KR20220062889A - 배터리 방전시간 예측 방법 및 장치 - Google Patents

배터리 방전시간 예측 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 배터리 방전시간 예측 방법 및 장치에 관한 것으로, 본 발명의 배터리 방전시간 예측 장치는, 소정의 정전류로 방전 가능한 배터리의 한계 전압인 방전종료전압의 전압값이 저장되는 메모리, 그리고 상기 배터리의 전압이 상기 방전종료전압에 도달할 때까지 상기 배터리가 제1 정전류로 방전되는 방전기간 동안 시간 경과에 따른 상기 배터리의 전압의 변화를 지시하는 제1 그래프를 생성하고, 상기 배터리의 전압이 상기 방전종료전압보다 소정 전압이 높은 방전진행전압에 도달할 때까지 상기 배터리가 제2 정전류로 방전되는 소정의 기간 동안 시간 경과에 따른 상기 배터리의 전압의 변화를 지시하는 제2 그래프를 생성하는 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는, 상기 제1 그래프를 이동시켜 상기 제2 그래프와 시작 포인트를 일치시키고, 상기 이동된 제1 그래프의 제1 종료 포인트의 시간 좌표 값을 소정 배수로 확대한 제2 종료 포인트를 생성하고, 상기 제2 그래프를 상기 제2 종료 포인트까지 연장하고, 상기 연장된 제2 그래프의 기울기에 연속되게 상기 방전종료전압까지 상기 연장된 제2 그래프를 재 연장하여 상기 제2 정전류에 대한 방전시간을 예측하고, 상기 방전시간은, 상기 배터리가 방전되어 상기 배터리의 전압이 상기 방전종료전압에 도달할 때까지 소요되는 시간인 것을 특징으로 한다.

Description

배터리 방전시간 예측 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR PREDICTING DISCHAGE TIME OF BATTERY}
본 발명은, 배터리 방전시간 예측 방법 및 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 배터리를 소정의 전류로 일정하게 방전시키는 정전류 모드(Constant Current Mode, 이하, CC 모드)에서, 배터리의 단자전압이 방전종료전압(Final Discharge Voltage, F_DV)에 도달하는 데에 소요되는 시간인 방전시간을 예측하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
배터리(battery)는 전기를 담아두는 부품으로, 넓은 범위에서는 전지, 좁은 범위에서는 2차 전지인 축전지를 의미한다. 휴대용 전자기기의 발달로 인해 배터리는 일상에 밀접한 용어가 되었다. 스마트폰에 이어, 전기자동차, 드론 등으로 배터리가 사용되는 영역이 확산됨에 따라 배터리 산업이 폭발적으로 성장하고 있다. 최근, 사물인터넷(IoT)에 빗대어 사물배터리(BoT)라는 용어도 사용되고 있다.
배터리는 니켈 카드뮴 전지, 니켈 수소 전지, 니켈 아연 전지, 리튬 이온 전지 등이 있는데, 이 중에서 리튬 이온 전지는 니켈 계열의 배터리에 비해 메모리 효과가 거의 일어나지 않아 충방전이 자유롭고, 자가 방전율이 매우 낮으며 에너지 밀도가 높은 장점으로 각광을 받고 있다.
한편, 배터리가 유효한 방전전류를 출력할 수 있는 한계 전압인 방전종료전압(F_DV)은 제조사에 의해 정해질 수 있다. 배터리는 외부 온도 및 SOC(Sate Of Charge) 별로 다양한 전류량에 대해 정전류로 방전할 수 있는데, 각 정전류로 얼마 동안 방전하면 방전종료전압(F_DV)에 도달하는지 파악하는 것은 배터리 성능과 관련하여 매우 중요하다. 이때, 방전시간(TD)은, 배터리가 방전되어 방전종료전압(F_DV)에 도달할 때까지 소요되는 시간이고, 외부 온도는 배터리가 존재하는 환경의 온도, 예를 들어, 대기 온도일 수 있다.
예를 들어, 배터리가 10초만에 방전종료전압(F_DV)에 도달하게 하는 전류는 10초 최대 방전전류(ID_MAX)라고 하고, 2초만에 방전종료전압(F_DV)에 도달하게 하는 전류는 2초 최대 방전전류(ID_MAX)라고 한다. 이때, 동일한 외부 온도 및 SOC 상태에서, 10초 최대 방전전류(ID_MAX)와 2초 최대 방전전류(ID_MAX)는 상이할 수 있다.
종래에는 소정의 외부 온도 및 SOC에서, 다양한 방전전류(ID)에 대해 개별적으로 시험하여 방전시간(TD)에 대한 데이터를 수집하였다. 즉, 종래에는 다양한 전류량에 대해 개별적으로 테스트를 수행하는 등의 시행착오를 거치면서, 각각의 방전전류(ID)에 대한 방전시간(TD)을 찾았다.
따라서, 방전전류(ID)에 대응하는 방전시간(TD)에 대한 데이터를 수집하는데 많은 시간이 소요되었고, 여러 번의 테스트를 수행해야 하는 번거로움이 있었다.
본 발명은, 배터리의 단자전압이 방전종료전압에 도달할 때까지 소정의 제1 정전류로 실험한 결과 데이터에 기초하여, 제1 정전류와 전류량이 상이한 제2 정전류에 대해 배터리의 단자전압이 방전종료전압에 도달할 때까지 실험하지 않고도 제2 정전류에 대한 방전시간을 예측할 수 있는 배터리 방전시간 예측 방법 및 장치를 제공한다.
본 발명의 일 특징에 따른 배터리 방전시간 예측 장치는, 소정의 정전류로 방전 가능한 배터리의 한계 전압인 방전종료전압의 전압값이 저장되는 메모리, 그리고, 상기 배터리의 전압이 상기 방전종료전압에 도달할 때까지 상기 배터리가 제1 정전류로 방전되는 방전기간 동안 시간 경과에 따른 상기 배터리의 전압의 변화를 지시하는 제1 그래프를 생성하고, 상기 배터리의 전압이 상기 방전종료전압보다 소정 전압이 높은 방전진행전압에 도달할 때까지 상기 배터리가 제2 정전류로 방전되는 소정의 기간 동안 시간 경과에 따른 상기 배터리의 전압의 변화를 지시하는 제2 그래프를 생성하는 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는, 상기 제1 그래프를 이동시켜 상기 제2 그래프와 시작 포인트를 일치시키고, 상기 이동된 제1 그래프의 제1 종료 포인트의 시간 좌표 값을 소정 배수로 확대한 제2 종료 포인트를 생성하고, 상기 제2 그래프를 상기 제2 종료 포인트까지 연장하고, 상기 연장된 제2 그래프의 기울기에 연속되게 상기 방전종료전압까지 상기 연장된 제2 그래프를 재 연장하여 상기 제2 정전류에 대한 방전시간을 예측하고, 상기 방전시간은, 상기 배터리가 방전되어 상기 배터리의 전압이 상기 방전종료전압에 도달할 때까지 소요되는 시간인 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 프로세서는, 상기 방전진행전압의 전압값에 대응하는 상기 평행 이동된 제1 그래프 상의 제1 시간과 상기 방전진행전압의 전압값에 대응하는 상기 제2 그래프 상의 제2 시간 간의 비율을 상기 소정의 배수로 설정할 수 있다.
