KR20050012403A

KR20050012403A - 휴대용 전자기기의 전원공급시스템 및 그 제어방법

Info

Publication number: KR20050012403A
Application number: KR1020030051354A
Authority: KR
Inventors: 박희준
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2003-07-25
Filing date: 2003-07-25
Publication date: 2005-02-02
Also published as: KR101070629B1

Abstract

본 발명은, 내장형 화학전지와 외장형 연료전지 중 어느 하나를 통해 공급된 직류전원을 시스템 각 부분의 구동전원으로 변환하여 인가하는 시스템전원공급부를 포함하는 휴대용 전자기기의 전원공급시스템 및 그 제어방법에 관한 것이다. 본 휴대용 전자기기의 전원공급시스템은, 상기 화학전지 및 상기 연료전지의 잔량을 각각 감지하는 잔량감지부와; 시스템 사용시간을 입력하기 위한 입력부와; 시스템 소비전력을 측정하는 소비전력측정부와; 상기 화학전지와 상기 연료전지 중 어느 하나로부터 상기 시스템전원공급부로 직류전원을 공급하기 위한 스위칭부와; 상기 잔량감지부를 통해 감지된 상기 화학전지 및 상기 연료전지의 잔량, 상기 입력부를 통해 입력된 사용시간, 상기 소비전력측정부를 통해 측정된 소비전력 데이터에 기초하여 상기 화학전지와 상기 연료전지의 잔량으로 상기 사용시간 동안 전원공급이 가능한지를 판단하고, 판단 결과에 따라 상기 연료전지, 상기 화학전지 순으로 상기 연료전지 및 상기 화학전지로부터의 직류전원을 상기 시스템전원공급부에 공급하도록 상기 스위칭부를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 의하여, 사용자로부터 요구되는 사용시간을 충족시키면서 휴대성을 향상시키고, 효율적인 전원관리가 가능하다.

Description

휴대용 전자기기의 전원공급시스템 및 그 제어방법{POWER SUPPLY SYSTEM OF PORTABLE DEVICE AND METHOD OF CONTROLLING THE SAME}

본 발명은, 휴대용 전자기기의 전원공급시스템 및 그 제어방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 사용자로부터 요구되는 사용시간을 충족시키면서 휴대성을 향상시키고, 효율적인 전원관리가 가능한 휴대용 전자기기의 전원공급시스템 및 그 제어방법에 관한 것이다.

일반적으로 노트북 컴퓨터, 캠코더, 카세트 레코더 등의 휴대용 전자기기들은 어댑터의 사용이 불가능한 장소에서 시스템을 구동시키기 위해 리튬이온(Li-Ion)배터리 등의 충전가능한 배터리를 내장하고 있다. 배터리를 통해 시스템을 동작시키는 경우, 배터리의 잔량이 시스템의 사용시간을 결정하게 되므로, 배터리 전원을 절약하고자 하는 노력이 계속되고 있다.

이러한 휴대용 전자기기의 전원공급시스템은 도 4에 도시된 것과 같은 구성을 갖는다. 도면에 도시된 바와 같이 휴대용 전자기기의 전원공급시스템은 외부에서 공급되는 교류전원을 소정의 직류전원으로 변환시키는 어댑터(107)와, 어댑터(107)에서 입력되는 직류전원을 배터리(110)로 공급하여 충전시키는 충전회로(109)와, 어댑터(107) 또는 배터리(110)로부터 직류전원을 시스템의 각 부분에 사용하기 위한 크기의 전압을 갖는 직류전원으로 변환하여 시스템부(100)에 인가하는 시스템전원 공급부(105)와, 시스템전원공급부(105)를 제어하는 마이컴(103)과, 마이컴(103)에 시스템전원선택신호를 인가하는 시스템전원스위치(112)를 포함한다.

마이컴(103)은 시스템전원공급부(105)를 제어하여 시스템전원스위치(112)에서 인가되는 신호에 따라 시스템부(100)의 전원을 온/오프시키거나, 시스템부(100)로 입력되는 다양한 전압 크기의 전원공급을 제어한다.

여기서, 마이컴(103)은 시스템전원이 오프된 상태인 경우에도 시스템전원선택신호를 감지할 수 있도록 항상 구동되고 있어야 하므로, 시스템이 오프된 상태에서도 구동전원이 공급된다.

