KR20190073151A - 배터리 충전 방법 및 시스템 - Google Patents

Abstract

배터리 충전 방법 및 시스템이 개시된다. 배터리의 충전이 개시되면, 배터리의 현재 SOC 및 배터리 온도에 따라 사전 설정된 크기의 충전 전류를 배터리로 제공하는 단계; 상기 배터리의 승온에 따른 충전 전류 상승 가능 여부를 판단하는 단계; 및 상기 배터리의 승온에 따른 충전 전류 상승이 가능한 것으로 판단된 경우 상기 배터리의 온도를 상승시키는 단계;를 포함한다.

Description

배터리 충전 방법 및 시스템{METHOD AND SYSTEM FOR BATTERY CHARGE}

본 발명은 배터리 충전 방법 및 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 배터리를 충전시 충전 전류를 증가시킬 수 있는 경우에 선택적으로 배터리를 승온시킴으로써 충전 시간 및 배터리의 승온에 소요되는 에너지를 절약할 수 있는 배터리 충전 방법 및 시스템에 관한 것이다.

하이브리드 자동차 및 전기자동차의 배터리가 점차 대용량화 됨에 따라, 배터리를 냉각/승온 하는 시스템도 공냉식에서 수냉식으로 변화하고 있다.

수냉식 배터리 시스템은 저온에 방치된 배터리의 충전 효율을 향상시키기 위해서 냉각수의 온도를 상승시켜 배터리를 승온시켜야 한다. 한편, 배터리의 대용량 추세에 따라 배터리로 고전류를 제공하여 충전시간을 더욱 단축시킬 것이 요구되고 있지만, 고전류 충전은 배터리의 온도가 적절히 유지될 경우에 가능하다. 이와 같이, 고용량의 수냉식 배터리 시스템은 고전류 충전을 위해 냉각수의 온도를 상승시켜야 할 필요가 있는데, 냉각수의 온도를 상승시키기 위해서는 공냉식 시스템에서 사용되는 열선에 비해 많은 시간과 에너지가 요구된다. 따라서, 고용량의 수냉식 배터리 시스템의 충전 동안 지속적으로 냉각수 온도 상승을 통해 배터리를 승온시킬 경우, 배터리 승온에 소요되는 에너지가 과도하게 소모되어 충전비용이 증가되는 문제점이 있다.

또한, 배터리가 승온에 따라 충전 전류가 증가하지 않는 구간이 존재할 수도 있으므로 배터리 승온으로 인한 에너지만 불필요하게 소모되어 에너지가 낭비되는 문제점이 있다.

상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.

KR 10-1558705 (2015.10.01)

본 발명은 충전 전류를 증가시킬 수 있는 경우에 선택적으로 배터리 승온을 통해 배터리의 충전 시간을 단축시키고 배터리의 승온에 소요되는 에너지를 절약하며 배터리의 충전비용을 절감할 수 있는 배터리 충전 방법 및 시스템을 제공하는 것을 해결하고자 하는 기술적 과제로 한다.

상기 기술적 과제를 해결하기 위한 수단으로서 본 발명은,

배터리의 충전이 개시되면, 배터리의 현재 SOC 및 배터리 온도에 따라 사전 설정된 크기의 충전 전류를 배터리로 제공하는 단계;

상기 배터리의 승온에 따른 충전 전류 상승 가능 여부를 판단하는 단계; 및

상기 배터리의 승온에 따른 충전 전류 상승이 가능한 것으로 판단된 경우 상기 배터리의 온도를 상승시키는 단계;를 포함하는 배터리 충전 방법을 제공한다.

본 발명의 일 실시형태는, 상기 판단하는 단계 이전에, 배터리의 목표 SOC, 상기 배터리의 현재 SOC 및 상기 배터리 온도에 기반하여 상기 배터리의 전체 충전 예상 시간 및 승온에 따른 상기 배터리의 충전 단축 예상 시간을 결정하는 단계를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시형태에서, 상기 결정하는 단계는, 상기 목표 SOC, 상기 현재 SOC 및 상기 배터리 온도에 대해 상기 전체 충전 예상 및 상기 충전 단축 예상 시간이 사전에 결정되어 매핑된 데이터맵을 이용하여 상기 전체 충전 예상 및 상기 충전 단축 예상 시간을 결정할 수 있다.

