KR100750197B1 - 휴대 단말기에서 전원 공급 제어 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 휴대 단말기에서 주 배터리 및 보조 배터리의 잔량을 체크하고, 그에 상응하여 상기 주 배터리와 보조 배터리의 스위칭 제어를 통해 역충전 현상을 방지할 수 있도록 하는 휴대 단말기에 관한 것이다.
이러한 본 발명은 휴대 단말기에서 전원 공급 장치에 있어서, 휴대 단말기에 전원을 공급하는 주 배터리와, 상기 휴대 단말기에 상기 주 배터리와는 별도로 전원을 공급하는 보조 배터리와, 상기 주 배터리 및 상기 보조 배터리의 전원 공급을 제어하는 스위치와, 상기 스위치의 턴-온 및 턴-오프를 조절하여 상기 주 배터리의 배터리 잔량이 상기 보조 배터리의 배터리 잔량보다 클 경우 상기 보조 배터리와 상기 주 배터리의 접속을 차단하도록 제어하는 전원제어부를 포함한다.
휴대 단말기, 보조 배터리, 주 배터리, 역충전 방지

Description

휴대 단말기에서 전원 공급 제어 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR CONTROLLING OF POWER SUPPLY IN A PORTABLE TERMINAL}
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 보조 배터리를 가지는 휴대 단말기의 각 구성을 나타낸 도면,
도 2a 내지 도 2d는 본 발명의 실시 예에 따른 휴대 단말기에서 디스플레이부에 도시되는 다양한 배터리 잔량 표시를 나타낸 예시도,
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 휴대 단말기의 스위치 구조를 개략적으로 나타낸 회로도,
도 4a 내지 도 4c는 본 발명의 실시 예에 따른 스위치들의 턴-온 및 턴-오프 타임을 나타내는 스위칭 토플로지,
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 실시 예에 따른 스위치의 실제 소자가 적용된 도면을 개략적으로 나타낸 도면,
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 휴대 단말기가 적용될 수 있는 구조를 나타낸 단말기 예시도,
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 휴대 단말기의 전원 제어 방법을 나타낸 순서도.
본 발명은 휴대 단말기에 관한 것으로서, 특히 주 배터리 외에 보조 배터리를 가지는 휴대 단말기에서, 주 배터리에 충전된 에너지가 보조 배터리로 역류되는 현상을 제어할 수 있는 휴대 단말기에 관한 것이다.
최근 들어, 휴대 단말기의 휴대의 편리함 및 배터리의 소형화 등에 힘입어 많은 부가기능들이 늘어나고 있다. 예를 들면, 휴대 단말기는 미리 저장해 놓은 음악이나 학습영어 등의 오디오 파일 및 비디오 파일을 청취할 수 있는 파일 재생 기능, 사물의 영상을 촬영할 수 있는 카메라 기능, 움직이는 영상을 추적하며 촬영할 수 있는 비디오카메라 기능 등 다양한 부가기능의 옵션장치들을 장착하고 있다.
그러나 상기한 다양한 부가기능의 추가는 휴대 단말기의 전력을 급격하게 소진시키게 되며, 실질적으로, 휴대 단말기를 이용하여 음악을 청취하거나, 동영상을 이용하는 부가기능을 실행할 경우에는 수 시간 만에 전력이 소비되어, 부가 기능뿐만 아니라, 휴대 단말기의 기본기능인 통화기능조차 이용할 수 없는 사태가 벌어지고 있다. 이러한 문제를 해결하기 위하여, 고용량의 배터리 개발이 이루어지고 있으나, 고용량의 배터리는 곧 배터리의 크기 문제와 직결되어, 휴대 단말기의 슬림화를 원하는 소비자의 욕구를 만족시키는데 있어서 가장 큰 걸림돌로 작용하고 있다. 이에 따라, 휴대 단말기 제조사들은 배터리의 크기를 소형화하고, 특성을 개선하여 전력용량을 늘리려는 노력을 지속하고 있지만, 새로운 물리소자의 발견이 있 기 전까지는 현재의 배터리 용량을 개선하면서, 크기를 축소할 수 있는 배터리의 발명은 불가능하다.
따라서 본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 본 발명의 목적은 휴대 단말기의 주전원으로 작용하는 주 배터리 및 상기 주 배터리와 연계 또는 독립적으로 전원을 공급할 수 있는 보조 배터리를 마련함과 아울러, 전원공급 시 상기 주 배터리와 상기 보조 배터리 간에 발생할 수 있는 전원역류 현상을 방지할 수 있는 휴대 단말기를 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 휴대 단말기에 전원을 제공하는 주 배터리 및 보조 배터리를 마련하고, 상기 주 배터리의 저장전원이 상기 보조 배터리의 저장전원보다 높을 경우에 상기 보조 배터리와 상기 주 배터리를 전기적으로 고립시켜 상기 주 배터리로부터 상기 보조 배터리로 저장전원이 이동하는 것을 제어할 수 있는 스위치들을 마련하여, 상기 주 배터리 및 상기 보조 배터리의 사용을 효율적으로 제어할 수 있는 휴대 단말기를 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 주 배터리 및 보조 배터리 충전 시, 주 배터리 및 보조 배터리의 충전을 사용자의 요구에 따라 선택적으로 충전할 수 있는 휴대 단말기를 제공함에 있다.
상기와 같은 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 휴대 단말기는, 휴대 단말기에서 전원 공급 장치에 있어서, 휴대 단말기에 전원을 공급하는 주 배터리와, 상기 휴대 단말기에 상기 주 배터리와는 별도로 전원을 공급하는 보조 배터리와, 상기 주 배터리 및 상기 보조 배터리의 전원 공급을 제어하는 스위치와, 상기 스위치의 턴-온 및 턴-오프를 조절하여 상기 주 배터리의 배터리 잔량이 상기 보조 배터리의 배터리 잔량보다 클 경우 상기 보조 배터리와 상기 주 배터리의 접속을 차단하도록 제어하는 전원제어부를 포함한다.
상기와 같은 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 휴대 단말기는, 휴대 단말기에 전원을 공급하는 주 배터리 및 보조 배터리를 포함하며, 상기 주 배터리 및 상기 보조 배터리의 잔량을 체크하고, 상기 주 배터리의 전원공급과 상기 보조 배터리에 의한 전원공급을 스위칭에 의한 조절을 통해 선택적으로 전원 공급을 수행함을 특징으로 한다.
상기와 같은 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 휴대 단말기에서 역충전 제어 방법은, 주 배터리 및 보조 배터리를 가지는 휴대 단말기에서 전원 공급 제어 방법에 있어서, 휴대 단말기에 상기 보조 배터리가 장착되면, 상기 주 배터리 및 상기 보조 배터리 잔량을 체크하는 과정과, 상기 주 배터리의 배터리 잔량이 상기 보조 배터리의 잔량보다 크면, 스위칭을 통해 상기 주 배터리와 상기 보조 배터리의 접속을 차단하는 과정과, 상기 주 배터리의 배터리 잔량이 상기 보조 배터리의 잔량보다 작으면, 스위칭을 통해 상기 주 배터리와 상기 보조 배터리를 접속하는 과정을 포함한다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기의 설명에서는 본 발명의 실시 예에 따른 동작을 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며, 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 흩트리지 않도록 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다.
본 발명의 상세한 설명에 앞서, 이하에서 설명되는 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념으로 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일실시 예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
제안하는 본 발명은 전원으로서 주 배터리 및 주 배터리와 연계 또는 독립적으로 전원을 제공하는 보조 배터리를 가지는 휴대 단말기와, 주 배터리와 보조 배터리 간에 발생하는 전원역류 현상을 방지할 수 있는 휴대 단말기를 제안한다.
