KR100531855B1 - A method and a device of displaying remained discharge time for rechargeable battery - Google Patents
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Abstract
본 발명은 충방전배터리의 충방전 횟수와 온도를 검출하여 정확한 잔량시간을 산출 표시하는 것이며, 전류를 저장하고 출력하는 과정을 반복하는 충방전배터리; 충방전배터리의 전압을 측정하며 충방전 횟수를 누적계수하고 내부온도를 검출하는 보호부; 보호부를 통하여 충방전배터리의 정보를 검출하고 디지털 정보로 변환하는 디지털변환부; 충방전배터리의 정보를 입력하여 분석하고 각 기능부를 감시 제어를 하는 제어부; 제어부로부터 인가되는 충방전배터리의 온도 정보에 의하여 방전특성곡선 수식을 출력하는 매핑메모리; 제어부로부터 인가되는 충방전배터리의 측정전압과 측정시간과 충방전 횟수 정보와 방전특성곡선 수식을 입력하여 잔량시간을 산출하는 처리부; 처리부로부터 인가되는 잔량시간 정보를 시각적으로 표시하는 표시부를 특징으로 하고, 또한, 충방전배터리의 해당 정보를 검출 측정하는 과정; 상기 충방전배터리의 측정전압이 임계값보다 큰 값인지를 판단하는 과정; 상기 측정전압이 임계값보다 큰 값인 경우는 갱신된 종료시간으로부터 임계값보다 큰 측정시간을 빼는 연산하여 잔량시간을 산출하는 제1 연산과정; 상기 과정에서 측정전압이 임계값보다 작은값인 경우는 갱신된 종료시간으로부터 임계값보다 작은 측정시간을 빼는 연산하여 잔량시간을 The present invention is to calculate and display the correct remaining time by detecting the number of charge and discharge of the charge and discharge battery and the temperature, the charge and discharge battery to repeat the process of storing and outputting the current; A protection unit for measuring the voltage of the charging / discharging battery, accumulating the charging / discharging frequency and detecting the internal temperature; A digital converting unit detecting information of the charging / discharging battery through the protection unit and converting the information into the digital information; A control unit for inputting and analyzing information of the charging / discharging battery and monitoring and controlling each functional unit; A mapping memory configured to output a discharge characteristic curve equation based on temperature information of a charge / discharge battery applied from a controller; A processor configured to calculate a remaining time by inputting a measurement voltage, a measurement time, charge / discharge frequency information, and a discharge characteristic curve equation of the charge / discharge battery applied from the controller; A display unit for visually displaying remaining time information applied from the processing unit, and further comprising: detecting and measuring the corresponding information of the charge / discharge battery; Determining whether the measured voltage of the charge / discharge battery is greater than a threshold value; A first calculation process of calculating a remaining time by subtracting a measurement time larger than a threshold value from an updated end time when the measured voltage is greater than a threshold value; In the above process, if the measured voltage is smaller than the threshold value, the remaining time is calculated by subtracting the measured time smaller than the threshold value from the updated end time.
산출하는 제2 연산과정; 상기 과정에서 산출된 잔량신간을 표시하는 과정을 특징으로 한다. Calculating a second calculation process; It characterized in that the process of displaying the remaining amount of new calculated in the above process.
Description
본 발명은 충방전배터리의 잔량시간을 표시하는 것으로, 특히, 충방전 횟수와 온도를 반영하여 정확한 잔량시간을 산출 표시하는 충방전배터리의 잔량시간 표시 장치 및 방법에 관한 것이다. The present invention relates to displaying remaining time of a charge / discharge battery, and more particularly, to a remaining time display device and method for a charge / discharge battery for calculating and displaying an accurate remaining time by reflecting the number of charge and discharge cycles and temperature.
충방전배터리(RECHARGEABLE BATTERY)는 직류전원을 충전(CHARGING)하고 상기와 같이 충전된 전원을 방전(DISCHARGING)시키면서 직류전원을 공급하는 것으로, 이동이 자유로운 전자장비에 동작전원을 공급하는 목적으로 사용된다. RECHARGEABLE BATTERY is to supply DC power by charging DC power and discharging the charged power as above. It is used to supply operation power to mobile electronic equipment. .
최근 이동통신장비 중에 하나인 휴대단말기의 경우에도 동작전원 공급용으로 충방전배터리를 사용하고 있으며, 통신장비의 특성상 통신 진행 중에 전원공급이 중단되면 중요한 내용의 전달이 불가능하고, 특히, 반복할 수 없는 통신내용 전달인 경우는 기회손실이 발생하는 등의 문제를 방지하기 위하여, 상기 충방전배터리의 현재 방전 가능한 잔존용량 또는 잔량을 표시한다. Recently, a mobile terminal, one of the mobile communication equipments, uses a charge / discharge battery for supplying operating power.In the characteristic of communication equipment, if the power supply is interrupted during communication, important contents cannot be delivered. In the case of no communication content transmission, the remaining discharge capacity or remaining capacity of the charge / discharge battery is displayed to prevent problems such as an opportunity loss.
상기와 같이 충방전배터리의 잔량을 표시하는 방식은, 현재 남은 용량의 크기로 표시하는 것과 소모전류를 반영하여 시간으로 표시하는 것이 있으며, 본 발명은 시간으로 표시하는 방식에 관한 것이다. As described above, the method of displaying the remaining amount of the charge / discharge battery may be displayed in the amount of the current remaining capacity and in the time reflecting the current consumption, and the present invention relates to the method of displaying in time.
상기 충방전배터리는 특성상 충방전 횟수가 증가할수록 충방전 용량이 점차 줄어들고, 일정한 크기의 전류를 소모하여도 시간에 비례하여 감소하지 않으며, 사용되는 주변환경의 온도변화에 따라서도 충방전 용량이 변화하므로, 상기와 같은 특성을 반영하여 보다 정확한 잔량을 표시하는 방식의 개발이 필요하다. As the number of charge / discharge batteries increases, the charge / discharge capacity gradually decreases as the number of charge / discharge batteries increases, and the charge / discharge capacity does not decrease in proportion to time even when a certain amount of current is consumed. Therefore, it is necessary to develop a method of displaying a more accurate remaining amount by reflecting the above characteristics.
또한, 상기 충방전배터리 제조사는 해당 충방전 특성 그래프를 제공하며, 상기 그래프는 최상의 상태인 충방전 횟수 0 회 조건에서 측정된 것을 제공한다. In addition, the charge and discharge battery manufacturer provides a corresponding charge and discharge characteristics graph, the graph provides that measured under the condition of the number of charge and discharge cycles of the best state.
이하, 종래 기술에 의한 충방전배터리의 잔량표시 방식을 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. Hereinafter, the remaining amount display method of the charge-discharge battery according to the prior art will be described with reference to the accompanying drawings.
종래 기술을 설명하기 위한 것으로, 도1 은 종래 기술에 의한 충방전배터리의 잔량시간 표시장치 기능 구성도 이고, 도2 는 종래 기술에 의한 충방전배터리의 잔량시간 표시방법 순서도 이다. 1 is a functional configuration diagram of a remaining time display device of a charge / discharge battery according to the prior art, and FIG. 2 is a flowchart of a remaining time display method of a charge / discharge battery according to the prior art.