한편, 최근에는 양호한 작동 효율과 환경 특성들을 갖는 전원으로서, 수소 및 산소의 전기화학 반응을 통해 전기를 발생시키는 연료전지가 많은 주목을 받고 있다. 이에, 휴대용 컴퓨터에 내장배터리 외에, 외부에 연료전지 확장팩을 장착하는 기술이 일본공개특허공보 평14-32154호에 개시되어 있다.

그러나, 이는 사용자로부터 요구되는 사용시간, 시스템의 소비전력 및 내장배터리 및 연료전지의 잔량에 따른 전원공급원의 선택 및 배터리 충전방법을 제시하지 않고 있어 효율적인 전원관리가 되지 않는 문제점이 있다.

또한, 연료전지 확장팩과 내장배터리가 모두 장착되어 있는 경우, 외부에 장착된 연료전지의 전원이 우선적으로 소모되도록 설계되어 있지 않아 연료전지 확장팩의 장착 시간이 길어져 휴대성이 떨어지는 단점이 있다.

따라서, 본 발명의 목적은, 사용자로부터 요구되는 사용시간을 충족시키면서 휴대성을 향상시키고, 효율적인 전원관리가 가능한 휴대용 전자기기의 전원공급시스템 및 그 제어방법을 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 다른 목적은, 외부에 장착된 연료전지로부터의 전원을 내부에 장착된 화학전지에 충전시킬 수 있는 휴대용 전자기기의 전원공급시스템 및 그 제어방법을 제공하는 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 휴대용 컴퓨터의 사시도,

도 2는 도 1의 휴대용 컴퓨터의 전원공급시스템의 제어블록도,

도 3a 및 도 3b는 본 발명에 따른 휴대용 컴퓨터의 전원공급시스템의 제어흐름도,

도 4는 종래 휴대용 전자기기의 전원공급시스템의 제어블록도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

10 : 휴대용 컴퓨터 12 : 어댑터

14 : 어댑터접속부 20 : 시스템본체

22 : 화학전지 32 : 연료전지

34 : 연료전지접속부 40 : 시스템전원공급부

42a, 42b : 잔량감지부 44 : 키보드

46 : I/O컨트롤러 48 : 소비전력측정부

50 : 스위칭부 52 : 마이컴

54 : 충전전원공급부 56 : CPU

58 : 비디오컨트롤러 60 : LCD부　　

상기 목적은, 본 발명에 따라, 내장형 화학전지와 외장형 연료전지 중 어느 하나를 통해 공급된 직류전원을 시스템 각 부분의 구동전원으로 변환하여 인가하는 시스템전원공급부를 포함하는 휴대용 전자기기의 전원공급시스템에 있어서, 상기 화학전지 및 상기 연료전지의 잔량을 각각 감지하는 잔량감지부와; 시스템 사용시간을 입력하기 위한 입력부와; 시스템 소비전력을 측정하는 소비전력측정부와; 상기 화학전지와 상기 연료전지 중 어느 하나로부터 상기 시스템전원공급부로 직류전원을 공급하기 위한 스위칭부와; 상기 잔량감지부를 통해 감지된 상기 화학전지 및 상기 연료전지의 잔량, 상기 입력부를 통해 입력된 사용시간, 상기 소비전력측정부를 통해 측정된 소비전력 데이터에 기초하여 상기 화학전지와 상기 연료전지의 잔량으로 상기 사용시간 동안 전원공급이 가능한지를 판단하고, 판단 결과에 따라 상기 연료전지, 상기 화학전지 순으로 상기 연료전지 및 상기 화학전지로부터의 직류전원을 상기 시스템전원공급부에 공급하도록 상기 스위칭부를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 전자기기의 전원공급시스템에 의해 달성된다.

상기 제어부는 상기 화학전지와 상기 연료전지의 잔량으로 상기 사용시간 동안 전원공급이 불가능한 것으로 판단되면, 경고메세지를 생성하도록 제어하여 사용자가 확인할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

상기 제어부는 상기 잔량감지부의 감지결과 상기 연료전지에 잔량이 없는 것으로 판단되면, 상기 화학전지로부터의 직류전원을 상기 시스템전원공급부에 공급하도록 상기 스위칭부를 제어하는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 제어부는 상기 연료전지의 잔량이 존재하는 경우 상기 연료전지의 잔량만으로 상기 사용시간 동안 전원공급이 가능한지를 판단하고, 판단 결과 불가능한 경우 상기 연료전지의 직류전원을 상기 시스템전원공급부에 공급하도록 상기 스위칭부를 제어하며, 상기 잔량감지부를 통한 감지결과 상기 연료전지가 모두 소모되었다고 판단되면 상기 화학전지로부터의 직류전원을 상기 시스템전원공급부에 공급하도록 상기 스위칭부를 제어하는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 제어부는 상기 연료전지가 소모되어 잔량이 존재하지 않는 경우, 연료전지가 소모되었음을 알리는 알림메세지를 생성하도록 제어하여, 사용자가 이를 확인하여 외장형 연료전지를 휴대용 전자기기로부터 제거하여 휴대성을 향상시키는 것이 가능하다.

