection temperature of the battery set is measured, wherein the first charging current is the second charging current Greater than; Generate a second comparison result by comparing the second detection temperature and a second threshold in the second time period; And, it is used to recover the provision of the first charging current by the second comparison result and charge the battery set.

상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예는 충전 동작을 시작하는 제1 시간 구간에서 우선 상대적으로 큰 제1 충전 전류를 이용하여 배터리 세트에 대해 충전 동작을 진행하며, 배터리 세트의 검출 온도가 제1 임계값보다 높을 경우 배터리의 충전 전류를 제2 충전 전류로 하향 조절한다. 그리고 본 발명은 배터리 온도(검출 온도)가 제2 임계값보다 낮을 경우 상대적으로 큰 제1 충전 전류로 회복되어 배터리 세트에 대해 충전 동작을 진행한다. 본 발명은 과열 보호가 작동되는 것을 효과적으로 방지할 수 있고 배터리 세트에 대해 지속적으로 충전 동작을 진행할 수 있으며 충전에 필요한 시간을 효과적으로 절약할 수 있다. As described above, an embodiment of the present invention first performs a charging operation on a battery set using a relatively large first charging current in a first time interval in which the charging operation starts, and the detection temperature of the battery set is the first. If it is higher than the threshold, the charging current of the battery is adjusted downward to the second charging current. In addition, when the battery temperature (detection temperature) is lower than the second threshold value, the present invention recovers to a relatively large first charging current to perform a charging operation for the battery set. The present invention can effectively prevent the overheating protection from being operated, can continuously charge the battery set, and effectively save the time required for charging.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 장치의 충전 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 2a 및 도 2b는 각각 본 발명의 서로 다른 실시예에 따른 배터리 장치의 충전 동작의 온도 변화를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 장치의 충전 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 장치를 나타낸 도면이다. 1 is a flowchart illustrating a method of charging a battery device according to an embodiment of the present invention.
2A and 2B are diagrams illustrating temperature changes of a charging operation of a battery device according to different embodiments of the present invention, respectively.
3 is a flowchart illustrating a method of charging a battery device according to another embodiment of the present invention.
4 is a view showing a battery device according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 상기 특징 및 장점을 더욱 뚜렷하고 알기 쉽도록 하기 위하여 이하 실시예 및 첨부된 도면을 참조하여 하기와 같이 상세히 설명한다.In order to make the above features and advantages of the present invention more distinct and easy to understand, it will be described in detail as follows with reference to the following examples and accompanying drawings.

도 1을 참조하면, 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 장치의 충전 방법을 나타낸 흐름도이다. 여기서, S110 단계에서는 시작 시간 구간의 제1 시간 구간에서 제1 충전 전류를 제공하여 배터리 장치의 배터리 세트에 대해 충전하며 동시에 배터리 세트의 제1 검출 온도를 측정한다. 여기서 유의해야 할 점은 S110 단계에서는 제1 시간 구간에서 배터리 세트에 대해 충전하도록 제공되는 제1 충전 전류가 상대적으로 큰 전류값을 가진다는 것이다. 본 발명의 일 실시예에서 시작 시간 구간에서 최대의 충전 전류를 제공하여 배터리 세트에 대해 충전할 수 있으며 동시에 배터리 세트의 온도를 검출함으로써 제1 검출 온도를 획득한다. Referring to FIG. 1, FIG. 1 is a flowchart illustrating a method of charging a battery device according to an embodiment of the present invention. Here, in step S110, the first charging current is provided in the first time period of the start time period to charge the battery set of the battery device while simultaneously measuring the first detection temperature of the battery set. It should be noted that in step S110, the first charging current provided to charge the battery set in the first time period has a relatively large current value. In one embodiment of the present invention, the maximum charging current is provided in the start time period to charge the battery set, and at the same time, the first detection temperature is obtained by detecting the temperature of the battery set.

이어서, S120 단계에서는, 제1 시간 구간에서 제1 검출 온도와 제1 임계값을 비교하는 것을 통해 제1 비교 결과를 획득한다. 제1 비교 결과가 제1 검출 온도가 지속적으로 제1 임계값보다 같거나 작음을 지시할 경우 제1 시간 구간을 유지하며 제1 충전 전류를 제공하는 것을 유지함으로써 배터리 세트에 대해 충전한다. 상대적으로 제1 비교 결과가 제1 검출 온도가 지속적으로 제1 임계값보다 높음을 지시할 경우 제1 시간 구간을 종료하고 제2 시간 구간으로 진입하며 S130 단계를 수행한다.Subsequently, in step S120, a first comparison result is obtained by comparing the first detection temperature and the first threshold in the first time interval. When the first comparison result indicates that the first detection temperature is continuously equal to or less than the first threshold, the battery set is charged by maintaining the first time interval and providing the first charging current. When the first comparison result indicates that the first detection temperature is consistently higher than the first threshold, the first time period is terminated, the second time period is entered, and step S130 is performed.

