KR20010031202A - 식별 장치 및 방법 - Google Patents

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KR20010031202A
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클라스 노린, 쿨트 헬스트룀
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Abstract

본 발명은, 배터리 식별 장치, 식별하기에 적합한 배터리 장치(120) 및, 배터리(13)를 구비한 이동국이나 충전기와 같은 전자장치(10)에 구현하기 위한 배터리 식별 방법을 제공한다. 본 발명은 또한, 전자장치(110)에 접속된 배터리의 온도를 측정하는 방법에 관한 것이다. 배터리 식별 장치는 전자장치(110)의 측정회로(1)와 배터리 장치(120)의 배터리 회로(14) 두 가지 모두를 포함한다. 식별하는 중에, 측정회로(1)의 수단은, 접지(12)에 접속된 직렬 접속 저항(R1, R2)을 이용하여 배터리 전압(Vbat)을 분할율로 분할함으로써 발생되는 적어도 하나의 식별 전압(Vid)을 측정한다. 저항(R1, R2)은, 식별 전압(Vid)과 배터리 전압(Vbat)을 측정하는 동안에만 배터리(13)에 접속한다.

Description

식별 장치 및 방법{AN IDENTIFICATION ARRANGEMENT AND METHOD}
일부 휴대용 무선 통신 기기는 전원(power supply)으로서 착탈식 재충전 배터리(detachable rechargeable battery)를 이용한다.
이하에서 이동국이라 하는 휴대용 무선 통신 기기는, 이동국, 무선호출 수신기, 또는 소위 전자 구성기기(organizer)라 하는 통신기기 등의 각종 휴대용 무선 통신 기기를 포함한다.
이동국의 휴대성과 전원 효율성 면에서 다양한 형태의 착탈식 배터리를 이용할 수 있다. 표준 배터리, 즉 표준 용량을 가진 배터리는 일반적인 용도로 사용되고, 높은 용량을 가진 배터리는 연장된 고전력용으로 사용된다. 배터리는, 니켈-카드뮴(niclel-cadmium) 배터리, 니켈 금속 혼합(nickel metal hydride) 배터리, 알카라인 배터리, 망간(manganese) 배터리, 또는 리듐-이온(lithium-ion) 배터리 등과 같이 다양한 형태를 가질 수 있다. 각각의 배터리는 전압이나 전류 용량, 셀의 수 및, 온도와 같은 상이한 배터리 파라미터를 갖는다. 이동국에 부착되는 배터리가 올바른 형태인지를 식별하기 위해, 상기 파라미터 중 몇 가지를 알고 있을 필요가 있다. 그렇지 않다면, 예컨대 배터리는, 화학물질을 누설하거나, 잘못된 전압을 출력할 수도 있고, 또는 잘못된 방법으로 충전될 수도 있다.
배터리를 이용하는 이동국은, 배터리가 이동국에 맞지 않는다면 이동국에 접속된 배터리를 자동으로 판별해내는 기능을 가질 수 있다. 또한, 재충전식 배터리용 충전기(charger)가 이러한 기능을 담당할 수도 있다.
전자장치에 접속되는 배터리 유형을 결정하는데 이용되는 다양한 형태의 구별(keying) 방법은, 기계적 구별법, 자기적 구별법, 광학적 구별법 및, 전기적 구별법등으로 공지되어 있다. 전기적인 구별법은 배터리의 키 저항(key resistor)을 이용하여 실현될 수 있다. 전자장치에 접속되는 배터리 형태를 결정하는 그 밖의 공지된 방법은, 배터리 내에 메모리나 다수의 다이오드를 포함하는 것이다.
U.S. 제 5,200,686호에는 배터리식 장치에 접속되는 상이한 유형의 배터리를 판별하는 방법과 장치가 기재되어 있다. U.S. 제 5,200,686호에 있어서, 배터리 내의 저항의 저항값을 측정함으로써 배터리 유형을 판단할 수 있다. U.S. 제 5,200,686호의 실시예에 따르면, 측정하게 될 저항값을 가진 저항을 공지 전압이 공급되는 전압 분할 회로(voltage divider network)에 배치한다. 전압 분할 회로는, 배터리 내에 배치되며, 측정하게 될 저항값을 가진 저항 외에도 하나 또는 그 이상의 공지된 저항값을 포함한다. U.S. 제 5,200,686호에 기재된 방법 및 장치가 가진 한 가지 단점은, 측정하게 될 저항값을 가진 저항의 절대 허용차가 판별이 가능한 상이한 배터리 유형의 수를 제한한다는 것이다.
U.S. 제 5,489,834호에는 다수의 배터리 유형에서 선택된 배터리의 온도와 유형을 판단하는 회로가 기재되어 있다. 상기 온도는, 배터리의 제1저항에 의존하는 온도를 통한 전압강하를 측정함으로써 얻어된다. 상기 측정된 전압은, 제2 저항에 의해 상이한 레벨의 크기를 가져 배터리의 유형을 판단한다. U.S. 제 5,489,834호에 기재된 회로가 가진 한 가지 단점은, 판별할 수 있는 상이한 배터리 유형의 수를 제한한다는 것이다.
EP 제 642,202호는 전자장치와 배터리를 기재하고 있다. 상기 전자장치는 내장된 배터리 유형에 따라 그것의 동작 모드를 스위칭한다. 배터리는, 조정기(regulator), 사양-판별 단말기(specification-discriminating terminal), 및 상기 조정기와 사양 판별 단말기 사이에 접속된 저항을 갖는다. 상기 저항은 통합된 배터리의 사양에 상응하는 저항값을 갖는다. 전자장치는, 배터리의 사양 판별 단말기에 접속된 단말기와 접지(ground) 간에 접속된 모니터 저항과, 이 모니터 정항을 가로질러 발생된 모니터 전압을 검출하여 배터리의 사양을 판별하는 판별회로 및, 이 판별회로에 의해 판별된 사양에 따라 동작 모드를 스위칭하는 스위치 제어기를 구비한다.
EP 제 642,202호에 기재된 기술이 가진 한 가지 단점은, 조정기와 사양 판별 단말기 사이에 접속된 저항과, 배터리의 사양 판별 단말기에 접속된 단말기와 접지 간에 접속된 모니터 저항 모두가, 배터리의 유형을 이미 판별하였을 때도 전력을 소비한다는 것이다.
U.S. 제 5,237,257호와 U.S. 제 5,164,652호에는, 배터리 작동 장치의 회로에 접속된 배터리 유형을 검출하기 위한 방법 및 장치가 기재되어 있다. 배터리 작동 장치 내에 제1저항을 배치한다. 소정의 배터리에 따라 선택된 저항값을 가진 제2저항을 배터리내에 배치한다. 배터리 유형 검출기는, 제1저항과 제2저항의 비에 비례하여 감소한 조정된 전압으로부터 발생되는 센스 입력 신호(sense input signal)를 측정한다. U.S. 제 5,237,257호와 U.S. 제 5,164,652호에 기재된 방법 및 장치의 한 가지 단점은, 배터리 내의 저항과, 배터리 유형을 판별하는데 사용하는 배터리 작동 장치가 배터리의 유형을 이미 판별하였을 때도 전력을 소비한다는 것이다. U.S. 제 5,237,257호와 U.S. 제 5,164,652호에 기재된 방법 및 장치의 또 다른 단점은, 제1 및 제2저항의 절대 허용차가 구별가능한 상이한 형태의 배터리 수를 제한한다는 것이다.
본 발명은, 배터리를 구비한 전자장치(electronic equipment)의 식별 장치(identification arrangement)와 식별하기에 적합한 배터리 장치에 관한 것이다. 본 발명은 또한, 배터리를 구비한 전자장치에서 구현하기 위한 배터리 식별 방법에 관한 것이다. 본 발명은 또한, 전자장치에 접속된 배터리의 온도를 측정하는 방법에 관한 것이다.
도 1은 이동국과 배터리 장치의 개략적인 블럭도.
도 2는 배터리 회로를 구비한 본 발명 장치의 블럭도.
도 3은 배터리 회로의 시간 지연 회로의 개요도.
도 4는 배터리 회로의 시간 지연 회로의 실시예를 개략적으로 나타내는 도면.
도 5는 배터리 회로의 시간 지연 회로의 실시예를 개략적으로 나타내는 도면.
도 6은 이동국의 측정 회로의 실시예를 개략적으로 나타내는 도면.
도 7a은 측정회로의 스위치의 개/폐 상태를 시간 다이어그램으로 나타내는 도면.
도 7b는 시간 지연 회로의 스위치의 개/폐 상태를 시간 다이어그램으로 나타내는 도면.
도 7c는 본 발명의 실시예에 따른 측정회로와 배터리 회로 간의 측정·제어 결선에서의 전위를 시간 다이어그램으로 나타내는 도면.
도 7d는 본 발명의 실시예에 따른 측정회로와 배터리 회로 간의 측정·제어 결선에서의 전위를 시간 다이어그램으로 나타내는 도면.
도 7e는 측정회로와 배터리 회로의 총 전류 소비량을 시간 다이어그램으로 나타내는 도면.
