KR20010016910A - 충전 가능한 배터리의 용량 측정 시스템 - Google Patents
충전 가능한 배터리의 용량 측정 시스템 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20010016910A KR20010016910A KR1019990032132A KR19990032132A KR20010016910A KR 20010016910 A KR20010016910 A KR 20010016910A KR 1019990032132 A KR1019990032132 A KR 1019990032132A KR 19990032132 A KR19990032132 A KR 19990032132A KR 20010016910 A KR20010016910 A KR 20010016910A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- battery
- charging
- capacity
- adapter
- circuit
- Prior art date
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
- H02J7/0047—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with monitoring or indicating devices or circuits
Abstract
본 발명은 충전 가능한 배터리의 방전 모드에서의 배터리 잔류 용량과 충전 모드에서의 배터리 충전 용량을 측정하는 시스템에 관한 것이다. 상기 배터리 용량 측정 시스템은 어댑터로부터의 전원을 상기 배터리의 충전 전류로 제공하는 충전 회로와, 상기 충전 회로로부터 상기 배터리로 제공되는 충전 전류량을 검출하는 검출회로, 그리고 상기 충전 회로 및 검출 회로를 제어하는 마이크로 컴퓨터를 포함한다. 상기 마이크로 컴퓨터는 상기 배터리의 방전 모드에서 상기 배터리로부터의 전압 레벨로부터 상기 배터리의 잔류 용량을 검출하고, 상기 배터리의 충전 모드에서 상기 충전 전류량과 상기 배터리로부터의 전압 레벨로부터 상기 배터리의 충전 용량을 검출한다.
Description
본 발명은 충전 가능한 배터리의 용량을 측정하는 시스템에 관한 것이다.
오늘날 충전 가능한 배터리는 여러 휴대용 전자 장치, 예컨대 휴대용 컴퓨터 시스템(Portable Computer System), 비디오 카메라(Video Camera) 또는 셀룰러 전화기(Cellular Telephone) 등에 사용되고 있다.
충전 가능한 배터리는 크게 두 가지로 구분되고 있다. 일명 '더미 배터리(Dummy Battery)'와 '스마트 배터리(Smart Battery)'가 그 것이다. 더미 배터리는 충전 가능한 배터리와 배터리 온도를 측정하기 위한 더미스터(thermistor)로 구성된다. 상기 스마트 배터리는 내부에 마이크로 컨트롤러를 구비한다. 이 마이크로 컨트롤러는 외부 장치로 배터리에 관한 정보들, 예컨대 배터리 상태, 배터리 잔류 용량, 제조 업체 정보 등의 여러 가지 정보들을 제공한다. 특히, 배터리의 잔류 용량에 대한 정보를 자신이 장착된 전자 장치로 제공함으로서, 스마트 배터리가 장착되는 대부분의 전자 장치들은 이 기능을 이용하여 배터리 잔류 용량을 표시하고 있다. 예를 들어, 휴대용 컴퓨터의 경우 배터리 잔류 용량 정보를 제공받아 사용자에게 디스플레이 장치를 통해 표시한다.
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.
최신의 고성능 휴대용 컴퓨터 시스템은 대부분 스마트 배터리를 구비하나, 예컨대, 핸드-헬드(hand-held) 컴퓨터, 팜탑(palmtop) 컴퓨터와 같은 비교적 저가의 컴퓨터 시스템이나 소형 전자 장치들은 더미 배터리를 구비한다.
도 1은 더미 배터리를 구비한 종래의 컴퓨터 시스템의 내부 회로 구성을 보여주는 블럭도이다.
도 1을 참조하면, 상기 컴퓨터 시스템은 전원 공급 및 배터리 용량 측정을 위한 AC 어댑터(10), 퓨즈(F1), 커패시터(C1), 어댑터/배터리 선택 회로(20), 충전 가능한 더미 배터리(30), 충전 회로(40), DC/DC 컨버터(50)와, 컴퓨터 시스템의 전반적인 회로 구성(CPU, 메모리, 각종 컨트롤러등)을 탑재하고 있는 시스템 유닛(60), 마이크로 컴퓨터(70), 그리고 LCD 패널(80)을 포함한다. 상기 배터리(30)는 더미 배터리이다.