S130 단계에서 상기 제1 비교 결과(제1 검출 온도가 제1 임계값보다 높음을 지시한다)에 의해 제2 충전 전류로 변경하여 제공함으로써 배터리 세트에 대해 충전하며 동시에 배터리 세트의 온도를 측정함으로써 제2 검출 온도를 획득한다. 여기서, 제1 충전 전류의 전류값은 제2 충전 전류의 전류값보다 크다. In step S130, the first comparison result (indicating that the first detection temperature is higher than the first threshold) is provided by changing to a second charging current, thereby charging the battery set and measuring the temperature of the battery set at the same time. 2 Obtain the detection temperature. Here, the current value of the first charging current is greater than the current value of the second charging current.

본 발명의 실시예에서 제2 충전 전류의 전류값은 제1 충전 전류의 전류값과 일정 비례값의 곱셈과 같을 수 있으며, 상기 비례값은 1보다 작으며, 본 발명의 실시예에서 상기 비례값은 40%일 수 있다.In an embodiment of the present invention, the current value of the second charging current may be equal to the multiplication of the current value of the first charging current and a constant proportional value, and the proportional value is less than 1, and in the embodiment of the present invention, the proportional value May be 40%.

물론, 제2 충전 전류의 전류값을 제1 충전 전류의 전류값의 40%로 설정하는 것은 일 실시예에 불과하며, 설계자는 실제 수요, 배터리 장치의 특성에 따라 제2 충전 전류의 전류값과 제1 충전 전류의 전류값의 비례 관계를 설정할 수 있으며 특별한 제한은 없다.Of course, setting the current value of the second charging current to 40% of the current value of the first charging current is only one embodiment, and the designer can compare the current value of the second charging current with the actual demand and characteristics of the battery device. A proportional relationship between the current values of the first charging current can be set, and there is no particular limitation.

이어서, S140 단계에서는 제2 시간 구간에서 제2 검출 온도 및 제2 임계값을 비교함으로써 제2 비교 결과를 획득한다. 여기서 제2 임계값은 제1 임계값보다 작다. 구체적으로 설명하면, S130 단계에서 배터리 세트의 충전 전류를 감소시켜(제1 충전 전류로부터 제2 충전 전류로 감소시킴) 배터리 세트의 제2 검출 온도가 낮아지도록 하는 것이 바람직하다. 그리고 S140 단계에서는 제2 시간 구간에서 제 2 검출 온도가 제2 임계값보다 더 작을 때까지 낮아지는지를 지속적으로 검출하며 제2 검출 온도가 낮아져 제2 임계값보다 더 작게 감소될 경우 제2 시간 구간을 종료하고 S150 단계를 수행한다.Subsequently, in step S140, a second comparison result is obtained by comparing the second detection temperature and the second threshold in the second time interval. Here, the second threshold is smaller than the first threshold. Specifically, it is preferable to decrease the charging current of the battery set in step S130 (decrease from the first charging current to the second charging current) so that the second detection temperature of the battery set is lowered. And in step S140, the second time interval continuously detects whether the second detection temperature is lower than the second threshold value, and if the second detection temperature decreases and decreases to be smaller than the second threshold value, the second time period. Then, step S150 is performed.

S150 단계에서는 배터리 세트의 온도(제2 검출 온도)가 상대적으로 낮은 제2 임계값보다 더 낮은 경우, 배터리 장치는 배터리 세트의 충전 전류를 상대적으로 높은 제1 충전 전류로 복구함으로써 배터리 세트의 충전 속도를 가속시킬 수 있다. 여기서 특히 유의해야 할 점은 본 발명의 실시예에서, 제1 임계값의 설정 방식은 배터리 장치가 과열 보호 메커니즘을 진행하는 것을 방지하기 위해 제1 임계값을 과열 보호 메커니즘 작동 온도 임계값보다 작게 설정될 수 있다는 것이다. 다시 말하면, 본 발명의 실시예에서 제1 비교 결과가 제1 검출 온도가 제1 임계값보다 높음을 지시할 경우 배터리 장치는 과열 보호 메커니즘을 작동하지 않을 것이며, 이로써 배터리 세트의 충전 동작은 중단 없이 지속적으로 진행될 수 있다.In step S150, when the temperature (second detection temperature) of the battery set is lower than the relatively low second threshold, the battery device restores the charging current of the battery set to a relatively high first charging current, thereby charging the battery set. Can accelerate. Particularly, it should be noted that in the embodiment of the present invention, the first threshold setting method sets the first threshold value lower than the overheat protection mechanism operating temperature threshold to prevent the battery device from proceeding with the overheat protection mechanism. It can be. In other words, in the embodiment of the present invention, if the first comparison result indicates that the first detection temperature is higher than the first threshold, the battery device will not activate the overheat protection mechanism, so that the charging operation of the battery set is uninterrupted. It can go on.

