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KR102502450B1 - 배터리 충전 방법 및 배터리 충전 장치 - Google Patents

배터리 충전 방법 및 배터리 충전 장치 Download PDF

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KR102502450B1
KR102502450B1 KR1020150153346A KR20150153346A KR102502450B1 KR 102502450 B1 KR102502450 B1 KR 102502450B1 KR 1020150153346 A KR1020150153346 A KR 1020150153346A KR 20150153346 A KR20150153346 A KR 20150153346A KR 102502450 B1 KR102502450 B1 KR 102502450B1
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charge
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KR1020150153346A
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정대룡
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삼성전자주식회사
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Abstract

배터리 충전 방법이 개시된다. 일 실시예는 미리 정해진 초기 충전 스텝에 따라 배터리가 충전되는 동안, 상기 배터리의 충전 용량에 대응하는 배터리 물리량 및 기준 물리량을 기초로 배터리 과전압을 확인하고, 상기 배터리 과전압을 기초로 배터리 충전 스텝의 변경 조건이 만족되는지 여부를 판단하며, 상기 판단 결과를 기초로 상기 배터리 충전 스텝을 상기 초기 충전 스텝에서 조정(adjusted) 충전 스텝으로 변경하는 단계를 포함한다.

Description

배터리 충전 방법 및 배터리 충전 장치{METHOD AND APPARATUS OF CHARGING BATTERY}
아래 실시예들은 배터리 충전 방법 및 배터리 충전 장치에 관한 것이다.
배터리 충전 방법은 다양하다. 예를 들어, 정전류-정전압 충전 방법은 정전류로 배터리를 충전하고, 배터리 전압이 미리 설정된 전압에 도달한 경우, 정전압으로 배터리를 충전한다. 다른 일례로, 전류 감쇠(Varying current decay) 충전 방법은 낮은 SOC(State of Charge)에서는 고전류로 배터리를 충전하고, 충전에 의해 특정 SOC가 되는 경우, 전류를 점점 줄여가면서 배터리를 충전한다. 전술한 충전 방법 외에도, 배터리의 충전 시간을 감소시키는 급속 충전 방법이 있다. 급속 충전이 반복되는 경우, 배터리의 수명이 급격히 감소할 수 있다.
한국 공개특허공보 2000-0019006(발명의 명칭: 리튬 이온 전지의 충전 방법, 출원인: 엘지전자 주식회사)
일 측에 따른 배터리 충전 방법은 미리 정해진 초기 충전 스텝에 따라 배터리가 충전되는 동안, 상기 배터리의 충전 용량에 대응하는 배터리 물리량 및 기준 물리량을 기초로 배터리 과전압을 확인하는 단계; 상기 배터리 과전압을 기초로 배터리 충전 스텝의 변경 조건이 만족되는지 여부를 판단하는 단계; 및 상기 판단 결과를 기초로 상기 배터리 충전 스텝을 상기 초기 충전 스텝에서 조정(adjusted) 충전 스텝으로 변경하는 단계를 포함한다.
상기 조정 충전 스텝에 대응하는 충전 전류값은 상기 초기 충전 스텝에 대응하는 충전 전류값보다 작을 수 있다.
상기 변경 조건은, 상기 배터리 과전압이 임계 전압 이상인 경우로 정의되는 제1 조건을 포함할 수 있다.
상기 임계 전압은, 상기 충전 용량이 증가할수록 상기 충전 용량에 대응하는 대응값이 감소하는 함수를 기초로 결정될 수 있다.
상기 변경 조건은, 상기 초기 충전 스텝에서의 상기 배터리의 충전 시간이 상기 초기 충전 스텝에 대응하는 시간 길이 이상인 경우로 정의되는 제2 조건; 및 상기 초기 충전 스텝에서의 상기 배터리 물리량이 상기 초기 충전 스텝에 대응하는 스텝 전압값 이상인 경우로 정의되는 제3 조건을 더 포함할 수 있고, 상기 조정 충전 스텝으로 변경하는 단계는, 상기 제1 조건, 상기 제2 조건, 및 상기 제3 조건 중 적어도 하나가 만족되는 경우, 상기 조정 충전 스텝으로 변경하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 조정 충전 스텝으로 변경하는 단계는, 상기 배터리 과전압이 임계 전압 이상인 경우, 상기 초기 충전 스텝을 조기에 종료(termination)하는 단계; 상기 조기 종료를 기초로 배터리 충전 스텝 인덱스를 업데이트하는 단계; 상기 업데이트된 배터리 충전 스텝 인덱스를 미리 설정된 스텝 개수와 비교하는 단계; 및 상기 비교 결과를 기초로 상기 조정 충전 스텝으로 변경하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 배터리 과전압은, 상기 배터리 물리량 및 상기 기준 물리량 사이의 차이값일 수 있다.
배터리 충전 방법은 상기 초기 충전 스텝에 따른 충전 이전에, 측정된 배터리 물리량을 미리 설정된 물리량과 비교하는 단계; 상기 측정된 배터리 물리량이 상기 미리 설정된 물리량을 초과하는 경우, 상기 측정된 배터리 물리량을 기초로 상기 배터리 충전 스텝의 시작 스텝을 결정하는 단계; 및 상기 결정을 기초로 상기 초기 충전 스텝에 따라 상기 배터리를 충전하는 단계를 더 포함하고, 상기 초기 충전 스텝이 상기 시작 스텝으로 결정될 수 있다.
배터리 충전 방법은 상기 초기 충전 스텝에 따른 충전 이전에, 측정된 배터리 물리량을 미리 설정된 물리량과 비교하는 단계; 상기 측정된 배터리 물리량이 상기 미리 설정된 물리량 이하인 경우, 정전류를 기초로 상기 배터리를 충전하는 단계; 및 상기 정전류를 기초로 충전된 상기 배터리의 배터리 물리량이 상기 미리 설정된 물리량을 초과하는 경우, 상기 초기 충전 스텝에 따라 상기 배터리를 충전하는 단계를 더 포함할 수 있다.
