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KR100824905B1 - 하이브리드 배터리 및 그것의 완전 충전 용량 계산 방법 - Google Patents

하이브리드 배터리 및 그것의 완전 충전 용량 계산 방법 Download PDF

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KR100824905B1
KR100824905B1 KR1020060080641A KR20060080641A KR100824905B1 KR 100824905 B1 KR100824905 B1 KR 100824905B1 KR 1020060080641 A KR1020060080641 A KR 1020060080641A KR 20060080641 A KR20060080641 A KR 20060080641A KR 100824905 B1 KR100824905 B1 KR 100824905B1
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charge capacity
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Abstract

본 발명은 하이브리드 배터리 및 그것의 완전 충전 용량 계산 방법에 관한 것으로서, 해결하고자 하는 기술적 과제는 현재 방전중인 전원의 전압을 감지하여 적어도 두개의 방전 전압 레벨에서 완전 충전 용량을 계산하고, 계산된 방전중의 전원에 대한 완전 충전 용량과 방전중이 아닌 전원의 완전 충전 용량을 합하여 전체 완전 충전 용량을 정확하게 계산하는데 있다. 이를 위해 본 발명은 자신의 전압 정보를 출력하는 제1전원과, 제1전원에 병렬로 설치된 동시에 자신의 전압 정보를 출력하는 제2전원과, 제1전원 및 제2전원에 직렬로 설치되어 제1전원 또는 제2전원의 전류 정보를 감지하여 출력하는 센스 레지스터와, 제1전원 또는 제2전원중 현재 방전중인 전원의 전압 정보를 참조하여 제1방전 전압 레벨이 되면 그때까지 센스 레지스터로부터 얻은 전류 정보를 이용하여 제1누적 방전량을 계산하고, 제1누적 방전량에 제1방전 전압 레벨에서의 제1용량을 더하여 제1완전 충전 용량을 계산하는 퓨엘 게이지 회로로 이루어진 하이브리드 배터리를 개시한다.
하이브리드 배터리, 완전 충전 용량, 방전 전압 레벨

Description

하이브리드 배터리 및 그것의 완전 충전 용량 계산 방법{HYBRID BATTERY AND FULL CHARGE CAPACITY CALCULATION METHOD THEREOF}
도 1은 본 발명에 따른 하이브리드 배터리의 일례를 도시한 블럭도이다.
도 2a는 본 발명에 따른 하이브리드 배터리중 예비충전/충전/방전 스위치와 주보호회로 사이의 관계를 도시한 회로도이고, 도 2b는 보조보호회로와 퓨즈 사이의 관계를 도시한 회로도이다.
도 3은 배터리의 완전 충전 용량 계산 방법을 설명하기 위한 그래프이다.
도 4는 본 발명에 따른 하이브리드 배터리에서 퓨엘 게이지 회로 및 그 주변 회로만을 도시한 블록도이다.
도 5a 및 도 5b는 본 발명에 따른 하이브리드 배터리의 완전 충전 용량 계산 방법을 도시한 플로우 챠트이다.
도 6은 본 발명에 따른 하이브리드 배터리의 완전 충전 용량 계산 방법을 도시한 그래프이다.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
1000; 본 발명에 의한 하이브리드 배터리
1100; 제1전원 1110; 제1배터리 셀
1120; 제1주 보호회로 1122; FET 제어 회로
1130; 제1예비충전/충전/방전 스위치 1131; 제1충전 스위치
1132; 제1예비 충전 스위치 1133; 제1방전 스위치
1140; 제1보조 보호회로 1142; 제1스위치
1150; 제1퓨즈 1151; 제1온도 퓨즈
1152; 제1가열 저항 1160; 제1온도 센서
1200; 제2전원 1210; 제2배터리 셀
1220; 제2주 보호회로 1230; 제2예비충전/충전/방전 스위치
1240; 제2보조 보호회로 1250; 제2퓨즈
1260; 제2온도 센서 1300; 센스 레지스터
1400; 퓨엘 게이지 회로 1500; 외부 시스템
1510; 부하 1520; 충전 회로
본 발명은 하이브리드 배터리 및 그것의 완전 충전 용량 계산 방법에 관한 것으로서, 보다 상세히는 현재 방전중인 배터리의 전압을 감지하여 적어도 두개의 방전 전압 레벨에서 완전 충전 용량을 각각 계산하고, 계산된 방전중인 배터리의 완전 충전 용량과 방전중이 아닌 배터리의 완전 충전 용량을 합산하여 정확한 잔존 용량을 계산할 수 있도록 한 하이브리드 배터리 및 그것의 완전 충전 용량 계산 방법에 관한 것이다.
일반적으로 휴대용 전자기기는 충전 가능한 배터리에 의해 전력을 공급받으며, 그 배터리에 의한 전원 공급 가능 시간에 따라 그 휴대용 전자기기의 사용 가능 시간도 결정된다. 따라서, 상기 휴대용 전자기기의 사용 가능 시간을 연장시키기 위해서는, 상기 배터리를 수시로 충전하여야 한다.
상기 휴대용 전자기기의 사용 가능 시간을 극대화하기 위해, 두개의 배터리를 하나의 휴대용 전자기기에 장착하는 방법이 알려져 있다. 예를 들면, 같은 크기 및 같은 화학적 성질을 갖는 두개의 배터리를 구비하고, 이를 하나의 휴대용 전자기기에 장착하는 것이다.
그러나, 이러한 방법은 충전 및 방전을 제어하기 위한 회로가 각각의 배터리에 설치되어야 할 뿐만 아니라, 각 배터리의 잔존 용량 계산을 위한 퓨엘 게이지 회로 또는 마이크로 컴퓨터가 각각 구비됨으로써, 배터리의 가격이 비싸지는 문제가 있다.
또한, 이러한 종래의 배터리는 각 배터리에 장착되는 배터리 셀의 형상 및 화학적 성질이 완전히 동일하기 때문에, 추가적인 공간이 필요하게 되며, 따라서 부피당 에너지 사용 효율이 떨어지는 문제가 있다.
한편, 배터리의 정확한 잔존 용량(RC: Remaining Capacity) 표시를 위한 기준 용량으로 완전 충전 용량(FCC: Full Charge Capacity)이란 개념이 사용되고 있다. 여기서, 상기 잔존 용량은 주지된 바와 같이 상대적 배터리 충전 상태(RSOC: Relative State Of Charge)를 현재의 완전 충전 용량에 대한 백분율로 나타내고 있다. 상기 완전 충전 용량은 배터리의 충전 가능한 최대 용량을 표시하며, 이는 알 려진 바와 같이 충방전 사이클 횟수가 증가함에 따라 점차 작아진다. 따라서, 상기 완전 충전 용량은 배터리의 충방전 사이클 횟수 증가에 따라 계산(또는 보정)되어야 하며, 일반적으로 행해지는 계산 방법은 배터리가 완전 충전된 상태에서 방전을 개시하여 배터리의 전압이 이른바 하나의 방전 전압 레벨(EDV: End Of Discharge Voltage Level)에 도달할 때까지 즉, 배터리의 완전 방전 임박시까지 방전된 용량을 기준 용량으로 하여 상기 완전 충전 용량을 계산하고 있다.
그런데, 상기와 같이 종래의 배터리에 대한 완전 충전 용량은 완전 방전전에 하나의 방전 전압 레벨에서 계산하고, 이를 이용하여 배터리의 잔존 용량을 계산하기 때문에, 배터리가 완전 방전 전압에 도달하지 않고 충전을 하게 되면 정확한 배터리의 잔존 용량 계산이 어려워지는 문제가 있다.
더욱이, 적어도 두개의 배터리가 하나로 만들어진 경우라면, 각 배터리마다 완전 충전 용량이 계산되고, 상호 더해져 전체 완전 충전 용량이 계산되어야 하는데, 아직까지 이와 같이 적어도 두개의 배터리에 대한 완전 충전 용량 계산 방법이 개발되지 않고 있다.
본 발명은 상술한 종래의 문제점을 극복하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 형상, 화학적 성질, 용량 또는 충전 전압이 서로 다른 두개 이상의 배터리를 수용하는 동시에, 용량 계산이나 전원 관리는 하나의 회로로 구현할 수 있는 하이브리드 배터리를 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 현재 방전중인 배터리의 전압을 감지하여 적어도 두 개의 방전 전압 레벨에서 완전 충전 용량을 계산하고, 계산된 방전중인 배터리의 완전 충전 용량과 방전중이 아닌 배터리의 완전 충전 용량을 합하여 정확한 잔존 용량을 계산할 수 있도록 한 하이브리드 배터리 및 그것의 완전 충전 용량 계산 방법을 제공하는데 있다.
상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명에 의한 하이브리드 배터리는 자신의 전압 정보를 출력하는 제1전원과, 상기 제1전원에 병렬로 설치된 동시에 자신의 전압 정보를 출력하는 제2전원과, 상기 제1전원 및 제2전원에 직렬로 설치되어 상기 제1전원 또는 제2전원의 전류 정보를 감지하여 출력하는 센스 레지스터와, 상기 제1전원 또는 제2전원중 현재 방전중인 전원의 전압 정보를 참조하여 제1방전 전압 레벨이 되면 그때까지 상기 센스 레지스터로부터 얻은 전류 정보를 이용하여 제1누적 방전량을 계산하고, 상기 제1누적 방전량에 상기 제1방전 전압 레벨에서의 제1용량을 더하여 제1완전 충전 용량을 계산하는 퓨엘 게이지 회로를 포함할 수 있다.
또한, 상기 퓨엘 게이지 회로에 의한 제1용량은 상기 제1방전 전압 레벨에 할당된 백분율에 전회의 완전 충전 용량을 곱하여 얻은 것일 수 있다.