도 8은 배터리 회로의 직렬 접속된 저항(R1, R2)의 상이한 저항값 사이의 분할율이 본 발명의 상이한 실시예에서 어떻게 변하는지에 대한 예를 나타내는 도면.
도 9는 본 발명의 배터리 회로의 실시예를 개략적으로 나타내는 도면.
도 10은 본 발명의 배터리 회로의 실시예를 개략적으로 나타내는 도면.
도 11a은 규정된 배터리 유형을 식별하는 방법을 흐름도로 나타내는 도면.
도 11b는 본 발명의 배터리 회로의 온도를 측정하는 방법을 흐름도로 나타내는 도면.
본 발명에 의해 다루어지는 일반적인 문제는, 식별하기에 적합한 배터리 장치와 배터리 식별 장치를 제공하는 것이다. 상기 문제는 또한, 배터리를 구비한 전자장치에 구현하기 위한 방법을 포함한다. 이하에서 배터리란 용어는 유닛(unit)의 배터리 셀(battery cell)을 의미하며, 상기 유닛은 이하 배터리 장치라고 하는 배터리 셀을 포함한다. 상기 전자장치는 충전기일 수도 있고, 또는 이동국, 무선 호출 수신기, 또는 소위 전자 구성기기라고 하는 통신기기 등과 같은 휴대용 무선 통신 기기의 형태일 수도 있다.
본 발명에 의해 다루어지는 좀 더 구체적인 문제는, 서로의 전자장치에 결합되는 다수의 상이한 배터리 유형을 판별하며, 스탠바이(stand- by) 모드에서 전력을 전혀 소비하지 않는 배터리를 구비하는 전자장치에 설치하는 배터리 식별 장치와 방법을 제공하는 것이다.
본 발명에 의해 다루어지는 또 다른 구체적인 문제는, 전자장치에 접속된 배터리의 온도를 측정하는 것이다.
상기 문제는 기본적으로, 접지에 접속된 직렬 접속 저항을 이용하여 배터리 전압을 분할율로 분할함으로써 적어도 하나의 식별 전압을 발생시키는 배터리 장치와 또한 배터리 식별 장치에 의해 해결된다. 배터리는 식별 전압과 배터리 전압을 측정하는 동안에만 저항에 접속된다.
좀 더 구체적으로 말하면, 배터리 식별 장치는 전자장치의 측정회로와 배터리 장치의 배터리 회로 모두를 포함한다. 측정회로의 수단이 식별 전압과 배터리 전압을 측정한다. 식별 전압값이 서로 상이한 배터리를 판별한다. 측정회로의 제어기는, 측정회로의 제어 스위치와 배터리 회로의 시간 지연 회로의 시간 지연 스위치를 제어한다. 측정하는 동안, 배터리 전압을 측정할 때 우선 제어 스위치와 시간 지연 스위치 모두를 폐쇄시킨다. 다음으로, 식별 전압을 측정할 때, 제어 스위치와 시간 지연 스위치 모두를 개방한다. 측정을 완료하면, 제어 스위치와 시간 지연 스위치 모두를 개방하는데, 이는 배터리 식별 장치가 배터리 유형 판별을 완료했을 때, 즉 스탠바이 모드일 때 전력을 소비하는 것을 방지한다.
본 발명은 또한 배터리의 온도를 측정할 수가 있다. 직렬 접속된 저항이 잘 형성된 온도 계수(temperature coefficient)를 가지도록 선택되어, 전류원(current generator)이 상기 직렬 접속된 저항 중 한 저항을 통해 규정된 전류를 발생시킨다. 접지에 직렬 접속된 저항 중 한 저항 상의 전압을 측정한다.
더 상세하게 설명하면, 본 발명은 또한, 배터리를 구비한 전자장치에 구현하기 위한 배터리 식별 방법에 관한 것이다. 배터리 식별 방법은, 전자장치에 접속되는 배터리의 유형을 판별하는데 이용된다.
본 발명의 일반적인 목적은, 식별하기에 적합한 배터리 장치와 배터리 식별 장치를 제공하는 것이다. 본 발명의 목적은 또한, 배터리를 구비한 전자장치에 구현하기 위한 방법을 제공하여 전자장치에 접속되는 배터리의 유형을 판별하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은, 식별되는 배터리 유형에 따라 배터리 장치와 배터리 식별 장치의 파라미터를 선택하여 변경하는 것이다. 상기 파라미터는 직렬 접속된 저항의 저항 값이다.
본 발명의 다른 목적은, 스탠바이 모드에서 전력을 소비하지 않는 전자장치에 구현하는 배터리 식별 장치와 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 서로의 전자장치에 결합되는 다수의 상이한 배터리 유형을 판별하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 전자장치에 접속된 배터리의 온도를 측정하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은. 온도 안정성을 가진 전자장치에 구현하기 위한 배터리 식별 장치와 방법에 제공하는 것이다.
본 발명이 제공하는 일반적인 잇점은, 배터리를 구비한 전자장치에 구현하기애 안전한 배터리 식별 장치와 방법을 제공한다는 것이다.
본 발명이 제공하는 좀 더 구체적인 잇점은, 배터리 유형 판별을 이미 완료하였을 때, 즉 스탠바이 모드에서 전력을 전혀 소비하지 않는 방법과 장치를 제공한다는 점이다.
본 발명이 제공하는 더 구체적인 잇점은, 서로의 전자장치에 결합되는 다수의 상이한 형태의 배터리 유형을 판별하는 방법과 장치를 제공한다는 것이다. 이는, 서로 직렬 접속된 저항을 연결함으로써 용이하게 얻을 수 있다.
본 발명이 제공하는 또 다른 구체적인 잇점은, 식별될 배터리 유형에 따라 배터리 식별 장치의 파리미터가 선택되어 변경되므로, 다수의 상이한 배터리 유형을 식별할 수 있다는 것이다.
본 발명이 제공하는 다른 구체적인 잇점은 배터리의 온도를 측정할 수 있다는 것이다.
본 발명이 제공하는 다른 구체적인 잇점은 배터리 식별 방법이 온도 안정성을 가진다는 것이다. 이는, 배터리 전압을 분할율로 분할하여 발생되는 식별 전압이 온도에 따라 변하지 않기 때문이다.
본 발명이 제공하는 다른 구체적인 잇점은 제어기의 하드웨어의 구현이 간단하다는 것이다.
이제, 실시예를 이용하여, 본 발명에 대한 다양한 면을 나타내는 첨부 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명할 것이다. 그러나, 본 발명은 이러한 실시예에 제한되지는 않는다.
도 1은 전자장치(110)와 배터리 장치(120)의 블럭도를 나타낸다.
전자장치(110)는, 제어기(2)를 포함하는 측정회로(1)를 구비한 이동국이다. 제어기(2)는, 송수신기(transceiver)(3), 베이스밴드 변/복조기(baseband modulator/demodulator)(4) 및, 이동국(110)의 구동/증폭기(driver/amplifier)(3)를 제어한다. 송수신기(3)는 이동국(110)의 안테나(6)에 결합한다. 구동/증폭기(5)는 이동국(110)의 마이크로폰(8)과 스피커(7)에 결합한다. 송수신기(3)와 베이스밴드 변/복조기(4)가 상호 결합하고, 또한 베이스밴드 변/복조기(4)와 구동/증폭기(5)가 상호 결합한다. 측정회로(1)는, 배터리 전압 결선(9), 측정·제어 결선(10), 그리고 접지(12)에 접속되는 접지 결선(11)에 접속한다. 따라서, 측정회로(1)는 접지(12)에 접속된다.
배터리 장치(120)는 배터리(13)와 배터리 회로(14)를 포함한다. 배터리(13)는 접지(12)와 배터리 전압 결선(9)에 접속한다. 배터리 회로(14)는 배터리 전압 결선(9), 측정·제어 결선(10) 및, 접지 결선(11)에 접속한다. 따라서, 배터리 회로는 접지(12)에 접속한다.
이동국(110)과 배터리 장치(120)는, 이동국을 배터리 장치에 접속할 때 배터리 전압 결선(9), 측정·제어 결선(10) 및, 접지 결선(11)에서 상호 접속된다.
도 2는, 도 1에 도시한 본 발명의 배터리 식별 장치의 블럭도를 나타낸다.
배터리 식별 장치 측정회로(1), 배터리 회로(14) 및, 배터리(13)를 포함하며, 이는 모두 접지(12)에 접속된다. 측정회로(1)는, 이동국(110)인 전자장치 내에 포함된다.
측정회로(1)는 제어기(2)를 포함한다. 제어기(2)는 측정회로(1)에 포함되지 않는 이동국(110)의 기능을 제어한다(도 1참조). 제어기(2)는 또한 측정회로(1)의 아날로그-디지털 변환기(analogue-to-digital converter)(220)와 제어 스위치(Sc)를 제어한다. 측정회로(1)는, 배터리 전압 결선(9), 측정·제어 결선(10) 및, 접지에 접속되는 접지 결선(11)에 접속한다. 측정회로(1)는 또한 상기 측정회로(1)에 포함되지 않은 이동국의 기능과도 접속한다. 제어기(2)에 의해 제어되는 제어 스위치(Sc)는 배터리 전압 결선(9)과 측정·제어 결선(10) 사이에 접속한다.
