(57)【要約】【課題】本発明は、温度による二次電池の放電容量または充電容量を正確に計算して外部システムに知らせることによって、バッテリパックを最適の状態に維持及び使用できるようにするバッテリパックのモニタリング装置及びその方法を提供するためのものである。【解決手段】本発明は、一定電圧で充放電可能なベアセルと、ベアセルの充放電電圧、電流及び温度を感知して、これを一定の電気的信号に変換して出力するセンサーと、センサーから入力された信号をデジタル信号に変換して一定の制御命令によって処理するモニタリング制御部と、ベアセルの温度による放電容量−時間、充電容量−時間データをテーブル化して格納し、これをモニタリング制御部に出力する格納部からなるバッテリパックのモニタリング装置が開示される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一定電圧で充放電可能なベアセルと、
前記ベアセルの充放電電圧、電流及び温度を感知して、これを一定の電気的信号に変換して出力するセンサーと、
前記センサーから入力された信号をデジタル信号に変換して一定の制御命令によって処理するモニタリング制御部と、
前記ベアセルの温度による放電容量−時間、充電容量−時間データをテーブル化して格納して、これを前記モニタリング制御部に出力する格納部と、
を含んでなることを特徴とするバッテリパックのモニタリング装置。
【請求項２】
前記センサーは、前記ベアセルの充放電電圧を感知する電圧センサーと、前記ベアセルの充放電電流を感知する電流センサーと、前記ベアセルの温度を感知するセル温度センサーからなることを特徴とする請求項１に記載のバッテリパックのモニタリング装置。
【請求項３】
前記モニタリング制御部には前記モニタリング制御部により処理された前記ベアセルの充放電電圧、充放電電流及びベアセルの温度を格納する第２格納部が更にカップルされたことを特徴とする請求項１に記載のバッテリパックのモニタリング装置。
【請求項４】
前記ベアセルの両端には充電器または外部システムがカップルできるように外部端子が更に設けられ、前記ベアセルと外部端子との間には充放電スイッチが更にカップルされ、前記充放電スイッチの温度を感知して、これを一定の電気的信号に変換して出力するようにスイッチ温度センサーが前記モニタリング制御部に更にカップルされたことを特徴とする請求項３に記載のバッテリパックのモニタリング装置。
【請求項５】
前記第２格納部には前記スイッチ温度センサーから感知された温度が更に格納されたことを特徴とする請求項４に記載のバッテリパックのモニタリング装置。
【請求項６】
前記充放電スイッチには前記電圧センサー及び電流センサーから電気的信号を入力受けて前記充放電スイッチをオン、オフする保護回路部が更にカップルされたことを特徴とする請求項４に記載のバッテリパックのモニタリング装置。
【請求項７】
前記モニタリング制御部には外部システムに前記第２格納部に格納された充放電電圧、充放電電流、ベアセル温度及び充放電スイッチ温度を出力できるように通信インターフェース部が更にカップルされたことを特徴とする請求項６に記載のバッテリパックのモニタリング装置。
【請求項８】
前記通信インターフェース部はＲＳ−２３２C（Recommended Standard 232  Revision C）、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）、赤外線通信方式中のいずれかの１つであることを特徴とする請求項７に記載のバッテリパックのモニタリング装置。
【請求項９】
前記セル温度センサーは、サーミスタ、巻線抵抗型センサー、広域抵抗センサー、半導体ダイオードセンサー、メタルコア型センサーまたは熱伝対中から選択されたいずれかの１つであることを特徴とする請求項２に記載のバッテリパックのモニタリング装置。
【請求項１０】
前記スイッチ温度センサーは、サーミスタ、巻線抵抗型センサー、広域抵抗センサー、半導体ダイオードセンサー、メタルコア型センサーまたは熱伝対中から選択されたいずれかの１つであることを特徴とする請求項４に記載のバッテリパックのモニタリング装置。
【請求項１１】