또한, 상기 퓨엘 게이지 회로는 상기 제1방전 전압 레벨보다 작은 값인 제2방전 전압 레벨이 되면 상기 센스 레지스터로부터 그때까지 얻은 전류 정보를 이용하여 제2누적 방전량을 계산하고, 상기 제2누적 방전량에 상기 제2방전 전압 레벨에서의 제2용량을 더하여 제2완전 충전 용량을 계산하는 퓨엘 게이지 회로를 포함할 수 있다.
또한, 상기 퓨엘 게이지 회로에 의한 제2용량은 상기 제2방전 전압 레벨에 할당된 백분율에 전회의 완전 충전 용량을 곱하여 얻은 것일 수 있다.
또한, 상기 퓨엘 게이지 회로는 상기 제1전원의 방전중 서로 다른 적어도 두개의 방전 전압 레벨을 검출하는 제1방전 전압 레벨 검출부와, 상기 제2전원의 방전중 적어도 서로 다른 두개의 방전 전압 레벨을 검출하는 제2방전 전압 레벨 검출부와, 상기 센스 레지스터의 전류 정보로부터 누적 방전량을 계산하는 누적 방전량 계산부와, 상기 제1방전 전압 레벨 검출부 또는 제2방전 전압 레벨 검출부로부터 얻은 방전 전압이 미리 설정한 방전 전압 레벨이 되면 상기 누적 방전량 계산부로부터 얻은 그때까지의 누적 방전량에 상기 방전 전압 레벨에서의 용량을 더하여 완전 충전 용량을 계산하는 용량 계산부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 용량 계산부에 의한 용량은 상기 방전 전압 레벨에 할당된 백분율에 전회의 완전 충전 용량을 곱하여 얻은 것일 수 있다.
또한, 상기 퓨엘 게이지 회로는 현재 방전중인 전원의 완전 충전 용량을 계산한 후, 상기 계산된 완전 충전 용량에 현재 방전중이 아닌 다른 전원의 미리 저장된 완전 충전 용량을 더하여 새로운 전체 완전 충전 용량을 계산할 수 있다.
또한, 상기 제1전원 및 제2전원은 충전 가능한 배터리일 수 있다.
또한, 상기 제1전원 및 제2전원은 원통형 리튬 이온 배터리, 각형 리튬 이온 배터리, 파우치형 리튬 폴리머 배터리, 파우치형 리튬 이온 배터리 중 선택된 어느 하나를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제1전원 및 제2전원은 형상, 화학적 성질, 용량 또는 충방전 전 압중 적어도 어느 하나가 서로 다른 배터리일 수 있다.
상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명은 형상, 화학적 성질, 용량 또는 충방전 전압중 적어도 어느 하나가 다른 제1전원과 제2전원으로 이루어진 하이브리드 배터리의 완전 충전 용량 계산 방법에 있어서, 상기 제1전원이 방전 상태이면 그것의 누적 방전량을 계산하고 1차 방전 전압 레벨인지 판단하는 단계와, 상기 제1전원의 누적 방전량에 상기 1차 방전 전압 레벨에서의 용량을 더하여 상기 제1전원의 완전 충전 용량을 계산하는 단계와, 상기 제1전원의 누적 방전량을 계산하고, 상기 1차 방전 전압 레벨보다 작은 2차 방전 전압 레벨인지 판단하는 단계와, 상기 제1전원의 누적 방전량에 상기 2차 방전 전압 레벨에서의 용량을 더하여 상기 제1전원의 완전 충전 용량을 다시 계산하는 단계를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 용량은 상기 방전 전압 레벨에 할당된 백분율에 전회의 완전 충전 용량을 곱하여 얻은 것일 수 있다.
또한, 상기 각각의 완전 충전 용량 계산 단계후에는 상기 제1전원의 완전 충전 용량을 메모리에 저장하는 단계가 더 포함될 수 있다.
또한, 상기 각각의 완전 충전 용량 계산 단계후에는 상기 제1전원의 완전 충전 용량에 현재 방전중이 아닌 제2전원의 미리 저장된 완전 충전 용량을 더함으로써, 상기 제1전원 및 제2전원의 전체 완전 충전 용량을 계산하는 단계가 더 포함될 수 있다.
상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명은 형상, 화학적 성질, 용량 또는 충방전 전압중 적어도 어느 하나가 다른 제1전원과 제2전원으로 이루어진 하이브리드 배터리의 완전 충전 용량 계산 방법에 있어서, 상기 제2전원이 방전 상태이면, 그것의 누적 방전량을 계산하고, 1차 방전 전압 레벨인지 판단하는 단계와, 상기 제2전원의 누적 방전량에 상기 1차 방전 전압 레벨에서의 용량을 더하여 상기 제2전원의 완전 충전 용량을 계산하는 단계와, 상기 제2전원의 누적 방전량을 계산하고, 상기 1차 방전 전압 레벨보다 작은 2차 방전 전압 레벨인지 판단하는 단계와, 상기 제2전원의 누적 방전량에 상기 2차 방전 전압 레벨에서의 용량을 더하여 상기 제2전원의 완전 충전 용량을 다시 계산하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 용량은 상기 방전 전압 레벨에 할당된 백분율에 전회의 완전 충전 용량을 곱하여 얻은 것일 수 있다.
또한, 상기 각각의 완전 충전 용량 계산 단계후에는 상기 제2전원의 완전 충전 용량을 메모리에 저장하는 단계가 더 포함될 수 있다.
또한, 상기 각각의 완전 충전 용량 계산 단계후에는 상기 제2전원의 완전 충전 용량에 현재 방전중이 아닌 제1전원의 미리 저장된 완전 충전 용량을 더함으로써, 상기 제2전원 및 제1전원의 전체 완전 충전 용량을 계산하는 단계가 더 포함될 수 있다.
상기와 같이 하여 본 발명에 의한 하이브리드 배터리 및 그것의 완전 충전 용량 계산 방법은 배터리의 완전 충전 용량을 적어도 두개의 방전 전압 레벨에서 새롭게 계산함으로써, 배터리의 잔존 용량 계산을 더욱 정확하게 계산할 수 있게 된다.
또한, 상기와 같이 하여 본 발명에 의한 하이브리드 배터리 및 그것의 완전 충전 용량 계산 방법은 현재 방전중인 배터리의 완전 충전 용량을 계산한 후, 이를 현재 방전중이지 않은 다른 배터리의 미리 저장된 완전 충전 용량을 합산함으로써, 전체 하이브리드 배터리의 완전 충전 용량을 새롭게 계산하게 된다. 따라서, 전체 하이브리드 배터리의 잔존 용량 계산도 더욱 정확하게 계산할 수 있게 된다.
이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명에 따른 하이브리드 배터리(1000)의 일례를 도시한 블럭도이다.
도 1에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 하이브리드 배터리(1000)는 제1전원(1100)과, 제2전원(1200)과, 센스 레지스터(1300)와, 퓨엘 게이지 회로(1400)를 포함한다.
상기 제1전원(1100)은 다시 제1배터리 셀(1110), 제1주 보호회로(1120), 제1예비충전/충전/방전 스위치(1130), 제1보조 보호회로(1140), 제1퓨즈(1150) 및 제1온도 센서(1160)를 포함한다. 상기 제1배터리 셀(1110)은 충전 및 방전이 가능한 적어도 하나의 2차 전지가 직렬 또는/ 및 병렬로 연결된 형태일 수 있다. 일례로, 이러한 2차 전지는 원통형 리튬 이온 전지, 각형 리튬 이온 전지, 파우치형 리튬 폴리머 전지, 파우치형 리튬 이온 전지 또는 그 등가물중 선택된 어느 하나일 수 있으나, 여기서 그 종류를 한정하는 것은 아니다.
상기 제1주 보호회로(1120)는 상기 제1배터리 셀(1110)의 충전 전압 또는 방전 전압을 감지하고, 그 값을 퓨엘 게이지 회로(1400)에 전달하는 역할을 한다. 또한, 상기 제1주 보호회로(1120)는 퓨엘 게이지 회로(1400)의 제어 신호(즉, 충전 정지 신호, 충전 개시 신호, 방전 정지 신호 및 방전 개시 신호)에 의해 제1예비충전/충전/방전 스위치(1130)를 턴온 또는 턴오프시키는 역할을 한다. 더욱이, 이러한 제1주 보호회로(1120)는 센스 레지스터(1300)로부터 전류 신호를 감지하여, 그 감지 결과값이 과전류로 판단되면 제1예비충전/충전/방전 스위치(1130)를 턴오프시키는 역할도 한다. 여기서, 상기 제1주 보호회로(1120) 및 제1예비충전/충전/방전 스위치(1130)의 유기적 결합 관계는 아래에서 더욱 상세하게 설명하기로 한다.
상기 제1예비충전/충전/방전 스위치(1130)는 제1배터리 셀(1110)의 양극 단자(B+)와 팩 양극 단자(P+) 사이의 충방전 경로에 직렬로 연결된 3개의 스위치일 수 있다. 이러한 제1예비충전/충전/방전 스위치(1130)는 상기 제1주 보호회로(1120)에 의한 제어 신호에 의해 턴온 및 턴오프된다. 더불어, 경우에 따라 상기 제1예비충전 스위치는 없을 수도 있다.
상기 제1보조 보호회로(1140)는 예를 들어 상기 제1주 보호회로(1120) 또는 제1예비충전/충전/방전 스위치(1130)가 정상적으로 동작하지 않을 경우 제1퓨즈(1150)를 끊음으로써 충방전 경로를 차단하는 역할을 한다.