또한, 상기 화학전지에 충전전원을 공급하는 충전전원공급부를 더 포함하고; 상기 제어부는 상기 연료전지의 잔량이 존재하는 경우 상기 연료전지의 잔량만으로 상기 사용시간 동안 전원공급이 가능한지를 판단하고, 판단 결과 가능한 경우 상기 연료전지로부터의 직류전원을 상기 시스템전원공급부에 공급하도록 상기 스위칭부를 제어하며, 상기 잔량감지부를 통한 감지결과 상기 화학전지의 충전이 필요한 경우 상기 연료전지로부터의 소정의 직류전원을 상기 충전전원공급부를 통해 상기 화학전지에 충전시키도록 상기 충전전원공급부를 제어함으로써, 외장형 연료전지로부터의 직류전원을 내장형 화학전지로 이동시켜 소모된 연료전지를 제거하여 시스템의 휴대성을 향상시킬 수 있게 된다.

상기 제어부는 사용자의 선택에 따라 시스템의 사용시간을 설정하게 하는 사용시간설정화면을 표시하도록 제어하는 것이 바람직하다.

한편, 상기 목적은 본 발명의 다른 분야에 따르면, 내장형 화학전지와 외장형 연료전지 중 어느 하나를 통해 공급된 직류전원을 시스템 각 부분의 구동전원으로 변환하여 인가하는 시스템전원공급부를 포함하는 휴대용 전자기기의 전원공급시스템의 제어방법에 있어서, 사용자로부터 시스템 사용시간을 입력받는 단계와; 시스템 소비전력을 측정하는 단계와; 상기 화학전지 및 상기 연료전지의 잔량을 각각 감지하는 단계와; 상기 입력된 시스템 사용시간, 상기 측정된 시스템의 소비전력, 상기 감지된 상기 화학전지 및 상기 연료전지의 잔량에 기초하여 상기 화학전지와 상기 연료전지의 잔량으로 상기 사용시간 동안 전원공급이 가능한지를 판단하는 단계와; 상기 판단 결과에 따라 상기 연료전지, 상기 화학전지 순으로 상기 연료전지 및 상기 화학전지로부터의 직류전원을 상기 시스템전원공급부에 공급하도록 스위칭하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 전자기기의 전원공급시스템의 제어방법에 의해서도 달성된다.

상기 화학전지와 상기 연료전지의 잔량으로 상기 사용시간 동안 전원공급이 불가능한 것으로 판단되면, 경고메세지를 생성하도록 하는 단계를 더 포함하여 사용자가 확인할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

상기 연료전지에 잔량이 없는 것으로 판단되면, 상기 화학전지로부터의 직류전원을 상기 시스템전원공급부에 공급하도록 스위칭하는 단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.

상기 연료전지의 잔량이 존재하는 경우 상기 연료전지의 잔량만으로 상기 사용시간 동안 전원공급이 가능한지를 판단하는 단계와; 상기 판단 결과 불가능한 경우 상기 연료전지의 직류전원을 상기 시스템전원공급부에 공급하도록 스위칭하는 단계와; 상기 연료전지가 모두 소모된 것으로 감지되면 상기 화학전지로부터의 직류전원을 상기 시스템전원공급부에 공급하도록 스위칭하는 단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 연료전지가 소모되어 잔량이 존재하지 않는 경우, 연료전지가 소모되었음을 알리는 알림메세지를 생성하도록 하는 단계를 더 포함하는 경우, 사용자가 이를 확인하여 외장형 연료전지를 휴대용 전자기기로부터 제거하여 휴대성을 향상시키는 것이 가능하다.

