KR20080021507A - 전지 제어 장치, 전지 제어 방법, 전원 제어 장치, 및 전자기기 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 전지의 상태를 용이하게 측정하는 전지 제어 장치, 전지 제어 방법, 전원 제어 장치, 및 전자 기기를 제공하는 것을 과제로 한다.
전지 제어 장치(1)로서, 전지(4)로부터 부하(3)에의 전력의 공급을 제어하는 전력로 제어 수단(6)과, 전지(4)의 전압을 계측하는 전압 계측 수단(7)과, 전지(4)의 전류를 계측하는 전류 계측 수단(8)과, 전력로 제어 수단(6)에 제어 신호를 출력하고, 전압 계측 수단(7)과 전류 계측 수단(8)으로부터의 계측 신호를 입력하는 전원 제어 수단(9)을 구비하고, 전원 제어 수단(9)은 전지(4)로부터 부하(3)에 전력을 공급한 상태에서, 전지(4)의 전압인 제 1 전압과 전지(4)의 전류인 제 1 전류를 계측하고, 전지(4)로부터 부하(3)에의 전력의 공급을 차단한 상태에서, 전지(4)의 전압인 제 2 전압을 계측하고, 제 2 전압을 제 1 전압에서 감산한 값을 제 1 전류로 제산(除算)하여, 전지(4)의 내부 임피던스를 산출한다.
Figure P1020070083295
전원 제어 마이크로 컴퓨터, 다이오드, AC 어댑터

Description

전지 제어 장치, 전지 제어 방법, 전원 제어 장치, 및 전자 기기{BATTERY CONTROL DEVICE, BATTERY CONTROL METHOD, POWER SOURCE CONTROL DEVICE AND ELECTRONIC APPARATUS}
본 발명은 전지 제어 장치, 전지 제어 방법, 전원 제어 장치, 및 전자 기기에 관한 것이다.
전지 잔량을 측정하는 방법에는, 전류 적산법(積算法)과 전압법이 있다. 전류 적산법은 전지의 전체 용량으로부터 방전 전류의 적산값을 감산하여 전지 잔량을 측정하는 방법이다. 전압법은 개방 전압과 전지 잔량의 관계를 미리 구해 두고, 개방 전압으로부터 전지 잔량을 측정하는 방법이다.
또한, 개방 전압은 전지 전압, 전지 전류, 및 전지의 내부 임피던스로부터 산출한다. 또한, 전지의 전체 용량은 완전 충전의 상태로부터 과방전의 상태까지 방전시켰을 때의 방전 전류의 적산값을 측정함으로써 구한다.
전지를 전원으로 하는 전자 기기의 대부분은 전지 잔량을 측정하는 기술이 이용되고 있다(예를 들면, 특허문헌 1∼3을 참조.)
[특허문헌 1] 일본국 특허공개 2004-163360호 공보
[특허문헌 2] 일본국 특허공개 2001-57246호 공보
[특허문헌 3] 일본국 특허공개 평8-336241호 공보
전류 적산법에 의해 전지 잔량을 측정하는 경우, 전지의 열화에 따라 전체 용량이 감소되기 때문에, 정기적으로 전체 용량을 보정할 필요가 있다. 그러나, 전지의 전체 용량을 측정할 때에는, 전지를 완전 충전의 상태로부터 과방전의 상태가 될 때까지 방전시킬 필요가 있기 때문에, 측정에 시간을 요한다.
전압법에 의해 전지 잔량을 측정할 경우, 전지의 열화에 따라 내부 임피던스가 증가하기 때문에, 정기적으로 내부 임피던스를 보정할 필요가 있다. 그러나, 전지의 내부 임피던스를 측정할 때에는, 외부 전원인 AC 어댑터 등을 떼어낸 상태에서 부하의 전력 소비량을 변동시킬 필요가 있기 때문에, 측정에 수고를 요한다.
그래서, 본 발명은 전지의 상태를 용이하게 측정하는 전지 제어 장치, 전지 제어 방법, 전원 제어 장치, 및 전자 기기를 제공하는 것을 과제로 한다.
본 발명은 상기한 과제를 해결하기 위해서, 부하에 전력을 공급한 상태에서 전지의 전압과 전류를 계측하여, 부하에의 전력의 공급을 차단한 상태에서 전지의 전압을 계측하고, 이들의 계측값으로부터 내부 임피던스를 산출한다.
상세하게는, 전지 제어 장치로서, 전지로부터 부하에의 전력의 공급을 제어하는 전력로 제어 수단과, 상기 전지의 전압을 계측하는 전압 계측 수단과, 상기 전지의 전류를 계측하는 전류 계측 수단과, 상기 전력로 제어 수단에 제어 신호를 출력하고, 상기 전압 계측 수단과 상기 전류 계측 수단으로부터의 계측 신호를 입 력하는 전원 제어 수단을 구비하고, 상기 전원 제어 수단은, 상기 전지로부터 상기 부하에 전력을 공급한 상태에서, 그 전지의 전압인 제 1 전압과 그 전지의 전류인 제 1 전류를 계측하고, 상기 전지로부터 상기 부하에의 전력의 공급을 차단한 상태에서, 그 전지의 전압인 제 2 전압을 계측하고, 상기 제 2 전압을 상기 제 1 전압에서 감산한 값을 상기 제 1 전류로 제산(除算)하여, 상기 전지의 내부 임피던스를 산출한다.
본 발명에 따른 전지 제어 장치는, 전력로 제어 수단과 전압 계측 수단과 전류 계측 수단과 전원 제어 수단을 구비하고 있다. 전원 제어 수단은, 전력로 제어 수단에 제어 신호를 출력하고, 전압 계측 수단과 전류 계측 수단으로부터의 계측 신호를 입력하고, 전력로 제어 수단의 제어, 및 전압 계측 수단과 전류 계측 수단으로부터 전송되는 신호의 처리를 담당한다.
전력로 제어 수단은, 전지로부터 부하에의 전력의 공급을 제어한다. 즉, 전력로 제어 수단은, 전원 제어 수단으로부터의 지령에 따라서 전지로부터 부하에의 전력의 공급을 개시하거나 정지하거나 한다. 전지로부터 부하에의 전력 공급의 제어는, 부하에의 전력의 공급을 정지할 뿐만아니라, 부하에의 전력의 공급을 그 전지에 의한 것으로부터 다른 전원에 의한 것으로 전환함으로써, 그 전지로부터 부하에의 전력의 공급을 정지하도록 해도 좋다.
전압 계측 수단은 전지의 전압을 계측한다. 전압 계측 수단은 계측한 전지의 전압에 관한 신호를 전원 제어 수단에 전송한다. 전압 계측 수단은 전지가 부하에 전력을 공급하고 있는 상태라도 또는 전력을 공급하고 있지 않는 상태라도, 전지의 전압을 계측하는 것이 가능하다. 즉, 전압 계측 수단은 전지의 부하시 전압과 개방 전압 중 어느 한 전압을 계측하는 것이 가능하다.
전류 계측 수단은 전지의 전류를 계측한다. 전류 계측 수단은 계측한 전지의 전류에 관한 신호를 전원 제어 수단에 전송한다. 전류 계측 수단은 전지가 부하에 전력을 공급하고 있는 상태에서, 전지의 출력 전류를 계측하는 것이 가능하다.
전원 제어 수단은 전력로 제어 수단의 제어 및 전압 계측 수단과 전류 계측 수단으로부터 전송되는 신호의 처리를 행하여, 전지의 상태를 확인한다.
상세하게는, 전원 제어 수단은 전력로 제어 수단을 제어하여 전지로부터 부하에 전력을 공급한 상태에서, 전지의 전압과 전류를 계측한다. 이 전압은, 이른바 전지의 부하시 전압이며, 본 명세서 중에서는 “제 1 전압"이라고 칭한다. 또한, 이 전류는 이른바 전지의 부하시 전류이며, 본 명세서 중에서는 “제 1 전류"라고 칭한다.
다음에, 전원 제어 수단은 전력로 제어 수단을 제어하여 전지로부터 부하에의 전력의 공급을 차단한 상태에서, 전지의 전압을 계측한다. 이 전압은, 이른바 전지의 개방 전압이며, 본 명세서 중에서는 “제 2 전압"이라고 칭한다.
다음에, 전원 제어 수단은 계측한 제 1 전압과 제 1 전류와 제 2 전압에 의거하여 전지의 내부 임피던스를 산출한다. 여기서, 전지는 전지의 개방 전압과 부하시 전압의 사이에 전위차가 생긴다. 전지로부터 전력이 출력될 때, 내부 임피던스에 의해 출력 전압에 전압 강하가 생기기 때문이다. 본 발명은 전지의 이러한 전기적 특성에 착안하여, 제 2 전압을 제 1 전압에서 감산한 값을 제 1 전류로 제산한다. 전지의 내부 임피던스는 옴(Ohm)의 법칙에 의거하여, 전압 강하량을 전류로 제산함으로써 산출 가능하다.
이상에 의해, 본 발명에 따른 전지 제어 장치에 의하면, 전지로부터 부하에의 전력의 공급을 제어하는 전력로 제어 수단을 구비하고 있기 때문에, 용이하게 전지의 상태를 나타내는 지수의 하나인 내부 임피던스를 측정하는 것이 가능하게 된다.
여기서, 상기 전원 제어 수단은 상기 전지로부터 상기 부하에 전력을 공급한 상태에서, 그 전지의 전압인 제 3 전압과 그 전지의 전류인 제 2 전류를 더 계측하고, 상기 내부 임피던스에 상기 제 2 전류를 승산(乘算)한 값에 상기 제 3 전압을 가산하여, 상기 전지의 개방 전압을 더 산출하도록 해도 좋다.
전지의 내부 임피던스가 이미 산출되어 있으면, 전지로부터 부하에 전력이 공급되고 있는 상태라도, 전지의 개방 전압을 계측하는 것이 가능하다. 전력을 공급하고 있는 상태의 전지의 개방 전압은 전지의 출력 전압에 내부 임피던스에 의한 전압 강하분을 가산한 값이 되기 때문이다.
그래서, 본 발명에 따른 전지 제어 장치는, 전원 제어 수단이 전지로부터 부하에의 전력을 공급한 상태에서 전지의 전압과 전류를 더 계측한다. 이 전압은, 이른바 전지의 부하시 전압이며, 본 명세서 중에서는 “제 3 전압"이라고 칭한다. 또한, 이 전류는, 이른바 전지의 부하시 전류이며, 본 명세서 중에서는 “제 2 전류"라고 칭한다.