상기 AC 어댑터(10)는 외부로부터 공급되는 AC 전원을 DC 전원으로 변환한다. 상기 커패시터(C1)는 상기 AC 어댑터(10)로부터 공급되는 DC 전원의 노이즈를 제거하고 이를 평활한다. 상기 어댑터/배터리 선택회로(20)는 상기 AC 어댑터(10)와 상기 배터리(30)로부터의 전원 입력을 선택한다. 상기 DC/DC 컨버터(50)는 상기 어댑터/배터리 선택 회로(20)로부터 입력되는 전원을 시스템에 적합한 전원(5V, 3.3V, 12V, 2.45V, 1.8V 등)으로 변환하여, 시스템 유닛(60)과 마이크로 컴퓨터(70)로 공급한다. 상기 충전 회로(40)는 상기 AC 어댑터(10)로부터의 전원을 상기 배터리의 충전 전류로 제공한다. 상기 어댑터/배터리 선택 회로(20) 및 충전 회로(40)는 상기 마이크로 컴퓨터(70)에 의해 제어된다.
상기 마이크로 컴퓨터(70)는 상기 AC 어댑터(10)로부터 전원이 공급되면 상기 어댑터/배터리 선택회로(20)를 제어하여 상기 배터리(30)가 방전되지 않도록 제어한다. 이 때, 상기 시스템 유닛(60)은 상기 AC 어댑터(10)로부터 공급되는 전원에 의해 동작한다. 또한, 상기 마이크로 컴퓨터(70)는 상기 배터리(30)의 전압 레벨을 감지하여 상기 배터리(30)의 잔류 용량을 측정한다. 상기 배터리(30)가 완전 충전되어 있지 않다면 상기 충전 회로(40)가 상기 AC 어댑터(10)로부터 공급되는 전원을 충전 전류로 제공하도록 상기 충전 회로(40)를 제어한다.
그러나, 배터리(30)는 주변 온도에 따라 충/방전 용량이 변화되고, 충전 동작이 완료된 후 상기 배터리의 충/방전 동작이 수행되지 않는 방치 시간에 따라 잔류 용량이 변화된다. 따라서, 배터리(30)의 전압 레벨만으로는 배터리의 잔류 용량을 정확하게 측정할 수 없는 문제가 있었다.
더욱이, 종래에는 더미 배터리 충전시 배터리의 충전 용량을 측정하는 회로가 없었다.
따라서, 본 발명의 목적은 배터리 방전 모드에서의 잔류 용량뿐만 아니라 배터리 충전모드에서의 충전 용량을 정확하게 검출하는 시스템을 제공하는데 있다.
도 1은 더미 배터리를 구비한 종래의 컴퓨터 시스템의 내부 회로 구성을 보여주는 블럭도;
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 휴대용 컴퓨터 시스템의 내부 회로 구성을 보여주는 블럭도; 그리고
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 마이크로 컴퓨터의 제어 수순을 보여주는 플로우차트이다.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
110 : AC 어댑터 120 : 어댑터/배터리 선택회로
130 : 충전 회로 140 : 충전 전류 검출기
150 : DC/DC 컨버터 160 : 시스템 유닛
170 : 마이크로 컴퓨터 180 : LCD 패널
190 : 충전 전류 검출기
상술한 바와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 의하면, 충전 가능한 배터리의 용량을 측정하는 시스템은: 외부로부터 공급되는 AC 전원을 DC 전원으로 변환하는 AC 어댑터와; 상기 어댑터로부터 전원을 공급받아 동작하거나, 상기 배터리로부터 전원을 공급받아 동작하는 전자 장치로 상기 어댑터로부터의 전원 입력과, 상기 배터리 장치의 전원 입력을 선택적으로 공급하기 위한 어댑터/배터리 선택 회로와; 상기 어댑터로부터의 전원을 상기 배터리의 충전 전류로 제공하는 충전 회로와; 상기 충전 회로로부터 상기 배터리로 제공되는 충전 전류량을 검출하는 검출 회로; 그리고 상기 어댑터/배터리 선택 회로, 상기 충전 회로, 및 검출 회로를 제어하는 제어 수단을 포함한다. 상기 제어 수단은, 상기 배터리가 충전되는 동안, 상기 충전 전류량과 상기 배터리로부터의 전압 레벨로부터 상기 배터리의 충전 용량을 검출하고, 상기 배터리가 방전되는 동안, 상기 배터리로부터의 전압 레벨로부터 상기 배터리의 잔류 용량을 검출한다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 제어 수단은 상기 배터리의 온도에 따라 상기 배터리의 잔류 용량을 보상한다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 제어 수단은 상기 배터리의 충전 동작 완료후 상기 배터리의 충/방전 동작이 수행되지 않는 방치 시간을 측정하고, 상기 배터리의 충/방전 동작이 개시될 때 상기 방치 시간에 따라 상기 배터리의 잔류 용량을 보상한다.
