KR20220057207A - 파우치 배터리 팩 스웰링 감지 회로를 적용한 배터리 충전 시스템 및 충전 제어 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 배터리 충전 시, 초기 설정 충전 전력으로 배터리 팩의 충전을 개시하는 충전 개시 단계와, 배터리에 가해지는 압력에 대응하는 압력감지센서의 저항값을 측정하는 압력감지센서 저항값 측정 단계와, 상기 측정된 배터리 팩의 압력에 대응하는 압력감지센서 저항값이 소정의 제 1 기준 저항값, 및 제 2 기준 저항값과 비교하여 대소관계를 판단하는 저항값 구간 판단 단계와, 상기 압력감지센서 저항값이 제 1 기준 저항값 이상 그리고 제 2 기준 저항값 미만의 구간에서 유지되는 저항값 지속 시간을 측정하는 저항값 지속 시간 측정 단계와, 상기 저항값 지속 시간이 소정 시간 이상이 되면, 스웰링 횟수로 카운팅하고 총 스웰링 카운팅 횟수 측정 및 상기 초기 설정 충전 전력을 감축시키는 스웰링 횟수 측정 및 충전 전력 감축 단계와, 상기 측정된 총 스웰링 카운팅 횟수가 소정의 카운팅 횟수를 초과하는 경우, 배터리 팩의 충전 전력을 차단하는 충전 전력 차단 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩의 충전 제어 방법으로서, 배터리 스웰링 감지에 따른 배터리 팩의 충전 제어 효율을 향상시킬 수 있다.
Description
본 발명은 파우치 배터리 팩에서 베터리 셀의 스웰링 현상을 감지하고, 스웰링 감지에 따른 배터리 팩의 충전을 제어하는 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 스웰링 감지 시간을 측정하고 횟수를 카운트하여 충전을 제어하는 파우치 팩 스웰링 감지에 따른 배터리 팩의 충전 제어 시스템 및 방법에 관한 것이다.
배터리는 외부의 전원을 공급받아 전기적 에너지로 활용할 수 있는 화학적 에너지 형태로 저장하는 전지로서 충방전을 반복하여 사용할 수 있기 때문에 최근 휴대용, 모바일 기기 및 전기자동차 등의 다양한 제품군에서 각광받고 있다.
최근 배터리는 에너지 저장 시스템 등을 비롯하여 에너지 저장원으로서 대용량 배터리 구조에 대한 필요성이 높아지고 있으며, 이에 따라 다수의 배터리 셀을 직렬 및 병렬로 연결시킨 배터리 모듈을 구성하고, 이러한 적어도 하나의 배터리 모듈에 기타 구성 요소를 추가한 멀티 모듈 구조의 배터리 팩에 대한 수요가 증가하고 있다.
이러한 배터리 모듈은 일정 압력으로 배터리 셀을 압착하여 개발하고 있는바, 배터리 셀들이 충방전을 반복하면서 비정상적으로 구동될 수 있으며, 예를 들어 배터리 셀이 과충전 되는 경우, 배터리 셀 내부에서 발생하는 전기 또는 화학적 반응으로 인하여 스웰링(swelling) 현상이 유발 될 수 있다. 이러한 배터리 셀의 스웰링 현상은 배터리 셀의 수명 저하, 프레임 및 배터리 팩 케이스의 물리적 손상 등으로 인한 발화 및 폭발과 같은 안전 사고의 위험이 있어 제어 시스템을 통한 안정성을 확보해야 한다.
이에 따라 스웰링 특성 및 배터리 팩의 특정한 사용 사이클에 도달할 경우 충전 전압과 전류를 제어하는 방법을 이용했는데, 이러한 스웰링 제어 방법으로는 실제 스웰링 여부를 확인할 수 없고 배터리 사용 사이클 횟수 또는 시간에 따른 예측으로만 제어하여 실제 사용 환경을 반영하지 못하기 때문에 효율성과 안정성 문제가 발생한다.
