KR100442985B1 - 이동통신 단말기에 탑재되는 배터리의 디자인용량 측정방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 이동통신 단말기에 탑재되는 배터리의 디자인용량을 정확히 측정하여 복원할 수 있는 방법을 제공하는 것으로, 이동통신단말기는 배터리가 탑재됨에 따라 이 배터리의 충방전 상태 측정에 이용되는 디자인용량값이 탑재한 배터리 내에 저장되어 있는지를 확인하여 디자인용량값이 저장되어 있지 않으면, 탑재시 배터리의 잔존용량을 측정하는 제 1 단계; 및 이동통신 단말기는 미리 저장된 다수의 기준충전용량값들과 측정한 배터리의 잔존용량값의 크기를 비교하여 탑재한 배터리의 디자인용량을 결정한 후 결정한 디자인용량을 배터리에 저장하는 제 2 단계를 포함한다.

Description

이동통신 단말기에 탑재되는 배터리의 디자인용량 측정 방법{Method for estimating design capacity of battery loaded on mobile phone}

본 발명은 이동통신 단말기에 탑재되는 배터리의 디자인용량 측정 방법에 관한 것으로서, 특히 배터리 내에 기록된 디자인용량이 소실될 경우 이를 측정하여 복원하기 위한 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 이동통신 단말기는 개인이 휴대용으로 사용하므로 에너지를 저장해두는 충전식 배터리를 사용하고 있는데, 이러한 배터리는 이동통신 단말기에 탑재되어 일정시간 동안 사용되고 나면 방전되므로, 다시 충전시켜 사용하여야 한다. 따라서, 사용자에게 배터리의 교체시기를 알려주기 위하여, 이동통신 단말기는 탑재된 배터리의 잔량을 액정화면을 통해 표시한다.

그래서, 이동통신 단말기는 탑재된 배터리의 잔량을 계산하기 위한 프로그램을 구비하고 있으며, 이 프로그램에 의해 탑재된 배터리로부터 인가되는 잔류 전류량을 입력받아 배터리의 잔량을 계산하게 된다. 그리고, 이동통신 단말기는 이렇게 계산한 배터리의 잔량을 통해 배터리의 충전 및 방전 상태를 판단하여 액정화면에 표시한다. 여기서, 이동통신 단말기는 계산한 배터리의 잔량과 배터리 디자인용량을 비교하므로써, 배터리의 충전 및 방전 상태를 판단하게 된다. 즉, 이동통신 단말기는 배터리의 디자인용량을 정확히 알아야만 배터리의 충전 및 방전 상태를 정확히 판단할 수 있게 되는 것이다.

이러한, 배터리의 디자인용량을 확인하기 위해, 종래에는 만충전된 배터리가 완전 방전될 때까지 걸리는 시간을 체크하므로써, 배터리의 디자인용량을 측정하였다.

그러나, 이와 같은 종래의 배터리 디자인용량 측정 방법의 경우, 배터리의 완전한 만충전 및 방전 상태에서 배터리 디자인용량을 측정한다는 것은 거의 불가능하여, 실질적으로 만충전 및 완전 방전에 가까운 상태에서 배터리 디자인용량을 측정하므로써, 이동통신 단말기는 탑재된 배터리의 디자인용량을 정확히 알 수 없었고, 이로 인해 이동통신 단말기는 보다 정확한 배터리의 충전 및 방전 상태를 사용자에게 표시하여 주지 못하였다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 이동통신 단말기에 탑재되는 배터리의 디자인용량을 정확히 측정하여 복원할 수 있는 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명은 배터리의 디자인용량을 정확히 측정하여 복원함으로써, 배터리에 기록된 디지인용량이 소실되더라도 새로 측정한 디자인용량을 이용하여 배터리의 충방전 시간을 정확히 측정할 수 있도록 하는 배터리의 디자인용량 측정 방법을 제공하는데 다른 목적이 있다.

도 1은 본 발명이 적용되는 이동통신 단말기와 이에 탑재되는 배터리의 구성 개략도.

