KR100763772B1 - 방수 기능을 갖는 휴대 전자제품용 배터리 - Google Patents

방수 기능을 갖는 휴대 전자제품용 배터리 Download PDF

Info

Publication number
KR100763772B1
KR100763772B1 KR1020060026940A KR20060026940A KR100763772B1 KR 100763772 B1 KR100763772 B1 KR 100763772B1 KR 1020060026940 A KR1020060026940 A KR 1020060026940A KR 20060026940 A KR20060026940 A KR 20060026940A KR 100763772 B1 KR100763772 B1 KR 100763772B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
terminal
battery
transistor
external terminal
circuit
Prior art date
Application number
KR1020060026940A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20070096452A (ko
Inventor
이상춘
Original Assignee
주식회사 워터콤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 워터콤 filed Critical 주식회사 워터콤
Priority to KR1020060026940A priority Critical patent/KR100763772B1/ko
Publication of KR20070096452A publication Critical patent/KR20070096452A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100763772B1 publication Critical patent/KR100763772B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/425—Structural combination with electronic components, e.g. electronic circuits integrated to the outside of the casing
    • H01M10/4257—Smart batteries, e.g. electronic circuits inside the housing of the cells or batteries
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/233—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by physical properties of casings or racks, e.g. dimensions
    • H01M50/24—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by physical properties of casings or racks, e.g. dimensions adapted for protecting batteries from their environment, e.g. from corrosion
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/247—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders specially adapted for portable devices, e.g. mobile phones, computers, hand tools or pacemakers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/572—Means for preventing undesired use or discharge
    • H01M50/574—Devices or arrangements for the interruption of current
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0029—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits
    • H02J7/0031—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits using battery or load disconnect circuits
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/007—Regulation of charging or discharging current or voltage
    • H02J7/00712—Regulation of charging or discharging current or voltage the cycle being controlled or terminated in response to electric parameters
    • H02J7/007182—Regulation of charging or discharging current or voltage the cycle being controlled or terminated in response to electric parameters in response to battery voltage
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04M—TELEPHONIC COMMUNICATION
    • H04M1/00—Substation equipment, e.g. for use by subscribers
    • H04M1/02—Constructional features of telephone sets
    • H04M1/0202—Portable telephone sets, e.g. cordless phones, mobile phones or bar type handsets
    • H04M1/026—Details of the structure or mounting of specific components
    • H04M1/0262—Details of the structure or mounting of specific components for a battery compartment
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2200/00—Safety devices for primary or secondary batteries
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2220/00—Batteries for particular applications
    • H01M2220/30—Batteries in portable systems, e.g. mobile phone, laptop
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Abstract

방수 기능을 갖는 휴대 전자제품용 배터리가 개시된다. 상기 배터리는 배터리 셀, 상기 배터리 셀을 제어하는 배터리 제어회로 및 보호 회로를 포함한다. 상기 방수 기능을 갖는 휴대 전자제품용 배터리는 휴대 전자제품 본체 또는 충전기에 접속하기 위한 양의 외부단자, 음의 외부단자 외에, 수 감지 외부단자를 더 포함한다. 상기 양의 외부단자, 음의 외부단자 및 수 감지 외부단자가 물에 닿으면 상기 수 감지 외부단자에 상기 양의 외부단자와 음의 외부단자의 중간 전위가 발생하여 상기 배터리의 충전 및 방전이 차단되어 상기 배터리 및 상기 배터리에 접속되는 휴대 전자제품의 내부 회로를 보호한다.
휴대 전자제품용 배터리

