KR20050078642A

KR20050078642A - 전지 팩

Info

Publication number: KR20050078642A
Application number: KR1020050008229A
Authority: KR
Inventors: 나가세가즈히사; 스즈키신; 시바타슈지; 다카하시신고
Original assignee: 엔이씨토킨 주식회사; 엔이씨 도킨 도치기 가부시키가이샤
Priority date: 2004-02-02
Filing date: 2005-01-28
Publication date: 2005-08-05
Also published as: TW200532964A; DE102005003464A1; CN1652390A; US20050168192A1; JP2005216790A

Abstract

본 발명은 본체(1)와의 사이에서 잔량 데이터를 전송하여 기록하고 관리하는 전지 팩(2)에 있어서, 본체(1)와 복수의 통신선으로 접속되어 본체(1)로부터 읽고 쓰는 것이 가능한 기록 부품(22)을 구비하고, 적어도 본체(1)에서 계측(12, 14), 산출(13)된 잔량 데이터가 상기 통신선을 통해 본체(1)로부터 기록 부품으로 읽고 쓰는 것을 가능하게 하며, 전지 팩(2) 외부의 본체로부터 잔량 데이터를 읽고 쓰도록 하고, 전지 팩(2)에 잔량 관리를 행하는 부품을 갖지 않으면서 잔량 관리를 가능하게 하여 비용의 저감, 소형화를 가능하게 한다.

Description

전지 팩{BATTERY PACK}

본 발명은 본체와의 사이에서 잔량 데이터를 전송하여 기록하고 관리하는 전지 팩에 관한 것이다.

노트북 PC, 휴대전화, 캠코더, 디지털 카메라 등의 전자 기기를 본체로 하는 전원에 이용되는 전지 팩에는, 통상적으로, 과충방전의 보호나 잔량을 관리하기 위한 CPU가 내장되고, 본체(외부 기기)와 통신을 행하여 정보의 송수신을 행하고 있다(예컨대, 일본국 특개 2002-42897호 공보, 일본국 특개 2002-1004l4호 공보 참조).

도 1은 잔량 관리가 가능한 종래의 전지 팩의 개략 구성을 도시하는 도면이다. 종래의 전지 팩(2)에는 전지 소자(23)와, 필요한 보호 회로(21)를 내장하는 동시에, 잔량을 관리하기 위한 구성으로서, 전지의 잔량을 산출하여 관리를 행하는 전지 팩 제어용 시스템(25), 잔량 산출을 행하기 위해 필요한 전압을 측정하는 전압 측정 소자(24), 전류를 측정하는 전류 측정 소자(26), 전압 측정 소자(24)와 전류 측정 소자(26)로부터 측정된 값을 전지팩 제어용 시스템(25)으로 전달하는 신호선, 잔량 데이터 등을 기록하는 잔량 기록 부품(22)을 갖고 있다. 이것에 대응하여, 본체(1) 측에는, 본체 부하(11), 전지 팩을 관리하는 본체측 잔량 관리 시스템(15)을 갖고 있다.

상기 구성에 있어서, 전지 팩(2)과 본체(1)는 전원선과 통신선으로 전기적으로 접속되고 통신선을 통해 전지 팩(2)의 전지 팩 제어용 시스템(25)과 본체(1)의 본체측 잔량 관리 시스템(12)과의 사이에서 통신을 행하며, 전지 팩(2)이 산출한 잔량 데이터 등을 본체(1) 측으로 전송한다.

상기 구성의 전지 팩(2)에서는 잔량 관리를 행하는 전지 팩 제어용 시스템(25)으로 잔량의 관리 기능이 완결되므로, 전지 팩(2)이 취출 가능한 세트일 경우에 전지 팩(2) 본체에서도 잔량을 관리할 수 있지만, 전지 팩(2), 본체(1)의 각각에 동일한 기능을 가진 시스템이 2개 존재하게 되므로, 전지 팩(2) 자체가 상당히 고가가 되었다.