제어 스위치(Sc)와 측정·제어 결선(10) 사이에는 분할 결선(210)이 존재한다. 제어기(2)에 의해 역시 제어되는 아날로그 디지털 변환기(220)는, 제어 스위치(Sc)와 측정·제어 결선(10) 사이의 분할 결선(210)에 접속한다.
배터리 회로(14)는 시간 지연 회로(15)와 직렬 접속된 제1 및 제2저항(R1, R2)을 포함한다. 직렬 접속 저항의 제1저항(R1)은 시간 지연 회로(15)에 접속한다. 제2저항(R2)은 접지(12)에 접속한다. 상기 직렬 접속된 저항(R1, R2) 사이에는 측정 전압(Vm)의 전위를 갖는 분할 결선(16)이 있다. 시간 지연 회로(15)는, 배터리 전압 결선(9), 측정·제어 결선(10) 및, 직렬 접속 저항(R1, R2) 사이의 분할 결선(16)에 접속한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 두 개의 직렬 접속 저항(R1, R2)은 잘 형성된 공통 온도 계수를 갖는데, 즉 저항(R1, R2)의 저항값이 온도에 따라 동일하게 변화한다. 본 발명에 대한 상기 실시예는 도 6에서 또한 설명된다.
배터리(13)의 양극은 각각 배터리 전압 결선(9)과 접지(12) 사이에 접속한다. 배터리 전압 결선(9)에는 배터리 전압(Vbat)인 전위가 있다.
이동국(110) 및 배터리 장치(120)와, 그에 따른 측정회로(1)와 배터리 회로(14)는, 배터리 장치를 이동국에 접속할 때 배터리 전압 결선(9), 측정·제어 결선(10), 그리고 접지 결선(11)에서 상호 접속한다.
배터리 식별 장치는, 이동국(110)에 접속되는 배터리(13)의 유형을 판정하는데 이용된다. 측정하는 동안, 이동국(110)과 배터리 장치(120)가 상호 접속하며, 제어기(2)는 제어 스위치(Sc), 시간 지연 회로(15) 및, 아날로그 디지털 변환기(220)를 제어한다.
아날로그 디지털 변환기(220)는, 배터리 전압(Vbat)과 배터리 식별 전압(Vid)(도 7a 내지 7d 참조)인 배터리 회로 특성을 측정한다. 배터리 전압(Vbat)과 배터리 식별 전압(Vid) 두 가지 모두 측정·제어 결선(10)에서 측정된다. 식별 전압(Vid) 값은 서로 상이한 배터리를 구별하는 것으로, 이는 도 8에서 더 설명된다.
본 발명 장치는 이동국과 배터리 장치 사이에 단지 세 개의 결선(9,10,11)만이 필요하다는 것을 알아두어야 한다. 이는, 상기 결선이 고품질이며 가격이 비싸다는 점에서 매우 중요하다.
이제, 배터리 식별 장치의 동작을 도 3에 도시한 실시예에서 설명한다. 이 도면은 도 2에서 설명한 본 발명의 시간 지연 회로에 대한 개요도이다. 시간 지연 회로(15)는 시간 지연 스위치(St)와 시간 지연 제어기(310)를 포함한다. 시간 지연 스위치(St)는, 띠선(dashed line)으로 도시된 배터리 전압 결선(9)(도 2와 비교)과 띠선으로 도시된 저항(R1)(도 2와 비교) 사이에 접속된다. 시간 지연 스위치(St)를 제어하는 시간 지연 제어기(310)는, 띠선으로 도시된 측정·제어 결선(10)(도 2와 비교)에 접속한다. 시간 지연 스위치(St)의 제어 입력(320)이 있다. 제어 입력(320)은 시간 지연 제어기(310)에 접속한다. 시간 지연 제어기(310)는, 측정·제어 결선(10)(도 2 참조)으로부터 전송된 신호를 통해 제어된다. 시간 지연 스위치(St)는 기계적인 스위치나 또는 트랜지스터와 같은 각종 스위치 형태를 가질 수 있다.
측정회로(1)의 제어기(2)가 식별 전압(Vid)과 배터리 전압(Vbat) 측정을 개시하는데, 아날로그-디지털 변환기(ADC)가 배터리 전압(Vbat)을 측정할 때 제어 스위치(Sc)와 시간 지연 스위치(St)를 폐쇄한다. 다음으로, 아날로그-디지털 변환기(ADC)가 식별 전압(Vid)을 측정할 때, 제어 스위치(Sc)는 개방하고 시간 지연 스위치(St)는 폐쇄한다. 측정을 완료하면, 제어 스위치와 시간 지연 스위치를 모두 개방하는데, 이렇게 함으로써 배터리 유형 판정을 완료하였을 때, 즉 스탠바이 모드일 때 배터리 식별 장치가 전력을 소비하는 것을 방지한다.
식별 전압(Vid)이 소정 레벨(도 8 참조) 이상이면 시간 지연 스위치(St)가 폐쇄되며, 상기 전압은 배터리 회로(14)에 의해 발생될 수 없다. 아날로그-디지털 변환기가 전압 검출을 완료할 때까지, 시간 지연 제어기(310)가 직렬 접속 저항(R1, R2) 사이의 분할 결선(16)에서의 전압을 배터리 식별 전압(Vid) 레벨로 유지한다. 이렇게 함으로서, 시간 지연 스위치(St)는 배터리 식별 장치가 스탠바이 모드에서 전력을 소비하는 것을 방지한다. 접지(12)에 접속된 직렬 접속 저항(R1, R2)을 이용하여 배터리 전압(Vid)을 분할율로 분리함으로써, 배터리 식별 전압(Vid)을 발생시킨다. 식별 전압(Vid)과 배터리 전압(Vbat)을 측정하는 동안에만 상기 저항(R1, R2)을 배터리(13)에 접속한다. 식별하는 동안 전류(IR)는 저항(R1)을 통과한다.
본 발명의 선택적인 실시예에 있어서, 접지(12)에 접속되는 직렬 접속 저항(R1, R2)의 저항(R2)을 배터리 회로(14) 내에 배열하지 않고 측정회로(1) 내에 배열한다. 이는 도 2에서 띠선으로 도시되어 있다. 상기 실시예에 있어서, 저항(R1, R2)은 이동국(110)과 배터리 장치(120)가 상호 접속할 때 직렬 접속된다.
또한, 시간 지연 회로(15)를 이용하지 않고 본 발명을 달성할 수 있다. 상기 실시예에서, 시간 지연 스위치를 온/오프(swiching on and off)하지 않고 배터리 전압(Vbat)과 식별 전압(Vid)을 측정한다(도 7a 내지 7e 참조). 그러나, 상기 실시예에서 측정회로의 총 전류 소비량(IC)은, 시간 주기(TSt)가 지난 후 0이 되지는 않을 것이다(도 7e 참조).
도 4는, 도 3에서 설명한 본 발명의 시간 지연 회로에 대한 실시예를 개략적으로 나타낸다. 시간 지연 회로는 시간 지연 스위치와 시간 지연 제어기를 포함한다.
시간 지연 스위치(St)는, 게이트(gate)(G), 드레인(drain)(D) 및, 소스(source)(S)를 가진 CMOS-트랜지스터(410)로 이루어진다. 게이트(G)는 시간 지연 제어기(310)에, 드레인(D)은 띠선으로 도시한 저항(R1)(도 2 참조)에, 그리고 소스(S)는 띠선으로 도시한 배터리 전압 결선(9)(도 2와 비교)에 각각 접속된다.
시간 지연 제어기(310)는, 커패시터(19), 저항(20), 인버터(420) 및, 캐소드(cathode)(22)와 애노드(anode)(23)를 가진 다이오드(21)로 이루어진다. 인버터(420)는 측정·제어 결선(10)과 캐소드(22) 사이에 접속한다. 애노드(23)는 CMOS-트랜지스터의 게이트(G)에 접속한다. 커패시터(19)와 저항(20)은 각각 애노드(23)와 배터리 전압 결선(9) 사이에 접속한다. 시간 지연 제어기(310)는 측정·제어 결선(10)으로부터 전송된 신호를 통해 제어된다.
도 4의 배터리 식별 장치의 작동은 도 3에서 설명한 배터리 식별 장치의 작동에 부합한다.
시간 지연 스위치(St)는 기계적인 스위치나 또는 트랜지스터와 같은 각종 스위치 형태를 가질 수 있다. 시간 지연 스위치(St)는, 띠선으로 도시된 배터리 전압 결선(9)과 띠선으로 도시된 저항(R1) 사이에 접속한다(도 2와 비교). 시간 지연 스위치(St)는 측정·제어 결선(10)으로부터 전송된 신호를 통해 제어되는데(도 2 참조), 즉 도 4에 있어서 시간 지연 스위치(St)의 게이트(G)에 제어 입력이 존재하게 된다. 제어 입력은 띠선으로 도시된 측정·제어 결선(10)에 접속한다(도 2와 비교).