상기 프로세서는, 상기 제2 종료 포인트에서의 접선의 기울기 값 및 상기 제1 그래프의 이동에 대응하는 전압 변화량에 기초하여 상기 연장된 제2 그래프가 상기 방전종료전압까지 재 연장된 시간 변화량을 계산하고, 상기 제2 종료 포인트의 시간 좌표값에 대응하는 시간과 상기 재 연장된 시간 변화량을 합산하여 상기 제2 정전류에 대한 방전시간을 예측할 수 있다.
본 발명의 다른 특징에 따른 배터리 방전시간 예측 방법은, 방전 한계 전압인 방전종료전압까지 배터리가 방전되는 데 소요되는 방전시간을 예측하는 방법으로서, 상기 배터리의 전압이 상기 방전종료전압에 도달할 때까지 상기 배터리가 제1 정전류로 방전되는 방전기간 동안 시간 경과에 따른 상기 배터리의 전압의 변화를 지시하는 제1 그래프를 생성하는 단계, 상기 배터리의 전압이 상기 방전종료전압보다 소정 전압이 높은 방전진행전압에 도달할 때까지 상기 배터리가 제2 정전류로 방전되는 소정의 기간 동안 시간 경과에 따른 상기 배터리의 전압의 변화를 지시하는 제2 그래프를 생성하는 단계, 상기 제1 그래프를 이동시켜 상기 제2 그래프와 시작 포인트를 일치시키는 단계, 상기 평행 이동된 제1 그래프의 제1 종료 포인트의 시간 좌표 값을 소정 배수로 확대한 제2 종료 포인트를 생성하고, 상기 제2 그래프를 상기 제2 종료 포인트까지 연장하는 단계, 그리고 상기 연장된 제2 그래프의 기울기에 연속되게 상기 방전종료전압까지 상기 연장된 제2 그래프를 재 연장하여 상기 제2 정전류에 대한 방전시간을 예측하는 단계를 포함하고, 상기 방전시간은, 상기 배터리가 방전되어 상기 배터리의 전압이 상기 방전종료전압에 도달할 때까지 소요되는 시간인 것을 특징으로 한다.
상기 제2 그래프를 연장하는 단계는, 상기 방전진행전압의 전압값에 대응하는 상기 평행 이동된 제1 그래프 상의 제1 시간과 상기 방전진행전압의 전압값에 대응하는 상기 제2 그래프 상의 제2 시간 간의 비율을 상기 소정의 배수로 설정할 수 있다.
상기 제2 정전류에 대한 방전시간을 예측하는 단계는, 상기 제2 종료 포인트에서의 접선의 기울기 값 및 상기 제1 그래프의 이동에 대응하는 전압 변화량에 기초하여 상기 연장된 제2 그래프가 상기 방전종료전압까지 재 연장된 시간 변화량을 계산하는 단계, 그리고 상기 제2 종료 포인트의 시간 좌표 값에 대응하는 시간과 상기 재 연장된 시간 변화량을 합산하여 상기 제2 정전류에 대한 방전시간을 예측하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따른 배터리 방전시간 예측 장치는, 소정의 정전류로 방전 가능한 배터리의 한계 전압인 방전종료전압의 전압값이 저장되는 메모리, 그리고 상기 배터리의 전압이 상기 방전종료전압에 도달할 때까지 상기 배터리가 제1 정전류로 방전되는 방전기간 동안 시간 경과에 따른 상기 배터리의 전압의 변화를 지시하는 제1 그래프를 생성하고, 상기 배터리의 전압이 상기 방전종료전압보다 소정 전압이 높은 방전진행전압에 도달할 때까지 상기 배터리가 제2 정전류로 방전되는 소정의 기간 동안 시간 경과에 따른 상기 배터리의 전압의 변화를 지시하는 제2 그래프를 생성하는 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는, 상기 제1 그래프를 이동시켜 상기 제2 그래프와 시작 포인트를 일치시키고, 상기 이동된 제1 그래프의 제1 방전종료 포인트의 시간 좌표 값을 소정 배수로 축소한 제2 방전종료 포인트를 생성하고, 상기 제2 그래프를 상기 제2 방전종료 포인트까지 연장하여 상기 제2 정전류에 대한 방전시간을 예측하고, 상기 방전시간은, 상기 배터리가 방전되어 상기 배터리의 전압이 상기 방전종료전압에 도달할 때까지 소요되는 시간인 것을 특징으로 한다.
상기 프로세서는, 상기 방전진행전압의 전압값에 대응하는 상기 이동된 제1 그래프 상의 제1 시간과 상기 방전진행전압의 전압값에 대응하는 상기 제2 그래프 상의 제2 시간 간의 비율을 상기 소정의 배수로 설정하고, 상기 제2 방전종료 포인트의 시간 좌표값에 대응하는 시간을 상기 제2 정전류에 대한 방전시간으로 예측할 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따른 배터리 방전시간 예측 방법은, 방전 한계 전압인 방전종료전압까지 배터리가 방전하는 데 소요되는 방전시간을 예측하는 방법으로서, 상기 배터리의 전압이 상기 방전종료전압에 도달할 때까지 상기 배터리가 제1 정전류로 방전되는 방전기간 동안 시간 경과에 따른 상기 배터리의 전압의 변화를 지시하는 제1 그래프를 생성하는 단계, 상기 배터리의 전압이 상기 방전종료전압보다 소정 전압이 높은 방전진행전압에 도달할 때까지 상기 배터리가 제2 정전류로 방전되는 소정의 기간 동안 시간 경과에 따른 상기 배터리의 전압의 변화를 지시하는 제2 그래프를 생성하는 단계, 상기 제1 그래프를 이동시켜 상기 제2 그래프와 시작 포인트를 일치시키는 단계, 그리고 상기 이동된 제1 그래프의 제1 방전종료 포인트의 시간 좌표 값을 소정 배수로 축소한 제2 방전종료 포인트를 생성하고, 상기 제2 그래프를 상기 제2 방전종료 포인트까지 연장하여 상기 제2 정전류에 대한 방전시간을 예측하는 단계를 포함하고, 상기 방전시간은, 상기 배터리가 방전되어 상기 배터리의 전압이 상기 방전종료전압에 도달할 때까지 소요되는 시간인 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 제2 정전류에 대한 방전시간을 예측하는 단계는, 상기 방전진행전압의 전압값에 대응하는 상기 평행 이동된 제1 그래프 상의 제1 시간과 상기 방전진행전압의 전압값에 대응하는 상기 제2 그래프 상의 제2 시간 간의 비율을 상기 소정의 배수로 설정하고, 상기 제2 방전종료 포인트의 시간 좌표값에 대응하는 시간을 상기 제2 정전류에 대한 방전시간으로 예측 할 수 있다.
