KR100445595B1 - 노이즈의 영향을 감소시킬 수 있는 배터리 충전 제어 방법및 시스템 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 배터리 충전 과정에서 발생하는 노이즈에 의한 충전 오류를 방지할 수 있는 배터리 충전 제어 방법 및 시스템에 관한 것이다. 본 발명의 배터리 충전 제어 방법은 배터리 충전 과정에서 배터리 전압을 검출하기 위하여, 소정의 시간 간격을 가지는 시간 구간과, 각 시간 구간 내에서 배터리 전압을 검출하기 위한 샘플링 주기를 설정한다. 각 시간 구간에 대하여 샘플링 주기에 따라 배터리 전압을 순차적으로 검출한다. 선택된 시간 구간 내에서 샘플링 주기에 따라 검출된 복수의 배터리 전압을 이용하여 해당하는 시간 구간에 대한 노이즈 판단 전압을 계산하고, 미리 설정된 기준 충전 전압과 비교하여 노이즈 발생 여부를 판단한다. 또한, 선택된 시간 구간에 내에서 검출된 복수의 배터리 전압을 하나의 그룹으로 하여, 해당하는 시간 구간에 대한 구간 배터리 전압을 계산하고, 미리 설정된 최대 배터리 전압과 비교하여, 배터리의 충전 상태를 판단한다. 상기 노이즈 발생 여부 및 배터리의 충전 상태에 따라 배터리 충전 과정을 제어한다.
Description
본 발명은 배터리 충전 과정에서 발생할 수 있는 노이즈의 영향을 최소화하기 위한 배터리 충전 제어 방법 및 시스템에 관한 것이다.
이동 전화, 노트북, 비디오 카메라 등과 같은 휴대용 전자 장치는 외부로부터 전력을 제공받을 수는 있으나, 일반적으로 하나 이상의 휴대용 배터리를 이용하여 동작이 이루어진다. 배터리는 제한된 충전 주기를 가지고 있으며, 재충전을 하기 위해서는 외부 충전기에 접속되어 있어야 한다. 외부 충전기는 안전하고 효율적인 방법으로 배터리를 충전하기 위한 논리 명령을 포함할 수 있다. 논리 명령은 범용 프로세서 상에서 동작 가능한 소프트웨어로 구현될 수 있거나 ASIC(Application Specific Integrated Circuit)과 같이 특수한 집적회로에 근거할 수 있다. 현재, 휴대용 전자 장치를 위하여 이용할 수 있는 배터리는 니켈-카드뮴(Ni-Cd), 니켈-금속-수소화물(NiMH) 또는 리튬-이온(Li-ion) 배터리를 들 수 있다.
배터리를 충전하기 위한 충전기는 정전류로서 동작한 후에, 정전압에서 충전을 종료하는 2 단계 충전 공정을 사용한다. 이러한 공정을 정전류 정전압(CC-CV: Constant Current-Constant Voltage)이라 한다. 제1 충전 공정은 배터리가 최대 전압에 접근할 때까지, 정전류가 배터리로 인가된다. 제2 충전 공정은 배터리가 완전히 충전될 때까지, 완전히 충전된 배터리 전압과 동일한 정전압이 배터리로 인가된다. 이러한 배터리는 통상적으로 200 내지 1,000 사이클의 충전 수명을 가지면, 충전 횟수가 증가할수록 배터리의 최대 충전 전압 및 수명이 감소하게 된다.
도 1은 시간에 따른 배터리의 충전 전압을 나타낸 그래프이다.
도 1을 참조하면, 배터리는 사용자가 일정 주기마다 방전된 배터리를 별도의 충전 장치를 통하여 충전 과정을 진행하게 된다. 충전 장치에 의하여 배터리에 충전되는 전압은 전체적으로 볼 때 완만한 기울기를 가진다. 특히, 니켈(Ni) 또는 리튬(Li)을 성분으로 하는 배터리는 급속 충전의 경우에도 한 시간에 300 내지 400 mV의 전압 상승을 갖는 완만한 기울기 특성을 보인다. 이 때, 충전 장치에서 배터리에 충전되는 전압을 검출하여 최대 충전 전압(Vf)에 해당하는 전압이 검출되면, 충전 과정을 종료하게 된다.
이러한 충전용 배터리는 연속적인 사용 주기로 동작하며, 사용 주기는 배터리의 완전 방전 이후 완전 충전까지를 나타낸다. 그러나, 배터리를 오랫동안 사용하면 그 효율이 떨어지게 되며, 오랜 주기동안 사용한 배터리는 새로운 배터리와 서로 다른 동작 특성을 나타낸다. 즉, 배터리는 전극 또는 극판을 포함하기 때문에, 오랜 시간동안 사용함으로써 전극이나 극판이 산화되어, 배터리의 최대 충전 전압이 저하된다. 따라서, 배터리의 사용 시간이 증가함에 따라 배터리의 최대 충전 전압 이상으로 장시간 배터리를 충전하는 과충전 현상이 나타나는 것이다.
배터리가 과충전되면, 양전극에 산소가 생성되고, 생성된 산소는 음전극에서 소모되어 배터리가 가열된다. 과충전에 따른 배터리의 손상은 대부분의 충전 기술에 있어서 정상적인 절차라고 할 수 있다. 그에 따라, 배터리 제조업체는 여분의 음극 재료를 가지는 배터리를 제작하고 있다. 그러나, 과충전은 음전극을 불가피하게 소모하게 되며, 여분의 음극 재료가 모두 소모되면 후속적인 과충전에 의하여 전하 저장에 이용될 음전극의 양을 감소시키게 된다. 결국, 과충전 현상은 지속적인 배터리 용량의 감소를 가져오게 된다.
이를 해결하기 위하여, 종래에는 배터리의 충전 전압을 측정하기 위한 장치 및 방법이 다양하게 제안되었다.
미국 특허 5,404,106에는 배터리의 잔여 충전 용량을 측정함으로써, 과충전을 방지할 수 있는 장치를 개시하였다. 여기에서는 배터리의 내부 저항 측정값과방전 전류 측정값의 함수로서 잔여 충전 용량을 나타내는 테이블을 제작하고, 이를 이용하여 배터리의 잔여 충전 용량을 계산한다.
또한, 국내 특허 공개 번호 2001-0040157에는 배터리 충전 상태 측정 장치가 개시되었다. 여기에서는 배터리의 전류 동작 특성(Current operating features) 함수로서, 배터리의 누적 동작 시간 근사값을 이용하여 배터리의 사용 시간에 따라 초기의 최대 충전 전압을 정정하고, 정정된 최대 충전 전압을 이용하여 배터리 충전을 진행한다.