Description

방수 기능을 갖는 휴대 전자제품용 배터리{Waterproofing Battery for Movable Electric Machine}
도 1은 일반적인 휴대 전자제품의 본체와 그 배터리를 나타낸 것이다.
도 2는 일반적인 휴대 전자제품용 배터리의 회로도를 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 일 실시 예인 휴대 전자제품용 배터리의 회로도를 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명에 따른 일 실시 예인 방수 기능을 갖는 휴대 전자제품용 배터리의 방수회로의 회로도이다.
본 발명은 방수 기능을 갖는 휴대용 전자 제품을 위한 배터리에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 휴대용 전자 제품, 대표적으로 이동통신 단말기에 사용되는 배터리가 물 등에 노출되어도 배터리 및 본체의 기능이 보호되도록 방수 기능을 갖는 휴대 전자 장치용 배터리에 관한 것이다.
이동통신 단말기, 예를 들면, 휴대폰, 개인용 디지털 보조기(Personal Digital Assistants, PDA) 등은 장소에 구애받지 않고 이동하면서 자유로이 사용할 수 있다. 그런데 이러한 이동통신 단말기는 휴대 중에 물에 노출되는 경우가 종종 있는데, 이 때 대부분의 제품은 방수 기능을 위한 설계가 되어 있지 않다. 그래서 외부 케이스 내부에 있는 회로 부품으로 물이 유입되게 된다. 이로써, 회로 부품이 물과 접촉하게 됨으로써 많은 경우 회로 부품이 합선에 의하여 고장 나고, 배터리는 유전체인 물이 충전 및 방전 단자를 연결하여 순간적으로 완전히 방전되어 배터리 기능을 상실하게 된다.
이동통신 단말기용 배터리는 충전을 위하여 혹은 본체로 전원을 공급하기 위하여 외부로 노출되는 접속 단자를 필요로 한다. 이에 대해서 자세히 살펴보면, 이동통신 단말기로 전원을 공급하는 수단으로 사용되는 배터리는 이동통신 단말기의 본체와 합체 및 분리될 수 있도록 설계되는 것이 일반적이며, 배터리에는 충전기 또는 이동통신 단말기의 본체와 전기적으로 접속을 하여 충전 또는 방전을 위한 접속 단자가 구비되어 있다. 상기 충전기 또는 이동통신 단말기 내부의 회로 부품과 전기적으로 연결되는 상기 접속 단자는 상기 이동통신 단말기에 접속되어 상기 이동통신 단말기로 에너지를 공급하거나, 상기 충전기에 접속되어 충전될 수 있도록 배터리의 외부 케이스의 소정의 위치에서 외부로 노출시키는 것이 일반적이다.
따라서 이와 같이 외부로 노출되는 접속 단자를 완전히 밀폐하기는 어렵다. 또한, 외부로 노출된 접속 단자는 항상 내부의 회로와 전기적으로 연결되어 있어 물 등에 상기 접속 단자가 접촉될 경우, 양극과 음극으로 구분되는 접속 단자 사이에 물 등에 의한 통전이 이루어져 접속 단자 및 이와 연결된 회로에 결함이 발생하거나, 충전된 배터리가 방전되는 문제점이 있다.
도 1은 일반적인 휴대 전자제품의 본체(100)와 그 배터리(200)를 나타낸 것이다. 도 1을 참조하면, 일반적으로 휴대 전자제품용 배터리(200)는 휴대 전자제품의 본체(100)와 분리 가능하다.
도 2는 일반적인 휴대 전자제품용 배터리(200)의 회로도를 나타낸 것이다.
도 2를 참조하면, 일반적인 휴대 전자제품용 배터리(200)는 배터리 팩(210) 및 휴대 전자제품 본체(100)와 접속되어 바이어스를 인가하기 위한 양의 외부단자(+, 201)와 음의 외부단자(-, 202)를 구비한다.
배터리 팩(210)은 배터리 셀(211), 방전 제어스위치(212), 충전 제어스위치(213), 제어회로(214), 제1저항(R1, 215), 제2저항(R2, 216) 및 제1커패시터(C1, 217)를 구비한다.
배터리 셀(211)은 직접적으로 충전 및 방전이 이루어지는 부분으로 배터리 셀(211)의 양의 단자는 양의 외부단자(+, 201)에 접속되고, 배터리 셀(211)의 음의 단자는 충전 제어스위치(213)와 방전 제어스위치(212)를 통하여 음의 외부단자(-, 202)에 접속된다.
