(57)【要約】本発明は、バッテリー管理装置及び方法に関する。本発明の一実施例によるバッテリー管理装置は、メモリ部と制御部を含む。前記メモリ部は、第１充電状態値と関連する第１放電カーブモデルを含む複数の放電カーブモデルを保存する。このとき、前記第１放電カーブモデルは、第１放電条件下で前記第１充電状態値を有するバッテリーの経時的な電圧変化を定義するものである。前記制御部は、前記メモリ部と通信可能に連結されて、前記メモリ部に保存された前記第１放電カーブモデルを読み出し可能に構成される。  【選択図】      図２
2019515621.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
バッテリー管理装置であって、
第１充電状態値と関連する第１放電カーブモデルを含む複数の放電カーブモデルを保存し、前記第１放電カーブモデルは、第１放電条件下で前記第１充電状態値を有するバッテリーの経時的な電圧変化を定義するメモリ部と、
前記メモリ部と通信可能に連結されて、前記メモリ部に保存された前記第１放電カーブモデルを読み出し可能に構成された制御部と、を備えてなり、
前記制御部は、
前記第１放電カーブモデルから、前記第１放電カーブモデルが前記バッテリーの放電下限電圧値より高く決められた放電設定電圧値と交わる第１時点から前記放電下限電圧値と交わる第２時点までの第１時間変化量を算出し、
前記放電下限電圧値、前記放電設定電圧値及び前記第１時間変化量に基づいて、第１温度値に対する第１減殺電流値を算出し、
前記第１充電状態値にマッピングされた第１最大放電電流値に対する前記第１減殺電流値の相対的な大きさを示す第１電流減殺比率を算出し、
前記第１電流減殺比率を前記第１充電状態値及び前記第１温度値に関連付けて前記メモリ部に保存する、バッテリー管理装置。
【請求項２】
前記制御部は、
前記第１最大放電電流値、第１ファクター及び第２ファクターにさらに基づいて、前記第１減殺電流値を算出し、
前記第１ファクターは前記第１温度値にマッピングされた前記バッテリーの第１内部抵抗値であり、前記第２ファクターは前記第１温度値にマッピングされた前記バッテリーの第１最大抵抗変化率である、請求項１に記載のバッテリー管理装置。
【請求項３】
前記制御部は、
下記数式１を用いて前記第１減殺電流値を算出する、請求項２に記載のバッテリー管理装置。
【数１】
2019515621.tif 000008
〔上記数式１において、
ＩD＿maxは前記第１最大放電電流値であり、
Ｖminは前記放電下限電圧であり、
ＶD＿setは前記放電設定電圧であり、
Ｒ0は前記第１内部抵抗値であり、
ΔｔDは前記第１時間変化量であり、
（ｄＲ／ｄｔ）D＿maxは前記第１最大抵抗変化率であり、
ＩD＿derateは前記第１減殺電流値である。〕
【請求項４】
前記制御部は、
前記放電下限電圧値、前記放電設定電圧値、前記第１時間変化量、第３ファクター及び第４ファクターに基づいて、第２温度値に対する第２減殺電流値を算出し、前記第３ファクターは前記第２温度値にマッピングされた前記バッテリーの第２内部抵抗値であり、前記第４ファクターは前記第２温度値にマッピングされた前記バッテリーの第２最大抵抗変化率であり、
前記第１最大放電電流値に対する前記第２減殺電流値の相対的な大きさを示す第２電流減殺比率を算出し、
前記第２電流減殺比率を前記第１充電状態値及び前記第２温度値に関連付けて前記メモリ部に保存する、請求項２に記載のバッテリー管理装置。
【請求項５】
前記メモリ部は、
前記第１充電状態値と相異なる第２充電状態値及び前記第２充電状態値と関連する第２放電カーブモデルをさらに保存し、前記第２放電カーブモデルは、第２放電条件下で前記第２充電状態値を有するバッテリーの経時的な電圧変化を定義し、
前記制御部は、
前記第２放電カーブモデルから、前記第２放電カーブモデルが前記放電設定電圧値と交わる第３時点から前記放電下限電圧値と交わる第４時点までの第２時間変化量を算出し、
前記放電下限電圧値、前記放電設定電圧値及び前記第２時間変化量に基づいて、第３温度値に対する第３減殺電流値を算出し、
前記第２充電状態値にマッピングされた第２最大放電電流値に対する前記第３減殺電流値の相対的な大きさを示す第３電流減殺比率を算出し、
前記第３電流減殺比率を前記第２充電状態値及び前記第３温度値に関連付けて前記メモリ部に保存する、請求項１に記載のバッテリー管理装置。
【請求項６】
前記制御部は、
前記第２最大放電電流値、第５ファクター及び第６ファクターにさらに基づいて、前記第３減殺電流値を算出し、
前記第５ファクターは前記第３温度値にマッピングされた前記バッテリーの第３内部抵抗値であり、前記第６ファクターは前記第３温度値にマッピングされた前記バッテリーの第３最大抵抗変化率である、請求項５に記載のバッテリー管理装置。
【請求項７】
前記制御部は、
前記放電下限電圧値、前記放電設定電圧値、前記第２時間変化量、第７ファクター及び第８ファクターに基づいて、第４温度値に対する第４減殺電流値を算出し、前記第７ファクターは前記第４温度値にマッピングされた前記バッテリーの第４内部抵抗値であり、前記第８ファクターは前記第４温度値に対応する前記バッテリーの第４最大抵抗変化率であり、
前記第２最大放電電流値に対する前記第４減殺電流値の相対的な大きさを示す第４電流減殺比率を算出し、
前記第４電流減殺比率を前記第２充電状態値及び前記第４温度値に関連付けて前記メモリ部に保存する、請求項６に記載のバッテリー管理装置。
【請求項８】
前記制御部は、
前記第２温度値と前記第３温度値とが同じ場合、前記第２電流減殺比率及び前記第３電流減殺比率のうち大きいものを前記第３温度値に対する代表減殺比率として設定する、請求項７に記載のバッテリー管理装置。
【請求項９】
前記バッテリーの放電電圧を測定する電圧測定部と、
前記バッテリーの電流を測定する電流測定部と、
前記バッテリーの温度を測定する温度測定部と、をさらに備え、
前記制御部は、
前記電圧測定部、前記電流測定部及び前記温度測定部によって測定される電圧値、電流値及び温度値に基づいて前記バッテリーの現在充電状態値を推定し、
前記バッテリーの電圧が前記放電設定電圧値以下である場合、前記メモリ部から前記現在充電状態値及び温度値にマッピングされた代表減殺比率を取得し、
前記取得された代表減殺比率を用いて前記バッテリーの放電電流の上限値を決定する、請求項８に記載のバッテリー管理装置。
【請求項１０】
前記メモリ部は、予め決められた複数の安全基準値をさらに保存し、
前記制御部は、予め決められた規則に従って前記複数の安全基準値を前記放電設定電圧値に順次割り当て、それぞれの安全基準値が前記放電設定電圧値として設定された状態で、前記第１電流減殺比率を算出する、請求項１に記載のバッテリー管理装置。
【請求項１１】
バッテリー管理装置であって、
第１充電状態値と関連する第１充電カーブモデルを含む複数の充電カーブモデルを保存し、前記第１充電カーブモデルは、第１充電条件下で前記第１充電状態値を有するバッテリーの経時的な電圧変化を定義するメモリ部と、前記メモリ部と通信可能に連結されて、前記メモリ部に保存された前記第１充電カーブモデルを読み出し可能に構成された制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記第１充電カーブモデルから、前記第１充電カーブモデルが前記バッテリーの充電上限電圧値より低く決められた充電設定電圧値と交わる第１時点から前記充電上限電圧値と交わる第２時点までの第１時間変化量を算出し、
前記充電上限電圧値、前記充電設定電圧値及び前記第１時間変化量に基づいて、第１温度値に対する第１減殺電流値を算出し、
前記第１充電状態値にマッピングされた第１最大充電電流値に対する前記第１減殺電流値の相対的な大きさを示す第１電流減殺比率を算出し、
前記第１電流減殺比率を前記第１充電状態値及び前記第１温度値に関連付けて前記メモリ部に保存する、バッテリー管理装置。
【請求項１２】
バッテリー管理方法であって、
予め保存された複数の放電カーブモデルのうち、第１充電状態値と関連する第１放電カーブモデルを読み出す段階であって、前記第１放電カーブモデルが第１放電条件下で前記第１充電状態値を有するバッテリーの経時的な電圧変化を定義するものである段階と、
前記第１放電カーブモデルから、前記第１放電カーブモデルが前記バッテリーの放電下限電圧値より高く決められた放電設定電圧値と交わる第１時点から前記放電下限電圧値と交わる第２時点までの第１時間変化量を算出する段階と、
前記放電下限電圧値、前記放電設定電圧値、前記第１時間変化量、第１ファクター及び第２ファクターに基づいて、第１温度値に対する第１減殺電流値を算出する段階であって、前記第１ファクターが前記第１温度値にマッピングされた前記バッテリーの第１内部抵抗値であり、前記第２ファクターが前記第１温度値にマッピングされた前記バッテリーの第１最大抵抗変化率である段階と、
前記第１充電状態値にマッピングされた第１最大放電電流値に対する前記第１減殺電流値の相対的な大きさを示す第１電流減殺比率を算出する段階と、
前記第１電流減殺比率を前記第１充電状態値及び前記第１温度値に関連付けて前記メモリ部に保存する段階と、を含んでなる、バッテリー管理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バッテリーを管理するための装置及び方法に関し、より詳しくは、バッテリーの充放電特性に基づいてバッテリーを保護できる装置及び方法に関する。