前記モニタリング制御部は、セル温度センサーから入力されるベアセルの温度が変更される度に、前記格納部に格納された現在温度による放電容量−時間データをローディングし、前記ベアセルの電圧及び電流を参照して放電容量を新たに計算して通信インターフェース部に出力することを特徴とする請求項７に記載のバッテリパックのモニタリング装置。
【請求項１２】
前記モニタリング制御部はセル温度センサーから入力されるベアセルの温度が変更される度に、前記格納部に格納された温度による充電容量−時間データをローディングし、前記ベアセルの電圧及び電流を参照して充電容量を新たに計算して通信インターフェース部に出力することを特徴とする請求項７に記載のバッテリパックのモニタリング装置。
【請求項１３】
前記外部システムは、携帯用電子機器、電気自動車またはハイブリッド自動車中から選択されたいずれかの１つであることを特徴とする請求項４に記載のバッテリパックのモニタリング装置。
【請求項１４】
充放電可能なベアセルの電圧、電流及び温度データを入力受けて所定の順序で制御処理するモニタリング制御部と、
前記ベアセルの温度による放電容量−時間及び充電容量−時間データをテーブル化して格納すると共に、前記データをモニタリング制御部に出力する格納部を含んでなることを特徴とするバッテリパックのモニタリング装置。
【請求項１５】
格納部に温度による放電容量−時間データをテーブル化して格納するステップと、
ベアセルの温度を感知するステップと、
前記格納部に格納された放電容量−時間データをローディングして現在ベアセルの温度による放電容量を計算するステップと、
前記計算された放電容量を外部システムに出力するステップと、
前記ベアセルの温度を感知するステップと、
前記感知されたベアセルの温度と既存のベアセルの温度に差が発生したかどうかを判断するステップと、
前記判断結果、温度に差が発生した場合、現在温度に相応する放電容量−時間データを前記格納部からローディングして、現在ベアセルの温度による放電容量を新たに計算するステップと、
前記新たに計算された放電容量を外部システムに出力するステップと、
を含んでなることを特徴とするバッテリパックのモニタリング方法。
【請求項１６】
前記ベアセルの温度を感知するステップでは、ベアセルの放電電圧及び電流が共に感知されることを特徴とする請求項１５に記載のバッテリパックのモニタリング方法。
【請求項１７】
前記現在ベアセルの温度による放電容量を新たに計算するステップでは、現在ベアセルの放電電圧及び電流が参照されて計算されることを特徴とする請求項１６に記載のバッテリパックのモニタリング方法。
【請求項１８】
格納部に温度による充電容量−時間データをテーブル化して格納するステップと、
ベアセルの温度を感知するステップと、
前記格納部に格納された充電容量−時間データをローディングして現在ベアセルの温度による充電容量を計算するステップと、
前記計算された充電容量を外部システムに出力するステップと、
前記ベアセルの温度を感知するステップと、
前記感知されたベアセルの温度と既存のベアセルの温度に差が発生したかどうかを判断するステップと、
前記判断結果、温度に差が発生した場合、現在温度に相応する充電容量−時間データを前記格納部からローディングして、現在ベアセルの温度による充電容量を新たに計算するステップと、
前記新たに計算された充電容量を外部システムに出力するステップと、
を含んでなることを特徴とするバッテリパックのモニタリング方法。
【請求項１９】
前記ベアセルの温度を感知するステップでは、ベアセルの充電電圧及び電流が共に感知されることを特徴とする請求項１８に記載のバッテリパックのモニタリング方法。
【請求項２０】
前記現在ベアセルの温度による充電容量を新たに計算するステップでは、現在ベアセルの充電電圧及び電流が参照されて計算されることを特徴とする請求項１９に記載のバッテリパックのモニタリング方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バッテリパックのモニタリング装置及びその方法に関し、より詳しくは、温度による二次電池の実際放電容量または充電容量を正確に計算してバッテリパックを最適の状態に維持及び使用することができるバッテリパックのモニタリング装置及びその方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、充放電可能な二次電池は充放電により内部活物質が酸化−還元される電気化学的反応を通じて化学エネルギーと電気エネルギーとの間の変換がなされる。このような二次電池の性能は、充電方法、放電深さ、保管及び使用時の温度、負荷率（load level）及び充放電回数などに影響を受ける。また、最近の二次電池は高いエネルギー密度と軽い質量を有するリチウムイオン電池、リチウムポリマー電池または燃料電池の方に主に開発されており、産業用、自動車用、携帯用または移動用電源装置に多用されている。
