KR20220034867A - 과방전 배터리 감지 방법 및 장치 - Google Patents
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Abstract
과방전된 재충전 가능한 배터리를 검출하기 위한 시스템 및 프로세스가 제공된다. 프로세스는 배터리 작동식 장치 내에서 기능을 수행하도록 작동하는 프로세서를 초기화하는 단계, 배터리의 제1 출력 전압을 판정하는 단계, 제1 출력 전압이 차단 전압 미만인 것에 응답하여 3초 내지 7초의 지속시간 동안 배터리 충전기로 배터리를 충전하는 단계, 배터리 작동식 장치를 재부팅하는 단계, 배터리의 제2 출력 전압을 판정하는 단계, 제2 출력 전압이 차단 전압 미만인 것에 응답하여 배터리 결함을 나타내는 사용자 프롬프트를 제공하는 단계 및 배터리 작동식 장치를 셧다운하는 단계를 포함한다.
Description
본 출원은 2020년 7월 14일에 출원된 미국 특허 출원 일련번호 제16/928,494호의 우선권을 주장하고, 2019년 7월 30일에 출원된 인도 가특허 출원 번호 제201941030756호의 이익을 추가로 주장하며, 이 출원들 모두 그 전체가 참조로서 본 명세서에 통합된다.
아래 설명은 일반적으로 배터리의 충전 및 분류에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 아래 설명은 배터리의 잠재적인 과방전의 관점에서 재충전 가능한 전자 장치 내의 배터리의 사용성 판정에 관한 것이다.
최근에, 휴대용 전자 장치는 점점 더 보편화되고 있다. 휴대폰, 디지털 카메라, 휴대용 비디오 게임 및 다른 전자 엔터테인먼트 장치와 같은 휴대용 전자 장치는 종종 재충전 가능한 배터리에 의해 전력을 공급 받는다. 리튬 이온 배터리는 휴대용 전자 장치, 휴대용 도구 및 전기차에 일반적으로 사용되는 일종의 재충전 가능한 배터리이다. 리튬 이온 배터리는 삽입된 리튬 화합물을 하나의 전극 재료로서 사용하며 높은 에너지 밀도를 가지고 메모리 효과가 없으며 자가 방전이 적다.
현대의 재충전 가능한 배터리는 일반적으로 차단 전압(cutoff voltage)을 갖는데, 차단 전압은 배터리가 완전히 방전된 것으로 간주되는 전압이며, 이 전압에서 배터리는 전자 장치에 전압 공급을 중단한다. 차단 전압은 전자 장치 및 배터리의 손상을 방지하도록 작동한다. 그러나, 일부 기생 저항 및 내부 배터리 작동으로 인해, 더 오랜 시간 기간 동안 추가 방전이 발생할 수 있고, 이는 배터리에 영구적인 손상을 일으킬 수 있으며 화학적 불안정성으로 인한 팽창 또는 과도한 가열, 화재 또는 내부 단락으로 인한 폭발과 같은, 추가적인 배터리 서비스를 위해 잠재적으로 안전하지 않은 상태를 야기할 수 있다.
따라서 배터리가 잠재적으로 안전하지 않은 레벨까지 과방전되었음을 판정하고 배터리의 과방전 상태를 사용자에게 표시할 수 있는 시스템 및 방법을 만드는 것이 바람직하다. 다른 바람직한 특징 및 특성은 첨부 도면 및 이 배경기술 섹션과 관련지어 후속하는 상세한 설명 및 첨부된 청구범위를 읽음으로써 명백해질 것이다.
컴퓨터 시스템을 프로비저닝하기 위한 휴먼 머신 인터페이스 방법 및 시스템 및 관련 회로, 이러한 시스템을 만드는 방법 및 운영 방법 및 온보드 제어 시스템이 장착된 시스템이 개시된다. 제한이 아닌 예로서, 과방전된 재충전 가능한 배터리의 검출에 대한 다양한 실시예가 여기에 개시된다.
본 발명의 일 태양에 따르면, 배터리 작동식 장치에서 기능을 수행하도록 동작하는 프로세서를 초기화하는 단계, 배터리의 제1 출력 전압을 판정하는 단계, 제1 출력 전압이 차단 전압 미만인 것에 응답하여 3초 내지 7초의 지속시간 동안 배터리 충전기로 배터리를 충전하는 단계, 배터리 작동식 장치를 재부팅하는 단계, 배터리의 제2 출력 전압을 판정하는 단계, 제2 출력 전압이 차단 전압 미만인 것에 응답하여 배터리 결함을 나타내는 사용자 프롬프트를 제공하는 단계 및 배터리 작동식 장치를 셧다운하는 단계를 포함하는 방법이 제공된다.
본 발명의 다른 태양에 따르면, 배터리의 제3 출력 전압을 판정하는 단계를 더 포함하고, 배터리 작동식 장치의 셧다운은 제3 출력 전압이 차단 전압 미만인 것에 응답하여 수행된다.
