KR20150092604A - Battery of electronic device - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 전자장치의 배터리에 관한 것이다.The present invention relates to a battery of an electronic device.
전자장치는 휴대가 가능한 형태로 개발되면서 그 이용자들이 늘어나고 있는 추세이다. 이러한 전자장치는 이동 통신 기능을 탑재하면서 더욱 많은 사용자가 이용하고 있다. 그리고, 전자장치는 사용자의 다양한 요구 충족을 위하여 전자장치가 지원할 수 있는 사용자 기능을 더욱 확대해가고 있다. 예를 들어, 전자장치는 음악 파일 저장과 재생 및 청취 기능, 동영상 파일 저장과 재생 및 청취 기능, 문서 열람 기능, 문서 작성 기능, 사진 촬영 기능, 방송 수신 기능 등 다양한 사용자 기능을 지원하고 있다. 이러한 다양한 기능 지원을 위하여 전자장치는 많은 양의 전원을 사용하게 된다. 이와 같이 전자장치는 전력 사용량이 증가함에 따라, 전자장치 배터리는 빠르게 방전되고, 이에 따라 전자장치 배터리를 자주 충전해야 한다. Electronic devices are being developed in portable form, and the number of users is increasing. These electronic devices are equipped with mobile communication functions and are used by more and more users. And electronic devices are expanding the user functions that electronic devices can support to meet various needs of users. For example, electronic devices support various user functions such as music file storage, playback and listening functions, video file storage and playback and listening functions, document browsing functions, document writing functions, photographing functions, and broadcasting reception functions. To support these various functions, electronic devices use a large amount of power. Thus, as electronic devices increase in power usage, electronic device batteries are rapidly discharged, and thus electronic device batteries need to be charged frequently.
종래 기술은 전자장치 배터리를 충전하기 위한 방식으로서, 배터리 충전용 거치대를 이용하여 배터리를 충전용 거치대에 연결하여 배터리를 충전하거나, 배터리가 장착된 전자장치에 충전 장치를 연결하여 배터리를 충전하고 있다. [0003] A conventional technique for charging an electronic device battery is to charge the battery by connecting the battery to the charging stand using a battery charging stand or to connect the charging device to the electronic device in which the battery is mounted .
하지만, 배터리 충전용 거치대를 이용하여 배터리를 충전하는 방식은 해당되는 배터리 전용 충전용 거치대를 이용하여야 하는 문제가 있다. 따라서, 사용자가 여행 등 다른 장소로 이동하는 경우 배터치 충전용 거치대를 전자장치와 함께 항상 휴대해야 하는 불편이 있다. 또한, 배터리가 장착된 전자장치에 충전 장치를 연결하여 배터리를 충전하는 방식은 배터리만을 별도로 충전할 수 없는 문제가 있다. However, the method of charging the battery using the battery charging stand has a problem that the corresponding charging stand for the battery is used. Therefore, when the user moves to another place such as a trip, there is the inconvenience of carrying the portable charger stand with the electronic device all the time. In addition, there is a problem that the charging method of charging the battery by connecting the charging device to the electronic device in which the battery is mounted can not charge the battery alone.
본 발명의 목적은 위와 같은 불편을 해소하기 위하여, 종래 기술에서 충전용 거치대 또는 전자장치에 내장되는 충전 회로(또는 충전 IC)를 배터리 내부에 내장함으로써, 배터리의 충전을 용이하게 하도록 지원하는 전자장치의 배터리를 제공하는데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an electronic device (electronic device) that can easily charge a battery by incorporating a charging circuit (or a charging IC) incorporated in a charging stand or an electronic device in the prior art, Of the battery.
본 발명의 일 실시예에 따른 전자장치 배터리는 배터리 셀; 어댑터(adapter)를 연결하기 위한 접속부; 및 상기 접속부에 어댑터(apater)가 연결되면, 상기 접속부를 통해 상기 어댑터로부터 상기 배터리 셀로 공급되는 전압 및 전류 각각을 정전압 및 정전류로 유지하도록 제어하는 충전 회로부를 포함하는 것을 특징으로 한다.An electronic device battery according to an embodiment of the present invention includes a battery cell; A connection for connecting an adapter; And a charging circuit unit controlling the voltage and current supplied from the adapter to the battery cell through the connection unit to be maintained at a constant voltage and a constant current, respectively, when an adapter is connected to the connection unit.