본 발명은, 다양한 전류량 각각에 대한 배터리 방전 테스트를 수행하지 않고서도, 다양한 전류량 각각에 대한 방전시간을 예측할 수 있는 효과를 갖는다.
도 1은 일 실시예에 따른 배터리 방전시간 예측 장치를 설명하는 블록도이다.
도 2는 일 실시예에 따라 방전시간을 예측하는 방법을 개념적으로 설명하는 도면이다.
도 3은 일 실시예에 따라 전류량이 많은 제1 정전류의 제1 완성 그래프에 기초하여 전류량이 작은 제2 정전류에 대한 방전시간을 예측하는 방법을 설명하는 흐름도이다.
도 4 내지 도 7은 도 3을 상세하게 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 다른 실시예에 따라 전류량이 적은 제1 정전류의 제1 완성 그래프에 기초하여 전류량이 많은 제2 정전류에 대한 방전시간을 예측하는 방법을 설명하는 흐름도이다.
도 9 내지 도 11은 도 8을 상세하게 설명하기 위한 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시예를 상세히 설명하되, 동일하거나 유사한 구성요소에는 동일, 유사한 도면부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및/또는 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 일 실시예에 따른 배터리 방전시간 예측 장치를 설명하는 블록도이고, 도 2는 일 실시예에 따라 방전시간을 예측하는 방법을 개념적으로 설명하는 도면이다.
일 실시예에 따라, 배터리 방전시간 예측 장치(100)는 배터리(10)의 단자전압(V)이 방전종료전압(Final Discharge Voltage, F_DV)에 도달할 때까지 제1 정전류에 대한 정전류 모드(Constant Current 모드, CC 모드)로 배터리(10)를 방전시킨다. 이때, 배터리 방전시간 예측 장치(100)는 제1 정전류로 배터리(10)를 방전시키면서 소정 주기로 또는 실시간으로 배터리(10)의 단자전압(V)을 검출한다. 그리고, 배터리 방전시간 예측 장치(100)는 배터리(10)가 제1 정전류로 방전하여 단자전압(V)이 방전종료전압(F_DV)에 도달할 때까지 방전되는 제1 방전기간 동안 시간의 경과에 따른 단자전압(V)의 변화를 지시하는 제1 완성 그래프를 생성한다. 이하, 배터리(10)의 단자전압(V)은 단자전압(V)으로 설명한다.
제1 방전시간은, 배터리(10)가 제1 정전류로 방전하여 단자전압(V)이 방전종료전압(F_DV)에 도달할 때까지 소요되는 시간으로, 실제 테스트를 완료하여 획득되는 시간이다. 정전류 모드(CC 모드)로 배터리(10)가 방전되면 단자전압(V)은 시간이 경과함에 따라 점차 감소하고, 제1 완성 그래프는 시간이 경과함에 따라 단자전압(V)이 감소하는 그래프 형태를 보일 수 있다.
이후, 배터리 방전시간 예측 장치(100)는 단자전압(V)이 방전종료전압(F_DV)보다 소정 전압이 높은 방전진행전압(Progress Discharge Voltage, P_DV)에 도달할 때까지 제2 정전류에 대한 정전류 모드(CC 모드)로 배터리(10)를 방전시킨다. 이때, 배터리 방전시간 예측 장치(100)는 제2 정전류로 배터리(10)를 방전시키면서 소정 주기로 또는 실시간으로 배터리(10)의 단자전압(V)을 검출한다. 그리고, 배터리 방전시간 예측 장치(100)는 배터리(10)가 제2 정전류로 방전하여 단자전압(V)이 방전진행전압(P_DV)에 도달할 때까지 방전되는 소정의 기간 동안 시간의 경과에 따른 단자전압(V)의 변화를 지시하는 제2 미완성 그래프를 생성한다.
제2 방전시간은, 배터리(10)가 제2 정전류로 방전하여 단자전압(V)이 방전종료전압(F_DV)에 도달할 때까지 소요되는 시간으로, 실시예에 따라, 계산에 의해 예측되는 시간일 수 있다. 이때, 방전진행전압(P_DV)은 방전종료전압(F_DV)보다 소정 전압이 높은 전압이며, 배터리(10)가 제2 정전류로 방전하여 단자전압(V)이 방전종료전압(F_DV)에 도달하기 전에 방전이 중단된 소정 시점에 대응하는 전압일 수 있다. 제2 미완성 그래프는 시간이 경과함에 따라 단자전압(V)이 감소하는 그래프 형태를 보일 수 있다. 실시예에 따라, 제2 완성 그래프는 제2 미완성 그래프를 수치적 계산으로 연장하여 생성될 수 있다.
이후, 배터리 방전시간 예측 장치(100)는 제1 완성 그래프에 기초하여 제2 미완성 그래프를 연장하여 제2 완성 그래프를 생성하고, 제2 완성 그래프에 기초하여 제2 정전류에 대한 제2 방전시간을 예측할 수 있다.
방전시간은 배터리(10)가 소정의 외부 온도 및 SOC(Sate of Charge) 상태에서 정전류 모드(CC 모드)로 방전되어 배터리(10)의 단자전압(V)이 방전종료전압(F_DV)에 도달하는 데에 소요되는 시간이다. 따라서, 배터리(10)가 방전되는 외부 온도 및/또는 SOC 상태가 상이하면, 배터리(10)가 동일한 정전류로 방전되어도 방전시간(TD)은 상이할 수 있다. 이하, 실시예에서, 방전시간은 배터리(10)가 방전되는 외부 온도 및/또는 SOC 상태가 동일한 경우를 전제로 설명한다.
배터리(10)를 계속 방전하면 단자전압(V)이 점차 감소하다가 급격히 감소하는 지점이 존재하는데, 방전종료전압(F_DV)은 그 지점에 대응하는 단자전압(V)일 수 있다. 즉, 단자전압(V)이 방전종료전압(F_DV) 이하로 내려가면 배터리(10)로부터 유효한 전류를 꺼낼 수 없다. 이러한 상태로 배터리(10)를 장시간 방전시킬 경우, 배터리(10)는 충전에 의한 기전력의 회복이 불가능할 수 있다. 정리하면, 방전종료전압(F_DV)은 배터리(10)가 소정의 정전류로 방전 가능한 배터리(10)의 한계 전압이며, 제조사 등에 의해 기 설정될 수 있다.
도 1을 참고하면, 배터리 방전시간 예측 장치(100)는 배터리(10), 전압 검출부(20), 전류 검출부(30), 인터페이스(40), 메모리(50), 방전회로(60), 그리고 프로세서(70)를 포함한다.
배터리(10)는 충전 및 방전이 가능한 2차 전지이다. 예를 들어, 리튬 이온 이차전지일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 일 실시예에 따라, 배터리(10)의 양단은 방전회로(60)에 전기적으로 연결되고, 배터리(10)는 방전회로(60)의 요청에 따라 다양한 정전류로 방전될 수 있다.
