KR102561574B1 - 충전 중 배터리의 전압 변화량에 기반하여 배터리의 상태에 대한 정보를 획득하기 위한 방법 및 이를 지원하는 전자 장치 - Google Patents

충전 중 배터리의 전압 변화량에 기반하여 배터리의 상태에 대한 정보를 획득하기 위한 방법 및 이를 지원하는 전자 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명의 다양한 실시예들에 따른 전자 장치는, 상기 배터리의 전압 변화량 및 SOH(state of health) 간의 상관 관계를 나타내는 하나 이상의 매핑 파라미터들(mapping parameters)을 저장하는 메모리, 및 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는, 상기 전자 장치에 상기 배터리를 충전하기 위한 외부 장치가 연결됨을 검출하고, 상기 외부 장치로부터 공급 되는 충전 전류를 이용하여 상기 배터리를 충전하고, 상기 충전 전류에 적어도 기반하여, 상기 하나 이상의 매핑 파라미터들 중 적어도 하나의 매핑 파라미터를 결정하고, 상기 배터리를 충전하는 동안, 상기 배터리의 전압 변화량을 확인하고, 및 상기 적어도 하나의 매핑 파라미터 및 상기 전압 변화량에 적어도 일부 기반하여, 상기 배터리의 SOH를 획득하도록 설정될 수 있다.

Description

충전 중 배터리의 전압 변화량에 기반하여 배터리의 상태에 대한 정보를 획득하기 위한 방법 및 이를 지원하는 전자 장치{METHOD FOR ACQUIRING INFORMATION ON STATE OF BATTERY BASED ON AMOUNT OF CHANGE OF BATTERY WHILE CHARGING BATTERY AND ELECTRONIC DEVICE FOR SUPPORTING THE SAME}
본 발명의 다양한 실시예들은, 충전 중 배터리의 전압 변화량에 기반하여 배터리의 상태에 대한 정보를 획득하기 위한 방법 및 이를 지원하는 전자 장치에 관한 것이다.
전자장치의 배터리는 다른 에너지 저장 장치에 비하여 상대적으로 높은 에너지, 전력 밀도, 및 저비용으로 인하여 반복적으로 충전 가능한 에너지 저장 장치로 널리 사용되고 있다. 전자 장치의 배터리가 충전 또는 방전되는 횟수가 증가될수록 전자 장치의 배터리의 용량(capacity)은 점진적으로 감소될 수 있다(또는 전자 장치의 배터리의 수명이 점진적으로 열화될 수 있다). 전자 장치의 배터리의 용량이 감소됨에 따라 배터리의 스웰링(swelling)과 같이 안전과 관련된 문제가 발생할 수 있으며, 이를 방지하기 위하여 전자 장치의 배터리의 용량을 정확하게 산출할 필요가 있다.
종래 기술에서는, 전자 장치의 배터리를 완전 충전 또는 완전 방전하는 동안 전류를 적산함으로써 전자 장치의 배터리의 용량을 산출하고 있다.
전자 장치의 사용자는 완전 충전 상태에서 전자 장치의 배터리를 충전하기 보다 완전 충전되지 않은 상태(또는 일부 충전 상태)에서 배터리 충전을 시작할 수 있으며, 배터리 충전을 시작한 후 전자 장치의 배터리가 완전 충전 상태에 도달하기 전 배터리 충전을 중단할 수 있다.
이에 따라, 완전히 방전되지 않은 상태로부터 완전히 충전되지 않는 상태로 전자 장치의 배터리를 부분 충전하는 경우에 있어서, 전자 장치의 배터리의 용량을 정확히 산출할 필요가 있다.
본 발명의 다양한 실시예들은, 전자 장치의 배터리를 부분 충전하는 동안 전자 장치의 배터리의 용량을 정확하게 산출할 수 있는, 충전 중 배터리의 전압 변화량에 기반하여 배터리의 상태에 대한 정보를 획득하기 위한 방법 및 이를 지원하는 전자 장치에 관한 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 다양한 실시예들에 따른 전자 장치는, 상기 배터리의 전압 변화량 및 SOH(state of health) 간의 상관 관계를 나타내는 하나 이상의 매핑 파라미터들(mapping parameters)을 저장하는 메모리, 및 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는, 상기 전자 장치에 상기 배터리를 충전하기 위한 외부 장치가 연결됨을 검출하고, 상기 외부 장치로부터 공급 되는 충전 전류를 이용하여 상기 배터리를 충전하고, 상기 충전 전류에 적어도 기반하여, 상기 하나 이상의 매핑 파라미터들 중 적어도 하나의 매핑 파라미터를 결정하고, 상기 배터리를 충전하는 동안, 상기 배터리의 전압 변화량을 확인하고, 및 상기 적어도 하나의 매핑 파라미터 및 상기 전압 변화량에 적어도 일부 기반하여, 상기 배터리의 SOH를 획득하도록 설정될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예들에 따른 충전 중 배터리의 전압 변화량에 기반하여 전자 장치의 배터리의 상태를 획득하기 위한 방법은, 상기 전자 장치에 상기 배터리를 충전하기 위한 외부 장치가 연결됨을 검출하는 동작, 상기 외부 장치로부터 공급되는 충전 전류를 이용하여 상기 배터리를 충전하는 동작, 상기 충전 전류에 적어도 기반하여, 메모리에 저장된 하나 이상의 매핑 파라미터들 중 적어도 하나의 매핑 파라미터를 결정하는 동작, 상기 배터리를 충전하는 동안, 상기 배터리의 전압 변화량을 확인하는 동작, 및 상기 적어도 하나의 매핑 파라미터 및 상기 전압 변화량에 적어도 일부 기반하여, 상기 배터리의 SOH를 획득하는 동작을 포함할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따른 배터리의 상태에 대한 정보를 제공하기 위한 방법 및 이를 지원하는 전자 장치는, 전자 장치의 배터리를 부분 충전하는 동안 전자 장치의 배터리의 용량을 정확하게 산출할 수 있다.
또한, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 충전 중 배터리의 전압 변화량에 기반하여 배터리의 상태에 대한 정보를 획득하기 위한 방법 및 이를 지원하는 전자 장치는, 전자 장치의 배터리의 용량을 주기적으로 모니터링(monitoring)하고, 전자 장치의 배터리의 용량이 지정된 임계 이상으로 변화된 경우 사용자 또는 제조사에게 이를 인식시킴으로써, 배터리의 스웰링(swelling)과 같이 안전과 관련된 문제를 사전에 예방할 수 있다.
또한, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 충전 중 배터리의 전압 변화량에 기반하여 배터리의 상태에 대한 정보를 획득하기 위한 방법 및 이를 지원하는 전자 장치는, 전자 장치의 배터리를 충전하는 동안 충전 환경(예: 전자 장치에서 수행되는 기능, 전자 장치를 충전하기 위한 충전 방식, 전자 장치 온도 등)을 고려하여 전자 장치의 용량을 산출함으로써 전자 장치의 배터리의 용량을 정확하게 산출할 수 있다.
도 1은, 다양한 실시예들에 따른, 네트워크 환경 내의 전자 장치의 블럭도이다.
도 2는, 본 발명의 다양한 실시예에 따른, 데이터를 처리하기 위한 전자 장치를 나타내는 도면이다.
도 3은, 본 발명의 다양한 실시예에 따른, 배터리의 상태에 대한 정보를 제공하기 위한 전자 장치의 블럭도이다.
도 4a 내지 도 4e는, 본 발명의 다양한 실시예에 따른, 배터리의 출력 전압의 변화량 및 배터리의 SOH의 관계를 나타내는 매핑 파라미터를 산출하기 위한 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 5a 내지 도 5c는, 본 발명의 다양한 실시예에 따른, 배터리의 출력 전압의 변화량 및 배터리의 SOC의 관계를 나타내는 매핑 파라미터를 산출하기 위한 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은, 본 발명의 다양한 실시예에 따른, 배터리의 개회로 전압의 변화량 및 배터리의 SOH의 관계를 나타내는 매핑 파라미터를 인자로 포함하는 행렬을 도시한다.
도 7a 내지 도 7c는, 본 발명의 다양한 실시예에 따른, 배터리의 전압의 변화량 및 배터리의 SOH의 관계를 나타내는 매핑 파라미터를 산출하기 위한 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은, 본 발명의 다양한 실시예에 따른, 매핑 파라미터를 획득하기 위한 온도 파라미터를 인자로 포함하는 행렬을 도시한다.
도 9는, 본 발명의 다양한 실시예에 따른, 배터리의 상태에 대한 정보를 제공하기 위한 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 10 및 11은, 본 발명의 다양한 실시예에 따른, SOH를 획득하기 위한 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 12는, 본 발명의 다양한 실시예에 따른, 배터리의 상태에 대한 정보를 제공하기 위한 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 13은, 본 발명의 다양한 실시예에 따른, 배터리의 상태에 대한 정보를 제공하기 위한 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 14는, 본 발명의 다양한 실시예에 따른, 배터리의 상태에 대한 알림을 제공하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 15는, 본 발명의 다양한 실시예에 따른, 배터리의 상태에 대한 알림을 제공하는 방법을 설명하기 위한 예시도이다.
도 16은, 본 발명의 다양한 실시예에 따른, 배터리의 상태에 대한 알림을 제공하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 17은, 본 발명의 다양한 실시예에 따른, 배터리의 상태에 대한 알림을 제공하는 방법을 설명하기 위한 예시도이다.
도 1은, 다양한 실시예들에 따른, 네트워크 환경(100) 내의 전자 장치(101)의 블럭도이다.
도 1을 참조하면, 네트워크 환경(100)에서 전자 장치(101)는 제 1 네트워크(198)(예: 근거리 무선 통신)를 통하여 전자 장치(102)와 통신하거나, 또는 제 2 네트워크(199)(예: 원거리 무선 통신)를 통하여 전자 장치(104) 또는 서버(108)와 통신할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 서버(108)를 통하여 전자 장치(104)와 통신할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 프로세서(120), 메모리(130), 입력 장치(150), 음향 출력 장치(155), 표시 장치(160), 오디오 모듈(170), 센서 모듈(176), 인터페이스(177), 햅틱 모듈(179), 카메라 모듈(180), 전력 관리 모듈(188), 배터리(189), 통신 모듈(190), 가입자 식별 모듈(196), 및 안테나 모듈(197)을 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서는, 전자 장치(101)에는, 이 구성요소들 중 적어도 하나(예: 표시 장치(160) 또는 카메라 모듈(180))가 생략되거나 다른 구성 요소가 추가될 수 있다. 어떤 실시예에서는, 예를 들면, 표시 장치(160)(예: 디스플레이)에 임베디드된 센서 모듈(176)(예: 지문 센서, 홍채 센서, 또는 조도 센서)의 경우와 같이, 일부의 구성요소들이 통합되어 구현될 수 있다.
프로세서(120)는, 예를 들면, 소프트웨어(예: 프로그램(140))를 구동하여 프로세서(120)에 연결된 전자 장치(101)의 적어도 하나의 다른 구성요소(예: 하드웨어 또는 소프트웨어 구성요소)을 제어할 수 있고, 다양한 데이터 처리 및 연산을 수행할 수 있다. 프로세서(120)는 다른 구성요소(예: 센서 모듈(176) 또는 통신 모듈(190))로부터 수신된 명령 또는 데이터를 휘발성 메모리(132)에 로드하여 처리하고, 결과 데이터를 비휘발성 메모리(134)에 저장할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(120)는 메인 프로세서(121)(예: 중앙 처리 장치 또는 어플리케이션 프로세서), 및 이와는 독립적으로 운영되고, 추가적으로 또는 대체적으로, 메인 프로세서(121)보다 저전력을 사용하거나, 또는 지정된 기능에 특화된 보조 프로세서(123)(예: 그래픽 처리 장치, 이미지 시그널 프로세서, 센서 허브 프로세서, 또는 커뮤니케이션 프로세서)를 포함할 수 있다. 여기서, 보조 프로세서(123)는 메인 프로세서(121)와 별개로 또는 임베디드되어 운영될 수 있다.
이런 경우, 보조 프로세서(123)는, 예를 들면, 메인 프로세서(121)가 인액티브(예: 슬립) 상태에 있는 동안 메인 프로세서(121)를 대신하여, 또는 메인 프로세서(121)가 액티브(예: 어플리케이션 수행) 상태에 있는 동안 메인 프로세서(121)와 함께, 전자 장치(101)의 구성요소들 중 적어도 하나의 구성요소(예: 표시 장치(160), 센서 모듈(176), 또는 통신 모듈(190))와 관련된 기능 또는 상태들의 적어도 일부를 제어할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 보조 프로세서(123)(예: 이미지 시그널 프로세서 또는 커뮤니케이션 프로세서)는 기능적으로 관련 있는 다른 구성 요소(예: 카메라 모듈(180) 또는 통신 모듈(190))의 일부 구성 요소로서 구현될 수 있다.
메모리(130)는, 전자 장치(101)의 적어도 하나의 구성요소(예: 프로세서(120) 또는 센서모듈(176))에 의해 사용되는 다양한 데이터, 예를 들어, 소프트웨어(예: 프로그램(140)) 및, 이와 관련된 명령에 대한 입력 데이터 또는 출력 데이터를 저장할 수 있다. 메모리(130)는, 휘발성 메모리(132) 또는 비휘발성 메모리(134)를 포함할 수 있다.
프로그램(140)은 메모리(130)에 저장되는 소프트웨어로서, 예를 들면, 운영 체제(142), 미들 웨어(144) 또는 어플리케이션(146)을 포함할 수 있다.
입력 장치(150)는, 전자 장치(101)의 구성요소(예: 프로세서(120))에 사용될 명령 또는 데이터를 전자 장치(101)의 외부(예: 사용자)로부터 수신하기 위한 장치로서, 예를 들면, 마이크, 마우스, 또는 키보드를 포함할 수 있다.
음향 출력 장치(155)는 음향 신호를 전자 장치(101)의 외부로 출력하기 위한 장치로서, 예를 들면, 멀티미디어 재생 또는 녹음 재생과 같이 일반적인 용도로 사용되는 스피커와 전화 수신 전용으로 사용되는 리시버를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 리시버는 스피커와 일체 또는 별도로 형성될 수 있다.
표시 장치(160)는 전자 장치(101)의 사용자에게 정보를 시각적으로 제공하기 위한 장치로서, 예를 들면, 디스플레이, 홀로그램 장치, 또는 프로젝터 및 해당 장치를 제어하기 위한 제어 회로를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 표시 장치(160)는 터치 회로(touch circuitry) 또는 터치에 대한 압력의 세기를 측정할 수 있는 압력 센서를 포함할 수 있다.
오디오 모듈(170)은 소리와 전기 신호를 쌍방향으로 변환시킬 수 있다. 일 실시예에 따르면, 오디오 모듈(170)은, 입력 장치(150)를 통해 소리를 획득하거나, 음향 출력 장치(155), 또는 전자 장치(101)와 유선 또는 무선으로 연결된 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102)(예: 스피커 또는 헤드폰))를 통해 소리를 출력할 수 있다.
