(57)【要約】  本発明は、バッテリーの退化を遅延させることができるバッテリー充電管理技術を開示する。本発明によるバッテリー充電管理装置は、退化率推定部によって推定された退化率に基づいて充電上限電圧を演算する上限演算部と、前記上限演算部によって演算された充電上限電圧までのみ充電が行われるように前記二次電池の充電を制御する充電制御部と、前記退化率推定部、前記上限演算部及び前記充電制御部の少なくとも一つの動作を行うために必要な情報を保存するメモリ部と、を含む。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
二次電池の退化率を推定する退化率推定部と、
前記退化率推定部によって推定された退化率に基づいて充電上限電圧を演算する上限演算部と、
前記上限演算部によって演算された充電上限圧以下で充電が行われるように前記二次電池の充電を制御する充電制御部と、
前記退化率推定部、前記上限演算部及び前記充電制御部の少なくとも一つの動作を行うために必要な情報を保存するメモリ部と、を含むバッテリー充電管理装置。
【請求項２】
前記上限演算部は、前記二次電池の退化率が増加しても前記二次電池の正極フル充電電位を一定範囲以内に維持するように前記充電上限電圧を演算する請求項１に記載のバッテリー充電管理装置。
【請求項３】
前記上限演算部は、前記二次電池の退化率が増加するにつれて前記充電上限電圧が減少するように前記充電上限電圧を演算する請求項１または２に記載のバッテリー充電管理装置。
【請求項４】
前記上限演算部は、現在の退化率における正極フル充電参照電位と正極フル充電最初電位とを比較し、比較結果を用いて前記充電上限電圧を演算する請求項１から３のいずれか一項に記載のバッテリー充電管理装置。
【請求項５】
前記メモリ部が、正極フル充電最初電位及び退化率別の正極フル充電参照電位を保存する請求項４に記載のバッテリー充電管理装置。
【請求項６】
前記メモリ部は、正極フル充電最初電位、退化率別の放電容量による正極参照電位プロファイル及び放電容量によるフルセル参照電位プロファイルを保存し、
前記上限演算部が、現在の退化率に対応する放電容量による正極参照電位プロファイル及び放電容量によるフルセル参照電位プロファイルを抽出し、抽出された正極参照電位プロファイル及び抽出されたフルセル参照電位プロファイルに基づいて前記充電上限電圧を演算する請求項１から５のいずれか一項に記載のバッテリー充電管理装置。
【請求項７】
前記上限演算部は、前記抽出された正極参照電位プロファイルから正極フル充電最初電位となる放電容量を算出し、前記抽出されたフルセル参照電位プロファイルから前記算出された放電容量に対応する電圧を前記充電上限電圧として演算する請求項６に記載のバッテリー充電管理装置。
【請求項８】
前記バッテリー充電管理装置は、二次電池の電圧を測定する電圧測定部をさらに含み、
前記充電制御部が、前記電圧測定部によって測定された電圧測定情報と、前記上限演算部によって演算された充電上限電圧とを比較することで前記二次電池の充電を制御する請求項１から７のいずれか一項に記載のバッテリー充電管理装置。
【請求項９】
請求項１から請求項８のいずれか一項に記載のバッテリー充電管理装置を含む、バッテリーパック。
【請求項１０】
請求項１から請求項８のいずれか一項に記載のバッテリー充電管理装置を含む、自動車。
【請求項１１】
二次電池の退化率を推定する段階と、
前記退化率推定段階で推定された退化率に基づいて充電上限電圧を演算する段階と、
前記充電上限電圧演算段階で演算された充電上限電圧以下で充電が行われるように前記二次電池の充電を制御する段階と、を含むバッテリー充電管理方法。
【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技術に関し、より詳しくは、バッテリーの充電を管理してバッテリーの寿命を向上させることができる技術に関する。
【０００２】
本出願は、２０１７年１２月１８日出願の韓国特許出願第１０−２０１７−０１７４３６１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、すべて本出願に組み込まれる。
【背景技術】
【０００３】
通常、二次電池は、充電が不可能な一次電池とは異なり、充放電が可能な電池を意味し、携帯電話、ノートブックＰＣ、ドローン、ロボットなどの電子機器または電気自動車などに拡く使われている。特に、リチウム二次電池は、電子装備の電源としてよく用いられるニッケル−カドミウム電池またはニッケル−水素電池よりも大きい容量を有し、単位重量当たりのエネルギー密度が高いことから活用が急増している。
【０００４】
このようなリチウム二次電池は、主にリチウム系酸化物と炭素材を各々正極活物質と負極活物質に用いる。リチウム二次電池は、このような正極活物質と負極活物質が各々塗布された正極板と負極板が、セパレータを挟んで配置された電極組立体と、電極組立体を電解液とともに封止して収納する外装材を備える。
【０００５】
二次電池は、電気化学的な酸化及び還元反応によって電気エネルギーを生成する。どころが、二次電池は、最初に製造されたときの容量、即ち、ＢＯＬ（Ｂｅｇｉｎｎｉｎｇ  Ｏｆ  Ｌｉｆｅ）状態の容量が継続維持されず、時間が経過するほど減少する。特に、二次電池が特定の条件で長時間使用されれば、二次電池による電源供給が急に中断される問題が発生し得る。この場合、二次電池が装着されたシステムは、本来の機能が行われず、深刻な問題を招来し得る。
【０００６】
このような二次電池の電源供給中断現象は、多様な原因によって複合的に発生し得るが、代表的な原因は、電解液と電極との酸化または還元反応によるソルベント及び塩の減少であるといえる。特に、二次電池が退化するほど正極と負極とのバランスシフト（ｂａｌａｎｃｅ  ｓｈｉｆｔ）が起こるようになり、このようなバランスシフトは、電解液と電極との反応を加速化して二次電池をさらに急速に退化させ得る。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、電解液と電極との反応を減少させて二次電池の退化を遅延させることができる二次電池充電管理装置及び方法を提供することを目的とする。
【０００８】
本発明の他の目的及び長所は、下記する説明によって理解でき、本発明の実施例によってより明らかに分かるであろう。また、本発明の目的及び長所は、特許請求の範囲に示される手段及びその組合せによって実現することができる。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を達成するため、本発明によるバッテリー充電管理装置は、二次電池の退化率を推定する退化率推定部と、前記退化率推定部によって推定された退化率に基づいて充電上限電圧を演算する上限演算部と、前記上限演算部によって演算された充電上限電圧までのみ充電が行われるように前記二次電池の充電を制御する充電制御部と、前記退化率推定部、前記上限演算部及び前記充電制御部の少なくとも一つの動作を行うために必要な情報を保存するメモリ部と、を含む。