도 5는, 도 3에서 설명한 본 발명의 시간 지연 회로(15)에 대한 실시예를 개략적으로 나타낸다.
시간 지연 제어기(310)는 시간 지연 스위치(St)와 병렬로 접속되어 있는 커패시터(24)로 이루어진다.
시간 지연 스위치(St)의 제어 입력(320)이 존재한다. 제어 입력(320)은 띠선으로 도시한 측정·제어 결선(10)에 접속한다(도 2와 비교).
도 5 배터리 식별 장치의 작동은 도 2에 도시한 배터리 식별 장치의 작동과 부합한다.
도 6은 본 발명의 측정회로(1)에 대한 실시예를 개략적으로 나타낸다. 상기 실시예는, 도 6에서의 측정회로(1)가 전류원(25)을 또한 포함한다는 점과, 직렬 접속 저항(R1, R2)이 잘 형성된 공통 온도 계수를 갖는다는, 즉 저항(R1, R2)의 저항값이 온도에 따라 동일하게 변화한다는 점을 제외하면, 도 2에서 설명한 본 발명의 실시예와 일치한다. 제어기를 통해 제어되는 전류원(25)은 배터리 전압 결선(9)과 측정·제어 결선(10) 사이에 접속한다.
전류원(25)은, 배터리 회로(14)의 온도를 측정하는 직렬 접속 저항(R2)(도 2 참조)을 통해 규정된 전류(I)를 전달하도록 조정된다. 제어 스위치(Sc)나 또는 시간 지연 스위치(St) 중 어느 것도 온(switching on)으로 하지 않고 측정 전압(Vm)을 측정함으로써, 배터리 회로(14)의 온도를 측정한다. 따라서, 상기 측정 전압(Vm)이 측정되고, 전류(IR=I)(도 2 참조)와 직렬 접속 저항(R1, R2)의 온도 계수가 각각 공지되어 있으므로, 배터리 회로(14)의 온도를 계산할 수 있다. 배터리 회로(14)의 온도는 사실상 배터리(13)의 온도와 동일한다. 0
도 7a 내지 7e는 상기 설명한 배터리 식별 장치의 기능에 대한 시간 다이어그램을 나타낸다. 상기 도면에 있어서, 식별 전압(Vid)과 배터리 전압(Vbat) 값은 각각, 시간 주기(TVid)와 시간 주기(TSc) 동안의 측정 전압값(Vm)이다.
도 7a는, 도 2에 설명한 측정회로(1)의 제어 스위치(Sc)의 개/폐 상태를 시간 다이어그램으로 나타내는 것이다.
시작 시간(t0)에서 개시하는 배터리 전압(Vbat)을 측정하는 동안, 제어 스위치(Sc)는 시작 시간(t0)에서 시작하는 시간 지연 주기(TSc)동안 폐쇄된다. 시간 지연 제어기(도 3 내지 5 참조)를 이용하여 시간 지연 회로(15)(도 2참조)에 대해 일정한 시간 지연 주기(TSc)가 결정된다.
도 7b는, 도 3에 설명한 시간 지연 회로(15)의 시간 지연 스위치(St) 상태(개/폐)를 시간 다이어그램으로 나타내는 도면이다.
시작 시간(t0)에서 개시하는 배터리 전압(Vbat)과 식별 전압(Vid)을 측정하는 동안, 시간 지연 스위치(St)는 시작 시간(t0)에서 시작하는 시간 주기(TSt) 동안 폐쇄된다.
도 7c는, 직렬 접속 저항(R1, R2) 사이의 분할 결선(16)에서의 전위, 즉 시간 지연 스위치(St)가 CMOS-트랜지스터(도 4 참조)로 구성되는 본 발명의 실시예에따른 측정 전압(Vm)을 시간 다이어그램으로 나타내는 도면이다.
시작 시간(t0)에서 개시하는 배터리 전압(Vbat)을 측정하는 동안, 제어 스위치(Sc)와 시간 지연 스위치(St)는, 시작 시간(t0)(도 7a와 도 7b 참조)에서 시작하는 시간 주기(TSc) 동안 폐쇄된다. 마찬가지로, 시간 주기(TVid) 동안 식별 전압(Vid)을 측정하는데, 이 때 제어 스위치(Sc)는 개방되고 시간 지연 스위치(St)는 폐쇄된다(도 7a와 도 7b 참조).
도 7d는, 직렬 접속 저항(R1, R2) 사이의 분할 결선(16)에서의 전위, 즉 시간 지연 제어기(310)가 커패시터(24)로 구성되는(도 5 참조) 본 발명의 실시예에 따른 측정 전압(Vm)을 시간 다이어그램으로 나타내는 도면이다.
도 7c에서와 흡사하게, 시작 시간(t0)에서 개시하는 배터리 전압(Vbat)을 측정하는 동안, 시작 시간(t0)에서 시작하는 시간 주기(TSc)에서 제어 스위치(Sc)와 시간 지연 스위치(St)를 모두 폐쇄한다(도 7a 및 7b 참조). 마찬가지로, 시간 주기(TVid) 동안 식별 전압(Vid)을 측정하는데, 이 때 제어 스위치(Sc)는 개방되고 시간 지연 스위치(St)는 폐쇄된다(도 7a 및 7b 참조). 그러나, 도 7c에서 설명한 식별 전압(Vid)의 측정결과와는 대조적으로, 식별 전압(Vid)을 측정하는 동안과 측정한 후 식별 전압(Vid)이 약간 감소하고 있다.
도 7e는, 측정회로(1)와 배터리 회로(14)의 총 전류 감소량(IC)을 시간 다이어그램으로 나타내는 것이다.
측정회로의 총 전류감소량(IC)은, 배터리 전압(Vbat)을 측정하는 동안에는 값(I1)을 가지며 식별 전압(Vid)을 측정하는 동안에는 값(I2)을 갖는다(도 7e 및 7d 참조).
설명한 바와 같이, 이동국(110)은 배터리 장치(120)와 단지 세 개의 결선, 즉 배터리 전압 결선(9), 측정·제어 결선(10) 및, 접지 결선(11)을 필요로 한다. 도 7과 관련하여 설명한 측정은 이러한 세 개의 결선만으로 이루어진다.
도 8은, 도 2에 나타낸 배터리 회로(14)의 각 직렬 접속 저항(R1, R2)의 저항값 사이의 분할율이 본 발명의 상이한 실시예에서 어떻게 변화하는지에 대한 예를 도면으로 나타내는 것이다.
서로 상이한 배터리 유형을 판별하기 위해, 배터리 식별 전압(Vid)은 상이한 배터리 유형마다 각기 다른 간격 사이로 변화하는데, 즉 식별 전압(Vid) 값이 각 배터리 유형마다 상이하게 된다. 도 8의 도면에서 알 수 있는 바와 같이, 식별 전압(Vid)은 예컨대, 제1 배터리 유형(1)에서는 (0.6-0.7)*Vbat이고, 제2 배터리 유형(2)에서는 (0.7-0.8)*Vbat이며, 제3 배터리 유형에서는 (0.8-0.9)*Vbat일 수 있다.
간격((0.9-1.0)*Vbat)은 시간 지연 스위치(St)를 폐쇄시키기 위한 것으로서, 즉 인버터(420)는 0.9*Vbat의 전압 임계값을 갖는다(도 2 참조).
도 8의 도면에 있어서, 배터리 식별 전압(Vid)은 배터리 전압(Vbat)의 분할율(Z*Vbat)이다. 배터리 전압 결선(9)에 접속되는 직렬 접속 저항(R1, R2)의 저항(R1)은 규정된 제1저항값(X1)을 갖는다. 접지(12)에 접속되는 직렬 접속 저항(R1, R2)의 제2저항(R2)은 규정된 제2저항값(X2)을 갖는다.
도 8에서, 분할율(Z*Vbat)을 (X2/(X1+X2))*Vbat, 즉 Vid=(X2/(X1+X2))*Vbat로 계산할 수 있다.
도 9는 본 발명 배터리 회로(14)의 실시예를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 9에는 제1시간 지연 회로(15) 외에 제2시간 회로(15B)가 존재한다(도 3 참조). 제1시간 지연 회로(15)는 직렬 접속된 제1 및 제2저항(R1, R2)에 접속한다. 제2시간 지연 회로(15B)는 배터리 전압 결선(9), 측정·제어 결선(10) 및, 두 개의 직렬 접속 저항에 접속한다. 제2시간 지연 회로(15B)에 접속된 두 개의 저항은, 접지(12)에 접속되어 있는 제2저항(R2)과 이것과 직렬 접속하는 제3저항(R3)이다. 직렬 접속된 제1 및 제2저항(R1, R2) 사이에는 분할 결선(16)이 있다(도 2 참조). 전류(IR)는 식별 중에 직렬 접속 저항의 제1저항(R1)을 지나고, 전류(IR3)는 식별 중에 직렬 접속 저항의 제3저항(R3)을 통과한다.