【０００３】
一方、このような二次電池は、ベアセルとバッテリパックとに大別できるが、ベアセルは単純に充放電可能な状態であって、如何なる回路も装着されていない状態をいい、バッテリパックはベアセルに各種保護及び制御用回路が装着され、また使用しようとする外部システムに適するようにパッケージングされたことをいう。
【０００４】
ここで、前記回路は主に二次電池の充放電を制御し、かつ、二次電池の過充電や過放電時の回路を遮断することによって、二次電池の寿命を延長し、また、危険な状況から使用者を保護する役割をする。また、最近は、モニタリングシステムが採択されて、現在バッテリパックの残存放電容量を外部システムに一層正確に知らせるようにしている。
【０００５】
しかしながら、このような従来のバッテリパックまたはモニタリングシステムは単純に現在ベアセルの電圧や電流を参照して放電容量を計算する方式であって、温度に依存する放電容量を正確に外部システムに知らせることができない問題がある。
【０００６】
例えば、常温で完充電されたバッテリパックを低温で使用することになれば、低温に適するように予め計算された残存容量データを外部装置に表示することになる。勿論、低温では実際に完充電された容量より小さな値でに残存放電容量が表示される。ところが、このようなバッテリパックを更に常温で使用することになれば、残存容量を現在の温度に適するようにアップデートして表示しなければならないが、低温で計算された残存容量データを続けて表示することによって、現在温度に適した正確なバッテリパックの容量を表示できなくなる。
【０００７】
また、常温で完充電されたバッテリパックを常温で使用することになれば、現在温度に適するように計算された残存放電容量データが外部システムに表示される。ところが、このようなバッテリパックを低温で使用することになれば、残存容量を現在の温度（低温）に適するようにアップデートして表示しなければならないが、常温で計算された残存容量データを続けて表示することによって、現在温度に適した正確なバッテリパックの容量を表示できなくなる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上述の従来の問題を克服するためのものであって、温度による二次電池の実際の放電容量または充電容量を正確に計算して外部システムに知らせることによって、バッテリパックを最適の状態に維持及び使用することができるバッテリパックのモニタリング装置及びその方法を提供することをその目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記の目的の達成のために、本発明によるバッテリパックのモニタリング装置は、一定電圧で充放電可能なベアセルと、ベアセルの充放電電圧を感知する電圧センサーと、ベアセルの充放電電流を感知する電流センサーと、ベアセルの温度を感知するセル温度センサーと、電圧センサー、電流センサー及びセル温度センサーから入力された信号をデジタル信号に変換して一定の制御命令によって処理するモニタリング制御部と、ベアセルの温度による放電容量−時間及び充電容量−時間データをテーブル化して格納して、これを前記モニタリング制御部に出力する第１格納部と、モニタリング制御部により処理されたベアセルの充放電電圧、充放電電流及び温度を格納する第２格納部とを含む。
【００１０】