【００１０】
ここで、前記上限演算部は、前記二次電池の退化率が増加しても前記二次電池の正極フル充電電位を一定範囲以内に維持するように前記充電上限電圧を演算し得る。
【００１１】
また、前記上限演算部は、前記二次電池の退化率が増加するにつれて前記充電上限電圧が減少するように前記充電上限電圧を演算し得る。
【００１２】
また、前記上限演算部は、現在の退化率における正極フル充電参照電位と正極フル充電最初電位とを比較し、比較結果を用いて前記充電上限電圧を演算し得る。
【００１３】
また、前記メモリ部は、正極フル充電最初電位及び退化率別の正極フル充電参照電位を保存し得る。
【００１４】
また、前記メモリ部は、正極フル充電最初電位、退化率別の放電容量による正極参照電位プロファイル及び放電容量によるフルセル参照電位プロファイルを保存し、前記上限演算部は、現在の退化率に対応する放電容量による正極参照電位プロファイル及び放電容量によるフルセル参照電位プロファイルを抽出し、抽出された正極参照電位プロファイル及び抽出されたフルセル参照電位プロファイルに基づいて前記充電上限電圧を演算し得る。
【００１５】
前記上限演算部は、前記抽出された正極参照電位プロファイルから正極フル充電最初電位となる放電容量を算出し、前記抽出されたフルセル参照電位プロファイルから前記算出された放電容量に対応する電圧を前記充電上限電圧として演算し得る。
【００１６】
また、本発明によるバッテリー充電管理装置は、二次電池の電圧を測定する電圧測定部をさらに含み、前記充電制御部が、前記電圧測定部によって測定された電圧測定情報と、前記上限演算部によって演算された充電上限電圧とを比較することで前記二次電池の充電を制御し得る。
【００１７】
また、本発明によるバッテリーパックは、本発明によるバッテリー充電管理装置を含む。
【００１８】
また、本発明による自動車は、本発明によるバッテリー充電管理装置を含む。
【００１９】
また、本発明による二次電池の充電管理方法は、二次電池の退化率を推定する段階と、前記退化率推定段階で推定された退化率に基づいて充電上限電圧を演算する段階と、前記充電上限電圧演算段階で演算された充電上限電圧までのみ充電が行われるように前記二次電池の充電を制御する段階と、を含み得る。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、二次電池の充電を制御することで二次電池の退化を効果的に遅延させることができる。
【００２１】
したがって、本発明によれば、二次電池の寿命が向上して長寿命の二次電池の開発が促進される。
【００２２】
特に、本発明の一面によれば、二次電池の正極と電解液との副反応によって退化が加速化することを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
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。
【００２４】
【図１】本発明の一実施例によるバッテリー充電管理装置の機能的構成を概略的に示すブロック図である。
【００２５】
【図２】従来のバッテリーの充電時、退化による二次電池の電位変化の一例を示すグラフである。
【００２６】
【図３】図２におけるＡ１部分の拡大図である。
【００２７】
【図４】本発明の一実施例によるバッテリー充電管理装置による充電制御が行われた状態で、退化による二次電池の電位変化の一例を示すグラフである。
【００２８】
【図５】図４におけるＡ２部分の拡大図である。
【００２９】
【図６】退化率による正極フル充電電位と充電上限電圧の大きさの変化に関わり、本発明による実施例と従来技術による比較例とを相互比較して概略的に示したグラフである。
【００３０】
【図７】本発明の一実施例によるメモリ部が放電容量によるフルセル参照電位プロファイルを幾つかの退化率別に保存する構成を概略的に示すグラフである。
【００３１】
【図８】本発明の一実施例によるメモリ部が放電容量によるフルセル参照電位プロファイルを幾つかの退化率別に保存する構成を概略的に示すグラフである。
【００３２】
【図９】本発明の一実施例による充電上限電圧の演算構成を概略的に図式化して示す図である。
【００３３】
【図１０】本発明の一実施例によるバッテリー充電管理方法を概略的に示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
以下、添付された図面を参照して本発明の望ましい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。
【００３５】
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、本発明のもっとも望ましい一実施例に過ぎず、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。
【００３６】
本発明によるバッテリー充電管理装置は、二次電池を備えるバッテリー、例えば、バッテリーパックまたはバッテリーモジュールの充電を管理する装置であり得る。ここで、バッテリーには二次電池が一つまたは二つ以上具備され得る。
【００３７】
図１は、本発明の一実施例によるバッテリー充電管理装置の機能的構成を概略的に示すブロック図である。
【００３８】
図１を参照すれば、本発明によるバッテリー充電管理装置は、退化率推定部１１０、上限演算部１２０、充電制御部１３０及びメモリ部１４０を含み得る。
【００３９】
前記退化率推定部１１０は、バッテリーに備えられた二次電池の退化率を推定できる。二次電池は、製造当時（Ｂｅｇｉｎｎｉｎｇ  Ｏｆ  Ｌｉｆｅ；ＢＯＬ）における最初容量がそのまま維持されず、時間が経過するにつれて容量が減少し得る。特に、二次電池は、充放電が行われる状況では勿論、保持状態だけでも容量が減少し得る。このような二次電池の容量減少は、退化率として定量的に計算できる。このような退化率または退化度は、ＢＯＬ状態の容量に対する現在状態の容量減少量の割合によって定義できる。
【００４０】