본 발명의 다른 태양에 따르면, 차단 전압은 0볼트이고 이는 배터리가 전압 하한 미만으로 방전된 것에 응답하여 배터리가 차단 회로에 의해 분리되었음을 나타낸다.
본 발명의 다른 태양에 따르면, 사용자 프롬프트는 발광 다이오드를 통해 제공된다.
본 발명의 다른 태양에 따르면, 배터리는 리튬 이온 배터리이다.
본 발명의 다른 태양에 따르면, 차단 전압은 배터리가 전압 하한 미만으로 방전되었음 나타낸다.
본 발명의 다른 태양에 따르면, 제1 출력 전압이 차단 전압 미만인 것에 응답하여 카운터를 증가시키는 단계를 더 포함한다.
본 발명의 다른 태양에 따르면, 사용자 프롬프트는 가청 경보를 통해 제공된다.
본 발명의 다른 태양에 따르면, 전압 출력을 갖고 충전 레벨이 전압 하한 미만인 것에 응답하여 전압 출력을 분리시키도록 동작하는 배터리, 충전 제어 신호에 응답하여 배터리를 충전하는 충전 회로 및 프로세서를 포함하는 배터리 작동식 장치가 개시되며, 여기서 프로세서는 배터리의 전압 출력의 제1 판정을 판정하고, 제1 판정이 전압 하한 미만인 것에 응답하여 3초 내지 7초의 지속시간 동안 배터리를 충전하도록 충전 회로를 제어하는 충전 제어 신호를 생성하고, 배터리 작동식 장치를 재부팅하고, 배터리의 전압 출력의 제2 판정을 판정하고, 제2 판정이 전압 하한 미만인 것에 응답하여 배터리 결함을 나타내는 사용자 프롬프트를 생성하고, 그리고 배터리 작동식 장치를 셧다운한다.
본 발명의 다른 태양에 따르면, 사용자 프롬프트를 디스플레이하기 위한 사용자 인터페이스를 더 포함한다.
본 발명의 다른 태양에 따르면, 사용자 프롬프트에 응답하여 가청 경보를 제공하기 위한 사용자 인터페이스를 더 포함한다.
본 발명의 다른 태양에 따르면, 배터리는 리튬 이온 배터리이다.
본 발명의 다른 태양에 따르면, 사용자 프롬프트는 발광 다이오드를 조명하기 위한 신호이다.
본 발명의 다른 태양에 따르면, 프로세서는 제1 판정이 전압 하한 미만인 것에 응답하여 카운터를 증가시키도록 더 동작한다.
본 발명의 다른 태양에 따르면, 제1 판정은 0볼트이고 이는 충전 레벨이 전압 하한 미만인 것에 응답하여 배터리가 전압 출력을 분리하였음을 나타낸다.
본 발명의 다른 태양에 따르면, 충전 회로, 프로세서 및 사용자 인터페이스에 공급 전압을 제공하기 위한 전원 공급 장치를 더 포함한다.
본 발명의 다른 태양에 따르면, 과방전된 배터리를 검출하기 위한 장치가 제공되는데, 이 장치는 제1 시간에 제1 배터리 출력 레벨, 제2 시간에 제2 배터리 출력 레벨 및 제3 시간에 제3 배터리 출력 레벨을 감지하는 센서, 제어 신호에 응답하여 배터리를 충전하는 충전 회로, 경보 통지에 응답하여 사용자 경보를 제공하기 위한 사용자 인터페이스 및 프로세서를 포함하고, 이 프로세서는 제1 배터리 출력 레벨을 전압 하한과 비교하고 카운터를 증가시키고 제1 배터리 출력이 전압 하한 미만인 것에 응답하여 4초 내지 6초의 제1 지속시간 동안 배터리를 충전하도록 충전 회로를 제어하기 위한 제어 신호를 발생시키도록 동작하고, 프로세서는 또한 제2 배터리 출력 레벨을 전압 하한과 비교하고 카운터를 증가시키고 제2 배터리 출력이 전압 하한 미만인 것에 응답하여 4초 내지 6초의 제2 지속시간 동안 배터리를 충전하도록 충전 회로를 제어하기 위한 제어 신호를 발생시키도록 동작하고, 프로세서는 또한 제3 배터리 출력 레벨을 전압 하한과 비교하고 카운터를 증가시키고 카운터가 카운트 한계를 초과한 것에 응답하여 경보 안내를 발생시키고 카운터가 카운트 한계를 초과한 것에 응답하여 장치를 셧다운하도록 동작한다.
본 발명의 다른 태양에 따르면, 프로세서는 배터리가 제1 지속시간 동안 충전된 후 장치를 재부팅하도록 동작하며, 프로세서는 배터리가 제2 지속시간 동안 충전된 후 장치를 재부팅하도록 추가로 동작한다.
본 발명의 다른 태양에 따르면, 배터리는 리튬 이온 배터리이고 전압 하한은 리튬 이온 배터리의 차단 전압이다.