전압 검출부(20)는, 프로세서(80)의 명령에 응답하여, 소정 주기 또는 실시간으로 배터리의 단자전압(V)을 측정하여 프로세서(70)로 전달할 수 있다. 전압 검출부(20)는 배터리의 단자전압(V)을 측정하기 위한 전압 측정 회로를 포함할 수 있다. 전압 측정 회로는 본 발명이 속한 기술분야에서 공지된 회로를 사용할 수 있다.
전류 검출부(30)는, 프로세서(80)의 명령에 응답하여, 소정 주기 또는 실시간으로 배터리(10)에서 출력되는 전류(이하, 방전전류)를 검출하여 프로세서(70)로 전달할 수 있다. 예를 들어, 전류 검출부(30)는, 션트 저항(R)의 양단 전압을 측정하고, 측정된 전압의 차이값 및 션트 저항(R)의 저항값을 옴의 법칙에 적용하여 방전전류를 검출할 수 있다. 프로세서(70)는, 전류 검출부(30)로부터 전달되는 전류량에 기초하여, 배터리(10)가 기 설정된 정전류로 방전되는지 여부를 확인할 수 있다.
인터페이스(40)는, 프로세서(70)와 전기적으로 연결되어, 프로세서(70)로부터 제공되는 신호에 대응하는 정보를 시각적 및/또는 청각적으로 출력할 수 있다. 예를 들어, 인터페이스(40)는 디스플레이 장치 및/또는 오디오 장치 등을 포함할 수 있다. 또한, 인터페이스(40)는, 방전시간을 예측하고자 테스트를 진행하는 진행자의 명령을 입력 받아 프로세서(70)로 전달할 수 있다.
메모리(50)는 제조사 등에 의해 기 설정된 배터리(10)의 방전종료전압(F_DV)의 전압값이 저장될 수 있다. 또한, 전압 검출부(20)에 의해 검출된 배터리의 단자전압(V)의 전압값 및 전류 검출부(30)에 의해 검출된 방전전류의 전류값이 저장될 수 있다.
메모리(50)는 하드웨어적으로, 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk type), SSD 타입(Solid State Disk type), SDD 타입(Silicon Disk Drive type), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(multimedia card micro type), 램(random access memory; RAM), SRAM(static random access memory), 롬(read-only memory; ROM), EEPROM(electrically erasable programmable read-only memory), PROM(programmable read-only memory) 중 적어도 하나의 타입의 저장매체를 포함하는 형태로 구현될 수 있다.
프로세서(70)는 테스트 하고자 하는 정전류로 배터리(10)가 방전되도록 방전회로(60)를 제어할 수 있다. 프로세서(70)는 전압 검출부(20) 및 전류 검출부(30)를 제어하여, 소정 주기로 또는 실시간으로 검출되는 단자전압(V) 및 전류 값을 메모리(50)에 저장할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(70)는 시간 경과에 따른 단자전압(V)의 변화에 기초하여 그래프를 생성할 수 있다.
도 2를 참고하면, 프로세서(70)는 단자전압(V)이 방전종료전압(F_DV)에 도달할 때까지 배터리(10)가 제1 정전류(Ia)로 방전되는 제1 방전기간 동안 시간 경과에 따른 단자전압(V)의 변화를 지시하는 제1 그래프(a)를 생성할 수 있다. 이때, 단자전압(V)이 방전종료전압(F_DV)에 도달할 때까지 테스트를 수행하여 생성된 그래프, 예를 들어, 제1 그래프(a)를 완성 그래프라고 정의한다.
이때, 제1 그래프(a)를 참고하면, 제1 정전류(Ia)로 방전하기 시작하는 시점의 단자전압(V)인 방전시작전압(Start Discharge Voltage, S_DV)은 약 3.15V이고, 방전종료전압(F_DV)은 약 2.6V일 수 있다. 소정의 외부 온도 및 SOC(State of Charge)가 동일한 경우, 배터리(10)는 방전되는 전류량에 상관없이 방전종료전압(F_DV)은 동일할 수 있다. 즉, 제1 정전류(Ia), 제2 정전류(Ib), 제3 정전류(Ic), 또는 제4 정전류(Id)로 방전되더라도, 배터리(10)의 방전종료전압(F_DV)은 2.6V로 동일할 수 있다. 예를 들어, 제1 정전류(Ia), 제2 정전류(Ib), 제3 정전류(Ic), 또는 제4 정전류(Id) 순서로 전류량이 크다(Ia > Ib > Ic > Id).
프로세서(70)는 단자전압(V)이 방전진행전압(P_DF)에 도달할 때까지 배터리(10)가 제2 정전류(Ib), 제3 정전류(Ic), 또는 제4 정전류(Id)로 방전되는 소정의 각 기간 동안 단자전압(V)의 변화를 지시하는 제2 그래프(b), 제3 그래프(c), 제4 그래프(d)를 생성할 수 있다. 이때, 단자전압(V)이 방전종료전압(F_DV)에 도달하지 못하고 방전진행전압(P_DF)에 도달할 때까지만 테스트를 수행하여 생성된 그래프, 예를 들어, 제2 그래프(b), 제3 그래프(c), 제4 그래프(d)를 미완성 그래프라고 정의한다.
도 2를 참고하면, 제2 정전류(Ib) 및 제3 정전류(Ic)에 대한 방전진행전압(P_DF)은 약 3.05V이고, 제4 정전류(ID)에 대한 방전진행전압(P_DF)은 약 3.2V이다. 즉, 방전진행전압(P_DF)은 단자전압(V)이 방전종료전압(F_DV)보다 소정 전압이 높은 전압에 해당하며, 임의의 전압으로 고정된 전압값이 아닐 수 있다. 도 2에서, 박스(TM) 내부의 실선으로 표시된 제2 그래프(b), 제3 그래프(c), 제4 그래프(d)는 실제 실험에 의해 도출된 그래프 구간이다. 실시예에 따라, 박스(TM) 외부의 점선으로 표시된 제2 그래프(b), 제3 그래프(c), 제4 그래프(d)는 제1 그래프(a)에 기초하여 수치적 계산으로 연장되는 그래프 구간이다.
방전시작전압(S_DV)은 배터리(10)가 방전되기 시작한 직후(약 0.1초)에 측정되는 단자전압(V)이다. 배터리(10)의 상태가 동일하더라도, 정전류의 크기가 상이하면, 방전시작전압(S_DV)은 달라질 수 있다. 도 2에서와 같이, 예를 들어, 전류량이 클 수록(Ia > Ib > Ic > Id), 방전시작전압(S_DV)은 낮을(Va<Vb<Vc<Vd) 수 있다.