추가로 설명하면, 본 발명의 실시예에서 제1 임계값은 48℃로 설정할 수 있으며 제2 임계값은 46℃로 설정할 수 있다. 물론, 상기 제1 임계값 및 제2 임계값의 수치는 설명을 위해 사용되는 예에 불과하며 설계자는 배터리 장치의 특성 및 실제 사용 상황에 따라 제1 임계값 및 제2 임계값을 설정할 수 있으며 특별한 제한은 없다. Further described, in the embodiment of the present invention, the first threshold may be set to 48°C, and the second threshold may be set to 46°C. Of course, the numerical values of the first threshold and the second threshold are only examples used for explanation, and the designer can set the first threshold and the second threshold according to the characteristics of the battery device and the actual use situation. There are no restrictions.

상기 설명으로부터 알 수 있듯이， 본 발명의 실시예에 따른 배터리 장치의 충전 방법은 시작 시간 구간(제1 시간 구간)에서 상대적으로 큰 제1 충전 전류를 사용하여 수행하더라도 배터리 장치가 과열 보호 메커니즘을 진행하는 것을 방지하는 기초상에서 배터리 세트의 충전 동작이 제1 충전 전류 및 제2 충전 전류 사이에서 교대로 진행되며, 배터리 장치의 안전을 보장하는 기초상에서 충전 효율을 효과적으로 향상시킨다.As can be seen from the above description, the charging method of the battery device according to the embodiment of the present invention proceeds with the overheat protection mechanism even if the battery device is performed using a relatively large first charging current in the start time period (first time period). The charging operation of the battery set alternately proceeds between the first charging current and the second charging current on the basis of preventing the battery, and effectively improves the charging efficiency on the basis of ensuring the safety of the battery device.

이하에서 도 2a 및 도 2b를 참조하면, 도 2a 및 도 2b는 각각 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 장치의 충전 동작의 온도 변화를 나타낸 도면이다. 도 2a에서는 제1 시간 구간(T1, 시작 시간 구간)에서 배터리 장치는 상대적으로 큰 제1 충전 전류를 제공하여 배터리 세트에 대해 충전하며 배터리 세트의 제1 검출 온도(CV1)가 시간에 따라 높아지는 것을 검출한다. 제1 검출 온도(CV1)가 상승하여 제1 임계값(TH1)보다 더 높을 경우 배터리 장치는 제2 시간 구간(T2)을 진행하며 상대적으로 낮은 제2충전 전류로 변경되어 배터리 세트에 대해 충전한다.2A and 2B, FIGS. 2A and 2B are diagrams illustrating temperature changes of a charging operation of a battery device according to another embodiment of the present invention. In FIG. 2A, in the first time period (T1, start time period), the battery device provides a relatively large first charging current to charge the battery set, and the first detection temperature (CV1) of the battery set increases with time. To detect. When the first detection temperature CV1 rises and is higher than the first threshold value TH1, the battery device proceeds to the second time period T2 and changes to a relatively low second charging current to charge the battery set .

제2 시간 구간(T2)에서 배터리 세트에 인가된 충전 전류가 상대적으로 낮은 제2 충전 전류로 하향 조절됨에 따라 배터리 세트의 제2 검출 온도(CV2)는 시간에 따라 낮아진다. 그리고 배터리 세트의 제2 검출 온도(CV2)가 낮아져 제2 임계값(TH2)보다 더 낮을 경우 제2 시간 구간(T2)을 종료하고 제3 시간 구간(T3)에 진입한다. 제3 시간 구간(T3)에서 배터리 장치는 상대적으로 큰 제1 충전 전류로 회복되어 배터리 세트에 대해 충전한다.In the second time period T2, the second detection temperature CV2 of the battery set decreases with time as the charging current applied to the battery set is adjusted downward to the relatively low second charging current. Then, when the second detection temperature CV2 of the battery set is lower and lower than the second threshold value TH2, the second time period T2 is ended and the third time period T3 is entered. In the third time period T3, the battery device is restored to a relatively large first charging current to charge the battery set.

