KR100848901B1 - 이동통신단말기에서 충전회로가 내장된 배터리팩 - Google Patents

이동통신단말기에서 충전회로가 내장된 배터리팩 Download PDF

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Abstract

본 발명은 이동통신단말기 본체의 소형경량화 및 열에 의한 영향을 최소화하여 이동통신단말기의 성능 향상 및 수명연장을 도모하기 위한 이동통신단말기에서 충전회로가 내장된 배터리팩에 관한 것이다.
이를 위해 본 발명은 전원단자와 외부충전단자 및 배터리온도감지단자가 구비된 이동통신단말기의 배터리팩에 있어서,
상기 배터리팩의 외부에 전압충전단자, 전류제어단자 및 전류감지단자를 부가설치하고, 상기 배터리팩의 내부에는 상기 전류제어단자 신호에 따라 턴 온되어 전압충전단자 신호를 스위칭하여 순방향으로 배터리팩 보호동작 콘트롤러에 전달하는 충전회로부가 구성된 것으로서, 이동통신단말기 본체의 소형경량화 및 열에 의한 영향을 최소화하여 이동통신단말기의 성능 향상 및 수명연장을 도모할 수 있는 효과를 제공한다.


Figure R1020010076650
배터리팩, 충전회로부, 전압충전단자, 전류제어단자, 전류감지단자

Description

이동통신단말기에서 충전회로가 내장된 배터리팩{Batterypack including charge circuit in mobile phone}
도1은 본 발명에 의한 이동통신단말기와 배터리팩단자간 연결상태도.
도2는 본발명에 의한 충전회로가 내장된 배터리팩 내부구성도.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
10: 배터리팩 20: 이동통신단말기
11: 충전회로부 12: 보호동작 콘트롤러
13 : 배터리셀
삭제
본 발명은 이동통신단말기의 배터리팩에 관한 것으로, 특히 이동통신단말기 본체의 소형경량화 및 열에 의한 영향을 최소화하여 이동통신단말기의 성능 향상 및 수명연장을 도모하기 위한 이동통신단말기에서 충전회로가 내장된 배터리팩에 관한 것이다.
종래의 이동통신단말기는 배터리전원이 전부 방전되면 이를 재차 충전시키기 위한 충전회로를 이동통신단말기의 본체 내부에 장착되는 인쇄회로기판(PCB)상에 다른기능의 회로와 함께 설치하고, 이동통신단말기의 본체와는 착탈 사용되는 별도의 배터리팩을 이동통신단말기의 본체에 장착한 상태 또는 배터리팩만을 분리한 상태로 충전기의 충전구에 삽입하여 충전하게 된다.
즉, 도1에 도시된 바와 같이 배터리팩(10)에 구비된 이동통신단말기용 전원단자(+),(-)와 외부충전단자(ID) 및 배터리온도감지단자(TH)에 대응하여 삽입되도록 충전기의 충전구 내에 구비된 단자들을 통해 충전이 이루어진다.
그러나, 이러한 종래의 이동통신단말기는 본체 내부의 인쇄회로기판(PCB)상에 충전회로가 구비되어 있고, 배터리팩에는 충전회로가 구비되어 있지 못하고 단순히 콘넥터(Connector) 역할 밖에는 수행하지 못하므로 단말기 본체는 내부 충전회로가 차지하는 면적으로 인하여 제품의 소형화가 어려울뿐만 아니라 충전회로에서 발생하는 열에 의하여 단말기 내부의 온도가 상승하게 되면 이로 인해 단말기의 오동작을 유발하게 되는 등의 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하고자 제안된 것으로서, 단말기 본체내부에 충전회로를 설치하지 않고 그 대신에 배터리팩의 내부의 충전회로를 설치하고 단말기와의 인터페이스(Interface)를 위한 전압충전단자, 전류제어단자 및 전류감지단자를 구비함으로써, 이동통신단말기 본체의 소형경량화 및 열에 의한 영향을 최소화하여 이동통신단말기의 성능 향상 및 수명연장을 도모하기 위한 배터리팩을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 배터리팩은 배터리셀; 상기 배터리셀을 보호하도록 하는 제어하는 보호동작 컨트롤러; 상기 보호동작 컨트롤러의 제어포트에 접속된 충전회로부; 및 상기 충전회로부와 이동통신 단말기와의 인터페이싱을 위한 적어도 하나의 단자를 포함한다.
상기 단자들은 전압충전단자와, 전류제어단자 및 전류감지단자 중 적어도 하나이다.
또한, 상기 배터리팩은 상기 이동통신 단말기에 사용되며, 상기 이동통신 단말기는 상기 배터리팩에 구비된 단자들에 상응하는 단자들이 형성된다.
삭제
삭제
삭제
삭제
이하, 본 발명을 첨부된 실시예의 도면을 참조하여 설명한다.
도 1은 본 발명에 의한 이동통신단말기와 배터리팩단자간 연결상태도를 나타낸 것으로서, 이동통신단말기(20)의 전원단자(Vbat),(GND)와 외부충전단자(ID) 및 배터리온도감지단자(TH)에는 배터리팩(10)의 전원단자(+),(-)와 외부충전단자(ID) 및 배터리온도감지단자(TH)가 대응하여 접속되고, 별도로 부가설치된 배터리팩(10)의 전압충전단자(Vch), 전류제어단자(Icn) 및 전류감지단자(Isn)에는 이동통신단말기(20)와의 인터페이스를 위한 전압충전단자(Vch), 전류제어단자(Icn) 및 전류감지단자(Isn)가 대응하여 접속된다.
