KR100364216B1

KR100364216B1 - 충전중의 축전지 온도 감시 장치 및 방법

Info

Publication number: KR100364216B1
Application number: KR1019997001305A
Authority: KR
Inventors: 웨이크휠드이반넬손
Original assignee: 에릭슨 인크.
Priority date: 1996-09-12
Filing date: 1997-09-10
Publication date: 2002-12-11
Also published as: HK1021081A1; KR20000030010A; EP0925627B1; BR9711725A; US5717314A; CN1230304A; EP0925627A1; EE9900089A; AU721457B2; WO1998011647A1; JP2001500717A; CN1088276C; AU4339397A; EE04071B1

Abstract

정(正)의 단자(18), 부(負)의 단자(20) 및 제3의 단자(22)를 갖고 있고, 부(負)의 단자 및 제3단자 사이에 서미스터(24)가 설치되어 있는, 축전지 팩을 충전하는 장치 및 방법이 개시되어 있다. 본 장치는, 축전지의 정의 단자(42)와 접촉하도록 설치된 정의 접점(50), 축전지의 부의 단자(44)와 접촉하도록 설치된 부의 접점(52), 축전지의 제3단자(46)와 접촉하도록 설치된 제3접점(54), 및 정(正)의 단자와 부(負)의 단자 및 제3단자에 접속되는 논리 회로(72)를 포함한다. 이 외에도, 제3접점을 바이어스 전원(82)에 접속하도록 스위칭 소자가 도통 위치에 놓인다는 것을 나타내는 논리 회로로부터의 입력을 수신하는 스위칭 소자(78)가 제공된다. 스위칭 소자의 위치는 제3접점에서의 전압(V2)을 소정의 임계 전압에 비교함으로써 결정된다.

Description

충전중의 축전지 온도 감시 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD OF MONITORING BATTERY TEMPERATURE DURING CHARGING}

전자 장치에 전력을 공급하기 위한 재충전 가능한 축전지의 사용은 널리 공지된 것이며, 이것은 비용을 최소화하고 자원의 사용을 극대화하는데 바람직하다. 이러한 축전지는, 기타의 품목중에서도, 핸드헬드 이동 전화 및 기타 휴대용 통신 장비에 광범위하게 이용되어 왔다. 일반적으로, 충전으로 인한 동작 정지 시간의 양을 최소화하기 위하여 가능한 한 신속하게 축전지를 충전하는 것이 바람직하기 때문에, 충전기의 기술은 통상적으로 급속 충전 회로를 포함한다. 이러한 방식의 충전은 축전지가 통신 장치로부터 분리되어 있거나 또는 통신 장치가 비동작(또는 차단) 상태로 유지될 때 이루어질 수 있다. 그러나, 사용자가 이러한 축전지의 충전에 있어서의 편리함, 및 충전 과정 동안에 통신 장치에 의한 입력 메시지의 감시를 계속하는 능력을 또한 필요로 한다는 것을 깨달았다. 따라서, 특정의 축전지 충전기는 휴대용 통신 장치의 대기 동작을 가능하게 하도록 훨씬 느린 속도로 축전지에 충전 전류를 공급하는 내장된 제2회로를 갖고 있다.

특정 유형의 재충전 축전지(예컨대, 리튬 및 니켈-카드뮴)가 과충전으로 인하여 과도한 온도에 도달할 때 가스를 유출하거나 심지어 폭발하는 경향이 있기 때문에, 축전지 충전에 대한 중요한 다른 요소는 온도이다. 축전지 온도는 또한 핸드헬드 이동 전화 또는 기타의 휴대용 통신 장치가 충전되어야 할 것인지 또는 전력 공급되어야 할 것인지와 관계가 있다. 따라서, 축전지 온도는 충전기에 의해서 뿐만이 아니라, 동작 상태에서의 휴대용 통신 장치에 의해서도 감시되는 것이 바람직하다.