여기서 언급할 점은 제3 시간 구간(T3)에서의 동작은 제1 시간 구간(T1)에서의 동작과 동일하다는 것이다. 제3 시간 구간(T3)에서 베터리 세트의 온도 검출 동작은 여전히 지속적으로 진행되며, 배터리 세트의 검출 온도(CV3)가 다시 제1 임계값보다 높을 경우 배터리 장치는 다시 제2 시간 구간(T2)에서의 동작을 수행할 수 있다. 상기 설명에서 알 수 있듯이, 본 발명의 실시예의 배터리 장치는 제1 시간구간 (T1) 및 제2 시간 구간(T2) 사이에서 배터리가 완전하게 충전될 때까지 교대로 작업할 수 있다. It should be noted that the operation in the third time period T3 is the same as the operation in the first time period T1. In the third time period T3, the temperature detection operation of the battery set is still continuously performed, and when the detection temperature CV3 of the battery set is higher than the first threshold again, the battery device again in the second time period T2 Can perform the operation of As can be seen from the above description, the battery device of the embodiment of the present invention can alternately work until the battery is fully charged between the first time period T1 and the second time period T2.

다른 한편으로 도 2b에서 제1 시간 구간(T1, 시작 시간 구간)에서 배터리 장치는 상대적으로 큰 제1 충전 전류를 제공하여 배터리 세트에 대해 충전하며 배터리 세트의 제1 검출 온도(CV1)가 시간에 따라 상승되는 것을 검출한다. 제1 검출 온도(CV1)가 상승하여 제1 임계값(TH1)보다 더 클 경우 배터리 장치는 제2 시간 구간(CV2)에 진입하며 상대적으로 낮은 제2 충전 전류로 변경되어 배터리 세트에 대해 충전한다.On the other hand, in FIG. 2B, in the first time period (T1, start time period), the battery device provides a relatively large first charging current to charge for the battery set, and the first detection temperature CV1 of the battery set is It detects the rising. When the first detection temperature CV1 rises and is greater than the first threshold value TH1, the battery device enters the second time period CV2 and changes to a relatively low second charging current to charge the battery set .

유의해야 할 점은 본 실시예에서 제2 시간 구간(T2)의 제1 서브 시간 구간(T21)에서 배터리 세트의 제1 검출 온도(CV21)가 충전 전류를 감소시키는 것에 따라 낮아지지 않고 여전히 변하지 않거나 작은 폭으로 상승될 경우 배터리 장치는 제2 시간 구간(T2)의 제2 서브 시간 구간(T22)에서 배터리 세트의 충전 전류를 제3 충전 전류로 감소시킨다는 것이다. 따라서, 배터리 세트의 검출 온도(CV22)는 제2 서브 시간 구간(T22)에서 낮아지기 시작한다. It should be noted that in the present embodiment, the first detection temperature CV21 of the battery set in the first sub time period T21 of the second time period T2 does not decrease and still does not change or decrease as the charging current decreases. When rising to a small width, the battery device reduces the charging current of the battery set to the third charging current in the second sub-time period T22 of the second time period T2. Therefore, the detection temperature CV22 of the battery set starts to decrease in the second sub time period T22.

이어서, 배터리 세트의 검출 온도(CV22)가 낮아져 제2 임계값(TH2)보다 더 낮을 경우 배터리 장치는 제2 시간 구간(T2)을 종료하여 제3 시간 구간(T3)에 진입할 수 있다. 제3 시간 구간(T3)에서 배터리 장치는 상대적으로 큰 제1 충전 전류를 제공하는 것으로 회복하여 배터리 세트에 대해 충전한다. Subsequently, when the detection temperature CV22 of the battery set is lower and lower than the second threshold value TH2, the battery device may enter the third time period T3 by ending the second time period T2. In the third time period T3, the battery device recovers by providing a relatively large first charging current to charge the battery set.

여기서, 배터리 세트의 전류를 검출하는 측정은 온도 변화에 따라 순식간에 완성되는 것이 아니라는 것에 유의해야 한다. 배터리 장치는 하나의 측정 주기를 설정할 수 있으며 주기적으로 배터리 세트의 온도에 대해 측정 동작을 수행하여 검출 온도를 획득할 수 있다. Here, it should be noted that the measurement for detecting the current of the battery set is not completed in an instant according to the temperature change. The battery device may set one measurement period and periodically perform a measurement operation on the temperature of the battery set to obtain a detection temperature.

