KR101204152B1 - 배터리 측정 회로 및 그 제어 방법 - Google Patents

배터리 측정 회로 및 그 제어 방법 Download PDF

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Abstract

배터리가 사용될 휴대용 전자기기의 성능을 향상시키기에 적합한 배터리 측정 회로 및 그 제어방법이 개시된다.
배터리 측정 회로는 배터리와 함께 배터리 팩을 구성한다. 이러한 배터리 측정 회로 및 그 제어방법에서는 배터리의 방전 전압, 전류 및 온도를 감지하는 감지기와 배터리를 사용할 전자기기와의 데이터 통신을 중계하는 중계기가 이용된다. 배터리 측정 회로 및 그 제어방법에서는, 제어부(150)가 감지기에 의해 감지된 전압, 전류 및 온도에 근거하여 배터리의 잔량과 관련한 정보를 연산하고, 그 연산된 정보에 의존하여 중계기를 경유하여 전자기기에 동작의 수행을 요청하는 데이터 패킷을 전송하고, 중계기를 경유하여 수신되는 전자기기로부터의 데이터 패킷에 응답하여 상기 배터리 잔량 관련 정보를 포함하는 데이터 패킷이 상기 전자기기 쪽으로 전송되게 한다.
이에 따라, 배터리가 사용될 휴대용 전자기기의 프로그램 부하가 경감되게 하고, 나아가 그 휴대용 전자기기의 성능이 향상되게 한다.
배터리, 전압, 게이징 IC, 칩, 프로세서

Description

배터리 측정 회로 및 그 제어 방법{ a Circuit of Gausing a Battery and a Controlling Method thereof}
본 발명의 상세한 설명에서 사용되는 도면을 보다 충분히 이해를 돕기 위하여, 각 도면의 간단한 설명이 제공된다.
도 1 은 종래의 배터리 측정 회로를 이용한 휴대용 전자기기의 충전 제어장치를 설명하는 블럭도이다.
도 2 는 본 발명의 실시 예에 따른 배터리 측정 회로를 도시하는 블럭도이다.
도 3a 및 도 3b 는 도 2의 배터리 측정 회로에서 출력되는 데이터 패킷의 포맷을 도시하는 도면이다.
도 4 는 본 발명의 실시 예에 따른 배터리 측정 회로의 제어 방법을 단계별로 설명하면 흐름도이다.
《도면의 주요부분에 대한 부호의 설명》
10 : 배터리 팩 12 : 배터리
14 : 측정 집적회로 칩 16 : 보호기
20 : 휴대용 전자기기 22 : 충전기
24 : 프로그램 메모리 26 : CPU
140 : 감지기 142 : 프로그램 메모리
144 : 작업용 메모리 146 : 인터럽트 발생기
148 : 중계기 150 : 프로세서
본 발명은 배터리에 남아 있는 전하량을 측정하는 장치에 관한 것으로, 특히 배터리와 함께 하나의 팩을 구성하게끔 설치되어 배터리의 잔량을 측정하는 배터리 측정용 회로(Circuit)에 관한 것이다.
통상적으로, 배터리는 이동 중에 이용될 수 있는 전자기기, 예를 들면 휴대 전화기, PDA(Portable Data Apparatus), 노트북 컴퓨터(Notebook Computer), 휴대용 게임기, 디지틀 카메라, MP3 플레이어, 휴대용 멀티미디어 재생기(PMP: Portable Multimedia Player) 등의 각종 휴대용 전자기기에 필요한 전력을 공급하는 전원으로 사용된다. 이러한 배터리는 한정된 용량의 전하들을 축적하기 때문에 시간적으로 제한된 기간 동안에만 휴대용 전자기기에 전력을 공급할 수밖에 없다. 이로 인하여, 휴대용 전자기기의 사용자는 배터리의 방전 완료로 인하여 작업 중인 중요한 정보를 소실하거나 원하는 시점에서 중요한 작업을 수행할 수 없게 된다. 이 외에도, 충전식 배터리의 경우에는, 전하의 과도한 충전 및 과도한 방전으로 인하여 충전식 배터리가 손상되거나 또는 충전식 배터리의 수명이 줄어들어 휴대용 전자기기의 사용자에게 비용부담이 가중되기도 한다. 이와 같은 배터리로 인한 폐해를 방지하기 위하여, 배터리의 잔류 전하량을 사용자에게 지시할 수 있는 배터리 잔량 측정 기술이 필요하게 되었다.