통신 장치에 전력을 공급하기 위하여 동시에 이용되는 축전지에 대하여 충전을 하기 위한 여러 가지 충전기(예컨대, U.S. Patent 5,317,249 to Ford, U.S. Patent 5,150,031 to James et al., U.S. Patent 4,727,306 to Misak et al., and U.S. Patent 3,767,995 to Kaminski et al.)가 존재한다. 이러한 충전기는 의도하는 목적에 유용한 것으로 보이지만, 이들은 통신 장치와 직접적으로 접속하거나 또는 다수의 회로 및/또는 부품에 의하여 복잡해지기 때문에, 충전기 및 관련 축전지 모두에 대하여 비용을 증가시킨다.동작 장치와 통신함과 동시에 장치에 전력을 공급하기 위해 축전지를 충전하는 또 다른 축전지 충전 시스템은 제임스(James) 등에게 허여된 미합중국 특허 제 5,150,031호에 개시되어 있다. 이 장치는 충전 유닛에 현재의 동작 상태를 나타내는 정보를 제공하고, 이것으로 인하여 충전 유닛이 이러한 동작 조건하에서 적절한 충전 전류의 크기를 결정할 수 있게 된다. 이러한 방법으로, 축전지 충전 시간이 최소화되는 한편 축전지 수명은 최대화된다. 그러나, 이러한 참조 자료는 본 발명에서와 같이 충전 장치 또는 동작 장치에 의해 서미스터에 선택적으로 바이어스를 인가하는 것을 수반하지 않는다.추가로 일본국 특허 출원 JP-A-08,098,422호(미합중국 특허 제5,608,304호에서 동일한 내용을 갖는)는 마찬가지로 정(正)의 단자, 부(負)의 단자, 및 부의 단자와 제3단자 사이에 접속된 서미스터를 갖춘 축전지 충전기를 개시한다. 이 충전기는 세 개의 단자 각각에 대한 접점을 가지며, 도통(道通)되어(close) 바이어스 전원을 서미스터에 접속할 수 있는 스위칭 소자(26)를 포함한다. 이 충전기는 스위칭 소자가 차단되어(open) 있을 때 서미스터 단자로부터 수신되는 전압에 따라서 스위치를 제어하는 논리 회로를 포함하지 않는 것을 알 수 있다.

상기의 관점에서, 본 발명의 주 목적은 휴대용 통신 장치에 전력을 공급하기 위하여 이용될 수 있는 축전지의 충전 동안에 충전기 및 휴대용 통신 장치를 이용하여 축전지의 온도를 동시에 감시할 수 있게 하는 장치 및 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 축전지내의 서미스터에 바이어스를 인가하는 프로토콜을 포함함으로써, 축전지 온도를 충전기, 및 이러한 축전지에 의하여 전력이 공급되는 휴대용 통신 장치에 의해 별도로 감시할 수 있는 축전지의 충전 장치 및 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 추가적인 목적은 축전지의 온도를 판독함에 있어서 충전기, 및 이러한 축전지에 의하여 전력이 공급되는 휴대용 통신 장치 사이의 충돌을 제거하는 축전지 충전 장치 및 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 휴대용 통신 장치가 이러한 축전지에 접속되는지 및 동작 상태에 있는지를 결정하는 축전지 충전 장치 및 방법을 제공하는 것이다.

본 발명은 일반적으로 축전지의 충전에 관한 것으로서, 특히, 휴대용 통신 장치에 전력을 공급하는데 사용될 수 있는 충전중의 축전지의 온도를 감시하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.

도 1은 휴대용 이동 전화기에 전력을 공급하는데 사용되는 축전지 팩(pack)이 본 발명에 따라 충전될 수 있는, 축전지 충전기에 수납(受納)되어 있는 휴대용 이동 전화기의 선도(線圖).

도 2a는 도 1에 도시된 축전지 충전기에 의해 충전될 수 있는, 도 1의 휴대용 이동 전화기에 전력을 공급하는데 사용되는 축전지 팩의 배면(背面) 선도.

도 2b는 도 2a에 나타낸 축전지 팩의 전면 선도.

도 3은 도 2A 및 도 2B에 나타낸 축전지 팩을 포함하는, 도 1에 나타낸 휴대용 이동 전화기 및 축전지 충전기의 개략도.

도 4는 축전지 팩의 온도를 감시하기 위하여 충전 과정 동안에 도 1 및 도 3의 축전지 충전기에 의해 수행되는 단계를 나타내는 흐름도.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

10 : 휴대용 이동 전화기(통상적으로)

12 : 축전지 충전기(통상적으로)

14 : 축전지 팩(통상적으로)