다음에, 전원 제어 수단은 계측한 제 3 전압과 제 2 전류에 의거하여, 전지의 개방 전압을 산출한다. 미리 산출한 내부 임피던스에 제 2 전류를 승산하고, 산출된 값에 제 3 전압을 가산한다. 이에 따라, 부하시 전압에 내부 임피던스에 의한 전압 강하분이 가산되어, 전지로부터 부하에 전력이 공급되고 있는 상태라도 그 전지의 개방 전압이 산출된다.
이상에 의해, 본 발명에 따른 전지 제어 장치에 의하면, 전지가 부하에 전력을 공급하고 있는 상태에서, 용이하게 전지의 개방 전압을 측정하는 것이 가능하게 된다.
여기서, 상기 전지 제어 장치는, 미리 작성한 상기 전지의 잔량이 전체 용량에서 차지하는 비율을 나타낸 값인 전지 잔량 비율과 상기 개방 전압과의 관계를 나타내는 맵을 더 구비하고, 상기 전원 제어 수단은 상기 맵과 상기 개방 전압을 대조하여, 상기 전지의 전지 잔량 비율을 더 취득하도록 해도 좋다.
전지는 잔량과 개방 전압의 사이에 상호 관계를 갖고 있다. 즉, 잔량과 개방 전압의 관계를 미리 측정하여 구해 놓은 맵을 구비해 두면, 전지의 개방 전압을 계측함으로써 전지의 잔량이 전체 용량에서 차지하는 비율을 나타낸 값인 전지 잔량 비율을 취득하는 것이 가능하다. 그래서, 본 발명에 따른 전지 제어 장치는 전지 잔량 비율과 개방 전압의 관계를 미리 정한 맵을 구비한다. 산출된 개방 전압과 맵을 다시 대조함으로써, 전지로부터 부하에 전력이 공급되고 있는 상태에서도 전지 잔량 비율을 취득하는 것이 가능하게 된다.
이상에 의해, 본 발명에 따른 전지 제어 장치에 의하면, 전지가 부하에 전력 을 공급하고 있는 상태에서, 용이하게 전지의 잔량의 비율을 측정하는 것이 가능하게 된다.
여기서, 상기 전원 제어 수단은 잔량이 저하되기 전의 상기 전지의 상태인 제 1 전지 상태에서 그 전지의 개방 전압을 산출하고, 상기 맵과 그 개방 전압을 대조하여 그 전지의 잔량이 전체 용량에서 차지하는 비율을 나타낸 값인 제 1 전지 잔량 비율을 더 계측하고, 잔량이 저하된 후의 상기 전지의 상태인 제 2 전지 상태에서 그 전지의 개방 전압을 산출하고, 상기 맵과 그 개방 전압을 대조하여 그 전지의 잔량이 전체 용량에서 차지하는 비율을 나타낸 값인 제 2 전지 잔량 비율을 더 계측하고, 상기 전지가 상기 제 1 전지 상태로부터 상기 제 2 전지 상태로 변화될 때까지의 사이에 출력한 전류의 적산값인 제 1 적산 전류를 더 계측하고, 상기 제 1 적산 전류를 상기 제 1 전지 잔량 비율로부터 상기 제 2 전지 잔량 비율을 감산한 값으로 제산하여, 상기 전지의 완전 충전 용량을 더 산출하도록 해도 좋다.
상술한 전지 잔량 비율은 전지의 개방 전압으로부터 정해지는 맵에 의해 취득되어 있어, 실제의 전지의 완전 충전 용량은 확실하지 않다. 그래서, 임의의 전지 잔량의 상태인 제 1 전지 상태와, 제 1 전지 상태에서의 전지의 잔량보다도 잔량이 적은 상태인 제 2 전지 상태를 비교한다. 전지의 잔량이 저하되었을 때에 출력되는 적산 전류를 계측함으로써, 전지의 완전 충전 용량을 산출한다.
상세하게는, 제 1 전지 상태로부터 제 2 전지 상태로 이행할 때까지의 사이에 출력한 전류의 적산값을 계측한다. 이 전류의 적산값을, 본 명세서 중에서는 “제 1 적산 전류"라고 칭한다. 그리고, 그 제 1 적산 전류를 제 1 전지 잔량 비 율로부터 제 2 전지 잔량 비율을 감산한 값으로 제산한다. 이에 따라, 전지를 제 1 전지 상태로부터 제 2 전지 상태로 이행시키는 것만으로, 전지의 완전 충전 용량을 산출하는 것이 가능하게 된다.
이상에 의해, 본 발명에 따른 전지 제어 장치에 의하면, 전지가 부하에 전력을 공급하고 있는 상태에서, 용이하게 전지의 완전 충전 용량을 측정하는 것이 가능하게 된다.
또한, 본 발명은 방법면에서도 파악된다. 즉, 본 발명은 전지로부터 부하에의 전력의 공급을 제어하는 전력로 제어 수단과, 상기 전지의 전압을 계측하는 전압 계측 수단과, 상기 전지의 전류를 계측하는 전류 계측 수단과, 상기 전력로 제어 수단에 제어 신호를 출력하고, 상기 전압 계측 수단과 상기 전류 계측 수단으로부터의 계측 신호를 입력하는 전원 제어 수단을 구비하는 전지 제어 장치의 전지 제어 방법으로서, 상기 전원 제어 수단은 상기 전지로부터 상기 부하에 전력을 공급한 상태에서, 그 전지의 전압인 제 1 전압과 그 전지의 전류인 제 1 전류를 계측하고, 상기 전지로부터 상기 부하에의 전력의 공급을 차단한 상태에서, 그 전지의 전압인 제 2 전압을 계측하고, 상기 제 2 전압을 상기 제 1 전압에서 감산한 값을 상기 제 1 전류로 제산하여, 상기 전지의 내부 임피던스를 산출하도록 해도 좋다.
또한, 본 발명은, 전지로부터 부하에의 전력의 공급을 제어하는 전력로 제어 수단과, 상기 전지의 전압을 계측하는 전압 계측 수단과, 상기 전지의 전류를 계측하는 전류 계측 수단을 구비하는 전자 기기에 사용되는 전원 제어 장치로서, 상기 전지로부터 상기 부하에 전력을 공급한 상태에서, 그 전지의 전압인 제 1 전압과 그 전지의 전류인 제 1 전류를 계측하고, 상기 전지로부터 상기 부하에의 전력의 공급을 차단한 상태에서, 그 전지의 전압인 제 2 전압을 계측하고, 상기 제 2 전압을 상기 제 1 전압에서 감산한 값을 상기 제 1 전류로 제산하여, 상기 전지의 내부 임피던스를 산출하도록 해도 좋다.
또한, 본 발명은 전지를 구비하고, 전력에 의해 구동하는 전자 기기로서, 상기 전지로부터 상기 전자 기기 내의 부하에의 전력의 공급을 제어하는 전력로 제어 수단과, 상기 전지의 전압을 계측하는 전압 계측 수단과, 상기 전지의 전류를 계측하는 전류 계측 수단과, 상기 전력로 제어 수단에 제어 신호를 출력하고, 상기 전압 계측 수단과 상기 전류 계측 수단으로부터의 계측 신호를 입력하는 전원 제어 수단을 구비하고, 상기 전원 제어 수단은 상기 전지로부터 상기 부하에 전력을 공급한 상태에서, 그 전지의 전압인 제 1 전압과 그 전지의 전류인 제 1 전류를 계측하고, 상기 전지로부터 상기 부하에의 전력의 공급을 차단한 상태에서, 그 전지의 전압인 제 2 전압을 계측하고, 상기 제 2 전압을 상기 제 1 전압에서 감산한 값을 상기 제 1 전류로 제산하여, 상기 전지의 내부 임피던스를 산출하도록 해도 좋다.
본 발명에 의하면, 전지의 상태를 용이하게 측정하는 전지 제어 장치, 전지 제어 방법, 전원 제어 장치, 및 전자 기기를 제공하는 것이 가능하게 된다.
이하, 본 발명의 실시예를 예시적으로 설명한다. 이하에 나타내는 실시예는 예시이며, 본 발명은 이들에 한정되지 않는다.
<구성>
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전지 제어 장치(1)를 탑재한 노트북(2)(본 발명에서 말하는, 「전자 기기」에 상당)의 구성도를 나타내고 있다. 노트북(2) 내에는, CPU(중앙 연산 처리 장치)나 하드디스크 등의 장치류(이하, 간단히 「부하(3)」라고 칭함.)가 내장되어 있다. 부하(3)는 노트북(2)에 접속되어 있는 전지(4)나 AC 어댑터(5)(본 발명에서 말하는, 「전원 장치」에 상당)로부터 공급되는 전력에 의해 동작한다. 또한, 부하(3)에 공급되는 전력은 전지 제어 장치(1)를 통하여 전지(4)나 AC 어댑터(5)로부터 급전된다. 또한, AC 어댑터(5)의 출력 전압은 전지(4)의 출력 전압보다도 높은 것을 전제로 하고 있다.
또한, 본 실시예에서는, 전지(4) 이외의 전원으로서 AC 어댑터(5)를 채용하고 있지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않는다. 즉, 전지(4)로부터의 전력의 공급이 없는 상태라도, 전지 제어 장치(1)가 동작 가능하면 된다. 따라서, AC 어댑터(5) 대신에 제 2 전지를 사용해도 좋고, 제 2 전지 이외의 전원으로 전지 제어 장치(1)가 동작하도록 해도 좋다.
전지 제어 장치(1)는 전지(4)로부터 부하(3)에의 전력의 공급을 제어하기 위한 개폐 장치(6)(본 발명에서 말하는, 「전력로 제어 수단」에 상당), 전지(4)의 전압을 계측하는 전압 측정 회로(7)(본 발명에서 말하는, 「전압 계측 수단」에 상당)와, 전지의 전류를 계측하는 전류 측정 회로(8)(본 발명에서 말하는, 「전류 계측 수단」에 상당)와, 개폐 장치(6)에 제어 신호를 출력하고, 전압 측정 회로(7)와 전류 측정 회로(8)로부터의 계측 신호를 입력하는 전원 제어 마이크로 컴퓨터 (9)(본 발명에서 말하는,「전원 제어 수단」이나 「전원 제어 장치」에 상당)를 갖고 있다. 또한, 전지 제어 장치(1)는 전지(4)의 내부에 설치된 메모리(14)와 전기적으로 접속되어 있어도 좋다.