また、前記の目的の達成のために、本発明によるバッテリパックのモニタリング方法は、格納部に温度による放電容量−時間データをテーブル化して格納するステップと、ベアセルの温度を感知するステップと、格納部に格納された放電容量−時間データをローディングして現在ベアセルの温度による放電容量を計算するステップと、計算された放電容量を外部システムに出力するステップと、ベアセルの温度を感知するステップと、感知されたベアセルの温度と既存のベアセルの温度に差が発生したかどうかを判断するステップと、判断結果、温度に差が発生した場合、現在温度に相応する放電容量−時間データを格納部からローディングして、現在ベアセルの温度による放電容量を新たに計算するステップと、新たに計算された放電容量を外部システムに出力するステップと、を含む。
【００１１】
併せて、前記の目的の達成のために、本発明によるバッテリパックのモニタリング方法は、格納部に温度による充電容量−時間データをテーブル化して格納するステップと、ベアセルの温度を感知するステップと、格納部に格納された充電容量−時間データをローディングして現在ベアセルの温度による充電容量を計算するステップと、計算された充電容量を外部システムに出力するステップと、ベアセルの温度を感知するステップと、感知されたベアセルの温度と既存のベアセルの温度に差が発生したかどうかを判断するステップと、前記判断結果、温度に差が発生した場合、現在温度に相応する充電容量−時間データを格納部からローディングして、現在ベアセルの温度による充電容量を新たに計算するステップと、新たに計算された充電容量を外部システムに出力するステップと、を含む。
【発明の効果】
【００１２】
上記のようにして、本発明に係るバッテリパックのモニタリング装置及びその方法はバッテリパックの温度が変更されれば、これに適するようにバッテリパックの放電容量または充電容量を新たに計算して外部システムに提供することによって、外部システムはバッテリパックを常に最適の状態に維持及び使用することができる効果がある。
【００１３】
また、本発明は外部システムに現在バッテリパックの電圧、電流及び温度情報をリアルタイムに出力できることによって、バッテリパックの故障の理由をより容易に判断することができ、また、より正確なバッテリパックの診断機能を提供する効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者が本発明を容易に実施できる程度で本発明の好ましい実施形態を添付の図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００１５】
図１に示すように、本発明に係るバッテリパックのモニタリング装置はベアセル１０、電圧センサー２０、電流センサー３０、セル温度センサー４０、スイッチ温度センサー５０、モニタリング制御部６０、第１格納部７１、第２格納部７２及び通信インターフェース部８０を含む。
【００１６】
前記ベアセル１０は少なくとも１つ以上が直列及び／または並列でカップルされており、これは一定電圧で充電されるか、放電可能になっている。また、このようなベアセル１０は外部端子９１、９２と並列でカップルされている。勿論、前記外部端子９１、９２には充電器がカップルされるか、または、外部システムがカップルされる。さらに、前記ベアセル１０は全ての種類の二次電池であることができる。例えば、前記ベアセル１０は、リチウムイオン電池、リチウムポリマー電池または燃料電池であることができる。併せて、前記外部システムは携帯用電子機器、電気自動車、ハイブリッド自動車またはその等価物であることができ、ここに、その種類を限るのではない。
【００１７】
前記電圧センサー２０は、前記ベアセル１０に並列でカップルされて、前記ベアセル１０の充電時の充電電圧を、前記ベアセル１０の放電時の放電電圧を感知して、これを一定の電気的信号に変換してモニタリング制御部６０に出力するようになっている。勿論、前記ベアセル１０の電圧は制御部６０に直接並列でカップルされて感知されることもでき、本発明において前記ベアセル１０の電圧感知構造及び方法を限るのではない。
【００１８】
前記電流センサー３０は、前記ベアセル１０と外部端子９２との間の大電流経路に直列でカップルされて、前記ベアセル１０の充電時の充電電流を、前記ベアセル１０の放電時の放電電流を感知して、これを一定の電気的信号に変換してモニタリング制御部６０に出力するようになっている。即ち、前記電流センサー３０はその抵抗値が固定されており、これに印加される電圧はベアセル１０などの状態によって変わるので、その電流センサー３０に印加される電圧を感知することになれば、間接的にその電流センサー３０に流れる電流が計算できることになる。