도 2는 본 발명의 일실시예 따른 이동통신 단말기에 탑재되는 배터리의 디자인용량 측정 방법에 대한 흐름도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

110: 배터리 111: 셀

112: 제 1 메모리 120: 이동통신 단말기

121: 제 2 메모리 122: 용량측정 제어부

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 이동통신 단말기에 탑재되는 배터리의 디자인용량을 측정하는 방법에 있어서, 상기 이동통신단말기는 상기 배터리가 만충전 상태에서 탑재됨에 따라 이 배터리의 충방전 상태 측정에 이용되는 디자인용량값이 상기 탑재한 배터리 내에 저장되어 있는지를 확인하여 디자인용량값이 저장되어 있지 않으면, 탑재시 상기 배터리의 잔존용량을 측정하는 제 1 단계; 및 상기 이동통신 단말기는 미리 저장된 다수의 기준충전용량값들과 상기 측정한 배터리의 잔존용량값의 크기를 비교하여 상기 탑재한 배터리의 디자인용량을 결정한 후 결정한 디자인용량을 상기 배터리에 저장하는 제 2 단계를 포함한다.여기서, 상기 디자인용량(DC)이라 함은 배터리 제조시 그 배터리의 설계자에 의해 정해지는 셀의 최대충전용량값을 말한다.

본 발명은 배터리 내에 기록된 디자인용량값이 사용자 부주의나 기기 결합 등으로 인해 소실될 경우, 이동통신 단말기가 이 디자인용량값을 측정하여 복원시킨 후 배터리의 충방전 상태 측정에 이용하기 위한 것으로, 이와 같은 본 발명의 기술사상을 개시하기 위한 바람직한 실시예를 이하 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명이 적용되는 이동통신 단말기와 이에 탑재되는 배터리의 구성 개략도로서, 일정 크기의 충전용량을 갖는 배터리(110)와, 탑재되는 배터리(110)의 디자인용량값이 소실될 경우 이를 복원시켜 주기위한 이동통신 단말기(120)로 구성된다.

배터리(110)는 일정 양의 전류를 충방전하기 위한 셀(111)과, 셀(111)의 디자인용량값을 저장하기 위한 제 1 메모리(112)를 구비한다.

이동통신 단말기(120)는 배터리(110)의 디자인용량값 측정에 이용되는 다수의 기준충전용량값을 저장하기 위한 제 2 메모리(121)와, 배터리(110)의 제 1 메모리(112)에 저장된 디자인용량값이 소실될 경우 제 2 메모리(121) 내의 기준충전용량값을 이용해 배터리(110)의 디자인용량값을 측정하여 제 1 메모리(112)에 다시 저장시켜 주기 위한 용량측정 제어부(122)를 구비한다.

여기서, 용량측정 제어부(122)는 셀(111)의 유출입 전류량과 배터리(110)의 제 1 메모리(112)에 저장된 디자인용량값을 각각 전원단자(+, -)와 통신단자를 통해 입력받으며, 배터리(110)의 디자인용량값이 소실됨에 따라 새로 측정한 디자인용량값을 통신단자를 통해 제 1 메모리(112)에 저장시킨다.

그리고, 배터리(110)의 제 1 메모리(112)에 저장된 디자인용량값(DC)은 제조시 사용자에 의해 설계되는 셀(111)의 최대충전용량값이다.

그러나, 배터리(110)가 설계시의 충전 성능을 유지하는 경우, 셀(111)에는 실질적으로 디자인용량값보다 많은 전류량이 일정수준 내로 충전될 수 있으며, 이를 수식을 통해 살펴보면 다음 [수학식 1]과 같다.

MC DC(1+δ) 0≤δ≤0.2

상기 [수학식 1]에서, MC는 셀(111)의 실질적인 최대충전용량이고, DC는 셀(111)의 디자인용량값이고, δ는 셀(111)의 디자인용량값과 최대충전용량 간의 오차값으로 실험을 통해 검증된 값이다.

상기 [수학식 1]에서와 같이, 셀(111)에는 디자인용량값보다 20% 정도의 전류량이 더 충전될 수 있으며, 이를 예를들어 살펴보면, 배터리(110)의 셀(111)의 디자인용량값이 100mA일 경우, 실제 충전시 셀(111)에는 최대 120mA의 전류량이 충전될 수 있는 것이다.

하지만, 배터리(110)의 충전 성능은 계속적인 사용에 의해 저하되므로, 배터리(110)는 최초 사용후 6개월 이내까지 120% 정도의 최대충전용량을 유지할 수 있으며, 사용기간이 6개월 이상을 넘어서면 최대충전용량이 점차로 낮아진다. 이에 따라, 배터리(110)는 일정기간 이상 사용되면, 최대충전용량이 디자인용량의 80% 정도 수준으로 낮아지게 된다.