상기 제1퓨즈(1150)는 상기 제1예비충전/충전/방전 스위치(1130)와 팩 양극 단자(P+)의 충방전 경로에 직렬로 연결되어 있다. 상술한 바와 같이 상기 제1퓨 즈(1150)는 상기 제1보조 보호회로(1140)의 제어 신호에 의해 끊어지며, 한번 끊어지면 다시 회복되지 않는 특성을 갖고 있다.
상기 제1온도 센서(1160)는 상기 제1배터리 셀(1110)의 온도를 감지하고, 이를 퓨엘 게이지 회로(1400)에 출력한다. 상기 퓨엘 게이지 회로(1400)는 상기 제1온도 센서(1160)로부터 얻은 온도가 허용 온도 이상일 경우, 상기 제1주 보호회로(1120)에 충전 또는 방전 정지 신호를 출력함으로써, 그 제1주 보호회로(1120)가 제1예비충전/충전/방전 스위치(1130)중 적어도 어느 하나를 턴오프시켜 충방전 경로가 차단되도록 한다. 물론, 상기 퓨엘 게이지 회로(1400)는 상기 제1온도 센서(1160)로부터 감지된 온도를 이용하여 배터리의 용량 보정 용도로 사용하기도 한다. 이러한 온도에 따라 배터리의 용량을 보정하는 방법은 이미 당업자에게 주지된 사항이므로 여기서 그 방법에 대하여 설명하지는 않겠다.
상기 제2전원(1200)은 마찬가지로 제2배터리 셀(1210), 제2주 보호회로(1220), 제2예비충전/충전/방전 스위치(1230), 제2보조 보호회로(1240), 제2퓨즈(1250) 및 제2온도 센서(1260)를 포함한다. 상기 제2배터리 셀(1210)은 충전 및 방전이 가능한 적어도 하나의 2차 전지로서, 직렬 또는/ 및 병렬로 연결된 형태일 수 있다. 일례로, 이러한 2차 전지는 원통형 리튬 이온 전지, 각형 리튬 이온 전지, 파우치형 리튬 폴리머 전지, 파우치형 리튬 이온 전지 또는 그 등가물중 선택된 어느 하나일 수 있으나, 여기서 그 종류를 한정하는 것은 아니다.
여기서, 중요한 것은 상기 제1전원(1100)의 제1배터리 셀(1110)과 제2전원(1200)의 제2배터리 셀(1210)이 형상, 화학적 성질, 용량, 충전 전압 또는 충전 전류 등이 서로 상이할 수 있다는 것이다. 예를 들어, 상기 제1배터리 셀(1110)이 원통형 리튬 이온 전지라면, 상기 제2배터리 셀(1210)은 각형 리튬 이온 전지, 파우치형 리튬 폴리머 전지, 파우치형 리튬 이온 전지 또는 그 등가물중 선택된 어느 하나일 수 있다. 또한, 상기 제1전원(1100)이 리튬계 배터리 셀이라면, 상기 제2배터리 셀(1210)은 니켈-카드뮴 전지, 니켈-수소 전지 또는 그 등가물중 어느 하나일 수 있다. 또한, 상기 제1전원(1100)의 용량과 제2전원(1200)의 용량은 서로 다를 수 있다. 더욱이, 상기 제1전원(1100)의 충전 전압, 충전 전류와 제2전원(1200)의 충전 전압, 충전 전류도 서로 다를 수 있다.
상기 제2주 보호회로(1220)는 상기 제2배터리 셀(1210)의 충전 전압 또는 방전 전압을 감지하고, 그 결과를 퓨엘 게이지 회로(1400)에 전달한다. 또한, 상기 제2주 보호회로(1220)는 퓨엘 게이지 회로(1400)의 제어 신호(즉, 충전 정지 신호, 충전 개시 신호, 방전 정지 신호 및 방전 개시 신호)에 의해 제2예비충전/충전/방전 스위치(1230)를 턴온 또는 턴오프시키는 역할을 한다. 더욱이, 이러한 제2주 보호회로(1220)는 센스 레지스터(1300)로부터 전류 신호를 감지하며, 그 감지 결과가 과전류로 판단되면 제2예비충전/충전/방전 스위치(1230)를 턴오프시키는 역할도 한다.
상기 제2예비충전/충전/방전 스위치(1230)는 제2배터리 셀(1210)의 양극 단자(B+)와 팩 양극 단자(P+) 사이의 충방전 경로에 직렬로 연결된 3개의 스위치일 수 있다. 이러한 제2예비충전/충전/방전 스위치(1230)는 상기 제2주 보호회로(1220)에 의한 제어 신호에 의해 턴온 및 턴오프된다. 물론, 상기 제2예비충전 스위치는 경우에 따라 없을 수도 있다.
상기 제2보조 보호회로(1240)는 예를 들어 제2예비충전/충전/방전 스위치(1230)가 정상적으로 동작하지 않을 경우 제2퓨즈(1250)를 끊는 역할을 한다.
상기 제2퓨즈(1250)는 상기 제2예비충전/충전/방전 스위치(1230)와 팩 양극 단자(P+)의 충방전 경로에 직렬로 연결되어 있다. 상술한 바와 같이 상기 제2퓨즈(1250)는 상기 제2보조 보호회로(1240)의 제어 신호에 의해 끊어지며, 한번 끊어지면 다시 회복되지 않는 특성을 갖는다.
상기 제2온도 센서(1260)는 상기 제2배터리 셀(1210)의 온도를 감지하고, 이를 퓨엘 게이지 회로(1400)에 출력한다. 상기 퓨엘 게이지 회로(1400)는 상기 제2온도 센서(1260)로부터 얻은 온도가 허용 온도 이상일 경우, 상기 제2주 보호회로(1220)에 충전 또는 방전 정지 신호를 출력함으로써, 그 제2주 보호회로(1220)가 제2예비충전/충전/방전 스위치(1230)중 적어도 어느 하나를 턴오프시켜 충방전 경로가 차단되도록 한다. 더불어, 상술한 바와 같이 상기 퓨엘 게이지 회로(1400)는 상기 제2온도 센서(1260)으로부터 얻은 온도를 이용하여 용량 보정을 수행하기도 한다.
여기서, 상기 제2퓨즈(1250)(또는 제1퓨즈(1150)) 및 제2보조 보호회로(1240)(제1보조 보호회로(1140))는 본 발명의 구성 요소로 채택되지 않을 수도 있다. 즉, 상기 제1퓨즈(1150)(또는 제2퓨즈(1250))를 노드 N1과 팩 양극 단자(P+) 사이에 설치하고, 제1보조 보호회로(1140)(또는 제2보조 보호회로(1240))가 제1주 보호회로(1120) 또는 제2주 보호회로(1220) 등이 정상적으로 동작하지 않을 경우 동작되도록 프로그램을 셋팅해 놓는다면 상기 제2퓨즈(1250)(또는 제1퓨즈(1150)) 및 제2보조 보호회로(1240)(제1보조 보호회로(1140))를 생략할 수도 있다.
상기 센스 레지스터(1300)는 노드 N2와 팩 음극 단자(P-) 사이의 충방전 경로에 직렬로 설치되어 있다. 이러한 센스 레지스터(1300)는 그것에 인가되는 전압을 전류로 환산하여 퓨엘 게이지 회로(1400), 제1주 보호회로(1120) 및 제2주 보호회로(1220)에 각각 전달하는 역할을 한다. 상술한 바와 같이 상기 센스 레지스터(1300)는 과전류 여부를 제1주 보호회로(1120) 및 제2주 보호회로(1220)에 알려주는 역할을 하는 동시에, 상기 퓨엘 게이지 회로(1400)에는 누적 방전량을 계산할 수 있도록 하는 역할을 한다.
더욱이, 도 1에서는 1개의 센스 레지스터(1300)가 설치된 것으로 도시되어 있으나, 이는 총 3개가 설치될 수도 있다. 예를 들여, 센스 레지스터(1300)는 제1배터리 셀(1110)의 음극 단자(B-)와 노드 N2 사이, 제2배터리 셀(1210)의 음극 단자(B-)와 노드 N2 사이, 노드 N2와 팩 음극 단자(P-) 사이에 각각 설치될 수 있다. 이와 같이 3개의 센스 레지스터(1300)를 설치하면, 제1배터리 셀(1110) 및 제2배터리 셀(1210)에 각각 흐르는 과전류 및 누적 방전량을 더욱 정확하게 감지할 수 있고, 또한 제1배터리 셀(1110)과 제2배터리 셀(1210) 전체에 흐르는 과전류 및 누적 방전량도 더욱 정확하게 감지할 수 있게 된다. 그러나, 팩 제조 단가가 증가하는 단점이 있다.
상기 퓨엘 게이지 회로(1400)는 내부에 중앙처리장치(CPU), 램(RAM) 또는 롬(ROM)과 같은 메모리(1450) 및 각종 입출력 포트를 갖는 퓨엘 게이지 IC 또는 마 이크로 컴퓨터일 수 있다. 이러한 퓨엘 게이지 회로(1400)는 기본적으로 상술한 바와 같이 제1전원(1100)의 제1주 보호회로(1120)로부터 제1배터리 셀(1110)의 전압 정보를 얻고, 제2전원(1200)의 제2주 보호회로(1220)로부터 제2배터리 셀(1210)의 전압 정보를 얻으며, 또한 상기 센스 레지스터(1300)로부터 전류 정보(누적 방전량)를 얻는다. 더욱이, 상기 퓨엘 게이지 회로(1400)는 제1전원(1100)의 제1온도 센서(1160)로부터 제1배터리 셀(1110)의 온도 정보를 얻고, 제2전원(1200)의 제2온도 센서(1260)로부터 제2배터리 셀(1210)의 온도 정보를 얻는다.
