KR20030010867A

KR20030010867A - 휴대폰의 스마트 배터리

Info

Publication number: KR20030010867A
Application number: KR1020010045510A
Authority: KR
Inventors: 이희범; 송주호
Original assignee: 주식회사 이랜텍; 삼성전자주식회사
Priority date: 2001-07-27
Filing date: 2001-07-27
Publication date: 2003-02-06

Abstract

본 발명은 휴대폰의 스마트 배터리 내에 충전기를 구성하여 충전기와 단자의 공용화 및 정확한 용량 예측할 수 있도록 한 휴대폰의 스마트 배터리에 관한 것으로,

본 발명은 하나 또는 다수개의 셀로 이루어지는 배터리와; 상기 배터리의 동작시 발생되는 온도와 과전류 상태를 정특성 서미스터로 보호하는 안전회로부와; 상기 배터리의 과방전, 과충전, 단락, 과전류, 과온도 발생시 온,오프 동작을 수행하는 보호회로부와; 상기 배터리의 전압, 전류, 온도, 현재용량 등을 측정하는 스마트회로부로 구성되는 휴대폰의 스마트 배터리에 있어서, 상기 배터리에 전압충전 및 충전상태를 체크하는 충전회로부와; 상기 스마트회로부와 충전회로부로 부터 데이터를 받아 배터리의 충방전 제어 및 데이터를 기기와 송수신하는 마이콤으로 구성하여서 된 것을 특징으로 한다.

Description

휴대폰의 스마트 배터리{battery of a cellular phone}

본 발명은 휴대폰의 스마트 배터리에 관한 것으로, 보다 상세하게는 휴대폰의 스마트 배터리 내에 충전기를 구성하여 충전기와 단자의 공용화 및 정확한 용량 예측 할 수 있도록 한 휴대폰의 스마트 배터리에 관한 것이다.

일반적으로 스마트 배터리는 내부에 과충전, 과방전, 과전류, 과온도를 측정하는 스마트 집적회로와; 상기 스마트 접적회로로 부터 데이터를 받아 배터리 상태, 충전 및 잔존용량, 입력 전압 데이터를 출력하는 자체 마이콤으로 구성하여, 상기 자체 마이콤에서 출력되는 데이터를 상기 스마트 배터리와 접속되는 전자기기(휴대용 컴퓨터)의 내부 마이콤에 의하여 제어되도록 되어 있어 장시간 안정적으로 사용할 수 있다.

그러나 소형 휴대용 전자기기 즉 휴대폰이나 개인정보단말기의 경우에는 스마트 배터리의 자체 크기가 소형이므로, 상기 스마트 배터리의 내부에 배터리 제어용 마이콤을 내장할 수 없고, 다만 스마트 배터리와 접속되는 상기 기기(휴대폰)의 자체 마이콤에서 상기 스마트 배터리의 배터리 상태, 충전 및 잔존 용량, 입력 전압을 직접 제어하도록 구성되어 있다.

그러므로 상기 휴대폰이나 개인정보 단말기에서는 스마트 배터리의 정확한 용량 계산을 산출할 수 없으며, 또한 사용되는 스마트 배터리에 따라서 충전 전압이나 충전전류가 틀려서 기기마다 별도로 외부에서 전류와 전압을 제한하는 별도의 충전시스템을 사용하게 되었다.

따라서, 상기 휴대폰이나 개인정보단말기의 경우 단말기의 모델에 따라 외형과 바른 충전전압과 충전전류에 맞는 별도의 충전기를 항상 구비하지 않으면, 충전하여 사용할 수 없게 되어, 만약 사용하는 단말기의 모델을 교환하는 경우 기존 충전시스템은 사용할 수 없음은 물론 그 단말기의 스마트 배터리에 맞는 충전기를 구비하여야 하는 불필요한 낭비에 따른 경제적인 손실 및 리튬 이온 배터리의 충전기 공용화를 기할 수 없는 문제점을 가지게 되었다.

따라서 본 발명의 목적은 휴대폰이나 개인정보단말기의 스마트 배터리에 충전기와 마이콤을 구비하여 휴대폰 마다 별도의 충전기를 사용하지 않고도 공용으로 배터리를 충전 사용할 수 있도록 하고자 하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 배터리의 충방전 용량을 정확하게 계산하도록 함으로써, 사용 중에 갑작스런 다운 방지와 사용자에게 정확한 용량 및 사용가능 한 시간 예측을 기할 수 있도록 하고자 하는데 있다.

