KR100478891B1 - 배터리의 양부 판정방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 재충전 배터리의 충전상태를 검출하여 배터리의 상태를 판정하므로서 사용자가 불필요하게 충전을 시키는 것을 방지하는데 적당한 배터리의 양부 판정방법에 관한 것으로서, 배터리의 충전을 시작하는 단계, 배터리로부터 출력되는 아날로그 전압값을 디지탈로 변환하여 이를 마이콤에서 기준값과 비교하는 단계, 일정시간이 경과한 이후에 상기 배터리로부터 출력되는 전압의 변화 유무를 검출하는 단계, 상기 검출결과 전압의 변화가 없으면 배터리의 이상을 알리는 신호를 디스플레이하는 단계를 포함하여 이루어진다.

Description

배터리의 양부 판정방법

본 발명은 배터리에 관한 것으로서, 특히, 재충전 배터리에 있어서 전압을 검출하여 배터리의 양부를 판정하는데 적당한 배터리의 양부 판정방법에 관한 것이다.

일반적으로 배터리의 충전특성은 충전시간에 비례하여 배터리의 전압이 상승하고 과충전이 되면 배터리의 전압이 떨어지게 된다.

따라서, 배터리의 만충전을 감지하기 위해서는 충전시간과 배터리의 전압특성을 정확히 감지할 필요성이 있으며, 만충전이 되고 계속충전이 경과하여 과충전이 되면 온도가 급격히 상승하여 배터리가 파괴된다.

일반적으로 배터리의 충전장치는 도 1에 도시한 바와같이 전원을 공급 또는 차단하여 밧데리(30)를 충전시키기 위한 충전구동부(10)와, 상기 충전구동부의 동작을 제어하는 충전제어부(20)와, 방전용저항(50)을 통해 방전을 실시하기 위한 방전제어부(40)와, 사용자에 의해 외부에서 배터리의 리프레쉬동작을 설정할 수 있도록 한 리프레쉬 스위치(60)와, 상기 리프레쉬 스위치의 선택상태에 따라 상기 충전제어부 및 방전제어부를 제어하여 리프레쉬 동작을 제어하는 주제어부(70)로 구성된다.

상기와 같이 구성된 종래의 충전장치는 사용자가 배터리의 리프레쉬를 원할 경우, 리프레쉬 스위치(60)를 누르면 주제어부(70)에서 방전제어부(40)에 의해 방전용 저항(50)으로 배터리의 전류를 흘려 주어 방전을 실시하고 방전이 완료된 후 다시 충전제어부(20)를 제어하여 충전구동부(10)를 통해 상기 배터리(30)의 충전을 시작하게 된다.

반대로 사용자가 배터리의 리프레쉬를 원하지 않을 경우, 리프레쉬 스위치를 누르지 않으면 주제어부(70)는 방전을 실시하지 않은 상태로 충전제어부(20)를 동작시켜 충전구동부(10)를 통해 그대로 충전을 시작하게 된다.

또한 종래 배터리의 잔량 시간의 감지는 리튬이온(Li-Ion)배터리의 경우 도 2와 같이 충전곡선(가)과 방전곡선(나)이 어느정도 선형적으로 변화하므로 임의의 시점에서 전압을 체크하면 잔량시간을 알 수 있었으나, 니켈-카드늄(Ni-Cd)배터리의 경우는 충전곡선(다)과 방전곡선(라)이 선형적이지 못하므로 단순히 전압의 체크로는 밧데리의 잔량 시간을 알 수 없다.

따라서 종래의 니켈-카드늄 배터리에서는 충전 또는 방전시 잔량시간의 감지는 불가능했으며 단지 충전시는 (다)의 -ΔV방식에 의해 충전을 완료하고 방전시는 배터리의 전압레벨이 급격히 떨어지기 시작하는 점의 전압을 체크하여 방전을 정지시켜 주었다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 종래 배터리의 충전상태에 따른 전압검출장치를 설명하면 다음과 같다.

도 3은 종래 배터리의 충전상태에 따른 전압검출장치의 구성도이고 도 4는 배터리의 전압과 마이콤의 입력전압과의 관계도이다.

종래의 배터리 전압검출장치는 도 3에 도시한 바와같이 저항(R1∼R4), 차동증폭기(OP1)로 이루어져 배터리의 전압(Vb)을 증폭하는 제 1 차동증폭부(1)와, 저항(R5∼R8), 차동증폭기(OP2)등으로 이루어져 제 1 차동증폭부(1)의 출력과 기준전압과의 차를 증폭하는 제 2 차동증폭부(2)와, 제 2 차동증폭부(2)의 출력을 입력하여 배터리의 전압을 검출하는 마이콤(3)으로 구성된다.

이와같이 구성된 종래의 배터리 전압검출장치의 동작은 다음과 같다.

즉, 도 3에 도시한 바와같이 제 1 차동증폭부(1)의 출력전압(V1)은 R1=R3, R2=R4라고 가정하면,

V1=(R2/R1)Vb가 된다.

그리고 제 2 차동증폭부(2)에서 출력되어 마이콤(3)에 입력된 전압(K)은 다음과 같다.

K=((R5+R6/R7+R8))×(R8/R5)×(R2/R1)Vb-(R6/R5)×5가 된다.

따라서 저항(R1∼R8)의 값을 조정하면 도 4와 같이 배터리의 전압과 마이콤(3)의 입력전압(K)의 관계를 얻을 수 있다.

그러나 상기와 같은 배터리는 충전상태는 알 수 있으나 배터리의 이상 유무를 사용자가 알 수 가 없었다.