【００１９】
前記セル温度センサー４０は、前記ベアセル１０に隣接して設けられており、これは前記ベアセル１０の充放電時の温度を感知して、これを一定の電気的信号に変換してモニタリング制御部６０に出力するようになっている。このようなセル温度センサー４０はサーミスタ、巻線抵抗型センサー、広域抵抗センサー、半導体ダイオードセンサー、メタルコア型センサー、熱伝対またはその等価物が利用されることができるが、ここに、セル温度センサー４０の種類を限るのではない。さらに、このようなセル温度センサー４０はパック自体の温度を感知しようとする場合は、必ず前記ベアセル１０に隣接して位置する必要はないのであり、バッテリパックの外部に設けられることもできる。
【００２０】
前記スイッチ温度センサー５０は、大電流経路で充放電を制御する充放電スイッチ５１、５２の上部に設けられており、これはベアセル１０の充放電時に前記充放電スイッチ５１、５２の表面温度を感知して、これを一定の電気的信号に変換してモニタリング制御部６０に出力するようになっている。ここで、前記充放電スイッチ５１、５２はベアセル１０と外部端子９１との間の大電流経路に直列でカップルされている。また、前記充放電スイッチ５１、５２は、一例として電界効果トランジスタであることができ、これは別途の保護回路部５３によりゲート電圧が制御される。また、前記保護回路部５３は前記電圧センサー２０及び電流センサー３０からベアセル１０の充放電時に電圧及び電流情報を入力受けるようになっている。また、前記保護回路部５３は充電中にベアセル１０が過充電状態になれば充電スイッチ５１をオフさせ、放電中のベアセル１０が過放電状態になれば放電スイッチ５２をオフさせる。
【００２１】
前記モニタリング制御部６０は、前記電圧センサー２０及び電流センサー３０からベアセル１０の電圧及び電流信号を入力受けて処理し、また、前記セル温度センサー４０及びスイッチ温度センサー５０から入力された信号をデジタル信号に変換し、前記信号を予め定まった制御順に処理する。勿論、このようなモニタリング制御部６０には上述の電圧センサー２０、電流センサー３０、セル温度センサー４０及びスイッチ温度センサー５０から入力される信号を適切に分配できるようにマルチプレクサが内蔵されることができ、また、上述のセンサーから入力されるアナログ信号をデジタル信号に変換するためのアナログ／デジタルコンバータが内蔵されることができる。さらに、前記モニタリング制御部６０は適切なクロック周波数を提供するためのオシレータ、安定化した駆動電圧を提供するための電圧レギュレータ、上述のセンサーから入力された信号を各々臨時格納するレジスタ、各センサーから入力されたデータを論理演算する累算器（accumulator）などが更に内蔵されることができるが、このような構成要素に本発明を限るのではない。また、このような構成要素は通常的な制御回路の構成であるので、これ以上の詳細な説明は省略する。
【００２２】
前記第１格納部７１は予め数多くのテストにより決定されたベアセルの温度に対する放電容量−時間、温度に対する充電容量−時間データがテーブル化されて格納される。また、このような第１格納部７１は前記モニタリング制御部６０の要求の際、前記放電容量−時間、充電容量−時間データをモニタリング制御部６０に提供する役割をする。
【００２３】
前記第２格納部７２は、前記モニタリング制御部６０により処理されたベアセル１０の充放電電圧、充放電電流、温度及びスイッチ温度を格納する。ここで、前記第２格納部７２には最高充放電電圧、最高充放電電流、最高セル温度及び最高スイッチ温度が既存のデータから更新されながら格納されることもできる。
【００２４】
このような第１、２格納部７１、７２は、通常のＥＥＰＲＯＭ、フラッシュメモリまたはそれの等価物が可能であり、ここに、その種類を限るのではない。
【００２５】