본 발명의 다른 태양에 따르면, 사용자 인터페이스는 복수의 발광 다이오드이고 사용자 경보는 발광 다이오드의 조합을 조명함으로써 디스플레이된다.
본 발명의 상기 이점 및 다른 이점 및 특징은 첨부 도면과 관련지어 읽을 때 아래의 바람직한 실시예의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다.
예시적인 실시예들은 아래의 도면과 관련지어 설명될 것이며, 여기서 유사한 참조번호는 유사한 요소를 나타낸다.
도 1은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 전자 장치에서 과방전된 재충전 가능한 배터리의 검출을 위한 애플리케이션(100)을 도시한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 장치에서 과방전된 재충전 가능한 배터리의 검출을 위한 시스템(200)을 도시한다.
도 3은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 전자 장치에서 과방전된 재충전 가능한 배터리의 검출을 위한 방법(300)을 도시한다.
도 4는 본 발명의 다른 예시적인 실시예에 따른 전자 장치에서 과방전된 재충전 가능한 배터리의 검출을 위한 다른 시스템(400)을 도시한다.
도 5는 본 발명의 다른 예시적인 실시예에 따른 전자 장치에서 과방전된 재충전 가능한 배터리의 검출을 위한 다른 방법(500)을 도시한다.
본 명세서에 나열된 예시들은 본 발명의 바람직한 실시예를 보여주고, 이러한 예시는 어떠한 방식으로든 본 발명의 범위를 제한하는 것으로 해석되어서는 안 된다.
도 1은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 전자 장치에서 과방전된 재충전 가능한 배터리의 검출을 위한 애플리케이션(100)을 도시한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 장치에서 과방전된 재충전 가능한 배터리의 검출을 위한 시스템(200)을 도시한다.
도 3은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 전자 장치에서 과방전된 재충전 가능한 배터리의 검출을 위한 방법(300)을 도시한다.
도 4는 본 발명의 다른 예시적인 실시예에 따른 전자 장치에서 과방전된 재충전 가능한 배터리의 검출을 위한 다른 시스템(400)을 도시한다.
도 5는 본 발명의 다른 예시적인 실시예에 따른 전자 장치에서 과방전된 재충전 가능한 배터리의 검출을 위한 다른 방법(500)을 도시한다.
본 명세서에 나열된 예시들은 본 발명의 바람직한 실시예를 보여주고, 이러한 예시는 어떠한 방식으로든 본 발명의 범위를 제한하는 것으로 해석되어서는 안 된다.
아래의 상세한 설명은 다양한 예시를 제공하도록 의도된 것이지만, 본 발명 또는 본 발명의 적용 및 용도를 제한하려는 것은 아니다. 또한, 상기의 배경기술 또는 하기의 상세한 설명에 제시된 임의의 이론에 구속될 의도는 없다.
앞서 언급한 바와 같이, 다양한 실시예는 배터리 작동식 전자 장치에서 과방전된 충전식 배터리를 검출할 수 있다. 아래에서 더 자세히 설명된 바와 같이, 휴대폰 또는 디지털 카메라 등과 같은 배터리 작동식 전자 장치 내의 배터리는 3볼트와 같은 차단 전압을 가질 수 있으며, 차단 전압 아래에서 배터리는 장치 또는 배터리의 손상을 방지하기 위해 전자 장치로의 전압 공급을 의도적으로 차단할 수 있다. 그러나, 다양한 기생 전압 방전 메커니즘으로 인해, 차단 전압까지 방전된 후 장기간 보관된 배터리는 1.8볼트와 같은 안전하지 않은 전압 레벨까지 추가로 방전될 수 있는데, 이 전압에서 배터리 손상이 발생할 수 있고 재충전 시 잠재적인 화재 위험이 존재할 수 있다. 다양한 실시예들은 원하는 대로 보강되거나 수정될 수 있고, 많은 등가 실시예들이 여기에 설명되어 있다.
여기에 설명되는 일반적인 개념은 임의의 재충전 가능한 전자 장치에서 구현될 수 있다. 설명의 편의를 위해, 아래 설명은 종종 HDMI 케이블과 같은 비디오 케이블을 통해 디지털 카메라와 같은 비디오 생성 장치로부터 비디오를 수신하고 비디오의 형식을 변환하고 그 비디오를 무선 네트워크를 통해 전송하도록 작동하는 무선 비디오 전송 장치를 참조한다. 과방전된 재충전 가능한 배터리의 검출에 대한 응답으로 취해지는 조치는 휴대폰, 휴대용 전자 엔터테인먼트 장치 및 임의의 다른 재충전 가능한 전자 장치의 기능과 연관될 수 있다. 추가적인 세부사항 및 예시는 아래의 설명에 제공된다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 전자 장치에서 과방전된 재충전 가능한 배터리의 검출을 위한 시스템(100)을 위한 환경이 도시되어 있다. 이 예시적인 시스템은 통합된 재충전 가능한 배터리 및 충전 회로를 갖는 장치(130), 연결된 표준 120볼트 벽 플러그(105)를 갖는 전원 공급 장치(120)를 포함할 수 있다. 전원 공급 장치(120)는 또한 240볼트 전원 또는 이들의 조합으로 공급될 수 있다.
