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KR100539881B1 - 배터리 방전상태 감시회로 - Google Patents

배터리 방전상태 감시회로 Download PDF

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KR100539881B1
KR100539881B1 KR1019970047451A KR19970047451A KR100539881B1 KR 100539881 B1 KR100539881 B1 KR 100539881B1 KR 1019970047451 A KR1019970047451 A KR 1019970047451A KR 19970047451 A KR19970047451 A KR 19970047451A KR 100539881 B1 KR100539881 B1 KR 100539881B1
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삼성전자주식회사
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Abstract

배터리의 전압과 전류를 정확하게 검출하여 배터리의 잔여수명을 확인하기 위한 배터리 방전상태 감시회로에 관한 것이다.
배터리의 특성상 용랑이 부족하더라도 전압은 거의 정상적으로 나타나고 전류용량이 부족할 때 전압 측정만으로 정확한 배터리의 상태를 파악하기 어렵운 문제를 해결하기 위해 본 발명은 교류전원을 입력받는 소정 시스템에 구비되며, 정전시 상기 시스템의 일부기능을 정상적으로 수행할 수 있도록 전원을 공급하는 배터리의 방전상태를 감시하는 회로에 있어서, 상기 배터리의 전압상태를 주기적으로 감지하여 배터리를 교체할 수 있도록 표시하거나 경보를 울리도록 제어하는 제어부와. 상기 제어부의 주기적인 로드(Load)신호에 의해 상기 배터리의 전류용량이 부족한 방전상태를 정확하게 검출하도록 정전 시 상기 배터리가 공급하는 로드 전류량으로 부하를 구동하여 상기 배터리의 전압을 분압시키는 부하회로와, 상기 부하회로가 부하를 구동하면 상기 배터리의 전압을 분압하여 출력하는 배터리 전압검출부와, 상기 배터리 전압검출부로부터 출력된 전압을 기준전압 Vref와 비교하여 상기 배터리의 방전상태 감지신호를 상기 제어부로 출력하는 비교부로 구성한다.