【０００２】
本出願は、２０１７年１月２４日出願の韓国特許出願第１０−２０１７−００１１２２７号に基づく優先権を主張し、該当出願の明細書及び図面に開示された内容は、すべて本出願に援用される。
【背景技術】
【０００３】
バッテリーは、充電と放電を繰り返すことができるため、多様な分野で電力源として使用される。例えば、リチウムイオンバッテリーなどは、携帯電話、ラップトップパソコン、デジカメ、ビデオカメラ、タブレットパソコン、電動工具などのように持ち運び可能な装置はもちろん、電気自転車、電気バイク、電気自動車、ハイブリッド自動車、電気船、電気飛行機などのような各種の電気駆動動力装置で使用される。
【０００４】
バッテリーは、インバータのような電力変換装置を介して負荷装置に連結される。負荷装置とは、上記のようなバッテリーに貯蔵された電力を使用する任意の装置を意味する。
【０００５】
負荷装置は制御システムを含む。制御システムには通信を通じてバッテリーの充放電を管理する装置（以下、「バッテリー管理装置」とする）からバッテリーに対する出力パラメーターが提供される。
【０００６】
出力パラメーターは、バッテリーの放電性能または充電性能を示す指標であり、バッテリーの充電状態と温度に応じて更新される。出力パラメーターは、バッテリーが放電または充電されるとき、バッテリーを通じて流れられる最大充放電電流値、または、それから計算される許容パワー（Ｐｏｗｅｒ）についての情報を含むことができる。
【０００７】
制御システムは、バッテリー管理装置から提供される出力パラメーターの範囲内でバッテリーの充電と放電を制御する。すなわち、制御システムは、電力変換装置を制御することで、バッテリーの出力を許容出力値以下に統制するか、若しくは、充電または放電電流の大きさを最大充放電電流値以下に統制する。
【０００８】
一方、バッテリーの電圧は、予め決められた放電下限電圧（または、充電上限電圧）に近くなれば速く変化する。ここで、放電下限電圧は過放電を防止するため、充電上限電圧は過充電を防止するため、それぞれ予め決められるものである。
【０００９】
図１は、満充電容量が３６Ａｈであるリチウムバッテリーの充電状態が２０％であるとき、３６０Ａの定電流で放電が行われる間に現われる電圧変化を示したグラフである。３６０Ａの定電流という比較的大きい電流を用いて、数秒〜数十秒ほどの短い時間で放電が行われるため、放電前後のバッテリー容量は一定に維持されると見なすことができる。
【００１０】
図１に示されたグラフから確認できるように、バッテリーの電圧が放電下限電圧（Ｖmin）より高い特定電圧値（Ｖs）に到達してから、電圧の減少速度が急に速くなる。
【００１１】
同様に、電圧の急激な変化はバッテリーの充電状況でも現れ得る。すなわち、バッテリーの電圧が充電上限電圧に近くなるほど、電圧の増加速度が急に速くなる。バッテリー電圧の急激な変化が生じる主な原因の１つは、バッテリーの充電状態に応じた内部抵抗の急激な変化現象である。
【００１２】
バッテリー電圧の急激な変化は、バッテリーが近々過充電または過放電される危険がある状態であることを示す。したがって、バッテリー管理装置は、バッテリーの両端間の電圧に急激な変化がモニタリングされる場合、バッテリーの放電電流または充電電流の大きさを適切に調節する必要がある。すなわち、バッテリー管理装置がバッテリーに許容される出力パラメーターを適切に減殺させることができなければ、バッテリーの電圧が放電下限電圧より低くなるか又は充電上限電圧より高くなる問題を解決することができない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、バッテリーを過放電または過充電から保護するため、バッテリーの充電状態と温度に応じてバッテリーに許容される充放電電流の上限値を決定するための電流減殺比率を算出できる装置及び方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記の課題を達成するため、本発明の一態様によるバッテリー管理装置は、第１充電状態値と関連する第１放電カーブモデルを含む複数の放電カーブモデルを保存し、前記第１放電カーブモデルは、第１放電条件下で前記第１充電状態値を有するバッテリーの経時的な電圧変化を定義するメモリ部；及び前記メモリ部と通信可能に連結されて、前記メモリ部に保存された前記第１放電カーブモデルを読み出し可能に構成された制御部；を含む。前記制御部は、前記第１放電カーブモデルから、前記第１放電カーブモデルが前記バッテリーの放電下限電圧値より高く決められた放電設定電圧値と交わる第１時点から前記放電下限電圧値と交わる第２時点までの第１時間変化量を算出し、前記放電下限電圧値、前記放電設定電圧値及び前記第１時間変化量に基づいて、第１温度値に対する第１減殺電流値を算出し、前記第１充電状態値にマッピングされた第１最大放電電流値に対する前記第１減殺電流値の相対的な大きさを示す第１電流減殺比率を算出し、前記第１電流減殺比率を前記第１充電状態値及び前記第１温度値に関連付けて前記メモリ部に保存する。
【００１５】
また、前記制御部は、前記第１最大放電電流値、第１ファクター及び第２ファクターにさらに基づいて、前記第１減殺電流値を算出する。この場合、前記第１ファクターは前記第１温度値にマッピングされた前記バッテリーの第１内部抵抗値であり、前記第２ファクターは前記第１温度値にマッピングされた前記バッテリーの第１最大抵抗変化率である。
【００１６】
また、前記制御部は、下記数式１を用いて前記第１減殺電流値を算出するが、
【数１】
2019515621.tif 000003
上記数式１において、ＩD＿maxは前記第１最大放電電流値であり、Ｖminは前記放電下限電圧であり、ＶD＿setは前記放電設定電圧であり、Ｒ0は前記第１内部抵抗値であり、ΔｔDは前記第１時間変化量であり、（ｄＲ／ｄｔ）D＿maxは前記第１最大抵抗変化率であり、ＩD＿derateは前記第１減殺電流値である。
【００１７】
また、前記制御部は、前記放電下限電圧値、前記放電設定電圧値、前記第１時間変化量、第３ファクター及び第４ファクターに基づいて、第２温度値に対する第２減殺電流値を算出することができる。このとき、前記第３ファクターは前記第２温度値にマッピングされた前記バッテリーの第２内部抵抗値であり、前記第４ファクターは前記第２温度値にマッピングされた前記バッテリーの第２最大抵抗変化率である。
【００１８】
また、前記制御部は、前記第１最大放電電流値に対する前記第２減殺電流値の相対的な大きさを示す第２電流減殺比率を算出し、前記第２電流減殺比率を前記第１充電状態値及び前記第２温度値に関連付けて前記メモリ部に保存することができる。
【００１９】
また、前記メモリ部は、前記第１充電状態値と相異なる第２充電状態値及び前記第２充電状態値と関連する第２放電カーブモデルをさらに保存することができる。このとき、前記第２放電カーブモデルは、第２放電条件下で前記第２充電状態値を有するバッテリーの経時的な電圧変化を定義する。
【００２０】
また、前記制御部は、前記第２放電カーブモデルから、前記第２放電カーブモデルが前記放電設定電圧値と交わる第３時点から前記放電下限電圧値と交わる第４時点までの第２時間変化量を算出し、前記放電下限電圧値、前記放電設定電圧値及び前記第２時間変化量に基づいて、第３温度値に対する第３減殺電流値を算出し、前記第２充電状態値にマッピングされた第２最大放電電流値に対する前記第３減殺電流値の相対的な大きさを示す第３電流減殺比率を算出し、前記第３電流減殺比率を前記第２充電状態値及び前記第３温度値に関連付けて前記メモリ部に保存することができる。
【００２１】
また、前記制御部は、前記第２最大放電電流値、第５ファクター及び第６ファクターにさらに基づいて、前記第３減殺電流値を算出することができる。この場合、前記第５ファクターは前記第３温度値にマッピングされた前記バッテリーの第３内部抵抗値であり、前記第６ファクターは前記第３温度値にマッピングされた前記バッテリーの第３最大抵抗変化率である。
【００２２】
また、前記制御部は、前記放電下限電圧値、前記放電設定電圧値、前記第２時間変化量、第７ファクター及び第８ファクターに基づいて、第４温度値に対する第４減殺電流値を算出する。このとき、前記第７ファクターは前記第４温度値にマッピングされた前記バッテリーの第４内部抵抗値であり、前記第８ファクターは前記第４温度値に対応する前記バッテリーの第４最大抵抗変化率である。
【００２３】
また、前記制御部は、前記第２最大放電電流値に対する前記第４減殺電流値の相対的な大きさを示す第４電流減殺比率を算出し、前記第４電流減殺比率を前記第２充電状態値及び前記第４温度値に関連付けて前記メモリ部に保存することができる。
【００２４】
また、前記制御部は、前記第２温度値と前記第３温度値とが同じ場合、前記第２電流減殺比率及び前記第３電流減殺比率のうち大きいものを前記第３温度値に対する代表減殺比率として設定することができる。
【００２５】
また、前記バッテリー管理装置は、前記バッテリーの放電電圧を測定する電圧測定部；前記バッテリーの電流を測定する電流測定部；及び前記バッテリーの温度を測定する温度測定部；をさらに含むことができる。このとき、前記制御部は、前記電圧測定部、前記電流測定部及び前記温度測定部によって測定される電圧値、電流値及び温度値に基づいて前記バッテリーの現在充電状態値を推定し、前記バッテリーの電圧が前記放電設定電圧値以下である場合、前記メモリ部から前記現在充電状態値及び温度値にマッピングされた代表減殺比率を取得し、前記取得された代表減殺比率を用いて前記バッテリーの放電電流の上限値を決定することができる。
