KR20200025496A - 알람 설정 장치 - Google Patents

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KR20200025496A KR1020180102931A KR20180102931A KR20200025496A KR 20200025496 A KR20200025496 A KR 20200025496A KR 1020180102931 A KR1020180102931 A KR 1020180102931A KR 20180102931 A KR20180102931 A KR 20180102931A KR 20200025496 A KR20200025496 A KR 20200025496A
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Abstract

본 발명에 따른 알람 설정 장치는 측정 시작 시점부터 경과 시간을 측정하는 타이머부; 미리 정해진 시간 단위의 알람 시간과 상기 경과 시간이 동일한지 여부를 확인하고, 확인 결과에 대응하여 알람 신호를 출력하는 알람부; 및 요청 알람 시간이 상기 미리 정해진 시간 단위인지 여부를 확인하고, 확인 결과에 대응하여 상기 요청 알람 시간이 상기 미리 정해진 시간 단위가 되기 위해 가산되어야 하는 시간 차이를 산출하며, 상기 요청 알람 시간과 상기 시간 차이 중 하나 이상을 이용하여 상기 알람 시간과 상기 측정 시작 시점에서의 경과 시간을 설정하는 설정부를 포함한다.

Description

알람 설정 장치{Apparatus for setting a alarm}
본 발명은 알람 설정 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 타이머부의 시작 시점에서의 경과 시간과 알람부의 알람 시간을 설정하여 알람부를 작동시키는 알람 설정 장치에 관한 것이다.
최근, 노트북, 비디오 카메라, 휴대용 전화기 등과 같은 휴대용 전자 제품의 수요가 급격하게 증대되고, 전기 자동차, 에너지 저장용 축전지, 로봇, 위성 등의 개발이 본격화됨에 따라, 반복적인 충방전이 가능한 고성능 배터리에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.
현재 상용화된 배터리로는 니켈 카드뮴 전지, 니켈 수소 전지, 니켈 아연 전지, 리튬 배터리 등이 있는데, 이 중에서 리튬 배터리는 니켈 계열의 배터리에 비해 메모리 효과가 거의 일어나지 않아 충방전이 자유롭고, 자가 방전율이 매우 낮으며 에너지 밀도가 높은 장점으로 각광을 받고 있다.
전기 자동차 등에 탑재되는 배터리 팩은 적어도 하나의 배터리 모듈을 포함하는 것이 일반적이다. 이때, 각 배터리 모듈은, 하나 또는 서로 직렬 접속된 둘 이상의 배터리 셀을 포함한다.
이러한 배터리 팩에 포함된 각 배터리 모듈의 상태는 배터리 관리 시스템(BMS: battery management system)에 의해 모니터링된다. 배터리 관리 시스템은, 각 배터리 모듈로부터 모니터링된 파라미터(예, 전압, 전류, 온도)를 기초로, 밸런싱 동작, 냉각 동작, 충전 동작, 방전 동작 등을 제어하기 위한 신호를 출력한다.
이때, 배터리 관리 시스템은 타이머부와 알람부를 이용하여 설정된 알람 시간에 알람 신호를 출력함으로써, 필요한 시점에 밸런싱 동작, 냉각 동작, 충전 동작, 방전 동작 등을 수행한다.
종래의 배터리 관리 시스템이 이용하는 알람부는 미리 정해진 시간 단위의 알람 시간에만 알람 신호를 출력하는 한계가 있다. 예를 들어, 알람부는 미리 정해진 시간 단위가 1분인 경우, 타이머부의 측정 시간이 1분, 2분, 3분 등이 경과하면 알람 신호를 출력한다. 이에 따라, 종래의 배터리 관리 시스템은 미리 정해진 시간 단위의 알람 시간에만 알람 신호를 출력하는 알람부를 이용하는 경우, 1분 30초 등과 같은 미리 전해진 시간 단위가 아닌 알람 시간에 알람 신호를 출력하지 못하는 문제점이 있다.
본 발명은 미리 정해진 시간 단위의 알람 시간에만 알람 신호를 출력하는 알람부를 이용하여 미리 정해진 시간 단위가 아닌 요청 알람 시간에 알람 신호를 출력할 수 있는 알람 설정 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 알람 설정 장치는 측정 시작 시점부터 경과 시간을 측정하는 타이머부; 미리 정해진 시간 단위의 알람 시간과 상기 경과 시간이 동일한지 여부를 확인하고, 확인 결과에 대응하여 알람 신호를 출력하는 알람부; 및 요청 알람 시간이 상기 미리 정해진 시간 단위인지 여부를 확인하고, 확인 결과에 대응하여 상기 요청 알람 시간이 상기 미리 정해진 시간 단위가 되기 위해 가산되어야 하는 시간 차이를 산출하며, 상기 요청 알람 시간과 상기 시간 차이 중 하나 이상을 이용하여 상기 알람 시간과 상기 측정 시작 시점에서의 경과 시간을 설정하는 설정부를 포함한다.