배터리 잔량을 측정하는 기술에는, 배터리 측정 집적회로(Integrated Circuit; 이하 "IC"라 함) 칩을 이용하는 방식과 단지 배터리의 전압(또는 전류)에 근거하는 방식이 있다. 단지 배터리의 전압(또는 전류)에 근거하는 측정방식은 그 구성이 간단하고 제조비용이 낮다는 이점이 있는 반면에 배터리의 잔류 전하량을 정확하게 측정할 수 없다. 이에 반하여, 배터리 측정 IC 칩을 이용하는 방식은 배터리 내부의 화학적 특성의 변화, 부피, 전류 및 전압 등의 제반조건을 감안하여 배터리의 잔류 전하량을 측정한다. 이 배터리 측정 IC 칩을 이용하는 방식에서는, 잔류 전하량 측정의 정확도 및 신뢰성이 보장되게 된다.
이러한 배터리 게이지 IC칩을 이용한 배터리 잔류 전하량 측정 방식의 일 예를 들면, 도 1에 도시된 바와 같이 충전제어기능을 가지는 휴대용 전자기기를 들 수 있다. 도 1에는 본 발명과 직접적으로 관련이 없어 본 발명의 요지를 흐리게 할 우려가 있거나 혼동을 줄수 있는 구성요소들은 도시되지 않았으나, 당업자라면 누구나 도 1에 도시된 회로를 통하여 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제, 목적 및 특징들을 충분히 이해할 수 있을 것이다.
도 1를 참조하면, 배터리 측정 IC 칩(14)은 배터리(12) 및 보호기(16)와 함께 배터리팩(10)을 구성한다. 배터리 측정 IC 칩(14)은 배터리(12)와 전기적으로 접속되어 배터리(12)의 온도, 부피, 전압 및 전류 등의 제반조건을 측정할 수 있게끔 배터리(12)에 접속된다. 아울러, 배터리 측정 IC 칩(14)은 휴대용 전자기기(20) 내의 CPU(26)에도 접속되어 배터리(12)에 관련하여 측정된 신호들이 CPU(26) 쪽으로 공급되게 한다. 이 배터리 측정 IC 칩(14)과 접속되어진 휴대용 전자기기(20)의 CPU(26)는 프로그램 메모리(24)에 저장되어진 프로그램의 수순에 따라 배터리 측정 IC 칩(14)에 측정명령을 내리어 그로부터의 측정신호들에 근거하여 배터리(12)의 잔류 전하량을 연산해 낸다. 그 연산된 배터리(12)의 잔류 전하량에 근거하여, CPU(26)는 충전기(22)의 충전동작을 개시 또는 종료하게끔 제어한다. 충전기(22)의 충전동작 시, 배터리팩(10) 내의 보호기(16)는 충전기(22)로부터의 과도한 전압으로부터 측정 IC 칩(14) 및 배터리(12)를 보호하며, 아울러 충전기(22)로부터의 충전전압에 의하여 배터리(12)가 전하를 축적할 수 있게 한다.
이와 같이 배터리 측정 IC 칩을 이용하여 배터리의 잔류 전하량을 측정하는 방식에서는, 배터리 측정 IC 칩이 단순히 배터리의 전압, 전류, 부피 및 온도 등을 감지하여 전달하는 기능만을 수행하기 때문에 배터리를 사용하는 본체부(즉, 휴대용 전자기기) 내의 CPU(26)에 프로그램 부하가 가중될 수밖에 없었다. 이로 인하여, 배터리팩을 이용하는 본체(즉, 휴대용 전자기기)의 성능이 떨어질 수밖에 없었다.
따라서, 본 발명의 목적은 배터리가 사용될 휴대용 전자기기의 성능을 향상 시키기에 적합한 배터리 측정 회로 및 그 제어방법을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 배터리가 사용될 휴대용 전자기기의 프로그램 부하를 경감하기에 적합한 배터리 측정 회로 및 그 제어방법을 제공함에 있다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일면의 실시 예에 따른 배터리 측정 회로 는 배터리의 방전 전압, 방전 전류, 부피 및 온도를 감지하는 감지기; 배터리를 사용할 전자기기와의 데이터 통신을 중계하는 중계기; 및 감지기에 의해 감지된 전압, 전류, 부피 및 온도에 근거하여 배터리의 잔량과 관련한 정보를 연산하고, 그 연산된 정보에 의존하여 중계기를 경유하여 전자기기에 동작의 수행을 요청하는 데이터 패킷을 전송하고, 중계기를 경유하여 수신되는 전자기기로부터의 데이터 패킷에 응답하여 상기 배터리 잔량 관련 정보를 포함하는 데이터 패킷이 상기 전자기기 쪽으로 전송되게 하는 제어부를 포함한다.