또, 잔량 관리 기능을 갖지 않는 전지 팩의 경우에는, 본체 측에서 전지 팩의 전압을 측정하여 잔량 관리를 행하게 된다. 이러한 경우, 잔량과 전지 팩의 전압치가 비례 관계에 있다면 비교적 정밀도가 높은 잔량 관리가 가능하지만, 비례 관계가 없는 전지 팩의 경우에는 본체 측의 관리 정보가 보통 정도밖에 되지 않는다. 따라서 어느 정도의 정밀도를 요구하는 세트의 경우에는 사용할 수 없는 경우도 있다.

본 발명은 상기 과제를 해결하기 위한 것으로서, 전지 팩에 잔량 관리를 행하는 부품을 갖지 않으면서도 잔량 관리를 가능하게 하여, 비용의 저감, 소형화를 가능하게 한다.

그러므로 본 발명은 본체와의 사이에서 잔량 데이터를 전송하여 기록하고 관리하는 전지 팩에서, 본체와 복수의 통신선으로 접속되어 본체로부터 읽고 쓰는 것이 가능한 기록 부품을 구비하고, 적어도 상기 본체에서 계측, 산출된 잔량 데이터가 상기 통신선을 통해 상기 본체로부터 상기 기록 부품으로 읽고 쓰도록 하는 것을 특징으로 한다.

상기 기록 부품은 상기 잔량 데이터와 함께 부가 데이터로서 전지 팩에 관한 관리 정보를 기록하고, 상기 관리 정보로서 전지 팩의 충방전 회수, ID, 로트, 또는 시리얼 넘버의 적어도 어느 하나를 포함하며, 동작하기 위해서 필요한 전원이 상기 본체 측으로부터 전원선을 통해서 공급되는 것을 특징으로 한다.

상기 잔량 데이터는 충방전에 근거하는 증감에 의해 변화할 때마다 상기 본체로부터 교신되어, 적어도 3개의 어드레스에 기입되는 것을 특징으로 한다.

상기 기록 부품은 잔량 표시부를 갖고, 상기 잔량 표시부는 잔량 데이터를 유지하는 래치 수단과 LED 표시 수단을 갖고, 표시 스위치 또는 상기 본체로부터의 신호에 의해 상기 LED 표시 수단을 점등시키는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 본체와의 사이에서 잔량 데이터를 전송하여 기록하고 관리하는 전지 팩에서, 본체와 복수의 통신선으로 접속되어 본체로부터 읽고 쓰는 것이 가능한 기록 부품을 구비하고, 적어도 상기 본체에서 계측, 산출된 잔량 데이터가 상기 통신선을 통해 상기 본체로부터 상기 기록 부품으로 읽고 쓰기가 가능하게 하였으므로, 전지 팩 외부의 본체로부터 잔량 데이터를 읽고 쓰게 하여 전지 팩에 잔량 관리를 행하는 부품을 갖지 않으면서 잔량 관리가 가능하게 되어, 비용의 저감, 소형화를 가능하게 하였다.

상기 기록 부품은 상기 잔량 데이터와 함께 부가 데이터로서 전지 팩에 관한 관리 정보를 기록하고, 상기 관리 정보로서 전지 팩의 충방전 회수, ID, 로트, 또는 시리얼 넘버 중의 적어도 어느 하나를 포함하며, 동작하기 위해서 필요한 전원이 상기 본체 측으로부터 전원 선을 통해 공급되도록 함으로써, 전지 팩 내의 회로를 필요 최소한으로 억제하여 낮은 비용으로 더욱 소형화한 전지 팩을 제공할 수 있게 된다.

상기 잔량 데이터는 충방전에 근거하는 증감에 의해 변화할 때마다 상기 본체로부터 교신되어, 적어도 3개의 어드레스에 기입되므로, 항상 최신 잔량 데이터를 유지하고, 기입 데이터에 에러가 발생하여도 수복(修復) 가능하게 할 수 있으므로, 높은 정밀도로 잔량 데이터를 유지할 수 있게 된다.