상기 퓨엘 게이지 회로(1400)는 기본적으로 상기 센스 레지스터(1300)로부터 얻은 누적 방전량을 기초로 하여 쿨롱 카운트(전류 적산)를 수행함으로써 제1전원(1100) 및 제2전원(1200)의 완전 충전 용량(FCC) 및 잔존 용량(RC) 등을 계산한다. 이러한 배터리의 완전 충전 용량 계산 방법에 대해서는 아래에서 상세하게 설명하기로 한다. 단, 상기 퓨엘 게이지 회로(1400)는 제1전원(1100) 및 제2전원(1200)의 잔존 용량을 각각 계산하며, 두 배터리의 잔존 용량을 합하여 외부 시스템(1500)(부하(1510))에 SMBus와 같은 통신 라인을 통하여 전송한다. 따라서, 외부 시스템(1500) 즉, 부하(1510)를 통해서는 마치 하나의 배터리가 연결된 것처럼 느껴지며, 전체 용량을 쉽게 확인할 수 있게 된다.
한편, 상기 퓨엘 게이지 회로(1400)는 제1전원(1100)의 제1주 보호회로(1120)로부터 충전 전압 정보 및 방전 전압 정보를 얻는데, 충전 전압이 과충전 전압으로 인식될 경우 충전 정지 신호를 제1주 보호회로(1120)에 출력하고, 방전 전압이 과방전 전압으로 인식될 경우 방전 정지 신호를 제1주 보호회로(1120)에 출 력한다. 물론, 상기 제1주 보호회로(1120)는 충전 정지 신호가 입력될 경우 제1충전 스위치를 턴오프시키고, 방전 정지 신호가 입력될 경우 제1방전 스위치를 턴오프시킨다.
더불어, 상기 퓨엘 게이지 회로(1400)는 제2전원(1200)의 제2주 보호회로(1220)로부터 충전 전압 정보 및 방전 전압 정보를 얻는데, 충전 전압이 과충전 전압으로 인식될 경우 충전 정지 신호를 제2주 보호회로(1220)에 출력하고, 방전 전압이 과방전 전압으로 인식될 경우 방전 정지 신호를 제2주 보호회로(1220)에 출력한다. 물론, 상기 제2주 보호회로(1220)는 충전 정지 신호가 입력될 경우 제2충전 스위치를 턴오프시키고, 방전 정지 신호가 입력될 경우 제2방전 스위치를 턴오프시킨다.
더욱이, 상기 퓨엘 게이지 회로(1400)는 제1전원(1100) 또는 제2전원(1200)중 어느 하나로부터만 전력이 외부 시스템(1500)에 공급되도록 제어하는 역할을 한다. 예를 들어, 상기 퓨엘 게이지 회로(1400)는 제1전원(1100)으로부터만 전력이 부하(1510)에 공급되도록 하였다면, 상기 제2전원(1200)에 충전 정지 신호 및 방전 정지 신호를 출력함으로써, 상기 제2전원(1200)이 제1전원(1100)에 의해 충전되지 않도록 한다. 물론, 이와 같이 하여 제2전원(1200)의 방전도 차단된다. 또한, 상기 퓨엘 게이지 회로(1400)는 제2전원(1200)으로부터만 전력이 부하(1510)에 공급되도록 하였다면, 상기 제1전원(1100)에 충전 정지 신호 및 방전 정지 신호를 출력함으로써, 상기 제1전원(1100)이 제2전원(1200)에 의해 충전되지 않도록 한다. 이와 같이 하여 제1전원(1100)의 방전도 차단된다. 여기서, 한가지 전제 사항은 이러한 동 작이 팩 양극 단자(P+) 및 팩 음극 단자(P-)에 부하(1510)가 연결된 경우에 한하여 이러한 동작이 이루어진다는 것이다. 즉, 팩 양극 단자(P+) 및 팩 음극 단자(P-)에 충전 회로(1520)가 연결되는 경우에는 약간 다른 메카니즘을 가질 수 있다. 다른 말로, 충전 회로(1520)가 연결된 경우에는 상기 퓨엘 게이지 회로(1400)가 제1전원(1100)과 제2전원(1200)이 순차적으로 충전되도록 하거나 또는 동시에 충전되도록 제어할 수 있다.
또한, 상기 퓨엘 게이지 회로(1400)는 제1전원(1100)의 제1온도 센서(1160)로부터 얻은 온도 정보가 허용 온도보다 높다고 판단될 경우에는 제1주 보호회로(1120)에 충전 정지 신호 또는 방전 정지 신호를 출력함으로써, 제1주 보호회로(1120)가 충방전 경로를 차단하도록 한다. 즉, 제1주 보호회로(1120)가 제1충전 스위치 또는 제2방전 스위치를 턴오프시킨다.
또한, 상기 퓨엘 게이지 회로(1400)는 제2전원(1200)의 제2온도 센서(1260)로부터 얻은 온도 정보가 허용 온도보다 높다고 판단될 경우에는 제2주 보호회로(1220)에 충전 정지 신호 또는 방전 정지 신호를 출력함으로써, 제2주 보호회로(1220)가 충방전 경로를 차단하도록 한다. 즉, 제2주 보호회로(1220)가 제1충전 스위치 또는 제2방전 스위치를 턴오프시킨다.
도 2a는 본 발명에 따른 하이브리드 배터리(1000)중 제1주 보호회로(1120) 및 제1예비충전/충전/방전 스위치(1130)의 관계를 도시한 회로도이고, 도 2b는 제1보조 보호회로(1140)와 퓨즈(1150) 사이의 관계를 도시한 회로도이다.
도 2a에 도시된 구성은 제1전원(1100)의 제1주 보호회로(1120)와 제1예비충전/충전/방전 스위치(1130)의 구성이지만, 이러한 구성은 제2전원(1200)에 그대로 적용 가능하다. 따라서, 제2전원(1200)에 설치된 제2주 보호회로(1220) 및 제2예비충전/충전/방전 스위치(1230)의 상세한 구성 및 작용 설명은 생략하도록 한다.
먼저 제1배터리 셀(1110)의 양극 단자(B+)와 팩 양극 단자(P+)의 충방전 경로에 제1충전 스위치(1131), 제1예비 충전 스위치(1132) 및 제1방전 스위치(1133)가 순차적으로 연결되어 있다. 즉, 상기 제1충전 스위치(1131) 및 제1방전 스위치(1133)는 충방전 경로에 직렬로 연결되어 있고, 상기 예비 충전 스위치(1132)는 충방전 경로에 병렬로 연결되어 있다. 상기 모든 스위치(131,132,133)는 예를 들면 드레인(drain)에서 소스(source)쪽으로 순방향의 기생 다이오드(parasite diode)를 갖는 P채널 전계효과트랜지스터(P channel Field Effect Transistor)일 수 있으나, 이러한 반도체 소자로 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 상기 제1충전 스위치(1131)의 소스와 제1방전 스위치(1133)의 소스는 상호 연결되어 있다. 또한, 상기 제1충전 스위치(1131)의 드레인은 제1배터리 셀(1110)의 양극 단자(B+)에 연결되고, 상기 제1방전 스위치(1133)의 드레인은 팩 양극 단자(P+)에 연결되어 있다. 더불어, 상기 제1예비 충전 스위치(1132)는 소스가 상기 제1충전 스위치(1131)와 제1방전 스위치(1133)의 소스에 각각 연결되어 있고, 드레인은 상기 제1충전 스위치(1131)의 드레인에 저항 R을 경유하여 연결되어 있다. 도면중 미설명 부호 C는 전원 변동 억제용으로 연결된 캐패시터(capacitor)이다.
더불어, 상기 제1충전 스위치(1131), 제1예비 충전 스위치(1132) 및 제1방전 스위치(1133)의 각 게이트는 제1주 보호회로(1120)에 의해 제어되도록 되어 있다. 예를 들어 제1주 보호회로(1120)가 CFET 단자를 통하여 로우(low) 신호를 인가하면 제1충전 스위치(1131)가 턴온되고, PCFET 단자를 통하여 로우 신호를 인가하면 제1예비 충전 스위치(1132)가 턴온되며, DFET 단자를 통하여 로우 신호를 인가하면 제1방전 스위치(1133)가 턴온된다. 물론, 반대로 제1주 보호회로(1120)가 CFET 단자를 통하여 하이(high) 신호를 인가하면 제1충전 스위치(1131)가 턴오프되고, PCFET 단자를 통하여 하이 신호를 인가하면 제1예비 충전 스위치(1132)가 턴오프되며, DFET 단자를 통하여 하이 신호를 인가하면 제1방전 스위치(1133)가 턴오프된다. 물론, 이러한 각 스위치(1131,1132,1133)의 게이트 전압 제어를 위해 제1주 보호회로(1120)에는 FET 제어 회로(1122)가 내장될 수 있다.
이러한 구성에 의해 상기 제1주 보호회로(1120)가 제1충전 스위치(1131)를 턴오프시키게 되면 제1배터리 셀(1110)의 충전이 정지되고(기생 다이오드에 의해 방전은 가능함), 제1방전 스위치(1133)를 턴오프시키게 되면 제1배터리 셀(1110)의 방전이 정지(기생 다이오드에 의해 충전은 가능함)된다. 물론, 주지된 바와 같이 상기 제1예비 충전 스위치(1132)는 예를 들면 제1배터리 셀(1110)의 전압이 과방전 전압 이하로 떨어진 경우 충전 전류를 낮추어 배터리 셀에 소정 시간동안 제공함으로써, 상기 제1배터리 셀(1110)이 패스트(fast) 충전할 수 있을 만큼의 전압이 되도록 한다. 이러한 제1충전 스위치(1131), 제1예비 충전 스위치(1132) 및 제1방전 스위치(1133)의 동작은 당업자에게 주지된 사항이므로, 더 이상의 설명은 생략하도록 한다.