이 예시적인 실시예에서, 장치(130)는 카메라로부터 데이터를 수신하고 그 데이터를 와이파이(Wi-Fi) 네트워크와 같은 무선 네트워크를 통한 전송에 적합한 형식으로 변환하도록 동작한다. 이 예시적인 장치(130)는 전원 공급 장치(120)에 연결될 때 충전되는 리튬 이온 배터리를 포함한다. 전원 공급 장치(120)는 전원 공급 장치(120)가 연결되고 배터리가 충전되는 동안 장치(130)에 전력을 공급하도록 추가로 동작할 수 있다. 리튬 이온 배터리는 전원 공급 장치(120)가 장치(130)로부터 분리된 때 장치(130)에 전력을 공급하도록 작동하여, 휴대의 방식으로 카메라로부터 연속적인 비디오 스트리밍을 가능하게 한다.
부트업 동안, 장치(130)는 배터리의 출력 전압을 모니터링하도록 동작한다. 전압이 감지되지 않으면, 배터리 전압이 차단 전압(예컨대, 3볼트) 미만이고 배터리 출력이 배터리로부터 분리된 것으로 가정될 수 있다. 배터리 전압이 1.8볼트와 같은, 배터리의 지속적인 사용을 위한 안전 레벨 아래로 방전되었는지 판정하기 위해, 장치(130)는 배터리가 5초와 같은 짧은 기간 동안 충전될 수 있도록 작동한다. 이러한 짧은 기간이 경과한 후, 장치(130)는 소프트웨어를 작동시키는 장치(130)를 재부팅하도록 동작한다. 장치(130)가 재부팅되면, 장치(130)는 배터리의 출력을 다시 측정한다. 배터리로부터 출력이 감지되지 않으면, 장치(130)는 다시 짧은 기간 동안 배터리를 충전하고 장치(130)를 다시 재부팅하도록 동작한다. 이 프로세스는 5 사이클과 같은 미리 결정된 횟수의 사이클 동안 반복된다. 미리 결정된 횟수의 사이클 후, 배터리 출력 전압이 차단 전압 보다 크게 상승되지 않는다면, 장치(130)는 배터리가 안전 전압 아래로 방전되었으므로 사용 또는 재충전되어서는 안 된다고 결론 내릴 수 있다. 그 다음, 장치(130)는 LED 패턴, 사용자 스크린 상의 인디케이터 또는 가청 경보와 같은 사용자 통지를 생성하도록 동작할 수 있다. 그 다음, 장치(130)는 안전하지 않은 배터리 상태에 응답하여 전원을 차단하도록 동작할 수 있다. 대안의 실시예에서, 장치(130)는 전원 공급 장치(120)에 의해 공급되는 전압으로 계속 작동하도록 동작할 수 있으나, 충전 회로로부터 배터리를 분리할 수 있다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 전자 장치에서 과방전된 재충전 가능한 배터리의 검출을 위한 시스템(200)이 도시된다. 시스템(200)은 충전 회로(220), 배터리(225), 전원 공급 장치(235), 프로세서(240) 및 사용자 인터페이스(230)를 포함할 수 있다. 전원 공급 장치(235)는 배터리(225)로부터 또는 외부 5볼트 전원 공급 장치와 같은 외부 전원 공급 장치로부터 전압을 받는 것에 응답하여 프로세서(240), 사용자 인터페이스(230) 및 충전 회로(220)에 전력을 공급하도록 동작한다. 전원 공급 장치(235)는 시스템(200)의 동작을 시작하기 위해 프로세서(240)에 연결하기 위한 적절한 전압을 생성하도록 동작할 수 있다. 전원 공급 장치(235)는 프로세서(240)로부터의 제어 신호 및 외부 전원 공급 장치로부터 공급된 전압에 응답하여 배터리(225)를 충전하기 위해 충전 회로(220)에 전력을 공급하도록 추가로 동작한다. 설계 기준에 따라 프로세서(240)의 동작 동안 배터리 충전이 수행될 수 있다.