(실시예)
이하 본 발명에 따른 실시예를 첨부된 도면 도 2 내지 도 3을 참조하여 상세히 설명한다. 이후의 설명에서 도면들 중 동일하거나 유사한 참조 번호 및 부호는 가능한 한 동일하거나 유사한 구성 요소를 나타낸다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 휴대용 컴퓨터 시스템의 내부 회로 구성을 보여주는 블럭도이다.
도 2를 참조하면, 상기 컴퓨터 시스템은 전원 공급 및 배터리 용량 측정을 위한 AC 어댑터(110), 퓨즈(F1), 커패시터(C1), 어댑터/배터리 선택 회로(120), 충전 가능한 더미 배터리(130), 충전 회로(140), 충전 전류 검출기(190), DC/DC 컨버터(150)와, 컴퓨터 시스템의 전반적인 회로 구성(CPU, 메모리, 각종 컨트롤러등)을 탑재하고 있는 시스템 유닛(160), 마이크로 컴퓨터(170), 그리고 LCD 패널(180)을 포함한다.
이 실시예에서, 상기 배터리(30)는 이온(ion) 배터리이다. 이온 배터리는 충전시 초기에는 정전류로 충전되다가 배터리의 전압 레벨이 소정 레벨로 되면 그 때부터는 정전압으로 충전된다.
상기 AC 어댑터(110)는 외부로부터 공급되는 AC 전원을 DC 전원으로 변환한다. 상기 커패시터(C1)는 상기 AC 어댑터(110)로부터 공급되는 DC 전원의 노이즈를 제거하고 이를 평활한다. 상기 어댑터/배터리 선택회로(120)는 상기 AC 어댑터(110)와 상기 배터리(130)로부터의 전원 입력을 선택한다. 상기 DC/DC 컨버터(150)는 상기 어댑터/배터리 선택 회로(120)로부터 입력되는 전원을 시스템에 적합한 전원(5V, 3.3V, 12V, 2.45V, 1.8V 등)으로 변환하여, 시스템 유닛(160)과 마이크로 컴퓨터(170)로 공급한다. 상기 충전 회로(140)는 상기 AC 어댑터(110)로부터의 전원을 상기 배터리의 충전 전류로 제공한다. 상기 어댑터/배터리 선택 회로(120), 충전 회로(140), 및 충전 전류 검출기(190)는 상기 마이크로 컴퓨터(170)에 의해 제어된다.
상기 마이크로 컴퓨터(170)는 상기 AC 어댑터(110)로부터 전원이 공급되면 상기 어댑터/배터리 선택회로(120)를 제어하여 상기 배터리(130)가 방전되지 않도록 제어한다. 이 때, 상기 시스템 유닛(160)은 상기 AC 어댑터(110)로부터 공급되는 전원에 의해 동작한다. 또한, 상기 마이크로 컴퓨터(170)는 상기 배터리(130)의 전압 레벨을 감지하여 상기 배터리(130)의 잔류 용량을 측정한다. 상기 배터리(130)가 완전 충전되어 있지 않다면 상기 충전 회로(140)가 상기 AC 어댑터(110)로부터 공급되는 전원을 충전 전류로 제공하도록 상기 충전 회로(140)를 제어한다.
상기 배터리(130)가 충전되는 동안, 상기 충전 전류 검출기(190)는 상기 마이크로 컴퓨터(190)에 의해 제어되어 상기 충전 회로(140)로부터 상기 배터리(130)로 제공되는 충전 전류량을 검출한다. 상기 마이크로 컴퓨터(170)는 상기 충전 전류 검출기(190)에서 검출된 충전 전류량과 상기 배터리(130)로부터 입력되는 배터리 전압 레벨로부터 상기 배터리의 충전 용량을 검출한다. 상기 충전 전류량과 배터리 전압 레벨에 따른 배터리 충전 용량은 다음 [표 1]과 같다.
[표 1]
한편, 상기 마이크로 컴퓨터(170)는 상기 AC 어댑터(110)로부터 전원이 공급되지 않으면 상기 어댑터/배터리 선택회로(120)를 제어하여 상기 배터리(130)로부터 상기 시스템 유닛(160)으로 전원이 공급되도록 제어한다.
상기 배터리(130)가 방전되는 동안, 상기 마이크로 컴퓨터(170)는 상기 배터리(130)로부터 입력되는 배터리 전압 레벨로부터 상기 배터리의 잔류 용량을 검출한다. 상기 배터리 전압 레벨에 따른 배터리 잔류 용량은 다음 [표 2]와 같다.