도 2b에 도시된 구성은 제1전원(1100)의 제1보조 보호회로(1140)와 제1퓨즈(1150)이지만, 이러한 구성은 제2전원(1200)에 그대로 적용 가능하다. 따라서, 제2전원(1200)의 제2보조 보호회로(1240)와 제2퓨즈(1250)에 대한 구성 및 작용 설명은 생략하도록 한다.
도시된 바와 같이 제1배터리 셀(1110)의 양극 단자(B+)와 팩 양극 단자(P+) 사이의 충방전 경로에 제1퓨즈(1150)가 설치되어 있다. 또한, 제1배터리 셀(1110)의 음극 단자(B-)와 팩 음극 단자(P-) 사이의 충방전 경로에는 상기 제1퓨즈(1150)를 동작시키기 위한 제1스위치(1142)가 연결되어 있다. 더불어, 상기 제1스위치(1142)는 제1보조 보호회로(1140)의 CO 단자에 연결되어 있다.
여기서, 상기 제1퓨즈(1150)는 적어도 하나의 온도 퓨즈(1151)와, 상기 온도 퓨즈(1151)를 용융하여 끊는 가열 저항(1152)으로 이루어질 수 있다. 또한, 상기 제1스위치(1142)는 통상의 N채널 전계효과트랜지스터일 수 있으나, 이러한 소자 종류로 본 발명을 한정하는 것은 아니다.
따라서, 상기 제1보조 보호회로(1140)가 CO 단자를 통하여 하이 신호를 인가하면, 상기 제1스위치(1142)가 턴온되고, 이에 따라 충전 전류 또는 방전 전류가 양극 단자(B+ 또는 P+), 온도 퓨즈(1151), 가열 저항(1152) 및 스위치(1142)의 드레인 소스를 통하여 음극 단자(B- 또는 P-)로 흐르게 된다. 따라서, 상기 가열 저항(1152)이 발열하게 되고 이에 따라 온도 퓨즈(1151)가 끊어짐으로써, 충방전 경로가 영구적으로 차단된다. 여기서, 상기 제1보조 보호회로(1140)는 제1주 보호회로(1120) 또는 제1예비 충전/충전/방전 스위치(1130)가 정상적으로 동작되지 않을 경우 동작한다.
도 3은 배터리의 완전 충전 용량 계산 방법을 설명하기 위한 그래프이다.
상기 그래프에서 X축은 충방전 시간이고, Y축은 RSOC 즉, Relative State Of Charge의 약자로서 상대적 배터리 충전 상태를 의미한다. 또한, 상기 그래프에서 RC는 Remain Capacity의 약자로서 잔존 용량을 의미하고, DCR은 Discharge Counter Register의 약자로서 이는 누적 방전량을 의미하며, EDV는 End of Discharge Voltage로서 방전 전압 레벨을 의미한다.
도시된 바와 같이 만충전시에는 잔존 용량과 완전 충전 용량이 같고, 또한 계산된 새로운 완전 충전 용량(FCCnew)은 소정 방전 전압 레벨(EDV1)까지의 방전시 누적 방전량(DCR)과 EDV1(%)*FCCold의 합이 된다.
이를 수학식으로 표현하면 아래와 같다.
FCCnew = DCR + EDV1(%) * FCCold
여기서, 상기 EDV1(%)는 소정 방전 전압 레벨(EDV1)에서의 남은 상대적 배터리 충전 상태의 백분율을 의미하고, FCCold는 전회의 완전 충전 용량을 의미한다.
도 4는 본 발명에 따른 하이브리드 배터리(1000)에서 퓨엘 게이지 회로(1400) 및 그 주변 회로만을 별도로 도시한 블록도이다.
도시된 바와 같이 제1전원(1100)은 제1배터리 셀(1110)과 이것의 전압을 감 지하고 이를 퓨엘 게이지 회로(1400)에 출력하는 제1주 보호회로(1120)를 포함한다. 여기서, 상기 제1주 보호회로(1120)는 아날로그 디지털 컨버터가 내장되어 있음으로써, 상기 제1배터리 셀(1110)의 아날로그 전압 데이터를 디지털 전압 데이터로 변환하여 상기 퓨엘 게이지 회로(1400)에 출력한다.
또한, 제2전원(1200)은 제2배터리 셀(1210)과 이것의 전압을 감지하고 이를 퓨엘 게이지 회로(1400)에 출력하는 제2주 보호회로(1220)를 포함한다. 여기서, 상기 제2주 보호회로(1220)는 아날로그 디지털 컨버터가 내장되어 있음으로써, 상기 제2배터리 셀(1210)의 아날로그 전압 데이터를 디지털 전압 데이터로 변환하여 상기 퓨엘 게이지 회로(1400)에 출력한다.
또한, 센스 레지스터(1300)는 자신을 통과하는 전하를 카운트하여 퓨엘 게이지 회로(1400)에 출력한다. 여기서, 상기 센스 레지스터(1300)는 아날로그 데이터를 퓨엘 게이지 회로(1400)에 출력하며, 상기 퓨엘 게이지 회로(1400)가 내부에서 이를 디지털 데이터로 변환한다.
상기 퓨엘 게이지 회로(1400)는 제1방전 전압 레벨 검출부(1410)와, 제2방전 전압 레벨 검출부(1420)와, 누적 방전량 계산부(1430)와, 용량 계산부(1440)와, 메모리(1450)와 및 통신 처리부(1460)를 포함한다. 물론, 이러한 퓨엘 게이지 회로(1400)에는 제1전원(1100) 및 제2전원(1200)의 충전 및 방전 상태를 제어하기 위한 각종 회로가 더 포함되어 있으나, 이는 본 발명의 요지가 아니므로 생략하도록 한다.
상기 제1방전 전압 레벨 검출부(1410)는 상기 제1전원(1100)의 방전중 적어 도 두개의 방전 전압 레벨(EDV1,EDV2)을 검출하여, 이를 용량 계산부(1440)에 전송한다. 물론, 이러한 제1방전 전압 레벨 검출부(1410)는 제1전원(1100)이 방전중이 아닐 경우에는 동작하지 않을 수 있다. 더불어 상기 방전 전압 레벨 EDV1은 다른 방전 전압 레벨 EDV2보다 높은 값으로 설정되어 있다.
상기 제2방전 전압 레벨 검출부(1420)는 상기 제2전원(1200)의 방전중 적어도 두개의 방전 전압 레벨(EDV1,EDV2)을 검출하여, 이를 용량 계산부(1440)에 전송한다. 물론, 이러한 제2방전 전압 레벨 검출부(1420)는 제2전원(1200)이 방전중이 아닐 경우에는 동작하지 않을 수 있다. 더불어 상기 방전 전압 레벨 EDV1은 다른 방전 전압 레벨 EDV2보다 높은 값으로 설정되어 있다.
상기 누적 방전량 계산부(1430)는 상기 센스 레지스터(1300)의 전류 정보로부터 소정 방전 전압 레벨(EDV1, EDV2)까지의 누적 방전량을 계산하고, 이를 용량 계산부(1440)에 전송한다. 여기서, 상기 누적 방전량 계산부(1430)의 전단에는 상기 센스 레지스터(1300)로부터의 아날로그 데이터를 디지털 데이터로 변환하기 위해 아날로그 디지털 컨버터(1432)가 설치될 수 있다.
상기 용량 계산부(1440)는 상기 제1전원(1100) 또는 제2전원(1200)의 완전 충전 용량(FCC)을 적어도 두개의 방전 전압 레벨(EDV1,EDV2)에서 각각 계산한다.
즉, 상기 퓨엘 게이지 회로(1400) 내의 용량 계산부(1440)는 상기 제1전원(1100) 또는 제2전원(1200)중 현재 방전중인 전원의 전압 정보를 참조하여 제1방전 전압 레벨(EDV1)이 되면 그때까지 상기 센스 레지스터(1300)로부터 얻은 전류 정보를 이용하여 제1누적 방전량(DCR1)을 계산한다. 이어서, 상기 용량 계산 부(1440)는 상기 제1누적 방전량(DCR1)에 상기 제1방전 전압 레벨(EDV1)에서의 제1용량을 더하여 제1완전 충전 용량(FCCnew1)을 계산한다. 여기서, 상기 제1용량은 상기 제1방전 전압 레벨(EDV1)에 할당된 백분율(EDV1(%))에 전회의 완전 충전 용량(FCCold)을 곱하여 얻은 값이다.
계속해서, 상기 퓨엘 게이지 회로(1400) 내의 용량 계산부(1440)는 상기 제1방전 전압 레벨(EDV1)보다 작은 값인 제2방전 전압 레벨(EDV2)이 되면 상기 센스 레지스터(1300)로부터 그때까지 얻은 전류 정보를 이용하여 제2누적 방전량(DCR2)을 계산한다. 이어서, 상기 용량 계산부(1440)는 상기 제2누적 방전량(DCR2)에 상기 제2방전 전압 레벨(EDV2)에서의 제2용량을 더하여 제2완전 충전 용량(FCCnew2)을 계산한다. 여기서, 상기 제2용량은 상기 제2방전 전압 레벨(EDV2)에 할당된 백분율(EDV2(%))에 전회의 완전 충전 용량(FCCold)을 곱하여 얻은 값이다.