다른 일 측에 따른 배터리 충전 방법은 배터리 상태 정보를 기초로 저속 충전 모드에서 배터리를 충전하는 단계; 상기 충전을 기초로 복수의 배터리 충전 스텝을 포함하는 급속 충전 모드를 적용하는 단계; 상기 급속 충전 모드의 초기 충전 스텝에 따른 충전을 기초로 상기 배터리 충전 스텝의 변경 조건이 만족되는지 여부를 확인하는 단계; 상기 확인을 기초로 상기 배터리 충전 스텝을 상기 초기 충전 스텝에서 조정(adjusted) 충전 스텝으로 변경하는 단계; 및 상기 조정 충전 스텝에 따라 상기 배터리를 충전하는 단계를 포함하고, 상기 변경 조건은, 상기 배터리의 충전 용량에 대응하는 배터리 물리량 및 기준 물리량을 기초로 결정되는 배터리 과전압이 임계 전압 이상인 경우로 정의되는 제1 조건을 포함할 수 있다.
상기 조정 충전 스텝에 대응하는 충전 전류값은 상기 초기 충전 스텝에 대응하는 충전 전류값보다 작을 수 있다.
상기 임계 전압은, 상기 충전 용량이 증가할수록 상기 충전 용량에 대응하는 대응값이 감소하는 함수를 기초로 결정될 수 있다.
상기 변경 조건은, 상기 초기 충전 스텝에서의 상기 배터리의 충전 시간이 상기 초기 충전 스텝에 대응하는 시간 길이 이상인 경우로 정의되는 제2 조건; 및 상기 초기 충전 스텝에서의 상기 배터리 물리량이 상기 초기 충전 스텝에 대응하는 스텝 전압값 이상인 경우로 정의되는 제3 조건을 더 포함할 수 있고, 상기 조정 충전 스텝으로 변경하는 단계는, 상기 제1 조건, 상기 제2 조건, 및 상기 제3 조건 중 적어도 하나가 만족되는 경우, 상기 조정 충전 스텝으로 변경하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 조정 충전 스텝으로 변경하는 단계는, 상기 배터리 과전압이 임계 전압 이상인 경우, 상기 초기 충전 스텝을 조기에 종료(termination)하는 단계; 상기 조기 종료를 기초로 배터리 충전 스텝 인덱스를 업데이트하는 단계; 상기 업데이트된 배터리 충전 스텝 인덱스를 미리 설정된 스텝 개수와 비교하는 단계; 및 상기 비교 결과를 기초로 상기 조정 충전 스텝으로 변경하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 배터리 과전압은, 상기 배터리 물리량 및 상기 기준 물리량 사이의 차이값일 수 있다.
상기 저속 충전 모드에서 배터리를 충전하는 단계는, 측정된 배터리 물리량과 미리 설정된 물리량을 비교하는 단계; 및 상기 측정된 배터리 물리량이 상기 미리 설정된 물리량을 초과하는 경우, 상기 측정된 배터리 물리량을 기초로 상기 배터리 충전 스텝의 시작 스텝을 결정하고, 미리 정해진 시간 동안 정전류로 상기 배터리를 충전하는 단계를 포함할 수 있고, 상기 급속 충전 모드를 적용하는 단계는, 상기 시작 스텝으로 결정된 상기 초기 충전 스텝에 따라 상기 배터리를 충전하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 저속 충전 모드에서 배터리를 충전하는 단계는, 측정된 배터리 물리량과 미리 설정된 물리량을 비교하는 단계; 및 상기 측정된 배터리 물리량이 상기 미리 설정된 물리량 이하인 경우, 정전류로 상기 배터리를 충전하는 단계를 포함할 수 있고, 상기 급속 충전 모드를 적용하는 단계는, 상기 정전류로 충전된 상기 배터리의 배터리 물리량이 상기 미리 설정된 물리량을 초과하는 경우, 상기 급속 충전 모드를 적용하여 상기 초기 충전 스텝에 따라 상기 배터리를 충전하는 단계를 포함할 수 있다.
일 측에 따른 배터리 충전 장치는 배터리 물리량을 수신하는 인터페이스; 및 미리 정해진 초기 충전 스텝에 따라 배터리가 충전되는 동안, 상기 배터리의 충전 용량에 대응하는 상기 배터리 물리량 및 기준 물리량을 기초로 배터리 과전압을 확인하고, 상기 배터리 과전압을 기초로 배터리 충전 스텝의 변경 조건이 만족되는지 여부를 판단하며, 상기 판단 결과를 기초로 상기 배터리 충전 스텝을 상기 초기 충전 스텝에서 조정(adjusted) 충전 스텝으로 변경하는 프로세서를 포함한다.
도 1은 일 실시예에 따른 배터리 충전 방법의 일례를 설명하기 위한 순서도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 배터리 충전 스텝을 설명하기 위한 도면이다.
도 3 내지 도 4는 일 실시예에 따른 배터리 과전압의 변화를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 일 실시예에 따른 배터리 물리량과 기준 물리량을 설명하기 위한 도면이다.
도 6a 내지 도 6b는 일 실시예에 따른 배터리 과전압과 임계 전압을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 일 실시예에 따른 커패시티 유지를 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 일 실시예에 따른 배터리 충전 방법의 다른 일례를 설명하기 위한 순서도이다.
도 9는 일 실시예에 따른 배터리 충전 방법의 또 다른 일례를 설명하기 위한 순서도이다.
도 10은 일 실시예에 따른 배터리 충전 장치를 설명하기 위한 순서도이다.
도 11은 일 실시예에 따른 배터리 충전 장치를 포함하는 충전 시스템의 일례를 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 일 실시예에 따른 배터리 충전 장치를 포함하는 충전 시스템의 다른 일례를 설명하기 위한 도면이다.
이하, 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
아래 설명하는 실시예들에는 다양한 변경이 가해질 수 있다. 아래 설명하는 실시예들은 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 이들에 대한 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
실시예에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 실시예를 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조 부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 실시예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 실시예의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
도 1은 일 실시예에 따른 배터리 충전 방법의 일례를 설명하기 위한 순서도이다. 도 1에 도시된 배터리 충전 방법은 배터리 충전 장치에 의해 수행될 수 있다.
도 1을 참조하면, 배터리 충전 장치는 측정된 배터리 전압을 수신할 수 있다(110). 배터리와 연결된 센서는 배터리 전압을 측정할 수 있고, 측정된 배터리 전압을 배터리 충전 장치로 전달할 수 있다.
