KR20080071937A - 전지의 잔량 예측 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 높은 정밀도로 전지의 잔량을 구하는 기술을 제공하는 것을 과제로 한다.
상기 과제를 해결하기 위하여, 전지의 개방 전압에 의해 잔량을 예측하는 잔량 예측 장치가, 상기 전지의 충전 전류 또는 방전 전류를 검출하고, 상기 전류를 적산하여, 상기 전지의 개방 전압이 소정량 변화하는 데 필요한 전류량을 나타내는 환산 정보에 의거하여, 상기 전류의 적산값에 따른 개방 전압의 추정값을 구하고, 상기 검출한 전류와 상기 전지의 내부 임피던스의 정보에 의거하여 개방 전압의 측정값을 구하며, 상기 개방 전압의 측정값이 상기 개방 전압의 추정값에 상등(相等)하도록 상기 내부 임피던스의 정보를 보정, 또는 상기 개방 전압의 추정값이 상기 개방 전압의 측정값에 상등하도록 상기 환산 정보를 보정하고, 상기 개방 전압의 추정값에 의거하여 상기 전지의 잔량을 구한다.
Figure P1020080010019
전지, 연산 처리부, 검출부, 적산부, 잔량 예측부, 추정부, 측정부

Description

전지의 잔량 예측 장치{BATTERY RESIDUAL CAPACITANCE PREDICTING APPARATUS}
본 발명은 전지의 잔량을 예측하는 기술에 관한 것이다.
종래, 전지의 잔량을 예측하는 방식으로서 크게 나누어 2종류의 방식이 사용되어 왔다.
하나는 충방전(充放電)의 전류를 적산하여 전지에 남아있는 전류 용량을 예측하는 전류 적산 방식으로서, 일반적으로 정밀도가 필요한 경우에 이 방식이 사용되는 경우가 많다.
이 전류 적산 방식은, 우선, 만충전(滿充電)을 검출한 시점에서, 잔류 용량에 미리 부여되어 있는 만충전 용량을 설정한다. 최초에는 만충전 용량을 정격 용량으로 대용한다.
방전을 시작했을 때, 이 방전 전류를 적산하고, 만충전 용량으로부터 감하여 잔류 용량을 구하고, 만충전 용량과 잔류 용량의 비율로 퍼센티지를 구한다.
예를 들면 정격 용량이 2000㎃h의 전지인 경우, 만충전을 검출한 때에 잔류 용량을 2000㎃h라고 설정한다. 그리고 1.8A의 전류로 10분간 방전한 경우, 2000㎃ h－1800㎃×10／60(h)＝1700㎃h라고 잔류 용량을 구하고, 1700／2000×100＝85％라고 잔량의 비율을 나타낸다.
또 하나의 방식은, 전지의 개방 전압으로부터 잔류 용량을 예측하는 개방 전압 방식이다.
이 개방 전압 방식은, 미리 개방 전압과 전지 잔량의 관계를 구한 테이블을 작성해두고, 이 테이블을 참조하여 전지의 개방 전압에 따른 잔량을 구한다. 여기서 개방 전압은 그 전지가 충방전하지 않고 있는 상태라면 직접 측정하면 되지만, 충방전중이면 이 충방전 전류를 측정하여, 내부 임피던스 등의 정보로부터 개방 전압을 구한다.
예를 들면, 이 개방 전압(OCV)은 전지 전압(V)과, 충방전 전류(I), 전지의 내부 임피던스(Ri)에 의해 이하의 식으로 추측할 수 있다.
OCV＝V＋Ri×I
또한, 본원 발명에 관련된 선행 기술로서, 예를 들면, 하기의 특허문헌 1∼4에 개시된 기술이 있다.
[특허문헌 1] 일본 공개특허 평11-223665호 공보
[특허문헌 2] 일본 공개특허 2005-331482호 공보
[특허문헌 3] 일본 공개특허 평6-242193호 공보
[특허문헌 4] 일본 공개특허 평8-179018호 공보
상기 전류 적산 방식은 예측 잔량의 연속성이나 직선성은 좋지만 만충전 용량이 정확하지 않으면 정확한 잔류 용량을 예측할 수 없다. 전지는 열화에 의해 만충전 용량이 감소하기 때문에, 만충전 용량의 보정이 필요하다. 그 만충전 용량을 갱신하지 않고 계속 사용하면, 열화에 의해 만충전 용량이 감소하기 때문에 실제의 잔량보다 높은 잔량을 표시한다는 문제가 있다. 또한, 컴퓨터가 스탠바이 상태가 된 경우나, 장기간 정지 상태였던 경우와 같이, 방전 전류가 미세하거나, 자기 방전량이 커지거나 하면, 전류의 적산값에 오차가 발생하여, 예측 잔량의 정밀도가 저하한다는 문제가 있었다.
또한, 개방 전압 방식은 전압 측정에 높은 정밀도와 분석 능력이 필요하여, 온도·전류·열화·시간 등의 보정 계산도 용이하지 않아, 고정밀도로 잔량을 예측하는 것은 곤란하다. 예를 들면, 열화의 보정이 적정하게 행해지지 않으면 실제의 잔량보다 낮은 잔량을 표시한다는 문제도 있다.
이들 보정을 행하는 경우, 만충전을 검출했을 때나, 부하가 되는 장치가 스탠바이 상태가 되었을 때 등 특정한 타이밍에만 행할 수밖에 없어, 보정의 빈도를 증가시켜 정밀도를 향상시킬 수는 없었다.
그래서, 본 발명은 높은 정밀도로 전지의 잔량을 구하는 기술을 제공한다.
상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 이하의 구성을 채용하였다.