상기 도1을 참조하면, 충전에 의하여 직류전원을 저장하고, 방전에 의하여 직류전원을 공급하는 것으로 반복 재사용되는 충방전배터리(10)와; 상기 충방전배터리(10)로부터 출력되는 직류(DC) 전원의 아날로그 값을 디지털 값으로 변환하는 디지털변환부(20)와; 상기 충방전배터리(10)의 방전특성곡선 그래프를 디지털화된 테이블로 변환하여 저장하고, 상기 디지털변환부(20)로부터 인가되어 매핑되는 전압에 상응하는 잔류용량을 출력하는 매핑메모리(30)와; 상기 매핑메모리(30)로부터 출력되는 잔류용량을 소비전류로 나누어 잔량시간을 산출하고 출력하는 처리부(40)와; 상기 처리부(40)로부터 출력되는 잔량시간 정보를 시각적으로 표시하는 표시부(50)와; 상기 각 기능부를 제어하고 감시하는 제어부(60)로 이루어지는 구성이다. Referring to FIG. 1, the charging / discharging battery 10 is repeatedly reused by storing DC power by charging and supplying DC power by discharging; A digital converter 20 for converting an analog value of a direct current (DC) power output from the charge / discharge battery 10 into a digital value; A mapping memory (30) for converting and storing a discharge characteristic curve graph of the charge / discharge battery (10) into a digitized table and outputting a residual capacity corresponding to a voltage applied and mapped from the digital converter (20); A processing unit 40 which calculates and outputs a remaining time by dividing the remaining capacitance output from the mapping memory 30 by the consumption current; A display unit 50 for visually displaying remaining time information output from the processing unit 40; It is a structure comprised by the control part 60 which controls and monitors each said functional part.
상기 첨부된 도2를 참조하여, 종래 기술에 의한 충방전배터리의 잔량시간 표시방법을 설명한다. Referring to FIG. 2, the remaining time display method of the charge / discharge battery according to the prior art will be described.
상기 충방전배터리(10)로부터 출력되는 현재의 아날로그 전압을 측정하는 제1 단계(S10)와; 디지털변환부(20)에서 입력하고, 디지털 전압 값으로 변환하는 제2 단계(S20)와; 해당 부하(LOAD)에 의하여 소비되는 전류값을 확인하였는지 판단하는 제3 단계(S30)와; 상기 제3 단계(S30)에서 판단하여 부하의 소비전류를 확인하지 못한 경우는, 소정 시간 간격으로 충방전배터리(10)의 전압을 측정하는 제4 단계(S40)와; 상기와 같이 소정 시간 간격으로 측정된 전압을 매핑 메모리에 저장된 방전그래프 테이블에 매핑하는 제5 단계(S50)와; 상기 단계(S50)에서 매핑된 소정 시간 간격의 전압에 상응하는 잔류용량을 계산하여 시간단위의 소비전류를 산출하고 상기 충방전배터리(10)의 최종 잔류용량을 검출하는 제6 단계(S60)와; 상기 제3 단계(S30)에서 부하의 소비전류를 확인한 경우는 상기 디지털 전압 값을 방전그래프 테이블에 매핑하는 제7 단계(S70)와; 상기 단계(S70)에서 매핑된 전압에 상응하는 잔류용량을 검출하는 제8 단계(S80)와; 상기 검출된 최종 잔류용량을 확인된 소비전류로 나누어 잔량시간을 산출하는 제9 단계(S90)와; 상기 단계(S90)에서 산출된 잔량시간을 해당 표시부(50)에 출력하여 표시하고 종료하는 제10 단계(S100)로 이루어지는 구성이다. A first step (S10) of measuring a current analog voltage output from the charge / discharge battery (10); A second step (S20) input by the digital converter 20 and converting the digital voltage value; A third step S30 of determining whether a current value consumed by the load LOAD has been confirmed; A fourth step (S40) of measuring a voltage of the charge / discharge battery 10 at predetermined time intervals when the current consumption of the load is not determined as determined in the third step (S30); A fifth step S50 of mapping the voltages measured at predetermined time intervals to the discharge graph table stored in the mapping memory as described above; A sixth step S60 of calculating a residual current corresponding to a voltage at a predetermined time interval mapped in the step S50 to calculate a current consumption and detecting a final remaining capacity of the charge / discharge battery 10; ; A seventh step (S70) of mapping the digital voltage value to a discharge graph table when the current consumption of the load is confirmed in the third step (S30); An eighth step (S80) of detecting a residual capacitance corresponding to the voltage mapped in the step (S70); A ninth step S90 of dividing the detected final residual capacity by the identified current consumption to calculate a remaining time; The configuration includes the tenth step S100 of outputting the remaining time calculated in the step S90 to the corresponding display unit 50 for displaying and ending the same.
이하, 상기와 같은 구성에 의한 것으로, 종래 기술에 의한 충방전배터리의 잔량시간 표시방식을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. Hereinafter, by the configuration as described above, the remaining time display method of the charge-discharge battery according to the prior art will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
상기 충방전배터리(10)로부터 출력되는 아날로그 전원은 디지털변환부(20)에 인가되어 측정되고(S10), 상기와 같이 측정된 아날로그 전압 값은 상기 디지털변환부(20)에 의하여 디지털 전압 값으로 변환되어 매핑메모리(30)에 출력된다. The analog power output from the charge / discharge battery 10 is applied to the digital conversion unit 20 and measured (S10), and the analog voltage value measured as described above is converted into a digital voltage value by the digital conversion unit 20. It is converted and output to the mapping memory 30.
상기 제어부(60)는 부하가 소비하는 전류값을 알고 있는지 확인하고(S30), 상기 단계(S30)에서 부하의 소비전류값을 알지 못하는 것으로 확인된 경우, 일정한 시간 주기로 상기 충방전배터리(10)의 출력전압값을 다시 측정한다(S40). The controller 60 checks whether the current value consumed by the load is known (S30), and when it is confirmed in step S30 that the current consumption value of the load is not known, the charge / discharge battery 10 at a predetermined time period. Measure the output voltage value again (S40).
상기와 같이 시간주기로 측정된 충방전배터리(10)의 출력전압값을 매핑메모리(30)에 저장된 방전그래프 테이블에 매핑하고(S50), 상기 매핑에 의하여 측정된 시간주기의 잔류용량을 분석하여 시간단위의 소비전류를 산출하는 동시에 최종 잔류용량을 검출한다(S60). The output voltage value of the charge / discharge battery 10 measured at the time period as described above is mapped to the discharge graph table stored in the mapping memory 30 (S50), and the remaining capacity of the time period measured by the mapping is analyzed to determine the time. The final residual capacity is detected while calculating the current consumption of the unit (S60).
또한, 상기 단계(S30)에서 판단하여 부하(LOAD)의 소비전류를 확인하여 이미 알고 있는 경우, 상기 제어부(60)는 디지털변환부(20)로부터 출력된 전압값을 매핑메모리(30)의 방전그래프 테이블에 매핑하여(S70), 상기 충방전배터리(10)의 현재 잔류용량을 검출한다(S80). In addition, if it is determined in step S30 that the current consumption of the load LOAD is already known, the controller 60 discharges the voltage value output from the digital converter 20 to the mapping memory 30. By mapping to a graph table (S70), the current remaining capacity of the charge / discharge battery 10 is detected (S80).
