KR20010082175A - 전기 회로에서 온도 감지에 관한 방법 및 장치 - Google Patents

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KR20010082175A
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Abstract

단일 통신 선(107)을 통해 전기 장치(101)에 접속된 배터리 팩(100)의 온도를 결정하는 방법 및 장치가 도시되어 있다. 배터리 팩(100) 및 전기 장치(101)는 모두 디지털 신호 시퀀스를 교환할 수 있는 제어 및 신호 수단(105,108)을 포함한다. 배터리 팩(100)은 온도 의존 임피던스 값을 갖는 임피던스 유닛(112)을 포함한다. 이 방법은 배터리 팩(100) 및 장치(101) 사이에서의 신호 단계를 포함한다. 이것은 배터리 팩(100)의 제어 및 신호 수단(105)이 통신 선(107)으로부터 분리되고, 온도 의존 임피던스 유닛(112)이 통신 선(107)에 접속되는 시퀀스의 단계에 의해 계속된다. 전류가 통신 선(107)을 통해 임피던스 유닛(112)에 공급되고, 전압 레벨이 통신 선(107)상에서 측정된다. 임피던스 값은 공급된 전류 레벨 및 측정된 전압 레벨에 기초하여 측정된다. 계산된 임피던스 값을 배터리 팩(100)의 온도로서 해석한 이후에 온도 의존 임피던스 유닛(112)을 분리하고, 배터리 팩의 제어 및 신호 수단(105)을 통신 선(107)에 재접속하는 것이 실행된다.

Description

전기 회로에서 온도 감지에 관한 방법 및 장치{A METHOD AND AN ARRANGEMENT RELATING TO TEMPERATURE SENSING IN ELECTRIC CIRCUITRY}
이동 전화 또는 실제로 어떤 배터리 전원 전기 장치와 같은 전기 장치에 접속된 배터리 팩의 배터리를 충전할 때, 배터리의 온도를 제어하는 것이 통상적으로 매우 중요하다. 배터리의 온도가 너무 높게 되는 경우에, 배터리는 손상될 수 있거나 심지어 폭발할 수 있어서 배터리가 부착된 장치를 손상시킨다. 그러나, 충전하는 동안 다소의 온도의 증가는 일반적으로 피할 수 없고, 사실 일반적으로 전혀 해가 없다. 그럼에도 불구하고, 배터리의 온도가 충전하는 동안 유지되어야 하는 제한이 있다. 이러한 온도 제한은 예를 들어, 화학 작용이 배터리 유형 사이에서 변화할 수 있다는 사실 때문에 상이한 유형의 배터리 사이에서 변화할 수 있다. 어떠한 경우에도, 장치에 접속된 배터리의 온도의 신뢰성 있고 규칙적인 측정치를 얻는 것이 바람직하다.
장치에 부착된 배터리의 온도를 간단하고 규칙적으로 제어할 수 있게 하기 위해, 배터리 셀에 근접하게 위치된 온도 감지 수단을 갖는 것이 필요하다. 이러한 감지 수단은 배터리가 부착된 장치에 쉽게 액세스 가능해야 한다. 매우 일반적이고 간단한 해결 방법은 음(negative) 및 양(positive) 온도 계수를 각각 갖는 NTC-서미스터 또는 PTC-서미스터와 같은 임피던스의 레벨을 따르는 온도를 갖는 임피던스 유닛을 사용하는 것이다.
온도 의존 임피던스 값을 갖는 이러한 임피던스 유닛을 사용하는 일반적 개념의 예가 미국 특허 5,200,686호 및 5,489,834호에 개시되어 있다.
그러나, 상기 특허에 표현된 해결 방법은 배터리 팩 및 이 배터리 팩이 부착된 장치 사이에서 디지털 정보를 교환할 수 없는 유형이다.
이동 전화 단말기와 같은 현대의 디지털 장치는 큰 디지털 프로세싱 능력을 갖는다. 전기 통신 네트워크에서의 통신에 관련된 모든 필요한 기능을 실행하는 것에 더하여, 프로세싱 전력은 또한 다른 작업(task)을 처리하기 위해 사용될 수 있다. 본 발명에 관련된 작업은 온도 변화로 인한 임피던스 변동을 측정하는 것 뿐만 아니라 배터리의 온도에 관한 변동을 해석하는 것이다.