상기 제어부는 배터리 잔량 관련 측정 및 통신에 관한 프로그램을 보존하는 프로그램 메모리 및 이 프로그램 메모리에 보존된 프로그램에 의존하여, 상기 배터리 잔량 관련 정보의 연산, 상기 전자기기에의 동작 수행의 요청 및 상기 전자기기로부터의 데이터 패킷에 응답한 데이터 패킷의 전송을 수행하는 프로세서를 포함한다.
상기 제어부는 인터럽트 발생기로부터 제공되는 인터럽트신호에 의존하여 감지신호에 근거한 배터리 잔량 관련 정보의 연산을 일정한 주기마다 수행할 수도 있 다.
또한, 상기 제어부는 측정된 배터리 잔량 관련 정보에 근거하여 배터리의 상태의 변화를 감시하고, 그 변화된 배터리의 상태가 전자기기 쪽으로 통지되게 하는 동작을 추가로 수행한다.
상기 전자기기에 전송될 데이터 패킷은, 고유 어드레스를 가지는 식별부호, 배터리의 잔량, 및 메세지를 포함한다.
상기 데이터 패킷은, 메세지에 포함될 데이터의 종류 및 상기 배터리 잔량의 표시 형식을 나타내는 모드 비트를 추가로 구비할 수 있다.
본 발명의 다른 일면의 실시 예에 따른 배터리 측정 회로의 제어방법은, 감지기에 의해 감지된 전압, 전류 부피 및 온도에 근거하여 배터리의 잔량과 관련한 정보를 연산하는 단계; 연산된 정보에 의존하여 배터리가 사용될 전자기기에 메세지를 전송할 필요가 있는가를 감시하는 단계; 메세지의 전송이 요구될 때, 데이터 잔량과 함께 메세지를 포함하는 데이터 패킷이 전자기기 쪽으로 전송되게 하는 단계; 전자기기로부터의 명령을 포함하는 데이터 패킷이 수신될 때까지 대기하는 단계; 및 전자기기로부터의 데이터 패킷에 응답하여 상기 배터리 잔량을 포함하는 데이터 패킷이 전자기기에 전송되게 하는 단계를 포함한다.
상기 메세지는, 전자기기에 동작의 수행을 요청하는 데이터 및 상기 배터리의 상태의 변화에 관련된 데이터 중 어느 하나를 포함한다.
전자기기 쪽으로 전송될 상기 데이터 패킷은, 고유 어드레스를 가지는 식별부호, 배터리의 잔량 및 메세지를 포함한다.
나아가, 상기 데이터 패킷은 메세지에 포함될 데이터의 종류 및 배터리 잔량의 표시 형식을 나타내는 모드 비트를 추가로 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 일면의 실시 예에 따른 배터리 측정 회로의 제어방법은, 배터리가 사용될 전자기기로부터의 데이터 패킷에 포함된 명령에 의하여 상기 배터리의 측정모드를 설정하는 단계; 일정한 주기마다 상기 감지기에 의해 감지된 전압, 전류, 부피 및 온도에 근거하여 상기 배터리의 잔량과 관련한 정보를 연산하는 단계; 연산된 정보에 의존하여 배터리가 사용될 전자기기에 메세지를 전송할 필요가 있는가를 감시하는 단계; 메세지의 전송이 요구될 때, 데이터 잔량과 함께 메세지를 포함하는 데이터 패킷이 상기 전자기기 쪽으로 전송되게 하는 단계; 전자기기로부터의 명령을 포함하는 데이터 패킷이 수신될 때까지 대기하는 단계; 및 전자기기로부터의 데이터 패킷에 포함된 명령에 응답하여, 상기 배터리 잔량을 포함하는 데이터 패킷의 상기 전자기기로의 전송 및 상기 측정모드의 해제 중 어느 하나가 수행되게 하는 단계를 포함한다.
상기 메세지는, 전자기기에 동작의 수행을 요청하는 데이터 및 상기 배터리의 상태의 변화에 관련된 데이터 중 어느 하나를 포함한다.
상기 전자기기 쪽으로 전송될 상기 데이터 패킷은, 고유 어드레스를 가지는 식별부호, 배터리의 잔량 및 메세지를 구비한다.
상기 데이터 패킷은, 메세지에 포함될 데이터의 종류 및 상기 배터리 잔량의 표시 형식을 나타내는 모드 비트를 추가로 구비할 수 있다.
이상과 같은 구성에 의하여, 본 발명에 따른 배터리 측정 회로 및 그 제어방 법은 배터리가 사용될 전자기기의 프로그램 부하가 경감되게 하고, 나아가 그 전자기기의 성능이 향상되게 한다.
