KR20010011370A

KR20010011370A - Method for predicting recharge time of a battery

Info

Publication number: KR20010011370A
Application number: KR1019990030690A
Authority: KR
Inventors: 유창웅
Original assignee: 윤종용; 삼성전자 주식회사
Priority date: 1999-07-27
Filing date: 1999-07-27
Publication date: 2001-02-15

Abstract

PURPOSE: A method of forecasting a time of recharging a battery is provided to output a message when the battery must be recharged by reduce a recharging time period relatively to a recharging number of the battery. CONSTITUTION: A method of forecasting a time of recharging a battery includes the step of retrieving from a memory data regarding a discharging time period. In the next step, a usable time periods is set by subtract an expected reducing time period from the previous discharging time period. A battery using time period is counted by the counting step. In the determination step, it is determined whether the battery using time period is above a predetermined time period based on the counted time period in the step. When it is determined that the battery using time period is above the predetermined time period at the step, the message is displayed by the displaying step.

Description

How to estimate the battery's recharge time {METHOD FOR PREDICTING RECHARGE TIME OF A BATTERY}

본 발명은 충전 가능한 배터리(rechargeable battery)에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로는 충전 가능한 배터리의 재충전 시간을 예보하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a rechargeable battery, and more particularly, to a method for predicting a recharging time of a rechargeable battery.

오늘날 충전 가능한 배터리는 여러 휴대용 전자 장치, 예컨대 휴대용 컴퓨터 시스템, 비디오 카메라, 또는 셀룰러 전화기 등의 전원 공급 수단으로 사용되고 있다.Rechargeable batteries are used today as power supply means for many portable electronic devices, such as portable computer systems, video cameras, or cellular telephones.

충전 가능한 배터리는 크게 '더미 배터리(dummy battery)'와 스마트 배터리(smart battery)' 두 가지로 구분되고 있다. 더미 배터리는 충전 가능한 배터리 셀과 배터리 온도를 측정하기 위한 더미스터(thermistor)로 구성된다. 스마트 배터리는 마이크로 컨트롤러를 구비하여 배터리에 관한 여러 가지 정보 예를 들면, 제조 업체 정보, 배터리 상태, 배터리 잔류 용량에 대한 정보를 자신이 장착된 전자 장치로 제공한다. 대부분의 전자 장치들은 스마트 배터리로부터 제공되는 배터리 잔류 용량 정보에 따라 배터리 잔류 용량을 표시한다.Rechargeable batteries are classified into two types, 'dummy batteries' and smart batteries. The dummy battery consists of a rechargeable battery cell and a dummyistor for measuring the battery temperature. The smart battery includes a microcontroller to provide a variety of information about the battery, such as manufacturer information, battery status, and battery remaining capacity, to the electronic device to which the smart battery is mounted. Most electronic devices display battery residual capacity according to battery residual capacity information provided from a smart battery.

배터리 잔류 용량 표시 기능은 휴대용 컴퓨터와 같은 몇몇 전자 장치들에게 있어서 매우 유용하다. 만일 배터리 잔류 용량 표시 기능이 없다면 배터리가 다 소모되는 시점을 알 수 없어서 현재 작업 중인 내용을 모두 잃어버릴 수 있기 때문이다.Battery remaining capacity indication is very useful for some electronic devices such as portable computers. If you don't have a battery remaining indicator, you can't tell when your battery will run out and lose everything you're working on.

도 1은 종래의 배터리 재충전 시간 예보 방법의 제어 수순을 보여주는 플로우차트이다.1 is a flowchart showing a control procedure of a conventional battery recharge time prediction method.