본 발명의 일 실시형태에서, 상기 판단하는 단계는, 상기 배터리의 목표 SOC에서 상기 배터리의 현재 SOC를 차감한 차감값을 계산하는 과정; 상기 배터리의 충전 단축 예상 시간을 상기 차감값으로 나눈 단위 단축값과 사전 설정된 제1 기준값을 비교하는 과정; 및 상기 단위 단축값이 상기 제1 기준값 보다 큰 경우 상기 배터리의 승온에 따른 충전 전류 상승이 가능한 것으로 판단하는 과정을 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시형태에서, 상기 판단하는 단계는, 상기 배터리의 충전 단축 예상 시간을 상기 배터리의 전체 충전 예상 시간으로 나눈 값이 사전 설정된 제2 기준값 보다 큰 경우 상기 배터리의 승온에 따른 충전 전류 상승이 가능한 것으로 판단할 수 있다.

본 발명의 일 실시형태에서, 상기 상승시키는 단계 이후 상기 판단하는 단계를 재수행하는 단계;를 더 포함하고, 상기 재수행하는 단계에서 배터리의 승온에 따른 충전 전류 상승이 불가능한 것으로 판단된 경우, 상기 배터리 충전 종료시까지 배터리를 승온하지 않을 수 있다.

상기 기술적 과제를 해결하기 위한 수단으로서 본 발명은,

배터리;

상기 배터리로 충전 전류를 제공하는 충전기; 및

상기 충전기에 제공되는 충전 전류의 크기를 제어하고, 상기 배터리의 승온에 따른 충전 전류 상승 가능 여부를 판단하는 컨트롤러;를 포함하고,

상기 컨트롤러는, 상기 배터리 충전 시 상기 배터리의 승온에 따른 충전 전류 상승이 가능한 것으로 판단된 경우 상기 배터리의 온도를 상승시키는 것을 특징으로 하는 배터리 충전 시스템을 제공한다.

상기 배터리 충전 방법 및 시스템에 따르면, 배터리 충전시 충전 전류를 증가시킬 수 있는 경우에 선택적으로 배터리를 승온시킴으로써 배터리의 충전 시간을 단축시키면서 배터리 승온에 소요되는 에너지를 절약하고 배터리의 충전비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 배터리 충전 시스템을 도시한 블록 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시형태에 따른 배터리 충전 시스템의 컨트롤러에서 수행되는 충전 전류 제어의 예를 나타내는 표이다
도 3은 본 발명의 일 실시형태에 따른 배터리 충전 시스템에서 컨트롤러의 충전 단축 시간 예상맵의 예를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시형태에 따른 배터리 충전 시스템에서 출력되는 충전량 및 충전 예상 시간을 도시한 그래프이다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 일 실시형태에 따른 배터리 충전 방법을 도시한 흐름도이다.

이하, 첨부의 도면을 참조하여 본 발명의 다양한 실시형태에 따른 배터리 충전 시스템을 더욱 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 배터리 충전 시스템을 도시한 블록 구성도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 배터리 충전 시스템은 배터리(11), 충전기(12) 배터리 가열수단(13) 및 컨트롤러(100)를 포함한다.

배터리(11)는 통상 배터리 모듈이라고도 하며, 상호 직렬 또는 병렬 연결된 복수의 배터리 셀(미도시)을 포함할 수 있다.

배터리 가열수단(13)은 열선, 수냉각 채널 등이 있으며, 열선은 배터리 주변에 구비된 선을 가열하여 배터리 승온을 유도하고, 수냉각 채널은 배터리 냉각을 위해 적용된 것이나 배터리의 온도가 과도하게 낮은 경우 냉각수 온도 상승을 통해 배터리 승온을 유도하는데 사용될 수 있다.

충전기(12)는 배터리에 충전 전류를 제공한다. 충전기(12)에서 제공되는 충전 전류의 크기는 컨트롤러(100)에 의해 제어될 수 있다. 컨트롤러(100)에 의해 충전기(12)에서 제공되는 충전 전류(i)는 배터리(11)로 제공되어 복수의 셀을 각각 충전시킬 수 있으며, 복수의 셀이 충전됨에 따라 충전 상태(SOC: State Of Charge)가 증가하면서 그 전압도 함께 상승한다.