방전 제어스위치(212)와 충전 제어스위치(213)는 배터리 셀(211)의 음의 단자와 음의 외부단자(-, 202) 사이에 직렬로 접속된다. 따라서 방전 제어스위치(212) 및 충전 제어스위치(213) 중 어느 하나의 스위치가 꺼지면(턴오프되면) 충전과 방전은 모두 차단된다.
일반적으로 방전 제어스위치(212)와 충전 제어스위치(213)는 n-채널 금속 산화물 반도체 전계 효과 트랜지스터(Metal Oxide Semiconductor Filed Effect Transistor)로 구현된다.
제어회로(214)는 방전 제어단자(DO), 충전 제어단자(CO), 제어 보조단자(P-), 바이어스단자(Vcell) 및 접지단자(Gnd)를 구비한다. 방전 제어단자(DO)는 방전 제어스위치(212)와 접속되고, 충전 제어단자(CO)는 충전 제어스위치(213)와 접속된다. 제어회로(214)는 방전 제어단자(DO) 및 충전 제어단자(CO) 각각으로 제어 신호를 출력하여 방전 제어스위치(212)와 충전 제어스위치(213)를 제어한다. 제어 보조단자(P-)는 제2저항(R2, 216)을 통하여 배터리 셀(211)의 음의 단자(-, 202)에 접속된다.
제2저항(R2, 216)은 풀-다운 집적저항으로, 배터리가 정상 상태에서 동작할 때는 비활성화 상태에 있다가, 제어회로(214)에 의하여 과도 방전 전류 및 단락 상태가 감지되었을 때 활성화 상태가 된다. 활성화 상태의 제2저항(R2, 216)은 제어 보조단자(P-)의 전압 레벨을 배터리 셀(211)의 음의 단자 전압 레벨로 끌어내림으로써, 장애 상태에서 벗어나 방전 제어스위치(212)가 다시 켜지도록(턴온되도록) 한다. 바이어스 단자(Vcell)는 제1저항(R1, 215)을 통하여 배터리 셀(211)의 양의 단자(201)에 접속되고, 접지단자(Gnd)는 배터리 셀(211)의 음의 단자(202)에 접속된다.
제어회로(214)는 바이어스 단자(Vcell)를 통해 내부 회로의 동작에 필요한 바이어스 전압을 수신하며, 또한, 배터리 셀(211)의 전압을 감시한다. 상술한 바와 같이, 제어회로(214)는 배터리 셀(211)의 전압을 감시함으로써, 과도한 전압 충전을 검출(overvoltage detection)하고 또한 과도한 전압 방전을 검출(undervoltage detection)한다.
제1커패시터(C1, 217)는 바이어스 단자(Vcell)와 접지단자(Gnd) 사이에 접속되어, 제1저항(R1, 215)과 함께 제어회로(214)로 안정된 바이어스를 인가하는 역할을 한다.
상기와 같이 구성된 배터리는 과도한 전압 충전, 과도한 전압 방전, 과도한 충전 혹은 방전 전류 등을 감지하여 장애로부터 배터리 셀(211) 및 배터리와 접속된 휴대 전자제품 본체(100)의 회로를 보호한다. 그러나, 상술한 배터리는 물에 접촉시 이를 감지하여, 내부 회로 및 본체의 회로를 보호하는 기능은 미약하다.
따라서, 일반적인 배터리 방수 기능을 추가하여, 배터리가 물에 접촉시에도 내부 회로 및 본체의 회로를 보호할 수 있는 방안이 필요하다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 배터리의 접속 단자가 물 등에 접촉되더라도 충전 및 방전 경로를 차단하여 배터리 및 배터리에 접속된 휴대 전자제품 내부의 회로가 손상되는 것을 방지할 수 있는 방수 기능을 갖는 휴대 전자제품용 배터리를 제공하는 것이다.
상기와 같은 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 면에 따른 방수 기능을 갖는 휴대 전자제품용 배터리는 배터리 셀, 상기 배터리 셀을 휴대 전자제품의 본체 또는 충전기에 접속하기 위한 양의 외부단자와 음의 외부단자, 수 감지 외부단자, 충전 제어스위치 및 방전 제어스위치, 제어회로 및 방수회로를 구비한다. 상기 충전 제어스위치 및 방전 제어스위치는 상기 배터리 셀의 음의 단자와 상기 음의 외부단자 사이에 직렬로 접속된다. 상기 방수회로는, 상기 수 감지 외부단자의 상태에 따라 상기 제어회로로 제어신호를 출력한다. 상기 제어회로는, 상기 충전 제어스위치 및 상기 방전 제어스위치를 제어하는데, 상기 제어 신호가 소정 임계치 이상의 전압이면, 상기 방전 제어스위치를 턴오프시킨다.