또한, 상기 연료전지의 잔량이 존재하는 경우 상기 연료전지의 잔량만으로 상기 사용시간 동안 전원공급이 가능한지를 판단하는 단계와; 상기 판단 결과 가능한 경우 상기 연료전지로부터의 직류전원을 상기 시스템전원공급부에 공급하도록 스위칭하는 단계와; 상기 감지결과 상기 화학전지의 충전이 필요한 경우 상기 연료전지로부터의 소정의 직류전원을 상기 화학전지에 충전시키도록 하는 단계를 더 포함함으로써, 외장형 연료전지로부터의 직류전원을 내장형 화학전지로 이동시켜 소모된 연료전지를 제거하여 시스템의 휴대성을 향상시킬 수 있게 된다.

이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명하되, 휴대용컴퓨터를 일예로 들어 설명하고자 한다.

도 1은 본 발명에 따른 휴대용 컴퓨터의 사시도이다. 이 도면에 도시된 바와 같이, 본 휴대용 컴퓨터(10)는 키보드(44)와 마우스포인팅장치가 마련되는 시스템본체(20)와, 시스템본체(20)와 힌지결합되어 시스템본체(20)로부터 제공되는 비디오신호를 처리하여 화상으로 표시하는 LCD부(60)로 구성된다.

휴대용 컴퓨터(10)의 시스템본체(20)에는 도시되지 않은 중앙처리장치와 메모리 등이 장착된 메인보드와 각 부품에 전원을 공급하기 위한 화학전지(22)가 수용되는 화학전지수용부, 외부로부터의 AC전원을 직류전원으로 변환하여 각 부품에 공급하는 어댑터(12)가 접속되는 어댑터접속부(14) 및 연료전지(32) 확장팩이 접속되는 연료전지접속부(34)가 마련된다.

도 2는 도 1의 휴대용 컴퓨터(10)의 전원 공급시스템의 제어블록도이다. 도면에 도시된 바와 같이, 본 휴대용 컴퓨터(10)의 전원공급시스템은, 컴퓨터시스템의 동작을 위한 전원을 공급하는 전원공급부로서 시스템본체(20)에 내장된 화학전지(22) 및 시스템본체(20) 외부에 확장팩으로 장착되는 연료전지(32)와, 전원공급부로부터의 직류전원을 시스템의 각 부분에 사용하기 위한 크기의 전압을 갖는 직류전원으로 변환하여 시스템부(미도시)에 인가하는 시스템전원공급부(40)와, 화학전지(22) 및 연료전지(32)의 잔량을 각각 감지하는 잔량감지부(42a, 42b)와, 사용자의 입력을 위한 입력부와, 시스템의 소비전력을 측정하는 소비전력측정부(48)와, 화학전지(22)와 연료전지(32) 중 어느 하나의 전원을 시스템전원공급부(40)에 인가하도록 스위칭하는 스위칭부(50)와, 화학전지(22)를 충전하기 위한충전전원공급부(54)와, 이들을 제어하는 마이컴(52)을 포함한다.

한편, 본 휴대용 컴퓨터(10)의 전원공급시스템은 도시되지는 않았으나 통상적으로 외부로부터의 교류전원을 입력받아 직류전원으로 변환하여 시스템에 공급하는 어댑터를 포함함은 물론이다. 어댑터로부터의 전원 공급 방법은 종래와 동일하므로 그 설명을 생략하기로 한다.

화학전지(22)는 통상적으로 시스템본체(20)에 내장된 재충전가능한 2차 전지로서, 니켈 카드뮴 전지(Ni-Cd), 니켈 수소 전지(Ni-MH) 또는 리튬 이온 전지(Li-Ion) 등이 공지되어 있다.

연료전지(32)는 수소 및 산소의 전기 화학 반응에 의해 전기를 발생한다. 연료전지(32)는 인산형 연료전지(phosphoric-acid fuel cell) 및 용융 탄산염형 연료전지(molten carbonate fuel cell)를 포함하는 다양한 유형들 중의 하나일 수 있다. 이러한 연료전지(32)는 시스템본체(20) 외부에 확장팩으로 장착되는 것이 바람직하다.

시스템전원공급부(40)는 화학전지(22) 또는 연료전지(32)로부터 입력되는 직류전원을 소정 레벨로 변환하여 시스템부에 공급하는 DC-DC컨버터인 것이 바람직하다.

이러한 시스템전원공급부(40)는 마이컴(52)으로부터 인가된 시스템전원인가신호에 따라 시스템부에 구동전원을 인가하여 시스템을 턴온시키는 한편, 마이컴(52)으로부터의 시스템오프신호에 따라 시스템부로 구동전압이 공급되지 아니하도록 함으로써 시스템의 전원을 오프시킨다. 또한, 시스템전원공급부(40)는 화학전지(22) 및 연료전지(32)로부터 공급되는 전원을 변환하여 마이컴(52)에 공급함으로써, 마이컴(52)이 구동될 수 있도록 한다.

