KR100191822B1 - 밧데리 종류 판별/충전 장치, 그 방법 및 이를 사용한 전자 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 외부 전원으로부터, 밧데리의 종류에 따라 충전 또는 충전 방지를 행하기 위한 밧데리 종류 판별/충전 장치에 관한 것으로, 외부 전원을 공급하는 전원 공급 라인에 일측이 접속되어 상기 전원의 인가를 제어하는 전원 인가 제어 수단과, 상기 전원 인가 제어 수단에 접속된 충전 수단과, 상기 충전 수단과 상기 밧데리 간의 접속점에 접속되어 밧데리 종류를 판별하기 위해 행해지는 밧데리 충방전을 제어하기 위한 수단과, 상기 밧데리 충방전 제어 수단에 접속됨과 아울러 상기 밧데리에 접속되어 충전 경로를 형성하도록 된 충전 경로형성 수단과, 상기 수단들을 제어하도록 하며, 상기 밧데리 충방전 제어 수단의 동작에 따라 밧데리의 전압을 읽어 밧데리 종류를 판단하도록 된 것으로서, 상기 밧데리 일측 및 상기 다수의 수단들에 결합된 제어기로 구성된다. 제어기는 밧데리를 충방전을 다수번 행하게하여, 각각의 밧데리 출력 전압차 값의 크기가 소정범위보다 작거나 클 때 충전지로 판단하고 충전할 수 있도록 하고 있어 신뢰성 있는 밧데리 종류 판별을 행하는 방법이 또한 제공된다.

Description

밧데리 종류 판별/충전 장치, 그 방법, 및 이를 사용한 전자 시스템

제1도는 종래 기술에 따른 밧데리 인식부에 대한 상세 구성도.

제2도는 종래 기술에 따라 시스템에 부하 인가에 따른 밧데리의 특성을 보인 그래프도로서, 이의 (a)도는 부하인가에 따른 알카린 밧데리의 전압차이를 보인 그래프도, (b)도는 부하인가에 따른 니켈-카드뮴 밧데리의 전압차를 보인 테이블도.

제3도는 시스템에 부하인가에 따른 알카린/니켈-카드뮴 밧데리의 전압차를 보인 테이블도.

제4도는 알칼린 밧데리와 니켈-카드뮴 밧데리의 방전특성을 보인 그래프도.

제5도는 종래 기술의 동작설명을 위한 신호 흐름도.

제6도는 본 발명에 따른 밧데리 종류 판별/충전 장치를 갖는 전자 시스템의 구성을 보인 블록도.

제7도는 제6도에 있어서, 본 발명에 따른 밧데리 종류 판별/충전 장치에 대한 구성을 보인 블록도.

제8도는 본 발명에 따른 밧데리 종류 판별/충전을 위한 방법을 설명하는 흐름도.

제9도(a) 및 (b) 각각은 건전지 및 충전지에 대한 방전 특정을 보인 그래프.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 시스템 11 : AC 어댑터

12 : DC-DC 변환기 13 : 밧데리

14 : 밧데리 충전 블록 15: 마이크로컴퓨터

16 : 충전 회로 SW1 - SW4 : 스위치

본 발명은 외부 전원으로부터 밧데리의 종류(충전기, 건전지)에 따라 충전 또는 충전 방지를 행하기 위한 밧데리 종류 판별/충전 장치에 관한 것이다. 특히, 시스템의 부하를 이용하지 않고 오류없이 밧데리의 종류를 판별하여 충전하거나 충전을 방지하도록 한 밧데리 종류 판별/충전 장치, 그 방법, 및 이를 사용한 전자 시스템을 제공하는 것이다.