상기 방수회로는, 상기 양의 외부단자, 상기 음의 외부단자 및 상기 수 감지 외부단자가 물에 닿으면, 상기 수 감지 외부 단자에 유기되는 소정의 전압에 의하여, 상기 소정 임계치 이상의 전압을 가지는 제어 신호를 발생한다.
상기와 같은 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 면에 따른 방수 기능을 갖는 휴대 전자제품용 배터리는 배터리 셀, 상기 배터리 셀을 휴대 전자제품의 본체 또는 충전기에 접속하기 위한 접속단자, 수 감지 단자, 제어회로 및 방수회로를 구비한다.
상기 방수회로는, 상기 수 감지 단자가 물에 접촉하는 경우, 소정 임계치 이상의 제어 전압을 발생한다. 상기 제어회로는, 상기 소정 임계치 이상의 제어 전압에 응답하여 상기 접속 단자와 상기 배터리 셀을 전기적으로 차단한다.
바람직하기로는, 상기 휴대 전자제품용 배터리는, 상기 배터리 셀과 상기 접속 단자 사이에 접속되는 제어스위치를 더 구비하며, 상기 제어회로는 제어 보조 단자로 상기 소정 임계치 이상의 제어 전압이 입력되면, 상기 제어 스위치를 턴오프한다.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 3은 본 발명에 따른 일 실시 예인 휴대 전자제품용 배터리의 회로도를 나타낸 것이다.
도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 일 실시 예인 휴대 전자제품용 배터리는 배터리 팩(310), 휴대 전자제품과 접속되어 바이어스를 인가하기 위한 양의 외부단자(+, 301)와 음의 외부단자(-, 302) 및 방수 기능을 위하여 추가된 수 감지 외부단자(S, 303)를 구비한다.
배터리 팩(310)은 배터리 셀(311), 방전 제어스위치(312), 충전 제어스위치(313), 제어회로(314), 방수회로(320), 제1저항(317), 제2저항(317) 및 제1커패시터(318)를 구비한다.
배터리 셀(311)은 직접적으로 충전 및 방전이 이루어지는 부분으로 배터리 셀(311)의 양의 단자는 양의 외부단자(+, 301)에 접속되고, 음의 단자는 방전 제어스위치(312)와 충전 제어스위치(313)를 통하여 음의 외부단자(-, 302)에 접속된다.
방전 제어스위치(312)와 충전 제어스위치(313)는 배터리 셀(311)의 음의 단자와 음의 외부단자(-, 302) 사이에 직렬로 접속된다. 따라서 방전 제어스위치(312) 및 충전 제어스위치(313) 중 어느 하나의 스위치가 꺼지면(턴오프되면) 충전 과 방전은 모두 차단된다.
방전 제어스위치(312)와 충전 제어스위치(313)는 n-채널 금속 산화물 반도체 전계 효과 트랜지스터(Metal Oxide Semiconductor Filed Effect Transistor)로 구현될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
제어회로(314)는 방전 제어단자(DO), 충전 제어단자(CO), 제어 보조단자(P-), 바이어스 단자(Vcell) 및 접지단자(Gnd)를 구비한다. 방전 제어단자(DO)는 방전 제어스위치(312)와 접속되고, 충전 제어단자(CO)는 충전 제어스위치(313)와 접속된다. 제어회로(314)는 방전 제어단자(DO) 및 충전 제어단자(CO) 각각에 제어 신호를 출력하여 방전 제어스위치(312)와 충전 제어스위치(313)를 제어한다. 제어 보조단자(P-)는 제2저항(317)을 통하여 배터리 셀(311)의 음의 단자에 접속된다. 제어회로(314)는 제어 보조단자(P-)의 전압 레벨이 소정 임계치 이상이면, 내부적으로 과도한 전류 감지기(미도시) 혹은 단락 회로 감지기(미도시)가 동작하여, 방전 제어단자(DO)를 통해 방전 제어 스위치(312)를 턴오프한다.