즉, 본 발명의 잔량 예측 장치는,
전지의 충전 또는 방전의 전류값을 적산하는 적산부와,
상기 전지의 개방 전압이 소정량 변화하는 데 필요한 전류량을 나타내는 환산 정보를 기억한 기억부와,
상기 기억부의 환산 정보에 의거하여, 상기 전류값의 적산값에 따른 개방 전압의 추정값을 구하는 추정부를 구비하였다.
상기 잔량 예측 장치는,
상기 개방 전압의 추정값에 의거하여 상기 전지의 잔량을 구하는 잔량 예측부를 더 구비해도 된다.
상기 잔량 예측 장치는,
전지의 충전 또는 방전의 전류와 상기 전지의 내부 임피던스의 정보에 의거하여 개방 전압의 측정값을 구하는 측정부와,
상기 개방 전압의 측정값이 상기 개방 전압의 추정값에 상등(相等)하도록 상기 내부 임피던스의 정보를 보정하는 보정부를 더 구비해도 된다.
상기 잔량 예측 장치는,
전지의 충전 또는 방전의 전류와 상기 전지의 내부 임피던스의 정보에 의거하여 개방 전압의 측정값을 구하는 측정부와,
상기 개방 전압의 추정값이 상기 개방 전압의 측정값에 상등하도록 상기 환산 정보를 보정하는 보정부를 더 구비해도 된다.
상기 잔량 예측 장치는,
전지의 충전 또는 방전의 전류와 상기 전지의 내부 임피던스의 정보에 의거하여 개방 전압의 측정값을 구하는 측정부와,
상기 개방 전압의 측정값이 상기 개방 전압의 추정값에 상등하도록 상기 내부 임피던스의 정보를 보정하거나, 또는 상기 개방 전압의 추정값이 상기 개방 전압의 측정값에 상등하도록 상기 환산 정보를 보정하는 보정부를 더 구비해도 된다.
상기 잔량 예측 장치는,
상기 전지로의 충전시 또는 상기 전지로부터의 방전시 중 어느 하나에서만 상기 보정을 행해도 된다.
상기 보정부는 상기 전지의 잔량이 소정 범위 내인 경우에 상기 보정을 행해도 된다.
상기 보정부는 상기 전지의 전압이 소정 범위 내인 경우에 상기 보정을 행해도 된다.
상기 보정부는 상기 전지의 부하가 소정 미만이 된 경우에 상기 보정을 행해도 된다.
상기 보정부는 상기 전지의 충전 및 방전을 정지한 경우에 상기 보정을 행해도 된다.
상기 보정부는 소정 시간마다 상기 보정을 행해도 된다.
상기 보정부는 상기 보정을 행하는 타이밍에 자동적으로 보정을 행할지, 유저의 수동 조작에 따라 보정을 행할지를 선택 가능해도 된다.
또한, 본 발명의 전자 기기는,
상기 잔량 예측 장치와,
상기 개방 전압의 추정값, 상기 개방 전압의 측정값, 환산 정보, 내부 임피던스의 정보 중 적어도 하나가 소정 조건을 만족하는지의 여부에 의해 상기 전지의 잔량이 소정 정밀도 내인지의 여부를 판정하는 판정부와,
상기 판정 결과를 통지하는 통지 제어부를 구비하였다.
또한, 본 발명의 전자 기기는,
상기 잔량 예측 장치와,
상기 보정이 행해졌는지의 여부를 통지하는 통지 제어부를 구비하였다.
또한, 본 발명의 전지의 잔량 예측 방법은,
전지의 개방 전압에 의해 잔량을 예측하는 잔량 예측 장치가,
상기 전지의 충전 또는 방전의 전류값의 적산과,
상기 전지의 개방 전압이 소정량 변화하는 데 필요한 전류량을 나타내는 환산 정보에 의거하여, 상기 전류값을 적산한 값에 따라 개방 전압의 추정값을 구하는 것을 행한다.
상기 잔량 예측 방법은 상기 전지의 충전 또는 방전의 전류값의 검출을 행해도 된다. 또한, 상기 개방 전압의 추정값에 의거하여 상기 전지의 잔량을 구해도 된다.
상기 잔량 예측 방법은,
상기 전지의 충전 또는 방전의 전류와 상기 전지의 내부 임피던스의 정보에 의거하여 개방 전압의 측정값을 구하고,
상기 개방 전압의 측정값이 상기 개방 전압의 추정값에 상등하도록 상기 내부 임피던스의 정보를 보정해도 된다.
상기 잔량 예측 방법은,
상기 전지의 충전 또는 방전의 전류와 상기 전지의 내부 임피던스의 정보에 의거하여 개방 전압의 측정값을 구하고,
상기 개방 전압의 추정값이 상기 개방 전압의 측정값에 상등하도록 상기 환산 정보를 보정해도 된다.
상기 잔량 예측 방법은,
상기 전지의 충전 또는 방전의 전류와 상기 전지의 내부 임피던스의 정보에 의거하여 개방 전압의 측정값을 구하고,
상기 개방 전압의 측정값이 상기 개방 전압의 추정값에 상등하도록 상기 내부 임피던스의 정보를 보정하거나, 또는 상기 개방 전압의 추정값이 상기 개방 전압의 측정값에 상등하도록 상기 환산 정보를 보정해도 된다.
또한, 본 발명은 상기 잔량 예측 방법을 장치에 실행시키는 잔량 예측 프로그램이어도 된다. 또한, 본 발명은, 이 잔량 예측 프로그램을 컴퓨터 등의 장치가 판독 가능한 기록 매체에 기록한 것이어도 된다. 컴퓨터에 이 기록 매체의 프로그램을 판독시켜서 실행시킴으로써, 그 기능을 제공시킬 수 있다.
여기서 상기 기록 매체란, 데이터나 프로그램 등의 정보를 전기적, 자기적, 광학적, 기계적, 또는 화학적 작용에 의해 축적하고, 장치로부터 판독할 수 있는 기록 매체를 말한다. 하드 디스크나 ROM(read only memory), RAM 등이 있다.
