KR100703321B1 - 무선 단말기의 배터리 팩 - Google Patents

Abstract

본 발명의 GSM 무선 단말기의 배터리 팩은 충전 대상인 배터리 셀과, 배터리의 온도를 검출하는 온도 검출부와, 외부 전원과 배터리 셀 사이에 접속되고 배터리 셀에 배터리 충전 전류를 제공하는 충전 회로와, 상기 검출된 온도에 기초하여 상기 충전 회로를 제어하는 마이크로프로세서를 구비한다.

배터리 충전기, 서미스터

Description

무선 단말기의 배터리 팩{BATTERY PACK FOR WIRELESS PHONE}

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 배터리 팩의 구성을 나타내는 도면,

도 2는 도 1에 도시된 무선 단말기의 배터리 팩의 충전 방법을 나타내는 제어 흐름도.

본 발명은 충전기에 관한 것으로, 특히 무선 단말기의 배터리 충전기에 관한 것이다.

일반적으로 무선 단말기는 CDMA(Code-Division Multiple Access ) 무선 단말기와 GSM(Global System for Mobile Communications) 무선 단말기로 분류될 수 있다. 이러한 무선 단말기는 충전 가능한 배터리에 의해 전원을 공급받고, 이 배터리는 배터리 충전기에 의해 충전된다. CDMA 무선 단말기의 배터리는 별도의 충전 장치에 의해 충전되는데, 이 충전 장치는 어댑터와 충전기를 통합한 형태를 갖는다. 또한, 통상 GSM 무선 단말기는 충전기를 단말기 내에 장착하게 되어 있고, 어댑터에 의해 배터리를 충전한다.

근래, 무선 단말기는 점점 소형화되고 있는데 GSM 무선 단말기와 같이 단말기 내에 배터리 충전기가 장착되면 단말기의 인쇄 회로 기판(PCB)의 면적을 많이 차지하게 되고, 그에 따라 단말기를 소형화하는 것이 어렵게 된다. 이 배터리 충전기가 스위칭 충전기(Switching Charger)인 경우는 그 자체가 노이즈의 발생 원인으로 단말기의 무선 특성을 악화시키는 주요한 원인이 된다. 또한 배터리 충전기가 리니어 충전기(Linear Charger)인 경우에는 외부의 전원에 의한 배터리의 충전시 전압 강하차에 비례하여 많은 양의 전력이 손실되면서 열로 발생되어 단말기 내의 온도 상승의 주요 원인이 된다. 그러므로, 무선 단말기 내에 배터리를 장착하면 단말기의 온도 상승과 노이즈 문제의 주요한 원인이 된다.

따라서, 본 발명의 목적은 무선 단말기의 배터리 충전기를 배터리 팩 내에 통합한 배터리 팩을 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 GSM 무선 단말기의 배터리 팩에 있어서, 충전 대상인 배터리 셀과, 배터리의 온도를 검출하는 온도 검출부와, 외부 전원과 배터리 셀 사이에 접속되고 배터리 셀에 배터리 충전 전류를 제공하는 충전 회로와, 상기 검출된 온도에 기초하여 상기 충전 회로를 제어하는 마이크로프로세서를 구비한다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기 설명 및 첨부 도면에서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 배터리 팩의 구성을 나타낸다. 배터리 팩(10)은 무선 단말기를 위한 배터리 팩으로서, 온도 검출부(12), 충전 회로(14), 마이크로프로세서(16), 배터리 셀(18) 및 보호 회로(19)를 포함하는 구성으로 되어 있다.

온도 검출부(12)는 서미스터와 같은 온도 센서의 출력값으로부터 배터리의 온도를 검출한다. 서미스터는 공지된 바와 같이 온도에 대응하여 저항값이 변하는 온도 감지 디바이스이다. 이때 배터리의 온도가 높으면 상대적으로 낮은 충전 전류가 제공되고, 배터리의 온도가 낮으면 상대적으로 높은 충전 전류가 제공된다. 또한 배터리의 온도가 소정의 임계값을 초과하면, 배터리를 보호하기 위해 충전을 중단한다.

충전 회로(14)는 TA(Travel Adapter), DTC(Desk Top Charger) 등의 외부 전원에 연결된 정류기(30)에서 출력된 전류 또는 전압을 공급받아 배터리 팩(10)에 내장된 배터리 셀(18)을 충전한다. 또한, 충전 회로(14)는 배터리 온도 및 온도 상승에 따라 마이크로프로세서(16)에 의해 충전 전류를 제어받는다.