바람직하게, 상기 설정부는 상기 요청 알람 시간이 상기 미리 정해진 시간 단위가 아닌 것으로 확인되면 상기 요청 알람 시간이 상기 미리 정해진 시간 단위가 되기 위해 가산되어야 하는 시간 차이를 산출할 수 있다.
바람직하게, 상기 설정부는 하기의 수학식을 이용하여 상기 시간 차이를 산출할 수 있다.
<수학식>
TG=TU-[RAT/TU]r
여기서, TG는 시간 차이이고, TU는 미리 정해진 시간 단위이고, RAT는 요청 알람 시간이고, [RAT/TU]r은 요청 알람 시간을 미리 정해진 시간 단위로 나눈 나머지이다.
바람직하게, 상기 설정부는 상기 요청 알람 시간이 상기 미리 정해진 시간 단위가 아닌 것으로 확인되면 상기 시간 차이를 상기 측정 시작 시점에서의 경과 시간으로 설정할 수 있다.
바람직하게, 상기 설정부는 상기 요청 알람 시간이 상기 미리 정해진 시간 단위가 아닌 것으로 확인되면 상기 요청 알람 시간에 포함된 상기 미리 정해진 시간 단위의 단위 개수를 산출하고, 상기 단위 개수를 이용하여 상기 알람 시간을 설정할 수 있다.
바람직하게, 상기 설정부는 하기의 수학식을 이용하여 상기 알람 시간을 설정할 수 있다.
<수학식>
AT=[RAT/TU]q+1
여기서, AT는 알람 시간이고, RAT는 요청 알람 시간이고, TU는 미리 정해진 시간 단위이고, [RAT/TU]q는 요청 알람 시간을 미리 정해진 시간 단위로 나눈 몫이다.
바람직하게, 상기 설정부는 상기 요청 알람 시간이 상기 미리 정해진 시간 단위인 것으로 확인되면 상기 요청 알람 시간을 상기 알람 시간으로 설정할 수 있다.
바람직하게, 상기 알람부는 상기 설정부로부터 설정된 알람 시간과 상기 경과 시간이 동일하면 알람 신호를 출력할 수 있다.
본 발명에 따른 배터리 관리 장치는 상기 알람 설정 장치를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 자동차는 상기 알람 설정 장치를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 에너지 저장 장치는 상기 알람 설정 장치를 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 미리 정해진 시간 단위의 알람 시간에만 알람 신호를 출력하는 알람부를 이용하여 미리 정해진 시간 단위가 아닌 요청 알람 시간에 알람 신호를 출력함으로써, 다양한 시점에 알람 신호를 출력할 수 있다.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술되는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 알람 설정 장치와 알람 설정 장치를 포함하는 배터리 팩의 기능적 구성을 나타낸 도면이다.
도 2는 도 1의 알람 설정 장치와 배터리 팩의 구성 요소 간에 연결 구성을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 알람 설정 장치의 설정부가 요청 알람 시간이 미리 정해진 시간 단위인 경우, 알람 시간을 설정하는 과정을 설명하기 위한 타이밍 차트이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 알람 설정 장치의 설정부가 요청 알람 시간이 미리 정해진 시간 단위가 아닌 경우, 알람 시간을 설정하는 과정을 설명하기 위한 타이밍 차트이다.
도 5는 다른 실시예에 따른 설정부가 타이머부를 제어하는 과정을 설명하기 위한 타이밍 차트이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
또한, 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어들은, 다양한 구성요소들 중 어느 하나를 나머지와 구별하는 목적으로 사용되는 것이고, 그러한 용어들에 의해 구성요소들을 한정하기 위해 사용되는 것은 아니다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라, 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 <제어 유닛>과 같은 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어, 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
덧붙여, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 알람 설정 장치(100)와 알람 설정 장치(100)를 포함하는 배터리 팩(10)의 기능적 구성을 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 배터리 팩(10)은, 배터리 모듈(20), 컨택터(30), 배터리 관리 장치(40) 및 알람 설정 장치(100)를 포함한다.
배터리 모듈(20)은, 양극 단자(B+), 음극 단자(B+) 및 적어도 하나의 배터리 셀(21)을 포함한다. 배터리 모듈(20)에 복수의 배터리 셀(21)이 포함되는 경우, 복수의 배터리 셀(21)은 서로 직렬 및/또는 병렬로 연결될 수 있다. 배터리 셀(21)로는 대표적으로 리튬 이온 전지, 리튬 폴리머 전지, 니켈 카드뮴 전지, 니켈 수소 전지, 니켈 아연 전지 등을 들 수 있다. 물론, 셀의 종류가 위에서 열거된 종류로 한정되는 것은 아니며, 반복적인 충방전이 가능한 것이라면 특별히 제한되지 않는다.