15 : 축전지

16 : 휴대용 이동 전화기의 주 하우징

18 : 축전지 팩의 정의 단자

20 : 축전지 팩의 부의 단자

22 : 축전지 팩의 제3단자

24 : 서미스터

26 : 축전지 팩 제1표면(32)의 정의 접점

28 : 축전지 팩 제1표면(32)의 부의 접점

30 : 축전지 팩 제1표면(32)의 제3접점

32 : 축전지 팩 하우징의 제1표면

34 : 축전지 팩 하우징

36 : 휴대용 이동 전화기의 정의 접점

38 : 휴대용 이동 전화기의 부의 접점

40 : 휴대용 이동 전화기의 제3접점

42 : 축전지 팩 제2표면(48)의 정의 접점

44 : 축전지 팩 제2표면(48)의 부의 접점

46 : 축전지 팩 제2표면(48)의 제3접점

48 : 축전지 팩 하우징의 제2표면

50 : 축전지 충전기의 정의 접점

52 : 축전지 충전기의 부의 접점

54 : 축전지 충전기의 제3접점

55 : 리셋가능한 퓨우즈

56 : 휴대용 이동 전화기의 논리 회로

58 : 논리 회로(56)의 출력

60 : 휴대용 이동 전화기의 전압 조정기

66 : 휴대용 이동 전화기의 바이어스 저항기

68 : 노드(node)

70 : 논리 회로(56)에 대한 입력

72 : 축전지 충전기의 논리 회로

74 : 논리 회로(72)에 대한 입력

76 : 논리 회로(72)의 제1출력

78 : 스위칭 소자

80 : 논리 회로(72)의 제2출력

82 : 축전지 충전기의 전압 조정기

84 : 축전지 충전기의 바이어스 저항기

86 : 충전 스위치

88 : 교류 전원

V₁: 휴대용 이동 전화기의 전압 조정기(60)로부터의 전압

V₂: 축전지 온도를 나타내는 축전지 팩으로부터 축전지 충전기로의 전압

V₁: 임계 전압

I₁:휴대용 이동 전화기로부터의 바이어스 전류

I₂: 축전지 충전기로부터의바이어스 전류

본 발명의 첫 번째 특징에 따르면, 정(正)의 단자, 부(負)의 단자 및 제3의 단자를 갖고 있고, 부(負)의 단자와 제3의 단자 사이에 서미스터가 놓여있는 축전지의 충전 방법은, 축전지가 충전용 축전지 충전기에 접속되어 있는지를 결정하는 단계, 축전지가 동작 상태에 있는 휴대용 통신 장치에도 접속되어 있는지를 결정하는 단계, 축전지내의 온도를 나타내는 제3의 축전지 단자에 전압이 공급되도록 서미스터에 바이어스를 인가하는 단계, 축전지 온도가 지정된 온도 범위 내에 있는가를 결정하는 단계, 및 축전지 온도가 지정된 온도 범위 내에 있는 한 축전지를 충전 전류로 충전하는 단계를 포함하는 것으로서, 개시되어 있다. 서미스터는 휴대용 통신 장치가 동작 상태일 때 휴대용 통신 장치로부터의 전류에 의하여 바이어스가 인가되고, 그렇지 않은 경우에는, 충전기로부터의 전류에 의하여 바이어스가 인가된다.

본 발명의 두 번째 특징에 따르면, 정의 단자, 부의 단자 및 제3의 단자를 가진 축전지 충전용 장치가 개시되어 있으며, 여기서 축전지내의 온도를 나타내는 제3축전지 단자에 전압을 공급하기 위해 부의 단자와 제3의 단자 사이에 서미스터가 놓인다. 충전 장치는, 축전지의 정의 단자와 접촉하도록 배열된 정(正)의 접점, 축전지의 부의 단자와 접촉하도록 배열된 부(負)의 접점, 축전지의 제3의 단자와 접촉하도록 배열된 제3의 접점, 정의 접점과 부의 접점 및 제3접점에 접속되는 논리 회로, 및 스위칭 소자가 바이어스 전원을 제3접점에 접속하도록 도통 상태로 되는지 또는 차단 상태로 되는지를 나타내는 논리 회로로부터의 입력을 수신하는 스위칭 소자를 포함한다. 여기서, 상기 스위칭 소자의 위치는 제3축전지 단자로부터 수신되는 전압에 의해 결정된다. 충전 장치의 스위칭 소자는 축전지가 동작 상태의 휴대용 통신 장치에도 접속되어 있을 때 논리 회로에 의해 차단 위치로 유지되고, 그렇지 않은 경우에는 논리 회로에 의하여 도통 위치로 유지된다.

도면을 상세하게 참조하면(여기서, 도면 전체를 통하여 동일한 숫자는 동일한 소자를 나타냄), 도 1은 축전지 팩(14)(도 2A 및 도 2B에 나타낸)이 본 발명에 따라 휴대용 이동 전화기(10)에 전력을 공급하는데 이용가능하면서 충전될 수 있도록 축전지 충전기(12)에 수납된 휴대용 이동 전화기(10)를 나타낸다. 휴대용 이동 전화기(10)는 지정된 통신 모드로 동작시키기 위해 신호 처리 회로(도면에 나타내지 않음)를 내부에 포함하는 주 하우징(16)을 포함한다.