도 9의 저항 각각은 규정된 저항값을 갖는다. 도 8에서 설명한 바와 같이, 제1저항(R1)은 제1저항값(X1)을 가지며, 제2저항(R2)은 제2저항값(X2)을 갖는다. 따라서, 제3저항(R3)은 제3저항값(X3)을 갖는다.
도 9에 있어서, 측정회로(1)는 두 개의 식별 전압(Vid)의 측정을 개시하는데, 즉 제1식별 전압을 측정한 다음 제2식별 전압을 측정한다. 측정된 식별 전압값은 서로 상이하며, 예컨대 상이한 식별 전압값에 대한 간격은 (0.7-0.8)*Vbat와 (0.8-0.9)*Vbat 일 수 있다.
또한, 도 8에서 설명한 바와 같이 도 9에 있어서, 배터리 식별 전압(Vid)은 배터리 전압(Vbat)의 분할율(Z*Vbat)이다. 도 9에서, 제1시간 지연 회로(15)를 측정에 이용하면, 제1식별 전압에 대해 분할율(Z*Vbat)을 (X2/(X1+X2))*Vbat로 계산할 수 있다. 제2시간 지연 회로(15B)를 측정에 이용하면, 제2식별 전압에 대해 분할율(Z*Vbat)을 (X2/(X2+X3))*Vbat로 계산할 수 있다.
제2시간 지연 회로(15B)를 도9에 설치하는 것과 동일한 방법으로 적어도 제3시간 지연 회로를 설치하는 것이 본 발명 범위 내에 있다는 것을 알아두어야 한다.
도 10은 본 발명 배터리 회로(14)의 실시예를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 10에 있어서, 식별 중에, 즉 시간 주기(TSc 와 TVid) 동안 각각의 측정 전압(Vm) 값인 배터리 전압(Vbat)과 식별 전압(Vid)을 측정하는 동안(도 7a 내지 7d 참조), 배터리 전압 결선(9)(도 2 참조)과 접지(12) 사이에는 세 개의 저항(R1, R2, R5)이 접속되어 있다. 식별 중에 배터리 전압 결선(9)에 접속되는 상기 저항 중 두 개의 저항(R1, R5)은 서로 병렬로 접속된다. 상기 실시예가 가진 장점은, 서로 병렬로하여 저항을 추가할 수 있으므로 식별 전압(Vid) 값에 대한 간격을 조절하기가 더욱 용이하다는 것이다.
측정회로(1)에 대한 그 밖의 실시예에 있어서, 식별 중에 배터리 전압 결선에 접속된 제1저항(R1)과 병렬로 하나 이상의 저항을 접속한다.
식별 중에 배터리 전압 결선(9)에 접속된 제1저항(R1)에 병렬로 적어도 또 다른 저항 하나를 접속할 수 있는 것과 동일한 방법으로, 접지에 접속된 제2저항(R2)에 병렬로 적어도 또 다른 저항 하나를 접속할 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 있어서, 적어도 하나의 또 다른 저항 하나가, 식별 중에 배터리 전압 결선(9)에 접속된 제1저항(R1)과 병렬로 및/또는 직렬로 접속될 수 있고, 또한 접지(12)에 접속된 제2저항(R2)와 병렬로 및/또는 직렬로 접속될 수 있다.
도 11a는, 본 발명에 따른 규정된 배터리 유형을 식별하는 방법을 흐름도로 나타내는 것이다. 이하의 설명에서 언급되는 참조기호는 도 2에서 발견할 수 있다.
도 11a의 방법은 시작 130에서 출발한다. 다음 단계 131에서, 제어 스위치(Sc)와 시간 지연 스위치(St)를 폐쇄시켜 배터리 전압(Vbat) 측정을 개시한다. 다음 단계(132)에서, 측정회로(1)에 포함된 아날로그-디지털 변환기(ADC)를 이용하여 배터리 전압(Vbat)을 측정한다. 다음 단계 133에서, 제어 스위치(Sc)를 개방하여 식별 전압(Vid) 측정을 시작한다. 그 후, 단계 134에서, 직렬 접속 저항(R1, R2)을 이용하여 식별 전압(Vid)을 발생시킨다. 다음 단계 135에서, 아날로그-디지털 변환기(ADC)를 이용하여 식별 전압(Vid)을 측정한다. 그 후, 단계 136에서 시간 지연 스위치를 개방한다. 마지막으로, 종료지점 137에서 상기 방법을 종료한다.
도 11b는, 본 발명에 따른 배터리 회로의 온도를 측정하는 방법을 흐름도로 나타내는 것이다. 배터리 회로의 온도는 사실상 배터리의 온도와 동일하다. 다음 설명에서 언급되는 참조기호는 도 2와 도 6에서 찾을 수 있다.
도 11b의 방법은 시작 지점 140에서 출발한다. 다음 단계 141에서, 규정된 전류(I)가 직렬 접속 저항(R2)을 통해 전류원(25)으로부터 전달되며, 여기서 직렬 접속 저항(R1, R2)은 잘 형성된 공통의 온도 계수를 갖는다. 다음 단계 142에서, 측정 전압(Vm)을 측정하여 온도를 계산함으로써 배터리 회로(14)의 온도가 측정되는데, 이는 측정 전압(Vm)이 측정되고, 전류(IR=I)와 직렬 접속 저항(R1, R2)의 온도 계수가 각각 공지되어 있어, 배터리 회로의 온도를 계산할 수 있기 때문이다. 도 11b의 방법은 종료지점 143에서 종료한다.

Claims (63)

  1. 측정회로(1), 배터리 회로(14) 및, 배터리 전압(Vbat)을 가진 배터리(13)를 포함하는 배터리 식별 장치로서, 상기 배터리 식별 장치는 배터리(13)의 규정된 유형을 식별하도록 조정되며, 측정회로(1)가 규정된 배터리 회로 특성을 측정하고, 배터리 식별 장치는 접지 결선(11), 측정·제어 결선(11) 및, 배터리 전압 결선(9)을 구비하며, 배터리(13)의 양극이 배터리 전압 결선(9)과 접지(12)에 각각 접속하며, 배터리 회로(14)와 측정회로(1)가 접지 결선(11), 측정·제어 결선(10) 및, 배터리 전압 결선(9)에 접속하는 배터리 식별 장치에 있어서,
    적어도 제1 및 제2저항(R1, R2)이 직렬 접속하여 식별하는 중에 접지(12)와 배터리 전압 결선(9) 사이에 접속되며, 상기 제1저항(R1)은 배터리 전압 결선(9)에 접속하는데, 상기 저항(R1, R2) 중 적어도 하나가 배터리 회로(14) 내에 포함되며, 저항(R1, R2)을 이용하여 적어도 하나의 식별 전압(Vid)을 측정하고, 측정회로(1)의 수단은, 배터리 전압(Vbat)을 측정하여 상기 적어도 하나의 식별 전압(Vid)을 측정하도록 배열되는 것을 특징으로 하는 배터리 식별 장치.
  2. 제1항에 있어서, 적어도 상기 제1 및 제2저항(R1, R2)이 배터리 회로(14)에 포함되는 것을 특징으로 하는 배터리 식별 장치.
  3. 제1항 또는 제2항 중 어느 항에 있어서, 시간 지연 회로(15)가 배터리 전압 결선(9)과 상기 최소한의 직렬 접속된 제1 및 제2저항(R1, R2) 사이에 접속되는데, 상기 시간 지연 회로(15)는, 측정·제어 결선(10)에 접속되는 제어 입력(321;G)과, 상기 최소한의 직렬 접속된 제1 및 제2저항(R1, R2) 사이의 분할 결선(16)에 접속되는 제어 결선(10)을 갖는 것을 특징으로 하는 배터리 식별 장치.
  4. 제1항 또는 제2항 중 어느 항에 있어서, 적어도 두 개의 시간 지연 회로(15, 15B)가 각각, 배터리 전압 결선(9)과 제1저항(R1), 배터리 전압 결선(9)과 제3저항(R3) 사이에 접속하고, 상기 제1 및 제3저항(R1, R3)은 적어도 제2저항(R2)과 직렬로 접속하는데, 적어도 두 개의 시간 지연 회로(15, 15B) 각각은 측정·제어 결선(10)에 접속되는 각각의 제어 입력(320;G)을 가지며, 상기 측정·제어 결선(10)은, 상기 적어도 두 개의 직렬 접속된 제1 및 제2저항(R1, R2) 사이와, 상기 직렬 접속된 제3 및 제2저항(R2, R3) 사이의 분할 결선(16)에 접속하는 것을 특징으로 하는 배터리 식별 장치.