상기한 바와 같은 본 발명의 목적들 외에, 본 발명의 다른 목적들, 다른 이점들 및 다른 특징들은 첨부한 도면을 참조한 바람직한 실시 예의 상세한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.
이하, 첨부한 도면과 결부되어 본 발명에 바람직한 실시 예들이 상세히 설명될 것이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 배터리 측정 회로를 개략적으로 도시한다. 도 3을 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 배터리 측정 회로는 프로세서(150)에 공통적으로 접속되어진 감지기(140), 프로그램 메모리(142), 작업용 메모리(144), 인터럽트 발생기(146) 및 중계기(148)를 포함한다.
감지기(140)는 배터리(도시하지 않음)와 전기적으로 접속된 감지센서들 또는 배터리와 접촉 또는 근접하게 배치된 감지센서들을 포함하여, 그 감지센서들에 의하여 감지된 배터리의 전압, 전류, 온도 및 부피 등을 프로세서(150)에 공급한다. 이러한 감지기(140)는 기존의 배터리 측정 회로에 이미 개시되어 있으므로, 그에 관한 상세한 설명은 생략될 것이다.
프로그램 메모리(142)는 프로세서(150)가 배터리의 잔류 전하량 및 그와 관련된 가능한 총 방전용량(또는 가능한 총 충전용량), 가능한 총 방전기간, 잔여방전기간, 잔여충전기간 등을 연산하게 함과 아울러 휴대용 전자기기와의 통신을 수행하게 하는 일련의 과정에 관한 프로그램을 저장하게 된다. 이러한 프로그램 메 모리(142)로는 전원 공급되지 않는 기간에도 프로그램을 보존할 수 있는 비휘발성 메모리, 예를 들면, EEPROM 및 SRAM 등이 사용된다.
작업용 메모리(144)는 프로세서(150)의 연산작업 시에 발생되는 일시적인 데이터를 비롯하여 휴대용 전자기기와의 통신에서 수신되거나 또는 전송될 메세지, 배터리의 잔량, 감지기(140)에 의해 감지된 감지신호들을 일시적으로 보존한다. 이를 위하여, 작업용 메모리(144)로는 데이터의 갱신이 가능한 랜덤 억세스 메모리(Random Access Memory)가 사용되게 된다.
인터럽트 발생기(146)는 일정한 기간이 경과 될 때마다 인터럽트(즉, 타임 인터럽트)를 발생한다. 이를 위하여, 인터럽트 발생기(146)는 일정한 기간을 카운트할 수 있는 타이머를 포함한다. 인터럽트 발생기(146)에 의하여 발생된 인터럽트 신호는 프로세서(150)에 인가되어, 프로세서(150)로 하여금 미리 설정된 모드의 작업을 실행하게 한다.
중계기(148)는 배터리의 전원에 의하여 구동되는 휴대용 전자기기와 프로세서(150)간의 양방향 통신을 중계하게 된다. 이를 위하여, 중계기(148)는 연결 케이블(141)에 의하여 배터리가 사용되는 휴대용 전자기기와 연결되게 된다. 이 연결 케이블(141)은 데이터 패킷이 직렬 방식으로 전송되게끔 하는 1비트의 전송라인을 포함한다.
프로세서(150)는 프로그램 메모리(142)에 저장된 도 4의 흐름도와 같은 프로그램에 따라 배터리의 잔량 관련 정보의 측정, 측정된 정보의 휴대용 전자기기로의 전송, 측정된 정보에 근거한 충전의 개시 및 종료와 같은 동작수행의 요청, 및 배 터리의 상태(또는 조건)의 통지 등을 수행한다. 첫번째로, 프로세서(150)는 중계기(148)를 억세스하여 연결 케이블(141)에 의하여 중계기(148)에 접속된 휴대용 전자기기의 CPU로부터 전송되어진 데이터 패킷이 있는가를 검사한다. 수신된 데이터 패킷이 있는 경우, 데이터 패킷에 포함된 메세지에 응답하여 프로세서(150)는 측정된 배터리 잔량과 상태정보 또는 동작요청의 메세지가 식별정보 또는 식별정보 및 정보비트에 부가되어진 도 3a 또는 도 3b와 같은 데이터 패킷을 중계기(148) 및 연결 케이블(141)을 경유하여 휴대용 전자기기의 CPU 쪽으로 전송한다. 