배터리 충전 장치는 측정된 배터리 전압을 미리 설정된 전압 V0(예를 들어, 3.35V)와 비교할 수 있다(111). 측정된 배터리 전압이 V0을 초과하는 경우, 배터리 충전 장치는 측정된 배터리 전압을 기초로 배터리 충전 스텝의 시작 스텝을 결정할 수 있다(112). 배터리 충전 장치는 측정된 배터리 전압을 기초로 초기 충전 스텝을 결정할 수 있다.
배터리 충전 스텝 전류(IN)(A) 시간(tN)(min) 전압(VN)(V)
N=1 4.125 8 3.85
N=2 3.3 15 4.00
N=3 2.75 6 4.06
N=4 1.65 20 4.15
예를 들어, 배터리 충전 장치에 포함된 메모리는 위의 표 1을 저장할 수 있고, 배터리 충전 장치는 표 1을 참조하여 시작 스텝을 결정할 수 있다. 측정된 배터리 전압이 3.9V인 경우, 배터리 충전 장치는 표 1의 전압과 측정된 배터리 전압을 비교할 수 있다. 측정된 배터리 전압은 첫 번째 배터리 충전 스텝(N=1)의 전압보다 크고, 두 번째 배터리 충전 스텝(N=2)의 전압보다 작으므로, 배터리 충전 장치는 두 번째 배터리 충전 스텝을 시작 스텝으로 결정할 수 있다. 여기서, 두 번째 배터리 충전 스텝이 초기 충전 스텝이다. Ns개의 배터리 충전 스텝이 있는 경우, 배터리 충전 장치는 측정된 배터리 전압을 기초로 Nth 배터리 충전 스텝부터 충전을 시작할 것으로 결정할 수 있다.
표 1은 예시적인 사항일 뿐, 배터리 충전 스텝을 결정하기 위해 필요한 정보는 위의 표 1에 포함된 예로 제한되지 않는다.
시작 스텝이 결정된 경우, 배터리 충전 장치는 미리 정해진 시간 t0(예를 들어, 1 min)동안 낮은 정전류(low Constant Current, low CC) I0(예를 들어, 0.04A)로 배터리를 충전할 수 있다(113).
측정된 배터리 전압이 V0 이하인 경우, 배터리 충전 장치는 배터리 전압이 V0가 될 때까지 배터리를 충전할 수 있다. 보다 구체적으로, 측정된 배터리 전압이 V0 이하인 경우, 배터리 충전 장치는 낮은 정전류(예를 들어, 위에서 설명한 I0)로 배터리를 충전할 수 있다(114). 또한, 배터리 충전 장치는 정전류 충전에 따른 배터리 전압을 V0와 다시 비교할 수 있다(115). 여기서, 정전류 충전에 따른 배터리 전압이 V0 이하인 경우, 배터리 충전 장치는 낮은 정전류로 배터리를 충전할 수 있다. 정전류 충전에 따른 배터리 전압이 V0을 초과하는 경우, 배터리 충전 장치는 첫 번째 배터리 충전 스텝부터 충전을 시작할 것으로 결정할 수 있다(116).
급속 충전에 따른 배터리 내부 충격을 완화하기 위해 배터리 충전 장치는 위에서 설명한 낮은 정전류 모드에서 배터리를 충전할 수 있다. 낮은 정전류 모드에서 배터리가 충전된 경우, 배터리 충전 장치는 급속 충전 모드(fast charging mode)를 적용할 수 있다(117). 급속 충전 모드는 위에서 설명한 복수의 배터리 충전 스텝을 포함할 수 있다. 급속 충전 모드의 적용을 기초로 배터리 충전 장치는 초기 충전 스텝에 따라 배터리를 충전할 수 있다. 위에서 설명한 것과 같이, 배터리 충전 장치는 N=1인 배터리 충전 스텝부터 배터리를 충전할 수 있고, N=Nth인 배터리 충전 스텝부터 배터리를 충전할 수 있다.
배터리 충전 장치는 초기 충전 스텝 동안의 충전 시간이 초기 충전 스텝에 대응하는 시간 길이 tN 이상인지 확인할 수 있다(118). 예를 들어, 배터리 충전 장치는 두 번째 배터리 충전 스텝 동안의 충전 시간이 위의 표 1의 15분을 초과하는지 확인할 수 있다. 충전 시간이 tN에 도달한 경우, 배터리 충전 장치는 휴지(relaxation)할 수 있다(121). 예를 들어, 배터리 충전 장치는 배터리에 전압 및/또는 전류가 공급되지 않도록 할 수 있다.
충전 시간이 tN 미만인 경우, 배터리 충전 장치는 배터리 전압이 초기 충전 스텝에 대응하는 스텝 전압값 VN 이상인지 확인할 수 있다(119). 예를 들어, 배터리 충전 장치는 두 번째 배터리 충전 스텝 동안의 배터리 전압이 위의 표 1의 4.00V 이상인지 확인할 수 있다. 배터리 전압이 VN에 도달한 경우, 배터리 충전 장치는 휴지할 수 있다(121).
배터리 전압이 VN 미만인 경우, 배터리 충전 장치는 S(C)-R(C)<A(C) 인지 확인할 수 있다. 여기서, C는 충전 용량(charging capacity)을 나타내고, S(C)는 충전 용량에 대응하는 배터리 전압을 나타내며, R(C)는 충전 용량에 대응하는 기준(reference) 전압을 나타내고, A(C)는 임계 전압을 나타낸다. 배터리 과전압은 충전 용량에 대응하는 배터리 전압과 기준 전압 사이의 차이값으로 정의될 수 있다. 배터리 과전압은 S(C)-R(C)으로 정의될 수 있다. 배터리 과전압에 대해선 후술한다.
배터리 과전압이 임계 전압 이상인 경우, 배터리 충전 장치는 휴지할 수 있다(121).
배터리 충전 장치는 충전 시간에 대한 조건, 배터리 전압에 대한 조건, 및/또는 배터리 과전압에 대한 조건이 만족하는지 확인할 수 있고, 확인을 기초로 다음 배터리 충전 스텝으로 넘어가기 위해 휴지할 수 있다.