前記退化率推定部１１０は、多様な方式で二次電池の退化率を推定することができる。代表的に、前記退化率推定部１１０は、容量減少分を計算することで、二次電池の退化率を推定できる。例えば、退化率推定部１１０は、二次電池の容量を測定し、現在測定された容量がＢＯＬ容量に対してどのくらいの差を有するかを計算することで、二次電池の退化率を推定し得る。ここで、退化率推定部１１０による二次電池の容量を測定する方法も多様に具現可能である。例えば、退化率推定部１１０は、二次電池が完全に放電したときにフル充電を行い、その過程で二次電池へ流れ込む充電電流を積算するなどの方式で二次電池の容量を測定し得る。
【００４１】
または、前記退化率推定部１１０は、多様な動作条件によって予め定義された退化度プロファイル情報に基づいて二次電池の退化率を推定できる。例えば、メモリ部１４０などは、二次電池の多様な動作条件別に複数の退化率プロファイルを予め定義して保存し得る。例えば、メモリ部１４０には充電状態（Ｓｔａｔｅ  Ｏｆ  Ｃｈａｒｇｅ；ＳＯＣ）、温度、Ｃ−ｒａｔｅなどによって複数の退化率プロファイルを予め保存し得る。この場合、退化率推定部１１０は、実際の二次電池が動作される条件に合う退化率プロファイルをメモリ部１４０から抽出し、抽出された退化率プロファイルから現在の二次電池の退化率を推定し得る。
【００４２】
または、前記退化率推定部１１０は、二次電池の充放電サイクル数をカウントし、このような充放電サイクル数から退化率を推定できる。または、前記退化率推定部１１０は、バッテリーの充放電電流を累積し続け、累積された充放電電流の大きさから退化率を推定できる。または、前記退化率推定部１１０は、二次電池の内部抵抗を測定し、測定された内部抵抗の大きさから二次電池の退化率を推定することも可能である。
【００４３】
その他、前記退化率推定部１１０は、本発明の出願時点における公知の多様な退化率の推定方式またはＳＯＨ（Ｓｔａｔｅ  Ｏｆ  Ｈｅａｌｔｈ）推定方式を用いて、二次電池の退化率を推定できる。
【００４４】
前記退化率推定部１１０は、このように二次電池の退化率を推定すれば、推定された退化率情報を本発明によるバッテリー充電管理装置の他の構成要素に伝送できる。特に、前記退化率推定部１１０は、退化率の推定情報を上限演算部１２０に伝達できる。
【００４５】
前記上限演算部１２０は、退化率推定部１１０から退化率推定情報を受信し、受信された退化率推定情報に基づいて二次電池内またはバッテリーの充電上限電圧を演算できる。即ち、前記上限演算部１２０は、二次電池の退化率によって充電上限電圧の演算結果を相違にする。
【００４６】
例えば、前記上限演算部１２０は、退化率推定部１１０から受信された二次電池の退化率がｄ１であるとき、充電上限電圧をＶＬ１として演算し得る。そして、その後、時間が経過して退化率推定部１１０から受信された二次電池の退化率がｄ２であるとき（ｄ１＜ｄ２）、充電上限電圧をＶＬ２として演算し得る（ＶＬ１≠ＶＬ２）。
【００４７】
前記上限演算部１２０は、このように充電上限電圧を演算すれば、演算された充電上限電圧に関わる情報を本発明によるバッテリー充電管理装置の他の構成要素に伝送できる。特に、前記上限演算部１２０は、充電上限電圧情報を充電制御部１３０に伝送し得る。また、前記上限演算部１２０は、充電上限電圧情報をメモリ部１４０に伝送し、その値が一時的にまたは継続的に保存されるようにし得る。この場合、前記上限演算部１２０は、充電上限電圧情報を、退化率に対応付けてメモリ部１４０に保存し得る。
【００４８】
前記充電制御部１３０は、上限演算部１２０から充電上限電圧情報を受信できる。そして、前記充電制御部１３０は、受信された充電上限電圧によって二次電池の充電、即ち、バッテリーの充電を制御できる。特に、前記充電制御部１３０は、二次電池が充電上限電圧までのみ充電が行われるように二次電池の充電を制御できる。即ち、前記充電制御部１３０は、二次電池の電圧が充電上限電圧を超えないように二次電池の充電を制御できる。例えば、上限演算部１２０によって演算された充電上限電圧がＶＬ１であるとすれば、前記充電制御部１３０は、二次電池の充電時、ＶＬ１までのみ電圧の充電が行われるようにすることができる。
【００４９】
充電制御部１３０が二次電池の充電時、充電上限電圧までのみ充電が行われるようにする構成は、多様な方式で具現することができる。例えば、充電制御部１３０は、二次電池に対して、充電上限電圧に合わせてＣＶ（Ｃｏｎｓｔａｎｔ  Ｖｏｌｔａｇｅ）充電が行われるようにすることができる。または、前記充電制御部１３０は、二次電池に対して充電が行われるとき、二次電池の電圧が充電上限電圧に到達する場合、充電スイッチを遮断して充電電流が二次電池に供給されないようにすることができる。
【００５０】
前記メモリ部１４０は、本発明によるバッテリー充電管理装置の各構成要素が動作を行うために必要な各種情報を保存できる。即ち、前記メモリ部１４０は、退化率推定部１１０、上限演算部１２０及び充電制御部１３０の少なくとも一つが、その動作を行うために必要な情報を保存できる。例えば、前記メモリ部１４０は、退化率推定部１１０、上限演算部１２０及び／または充電制御部１３０が動作を行うための各種プログラム情報を保存し得る。または、前記メモリ部１４０は、退化率推定部１１０、上限演算部１２０及び／または充電制御部１３０がその動作を行った結果に関わる情報を保存し得る。または、前記メモリ部１４０は、退化率推定部１１０、上限演算部１２０及び／または充電制御部１３０が動作を行うために必要な各種参照情報を保存し得る。
【００５１】
前記メモリ部１４０は、フラッシュメモリタイプ、ハードディスクタイプ、ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ  Ｓｔａｔｅ  Ｄｉｓｋ）タイプ、ＳＤＤ（Ｓｏｌｉｄ  Ｄｉｓｋ  Ｄｒｉｖｅ）タイプ、マルチメディアカードマイクロタイプ、ＲＡＭ、ＳＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、ＰＲＯＭのうち少なくとも一つとして具現され得るが、本発明が必ずしもこのようなメモリ部１４０の具体的な形態に制限されることではない。
【００５２】
望ましくは、前記上限演算部１２０は、二次電池の退化率が増加するとしても二次電池の正極フル充電電位を一定範囲以内に維持するように充電上限電圧を演算し得る。ここで、正極フル充電電位とは、二次電池がフル充電状態であるとき、即ち、二次電池のＳＯＣが１００％であるときにおける正極電位であるといえる。
【００５３】