축전지 팩(14)은 주 하우징(16) 배면(도면에 나타내지 않음)의 캐비티(cavity)에 놓일 수 있도록 호환성있는 형상 및 크기의 것이라는 것을 알아두어야 한다. 좀 더 구체적으로 말하면, 축전지 팩(14)은 정단자(18) 및 부단자(20)를 갖는 다수의 전지(15)를 포함한다는 것을 도 3으로부터 알 수 있다. 여기서 더 논의되어 있는 바와 같이, 제3단자(22)는 서미스터(24)를 통하여 부단자(20)에 접속되어 축전지 팩(14)의 온도를 나타내는 전압을 공급한다.

제1군의 접점(26, 28 및 28)은 축전지 팩(14)(도 2a 참조)의 하우징(34) 표면(32)에 설치되어, 휴대용 이동 전화기(10)의 상응하는 접점(36, 38 및 40)과 인터페이스하도록 배치된다. 제2군의 접점(42, 44및 46)은 축전지 팩 하우징(34)의 표면(48)(도 2b에 나타낸 바와 같이 표면(32)의 맞은편에 놓이는 것이 바람직함)에 설치되어, 축전지 충전기(12)의 상응하는 접점(50, 52 및 54)과 인터페이스하도록 배치된다. 축전지 팩(14)의 접점(26 및 42)은 정단자(18)에 접속되고, 접점(28 및 42)은 부단자(20)에 접속되며, 접점(30 및 46)은 제3단자((22)에 접속되는 것으로 나타나 있다. 따라서, 휴대용 이동 전화기(10)의 접점(36 및 38)은 정접점(26)과 부접점(28)에 각각 접속되는 한편, 축전지 팩(14)이 휴대용 이동 전화기(10)의 주 하우징(16)내에 올바르게 배치될 때 접점(40)은 제3접점(30)에 접속된다. 마찬가지로, 축전지 충전기(12)의 접점(50 및 52)은 정접점(42)과 부접점(44)에 각각 접속되는 한편, 축전지 팩(14)이 축전지 충전기(12)에 대하여 적절하게 배치될 때 제3접점(54)은 제3접점(46)에 접속된다. 휴대용 이동 전화기(10)와 축전지 충전기(12)의 부접점(38 및 52)은 각각 접지면에도 접속된다는 것을 주목해야 한다. 내부 축전지(15)로부터의 전류의 양을 제한함으로써 축전지 팩(14)의 단락(短絡)을 방지하기 위해, 축전지 팩(14)의 정단자(18)와 정접점(16 및 42) 사이에 리셋가능한 퓨우즈(55)가 배치되는 것이 바람직하다.

도 3에 나와 있는 바와 같이, 휴대용 이동 전화기(10)는 휴대용 이동 전화기(10)의 온/오프(on/off) 제어를 위한 출력(58)을 갖는 논리 회로(56)를 포함하며, 상기 출력(58)은 전압 조정기(60)에 접속되고, 그 다음 상기 전압 조정기는 휴대용 이동 전화기(10)의 정접점(36)에 접속된다. 전압 조정기(60)와 노드(68) 사이에는 바이어스 저항기(66)가 설치되고, 노드(68)는 휴대용 이동 전화기(10)의 제3접점(40)에 접속된다. 휴대용 이동 전화기(10)가 동작 또는 "온(on)" 상태가 되도록 그 출력(58)이 설정될 때에만, 조정된 전압(V₁)이 전압 조정기(60)에 의해 바이어스 저항기(66)에 제공된다는 것을 알 수 있다. 따라서, 휴대용 이동 전화기(10)가 비동작 또는 "오프(off)" 상태에 있을 때에는 바이어스 저항기(66)에 전압이 전혀 공급되지 않는다. 이러한 방법으로, 축전지 팩(14)의 제3접점(30)을 통하여 휴대용 이동 전화기(10)의 제3접점(40)으로부터 바이어스 서미스터(24)에 전류(I₁)가 공급된다. 또한, 논리 회로(56)는 노드(68)에 접속된 입력(70)을 가지며, 논리 회로(56)내의 아날로그-디지털 변환기가 축전지 팩(14)으로부터 공급되는 전압을 판독하여 이 전압을 상기 축전지 팩의 온도로 변환할 수 있다. 이어서 논리 회로(56)는 충전하는 동안에 축전지 팩(14)의 온도를 감시하여, 휴대용 이동 전화기(10)가 충전되어야 할 것인가 및/또는 전력을 공급받아야 할 것인가를 결정할 수 있다.