센서 모듈(176)은 전자 장치(101)의 내부의 작동 상태(예: 전력 또는 온도), 또는 외부의 환경 상태에 대응하는 전기 신호 또는 데이터 값을 생성할 수 있다. 센서 모듈(176)은, 예를 들면, 제스처 센서, 자이로 센서, 기압 센서, 마그네틱 센서, 가속도 센서, 그립 센서, 근접 센서, 컬러 센서, IR(infrared) 센서, 생체 센서, 온도 센서, 습도 센서, 또는 조도 센서를 포함할 수 있다.
인터페이스(177)는 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102))와 유선 또는 무선으로 연결할 수 있는 지정된 프로토콜을 지원할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 인터페이스(177)는 HDMI(high definition multimedia interface), USB(universal serial bus) 인터페이스, SD카드 인터페이스, 또는 오디오 인터페이스를 포함할 수 있다.
연결 단자(178)는 전자 장치(101)와 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102))를 물리적으로 연결시킬 수 있는 커넥터, 예를 들면, HDMI 커넥터, USB 커넥터, SD 카드 커넥터, 또는 오디오 커넥터(예: 헤드폰 커넥터)를 포함할 수 있다.
햅틱 모듈(179)은 전기적 신호를 사용자가 촉각 또는 운동 감각을 통해서 인지할 수 있는 기계적인 자극(예: 진동 또는 움직임) 또는 전기적인 자극으로 변환할 수 있다. 햅틱 모듈(179)은, 예를 들면, 모터, 압전 소자, 또는 전기 자극 장치를 포함할 수 있다.
카메라 모듈(180)은 정지 영상 및 동영상을 촬영할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 카메라 모듈(180)은 하나 이상의 렌즈, 이미지 센서, 이미지 시그널 프로세서, 또는 플래시를 포함할 수 있다.
전력 관리 모듈(188)은 전자 장치(101)에 공급되는 전력을 관리하기 위한 모듈로서, 예를 들면, PMIC(power management integrated circuit)의 적어도 일부로서 구성될 수 있다.
배터리(189)는 전자 장치(101)의 적어도 하나의 구성 요소에 전력을 공급하기 위한 장치로서, 예를 들면, 재충전 불가능한 1차 전지, 재충전 가능한 2차 전지 또는 연료 전지를 포함할 수 있다.
통신 모듈(190)은 전자 장치(101)와 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102), 전자 장치(104), 또는 서버(108))간의 유선 또는 무선 통신 채널의 수립, 및 수립된 통신 채널을 통한 통신 수행을 지원할 수 있다. 통신 모듈(190)은 프로세서(120)(예: 어플리케이션 프로세서)와 독립적으로 운영되는, 유선 통신 또는 무선 통신을 지원하는 하나 이상의 커뮤니케이션 프로세서를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 통신 모듈(190)은 무선 통신 모듈(192)(예: 셀룰러 통신 모듈, 근거리 무선 통신 모듈, 또는 GNSS(global navigation satellite system) 통신 모듈) 또는 유선 통신 모듈(194)(예: LAN(local area network) 통신 모듈, 또는 전력선 통신 모듈)을 포함하고, 그 중 해당하는 통신 모듈을 이용하여 제 1 네트워크(198)(예: 블루투스, WiFi direct 또는 IrDA(infrared data association) 같은 근거리 통신 네트워크) 또는 제 2 네트워크(199)(예: 셀룰러 네트워크, 인터넷, 또는 컴퓨터 네트워크(예: LAN 또는 WAN)와 같은 원거리 통신 네트워크)를 통하여 외부 전자 장치와 통신할 수 있다. 상술한 여러 종류의 통신 모듈(190)은 하나의 칩으로 구현되거나 또는 각각 별도의 칩으로 구현될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 무선 통신 모듈(192)은 가입자 식별 모듈(196)에 저장된 사용자 정보를 이용하여 통신 네트워크 내에서 전자 장치(101)를 구별 및 인증할 수 있다.
안테나 모듈(197)은 신호 또는 전력을 외부로 송신하거나 외부로부터 수신하기 위한 하나 이상의 안테나들을 포함할 수 있다. 일시예에 따르면, 통신 모듈(190)(예: 무선 통신 모듈(192))은 통신 방식에 적합한 안테나를 통하여 신호를 외부 전자 장치로 송신하거나, 외부 전자 장치로부터 수신할 수 있다.
상기 구성요소들 중 일부 구성요소들은 주변 기기들간 통신 방식(예: 버스, GPIO(general purpose input/output), SPI(serial peripheral interface), 또는 MIPI(mobile industry processor interface))를 통해 서로 연결되어 신호(예: 명령 또는 데이터)를 상호간에 교환할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 명령 또는 데이터는 제 2 네트워크(199)에 연결된 서버(108)를 통해서 전자 장치(101)와 외부의 전자 장치(104)간에 송신 또는 수신될 수 있다. 전자 장치(102, 104) 각각은 전자 장치(101)와 동일한 또는 다른 종류의 장치일 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치(101)에서 실행되는 동작들의 전부 또는 일부는 다른 하나 또는 복수의 외부 전자 장치에서 실행될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치(101)가 어떤 기능이나 서비스를 자동으로 또는 요청에 의하여 수행해야 할 경우에, 전자 장치(101)는 기능 또는 서비스를 자체적으로 실행시키는 대신에 또는 추가적으로, 그와 연관된 적어도 일부 기능을 외부 전자 장치에게 요청할 수 있다. 상기 요청을 수신한 외부 전자 장치는 요청된 기능 또는 추가 기능을 실행하고, 그 결과를 전자 장치(101)로 전달할 수 있다. 전자 장치(101)는 수신된 결과를 그대로 또는 추가적으로 처리하여 요청된 기능이나 서비스를 제공할 수 있다. 이를 위하여, 예를 들면, 클라우드 컴퓨팅, 분산 컴퓨팅, 또는 클라이언트-서버 컴퓨팅 기술이 이용될 수 있다.
도 2은, 다양한 실시예들에 따른, 전력 관리 모듈(188) 및 배터리(189)에 대한 블럭도(200)이다. 도 2를 참조하면, 전력 관리 모듈(188)은 충전 회로(210), 전력 조정기(220), 또는 연료 게이지(230)를 포함할 수 있다. 충전 회로(210)는 전자 장치(101)에 대한 외부 전원으로부터 공급되는 전력을 이용하여 배터리(189)를 충전할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 충전 회로(210)는 외부 전원의 종류(예: 전원 어댑터, USB 또는 무선충전), 상기 외부 전원으로부터 공급 가능한 전력의 크기(예: 약 20와트 이상), 또는 배터리(189)의 속성 중 적어도 일부에 기반하여 충전 방식(예: 일반 충전 또는 급속 충전)을 선택하고, 상기 선택된 충전 방식을 이용하여 배터리(189)를 충전할 수 있다. 외부 전원은, 예를 들면, 연결 단자(178)을 통해 유선 연결되거나, 또는 안테나 모듈(197)를 통해 무선으로 연결될 수 있다.
전력 조정기(220)는 외부 전원 또는 배터리(189)로부터 공급되는 전력의 전압 레벨 또는 전류 레벨을 조정함으로써 다른 전압 또는 다른 전류 레벨을 갖는 복수의 전력들로 변환할 수 있다. 전력 조정기(220)는 상기 외부 전원 또는 배터리(189)의 전력을 전자 장치(101)에 포함된 구성 요소들의 각각의 구성 요소에게 적합한 전압 또는 전류 레벨로 조정할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전력 조정기(220)는 LDO(low drop out) regulator 또는 switching regulator의 형태로 구현될 수 있다.
연료 게이지(230)는 배터리(189)의 사용 상태 정보(예: 배터리의 용량, 충방전 횟수, 전압, 또는 온도)를 측정할 수 있다.
전력 관리 모듈(188)은, 예를 들면, 충전회로(210), 전압 조정기(220), 또는 연료 게이지(230)를 이용하여, 상기 측정된 사용 상태 정보에 적어도 일부 기반하여 배터리(189)의 충전과 관련된 충전 상태 정보(예: 수명, 과전압, 저전압, 과전류, 과충전, 과방전(over discharge), 과열, 단락, 또는 팽창(swelling))을 결정하고, 상기 결정된 충전 상태 정보에 적어도 일부 기반하여 배터리(189)의 이상 상태 또는 정상 상태의 여부를 판단한 후, 이상 상태로 판단되는 경우 배터리(189)에 대한 충전을 조정(예: 충전 전류 또는 전압 감소, 또는 충전 중지)할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전력 관리 모듈(188)의 기능들 중 적어도 일부 기능은 외부 제어 장치(예: 프로세서(120))에 의해서 수행될 수 있다.
배터리(189)는, 일 실시예에 따르면, 배터리 보호 회로(protection circuit module(PCM))(240)를 포함할 수 있다. 배터리 보호 회로(240)는 배터리(189)의 성능 저하 또는 소손을 방지하기 위한 다양한 기능(예: 사전 차단 기능)을 수행할 수 있다. 배터리 보호 회로(240)은, 추가적으로 또는 대체적으로(in alternative to), 셀 밸런싱, 배터리의 용량 측정, 충방전 횟수 측정, 온도 측정, 또는 전압 측정을 수행하기 위한 배터리 관리 시스템(battery management system(BMS))의 적어도 일부로서 구성될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 배터리(189)의 상기 사용 상태 정보 또는 상기 충전 상태 정보의 적어도 일부는 연료 게이지(230), 전력 관리 모듈(188) 또는 센서 모듈(176) 중 해당하는 센서(예: 온도 센서)을 이용하여 측정될 수 있다. 이런 경우, 일 실시예에 따르면, 상기 센서 모듈(176) 중 상기 해당하는 센서(예: 온도 센서)는 배터리 보호 회로(140)의 일부로 포함되거나, 또는 이와는 별도의 장치로서 배터리(189)의 인근에 배치될 수 있다.
본 문서에 개시된 다양한 실시예들에 따른 전자 장치는 다양한 형태의 장치가 될 수 있다. 전자 장치는, 예를 들면, 휴대용 통신 장치 (예: 스마트폰), 컴퓨터 장치, 휴대용 멀티미디어 장치, 휴대용 의료 기기, 카메라, 웨어러블 장치, 또는 가전 장치 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 본 문서의 실시예에 따른 전자 장치는 전술한 기기들에 한정되지 않는다.
본 문서의 다양한 실시예들 및 이에 사용된 용어들은 본 문서에 기재된 기술을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 해당 실시예의 다양한 변경, 균등물, 및/또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다. 본 문서에서, "A 또는 B", "A 및/또는 B 중 적어도 하나", "A, B 또는 C" 또는 "A, B 및/또는 C 중 적어도 하나" 등의 표현은 함께 나열된 항목들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. "제 1", "제 2", "첫째" 또는 "둘째" 등의 표현들은 해당 구성요소들을, 순서 또는 중요도에 상관없이 수식할 수 있고, 한 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위해 사용될 뿐 해당 구성요소들을 한정하지 않는다. 어떤(예: 제 1) 구성요소가 다른(예: 제 2) 구성요소에 "(기능적으로 또는 통신적으로) 연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나, 다른 구성요소(예: 제 3 구성요소)를 통하여 연결될 수 있다.
본 문서에서 사용된 용어 "모듈"은 하드웨어, 소프트웨어 또는 펌웨어로 구성된 유닛을 포함하며, 예를 들면, 로직, 논리 블록, 부품, 또는 회로 등의 용어와 상호 호환적으로 사용될 수 있다. 모듈은, 일체로 구성된 부품 또는 하나 또는 그 이상의 기능을 수행하는 최소 단위 또는 그 일부가 될 수 있다. 예를 들면, 모듈은 ASIC(application-specific integrated circuit)으로 구성될 수 있다.
본 문서의 다양한 실시예들은 기기(machine)(예: 컴퓨터)로 읽을 수 있는 저장 매체(machine-readable storage media)(예: 내장 메모리(136) 또는 외장 메모리(138))에 저장된 명령어를 포함하는 소프트웨어(예: 프로그램(140))로 구현될 수 있다. 기기는, 저장 매체로부터 저장된 명령어를 호출하고, 호출된 명령어에 따라 동작이 가능한 장치로서, 개시된 실시예들에 따른 전자 장치(예: 전자 장치(101))를 포함할 수 있다. 상기 명령이 프로세서(예: 프로세서(120))에 의해 실행될 경우, 프로세서가 직접, 또는 상기 프로세서의 제어하에 다른 구성요소들을 이용하여 상기 명령에 해당하는 기능을 수행할 수 있다. 명령은 컴파일러 또는 인터프리터에 의해 생성 또는 실행되는 코드를 포함할 수 있다. 기기로 읽을 수 있는 저장매체는, 비일시적(non-transitory) 저장매체의 형태로 제공될 수 있다. 여기서, '비일시적'은 저장매체가 신호(signal)를 포함하지 않으며 실재(tangible)한다는 것을 의미할 뿐 데이터가 저장매체에 반영구적 또는 임시적으로 저장됨을 구분하지 않는다.
일 실시예에 따르면, 본 문서에 개시된 다양한 실시예들에 따른 방법은 컴퓨터 프로그램 제품(computer program product)에 포함되어 제공될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 상품으로서 판매자 및 구매자 간에 거래될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체(예: compact disc read only memory (CD-ROM))의 형태로, 또는 어플리케이션 스토어(예: 플레이 스토어TM)를 통해 온라인으로 배포될 수 있다. 온라인 배포의 경우에, 컴퓨터 프로그램 제품의 적어도 일부는 제조사의 서버, 어플리케이션 스토어의 서버, 또는 중계 서버의 메모리와 같은 저장 매체에 적어도 일시 저장되거나, 임시적으로 생성될 수 있다.
다양한 실시예들에 따른 구성 요소(예: 모듈 또는 프로그램) 각각은 단수 또는 복수의 개체로 구성될 수 있으며, 전술한 해당 서브 구성 요소들 중 일부 서브 구성 요소가 생략되거나, 또는 다른 서브 구성 요소가 다양한 실시예에 더 포함될 수 있다. 대체적으로 또는 추가적으로, 일부 구성 요소들(예: 모듈 또는 프로그램)은 하나의 개체로 통합되어, 통합되기 이전의 각각의 해당 구성 요소에 의해 수행되는 기능을 동일 또는 유사하게 수행할 수 있다. 다양한 실시예들에 따른, 모듈, 프로그램 또는 다른 구성 요소에 의해 수행되는 동작들은 순차적, 병렬적, 반복적 또는 휴리스틱하게 실행되거나, 적어도 일부 동작이 다른 순서로 실행되거나, 생략되거나, 또는 다른 동작이 추가될 수 있다.
도 3은, 본 발명의 다양한 실시예에 따른, 배터리의 상태에 대한 정보를 제공하기 위한 전자 장치(101)의 블럭도이다.
일 실시예에서, 배터리의 상태는 배터리의 SOH(state of health) 또는 배터리의 SOC(state of charging)을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 배터리의 SOH는 배터리의 제조 시 용량에 대한 배터리의 현재 용량의 비율일 수 있다. 배터리의 SOH는 배터리의 용량(또는 잔존 용량), 수명(또는 기대 수명, 또는 잔존 수명), 성능 등으로 지칭될 수 있다.
일 실시예에서, 배터리의 SOC는 배터리의 충전 상태를 포함할 수 있다. 배터리의 SOC는 배터리(310)의 현재 충전량, 충전 정도 등으로 지칭될 수 있다.