디지털 정보가 배터리 및 장치 사이에서 교환되는 현재의 발달 수준의 하나의 일반적 예가 미국 특허 5,582,928호에 개시되어 있다.
이 특허에는 열 정보 및 디지털 정보 모두에 대한 통신 선으로서 이중(dual) 기능을 갖는 두개의 전압 공급 단말기 및 범용 단말기를 포함하는 공급 배터리 장치가 도시되어 있다.
범용 단말기의 이중 모드 기능을 달성하기 위해, 서미스터가 마이크로프로세서의 디지털 신호 포트와 병렬로 단말기 및 신호 접지 사이에 접속된다. 열 정보를 공급하기 위해 사용되지 않을 때, 서미스터는 디지털 회로로부터 분리되어서는 안된다는 것에 주의하라.
본 발명의 분야에서 현재의 발달 수준의 다른 예가 미국 특허 5,371,453호에 개시되어 있다. 서미스터의 단자 양단의 전압 강하의 형태로, 온도 정보 및 디지털 정보는 배터리 및 배터리가 부착된 장치 사이에 송신된다.
미국 특허 5,371,453호에 개시된 해결 방법은 본 발명의 분야내의 특징을 개시하고 있지만, 미국 특허 5,371,453호에 개시된 해결 방법은 아날로그 온도 정보 및 디지털 정보가 모두 교환되는 공통 통신 선을 사용하지 않는 것에 주의해야 한다. 실제로, 통신 선을 통해 송신된 디지털 정보만이 단순한 단방향 클록 신호의 형태라고 명백하게 기재되어 있다.
본 발명은 전기 장치 및 이 장치에 부착된 배터리 팩 사이의 온도 정보를 교환할 수 있게 하는 방법 및 장치에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 단일 전기 통신 선을 통해 아날로그 온도 정보 및 디지털 정보를 교환할 수 있게 하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
도 1은 전기 장치에 부착된 배터리 팩을 포함하는 본 발명에 따르는 장치를 개략적으로 도시하는 도면.
도 2a 및 2b는 본 발명에 따르는 방법의 순서도를 개략적으로 도시하는 도면.
도 3은 서미스터에 대한 온도 및 저항 사이의 관계를 도시하는 개략도.
전술된 바와 같이 당업계의 종래의 관점에서 보면, 배터리 팩 및 장치 사이의 단일 통신 선을 통한 아날로그 열 정보 및 디지털 정보의 통신에 관하여 해결되어야 할 다수의 문제점이 남아 있다.
본 발명에 의해 해결되는 문제점은 장치에 부착된 배터리 팩의 온도 측정을 가능하게 하는 것이고, 여기서 측정은 배터리 및 장치 사이에서 아날로그 및 디지털 정보를 모두 교환할 수 있는 통신 선을 통해 행한다.
전술된 바와 같은 일반적 문제점의 분야 내에는, 잘 정의된 소정의 경우에장치에 부착된 배터리 팩의 온도 측정을 어떻게 가능하게 하는지의 문제가 있다.
본 발명의 목적은 전술된 바와 같은 문제를 극복하는 것이다. 이것은 전기 장치에 부착된 배터리 팩의 온도를 결정하는 방법 및 장치를 제공함으로써 간단히 달성된다. 이 방법은 장치의 수단을 제어하는 단계를 필요로 하고, 여기서 배터리 및 장치 사이의 디지털 정보의 교환이 이루어진 후, 온도에 상응하는 임피던스 값의 판독을 가능하게 하기 위해 시간의 주기동안 통신 선에 서미스터를 접속하는 단계를 필요로 한다.
더욱 상세하게는, 단일 통신 선을 통해 전기 장치에 접속된 배터리 팩의 온도를 결정하는 방법이 도시되어 있다. 배터리 팩 및 전기 장치는 모두 디지털 신호 시퀀스를 교환할 수 있는 제어 및 신호 수단을 포함한다. 배터리 팩은 온도 의존 임피던스 값을 갖는 임피던스 유닛을 포함한다. 이 방법은 이하의 단계를 포함한다.