【００２６】
また、前記メモリ部は、予め決められた複数の安全基準値をさらに保存することができる。この場合、前記制御部は、予め決められた規則に従って前記複数の安全基準値を前記放電設定電圧値に順次割り当て、それぞれの安全基準値が前記放電設定電圧値として設定された状態で、前記第１電流減殺比率を算出することができる。
【００２７】
本発明の他の態様によるバッテリー管理装置は、第１充電状態値と関連する第１充電カーブモデルを含む複数の充電カーブモデルを保存し、前記第１充電カーブモデルは、第１充電条件下で前記第１充電状態値を有するバッテリーの経時的な電圧変化を定義するメモリ部；及び前記メモリ部と通信可能に連結されて、前記メモリ部に保存された前記第１充電カーブモデルを読み出し可能に構成された制御部；を含む。前記制御部は、前記第１充電カーブモデルから、前記第１充電カーブモデルが前記バッテリーの充電上限電圧値より低く決められた充電設定電圧値と交わる第１時点から前記充電上限電圧値と交わる第２時点までの第１時間変化量を算出する。前記制御部は、前記充電上限電圧値、前記充電設定電圧値及び前記第１時間変化量に基づいて、第１温度値に対する第１減殺電流値を算出する。前記制御部は、前記第１充電状態値にマッピングされた第１最大充電電流値に対する前記第１減殺電流値の相対的な大きさを示す第１電流減殺比率を算出する。前記制御部は、前記第１電流減殺比率を前記第１充電状態値及び前記第１温度値に関連付けて前記メモリ部に保存する。
【００２８】
本発明のさらに他の態様によるバッテリー管理方法は、予め保存された複数の放電カーブモデルのうち、第１充電状態値と関連する第１放電カーブモデルを読み出す段階であって、前記第１放電カーブモデルが第１放電条件下で前記第１充電状態値を有するバッテリーの経時的な電圧変化を定義するものである段階；前記第１放電カーブモデルから、前記第１放電カーブモデルが前記バッテリーの放電下限電圧値より高く決められた放電設定電圧値と交わる第１時点から前記放電下限電圧値と交わる第２時点までの第１時間変化量を算出する段階；前記放電下限電圧値、前記放電設定電圧値、前記第１時間変化量、第１ファクター及び第２ファクターに基づいて、第１温度値に対する第１減殺電流値を算出する段階であって、前記第１ファクターが前記第１温度値にマッピングされた前記バッテリーの第１内部抵抗値であり、前記第２ファクターが前記第１温度値にマッピングされた前記バッテリーの第１最大抵抗変化率である段階；前記第１充電状態値にマッピングされた第１最大放電電流値に対する前記第１減殺電流値の相対的な大きさを示す第１電流減殺比率を算出する段階；及び前記第１電流減殺比率を前記第１充電状態値及び前記第１温度値に関連付けて前記メモリ部に保存する段階；を含む。
【発明の効果】
【００２９】
本発明の実施例のうち少なくとも１つによれば、事前実験を通じて得られた少なくとも１つの放電カーブモデルまたは充電カーブモデルを用いて、バッテリーが有し得る充電状態値と温度値に応じた電流減殺比率を予め算出することができる。
【００３０】
また、本発明の実施例のうち少なくとも１つによれば、充放電中のバッテリーの電圧が予め決められた設定電圧に到達する場合、現在バッテリーの充電状態と温度に対応する予め決められた電流減殺比率に基づいて充放電電流の上限値を決定することができる。それによって、電圧急変区間（例えば、図１の陰影で示された区間）内で、バッテリーの充放電電流を前記上限値以下に制限することができる。それによって、バッテリーを過放電及び過充電の少なくとも１つから効果的に保護することができる。
【００３１】
また、本発明の実施例のうち少なくとも１つによれば、前記放電設定電圧値として活用可能な複数の安全基準値を予め決定することで、放電電流の上限値をそれぞれの安全基準値毎に異なるように決定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
本明細書に添付される次の図面は、本発明の望ましい実施例を例示するものであり、発明の詳細な説明とともに本発明の技術的な思想をさらに理解させる役割をするため、本発明は図面に記載された事項だけに限定されて解釈されてはならない。
【図１】３６Ａｈの容量を有するリチウムバッテリーの充電状態が２０％であるとき、３６０Ａの定電流で放電が行われるときの電圧変化の概形を示した放電カーブモデルである。
【図２】本発明の実施例によるバッテリーの出力パラメーター調整システムのブロック図である。
【図３】満充電容量が３６Ａｈと同一であって、充電状態が１５％、２０％、３０％、４０％及び５０％と異なる５つのリチウムバッテリーの放電カーブモデルを示したグラフである。
【図４】本発明の実施例で減殺電流値の決定に使用する数式のパラメーターを説明するための図である。
【図５】本発明の一実施例によるバッテリー管理装置が各放電カーブモデルから温度毎に減殺電流値と電流減殺比率を算出する動作を説明するための図である。
【図６】本発明の一実施例によるバッテリー管理装置が各放電カーブモデルから温度毎に減殺電流値と電流減殺比率を算出する動作を説明するための図である。
【図７】本発明の一実施例によるバッテリー管理装置が各放電カーブモデルから温度毎に減殺電流値と電流減殺比率を算出する動作を説明するための図である。
【図８】本発明の一実施例によるバッテリー管理装置が各放電カーブモデルから温度毎に減殺電流値と電流減殺比率を算出する動作を説明するための図である。
【図９】本発明の実施例によるバッテリー管理方法を示したフロー図である。
【図１０】本発明の実施例によるバッテリー管理方法を示したフロー図である。
【図１１】本発明の実施例によるバッテリー管理方法を示したフロー図である。
【図１２】本発明の実施例によるバッテリー管理方法を示したフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
以下、添付された図面を参照して本発明の実施例を詳しく説明する。これに先立ち、本明細書及び請求範囲に使われた用語や単語は通常的や辞書的な意味に限定して解釈されてはならず、発明者自らは発明を最善の方法で説明するために用語の概念を適切に定義できるという原則に則して本発明の技術的な思想に応ずる意味及び概念で解釈されねばならない。したがって、本明細書に記載された実施例及び図面に示された構成は、本発明の一実施例に過ぎず、本発明の技術的な思想のすべてを代弁するものではないため、本出願の時点においてこれらに代替できる多様な均等物及び変形例があり得ることを理解せねばならない。
【００３４】
後述する実施例において、バッテリーとはリチウムバッテリーを称する。ここで、リチウムバッテリーとは、充電と放電が行われる間、リチウムイオンが作動イオンとして働いて正極と負極で電気化学的反応を誘発するバッテリーを総称する。
【００３５】
一方、リチウムバッテリーに使われた電解質や分離膜の種類、バッテリーの包装に使われた包装材の種類、リチウムバッテリーの内部または外部の構造などによってバッテリーの名称が変わっても、リチウムイオンが作動イオンとして使用されるバッテリーであれば全て前記リチウムバッテリーの範疇に含まれると解釈しなければならない。
【００３６】
本発明は、リチウムバッテリーの外に他のバッテリーにも適用可能である。したがって、作動イオンがリチウムイオンではなくても、本発明の技術的思想を適用可能なバッテリーであれば、その種類に関係なく何れも本発明の範疇に含まれると解釈しなければならない。
【００３７】
また、バッテリーはそれを構成する要素の数によって限定されない。したがって、バッテリーは、１つの包装材内に正極／分離膜／負極の組立体及び電解質が含まれた単位セルだけでなく、単位セルが直列及び／または並列で連結されたアセンブリー、多数のアセンブリーが直列及び／または並列で連結されたモジュール、多数のモジュールが直列及び／または並列で連結されたパック、多数のパックが直列及び／または並列で連結された電池システムなども含むと解釈しなければならない。
【００３８】
図２は、本発明の一実施例による装置１００を示したブロック図である。
【００３９】
図２を参照すれば、本発明の実施例による装置１００は、基本的にメモリ部１５０及び制御部１４０を含み、選択的に電圧測定部１１０、電流測定部１２０、温度測定部１３０及び情報出力部のうち少なくとも１つをさらに含むことができる。
【００４０】
装置１００は、充放電中のバッテリー１０の電圧が予め決められた設定電圧と同一になった時点の以後からバッテリー１０の電流を減殺させることができる。例えば、装置１００は、充電中のバッテリー１０の電圧が充電設定電圧に到達した場合はバッテリー１０の充電電流を減殺させ、放電中のバッテリー１０の電圧が放電設定電圧に到達した場合はバッテリー１０の放電電流を減殺させることができる。勿論、充電設定電圧は放電設定電圧より高いレベルを有するように予め決定することができる。
【００４１】
バッテリー１０は、高電位端子ＰＡＣＫ＋及び低電位端子ＰＡＣＫ−を通じて負荷装置２００と電気的に連結される。負荷装置２００とは、バッテリー１０から出力される電力で動作する装置を称する。