이하에서 도 3을 참조하면, 도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 장치의 충전 방법을 나타낸 흐름도이다. 우선, 시작 시간 구간의 S310 단계에서는 배터리 장치는 상대적으로 큰 제1 충전 전류(C1)로 배터리 세트에 대해 충전한다. S320 단계에서는 배터리 세트의 제1 검출 온도(TD1)가 48℃(제1 임계값)보다 클 경우 S330 단계를 수행하여 상대적으로 작은 제2 충전 전류(C2)를 제공하여 배터리 세트에 대해 충전한다. 이어서, 배터리 세트의 제2 검출 온도(TD2)가 46℃(제2 임계값)보다 작을 경우 S350 단계를 수행하여 상대적으로 큰 제1 충전 전류(C1)를 제공하는 것을 회복하여 배터리 세트에 대해 충전하며 이어서 S320 단계를 수행한다.Referring to FIG. 3 below, FIG. 3 is a flowchart illustrating a charging method of a battery device according to another embodiment of the present invention. First, in step S310 of the start time period, the battery device charges the battery set with a relatively large first charging current C1. In step S320, when the first detection temperature TD1 of the battery set is greater than 48°C (the first threshold), step S330 is performed to provide a relatively small second charging current C2 to charge the battery set. Subsequently, when the second detection temperature TD2 of the battery set is less than 46°C (the second threshold), step S350 is performed to recover to provide a relatively large first charging current C1 to charge the battery set Then, step S320 is performed.

본 실시예에서 S320~S350 단계는 배터리 세트의 충전 동작이 완성될 때까지 순환방식으로 수행할 수 있다. S320, S330 단계를 수행함으로써 배터리 장치가 정상적인 충전 과정에서 과열 보호 메커니즘을 작동하지 않도록 하며 배터리 세트의 충전 동작이 효과적으로 완성될 수 있다. In this embodiment, steps S320 to S350 may be performed in a cyclic manner until the charging operation of the battery set is completed. By performing steps S320 and S330, the battery device does not operate the overheat protection mechanism during the normal charging process and the charging operation of the battery set can be effectively completed.

도 4를 참조하면, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 장치를 나타낸 도면이다. 배터리 장치(400)는 컨트롤러(410), 스위치 세트(420) 및 배터리 세트(430)를 포함한다. 컨트롤러(410)는 배터리 세트(430) 및 스위치 세트(420)와 커플링된다. 스위치 세트(420)는 배터리 장치(400)의 접속단(E1) 및 배터리 세트(430) 사이에 커플링되며, 배터리 세트(430) 및 컨트롤러(410)는 함께 배터리 장치(400)의 타 접속단(E2)에 커플링된다. 4, FIG. 4 is a view showing a battery device according to an embodiment of the present invention. The battery device 400 includes a controller 410, a switch set 420, and a battery set 430. The controller 410 is coupled with the battery set 430 and switch set 420. The switch set 420 is coupled between the connection end E1 of the battery device 400 and the battery set 430, and the battery set 430 and the controller 410 together connect to the other connection end of the battery device 400. (E2).

본 실시예에서 컨트롤러(410)는 배터리 세트(430)의 온도를 검출하여 검출온도(TD1) 및 검출온도(TD2)를 획득한다. 컨트롤러(410)는 제어 신호(CTR1) 및 제어 신호(CTR2)를 제공하여 스위치 세트(420)를 제어하며 배터리 세트(430)가 충전 및/또는 방전 동작을 수행하도록 한다. 접속단(E1) 및 접속단(E2)은 부하를 접속하여 배터리 세트(430)가 부하에 전원 공급을 할 수 있도록 하며, 접속단(E1) 및 접속단(E2)은 충전 전원을 접속하여 충전 전원이 배터리 세트(430)에 대해 충전 동작을 수행하도록 할 수 있다. In this embodiment, the controller 410 detects the temperature of the battery set 430 to obtain the detection temperature TD1 and the detection temperature TD2. The controller 410 provides a control signal CTR1 and a control signal CTR2 to control the switch set 420 and allow the battery set 430 to perform charge and/or discharge operations. The connection terminal E1 and the connection terminal E2 connect a load so that the battery set 430 can supply power to the load, and the connection terminal E1 and the connection terminal E2 connect charging power to charge The power source may perform a charging operation on the battery set 430.

유의해야 할 점은 본 발명의 실시예의 컨트롤러(410)는 전술한 실시예의 S110~S150 단계 또는 S310~S350 단계를 수행하는 데 사용되어 배터리 세트(430)에 대해 신속하게 충전을 완성하도록 할 수 있다는 것이다. It should be noted that the controller 410 of the embodiment of the present invention can be used to perform steps S110 to S150 or steps S310 to S350 of the above-described embodiment to quickly complete charging of the battery set 430. will be.