또는, 프로세서(150)는 휴대용 전자기기로부터의 데이터 패킷의 메시지에 응답하여 배터리 잔량에 대한 측정 모드를 설정 및 해제할 수 있다. 이 측정 모드가 설정되어 있으면, 프로세서(150)는 주기적으로 감지기(140)로부터 배터리의 방전 전류, 방전 전압, 온도 및 부피 등을 포함한 제반 조건 감지신호를 입력하고 그 입력된 감지신호들에 근거하여 배터리의 잔류 전하량, 잔여 방전시간, 잔여 충전시간, 가능한 총 충전용량(또는 가능한 총 방전용량), 가능한 총 방전시간 등을 연산한다. 아울러, 프로세서(150)는, 배터리의 잔류 전하량에 근거하여, 충전의 종료 또는 충전의 개시와 같은 동작 수행 요청의 필요성 여부와 그리고 가능한 총 충전용량 및 가능한 총 방전기간의 변화와 같은 배터리 조건(또는 상태)에 대한 통지의 필요성을 판단한다. 동작의 수행 요청 또는 배터리 조건의 통지가 필요한 경우, 프로세서(150)는 식별부호 또는 식별부호 및 모드비트에 배터리의 잔량과 함께 동작 수행 요청 메세지 또는 배터리 조건 메세지를 부가한 도 3a 또는 도 3b에 도시된 바와 같은 데이터 패킷을 중계기(148) 및 연결 케이블(141)을 경유하여 휴대용 전자기기의 CPU 쪽으로 전송한다. 이러한 배터리의 잔량 측정이 일정한 주기마다 실행되는 것으로 개시되어 있는 것과는 달리 배터리의 잔량을 항상 감시-측정하는 형태로 프로그램될 수도 있다. 이 경우, 배터리 측정 회로에 의한 배터리의 잔류 전하량의 방전 기간이 심하게 단축될 수 있다. 이에 더하여, 측정모드는 휴대용 전자기기로부터의 지령에 의존하여 설정 및 해제되는 것과는 달리, 제작자에 의해서 설정될 수도 있다. 이 경우, 배터리 측정 회로는 배터리의 잔류 전하량의 방전을 심화시킬 수 있다.
이렇게 본 발명의 실시 예에 따른 배터리 측정 회로는 배터리의 잔량 관련 정보를 측정하여 그 측정된 정보의 전송은 물론 충전의 개시 및 종료와 같은 필요한 동작 수행을 요청한다. 이에 따라, 본 발명의 실시 예에 따른 배터리 측정 회로는 휴대용 전자기기의 프로그램 부하를 경감시킬 수 있음은 물론 휴대용 전자기기의 성능을 향상시킬 수도 있다.
도 3a는 도 2의 배터리 회로에서 연결 케이블(141)에 연결될 휴대용 전자기기 쪽으로 전송되는 데이터 패킷의 포맷을 도시한다. 도 3a의 데이터 패킷은 식별부호에 연이어 배치된 메세지 및 배터리 잔량을 포함한다. 식별부호는 휴대용 전자기기의 주변회로 중 하나로 인식될 수 있는 배터리 측정 집적회로 칩의 고유 어드레스를 포함한다. 메세지에는, 충전의 종료 또는 개시와 같은 동작 수행 요청이 포함되거나, 또는 배터리의 가능한 총 충전용량(가능한 총 방전용량) 또는 배터리의 가능한 총 방전기간과 같은 배터리의 조건이 포함된다. 배터리 잔량에는 막대 그래프 형식의 잔량 데이터나 또는 백분율 형식의 잔량 데이터가 포함되게 된다.
도 3b는 도 2의 배터리 측정 회로로부터 휴대용 전자기기 쪽으로 전송될 데이터 패킷의 다른 실시 예의 포맷을 도시한다. 도 3b의 데이터 패킷은 도 3a의 것에 비하여 식별부호 및 메세지 사이에 배치된 모드 비트를 더 포함한다. 이 모드 비트는 메세지에 포함될 데이터의 종류와 배터리 잔량의 표현 방식을 지정한다. 예를 들어, 모드 비트가 "0"의 값을 가지면, 메세지는 배터리의 조건에 관한 데이터를 그리고 배터리 잔량은 막대 그래프의 형식으로 표현되는 데이터를 포함한다. 이와는 달리, 모드 비트가 "1"의 값을 가지면, 메세지는 휴대용 전자기기에게 동작의 실행을 요청하는 요청명령을 그리고 배터리의 잔량은 백분율로 표시되는 데이터를 포함한다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 배터리 측정 회로의 제어 방법을 단계별로 설명하는 흐름도이다. 도 4의 배터리 측정 회로의 제어 방법은 도 2에 도시된 배터리 측정 회로에 포함된 프로세서(150)에 의하여 수행되게 된다. 따라서, 도 4의 흐름도는 도 2에 도시된 배터리 측정 회로와 결부되어 상세하게 설명될 것이다.