본 발명에 의하면 높은 정밀도로 전지의 잔량을 구하는 기술을 제공할 수 있다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명을 실행하기 위한 최선의 형태에 대하여 설명한다. 이하의 실시예의 구성은 예시로서, 본 발명은 실시예의 구성에 한정되지 않는다.
도 1은 본 발명에 따른 전자 기기의 개략도이다. 본 예의 전자 기기(10)는 전지를 내장한 휴대형 노트북 사이즈의 컴퓨터이다.
전자 기기(10)는 CPU(central processing unit)나 메인 메모리 등으로 이루어지는 연산 처리부(12), 연산 처리를 위한 데이터나 소프트웨어를 기억한 기억 장치(하드 디스크)(13), 입출력 포트(14), 전원 장치(15), 전지(16) 등을 구비하고 있다.
기억부(13)에는 오퍼레이팅 시스템(OS)이나 어플리케이션 소프트웨어가 인스톨되어 있다.
입출력 포트(14)에는 키보드나 마우스, CD-ROM 드라이브 등의 입력 디바이스, 그리고 디스플레이(표시부)(30)나 스피커 등의 출력 디바이스가 적절히 접속된다.
전원 장치(15)는 전지(16) 또는 AC 전원으로부터의 전력을 전자 기기 내의 각 부로 공급한다. 그 전원 장치(15)는 검출부(21)나, 적산부(22), 메모리(기억 부)(23), 추정부(24), 잔량 예측부(25), 측정부(26), 보정부(27), AC 변환부(28), 전환부(29)를 갖고, 본 발명의 잔량 예측 장치로서도 기능한다.
검출부(21)는 전지(16)의 충전 전류 또는 방전 전류를 검출한다.
적산부(22)는 검출부(21)에서 검출한 전류를 적산한다.
메모리(23)는 전지(16)의 개방 전압이 소정량 변화하는 데 필요한 전류량을 나타내는 환산 정보로서의 전류-전압 테이블이나, 전지(16)의 개방 전압과 잔류 용량의 대응 관계를 나타내는 전압-용량 테이블, 만충전시의 전압(만충전 전압) 및 용량(만충전 용량)의 설정값, 개방 전압의 추정값, 전지(16)의 내부 임피던스의 정보 등을 기억하고 있다.
추정부(24)는 메모리(23)의 환산 정보에 의거하여, 상기 전류의 적산값에 따른 개방 전압의 추정값을 구한다.
잔량 예측부(25)는 메모리(23)의 전압-잔량 테이블을 참조하여, 추정부(24)에서 구한 개방 전압의 추정값 또는 측정부(26)에서 구한 측정값에 의거하여 상기 전지(16)의 잔량을 구한다.
측정부(26)는 상기 검출부(21)에서 검출한 전류와 상기 전지(16)의 내부 임피던스의 정보에 의거하여 개방 전압의 측정값을 구한다.
보정부(27)는 상기 개방 전압의 측정값과 상기 개방 전압의 추정값에 의거하여, 상기 환산 정보 또는 상기 내부 임피던스의 정보를 보정한다. 예를 들면, 개방 전압의 측정값이 추정값에 상등하도록 상기 내부 임피던스의 정보를 보정하거나, 또는 상기 개방 전압의 추정값이 측정값에 상등하도록 상기 환산 정보를 보정 한다.
AC 변환부(28)는 전지(16)의 충전 등을 위하여 외부의 AC 전원과 접속되어, 그 AC 전원으로부터 공급된 교류 전류를 직류 전류로 변환한다.
전환부(29)는 AC 전원과의 접속을 검지하여, 접속되어 있을 때에는 상기 AC 변환부(28)에서 변환한 AC 전원으로부터의 전력을 전자 기기 내의 각 부로 공급하고, AC 전원과 접속되어 있지 않을 때에는 전지(16)로부터의 전력을 각 부로 공급하도록 전환한다. 또한, 전환부(29)는 전지(16)가 만충전인지의 여부를 검지하여, 전지(16)가 만충전이 아니면 AC 전원으로부터의 전력을 전지(16)로 공급하여 충전하고, 만충전이 되었을 때에는 그 충전을 중지한다. 또한, 전환부(29)는 방전 종료(잔량 0％)나, 전지의 분리, 전지의 부착을 검출하고 있다.
또한, 본 실시예에서는, 전원 장치(잔량 예측 장치)의 각 부(21∼29)가 전용 전자 회로에 의해 구성된 예를 나타냈지만, 이에 한하지 않고 범용 프로세서(처리 장치)에 펌웨어나 드라이버 등의 프로그램(잔량 예측 프로그램)을 실행시킴으로써, 상기 각 부(21∼29)의 기능을 실현하는 구성이어도 된다.
이들 구성의 전자 기기(10)에서의 잔량 예측 방법에 대하여 이하에 설명한다.
도 2는 본 발명에 따른 잔량 예측 방법의 플로 차트, 도 3은 적산 전류로부터 개방 전압의 추정값을 구하는 처리의 플로 차트이다.
전원 장치(잔량 예측 장치)(15)는 전류 적산에 의해 개방 전압의 추정값(OCVi)을 산출한다(스텝 1, 이하 S1과 같이도 나타냄).
그 스텝 1에서는, 도 3에 나타낸 바와 같이, 먼저, 추정부(24)가 메모리(23)로부터 전압 데이터를 취득한다(S11). 이때 전환부(29)가 만충전을 검지한 후, 1회째의 취득이면 만충전 전압의 설정값을 판독하고, 2회째 이후의 취득이면 전회 구한 개방 전압의 추정값을 판독한다.