컨택터(30)는, 배터리 팩(10)의 충방전 전류를 조절하기 위해, 배터리 팩(10)의 대전류 경로에 설치된다. 배터리 팩(10)의 대전류 경로는, 배터리 모듈(20)의 양극 단자(B+)와 배터리 팩(10)의 양극 단자(P+) 사이의 경로 및 배터리 모듈(20)의 음극 단자(B-)와 배터리 팩(10)의 음극 단자(P-) 사이의 경로를 포함할 수 있다. 도 1에는, 배터리 팩(10)의 양극 단자(P+)와 배터리 모듈(20)의 양극 단자(B+) 사이에 컨택터(30)가 설치된 것으로 도시되어 있으나, 컨택터(30)의 설치 위치가 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 컨택터(30)는, 배터리 팩(10)의 음극 단자(P-)와 배터리 모듈(20)의 음극 단자(B-) 사이에 설치될 수도 있다.
컨택터(30)는, 배터리 관리 장치(40)로부터의 스위칭 신호에 따라 턴 온 상태 또는 턴 오프 상태로 됨으로써, 배터리 모듈(20)를 통한 전류의 흐름을 개폐할 수 있다.
배터리 관리 장치(40)는, 배터리 모듈(20) 및 컨택터(30)에 동작 가능하게 결합되어, 배터리 모듈(20) 및 컨택터(30)의 동작을 개별적으로 제어할 수 있다. 배터리 관리 장치(40)는, 배터리 모듈(20)의 전압, 전류 및/또는 온도를 개별적으로 측정하고, 측정된 전압, 전류 및/또는 온도에 기초하여 미리 정해진 다양한 기능들(예, 셀 밸런싱, 충전, 방전) 중 적어도 하나를 선택적으로 실행하도록 구성된다.
알람 설정 장치(100)는 배터리 관리 장치(40)로부터 요청된 요청 알람 시간에 배터리 관리 장치(40)로 알람 신호를 출력할 수 있다.
도 2는 도 1의 알람 설정 장치(100)와 배터리 팩(10)의 구성 요소 간에 연결 구성을 나타낸 도면이다.
도 2를 참조하면, 배터리 관리 장치(40)는, 센싱부(41), 통신부(42), DC-DC 전압 컨버터(43) 및 제어부(44)를 포함한다.
센싱부(41)는, 배터리 모듈(20)의 동작 파라미터를 측정하도록 구성된다. 이를 위해, 센싱부(41)는, 전압 센서(41a), 전류 센서(41b) 및 온도 센서(41c) 중 적어도 하나를 포함한다. 전압 센서(41a)는, 배터리 모듈(20)의 단자 전압 및/또는 배터리 모듈(20)에 포함된 각 배터리 셀의 셀 전압을 측정하도록 구성된다. 배터리 모듈(20)의 단자 전압은, 배터리 모듈(20)의 양극 단자(B+)와 음극 단자(B-) 간의 전위차에 대응한다. 전류 센서(41b)는, 컨택터(30)에 전기적으로 직렬로 연결될 수 있고, 배터리 팩(10)의 대전류 경로를 통해 흐르는 전류를 측정하도록 구성된다. 온도 센서(41c)는, 배터리 모듈(20)의 온도를 측정하도록 구성된다. 센싱부(41)는, 주기적으로 측정된 단자 전압, 셀 전압, 전류 및/또는 온도를 나타내는 센싱 신호를 제어부(44)에게 전송할 수 있다.
통신부(42)는, 외부 디바이스(1)(예, 전지 자동차의 ECU)와 배터리 관리 장치(40) 간의 양방향 통신을 지원하도록 구성된다. 통신부(42)는, 외부 디바이스(1)와 배터리 관리 장치(40) 간의 전기적인 절연을 위해, 외부 디바이스(1)와 배터리 관리 장치(40) 사이에 설치될 수 있다.
통신부(42)는, 제1 포토 릴레이(42a)를 포함할 수 있다. 제1 포토 릴레이(42a)는, 제1 광원 및 제1 광검출기를 포함하고, 외부 디바이스(1)로부터 배터리 관리 장치(40)으로 전송되는 명령들을 배터리 관리 장치(40)에 의해 인식 가능한 형태의 신호들로 변환한다. 구체적으로, 제1 광원은, 외부 디바이스(1)로부터 전송되는 각 명령을 그에 대응하는 광 신호로 변환하여 출력한다. 제1 광검출기는, 제1 광원으로부터 출력되는 광 신호에 응답하여, 광 신호에 대응하는 제어 신호를 생성한다. 제1 광검출기에 의해 생성된 제어 신호는 후술할 제어부(44)의 제1 통신 단자(COM1) 상에 인가된다.