프로세서(150)는 중계기(148)를 억세스하여 연결 케이블(141)에 의하여 중계기(148)과 연결되는 휴대용 전자기기(도시하지 않음)로부터 전송된 데이터 패킷이 있는가를 검사한다(제S10 단계). 제S10 단계에서 휴대용 전자기기로부터의 데이터 패킷이 없으면, 프로세서(150)는 휴대용 전자기기에 의한 통신요청 또는 명령전달, 즉 폴링(Polling)이 없는 것으로 간주한다. 그리고 프로세서(150)는 인터럽트 발생기(146)로부터 인터럽트 신호가 입력되었는가를 검사한다(제S12 단계). 이 경우, 인터럽트 발생기(146)에서 인터럽트 신호가 발생되지 않았으면, 프로세서(150) 는 제S10 단계로 되돌아간다.
제S10 단계에서 폴링이 있으면, 프로세서(150)는 연결 케이블(141) 및 중계기(148)를 경유하여 수신된 데이터 패킷에 포함된 식별부호가 자신의 식별부호(즉, 자신에게 할당된 고유 어드레스)와 일치하는가를 검사한다(제S14 단계). 다시 말하여, 프로세서(150)는 데이터 패킷에 포함된 식별부호에 근거하여 자신이 휴대용 전자기기에 의하여 호출되었는가를 판단한다. 이 때, 데이터 패킷의 식별부호가 자신의 식별부호(즉, 자신의 고유 어드레스)와 일치하지 않으면, 프로세서(150)는 자신이 호출되지 않은 것으로 간주하여 제S10 단계로 되돌아간다. 이와는 달리, 데이터 패킷의 식별부호가 자신의 식별부호와 일치하면, 프로세서(150)는 데이터 패킷에 포함된 메세지를 접수하여 그 메세지를 작업용 메모리(144)에 일시적으로 저장한다(제S16 단계). 이어서, 프로세서(150)는 작업용 메모리(144)에 저장된 메세지를 해독하여 그 메세지가 배터리의 잔류 전하량을 주기적으로 측정하라는 측정 모드의 설정 또는 해제를 지정하는 명령인가를 검사한다(제S18 단계). 제S18 단계에서 수신된 메세지가 측정 모드의 설정 또는 해제를 지정하는 명령이 아니면, 프로세서(150)는 수신된 메세지가 배터리의 잔류 전하량과 그와 관련된 정보의 전송을 요청하는 정보요청명령인가를 검사한다(제S20 단계). 이 때, 수신된 메세시가 측정 모드의 설정 또는 해제에 관한 지정 명령도 정보요청명령도 아니면, 프로세서(150)는 제S10 단계로 되돌아간다.
제S18 단계에서 수신된 메세지가 측정 모드의 설정 또는 해제에 관한 지정 명령을 포함하는 경우, 프로세서(150)는 자체 내의 레지스터들 중 어느 하나에 할 당한 잔량 측정 모드 플래그를 "1"로 세트하거나 또는 "0"으로 리세트하여 잔량 측정 모드를 설정 또는 해제 한다(제S22 단계). 이러한 측정모드의 설정 및 해제가 배터리가 사용될 휴대용 전자기기의 지령에 의존함에 의하여 방전 종기에서의 잔류 전하량의 소모를 최소화되게 된다.
또한, 제S20 단계에서 수신된 메세지가 정보요청명령을 포함하고 있으면, 프로세서(150)는 작업용 메모리(144)에 저장된 배터리의 상태에 대한 메세지와 배터리의 잔류 전하량을 자신의 식별부호에 부가하여 도 3a에 도시된 바와 같은 데이터 패킷을 형성한다. 그리고 프로세서(150)는 형성된 데이터 패킷을 중계기(148) 및 연결 케이블(141)을 경유하여 휴대용 전자기기 쪽으로 전송한다(제S24 단계). 제S22 단계 또는 제S24 단계의 수행 후, 프로세서(150)는 제S10 단계로 되돌아간다. 여기서, 프로세서(150)에 의하여 형성되는 데이터 패킷은 도 3a와 같은 데이터 포맷 대신에 도 3b와 같은 데이터 포맷의 형태로 형성될 수도 있다.
