스마트폰 제조사가 배터리 노후화에 따라 구형 모델의 속도를 저하시킨다는 뉴스가 있었다. 노후 배터리를 장착한 폰이 갑자기 꺼지는 것을 막기 위함이었다고 한다.

아무리 의도가 그렇다 해도 이 뉴스는 여전히 고객의 반발을 불러일으키고 있다. 무엇보다 고객이 상세한 배터리 정보를 알 수 없는데다 노후 배터리 관리 방식 변경에 대한 명확한 설명이 없기 때문이다.

이 사건은 고객에게 신뢰 가능한 배터리 정보를 제공하는 일이 얼마나 중요한지를 보여준다.

간단한 노후 배터리 관리 방법
오늘날 대다수 모바일 기기는 시간이 지날수록 성능이 저하되는 리튬이온 배터리를 사용한다. 이런 배터리는 용량이 감소하고 내부 임피던스가 증가한다. 과부화가 걸린 노후 배터리는 경부하 상태일 때 보다 용량이 감소한다. 오래된 배터리가 새 배터리보다 임피던스가 더 높기 때문이다.

퓨얼게이지 집적회로(fuel gauge IC)를 배터리 구동 디자인 설계에 추가하면 상대적으로 쉽게 노후 배터리를 관리할 수 있다.

맥심 모델게이지(ModelGauge) m5 IC와 같은 최신 퓨얼게이지는 충전상태(SOC) 데이터 외에 ▲가용 용량과 사용자에게 보이는 잔여 용량 ▲수명 ▲타이머 ▲방전 시간 ▲충·방전 횟수 ▲수명 예측 ▲배터리 저항 등의 데이터를 제공한다.

시스템 엔지니어는 고객의 기대에 맞춰 공개할 정보 유형을 결정할 수 있다. 이는 고객이 배터리로 작동되는 장치를 더욱 잘 관리할 수 있도록 하고 배터리 관리 전략에 대한 고객 신뢰를 구축하는데 도움을 준다.

그렇다면, 맥심 모델게이지 m5 IC가 제공하는 데이터를 더 자세히 살펴보자.

가용 용량과 사용자에게 보이는 잔여 용량
모델게이지 m5의 방전 보상 기능은 이상적인 배터리 상태를 가정해 이론적인 잔여 용량(RemCapMIX)과 부하·온도·수명을 고려한 가용 용량(RemCapAV)을 추정한다. 가용 용량은 부하나 온도 변화에 따라 갑자기 변경된다.

예를 들어 충전기가 연결되어 있지 않아도 과부하에서 경부하로 바뀌면서 가용 용량이 급상승 하면 혼란스러울 수 있다. 이 문제를 완화하기 위해 사용자에게 보이는 용량(RemCapREP)을 이용해 잔여 용량을 사용자 인터페이스에 알릴 수 있다.

사용자에게 보이는 용량은 가용 용량만큼 즉시 바뀌지 않는다. 부하 변동 시 사용자에게 보이는 용량의 궤적은 가용 용량의 궤적에 의해 측정된 것과 동일한 방전 시간을 다시 목표로 삼는다.

그림1. 가용 용량과 보고된 잔여 용량은 기기 사용자에게 배터리 수명에 대한 지표를 제공한다.

수명
퓨얼게이지의 수명 레지스터는 처음 설계 용량 대비 현재 전체 용량의 비율을 보여준다. 이 수치는 배터리를 사용하면 할수록 일반적으로 감소한다.

타이머
퓨얼게이지 IC는 처음 배터리와 연결되는 시간 이후로 타이머를 이용해 절대 시간 측면에서 배터리의 수명을 추적할 수 있다. 맥심의 일부 퓨얼게이지는 이 정보를 학습 기능의 일부로 칩 내 비휘발성 메모리에 주기적으로 백업한다.

다른 맥심 퓨얼게이지는 호스트 시스템 전원이 꺼지는 경우를 대비해 정보를 주기적으로 저장하고 이 정보를 IC에서 복구할 수 있도록 지원한다.

글: 바쿨 담리(Bakul Damle) / 모바일 전력 비즈니스 관리 디렉터 / 맥심인터그레이티드

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