【００４２】
負荷装置２００は、制御システム２１０、電力変換部２２０及び負荷２３０を含む。負荷装置２００は、選択的に、充電器２４０をさらに含むことができる。充電器２４０は、バッテリー１０を充電可能な充電電流を電力変換部２２０を通じてバッテリー１０側に提供することができる。充電器２４０は自体的に充電電流を生成することもでき、商用電源から電力の印加を受けて充電電流を生成することもできる。
【００４３】
望ましい例として、負荷２３０は電気自動車やハイブリッド自動車に含まれたモーターであり得、電力変換部２２０は双方向電力変換が可能なインバータであり得る。
【００４４】
制御システム２１０は、負荷装置２００の全般的な動作を制御するコンピュータシステムである。特に、制御システム２１０は、制御部１４０が提供するバッテリー１０の出力パラメーターを用いてバッテリー１０の放電を制御する。すなわち、制御システム２１０は、出力パラメーターに対応する放電条件で電力変換部２２０を制御することでバッテリー１０の放電を制御する。
【００４５】
電力変換部２２０は、バッテリー１０の放電出力を負荷２３０側に伝達する。このとき、電力変換部２２０は、制御システム２１０の統制の下、出力パラメーターの範囲内でバッテリー１０が放電できるように電力変換の程度を調節することができる。
【００４６】
逆に、電力変換部２２０は、充電器２４０から供給される充電出力をバッテリー１０側に伝達することができる。このとき、電力変換部２２０は、制御システム２１０の統制の下、出力パラメーターの範囲内でバッテリー１０が充電できるように電力変換の程度を調節することができる。
【００４７】
メモリ部１５０は、情報を記録して消去できる保存媒体であれば、その種類に特に制限がない。一例として、メモリ部１５０は、ＲＡＭ、ＲＯＭ、レジスタ、ハードディスク、光記録媒体または磁気記録媒体であり得る。また、メモリ部１５０は、制御部１４０によってアクセスできるように、例えばデータバスなどを通じて制御部１４０と電気的に連結できる。さらに、メモリ部１５０は、制御部１４０と通信可能に連結されて、制御部１４０が行う各種の制御ロジッグを含むプログラム、及び／または制御ロジッグが行われるときに発生するデータを保存及び／または更新及び／または消去及び／または伝送する。メモリ部１５０は論理的に２つ以上に分割可能であり、制御部１４０内に含まれることを制限しない。
【００４８】
電圧測定部１１０は、電気的信号を送受信できるように制御部１４０と電気的に結合される。電圧測定部１１０は、制御部１４０の統制の下に、時間間隔を置いてバッテリー１０の正極と負極との間に印加される電圧を測定し、測定された電圧の大きさを示す信号を制御部１４０に出力する。制御部１４０は、電圧測定部１１０から出力される信号からバッテリー１０の電圧を決定し、決定された電圧の値をメモリ部１５０に保存する。例えば、電圧測定部１１０は当業界で一般に使用される電圧測定回路から構成され得る。
【００４９】
電流測定部１２０は、電気的信号を送受信できるように制御部１４０と電気的に結合される。電流測定部１２０は、制御部１４０の統制の下、時間間隔を置いてバッテリー１０を通じて流れる電流の大きさを繰り返して測定し、測定された電流の大きさを示す信号を制御部１４０に出力する。制御部１４０は、電流測定部１２０から出力される信号から電流の大きさを決定し、決定された電流値をメモリ部１５０に保存する。例えば、電流測定部１２０は当業界で一般に使用されるホールセンサーまたはセンス抵抗から構成され得る。
【００５０】
温度測定部１３０は、電気的信号を送受信できるように制御部１４０と電気的に結合される。温度測定部１３０は、時間間隔を置いてバッテリー１０の温度を繰り返して測定し、測定された温度の大きさを示す信号を制御部１４０に出力する。制御部１４０は、温度測定部１３０から出力される信号からバッテリー１０の温度を決定し、決定された温度の値をメモリ部１５０に保存する。例えば、温度測定部１３０は当業界で一般に使用される熱電対（ｔｈｅｒｍｏｃｏｕｐｌｅ）から構成され得る。
【００５１】
本発明による装置１００は、通信インターフェース１６０をさらに含むことができる。通信インターフェース１６０は、制御部１４０が負荷装置２００に含まれた制御システム２１０と通信を行うために必要な構成要素である。
【００５２】
通信インターフェース１６０としては、相異なる２つのシステムが通信できるように支援する公知の通信インターフェースであれば如何なるものであっても使用可能である。通信インターフェースは有線または無線通信を支援することができる。望ましくは、通信インターフェースはＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）通信またはデイジーチェーン（ｄａｉｓｙ ｃｈａｉｎ）通信を支援するものであり得る。
【００５３】
制御部１４０は、電圧測定部１１０によって測定されたバッテリー１０の電圧及び電流測定部１２０によって測定されたバッテリー１０の電流の少なくとも１つと温度測定部１３０によって測定されたバッテリー１０の温度とを選択的に活用してバッテリー１０の充電状態を決定することができる。
【００５４】
例えば、バッテリー１０の充電状態は、電流測定部１２０を通じて周期的に測定される電流値を積算して決定することができる。このような方式はアンペアカウンティング法（ａｍｐｅｒｅ ｃｏｕｎｔｉｎｇ ｍｅｔｈｏｄ）という名前で知られているため、詳しい説明は省略する。他の例として、バッテリー１０の充電状態は、電圧測定部１１０を通じて周期的に測定される電圧値に基づいて開放電圧を決定し、メモリに予め保存されたＯＣＶ−ＳＯＣテーブルを参照して決定することができる。さらに他の例として、充電状態はバッテリー１０の回路モデリングを基盤とする拡張カルマンフィルターのような適応的アルゴリズムを用いて決定することができる。
【００５５】
勿論、充電状態は、上述したアンペアカウンティング法または拡張カルマンフィルターの外にも、バッテリー１０の電圧、温度及び電流を選択的に活用して充電状態を推定可能な他の公知の方法によっても決定できる。
【００５６】
制御部１４０は、バッテリー１０が放電する間に電圧測定部１１０によって測定されたバッテリー１０の電圧レベルをモニタリングする。制御部１４０は、電流測定部１２０で測定される電流の方向によって、バッテリー１０が充電中であるか、それとも、放電中であるかを判断することができる。
【００５７】
制御部１４０は、バッテリー１０の電圧レベルに応じてバッテリーの出力パラメーターを異なるように決定する。具体的に、制御部１４０は、放電中のバッテリー１０の電圧が電圧平坦区間に属すれば、一般モードで出力パラメーターを決定することができる。一方、バッテリー１０の電圧が電圧平坦区間から抜け出て電圧急減区間または電圧急増区間に進入すれば、減殺モードで出力パラメーターを決定することができる。このとき、電圧平坦区間と電圧急減区間とは、予め決められた放電設定電圧を基準に区分することができる。また、電圧平坦区間と電圧急増区間とは、放電設定電圧より高く予め決められた充電設定電圧を基準に区分することができる。すなわち、電圧急減区間は放電設定電圧以下の電圧範囲に該当する区間であり、電圧急増区間は充電設定電圧以上の電圧範囲に該当する区間であり、電圧平坦区間は放電設定電圧より大きくて充電設定電圧より小さい電圧範囲に該当する区間である。
【００５８】
まず、バッテリー１０の予め決められた充電状態値毎に同じ温度を維持した状態で定電流放電試験を行って複数の放電カーブモデルを得ることができる。
【００５９】
図３は、満充電容量が３６Ａｈと同一であって、充電状態が１５％、２０％、３０％、４０％及び５０％と異なる５つのリチウムバッテリーの放電カーブモデルを示したグラフである。左側から右側に行くほど、各放電カーブモデルに対応する充電状態値はより大きい。
【００６０】
それぞれの定電流放電試験で適用された放電電流の大きさは、バッテリー１０の充電状態及び温度に対応する最大放電電流値である。特定の充電状態及び温度に対応する最大放電電流値は、ＨＰＰＣ（Ｈｙｂｒｉｄ Ｐｕｌｓｅ Ｐｏｗｅｒ Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎ）法でバッテリー１０をパルス放電させたとき、バッテリー１０の電圧を放電下限電圧（Ｖmin）に到達させる放電電流値である。
【００６１】
望ましくは、ＨＰＰＣ法で決定した最大放電電流値がバッテリー１０の安全のために設定した放電上限電流値より大きければ、最大放電電流値は放電上限電流値で代替できる。
【００６２】
図３に示された放電カーブモデルを得るための定電流放電実験の際、放電上限電流値は３６０Ａに設定した。
【００６３】
図３において、各放電カーブモデルを得るときに適用した最大放電電流値はグラフの右側に示した。すなわち、充電状態１５％、２０％、３０％、４０％及び５０％に対応する最大放電電流値は３６０Ａと同一である。充電状態２０％、３０％、４０％及び５０％であるときは、ＨＰＰＣ法で決定した最大放電電流値が放電上限電流値として設定された３６０Ａ（ａｍｐｅｒｅ）を超過したため、最大放電電流値を放電上限電流値に代替したからである。一方、バッテリー１０のＳＯＣが１５％の場合は、ＨＰＰＣ法で決定した最大放電電流値３５９Ａが放電上限電流値である３６０Ａより小さいため、ＨＰＰＣ法で決定した３５９Ａがそのまま適用された。