따라서, 본 발명은 두개의 방전 전압 레벨(EDV1,EDV2)에서 완전 충전 용량을 각각 계산하기 때문에, 그 완전 충전 용량의 정확도가 향상되고, 따라서 잔존 용량의 계산도 더욱 정확해진다. 한편, 이와 같이 계산된 완전 충전 용량은 하기할 메모리(1450)에 저장된다. 더불어, 본 발명에 의한 하이브리드 배터리(1000)는 제1전원(1100) 또는 제2전원(1200)중 선택된 어느 하나만이 방전됨으로써, 실제 방전되는 배터리만의 완전 충전 용량만을 계산하게 된다. 예를 들어, 제1전원(1100)만이 방전 중이라면 그것의 완전 충전 용량을 계산하고, 제2전원(1200)만이 방전 중이라면 그것의 완전 충전 용량을 계산한다.
더불어, 상기 용량 계산부(1440)는 제1전원(1100)이 방전중이라면, 상기 제1전원(1100)의 계산된 완전 충전 용량(즉, 제1완전 충전 용량 또는 제2완전 충전 용량)에, 전에 미리 계산하여 저장된 제2전원(1200)의 완전 충전 용량을 합산함으로써, 하이브리드 배터리(1000)의 전체 완전 충전 용량을 새롭게 계산하게 된다. 물론, 상기 용량 계산부(1440)는 제2전원(1200)이 방전중이라면, 상기 제2전원(1200)의 계산된 완전 충전 용량(즉, 제1완전 충전 용량 또는 제2완전 충전 용량)에, 전에 미리 계산하여 저장된 제1전원(1100)의 완전 충전 용량을 합산함으로써, 하이브리드 배터리(1000) 전체의 완전 충전 용량을 새롭게 계산하게 된다.
결과적으로, 방전중인 배터리의 완전 충전 용량이 좀더 자주 계산됨으로서, 방전중의 배터리에 대한 완전 충전 용량이 정확해지고, 또한 방전중이거나 방정중이 아닌 두 배터리의 완전 충전 용량이 합산되어 다시 계산됨으로써, 하이브리드 배터리 전체의 완전 충전 용량이 정확해진다. 물론, 이에 따라 상세히 설명하지는 않겠으나 잔존 용량의 계산도 더욱 정확해짐을 예측할 수 있다.
상기 메모리(1450)는 제1전원(1100) 또는 제2전원(1200)의 완전 충전 용량을 지속적으로 계산하며 저장하게 된다. 예를 들면, 제1전원(1100)의 방전 중에는 그 제1전원(1100)의 완전 충전 용량을 지속적으로 계산하며 저장하고, 방전중이 않은 제2전원(1200)의 완전 충전 용량은 전회에 계산된 내용을 계속 저장한다. 또한, 상기 제2전원(1200)의 방전 중에는 그 제2전원(1200)의 완전 충전 용량을 지속적으로 계산하며 저장하고, 방전중이지 않은 제1전원(1100)의 완전 충전 용량은 전회에 계산된 내용을 계속 저장한다. 또한, 상기 메모리(1450)는 상기 용량 계산 부(1440)가 방전중인 배터리의 완전 충전 용량을 계산하고, 이를 방전중이 않은 다른 배터리의 완전 충전 용량과 합산하려고 할 때 상기 방전 중이지 않은 배터리의 완전 충전 용량 데이터를 제공하는 역할을 한다. 이밖에도 상기 메모리(1450)에는 각종 알고리즘으로 이루어진 프로그램, 각종 변수 및 상수 등이 저장될 수 있으며, 이는 당업자에게 주지의 사항이므로 이에 대한 설명은 생략하도록 한다.
상기 통신 처리부(1460)는 예를 들면 클럭 라인과 데이터 라인을 포함하는 SMBus 예를 들면 스마트 배터리 분야에서 주로 사용되는 인터페이스 방식일 수 있다. 이러한 통신 처리부(1460)는 배터리의 전압, 전류 뿐만 아니라 완전 충전 용량 및 잔존 용량 등의 정보를 외부 시스템(1500)(예를 들면, 노트북 컴퓨터와 같은 부하)에 전송함으로써, 외부 시스템(1500)을 통해 상기 배터리의 잔존 용량 정보 등을 사용자가 알 수 있도록 해준다.
도 5a 및 도 5b는 본 발명에 따른 하이브리드 배터리(1000)의 완전 충전 용량 계산 방법을 도시한 플로우 챠트이다.
먼저 도 5a에 도시된 바와 같이 본 발명에 의한 하이브리드 배터리(1000)의 완전 충전 용량 계산 방법은 제1전원(1100)의 방전 상태인지 판단하는 단계(a1)와, 제1전원(1100)이 방전 상태일 경우 상기 제1전원(1100)의 누적 방전량을 계산하는 단계(a2)와, 상기 제1전원(1100)이 1차 방전 전압 레벨에 도달했는지 판단하는 단계(a3)와, 상기 제1전원(1100)이 1차 방전 전압 레벨에 도달했으면, 제1전원(1100)의 완전 충전 용량을 계산하고, 이어서 상기 제1전원(1100)의 완전 충전 용량을 저 장하는 단계(a4)와, 상기 계산된 제1전원(1100)의 완전 충전 용량과 미리 저장된 제2전원(1200)의 완전 충전 용량을 합산하여 전체 하이브리드 배터리(1000)의 완전 충전 용량을 계산하는 단계(a5)와, 상기 제1전원(1100)의 누적 방전량을 계속 계산하는 단계(a6)와, 상기 제1전원(1100)이 2차 방전 전압 레벨에 도달했는지 판단하는 단계(a7)와, 상기 제1전원(1100)이 2차 방전 전압 레벨에 도달했으면, 제1전원(1100)의 완전 충전 용량을 다시 계산하고, 이어서 상기 제1전원(1100)의 완전 충전 용량을 새롭게 저장하는 단계(a8)와, 상기 계산된 제1전원(1100)의 완전 충전 용량과 미리 저장된 제2전원(1200)의 완전 충전 용량을 합산하여 전체 하이브리드 배터리(1000)의 완전 충전 용량을 다시 계산하는 단계(a9)를 포함한다. 여기서, 상기 제1전원(1100)이 방전 상태가 아닐 경우에는, 도 5b에 도시된 바와 같이 "A"를 수행한다.
이어서 도 5b에 도시된 바와 같이 본 발명에 의한 하이브리드 배터리(1000)의 완전 충전 용량 계산 방법은 제2전원(1200)의 방전 상태인지 판단하는 단계(b1)와, 제2전원(1200)이 방전 상태일 경우 상기 제2전원(1200)의 누적 방전량을 계산하는 단계(b2)와, 상기 제2전원(1200)이 1차 방전 전압 레벨에 도달했는지 판단하는 단계(b3)와, 상기 제2전원(1200)이 1차 방전 전압 레벨에 도달했으면, 제2전원(1200)의 완전 충전 용량을 계산하고, 이어서 상기 제2전원(1200)의 완전 충전 용량을 저장하는 단계(b4)와, 상기 계산된 제2전원(1200)의 완전 충전 용량과 미리 저장된 제1전원(1100)의 완전 충전 용량을 합산하여 전체 하이브리드 배터리(1000)의 완전 충전 용량을 계산하는 단계(b5)와, 상기 제2전원(1200)의 누적 방전량을 계속 계산하는 단계(b6)와, 상기 제2전원(1200)이 2차 방전 전압 레벨에 도달했는지 판단하는 단계(b7)와, 상기 제2전원(1200)이 2차 방전 전압 레벨에 도달했으면, 제2전원(1200)의 완전 충전 용량을 다시 계산하고, 이어서 상기 제2전원(1200)의 완전 충전 용량을 새롭게 저장하는 단계(b8)와, 상기 계산된 제2전원(1200)의 완전 충전 용량과 미리 저장된 제1전원(1100)의 완전 충전 용량을 합산하여 전체 하이브리드 배터리(1000)의 완전 충전 용량을 다시 계산하는 단계(b9)를 포함한다.
도 6은 본 발명에 따른 하이브리드 배터리(1000)의 완전 충전 용량 계산 방법을 도시한 그래프이다.
도 6에 도시된 바와 같이 본 발명은 제1전원(1100) 또는 제2전원(1200)의 방전중 적어도 두개의 서로 다른 방전 전압 레벨(EDV1,EDV2)에서 완전 충전 용량을 계산하게 된다. 따라서, 본 발명은 완전 충전 용량을 좀더 정확하게 계산해 놓음으로써, 잔존 용량의 계산이 더욱 정확해짐을 알 수 있다. 도면에서 점선은 완전 충전 용량의 계산이 제대로 되지 않아 잔존 용량의 계산이 잘못된 상태를 표시한 것으로, 실선은 완전 충전 용량의 계산이 이루어져 잔존 용량의 계산이 정확하게 된 상태를 표시한 것이다.
이하의 설명에서는 본 발명에 의한 하이브리드 배터리(1000)의 완전 충전 용량 계산 방법을 도 4에 도시된 블록도와 연계하여 좀더 자세히 설명하기로 한다.
먼저 제1전원(1100)의 방전 상태인지 판단하는 단계(a1)에서는, 퓨엘 게이지 회로(1400)가 제1전원(1100)이 현재 방전 상태인지의 여부를 판단하게 된다. 일례로, 상기 퓨엘 게이지 회로(1400)는 제1주 보호회로(1120)로부터 입력되는 전압이 점차 작아지는지(방전 상태) 또는 점차 커지는지(충전 상태)를 비교하여, 제1배터리 셀(1110)이 방전중인지 충전중인지를 판단할 수 있다. 물론, 상기 제1배터리 셀(1110)의 방전이나 충전이 수행되지 않을 경우에는 상기 전압의 변화가 없다.