일 실시예에 따라, 프로세서(70)는 완성 그래프인 제1 그래프(a)에 기초하여 미완성 그래프인 제2 그래프(b)를 방전종료전압(F_DV)에 대응하는 포인트까지 연장하고, 연장하여 완성된 제2 그래프(b)에 기초하여 제2 정전류(Ib)에 대한 제2 방전시간(T2)을 예측할 수 있다. 또한, 프로세서(70)는 제1 그래프(a)에 기초하여 제3 그래프(c) 또는 제4 그래프(d)를 상기와 같은 방법으로 완성하고, 제3 정전류(Ic) 또는 제4 정전류(Id)에 대한 제3 방전시간(T3) 또는 제4 방전시간(T4)을 예측할 수 있다.
이하, 도 3 내지 도 11을 참고하여, 일 실시예에 따른 방전시간 예측 방법을 자세하게 설명한다.
도 3은 일 실시예에 따라 전류량이 많은 제1 정전류의 제1 완성 그래프에 기초하여 전류량이 작은 제2 정전류에 대한 방전시간을 예측하는 방법을 설명하는 흐름도이고, 도 4 내지 도 7은 도 3을 설명하기 위한 도면이다.
도 3을 참고하면, 우선, 프로세서(70)는 단자전압(V)이 방전종료전압(F_DV)에 도달할 때까지 배터리(10)가 제1 정전류(IA)로 방전되는 제1 방전기간 동안 시간 경과에 따른 단자전압(V)의 변화를 지시하는 제1 그래프(A1)를 생성한다(S110).
다음으로, 프로세서(70)는 단자전압(V)이 방전종료전압(F_DV)보다 소정 전압이 높은 방전진행전압(P_DF)에 도달할 때까지 배터리(10)가 제2 정전류(ID)로 방전되는 소정의 기간 동안 시간 경과에 따른 단자전압(V)의 변화를 지시하는 제2 그래프(D1)를 생성한다(S130).
도 2 및 도 4를 참고하면, 도 2의 제1 그래프(a)는 도 4의 제1 그래프(A1)에 대응하고, 도 2의 제4 그래프(d)는 도 4의 제2 그래프(D1)에 대응할 수 있다. 즉, 제1 그래프(A1)에 대응하는 제1 정전류(IA)의 전류량은 제2 그래프(D1)에 대응하는 제2 정전류(ID)의 전류량보다 크다(IA > ID). 이하, 설명의 편의를 위해, 도 2의 제1 그래프(a)에 기초하여 제4 그래프(d)를 완성하여 제2 방전시간을 예측하는 것을 설명하나 이에 한정되는 것은 아니며, 이하 설명하는 동일한 방법으로 제3 그래프(c) 및 제4 그래프(d) 각각에 대해서도 제1 그래프(a)에 기초하여 그래프를 완성하고 제3 방전시간 및 제4 방전시간을 예측할 수 있다.
도 4를 참고하면, 제1 그래프(A1)는 방전종료전압(F_DV)에 대응하는 지점까지 테스트하여 생성된 완성 그래프이고, 제2 그래프(D1)는 방전종료전압(F_DV)에 대응하는 지점까지 테스트되지 못하고 임의의 방전진행전압(P_DF)(예를 들어 약 3.2V)까지 테스트되어 생성된 미완성 그래프이다.
이때, 제1 그래프(A1)에서 방전종료전압(F_DV)에 대응하는 시간이 제1 정전류(IA)에 대한 제1 방전시간(T1)이며, 이는 실험에 의해 도출될 수 있다. 도 4를 참고하면, 제1 방전시간(T1)은 약 27초이다. 제2 그래프(D1)는 방전종료전압(F_DV)까지 테스트되지 못하여, 제2 정전류(ID)에 대한 제2 방전시간(T2)은 실험에 의해 도출될 수 없다. 일 실시예에 따라, 프로세서(70)는 이하 설명하는 방법에 의해 제2 방전시간(T2)을 예측할 수 있다.
다음으로, 프로세서(70)는 제1 그래프(A1)를 수직방향으로 평행 이동시켜 제2 그래프(D1)와 시작 포인트를 일치시킨다(S150).
도 5를 참고하면, 제1 그래프(A1)의 제1 시작 포인트(PS_1)와 제2 그래프(D1)의 제2 시작 포인트(PS_2)가 일치하도록(PS_1 = PS_2), 프로세서(70)는 제1 그래프(A1)를 수직방향으로 평행 이동시킨다. 이때, 평행 이동 전 제1 그래프(A1)는 완성 그래프이므로, 제1 종료 포인트(Pf_1)는 제1 방전종료 포인트(Pdf_1)와 일치한다(Pf_1 = Pdf_1). 도 5에서, 평행 이동 전 제1 그래프(A1)의 제1 종료 포인트(Pf_1)의 전압값은 약 2.6V이다. 그러나, 평행 이동 후 제1 그래프(A2)의 제1 종료 포인트(Pf_1)는 제1 방전종료 포인트(Pdf_1)와 일치하지 않는다(Pf_1 ≠ Pdf_1). 도 5에서, 평행 이동 후 제1 그래프(A2)의 제1 종료 포인트(Pf_1)의 전압값은 약 2.8V이다. 예를 들어, 방전종료전압(F_DV)의 전압값은 약 2.6이다.
시작 포인트(Ps)는 그래프가 시작되는 포인트이고, 종료 포인트(Pf)는 그래프가 종료되는 포인트이다. 따라서, 그래프가 이동하면, 시작 포인트(Ps) 및 종료 포인트(Pf)의 좌표 값도 함께 이동한다. 그러나, 방전종료 포인트(Pdf)는 좌표의 전압 값이 방전종료전압(F_DV)의 전압 값과 일치하는 포인트이다. 따라서, 방전종료 포인트(Pdf)는 그래프가 이동하여도 함께 이동하지 않는다.
다음으로, 프로세서(70)는 평행 이동된 제1 그래프(A2)의 제1 종료 포인트(P3)의 시간 좌표 값을 소정 배수로 확대하여 제2 종료 포인트(P4)를 생성하고, 제2 그래프(D1)를 제2 종료 포인트(P4)까지 연장한다(S170).
도 5 및 도 6을 참고하면, 평행 이동된 제1 그래프(A2)의 제1 종료 포인트(P3)의 전압 좌표 값은, 평행 이동 전 제1 그래프(A1)의 제1 종료 포인트(Pf_1)의 전압 좌표 값보다 제1 그래프(A1)가 수직방향으로 평행 이동한 전압 변화량(ΔV)에 대응하는 만큼 변경된다. 따라서, 도 5에 도시된 평행 이동 전 제1 그래프(A1)의 제1 종료 포인트(Pf_1)를 제1 그래프(A1)가 수직방향으로 평행 이동한 전압 변화량(ΔV)만큼 반영하여 변경하면, 도 6에 도시된 평행 이동 이후의 제1 그래프(A2)의 제1 종료 포인트(P3)에 대응할 수 있다.