상기 기록 부품은 잔량 표시부를 갖고, 상기 잔량 표시부는 잔량 데이터를 유지하는 래치 수단과 LED 표시 수단을 갖으며, 표시 스위치 또는 상기 본체로부터의 신호에 의해 상기 LED 표시 수단을 점등시키므로, 간단한 구성으로 필요한 타이밍에 잔량을 표시할 수 있다.

본 발명의 다른 목적 및 이점들은 본 명세서로부터 명확해질 것이다.

따라서, 본 발명은 구성의 특징, 구성 요소들의 조합, 및 이하 서술되는 구성에서 예시될 구성 요소들의 정렬들을 포함하며, 본 발명의 범위는 첨부된 청구 범위에서 제시된다.

이하, 본 발명의 실시의 형태를 도면을 참조하면서 설명한다. 도 2는 본 발명에 관한 전지 팩의 실시 형태를 도시하는 도면이다. 1은 본체, 2는 전지 팩, 11은 본체 부하, 12는 전압 측정 소자, 13은 전지 팩 관리용 시스템, 14는 전류 측정 소자, 21은 보호 회로, 22는 잔량 기록 부품, 23은 전지 소자를 나타낸다.

도 2에서 전지 팩(2)은 전지 소자(23)와 적절하게 필요한 과충전, 과방전, 과전류, 과열 등을 보호하는 보호 회로(21), 전지 소자(23)의 잔량 데이터 등을 기록하는 잔량 기록 부품(22)을 갖고 있다. 이것에 대하여, 전지 팩(2)이 전원으로서 방전되고 혹은 전지 팩(2)을 충전하는 본체(1)는 본체 세트인 본체 부하(11), 잔량을 산출하기 위해 필요한 전압을 측정하는 전압 측정 소자(12), 전류를 측정하는 전류 측정 소자(14), 측정된 전압, 전류에 근거하여 전지의 잔량을 산출하여 관리를 행하는 전지 팩 관리용 시스템(13)을 갖고 있다. 본체(1)에 충전 기능이 부속되어 있는 경우, 또는 충전기의 경우, 본체 부하(11)는 충전 전원과 치환되어 전지 팩(2)을 충전한다.

전지 팩(2)과 본체(1)와의 사이에는, 전원의 (+)와 공통의 접지 GND (-)로 이루어지는 급전선, 잔량 기록 부품 전원선(+), 잔량 기록 부품 통신선 1, 2로 이루어지는 통신선에 의해 접속된다. 전지 팩(2)의 잔량 기록 부품(22)은 본체(1)의 전지 팩 관리용 시스템(13)으로부터, 잔량 기록 부품 전원선(+)의 통신선을 통해서 동작하기 위해 필요한 전원이 공급되고, 잔량 기록 부품 통신선 1, 2로 이루어지는 통신선을 통해서 산출된 잔량 데이터가 기입되며, 또는 판독된다. 또, 잔량 기록 부품 통신선 1, 2는 잔량 기록 부품(22)과 전지 팩 관리용 시스템(13)과의 사이에서 직접 접속되어, 외부로부터의 소음, 정전기 등의 대책 부품이 접속된다. 이와 같이 전지 팩(2)의 내부에서는 잔량 기록 부품(22)을 회로적으로 접속하지 않고, 외부에서 접속할 수 있도록 동작에 필요한 단자를 빼내어, 본체(부하가 되는 기기, 충전기)(1)로부터 고쳐 쓰는 것이 가능한 메모리로의 전원 공급, 데이터의 독출, 기입을 행한다.

본체(1)의 세트에 전지 팩(2)이 장착된 경우, 장착된 세트, 요컨대 본체(1)의 전지 팩 관리용 시스템(13)은 전지 팩(2)의 잔량 기록 부품(22)에 기록되어 있는 잔량 데이터를 독출한다. 그리고, 전지 팩(2)으로부터 본체(1)에 방전되는 경우에는 본체(1)의 전지 팩 관리용 시스템(13)으로 방전량을 잔량에서 차차 감산하고, 본체(1)로부터 전지 팩(2)으로 충전되는 경우에는 본체(1)의 전지 팩 관리용 시스템(13)으로 충전량을 가산한다.