따라서, 본 발명은 배터리(110)의 최대충전용량값의 변화됨을 전제로 하여 제 1 메모리(112)에서 소실된 디자인용량값을 새로 측정하여 복원시키고자 하는 것이다.

그러면, 상기한 바와 같은 구성을 갖는 이동통신 단말기와 이에 탑재되는 배터리를 통해 본 발명에 따른 배터리의 디자인용량 측정 방법에 대하여 도 2를 참조하여 상세하게 설명한다.

도 2를 참조하면, 우선 배터리(110)를 만충전시킨 후 이동통신 단말기(120)에 탑재시키면(S201), 용량측정 제어부(122)는 셀(111)의 충방전 상태 측정에 이용되는 배터리(110)의 디자인용량값이 제 1 메모리(112)에 저장되어 있는지를 판단한다(S202). 판단결과 디자인용량값이 저장되어 있으면, 용량측정 제어부(122)는 현재 셀(111)의 충전용량과 제 1 메모리(112)에 저장된 배터리(110)의 디자인용량값을 이용하여 셀(111)의 충방전 상태를 측정한다(S203).

판단결과 디자인용량값이 저장되어 있지 않으면, 용량측정 제어부(122)는 셀(111)로부터 전원단자(+, -)를 통해 인가되는 전류량을 이용해 탑재시 셀(111)의 잔존용량을 측정한다(S204). 여기서, 용량측정 제어부(122)는 만충전 상태의 셀(111)의 잔존용량을 측정한 것이기 때문에, 용량측정 제어부(122)가 측정한셀(111)의 잔존용량(RC)은 최대충전용량(MC)과 동일한 용량값이 된다. 이와 같은 배터리(110)의 잔존용량이나 최대충전용량을 측정하는 기술은 통상적으로 사용되는 기술을 이용할 수 있다.

이렇게, 셀(111)의 최대충전용량이 측정되고 나면, 용량측정 제어부(122)는 제 2 메모리(121) 내에 저장된 다수의 기준충전용량값과 측정한 탑재시의 잔존용량값(RC)의 크기를 다음 [수학식 2]에서와 같이 비교하여, 이동통신 단말기(120)에 탑재된 배터리(110)의 디자인용량을 결정한다(S205).

MC(n-1) RC < MCn

상기 [수학식 2]에서, MC1 내지 MCn은 제 2 메모리(121)에 저장된 기준충전용량값으로, 예로서 MC1은 50mA, MC(n-1)은 100mA, 그리고 MCn은 150mA로 가정한다.

이렇게 기준충전용량값이 설정된 상태에서, 상기 [수학식 2]를 통해 본 발명에 따른 배터리(110)의 디자인용량을 결정하는 방식에 대하여 예를 들어 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 용량측정 제어부(122)가 측정한 탑재시 셀(111)의 잔존용량값(RC)이 80mA 내지 120mA의 전류량 값일 경우, 이 잔존용량값(RC)을 상기 [수학식 2]에 대입하면, 탑재시 셀(111)의 잔존용량값(RC)은 기준충전용량값(MC(n-1)) 100mA에 가장 근사한 전류량 값이므로, 용량측정 제어부(122)는 탑재된 배터리(110)의 디자인용량(DC)을 100mA로 결정한다.

또한, 용량측정 제어부(122)가 측정한 탑재시 셀(111)의 잔존용량값(RC)이 130mA 내지 170mA의 전류량 값일 경우, 이 잔존용량값(RC)을 상기 [수학식 2]에 대입하면, 탑재시 셀(111)의 잔존용량값(RC)은 기준충전용량값(MCn) 150mA에 가장 근사한 전류량 값이므로, 용량측정 제어부(122)는 탑재된 배터리(110)의 디자인용량(DC)을 150mA로 결정한다.

여기서, 용량측정 제어부(122)가 배터리(110)의 디자인용량(DC)을 결정할 때, 제 2 메모리(121)에 저장된 다수의 기준충전용량값(MC1 내지 MCn) 중에 측정한 셀(111)의 잔존용량값(RC)과 가장 근사한 기준충전용량값(MC)을 배터리(110)의 디자인용량값(DC)으로 결정하는 이유는, 상기 [수학식 1]을 통해 전술한 바와같이 배터리(110)의 디자인용량값(DC)과 최대충전용량값(MC) 간에 오차가 발생하기 때문이다.