캠코더, 핸드폰, DSC, 노트북 PC 등과 같은 휴대용 전자 장치에 있어서 이들의 동작을 수행하기 위해 필요한 전원의 공급을 밧데리 통해 전원을 공급받도록 되어 있다. 이를 위해 여러 가지 방식으로 전원 공급을 행할 수 있도록된 다양한 형태의 밧데리가 출현하였는데, 예를 들면 니켈-카드뮴 또는 알카린 밧데리 등을 들 수 있다. 니켈-카드뮴 밧데리같은 경우는 일반적인 셀룰라 폰, 즉 휴대용 무선 전화기용으로 사용되고 있다. 그러나, 니켈-카드뮴 밧데리보다 경제적이고 쉽게 구할 수 있는 알카린 밧데리를 사용하는 것이 잇점이 있을 수 있기 때문에, 이와 같은 니켈-카드뮴 전용의 시스템이 다른 형태의 전원 공급원인 알카린 밧데리를 사용할 수 있도록 하기 위해서, 예를 들면 특허 출원 공고 제95-2762호에 니켈-카드뮴/알카린 밧데리 인식 방법 및 인식 장치에 대한 기술을 제공되고 있다. 이에 대해서 첨부한 도면을 사용하여 간략히 살펴보도록 하겠다. 첨부한 도면에서 제1도는 종래 기술에 따른 밧데리 인식부에 대한 상세 구성도이며, 제2도는 종래 기술에 따라 시스템에 부하 인가에 따른 밧데리의 특성을 보인 그래프도로서, 이의(a)도는 부하인가에 따른 알카린 밧데리의 전압차이를 보인 그래프도, (b)도는 부하인가에 따른 니켈-카드뮴 밧데리의 전압차를 보인 테이블도, 제3도는 시스템에 부하인가에 따른 알카린/니켈-카드뮴 밧데리의 전압차를 보인 테이블도, 제4도는 알카린 밧데리와 니켈-카드뮴 밧데리의 방전 특성을 보인 그래프도, 및 제5도는 종래 기술의 동작설명을 위한 신호 흐름도이다. 그러나, 첨부한 도면은 공포된 문헌에서 발췌된 것이고, 관련 사항 이외의 상세한 것은 생략하도록 한다.

상기 언급한 종래 기술에서, 제4도에 도시한 바와 같이, 밧데리의 내부임피던스의 차이를 이용하여, 제2도에 도시한 바와 같이, 부하 온/오프 시의 전압의 차이를 전원 감지부(4b)(제1도 참조)가 감지하여 이를 디지털 데이터로 변환하여 마이콤(4a)에 인가함으로써 니켈-카드뮴 밧데리와 알카린 밧데리를 자동으로 시스템이 검출하여 인식할 수 있도록 하고 있다. 즉, 제1도의 시스템구성에 의하여 시스템이 동작하고 있을 때와 동작하고 있지 않을 때를 구별하는데, 밧데리측에 접속되어 있는 저항(R1, R2)에 의해 먼저 시스템이 동작하고 있지 않을 때 밧데리 전원 감지부(4b)에서 전압을 마이콤(4a)에 디지털 데이터로 전송하여 메모리에 저장하고, 이어서 시스템이 동작함에 따라 일정주기 간격으로 밧데리의 전압을 밧데리 전원 감지부(4b)에서 감지하여 마이콤(4a)에 전달하여 메모리에 저장한다. 이때, 일정횟수의 카운터에 의하여 메모리의 데이터 저장을 임의로 정한후 메모리에 저장되어 있는 밧데리 전압을 나타내는 디지털 데이터 중에서 부하 온/오프 시의 전압값의 합 또는 차를 니켈-카드뮴 밧데리의 경우와 알카린 밧데리의 경우를 구별하여 연산을 행한다. 이후 부하 오프시의 상기 두 형태의 밧데리의 전압들의 평균치들을 설정하여 니켈-카드뮴 밧데리의 전압값의 합과 차의 연산 결과를 비교하고, 알카린 밧데리의 합과 차의 연산 결과를 비교하여 이들 두 형태의 밧데리를 구별할 수 있도록 한다.

이 결과를 이용하여 시스템에 음성정보로, 검출된 밧데리의 형태를 사용자가 인식할 수 있도록 함과 동시에 시스템을 사용할 경우 시스템의 차단전압을 설정함에 있어서 니켈-카드뮴 밧데리의 차단 전압과 알카린 밧데리의 차단 전압을 다르게 설정함으로써 알카린 밧데리를 시스템에 사용함에 있어 이 밧데리의 용량이 남아 있는 경우에 니켈 밧데리 경우에 적용되는 차단 전압의 적용으로 시스템이 다운되는 것을 방지하도록 한 것이다.