ここで、正極電位は多様な方式で測定または予測可能である。例えば、正極端子及び負極端子に加えて基準電極端子が設けられた二次電池の場合、正極端子と基準電極端子との電位差を測定することで正極電位を測定し得る。または、基準電極端子が存在しない二次電池の場合、他の多様な方式で予測可能である。一例で、放電量（フル充電に対して放電された容量）またはＳＯＣによる正極電位の変化度プロファイルがメモリ部１４０などに予め保存されており、正極電位は、このように保存された変化度プロファイル情報に基づいて各放電量またはＳＯＣごとに正極電位を予測し得る。
【００５４】
一方、このような正極電位の測定または予測動作は、上限演算部１２０によって行われるか、後述する電圧測定部１５０などによって行われ得る。
【００５５】
通常、リチウム二次電池が退化するほど、このような正極電位は変化し得る。即ち、同じ放電量または同じＳＯＣ状態においても、二次電池の退化程度によって正極電位は相異なり得る。このような現象については、図２及び図３を参照してより具体的に説明する。
【００５６】
図２は、従来のバッテリーの充電時、退化による二次電池の電位変化の一例を示すグラフである。このような図２のグラフは、バランスシフト（Ｂａｌａｎｃｅ  Ｓｈｉｆｔ）が約１０Ａｈ起こった状態の電位プロファイルであるといえる。そして、図３は、図２におけるＡ１部分の拡大図である。
【００５７】
図２及び図３において、横軸（ｘ軸）は二次電池の放電された量であって、右側へ進むほど放電量が増加するので、ＳＯＣに対応する軸である。即ち、横軸の右側へ進むほどＳＯＣが減少する。図２及び図３において、縦軸（ｙ軸）は、開放回路電位を示す。
【００５８】
図２及び図３には、二次電池に対する退化前後の正極電位、負極電位及びフルセル電位（電圧）が示されている。即ち、退化前の各電位は点線で、退化後の各電位は実線で示されている。特に、退化前とは、電池が最初状態、即ち、ＢＯＬ状態である。ここで、フルセル電位は、正極電位と負極電位との差によって示されるものであって、フルセル電圧、全体電圧、全体電位などで示されることもある。より具体的に、図２及び図３において、退化前の正極電位はＶ０＋、退化後の正極電位はＶ０＋'で示され、退化前のフルセル電位はＶ０、退化後のフルセル電位はＶ０'で示されている。また、図２において、退化前の負極電位は、Ｖ０−、退化後の負極電位はＶ０−'で示されている。
【００５９】
図２及び図３を参照すれば、通常のバッテリーの場合、退化が進むにつれ、正極電位は増加し、負極電位及びフルセル電位は減少することが分かる。そして、フルセルのフル充電電位は約４．２Ｖとして同一であるが、退化後にはフルセル電位が放電が進むにつれてさらに低くなるということが分かる。また、図３を参照すれば、退化後の正極電位プロファイル（グラフ）が退化前の正極電位プロファイル（グラフ）に比べて上方にあることが分かる。したがって、同じ放電量を基準にするとき、退化後の正極電位が退化前の正極電位よりも大きいといえる。特に、横軸が０である箇所における正極電位が正極フル充電電位であり、このような正極フル充電電位は、退化が進むほど高くなることが分かる。例えば、図３のグラフにおいて、正極フル充電電位は、退化前の場合、約４．２８Ｖであることに対し、退化後の場合、約４．３０Ｖ以上の値に増加した。
【００６０】
このように、従来のバッテリー充電制御条件下では、退化が進むほど正極フル充電電位が増加する。しかし、本発明によるバッテリー充電管理装置は、正極フル充電電位が一定の範囲以内に維持されるようにすることができる。特に、前記上限演算部１２０は、退化率が増加しても二次電池の正極フル充電電位が増加し続けず、一定の範囲以内に維持されるようにすることができる。このような本願発明の構成については、図４〜図６を参照してより具体的に説明する。
【００６１】
図４は、本発明の一実施例によるバッテリー充電管理装置による充電制御が行われた状態で、退化による二次電池の電位変化の一例を示すグラフである。このような図４のグラフも、図２と類似にバランスシフトが約１０Ａｈ程度起こった状態の電位プロファイルである。そして、図５は、図４におけるＡ２部分の拡大図である。
【００６２】
図４及び図５において、横軸及び縦軸は、図２及び図３と類似の形態で構成されている。また、図４及び図５において、退化前の各電位は点線で示し、退化後の各電位は実線で示している。より具体的に、退化前の正極電位はＶ１＋、退化後の正極電位はＶ１＋'で示し、退化前のフルセル電位はＶ１、退化後のフルセル電位はＶ１'で示している。また、図４及び図５において、退化前の負極電位はＶ１−、退化後の負極電位はＶ１−'で示している。また、ここでも、退化前とは電池の最初状態、即ち、ＢＯＬ状態を示す。
【００６３】
図４及び図５を参照すれば、退化後の正極電位Ｖ１＋'は、退化前の正極電位Ｖ１＋とほぼ類似の値を示している。さらに、図５を参照すれば、図３とは異なり、二次電池の退化が進んだことにも関わらず、退化後の正極電位プロファイル（グラフ）が、退化前の正極電位プロファイルに比べて高い状態になく、それと類似な水準の大きさで示されている。
【００６４】
このように、退化が進んだ後にも正極電位プロファイルが類似の大きさを有するようにすることは、二次電池の正極フル充電電位を一定の範囲以内に維持することで達成することができる。例えば、正極フル充電電位は、退化が進むことにも関わらず、ＢＯＬ状態の正極フル充電電位（基準フル充電電位）と同じ値を有するか、またはそれと０．１Ｖ以内の差のみを有するように構成され得る。より具体的に、図５のグラフを参照すれば、正極フル充電電位はＢＯＬ状態であるといえる退化前の状態で約４．２８Ｖであり、退化後の状態においても約４.２８Ｖを示している。
【００６５】
このように、正極フル充電電位は、基準フル充電電位と同一であるか、それと一定の誤差範囲以内に維持されるように構成され得、これは、フル充電時にフルセル電位を制御することで具現できる。特に、本発明において、上限演算部１２０が充電上限電圧を演算し、このような充電上限電圧の演算値が調整されることで、フル充電時においてフルセル電位が制御できる。即ち、上限演算部１２０は、充電上限電圧の演算値を退化によって変化させることで、二次電池の正極フル充電電位をＢＯＬ状態の基準フル充電電位と同一であるか、または一定の誤差範囲以内になるようにすることができる。
【００６６】
例えば、図５のグラフにおいて、退化後にも正極フル充電電位Ｖ１＋'を４．２８Ｖ程度に一定に維持するためには、フルセルフル充電電位Ｖ１'が４．２Ｖから約４．１８Ｖ程度に減少しなければならない。このために、上限演算部１２０は、充電上限電圧を約４．１８Ｖとして演算し得る。そうすれば、フルセルフル充電電位は４．１８Ｖになり、これによって正極フル充電電位を退化前と類似な水準である４．２８Ｖ程度に維持できる。
【００６７】
