2017년 11월 23일 목요일

T 심층인터뷰

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같은 배터리 용량으로 더 오래 쓰는 방법이 있다면

-배터리 사용 극대화하는 잔량 측정기용 IC 기술 주목
-맥심 정교한 알고리즘 적용한 모델게이지 m5 제품 확대

반도체 업체의 도전은 한정된 전력을 효율적으로 사용하기 위한 방법에 초점이 맞춰져 있다.

배터리 관련 IC도 마찬가지다. 휴대용 전자기기의 배터리 사용량을 정확하게 표시할 수 있어야 한다. 배터리 잔량 표시가 안된다면 언제 충전을 해야하는지 기기를 얼마나 더 사용할 수 있는지 예측할 수 없기 때문이다.
 
그래서 휴대용 전자기기에 주로 쓰이는 리튬이온 전지의 배터리 잔량 측정기에도 여러 측정 기술이 적용된다. 각 전자기기마다 사용에 적합하도록 고유한 정격용량(Rated Capacity)을 가지고 있 는 리튬이온 배터리는 충전과 방전을 반복할수록 내부 전해질의 조성 변화때문에 성능이 떨어지게 된다. 예를 들어 2100mAh인 배터리를 완전히 충전하였을 때 20시간을 사용한다면 1년 동안 사용과 충전을 반복하면 배터리의 총 용량이 1900mAh로 줄어들어 완전히 충전해도 20시간을 사용할 수 없는 것이다.
 
일반적으로 전자기기에서 보여주는 배터리의 잔량은 현재의 총 용량 대비 잔량을 표시한 것이다. 이런 표시 방법은 배터리 성능 감퇴가 고려되어 있지 않다. 배터리의 정격용량 대비 줄어든 용량을 %로 나타내는 ‘열화율”로 나타낼 필요가 생기는 이유이다.  
 
배터리 잔량 측정기가 배터리 수명을 실제보다 높게 측정할 경우 전압이 최저 운영 지점 이하로 떨어지기 전에 기기가 정지하지 않으면 예상치 못한 고장이 일어날 수 있다. 이에 따라 시스템 설계 시 배터리 잔량 측정기를 활용해 잔량이 부족할 때 기기가 정지되도록 해야한다.
 
이전까지는 배터리 잔량 측정기를 사용하기 위해 특정 애플리케이션에서 사용되는 각 배터리의 유형마다 특성을 하나하나 확인해야 했다. 복잡한 배터리 특성을 확인하는 과정이 필요하기 때문에 설계 기간도 길어지고 자원도 많이 소비되었다. 또 온도와 부하에 따라 배터리 전압이 변하기 때문에 측정이 까다롭고 쿨롱 카운터(coulomb-counting)의 오프셋 누적 오차를 없애려면 정교한 보정이 필요했다.
 
맥심 인터그레이티드의 ‘모델게이지 m5’는 정교한 알고리즘을 통해 이러한 문제 해결에 도전했다. 배터리의 전압/전류/온도 등 각각의 기본 측정 값을 충전상태(SOC) 절대 용량 방전시간 완전 충전 시간 데이터로 정확하게 변환해 사용자가 기기를 오래 사용하도록 만든 것이다. 또 설계 시 사이클+(Cycle+)’ 수명 예측 정보를 이용해 배터리 수명을 연장하고 최적의 배터리 교체 시기를 계획할 수 있다.  
 
모델게이지 m5의 신제품(MAX17055)는 EZ 설정으로 충전 상태의 오류를 1% 미만으로 작동 시간을 늘리고 저전력 모드에서 7μA 대기 전류를 이용하기 때문에 과도한 전력 손실을 방지할 수 있다. 다른 잔량 측정 솔루션과 달리 최소 배터리 크기 제한이 없어 웨어러블 스마트 워치 스마트폰 피트니스 모니터 바디 카메라 휴대용 의료 기기 드론 등의 다양한 휴대기기에 적합하다.
 
맥심 인터그레이티드의 바쿨 담레 모바일 전력 비즈니스 관리 디렉터는 “맥심의 모델게이지 m5 포트폴리오는 고객이 배터리 사용을 극대화하는데 혁신을 지속해왔다”며 “MAX17055를 이용해 더 효율적으로 배터리를 관리할 수 있다”고 전했다.

MAX17055 는 맥심 웹사이트에서 자세한 정보 / 영상 EV 키트 이미지 / 블록 다이어그램 정확도 히스토그램을 확인할 수 있다.

[출처: e4ds.com]