컨트롤러(100)는 충전기(12)에 제공되는 충전 전류의 크기를 제어하고, 배터리 가열수단(13)를 통해 배터리의 온도를 상승시킬 수 있다.

충전기(12)에 제공되는 충전 전류의 크기를 제어하고, 배터리의 승온에 따른 충전 전류 상승 가능 여부를 판단하고 그 판단을 기반하여 배터리 가열수단을 통해 배터리를 승온시킬 수 있다.

예를 들어, 컨트롤러(100)는 외부(예를 들어, 상위 제어기)로부터 배터리의 목표 SOC, 현재 SOC, 배터리의 온도를 입력 받아 배터리를 충전시 충전 전류를 증가시킬 수 있는 경우에 선택적으로 배터리를 승온시킬 수 있도록 배터리의 승온에 따른 충전 전류 상승 가능 여부를 판단할 수 있다. 본 발명은 배터리를 충전시 충전 전류를 증가시킬 수 있는 경우에 선택적으로 배터리를 승온시킴으로써 배터리의 충전 시간 및 배터리의 승온에 소요되는 에너지를 절약하기 위한 것이다.

컨트롤러(100)를 본 발명의 일 실시형태에 따른 배터리 충전 방법을 수행하는 주체가 되는 것으로 그 상세한 동작은 도 2 내지 도 4를 통해 설명될 것이다.

도 2는 본 발명의 일 실시형태에 따른 배터리 충전 시스템의 컨트롤러에서 수행되는 충전 전류 제어의 예를 나타내는 표이고, 도 3은 본 발명의 일 실시형태에 따른 배터리 충전 시스템에서 컨트롤러의 충전 단축 시간 예상맵의 예를 도시한 도면이며, 도 4는 본 발명의 일 실시형태에 따른 배터리 충전 시스템에서 출력되는 충전량 및 충전 예상 시간을 도시한 그래프이다.

도 2를 참조하면, 컨트롤러(100)는 배터리의 셀 전압과 배터리의 온도에 의해 배터리에 충전되는 전류를 도 2에 도시된 표와 같이 결정할 수 있다. 컨트롤러(100)는 도 2에 도시된 표와 같이 셀 전압 및 온도 정보에 따라 충전 전류를 결정하여 충전기(12)를 제어하도록 사전에 프로그래밍될 수 있다. 도 2에 나타난 수치들은 단순히 예로서 제시된 것이다.

예를 들어, 도 2에 도시된 차량의 배터리 셀 전압이 3.5V 이고, 배터리의 온도가 3도 인 경우(①)에 배터리의 충전을 개시하면, 배터리의 충전 전류가 100A 에서 충전을 시작할 수 있다. 만약, 배터리 셀 전압이 3.95V 가 되기 전에 배터리의 온도가 10도에 도달할 경우, 배터리의 충전 전류는 145A 로 상승될 수 있고, 이로 인해 충전 속도가 빨라질 수 있다. 이런 경우, 컨트롤러(100)는 배터리의 온도를 상승시켜 배터리의 충전 전류 상승을 유도할 수 있다.

또한, 차량의 배터리 셀 전압이 4V 이고, 배터리 온도가 6도 인 경우(②)에 배터리의 충전을 개시하면, 배터리의 충전 전류가 90A 에서 충전을 시작할 수 있다. 이어, 배터리 온도가 10도 이상인 경우, 배터리의 충전 전류는 90A 로 동일하지만, 배터리 온도가 15도 이상으로 상승될 경우, 배터리의 충전 전류는 100A 로 상승될 수 있다. 이런 경우, 컨트롤러(100)는 배터리의 온도를 상승시켜 승온을 유지시킬 수 있다.

하지만, 배터리의 승온과 충전을 동시에 진행하면서 셀 전압이 4.01V 이고, 배터리 온도가 11도인 경우(③), 해당 배터리의 온도를 20도 이상으로 상승시켜도 배터리의 충전 전류가 90A 를 초과하지 않아 충전 전류가 90A 로 제한될 수 있다. 이런 경우, 컨트롤러(100)는 배터리의 온도를 아무리 상승시켜도 배터리의 충전 전류가 변동되지 않으므로 배터리의 승온을 통해 얻을 수 있는 이득이 없다고 판단하고 배터리의 승온을 종료시켜 승온에 소요되는 에너지를 절약할 수 있다.