종래에는 압력감지센서, 예를 들면 FSR(Force-Sensing Resistor) 센서를 이용한 배터리 셀의 압력을 측정하고, 스웰링 감지 시 전류를 차단하는 방법이 사용되어 왔지만, 배터리 팩 사용에 있어 배터리 셀 내부가 아닌 외부에서 가해지는 압력을 스웰링으로 감지하여 충전 전류를 제어하는 등 오작동 발생의 문제가 있다.
본 발명은 파우치 배터리 팩에 있어 실제로 발생하는 스웰링 현상을 감지하고 충전을 제어하는 방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 실시 형태에 따른 스웰링 감지에 따른 배터리 팩의 충전 제어 방법은, 초기 설정 충전 전력으로 배터리 팩의 충전을 개시하는 충전 개시 단계; 상기 배터리 팩에 가해지는 압력에 대응하는 압력감지센서의 저항값을 측정하는 압력감지센서 저항값 측정 단계; 상기 측정된 배터리 팩의 압력에 대응하는 압력감지센서 저항값이 소정의 기준 제1 기준 저항값, 제2 기준 저항값과 비교하여 대소관계를 판단하는 저항값 구간 판단 단계; 상기 압력감지센서 저항값이 제 1 기준 저항값 이상 그리고 제 2 기준 저항값 미만의 구간에서 유지되는 저항값 지속 시간을 측정하는 저항값 지속 시간 측정 단계; 상기 저항값 지속 시간이 소정 시간 이상이 되면, 스웰링 횟수로 카운팅하고 총 스웰링 카운팅 횟수 측정 및 상기 초기 설정 충전 전력을 감축시키는 스웰링 횟수 측정 및 충전 전력 감축 단계; 상기 측정된 총 스웰링 카운팅 횟수가 소정의 카운팅 횟수를 초과하는 경우, 배터리 팩의 충전 전력을 차단하는 충전 전력 차단 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 저항값 측정 단계에서 상기 측정된 저항값이, 상기 제 2 기준 저항값을 초과하는 경우, 상기 배터리 팩 충전 전력을 차단하며, 상기 제 2 기준 저항값은 상기 제 1 기준 저항값보다 큰 것을 특징으로 한다.
상기 스웰링 횟수 측정 및 충전 전력 감축 단계에서 저항값이 소정의 시간 이하로 카운팅 되는 경우, 배터리 셀로 충전되는 전력을 초기 설정 충전 전력으로 충전하는 것을 특징으로 한다.
상기 충전 전력 제어 단계에서는 상기 스웰링 카운팅 횟수가 소정의 지정 횟수 이하인 경우, 초기 설정 충전 전력으로 충전 전력을 유지하여 충전하는 것을 특징으로 한다.
저항값 판단 단계에서 제 1 기준 저항값 미만일 경우, 배터리 셀로 충전되는 전력을 초기 설정 충전 전력으로 유지하며, 제 2 기준 저항값 이상일 경우, 배터리 셀로 충전되는 전력을 차단 하는 것을 특징으로 한다.
스웰링 감지에 따른 배터리 팩의 충전 제어 시스템에 있어서, 상기 배터리 팩은, 전기에너지를 저장하는 배터리 셀; 상기 배터리 표면에 부착되어 배터리 셀의 스웰링 현상 또는 외부로부터 가해지는 압력을 감지하고 이에 대응하는 저항값을 측정하는 압력감지센서; 상기 압력감지센서로부터 측정된 저항값에 따라 배터리 셀의 충전 전력을 제어하는 제어부를 포함하여 구성되며, 상기 제어부는, 측정된 압력감지센서 저항값을 소정의 기준 저항값들과 비교하여 어느 범위의 구간에 포함되는지 판단하는 판단부; 상기 측정된 저항값이 상기 소정의 기준 저항값들 사이의 구간에서 유지되는 저항값 지속 시간을 측정하는 시간 측정부; 상기 측정된 저항값의 지속 시간이 소정의 기준 시간을 초과하는 경우 스웰링 횟수로서 카운팅하고, 총 스웰링 횟수를 측정하는 스웰링 횟수 측정부; 및 상기 카운팅된 총 스웰링 횟수가 소정의 기준 횟수를 초과하는 경우 또는 압력감지센서 저항값이 소정의 기준 저항값 이상인 경우, 배터리 셀로 충전되는 전력을 을 차단하며, 상기 압력감지센서 저항값이 소정의 기준 저항값 구간에서 유지되는 경우, 배터리 셀로 충전되는 전력을 감축하며, 상기 압력감지센서 저항값이 소정의 기준 저항값 이하인 경우, 배터리 셀로 충전되는 전력을 유지하는 충전 제어부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시 