통신부(42)는, 제2 포토 릴레이(42b)를 더 포함할 수 있다. 제2 포토 릴레이(42b)는, 제2 광원 및 제2 광검출기를 포함하고, 배터리 관리 장치(40)으로부터 외부 디바이스(1)로 전송되는 메시지들을 외부 디바이스(1)에 의해 인식 가능한 형태의 신호들로 변환한다. 구체적으로, 제2 광원은, 배터리 관리 장치(40)으로부터 전송되는 각 메시지를 그에 대응하는 광 신호로 변환하여 출력한다. 제2 광검출기는, 제2 광원으로부터 출력되는 광 신호에 응답하여, 광 신호에 대응하는 통지 신호를 생성한다.
전술한 제1 및 제2 포토 릴레이(42a, 42b)로는, 예컨대 옵토 커플러(opto-coupler) 등이 이용될 수 있다.
물론, 통신부(42)는, 제1 및 제2 포토 릴레이(42a, 42b) 대신, 외부 디바이스(1)와의 양방향 통신을 지원하는 다른 형태의 통신 회로를 포함할 수도 있다.
DC-DC 전압 컨버터(43)는, 인에이블 단자(EN), 전원 입력 단자(IN) 및 전원 출력 단자(OUT)를 포함한다. 전원 입력 단자(IN)는, 배터리 모듈(20) 또는 외부 전원(예, 전기 자동차의 보조 배터리)으로부터의 입력 전압을 수신한다. 즉, 전원 입력 단자(IN) 상에는, 배터리 모듈(20) 또는 외부 전원으로부터의 입력 전압이 인가된다.
전원 출력 단자(OUT)는, 입력 전압으로부터 생성된 구동 전압을 출력한다. 즉, DC-DC 전압 컨버터(43)는, 전원 입력 단자(IN) 상에 인가되는 입력 전압을 이용하여, 구동 전압을 생성하고, 생성된 구동 전압을 전원 출력 단자(OUT) 상에 출력할 수 있다. 전원 출력 단자(OUT) 상에 출력되는 구동 전압은, 센싱부(41), 통신부(42), 제어부(44) 및 알람 설정 장치(100)에 인가될 수 있다. 즉, 센싱부(41), 통신부(42), 제어부(44) 및 알람 설정 장치(100)는, 구동 전압을 이용하여 동작할 수 있다.
인에이블 단자(EN)는, 후술할 제어부(44)에 동작 가능하게 결합된다. DC-DC 전압 컨버터(43)는, 제어부(44)로부터 인에이블 단자(EN) 상에 인가되는 신호에 응답하여, 전원 출력 단자(OUT) 상에 구동 전압을 출력하거나 구동 전압을 출력을 중단할 수 있다. 구체적으로, DC-DC 전압 컨버터(43)는, 인에이블 단자(EN) 상에 인가되는 신호의 전압이 임계 전압(예, 3V) 이상인 경우에만, 구동 전압을 전원 출력 단자(OUT) 상으로 출력할 수 있다.
제어부(44)는, 센싱부(41)로부터의 센싱 신호에 기초하여 배터리 모듈(20)를 위한 설정 동작을 수행할 수 있다. 예컨대, 제어부(44)는, 센싱부(41)에 의해 측정된 셀 전압 및 전류를 기초로, 각 배터리 셀의 충전 상태(SOC: state-of-charge)를 추정할 수 있다. 다른 예로, 제어부(44)는, 적어도 하나의 배터리 셀의 충전 상태가 미리 정해진 범위를 벗어나는 경우, 배터리 모듈(20)의 충전 또는 방전을 차단하기 위해 컨택터(30)를 턴 오프시킬 수 있다.
제어부(44)는, 상술된 배터리 모듈(20)를 위한 설정 동작과 센싱부(41), 통신부(42),DC-DC 전압 컨버터(43)의 제어 동작을 수행하는 시점에 대한 알람 신호를 알람 설정 장치(100)로부터 입력받아 각 동작을 수행할 수 있다. 이를 위해, 제어부(44)는, 전원 입력 단자(POWER), 알람 요청 단자(ART), 알람 신호 단자(AST), 제1 통신 단자(COM1), 홀드 단자(HOLD), 제2 통신 단자(COM2)를 포함할 수 있다.
전원 입력 단자(POWER)는, DC-DC 전압 컨버터(43)의 전원 출력 단자(OUT)에 전기적으로 연결되어, 전원 출력 단자(OUT)를 통해 출력되는 구동 전압을 수신한다. 제어부(44)는, 전원 입력 단자(POWER)에 의해 수신된 구동 전압을 이용하여 동작할 수 있다.
알람 요청 단자(ART)는, 알람 설정 장치(100)에 전기적으로 연결되어, 알람 설정 장치(100)로 요청 알람 시간을 나타내는 알람 요청 신호를 출력한다.