상기와 같이 부하의 소비전류를 이미 확인하였거나 또는 계산에 의하여 산출하고, 충방전배터리(10)의 현재 시점에 대한 잔류용량을 검출한 상태에서, 상기 제어부(60)는 처리부(40)를 제어하여 상기 검출된 잔류용량을 소비전류로 나누는 산출처리를 하므로 잔량시간을 계산하고(S90), 상기와 같이 계산된 잔량시간은 상기 충방전배터리(10)의 잔류용량을 부하(LOAD)가 소모하는 소비전류를 기준으로 계속 소모할 수 있는 시간을 나타내며, 상기 제어부(60)의 제어에 의하여 해당 표시부(50)에 인가하므로, 상기 충방전배터리(10)를 계속하여 더 사용할 수 있는 시간을 표시한다. As described above, the current consumption of the load has already been confirmed or calculated by calculation, and the controller 60 controls the processor 40 while detecting the remaining capacity of the current time of the charge / discharge battery 10. The remaining time is calculated because the process of dividing the detected residual capacity by the consumption current is performed (S90), and the remaining time calculated as described above is consumed when the load LOAD consumes the remaining capacity of the charge / discharge battery 10. It represents the time that can be continuously consumed based on the current, and is applied to the display unit 50 under the control of the control unit 60, thereby displaying the time that can continue to use the charge-discharge battery 10 more.
그러나, 상기와 같은 종래 기술은 충방전배터리(10)의 충방전 횟수가 증가할수록 충전용량이 계속 일정하게 감소하는 특성을 반영하지 못하였으므로, 실제적인 잔량시간을 정확하게 표시하지 못하는 문제가 있다. However, the prior art as described above does not reflect the characteristic that the charge capacity continues to decrease constantly as the number of charge / discharge cycles of the charge / discharge battery 10 increases, which causes a problem of not accurately displaying the actual remaining time.
또한, 상기와 같은 종래 기술은 상기 충방전배터리(10)의 잔존용량이 시간에 따라 선형적으로 감소하는 것을 전제로 하는 것으로, 실제로는 시간에 의하여 선형적으로 감소하지 않는 특성에 의하여, 잔존용량 또는 잔량을 정확하게 표시하지 못하는 문제가 있다.In addition, the prior art as described above is based on the premise that the remaining capacity of the charge / discharge battery 10 decreases linearly with time, and in practice, the remaining capacity does not decrease linearly with time. Or there is a problem that does not display the remaining amount correctly.
또한, 상기와 같은 종래 기술은 상기 충방전배터리(10)의 잔존용량이 전압에 대하여 일대일 대응(ONE TO ONE MAPPING)하는 것을 전제로 하고 있으나, 실제로 일대일 대응하지 못하는 특성에 의하여 잔존용량 또는 잔량을 정확하게 표시하지 못하는 문제가 있다. In addition, the prior art as described above is based on the premise that the remaining capacity of the charge-discharge battery 10 corresponds to the voltage one-to-one (ONE TO ONE MAPPING), but the remaining capacity or the remaining amount by the characteristic that does not actually correspond one-to-one There is a problem with not displaying correctly.
또한, 상기 충방전배터리(10)는 주변 사용환경의 온도에 의하여 내부 온도가 변화하게 되고, 상기와 같은 온도변화에 의하여 방전특성이 변화하는 것을 반영하지 못하므로, 정확한 잔량시간을 표시하지 못하는 문제가 있다. In addition, the charge / discharge battery 10 has a problem that the internal temperature is changed by the temperature of the surrounding use environment, and does not reflect the change in the discharge characteristics due to the temperature change as described above, and thus does not display the correct remaining time. There is.
또한, 상기 충방전배터리(10) 제조사에서 제공하는 방전특성곡선을 디지털화하여 테이블로 저장하는 매핑메모리(30)가 많은 메모리용량을 필요로 하므로 크기가 커지고 비용이 많이 소요되는 문제가 있다. In addition, since the mapping memory 30, which digitalizes the discharge characteristic curve provided by the charge / discharge battery 10 manufacturer and stores it as a table, requires a large memory capacity, there is a problem that the size becomes large and costly.
본 발명은 충방전배터리의 충방전 횟수와 온도변화를 반영하여 잔존용량을 정확하게 검출하고 부하의 소모전류로 나누어 잔량시간을 정확하게 산출 및 표시하는 충방전배터리의 잔량시간 표시장치 및 방법을 제공하는 것이 그 목적이다. The present invention provides an apparatus and method for displaying remaining time of a charge / discharge battery that accurately calculates and displays a remaining time by accurately detecting a remaining capacity by reflecting the number of charge / discharge cycles and temperature changes of the charge / discharge battery and dividing by the consumption current of the load. That is the purpose.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 안출한 본 발명은, 충전으로 전류를 저장하고, 방전으로 전류를 출력하는 과정을 반복하는 충방전배터리와; 상기 충방전배터리를 충방전하고 전압을 측정하며 충방전 횟수를 누적계수하고 저항값 변화에 의하여 내부온도를 검출하는 보호부와; 상기 보호부를 통하여 충방전배터리의 측정전압, 충방전 횟수, 온도를 검출하고 디지털 정보로 변환하는 디지털변환부와; 상기 디지털변환부로부터 충방전배터리의 정보를 입력하여 분석하고 각 기능부를 감시하며 해당 제어를 하는 제어부와; 상기 제어부로부터 인가되는 충방전배터리의 온도 정보에 의하여 해당 방전특성곡선 수식을 출력하는 매핑메모리와; 상기 제어부로부터 인가되는 충방전배터리의 측정전압과 측정시간과 충방전 횟수 정보와 방전특성곡선 수식을 입력하여 잔량시간을 산출하는 처리부와; 상기 처리부로부터 인가되는 잔량시간 정보를 시각적으로 표시하는 표시부로 이루어져 구성되는 특징이 있다. The present invention devised to achieve the above object, the charging and discharging battery to repeat the process of storing the current by the charge, and outputting the current by the discharge; A protection unit for charging and discharging the charging / discharging battery, measuring a voltage, accumulating a charging / discharging frequency, and detecting an internal temperature by a resistance value change; A digital converter which detects the measured voltage, the number of charge / discharge cycles and the temperature of the charge / discharge battery through the protection unit, and converts the measured voltage into digital information; A control unit for inputting and analyzing information of the charging / discharging battery from the digital conversion unit, monitoring each function unit, and performing corresponding control; A mapping memory for outputting a corresponding discharge characteristic curve equation based on temperature information of a charge / discharge battery applied from the controller; A processor configured to calculate a remaining time by inputting a measurement voltage, a measurement time, charge / discharge frequency information, and a discharge characteristic curve equation of the charge / discharge battery applied from the controller; And a display unit for visually displaying remaining time information applied from the processing unit.
또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 안출한 본 발명은, 충방전배터리의 전압, 충방전 횟수, 내부 온도를 검출 측정하고 해당 방전특성곡선 수식을 읽는 과정과; 상기 과정에서 충방전배터리의 측정전압이 임계값보다 큰 값인지를 판단하는 과정과; 상기 과정에서 판단하여 측정전압이 임계값보다 큰 값인 경우는 충방전 횟수가 반영된 종료시간으로부터 임계값보다 큰 경우의 측정시간을 빼는 연산하여 잔량시간을 산출하는 제1 연산과정과; 상기 과정에서 판단하여 측정전압이 임계값보다 작은값인 경우는 충방전횟수가 반영된 종료시간으로부터 임계값보다 작은 경우의 측정시간을 빼는 연산하여 잔량시간을 산출하는 제2 연산과정과; 상기 과정에서 산출된 잔량시간을 표시부에 표시하는 과정으로 이루어진 특징이 있다. In addition, the present invention devised to achieve the above object, the process of detecting the voltage, the number of charge and discharge, the internal temperature of the charge-discharge battery and reading the corresponding discharge characteristic curve equation; Determining whether the measured voltage of the charge / discharge battery is greater than a threshold in the process; A first calculation step of calculating the remaining time by calculating a subtraction of the measurement time when the measurement voltage is greater than the threshold value from the end time in which the number of charge and discharge cycles is determined in the process; A second calculation step of calculating the remaining time by subtracting the measurement time when the measurement voltage is smaller than the threshold value from the end time in which the number of charge / discharge cycles is reflected when it is determined in the above process; The remaining time calculated in the above process is characterized by consisting of the process of displaying on the display.