다음으로 검출부(21)는 전지(16)의 충전 전류 또는 방전 전류를 검출하고(S12), 적산부(22)가 그 전류를 적산한다(S13).
또한, 추정부(24)는 메모리(23)의 전류-전압 테이블(도 4)을 참조하여, 개방 전압이 소정량(본 예에서는 1㎷) 변화하는 데 필요한 전류량을 취득한다(S14). 본 예에서는 복수 단계의 개방 전압값에 따른 전류량을 각각 나타내는 테이블로 했지만, 개방 전압과 전류량의 대응 관계가 나타나는 것이라면 이에 한하지 않고, 함수 등으로 나타내도 된다. 또한, 그 테이블(환산 정보)은 온도나 전지의 종류 등의 조건마다 복수 구비하고, 그 조건에 따라 전환하여 이용해도 된다.
그리고, 추정부(24)는 상기 전류 적산값이 그 1㎷분 증가했는지의 여부를 판단한다(S15). 이 전류 적산값이 1㎷분 증가했으면 스텝 11에서 취득한 전압 데이터를 1㎷ 가감하여 개방 전압의 추정값으로 하고, 메모리(23)에 기억하여 그 추정값을 갱신한다(S16). 또한, 방전했으면 전압 데이터를 1㎷ 감산하고, 충전했으면 전압 데이터를 1㎷ 가산한다.
예를 들면 1㎷ 변화하기 위해 필요한 전류 용량이 0.5㎃h라고 부여되어 있다고 한다. 1.8A로 1초 방전하면 1800(㎃)×1/3600(hour)／0.5(㎃h)＝1로 1㎷ 개방 전압이 내려간다는 계산이 된다. 따라서 원래의 개방 전압으로부터 1㎷ 빼서 새로 운 예측 개방 전압으로 한다. 이를 반복함으로써 예측 개방 전압을 갱신해간다. 전회의 개방 전압이 16400㎷이라면 16399㎷로 한다.
한편, 스텝 15에서 1㎷ 증가하지 않았으면, 개방 전압을 갱신하지 않고 다음 스텝(본 예에서는 S2)으로 이행한다.
스텝 2에서는, 측정부(26)가 전지(16)의 전압(V)을 측정하는 동시에, 메모리(23)로부터 전지(16)의 내부 임피던스(Ri)의 정보를 취득하여, 상기 검출부(21)에서 검출한 전류(I)에 따른 개방 전압의 측정값(OCVv)을 다음 식으로 구한다.
OCVv＝V＋Ri×I
예를 들면 내부 임피던스가 200mΩ으로서 부여되어 있는 경우, 1.8A의 방전 전류가 흘러 전지 전압이 16.0V였다고 한다. 그 경우 개방 전압은 16000(㎷)＋200(mΩ)×1.8＝16360(㎷)로 구해진다.
다음으로 보정부(27)는 개방 전압의 추정값과 측정값의 차가 소정의 범위 내에 있는지의 여부를 판정하고(S3), 범위 내가 아니면 보정을 행한다(S4∼S6). 이때 보정부(27)는 개방 전압의 측정값과 추정값 중 어느 쪽을 보정할지를 판단하고(S4), 측정값을 보정하는 경우, 그 측정값이 추정값에 상등하도록 내부 임피던스를 보정한다(S5). 또한, 추정값을 보정한다면, 그 추정값이 측정값에 상등하도록 환산 정보를 보정한다(S6). 또한, 이 보정은 충전시 또는 방전시의 한쪽에서만 행하도록 하고, 그 외의 때에는 스텝 7로 건너뛰어도 된다.
또한, 스텝 3에서 개방 전압의 추정값과 측정값의 차가 소정의 범위 내면, 이들 보정은 행하지 않는다.
그리고, 잔량 예측부(25)는 이 개방 전압의 추정값에 따른 전지(16)의 잔량을 메모리(23)의 전압-잔량 테이블(도 5)로부터 구하고(S7), 후술하는 바와 같이 유저에게 통지한다(S8). 또한, 소정 시간마다(본 예에서는 1초마다) 이들 스텝 1∼8을 반복한다(S9).
또한, 스텝 4에서 개방 전압의 추정값과 측정값 중 어느 쪽을 보정할지의 판단 기준은, 전지의 특성이나 사용 상황 등에 따라 임의로 설정해도 된다.
예를 들면, 이하의 기준 (1)∼(9)에 따라 판단한다.
(1) 전지 잔량이 임계값 이상이면 측정값을 보정하고, 임계값 미만이면 추정값을 보정한다고 한 바와 같이, 측정값을 보정하는 전지 잔량의 범위 및 추정값을 보정하는 전지 잔량의 범위를 미리 정해둔다.
(2) 개방 전압의 추정값 또는 측정값이 임계값 이상이면 측정값을 보정하고, 임계값 미만이면 추정값을 보정한다고 한 바와 같이, 측정값을 보정하는 전압의 범위 및 추정값을 보정하는 전압의 범위를 미리 정해둔다.
(3) 스탠바이 상태 등의 소비 전류가 임계값보다 작은 상태가 소정 시간 이상 계속된 경우, 추정값이 측정값에 상등하도록 환산 정보를 보정한다.
(4) 전지(16)의 충전도 방전도 행해지고 있지 않은 경우 또는 스탠바이 상태 등으로 소비 전력이 무시할 수 있을 정도로 작은 경우, 이 전지 전압을 측정하여 개방 전압으로 하고, 이 개방 전압의 값과 상기 추정값 및 측정값이 일치하도록, 환산 정보 및 내부 임피던스를 보정한다.
(5) 방전 개시 후, 소정 시간 내이면, 적산 전류량에는 오차가 적다고 생각 되기 때문에, 내부 임피던스를 보정하고, 측정값을 추정값에 상등하도록 보정한다.
