KR20030056063A - 이동통신 단말기의 배터리의 충전횟수 계산 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 충전중인 배터리의 충전횟수를 매우 짧은 단위시간을 주기로 갱신함으로써, 배터리의 충전횟수를 정확히 계산할 수 있는 배터리의 충전횟수 계산 방법을 제공하는 것으로, 배터리가 충전기에 탑재됨에 따라 배터리의 충전용량을 측정하고 배터리에 저장된 충전횟수 값를 읽어와서 일시 저장하는 제 1 단계; 소정의 단위시간 동안 충전한 배터리의 충전량을 계산하는 제 2 단계; 계산한 충전량과 측정한 배터리의 총용량을 이용하여 소정의 단위시간 동안 배터리의 충전 상태 값을 계산하는 제 3 단계; 및 계산한 충전 상태 값과 읽어온 충전횟수를 이용하여 소정의 단위시간 동안 까지의 충전횟수를 계산하여 계산한 충전횟수를 갱신하는 제 4 단계를 구비하되, 배터리의 충전이 종료될 때까지 제 2 단계에서 제 4 단계 까지의 과정을 소정의 단위시간을 주기로 반복적으로 수행하는 것을 특징으로 한다.

Description

이동통신 단말기의 배터리의 충전횟수 계산 방법{Method for calculating the number of charge of battery loaded on mobile phone}

본 발명은 이동통신 단말기의 배터리의 충전횟수 계산 방법에 관한 것으로서, 특히 정전류나 정전압에 의해 충전중인 배터리의 충전횟수를 단위시간 별로 갱신할 수 있는 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 이동통신 단말기는 충전용 배터리를 전원으로 사용하고 있으며, 이 배터리는 충전기를 통해 충전된다. 이러한, 충전기의 성능은 배터리의 충전 시간을 결정하게 된다.

이와 같은, 일반적인 이동통신 단말기의 배터리 충전기의 구성을 도 1을 참조하여 살펴보면 다음과 같다.

도 1에 도시된 바와 같이, 일반적인 충전기는, 외부로부터 입력되는 고전압의 교류(AC:Alternating Current)전원을 저전압의 직류(DC:Direct Current)전원으로 변화시키는 전원 입력처리부(11)와, 배터리(12)의 충전을 제어하기 위한 주제어부(13)와, 주제어부(13)의 제어에 따라 정전류에 의한 배터리의 충전을 제어하기 위한 정전류 제어부(14)와, 주제어부(13)의 제어에 따라 정전압에 의한 배터리의 충전을 제어하기 위한 정전압 제어부(15)와, 정전류 제어부(14)나 정전압 제어부(15)의 제어에 따라 전원 입력처리부(11)로부터 입력되는 직류전원을 이용하여 배터리(12)를 충전시키기 위한 충전부(16)와, 주제어부(13)로부터 인가되는 직류전원을 전원 입력처리부(11)로 궤환시키기 위한 궤환부(17)로 구성된다.

이와 같은 구성을 갖는 일반적인 충전기의 충전 과정을 도 2를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

배터리(12)를 충전시키기 위해 교류전원을 충전기에 인가하면, 전원 입력처리부(11)는 교류전원을 직류전원으로 변환시켜 충전부(16)에 공급한다. 이렇게, 직류전원을 입력받는 충전부(16)는 정전류 제어부(14)의 제어에 따라 배터리(12)을 정전류로 충전시킨 후, 정전압 제어부(15)의 제어에 따라 배터리(12)를 정전압으로 충전시킨다.

여기서, 주제어부(13)는 도 2에서의 정전류 구간(CC)이 유지되는 동안 정전류로 배터리(12)를 충전시키도록 정전류 제어부(14)를 제어한다. 이때, 전압은 정전류에 의해 배터리(12)가 충전되는 동안에 일정 크기(즉, 정전압)까지 상승한다.

이와 같은, 정전류에 의한 충전 구간인 정전류 구간(CC)이 끝나면, 주제어부(13)는 정전류 제어부(14)의 충전 동작을 정지시키고 곧바로 정전압 제어부(15)를 제어하여 정전압 구간(CV) 동안 정전압으로 배터리(12)를 충전시킨다. 이때, 전류는 정전압에 의해 배터리(12)가 충전되는 동안에 감소되며, 이 전류가 일정 크기로 감소되면 배터리(12)의 충전을 중지한다. 여기서, 정전압 구간(CV)은 정전류 구간(CC)이 끝나는 시점부터 배터리(12)의 충전 완료 시점까지 이다.