도 3을 참조하면, 전자 장치(101)는, 배터리(310), 프로세서(320), 및 메모리(330)를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 배터리(310)는 반복적으로 충전 가능한(또는 재충전 가능한) 2차 전지를 포함할 수 있다. 예를 들어, 배터리(310)는 리튬-이온(lithium-ion) 전지를 포함할 수 있다. 다만, 배터리(310)가 포함할 수 있는 전지는 리튬-이온 전지에 제한되지 않는다. 일 실시예에서, 배터리(310)는 도 1의 배터리(189)와 적어도 일부가 동일 또는 유사한 구성일 수 있다.
일 실시예에서, 메모리(330)는 도 1의 메모리(130)의 적어도 일부와 동일 또는 유사한 구성일 수 있다. 일 실시예에서, 메모리(330)는 매핑 파라미터(331)(mapping parameter)를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 매핑 파라미터(331)는 배터리의 전압(또는 출력 전압)(또는 전압 레벨(level))의 변화량 및 배터리의 SOH(또는 SOC) 간 상관 관계를 나타내는 파라미터(또는 파라미터 집합, 또는 계수, 또는 함수)를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 매핑 파라미터(331)는 지정된 시간 동안 변화된 전압의 레벨과 배터리의 SOH 간 관계를 수식으로 나타내기 위한 파라미터일 수 있다.
일 실시예에서, 매핑 파라미터(331)와 관련된(또는 매핑 파라미터(331)를 산출하기 위한) 배터리의 전압은 배터리의 내부 저항(또는 충전 전류)을 고려한(또는 반영한) 폐회로 전압(closed circuit voltage)(또는 폐루프 전압(closed loop voltage)일 수 있다. 일 실시예에서, 매핑 파라미터(331)와 관련된 배터리의 전압은 배터리의 내부 저항을 고려하지 않은(또는 무부하 상태에서 측정된) 개회로 전압(open circuit voltage)(또는 개루프 전압(open loop voltage)일 수 있다. 이하에서, '배터리의 전압'은 배터리의 폐회로 전압 및 배터리의 개회로 전압을 포함하는 전압을 지칭하고,'배터리의 출력 전압'은 배터리의 폐회로 전압을 지칭하기로 한다.
일 실시예에서, 매핑 파라미터(331)가, 배터리의 폐회로 전압의 변화량 및 배터리의 SOH(또는 SOC) 간 상관 관계를 나타내는 매핑 파라미터로 구성되는 경우, 매핑 파라미터(331)는 충전 전류(또는 충전 C-rate) 별로 다른 매핑 파라미터들을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 매핑 파라미터(331)가, 배터리의 개회로 전압의 변화량 및 배터리의 SOH 간 상관 관계를 나타내는 매핑 파라미터인 경우, 매핑 파라미터(331)는 충전 전류(또는 충전 C-rate)와 독립된, 매핑 파라미터(또는 하나의 매핑 파라미터)를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 매핑 파라미터(331)는 전자 장치(101) 온도(예: 전자 장치(101) 주변 온도 또는 전자 장치(101) 내부 온도)에 따라 가변하는(또는 전자 장치(101) 주변 온도를 반영하는) 파라미터일 수 있다. 일 실시예에서, 매핑 파라미터(331)는 가속화된 조건(또는 환경)에서 수행된 배터리 수명 열화 실험을 기반으로 산출(또는 획득)될 수 있다. 예를 들어, 매핑 파라미터(331)는 상온(예: 약 25˚C) 보다 높은 온도(예: 약 45˚C) 조건에서 수행된 배터리 수명 열화 실험을 기반으로 산출(또는 획득)될 수 있다. 일 실시예에서, 전자 장치(101) 주변 온도에 따라 가변하는 매핑 파라미터를 산출하기 위하여, 배터리 수명 열화 실험은 적어도 2개의 온도 조건(예: 약 25˚C, 및 약 45˚C)에서 수행될 수 있다.
메모리(330)에 저장되는 매핑 파라미터(331)를 산출하기 위한 방법은 후술할 도 4 내지 도 8을 참조하여 상세히 후술하도록 한다.
일 실시예에서, 프로세서(320)는 배터리(310)의 상태에 대한 정보를 제공하기 위한 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 일 실시예에서, 프로세서(320)는 도 1의 프로세서(120)와 적어도 일부가 동일 또는 유사한 구성일 수 있다. 일 실시예에서, 프로세서(320)는, 도 2의 전력 관리 모듈(188) 또는 PMIC와 적어도 일부가 동일 또는 유사한 구성일 수 있다. 일 실시예에서, 프로세서(320)는, 도 2의 전력 관리 모듈(188) 또는 PMIC에 포함될 수도 있다. 일 실시예에서, 프로세서(320)는, 배터리 관리 시스템(BMS)과 적어도 일부가 동일 또는 유사한 구성일 수 있다.
일 실시예에서, 프로세서(320)는, 외부 장치 연결 검출부(321), 충전 전류 획득부(323), 매핑 파라미터 획득부(325), 전압 변화량 획득부(327), 및 SOH 획득부(329)를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 외부 장치 연결 검출부(321)는, 전자 장치(101)에 배터리를 충전하기 위한 외부 장치(이하, '외부 장치'로 지칭함)가 연결되는지 여부를 검출할 수 있다. 일 실시예에서, 외부 장치 연결 검출부(321)는, 전자 장치(101)(예: 배터리 커넥터(connector))에 외부 장치(예: USB 충전 장치, travel adapter, 보조 배터리, 또는 차량 내 충전 장치)가 유선으로 연결되는지 여부를 검출할 수 있다. 일 실시예에서, 외부 장치 연결 검출부(321)는, 무선으로 배터리(310)를 충전하기 위한 외부 장치(예: 무선 충전기, 무선 충전 패드, 무선 충전 거치대, 또는 무선 충전 케이스)가 연결되는지 여부를 검출할 수 있다. 다만, 배터리(310)를 충전하기 위한 외부 장치는 전술한 예시에 제한되지 않는다.
일 실시예에서, 충전 전류 획득부(323)는, 외부 장치를 통하여 배터리(310)로 공급되는 전류(이하, '충전 전류'로 지칭함)에 대한 정보를 획득할 수 있다. 일 실시예에서, 충전 전류 획득부(323)는 충전 전류의 레벨(또는 크기)를 획득할 수 있다. 일 실시예에서, 충전 전류는 정전류(constant current)일 수 있다. 일 실시예에서, 충전 전류 획득부(323)는 외부 장치로부터 배터리(310)로 공급되는 전류를 측정함으로써, 충전 전류에 대한 정보를 획득할 수 있다. 일 실시예에서, 충전 전류 획득부(323)는 외부 장치와의 통신을 통하여 충전 전류에 대한 정보를 획득할 수 있다.
일 실시예에서, 매핑 파라미터 획득부(325)는, 메모리(330)로부터 매핑 파라미터(331)를 획득할 수 있다.
일 실시예에서, 매핑 파라미터 획득부(325)는, 메모리(330)에 저장된 매핑 파라미터(331)가 배터리의 출력 전압의 변화량 및 배터리의 SOH(또는 SOC) 간 상관 관계를 나타내는 매핑 파라미터로 구성되는 경우, 충전 전류(또는 충전 C-rate) 별로 저장된 매핑 파라미터 중 획득된 충전 전류에 대응(또는 해당)하는 매핑 파라미터를 획득할 수 있다.
일 실시예에서, 매핑 파라미터 획득부(325)는, 메모리(330)에 저장된 파라미터(331)가 배터리의 개회로 전압의 변화량 및 배터리의 SOH(또는 SOC) 간 상관 관계를 나타내는 매핑 파라미터로 구성되는 경우, 배터리의 개회로 전압의 변화량 및 배터리의 SOH(또는 SOC) 간 상관 관계를 나타내는 매핑 파라미터를 메모리(330)로부터 획득할 수 있다.
일 실시예에서, 매핑 파라미터 획득부(325)는, 전자 장치(101)가 센서 모듈(176)(예: 온도 센서)을 통하여 획득된 전자 장치(101)의 온도에 적어도 일부 기반하여, 매핑 파라미터(331)를 획득할 수 있다. 예를 들어, 매핑 파라미터 획득부(325)는, 획득된 전자 장치(101)의 온도를 배터리의 전압의 변화량 및 SOH(또는 SOC)의 관계를 나타내는 매핑 파라미터, 온도 파라미터, 및 실험에서 사용된 전자 장치의 온도 간 관계를 나타내는 함수에 반영(또는 대입)함으로써, 매핑 파라미터를 획득할 수 있다. 이에 대한 상세한 설명은 후술할 도 7을 통하여 상세히 설명하도록 한다.
일 실시예에서, 전압 변화량 획득부(327)는 외부 장치를 통하여 배터리(310)가 충전되는 동안 배터리의 출력 전압(또는 출력 전압 레벨)의 변화량을 획득할 수 있다. 일 실시예에서, 전압 변화량 획득부(327)는 외부 장치를 통하여 배터리(310)가 부분 충전(예: 완전 방전되지 않은 상태에서 부분 충전 상태 또는 완전 충전 상태로의 충전, 또는 완전 방전 상태에서 부분 충전 상태로의 충전)되는 동안 지정된 시간 간격으로 배터리(310)의 출력 전압(또는 출력 전압 레벨)의 변화량을 획득할 수 있다.
일 실시예에서, 전압 변화량 획득부(327)는 외부 장치를 통하여 배터리(310)가 완전 방전 상태에서 완전 충전 상태로 충전되는 동안 지정된 시간 간격으로 배터리(310)의 출력 전압(또는 출력 전압 레벨)의 변화량을 획득할 수도 있다.
일 실시예에서, 전압 변화량 획득부(327)는 배터리(310)의 출력 전압의 변화량을 획득하기 위하여, 외부 장치를 통하여 배터리(310)를 충전하는 시간을 측정하기 위한 구성을 포함할 수 있다. 예를 들어, 전압 변화량 획득부(327)는 외부 장치를 통하여 배터리(310)를 충전하는 시간을 측정하기 위한 RTC(real time clock)을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 전압 변화량 획득부(327)는, 메모리(330)에 저장된(또는 메모리(330)로부터 획득된) 매핑 파라미터(331)가 배터리의 개회로 전압의 변화량 및 배터리의 SOH(또는 SOC) 간 상관 관계를 나타내는 매핑 파라미터로 구성된 경우), 획득된 배터리(310)의 출력 전압 및 충전 전류에 기반하여 배터리의 개회로 전압의 변화량을 획득할 수 있다. 예를 들어, 전압 변화량 획득부(327)는, 획득된 배터리(310)의 출력 전압의 변화량과 획득된 충전 전류 및 배터리(310)의 내부 저항에 기반하여(또는 획득된 배터리의 출력 전압과 획득된 충전 전류 및 배터리의 내부 저항을 이용하여 연산을 수행함으로써) 배터리의 개회로 전압의 변화량을 획득(또는 산출)할 수 있다.
일 실시예에서, SOH 획득부(329)는 획득된 매핑 파라미터(331) 및 획득된 배터리(310)의 출력 전압의 변화량(또는 획득된 배터리(310)의 개회로 전압의 변화량)에 적어도 일부 기반하여 배터리(310)의 SOH(또는 SOC)를 획득(또는 추정)할 수 있다.
일 실시예에서, SOH 획득부(329)는, 획득된 매핑 파라미터(331)가 나타내는 충전 시간에 따른 배터리의 출력 전압의 변화량에 대한 함수들 중, 배터리(310)를 충전하는 동안 지정된 시간에 따라(또는 지정된 시간 마다) 획득된(또는 측정된) 배터리(310)의 출력 전압의 변화량(또는 변화량의 함수)에 대응하는(또는 매칭하는) 함수를 획득할 수 있다.
일 실시예에서, SOH 획득부(329)는, 획득된 매핑 파라미터(331)가 나타내는 배터리의 출력 전압의 변화량 및 SOH(또는 SOC) 간 상관 관계들을 나타내는 함수들과 배터리(310)를 충전하는 동안 지정된 시간에 따른 배터리(310)의 출력 전압의 변화량에 적어도 일부 기반하여, 배터리(310)의 SOH(또는 SOC)를 획득할 수 있다.
일 실시예에서, SOH 획득부(329)는, 획득된 매핑 파라미터(331) 및 획득된 배터리(310)의 출력 전압의 변화량(또는 획득된 배터리의 개회로 전압의 변화량)에 적어도 일부 기반하여, 통계적 예측 모델 또는 머신 러닝(machine learning) 기법을 이용하여, 배터리(310)의 SOH(또는 SOC)를 획득할 수 있다.
일 실시예에서, 통계적 예측 모델은, Particle filter, Bayesian 정리, Kalman filter, Extended Kalman filter, 또는 Unscented Kalman filter 등을 포함할 수 있다. 다만, 배터리(310)의 SOH(또는 SOC)를 획득하기 위한 통계적 예측 모델은 전술한 예시에 제한되지 않는다.
일 실시예에서, 머신 러닝 기법은, Artificial Neural network, Gradient Descent 등을 포함할 수 있다. 다만, 배터리(310)의 SOH(또는 SOC)를 획득하기 위한 머신 러닝 기법은 전술한 예시에 제한되지 않는다.
도 3에 도시하지는 않았지만, 일 실시예에서, 프로세서(320)는 전자 장치(101)에 외부 장치가 연결된 경우 SOH(또는 SOC)를 획득하기 위한 충전 사이클(cycle 또는 주기)에 해당하는지(또는 도달하였는지) 확인하기 위한 구성을 더 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 프로세서(320)는 주기적으로 배터리(310)의 SOH(또는 SOC)를 획득할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(320)는 배터리(310)를 충전하는 주기적인 횟수(예: 약 50회) 마다 SOH(또는 SOC)를 획득하기 위한 동작을 수행할 수 있다. 다른 예에서, 프로세서(320)는 배터리(310)를 충전하는 주기적인 시간 간격으로(예: 일 주일 간격으로) SOH(또는 SOC)를 획득하기 위한 동작을 수행할 수 있다.
도 3에 도시하지는 않았지만, 일 실시예에서, 프로세서(320)는, 배터리(310)의 SOH(또는 SOC)를 획득하기 위한 지정된 조건을 확인하기 위한 구성을 더 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 프로세서(320)는 전자 장치(101)의 상태가 지정된 조건에 해당하는(또는 지정된 조건을 충족하는) 경우, 배터리(310)의 SOH(또는 SOC)를 획득하기 위한 동작을 수행할 수 있다. 일 실시예에서, 프로세서(320)는, 배터리(310)를 충전하는 동안 전자 장치(101)에서 지정된 임계 이상의 전력을 소모하는 기능이 실행되는 경우 배터리(310)의 SOH(또는 SOC)를 획득하기 위한 동작을 수행하지 않을 수 있다. 예를 들어, 프로세서(320)는, 배터리(310)를 충전하는 동안 전자 장치(101)에서 어플리케이션(예: 내비게이션(navigation) 어플리케이션, 게임(game) 어플리케이션, 동영상 어플리케이션, 또는 통화 어플리케이션 등)이 실행되는 경우 배터리(310)의 SOH(또는 SOC)를 획득하기 위한 동작을 수행하지 않을 수 있다. 다른 예에서, 프로세서(320)는, 배터리(310)를 충전하는 동안 전자 장치(101)에서 디스플레이가 턴-온(turn-on) 상태에 있는 경우 배터리(310)의 SOH(또는 SOC)를 획득하기 위한 동작을 수행하지 않을 수 있다. 다만, 전자 장치(101)에서 지정된 임계 이상의 전력을 소모하는 기능이 실행되는 경우는 전술한 예시에 제한되지 않는다.