また、望ましくは、前記上限演算部１２０は、退化率が増加するにつれて充電上限電圧が減少するように充電上限電圧を演算し得る。これについては、図６を参照してより具体的に説明する。
【００６８】
図６は、退化率による正極フル充電電位及び充電上限電圧の大きさの変化について、本発明による実施例と従来技術による比較例とを相互比較して概略的に示したグラフである。
【００６９】
図６では、横軸が容量損失として退化率を意味し、縦軸がフル充電状態（ＳＯＣ１００％）における開放回路電圧（Ｏｐｅｎ  Ｃｉｒｃｕｉｔ  Ｖｏｌｔａｇｅ，ＯＣＶ）を示す。また、点線は、従来技術による比較例のグラフであり、Ｖ０ｆ＋は正極フル充電電位を示し、Ｖ０ｍａｘは充電上限電圧を示す。そして、実線は、本発明による実施例のグラフであって、Ｖ１ｆ＋は正極フル充電電位を示し、Ｖ１ｍａｘは充電上限電圧を示す。
【００７０】
図６の点線を参照すれば、従来技術による充電制御構成のように、退化率が増加するにも関わらず、充電上限電圧Ｖ０ｍａｘを一定に維持する場合、正極フル充電電位Ｖ０ｆ＋は退化率の増加につれて次第に増加する様相を示し得る。一方、図６の実線で示したように、本発明による充電制御構成によって、退化率が増加するにつれて充電上限電圧Ｖ１ｍａｘを次第に減少させる場合、正極フル充電電位Ｖ１ｆ＋は、退化が進むとしても一定に維持されるか、または一定の範囲以内に収まる様相を示し得る。特に、本発明において、充電上限電圧は、上限演算部１２０によって演算され、上限演算部１２０は、充電上限電圧を演算するとき、退化率の増加につれて充電上限電圧が次第に減少するようにすることができる。
【００７１】
一方、このような構成は、図３と図５とのグラフを比較しみても明確に分かる。即ち、図３のグラフでは、退化前後の充電上限電圧が一定に維持されることでフルセルフル充電電位が４．２Ｖ程度で同じ値を示した。一方、図５のグラフでは、退化後のフルセルフル充電電圧が退化前のフルセルフル充電電圧よりも低く示されているが、これは、上限演算部１２０によって充電上限電圧が退化によって低く決定されたためである。そして、このようなフルセルフル充電電圧の下降によって正極フル充電電位は、退化前後において類似の大きさとして測定されたといえる。
【００７２】
また、望ましくは、前記上限演算部１２０は、二次電池について、現在の退化率における正極フル充電参照電位と正極フル充電最初電位とを比較し得る。そして、上限演算部１２０は、そのような比較結果を用いて充電上限電圧を演算できる。
【００７３】
ここで、現在の退化率における正極フル充電参照電位とは、本発明による充電上限電圧制御が行われない状態における正極フル充電電位である。即ち、現在の退化率における正極フル充電参照電位とは、従来のように退化が進むとしても、フルセルフル充電電位を一定に維持したとき、現在の退化率水準で形成され得る正極フル充電電位であるといえる。また、正極フル充電最初電位とは、電池の退化率が０％の状態、即ち、電池が退化していないＢＯＬ状態における正極フル充電電位である。例えば、図３のグラフに示された退化後の正極電位が、現在測定しようとする時点と同じ退化率における正極電位であるとすれば、正極フル充電参照電位は約４．３０Ｖであり、正極フル充電最初電位は約４．２８Ｖであるといえる。この場合、前記上限演算部１２０は、正極フル充電最初電位である４．２８Ｖと正極フル充電参照電位である４．３０Ｖとを比較して、充電上限電圧が演算できる。
【００７４】
ここで、メモリ部１４０は、正極フル充電最初電位及び退化率別の正極フル充電参照電位を保存し得る。例えば、図３のグラフにおいて、正極フル充電最初電位は４．２８Ｖであることから、メモリ部１４０はこのような４．２８Ｖを正極フル充電最初電位値として保存し得る。また、メモリ部１４０は、正極フル充電参照電位を各退化率別に保存し得る。例えば、メモリ部１４０は、二次電池の退化率が、１０％、２０％、３０％、４０％、...であるとき、各退化率ごとにそれに対応する正極フル充電参照電位を保存し得る。より具体的な例として、前記メモリ部１４０は、二次電池の退化率が、１０％、２０％、３０％、４０％、...であるとき、正極フル充電参照電位を各々４．２９Ｖ、４．３０Ｖ、４．３１Ｖ、４．３２Ｖ、...のように保存し得る。この場合、上限演算部１２０は、退化率推定部１１０によって二次電池の退化率についての情報を受信し、受信された退化率情報に基づいて、それに対応する正極フル充電参照電位をメモリ部１４０から読み出し得る。
【００７５】
また、望ましくは、前記メモリ部１４０は、正極フル充電最初電位、退化率別の放電容量による正極参照電位プロファイル及び放電容量によるフルセル参照電位プロファイルを保存し得る。
【００７６】
ここで、正極参照電位とは、前述のように、本発明のような充電制御が行われない場合に形成され得る正極電位である。即ち、本発明の場合、退化が進むにつれて充電上限電圧が変化するように構成できるが、正極参照電位は、このように充電上限電圧が変化せず一定に維持されるときに示される正極電位であり得る。そして、放電容量による正極参照電位プロファイルは、放電容量が変化することによって、言い換えれば、充電状態が変化することによって正極参照電位が変化する形態を示すもである。このような放電容量による正極参照電位プロファイルは、曲線または直線形態で示し得る。例えば、図３の退化後正極電位Ｖ＋'グラフが一つの正極参照電位プロファイルであるといえる。
【００７７】
メモリ部１４０は、このような放電容量による正極参照電位プロファイルを、二次電池の退化率別に保存できる。図７は、本発明の一実施例によるメモリ部１４０が放電容量によるフルセル参照電位プロファイルを幾つかの退化率別に保存する構成を概略的に示すグラフである。図７において、各グラフに対する数値表示は、二次電池の退化率を意味する。
【００７８】
図７を参照すれば、メモリ部１４０は、二次電池の退化率が０％、１０％、２０％、３０％、４０％、...である毎に、各退化率に対応する放電容量−正極参照電位プロファイルを予め保存し得る。例えば、図３に示した退化後の正極電位Ｖ０＋'グラフは、いずれか一つの退化率に対応する放電容量による正極参照電位プロファイルであるといえる。そして、メモリ部１４０は、このようなグラフを多様な退化率ごとに相異なる形態として保存していてもよい。
【００７９】
このような退化率別の放電容量による正極参照電位プロファイルは、各退化率ごとに実験的に測定され、メモリ部１４０に予め保存され得る。
【００８０】