이와 같이 종래에 개발된 기술은 알카린 밧데리를 사용함에 있어 더 사용할 수 있음에도 불구하고 시스템이 밧데리 교환 시기로 잘못 판단한 것을 방지하기 위한 것에 국한된 것으로서, 충전 가능한 밧데리와 충전될 수 없는 밧데리 구별에 대해선 제공된 것이 없다. 또한, 종래의 기술에 따르면 밧데리를 판별함에 있어 그 기본이 되는 착안점은 시스템의 부하 특성을 이용하는 것이기 때문에, 시스템이 동작하지 않고 있을 때에서는 밧데리의 종류를 분간할 방법은 되지 못하고, 더구나 경우에 따라 시스템의 부하가 다른 것에 기인하여 정확히 밧데리 전압차를 판별하기 곤란한 문제도 있었다. 그리고 제5도에 도시한 바와 같이 여기 설명은 생략되었으나, 그 처리 과정이 복잡한 문제가 있었다. 또한, 종래의 기술에 응용된 밧데리의 임피던스 이용에 있어서 밧데리가 거의 소모되었을 때의 급격한 임피던스의 변화가 있음을 고려하고 있지 않아 정확한 동작에 대한 신뢰성이 없는 문제가 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 이러한 제반 문제점을 해결하는 것이다.

본 발명의 목적은 밧데리의 종류를 충전지와 건전지로 판별하여 충전 가능한 밧데리의 경우 오류없이 충전할 수 있도록 하고 건전지의 경우에는 충전을 하지 않도록 한 밧데리 종류 판별 장치 및 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 밧데리 종류를 구별함에 있어, 순간적으로 부하를 이용함으로써 밧데리의 전원을 필요 이상으로 소모하지 않고 효율적으로 종류를 판별할 수 있는 밧데리 종류 판별 장치 및 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 밧데리 종류를 구별함에 있어, 충전용 밧데리의 경우 검출 직후 충전 회로를 활성화하여 충전을 행할 수 있도록 한 밧데리 종류 판별 및 충전 장치 및 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 밧데리 종류를 구별함에 있어, 거의 소모된 밧데리일지라도, 정확하게 밧데리 종류를 신뢰성있게 판별해낼 수 있는 밧데리 종류 판별 장치 및 방법을 제공하는 것이다.

또한 본 발명의 또 다른 목적은 이러한 밧데리 종류 판별 및 충전 장치를 사용한 전자 시스템을 제공하는 것이다.

본 발명의 따른 상기한 목적들, 잇점 등은 본 발명에 따라서, 시스템을 밧데리에 대한 부하로서 활용하지 않고, 임의의 방전 경로를 통해 언제나 동일한 부하를 인가할 수 있도록 함으로써 신뢰성 있게 밧데리의 임피던스 변화를 얻을 수 있도록하여 달성될 수 있다.

본 발명의 일 특징에 따라서, 외부 전원으로부터, 밧데리의 종류에 따라 충전 또는 충전 방지를 행하기 위한 밧데리 종류 판별/충전 장치는 상기 외부 전원을 공급하는 전원 공급 라인에 일측이 접속되어 상기 전원의 인가를 제어하는 전원 인가 제어 수단; 상기 전원 인가 제어 수단에 접속된 충전 수단; 상기 충전 수단과 상기 밧데리 간의 접속접에 접속되어 밧데리 종류를 판별하기 위해 행해지는 밧데리 충방전을 제어하기 위한 수단; 상기 밧데리 충방전 제어 수단에 접속됨과 아울러 상기 밧데리에 접속되어 충전 경로를 형성하도록 된 충전경로 형성 수단; 및 상기 수단들을 제어하도록 하며, 상기 밧데리 충방전 제어수단의 동작에 따라 밧데리의 전압을 읽어 밧데리 종류를 판단하도록 된 것으로서, 상기 밧데리 일측 및 상기 다수의 수단들에 결합된 제어기를 포함하는 밧데리 종류 판별/충전 장치가 제공된다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 제1특징에 따른 각각의 수단들은 온/오프 제어되는 스위칭 수단으로 구성된다.

또한, 본 발명에 또 다른 특징에 따라, 상기 제1특징 또는 제2특징에 따른 밧데리 종류 판별/충전 장치를 구비한 전자 시스템을 제공한다. 이 시스템을 AC 전원으로부터 이를 직류로 변환하는 전원 변환장치에 상기 밧데리 종류 판별/충전 장치를 접속하고, 밧데리를 충전지인지 건전지인지를 판단하여, 이에 따라 충전하거나 또는 충전되지 않게 하는 전자 시스템이 또한 제공된다.