휴대용 컴퓨터 시스템에 장착된 배터리의 방전이 개시되면(단계 S10), 배터리 사용 시간을 카운트(count)한다(단계 S20). 단계 S30에서는, 현재 배터리 사용 시간이 미리 설정된 배터리 사용 시간을 초과하였는 지의 여부를 판단한다. 예를 들어, 배터리의 수명(배터리 사용 가능 시간)이 4 시간으로 설정되어 있다면, 배터리 방전이 개시되고 나서 현재까지 방전된 시간이 4 시간을 초과하였는 지의 여부를 판단한다. 현재 배터리 사용 시간이 4 시간을 초과했을 때 그 제어는 단계 S40으로 진행하고, 4 시간 미만이라면 상기 배터리 사용 시간 카운트 단계인 단계 S20으로 리턴한다.When the discharge of the battery mounted in the portable computer system is started (step S10), the battery use time is counted (step S20). In step S30, it is determined whether the current battery usage time exceeds a preset battery usage time. For example, if the battery life (battery available time) is set to 4 hours, it is determined whether the discharged time from the start of battery discharge to the present has exceeded 4 hours. When the current battery usage time exceeds 4 hours, the control proceeds to step S40, and if less than 4 hours, the control returns to step S20 which is the battery usage time counting step.

단계 S40에서는, 현재 배터리 잔류 용량이 미리 설정된 배터리 경고 최소 용량보다 적은 지의 여부를 판단한다. 예를 들어, 배터리 경고 최소 용량이 배터리 최대 사용 용량의 10%로 설정되어 있다면, 현재 배터리 잔류 용량이 배터리 최대 사용 용량의 10% 미만인 지의 여부를 판단한다. 현재 배터리 잔류 용량이 배터리 최대 사용 용량의 10% 미만인 경우 그 제어는 단계 S50으로 진행하고, 배터리 최대 사용 용량의 10% 이상이 남아 있다면 상기 배터리 사용 시간 카운트 단계인 단계 S20으로 리턴한다.In step S40, it is determined whether the current battery remaining capacity is less than the preset battery warning minimum capacity. For example, if the minimum battery warning capacity is set to 10% of the maximum battery capacity, it is determined whether the current battery remaining capacity is less than 10% of the maximum battery capacity. If the current battery remaining capacity is less than 10% of the maximum battery capacity, the control proceeds to step S50. If more than 10% of the maximum battery capacity remains, the control returns to step S20, which is the battery time counting step.

단계 S50에서는, 배터리 로우(low) 상태를 알리는 경고 메시지를 출력한다.In step S50, a warning message indicating the low state of the battery is output.

그러나, 배터리의 수명 즉, 배터리를 완전 충전 시킨 후 완전 방전될 때까지 걸리는 시간은 배터리의 충/방전 횟수의 증가에 따라 감소된다. 다시 말하면, 배터리의 초기 사용시 배터리의 수명이 4 시간이었더라도 배터리를 200 회 충/반전을 한 후의 배터리 수명을 4 시간으로 보장할 수 없다.However, the life of the battery, that is, the time taken to fully discharge after fully charging the battery decreases with increasing number of charge / discharge cycles of the battery. In other words, even if the battery life was 4 hours at the time of initial use, the battery life after the battery was charged / reversed 200 times cannot be guaranteed to be 4 hours.

배터리는 여러 가지 원인에 의해 그 용량(capacity)이 변화된다. 배터리 용량 변화의 주원인은 배터리의 화학적 특성에 있다. 니켈-이온(Li-ion) 배터리는 약 500회 정도 충/방전을 실시하면 초기 용량의 60%, 니켈-수소(Li-MH) 배터리는 약 300회 정도 충/방전을 실시하면 초기 용량의 60%만을 사용할 수 있는 것으로 알려져 있다. 이는 배터리 사용 가능 시간(배터리 수명)의 변화를 의미한다.Batteries vary in capacity due to various reasons. The main reason for the change in battery capacity is the battery's chemical properties. Ni-ion (Li-ion) battery has 60% of its initial capacity when it is charged / discharged about 500 times, and Ni-Hydrogen (Li-MH) battery has about 60% of its initial capacity when it is charged / discharged about 300 times It is known that only% can be used. This means a change in battery life (battery life).

이러한 이유로, 상기 단계 S30에서 배터리 사용 예상 시간이 고정되어 있다면, 배터리가 완전히 방전되기 이전에 배터리 로우 상태를 검출하여 배터리 재충전 시간이 임박했음을 알리는 메시지를 출력하고자 하는 본래의 기능을 제대로 수행할 수 없다.For this reason, if the estimated battery usage time is fixed in step S30, the original function of detecting a battery low state and outputting a message indicating that the battery recharge time is imminent before the battery is completely discharged cannot be properly performed. .