배터리 충전 장치는 N=N+1로 설정할 수 있고(122), 다음 배터리 충전 스텝에 따라 배터리를 충전할 수 있다. 여기서, 배터리 충전 장치는 새로 설정된 N이 배터리 충전 스텝의 개수 Ns를 초과하는지 확인할 수 있다(123). 새로 설정된 N이 Ns보다 작은 경우, 배터리 충전 장치는 다음 배터리 충전 스텝에 따라 배터리를 충전할 수 있다.
새로 설정된 N이 Ns를 초과하는 경우, 급속 충전 모드가 종료될 수 있다. 이 경우, 배터리 충전 장치는 미리 정해진 전류로 배터리를 충전할 수 있다(124). 미리 정해진 전류로 배터리가 충전되면, 배터리 전압은 증가하고, 배터리 충전 장치는 배터리 전압을 Vc와 비교할 수 있다(125). 여기서, Vc는 배터리의 최대 충전 전압일 수 있다.
배터리 전압이 Vc보다 작은 경우, 배터리 관리 장치는 미리 정해진 전류로 배터리를 충전할 수 있다(124). 배터리 전압이 Vc이상인 경우, 배터리 충전 장치는 충전을 종료(termination)한다(126).
도 2는 일 실시예에 따른 배터리 충전 스텝을 설명하기 위한 도면이다.
도 2를 참조하면, 복수의 배터리 충전 스텝을 포함하는 급속 충전 모드와 정전류-정전압(Constant Current-Constant Voltage) 충전 모드 각각에 대응하는 전류값이 도시된다.
배터리 충전 장치가 정전류-정전압 충전 모드인 경우, 배터리 충전 장치는 정전류로 배터리를 충전한다. 도 2에 도시된 그래프(210)과 같이, 미리 정해진 시간 동안 배터리 충전 장치는 정전류로 배터리를 충전한다. 여기서, 배터리 전압이 특정 전압에 도달할 때까지 배터리 충전 장치는 배터리를 충전한다. 배터리 전압이 특정 전압에 도달한 경우, 배터리 충전 장치는 정전압으로 배터리를 충전한다. 그래프(210)와 같이, 미리 정해진 시간 이후부터 전류값이 감소한다.
배터리 충전 장치가 급속 충전 모드인 경우, 배터리 충전 장치는 복수의 배터리 충전 스텝 각각에 따라 배터리를 충전한다. 도 2에 도시된 예에서, 배터리 충전 장치는 배터리 충전 스텝 각각에 대응하는 충전 전류값으로 배터리를 충전한다. 배터리 충전 스텝이 증가할수록 배터리 충전 스텝에 대응하는 충전 전류값은 감소한다.
일 실시예에 있어서, 배터리 충전 장치가 특정 배터리 충전 스텝에 따라 배터리를 충전하는 경우, 배터리 충전 장치는 배터리 과전압을 확인할 수 있고, 배터리 과전압이 임계 전압 이상이 되는지 확인할 수 있다. 여기서, 배터리 과전압이 임계 전압 이상이 되는 경우, 배터리 충전 장치는 특정 배터리 충전 스텝을 조기에 종료할 수 있고, 다음 배터리 충전 스텝에 따라 배터리를 충전할 수 있다.
도 3 내지 도 4는 일 실시예에 따른 배터리 과전압의 변화를 설명하기 위한 도면이다.
도 3을 참조하면, 충전 용량에 대한 전압 그래프가 도시된다. 보다 구체적으로, 그래프(310)은 제1 사이클 횟수의 전압 그래프(예를 들어, 첫 번째 사이클 동안 측정된 배터리 전압값)를 나타내고, 그래프(320)은 제2 사이클 횟수의 전압 그래프(예를 들어, 30번째 사이클 동안 측정된 배터리 전압값)를 나타내며, 그래프(330)은 제3 사이클 횟수의 전압 그래프(예를 들어, 45번째 사이클 동안 측정된 배터리 전압값)를 나타낸다.
사이클 횟수가 증가할수록 특정 충전 용량에 대응하는 충전 전압은 증가한다. 도 3에 도시된 예에서, 충전 용량이 500mAh인 경우, 그래프(330)의 충전 전압은 다른 그래프(310 및 320)에 비해 높다. 배터리의 충방전이 반복되는 경우, 배터리 내부 저항은 증가하고, 충전 전압이 증가한다. 이로 인해, 사이클 횟수가 증가하면, 충전 전압이 증가하고, 배터리 과전압이 증가한다.
도 4를 참조하면, 그래프(410) 내지 그래프(430)이 도시된다.
그래프(410)은 제1 사이클 횟수의 전압 그래프를 나타내고, 그래프(420)은 제2 사이클 횟수의 전압 그래프를 나타내며, 그래프(430)은 제3 사이클 횟수의 전압 그래프를 나타낸다.
도 3과 비교할 때, 그래프(420)의 충전 전압은 그래프(320)에 비해 낮다. 마찬가지로, 그래프(430)의 충전 전압은 그래프(330)에 비해 낮다. 이로 인해, 도 4에 도시된 예의 경우, 도 3에 도시된 예에 비해 배터리 과전압이 감소한다.
도 5는 일 실시예에 따른 배터리 물리량과 기준 물리량을 설명하기 위한 도면이다.
도 5를 참조하면, 배터리 전압 함수(510)와 기준 전압 함수(520)가 도시된다. 일 실시예에 따른 배터리 물리량은 배터리 전압일 수 있다. 배터리 전압 함수(510)는 충전 프로파일(charging profile)에 포함될 수 있고, 기준 전압 함수(520)는 기준 충전 프로파일(reference charging profile)에 포함될 수 있다.
배터리 전압 함수(510)의 경우, 특정 충전 용량에서 배터리 전압의 불연속이 발생한다. 배터리 충전 스텝의 변화로 인해 배터리 전압의 불연속이 발생할 수 있다.
기준 전압 함수(520)는 정전류로 충전되는 배터리의 전압과 충전 용량을 기초로 정의될 수 있다. 정전류의 C-rate는 낮을 수 있고, 예를 들어, 1 이하 또는 0.5 이하일 수 있다. 기준 전압 함수(520)는 배터리 충전 스텝의 변화가 없으므로, 배터리 전압의 불연속이 발생하지 않는다. 위에서 설명한 기준 전압 R(C)는 충전 용량 C에 대응하는 기준 전압 함수값을 나타낸다.
