KR100461895B1 - 이동통신 단말기용 배터리의 에러검출 및 보상방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 이동통신 단말기 배터리의 에러검출 및 보상방법에 관한 것으로, 소정 주기마다 배터리 기억회로의 읽기/쓰기 기능을 확인하여, 기억회로 임의 장소로부터 데이터를 읽어올 수 없거나, 기억회로의 임의의 주소에 데이터를 쓸 수 없는 경우 하드웨어적인 에러로 간주하고, 배터리 상태에 대한 정보제공을 중단함과 동시에, 하드웨어 에러 메시지를 단말기 화면상에 출력하는 제 1 단계와, 기억회로상의 데이터 읽기/쓰기가 수행되는 경우에는, 배터리 기억회로부터 디자인용량값, 최대용량값, 잔여용량값을 읽어와서 각각 소정의 조건에 해당하는지 파악하고, 상기 소정의 조건에 해당하지 않는 경우 소프트웨어 에러로 간주하여 소정의 방식으로 디자인용량 데이터, 최대용량 데이터 및 잔여용량 데이터를 미리 정해진 주소에 기록하는 제 2 단계로 이루어진다.

본 발명을 이용하면, 배터리 고장시 하드웨어적인 손상여부를 확인하여 A/S 필요 여부를 결정할 수 있으며, 하드웨어적인 충격은 있었지만 동작이 가능한 상태(소프트웨어적인 에러)에서는 배터리 상태정보 중 꼭 필요한 데이터들을 복구하여 계속하여 배터리를 사용할 수 있다.

Description

이동통신 단말기용 배터리의 에러검출 및 보상방법 {Method for Detecting and Correcting Error of Battery for Mobile Communication Device}

본 발명은 이동통신 단말기 배터리의 에러검출 및 보상방법, 더 상세하게는 배터리에 대한 여러 가지 정보를 포함하고 있는 배터리 기억회로의 하드웨어적인 에러(회로 손상) 및 소프트웨어적인 에러(저장된 데이터의 에러)를 검출하고, 그 에러를 적절하게 보정하기 위한 방법에 관한 것이다.

최근, 이동통신 서비스가 널리 확산됨에 따라 거의 대부분의 국민이 하나 이상의 이동통신 단말기를 보유하고 있다.

이러한 이동통신 단말기의 배터리는 에너지 밀도가 높고, 작동 전압이 높을 뿐 아니라 우수한 보존 및 수명 특성을 보이는 등의 많은 장점을 지닌 리튬이온 2차 전지가 널리 이용되고 있다.

한편, 이동통신 단말기의 배터리는 각각 사양이나 특성이 다르기 때문에, 배터리의 설계용량(Design Capacity; DC), 최대용량(Maximum Capacity; MC), 잔여용량(Remaining Capacity; RC) 등을 포함하는 배터리 정보를 단말기에 저장·관리할 수 없다. 따라서, 최근에는 배터리에 대한 각종 정보를 배터리 내부의 기억회로상에 직접 저장하고, 배터리를 장착하는 장치와의 정보교환을 수행함으로써, 배터리에 대한 관리를 완전하게 수행할 수 있는 배터리로서, 소위 "스마트배터리(Smart Battery)"가 사용되기 시작하였다.

이러한 스마트배터리는 배터리에 내장된 기억회로 또는 메모리에 배터리에 관련된 정보(설계용량, 최대용량, 현재 잔여용량, 충방전특성곡선정보 등)를 갱신·저장하고, 배터리가 장착되는 장치와 배터리 관련정보를 송수신한다.

그러나, 이러한 배터리 기억회로가 외부의 충격등에 의하여 정상적인 동작을 하지 않는 경우, 적절한 초치를 취해 주어야 한다. 배터리의 손상은 크게 회로가 깨지는 등의 하드웨어적인 손상과, 하드웨어적인 손상은 없으나 저장된 각종 데이터값에 에러가 발생한 경우인 소프트웨어적인 손상이 있을 수 있다. 하드웨어적인 손상인 경우에는 예를 들면 A/S 센터 등을 방문하여 배터리 전체를 교체 또는 수리하여야 하지만, 소프트웨어적인 에러인 경우에는 배터리를 교체할 필요없이 단순히 데이터만을 보충 또는 정정해주면 된다.

그러나, 배터리의 이상이 발견된 경우 에러가 하드웨어적인 것인지, 소프트웨어적인 것인지 알 수 없기 때문에, 사용자는 A/S를 일일이 받아야 한다. 따라서, 에러가 발생한 경우, 단지 소프트웨어적인 것이라면 배터리 회로의 교체 없이 데이터의 보충 또는 보정만으로도 계속하여 배터리를 사용할 수 있을 것이다.

