KR960013537B1 - 밧테리 충전제어방법 - Google Patents

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Abstract

내용 없음.

Description

밧테리 충전제어방법
제1도는 본 발명 밧테리 충전제어 시스템 구성도.
제2도는 제1도 온도감지수단을 상세하게 도시한 회로도.
제3도는 제1도에 따른 밧테리 충전제어신호 흐름도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
100 : 아답터 101 : 직류/직류 변환수단
102 : 시스템 보드 103 : 밧테리
104 : 온도감지수단 105 : 시스템 제어수단
106 : 충전구동수단 107 : 스위칭부재
108 : 아답터 착탈유무 검출수단 109 : 밧테리 착탈유무 검출수단
본 발명은 노트북 컴퓨터 있어서의 밧테리 충전제어에 관한 것으로, 특히 충전시 밧테리의 온도가 높거나 낮을 경우 밧테리의 특성상 충전이 되지 않으므로 밧테리의 온도를 감지하여 그 온도의 변화에 따라 밧테리의 충전을 제어하도록 하는 밧테리 충전제어방법에 관한 것이다.
일반적으로 노트북 컴퓨터의 전원공급장치(SMPS : Switching Mode Power Supply)는 하나의 하드웨어로 구성되어 아답터에서 변환된 직류전압을 직류/직류 변환수단을 통해 전압을 강하 또는 상승시켜 각각의 시스템에 전달하여 동작전원으로 사용할 수 있고, 또한 아답터 사용이 불가능한 장소에서 노트북 컴퓨터를 사용하기 위해서는 미리 상기 아답터에서 변환된 직류 전압을 밧테리에 충전시켜서 사용하여야 한다.
이때의 밧테리 충전방법으로는 퀵모드와 래피드모드가 있는데, 상기 퀵모드는 아답터에서 변환된 직류 전압이 시스템 보드상으로 인가된 상태에서 그 아답터의 나머지 전압을 충전하는 모드이고 래피모드는 시스템 보드에 인가되는 아답터의 전압이 차단된 상태에서의 아답터의 직류 전압 모두를 밧테리에 충전하는 모드이다.
따라서 상기 퀵모드시와 래피드모드시에 밧테리에 충전되는 전압에 따라 밧테리의 온도변화도 시간에 따라 다르게 변화되는데, 이때 같은 시간 조건하에서 퀵모드 보다 래피드모드시 밧테리의 온도가 더 상승을 하게 된다.
그리고 상기 아답터에서 변환된 직류 전압을 밧테리에 충전할시에는 현재 밧테리에 충전된 전압에 관계없이 아답터에서 출력되는 전압을 지속적으로 충전하게 된다.
이와같이, 밧테리에 전압이 지속적으로 충전되면 그 밧테리에서 열이 발생하게 되는데, 이때 퀵모드 및 래피드모드에 상관없이 밧테리에서 발생된 열을 감지하여 설정온도 이상이 되면 밧테리에 충전되는 전압 차단하여 열로 인한 밧테리의 소손을 방지하게 된다.
그러나, 이와같은 종래 노트북 컴퓨터의 전원공급장치는 전술한 바와 같이, 밧테리의 온도가 일정온도에 도달시만이 감지 즉, 밧테리의 온도가 65℃에 도달시만이 감지함으로써, 밧테리의 온도범위가 저온이나 고온시 충전이 정상적으로 수행되지 않을 뿐 아니라 밧테리의 열폭죽으로 인한 자체 손실과 함께 화재의 위험성이 많으며, 또한 상기 밧테리에서 발생되는 65℃의 온도를 감지하지 못하는 경우에는 밧테리 자체의 안정도에만 의존하여야 하는 문제점이 있었다.
따라서 본 발명의 목적은 밧테리 초기 충전시 또는 충전중에 밧테리의 온도범위가 고온이나 저온일 경우 밧테리의 특성상 충전이 되지 않으므로 밧테리의 온도를 감지하여 그 온도의 변화에 따라서 밧테리의 충전을 제어하도록 하는 밧테리 충전제어방법을 제공함에 있다.충전제어방법을 제공함에 있다.