제2저항(317)은 풀-다운 집적저항으로, 배터리가 정상 상태에서 동작할 때는 비활성화 상태에 있다가, 제어회로(314)에 의하여 과도 방전 전류 및 단락 상태가 감지되었을 때에만 활성화 상태가 된다. 활성화 상태의 제2저항(317)은 제어 보조단자(P-)의 전압 레벨을 배터리 셀(311)의 음의 단자 전압 레벨로 끌어내림으로써, 장애 상태에서 벗어나 방전 제어스위치(312)가 다시 켜지도록(턴온되도록) 한다.
제1커패시터(318)는 바이어스 단자(Vcell)와 접지단자(Gnd) 사이에 접속되어, 제1저항(316)과 함께 제어회로(314)로 안정된 바이어스를 인가하는 역할을 한 다.
제어회로(314)는 바이어스 단자(Vcell)를 통해 내부 회로의 동작에 필요한 바이어스 전압을 수신하며, 또한, 배터리 셀(311)의 전압을 감시한다. 이와 같이, 제어회로(314)는 배터리 셀(311)의 전압을 감시함으로써, 과도한 전압 충전을 검출(overvoltage detection)하고 또한 과도한 전압 방전을 검출(undervoltage detection)한다. 과도한 전압 충전을 검출하면, 제어회로(314)는 충전 제어단자(CO)를 통해 충전 제어스위치(313)를 턴오프하고, 과도한 전압 방전을 검출하면, 제어회로(314)는 방전 제어단자(DO)를 통해 방전 제어 스위치(312)를 턴오프한다.
본 발명에 따른 일 실시 예인 방수 기능을 갖는 휴대 전자제품용 배터리를 구성하는 제어회로(314)는 도 2에 도시된 일반적인 배터리 팩의 제어회로(214)와 동일한 구성 및 동작을 수행하며, 당업자에게 널리 알려진 회로이므로, 구체적인 회로도는 생략한다 .배터리 셀(311)의 양의 단자와 음의 단자에서 바이어스 전압이 인가되는 방수회로(320)는 수 감지 외부단자(S, 303)로부터 입력된 입력신호에 기초하여 제어회로(314)의 제어 보조단자(P-)로 제어신호(CV)를 출력한다.
방수회로(320)는 제어 보조단자(P-)로 양의 전압이 인가되면 상술한 바와 같이, 제어회로(314)에 의하여 방전 제어스위치(312)가 꺼지는(턴오프되는) 것을 이용하여 구현된다. 즉, 양의 외부단자(+, 301), 음의 외부단자(-, 302) 및 수 감지 외부단자(S, 303)에 물이 동시에 닿으면 수 감지 외부단자(S, 303)에 양의 외부단자(+, 301)와 음의 외부단자(-, 302)의 중간 전압 레벨의 전압이 인가되어, 제어 보조단자(P-)로 소정의 양의 전압이 출력되도록 구현된다.
도 4는 본 발명에 따른 일 실시 예인 방수 기능을 갖는 휴대 전자제품용 배터리의 방수회로(320)의 회로도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 일 실시 예인 방수 기능을 갖는 휴대 전자제품용 배터리의 방수회로(320)는 제1트랜지스터(321), 제2트랜지스터(322), 제3트랜지스터(323), 제1저항(324), 제2저항(325), 제3저항(326), 제4저항(327) 및 제1커패시터(328)를 구비한다.
제1트랜지스터(321), 제2트랜지스터(322) 및 제3트랜지스터(323)는 바이폴라 접합 트랜지스터(Bi-polar Junction Transistor : BJT)일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 본 실시 예에서는 제1트랜지스터(321), 제2트랜지스터(322) 및 제3트랜지스터(323)가 바이폴라 접합 트랜지스터로 구현된다.
제1트랜지스터(321)는 pnp형 트랜지스터이며, 제2트랜지스터(322)와 제3트랜지스터(323)는 npn형 바이폴라 접합 트랜지스터이다.
제1저항(324)은 수 감지 외부단자(S, 303)와 제2트랜지스터(322)의 베이스 사이에 접속된다.
제2저항(325)과 제1커패시터(328)는 제2트랜지스터(322)의 베이스와 배터리 셀(311)의 음의 단자 사이에 병렬로 접속된다.
제3저항(326)은 제1트랜지스터(321)의 베이스와 제2트랜지스터(322) 및 제3트랜지스터(323)의 컬렉터 사이에 접속된다. 제2트랜지스터(322) 및 제3트랜지스터(323)의 컬렉터는 상호 접속된다.
제4저항(327)은 제1트랜지스터(321)의 컬렉터와 제어회로(314)의 제어 보조 단자(P-) 사이에 접속된다.