본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 외부 전원으로부터 밧데리의 종류에 따라 충전 또는 충전 방지를 행하기 위한 밧데리 종류 판별/충전 장치에 있어서 전원의 공급라인에 일측이 접속된 제1스위치; 상기 제1스위치의 다른 일측에 접속된 충전 회로; 상기 충전 회로에 결합된 밧데리; 상기 충전 회로와 밧데리 간의 접속 노드에 일측이 접속된 제3스위치; 상기 제3스위치의 타측에 저항기를 통해 일측이 접속됨과 아울러 상기 밧데리에 접속되고 다른 일측은 또 다른 저항기를 통해 접지에 접속된 제2스위치; 상기 충전 회로와 밧데리 간의 접속 노드에 일측이 접속되며, 다른 일측은 상기 전원 공급 라인에 접속된 제4스위치; 및 상기 제1 내지 제4 스위치를 제어하도록 하며 밧데리의 전압을 읽도록 상기 밧데리 일측 및 상기 다수의 스위치들에 결합된 마이크로컴퓨터를 구비한다.

또한, 본 발명의 또 다른 특징에 따라서, 외부 전원으로부터 밧데리의 종류에 따라 충전 또는 충전 방지를 행하기 위한 밧데리 종류 판별/충전 방법에 있어서, 소정 시간 동안 밧데리에 대한 충전 및 방전을 반복적으로 행하여 각각의 동작 동안 밧데리 전압이 제공된 값들의 차를 획득하는 단계; 이 차들의 값들이 소정치 범위 밖으로 되는 빈도수를 카운팅하는 단계; 및 상기 카운팅 단계에서 카운팅된 계수값에 기초하여 충전지 또는 건지지를 판단하는 판단 단계를 포함하는 밧데리 종류 판별/충전 방법이 제공된다.

본 발명에 의하면, 밧데리에 충전 전에 부하 온/오프 제어를 반복함으로써 충전지의 전압강하를 자동으로 판별할 수 있다. 또한, 밧데리 전원의 소모를 최소로 하면서 미소전압 변동치를 자동으로 감지하여 밧데리의 종류를 판별한다. 따라서, 밧데리의 종류를 판별하고 충전 및 방전을 자동으로 전환할 수 있게 함으로써 사용자에게 편리성을 제공하므로, 충전기 및 건전지를 구별 없이 사용할 수 있게 된다.

이러한 본 발명의 장치 및 방법에 대해서, 다음에 첨부한 도면을 사용하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 통해 보다 상세히 설명한다.

제6도는 본 발명에 따른 밧데리 종류 판별/충전 장치가 시스템에 결합된 상태를 개략적으로 도시한 블록도이다.

도면에서 시스템(10)에는 밧데리 종류 판별/충전 장치(14)가 결합되며, 전원을 공급하는 밧데리 즉 충전지 또는 건전기(13)는 상기 밧데리 종류 검출/충전 장치(14)에 결합된다. AC(교류) 어댑터 블록(11)은 DC-DC(직류-직류)변환 블록(12)에 접속됨과 아울러 상기 밧데리 종류 판별/충전 장치(14)에 결합된다. 그리고, 제어용 마이크로컴퓨터(15)는 상기 AC 어댑터 블록(11), 밧데리 종류 판별/충전 장치(14), 밧데리(13) 및 시스템(10)에 결합된다.

시스템(10)은 앞에서도 언급하였듯이 캠코터, 핸드폰, DSC, 노트북PC등과 같은 휴대용 전자 장치일 수 있다. 이러한 전자 장치에 전원을 공급하기 위해서 제6도에 도시한 바와 같이 밧데리(13)가 연결되는 것이다. 그런데, 이러한 밧데리(13)는 충전지이거나 건전지일 수 있기 때문에 본 발명에서는 이러한 밧데리의 종류를 신뢰성 있게 판별하고자 하는 것이며, 이때 최소한의 밧데리 전원을 사용하면서 판별하고, 충전용인 경우 충전 또는 행할 수 있게 하는 것이다. 즉, 본 발명에서는 AC어댑터(11)에서 공급되는 전원에 의해서 본체(밧데리를 수용할 수 있도록 된 시스템)에 내장되어 있는 밧데리의 종류로서 충전지인지 건전지인지 여부를 판별하는 수단을 구비하도록 함으로써, 건전지로 판명된 경우에는 AC 어댑터로부터 전원의 공급을 차단하도록 하여 충전되지 않도록 하고, 충전지로 판명된 경우에는 밧데리로 가는 전원을 공급함으로써, 시스템을 사용하는 동안에 항시 충전이 될 수 있도 하고, 어댑터 전원 및 밧데리 전원을 임의로 전환하여 사용할 수 있도록 한다.