이하에서, 배터리(310)의 상태에 대한 정보를 제공하기 위한 방법을 보다 상세히 설명하도록 한다.
도 4a 내지 도 4e는, 본 발명의 다양한 실시예에 따른, 배터리의 출력 전압의 변화량 및 배터리의 SOH의 관계를 나타내는 매핑 파라미터(331)를 산출하기 위한 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 4a를 참조하면, 도 4a는 배터리의 SOH 들에 대하여 충전 시간에 따른 배터리의 출력 전압(또는 출력 전압 레벨)(또는 배터리 출력 전압의 변화)을 나타내는 그래프(410)(또는 함수)를 도시한다.
일 실시예에서, 그래프(410)는 가속화된 조건(또는 환경)에서 수행된 배터리 수명 열화 실험을 기반으로 산출(또는 획득)될 수 있다. 일 실시예에서, 그래프는 가속화된 조건에서 수행된 배터리 수명 열화 실험에서 획득된 데이터들의 집합에 기반하여 산출될 수 있다.
일 실시예에서, 함수(또는 곡선)(411)는 배터리의 SOH가 약 1인 경우 충전 시간에 따른 배터리의 출력 전압을 나타내는 함수이고, 함수(413)는 배터리의 SOH가 약 0.9인 경우 충전 시간에 따른 배터리의 출력 전압을 나타내는 함수이고, 함수(415)는 배터리의 SOH가 약 0.8인 경우 충전 시간에 따른 배터리의 출력 전압을 나타내는 함수일 수 있다. 다만, 도 4a의 배터리의 SOH 마다 충전 시간에 따른 배터리의 출력 전압을 나타내는 함수들(411 내지 415)은 예시이며 본 발명의 기술적 사상은 이에 제한되지 않는다. 일 실시예에서, 화살표(417)가 지시하는 바와 같이, 함수(411)로부터 함수(415)로 갈수록 배터리가 완전 충전 상태에 도달하는 시간은 짧아질 수 있다. 일 실시예에서, 함수들(411 내지 415)은, 서로 다른 SOH를 가지는 배터리들에 대하여 동일한 전류(또는 동일한 정전류)를 공급하는 동안(또는 동일한 전류를 공급함으로써) 획득된 충전 시간에 따른 배터리의 출력 전압을 나타내는 함수들일 수 있다.
일 실시예에서, 도 4a의 그래프(410)로부터, 도 4b의 그래프(420)를 산출(또는 도출, 또는 유도)할 수 있다.
도 4b를 참조하면, 도 4b는 배터리를 충전하는 동안 지정된 충전 시간(또는 충전 시간 구간)에 대하여(또는 지정된 충전 시간 마다) 배터리의 SOH에 따른 배터리의 출력 전압의 변화량(ΔV)을 나타내는 그래프(또는 함수)를 도시한다.
도 4a에서, 일 실시예에서, 함수(415)(또는 함수(415)에 해당하는 SOH를 가지는 배터리)에 대하여 기준 시간(t0)으로부터 시간(t1)까지의 시간 동안 배터리의 출력 전압(V)은 A1(V)만큼 변화되고, 함수(413)에 대하여 기준 시간(t0)으로부터 시간(t1)까지의 시간 동안 배터리의 출력 전압(V)은 B1(V)만큼 변화되고, 함수(411)에 대하여 기준 시간(t0)으로부터 시간(t1)까지의 시간 동안 배터리의 출력 전압(V)은 C1(V)만큼 변화될 수 있다. 일 실시예에서, 도 4b의 함수(ΔV1)는 기준 시간(t0)으로부터 시간(t1)까지의 시간 구간에서 함수들(411 내지 415)에 대응하는 SOH들에 대한 배터리의 출력 전압의 변화량들(A1 내지 C1)의 관계를 연속적으로 나타내는 함수일 수 있다.
도 4a에서, 일 실시예에서, 함수(415)(또는 함수(415)에 해당하는 SOH를 가지는 배터리)에 대하여 기준 시간(t0)으로부터 시간(t2)까지의 시간 동안 배터리의 출력 전압(V)은 A2(V)만큼 변화되고, 함수(413)에 대하여 기준 시간(t0)으로부터 시간(t2)까지의 시간 동안 배터리의 출력 전압(V)은 B2(V)만큼 변화되고, 함수(411)에 대하여 기준 시간(t0)으로부터 시간(t2)까지의 시간 동안 배터리의 출력 전압(V)은 C2(V)만큼 변화될 수 있다. 일 실시예에서, 도 4b의 함수(ΔV2)는 기준 시간(t0)으로부터 시간(t2)까지의 시간 구간에서 함수들(411 내지 415)에 대응하는 SOH들에 대한 배터리의 출력 전압의 변화량들(A2 내지 C2)의 관계를 연속적으로 나타내는 함수일 수 있다.
도 4a에서, 일 실시예에서, 함수(415)(또는 함수(415)에 해당하는 SOH를 가지는 배터리)에 대하여 기준 시간(t0)으로부터 시간(t3)까지의 시간 동안 배터리의 출력 전압(V)은 A3(V)만큼 변화되고, 함수(413)에 대하여 기준 시간(t0)으로부터 시간(t3)까지의 시간 동안 배터리의 출력 전압(V)은 B3(V)만큼 변화되고, 함수(411)에 대하여 기준 시간(t0)으로부터 시간(t3)까지의 시간 동안 배터리의 출력 전압(V)은 C3(V)만큼 변화될 수 있다. 일 실시예에서, 도 4b의 함수(ΔV3)는 기준 시간(t0)으로부터 시간(t3)까지의 시간 구간에서 함수들(411 내지 415)에 대응하는 SOH들에 대한 배터리의 출력 전압의 변화량들(A3 내지 C3)의 관계를 연속적으로 나타내는 함수일 수 있다.
일 실시예에서, 도 4b의 함수(ΔVk)는 기준 시간(t0)으로부터 시간(tk)까지의 시간 구간에서 함수들(411 내지 415)에 대응하는 SOH들에 대한 배터리의 출력 전압의 변화량들(Ak 내지 Ck)의 관계를 연속적으로 나타내는 함수일 수 있다.
일 실시예에서, 도 4b의 그래프(420)에 도시된 바와 같이, 함수들(ΔV1 내지 ΔVK) 각각은, 기준 시간(t0)을 기준으로 증가된 시간 구간에서 SOH들에 대한 배터리의 출력 전압의 변화량의 관계를 연속적으로 나타낼 수 있다.
도 4c는, 일 실시예에서, 도 4b의 함수들(ΔV1 내지 ΔVK) 각각에 있어서, SOH들의 값들을 데이터화한 테이블(430)일 수 있다. 예를 들어, 테이블(430)의 첫 번째 행(431)은 함수(ΔV1)에 대한 SOH들의 값들을 나타내고, 테이블(430)의 두 번째 행(433)은 함수(ΔV2)에 대한 SOH들의 값들을 나타내고, 테이블(430)의 세 번째 행(435)은 함수(ΔV3)에 대한 SOH들의 값들을 나타내고, 테이블(430)의 마지막 행(437)은 함수(ΔVk)에 대한 SOH들의 값들을 나타낼 수 있다.
일 실시예에서, 도 4b의 그래프(420) 및 도 4c의 테이블(430)에 기반하여, 함수들(ΔV1 내지 ΔVK) 각각에 대하여, 아래 [수학식 1]과 같은 배터리의 출력 전압의 변화량 및 SOH의 관계를 나타내는 함수가 산출될 수 있다.
[수학식 1]
Vk = + *SOHk + *SOHk 2 + *SOHk 3 ㆍㆍㆍ *SOHk N
[수학식 1]에서, k는 기준 시간(t0)으로부터 시간(tk)까지의 시간 구간에 대응하는 변수를 나타내고, N은 함수의 차수를 나타낼 수 있다. 일 실시예에서, 함수의 차수를 나타내는 N은 Vk 와 SOHk의 관계를 나타낼 수 있는 최적의 값으로 설정될 수 있다.
[수학식 1]에서, 계수, 내지 는 기준 시간(t0)으로부터 시간(t1) 내지 시간(tk)까지 각각의 시간 구간에서 V 와 SOH의 관계를 나타내는 매핑 파라미터를 나타낼 수 있다.
도 4d의 테이블(440)은, 일 실시예에서, 도 4b의 그래프(420) 및 도 4c의 테이블(430)에 기반하여 산출된 매핑 파라미터(331)를 나타낼 수 있다.
일 실시예에서, 테이블(440)의 첫 번째 열(441)은 함수의 0차 계수( 내지 )를 나타내고, 테이블(440)의 두 번째 열(443)은 함수의 1차 계수( 내지 )를 나타내고, 테이블(440)의 세 번째 열(445)은 함수의 2차 계수( 내지 )를 나타내고, 테이블(440)의 마지막 열(447)은 함수의 N차 계수( 내지 )를 나타낼 수 있다.
일 실시예에서, 테이블(440)의 첫 번째 행(442)은 ΔV1 및 SOH1의 관계를 나타내는 함수의 계수( 내지 )를 나타내고, 테이블(440)의 두 번째 행(444)은 ΔV2 및 SOH2의 관계를 나타내는 함수의 계수( 내지 를 나타내고, 테이블(440)의 마지막 행(446)은 ΔVk 및 SOHk의 관계를 나타내는 함수의 계수( 내지 )를 나타낼 수 있다.
도 4e는 배터리의 출력 전압의 변화량 및 배터리의 SOH의 관계를 나타내는 매핑 파라미터(331)를 인자로 포함하는 행렬(450)을 도시한다.
일 실시예에서, 도 4e에 도시된 바와 같이, 행렬(450)은 매핑 파라미터(331), 예를 들어, 계수의 집합( 내지 )을 인자로서 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 도 4a 내지 도 4e에 도시하지는 않았지만, 배터리의 출력 전압의 변화량 및 배터리의 SOH 간 상관 관계를 나타내는 매핑 파라미터(331) 산출 시, 충전 전류(또는 충전 C-rate) 별로 다른 매핑 파라미터가 산출될 수 있다. 예를 들어, 배터리의 출력 전압의 변화량 및 배터리의 SOH 간 상관 관계를 나타내는 매핑 파라미터 산출 시, 수명 열화 실험에서 충전 전류 1(A), 2(A), 및 3(A)를 이용하여 배터리를 충전하는 경우, 충전 전류 1(A), 2(A), 및 3(A) 별로 매핑 파라미터가 산출될 수 있다.
도 5a 내지 도 5c는, 본 발명의 다양한 실시예에 따른, 배터리의 출력 전압의 변화량 및 배터리의 SOC의 관계를 나타내는 매핑 파라미터를 산출하기 위한 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 5a를 참조하면, 도 5a는 배터리의 SOC 들에 대하여 충전 시간에 따른 배터리의 출력 전압(또는 출력 전압 레벨)(또는 배터리 출력 전압의 변화)을 나타내는 그래프(510)(또는 함수)를 도시한다.
일 실시예에서, 그래프(510)는 가속화된 조건(또는 환경)에서 수행된 배터리 수명 열화 실험을 기반으로 산출(또는 획득)될 수 있다.
일 실시예에서, 그래프(510)는 화살표(517)의 방향이 지시하는 바와 같이, 함수(511)로부터 함수(515)로 갈수록 배터리의 SOC가 높은 함수를 나타낼 수 있다. 일 실시예에서, 배터리의 SOC가 높은 함수일수록 배터리가 완전 충전 상태에 도달하는 시간은 짧을 수 있다. 일 실시예에서, 함수들(511 내지 515)은, 다른 SOC를 가지는 배터리들에 대하여 동일한 전류(또는 동일한 정전류)를 공급하는 동안(또는 동일한 전류를 공급함으로써) 획득된 충전 시간에 따른 배터리의 출력 전압을 나타내는 함수들일 수 있다.
일 실시예에서, 도 5a의 그래프(510)로부터, 도 5b의 그래프(520)를 산출(또는 도출, 또는 유도)될 수 있다.
도 5b를 참조하면, 도 5b는 배터리를 충전하는 동안 지정된 충전 시간(또는 충전 시간 구간)에 대하여(또는 지정된 충전 시간 마다) 배터리의 SOC에 따른 배터리의 출력 전압의 변화량(ΔV)을 나타내는 그래프(520)(또는 함수)를 도시한다.
도 5b의 함수(ΔV1)는 도 5a에서의 기준 시간(t0)으로부터 시간(t1)까지의 시간 구간에서 함수들(511 내지 515)에 대응하는 SOC들에 대한 배터리의 출력 전압의 변화량들의 관계를 연속적으로 나타내는 함수일 수 있다.
도 5b의 함수(ΔV2)는 기준 시간(t0)으로부터 시간(t2)까지의 시간 구간에서 함수들(511 내지 515)에 대응하는 SOC들에 대한 배터리의 출력 전압의 변화량들의 관계를 연속적으로 나타내는 함수일 수 있다.
도 5b의 함수(ΔVk)는 기준 시간(t0)으로부터 시간(tk)까지의 시간 구간에서 함수들(511 내지 515)에 대응하는 SOC들에 대한 배터리의 출력 전압의 변화량들의 관계를 연속적으로 나타내는 함수일 수 있다.
일 실시예에서, 도 5b의 그래프에 기반하여, 함수들(ΔV1 내지 ΔVK) 각각에 대하여, 아래 [수학식 2]와 같은 배터리의 출력 전압의 변화량 및 SOC의 관계를 나타내는 함수가 산출될 수 있다.
[수학식 2]
Vk = + *SOCk + *SOCk 2 + *SOCk 3 ㆍㆍㆍ *SOCk N
[수학식 2]에서, k는 기준 시간(t0)으로부터 시간(tk)까지의 시간 구간에 대응하는 변수를 나타내고, N은 함수의 차수를 나타낼 수 있다. 일 실시예에서, 함수의 차수를 나타내는 N은 Vk 와 SOCk의 관계를 나타낼 수 있는 최적의 값으로 설정될 수 있다.
[수학식 2]에서, 계수, 내지 는 기준 시간(t0)으로부터 시간(t1) 내지 시간(tk)까지 각각의 시간 구간에서 Vk 와 SOCk의 관계를 나타내는 매핑 파라미터를 나타낼 수 있다.
도 5c는 배터리의 출력 전압의 변화량 및 배터리의 SOC의 관계를 나타내는 매핑 파라미터(331)를 인자로 포함하는 행렬(530)을 도시한다.
일 실시예에서, 도 5c에 도시된 바와 같이, 행렬(530)은 매핑 파라미터(331), 예를 들어, 계수의 집합( 내지 )을 인자로서 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 도 5a 내지 도 5c에 도시하지는 않았지만, 배터리의 출력 전압의 변화량 및 배터리의 SOC 간 상관 관계를 나타내는 매핑 파라미터(331) 산출 시, 충전 전류(또는 충전 C-rate) 별로 다른 매핑 파라미터가 산출될 수 있다.
도 6은, 본 발명의 다양한 실시예에 따른, 배터리의 개회로 전압의 변화량 및 배터리의 SOH의 관계를 나타내는 매핑 파라미터를 인자로 포함하는 행렬(600)을 도시한다.