마찬가지로 축전지 충전기(12)는 축전지 충전기(12)의 제3접점(54)에 접속된 입력(74)을 가진 논리 회로(72)를 포함한다. 입력(74)은 축전지 팩(14)내의 서미스터(24) 양단의 전압을 나타내는, 축전지 팩(14)의 제3접점(46)으로부터의 전압 (V₂)을 수용한다. 이어서 전압(V₂)이 임계 전압(V₁)과 비교되어, 논리 회로(72)는 축전지 팩(14)이 휴대용 이동 전화기(10)에 접속되는지 및 휴대용 이동 전화기(10)가 동작 상태에 있는지를 결정할 수 있다. 축전지 충전기(12)의 논리 회로(72)는 트랜지스터 등의 스위칭 소자(78)에 접속되는 제1출력(76)을 갖는다. 제1출력(76)은 전압(V₂)이 임계 전압(V₁)보다 낮을 때 스위칭 소자(78)가 "도통" 위치에 설정되도록 하고 그렇지 않은 경우에는 스위칭 소자(78)를 "차단"위치로 유지한다. 스위칭 소자(78)의 위치는, 스위칭 소자(78)에 접속된 바이어스 저항기(84)에 조정 전압을 공급하기 위해 전압 조정기(82)를 작동시키는데 이용되는 논리 회로(72)로부터의 제2출력(80)과 관련이 있다. 만일 스위칭 소자(78)가 도통되면, 전류(I₂)가 축전지 팩(14)의 서미스터(24)에 바이어스를 인가하는데 사용되고(또는 바이어스를 인가할 수 있게 하고), 그렇지 않은 경우에는, 휴대용 이동 전화기(10)로부터의 전류(I₁)가 서미스터(24)에 바이어스를 인가하는데 사용된다(그리고, 전류(I₂)는 서미스터(24)에 바이어스를 인가할 수 없게 된다)

휴대용 이동 전화기(10)가 동작하지 않을 때(또는 없을 때) 전압 조정기(60)로부터 전압(V₁)이 전혀 공급되지 않으며 전압(V₂) 또한 접지에 접속되기 때문에 전압(V₂)은 실질적으로 0으로 된다는 것을 이해해야 한다. 따라서, 전압(V₂)은 임계 전압(V₁)보다 (통상적으로 25-50 밀리볼트 정도) 낮게 되고, 이것은 논리 회로(72)가 스위칭 소자(78)를 도통 위치로 설정해야 한다는 것을 나타낸다. 그렇지 않으면, 여기에서 나타낸 바와 같이 바이어스가 인가될 때 서미스터(24)는 부(負)의 계수를 갖는 서미스터가 바람직하기 때문에, 전압(V₁)이 공급되어 축전지 팩(14)의 온도가 낮을 때, 전압(V₂)은 임계 전압(V₁)보다 높게 유지된다. 전압(V₁)이 공급되고 축전지 팩(14)의 온도가 높은 경우에는, 스위칭 소자(78)가 차단 상태로 유지된다는 것을 논리 회로(72)에 나타내기 위해, 전압(V₂)은 임계 전압(V₁)보다 높은 최소의 전압으로 유지된다.

축전지 충전기(12)의 정(正)의 접점(50)은 충전 스위치(86)에 접속되고, 충전 스위치는 논리 회로(72)에 접속된다는 것을 주목해야 한다. 충전 스위치(86)는 또한 통상적인 벽 콘센트와 같은 AC 전원(88)에도 접속된다. 따라서, 논리 회로(72)는 정접점(50)을 통하여 축전지 팩(14)에 공급되는 충전 전류를 제어할 수 있고, 여기서 하나의 요소는 축전지 팩(14)으로부터 판독되는 축전지 온도이다. 실제로, 논리 회로(72)는 축전지 팩(14) 및 축전지 충전기(12)의 각각의 제3접점(46 및 54)으로부터 판독된 축전지 온도가 지정된 온도 범위(바람직하게는 0-45℃)내에 있는가를 결정한다. 만일 축전지 온도가 지정된 온도 범위내로 유지되면, 논리 회로(72)는 다만 축전지 팩(14)의 충전을 완료할 것인가(절대 온도, 네거티브 델타 V(-△V), 온도 경사의 증가, 절대 전압 등의 공지된 특성을 참조함) 또는 충전 과정을 계속할 것인가를 결정할 필요가 있다.