형태에 따르면, 파우치 배터리 팩은 배터리 셀, 압력감지센서, 제어부를 포함하여 구성하고, 상기 제어부는 판단부, 시간 측정부, 카운팅 횟수 측정부, 충전 제어부를 포함하여 배치함으로써 배터리 셀의 스웰링 현상 발생 시 이에 대응하는 저항값을 측정하고, 측정된 저항값을 기준 저항값과 비교하여 제 1 기준 저항값 이상 그리고 제 2 기준 저항값 미만일 경우 지속 시간을 카운팅하고, 카운팅 시간이 소정의 기준 시간 이상일 경우 스웰링 횟수로 판단하여 총 스웰링 횟수를 측정하고, 상기 총 카운팅된 스웰링 횟수 결과를 기반으로 배터리 셀로 충전되는 충전 전력을 제어한다. 그 결과 카운팅 시간과 횟수를 기반으로 배터리 셀이 스웰링 상태로 판단되는 경우 충전 전력을 차단할 수 있고, 외부 압력으로 인한 일시적인 압력 변화일 경우 충전 전력을 유지 또는 감축하여 오감지를 방지할 수 있기 때문에 종래의 기술보다 배터리 스웰링 현상 감지에 따른 배터리 팩의 충전 제어 효율을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 본 발명의 전체 시스템의 구성을 설명하기 위한 블록도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 배터리의 스웰링 감지에 따른 배터리 팩의 충전 제어 방법을 보여주는 흐름도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 배터리의 스웰링 감지에 따른 배터리 팩의 충전 제어 방법을 보여주는 흐름도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명의 실시 예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니고, 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이다. 단지 본 발명의 실시 예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 해당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 본 발명의 실시 예를 설명하기 위하여 도면은 과장될 수 있고, 설명과 관계없는 부분은 도면에서 생략될 수 있고, 도면상의 동일한 부호는 동일한 요소를 지칭한다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 설명하도록 한다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 배터리 셀(100)의 스웰링을 감지 및 제어하는 배터리 팩(10)은, 배터리 셀(100), 압력감지센서(200), 제어부(300)를 포함하여 구성되고, 상기 제어부(300)는 판단부(310), 시간 측정부(320), 스웰링 횟수 측정부(330), 충전 제어부(340)를 더 포함하여 구성된다.
1.
본 발명의 파우치 팩의 스웰링 감지 회로 구성
A.
배터리 셀(100)
배터리 셀(100)은 이차전지로서 파우치형 이차전지로 구성될 수 있다. 이러한 배터리 셀(100)은 복수 개로 구성될 수 있으며, 복수의 배터리 셀(100)은 상호 전기적으로 연결되어 배터리 팩(10)을 구성한다.
B.
압력감지센서(200)
압력감지센서는 상기 배터리 셀(100) 표면에 각각 부착되어 배터리 셀(100)의 스웰링 현상 또는 외부에서 가해지는 압력을 감지하고 이에 대응하는 저항값을 측정하여 배터리 팩(10)의 제어부(300)로 송출하는 센서로서, 예를 들면 FSR(Force-Sensing Resistor) 센서일 수 있다.
C.
제어부(300)
제어부(300)는 상기 전달받은 압력감지센서(200)의 저항값을 미리 설정된 스웰링 제 1 기준 저항값과 비교하여, 설정된 제 1 기준 저항값 이상일 경우 배터리 팩(10) 스웰링 감지 시간 카운팅을 수행한다.
이때 배터리는 소정의 초기 충전전력으로 충전된다.