이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자장치의 배터리는 충전 회로를 배터리 내에 내장함으로써, 배터리의 충전을 용이하게 하도록 지원하여 뛰어난 사용성을 제공할 수 있다. As described above, the battery of the electronic device according to various embodiments of the present invention can easily charge the battery by incorporating the charging circuit in the battery, thereby providing excellent usability.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자장치 배터리를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자장치 배터리의 충전 회로부를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전자장치 배터리를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자장치 배터리의 보호 회로부를 설명하기 위한 도면이다. 1 is a view for explaining an electronic device battery according to an embodiment of the present invention.
2 is a view for explaining a charging circuit of an electronic apparatus battery according to an embodiment of the present invention.
3 is a view for explaining an electronic device battery according to another embodiment of the present invention.
4 is a view for explaining a protection circuit of an electronic device battery according to an embodiment of the present invention.
본 발명에서 전자장치는 컴퓨팅 리소스를 가지는 장치로서 예를 들어, 스마트 폰, 태블릿 PC, 디지털 카메라, 컴퓨터 모니터, PDA(Personal Digital Assistant), 전자수첩, 데스트탑 PC, PMP(Portable Multimedia Player), 미디어 플레이어(Media Player, 예를 들어, MP3 플레이어), 음향기기, 손목시계, 게임용 단말기 등을 포함할 수 있다.In the present invention, an electronic device is a device having a computing resource, for example, a smart phone, a tablet PC, a digital camera, a computer monitor, a PDA (Personal Digital Assistant), an electronic notebook, a desktop PC, A player (Media Player, for example, an MP3 player), a sound device, a wrist watch, a game terminal, and the like.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 다양한 실시예들을 상세히 설명한다. 이때, 첨부된 도면들에서 동일한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 또한 본 개시의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략할 것이다. 하기의 설명에서는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 동작을 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며, 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 흩트리지 않도록 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다. Hereinafter, various embodiments will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Note that, in the drawings, the same components are denoted by the same reference symbols as possible. Further, the detailed description of known functions and configurations that may obscure the gist of the present disclosure will be omitted. In the following description, only parts necessary for understanding the operation according to various embodiments of the present disclosure will be described, and the description of other parts will be omitted so as not to obscure the gist of the present invention.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자장치 배터리를 설명하기 위한 도면이다. 1 is a view for explaining an electronic device battery according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 전자장치 배터리(10)는 배터리 셀(cell)(110), 접점부(120), 접속부(130) 및 충전 회로부(140) 등을 포함할 수 있다. Referring to FIG. 1, an