따라서, 본 발명의 목적은 상술한 제반 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 배터리 충/방전 횟수의 증가에 따라 배터리 사용 가능 예상 시간을 감소시킴으로서 배터리의 재충전 시점을 정확하게 예보할 수 있는 방법을 제공하는데 있다.Accordingly, an object of the present invention is to solve the above-mentioned problems, and to provide a method for accurately predicting the recharging time of the battery by reducing the estimated battery use time according to the increase in the number of charge / discharge cycles of the battery. have.

도 1은 종래의 배터리 재충전 시간 예보 방법의 제어 수순을 보여주는 플로우차트;1 is a flowchart showing a control procedure of a conventional battery recharge time forecasting method;

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 배터리의 내부 회로 구성을 보여주는 블럭도; 그리고2 is a block diagram showing an internal circuit configuration of a battery according to a preferred embodiment of the present invention; And

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 배터리 재충전 시간 예보 방법의 제어 수순을 보여주는 플로우차트이다.3 is a flowchart showing a control procedure of a method for predicting battery recharge time according to a preferred embodiment of the present invention.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *

100 : 배터리 160 : 불휘발성 메모리100: battery 160: nonvolatile memory

상술한 바와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 의하면, 방전 모드동안 방전된 시간을 저장하는 메모리를 구비한 배터리의 방전 모드에서 배터리 재충전 시간을 예보하는 방법은: 상기 메모리로부터 현재 이전의 방전 모드동안 방전된 시간을 독출한다. 다음, 상기 이전 방전 시간에서 예상 감소 시간을 뺀 값을 배터리 사용 예상 시간으로 설정한다. 현재 배터리 사용 시간을 카운트한다. 그 다음, 상기 현재 배터리 사용 시간이 상기 배터리 사용 예상 시간을 초과하는 지의 여부를 판단하여, 상기 현재 배터리 사용 시간이 상기 배터리 사용 예상 시간을 초과할 때 상기 배터리를 재충전해야할 시간이 임박했음을 표시한다.According to a feature of the invention for achieving the object of the present invention as described above, a method for predicting a battery recharge time in a discharge mode of a battery having a memory for storing the discharged time during a discharge mode comprises: Read the discharged time during the previous discharge mode. Next, a value obtained by subtracting an estimated decrease time from the previous discharge time is set as an estimated battery use time. Count the current battery life. Then, it is determined whether the current battery usage time exceeds the estimated battery usage time, and indicates that the time to recharge the battery is imminent when the current battery usage time exceeds the estimated battery usage time.

(작용)(Action)

이와 같은 방법에 의해서, 배터리의 재충전 예상 시간을 정확하게 예보할 수 있다.By this method, it is possible to accurately predict the estimated time for recharging the battery.

(실시예)(Example)

이하 본 발명에 따른 실시예를 첨부된 도면 도 2 내지 도 3을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 2 to 3.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 배터리의 내부 회로 구성을 보여주는 블럭도이다.2 is a block diagram showing an internal circuit configuration of a battery according to a preferred embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 배터리(100)는 하나 이상의 배터리 셀들로 구성된 충전 가능한 배터리(150), 불휘발성 메모리(non-volatile memory; 160), 그리고 다수 개의 단자들(110 ~ 140)을 포함한다. 상기 단자들(110 ~ 140)은 각각 + 단자(110), - 단자(120), 온도 측정 단자(130), 그리고 데이터 단자(140)이다.Referring to FIG. 2, the battery 100 includes a rechargeable battery 150 composed of one or more battery cells, a non-volatile memory 160, and a plurality of terminals 110 to 140. The terminals 110 to 140 are + terminal 110, − terminal 120, temperature measuring terminal 130, and data terminal 140, respectively.

상기 불휘발성 메모리(160)에는 배터리의 종류(161), 충전 횟수(162), 방전을 개시한 후 현재까지 사용한 시간(163), 및 현재 이전의 방전에서 배터리 로우 상태가 될 때까지 걸린 시간인 이전 사용 시간(164) 등이 저장된다. 예를 들어, 상기 현재 사용 시간과 이전 사용 시간은 초(second) 단위로 저장된다.The nonvolatile memory 160 includes a battery type 161, a number of charges 162, a time 163 used after the start of the discharge, and a time taken from the current discharge to the low state. The previous use time 164 and the like are stored. For example, the current use time and the previous use time are stored in units of seconds.