【００６４】
図３において、水平線Ａは予め決められた放電設定電圧（ＶD＿set）のレベルを示し、水平線Ｂは放電下限電圧（Ｖmin）のレベルを示す。このとき、放電設定電圧（ＶD＿set）は予め決められた安全基準値のうちいずれか１つと同一であり得る。例えば、放電下限電圧（Ｖmin）が１．５Ｖであるとするとき、２．６Ｖ、２．３Ｖ及び２．０Ｖに対応する３つの安全基準値が予め決められ得る。
【００６５】
上記のように、制御部１４０は予め決められた安全基準値を順次放電設定電圧（ＶD＿set）として設定した状態で、充電状態と温度によって減殺電流値と電流減殺比率を算出することができる。このとき、最大放電電流値が固定されているとき、減殺電流値が小くなるほど、電流減殺比率は大きくなり得る。すなわち、減殺電流値と電流減殺比率とは反比例の関係を有し得る。
【００６６】
また、制御部１４０は、算出された電流減殺比率に基づいてバッテリー１０の出力パラメーター、特に、放電電流を減殺させることで、バッテリー１０の電圧が放電下限電圧（Ｖmin）に到達するまでかかる時間を十分延ばすことができる。
【００６７】
また、制御部１４０は、各放電カーブモデルが水平線Ａと交わる第１時点と水平線Ｂと交わる第２時点をそれぞれ検出し、検出された第１時点から第２時点までの経過時間、すなわち、時間変化率を算出することができる。
【００６８】
制御部１４０は、電圧測定部１１０を通じて測定したバッテリー１０の現在電圧が予め設定された放電設定電圧（ＶD＿set）より大きい場合は、一般モードで出力パラメーターを決定する。一般モードは、後述する減殺モードと違って、バッテリー１０の放電電流に対する如何なる制限も加えないモードを意味し得る。すなわち、制御部１４０が減殺モードで動作しない間は常に一般モードで動作できる。
【００６９】
放電過程中で決定される出力パラメーターは、バッテリー１０の最大放電電流値及び電流減殺比率の少なくとも１つ、または、これと関連するパラメーターを含む。制御部１４０は、メモリ部１５０に予め保存された第１電流マップを用いて充電状態毎の最大放電電流値を決定することができる。ここで、第１電流マップは、複数の充電状態値それぞれに関連する最大放電電流値を定義するルックアップテーブルなどの形式を有するデータ構造であり得る。
【００７０】
許容パワー値ＰDは、下記数式２によって決定することができる。
ＰD＝Ｖmin×ＩD＿max            〔数式２〕
【００７１】
数式２において、Ｖminはバッテリー１０の放電下限電圧として予め決められた値である。ＩD＿maxは特定の充電状態で放電中のバッテリー１０に適用可能な最大放電電流値に該当する。
【００７２】
一方、制御部１４０は、電圧測定部１１０を通じて測定したバッテリー１０の電圧が放電設定電圧（ＶD＿set）以下に落ちれば（すなわち、電圧急減区間に入れば）一般モードから減殺モードに切り換えて、減殺モードで出力パラメーターを決定する。このとき、制御部１４０は、出力パラメーターを決定する動作を行う前に、予め決められた少なくとも１つの充電状態値及び少なくとも１つの温度値に対応する電流減殺比率を決定する動作を行うことができる。そのため、メモリ部１５０には複数の放電カーブモデルを予め保存できる。メモリ部１５０に予め保存される各放電カーブモデルは、前記複数の充電状態値のそれぞれに一対一で関連するものであり得る。
【００７３】
以下では、説明の便宜上、メモリ部１５０には少なくとも第１放電カーブモデル及び第２放電カーブモデルが保存されると仮定する。ここで、第１放電カーブモデルは、第１放電条件下で第１充電状態値を有するバッテリー１０の経時的な電圧変化を定義するものであり、第２放電カーブモデルは、第２放電条件下で第２充電状態値を有するバッテリー１０の経時的な電圧変化を定義するものであり得る。図３を参照して上述したように、第１放電条件は、指定された温度（例えば、２５℃）で第１充電状態値に対応する第１最大放電電流値でバッテリー１０を放電下限電圧以下まで放電させるものであり、第２放電条件は、第１放電条件と同じ温度で第２充電状態値に対応する第２最大放電電流値でバッテリー１０を放電下限電圧以下まで放電させるものであり得る。
【００７４】
また、制御部１４０が減殺モードで動作する間に決定されるパラメーターは、バッテリー１０の減殺電流値及び減殺目標パワー値の少なくとも１つを含む。
【００７５】
具体的に、制御部１４０は、メモリ部１５０に予め保存されたそれぞれの放電カーブモデルを１つずつ又は２つ以上を同時に読み出すことができる。制御部１４０によってメモリ部１５０から現在読み出された放電カーブモデルを「ターゲットカーブモデル」と称することにする。
【００７６】
制御部１４０は、ターゲットカーブモデルから、ターゲットカーブモデルが放電設定電圧値と交わる時点と放電下限電圧値と交わる時点をそれぞれ検出する。これらから、制御部１４０は検出された２つの時点間の時間を表す時間変化量を算出することができる。すなわち、時間変化量は、２つの時点のうち大きい方から小さい方を引いた値である。
【００７７】
次いで、制御部１４０は、少なくとも放電設定電圧値、放電下限電圧値及び時間変化量に基づいて、予め与えられたターゲット温度範囲内の少なくとも１つの温度値に対する減殺電流値を算出することができる。このとき、減殺電流値は、電圧急減区間内でバッテリー１０の電圧が放電下限電圧に到達するまで残った時間を十分延ばすための電流値である。また、ターゲット温度範囲は、ターゲットカーブモデルに対応して予め決められるものであり得る。一例として、ターゲット温度範囲が０〜２０℃である場合、制御部１４０はターゲット温度範囲内の１０℃に対する減殺電流値を算出することができる。
【００７８】
詳しくは、放電設定電圧値と放電下限電圧値は予め決められるものであり、時間変化量は放電カーブモデル毎に唯一に決定可能なものであるため、制御部１４０は予め決められた数学アルゴリズムを用いて放電設定電圧値、放電下限電圧値及び時間変化量から減殺電流値を求めることができる。一例として、ある１つのターゲットカーブモデルに対して、時間変化量と減殺電流値とは比例関係を有し得る。
【００７９】
望ましくは、制御部１４０は、最大放電電流値と２つ以上の相異なるファクターにさらに基づいて、ターゲットカーブモデルに対する減殺電流値を温度毎に算出することができる。ここで、最大放電電流値は、ターゲットカーブモデルに対応するものであり得る。例えば、ターゲットカーブモデルが充電状態１５％に対応する場合、最大放電電流値は３５９Ａである一方、充電状態２０％以上に対応する場合は最大放電電流値が３６０Ａである。また、２つ以上の相異なるファクターのうち１つは、バッテリーの内部抵抗値であり、他の１つはバッテリーの最大抵抗変化率であり得る。
【００８０】
一具現例によれば、制御部１４０は、下記数式１を用いてターゲットカーブモデルに対する減殺電流値ＩD＿derateを決定することができる。
【００８１】
【数２】
2019515621.tif 000004
数式１において、ＩD＿maxは最大放電電流値であり、Ｖminは放電下限電圧であり、ＶD＿setは放電設定電圧であり、Ｒ0は内部抵抗値であり、ΔｔDは時間変化量であり、（ｄＲ／ｄｔ）D＿maxは最大抵抗変化率であり、ＩD＿derateは減殺電流値である。
【００８２】
ここで、Ｒ0及び（ｄＲ／ｄｔ）D＿maxは、バッテリー１０の温度に応じて制御部１４０によって異なる値が割り当てられ得る２つのファクターである。
【００８３】
もし、ターゲットカーブモデルが充電状態２０％のバッテリー１０から得られた場合、制御部１４０は、下記表１及び表２から数式２のＲ0及び（ｄＲ／ｄｔ）D＿maxに割り当てる値を決定することができる。
【００８４】
【表１】
2019515621.tif 000005
【００８５】
表１において、相対的に高い温度値にマッピングされた内部抵抗値は、相対的に低い温度値にマッピングされた内部抵抗値より小さくなり得る。例えば、表１で１０℃に関連した内部抵抗値Ｂは、４５℃に関連した内部抵抗値Ｄより大きい。言い換えれば、Ａ＞Ｂ＞Ｃ＞Ｄの関係を満足する。表１のように定義される温度と内部抵抗値との関係は、ルックアップテーブルなどの形式でメモリ部１５０に予め保存できる。
【００８６】
【表２】
2019515621.tif 000006
【００８７】
表２において、相対的に高い温度にマッピングされた最大抵抗変化率は、相対的に低い温度に関連した最大抵抗変化率より大きくなり得る。例えば、表２で０℃にマッピングされた最大抵抗変化率Ｅは、１０℃に関連した最大抵抗変化率Ｆより小さい。言い換えれば、Ｅ＜Ｆ＜Ｇ＜Ｈの関係を満足する。表２のように定義される温度と最大抵抗変化率との関係は、表１と同様に、ルックアップテーブルなどの形式でメモリ部１５０に予め保存できる。
【００８８】
図４は、数式２に関連したパラメーターを説明するための図である。
図４の（ａ）に示された放電カーブモデルは、図３に示された複数の放電カーブモデルのうち充電状態２０％に対応する放電カーブモデルである。バッテリー１０の充電状態が２０％であるとき、許容される最大放電電流値である３６０Ａが数式２のＩD＿maxに割り当てられることは、図３を参照して上述した説明から容易に分かるであろう。
【００８９】
