KR20230157833A - Electronic apparatus performing battery estimation and operating method thereof - Google Patents
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Abstract
전자 장치의 동작 방법이 개시된다. 일 실시 예는 CC 충전 모드에서 배터리를 충전하고, 상기 CC 충전 모드에서 상기 배터리를 충전하는 동안 상기 배터리의 만충 SOC를 반복적으로 업데이트하며, 상기 배터리의 측정 전압값이 컷오프 전압값 이상인 경우, 상기 CC 충전 모드에서 CV 충전 모드로 전환하고, 상기 CV 충전 모드에서 상기 배터리를 충전하고, 상기 CV 충전 모드에서 상기 배터리를 충전하는 동안 상기 만충 SOC를 반복적으로 업데이트한다.A method of operating an electronic device is disclosed. One embodiment charges a battery in a CC charging mode, repeatedly updates the full SOC of the battery while charging the battery in the CC charging mode, and when the measured voltage value of the battery is greater than or equal to a cutoff voltage value, the CC Switch from charging mode to CV charging mode, charge the battery in the CV charging mode, and update the full SOC repeatedly while charging the battery in the CV charging mode.
Description
아래의 개시는 전자 장치 및 이의 배터리 상태 추정 방법에 관한 것이다.The disclosure below relates to electronic devices and methods for estimating battery status thereof.
배터리의 최적 운용을 위해 배터리의 상태가 추정될 수 있으며, 이러한 배터리의 상태를 추정하는 방법은 다양하다. 일례로, 배터리의 상태는 해당 배터리의 전류를 적산하여 추정되거나 배터리 모델(예를 들어, 전기 회로 모델, 또는 전기화학 모델)을 이용하여 추정될 수 있다.The state of the battery can be estimated for optimal operation of the battery, and there are various methods for estimating the state of the battery. For example, the state of a battery may be estimated by integrating the current of the battery or may be estimated using a battery model (eg, an electric circuit model, or an electrochemical model).
일 측에 따른 전자 장치의 동작 방법은 CC(constant current) 충전 모드에서 배터리를 충전하는 단계; 상기 CC 충전 모드에서 상기 배터리를 충전하는 동안 상기 배터리의 만충(full charge) SOC(state of charge)를 반복적으로 업데이트하는 단계; 상기 배터리의 측정 전압값이 컷오프(cut off) 전압값 이상인 경우, 상기 CC 충전 모드에서 CV(constant voltage) 충전 모드로 전환하고, 상기 CV 충전 모드에서 상기 배터리를 충전하는 단계; 및 상기 CV 충전 모드에서 상기 배터리를 충전하는 동안 상기 만충 SOC를 반복적으로 업데이트하는 단계를 포함한다.A method of operating an electronic device according to one aspect includes charging a battery in a constant current (CC) charging mode; repeatedly updating a full charge state of charge (SOC) of the battery while charging the battery in the CC charging mode; When the measured voltage value of the battery is greater than a cut off voltage value, switching from the CC charging mode to a constant voltage (CV) charging mode and charging the battery in the CV charging mode; and repeatedly updating the full SOC while charging the battery in the CV charging mode.
상기 CC 충전 모드에서 상기 만충 SOC를 반복적으로 업데이트하는 단계는 상기 배터리가 상기 만충 SOC를 업데이트하기 위한 포인트에 도달하였는지 여부를 판단하는 단계; 상기 배터리가 상기 포인트에 도달한 경우, 상기 포인트에 도달하기 전의 일정 구간 동안의 상기 배터리의 평균 저항값을 계산하는 단계; SOC와 OCV 사이의 상관 관계(correlation) 정보, 상기 계산된 평균 저항값, 컷오프 전류값, 및 상기 컷오프 전압값을 기초로 상기 만충 SOC를 업데이트하는 단계; 상기 만충 SOC를 업데이트하기 위한 다음 포인트를 설정하는 단계; 및 상기 배터리가 상기 설정된 다음 포인트에 도달한 경우 상기 포인트와 상기 설정된 다음 포인트 사이의 구간 동안의 상기 배터리의 평균 저항값, 상기 상관 관계 정보, 상기 컷오프 전류값, 및 상기 컷오프 전압값을 기초로 상기 만충 SOC를 재차 업데이트하는 단계를 포함할 수 있다.Repeatedly updating the full SOC in the CC charging mode includes determining whether the battery has reached a point for updating the full SOC; When the battery reaches the point, calculating an average resistance value of the battery during a certain period before reaching the point; updating the full SOC based on correlation information between SOC and OCV, the calculated average resistance value, cutoff current value, and cutoff voltage value; setting a next point for updating the full SOC; and when the battery reaches the set next point, based on the average resistance value of the battery during the section between the point and the set next point, the correlation information, the cutoff current value, and the cutoff voltage value. The step of updating the full SOC again may be included.
상기 평균 저항값을 계산하는 단계는 상기 일정 구간 내의 여러 시점들 각각에서 상기 배터리의 측정 전압값, 추정 OCV값, 및 측정 전류값을 이용하여 저항값을 계산하는 단계; 및 상기 각 계산된 저항값을 평균하여 상기 평균 저항값을 계산하는 단계를 포함할 수 있다.Calculating the average resistance value includes calculating a resistance value using the measured voltage value, estimated OCV value, and measured current value of the battery at each of several points in time within the predetermined period; And it may include calculating the average resistance value by averaging each of the calculated resistance values.
상기 상관 관계 정보, 상기 계산된 평균 저항값, 상기 컷오프 전류값, 및 상기 컷오프 전압값을 기초로 상기 만충 SOC를 업데이트하는 단계는 상기 계산된 평균 저항값과 상기 컷오프 전류값에 곱셈을 수행하는 단계; 상기 컷오프 전압값 및 상기 곱셈의 결과값 사이의 차이값을 상기 배터리의 만충 시의 OCV로 예측하는 단계; 및 상기 상관 관계 정보를 이용하여 상기 예측된 OCV에 대응되는 SOC를 결정하고, 상기 결정된 SOC에 따라 상기 만충 SOC를 업데이트하는 단계를 포함할 수 있다.The step of updating the full SOC based on the correlation information, the calculated average resistance value, the cutoff current value, and the cutoff voltage value includes multiplying the calculated average resistance value and the cutoff current value. ; predicting a difference between the cutoff voltage value and the multiplication result as OCV when the battery is fully charged; and determining a SOC corresponding to the predicted OCV using the correlation information, and updating the full SOC according to the determined SOC.
상기 CV 충전 모드에서 상기 만충 SOC를 반복적으로 업데이트하는 단계는 상기 CV 충전 모드에서 충전되는 상기 배터리의 제1 측정 전류값과 미리 설정된 시작 포인트의 전류값을 비교하여, 상기 배터리가 상기 미리 설정된 시작 포인트에 도달하였는지 여부를 판단하는 단계; 상기 배터리가 상기 미리 설정된 시작 포인트에 도달한 경우, 상기 만충 SOC를 업데이트하기 위한 포인트를 설정하는 단계; 상기 배터리가 상기 설정된 포인트에 도달하였는지 여부를 판단하는 단계; 상기 배터리가 상기 설정된 포인트에 도달한 경우, 상기 배터리의 만충 시점을 예측하고, 상기 예측된 만충 시점을 기초로 상기 배터리의 만충까지 남은 잔여 SOC를 예측하는 단계; 및 상기 예측된 잔여 SOC를 기초로 상기 만충 SOC를 업데이트하는 단계를 포함할 수 있다.The step of repeatedly updating the full charge SOC in the CV charging mode includes comparing the first measured current value of the battery charged in the CV charging mode with a current value of a preset starting point, so that the battery reaches the preset starting point. A step of determining whether has been reached; setting a point for updating the full SOC when the battery reaches the preset starting point; determining whether the battery has reached the set point; When the battery reaches the set point, predicting a full charge time of the battery and predicting the remaining SOC until the battery is fully charged based on the predicted full charge time; and updating the full SOC based on the predicted remaining SOC.
상기 CV 충전 모드에서 상기 만충 SOC를 반복적으로 업데이트하는 단계는 상기 만충 SOC를 업데이트하기 위한 다음 포인트를 설정하는 단계; 상기 배터리사 상기 설정된 다음 포인트에 도달한 경우, 상기 배터리의 만충 시점을 재차 예측하고, 상기 재차 예측된 만충 시점을 기초로 상기 배터리의 만충까지 남은 잔여 SOC를 재차 예측하는 단계; 및 상기 재차 예측된 잔여 SOC를 기초로 상기 만충 SOC를 재차 업데이트하는 단계를 포함할 수 있다.The step of repeatedly updating the full SOC in the CV charging mode includes setting a next point for updating the full SOC; When the battery company reaches the set next point, predicting the full charge time of the battery again, and re-predicting the remaining SOC remaining until the full charge of the battery based on the re-predicted full charge time; And it may include updating the full SOC again based on the re-predicted remaining SOC.
상기 잔여 SOC를 예측하는 단계는 상기 배터리가 상기 미리 설정된 시작 포인트에 도달했을 때의 제1 시간값, 상기 배터리가 상기 설정된 포인트에 도달했을 때의 제2 시간값, 상기 제1 측정 전류값의 변환값, 및 상기 제1 측정 전류값에서 일정값을 차감하여 도출된 결과값의 변환값, 및 상기 컷오프 전류값의 변환값을 기초로 상기 만충 시점을 예측하는 단계; 및 상기 예측된 만충 시점, 상기 제2 시간값, 상기 결과값, 및 상기 컷오프 전류값을 기초로 상기 잔여 SOC를 예측하는 단계를 포함할 수 있다.Predicting the remaining SOC includes converting a first time value when the battery reaches the preset starting point, a second time value when the battery reaches the set point, and the first measured current value. predicting the full charge point based on a value, a converted value of a result obtained by subtracting a certain value from the first measured current value, and a converted value of the cutoff current value; and predicting the remaining SOC based on the predicted full charge point, the second time value, the result value, and the cutoff current value.
상기 제1 측정 전류값의 변환값, 및 상기 결과값의 변환값, 및 상기 컷오프 전류값의 변환값 각각은 상기 제1 측정 전류값, 및 상기 결과값, 및 상기 컷오프 전류값 각각을 로그 스케일로 변환한 값을 나타낼 수 있다.The conversion value of the first measured current value, the conversion value of the result value, and the conversion value of the cutoff current value are each converted to a logarithmic scale of the first measurement current value, the result value, and the cutoff current value. The converted value can be displayed.
상기 만충 시점을 예측하는 단계는 상기 컷오프 전류값의 변환값과 상기 제1 측정 전류값의 변환값 사이의 제1 차이값을 계산하는 단계; 상기 결과값의 변환값과 상기 제1 측정 전류값의 변환값 사이의 제2 차이값을 계산하는 단계; 상기 제2 시간값과 상기 제1 시간값 사이의 제3 차이값을 계산하는 단계; 상기 계산된 제1 차이값, 상기 계산된 제2 차이값, 상기 계산된 제3 차이값, 및 상기 제1 시간값을 이용하여 상기 만충 시점을 예측하는 단계를 포함할 수 있다.Predicting the full charge time may include calculating a first difference between a converted value of the cutoff current value and a converted value of the first measured current value; calculating a second difference between the converted value of the resultant value and the converted value of the first measured current value; calculating a third difference between the second time value and the first time value; It may include predicting the full charge point using the calculated first difference value, the calculated second difference value, the calculated third difference value, and the first time value.
상기 CC 충전 구간에서 상기 만충 SOC를 업데이트하는 방식과 상기 CV 충전 구간에서 상기 만충 SOC를 업데이트하는 방식은 서로 다를 수 있다.A method of updating the full SOC in the CC charging section and a method of updating the full SOC in the CV charging section may be different.
상기 동작 방법은 배터리 모델을 이용하여 상기 배터리의 ASOC를 업데이트하는 단계; 상기 배터리가 만충되었는지 여부를 판단하는 단계; 상기 배터리가 만충된 경우, 가장 마지막으로 업데이트된 만충 SOC, 상기 업데이트된 ASOC, 및 불용(unusable) SOC를 이용하여 상기 배터리의 RSOC를 결정하는 단계; 및 상기 결정된 RSOC를 상기 사용자에게 제공하는 단계를 더 포함할 수 있다. The operating method includes updating the ASOC of the battery using a battery model; determining whether the battery is fully charged; When the battery is fully charged, determining the RSOC of the battery using the most recently updated full SOC, the updated ASOC, and unusable SOC; And it may further include providing the determined RSOC to the user.
다른 일 측에 따른 전자 장치의 동작 방법은 CC 충전 모드에서 배터리를 충전하는 단계; 상기 CC 충전 모드에서 상기 배터리를 충전하는 동안 제1 방식에 따라 상기 배터리의 만충 SOC를 업데이트하는 단계; 상기 배터리의 측정 전압값이 컷오프 전압값 이상인 경우, 상기 CC 충전 모드에서 CV 충전 모드로 전환하고, 상기 CV 충전 모드에서 상기 배터리를 충전하는 단계; 및 상기 CV 충전 모드에서 상기 배터리를 충전하는 동안 상기 제1 방식과 다른 제2 방식에 따라 상기 만충 SOC를 업데이트하는 단계를 포함한다.A method of operating an electronic device according to another aspect includes charging a battery in a CC charging mode; updating the full SOC of the battery according to a first method while charging the battery in the CC charging mode; When the measured voltage value of the battery is greater than the cutoff voltage value, switching from the CC charging mode to the CV charging mode and charging the battery in the CV charging mode; and updating the full SOC according to a second method different from the first method while charging the battery in the CV charging mode.
상기 제1 방식에 따라 상기 만충 SOC를 업데이트하는 단계는 상기 배터리가 상기 만충 SOC를 업데이트하기 위한 포인트에 도달하였는지 여부를 판단하는 단계; 상기 배터리가 상기 포인트에 도달한 경우, 상기 포인트에 도달하기 전의 일정 구간 동안의 상기 배터리의 평균 저항값을 계산하는 단계; 및 SOC와 OCV 사이의 상관 관계 정보, 상기 계산된 평균 저항값, 컷오프 전류값, 및 상기 컷오프 전압값을 기초로 상기 만충 SOC를 업데이트하는 단계를 포함할 수 있다.Updating the full SOC according to the first method includes determining whether the battery has reached a point for updating the full SOC; When the battery reaches the point, calculating an average resistance value of the battery during a certain period before reaching the point; and updating the full SOC based on correlation information between SOC and OCV, the calculated average resistance value, cutoff current value, and cutoff voltage value.
상기 평균 저항값을 계산하는 단계는 상기 일정 구간 내의 여러 시점들 각각에서 상기 배터리의 측정 전압값, 추정 OCV값, 및 측정 전류값을 이용하여 저항값을 계산하는 단계; 및 상기 각 계산된 저항값을 평균하여 상기 평균 저항값을 계산하는 단계를 포함할 수 있다.Calculating the average resistance value includes calculating a resistance value using the measured voltage value, estimated OCV value, and measured current value of the battery at each of several points in time within the predetermined period; And it may include calculating the average resistance value by averaging each of the calculated resistance values.
상기 상관 관계 정보, 상기 계산된 평균 저항값, 상기 컷오프 전류값, 및 상기 컷오프 전압값을 기초로 상기 만충 SOC를 업데이트하는 단계는 상기 계산된 평균 저항값과 상기 컷오프 전류값에 곱셈을 수행하는 단계; 상기 컷오프 전압값 및 상기 곱셈의 결과값 사이의 차이값을 상기 배터리의 만충 시의 OCV로 예측하는 단계; 및 상기 상관 관계 정보를 이용하여 상기 예측된 OCV에 대응되는 SOC를 결정하고, 상기 결정된 SOC에 따라 상기 만충 SOC를 업데이트하는 단계를 포함할 수 있다.The step of updating the full SOC based on the correlation information, the calculated average resistance value, the cutoff current value, and the cutoff voltage value includes multiplying the calculated average resistance value and the cutoff current value. ; predicting a difference between the cutoff voltage value and the multiplication result as OCV when the battery is fully charged; and determining a SOC corresponding to the predicted OCV using the correlation information, and updating the full SOC according to the determined SOC.
상기 제2 방식에 따라 상기 만충 SOC를 업데이트하는 단계는 상기 CV 충전 모드에서 충전되는 상기 배터리의 제1 측정 전류값과 미리 설정된 시작 포인트의 전류값을 비교하여, 상기 배터리가 상기 미리 설정된 시작 포인트에 도달하였는지 여부를 판단하는 단계; 상기 배터리가 상기 미리 설정된 시작 포인트에 도달한 경우, 상기 만충 SOC를 업데이트하기 위한 포인트를 설정하는 단계; 상기 배터리가 상기 설정된 포인트에 도달하였는지 여부를 판단하는 단계; 상기 배터리가 상기 설정된 포인트에 도달한 경우, 상기 배터리의 만충 시점을 예측하고, 상기 예측된 만충 시점을 기초로 상기 배터리의 만충까지 남은 잔여 SOC를 예측하는 단계; 및 상기 예측된 잔여 SOC를 기초로 상기 만충 SOC를 업데이트하는 단계를 포함할 수 있다.The step of updating the full charge SOC according to the second method is to compare the first measured current value of the battery charged in the CV charging mode with the current value of the preset starting point, so that the battery reaches the preset starting point. A step of determining whether it has been reached; setting a point for updating the full SOC when the battery reaches the preset starting point; determining whether the battery has reached the set point; When the battery reaches the set point, predicting a full charge time of the battery and predicting the remaining SOC until the battery is fully charged based on the predicted full charge time; and updating the full SOC based on the predicted remaining SOC.