이어서 상기 제1전원(1100)이 방전 상태일 경우 상기 제1전원(1100)의 누적 방전량을 계산하는 단계(a2)에서는, 퓨엘 게이지 회로(1400)가 센스 레지스터(1300)를 통해 흘러가는 전하량을 카운트함으로써 누적 방전량을 계산한다. 즉, 충방전 경로에 직렬로 설치된 센스 레지스터(1300)가 자신을 통과하는 전류량을 감지하여 아날로그 디지털 컨버터(1432)에 입력하면, 상기 아날로그 디지털 컨버터(1432)가 이를 디지털 데이터로 변환하여 누적 방전량 계산부(1430)에 출력하고, 상기 누적 방전량 계산부(1430)는 이를 이용하여 누적 방전량을 계산해서 용량 계산부(1440)에 알려준다.
이어서 상기 제1전원(1100)이 1차 방전 전압 레벨에 도달했는지 판단하는 단계(a3)에서는, 퓨엘 게이지 회로(1400)가 제1방전 전압 레벨 검출부(1410)를 통하여 입력되는 정보를 이용하여 현재 제1전원(1100)이 1차 방전 전압 레벨(EDV1)인지의 여부를 판단한다.
이어서 상기 제1전원(1100)이 1차 방전 전압 레벨에 도달했으면, 제1전원(1100)의 완전 충전 용량을 계산하고, 상기 제1전원(1100)의 완전 충전 용량을 저장하는 단계(a4)에서는, 퓨엘 게이지 회로(1400)가 상기 1차 방전 전압 레 벨(EDV1)까지 누적된 방전량에 상기 1차 방전 전압 레벨(EDV1(%))의 백분율에 전회 완전 충전 용량(FCCold)을 곱하여 얻은 값을 합산함으로써, 완전 충전 용량(FCCnew)을 새롭게 계산한다. 물론, 이후 용량 계산부(1440)는 상기 새롭게 계산된 제1전원(1100)의 완전 충전 용량을 메모리(1450)에 저장한다.
이어서 상기 계산된 제1전원(1100)의 완전 충전 용량과 미리 저장된 제2전원(1200)의 완전 충전 용량을 합산하여 전체 하이브리드 배터리(1000)의 완전 충전 용량을 계산하는 단계(a5)에서는, 퓨엘 게이지 회로(1400)가 상기와 같은 방법으로 계산한 제1전원(1100)의 완전 충전 용량과, 미리 메모리(1450)에 저장된 제2전원(1200)의 완전 충전 용량을 상호 합산함으로써, 전체 하이브리드 배터리(1000)의 완전 충전 용량을 새롭게 계산한다.
이어서 상기 제1전원(1100)의 누적 방전량을 계속 계산하는 단계(a6)에서는, 퓨엘 게이지 회로(1400)가 센스 레지스터(1300)를 이용하여 상기 1차 방전 전압 레벨(EDV1) 이하에서도 계속 제1전원(1100)의 누적 방전량을 계산한다.
이어서 상기 제1전원(1100)이 2차 방전 전압 레벨에 도달했는지 판단하는 단계(a7)에서는, 퓨엘 게이지 회로(1400)가 제1방전 전압 레벨 검출부(1410)를 통하여 입력되는 정보를 이용하여 현재 제1전원(1100)이 2차 방전 전압 레벨(EDV2)인지의 여부를 판단한다.
이어서 상기 제1전원(1100)이 2차 방전 전압 레벨에 도달했으면, 제1전원(1100)의 완전 충전 용량을 다시 계산하고, 상기 제1전원(1100)의 완전 충전 용 량을 저장하는 단계(a8)에서는, 퓨엘 게이지 회로(1400)가 상기 2차 방전 전압 레벨까지 누적된 방전량에 상기 2차 방전 전압 레벨(EDV2(%)의 백분율에 전회 완전 충전 용량(FCCold)을 곱하여 얻은 값을 합산함으로써, 완전 충전 용량(FCCnew)을 새롭게 다시 계산한다. 물론, 이후 용량 계산부(1440)는 상기 새롭게 계산된 제1전원(1100)의 완전 충전 용량을 메모리(1450)에 저장한다.
이어서 상기 계산된 제1전원(1100)의 완전 충전 용량과 미리 저장된 제2전원(1200)의 완전 충전 용량을 합산하여 전체 하이브리드 배터리(1000)의 완전 충전 용량을 계산하는 단계(a9)에서는, 퓨엘 게이지 회로(1400)가 상기와 같은 방법으로 계산한 제1전원(1100)의 완전 충전 용량과, 미리 메모리(1450)에 저장된 제2전원(1200)의 완전 충전 용량을 상호 합산함으로써, 전체 하이브리드 배터리(1000)의 완전 충전 용량을 새롭게 다시 계산한다.
물론, 상기 하이브리드 배터리(1000)의 완전 충전 용량 계산 단계 이후에는 상기 퓨엘 게이지 회로(1400)가 상기 배터리의 잔존 용량을 보정하고, 이를 통신 처리부(1460)를 통하여 외부 시스템(1500)에 알려주지만 이러한 알고리즘은 일반적인 기술이므로 여기서는 그 설명을 생략하기로 한다.
한편, 제1전원(1100)의 방전 상태가 아닌 제2전원(1200)의 방전 상태시, 그 제2전원(1200)의 완전 충전 용량 계산 방법은 위와 유사하다. 이를 설명한다.
먼저 제2전원(1200)의 방전 상태인지 판단하는 단계(b1)에서는, 퓨엘 게이지 회로(1400)가 제2전원(1200)이 현재 방전 상태인지의 여부를 판단하게 된다.
이어서 상기 제2전원(1200)이 방전 상태일 경우 상기 제2전원(1200)의 누적 방전량을 계산하는 단계(b2)에서는, 퓨엘 게이지 회로(1400)가 센스 레지스터(1300)를 통해 흘러가는 전하량을 카운트함으로써 누적 방전량을 계산한다.
이어서 상기 제2전원(1200)이 1차 방전 전압 레벨에 도달했는지 판단하는 단계(b3)에서는, 퓨엘 게이지 회로(1400)가 제1방전 전압 레벨 검출부(1410)를 통하여 입력되는 정보를 이용하여 현재 제2전원(1200)이 1차 방전 전압 레벨인지의 여부를 판단한다.
이어서 상기 제2전원(1200)이 1차 방전 전압 레벨에 도달했으면, 제2전원(1200)의 완전 충전 용량을 계산하고, 상기 제2전원(1200)의 완전 충전 용량을 저장하는 단계(b4)에서는, 퓨엘 게이지 회로(1400)가 상기 1차 방전 전압 레벨까지 누적된 방전량에 상기 1차 방전 전압 레벨의 백분율에 전회 완전 충전 용량을 곱하여 얻은 값을 합산함으로써, 완전 충전 용량을 새롭게 계산한다. 물론, 이후 용량 계산부(1440)는 상기 새롭게 계산된 제2전원(1200)의 완전 충전 용량을 메모리(1450)에 저장한다.
이어서 상기 계산된 제2전원(1200)의 완전 충전 용량과 미리 저장된 제1전원(1100)의 완전 충전 용량을 합산하여 전체 하이브리드 배터리(1000)의 완전 충전 용량을 계산하는 단계(b5)에서는, 퓨엘 게이지 회로(1400)가 상기와 같은 방법으로 계산한 제2전원(1200)의 완전 충전 용량과, 미리 메모리(1450)에 저장된 제1전원(1100)의 완전 충전 용량을 상호 합산함으로써, 전체 하이브리드 배터리(1000)의 완전 충전 용량을 새롭게 계산한다.
이어서 상기 제2전원(1200)의 누적 방전량을 계속 계산하는 단계(b6)에서는, 퓨엘 게이지 회로(1400)가 센스 레지스터(1300)를 이용하여 상기 1차 방전 전압 레벨 이하에서도 계속 제2전원(1200)의 누적 방전량을 계산한다.
이어서 상기 제2전원(1200)이 2차 방전 전압 레벨에 도달했는지 판단하는 단계(b7)에서는, 퓨엘 게이지 회로(1400)가 제1방전 전압 레벨 검출부(1410)를 통하여 입력되는 정보를 이용하여 현재 제2전원(1200)이 2차 방전 전압 레벨인지의 여부를 판단한다.
이어서 상기 제2전원(1200)이 2차 방전 전압 레벨에 도달했으면, 제2전원(1200)의 완전 충전 용량을 다시 계산하고, 상기 제2전원(1200)의 완전 충전 용량을 저장하는 단계(b8)에서는, 퓨엘 게이지 회로(1400)가 상기 2차 방전 전압 레벨까지 누적된 방전량에 상기 2차 방전 전압 레벨의 백분율에 전회 완전 충전 용량을 곱하여 얻은 값을 합산함으로써, 완전 충전 용량을 새롭게 다시 계산한다. 물론, 이후 용량 계산부(1440)는 상기 새롭게 계산된 제2전원(1200)의 완전 충전 용량을 메모리(1450)에 저장한다.
이어서 상기 계산된 제2전원(1200)의 완전 충전 용량과 미리 저장된 제1전원(1100)의 완전 충전 용량을 합산하여 전체 하이브리드 배터리(1000)의 완전 충전 용량을 계산하는 단계(a9)에서는, 퓨엘 게이지 회로(1400)가 상기와 같은 방법으로 계산한 제2전원(1200)의 완전 충전 용량과, 미리 메모리(1450)에 저장된 제1전원(1100)의 완전 충전 용량을 상호 합산함으로써, 전체 하이브리드 배터리(1000)의 완전 충전 용량을 새롭게 다시 계산한다.