도 6a 내지 도 6b는 일 실시예에 따른 배터리 과전압과 임계 전압을 설명하기 위한 도면이다.
도 6a를 참조하면, 과전압 제한 함수(over-potential limit function)(610) 및 배터리 과전압 함수(over-potential function)(620)가 도시된다. 과전압 제한 함수(610)는 충전 용량이 증가할수록 충전 용량에 대응하는 대응값이 감소하는 함수이다. 예를 들어, 과전압 제한 함수(610)는 α + β*C + γ*C2 + δ*C3(여기서, α, β, γ, 및 δ는 상수임)와 같은 다항 함수(polynomial function)를 포함할 수 있다. 전술한 과전압 제한 함수의 예는 일 실시예에 따른 예시적인 사항일 뿐, 과전압 제한 함수는 전술한 예로 한정되지 않는다. 위에서 설명한 임계 전압 A(C)는 충전 용량 C에 대응하는 과전압 제한 함수값을 나타낸다.
도 6a의 예에서, 충전 용량에 대응하는 배터리 과전압은 임계 전압 미만이다.
도 6b의 예에서, 배터리 전압 함수(630)가 도시된다. 특정 충전 용량에서, 배터리 과전압은 임계 전압과 동일하다. 배터리 과전압이 모니터링되지 않는 경우, 배터리 충전 장치는 충전 프로파일의 변경 없이 배터리를 충전한다. 일 실시예에 있어서, 배터리 충전 장치는 배터리 과전압을 모니터링할 수 있고, 배터리 과전압과 임계 전압을 비교하여 충전 프로파일을 변경할 수 있다. 이에 따라, 배터리 충전 장치는 배터리 과전압이 임계 전압을 초과하지 않도록 배터리 충전 스텝을 변경할 수 있다. 배터리 충전 장치는 변경 전 배터리 충전 스텝에 대응하는 충전 전류값보다 낮은 충전 전류값으로 배터리를 충전할 수 있다. 배터리 충전 장치는 배터리 전압 함수(630)가 과전압 제한 함수(610) 이하인 영역에 속하도록 배터리 충전을 제어할 수 있다.
도 7은 일 실시예에 따른 커패시티 유지를 설명하기 위한 도면이다.
도 7을 참조하면, 사이클(cycle) 횟수에 따른 커패시티 유지율(capacity retention rate)이 도시된다.
그래프(710)은 정전류-정전압 충전 모드에 따라 배터리를 충전한 경우를 나타내고, 그래프(720)은 과전압 제한 함수를 이용하지 않고 급속 충전 모드에 따라 배터리를 충전한 경우를 나타내며, 그래프(730) 내지 그래프(750)은 과전압 제한 함수를 이용한 급속 충전 모드에 따라 배터리를 충전한 경우를 나타낸다.
그래프(710)의 경우, 커패시티 유지율이 80%가 되는 사이클 횟수는 50 미만이다.
그래프(720)의 경우, 커패시티 유지율이 80%가 되는 사이클 횟수는 약 100이다. 그래프(710)와 비교할 때, 그래프(720)의 경우, 커패시티 유지율이 80%가 되는 사이클 횟수가 증가한다.
그래프(730) 내지 그래프(740)의 경우, 커패시티 유지율이 80%가 되는 사이클 횟수는 약 200이다. 그래프(710) 및 그래프(720)와 비교할 때 그래프(730) 내지 그래프(740)의 경우, 과전압 제한 함수가 이용된다. 이로 인해, 특정 배터리 충전 스텝에서 배터리 과전압이 임계 전압을 초과하지 않는다. 그래프(710) 및 그래프(720) 각각에 대응하는 충전 모드와 비교할 때, 그래프(730) 내지 그래프(740) 각각에 대응하는 충전 모드에 따라 배터리가 충전되는 경우, 동일한 사이클 횟수에서 배터리의 성능 열화 또는 수명 열화의 정도가 크지 않다.
도 8은 일 실시예에 따른 배터리 충전 방법의 다른 일례를 설명하기 위한 순서도이다. 도 8에 도시된 배터리 충전 방법은 배터리 충전 장치에 의해 수행될 수 있다.
배터리 충전 장치는 미리 정해진 초기 충전 스텝에 따라 배터리가 충전되는 동안, 배터리의 충전 용량에 대응하는 배터리 물리량 및 기준 물리량을 기초로 배터리 과전압을 확인한다(810). 배터리 물리량은, 예를 들어, 배터리 전압을 포함할 수 있다. 기준 물리량은, 예를 들어, 기준 전압을 포함할 수 있다. 배터리 관리 장치는 충전 용량에 대응하는 배터리 전압과 충전 용량에 대응하는 기준 전압 사이의 차이값을 연산할 수 있다.
배터리 충전 장치는 배터리 과전압을 기초로 배터리 충전 스텝의 변경 조건이 만족되는지 여부를 판단한다(820). 일 실시예에 있어서, 변경 조건은 배터리 과전압이 임계 전압 이상인 경우로 정의되는 제1 조건을 포함할 수 있고, 배터리 관리 장치는 배터리 과전압이 임계 전압 이상인지 확인할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 변경 조건은 초기 충전 스텝에서의 배터리의 충전 시간이 초기 충전 스텝에 대응하는 시간 길이 이상인 경우로 정의되는 제2 조건 및 초기 충전 스텝에서의 배터리 물리량이 초기 충전 스텝에 대응하는 스텝 전압값 이상인 경우로 정의되는 제3 조건을 더 포함할 수 있다. 여기서, 배터리 충전 장치는 제2 조건 및/또는 제3 조건이 만족되는지 여부를 확인할 수 있다.