배터리 셀(110)은 접속부(130)를 통해 어댑터(adapter)로부터 전원이 공급되면, 공급된 전원을 충전하고, 접점부(120)를 통해 전자장치로 충전된 전원을 방전할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서 배터리 셀(110)은 리튬 이온 셀(Litium-Ion Cell)일 수 있다. 다만 이에 한정되지 않고, 예를 들어, NIMH(Nickel Metal Hydride), 리튬 이온 폴리머(Lithium-Ion polimer) 등을 포함하여 전원을 충전 또는 방전 가능한 2차 전지를 구성할 수 있는 셀(cell)이라면 모두 포함될 수 있다. The
접점부(120)는 접속부(130)를 통하여 어댑터(adapter)로부터 공급되는 전원 또는 배터리 셀(110)로부터 공급되는 전원을 전자장치로 전달할 수 있다. 접점부(120)는 (+)단자 및 (-)단자를 포함할 수 있다. 접점부(120)의 (+)단자는 Vcc 단자이고, 접점부(120)의 (-)단자는 접지 단자(GND)일 수 있다. 더욱 상세히 설명하면, 접점부(120)의 (+)단자 및 (-)단자는 각각 연결된 배터리 셀(110)의 (+)단자 및 (-)단자와 연결되고, 방전 시 배터리 셀(110)로부터 전자장치로 전원을 전달할 수 있다. 또한, 접점부(120)의 (+)단자 및 (-)단자는 충전 회로부(140)의 (+)단자 및 (-)단자와 연결되고, 충전 시 충전 장치로부터 전자장치로 전원을 전달할 수 있다. 도 1에서 점점부는 (+)단자 및 (-)단자를 포함하는 것으로 도시하고 있지만, 이에 한정되지 않는다. 다시 말해, 접점부(120)는 (+)단자 및 (-)단자 외에 추가로 접속부(130)에 연결된 어댑터(adapter)에 따라 서로 다른 저항값을 수신할 수 있는 ID 단자 등을 더 포함할 수 있다. 그리고, ID 값은 특정 저장 값에 대응하는 값일 수 있으며, 접속부(130)에 연결된 어댑터(adapter)의 종류를 식별하기 위한 신호를 전자장치로 전달할 수 있다. 또한, 접점부(120)는 데이터 신호를 전달할 수 있는 데이터 단자 예를 들어, 제 1 데이터 단자(D+) 및 제 2 데이터 단자(D-)를 더 포함할 수도 있다. The
접속부(130)는 어댑터 와 접속할 수 있다. 그리고, 접속부(130)는 어댑터로부터 공급되는 전원을 충전 회로부(140)를 통해 배터리 셀(110) 또는 전자장치로 공급할 수 있다. 접속부(130)의 (+)단자는 충전 회로부(140)의 (+)단자와 연결되고, 접속부(130)의 (-)단자는 충전 회로부(140)의 (-)단자와 연결될 수 있다. 그리고, 접속부(130)는 접점부(120)와 마찬가지로 ID단자 및 데이터 단자들을 더 포함할 수 있다. 다시 말해, 접속부(130)가 ID 단자를 포함하는 경우 ID 단자를 통해 전달되는 신호를 통해 접속부(130)에 연결된 어댑터의 종류를 식별할 수 있다. 또한, 접속부(130)가 데이터 단자를 포함하는 경우, 어댑터를 비롯하여 외부 장치로부터 공급되는 데이터를 전자장치로 전달할 수 있다. The
충전 회로부(140)는 접속부(130)로부터 공급되는 전원 즉, 공급되는 전류 및 전압을 감지하고, 배터리(10)로 공급되는 전류 및 전압이 각각 정전류 및 정전압을 유지하도록 할 수 있다. 이러한 충전 회로부(140) 구성은 도 2를 참조하면 상세히 후술하도록 한다.The
그리고, 도 1에서 도시하지는 않았지만, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리(10)는 충전 회로부(140)의 (+)단자와 접점 A 사이에 스위칭 소자를 더 포함할 수 있다. 스위칭 소자는 접속부(130)에 연결된 충전 장치를 통하여 전원 충전 시, 접점부(120) 및 배터리 셀(110)로 전원을 공급하도록 클로즈(close)할 수 있다. 반면, 방전 시에는 배터리 셀(110)로부터 공급되는 전원이 충전 회로부(140)로 전달됨으로써 배터리(10) 내에서 방전되는 것을 방지하기 위하여 스위치 소자는 오픈(open)될 수 있다. 이와 같은 스위치 소자는 다이오드(diode), FET(Field Effect Transistor), BJT(Bipolar Junction Transistor) 등으로 구성될 수 있다. 1, the
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자장치 배터리의 충전 회로부를 설명하기 위한 도면이다.2 is a view for explaining a charging circuit of an electronic apparatus battery according to an embodiment of the present invention.
도 2를 참조하면, 충전 회로부(140)는 전류 감지부(210), 전압 감지 및 충전 제어 IC(230) 등을 포함할 수 있다. 전류 감지부(210)는 접속부(130)로부터 공급되는 전류를 감지하기 위한 구성이다. 전류 감지부(210)는 저항 등을 포함할 수 있으며, 저항 양단에서 전류량을 감지할 수 있다. 2, the
전압 감지부(220)는 접속부(130)로부터 공급되는 전압을 감지할 수 있다. 전압 감지부(220)는 공급되는 전압을 감지하기 위하여 전압 분배기를 더 포함할 수 있으며, 전압 분배기에 기준 전압과 상이한 전압이 걸리는 것을 감지할 수 있다. The voltage sensing unit 220 may sense a voltage supplied from the
충전 제어 IC(230)는 전류 감지부(210) 및 전압 감지부(220)에서 감지되는 전류 및 전압을 모니터링할 수 있다. 예를 들어, 전압 감지부(220)에서 비이상적으로 높은 전압이 감지되면 충전 제어 IC(230)는 출력 전압이 안정화되도록 제어할 수 있다. 또는, 전류 감지부(210)에서 기준 전류와 상이한 전류가 감지되면 충전 제어 IC(230)는 일정 전류가 흐를 수 있도록 함으로써 출력 전류가 안정화되도록 제어할 수 있다. The
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전자장치 배터리를 설명하기 위한 도면이다. 3 is a view for explaining an electronic device battery according to another embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자장치 배터리의 보호 회로부를 설명하기 위한 도면이다. 4 is a view for explaining a protection circuit of an electronic device battery according to an embodiment of the present invention.