図４の（ｂ）は、充電状態２０％のバッテリー１０が３６０Ａで放電するときの経時的な抵抗変化率を示したグラフである。オームの法則によれば、Ｖ＝Ｉ×Ｒであるが、両辺を時間ｔに対して微分すれば、ｄＶ／ｄｔ＝ＩD＿max×ｄＲ／ｄｔになるため、ｄＲ／ｄｔは（ｄＶ／ｄｔ）／ＩD＿maxと実質的に同一である。このとき、充電状態が一定であれば、第１電流マップによってＩD＿maxも一定な値であるため、放電カーブモデル毎のｄＲ／ｄｔは電圧変化率ｄＶ／ｄｔを用いて決定することができる。
【００９０】
図４を参照すれば、数式２において、Ｒ0はバッテリー１０の内部抵抗値であって、実験を通じて温度毎に予め決められて表１のように定義できるパラメーターである。Ｖmin、ＶD＿set及びＲ0はメモリ部１５０に予め保存できる。
【００９１】
ここで、注目すべきパラメーターは（ｄＲ／ｄｔ）D＿maxである。（ｄＲ／ｄｔ）D＿maxは電圧急減区間に現れる（ｄＲ／ｄｔ）の最大値であって、図４の（ｂ）に示したように、バッテリー１０の電圧がＶminに到達した時点での電圧変化率または電圧変化率の絶対値をＩD＿maxで除した値に該当する。
【００９２】
（ｄＲ／ｄｔ）D＿maxは、バッテリー１０の充電状態と温度毎に測定した放電カーブモデルを用いて予め決定でき、充電状態及び温度毎に定義された（ｄＲ／ｄｔ）D＿maxに関するデータは、表２のようにメモリ部１５０に予め保存できる。
【００９３】
一方、数式２は、以下のようにして誘導することができる。バッテリー１０の電圧は、バッテリー１０の充電状態及び温度によって変わる開放電圧成分、内部抵抗（Ｒ0）及びＲＣ回路が相互直列で連結された回路によって等価的にモデリングすることができる。
【００９４】
前記回路モデリングによれば、バッテリー１０の電圧Ｖは、下記数式３のように３つの電圧成分の和で表すことができる。
【００９５】
Ｖ＝ＯＣＶ＋Ｉ×Ｒ0＋ＩRC×Ｒ                〔数式３〕
すなわち、３つの電圧成分は、充電状態に応じて固有に決定される開放電圧成分であるＯＣＶ、電流Ｉが流れるとき内部抵抗（Ｒ0）の両端にかかる電圧成分であるＩＲ0、及びＲＣ回路の抵抗（Ｒ）に電流ＩRCが流れるときＲＣ回路の両端にかかる電圧成分ＩRC×Ｒの和で表すことができる。
また、上記数式３の両辺を時間ｔで微分すれば、下記数式５が得られる。
【００９６】
ｄＶ／ｄｔ＝ｄＯＣＶ／ｄｔ＋（ｄＩ／ｄｔ）×Ｒ0＋（ｄＩRC／ｄｔ）×Ｒ＋ＩRC×（ｄＲ／ｄｔ）                        〔数式４〕
バッテリー１０の充電状態とＲＣ回路の抵抗に流れる電流ＩRCとが一定時間（例えば、数秒〜数十秒）の間に一定であると仮定すれば、ｄＯＣＶ／ｄｔとｄＩRC／ｄｔは０になるため、数式４は下記数式５のように近似することができる。
【００９７】
ｄＶ／ｄｔ＝（ｄＩ／ｄｔ）×Ｒ0＋ＩRC×（ｄＲ／ｄｔ）      〔数式５〕
一方、放電カーブモデルが放電設定電圧ＶD＿setと交わる時点ｔ0で測定される電流をＩ0とし、放電下限電圧（Ｖmin）と交わる時点ｔ1で測定される電流をＩ1としよう。また、ｔ0からｔ1までの間に、ＩRCはＩ1と同一であり、（ｄＲ／ｄｔ）は（ｄＲ／ｄｔ）D＿maxで一定であると仮定して、数式５の両辺を時間に対して積分すれば、下記数式６が得られる。
【００９８】
Ｖmin−ＶD＿set＝（Ｉ1−Ｉ0）×Ｒ0＋Ｉ1×（ｄＲ／ｄｔ）D＿max×（ｔ1−ｔ0）                                      〔数式６〕
一方、数式６をＩ1に対して整理すれば、数式７のように表すことができる。
【００９９】
【数３】
2019515621.tif 000007
数式７において、Ｉ0にＩD＿maxを割り当てる場合、Ｉ1は減殺電流値であって数式２のＩD＿derateになる。
【０１００】
上記のように、数式５で（ｄＲ／ｄｔ）に（ｄＲ／ｄｔ）D＿maxを割り当てる理由は、バッテリー１０の電圧が放電下限電圧（Ｖmin）以下に落ちる過放電状態に備えてＩD＿derateを保守的に算出するためである。
【０１０１】
制御部１４０は、数式２を用いて算出された減殺電流値に対応する電流減殺比率を算出することができる。具体的に、電流減殺比率は、放電カーブモデルの充電状態に対応する最大放電電流値に対する減殺電流値の相対的な大きさを示すパラメーターである。例えば、最大放電電流値が３６０Ａであるとするとき、特定温度値に対する減殺電流値が９０Ａの場合、制御部１４０は（３６０−９０Ａ）／３６０Ａ×１００％＝７５％を前記特定温度値に対する電流減殺比率としてメモリ部１５０に保存することができる。
【０１０２】
場合によって、制御部１４０は、上記のような過程を通じてそれぞれ算出された減殺電流値と電流減殺比率のうち、電流減殺比率のみをメモリ部１５０に保存することもできる。これは、減殺電流値より電流減殺比率の保存に求められるデータ量が少ないためである。
【０１０３】
情報出力部は、制御部１４０によってそれぞれの放電カーブモデルから温度毎に算出された電流減殺比率を通知する視覚的信号及び聴覚的信号の少なくとも１つを出力するように構成される。
【０１０４】
選択的に、制御部１４０は、数式２を用いて算出された減殺電流値から減殺目標パワー値であるＰD＿derateを決定することができる。ＰD＿derateは、下記数式８を用いて求めることができる。
【０１０５】
ＰD＿derate＝Ｖmin×ＩD＿derate                    〔数式８〕
制御部１４０は、減殺モードにおいて、減殺電流値及び減殺目標パワー値の少なくとも１つを含む出力パラメーターを通信インターフェース１６０を通じて負荷装置２００の制御システム２１０に伝送することができる。
【０１０６】
制御システム２１０は、遅延時間が経過した後、制御部１４０から伝送された出力パラメーターを用いて電力変換部２２０を制御してバッテリー１０の放電電流または出力を減殺させる。すなわち、制御システム２１０は、出力パラメーターに含まれた減殺電流値または減殺目標出力値を用いて電力変換部２２０を制御することで、バッテリー１０から出力される放電電流の大きさを予め求められた減殺電流値以下に統制するか又はバッテリー１０の出力を減殺目標出力値より小さく統制することができる。
【０１０７】
制御システム２１０は、望ましい例として、電力変換部２２０を制御して段階的に放電電流の大きさを減殺電流値以下に減殺させることができる。
【０１０８】
制御部１４０は、上述した多様な制御ロジッグを実行するために当業界に知られたプロセッサ、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ−Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）、他のチップセット、論理回路、レジスタ、通信モデム、データ処理装置などを選択的に含み得る。また、前記制御ロジッグがソフトウェアとして具現されるとき、制御部１４０はプログラムモジュールの集合として具現され得る。このとき、プログラムモジュールはメモリに記憶され、プロセッサによって実行され得る。前記メモリはプロセッサの内部または外部に設けられ得、周知された多様なコンピュータ部品でプロセッサと連結され得る。また、前記メモリは、本発明のメモリ部１５０に含まれ得る。また、前記メモリはデバイスの種類に関係なく情報が記憶されるデバイスを総称し、特定メモリ装置を指すものではない。
【０１０９】
制御部１４０の多様な制御ロジッグは、少なくとも１つ以上が組み合わせられ、組み合わせられた制御ロジッグはコンピュータ可読のコード体系に作成されてコンピュータ可読の記録媒体に書き込まれ得る。前記記録媒体はコンピュータに含まれたプロセッサによってアクセス可能なものであれば、その種類に特に制限がない。一例として、前記記録媒体は、ＲＯＭ、ＲＡＭ、レジスタ、ＣＤ−ＲＯＭ、磁気テープ、ハードディスク、フロッピーディスク及び光データ記録装置を含む群から選択された少なくとも１つ以上を含む。また、前記コード体系はネットワークで連結されたコンピュータに分散して保存されて実行され得る。また、前記組み合わせられた制御ロジッグを具現するための機能的なプログラム、コード及びコードセグメントは本発明が属する技術分野のプログラマーによって容易に推論できる。
【０１１０】
図５〜図８は、本発明の一実施例によるバッテリー管理装置が各放電カーブモデルから温度毎に減殺電流値と電流減殺比率を算出する動作を説明するための図である。具体的に、図５は、予め決められた第１電流マップによって定義されるバッテリー１０の充電状態と最大放電電流値との関係を示したグラフである。図６は、バッテリー１０の充電状態と温度値に応じた電流減殺比率の変化を示したグラフである。図７は、図６に示されたグラフから導出された温度毎の最大代表減殺比率の変化を示したグラフである。図８は、放電設定電圧の増減による代表減殺比率の変化特性を示したグラフである。
【０１１１】
図５を参照すれば、バッテリー１０の最大放電電流値は、充電状態の増加とともに持続的に増加した後、特定ポイントを超えてからは一定に維持される。図４も一緒に参照すれば、充電状態が２０％に至るまで、最大放電電流値は３６０Ａに向かって直線に近い形態で漸次上昇する。その後、充電状態が２０％に到達した後は、最大放電電流値は３６０Ａで一定に維持される。
【０１１２】