  5. 제3항 또는 제4항 중 어느 항에 있어서, 상기 시간 지연 회로(15)가 시간 지연 스위치(St)와 시간 지연 제어기(310)를 포함하는데, 상기 시간 지연 스위치(St)는 배터리 전압 결선(9)과 적어도 제1저항(R1) 사이에 접속되며, 상기 시간 지연 제어기(310)는, 시간 지연 스위치(St)의 제어 입력(320;G)과 측정·제어 결선(10)에 접속되는 것을 특징으로 하는 배터리 식별 장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 시간 지연 스위치(St)가 트랜지스터(410)를 포함하고, 상기 시간 지연 제어기(310)는, 캐소드(22)와 애노드(23)를 가진 다이오드(21)와 인버터(420)를 포함하고, 또한 다이오드(21)의 애노드(23)와 배터리 전압 결선(9) 사이에 각각 접속된 저항(20)과 커패시터(19)를 더 포함하는데, 다이오드(21)의 애노드(23)는 트랜지스터(410)의 제어 입력(G)에 접속되고, 인버터(420)는 다이오드(21)의 캐소드(22)와 측정·제어 결선(10) 사이에 접속되는 것을 특징으로 하는 배터리 식별 장치.
  7. 제3항 또는 제4항 중 어느 항에 있어서, 상기 시간 지연 회로(15)가 시간 지연 스위치(St)와 시간 지연 제어기(310)를 포함하는데, 상기 시간 지연 스위치(St)는 배터리 전압 결선(9)과 적어도 제1저항(R1) 사이에 접속하고, 상기 시간 지연 스위치(St)의 제어 입력(320)은 측정·제어 결선(10)에 접속하며, 상기 시간 지연 제어기(310)는 시간 지연 스위치(St)에 병렬로 접속하는 것을 특징으로 하는 배터리 식별 장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 시간 지연 제어기(310)가 커패시터(24)로 구성되는 것을 것을 특징으로 하는 배터리 식별 장치.
  9. 제5항 내지 제8항 중 어느 항에 있어서, 상기 시간 지연 회로(15)의 시간 지연 주기(TSc)가 시간 지연 제어기(310)에 의해 정해지는 것을 특징으로 하는 배터리 식별 장치.
  10. 제5항 내지 제9항 중 어느 항에 있어서, 측정회로(1)가 아날로그-디지털 변환기(ADC), 제어 스위치(St) 및, 상기 아날로그-디지털 변환기(ADC)와 상기 제어 스위치(St)를 제어하도록 조정되는 제어기(2)를 포함하는데, 상기 제어 스위치(Sc)는 배터리 전압 결선(9)과 측정·제어 결선(10)에 접속되고, 상기 아날로그-디지털 변환기(ADC)는 측정·제어 결선(10)에 접속되는 것을 특징으로 하는 배터리 식별 장치.
  11. 제10항에 있어서, 상기 측정회로(1)는 상기 적어도 하나의 식별 전압(Vid)과 배터리 전압(Vbat)의 측정을 개시하도록 조정되는데, 상기 제어 스위치(Sc)와 상기 시간 지연 스위치(St)가 폐쇄되는 것을 특징으로 하는 배터리 식별 장치.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 항에 있어서, 식별하는 중에 적어도 세 개의 저항(R1, R2, R3)이 접지(12)와 배터리 전압 결선(9) 사이에 접속되는 것을 특징으로 하는 배터리 식별 장치.
  13. 제12항에 있어서, 상기 저항 중 적어도 두 개의 저항(R1, R3)이 서로 병렬로 접속되는 것을 특징으로 하는 배터리 식별 장치.
  14. 제12항에 있어서, 상기 적어도 세 개의 저항이 서로 직렬로 접속되는 것을 특징으로 하는 배터리 식별 장치.
  15. 제1항 내지 제14항 중 어느 항에 있어서, 직렬 접속 저항(R1, R2)의 저항값이 온도에 따라 변하는 것을 특징으로 하는 배터리 식별 장치.
  16. 제15항에 있어서, 상기 측정회로(1)가 또한, 배터리 전압 결선(9)과 측정·제어 결선(10)에 접속된 전류원(25)를 포함하는데, 상기 전류원(25)은, 상기 직렬 접속 저항 중 적어도 하나(R2)를 통해 규정된 전류(I)를 전달하하여 배터리 회로(14)의 온도를 측정하도록 조정되는 것을 특징으로 하는 배터리 식별 장치.
  17. 제1항 내지 제3항 또는 제5항 내지 제16항 중 어느 항에 있어서, 상기 제1저항(R1)이 규정된 제1저항값(X1)을 가지며, 상기 제2저항(R2)이 규정된 제2저항값(X2)을 갖는데, 상기 식별 전압(Vid)은, 배터리 전압(Vbat)의 분할율(Z*Vbat)이고 또한 상기 제1 및 제2저항(R1, R2)에 의해 발생되며, 식별 전압(Vid) 값이 상이한 배터리 유형(13)마다 각기 다른 것을 특징으로 하는 배터리 식별 장치.
  18. 제4항 내지 16항 중 어느 항에 있어서, 상기 제1 및 제3저항(R1, R3)이 규정된 각각의 저항값(X1, X3)을 가지며, 상기 제2저항(R2)이 또한 규정된 저항값(X2)을 갖는데, 상기 적어도 두 개의 식별 전압(Vid) 각각은 배터리 전압(Vbat)의 분할율(Z*Vbat)이고, 상기 식별 전압(Vid)은 각각, 제1 및 제2저항(R1, R2)과 제3 및 제2저항(R3, R2)에 의해 발생되며, 상기 식별 전압(Vid) 값이 상이한 배터리(13) 유형마다 다르고, 측정회로(1)가 적어도 두 개의 식별 전압(Vid)의 측정을 개시하고 있는 것을 특징으로 하는 배터리 식별 장치.
  19. 제17항 또는 제18항 중 어느 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 식별 전압(Vid)이 상이한 유형의 배터리(13)마다 각기 다른 간격 내에 있는 것을 특징으로 하는 배터리 식별 장치.
  20. 제17항 또는 19항 중 어느 항에 있어서, 상기 식별 전압(Vid) 값의 간격이 각각, 제1배터리 유형(13)에 대해서는 (0.6-0.7)*Vbat이고, 제2배터리 유형(13)에 대해서는 (0.7-0.8)*Vbat이며, 제3배터리 유형(13)에 대해서는 (0.8-0.9)*Vbat인 것을 특징으로 하는 배터리 식별 장치.
  21. 제18항 또는 제19항 중 어느 항에 있어서, 상기 측정회로(1)가 두 개의 식별 전압(Vid) 측정을 개시하고 있으며, 식별 전압(Vid) 값의 간격이 각각 (0.7-0.8)*Vbat와 (0.8-0.9)*Vbat인 것을 특징으로 하는 배터리 식별 장치.
  22. 제1항 내지 제21항 중 어느 항에 있어서, 상기 측정회로(1)가 전자장치(110)내에 포함되는 것을 특징으로 하는 배터리 식별 장치.
  23. 제22항에 있어서, 상기 전자장치(110)가 이동국(110)인 것을 특징으로 하는 배터리 식별 장치.
  24. 제22항에 있어서, 상기 전자장치(110)가 충전기인 것을 특징으로 하는 배터리 식별 장치.
  25. 제1항 내지 24항 중 어느 항에 있어서, 상기 배터리(13)와 상기 배터리 회로(14)가 배터리 장치(120)내에 포함되는 것을 특징으로 하는 배터리 식별 장치.
  26. 측정회로(1), 배터리 회로(14) 및, 배터리 전압(Vbat)을 가진 배터리(13)를 포함하는 배터리 식별 장치를 이용하여 규정된 배터리 유형을 식별하는 방법으로서, 상기 배터리 식별 장치가 접지 결선(11), 측정·제어 결선(10) 및, 배터리 전압 결선(9)을 구비하고, 배터리(13)의 양극은 각각 배터리 전압 결선(9)과 접지(12)에 접속하며, 배터리 회로(14)와 측정회로(1)가 접지 결선(11), 측정·제어 결선(10) 및, 배터리 전압 결선(9)에 접속하고, 측정회로(1)를 이용하여 규정된 배터리 회로 특성을 측정하는 단계를 포함하는 규정된 배터리 유형 식별 방법에 있어서,
    직렬 접속되어, 식별하는 중에 접지(12)와 배터리 전압 결선(9)에 접속하는 최소한의 제1 및 제2저항(R1, R2)을 이용하여 적어도 하나의 식별 전압(Vid)을 발생시키는 단계로서, 상기 제1저항(R1)이 배터리 전압 결선(9)에 접속되고, 상기 저항(R1, R2) 중 적어도 하나가 배터리 회로(14)에 포함되며,
    상기 측정회로(1)를 이용하여 배터리 전압(Vbat)을 측정하여 상기 적어도 하나의 식별 전압(Vid)을 측정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 규정된 배터리 유형 식별 방법.
  27. 제26항에 있어서, 상기 적어도 하나의 식별 전압(Vid)을 발생시키는데, 상기 최소한의 제1 및 제2저항(R1, R2)이 배터리 회로(14)에 포함되는 것을 특징으로 하는 규정된 배터리 유형 식별 방법.