이하, 본 발명에 의한 충방전배터리의 잔량시간 표시장치 및 방법을 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. Hereinafter, an apparatus and method for displaying a remaining time of a charge / discharge battery according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
본 발명을 설명하기 위하여 첨부된 것으로, 도3 은 본 발명에 의한 충방전배터리의 잔량시간 표시장치 기능 구성도 이고, 도4 는 본 발명에 의한 보호부의 상세 기능 구성도 이며, 도5 는 본 발명의 매핑메모리에 저장되는 충방전배터리 방전특성곡선 예시도 이고, 도6 은 본 발명에 의하여 측정전압 대 잔량시간의 방전특성곡선을 2개 원 방정식으로 수식화하는 예시도 이며, 도7 은 본 발명의 일 예에 의한 0.04 기울기의 충방전 횟수 대 충전용량 특성곡선 예시도 이고, 도8 은 본 발명에 의한 충방전 횟수가 반영된 방전특성곡선 예시도 이며, 도9 는 본 발명에 의한 충방전배터리의 잔량시간 표시방법 순서도 이다. 3 is a functional configuration diagram of a remaining time display device of a charge / discharge battery according to the present invention, FIG. 4 is a detailed functional configuration diagram of a protection unit according to the present invention, and FIG. Figure 6 is an illustration of the charge and discharge battery discharge characteristic curve stored in the mapping memory of Figure 6 is an illustration of the formula of the discharge characteristic curve of the measured voltage versus the remaining time according to the present invention in two circle equation, Figure 7 An example of charging and discharging characteristics curve of 0.04 slope versus charge capacity characteristic curve according to an example, Figure 8 is an illustration of the discharge characteristic curve reflecting the number of charging and discharging according to the present invention, Figure 9 is the remaining amount of charge and discharge battery according to the present invention It is a time display flowchart.
상기 도3을 참조하면, 본 발명에 의한 충방전배터리의 잔량시간 표시장치는, 충전(CHARGING)으로 전류를 저장하고, 방전(DISCHARGING)으로 상기 저장된 전류를 출력하는 과정을 반복하는 충방전배터리(RECHARGEABLE)(100)와, Referring to FIG. 3, the remaining time display device of the charge / discharge battery according to the present invention includes a charge / discharge battery which stores a current by charging and outputs the stored current by discharging. RECHARGEABLE) (100),
상기 충방전배터리(100)를 충방전하고, 전압을 측정하며, 충방전 횟수를 누적계수(ACCUMULATING COUNT)하고, 저항값 변화에 의하여 변화되는 내부온도를 검출하는 것으로, 상기 충방전배터리(100)에 입출력되는 전압을 소정 범위로 제한하여 과충방전(OVER CHARGING/DISCHARGING)을 차단하고 현재 전압(Vme)을 측정하는 제한부(112); 상기 충방전배터리(100)의 충방전 횟수(N)를 누적계수(ACCUMULATING COUNT)하는 계수부(114); 상기 충방전배터리(100)의 내부저항값 변화를 감지하여 온도변화를 검출하는 온도부(116)로 이루어지는 보호부(110)와, Charge and discharge the charge and discharge battery 100, measure the voltage, count the number of charge and discharge (ACCUMULATING COUNT), and by detecting the internal temperature changed by the resistance value change, the charge and discharge battery 100 Limiting unit 112 for blocking the overcharge and discharge (OVER CHARGING / DISCHARGING) by limiting the voltage input and output to the predetermined range and measuring the current voltage (Vme); A counting unit 114 for accumulating (ACCUMULATING COUNT) the number of charge / discharge cycles (N) of the charge / discharge battery (100); A protection unit 110 including a temperature unit 116 for detecting a change in temperature by detecting a change in internal resistance of the charge / discharge battery 100;
상기 보호부(110)를 통하여 충방전배터리의 측정전압(Vme: Vmeasure), 충방전 횟수, 온도를 검출하고 디지털(DIGITAL) 정보로 변환하는 디지털변환부(120)와, A digital converter 120 which detects the measured voltage (Vme: Vmeasure), the number of charge / discharge, and the temperature of the charge / discharge battery through the protection unit 110 and converts it into digital information;
상기 디지털변환부(120)로부터 상기 충방전배터리(100)의 정보를 입력하여 분석하고 각 기능부를 감시하며 해당 제어를 하는 것으로, 상기 디지털변환부(120)를 통하여 충방전배터리(100)의 측정전압(Vme)과 충방전 횟수(N)와 내부온도를 디지털 값으로 입력하고, 상기 입력된 측정전압(Vme)과 내부온도를 매핑메모리(140)에 인가하여 해당 방전특성곡선을 확인하며, 상기와 같이 확인된 방전특성곡선 수식과 측정전압(Vme)과 충방전 횟수(N) 정보를 처리부(150)에 출력하는 제어부(130)와, Input and analyze the information of the charge-discharge battery 100 from the digital conversion unit 120, monitor each function and perform the corresponding control, measurement of the charge-discharge battery 100 through the digital conversion unit 120 The voltage Vme, the number of charge / discharge cycles, and the internal temperature are input as digital values, and the corresponding measured characteristic voltage Vme and the internal temperature are applied to the mapping memory 140 to check the corresponding discharge characteristic curve. A controller 130 for outputting the discharge characteristic curve equation, the measured voltage Vme, and the number of charge / discharge N information, which are identified as described above, to the processor 150;
상기 제어부(130)로부터 인가되는 상기 충방전배터리(100)의 온도 정보에 의하여 해당 방전특성곡선 수식을 출력하는 것으로, 상기 충방전배터리(100)의 각각 내부 온도별로 전압 대 잔류시간 방전특성곡선을 (y-a)**2 = (x-b)**2 와 (y-c)**2 = (x-d)**2으로, 그리고, 2개의 원 방정식을 각각 r**2 UPPER = a**2 + b**2 와 r**2 LOWER = c**2 + d**2 으로 수식화하여 저장하고, 입력되는 온도값에 해당하는 방전특성곡선을 출력하는 매핑메모리(140)와,The discharge characteristic curve equation is output by the temperature information of the charge / discharge battery 100 applied from the controller 130, and the discharge characteristic curve of the voltage vs. residual time for each internal temperature of the charge / discharge battery 100 is calculated. with (ya) ** 2 = (xb) ** 2 and (yc) ** 2 = (xd) ** 2, and two original equations are r ** 2 UPPER = a ** 2 + b * * 2 and r ** 2 mapping memory 140 that is formulated and stored as LOWER = c ** 2 + d ** 2, and outputs a discharge characteristic curve corresponding to the input temperature value;
상기 제어부(130)로부터 인가되는 충방전배터리(100)의 측정전압(Vme)과 측정시간(Tme: Tmeasure)과 충방전 횟수(N) 정보와 방전특성곡선 수식을 입력하여 잔량시간(Tre: Tremain)을 산출하는 것으로, 상기 제어부(130)로부터 입력되는 충방전배터리(100)의 방전특성곡선 수식과 측정전압(Vme)과 충방전 횟수(N) 정보를 와 와 와 와 의 수식으로 연산처리하여 잔량시간(Tre: Tremain)을 산출하고 출력하는 처리부(150)와,Remaining time (Tre: Tremain) by inputting the measurement voltage (Vme), the measurement time (Tme: Tmeasure), the number of charge and discharge (N) of the charge-discharge battery 100 applied from the controller 130, and the discharge characteristic curve formula ) By calculating the discharge characteristic curve equation, the measured voltage (Vme) and the number of charge and discharge (N) of the charge and discharge battery 100 input from the controller 130 Wow Wow Wow Wow A processing unit 150 for calculating and outputting a remaining time Tre by Trem by processing the equation;
상기 처리부(150)로부터 인가되는 잔량시간(Tre) 정보를 시각적으로 표시하는 표시부(160)로 이루어져 구성된다. It consists of a display unit 160 for visually displaying the remaining time (Tre) information applied from the processing unit 150.