본 발명은 이러한 점에 착안한 것으로, 배터리에 에러가 발생한 경우, 에러가 하드웨어적인 것인지 소프트웨어적인 것인지 판별하고, 각각에 대하여 적절한 대처방법을 제공할 필요가 있는 것이다.

본 발명의 목적은 이동통신 단말기 배터리의 에러발생 검출 및 보상방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 이동통신 단말기 배터리의 에러가 발생한 경우, 하드웨어적인 에러인지 소프트웨어적인 에러인지 확인하고, 소프트웨어적인 에러인 경우 배터리 기억회로 상에서 저장된 각종 데이터를 적절하게 보상하는 방법을 제공하는 것이다.

도 1은 본 발명에 의한 배터리 에러검출 및 보상방법의 전체 흐름을 도시하는 도면이다.

도 2는 통상적인 이동통신 단말기용 배터리의 출력전압대 잔여용량(방전용량)과의 관계를 도시하는 그래프이다.

전술한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 의한 이동통신 단말기 배터리의 에러검출 및 보상방법은 다음과 같은 단계로 이루어진다.

소정 주기마다 배터리 기억회로의 읽기/쓰기 기능을 확인하여, 기억회로 임의 장소로부터 데이터를 읽어올 수 없거나, 기억회로의 임의의 주소에 데이터를 쓸 수 없는 경우 하드웨어적인 에러로 간주하고, 배터리 상태에 대한 정보제공을 중단함과 동시에, 하드웨어 에러 메시지를 단말기 화면상에 출력하는 제 1 단계;

기억회로상의 데이터 읽기/쓰기가 수행되는 경우에는, 배터리 기억회로부터 디자인용량값, 최대용량값, 잔여용량값을 읽어와서 각각 소정의 조건에 해당하는지 파악하고, 상기 소정의 조건에 해당하지 않는 경우 소프트웨어 에러로 간주하여 소정의 방식으로 디자인용량 데이터, 최대용량 데이터 및 잔여용량 데이터를 미리 정해진 주소에 기록하는 제 2 단계;로 이루어진다.

상기 제 2 단계에서 각종 데이터를 기록하기 위한 방식은, 1) 디자인 용량은 단말기의 저장수단에 저장되어 있는 배터리 디자인용량 정보를 이용하여 해당되는 배터리의 디자인용량 데이터를 추출하여 기록하고, 2) 최대용량 데이터는 상기 디자인용량 데이터와 동일한 값을 기록하며, 3) 잔여용량 데이터는 배터리의 종류에 따른 전압대 방전용량(잔여용량)과의 관계를 이용하여 해당 배터리의 현재 출력전압에 대응하는 잔여용량값을 추출하여 기록한다.

제 2 단계에서의 소프트웨어 에러는 디자인용량 데이터가 단말기에 저장된 디자인 용량값과 다른 경우, 최대용량 데이터 또는 잔여용량 데이터가 미리 정해진 조건의 값과 달라 에러(최대용량값의 에러 및 잔여용량값의 에러)가 발생한 경우 등을 모두 포함하는 넓은 개념이다.

최대용량값의 에러는 충전시 완전충전조건에 도달하였을 때의 잔여용량(충전용량)보다 최대용량값이 작게 설정되어 있는 경우이며, 잔여용량값의 에러는 출력전압대 잔여용량의 관계로부터 예측되는 잔여용량 데이터와 저장된 잔여용량 데이터간의 차이가 소정 임계치를 초과하는 경우이다.

본 발명에 사용되는 스마트 배터리는, 일반적으로 읽기 전용 기억수단인 ROM 형태의 기억회로에 배터리 및 환경에 대한 기본적인 특징, 예를 들면 방전특성, 디자인용량 등의 데이터를 저장하고 있다. 또한, 그에 부가하여 읽고 쓰기가 가능한 RAM 형태의 기억회로 또는 메모리를 동시에 탑재할 수 있으며, 이러한 기억회로 상에는 가변적인 데이터, 예를 들면 배터리 최대용량, 잔여용량 등의 데이터를 시간에 따라 갱신·저장하여 관리한다.

또한, 배터리가 장착되는 장치(PC, 노트북 컴퓨터, 이동통신 단말기 등)로 필요한 정보를 전송하고, 장치로부터 전송된 정보를 PC 측에 전송한다. 이것으로 배터리에 대한 정확한 여러 가지 정보를 예측할 수 있는 것이다.

이러한 스마트 배터리의 특성, 데이터 구조 등에 대해서는 국제표준의 스마트 배터리 시스템 포럼(SBS forum)에 상세하게 정의되어 있으므로 그 상세한 설명은 생략한다.

또한, 본 발명에 이용되는 배터리 관련 데이터는 크게 배터리의 디자인용량(DC), 최대용량(MC), 잔여용량(RC)이다.