한편, 제S12 단계에서 타임 인터럽트가 인터럽트 발생기(146)에 의해 발생되었다면, 프로세서(150)는 자체 내의 레지스터 중 어느 하나에 할당된 정보 송출 모드 플래그의 값에 근거하여 정보 송출 모드인가를 검사한다(제S26 단계). 이 때, 정보 송출 모드 플래그가 "0"으로 리세트되어 있으면, 프로세서(150)는 정보 송출 모드가 아닌 것으로 간주하여 자체 내의 레지스터 중 어느 하나에 할당된 측정 모드 플래그의 값에 근거하여 잔량 측정 모드인가를 검사한다(제S28 단계). 측정 모드 플래그가 "0"으로 리세트되어 있으면, 프로세서(150)는 잔량 측정 모드가 아닌 것으로 간주한다 . 제S26 단계 및 제S28 단계에서 정보 송출 모드도 잔량 측정 모 드도 아닌 경우, 프로세서(150)는 제S10 단계로 되돌아간다.
제S28 단계에서 측정 모드 플래그가 "1"로 세트되어 있으면, 프로세서(150)는 잔량 측정 모드인 것으로 간주하여 감지기(140)로부터 배터리의 전압, 전류, 온도 및 부피 등에 대한 감지신호를 입력하고 그 입력된 감지신호들을 작업용 메모리(144)에 저장한다(제S30 단계). 이 작업용 메모리(144)에 저장된 감지신호를 이용하여, 프로세서(150)는 배터리의 잔량, 잔여 방전 기간, 잔여 충전 기간, 가능한 총 충전용량(가능한 총 방전용량) 및 가능한 총 방전기간 등의 배터리 잔량 관련 정보를 연산하고(제S32 단계), 그 연산된 배터리의 잔량 관련 정보를 작업용 메모리(144)에 저장한다(제S34 단계). 이어서, 프로세서(150)는 연산된 배터리 잔량 관련 정보를 점검하여 배터리 잔량 관련 정보를 휴대용 전자기기 쪽으로 전송할 필요가 있는가를 검사한다(제S36 단계). 이를 구체적으로 기술하면, 프로세서는, 배터리의 잔류 전하량이 거의 남아 있지 않아 충전을 요구하여야 할 경우, 전하의 충전이 완료되어(만충전되어) 충전의 종료를 요구하여야 할 경우, 또는 배터리의 가능한 총 충전용량(또는 방전 가능한 총 방전용량) 및 가능한 총 방전기간이 변경되어 그 변경된 가능한 총 충전용량(또는 총 방전용량) 및 가능한 총 방전기간을 휴대용 전자기기에 통지하여야 할 경우에 정보 전송이 필요한 것으로 판단한다. 제S36 단계에서 배터리 잔량 관련 정보의 전송이 필요하다고 판단되면, 프로세서(150)는 상기 정보 송출 모드 플래그를 "1"로 세트하여 정보 송출 모드를 설정한다(제S38 단계). 제S38 단계의 수행 후 또는 제S36 단계에서 배터리 잔량 관련 정보의 송출이 필요없는 경우, 프로세서(150)는 제S10 단계로 되돌아간다.
또한, 제S26 단계에서 정보 송출 모드 플래그가 "1"로 세트되어 있으면, 프로세서(150)는 배터리의 상태(또는 조건)의 변경이 있거나 또는 휴대용 전자기기에 동작수행의 요청이 필요한 것으로 간주한다. 그리고 프로세서(150)는 작업용 메모리(144)에 저장된 배터리의 상태(또는 조건) 데이터 또는 동작 수행 요청 데이터와 배터리의 잔량에 대한 데이터를 식별코드나 또는 식별코드 및 모드비트에 부가하여 도 3a 또는 도 3b에 도시된 바와 같은 데이터 패킷을 생성하고 그 생성된 데이터 패킷을 중계기(148) 및 연결 케이블(141)을 경유하여 휴대용 전자기기 쪽으로 전송한다(제S40 단계). 이어서, 프로세서(150)는 제S38 단계에서 세트된 "1"의 값의 정보 전송 모드 플래그를 "0"으로 리세트하여 정보 전송 모드를 해제한다(제S42 단계). 제S40 단계의 수행 후, 프로세서(150)는 제S10 단계로 되돌아간다.
이와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 배터리 측정 회로 제어방법은 휴대용 전자기기의 요청에 응답하여 배터리의 잔량에 관한 정보를 송출하거나 배터리의 측정 모드로 진입할 수 있다. 여기서, 배터리의 측정 모드로의 진입은 휴대용 전자기기의 요청과는 무관하게 배터리에 잔류 전하량이 있으면 무조건 가능하게 제작자에 의하여 프로그램될 수도 있다. 아울러, 본 발명의 실시 예에 따른 배터리 측정 회로 제어방법은 배터리의 잔량 관련 정보의 연산에서 배터리의 잔량에 근거하여 배터리 충전 종료나 배터리의 충전 개시와 같은 동작수행의 필요성이나 배터리의 가능한 총 충전용량(또는 가능한 총 방전용량) 및 가능한 총 방전기간의 변경과 같은 배터리의 상태(또는 조건) 변화 여부를 검출하여 휴대용 전자기기에 그러한 동작의 수행을 휴대용 전자기기에 요청하거나 또는 배터리의 상태 변화를 휴대용 전 자기기에 통지할 수 있다. 이에 더하여, 본 발명의 실시 예에 따른 배터리 회로 제어방법에서는, 배터리의 잔량 측정이 일정한 주기마다 실행되는 것으로 개시되어 있는 것과는 달리 배터리의 잔량을 항상 감시-측정하는 형태로 프로그램될 수도 있다. 이 경우, 배터리 측정 회로에 의한 배터리의 잔류 전하량의 방전 기간이 심하게 단축될 수 있다.