잔량감지부(42a, 42b)는 화학전지(22) 및 연료전지(32)의 전압 크기를 각각 검출하여 화학전지(22) 및 연료전지(32)의 잔량을 감지한다. 여기서, 잔량감지부(42a, 42b)는 A/D변환기를 구비하여 화학전지(22) 및 연료전지(32)의 전압을 디지털 데이터로 변환하여 마이컴(52)에 출력할 수도 있음은 물론이다.

입력부는 키보드(44) 상에 마련된 숫자키, 핫키 등인 것이 바람직하다. 예를 들면, 미리 설정된 핫키 입력시 마이컴(52)은 CPU(56)를 통해 비디오컨트롤러(58)에서 LCD부(60)에 사용시간설정화면(미도시)을 표시하도록 하여, 사용자가 시스템 사용 시간을 설정하게 한다. 여기서, 사용시간설정화면은 키보드(44)의 숫자키를 통해 직접 사용시간을 입력받도록 하는 입력창의 형태로 마련하는 등 다양하게 구현가능하다. 물론, 컴퓨터시스템의 부팅시 'DEL'키를 눌러 표시되는 CMOS셋업창에 사용시간설정메뉴를 마련하여 사용자가 시스템 사용시간을 설정하도록 할 수도 있으며, 사용시간설정메뉴를 도스 내지는 윈도우 운영체계 기반에서 동작하는 프로그램으로 구현할 수도 있다.

소비전력측정부(48)는 화학전지(22) 및 연료전지(32)로부터의 출력전류를 감지하는 전류감지부와, 화학전지(22) 및 연료전지(32)로부터의 출력전압을 감지하는 전압감지부와, 전압감지부와 전류감지부로부터 아날로그 신호를 입력받아 디지털 신호로 변환하는 A/D변환기를 포함한다.

소비전력측정부(48)를 통해 출력되는 전류 및 전압 데이터는 마이컴(52)으로전송되며, 마이컴(52)은 일정시간마다 인터럽트 제어를 하여 미리 저장된 전력 산출 공식(P=VI, P는 전력, V는 전압, I는 전류)에 의하여 일정 시간마다 전력을 산출하여 기억한다.

스위칭부(50)는 마이컴(52)으로부터 인가되는 신호에 따라, 화학전지(22)와 연료전지(32)의 전원을 선택적으로 시스템전원공급부(40)에 공급되도록 한다.

충전전원공급부(54)는 연료전지(32)로부터 입력되는 전원을 화학전지(22)의 충전전원으로 변환하여 화학전지(22)를 충전시킨다.

마이컴(52)은 통상적으로 시스템전원공급부(40)를 제어하여 시스템부 전체 전원을 온/오프시키거나, 시스템부에 입력되는 다양한 전압 크기의 전원공급을 제어한다.

마이컴(52)은 잔량감지부(42a, 42b)를 통해 감지된 화학전지(22) 및 연료전지(32)의 잔량, 입력부를 통해 입력된 사용시간, 소비전력측정부(48)를 통해 측정된 데이터에 의해 산출된 소비전력에 기초하여 화학전지(22)와 연료전지(32)의 잔량으로 입력된 사용시간 동안 시스템부로의 전원공급이 가능한지를 판단한다.

판단 결과, 불가능한 경우 마이컴(52)은 경고메세지를 출력하도록 버스를 통해 CPU(56)로 소정의 신호를 출력한다. 이에, CPU(56)는 비디오컨트롤러(58)를 제어하여 LCD부(60)에 경고메세지가 표시되도록 한다.

한편, 화학전지(22)와 연료전지(32)의 잔량으로 사용자에 의해 입력된 사용시간 동안 시스템부로의 전원공급이 가능한 경우, 마이컴(52)은 연료전지(32)의 잔량감지부(42b)를 통해 출력되는 감지신호에 기초하여 연료전지(32)에 잔량이 존재하는지를 판단한다. 연료전지(32)에 잔량이 존재하지 아니하는 경우, 마이컴(52)은 스위칭부(50)를 제어하여 화학전지(22)로부터의 직류전원이 시스템전원공급부(40)에 공급되도록 하며, 연료전지(32)의 잔량이 존재하는 경우, 스위칭부(50)를 제어하여 연료전지(32)로부터의 직류전원이 시스템전원공급부(40)에 공급되도록 하고, 연료전지(32)가 모두 소모되어 잔량이 존재하지 않게 되면 화학전지(22)로부터의 직류전원이 시스템전원공급부(40)에 공급되도록 스위칭부(50)를 제어한다.