개폐 장치(6)는 전지(4)에의 역(逆)전류를 저지하기 위한 다이오드(10)(본 발명에서 말하는, 「제 1 다이오드」에 상당)와, AC 어댑터(5)에의 역전류를 저지하기 위한 다이오드(11)(본 발명에서 말하는, 「제 2 다이오드」에 상당)와, AC 어댑터(5)와 부하(3)를 연결하는 전로(電路)를 개폐하는 스위치(12)를 갖고 있다. 스위치(12)는 전원 제어 마이크로 컴퓨터(9)로부터의 지령을 받아서 개폐 동작한다. 스위치(12)를 개방하면, 전지(4)로부터 부하(3)에 전력이 공급된다. 한편, 스위치(12)를 폐쇄하면, AC 어댑터(5)의 출력 전압은 전지(4)의 출력 전압보다도 높기 때문에, 전지(4)로부터 부하(3)에의 전력의 공급은 멈추고, AC 어댑터(5)로부터 부하(3)에의 전력의 공급이 개시된다. 즉, 스위치(12)를 개폐함으로써, 전지(4)로부터 부하(3)에의 전력의 공급이 제어된다. 또한, 스위치(12)에는, 전로를 물리적으로 개폐하는 전자 접촉기 등의 개폐 수단 외에, 반도체 스위치 등을 사용해도 좋다. 이와 같이, 다이오드(10)와 다이오드(11)와 스위치(12)로 이루어지는 회로로 전원의 전환 회로를 구성함으로써, 부하(3)를 순시 전압 저하시키지 않고 전원을 전환하는 것이 가능해진다. 또한, 전지(4)의 내부 임피던스나 용량 등을 계측할 때, AC 어댑터(5)를 떼어낼 필요가 없어진다. 또한, 스위치(12)는 전지(4)로부터 부하(3)에의 전로의 도중에 설치해도 좋다.
전압 측정 회로(7)는 전지(4)의 양극과 음극 사이의 전위차를 계측하여, 전 지(4)의 출력 전압에 관한 신호를 전원 제어 마이크로 컴퓨터(9)에 전송한다. 또한, 전압 측정 회로(7)는 스위치(12)의 개폐 상태에 상관없이, 전지(4)의 출력 전압을 항상 계측하여 전원 제어 마이크로 컴퓨터(9)에 전송하는 것이 가능하다.
전류 측정 회로(8)는 전지(4)의 출력 전류를 계측하여, 전지(4)의 출력 전류에 관한 신호를 전원 제어 마이크로 컴퓨터(9)에 전송한다. 전지(4)의 출력 전류의 계측은 전지(4)와 부하(3) 사이에 설치된 저항(13)에서의 전압 강하량을 계측하고, 전압 강하량과 저항값으로부터 전지(4)의 출력 전류를 계측한다. 또한, 스위치(12)가 개방되어 있어 전지(4)로부터 부하(3)에의 전력의 공급이 정지되어 있는 경우, 전류 측정 회로(8)가 계측하는 전지(4)의 출력 전류가 0(A)이 되는 것은 물론이다.
전원 제어 마이크로 컴퓨터(9)는 개폐 장치(6)의 스위치(12)를 개폐하고, 전지(4)로부터 부하(3)에의 전력의 공급을 제어하거나, 전압 측정 회로(7)나 전류 측정 회로(8)로부터 전송되는 신호에 의거하여 전지(4)의 상태를 측정한다. 전원 제어 마이크로 컴퓨터(9)는 CPU(중앙 연산 처리 장치), ROM이나 RAM으로 구성되는 메모리 매체, 입출력 인터페이스 등에 의해 구성되어 있고, 메모리 매체에 미리 저장되어 있는 프로그램이 실행됨으로써, 전지 제어 장치(1)의 각 동작이 실현된다.
<제어 플로>
다음에, 본 실시예에 따른 전지 제어 장치(1)의 동작에 관하여 설명한다. 도 2는 본 실시예에 따른 전지 제어 장치(1)의 제어 플로차트이다. 이하, 도 2에 따른 플로차트를 참조하면서, 전지 제어 장치(1)의 각 동작을 설명한다.
노트북(2)의 전원 스위치가 눌려서 전지 제어 장치(1)가 기동하면, 전원 제어 마이크로 컴퓨터(9)는 노트북(2)에 AC 어댑터(5)가 장착되어 있는지의 여부를 확인한다(S101).
AC 어댑터(5)가 접속되어 있지 않은 경우, 스위치(12)를 폐쇄해도 AC 어댑터(5)로부터 부하(3)에 전력이 공급되지 않는다. 따라서, 스위치(12)를 개폐해도 전지(4)로부터 부하(3)에의 전력의 공급을 정지할 수 없다. 전지(4)로부터 부하(3)에의 전력의 공급을 정지할 수 없으면, 전지(4)의 개방 전압을 측정할 수 없기 때문에, 내부 임피던스의 측정을 하는 것이 불가능해진다. 따라서, AC 어댑터(5)가 접속되어 있지 않은 경우에는, 전지(4)의 상태 측정을 중지한다(S110).
AC 어댑터(5)가 접속되어 있는 경우, 스위치(12)를 개방함으로써, 전지(4)로부터 부하(3)에의 전력의 공급을 차단하는 것이 가능해진다. 이 때문에, 전지(4)의 개방 전압을 측정하는 것이 가능하게 된다. 전지(4)의 개방 전압을 측정하는 것이 가능하게 되면, 부하시의 전지(4)의 출력 전압 및 출력 전류에 의거하여, 전지(4)의 내부 임피던스를 계측하는 것이 가능하게 된다. 따라서, AC 어댑터(5)가 접속되어 있는 경우에는, 다음 스텝(S102)으로 이행한다.
전원 제어 마이크로 컴퓨터(9)는 전지(4)의 잔량이 규정 잔량(예를 들면, AC 어댑터(5)로부터 부하(3)에의 전력의 공급을 차단하고 있는 동안, 부하(3)가 동작 가능한 전지 잔량)을 갖고 있는지의 여부를 확인한다(S102).
전지(4)의 잔량이 규정 잔량보다도 적은 경우, 스위치(12)를 개방하고 있는 동안에 부하(3)의 전력 소비에 의해 전지(4)의 잔량이 결국 상실되어 버린다. 이 에 따라, 노트북(2)이 예기치 않고 셧다운되어 버리는 것을 방지하기 위해서, 전지(4)의 잔량이 규정 잔량을 충족시킬 때까지 전지(4)를 충전한다(S103).
전지(4)의 잔량이 규정 잔량보다도 많은 경우, 스위치(12)를 개방하고 있어도 부하(3)의 전력 소비에 의해 전지(4)의 잔량이 상실되어 버릴 일은 없기 때문에, 다음 스텝(S104)으로 이행한다.
전원 제어 마이크로 컴퓨터(9)는 전지(4)의 온도가 규정 온도(본 발명에서 말하는, 「소정의 온도」에 상당하고, 예를 들면, 전지(4)의 용량이 설계값을 충족시키는 온도)를 갖고 있는지의 여부를 확인한다(S104).
전지(4)의 온도가 규정 온도보다도 낮은 경우, 전지(4)의 용량이 변화된다. 따라서, 적정한 온도를 일탈한 상태의 전지(4)에서는, 전지(4)의 용량 등을 정밀도 좋게 측정할 수 없으므로, 전지(4)의 상태 측정을 중지한다(S111).
전지(4)의 온도가 규정 온도보다도 높은 경우, 전지(4)는 적정한 상태(예를 들면, 용량이 설계값을 충족시키는 상태)이므로, 다음 스텝(S105)으로 이행한다. 또한, 노트북(2)의 사용 환경이 전지(4)의 온도가 규정 온도를 일탈할 수 없는 환경이라면, S104나 S111을 생략해도 좋다.
전원 제어 마이크로 컴퓨터(9)는 스위치(12)를 개방하여, 부하(3)에의 전력의 공급원을 AC 어댑터(5)에서 전지(4)로 전환한다(S105). 부하(3)에의 전력의 공급원을 AC 어댑터(5)에서 전지(4)로 전환했을 때의 시간을 0분으로 한다. 이 때의 전지(4)의 전압과 전류의 변화를 도 3 및 도 4에서 나타낸다. 도 3은 전지(4)의 출력 전압의 시간 변화를 나타낸 그래프이다. 도 3에서 나타낸 바와 같이, 전 지(4)의 출력 전압은 부하(3)에의 급전의 개시와 동시에 급속히 저하하여, 시간이 10분 정도 경과한 시점에서 수렴된다. 또한, 도 4는 전지(4)의 출력 전류의 시간 변화를 나타낸 그래프이다. 도 4에서 나타낸 바와 같이, 전지(4)의 출력 전류는 부하(3)에의 급전의 개시와 동시에 급속하게 상승하여, 시간이 1O(min) 정도 경과한 시점에서 수렴된다.
전원 제어 마이크로 컴퓨터(9)는 S105에서 10분 경과 후, 전압 측정 회로(7)로부터 전지(4)의 출력 전압(V1)(본 발명에서 말하는, 「제 1 전압」에 상당)에 관한 신호를 취득하고, 전류 측정 회로(8)로부터 전지(4)의 출력 전류(I1)(본 발명에서 말하는, 「제 1 전류」에 상당)에 관한 신호를 취득한다(S106). 전원 제어 마이크로 컴퓨터(9)는 전지(4)의 출력 전압(V1)과 출력 전류(I1)를 취득한 후, 다음 스텝(S107)으로 이행한다.
전원 제어 마이크로 컴퓨터(9)는 스위치(12)를 폐쇄하여, 부하(3)에의 전력의 공급원을 전지(4)에서 AC 어댑터(5)로 전환한다(S107). 도 3에서 나타낸 바와 같이, 전지(4)의 출력 전압은 부하(3)에의 급전의 정지와 동시에 급속하게 상승하여, 30분 경과 후에는 거의 완전히 수렴되어 있다. 또한, 도 4에서 나타낸 바와 같이, 전지(4)의 출력 전류는 부하(3)에의 급전의 정지와 동시에 0(A)이 된다.