제1트랜지스터(321)의 이미터(emitter)는 배터리 셀(311)의 양의 단자에, 제2트랜지스터(322)의 이미터는 제3트랜지스터(323)의 베이스에 접속되며, 제3트랜지스터(323)의 이미터는 배터리 셀(311)의 음의 단자에 접속된다.
방수회로(320)는 크게 두 가지 경우에 따라 다르게 동작한다. 첫 번째는 수 감지 외부 단자(S, 303)로 소정의 양의 전압의 입력신호가 입력되는 경우, 제어회로(314)의 제어 보조단자(P-)로 소정의 양의 전압이 제어신호(CV)로 인가되는 동작이고, 두 번째는 수 감지 외부단자(S, 303)로 입력신호가 인가되지 않는 경우, 방수회로(320)는 아무런 동작도 수행하지 않는다.
양의 외부단자(+, 301), 음의 외부단자(-, 302) 및 수 감지 외부단자(S, 303)가 동시에 물이 닿으면 수 감지 외부단자(S, 303)에는 양의 외부단자(+, 301)와 음의 외부단자(-, 302)의 중간 전압 레벨의 전압, 소정의 양의 전압이 발생(유기)되는데, 이 경우는 상기 첫 번째 경우이다.
따라서 수 감지 외부단자(S, 303)에 유기된 상기 양의 전압에 의하여, 제1저항(324)을 통하여 제2트랜지스터(322)와 제3트랜지스터(323)에 바이어스 전류가 흐르게 된다. 이로 인해, 제2트랜지스터(322)와 제3트랜지스터(323)의 컬렉터 전위가 로우레벨이 된다. 그러면, 제3저항(326)에 의해 제1트랜지스터(321)가 온(On) 되어 제4저항(327)을 통해서 제어 보조단자(P-)에 소정의 양의 전압인 제어신호(CV)가 인가된다. 제어 보조단자(P-)에 소정의 양의 전압이 입력되면, 제어회로(314)에 의해, 방전 제어스위치(312) 또는 충전 제어스위치(313)가 꺼져(턴오프되어) 배터리 셀(311)이 음의 외부단자(302)와 전기적으로 분리됨으로써, 충전 및 방전이 모두 차단된다.
양의 외부단자(+, 301), 음의 외부단자(-, 302) 및 수 감지 외부단자(S, 303)에 물이 닿지 않으면, 두 번째 경우로, 수 감지 외부단자(S, 303)에 입력신호가 입력되지 않아서, 방수회로(320)의 제1트랜지스터(321), 제2트랜지스터(322) 및 제3트랜지스터(323)가 모두 오프(Off)되어, 제어회로(314)의 제어 보조단자(P-)로 제어신호가 출력되지 않는다.
상술한 바와 같이, 방수회로(320)는 수 감지 외부단자(303)가 물에 닿은 경우에만 동작한다. 반면, 수 감지 외부단자(303)가 물에 닿지 않는 경우에는 방수회로(320)는 동작하지 않는다. 따라서, 방수회로(320)를 동작시키기 위한 상시 전류가 전혀 필요하지 않다. 즉 방수회로(320)는 휴대폰이 침수되어 수 감지 외부단자(303)에 소정의 양의 전위가 발생하는 즉시 동작하는 회로이므로, 배터리 동작시간을 전혀 단축시키지 않는다.
본 발명에 대해 상기 실시 예를 참고하여 설명하였으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명에 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
상술한 바와 같이 본 발명에 의하면 방수 기능을 갖는 휴대 전자제품용 배터 리는 수 감지 외부단자가 추가되어, 배터리에 물이 닿으면 수 감지 외부단자에 발생한 양의 전압으로 인하여 충전 및 방전을 모두 차단시킴으로써, 배터리 및 배터리에 접속된 휴대 전자제품 내부의 회로가 손상되는 것을 방지한다.
본 발명에 따른 배터리는 기존 배터리 회로에 비하여 간단하게 추가 구성된 방수회로에 의하여, 상기 방수 기능을 달성할 수 있다. 방수회로는, 물이 닿지 않는 경우에는 동작전류가 필요하지 않기 때문에 배터리 동작시간을 전혀 단축시키지 않으며, 또한 몇 개의 트랜지스터들과 저항 등으로 간단하게 구현될 수 있어, 방수회로로 인한 원가 상승은 미미하다.
따라서, 본 발명에 의하면, 생산 비용 및 배터리 동작시간에 거의 영향을 주지 않으면서도, 효과적으로 배터리와 배터리에 접속되는 휴대 전자제품의 회로를 보호할 수 있는 효과가 있다.