(6) 충방전중, 정기적(예를 들면 1분마다)으로 추정값과 측정값을 비교하여, 차가 점점 증가하고 있는 경우 또는 점점 감소하고 있는 경우에는 1㎷ 변화하는 데 필요한 전류량에 오차가 있다고 생각되므로 환산 정보를 보정한다.
(7) 충전중, 정기적(예를 들면 10분마다)으로 충전을 정지하고 실측한 전지 전압(개방 전압)값과 추정값을 비교하여, 차가 있으면 추정값이 그 개방 전압과 일치하도록 환산 정보를 보정한다.
(8) 만충전으로부터 방전 말기(잔량이 0％)까지 방전한 경우, 적산부(22)에서 구한 방전 개시로부터 방전 말기까지의 전류의 적산값을 새로운 만충전 용량으로 하고, 이에 의거하여 환산 정보를 보정한다. 예를 들면, 메모리(23)에 기억되어 있는 전회의 만충전 용량에 대한 그 새로운 만충전 용량의 비율을 구하고, 이 비율에 의거하여 전류-전압 테이블의 각 전류량(1㎷ 변화하는 데 필요한 전류량)을 재계산한다. 그리고, 새로운 만충전 용량을 메모리(23)에 기억시켜 설정값을 변경한다.
(9) 전지가 완전히 방전한 상태로부터 만충전까지 충전한 때, 이 충전 전류량을 적산하고, 충전 효율로 보정하여 만충전 용량을 구한다. 이 만충전 용량에 의거하여 상기 (8)과 마찬가지로 환산 정보를 보정한다.
이처럼, 전류의 적산에 의해 구하는 추정값과, 전류 및 전압의 측정에 의해 구하는 측정값으로 서로 보정함으로써, 환산 정보나 내부 임피던스의 정보의 오차를 해소하여, 정밀도 좋게 전지 잔량을 구할 수 있다.
다음으로 스텝 8의 통지 제어 등에 대하여 상세히 서술한다.
전자 기기(10)의 연산 처리부(12)는 OS나 어플리케이션 프로그램을 기억부(13)로부터 적절히 판독하여 실행하고, 입출력 포트(14)나 전원 장치(15)로부터 입력된 정보, 및 기억부(13)로부터 판독한 정보를 연산 처리함으로써, 판정부(31)나 통지 제어부(32)로서도 기능한다.
이 판정부(31)로서는, 상기 개방 전압의 추정값, 측정값, 환산 정보, 내부 임피던스의 정보 중 적어도 하나가 소정 조건을 만족하는지의 여부에 의해, 상기 전지의 잔량이 소정 정밀도 내에 있는지의 여부를 판정한다.
또한, 통지 제어부(32)는 상기 판정부(31)의 판정 결과나 보정이 행해졌는지의 여부를 표시부(30)로의 표시나, 스피커로부터의 음출력에 의해 유저에게 통지한다.
도 6은 전자 기기(10)에 의한 통지 제어의 설명도이다.
먼저 판정부(31)는 전지의 예측 잔량, 개방 전압의 추정값, 측정값 등의 예측 데이터를 전원 장치(15)로부터 취득한다(S31).
판정부(31)는 이 예측 데이터가 소정 조건을 만족하는지의 여부를 판정한다(S32). 그 조건은 상기 예측 데이터에 의거하여 전지 잔량의 정밀도를 판단할 수 있는 것이면 되며, 특히 한정하지 않는다. 예를 들면, 이하의 조건 (1)∼(6) 등이어도 된다.
(1) 최후에 보정이 행해지고부터 소정 시간이 경과한 경우에, 정밀도 외(外)라고 판단한다.
(2) 최후에 보정이 행해지고부터 소정량의 전류가 방전되거나, 또는 충전된 경우에, 정밀도 외라고 판단한다.
(3) 전지가 장치로부터 일단 분리된 경우에, 정밀도 외라고 판단한다.
(4) 방전시에만 보정을 행하는 시스템에서, 충전이 행해지면 정밀도 외라고 판단한다.
(5) 내부 임피던스와 1㎷ 변화하는 데 필요한 전류량 등의 복수의 보정 요소가 있는 경우에, 하나라도 상기 (1)∼(4)의 조건에 해당하면 정밀도 외라고 판단하고, 모든 요소가 정밀도 내(內)인 경우에 장치로서 정밀도 내라고 판단한다.
(6) 복수의 보정 요소가 있는 경우에, 모든 요소가 상기 (1)∼(4)의 조건에 해당하면 정밀도 외라고 판단하고, 어느 요소가 정밀도 내이면 장치로서 정밀도 내라고 판단한다.
그리고, 통지 제어부(32)는 이 판단 결과와 함께 전지 잔량을 통지한다(S33, S34). 도 7은 그 전지 잔량의 통지예이다. 도 7에 나타낸 바와 같이, 본 실시예에서는 디스플레이(30)의 한 변에 설치한 태스크 바(task bar)(41)의 일부에 그 전지 잔량을 나타내는 아이콘(42)을 표시시키고 있다. 그 아이콘(42)은 사선 부분(42A)이 5단계로 변화하여 20％마다 전지 잔량을 표시한다. 도 8에서는 60％인 상태를 표시하고 있다. 또한, 마우스 아이콘(43)으로 포인트하는 등의 동작에 따라 도 9에 나타낸 바와 같이 상세한 전지 잔량과 전류량을 표시해도 된다.
이때, 전지 잔량이 소정 정밀도 내인지의 여부에 따라 통지 내용을 전환한다. 본 예에서는 소정 정밀도 내인 경우에 배경(42B)의 색을 녹색, 소정 정밀도 내가 아닌 경우에 배경(42B)의 색을 적색으로 한다.