또한, 국내 특허 공개 번호 2002-0003377에는 배터리 셀을 지속 충전하기 위한 시스템 및 방법이 개시되었다. 여기에서는 소정의 충전 레벨까지 배터리를 충전한 후에, 배터리의 최대 충전 전압보다 낮은 전압을 소정 시간동안 지속적으로 인가함으로써, 과충전을 방지한다.
이 밖에, 배터리의 충전 종결 시기를 결정하는 다양한 방법이 제안되었다. 예를 들면, 배터리에 전류 펄스를 강제하고, 충전 펄스 후에 방전 펄스를 인가하는 방법이 있다. 그리고, 배터리의 무저항 단자 전압을 충전 펄스의 종료 후에 측정하고, 이를 기준 전압과 비교하여 배터리의 과충전 여부를 판단하는 방법 등이 있다.
한편, 배터리의 최대 충전 전압 이상으로 장시간 배터리를 충전하는 과충전을 방지하는 것과 함께, 배터리 충전 과정에서 서지(Surge) 전압과 같은 노이즈 성분에 의하여 배터리의 충전 상태를 정상적으로 판별하지 못하는 경우가 발생할 수 있다.
도 2는 시간에 따른 배터리의 충전 전압으로서, 노이즈가 발생한 경우를 나타낸 그래프이다.
도 2를 참조하면, 단순히 배터리에 인가되는 전압에 따라 충전 상태를 판단하는 경우에, 배터리의 충전 과정에서 정상적으로 배터리가 충전될 시간(Tf) 이전에 서지 전압이 발생하면, 배터리가 충전되지 않은 상태에서 서지 전압이 발생된 시간(Tp)에 배터리가 충전된 것으로 잘못 판단할 수 있다.
이러한 경우에는 배터리가 정상적으로 충전되지 않은 상태에서 배터리의 충전 작업을 종료하는 오류가 발생하고, 사용자는 충전되지 않은 배터리를 사용하게 된다. 이와 같이, 정상 충전이 이루어지지 않은 배터리를 사용하는 경우가 지속적으로 발생하면, 배터리의 충전 용량이 감소되어 배터리의 수명을 단축시키는 결과가 발생한다.
이를 해결하기 위하여, 배터리의 충전 전압 측정 방법 및 이를 수행하기 위한 장치가 국내 특허 공개 번호 2000-0021899에 개시되었다. 여기에서는 일정 주기마다 배터리의 충전 전압을 검출하고, 현재 주기의 검출 전압과 이전 주기의 검출 전압에 대한 차전압을 계산한다. 각 주기에 대한 차전압에 대한 산술 평균 전압을 계산한 후에, 산술 평균 전압을 이전 주기의 충전 전압과 합산하여 보정 전압을 생성한다. 생성된 보정 전압이 미리 설정된 배터리의 충전 전압보다 작은 경우에, 이를 노이즈 판단 전압으로 판단한다.
그러나, 이와 같이 배터리의 충전 전압을 판단하는 경우에, 충전 과정에서 발생하는 서지 전압의 파형이나 크기, 서지 전압이 나타나는 시간 간격에 따라 정확한 충전 전압의 판단이 어려워진다.
특히, 도 3에 도시된 바와 같이, 배터리의 충전 과정에서 노이즈 판단 전압보다 크기가 큰 포지티브(Positive) 서지 전압과 노이즈 판단 전압보다 크기가 작은 네가티브(Negative) 서지 전압이 동시에 발생되는 경우에는 충전 전압의 보정이 제대로 이루어질 수 있지만, 한쪽 방향의 서지 전압이 계속적으로 발생되는 경우에는 정확한 충전 전압의 검출이 더욱 어려워진다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 수정된 편차를 이용하여 배터리의 충전 상태를 보다 정확하게 계산할 수 있는 배터리 충전 제어 방법 및 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 수정된 편차를 통하여 계산된 배터리 충전 전압을 이용하여 배터리의 과충전 상태를 판단할 수 있는 배터리 충전 제어 방법 및 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
도 1은 시간에 따른 배터리의 충전 전압을 나타낸 그래프.
도 2는 시간에 따른 배터리의 충전 전압으로서, 노이즈가 발생한 경우를 나타낸 그래프.
도 3은 배터리의 충전 과정에서 노이즈 판단 전압보다 크기가 큰 포지티브 서지 전압과 노이즈 판단 전압보다 크기가 작은 네가티브 서지 전압이 동시에 발생되는 경우를 나타낸 그래프.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 배터리 충전 제어 방법의 흐름도.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 배터리 충전 제어 방법에 있어서, 배터리 충전 과정에서 일정 시간 구간 내에서 배터리 전압을 샘플링하는 과정을 나타낸 화면 예시도.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 배터리 충전 제어 방법에 있어서, 수정된 편차를 사용하여 배터리의 노이즈 판단 전압을 계산하는 방법의 흐름도.
도 7은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 배터리 충전 제어 방법에 있어서, 배터리의 최대 충전 상태를 판단하는 방법의 흐름도.
도 8은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 배터리 충전 시스템의 블록도.
(도면의 주요 부분에 대한 부호의 명칭)
100: 배터리 충전 제어 시스템 10: 배터리
20: 전압 검출부 30: 메모리
40: 연산부 50: 비교부
60: 출력부 70: 충전 제어부
80: 중앙 제어부
상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 배터리 충전 제어 방법은 배터리의 충전 상태에 따라 배터리 충전 과정을 제어하는 방법에 있어서, 배터리 충전 과정에서 배터리 전압을 검출하기 위하여, 소정의 시간 간격을 가지는 시간 구간과, 각 시간 구간 내에서 배터리 전압을 검출하기 위한 샘플링 주기를 설정하는 단계와, 각 시간 구간에 대하여 샘플링 주기에 따라 배터리 전압을 순차적으로 검출하는 단계와, 선택된 시간 구간 내에서 샘플링 주기에 따라 검출된 복수의 배터리 전압을 이용하여 해당하는 시간 구간에 대한 노이즈 판단 전압을 계산하는 단계와, 상기 노이즈 판단 전압을 미리 설정된 기준 충전 전압과 비교하여 노이즈 발생 여부를 판단하는 단계와, 선택된 시간 구간에 내에서 검출된 복수의 배터리 전압을 하나의 그룹으로 하여, 해당하는 시간 구간에 대한 구간 배터리 전압을 계산하는 단계와, 상기 구간 배터리 전압을 미리 설정된 최대 배터리 전압과 비교하여, 배터리의 충전 상태를 판단하는 단계와, 상기 노이즈 발생 여부 및 배터리의 충전 상태에 따라 배터리 충전 과정을 제어하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 노이즈 판단 전압을 계산하는 단계는 샘플링 주기에 따라 검출된 복수의 배터리 전압에 대한 평균을 계산하여, 평균 배터리 전압을 산출하는 단계와, 상기 샘플링 주기에 따라 검출된 복수의 배터리 전압과 평균 배터리 전압에 대한 차전압을 각각 산출하는 단계와, 샘플링 주기에 따른 각 차전압을 제곱하여 제곱 차전압을 산출하는 단계와, 샘플링 주기에 따른 모든 제곱 차전압을 합산하여, 합산된 값을 노이즈 판단 전압으로 설정하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 평균 배터리 전압을 산출하는 단계는 샘플링 주기에 따라 검출된 복수의 배터리 전압 중에서 평균 배터리 전압을 산출하는데 이용할 배터리 전압을 선정하는 단계와, 상기 선정된 배터리 전압에 대한 평균 값을 계산하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 평균 배터리 전압을 산출하는데 이용할 배터리 전압을 선정하는 단계는 샘플링 주기에 따라 검출된 복수의 배터리 전압 중에서, 일정 수의 상위 배터리 전압과 일정 수의 하위 배터리 전압을 제외하고, 나머지 배터리 전압을 선택할 수 있다.