Claims (7)

  1. 배터리 셀;
    상기 배터리 셀을 휴대 전자제품의 본체 또는 충전기에 접속하기 위한 양의 외부단자와 음의 외부단자;
    수 감지 외부단자;
    상기 배터리 셀의 음의 단자와 상기 음의 외부단자 사이에 직렬로 접속되는 충전 제어스위치 및 방전 제어스위치;
    상기 충전 제어스위치 및 상기 방전 제어스위치를 제어하는 제어회로; 및
    상기 수 감지 외부단자의 상태에 따라 상기 제어회로로 제어신호를 출력하는 방수회로를 구비하며,
    상기 제어회로는
    상기 제어 신호가 소정 임계치 이상의 전압이면, 상기 방전 제어스위치를 턴오프시키는 것을 특징으로 하는 방수 기능을 갖는 휴대 전자제품용 배터리.
  2. 제1항에 있어서, 상기 방수회로는,
    상기 양의 외부단자, 상기 음의 외부단자 및 상기 수 감지 외부단자가 물에 닿으면, 상기 수 감지 외부 단자에 유기되는 소정의 전압에 의하여, 상기 소정 임계치 이상의 전압을 가지는 제어 신호를 발생하는 것을 특징으로 하는 방수 기능을 갖는 휴대 전자제품용 배터리.
  3. 제1항에 있어서, 상기 방수회로는
    상기 수 감지 외부단자가 물에 닿지 않으면, 동작하지 않는 것을 특징으로 하는 방수 기능을 갖는 휴대 전자제품용 배터리.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 방수회로는 제1 및 제2트랜지스터를 구비하며,
    상기 제2트랜지스터는 상기 수 감지 외부 단자에 유기되는 소정의 전압에 응답하여 턴온되고,
    상기 제1트랜지스터는 상기 제2트랜지스터의 턴온에 응답하여 턴온되어, 상기 양의 외부 단자로부터 출력 단자로 전류를 흐르게 하며,
    상기 출력 단자의 전압 신호가 상기 제어 신호인 것을 특징으로 하는 방수 기능을 갖는 휴대 전자제품용 배터리.
  5. 제1항에 있어서, 상기 방수회로는
    상기 수 감지 외부 단자에 유기되는 소정의 전압에 기초하여 동작하는 제1 내지 제3트랜지스터;
    상기 수 감지 외부단자와 상기 제2트랜지스터의 일 단자 사이에 접속되는 제1 저항;
    상기 제2트랜지스터의 일 단자와 상기 배터리 셀의 음의 단자 사이에 접속되 는 제2 저항;
    상기 제1트랜지스터의 일 단자와 상기 제2트랜지스터 다른 일 단자 및 상기 제2트랜지스터 다른 일 단자와 접속되는 상기 제3트랜지스터의 일 단자 사이에 접속되는 제 3 저항; 및
    상기 제1트랜지스터의 다른 일 단자와 상기 제어 신호가 출력되는 출력 노드 사이에 접속되는 제4 저항을 구비하며,
    상기 제1트랜지스터의 또 다른 일 단자는 상기 배터리 셀의 양의 단자에 접속되고, 상기 제2트랜지스터의 또 다른 일 단자는 상기 제3트랜지스터의 다른 일 단자에 접속되며, 상기 제3트랜지스터의 또 다른 일 단자는 상기 배터리 셀의 음의 단자에 접속되는 것을 특징으로 하는 방수 기능을 갖는 휴대 전자제품용 배터리.
  6. 배터리 셀;
    상기 배터리 셀을 휴대 전자제품의 본체 또는 충전기에 접속하기 위한 접속 단자;
    수 감지 단자;
    상기 수 감지 단자가 물에 접촉하는 경우, 소정 임계치 이상의 제어 전압을 발생하는 방수회로; 및
    상기 소정 임계치 이상의 제어 전압에 응답하여 상기 접속 단자와 상기 배터리 셀을 전기적으로 차단하는 제어회로를 구비하는 것을 특징으로 하는 방수 기능을 갖는 휴대 전자제품용 배터리.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 휴대 전자제품용 배터리는, 상기 배터리 셀과 상기 접속 단자 사이에 접속되는 제어스위치를 더 구비하며,
    상기 제어회로는 제어 보조 단자로 상기 소정 임계치 이상의 제어 전압이 입력되면, 상기 제어 스위치를 턴오프하는 것을 특징으로 하는 방수 기능을 갖는 휴대 전자제품용 배터리.
KR1020060026940A 2006-03-24 2006-03-24 방수 기능을 갖는 휴대 전자제품용 배터리 KR100763772B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020060026940A KR100763772B1 (ko) 2006-03-24 2006-03-24 방수 기능을 갖는 휴대 전자제품용 배터리