이하, 상기와 같은 구성의 본 발명은 첨부된 도3 내지 도8을 참조하여 상세히 설명한다. Hereinafter, the present invention having the above configuration will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
상기 충방전배터리(100)는 다수 충전 및 방전을 하는 것으로, 충전으로 입력 저장된 전류를 방전으로 출력하여 부하(LOAD) 또는 전자장비, 일 예로, 휴대단말기의 동작전원으로 사용하는 것으로, 충방전 횟수(N)에 따라 상기 도7과 같이 충전용량이 일정하게 줄어들고, 상기 도7 은 일 예로, 기울기 0.04에 의하여 일정하게 충전용량이 감소하는 충방전배터리(100)의 특성곡선을 보여준다. The charging and discharging battery 100 is to charge and discharge a number of times, by outputting the current stored in the charge as a discharge to use the load (LOAD) or electronic equipment, for example, the operating power of the portable terminal, the number of charge and discharge According to (N), as shown in FIG. 7, the charging capacity is constantly reduced, and FIG. 7 shows, for example, a characteristic curve of the charge / discharge battery 100 in which the charging capacity is constantly reduced by a slope of 0.04.
상기 첨부된 도5 는, 충방전배터리(100)를 생산하여 판매하는 업체(MAKER)에서 제공하는 방전특성곡선이며, 상기 충방전배터리(100)를 해당 소모전류로 일정하게 소모하는 상태에서, 사용환경의 주변온도 또는 내부발생 열에 의한 온도에 의하여 각각 상이한 방전특성곡선을 형성하고 있음을 보여준다. 5 is a discharge characteristic curve provided by a company that produces and sells the charging / discharging battery 100, and the charging and discharging battery 100 is constantly consumed at a corresponding current consumption. It is shown that different discharge characteristic curves are formed depending on the ambient temperature of the environment or the temperature generated by internal heat.
상기 충방전배터리(100)는 방전할 수 있는 전류를 모두 소모한 상태의 전압을 컷오프(CUTOFF) 전압이라고 하며, 일반적으로 3 볼트(V)의 전압이고, 상기 컷오프 전압이 되면 충방전배터리(100)의 손상을 방지하기 위하여 과방전 되지 않도록 하며, 상기 보호부(110)를 구성하는 제한부(112)에 의하여 과방전을 차단하고, 상기 휴대단말기에 동작전원을 공급하지 않는 종료전압(Vsd)은 상기 컷오프 전압보다 약간 높은 전압으로 설정한다. The charge / discharge battery 100 is a cutoff voltage that is a state in which all the current that can be discharged is called a cutoff voltage, and is generally a voltage of 3 volts (V). Termination voltage (Vsd) to prevent over-discharge, to prevent over-discharge by the limiting unit 112 constituting the protection unit 110, and to supply the operating power to the portable terminal to prevent damage to Is set to a voltage slightly higher than the cutoff voltage.
상기 보호부(110)의 제한부(112)는 과방전을 차단하는 동시에 과충전을 차단하며, 상기 충방전배터리(100)의 현재 전압을 측정하고, 상기 계수부(114)는 상기 충방전배터리(100)의 충방전 횟수를 누적계수하며 해당 제어신호에 의하여 출력하며, 상기 온도부(116)는 충방전배터리(100)의 주변온도 변화에 의하여 또는 충방전에 의하여 내부온도가 변화하고, 상기와 같이 충방전배터리(100)의 내부 온도가 변화되면 내부저항값이 변화하며 상기와 같이 변화하는 내부저항값을 감지하고 측정하여 상기 충방전배터리(100)의 내부온도를 상대적으로 측정 출력하고, 상기와 같이 내부온도를 측정하는 것은, 상기 첨부된 도5와 같이 충방전배터리(100)가 내부온도에 따라서 방전특성곡선이 각각 상이하기 때문이다. The limiting unit 112 of the protection unit 110 blocks overdischarge and at the same time blocks overcharge, measures the current voltage of the charge / discharge battery 100, and the counter 114 controls the charge / discharge battery ( Cumulative count of the number of charge and discharge of the 100 and output according to the control signal, the temperature unit 116 changes the internal temperature by the ambient temperature change or charge and discharge of the charge and discharge battery 100, and As the internal temperature of the charge / discharge battery 100 changes as described above, the internal resistance value changes, and the internal resistance value changes as described above. The internal temperature of the charge / discharge battery 100 is relatively measured and output. The internal temperature is measured as shown in FIG. 5 because the discharge characteristic curves of the charge / discharge battery 100 differ from each other according to the internal temperature.
상기와 같이 보호부(110)에서 검출 측정된 충방전배터리(100)의 측정전압, 충방전 횟수, 내부 온도값들은 아날로그(ANALOG) 값이므로, 디지털변환부(120)에 의하여 디지털(DIGITAL) 값으로 변환되고 상기 제어부(130)에 인가된다. As described above, since the measured voltage, the number of charge / discharge cycles, and the internal temperature of the charge / discharge battery 100 detected and measured by the protection unit 110 are analog values, the digital conversion unit 120 uses the digital values. Is converted to and applied to the controller 130.
상기 제어부(130)는 입력된 값들을 분석하고, 상기 충방전배터리(100)의 온도값을 상기 매핑메모리(140)에 출력하여, 상기 온도에 의한 방전특성곡선을 나타내는 수식을 상기 매핑메모리(140)로부터 읽어온다. The controller 130 analyzes the input values, outputs a temperature value of the charge / discharge battery 100 to the mapping memory 140, and outputs a formula representing a discharge characteristic curve based on the temperature. Read from).
상기 첨부된 도6 은, 상기 도5에 도시된 방전특성곡선을 2개의 원 방정식으로 변환하고, 각 전압의 기준점을 도시한 것으로, 상기 각각의 방전특성곡선을 반경이 크고 위쪽에 위치하는 제1 원과 반경이 작고 아래쪽에 위치하는 제2 원으로 수식화하여 표현함을 보여주고, 상기 제1 원은 a(에이) 와 b(비) 점을 중심으로 하는 원 r**2 UPPER = a**2 + B**2, (y-a)**2 = (x-b)**2 로 표현하며, 제2 원은 c(시) 와 d(디) 점을 중심으로 하는 원 r**2 LOWER = c**2 + d**2, (y-c)**2 = (x-d)**2 로 표현한다.The attached FIG. 6 converts the discharge characteristic curve shown in FIG. 5 into two circle equations, and shows the reference points of the voltages. The circle and radius is represented by the second circle that is small and located below, the first circle is a circle centered on the points a (a) and b (non) r ** 2 UPPER = a ** 2 + B ** 2, (ya) ** 2 = (xb) ** 2, where the second circle is a circle centered on c (hour) and d (d) points r ** 2 LOWER = c * * 2 + d ** 2, (yc) ** 2 = (xd) ** 2
또한, 상기 도6에서, 제1 원과 제2 원이 만나는 지점을 임계값으로 하여, 임계전압(Vth)으로 설정하고 상기 임계전압의 x(엑스) 축 값은 제2 원에 의한 x(엑스) 축 중심값인 d(디) 값이 되며, 상기 셧다운(SHUTDOWN) 전압 또는 종료전압(Vsd: Vshutdown)은 종료시간(Tsd: Tshutdown)이 되고, 상기 종료전압(Vsd)은 일 예에 의한 휴대단말기의 각종 운용 프로그램이 동작하지 못하는 전압이다. In FIG. 6, the threshold point at which the first circle and the second circle meet is set as the threshold value, and is set as the threshold voltage Vth, and the x (x) axis value of the threshold voltage is x (x) by the second circle. ) D (D), which is an axis center value, the shutdown voltage or shutdown voltage (Vsd: Vshutdown) becomes an end time (Tsd: Tshutdown), and the termination voltage (Vsd) is carried by an example. This is a voltage that various operating programs of the terminal cannot operate.