- 제1 신호 시퀀스를 장치의 제어 및 신호 수단으로부터 배터리 팩의 제어 및 신호 수단으로 송신하는 단계;
- 제1 신호 시퀀스를 해석하는 단계를 포함하고, 이 해석에 따라 이하의 단계,
- 통신 선으로부터 배터리 팩의 제어 및 신호 수단을 분리하는 단계;
- 온도 의존 임피던스 유닛을 통신 선에 접속하는 단계;
- 소정의 레벨의 전류를 통신 선을 통해 임피던스 유닛에 공급하는 단계;
- 통신 선상의 전압 레벨을 측정하는 단계;
- 공급된 전류 레벨 및 측정된 전압 레벨에 기초하여 임피던스 값을 계산하는 단계;
- 계산된 임피던스 값을 배터리 팩의 온도로서 해석하는 단계;
- 온도 의존 임피던스 유닛을 통신 선으로부터 분리하는 단계;
- 배터리 팩의 제어 및 신호 수단을 통신 선에 접속하는 단계를 실행한다.
상기 요약된 바와 같이 본 발명을 실행하는 수단을 포함하는 장치가 또한 도시되어 있다.
본 발명의 장점은 본 발명이 배터리 및 배터리가 부착된 전기 장치 사이에서 단일 디지털 통신 선을 통해 아날로그 온도 정보를 교환할 수 있게 하는 것이다.
본 발명의 다른 장점은 예를 들어, 서미스터와 같은 온도 감지 장치를 온도 측정이 필요한 경우에만 통신 선에 접속시키는 것이다. 따라서, 예를 들어, 전압 강하 또는 불필요한 전류 소비와 같은 통신 선상에서의 어떤 간섭을 피하는 것이 가능하다.
본 발명에 따르는 장치의 제1 바람직한 실시예가 도 1에 개략적으로 도시되어 있다. 배터리 팩(100)이 전기 장치(101)에 전기적 및 기계적으로 접속된다. 배터리 팩(100) 및 장치(101)는 본 발명이 배터리 전원 전기 기구의 다양한 콜렉션(collection)에 관한 것이라는 사실을 강조하기 위해 박스로서 개략적으로 도시되어 있다. 동일한 이유로, 기계적 및 전기적 접속을 위한 실제 수단이 도해에서 생략되었다. 배터리 팩(100) 및 장치(101)가 상호간에 기계적 및 전기적으로 부착 가능하고 분리 가능하다는 것이 또한 이해된다.
이러한 유형의 장치의 일반적 예는 분리 가능한 배터리 팩이 설비된 휴대용 이동 전화 단말기이다. 그러나, 당업자라면 어떤 발명적 노력을 사용하지 않고 배터리 전원 장치의 다른 형태에서 본 발명을 실현할 수 있다는 것이 이해된다.
배터리 팩(100)은 양(positive) 단자(123) 및 음(negative) 단자(124)를 갖는 배터리 셀(102) 또는 셀의 콜렉션을 포함한다. 음 단자는 신호 접지 기호(125)에 의해 표시되는 바와 같이 신호 접지로서 지정된다. 배터리 프로세서(105) 및 입/출력(I/O) 유닛(106)이 배터리 팩(100)에 또한 포함되고, 상기 배터리 프로세서 및 입/출력 유닛은 모두 배터리 셀(102)의 양 단자(123) 및 신호 접지(125)에 접속된다. 배터리 프로세서(105)는 제1 신호 접속(128)을 통해 I/O 유닛(106)에 접속된다. 상기 접속(128)이 단일 리드선(lead)으로서 도시되어 있지만, 이것은 도시하기 위한 목적이고, 따라서 어떤 형태의 다중 리드선 데이터 버스 등이 실행 가능하다는 것이 이해된다.
당업계에 공지된 바와 같이, 배터리 프로세서(105)는 소프트웨어에 의해 정해진 프로세싱 작업을 실행하는 수단이다. 도면에 도시되지는 않았지만, 배터리 프로세서(105)는 로직 및 메모리, 판독 전용 뿐만 아니라 임의 액세스를 제어하는 것과 같은 수단을 포함한다.
I/O 유닛(106)은 다수의 단자를 갖는데, 배터리 셀(102)에 접속 이외에 도 1에는 두개만 도시되어 있다. 양방향성(bi-directional) 포트(127) 및 아웃(out) 포트(126).
서미스터(112)는 양방향성 포트(127) 및 아웃 포트(126) 모두에 접속된다. 도 1은 본 발명에 따르는 장치의 개략도이기 때문에, 상호간에 관한 배터리 프로세서(105)의 상이한 부분의 위치는 사실상 취해지지 않았다. 예를 들어, 서미스터(112)가 셀(102)에서의 온도 변화를 감지하기 위해 배터리 셀(102)과의 물리적 접점에 바람직하게 위치된다.