여기서, 주 배터리 및 보조 배터리는 충전용 배터리로서, 충전용전지인 이차전지 및 화학전지 등이 적용될 수 있으며, 필요에 따라서, 보조 배터리는 일회성 건전지 등이 적용될 수 있으나, 환경보호 및 생산성 등을 고려하여 주 배터리 및 보조 배터리 모두 충전용전지로 제작되는 것이 바람직하다.
그러면 이하에서는, 상기한 바와 같은 본 발명의 실시 예에 따른 기능을 수 행하기 위한 바람직한 동작 실시 예들을 첨부한 도면들을 참조하여 살펴보기로 한다.
본 발명의 상세한 설명에 앞서, 이하에서는 설명의 편의를 위해 본 발명의 실시 예에 따른 기능을 수행하는 보조 배터리를 가지는 휴대 단말기를, 이동통신 단말기로 예로 하여 설명하지만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 휴대 단말기는 사용자에게 편의를 제공하기 위한 단말기로서, 바람직하게는 보조 배터리를 가지는 이동통신 단말기, 이동 전화기, 개인 정보 단말기(PDA, Personal Digital Assistant), 스마트 폰(Smart Phone), IMT-2000(International Mobile Telecommunication 2000) 단말기, UMTS(Universal Mobile Telecommunication Service) 단말기 및 디지털 방송(Digital Broadcasting) 단말기 등과 같은 모든 정보통신기기 및 멀티미디어 기기와, 그에 대한 응용에도 적용될 수 있음은 자명할 것이다.
본 발명의 실시 예에 따른 휴대 단말기(300)의 각 구성들에 관하여 도 1을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 보조 배터리를 가지는 휴대 단말기의 각 구성을 개략적으로 도시한 도면이다. 도 2a 내지 도 2d는 상기 도 1의 휴대 단말기의 디스플레이부에 도시되는 다양한 배터리 잔량 표시 방법을 개략적으로 도시한 도면이다.
상기 도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 휴대 단말기 구성은 크게, 입력 수단, 처리 수단, 저장 수단, 출력 수단, 통신 수단 및 전원부로 구분된다.
상기 입력 수단은 마이크를 통해 입력되는 음성 데이터를 처리하는 오디오 처리부(307), 사용자로부터 숫자/문자 데이터를 입력받는 키입력부(309) 및 외부 소정 물체의 촬영을 통해 영상 데이터를 입력받는 카메라(313) 등을 포함할 수 있다. 또한, 디스플레이부(317)의 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display, 이하 'LCD'라 칭하기로 한다)가 터치스크린(Touch Screen) 형태로 형성되는 경우 상기 디스플레이부(317)는 상기 입력 수단에 포함될 수 있다. 즉, 상기 입력 수단은 상기와 같은 구성 장치들을 통해, 음성 데이터, 숫자/문자 데이터 및 영상 데이터 등의 멀티미디어 데이터를 입력받는 기능을 담당한다.
상기 처리 수단은 상기 카메라(313)를 통해 입력되는 영상 데이터에 대하여 디지털 신호로 변환 처리하며, 전원부(100)의 배터리 잔량을 표시하는 영상 처리부(315); 상기 오디오 처리부(307) 등으로부터 전달되는 음성 데이터 또는 상기 키입력부(309)를 통해 사용자로부터 입력되는 숫자/문자 데이터 등의 처리를 담당하는 데이터 처리부(305); 상기 휴대 단말기 내부 블록들의 일련의 제어를 담당하는 제어부(301);를 포함한다. 즉, 상기 처리 수단은 상기 입력 수단으로부터 입력된 사용자 데이터 예컨대, 상기 음성 데이터, 문자 데이터 및 영상 데이터에 대응하는 일련의 처리 및 상기 주 배터리(VBAT : 10) 및 보조 배터리(SBAT : 20)의 스위칭 전원 공급 및 차단 상태의 제어를 담당하며, 그에 따른 배터리 잔량을 체크하여 표시한다.
상기 저장 수단은 상기 입력 수단을 통해 입력된 사용자 데이터, 상기 카메라(313)를 통해 입력되는 이미지 신호 등을 저장하고, 상기 휴대 단말기의 부가기 능 예컨대, 단문 문자 메시지 서비스, 멀티미디어 메시지 서비스 등과 관련된 데이터를 저장하며, 상기 주 배터리(10) 및 보조 배터리(20)의 스위칭에 따른 토플로지를 저장한다. 이를 위해 상기 저장 수단은 이를 위해 메모리(311) 등의 구성을 포함한다.
상기 출력 수단은 상기 입력 또는 요청되는 사용자 데이터 및 부가기능에 대하여 화면을 구성하여 출력하는 디스플레이부(317) 및 상기 음성 데이터를 외부로 출력하는 오디오 처리부(307) 등을 포함한다. 즉, 상기 출력 수단은 상기 입력 수단을 통해 입력되는 사용자 데이터 또는 상기 저장 수단에 저장된 사용자 데이터에 관련된 데이터, 각 부가기능에 따른 데이터 및 상기 주 배터리(10)와 보조 배터리(20)의 배터리 잔량과 관계된 영상을 화면을 출력한다.
상기 통신 수단은 상기 사용자 데이터를 외부 다른 사용자 등으로 무선 전송하거나 또는 외부 웹 서버(Web Server)와의 연동을 통한 콘텐츠의 송수신 기능을 담당하며, 상기 RF 처리부(303) 및 적어도 하나 이상의 안테나(Antenna) 등을 포함한다. 그리고 상기 통신 수단은 휴대 단말기가 DMB(Digital Multimedia Broadcasting) 신호를 수신할 수 있는 DMB 수신 모듈을 더 포함할 수 있다.
상기 전원부(100)는 상기 입력 수단, 처리 수단, 저장 수단, 출력 수단, 통신 수단에 전원 공급한다. 이러한 전원부(100)는 휴대 단말기에 장착되는 주 배터리(10), 휴대 단말기와 접속되는 보조 배터리(20), 및 주 배터리(10)와 보조 배터리(20)의 전원공급 및 차단을 제어하는 스위치(30)를 포함하며, 전원 제어부(40)로부터의 제어 신호에 따라 전원부(100) 제어가 이루어진다. 상기 보조 배터리(20)는 상기 휴대 단말기에 전원 공급을 위한 장치로서, 바람직하게는 상기 휴대 단말기 내부에 형성되거나 또는 상기 휴대 단말기와 별도로 형성될 수 있음은 물론이다.
여기서, 전원 제어부(40)는 제어부(301)와 독립적으로 구성되어 전원부(100)에 포함되는 구조를 가지거나, 제어부(301)에 일체화되어 전원부(100)와의 신호 송수신을 통하여 전원공급을 제어하게 된다. 이하에서는 전원 제어부(40)가 제어부(301)에 포함되는 구조를 대표하여 설명하기로 한다.
상기한 바와 같은 각 구성 요소들에 대하여 보다 구체적으로 살펴보면, 상기 RF 처리부(303)는 휴대전화 통신, 단문 메시지 서비스(SMS, Short Message Service) 또는 MMS 통신 및 데이터 통신 등과 관련한 일련의 통신을 수행한다. 상기 RF 처리부(303)는 송신되는 신호의 주파수를 상승변환 및 증폭하는 RF 송신부와, 수신되는 신호를 저잡음 증폭하고 주파수를 하강 변환하는 RF 수신부 등을 포함한다. 이러한 일련의 신호 송수신을 위해 RF 처리부(303)는 이동통신 시스템과 이동통신 채널을 형성하게 된다.
