KR101041791B1

KR101041791B1 - 스마트 배터리에서의 잔량 검출방법

Info

Publication number: KR101041791B1
Application number: KR1020030058848A
Authority: KR
Inventors: 이상일
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2003-08-25
Filing date: 2003-08-25
Publication date: 2011-06-17
Also published as: KR20050023129A

Abstract

본 발명은, 스마트 배터리에서의 잔량 검출방법에 관한 것으로, 완전 충전된 배터리가 방전을 시작하는 경우, 방전 시간을 카운트하는 1단계; 상기 배터리의 전압이, 사전에 설정된 기준 전압이 되는 시점까지 카운트된 방전 시간을 확인하는 2단계; 상기 확인된 방전 시간으로, 배터리 전체 용량을 나누어, 평균 방전 전류 값을 산출하는 3단계; 및 상기 산출된 평균 방전 전류 값에 근거하여, 배터리 잔량 값을 검출하는 4단계를 포함하여 이루어져, 노트북 컴퓨터 등과 같은 휴대용 컴퓨터에 사용되는 스마트 배터리의 잔량을, 방전 종료 직전 전압(V_CAPRST)이 되는 시점에 검출하되, 완전 충전 상태에서, 그 시점까지의 평균(Average) 방전 전류에 근거하여, 보다 정확하게 검출함으로써, 배터리 잔량의 검출 오류를 효율적으로 방지할 수 있게 되는 매우 유용한 발명인 것이다.

스마트 배터리, 평균 방전 전류, 배터리 잔량, 방전 시간, 배터리 전체 용량

Description

스마트 배터리에서의 잔량 검출방법 {Method for detecting remain power in smart battery}

도 1은 일반적인 스마트 배터리에 대한 일부 구성을 도시한 것이고,

도 2는 일반적인 스마트 배터리의 이이피롬에 저장되는 배터리 잔량 정보 테이블을 도시한 것이고,

도 3은 일반적인 스마트 배터리에서의 방전 전압과 배터리 잔량을 그래프 형태로 도시한 것이고,

도 4는 본 발명에 따른 스마트 배터리에서의 잔량 검출방법에 적용되는 배터리 잔량 정보 테이블을 도시한 것이고,

도 5는 본 발명에 따른 스마트 배터리에서의 잔량 검출방법에 대한 동작 흐름도를 도시한 것이다.

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 리듐-이온 셀 20 : 게이지 아이씨

30 : 이이피롬

본 발명은, 스마트 배터리에서의 잔량 검출방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 노트북 컴퓨터 등과 같은 휴대용 컴퓨터에 사용되는 스마트 배터리(Smart Battery)의 잔량(Remain Power)을 정확하게 검출하기 위한 스마트 배터리에서의 잔량 검출방법에 관한 것이다.

일반적으로, 노트북 컴퓨터와 같은 휴대용 컴퓨터에는, 배터리 잔량 검출 기능이 구비된 스마트 배터리가 사용되는 데, 도 1에 도시한 바와 같이, 상기 스마트 배터리에는, 전원을 충전 및 방전하기 위한 리듐-이온 셀(10)과, 상기 리듐-이온 셀의 잔량을 검출하기 위한 게이지 아이씨(Gauge IC)(20), 그리고, 상기 비휘발성 메모리인 이이피롬(EEPROM)(30)이 포함 구성된다.

한편, 리듐-이온 셀(10)은, 충전 및 방전 동작을 여러 번 반복 수행함에 따라, 화학적 특성에 의해 충/방전 용량이 달라지게 되며, 상기 이이피롬(30)에는, 도 2에 도시한 바와 같이, 방전 전류(C-rate)와 온도(Temperature)에 의해 결정되는 다수의 배터리 전량 값들(CR_RM#)이, 배터리 잔량 정보 테이블(예: Near End Of Discharge Compensation Chart)로서 기록 저장된다.

또한, 상기 게이지 아이씨(20)에서는, 도 3에 도시한 바와 같이, 상기 리듐-이온 셀(10)로부터 방전되는 전압 값이, 사전에 설정된 기준 전압, 예를 들어 방전 종료 직전 전압(V_CAPRST)이 되는 경우, 그 시점의 방전 전류 값과 현재의 온도를 검출하게 된다.

그리고, 상기 검출된 방전 전류 값(예: C-rate 4)과 현재의 온도(예: A < Temp < B)에 대응되는 배터리 잔량 값(예: CR_RM42)을, 상기 이이피롬(30)에 저장된 배터리 잔량 정보 테이블로부터 검색하여, 현재의 배터리 잔량 값으로 검출하는 일련의 동작을 수행하게 된다.