일 실시예에서, 도 4a 내지 도 4e 및 도 5a 내지 도 5c에서 배터리의 출력 전압의 변화량 및 배터리의 SOH 또는 SOC의 관계를 나타내는 매핑 파라미터(331)를 산출하는 방법과 동일 또는 유사한 방법으로, 배터리의 개회로 전압의 변화량 및 배터리의 SOH의 관계를 나타내는 매핑 파라미터(331)를 산출할 수 있다.
일 실시예에서, 배터리의 개회로 전압은, 배터리의 출력 전압, 배터리의 충전 전류, 및 배터리의 내부 저항은, 아래 [수학식 3]을 이용하여 산출할 수 있다.
[수학식 3]
VOCV = Vcell + I * Rvar
[수학식 3]에서, VOCV는 배터리의 개회로 전압을 나타내고, Vcell은 배터리의 출력 전압(또는 배터리의 폐회로 전압)을 나타내고, I는 충전 전류를 나타내고, Rvar는 배터리의 가변하는 내부 저항을 나타낼 수 있다.
일 실시예에서, 매핑 파라미터(331)를 획득하기 위한 수명 열화 실험에서, 서로 다른 SOH(또는 SOC)를 가지는 배터리들을 충전하는 동안, 시간에 따른 배터리의 출력 전압의 변화량, 충전 전류, 및 배터리의 내부 저항을 이용하여, 시간에 따른 배터리의 개회로 전압의 변화량이 산출될 수 있다.
일 실시예에서, 도 4a 내지 도 4c 및 도 5a 내지 도 5b에서 배터리의 출력 전압의 변화량 및 배터리의 SOH 또는 SOC의 관계를 나타내는 매핑 파라미터(331)를 산출하는 방법과 동일 또는 유사한 방법으로, 배터리의 개회로 전압의 변화량 및 SOH 또는 SOC의 관계를 나타내는 함수가 산출될 수 있다.
일 실시예에서, 배터리의 개회로 전압의 변화량 및 SOH의 관계를 나타내는 함수는 아래 [수학식 4]와 같이 산출될 수 있다.
[수학식 4]
VOCV,k = + *SOHk + *SOHk 2 + *SOHk 3 ㆍㆍㆍ *SOHk N
[수학식 4]에서, k는 기준 시간(t0)으로부터 시간(tk)까지의 시간 구간에 대응하는 변수를 나타내고, N은 함수의 차수를 나타낼 수 있다.
[수학식 4]에서, 계수, 내지 는 시간(t1) 내지 시간(tk)까지 각각의 시간 구간에서 배터리의 개회로 전압의 변화량(Vk)와 SOH(SOHk)의 관계를 나타내는 매핑 파라미터를 나타낼 수 있다.
[수학식 5]
VOCV,k = + *SOCk + *SOCk 2 + *SOCk 3 ㆍㆍㆍ *SOCk N
[수학식 5]에서, k는 기준 시간(t0)으로부터 시간(tk)까지의 시간 구간에 대응하는 변수를 나타내고, VOCV,k는 기준 시간(t0)으로부터 시간(tk)까지의 시간 구간 동안 변화된 배터리의 개회로 전압의 변화량을 나타내고, N은 함수의 차수를 나타낼 수 있다.
[수학식 5]에서, 계수, 내지 는 시간(t1) 내지 시간(tk)까지 각각의 시간 구간에서 배터리의 개회로 전압의 변화량(Vk)와 SOH(SOHk)의 관계를 나타내는 매핑 파라미터를 나타낼 수 있다.
일 실시예에서, 도 6에 도시된 바와 같이, 행렬(600)은 매핑 파라미터(331), 예를 들어, 계수의 집합( 내지 )을 인자로서 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 도 4 및 도 5의 매핑 파라미터 산출 시, 충전 전류(또는 충전 C-rate) 별로 다른 매핑 파라미터가 산출되는 것과 다르게, 배터리의 개회로 전압은 충전 전류 및 배터리의 내부 저항과 독립된(또는 영향을 받지 않는) 관계에 있기 때문에(또는 충전 전류 및 배터리의 내부 저항에 따라 변경되지 않기 때문에), 도 6의 배터리의 개회로 전압의 변화량 및 배터리의 SOH 또는 SOC 간 상관 관계를 나타내는 매핑 파라미터(331) 산출 시에는 충전 전류(또는 충전 C-rate) 별로 다른 매핑 파라미터가 산출될 필요가 없을 수 있다.
도 7a 내지 도 7c는, 본 발명의 다양한 실시예에 따른, 배터리의 전압의 변화량 및 배터리의 SOH의 관계를 나타내는 매핑 파라미터를 산출하기 위한 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 7a 내지 도 7c를 참조하면, 일 실시예에서, 도 7a는 서로 다른 충전 전류들을 이용하여 배터리를 충전하는 동안, 배터리의 전압의 변화를 나타내는 그래프일 수 있다.
일 실시예에서, 함수(또는 곡선)(711)은 약 2550 mA의 전류를 배터리로 공급하는 동안 배터리의 전압의 변화를 나타내고, 함수(713)은 약 1000 mA의 전류를 배터리로 공급하는 동안 배터리의 전압의 변화를 나타낼 수 있다.
일 실시예에서, 도 7a에 도시된 바와 같이, 충전 전류가 다른 경우, 배터리의 출력 전압은 다를 수 있다.
일 실시예에서, 도 7b는 서로 다른 충전 전류들을 이용하여 배터리를 충전하는 동안, 지정된 구간에서 서로 다른 충전 전류들을 적산(또는 적분)한 전하량(C)에 대한 배터리의 출력 전압의 변화를 나타내는 그래프일 수 있다. 예를 들어, 함수(721)은 약 2550 mA의 충전 전류를 배터리로 공급하는 동안 적산된 전하량에 대한 배터리의 출력 전압의 변화를 나타내고, 함수(723)은 약 1000 mA의 충전 전류를 배터리로 공급하는 동안 적산된 전하량에 대한 배터리의 출력 전압의 변화를 나타낼 수 있다.
일 실시예에서, 함수(721) 및 함수(723)를 비교하면, 전하량(C)이 증가함에 따라, 함수(721)의 출력 전압이 함수(723)의 출력 전압 보다 클 수 있다. 일 실시예에서, 지정된 구간에서, 전하량(C)이 증가함에 따라, 함수(721)의 출력 전압의 변화량과 함수(723)의 출력 전압의 변화량은 동일할 수 있다.
일 실시예에서, 전하량(C)이 증가함에 따라, 함수(721)의 출력 전압의 변화량과 함수(723)의 출력 전압의 변화량이 동일한 점을 고려하여, 아래 [수학식 6]과 같은, 배터리의 출력 전압의 변화량 및 SOH의 관계를 나타내는 매핑 파라미터를 산출할 수 있다.
[수학식 6]
Vk = + *SOHk + *SOHk 2 + SOHk 3 ㆍㆍㆍ *SOHk N
[수학식 6]에서, k는 기준 시간(t0)으로부터 시간(tk)까지의 시간 구간에 대응하는 변수를 나타내고, N은 함수의 차수를 나타낼 수 있다.
일 실시예에서, [수학식 6]은 서로 다른 충전 전류들에 대하여 동일하게 산출되는 수식으로서, 다양한 충전 전류들을 이용하여 산출될 수 있다.
일 실시예에서, 도 7c는, 서로 다른 충전 전류들을 이용하여 배터리를 충전하는 동안, 지정된 구간에서 서로 다른 충전 전류들을 적산(또는 적분)한 전하량(C)에 대한 배터리의 개회로 전압의 변화를 나타내는 그래프일 수 있다. 예를 들어, 함수(731)은 약 2550 mA의 충전 전류를 배터리로 공급하는 동안 적산된 전하량에 대한 배터리의 개회로 전압의 변화를 나타내고, 함수(733)은 약 1000 mA의 충전 전류를 배터리로 공급하는 동안 적산된 전하량에 대한 배터리의 개회로 전압의 변화를 나타낼 수 있다.
일 실시예에서, 도 7c에 도시된 바와 같이, 지정된 구간에서, 전하량(C)이 증가함에 따라, 함수(731)의 개회로 전압은 함수(723)의 개회로 전압과 동일하게 변화할 수 있다. 일 실시예에서, 지정된 구간에서, 전하량(C)이 증가함에 따라, 함수(731)의 개회로 전압의 변화량은 함수(723)의 개회로 전압의 변화량과 동일할 수 있다.
일 실시예에서, 전하량(C)이 증가함에 따라, 함수(721)의 출력 전압의 변화량과 함수(723)의 출력 전압의 변화량이 동일한 점을 고려하여, 아래 [수학식 7]과 같은, 배터리의 출력 전압의 변화량 및 SOH의 관계를 나타내는 매핑 파라미터를 산출할 수 있다.
[수학식 7]
VOCV = + *SOHk +*SOHk 2 + SOHk 3 ㆍㆍㆍ *SOHk N
[수학식 7]에서, k는 기준 시간(t0)으로부터 시간(tk)까지의 시간 구간에 대응하는 변수를 나타내고, N은 함수의 차수를 나타낼 수 있다.
일 실시예에서, [수학식 7]은 서로 다른 충전 전류들에 대하여 동일하게 산출되는 수식으로서, 다양한 충전 전류들을 이용하여 산출될 수 있다.
도 8은, 본 발명의 다양한 실시예에 따른, 매핑 파라미터를 획득하기 위한 온도 파라미터를 인자로 포함하는 행렬(700)을 도시한다.
일 실시예에서, 매핑 파라미터(331)(예: 내지 , 내지 , 내지 , 내지 )는 전자 장치(101) 온도(예: 전자 장치(101) 주변 온도 또는 전자 장치(101) 내부 온도)에 따라 가변하는(또는 전자 장치(101) 주변 온도를 반영하는) 파라미터일 수 있다.
예를 들어, 아래 [수학식 8]와 같이, 배터리의 개회로 전압의 변화량 및 SOH의 관계를 나타내는 매핑 파라미터의 계수()는 온도에 대한 함수로 구성될 수 있다.
[수학식 8]
= + * + * 2 + * 3 ㆍㆍㆍ * N
[수학식 8]에서, k는 기준 시간(t0)으로부터 시간(tk)까지의 시간 구간에 대응하는 변수를 나타내고, N은 함수의 차수를 나타내고, 는 온도를 나타낼 수 있다.
[수학식 8]에서, 계수들( 내지 )은 계수()와 온도() 간 상관 관계(또는 함수)를 산출하기 위한 온도 파라미터일 수 있다.
일 실시예에서, 다양한 온도 조건(예: 약 25˚C, 약 35˚C, 약 45˚C, 또는 약 55˚C)에서 수행된 수명 열화 실험을 통하여 온도()에 따른 매핑 파라미터의 계수(예: )를 획득(또는 산출)하고, [수학식 8]에 온도()를 대입함으로써, 계수들( 내지 )이 산출될 수 있다.
일 실시예에서, 도 7에 도시된 바와 같이, 행렬(700)은 온도 파라미터, 예를 들어, 계수의 집합( 내지 )을 인자로서 포함할 수 있다.
도 8은, 배터리의 개회로 전압의 변화량 및 SOH의 관계를 나타내는 매핑 파라미터의 계수()의 온도 파라미터를 도시하고 있지만 이에 제한되지 않는다. 예를 들어, 수명 열화 실험을 통하여 매핑 파라미터(예: 내지 , 내지 , 내지 ) 각각에 대한 온도 파라미터가 산출될 수 있다.
도 4 내지 도 8에 도시하지는 않았지만, 가속화된 조건(예: 상온 보다 높은 온도 조건)에서 수행된 수명 열화 실험을 통하여 배터리의 SOH 또는 SOC를 획득할 수 있다. 예를 들어, 아래 [수학식 9]의 아레니우스(Arrhenius) 식을 통하여 수명 열화 실험에 대한 가속 계수(acceleration factor, AF)가 산출될 수 있다.
[수학식 9]
/
[수학식 9]에서, 는 고장 시간(또는 시정수)을 나타내고, 는 리튬-이온의 활성화 에너지를 나타내고, 는 볼츠만(Boltzmann) 상수를 나타내고, 는 사용자가 실제 배터리를 충전하는 환경의 온도를 나타내고, 는 실험자가 실험에서 배터리를 충전하는 환경의 온도를 나타낼 수 있다.
일 실시예에서, 사용자가 실제 배터리를 충전하는 환경(또는 환경의 온도)에서, 예를 들어, 약 100회의 충전 사이클에 대하여 신뢰성 있는 배터리의 SOH 또는 SOC가 획득될 수 있다면, 예를 들어, 가속 계수(AF)가 약 2인 가속화된 조건(예: 가속 계수가 약 2가 되는 온도 조건)에서 수명 열화 실험을 수행함으로써 약 200회의 충전 사이클에 대한 사용자 조건에 해당하는 사이클 정보를 확보할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예들에 따른 전자 장치는, 상기 배터리의 전압 변화량 및 SOH(state of health) 간의 상관 관계를 나타내는 하나 이상의 매핑 파라미터들(mapping parameters)을 저장하는 메모리, 및 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는, 상기 전자 장치에 상기 배터리를 충전하기 위한 외부 장치가 연결됨을 검출하고, 상기 외부 장치로부터 공급 되는 충전 전류를 이용하여 상기 배터리를 충전하고, 상기 충전 전류에 적어도 기반하여, 상기 하나 이상의 매핑 파라미터들 중 적어도 하나의 매핑 파라미터를 결정하고, 상기 배터리를 충전하는 동안, 상기 배터리의 전압 변화량을 확인하고, 및 상기 적어도 하나의 매핑 파라미터 및 상기 전압 변화량에 적어도 일부 기반하여, 상기 배터리의 SOH를 획득하도록 설정될 수 있다.
다양한 실시예에서, 상기 메모리는, 상기 배터리의 전압 변화량 및 SOC(state of charging) 간의 상관 관계를 나타내는 다른(another) 매핑 파라미터를 더 포함할 수 있다.
다양한 실시예에서, 상기 배터리의 전압 변화량은, 상기 배터리의 폐회로 전압(closed circuit volatage)의 변화량을 포함하고, 상기 하나 이상의 매핑 파라미터들은, 지정된 충전 전류에 따라 다르게 구성되는 상기 배터리의 폐회로 전압의 변화량 및 SOH 간의 상관 관계를 나타내는 매핑 파라미터들을 포함할 수 있다.
다양한 실시예에서, 상기 배터리의 전압 변화량은, 상기 배터리의 개회로 전압(open circuit volatage)의 변화량을 포함하고, 상기 하나 이상의 매핑 파라미터들은, 상기 배터리의 개회로 전압의 변화량 및 SOH 간의 상관 관계를 나타내는 매핑 파라미터를 포함하고, 상기 프로세서는, 상기 충전 전류에 적어도 기반하여, 상기 배터리의 개회로 전압의 변화량을 포함하는 상기 전압 변화량을 획득하도록 설정될 수 있다.
다양한 실시예에서, 상기 하나 이상의 매핑 파라미터들은, 서로 다른 온도에 따른 SOH 간의 상관 관계를 나타내는 매핑 파라미터를 포함하고, 상기 프로세서는 센서 모듈을 통하여 상기 전자 장치의 온도를 획득하고, 상기 온도에 기반하여, 상기 하나 이상의 매핑 파라미터들 중 상기 적어도 하나의 매핑 파라미터를 결정하도록 설정될 수 있다.