제6도에서 AC어댑터(11)로부터 공급된 전원은 DC-DC 변환기(12)를 거쳐 시스템(10)이 필요로 하는 전원으로 변환된다. 이때, 시스템에 필요한 전원을 공급함과 동시에 도시한 바와 같이, 충전지일 경우 밧데리(13)를 충전할 수 있도록 전원을 공급한다. AC 어댑터(11)로부터의 전원은 시스템(10)을 동작시킴과 아울러 충전지를 충전시키는 것이다.

그러데, 본 발명에 따라 밧데리(13)는 건전지일 수도 있기 때문에, 충전방지를 위해서 밧데리 종류 판단/충전 장치(14)를 통해 밧데리가 충전지인지 아니면 건전지인지 여부를 판단하여 충전할 수 있도록 한다.

이러한 목적의 밧데리 종류 판단/충전 장치(14)는 전류 리미팅(limiting)회로, 전원 온/오프스위치 등으로 구성될 수 있는데, 이에 대한 구성은 블록도로 도시한 제 7도에 나타낸 바와 같이 구성된다.

제7도에 도시한 바와 같이, 밧데리 종류 판별/충전 장치(14)는 전원 공급 라인(18)에 일측이 접속된 제1스위치(SW1), 이 제1스위치( SW1)의 다른 일측에 접속된 충전 회로(16), 이 충전 호로(16)에 결합된 밧데리(13), 상기 충전 회로(16)와 밧데리(16) 간의 접속 노드에 일측이 접속된 제3스위치(SW3), 이 제3스위치( SW3)의 타측에 저항기(R2)를 통해 일측이 접속됨과 아울러 상기 밧데리에 접속되고 다른 일측은 저항(R1)을 통해 접지에 접속된 제2스위치(SW2), 상기 충전 회로(16)와 밧데리(16) 간의 접속 노드에 일측이 접속되며, 다른 일측은 상기 전원 공급 라인에 접속된 제4스위치(SW4), 및 상기 제1내지 제4스위치를 제어하도록 하며, 밧데리의 전압을 읽도록 상기 밧데리 일측 및 상기 다수의 스위치들에 결합된 제어기, 즉 마이크로컴퓨터(15)를 포함한다.

초기에 전원이 투입되면, 마이크로컴퓨터(15)는 이에 응답하여, 제2스위치(2)를 온시킨다. 그러면, 밧데리(13)는 일단이 접지에 접속됨으로써 시스템 접지와 동일 전위 레벨이 된다. 이때, 마이크로컴퓨터(15)는 도시하지 않았으나, 마이크로컴퓨터(15)의 AD 입력 단자를 통해서 바서데리(13)가 현재 삽입되어 있는지를 검출한다. 밧데리가 삽입되어 있는 것으로 판단되면, 제1스위치(SW1)를 오프시킨다. 그러면, 전원 공급 라인이 충전 회로(16)로부터 분리되어 전원 공급이 차단된다. 이와 동시에 마이크로컴퓨터는 밧데리의 종류를 파악하기 위해서 제3스위치(SW3)를 임의로 설정된 일정한 시간 동안 온/오프를 주기적으로 반복한다. 이 동안에 마이크로컴퓨터(15)는 밧데리(13)로부터 라인(17)을 통해 밧데리 전압을 마이크로컴퓨터(15)의 AD 입력으로서 받아 들인다. AD 입력은 마이크로컴퓨터(15)로부터 분석된다. 즉, 마이크로컴퓨터(15)는 입력된 밧데리 전압을 데이터로서 사용하여 밧데리의 종류를 파악하는 것이다.

밧데리 종류 판단 처리를 마치면, 마이크로컴퓨터는 판단 결과, 밧데리(13)가 충전지일 경우 충전을 행하기 위해서 이번에는 제1스위치(SW1)을 온하여 전원 공급 라인(18)으로부터 전원(VCC)이 충전 회로(16)에 공급될 수 있게 한다. 즉, 마이크로컴퓨터(15)는 제1스위치(SW1) 및 제2스위치(SW2)를 온하여 전원(VCC), 충전 회로(16), 밧데리(13),제2스위치(SW2), 및 접지로 이어지는 전원 충전 경로를 형성함으로써 충전용 밧데리에 충전을 행한다.