충전 회로(220)는 전원 공급 장치(235)으로부터 전압을 수신하고 그 전압을 적절한 전압 및 전류로 변환하여 배터리(225)를 재충전하도록 동작한다. 충전 회로(220)는 배터리(235)가 재충전되어야 하는지를 판정하기 위해 배터리(225)의 출력 전압을 모니터링하도록 동작할 수 있다. 예를 들어, 4.3볼트의 배터리 출력은 완전히 충전된 것으로 간주될 수 있고, 4.3볼트의 배터리 출력 감지에 응답하여, 충전 회로(220)는 재충전 전압 인가를 중지할 수 있다. 미리 정해진 충전 전압, 예를 들어 3.7볼트의 후속 배터리 출력을 검출하면, 충전 회로(220)는 배터리(225)가 완전히 충전된 레벨로 재충전될 때까지 재충전 전압 인가를 다시 계속할 수 있다. 이 예시적인 실시예에서, 충전 회로(220)는 배터리(225)로부터 전압 출력이 없음을 검출하도록 더 동작할 수 있는데, 이는 배터리가 차단 전압 아래로 방전되었음을 나타낸다. 그 다음, 충전 회로(220)는 차단 배터리 출력을 나타내는 프로세서(240)에 연결하기 위해 제어 신호 등을 생성할 수 있다.
대안의 실시예에서, 연료 게이지 장치(245)는 배터리(225)의 충전 상태를 판정하도록 작동한다. 연료 게이지 장치는 별도의 장치, 회로, 집적 회로로서 또는 충전 회로(220)의 한 컴포넌트로서 구현될 수 있다. 배터리 출력이 차단되고 그에 따라 0 볼트의 배터리 출력을 갖는 경우, 연료 게이지 장치(245)는 배터리 출력 에러를 나타내는 프로세서에 결합하기 위한 에러 신호를 생성하도록 동작할 수 있다. 이 예에서, 배터리 출력 에러는 배터리 출력이 차단 전압 미만임을 나타낼 수 있고, 프로세서(240)에 의해 그렇게 해석될 수 있다. 특정 예에서, 연료 게이지 장치(245)는 프로세서에 결합하기 위해 I2C 에러를 생성하도록 동작할 수 있다.
배터리(225)는 재충전 가능한 리튬 이온 배터리 등일 수 있고 외부 전원 공급 장치의 연결 없이 프로세서(240) 및 사용자 인터페이스(230)에 전력을 공급하도록 동작한다. 대안의 실시예에서, 배터리(225)는 외부 전원 공급 장치가 연결되고 충전 회로(220)가 배터리(225)에 재충전 전압을 인가하도록 동작할 때 프로세서(240) 및 사용자 인터페이스(230)에 전력을 공급하도록 동작할 수 있다. 배터리(225)는 배터리(225)의 충전 레벨을 모니터링하고 충전 레벨이 차단 전압 아래로 떨어진 것에 응답하여 시스템(200)의 다른 컴포넌트에 대한 전압 연결을 중단하도록 추가로 동작할 수 있다. 이러한 출력 전압 분리가 수행됨으로써, 배터리(225) 또는 시스템(200) 내의 다른 컴포넌트에 손상을 일으키는 배터리(225)의 추가 방전이 방지된다.
프로세서(240)는 전원 공급 장치(235)으로부터 동작 전압을 수신하도록 동작하고 시스템(200)의 동작과 관련된 기능 및 알고리즘을 수행하도록 동작할 수 있다. 또한, 프로세서(240)는 배터리 출력 전압이 차단 전압 미만인지를 판정하기 위해, 직접적으로 또는 충전 회로(220)를 통해 배터리(225)의 출력을 모니터링하도록 동작한다. 배터리 출력이 차단 전압(예컨대, 0볼트) 미만인 경우, 배터리(225)는 안전하지 않은 방전 레벨까지 방전될 수 있다. 배터리 전압이 차단 전압 미만임을 검출함에 있어서, 프로세서(240)는 5초와 같은 짧은 기간 동안 배터리(225)를 충전하도록 충전 회로(220)를 제어하도록 동작할 수 있다. 그 다음, 프로세서(240)는 카운터를 증가시키고 시스템을 재부팅하도록 동작한다. 시스템을 재부팅한 후 배터리 전압이 차단된 상태로 유지되면, 프로세서(240)는 다시 짧은 시간 동안 배터리(225)를 충전하도록 충전 회로(220)를 제어하도록 작동하고, 카운터를 증가시키고, 시스템(200)을 재부팅한다. 카운터가 미리 결정된 횟수에 도달하고 배터리 충전이 차단 전압에 대해 상승하지 않으면, 프로세서(240)는 충전 회로(220)로부터 배터리(225)를 분리하고 이러한 배터리 상태를 나타내는 사용자 프롬프트를 생성하고 이 사용자 프롬프트를 사용자 인터페이스(230)에 연결하도록 동작한다. 그 다음, 프로세서(240)는 시스템(200)을 정지시키도록 동작할 수 있다. 이 예에서, 이러한 시스템 정지는 배터리가 충전 회로에서 분리되고 충전이 중단되고 시스템이 외부 전원 공급 장치에 응답하여 전원이 공급되는 상태를 유지하는 상태일 수 있다. 프로세서(240)는 장치의 동작을 정지하고 사용자 인터페이스(230) 상에 디스플레이하기 위한 사용자 프롬프트를 생성하고 사용자 인터페이스(230)에 대한 전력을 유지하도록 동작한다.