그러므로, 휴대용 이동 전화기(10), 축전지 충전기(12) 및 축전지 팩(14)에 대하여, 도 4에 도시된 흐름도로부터 축전지 팩(14)의 충전 과정이 설명된다는 것을 알 수 있다. 여기에 나타나있는 바와 같이, 축전지 충전기(14)에 일단 전력이 공급되면, 논리 회로(72)는 우선 정접점(50)과 부접점(52) 간을 판독함으로써 축전지 팩(14)이 충전에 적합하게 놓여있는지를 판정한다. 만일 축전지 팩(14)이 충전하기에 적절하게 놓여있다면, 논리 회로(72)는, 휴대용 이동 전화기(10)가 동작 상태에 있을 경우 서미스터(24)에 바이어스를 인가하도록, 스위칭 소자(78)를 차단 위치(open)로 설정한다. 휴대용 이동 전화기(10)가 동작 상태일 경우, 휴대용 이동 전화기(10)는 서미스터(24)에 바이어스 전류(I₁)를 공급한다. 충전기(12)는 제3접점(54)에서 수신된 전압(V₂)이 임계 전압(V_t)보다 낮은지를 판정한다. 만일 대답이 "예"이면, 논리회로(72)는, 축전기 충전기(12)의 바이어스 전류(I₂)가 서미스터(24)에 바이어스를 인가하는데 사용되도록 스위칭 소자(78)를 도통(close)시킨다. 반면에 대답이 "아니오"이면, 스위칭 소자(78)는 차단 상태로 유지된다. 본질적으로, 논리 회로(72)는, 축전지 충전기(12)가 서미스터(24)에 바이어스 전류를 공급하는 때를 알기 위해, 축전기 팩(14)이 동작중인 휴대용 통신 장치에 접속되어 있는지를 판정한다.

스위칭 소자(78)가 일단 적절하게 위치되면, 논리 회로(72)는 제3접점(54)으로부터의 전압(V₂)을 판독하여 이 전압을 논리 회로 내부의 아날로그-디지털 변환기를 통하여 축전지 팩(14)의 온도로 변환시킨다. 이어서 논리 회로(72)는 축전지 팩(14)의 변환된 온도가 지정 온도 범위(바람직하게는 0-45°)내에 있는지를 판정하기에 앞서, 스위칭 소자(78)를 차단 위치에 설정되게 한다. 만일 변환된 축전지 팩 온도가 지정 온도 범위내에 있지 않으면, 논리 회로(72)는 축전지 충전기(12)가 충전하는 것을 중단시키고 피드백 루프를 통하여 상기 시퀀스(sequence)의 초기로 귀환한다. 만일 변환된 축전지 팩 온도가 지정 온도 범위내에 있다면, 논리 회로(72)는, 축전지 팩(14)의 충전을 끝낼 것인가(축전지 팩(14)의 전압이 유지되는 경우) 또는 계속할 것인가를 결정한다. 어떤 경우이든, 축전지 충전기(12)가 축전지 팩(14)에 접속되어 있는 한, 상기 기술된 전체 과정이 계속된다.

본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였고, 휴대용 통신 장치에 전력을 공급하기 위하여 사용될 수 있는 축전지의 충전 장치 및 방법의 추가적인 적용은 본 발명의 범위로부터 벗어남이 없이 통상적인 기술 보유자가 적절하게 변형함으로써 달성될 수 있다.

Claims

정(正)의 단자(18), 부(負)의 단자(20) 및 제3의 단자(22)를 가지며, 상기 부(負)의 단자(20)와 상기 제3의 단자(22) 사이에 서미스터(24)가 설치된 축전지(14)를 충전하는 방법으로서,

(가) 상기 축전지(14)가 충전을 위해 축전지 충전기(12)에 접속되어 있는지를 결정하는 단계, 및

(나) 상기 축전지(14)가 동작 상태의 휴대용 통신 장치(10)에도 접속되어 있는지를 결정하는 단계를 포함하는 축전지 충전 방법에 있어서,

(다) 상기 축전지(14)의 온도를 나타내는 전압(V_t)이 상기 제3의 축전지 단자(22)에 공급되도록, 상기 휴대용 통신 장치(10)와 상기 축전지 충전기(12) 중 하나로부터의 전류(I₁, I₂)에 의해 상기 서미스터(24)에 선택적으로 바이어스를 인가하는 단계,