상기 데이터 처리부(305)는 상기 RF 처리부(303)를 통해 전송되는 신호 예컨대, 단문 메시지 신호 또는 멀티미디어 메시지 신호에 대한 부호화 및 변조를 수행하는 수단, 상기 RF 처리부(303)를 통해 수신되는 신호에 대한 복조 및 복호화를 수행하는 수단 등을 포함할 수 있다.
상기 오디오 처리부(307)는 상기 데이터 처리부(305)에서 출력되는 오디오 신호를 재생하거나, 또는 마이크로부터 입력되는 음성 등의 오디오 신호를 상기 데이터 처리부(305)에 전송하는 기능을 수행한다.
상기 키입력부(309)는 숫자 및 문자 정보를 입력하고 각종 기능들을 설정하기 위한 숫자, 문자 및/또는 기능키들을 포함한다.
상기 메모리(311)는 프로그램 메모리 및 데이터 메모리들로 구성될 수 있다. 상기 프로그램 메모리에는 휴대 단말기의 일반적인 동작을 제어하기 위한 프로그램 모듈들 및 본 발명의 실시 예에 따른 전원 제어부(40)의 스위칭 토플로지 등이 저장되며, 상기 데이터 메모리에는 휴대 단말기의 통화기능에 의해 생성된 데이터 및 부가기능에 의해 생성된 데이터 등이 저장된다.
상기 카메라(313)는 소정의 영상을 촬영하여 데이터 신호를 수신하고, 인코더(미도시)와의 연동을 통해 상기 수신되는 영상 데이터의 디지털 신호 변환을 수행한다.
상기 영상 처리부(315)는 상기 카메라(313)로부터 출력되는 영상 신호를 이미지 신호로 변환 및 출력하고, 상기 출력되는 영상 신호를 표시하기 위한 화면 데이터를 발생하는 기능 및 상기 비디오 데이터를 압축 및 신장하는 기능을 수행한다. 상기 영상 처리부(315)는 전원 제어부(40)에 의해 체크되는 배터리 잔량을 상기 디스플레이부(317)에 각각 표시하도록 제어한다.
상기 디스플레이부(317)는 단문 메시지 신호 및 멀티미디어 메시지 신호의 수신 및 작성을 위한 인터페이스를 제공하며, 기 저장된 동영상이나, DMB 수신 모듈을 통하여 수신되는 영상을 표시한다. 특히, 상기 디스플레이부(317)는 도 2a 내지 도 2d에 도시된 바와 같이 전원 제어부(40)가 체크하는 배터리 잔량에 관련하여 다양한 방식으로 표현이 가능하다.
이를 상세히 설명하면, 보조 배터리(20)가 연결되지 않은 경우, 전원 제어부(40)는 주 배터리(10)의 배터리 잔량을 체크하여 상기 디스플레이부(317)에 전송하며, 상기 디스플레이부(317)는 도 2a에 도시된 바와 같이 주 배터리(10) 잔량을 우측 상단에 바 형태로 표시하게 된다.
다음으로, 보조 배터리(20)가 연결되어 있는 경우, 전원 제어부(40)는 주 배터리(10)의 배터리 잔량을 체크하고, 한편으로는 보조 배터리(20)의 배터리 잔량을 체크하여 상기 디스플레이부(317)에 전송한다. 이에 따라, 상기 디스플레이부(317)는 도 2b에 도시된 바와 같이 주 배터리(10)의 배터리 잔량을 우측 상단에 바 형태로 표시함과 아울러, 보조 배터리(20)의 배터리 잔량 표시를 상기 주 배터리(10) 잔량 표시영역의 하단에 표시한다.
한편, 보조 배터리(20)가 연결되어 있는 경우, 전원 제어부(40)는 주 배터리(10)의 배터리 잔량을 체크하고, 한편으로 보조 배터리(20)의 배터리 잔량을 체크한 이후, 주 배터리(10)와 보조 배터리(20)의 전체 용량을 합산하여 각 잔량에 관련된 정보를 상기 디스플레이부(317)에 전송한다. 이에 따라, 상기 디스플레이부(317)는 도 2c에 도시된 바와 같이 주 배터리(10)의 배터리 잔량을 우측 상단에 바 형태로 표시하며, 보조 배터리(20)의 배터리 잔량 표시를 상기 주 배터리(10) 잔량 표시영역의 하단에 표시함과 아울러, 보조 배터리(20)의 표시 영역의 하단에 추가로, 주 배터리(10) 및 보조 배터리(20)의 총 합산 배터리 잔량을 바 형태로 표시할 수 있다.
또 한편, 도 2a 내지 도 2c에 도시된 각 배터리 잔량 표시는 바 형태뿐만 아 니라, 도 2d에 도시된 바와 같이 숫자 형태로 이루어진 비율로 표시할 수도 있다. 즉, 본 발명에서 상기 디스플레이부(317)에 표시되는 배터리 잔량을 표시하는 방법은 주 배터리(10) 및 보조 배터리(20)의 표시 순서를 바꾸거나, 표시되는 형태를 바 또는 숫자 타입과 달리 다양한 타입으로 표시할 수 있음은 당업자에게 있어서 자명한 것이다.
상기 제어부(301)는 휴대 단말기의 전반적인 동작을 제어하는 기능을 수행한다. 예를 들면, 상기한 데이터 처리부(305), 키입력부(309), 메모리(311) 및 영상 처리부(315), 전원부(100) 등의 각 구성 간의 신호 흐름을 제어한다. 본원 발명에서 상기 제어부(301)는 주 배터리(10) 및 보조 배터리(20)의 전원 공급을 제어하는 전원 제어부(40)를 포함하며, 전원 제어부(40)는 주 배터리(10) 및 보조 배터리(20)의 전원공급에 필요한 신호를 생성하여 스위치(30)에 제공하고, 주 배터리(10) 및 보조 배터리(20)로부터 체크되는 배터리 잔량표시에 대응되는 신호 값을 영상처리부(315)에 제공한다.
상기 전원 제어부(40)는 스위치(30)를 제어하여 주 배터리(10) 및 보조 배터리(20)의 전원 공급, 충전, 배터리 잔량체크를 조절하게 된다. 상기 전원 제어부(40)에 의해 조절되는 상기 스위치의 턴-온 및 턴-오프 타이밍과 관련하여 도 4a 내지 도 4c에 도시된 스위칭 토플로지를 참조하여 상세히 후술하기로 한다.
다음으로, 본 발명의 실시 예에 따른 전원부의 구성 특히, 스위치에 대하여 보다 상세히 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 전원부의 각 구성을 보다 상세히 나타낸 도면이다.
상기 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 보조 배터리를 가지는 휴대 단말기의 전원부(100)는 휴대 단말기의 주 전원으로 동작하는 주 배터리(10), 상기 휴대 단말기의 보조 전원으로 동작하는 보조 배터리(20), 상기 주 배터리(10) 및 상기 보조 배터리(20)의 전원공급을 제어하는 스위치(30)를 포함하여 구성되며, 주 배터리(10) 및 보조 배터리(20)로의 충전을 위한 TC(50)를 더 포함할 수 있다. 여기서, 상기 스위치(30)의 턴-온 및 턴-오프를 조절하기 위한 제어는 전원 제어부(40)에 의해 이루어진다.
상기 주 배터리(10)는 휴대 단말기의 주 전원으로 동작하는 배터리이며, 휴대 단말기에 내장되거나, 장착될 수 있다. 이러한 주 배터리(10)는 재충전이 가능한 충전용 전지가 이용되며, 리튬이온전지, 니켈카드뮴전지 등의 2차 전지 또는 화학전지 등이 이용될 수 있으나, 휴대 단말기에 장착되는 상황을 고려하여 리튬이온전지로 제작되는 것이 바람직하다.