이와같은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 방법은 초기에 아답터 및 밧테리의 접속 유무를 검색하는 단계와, 상기 검색결과 밧테리 및 아답터의 접속이면 충전초기 플래그상태를 검색하는 단계와, 상기 충전초기 플래그가 세트되어 있지 않으면 밧테리의 초기온도를 감지하여 설정 온도범위내에 존재하는가를 검색하는 단계와, 상기 검색결과 초기온도가 설정 온도범위내에 존재하면 충전초기 플래그를 세트하고 스위칭부재의 온/오프상태에 따라 퀵모드 및 래피드모드로 밧테리에 충전을 하면서 밧테리의 온도를 감지하여 설정온도와를 비교 검색하는 단계와, 상기 검색결과 밧테리의 초기온도가 설정 온도범위내에 존재하지 않거나 퀵모드 및 래피드모드에 따라 충전하는 도중에 감지한 온도가 설정온도 이상이면 이상 밧테리로 판단하여 충전을 중단하는 단계로 이루어짐으로써 달성되는 것으로, 이하 본 발명을 첨부한 도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.
제1도는 본 발명 밧테리 만충전 인식 시스템 구성도로서, 이에 도시한 바와같이, 입력 교류전압(AC)을 강압하여 적당한 레벨의 직류 전압으로 변환 출력하는 아답터(100)와, 상기 아답터(101)에서 변환된 직류 전압을 강압 및 승압하고 이를 각기 일정레벨의 정전압으로 변환시켜 시스템 보드(102)의 동작전압으로 공급하는 직류/직류변환수단(101)과, 상기 시스템 보드(102)사이에 접속되어 시스템 보드(102)로의 정전압을 공급 및 차단하는 스위칭부재(107)과, 상기 아답터(100)의 직류 전압을 충,방전시키는 밧테리(103)와, 상기 밧테리(103)의 충전량에 따라 변화되는 온도를 감지하는 온도감지 수단(104)과, 상기 아답터(100) 및 상기 밧테리(103)의 접속유무를 검출하여 접속시에는 하이신호를, 무접속시에는 로우신호를 출력하는 아답터 및 밧테리 착탈유무 검출수단(108)(109)과 상기 스위칭부재(107)의 온/오프를 감지하여 오프시에는 로우신호를, 턴-온시에는 하이신호를 출력하는 스위칭 온/오프 검출수단(110)과, 상기 아답터, 밧테리 착탈유무 검출수단(108)(109) 및 스위칭 온/오프 검출수단(110)의 출력신호에 따라 아답터(100), 밧테리(103)의 접속유무를 판단하고 온도감지수단(104)에서 검출된 밧테리(100)의 온도변화를 인식하여 밧테리 충전을 제어하는 시스템 제어수단(105)과, 상기 시스템 제어수단(105)의 온도인식에 따른 제어신호에 의해 스위칭되어 밧테리(103)에 전압을 충전 및 차단하는 트랜지스터(TR1)(TR2) 및 저항(R1-R4)을 포함한 충전구동수단(106)으로 구성한다.
상기에서 온도감지 제어수단(104)은 충전량의 변화에 따른 상기 밧테리(103)의 온도를 감지하여 그에 상응하는 전기적 신호를 변환하는 온도감지부재(104a)와, 상기 온도감지부재(104a)에서 감지한 온도신호를 적당한 레벨로 증폭 출력하는 저항(R5-R9) 및 차동증폭기(OP1)를 포함한 전압증폭부(104b)와, 상기 전압증폭부(104b)에서 증폭된 온도신호와 설정된 기준전압과의 차를 소정레벨로 증폭하여 시스템 제어수단(105)에 입력하는 저항(R10-R16), 다이오드(D1)(D2) 및 차동증폭기(OP2)를 포함한 차전압증폭부(104c)로 구성한다.