그리고, 리듐이온 배터리를 펄스를 충전하는 방식이 제안되었으며, 이 펄스를 이용하여 배터리를 충전할 경우 비교적 빠른 시간내에 배터리를 충전할 수 있는 장점이 있다. 구체적으로 살펴보면, 이 펄스충전 방식의 경우, 펄스 충전을 위해 비교적 높은 전류를 사용하고 있기 때문에 배터리 충전시 고전류 사용에 의한 급격한 화학반응을 발생시켜 빠른 시간내에 배터리를 충전시킬 수 있다.

그러나, 상기한 바와 같이 배터리를 충전기의 경우 배터리의 충전횟수를 계산하거나 이를 표시하여 주지 않았기 때문에, 사용자가 이동통신 단말기의 배터리의 사용 정도를 알 수 없었고 이로 인해 배터리의 수명이나 성능 저하 등을 예측할 수 없는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명의 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 충전중인 배터리의 충전횟수를 매우 짧은 단위시간을 주기로 갱신함으로써, 배터리의 충전횟수를 정확히 계산할 수 있는 배터리의 충전횟수 계산 방법을 제공하는데 그 목적 있다.

도 1은 일반적인 이동통신 단말기의 배터리 충전기의 구성도.

도 2는 도 1에서의 배터리 충전기의 충전 특성도.

도 3은 본 발명이 적용되는 충전기와 그에 의해 충전되는 배터리의 구성 개략도.

도 4는 본 발명의 일실시예 따른 이동통신 단말기의 배터리의 충전횟수 계산 방법에 대한 흐름도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

310: 충전기 311: 제어부

312: 충전부 320: 배터리

321: 셀 322: 메모리

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 충전기를 통해 충전중인 상태에서 이동통신 단말기의 배터리의 충전횟수를 계산하는 방법에 있어서, 상기 배터리가 상기 충전기에 탑재됨에 따라 상기 배터리의 충전용량을 측정하고 상기 배터리에 저장된 충전횟수 값를 읽어와서 일시 저장하는 제 1 단계; 소정의 단위시간 동안 충전한 상기 배터리의 충전량을 계산하는 제 2 단계; 상기 계산한 충전량과 상기 측정한 배터리의 총용량을 이용하여 상기 소정의 단위시간 동안 상기 배터리의 충전 상태 값을 계산하는 제 3 단계; 및 상기 계산한 충전 상태 값과 상기 읽어온 충전횟수를 이용하여 상기 소정의 단위시간 동안 까지의 충전횟수를 계산하여 계산한 충전횟수를 갱신하는 제 4 단계를 구비하되, 상기 배터리의 충전이 종료될 때까지 상기 제 2 단계에서 상기 제 4 단계 까지의 과정을 상기 소정의 단위시간을 주기로 반복적으로 수행하는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.

도 3은 본 발명이 적용되는 충전기와 그에 의해 충전되는 배터리의 구성 개략도이다.

도 3을 참조하면, 본 발명이 적용되는 충전기(310)는, 배터리(320)의 충전 및 충전횟수 계산을 제어하기 위한 제어부(311), 제어부(311)의 제어에 따라 전원단자(+, -)를 통해 배터리(320)를 충전시키기 위한 충전부(312), 그리고 제어부(311)로부터 전달되는 배터리(320)의 충전횟수를 표시하기 위한 표시부(313)를 구비한다.

그리고, 본 발명이 적용되는 배터리(320)는, 전원단자(+, -)를 통해 충전기(310)에 의해 충전되는 셀(321)과 충전기(310)의 제어부(311)에 의해 전달되는 충전횟수를 저장하기 위한 메모리(322)를 구비한다.

배터리(320)가 충전기(310)에 탑재되어 전원단자(+, -)들이 접촉되면, 충전부(312)는 제어부(311)에 의한 충전중지 명령이 있을 때까지 셀(321)을 충전시킨다. 이때, 제어부(311)는 ID 단자를 통해 배터리(320)의 용량을 측정한 후, 미리 설정된 단위시간 동안 셀(321)의 충전 변화량을 계산하고 이 충전 변화량을 이용해 배터리(320)의 충전횟수를 계산한다. 이렇게 계산된 배터리(320)의 충전횟수는 메모리(322)에 저장되고 이를 사용자가 확인할 수 있도록 표시부(313) 상에 표시된다.

여기서, 배터리의 용량체크 과정을 예로서 살펴보면, 제어부(311)가 ID단자를 통해 약 5V의 전압을 배터리로 인가하면, 이 전압은 배터리(320) 내의 ID 저항(도시되지 않았음)에 의해 일정 전압 크기로 강하되어 배터리(320)에 입력되고, 이렇게 강하된 전압은 다시 배터리(320)로부터 전원단자(+, -)를 통해 충전기(310)의 제어부(311)로 궤환된다. 이때, 제어부(311)는 인가전압 5V와 강하되어 궤환된 전압 간의 차를 통해 배터리(320)의 용량을 판단하게 되는 것이다. 이와 같이 ID 저항을 이용해 배터리(320)의 용량을 체크하는 방식은 상용화된 기술이다.