[표 2]
그러나, 상기 배터리(130)는 주변 온도에 따라 충전 모드에서의 충전 용량 및 방전 모드에서의 잔류 용량에 오차가 발생한다. 따라서, 상기 마이크로 컴퓨터(170)는 상기 배터리(130)로부터 제공되는 온도(T) 정보에 따라 상기 배터리의 충전 용량/잔류 용량을 보상해 주어야 한다.
또한, 상기 배터리(130)의 충전 동작 완료후 충방전 동작이 수행되지 않는 방치 시간이 증가할수록 배터리의 잔류 용량이 감소된다. 따라서, 상기 배터리를 다시 충전하거나 또는 방전할 때 상기 방치 시간에 따라 배터리의 충전 용량 또는 잔류 용량을 보상해 주어야 한다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 컴퓨터 시스템은 간단한 방법으로 배터리의 충전 용량과 잔류 용량을 정확하게 검출할 수 있다. 검출된 용량은 LCD 패널과 같은 디스플레이 장치에 디스플레이하여 사용자가 배터리 잔량을 직접 확인할 수 있도록 한다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 마이크로 컴퓨터의 제어 수순을 보여주는 플로우차트이다.
단계 S210에서는, AC 어댑터(110)로부터 전원이 공급되는 지의 여부를 판단한다. 상기 AC 어댑터(110)로부터 전원이 공급되지 않으면 그 제어는 단계 S220으로 진행한다. 단계 S220에서는, 시스템 유닛(160)이 동작 중인지 즉, 배터리(130)로부터 상기 시스템 유닛(160)으로 전원이 공급되는 방전 모드인 지의 여부를 판단한다. 방전 모드가 아니면 그 제어는 단계 S210으로 리턴하고, 방전 모드이면 단계 S225로 진행한다.
단계 S225에서는, 상기 배터리(130)로부터 제공되는 배터리 전압 레벨을 측정한다. 단계 S230에서는, 상기 배터리 전압 레벨로부터 배터리 잔량을 검출한다. 이 때, 배터리 잔량은 상기 표 2에 따라 검출한다. 단계 S235에서는, 검출된 배터리 잔량을 LCD 패널LCD 패널(180) 상에 디스플레이한다.
만일 상기 단계 S210에서 AC 어댑터(110)로부터 전원이 공급되면, 그 제어는 단계 S240으로 진행한다. 단계 S240에서는, 배터리(130)가 완전 충전 상태인 지의 여부를 판단한다. 상기 배터리(130)가 완전 충전 상태라면 상기 단계 S210으로 리턴하고, 완전 충전 상태가 아니라면 단계 S245로 진행한다. 단계 S245에서는 상기 충전 회로(140)를 제어하여 배터리(130)를 충전한다. 단계 S250에서는, 상기 충전 전류 검출기(190)를 제어하여 배터리 충전 전류량을 검출하고, 상기 배터리(130)로부터 배터리 전압 레벨을 받아들인다. 단계 S255에서는, 상기 배터리 충전 전류량과 배터리 전압 레벨로부터 배터리 충전 용량을 검출한다. 상기 배터리 충전 용량은 상기 표 1에 따라 검출한다. 다음, 단계 S260에서는, 검출된 배터리 충전 용량을 LCD 패널(180) 상에 디스플레이한다.
이상에서, 본 발명에 따른 회로의 구성 및 동작을 상기한 설명 및 도면에 따라 도시하였지만 이는 예를 들어 설명한 것에 불과하며 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능함은 물론이다.
이상과 같은 본 발명에 의하면, 간단한 방법으로 배터리의 충전 용량과 잔류 용량을 정확하게 검출할 수 있다.
Claims (3)
- 충전 가능한 배터리의 용량을 측정하는 시스템에 있어서:외부로부터 공급되는 AC 전원을 DC 전원으로 변환하는 AC 어댑터와;상기 어댑터로부터 전원을 공급받아 동작하거나, 상기 배터리로부터 전원을 공급받아 동작하는 전자 장치로 상기 어댑터로부터의 전원 입력과, 상기 배터리 장치의 전원 입력을 선택적으로 공급하기 위한 어댑터/배터리 선택 회로와;상기 어댑터로부터의 전원을 상기 배터리의 충전 전류로 제공하는 충전 회로와;상기 충전 회로로부터 상기 배터리로 제공되는 충전 전류량을 검출하는 검출 회로; 그리고상기 어댑터/배터리 선택 회로, 상기 충전 회로, 및 검출 회로를 제어하는 제어 수단을 포함하되;상기 제어 수단은,상기 배터리가 충전되는 동안, 상기 충전 전류량과 상기 배터리로부터의 전압 레벨로부터 상기 배터리의 충전 용량을 검출하고,상기 배터리가 방전되는 동안, 상기 배터리로부터의 전압 레벨로부터 상기 배터리의 잔류 용량을 검출하는 충전 가능한 배터리의 용량 측정 시스템.