도 2는 본발명에 의한 배터리팩 내부구성도를 나타낸 것으로서,
과충전 시 배터리셀(13)을 보호하도록 제어하는 보호동작 콘트롤러(12)와, 배터리팩(10)의 충전시 충전용 배터리(13)의 온도를 감지하여 과충전을 방지하는 서미스터(TH1)가 구비된 배터리팩에 있어서,
배터리팩(10)의 내부에 전압충전단자(Vch)가 소스(S)단자에 접속되고, 전류제어단자(Icn)가 게이트(G)단자에 접속되며, 드레인단자(D)가 다이오드(D1)의 애노드측에 접속되고, 전류감지단자(Isn)가 접속된 다이오드(D1)의 캐소드측에는 저항(R1)의 일단이 접속되며, 저항(R1)의 타단은 보호동작 콘트롤러(12)의 제어포트(P)에 접속된 충전회로부(11)를 구비하고 있다.
이와 같이 구성된 본 발명의 동작을 첨부된 도면 도1 및 도2를 참조하여 설명한다.
배터리팩(10)을 충전하지 않을 때에는 단말기(20) 본체의 메인 칩으로부터 배터리팩(10)의 전압충전단자(Vch), 전류제어단자(Icn) 및 전류감지단자(Isn)에 아무런 신호도 입력되지 않으므로 배터리팩(10) 내부의 충전회로부(11)는 동작되지 않는다.
한편 배터리팩(10)을 충전할 때에는, 전계효과트랜지스터(FET)의 소스단자(S)에 충전전압(Vch)이 공급되고 있는 상태에서 전계효과트랜지스터(FET)의 게이트(G)측에 단말기 본체(20)의 메인 칩으로부터 하강되는 전압이 입력되면, 전계효과트랜지스터(FET)가 턴 온되면서 드레인(D)측으로 일정한 전류를 흘려주게 된다.
이 전류는 순방향 다이오드(D1) 및 저항(R1)을 통하여 보호동작 콘트롤러(12)의 제어포트(P)에 가해지게 되므로, 보호동작 콘트롤러(Controller)(12)에서는 충전용 배터리셀(13)의 충전동작을 제어하게 된다.
이와 같은 상태에서 배터리셀(13)이 일정 레벨값(약 4.2V)에 도달하게 되면 전계효과트랜지스터(FET)의 게이트(G)측에 단말기 본체(20)의 메인 칩으로부터 상승되는 전압이 입력되면서 전계효과트랜지스터(FET)가 턴 오프되므로 드레인(D)측에 흐르는 전류가 점차적으로 감소되어 배터리셀(13)의 충전전압을 약 4.2V로 유지시켜주게 된다.
이와 같이하여 전계효과트랜지스터(FET)의 드레인(D)측의 전류값이 일정치에 도달하게 되면 단말기 본체(20)의 메인 칩으로부터 충전을 종료시키도록 제어신호를 전류제어단자(Icn)로 출력하여 배터리셀(13)의 충전 동작을 종료시키게 된다.
이에 따라 도1에 도시된 바와 같이 이동통신단말기(20)와 배터리팩(10)은 서로 대응하여 연결된 전압충전단자(Vch), 전류제어단자(Icn) 및 전류감지단자(Isn)를 통하여 상호 인터페이싱함으로써, 앞서 설명한 바와 같은 충전동작을 수행할 수가 있다.
여기서 서미스터(TH)는 배터리셀(13)의 온도를 정확히 감지하여 과충전으로부터 배터리셀(13)을 보호하기 위한 것이고, 저항(R2)은 외부 충전단자(ID)의 보호 저항이다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 단말기 본체의 내부 인쇄회로기판(PCB)상에 충전회로를 설치하지 않고 그 대신에 배터리팩의 내부에 충전회로를 설치하고 단말기와의 인터페이스를 위한 전압충전단자, 전류제어단자 및 전류감지단자를 부가설치함으로써, 이동통신단말기 본체의 소형경량화 및 열에 의한 영향을 최소화하여 이동통신단말기의 성능 향상 및 수명연장을 도모할 수 있는 효과를 제공한다.

Claims (5)

  1. 배터리셀;
    상기 배터리셀을 보호하도록 하는 제어하는 보호동작 컨트롤러;
    상기 보호동작 컨트롤러의 제어포트에 접속된 충전회로부; 및
    상기 충전회로부와 이동통신 단말기와의 인터페이싱을 위한 적어도 하나의 단자를 포함하여 이루어지는 배터리팩.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 단자들은 전압충전단자와, 전류제어단자 및 전류감지단자 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리팩.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 배터리팩은 상기 이동통신 단말기에 사용되며, 상기 이동통신 단말기는 상기 배터리팩에 구비된 단자들에 상응하는 단자들이 형성되는 것을 특징으로 하는 배터리팩.
  4. 삭제
  5. 제 2 항에 있어서, 상기 충전회로부는
    상기 전류제어단자에 전류가 인가되면 도통되어 상기 전압충전단자 신호를 스위칭하는 전계효과트랜지스트(FET); 및
    상기 전계효과트랜지스트(FET)를 통한 신호를 상기 보호동작 컨트롤러에 순방향으로 전달하는 다이오드; 및
    저항을 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리팩.
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