前記通信インターフェース部８０は前記モニタリング制御部６０にカップルされており、外部システムに前記第２格納部７２のデータを伝送するか、または、外部システムからの所定の制御信号を前記モニタリング制御部６０に伝送する役割をする。勿論、このような通信インターフェース部８０はモニタリング制御部６０から出力される並列データを直列ビットに変換するようにＵＡＲＴチップを含む通常のＲＳ−２３２Ｃ（Recommended Standard 232 Revision C）方式、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）方式、赤外線通信方式またはその等価方式であることができるが、このような方式に、本発明を限るのではない。さらに、前記通信インターフェース部８０には外部システムとカップルされるようにクロック端子９３及びデータ端子９４がカップルされている。
【００２６】
図２ａ及び図２ｂに示すように、本発明に係るバッテリパックのモニタリング装置中、第１格納部には数多くのテストにより実験的及び理論的に計算された温度による放電容量−時間及び充電容量−時間データが予め格納される。一例として、図２ａに示すように、放電容量は温度が高いほど高く、温度が低いほど低くなる傾向を有する。また、図２ｂに示すように、充電容量は温度が高いほど高く、温度が低いほど低くなる傾向を有する。
【００２７】
図３ａに示すように、放電容量のリアルタイムアップデート方法は格納部に温度による放電容量−時間データをテーブル化して格納するステップＳ１と、ベアセルの温度を感知するステップＳ２と、格納部に格納された放電容量−時間データをローディングして、現在ベアセルの温度による放電容量を計算するステップＳ３と、計算された放電容量を外部システムに出力するステップＳ４と、ベアセルの温度を感知するステップＳ５と、感知されたベアセルの温度と既存のベアセルの温度に差が発生したかどうかを判断するステップＳ６と、判断結果、温度に差が発生した場合、現在温度に相応する放電容量−時間データを格納部からローディングして、現在ベアセルの温度による放電容量を新たに計算するステップＳ７と、新たに計算された放電容量を外部システムに出力するステップＳ８とを含む。
【００２８】
図３ｂに示すように、充電容量のリアルタイムアップデート方法は、格納部に温度による充電容量−時間データをテーブル化して格納するステップＳ１と、ベアセルの温度を感知するステップＳ２と、格納部に格納された充電容量−時間データをローディングして現在ベアセルの温度による充電容量を計算するステップＳ３と、計算された充電容量を外部システムに出力するステップＳ４と、ベアセルの温度を感知するステップＳ５と、感知されたベアセルの温度と既存のベアセルの温度に差が発生したかどうかを判断するステップＳ６と、判断結果、温度に差が発生した場合、現在温度に相応する充電容量−時間データを格納部からローディングして、現在ベアセルの温度による充電容量を新たに計算するステップＳ７と、新たに計算された充電容量を外部システムに出力するステップＳ８とを含む。
【００２９】
前記のような構成の本発明に係るモニタリング装置及びその方法の作動を説明すれば次の通りである。
【００３０】
[バッテリパックの放電状態]
【００３１】
まず、本発明は、第１格納部７１に数多くのテストにより実験的及び理論的に計算された温度による放電容量−時間データがテーブル化して格納される。一例として、放電容量は温度が高いほど高く、温度が低いほど低くなる形態のデータが格納される（ステップＳ１）。
【００３２】
続けて、バッテリパックが外部システムにカップルされれば、電流はベアセル１０の正極、充放電スイッチ５１、５２、外部端子９１、外部システム、外部端子９２及び電流センサー３０を通じて、更にベアセル１０の負極及び電圧センサー２０に流れることになる。この際、セル温度センサー４０を通じてはベアセル１０の温度が感知される。勿論、前記ベアセル１０の温度の代わりにバッテリパック自体の温度が感知されることができる。また、電圧センサー２０を通じてはベアセル１０の放電電圧が感知され、電流センサー３０を通じてはベアセル１０の放電電流が感知され、スイッチ温度センサー５０を通じては充放電スイッチ５１、５２の温度が感知される（ステップＳ２）。勿論、このようなベアセル１０の温度、電圧、電流及びスイッチの温度は第２格納部７２に格納される。
【００３３】