또한, 상기 보정이 행해져, 소정 시간 전이라고 판정부(31)에서 판단된 경우, 통지 제어부(32)는 보정이 행해진 것을, 예를 들면 아이콘(42)을 점멸시키는 등의 소정의 동작이나 도 10과 같은 메시지에 의해 통지한다.
또한, 통지 제어부(32)는 이 통지를 표시하는 것에 한하지 않고, 소정의 음이나 음성으로 통지해도 된다.
이상과 같이 본 실시예에 의하면, 전지의 잔량을 정밀도 좋게 통지할 수 있다. 특히, 개방 전압의 측정값과 추정값으로 서로 보정함으로써, 만충전시나 방전 종료시 등, 특정한 타이밍뿐이 아니라 충방전하면서 오차를 보정하는 것이 가능해져, 더 정확한 잔량을 예측하는 것이 가능해진다.
또한, 이 전지의 잔량이 소정 정밀도 내인지의 여부를 통지함으로써, 통지된 그 잔량의 신뢰성을 높일 수 있다.
<변형예>
상기 전자 기기(10) 및 전원 장치(잔량 예측 장치)(15)는, 도 11과 같이, 유저의 수동 조작에 따라 보정을 행할지를 선택 가능해도 된다.
본 예에서는 유저가 잔량 표시의 아이콘(42)을 클릭하고, 메뉴를 표시시켜 수동 보정을 선택하는 등의 선택 조작에 따라, 연산 처리부(12)가 메모리(23)에 수동 보정이라는 취지의 정보를 기억시킨다. 즉, 수동 플래그를 설정한다.
그리고, 본 예에서는 도 11과 같이, 스텝 1, 2에서 개방 전압의 추정값과 측정값을 취득한 후, 보정부(27)는 먼저 메모리(23)에 수동 플래그가 설정되어 있는 지의 여부를 확인하고(S10), 설정되어 있으면 보정(수동 보정)을 행한다(S4∼S6). 한편, 수동 플래그가 설정되어 있지 않으면 추정값과 측정값의 차에 따라 보정(자동 보정)을 행한다(S3∼S6).
또한, 보정부(27)는 한번 수동 보정한 후에 그 수동 플래그를 클리어해도 되고, 소정 시간 또는 소정 회수 후에 그 수동 플래그를 클리어해도 된다. 또한, 앞서 서술한 것과 동일한 유저의 선택 조작에 의해, 자동 보정이 선택된 경우에 상기 자동 보정을 클리어하도록 구성해도 된다.
또한, 수동 플래그는 단순히 수동 보정할지의 여부뿐 아니라, 측정값을 추정값에 상등시킬지(S5), 추정값을 측정값에 상등시킬지(S6)를 표시하는 것이어도 된다.
즉, 유저가 측정값의 보정을 선택한 경우, 보정부(27)는 그 수동 플래그를 확인하고(S10), 스텝 5로 이행하여 그 측정값의 보정을 행한다. 또한, 유저가 추정값의 보정을 선택한 경우, 보정부(27)는 그 수동 플래그를 확인하고(S10), 스텝 6으로 이행하여 그 추정값의 보정을 행한다.
이에 의해 유저가 임의로 보정을 행할 수 있다.
또한, 본 실시예에서는 전자 기기로서 컴퓨터의 예를 나타냈지만, 본 발명은 이에 한하지 않고, 비디오 카메라, 디지털 카메라, 휴대용 오디오 플레이어, 휴대전화, 코드리스 청소기 등, 전지에 의해 구동되는 전자 기기이면 된다.
<그 외>
본 발명은 상술한 도시예에만 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 요지를 벗어 나지 않는 범위 내에서 각종 변경을 가할 수 있는 것은 물론이다.
예를 들면, 이하에 부기한 구성이어도 상술한 실시예와 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다. 또한, 이들 구성 요소는 가능한 한 조합할 수 있다.
(부기 1)
전지의 충전 또는 방전의 전류값을 적산하는 적산부와,
상기 전지의 개방 전압이 소정량 변화하는 데 필요한 전류량을 나타내는 환산 정보를 기억한 기억부와,
상기 기억부의 환산 정보에 의거하여, 상기 전류의 적산값에 따른 개방 전압의 추정값을 구하는 추정부를 구비한 전지의 잔량 예측 장치.
(부기 2)
상기 전지의 충전 또는 방전의 전류값을 검출하는 검출부를 구비한, 부기 1에 기재된 잔량 예측 장치.
(부기 3)
상기 개방 전압의 추정값에 의거하여 상기 전지의 잔량을 구하는 잔량 예측부를 더 구비한, 부기 1 또는 2에 기재된 잔량 예측 장치.
(부기 4)
상기 전지의 충전 또는 방전의 전류와 상기 전지의 내부 임피던스의 정보에 의거하여 개방 전압의 측정값을 구하는 측정부와,
상기 개방 전압의 측정값이 상기 개방 전압의 추정값에 상등하도록 상기 내부 임피던스의 정보를 보정하는 보정부를 더 구비한, 부기 1 내지 3 중 어느 하나 에 기재된 잔량 예측 장치.
(부기 5)
상기 전지의 충전 또는 방전의 전류와 상기 전지의 내부 임피던스의 정보에 의거하여 개방 전압의 측정값을 구하는 측정부와,
상기 개방 전압의 추정값이 상기 개방 전압의 측정값에 상등하도록 상기 환산 정보를 보정하는 보정부를 더 구비한, 부기 1 내지 3 중 어느 하나에 기재된 잔량 예측 장치.
(부기 6)
상기 전지의 충전 또는 방전의 전류와 상기 전지의 내부 임피던스의 정보에 의거하여 개방 전압의 측정값을 구하는 측정부와,
상기 개방 전압의 측정값이 상기 개방 전압의 추정값에 상등하도록 상기 내부 임피던스의 정보를 보정하거나, 또는 상기 개방 전압의 추정값이 상기 개방 전압의 측정값에 상등하도록 상기 환산 정보를 보정하는 보정부를 더 구비한, 부기 1에 기재된 잔량 예측 장치.