상기 제어부(140)는, 상기 충방전배터리(100)로부터 검출되어 측정된 측정전압(Vme), 충방전 횟수(N), 상기 매핑 메모리(140)로부터 읽은 것으로 온도에 해당하는 방전특성곡선 수식의 정보를 상기 처리부(150)에 인가하고, 상기 처리부(150)는 상기와 같이 입력된 정보를 이용하여 충방전배터리(100)를 계속 사용할 수 있는 잔량시간(Tre: Tremain)을 다음과 같이 분석한다. The controller 140 reads the measured voltage Vme detected from the charge / discharge battery 100, the number of charge / discharge cycles, and the mapping memory 140 to determine a discharge characteristic curve equation corresponding to a temperature. Information is applied to the processing unit 150, and the processing unit 150 analyzes the remaining time (Tre: Tremain) for continuing to use the charge / discharge battery 100 by using the information input as described above. .
상기 충방전배터리(100)의 측정전압(Vme)은 y 축이며, 상기 측정된 전압이 임계값에 의한 전압보다 큰지 또는 작은지에 따라 x 축의 값은 다음 수식과 같은 두 가지의 경우가 존재한다. The measured voltage Vme of the charge / discharge battery 100 is the y-axis, and there are two cases in which the x-axis value is expressed by the following equation depending on whether the measured voltage is greater or smaller than the threshold voltage.
(수식 1)(Formula 1)
상기 y축의 측정전압(Vme)에 의한 x 축의 측정시간(Tme)을 상기 도6을 참조하면, 다음 수식과 같이 표현된다. Referring to FIG. 6, the measurement time Tme of the x-axis by the measurement voltage Vme of the y-axis is expressed as follows.
(수식 2)(Formula 2)
상기 도6을 참조하면, 충방전배터리(100)의 추가 사용이 가능한 잔량시간(Tre)은 다음 수식과 같이 표현할 수 있다. Referring to FIG. 6, the remaining time Tre available for further use of the charge / discharge battery 100 may be expressed by the following equation.
(수식 3)(Formula 3)
Tremain = Tshutdown - TmeasureTremain = Tshutdown-Tmeasure
상기 도6 의 방전특성곡선은, 일 예로 검출된 충방전배터리(100)의 내부온도에 의한 것으로, 상기 온도가 상이할 경우 방전특성곡선이 상이하므로, 제1 원과 제2 원의 중심점이 상이하게 되며, 상기 방전특성곡선의 형태에 따라서, 원 방정식이 아니고 타원 방정식이 될 수 있다. The discharge characteristic curve of FIG. 6 is based on the internal temperature of the charge / discharge battery 100 detected as an example, and when the temperature is different, the discharge characteristic curves are different, so that the center points of the first circle and the second circle are different. According to the shape of the discharge characteristic curve, it may be an elliptic equation instead of a circular equation.
상기와 같이 각각의 온도에 의한 충방전배터리(100)의 방전특성곡선을 수식화한 2개의 원 방정식 또는 타원 방정식은 매핑메모리(140)에 필요한 다수가 기록되어 저장되고, 상기 제어부(130)에 온도 값 입력 및 해당 제어신호에 의하여 출력된다. As described above, two circle equations or ellipse equations in which the discharge characteristic curves of the charge / discharge battery 100 according to respective temperatures are modified are stored and stored in the mapping memory 140, and the temperature is stored in the controller 130. It is output by the value input and the corresponding control signal.
따라서, 종래의 매핑메모리(30)는 온도에 의한 다수 방전특성곡선을 일일이 디지털화하여 기록하므로 많은 크기의 메모리(MEMORY)가 필요하였으나, 본 발명에서는 해당 수식들을 기록하므로, 매핑메모리(140)의 메모리 크기를 대폭적으로 작게하는 장점이 있다. Therefore, the conventional mapping memory 30 digitally records a plurality of discharge characteristic curves due to temperature, and thus requires a large amount of memory. However, in the present invention, since the corresponding equations are recorded, the memory of the mapping memory 140 is stored. There is an advantage of greatly reducing the size.
또한, 상기 충방전배터리(100)는 그 특성상, 충방전 횟수(N)가 증가할수록 충전용량이 일정한 비율로 감소하며, 상기 도7에 일 예로, 0.04의 기울기를 갖는 충방전 횟수(N) 대비 충전용량(%) 특성표가 도시되어 있다. In addition, the charge / discharge battery 100 has a characteristic, as the number of charge / discharge cycles increases, the charge capacity decreases at a constant rate. For example, in FIG. 7, the charge / discharge battery 100 has a slope of 0.04 compared to the number of charge / discharge cycles. Table of charge capacity characteristics is shown.
상기 도7을 참조하면, 충방전 횟수(N)와 충전용량(%) 사이에는 정확히 선형(LINEAR) 적인 관계가 존재하고, 상기 도7의 특성표는 다음과 같은 수식으로 표현할 수 있다. Referring to FIG. 7, there is a precisely linear relationship between the number of charge and discharge cycles N and the charge capacity (%), and the characteristic table of FIG. 7 may be expressed by the following equation.
(수식 4) (Formula 4)
y = -0.04x + 100y = -0.04x + 100
상기 일 예에 의한 도6의 방전특성곡선은, 상기 수식에 의한 충방전 횟수(N)가 적용되는 경우의 상기 첨부된 도8과 같이 아래의 제2 원 또는 타원의 중심축이 왼쪽으로 이동하고, 상기의 이동은 충방전 횟수(N)에 의하여 선형적으로 이동한다. In the discharge characteristic curve of FIG. 6 according to the above example, the center axis of the second circle or ellipse below moves to the left as shown in FIG. 8 when the number of charge / discharges N according to the above formula is applied. , The movement is linearly moved by the number of charge and discharge cycles (N).
즉, 상기 도8을 참조하면, 충방전 횟수(N)가 증가할수록 일정한 종료전압(Vsd)에 일치되기 위하여, 종료시간(Tsd)에 변동(ΔT)이 생기므로, 새로이 갱신된 종료시간(T'sd)이 검출 또는 산출된다. That is, referring to FIG. 8, in order to coincide with a constant end voltage Vsd as the number of charge / discharges increases, a change ΔT occurs in the end time Tsd. Thus, the newly updated end time T 'sd) is detected or calculated.
상기 충방전 횟수(N)가 반영된 것으로, 갱신된 종료시간(T'sd)은 다음 수식으로 표현한다. The number of charge / discharge cycles N is reflected, and the updated end time T'sd is expressed by the following equation.