  28. 제26항 또는 27항 중 어느 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 식별 전압(Vid)을 발생시키는데, 시간 지연 회로(15)가 배터리 전압 결선(9)과 상기 최소한의 직렬 접속된 제1 및 제2저항(R1, R2) 사이에 접속하고, 상기 시간 지연 회로(15)는 측정·제어 결선(10)에 또한 접속하는 제어 입력(320;G)을 가지며, 상기 측정·제어 결선(10)은 상기 적어도 두 개의 직렬 접속된 제1 및 제2저항(R1, R2) 사이의 분할 결선(16)에 접속되는 것을 특징으로 하는 규정된 배터리 유형 식별 방법.
  29. 제26항 내지 제28항 중 어느 항에 있어서,
    적어도 두 개의 식별 전압(Vid)을 발생시키는 단계와,
    상기 적어도 두 개의 식별 전압(Vid)을 측정하는 단계를 포함하는데, 적어도 두 개의 시간 지연 회로(15, 15B)가 각각, 배터리 전압 결선(9)과 제1저항(R1), 배터리 전압 결선(9)과 제3저항(R3) 사이에 각각 접속되고, 상기 제1 및 제3저항(R1, R3)이 적어도 제2저항(R2)과 직렬 접속하며, 상기 적어도 두 개의 시간 지연 회로(15, 15B) 각각은 측정·제어 결선(10)에 접속되는 각각의 제어 입력(320;G)을 가지며, 상기 측정·제어 결선(10)은, 상기 적어도 두 개의 직렬 접속된 제1 및 제2저항(R1, R2) 사이와 상기 직렬 접속된 제3 및 제2저항(R3, R2) 사이의 분할 결선(16)에 접속되는 것을 특징으로 하는 규정된 배터리 유형 식별 방법.
  30. 제28항 또는 제29항 중 어느 항에 있어서, 시간 지연 제어기(310)를 이용하여 시간 지연 스위치(St)를 제어하는데, 상기 시간 지연 회로(15)가 시간 지연 스위치(St)와 시간 지연 제어기(310)를 포함하고, 상기 시간 지연 스위치(St)는 배터리 전압 결선(9)과 적어도 제1저항(R1) 사이에 접속하며, 상기 시간 지연 제어기(310)는 시간 지연 스위치(St)의 제어 입력(320;G)과 측정·제어 결선(10)에 접속하는 것을 특징으로 하는 규정된 배터리 유형 식별 방법.
  31. 제30항에 있어서, 시간 지연 제어기(310)를 이용하여 시간 지연 스위치(St)를 제어하는데, 상기 시간 지연 스위치(St)가 트랜지스터(410)를 포함하고, 상기 시간 지연 제어기(310)는, 캐소드(22)와 애노드(23)를 가진 다이오드(21)와 인버터(420)를 포함하고, 또한 다이오드(21)의 애노드(23)와 배터리 전압 결선(9) 사이에 각각 접속된 저항(20)과 커패시터(19)를 더 포함하며, 상기 다이오드(21)의 애노드(23)가 트랜지스터(410)의 제어 입력(G)에 접속하고, 상기 인버터(420)는 다이오드(21)의 캐소드(22)와 측정·제어 결선(10) 사이에 접속하는 것을 특징으로 하는 규정된 배터리 유형 식별 방법.
  32. 제28항 또는 제29항 중 어느 항에 있어서, 시간 지연 제어기(310)를 이용하여 시간 지연 스위치(St)를 제어하는데, 상기 시간 지연 회로(15)가 시간 지연 스위치(St)와 시간 지연 제어기(310)를 포함하고, 상기 시간 지연 스위치(St)가 배터리 전압 결선(9)과 적어도 제1저항(R1) 사이에 접속하며, 시간 지연 스위치(St)의 제어 입력(320)은 측정·제어 결선(10)에 접속하고, 시간 지연 제어기(310)는 상기 시간 지연 스위치(St)에 병렬로 접속하는 것을 특징으로 하는 규정된 배터리 유형 식별 방법.
  33. 제32항에 있어서, 시간 제연 제어기(310)를 이용하여 시간 지연 스위치(St)를 제어하며, 상기 시간 지연 제어기(310)가 커패시터(24)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 규정된 배터리 유형 식별 방법.
  34. 제30항 내지 제33항 중 어느 항에 있어서, 시간 지연 제어기(310)를 이용하여 시간 지연 회로(15)의 시간 지연 주기(TSc)를 정하는 것을 특징으로 하는 규정된 배터리 유형 식별 방법.
  35. 제30항 내지 제34항 중 어느 항에 있어서,
    측정회로(1)에 포함되며 배터리 전압 결선(9)과 측정·제어 결선(10)에 접속되는 시간 지연 스위치(St)와 제어 스위치(Sc)를 폐쇄시킴으로써, 배터리 전압(Vbat)의 측정을 개시하는 단계,
    측정회로(1)에 포함되며 측정·제어 결선(10)에 접속되는 아날로그-디지털 변환기(ADC)를 이용하여 배터리 전압(Vbat)을 측정하는 단계,
    제어 스위치(Sc)를 개방함으로써 식별 전압(Vid)의 측정을 개시하는 단계,
    아날로그-디지털 변환기(ADC)를 이용하여 식별 전압(Vid)을 측정하는 단계와,
    시간 지연 스위치(St)를 개방하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 규정된 배터리 유형 식별 방법.
  36. 제35항에 있어서, 측정회로(1)에 포함된 제어기(2)를 이용하여 아날로그-디지털 변환기(ADC)와 제어 스위치(Sc)를 제어하는 것을 특징으로 하는 규정된 배터리 유형 식별 방법.
  37. 제26항 내지 제36항 중 어느 항에 있어서, 식별하는 중에 접지(12)와 배터리 전압 결선(9) 사이에 세 개의 저항(R1, R2, R3)을 접속하는 단계를 포함하여, 상기 적어도 하나의 식별 전압(Vid)을 발생시키는 것을 특징으로 하는 규정된 배터리 유형 식별 방법.
  38. 제37항에 있어서, 적어도 두 개의 저항(R1, R3)을 서로 병렬로 접속하는 단계를 포함하여, 상기 적어도 하나의 식별 전압(Vid)을 발생시키는 것을 특징으로 하는 규정된 배터리 유형 식별 방법.
  39. 제37항에 있어서, 상기 적어도 세 개의 저항을 서로 직렬로 접속하는 단계를 포함하여, 상기 적어도 하나의 식별 전압(Vid)을 발생시키는 것을 특징으로 하는 규정된 배터리 유형 식별 방법.
  40. 제26항 내지 제39항 중 어느 항에 있어서,
    배터리 전압 결선(9)과 측정·제어 결선(10)에 접속된 전류원(25)을 이용하여 상기 직렬 접속된 저항 중 하나(R2)를 통해 규정된 전류(I)를 전달하는 단계로서, 상기 전류원(25)이 측정회로(1)에 포함되고, 직렬 접속 저항(R1, R2)의 저항값이 온도에 따라 변하며,
    상기 하나의 직렬 접속 저항(R2) 상의 전압을 측정함으로써 배터리 회로(14)의 온도를 측정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 규정된 배터리 유형 식별 방법.
  41. 제26항 내지 제28항 또는 제30항 내지 제40항 중 어느 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 식별 전압(Vid)을 발생시키는데, 상기 제1저항(R1)이 규정된 제1저항값(X1)을 갖고, 상기 제2저항이 규정된 제2저항값(X2)을 가지며, 상기 식별 전압(Vid)은, 배터리 전압(Vbat)의 분할율(Z*Vbat)이고 상기 제1 및 제2저항(R1, R2)에 의해 발생되며, 상기 식별 전압(Vid) 값이 상이한 유형의 배터리(13)마다 각기 다른 것을 특징으로 하는 규정된 배터리 유형 식별 방법.
  42. 제29항 내지 제40항 중 어느 항에 있어서, 상기 적어도 두 개의 식별 전압(Vid)을 발생시키는데, 상기 제1 및 제3저항(R1, R3)이 규정된 각각의 저항값(X1, X3)을 가지고, 상기 제2저항(R2)이 또한 규정된 저항값(X2)을 가지며, 상기 적어도 두 개의 식별 전압(Vid) 각각은, 배터리 전압(Vbat)의 분할율(Z*Vbat)이고, 각각 제1 및 제2저항(R1, R2)과 제3 및 제2저항(R3, R2)에 의해 발생되며, 상기 식별 전압(Vid) 값은 상이한 유형의 배터리(13)마다 각기 다르며, 측정회로(1)가 적어도 두 개의 식별 전압(Vid)의 측정을 개시하는 것을 특징으로 하는 규정된 배터리 유형 식별 방법.
  43. 제41항 또는 제42항 중 어느 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 식별 전압(Vid)을 발생시키며, 상기 적어도 하나의 식별 전압(Vid)이 상이한 유형의 배터리(13)마다 각기 다른 간격내에 있는 것을 특징으로 하는 규정된 배터리 유형 식별 방법.