상기 보조 배터리(20)는 휴대 단말기와 독립적으로 구성되어 휴대 단말기에 보조전원을 공급한다. 이를 위하여 휴대 단말기 일측에는 보조 배터리(20)의 전원이 접속될 수 있는 커넥터 또는 케이블과 같은 인터페이스가 형성된다. 보조 배터리(20)는 1차 전지 및 2차 전지, 화학전지 등 다양한 형태가 적용될 수 있으나, 휴대성 및 재충전 사용 등과 관련하여 주 배터리(10)와 동일한 타입으로 제작될 수 있다.
또한 상기 보조 배터리(20)는 외장형으로 배터리 팩의 형태로 구성될 수 있 으며, 후에 설명하는 별도의 번들인 보조케이스 형태로 제작되어 휴대 단말기와 결합될 수 있다. 하지만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니므로, 상기 보조 배터리(20)는 상기 휴대 단말기의 내부에 상기 주 배터리(10)와 더불어 형성될 수도 있음은 물론이다.
상기 스위치(30)는 주 배터리(10) 및 보조 배터리(20)의 전원이 전원 제어부(40)의 제어에 따라 휴대 단말기에 공급될 수 있도록 제어하게 된다. 이러한 스위치(30)는 주 배터리(10)와 보조 배터리(20) 사이에 직렬로 연결되는 제 1 스위치(S1) 및 제 2 스위치(S2), 제 1 스위치(S1) 및 제 2 스위치(S2) 사이에 형성되며 전원 제어부(40)에 접속되는 제 1 노드(N1), 제 1 스위치(S1)와 주 배터리(10) 사이에 제 3 스위치(S3), 제 1 스위치(S1)와 제 3 스위치(S3) 사이에 형성되며 외부 충전용 커넥터인 TC(50)와 접속되는 제 2 노드(N2)를 포함하여 구성된다.
상기 TC(50)는 주 배터리(10)와 제 3 스위치(S3)를 통하여 접속되며, 보조 배터리(20)와 제 1 스위치(S1) 및 제 2 스위치(S2)를 통하여 접속되어, 외부전원으로부터 공급되는 전원을 주 배터리(10) 및 보조 배터리(20)에 각각 공급하여 주 배터리(10) 및 보조 배터리(20)를 충전한다.
상기와 같은 구성에 있어서, 주 배터리(10) 및 보조 배터리(20)의 전원공급, 충전, 배터리 잔량체크와 관련하여 도 4a 내지 도 4c에 도시된 바와 같은 전원 제어부(40)로부터 공급되는 제어신호로 형성되는 스위치 토플로지를 이용하여 상세히 설명하기로 한다.
도 4a 내지 도 4c는 본 발명의 실시 예에 따른 스위치들의 턴-온 및 턴-오프 타임을 나타내는 개략적인 스위칭 토플로지를 도시한 도면이다.
특히, 도 4a는 주 배터리(10) 및 보조 배터리(20)의 배터리 잔량체크와 관련한 스위칭 토플로지를 나타낸 도면이고, 도 4b는 주 배터리(10) 및 보조 배터리(20)의 전원공급과 관련한 스위칭 토플로지를 나타낸 도면이며, 도 4c는 주 배터리(10) 및 보조 배터리(20)의 충전과 관련한 스위칭 토플로지를 나타낸 도면이다.
상기 도 4a를 참조하면, 본 발명에 따른 배터리 잔량 체크는 먼저, 주 배터리(10) 체크 구간인 VBAT Check 구간 동안, 제 1 스위치(S1)는 턴-온, 제 2 스위치(S2)는 턴-오프, 제 3 스위치(S3)는 턴-온 상태를 유지한다. 이에 따라, 주 배터리(10) 제 3 스위치(S3), 제 1 스위치(S1) 및 전원 제어부(40)로 이루어지는 패스가 형성되어, 전원 제어부(40)가 주 배터리(10)에 저장된 배터리 잔량을 검사하게 된다. 이후, 전원 제어부(40)는 주 배터리(10)의 배터리 잔량 결과를 영상 처리부(315)에 전달하고, 영상 처리부(315)는 주 배터리(10) 잔량을 디스플레이부(317)에 표시하게 된다.
다음으로, 보조 배터리(20) 체크 구간인 SBAT Check 구간 동안, 제 1 스위치(S1)는 턴-오프, 제 2 스위치(S2)는 턴-온, 제 3 스위치(S3)는 턴-온 또는 턴-오프 상태를 유지한다. 이에 따라, 보조 배터리(10), 제 2 스위치(S2) 및 전원 제어부(40)로 이루어지는 패스가 형성되어 보조 배터리(20)에 저장된 배터리 잔량을 전원 제어부(40)가 검사하게 된다. 이후, 전원 제어부(40)는 보조 배터리(20)의 배터리 잔량 결과를 영상 처리부(315)에 전달하고, 영상처리부(315)는 보조 배터리(20) 잔량을 주 배터리(10) 잔량이 표시된 디스플레이부(317) 영역 주변에 표시하게 된 다.
여기서, 도면에서는 제 3 스위치(S3)가 턴-온 되는 상태로 도시하고 있으나, 턴-오프 상태를 유지하더라도 보조 배터리(20) 체크를 위한 패스 형성과는 무방하다. 여기서, 전원 제어부(40)는 검사된 주 배터리(10) 잔량 및 보조 배터리(20) 잔량을 통합하여 통합 배터리 잔량을 별도로 표시할 수 있다.
상기 도 4b를 참조하면, 본 발명에 따른 전원 공급은 먼저, 주 배터리(10)의 배터리 잔량이 보조 배터리(20)의 배터리 잔량보다 클 경우의 구간인 VBAT > SBAT 에서, 제 1 스위치(S1)는 턴-온, 제 2 스위치(S2)는 턴-오프, 제 3 스위치(S3)는 턴-온 상태를 유지한다. 이에 따라, 주 배터리(10), 제 3 스위치(S3), 제 1 스위치(S1) 및 전원 제어부(40)로 형성되는 패스가 형성되어 주 배터리(10)의 전원이 전원 제어부(40)에 공급된다.
여기서, 제 2 스위치(S2)가 턴-오프 되어 있어, 보조 배터리(20)와 주 배터리(10)가 서로 고립되게 됨으로, 전원의 공급 특성상 배터리 잔량이 많은 주 배터리(10)의 전원이 상대적으로 배터리 잔량이 적은 보조 배터리(20)로 공급되는 현상을 방지할 수 있게 된다. 이러한 제 2 스위치(S2)의 턴-오프 유지기간은 주 배터리(10)의 배터리 잔량이 보조 배터리(20)의 배터리 잔량보다 작아지기 전까지 지속적으로 유지된다.
다음으로, 주 배터리(10)의 배터리 잔량이 보조 배터리(20)의 배터리 잔량보다 작은 경우에는, 제 1 스위치(S1)가 턴-온, 제 2 스위치(S2)가 턴-온, 제 3 스위치(S3)가 턴-온 된다. 이에 따라, 주 배터리(10), 제 3 스위치(S3), 제 1 스위 치(S1), 제 2 스위치(S2) 및 보조 배터리(20)로 이어지는 패스 및 제 1 노드(N1)와 연결된 전원 제어부(40)와 주 배터리(10)로 연결되는 패스가 형성된다. 여기서, 보조 배터리(20)에 저장된 전원은 제 2 스위치(S2), 제 1 스위치(S1) 및 제 3 스위치(S3)를 통하여 주 배터리(10)를 충전시킨 후, 주 배터리(10)에 저장된 전원이 전원 제어부(40)에 공급되는 전원흐름이 발생하게 된다.