배터리 방전이 개시되면(단계 S200), 단계 S210에서는 상기 불휘발성 메모리(160)로부터 이전 사용 시간(164)을 독출한다. 다음 단계 S220에서는 배터리 사용 예상 시간을 계산한다. 상기 배터리 사용 예상 시간은 상기 이전 사용 시간(164)에서 미리 설정된 예상 감소 시간(예를 들어, 3분)을 뺀 값이다. 예를 들어, 상기 불휘발성 메모리(160)에 저장된 이전 사용 시간(164)이 4 시간이라면 예상 사용 시간은 3 시간 57분이 된다.When the battery discharge is started (step S200), in step S210, the previous use time 164 is read from the nonvolatile memory 160. In the next step S220, the estimated battery use time is calculated. The estimated battery use time is a value obtained by subtracting a preset estimated decrease time (eg, 3 minutes) from the previous use time 164. For example, if the previous usage time 164 stored in the nonvolatile memory 160 is 4 hours, the estimated usage time is 3 hours 57 minutes.

단계 S230에서는, 현재 사용 시간을 카운트하고, 카운트된 현재 사용 시간을 상기 불휘발성 메모리(160)에 저장한다.In operation S230, the current usage time is counted, and the counted current usage time is stored in the nonvolatile memory 160.

단계 S240에서는, 현재 배터리 잔류 용량이 미리 설정된 배터리 경고 최소 용량보다 적은 지의 여부를 판단한다. 예를 들어, 배터리 경고 최소 용량이 배터리 최대 사용 용량의 10%로 설정되어 있다면, 현재 배터리 잔류 용량이 배터리 최대 사용 용량의 10% 미만인 지의 여부를 판단한다. 현재 배터리 잔류 용량이 배터리 최대 사용 용량의 10% 미만인 경우 그 제어는 단계 S250으로 진행하고, 배터리 최대 사용 용량의 10% 이상이 남아 있다면 그 제어는 단계 S260으로 진행한다.In step S240, it is determined whether the current battery remaining capacity is less than the preset battery warning minimum capacity. For example, if the minimum battery warning capacity is set to 10% of the maximum battery capacity, it is determined whether the current battery remaining capacity is less than 10% of the maximum battery capacity. If the current battery remaining capacity is less than 10% of the maximum battery capacity, the control proceeds to step S250. If more than 10% of the maximum battery capacity remains, the control proceeds to step S260.

단계 S250에서는, 배터리 잔량이 얼마 남지 않았음을 나타내는 경고 메시지를 출력한 후, 그 제어는 현재 사용 시간 갱신 단계인 단계 S230으로 리턴한다.In step S250, after outputting a warning message indicating that the remaining battery power is low, the control returns to step S230, which is a current use time update step.

단계 S260에서는 현재 배터리 사용 시간(163)이 배터리 사용 예상 시간을 초과하였는 지의 여부를 판단한다. 예를 들어, 상기 불휘발성 메모리(160)에 저장된 이전 사용 시간(164)이 4 시간이고 현재 배터리 사용 예상 시간이 3 시간 57 분이라면, 배터리 방전이 개시되고 나서 현재까지 방전된 시간이 3 시간 57 분을 초과하였는 지의 여부를 판단한다. 현재 배터리 사용 시간이 사용 예상 시간을 초과했을 때 그 제어는 단계 S270으로 진행하고, 사용 예상 시간 미만이라면 상기 배터리 사용 시간 갱신 단계인 단계 S230으로 리턴한다.In step S260, it is determined whether the current battery use time 163 exceeds the estimated battery use time. For example, if the previous use time 164 stored in the nonvolatile memory 160 is 4 hours and the estimated battery use time is 3 hours 57 minutes, the discharged time from the start of battery discharge to the present time is 3 hours 57 Determine if minutes are exceeded. When the current battery use time exceeds the estimated use time, the control proceeds to step S270, and if it is less than the estimated use time, the control returns to step S230, which is the updated battery use time step.

