KR100242418B1 - 무선 단말기 내장형 충전장치 및 그 제어방법 - Google Patents

Abstract

가. 청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야

무선 단말기에 관한 것이다.

나. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제

무선 단말기 자체적인 배터리 충전이 가능하도록 상기 단말기에 내장되는 충전장치 및 그 제어방법을 제공함에 있다.

다. 발명의 해결방법의 요지

외부 전류원에 접속 가능한 무선 단말기에 내장되는 배터리 충전장치에 있어서, 충전을 제어하기 위한 프로그램을 저장하는 메모리와, 상기 외부 전류원과 상기 배터리의 전압단자 사이에 접속되며 상기 중앙처리부의 제어를 받아 온 혹은 오프되는 아날로그 스위치와, 상기 배터리의 전압이 일정한 전압 이상일 때 미세한 전압 변화를 조사하여 상기 중앙처리부로 하여금 만충전을 판단하게 하는 파인볼트생성부와, 외부의 온도를 감지하는 외부온도감지부와, 소정의 인터럽트가 발생할 때마다 상기 배터리의 전압과 온도 혹은 파인볼트와 외부 온도를 번갈아 측정하기 위한 선택신호를 발생하며, 상기 메모리에 저장된 충전제어프로그램에 따라 상기 배터리의 충전을 제어하는 중앙처리부와, 상기 중앙처리부에 주기적으로 인터럽트를 걸어주는 인터럽트발생부로 구성된다.

라. 발명의 중요한 용도

무선 단말기 자체적인 배터리를 충전할 수 있게 하는 데 사용한다.

Description

무선 단말기 내장형 충전장치 및 그 제어방법{CHARGER MOUNTED IN A RAIDO TERMINAL AND CONTROL METHOD THERE OF}

본 발명은 무선 단말기에 있어서 충전장치 및 그 제어방법에 관한 것으로, 특히 무선 단말기에 내장되는 충전장치 및 그 제어방법에 관한 것이다.

통상적으로 무선 단말기는 단말기에 연결된 배터리(배터리)를 충전하기 위해서는 별도의 충전장치(travel charger, desk top charger)를 사용한다. 다시 말해서, 단말기 자체적으로는 충전을 위한 회로 및 알고리즘을 가지지 않기 때문에 이와 같이 별도의 충전 장치를 사용할 수 밖에 없다. 그러므로 사용자는 무선 단말기와 함께 충전장치를 항상 소지하고 다니거나 배터리의 잔량에 신경을 써야 하므로 불편하였다.

따라서 본 발명의 목적은 무선 단말기 자체적인 배터리 충전이 가능하도록 상기 단말기에 내장되는 충전장치 및 그 제어방법을 제공함에 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 무선 단말기 내장형 충전장치의 구성도

도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 무선 단말기 내장형 충전장치의 충전상태 천이를 나타낸 도면

도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 무선 단말기 내장형 충전장치의 동작을 제어하는 과정을 나타낸 흐름도

이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한 하기 설명에서는 구체적인 장치의 구성 소자 등과 같은 많은 특정(特定) 사항들이 나타나고 있는데, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐 이러한 특정 사항들 없이도 본 발명이 실시될 수 있음은 이 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명하다 할 것이다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 무선 단말기 내장형 충전장치의 구성도이다.

상기 무선 단말기는 외부 전류원(1)에 연결된다. 외부전원감지부(2)는 상기 외부 전류원(1)에 접속되어 외부 전원을 감지한다. 배터리(4)는 전압단자(VOLT), 형태측정단자(TYPE), 온도측정단자(TEMP)를 가진다. 중앙처리부(3, 이하 CPU라 함.)(3)은 소정의 인터럽트가 발생할 때마다 제1 및 제2측정단자(ADC1, ADC2)를 통해 한번은 상기 배터리(4)의 전압과 온도를 측정하여 저장하고, 또 한번은 파인(fine) 볼트와 외부 온도를 측정하고 저장한다. 이를 위해 상기 CPU(3)는 제어단자(MUX_CONT)를 통해 소정의 선택신호를 출력한다. 아날로그 스위치(5)는 상기 외부 전류원(1)과 상기 배터리(4)의 전압단자(VOLT) 사이에 접속되며 상기 CPU(3)의 제어를 받아 온(on) 혹은 오프(off)된다. 파인볼트생성부(8)는 상기 배터리(4)의 전압이 일정한 전압 이상일 때 미세한 배터리의 전압 변화를 조사하는 것으로서 만충전을 판단하기 위해 사용되어진다. 외부온도감지부(9)는 외부의 온도를 감지한다. 제1멀티플랙서(6)는 상기 CPU(3)에서 출력하는 선택신호에 따라 상기 배터리(4)의 전압측정단자(VOLT) 혹은 상기 파인볼트생성부(8)의 출력중 하나를 선택하여 상기 CPU(3)의 제1측정단자(ADC1)로 전달한다. 제2멀티플랙서(7)는 상기 CPU(3)에서 출력하는 선택신호에 따라 상기 배터리(4)의 온도측정단자(TEMP) 혹은 상기 외부온도감지부(9)의 출력중 하나를 선택하여 상기 CPU(3)의 제2측정단자(ADC2)로 전달한다. 인터럽트(interrupt)발생부(10)는 상기 CPU(3)에 주기적으로 인터럽트를 걸어준다. 메모리(11)는 충전을 제어하기 위한 프로그램을 저장한다.