전원 제어 마이크로 컴퓨터(9)는 S107로부터 20분 경과 후(즉, S105로부터 30분 경과 후), 전압 측정 회로(7)로부터 전지(4)의 개방 전압인 출력 전압(V2)(본 발명에서 말하는, 「제 2 전압」에 상당)에 관한 신호를 취득한다(S108). 전원 제어 마이크로 컴퓨터(9)는 전지(4)의 출력 전압(V2)을 취득한 후, 다음 스텝(S109) 으로 이행한다.
전원 제어 마이크로 컴퓨터(9)는 취득한 V1, I1, 및 V2로부터, 전지(4)의 내부 임피던스(Z(Ω))를 산출한다(S109). 내부 임피던스(Z)는 수학식 “Z=(V2-V1)÷I1"에 의해 산출된다.
<효과>
이상에 의해, 본 실시예에 따른 전지 제어 장치(1)에 의하면, 전지(4)로부터 부하(3)에의 전력의 공급을 제어하는 개폐 장치(6)를 구비하고 있기 때문에, 용이하게 전지(4)의 내부 임피던스를 산출하는 것이 가능하게 된다.
또한, 전원 제어 마이크로 컴퓨터(9)는 내부 임피던스를 소정 기간마다 정기적으로 산출해도 좋다. 전지(4)의 내부 임피던스는 전지의 경년(經年) 열화에 의해 서서히 변화되지만, 정기적으로 내부 임피던스를 재산출함으로써, 정확한 내부 임피던스를 파악하는 것이 가능하다. 여기서, 소정의 기간마다란, 내부 임피던스를 산출하고나서 다음에 내부 임피던스를 산출할 때까지의 사이의 전지(4)의 충방전의 적산 시간이며, 예를 들면, 전지(4)의 충방전을 반복해도 내부 임피던스의 변화량을 무시할 수 있는 시간 수이다.
또한, 전원 제어 마이크로 컴퓨터(9)는 내부 임피던스를 전지(4)의 충전이 완료된 상태에서 산출하도록 해도 좋다. 전지(4)의 충전이 완료될 때마다 내부 임피던스를 산출하도록 하면, 전지의 잔량 등을 정밀도 좋게 산출하는 것이 가능하게 된다.
또한, 본 실시예에서, 전원 제어 마이크로 컴퓨터(9)는 V1과 I1을 측정한 후 에 V2를 측정하고 있다. 그러나, 본 발명은 이것에 한정되지 않는다. 즉, 전지(4)로부터 부하(3)에의 급전을 개시하기 전에 V2를 측정해 두고, 다음에 전지(4)로부터 부하(3)에 급전한 상태에서 V1과 I1을 측정하도록 해도 좋다.
<변형예 1>
또한, 상술한 실시예에서, 전원 제어 마이크로 컴퓨터(9)는 전지(4)의 내부임피던스를 산출하고 있다. 그러나, 본 발명은 이것에 한정되지 않는다. 즉, 이하와 같이 변형함으로써, 전지(4)로부터 부하(3)에 전력을 공급한 상태에서 전지(4)의 개방 전압을 더 산출하도록 해도 좋다.
상세하게는, 전원 제어 마이크로 컴퓨터(9)는 전지(4)로부터 부하(3)에 전력을 공급한 상태에서, 전지의 출력 전압(V3)(본 발명에서 말하는, 「제 3 전압」에 상당)과 전지(4)의 출력 전류(I2)(본 발명에서 말하는, 「제 2 전류」에 상당)를 계측한다.
다음에, 전원 제어 마이크로 컴퓨터(9)는 이미 산출되어 있는 Z와, 새롭게 계측하여 취득한 V3, 및 I2로부터, 전지(4)의 개방 전압(VO)(V)을 산출한다. 전지(4)의 개방 전압(VO)은 수학식 “VO=V3+Z×I2"에 의해 산출된다.
이상에 의해, 본 변형예에 따른 전지 제어 장치(1)에 의하면, 전지(4)가 부하(3)에 전력을 공급하고 있는 상태에서도, 용이하게 전지(4)의 개방 전압을 측정하는 것이 가능하게 된다.
<변형예 2>
상술한 변형예 1에서, 전원 제어 마이크로 컴퓨터(9)는 전지(4)의 개방 전압 을 산출하고 있다. 그러나, 본 발명은 이것에 한정되지 않는다. 즉, 이하와 같이 변형함으로써, 전지(4)의 잔량이 전체 용량에서 차지하는 비율을 나타낸 값인 전지 잔량 비율을 더 취득하도록 해도 좋다.
도 5는 전지(4)의 잔량 비율(%)과 개방 전압(V)의 관계를 나타낸 그래프(본 발명에서 말하는, 「맵」에 상당)이다. 이 전지(4)의 잔량 비율(%)과 개방 전압(V)의 관계는 전지(4)의 제조시 등에서, 계측 장치에 의해 미리 계측된 데이터에 의거한 것이다. 즉, 이 맵은 전지(4)의 개방 전압을 전지(4)가 완전 충전의 상태에서 방전 말기의 상태가 될 때까지 단계적으로 계측해 감으로써 작성한 것이다. 전지(4)의 메모리(14)에 이러한 그래프를 맵으로서 미리 기억시켜 두고, 전지(4)를 전지 제어 장치(1)에 접속시켰을 때에 전원 제어 마이크로 컴퓨터(9)에 맵을 판독시키고, 상술한 변형예 1에서 산출한 전지(4)의 개방 전압과 맵을 대조시킴으로써, 전지(4)의 잔량이 산출된다.
이상에 의해, 본 변형예에 따른 전지 제어 장치(1)에 의하면, 전지(4)가 부하(3)에 전력을 공급하고 있는 상태에서도 용이하게 전지(4)의 잔량을 측정하는 것이 가능하게 된다.
<변형예 3>
상술한 전지 제어 장치(1)는 이하와 같이 변형함으로써, 전지(4)의 완전 충전 용량을 더 산출하도록 해도 좋다. 즉, 상술한 실시예에 따른 전원 제어 마이크로 컴퓨터(9)의 제어 플로를 이하와 같이 변형한다.
<변형예 3의 제어 플로>
도 6은 본 변형예에 따른 전지 제어 장치(1)의 제어 플로차트이다. 이하, 도 6에 나타낸 플로차트를 참조하면서, 본 변형예에 따른 전지 제어 장치(1)의 각 동작을 설명한다.
도 6에 나타낸 플로차트에서, S201∼S205, S211, 및 S212에 나타낸 스텝은 상술한 실시예에서의 S101∼S105, S110, 및 S111과 동일하므로, 그 설명을 생략한다. 또한, 노트북(2)의 사용 환경이 전지(4)의 온도가 규정 온도를 일탈할 수 없는 환경이라면, S204나 S212를 생략해도 좋다.
전원 제어 마이크로 컴퓨터(9)는 S205에서 부하(3)에의 전력의 공급원을 AC 어댑터(5)에서 전지(4)로 전환한 후, 전지(4)의 출력 전류에 관한 신호를 취득하여, 출력 전류의 적산을 개시한다(S206).
도 7은 전지(4)의 잔량이 전체 용량에서 차지하는 비율을 나타낸 값인 전지 잔량 비율(%), 잔류 용량(Ah), 및 개방 전압(V)의 관계를 나타낸 그래프이다. 전원 제어 마이크로 컴퓨터(9)는 전지(4)의 개방 전압과 맵으로부터 전지(4)의 잔량 비율을 취득한다. 또한, 전원 제어 마이크로 컴퓨터(9)는 도 7의 그래프에서 전지(4)가 임의의 잔량 비율 X(%)(본 발명에서 말하는, 「제 1 전지 잔량 비율」에 상당)의 상태(본 발명에서 말하는, 「제 1 전지 상태」에 상당)가 되었을 때에, 전지(4)의 출력 전류의 적산을 개시(S206)한 것으로 한다.
전원 제어 마이크로 컴퓨터(9)는 S206에서 전지(4)의 출력 전류의 적산을 개시한 후, 전지(4)의 잔량이 규정의 잔량 비율 Y(%)이 될 때까지, 출력 전류의 적산을 계속한다(S207). 전원 제어 마이크로 컴퓨터(9)는 전지(4)가 잔량 비율 X(%)보 다도 잔량이 적은 규정의 잔량 비율 Y(%)(본 발명에서 말하는, 「제 2 전지 잔량」에 상당)의 상태(본 발명에서 말하는, 「제 2 전지 상태」에 상당)가 되면 출력 전류의 적산을 중지하고, 출력 전류의 적산값(도 7에서의 (a)에 상당)(본 발명에서 말하는, 「제 1 적산 전류」에 상당)을 기억한다(S208). 전원 제어 마이크로 컴퓨터(9)는 전지(4)의 출력 전류의 적산값을 취득한 후, 다음 스텝(S209)으로 이행한다.
전원 제어 마이크로 컴퓨터(9)는 취득한 적산값, 잔량 비율(X), 및 잔량 비율(Y)로부터 전지(4)의 완전 충전 용량(도 7에서의 (b)에 상당)을 산출한다(S209). 전지(4)의 완전 충전 용량은, 수학식 “완전 충전 용량=적산값×1OO÷(잔량 비율(X)-잔량 비율(Y))"에 의해 산출된다. 전원 제어 마이크로 컴퓨터(9)는 전지(4)의 완전 충전 용량을 산출한 후, 다음의 스텝(S210)으로 이행한다.
전원 제어 마이크로 컴퓨터(9)는 전지(4)의 잔량의 저하를 억제하기 위해서, 스위치(12)를 폐쇄하고, 부하(3)에의 전력의 공급원을 전지(4)에서 AC 어댑터(5)로 전환한다.
<변형예 3의 효과>
이상에 의해, 본 변형예에 따른 전지 제어 장치(1)에 의하면, 전지(4)가 부하(3)에 전력을 공급하고 있는 상태에서도 전지(4)의 완전 충전 용량을 측정하는 것이 가능하게 된다.
또한, 완전 충전 용량의 측정은 내부 임피던스를 산출하고나서 소정의 기간 내에 행하도록 해도 좋다. 내부 임피던스를 산출하고나서 완전 충전 용량을 측정 할 때까지의 사이의 시간이 너무 길면, 전지의 경년 열화에 의해 내부 임피던스가 변화해 버려, 정확한 완전 충전 용량을 산출할 수 없게 되기 때문이다. 여기서, 소정 기간이란, 전지(4)의 적산 사용 시간이며, 예를 들면, 전지(4)의 충방전을 반복해도 내부 임피던스의 변화량을 무시할 수 있는 시간 수이다.