알람 신호 단자(AST)는, 알람 설정 장치(100)에 전기적으로 연결되어, 알람 설정 장치(100)로 현재 알람 시간에 도달했음을 나태나는 알람 신호를 입력받는다. 제어부(44)는 알람 신호 단자(AST)로 알람 신호가 입력되면, 알람 신호가 입력된 시점에 알람 신호에 대응하여 센싱부(41), 통신부(42), DC-DC 전압 컨버터(43)의 동작을 제어할 수 있다.
제1 통신 단자(COM1)는, 통신부(42)로부터의 제1 제어 신호를 수신한다. 제1 제어 신호는, 전술한 바와 같이, 외부 디바이스(1)로부터 수신되는 제어 신호일 수 있다.
홀드 단자(HOLD)는, 인에이블 단자(EN)에 전기적으로 연결되고, DC-DC 전압 컨버터(43)의 동작을 제어하는 홀드 신호를 출력한다.
제2 통신 단자(COM2)는, 외부 디바이스(1)로의 메시지를 출력한다. 제어부(44)는, 센싱부(41)에 의해 측정된 셀 전압 및 전류, 각 배터리 셀의 충전 상태 등과 같이 배터리 팩(10)의 전기적 상태를 나타내는 메시지를 제2 통신 단자(COM2) 상에 출력할 수 있다. 제2 통신 단자(COM2)를 통해 출력된 메시지는 제2 포토 릴레이(42b)에 의해 외부 디바이스(1)가 인식 가능한 형태의 통지 신호로 변환된다.
제어부(44)는, 센싱부(41)로부터의 센싱 신호를 수신하기 위한 센싱 단자들(S1, S2, S3)을 더 포함할 수 있다.
이러한 제어부(44)는, 하드웨어적으로, ASICs(application specific integrated circuits), DSPs(digital signal processors), DSPDs(digital signal processing devices), PLDs(programmable logic devices), FPGAs(field programmable gate arrays), 마이크로 프로세서(microprocessors), 기타 기능 수행을 위한 전기적 유닛 중 적어도 하나를 이용하여 구현될 수 있다. 제어부(44)에는 메모리가 내장될 수 있다. 메모리는, 릴레이 구동 장치(100)의 전반적인 동작에 요구되는 데이터들, 명령어 및 소프트웨어를 추가적으로 저장할 수 있다. 메모리는, 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk type), SSD 타입(Solid State Disk type), SDD 타입(Silicon Disk Drive type), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(multimedia card micro type), 램(random access memory; RAM), SRAM(static random access memory), 롬(read-only memory; ROM), EEPROM(electrically erasable programmable read-only memory), PROM(programmable read-only memory) 중 적어도 하나의 타입의 저장매체를 포함할 수 있다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 알람 설정 장치(100)에 대해 설명하도록 한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 알람 설정 장치(100)의 설정부(130)가 요청 알람 시간이 미리 정해진 시간 단위인 경우, 알람 시간을 설정하는 과정을 설명하기 위한 타이밍 차트이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 알람 설정 장치(100)의 설정부(130)가 요청 알람 시간이 미리 정해진 시간 단위가 아닌 경우, 알람 시간을 설정하는 과정을 설명하기 위한 타이밍 차트이다.
도 3 및 도 4를 더 참조하면, 알람 설정 장치(100)는 배터리 관리 장치(40)로부터 요청된 요청 알람 시간에 배터리 관리 장치(40)로 알람 신호를 출력하기 위해, 타이머부(110), 알람부(120) 및 설정부(130)를 포함할 수 있다.
타이머부(110)는 측정 시작 시점부터 경과 시간을 측정할 수 있다. 보다 구체적으로, 타이머부(110)는 설정부(130)로부터 측정 시작 신호가 수신되면 측정 시작 신호가 수신된 시점인 측정 시작 시점부터 경과되는 경과 시간을 측정할 수 있다.
타이머부(110)는 측정 시작 시점부터 측정된 경과 시간을 실시간으로 알람부(120)로 출력할 수 있다.
알람부(120)는 미리 정해진 단위 시간의 알람 시간과 타이머부(110)로부터 수신된 경과 시간이 동일한지 여부를 확인하고, 확인 결과에 대응하여 알람 신호를 출력할 수 있다.
여기서, 미리 정해진 단위 시간의 알람 시간은 미리 정해진 단위 시간만이 가산된 시간일 수 있다. 예를 들어, 미리 정해진 단위 시간이 "1분(60초)"인 경우, 알람 시간은 미리 정해진 단위 시간 "1분"이 가산된 "1분", "2분", "3분" 등과 같은 시간 중 하나일 수 있다.
또한, 미리 정해진 시간 단위는 통상의 시간 단위일 수도 있고, 임의의 시간 단위일 수도 있다. 예를 들어, 미리 정해진 시간 단위는 "1분(60초)", "1시간(60분)" 등과 같은 통상의 시간 단위일 수도 있고, "25초", "30분", "2시간" 등과 같은 임의의 시간 단위일 수도 있다.
이에 따라, 알람부(120)는 미리 정해진 단위 시간이 가산된 시간에만 알람 신호를 출력할 수 있다.