도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 무선 단말기 내장형 충전장치의 충전상태 천이를 나타낸 도면이고, 도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 무선 단말기 내장형 충전장치의 동작을 제어하는 과정을 나타낸 흐름도이다. 상기 도 3의 각 단계별 동작을 도 1 및 도 2에 의거 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

단말기는 외부전류원(1)이 단말기에 연결되면 자동으로 전원이 켜지게 된다. 전원이 켜지면 인터럽트발생부(10)에 의해 CPU(3)으로 주기적인 인터럽트가 걸리게 되고, 메모리(11)로부터 충전을 제어하기 위한 프로그램을 읽어 수행하게 된다.

도 3을 참조하면, a단계에서 CPU(3)는 외부전원감지부(2)의 출력이 입력되는 단자(DET)를 스캔하여 외부의 정류전원이 연결되었는지 체크한다. 상기 체크결과 외부 정전류원의 연결을 감지하면 상기 CPU(3)는 b단계로 진행하여 충전장치 및 제어프로그램의 수행을 위한 각종 변수들을 초기화시킨다. 즉 도 2에 나타낸 바와 같이 단말기의 충전상태를 소량충전모드로 만들고, 제1타이머(예를 들어 10초 동안의 소프트웨어 타이머)를 시작시킨다. 이 제1타이머가 동작하는 동안 단말기는 인터럽트발생부(10)에 의해 발생된 인터럽트신호에 응답하여 단말기의 전압을 계속 감시하고 저장하게 된다.

구체적으로, 인터럽트가 발생할 때마다 상기 CPU(3)는 제1 및 제2측정단자(ADC1, ADC2)를 통해 한번은 배터리(4)의 전압과 온도를 측정하여 저장하고, 또 한번은 파인(fine) 볼트와 외부 온도를 측정하고 저장한다. 이를 위해 상기 CPU(3)는 제어단자(MUX_CONT)를 통해 소정의 선택신호를 출력한다.

도 3에 도시한 참조부호 t1, t2, t4는 제1타이머가 종료되는 시점을 나타내고, t3은 제2타이머가 종료되는 시점을 나타낸다. 상기 제1타이머가 종료되면 d단계에서 이전의 배터리전압, 파인볼트 및 배터리의 외부 온도 등을 이용하여 배터리가 만충전 상태인가를 조사한다. 이때 만일 배터리가 만충전 상태인 것으로 판단되면 상기 c단계로 진행하여 계속 소량충전모드를 유지하여 단말기가 과충전되는 것을 막는다. 소량충전모드에서는 CPU(3)가 아날로그 스위치(5)를 연결시키지 않고 개방시키기 때문에 배터리(4)로는 상기 외부전류원(1)으로부터 제공되는 외부전원이 차단되어 상기 배터리(4)가 과충전되는 것을 방지하게 된다.

반면에 소량충전모드에서 상기 배터리(4)가 만충전 상태가 아닐 경우에는 e단계로 진행하여 CPU(3)는 상기 단말기의 모드를 급속충전모드로 전환한다. 이렇게 급속충전모드가 되면 상기 CPU(3)는 아날로그 스위치(5)를 연결시켜 곧바로 외부의 전류원(1)이 배터리(4)의 전압측정단자(VOLT)와 연결되게 한다. 또한 상기 제1타이머를 다시 동작 시작시킨다. 급속충전모드에서 상기 제1타이머가 종료되면 f단계에서 CPU(3)는 그 동안 인터럽트에 의해 감시되어진 배터리(4)의 상태 변화를 분석하여 배터리(4)가 만충전 상태인지 여부를 조사한다. 이 조사결과 만충전 상태가 아니라고 판단되면 다시 상기 e단계로 되돌아가 계속 아날로그 스위치(5)를 연결시켜 외부의 전류원(1)을 배터리(4)와 연결시킴으로써 충전시키고 상기 제1타이머를 다시 동작 시작시킨다. 이때 단말기는 계속 급속충전모드에 머무르게 된다.