또한, 완전 충전 용량의 측정은 소정의 기간마다 반복하여 행하도록 해도 좋다. 전지(4)의 완전 충전 용량은 전지(4)의 경년 열화 등에 의해 변화된다. 따라서, 완전 충전 용량의 측정 간격이 너무 길면, 산출되는 전지 잔량 비율이 실제의 전지 잔량 비율과 크게 상이하게 될 경우가 있다. 전지(4)의 완전 충전 용량의 측정을 정기적으로 반복함으로써, 정확한 완전 충전 용량을 파악하는 것이 가능하게 된다.
<변형예 4>
상술한 전지 제어 장치(1)는 이하와 같이 변형함으로써, 전지(4)의 완전 충전 용량을 더 보정하도록 해도 좋다. 즉, 상술한 실시예에 따른 전원 제어 마이크로 컴퓨터(9)의 제어 플로를 이하와 같이 변형한다.
<변형예 4의 제어 플로>
도 8은 본 변형예에 따른 전지 제어 장치(1)의 제어 플로차트이다. 이하, 도 8에 나타낸 플로차트를 참조하면서, 본 변형예에 따른 전지 제어 장치(1)의 각 동작을 설명한다.
도 8에 나타낸 플로차트에서, S301 및 S312에 나타낸 스텝은 상술한 실시예에서의 S101 및 S110과 동일하며, S303, S304 및 S313은 상술한 실시예에서의 S104, S105 및 S111과 동일하기 때문에, 그 설명을 생략한다. 또한, 노트북(2)의 사용 환경이 전지(4)의 온도가 규정 온도를 일탈할 수 없는 환경이면, S303이나 S313을 생략해도 좋다.
전원 제어 마이크로 컴퓨터(9)는 S301에서 노트북(2)에 AC 어댑터(5)가 접속되어 있는 것을 확인했으면, 다음 스텝(S302)으로 이행한다.
전원 제어 마이크로 컴퓨터(9)는 S302에서 전지(4)를 완전 충전까지 충전한다. 전지(4)가 완전 충전 상태에 도달한 후, 다음 스텝(S303)으로 이행한다.
전원 제어 마이크로 컴퓨터(9)는 S303에서 전지(4)의 온도가 규정 온도 이상인 것을 확인한 후, 부하(3)에의 전력의 공급원을 AC 어댑터(5)에서 전지(4)로 전환한다(S304). 그리고, 부하(3)에의 전력의 공급원을 AC 어댑터(5)에서 전지(4)로 전환한 후, 전지(4)의 출력 전류에 관한 신호를 취득하고, 출력 전류의 적산을 개시한다(S305).
도 9는 전지(4)의 잔량 비율(%)、잔류 용량(Ah), 및 개방 전압(V)의 관계를 나타낸 그래프이다. 전원 제어 마이크로 컴퓨터(9)는 도 9의 그래프에서, 전지(4)가 완전 충전의 상태(즉, 도 9에서의 잔류 용량 2.6(Ah)에 상당)로부터, 전지(4)의 출력 전류의 적산을 개시(S305)한 것으로 한다.
전원 제어 마이크로 컴퓨터(9)는 S305에서 전지(4)의 출력 전류의 적산을 개시한 후, 전지(4)의 잔량 비율이 100(%)가 될 때까지, 출력 전류의 적산을 계속한다(S306). 전원 제어 마이크로 컴퓨터(9)는 전지(4)가 잔량 100(%)의 상태가 되면 출력 전류의 적산을 중단하고, 출력 전류의 적산값(도 9에서의 (c)에 상당)(본 발 명에서 말하는, 「제 2 적산 전류」에 상당)을 기억한다 (S307). 전원 제어 마이크로 컴퓨터(9)는 전지(4)의 출력 전류의 적산값을 취득한 후, 다음 스텝(S308)으로 이행한다.
전원 제어 마이크로 컴퓨터(9)는 S308에서 전지(4)의 출력 전류의 적산을 재개한 후, 전지(4)의 잔량 비율이 규정의 잔량 비율 Z(%)이 될 때까지, 출력 전류의 적산을 계속한다(S309). 전원 제어 마이크로 컴퓨터(9)는 전지(4)가 잔량 100(%)보다도 잔량이 적은 규정의 잔량 비율 Z(%)의 상태가 되면 출력 전류의 적산을 중지하고, 출력 전류의 적산값(도 9에서의 (d)에 상당)을 기억한다. 전원 제어 마이크로 컴퓨터(9)는 전지(4)의 출력 전류의 적산값(d)을 취득한 후, 다음 스텝(S310)으로 이행한다.
전원 제어 마이크로 컴퓨터(9)는 취득한 적산값(c), 적산값(d), 및 잔량 비율(Z)로부터 전지(4)의 완전 충전 용량(도 9에서의 (e)에 상당)을 산출한다(S 310). 전지(4)의 완전 충전 용량은 수학식 “완전 충전 용량(e)=(적산값(C)+적산값(d)×100÷(100-잔량 비율(Z))"에 의해 산출된다. 전원 제어 마이크로 컴퓨터(9)는 전지(4)의 완전 충전 용량(e)을 산출한 후, 다음 스텝(S311)으로 이행한다.
전원 제어 마이크로 컴퓨터(9)는 전지(4)의 잔량의 저하를 억제하기 위해서, 스위치(12)를 폐쇄하고, 부하(3)에의 전력의 공급원을 전지(4)에서 AC 어댑터(5)로 전환한다(S311).
<변형예 4의 효과>
이상에 의해, 본 변형예에 따른 전지 제어 장치(1)에 의하면, 전지(4)의 완전 충전 용량을 보정하여 정밀도를 높이는 것이 가능하게 된다.
또한, 본 변형예에 따른 완전 충전 용량의 보정은 사용자로부터의 요구에 따라서 행하도록 해도 좋다. 도 10에서, 사용자로부터의 요구를 받아들이는 입력 화면의 일례를 나타낸다. 입력 화면상에 있는 체크 박스를 체크하고, 설정 버튼을 누름으로써, 사용자로부터의 요구가 전원 제어 마이크로 컴퓨터(9)에 전달된다.
또한, 사용자로부터 완전 충전 용량의 보정에 관한 요구가 없던 경우에는, 완전 충전 용량을 산출하고나서 소정 기간이 경과한 후에 완전 충전 용량의 보정을 행하도록 해도 좋다. 여기서, 소정 기간이란, 전지(4)의 적산 사용 시간이며, 예를 들면, 전지(4)의 충방전을 반복해도 완전 충전 용량의 변화량을 무시할 수 있는 시간 수이다.
<변형예 5>
상술한 변형예 4에서, 전원 제어 마이크로 컴퓨터(9)는 전지(4)의 잔량 비율 1OO%보다도 많은 용량을 가산함으로써 전지(4)의 완전 충전 용량을 보정하고 있다. 그러나, 본 발명은 이것에 한정되지 않는다. 즉, 이하와 같이 변형함으로써, 전지(4)의 완전 충전 용량을 더 보정하도록 해도 좋다.
상술한 변형예 4의 S310에서, 산출한 완전 충전 용량(e)에 다시 보정 계수(α)를 승산한다. 보정 계수(α)는 전지(4)가 잔량 0%의 상태로부터 과방전의 상태로 이행하기까지의 사이에 출력하는 전류의 적산값이 전체의 용량에서 차지하는 비율에 1을 가산한 값이며, 예를 들면, 보정 계수(α)=1.02로 한다.
이상에 의해, 본 변형예에 따른 전지 제어 장치(1)에 의하면, 전지(4)의 완전 충전 용량을 보정하여 정밀도를 향상시키는 것이 가능하게 된다.
또한, 본 변형예에 따른 완전 충전 용량의 보정은, 상술한 변형예 4와 마찬가지로, 사용자로부터의 요구에 따라 행하도록 하거나, 사용자로부터의 요구가 없는 경우에는 소정 기간마다 행하도록 해도 좋다.
<변형예 6>
상술한 전지 제어 장치(1)는 전지(4) 내에 설치된 메모리(14)에, 산출된 완전 충전 용량을 더 기억시키도록 변형해도 좋다. 이것에 의하면, 전지(4)가 교환될 때마다 완전 충전 용량을 재측정할 필요가 없어진다.
<변형예 7>
상술한 전지 제어 장치(1)는 내부에 전압 측정 회로(7)와 전류 측정 회로(8)를 구비하고 있지만, 본 발명은 이러한 구성에 한정되지 않는다. 도 11에서, 본 변형예에 따른 전지 제어 장치(1)를 탑재한 노트북(2)의 구성도를 나타낸다. 도 11에서 나타낸 바와 같이, 전지(4)(배터리 팩)의 내부에 제어 IC(15)와 전압 측정 회로(7)와 전류 측정 회로(8)를 배열 설치하고, 전압 측정 회로(7)에 의해 계측되는 전압 신호와 전류 측정 회로(8)에 의해 계측되는 전류 신호를 제어 IC(15)를 통하여 전원 제어 마이크로 컴퓨터(9)에 전송하도록 해도 좋다.
또한, 본 발명의 전지 제어 장치, 전지 제어 방법, 전원 제어 장치, 및 전자 기기는 이하와 같은 부기적 사항을 포함하는 것이다.
[기타]
본 발명은 이하와 같이 특정할 수 있다.
