KR20010081203A - 이동 단말기 전원 잔량 측정 방법 - Google Patents

Abstract

이동 단말기 전원을 제어하는 방법에 관한 것으로, 특히 전원의 잔량을 측정하는 방법과 관련한 것이다. 즉, 주전원부로부터 출력되는 전류 값을 감지하여, 상기 전류에 따른 전원의 내부 저항에 의한 전압강하를 보상해주는 방법을 사용해서 이동 단말기 전원의 잔량을 정확히 측정하고자 한다. 이와 같은 본 발명에 따른 이동 단말기는 임의의 내부저항을 갖는 전원부의 방전 전압을 제1 전압 레벨로 변환하는 단계와, 상기 전원부에 연결된 방전 전류 측정을 위한 감지 저항의 양단에 걸리는 전압을 제2 전압 레벨로 변환하는 단계와, 상기 제1 전압 레벨과 상기 제2 전압 레벨 및 저항값들을 이용하여 방전 전류와 내부 저항을 산출하는 단계와, 상기 내부저항과 방전 전류에 의한 전압 강하를 보상하여 전원 잔량을 측정하는 단계를 포함하여 이루어진 것으로, 방전 전류와 방전 전압을 이용하여 전원의 잔량을 정확히 측정함으로써 이동 단말기 전원의 가용 시간을 늘리고, 전원의 수명을 연장시키는 효과가 있다.

Description

이동 단말기 전원 잔량 측정 방법{Method for Calculating the Rest of the Power in Mobile station}

본 발명은 이동 단말기 전원을 제어하는 방법에 관한 것으로, 특히 이동 단말기 전원의 잔량을 측정하는 방법과 관련한 것이다.

일반적으로, 이동 단말의 전원 잔존 용량을 측정하는 방법으로, 전원의 방전 전압을 읽어서 잔량을 측정하는 방법을 사용하고 있다.

이하 종래 기술의 실시 예에 따른 구성 및 방법을 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다. .

도 1은 종래 기술에 따른 이동 단말기의 전원 제어 장치를 나타낸 블럭도로써, 그 구성은 다음과 같다.

종래의 전원 제어 장치는, 전원부(101)와, 이러한 전원을 공급받아 시스템을 운영하는 시스템 주전원부(104)와, 방전 전압의 레벨을 변환시켜주는 제1 전압 레벨 변환기(103)와, 상기 제1 전압 레벨 변환기의 출력을 입력으로 하여 디지털 레벨로 변환후 잔량 측정 과정을 행하는 프로세서(301)와, 상기 프로세서의 출력값(전원 잔량)을 표시하는 표시부(106)로 구성된다.

종래 기술에 따른 이동 단말기의 전원 제어 장치의 동작 설명을 하면 다음과 같다.

상기 제1 전압 레벨 변환기(103)는 주전원부(104)의 방전 전압을 감지하여 상기 프로세서(301)에서 변환 가능한 제1 전압 레벨로 변환(105)시킨다. 상기 프로세서(301)는 변환된 방전 전압 레벨(105)을 입력으로 하여 전원 잔량을 산출한 뒤, 이 결과값(전원 잔량)을 디지털 신호로 변환시킨다.

그러나, 전원의 전압만으로 사용중인 전원의 잔량을 산출할 경우, 전원의 내부 저항에 따른 전압강하에 대한 보상이 되지 않은 상태이기 때문에, 순간적인 과부하가 발생하면 잔량이 남았음에도 불구하고 전원이 차단되는 경우가 발생한다.

또한, 정확한 잔량 측정이 이루어지지 않으므로 전원의 가용 시간이 짧아진다.

상기와 같이 종래 기술은 전원이 갑작스럽게 차단되는 경우가 발생하므로, 단말기 종료 루틴이 제대로 수행되지 않아 시스템이 오동작을 일으키는 경우가 있다.

또한, 전원의 내부 저항은 전원의 용량에 따라 그 크기가 달라지므로, 내부 저항에 의한 전압강하의 폭도 달라진다. 따라서, 임의의 내부저항의 전압강하를 보상하기 위해서는 내부저항값의 계산이 수행되어져야한다.

따라서, 본 발명은 이상에서 언급한 종래 기술의 문제점을 감안하여 안출한 것으로서, 방전 전류에 따른 내부 저항의 전압 강하를 산출하여 보상함으로써 정확한 전원 잔량 측정을 제공하는데 그 목적이 있다.

이상과 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 임의의 내부저항을 갖는 전원부의 방전 전압을 제1 전압 레벨로 변환하는 단계와, 상기 전원부에 연결된 방전 전류 측정을 위한 감지 저항의 양단에 걸리는 전압을 제2 전압 레벨로 변환하는 단계, 상기 제1 전압 레벨과 상기 제2 전압 레벨 및 저항값들을 이용하여 방전 전류와 내부 저항을 산출하는 단계, 상기 내부저항과 방전 전류에 의한 전압 강하를 보상하여 전원 잔량을 측정하는 단계로 이루진다.