한편, 밧데리 종류 판단 결과, 건전지인 경우, 제1스위치(SW1)를 오프시켜 밧데리(13)로의 전원 공급을 차단하도록 한다.

다음에, 상기 밧데리 종류 판단/충전 장치에 관련하여, 밧데리 방전 특성을 각각 건전지와 충전지에 대해 그래프로 나타낸 제9도 (a) 및 (b)를 참조하여, 건전지와 충전지를 분간하는 방법에 대해서 설명한다.

제7도에서 마이크로컴퓨터(15)는 이의 AD 입력 단자를 통해 밧데리의 전압을 데이터로서 받아들여 밧데리 종류를 결정하였다. 이를 위해서, 마이크로컴퓨터는 다으뫄 같은 원리에 기초한다. 먼저, 리튬 계통의 충전지인 경우에는 예를 들면 밧데리 전압이 2V 또는 3.6V 이상이므로, 이것은 니켈 계통의 충전지 1.5V, 건전지 1,2V와 쉽게 구별이 될 수 있다. 상기 니켈 충전지와 건전지의 경우에는 제9도의 (a) 및 (b)와 같이 밧데리 방전 특성이 현저히 상이하므로, 이러한 특성를 이용하여 입력된 데이터를 비교함으로써 밧데리의 종류를 파악할 수 있다. 단, 셀을 기준으로 할 경우, 순간 부하시 건전지의 경우는 전압강하가 0.7V 정도이며, 니켈 충전지의 경우는 0.3V로 된다. 이 특정한 예는 밧데리 용량의 반쯤되는 부하를 걸었을 경우를 예로 든 것이다. 만약 부하를 증가시키면, 그 변화폭은 더욱 현저한 차이를 나타낸다. 즉, 건전지의 경우는 제9도(a)와 같이 전 시간축 상에서 동일한 변화를 보인다. 도면과 같이, a =b =c의 전압 강하 변화율을 보이는 것이다. 반면, 충전지의 경우에는 제9도(b)와 같이 변화폭이 완만하나, 만약 밧데리의 용량의 미소량일 경우에는 제9도(b)의 C2에 도시한 바와 같이 건전지보다 훨씬 더 큰 전압강하폭을 보인다.

이와 같은 밧데리의 특성을 기본으로하여 제7도의 장치 구성 및 이하 기술되는 본 발명에 따른 처리 방법에 따라 밧데리 종류가 결정될 수 있으며, 더욱이, 밧데리의 소모를 최소로 하면서 미소전압 변동치를 자동으로 감지하여 밧데리의 종류를 판별할 수 있고, 밧데리가 거의 소모되었을 때에도 이를 파악하여 판단 및 충전을 행할 수 있다. 밧데리의 특성에 따라 밧데리의 전압강하가 이를 테면 0.3V 내지 0.5V 이하일 경우 이하 설명되는 카운팅 수단을 하나씩 증가시키고, 또한 전압 강하가 1V 이상일 경우 카운팅 수단을 증가시키며, 이어서 임의로 설정된 전체 카운팅 수단 중에서 전압강하가 0.3V 내지 0.5V 이하 또는 1V 이상일 때 증가했던 카운팅 수단의수가 90%에 달했을 경우는 충전지로 판단하고 이 이하의 경우는 건전지로 판단하는 것이다.

다음에, 제8도를 참조하여, 본 발명에 따른 밧데리 종류 판단 및 충전방법을 설명한다.

먼저, 스텝 S1에서 본 처리 과정이 시작되면, 스템 S2로 진행하여 밧데리가 시스템 내에 삽입되었는지 여부를 판단한다. 이것은 제7도의 제4 스위치(SW4)를 온함으로써 행하여 진다. 밧데리가 없을 경우에는 VCC가 AD 전압으로서 마이크로컴퓨터(15)에 입력되며, 밧데리가 있을 경우에는 밧데리 전압이 라인(17)을 통해 마이크로컴퓨터(15)에 AD 전압으로서 인가된다. 마이크로컴퓨터는 입력된 전압에 응답하여 밧데리 유무를 판단한다.

밧데리가 시스템 내에 없으면 스템 S3로 가서 복귀하고, 밧데리가 시스템 내에 삽입되었으면, 스텝 S4로 진행하여 밧데리의 종류를 파악하도록 한다.