Description

배터리 방전상태 감시회로
본 발명은 배터리의 방전상태 감시회로에 관한 것으로, 특히 배터리의 전압과 전류를 정확하게 검출하여 배터리의 잔여수명을 확인하기 위한 배터리 방전상태 감시회로에 관한 것이다.
통상적으로 교류전원(AC 전원)이 정전등으로 인해 인가되지 않는 상태에서 시스템의 일부기능을 정상적으로 수행할 수 있도록 백업용으로 배터리를 사용하고 있다. 그러나 이러한 배터리는 수명이 한정되어 있으며, 방전용량이 초과되면 백업용 전원을 공급할 수 없기 때문에 주기적으로 배터리의 상태를 체크하고 설정된 용량의 방전상태가 되면 사용자에게 배터리를 교환할 수 있도록 교환시기를 알려준다.
종래의 배터리를 체크하는 회로는 도 1에 도시된 바와 같이 배터리의 전압을 저항 R1 및 R2에 의해 분압된 전압과 제너다이오드 ZD1에 의한 기준전압 Vref을 비교기 OP1에서 비교한다. 이때 기준전압 Vref보다 높은 상태이면 CPU는 정상적으로 판단하고, 기준전압 Vref보다 낮으면 CPU는 배터리가 사용불가능한 방전상태로 판단하여 배터리를 교체할 수 있도록 표시를 하거나 경보를 울리도록한다.
그런데 이와같은 배터리의 상태 감시회로는 배터리의 특성상 용랑이 부족하더라도 전압은 거의 정상적으로 나타나므로, 전압 측정만으로 정확한 배터리의 상태를 파악하기 어렵다.
따라서 본 발명의 목적은 배터리의 전압과 전류를 측정하여 배터리의 방전상태를 정확하게 검출할 수 있는 배터리 방전상태 감시회로를 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 전압이 정상적인 상태에서 배터리의 용량이 부족한 방전상태를 검출할 수 있는 배터리 방전상태 감시회로를 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 교류전원을 입력받는 소정 시스템에 구비되며, 정전 시 상기 시스템의 일부기능을 정상적으로 수행할 수 있도록 전원을 공급하는 배터리의 방전상태를 감시하는 회로에 있어서, 상기 배터리의 전압상태를 주기적으로 감지하여 배터리를 교체할 수 있도록 표시하거나 경보를 울리도록 제어하는 제어부와. 상기 제어부의 주기적인 로드(Load)신호에 의해 상기 배터리의 전류용량이 부족한 방전상태를 정확하게 검출하도록 정전 시 상기 배터리가 공급하는 로드 전류량으로 부하를 구동하여 상기 배터리의 전압을 분압시키는 부하회로와, 상기 부하회로가 부하를 구동하면 상기 배터리의 전압을 분압하여 출력하는 배터리 전압검출부와, 상기 배터리 전압검출부로부터 출력된 전압을 기준전압 Vref와 비교하여 상기 배터리의 방전상태 감지신호를 상기 제어부로 출력하는 비교부로 구성함을 특징으로 한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 배터리 상태 감시회로도이다.
CPU 10은 배터리 Bat의 전압상태를 주기적으로 감지하여 배터리 Bat를 교체할 수 있도록 표시하거나 경보를 울리도록 제어한다. 부하회로 20은 배터리 Bat에 저항 R4가 연결되어 트랜지스터의 콜렉터에 접속되고, 상기 트랜지스터 Q1의 베이스에 CPU 10의 제어포트에 연결되며, 상기 트랜지스터 Q1의 에미터가 접지되도록 구성되어 CPU 10의 주기적인 로드신호에 의해 배터리 Bat의 전류용량이 부족한 방전상태를 정확하게 검출하도록 배터리 Bat의 전압을 분압시킨다. 배터리 전압검출부 30은 배터리 Bat에 저항 R2이접속되어 저항 R3에 연결되고, 상기 저항 R3은 접지되어 배터리 Bat의 전압을 분압하여 출력한다. 비교부 40은 전원단 Vcc에 저항 R1이 연결되어 제너다이오드 ZD1의 캐소드에 접속되어 기준전압 Vref를 비교기 OP1의 한단자로 출력하고, 상기 비교기 OP1은 상기 배터리 전압검출부 30으로부터 출력된 전압과 기준전압 Vref을 비교하여 배터리 Bat의 방전상태 감지신호를 출력한다.
상술한 도 2를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예의 동작을 상세히 설명한다.
시스템이 AC전원을 받아 정상적으로 동작하고 있는 상태에서 CPU 10은 주기적으로 배터리 Bat의 상태를 확인한다. 이를위해 CPU 10은 주기적으로 하이펄스를 출력하여 트랜지스터 Q1을 턴온시킨다. 상기 트랜지스터 Q1이 턴온되면 저항 R2 내지 R3에 의해 분압된 전압이 비교기 OP1의 한 단자에 인가되어 제너다이오드 ZD1에 의한 기준전압과 비교하여 배터리 Bat의 전압감지신호를 CPU 10으로 출력한다. 이때 CPU 10은 전압감지신호를 받아 배터리 Bat의 방전상태를 정확하게 감지하는데, 상기 배터리 Bat의 출력전압은 방전이 진행된 상태이면 전류용량이 부족하여 무부하상태의 전압보다 현저히 낮아지므로 CPU 10은 배터리의 방전상태를 정확하게 감지할 수 있다. 그리고 트랜지스터 Q1을 주기적으로 턴온시키게 되면 배터리 Bat가 방전되므로 배터리 Bat의 전압을 측정하는 주기를 너무 짧게 하는 것은 수명을 단축시키게 되어 좋지 않으므로 수명단축에 영향을 주지 않는 적정한 주기를 갖는 것이 바람직하다. 또한 부하회로 20은 CPU 10이 하이펄스 신호를 출력하면 시스템이 정전되었을 때 상기 배터리 Bat가 공급하는 로드 전류 크기의 부하가 되도록 부하저항 R4를 정하는 것이 바람직하다.
상술한 바와 같이 본 발명은, 주기적으로 배터리가 공급하는 로드 전류량으로 부하를 구동하여 배터리의 전류용량을 체크함으로써 허상전압으로 인한 배터리 교체시기를 놓치는 경우가 없이, 배터리의 상태를 정확하게 감지하여 적절한 시기에 배터리를 교체할 수 있도록 하는 효과가 있다.
또한 본 발명은 배터리의 상태를 정확히 감지하여 적절한 시기에 배터리를 교체할 수 있도록 하므로, 배터리를 통하여 기억해야할 소중한 데이터의 손실을 방지할 수 있는 이점이 있다.
도 1은 종래의 배터리 상태 감시회로도
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 배터리 상태 감시회로도

Claims (3)

  1. 교류전원을 입력받는 소정 시스템에 구비되며, 정전 시 상기 시스템의 일부기능을 정상적으로 수행할 수 있도록 전원을 공급하는 배터리의 방전상태를 감시하는 회로에 있어서,
    상기 배터리의 전압상태를 주기적으로 감지하여 배터리를 교체할 수 있도록 표시하거나 경보를 울리도록 제어하는 제어부와.
    상기 제어부의 주기적인 로드(Load)신호에 의해 상기 배터리의 전류용량이 부족한 방전상태를 정확하게 검출하도록 정전 시 상기 배터리가 공급하는 로드 전류량으로 부하를 구동하여 상기 배터리의 전압을 분압시키는 부하회로와,
    상기 부하회로가 부하를 구동하면 상기 배터리의 전압을 분압하여 출력하는 배터리 전압검출부와,
    상기 배터리 전압검출부로부터 출력된 전압을 기준전압 Vref와 비교하여 상기 배터리의 방전상태 감지신호를 상기 제어부로 출력하는 비교부로 구성함을 특징으로 하는 배터리 방전상태 감시회로.
  2. 제1항에 있어서, 상기 부하회로는,
    상기 배터리에 저항 R4가 연결되어 트랜지스터 Q1의 콜렉터에 접속되고, 상기 트랜지스터 Q1의 베이스에 CPU 10의 제어포트에 연결되며, 상기 트랜지스터 Q1의 에미터가 접지되도록 구성됨을 특징으로 하는 배터리 방전상태 감시회로.
  3. 제2항에 있어서, 상기 배터리 전압검출부는,
    상기 배터리에 저항 R2가 접속되어 저항 R3의 한단에 연결되고, 상기 저항 R3의 다른단은 접지되며, 상기 저항 R2 및 R3의 접속노드가 상기 비교기의 한단자로 연결됨을 특징으로 하는 배터리 방전상태 감시회로
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