그리고 제3도는 초기에 아답터(100) 및 밧테리(103)의 접속유무를 검색하는 단계(ST1)(ST2)와, 상기 검색결과 밧테리(103) 및 아답터(100)의 접속이면 충전초기 플래그상태를 검색하는 단계(ST3)와, 상기 충전초기 플래그가 세트되어 있지 않으면 밧테리(103)의 초기온도를 감지하여 설정 온도범위내에 존재하는가를 검색하는 단계(ST4-ST6)와, 상기 검색결과 초기온도가 설정 온도범위내에 존재하면 충전초기 플래그를 세트하는 단계(ST7), 상기 단계(ST3)에서 충전초기 플래그가 세트되어 있으면 직류/직류 변환수단(101)으로부터의 동작전압을 시스템 보드(102)에 공급 및 차단하는 스위칭부재(107)의 온/오프 상태를 검색하는 단계(ST8)와, 상기 검색결과 스우칭부재(107)의 오프(OFF)로 판단되면 래피드모드로 인식하고 온(ON)으로 판단되면 퀵모드로 인식하여 그 모드에 따라 밧테리(103)에 전압을 충전하는 단계(ST9)(ST10)와, 상기 퀵모드 및 래피드모드로 밧테리에 충전을 하면서 밧테리의 온도를 감지하는 단계(ST11)와, 상기 밧테리(103) 충전에 감지한 온도와 설정온도와를 비교 검색하여 설정온도 이하이면 상기 충전초기 플래그상태 검색 이후의 과정을 반복 수행하는 단계(ST12)와, 상기 퀵모드 및 래피드모드에 따라 충전하는 도중에 감지한 온도가 설정온도 이상이거나 상기 단계(ST5)(ST6)에서 검색한 밧테리의 초기온도가 설정 온도범위내에 존재하지 않으면 이상 밧테리로 판단하여 충전을 중단하는 단계(ST13)로 이루어진다.
이와같이, 구성된 본 발명의 작용, 효과를 제1도 내지 제3도를 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
먼저 아답터(100) 및 밧테리(103)가 시스템에 접속되면 상기 아답터(100)는 입력 교류전압(AC)을 강압하고 그 강압된 교류 전압을 직류 전압으로 변환시켜 직류/직류 변환수단(101)에 입력하게 된다.
상기 직류/직류 변환수단(101)은 입력된 직류 전압을 강압 및 승압하고 그강압 및 승압된 직류 전압을 각기 일정레벨의 정전압으로 변환시켜 시스템 보드(102)에 33V, -25V, 5V 및 3.3V의 동작전압을 공급하게 ehl는데, 이때 스위칭부재(107)를 오프시키게 되면 시스템보드(102)로 공급되는 직류/직류 변환수단(101)의 각각의 정전압은 차단되고, 아답터(100)의 직류 전압이 모두 밧테리(103)에 인가된다.
한편, 상기 밧테리(100)는 아답터(100)로 변환되어 입력되는 전압을 충전하게 되는데, 이 때 아답터 착탈유무 검출수단(108) 및 밧테리 착탈유무 검출수단(109)은 아답터(100) 및 밧테리(103)의 접속유무를 검출하여 아답터(100) 및 밧테리(103)가 시스템에 접속되어 있으면 하이신호를, 접속되지 않을 경우에는 로우신호를 시스템 제어수단(105)에 입력하게 되고, 또한 스위칭 온/오프 검출수단(110)은 스위칭부재(107)의 온/오프를 감지하여 오프시에는 로우신호를, 온시에는 하이신호를 시스템 제어수단(105)에 입력하게 된다.
이에 따라 시스템 제어수단(100)과, 아답터 착탈유무 검출수단(108)및 밧테리 착탈유무 검출수단(109)으로부터 검출된 신호에 따라 아답터(100) 및 밧테리(103)의 접속상태를 검색하여 (ST1)(ST2) 아답터(100) 및 밧테리(103)의 접속으로 판단되면 즉, 아답터 착탈유무 검출수단(108), 밧테리 착탈유무 검출수단(109)으로부터 하이신호가 입력되면 자체의 충전초기 플래그상태를 검색하게 된다(ST3).
상기에서 충전초기 플래그가 세트되어 있으면 스위칭부재(107)의 온/오프상태를 스위칭 온/오프 검출수단(110)을 통해 검색하여(ST8) 오프이면 래피드 충전모드로 인식하여 충전구동수단(106)을 통해 래피드모드로 밧테리에 전압을 충전하고(ST10), 스위칭부재(107)가 온이면 퀵충전모드로 인식하여 충전구동수단(106)을 통해 퀵모드로 밧테리(103)에 전압을 충전한다(ST9).