디자인용량(DC)은 배터리의 초기 설계시 정해지는 용량으로서, 배터리 종류마다 고유한 디자인 용량을 가지며, 한 배터리에 대해서는 불변의 값이다.

최대용량(MC)은 배터리가 현재 상태에서 최대한 보유할 수 있는 전하량(용량)을 의미하는 것으로, 통상 초기에는 디자인용량과 거의 같은 값이지만, 배터리 사용기간 또는 사용회수가 증가할수록 감소하게 된다.

잔여용량(RC)은 배터리가 현재 보유하고 있는 전하량을 의미하며, 배터리의두 전극 사이를 통하여 방전되는 전류의 양을 계속하여 누적·감산함으로써 실시간으로 갱신되는 데이터이다.

이하에서는 첨부되는 도면을 참고로 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명에 의한 배터리 에러검출 및 보상방법의 전체 흐름을 도시하는 도면이다.

우선 소정 주기마다 이동통신 단말기용 스마트 배터리의 하드웨어 에러가 발생하였는지 확인한다. 즉, 배터리 기억회로로부터 임의의 데이터를 읽어올 수 없거나(S111), 기억회로의 임의 장소에 임의의 데이터를 쓸 수 없는 경우(S112)에 하드웨어 에러가 발생한 것으로 간주한다. 또한, 기억회로의 임의장소에 데이터를 쓸 수는 있으나, 쓰고 읽었을 때 동일한 값을 읽어올 수 없는 경우를 포함한다.

하드웨어 에러가 발생하면 배터리 기억회로가 치명적으로 손상되거나 파괴된 경우이므로, 더 이상 배터리 기억회로를 이용할 수 없다. 따라서, 기억회로로의 정보 교환을 모두 중단하고, 필요한 경우 배터리가 장착된 장치의 디스플레이상으로 하드웨어 에러 메시지, 배터리 고장/수리 메시지 등을 출력해준다(S113).

사용자는 이 메시지를 본 경우 A/S 센터 등을 방문하여 배터리를 수리하거나, 교체할 수 있다.

배터리 기억회로의 읽기/쓰기 기능에는 이상이 없으나, 저장된 데이터에 에러가 발생한 경우 소프트웨어 에러가 발생한 것으로 간주한다. 이러한 소프트웨어 에러 검출에 사용되는 대표적인 데이터는 디자인용량 데이터이다.

배터리의 여러 데이터는 시간에 따라 지속적으로 변화하지만, 디자인용량 데이터는 유일하게 변하지 않는 값이다. 이러한 디자인용량은 배터리 종류마다 고유한 값을 가지며, 배터리가 장착될 이동통신 단말기의 저장부(ROM 등)에는 배터리별 디자인용량 데이터가 테이블형태로 저장되어 있을 수 있다. 배터리가 장착되면, 단말기는 배터리의 종류를 인식하여 어느 디자인 용량값을 가지는지 알 수 있을 것이다.

배터리 기억회로의 미리 정해진 주소의 위치(레지스터)에 저장된 디자인용량 데이터가 미리 정해진 해당 배터리의 디자인 용량값과 다른 경우 소프트웨어 에러가 발생하였다고 간주한다.

또한, 디자인 용량 데이터에는 에러가 없으나, 최대용량 데이터 및/또는 잔여용량 데이터에 에러가 발생할 수 있다. 두 데이터의 공통적인 에러는 값이 음수인 경우이고, 최대용량 데이터에 고유한 에러는 최대용량값이 잔여용량값보다 작은 경우이며, 잔여용량 데이터의 고유한 에러는 저장된 잔여용량값이 전압-방전용량 특성으로부터 예측되는 잔여용량값과 어느 정도 이상의 차이를 보이는 경우이다.

소프트웨어 에러가 발생하면(S114), 다음과 같은 과정을 통하여 데이터를 보상한다.

우선 디자인용량 데이터를 배터리가 장착될 단말기의 저장수단에 저장되어 있는 배터리 종류별 디자인용량 데이터로 보상한다(S115).

그 다음으로, 최대용량 데이터를 상기 디자인 용량값과 동일한 값으로 할당한다(S116). 원래, 최대용량값은 디자인용량값보다 작고, 특히 배터리 사용기간 또는 회수가 증가함에 따라 더 많이 작아지지만, 본 발명에서와 같이 어느 정도 사용된 배터리인지 알 수 없기 때문에, 약간의 오차를 감수하고 일단 최대용량값과 동일한 값을 할당한다. 추후에 충전과정에서 완전총전조건에 도달한 경우의 용량을 최대용량으로 다시 설정함으로써 완전한 보정을 수행할 수 있다.