전지 팩 관리용 시스템(13)은 잔량 기록 부품(22)으로부터 독출한 잔량 데이터의 값을 충방전에 근거하여 증감시키고, 증감에 의해 잔량 데이터의 값이 변화할 때마다, 잔량 기록 부품(22)에 새로운 값을 기입하여 잔량 데이터를 갱신한다. 이것에 의해, 충방전 도중에 전지 팩(2)이 떼어져도 그 잔량 기록 부품(22)에 기록된 잔량 데이터의 값이 부정(不定)이 되지 않는다.

또한, 잔량 기록 부품(22)에 기록된 잔량 데이터의 값을 높은 신뢰도로 제공하기 위해서는, 전지 팩 관리용 시스템(13)으로부터 잔량 데이터를 기입하는 타이밍으로 전지 팩(2)이 떼어지는 것을 방지하는 것과 기입 에러가 발생하여도 복원 가능하게 하는 것이 필요하다. 그래서, 전지 팩(2)의 잔량 기록 부품(22)에서는, 데이터 기입 중의 표시를 행하고, 또, 3개의 어드레스를 설정하여 동일한 데이터를 기입하도록 하고 있다.

이것에 의해, 데이터 기입 중의 전지 팩(2)의 떼어짐을 방지하고, 하나의 데이터에 기입 에러가 발생하여도, 예컨대 3개의 어드레스의 잔량 데이터의 다수결에 의해 복원 가능하게 된다. 또한, 착탈의 스위치에 잠금 장치를 거는 등의 기구를 설치하도록 하여도 된다.

상기한 바와 같이 본 실시 형태에 의하면, 종래 전지 팩 내에 장착되었던 잔량 관리 시스템을 본체 측의 시스템에 장착하므로, 전지 팩의 비용을 저감하여 저렴한 비용으로 할 수 있게 된다. 게다가, 간단하게 잔량 데이터를 한쪽의 전지 팩 관리용 시스템으로부터 전송하여 기록한 것만으로는, 전지 팩과 본체가 분리되어버린 경우에 그 잔량 데이터를 전지 팩은 기록할 수 없게 되므로, 잔량 기록 부품만을 전지 팩에 남겨두어 잔량 기록 부품에 잔량 데이터를 기록할 수 있도록 하고 있다.

잔량 기록 부품을 고쳐 쓰는 것이 가능한 메모리, 예컨대 EEPROM으로 하면, 1k 워드 정도의 기억 용량이 있어도, 소음, 정전기 대책 부품을 합쳐서 매우 저렴한 비용으로 실현할 수 있게 된다. 잔량 기록 부품의 기억 용량에 따라서는 잔량 데이터만을 보존할 뿐만 아니라, 전지 팩의 충방전 회수를 기록함으로써, 잔량 관리의 정밀도를 높이는 것도 가능하고, 전지 팩의 ID, 로트, 시리얼 넘버, 시간 데이터 등의 부가 정보를 기록하는 것도 가능하다. 예컨대 100% 표시에서 1%씩의 잔량을 표현할 경우에는 02에서 100까지를 표현할 수 있으면 되지만, 1바이트이면 0에서 256까지 표현할 수 있으므로, 잔량 기록 부품으로서 1k 워드라는 기억 용량은 충분히 큰 것이다.