상기 노이즈 판단 전압으로 설정하는 단계는 샘플링 주기에 따른 모든 제곱 차전압을 합산하는 단계와, 상기 합산된 값의 제곱근을 산출하여, 이를 노이즈 판단 전압으로 설정하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 노이즈 발생 여부를 판단하는 단계는 노이즈 판단 전압이 기준 충전 전압 이상인 경우에 노이즈가 발생한 것으로 판단하여, 배터리의 전압에서 제외시킬 수 있다.
상기 구간 배터리 전압을 계산하는 단계는 샘플링 주기에 따라 검출된 복수의 배터리 전압을 합산하여, 합산된 값을 구간 배터리 전압으로 설정할 수 있다.
상기 구간 배터리 전압을 계산하는 단계는 샘플링 주기에 따라 검출된 복수의 배터리 전압 중에서 구간 배터리 전압을 산출하는데 이용할 배터리 전압을 선정하는 단계와, 상기 선정된 배터리 전압을 합산하여, 합산된 값을 구간 배터리 전압으로 설정하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 구간 배터리 전압을 산출하는데 이용할 배터리 전압을 선정하는 단계는 샘플링 주기에 따라 검출된 복수의 배터리 전압 중에서, 일정 수의 상위 배터리 전압과 일정 수의 하위 배터리 전압을 제외하고, 나머지 배터리 전압을 선택할 수 있다.
상기 배터리의 충전 상태를 판단하는 단계는 최초의 시간 구간에 대한 구간 배터리 전압을 최대 배터리 전압으로 설정하는 단계와, 선택된 시간 구간에 대한 구간 배터리 전압과 최대 배터리 전압을 비교하여, 구간 배터리 전압이 최대 배터리 전압 이상인 경우에, 구간 배터리 전압을 최대 배터리 전압으로 설정하는 단계와, 선택된 시간 구간에 대한 구간 배터리 전압이 최대 배터리 전압 이하인 경우에, 구간 배터리 전압과 최대 배터리 전압의 차에 해당하는 배터리 차전압을 계산하는 단계와, 상기 배터리 차전압이 미리 설정된 레퍼런스 차전압 이하인 경우에, 배터리의 충전이 완료된 것으로 판단하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 배터리의 충전 상태를 판단하는 단계는 최초의 시간 구간에 대한 구간 배터리 전압을 최대 배터리 전압으로 설정하는 단계와, 선택된 시간 구간에 대한 구간 배터리 전압과 최대 배터리 전압을 비교하여, 구간 배터리 전압이 최대 배터리 전압 이상인 경우에, 구간 배터리 전압을 최대 배터리 전압으로 설정하는 단계와, 선택된 시간 구간에 대한 구간 배터리 전압이 최대 배터리 전압과 동일한 경우에, 구간 배터리 전압과 최대 배터리 전압이 동일하게 유지되는 동일 전압 유지 시간을 측정하는 단계와, 상기 동일 전압 유지 시간이 미리 지정된 기준 시간 이상인 경우에, 배터리의 충전이 완료된 것으로 판단하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 배터리 충전 제어 방법은 배터리 충전 과정에서 발생하는 노이즈에 따라 배터리의 충전 과정을 제어하는 방법에 있어서, 배터리 충전 과정에서 배터리 전압을 검출하기 위하여, 소정의 시간 간격을 가지는 시간 구간과, 각 시간 구간 내에서 배터리 전압을 검출하기 위한 샘플링 주기를 설정하는 단계와, 각 시간 구간에 대하여 샘플링 주기에 따라 배터리 전압을 순차적으로 검출하는 단계와, 선택된 시간 구간 내에서 샘플링 주기에 따라 검출된 복수의 배터리 전압을 이용하여 해당하는 시간 구간에 대한 노이즈 판단 전압을 계산하는 단계와, 상기 노이즈 판단 전압을 미리 설정된 기준 충전 전압과 비교하여 노이즈 발생 여부를 판단하는 단계와, 상기 판단 결과에 따라 배터리 충전 과정을 제어하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 노이즈 판단 전압을 계산하는 단계는 샘플링 주기에 따라 검출된 복수의 배터리 전압에 대한 평균을 계산하여, 평균 배터리 전압을 산출하는 단계와, 상기 샘플링 주기에 따라 검출된 복수의 배터리 전압과 평균 배터리 전압에 대한 차전압을 각각 산출하는 단계와, 샘플링 주기에 따른 각 차전압을 제곱하여 제곱 차전압을 산출하는 단계와, 샘플링 주기에 따른 모든 제곱 차전압을 합산하여, 합산된 값을 노이즈 판단 전압으로 설정하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 배터리 충전 제어 방법은 배터리의 충전 상태에 따라 배터리 충전 과정을 제어하는 방법에 있어서, 배터리 충전 과정에서 배터리 전압을 검출하기 위하여, 소정의 시간 간격을 가지는 시간 구간과, 각 시간 구간 내에서 배터리 전압을 검출하기 위한 샘플링 주기를 설정하는 단계와, 각 시간 구간에 대하여 샘플링 주기에 따라 배터리 전압을 순차적으로 검출하는 단계와, 선택된 시간 구간에 내에서 검출된 복수의 배터리 전압을 하나의 그룹으로 하여, 해당하는 시간 구간에 대한 구간 배터리 전압을 계산하는 단계와, 상기 구간 배터리 전압을 미리 설정된 최대 배터리 전압과 비교하여, 배터리의 충전 상태를 판단하는 단계와, 상기 노이즈 발생 여부 및 배터리의 충전 상태에 따라 배터리 충전 과정을 제어하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 구간 배터리 전압을 계산하는 단계는 샘플링 주기에 따라 검출된 복수의 배터리 전압을 합산하여, 합산된 값을 구간 배터리 전압으로 설정할 수 있다.