상기한 바와 같은 구성을 갖는 상기 충전기가 본 발명에 따른 충전횟수 계산 방법을 통해 상기 배터리의 충전횟수를 계산하는 과정에 대해 도 4를 참조하여 상세하게 설명한다.

도 4에 도시된 바와 같이, 먼저 사용자가 충전시키기 위해 배터리(320)를 충전기(310)에 탑재하면(S201), 충전기(310)의 제어부(311)는 탑재된 배터리(320)의 용량을 체크한다(S402).

그리고, 제어부(311)는 배터리(320) 내의 메모리(322)에 저장된 배터리(320)의 충전횟수 값 So을 읽어와서 일시 저장한다(S403).

이렇게 배터리(320)가 탑재된 상태에서, 제어부(311)는 배터리(320)를 충전시키고 단위시간 동안 충전한 배터리(320)의 충전량 ΔC을 계산한다(S404). 여기서, 제어부(311)는 다음 [수학식 1]과 같이 단위시간당 배터리(320)의 충전량을 계산한다.

상기 [수학식 1]을 통해 단위시간당 배터리(320)의 충전량의 계산 과정에 대하여 구체적으로 살펴보면, 제어부(311)는 미리 설정된 단위시간인 a 시점에서 b 시점까지 충전된 배터리(320)의 충전전류량의 시간함수 f(t)를 적분하여 단위시간당 충전 전류량 ΔC를 계산한다. 여기서, a는 0초 그리고 b는 1초로 설정할 수 있다. 그리고, 충전전류량의 시간함수 f(t)는 충전기(310)에 의해 충전중인 배터리(320)의 충전전류량을 나타내는 시간함수 값이므로 적어도 '0' 이상의 값을 갖는다.

이어서, 제어부(311)는 다음 [수학식 2]에서와 같이 단위시간당 충전 전류량 ΔC을 배터리(320)의 최대 용량 Cmax으로 나누어서 단위시간당 배터리(320)의 충전상태 값 ΔS을 계산한다(S405).

ΔS = ΔC/Cmax

단, 단위시간당 배터리(320)의 충전상태 값 ΔS는 최대값이 '1'이고 최소값은 '0'이다. 이는 단위시간당 배터리(320)의 충전상태 값 ΔS가 실질적으로 배터리(320)의 충전횟수를 나타내는 것이므로, 배터리(320)의 완전방전 상태 '0'에서 만충전까지의 충전횟수가 '1'회이기 때문이다.

이와 같이 단위시간당 배터리(320)의 충전상태 값 ΔS가 계산되고 나면, 제어부(311)는 다음 [수학식 3]에서와 같이 배터리(320)의 메모리(322)로부터 읽어온 충전횟수 So에 단위시간당 배터리(320)의 충전상태 값 ΔS를 더하여 갱신충전횟수 So를 계산한 후(S406), 이 갱신충전횟수 So을 배터리(320)의 메모리(322)에 저장하여 충전횟수를 갱신한다(S407). 여기서, 갱신충전횟수 So는 배터리(320)의 제 1 회차 충전횟수부터 미리 설정된 단위시간(b 시점) 까지의 충전횟수이다.

So = So+ΔS

이와 같은 과정을 통해 단위시간(예로서, 1초) 동안에 충전한 배터리(320)의 충전량을 통해 배터리(320)의 메모리(322)에 저장된 충전횟수를 갱신한 후, 제어부(311)는 배터리(320)가 탑재되어 있는지를 판단하여(S408), 탑재되어 있지 않으면, 배터리(320)의 충전횟수 계산을 종료한다.

만일, 판단결과 배터리(320)가 탑재되어 있으면, 제어부(311)는 상기 [수학식 1] 내지 상기 [수학식 3]의 순차적인 연산 과정을 반복적으로 수행하여 상기 소정의 단위시간(약 1초) 동안 배터리(320)가 다시 충전된 만큼의 충전횟수를 메모리(322)에 갱신하여 준다.

한편, 배터리(320)가 충전기에 의한 충전시 만충전량에 도달하기 까지 충전되는 경우는 실질적으로 없기 때문에, 전술한 바와 같은 본 발명의 충전횟수 계산 과정은 제어부(311)가 배터리(320)의 충전을 중단시키거나 충전중인 배터리(320)가 충전기(310)로부터 분리될 때까지 단위시간(약 1초)을 주기로 반복적으로 수행된다.