도 3은 도 1과 비교하여 전자장치 배터리(10)는 보호 회로부(310)를 더 포함할 수 있다. 이하에서 배터리 셀(110), 접점부(120), 접속부(130) 및 충전 회로부(140)는 도 1과 중복되어 상세한 설명은 생략하며, 보호 회로부(310)를 중심으로 설명한다. 3, the
도 3을 참조하면, 보호 회로부(310)는 보호 회로부(310) 일단은 배터리 셀(110)과 연결되고, 타단은 접점부(120) 및 충전 회로부(140)와 연결될 수 있다. 충전 장치로부터 접속부(130)를 통해 전원 충전 시, 보호 회로부(310)는 배터리 셀(110)로 공급되는 전원에 의한 과충전을 비롯하여 과방전을 차단하고, 쇼트(short)에 의한 과전류를 차단함으로써 전자장치 배터리(10)를 보호할 수 있다.3, one end of the
도 4에서 보호 회로부(310)는 보호 제어 IC(410), 제 1 스위칭부(420) 및 제 2 스위칭부(430) 등을 포함할 수 있다. 배터리 셀(110) 충전 시, 전원이 배터리 셀(110)의 (+)단자 및 (-)단자를 거침으로서 배털리 셀(110)로 전원이 충전될 수 있다. 그리고, 보호 제어 IC(410)는 저항(R1)에 의해 Vdd 단자로 전원이 공급되어 초기화 상태에서 구동할 수 있다. 보호 제어 IC(410)는 Dout 단자를 통해 트랜지스터(Q1)에 턴-오프(turn-off) 신호를 인가함으로써, 다이오드(D1)로 전류가 흐르도록 제어할 수 있다. 그리고, 보호 제어 IC(410)는 Cout 단자를 통해 트랜지스터(Q2)에 턴-온(turn-on) 신호를 인가함으로써, 트랜지스터(Q2)를 통해 전류가 흐르도록 제어할 수 있다. 도 4의 트랜지스터(Q1, Q2)들은 N채널 MOSFET(Metal Oxide Silicon Field Effect Transistor)을 나타내고 있지만, 이에 한정되지 않는다. 4, the
배터리 셀(110) 방전 시, 배터리 셀(110)의 (-)단자로부터 배터리 셀(110) 그리고 배터리 셀(110)의 (+)단자 방향으로 전류가 흐를 수 있다. 그리고, 보호 제어 IC(410)는 저항(R2)에 의해 보호 회로부(310)로 유입되는 전류를 감지할 수 있다. 보호 제어 IC(410)는 Dout 단자를 통해 트랜지스터(Q1)에 턴-온(turn-on) 신호를 인가함으로써, 트랜지스터(Q1)을 통해 전류가 흐르도록 제어할 수 있다. 또한, 보호 제어 IC(410)는 Cout 단자를 통해 트랜지스터(Q2)에 턴-오프(turn-off) 신호를 인가함으로써, 다이오드(D2)로 전류가 흐르도록 제어할 수 있다. 커패시터(C1, C2)들 각각은 보호 회로 IC의 정상적인 구동이 가능하도록 할 수 있다. Current can flow from the (-) terminal of the
또한, 보호 제어 IC(410)는 배터리 셀(110)의 (+)단자에 연결된 Vdd 단자의 전압 및 (-)단자에 연결된 Vss 단자의 전압을 비교하여, 배터리 셀(110)의 과충전 또는 과방전 여부를 판단할 수 있다. 더욱 상세히 설명하면, 배터리 셀(110) 충전 시, 과충전되는 경우 즉, Vdd 단자의 전압 및 Vss 단자의 전압 차이가 일정 전압 이상인 것으로 감지된 경우, Q2를 턴-오프하고 Q1를 턴-온함으로써, 과충전을 차단할 수 있다. 그리고, 배터리 셀(110) 방전 시, 과방전되는 경우 즉, Vdd 단자의 전압 및 Vss 단자의 전압 차이가 일정 전압 이하인 것으로 감지된 경우, Q2를 턴-온하고 Q1를 턴-오프함으로써, 과방전을 차단할 수 있다. 또한, 충전 제어 IC(230)는 Vss 단자 및 V-단자의 전압을 비교하여, 일정 전압 이상인 것으로 감지된 경우, 쇼트(short)에 의한 과전류가 흐르는 것으로 판단할 수 있다. 쇼트에 의한 과전류가 흐르는 것으로 판단된 경우, 보호 제어 IC(410)는 Q2를 턴-오프하고 Q1를 턴-온함으로써, 과전류를 차단할 수 있다. The
이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자장치의 배터리(10)는 충전 회로를 배터리(10) 내에 내장함으로써, 배터리(10)의 충전을 용이하게 하도록 지원하여 뛰어난 사용성을 제공할 수 있다. As described above, the
한편, 본 명세서와 도면을 통해 본 발명의 바람직한 실시 예들에 대하여 설명하였으며, 비록 특정 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 발명의 이해를 돕기 위한 일반적인 의미에서 사용된 것일 뿐, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예 외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다. While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. , And are not intended to limit the scope of the present invention. It is to be understood by those skilled in the art that other modifications based on the technical idea of the present invention are possible in addition to the embodiments disclosed herein.