한편, 전술한 배터리의 승온을 종료한 이후에 차량의 배터리 셀 전압이 먼저 상승하여 4.06V 이고, 배터리 온도가 15도 미만인 경우, 배터리 온도를 15도 이상으로 상승시키면 충전 전류가 90A 로 상승될 수 있지만, 앞서 컨트롤러(100)에서 배터리의 승온을 종료하였기 때문에 다시 재승온시킬 수 없다. 이런 경우, 컨트롤러(100)에서 배터리의 온도가 상승되도록 제어하여도 배터리의 온도를 상승시키기 위해 필요한 냉각수 가열에 소비되는 시간이 증가하여 재승온을 실시하는 것이 비효율적이기 때문이다.

또한, 셀 전압이 상승한 만큼 배터리 온도 역시 충전 전류에 의해 이미 상승되었기 때문에, 시간이 지난 후에 배터리 온도는 15도 이상이 될 수 있다. 이런 경우, 컨트롤러(100)가 배터리 온도를 상승시키는 것은 배터리 온도를 상승시키지 않은 경우 대비 충전 전류가 크게 증가하지 않고 충전 속도도 크게 증가하지 않으므로 배터리 온도 상승을 위해 소요되는 에너지가 낭비될 수 있다.

따라서, 컨트롤러(100)는 배터리가 비승온되면 다시 재승온되지 않도록 제어할 수 있다.

도 3를 참조하면, 컨트롤러(100)는 배터리의 목표 SOC, 배터리의 현재 SOC 및 배터리 온도에 기반하여 배터리의 전체 충전 예상 시간 및 승온에 따른 배터리의 충전 단축 예상 시간을 결정할 수 있다.

예를 들어, 컨트롤러(100)는 외부(예를 들어, 상위 제어기)로부터 배터리의 목표 SOC, 현재 SOC 및 배터리의 온도를 입력 받아 목표 SOC, 현재 SOC 및 배터리 온도에 대해 전체 충전 예상 및 충전 단축 예상 시간이 사전에 결정되어 매핑된 데이터맵 즉, 충전 단축 시간 예상맵(10)을 이용하여 배터리의 전체 충전 예상 시간 및 배터리의 충전 단축 예상 시간을 결정할 수 있다. 여기서, 목표 SOC는 사전에 설정 가능하며, 미설정시 기본값인 100%가 될 수 있다.

예를 들어, 도 3의 충전 단축 시간 예상 맵(10)에서 결정된 배터리의 전체 충전 예상 시간 및 배터리의 충전 단축 예상 시간은 도 4와 같이 도시될 수 있다.

도 4에 도시된 A는 배터리 온도가 5도 인 경우 배터리의 SOC를 도시한 것이고, B는 배터리 온도가 25도 인 경우 배터리의 SOC를 도시한 것이며, C는 배터리 온도를 5도에서 25도로 상승시킨 경우 배터리 충전 전류를 도시한 것이고, D는 배터리 온도를 5로 그대로 유지시킨 경우 배터리 충전 전류를 도시한 것이다.

여기서, A(배터리 온도 5도) 인 경우의 전체 충전 예상 시간은 170분이고, B(배터리 온도 25도) 인 경우의 전체 충전 예상 시간은 156분이며, 5도에서 25도로 승온시 충전 단축 예상 시간은 SOC 100% 인 경우 14분, SOC 80% 인 경우 1분인 것을 알 수 있다. 이처럼, 컨트롤러(100)는 승온을 통해 충전 전류를 상승시킬 수 있지만, 도 4와 같이, 승온/비승온 시 전체 충전 예상 시간과 충전 단축 예상 시간이 크게 차이 나지 않을 수도 있다.

따라서, 컨트롤러(100)는 배터리의 승온에 따른 배터리의 충전 전류 상승 가능 여부 즉, 충전 시간 단축의 효용을 판단하고 이를 통해 배터리의 온도 상승 여부를 결정하도록 한다.

컨트롤러(100)에서 배터리의 승온에 따른 배터리의 충전 전류 상승 가능 여부를 판단하여 배터리를 충전하는 방법은 도 5 및 도 6을 통해 설명하도록 한다.