한편, 상술한 전원공급에 있어서, 전원 제어부(40)는 보조 배터리(20)의 전원 공급 시점을 결정하기 위하여 주 배터리(10) 및 보조 배터리(20)의 배터리 잔량을 지정한 시기 또는 주기적으로 검사하여 보조 배터리(20)의 활성화 시간을 지정할 수 있다.
이를 상세히 설명하면, 전원 제어부(40)는 주 배터리(10) 및 보조 배터리(20)가 모두 장착되는 경우에 주 배터리(10) 및 보조 배터리(20)의 각 배터리 잔량을 체크하고, 체크된 보조 배터리(20)의 배터리 잔량을 기억한 후, 주 배터리(10) 사용에 따라 주 배터리(20)의 배터리 잔량이 소모되다가 보조 배터리(20)의 배터리 잔량보다 작아지게 되는 경우 보조 배터리(20)의 전원 공급을 활성활 수 있다.
상기 도 4c를 참조하면, 본 발명에 따른 배터리 충전은 먼저, 주 배터리(10)가 충전되는 기간인 VBAT < 4.15 에서는 제 1 스위치(S1)가 턴-오프, 제 2 스위치(S2)가 턴-오프 및 제 3 스위치(S3)가 턴-온 된다. 이에 따라, TC(50), 제 3 스위치(S3) 및 주 배터리(10)로 이루어지는 패스가 형성되어 TC(50)를 통하여 외부로부터 공급되는 전원이 주 배터리(10)를 충전하게 된다.
여기서, 주 배터리(10)의 완전 충전 전원전압인 4.15v는 특정 단말기 타입에 따라 다르게 설정될 수 있으며, 단말기 제작 시 지정된 값으로 설정되게 된다. 이 전원전압의 설정 값은 주 배터리(10)의 완전충전시 전원전압이 될 수 도 있으나, 보조 배터리(20)의 충전을 위하여 주 배터리(20)의 완전충전의 일정 비율로 설정될 수 도 있다.
다음으로, 보조 배터리(20)가 충전되는 기간인 VBAT > 4.15 에서는 제 1 스위치(S1)가 턴-온, 제 2 스위치(S2)가 턴-온, 제 3 스위치(S3)가 턴-온 또는 턴-오프 된다. 이에 따라, TC(50), 제 1 스위치(S1), 제 2 스위치(S2) 및 보조 배터리(20)로 이루어지는 패스가 형성되어, TC(50)를 통하여 외부로부터 공급되는 전원이 보조 배터리(20)를 충전하게 된다.
도면에서는 제 3 스위치(S3)가 턴-온 상태를 유지하여 TC(50), 제 3 스위치(S3) 및 주 배터리(10)로 이루어지는 패스가 유지되는 상태를 설명하고 있으나, 제 3 스위치(S3)가 턴-오프 되어 상기 주 배터리(10)를 포함하는 패스가 제거되어도, 보조 배터리(20)의 충전은 실시될 수 있다.
다만, 주 배터리(10)의 충전이 완료된 상태에서는 더 이상의 전원공급이 필요하지 않게 됨으로, 외부전원이 상기 주 배터리(10)를 포함하는 패스를 통하여 주 배터리(10)에 전원을 공급하기 보다는, 상기 보조 배터리(20)를 포함하는 패스를 통하여 상기 보조 배터리(20)를 충전하게 됨으로, 제 3 스위치(S3)를 턴-오프 상태로 유지하는 것이 바람직 할 것이다.
다음으로, 보조 배터리(20)가 주 배터리(10)보다 우선적으로 충전되는 SBAT 우선충전 구간의 경우에 있어서, 제 1 스위치(S1)가 턴-온, 제 2 스위치(S2)가 턴-온, 제 3 스위치(S3)가 턴-오프 된다. 이에 따라, TC(50), 제 1 스위치(S1), 제 2 스위치(S2) 및 보조 배터리(20)로 이루어지는 패스가 형성되어 외부로부터 TC(50)를 통하여 공급되는 전원이 보조 배터리(20)의 충전을 주 배터리(10) 충전보다 우선적으로 실시하게 된다.
이하에서는, 본 발명의 실시 예에 따른 보조 배터리를 가지는 휴대 단말기에 적용되는 스위치의 실질적인 실시 예에 대하여 도 5a 및 도 5b를 참조하여 설명하기로 한다.
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 실시 예에 따른 스위치의 실제 적용소자를 예로든 설명으로서, 도시된 Dual P-Channel FET는 다수개의 다이오드를 이용하여 대체될 수도 있다.
상기 도 5a 및 도 5b를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 스위치는 듀얼 피채널 에프이티(Dual P-channel FET)(31)와, 듀얼 피채널 에프이티의 일측 리드에 접속되어 보조 배터리(SBAT)의 전원 공급을 제어하는 제 1 바이폴라정션트랜지스터(BJT1) 및 듀얼 피채널 에프이티(31)의 타측 리드에 접속되는 제 2 바이폴라정션트랜지스터(BJT2)를 포함하여 구성된다.
여기서, 제 1 바이폴라정션트랜지스터(BJT1) 및 제 2 바이폴라정션트랜지스터(BJT2)의 베이스 단 각각에는 보조 배터리(SBAT) 공급을 제어하는 보조 제어신호(SBAT_EN)가 공급되며, 제 1 바이폴라정션트랜지스터(BJT1) 및 제 2 바이폴라정션트랜지스터(BJT2)의 각 베이스 단 사이의 제 1 노드(N1)는 보조 배터리(SBAT) 전 원과 연결된다.
제 1 노드(N1)와 보조 배터리(SBAT) 사이에 저항이 연결되며, 제 1 노드(N1)와 접지 사이에도 저항이 연결된다. 제 1 바이폴라정션트랜지스터(BJT1)의 콜렉터 단은 주 배터리(VBAT) 전원과 연결되고, 제 2 바이폴라정션트랜지스터(BJT2)의 콜렉터 단은 보조 배터리(SBAT) 전원과 연결된다. 제 1 바이폴라정션트랜지스터(BJT1) 및 제 2 바이폴라정션트랜지스터(BJT2)의 에미터 단은 각각 접지되며, 주 배터리(VBAT) 전원과 제 1 바이폴라정션트랜지스터(BJT1) 콜렉터 사이 및 보조 배터리(SBAT) 전원과 제 2 바이폴라정션트랜지스터(BJT2) 콜렉터 사이에는 각각 저항이 연결된다.
상술한 본 발명의 실시 예에 따른 스위치는 먼저, 주 배터리(VBAT)의 전원이 지정된 값 예를 들면, 4.15v보다 클 경우에는 TC(50)와 연동하여 전원충전기간으로 인식하고, 주 배터리(VBAT)와 보조 배터리(SBAT)의 전압에 관계없이 보조 제어신호(SBAT_EN)를 하이(High)로 하여 주 배터리(VBAT) 및 보조 배터리(SBAT)를 도통시킴으로써, 보조 배터리(SBAT)의 충전을 실시한다.
다음으로, 주 배터리(VBAT)의 전원이 보조 배터리(SBAT)의 전원보다 큰 경우에는 보조 제어신호(SBAT_EN)를 로우(Low)로 하여 보조 배터리(SBAT)를 주 배터리(VBAT)와 격리시킴으로서, 주 배터리(VBAT)의 전원이 보조 배터리(SBAT)로 흘러들어가는 역충전을 방지한다.
다음으로, 주 배터리(VBAT)의 전원이 보조 배터리(SBAT)의 전원보다 작은 경우에는 보조 제어신호(SBAT_EN)를 하이로 하여 주 배터리(VBAT)와 보조 배터 리(SBAT)를 도통시킴으로써, 보조 배터리(SBAT)의 전원을 주 배터리(VBAT)에 공급하도록 한다.
