KR100474319B1

KR100474319B1 - 이동 통신 단말기의 배터리 사용시간 예측방법

Info

Publication number: KR100474319B1
Application number: KR10-2003-0019671A
Authority: KR
Inventors: 최대호
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2003-03-28
Filing date: 2003-03-28
Publication date: 2005-03-10
Also published as: KR20040084531A

Abstract

본 발명은 배터리의 전기적 등가회로 모델을 이용해서 배터리 실사용 시간을 실시간 예측할 경우, 단말기의 각 모듈에서 소비되는 방전전류를 미리 데이터베이스화 해 두고, 온/오프된 모듈을 감시하여 온 모듈에 대한 방전전류를 합하여 그때의 배터리 총 방전전류로 계산함으로써, 배터리의 남은 사용시간을 예측할 수 있도록 하는 이동 통신 단말기의 배터리 사용시간 예측방법에 관한 것으로, 배터리의 전기적 등가회로 모델을 이용해서 이동 통신 단말기의 배터리 사용시간을 예측함에 있어서, 단말기를 구성하는 각 동작 모듈의 방전전류를 측정하여, 미리 단말기 내부에 데이터베이스화하여 저장하는 단계와; 상기 단말기의 통화 모드 또는 대기 모드에서 온/오프 되는 모듈을 검출하여, 온 모듈에 대한 방전전류를 가산하여 단말기 전체의 방전전류를 계산하는 단계와; 상기 계산된 단말기의 전체 방전전류를 배터리의 총 용량에서 감산하여 현재 남은 배터리의 용량을 구하는 단계와; 상기 남은 배터리 용량을 사용 가능시간으로 환산하여 디스플레이하는 단계를 포함하여 이루어짐으로써 달성할 수 있다.

Description

이동 통신 단말기의 배터리 사용시간 예측방법{BATTERY USE POSSIBLE TIME ESTIMATE METHOD FOR MOBILE COMMUNICATION DEVICE}

본 발명은 이동 통신 단말기의 배터리 사용시간 예측방법에 관한 것으로, 특히 배터리의 전기적 등가회로 모델을 이용해서 배터리 실사용 시간을 실시간 예측할 경우, 단말기의 각 모듈에서 소비되는 방전전류를 미리 데이터베이스화 해 두고, 온/오프된 모듈을 감시하여 온 모듈에 대한 방전전류를 합하여 그때의 배터리 총 방전전류로 계산함으로써, 배터리의 남은 사용시간을 예측할 수 있도록 하는 이동 통신 단말기의 배터리 사용시간 예측방법에 관한 것이다.

일반적으로, 종래의 이동 통신 단말기의 배터리 사용 가능시간을 예측하는 방법은, 이동통신단말기의 통화 시 전류와 배터리의 잔존용량을 테이블 화하여 이동통신단말기의 사용가능 시간을 표시하는 것으로, 이러한 이동 통신 단말기의 배터리 사용 가능시간 예측방법은, 상기 테이블만큼의 메모리 용량을 차지하게 되고, 또한 통화 시에만 통화 가능시간을 표시하므로, 일반 대기시의 이동통신단말기의 사용 가능시간을 표시하지 못하는 문제점이 있었다.

또한, 종래의 기술은 배터리의 특성과 상관없이 무조건 용량 대 소모 전류의 관계로만 사용 시간을 예측하여, 배터리 특성이 반영되어 있지 않기 때문에 정확도에서 신뢰성을 가질 수 없으며, 용량만 같다면 다른 성격의 배터리로도 동일한 결과만 얻게 되는 모순이 발생하게 된다.

또한, 배터리 전기적 등가회로 모델을 적용하는 경우 직접 전류를 측정하여야 하기 때문에, 실제 이동 통신 단말기에서 적용하기에 어려운 문제점이 있다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 창출한 것으로, 배터리의 전기적 등가회로 모델을 이용해서 배터리 실사용 시간을 실시간 예측할 경우, 단말기의 각 모듈에서 소비되는 방전전류를 미리 데이터베이스화 해 두고, 온/오프된 모듈을 감시하여 온 모듈에 대한 방전전류를 합하여 그때의 배터리 총 방전전류로 계산함으로써, 배터리의 남은 사용시간을 예측할 수 있도록 하는 이동 통신 단말기의 배터리 사용시간 예측방법을 제공함에 그 목적이 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 배터리의 전기적 등가회로 모델을 이용해서 이동 통신 단말기의 배터리 사용시간을 예측함에 있어서, 단말기를 구성하는 각 동작 모듈의 방전전류를 측정하여, 미리 단말기 내부에 데이터베이스화하여 저장하는 단계와; 상기 단말기의 통화 모드 또는 대기 모드에서 온/오프 되는 모듈을 검출하여, 온 모듈에 대한 방전전류를 가산하여 단말기 전체의 방전전류를 계산하는 단계와; 상기 계산된 단말기의 전체 방전전류를 배터리의 총 용량에서 감산하여 현재 남은 배터리의 용량을 구하는 단계와; 상기 남은 배터리 용량을 사용 가능시간으로 환산하여 디스플레이하는 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