배터리 충전 장치는 변경 조건의 만족 여부를 기초로 배터리 충전 스텝을 초기 충전 스텝에서 조정(adjusted) 충전 스텝으로 변경한다(830). 제1 조건, 제2 조건, 및/또는 제3 조건이 만족되는 경우, 배터리 충전 장치는 배터리 충전 스텝을 초기 충전 스텝에서 조정 충전 스텝으로 변경할 수 있다. 일 실시예에 있어서, 조정 충전 스텝에 대응하는 충전 전류값은 초기 충전 스텝에 대응하는 충전 전류값보다 작을 수 있다. 배터리 충전 장치는 제1 조건, 제2 조건, 및/또는 제3 조건이 만족되는 경우, 초기 충전 스텝을 종료하고, 충전 프로파일을 변경하여 배터리를 충전할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 초기 충전 스텝에서 배터리 과전압이 임계 전압 이상인 경우, 배터리 충전 장치는 초기 충전 스텝을 조기에 종료(termination)할 수 있다. 배터리 충전 장치는 조기 종료를 기초로 배터리 충전 스텝 인덱스를 업데이트할 수 있고, 업데이트된 배터리 충전 스텝 인덱스를 미리 설정된 스텝 개수와 비교할 수 있다. 예를 들어, 초기 충전 스텝의 인덱스가 N인 경우, 배터리 충전 장치는 N=N+1로 설정할 수 있고, 새로 설정된 N을 Ns와 비교할 수 있다. N이 Ns보다 작은 경우, 배터리 충전 장치는 조정 충전 스텝으로 변경하여 배터리를 충전할 수 있다.
도 1 내지 도 7을 통해 기술된 사항들은 도 8을 통해 기술된 사항들에 적용될 수 있으므로, 상세한 설명을 생략한다.
도 9는 일 실시예에 따른 배터리 충전 방법의 또 다른 일례를 설명하기 위한 순서도이다. 도 9에 도시된 배터리 충전 방법은 배터리 충전 장치에 의해 수행될 수 있다.
도 9를 참조하면, 배터리 충전 장치는 배터리 상태 정보를 기초로 저속 충전 모드에서 배터리를 충전한다(910). 배터리 충전 장치는 배터리 상태 정보를 확인할 수 있다. 예를 들어, 배터리 충전 장치는 측정된 배터리 물리량을 수신할 수 있고, 배터리의 충전 상태(State of Charge, SoC)를 확인할 수 있다. 배터리 충전 장치는 측정된 배터리 물리량과 미리 설정된 물리량을 비교할 수 있다. 여기서, 미리 설정된 물리량은 도 1에서 설명한 V0일 수 있다.
측정된 배터리 물리량이 미리 설정된 물리량을 초과하는 경우, 배터리 충전 장치는 측정된 배터리 물리량을 기초로 배터리 충전 스텝의 시작 스텝을 결정할 수 있다. 또한, 배터리 충전 장치는 미리 정해진 시간 동안 정전류로 배터리를 충전할 수 있다. 여기서, 미리 정해진 시간 및 정전류 각각은 도 1에서 설명한 t0 및 I0일 수 있다. 급속 충전 모드의 높은 전류값으로 인해 배터리 내부 충격이 발생할 수 있다. 배터리 충전 장치는 배터리 내부 충격을 방지하기 위해 급속 충전 모드의 적용 전에 낮은 정전류로 배터리를 충전할 수 있다.
측정된 배터리 물리량이 미리 설정된 물리량 이하인 경우, 배터리 충전 장치는 정전류로 배터리를 충전할 수 있다. 여기서, 정전류는 I0일 수 있다. 정전류로 충전된 배터리의 배터리 물리량이 미리 설정된 물리량을 초과하는 경우, 배터리 충전 장치는 급속 충전 모드의 첫 번째 배터리 충전 스텝부터 배터리를 충전할 수 있다.
배터리 충전 장치는 저속 충전 모드의 충전을 기초로 복수의 배터리 충전 스텝을 포함하는 급속 충전 모드를 적용한다(920). 배터리 충전 장치는 초기 충전 스텝에 따라 배터리를 충전할 수 있다. 초기 충전 스텝은 배터리 충전 장치에 의해 결정된 시작 스텝일 수 있고, 첫 번째 배터리 충전 스텝일 수 있다. 예를 들어, N=2로 결정된 경우, 배터리 충전 장치는 2번째 배터리 충전 스텝부터 배터리를 충전할 수 있다.
배터리 충전 장치는 급속 충전 모드의 초기 충전 스텝에 따른 충전을 기초로 배터리 충전 스텝의 변경 조건이 만족되는지 여부를 확인한다(930).
배터리 충전 장치는 변경 조건이 만족되는지 여부를 기초로 배터리 충전 스텝을 초기 충전 스텝에서 조정 충전 스텝으로 변경한다(940).
배터리 충전 장치는 조정 충전 스텝에 따라 배터리를 충전한다(950).
도 1 내지 도 8을 통해 기술된 사항들은 도 9를 통해 기술된 사항들에 적용될 수 있으므로, 상세한 설명을 생략한다.
도 10은 일 실시예에 따른 배터리 충전 장치를 설명하기 위한 순서도이다.
도 10을 참조하면, 일 실시예에 따른 배터리 충전 장치(1000)는 인터페이스(1010) 및 프로세서(1020)를 포함한다.
인터페이스(1010)는 배터리 물리량을 수신한다. 예를 들어, 인터페이스(1010)는 센서가 측정한 배터리 전압을 수신할 수 있다.
프로세서(1020)는 미리 정해진 초기 충전 스텝에 따라 배터리가 충전되는 동안, 배터리 과전압을 확인한다. 여기서, 프로세서(1020)는 배터리의 충전 용량에 대응하는 배터리 물리량 및 기준 물리량을 기초로 배터리 과전압을 확인한다. 또한, 프로세서(1020)는 배터리 과전압을 기초로 배터리 충전 스텝의 변경 조건이 만족되는지 여부를 판단한다. 또한, 프로세서(1020)는 변경 조건이 만족되는지 여부를 기초로 배터리 충전 스텝을 초기 충전 스텝에서 조정 충전 스텝으로 변경한다.
도 1 내지 도 9를 통해 기술된 사항들은 도 10을 통해 기술된 사항들에 적용될 수 있으므로, 상세한 설명을 생략한다.
도 11은 일 실시예에 따른 배터리 충전 장치를 포함하는 충전 시스템의 일례를 설명하기 위한 도면이다.