次に、モニタリング制御部６０は、前記セル温度センサー４０から感知された温度を参照して、その温度に相応する放電容量−時間データを第１格納部７１からローディングする。また、このような放電容量−時間データを参照して、上述のセンサー２０、３０から得た電圧及び電流などを利用して現在の放電容量を計算する（ステップＳ３）。勿論、このように計算された放電容量は第２格納部７２に格納される。
【００３４】
次に、前記モニタリング制御部６０は通信インターフェース部８０を利用して外部システムに現在の放電容量情報を出力する（ステップＳ４）。
【００３５】
次に、前記モニタリング制御部６０は、セル温度センサー４０を利用して、更にベアセル１０またはバッテリパック自体の温度を感知する。勿論、電圧センサー２０を利用してはベアセル１０の放電電圧を感知し、電流センサー３０を利用してはベアセル１０の放電電流を減少し、スイッチ温度センサー５０を通じては充放電スイッチ５１、５２の温度を感知する（ステップＳ５）。また、このようなベアセルの温度、電圧、電流及びスイッチの温度は第２格納部７２に格納される。
【００３６】
次に、前記モニタリング制御部６０は上述のセル温度センサー４０から得た値からベアセル１０の温度に変化があるかどうか判断する（ステップＳ６）。この時にも、ベアセル１０の電圧、電流及び充放電スイッチの温度が感知されることは勿論である。
【００３７】
例えば、常温で完充電が進行した後、相対的に低温でバッテリパックを使用しているならば、温度変化があると判断するはずである。逆に、低温で完充電が進行した後、現在相対的に常温でバッテリパックを使用しているならば、温度変化があると判断するはずである。勿論、前記判断結果、温度変化がないならば、セル温度センサー４０を利用して繰り返して前記ベアセル１０またはバッテリパック自体の温度を感知するはずである。
【００３８】
次に、前記判断結果、温度変化があると判断されれば、前記セル温度センサー１０から得たベアセル１０の温度を参照して、その温度に相応する放電容量−時間データを第１格納部７１からローディングする。また、このような放電容量−時間データを参照して、上述のセンサーから得た電圧、電流などを利用して現在の放電容量を新たに計算する（ステップＳ７）。勿論、このように計算された放電容量は第２格納部７２に格納される。
【００３９】
最後に、前記モニタリング制御部６０は通信インターフェース部８０を利用して上述のように変更された放電容量情報を外部システムに出力することによって、本発明によるモニタリング方法の１つのサイクルが完了する（ステップＳ８）。勿論、次のサイクルからは上述の温度による放電容量−時間データの格納ステップ（ステップＳ１）はなされない。即ち、前記放電容量−時間データの格納はバッテリパックの出荷前に一度だけなされる。
【００４０】
[バッテリパックの充電状態]
【００４１】
まず、本発明は第１格納部７１に数多くのテストにより実験的及び理論的に計算された温度による充電容量−時間データがテーブル化されて格納される。一例として、充電容量は温度が高いほど高く、温度が低いほど低くなる形態のデータが格納される（ステップＳ１）。
【００４２】
次に、バッテリパックが充電器にカップルされれば、電流は、外部端子９１、充放電スイッチ５１、５２、ベアセル１０及び電圧センサー２０、電流センサー３０及び外部端子９２に流れる。この際、セル温度センサー４０を通じてはベアセル１０の温度が感知される。勿論、前記ベアセル１０の温度の代わりにバッテリパック自体の温度が感知されることもできる。また、電圧センサー２０を通じてはベアセル１０の充電電圧が感知され、電流センサー３０を通じてはベアセル１０の充電電流が感知され、スイッチ温度センサー５０を通じては充放電スイッチ５１、５２の温度が感知される（ステップＳ２）。勿論、このようなベアセル１０の温度、電圧、電流及びスイッチの温度は第２格納部７２に格納される。
【００４３】
次に、モニタリング制御部６０は前記セル温度センサー４０から感知された温度を参照して、その温度に相応する充電容量−時間データを第１格納部７１からローディングする。また、このような充電容量−時間データを参照して、上述のセンサー２０、３０から得た電圧、電流などを利用して現在の充電容量を計算する（ステップＳ３）。勿論、このように計算された充電容量は第２格納部７２に格納される。
【００４４】