통상적으로, 전지 팩 내에 사용되는 시스템에 비해, 세트의 본체는, 상당히 고도(高度)이고, 시스템 동작에도 여유가 있으며, 충전기에 있어서도 전지 팩의 온도, 충전 전압, 전류, 충전 시간의 관리를 행하고 있으므로, 본체, 충전기에 있어서 충전량을 산출할 수 있도록 하는 것은 용이하다. 게다가, 전지팩에 잔량계를 구비하는 것이 요구되는 세트로는, 노트북 PC, 휴대전화, 캠코더, 디지털 카메라 등이 있지만, 이것은 상당히 고도의 시스템을 갖고 있다. 그러므로, 본 실시 형태와 같이 잔량 관리를 행하는 부품을 갖지 않는 전지 팩으로서 잔량 데이터, 더욱 상세하게는, 그 부가 데이터로서 전지 팩의 충방전 회수, ID, 로트, 시리얼 넘버, 시간(충전 시간이나 사용 시간) 데이터 등의 전지 팩에 관한 관리 정보를 기록하는 기록 부품을 내장시키는 것만으로 그 시스템을 본체의 세트 측에 장착함으로써, 세트 측에서 발생하는 비용 상승은 오히려 전지 팩의 비용 저감보다 작다. 또, 복수의 전지 팩을 하나의 본체로 사용하는 경우, 병렬 접속이 가능한 본체나 예비 베터리로서, 또한 세트 전체에서의 비용을 저감할 수 있다.

또한, 본 발명은 상기 실시 형태에 한정되는 것은 아니라, 여러가지 변형이 가능하다. 예컨대 상기 실시 형태에서는, 본체 측에서 충전의 잔량을 산출하여 전지 팩 측의 잔량 기록 부품에 읽고 쓰는 것을 행하도록 하였지만, 전지 팩에서 LED(발광 다이오드)나 LCD(액정 표시 장치) 등의 잔량 표시가 필요한 경우에는, 래치 IC를 사용하여 잔량 기록 부품과 동일하게 전지 팩과 본체의 양쪽에 잔량 표시의 상태를 출력하는 신호 선을 설치하고 잔량 표시 상태를 래치 IC에 의해 기억하도록 해도 된다. 표시 스위치 또는 본체, 충전기로부터의 신호에 의해 래치 IC의 상태로 LED를 점등하는 것도 가능하게 된다.

도 1은 잔량 관리가 가능한 종래의 전지 팩의 개략 구성을 도시하는 도면이다.

도 2는 본 발명에 관한 전지 팩의 실시 형태를 도시하는 도면이다.

Claims

본체와의 사이에서 잔량 데이터를 전송하여 기록하고 관리하는 전지 팩에 있어서, 본체와 복수의 통신선으로 접속되어 본체로부터 읽고 쓰는 것이 가능한 기록 부품을 구비하고, 적어도 상기 본체에서 계측, 산출된 잔량 데이터가 상기 통신선을 통해 상기 본체로부터 상기 기록 부품으로 읽고 쓰도록 한 것을 특징으로 하는 전지 팩.
제1항에 있어서, 상기 기록 부품은 상기 잔량 데이터와 함께 부가 데이터로서 전지 팩에 관한 관리 정보를 기록하는 것을 특징으로 하는 전지 팩.
제2항에 있어서, 상기 관리 정보로서 전지 팩의 충방전 회수, ID, 로트(lot), 또는 시리얼 넘버 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 전지 팩.
제1항 내지 제3항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 잔량 데이터는 충방전에 근거하는 증감에 의해 변화할 때마다 상기 본체로부터 교신되는 것을 특징으로 하는 전지 팩.
제1항 내지 제4항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 잔량 데이터는 상기 본체에서 방전되었을 때에는 방전량을 감산하고, 상기 본체로부터 충전되었을 때에는 충전량을 가산하는 것을 특징으로 하는 전지 팩.
제1항 내지 제5항 중의 어느 한 항에 있어서, 적어도 3개의 어드레스에 기입되는 것을 특징으로 하는 전지 팩.
제1항 내지 제6항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 기록 부품은 동작하기 위해 필요한 전원이 상기 본체 측에서 전원 선을 통해 공급되는 것을 특징으로 하는 전지 팩.
제1항 내지 제7항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 기록 부품은 잔량 표시부를 갖는 것을 특징으로 하는 전지 팩.
제8항에 있어서, 상기 잔량 표시부는 잔량 데이터를 유지하는 래치 수단과 LED 표시 수단을 갖고, 표시 스위치 또는 상기 본체로부터의 신호에 의해 상기 LED 표시 수단을 점등시키는 것을 특징으로 하는 전지 팩.