- 제 1 항에 있어서,상기 제어 수단은,상기 배터리의 온도에 따라 상기 배터리의 잔류 용량을 보상하는 것을 특징으로 하는 충전 가능한 배터리의 용량 측정 시스템.
- 제 1 항에 있어서,상기 제어 수단은,상기 배터리의 충전 동작 완료후 상기 배터리의 충/방전 동작이 수행되지 않는 방치 시간을 측정하고, 상기 배터리의 충/방전 동작이 개시될 때 상기 방치 시간에 따라 상기 배터리의 잔류 용량을 보상하는 것을 특징으로 하는 충전 가능한 배터리의 용량 측정 시스템.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019990032132A KR20010016910A (ko) | 1999-08-05 | 1999-08-05 | 충전 가능한 배터리의 용량 측정 시스템 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019990032132A KR20010016910A (ko) | 1999-08-05 | 1999-08-05 | 충전 가능한 배터리의 용량 측정 시스템 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20010016910A true KR20010016910A (ko) | 2001-03-05 |
Family
ID=19606290
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1019990032132A KR20010016910A (ko) | 1999-08-05 | 1999-08-05 | 충전 가능한 배터리의 용량 측정 시스템 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR20010016910A (ko) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104345281A (zh) * | 2014-10-11 | 2015-02-11 | 苏州克兰兹电子科技有限公司 | 一种电动汽车电池管理系统 |
-
1999
- 1999-08-05 KR KR1019990032132A patent/KR20010016910A/ko not_active Application Discontinuation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104345281A (zh) * | 2014-10-11 | 2015-02-11 | 苏州克兰兹电子科技有限公司 | 一种电动汽车电池管理系统 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8159185B2 (en) | Battery charger and control method therefor | |
| US6483274B2 (en) | Device and method for displaying charge capacity information of smart battery | |
| JPH10136574A (ja) | バッテリ制御装置 | |
| JP2002528850A (ja) | 充電状態の表示器を有するバッテリパック | |
| US20060139003A1 (en) | Self-labeling energy storage units | |
| US6163132A (en) | Battery charging status indicator apparatus | |
| WO2005024446A1 (ja) | 電池残容量算出方法、電池残容量算出装置および電池残容量算出プログラム | |
| JP2002218668A (ja) | 携帯型情報処理装置、充電装置及び方法 | |
| US6100666A (en) | Method for calibrating rechargeable battery capacity | |
| TWI439714B (zh) | 電池電壓測量 | |
| US10862175B2 (en) | Battery fuel gauge circuit | |
| JPH11191437A (ja) | 電池識別装置およびその識別方法 | |
| JP4827457B2 (ja) | 電子機器およびバッテリ装置 | |
| JP5035800B2 (ja) | 携帯端末 | |
| JP2010019653A (ja) | 電池残容量算出システム | |
| KR20010016910A (ko) | 충전 가능한 배터리의 용량 측정 시스템 | |
| KR100643228B1 (ko) | 배터리 충전방법 및 충전시스템 | |
| JP4769227B2 (ja) | 充電回路及び携帯型電子機器 | |
| JP2018200306A (ja) | バッテリの残量検出回路、それを用いた電子機器、バッテリ残量の検出方法 | |
| JPH1116607A (ja) | 二次電池の残存容量検出方法 | |
| KR101070629B1 (ko) | 휴대용 전자기기의 전원공급시스템 및 그 제어방법 | |
| JP2000287378A (ja) | 充電装置、充電方法および電子機器 | |
| JP3552316B2 (ja) | 充電制御システム | |
| JP2003185720A (ja) | 電池残量測定方法および該測定方法を用いた小型電気機器並びに電池パック | |
| KR100644440B1 (ko) | 충전중 배터리 탈착 검출기능을 갖는 이동통신단말기 및방법 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| WITN | Application deemed withdrawn, e.g. because no request for examination was filed or no examination fee was paid |