반면에 상기 f단계에서 만충전 상태가 검출되면 g단계에서 CPU(3)는 안전충전모드로 전환한다. 이 안전충전모드가 되면 CPU(3)는 아날로그 스위치(5)를 개방하여 외부 전류원(1)과 배터리(4)의 전압단자(VOLT)의 연결을 끊어 과충전을 막고 제2타이머(예를 들어 5초 동안의 소프트웨어 타이머)를 시작시킨다. 상기 제2타이머가 종료되면 h단계에서 CPU(3)는 배터리(4)의 전압단자(VOLT)를 읽어 이것을 기준전압으로 설정한 후 방전감시모드로 전환한 다음, i단계로 진행하여 제1타이머를 시작시킨다. 이 단계들은 외부 전원감지부(2)를 통해 외부의 전원이 연결되었는지 여부를 알기 위한 것이다. 상기 제1타이머가 종료되면 j단계에서 상기 CPU(3)는 배터리(4)의 전압단자(VOLT)를 조사하여 그 조사된 배터리전압이 안전충전모드에서 설정된 기준전압 보다 작으면 다시 전술한 d단계로 되돌아가 소량충전모드로 전환한 다음 동일한 과정을 반복하게 된다. 반면에 상기 조사된 배터리전압이 기준전압 이상일 경우에는 상기 i단계로 되돌아감으로써 배터리(4)의 충전상태는 계속 방전감시모드로 유지하고 주기적으로 상기 배터리(4)의 기준전압을 비교하여 현재 상태를 유지할 것인지 소량충전모드로 이동할 것인지를 결정하게 된다.

한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도내에서 여러가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 않되며 후술하는 특허청구의 범위뿐 만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

상술한 바와 같은 본 발명은 단말기에 배터리 충전회로 및 그 제어프로그램을 내장하고 외부에서는 간단히 정전류원만을 단말기에 공급하게 함으로써 언제 어디서나 손쉽게 단말기에 연결되어 있는 배터리를 충전시킬 수 있어 편리한 장점이 있다.

Claims (6)

1. 외부 전류원에 접속 가능한 무선 단말기에 내장되는 배터리 충전장치에 있어서,

   충전을 제어하기 위한 프로그램을 저장하는 메모리와,

   상기 외부 전류원과 상기 배터리의 전압단자 사이에 접속되며 상기 중앙처리부의 제어를 받아 온 혹은 오프되는 아날로그 스위치와,

   상기 배터리의 전압이 일정한 전압 이상일 때 미세한 전압 변화를 조사하여 상기 중앙처리부로 하여금 만충전을 판단하게 하는 파인볼트생성부와,

   외부의 온도를 감지하는 외부온도감지부와,

   소정의 인터럽트가 발생할 때마다 상기 배터리의 전압과 온도 혹은 파인볼트와 외부 온도를 번갈아 측정하기 위한 선택신호를 발생하며, 상기 메모리에 저장된 충전제어프로그램에 따라 상기 배터리의 충전을 제어하는 중앙처리부와,

   상기 중앙처리부에 주기적으로 인터럽트를 걸어주는 인터럽트발생부로 구성됨을 특징으로 하는 무선단말기 내장형 충전장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 외부 전류원에 접속되어 외부 전원을 감지하고 그 감지신호를 상기 중앙처리부에 전달하는 외부전원감지부를 더 구비함을 특징으로 하는 무선단말기 내장형 충전장치.
3. 제2항에 있어서,

   상기 중앙처리부에서 출력하는 선택신호에 따라 상기 배터리의 전압단자 혹은 상기 파인볼트생성부의 출력중 하나를 선택하여 상기 중앙처리부로 제공하는 제1멀티플랙서와,

   상기 선택신호에 따라 상기 배터리의 온도측정단자 혹은 상기 외부온도감지부의 출력중 하나를 선택하여 상기 중앙처리부로 제공하는 제2멀티플랙서를 더 구비함을 특징으로 하는 무선단말기 내장형 충전장치.
4. 제1항 내지 제3항중 어느 하나의 항에 있어서,

   상기 외부 전류원은 정전류를 공급함을 특징으로 하는 무선단말기 내장형 충전장치.
5. 외부 정전류원에 접속 가능한 무선 단말기에 내장되는 배터리 충전장치를 제어하는 방법에 있어서,

   상기 무선 단말기에 상기 정전류원이 연결되면 소량충전모드를 시작하고 소정 시간내에 만충전이 되는지 체크하여 만충전이 되면 상기 소량충전모드를 유지하는 제1과정과,

   소량충전모드를 시작하고 소정 시간내에 만충전이 되지 않으면 상기 배터리와 상기 정전류원을 연결하고 급속충전모드를 시작하며, 이로부터 소정 시간내에 만충전이 되는지 체크하여 만충전이 되면 상기 배터리와 상기 정전류원의 연결을 끊고 안전충전모드를 시작하는 제2과정과,

   상기 안전충전모드를 시작하고 소정 시간이 경과된 후 상기 배터리의 전압을 검출하여 이를 기준전압으로 설정한 다음 방전감시모드를 시작하는 제3과정과,

   상기 방전감시모드의 시작후 소정 시간이 경과한 상태에서 상기 배터리의 전압을 검출하고, 이를 상기 기준전압과 비교하여 상기 배터리의 전압이 상기 기준전압 이하이면 상기 제1과정으로 되돌아가는 제4과정으로 이루어짐을 특징으로 하는 무선단말기 내장형 충전장치 제어방법.
6. 제5항에 있어서,

   상기 제3과정에서 요구되는 시간의 경과 정도는 상기 제1, 제2 및 제4과정에서 요구되는 시간의 경과 정도보다 짧음을 특징으로 하는 무선단말기 내장형 충전장치 제어방법.

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