이렇게 본 발명의 실시 예에 따른 배터리 측정 회로 제어방법에서는, 배터리 측정 회로로 하여금 배터리의 잔량 관련 정보를 측정하여 그 측정된 정보의 전송은 물론 충전의 개시 및 종료와 같은 필요한 동작 수행을 요청하게 한다. 이에 따라, 본 발명의 실시 예에 따른 배터리 측정 회로 제어방법은 휴대용 전자기기의 프로그램 부하를 경감시킬 수 있음은 물론 휴대용 전자기기의 성능을 향상시킬 수도 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 배터리 측정 회로 및 그 제어 방법에서는, 배터리의 잔량 관련 정보가 측정되어 배터리가 사용되는 휴대용 전자기기에 전송됨은 물론 그 측정된 정보에 근거하여 충전의 개시 및 종료와 같은 필요한 동작 수행이 휴대용 전자기기에게 요청되게 한다. 이에 따라, 본 발명의 실시 예에 따른 배터리 측정 회로 및 그 제어방법에서는, 휴대용 전자기기의 프로그램 부하가 경감될 수 있음은 물론 휴대용 전자기기의 성능도 향상되게 된다.
이상과 같이, 본 발명이 도면에 도시된 실시 예를 참고하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것들에 불과하며, 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 요지 및 범위를 벗어나지 않으면서도 다양한 변형, 변경 및 균등한 타 실시 예들이 가능하다는 것을 명백하게 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

Claims (14)

  1. 배터리와 함께 일체화된 팩을 구성하는 배터리 측정 회로에 있어서,
    상기 배터리의 방전 전압, 전류 및 온도를 감지하는 감지기;
    상기 배터리를 사용할 전자기기와의 데이터 통신을 중계하는 중계기; 및
    상기 감지기에 의해 감지된 전압, 전류 및 온도에 근거하여 상기 배터리의 잔량과 관련한 정보를 연산하고, 그 연산된 정보에 의존하여 상기 중계기를 경유하여 상기 전자기기에 동작의 수행을 요청하는 데이터 패킷을 전송하고, 상기 중계기를 경유하여 수신되는 상기 전자기기로부터의 데이터 패킷에 응답하여 상기 배터리 잔량 관련 정보를 포함하는 데이터 패킷이 상기 전자기기 쪽으로 전송되게 하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 측정 회로.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 배터리 잔량 관련 측정 및 통신에 관한 프로그램을 보존하는 프로그램 메모리; 및
    상기 프로그램 메모리에 보존된 프로그램에 의존하여, 상기 배터리 잔량 관련 정보의 연산, 상기 전자기기에의 동작 수행의 요청 및 상기 전자기기로부터의 데이터 패킷에 응답한 데이터 패킷의 전송을 수행하는 프로세서를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 측정 회로.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제어부가 상기 감지기에 의해 감지된 전압, 전류 및 온도에 근거한 정보의 연산을 일정한 주기마다 수행하게끔 상기 제어부에 인터럽트신호를 제공하는 인터럽트 발생기를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 측정 회로.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 측정된 배터리 잔량 관련 정보에 근거하여 배터리의 상태의 변화를 감시하고, 그 변화된 배터리의 상태가 상기 전자기기 쪽으로 통지되게 하는 동작을 추가로 수행하는 것을 특징으로 하는 배터리 측정 회로.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 전자기기 쪽으로 전송될 상기 데이터 패킷은,
    배터리 측정 집적회로 칩의 고유 어드레스를 포함하는 식별부호;
    상기 배터리의 잔량; 및
    상기 배터리의 충전의 종료 또는 개시와 같은 동작 수행요청이나 배터리의 조건이 구비되는 메세지를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 측정 회로.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 데이터 패킷은,
    상기 메세지에 포함될 데이터의 종류 및 상기 배터리 잔량의 표시 형식을 나타내는 모드 비트를 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 배터리 측정 회로.
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