상기 잔여 SOC를 예측하는 단계는 상기 배터리가 상기 미리 설정된 시작 포인트에 도달했을 때의 제1 시간값, 상기 배터리가 상기 설정된 포인트에 도달했을 때의 제2 시간값, 상기 제1 측정 전류값의 변환값, 및 상기 제1 측정 전류값에서 일정값을 차감하여 도출된 결과값의 변환값, 및 상기 컷오프 전류값의 변환값을 기초로 상기 만충 시점을 예측하는 단계; 및 상기 예측된 만충 시점, 상기 제2 시간값, 상기 결과값, 및 상기 컷오프 전류값을 기초로 상기 잔여 SOC를 예측하는 단계를 포함할 수 있다.Predicting the remaining SOC includes converting a first time value when the battery reaches the preset starting point, a second time value when the battery reaches the set point, and the first measured current value. predicting the full charge point based on a value, a converted value of a result obtained by subtracting a certain value from the first measured current value, and a converted value of the cutoff current value; and predicting the remaining SOC based on the predicted full charge point, the second time value, the result value, and the cutoff current value.
상기 제1 측정 전류값의 변환값, 및 상기 결과값의 변환값, 및 상기 컷오프 전류값의 변환값 각각은 상기 제1 측정 전류값, 및 상기 결과값, 및 상기 컷오프 전류값 각각을 로그 스케일로 변환한 값을 나타낼 수 있다.The conversion value of the first measured current value, the conversion value of the result value, and the conversion value of the cutoff current value are each converted to a logarithmic scale of the first measurement current value, the result value, and the cutoff current value. The converted value can be displayed.
상기 만충 시점을 예측하는 단계는 상기 컷오프 전류값의 변환값과 상기 제1 측정 전류값의 변환값 사이의 제1 차이값을 계산하는 단계; 상기 결과값의 변환값과 상기 제1 측정 전류값의 변환값 사이의 제2 차이값을 계산하는 단계; 상기 제2 시간값과 상기 제1 시간값 사이의 제3 차이값을 계산하는 단계; 상기 계산된 제1 차이값, 상기 계산된 제2 차이값, 상기 계산된 제3 차이값, 및 상기 제1 시간값을 이용하여 상기 만충 시점을 예측하는 단계를 포함할 수 있다.Predicting the full charge time may include calculating a first difference between a converted value of the cutoff current value and a converted value of the first measured current value; calculating a second difference between the converted value of the resultant value and the converted value of the first measured current value; calculating a third difference between the second time value and the first time value; It may include predicting the full charge point using the calculated first difference value, the calculated second difference value, the calculated third difference value, and the first time value.
상기 동작 방법은 배터리 모델을 이용하여 상기 배터리의 ASOC를 업데이트하는 단계; 상기 배터리가 만충되었는지 여부를 판단하는 단계; 상기 배터리가 만충된 경우, 가장 마지막으로 업데이트된 만충 SOC, 상기 업데이트된 ASOC, 및 불용 SOC를 이용하여 상기 배터리의 RSOC를 결정하는 단계; 및 상기 결정된 RSOC를 상기 사용자에게 제공하는 단계를 더 포함할 수 있다.The operating method includes updating the ASOC of the battery using a battery model; determining whether the battery is fully charged; When the battery is fully charged, determining the RSOC of the battery using the most recently updated full SOC, the updated ASOC, and the dead SOC; And it may further include providing the determined RSOC to the user.
일 측에 따른 전자 장치는 배터리; CC 충전 모드에서 상기 배터리를 충전하고, 일정 조건이 만족한 경우 CV 충전 모드에서 상기 배터리를 충전하는 충전기; 상기 CC 충전 모드에서 상기 배터리를 충전하는 동안 제1 방식에 따라 상기 배터리의 만충 SOC를 업데이트하고, 상기 CV 충전 모드에서 상기 배터리를 충전하는 동안 제2 방식에 따라 상기 만충 SOC를 업데이트하며, 가장 마지막으로 업데이트된 만충 SOC, 상기 배터리의 ASOC, 및 상기 배터리의 불용 SOC를 이용하여 상기 배터리의 RSOC를 결정하는 제1 회로; 및 상기 제1 회로부터 상기 결정된 RSOC를 수신하고, 상기 수신된 RSOC를 사용자에게 제공하는 프로세서를 포함한다.An electronic device according to one aspect includes a battery; A charger that charges the battery in CC charging mode and, when certain conditions are met, charges the battery in CV charging mode; updating the full SOC of the battery according to a first method while charging the battery in the CC charging mode, updating the full SOC according to a second method while charging the battery in the CV charging mode, and finally a first circuit that determines the RSOC of the battery using the updated full SOC, the ASOC of the battery, and the dead SOC of the battery; and a processor that receives the determined RSOC from the first circuit and provides the received RSOC to a user.
상기 제1 방식에서, 상기 제1 회로는 상기 배터리가 상기 만충 SOC를 업데이트하기 위한 포인트에 도달하였는지 여부를 판단하고, 상기 배터리가 상기 포인트에 도달한 경우, 상기 포인트에 도달하기 전의 일정 구간 동안의 상기 배터리의 평균 저항값을 계산하며, SOC와 OCV 사이의 상관 관계 정보, 상기 계산된 평균 저항값, 컷오프 전류값, 및 상기 컷오프 전압값을 기초로 상기 만충 SOC를 업데이트할 수 있다.In the first method, the first circuit determines whether the battery has reached a point for updating the full SOC, and when the battery has reached the point, the first circuit determines whether the battery has reached the point for updating the full SOC and The average resistance value of the battery may be calculated, and the full SOC may be updated based on correlation information between SOC and OCV, the calculated average resistance value, cutoff current value, and cutoff voltage value.
상기 제2 방식에서, 상기 제1 회로는 상기 CV 충전 모드에서 충전되는 상기 배터리의 제1 측정 전류값과 미리 설정된 시작 포인트의 전류값을 비교하여, 상기 배터리가 상기 미리 설정된 시작 포인트에 도달하였는지 여부를 판단하고, 상기 배터리가 상기 미리 설정된 시작 포인트에 도달한 경우, 상기 만충 SOC를 업데이트하기 위한 포인트를 설정하며, 상기 배터리가 상기 설정된 포인트에 도달하였는지 여부를 판단하고, 상기 배터리가 상기 설정된 포인트에 도달한 경우, 상기 배터리의 만충 시점을 예측하고, 상기 예측된 만충 시점을 기초로 상기 배터리의 만충까지 남은 잔여 SOC를 예측하고, 상기 예측된 잔여 SOC를 기초로 상기 만충 SOC를 업데이트할 수 있다.In the second method, the first circuit compares the first measured current value of the battery being charged in the CV charging mode with the current value of the preset starting point to determine whether the battery has reached the preset starting point. Determine, and when the battery reaches the preset starting point, set a point for updating the full charge SOC, determine whether the battery has reached the set point, and determine whether the battery reaches the set point. When it has been reached, the full charge time of the battery can be predicted, the remaining SOC remaining until the full charge of the battery is predicted based on the predicted full charge time, and the full SOC can be updated based on the predicted remaining SOC.
상기 제1 회로는 상기 CC 충전 모드에서 상기 배터리를 충전하는 동안 상기 제1 방식에 따라 상기 배터리의 만충 SOC를 반복적으로 업데이트하고, 상기 CV 충전 모드에서 상기 배터리를 충전하는 동안 상기 제2 방식에 따라 상기 배터리의 만충 SOC를 반복적으로 업데이트할 수 있다.The first circuit repeatedly updates the full SOC of the battery according to the first method while charging the battery in the CC charging mode, and according to the second method while charging the battery in the CV charging mode. The full charge SOC of the battery can be updated repeatedly.
도 1은 일 실시 예에 따른 전자 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 2 내지 도 3c는 일 실시 예에 따른 전자 장치의 ASOC 추정, 만충 SOC(SOCmax) 추정, 및 RSOC 추정을 개략적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 4a 내지 도 4b는 일 실시 예에 따른 제1 충전 구간에서 전자 장치의 SOCmax 추정 동작(또는 업데이트 동작)을 설명하기 위한 도면이다.
도 5 내지 도 7은 일 실시 예에 따른 제2 충전 구간에서 전자 장치의 SOCmax 추정 동작(또는 업데이트 동작)을 수행하는 것을 설명하기 위한 도면이다.
도 8 내지 도 9는 일 실시 예에 따른 전자 장치의 SOCmax 추정 동작(또는 업데이트 동작)을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 10은 일 실시 예에 따른 전자 장치의 일 예시의 구성을 설명하기 위한 블록도이다.
도11은 일 실시 예에 따른 전자 장치의 제1 회로의 구성을 설명하기 위한 블록도이다.
도 12는 일 실시 예에 따른 차량을 설명하기 위한 도면이다.
도 13은 일 실시 예에 따른 전자 장치의 동작 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.1 is a diagram for explaining an electronic device according to an embodiment.
2 to 3C are diagrams for schematically explaining ASOC estimation, full SOC (SOCmax) estimation, and RSOC estimation of an electronic device according to an embodiment.
4A to 4B show the SOCmax of the electronic device in the first charging section according to an embodiment. This diagram is for explaining the estimation operation (or update operation).
5 to 7 show the SOCmax of the electronic device in the second charging section according to an embodiment. This is a diagram to explain performing an estimation operation (or update operation).
Figures 8 and 9 are flowcharts for explaining a SOCmax estimation operation (or update operation) of an electronic device according to an embodiment.
FIG. 10 is a block diagram for explaining the configuration of an example of an electronic device according to an embodiment.
Figure 11 is a block diagram for explaining the configuration of a first circuit of an electronic device according to an embodiment.
Figure 12 is a diagram for explaining a vehicle according to an embodiment.
FIG. 13 is a flowchart explaining a method of operating an electronic device according to an embodiment.
실시예들에 대한 특정한 구조적 또는 기능적 설명들은 단지 예시를 위한 목적으로 개시된 것으로서, 다양한 형태로 변경되어 구현될 수 있다. 따라서, 실제 구현되는 형태는 개시된 특정 실시예로만 한정되는 것이 아니며, 본 명세서의 범위는 실시예들로 설명한 기술적 사상에 포함되는 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함한다.Specific structural or functional descriptions of the embodiments are disclosed for illustrative purposes only and may be changed and implemented in various forms. Accordingly, the actual implementation form is not limited to the specific disclosed embodiments, and the scope of the present specification includes changes, equivalents, or substitutes included in the technical idea described in the embodiments.
제1 또는 제2 등의 용어를 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 이런 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 해석되어야 한다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소는 제1 구성요소로도 명명될 수 있다.Terms such as first or second may be used to describe various components, but these terms should be interpreted only for the purpose of distinguishing one component from another component. For example, a first component may be named a second component, and similarly, the second component may also be named a first component.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.When a component is referred to as being “connected” to another component, it should be understood that it may be directly connected or connected to the other component, but that other components may exist in between.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설명된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함으로 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.Singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In this specification, terms such as “comprise” or “have” are intended to designate the presence of the described features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof, and are intended to indicate the presence of one or more other features or numbers, It should be understood that this does not exclude in advance the possibility of the presence or addition of steps, operations, components, parts, or combinations thereof.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless otherwise defined, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by a person of ordinary skill in the art. Terms as defined in commonly used dictionaries should be interpreted as having meanings consistent with the meanings they have in the context of the related technology, and unless clearly defined in this specification, should not be interpreted in an idealized or overly formal sense. No.
이하, 실시예들을 첨부된 도면들을 참조하여 상세하게 설명한다. 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조 부호를 부여하고, 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to the attached drawings. In the description with reference to the accompanying drawings, identical components will be assigned the same reference numerals regardless of the reference numerals, and overlapping descriptions thereof will be omitted.
도 1은 일 실시 예에 따른 전자 장치를 설명하기 위한 도면이다.1 is a diagram for explaining an electronic device according to an embodiment.
도 1을 참조하면, 일 실시 예에 따른 전자 장치(100)는 배터리(110), 상태 추정기(120), 및 충전기(130)를 포함한다.Referring to FIG. 1 , the
전자 장치(100)는 배터리(110)를 사용하는 장치로, 예를 들어, 휴대폰, 스마트 폰, 태블릿, 랩탑, 퍼스널 컴퓨터, 전자북 장치, 스마트 시계, 스마트 안경, HMD(head-mounted display), 스마트 스피커, 스마트 TV, 또는 스마트 냉장고, 전기 차량, 자율 주행 차량, 스마트 키오스크, IoT(internet of things) 기기, WAD(walking assist device), 드론, 또는 로봇일 수 있다.The
배터리(110)는 하나 이상의 배터리 셀, 배터리 모듈 또는 배터리 팩일 수 있다.Battery 110 may be one or more battery cells, battery modules, or battery packs.
충전기(130)는 배터리(110)를 충전한다. 도 1에 도시되지 않았으나 전자 장치(100)는, 예를 들어, 어댑터와 유선으로 연결될 수 있다. 충전기(130)는 어댑터로부터 전력을 공급받아 배터리(110)를 충전할 수 있다. 이에 제한되는 것은 아니며, 전자 장치(100)는 무선 충전기와 무선으로 연결될 수 있다.The charger 130 charges the battery 110. Although not shown in FIG. 1, the
충전기(130)는 제1 충전 모드에서 배터리(110)를 충전할 수 있고, 제1 충전 모드에서 배터리(110)를 충전하는 동안 일정 조건이 만족하는 경우(예: 배터리(110)의 전압이 컷오프(cut-off) 전압 이상이 되는 경우) 제2 충전 모드에서 배터리(110)를 충전할 수 있다. 제1 충전 모드는 CC(constant current) 충전 모드 또는 MCC(multi-step CC) 충전 모드일 수 있고, 제2 충전 모드는 CV(constant voltage) 충전 모드일 수 있다. CC 충전 모드는 충전기(130)가 하나의 레벨의 정전류로 배터리(110)를 충전하는 모드를 나타낼 수 있고, MCC 충전 모드는 충전기(130)가 여러 레벨의 정전류로 배터리(110)를 충전하는 모드를 나타낼 수 있다. MCC 충전 모드에서, 배터리(110)의 충전 전류는 단계적으로 감소할 수 있다. CV 충전 모드는 충전기(130)가 정전압으로 배터리(110)를 충전하는 모드를 나타낼 수 있다. CV 충전 모드에서, 배터리(110)의 충전 전류는 감소할 수 있다.The charger 130 may charge the battery 110 in the first charging mode, and if a certain condition is satisfied while charging the battery 110 in the first charging mode (e.g., the voltage of the battery 110 is cut-off (if the voltage exceeds the cut-off), the battery 110 can be charged in the second charging mode. The first charging mode may be a constant current (CC) charging mode or a multi-step CC (MCC) charging mode, and the second charging mode may be a constant voltage (CV) charging mode. The CC charging mode may represent a mode in which the charger 130 charges the battery 110 with one level of constant current, and the MCC charging mode may represent a mode in which the charger 130 charges the battery 110 with multiple levels of constant current. can represent. In the MCC charging mode, the charging current of the battery 110 may be gradually reduced. The CV charging mode may represent a mode in which the charger 130 charges the battery 110 with a constant voltage. In CV charging mode, the charging current of battery 110 may decrease.
상태 추정기(120)는 하나 이상의 센서(예: 전압 센서, 전류 센서, 온도 센서 등)를 이용하여 배터리(110)를 측정할 수 있다. 달리 표현하면, 상태 추정기(120)는 배터리(110)의 측정 데이터를 수집할 수 있다. 측정 데이터는, 예를 들어, 전압 데이터, 전류 데이터 및/또는 온도 데이터를 포함할 수 있다.The
상태 추정기(120)는 측정 데이터에 기반하여 배터리(110)의 상태 정보를 결정 또는 추정할 수 있다. 상태 정보는, 예를 들어, ASOC(absolute state of charge), RSOC(relative state of charge), 불용(unusable) SOC, SOH(state of health) 및/또는 이상(abnormality) 상태 정보를 포함할 수 있다. The
도 2 내지 도 3c는 일 실시 예에 따른 전자 장치의 ASOC 추정, 만충 SOC(SOCmax) 추정, 및 RSOC 추정을 개략적으로 설명하기 위한 도면이다.2 to 3C are diagrams for schematically explaining ASOC estimation, full SOC (SOCmax) estimation, and RSOC estimation of an electronic device according to an embodiment.