도 3은 일반적인 저항-온도(R(T)) 관계(301)를 도시한다. 즉, 소정의 온도 T1에 대해, 상응하는 저항 R1이 (R(T)) 관계에 의해 결정된다.
배터리 프로세서(105)는 자신의 로직 회로내의 소프트웨어 구동 수단에 의해, I/O 유닛(106)을 통하는 신호 흐름을 제어할 수 있다. 특히, 본 발명에 대한 전제 조건으로서, 배터리 프로세서(105)는 양방향성 포트(127) 및 아웃 포트(126)를 접속 및 분리하는 작업을 실행한다. 실제로 명확하게는, 이것은 I/O 유닛(106)내에서, 스위치에 의해 실현될 수 있는데, 상기 스위치는 포트를 고 임피던스 스테이트 또는 저 임피던스 스테이트 즉, 신호 접지(125)에 접속한다.
물론, 배터리 팩(100)내의 회로는 도 1에 도시된 바와 같이 분리 유닛에 물리적으로 위치될 수 있거나 하나의 단일 유닛으로 통합될 수 있다.
전기 장치(101)는 장치 프로세서(108)를 포함하고, 상기 장치 프로세서는 공급 리드선(103) 및 신호 접지 리드선(104)을 통해 배터리 팩(100)내의 배터리 셀(102)에 접속된다. 장치 프로세서(108)에 접속되는 것은 다수의 유닛이고, 다소의 어떤 것은 장치(101)의 특정 작업에 전용되고, 단일 장치 특정 회로 블록(130)에 의해 개략적으로 도시된다. 장치 특정 유닛(130)의 하나의 예는 배터리 팩(100)에 포함된 I/O-유닛과 유사한 입/출력 유닛이다. 이러한 입/출력 유닛은 통신 선(107)을 통해 장치 프로세서(108) 및 배터리 프로세서(105)로부터의 신호 시퀀스를 조정하는 작업을 실행할 수 있다. 실제로, 본 발명의 예에서, 장치 특정 블록(130)의 이러한 기능성이 가정된다.
그러나, 전화 단말기의 경우에는, 장치 블록은 당업계에 널리 공지된 바와 같이 무선 트랜시버 및 다른 필요한 전화 특정 수단을 또한 포함할 수 있다.
장치 프로세서(108)는 스위치 제어 접속(131)을 통해 스위치(109)에 접속되고 공통 제어 접속(133)을 통해 아날로그-디지털(A/D) 컨버터(110) 및 전류 발생기(111)에 더 접속된다. 또한, A/D 컨버터(110) 및 전류 발생기(111)는 모두 스위치(109)에 접속된다. 당업계에 공지된 바와 같이, A/D 컨버터(110)는 디지털 출력을 발생시키고, 데이터 판독 접속(132)을 통해 장치 프로세서(108)에 접속된다.
통신 선(107)은 스위치(107) 및 배터리 팩(100)의 양방향성 포트(127)사이에 접속된다. 상기 지적한 바와 같이, 장치(101) 및 배터리 팩(100) 사이의 전기적 및기계적 커넥터와 같은 어떤 특별한 접속 수단을 지정하는 것은 본 발명의 유효 범위 밖이다.
배터리 팩(100)내의 배터리 프로세서(105)와 유사하게, 장치 프로세서(108)는 당업계에 공지된 바와 같이 소프트웨어에 의해 정해진 프로세싱 작업을 실행하는 수단을 포함한다. 도면에 도시되지는 않았지만, 로직 및 메모리, 판독 전용 뿐만 아니라 임의 액세스를 제어하는 것과 같은 수단은 장치 프로세서(108)에 포함된다.
장치 프로세서(108)에서의 소프트웨어 구동은 스위치(109)를 제어하여 그 효과는 스위치(109)가 제1 스테이트 및 제2 스테이트 중의 하나에 있을 수 있다는 것이다. 제1 스테이트에서, 통신 선(107)은 장치 특정 회로 블록(130)에 접속되고, A/D 컨버터(110) 및 전류 발생기(111)로부터 분리된다. 제2 스테이트에서, 통신 선(107) 장치 특정 회로 블록(130)으로부터 분리되고, A/D 컨버터(110) 및 전류 발생기(111)에 접속된다.