즉, 도 5에 도시된 평행 이동된 제1 그래프(A2)의 제1 종료 포인트(Pf_1)는 도 6에 도시된 제3 포인트(P3)에 대응한다. 또한, 제2 그래프(D1)는 이동하지 않았으므로, 도 5의 제2 그래프(D1)의 제2 종료 포인트(Pf_2)는 도 6의 제2 포인트(P2)에 대응할 수 있다.
S170 단계에서, 프로세서(70)는 평행 이동된 제1 그래프(A2) 상의 제1 시간(t1)과 제2 그래프(D1) 상의 제2 시간(t2)의 비율을 계산하고, 계산된 비율을 상기 소정의 배수(R)로 설정할 수 있다.
이때, 제1 시간(t1)은, 평행 이동된 제1 그래프(A2) 상에서 방전진행전압(P_DF)의 전압값에 대응하는 전압 좌표값을 포함하는 제1 포인트(P1)의 시간 좌표값에 대응하는 시간이다. 제2 시간(t2)은, 제2 그래프(D1) 상에서 방전진행전압(P_DF)의 전압값에 대응하는 전압 좌표값을 포함하는 제2 포인트(P2)의 시간 좌표값에 대응하는 시간이다.
도 5 및 도 6을 참고하면, 방전진행전압(P_DF)의 전압값은 약 3.2V이다. 제1 포인트(P1)의 제1 시간(t1)은 약 10초이다. 제2 포인트(P2)의 제2 시간(t2)은 약 50초이다. 그러면, 제1 시간(t1)에 대한 제2 시간(t2)의 비율, 즉, 배수(R)는 약 5(t2/t1=5)배로 계산될 수 있다.
S170 단계에서, 프로세서(70)는 평행 이동된 제1 그래프(A2)의 제1 종료 포인트(Pf_1)의 시간 좌표 값을 설정된 배수(R)로 확대하여 제2 종료 포인트(Pf_2)를 생성하고, 제2 그래프(D1)를 제2 종료 포인트(Pf_2)까지 연장할 수 있다.
이때, 제1 종료 포인트(Pf_1)는 도 6의 제3 포인트(P3)에 대응한다. 제2 종료 포인트(Pf_2)는 연장된 제2 그래프(D2)의 종료 포인트(Pf)이며, 도 6의 제4 포인트(P4)에 대응할 수 있다.
도 6을 참고하면, 프로세서(70)는 제3 포인트(P3)에 계산된 배수(R), 약 5배를 시간 좌표값에 적용하여 제4 포인트(P4)를 계산할 수 있다. 예를 들어, 제3 포인트(P3)의 제3 시간(t3)은 약 26초라고 가정하자. 그러면, 제4 포인트(P4)의 제4 시간(t4)은 제3 시간(t3)에 계산된 배수(R)인 약 5배를 적용한 결과값인 약 130초일 수 있다. 일 실시예에 따라, 프로세서(70)는 제2 그래프(D1)를 제4 포인트(P4)까지 연장하여 연장된 제2 그래프(D2) 생성할 수 있다.
다음으로, 프로세서(70)는 연장된 제2 그래프(D2)의 기울기에 연속되게 방전종료전압(F_DF)까지 연장된 제2 그래프(D2)를 재 연장하여 제2 정전류(ID)에 대한 제2 방전시간(T2)을 예측한다(S190).
S190 단계에서, 프로세서(70)는 제2 종료 포인트(Pf_2, P4)에서의 접선(S)의 기울기 값 및 제1 그래프(A1)가 수직방향으로 평행 이동한 거리에 대응하는 전압 변화량(ΔV)에 기초하여 연장된 제2 그래프(D2)가 방전종료전압(F_DF)까지 재 연장된 시간 변화량(Δt)을 계산할 수 있다.
도 7을 참고하면, 프로세서(70)는 제2 종료 포인트(Pf_2, P4)에서의 접선(S)의 기울기(dv/dt) 값과 제1 그래프(A1)가 수직방향으로 평행 이동한 거리에 대응하는 전압 변화량(ΔV) 값에 기초한 연산으로 제2 그래프(D2)가 방전종료전압(F_DF)까지 재 연장되는 시간 변화량(Δt)을 계산할 수 있다. 계산은, 일반적인 수학적 연산에 따라 수행될 수 있다.
이때, 프로세서(70)는 제2 종료 포인트(Pf_2, P4)에 제1 그래프(A1)가 수직방향으로 평행 이동한 거리에 대응하는 전압 변화량(ΔV), 접선(S)의 기울기(dv/dt) 값, 및 재 연장된 시간 변화량(Δt)을 적용하여 제2 방전종료 포인트(Pdf_2)를 계산할 수 있다. 이때, 제2 방전종료 포인트(Pdf_2)는 재 연장된 제2 그래프(D2)의 새로운 제2 종료 포인트(Pf_2)일 수 있다.
S190 단계에서, 프로세서(70)는 제2 종료 포인트(P4)에 대응하는 시간(t4)에 재 연장된 시간 변화량(Δt)을 합산하여 제2 정전류(ID)에 대한 제2 방전시간(T2 = t4 + Δt)을 예측할 수 있다.
도 8은 다른 실시예에 따라 전류량이 적은 제1 정전류의 제1 완성 그래프에 기초하여 전류량이 많은 제2 정전류에 대한 방전시간을 예측하는 방법을 설명하는 흐름도이다. 도 9 내지 도 11은 도 8을 설명하기 위한 도면이다.
도 3에 도시된 일 실시예와 도 8에 도시된 다른 실시예는, 제1 완성 그래프에 대응하는 제1 전류량이 제1 미완성 그래프에 대응하는 제2 전류량보다 큰 경우, 또는 작은 경우와 같은 차이가 있다. 즉, 도 3의 경우, 테스트가 완료된 제1 전류량이 테스트가 일부만 시행된 제2 전류량보다 크다. 반면, 도 8의 경우, 테스트가 완료된 제1 전류량이 테스트가 일부만 시행된 제2 전류량보다 작다.
도 8을 참고하면, 우선, 프로세서(70)는 단자전압(V)이 방전종료전압(F_DV)에 도달할 때까지 배터리(10)가 제1 정전류(ID)로 방전되는 방전기간 동안 시간 경과에 따른 단자전압(V)의 변화를 지시하는 제1 그래프(D1)를 생성한다(S210).
다음으로, 프로세서(70)는 단자전압(V)이 방전종료전압(F_DV)보다 소정 전압이 높은 방전진행전압(P_DF)에 도달할 때까지 배터리(10)가 제2 정전류(IA)로 방전되는 소정의 기간 동안 시간 경과에 따른 단자전압(V)의 변화를 지시하는 제2 그래프(A1)를 생성한다(S230).
도 2 및 도 9를 참고하면, 도 2의 제4 그래프(d)는 도 9의 제1 그래프(D1)에 대응하고, 도 2의 제1 그래프(a)는 도 9의 제2 그래프(A1)에 대응할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 제1 그래프(D1)에 대응하는 제1 정전류(ID)의 전류량은 제2 그래프(A1)에 대응하는 제2 정전류(IA)의 전류량보다 작다(ID < IA).