상기 실시예에서의 컨트롤러(410)의 하드웨어 구조로는 연산 기능을 구비하는 프로세서이거나 하드웨어 기술 언어(Hardware Description Language; HDL) 또는 기타 임의의 당업자에게 숙지된 디지털 회로의 설계 방식을 통해 설계될 수 있으며, 필드 프로그래머블 게이트 어레이(Field Programmable Gate Array, FPGA), 복합 프로그램 가능 논리 소자(Complex Programmable Logic Device, CPLD) 또는 주문형 반도체(Application-specific Integrated Circuit, ASIC)의 방식을 통해 구현되는 하드웨어 회로일 수 있다. 스위치 세트(420)는 각각 제어신호(CTR1) 및 제어신호(CTR2)의 제어를 받는 두 개의 전계효과 트랜지스터 스위치를 포함할 수 있다. 그 중 하나의 전계효과 트랜지스터 스위치는 배터리 세트(430)의 충전 전원의 충전 스위치로 제공될 수 있고 다른 하나의 전계효과 트랜지스터 스위치는 배터리 세트(430)가 방전하도록 하는 방전 스위치로 제공될 수 있다. The hardware structure of the controller 410 in the above embodiment may be a processor having an arithmetic function, or may be designed through a hardware description language (HDL) or a digital circuit design method familiar to any other person skilled in the art. , A field programmable gate array (FPGA), a complex programmable logic device (CPLD), or a hardware circuit implemented through a method of an application-specific integrated circuit (ASIC) . The switch set 420 may include two field effect transistor switches controlled by the control signal CTR1 and the control signal CTR2, respectively. One of the field effect transistor switches may be provided as a charging switch for charging power of the battery set 430, and the other field effect transistor switch may be provided as a discharge switch for causing the battery set 430 to discharge.

종합해보면, 본 발명은 과열 보호 메커니즘의 임계 온도보다 작은 제1 임계값 및 제2 임계값을 설정하여 배터리 세트의 검출 온도를 제1 임계값 및 제2 임계값 사이로 제어하는 것을 통해 상대적으로 큰 제1 충전 전류 및 상대적으로 작은 제2 충전 전류를 제공하여 배터리 세트에 대해 충전한다. 따라서, 배터리 장치의 과열 보호 메커니즘을 작동하지 않은 기초상에서 배터리 세트의 충전 속도를 효과적으로 향상시킬 수 있다. Taken together, the present invention provides a relatively large amount of control by setting the first and second threshold values smaller than the threshold temperature of the overheat protection mechanism to control the detection temperature of the battery set between the first and second threshold values. It provides 1 charge current and a relatively small second charge current to charge for the battery set. Therefore, it is possible to effectively improve the charging speed of the battery set on the basis of not operating the overheat protection mechanism of the battery device.

본 발명은 상기와 같이 실시예를 통하여 개시되었지만 이는 본 발명을 한정하려는 것이 아니며, 당해 기술분야의 통상의 기술자는 본 발명의 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능하며, 본 발명의 보호 범위는 아래에 첨부된 청구범위에 의해 정해질 것이다. Although the present invention has been disclosed through the examples as described above, it is not intended to limit the present invention, and those skilled in the art can make various modifications and modifications without departing from the spirit of the present invention. The scope of protection will be determined by the claims appended below.

S110~S150, S310~S350: 충전 방법의 단계
T1~T3：시간 구간
TD1、TD2, CV1~CV3, CV21, CV22：검출 온도
TH1：제1 임계값
TH2：제2 임계값
T21, T22：서브 시간 구간
400：배터리 장치
410：컨트롤러
420：스위치 세트
430：배터리 세트
E1, E2：접속단
CTR1, CTR2：제어 신호S110~S150, S310~S350: Step of charging method
T1~T3: Time section
TD1, TD2, CV1 to CV3, CV21, CV22: Detection temperature
TH1: First threshold
TH2: Second threshold
T21, T22: Sub time section
400: battery device
410： Controller
420: Switch set
430: Battery set
E1, E2: Connection end
CTR1, CTR2: Control signal

Claims (13)