また、フルセル参照電位とは、本発明のような充電制御が行われない場合に形成され得るフルセル電位である。即ち、退化率の変化にも関わらず、充電上限電圧を一定に維持させるとき、言い換えれば、フルセルフル充電電圧を一定に維持させるときに示されるフルセル電位である。そして、放電容量によるフルセル参照電位プロファイルは、放電容量の変化につれてフルセル参照電位が変化する形態を示したものであるといえる。このような放電容量によるフルセル参照電位プロファイルも、曲線または直線形態で示し得る。例えば、図３の退化後のフルセル電位Ｖ０'グラフが一つのフルセル参照電位プロファイルであるといえる。
【００８１】
特に、メモリ部１４０は、このような放電容量によるフルセル参照電位プロファイルを、二次電池の退化率別に保存し得る。
【００８２】
図８は、本発明の実施例によるメモリ部１４０が放電容量によるフルセル参照電位プロファイルを幾つかの退化率別に保存する構成を概略的に示すグラフである。図８において、各グラフに対する数値表示は、二次電池の退化率を意味する。
【００８３】
図８を参照すれば、メモリ部１４０は、二次電池の退化率が０％、１０％、２０％、３０％、４０％、．．である毎に各退化率に対応する放電容量−フルセル参照電位プロファイルを予め保存し得る。例えば、図３に示した退化後のフルセル電位Ｖ０'グラフは、いずれか一つの退化率に対応する放電容量によるフルセル参照電位プロファイルであるといえる。そして、メモリ部１４０は、このようなグラフを多様な退化率ごとに相異なる形態として保存し得る。
【００８４】
このような退化率別の放電容量によるフルセル参照電位プロファイルは、各退化率ごとに実験的に測定されてメモリ部１４０に予め保存され得る。
【００８５】
このような構成において、前記上限演算部１２０は、メモリ部１４０に保存された複数の正極参照電位プロファイル及び複数のフルセル参照電位プロファイルのうち、現在の退化率に対応するプロファイルを抽出し得る。即ち、退化率推定部１１０が二次電池の退化率を推定すれば、前記上限演算部１２０は、このような退化率推定情報を退化率推定部１１０から受信し得る。そして、上限演算部１２０は、受信された退化率推定情報に基づいて、それに相応する放電容量−正極参照電位プロファイル及び放電容量−フルセル参照電位プロファイルを抽出し得る。
【００８６】
例えば、図７に示したように、退化率別に正極参照電位プロファイルがメモリ部１４０に保存されており、図８に示したように、退化率別にフルセル参照電位プロファイルがメモリ部１４０に保存された場合、前記上限演算部１２０は、図７のグラフからいずれか一つの正極参照電位プロファイルを選定し、図８のグラフからいずれか一つのフルセル参照電位プロファイルを選定し得る。より具体的に、退化率推定部１１０が現在の二次電池の退化率を１０％として推定した場合、上限演算部１２０は、図７及び図８において、その退化率に相応するグラフ、即ち、１０％で示されたグラフを正極参照電位プロファイル及びフルセル参照電位プロファイルとして選定し得る。
【００８７】
そして、上限演算部１２０は、このように抽出された参照プロファイルを用いて充電上限電圧を演算し得る。即ち、上限演算部１２０は、いずれか一つの正極参照電位プロファイル及びいずれか一つのフルセル参照電位プロファイルが抽出されれば、抽出された正極参照電位プロファイル及び抽出されたフルセル参照電位プロファイルに基づいて、充電上限電圧を演算し得る。例えば、前記実施例のように、図７及び図８における１０％退化率に相応する参照電位プロファイルが各々抽出された場合、上限演算部１２０は、このような１０％退化率に相応する参照電位プロファイルから充電上限電圧を演算し得る。
【００８８】
ここで、前記上限演算部１２０は、抽出された正極参照電位プロファイルから正極フル充電最初電位に該当する放電容量を算出し得る。また、前記上限演算部１２０は、抽出されたフルセル参照電位プロファイルから算出された放電容量に対応する電圧を充電上限電圧として演算し得る。これについては、図９を参照してより具体的に説明する。
【００８９】
図９は、本発明の一実施例による充電上限電圧の演算構成を概略的に図式化して示す図である。図９において、ＶＯ＋は、退化前の正極参照電位プロファイル、Ｖ０＋'は、メモリ部１４０から現在の退化率に対応して抽出された正極参照電位プロファイル、Ｖ０'は、メモリ部１４０から現在の退化率に対応して抽出されたフルセル参照電位プロファイルである。
【００９０】
前記上限演算部１２０は、退化前の正極参照電位プロファイルＶＯ＋から正極フル充電最初電位を確認し得る。即ち、上限演算部１２０は、図９のＶ０＋グラフにおいて、放電容量が０（ＳＯＣ  １００％）であるときの電位値を抽出し得る。図９を参照すれば、正極フル充電最初電位はｂ１であって、約４．２８６Ｖ程度に確認される。
【００９１】
但し、本実施例では、メモリ部１４０が退化前の正極参照電位プロファイルを保存し、上限演算部１２０が該プロファイルから正極フル充電最初電位を確認するという内容で開示されたが、メモリ部１４０は、正極フル充電最初電位値を直接保存することも可能である。例えば、メモリ部１４０は、正極フル充電最初電位として４．２８６Ｖを直接保存していてもよい。この場合、上限演算部１２０は、このようにメモリ部１４０に保存された正極フル充電最初電位を用いることができる。
【００９２】
一方、このように正極フル充電最初電位が把握されれば、上限演算部１２０は、抽出された正極参照電位プロファイルから正極フル充電最初電位に該当する放電容量（充電状態）を算出し得る。例えば、図９の実施例において、正極フル充電最初電位である４．２８６Ｖ（ｂ１）に対応する放電容量をＶ０＋'グラフ上で探せば、ｃ１であって、約０．４５Ａｈ程度であるといえる。即ち、上限演算部１２０は、正極フル充電最初電位に該当する放電容量を０．４５Ａｈとして算出し得る。
【００９３】
そして、上限演算部１２０は、抽出されたフルセル参照電位プロファイルから算出された放電容量に対応する電圧を充電上限電圧として演算し得る。例えば、図９の実施例において、抽出されたフルセル参照電位プロファイルはＶ０'グラフであり、算出された放電容量は０．４５Ａｈ（ｃ１）であるので、Ｖ０'グラフで０．４５Ａｈに対応するフルセル電位を充電上限電圧として演算し得る。図９を参照すれば、０．４５Ａｈに対応するフルセル電位はｂ２であって約４．１７５Ｖ程度に該当するといえる。したがって、上限演算部１２０は、現在の退化率における充電上限電圧を４．１７５Ｖとして演算し得る。
【００９４】
一方、前記図９の実施例においては、現在の退化率に対応して抽出された正極参照電位プロファイルと、現在の退化率に対応して抽出されたフルセル参照電位プロファイルと、を用いて充電上限電圧が演算される構成を説明したが、本発明が必ずしもこのような実施例に限定されることではない。
【００９５】