배터리 셀(102)의 온도에 이상적으로 상응하는 배터리 팩(100)의 온도를 결정하는 방법이 도 2a 및 도 2b에 도시된 순서도를 참조하여 설명될 것이다. 상기 온도 결정은 전기 장치(101)의 관점에서 고려된다. 즉, 물리적 파라미터 온도를 나타내는 정보가 배터리 팩(100)으로부터 장치의 장치 프로세서(108)로 송신된다. 이하에서 더욱 논의 될 바와 같이, 서미스터(112) 양단이 측정될 때, 전압 레벨은 배터리 팩(100)의 온도를 나타내는 정보이다.
모든 단계는 장치 프로세서(108) 및 배터리 프로세서(105)에서의 소프트웨어명령 구동의 수단에 의해 실현되고, 당업자의 지식내에서 가정되는 방법으로 실현되도록 고려된다.
본 발명의 방법에 의해 결정된 후에, 온도에 관한 정보가 장치(101)내에서 어떻게 사용되거나 프로세스되는지의 더욱 상세한 설명은 본 발명의 유효 범위 밖이다. 그럼에도 불구하고, 온도 정보가 어떻게 사용될 수 있는지의 예는 장치(101)의 사용자에게 온도를 디스플레이 하는 것 뿐만 아니라 배터리 셀(102)의 재충전을 제어할 때 온도를 사용하게 하는 것을 포함한다.
상기 방법은 정보 전달 신호가 전기 장치(101)의 장치 프로세서(108) 및 배터리 팩(100)의 배터리 프로세서(105) 사이에서 교환되는 다수의 연속 단계를 포함한다는 것에 또한 주의하여야 한다. 프로세서(105,108)에서의 소프트웨어가 상기 신호 뿐만 아니라 신호의 특정 포맷을 발생시키고, 송신하고, 수신하고, 해석하는 정확한 방법이 당업자에 의해 쉽게 실현되도록 가정된다. 그러나, 본 발명의 바람직한 실시예가 배터리 팩(100) 및 장치(101) 사이의 단일 통신 선(107)을 포함한다는 단순한 사실 때문에, 직렬 통신 프로토콜이 가정된다.
도 2a를 참조하면, 상기 방법은 장치 프로세서(108)에서 실행되는 송신 단계(202)와 개시한다. 배터리 팩(100)의 온도를 측정하는 순서를 나타내는 명령이 통신 선(107)을 통하여 장치 프로세서(108)로부터 배터리 프로세서(105)에 송신된다.
송신 단계 210에 후속하여, 장치 프로세서(108)는 온도를 측정하는 순서의 응답을 포함하는, 도 2b와 관련하여 이하에서 설명되는 단계를 실행하는 배터리 프로세서를 대기하기 위해 준비한다. 타이머 단계 204에서, 타이머(도시되지는 않았다)는 공지된 기술에 따라, 내부 클록(도시되지는 않았다)에 의해 측정될 때 소정의 순간 시간에서 타임 아웃 조건을 타임 아웃 단계(206)에서 트리거하기 위해 설정된다. 상기 실시예에서 상기 타임 아웃 전에 시간의 지속기간은 장치 프로세서 메모리에 저장된 고정 시간 제한과 관련하여 미리 결정된다. 대기 기간의 정확한 지속기간이 가정되어, 배터리 프로세서(105)에 의해 실행된 단계는 이하에서 설명되는 바와 같이, 만족하게 실행될 것이다.
타임 아웃에 대한 준비가 타이머 단계(204)에서 완료될 때, 장치 프로세서(108)는 송신 명령이 배터리 프로세서(105)에 성공적으로 수신되는 배터리 프로세서(105)로부터 응답 신호를 수신한다. 응답 신호의 컨텐츠(content)는 바람직하게 단계 202에서 배터리 프로세서(105)에 송신된 온도 측정 명령의 에코(echo)의 형태이다. 이러한 응답 에코는 도 2a에서 3개의 단계로 도시되고, 응답 명령이 수신되는 수신 단계(208), 해석 단계(210), 여기서 정정(온도 측정) 명령으로서, 배터리 프로세서(105)에 의해 명령이 해석되는 검사가 만들어진다. 에코된 명령이 오류로 발견되는 경우에, 부정 응답 명령이 방법의 직접 중단을 이끌고 긍정 응답이 방법의 계속을 이끄는 결정 단계(212)에 의해 지적되는 바와 같이 상기 방법은 종결된다.