본 발명은 배터리 실사용 시간을 실시간으로 예측 시, 배터리 전기적 등가회로 모델을 사용함으로써 예측 시간의 정확도와 신뢰성을 높이기 위한 것으로, 단말기를 구성하는 각 모듈의 소모 전류를 플래시메모리에 미리 데이터베이스화함으로써, 실제 방전 전류를 측정하지 않아도 배터리 전기적 등가회로 모델을 적용할 수 있게 되어, 보다 정확하고 쉽게 배터리 실사용 시간의 실시간 예측을 가능하게 하는 특징이 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.

우선, 도1은 본 발명 이동통신단말기의 배터리 사용가능 시간 표시장치에 대한 실시예의 구성을 보인 블록도로서, 이에 도시한 바와같이 배터리(10)의 방전전류를 측정하는 방전전류 예측부(30)와; 배터리(10)의 전기적 등가회로 모델을 이용하여 배터리 파라미터를 연산하는 배터리 파라미터연산부(20)와; 상기 방전전류와 배터리 파라미터를 이용하여 SOC(State Of Charge)를 계산하는 배터리 잔존용량 계산부(40)와; 상기 SOC를 이용하여 남아있는 배터리(10)의 사용시간을 예측하는 배터리 사용시간 예측부(50)와; 사용자에게 남아있는 배터리 사용시간을 알리기 위해 표시하는 표시부(60)를 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 배터리 파라미터 연산부(20)는, 도2와 같은, 배터리의 전기적 등가회로 모델을 이용하여 배터리 파라미터를 연산하고, 방전전류 예측부(30)는 상기 배터리(10)의 방전전류를 계산한다.

즉, 상기 방전전류 예측부(30)는 도3에 도시된 바와 같이 단말기의 각 모듈에서 소비되는 방전전류를 미리 데이터베이스화 해 두고, 온/오프된 모듈을 감시하여 온 모듈에 대한 방전전류를 합하여 그때의 배터리 총 방전전류로 계산함으로써, 배터리의 총 용량에서 각 모듈에서의 총 방전전류를 감산하여 배터리의 남은 용량을 구하고, 그로부터 나머지 배터리의 사용시간을 예측하는 것으로, 상기 방전전류 예측부(30)는 이동 통신 단말기의 모드가 아이들(Idle) 모드인 경우에도 계속하여 방전전류를 측정한다.

다음, 상기 배터리(10)의 전기적 등가회로는, 배터리 내부 커패시터 (C),배터리 내부 방전저항(Rdis),배터리 내부 충전저항(Rch), 배터리 개회로 전압 (Voc),배터리 단자전압(Vt)으로 구성되며, 배터리 잔존용량 계산부(40)는 상기 방전전류와 배터리 파라미터를 이용하여 SOC를 계산하여 배터리의 잔존용량을 계산하는데, 상기 SOC는 하기의 수학식1에 구해진다.

SOC=500(2*Voc - a)/b - c

삭제

상기 a는 실험에 의해 '3.108'정도의 값으로 구해지는 상수이고, b는 실험에 의해 '3.7'정도의 값으로 구해지는 상수이며, c는 푸컷 방정식을 이용해 구한 '540'의 값으로 구해지는 상수이며, Voc는 배터리 개회로 전압이다.보다 구체적으로, a는 기준 Voc에 대한 오프셋(offset) 전압이고, b는 정격전압, c는 푸컷 방정식(Peukert's Equation)에서 유도된 상수(500*1.08=540)이다. 참고로, 푸컷 방정식이란, 일정 전류 방전 시간과 그때의 방전전류의 n제곱한 수의 곱은 일정함을 이용하는 것이다.(n=1.08)

이후, 배터리 사용시간 예측부(50)는 SOC를 이용하여 남아있는 배터리(10)의 사용시간을 예측하는데, 즉 방전전류에 의해 SOC가 예측 가능하게 되고, 이에 의해 배터리(10)의 사용시간을 예측하게 된다.

이에 따라, 표시부(60)는 상기 배터리 사용시간 예측부(50)에서 예측된 배터리(10)의 사용 가능시간을 표시하여 사용자에게 알리게 된다.