상기 구간 배터리 전압을 계산하는 단계는 샘플링 주기에 따라 검출된 복수의 배터리 전압 중에서 구간 배터리 전압을 산출하는데 이용할 배터리 전압을 선정하는 단계와, 상기 선정된 배터리 전압을 합산하여, 합산된 값을 구간 배터리 전압으로 설정하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 배터리의 충전 상태를 판단하는 단계는 최초의 시간 구간에 대한 구간 배터리 전압을 최대 배터리 전압으로 설정하는 단계와, 선택된 시간 구간에 대한 구간 배터리 전압과 최대 배터리 전압을 비교하여, 구간 배터리 전압이 최대 배터리 전압 이상인 경우에, 구간 배터리 전압을 최대 배터리 전압으로 설정하는 단계와, 선택된 시간 구간에 대한 구간 배터리 전압이 최대 배터리 전압 이하인 경우에, 구간 배터리 전압과 최대 배터리 전압의 차에 해당하는 배터리 차전압을 계산하는 단계와, 상기 배터리 차전압이 미리 설정된 레퍼런스 차전압 이하인 경우에, 배터리의 충전이 완료된 것으로 판단하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 배터리의 충전 상태를 판단하는 단계는 최초의 시간 구간에 대한 구간 배터리 전압을 최대 배터리 전압으로 설정하는 단계와, 선택된 시간 구간에 대한 구간 배터리 전압과 최대 배터리 전압을 비교하여, 구간 배터리 전압이 최대 배터리 전압 이상인 경우에, 구간 배터리 전압을 최대 배터리 전압으로 설정하는 단계와, 선택된 시간 구간에 대한 구간 배터리 전압이 최대 배터리 전압과 동일한 경우에, 구간 배터리 전압과 최대 배터리 전압이 동일하게 유지되는 동일 전압 유지 시간을 측정하는 단계와, 상기 동일 전압 유지 시간이 미리 지정된 기준 시간 이상인 경우에, 배터리의 충전이 완료된 것으로 판단하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 배터리 충전 제어 시스템은 배터리의 충전 상태를 판별하여 배터리의 충전을 제어하기 위한 시스템에 있어서, 배터리의 양전극과 음전극에 연결되어, 지정된 시간에 배터리의 전압을 검출하기 위한 배터리 검출부와, 상기 배터리 검출부를 통하여 검출된 복수의 배터리 전압을 저장하기 위한 메모리와, 상기 메모리에 저장된 복수의 배터리 전압을 지정된 순서에 따라 연산을 수행하여, 노이즈 판단 전압을 생성하기 위한 연산부와, 상기 연산부에서 생성된 노이즈 판단 전압과 기준 충전 전압을 비교하여, 비교 결과를 출력하는 비교부와, 상기 전압 검출부, 메모리, 연산부 및 비교부의 동작을 제어하며, 비교부의 출력 결과에 따라 배터리의 충전 작업을 제어하는 제어부를 포함하되, 상기 제어부는 전압 검출부에서 배터리 전압을 검출하기 위하여, 소정의 시간 간격을 가지는 시간 구간과, 각 시간 구간 내에서 배터리 전압을 검출하기 위한 샘플링 주기를 설정하는 단계와, 각 시간 구간에 대하여 샘플링 주기에 따라 배터리 전압을 순차적으로 검출하도록 전압 검출부를 제어하는 단계와, 선택된 시간 구간 내에서 샘플링 주기에 따라 검출된 복수의 배터리 전압을 메모리에 저장시키는 단계와, 상기 메모리에 저장된 복수의 배터리 전압을 이용하여 해당하는 시간 구간에 대한 노이즈 판단 전압을 계산하도록 연산부를 제어하는 단계와, 상기 연산부에서 계산된 노이즈 판단 전압을 미리 설정된 기준 충전 전압과 비교하도록 비교부를 제어하는 단계와, 상기 비교부의 비교 결과에 따라 노이즈 발생 여부를 판단하는 단계와, 상기 판단 결과에 따라 배터리 충전 과정을 제어하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 배터리 충전 제어 시스템은 배터리의 충전 상태를 판별하여 배터리의 충전을 제어하기 위한 시스템에 있어서, 배터리의 양전극과 음전극에 연결되어, 지정된 시간에 배터리의 전압을 검출하기 위한 배터리 검출부와, 상기 배터리 검출부를 통하여 검출된 복수의 배터리 전압을 저장하기 위한 메모리와, 상기 메모리에 저장된 복수의 배터리 전압을 지정된 순서에 따라 연산을 수행하여, 구간 배터리 전압을 계산하기 위한 연산부와, 상기 연산부에서 계산된 구간 배터리 전압과 미리 설정된 최대 배터리 전압을 비교하여, 비교 결과를 출력하는 비교부와, 상기 전압 검출부, 메모리, 연산부 및 비교부의 동작을 제어하며, 비교부의 출력 결과에 따라 배터리의 충전 작업을 제어하는 제어부를 포함하되, 상기 제어부는 전압 검출부에서 배터리 전압을 검출하기 위하여, 소정의 시간 간격을 가지는 시간 구간과, 각 시간 구간 내에서 배터리 전압을 검출하기 위한 샘플링 주기를 설정하는 단계와, 각 시간 구간에 대하여 샘플링 주기에 따라 배터리 전압을 순차적으로 검출하도록 전압 검출부를 제어하는 단계와, 선택된 시간 구간 내에서 샘플링 주기에 따라 검출된 복수의 배터리 전압을 메모리에 저장시키는 단계와, 상기 메모리에 저장된 복수의 배터리 전압에 대하여, 해당하는 시간 구간에 대한 구간 배터리 전압을 계산하도록 연산부를 제어하는 단계와, 상기 연산부에서 계산된 구간 배터리 전압을 미리 설정된 최대 배터리 전압과 비교하도록 비교부를 제어하는 단계와, 상기 비교부의 비교 결과에 따라 배터리의 충전 상태를 판단하는 단계와, 상기 판단 결과에 따라 배터리 충전 과정을 제어하는 단계를 포함할 수 있다.
이하, 첨부한 도면에 의하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 자세히 설명하도록 한다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 배터리 충전 제어 방법의 흐름도를 나타낸 것이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 배터리 충전 제어 방법은 배터리의 충전을 위하여 배터리에 전압이 인가되는 시점부터 기산한다. 충전을 위하여 배터리에 전압이 인가되면, 일정 시간 동안은 초기 전류에 의하여 배터리에 충전되는 전압이 안정되지 못하고, 변동이 발생할 수 있다. 이를 위하여, 배터리의 전압이 안정되는 초기화 시간 동안은 배터리 전압을 검출하지 않는 것이 바람직하다(s10). 통상적으로, 배터리의 충전 시간이 6시간 정도 소요될 때, 초기화 시간은 20분 내외의 값을 가질 수 있다.