즉, 마이컴(52)은 연료전지(32)가 우선적으로 소모되도록 한 후에 화학전지(22)가 소모되도록 제어한다. 여기서, 연료전지(32)가 모두 소모된 경우 메세지를 통해 사용자가 알 수 있도록 하며, 사용자는 이를 통해 시스템본체(20)의 외부에 확장팩으로 장착된 연료전지(32)를 제거하여 시스템의 무게 및 크기를 줄임으로써, 전원을 효율적으로 사용하면서 휴대용 컴퓨터(10)의 휴대성을 향상시킬 수 있다. 또한, 연료전지(32)의 전원으로 화학전지(22)를 충전시킴으로 인해 발생하는 전력손실이 없으므로 사용자에 의해 요구되는 사용시간을 최대한 만족시킬 수 있다.

그리고, 마이컴(52)은 연료전지(32)의 잔량이 존재하는 경우 연료전지(32)의 잔량만으로 사용자에 의해 입력된 사용시간 동안 시스템부로의 전원공급이 충분히 가능하다고 판단되면, 화학전지(22)의 잔량감지부(42a)의 감지신호에 기초한 화학전지(22)의 완충전 상태 여부에 따라 연료전지(32)의 여분의 전원을 화학전지(22)에 충전하도록 충전전원공급부(54)를 제어한다.

그리고, 마이컴(52)은 주기적으로 잔량감지부(42a)를 통해 감지된화학전지(22)의 잔량을 체크하여 화학전지(22)의 완전 충전 상태가 확인되면, 화학전지(22)의 충전을 정지시키도록 한다.

이에, 연료전지(32)의 여분의 전원을 시스템본체(20)에 내장된 화학전지(22)로 충전시켜 소정 시간 사용 후 연료전지(32)를 제거할 수 있어, 사용자에 의해 요구되는 사용시간을 충족시키면서 최대한 휴대성을 높일 수 있다.

여기서, 만약 연료전지(32)가 사용시간을 충족시킬 전원 이외의 여분의 전원이 없는 경우에도 마이컴(52)은 연료전지(32)의 일부 전원을 화학전지(22)로 충전시키도록 한다. 그리고, 연료전지(32)가 모두 소모된 후, 스위칭부(50)를 통해 화학전지(22)의 전원을 시스템전원공급부(40)에 공급하도록 함으로써 사용자가 요구하는 사용시간을 충족시킬 수 있게 된다.

즉, 휴대성을 향상시킬 수 있도록 연료전지(32)의 전원을 화학전지(22) 쪽으로 이동시키는 것이 유리하다.

이러한 구성을 갖는 본 휴대용 컴퓨터(10)의 전원공급시스템의 제어흐름도는 도 3a 및 도 3b에 도시된 바와 같다. 먼저, 마이컴(52)은 입력부를 통해 시스템의 사용시간을 입력받고(S10), 소비전력측정부(48)를 통해 소비전력을 수신하고(S12), 잔량감지부(42a, 42b)를 통해 화학전지(22) 및 연료전지(32)의 잔량을 감지한다(S14). 그리고, 입력된 사용시간, 소비전력, 화학전지(22) 및 연료전지(32)의 잔량을 기초로 화학전지(22)와 연료전지(32)의 잔량으로 사용자에 의해 입력된 사용시간 동안 시스템부로의 전원공급이 가능한지를 판단한다(S16). 판단결과, 불가능한 경우 경고메세지를 출력하도록 하며(S18), 가능한 경우 연료전지(32)에 잔량이 존재하는지를 판단한다(S20).

연료전지(32)의 잔량이 존재하지 않는 경우, 마이컴(52)은 스위칭부(50)를 제어하여 화학전지(22)로부터의 전원이 시스템전원공급부(40)에 공급되도록 한다(S26). 한편, 연료전지(32)의 잔량이 존재하는 경우, 연료전지(32)의 잔량만으로 입력된 사용시간 동안 시스템부에 전원공급이 가능한지를 판단한다(S22). 연료전지(32)의 잔량만으로 충분히 가능하다면, 화학전지(22)의 잔량감지부(42a)를 통한 감지결과 화학전지(22)가 완충전 상태인 경우(S24), 연료전지(32)로부터의 전원이 시스템전원공급부(40)에 공급되도록 스위칭부(50)를 제어한다(S28). 한편, 화학전지(22)의 충전이 필요한 경우, 연료전지(32)로부터의 전원이 시스템전원공급부(40)에 공급되도록 스위칭부(50)를 제어하는 동시에, 연료전지(32)의 여부의 전원 혹은 일부 전원을 화학전지(22)에 충전시키도록 충전전원공급부(54)를 제어한다(S30).