즉, 상기에서 퀵모드일 경우, 즉 스위칭부재(107)가 온일 경우에는 직류/직류 변환수단(101)에서 출력된 동작전압이 시스템보드(102)에 인가되고 그 나머지 전압이 밧테리(103)에 충전되는 모드이고, 래피드모드일 경우, 즉, 스위칭부재(107)가 오프일 경우에는 직류/직류 변환수단(101)의 출력 동작전압이 모두 밧테리(103)에 충전되는 모드로서, 퀵모드 보다 빠르게 충전되므로, 시스템 제어수단(105)이 충전구동수단(106)을 통해 모드에 따라 밧테리의 전압충전을 제어하게 된다.
이와같이, 퀵모드 또는 래피드모드에 따라 밧테리(103)에 전압을 충전하고 그 밧테리(103)의 전압 충전량에 따라 변화되는 온도를 온도감지수단(104)을 통해 읽어들여(ST11) 설정온도와를 비교 검색하게 된다(ST12).
상기 단계(ST12)에서 비교한 결과 밧테리의 충전중에 감지한 온도가 설정온도(65℃) 이하이면 충전초기 플래그상태 검색 이후의 과정을 반복 수행하고 상기 단계(ST12)에서 검색한 결과 충전중에 감지한 온도가 설정온도 이상이면 이상 밧테리로 간주하여 충전구동수단(106)을 제어하며 밧테리의 충전을 중단한다(ST13).
한편 상기 단계(ST3)에서 검색한 결과 충전초기 플래그가 세트되어 있지 않으면 온도감지수단(104)을 통해 밧테리(103)의 초기온도를 읽어들여(ST4) 설정된 온도범위내에 존재하는가를 검색하게 된다(ST5)(ST6).
상기 단계(ST5)(ST6)에서 검색한 결과 현재 감지한 밧테리(103)의 초기온도가 설정 온도범위내에 존재하지 않으면 즉, 밧테리(103)에 전압을 충전하지 않은 상태에서 밧테리(103)의 초기온도가 0℃이하이거나 또는 50℃이상일 경우에는 이상 밧테리로 간주하여 충전을 중단한다(ST13).
그리고 상기 단계(ST5)(ST6)에서 검색한 결과 현재 감지한 밧테리(103)의 초기온도가 설정 온도범위(0℃ 내지 50℃)내에 존재하면 즉, 밧테리에 전압을 충전하지 않은 상태에서 밧테리(103)의 초기온도가 0℃이상이거나 50℃ 이하일 경우에는 정상 밧테리로 간주하여 충전초기 플래그를 세트하고(ST7), 충전초기 플래그상태 검색 이후의 과정을 반복 수행하면서 밧테리의 충전중에 변화되는 온도에 따라 밧테리의 충전을 제어하게 된다.
이상에서 상세히 설명한 바와같이, 본 발명은 밧테리의 충전시 밧테리의 온도범위가 고온이나 저온일 경우 밧테리의 특성상 충전이 되지 않으므로 밧테리의 온도를 감지하여 그 온도의 변화에 따라서 밧테리의 충전을 제어함으로써, 밧테리의 열폭죽으로 인한 밧테리 및 그 주변회로의 소손은 물론 화재의 위험성을 미연에 예방하게 되는 효과가 있다.

Claims (3)

  1. 초기에 아답터 및 밧테리의 접속유무를 검색하는 단계와, 상기 검색결과 밧테리 및 아답터의 접속이면 충전초기 플래그상태를 검색하는 단계와, 상기 충전초기 플래그가 세트되어 있지 않으면 밧테리의 초기온도를 감지하여 설정 온도범위내에 존재하는가를 검색하는 단계와, 상기 검색결과 초기온도가 설정 온도범위내에 존재하면 충전초기 플래그를 세트하고 스위칭부재의 온/오프 상태에 따라 퀵모드 및 래피드모드로 밧테리에 충전을 하면서 밧테리의 온도를 감지하여 설정온도와를 비교 검색하는 단계와, 상기 검색결과 밧테리의 초기온도가 설정 온도범위내에 존재하지 않거나 퀵모드 및 래피드모드에 따라 충전하는 도중에 감지한 온도가 설정온도 이상이면 이상 밧테리로 판단하여 충전을 중단하는 단계로 이루어짐을 특징으로 한 밧테리 충전제어방법.
  2. 제1항에 있어서, 초기온도의 설정범위는 0℃ 내지 50℃로 함을 특징으로 한 밧테리 충전제어방법.
  3. 제1항에 있어서, 밧테리 충전시의 설정온도는 65℃로 함을 특징으로 한 밧테리 충전제어방법.
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