10 : 전자장치 배터리
110 : 배터리 셀
120 : 접점부
130 : 접속부
140 : 충전 회로부
310 : 보호 회로부10: Electronic device battery 110: Battery cell
120: contact part 130: connection part
140: Charging circuit part 310: Protection circuit part
Claims (5)
배터리 셀;
어댑터(adapter)를 연결하기 위한 접속부; 및
상기 접속부에 어댑터(apater)가 연결되면, 상기 접속부를 통해 상기 어댑터로부터 상기 배터리 셀로 공급되는 전압 및 전류 각각을 정전압 및 정전류로 유지하도록 제어하는 충전 회로부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자장치 배터리.In an electronic device battery,
A battery cell;
A connection for connecting an adapter; And
And a charging circuit unit for controlling the voltage and current supplied to the battery cell from the adapter through the connection unit to be maintained at a constant voltage and a constant current when the adapter is connected to the connection unit.
상기 접속부는 USB 소켓 및 마이크로 USB 소켓 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자장치 배터리.The method according to claim 1,
Wherein the connection comprises at least one of a USB socket and a micro USB socket.
상기 충전 회로부는 전류 감지부 및 전압 감지부를 더 포함하고, 상기 전류 감지부는 상기 어댑터로부터 상기 배터리 셀로 공급되는 전류를 감지하고, 상기 전압 감지부는 상기 어댑터로부터 상기 배터리 셀로 공급되는 전압을 감지하는 것을 특징으로 하는 전자장치 배터리.The method according to claim 1,
The charging circuit unit may further include a current sensing unit and a voltage sensing unit. The current sensing unit senses a current supplied to the battery cell from the adapter, and the voltage sensing unit senses a voltage supplied from the adapter to the battery cell. An electronic device battery.
과충전, 과방전 및 과전류 중 적어도 하나로부터 상기 전자장치 배터리를 보호하기 위한 보호 회로부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자장치 배터리.The method according to claim 1,
Further comprising a protection circuit portion for protecting the electronic device battery from at least one of overcharge, overdischarge, and overcurrent.
상기 보호 회로부는 과충전, 과방전 및 과전류 중 적어도 하나를 감지 및 제어하기 위한 보호 제어 IC를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자장치 배터리. 5. The method of claim 4,
Wherein the protection circuit portion includes a protection control IC for sensing and controlling at least one of overcharge, overdischarge, and overcurrent.
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Legal Events
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A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E601 | Decision to refuse application |