초기화 시간이 지나면, 일정한 시간동안 시간 구간을 설정하고, 각 시간 구간 내에서 일정 간격으로 배터리 전압을 샘플링한다(s12).
도 5는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 배터리 충전 제어 방법에 있어서, 배터리 충전 과정에서 일정 시간 구간 내에서 배터리 전압을 샘플링하는 과정을 나타낸 화면 예시도이다.
도 5를 참조하면, 배터리 전압을 샘플링하기 위하여 배터리 충전 과정에서 일정한 시간을 가지는 시간 구간(T1, T2, ...)을 설정한다. 그런 다음, 각 시간 구간 내에서 미리 정해진 시간 간격으로 배터리 전압을 샘플링하여 추출한다. 예컨대, 시간 구간(T1, T2, ...)을 6초 간격으로 설정하고, 샘플링 주기를 0.5초로 설정하는 경우에는, 도 5에 도시된 바와 같이 각 시간 구간(T1, T2, ...) 내에서 12번의 샘플링 시간(T1-01, T1-02, ... , T1-12) 동안 12번의 배터리 전압(V1-01, V1-02, ... , V1-12)의 검출이 가능할 것이다. 그러나, 본 발명의 기술 분야에서 통상의 기술을 가진 당업자에게는 시간 구간(T1, T2, ...)의 시간이나, 각 시간 구간(T1, T2, ... ) 내에서의 샘플링 주기를 다양하게 변경할 수 있는 것은 자명할 것이다.
이와 같이, 배터리의 전체 충전 과정을 복수의 시간 구간(T1, T2, ...)으로 분할하고, 분할된 각 시간 구간(T1, T2, ...)내에서 일정한 샘플링 간격으로 배터리 전압을 검출한 후에는 검출된 배터리 전압을 이용하여 노이즈 판단 전압을 계산한다(s14). 본 발명에서는 수정된 편차를 사용한다.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 배터리 충전 제어 방법에 있어서, 수정된 편차를 사용하여 배터리의 노이즈 판단 전압을 계산하는 방법의 흐름도를 나타낸 것이다.
도 6을 참조하면, 배터리의 노이즈 판단 전압을 계산하기 위하여, 시간 구간내에서 검출된 복수의 배터리 전압, 예컨대 T1 시간 구간 내에서 검출된 12개의 배터리 전압(V1-01, V1-02, ... , V1-12) 중에서 노이즈 판단 전압을 계산하는데 사용될 배터리 전압을 선정한다(s30). 즉, 복수의 배터리 전압(V1-01, V1-02, ... , V1-12)이 검출되기 때문에, 노이즈 판단 전압의 계산에 대한 정확도를 높이기 위하여, 상위 2개의 배터리 전압과 하위 2개의 배터리 전압을 제외하고, 나머지 8개의 배터리 전압을 사용할 수 있다. 그러나, 노이즈 판단 전압을 계산하기 위하여, 해당하는 시간 구간 내에서 검출된 복수의 배터리 전압을 모두 사용할 수도 있을 것이다. 또한, 검출된 복수의 배터리 전압 중에서 노이즈 판단 전압을 계산하기 위하여 제외할 배터리 전압의 수 또는 그 선택 기준을 다양하게 변경할 수 있는 것은 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 당업자에게는 자명할 것이다.
그런 다음, 노이즈 판단 전압을 계산하기 위하여 선정된 배터리 전압을 합산하고, 선정된 배터리 전압의 개수로 나누어 평균 배터리 전압을 계산한다(s32). 이 때, 추가적으로 선택된 시간 구간 내에서 선정된 배터리 전압으로부터 계산된 평균 배터리 전압을 사용하여 배터리의 충전 상태를 판단할 수 있다. 즉, 평균 배터리 전압을 미리 설정된 최대 기준 전압과 비교하여(s34), 평균 배터리 전압이 최대 기준 전압 이상인 경우에는 충전이 완료된 것으로 판단하여 충전 작업을 종료한다(s35). 반면에, 평균 배터리 전압이 최대 기준 전압 이하인 경우에는 배터리를 계속적으로 충전하여야 하는 것으로 판단하여 이후의 과정을 진행한다. 이를 위하여, 선택된 시간 구간 내에서 선정된 각 배터리 전압과 평균 배터리 전압과의 차이를 계산하여 차전압을 산출한다(s36). 이 때, 12개의 배터리 전압을 검출하고, 그 중에서 8개의 배터리 전압을 선정한 경우에는, 각 배터리 전압과 평균 배터리 전압의 차이에 의한 8개의 차전압이 산출될 것이다. 그런 다음, 선정된 배터리 전압에 대한 차전압을 각각 제곱하여 이를 합산한다(s38). 이렇게 생성된 전압은 배터리의 충전 상태를 판별하기 위한 노이즈 판단 전압으로 이용된다.
한편, 상기와 같이 차전압을 제곱하여 합산한 값을 노이즈 판단 전압으로 사용하지 않고, 차전압을 제곱한 후에 모두 합산하고, 합산된 값의 제곱근을 산출하여 이를 노이즈 판단 전압으로 이용할 수도 있다.
노이즈 판단 전압이 계산되면, 이를 기준 충전 전압과 비교한다(s16). 기준 충전 전압은 노이즈가 발생하지 않고 배터리가 정상적으로 충전되는 경우에 대하여, 최대 충전 전압을 일정 시간 구간 내에서 샘플링하고, 이를 수정된 편차에 의하여 산출한 충전 전압에 해당할 것이다. 따라서, 노이즈 판단 전압이 기준 충전 전압보다 큰 경우에는 정상적인 배터리 충전이 이루어지지 않고, 서지(Surge) 전압이나 노이즈가 발생한 것으로 판별할 수 있다(s18). 따라서, 노이즈 판단 전압이 기준 충전 전압 이상인 경우에는 노이즈 판단 전압을 무시하고(s20), 다음 시간 구간에 대한 배터리 전압 검출 과정을 수행한다. 반면에, 노이즈 판단 전압이 기준 충전 전압보다 크지 않은 경우에는 배터리 충전 과정에서 서지 전압이나 노이즈가 발생하지 않고, 정상적인 충전이 이루어지는 것으로 판단한다.
한편, 선택된 시간 구간(T1, T2, ...) 내에서 일정한 샘플링 간격으로 검출된 배터리 전압을 이용하여 최대 충전 전압으로 배터리가 충전되었는지를 판단할 수 있다(s22).