(수식 5)(Formula 5)
상기와 같이 충방전 횟수(N)에 의하여 종료시간(Tsd)이 갱신된 종료시간(T'sd)으로 바뀌므로, 아래쪽 특성곡선을 나타내는 식은 다음 식과 같이 변경된다. Since the end time Tsd is changed to the updated end time T'sd by the number of charge / discharge cycles as described above, the expression representing the lower characteristic curve is changed as follows.
(수식 6) (Formula 6)
(y-c)**2 = (x - d + 4 * (10**-4) * N * Tshutdown)**2(y-c) ** 2 = (x-d + 4 * (10 **-4) * N * Tshutdown) ** 2
상기와 같이 충방전 횟수(N)를 고려하면, 잔량시간((Tre: Tremain)과 측정시간(Tme: Tmeasure)은 다음 수식과 같이 표현된다.Considering the number of charge and discharge cycles N as described above, the remaining time (Tre: Tremain) and the measurement time (Tme: Tmeasure) are expressed as follows.
(수식 7)(Formula 7)
상기와 같은 수식을 매핑메모리(140)로부터 읽은 제어부(130)는, 상기 수식과 측정전압(Vme)과 충방전 횟수(N) 정보를 상기 처리부(150)에 인가하고, 상기 처리부(150)의 연산에 의하여 필요한 잔량시간(Tre)을 산출하며, 상기 산출된 잔량시간(Tre) 정보는 표시부(160)에 의하여 시각적으로 시간정보로 표시되도록 한다. The controller 130 reading the above equation from the mapping memory 140 applies the equation, the measurement voltage Vme, and the number of charge / discharge information to the processor 150, and The required remaining time Tre is calculated by the calculation, and the calculated remaining time Tre is displayed on the display unit 160 as time information.
이하, 본 발명에 의한 충방전배터리의 잔량시간 표시방법을 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. Hereinafter, the remaining time display method of the charge-discharge battery according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
상기 충방전배터리(100)의 전압(Vme)을 보호부(110)에 의하여 측정하고 디지털변환부(120)에 의하여 디지털 값의 신호로 변환하며(S110); 상기 충방전배터리(100)의 충방전 횟수(N), 내부 온도를 상기 보호부(110)를 통하여 검출 측정하고 디지털변환부(120)에 의하여 디지털 값의 신호로 변환하며, 상기 검출된 온도에 해당하는 방전특성곡선 수식을 읽는(S120) 측정과정과, A voltage Vme of the charge / discharge battery 100 is measured by the protection unit 110 and converted into a digital value signal by the digital conversion unit 120 (S110); The number of charge / discharge cycles (N) of the charge / discharge battery 100 and the internal temperature are detected and measured through the protection unit 110, and converted into a digital value signal by the digital conversion unit 120. A measurement process of reading the corresponding discharge characteristic curve equation (S120);
상기 측정과정에서 충방전배터리(100)의 측정전압(Vme)이, 충방전배터리(100)의 검출 측정된 내부 온도에 의한 해당 방전특성곡성을 표시하는 2개의 수식에 의하여 2개의 원 또는 타원이 만나는 지점의 전압값인 임계값에 의한 전압(Vth)보다 큰 값인지를 판단하는 과정(S130)과, The measurement voltage Vme of the charging / discharging battery 100 in the measuring process is changed by two equations or ellipses by two equations indicating the corresponding discharge characteristic curvature by the measured and measured internal temperature of the charging / discharging battery 100. Determining whether the value is greater than the voltage Vth due to the threshold value at the meeting point (S130);
상기 판단과정(S130)에서 판단하여 측정전압(Vme)이 임계값(Vth)보다 큰 값인 경우는 충방전 횟수(N)가 반영된 것으로, 상기 충방전배터리(100)의 온도에 의한 방전특성곡선에서 전원으로 사용할 수 없는 종료전압(Vsd)이 검출되는 시간의 갱신된 종료시간(T'sd)으로부터 임계값(Vth)보다 큰 경우의 측정시간(Tme)을 빼는 연산하여 잔량시간(Tre)을 산출하는 것으로, 종료시간(Tsd)으로부터 충방전 횟수(N)가 반영된 충전용량을 곱한 종료시간(Tsd)을 빼어 개선된 종료시간(T'sd)을 산출하고; 상기 충방전배터리(100)의 측정전압(Vme)으로부터 제1 원 또는 타원의 에이(a) 값을 뺀 절대값을 비(b) 값으로부터 빼어, 상기 수식 Tme = b - |Vme - a| (Tme: 측정시간, b: 제1 원의 x 축 중심값, Vme: 측정전압, a: 제1 원의 y 축 중심값)에 의하여 계산하여 측정시간값(Tme)으로 하고; 상기 개선된 종료시간(T'sd)으로부터 상기 측정시간(Tme)을 빼어 잔량시간(Tre)으로 설정하는 제1 연산과정(S140)과, When the measured voltage Vme is greater than the threshold value Vth as determined in the determination process (S130), the number of charge / discharge cycles (N) is reflected, and in the discharge characteristic curve due to the temperature of the charge / discharge battery 100. The remaining time Tre is calculated by subtracting the measurement time Tme when the threshold voltage Vth is greater than the threshold time Vth from the updated end time T'sd of the time at which the end voltage Vsd which cannot be used as the power supply is detected. By calculating the improved end time T'sd by subtracting the end time Tsd multiplied by the charge capacity reflecting the number of charge / discharges N from the end time Tsd; The absolute value obtained by subtracting the value of A (a) of the first circle or ellipse from the measured voltage Vme of the charge / discharge battery 100 is subtracted from the ratio (b), and the equation Tme = b-| Vme-a | (Tme: measurement time, b: x-axis center value of the first circle, Vme: measurement voltage, a: y-axis center value of the first circle) to calculate the measurement time value Tme; A first calculation process S140 of subtracting the measurement time Tme from the improved end time T'sd and setting it as a remaining time Tre;
상기 판단과정(S130)에서 판단하여 측정전압(Vme)이 임계값(Vth)보다 작은값인 경우는, 충방전 횟수(N)가 반영되어 갱신된 종료시간(T'sd)으로부터 임계값(Vth)보다 작은 경우의 측정시간(Tme)을 빼는 연산하여 잔량시간(Tre)을 산출하는 것으로, 종료시간(Tsd)으로부터 충방전 횟수(N)에 의한 충전용량을 곱한 종료시간(Tsd)을 빼어 개선된 종료시간(T'sd)을 산출하고; 충방전배터리(100)의 측정전압(Vme)으로부터 제2 원 또는 타원의 시(c) 값을 뺀 절대값을 종료시간(Tsd)과 충방전 횟수(N)와 백분율(%)에 의한 용량감소량을 곱한 값에 더하는 연산을 하고, 상기 연산결과를 제2 원 또는 타원의 디(d) 값으로부터 빼는 것으로, 수식 Tme = d - 4 * 10 **(-4) * N * Tsd + |Vme - a| (Tme: 측정시간, d: 제2 원의 x 축 중심값, N: 충방전횟수, Tsd: 종료시간, Vme: 측정전압, c: 제2 원의 y 축 중심값)에 의하여 계산하여 측정시간(Tme)값으로 하고, 상기 개선된 종료시간(T'sd)으로부터 상기 측정시간(Tme)을 빼어 잔량시간(Tre)으로 설정하는 제2 연산과정(S150)과, When the measured voltage Vme is smaller than the threshold value Vth as determined in the determination process S130, the threshold value Vth is determined from the updated end time T'sd reflecting the number of charge / discharge times N. The remaining time Tre is calculated by subtracting the measurement time Tme in the case of smaller than), and subtracting the end time Tsd by multiplying the charging capacity by the number of charge / discharge times from the end time Tsd. Calculated end time T'sd; The absolute value obtained by subtracting the time value (c) of the second circle or ellipse from the measured voltage Vme of the charge / discharge battery 100 is the capacity decrease amount by the end time (Tsd), the number of charge / discharge cycles (N), and the percentage (%). And subtracting the result of the operation from the d (d) value of the second circle or ellipse, and the equation Tme = d-4 * 10 ** (-4) * N * Tsd + Vme- a | Measurement time calculated by (Tme: measurement time, d: center of x axis of second circle, N: number of charge and discharge cycles, Tsd: end time, Vme: measurement voltage, c: center of y axis of second circle) A second calculation process (S150) of setting a value Tm and subtracting the measurement time Tme from the improved end time T'sd and setting it as a remaining time time Tre;
상기 과정에서 산출된 잔량시간(Tre)을 표시부(160)에 표시하는 과정으로 이루어지는 구성이다. The remaining time Tre calculated in the above process is displayed on the display unit 160.