(라) 상기 축전지 온도가 지정된 온도 범위 내에 있는지를 결정하는 단계, 및

(마) 상기 축전지 온도가 상기 지정된 온도 범위 내에 있는 한, 충전 전류를 이용하여 상기 축전지(14)를 충전하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 축전지 충전 방법.
제 1 항에 있어서,

단계(나)에서 상기 축전지(14)가 동작 상태의 휴대용 통신 장치(10)에 접속되는 것으로 결정되면, 단계(다)에서 상기 휴대용 통신 장치(10)로부터의 전류(I₁)에 의해 상기 서미스터(24)에 바이어스를 인가하는 것을 특징으로 하는 축전지 충전 방법.
제 2 항에 있어서,

상기 축전지 충전기(12)의 저항기(84)와 상기 제3축전지 단자(22) 사이에 스위칭 소자(78)가 제공되며,

상기 축전지 충전기(12)로부터의 전류(I₂)에 의해 상기 서미스터(24)에 바이어스를 인가하는 것을 방지하는 위치에 상기 스위칭 소자(78)를 설정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 축전지 충전 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 축전지(14)가 상기 휴대용 통신 장치(10)에 접속되어 있지 않으면, 단계(다)에서 상기 축전지 충전기(12)로부터의 전류(I₂)에 의해 상기 서미스터(24)에 바이어스를 인가하는 것을 특징으로 하는 축전지 충전 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 휴대용 통신 장치(10)가 비동작 상태이면, 단계(다)에서 상기 축전지 충전기(12)로부터의 전류(I₂)에 의해 상기 서미스터(24)에 바이어스를 인가하는 것을 특징으로 하는 축전지 충전 방법.
제 5 항에 있어서,

상기 축전지 축전기(12)의 저항기(84)와 상기 제3축전지 단자(22) 사이에 스위칭 소자(78)가 제공되며,

상기 축전지 충전기(12)로부터의 전류(I₂)에 의해 상기 서미스터(24)에 대한 바이어스를 인가할 수 있게 하는 위치에 상기 스위칭 소자(78)를 설정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 축전지 충전 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 단계(나)는:

(나-1) 상기 스위칭 소자(78)를 상기 차단위치에 설정하는 단계,

(나-2) 상기 제3단자(22)에서 공급된 상기 전압(V₂)을 판독하는 단계, 및

(나-3) 상기 전압(V₂)을 소정의 임계 전압(V_t)에 비교하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 축전지 충전 방법.
제 7 항에 있어서,

단계(나)에서 상기 축전지(14)가 동작 상태의 상기 휴대용 통신 장치(10)에 접속되는 것으로 결정되면, 상기 전압(V₂)은 상기 임계 전압(V_t) 보다 높은 것을 특징으로 하는 축전지 충전 방법.
제 7 항에 있어서,

단계(나)에서 상기 축전지(14)가 비동작 상태의 상기 휴대용 통신 장치(10)에 접속되는 것으로 결정되면, 상기 전압(V₂)은 상기 임계 전압 (V_t)보다 낮은 것을 특징으로 하는 축전지 충전 방법.
제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,

단계(라) 이전에, 상기 제3축전지 단자(22)에서의 상기 전압(V₂)을 단계(다) 이후의 축전지 온도로 변환하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 축전지 축전 방법.
제 3 항, 제 6 항, 또는 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 축전지 온도 결정 단계 이후에 상기 스위칭 소자(78)를 차단 위치로 설정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 축전지 충전 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 축전지(14)의 충전이 완료되었는지를 결정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 축전지 충전 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 단계(가)는 상기 축전지 충전기(12)의 정의 접점(50)과 부의 접점(52) 간의 전압을 판독하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 축전지 충전 방법.
정의 단자(18), 부의 단자(20) 및 제3의 단자(22)를 가지며, 축전지내의 온도를 나타내는 전압(V₂)을 공급하기 위해 상기 부의 단자(20)와 상기 제3의 단자(22) 사이에 서미스터(24)가 설치되어 있는 축전지(14)를 충전하는 장치(12)로서, 상기 축전지(14)의 상기 정의 단자(18)와 접촉하도록 배열된 정의 접점(50), 상기 축전지(14)의 상기 음의 단자(20)와 접촉하도록 배열된 부의 접점(52), 상기 축전지(14)의 상기 제3단자(22)와 접속하도록 배열된 제3접점(54), 및 상기 정, 부, 및 제3 접점(50, 52, 54)에 접속되는 논리 회로(72)를 포함하는 축전지 충전 장치(12)에 있어서,