상기 스웰링 감지 시간이 소정의 기준 시간 이상으로 지속되어 카운팅되면, 압력감지센서(200)에서 감지한 압력에 따라 이에 대응하는 저항값은 외부 가압으로 인한 일시적 현상이 아닌 배터리 셀(100) 내부의 스웰링으로 인한 것으로 인지할 수 있기 때문에, 스웰링 감지 횟수를 카운팅 하고 배터리 셀(100)로 충전되는 초기 충전 전력를 감축하여 충전할 것을 요청한다.
전달받은 압력감지센서(200)의 저항값이 미리 설정된 제 2 기준 저항값 이상일 경우 스웰링 현상이 급속도로 진행되는 것으로 판단하여 충전을 차단하고, 이러한 현상을 사용자에게 전달할 수 있다.
상기 제 2 기준 저항값은 상기 제 1 기준 저항값보다 크게 설정된 것을 특징으로 한다. 제어부(300)는 판단부(310), 시간 측정부(320), 스웰링 횟수 측정부(330), 충전 제어부(340)를 포함하여 구성되며, 배터리 팩(10)과 일체형으로 설계되는 BMS(Battery Management System)의 일 구성 또는 VCU(Vehicle Control Unit)의 일 구성일 수 있다.
(1)
판단부(310)
판단부(310)는 압력감지센서(200)로부터 전달받은 저항값을 소정의 스웰링 기준 저항값과 비교하여 설정된 저항값, 예를 들면 제 1 기준 저항값 이상 및 제 2 기준 저항값 미만일 경우, 스웰링 발생 가능성이 높은 것으로 판단하여 판단 시점부터의 압력감지센서(200)의 저항값 지속 시간을 측정할 것을 시간 측정부(320)로 요청하고, 배터리 셀(100)로 충전되는 초기 충전 전력을 감축할 것을 충전 제어부(340)로 요청한다.
압력감지센서(200)로부터 전달받은 저항값이 설정된 제 2 기준 저항값 이상일 경우, 스웰링 현상이 급속도로 진행되는 것으로 판단하여 배터리 셀(100)로 충전되는 전력을 차단할 것을 충전 제어부(340)로 요청한다.
압력감지센서(200)로부터 전달받은 저항값이 설정된 제 1 기준 저항값 이하일 경우, 정상적인 충전 상태로 판단하여 배터리 셀(100)로 충전되는 전력을 초기 설정 전력으로 유지할 것을 충전 제어부(340)로 요청한다.
(2)
시간 측정부(320)
판단부에서 저항값 지속 시간 측정을 요청받은 시점으로부터 지속 시간을 시작하여 압력감지센서(200) 저항값이 제 1 기준 저항값 이상으로 지속되는 시간을 측정 한다. 저항값 지속 시간이 소정의 기준 시간 이상으로 지속되는 경우 스웰링 발생이 된 것으로 판단하고 스웰링 횟수로 카운팅하고 총 스웰링 횟수를 측정할 것을 스웰링 횟수 측정부(330)로 요청한다.
카운팅 시간이 소정의 기준 시간을 초과하지 않고 압력감지센서의 저항값이 제 1 기준 저항값 미만으로 떨어지는 경우, 배너리 팩 외부에서 가해진 일시적인 가압으로 인한 현상으로 판단하여, 스웰링 횟수로 카운팅할 것을 스웰링 횟수 측정부(330)로 요청하지 않고 또한 충전되는 전력을 초기 충전 전력으로 유지할 것을 충전 제어부(340)로 요청한다.
(3)
스웰링 횟수 측정부(330)
스웰링 횟수 측정부(330)는 시간 측정부(320)에서 스웰링 횟수를 카운팅 할 것을 전달받아 총 스웰링 횟수를 측정한다, 즉 배터리 셀(100)의 압력감지센서(200) 저항값이 제 1 기준 저항값을 초과하는 상태에서의 지속 시간이 소정의 기준 시간 이상으로 지속되는 경우 스웰링으로서 카운팅하고 또한 총 스웰링 횟수를 측정한다. 상기 측정된 총 스웰링 횟수가 소정의 기준 횟수 이상으로 측정하는 경우, 배터리 셀(100)의 수명 시간이 종료되었다고 판단하거나, 또는 스웰링 현상이 급속도로 진행되는 것으로 판단하여 배터리 셀(100)로 충전되는 전력을 차단단할 것을 충전 제어부(340)로 요청한다.