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020060026940A KR100763772B1 (ko) 2006-03-24 2006-03-24 방수 기능을 갖는 휴대 전자제품용 배터리

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20070096452A KR20070096452A (ko) 2007-10-02
KR100763772B1 true KR100763772B1 (ko) 2007-10-05

Family

ID=38803290

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020060026940A KR100763772B1 (ko) 2006-03-24 2006-03-24 방수 기능을 갖는 휴대 전자제품용 배터리

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100763772B1 (ko)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170025086A (ko) 2015-08-27 2017-03-08 삼성전자주식회사 유체의 접촉을 확인하기 위한 방법 및 그 전자 장치
KR102304031B1 (ko) * 2020-12-30 2021-09-24 (주)우보재난시스템 침수감지수단을 구비한 배터리 출력제어장치의 제어방법
KR102304022B1 (ko) * 2020-12-30 2021-09-24 (주)우보재난시스템 침수감지수단을 구비한 배터리 출력제어장치

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005176549A (ja) 2003-12-12 2005-06-30 Canon Inc バッテリーパック
KR100616278B1 (ko) 2003-10-31 2006-08-28 주식회사 워터콤 방수구조를 갖는 이동통신 단말기용 배터리
KR100656178B1 (ko) 2004-10-11 2006-12-12 주식회사 워터콤 방수 기능을 갖는 휴대용 전자제품용 배터리 및 그 방수방법

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100616278B1 (ko) 2003-10-31 2006-08-28 주식회사 워터콤 방수구조를 갖는 이동통신 단말기용 배터리
JP2005176549A (ja) 2003-12-12 2005-06-30 Canon Inc バッテリーパック
KR100656178B1 (ko) 2004-10-11 2006-12-12 주식회사 워터콤 방수 기능을 갖는 휴대용 전자제품용 배터리 및 그 방수방법

Also Published As

Publication number Publication date
KR20070096452A (ko) 2007-10-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8367234B2 (en) Semiconductor device for protecting secondary battery, battery pack, and electronic device using same
US10756550B2 (en) Battery protection circuit module and battery pack comprising same
KR100339821B1 (ko) 휴대용 전기 장치용의 내장 안전 회로를 구비한 재충전 가능 배터리
US10749358B2 (en) Rechargeable battery protection integrated circuit, rechargeable battery protection device, and battery pack
KR102021364B1 (ko) 이차전지 보호회로
KR20170040084A (ko) 이차전지 보호 집적 회로, 이차전지 보호 장치 및 전지팩
KR101784740B1 (ko) 배터리 보호 회로 및 이를 포함하는 배터리 팩
JP2010136533A (ja) 二次電池保護用集積回路装置及びこれを用いた二次電池保護モジュール並びに電池パック
KR20040047686A (ko) 배터리 팩
KR20160136284A (ko) 과전압 과전류 보호회로 및 이동단말
US11527883B2 (en) Power protection apparatus and terminal using the apparatus
JP5588370B2 (ja) 出力回路、温度スイッチｉｃ、及び、電池パック
KR100763772B1 (ko) 방수 기능을 갖는 휴대 전자제품용 배터리
JP2011239652A (ja) 電池保護装置及び電池保護用集積回路
TWI431884B (zh) Battery protection circuit and battery device
KR20130091585A (ko) 온도감응회로, 배터리 팩, 및 배터리 과열방지장치
KR101771154B1 (ko) 배터리 보호회로 모듈, 및 이를 포함하는 배터리 팩
KR100656178B1 (ko) 방수 기능을 갖는 휴대용 전자제품용 배터리 및 그 방수방법
CN219779803U (zh) 一种基于分立器件的防爆手机电池保护电路、电池及手机
CN114243870B (zh) 过放保护电路、电池保护板和电子设备
KR101830282B1 (ko) 배터리 보호회로 모듈, 및 이를 포함하는 배터리 팩
KR20010000060A (ko) 리튬 이온 및 리튬 폴리머 배터리용 보호회로
KR101973104B1 (ko) 배터리 보호회로 모듈, 및 이를 포함하는 배터리 팩
KR20090104697A (ko) 충방전 제어 회로 및 배터리 장치
EP2704289B1 (en) Battery protection circuit and battery pack including the same

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
LAPS Lapse due to unpaid annual fee