SOC는 OCV(open-circuit voltage) 기준에서 설계된 배터리 전체 용량 대비 현재 사용 가능한 용량으로, 아래의 수학식 1로 표현될 수 있다. SOC는 도 2에 도시된 OCV 그래프를 기준으로 결정될 수 있다. 도 2의 Vmax는 배터리가 완전히 충전된 전압인 만충(full charge) 전압을 나타내고, Vmin은 OCV 기준에서 완전히 방전된 전압인 방전하한 전압(EDV: end of discharging voltage)을 나타낸다. 예를 들어, Vmin은 제조사에 의해 배터리가 더 이상 방전되지 않게끔 설정된 전압을 나타낼 수 있다.SOC is the currently available capacity compared to the total capacity of the battery designed based on OCV (open-circuit voltage) standards, and can be expressed as
위의 수학식 1에서, Qmax는 OCV 기준에서 설계된 배터리 전체 용량으로서, 설계된 용량(designed capacity)을 나타내고, Qpassed는 현재까지 사용한 배터리 용량을 나타낸다. 따라서, "Qmax - Qpassed"는 OCV 기준에서 현재 사용 가능한 용량을 나타낼 수 있다. 이러한 SOC는 방전 전류와 무관한 절대적인 SOC를 나타낼 수 있어, ASOC(absolute SOC)로 지칭될 수 있고, 현재 상태의 배터리의 SOC를 나타낼 수 있어 현재 SOC로도 지칭될 수 있다.In
도 3a를 참조하면, 상태 추정기(120)(또는 전자 장치(100))는 배터리(110)의 측정 데이터를 전기화학 모델(310)에 입력할 수 있고, 전기화학 모델(310)을 통해 배터리(110)의 ASOC와 전압을 추정할 수 있다. 상태 추정기(120)는 전기화학 모델(310)을 이용하여 배터리(110)의 ASOC와 배터리(110)의 추정 전압을 획득할 수 있다. 배터리(110)의 추정 전압과 배터리(110)의 측정 전압 사이의 차이가 일정 범위 이내에 있으면, 상태 추정기(120)는 전기화학 모델(310)이 배터리(110)의 ASOC를 정확하게 추정하고 있는 것으로 판단할 수 있다. 배터리(110)의 추정 전압과 배터리(110)의 측정 전압 사이의 차이가 일정 범위 밖에 있으면, 상태 추정기(120)는 전기화학 모델(310)이 배터리(110)의 ASOC를 부정확하게 추정(또는 잘못 계산)하고 있는 것으로 판단할 수 있다. 이 경우, 상태 추정기(120)는 배터리(110)의 추정 전압과 배터리(110)의 측정 전압 사이의 차이가 일정 범위 내에 있도록 하는 보정 동작을 수행할 수 있다. 일례로, 상태 추정기(120)는 배터리(110)의 추정 전압과 배터리(110)의 측정 전압 사이의 차이를 이용하여 보정 해야 할 배터리(110)의 상태 변화량(예: △SOC)을 결정할 수 있고, 결정된 상태 변화량을 이용하여 전기화학 모델(310)의 내부 상태(예: 리튬이온 농도분포)를 업데이트할 수 있다. 상태 추정기(120)는 업데이트된 전기화학 모델(310)을 통해 배터리(110)의 ASOC를 보다 정확하게 추정할 수 있다. 업데이트된 전기화학 모델(310)에 의해 출력된 배터리(110)의 추정 전압과 배터리(110)의 측정 전압 사이의 차이는 일정 범위 내에 있을 수 있다. Referring to FIG. 3A, the state estimator 120 (or the electronic device 100) may input measurement data of the battery 110 into the
전기화학 모델(310)에 기반한 ASOC 추정 동작은 미국 특허출원 공개번호 2021-0116510에 기재되어 있으며, 그 전문이 본원에 참조로 포함된다(incorporated by reference).The ASOC estimation operation based on the
상태 추정기(120)는 배터리(110)가 충전되는 동안 전기화학 모델(310)을 이용하여 배터리(110)의 ASOC를 주기적으로 업데이트할 수 있다.The
다시 도 2로 돌아와서, 배터리(110)는 연결된 부하에 전류를 인가함으로써 방전될 수 있다. 이처럼 실제 사용 케이스에서는 OCV를 기준으로 하는 SOC보다는 Under Load 전압을 기준으로 하는 RSOC가 활용될 수 있다. RSOC는 전류 인가 상태의 전압 기준에서 총 사용 가능한 용량 대비 현재 사용 가능한 용량으로, 사용자의 관점에서 사용 가능한 용량을 나타낼 수 있다. RSOC는 도 2에 도시된 Under Load 그래프를 기준으로 아래 수학식 2에 의해 결정될 수 있다.Returning to Figure 2, the battery 110 can be discharged by applying current to a connected load. In this way, in actual use cases, RSOC based on Under Load voltage can be used rather than SOC based on OCV. RSOC is the currently available capacity compared to the total available capacity based on the voltage in the current applied state, and can represent the available capacity from the user's perspective. RSOC can be determined by
위의 수학식 2에서, Qusable은 배터리(110)에 부하가 연결되어 전류 인가 상태의 전압 기준에서 총 사용 가능한 용량으로, FCC(full charge capacity)를 나타낸다. Qusable은 Qmax와 Qunusable 사이의 차이(즉, Qmax―Qunusable)로 결정될 수 있다. Qunusable은 부하에 연결된 배터리가 방전하한 전압에 도달함에 따라 더 이상의 방전이 제한되어 사용할 수 없는 용량을 나타낼 수 있다. Qunusable은 배터리의 전류 크기, 온도 및/또는 열화 상태에 따라 달라질 수 있다. In
이를테면, 배터리(110)에 부하가 연결되어 배터리(110)에서 전류가 출력되면 배터리(110)의 출력 전압이 OCV보다 낮아지게 되므로, 도 2에서 Under Load 그래프가 OCV 그래프보다 작은 값을 가질 수 있다. 다시 말해, 배터리(110)에서 출력되는 전류가 클수록, Under Load 그래프와 OCV 그래프 간 간격이 커질 수 있다. 배터리(110)에서 출력되는 전류가 클수록, Qunusable도 증가할 수 있다.For example, when a load is connected to the battery 110 and current is output from the battery 110, the output voltage of the battery 110 becomes lower than the OCV, so the Under Load graph in FIG. 2 may have a smaller value than the OCV graph. . In other words, the larger the current output from the battery 110, the larger the gap between the Under Load graph and the OCV graph may be. As the current output from the battery 110 increases, Q unusable may also increase.
배터리(110)의 RSOC를 정확하게 예측하기 위해서는 Qusable와 Qpassed가 정확히 예측되어야 한다. 다만, 앞서 설명한 것처럼 Qusable는 전류 크기와 온도에 영향을 받는 Qunusable에 기초하여 결정되기에 정확한 예측이 어려울 수 있으므로, 수학식 2처럼 RSOC가 Q가 아닌 SOC에 의한 수학식으로 결정될 수 있다. RSOC는 SOC 및 불용 SOC(SOCunusable)에 기초하여 결정될 수 있다. 여기서, SOC는 수학식 1을 통해 결정된 ASOC를 나타내고, SOCunusable은 배터리(110)가 전류 인가로 방전하여 방전하한 전압에 도달하였을 때의 SOC를 나타낼 수 있다. SOCunusable은 방전하한 전압에서의 SOC로서, 배터리의 전류 크기, 온도 및/또는 열화 상태에 따라 달라질 수 있다. SOCunusable은 SOCEDV로도 지칭될 수 있다.In order to accurately predict the RSOC of the battery 110, Q usable and Q passed must be accurately predicted. However, as explained previously, Q usable is determined based on Q unusable , which is affected by current size and temperature, so accurate prediction may be difficult, so RSOC can be determined by an equation based on SOC rather than Q, as shown in
상태 추정기(120)는 배터리(110)의 직전 방전 동안 SOCunusable을 업데이트하면서 배터리(110)의 RSOC를 결정(또는 추정)할 수 있다. 상태 추정기(120)는 배터리(110)의 직전 방전에서 가장 마지막으로 업데이트된 SOCunusable을 배터리(110)의 충전 동안의 RSOC를 결정(또는 추정)하기 위해 사용할 수 있다. 배터리(110)의 충전 동안에 사용되는 SOCunusable는 고정될 수 있다.The
배터리(110)의 사용 또는 충전 조건(예: 충전 온도, 배터리의 열화 정도 등)에 따라 만충 조건이 달라질 수 있다. 일례로, 배터리(110) 충전 시, 충전 온도 또는 배터리의 열화 정도에 따라 저항의 크기가 변경될 수 있고, 저항의 변화로 인해 충전 만충 SOC(SOCmax)와 만충 조건(예: 배터리(110)의 전압이 컷오프 전압에 도달하는 조건과 배터리의 충전 전류가 컷오프 전류에 도달하는 조건)이 변화될 수 있다. 배터리(110)의 충전 조건에 따라 배터리(110)의 SOCmax가 변화할 수 있어, 위 수학식 2는 아래 수학식 3으로 변경될 수 있다. Full charge conditions may vary depending on the use or charging conditions of the battery 110 (e.g., charging temperature, degree of battery deterioration, etc.). For example, when charging the battery 110, the size of the resistance may change depending on the charging temperature or the degree of battery deterioration, and the change in resistance may cause the full charge SOC (SOCmax) and full charge condition (e.g., the change in battery 110). The conditions under which the voltage reaches the cutoff voltage and the conditions under which the battery's charging current reaches the cutoff current may change. The SOCmax of the battery 110 may change depending on the charging conditions of the battery 110, so
충전 조건(예: 충전 온도 등)이 일정할 경우, 위 수학식 2와 같이 SOCmax가 상수(예: 1)로 사용될 수 있지만, 충전 조건이 다양한 실제 사용 환경에서, SOCmax는 위 수학식 3과 같이, 변수가 될 수 있다. SOCmax가 상수로 사용되는 경우 도 3b에 도시된 예와 같이, 배터리(110)의 충전 동안 추정되는 RSOC 및 RSOC_ref 사이의 차이가 발생할 수 있다. 여기서, RSOC_ref는 참조(reference) RSOC로, 참(true)에 해당하는 RSOC를 나타낼 수 있다. 배터리(110)가 만충 조건에 도달하는 경우, RSOC 점프(jump)가 발생할 수 있다. 도 3b에 도시된 예에서, 배터리(110)가 만충 조건에 도달했을 때, RSOC는 실제로 100%로 추정되지 않을 수 있는데, 사용자에게 만충되었음을 알리기 위해 RSOC는 100%로 점프될 수 있다. 이 경우, 사용자에게 부정확한 RSOC가 제공될 수 있다. When charging conditions (e.g. charging temperature, etc.) are constant, SOCmax can be used as a constant (e.g. 1) as in
상태 추정기(120)(또는 전자 장치(100))는 배터리(110)의 충전 동안 SOCmax를 반복적으로 업데이트(또는 추정)할 수 있다. 상태 추정기(120)는 제1 충전 구간에서 유효(effective) 저항을 이용하여 SOCmax 업데이트를 수행 및/또는 제2 충전 구간에서 전류 감쇄(attenuation) 특성을 이용하여 SOCmax 업데이트를 수행할 수 있다. 여기서, 제1 충전 구간은 충전기(120)가 배터리(110)를 제1 충전 모드(예: CC 충전 모드 또는 multi-step CC 충전 모드)에서 충전하는 구간을 나타낼 수 있고, 제2 충전 구간은 충전기(120)가 배터리(110)를 제2 충전 모드(예: CV 충전 모드)에서 충전하는 구간을 나타낼 수 있다. 상태 추정기(120)는 제1 충전 구간 및/또는 제2 충전 구간 동안 업데이트된 SOCmax를 기초로 RSOC를 추정할 수 있다. 도 3c에 도시된 예와 같이, 배터리(110)의 충전 동안 RSOC 및 RSOC_ref 사이의 차이가 실질적으로 발생하지 않을 수 있고, 배터리(110)가 만충 조건에 도달하는 경우, RSOC 점프가 발생하지 않을 수 있다. 이에 따라, 일 실시 예에 따른 상태 추정기(120)는 보다 정확하게 RSOC를 추정할 수 있고, 사용자에게 정확한 RSOC를 제공할 수 있다.State estimator 120 (or electronic device 100) may repeatedly update (or estimate) SOCmax while charging battery 110. The
이하, 도 4a 내지 도 4b를 참조하면서 상태 추정기(120)가 제1 충전 구간에서 SOCmax 추정 동작(또는 업데이트 동작)을 수행하는 것에 대해 설명하고, 도 5 내지 도 7을 참조하면서 상태 추정기(120)가 제2 충전 구간에서 SOCmax 추정 동작(또는 업데이트 동작)을 수행하는 것에 대해 설명한다.Hereinafter, with reference to FIGS. 4A to 4B, the
도 4a 내지 도 4b는 일 실시 예에 따른 제1 충전 구간에서 전자 장치의 SOCmax 추정 동작(또는 업데이트 동작)을 설명하기 위한 도면이다.4A to 4B show the SOCmax of the electronic device in the first charging section according to an embodiment. This diagram is for explaining the estimation operation (or update operation).
도 4a를 참조하면, 시간에 따른 충전 SOC의 그래프가 도시된다. 도 4a에서 충전 SOC는 RSOC 또는 ASOC를 나타낼 수 있다.Referring to Figure 4A, a graph of charging SOC over time is shown. In FIG. 4A, the charging SOC may represent RSOC or ASOC.
도 4a에 도시된 예에서, 상태 추정기(120)는 제1 충전 구간에서의 SOCmax 초기값을 설정할 수 있다. 도 4b에 도시된 예와 같이, 상태 추정기(120)는 충전 시작 포인트(410)에서 SOCmax 초기값을 설정할 수 있다. 일례로, 상태 추정기(120)는 온도-SOCmax 테이블에서 현재 온도(예: 배터리(110)의 측정된 온도)에 대응되는 SOCmax를 찾을 수 있고, 찾은 SOCmax를 SOCmax 초기값으로 설정할 수 있다. 다른 일례로, 도 4a의 제1 충전 구간과 제2 충전 구간의 충전을 당해 충전(currently charging)이라 할 때, 당해 충전의 직전 충전에서 가장 마지막으로 업데이트된 SOCmax가 메모리에 저장되어 있을 수 있다. 상태 추정기(120)는 메모리를 참조하여 직전 충전에서 가장 마지막으로 업데이트된 SOCmax를 SOCmax 초기값으로 설정할 수 있다. 설명의 편의 상 SOCmax 초기값을 SOC #1라 한다. 구간 1(충전 시작 포인트(410)와 CC 체크 포인트 1(411) 사이의 구간)에서 SOCmax 초기값(SOC #1)는 유지될 수 있다.In the example shown in FIG. 4A, the
전자 장치(100)는 외부 전원 장치(예: 어댑터 또는 무선 전력 전송기)에 전력(예: CC 전력)을 요청하기 위해 배터리(110)의 SOC(또는 전압)가 어느 정도 인지 계산할 수 있다. 이 때 계산된 SOC가 충전 시작 포인트(410)에 해당할 수 있다. 충전 시작 포인트(410)가 앞서 설명된 사항으로 제한되는 것은 아니며, 충전 시작 포인트(410)는 전자 장치(100)가 외부 전원 장치와 연결된 시점을 나타내거나 외부 전원 장치로부터 전력을 수신하기 시작한 시점을 나타낼 수 있다.The
설명의 편의 상 충전 시작 포인트(410)의 SOC값과 시간값 각각을 "SOC값0"와 "t0"라 하자. For convenience of explanation, let's assume that the SOC value and time value of the charging
상태 추정기(120)는 일정 SOC 간격(ΔSOC) 또는 일정 시간 간격(Δt)을 기초로 제1 충전 구간에서 SOCmax를 업데이트하는 포인트(또는 위치)에 해당하는 CC 체크 포인트 1(411)을 설정할 수 있다. 일례로, 상태 추정기(120)는 충전 시작 포인트(410)의 SOC값(즉, SOC값0)에서 ΔSOC(예: 20% 또는 0.2)만큼 증가한 포인트를 CC 체크 포인트 1(411)로 설정할 수 있다. 이 경우, CC 체크 포인트 1(411)의 SOC값은 "SOC값0+ΔSOC"이 될 수 있다. 다른 일례로, 상태 추정기(120)는 충전 시작 포인트(410)의 시간값(즉, t0)에서 Δt(예: 10분)만큼 증가한 포인트를 CC 체크 포인트 1(411)로 설정할 수 있다. 이 경우, CC 체크 포인트 1(411)의 시간값은 "t0+Δt"이 될 수 있다.The
상태 추정기(120)는 구간 1의 시점들 각각에서 배터리(110)의 측정 전압값t, 추정 OCV값t, 및 측정 전류값t을 기초로 저항값(Rt)(또는 유효(effective) 저항값)을 계산할 수 있다. 상태 추정기(120)는 아래 수학식 4를 통해 저항값(Rt)을 계산할 수 있다.The
위 수학식 4에서, t는 각 시점의 인덱스를 나타낼 수 있다.In Equation 4 above, t may represent the index of each time point.
추정 OCV값t는 SOC-OCV 테이블에서 배터리(110)의 ASOC에 대응되는 OCV를 나타낼 수 있다. 상태 추정기(120)는 SOC-OCV 테이블에서 배터리(110)의 ASOC에 대응되는 OCV를 찾을 수 있고 찾은 OCV를 시점 t에서의 배터리(100)의 추정 OCV값(즉, 추정 OCV값t)으로 결정할 수 있다. The estimated OCV value t may represent the OCV corresponding to the ASOC of the battery 110 in the SOC-OCV table. The
배터리(110)가 충전됨에 따라 배터리(110)의 충전 SOC는 증가할 수 있고, 상태 추정기(120)는 배터리(110)(또는 배터리(110)의 상태(예: 배터리(110)의 충전 SOC 또는 충전 시간))가 CC 체크 포인트 1(411)에 도달하였는지 여부를 판단할 수 있다. 일례로, 상태 추정기(120)는 배터리(110)의 충전 SOC가 CC 체크 포인트 1(411)의 SOC값(SOC값0+ΔSOC) 이상인 경우 또는 배터리(110)의 충전 시간이 CC 체크 포인트 1(411)의 시간값(t0+Δt) 이상인 경우 배터리(110)가 CC 체크 포인트 1(411)에 도달한 것으로 판단할 수 있다.As the battery 110 is charged, the SOC of charge of the battery 110 may increase, and the
상태 추정기(120)는 배터리(110)(또는 배터리(110)의 상태)가 CC 체크 포인트 1(411)에 도달한 경우, SOCmax를 업데이트할 수 있다. 일 실시 예에서, 상태 추정기(120)는 구간 1의 각 시점에서 계산된 저항값(Rt)(또는 유효 저항값)을 평균하여 구간 1에서의 평균 저항값(또는 평균 유효 저항값)을 도출할 수 있다. 일례로, 구간 1 동안 R1 내지 RM이 계산된 경우, 상태 추정기(120)는 R1 내지 RM을 평균하여 구간 1에서의 평균 저항값을 도출할 수 있다. 상태 추정기(120)는 구간 1에서의 평균 저항값, 컷오프 전류값(Icut_off), 컷오프 전압값(Vcut_off), 및 SOC와 OCV 사이의 상관 관계(correlation) 정보를 이용하여 SOCmax 업데이트를 수행할 수 있다. 일례로, 상태 추정기(120)는 구간 1에서의 평균 저항값과 컷오프 전류값에 곱셈을 수행할 수 있고, 곱셈의 결과값과 컷오프 전압값 사이의 차이값을 배터리(110)의 만충 시의 OCV(OCVmax)로 예측할 수 있다. 상태 추정기(120)는 아래 수학식 5를 통해 CC 체크 포인트 1(411)에서의 배터리(110)의 OCVmax를 예측할 수 있다.