이제 배터리 프로세서(105)에서 실행된 단계와 연속하여, 수신 단계(252)가 도 2b에 도시되어 있다. 배터리 프로세서(105)는 통신 선(107)을 통해 장치 프로세서(108)로부터 송신된 명령을 수신한다. I/O 유닛(106)을 통한 배터리프로세서(105)로의 명령의 정확한 경로는 본 발명을 설명하는 것과 관하여 부적절한 것으로 고려되고, 따라서 더 이상 논의되지 않는다.
수신 명령은 해석 단계(254)에서 해석된다. 명령이 어떤 방법으로 코드화되었는지 안되었는지 또는 큰 세트의 명령내의 매우 많은 명령중의 하나인지에 따라, 상기 해석은 다소 복잡하게 된다. 기술할 목적으로, 수신된 명령이 해석되어, 배터리 팩(100)의 온도를 측정하는 장치 프로세서(108)에 의한 순서의 긍정(positive) 식별을 필요로 하는 결과가 얻어진다는 것이 가정된다.
해석 단계(254)에서의 순서의 긍정 해석의 결과로서, 배터리 프로세서(105)는 배터리 온도의 결정을 가능하게 하는 절차를 개시한다.
분리 단계(256)에서, 배터리 프로세서(105)는 I/O 유닛(106)으로부터 통신 선(107)을 분리하기 위해 I/O 유닛(106)내의 스위치(도시되지는 않았다)를 제어한다. 실제로, 이것은 매우 높은 임피던스 레벨을 갖는 임피던스 유닛(도시되지는 않았다)을 통해 양방향성 포트(127)를 신호 접지(125)에 접속하는 것을 필요로 한다.
접속 단계(258)에서, 배터리 프로세서(105)는 I/O 유닛(106)을 통해 서미스터(112)를 신호 접지에 접속시키기 위해 I/O 유닛내의 스위치(도시되지는 않았다)를 제어한다. 실제로, 이것은 아웃 포트(126)를 신호 접지(125)에 접속하는 것을 필요로 한다.
응답 단계(260)에서, 온도를 측정하기 위해 수신 명령은 배터리 프로세서(105)가 온도 측정을 위해 배터리 팩에서 회로를 준비하였는지를 응답하기 위해 장치 프로세서(108)로 백(back)하여 에코된다.
장치 프로세서(108)가 온도를 측정하는 단계를 실행 가능하게 하기 위해, 배터리 프로세서(105)는 후속 단계에서 설명되는 바와 같은 시퀀스의 대기를 실행한다. 상기 대기의 지속기간은 상기 실시예에서, 배터리 프로세서 메모리에 저장된 고정 시간 제한에 관하여 미리 정해진다. 타이머 단계(262)에서, 타이머(도시되지는 않았다)는 배터리 프로세서(105)에서 내부 클록(도시되지는 않았다)에 의해 측정될 때 시간의 소정의 순간에 타임 아웃 조건을 타임 아웃 단계(264)에서 트리거하기 위해 공지된 기술에 따라 설정된다. 상기 타임 아웃 전까지의 시간의 지속기간 즉, 대기 기간은 배터리 프로세서 메모리에 저장된 고정 시간 제한에 관하여 미리 정해진다. 대기 기간의 지속기간은 가정되어, 이하에서 설명되는 장치 프로세서(108)에 의해 실행되는 단계가 만족하게 실행될 것이다.
단계 260,208,210 및 212와 관련하여 전술된 바와 같이 배터리 프로세서(105)에 의한 긍정 응답 후에, 장치 프로세서(108)에서 실행된 단계의 설명으로 되돌아간다.
제1 스위칭 단계(214)에서, 장치 프로세서(108)는 통신 선(107)으로부터 장치 특정 회로(130)를 분리하고, 통신 선(107)에 A/D 컨버터(110) 및 전류 발생기(111)를 모두 접속한다. 실제로, 상기 단계는 공지된 디지털 기술에 따라 스위치 제어 접속(131)을 통해 스위치(109)를 제어하는 장치 프로세서(108)에 의해 실행된다.
전류 발생 단계(216)에서, 장치 프로세서(108)는 소정의 일정한 전류(I1)를 발생시키기 위해 공통 제어 접속(133)을 통해 전류 발생기(111)를 제어한다.전류(I1)는 스위치(109)를 통하여 통신 선(107)을 통하고 서미스터(112)를 통해 흐르고, 신호 접지 리드선(104)을 통해 되돌아 간다.