먼저, 스텝 S4에서는 마이크로컴퓨터의 AD값이 소정의 기준치로 2이상인지 여부를 판단한다. 소정의 기준치로서의 2이상은 삽입된 밧데리가 리튬계통의 충전지인지 아니면 다른 밧데리인지를 파악하기 위한 것이다. AD값이 2이상이면 리튬 충전지이므로, 스텝 S5로 진행하여 리튬 충전지로서 인식한다. 판단 단계인 스텝 S4에서 부정 응답의 결과가 나오면 밧데리가 충전지인지 건전지인지 여부를 파악하기 위해서 다음 단계로서 스텝 S6으로 진행한다.

스텝 S6에서 타이머의 시간을 소정의 시간 t로 설정하여 두고, 마이크로컴퓨터(15)는 제2스위치(SW2)를 온하고, 제1 및 제4스위치(SW1, SW4)를 오프로한 상태에서, 이때의 밧데리의 전압이 마이크로컴퓨터(15)의 AD 입력 단자를 통해 임의의 설정 시간 t동안 제3스위치(SW3)을 온/오프 제어하여 반복함으로써 데이터가 입력되로록 한다. 이때 SW3이 오프되었을 때에는 밧데리 전압이 AD 전압으로 인가되고, SW3이 온되었을 때에는 밧데리에 일정 부하가 걸려 전압 강하가 발생하여 밧데리 전압이 AD 전압으로서 인가된다. 이때, 밧데리가 건전지인 경우 내부 임피던스의 변화가 급격하기 때문에(제9도(a) 참조)부하를 걸었을 경우 전압강하가 큰 반면(예를 들면 0.7 내지 0.8V), 충전지로서 예를 들면 니켈 계통의 충전지는 내부 임피던스의 변화가 완만하기 때문에(제 9도(b) 참조) 전압강하가 작다(예를 들면 0.3 내지 0.4V).

상기 스텝 S6에 이어 다음의 단계로서 스텝 S7로 진행하여, 여기서 제9도의 특성을 고려하여 제3스위치(SW3) 오프/온 시 AD값의 차이를 계산하여 둔다. 이때 정해진 시간 t 동안 제3스위치(SW3)가 오프일 때 AD 전압에서 제3스위치(SW3) 온일 때의 AD전압간의 차전압이 임의 설정값 이상이 되는 경우의 횟수를 카운팅한다. 설정시간 t 동안의 AD 연산 홋수 중에서 설정값이 이상을 계수한 횟수가 어느정도인지를 판별한다. 예를 들어 설정시간 t가 10s이고, 0.5초당 AD연산한 경우, 한 번은 무부하 AD, 한 번은 부하시 AD하여 AD차이값 연산 횟수는 10회가 된다. 그리고, 이때 판별 허용 범위를 90%로 한다면, 임의값 이상을 벗어난 경우의 카운터는 9가 된다. 이 처리 과정은 스텝 S8 내지 스텝 S12에 나타낸 바와 같다. 소정치 이외의 값(제9도(b)의 a1, b1, 및 c1의 경우에 해당함)에 대해선 카운터값을 증가시키고 소정치 내인 경우 (제9도(a)의 경우임)는 카운터는 홀드된다. 이와 같이하여 스텝 S12와 같이 카운터의 값이 임의수보다 큰지 여부가 판별된다.

스텝 S12에서 허용 범위 이상의 카운터가 증가한 경우에는 밧데리는 충전지로 판별되고, 그렇지 않은 경우는 건전지로 판별된다(스텝 S13 및 스텝 S14 참조). 그리고 스텝 S13에서 충전지인 경우 스텝 S15로 가서 충전을 행하도록 한다.

이어서, 스텝 S8로 진행하여, 상기 구해둔 AD값의 차이가 소정치 미만인지 여부를 판단한다.

따라서, AD 어댑터에 의해 전원을 공급받는 시스텝 내에 마련된 밧데리 삽입부에 넣어둔 밧데리가 충전지인지 건전지인지를 판단하여, 충전지인 경우 충전을 행하도록 하고, 건전지인 경우에는 충전을 행하지 않도록 한다. 물론 밧데리가 없으면, 자동으로 이를 인식하여 AC 어댑터로부터 전원이 직접 시스텝에 인가되도록 하고 있다.

다음에, AC 어댑터 전원이 공급되지 않을 경우가 있다. 이 경우에는 마이크로컴퓨터(15)는 제1스위치(SW1)를 오프시키고, 제2스위치(SW2)를 온시키며, 제4스위치(SW4)를 온하도록 스위치들을 제어함으로서, 건전지이든 충전지이든 관계없이 삽입된 밧데리로부터 전원이 시스템에 공급하도록 한다.