(4)
충전 제어부(340)
충전 제어부(340)는 판단부(310), 시간 측정부(320)와 스웰링 횟수 측정부(330)로부터 요청받은 내용에 근거하여 배터리 셀(100)로 충전되는 전력을 감축, 유지 또는 차단할 수 있다. 즉, 압력감지센서(200) 저항값이 제 1 기준 저항값 이상으로 측정되는 경우에는 배터리 셀(100)로 충전되는 전력을 감축 충전을 수행하며, 제 1 기준 저항값 이상으로 측정되지 않거나 소정의 기준 시간 미만으로 감지되는 경우에는 충전 전력을 초기 충전 전력으로 유지 충전을 수행하고, 제 2 기준 저항값 이상으로 측정되거나 소정의 기준 스웰링 횟수를 초과하는 경우 배터리 셀(100)로 충전되는 전력을 차단하는 충전을 수행한다.
2.
본 발명의 파우치 배터리 팩의 스웰링 제어 방법
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 스웰링 감지에 따른 배터리 팩의 충전을 제어하는 방법을 도시한 흐름도이다. 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 배터리 팩의 충전 제어 방법은 배터리 셀에 부착된 압력감지센서를 이용하여 배터리 셀의 압력에 대응하는 압력감지센서(200)의 저항값을 측정하는 저항값 측정 단계(S10), 측정된 압력감지센서의 저항값이 소정의 기준 저항값들과 비교하여 어느 범위 구간에 포함되는지 판단하는 저항값 구간 판단 단계(S20), 상기 압력감지센서(200)의 저항값이 소정의 기준 저항값, 예를 들면 제 1 기준 저항값 이상 그리고 제 2 기준 저항값 미만의 구간에서 유지되는 저항값 지속 시간을 측정하는 저항값 지속 시간 측정 단계(S30), 상기 저항값 지속 시간이 소정 시간 이상이 되면, 스웰링 횟수로 카운팅하고 총 스웰링 횟수를 측정 및 배터리 셀의 충전 전력을 감축시키는 스웰링 횟수 측정 및 충전 전력 감축 단계(S40), 카운팅된 총 스웰링 횟수가 소정의 기준 횟수를 초과하는 경우 배터리 셀 충전 전력을 차단하는 충전 전력 차단 단계(S50)를 포함하여 구성된다.
각각의 과정을 설명하면 다음과 같다.
A.
충전 개시 단계(미도시)
소정의 초기 설정 충전 전력으로 배터리의 충전을 개시하는 단계이다.
B.
저항값 측정 단계(S10)
측정 단계는 초기 설정되어 있는 충전 전력으로 충전중인 배터리 셀에 가해지는 압력을 압력감지센서를 이용하여 변환된 저항값으로 측정한다. 압력을 측정하기 위해 압력감지센서는 배터리 셀의 표면에 부착될 수 있다.
C.
저항값 구간 판단 단계(S20)
판단 단계에서는 상기 측정 단계에서 측정된 압력감지센서의 저항(RFSR)을 소정의 스웰링 기준 저항 값, 예를 들어 제 1 기준 저항값(R제 1 기준) 및 제 2 기준 저항값(R제 2 기준)과 비교하여 어느 구간에 측정 저항값이 속해 있는지 판단한다.
측정 저항값(RFSR)이 설정된 제 2 기준 저항값(R제 2 기준) 이상일 경우, 스웰링 현상이 급속도로 진행되는 것으로 판단하여 즉시 배터리 셀로 충전되는 전력을 중단하고 이러한 현상을 사용자에게 전달할 수 있다.
측정 저항값이 설정된 제 1 기준 저항값(R제 1 기준) 미만일 경우, 스웰링 현상이 없다고 판단할 수 있으며, 따라서 초기 설정된 충전 전력을 유지하여 배터리 셀을 충전한다.
D.