상기 제3의 접점(54)에 바이어스 전원(84)을 접속하도록 도통 위치로 되는지 또는 차단 위치로 되는지를 나타내는 상기 논리 회로(56)로부터의 입력을 수신하는 스위칭 소자(78)를 포함하는데,

상기 스위칭 소자(78)의 위치는 상기 스위칭 소자(78)가 차단 상태일 때 상기 제3축전지 단자(22)로부터 수신되는 상기 전압(V₂)에 의해 결정되는 것을 특징으로 하는 축전지 충전 장치.
제 14 항에 있어서,

상기 제3접점(54)에서의 상기 전압(V₂)이 임계 전압(V_t)보다 높고 상기 축전지(14)가 동작 상태의 휴대용 통신 장치(10)에 또한 접속되어 있으면, 상기 스위칭 소자(78)는 상기 논리 회로(72)에 의하여 상기 차단 위치로 유지되는 것을 특징으로 하는 축전지 충전 장치.
제 14 항에 있어서,

상기 제3접점(54)에서의 상기 전압(V₂)이 임계 전압(V_t)보다 낮고 상기 축전지(14)가 휴대용 통신 장치(10)에 접속되어 있지 않으면, 상기 스위칭 소자(78)는 상기 논리 회로(72)에 의하여 상기 도통 위치로 설정되는 것을 특징으로 하는 축전지 충전 장치.
제 14 항에 있어서,

상기 제3접점(54)에서의 상기 전압(V₂)이 임계 전압(V_t)보다 낮고 상기 축전지(14)가 비동작 상태의 휴대용 통신 장치(10)에 또한 접속되어 있으면, 상기 스위칭 소자(78)는 상기 논리 회로(72)에 의하여 상기 도통 위치로 설정되는 것을 특징으로 하는 축전지 충전 장치.
제 14 항에 있어서,

상기 바이어스 전원은 조정 전압 전원(82)과 상기 스위칭 소자(78) 사이에 놓이는 풀업(pullup) 저항기(84)를 더 포함하며, 상기 스위칭 소자(78)가 상기 논리 회로(72)에 의하여 상기 도통 위치에 설정될 때 상기 서미스터(24)에 바이어스를 인가하기 위하여 상기 상승 저항기(84)를 통과하는 전류(I₂)가 사용되는 것을 특징으로 하는 축전지 충전 장치.
제 14 항에 있어서,

상기 논리 회로(72)가 상기 제3접점(54)에서의 전압(V₂)으로부터 축전지 온도가 지정 온도 범위내에 있는 것으로 결정하는 한, 상기 축전지(14)의 충전을 계속하는 것을 특징으로 하는 축전지 충전 장치.
제 14 항에 있어서,

상기 논리 회로(72)는 상기 제3접점(54)으로부터의 상기 전압(V₂)을 계속적으로 수신하여 상기 축전지 온도로 변환하기 위한 아날로그-디지털 변환기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 축전지 충전 장치.
축전지(14)에 접속되는 휴대용 통신 장치(10) 및 축전지 충전기(12) 두 가지 모두에 의해 상기 축전지(14)의 온도를 감시하는 방법으로서, 상기 축전지(14)는 정의 단자 (18), 부의 단자(20), 및 제3단자(22)를 포함하며, 상기 부의 단자(20)와 상기 제3단자(22) 사이에 온도 센서(24)를 갖춘, 축전지(14) 온도 감시 방법에 있어서,

(가) 상기 휴대용 통신 장치(10)가 동작 상태에 있는가를 결정하는 단계,

(나) 상기 휴대용 통신 장치(10) 및 상기 축전지 충전기(12) 중 하나로부터의 전류(I₁, I₂)에 의해 상기 온도 센서(24)에 선택적으로 바이어스를 인가하는 단계,

(다) 상기 온도 센서(24)로부터의 상기 축전지 온도를 나타내는 전압(V₂)을 상기 축전지(14)의 상기 제3단자(22)에 공급하는 단계,

(라) 상기 휴대용 통신 장치(10)에 의해 상기 축전지(14)의 상기 제3단자(22)에서의 전압(V₂)을 감시하는 단계, 및

(마) 상기 축전지 충전기(12)에 의해 상기 축전지(14)의 상기 제3단자(22)에서의 전압(V₂)을 감시하는 단계를 포함하는 축전지 온도 감시 방법.
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제