전류 발생 단계(216) 동안, 장치 프로세서(108)는 전압 검출 단계(218)를 또한 실행한다. 서미스터(112)를 통해 통과하는 소정의 일정한 전류(I1)는 서미스터 양단의 전압 강하를 발생한다. 아날로그 전압 레벨(V1)을 갖는 상기 전압 강하는 A/D 컨버터에 의해 검출되고, 공지된 기술에 따라 데이터 판독 접속(132)을 통해 장치 프로세서(108)에 의해 판독되는 디지털 값으로 변환된다.
검출 단계(218)에서의 전압 레벨(V1)의 판독에 후속하여, 장치 프로세서(108)는 계산 단계(220)를 실행한다. 장치 프로세서(108)에서의 소프트웨어는 전압 레벨 뿐만 아니라 소정이 전류 레벨(I1)에 액세스한다. 단순히 명확하게는, 상기 계산은 전압 레벨(V1)을 전류 레벨(I1)로 나누는 것을 필요로 하는데, 이것은 옴(Ohm's)의 법칙에 따라 저항 값(R1)을 발생한다.
해석 단계(222)에서, 장치 프로세서(108)는 계산 단계(220)에서 만들어진 계산의 해석을 실행한다. 도 3에 도시된 저항-온도 관계(R(T))는 공지된 기술에 따라 프로세서(108)에 저장되고, 저항 값(R1)에 상응하는 온도(T1)를 추출하기 위해 사용된다.
계산 및 해석 단계에 후속하여, 장치 프로세서(108)는 통신 선(107)으로부터 A/D 컨버터(110) 및 전류 발생기(111)를 분리하고, 통신 선(107)에 장치 특정 회로(130)를 재접속한다. 실제로, 이것은 제1 스위칭 단계(214)에서와 같은 동일한 방법으로 제2 스위칭 단계(224)에서 실행된다.
배터리 프로세서(105)에 의해 실행되는 단계로 되돌아가서, 상기 단계 262 및 264에서의 대기와 관련하여 논의된 바와 같이, 대기 기간이 소멸되는 것에 주의하라.
분리 단계(266)에서, 배터리 프로세서(105)는 신호 접지(125)로부터 서미스터(112)를 분리하기 위해 접속(128)을 통해 I/O 유닛(106)을 제어하는데, 이것은 접속 단계(258)를 반대로 하는 것이다.
상기 방법을 결론짓기 위해서, 배터리 프로세서(105)는 양방향성 포트(127)가 통신 선(107)에 재접속되는 접속 단계(268)를 실행하고, 따라서, 배터리 프로세서(105) 및 장치 프로세서(108) 사이에서 디지털 정보의 교환을 다시 가능할 수 있다.

Claims (8)

  1. 단일 통신 선(107)을 통해 전기 장치(101)에 접속된 배터리 팩(100)의 온도를 결정하는 방법으로서, 상기 배터리 팩(100) 및 전기 장치(101)는 모두 디지털 신호 시퀀스를 교환할 수 있는 제어 및 신호 수단(105,108)을 포함하고, 상기 배터리 팩(100)은 온도 의존 임피던스 값을 갖는 임피던스 유닛(112)을 포함하는, 배터리 팩 온도 결정 방법에 있어서,
    제1 신호 시퀀스를 장치(101)의 제어 및 신호 수단(108)으로부터 배터리 팩(100)의 제어 및 신호 수단(105)으로 송신하는 단계와;
    상기 제1 신호 시퀀스를 해석하는 단계를 포함하고, 상기 해석에 따라,
    통신 선(107)으로부터 배터리 팩(100)의 제어 및 신호 수단(105)을 분리하는 단계와;
    온도 의존 임피던스 유닛(112)을 통신 선(107)에 접속하는 단계와;
    소정의 레벨의 전류(I1)를 통신 선(107)을 통해 임피던스 유닛(112)에 공급하는 단계와;
    통신 선(107)상의 전압 레벨을 측정하는 단계와;
    공급된 전류 레벨(I1) 및 측정된 전압 레벨에 기초하여 임피던스 값(R1)을 계산하는 단계와;
    계산된 임피던스 값(R1)을 배터리 팩(100)의 온도(T1)로서 해석하는 단계와;
    온도 의존 임피던스 유닛(112)을 통신 선(107)으로부터 분리하는 단계와;
    배터리 팩(100)의 제어 및 신호 수단(105)을 통신 선(107)에 접속하는 단계를 실행하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩 온도 결정 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 신호 시퀀스를 송신하는 단계는:
    온도를 측정하는 순서를 후속 송신 단계에서 신호 시퀀스의 적어도 일부분을 형성하는 디지털 정보 블록으로 인코딩하는 단계에 후속하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩 온도 결정 방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 신호 시퀀스를 해석하는 단계는:
    상기 신호 시퀀스의 적어도 일부분을 온도를 측정하는 순서로 디코딩하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩 온도 결정 방법.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전류를 통신 선(107)에 공급하는 단계는,
    상기 장치(101)의 제어 및 신호 수단(108)을 통신 선(107)으로부터 분리하는 단계와;
    전류 발생기(111)를 통신 선(107)에 접속하는 단계와;
    아날로그-디지털 컨버터(110)를 통신 선(107)에 접속하는 단계에 후속하고,
    상기 전압 레벨을 측정하는 단계에는,
    아날로그-디지털 컨버터(110)를 통신 선(107)으로부터 분리하는 단계와;
    전류 발생기(111)를 통신 선(107)으로부터 분리하는 단계와;
    상기 장치(101)의 제어 및 신호 수단(108)을 통신 선(107)에 접속하는 단계가 후속하는 것을 더욱 특징으로 하는 배터리 팩 온도 결정 방법.