잔여용량 데이터는 배터리의 출력전압을 측정하고, 도 2와 같은 방전특성을 이용하여 예측된 잔여용량 데이터를 할당한다(S117, S118).

도 2는 배터리 출력전압대 잔여용량(방전용량)과의 관계를 도시하는 그래프로서, 도시된 바와 같이 잔여용량이 약 10%에 도달할 때까지 방전량에 따라 출력전압이 약 4.2V에서 3.7V까지 서서히 감소하며, 그 이하의 잔여용량에서는 방전량에 따라 전압이 급속하게 감소한다. 따라서, 전체적으로 출력전압(V)과 잔여용량(RC) 사이에는 일대일 대응관계가 형성되어 있다.

이러한 방전특성을 이용하면, 예를 들어, 출력전압이 약 3.9V인 경우에는 도 2의 방전특성상 예측 잔여용량값이 최대용량의 약 70% 정도이므로, 이 값을 잔여용량값으로 할당한다. 이러한 잔여용량값의 에러검출 및 보정에 대해서는 한국공개특허공보 제2003-53925호, 한국등록특허공보 제405622호, 한국공개특허공보 제2003-56050호에서 상세하게 개시하고 있다.

본 발명에 의한 방법을 이용하면, 배터리 기억회로에 에러가 발생하여 정상적으로 이용할 수 없을 때, 그 에러가 기억회로의 하드웨어 손상인지 아니면 저장된 데이터에 발생한 소프트웨어 에러인지 판별하여 각각 다르게 대처할 수 있다.

배터리 고장 발생시 소프트웨어적인 에러인 경우에는 즉각 여러 데이터를 보상함으로써 별도의 A/S를 받을 필요가 없어서 편리하며, 배터리의 고장에 따른 A/S의 필요성을 획기적으로 낮출 수 있다.

즉, 배터리 고장시 하드웨어적인 손상여부를 확인하여 A/S 필요 여부를 결정할 수 있으며, 하드웨어적인 충격은 있었지만 동작이 가능한 상태(소프트웨어적인 에러)에서는 배터리 상태정보 중 꼭 필요한 데이터들을 복구하여 계속하여 배터리를 사용할 수 있다.

Claims (3)

1. 소정 데이터를 저장하는 기억회로를 포함한 이동통신 단말기용 배터리의 에러검출 및 보상방법으로서,

   소정 주기마다 배터리 기억회로의 읽기/쓰기 기능을 확인하여, 기억회로 임의 장소로부터 데이터를 읽어올 수 없거나, 기억회로의 임의의 주소에 데이터를 쓸 수 없는 경우 하드웨어적인 에러로 간주하고, 배터리 상태에 대한 정보제공을 중단함과 동시에, 하드웨어 에러 메시지를 단말기 화면상에 출력하는 제 1 단계;

   기억회로상의 데이터 읽기/쓰기가 수행되는 경우에는, 배터리 기억회로부터 디자인용량값, 최대용량값, 잔여용량값을 읽어와서 각각 소정의 조건에 해당하는지 파악하고, 상기 소정의 조건에 해당하지 않는 경우 소프트웨어 에러로 간주하여 소정의 방식으로 디자인용량 데이터, 최대용량 데이터 및 잔여용량 데이터를 미리 정해진 주소에 기록하는 제 2 단계;

   로 이루어지는 것을 특징으로 하는 이동통신 단말기용 배터리의 에러검출 및 보상방법.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 제 2 단계에서의 소프트웨어 에러를 판단하기 위한 소정의 조건은,

   디자인용량 데이터가 단말기에 미리 저장된 디자인용량값과 다른 경우,

   충전시 완전충전조건에 도달하였을 때의 잔여용량(충전용량)보다 최대용량값이 작게 설정되어 있는 경우,

   출력전압대 잔여용량의 관계로부터 예측되는 잔여용량 데이터와 상기 잔여용량 데이터간의 차이가 소정 임계치를 초과하는 경우, 중 하나 이상에 해당하는 것임을 특징으로 하는 이동통신 단말기용 배터리의 에러검출 및 보상방법.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 제 2 단계에서 각종 데이터를 보상하기 위한 소정의 방식은,

   1) 디자인용량 데이터는 단말기의 저장수단에 저장되어 있는 배터리 디자인용량 정보를 이용하여 해당되는 배터리의 디자인용량 데이터를 추출하여 기록하고,

   2) 최대용량 데이터는 상기 디자인용량 데이터와 동일한 값을 기록하며,

   3) 잔여용량 데이터는 배터리의 종류에 따른 전압대 방전용량(잔여용량)과의 관계를 이용하여 해당 배터리의 현재 출력전압에 대응하는 잔여용량값을 추출하여 기록하는 것임을 특징으로 하는 이동통신 단말기용 배터리의 에러검출 및 보상방법.