다양한 실시예에서, 상기 프로세서는, 상기 적어도 하나의 매핑 파라미터 및 상기 전압 변화량에 적어도 일부 기반하여, 통계적 예측 모델을 이용하여, 상기 배터리의 SOH를 획득하도록 설정될 수 있다.
다양한 실시예에서, 상기 프로세서는, 상기 적어도 하나의 매핑 파라미터 및 상기 전압 변화량에 적어도 일부 기반하여, 머신 러닝(machine learning) 기법을 이용하여, 상기 배터리의 SOH를 획득하도록 설정될 수 있다.
다양한 실시예에서, 상기 프로세서는, 상기 전자 장치의 상태가 상기 배터리의 SOH를 획득하기 위하여 지정된 조건 및 상기 배터리의 SOH를 획득하기 위한 충전 사이클에 해당하는지 확인하고, 상기 전자 장치의 상태가 상기 배터리의 SOH를 획득하기 위하여 지정된 조건에 해당하고 상기 배터리의 SOH를 획득하기 위한 충전 사이클에 해당하는 것으로 확인되면, 상기 배터리의 SOH를 획득하도록 설정될 수 있다.
다양한 실시예에서, 상기 프로세서는, 상기 배터리가 충전되는 지정된 시간 동안의 전압의 변화량에 적어도 기반하여 상기 전압 변화량을 획득하도록 설정될 수 있다.
다양한 실시예에서, 상기 배터리의 SOH를 획득한 후, 상기 획득된 배터리의 SOH와 이전에 획득된 배터리의 SOH 또는 한계 SOH를 비교하고, 상기 획득된 배터리의 SOH 및 상기 이전에 획득된 배터리의 SOH 간 차이가 지정된 임계 이상이거나 상기 한계 SOH에 도달한 것으로 확인한 경우, 상기 배터리의 SOH와 관련된 알림을 제공하도록 설정될 수 있다.
도 9는, 본 발명의 다양한 실시예에 따른, 배터리(310)의 상태에 대한 정보를 제공하기 위한 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 9를 참조하면, 동작 901에서, 일 실시예에서, 프로세서(320)는 배터리(310)를 충전하기 위한 외부 장치의 연결을 검출할 수 있다.
일 실시예에서, 프로세서(320)는 전자 장치(101)(예: 배터리 커넥터(connector))에 배터리를 충전하기 위한 외부 장치(예: USB 충전 장치, travel adapter, 보조 배터리, 또는 차량 내 충전 장치)가 유선으로 연결되는지 여부를 검출할 수 있다. 일 실시예에서, 외부 장치 연결 검출부(321)는, 무선으로 배터리(310)를 충전하기 위한 외부 장치(예: 무선 충전기, 무선 충전 패드, 무선 충전 거치대, 또는 무선 충전 케이스)가 연결되는지 여부를 검출할 수 있다. 다만, 배터리(310)를 충전하기 위한 외부 장치는 전술한 예시에 제한되지 않는다.
동작 903에서, 일 실시예에서, 프로세서(320)는, 외부 장치를 통하여 공급되는 충전 전류에 대한 정보를 획득할 수 있다. 일 실시예에서, 프로세서(320)는 충전 전류의 레벨(또는 크기)를 획득할 수 있다. 일 실시예에서, 충전 전류는 정전류(constant current)일 수 있다. 일 실시예에서, 프로세서(320)는 외부 장치로부터 배터리로 공급되는 전류를 측정함으로써, 충전 전류에 대한 정보를 획득할 수 있다. 일 실시예에서, 충전 전류 획득부(321)는 외부 장치와의 통신을 통하여 충전 전류에 대한 정보를 획득할 수 있다.
동작 905에서, 일 실시예에서, 프로세서(320)는, 충전 전류에 적어도 기반하여 메모리(330)에 저장된 매핑 파라미터(331) 중에서 적어도 하나의 매핑 파라미터를 결정할 수 있다.
일 실시예에서, 프로세서(320)는, 메모리(330)에 저장된 매핑 파라미터(331)가 배터리의 출력 전압의 변화량 및 배터리의 SOH(또는 SOC) 간 상관 관계를 나타내는 매핑 파라미터(예: 내지 , 내지 )로 구성된 경우, 충전 전류(또는 충전 C-rate) 별로 저장된 매핑 파라미터 중 획득된 충전 전류에 대응(또는 해당)하는 매핑 파라미터를 획득할 수 있다(또는 적어도 하나의 매핑 파라미터로 결정할 수 있다).
일 실시예에서, 프로세서(320)는, 메모리(330)에 저장된 매핑 파라미터(331)가 배터리의 개회로 전압의 변화량 및 배터리의 SOH(또는 SOC) 간 상관 관계를 나타내는 매핑 파라미터(예: 내지 , 내지 )로 구성된 경우, 배터리의 개회로 전압의 변화량 및 배터리의 SOH(또는 SOC) 간 상관 관계를 나타내는 매핑 파라미터를 메모리(330)로부터 획득할 수 있다.
일 실시예에서, 프로세서(320)는, 전자 장치(101)가 센서 모듈(176)(예: 온도 센서)을 통하여 획득된 전자 장치(101)의 온도에 적어도 일부 기반하여, 매핑 파라미터(예: 내지 , 내지 , 내지 , 또는 내지 )를 획득할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(320)는, 배터리의 개회로 전압의 변화량 및 SOH의 관계를 나타내는 매핑 파라미터(예: 내지 에 대응하는 온도 파라미터(예: 내지 )를 획득한 후, 획득된 전자 장치(101)의 온도를 [수학식 8]과 같은 매핑 파라미터, 실험 수행에 이용된 전자 장치의 온도, 및 온도 파라미터(예: 내지 )의 관계를 나타내는 함수에 반영(또는 대입)함으로써, 매핑 파라미터(331)를 획득할 수 있다.
동작 907에서, 일 실시예에서, 프로세서(320)는 외부 장치를 통하여 배터리(310)가 충전되는 동안 배터리(310)의 출력 전압(또는 출력 전압 레벨)의 변화량을 확인할 수 있다.
일 실시예에서, 프로세서(320)는 외부 장치를 통하여 배터리(310)가 부분 충전(예: 완전 방전되지 않은 상태에서 부분 충전 상태 또는 완전 충전 상태로의 충전, 또는 완전 방전 상태에서 부분 충전 상태로의 충전)되는 동안 지정된 시간 간격으로 배터리(310)의 출력 전압(또는 출력 전압 레벨)의 변화량을 확인할 수 있다.
일 실시예에서, 프로세서(320)는 외부 장치를 통하여 배터리(310)가 완전 방전 상태에서 완전 충전 상태로 충전되는 동안 지정된 시간 간격으로 배터리(310)의 출력 전압(또는 출력 전압 레벨)의 변화량을 확인할 수도 있다.
일 실시예에서, 프로세서(320)는 배터리(310)의 출력 전압의 변화량을 확인하기 위하여, 외부 장치를 통하여 배터리(310)를 충전하는 시간을 측정하기 위한 구성을 포함할 수 있다. 예를 들어, 전압 변화량 획득부(327)는 외부 장치를 통하여 배터리를 충전하는 시간을 측정하기 위한 RTC(real time clock)을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 프로세서(320)는, 메모리(330)에 저장된(또는 메모리(330)로부터 획득된) 파라미터(331)가 배터리의 개회로 전압의 변화량 및 배터리의 SOH(또는 SOC) 간 상관 관계를 나타내는 매핑 파라미터로 구성되는 경우, 획득된 배터리(310)의 출력 전압 및 충전 전류에 기반하여 배터리의 개회로 전압의 변화량을 확인할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(320)는, 획득된 배터리(310)의 출력 전압의 변화량과 획득된 충전 전류 및 배터리(310)의 내부 저항에 기반하여(또는 획득된 배터리(310)의 출력 전압과 획득된 충전 전류 및 배터리(310)의 내부 저항을 이용하여 연산을 수행함으로써) 배터리(310)의 개회로 전압의 변화량을 확인(또는 획득, 또는 산출)할 수 있다.
도 9에서, 동작 907이 동작 903 및 동작 905 후에 수행되는 것으로 도시하고 있지만, 이에 제한되지 않는다. 예를 들어, 동작 907은 동작 901 수행 후 동작 903 또는 동작 905 수행 전 수행될 수도 있다.
동작 909에서, 일 실시예에서, 프로세서(320)는, 획득된 매핑 파라미터(331) 및 획득된 배터리(310)의 출력 전압의 변화량(또는 획득된 배터리(310)의 개회로 전압의 변화량)에 적어도 일부 기반하여 배터리(310)의 SOH(또는 SOC)를 획득(또는 추정)할 수 있다.
일 실시예에서, 프로세서(320)는, 획득된 매핑 파라미터가 나타내는 충전 시간에 따른 배터리의 출력 전압의 변화량의 함수들 중, 배터리(310)를 충전하는 동안 지정된 시간에 따라(또는 지정된 시간 마다) 획득된(또는 측정된) 배터리(310)의 출력 전압의 변화량(또는 변화량의 함수)에 대응하는(또는 매칭하는) 함수를 획득할 수 있다. 일 실시예에서, 프로세서(320)는 획득된 충전 시간에 따른 배터리(310)의 출력 전압의 변화량의 함수에 대응하는(또는 나타내는) SOH(또는 SOC)를 확인함으로써, SOH(또는 SOC)를 획득할 수 있다. 이에 대하여 후술할 도 9를 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
일 실시예에서, 프로세서(320)는, 획득된 매핑 파라미터(331)가 나타내는 배터리의 출력 전압의 변화량 및 SOH(또는 SOC) 간 상관 관계들을 나타내는 함수들과 배터리(310)를 충전하는 동안 지정된 시간에 따른 배터리(310)의 출력 전압의 변화량에 적어도 일부 기반하여, 배터리(310)의 SOH(또는 SOC)를 획득할 수 있다. 이에 대하여 후술할 도 10을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
일 실시예에서, 프로세서(320)는, 획득된 매핑 파라미터(331) 및 획득된 배터리(310)의 출력 전압의 변화량(또는 획득된 배터리(310)의 개회로 전압의 변화량)에 적어도 일부 기반하여, 통계적 예측 모델, 또는 머신 러닝(machine learning) 기법을 이용하여, 배터리의 SOH(또는 SOC)를 획득할 수 있다.
일 실시예에서, 통계적 예측 모델은, Particle filter, Bayesian 정리, Kalman filter, Extended Kalman filter, 또는 Unscented Kalman filter 등을 포함할 수 있다. 다만, 배터리의 SOH(또는 SOC)를 획득하기 위한 통계적 예측 모델은 전술한 예시에 제한되지 않는다.
일 실시예에서, 머신 러닝 기법은, Artificial Neural network, Gradient Descent 등을 포함할 수 있다. 다만, 배터리(310)의 SOH(또는 SOC)를 획득하기 위한 머신 러닝 기법은 전술한 예시에 제한되지 않는다.
도 10 및 11은, 본 발명의 다양한 실시예에 따른, SOH를 획득하기 위한 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 10에서, 함수들(1010, 1020)(또는 곡선들)은 배터리의 서로 다른 SOH들에 대하여(또는 서로 다른 SOH들에 대응하는) 충전 시간에 따른 배터리의 전압(예: 배터리의 출력 전압 또는 배터리의 개회로 전압)의 변화량을 나타낼 수 있다. 함수들(1010, 1020)(또는 곡선들)은 획득된 매핑 파라미터에 대응하는 함수들(또는 획득된 매핑 파라미터에 의해 나타낼 수 있는 함수들)일 수 있다.
도 10에서, 기호들('X')(1011 내지 1017)은 배터리를 충전하는 동안(또는 배터리를 약 10초부터 약 30초 사이에서 부분 충전하는 동안) 지정된 시간 간격에서 측정된 배터리 전압의 변화량을 나타낼 수 있다. 예를 들어, 기호(1011)은 기준 시간 약 10초부터 약 15초 사이의 배터리의 전압의 변화량을 나타내고, 기호(1013)은 기준 시간 약 10초부터 약 20초 사이의 배터리의 전압의 변화량을 나타낼 수 있다.
일 실시예에서, 프로세서(320)는, 충전 시간에 따른 배터리의 출력 전압의 변화량의 함수들(1010, 1020) 중, 지정된 시간 간격 마다 측정된 전압의 변화량들의 자취(또는 곡선)(또는 기호들('X')(1011 내지 1017)이 나타내는 전압의 변화량의 자취)와 매칭되거나(또는 일치하거나) 가장 근사한 함수(1010)를 결정할 수 있다. 일 실시예에서, 프로세서(320)는, 통계적 예측 모델 또는 머신 러닝 기법을 이용하여, 충전 시간에 따른 배터리의 출력 전압의 변화량의 함수들(1010, 1020) 중, 지정된 시간 간격 마다 측정된 전압의 변화량들의 자취(또는 곡선)과 매칭되거나(또는 일치하거나) 가장 근사한 함수(1010)를 결정할 수 있다. 일 실시예에서, 프로세서(320)는, 함수(1010)에 대응하는(또는 함수(1010)가 나타내는) SOH를 배터리의 현재 SOH로서 결정할 수 있다.
도 10에서 함수들(1010, 1020)은 서로 다른 SOH들에 대응하는 것으로 예시하고 있지만, 도 10에서 설명한 방법과 동일 또는 유사한 방법을 이용하여, 프로세서(320)는, 서로 다른 SOC들에 대응하는 함수들에 기반하여 배터리의 현재 SOC를 획득할 수 있다.
도 11은, 배터리를 충전하는 동안 지정된 충전 시간(또는 충전 시간 구간)에 대하여(또는 지정된 충전 시간 마다) 배터리의 SOH에 따른 배터리의 출력 전압의 변화량(ΔV)을 나타내는 그래프(또는 함수)를 도시한다. 도 11의 그래프는 도 4b의 그래프와 동일 또는 유사할 수 있다.
도 11에서, 기호들('o')(1111 내지 1117)은 배터리를 충전하는 동안(또는 배터리를 약 10초부터 약 30초 사이에서 부분 충전하는 동안) 지정된 시간 간격에서 측정된 배터리 전압의 변화량을 나타낼 수 있다. 예를 들어, 기호(1111)은 기준 시간 약 10초부터 약 15 초 사이의 배터리의 전압의 변화량을 나타내고, 기호(1113)은 기준 시간 약 10초부터 약 20초 사이의 배터리의 전압의 변화량을 나타낼 수 있다.
도 11에서, 일 실시예에서, 프로세서(320)는, 함수들(ΔV1 내지 ΔVk)에 기반하여, 기호들('o')(1111 내지 1117)에 대응하는 배터리의 출력 전압의 변화량들의 자취(또는 직선)와 매칭되거나(또는 일치하거나) 가장 근사한 선분(1120)(또는 전압 변화량들)에 해당하는 SOH(D)를 배터리의 SOH로서 결정할 수 있다. 예를 들어, 도 11에서, 배터리의 SOH(D)에서, ΔV15 및 ΔV14 간 차이는, 기호(1117)에 대응하는 배터리 출력 전화의 변화량 및 기호(1115)에 대응하는 배터리 출력 전화의 변화량 간 차이에 매칭되고, ΔV14 및 ΔV13 간 차이는, 기호(1115)에 대응하는 배터리 출력 전화의 변화량 및 기호(1113)에 대응하는 배터리 출력 전화의 변화량 간 차이에 매칭되고, ΔV13 및 ΔV12 간 차이는, 기호(1113)에 대응하는 배터리 출력 전화의 변화량 및 기호(1111)에 대응하는 배터리 출력 전화의 변화량 간 차이에 매칭될 수 있다.