물론, 상기 하이브리드 배터리(1000)의 완전 충전 용량 계산 단계 이후에는 상기 퓨엘 게이지 회로(1400)가 상기 배터리의 잔존 용량을 보정하고, 이를 통신 처리부(1460)를 통하여 외부 시스템(1500)에 알려주지만 이러한 알고리즘은 일반적인 기술이므로 여기서는 그 설명을 생략하기로 한다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 하이브리드 배터리 및 그것의 완전 충전 용량 계산 방법은 배터리의 완전 충전 용량을 적어도 두 개의 방전 전압 레벨에서 새롭게 계산함으로써, 배터리의 잔존 용량 계산을 더욱 정확하게 계산할 수 있는 효과가 있다.
또한, 상기와 같이 하여 본 발명에 의한 하이브리드 배터리 및 그것의 완전 충전 용량 계산 방법은 현재 방전중인 배터리의 완전 충전 용량을 계산한 후, 이를 현재 방전중이지 않은 다른 배터리의 미리 저장된 완전 충전 용량을 합산함으로써, 전체 하이브리드 배터리의 완전 충전 용량을 새롭게 계산하게 된다. 따라서, 전체 하이브리드 배터리의 잔존 용량 계산도 더욱 정확하게 계산할 수 있는 효과가 있다.
이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 하이브리드 배터리 및 그것의 완전 충전 용량 계산 방법을 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자 라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.

Claims (18)

  1. 스스로의 전압 정보를 출력하는 제1전원과,
    상기 제1전원에 병렬로 설치된 동시에 스스로의 전압 정보를 출력하는 제2전원과,
    상기 제1전원 및 제2전원에 직렬로 설치되어 상기 제1전원 또는 제2전원의 전류 정보를 감지하여 출력하는 센스 레지스터와,
    상기 제1전원 또는 제2전원중 현재 방전중인 전원의 전압이 제1방전 전압 레벨이 되면 그때까지 상기 센스 레지스터로부터 얻은 전류 정보를 이용하여 제1누적 방전량을 계산하고,
    상기 계산된 제1누적 방전량에 상기 제1방전 전압 레벨에서의 제1용량을 합산하여 신규 제1완전 충전 용량을 계산하는 퓨엘 게이지 회로를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 하이브리드 배터리.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 퓨엘 게이지 회로에 의한 제1용량은 상기 제1방전 전압 레벨에서 남은 상대적 배터리 충전 상태(RSOC: Relative State Of Charge)의 백분율(%)에 상기 퓨엘 게이지 회로에 미리 저장되어 있던 전회의 제1완전 충전 용량을 곱하여 얻은 것을 특징으로 하는 하이브리드 배터리.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 퓨엘 게이지 회로는 상기 제1방전 전압 레벨보다 작은 값인 제2방전 전압 레벨이 되면 상기 센스 레지스터로부터 그때까지 얻은 전류 정보를 이용하여 제2누적 방전량을 계산하고,
    상기 제2누적 방전량에 상기 제2방전 전압 레벨에서의 제2용량을 더하여 새로운 제2완전 충전 용량을 계산함을 특징으로 하는 하이브리드 배터리.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 퓨엘 게이지 회로의 제2용량은 상기 제2방전 전압 레벨에서의 남은 상대적 배터리 충전 상태의 백분율(%)에 상기 퓨엘 게이지 회로에 미리 저장되어 있던 전회의 제2완전 충전 용량을 곱하여 얻은 것을 특징으로 하는 하이브리드 배터리.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 퓨엘 게이지 회로는
    상기 제1전원의 방전중 방전 전압 레벨을 검출하는 제1방전 전압 레벨 검출부와,
    상기 제2전원의 방전중 방전 전압 레벨을 검출하는 제2방전 전압 레벨 검출부와,
    상기 센스 레지스터의 전류 정보로부터 누적 방전량을 계산하는 누적 방전량 계산부와,
    상기 제1방전 전압 레벨 검출부 또는 제2방전 전압 레벨 검출부로부터 얻은 각각의 방전 전압이 미리 설정된 방전 전압 레벨이 되면 상기 누적 방전량 계산부로부터 얻은 그때까지의 누적 방전량에 상기 방전 전압 레벨에서의 용량을 합산하여 새로운 완전 충전 용량을 계산하는 용량 계산부를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 하이브리드 배터리.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 용량 계산부에 의한 방전 전압 레벨에서의 용량은 상기 방전 전압 레벨에서의 남은 상대적 배터리 충전 상태의 백분율(%)에 상기 퓨엘 게이지 회로에 미리 저장되어 있던 전회의 완전 충전 용량을 곱하여 얻은 것을 특징으로 하는 하이브리드 배터리.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 퓨엘 게이지 회로는 현재 방전중인 전원의 완전 충전 용량을 계산한 후, 상기 계산된 완전 충전 용량에 현재 방전중이 아닌 다른 전원의 미리 저장된 완전 충전 용량을 더하여 새로운 전체 완전 충전 용량을 계산함을 특징으로 하는 하이브리드 배터리.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 제1전원 및 제2전원은 충전 가능한 배터리인 것을 특징으로 하는 하이브리드 배터리.
  9. 제 1 항에 있어서, 상기 제1전원 및 제2전원은 원통형 리튬 이온 배터리, 각형 리튬 이온 배터리, 파우치형 리튬 폴리머 배터리, 파우치형 리튬 이온 배터리 중 선택된 어느 하나를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 하이브리드 배터리.
  10. 제 1 항에 있어서, 상기 제1전원 및 제2전원은 형상, 화학적 성질, 용량 또는 충방전 전압중 적어도 어느 하나가 서로 다른 배터리인 것을 특징으로 하는 하 이브리드 배터리.
  11. 형상, 화학적 성질, 용량 또는 충방전 전압중 적어도 어느 하나가 다른 제1전원과 제2전원으로 이루어진 하이브리드 배터리의 완전 충전 용량 계산 방법에 있어서,
    상기 제1전원이 방전 상태이면 그것의 누적 방전량을 계산하고 1차 방전 전압 레벨인지 판단하는 단계와,
    상기 제1전원의 누적 방전량에 상기 1차 방전 전압 레벨에서의 용량을 합산하여 상기 제1전원의 완전 충전 용량을 계산하는 단계와,
    상기 제1전원의 누적 방전량을 계산하고, 상기 1차 방전 전압 레벨보다 작은 2차 방전 전압 레벨인지 판단하는 단계와,
    상기 제1전원의 누적 방전량에 상기 2차 방전 전압 레벨에서의 용량을 합산하여 상기 제1전원의 완전 충전 용량을 다시 계산하는 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 하이브리드 배터리의 완전 충전 용량 계산 방법.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 1차 방전 전압 레벨에서의 용량 또는 상기 2차 방전 전압 레벨의 용량은 상기 각 방전 전압 레벨에서의 남은 상대적 배터리 충전 상태(RSOC)의 백분율(%)에 미리 저장되어 있던 전회의 완전 충전 용량을 곱하여 얻은 것을 특징으로 하는 하이브리드 배터리의 완전 충전 용량 계산 방법.
  13. 제 11 항에 있어서, 상기 각각의 완전 충전 용량 계산 단계후에는 상기 제1 전원의 완전 충전 용량을 메모리에 저장하는 단계가 더 포함된 것을 특징으로 하는 하이브리드 배터리의 완전 충전 용량 계산 방법.
  14. 제 11 항에 있어서, 상기 각각의 완전 충전 용량 계산 단계후에는 상기 제1전원의 완전 충전 용량에 현재 방전중이 아닌 제2전원의 미리 저장된 완전 충전 용량을 더함으로써, 상기 제1전원 및 제2전원의 전체 완전 충전 용량을 계산하는 단계가 더 포함된 것을 특징으로 하는 하이브리드 배터리의 완전 충전 용량 계산 방법.
  15. 형상, 화학적 성질, 용량 또는 충방전 전압중 적어도 어느 하나가 다른 제1전원과 제2전원으로 이루어진 하이브리드 배터리의 완전 충전 용량 계산 방법에 있어서,
    상기 제2전원이 방전 상태이면, 그것의 누적 방전량을 계산하고, 1차 방전 전압 레벨인지 판단하는 단계와,
    상기 제2전원의 누적 방전량에 상기 1차 방전 전압 레벨에서의 용량을 더하여 상기 제2전원의 완전 충전 용량을 계산하는 단계와,
    상기 제2전원의 누적 방전량을 계산하고, 상기 1차 방전 전압 레벨보다 작은 2차 방전 전압 레벨인지 판단하는 단계와,
    상기 제2전원의 누적 방전량에 상기 2차 방전 전압 레벨에서의 용량을 더하여 상기 제2전원의 완전 충전 용량을 다시 계산하는 단계를 포함하여 이루어진 것 을 특징으로 하는 하이브리드 배터리의 완전 충전 용량 계산 방법.
  16. 제 15 항에 있어서, 상기 1차 방전 전압 레벨 또는 2차 방전 전압 레벨의 용량은 상기 각 방전 전압 레벨에서의 남은 상대적 배터리 충전 상태(RSOC)의 백분율(%)에 미리 저장되어 있던 전회의 완전 충전 용량을 곱하여 얻은 것을 특징으로 하는 하이브리드 배터리의 완전 충전 용량 계산 방법.
  17. 제 15 항에 있어서, 상기 각각의 완전 충전 용량 계산 단계후에는 상기 제2전원의 완전 충전 용량을 메모리에 저장하는 단계가 더 포함된 것을 특징으로 하는 하이브리드 배터리의 완전 충전 용량 계산 방법.
  18. 제 15 항에 있어서, 상기 각각의 완전 충전 용량 계산 단계후에는 상기 제2전원의 완전 충전 용량에 현재 방전중이 아닌 제1전원의 미리 저장된 완전 충전 용량을 더함으로써, 상기 제2전원 및 제1전원의 전체 완전 충전 용량을 계산하는 단계가 더 포함된 것을 특징으로 하는 하이브리드 배터리의 완전 충전 용량 계산 방법.
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