저항값 지속 시간 측정 단계(S30)
측정 저항값이 설정된 제 1 기준 저항값(R제 1 기준) 이상 그리고 제 2 기준 저항값(R제 2 기준) 미만으로 판단될 경우, 스웰링이 감지되었다고 판단할 수 있지만 외부로부터 배터리 셀에 가해지는 압력에 의한 저항값 변동일 수 있기 때문에 이때 판단되는 시점부터의 압력 감지 저항값 지속 시간을 측정한다.
E.
스웰링 횟수 측정 및 충전 전력 감축 단계(S40)
상기 압력감지센서 저항값이 소정의 시간 이상으로 카운팅이 되는 경우 외부 가압으로 인한 일시적 현상이 아닌 배터리 셀 내부의 스웰링으로 인한 현상으로 판단할 근거가 될 수 있기 때문에, 스웰링 현상으로서 횟수를 카운팅하고 배터리 셀로 충전되는 전력을 감축하여 충전한다. 반대로 상기 압력감지센서 저항값이 소정이 시간 이하로 카운팅 되는 경우 배터리 셀의 외부 가압으로 인한 일시적 현상으로 판단할 수 있기 때문에 스웰링 현상으로서 횟수를 카운팅하지 않으며 배터리 셀로 충전되는 전력을 초기 설정 전력(도 2의 배터리 셀 충전 전력)으로 유지하여 충전하도록 한다.
도 2에서 보이고 있듯이 본 발명에서 초기 배터리 셀 충전 전력을 유지하는 것은 RFSR값이 R제 1 기준 값보다 작거나 같은 경우, 또는 스웰링 카운팅 시간이 기준시간보다 작은 경우이다.
F.
충전 전력 차단 단계(S50)
상기 압력감지센서 저항값이 스웰링 현상으로 판단되어 스웰링 횟수를 카운팅하는 단계에서 총 카운팅 횟수가 소정의 기준 횟수를 초과하는 경우, 그리고 압력감지센서 저항값을 측정하는 측정 단계에서 압력감지 저항값이 제 2 기준 저항값(R제 2 기준)을 초과하는 경우 스웰링 현상이 급속도로 진행되는 것으로 판단하거나 소정의 수명 사이클을 초과하였다고 판단할 수 있기 때문에 배터리 셀 충전을 중단하고 이러한 현상을 사용자에게 전달한다.
10: 배터리 팩
100: 배터리 셀
200: 압력감지센서
300: 제어부
310: 판단부
320: 시간 측정부
330: 스웰링 횟수 측정부
340: 충전 제어부
100: 배터리 셀
200: 압력감지센서
300: 제어부
310: 판단부
320: 시간 측정부
330: 스웰링 횟수 측정부
340: 충전 제어부
Claims (6)
- 스웰링 감지에 따른 배터리 팩의 충전을 제어하는 방법에 있어서,
초기 설정 충전 전력으로 배터리 팩의 충전을 개시하는 충전 개시 단계;
상기 배터리 팩에 가해지는 압력에 대응하는 압력감지센서의 저항값을 측정하는 압력감지센서 저항값 측정 단계;
상기 측정된 배터리 팩의 압력에 대응하는 압력감지센서 저항값이 소정의 기준 제1 기준 저항값, 제2 기준 저항값과 비교하여 대소관계를 판단하는 저항값 구간 판단 단계;
상기 압력감지센서 저항값이 제 1 기준 저항값 이상 그리고 제 2 기준 저항값 미만의 구간에서 유지되는 저항값 지속 시간을 측정하는 저항값 지속 시간 측정 단계;
상기 저항값 지속 시간이 소정 시간 이상이 되면, 스웰링 횟수로 카운팅하고 총 스웰링 카운팅 횟수 측정 및 상기 초기 설정 충전 전력을 감축시키는 스웰링 횟수 측정 및 충전 전력 감축 단계;
상기 측정된 총 스웰링 카운팅 횟수가 소정의 카운팅 횟수를 초과하는 경우, 배터리 팩의 충전 전력을 차단하는 충전 전력 차단 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩의 충전 제어 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 저항값 측정 단계에서 상기 측정된 저항값이, 상기 제 2 기준 저항값을 초과하는 경우, 상기 배터리 팩 충전 전력을 차단하며,
상기 제 2 기준 저항값은 상기 제 1 기준 저항값보다 큰 것을 특징으로 하는 파우치 팩의 충전 제어 방법.