그리고, 연료전지(32)의 잔량만으로 입력된 사용시간 동안 시스템부에 전원공급이 불가능한 경우, 마이컴(52)은 연료전지(32)로부터의 전원이 시스템전원공급부(40)에 공급되도록 스위칭부(50)를 제어한다(S28).

마지막으로, 마이컴(52)은 사용시간의 경과여부를 판단하고(S38), 사용시간이 경과하지 않은 경우, S12단계로 복귀하여 상술한 과정을 반복한다.

이와 같이, 본 발명은 사용자의 요구시간, 시스템의 소비전력, 화학전지(22) 및 연료전지(32)의 잔량에 기초하여 외장형 연료전지(32), 내장형 화학전지(22) 순으로 전원이 소모되도록 하고, 외장형 연료전지(32)의 잔량이 충분한 경우 연료전지(32)의 전원을 내장형 화학전지(22)에 충전시키도록 함으로써, 사용자로부터 요구되는 사용시간을 충족시키면서 휴대성을 향상시키고, 효율적인 전원관리가 가능하도록 한다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 사용자로부터 요구되는 사용시간을 충족시키면서 휴대성을 향상시키고, 효율적인 전원관리가 가능한 휴대용 전자기기의 전원공급시스템 및 그 제어방법이 제공된다.

또한, 본 발명에 따르면, 외부에 장착된 연료전지로부터의 전원을 내부에 장착된 화학전지에 충전시킬 수 있는 휴대용 전자기기의 전원공급시스템 및 그 제어방법이 제공된다.

Claims

내장형 화학전지와 외장형 연료전지 중 어느 하나를 통해 공급된 직류전원을 시스템 각 부분의 구동전원으로 변환하여 인가하는 시스템전원공급부를 포함하는 휴대용 전자기기의 전원공급시스템에 있어서,

상기 화학전지 및 상기 연료전지의 잔량을 각각 감지하는 잔량감지부와;

시스템 사용시간을 입력하기 위한 입력부와;

시스템 소비전력을 측정하는 소비전력측정부와;

상기 화학전지와 상기 연료전지 중 어느 하나로부터 상기 시스템전원공급부로 직류전원을 공급하기 위한 스위칭부와;

상기 잔량감지부를 통해 감지된 상기 화학전지 및 상기 연료전지의 잔량, 상기 입력부를 통해 입력된 사용시간, 상기 소비전력측정부를 통해 측정된 소비전력 데이터에 기초하여 상기 화학전지와 상기 연료전지의 잔량으로 상기 사용시간 동안 전원공급이 가능한지를 판단하고, 판단 결과에 따라 상기 연료전지, 상기 화학전지 순으로 상기 연료전지 및 상기 화학전지로부터의 직류전원을 상기 시스템전원공급부에 공급하도록 상기 스위칭부를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 전자기기의 전원공급시스템.
제1항에 있어서,

상기 제어부는 상기 화학전지와 상기 연료전지의 잔량으로 상기 사용시간 동안 전원공급이 불가능한 것으로 판단되면, 경고메세지를 생성하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 휴대용 전자기기의 전원공급시스템.
제1항에 있어서,

상기 제어부는 상기 잔량감지부의 감지결과 상기 연료전지에 잔량이 없는 것으로 판단되면, 상기 화학전지로부터의 직류전원을 상기 시스템전원공급부에 공급하도록 상기 스위칭부를 제어하는 것을 특징으로 하는 휴대용 전자기기의 전원공급시스템.
제1항에 있어서,

상기 제어부는 상기 연료전지의 잔량이 존재하는 경우 상기 연료전지의 잔량만으로 상기 사용시간 동안 전원공급이 가능한지를 판단하고, 판단 결과 불가능한 경우 상기 연료전지의 직류전원을 상기 시스템전원공급부에 공급하도록 상기 스위칭부를 제어하며, 상기 잔량감지부를 통한 감지결과 상기 연료전지가 모두 소모되었다고 판단되면 상기 화학전지로부터의 직류전원을 상기 시스템전원공급부에 공급하도록 상기 스위칭부를 제어하는 것을 특징으로 하는 휴대용 전자기기의 전원공급시스템.
제4항에 있어서,