  44. 제41항 또는 제43항 중 어느 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 식별 전압(Vid)을 발생시키는데, 식별 전압(Vid) 값의 간격이 각각, 제1배터리 유형에 대해서는 (0.6-0.7)*Vbat, 제2배터리 유형에 대해서는 (0.7-0.8)*Vbat, 그리고 제3배터리 유형에 대해서는 (0.8-0.9)*Vbat인 것을 특징으로 하는 규정된 배터리 유형 식별 방법.
  45. 상기 적어도 하나의 식별 전압(Vid)을 발생시키는데, 측정회로(1)가 두 개의 식별 전압(Vid)의 측정을 개시하며, 식별 전압(Vid) 값에 대한 간격이 각각 (0.7-0.8)*Vbat와 (0.8-0.9)*Vbat인 것을 특징으로 하는 규정된 배터리 유형 식별 방법.
  46. 배터리 전압(Vbat)을 가진 배터리(13)와 배터리 회로(14)를 포함하는 배터리 장치(120)로서, 상기 배터리 장치(120)는, 규정된 배터리(13) 유형을 식별하도록 조정되고, 접지 결선(11), 측정·제어 결선(10) 및, 배터리 전압 결선(9)을 구비하며, 상기 배터리(13)의 양극이 각각 배터리 전압 결선(9)과 접지(12)에 접속하고, 상기 배터리 회로(14)가 접지 결선(11), 측정·제어 결선(10) 및, 배터리 전압 결선(9)에 접속하는 배터리 장치(120)에 있어서,
    적어도 제1 및 제2저항(R1, R2)은 직렬 접속하여 식별하는 중에 접지(12)와 배터리 전압 결선(9)에 접속하고, 상기 제1저항(R1)은 배터리 전압 결선(9)에 접속하며, 저항(R1, R2) 중 적어도 하나가 배터리 회로(14)에 포함되며, 적어도 하나의 식별 전압(Vid)이 저항(R1, R2)에 의해 발생되는 것을 특징으로 하는 배터리 장치(120).
  47. 제46항에 있어서, 상기 적어도 제1 및 제2저항(R1, R2)이 배터리 회로(14)에 포함되는 것을 특징으로 하는 배터리 장치(120).
  48. 제46항 또는 제47항 중 어느 항에 있어서, 시간 지연 회로(15)가 배터리 전압 결선(9)과 상기 최소한의 직렬 접속된 제1 및 제2저항(R1, R2) 사이에 접속되며, 상기 시간 지연 회로(15)는, 측정·제어 결선(10)에 접속되며 상기 최소한의 직렬 접속된 제1 및 제2저항(R1, R2) 사이의 분할 결선(16)에 접속되는 제어 입력(320;G)을 갖는 것을 특징으로 하는 배터리 장치(120).
  49. 제46항 또는 제47항 중 어느 항에 있어서, 적어도 두 개의 시간 지연 회로(15, 15B)가, 배터리 전압 결선(9)과 제1저항(R1), 배터리 전압 결선(9)과 제3저항(R3) 사이에 각각 접속하며, 상기 제1 및 제3저항(R1, R3)이 적어도 제2저항(R2)과 직렬 접속하고, 상기 적어도 두 개의 시간 지연 회로(15, 15B) 각각은 측정·제어 결선(10)에 접속되는 각각의 제어 입력(320;G)을 가지며, 상기 측정·제어 결선(10)은, 상기 적어도 두 개의 직렬 접속된 제1 및 제2저항(R1, R2) 사이와 상기 제3 및 제2직렬 접속 저항(R3, R2) 사이의 분할 결선(16)에 접속되는 것을 특징으로 하는 배터리 장치(120).
  50. 제48항 또는 제49항 중 어느 항에 있어서, 시간 지연 회로(15)가 시간 지연 스위치(St)와 시간 지연 제어기(310)를 포함하는데, 상기 시간 지연 스위치(St)가 배터리 전압 결선(9)과 적어도 상기 제1저항(R1) 사이에 접속하고, 상기 시간 지연 제어기(310)는, 시간 지연 스위치(St)의 제어 입력(320;G)과 측정·제어 결선(10)에 접속하는 것을 특징으로 하는 배터리 장치(120).
  51. 제50항에 있어서, 시간 지연 스위치(St)가 트랜지스터(410)를 포함하고, 시간 지연 제어기(310)가, 캐소드(22)와 애노드(23)를 가진 다이오드(21)와 인버터(420)를 포함하며, 상기 시간 지연 제어기(310)는, 다이오드(21)의 애노드(23)와 배터리 전압 결선(9) 사이에 각각 접속된 저항(20)과 커패시터(19)를 더 포함하는데, 상기 다이오드(20)의 캐소드(23)는 트랜지스터(410)의 제어 입력(G)에 접속하고, 상기 인버터(420)는 다이오드(21)의 캐소드(22)와 측정·제어 결선(10) 사이에 접속하는 것을 특징으로 하는 배터리 장치(120).
  52. 제48항 또는 제49항 중 어느 항에 있어서, 시간 지연 회로(15)가 시간 지연 스위치(St)와 시간 지연 제어기(310)를 포함하는데, 상기 시간 지연 스위치(St)는 배터리 전압 결선(9)과 적어도 제1저항(R1) 사이에 접속하고, 상기 시간 지연 스위치(St)의 제어 입력(320)은 측정·제어 결선(10)에 접속하며, 상기 시간 지연 제어기(310)는 시간 지연 스위치(St)에 병렬 접속하는 것을 특징으로 하는 배터리 장치(120).
  53. 제52항에 있어서, 상기 시간 지연 제어기(310)가 커패시터(24)로 구성되는 것을 특징으로 하는 배터리 장치(120).
  54. 제50항 내지 제53항 중 어느 항에 있어서, 상기 시간 지연 회로(15)의 시간 지연 주기(TSc)가 시간 지연 제어기(310)에 의해 정해지는 것을 특징으로 하는 배터리 장치(120).
  55. 제46항 내지 제54항 중 어느 항에 있어서, 식별하는 중에 적어도 세 개의 저항(R1, R2, R3)이 접지(12)와 배터리 전압 결선(9) 사이에 접속하는 것을 특징으로 하는 배터리 장치(120).
  56. 제55항에 있어서, 적어도 두 개의 저항(R1, R3)이 상호 병렬로 접속하는 것을 특징으로 하는 배터리 장치(120).
  57. 제55항에 있어서, 상기 적어도 세 개의 저항이 상호 직렬로 접속하는 것을 특징으로 하는 배터리 장치(120).
  58. 제46항 내지 제57항 중 어느 항에 있어서, 직렬 접속 저항(R1, R2)의 저항값이 온도에 따라 변하는 것을 특징으로 하는 배터리 장치(120).
  59. 제46항 내지 제48항 또는 제50항 내지 제58 항 중 어느 항에 있어서, 상기 제1저항(R1)이 규정된 제1저항값(X1)을 가지며 상기 제2저항이 규정된 제2저항값(X2)을 갖는데, 식별 전압(Vid)은 배터리 전압(Vbat)의 분할율(Z*Vbat)이고 또한 제1 및 제2저항(R1, R2)에 의해 발생되며, 상기 식별 전압(Vid) 값이 상이한 배터리(13) 유형마다 각기 다른 것을 특징으로 하는 배터리 장치(120).
  60. 제49항 내지 제 58항 중 어느 항에 있어서, 상기 제1 및 제3저항(R1, R3)이 규정된 각각의 저항값(X1, X3)을 가지며, 상기 제2저항(R2) 또한 규정된 저항값(X2)을 갖는데, 상기 적어도 두 개의 식별 전압(Vid) 각각은 배터리 전압(Vbat)의 분할율(Z*Vbat)이고 또한 제1 및 제2저항(R1, R2)과 제3 및 제2저항(R3, R2)에 의해 각각 발생되며, 상기 식별 전압(Vid) 값은 상이한 배터리(13) 유형마다 각기 다르고, 상기 측정회로(1)가 적어도 두 개의 식별 전압(Vid)의 측정을 개시하는 것을 특징으로 하는 배터리 장치(120).
  61. 제59항 또는 제60항 중 어느 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 식별 전압(Vid)이 상이한 배터리(13) 유형마다 각기 다른 간격 내에 있는 것을 특징으로 하는 배터리 장치(120).
  62. 제59항 또는 제61항 중 어느 항에 있어서, 상기 식별 전압(Vid) 값에 대한 간격은 각각, 제1배터리 유형에 대해서는 (0.6-0.7)*Vbat, 제2배터리 유형에 대해서는 (0.7-0.8)*Vbat, 제3배터리 유형에 대해서는 (0.8-0.9)*Vbat인 것을 특징으로 하는 배터리 장치(120).
  63. 제60항 또는 제61항 중 어느 항에 있어서, 상기 측정회로(1)가 적어도 두 개의 식별 전압(Vid)의 측정을 개시하고 있는데, 상기 식별 전압(Vid)에 대한 간격이 각각 (0.7-0.8)*Vbat와 (0.8-0.9)*Vbat인 것을 특징으로 하는 배터리 장치(120).
KR10-2000-7004149A 1997-10-28 1998-10-27 배터리 식별 장치 및 방법 KR100533574B1 (ko)

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