- 제 1 항에 있어서,
상기 스웰링 횟수 측정 및 충전 전력 감축 단계에서 저항값이 소정의 시간 이하로 카운팅 되는 경우, 배터리 셀로 충전되는 전력을 초기 설정 충전 전력으로 충전하는 것을 특징으로 하는 파우치 팩의 충전 제어 방법.
- 제 1 항에 있어서,
상기 충전 전력 제어 단계에서는 상기 스웰링 카운팅 횟수가 소정의 지정 횟수 이하인 경우, 초기 설정 충전 전력으로 충전 전력을 유지하여 충전하는 것을 특징으로 하는 파우치 팩의 충전 제어 방법.
- 제 1 항에 있어서,
저항값 판단 단계에서 제 1 기준 저항값 미만일 경우, 배터리 셀로 충전되는 전력을 초기 설정 충전 전력으로 유지하며,
제 2 기준 저항값 이상일 경우, 배터리 셀로 충전되는 전력을 차단 하는 것을 특징으로 하는 파우치 팩의 충전 제어 방법.
- 스웰링 감지에 따른 배터리 팩의 충전 제어 시스템에 있어서,
상기 배터리 팩은,
전기에너지를 저장하는 배터리 셀;
상기 배터리 표면에 부착되어 배터리 셀의 스웰링 현상 또는 외부로부터 가해지는 압력을 감지하고 이에 대응하는 저항값을 측정하는 압력감지센서;
상기 압력감지센서로부터 측정된 저항값에 따라 배터리 셀의 충전 전력을 제어하는 제어부를 포함하여 구성되며,
상기 제어부는,
측정된 압력감지센서 저항값을 소정의 기준 저항값들과 비교하여 어느 범위의 구간에 포함되는지 판단하는 판단부;
상기 측정된 저항값이 상기 소정의 기준 저항값들 사이의 구간에서 유지되는 저항값 지속 시간을 측정하는 시간 측정부;
상기 측정된 저항값의 지속 시간이 소정의 기준 시간을 초과하는 경우 스웰링 횟수로서 카운팅하고, 총 스웰링 횟수를 측정하는 스웰링 횟수 측정부; 및
상기 카운팅된 총 스웰링 횟수가 소정의 기준 횟수를 초과하는 경우 또는 압력감지센서 저항값이 소정의 기준 저항값 이상인 경우, 배터리 셀로 충전되는 전력을 을 차단하며,
상기 압력감지센서 저항값이 소정의 기준 저항값 구간에서 유지되는 경우, 배터리 셀로 충전되는 전력을 감축하며,
상기 압력감지센서 저항값이 소정의 기준 저항값 이하인 경우, 배터리 셀로 충전되는 전력을 유지하는 충전 제어부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 파우치 팩의 충전 제어 시스템.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020200142242A KR20220057207A (ko) | 2020-10-29 | 2020-10-29 | 파우치 배터리 팩 스웰링 감지 회로를 적용한 배터리 충전 시스템 및 충전 제어 방법 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020200142242A KR20220057207A (ko) | 2020-10-29 | 2020-10-29 | 파우치 배터리 팩 스웰링 감지 회로를 적용한 배터리 충전 시스템 및 충전 제어 방법 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20220057207A true KR20220057207A (ko) | 2022-05-09 |
Family
ID=81582865
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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KR1020200142242A KR20220057207A (ko) | 2020-10-29 | 2020-10-29 | 파우치 배터리 팩 스웰링 감지 회로를 적용한 배터리 충전 시스템 및 충전 제어 방법 |
Country Status (1)
Country | Link |
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KR (1) | KR20220057207A (ko) |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009076265A (ja) | 2007-09-19 | 2009-04-09 | Panasonic Corp | 電池パック |
JP6458578B2 (ja) | 2015-03-19 | 2019-01-30 | カシオ計算機株式会社 | 電池状態検出装置、電子機器、及び電池の状態検出方法 |
-
2020
- 2020-10-29 KR KR1020200142242A patent/KR20220057207A/ko unknown
Patent Citations (2)
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