(부기 7)
상기 전지로의 충전시 또는 상기 전지로부터의 방전시 중 어느 하나에서만 상기 보정을 행하는, 부기 4 내지 6 중 어느 하나에 기재된 잔량 예측 장치.
(부기 8)
상기 전지의 잔량이 소정 범위 내인 경우에, 상기 보정부가 상기 보정을 행하는, 부기 4 내지 7 중 어느 하나에 기재된 잔량 예측 장치.
(부기 9)
상기 전지의 전압이 소정 범위 내인 경우에, 상기 보정부가 상기 보정을 행하는, 부기 4 내지 7 중 어느 하나에 기재된 잔량 예측 장치.
(부기 10)
상기 전지의 부하가 소정 미만이 된 경우에, 상기 보정부가 상기 보정을 행하는, 부기 4 내지 7 중 어느 하나에 기재된 잔량 예측 장치.
(부기 11)
상기 전지의 충전 및 방전을 정지한 경우에, 상기 보정부가 상기 보정을 행하는, 부기 4 내지 7 중 어느 하나에 기재된 잔량 예측 장치.
(부기 12)
상기 보정부가 소정 시간마다 상기 보정을 행하는, 부기 4 내지 11 중 어느 하나에 기재된 잔량 예측 장치.
(부기 13)
상기 보정부가 상기 보정을 행하는 타이밍에 자동적으로 보정을 행할지, 유저의 수동 조작에 따라 보정을 행할지를 선택 가능한, 부기 8 내지 12 중 어느 하나에 기재된 잔량 예측 장치.
(부기 14)
부기 1 내지 13 중 어느 하나에 기재된 잔량 예측 장치와,
상기 개방 전압의 추정값, 상기 개방 전압의 측정값, 환산 정보, 내부 임피던스의 정보 중 적어도 하나가 소정 조건을 만족하는지의 여부에 의해, 상기 전지 의 잔량이 소정 정밀도 내에 있는지의 여부를 판정하는 판정부와,
상기 판정 결과를 통지하는 통지 제어부를 구비한 전자 기기.
(부기 15)
부기 4 내지 13 중 어느 하나에 기재된 잔량 예측 장치와,
상기 보정이 행해졌는지의 여부를 통지하는 통지 제어부를 구비한 전자 기기.
(부기 16)
전지의 개방 전압에 의해 잔량을 예측하는 잔량 예측 장치가,
상기 전지의 충전 또는 방전의 전류값을 적산하고,
상기 전지의 개방 전압이 소정량 변화하는 데 필요한 전류량을 나타내는 환산 정보에 의거하여, 상기 전류값을 적산한 값에 따라 개방 전압의 추정값을 구하는 전지의 잔량 예측 방법.
(부기 17)
상기 전지의 충전 또는 방전의 전류값을 검출하고, 그 전류값을 적산하는, 부기 16에 기재된 잔량 예측 방법.
(부기 18)
상기 개방 전압의 추정값에 의거하여 상기 전지의 잔량을 구하는, 부기 16 또는 17에 기재된 잔량 예측 방법.
(부기 19)
상기 전지의 충전 또는 방전의 전류와 상기 전지의 내부 임피던스의 정보에 의거하여 개방 전압의 측정값을 구하고,
상기 개방 전압의 측정값이 상기 개방 전압의 추정값에 상등하도록 상기 내부 임피던스의 정보를 보정하는, 부기 16 내지 18 중 어느 하나에 기재된 잔량 예측 방법.
(부기 20)
상기 전지의 충전 또는 방전의 전류와 상기 전지의 내부 임피던스의 정보에 의거하여 개방 전압의 측정값을 구하고,
상기 개방 전압의 추정값이 상기 개방 전압의 측정값에 상등하도록 상기 환산 정보를 보정하는, 부기 16 내지 18 중 어느 하나에 기재된 잔량 예측 방법.
(부기 21)
상기 전지의 충전 또는 방전의 전류와 상기 전지의 내부 임피던스의 정보에 의거하여 개방 전압의 측정값을 구하고,
상기 개방 전압의 측정값이 상기 개방 전압의 추정값에 상등하도록 상기 내부 임피던스의 정보를 보정하거나, 또는 상기 개방 전압의 추정값이 상기 개방 전압의 측정값에 상등하도록 상기 환산 정보를 보정하는, 부기 16 내지 18 중 어느 한 항에 기재된 잔량 예측 방법.
(부기 22)
전지의 개방 전압에 의해 잔량을 예측하는 잔량 예측 장치에,
상기 전지의 충전 또는 방전의 전류값을 적산하는 스텝과,
상기 전지의 개방 전압이 소정량 변화하는 데 필요한 전류량을 나타내는 환 산 정보에 의거하여, 상기 전류값을 적산한 값에 따라 개방 전압의 추정값을 구하는 스텝을 실행시키는 잔량 예측 프로그램을 기록한 기록 매체.
(부기 23)
상기 전지의 충전 또는 방전의 전류값을 검출하여, 그 전류값을 적산하는, 부기 22에 기재된 기록 매체.
(부기 24)
상기 개방 전압의 추정값에 의거하여 상기 전지의 잔량을 구하는 스텝을 더 실행시키는, 부기 22 또는 23에 기재된 기록 매체.
(부기 25)
상기 전지의 충전 또는 방전의 전류와 상기 전지의 내부 임피던스의 정보에 의거하여 개방 전압의 측정값을 구하는 스텝과,
상기 개방 전압의 측정값이 상기 개방 전압의 추정값에 상등하도록 상기 내부 임피던스의 정보를 보정하는 스텝을 더 실행시키는, 부기 22 내지 24 중 어느 하나에 기재된 기록 매체.