만일, 배터리(110)의 충전 성능이 디자인용량값(DC)의 80% 이하로 저하될 경우, 예를 들어 100mA의 디자인용량값을 갖는 배터리(110)의 충전 성능이 80% 미만으로 저하되면, 이 배터리(110)의 최대충전용량값(MC)은 70mA 정도가 될 것이다.

이와 같이 충전 성능이 80% 미만으로 저하된 배터리(110)를 만충전시켜 이동통신 단말기(120)에 탑재하면, 용량측정 제어부(122)에 의해 측정되는 배터리(110)의 최대충전용량값(MC)은 70mA 정도가 될 것이다. 이에 따라, 용량측정 제어부(122)는 상기 [수학식 2]에서와 같이 제 2 메모리(121) 내의기준충전용량값(MC1 내지 MCn)들과 측정한 탑재시 셀(111)의 잔존용량값(RC)을 비교하여, 탑재된 배터리(110)의 디자인용량을 50mA로 결정하게 될 것이다.

상기 [수학식 2]에서와 같은 방식을 통해 배터리(110)의 디자인용량이 측정되고 나면, 용량측정 제어부(122)는 새로 측정한 배터리(110)의 디자인용량을 통신단자를 통해 배터리(110)의 제 1 메모리(112)에 저장한다(S206).

전술한 바와 같이 측정된 배터리(110)의 디자인용량은 용량측정 제어부(122)가 셀(111)의 충방전 상태를 판단하는데 이용된다.

본 발명의 기술사상은 상기 바람직한 실시예에 따라 구체적으로 기술되었으나, 상기한 실시예는 그 설명을 위한 것이며, 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다. 또한, 본 발명의 기술분야의 통상의 전문가라면 본 발명의 기술사상의 범위에서 다양한 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은, 배터리에 기록된 디자인용량이 소실될 경우 이를 정확히 측정하여 복원함으로써, 배터리에 기록된 디지인용량이 소실되더라도 새로 측정한 디자인용량을 이용하여 배터리의 충방전 시간을 정확히 측정할 수 있도록 하고, 이로 인해 상품에 대한 사용자의 신뢰도를 현저하게 향상시킬 수 있다.

Claims (3)

1. 이동통신 단말기에 탑재되는 배터리의 디자인용량을 측정하는 방법에 있어서,

   상기 이동통신단말기는 상기 배터리가 만충전 상태로 탑재됨에 따라 이 배터리의 충방전 상태 측정에 이용되는 디자인용량값이 상기 탑재한 배터리 내에 저장되어 있는지를 확인하여 디자인용량값이 저장되어 있지 않으면, 탑재시 상기 배터리의 잔존용량을 측정하는 제 1 단계; 및

   상기 이동통신 단말기는 미리 저장된 다수의 기준충전용량값들과 상기 측정한 배터리의 잔존용량값의 크기를 비교하여 상기 탑재한 배터리의 디자인용량을 결정한 후 결정한 디자인용량을 상기 배터리에 저장하는 제 2 단계

   를 포함하는 이동통신 단말기에 탑재되는 배터리의 디자인용량 측정 방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 이동통신 단말기는, 다음 수식

   MC(n-1) < RC < MCn

   상기 MC(n-1) 및 MCn은 상기 이동통신 단말기에 저장된 기준충전용량값, 상기 RC는 상기 측정한 탑재시 배터리의 잔존용량값

   을 통해 상기 다수의 기준충전용량값들과 상기 측정한 배터리의 잔존용량값의 크기를 비교하여 상기 탑재한 배터리의 디자인용량을 결정하는 것을 특징으로 하는 이동통신 단말기에 탑재되는 배터리의 디자인용량 측정 방법.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 이동통신 단말기는,

   상기 다수의 기준충전용량값 중에 상기 측정한 탑재시 배터리의 잔존용량값과 가장 근사한 기준충전용량값을 상기 배터리의 디자인용량으로 결정하는 것을 특징으로 하는 이동통신 단말기에 탑재되는 배터리의 디자인용량 측정 방법.