상기의 목적을 실현하기 위하여 본 발명은 하나 또는 다수개의 셀로 이루어지는 배터리와; 상기 배터리의 동작시 발생되는 온도상태를 서미스터로 측정하는 안전회로부와; 상기 배터리의 과방전, 과충전, 단락, 과전류, 과온도 발생시 온,오프 동작을 수행하는 보호회로부와; 상기 배터리의 전압, 전류, 온도, 현재용량 등을 측정하는 스마트회로부로 구성되는 휴대폰의 스마트 배터리에 있어서, 상기 배터리에 전압충전 및 충전상태를 체크하는 충전회로부와; 상기 스마트회로부와 충전회로부로 부터 데이터를 받아 배터리의 충방전 제어 및 데이터를 기기와 송수신하는 마이콤으로 구성하여서 된 것을 특징으로 한다.

도 1 은 본 발명 휴대폰의 스마트 배터리 블럭도

도 2 는 본 발명 휴대폰의 스마트 배터리 상세 회로도

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

BAT; 배터리 10; 안전보호부

11; 보호회로부 12; 스마트회로부

13; 충전부 14; 마이콤

R1-R7; 저항 C1-C5; 콘덴서

IC1; 스마트집적회로 IC2; 충전집적회로

이하 첨부되는 도면에 의거 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1 은 본 발명 휴대폰의 스마트 배터리 블럭도 이고, 도 2 는 본 발명 휴대폰의 스마트 배터리 상세 회로도 로서, 외부 세트와 연결되는 양극단자(P+) 음극단자(P-)와, 외부 충전양극입력단자(Charger+), 기기와 데이터 통신하는 통신단자(Data)가 구비되고, 상기 외부충전 양극입력단자(Charger+)로부터 충전 전압을 충전하는 하나 또는 다수개의 셀로 이루어지는 배터리(BAT)와; 상기 배터리(BAT)의 동작시 과전류, 과온도로 부터 배터리를 보호하는 정특성 서미스터로 측정하는 안전보호부(10)와; 상기 배터리(BAT)의 과방전, 과충전, 단락, 과전류, 과온도 발생시 온,오프 동작을 수행하는 저항(R1-R4), 콘덴서(C1)(C2)및 전계효과트랜지스터(FET)로 구성되는 보호회로부(11)와; 상기 배터리(BAT)의 동작시 전압, 전류, 온도, 현재용량 등을 측정하는 저항(R5)(R6), 콘덴서(C3), 스마트집적회로(IC1)로 구성되는 스마트회로부(12)와; 상기 외부충전 양극입력단자(Charger+)로부터 정전압, 정전류를 충전하는 전류제한 트랜지스터(TR), 충전집적회로(IC2)로 구성되는 충전부(13)와; 상기 스마트회로부(12)로부터 측정된 데이터를 제어하고 이 제어된 신호를 기기의 데이터단자(Date)와의 데이터 송수신 및 상기 배터리(BAT)의 충방전 제어하는 마이콤(14)으로 구성되게 된다.

상기와 같이 구성되는 스마트 배터리를 휴대용 기기(휴대폰)에 장착하게 되면 스마트 배터리는 휴대용 기기와의 상기 스마트 배터리의 양극단자(P+), 음극단자(P-), 외부충전 양극입력단자(Charger+), 통신단자(Data)가 각각 접속되게 된다.

이어서 상기 스마트 배터리를 장착한 휴대폰에 외부전원으로 부터 입력되는 전압을 소정의 직류전압으로 정류하는 정류기(도시되지않음)를 접속하게 되면, 상기 정류기에서 정류된 전압은 상기 스마트 배터리의 외부충전 양극입력단자(charger+)와, 음극단자(P-)를 통해서 배터리(BAT)에 충전을 하게 되는데, 상기 배터리(BAT)에 충전되는 과정을 설명하면, 상기 정류된 전압은 외부충전 양극입력단자(Charger+)로부터 충전부(13)의 충전집적회로(IC2)를 통해서 트랜지스터(TR)에 인가되게 된다.

이때 상기 충전집적회로(IC2)는 인가되는 전압을 마이콤(14)의 제어신호에 의하여 온, 오프 동작하면서 정전류, 정전압으로 제어하고, 상기 트랜지스터(TR)에서는 각각의 휴대폰 제작에 따른 사용전압에 해당하는 전류로 제한하게 된다.

상기 트랜지스터(TR)는 상기 충전집적회로(IC2)에 출력되는 드라이브 신호가 로우(LOW)이면 "온" 되고, 하이(HIGH)이면 "오프"되면서 전류를 제한되고, 이 제한된 전류는 콘덴서(C1)(C2)를 통해서 보호회로부(11)의 전계효과트랜지스터(FET)에 인가되게 된다.

상기 보호회로부(11)의 전계효과 트랜지스터(FET)에서는 인가되는 전류를 소오스단자(S1)(S2)를 통해서 출력하여 상기 배터리(BAT)의 단자(+),단자(-)로 충전되게 된다.