図６を参照すれば、放電設定電圧が２．６Ｖである場合、予め決められた温度値と放電カーブモデルから算出された電流減殺比率を確認できる。具体的に、図６のグラフには総２２個（４５℃で３つ、２５℃で５つ、１０℃で５つ、０℃で４個、−１０℃で１つ、−２０℃で４つ）の電流減殺比率が示されている。
【０１１３】
理解を助けるため、図３における充電状態値４０％に関連した放電カーブモデルを第１モデルとし、充電状態値５０％に関連した放電カーブモデルを第２モデルとしよう。この場合、温度値が特定されれば、表１及び表２から数式２のＲ0及び（ｄＲ／ｄｔ）D＿maxが第１モデル及び第２モデルに対して個別的に決められ得る。また、数式２のＶmin及びＶD＿setは第１モデルと第２モデルとで共通する値であり、ΔｔDは第１モデルと第２モデルのそれぞれから個別的に算出される値であり、ＩD＿maxは第１電流マップ（図５参照）から第１モデル及び第２モデルに対して個別的に決められ得る。ここで、数式２のパラメーターのうち温度値に応じて変わるパラメーターは、Ｒ0及び（ｄＲ／ｄｔ）D＿maxのみであり得る。
【０１１４】
＜第１モデルに対する電流減殺比率の算出動作＞
図６を参照すれば、第１モデルに対し、相異なる２つの温度値である１０℃及び２５℃で相異なる２つの電流減殺比率であるＫ１％及びＫ２％が算出されている。すなわち、制御部１４０は第１モデルに対して、第１温度値である１０℃にマッピングされた第１内部抵抗値Ｂと第１最大抵抗変化率Ｆを数式２のＲ0及び（ｄＲ／ｄｔ）maxに割り当て、第２温度値である２５℃にマッピングされた第２内部抵抗値Ｃと第２最大抵抗変化率Ｇを数式２のＲ0及び（ｄＲ／ｄｔ）maxに割り当てることで、電流減殺比率であるＫ１％及びＫ２％をそれぞれ算出することができる。
【０１１５】
＜第２モデルに対する電流減殺比率の算出動作＞
図６を再度参照すれば、第２モデルに対し、相異なる２つの温度値である０℃及び１０℃で相異なる２つの電流減殺比率であるＫ３％及びＫ４％が算出されている。すなわち、制御部１４０は第２モデルに対して、第３温度値である０℃にマッピングされた第３内部抵抗値Ａと第３最大抵抗変化率Ｅを数式２のＲ0及び（ｄＲ／ｄｔ）D＿maxに割り当て、第４温度値である１０℃にマッピングされた第４内部抵抗値Ｂと第４最大抵抗変化率Ｆを数式２のＲ0及び（ｄＲ／ｄｔ）D＿maxに割り当てることで、電流減殺比率であるＫ３％及びＫ４％をそれぞれ算出することができる。
【０１１６】
＜温度毎の代表減殺比率の算出動作＞
電流減殺比率を算出するために第１モデルに使われた温度値と第２モデルに使われた温度値のうち少なくとも１つが共通する場合、制御部１４０は共通温度値に対応する電流減殺比率のうちいずれか１つを共通温度値に対する代表減殺比率として設定することができる。
【０１１７】
例えば、第１モデルに使われた温度値は１０℃と２５℃であって、第２モデルに使われた温度値は０℃と１０℃であるため、このうち１０℃が共通温度値である。したがって、制御部１４０は、１０℃に関連した第１モデルの電流減殺比率であるＫ１％と第２モデルの電流減殺比率であるＫ４％のうちより大きいＫ１％を、共通温度値１０℃に対する代表減殺比率として設定することができる。
【０１１８】
また、制御部１４０は、ある１つの温度値（図６の−１０℃）に対して算出された電流減殺比率が１つのみである場合、その電流減殺比率を該当温度値に対する代表減殺比率として設定することができる。
【０１１９】
制御部１４０は、上述した過程を繰り返すことで、予め与えられたすべての温度値に対する代表減殺比率を設定できるが、その温度値毎の代表減殺比率が図７に示されている。図７を参照すれば、予め決められた複数の温度値のうち最小値から最大値に行くほど、それに対応する代表減殺比率が漸次増加することを確認できる。
【０１２０】
また、図８を参照すれば、複数の安全基準値のうち相対的に大きい安全基準値が放電設定電圧として設定された場合、同じ温度値で相対的に小さい代表減殺比率が設定されることを確認できる。これは、放電設定電圧が大きいほど、数式２の（Ｖmin−ＶD＿set）の値が増加するためである。
【０１２１】
以下、バッテリー管理装置１００がバッテリー１０を過放電から保護する方法について具体的に説明する。
【０１２２】
図９〜図１２は、本発明の実施例によるバッテリー管理方法を示したフロー図である。説明の便宜上、メモリ部１５０には相異なる充電状態値と関連する第１放電カーブモデル及び第２放電カーブモデルのみが予め保存されており、放電カーブモデル毎に２つの温度値に対する電流減殺比率を算出すると仮定する。
【０１２３】
まず、図９を参照すれば、段階９１０で、制御部１４０は、メモリ部１５０から第１放電カーブモデルを読み出す。第１放電カーブモデルは、第１放電条件下で第１充電状態値を有する時間に応じたバッテリー１０両端の電圧変化を定義するものである。
【０１２４】
その後、段階９２０で、制御部１４０は第１放電カーブモデルから第１時間変化量を算出する。第１時間変化量は、第１放電カーブモデルが放電設定電圧値（ＶD＿set）と交わる第１時点から放電下限電圧値（Ｖmin）と交わる第２時点までの期間を示す。
【０１２５】
その後、段階９３０で、制御部１４０は第１放電カーブモデルに基づいて第１温度値に対する第１減殺電流値を算出する。第１減殺電流値は、放電下限電圧値、放電設定電圧値、第１時間変化量、第１ファクター及び第２ファクターに基づいて算出できる。ここで、第１ファクターは第１温度値にマッピングされた第１内部抵抗値であり、第２ファクターは第１温度値にマッピングされた第１最大抵抗変化率である。
【０１２６】
その後、段階９４０で、制御部１４０は第１電流減殺比率を算出する。第１電流減殺比率は、第１充電状態値にマッピングされた第１最大放電電流値に対する第１減殺電流値の相対的な大きさを示すパラメーターである。第１最大放電電流値は、例えば図３に示されたグラフを定義する第１電流マップ（図５を参照）を参照して決定されるパラメーターである。
【０１２７】
その後、段階９５０で、制御部１４０は第１電流減殺比率をメモリ部１５０に保存する。このとき、制御部１４０は第１電流減殺比率を第１充電状態値及び第１温度値に関連付けることができる。勿論、第１減殺電流値も一緒に保存可能である。
【０１２８】
その後、段階９６０で、制御部１４０は第１放電カーブモデルに基づいて第２温度値に対する第２減殺電流値を算出する。第２温度値は第１温度値と相異なる。第２減殺電流値は、放電下限電圧値、放電設定電圧値、第１時間変化量、第３ファクター及び第４ファクターに基づいて算出できる。ここで、第３ファクターは第２温度値にマッピングされた第２内部抵抗値であり、第４ファクターは第２温度値にマッピングされた第２最大抵抗変化率である。
【０１２９】
その後、段階９７０で、制御部１４０は第２電流減殺比率を算出する。第２電流減殺比率は、第１最大放電電流値に対する第２減殺電流値の相対的な大きさを示すパラメーターである。
【０１３０】
その後、段階９８０で、制御部１４０は第２電流減殺比率をメモリ部１５０に保存する。このとき、制御部１４０は第２電流減殺比率を第１充電状態値及び第２温度値に関連付けることができる。勿論、第２減殺電流値も一緒に保存可能である。
【０１３１】
次に図１０を参照すれば、段階１０１０で、制御部１４０はメモリ部１５０から第２放電カーブモデルを読み出す。第２放電カーブモデルは、第２放電条件下で前記第２充電状態値を有するバッテリー１０両端の経時的な電圧変化を定義するものである。
【０１３２】
その後、段階１０２０で、制御部１４０は第２放電カーブモデルから第２時間変化量を算出する。第２時間変化量は、第２放電カーブモデルが放電設定電圧値（ＶD＿set）と交わる第３時点から放電下限電圧値（Ｖmin）と交わる第４時点までの期間を示す。
【０１３３】
その後、段階１０３０で、制御部１４０は第２放電カーブモデルに基づいて第３温度値に対する第３減殺電流値を算出する。第３減殺電流値は、放電下限電圧値、放電設定電圧値、第２時間変化量、第５ファクター及び第６ファクターに基づいて算出できる。ここで、第５ファクターは第３温度値にマッピングされた第３内部抵抗値であり、第６ファクターは第３温度値にマッピングされた第３最大抵抗変化率である。
【０１３４】
その後、段階１０４０で、制御部１４０は第３電流減殺比率を算出する。第３電流減殺比率は、第２充電状態値にマッピングされた第２最大放電電流値に対する第３減殺電流値の相対的な大きさを示すパラメーターである。第２最大放電電流値は、例えば図３に示されたグラフを定義する第１電流マップを参照して決定されるパラメーターである。
【０１３５】
その後、段階１０５０で、制御部１４０は第３電流減殺比率をメモリ部１５０に保存する。このとき、制御部１４０は第３電流減殺比率を第２充電状態値及び第３温度値に関連付けることができる。勿論、第３減殺電流値も一緒に保存可能である。
【０１３６】
その後、段階１０６０で、制御部１４０は第２放電カーブモデルに基づいて第４温度値に対する第４減殺電流値を算出する。第４温度値は第３温度値と相異なる。第４減殺電流値は、放電下限電圧値、放電設定電圧値、第２時間変化量、第７ファクター及び第８ファクターに基づいて算出できる。ここで、第７ファクターは第４温度値にマッピングされた第４内部抵抗値であり、第８ファクターは第４温度値にマッピングされた第４最大抵抗変化率である。
【０１３７】
その後、段階１０７０で、制御部１４０は第４電流減殺比率を算出する。第４電流減殺比率は、第２最大放電電流値に対する第４減殺電流値の相対的な大きさを示すパラメーターである。