알람부(120)는 미리 정해진 단위 시간의 알람 시간과 경과 시간이 동일하면 알람 신호를 출력할 수 있다. 보다 구체적으로, 알람부(120)는 설정부(130)로부터 설정된 미리 정해진 단위 시간의 알람 시간과 타이머부(110)로부터 수신된 경과 시간이 동일하면 알람 신호를 제어부(44)로 출력할 수 있다.
설정부(130)는 요청 알람 시간이 미리 정해진 시간 단위인지 여부를 확인하고 확인 결과에 대응하여 요청 알람 시간이 미리 정해진 시간 단위가 되기 위해 가산되어야 하는 시간 차이를 산출하며, 요청 알람 시간과 시간 차이 중 하나 이상을 이용하여 알람 시간과 측정 시작 시점에서의 경과 시간을 설정할 수 있다.
여기서, 요청 알람 시간은 제어부(44)로부터 요청된 알람 시간일 수 있다.
설정부(130)는 요청 알람 시간을 미리 정해진 시간 단위로 나눈 나머지에 기초하여 요청 알람 시간이 미리 정해진 시간 단위인지 여부를 확인할 수 있다.
설정부(130)는 요청 알람 시간을 미리 정해진 시간 단위로 나눈 나머지가 "0"이면 요청 알람 시간이 미리 정해진 시간 단위인 것으로 확인하고, 반대로 요청 알람 시간을 미리 정해진 시간 단위로 나눈 나머지가 "0"이 아니면 요청 알람 시간이 미리 정해진 시간 단위가 아닌 것으로 확인할 수 있다.
예를 들어, 설정부(130)는 제어부(44)로부터 요청된 요청 알람 시간이 100초이고 미리 정해진 시간 단위가 60초(1분)인 경우, 요청 알람 시간 100초를 미리 정해진 시간 단위 60초로 나눈 나머지가 "0"인지 여부를 확인할 수 있다. 설정부(130)는 요청 알람 시간 100초를 미리 정해진 시간 단위 60초로 나눈 나머지가 40초이므로 요청 알람 시간 100초가 미리 정해진 시간 단위가 아닌 것으로 확인할 수 있다
이후, 설정부(130)는 요청 알람 시간이 미리 정해진 시간 단위인 것으로 확인되면 도 3에 도시된 바와 같이, 상술된 시간 차이를 산출하지 않고 제어부(44)로부터 알람이 요청된 요청 시점을 타이머부(110)의 측정 시작 시점에서의 경과 시간으로 설정하고, 해당 요청 알람 시간을 알람부(120)의 알람 시간으로 설정할 수 있다.
예를 들어, 설정부(130)는 제어부(44)로부터 요청된 요청 알람 시간이 60초이고 미리 정해진 시간 단위가 60초인 경우, 요청 알람 시간이 미리 정해진 시간 단위인 것으로 확인하고 제어부(44)로부터 알람이 요청된 요청 시점을 타이머부(110)의 측정 시작 시점에서의 경과 시간으로 설정하며, 요청 알람 시간 60초를 알람부(120)의 알람 시간으로 설정할 수 있다.
이때, 설정부(130)가 제어부(44)로부터 알람이 요청된 요청 시점을 타이머부(110)의 측정 시작 시점에서의 경과 시간으로 설정하는 경우, 타이머부(110)로부터 측정되는 경과 시간은 제어부(44)로부터 알람이 요청된 시점부터 도과되는 실제 시간과 동일할 수 있다.
이에 따라, 알람부(120)는 타이머부(110)로부터 측정된 경과 시간이 설정된 알람 시간 60초와 동일해지면 알람 신호를 제어부(44)로 출력할 수 있다.
한편, 설정부(130)는 요청 알람 시간이 미리 정해진 시간 단위가 아닌 것으로 확인되면 상술된 시간 차이를 산출할 수 있다.
보다 구체적으로, 설정부(130)는 미리 정해진 시간 단위가 아닌 요청 알람 시간이 미리 정해진 시간 단위가 되기 위해 가산되어야 하는 시간 차이를 산출할 수 있다.
이때, 설정부(130)는 하기의 수학식 1을 이용하여 시간 차이를 산출할 수 있다.
<수학식 1>
TG=TU-[RAT/TU]r
여기서, TG는 시간 차이이고, TU는 미리 정해진 시간 단위이고, RAT는 요청 알람 시간이고, [RAT/TU]r은 요청 알람 시간을 미리 정해진 시간 단위로 나눈 나머지이다.
예를 들어, 설정부(130)는 제어부(44)로부터 요청된 요청 알람 시간이 100초이고 미리 정해진 시간 단위가 60초인 경우, 미리 정해진 시간 단위 60초에서 요청 알람 시간 100초를 미리 정해진 시간 단위 60초로 나눈 나머지 40초를 감산한 20초를 시간 차이로 산출할 수 있다.