그리고, 본 발명에서는 약 1초 단위로 배터리(320)의 충전량을 계산한 후, 이 단위시간 동안에 충전된 배터리(320)의 충전 변화량 만큼의 충전횟수를 갱신하도록 하고 있는데, 여기서 충전횟수 계산을 위한 단위시간은 1초로 한정되는 것은 아니다. 이는 충전횟수 갱신을 위한 단위시간이 예를 들어 약 0.5 초 등과 같이 짧을수록 배터리(320)의 충전 변화량을 보다 정확히 판단할 수 있게 되며, 이에 따라 갱신되는 충전횟수도 보다 정확하여 지기 때문이다.

또한, 전술한 바와 같은 본 발명에 따른 충전횟수 계산 방법은 충전기를 통해서만 수행되는 것은 아니며, 배터리가 탑재되는 이동통신 단말기의 주제어부(CPU) 등을 통해서도 수행될 수 있다. 예를 들어, 도 4에서와 같은 본 발명의 충전횟수 계산 방법에 대한 알고리즘을 이동통신 단말기의 주제어부 등에 설정하면, 이동통신 단말기의 주제어부는 충전기를 통해 충전중인 배터리의 충전횟수를 도 4에서와 같은 과정을 통해 계산하여 이를 액정화면(LCD)에 표시하여 사용자가 확인하도록 구현할 수 있다.

본 발명의 기술사상은 상기 바람직한 실시예에 따라 구체적으로 기술되었으나, 상기한 실시예는 그 설명을 위한 것이며, 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다. 또한, 본 발명의 기술분야의 통상의 전문가라면 본 발명의 기술사상의범위에서 다양한 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은, 충전중인 배터리의 충전횟수를 매우 짧은 단위시간을 주기로 갱신하여 이를 표시하여 줌으로써, 배터리의 충전횟수 계산에 따른 오차를 최소화하여 사용자에게 보다 정확한 배터리의 충전횟수를 알려 줄 수 있고, 이로 인해 제품에 대한 신뢰도를 현저하게 향상시킬 수 있다.

Claims (7)

1. 충전기를 통해 충전중인 상태에서 이동통신 단말기의 배터리의 충전횟수를 계산하는 방법에 있어서,

   상기 배터리가 상기 충전기에 탑재됨에 따라 상기 배터리의 충전용량을 측정하고 상기 배터리에 저장된 충전횟수 값를 읽어와서 일시 저장하는 제 1 단계;

   소정의 단위시간 동안 충전한 상기 배터리의 충전량을 계산하는 제 2 단계;

   상기 계산한 충전량과 상기 측정한 배터리의 총용량을 이용하여 상기 소정의 단위시간 동안 상기 배터리의 충전 상태 값을 계산하는 제 3 단계; 및

   상기 계산한 충전 상태 값과 상기 읽어온 충전횟수를 이용하여 상기 소정의 단위시간 동안 까지의 충전횟수를 계산하여 계산한 충전횟수를 갱신하는 제 4 단계를 구비하되,

   상기 배터리의 충전이 종료될 때까지 상기 제 2 단계에서 상기 제 4 단계 까지의 과정을 상기 소정의 단위시간을 주기로 반복적으로 수행하는 것을 특징으로 하는 배터리의 충전횟수 계산 방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 제 2 단계에서,

   상기 소정의 단위시간인 제 1 시점에서 제 2 시점까지 충전된 상기 배터리의충전전류량의 시간함수 값을 적분하여 상기 소정의 단위시간 동안의 상기 충전 전류량을 계산하는 것을 특징으로 하는 배터리의 충전횟수 계산 방법.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 제 1 점과 제 2 시점 간의 시간 차이는 실질적으로 1초 이하인 것을 특징으로 하는 배터리의 충전횟수 계산 방법.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 제 3 단계에서,

   상기 계산한 충전 전류량을 상기 측정한 배터리의 총용량으로 나누어서 상기 소정의 단위시간 동안 상기 배터리의 충전 상태 값을 계산하는 것을 특징으로 하는 배터리의 충전횟수 계산 방법.
5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 하나의 항에 있어서,

   상기 제 4 단계에서,

   상기 계산한 충전 상태 값과 상기 읽어온 충전횟수를 더하여 상기 소정의 단위시간 동안 까지의 충전횟수를 계산하는 것을 특징으로 하는 배터리의 충전횟수계산 방법.
6. 제 5 항에 있어서,

   상기 배터리의 충전횟수 계산은 상기 충전기 내에서 수행되는 것을 특징으로 하는 배터리의 충전횟수 계산 방법.
7. 제 5 항에 있어서,

   상기 배터리의 충전횟수 계산은 상기 이동통신 단말기 내에서 수행되는 것을 특징으로 하는 배터리의 충전횟수 계산 방법.