이하, 상기와 같은 구성의 본 발명에 의한 충방전배터리 잔량시간 표시방법을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. Hereinafter, the charge and discharge battery remaining time display method according to the present invention having the configuration as described above will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
상기 충방전배터리(100)의 전압(Vme)을 측정하여 디지털 값의 신호로 변환하는(S110) 동시에 충방전 횟수(N)와 온도를 검출하여 디지털 값의 신호로 변환하고, 상기와 같이 검출 측정된 내부 온도에 의한 해당 방전특성곡선 수식을 매핑메모리(140)로부터 읽으며(S120), 상기 읽은 방전특성곡선 수식을 분석하여 충방전배터리(100)의 측정된 전압(Vme)이 임계전압(Vth) 보다 큰 값의 전압인지 또는 작은값의 전압인지를 판단한다(S130). The voltage Vme of the charge / discharge battery 100 is measured and converted into a digital value signal (S110). At the same time, the number of charge / discharge times (N) and temperature are detected and converted into a digital value signal. The corresponding discharge characteristic curve equation based on the internal temperature is read from the mapping memory 140 (S120), and the measured voltage characteristic Vme of the charge / discharge battery 100 is determined by analyzing the read discharge characteristic curve equation. It is determined whether the voltage is a larger value or a smaller value (S130).
상기 판단에서(S130), 측정전압(Vme)이 임계전압(Vth) 보다 큰 값인 경우, 상기 수식5와 같이 갱신된 종료시간(T'sd)을 구하고, 상기 수식 7과 같이 잔량시간(Tre)과 측정시간(Tme) "Tme = b - |Vme - a|"를 각각 구한다(S140). In the determination (S130), when the measured voltage Vme is greater than the threshold voltage Vth, the updated end time T'sd is obtained as shown in Equation 5, and the remaining time Tre as shown in Equation 7. And the measurement time (Tme) "Tme = b-| Vme-a |" are respectively obtained (S140).
또한, 상기 판단에서(S130), 측정전압(Vme)이 임계전압(Vth) 보다 작은 경우, 상기 수식5와 같이 갱신된 종료시간(T'sd)을 구하고, 상기 수식 7과 같이 잔량시간(Tre)과 측정시간(Tme) "Tme = d - 4 * 10 **(-4) * N * Tsd + |Vme - c|"를 각각 구한다(S150). Further, in the determination (S130), when the measured voltage Vme is smaller than the threshold voltage Vth, the updated end time T'sd is obtained as shown in Equation 5, and the remaining time Tre as shown in Equation 7 above. ) And the measurement time (Tme) "Tme = d-4 * 10 ** (-4) * N * Tsd + | Vme-c |", respectively (S150).
상기와 같이 구한 충방전배터리(100)의 잔량시간(Tre) 정보를 상기 표시부(160)에 시각적으로 표시하므로, 더 사용할 수 있는 시간을 확인한다. Since the remaining time (Tre) information of the charge-discharge battery 100 obtained as described above is visually displayed on the display unit 160, the time can be further confirmed.
상기와 같은 구성의 본 발명은 충방전배터리의 잔류용량을 온도와 충방전 횟수가 반영된 정확한 시간정보로 표시하는 산업적 이용효과가 있다. The present invention having the above configuration has an industrial use effect of displaying the remaining capacity of the charge / discharge battery with accurate time information reflecting the temperature and the number of charge / discharge cycles.
또한, 충방전배터리의 온도에 따른 각 특성곡선을 2개의 원 또는 타원 방정식으로 표현하여 저장하고 참조하므로, 메모리의 량을 줄이고 제품의 크기를 작게하며 비용을 저렴하게 하는 산업적 이용효과가 있다. In addition, since each characteristic curve according to the temperature of the charge-discharge battery is stored and referred to as two circle or ellipse equations, there is an industrial use effect of reducing the amount of memory, reducing the size of the product, and reducing the cost.
또한, 충방전배터리의 잔류용량을 시간정보로 표시하므로, 계속 사용할 수 있는 시간을 용이하게 확인하는 사용상 편리한 효과가 있다. In addition, since the remaining capacity of the charge-discharge battery is displayed as time information, there is a convenient effect in use to easily confirm the time that can be used continuously.
도1 은 종래 기술에 의한 충방전배터리의 잔량시간 표시장치 기능 구성도, 1 is a functional configuration of the remaining time display device of the charge and discharge battery according to the prior art,
도2 는 종래 기술에 의한 충방전배터리의 잔량시간 표시방법 순서도, 2 is a flowchart illustrating a remaining time display method of a charge / discharge battery according to the prior art;
도3 은 본 발명에 의한 충방전배터리의 잔량시간 표시장치 기능 구성도, 3 is a functional configuration of the remaining time display device of the charge-discharge battery according to the present invention;
도4 는 본 발명에 의한 보호부의 상세 기능 구성도, 4 is a detailed functional configuration of the protection unit according to the present invention;
도5 는 본 발명 매핑메모리에 저장되는 충방전배터리 방전특성곡선 예시도, 5 is an exemplary view of a charge / discharge battery discharge characteristic curve stored in the mapping memory of the present invention;
도6 은 본 발명에 의하여 측정전압 대 잔량시간의 방전특성곡선을 2개 원방정식으로 수식화하는 예시도, 6 is an exemplary diagram for formulating a discharge characteristic curve of measured voltage versus remaining time by two circular equations according to the present invention;
도7 은 본 발명의 일 예에 의한 0.04 기울기의 충방전 횟수 대 충전용량 특성곡선 예시도, 7 is a diagram illustrating a charge capacity characteristic curve versus a charge / discharge frequency of 0.04 slope according to an example of the present invention;
도8 은 본 발명에 의한 충방전 횟수가 반영된 방전특성곡선 예시도, 8 is an exemplary discharge characteristic curve reflecting the number of charge and discharge cycles according to the present invention;
도9 는 본 발명에 의한 충방전배터리의 잔량시간 표시방법 순서. 9 is a flowchart illustrating a remaining time display method of a charge / discharge battery according to the present invention.
** 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명 **** Explanation of symbols on the main parts of the drawing **
100 : 충방전배터리 110 : 보호부 112 : 제한부100: charge and discharge battery 110: protection unit 112: limiting unit
114 : 계수부 116 : 온도부 120 : 디지털변환부114: counting unit 116: temperature unit 120: digital conversion unit
130 : 제어부 140 : 매핑메모리 150 : 처리부130 control unit 140 mapping memory 150 processing unit
160 : 표시부160: display unit
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