따라서, 배터리가 이상이 있을 경우, 사용자는 이를 알지 못하므로 불필요하게 충전을 계속하므로서 전력의 소비를 초래할 수 있는 문제점이 있었다.

본 발명은 이러한 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 배터리의 미소전압을 정밀하게 검출하여 배터리의 상태 즉, 양부상태를 판정하는데 적당한 배터리의 양부 판정방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 배터리의 양부 판정방법은 배터리의 충전을 시작하는 단계, 배터리로부터 출력되는 아날로그 전압값을 디지탈로 변환하여 이를 마이콤에서 기준값과 비교하는 단계, 일정시간이 경과한 이후에 상기 배터리로부터 출력되는 전압의 변화 유무를 검출하는 단계, 상기 검출결과 전압의 변화가 없으면 배터리의 이상을 알리는 신호를 디스플레이하는 단계를 포함하여 이루어진다.

이하, 본 발명의 배터리의 양부 판정방법을 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다.

도 5는 본 발명에 따른 배터리의 양부 판정방법을 설명하기 위한 플로우챠트이다.

도 5에 도시한 바와같이 본 발명에 따른 배터리의 양부 판정방법은 먼저, 배터리의 충전이 시작되면(101) 마이콤내의 충전 컨트롤전원이 온(On)된다(102).

그리고 마이콤은 배터리와 연결된 A/D단자을 검색한다(103).

즉, 배터리로부터 출력되는 아날로그 형태의 전압을 디지탈형태로 바꾸어서 마이콤이 이를 인식한다.

마이콤에서 A/D단자를 검색하여 현재 배터리로부터 입력되는 전압값을 기준값과 비교한다(104).

상기 비교결과 현재 배터리로부터 입력되는 전압값이 기준값보다 작으면 계속하여 충전하고(105), 그렇지 않으면 마이콤은 현재 A/D단자의 값을 RAM에 저장한다(106).

그리고 타이머를 일정시간동안 셋팅시킨다(107).

일정시간이 경과하였는지를 판단하여(108) 일정시간이 경과하였으면 상기 타이머를 클리어(Clear)시킨다(109).

이때 일정시간이 경과한 이후에 A/D단자로 입력되는 배터리의 전압값과 기준값을 비교한다.(110)

즉, 배터리로부터 입력되는 전압값을 기준값과 다시 비교하여 변화가 없으면 상기 마이콤은 배터리에 이상이 있음을 인식하게 된다.

다시말해서 마이콤은 배터리로부터 일정시간이 경과하였음에도 전압의 변화가 없다고 하는 것은 배터리에 이상이 있다고 판단하게 된다.

만일 배터리가 이상이 없다면 시간이 경과함에 따라 전압값이 변화하여야 하기 때문이다.

따라서, 마이콤은 배터리가 이상하다는 것을 디스플레이수단을 이용하여 표시해준다(111).

이어서, 일정시간이 경과한 이후에 마이콤이 A/D단자를 검출한 결과 A/D단자로 입력되는 배터리의 전압값이 기준값 이상이 되면 현재 배터리의 상태가 정상임을 인식하게 된다.

즉, 배터리가 이상이 없다면 일정시간이 경과한 이후의 배터리로부터 출력되는 전압값을 변화하게 되고 이 결과 만충전에 따른 기준값 이상이 되면 배터리에 이상이 없음을 인식하게 된다.

따라서 마이콤은 상기 디스플레이수단을 제어하여 현재 배터리의 상태가 양호함을 알리는 신호를 출력하게 한다.

이상 상술한 바와 같이 본 발명의 배터리의 양부 판정방법은 다음과 같은 효과가 있다.

배터리의 전압값을 검출하여 기준값과 비교함으로써 현재 배터리의 상태가 정상인지 아니면 비정상인지를 판단하므로 만일 배터리가 비정상적인 경우에도 사용자가 이를 인식하지 못하고 계속하여 충전하게 되는 문제점을 해결할 수 있다.

그리고 이러한 불필요하게 충전을 계속함에 따라 재충전 배터리가 완전히 파괴되어 다시 충전할 수 없게 되는 문제점을 해결할 수 있다.

도 1은 일반적인 충전장치의 구성도

도 2는 일반적인 배터리의 충전에 따른 전압과 시간과의 관계특성도

도 3은 종래 배터리의 전압검출장치의 구성도

도 4는 본 발명의 배터리의 양부 판정방법을 설명하기 위한 플로우챠트

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 : 충전구동부 20 : 충전제어부

30 : 배터리 40 : 방전제어부

50 : 방전용저항 60 : 리프레쉬 스위치

70 : 주제어부

Claims (3)

1. 배터리의 충전을 시작하는 단계,

   배터리로부터 출력되는 아날로그 전압값을 디지탈로 변환하여 이를 마이콤에서 기준값과 비교하는 단계,

   일정시간이 경과한 이후에 상기 배터리로부터 출력되는 전압의 변화 유무를 검출하는 단계,

   상기 검출결과 전압의 변화가 없으면 배터리의 이상을 알리는 신호를 디스플레이하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 배터리의 양부 판정방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 마이콤은 배터리로부터 출력되는 전압값과 기준값을 비교하여 배터리로부터 출력되는 전압값이 기준값보다 작으면 이를 메모리에 저장하는 것을 특징으로 하는 배터리의 양부판정방법.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 메모리에 저장된 값과 일정시간이 경과한 이후의 배터리로부터 출력되는 전압값을 비교하는 것을 특징으로 하는 배터리의 양부판정방법.

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