상기 제어부는 상기 연료전지가 소모되어 잔량이 존재하지 않는 경우, 연료전지가 소모되었음을 알리는 알림메세지를 생성하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 휴대용 전자기기의 전원공급시스템.
제1항에 있어서,

상기 화학전지에 충전전원을 공급하는 충전전원공급부를 더 포함하고;

상기 제어부는 상기 연료전지의 잔량이 존재하는 경우 상기 연료전지의 잔량만으로 상기 사용시간 동안 전원공급이 가능한지를 판단하고, 판단 결과 가능한 경우 상기 연료전지로부터의 직류전원을 상기 시스템전원공급부에 공급하도록 상기 스위칭부를 제어하며, 상기 잔량감지부를 통한 감지결과 상기 화학전지의 충전이 필요한 경우 상기 연료전지로부터의 소정의 직류전원을 상기 충전전원공급부를 통해 상기 화학전지에 충전시키도록 상기 충전전원공급부를 제어하는 것을 특징으로 하는 휴대용 전자기기의 전원공급시스템.
제1항에 있어서,

상기 제어부는 사용자의 선택에 따라 시스템의 사용시간을 설정하게 하는 사용시간설정화면을 생성하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 휴대용 전자기기의 전원공급시스템.
내장형 화학전지와 외장형 연료전지 중 어느 하나를 통해 공급된 직류전원을 시스템 각 부분의 구동전원으로 변환하여 인가하는 시스템전원공급부를 포함하는휴대용 전자기기의 전원공급시스템의 제어방법에 있어서,

사용자로부터 시스템 사용시간을 입력받는 단계와;

시스템 소비전력을 측정하는 단계와;

상기 화학전지 및 상기 연료전지의 잔량을 각각 감지하는 단계와;

상기 입력된 시스템 사용시간, 상기 측정된 시스템의 소비전력, 상기 감지된 상기 화학전지 및 상기 연료전지의 잔량에 기초하여 상기 화학전지와 상기 연료전지의 잔량으로 상기 사용시간 동안 전원공급이 가능한지를 판단하는 단계와;

상기 판단 결과에 따라 상기 연료전지, 상기 화학전지 순으로 상기 연료전지 및 상기 화학전지로부터의 직류전원을 상기 시스템전원공급부에 공급하도록 스위칭하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 전자기기의 전원공급시스템의 제어방법.
제8항에 있어서,

상기 화학전지와 상기 연료전지의 잔량으로 상기 사용시간 동안 전원공급이 불가능한 것으로 판단되면, 경고메세지를 생성하도록 하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 전자기기의 전원공급시스템의 제어방법.
제8항에 있어서,

상기 연료전지에 잔량이 없는 것으로 판단되면, 상기 화학전지로부터의 직류전원을 상기 시스템전원공급부에 공급하도록 스위칭하는 단계를 더 포함하는 것을특징으로 하는 휴대용 전자기기의 전원공급시스템의 제어방법.
제8항에 있어서,

상기 연료전지의 잔량이 존재하는 경우 상기 연료전지의 잔량만으로 상기 사용시간 동안 전원공급이 가능한지를 판단하는 단계와;

상기 판단 결과 불가능한 경우 상기 연료전지의 직류전원을 상기 시스템전원공급부에 공급하도록 스위칭하는 단계와;

상기 연료전지가 모두 소모된 것으로 감지되면 상기 화학전지로부터의 직류전원을 상기 시스템전원공급부에 공급하도록 스위칭하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 전자기기의 전원공급시스템의 제어방법.
제11항에 있어서,

상기 연료전지가 소모되어 잔량이 존재하지 않는 경우, 연료전지가 소모되었음을 알리는 알림메세지를 생성하도록 하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 전자기기의 전원공급시스템의 제어방법.
제8항에 있어서,

상기 연료전지의 잔량이 존재하는 경우 상기 연료전지의 잔량만으로 상기 사용시간 동안 전원공급이 가능한지를 판단하는 단계와;

상기 판단 결과 가능한 경우 상기 연료전지로부터의 직류전원을 상기 시스템전원공급부에 공급하도록 스위칭하는 단계와;

상기 감지결과 상기 화학전지의 충전이 필요한 경우 상기 연료전지로부터의 소정의 직류전원을 상기 화학전지에 충전시키도록 하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 전자기기의 전원공급시스템의 제어방법.