(부기 1) 전지로부터 부하에의 전력의 공급을 제어하는 전력로 제어 수단과, 상기 전지의 전압을 계측하는 전압 계측 수단과, 상기 전지의 전류를 계측하는 전류 계측 수단과, 상기 전력로 제어 수단에 제어 신호를 출력하고, 상기 전압 계측 수단과 상기 전류 계측 수단으로부터의 계측 신호를 입력하는 전원 제어 수단을 구비하고, 상기 전원 제어 수단은, 상기 전지로부터 상기 부하에 전력을 공급한 상태에서, 그 전지의 전압인 제 1 전압과 그 전지의 전류인 제 1 전류를 계측하고, 상기 전지로부터 상기 부하에의 전력의 공급을 차단한 상태에서, 그 전지의 전압인 제 2 전압을 계측하고, 상기 제 2 전압을 상기 제 1 전압에서 감산한 값을 상기 제 1 전류로 제산하여, 상기 전지의 내부 임피던스를 산출하는 전지 제어 장치.(1)
(부기 2) 상기 전력로 제어 수단은 상기 전지로부터 상기 부하에의 전력의 공급 회로 위에 배열 설치된 제 1 다이오드와, 그 전지보다도 전압이 높은 전원 장치로부터 상기 부하에의 전력의 공급 회로 위에 배열 설치된 제 2 다이오드와, 상기 전원 장치로부터 상기 제 2 다이오드에의 전력의 공급 회로 위에 배열 설치된 스위치를 가지며, 상기 스위치를 개방하면, 상기 전원 장치로부터 상기 부하에의 전력의 공급이 차단되어 상기 전지로부터 상기 부하에 전력이 공급되고, 상기 스위치를 폐쇄하면, 상기 전원 장치로부터 상기 부하에 전력이 공급되어 상기 전지로부터 상기 부하에의 전력의 공급이 차단되는, 부기 1에 기재된 전지 제어 장치.
(부기 3) 상기 전원 제어 수단은 상기 전지로부터 상기 부하에 전력을 공급 한 상태에서, 그 전지의 전압인 제 3 전압과 그 전지의 전류인 제 2 전류를 더 계측하고, 상기 내부 임피던스에 상기 제 2 전류를 승산한 값에 상기 제 3 전압을 가산하여, 상기 전지의 개방 전압을 더 산출하는 부기 1 또는 2에 기재된 전지 제어 장치.(2)
(부기 4) 상기 전지 제어 장치는, 미리 작성한 상기 전지의 잔량이 전체 용량에서 차지하는 비율을 나타낸 값인 전지 잔량 비율과 상기 개방 전압의 관계를 나타내는 맵을 더 구비하고, 상기 전원 제어 수단은 상기 맵과 상기 개방 전압을 대조하여, 상기 전지의 전지 잔량 비율을 더 취득하는 부기 3에 기재된 전지 제어 장치.(3)
(부기 5) 상기 전원 제어 수단은 잔량이 저하되기 전의 상기 전지의 상태인 제 1 전지 상태에서 그 전지의 개방 전압을 산출하고, 상기 맵과 그 개방 전압을 대조하여 그 전지의 잔량이 전체 용량에서 차지하는 비율을 나타낸 값인 제 1 전지 잔량 비율을 더 계측하고, 잔량이 저하된 후의 상기 전지의 상태인 제 2 전지 상태에서 그 전지의 개방 전압을 산출하고, 상기 맵과 그 개방 전압을 대조하여 그 전지의 잔량이 전체 용량에서 차지하는 비율을 나타낸 값인 제 2 전지 잔량 비율을 더 계측하고, 상기 전지가 상기 제 1 전지 상태로부터 상기 제 2 전지 상태로 변화될 때까지의 사이에 출력한 전류의 적산값인 제 1 적산 전류를 더 계측하고, 상기 제 1 적산 전류를 상기 제 1 전지 잔량 비율로부터 상기 제 2 전지 잔량 비율을 감산한 값으로 제산하여, 상기 전지의 완전 충전 용량을 더 산출하는 부기 4에 기재된전지 제어 장치.(4)
(부기 6) 상기 전원 제어 수단은 상기 전지의 잔량이 완전 충전의 상태에서 100%의 상태로 이행하기까지의 사이에 출력한 전류의 적산값인 제 2 적산 전류를 더 계측하고, 상기 완전 충전 용량에 상기 제 2 적산 전류를 가산하여, 상기 전지의 완전 충전 용량을 더 보정하는, 부기 5에 기재된 전지 제어 장치.
(부기 7) 상기 전원 제어 수단은 상기 완전 충전 용량에, 상기 전지의 잔량이 0%인 상태로부터 과방전의 상태에 이르기까지의 용량이 전체 용량에 대해서 차지하는 비율을 승산하고, 그 완전 충전 용량을 더 보정하는, 부기 5 또는 6에 기재된 전지 제어 장치.
(부기 8) 상기 전지 제어 장치는 상기 전지의 온도를 계측하는 온도 검출 수단을 더 구비하고, 상기 전원 제어 수단은 상기 전지의 온도가 소정 온도 이상의 경우에 상기 완전 충전 용량을 더 산출하는, 부기 5에 기재된 전지 제어 장치.
(부기 9) 상기 제 1 전지 상태는, 상기 전지로부터 상기 부하에의 전력의 공급이 개시되기 전의 상태이며, 상기 제 2 전지 상태는 상기 전지로부터 상기 부하에의 전력의 공급이 정지된 후의 상태인, 부기 5에 기재된 전지 제어 장치.
(부기 10) 상기 맵에 나타낸 상기 전지 잔량 비율과 상기 개방 전압의 관계는, 상기 전지의 제조시에 계측 장치에 의해 미리 계측된 데이터에 나타낸 것인, 부기 4 내지 9 중 어느 하나에 기재된 전지 제어 장치.
(부기 11) 전지로부터 부하에의 전력의 공급을 제어하는 전력로 제어 수단과, 상기 전지의 전압을 계측하는 전압 계측 수단과, 상기 전지의 전류를 계측하는 전류 계측 수단과, 상기 전력로 제어 수단에 제어 신호를 출력하고, 상기 전압 계 측 수단과 상기 전류 계측 수단으로부터의 계측 신호를 입력하는 전원 제어 수단을 구비하는 전지 제어 장치의 전지 제어 방법으로서, 상기 전원 제어 수단은, 상기 전지로부터 상기 부하에 전력을 공급한 상태에서, 그 전지의 전압인 제 1 전압과 그 전지의 전류인 제 1 전류를 계측하고, 상기 전지로부터 상기 부하에의 전력의 공급을 차단한 상태에서, 그 전지의 전압인 제 2 전압을 계측하고, 상기 제 2 전압을 상기 제 1 전압에서 감산한 값을 상기 제 1 전류로 제산하여, 상기 전지의 내부 임피던스를 산출하는 전지 제어 방법.(5)
(부기 12) 상기 전력로 제어 수단은, 상기 전지로부터 상기 부하에의 전력의 공급 회로 위에 배열 설치된 제 1 다이오드와, 상기 전지보다도 전압이 높은 전원 장치로부터 상기 부하에의 전력의 공급 회로 위에 배열 설치된 제 2 다이오드와, 상기 전원 장치로부터 상기 제 2 다이오드에의 전력의 공급 회로 위에 배열 설치된 스위치를 가지며, 상기 스위치를 개방하면, 상기 전원 장치로부터 상기 부하에의 전력의 공급이 차단되어 상기 전지로부터 상기 부하에 전력이 공급되고, 상기 스위치를 폐쇄하면, 상기 전원 장치로부터 상기 부하에 전력이 공급되어 상기 전지로부터 상기 부하에의 전력의 공급이 차단되는, 부기 11에 기재된 전지 제어 방법.
(부기 13) 상기 전원 제어 수단은, 상기 전지로부터 상기 부하에 전력을 공급한 상태에서, 그 전지의 전압인 제 3 전압과 그 전지의 전류인 제 2 전류를 더 계측하고, 상기 내부 임피던스에 상기 제 2 전류를 승산한 값에 상기 제 3 전압을 가산하여, 상기 전지의 개방 전압을 더 산출하는, 부기 11 또는 12에 기재된 전지 제어 방법.(6)
(부기 14) 상기 전지 제어 장치는 미리 작성한 상기 전지의 잔량이 전체 용량에서 차지하는 비율을 나타낸 값인 전지 잔량 비율과 상기 개방 전압의 관계를 나타내는 맵을 더 구비하고, 상기 전원 제어 수단은, 상기 맵과 상기 개방 전압을 대조하여, 상기 전지의 전지 잔량 비율을 더 취득하는, 부기 13에 기재된 전지 제어 방법.(7)
(부기 15) 상기 전원 제어 수단은 잔량이 저하되기 전의 상기 전지의 상태인 제 1 전지 상태에서 그 전지의 개방 전압을 산출하고, 상기 맵과 그 개방 전압을 대조하여 그 전지의 잔량이 전체 용량에서 차지하는 비율을 나타낸 값인 제 1 전지 잔량 비율을 더 계측하고, 잔량이 저하된 후의 상기 전지의 상태인 제 2 전지 상태에서 그 전지의 개방 전압을 산출하고, 상기 맵과 그 개방 전압을 대조하여 그 전지의 잔량이 전체 용량에서 차지하는 비율을 나타낸 값인 제 2 전지 잔량 비율을 더 계측하고, 상기 전지가 상기 제 1 전지 상태로부터 상기 제 2 전지 상태로 변화될 때까지의 사이에 출력한 전류의 적산값인 제 1 적산 전류를 더 계측하고, 상기 제 1 적산 전류를 상기 제 1 전지 잔량 비율로부터 상기 제 2 전지 잔량 비율을 감산한 값으로 제산하여, 상기 전지의 완전 충전 용량을 더 산출하는, 부기 14에 기재된 전지 제어 방법.(8)
(부기 16) 상기 전원 제어 수단은 상기 전지의 잔량이 완전 충전의 상태로부터 100%의 상태로 이행하기까지의 사이에 출력한 전류의 적산값인 제 2 적산 전류를 더 계측하고, 상기 완전 충전 용량에 상기 제 2 적산 전류를 가산하여, 상기 전지의 완전 충전 용량을 더 보정하는, 부기 15에 기재된 전지 제어 방법.
(부기 17) 상기 전원 제어 수단은 상기 완전 충전 용량에, 상기 전지의 잔량이 0%의 상태로부터 과방전의 상태에 이르기까지의 용량이 전체 용량에 대해서 차지하는 비율을 승산하여, 그 완전 충전 용량을 더 보정하는, 부기 15 또는 16에 기재된 전지 제어 방법.
(부기 18) 상기 전지 제어 장치는 상기 전지의 온도를 계측하는 온도 검출 수단을 더 구비하고, 상기 전원 제어 수단은 상기 전지의 온도가 소정 온도 이상의 경우에 상기 완전 충전 용량을 더 산출하는, 부기 15에 기재된 전지 제어 방법.