도 9를 참고하면, 제1 그래프(D1)는 방전종료전압(F_DV)(예를 들어 약 2.6V)에 대응하는 지점까지 생성된 완성 그래프이고, 제2 그래프(A1)는 방전종료전압(F_DV)에 대응하는 지점까지 생성되지 못하고 임의의 방전진행전압(P_DF)(예를 들어 약 2.85V)까지만 테스트되어 생성된 미완성 그래프이다. 이때, 제1 그래프(D1)에서 방전종료전압(F_DV)에 대응하는 시간(예를 들어, 약 140초)이 제1 정전류(ID)에 대한 제1 방전시간(T1)이며, 이는 실험에 의해 도출될 수 있다. 제2 그래프(A1)는 방전종료전압(F_DV)까지 테스트되지 못하여, 제2 정전류(IA)에 대한 제2 방전시간(T2)은 실험에 의해 도출될 수 없다. 일 실시예에 따라, 프로세서(70)는 이하 설명하는 방법에 의해 제2 방전시간(T2)을 예측할 수 있다.
다음으로, 프로세서(70)는 제1 그래프(D1)를 수직방향으로 평행 이동시켜 제2 그래프(A1)와 시작 포인트를 일치시킨다(S250).
도 9 및 10을 참고하면, 제1 그래프(D1)의 제1 시작 포인트(PS_1)와 제2 그래프(A1)의 제2 시작 포인트(PS_2)가 일치하도록(PS_1 = PS_2), 프로세서(70)는 제1 그래프(A1)를 수직방향으로 평행 이동시킨다.
다음으로, 프로세서(70)는 평행 이동된 제1 그래프(D2)의 제1 방전종료 포인트(Pdf_1, P3)의 시간 좌표 값을 소정 배수(R)로 축소하여 제2 방전종료 포인트(Pdf_2,P4)를 생성하고, 제2 그래프(D1)를 제2 방전종료 포인트(Pdf_2,P4)까지 연장한다(S270).
이때, 제2 그래프(D1)가 제2 방전종료 포인트(Pdf_2,P4)까지 연장되므로, 연장된 제2 그래프(D2)의 제2 종료 포인트(Pf_1)는 제2 방전종료 포인트(Pdf_2,P4)에 대응한다. 따라서, 프로세서(70)는 제2 방전종료 포인트(Pdf_2,P4)의 시간 좌표 값에 대응하는 시간을 제2 방전시간(T2)으로 예측할 수 있다.
S270 단계에서, 프로세서(70)는 평행 이동된 제1 그래프(D2) 상의 제1 시간(t1)과 제2 그래프(A1) 상의 제2 시간(t2)의 비율을 계산하고, 계산된 비율을 상기 소정의 배수(R)로 설정할 수 있다.
이때, 제1 시간(t1)은, 평행 이동된 제1 그래프(D2) 상에서 방전진행전압(P_DF)의 전압값에 대응하는 전압 좌표값을 포함하는 제1 포인트(P1)의 시간 좌표값에 대응하는 시간이다. 제2 시간(t2)은, 제2 그래프(A1) 상에서 방전진행전압(P_DF)의 전압값에 대응하는 전압 좌표값을 포함하는 제2 포인트(P2)의 시간 좌표값에 대응하는 시간이다.
도 11을 참고하면, 방전진행전압(P_DF)의 전압값은 약 2.85V이다. 제1 포인트(P1)의 제1 시간(t1)은 약 95초이다. 제2 포인트(P2)의 제2 시간(t2)은 약 20초이다. 그러면, 제1 시간(t1)에 대한 제2 시간(t2)의 배수(R)는 약 20/95(t2/t1) 배로 계산될 수 있다.
S270 단계에서, 프로세서(70)는 제1 방전종료 포인트(Pdf_1, P3)의 시간 좌표 값을 설정된 배수(R)로 축소하여 제2 방전종료 포인트(Pdf_2, P4)를 생성하고, 제2 그래프(A1)를 제2 방전종료 포인트(Pdf_2, P4)까지 연장하여 연장된 제2 그래프(A2)를 생성할 수 있다.
S270 단계에서, 프로세서(70)는 연장된 제2 그래프(A2)의 제2 방전종료 포인트(Pdf_2, P4)의 시간 좌표 값에 대응하는 시간인 제4 시간(t4)을 제2 정전류(IA)에 대한 제2 방전시간(T2)으로 예측할 수 있다.
도 11을 참고하면, 제 프로세서(70)는 제1 방전종료 포인트(P3)의 제3 시간(t3)에 계산된 배수(R), 약 20/95(t2/t1)배를 적용하여 제2 방전종료 포인트(P4)의 제4 시간(t4)을 계산할 수 있다. 예를 들어, 제3 시간(t3)이 125초이면, 제4 시간(t4)은 약 26초(125 × 20/95 ≒ 26)이다. 프로세서(70)는 약 26초를 제2 방전시간(T2)으로 예측할 수 있다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명의 권리범위가 이에 한정되는 것은 아니며 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 여러 가지로 변형 및 개량한 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속한다.

Claims (10)

  1. 소정의 정전류로 방전 가능한 배터리의 한계 전압인 방전종료전압의 전압값이 저장되는 메모리, 그리고
    상기 배터리의 전압이 상기 방전종료전압에 도달할 때까지 상기 배터리가 제1 정전류로 방전되는 방전기간 동안 시간 경과에 따른 상기 배터리의 전압의 변화를 지시하는 제1 그래프를 생성하고, 상기 배터리의 전압이 상기 방전종료전압보다 소정 전압이 높은 방전진행전압에 도달할 때까지 상기 배터리가 제2 정전류로 방전되는 소정의 기간 동안 시간 경과에 따른 상기 배터리의 전압의 변화를 지시하는 제2 그래프를 생성하는 프로세서를 포함하고,
    상기 프로세서는,
    상기 제1 그래프를 이동시켜 상기 제2 그래프와 시작 포인트를 일치시키고, 상기 이동된 제1 그래프의 제1 종료 포인트의 시간 좌표 값을 소정 배수로 확대한 제2 종료 포인트를 생성하고, 상기 제2 그래프를 상기 제2 종료 포인트까지 연장하고, 상기 연장된 제2 그래프의 기울기에 연속되게 상기 방전종료전압까지 상기 연장된 제2 그래프를 재 연장하여 상기 제2 정전류에 대한 방전시간을 예측하고,
    상기 방전시간은, 상기 배터리가 방전되어 상기 배터리의 전압이 상기 방전종료전압에 도달할 때까지 소요되는 시간인 것을 특징으로 하는, 배터리 방전시간 예측 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 방전진행전압의 전압값에 대응하는 상기 평행 이동된 제1 그래프 상의 제1 시간과 상기 방전진행전압의 전압값에 대응하는 상기 제2 그래프 상의 제2 시간 간의 비율을 상기 소정의 배수로 설정하는 배터리 방전시간 예측 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 제2 종료 포인트에서의 접선의 기울기 값 및 상기 제1 그래프의 이동에 대응하는 전압 변화량에 기초하여 상기 연장된 제2 그래프가 상기 방전종료전압까지 재 연장된 시간 변화량을 계산하고,
    상기 제2 종료 포인트의 시간 좌표값에 대응하는 시간과 상기 재 연장된 시간 변화량을 합산하여 상기 제2 정전류에 대한 방전시간을 예측하는, 배터리 방전시간 예측 장치.