도 5 및 도 6은 본 발명의 일 실시형태에 따른 배터리 충전 방법을 도시한 흐름도이다.

도 5 및 도 6은 본 발명의 일 실시형태에 따른 배터리 충전 방법에서 배터리의 승온에 따른 충전 전류 상승 가능 여부를 판단하는 방법이 서로 상이할 수 있다.

먼저, 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시형태에 따른 배터리 충전 방법은 배터리의 충전이 개시되면, 컨트롤러(100)는 배터리의 현재 SOC 및 배터리 온도에 따라 사전 설정된 크기의 충전 전류를 배터리로 제공한다(S11). 이때, 배터리의 충전 개시는 컨트롤러(100)가 외부(예를 들어, 상위 제어기)로부터 배터리의 목표 SOC, 배터리의 현재 SOC, 배터리 온도를 제공받고, 제공받은 배터리의 현재 SOC가 배터리의 목표 SOC 보다 작을 경우, 컨트롤러(100)는 충전기(12)를 통해 배터리(11)로 충전전류를 제공하도록 한다.

이어, 컨트롤러(100)는 배터리의 승온에 따른 충전 전류 상승 가능 여부를 판단한다(S12).

먼저, 컨트롤러(100)는 배터리의 승온에 따른 충전 전류 상승 가능 여부를 판단하기 위해 배터리의 목표 SOC, 배터리의 현재 SOC 및 배터리 온도에 기반하여 배터리의 전체 충전 예상 시간 및 승온에 따른 배터리의 충전 단축 예상 시간을 결정할 수 있다(S121). 이때, 컨트롤러(100)는 목표 SOC, 현재 SOC 및 배터리 온도에 대해 전체 충전 예상 및 충전 단축 예상 시간이 사전에 결정되어 매핑된 데이터맵 즉, 충전 단축 시간 예상 맵(20)을 이용하여 전체 충전 예상 및 충전 단축 예상 시간을 결정할 수 있다.

다음으로, 컨트롤러(100)는 배터리의 승온에 따른 충전 전류 상승 가능 여부를 판단하기 위해 배터리의 목표 SOC에서 배터리의 현재 SOC를 차감한 차감값을 계산할 수 있다(S122).

다음으로, 컨트롤러(100)는 배터리의 충전 단축 예상 시간을 차감값으로 나눈 단위 단축값과 사전 설정된 제1 기준값을 비교할 수 있다(S123). 여기서, 단위 단축값은 단위 SOC % 당 충전 단축 예상 시간으로, SOC % 당 배터리 충전이 단축되는 시간을 의미한다.

만약, 단위 단축값이 제1 기준값 보다 큰 경우, 컨트롤러(100)는 배터리의 승온에 따른 충전 전류 상승이 가능한 것으로 판단할 수 있다. 즉, 배터리의 승온에 따른 충전 전류 상승이 가능한 것은 배터리의 온도를 상승시키면 충전 전류가 상승되고 충전 속도가 증가됨으로써 충전 시간이 크게 단축되기 때문이다.

(S123) 단계에서 배터리의 승온에 따른 충전 전류 상승이 가능한 경우, 컨트롤러(100)는 배터리 가열수단(13)을 통해 배터리의 온도를 상승(승온)시켜(S13) 배터리의 충전 속도를 증가시키고, 배터리의 충전 시간을 단축시킬 수 있다. 배터리의 온도를 승온시키는 단계(S13)는, 배터리 가열 수단(13)이 코일로 구현된 경우에 배터리의 온도를 모니터링 하면서 배터리의 온도가 설정 온도로 상승할 때까지 코일에 전류를 흐르게 하는 방식으로 구현될 수 있다. 또한, 배터리 가열 수단(13)이 수냉각 채널을 이용한 것인 경우, 배터리의 온도를 승온시키는 단계(S13)는, 수냉각 채널에 구비된 히터를 가동하여 냉각수를 가열하고 이 가열된 냉각수를 수냉각 채널에 흐르게 하되 배터리의 온도를 모니터링 하면서 배터리의 온도가 설정온도로 상승할 때까지 히터를 작동시키를 방식으로 이루어질 수 있다.