사용자 인터페이스(230)는 일련의 LED 조명, 디스플레이 스크린, 오디오 출력 등일 수 있다. 사용자 인터페이스(230)는 프로세서(240)로부터 사용자 프롬프트를 수신하고 사용자 프롬프트에 응답하여 표시를 생성하도록 동작한다. 예를 들어, 사용자 프롬프트가 배터리 결함을 나타내는 경우에, 사용자 인터페이스(230)는 배터리 결함을 나타내는 표시를 생성하도록 동작한다. 이 표시는 LED의 조명 또는 LED 패턴일 수 있으며, 가청 신호음, 신호음 패턴 또는 다른 가청 경보의 생성일 수 있다. 이 표시는 코드, 아이콘 또는 디스플레이 화면상의 메시지일 수 있다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 전자 장치에서 과방전된 재충전 가능한 배터리를 검출하기 위한 방법(300)이 도시된다. 이 방법은 먼저 재충전 가능한 배터리를 포함하는 장치를 초기화(310)하도록 동작한다. 초기화 동안, 이 방법은 카운터가 미리 결정된 값을 초과하는지를 판정하기 위해 부트업 카운터를 확인(320)하도록 동작한다. 이 예시적인 실시예에서, 카운터는 배터리 충전이 차단 전압 미만인 것에 응답하여 재충전 가능한 배터리를 충전하고 전자 장치를 재부팅하는 시도의 횟수를 나타낼 수 있다.
카운트가 미리 결정된 값을 초과하는 경우, 이 방법은 전자 장치 또는 충전 회로 상의 LED 패턴과 같은 배터리 결함의 사용자 표시를 생성하고(350) 장치를 셧다운(360)하도록 동작한다. 카운트가 미리 결정된 값을 초과하지 않으면(320), 이 방법은 외부 전원 충전기가 장치에 연결되었는지 판정(330)하도록 동작한다. 이 방법은 충전 회로 또는 전원 공급 장치 등의 입력에서 전압을 모니터링함으로써 외부 충전이 연결되었는지 여부를 판정하도록 동작할 수 있다. 외부 충전기가 연결되지 않은 경우, 이 방법은 다음으로 차단 값 미만의 배터리 충전을 나타내는 배터리의 저전압 출력을 나타내는 배터리 에러가 있는지를 판정(370)하도록 동작한다. 배터리 에러가 존재하는 경우, 이 시스템은 외부 전원 충전기 또는 배터리로부터 충분한 공급 전압을 받지 못하고 그러므로 시스템은 셧다운(375)되도록 동작한다. 차단 값을 초과하는 배터리 출력을 나타내는 배터리 에러가 판정되지 않으면(370), 이 방법은 부트업 카운터를 0으로 재설정하고 전자 장치의 정상 작동을 계속(380)하도록 동작한다.
외부 전원 충전기가 검출되면(330), 이 방법은 다음으로 차단 값 미만의 배터리 충전을 나타내는 배터리의 저전압 출력을 나타내는 배터리 에러가 있는지 검출(340)하도록 동작한다. 배터리 에러가 검출되지 않으면(340), 이 방법은 부트업 카운터를 0으로 재설정하고 전자 장치의 정상 동작을 계속(380)하도록 동작한다. 배터리 에러가 검출되면(340), 이 방법은 부트업 카운터를 증가시키고(385) 장치의 재부팅을 완료하고 5초와 같은 지속시간 동안 배터리를 충전(390)하도록 동작한다. 그 다음, 이 방법은 장치 초기화(310)로 돌아가도록 동작한다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 전자 장치에서 과방전된 재충전 가능한 배터리를 검출하기 위한 다른 시스템(400)이 도시되어 있다. 이 시스템(400)은 배터리 작동식 장치 등일 수 있고, 배터리(410), 프로세서(420), 충전 회로(430) 및 사용자 인터페이스(440)를 포함할 수 있다.
이 예시적인 실시예에서, 배터리(410)는 재충전 가능한 배터리이고 리튬 이온 배터리일 수 있다. 배터리는 전압 출력을 가지며 배터리는 충전 레벨이 전압 하한 미만인 것에 응답하여 전압 출력을 분리하도록 작동할 수 있다. 전압 하한은 배터리가 방전된 것으로 간주되고 임의의 추가 방전이 배터리(410) 또는 시스템(400)의 다른 컴포넌트에 손상을 일으킬 수 있는 3.3볼트와 같은 전압일 수 있다. 전압 하한에 도달하고 배터리가 전압 출력을 분리하도록 작동하면, 배터리 충전 레벨이 3.3볼트인 동안 전압 출력은 0볼트가 될 것이다.
충전 회로(430)는 프로세서(420)에 의해 생성된 충전 제어 신호에 응답하여 배터리를 충전하도록 동작한다. 충전 회로(430)는 5볼트 전원 공급 장치와 같은 외부 전원 공급 장치로부터 전력을 받을 수 있다. 외부 전원 공급 장치은 분리 가능하여 장치를 휴대할 수 있게 해준다.