한편, 상기 게이지 아이씨(20)에서는, 상기와 같은 과정을 통해 검출된 배터리 잔량 값(CR_RM42)을, 노트북 컴퓨터에 구비된 키보드 컨트롤러(미도시)로 전송하게 되므로, 상기 노트북 컴퓨터에서는, 상기 배터리 잔량 값을 참조하여, 시스템 종료를 자동으로 수행시키거나, 사용자에게 배터리가 방전되었음을 알리는 경고 메시지 등을 출력 표시하게 된다.

그러나, 일반적인 스마트 배터리에서는, 전술한 바와 같이, 상기 리듐-이온 셀(10)의 방전 전압이, 사전에 설정된 방전 종료 직전 전압(V_CAPRST)이 되는 경우, 그 시점에 검출되는 방전 전류 값에 근거하여, 배터리 잔량 값을 검출하기 때문에, 도 3에 도시한 바와 같이, 방전 동작이 천천히 수행된 상태에서 검출되는 배터리 잔량 값(BAT_Remain 1)과, 방전 동작이 급격히 수행된 상태에서 검출되는 배터리 잔량 값(BAT_Remain 2)간의 오차를 보상할 수 없게 되므로, 배터리 잔량 값 검출에 오류가 발생하게 되어, 스마트 배터리를 더 사용할 수 있음에도 불구하고, 노트북 컴퓨터의 시스템을 종료시키는 등의 문제점들이 발생하게 된다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창작된 것으로서, 노트북 컴퓨터 등과 같은 휴대용 컴퓨터에 사용되는 스마트 배터리의 잔량을, 방전 종료 직전 전압(V_CAPRST)이 되는 시점에 검출하되, 완전 충전 상태에서, 그 시점까지의 평균(Average) 방전 전류에 근거하여, 보다 정확하게 검출할 수 있도록 하기 위한 스마트 배터리에서의 잔량 검출방법을 제공하는 데, 그 목적이 있는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 스마트 배터리에서의 잔량 검출방법은, 완전 충전된 배터리가 방전을 시작하는 경우, 방전 시간을 카운트하는 1단계; 상기 배터리의 전압이, 사전에 설정된 기준 전압이 되는 시점까지 카운트된 방전 시간을 확인하는 2단계; 상기 확인된 방전 시간으로, 배터리 전체 용량을 나누어, 평균 방전 전류 값을 산출하는 3단계; 및 상기 산출된 평균 방전 전류 값에 근거하여, 배터리 잔량 값을 검출하는 4단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 따른 스마트 배터리에서의 잔량 검출방법에 대한 바람직한 실시예에 대해, 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

우선, 본 발명에 따른 스마트 배터리에서의 잔량 검출방법은, 도 1을 참조로 전술한 바와 같이, 리듐-이온 셀(10)과, 게이지 아이씨(Gauge IC)(20), 그리고, 이이피롬(EEPROM)(30)이 포함 구성되는 스마트 배터리에 적용될 수 있는 것으로, 상기 리듐-이온 셀(10)은, 충전 및 방전 동작을 여러 번 반복 수행함에 따라, 화학적 특성에 의해 충/방전 용량이 달라지게 된다.

한편, 상기 이이피롬(30)에는, 배터리 잔량 정보 테이블(예: Near End Of Discharge Compensation Chart)이 기록 저장되는 데, 상기 배터리 잔량 정보 테이블에는, 도 4에 도시한 바와 같이, 평균 방전 전류(Av_C-rate)와 온도(Temp.)에 의해 결정되는 다수의 배터리 전량 값들(CR_RM#)이 기록 저장된다.

즉, 본 발명이 적용되는 스마트 배터리의 이이피롬(30)에는, 상기 리듐-이온 셀(10)의 방전 전압이, 사전에 설정된 방전 종료 직전 전압(V_CAPRST)이 되는 경우, 완전 충전 상태에서, 그 시점까지의 평균(Average) 방전 전류 값(Av_C-Rate)에 대응 설정되는 다수의 배터리 전량 값들(CR_RM#)이, 배터리 잔량 정보 테이블로서 기록 저장된다.