(부기 19) 상기 제 1 전지 상태는 상기 전지로부터 상기 부하에의 전력의 공급이 개시되기 전의 상태이며, 상기 제 2 전지 상태는 상기 전지로부터 상기 부하에의 전력의 공급이 정지된 후의 상태인, 부기 15에 기재된 전지 제어 방법.
(부기 20) 상기 맵에 나타낸 상기 전지 잔량 비율과 상기 개방 전압의 관계는, 상기 전지의 제조시에 계측 장치에 의해 미리 계측된 데이터에 의거한 것인, 부기 14 내지 19 중 어느 하나에 기재된 전지 제어 방법.
(부기 21) 전지로부터 부하에의 전력의 공급을 제어하는 전력로 제어 수단과, 상기 전지의 전압을 계측하는 전압 계측 수단과, 상기 전지의 전류를 계측하는 전류 계측 수단을 구비하는 전자 기기에 사용되는 전원 제어 장치로서, 상기 전지로부터 상기 부하에 전력을 공급한 상태에서, 그 전지의 전압인 제 1 전압과 그 전지의 전류인 제 1 전류를 계측하고, 상기 전지로부터 상기 부하에의 전력의 공급을 차단한 상태에서, 그 전지의 전압인 제 2 전압을 계측하고, 상기 제 2 전압을 상기 제 1 전압에서 감산한 값을 상기 제 1 전류로 제산하여, 상기 전지의 내부 임피던 스를 산출하는 전원 제어 장치.(9)
(부기 22) 전지를 구비하고, 전력에 의해 구동하는 전자 기기로서, 상기 전지로부터 상기 전자 기기 내의 부하에의 전력의 공급을 제어하는 전력로 제어 수단과, 상기 전지의 전압을 계측하는 전압 계측 수단과, 상기 전지의 전류를 계측하는 전류 계측 수단과, 상기 전력로 제어 수단에 제어 신호를 출력하고, 상기 전압 계측 수단과 상기 전류 계측 수단으로부터의 계측 신호를 입력하는 전원 제어 수단을 구비하고, 상기 전원 제어 수단은, 상기 전지로부터 상기 부하에 전력을 공급한 상태에서, 그 전지의 전압인 제 1 전압과 그 전지의 전류인 제 1 전류를 계측하고, 상기 전지로부터 상기 부하에의 전력의 공급을 차단한 상태에서, 그 전지의 전압인 제 2 전압을 계측하고, 상기 제 2 전압을 상기 제 1 전압에서 감산한 값을 상기 제 1 전류로 제산하여, 상기 전지의 내부 임피던스를 산출하는 전자 기기.(10)
(부기 23) 전지로부터 부하에의 전력의 공급을 제어하는 전력로 제어 수단과, 상기 전지의 전압을 계측하는 전압 계측 수단과, 상기 전지의 전류를 계측하는 전류 계측 수단과, 상기 전력로 제어 수단에 제어 신호를 출력하고, 상기 전압 계측 수단과 상기 전류 계측 수단으로부터의 계측 신호를 입력하는 전원 제어 수단을 구비하는 전지 제어 장치의 전지 제어 프로그램으로서, 상기 전지로부터 상기 부하에 전력을 공급한 상태에서 그 전지의 전압인 제 1 전압과 그 전지의 전류인 제 1 전류를 계측하는 수순과, 상기 전지로부터 상기 부하에의 전력의 공급을 차단한 상태에서 그 전지의 전압인 제 2 전압을 계측하는 수순과, 상기 제 2 전압을 상기 제 1 전압에서 감산한 값을 상기 제 1 전류로 제산하여 상기 전지의 내부 임피던스를 산출하는 수순을 전지 제어 장치에 실행시키기 위한 전지 제어 프로그램.
도 1은 전지 제어 장치를 탑재한 노트북의 구성도.
도 2는 전지 제어 장치의 제어 플로차트.
도 3은 전지의 출력 전압의 시간 변화를 나타낸 그래프.
도 4는 전지의 출력 전류의 시간 변화를 나타낸 그래프.
도 5는 전지의 잔량 비율과 개방 전압의 관계를 나타낸 그래프.
도 6은 전지 제어 장치의 제어 플로차트.
도 7은 전지의 잔량 비율, 잔류 용량, 및 개방 전압의 관계를 나타낸 그래프.
도 8은 전지 제어 장치의 제어 플로차트.
도 9는 전지의 잔량 비율, 잔류 용량, 및 개방 전압의 관계를 나타낸 그래프.
도 10은 사용자로부터의 요구를 받아들이는 입력 화면의 일례.
도 11은 전지 제어 장치를 탑재한 노트북의 구성도.
도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
1 : 전지 제어 장치 2 : 노트북
3 : 부하 4 : 전지
5 : AC 어댑터 6 : 개폐 장치
7 : 전압 측정 회로 8 : 전류 측정 회로
9 : 전원 제어 마이크로 컴퓨터 10, 11 : 다이오드
12 : 스위치 13 : 저항
14 : 메모리 15 : 제어 IC

Claims (10)

  1. 전지로부터 부하에의 전력의 공급을 제어하는 전력로(電力路) 제어 수단과,
    상기 전지의 전압을 계측하는 전압 계측 수단과,
    상기 전지의 전류를 계측하는 전류 계측 수단과,
    상기 전력로 제어 수단에 제어 신호를 출력하고, 상기 전압 계측 수단과 상기 전류 계측 수단으로부터의, 계측 신호를 입력하는 전원 제어 수단을 구비하고,
    상기 전원 제어 수단은,
    상기 전지로부터 상기 부하에 전력을 공급한 상태에서, 그 전지의 전압인 제 1 전압과 그 전지의 전류인 제 1 전류를 계측하고,
    상기 전지로부터 상기 부하에의 전력의 공급을 차단한 상태에서, 그 전지의 전압인 제 2 전압을 계측하고,
    상기 제 2 전압을 상기 제 1 전압에서 감산한 값을 상기 제 1 전류로 제산(除算)하여, 상기 전지의 내부 임피던스를 산출하는 전지 제어 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 전원 제어 수단은,
    상기 전지로부터 상기 부하에 전력을 공급한 상태에서, 그 전지의 전압인 제 3 전압과 그 전지의 전류인 제 2 전류를 더 계측하고,
    상기 내부 임피던스에 상기 제 2 전류를 승산(乘算)한 값에 상기 제 3 전압 을 가산하여, 상기 전지의 개방 전압을 더 산출하는 전지 제어 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 전지 제어 장치는, 미리 작성한 상기 전지의 잔량이 전체 용량에서 차지하는 비율을 나타낸 값인 전지 잔량 비율과 상기 개방 전압의 관계를 나타내는 맵을 더 구비하고,
    상기 전원 제어 수단은, 상기 맵과 상기 개방 전압을 대조하여, 상기 전지의 전지 잔량 비율을 더 취득하는 전지 제어 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 전원 제어 수단은,
    잔량이 저하되기 전의 상기 전지의 상태인 제 1 전지 상태에서 그 전지의 개방 전압을 산출하고, 상기 맵과 그 개방 전압을 대조하여 그 전지의 잔량이 전체 용량에서 차지하는 비율을 나타낸 값인 제 1 전지 잔량 비율을 더 계측하고,
    잔량이 저하된 후의 상기 전지의 상태인 제 2 전지 상태에서 그 전지의 개방 전압을 산출하고, 상기 맵과 그 개방 전압을 대조하여 그 전지의 잔량이 전체 용량에서 차지하는 비율을 나타낸 값인 제 2 전지 잔량 비율을 더 계측하고,
    상기 전지가 상기 제 1 전지 상태로부터 상기 제 2 전지 상태로 변화될 때까지의 사이에 출력한 전류의 적산값인 제 1 적산 전류를 더 계측하고,
    상기 제 1 적산 전류를 상기 제 1 전지 잔량 비율로부터 상기 제 2 전지 잔 량 비율을 감산한 값으로 제산하여, 상기 전지의 완전 충전 용량을 더 산출하는 전지 제어 장치.
  5. 전지로부터 부하에의 전력의 공급을 제어하는 전력로 제어 수단과,
    상기 전지의 전압을 계측하는 전압 계측 수단과,
    상기 전지의 전류를 계측하는 전류 계측 수단과,
    상기 전력로 제어 수단에 제어 신호를 출력하고, 상기 전압 계측 수단과 상기 전류 계측 수단으로부터의 계측 신호를 입력하는 전원 제어 수단을 구비하는 전지 제어 장치의 전지 제어 방법으로서,
    상기 전원 제어 수단은,
    상기 전지로부터 상기 부하에 전력을 공급한 상태에서, 그 전지의 전압인 제 1 전압과 그 전지의 전류인 제 1 전류를 계측하고,
    상기 전지로부터 상기 부하에의 전력의 공급을 차단한 상태에서, 그 전지의 전압인 제 2 전압을 계측하고,
    상기 제 2 전압을 상기 제 1 전압에서 감산한 값을 상기 제 1 전류로 제산하여, 상기 전지의 내부 임피던스를 산출하는 전지 제어 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 전원 제어 수단은,
    상기 전지로부터 상기 부하에 전력을 공급한 상태에서, 그 전지의 전압인 제 3 전압과 그 전지의 전류인 제 2 전류를 더 계측하고,
    상기 내부 임피던스에 상기 제 2 전류를 승산한 값에 상기 제 3 전압을 가산하여, 상기 전지의 개방 전압을 더 산출하는 전지 제어 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 전지 제어 장치는, 미리 작성한 상기 전지의 잔량이 전체 용량에서 차지하는 비율을 나타낸 값인 전지 잔량 비율과 상기 개방 전압의 관계를 나타내는 맵을 더 구비하고,
    상기 전원 제어 수단은, 상기 맵과 상기 개방 전압을 대조하여, 상기 전지의 전지 잔량 비율을 더 취득하는 전지 제어 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 전원 제어 수단은,
    잔량이 저하되기 전의 상기 전지의 상태인 제 1 전지 상태에서 그 전지의 개방 전압을 산출하고, 상기 맵과 그 개방 전압을 대조하여 그 전지의 잔량이 전체 용량에서 차지하는 비율을 나타낸 값인 제 1 전지 잔량 비율을 더 계측하고,
    잔량이 저하된 후의 상기 전지의 상태인 제 2 전지 상태에서 그 전지의 개방 전압을 산출하고, 상기 맵과 그 개방 전압을 대조하여 그 전지의 잔량이 전체 용량에서 차지하는 비율을 나타낸 값인 제 2 전지 잔량 비율을 더 계측하고,
    상기 전지가 상기 제 1 전지 상태로부터 상기 제 2 전지 상태로 변화될 때까 지의 사이에 출력한 전류의 적산값인 제 1 적산 전류를 더 계측하고,
    상기 제 1 적산 전류를 상기 제 1 전지 잔량 비율로부터 상기 제 2 전지 잔량 비율을 감산한 값으로 제산하여, 상기 전지의 완전 충전 용량을 더 산출하는 전지 제어 방법.