마지막으로, 휴대 단말기의 전원 오프(off) 즉, 전원 제어부(40)에 의해 제어되는 보조 제어신호(SBAT_EN)가 제어할 수 없는 상황일 경우에는 보조 배터리(SBAT) 충전을 위하여 주 배터리(VBAT)와 보조 배터리(SBAT)가 도통되도록 유지한다. 즉, 제 1 및 제 2 바이폴라정션트랜지스터(BJT1, BJT2)의 베이스 단에 보조 배터리(SBAT)의 전원이 연결되어, 보조 배터리(SBAT) 전압으로 베이스 단을 풀 업(Pull up)해 줌으로서, 전원 오프 시에는 제 1 및 제 2 바이폴라정션트랜지스터(BJT1, BJT2)가 항상 턴-온 상태를 가지게 된다.
이에 따라, 주 배터리(VBAT)와 보조 배터리(SBAT)가 서로 도통되어, 주 배터리(VBAT) 및 보조 배터리(SBAT)가 동시 충전이 가능하게 된다.
이상에서는 본 발명의 실시 예에 따른 보조 배터리를 가지는 휴대 단말기 구성의 일예에 대하여 살펴보았다. 다음으로 이하에서는 본 발명의 실시 예에 따른 보조 배터리를 가지는 휴대 단말기의 제품 예를 들어 설명함으로써, 본 발명의 실시 예가 보다 유효적절하게 적용된 사례를 살펴보기로 한다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 보조 배터리를 가지는 휴대 단말기의 제품 구성을 나타낸 도면이다.
상기 도 6을 참조하면, 본 발명에 따른 휴대 단말기는 통화기능을 수행하기 위한 최소한의 통신모듈을 구비하는 휴대 단말기 본체(1)와, 휴대 단말기 본체(1)에 결합하여 기타 부가기능 예를 들면, DMB 방송수신기능, 카메라기능, MP3기능, 게임기능, 오디오 녹음기능 및 후레쉬 기능 등을 수행하기 위한 각각의 모듈들이 상기 보조 배터리 포함하는 보조케이스(2)를 구비한다.
즉, 본 발명에서 제안하는 보조 배터리를 가지는 휴대 단말기는 휴대 단말기 본체(1)가 상기 보조 배터리를 포함하는 보조케이스(2)와 결합하여, 상술한 통화기능 뿐만 아니라, 부가기능을 제공할 수 있도록 제작될 수 있다.
다음으로, 본 발명에 따른 휴대 단말기의 주 배터리 및 보조 배터리 전원공급 제어 방법에 관하여, 도 7을 참조하여 살펴보기로 한다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 휴대 단말기의 전원 공급 제어 방법에 관한 순서도이다.
상기 도 7을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 휴대 단말기 전원 공급 제어 방법은 먼저, 휴대 단말기의 전원 모드를 검사한다(S101).
상기 S101 단계에서, 휴대 단말기는 전원이 공급되는 전원 턴-온 상태 및 전원이 오프된 전원 턴-오프 상태를 가질 수 있으며, 휴대 단말기의 전원 턴-오프 시에는, 주 배터리(VBAT)와 보조 배터리(SBAT)를 서로 도통된 상태로 유지하게 한다(S102). 이에 따라, 상기 휴대 단말기는 전원이 오프된 상태에서 휴대 단말기 충전을 실시할 경우, 주 배터리(VBAT) 및 보조 배터리(SBAT)를 모두 충전할 수 있다.
다음으로, 전원 제어부(40)가 현재 접속되어 있는 전원이 주 배터리(VBAT)인지, 주 배터리(VBAT) 및 보조 배터리(SBAT) 모두 장착되어 있는지 확인하기 위하여, 스위치(30)를 조절함으로써, 배터리 장착 상태를 검사한다(S103).
상기 S103 단계에서, 전원 제어부(40)는 먼저, 제 1 스위치(S1) 및 제 3 스 위치(S3)를 턴-온 시키고, 제 2 스위치(S2)를 턴-오프 시켜, 주 배터리(VBAT)와 전원 제어부(40) 간에 패스를 형성한다. 이후, 전원 제어부(40)는 주 배터리(VBAT)의 배터리 잔량을 체크한다. 그리고 전원 제어부(40)는 제 1 스위치(S1)를 턴-오프 시키고, 제 2 스위치(S2)를 턴-온 시켜, 보조 배터리(SBAT)와 전원 제어부(40) 간에 패스를 형성한 후, 주 배터리(VBAT)의 배터리 잔량 체크와 동일한 방법으로 보조 배터리(SBAT)의 잔량을 검사한다.
여기서, 전원 제어부(40)는 보조 배터리(SBAT)가 기 장착된 상태를 기준으로 설명하고 있으며, 보조 배터리(SBAT)가 장착되지 않고, 주 배터리(VBAT)만 장착될 경우에는 보조 배터리(SBAT)에 관련된 배터리 잔량 검사를 실시하지 않고, 주 배터리(VBAT)의 배터리 잔량만 체크하게 된다. 이때, 전원 제어부(40)는 보조 배터리(SBAT)의 장착여부를 검사하기 위하여, 보조 배터리(SBAT) 배터리 잔량 검사를 위해 형성하는 패스 중 제 2 스위치(S2)를 턴-온 상태를 유지하고 있다가, 보조 배터리(SBAT)가 장착되어, 상기 제 2 스위치(S2)를 포함하는 패스를 통하여 신호가 공급되는 경우에, 보조 배터리(SBAT)가 장착된 상태로 인식한다.
또한, 전원 제어부(40)는 미리 정한 주기에 따른 제 2 스위치(S2)를 턴-온 시켜 제 2 스위치(S2)를 통하여 전원을 공급하는 보조 배터리(SBAT)의 장착여부를 검사할 수 도 있다.
다음으로, 전원 제어부(40)는 체크된 배터리 잔량에 관련된 정보는 영상 처리부(315)에 전달하여, 주 배터리(VBAT) 및 보조 배터리(SBAT) 장착 여부에 따라, 주 배터리(VBAT) 잔량과 관련된 아이콘 표시, 및 보조 배터리(SBAT) 잔량과 관련된 아이콘 표시를 실시한다(S104).
상기 S104 단계에서, 전원 제어부(40)는 S103 단계에서 체크한 주 배터리(VBAT)의 배터리 잔량, 보조 배터리(SBAT)의 배터리 잔량, 주 배터리(VBAT) 및 보조 배터리(SBAT)의 통합 잔량 등을 그에 해당하는 형태의 아이콘을 이용하여 디스플레이부(317)의 일정 영역에 표시한다.
즉, 디스플레이부(317)의 일정 영역에는 주 배터리(VBAT)의 배터리 잔량 표시 아이콘, 보조 배터리(SBAT)의 배터리 잔량 표시 아이콘, 통합 잔량 표시 아이콘이 주 배터리(VBAT)와 보조 배터리(SBAT)의 연결 상태에 따라 각각 표시 되게 된다.
여기서, 전원 제어부(40)는 보조 배터리(SBAT)가 장착되지 않은 경우, 보조 배터리(SBAT)의 배터리 잔량 표시 아이콘 및 통합 잔량 표시 아이콘은 디스플레이부(317) 영역 상에 표시되지 않거나, 연결되지 않은 상태를 나타낼 수 있는 아이콘으로 표시 될 수 있다.
다음으로, 전원 제어부(40)는 휴대 단말기의 충전모드 또는 전원 공급 모드를 검사한다(S105).
상기 S105 단계에서 충전모드인 경우, 전원 제어부(40)는 주 배터리(VBAT) 및 보조 배터리(SBAT)의 우선충전상태를 확인한다(S106).