상태 추정기(120)는 아래 수학식 6을 통해, CC 체크 포인트 1(411)에서의 SOCmax을 추정하거나 SOCmax 추정값을 계산할 수 있다. The
위 수학식 6에서, f()는 SOC와 OCV 사이의 상관 관계 정보의 예시로, OCVmax를 인자로 이용하여 SOCmax를 계산하는 함수 또는 SOC-OCV 커브를 나타낼 수 있다. SOC와 OCV 사이의 상관 관계 정보의 다른 예시로, SOC-OCV 테이블이 있을 수 있다. In Equation 6 above, f() is an example of correlation information between SOC and OCV and can represent a function for calculating SOCmax using OCVmax as a factor or a SOC-OCV curve. Another example of correlation information between SOC and OCV may be a SOC-OCV table.
설명의 편의 상 CC 체크 포인트 1(411)에서 추정된 SOCmax가 SOC #2라 할 때, 상태 추정기(120)는 SOCmax를 초기값(SOC #1)에서 SOC #2로 업데이트할 수 있다. For convenience of explanation, when the SOCmax estimated at
상태 추정기(120)는 배터리(110)의 ASOC1, 업데이트된 SOCmax, 및 SOCunusable를 이용하여 CC 체크 포인트 1(411)에서의 배터리(110)의 RSOC를 결정(또는 계산)할 수 있다. 일례로, 상태 추정기(120)는 위 수학식 3 "(SOC-SOCunusable)/(SOCmax-SOCunusable)"의 SOCmax에 SOC #2를 대입하고 SOC에 ASOC1를 대입하여 배터리(110)의 RSOC를 계산할 수 있다. 다시 말해, 상태 추정기(120)는 (ASOC1-SOCunusable)/(SOC #2-SOCunusable)에 따라 CC 체크 포인트 1(411)에서의 배터리(110)의 RSOC를 결정(또는 계산)할 수 있다. The
위에서 설명한 것과 같이, 상태 추정기(120)는 배터리(110)의 충전 동안 전기화학 모델(310)을 이용하여 ASOC를 주기적으로 업데이트할 수 있다. ASOC1은 배터리(110)가 CC 체크 포인트 1(411)에 도달했을 때 가장 마지막으로 업데이트된 ASOC를 나타낼 수 있다.As described above,
상태 추정기(120)는 배터리(110)가 CC 체크 포인트 1(411)에 도달하여 SOCmax를 업데이트한 경우, SOCmax의 다음 업데이트 포인트(또는 위치)에 해당하는 CC 체크 포인트 2(412)를 설정할 수 있다. 일례로, 상태 추정기(120)는 CC 체크 포인트 1(411)의 SOC값(이하, "SOC값1"이라 지칭함)에서 ΔSOC(예: 20% 또는 0.2)만큼 증가한 포인트를 CC 체크 포인트 2(412)로 설정할 수 있다. CC 체크 포인트 2(412)의 SOC값은 "SOC값1+ΔSOC"일 수 있다. 다른 일례로, 상태 추정기(120)는 CC 체크 포인트 1(411)의 시간값(이하, "t1"이라 지칭함)에서 Δt(예: 10분)만큼 증가한 포인트를 CC 체크 포인트 2(412)로 설정할 수 있다. 이 경우, CC 체크 포인트 2(412)의 시간값은 "t1+Δt"이 될 수 있다.When the battery 110 reaches CC check point 1 (411) and updates SOCmax, the
일 실시 예에 따르면, 구간 2에서 SOCmax는 SOC #2로 유지될 수 있다.According to one embodiment, in
상태 추정기(120)는 구간 2의 시점들 각각에서 배터리(110)의 측정 전압값t, 추정 OCV값t, 및 측정 전류값t을 기초로 저항값(Rt)을 위 수학식 4를 통해 계산할 수 있다. The
배터리(110)가 충전됨에 따라 배터리(110)의 충전 SOC는 증가할 수 있고, 상태 추정기(120)는 배터리(110)의 충전 SOC 또는 충전 시간을 기초로 배터리(110)가 CC 체크 포인트 2(412)에 도달하였는지 여부를 판단할 수 있다. 일례로, 상태 추정기(120)는 배터리(110)의 충전 SOC가 CC 체크 포인트 2(412)의 SOC값(SOC값1+ΔSOC) 이상인지 여부 또는 배터리(110)의 충전 시간이 CC 체크 포인트 2(412)의 시간값(t1+Δt) 이상인지 여부를 판단할 수 있다. As the battery 110 is charged, the charge SOC of the battery 110 may increase, and the
상태 추정기(120)는 배터리(110)가 CC 체크 포인트 2(412)에 도달한 경우(예: 배터리(110)의 충전 SOC가 CC 체크 포인트 2(412)의 SOC값 이상인 경우 또는 배터리(110)의 충전 시간이 CC 체크 포인트 2(412)의 시간값 이상인 경우), SOCmax를 업데이트할 수 있다. 일 실시 예에서, 상태 추정기(120)는 구간 2의 각 시점에서 계산된 저항값(Rt)을 평균하여 구간 2에서의 평균 저항값을 도출할 수 있다. 구간 2에서의 평균 저항값을 도출하는 설명에는 구간 1에서의 평균 저항값을 도출하는 설명이 적용될 수 있어, 상세한 설명을 생략한다. 상태 추정기(120)는 구간 2에서의 평균 저항값, 컷오프 전류값, 컷오프 전압값, 및 SOC와 OCV 사이의 상관 관계 정보를 이용하여 SOCmax 업데이트를 수행할 수 있다. 일례로, 상태 추정기(120)는 위 수학식 5를 통해 CC 체크 포인트 2(412)에서의 배터리(110)의 OCVmax를 예측할 수 있고, 위 수학식 6을 통해 CC 체크 포인트 2(412)에서의 배터리(110)의 SOCmax을 추정할 수 있다. The
설명의 편의 상 CC 체크 포인트 2(412)에서 추정된 SOCmax가 SOC #3이라 할 때, 상태 추정기(120)는 SOCmax를 SOC #2에서 SOC #3으로 업데이트할 수 있다.For convenience of explanation, when the SOCmax estimated at
상태 추정기(120)는 배터리(110)의 ASOC2, 업데이트된 SOC #3, 및 SOCunusable를 이용하여 CC 체크 포인트 2(412)에서의 배터리(110)의 RSOC를 결정(또는 계산)할 수 있다. 여기서, ASOC2는 배터리(110)가 CC 체크 포인트 2(412)에 도달했을 때 가장 마지막으로 업데이트된 ASOC를 나타낼 수 있다.
상태 추정기(120)는 배터리(110)가 CC 체크 포인트 2(412)에 도달하여 SOCmax를 업데이트한 경우, SOCmax의 다음 업데이트(또는 위치)에 해당하는 CC 체크 포인트 3(413)을 설정할 수 있다. 상태 추정기(120)는 배터리(110)가 CC 체크 포인트 3(413)에 도달한 경우, SOCmax 업데이트를 수행할 수 있다. CC 체크 포인트 3(413)의 설정에 대한 설명에는 CC 체크 포인트 1(411)과 CC 체크 포인트 2(412) 각각의 설정에 대한 설명이 적용될 수 있고, 배터리(110)가 CC 체크 포인트 3(413)에 도달하여 SOCmax 업데이트가 수행되는 동작의 설명에는 배터리(110)가 CC 체크 포인트 1(411)과 CC 체크 포인트 2(412) 각각에 도달하여 SOCmax 업데이트가 수행되는 동작의 설명이 적용될 수 있다. When the battery 110 reaches CC check point 2 (412) and updates SOCmax, the
설명의 편의 상 CC 체크 포인트 3(413)에서 추정된 SOCmax가 SOC #4라 할 때, 상태 추정기(120)는 SOCmax를 SOC #3에서 SOC #4으로 업데이트할 수 있다. For convenience of explanation, when the SOCmax estimated at CC check point 3 413 is SOC #4, the
상태 추정기(120)는 배터리(110)의 ASOC3, 업데이트된 SOC #4, 및 SOCunusable를 이용하여 CC 체크 포인트 3(413)에서의 배터리(110)의 RSOC를 결정(또는 계산)할 수 있다. ASOC3은 배터리(110)가 CC 체크 포인트 3(413)에 도달했을 때 가장 마지막으로 업데이트된 ASOC를 나타낼 수 있다.
CC 체크 포인트 3(413) 이후에 배터리(110)의 전압이 컷오프 전압 이상이 될 수 있다. 이 경우, 충전기(130)는 제2 충전 모드에서 배터리(110)를 충전할 수 있다. 위에서 설명한 것과 같이, 상태 추정기(120)는 제2 충전 구간에서 SOCmax 추정 동작(또는 업데이트 동작)을 수행하지 않거나 제2 충전 구간에서만 SOCmax 추정 동작(또는 업데이트 동작)을 수행하거나 제1 충전 구간과 제2 충전 구간 모두에서 SOCmax 추정 동작(또는 업데이트 동작)을 수행할 수 있다. After CC check point 3 (413), the voltage of the battery 110 may be above the cutoff voltage. In this case, the charger 130 may charge the battery 110 in the second charging mode. As described above, the
실시 예에 따라, 제1 충전 구간은 CC 충전 구간 또는 multi-step CC 충전 구간일 수 있다. 제1 충전 구간이 CC 충전 구간인 경우, 상태 추정기(120)는 위에서 설명한 것과 같이, 일정 SOC 간격 또는 일정 시간 간격 마다 CC 체크 포인트를 설정할 수 있다. 제1 충전 구간이 multi-step CC 충전 구간인 경우, 상태 추정기(120)는 일정 SOC 간격 또는 일정 시간 간격 마다 CC 체크 포인트를 설정하거나 전류 크기가 변경하는 각 포인트를 CC 체크 포인트로 설정할 수 있다.Depending on the embodiment, the first charging section may be a CC charging section or a multi-step CC charging section. When the first charging section is a CC charging section, the
도 5 내지 도 7은 일 실시 예에 따른 제2 충전 구간에서 전자 장치의 SOCmax 추정 동작(또는 업데이트 동작)을 설명하기 위한 도면이다.5 to 7 show the SOCmax of the electronic device in the second charging section according to an embodiment. This diagram is for explaining the estimation operation (or update operation).
도 5를 참조하면, 배터리(110)는 제1 충전 구간에서 multi-step CC 충전에 따라 충전될 수 있다. 배터리(110)의 전압이 컷오프 전압 이상이 되면 충전기(130)는 제2 충전 모드에서 배터리(110)를 충전할 수 있다.Referring to FIG. 5, the battery 110 may be charged according to multi-step CC charging in the first charging section. When the voltage of the battery 110 exceeds the cutoff voltage, the charger 130 may charge the battery 110 in the second charging mode.
도 5의 제2 충전 구간에 CV 체크 시작 포인트(510)가 도시된다. CV 체크 시작 포인트(510)는 전류값(예: 0.6A)으로 미리 설정되어 있을 수 있다. 앞서 전류값을 0.6A로 예시하였으나 CV 체크 시작 포인트(510)의 전류값은 0.6A로 제한되지 않는다. 이하, CV 체크 시작 포인트(510)의 전류값을 "I0"로 지칭한다. A CV
상태 추정기(120)는 "I0"을 변수(cur_now)의 초기값으로 설정할 수 있다. The
상태 추정기(120)는 배터리(110)의 충전 전류를 전류 센서를 통해 주기적으로 측정할 수 있다. 상태 추정기(120)는 어느 시점에 측정된 충전 전류(이하, "제1 측정 전류값"이라 지칭함)이 CV 체크 시작 포인트(510)의 전류값(다시 말해, I0) 이하인 것으로 판단할 수 있다. 달리 표현하면, 상태 추정기(120)는 배터리(110)(또는 배터리(110)의 충전 전류)가 CV 체크 시작 포인트(510)에 도달한 것으로 판단할 수 있다. 이 경우, 상태 추정기(120)는 제2 충전 구간에서의 SOCmax 초기값을 설정할 수 있다. 일례로, 상태 추정기(120)는 제1 충전 구간에서 SOCmax 업데이트 동작을 수행한 경우, 제1 충전 구간에서 가장 마지막으로 업데이트된 SOCmax를 제2 충전 구간에서의 SOCmax 초기값으로 설정할 수 있다. 도 4a 내지 도 4b를 통해 설명한 예에서, 제1 충전 구간에서 가장 마지막으로 업데이트된 SOCmax는 SOC #4일 수 있다. 이 경우, 상태 추정기(120)는 SOC #4를 제2 충전 구간에서의 SOCmax 초기값으로 설정할 수 있다. 다른 일례로, 상태 추정기(120)는 제1 충전 구간에서 SOCmax 업데이트 동작을 수행하지 않을 수 있다. 이 경우, 상태 추정기(120)는 온도-SOCmax 테이블에서 현재 온도(예: 배터리(110)의 측정된 온도)에 대응되는 SOCmax를 찾을 수 있고, 찾은 SOCmax를 제2 충전 구간에서의 SOCmax 초기값으로 설정할 수 있다. 또는, 도 5의 제1 충전 구간과 제2 충전 구간의 충전을 당해 충전이라 할 때, 당해 충전의 직전 충전에서 가장 마지막으로 업데이트된 SOCmax는 메모리에 저장될 수 있다. 상태 추정기(120)는 메모리를 참조하여 직전 충전에서 가장 마지막으로 업데이트된 SOCmax를 제2 충전 구간에서의 SOCmax 초기값으로 설정할 수 있다.The
상태 추정기(120)는 배터리(110)(또는 배터리(110)의 충전 전류)가 CV 체크 시작 포인트(510)에 도달한 경우, 일정 전류 간격(ΔI) 또는 일정 시간 간격(Δt)을 기초로 SOCmax 업데이트를 수행할 포인트에 해당하는 CV 체크 포인트 1(511)을 설정할 수 있다. 일례로, 상태 추정기(120)는 제1 측정 전류값에서 ΔI(예: 0.1mA)를 차감한 포인트를 CV 체크 포인트 1(511)로 설정할 수 있다. 다른 일례로, 상태 추정기(120)는 배터리(110)가 CV 체크 시작 포인트(510)에 도달한 시점(또는, 제1 측정 전류값을 I0 이하로 판단한 시점)(이하, "제1 시간값"이라 지칭함)에서 Δt(예: 10분)를 차감한 포인트를 CV 체크 포인트 1(511)로 설정할 수 있다. When the battery 110 (or the charging current of the battery 110) reaches the CV
상태 추정기(120)는 배터리(110)가 CV 체크 시작 포인트(510)에 도달한 경우, 변수(cur_prev)에 제1 측정 전류값을 설정할 수 있고, 변수(cur_now)에 CV 체크 포인트 1(511)의 전류값(즉, 제1 측정 전류값― ΔI)을 설정할 수 있다. 다시 말해, "cur_prev=제1 측정 전류값"일 수 있고, "cur_now= 제1 측정 전류값―ΔI"일 수 있다.When the battery 110 reaches the CV
CV 체크 시작 포인트(510) 이후에 상태 추정기(120)는 배터리(110)의 충전 전류를 전류 센서를 통해 주기적으로 측정할 수 있다. 상태 추정기(120)는 어느 시점에 측정된 충전 전류(이하, "제2 측정 전류값"이라 지칭함)가 CV 체크 포인트 1(511)의 전류값(즉, "제1 측정 전류값―ΔI") 이하인 것으로 판단할 수 있다. 달리 표현하면, 상태 추정기(120)는 배터리(110)(또는 배터리(110)의 충전 전류)가 CV 체크 포인트 1(511)에 도달한 것으로 판단할 수 있다. 이 경우, 상태 추정기(120)는 제1 측정 전류값, CV 체크 포인트 1(511)의 전류값(즉, "제1 측정 전류값―ΔI"), 제1 시간값, 제2 시간값, 및 컷오프 전류값을 기초로 SOCmax 업데이트를 수행할 수 있다. 여기서, 제2 시간값은 배터리(110)가 CV 체크 포인트 1(511)에 도달한 시점을 나타낼 수 있다. CV 체크 포인트 1(511)에서의 SOCmax 업데이트에 대해선 도 6a와 도 6b를 참조하면서 설명한다.After the CV
도 6a에 시간에 따른 충전 전류값(log scale)의 그래프가 도시된다. FIG. 6A shows a graph of the charging current value (log scale) over time.