도 11을 참조하면, 충전 시스템은 전기 이동체(1110)일 수 있고, 전기 이동체(1110)는 배터리 시스템(1120)을 포함한다.
배터리 시스템(1120)은 배터리부(1130) 및 배터리 관리 시스템(Battery Management System, BMS)(1140)을 포함한다. 배터리부(1130)는 배터리 모듈 또는 배터리 셀을 포함할 수 있다. 일 실시예에 따른 배터리 충전 장치는 배터리 관리 시스템(1140)에 포함될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 급속 충전 명령이 생성될 수 있다. 배터리 충전 장치는 급속 충전 모드에 따라 배터리부(1130)를 충전할 수 있다. 급속 충전 모드 이전에, 배터리 충전 장치는 배터리부(1130)의 내부 충격을 방지하기 위해 저속 충전 모드에 따라 배터리부(1130)를 충전할 수 있다. 저속 충전 모드에 따른 충전은 위에서 설명하였으므로, 상세한 설명을 생략한다.
급속 충전 모드는 복수의 배터리 충전 스텝을 포함할 수 있고, 배터리 충전 장치는 초기 충전 스텝에 따라 배터리부(1130)를 충전할 수 있다. 여기서, 배터리 충전 장치는 충전 시간, 충전 전압, 및/또는 배터리 과전압을 모니터링할 수 있다. 특히, 배터리 충전 장치는 배터리 과전압이 임계 전압 이상인 경우, 초기 충전 스텝을 종료하고, 다음 배터리 충전 스텝에 따라 배터리부(1130)를 충전할 수 있다.
배터리 과전압이 모니터링 또는 제어되지 않고 급속 충전이 반복되는 경우, 배터리부(1130)의 수명은 급격히 짧아질 수 있다. 일 실시예에 따른 배터리 충전 장치는 배터리부(1130)의 수명 열화 정도에 대응하는 배터리 과전압을 고려하여 급속 충전을 수행할 수 있다. 이로 인해, 급속 충전이 반복되어도 배터리부(1130)의 수명 저하 현상이 크게 감소할 수 있다.
도 1 내지 도 10을 통해 기술된 사항은 도 11을 통해 기술된 사항에 적용될 수 있으므로, 상세한 설명은 생략한다.
도 12는 일 실시예에 따른 배터리 충전 장치를 포함하는 충전 시스템의 다른 일례를 설명하기 위한 도면이다.
도 12를 참조하면, 충전 시스템은 단말(1210) 및 전력 공급 장치(1220)를 포함한다. 단말(1210)은 스마트폰, 노트북, 태블릿 PC와 같은 이동 단말일 수 있다. 단말(1210)의 예는 일 실시예에 따른 예시적인 사항일 뿐, 단말(1210)은 전술한 예로 제한되지 않는다. 도 12에는 배터리(1211)가 단말(1210)에 포함된 것으로 도시되어 있으나, 이는 일 실시예에 따른 예시적인 사항일 뿐이다. 예를 들어, 배터리(1211)는 단말(1210)로부터 분리될 수 있고, 단말(1210)로부터 분리되어 충전될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 배터리 충전 장치는 전력 공급 장치(1220)에 포함될 수 있다. 전력 공급 장치(1220)는 단말에게 전력을 공급할 수 있고, 배터리(1211)는 충전될 수 있다. 여기서, 전력 공급 장치(1220)는 단말과 유선 및/또는 무선으로 연결될 수 있다. 전력 공급 장치(1220)는 급속 충전 모드를 지원할 수 있다. 이에 따라, 전력 공급 장치(1220)는 위에서 설명한 급속 충전 모드에 따라 배터리(1211)를 충전할 수 있다.
다른 실시예에 따르면, 단말(1210)은 배터리(1211) 및 배터리(1211)를 관리하는 배터리 관리 장치(미도시)를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따른 배터리 충전 장치는 단말(1210)에 포함된 배터리 관리 장치에 포함될 수 있다. 배터리 관리 장치는, 예를 들어, 프로세서로 구현될 수 있다. 급속 충전 명령이 생성되는 경우, 배터리 관리 장치는 급속 충전 모드에 따라 배터리(1211)를 충전할 수 있다. 급속 충전 모드에서 배터리 관리 장치는 배터리 과전압을 모니터링할 수 있고, 배터리 과전압이 임계 전압 이상인 경우, 배터리 관리 장치는 배터리 충전 스텝을 종료할 수 있다. 배터리 관리 장치는 다음 배터리 충전 스텝에 따라 배터리(1211)를 충전할 수 있다.
도 1 내지 도 10을 통해 기술된 사항은 도 12를 통해 기술된 사항에 적용될 수 있으므로, 상세한 설명은 생략한다.
실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 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. 상기된 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기를 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.
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.