도 7은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 배터리 충전 제어 방법에 있어서, 배터리의 최대 충전 상태를 판단하고, 그에 따라 배터리 충전을 제어하는 과정의 흐름도를 나타낸 것이다.
도 7을 참조하면, 배터리의 최대 충전 상태를 판단하기 위하여, 지정된 시간 구간(T1, T2, ...) 내에서 검출된 복수의 배터리 전압(V1-01, V1-02, ... , V1-12) 중에서 배터리의 충전 상태를 판단하는데 사용될 배터리 전압을 선정한다(s40). 그러나, 노이즈 판단 전압을 계산하는 경우와 동일하게, 배터리의 충전 상태를 판단하는 경우에도 해당하는 시간 구간 내에서 검출된 복수의 배터리 전압을 모두 사용하거나, 제외할 배터리 전압의 수 또는 그 선택 기준을 다양하게 변경할 수 있다.
현재의 시간 구간 내에서 검출된 복수의 배터리 전압 중에서, 배터리의 충전 상태를 판단하기 위하여 사용될 배터리 전압이 선정되면, 선정된 배터리 전압을 합산하여 구간 배터리 전압을 산출한다(s42). 현재의 시간 구간에 대하여 산출된 구간 배터리 전압은 최대 배터리 전압과 비교된다(s44). 최대 배터리 전압은 각 시간 구간에서 산출된 구간 배터리 전압 중에서 최대의 값을 가지는 전압으로, 이웃하는 시간 구간마다 구간 배터리 전압을 서로 비교하여, 보다 큰 배터리 전압을 최대 배터리 전압으로 설정하는 것이다. 따라서, 현재의 시간 구간에 대한 구간 배터리 전압이 최대 배터리 전압보다 큰 경우에는, 현재의 구간 배터리 전압이 최대 배터리 전압으로 갱신된다(s48). 이 때, 현재의 구간 배터리 전압이 최대 배터리 전압보다 큰 경우는 배터리가 계속적으로 충전되기 때문에, 배터리 전압이 상승하고 있다고 판단한다.
반면에, 현재의 시간 구간에 대한 구간 배터리 전압이 최대 배터리 전압보다 크지 않은 경우에는 배터리가 모두 충전된 경우라고 할 수 있다. 따라서, 이를 판단하기 위하여 현재의 시간 구간에 대한 구간 배터리 전압과 최대 배터리 전압의 차이에 해당하는 배터리 차전압을 계산하고, 이를 미리 지정된 크기를 가지는 레퍼런스 차전압과 비교한다(s50). 배터리의 충전이 완료된 경우에는 배터리의 전압이 일정하게 유지되거나, 오히려 감소할 수 있다. 따라서, 배터리 차전압이 레퍼런스 차전압보다 크거나(s50), 현재의 구간 배터리 전압이 최대 배터리 전압과 동일한 값을 가지게 되어, 배터리 차전압이 0인 시간(Time(배터리 차전압=0))이 기준 시간을 초과하면(s52), 배터리의 충전이 완료된 것으로 판단하여, 배터리 충전 작업을 종료한다(s26).
그러나, 배터리 차전압이 레퍼런스 차전압보다 크지 않고, 배터리 차전압이 0인 시간이 기준시간보다 크지도 않은 경우에는 배터리의 충전 작업이 완료되지 않은 것으로 판단하여, 다음의 시간 구간동안 일정한 시간 간격으로 배터리 전압을 검출하여, 배터리의 충전 여부를 판단하는 과정을 반복한다(s54).
한편, 배터리 충전 과정에 소요되는 최대 충전 시간을 설정하고, 배터리 충전 작업이 최대 충전 시간을 초과하는 경우에 배터리 충전 작업을 종료시키도록 할 수 있을 것이다.
도 8은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 배터리 충전 시스템의 블록도를 나타낸 것이다.
도 8을 참조하면, 본 발명의 배터리 충전 시스템(100)은 배터리(10)의 양전극과 음전극에 연결되어 지정된 시간 구간 내에서 배터리 전압을 샘플링하는 전압 검출부(20)를 포함한다. 전압 검출부(20)는 중앙 제어부(80)의 제어에 따라 배터리가 충전되는 과정 중에서, 배터리 전압을 검출하기 위한 시간 구간 내에서 샘플링 주기에 따라 배터리 전압을 검출할 것이다. 지정된 시간 구간 내에서 샘플링 주기로 검출된 복수의 배터리 전압은 메모리(30)에 저장된다. 이 때, 중앙 제어부(80)는 메모리(30)에 저장된 복수의 배터리 전압 중에서 노이즈 판단 전압 및 구간 배터리 전압을 계산하는데 사용될 배터리 전압을 선정한다. 중앙 제어부(80)에 의하여 선정된 배터리 전압은 연산부(40)로 제공되고, 연산부(40)는 선정된 배터리 전압에 대하여, 본 발명에 따른 수정된 편차를 통하여 노이즈 판단 전압 및 구간 배터리 전압을 계산한다. 이 때, 연산부(40)의 내부에서는 노이즈 판단 전압 및 구간 배터리 전압을 계산하기 위하여, 덧셈, 뺄셈, 곱셈 또는 나눗셈의 사칙 연산 중에서 필요한 연산을 지정된 순서에 의하여 수행할 것이다.
연산부(40)에서 노이즈 판단 전압 또는 구간 배터리 전압이 산출되면, 비교부(50)에서 노이즈 판단 전압과 기준 충전 전압을 비교하거나 구간 배터리 전압과 최대 배터리 전압을 비교하여 비교 결과를 출력부(60) 및 중앙 제어부(80)로 제공한다. 중앙 제어부(80)는 상기 비교부(50)의 비교 결과에 따라, 배터리 충전 과정에서 노이즈가 발생하였는지 또는 배터리 충전이 정상적으로 완료되었는지를 판단한다. 그 결과, 배터리가 정상적으로 충전이 완료된 경우에는 충전 제어부(70)를 통하여 배터리의 충전 작업을 종료시키고, 출력부(60)를 통하여 배터리의 충전 상태를 외부로 표시한다.
상술한 같이, 본 발명의 배터리 충전 제어 방법 및 시스템에 따르면, 수정된 편차를 이용함으로써 보다 정확하게 배터리의 충전 전압을 계산할 수 있다. 그에 따라, 배터리 충전 과정에서 발생할 수 있는 서지 전압과 같은 노이즈에 의하여 배터리 충전의 오동작을 미연에 방지할 수 있다.
또한, 본 발명의 배터리 충전 제어 방법 및 시스템에 따르면, 배터리의 충전 상태를 정확하게 판별할 수 있기 때문에, 과충전에 따른 배터리의 손상이나 용량이 감소되는 것을 방지할 수 있다. 그에 따라, 사용자는 오랫동안 배터리를 사용할 수 있기 때문에, 배터리 사용에 따른 비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.