  9. 전지로부터 부하에의 전력의 공급을 제어하는 전력로 제어 수단과,
    상기 전지의 전압을 계측하는 전압 계측 수단과,
    상기 전지의 전류를 계측하는 전류 계측 수단을 구비하는 전자 기기에 사용되는 전원 제어 장치로서,
    상기 전지로부터 상기 부하에 전력을 공급한 상태에서, 그 전지의 전압인 제 1 전압과 그 전지의 전류인 제 1 전류를 계측하고,
    상기 전지로부터 상기 부하에의 전력의 공급을 차단한 상태에서, 그 전지의 전압인 제 2 전압을 계측하고,
    상기 제 2 전압을 상기 제 1 전압에서 감산한 값을 상기 제 1 전류로 제산하여, 상기 전지의 내부 임피던스를 산출하는 전원 제어 장치.
  10. 전지를 구비하고, 전력에 의해 구동하는 전자 기기로서,
    상기 전지로부터 상기 전자 기기 내의 부하에의 전력의 공급을 제어하는 전력로 제어 수단과,
    상기 전지의 전압을 계측하는 전압 계측 수단과,
    상기 전지의 전류를 계측하는 전류 계측 수단과,
    상기 전력로 제어 수단에 제어 신호를 출력하고, 상기 전압 계측 수단과 상기 전류 계측 수단으로부터의 계측 신호를 입력하는 전원 제어 수단을 구비하고,
    상기 전원 제어 수단은,
    상기 전지로부터 상기 부하에 전력을 공급한 상태에서, 그 전지의 전압인 제 1 전압과 그 전지의 전류인 제 1 전류를 계측하고,
    상기 전지로부터 상기 부하에의 전력의 공급을 차단한 상태에서, 그 전지의 전압인 제 2 전압을 계측하고,
    상기 제 2 전압을 상기 제 1 전압에서 감산한 값을 상기 제 1 전류로 제산하여, 상기 전지의 내부 임피던스를 산출하는 전자 기기.
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Families Citing this family (36)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5125070B2 (ja) * 2006-11-17 2013-01-23 富士通株式会社 電池制御装置、電池制御方法、電池パック、電子機器、電池制御プログラムおよび制御回路
US8806271B2 (en) * 2008-12-09 2014-08-12 Samsung Electronics Co., Ltd. Auxiliary power supply and user device including the same
DE102009006570B4 (de) * 2009-01-29 2016-04-28 Novar Gmbh Verfahren und Schaltung zum Überwachen eines Notstromakkumulators einer Gefahrenmeldeanlage
DE102009002466A1 (de) 2009-04-17 2010-10-21 Robert Bosch Gmbh Erweiterte Batteriediagnose bei Traktionsbatterien
CN102044906A (zh) * 2009-10-23 2011-05-04 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 电源切换电路及可自动切换供电电源的电子装置
TWI499886B (zh) * 2010-07-15 2015-09-11 Univ Nat Taiwan 估算電路的最大功率點功率的方法
US8836166B2 (en) 2010-10-15 2014-09-16 Fairchild Semiconductor Corporation Power management with over voltage protection
JP5611368B2 (ja) * 2010-12-16 2014-10-22 本田技研工業株式会社 電池制御装置、組電池充電率算出装置、電池制御方法および組電池充電率算出方法
CN102129042B (zh) * 2011-01-28 2013-01-23 深圳市海德森科技有限公司 电池内阻检测的方法及装置
KR101292374B1 (ko) 2011-10-13 2013-08-07 주식회사 포스코아이씨티 배터리의 임피던스 산출 장치 및 방법
US9157966B2 (en) * 2011-11-25 2015-10-13 Honeywell International Inc. Method and apparatus for online determination of battery state of charge and state of health
JP5867039B2 (ja) * 2011-12-09 2016-02-24 コベルコ建機株式会社 ハイブリッド建設機械
FR2987451A1 (fr) * 2012-02-29 2013-08-30 St Microelectronics Grenoble 2 Dispositif de mesure de la tension a vide d'une batterie
US9018913B2 (en) 2012-05-18 2015-04-28 Caterpillar Inc. System for determining battery impedance
CN103424701B (zh) * 2012-05-22 2016-06-22 中兴通讯股份有限公司 一种识别不同容量电池的方法及装置
DE102012209649A1 (de) * 2012-06-08 2013-12-12 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Bestimmung eines ohmschen Innenwiderstandes eines Batteriemoduls, Batteriemanagementsystem und Kraftfahrzeug
KR101440531B1 (ko) 2012-07-09 2014-09-17 주식회사 엘지화학 전기 접촉기 진단 장치 및 방법
US10475024B1 (en) 2012-10-15 2019-11-12 Square, Inc. Secure smart card transactions
DE102013002589A1 (de) * 2013-02-14 2014-08-14 Audi Ag Verfahren zum Testen eines Energiespeichers in einem Kraftfahrzeug
US20150028880A1 (en) * 2013-07-26 2015-01-29 Kabushiki Kaisha Toshiba Electronic Apparatus, Method of Controlling Electronic Apparatus, and Storage Medium
US9142984B2 (en) * 2014-02-21 2015-09-22 Hycon Technology Corp. Method of searching for full charge capacity of stacked rechargeable battery cells in rechargeable battery pack and battery management system made of the same
JP5959566B2 (ja) * 2014-04-10 2016-08-02 三菱電機株式会社 蓄電池の制御装置
US9760740B1 (en) 2014-06-23 2017-09-12 Square, Inc. Terminal case with integrated dual reader stack
US10753982B2 (en) * 2014-12-09 2020-08-25 Square, Inc. Monitoring battery health of a battery used in a device
JP2016170034A (ja) * 2015-03-12 2016-09-23 エスアイアイ・セミコンダクタ株式会社 電池残量予測装置及びバッテリパック
JP2016171716A (ja) * 2015-03-13 2016-09-23 エスアイアイ・セミコンダクタ株式会社 電池残量予測装置及びバッテリパック
US10042005B2 (en) * 2015-08-21 2018-08-07 Yazaki Corporation Internal resistance calculating device
CN106154170B (zh) * 2016-05-31 2018-12-07 陈嘉贤 电池剩余容量的估算方法及系统
CN106289549A (zh) * 2016-08-15 2017-01-04 北海市深蓝科技发展有限责任公司 一种笔记本电池温度感应系统
CN107332316B (zh) * 2017-08-23 2021-11-02 努比亚技术有限公司 阶梯式充电方法、移动终端及计算机可读存储介质
CN108051746A (zh) * 2017-11-02 2018-05-18 福建联迪商用设备有限公司 一种电池正常供电的判断方法及终端
CN108061865A (zh) * 2017-12-26 2018-05-22 衢州量智科技有限公司 电动汽车锂电池容量的校正方法以及校正装置
JP6900912B2 (ja) * 2018-01-18 2021-07-07 トヨタ自動車株式会社 車両用制御装置
JP7344191B2 (ja) * 2020-12-21 2023-09-13 矢崎総業株式会社 バックアップバッテリ制御モジュール及びバックアップバッテリ制御システム
JP7323506B2 (ja) * 2020-12-25 2023-08-08 プライムプラネットエナジー＆ソリューションズ株式会社 蓄電システム、および蓄電システムの制御装置
CN114035093B (zh) * 2022-01-07 2022-06-10 荣耀终端有限公司 电池内阻测试方法及电子设备

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW257727B (ko) 1993-03-22 1995-09-21 Nippon Kokan Kk
JP3172977B2 (ja) 1993-05-26 2001-06-04 富士重工業株式会社 車載バッテリの残存容量計
US5619077A (en) * 1994-03-18 1997-04-08 Holophane Lighting, Inc. System and method for providing alternate AC voltage
EP0736828A3 (en) 1995-04-06 1997-11-12 Seiko Epson Corporation Battery driven electronic apparatus and method of controlling power supply in the apparatus
JPH08336241A (ja) 1995-04-06 1996-12-17 Seiko Epson Corp 電子装置
US6087808A (en) * 1999-04-23 2000-07-11 Pritchard; Jeffrey A. System and method for accurately determining remaining battery life
JP4186092B2 (ja) 1999-08-18 2008-11-26 ソニー株式会社 バッテリー機器及びバッテリーの管理方法
JP4298878B2 (ja) * 2000-02-17 2009-07-22 インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーション 消費電力情報の表示方法および電子機器
JP4152573B2 (ja) * 2000-07-28 2008-09-17 本田技研工業株式会社 蓄電装置の残容量検出装置
CA2348586A1 (en) 2001-05-25 2002-11-25 Corporation Avestor Inc. Power management system
JP2003009407A (ja) * 2001-06-22 2003-01-10 Hitachi Ltd 情報端末装置
CN1248006C (zh) * 2002-04-19 2006-03-29 中国石油天然气股份有限公司 Ups电池在线监测方法及其装置
JP4228760B2 (ja) * 2002-07-12 2009-02-25 トヨタ自動車株式会社 バッテリ充電状態推定装置
JP4032934B2 (ja) 2002-11-15 2008-01-16 ソニー株式会社 電池容量算出方法、電池容量算出装置、及び電池容量算出プログラム
US6832171B2 (en) * 2002-12-29 2004-12-14 Texas Instruments Incorporated Circuit and method for determining battery impedance increase with aging
JP2005006449A (ja) * 2003-06-13 2005-01-06 Hitachi Maxell Ltd 小型電気機器および電池パック
JP4103713B2 (ja) 2003-07-18 2008-06-18 株式会社デンソー 電流検出器
KR100576234B1 (ko) * 2004-04-28 2006-05-03 삼성전자주식회사 전자장치
JP2006010501A (ja) * 2004-06-25 2006-01-12 Auto Network Gijutsu Kenkyusho:Kk バッテリ状態管理装置

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