이를 상세히 하면, 전원 제어부(40)는 주 배터리(VBAT) 우선 충전인 경우에는 제 2 스위치(S2)를 턴-오프 함으로써, 주 배터리(VBAT)의 전원이 기 지정된 전원 값을 가질 때까지, 충전하다가(S107), 주 배터리(VBAT)의 전원이 지정된 전원 값 이상이 되는 경우, 보조 배터리(SBAT)의 충전을 실시한다(S108).
한편, 전원 제어부(40)는 보조 배터리(SBAT)의 우선충전 요구 시에는, 주 배터리(VBAT)에 연결된 제 3 스위치(S3)를 턴-오프하고, 제 1 스위치(S1) 및 제 2 스위치(S2)를 턴-온 시킴으로써, 보조 배터리(SBAT)의 충전을 주 배터리(VBAT)의 충전보다 먼저 실시한다. 이후, 전원 제어부(40)는 보조 배터리(SBAT)의 전원 전압이 지정된 전원 값 이상이 되는 경우, 주 배터리(VBAT)의 충전을 실시할 수 있다(S109).
한편, 배터리 잔량 체크가 완료된 이후, 전원 제어부(40)는 주 배터리(VBAT)와 보조 배터리(SBAT)의 배터리 잔량을 비교하여(S110), 주 배터리(VBAT)의 배터리 잔량이 보조 배터리(SBAT)의 배터리 잔량보다 클 경우에는 제 2 스위치(S2)를 턴-오프 시킴으로써, 보조 배터리(SBAT)를 주 배터리(VBAT)로부터 독립시킨 이후, 전원으로써, 주 배터리(VBAT)만을 이용하도록 스위치 상태들을 조절하게 된다(S111).
이러한 보조 배터리(SBAT)의 고립상태를 유지함으로써, 주 배터리(VBAT)의 전원이 주 배터리(VBAT)보다 적은 배터리 잔량 상태를 가지는 보조 배터리(SBAT)를 충전시키는 전원 역류 현상을 방지하게 된다.
그리고 전원 제어부(40)는 주 배터리(VBAT)의 배터리 잔량이 보조 배터리(SBAT)의 배터리 잔량 이하일 경우에는 제 2 스위치(S2)를 턴-온 시킴과 아울러, 제 1 스위치(S1) 및 제 3 스위치(S3)를 턴-온 시켜, 주 배터리(VBAT)와 보조 배터리(SBAT)를 도통하게 함으로써, 보조 배터리(SBAT)의 전원을 주 배터리(VBAT)에 공급하여 주 배터리(VBAT)를 충전한다(S112).
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
상술한 바와 같이 본 발명에서 제안하는 본 발명의 휴대 단말기에서 전원 공급 제어 장치 및 방법에 따르면, 휴대 단말기의 주전원으로 작용하는 주 배터리 및 상기 주 배터리와 연계 또는 독립적으로 전원을 공급할 수 있는 보조 배터리를 이용한 전원 공급 시, 상기 주 배터리와 상기 보조 배터리 간에 발생할 수 있는 전원역류 현상을 방지할 수 있는 이점을 가진다.
또한 본 발명에 따르면, 상기 주 배터리의 저장전원이 상기 보조 배터리의 저장전원보다 높을 경우에 상기 보조 배터리와 상기 주 배터리를 전기적으로 차단시킬 수 있으며, 상기 주 배터리로부터 상기 보조 배터리로 저장전원이 이동하는 것을 미연에 방지할 수 있는 이점을 가진다. 이를 통해 상기 주 배터리 및 상기 보조 배터리의 사용을 효율적으로 제어할 수 있다.
또한 본 발명에 따르면, 상기 주 배터리 및 보조 배터리 충전 시, 주 배터리 및 보조 배터리의 충전을 사용자의 요구에 따라 선택적으로 충전할 수 있으며, 상기 주 배터리 및 보조 배터리의 충전 상태를 다양한 형태로 화면상에 제공할 수 있 으며, 이를 통해 사용자가 주 배터리 및 보조 배터리의 잔량을 쉽게 식별할 수 있도록 하는 이점을 가진다.

Claims (28)

  1. 휴대 단말기에서 전원 공급 장치에 있어서,
    휴대 단말기에 전원을 공급하는 주 배터리와,
    상기 휴대 단말기에 상기 주 배터리와는 별도로 전원을 공급하는 보조 배터리와,
    상기 주 배터리 및 상기 보조 배터리의 전원 공급을 제어하는 스위치와,
    상기 스위치의 턴-온 및 턴-오프를 조절하여 상기 주 배터리의 배터리 잔량이 상기 보조 배터리의 배터리 잔량보다 클 경우 상기 보조 배터리와 상기 주 배터리의 접속을 차단하도록 제어하는 전원 제어부를 포함하는 휴대 단말기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 스위치는,
    상기 주 배터리와 상기 보조 배터리 사이에 직렬로 배치되는 제 1 스위치 및 제 2 스위치; 및
    상기 제 1 스위치 및 상기 제 2 스위치 사이에 위치하며 상기 전원 제어부가 접속되는 제 1 노드를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대 단말기.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 주 배터리의 배터리 잔량 체크 시,
    상기 제 1 스위치는 턴-온 상태를 유지하고, 상기 제 2 스위치는 턴-오프 상태를 유지하여, 상기 주 배터리, 상기 제 1 스위치, 상기 제 1 노드, 상기 전원 제어부로 이루어지는 제 1 패스가 형성되는 것을 특징으로 하는 휴대 단말기.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 보조 배터리의 배터리 잔량 체크 시,
    상기 제 1 스위치는 턴-오프, 상기 제 2 스위치는 턴-온 상태를 유지하여, 상기 보조 배터리, 상기 제 2 스위치, 상기 제 1 노드, 상기 전원 제어부로 이루어지는 제 2 패스가 형성되는 것을 특징으로 하는 휴대 단말기.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 주 배터리 및 상기 보조 배터리가 상기 단말기에 동시에 접속되며, 상기 주 배터리의 배터리 잔량이 상기 보조 배터리의 배터리 잔량보다 많은 경우, 상기 제 1 스위치는 턴-온, 상기 제 2 스위치는 턴-오프 상태를 유지하여, 상기 주 배터리 및 상기 제 1 스위치, 상기 제 1 노드, 상기 전원 제어부로 이루어지는 제 3 패스가 형성되는 것을 특징으로 하는 휴대 단말기.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 주 배터리 및 상기 보조 배터리가 상기 단말기에 동시에 접속되며, 상기 주 배터리의 배터리 잔량이 상기 보조 배터리의 배터리 잔량보다 적은 경우, 상기 제 1 스위치는 턴-온, 상기 제 2 스위치는 턴-온 상태를 유지하여, 상기 주 배터리, 상기 제 1 스위치, 상기 제 2 스위치, 상기 보조 배터리로 이루어지는 제 4 전류패스가 형성되는 것을 특징으로 하는 휴대 단말기.
  7. 제2항에 있어서,
    상기 주 배터리 및 상기 보조 배터리가 상기 단말기에 동시에 접속되며, 상기 주 배터리 및 상기 보조 배터리 충전 시, 상기 주 배터리가 지정된 전원 전압값 이하일 경우, 상기 제 2 스위치가 턴-오프 되는 것을 특징으로 하는 휴대 단말기.
  8. 제2항에 있어서,
    상기 주 배터리 및 상기 보조 배터리가 상기 단말기에 동시에 접속되며, 상기 주 배터리 및 상기 보조 배터리 충전 시, 상기 주 배터리가 지정된 전원 전압값 이상일 경우, 상기 제 1 스위치 및 상기 2 스위치가 턴-온 되는 것을 특징으로 하 는 휴대 단말기.