一例で、前記上限演算部１２０は、正極フル充電最初電位、現在の退化率における正極フル充電参照電位及びフルセルフル充電最初電位を用いて、充電上限電圧を演算し得る。ここで、フルセルフル充電最初電位とは、退化前の二次電池において、ＳＯＣが１００％であるときのフルセルフル充電電位であるといえる。
【００９６】
例えば、前記メモリ部１４０は、正極フル充電最初電位、即ち、退化が進んでいないＢＯＬ状態でＳＯＣが１００％であるときの正極電位を保存し得る。また、前記メモリ部１４０は、正極フル充電参照電位を幾つかの退化率によって各々対応して保存し得る。そして、メモリ部１４０は、フルセルフル充電最初電位を保存し得る。
【００９７】
より具体的に、前記メモリ部１４０は、正極フル充電最初電位を４．２８Ｖとして予め保存し得る。また、前記メモリ部１４０は、退化率が１０％、２０％、３０％、４０％、...であるとき、正極フル充電参照電位を各々４．２９Ｖ、４．３０Ｖ、４．３１Ｖ、４．３２Ｖのように保存し得る。そして、メモリ部１４０は、フルセルフル充電最初電位として４．２Ｖを保存し得る。
【００９８】
この場合、上限演算部１２０は、正極フル充電最初電位と現在の退化率における正極フル充電参照電位と、をメモリ部１４０から抽出し得る。そして、上限演算部１２０は、現在の退化率における正極フル充電参照電位と正極フル充電最初電位との差を計算し得る。また、上限演算部１２０は、フルセルフル充電最初電位にこのような差だけを差し引いて充電上限電圧を演算し得る。例えば、現在の退化率が１０％であるとき、上限演算部１２０は１０％の退化率に対応する正極フル充電参照電位として４．３０Ｖを抽出し、また、正極フル充電最初電位を４．２８Ｖとして読み出し得る。そして、上限演算部１２０は、４．３０Ｖと４．２８Ｖとの差である０．０２Ｖをフルセルフル充電参照電圧である４．２Ｖから差し引き得る。この場合、上限演算部１２０は、充電上限電圧を４．１８Ｖ（４．２Ｖ−０．０２Ｖ）として演算し得る。
【００９９】
本発明のこのような実施例によれば、充電上限電圧の演算構成をより簡単にすることができる。したがって、充電上限電圧の演算のためにメモリ部１４０に保存されるデータ量が減少し、充電上限部の部下及び演算所要時間及び電力が減少する。
【０１００】
本発明によるバッテリー充電管理装置は、図１に示したように、電圧測定部１５０をさらに含み得る。
【０１０１】
前記電圧測定部１５０は、バッテリーに備えられた二次電池の電圧を測定し得る。即ち、電圧測定部１５０は二次電池の両端に接続し、二次電池の両端電圧を測定し得る。特に、バッテリーに複数の二次電池が含まれた場合、電圧測定部１５０は、全体二次電池アセンブリーの両端電圧を測定し得る。また、この場合、電圧測定部１５０は、一部の二次電池、例えば、各二次電池ごとに両端電圧を測定し得る。
【０１０２】
電圧測定部１５０は、電気的信号を交換できるように、バッテリー充電管理装置の他の構成要素と電気的に接続し得る。特に、電圧測定部１５０は、二次電池の電圧測定情報を充電制御部１３０に伝送して、充電制御部１３０の動作過程に用いられるようにし得る。また、電圧測定部１５０は、測定された電圧情報をメモリ部１４０に伝送して保存されるようにし得る。このような電圧測定部１５０は、当業界で通常使用される電圧測定回路または装置で具現され得、本発明はこのような電圧測定部１５０の具体的な実施例に限定されない。
【０１０３】
このような構成において、前記充電制御部１３０は、電圧測定部１５０から電圧測定情報を受信し得る。また、前記充電制御部１３０は、上限演算部１２０によって演算された充電上限電圧を受信し得る。そして、前記充電制御部１３０は、電圧測定部１５０によって測定された電圧測定情報と上限演算部１２０に演算された充電上限電圧とを比較して二次電池の充電を制御し得る。特に、前記充電制御部１３０は、電圧測定部１５０による電圧測定値が充電上限電圧を超えないように二次電池の充電を制御し得る。例えば、前記充電制御部１３０は、ＣＶ充電によって二次電池の電圧が充電上限電圧を超えないようにすることができる。または、前記充電制御部１３０は、二次電池の電圧が充電上限電圧に到達すれば、二次電池の充電経路に備えられた充電スイッチを遮断するなどの方法で二次電池の充電を中断し得る。
【０１０４】
このように、本発明の一面によれば、二次電池が退化するにつれてそれに適した充電上限電圧が各々別に決められ得る。特に、二次電池が退化するにつれ、充電上限電圧は次第に低くなるように構成され得る。そして、このような退化率による充電上限電圧の調節構成によって、二次電池の寿命がより増大できる。さらに、本発明の場合、二次電池の退化が進むことによって正極が高電圧領域へ次第に移動することを防止することができる。したがって、本発明のこのような面によれば、正極と電解液との副反応、即ち、酸化反応が加速化することを防止することができる。そのため、二次電池の退化が効果的に遅延され、これによって二次電池の寿命改善が可能となる。
【０１０５】
一方、本発明による場合、寿命退化防止または阻止のためにフル充電電圧を制限するため、初期には容量損害が発生することもある。しかし、このようなフル充電電圧制限による容量損害は大きくない。例えば、最初３２Ａｈの保有容量を有する二次電池が２２Ａｈの容量を有した状態に退化した場合、フル充電電圧制限による容量損害は、約０．３５Ａｈ程度であり得る。これは、全体保有容量に対して約１．６％の水準であって、非常に微々たる水準であるといえる。それに対し、本発明によるフル充電電圧制限によって二次電池の容量低下速度が大幅減少するので、本発明による場合、終局的には二次電池の寿命が増大するといえる。
【０１０６】
本発明によるバッテリー充電管理装置に含まれる構成要素の少なくとも一部、例えば、前記退化率推定部１１０、上限演算部１２０などは、 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、レジスター、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、前記制御ユニットは、プログラムモジュールの集合により具現できる。この際、プログラムモジュールは、メモリに保存され、プロセッサによって実行可能である。前記メモリは、プロセッサの内部または外部に存在し得、よく知られている多様な手段でプロセッサと連結され得る。また、前記メモリは、本願のメモリ部１４０に含まれ得る。また、前記メモリは、デバイスの種類を問わず情報が保存されるデバイスを総称し、特定のメモリデバイスを指称することではない。
【０１０７】