상기와 같이 충전되는 과정에서 상기 충전되는 배터리(BAT)에 대한 온도와 과전류는 안전보호부(10)의 정특성 서미스터를 통해서 보호를 하게되고, 온도는 배터리(BAT)에 대한 상기 스마트회로부(12)의 스마트 집적회로(IC1)를 통해서 측정되어 상기 배터리(BAT)에 대한 온도를 측정하고 이 측정된 온도는 마이콤(14)에 인가하게 된다.

이때 상기 스마트 집적회로(IC1)에서는 현재 배터리(BAT)의 충전상태에 대한 온도 뿐만 아니라 전류, 전압상태를 측정하게 되고, 상기 스마트회로부(12)에서는 스마트 집적회로(IC1)의 단자(DQ)를 통해서 상기 측정된 배터리(BAT)에 전압, 전류, 온도상태, 현재용량 등에 대한 데이터를 마이콤(14)에 전송하게 되며, 상기 충전부(13)에서는 단자(D)를 통해서 상기 충전되는 배터리(BAT)의 충전상태를 체크하면서 충전을 진행하게 된다.

이어서 상기 배터리(BAT)에 충전이 완료되면, 상기 마이콤(14)에서는 하이신호를 상기 충전부(13)의 충전집적회로(IC2)에 인가하여, 상기 충전집적회로(IC2)로 하여금 충전동작이 이루어지지 않도록 함으로써 상기 외부충전 양극입력단자(Charger+)로부터 전압이 인가되는 것을 차단하여 충전을 완료하게 된다.

상기와 같이 배터리(BAT)에 충전이 완료된 상태에서 휴대폰 사용하게 되면, 상기 배터리(BAT)의 단자(+)로 부터 충전되어 있던 전압은 보호회로부(11)의 전계효과 트랜지스터(FET)의 소오스단자(S2)(S1),콘덴서(C4) 그리고 스마트회로부(12)의 스마트집적회로(IC1)를 통해서 방전이 이루어지게 된다.

이때 상기 방전용량 상태는 상기 스마트회로부(12)의 스마트집적회로(IC1)를 통해서 전압, 전류, 온도, 현재용량 등에 대한 데이터를 측정하게 되고, 이 측정된 데이터는 상기 스마트집적회로(IC1)의 데이터단자(DQ)를 통해서 마이콤(14)에 출력하게 된다.

상기 마이콤(14)에서는 입력된 데이타를 제어하여 제어된 신호에 해당하는 데이터를 통신단자(D3)를 통해서 휴대폰에 전송하여 데이타를 송수신하고, 상기 배터리(BAT)의 방전에 따른 방전량 데이타를 상기 휴대폰의 표시부를 통해서 상기 방전량에 따른 잔량을 표시하도록 하게 된다.

여기서 잔량 표시방법은 상기 스마트 배터리의 마이콤(14) 및 휴대폰의 자체마이콤에 의하여 통상의 막대 그래프로 표시하거나, 문자로 통화가능시간, 대기가능시간을 숫자로 표시하게 할 수도 있다.

이상에서 설명한 바와같이 본 발명은 휴대폰 스마트 배터리에 사용전류를 제한하는 충전기와 마이콤을 구성하여 배터리 충전시 별도의 충전장치를 사용하지 않고, 배터리 충전을 할 수 있게 되므로, 충전 공용화를 기할 수 있으며, 또한 마이콤에 의한 정확한 용량 계산이 이루어지게 되므로, 사용중 갑작스런 다운 현상을 방지하고 사용자에게 정확한 용량을 제공하게 되는 것이다.

Claims

하나 또는 다수개의 셀로 이루어지는 배터리와; 상기 배터리의 동작시 발생되는 온도와 과전류 상태를 서미스터로 보호하는 안전회로부와; 상기 배터리의 과방전, 과충전, 단락, 과전류, 과온도 발생시 온,오프 동작을 수행하는 보호회로부와; 상기 배터리의 전압, 전류, 온도, 현재용량 등을 측정하는 스마트회로부로 구성되는 휴대폰의 스마트 배터리에 있어서, 상기 배터리에 전압충전 및 충전상태를 체크하는 충전회로부와; 상기 스마트회로부와 충전회로부로부터 데이터를 받아 배터리의 충방전 제어 및 데이터를 기기와 송수신하는 마이콤으로 구성하여서 된 것을 특징으로 하는 휴대폰의 스마트 배터리.
제 1 항에 있어서, 상기 충전회로부는 충전집적회로와 전류제한 트랜지스터로 구성하여서 된 것을 특징으로 하는 휴대폰의 스마트 배터리.