본 발명에 따라서 밧데리 종류를 예를 들면 리튬이온, 니켈 카드뮴, 니켈 수소 등의 충전지와 건전지로 오류없이 판별하여 충전지인지 경우는 충전이 되게 하였다. 또한, 본 발명에서는 밧데리의 임피더스 변화를 이용함에 있어서 충전지가 거의 소모된 경우에도 오류없이 충전지인지 여부를 판단할 수 있어, 사용자는 편리하게 장치를 사용할 수 있는 것이다. 그리고,근본적으로 본 발명은 시스템의 부하르 이용하지 않으므로 시스템이 동작하지 않을 경우라도 밧데리의 종류를 판단할 수 있는 것이다.

본 발명은 지금까지 설명한 실시예에 한정되는 것이 아니라 발명의 기술사상을 일탈하지 않는 범위에서 다양한 변형 및 수정이 가능함을 이해아혀야 한다. 따라서 본 발명은 다음의 특허 청구의 범위에 기재된 사항에 의해서만 정하여져야 할 것이다.

Claims (7)

1. 외부 전원으로부터 밧데리의 종류에 따라 충전 또는 충전 방지를 행하기 위한 밧데리 종류 판별/충전 장치에 있어서, 전원의 공급 라인에 일측이 접속된 제1스위치; 상기 제1스위치의 다른 일측에 접속된 충전 회로; 상기 충전 회로에 결합된 밧데리; 상기 충전 회로와 밧데리 간의 접속 노드에 일측이 접속된 제3스위치; 상기 제3스위치의 타측에 저항기를 통해 일측이 접속됨과 아울러 상기 밧데리에 접속되고 다른 일측은 또 다른 저항기를 통해 접지에 접속된 제2스위치; 상기 충전회로와 밧데리 간의 접속 노드에 일측이 접속되며, 다른 일측은 상기 전원 공급 라인에 접속된 제4스위치; 및 상기 제1내지 제4스위치를 제어하도록 하며, 밧데리의 전압을 읽도록 상기 밧데리 일측 및 상기 다수의 스위치들에 결합된 마이크로컴퓨터를 포함하는 것을 특징으로 하는 밧데리종류 판별/충전 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 마이크로컴퓨터는 상기 제1스위치에 의해 소정 시간 동안 충전 및 방전을 행하여 각각의 동작 동안 밧데리 전압이 제공된 값들의 차를 획득하고, 이 차들의 값들이 소정치 범위 밖으로 되는 빈도수를 카운팅하여, 상기 카운팅 값에 기초하여 충전지 또는 건전지를 판단하도록하여 상기 밧데리를 충전 또는 충전 방지를 행하도록 한 것을 특징으로 하는 밧데리 종류 판별/충전 장치.
3. 제2항에 있어서, 상기 소정치의 범위는 0.5V에서 1V 사이인 것을 특징으로 하는 밧데리 종류 판별/충전 장치.
4. 제1항에 있어서, 상기 외부 전원이 없을 경우 상기 밧데리를 전원으로서 공급하도록 또 다른 스위칭 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 밧데리 종류 판별/충전 장치.
5. 외부 전원으로부터 밧데리의 종류에 따라 충전 또는 충전 방지를 행하기 위한 밧데리 종류 판별/충전 방법에 있어서, 소정 시간 동안 밧데리에 대한 충전 및 방전을 반복적으로 행하여 각각의 동작 동안 밧데리 전압이 제공된 값들의 차를 획득하는 단계; 이 차들의 값들이 소정치 범위 박으로 되는 빈도수를 카운팅하는 단계; 상기 카운팅 단계에서 카운팅된 계수값에 기초하여 충전지 또는 건지지를 판단하는 판단 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 밧데리 종류 판별/충전 방법.
6. 제5항에 있어서, 상기 빈도수가 소정수 이상일 경우 상기 판단 단계에서 밧데리를 충전지로 판단하고, 상기 빈도수가 소정수 미만일 경우 상기 판단 단계에서 밧데리를 건전지로 판단하는 것을 특징으로 하는 밧데리 종류 판별/충전 방법.
7. 상기 판단 단계에 의해 밧데리가 충전지로 판단된 경우, 상기 밧데리에 외부 전원으로부터 충전되도록 한 것을 특징으로 하는 밧데리 종류 판별/충전 방법.