이후, 설정부(130)는 요청 알람 시간이 미리 정해진 시간 단위가 아닌 것으로 확인되면 도 4에 도시된 바와 같이, 산출된 시간 차이를 측정 시작 시점에서의 경과 시간으로 설정할 수 있다.
설정부(130)는 상술된 예와 같이, 시간 차이가 20초로 산출되면 측정 시작 시점에서의 경과 시간을 20초로 설정할 수 있다.
이에 따라, 타이머부(110)는 측정 시작 시점에 측정되는 경과 시간이 이미 20초일 수 있다.
또한, 설정부(130)는 요청 알람 시간이 미리 정해진 시간 단위가 아닌 것으로 확인되면 요청 알람 시간에 포함된 미리 정해진 시간 단위의 단위 개수를 산출하고, 단위 개수를 이용하여 알람 시간을 설정할 수 있다.
이때, 설정부(130)는 하기의 수학식 2를 이용하여 알람 시간을 설정할 수 있다.
<수학식 2>
AT=([RAT/TU]q+1)×TU
여기서, AT는 알람 시간이고, RAT는 요청 알람 시간이고, TU는 미리 정해진 시간 단위이고, [RAT/TU]q는 요청 알람 시간을 미리 정해진 시간 단위로 나눈 몫이다.
예를 들어, 설정부(130)는 도 4에 도시된 바와 같이, 제어부(44)로부터 요청된 요청 알람 시간이 100초이고 미리 정해진 시간 단위가 60초인 경우, 요청 알람 시간 100초를 미리 정해진 시간 단위 60초로 나눈 몫 1에 1을 가산한 2와 미리 정해진 시간 단위 60초를 곱한 120초를 알람 시간으로 설정할 수 있다.
여기서, 설정부(130)는 요청 알람 시간을 초과하는 시간으로 알람 시간을 설정하지만, 타이머부(110)의 측정 시작 시점에서의 경과 시간 또한 시간 차이만큼 경과된 시간으로 설정하므로 알림부(120)가 요청 알람 시간에 맞춰 알람 신호를 출력할 수 있다.
이러한 본 발명의 구성에 따르면 미리 정해진 시간 단위의 알람 시간에만 알람 신호를 출력하는 알람부(120)를 이용하여 미리 정해진 시간 단위가 아닌 요청 알람 시간에 알람 신호를 출력할 수 있다.
이하, 다른 실시예에 따른 설정부(130')에 대해 설명하도록 한다.
도 5는 다른 실시예에 따른 설정부(130')가 타이머부(110)를 제어하는 과정을 설명하기 위한 타이밍 차트이다.
도 5를 더 참조하면, 다른 실시예에 따른 설정부(130')는 일 실시예에 따른 설정부(130) 대비 요청 알람 시간이 미리 정해진 시간 단위인지 여부를 확인하는 구성, 타이머부(110)의 측정 시작 시점에서의 경과 시간을 설정하는 구성 및 알람부(120)의 알람 시간을 설정하는 구성은 동일할 수 있다.
다른 실시예에 따른 설정부(130')는 일 실시예에 따른 설정부(130)와 상이하게 알람부(120)가 알림 신호를 출력한 이후 타이머부(110)가 경과 시간을 재측정하도록 타이머부(110)를 제어하고, 타이머부(110)의 재측정 시작 시점에서의 경과 시간을 상술된 시간 차이로 설정할 수 있다.
보다 구체적으로, 다른 실시예에 따른 설정부(130')는 알람부(120)가 알림 신호를 출력하면 타이머부(110)에 재측정 신호를 출력하여 경과 시간을 재측정하도록 타이머부(110)를 제어할 수 있다.
이때, 다른 실시예에 따른 설정부(130')는 측정 시작 시점에서의 경과 시간을 상술된 시간 차이로 설정할 수 있다. 또한, 다른 실시예에 따른 설정부(130')는 일 실시예에 따른 설정부(130)와 동일하게 요청 알람 시간에 포함된 미리 정해진 시간 단위의 단위 개수를 산출하고, 단위 개수를 이용하여 알람 시간을 설정할 수 있다.
이에 따라, 다른 실시예에 따른 설정부(130')는 도 5에 도시된 바와 같이, 요청 알람 시간이 100초이고 미리 정해진 시간 단위가 60초이며 산출된 시간 차이가 20초인 경우, 알림 신호가 출력된 시점에 타이머부(110)의 재측정 시작 시점에서의 경과 시간을 산출 시간 20초로 설정함으로써, 알람부(120)가 요청 알람 시간 100초마다 알람 신호를 출력할 수 있다.