【０１３８】
その後、段階１０８０で、制御部１４０は第４電流減殺比率をメモリ部１５０に保存する。このとき、制御部１４０は第４電流減殺比率を第２充電状態値及び第４温度値に関連付けることができる。勿論、第４減殺電流値も一緒に保存可能である。
【０１３９】
図１１についての説明に先立って、メモリ部１５０には放電カーブモデル毎に使用される温度値が予め保存されているため、制御部１４０は相異なる２つの放電カーブモデルに共通的に使用される温度値を取得することができる。
【０１４０】
図１１を参照すれば、段階１１１０で、制御部１４０は第１温度値と第２温度値のうち第３温度値または第４温度値と同じ温度値が存在するか否かを判断する。例えば、第１温度値＜第２温度値＝第３温度値＜第４温度値の場合、第２温度値と第３温度値とが同じであるため、段階１１１０では「はい」と判断される。一方、第１温度値＜第２温度値＜第３温度値＜第４温度値などの場合、第１温度値と第２温度値のいずれも第３温度値または第４温度値と一致しないため、段階１１１０では「いいえ」と判断される。段階１１１０での判断結果が「はい」であれば、段階１１２０に進む。一方、段階１１１０での判断結果が「いいえ」であれば、段階１１３０に進む。
【０１４１】
段階１１２０で、制御部１４０は同一温度値に関連した２つの電流減殺比率のうち大きいものを同一温度値に対する代表減殺比率として設定する。例えば、第２温度値＝第３温度値の場合、第２電流減殺比率と第３電流減殺比率とを比べて、第２電流減殺比率が大きければ第２電流減殺比率を第２温度値に対する代表減殺比率として設定し、第３電流減殺比率が大きければ第３電流減殺比率を第２温度値に対する代表減殺比率として設定する。
【０１４２】
これと共にまたは別に、制御部１４０は、残りの他の温度値それぞれに関連した電流減殺比率を該当温度値の代表減殺比率として設定することができる。例えば、第１温度値＜第２温度値＝第３温度値＜第４温度値の場合、第１電流減殺比率を第１温度値に対する代表減殺比率として設定し、第４電流減殺比率を第４温度値に対する代表減殺比率として設定することができる。
【０１４３】
段階１１３０で、制御部１４０は第１電流減殺比率〜第４電流減殺比率を第１温度値〜第４温度値それぞれに対する代表減殺比率として設定する。すなわち、第１電流減殺比率を第１温度値に対する代表減殺比率、第２電流減殺比率を第２温度値に対する代表減殺比率、第３電流減殺比率を第３温度値に対する代表減殺比率、第４電流減殺比率を第４温度値に対する代表減殺比率としてそれぞれ設定する。
【０１４４】
段階１１２０または段階１１３０を通じて設定された温度毎の代表減殺比率はメモリ部１５０に保存される。
【０１４５】
図１２は、上記のような過程を通じてメモリ部１５０に保存された温度毎の代表減殺比率に基づいてバッテリー１０の放電電流を制限する方法を示したフロー図である。
【０１４６】
図１２を参照すれば、段階１２１０で、制御部１４０はバッテリー１０の現在充電状態値を推定する。例えば、制御部１４０は、電圧測定部１１０、電流測定部１２０及び温度測定部１３０によって測定されるバッテリー１０の電圧値、電流値及び温度値に基づいてバッテリー１０の現在充電状態値を推定することができる。
【０１４７】
段階１２２０で、制御部１４０はバッテリー１０の現在電圧が放電設定電圧値以下であるか否かを判断する。段階１２２０の判断結果が「はい」であれば、段階１２３０に進む。
【０１４８】
段階１２３０で、制御部１４０はメモリ部１５０に保存されている代表減殺比率から、バッテリー１０の現在充電状態値及び温度値に予めマッピングされた１つの代表減殺比率を取得する。例えば、図６を参照すれば、現在充電状態値と温度値がそれぞれ２０％と１０℃の場合、メモリ部１５０からＫ１％を取得できる。
【０１４９】
段階１２４０で、制御部１４０は取得された代表減殺比率を用いて、バッテリー１０の放電電流の上限値を決定する。例えば、現在充電状態値にマッピングされた最大放電電流値が３６０Ａであって、段階１２３０を通じて取得された代表減殺比率が８０％である場合、３６０Ａ×（１００％−８０％）＝７２Ａを上限値として決定することができる。制御部１４０は決定された上限値以下に放電電流を制限することができる。例えば、制御部１４０は、現在の放電電流と前記上限値との間の差に基づいてパルス幅変調信号のデューティー比を決定し、決定された周波数を知らせる信号を通信インターフェース１６０を通じて制御システム２１０に伝送することができる。制御システム２１０は、制御部１４０から伝送されたデューティー比によってバッテリー１０と負荷２３０との間に連結されたスイッチング素子のターンオンとターンオフを調節することで、最終的にバッテリー１０の放電電流が前記上限値を超過しないようにすることができる。段階１２４０によって上限値が決定されれば、制御部１４０は段階１２１０に戻ることができる。
【０１５０】
一方、図３〜図１２を参照してバッテリー１０の放電電流を制限する装置１００の動作、すなわち、過放電保護動作を中心に説明したが、装置１００がバッテリー１０の充電電流を制限するための動作、すなわち、過充電保護動作も行うことができることは言うまでもない。
【０１５１】
より詳しくは、充電カーブモデルは、図３を参照して上述した放電カーブモデルを得るための定電流放電試験と同様に得ることができる。すなわち、バッテリー１０の予め決められた充電状態値毎に同じ温度を維持した状態で定電流充電試験を行うことで複数の充電カーブモデルを得ることができる。このとき、それぞれの定電流充電実験で使用される充電電流の大きさとしてはＨＰＰＣ法で定めた最大充電電流値を設定する。
【０１５２】
過放電保護に関連する減殺電流値の決定に用いる数式２を過充電保護に関連する減殺電流値の決定に用いようとする場合、上述したＩD＿derate、Ｖmin、ＶD＿set、ＩD＿max、（ｄＲ／ｄｔ）D＿max、ΔｔDは、それぞれ、ＩC＿derate、Ｖmax、ＶC＿set、ＩC＿max、（ｄＲ／ｄｔ）C＿max、ΔｔCで置換できる。ＩC＿derateは過充電保護に関連する減殺電流値、Ｖmaxは充電上限電圧、ＶC＿setは充電設定電圧、ＩC＿maxは最大充電電流値、（ｄＲ／ｄｔ）C＿maxは電圧急増区間であるＶmax〜ＶC＿setで現れる（ｄＲ／ｄｔ）の最大値、ΔｔCは充電カーブモデルが充電設定電圧ＶC＿setと交わる時点から充電上限電圧Ｖmaxと交わる時点までの時間変化量である。過充電保護動作に関連する上記のパラメーターとともに充電カーブモデルもメモリ部１５０に予め保存され得る。
【０１５３】
例えば、第１充電カーブモデルは、第１充電条件下で第１充電状態値を有するバッテリー１０の経時的な電圧変化を定義するものであり、第２充電カーブモデルは、第２充電条件下で第２充電状態値を有するバッテリー１０の経時的な電圧変化を定義するものであり得る。図３を参照して上述したように、第１充電条件は、指定された温度（例えば、２５℃）で第１充電状態値に対応する第１最大充電電流値でバッテリー１０を充電上限電圧以上まで充電させることであり、第２充電条件は、第１充電条件と同じ温度で第２充電状態値に対応する第２最大充電電流値でバッテリー１０を充電上限電圧以上まで充電させることであり得る。
【０１５４】
制御部１４０は、メモリ部１５０に予め保存された第２電流マップを用いて充電状態毎の最大放電電流値を決定することができる。ここで、第２電流マップは、第１電流マップと同様に、複数の充電状態値それぞれに関連する最大充電電流値を定義するルックアップテーブルなどの形式を有するデータ構造であり得る。バッテリー１０の充電状態が一定であれば、第２電流マップによってＩC＿maxも一定な値である。したがって、制御部１４０は、電圧急増区間内での電圧変化率ｄＶ／ｄｔを用いて、充電カーブモデル毎の（ｄＲ／ｄｔ）C＿maxを決定することもできる。
【０１５５】
すなわち、過放電保護動作と過充電保護動作とは、単にバッテリー１０が充電中であるか又は放電中であるかによって区分されるものであるため、過放電保護動作に関連する実施例は関連パラメーターのみを変えて過充電保護動作の実行に適用可能である。
【０１５６】
本発明の多様な実施様態の説明において、「〜部」と称した構成要素は物理的に区分される要素ではなく、機能的に区分される要素であると理解せねばならない。したがって、それぞれの構成要素は他の構成要素と選択的に統合されるか、又は、それぞれの構成要素が制御ロジッグの効率的な実行のためにサブ構成要素に分割され得る。しかし、構成要素が統合または分割されても機能の同一性が認められれば、統合または分割された構成要素も本発明の範囲内に属すると解釈されねばならないことは当業者にとって自明である。
【０１５７】
以上のように、本発明を限定された実施例と図面によって説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、本発明の属する技術分野で通常の知識を持つ者によって本発明の技術思想と特許請求の範囲の均等範囲内で多様な修正及び変形が可能であることは言うまでもない。
【図１】
2019515621.tif 000009
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【国際調査報告】
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