또한, 상기 게이지 아이씨(20)에서는, 상기 리듐-이온 셀(10)로부터 방전되는 전압 값이, 방전 종료 직전 전압(V_CAPRST)이 되는 경우, 그때까지의 평균 방전 전류 값(예: Av_C-rate 3)을 산출함과 아울러, 현재의 온도(예: A < Temp < B)를 검출 확인하여, 그 평균 방전 전류 값과 온도에 대응되는 배터리 잔량 값(예: CR_RM32)을, 상기 이이피롬(30)에 저장된 배터리 잔량 정보 테이블로부터 검색하는 일련의 동작을 수행하게 되는 데, 이에 대해 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 5는, 본 발명에 따른 스마트 배터리에서의 잔량 검출방법에 대한 동작 흐름도를 도시한 것으로, 상기 게이지 아이씨(20)에서는, 상기 리듐-이온 셀(10)이 완전 충전된 상태에서(S10), 방전 동작을 수행하게 되는 경우, 방전 시간을 카운트하게 된다(S11).

그리고, 상기 리듐-이온 셀(10)의 방전 전압 값을 지속적으로 감시하게 되는 데, 예를 들어, 상기 방전 전압 값이, 기 설정된 방전 종료 직전 전압(V_CAPRST)에 도달하게 되는 경우(S12), 상기 게이지 아이씨(20)에서는, 그때까지 카운트된 방전 시간(hour)으로, 스마트 배터리의 전체 용량(hour X A)을 나누어, 완전 충전 상태에서 방전 종료 직전 전압 검출 시점까지의 평균 방전 전류 값(Av_C-rate)을 산출하게 된다(S13).

또한, 상기 게이지 아이씨(20)에서는, 현재의 온도를 검출 확인한 후, 상기와 같이 산출된 평균 방전 전류 값과 현재 온도에 대응되는 임의의 한 배터리 잔량 값을, 상기 이이피롬(30)에 저장된 배터리 잔량 테이블로부터 검색하게 된다(S14).

그리고, 상기 검색된 배터리 잔량 테이블로부터 검색된 배터리 잔량 값에 상응하는 정보를, 노트북 컴퓨터에 구비된 키보드 컨트롤러(미도시)로 전송하게 되므로(S15), 상기 노트북 컴퓨터에서는, 평균 방전 전류 값에 근거하여, 보다 정확하게 검출된 배터리 잔량 값을 참조하여, 시스템 종료를 자동으로 수행시키거나, 사용자에게 배터리가 방전되었음을 알리는 경고 메시지 등을 출력 표시할 수 있게 된다.

이상, 전술한 본 발명의 바람직한 실시예는, 예시의 목적을 위해 개시된 것으로, 당업자라면, 이하 첨부된 특허청구범위에 개시된 본 발명의 기술적 사상과 그 기술적 범위 내에서, 또다른 다양한 실시예들을 개량, 변경, 대체 또는 부가 등이 가능할 것이다.

상기와 같이 구성 및 이루어지는 본 발명에 따른 스마트 배터리에서의 잔량 검출방법은, 노트북 컴퓨터 등과 같은 휴대용 컴퓨터에 사용되는 스마트 배터리의 잔량을, 방전 종료 직전 전압(V_CAPRST)이 되는 시점에 검출하되, 완전 충전 상태에서, 그 시점까지의 평균(Average) 방전 전류에 근거하여, 보다 정확하게 검출함으로써, 배터리 잔량의 검출 오류를 효율적으로 방지할 수 있게 되는 매우 유용한 발명인 것이다.

Claims

완전 충전된 배터리가 방전을 시작하는 경우, 방전 시간을 카운트하는 1단계;

상기 배터리의 전압이, 사전에 설정된 기준 전압이 되는 시점까지 카운트된 방전 시간을 확인하는 2단계;

상기 확인된 방전 시간으로, 배터리 전체 용량을 나누어, 평균 방전 전류 값을 산출하는 3단계; 및

상기 산출된 평균 방전 전류 값과, 현재의 온도를 확인하여, 그에 대응되는 임의의 한 배터리 잔량 값을, 기 설정된 배터리 잔량 정보 테이블에서 검색하는 4단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 스마트 배터리에서의 잔량 검출방법.
삭제
제 1항에 있어서,

상기 배터리 잔량 정보 테이블은, 비휘발성 메모리에 저장되는 것으로, 평균 방전 전류 값과 온도에 의해 결정되는 다수의 배터리 잔량 값들이 구분 저장되어 있는 것을 특징으로 하는 스마트 배터리에서의 잔량 검출방법.
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