도 5를 참조할 때, 제2 충전 구간은 비선형의 전류 감쇄 특성을 가질 수 있다. 비선형이 선형으로 변환되면 도 6a의 만충 시점(t_end)이 보다 정확히 예측될 수 있고, 이에 따라 SOCmax의 정확도가 보다 향상될 수 있다. 상태 추정기(120)는 비선형을 선형으로 변환할 수 있는 변환 방식(예: log scale)을 통해 제1 측정 전류값, CV 체크 포인트 1(511)의 전류값(즉, "제1 측정 전류값―Δt"), 및 컷오프 전류값 각각을 변환할 수 있다. 아래에서, 비선형을 선형으로 변환할 수 있는 변환 방식을 log scale로 설명하나, 변환 방식은 log scale 방식으로 제한되지 않는다. Referring to FIG. 5, the second charging section may have non-linear current attenuation characteristics. If non-linearity is converted to linear, the full charge point (t_end) of FIG. 6A can be predicted more accurately, and thus the accuracy of SOCmax can be further improved. The
도 6b에 도시된 예에서, 상태 추정기(120)는 배터리(110)가 CV 체크 포인트 1(511)에 도달한 경우, 변수(t_now)에 제2 시간값을 설정할 수 있고, 변수(t_prew)에 제1 시간값을 설정할 수 있다. 여기서, 제2 시간값은 위에서 설명한 것과 같이 배터리(110)가 CV 체크 포인트 1(511)에 도달한 시점을 나타낼 수 있다. 상태 추정기(120)는 아래 수학식 7을 통해 CV 체크 포인트 1(511)에서의 배터리(110)의 만충 시점(t_end)(이하, 제1 만충 시점)을 예측할 수 있다.In the example shown in FIG. 6B, the
앞서 설명한 것과 같이, "cur_prev=제1 측정 전류값"일 수 있고, "cur_now= 제1 측정 전류값―ΔI"일 수 있다. 상태 추정기(120)는 제1 측정 전류값의 로그값, "제1 측정 전류값―ΔI"의 로그값, 컷오프 전류값(CV_current_end)의 로그값, 제1 시간값, 및 제2 시간값을 이용하여 제1 만충 시점을 예측할 수 있다.As described above, it may be “cur_prev=first measured current value” and “cur_now=first measured current value-ΔI”. The
상태 추정기(120)는 제1 만충 시점을 예측한 경우, 컷오프 전류값, "제1 측정 전류값―ΔI", 예측된 제1 만충 시점, 제2 시간값, 3600[sec], 및 Qmax을 이용하여, tnow부터 tend까지 남은 잔여 SOC(이하, 제1 잔여 SOC)를 예측(또는 계산)할 수 있다. 상태 추정기(120)는 아래 수학식 8을 통해 제1 잔여 SOC를 예측(또는 계산)할 수 있다.When the
위 수학식 8에서, ΔSOC_rest는 배터리(110)의 만충 시점까지 남은 잔여 SOC를 나타낼 수 있다. 위 수학식 8에서, "tend―tnow"는 tnow에서부터 배터리(110)의 만충까지 남아 있는 예측 시간을 의미할 수 있다. In Equation 8 above, ΔSOC_rest may represent the remaining SOC remaining until the battery 110 is fully charged. In Equation 8 above, “t end -t now ” may mean the predicted time remaining from t now until the battery 110 is fully charged.
수학식 8에서, Qmax는 배터리 전체 용량을 나타낼 수 있다. 배터리(110)는 열화될 수 있고 배터리(110)의 열화 상태가 모델(예: 전기화학 모델(310))에 반영될 수 있다. 이 경우, Qmax는 업데이트될 수 있다. 일례로, 전기화학 모델(310)의 여러 파라미터들 중 배터리(110)의 열화에 관한 파라미터가 업데이트될 수 있고, 배터리(110)의 열화에 관한 파라미터가 업데이트되는 경우, Qmax는 업데이트될 수 있다.In Equation 8, Q max may represent the total battery capacity. The battery 110 may deteriorate, and the deterioration state of the battery 110 may be reflected in a model (eg, electrochemical model 310). In this case, Q max can be updated. For example, among several parameters of the
상태 추정기(120)는 제1 잔여 SOC를 예측한 경우, 아래 수학식 9를 통해 SOCmax를 추정하거나 SOCmax 추정값을 계산할 수 있다. When the
제2 충전 구간에서의 SOCmax 초기값이 예를 들어 SOC #4이고 위 수학식 12를 통해 추정된 SOCmax가 예를 들어 SOC #5일 때, 상태 추정기(120)는 SOCmax를 SOC #4에서 SOC #5로 업데이트할 수 있다. 상태 추정기(120)는 배터리(110)가 CV 체크 포인트 1(511)에 도달한 경우 SOCmax를 SOC #4에서 SOC #5로 업데이트할 수 있다.When the initial value of SOCmax in the second charging section is, for example, SOC #4 and the SOCmax estimated through Equation 12 above is, for example, SOC #5, the
상태 추정기(120)는 배터리(110)의 ASOC4, 업데이트된 SOC #5, 및 SOCunusable를 이용하여 배터리(110)의 RSOC를 결정(또는 계산)할 수 있다. ASOC4는 배터리(110)가 CV 체크 포인트 1(511)에 도달했을 때 가장 마지막으로 업데이트된 ASOC를 나타낼 수 있다.The
도 5로 돌아가서, 상태 추정기(120)는 배터리(110)가 CV 체크 포인트 1(511)에 도달하여 SOCmax를 업데이트한 경우, SOCmax의 다음 업데이트를 수행할 포인트에 해당하는 CV 체크 포인트 2(512)를 설정할 수 있다. 일례로, 상태 추정기(120)는 제2 측정 전류값에서 ΔI(예: 0.1mA)를 차감한 포인트를 CV 체크 포인트 1(512)로 설정할 수 있다. 상태 추정기(120)는 변수(cur_prev)에 제2 측정 전류값을 설정할 수 있고, 변수(cur_now)에 CV 체크 포인트 2(512)의 전류값(즉, 제2 측정 전류값―ΔI)을 설정할 수 있다. 다시 말해, "Cur_prev=제2 측정 전류값"일 수 있고, "Cur_now=제2 측정 전류값―ΔI"일 수 있다.Returning to Figure 5, when the battery 110 reaches CV checkpoint 1 (511) and updates SOCmax,
CV 체크 포인트 2(512) 이후에 상태 추정기(120)는 배터리(110)의 충전 전류를 전류 센서를 통해 주기적으로 측정할 수 있다. 상태 추정기(120)는 어느 시점에 측정된 충전 전류(이하, "제3 측정 전류값"이라 지칭함)가 CV 체크 포인트 2(512)의 전류값(즉, "제2 측정 전류값―ΔI") 이하인 것으로 판단할 수 있다. 달리 표현하면, 상태 추정기(120)는 배터리(110)가 CV 체크 포인트 2(512)에 도달한 것으로 판단할 수 있다. 이 경우, 상태 추정기(120)는 제2 측정 전류값, CV 체크 포인트 2(512)의 전류값(즉, "제2 측정 전류값―ΔI"), 제2 시간값, 제3 시간값, 및 컷오프 전류값을 기초로 SOCmax 업데이트를 재차 수행할 수 있다. 여기서, 제3 시간값은 배터리(110)가 CV 시작 포인트 2(512)에 도달한 시점을 나타낼 수 있다. CV 체크 포인트 2(512)에서의 SOCmax 업데이트에 대해선 도 7을 참조하면서 설명한다.After
도 7에 도시된 예에서, 배터리(110)가 CV 체크 포인트 2(512)에 도달한 경우, 변수(t_now)에 제3 시간값을 설정할 수 있고, 변수(t_prew)에 제2 시간값을 설정할 수 있다. 위에서 설명한 것과 같이, "cur_prev=제2 측정 전류값"일 수 있고, "cur_now=제2 측정 전류값―ΔI"일 수 있다. 상태 추정기(120)는 위 수학식 7을 통해 CV 체크 포인트 2(512)에서의 배터리(110)의 만충 시점(t_end)(이하, 제2 만충 시점)을 예측할 수 있다. 다시 말해, 상태 추정기(120)는 제2 측정 전류값의 로그값, "제2 측정 전류값―ΔI"의 로그값, 컷오프 전류값의 로그값, 제2 시간값, 및 제3 시간값을 이용하여 제2 만충 시점을 예측할 수 있다.In the example shown in FIG. 7, when the battery 110 reaches
상태 추정기(120)는 제2 만충 시점을 예측한 경우, 컷오프 전류값, "제2 측정 전류값―ΔI", 예측된 제2 만충 시점, 제3 시간값, 3600[sec], 및 Qmax을 이용하여, 예측된 제2 만충 시점까지 남은 잔여 SOC(이하, 제2 잔여 SOC)를 예측(또는 계산)할 수 있다. 상태 추정기(120)는 위 수학식 8을 통해 제2 잔여 SOC를 예측(또는 계산)할 수 있다.When the
상태 추정기(120)는 제2 잔여 SOC를 예측한 경우, 위 수학식 9를 통해 SOCmax를 추정할 수 있다. 이 때, 추정된 SOCmax가 예를 들어 SOC #6인 경우, 상태 추정기(120)는 SOCmax를 SOC #5에서 SOC #6으로 업데이트할 수 있다. 상태 추정기(120)는 배터리(110)가 CV 체크 포인트 2(512)에 도달한 경우, SOCmax를 SOC #5에서 SOC #6으로 업데이트할 수 있다.When the
상태 추정기(120)는 배터리(110)의 ASOC5, 업데이트된 SOC #6, 및 SOCunusable를 이용하여 배터리(110)의 RSOC를 결정(또는 계산)할 수 있다. ASOC5는 배터리(110)가 CV 체크 포인트 2(512)에 도달했을 때 가장 마지막으로 업데이트된 ASOC를 나타낼 수 있다.The
다시 도 5로 돌아가서, 상태 추정기(120)는 배터리(110)가 CV 체크 포인트 2(512)에 도달하여 SOCmax를 재차 업데이트한 경우, SOCmax의 다음 업데이트를 수행할 포인트에 해당하는 CV 체크 포인트 3(513)을 설정할 수 있다. 상태 추정기(120)는 배터리(110)가 CV 체크 포인트 3(513)에 도달하는 경우 SOCmax를 재차 업데이트할 수 있다. 상태 추정기(120)는 CV 체크 포인트 4(514)를 설정할 수 있고, 배터리(110)가 CV 체크 포인트 4(514)에 도달하는 경우 SOCmax를 재차 업데이트할 수 있다. Returning to FIG. 5, when the battery 110 reaches
배터리(110)의 측정 전류값이 컷오프 전류값 이하가 될 수 있다. 다시 말해, 배터리(110)가 CV 엔드(end) 포인트(515)에 도달할 수 있다. 이 경우, 프로세서(예: AP(application processor))는 배터리(110)가 만충되었다고 판단할 수 있고, 충전 종료를 결정할 수 있다. 충전 종료의 결정이 있으면, 상태 추정기(120)는 제2 충전 구간에서 가장 마지막으로 업데이트된 SOCmax(예: 배터리(110)가 CV 체크 포인트 4(514)에 도달했을 때 업데이트된 SOCmax), 제2 충전 구간에서 가장 마지막으로 업데이트된 ASOC, 및 SOCunusable를 이용하여 배터리(110)의 RSOC를 결정(또는 계산)할 수 있다. 상태 추정기(120)는 결정된 RSOC를 프로세서에 전달할 수 있다. 프로세서는 결정된 RSOC를 디스플레이에 표시하여 사용자에게 제공할 수 있다. 이에 따라, 배터리(110)의 만충 판단이 있을 때 RSOC가 강제적으로 100%로 점프되는 상황이 발생하지 않을 수 있고, 사용자에게 보다 정확한 RSOC가 제공될 수 있다.The measured current value of the battery 110 may be below the cutoff current value. In other words, the battery 110 may reach the CV end point 515. In this case, the processor (e.g., application processor (AP)) may determine that the battery 110 is fully charged and may decide to end charging. If there is a decision to terminate charging, the
도 8 내지 도 9는 일 실시 예에 따른 전자 장치의 SOCmax 추정 동작(또는 업데이트 동작)을 설명하기 위한 흐름도이다.Figures 8 and 9 are flowcharts for explaining a SOCmax estimation operation (or update operation) of an electronic device according to an embodiment.
도 8을 참조하면, 단계 810에서, 전자 장치(100)는 배터리(110)가 충전 중인지 여부를 판단할 수 있다. 전자 장치(100)는 충전 종료의 결정이 있기 전까지는 배터리(110)가 충전 중에 있는 것으로 판단할 수 있다.Referring to FIG. 8, in
전자 장치(100)는 단계 810에서 배터리(110)가 충전 중이지 않은 것으로 판단한 경우, 단계 811에서 SOCmax 업데이트를 수행하지 않을 수 있다.If the
전자 장치(100)는 단계 810에서 배터리(110)가 충전 중인 것으로 판단한 경우, 단계 812에서 배터리(110)가 CV 충전 중인지 여부를 판단할 수 있다. If the
전자 장치(100)는 배터리(110)가 CV 충전 중인 경우 단계 910을 수행할 수 있고, 배터리(110)가 CV 충전 중이 아닌 경우(예: CC 충전 또는 multi-step 충전 중인 경우) 단계 813을 수행할 수 있다. The
단계 813에서, 전자 장치(100)는 배터리(110)(또는 전자 장치(100))가 초기(initial) 충전 상태에 있는지를 판단할 수 있다. 여기서, 초기 충전 상태는, 예를 들어, 전자 장치(100)가 도 4a의 충전 시작 포인트(410)에 있는 상태를 나타낼 수 있다. In
전자 장치(100)는 초기 충전 상태에 있는 경우, 단계 814에서, CC 구간에서의 SOCmax 초기값을 설정할 수 있다. 이에 대해선 도 4b를 통해 설명한 SOCmax 초기값 설정이 적용될 수 있어 상세한 설명을 생략한다.When the
단계 815에서, 전자 장치(100)는 SOCmax 업데이트를 수행하기 위한 포인트에 해당하는 1st CC 체크 포인트를 설정할 수 있다. 일례로, 단계 815에서 전자 장치(100)는 위 도 4a 내지 도 4b를 통해 설명한 CC 체크 포인트 1(410)을 설정할 수 있다.In
전자 장치(100)는 단계 815를 수행한 경우 단계(810, 812, 813)을 수행할 수 있다. 전자 장치(100)는 CC 체크 포인트 1(410)을 설정하였으므로, 단계 813에서 배터리(110)가 초기 충전 상태에 있지 않은 것으로 판단할 수 있고 단계 816을 수행할 수 있다. If
단계 816에서, 전자 장치(100)는 배터리(110)가 CC 체크 포인트에 도달하였는지 여부를 판단할 수 있다. 일례로, 전자 장치(100)는 배터리(110)가 CC 체크 포인트 1(410)에 도달하였는지 여부를 판단할 수 있다.In
전자 장치(100)는 배터리(110)가 CC 체크 포인트 1(410)에 도달하지 않은 경우 단계 817에서, 위 수학식 4를 통해 저항값(Rt)을 계산할 수 있다. If the battery 110 has not reached
전자 장치(100)는 단계 817을 수행한 경우 단계(810, 812, 813, 816)을 수행할 수 있다. 도 8에 도시된 예와 달리, 전자 장치(100)는 단계 817을 수행한 경우 단계(810, 812, 813)을 수행하지 않고 단계(816)을 수행할 수 있다. 전자 장치(100)는 충전 시작 포인트(410)와 CC 체크 포인트 1(410) 사이의 구간 1의 각 시점에서의 저항값(Rt)을 계산할 수 있다.If
전자 장치(100)는 배터리(110)가 CC 체크 포인트 1(410)에 도달한 경우, 단계 818에서 SOCmax 추정값을 산출할 수 있다. 일례로, 도 4b를 통해 설명한 것과 같이, 전자 장치(100)는 위 수학식 5를 통해 구간 1의 평균 저항값, 컷오프 전류값, 및 컷오프 전압값을 이용하여 배터리(110)의 OCVmax를 예측할 수 있고, 위 수학식 6을 통해 SOCmax 추정값을 산출할 수 있다. When the battery 110 reaches
단계 819에서, 전자 장치(100)는 SOCmax 업데이트를 수행할 수 있다. 일례로, 전자 장치(100)는 SOCmax를 SOCmax 초기값에서 산출된 SOCmax 추정값으로 업데이트할 수 있다.In
단계 820에서, 전자 장치(100)는 SOCmax의 다음 업데이트를 수행하기 위한 포인트에 다음 CC 체크 포인트를 설정할 수 있다. 일례로, 전자 장치(100)는 위 도 4a와 도 4b를 통해 설명한 CC 체크 포인트 2(412)를 설정할 수 있다. In
전자 장치(100)는 다음 CC 체크 포인트를 설정한 경우, 단계(810, 812, 813, 816)를 재차 수행할 수 있다. 구현에 따라, 전자 장치(100)는 다음 CC 체크 포인트를 설정한 경우, 단계(810, 812, 813)를 수행하지 않을 수 있고 단계 816을 수행할 수 있다.When the next CC check point is set, the
전자 장치(100)는 단계 816에서 배터리(110)가 다음 CC 체크 포인트에 도달하였는지 여부를 판단할 수 있다. 전자 장치(100)는 배터리(110)가 다음 CC 체크 포인트에 도달하지 않은 경우 단계 817을 수행할 수 있고, 배터리(110)가 다음 CC 체크 포인트에 도달한 경우 단계(818, 819, 820)를 재차 수행할 수 있다.The
도 8에 도시되지 않았으나, 전자 장치(100)는 배터리(110)의 측정 전압값은 컷오프 전압값 이상인지 여부를 판단할 수 있다. 전자 장치(100)는 배터리(110)의 측정 전압값이 컷오프 전압값 이상인 경우, CV 모드로 전환하여 배터리(110)를 충전할 수 있다. Although not shown in FIG. 8, the
실시예에 따라, CV 충전 동안에 SOCmax 업데이트가 수행되지 않을 수 있다. 이 경우, CC 충전 동안 가장 마지막으로 업데이트된 SOCmax가 CV 충전 동안에 유지될 수 있다. 배터리(110)의 만충 판단 시 CC 충전 동안 가장 마지막으로 업데이트된 SOCmax를 기초로 배터리(110)의 RSOC가 결정될 수 있다.Depending on the embodiment, SOCmax update may not be performed during CV charging. In this case, the most recently updated SOCmax during CC charging can be maintained during CV charging. When determining that the battery 110 is fully charged, the RSOC of the battery 110 may be determined based on the most recently updated SOCmax during CC charging.