本発明によるバッテリー充電管理装置は、バッテリーパック自体に適用可能である。即ち、本発明によるバッテリーパックは、上述したバッテリー充電管理装置を含み得る。この場合、退化率推定部１１０、上限演算部１２０、充電制御部１３０、メモリ部１４０及び電圧測定部１５０のうち少なくとも一部は、バッテリーパックに既に備えられた構成要素によって具現され得る。例えば、バッテリーパックには、バッテリーパックの充放電を管理するためにＢＭＳ（Ｂａｔｔｅｒｙ  Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ  Ｓｙｓｔｅｍ）が備えられ得、前記退化率推定部１１０、上限演算部１２０、充電制御部１３０、メモリ部１４０及び電圧測定部１５０の少なくとも一部は、このようなＢＭＳによって具現され得る。
【０１０８】
また、本発明による自動車は、上述した本発明によるバッテリー充電管理装置を含み得る。この場合、バッテリー充電管理装置は、バッテリーパックに含まれ得る。または、バッテリー充電管理装置の少なくとも一部は、バッテリーパックの外部に備えられた他の装置、特に、車両に備えられた装置として具現されることも可能である。一方、ここで、自動車は電気自動車であり得、このような電気自動車には、ＥＶ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｖｅｈｉｃｌｅ）、ＨＥＶ（Ｈｙｂｒｉｄ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｖｅｈｉｃｌｅ）、ＰＨＥＶ（Ｐｌｕｇ−ｉｎ  Ｈｙｂｒｉｄ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｖｅｈｉｃｌｅ）などが全て含まれれる。
【０１０９】
また、本発明によるバッテリー充電管理装置は、自動車以外の他の多様な電気で駆動される他の多様な装置に適用可能である。例えば、本発明によるバッテリー充電管理装置は、電気列車、電気船舶、電気飛行機、パワーツール、電力貯蔵装置などに多様に適用可能である。
【０１１０】
図１０は、本発明の一実施例によるバッテリー充電管理方法を概略的に示したフローチャートである。図１０において、各段階の遂行主体は、前述したバッテリー充電管理装置の各構成要素であるといえる。
【０１１１】
図１０に示したように、本発明によるバッテリー充電管理方法によれば、先ず、二次電池の退化率が推定される（Ｓ１１０）。次に、前記Ｓ１１０段階で推定された退化率に基づいて充電上限電圧が演算される（Ｓ１２０）。それから、前記Ｓ１２０段階で演算された充電上限電圧までのみ充電が行われるように二次電池の充電が制御される（Ｓ１３０）。
【０１１２】
望ましくは、前記Ｓ１２０段階で、充電上限電圧は、二次電池の退化率が増加しても二次電池の正極フル充電電位を一定の範囲以内に維持するように演算され得る。
【０１１３】
また、前記Ｓ１２０段階で、充電上限電圧は、二次電池の退化率が増加するにつれて次第に減少するように演算され得る。
【０１１４】
また、前記Ｓ１２０段階で、充電上限電圧は、現在の退化率における正極フル充電参照電位と正極フル充電最初電位とを比較し、その比較結果を用いて演算され得る。
【０１１５】
この場合、図示してないが、正極フル充電最初電位及び退化率別の正極フル充電参照電位をメモリ部１４０に予め保存する段階をさらに含み得る。例えば、前記Ｓ１１０段階の前に、二次電池に対する正極フル充電最初電位及び退化率別の正極フル充電参照電位が実験的に測定され、測定された結果をメモリ部１４０に保存する段階をさらに行い得る。
【０１１６】
また、本発明によるバッテリー充電管理方法は、前記Ｓ１１０段階の前に、正極フル充電最初電位、退化率別の放電容量による正極参照電位プロファイル及び放電容量によるフルセル参照電位プロファイルをメモリ部１４０に保存する段階をさらに含み得る。
【０１１７】
この場合、前記Ｓ１２０段階では、現在の退化率に対応する放電容量による正極参照電位プロファイル及び放電容量によるフルセル参照電位プロファイルを抽出し、抽出された正極参照電位プロファイル及び抽出されたフルセル参照電位プロファイルに基づいて充電上限電圧が演算され得る。
【０１１８】
より望ましくは、前記Ｓ１２０段階では、抽出された正極参照電位プロファイルで正極フル充電最初電位に該当する放電容量を算出し、抽出されたフルセル参照電位プロファイルから前記算出された放電容量に対応する電圧を充電上限電圧として演算し得る。
【０１１９】
また、本発明によるバッテリー充電管理方法は、前記Ｓ１３０段階の前に、二次電池の電圧を測定する段階をさらに含み得る。この場合、前記Ｓ１３０段階は、電圧測定段階で測定された電圧測定情報と、前記Ｓ１２０段階で演算された充電上限電圧とを比較して、二次電池の充電を制御し得る。
【０１２０】
一方、本明細書においては、「退化率推定部」、「上限演算部」、「充電制御部」、
【０１２１】
「メモリ部」、「電圧測定部」などのように、「〜部」という用語が用いられているが、このような構成要素は必ず物理的に区分される要素であるというよりは、機能的に区分される要素として理解されるべきである。したがって、各々の構成要素は、他の構成要素と選択的に統合されるか、または各々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として分割され得る。また、各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る限り、統合または分割された構成要素も本出願の範囲内にあると解釈されるべきであることは当業者にとって自明である。
【０１２２】
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ず、本発明が属する技術分野における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。
【符号の説明】
【０１２３】
１１０    退化率推定部
１２０    上限演算部
１３０    充電制御部
１４０    メモリ部
１５０    電圧測定部
【図１】
2020518965.tif 000003
【図２】
2020518965.tif 000004
【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】
2020518965.tif 000011
【図１０】
2020518965.tif 000012
【国際調査報告】
2020518965.tif 000013
2020518965.tif 000014
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