특히, 상기 방전전류 예측부(30)는 단말기를 구성하는 각 모듈의 방전전류를 측정하여, 미리 단말기 내부에 있는 플래시메모리에 데이터베이스화하여 저장해 두고, 도3에 도시된 바와 같이 통화 모드 또는 대기 모드에서 온/오프 되는 모듈을 검출하고, 온 모듈에 대한 방전전류를 가산하여 실시간으로 현재의 총 방전전류를 계산하게 된다.

즉, 단말기 내부적으로 실제 방전전류를 측정하는 것이 아니고, 각 모듈의 소비 전류를 미리 측정하여 데이터베이스화 해두고 그 온/오프 여부에 의해 계산함으로써, 실제 방전전류를 예측하는 것이다.

다음, 상기와 같이 단말기의 전체 방전전류를 예측하면, 최초에 구한 배터리 용량에서 상기 방전전류 예측부(30)에서 계산한 전체 방전전류를 감산하여 그때의 배터리 용량을 구하고, 그 배터리 용량에 의해 남은 배터리 사용시간을 예측하는 것이다.

다시 말해, 종래의 방법은 근본적으로 배터리 전기적 등가회로 모델 자체를 이용하지 않으며, 만약 배터리 등가회로 모델을 이용한다고 하더라도 실 배터리 방전전류를 측정해야 하는데, 이동 통신 단말기 상에서 측정한다는 것은 거의 불가능한 문제점이 있었다. 따라서, 본 발명에서는 배터리의 전기적 등가회로 모델을 이용해서 배터리 실사용 시간을 실시간 예측할 경우, 제어부(MSM)에서 각 모듈의 온/오프를 검출하여, 그 때의 각 온 모듈의 전류를 합하여 배터리 방전 전류로 계산하고, 전체 배터리 용량에서 상기 방전전류를 감산하여 남은 배터리 용량에 의해 사용시간을 예측할 수 있도록 한 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명 이동 통신 단말기의 배터리 사용시간 예측방법은, 배터리의 전기적 등가회로 모델을 이용해서 배터리 실사용 시간을 실시간 예측할 경우, 단말기의 각 모듈에서 소비되는 방전전류를 미리 데이터베이스화 해 두고, 온/오프된 모듈을 감시하여 온 모듈에 대한 방전전류를 합하여 그때의 배터리 총 방전전류로 계산함으로써, 배터리의 남은 사용시간을 예측할 수 있도록 하는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 배터리 실사용 시간을 실시간으로 예측 시, 단말기를 구성하는 각 모듈의 소모 전류를 플래시메모리에 미리 데이터베이스화함으로써, 실제 방전 전류를 측정하지 않아도 배터리 전기적 등가회로 모델을 적용할 수 있게 되어, 예측 시간의 정확도와 신뢰성을 향상시킬 수 있도록 하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 의한 이동 통신 단말기의 배터리 사용 가능시간 표시장치에 대한 구성을 보인 블록도.

도 2는 상기 도1에 있어서, 배터리 등가회로의 구성을 보인 회로도.

도 3은 상기 도1에 있어서, 방전전류 예측부의 동작 설명을 위한 예시도.

Claims

배터리의 전기적 등가회로 모델을 이용해서 이동 통신 단말기의 배터리 사용시간을 예측함에 있어서,

단말기를 구성하는 각 동작 모듈의 방전전류를 측정하여, 미리 단말기 내부에 데이터베이스화하여 저장하는 단계와;

상기 단말기의 통화 모드 또는 대기 모드에서 온/오프 되는 모듈을 검출하여, 온 모듈에 대한 방전전류를 가산하여 단말기 전체의 방전전류를 계산하는 단계와;

상기 계산된 단말기의 전체 방전전류를 배터리의 총 용량에서 감산하여 현재 남은 배터리의 용량을 구하는 단계와;

상기 남은 배터리 용량을 사용 가능시간으로 환산하여 디스플레이하는 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 이동 통신 단말기의 배터리 사용시간 예측방법.
제1항에 있어서, 상기 배터리 용량(SOC : State of Charge)은, 하기의 수학식에 의해 계산되는 것을 특징으로 하는 이동 통신 단말기의 배터리 사용시간 예측방법.

[수학식]

SOC=500(2*Voc-a)/b -c

여기서, a는 기준 Voc에 대한 오프셋(offset) 전압, b는 정격전압, c는 푸컷 방정식(Peukert's Equation)에서 유도된 상수(500*1.08=540), Voc는 배터리 개회로 전압.
제2항에 있어서, 상기 a,b,c는 각기 '3.108', '3.7', '540'의 값으로 구해지는 상수인 것을 특징으로 하는 이동 통신 단말기의 배터리 사용시간 예측방법.