제1 시간 구간에서 제1 충전 전류를 제공하여 배터리 장치 중의 배터리 세트에 대해 충전하며 상기 배터리 세트의 제1 검출 온도를 측정하는 단계;
상기 제1 시간 구간에서 상기 제1 검출 온도와 제1 임계값을 비교하여 제1 비교 결과를 생성하는 단계;
상기 제1 비교 결과에 의해 제2 시간 구간에서 제2 충전 전류로 변경하여 상기 배터리 세트에 대해 충전하며 상기 배터리 세트의 제2 검출 온도를 측정하며, 여기서 상기 제1 충전 전류는 상기 제2 충전 전류보다 큰 단계;
상기 제2 시간 구간에서 상기 제2 검출 온도와 제2 임계값을 비교하여 제2 비교 결과를 생성하는 단계; 및
상기 제2 비교 결과에 의해 상기 제1 충전 전류를 제공하는 것을 회복하여 상기 배터리 세트에 대해 충전하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 장치의 충전 방법.Providing a first charging current in a first time period to charge a battery set in a battery device and measuring a first detection temperature of the battery set;
Generating a first comparison result by comparing the first detection temperature and a first threshold in the first time period;
By changing the second charging current in the second time period according to the first comparison result, the battery set is charged and the second detection temperature of the battery set is measured, wherein the first charging current is the second charging current Larger steps;
Generating a second comparison result by comparing the second detection temperature and a second threshold in the second time period; And
And recovering providing the first charging current based on the second comparison result to charge the battery set. 제1항에 있어서, 상기 제1 충전 전류는 최대 충전 전류이며, 상기 제2 충전 전류는 상기 제1 충전 전류의 40%인 것을 특징으로 하는 배터리 장치의 충전 방법.The method of claim 1, wherein the first charging current is a maximum charging current, and the second charging current is 40% of the first charging current. 제1항에 있어서, 상기 제1 비교 결과에 의해 상기 제2 시간 구간에서 상기 제2 충전 전류를 제공하여 상기 배터리 세트에 대해 충전하는 단계는, 상기 제1 비교 결과가 상기 제1 검출 온도가 상기 제1 임계값보다 높음을 지시할 경우 상기 배터리 장치를 상기 제1 시간 구간에서 상기 제2 시간 구간으로 진입하도록 하며 상기 제2 시간 구간에서 상기 제2 충전 전류를 제공하여 상기 배터리 세트에 대해 충전하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 장치의 충전 방법.The method of claim 1, wherein the charging of the battery set by providing the second charging current in the second time interval by the first comparison result, the first comparison result is the first detection temperature is When indicating that it is higher than a first threshold value, the battery device is allowed to enter the second time period in the first time period and provides the second charging current in the second time period to charge the battery set. Charging method of a battery device comprising a. 제3항에 있어서, 상기 제2 시간 구간에서 상기 제2 검출 온도의 변화 추세가 상승일 경우，상기 제2 시간 구간 중의 제1 서브 시간 구간에서 제3 충전 전류를 제공하여 상기 배터리 세트에 대해 충전하는 것을 더 포함하며,
여기서, 상기 제3 충전 전류는 상기 제2 충전 전류보다 작은 것을 특징으로 하는 배터리 장치의 충전 방법.The charging of the battery set according to claim 3, wherein a third charging current is provided in a first sub-time period of the second time period when the trend of change of the second detection temperature in the second time period is rising. More to do,
Here, the charging method of the battery device, characterized in that the third charging current is less than the second charging current. 제4항에 있어서, 상기 제2 시간 구간 중의 상기 제1 서브 시간 구간 이후 상기 제2 검출 온도의 변화 추세가 하강일 경우 상기 제2 시간 구간 중의 제2 서브 시간 구간에서 제2 충전 전류를 제공하는 것을 회복하여 상기 배터리 세트에 대해 충전하는 것을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 장치의 충전 방법.5. The method of claim 4, wherein the second charging current is provided in the second sub-time interval of the second time interval when the trend of the change in the second detection temperature falls after the first sub-time interval of the second time interval. And recharging and charging the battery set. 제1항에 있어서, 상기 제2 비교 결과에 의해 상기 제1 충전 전류를 제공하는 것을 회복하여 배터리 세트에 대해 충전하는 단계는, 상기 제2 비교 결과가 상기 제2 검출 온도가 상기 제2 임계값보다 작음을 지시할 경우 상기 제1 충전 전류를 제공하는 것을 회복하여 배터리 세트에 대해 충전하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 장치의 충전 방법.The method of claim 1, wherein recovering from providing the first charging current based on the second comparison result and charging the battery set comprises: the second comparison result, wherein the second detection temperature is the second threshold value. And charging the battery set by recovering from providing the first charging current when indicating that it is smaller. 배터리 세트; 및
상기 배터리 세트에 커플링되는 컨트롤러를 포함하며,
상기 컨트롤러는
제1 시간 구간에서 제1 충전 전류를 제공하여 배터리 장치 중의 배터리 세트에 대해 충전하며 상기 배터리 세트의 제1 검출 온도를 측정하며;
상기 제1 시간 구간에서 상기 제1 검출 온도와 제1 임계값을 비교하여 제1 비교 결과를 생성하고;