次に、前記モニタリング制御部６０は通信インターフェース部８０を利用して外部システムに現在の充電容量情報を出力する（ステップＳ４）。
【００４５】
次に、前記モニタリング制御部６０はセル温度センサー４０を利用してまたベアセル１０またはバッテリパック自体の温度を感知する。勿論、電圧センサー２０を利用してはベアセル１０の充電電圧を感知し、電流センサー３０を利用してはベアセル１０の充電電流を感知し、スイッチ温度センサー５０を通じては充放電スイッチ５１、５２の温度を感知する（ステップＳ５）。また、このようなベアセル１０の温度、電圧、電流及びスイッチの温度は第２格納部７２に格納される。
【００４６】
次に、前記モニタリング制御部６０は上述のセル温度センサー４０から得た値からベアセル１０の温度に変化があるかどうかを判断する（ステップＳ６）。この時にも勿論、ベアセル１０の電圧、電流及び充放電スイッチの温度が感知される。
【００４７】
例えば、常温で完充電が進行した後、相対的に低温でバッテリパックを使用しているならば、温度変化があると判断するはずである。逆に、低温で完充電が進行し後、現在相対的に常温でバッテリパックを使用しているならば、温度変化があると判断するはずである。勿論、前記判断結果、温度変化がないならばセル温度センサー４０を利用して繰り返して前記ベアセル１０またはバッテリパック自体の温度を感知するはずである。
【００４８】
次に、前記判断結果、温度変化があると判断されれば、前記セル温度センサー１０から得たベアセル１０の温度を参照し、その温度に相応する充電容量−時間データを第１格納部７１からローディングする。また、このような充電容量−時間データを参照して、上述のセンサーから得た電圧及び電流などを利用して現在の充電容量を新たに計算する（ステップＳ７）。勿論、このように計算された充電容量は第２格納部７２に格納される。
【００４９】
最後に、前記モニタリング制御部６０は通信インターフェース部８０を利用して上述のように変更された充電容量情報を外部システムに出力することによって、本発明によるモニタリング方法の１つのサイクルが完了する（ステップＳ８）。勿論、次のサイクルからは上述の温度による充電容量−時間データの格納ステップＳ１はなされない。即ち、前記充電容量−時間データの格納はバッテリパックの出荷前に一度だけなされる。
【００５０】
以上の説明は、本発明に係るバッテリパックのモニタリング装置及びその方法を実施するための１つの実施形態に過ぎないものであって、本発明は前記の実施形態に限るのではなく、特許請求範囲で請求するように本発明の要旨を外れない範囲で当該発明が属する分野で通常の知識を有する者であれば誰でも多様な変更実施が可能な範囲まで本発明の技術的精神があるというはずである。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明に係るバッテリパックのモニタリング装置の構成を示すブロック図である。
【図２ａ】本発明に係るバッテリパックのモニタリング装置中、第１格納部に格納された温度による放電容量−時間の一例を示す図である。
【図２ｂ】本発明に係るバッテリパックのモニタリング装置中、第１格納部に格納された温度による充電容量−時間の一例を示す図である。
【図３ａ】本発明に係るバッテリパックのモニタリング方法中、放電容量のリアルタイムアップデート方法を示す図である。
【図３ｂ】本発明に係るバッテリパックのモニタリング方法中、充電容量のリアルタイムアップデート方法を示す図である。
【符号の説明】
【００５２】
１０    ベアセル
２０    電圧センサー
３０    電流センサー
４０    セル温度センサー
５０    スイッチ温度センサー
５１    充電スイッチ
５２    放電スイッチ
５３    保護回路部
６０    モニタリング制御部
７１    第１格納部
７２    第２格納部
８０    通信インターフェース部
９１、９２    外部端子
９３    クロック端子
９４    データ端子
【図１】
2006208377.tif 000003
【図２ａ】
2006208377.tif 000004
【図２ｂ】
2006208377.tif 000005
【図３ａ】
2006208377.tif 000006
【図３ｂ】
2006208377.tif 000007