  4. 방전 한계 전압인 방전종료전압까지 배터리가 방전되는 데 소요되는 방전시간을 예측하는 방법으로서,
    상기 배터리의 전압이 상기 방전종료전압에 도달할 때까지 상기 배터리가 제1 정전류로 방전되는 방전기간 동안 시간 경과에 따른 상기 배터리의 전압의 변화를 지시하는 제1 그래프를 생성하는 단계,
    상기 배터리의 전압이 상기 방전종료전압보다 소정 전압이 높은 방전진행전압에 도달할 때까지 상기 배터리가 제2 정전류로 방전되는 소정의 기간 동안 시간 경과에 따른 상기 배터리의 전압의 변화를 지시하는 제2 그래프를 생성하는 단계,
    상기 제1 그래프를 이동시켜 상기 제2 그래프와 시작 포인트를 일치시키는 단계,
    상기 평행 이동된 제1 그래프의 제1 종료 포인트의 시간 좌표 값을 소정 배수로 확대한 제2 종료 포인트를 생성하고, 상기 제2 그래프를 상기 제2 종료 포인트까지 연장하는 단계, 그리고
    상기 연장된 제2 그래프의 기울기에 연속되게 상기 방전종료전압까지 상기 연장된 제2 그래프를 재 연장하여 상기 제2 정전류에 대한 방전시간을 예측하는 단계를 포함하고,
    상기 방전시간은, 상기 배터리가 방전되어 상기 배터리의 전압이 상기 방전종료전압에 도달할 때까지 소요되는 시간인 것을 특징으로 하는, 배터리 방전시간 예측 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제2 그래프를 연장하는 단계는,
    상기 방전진행전압의 전압값에 대응하는 상기 평행 이동된 제1 그래프 상의 제1 시간과 상기 방전진행전압의 전압값에 대응하는 상기 제2 그래프 상의 제2 시간 간의 비율을 상기 소정의 배수로 설정하는, 배터리 방전시간 예측 방법.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 제2 정전류에 대한 방전시간을 예측하는 단계는,
    상기 제2 종료 포인트에서의 접선의 기울기 값 및 상기 제1 그래프의 이동에 대응하는 전압 변화량에 기초하여 상기 연장된 제2 그래프가 상기 방전종료전압까지 재 연장된 시간 변화량을 계산하는 단계, 그리고
    상기 제2 종료 포인트의 시간 좌표 값에 대응하는 시간과 상기 재 연장된 시간 변화량을 합산하여 상기 제2 정전류에 대한 방전시간을 예측하는 단계를 포함하는 배터리 방전시간 예측 방법.
  7. 소정의 정전류로 방전 가능한 배터리의 한계 전압인 방전종료전압의 전압값이 저장되는 메모리, 그리고
    상기 배터리의 전압이 상기 방전종료전압에 도달할 때까지 상기 배터리가 제1 정전류로 방전되는 방전기간 동안 시간 경과에 따른 상기 배터리의 전압의 변화를 지시하는 제1 그래프를 생성하고, 상기 배터리의 전압이 상기 방전종료전압보다 소정 전압이 높은 방전진행전압에 도달할 때까지 상기 배터리가 제2 정전류로 방전되는 소정의 기간 동안 시간 경과에 따른 상기 배터리의 전압의 변화를 지시하는 제2 그래프를 생성하는 프로세서를 포함하고,
    상기 프로세서는,
    상기 제1 그래프를 이동시켜 상기 제2 그래프와 시작 포인트를 일치시키고, 상기 이동된 제1 그래프의 제1 방전종료 포인트의 시간 좌표 값을 소정 배수로 축소한 제2 방전종료 포인트를 생성하고, 상기 제2 그래프를 상기 제2 방전종료 포인트까지 연장하여 상기 제2 정전류에 대한 방전시간을 예측하고,
    상기 방전시간은, 상기 배터리가 방전되어 상기 배터리의 전압이 상기 방전종료전압에 도달할 때까지 소요되는 시간인 것을 특징으로 하는, 배터리 방전시간 예측 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 방전진행전압의 전압값에 대응하는 상기 이동된 제1 그래프 상의 제1 시간과 상기 방전진행전압의 전압값에 대응하는 상기 제2 그래프 상의 제2 시간 간의 비율을 상기 소정의 배수로 설정하고,
    상기 제2 방전종료 포인트의 시간 좌표값에 대응하는 시간을 상기 제2 정전류에 대한 방전시간으로 예측하는, 배터리 방전시간 예측 장치.
  9. 방전 한계 전압인 방전종료전압까지 배터리가 방전하는 데 소요되는 방전시간을 예측하는 방법으로서,
    상기 배터리의 전압이 상기 방전종료전압에 도달할 때까지 상기 배터리가 제1 정전류로 방전되는 방전기간 동안 시간 경과에 따른 상기 배터리의 전압의 변화를 지시하는 제1 그래프를 생성하는 단계,
    상기 배터리의 전압이 상기 방전종료전압보다 소정 전압이 높은 방전진행전압에 도달할 때까지 상기 배터리가 제2 정전류로 방전되는 소정의 기간 동안 시간 경과에 따른 상기 배터리의 전압의 변화를 지시하는 제2 그래프를 생성하는 단계,
    상기 제1 그래프를 이동시켜 상기 제2 그래프와 시작 포인트를 일치시키는 단계, 그리고
    상기 이동된 제1 그래프의 제1 방전종료 포인트의 시간 좌표 값을 소정 배수로 축소한 제2 방전종료 포인트를 생성하고, 상기 제2 그래프를 상기 제2 방전종료 포인트까지 연장하여 상기 제2 정전류에 대한 방전시간을 예측하는 단계를 포함하고,
    상기 방전시간은, 상기 배터리가 방전되어 상기 배터리의 전압이 상기 방전종료전압에 도달할 때까지 소요되는 시간인 것을 특징으로 하는, 배터리 방전시간 예측 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제2 정전류에 대한 방전시간을 예측하는 단계는,
    상기 방전진행전압의 전압값에 대응하는 상기 평행 이동된 제1 그래프 상의 제1 시간과 상기 방전진행전압의 전압값에 대응하는 상기 제2 그래프 상의 제2 시간 간의 비율을 상기 소정의 배수로 설정하고,
    상기 제2 방전종료 포인트의 시간 좌표값에 대응하는 시간을 상기 제2 정전류에 대한 방전시간으로 예측하는, 배터리 방전시간 예측 방법.
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