다른 실시 예에 따라, CV 충전 동안에 SOCmax 업데이트가 수행되도록 구성될 수 있다. 이 경우, 전자 장치(100)는 단계 812에서 배터리(110)가 CV 충전 중인 것으로 판단하여 도 9의 단계 910을 수행할 수 있다. 도 9를 통해 CV 충전 동안 SOCmax 업데이트에 대해 설명한다.According to another embodiment, SOCmax update may be configured to be performed during CV charging. In this case, the
도 9를 참조하면, 단계 910에서, 전자 장치(100)는 배터리(110)의 제1 측정 전류값이 cur_now의 초기값 이하인지 여부를 판단할 수 있다. 달리 표현하면, 전자 장치(100)는 배터리(110)가 CV 체크 시작 포인트(510)에 도달하였는지 여부를 판단할 수 있다. cur_now의 초기값은 CV 체크 시작 포인트(510)의 전류값에 해당할 수 있다.Referring to FIG. 9 , in
도 9에 도시되지 않았으나, 전자 장치(100)는 CV 충전에서의 SOCmax 초기값을 설정할 수 있다. 도 8을 통해 설명한 것과 같이, 전자 장치(100)는 CC 충전 동안 SOCmax 업데이트가 수행된 경우 CC 충전 동안에 가장 마지막으로 업데이트된 SOCmax를 CV 충전에서의 SOCmax 초기값으로 설정할 수 있다. 실시 예에 따라, 전자 장치(100)는 CC 충전 동안 SOCmax 업데이트를 수행하지 않을 수 있다. 이 경우, 전자 장치(100)는 현재 온도(예: 배터리(110)의 측정된 온도)에 대응되는 SOCmax를 CV 충전에서의 SOCmax 초기값으로 설정할 수 있다. 또는, CC 충전과 CV 충전을 당해 충전이라 할 때, 전자 장치(100)는 당해 충전의 직전 충전에서 가장 마지막으로 업데이트된 SOCmax를 CV 충전에서의 SOCmax 초기값으로 설정할 수 있다.Although not shown in FIG. 9, the
단계 910에서, 전자 장치(100)는 배터리(110)의 제1 측정 전류값이 cur_now의 초기값보다 큰 것으로 판단한 경우, 단계(810, 812, 910)을 재차 수행할 수 있다. 구현에 따라, 전자 장치(100)는 배터리(110)의 제1 측정 전류값이 cur_now의 초기값보다 큰 것으로 판단한 경우, 단계(810, 812)을 수행하지 않고 단계(910)을 재차 수행할 수 있다.In
전자 장치(100)는 배터리(110)의 제1 측정 전류값이 cur_now의 초기값 이하인 경우, 단계 911에서, 배터리(110)가 CV 체크 시작 포인트에 도달하였는지 또는 CV 체크 포인트에 도달하였는지 판단할 수 있다. If the first measured current value of the battery 110 is less than or equal to the initial value of cur_now, the
단계 910에서 배터리(110)는 CV 체크 시작 포인트에 도달하였으므로, 전자 장치(100)는 단계 912에서 SOCmax 업데이트를 수행할 1st 포인트에 해당하는 1st CV 체크 포인트를 설정할 수 있다. 일례로, 도 5를 통해 설명한 것과 같이, 전자 장치(100)는 CV 체크 포인트 1(511)을 설정할 수 있다. 또한, 단계 912에서, 전자 장치(100)는 cur_prev에 제1 측정 전류값을 설정할 수 있고, cur_now에 "제1 측정 전류값a―ΔI"를 설정할 수 있다. Since the battery 110 has reached the CV check start point in
전자 장치(100)는 단계 912를 수행한 경우 단계(810, 812, 910, 911)를 수행할 수 있다. 구현에 따라, 전자 장치(100)는 단계 912를 수행한 경우 단계(810, 812, 910)를 수행하지 않을 수 있고 단계(911)을 수행할 수 있다.If
단계 911에서, 전자 장치(100)는 배터리(110)가 CV 체크 시작 포인트에 도달하였는지 또는 1st CV 체크 포인트에 도달하였는지 판단할 수 있다. 배터리(110)는 CV 체크 시작 포인트를 지나간 상태이므로, 전자 장치(100)는 단계 912를 더 이상 수행하지 않을 수 있다. 전자 장치(100)는 배터리(110)가 아직 1st CV 체크 포인트에 도달하지 않은 경우 단계 911을 반복 수행할 수 있다.In
전자 장치(100)는 배터리(110)가 1st CV 체크 포인트에 도달한 경우 단계 913에서 SOCmax 추정값을 산출할 수 있다. 일례로, 도 6b를 통해 설명한 것과 같이, 전자 장치(100)는 t_now에 제2 시간값을 설정할 수 있고, t_prev에 제1 시간값을 설정할 수 있다. "cur_prev=제1 측정 전류값"일 수 있고, "cur_now=제1 측정 전류값―ΔI"일 수 있다. 전자 장치(100)는 위 수학식 7을 통해 제1 만충 시점을 예측할 수 있고, 위 수학식 8을 통해 제1 잔여 SOC를 예측할 수 있으며, 위 수학식 9를 통해 SOCmax 추정값을 산출할 수 있다.The
단계 914에서, 전자 장치(100)는 SOCmax 업데이트를 수행할 수 있다. 일례로, 전자 장치(100)는 SOCmax를 CV 충전의 SOCmax 초기값에서 산출된 SOCmax 추정값으로 업데이트할 수 있다.In
단계 915에서, 전자 장치(100)는 SOCmax의 다음 업데이트를 수행하기 위한 포인트에 다음 CV 체크 포인트를 설정할 수 있다. 일례로, 전자 장치(100)는 도 5의 CV 체크 포인트 2(512)를 설정할 수 있다. In
전자 장치(100)는 다음 CV 체크 포인트를 설정한 경우, 단계(810, 812, 910, 911, 913, 914)를 재차 수행할 수 있다. 구현에 따라, 전자 장치(100)는 다음 CV 체크 포인트를 설정한 경우, 단계(810, 812, 910)를 수행하지 않을 수 있고 단계(911, 913, 914)를 수행할 수 있다.When the next CV checkpoint is set, the
도 9에 도시되지 않았으나, 전자 장치(100)는 배터리(110)의 측정 전류값이 컷오프 전류값 이하인지 여부를 판단할 수 있다. 전자 장치(100)는 배터리(110)의 측정 전류값이 컷오프 전류값 이하인 경우, 배터리(110)가 만충되었다고 판단하여 충전을 종료할 수 있다. 전자 장치(100)는 배터리(110)가 만충되었다고 판단한 경우, CV 충전 동안에 가장 마지막으로 업데이트된 ASOC, SOCunusable, 및 CV 충전 동안에 가장 마지막으로 업데이트된 SOCmax를 이용하여 RSOC를 결정할 수 있고, 결정된 RSOC를 사용자에게 제공할 수 있다. Although not shown in FIG. 9, the
도 1 내지 도 7을 통해 기술된 사항들은 도 8 내지 도 9를 통해 기술된 사항들에 적용될 수 있어 상세한 설명을 생략한다.Matters described with reference to FIGS. 1 to 7 can be applied to matters described with reference to FIGS. 8 to 9 , so detailed description is omitted.
도 10은 일 실시 예에 따른 전자 장치의 일 예시의 구성을 설명하기 위한 블록도이고, 도 11은 일 실시 예에 따른 전자 장치의 제1 회로의 구성을 설명하기 위한 블록도이다.FIG. 10 is a block diagram for explaining the configuration of an example of an electronic device according to an embodiment, and FIG. 11 is a block diagram for explaining the configuration of a first circuit of an electronic device according to an embodiment.
도 10을 참조하면, 전자 장치(1000)는 배터리(1010), 충전기(1020), 제1 회로(1030), 프로세서(1040), 디스플레이(1050), 및 메모리(1060)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 10 , the
도 10에 도시된 전자 장치(1000)는 위에서 설명한 전자 장치(100)의 일 예시에 해당할 수 있다. The
충전기(1020)는 도 1의 충전기(130)에 해당할 수 있고, 제1 충전 모드와 제2 충전 모드에서 배터리(1010)를 충전할 수 있다. The charger 1020 may correspond to the charger 130 of FIG. 1 and may charge the
제1 회로(1030)는 앞서 설명한 상태 추정기(120)의 동작을 수행할 수 있다.The
제1 회로(1030)는 퓨얼 게이지 회로에 해당할 수 있다.The
충전기(1020)와 제1 회로(1030)는 하나의 집적 회로(예: PMIC(power management integrated circuit))로 구현될 수 있다. 이러한 PMIC는 충전을 수행하는 것 뿐 아니라 배터리(1010)에 저장된 전력을 프로세서(1040), 디스플레이(1050), 메모리(1060) 등 전자 장치(1000)의 다양한 구성요소에 공급할 수 있다. 일례로, 전력 관리 회로는 배터리(1010)에 저장된 전력을 프로세서(1040), 디스플레이(1050), 및 메모리(1060) 각각에 적합한 전압 또는 전류 레벨로 조정할 수 있고, 전압 또는 전류 레벨이 조정된 각 전력을 프로세서(1040), 디스플레이(1050), 및 메모리(1060)에 공급할 수 있다. The charger 1020 and the
프로세서(1040)는 전자 장치(1000)의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. The
프로세서(1040)는 다양한 데이터 처리 또는 연산을 수행할 수 있고, 다양한 데이터 처리의 결과 또는 연산의 결과를 메모리(1060)에 저장할 수 있다. The
메모리(1060)는 휘발성 메모리 또는 비휘발성 메모리일 수 있다. Memory 1060 may be volatile memory or non-volatile memory.
메모리(1060)는 다양한 프로그램(예: 운영 체제, 미들웨어,및/또는 하나 이상의 어플리케이션)을 저장할 수 있다. 어플리케이션은 시스템 어플리케이션과 서드파티 어플리케이션을 포함할 수 있다. Memory 1060 may store various programs (e.g., operating system, middleware, and/or one or more applications). Applications may include system applications and third-party applications.
프로세서(1040)는 어플리케이션 프로세서(application processor)에 해당할 수 있다.The
제1 회로(1030)는 배터리(1010)의 SOCmax, ASOC, 및 RSOC를 결정(또는 추정)할 수 있다. 제1 회로(1030)는 배터리(1010)의 충전 동안 배터리 모델(예: 전기화학 모델(310))을 통해 ASOC를 업데이트할 수 있고, 앞서 설명한 것과 같이 SOCmax를 업데이트할 수 있다. 또한, 제1 회로(1030)는 업데이트된 ASOC, 업데이트된 SOCmax, 및 SOCunusable을 이용하여 RSOC를 결정할 수 있다. 프로세서(1040)는 제1 회로(1030)로부터 배터리(1010)의 RSOC를 전달 받을 수 있고, 배터리(1010)의 RSOC를 디스플레이(1050)에 표시할 수 있다.The
제1 회로(1030)는 충전기(1020) 및 배터리(1010)와 전기적으로 연결될 수 있다. The
제1 회로(1030)는, 예를 들어, 도 11에 도시된 예와 같이, 메모리(110) 및 프로세서(1120)를 포함할 수 있다. 도 11에 도시된 프로세서(1120)는 MCU(micro controller unit) 또는 ASIC(application-specific integrated circuit)을 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. The
제1 회로(1030)의 프로세서(1120)는 위에서 설명한 상태 추정기(120)의 동작을 수행할 수 있다. 메모리(1110)는 프로세서(1120)에 의해 실행 가능한 하나 이상의 명령어를 저장할 수 있다. 메모리(1110)는 SOC-OCV 테이블을 저장할 수 있다. 실시 예에 따라, 메모리(1110)는 온도-SOCmax 테이블을 저장할 수 있다. The processor 1120 of the
프로세서(1120)는 메모리(1110)에 저장된 명령어를 실행하여 상태 추정기(120)(또는 제1 회로(1030))의 동작을 수행할 수 있다. 구현에 따라, 도 10의 프로세서(1040)가 도 11의 프로세서(1120)의 동작 일부를 수행할 수 있다.The processor 1120 may perform the operation of the state estimator 120 (or the first circuit 1030) by executing instructions stored in the
일 실시 예에 있어서, 제1 회로(1030)는 배터리(1010)가 제1 충전 모드(예: CC 충전 모드)에서 충전하는 동안 SOCmax를 반복적으로 업데이트할 수 있다. 제1 회로(1030)는 배터리(1010)가 제2 충전 모드(예: CV 충전 모드)에서 충전하는 동안 SOCmax를 반복적으로 업데이트할 수 있다. 이 때, 제1 충전 모드에서의 SOCmax 업데이트 방식(제1 방식)과 제2 충전 모드에서의 SOCmax 업데이트 방식(제2 방식)은 서로 다를 수 있다. In one embodiment, the
제1 방식에서, 제1 회로(1030)는 제1 충전 모드에서 충전되는 배터리(1010)(또는 배터리(1010)의 상태(예: 충전 SOC 또는 시간))가 SOCmax를 업데이트하기 위한 제1 포인트에 도달하였는지 여부를 판단한다. 여기서, 제1 포인트는, 예를 들어, 위에서 설명한 CC 체크 포인트들(411 내지 413) 중 어느 하나일 수 있다.In a first scheme, the
제1 회로(1030)는 배터리(1010)(또는 배터리(1010)의 상태)가 제1 포인트에 도달한 경우, 제1 포인트에 도달하기 전의 일정 구간 동안의 배터리(1010)의 평균 저항값을 계산할 수 있다. 배터리(1010)(또는 배터리(1010)의 상태)가 도 4의 CC 체크 포인트 1(411)에 도달한 경우, 제1 회로(1030)는 구간 1 동안의 배터리(1010)의 평균 저항값을 계산할 수 있다. 일례로, 제1 회로(1030)는 위 수학식 4를 통해 구간 1의 각 시점에서의 저항값을 계산할 수 있고, 각 계산된 저항값을 평균하여 구간 1 동안의 배터리(1010)의 평균 저항값을 계산할 수 있다. 마찬가지로, 제1 회로(1030)는 배터리(1010)(또는 배터리(1010)의 상태)가 도 4의 CC 체크 포인트 2(412)에 도달한 경우 구간 2 동안의 배터리(1010)의 평균 저항값을 계산할 수 있고, 배터리(1010)(또는 배터리(1010)의 상태)가 도 4의 CC 체크 포인트 3(413)에 도달한 경우 구간 3 동안의 배터리(1010)의 평균 저항값을 계산할 수 있다.When the battery 1010 (or the state of the battery 1010) reaches the first point, the
제1 회로(1030)는 SOC와 OCV 사이의 상관 관계 정보(예: SOC-OCV 테이블 또는 SOC-OCV 커브 등), 계산된 평균 저항값, 컷오프 전류값, 및 컷오프 전압값을 기초로 SOCmax를 업데이트한다. 일례로, 제1 회로(1030)는 계산된 평균 저항값과 컷오프 전류값에 곱셈을 수행할 수 있고, 컷오프 전압값 및 곱셈의 결과값 사이의 차이값을 배터리의 만충 시의 OCV로 예측할 수 있으며, SOC와 OCV 사이의 상관 관계 정보를 이용하여 앞서 예측된 OCV에 대응되는 SOC를 결정할 수 있고, 결정된 SOC에 따라 SOCmax를 업데이트할 수 있다.The
제1 회로(1030)는 업데이트된 SOCmax, 배터리(1010)의 ASOC, 및 SOCunusable 을 이용하여 배터리(1010)의 RSOC를 결정할 수 있다. 여기서, ASOC는 제1 충전 모드에서 배터리(1010)가 제1 포인트에 도달했을 때 가장 마지막으로 업데이트된 ASOC일 수 있다.The
충전기(1020)는 제1 충전 모드에서 제2 충전 모드로 전환하여 제2 충전 모드에서 배터리(1010)를 충전할 수 있다. The charger 1020 may switch from the first charging mode to the second charging mode and charge the
제2 방식에서, 제1 회로(1030)는 제2 충전 모드에서 충전되는 배터리(1010)의 제1 측정 전류값과 미리 설정된 시작 포인트의 전류값을 비교하여, 배터리(1010)(또는 배터리(1010)의 상태(예: 측정 전류값))가 미리 설정된 시작 포인트에 도달하였는지 여부를 판단할 수 있다. 여기서, 미리 설정된 시작 포인트는 위에서 설명한 CV 체크 시작 포인트(510)에 해당할 수 있다.In the second method, the
제1 회로(1030)는 제1 측정 전류값이 미리 설정된 시작 포인트의 전류값 이하가 됨에 따라 배터리(1010)가 미리 설정된 시작 포인트에 도달한 것으로 판단할 수 있다. 이 경우, 제1 회로(1030)는 SOCmax를 업데이트하기 위한 제2 포인트를 설정할 수 있다. 여기서, 제2 포인트는 위에서 설명한 CV 체크 포인트 1(511)에 해당할 수 있다.The
제1 회로(1030)는 배터리(1010)(또는 배터리(1010)의 상태(예: 측정 전류값))가 설정된 제2 포인트에 도달하였는지 여부를 판단할 수 있다.The
제1 회로(1030)는 배터리(1010)(또는 배터리(1010)의 상태(예: 측정 전류값))가 설정된 제2 포인트에 도달한 경우, 배터리(1010)의 만충 시점을 예측할 수 있고, 예측된 만충 시점을 기초로 배터리(1010)의 만충까지 남은 잔여 SOC를 예측할 수 있다. 일례로, 제1 회로(1030)는 배터리(1010)가 미리 설정된 시작 포인트에 도달했을 때의 제1 시간값, 배터리(1010)가 제2 포인트에 도달했을 때의 제2 시간값, 제1 측정 전류값의 변환값, 및 제1 측정 전류값에서 일정값을 차감하여 도출된 결과값의 변환값, 및 컷오프 전류값의 변환값을 기초로 만충 시점을 예측할 수 있다. 이 때, 제1 측정 전류값의 변환값, 및 제1 측정 전류값에서 일정값을 차감하여 도출된 결과값의 변환값, 및 컷오프 전류값의 변환값 각각은 제1 측정 전류값, 및 제1 측정 전류값에서 일정값을 차감하여 도출된 결과값, 및 컷오프 전류값 각각을 로그 스케일로 변환한 값을 나타낼 수 있다. 제1 회로(1030)는 예측된 만충 시점, 제2 시간값, 제1 측정 전류값에서 일정값을 차감하여 도출된 결과값, 및 컷오프 전류값을 기초로 잔여 SOC를 예측할 수 있다. The
제1 회로(1030)는 예측된 잔여 SOC를 기초로 SOCmax를 재차 업데이트할 수 있다. 일례로, 제1 회로(1030)는 예측된 잔여 SOC와 배터리(1010)의 업데이트된 ASOC의 합(sum)에 따라 SOCmax를 재차 업데이트할 수 있다. The
제1 회로(1030)는 배터리(1010)가 만충된 경우 가장 마지막으로 업데이트된 SOCmax, 가장 마지막으로 업데이트된 ASOC, 및 SOCunusable을 이용하여 배터리(1010)의 RSOC를 결정할 수 있다. 제1 회로(1030)는 결정된 RSOC를 프로세서(1040)에 전달할 수 있다. 프로세서(1040)는 결정된 RSOC를 디스플레이(1050)에 표시할 수 있다.When the
도 1 내지 도 9를 통해 기술된 사항들은 도 10 내지 도 11을 통해 기술된 사항들에 적용될 수 있어, 상세한 설명을 생략한다. Matters described with reference to FIGS. 1 to 9 can be applied to matters described with reference to FIGS. 10 to 11 , so detailed description is omitted.