(부기 26)
상기 전지의 충전 또는 방전의 전류와 상기 전지의 내부 임피던스의 정보에 의거하여 개방 전압의 측정값을 구하는 스텝과,
상기 개방 전압의 추정값이 상기 개방 전압의 측정값에 상등하도록 상기 환산 정보를 보정하는 스텝을 더 실행시키는, 부기 22 내지 24 중 어느 하나에 기재된 기록 매체.
(부기 27)
상기 전지의 충전 또는 방전의 전류와 상기 전지의 내부 임피던스의 정보에 의거하여 개방 전압의 측정값을 구하는 스텝과,
상기 개방 전압의 측정값이 상기 개방 전압의 추정값에 상등하도록 상기 내부 임피던스의 정보를 보정하거나, 또는 상기 개방 전압의 추정값이 상기 개방 전압의 측정값에 상등하도록 상기 환산 정보를 보정하는 스텝을 더 실행시키는, 부기 22 내지 24 중 어느 하나에 기재된 기록 매체.
도 1은 본 발명의 전자 기기 및 잔량 예측 장치의 개략도.
도 2는 잔량 예측 방법의 설명도.
도 3은 개방 전압의 추정값을 구하는 처리의 설명도.
도 4는 전류-전압 테이블의 예를 나타내는 도면.
도 5는 전압-잔량 테이블의 예를 나타내는 도면.
도 6은 통지 제어의 설명도.
도 7은 전지 잔량의 통지예를 나타내는 도면.
도 8은 전지 잔량을 나타내는 아이콘의 설명도.
도 9는 전지 잔량을 나타내는 아이콘의 설명도.
도 10은 전지 잔량을 나타내는 아이콘의 설명도.
도 11은 잔량 예측 방법의 변형예의 설명도.
도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
10…전자 기기 12…연산 처리부
13…기억 장치(하드 디스크) 14…입출력 포트
15…전원 장치 16…전지
21…검출부 22…적산부
23…메모리(기억부) 24…추정부
25…잔량 예측부 26…측정부
27…보정부 28…AC 변환부
29…전환부

Claims (10)

  1. 전지의 충전 또는 방전의 전류값을 적산(積算)하는 적산부와,
    상기 전지의 개방 전압이 소정량 변화하는 데 필요한 전류량을 나타내는 환산 정보를 기억한 기억부와,
    상기 기억부의 환산 정보에 의거하여, 상기 전류값을 적산한 값에 따라 개방 전압의 추정값을 구하는 추정부를 구비하는 전지의 잔량 예측 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 개방 전압의 추정값에 의거하여 상기 전지의 잔량을 구하는 잔량 예측부를 더 구비한 잔량 예측 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 전지의 충전 또는 방전의 전류와 상기 전지의 내부 임피던스(impedance)의 정보에 의거하여 개방 전압의 측정값을 구하는 측정부와,
    상기 개방 전압의 측정값이 상기 개방 전압의 추정값에 상등(相等)하도록 상기 내부 임피던스의 정보를 보정하는 보정부를 더 구비한 잔량 예측 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 전지의 충전 또는 방전의 전류와 상기 전지의 내부 임피던스의 정보에 의거하여 개방 전압의 측정값을 구하는 측정부와,
    상기 개방 전압의 추정값이 상기 개방 전압의 측정값에 상등하도록 상기 환산 정보를 보정하는 보정부를 더 구비한 잔량 예측 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 전지의 충전 또는 방전의 전류와 상기 전지의 내부 임피던스의 정보에 의거하여 개방 전압의 측정값을 구하는 측정부와,
    상기 개방 전압의 측정값이 상기 개방 전압의 추정값에 상등하도록 상기 내부 임피던스의 정보를 보정하거나, 또는 상기 개방 전압의 추정값이 상기 개방 전압의 측정값에 상등하도록 상기 환산 정보를 보정하는 보정부를 더 구비한 잔량 예측 장치.
  6. 제 3 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전지로의 충전시 또는 상기 전지로부터의 방전시 중 어느 하나에서만 상기 보정을 행하는 잔량 예측 장치.
  7. 제 3 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전지의 잔량이 소정 범위 내인 경우에, 상기 보정부가 상기 보정을 행하는 잔량 예측 장치.
  8. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 기재된 잔량 예측 장치와,
    상기 개방 전압의 추정값, 상기 개방 전압의 측정값, 환산 정보, 내부 임피던스의 정보 중 적어도 하나가 소정 조건을 만족하는지의 여부에 의해 상기 전지의 잔량이 소정 정밀도 내(內)에 있는지의 여부를 판정하는 판정부와,
    상기 판정 결과를 통지하는 통지 제어부를 구비한 전자 기기.
  9. 전지의 개방 전압에 의해 잔량을 예측하는 잔량 예측 장치가,
    상기 전지의 충전 또는 방전의 전류값의 적산과,
    상기 전지의 개방 전압이 소정량 변화하는 데 필요한 전류량을 나타내는 환산 정보에 의거하여, 상기 전류값을 적산한 값에 따라 개방 전압의 추정값을 구하는 것을 행하는 전지의 잔량 예측 방법.
  10. 전지의 개방 전압에 의해 잔량을 예측하는 잔량 예측 장치에,
    상기 전지의 충전 또는 방전의 전류값을 적산하는 스텝과,
    상기 전지의 개방 전압이 소정량 변화하는 데 필요한 전류량을 나타내는 환산 정보에 의거하여, 상기 전류값을 적산한 값에 따라 개방 전압의 추정값을 구하는 스텝을 실행시키는 잔량 예측 프로그램을 기록한 기록 매체.
KR1020080010019A 2007-01-31 2008-01-31 전지의 잔량 예측 장치 KR101003438B1 (ko)

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