  5. 단일 통신 선(107)을 통해 전기 장치(101)에 접속된 배터리 팩(100)의 온도를 결정하는 장치로서, 상기 배터리 팩(100) 및 전기 장치(101)는 모두 디지털 신호 시퀀스를 교환할 수 있는 제어 및 신호 수단(105,108)을 포함하고, 상기배터리 팩(100)은 온도 의존 임피던스 값을 갖는 임피던스 유닛(112)을 포함하는, 배터리 팩 온도 결정 장치에 있어서,
    제1 신호 시퀀스를 장치(101)로부터 배터리 팩(100)으로 송신하는 수단(108)과;
    상기 제1 신호 시퀀스를 해석하는 수단(105)과;
    배터리 팩(100)의 제어 및 신호 수단(105)을 통신 선(107)으로부터 분리하는 수단(105,106)과;
    온도 의존 임피던스 유닛(112)을 통신 선(107)에 접속하는 수단(105,106)과;
    소정의 레벨의 전류(I1)를 통신 선(107)을 통해 임피던스 유닛(112)에 공급하는 수단(108,111)과;
    통신 선(107)상의 전압 레벨을 측정하는 수단(108,110)과;
    공급된 전류 레벨(I1) 및 측정된 전압 레벨에 기초하여 임피던스 값(R1)을 계산하는 수단(108)과;
    계산된 임피던스 값(R1)을 배터리 팩(100)의 온도(T1)로서 해석하는 수단(108)과;
    온도 의존 임피던스 유닛(112)을 통신 선(107)으로부터 분리하는 수단(105,106)과;
    배터리 팩(100)의 제어 및 신호 수단(105)을 통신 선(107)에 접속하는 수단(105,106)을 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩 온도 결정 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    온도를 측정하는 순서를 신호의 적어도 일부분을 형성하는 디지털 정보 블록으로 인코딩하는 수단(108)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩 온도 결정 장치.
  7. 제 5 항 또는 제 6 항에 있어서,
    신호 시퀀스의 적어도 일부분을 온도를 측정하는 순서로 디코딩하는 수단(105)을 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩 온도 결정 장치.
  8. 제 5 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전류를 공급하는 수단(111)은 전류 발생기(111)이고, 상기 전압 레벨을측정하는 수단(110)은 아날로그-디지털 컨버터(110)이고, 상기 배터리 팩 온도 결정 장치는,
    상기 장치(101)의 제어 및 신호 수단(108)을 통신 선(107)으로부터 분리하는 수단(108,109)과;
    상기 전류 발생기(111)를 통신 선(107)에 접속하는 수단(108,109)과;
    상기 아날로그-디지털 컨버터(110)를 통신 선(107)에 접속하는 수단(108,109)과;
    상기 아날로그-디지털 컨버터(110)를 통신 선(107)으로부터 분리하는 수단(108,109)과;
    상기 전류 발생기(111)를 통신 선(107)으로부터 분리하는 수단(108,109);
    상기 장치(101)의 제어 및 신호 수단(108)을 통신 선(107)에 접속하는 수단(108,109)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩 온도 결정 장치.
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