시스템(400)은 배터리(410)의 전압 출력의 제1 판정을 판정하기 위한 프로세서(420)를 더 포함할 수 있다. 프로세서(420)는 또한 제1 판정이 전압 하한 미만인 것에 응답하여 3초 내지 7초의 시간 기간 동안 배터리를 충전하도록 충전 회로(430)를 제어하기 위한 충전 제어 신호를 생성하도록 동작한다. 전압 하한은 충전 레벨이 미리 결정된 전압 미만인 것에 응답하여 배터리가 배터리 출력을 분리시키는 전압이다. 배터리 출력이 충전 회로(430)로부터 분리되었다면, 제1 판정은 0볼트일 수 있다. 배터리 충전 지속시간은 설계 기준, 배터리 용량 및/또는 전원 정격에 따라 결정되는 임의의 시간일 수 있으며, 3초 내지 7초의 범위로 제한되지 않는다.
프로세서(420)는 배터리(410)가 이러한 지속시간 동안 충전된 후에 배터리 작동식 장치를 재부팅하도록 더 동작한다. 프로세서는 미리 결정된 사이클 횟수 동안 이러한 측정, 충전 및 재부팅 프로세스를 반복하도록 작동한다. 미리 결정된 횟수의 사이클이 수행되고 배터리 전압이 전압 하한 미만으로 유지되면, 프로세서(420)는 배터리 결함을 나타내는 사용자 프롬프트를 생성하고 배터리 작동식 장치를 셧다운하도록 추가로 동작한다.
사용자 인터페이스(440)는 사용자 프롬프트를 디스플레이하기 위한 디스플레이를 포함할 수 있고 또는 사용자 프롬프트에 응답하여 가청 경보를 제공하도록 작동하는 스피커일 수 있다. 프로세서(420)에 의해 생성된 사용자 프롬프트에 응답하여, 사용자 인터페이스(440)는 배터리 결함을 나타내는 발광 다이오드를 조명하도록 동작할 수 있다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 전자 장치에서 과방전된 재충전 가능한 배터리를 검출하기 위한 다른 방법(500)이 도시된다. 이 방법은 먼저 배터리 작동식 장치 내에서 기능을 수행하도록 동작하는 프로세서를 초기화(510)하도록 동작한다. 예시적인 실시예에서, 배터리 작동식 장치는 카메라로부터 비디오 신호를 수신하고 비디오 신호를 무선 네트워크 상의 전송에 적합한 데이터 신호로 변환할 수 있다. 배터리 작동식 장치는 무선 네트워크를 통해 데이터 신호를 전송할 수 있다.
이 방법은 다음으로 배터리의 제1 출력 전압을 차단 전압과 비교(520)하도록 동작한다. 제1 출력 전압이 차단 전압보다 크면, 이 방법은 비디오 신호를 변환하는 것과 같은 기능을 수행(580)하도록 동작한다. 제1 출력 전압이 차단 전압 미만인 경우, 이 방법은 제1 출력 전압이 차단 전압보다 작다는 것에 응답하여 3초 내지 7초의 지속시간 동안 충전 회로로 배터리를 충전(530)하도록 동작한다. 예시적인 애플리케이션에서, 배터리는 5초 동안 충전된다. 충전 지속시간은 과열 또는 그 외의 배터리 손상을 방지하면서 배터리에 약간의 충전을 제공하도록 선택될 수 있다. 배터리 충전 지속시간은 설계 기준, 배터리 용량 및/또는 전원 정격에 따라 결정되는 임의의 시간일 수 있으며, 3초 내지 7초의 범위로 제한되지 않는다.
이 방법은 다음으로 배터리에 인가된 짧은 재충전 지속시간의 횟수를 나타내는 카운터를 증가(540)시키도록 동작한다. 그 다음, 이 방법은 짧은 충전 지속시간의 최대 횟수가 인가되었는지를 판정하기 위해 카운터 한계와 카운터를 비교(550)한다. 카운터 한계가 초과되면, 이 방법은 배터리 작동식 장치를 셧다운(560)하도록 동작한다. 카운터 한계가 초과되지 않은 경우, 이 방법은 배터리 작동식 장치를 재부팅(570)하고 배터리의 후속 출력 전압을 차단 전압과 비교(520)함으로써 이 방법을 계속하도록 동작한다.
카운터 한계가 초과되었다는 것에 응답하여 장치를 셧다운(560)하는 것에 추가하여, 이 방법은 제2 출력 전압이 차단 전압보다 작다는 것에 응답하여 배터리 결함을 나타내는 사용자 프롬프트를 더 제공할 수 있다. 사용자 프롬프트는 발광 다이오드, 디스플레이 화면 또는 가청 경보를 통해 제공될 수 있다.