일 실시예에서, 프로세서(320)는, 통계적 예측 모델 또는 머신 러닝 기법을 이용하여, 함수들(ΔV1 내지 ΔVk)에 기반하여, 기호들('o')(1111 내지 1117)에 대응하는 배터리의 출력 전압의 변화량들의 자취(또는 직선)와 매칭되거나(또는 일치하거나) 가장 근사한 선분(1120)(또는 전압 변화량들)에 해당하는 SOH(D)를 배터리의 SOH로서 결정할 수 있다.
도 11에서 함수들(ΔV1 내지 ΔVk)을 이용하여 배터리의 SOH를 획득하는 방법을 예시하고 있지만, 프로세서(320)는, 도 11에서 설명한 방법과 동일 또는 유사한 방법을 이용하여, 배터리의 SOC를 획득할 수 있다.
도 12는, 본 발명의 다양한 실시예에 따른, 배터리(310)의 상태에 대한 정보를 제공하기 위한 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 12를 참조하면, 동작 1201에서, 일 실시예에서, 프로세서(320)는 배터리(310)를 충전하기 위한 외부 장치의 연결을 검출할 수 있다.
동작 1201은, 도 9의 동작 901과 적어도 일부가 동일 또는 유사하므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.
동작 1203에서, 일 실시예에서, 프로세서(320)는 전자 장치(101)의 상태가 배터리(310)의 SOH(또는 SOC)를 획득하기 위한 지정된 조건에 해당하는지 결정할 수 있다.
일 실시예에서, 프로세서(320)는, 배터리(310)를 충전하는 동안 전자 장치(101)에서 지정된 임계 이상의 전력을 소모하는 기능이 실행되는 경우 배터리(310)의 SOH(또는 SOC)를 획득하기 위하여 지정된 조건에 해당(또는 지정된 조건을 충족)하지 않는 것으로 결정할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(320)는, 배터리(310)를 충전하는 동안 전자 장치(101)에서 어플리케이션(예: 내비게이션(navigation) 어플리케이션, 게임(game) 어플리케이션, 동영상 어플리케이션, 또는 통화 어플리케이션 등)이 실행되는 경우 배터리(310)의 SOH(또는 SOC)를 획득하기 위하여 지정된 조건에 해당하지 않는 것으로 결정할 수 있다. 다른 예에서, 프로세서(320)는, 배터리(310)를 충전하는 동안 전자 장치(101)에서 표시 장치(160)가 턴-온(turn-on) 상태에 있는 경우 배터리(310)의 SOH(또는 SOC)를 획득하기 위하여 지정된 조건에 해당하지 않는 것으로 결정할 수 있다. 다만, 전자 장치(101)에서 지정된 임계 이상의 전력을 소모하는 기능이 실행되는 경우는 전술한 예시에 제한되지 않는다.
동작 1205에서, 동작 1203에서 프로세서(320)가 전자 장치(101)의 상태가 배터리(310)의 SOH(또는 SOC)를 획득하기 위한 지정된 조건에 해당하는 것으로 결정한 경우, 일 실시예에서, 프로세서(320)는, 외부 장치를 통하여 공급되는 충전 전류에 대한 정보를 획득할 수 있다.
동작 1207에서, 일 실시예에서, 프로세서(320)는, 충전 전류에 적어도 기반하여 메모리(330)에 저장된 매핑 파라미터(331) 중에서 적어도 하나의 매핑 파라미터를 결정할 수 있다.
동작 1209에서, 일 실시예에서, 프로세서(320)는 외부 장치를 통하여 배터리(310)가 충전되는 동안 배터리(310)의 출력 전압(또는 출력 전압 레벨)의 변화량을 확인할 수 있다.
동작 1211에서, 일 실시예에서, 프로세서(320)는, 획득된 매핑 파라미터(331) 및 획득된 배터리(310)의 출력 전압의 변화량(또는 획득된 배터리(310)의 개회로 전압의 변화량)에 적어도 일부 기반하여 배터리(310)의 SOH(또는 SOC)를 획득(또는 추정)할 수 있다.
동작 1205 내지 동작 1211은, 도 9의 동작 903 내지 909와 적어도 일부가 동일 또는 유사하므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.
동작 1203에서 프로세서(320)가 전자 장치(101)의 상태가 배터리(310)의 SOH(또는 SOC)를 획득하기 위한 지정된 조건에 해당하지 않는 것으로 결정한 경우, 일 실시예에서, 프로세서(320)는, 배터리(310)의 SOH(또는 SOC)를 획득하기 위한 동작을 수행하지 않을 수 있다(또는, 배터리(310)의 SOH(또는 SOC)를 획득하기 위한 동작을 수행함 없이, 배터리(310)를 충전하는 동작을 지속할 수 있다).
도 13은, 본 발명의 다양한 실시예에 따른, 배터리(310)의 상태에 대한 정보를 제공하기 위한 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 13을 참조하면, 동작 1301에서, 일 실시예에서, 프로세서(320)는 배터리(310)를 충전하기 위한 외부 장치의 연결을 검출할 수 있다.
동작 1301은, 도 9의 동작 901과 적어도 일부가 동일 또는 유사하므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.
동작 1303에서, 일 실시예에서, 프로세서(320)는 배터리(310)의 SOH(또는 SOC)를 획득하기 위한 충전 사이클(cycle 또는 주기)에 해당하는지(또는 도달하였는지) 확인할 수 있다.
일 실시예에서, 프로세서(320)는 주기적으로 배터리(310)의 SOH(또는 SOC)를 획득할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(320)는 배터리(310)를 충전하는 주기적인 횟수(예: 50회) 마다 배터리(310)의 SOH(또는 SOC)를 획득하기 위한 동작을 수행할 수 있다. 다른 예에서, 프로세서(320)는 배터리(310)를 충전하는 주기적인 시간 간격으로(예: 일 주일 간격으로) 배터리(310)의 SOH(또는 SOC)를 획득하기 위한 동작을 수행할 수 있다.
동작 1305에서, 동작 1303에서 프로세서(320)가 배터리(310)의 SOH(또는 SOC)를 획득하기 위한 충전 사이클에 해당하는 것으로 확인한 경우, 일 실시예에서, 프로세서(320)는, 외부 장치를 통하여 공급되는 충전 전류에 대한 정보를 획득할 수 있다.
동작 1307에서, 일 실시예에서, 프로세서(320)는, 충전 전류에 적어도 기반하여 메모리(330)에 저장된 매핑 파라미터(331) 중에서 적어도 하나의 매핑 파라미터를 결정할 수 있다.
동작 1309에서, 일 실시예에서, 프로세서(320)는 외부 장치를 통하여 배터리(310)가 충전되는 동안 배터리(310)의 출력 전압(또는 출력 전압 레벨)의 변화량을 확인할 수 있다.
동작 1311에서, 일 실시예에서, 프로세서(320)는, 획득된(또는 결정된) 매핑 파라미터(331) 및 확인된 배터리(310)의 출력 전압의 변화량(또는 확인된 배터리(310)의 개회로 전압의 변화량)에 적어도 일부 기반하여 배터리(310)의 SOH(또는 SOC)를 획득(또는 추정)할 수 있다.
동작 1305 내지 동작 1311은, 도 9의 동작 903 내지 909와 적어도 일부가 동일 또는 유사하므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.
동작 1303에서 프로세서(320)가 배터리(310)의 SOH(또는 SOC)를 획득하기 위한 충전 사이클에 해당하는 것으로 확인한 경우, 일 실시예에서, 프로세서(320)는, 배터리(310)의 SOH(또는 SOC)를 획득하기 위한 동작을 수행하지 않을 수 있다(또는, 배터리(310)의 SOH(또는 SOC)를 획득하기 위한 동작을 수행함 없이, 배터리(310)를 충전하는 동작을 지속할 수 있다).
도 14는, 본 발명의 다양한 실시예에 따른, 배터리(310)의 상태에 대한 알림을 제공하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 15는, 본 발명의 다양한 실시예에 따른, 배터리(310)의 상태에 대한 알림을 제공하는 방법을 설명하기 위한 예시도이다.
도 14 및 도 15를 참조하면, 동작 1401에서, 일 실시예에서, 프로세서(320)는, 배터리의 SOH(또는 SOC)를 획득할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(320)는 도 9 내지 도 13에서 예시한 방법을 통하여 배터리(310)의 현재 SOH(또는 SOC)를 획득할 수 있다.
동작 1403에서, 프로세서(320)는 이전에 획득된 배터리(310)의 SOH(또는 SOC)를 획득(또는 확인)할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(320)는 배터리(310)의 SOH(또는 SOC)를 획득하는 동작을 수행한 후, 획득된 배터리(310)의 SOH(또는 SOC)를 메모리(330)에 저장할 수 있다. 프로세서(320)는 메모리(330)로부터 배터리(310)의 현재 SOH(또는 SOC)를 획득하기 바로 이전에 획득한 배터리(310)의 SOH(또는 SOC)를 획득할 수 있다.
동작 1405에서, 프로세서(320)는, 배터리(310)의 현재 SOH(또는 SOC)과 이전에 획득된 배터리(310)의 SOH(또는 SOC)를 비교함으로써, 배터리(310)의 SOH(또는 SOC)가 지정된 임계 이상 변화되었는지 확인할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(320)는, 배터리(310)의 현재 SOH(또는 SOC)과 이전에 획득된 배터리(310)의 SOH(또는 SOC)를 비교하고, 배터리(310)의 SOH(또는 SOC)가 약 1% 이상 변화되었는지 확인할 수 있다. 일 실시예에서, 지정된 임계는 전자 장치(101) 또는 배터리(310)의 설계자 또는 사용자에 의해 설정될 수 있다.
동작 1405에서, 동작 1403에서 프로세서(320)가 배터리(310)의 SOH(또는 SOC)가 지정된 임계 이상 변화된 것으로 확인한 경우, 일 실시예에서, 프로세서(320)는 배터리(310)의 SOH(또는 SOC)와 관련된 알림을 제공할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(320)는 표시 장치(160), 햅틱 모듈(179), 또는 음향 출력 장치(155) 중 적어도 하나를 이용하여, 배터리(310)의 SOH(또는 SOC)의 변화와 관련된 알림을 출력할 수 있다. 일 실시예에서, 배터리(310)의 SOH(또는 SOC)의 변화와 관련된 알림은 전자 장치(101)의 사용자에게 배터리(310)의 SOH(또는 SOC)가 지정된 임계 이상 변화되었음을 알리거나, 사용자가 전자 장치(101)와 관련된 서비스 센터 또는 전자 장치(101)(또는 배터리(310))의 제조사로 배터리(310)의 SOH(또는 SOC)가 지정된 임계 이상 변화되었음을 알리도록 하는 알림을 포함할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(320)는 도 15에 도시된 바와 같이, 디스플레이를 통하여 '배터리의 수명이 급격하게 변화하였습니다! 가까운 서비스 센터에 문의 바랍니다.'와 같은 문구(1510)를 출력할 수 있다. 일 실시예에서, 프로세서(320)는 통신 모듈(190)을 이용하여 전자 장치(101)와 관련된 서비스 센터(또는 서비스 센터의 장치) 또는 전자 장치(101)(또는 배터리(310))의 제조사(또는 제조사의 장치)로 배터리(310)의 SOH(또는 SOC)의 변화와 관련된 알림을 전송할 수 있다. 다만, 배터리(310)의 SOH(또는 SOC)의 변화와 관련된 알림을 제공하는 방법은 전술한 예시에 제한되지 않는다.
동작 1403에서, 동작 1403에서 프로세서(320)가 배터리(310)의 SOH(또는 SOC)가 지정된 임계 이상 변화되지 않은 것으로 확인한 경우, 배터리(310)의 SOH(또는 SOC)와 관련된 알림을 제공하지 않을 수 있다.
도 16은, 본 발명의 다양한 실시예에 따른, 배터리(310)의 상태에 대한 알림을 제공하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 17은, 본 발명의 다양한 실시예에 따른, 배터리(310)의 상태에 대한 알림을 제공하는 방법을 설명하기 위한 예시도이다.
도 16 및 도 17을 참조하면, 동작 1601에서, 일 실시예에서, 프로세서(320)는, 배터리(310)의 SOH(또는 SOC)를 획득할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(320)는 도 9 내지 도 13에서 예시한 방법을 통하여 배터리(310)의 현재 SOH를 획득할 수 있다.
동작 1603에서, 프로세서(320)는 획득된 배터리(310)의 현재 SOH가 배터리(310)의 한계 SOH 이하인지(또는 한계 SOH 이하에 도달하였는지) 확인할 수 있다. 일 실시예에서, 배터리(310)의 한계 SOH는 배터리(310)가 열화되어 정상적으로 동작하지 않는 상태(또는 정상적으로 동작하지 않을 가능성이 높은 상태)에 대응하는 배터리(310)의 SOH일 수 있다. 일 실시예에서, 배터리(310)의 한계 SOH는 전자 장치(101)(또는 배터리(310))의 설계자(또는 제조자)에 의해 설정될 수 있다.
동작 1605에서, 동작 1603에서 프로세서(320)가 획득된 배터리(310)의 현재 SOH가 배터리(310)의 한계 SOH 이하인 것으로 확인한 경우, 일 실시예에서, 프로세서(320)는 배터리(310)의 SOH와 관련된 알림을 제공할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(320)는 표시 장치(170), 햅틱 모듈(179), 또는 음향 출력 장치(165) 중 적어도 하나를 이용하여, 배터리(310)의 현재 SOH가 한계 SOH에 도달하였음을 나타내는 알림을 출력할 수 있다.
일 실시예에서, 배터리(310)의 현재 SOH가 한계 SOH에 도달하였음을 나타내는 알림은 전자 장치(101)의 사용자에게 배터리(310)의 현재 SOH가 한계 SOH에 도달하였음을 알리거나, 사용자가 전자 장치(101)와 관련된 서비스 센터 또는 전자 장치(101)(또는 배터리(310))의 제조사로 배터리(310)의 현재 SOH가 한계 SOH에 도달하였음을 알리도록 하는 알림을 포함할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(320)는 도 17에 도시된 바와 같이, 표시 장치(170)를 통하여 '배터리의 수명이 한계에 도달하였습니다. 배터리를 교환하시기 바랍니다.'와 같은 문구(1710)를 출력할 수 있다. 일 실시예에서, 프로세서(320)는 통신 모듈(190)을 이용하여 전자 장치(101)와 관련된 서비스 센터(또는 서비스 센터의 장치) 또는 전자 장치(101)(또는 배터리(310))의 제조사(또는 제조사의 장치)로 배터리(310)의 현재 SOH가 한계 SOH에 도달함과 관련된 알림을 전송할 수 있다. 다만, 배터리(310)의 현재 SOH가 한계 SOH에 도달한 것과 관련된 알림을 제공하는 방법은 전술한 예시에 제한되지 않는다.