마이크로프로세서(16)는 프로그램 인스트럭션을 위한 RAM(random access memory)이나 EEPROM을 포함하여 배터리 전압, 배터리 온도, 충전 전류, 인터럽트 사이클 등과 같은 다양한 파라미터를 기억한다. 또한 마이크로프로세서(16)는 복수개의 프로그래머블 입력/출력 포트를 포함한다. 다시 말해, 마이크로프로세서(16)는 도 1에 도시된 바와 같이 온도 검출부(12) 및 충전 회로(14)에 결합되어 이들로부터 출력된 정보를 입력받는다. 이에 따라 마이크로프로세서(16)는 이들 정보를 이용하여 배터리 팩(10)에 대한 통상적인 제어를 행한다. 더욱 상세하게는 마이크로프로세서(16)는 소정 시간마다 배터리의 전압 및 온도를 모니터링한다. 만일 온도 검출부(12)로부터 출력된 배터리 온도가 소정의 임계값보다 높으면, 충전 회로(14)의 배터리 셀(18)에 대한 충전을 중단하도록 충전 회로(14)를 제어한다.

배터리 셀(18)은 충전 회로(14)에 의해 충전되고, 보호 회로(19)에 결합되어 과충전 등으로부터 보호받는다. 그리고 도 1에 도시된 바와 같이, 배터리 셀(18)은 보호 회로를 통해 2개의 단자, T1, T2에 결합된다. 이들 2개의 단자 T1, T2는 양의 전극과 음의 전극에 각각 대응하고 무선 단말기의 2개의 단자 t1, t2에 접속된다. 무선 단말기(20)는 이들 t1, t2 단자를 통해 전원을 공급받는다.

이와 같이 본 발명은 온도 검출부(12), 충전 회로(14) 및 마이크로프로세서(16)를 포함하는 배터리 충전기를 배터리 팩 내에 삽입한다.

도 2는 도 2는 도 1에 도시된 무선 단말기의 배터리 팩의 충전 방법을 나타내는 제어 흐름도이다. 이하, 도 1 및 도 2를 참조하여 본 발명에 따른 배터리 팩의 충전 방법을 설명한다.

먼저, 마이크로프로세서(16)는 단계 110에서 배터리 팩(10)에 무선 단말기(20)가 결합되었는지를 검출한다. 만일 배터리 팩(10)이 무선 단말기에 결합되었으면, 단계 120에서 전압을 검출한다. 즉, 마이크로프로세서(16)는 충전하는 동안 시간에 대한 배터리 전압의 곡선에서 굴곡점(inflextion point)을 검출한다. 충전은 배터리의 전압이 소정의 굴곡점에 도달하면 완료된다. 이어서, 마이크로프로세서(16)는 단계 130에서 온도 검출부(12)에 의해 배터리의 온도를 검출한다. 배터리의 온도가 소정의 온도 이상이면, 마이크로프로세서(16)는 충전 회로(14)에 의한 충전을 중지한다. 배터리의 온도가 소정 온도 이하이면 마이크로프로세서(16)는 단계 150에서 충전을 개시한다. 마이크로프로세서(16)는 시간에 대한 배터리 전압의 곡선에서 그 기울기가 -[dV]일 때나 굴곡점을 검출할 때 또는 프로그램이 가능한 타이머의 일정 시간이 경과한 때 충전을 종료한다. 만일 충전이 종료되지 않았으면, 마이크로프로세서(16)는 제어 흐름을 단계 110으로 되돌린다.

전술한 배터리 충전 방법은 본 발명에 따라 배터리 충전기를 장착한 배터리 팩에 적용 가능하며, 마이크로프로세서(16)의 소프트웨어로 이루어진다.

이와 같이, 본 발명은 배터리 팩 내에 배터리 충전기를 삽입할 수 있도록 구성하여 배터리 내의 여유 공간을 이용함으로써 무선 단말기 내의 공간을 확보할 수 있다. 또한, 무선 단말기에 충전기를 장착한 경우에 발생하는 노이즈 및 열을 감소시킬 수 있다.

Claims (2)

1. GSM 무선 단말기의 배터리 팩에 있어서,

   충전 대상인 배터리 셀과,

   배터리 셀의 온도를 검출하는 온도 검출부와,

   외부 전원과 배터리 셀 사이에 접속되고 배터리 셀에 배터리 충전 전류를 제공하는 충전 회로와,

   상기 검출된 배터리 셀의 온도가 낮으면 상대적으로 높은 충전 전류를 제공하고 상기 검출된 배터리의 온도가 높으면 상대적으로 낮은 충전 전류를 제공하도록 상기 충전 회로를 제어하고 상기 검출된 온도가 미리 정해진 임계값보다 높으면 상기 배터리 셀에 대한 충전을 중단하도록 상기 충전 회로를 제어하는 마이크로프로세서를 구비함을 특징으로 하는 배터리 팩.
2. 제1항에 있어서, 상기 배터리 셀에 접속되어 배터리 셀을 보호하는 보호 회로를 더 구비함을 특징으로 하는 배터리 팩.

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