이어, (S13) 단계가 완료되고, 사전에 설정된 시간이 경과되면, 컨트롤러(100)는 전술한 것과 같이, 배터리 승온에 따른 충전 전류 상승 가능 여부를 판단하는 단계들(S12)을 재수행할 수 있다.

한편, (S123) 단계에서 단위 단축값이 제1 기준값 보다 작은 경우, 컨트롤러(100)는 배터리의 온도를 상승시켜도 충전 전류 상승이 불가능한 것으로 판단할 수 있다. 즉, 배터리의 승온에 따른 충전 전류 상승이 불가능한 것은 배터리의 온도를 상승시켜도 충전 전류가 상승하지 않고 충전 속도가 증가되지 않으므로 충전 시간이 크게 단축되는 효과가 없기 때문이다.

(123) 단계에서 배터리의 승온에 따른 충전 전류 상승이 불가능한 경우, 컨트롤러(100)는 배터리 충전 종료시까지 배터리를 승온하지 않도록 제어할 수 있다(S14). 이때, 컨트롤러(100)는 배터리의 승온에 따른 충전 전류 상승 가능 여부를 재판단하지 않는다. 이런 경우, 컨트롤러(100)는 배터리가 비승온된 후 재승온하여도 승온하여 얻을 수 있는 이득 대비 승온에 소요되는 에너지가 과도하게 소모됨에 따라 재승온시키는 것은 비효율적이기 때문이다.

다음으로, 도 6을 참고하면, 본 발명의 일 실시형태에 따른 배터리 충전 방법은 (S21) 단계 및 (S221) 단계는 도 5의 (S11) 단계 및 (121) 단계와 동일하다.

이어, (S221) 단계 이후, 컨트롤러(100)는 배터리의 승온에 따른 충전 전류 상승 가능 여부를 판단하기 위해 배터리의 충전 단축 예상 시간을 배터리의 전체 충전 예상 시간으로 나눈 값과 사전 설정된 제2 기준값을 비교할 수 있다(S222).

만약, 배터리의 충전 단축 예상 시간을 배터리의 전체 충전 예상 시간으로 나눈 값과 사전 설정된 제2 기준값 보다 큰 경우, 컨트롤러(100)는 배터리의 승온에 따른 충전 전류 상승이 가능한 것으로 판단할 수 있다.

(S222) 단계에서 배터리의 승온에 따른 충전 전류 상승이 가능한 경우, 컨트롤러(100)는 배터리의 온도를 상승(승온)시켜(S23) 배터리의 충전 속도를 증가시키고, 배터리의 충전 시간을 단축시킬 수 있다. 단계(S23)에서는 도 5에 도시된 단계(S13)과 같은 방식으로 배터리의 온도를 상승시킬 수 있다.

이어, (S23) 단계가 완료되고, 사전에 설정된 시간이 경과되면, 컨트롤러(100)는 전술한 것과 같이, 배터리 승온에 따른 충전 전류 상승 가능 여부를 판단하는 단계들(S22)을 재수행할 수 있다.

한편, (S222) 단계에서 배터리의 충전 단축 예상 시간을 배터리의 전체 충전 예상 시간으로 나눈 값과 사전 설정된 제2 기준값 보다 작은 경우, 컨트롤러(100)는 배터리의 온도를 상승시켜도 충전 전류 상승이 불가능한 것으로 판단할 수 있다.

(S222) 단계에서 배터리의 승온에 따른 충전 전류 상승이 불가능한 경우, 컨트롤러(100)는 배터리 충전 종료시까지 배터리를 승온하지 않도록 제어할 수 있다(S24).

이상에서 설명한 것과 같이, 본 발명의 일 실시형태에 따른 배터리 충전 방법 및 시스템은 배터리 충전시 충전 전류를 증가시킬 수 있는 경우에 선택적으로 배터리를 승온시킴으로써 배터리의 충전 시간을 단축시키면서 배터리 승온에 소요되는 에너지를 절약하고 배터리의 충전비용을 절감할 수 있다.

이상에서 본 발명의 특정한 실시형태에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.