상기 제1 비교 결과에 의해 제2 시간 구간에서 제2 충전 전류로 변경하여 상기 배터리 세트에 대해 충전하며 상기 배터리 세트의 제2 검출 온도를 측정하며, 여기서 상기 제1 충전 전류는 상기 제2 충전 전류보다 크고;
상기 제2 시간 구간에서 상기 제2 검출 온도와 제2 임계값을 비교하여 제2 비교 결과를 생성하며; 그리고,
상기 제2 비교 결과에 의해 상기 제1 충전 전류를 제공하는 것을 회복하여 상기 배터리 세트에 대해 충전하는 데 사용되는 것을 특징으로 하는 배터리 장치.Battery set; And
And a controller coupled to the battery set,
The controller
Providing a first charging current in a first time period to charge a battery set in a battery device and to measure a first detection temperature of the battery set;
Generate a first comparison result by comparing the first detection temperature and a first threshold in the first time period;
The second comparison current is changed to a second charging current in the second time period to charge the battery set and measure the second detection temperature of the battery set, wherein the first charging current is the second charging current Greater than;
Generate a second comparison result by comparing the second detection temperature and a second threshold in the second time period; And,
And recovering the first charging current by the second comparison result, and used to charge the battery set. 제7항에 있어서, 상기 제1 충전 전류는 최대 충전 전류이며, 상기 제2 충전 전류는 상기 제1 충전 전류의 40%인 것을 특징으로 하는 배터리 장치.The battery device according to claim 7, wherein the first charging current is a maximum charging current, and the second charging current is 40% of the first charging current. 제7항에 있어서, 상기 컨트롤러는 상기 제1 비교 결과가 상기 제1 검출 온도가 상기 제1 임계값보다 높음을 지시할 경우 상기 배터리 장치를 상기 제1 시간 구간에서 상기 제2 시간 구간으로 진입하도록 하며 상기 제2 시간 구간에서 상기 제2 충전 전류를 제공하여 상기 배터리 세트에 대해 충전하는 데 사용되는 것을 특징으로 하는 배터리 장치.The method of claim 7, wherein the controller is configured to allow the battery device to enter the second time period from the first time period when the first comparison result indicates that the first detection temperature is higher than the first threshold value. And providing the second charging current in the second time period to be used for charging the battery set. 제9항에 있어서, 상기 컨트롤러는 상기 제2 시간 구간에서 상기 제2 검출 온도의 변화 추세가 상승일 경우 상기 제2 시간 구간 중의 제1 서브 시간 구간에서 제3 충전 전류를 제공하여 상기 배터리 세트에 대해 충전하는 데 사용되며,
여기서 상기 제3 충전 전류는 상기 제2 충전 전류보다 작은 것을 특징으로 하는 배터리 장치.10. The method of claim 9, wherein the controller provides a third charging current in the first sub-time period of the second time period when the change trend of the second detection temperature in the second time period is rising to the battery set Used to charge against,
Wherein the third charging current is smaller than the second charging current. 제10항에 있어서, 상기 컨트롤러는 상기 제2 시간 구간 중의 상기 제1 서브 시간 구간 이후 상기 제2 검출 온도의 변화 추세가 하강일 경우 상기 제2 시간 구간 중의 제2 서브 시간 구간에서 제2 충전 전류를 제공하는 것을 회복하여 상기 배터리 세트에 대해 충전하는 데 사용되는 것을 특징으로 하는 배터리 장치.11. The method of claim 10, The controller is the second charging current in the second sub-time period of the second time period when the trend of the change in the second detection temperature is falling after the first sub-time period of the second time period A battery device characterized by being used to recover from providing and charge for said battery set. 제7항에 있어서, 상기 컨트롤러는 상기 제2 비교 결과가 상기 제2 검출 온도가 상기 제2 임계값보다 작음을 지시할 경우 상기 제1 충전 전류를 제공하는 것을 회복하여 배터리 세트에 대해 충전하는 데 사용되는 것을 특징으로 하는 배터리 장치.The controller of claim 7, wherein the controller recovers from providing the first charging current when charging the battery set when the second comparison result indicates that the second detection temperature is less than the second threshold value. A battery device characterized in that it is used. 제7항에 있어서, 상기 컨트롤러 및 상기 배터리 세트에 커플링되며, 상기 컨트롤러가 제공하는 충전 제어 신호 및 방전 제어 신호를 수신하며, 상기 충전 제어 신호 및 상기 방전 제어 신호에 의해 상기 배터리 세트가 충전 동작 및 방전 동작의 적어도 하나를 수행하도록 하는 스위치 세트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 장치. The battery set of claim 7 is coupled to the controller and the battery set, receives a charge control signal and a discharge control signal provided by the controller, and charges the battery set by the charge control signal and the discharge control signal. And a set of switches to perform at least one of the discharging operations.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20220157723A (en) * 2021-05-21 2022-11-29 스마트론파워(주) Battery Over-temperature Protection Apparatus

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