"예시적인"이라는 용어는 본 명세서에서 임의의 수의 대안을 가질 수 있는 하나의 예, 실례 또는 예시를 나타내기 위해 사용된다. 본 명세서에서 "예시적인" 것으로 설명된 임의의 구현은 그것이 반드시 다른 구현보다 선호되거나 유리한 것으로 해석되어서는 안 된다. 몇몇 예시적인 실시예가 전술한 상세한 설명에서 제시되었지만, 많은 대안의 등가 변형이 존재하며, 본 명세서에 제시된 예는 어떠한 방식으로든 본 발명의 범위, 적용 가능성 또는 구성을 제한하도록 의도되지 않음을 이해해야 한다. 반대로, 청구범위 및 청구범위의 법적 등가물의 범위를 벗어나지 않고 본 명세서에 설명된 다양한 특징의 기능 및 배열에 다양한 변경이 이루어질 수 있다.
Claims (15)
- - 배터리 작동식 장치 내에서 기능을 수행하도록 동작하는 프로세서를 초기화하는 단계;
- 배터리의 제1 출력 전압을 판정하는 단계;
- 상기 제1 출력 전압이 차단 전압 미만인 것에 응답하여 3초 내지 7초의 지속시간 동안 배터리 충전기로 상기 배터리를 충전하는 단계;
- 상기 배터리 작동식 장치를 재부팅하는 단계;
- 상기 배터리의 제2 출력 전압을 판정하는 단계;
- 상기 제2 출력 전압이 상기 차단 전압 미만인 것에 응답하여 배터리 결함을 나타내는 사용자 프롬프트를 제공하는 단계; 및
- 상기 배터리 작동식 장치를 셧다운하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 1 항에 있어서, 상기 배터리의 제3 출력 전압을 판정하는 단계를 더 포함하고, 상기 배터리 작동식 장치의 셧다운은 상기 제3 출력 전압이 차단 전압 미만인 것에 응답하여 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 1 항에 있어서, 상기 차단 전압은 0볼트이고, 상기 배터리가 전압 하한 미만으로 방전된 것에 응답하여 상기 배터리가 차단 회로에 의해 분리되었음을 나타내는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 1 항에 있어서, 상기 사용자 프롬프트는 발광 다이오드를 통해 제공되는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 1 항에 있어서, 상기 배터리는 리튬 이온 배터리인 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 1 항에 있어서, 상기 차단 전압은 상기 배터리가 전압 하한 미만으로 방전되었음을 나타내는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 1 항에 있어서, 상기 제1 출력 전압이 차단 전압 미만인 것에 응답하여 카운터를 증가시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 1 항에 있어서, 상기 사용자 프롬프트는 가청 경보를 통해 제공되는 것을 특징으로 하는 방법.
- 배터리 작동식 장치로서,
- 전압 출력을 갖고, 충전 레벨이 전압 하한 미만인 것에 응답하여 상기 전압 출력을 분리시키도록 동작하는 배터리;
- 충전 제어 신호에 응답하여 상기 배터리를 충전하기 위한 충전 회로;
- 상기 배터리의 상기 출력 전압의 제1 판정을 판정하고, 상기 제1 판정이 상기 전압 하한 미만인 것에 응답하여 3초 내지 7초 사이의 지속시간 동안 상기 배터리를 충전하도록 상기 충전 회로를 제어하기 위한 충전 제어 신호를 생성하고, 상기 배터리 작동식 장치를 재부팅하고, 상기 배터리의 상기 전압 출력에 대한 제2 판정을 판정하고, 상기 제2 판정이 상기 전압 하한 미만인 것에 응답하여 배터리 결함을 나타내는 사용자 프롬프트를 생성하고, 그리고 상기 배터리 작동식 장치를 셧다운하는 프로세서를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 작동식 장치.
- 제 9 항에 있어서, 상기 사용자 프롬프트를 디스플레이하기 위한 사용자 인터페이스를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 작동식 장치.
- 제 9 항에 있어서, 상기 사용자 프롬프트에 응답하여 가청 경보를 제공하는 사용자 인터페이스를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 작동식 장치.
- 제 9 항에 있어서, 상기 사용자 프롬프트는 발광 다이오드를 조명하기 위한 신호인 것을 특징으로 하는 배터리 작동식 장치.
- 제 9 항에 있어서, 상기 프로세서는 상기 제1 판정이 상기 전압 하한 미만인 것에 응답하여 카운터를 증가시키도록 더 동작하는 것을 특징으로 하는 배터리 작동식 장치.
- 제 9 항에 있어서, 상기 제1 판정은 0볼트이고, 충전 레벨이 전압 하한 미만인 것에 응답하여 상기 배터리가 상기 전압 출력을 분리하였음을 나타내는 것을 특징으로 하는 배터리 작동식 장치.
- 제 9 항에 있어서, 상기 충전 회로, 상기 프로세서 및 사용자 인터페이스에 공급 전압을 제공하기 위한 전원 공급 장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 작동식 장치.
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