동작 1603에서, 동작 1603에서 프로세서(320)가 획득된 배터리(310)의 현재 SOH가 배터리(310)의 한계 SOH에 도달하지 않은 것으로 확인한 경우, 배터리(310)의 SOH와 관련된 알림을 제공하지 않을 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예들에 따른 충전 중 배터리의 전압 변화량에 기반하여 전자 장치의 배터리의 상태를 획득하기 위한 방법은, 상기 전자 장치에 상기 배터리를 충전하기 위한 외부 장치가 연결됨을 검출하는 동작, 상기 외부 장치로부터 공급되는 충전 전류를 이용하여 상기 배터리를 충전하는 동작, 상기 충전 전류에 적어도 기반하여, 메모리에 저장된 하나 이상의 매핑 파라미터들 중 적어도 하나의 매핑 파라미터를 결정하는 동작, 상기 배터리를 충전하는 동안, 상기 배터리의 전압 변화량을 확인하는 동작, 및 상기 적어도 하나의 매핑 파라미터 및 상기 전압 변화량에 적어도 일부 기반하여, 상기 배터리의 SOH를 획득하는 동작을 포함할 수 있다.
다양한 실시예에서, 상기 메모리는, 상기 배터리의 전압 변화량 및 SOC 간의 상관 관계를 나타내는 다른 매핑 파라미터를 더 포함할 수 있다.
다양한 실시예에서, 상기 배터리의 전압 변화량은, 상기 배터리의 폐회로 전압의 변화량을 포함하고, 상기 하나 이상의 매핑 파라미터들은, 지정된 충전 전류에 따라 다르게 구성되는 상기 배터리의 폐회로 전압의 변화량 및 SOH 간의 상관 관계를 나타내는 매핑 파라미터들을 포함할 수 있다.
다양한 실시예에서, 상기 배터리의 전압 변화량은, 상기 배터리의 개회로 전압의 변화량을 포함하고, 상기 하나 이상의 매핑 파라미터들은, 상기 배터리의 개회로 전압의 변화량 및 SOH 간의 상관 관계를 나타내는 매핑 파라미터를 포함하고, 상기 배터리의 전압 변화량을 획득하는 동작은, 상기 충전 전류에 적어도 기반하여, 상기 배터리의 개회로 전압의 변화량을 포함하는 상기 변화량을 획득하는 동작을 포함할 수 있다.
다양한 실시예에서, 상기 하나 이상의 매핑 파라미터들은, 서로 다른 온도에 따른 SOH 간의 상관 관계를 나타내는 매핑 파라미터를 포함하고, 상기 방법은 센서 모듈을 통하여 상기 전자 장치의 온도를 획득하는 동작 및 상기 온도에 기반하여, 상기 하나 이상의 매핑 파라미터들 중 상기 적어도 하나의 매핑 파라미터를 결정하는 동작을 더 포함할 수 있다.
다양한 실시예에서, 상기 배터리의 SOH를 획득하는 동작은, 상기 적어도 하나의 매핑 파라미터 및 상기 전압 변화량에 적어도 일부 기반하여, 통계적 예측 모델을 이용하여, 상기 배터리의 SOH를 획득하는 동작을 포함할 수 있다.
다양한 실시예에서, 상기 배터리의 SOH를 획득하는 동작은, 상기 적어도 하나의 매핑 파라미터 및 상기 전압 변화량에 적어도 일부 기반하여, 머신 러닝 기법을 이용하여, 상기 배터리의 SOH를 획득하는 동작을 포함할 수 있다.
다양한 실시예에서, 상기 방법은, 상기 전자 장치의 상태가 상기 배터리의 SOH를 획득하기 위하여 지정된 조건 및 상기 배터리의 SOH를 획득하기 위한 충전 사이클에 해당하는지 확인하는 동작; 및 상기 전자 장치의 상태가 상기 배터리의 SOH를 획득하기 위하여 지정된 조건에 해당하고 상기 배터리의 SOH를 획득하기 위한 충전 사이클에 해당하는 것으로 확인되면, 상기 배터리의 SOH를 획득하는 동작을 더 포함할 수 있다.
다양한 실시예에서, 상기 배터리를 충전하는 동안, 상기 배터리의 전압 변화량을 확인하는 동작은, 상기 배터리가 충전되는 지정된 시간 동안의 전압의 변화량에 적어도 기반하여 전압 변화량을 획득하는 동작을 포함할 수 있다.
다양한 실시예에서, 상기 방법은, 상기 배터리의 SOH를 획득한 후, 상기 획득된 배터리의 SOH와 이전에 획득된 배터리의 SOH 또는 한계 SOH를 비교하는 동작, 및 상기 획득된 배터리의 SOH 및 상기 이전에 획득된 배터리의 SOH 간 차이가 지정된 임계 이상이거나 상기 한계 SOH에 도달한 것으로 확인한 경우, 상기 배터리의 SOH와 관련된 알림을 제공하는 동작을 더 포함할 수 있다.
또한, 상술한 본 발명의 실시예에서 사용된 데이터의 구조는 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 여러 수단을 통하여 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체는 마그네틱 저장매체(예를 들면, 롬, 플로피 디스크, 하드 디스크 등), 광학적 판독 매체(예를 들면, CD-ROM, DVD 등)와 같은 저장매체를 포함한다.
일 실시예에서, 컴퓨터 판독 가능한 기록매체는 전자 장치에서, 상기 전자 장치에 상기 배터리를 충전하기 위한 외부 장치가 연결됨을 검출하는 동작, 상기 외부 장치로부터 공급되는 충전 전류를 이용하여 상기 배터리를 충전하는 동작, 상기 충전 전류에 적어도 기반하여, 메모리에 저장된 하나 이상의 매핑 파라미터들 중 적어도 하나의 매핑 파라미터를 결정하는 동작, 상기 배터리를 충전하는 동안, 상기 배터리의 전압 변화량을 확인하는 동작, 및 상기 적어도 하나의 매핑 파라미터 및 상기 전압 변화량에 적어도 일부 기반하여, 상기 배터리의 SOH를 획득하는 동작을 실행시키기 위한 프로그램을 기록할 수 있다.
이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.
101: 전자 장치 프로세서: 120

Claims (20)

  1. 전자 장치에 있어서,
    배터리;
    상기 배터리의 전압 변화량 및 SOH(state of health) 간의 상관 관계를 나타내는 하나 이상의 매핑 파라미터들(mapping parameters)을 저장하는 메모리; 및
    프로세서를 포함하고,
    상기 프로세서는,
    상기 전자 장치에 상기 배터리를 충전하기 위한 외부 장치가 연결됨을 검출하고,
    상기 외부 장치로부터 공급되는 충전 전류를 이용하여 상기 배터리를 충전하고, 상기 충전 전류에 적어도 기반하여, 상기 하나 이상의 매핑 파라미터들 중 적어도 하나의 매핑 파라미터를 결정하고,
    상기 배터리를 충전하는 동안, 상기 배터리의 전압 변화량을 확인하고,
    상기 전자 장치의 상태가 상기 배터리의 SOH를 획득하기 위하여 지정된 조건에 해당하는지 확인하고, 상기 지정된 조건은 상기 배터리를 충전하는 동안 상기 프로세서가 지정된 임계 미만의 전력을 소모하는 기능을 실행하는 경우를 포함함, 및
    상기 전자 장치의 상태가 상기 지정된 조건에 해당하는 것에 응답하여, 상기 적어도 하나의 매핑 파라미터 및 상기 전압 변화량에 적어도 일부 기반하여, 상기 배터리의 SOH를 획득하도록 설정된 전자 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 메모리는,
    상기 배터리의 전압 변화량 및 SOC(state of charging) 간의 상관 관계를 나타내는 다른(another) 매핑 파라미터를 더 포함하는 전자 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 배터리의 전압 변화량은, 상기 배터리의 폐회로 전압(closed circuit volatage)의 변화량을 포함하고, 상기 하나 이상의 매핑 파라미터들은, 지정된 충전 전류에 따라 다르게 구성되는 상기 배터리의 폐회로 전압의 변화량 및 SOH 간의 상관 관계를 나타내는 매핑 파라미터들을 포함하는 전자 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 배터리의 전압 변화량은, 상기 배터리의 개회로 전압(open circuit volatage)의 변화량을 포함하고,
    상기 하나 이상의 매핑 파라미터들은, 상기 배터리의 개회로 전압의 변화량 및 SOH 간의 상관 관계를 나타내는 매핑 파라미터를 포함하고,
    상기 프로세서는, 상기 충전 전류에 적어도 기반하여, 상기 배터리의 개회로 전압의 변화량을 포함하는 상기 전압 변화량을 획득하도록 설정된 전자 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 매핑 파라미터들은, 서로 다른 온도에 따른 SOH 간의 상관 관계를 나타내는 매핑 파라미터를 포함하고,
    상기 프로세서는 센서 모듈을 통하여 상기 전자 장치의 온도를 획득하고,
    상기 온도에 기반하여, 상기 하나 이상의 매핑 파라미터들 중 상기 적어도 하나의 매핑 파라미터를 결정하도록 설정된 전자 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 적어도 하나의 매핑 파라미터 및 상기 전압 변화량에 적어도 일부 기반하여, 통계적 예측 모델을 이용하여, 상기 배터리의 SOH를 획득하도록 설정된 전자 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 적어도 하나의 매핑 파라미터 및 상기 전압 변화량에 적어도 일부 기반하여, 머신 러닝(machine learning) 기법을 이용하여, 상기 배터리의 SOH를 획득하도록 설정된 전자 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 전자 장치의 상태가 상기 배터리의 SOH를 획득하기 위한 충전 사이클에 해당하는지 확인하고,
    상기 전자 장치의 상태가 상기 배터리의 SOH를 획득하기 위한 충전 사이클에 해당하는 것으로 확인되면, 상기 배터리의 SOH를 획득하도록 설정된 전자 장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 프로세서는, 상기 배터리가 충전되는 지정된 시간 동안의 전압의 변화량에 적어도 기반하여 상기 전압 변화량을 획득하도록 설정된 전자 장치.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 배터리의 SOH를 획득한 후, 상기 획득된 배터리의 SOH와 이전에 획득된 배터리의 SOH 또는 한계 SOH를 비교하고,
    상기 획득된 배터리의 SOH 및 상기 이전에 획득된 배터리의 SOH 간 차이가 지정된 임계 이상이거나 상기 한계 SOH에 도달한 것으로 확인한 경우, 상기 배터리의 SOH와 관련된 알림을 제공하도록 설정된 전자 장치.
  11. 충전 중 배터리의 전압 변화량에 기반하여 전자 장치의 배터리의 상태를 획득하기 위한 방법에 있어서,
    상기 전자 장치에 상기 배터리를 충전하기 위한 외부 장치가 연결됨을 검출하는 동작;
    상기 외부 장치로부터 공급되는 충전 전류를 이용하여 상기 배터리를 충전하는 동작;
    상기 충전 전류에 적어도 기반하여, 메모리에 저장된 하나 이상의 매핑 파라미터들 중 적어도 하나의 매핑 파라미터를 결정하는 동작;
    상기 배터리를 충전하는 동안, 상기 배터리의 전압 변화량을 확인하는 동작;
    상기 전자 장치의 상태가 상기 배터리의 SOH를 획득하기 위하여 지정된 조건에 해당하는지 확인하는 동작, 상기 지정된 조건은 상기 배터리를 충전하는 동안 프로세서가 지정된 임계 미만의 전력을 소모하는 기능을 실행하는 경우를 포함함, 및
    상기 전자 장치의 상태가 상기 지정된 조건에 해당하는 것에 응답하여, 상기 적어도 하나의 매핑 파라미터 및 상기 전압 변화량에 적어도 일부 기반하여, 상기 배터리의 SOH를 획득하는 동작을 포함하는 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 메모리는,
    상기 배터리의 전압 변화량 및 SOC 간의 상관 관계를 나타내는 다른 매핑 파라미터를 더 포함하는 방법.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 배터리의 전압 변화량은, 상기 배터리의 폐회로 전압의 변화량을 포함하고,
    상기 하나 이상의 매핑 파라미터들은, 지정된 충전 전류에 따라 다르게 구성되는 상기 배터리의 폐회로 전압의 변화량 및 SOH 간의 상관 관계를 나타내는 매핑 파라미터들을 포함하는 방법.
  14. 제 11 항에 있어서,
    상기 배터리의 전압 변화량은, 상기 배터리의 개회로 전압의 변화량을 포함하고,
    상기 하나 이상의 매핑 파라미터들은, 상기 배터리의 개회로 전압의 변화량 및 SOH 간의 상관 관계를 나타내는 매핑 파라미터를 포함하고,
    상기 배터리의 전압 변화량을 획득하는 동작은, 상기 충전 전류에 적어도 기반하여, 상기 배터리의 개회로 전압의 변화량을 포함하는 상기 변화량을 획득하는 동작을 포함하는 방법.
  15. 제 11 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 매핑 파라미터들은, 서로 다른 온도에 따른 SOH 간의 상관 관계를 나타내는 매핑 파라미터를 포함하고,
    센서 모듈을 통하여 상기 전자 장치의 온도를 획득하는 동작; 및
    상기 온도에 기반하여, 상기 하나 이상의 매핑 파라미터들 중 상기 적어도 하나의 매핑 파라미터를 결정하는 동작을 더 포함하는 방법.
  16. 제 11 항에 있어서,
    상기 배터리의 SOH를 획득하는 동작은,
    상기 적어도 하나의 매핑 파라미터 및 상기 전압 변화량에 적어도 일부 기반하여, 통계적 예측 모델을 이용하여, 상기 배터리의 SOH를 획득하는 동작을 포함하는 방법.
  17. 제 11 항에 있어서,
    상기 배터리의 SOH를 획득하는 동작은,
    상기 적어도 하나의 매핑 파라미터 및 상기 전압 변화량에 적어도 일부 기반하여, 머신 러닝 기법을 이용하여, 상기 배터리의 SOH를 획득하는 동작을 포함하는 방법.
  18. 제 11 항에 있어서,
    상기 전자 장치의 상태가 상기 배터리의 SOH를 획득하기 위한 충전 사이클에 해당하는지 확인하는 동작; 및
    상기 전자 장치의 상태가 상기 배터리의 SOH를 획득하기 위한 충전 사이클에 해당하는 것으로 확인되면, 상기 배터리의 SOH를 획득하는 동작을 더 포함하는 방법.
  19. 제 11 항에 있어서,
    상기 배터리를 충전하는 동안, 상기 배터리의 전압 변화량을 확인하는 동작은,
    상기 배터리가 충전되는 지정된 시간 동안의 전압의 변화량에 적어도 기반하여 전압 변화량을 획득하는 동작을 포함하는 방법.
  20. 제 11 항에 있어서,
    상기 배터리의 SOH를 획득한 후, 상기 획득된 배터리의 SOH와 이전에 획득된 배터리의 SOH 또는 한계 SOH를 비교하는 동작; 및
    상기 획득된 배터리의 SOH 및 상기 이전에 획득된 배터리의 SOH 간 차이가 지정된 임계 이상이거나 상기 한계 SOH에 도달한 것으로 확인한 경우, 상기 배터리의 SOH와 관련된 알림을 제공하는 동작을 더 포함하는 방법.
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