이러한 설정부(130, 130')는, 하드웨어적으로, ASICs(application specific integrated circuits), DSPs(digital signal processors), DSPDs(digital signal processing devices), PLDs(programmable logic devices), FPGAs(field programmable gate arrays), 마이크로 프로세서(microprocessors), 기타 기능 수행을 위한 전기적 유닛 중 적어도 하나를 이용하여 구현될 수 있다. 설정부(130, 130')에는 메모리가 내장될 수 있다. 메모리는, 릴레이 구동 장치(100)의 전반적인 동작에 요구되는 데이터들, 명령어 및 소프트웨어를 추가적으로 저장할 수 있다. 메모리는, 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk type), SSD 타입(Solid State Disk type), SDD 타입(Silicon Disk Drive type), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(multimedia card micro type), 램(random access memory; RAM), SRAM(static random access memory), 롬(read-only memory; ROM), EEPROM(electrically erasable programmable read-only memory), PROM(programmable read-only memory) 중 적어도 하나의 타입의 저장매체를 포함할 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 알람 설정 장치(100)는 배터리 관리 장치(10)에 포함될 수도 있고, 배터리 관리 장치(10)를 포함하는 자동차에 포함될 수 도 있다.
또한, 본 발명에 따른 알람 설정 장치(100)는 배터리 관리 장치(10)를 포함하는 에너지 저장 장치에 포함될 수 도 있다.
이상에서 설명한 본 발명의 실시예는 장치를 통해서만 구현이 되는 것은 아니며, 본 발명의 실시예의 구성에 대응하는 기능을 실현하는 프로그램 또는 그 프로그램이 기록된 기록 매체를 통해 구현될 수도 있으며, 이러한 구현은 앞서 설명한 실시예의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야의 전문가라면 쉽게 구현할 수 있는 것이다.
이상에서 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.
또한, 이상에서 설명한 본 발명은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니라, 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수 있다.
10: 배터리 팩
20: 배터리 모듈
30: 컨택터
40: 배터리 관리 장치
100: 알람 설정 장치
110: 타이머부
120: 알람부
130, 130': 설정부

Claims (10)

  1. 측정 시작 시점부터 경과 시간을 측정하는 타이머부;
    미리 정해진 시간 단위의 알람 시간과 상기 경과 시간이 동일한지 여부를 확인하고, 확인 결과에 대응하여 알람 신호를 출력하는 알람부; 및
    요청 알람 시간이 상기 미리 정해진 시간 단위인지 여부를 확인하고, 확인 결과에 대응하여 상기 요청 알람 시간이 상기 미리 정해진 시간 단위가 되기 위해 가산되어야 하는 시간 차이를 산출하며, 상기 요청 알람 시간과 상기 시간 차이 중 하나 이상을 이용하여 상기 알람 시간과 상기 측정 시작 시점에서의 경과 시간을 설정하는 설정부를
    포함하는 알람 설정 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 설정부는
    상기 요청 알람 시간이 상기 미리 정해진 시간 단위가 아닌 것으로 확인되면 상기 요청 알람 시간이 상기 미리 정해진 시간 단위가 되기 위해 가산되어야 하는 시간 차이를 산출하는 알람 설정 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 설정부는
    하기의 수학식을 이용하여 상기 시간 차이를 산출하는 알람 설정 장치.
    <수학식>
    TG=TU-[RAT/TU]r
    여기서, TG는 시간 차이이고, TU는 미리 정해진 시간 단위이고, RAT는 요청 알람 시간이고, [RAT/TU]r은 요청 알람 시간을 미리 정해진 시간 단위로 나눈 나머지이다.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 설정부는
    상기 요청 알람 시간이 상기 미리 정해진 시간 단위가 아닌 것으로 확인되면 상기 시간 차이를 상기 측정 시작 시점에서의 경과 시간으로 설정하는 알람 설정 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 설정부는
    상기 요청 알람 시간이 상기 미리 정해진 시간 단위가 아닌 것으로 확인되면 상기 요청 알람 시간에 포함된 상기 미리 정해진 시간 단위의 단위 개수를 산출하고, 상기 단위 개수를 이용하여 상기 알람 시간을 설정하는 알람 설정 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 설정부는
    하기의 수학식을 이용하여 상기 알람 시간을 설정하는 알람 설정 장치.
    <수학식>
    AT=[RAT/TU]q+1
    여기서, AT는 알람 시간이고, RAT는 요청 알람 시간이고, TU는 미리 정해진 시간 단위이고, [RAT/TU]q는 요청 알람 시간을 미리 정해진 시간 단위로 나눈 몫이다.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 설정부는
    상기 요청 알람 시간이 상기 미리 정해진 시간 단위인 것으로 확인되면 상기 요청 알람 시간을 상기 알람 시간으로 설정하는 알람 설정 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 알람부는
    상기 설정부로부터 설정된 알람 시간과 상기 경과 시간이 동일하면 알람 신호를 출력하는 알람 설정 장치.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 알람 설정 장치를
    포함하는 배터리 관리 장치.
  10. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 알람 설정 장치를
    포함하는 자동차.
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