  9. 제2항에 있어서,
    상기 주 배터리 및 상기 보조 배터리가 상기 단말기에 동시에 접속되며, 상기 단말기의 전원 공급이 차단된 경우, 상기 주 배터리 및 상기 보조 배터리는 서로 도통된 상태를 유지하는 것을 특징으로 하는 휴대 단말기.
  10. 제2항에 있어서,
    상기 주 배터리와 상기 제 1 스위치 사이에 배치되는 제 3 스위치와,
    상기 제 1 스위치와 상기 제 3 스위치 사이에 위치하며 상기 주 배터리 또는 상기 보조 배터리의 충전을 담당하는 충전모듈이 접속되는 제 2 노드를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대 단말기.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 주 배터리 및 상기 보조 배터리가 상기 단말기에 동시에 접속되며, 상기 주 배터리와 독립적으로 상기 보조 배터리 우선 충전 시, 상기 제 3 스위치가 턴-오프 되는 것을 특징으로 하는 휴대 단말기.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 전원 제어부로부터 입력되는 상기 주 배터리 및 상기 보조 배터리의 배터리 잔량 표시 신호를 수신하여 처리하는 영상처리부와,
    상기 영상처리부가 처리한 상기 배터리 잔량 표시 신호에 대응하는 화면을 디스플레이하는 디스플레이부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대 단말기.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 디스플레이부는,
    상기 주 배터리의 배터리 잔량을 표시하는 제 1 영역;
    상기 보조 배터리의 배터리 잔량을 표시하는 제 2 영역;
    상기 주 배터리 및 상기 보조 배터리의 총합 배터리 잔량을 표시하는 제 3 영역을 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대 단말기.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 디스플레이부는,
    상기 휴대 단말기에 상기 주 배터리만 연결되는 경우 상기 주 배터리의 배터 리 잔량을 표시하는 제 1 영역만 표시하는 것을 특징으로 하는 휴대 단말기.
  15. 제12항에 있어서,
    상기 디스플레이부는,
    상기 휴대 단말기에 상기 주 배터리 및 상기 보조 배터리가 연결되는 경우 상기 주 배터리의 배터리 잔량을 표시하는 제 1 영역 및 상기 보조 배터리의 배터리 잔량을 표시하는 제 2 영역을 표시하는 것을 특징으로 하는 휴대 단말기.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 스위치는,
    상기 주 배터리 및 상기 보조 배터리가 각각 접속되는 듀얼 피 채널 에프이티;
    상기 주 배터리 및 상기 듀얼 피 채널 에프이티 일측과 접속되며 베이스에 인에이블 신호 입력단 및 상기 보조 배터리가 접속되는 제 1 바이폴라정션트랜지스터;
    상기 보조 배터리 및 상기 듀얼 피 채널 에프이티 타측과 접속되며 베이스가 상기 인에이블 신호 입력단 및 상기 보조 배터리에 접속되는 제 2 바이폴라정션트랜지스터를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대 단말기.
  17. 삭제
  18. 삭제
  19. 주 배터리 및 보조 배터리를 가지는 휴대 단말기에서 전원 공급 제어 방법에 있어서,
    휴대 단말기에 상기 보조 배터리가 장착되면, 상기 주 배터리 및 상기 보조 배터리 잔량을 체크하는 과정과,
    상기 주 배터리의 배터리 잔량이 상기 보조 배터리의 잔량보다 크면, 스위칭 을 통해 상기 주 배터리와 상기 보조 배터리의 접속을 차단하는 과정과,
    상기 주 배터리의 배터리 잔량이 상기 보조 배터리의 잔량보다 작으면, 스위칭을 통해 상기 주 배터리와 상기 보조 배터리를 접속하는 과정을 포함하는 휴대 단말기에서 전원공급 제어 방법.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 주 배터리 및 보조 배터리 잔량 체크 과정은,
    휴대 단말기는 현재 접속되어 있는 전원 배터리의 장착 상태를 검사하는 과정과,
    주 배터리 및 보조 배터리가 모두 장착됨을 인지하면, 상기 주 배터리 체크를 위한 경로를 형성하여 상기 주 배터리의 잔량을 체크하는 과정과,
    상기 주 배터리 잔량 체크 후, 상기 보조 배터리 체크를 위한 경로를 형성하여 상기 보조 배터리의 잔량을 체크하는 과정을 포함하는 휴대 단말기에서 전원공급 제어 방법.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 보조 배터리가 장착되지 않고, 주 배터리만 장착된 경우, 상기 보조 배터리 잔량 검사를 생략하고, 상기 주 배터리 잔량만을 체크함을 특징으로 하는 휴 대 단말기에서 전원공급 제어 방법.
  22. 제19항에 있어서,
    상기 주 배터리 및 보조 배터리 잔량 체크 과정은,
    상기 체크된 배터리 잔량에 관련된 정보를 주 배터리 및 보조 배터리 장착 여부에 상응하여, 주 배터리 잔량과 관련된 아이콘 표시 및 보조 배터리 잔량과 관련된 아이콘 표시 중 적어도 하나의 과정을 포함하는 휴대 단말기에서 전원공급 제어 방법.
  23. 제22항에 있어서,
    상기 주 배터리 및 상기 보조 배터리의 통합 잔량을 그에 해당하는 형태의 아이콘을 이용하여 표시하는 과정을 포함하는 휴대 단말기에서 전원공급 제어 방법.
  24. 제19항에 있어서,
    상기 차단 과정은,
    휴대 단말기의 충전모드 또는 전원 공급 모드를 검사하고,
    충전모드인 경우, 상기 주 배터리 및 보조 배터리의 우선충전상태를 확인하는 과정을 포함하는 휴대 단말기에서 전원공급 제어 방법.
  25. 제24항에 있어서,
    상기 주 배터리 우선 충전인 경우, 주 배터리의 전원이 기 지정된 전원 값을 가질 때까지 충전하고, 상기 주 배터리의 전원이 지정된 전원 값 이상이 되는 경우, 보조 배터리의 충전을 수행하는 과정을 포함하는 휴대 단말기에서 전원공급 제어 방법.
  26. 제24항에 있어서,
    상기 보조 배터리 우선 충전인 경우, 상기 보조 배터리의 충전을 상기 주 배터리의 충전보다 우선 충전하고, 상기 보조 배터리의 전원 전압이 지정된 전원 값 이상이 되는 경우 상기 주 배터리의 충전을 수행하는 과정을 포함하는 휴대 단말기에서 전원공급 제어 방법.
  27. 제19항에 있어서,
    상기 주 배터리와 보조 배터리의 접속을 차단하는 과정은,
    상기 주 배터리와 보조 배터리의 잔량을 비교하는 과정과,
    상기 주 배터리의 잔량이 상기 보조 배터리의 잔량 이상인 경우, 스위치 조절을 통해 상기 보조 배터리를 주 배터리로부터 독립시키는 과정과,
    상기 주 배터리만을 이용하여 휴대 단말기의 전원을 공급하는 과정을 포함하는 휴대 단말기에서 전원공급 제어 방법.
  28. 제19항에 있어서,
    상기 주 배터리와 보조 배터리를 접속하는 과정은,
    상기 주 배터리의 잔량이 상기 보조 배터리의 잔량 이하인 경우, 스위치 조절을 통해 상기 주 배터리와 보조 배터리를 연결하는 과정과,
    상기 보조 배터리의 전원을 상기 주 배터리에 공급하여 상기 주 배터리를 충전하는 과정을 포함하는 휴대 단말기에서 전원공급 제어 방법.
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