현재 배터리 사용 시간이 사용 예상 시간을 초과했을 때, 단계 S270에서는 배터리를 재충전 해야할 시간이 임박했음을 알리는 경고 메시지를 출력한다. 그리고 나서, 그 제어는 상기 배터리 사용 시간 갱신 단계인 단계 S230으로 리턴한다.When the current battery use time exceeds the estimated use time, step S270 outputs a warning message indicating that the time to recharge the battery is imminent. The control then returns to step S230, which is the battery use time update step.

이상과 같은 본 발명의 배터리 재충전 시간 예보 방법은, 상기 불휘발성 메모리(160)에 저장된 이전 사용 시간(164)에서 미리 설정된 예상 감소 시간(예를 들면, 3 분)을 뺀 값을 사용 예상 시간으로 설정하고, 현재까지 사용한 시간이 사용 예상 시간을 초과할 때 배터리를 재충전해야 함을 알리는 경고 메시지를 출력한다. 즉, 배터리의 충/방전 횟수의 증가에 따른 배터리 사용 가능 시간(배터리 수명) 감소를 고려하여 배터리 재충전 시간을 예보한다. 따라서, 배터리의 재충전 예상 시간을 정확하게 예보할 수 있다.In the battery recharge time estimation method of the present invention as described above, a value obtained by subtracting a preset estimated reduction time (for example, three minutes) from a previous usage time 164 stored in the nonvolatile memory 160 is used as the estimated time of use. Set and output a warning message indicating that the battery needs to be recharged when the time used so far exceeds the expected use time. That is, the battery recharge time is forecast in consideration of the decrease in the battery usable time (battery life) as the number of charge / discharge cycles of the battery increases. Therefore, it is possible to accurately predict the estimated time of recharging the battery.

또한, 배터리의 충전 동작시, 상기 불휘발성 메모리(160)에 저장된 배터리 충전 횟수(162)를 독출한 후, 배터리 완전 충전이 달성되면 상기 배터리 충전 횟수를 1 증가시켜 상기 불휘발성 메모리(160)에 재저장한다. 따라서, 제조 회사에서는 배터리의 충전 횟수와, 배터리 충전 횟수에 따른 평균 수명을 용이하게 조사할 수 있다.In addition, during the charging operation of the battery, after reading the number of battery charges 162 stored in the nonvolatile memory 160, and when the battery is fully charged, the number of charges of the battery is increased by 1 to the nonvolatile memory 160. Restore again. Therefore, the manufacturing company can easily investigate the number of charges of the battery and the average life according to the number of charges of the battery.

예시적인 바람직한 실시예들을 이용하여 본 발명을 설명하였지만, 본 발명의 범위는 개시된 실시예들에 한정되지 않는다는 것이 잘 이해될 것이다. 오히려, 본 발명의 범위에는 다양한 변형 예들 및 그 유사한 구성들을 모두 포함될 수 있도록 하려는 것이다. 따라서, 청구 범위는 그러한 변형 예들 및 그 유사한 구성들 모두를 포함하는 것으로 가능한 폭넓게 해석되어야 한다.While the invention has been described using exemplary preferred embodiments, it will be understood that the scope of the invention is not limited to the disclosed embodiments. Rather, the scope of the present invention is intended to include all of the various modifications and similar configurations. Accordingly, the claims should be construed as broadly as possible to encompass all such modifications and similar constructions.

이상과 같은 본 발명에 의하면, 배터리 충/방전 횟수의 증가에 따라 배터리 사용 가능 예상 시간을 감소시킴으로서 배터리의 재충전 예상 시간을 정확하게 예보할 수 있다.According to the present invention as described above, it is possible to accurately predict the estimated time to recharge the battery by reducing the estimated time to use the battery as the number of times of charging / discharging the battery increases.

Claims

A method for predicting battery recharge time in a discharge mode of a battery having a memory for storing the discharged time during a discharge mode:

Reading a discharged time from the memory during a current previous discharge mode;

Setting a value obtained by subtracting an estimated decrease time from the previous discharge time as an estimated battery use time;

Counting a current battery use time;

Determining whether the current battery use time exceeds the estimated battery use time;

And indicating that the time to recharge the battery is imminent when the current battery use time exceeds the estimated battery use time.