도 1은 종래 이동 단말기 전원 제어 장치의 블럭 구성도

도 2는 본 발명에 따른 이동 단말기의 전원 제어 장치의 블럭 구성도

도 3은 리튬 이온 전원의 부하별 방전량을 나타낸 그래프

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

101 : 전원부 102 : 전원부의 내부저항

103 : 제1 전압 레벨 변환기 104 : 시스템의 주전원부

105 : 제1 전압 레벨 106 : 표시부(display)

202 : 제2 전압 레벨 변환기 201 : 감지 저항(50mOhm)

204 : 트랜지스터 203a,203b,206 : 저항

207 : 제2 전압 레벨 205 : 증폭부(Operation Null Amplifier)

301 :프로세서(processor)

이하 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 구성 및 방법을 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명에 따른 이동 단말기의 전원 제어 장치를 나타낸 블럭 구성도로써, 임의의 내부 저항을 갖는 전원부(101)와, 전원을 공급받아 시스템을 운영하는 시스템 주전원부(104)와, 상기 주전원부의 방전 전압을 레벨 변환시켜주는 제1 레벨 변환기(103)와, 상기 주전원부로 흐르는 방전 전류를 감지하기 위한 감지 저항(201)과, 상기 감지 저항의 전위차를 제 2 전압 레벨로 변환시켜주는 제2 전압 레벨 변환기(202)와, 상기 제1 전압 레벨과 상기 제2 전압 레벨을 데이터로 하여 방전 전류 및 내부 저항를 검출하여 상기 방전 전류에 따른 상기 내부저항에 의한 전압 강하를 보상하여 전원의 잔량을 산출하는 프로세서(processor)(301)와, 상기 프로세서의 출력값(전원 잔량)을 표시하는 표시부(106)로 구성된다.

본 발명에 따른 이동 단말기의 전원 제어 장치의 동작을 설명하면 다음과 같다.

도 2에서 전원이 사용중(On)으로 바뀌게 되면 제1 전압 레벨 변환기(103)는 전원의 방전전압을 감지해서 프로세서(301)에서 디지털 레벨로 변환시킨다. 상기에서 전원의 전압이 4.2V에서 3.0V까지 떨어질 때를 가용 전압으로 보고, 4.2V의 전원 전압이 제1 전압 레벨 변환기를 통해 방전 전압 레벨이 2.5V이하가 되도록 설정시킨다. 상기 2.5V는 프로세서(301)의 입력을 초과하지 않는 값이다.

한편, 제2 전압 레벨 변환기(204)는 주전원부(104)에 전류가 흘러 감지저항(201)에서 전압강하를 제2 전압 레벨 변환기(202)에서 증폭시킨다. 상기에서 저저항의 감지저항(201)을 사용하므로 전위차가 극소하다. 따라서 감지 저항에 의한 전위차를 증폭시키는데 있어, 상기 제2 전압 레벨 변환기의 제2 전압 레벨이 상기 제1 전압 레벨과 마찬가지로 프로세서(301)의 입력 레벨 2.5V를 초과하지 않도록 증폭기의 이득을 조절한다. 증폭기의 이득은 다음 식1과 같이 구한다.

저항(203a)와 저항(203b)는 같은 값을 갖는다.

프로세서(301)는 상기 제1 전압 레벨과 상기 제2 전압 레벨 및 저항치들(203a,203b,206)을 데이터로 하여 잔량을 산출하게 된다.

즉, 주전원부에 흐르는 순수 방전 전류는 다음 식2와 같이 구한다.

]

또한, 상기 순수 내부 저항은 상기 계산된 순수 방전 전류 및 디지털 레벨2를 이용하여 다음 식3과 같이 구한다.

]

따라서, 상기 방전 전류에 따른 상기 전원 내부 저항에 의한 전압 강하(내부저항*주전원부 전류)를 검출한다. 상기 내부 저항에 의한 전압 강하를 더하면 전원의 정확한 잔량이 측정된다.

그러므로, 본 발명은 임의의 내부 저항을 갖는 이동 단말기 전원에 일반적으로 적용되어 정확한 전원 잔량을 측정하는데 이용가능하다.

도 3은 리튬 이온의 부하별 방전용량을 나타낸 그래프이다.

상기 그래프는 상온(25。C)에서 4.2V의 전압으로 3시간 동안 전원을 충전시킨 다음, 각 0.2C,0.5C,1C의 방전 전류의 값으로 방전시킨 그래프이다.

상기 그래프로부터 확인할 수 있듯이, 방전 전압이 방전 전류에 비례해서 전압 강하가 일어나므로 정확한 전원 잔량을 측정하기 위해서는 방전 전류에 대한 전압강하를 보상해 주기 위해 전원의 방전 특성을 고려하여 상기 계산된 내부 저항의 값을 검증할 수 있다.

본 발명에 따른 전원 잔량 측정 방법은 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 방전전류에 따른 전원 내부저항의 전압강하를 고려한 방전전압의 계산에 의하여 정확한 잔량 측정이 이루어진다.

둘째,전원의 내부 특성에 따라서 전압강하의 폭도 달라지므로, 내부 특성에 따른 전압 강하(내부저항*방전 전류)을 계산한 값으로 전원의 잔량을 계산할 수 있도록 하여, 본 발명의 일반적인 적용이 가능하다.

셋째,정확한 잔량 측정에 의하여 전원의 가용 시간이 늘어난다.

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술 사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다.

따라서, 본 발명의 기술적 범위는 실시예에 기재된 내용으로 한정하는 것이 아니라 특허 청구 범위에 의해서 정해져야 한다.

Claims (2)

1. 임의의 내부저항을 갖는 전원부의 방전 전압을 제1 전압 레벨로 변환하는 단계와;

   상기 전원부에 연결된 방전 전류 측정을 위한 감지 저항의 양단에 걸리는 전압을 제2 전압 레벨로 변환하는 단계;

   상기 제1 전압 레벨과 상기 제2 전압 레벨 및 저항값들을 이용하여 방전 전류와 내부 저항을 산출하는 단계;

   상기 내부저항과 방전 전류에 의한 전압 강하를 보상하여 전원 잔량을 측정하는 단계로 이루짐을 특징으로 하는 이동 단말기의 전원 잔량 측정 방법.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 제1 전압 레벨과 상기 제2 전압 레벨을 동일한 일정 기준 전압 이하로 제한하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기의 전원 잔량 측정 방법.