도 12는 일 실시 예에 따른 차량을 설명하기 위한 도면이다.Figure 12 is a diagram for explaining a vehicle according to an embodiment.
도 12를 참조하면, 차량(1200)은 배터리팩(1210)을 포함할 수 있고, 배터리팩(1210)은 배터리들(1211) 및 배터리 관리 시스템(1212)을 포함할 수 있다. Referring to FIG. 12, the
차량(1200)은 배터리들(1211)을 전력원(power source)으로 이용할 수 있다. 차량(1200)은, 예를 들어, 전기 자동차, 하이브리드 자동차, 또는 자율 주행 자동차일 수 있다.The
배터리들(1211)은 배터리 모듈들을 나타낼 수 있고, 각 배터리 모듈은 하나 이상의 배터리 셀을 포함할 수 있다.
배터리 관리 시스템(1212)은 배터리들(1211)에 이상(abnormality)이 발생하였는지 모니터링할 수 있고, 배터리들(1211)이 과충전(over-charging) 또는 과방전(over-discharging)되지 않도록 할 수 있다. 또한, 배터리 관리 시스템(1212)은 배터리들(1211)의 온도가 제1 온도(예: 40℃)를 초과하거나 제2 온도(예: -10℃) 미만이면 배터리들(1211)에 대해 열 제어를 수행할 수 있다. 또한, 배터리 관리 시스템(1212)은 셀 밸런싱을 수행하여 배터리들(1211)에 포함된 배터리 셀들 간의 충전 상태가 균등해지도록 할 수 있다.The battery management system 1212 can monitor whether abnormalities occur in the
배터리 관리 시스템(1212)은 앞서 설명한 상태 추정기(120)의 동작을 수행할 수 있다. 일례로, 배터리 관리 시스템(1212)는 배터리들(1211)에 포함된 각 배터리 셀의 상태 정보(예: ASOC, RSOC)를 추정할 수 있고, 추정된 각 배터리 셀의 상태 정보의 최대값, 최소값, 또는 평균값을 배터리팩(1210)의 상태 정보로 결정할 수도 있다.The battery management system 1212 may perform the operation of the
배터리 관리 시스템(1212)은 배터리팩(1210)의 상태 정보를 차량(1200)의 ECU(Electronic Control Unit) 또는 VCU(Vehicle Control Unit)로 전송할 수 있다. 차량(1200)의 ECU 또는 VCU는 배터리들(1211)의 상태 정보를 차량(1200)의 디스플레이(예: 계기판, 헤드업 디스플레이)에 출력할 수 있다. The battery management system 1212 may transmit status information of the battery pack 1210 to the Electronic Control Unit (ECU) or Vehicle Control Unit (VCU) of the
도 1 내지 도 9를 통해 기술된 사항들은 도 12를 통해 기술된 사항들에 적용될 수 있어, 상세한 설명을 생략한다. Matters described with reference to FIGS. 1 to 9 can be applied to matters described with reference to FIG. 12 , so detailed description is omitted.
도 13은 일 실시 예에 따른 전자 장치의 동작 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.FIG. 13 is a flowchart explaining a method of operating an electronic device according to an embodiment.
도 13을 참조하면, 단계 1310에서, 전자 장치(100, 1000)는 CC 충전 모드에서 배터리(110, 1010)를 충전한다.Referring to FIG. 13, in step 1310, the
단계 1320에서, 전자 장치(100, 1000)는 CC 충전 모드에서 배터리(110, 1010)를 충전하는 동안 배터리(110, 1010)의 SOCmax를 반복적으로 업데이트한다.In step 1320, the
단계 1330에서, 전자 장치(100, 1000)는 배터리(110, 1010)의 측정 전압값이 컷오프 전압값 이상인 경우, CC 충전 모드에서 CV 충전 모드로 전환하고, CV 충전 모드에서 배터리(110, 1010)를 충전한다.In step 1330, when the measured voltage value of the
단계 1340에서, 전자 장치(100, 1000)는 CV 충전 모드에서 배터리(110, 1010)를 충전하는 동안 SOCmax를 반복적으로 업데이트한다. In step 1340, the
도 1 내지 도 12를 통해 기술된 사항들은 도 13을 통해 기술된 사항들에 적용될 수 있어, 상세한 설명을 생략한다.Matters described with reference to FIGS. 1 to 12 can be applied to matters described with reference to FIG. 13 , so detailed description is omitted.
이상에서 설명된 실시예들은 하드웨어 구성요소, 소프트웨어 구성요소, 및/또는 하드웨어 구성요소 및 소프트웨어 구성요소의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 실시예들에서 설명된 장치, 방법 및 구성요소는, 예를 들어, 프로세서, 콘트롤러, ALU(arithmetic logic unit), 디지털 신호 프로세서(digital signal processor), 마이크로컴퓨터, FPGA(field programmable gate array), PLU(programmable logic unit), 마이크로프로세서, 또는 명령(instruction)을 실행하고 응답할 수 있는 다른 어떠한 장치와 같이, 범용 컴퓨터 또는 특수 목적 컴퓨터를 이용하여 구현될 수 있다. 처리 장치는 운영 체제(OS) 및 상기 운영 체제 상에서 수행되는 소프트웨어 애플리케이션을 수행할 수 있다. 또한, 처리 장치는 소프트웨어의 실행에 응답하여, 데이터를 접근, 저장, 조작, 처리 및 생성할 수도 있다. 이해의 편의를 위하여, 처리 장치는 하나가 사용되는 것으로 설명된 경우도 있지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 처리 장치가 복수 개의 처리 요소(processing element) 및/또는 복수 유형의 처리 요소를 포함할 수 있음을 알 수 있다. 예를 들어, 처리 장치는 복수 개의 프로세서 또는 하나의 프로세서 및 하나의 컨트롤러를 포함할 수 있다. 또한, 병렬 프로세서(parallel processor)와 같은, 다른 처리 구성(processing configuration)도 가능하다.The embodiments described above may be implemented with hardware components, software components, and/or a combination of hardware components and software components. For example, the devices, methods, and components described in the embodiments may include, for example, a processor, a controller, an arithmetic logic unit (ALU), a digital signal processor, a microcomputer, and a field programmable gate (FPGA). It may be implemented using a general-purpose computer or a special-purpose computer, such as an array, programmable logic unit (PLU), microprocessor, or any other device capable of executing and responding to instructions. The processing device may execute an operating system (OS) and software applications running on the operating system. Additionally, a processing device may access, store, manipulate, process, and generate data in response to the execution of software. For ease of understanding, a single processing device may be described as being used; however, those skilled in the art will understand that a processing device includes multiple processing elements and/or multiple types of processing elements. It can be seen that it may include. For example, a processing device may include multiple processors or one processor and one controller. Additionally, other processing configurations, such as parallel processors, are possible.
소프트웨어는 컴퓨터 프로그램(computer program), 코드(code), 명령(instruction), 또는 이들 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있으며, 원하는 대로 동작하도록 처리 장치를 구성하거나 독립적으로 또는 결합적으로(collectively) 처리 장치를 명령할 수 있다. 소프트웨어 및/또는 데이터는, 처리 장치에 의하여 해석되거나 처리 장치에 명령 또는 데이터를 제공하기 위하여, 어떤 유형의 기계, 구성요소(component), 물리적 장치, 가상 장치(virtual equipment), 컴퓨터 저장 매체 또는 장치, 또는 전송되는 신호 파(signal wave)에 영구적으로, 또는 일시적으로 구체화(embody)될 수 있다. 소프트웨어는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템 상에 분산되어서, 분산된 방법으로 저장되거나 실행될 수도 있다. 소프트웨어 및 데이터는 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 저장될 수 있다.Software may include a computer program, code, instructions, or a combination of one or more of these, which may configure a processing unit to operate as desired, or may be processed independently or collectively. You can command the device. Software and/or data may be used on any type of machine, component, physical device, virtual equipment, computer storage medium or device to be interpreted by or to provide instructions or data to a processing device. , or may be permanently or temporarily embodied in a transmitted signal wave. Software may be distributed over networked computer systems and stored or executed in a distributed manner. Software and data may be stored on a computer-readable recording medium.
실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 저장할 수 있으며 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. The method according to the embodiment may be implemented in the form of program instructions that can be executed through various computer means and recorded on a computer-readable medium. A computer-readable medium may store program instructions, data files, data structures, etc., singly or in combination, and the program instructions recorded on the medium may be specially designed and constructed for the embodiment or may be known and available to those skilled in the art of computer software. there is. Examples of computer-readable recording media include magnetic media such as hard disks, floppy disks, and magnetic tapes, optical media such as CD-ROMs and DVDs, and magnetic media such as floptical disks. -Includes optical media (magneto-optical media) and hardware devices specifically configured to store and execute program instructions, such as ROM, RAM, flash memory, etc. Examples of program instructions include machine language code, such as that produced by a compiler, as well as high-level language code that can be executed by a computer using an interpreter, etc.
위에서 설명한 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 또는 복수의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.The hardware devices described above may be configured to operate as one or multiple software modules to perform the operations of the embodiments, and vice versa.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이를 기초로 다양한 기술적 수정 및 변형을 적용할 수 있다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.As described above, although the embodiments have been described with limited drawings, those skilled in the art can apply various technical modifications and variations based on this. For example, the described techniques are performed in a different order than the described method, and/or components of the described system, structure, device, circuit, etc. are combined or combined in a different form than the described method, or other components are used. Alternatively, appropriate results may be achieved even if substituted or substituted by an equivalent.
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 청구범위의 범위에 속한다.Therefore, other implementations, other embodiments, and equivalents of the claims also fall within the scope of the following claims.
Claims (24)
CC(constant current) 충전 모드에서 배터리를 충전하는 단계;
상기 CC 충전 모드에서 상기 배터리를 충전하는 동안 상기 배터리의 만충(full charge) SOC(state of charge)를 반복적으로 업데이트하는 단계;
상기 배터리의 측정 전압값이 컷오프(cut off) 전압값 이상인 경우, 상기 CC 충전 모드에서 CV(constant voltage) 충전 모드로 전환하고, 상기 CV 충전 모드에서 상기 배터리를 충전하는 단계; 및
상기 CV 충전 모드에서 상기 배터리를 충전하는 동안 상기 만충 SOC를 반복적으로 업데이트하는 단계
를 포함하는,
전자 장치의 동작 방법.
In a method of operating an electronic device,
Charging the battery in constant current (CC) charging mode;
repeatedly updating a full charge state of charge (SOC) of the battery while charging the battery in the CC charging mode;
When the measured voltage value of the battery is greater than a cut off voltage value, switching from the CC charging mode to a constant voltage (CV) charging mode and charging the battery in the CV charging mode; and
Repeatedly updating the full SOC while charging the battery in the CV charging mode.
Including,
How electronic devices work.
상기 CC 충전 모드에서 상기 만충 SOC를 반복적으로 업데이트하는 단계는,
상기 배터리가 상기 만충 SOC를 업데이트하기 위한 포인트에 도달하였는지 여부를 판단하는 단계;
상기 배터리가 상기 포인트에 도달한 경우, 상기 포인트에 도달하기 전의 일정 구간 동안의 상기 배터리의 평균 저항값을 계산하는 단계;
SOC와 OCV 사이의 상관 관계(correlation) 정보, 상기 계산된 평균 저항값, 컷오프 전류값, 및 상기 컷오프 전압값을 기초로 상기 만충 SOC를 업데이트하는 단계;
상기 만충 SOC를 업데이트하기 위한 다음 포인트를 설정하는 단계; 및
상기 배터리가 상기 설정된 다음 포인트에 도달한 경우 상기 포인트와 상기 설정된 다음 포인트 사이의 구간 동안의 상기 배터리의 평균 저항값, 상기 상관 관계 정보, 상기 컷오프 전류값, 및 상기 컷오프 전압값을 기초로 상기 만충 SOC를 재차 업데이트하는 단계
를 포함하는,
전자 장치의 동작 방법.
According to paragraph 1,
The step of repeatedly updating the full SOC in the CC charging mode includes:
determining whether the battery has reached a point for updating the full SOC;
When the battery reaches the point, calculating an average resistance value of the battery during a certain period before reaching the point;
updating the full SOC based on correlation information between SOC and OCV, the calculated average resistance value, cutoff current value, and cutoff voltage value;
setting a next point for updating the full SOC; and
When the battery reaches the set next point, the battery is fully charged based on the average resistance value of the battery during the section between the point and the set next point, the correlation information, the cutoff current value, and the cutoff voltage value. Steps to update SOC again
Including,
How electronic devices work.
상기 평균 저항값을 계산하는 단계는,
상기 일정 구간 내의 여러 시점들 각각에서 상기 배터리의 측정 전압값, 추정 OCV값, 및 측정 전류값을 이용하여 저항값을 계산하는 단계; 및
상기 각 계산된 저항값을 평균하여 상기 평균 저항값을 계산하는 단계
를 포함하는,
전자 장치의 동작 방법.
According to paragraph 2,
The step of calculating the average resistance value is,
calculating a resistance value using the measured voltage value, estimated OCV value, and measured current value of the battery at each of several time points within the certain period; and
Calculating the average resistance value by averaging each of the calculated resistance values.
Including,
How electronic devices work.
상기 상관 관계 정보, 상기 계산된 평균 저항값, 상기 컷오프 전류값, 및 상기 컷오프 전압값을 기초로 상기 만충 SOC를 업데이트하는 단계는,
상기 계산된 평균 저항값과 상기 컷오프 전류값에 곱셈을 수행하는 단계;
상기 컷오프 전압값 및 상기 곱셈의 결과값 사이의 차이값을 상기 배터리의 만충 시의 OCV로 예측하는 단계; 및
상기 상관 관계 정보를 이용하여 상기 예측된 OCV에 대응되는 SOC를 결정하고, 상기 결정된 SOC에 따라 상기 만충 SOC를 업데이트하는 단계
를 포함하는,
전자 장치의 동작 방법.
According to paragraph 2,
Updating the full SOC based on the correlation information, the calculated average resistance value, the cutoff current value, and the cutoff voltage value,
Multiplying the calculated average resistance value and the cutoff current value;
predicting a difference between the cutoff voltage value and the multiplication result as OCV when the battery is fully charged; and
Determining a SOC corresponding to the predicted OCV using the correlation information and updating the full SOC according to the determined SOC
Including,
How electronic devices work.
상기 CV 충전 모드에서 상기 만충 SOC를 반복적으로 업데이트하는 단계는,
상기 CV 충전 모드에서 충전되는 상기 배터리의 제1 측정 전류값과 미리 설정된 시작 포인트의 전류값을 비교하여, 상기 배터리가 상기 미리 설정된 시작 포인트에 도달하였는지 여부를 판단하는 단계;
상기 배터리가 상기 미리 설정된 시작 포인트에 도달한 경우, 상기 만충 SOC를 업데이트하기 위한 포인트를 설정하는 단계;
상기 배터리가 상기 설정된 포인트에 도달하였는지 여부를 판단하는 단계;
상기 배터리가 상기 설정된 포인트에 도달한 경우, 상기 배터리의 만충 시점을 예측하고, 상기 예측된 만충 시점을 기초로 상기 배터리의 만충까지 남은 잔여 SOC를 예측하는 단계; 및
상기 예측된 잔여 SOC를 기초로 상기 만충 SOC를 업데이트하는 단계
를 포함하는,
전자 장치의 동작 방법.
According to paragraph 1,
The step of repeatedly updating the full SOC in the CV charging mode includes:
Comparing a first measured current value of the battery charged in the CV charging mode with a current value of a preset starting point to determine whether the battery has reached the preset starting point;
setting a point for updating the full SOC when the battery reaches the preset starting point;
determining whether the battery has reached the set point;
When the battery reaches the set point, predicting a full charge time of the battery and predicting the remaining SOC until the battery is fully charged based on the predicted full charge time; and
Updating the full SOC based on the predicted remaining SOC
Including,
How electronic devices work.
상기 CV 충전 모드에서 상기 만충 SOC를 반복적으로 업데이트하는 단계는,
상기 만충 SOC를 업데이트하기 위한 다음 포인트를 설정하는 단계;
상기 배터리사 상기 설정된 다음 포인트에 도달한 경우, 상기 배터리의 만충 시점을 재차 예측하고, 상기 재차 예측된 만충 시점을 기초로 상기 배터리의 만충까지 남은 잔여 SOC를 재차 예측하는 단계; 및
상기 재차 예측된 잔여 SOC를 기초로 상기 만충 SOC를 재차 업데이트하는 단계
를 포함하는,
전자 장치의 동작 방법.
According to clause 5,
The step of repeatedly updating the full SOC in the CV charging mode includes:
setting a next point for updating the full SOC;
When the battery company reaches the set next point, predicting the full charge time of the battery again, and re-predicting the remaining SOC remaining until the full charge of the battery based on the re-predicted full charge time; and
Updating the full SOC again based on the re-predicted remaining SOC
Including,
How electronic devices work.