상기에서는 본 발명에 따른 배터리 충전 방법 및 시스템을 바람직한 실시 예를 통하여 상세하게 기술하였지만, 그 내용은 하기 청구범위에 기술된 본 발명의 분야에만 한정되지 않는다. 또한, 상기 기술 분야에 있어서, 통상의 지식을 가진 사람은 본 발명의 범위 내에서 이를 다양하게 변경하거나 수정하는 것이 자명할 것이다.
Claims (17)
- 배터리의 충전 상태에 따라 배터리 충전 과정을 제어하는 방법에 있어서,배터리 충전 과정에서 배터리 전압을 검출하기 위하여, 소정의 시간 간격을 가지는 시간 구간과, 각 시간 구간 내에서 배터리 전압을 검출하기 위한 샘플링 주기를 설정하는 단계;각 시간 구간에 대하여 샘플링 주기에 따라 배터리 전압을 순차적으로 검출하는 단계;선택된 시간 구간 내에서 샘플링 주기에 따라 검출된 복수의 배터리 전압을 이용하여 상기 선택된 시간 구간에 대한 노이즈 판단 전압을 계산하는 단계;상기 노이즈 판단 전압을 미리 설정된 기준 충전 전압과 비교하여 노이즈 발생 여부를 판단하는 단계;선택된 시간 구간에 내에서 검출된 복수의 배터리 전압을 하나의 그룹으로 하여, 해당하는 시간 구간에 대한 구간 배터리 전압을 계산하는 단계;상기 구간 배터리 전압을 미리 설정된 최대 배터리 전압과 비교하여, 배터리의 충전 상태를 판단하는 단계; 및상기 노이즈 발생 여부 및 배터리의 충전 상태에 따라 배터리 충전 과정을 제어하는 단계를 포함하는 배터리 충전 제어 방법.
- 제1항에 있어서,상기 노이즈 판단 전압을 계산하는 단계는샘플링 주기에 따라 검출된 복수의 배터리 전압에 대한 평균을 계산하여, 평균 배터리 전압을 산출하는 단계;상기 샘플링 주기에 따라 검출된 복수의 배터리 전압과 평균 배터리 전압에 대한 차전압을 각각 산출하는 단계;샘플링 주기에 따른 각 차전압을 제곱하여 제곱 차전압을 산출하는 단계; 및샘플링 주기에 따른 모든 제곱 차전압을 합산하여, 합산된 값을 노이즈 판단 전압으로 설정하는 단계를 포함하는 배터리 충전 제어 방법.
- 제2항에 있어서,상기 평균 배터리 전압을 산출하는 단계는샘플링 주기에 따라 검출된 복수의 배터리 전압 중에서 평균 배터리 전압을 산출하는데 이용할 배터리 전압을 선정하는 단계; 및상기 선정된 배터리 전압에 대한 평균 값을 계산하는 단계를 포함하는 배터리 충전 제어 방법.
- 제3항에 있어서,상기 평균 배터리 전압을 산출하는데 이용할 배터리 전압을 선정하는 단계는샘플링 주기에 따라 검출된 복수의 배터리 전압 중에서, 일정 수의 상위 배터리 전압과 일정 수의 하위 배터리 전압을 제외하고, 나머지 배터리 전압을 선택하는 배터리 충전 제어 방법.
- 제2항에 있어서,상기 노이즈 판단 전압으로 설정하는 단계는샘플링 주기에 따른 모든 제곱 차전압을 합산하는 단계; 및상기 합산된 값의 제곱근을 산출하여, 이를 노이즈 판단 전압으로 설정하는 단계를 포함하는 배터리 충전 제어 방법.
- 제2항에 있어서,상기 노이즈 판단 전압을 계산하는 단계는평균 배터리 전압과 미리 설정된 최대 기준 전압을 비교하는 단계; 및평균 배터리 전압이 최대 기준 전압 이상인 경우에, 배터리의 충전이 완료된 것으로 판단하여 배터리의 충전 작업을 종료하는 단계를 더 포함하는 배터리 충전 제어 방법.
- 제1항에 있어서,상기 노이즈 발생 여부를 판단하는 단계는노이즈 판단 전압이 기준 충전 전압 이상인 경우에 노이즈가 발생한 것으로 판단하여, 이를 무시하는 배터리 충전 제어 방법.
- 제1항에 있어서,상기 구간 배터리 전압을 계산하는 단계는샘플링 주기에 따라 검출된 복수의 배터리 전압을 합산하여, 합산된 값을 구간 배터리 전압으로 설정하는 배터리 충전 제어 방법.
- 제8항에 있어서,상기 구간 배터리 전압을 계산하는 단계는샘플링 주기에 따라 검출된 복수의 배터리 전압 중에서 구간 배터리 전압을 산출하는데 이용할 배터리 전압을 선정하는 단계; 및상기 선정된 배터리 전압을 합산하여, 합산된 값을 구간 배터리 전압으로 설정하는 단계를 포함하는 배터리 충전 제어 방법.
- 제9항에 있어서,상기 구간 배터리 전압을 산출하는데 이용할 배터리 전압을 선정하는 단계는샘플링 주기에 따라 검출된 복수의 배터리 전압 중에서, 일정 수의 상위 배터리 전압과 일정 수의 하위 배터리 전압을 제외하고, 나머지 배터리 전압을 선택하는 배터리 충전 제어 방법.
- 제1항에 있어서,상기 배터리의 충전 상태를 판단하는 단계는최초의 시간 구간에 대한 구간 배터리 전압을 최대 배터리 전압으로 설정하는 단계;선택된 시간 구간에 대한 구간 배터리 전압과 최대 배터리 전압을 비교하여, 구간 배터리 전압이 최대 배터리 전압 이상인 경우에, 구간 배터리 전압을 최대 배터리 전압으로 설정하는 단계;선택된 시간 구간에 대한 구간 배터리 전압이 최대 배터리 전압 이하인 경우에, 구간 배터리 전압과 최대 배터리 전압의 차에 해당하는 배터리 차전압을 계산하는 단계; 및상기 배터리 차전압이 미리 설정된 레퍼런스 차전압 이상인 경우에, 배터리의 충전이 완료된 것으로 판단하는 단계를 포함하는 배터리 충전 제어 방법.