Claims (18)

  1. 배터리 충전 장치에 의해 수행되는 배터리 충전 방법에 있어서,
    배터리의 충전 용량을 기초로 상기 배터리의 기준 전압을 계산하는 단계;
    초기 충전 스텝에 따라 상기 배터리가 충전되는 동안, 상기 배터리의 충전 용량에 대응하는 배터리 전압과 상기 계산된 기준 전압 사이의 차이를 계산하고, 상기 계산된 차이를 배터리 과전압으로 결정하는 단계;
    상기 배터리 과전압을 기초로 배터리 충전 스텝의 변경 조건이 만족되는지 여부를 판단하는 단계; 및
    상기 변경 조건이 만족되는 경우 상기 배터리 충전 스텝을 상기 초기 충전 스텝에서 조정(adjusted) 충전 스텝으로 변경하는 단계
    를 포함하는,
    배터리 충전 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 조정 충전 스텝에 대응하는 충전 전류값은 상기 초기 충전 스텝에 대응하는 충전 전류값보다 작은,
    배터리 충전 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 변경 조건은,
    상기 배터리 과전압이 임계 전압 이상인 경우로 정의되는 제1 조건
    을 포함하는,
    배터리 충전 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 임계 전압은,
    상기 충전 용량이 증가할수록 상기 충전 용량에 대응하는 대응값이 감소하는 함수를 기초로 결정되는,
    배터리 충전 방법.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 변경 조건은,
    상기 초기 충전 스텝에서의 상기 배터리의 충전 시간이 상기 초기 충전 스텝에 대응하는 시간 길이 이상인 경우로 정의되는 제2 조건; 및
    상기 초기 충전 스텝에서의 상기 배터리의 전압이 상기 초기 충전 스텝에 대응하는 스텝 전압값 이상인 경우로 정의되는 제3 조건
    을 더 포함하고,
    상기 조정 충전 스텝으로 변경하는 단계는,
    상기 제1 조건, 상기 제2 조건, 및 상기 제3 조건 중 적어도 하나가 만족되는 경우, 상기 조정 충전 스텝으로 변경하는 단계
    를 포함하는,
    배터리 충전 방법.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 제1항에 있어서,
    상기 초기 충전 스텝에 따른 충전 이전에, 상기 배터리의 측정된 전압을 미리 설정된 전압과 비교하는 단계; 및
    상기 측정된 전압이 상기 미리 설정된 전압을 초과하는 경우, 상기 측정된 전압을 기초로 상기 초기 충전 스텝을 상기 배터리 충전 스텝의 시작 스텝으로 결정하는 단계; 및
    상기 초기 충전 스텝에 따라 상기 배터리를 충전하는 단계
    를 더 포함하는,
    배터리 충전 방법.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 초기 충전 스텝에 따른 충전 이전에, 상기 배터리의 측정된 전압을 미리 설정된 전압과 비교하는 단계;
    상기 측정된 전압이 상기 미리 설정된 전압 이하인 경우, 정전류로 상기 배터리를 충전하는 단계; 및
    상기 정전류로 충전되는 동안 측정된 상기 배터리의 전압이 상기 미리 설정된 전압을 초과하는 경우, 상기 초기 충전 스텝에 따라 상기 배터리를 충전하는 단계
    를 더 포함하는,
    배터리 충전 방법.
  10. 배터리 충전 장치에 의해 수행되는 배터리 충전 방법에 있어서,
    배터리 상태 정보를 기초로 저속 충전 모드에서 배터리를 충전하는 단계;
    상기 충전을 기초로 복수의 배터리 충전 스텝을 포함하는 급속 충전 모드를 적용하는 단계;
    상기 급속 충전 모드의 초기 충전 스텝에 따른 충전을 기초로 상기 배터리 충전 스텝의 변경 조건이 만족되는지 여부를 확인하는 단계;
    상기 확인을 기초로 상기 배터리 충전 스텝을 상기 초기 충전 스텝에서 조정(adjusted) 충전 스텝으로 변경하는 단계; 및
    상기 조정 충전 스텝에 따라 상기 배터리를 충전하는 단계
    를 포함하고,
    상기 변경 조건은 배터리 과전압이 임계 전압 이상인 경우로 정의되는 제1 조건을 포함하고,
    상기 배터리 과전압은 상기 배터리의 충전 용량에 대응하는 배터리 전압과 상기 충전 용량을 기초로 계산된 기준 전압 사이의 차이로 결정되는,
    배터리 충전 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 조정 충전 스텝에 대응하는 충전 전류값은 상기 초기 충전 스텝에 대응하는 충전 전류값보다 작은,
    배터리 충전 방법.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 임계 전압은,
    상기 충전 용량이 증가할수록 상기 충전 용량에 대응하는 대응값이 감소하는 함수를 기초로 결정되는,
    배터리 충전 방법.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 변경 조건은,
    상기 초기 충전 스텝에서의 상기 배터리의 충전 시간이 상기 초기 충전 스텝에 대응하는 시간 길이 이상인 경우로 정의되는 제2 조건; 및
    상기 초기 충전 스텝에서의 상기 배터리의 전압이 상기 초기 충전 스텝에 대응하는 스텝 전압값 이상인 경우로 정의되는 제3 조건
    을 더 포함하고,
    상기 조정 충전 스텝으로 변경하는 단계는,
    상기 제1 조건, 상기 제2 조건, 및 상기 제3 조건 중 적어도 하나가 만족되는 경우, 상기 조정 충전 스텝으로 변경하는 단계
    를 포함하는,
    배터리 충전 방법.
  14. 삭제
  15. 삭제
  16. 제10항에 있어서,
    상기 저속 충전 모드에서 배터리를 충전하는 단계는,
    상기 배터리의 측정된 전압과 미리 설정된 전압을 비교하는 단계; 및
    상기 측정된 전압이 상기 미리 설정된 전압을 초과하는 경우, 상기 측정된 전압을 기초로 상기 초기 충전 스텝을 상기 배터리 충전 스텝의 시작 스텝으로 결정하고, 미리 정해진 시간 동안 정전류로 상기 배터리를 충전하는 단계
    를 포함하는,
    배터리 충전 방법.
  17. 제10항에 있어서,
    상기 저속 충전 모드에서 배터리를 충전하는 단계는,
    상기 배터리의 측정된 전압과 미리 설정된 전압을 비교하는 단계; 및
    상기 측정된 전압이 상기 미리 설정된 전압 이하인 경우, 정전류로 상기 배터리를 충전하는 단계
    를 포함하고,
    상기 급속 충전 모드를 적용하는 단계는,
    상기 정전류로 충전되는 동안 측정된 상기 배터리의 전압이 상기 미리 설정된 물리량을 초과하는 경우, 상기 급속 충전 모드를 적용하여 상기 초기 충전 스텝에 따라 상기 배터리를 충전하는 단계
    를 포함하는,
    배터리 충전 방법.
  18. 배터리 충전 장치에 있어서,
    배터리의 충전 용량을 기초로 상기 배터리의 기준 전압을 계산하고, 초기 충전 스텝에 따라 상기 배터리가 충전되는 동안, 상기 배터리의 충전 용량에 대응하는 배터리 전압 및 상기 계산된 기준 전압 사이의 차이를 계산하며 상기 계산된 차이를 배터리 과전압으로 결정하고, 상기 배터리 과전압을 기초로 배터리 충전 스텝의 변경 조건이 만족되는지 여부를 판단하고, 상기 변경 조건이 만족되는 경우 상기 배터리 충전 스텝을 상기 초기 충전 스텝에서 조정(adjusted) 충전 스텝으로 변경하는 프로세서
    를 포함하는,
    배터리 충전 장치.
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