상기 잔여 SOC를 예측하는 단계는,
상기 배터리가 상기 미리 설정된 시작 포인트에 도달했을 때의 제1 시간값, 상기 배터리가 상기 설정된 포인트에 도달했을 때의 제2 시간값, 상기 제1 측정 전류값의 변환값, 및 상기 제1 측정 전류값에서 일정값을 차감하여 도출된 결과값의 변환값, 및 상기 컷오프 전류값의 변환값을 기초로 상기 만충 시점을 예측하는 단계; 및
상기 예측된 만충 시점, 상기 제2 시간값, 상기 결과값, 및 상기 컷오프 전류값을 기초로 상기 잔여 SOC를 예측하는 단계
를 포함하는,
전자 장치의 동작 방법.
According to clause 5,
The step of predicting the remaining SOC is,
A first time value when the battery reaches the preset starting point, a second time value when the battery reaches the set point, a conversion value of the first measured current value, and the first measured current predicting the full charge point based on a converted value of the result obtained by subtracting a certain value from the value and a converted value of the cutoff current value; and
Predicting the remaining SOC based on the predicted full charge point, the second time value, the result value, and the cutoff current value.
Including,
How electronic devices work.
상기 제1 측정 전류값의 변환값, 및 상기 결과값의 변환값, 및 상기 컷오프 전류값의 변환값 각각은 상기 제1 측정 전류값, 및 상기 결과값, 및 상기 컷오프 전류값 각각을 로그 스케일로 변환한 값을 나타내는,
전자 장치의 동작 방법.
In clause 7,
The conversion value of the first measured current value, the conversion value of the result value, and the conversion value of the cutoff current value are each converted to a logarithmic scale of the first measurement current value, the result value, and the cutoff current value. representing the converted value,
How electronic devices work.
상기 만충 시점을 예측하는 단계는,
상기 컷오프 전류값의 변환값과 상기 제1 측정 전류값의 변환값 사이의 제1 차이값을 계산하는 단계;
상기 결과값의 변환값과 상기 제1 측정 전류값의 변환값 사이의 제2 차이값을 계산하는 단계;
상기 제2 시간값과 상기 제1 시간값 사이의 제3 차이값을 계산하는 단계;
상기 계산된 제1 차이값, 상기 계산된 제2 차이값, 상기 계산된 제3 차이값, 및 상기 제1 시간값을 이용하여 상기 만충 시점을 예측하는 단계
를 포함하는,
전자 장치의 동작 방법.
In clause 7,
The step of predicting the full charge point is,
calculating a first difference between the conversion value of the cutoff current value and the conversion value of the first measured current value;
calculating a second difference between the converted value of the resultant value and the converted value of the first measured current value;
calculating a third difference between the second time value and the first time value;
Predicting the full charge point using the calculated first difference value, the calculated second difference value, the calculated third difference value, and the first time value.
Including,
How electronic devices work.
상기 CC 충전 구간에서 상기 만충 SOC를 업데이트하는 방식과 상기 CV 충전 구간에서 상기 만충 SOC를 업데이트하는 방식은 서로 다른,
전자 장치의 동작 방법.
According to paragraph 1,
The method of updating the full SOC in the CC charging section and the method of updating the full SOC in the CV charging section are different,
How electronic devices work.
배터리 모델을 이용하여 상기 배터리의 ASOC를 업데이트하는 단계;
상기 배터리가 만충되었는지 여부를 판단하는 단계;
상기 배터리가 만충된 경우, 가장 마지막으로 업데이트된 만충 SOC, 상기 업데이트된 ASOC, 및 불용(unusable) SOC를 이용하여 상기 배터리의 RSOC를 결정하는 단계; 및
상기 결정된 RSOC를 상기 사용자에게 제공하는 단계
를 더 포함하는,
전자 장치의 동작 방법.
According to paragraph 1,
updating the ASOC of the battery using a battery model;
determining whether the battery is fully charged;
When the battery is fully charged, determining the RSOC of the battery using the most recently updated full SOC, the updated ASOC, and unusable SOC; and
Providing the determined RSOC to the user
Containing more,
How electronic devices work.
CC 충전 모드에서 배터리를 충전하는 단계;
상기 CC 충전 모드에서 상기 배터리를 충전하는 동안 제1 방식에 따라 상기 배터리의 만충 SOC를 업데이트하는 단계;
상기 배터리의 측정 전압값이 컷오프 전압값 이상인 경우, 상기 CC 충전 모드에서 CV 충전 모드로 전환하고, 상기 CV 충전 모드에서 상기 배터리를 충전하는 단계; 및
상기 CV 충전 모드에서 상기 배터리를 충전하는 동안 상기 제1 방식과 다른 제2 방식에 따라 상기 만충 SOC를 업데이트하는 단계
를 포함하는,
전자 장치의 동작 방법.
In a method of operating an electronic device,
charging the battery in CC charging mode;
updating the full SOC of the battery according to a first method while charging the battery in the CC charging mode;
When the measured voltage value of the battery is greater than the cutoff voltage value, switching from the CC charging mode to the CV charging mode and charging the battery in the CV charging mode; and
Updating the full SOC according to a second method different from the first method while charging the battery in the CV charging mode.
Including,
How electronic devices work.
상기 제1 방식에 따라 상기 만충 SOC를 업데이트하는 단계는,
상기 배터리가 상기 만충 SOC를 업데이트하기 위한 포인트에 도달하였는지 여부를 판단하는 단계;
상기 배터리가 상기 포인트에 도달한 경우, 상기 포인트에 도달하기 전의 일정 구간 동안의 상기 배터리의 평균 저항값을 계산하는 단계; 및
SOC와 OCV 사이의 상관 관계 정보, 상기 계산된 평균 저항값, 컷오프 전류값, 및 상기 컷오프 전압값을 기초로 상기 만충 SOC를 업데이트하는 단계
를 포함하는,
전자 장치의 동작 방법.
According to clause 12,
The step of updating the full SOC according to the first method includes:
determining whether the battery has reached a point for updating the full SOC;
When the battery reaches the point, calculating an average resistance value of the battery during a certain period before reaching the point; and
Updating the full SOC based on correlation information between SOC and OCV, the calculated average resistance value, cutoff current value, and cutoff voltage value.
Including,
How electronic devices work.
상기 평균 저항값을 계산하는 단계는,
상기 일정 구간 내의 여러 시점들 각각에서 상기 배터리의 측정 전압값, 추정 OCV값, 및 측정 전류값을 이용하여 저항값을 계산하는 단계; 및
상기 각 계산된 저항값을 평균하여 상기 평균 저항값을 계산하는 단계
를 포함하는,
전자 장치의 동작 방법.
According to clause 13,
The step of calculating the average resistance value is,
calculating a resistance value using the measured voltage value, estimated OCV value, and measured current value of the battery at each of several time points within the certain period; and
Calculating the average resistance value by averaging each of the calculated resistance values.
Including,
How electronic devices work.
상기 상관 관계 정보, 상기 계산된 평균 저항값, 상기 컷오프 전류값, 및 상기 컷오프 전압값을 기초로 상기 만충 SOC를 업데이트하는 단계는,
상기 계산된 평균 저항값과 상기 컷오프 전류값에 곱셈을 수행하는 단계;
상기 컷오프 전압값 및 상기 곱셈의 결과값 사이의 차이값을 상기 배터리의 만충 시의 OCV로 예측하는 단계; 및
상기 상관 관계 정보를 이용하여 상기 예측된 OCV에 대응되는 SOC를 결정하고, 상기 결정된 SOC에 따라 상기 만충 SOC를 업데이트하는 단계
를 포함하는,
전자 장치의 동작 방법.
According to clause 13,
Updating the full SOC based on the correlation information, the calculated average resistance value, the cutoff current value, and the cutoff voltage value,
Multiplying the calculated average resistance value and the cutoff current value;
predicting a difference between the cutoff voltage value and the multiplication result as OCV when the battery is fully charged; and
Determining a SOC corresponding to the predicted OCV using the correlation information and updating the full SOC according to the determined SOC
Including,
How electronic devices work.
상기 제2 방식에 따라 상기 만충 SOC를 업데이트하는 단계는,
상기 CV 충전 모드에서 충전되는 상기 배터리의 제1 측정 전류값과 미리 설정된 시작 포인트의 전류값을 비교하여, 상기 배터리가 상기 미리 설정된 시작 포인트에 도달하였는지 여부를 판단하는 단계;
상기 배터리가 상기 미리 설정된 시작 포인트에 도달한 경우, 상기 만충 SOC를 업데이트하기 위한 포인트를 설정하는 단계;
상기 배터리가 상기 설정된 포인트에 도달하였는지 여부를 판단하는 단계;
상기 배터리가 상기 설정된 포인트에 도달한 경우, 상기 배터리의 만충 시점을 예측하고, 상기 예측된 만충 시점을 기초로 상기 배터리의 만충까지 남은 잔여 SOC를 예측하는 단계; 및
상기 예측된 잔여 SOC를 기초로 상기 만충 SOC를 업데이트하는 단계
를 포함하는,
전자 장치의 동작 방법.
According to clause 12,
The step of updating the full SOC according to the second method includes:
Comparing a first measured current value of the battery charged in the CV charging mode with a current value of a preset starting point to determine whether the battery has reached the preset starting point;
setting a point for updating the full SOC when the battery reaches the preset starting point;
determining whether the battery has reached the set point;
When the battery reaches the set point, predicting a full charge time of the battery and predicting the remaining SOC until the battery is fully charged based on the predicted full charge time; and
Updating the full SOC based on the predicted remaining SOC
Including,
How electronic devices work.
상기 잔여 SOC를 예측하는 단계는,
상기 배터리가 상기 미리 설정된 시작 포인트에 도달했을 때의 제1 시간값, 상기 배터리가 상기 설정된 포인트에 도달했을 때의 제2 시간값, 상기 제1 측정 전류값의 변환값, 및 상기 제1 측정 전류값에서 일정값을 차감하여 도출된 결과값의 변환값, 및 상기 컷오프 전류값의 변환값을 기초로 상기 만충 시점을 예측하는 단계; 및
상기 예측된 만충 시점, 상기 제2 시간값, 상기 결과값, 및 상기 컷오프 전류값을 기초로 상기 잔여 SOC를 예측하는 단계
를 포함하는,
전자 장치의 동작 방법.
According to clause 15,
The step of predicting the remaining SOC is,
A first time value when the battery reaches the preset starting point, a second time value when the battery reaches the set point, a conversion value of the first measured current value, and the first measured current predicting the full charge point based on a converted value of the result obtained by subtracting a certain value from the value and a converted value of the cutoff current value; and
Predicting the remaining SOC based on the predicted full charge point, the second time value, the result value, and the cutoff current value.
Including,
How electronic devices work.
상기 제1 측정 전류값의 변환값, 및 상기 결과값의 변환값, 및 상기 컷오프 전류값의 변환값 각각은 상기 제1 측정 전류값, 및 상기 결과값, 및 상기 컷오프 전류값 각각을 로그 스케일로 변환한 값을 나타내는,
전자 장치의 동작 방법.
According to clause 17,
The conversion value of the first measured current value, the conversion value of the result value, and the conversion value of the cutoff current value are each converted to a logarithmic scale of the first measurement current value, the result value, and the cutoff current value. representing the converted value,
How electronic devices work.
상기 만충 시점을 예측하는 단계는,
상기 컷오프 전류값의 변환값과 상기 제1 측정 전류값의 변환값 사이의 제1 차이값을 계산하는 단계;
상기 결과값의 변환값과 상기 제1 측정 전류값의 변환값 사이의 제2 차이값을 계산하는 단계;
상기 제2 시간값과 상기 제1 시간값 사이의 제3 차이값을 계산하는 단계;
상기 계산된 제1 차이값, 상기 계산된 제2 차이값, 상기 계산된 제3 차이값, 및 상기 제1 시간값을 이용하여 상기 만충 시점을 예측하는 단계
를 포함하는,
전자 장치의 동작 방법.
According to clause 17,
The step of predicting the full charge point is,
calculating a first difference between the conversion value of the cutoff current value and the conversion value of the first measured current value;
calculating a second difference between the converted value of the resultant value and the converted value of the first measured current value;
calculating a third difference between the second time value and the first time value;
Predicting the full charge point using the calculated first difference value, the calculated second difference value, the calculated third difference value, and the first time value.
Including,
How electronic devices work.
배터리 모델을 이용하여 상기 배터리의 ASOC를 업데이트하는 단계;
상기 배터리가 만충되었는지 여부를 판단하는 단계;
상기 배터리가 만충된 경우, 가장 마지막으로 업데이트된 만충 SOC, 상기 업데이트된 ASOC, 및 불용 SOC를 이용하여 상기 배터리의 RSOC를 결정하는 단계; 및
상기 결정된 RSOC를 상기 사용자에게 제공하는 단계
를 더 포함하는,
전자 장치의 동작 방법.
According to clause 12,
updating the ASOC of the battery using a battery model;
determining whether the battery is fully charged;
When the battery is fully charged, determining the RSOC of the battery using the most recently updated full SOC, the updated ASOC, and the dead SOC; and
Providing the determined RSOC to the user
Containing more,
How electronic devices work.
배터리;
CC 충전 모드에서 상기 배터리를 충전하고, 일정 조건이 만족한 경우 CV 충전 모드에서 상기 배터리를 충전하는 충전기;
상기 CC 충전 모드에서 상기 배터리를 충전하는 동안 제1 방식에 따라 상기 배터리의 만충 SOC를 업데이트하고, 상기 CV 충전 모드에서 상기 배터리를 충전하는 동안 제2 방식에 따라 상기 만충 SOC를 업데이트하며, 가장 마지막으로 업데이트된 만충 SOC, 상기 배터리의 ASOC, 및 상기 배터리의 불용 SOC를 이용하여 상기 배터리의 RSOC를 결정하는 제1 회로; 및
상기 제1 회로부터 상기 결정된 RSOC를 수신하고, 상기 수신된 RSOC를 사용자에게 제공하는 프로세서
를 포함하는,
전자 장치.
In electronic devices,
battery;
A charger that charges the battery in CC charging mode and, when certain conditions are met, charges the battery in CV charging mode;
updating the full SOC of the battery according to a first method while charging the battery in the CC charging mode, updating the full SOC according to a second method while charging the battery in the CV charging mode, and finally a first circuit that determines the RSOC of the battery using the updated full SOC, the ASOC of the battery, and the dead SOC of the battery; and
A processor that receives the determined RSOC from the first circuit and provides the received RSOC to the user.
Including,
Electronic devices.
상기 제1 방식에서, 상기 제1 회로는,
상기 배터리가 상기 만충 SOC를 업데이트하기 위한 포인트에 도달하였는지 여부를 판단하고, 상기 배터리가 상기 포인트에 도달한 경우, 상기 포인트에 도달하기 전의 일정 구간 동안의 상기 배터리의 평균 저항값을 계산하며, SOC와 OCV 사이의 상관 관계 정보, 상기 계산된 평균 저항값, 컷오프 전류값, 및 상기 컷오프 전압값을 기초로 상기 만충 SOC를 업데이트하는,
전자 장치.
According to clause 21,
In the first method, the first circuit is,
Determine whether the battery has reached the point for updating the full SOC, and when the battery reaches the point, calculate the average resistance value of the battery during a certain period before reaching the point, and SOC Updating the full SOC based on the correlation information between and OCV, the calculated average resistance value, the cutoff current value, and the cutoff voltage value,
Electronic devices.
상기 제2 방식에서, 상기 제1 회로는,
상기 CV 충전 모드에서 충전되는 상기 배터리의 제1 측정 전류값과 미리 설정된 시작 포인트의 전류값을 비교하여, 상기 배터리가 상기 미리 설정된 시작 포인트에 도달하였는지 여부를 판단하고, 상기 배터리가 상기 미리 설정된 시작 포인트에 도달한 경우, 상기 만충 SOC를 업데이트하기 위한 포인트를 설정하며, 상기 배터리가 상기 설정된 포인트에 도달하였는지 여부를 판단하고, 상기 배터리가 상기 설정된 포인트에 도달한 경우, 상기 배터리의 만충 시점을 예측하고, 상기 예측된 만충 시점을 기초로 상기 배터리의 만충까지 남은 잔여 SOC를 예측하고, 상기 예측된 잔여 SOC를 기초로 상기 만충 SOC를 업데이트하는,
전자 장치.
According to clause 21,
In the second method, the first circuit is,
Compare the first measured current value of the battery charged in the CV charging mode with the current value of the preset start point, determine whether the battery has reached the preset start point, and determine whether the battery has reached the preset start point. When the point is reached, set a point for updating the full charge SOC, determine whether the battery has reached the set point, and predict the full charge point of the battery when the battery reaches the set point. And predicting the remaining SOC until the full charge of the battery based on the predicted full charge time, and updating the full SOC based on the predicted remaining SOC,
Electronic devices.
상기 제1 회로는,
상기 CC 충전 모드에서 상기 배터리를 충전하는 동안 상기 제1 방식에 따라 상기 배터리의 만충 SOC를 반복적으로 업데이트하고, 상기 CV 충전 모드에서 상기 배터리를 충전하는 동안 상기 제2 방식에 따라 상기 배터리의 만충 SOC를 반복적으로 업데이트하는,
전자 장치. According to clause 21,
The first circuit is,
Repeatedly updating the full SOC of the battery according to the first method while charging the battery in the CC charging mode, and updating the full SOC of the battery according to the second method while charging the battery in the CV charging mode. to update repeatedly,
Electronic devices.
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Cited By (2)
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CN117477727A (en) * | 2023-12-25 | 2024-01-30 | 湖南北顺源智能科技有限公司 | Balanced management method and system for underwater standby uninterruptible power supply |
CN117477727B (en) * | 2023-12-25 | 2024-03-22 | 湖南北顺源智能科技有限公司 | Balanced management method and system for underwater standby uninterruptible power supply |
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