11: 배터리 12: 충전기
13: 배터리 가열수단 10: 충전 단축 시간 예상 맵
100: 컨트롤러

Claims (9)

1. 배터리의 충전이 개시되면, 배터리의 현재 SOC 및 배터리 온도에 따라 사전 설정된 크기의 충전 전류를 배터리로 제공하는 단계;
   상기 배터리의 승온에 따른 충전 전류 상승 가능 여부를 판단하는 단계; 및
   상기 배터리의 승온에 따른 충전 전류 상승이 가능한 것으로 판단된 경우 상기 배터리의 온도를 상승시키는 단계;를 포함하는 배터리 충전 방법.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 판단하는 단계 이전에,
   배터리의 목표 SOC, 상기 배터리의 현재 SOC 및 상기 배터리 온도에 기반하여 상기 배터리의 전체 충전 예상 시간 및 승온에 따른 상기 배터리의 충전 단축 예상 시간을 결정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 충전 방법.
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 결정하는 단계는, 상기 목표 SOC, 상기 현재 SOC 및 상기 배터리 온도에 대해 상기 전체 충전 예상 및 상기 충전 단축 예상 시간이 사전에 결정되어 매핑된 데이터맵을 이용하여 상기 전체 충전 예상 및 상기 충전 단축 예상 시간을 결정하는 것을 특징으로 하는 배터리 충전 방법.
4. 청구항 2에 있어서,
   상기 판단하는 단계는,
   상기 배터리의 목표 SOC에서 상기 배터리의 현재 SOC를 차감한 차감값을 계산하는 과정;
   상기 배터리의 충전 단축 예상 시간을 상기 차감값으로 나눈 단위 단축값과 사전 설정된 제1 기준값을 비교하는 과정; 및
   상기 단위 단축값이 상기 제1 기준값 보다 큰 경우 상기 배터리의 승온에 따른 충전 전류 상승이 가능한 것으로 판단하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 충전 방법.
5. 청구항 2에 있어서,
   상기 판단하는 단계는, 상기 배터리의 충전 단축 예상 시간을 상기 배터리의 전체 충전 예상 시간으로 나눈 값이 사전 설정된 제2 기준값 보다 큰 경우 상기 배터리의 승온에 따른 충전 전류 상승이 가능한 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 배터리 충전 방법.
6. 청구항 1에 있어서,
   상기 상승시키는 단계 이후 상기 판단하는 단계를 재수행하는 단계;를 더 포함하고,
   상기 재수행하는 단계에서 배터리의 승온에 따른 충전 전류 상승이 불가능한 것으로 판단된 경우, 상기 배터리 충전 종료시까지 배터리를 승온하지 않는 것을 특징으로 하는 배터리 충전 방법.
7. 배터리;
   상기 배터리로 충전 전류를 제공하는 충전기; 및
   상기 충전기에 제공되는 충전 전류의 크기를 제어하고, 상기 배터리의 승온에 따른 충전 전류 상승 가능 여부를 판단하는 컨트롤러;를 포함하고,
   상기 컨트롤러는, 상기 배터리 충전 시 상기 배터리의 승온에 따른 충전 전류 상승이 가능한 것으로 판단된 경우 상기 배터리의 온도를 상승시키는 것을 특징으로 하는 배터리 충전 시스템.
8. 청구항 7에 있어서,
   상기 컨트롤러는,
   배터리의 목표 SOC, 상기 배터리의 현재 SOC 및 상기 배터리 온도에 기반하여 상기 배터리의 전체 충전 예상 시간 및 승온에 따른 상기 배터리의 충전 단축 예상 시간을 결정하며,
   상기 배터리의 목표 SOC에서 상기 배터리의 현재 SOC를 차감한 차감값으로 상기 배터리의 충전 단축 예상 시간을 나눈 단위 단축값이 상기 제1 기준값 보다 큰 경우 상기 배터리의 승온에 따른 충전 전류 상승이 가능한 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 배터리 충전 시스템.
9. 청구항 7에 있어서,
   상기 컨트롤러는,
   배터리의 목표 SOC, 상기 배터리의 현재 SOC 및 상기 배터리 온도에 기반하여 상기 배터리의 전체 충전 예상 시간 및 승온에 따른 상기 배터리의 충전 단축 예상 시간을 결정하며,
   상기 배터리의 충전 단축 예상 시간을 상기 배터리의 전체 충전 예상 시간으로 나눈 값이 사전 설정된 제2 기준값 보다 큰 경우 상기 배터리의 승온에 따른 충전 전류 상승이 가능한 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 배터리 충전 시스템.

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