- 제1항에 있어서,상기 배터리의 충전 상태를 판단하는 단계는최초의 시간 구간에 대한 구간 배터리 전압을 최대 배터리 전압으로 설정하는 단계;선택된 시간 구간에 대한 구간 배터리 전압과 최대 배터리 전압을 비교하여, 구간 배터리 전압이 최대 배터리 전압 이상인 경우에, 구간 배터리 전압을 최대 배터리 전압으로 설정하는 단계;선택된 시간 구간에 대한 구간 배터리 전압이 최대 배터리 전압과 동일한 경우에, 구간 배터리 전압과 최대 배터리 전압이 동일하게 유지되는 동일 전압 유지 시간을 측정하는 단계; 및상기 동일 전압 유지 시간이 미리 지정된 기준 시간 이상인 경우에, 배터리의 충전이 완료된 것으로 판단하는 단계를 포함하는 배터리 충전 제어 방법.
- 제1항에 있어서,배터리 충전 작업이 수행되는 시간이 미리 설정된 최대 충전 시간 이상인 경우에, 배터리 충전 작업을 종료하는 단계를 더 포함하는 배터리 충전 제어 방법.
- 배터리 충전 과정에서 발생하는 노이즈에 따라 배터리의 충전 과정을 제어하는 방법에 있어서,배터리 충전 과정에서 배터리 전압을 검출하기 위하여, 소정의 시간 간격을 가지는 시간 구간과, 각 시간 구간 내에서 배터리 전압을 검출하기 위한 샘플링 주기를 설정하는 단계;각 시간 구간에 대하여 샘플링 주기에 따라 배터리 전압을 순차적으로 검출하는 단계;선택된 시간 구간 내에서 샘플링 주기에 따라 검출된 복수의 배터리 전압을 이용하여 상기 선택된 시간 구간에 대한 노이즈 판단 전압을 계산하는 단계;상기 노이즈 판단 전압을 미리 설정된 기준 충전 전압과 비교하여 노이즈 발생 여부를 판단하는 단계; 및상기 판단 결과에 따라 배터리 충전 과정을 제어하는 단계를 포함하는 배터리 충전 제어 방법.
- 배터리의 충전 상태에 따라 배터리 충전 과정을 제어하는 방법에 있어서,배터리 충전 과정에서 배터리 전압을 검출하기 위하여, 소정의 시간 간격을 가지는 시간 구간과, 각 시간 구간 내에서 배터리 전압을 검출하기 위한 샘플링 주기를 설정하는 단계;각 시간 구간에 대하여 샘플링 주기에 따라 배터리 전압을 순차적으로 검출하는 단계;선택된 시간 구간에 내에서 검출된 복수의 배터리 전압을 하나의 그룹으로 하여, 해당하는 시간 구간에 대한 구간 배터리 전압을 계산하는 단계;상기 구간 배터리 전압을 미리 설정된 최대 배터리 전압과 비교하여, 배터리의 충전 상태를 판단하는 단계; 및상기 노이즈 발생 여부 및 배터리의 충전 상태에 따라 배터리 충전 과정을 제어하는 단계를 포함하는 배터리 충전 제어 방법.
- 배터리의 충전 상태를 판별하여 배터리의 충전을 제어하기 위한 시스템에 있어서,배터리의 양전극과 음전극에 연결되어, 지정된 시간에 배터리의 전압을 검출하기 위한 배터리 검출부;상기 배터리 검출부를 통하여 검출된 복수의 배터리 전압을 저장하기 위한 메모리;상기 메모리에 저장된 복수의 배터리 전압을 지정된 순서에 따라 연산을 수행하여, 노이즈 판단 전압을 생성하기 위한 연산부;상기 연산부에서 생성된 노이즈 판단 전압과 기준 충전 전압을 비교하여, 비교 결과를 출력하는 비교부; 및상기 전압 검출부, 메모리, 연산부 및 비교부의 동작을 제어하며, 비교부의 출력 결과에 따라 배터리의 충전 작업을 제어하는 제어부를 포함하되,상기 제어부는전압 검출부에서 배터리 전압을 검출하기 위하여, 소정의 시간 간격을 가지는 시간 구간과, 각 시간 구간 내에서 배터리 전압을 검출하기 위한 샘플링 주기를 설정하고,각 시간 구간에 대하여 샘플링 주기에 따라 배터리 전압을 순차적으로 검출하도록 전압 검출부를 제어하고;선택된 시간 구간 내에서 샘플링 주기에 따라 검출된 복수의 배터리 전압을 메모리에 저장하고,상기 메모리에 저장된 복수의 배터리 전압을 이용하여 해당하는 시간 구간에 대한 노이즈 판단 전압을 계산하도록 연산부를 제어하고,상기 연산부에서 계산된 노이즈 판단 전압을 미리 설정된 기준 충전 전압과 비교하도록 비교부를 제어하고,상기 비교부의 비교 결과에 따라 노이즈 발생 여부를 판단하며,상기 판단 결과에 따라 배터리 충전 과정을 제어하는 것을 특징으로 하는 배터리 충전 제어 시스템.
- 배터리의 충전 상태를 판별하여 배터리의 충전을 제어하기 위한 시스템에 있어서,배터리의 양전극과 음전극에 연결되어, 지정된 시간에 배터리의 전압을 검출하기 위한 배터리 검출부;상기 배터리 검출부를 통하여 검출된 복수의 배터리 전압을 저장하기 위한 메모리;상기 메모리에 저장된 복수의 배터리 전압을 지정된 순서에 따라 연산을 수행하여, 구간 배터리 전압을 계산하기 위한 연산부;상기 연산부에서 계산된 구간 배터리 전압과 미리 설정된 최대 배터리 전압을 비교하여, 비교 결과를 출력하는 비교부; 및상기 전압 검출부, 메모리, 연산부 및 비교부의 동작을 제어하며, 비교부의 출력 결과에 따라 배터리의 충전 작업을 제어하는 제어부를 포함하되,상기 제어부는전압 검출부에서 배터리 전압을 검출하기 위하여, 소정의 시간 간격을 가지는 시간 구간과, 각 시간 구간 내에서 배터리 전압을 검출하기 위한 샘플링 주기를 설정하고,각 시간 구간에 대하여 샘플링 주기에 따라 배터리 전압을 순차적으로 검출하도록 전압 검출부를 제어하고,선택된 시간 구간 내에서 샘플링 주기에 따라 검출된 복수의 배터리 전압을 메모리에 저장시키고,상기 메모리에 저장된 복수의 배터리 전압에 대하여, 해당하는 시간 구간에 대한 구간 배터리 전압을 계산하도록 연산부를 제어하고,상기 연산부에서 계산된 구간 배터리 전압을 미리 설정된 최대 배터리 전압과 비교하도록 비교부를 제어하고,상기 비교부의 비교 결과에 따라 배터리의 충전 상태를 판단하며, 및상기 판단 결과에 따라 배터리 충전 과정을 제어하는 것을 특징으로 하는 배터리 충전 제어 시스템.
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