KR101262057B1 - 펄스형 전원 충전 단말기 및 그 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 펄스형 전원 충전 단말기 및 그 방법에 관한 것으로서, 단말기의 저전력 모드에서는 일정 전류로 충전을 수행하고, 충전과 통화를 동시에 수행하는 고전력 모드에서는 펄스 형태의 충전 전류로 전원을 충전할 수 있도록 한다. 본 발명에 의하면, 단말기의 배터리에 전원을 충전하는 중에 통화를 수행하더라도 발열을 감소시킬 수 있다. 또한, 배터리에 전원을 충전할 때 일정 시간 동안 충전 전류를 1/N로 감소시킬 수 있다.

펄스형, 전원 충전, 배터리, 전류, 동작 전원, 고전력, 저전력

Description

펄스형 전원 충전 단말기 및 그 방법{Pulse type power charging terminal, and method thereof}

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 펄스형 전원 충전 단말기의 내부 구성을 개략적으로 나타낸 구성도,

도 2는 통화 중 저전력 모드 상태에서의 전원 충전 그래프를 나타낸 도면,

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 펄스형 전원 충전 방법을 설명하기 위한 동작 흐름도, 그리고

도 4는 통화 중 고전력 모드 상태에서의 전원 충전 그래프를 나타낸 도면이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

100 : 펄스형 전원 충전 단말기 110 : 입력부

120 : 배터리 130 : 전원 구동부

140 : 제어부 150 : 통신부

160 : 전원레벨 검출부 170 : 표시부

본 발명은 펄스형 전원 충전 단말기 및 그 방법에 관한 것이다.

일반적으로 이동 단말기에 전원을 충전하는 중에 전화 통화를 수행하게 되면, 충전에 따른 배터리에서 발생되는 열과, 통화 중에 발생하는 열이 동시에 발생했다. 이는, 배터리의 충전 시에 정해진 임계전압이 될 때까지 일정 전류(Constant Current)로 충전을 하기 때문에 충전 중에 계속 열이 발생되고, 통화로 인한 고전력 모드(High Power Mode) 시에 높은 출력을 내기 위해 단말기에서 많은 열을 발생하기 때문이었다.

이에 따라, 충전 중에 발생된 열과 통화 중에 발생된 열로 인해 단말기에 발생된 열이 점점 누적되었고, 사용자는 발생된 열에 의해 통화를 수행하는데 지장이 있었으며, 누적된 열로 인해 단말기와 사용자에게 좋지 않은 영향을 주는 문제점이 있었다.

상기 문제점을 해결하기 위해 본 발명은, 단말기의 저전력 모드에서는 일정 전류로 충전을 수행하고, 충전과 통화를 동시에 수행하는 고전력 모드에서는 펄스 형태의 충전 전류로 전원을 충전할 수 있도록 하는, 펄스형 전원 충전 단말기 및 그 방법을 제공함에 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 펄스형 전원 충전 단말기는, 동작 전원을 공급하는 배터리; 상기 배터리에 전원을 충전하는 충전부; 상기 동작 전원의 레벨을 검출하는 전원레벨 검출부; 및 상기 전원레벨 검출부를 통해 상기 동작 전원의 레벨이 고전력 상태인 경우에, 상기 배터리로 충전되는 전류가 펄스 형태로 충전되도록 제어하는 제어부를 포함한다.

또한, 통화에 관한 신호를 송수신하는 통신부;를 더 포함하고, 상기 고전력 상태는 상기 충전부를 통해 상기 배터리에 전원을 충전하는 중에 상기 통신부를 통해 통화에 관한 신호를 송수신하게 된다.

또한, 상기 전원레벨 검출부를 통해 상기 동작 전원이 저전력 레벨 상태인 경우에, 상기 제어부는 상기 충전부를 통해 상기 배터리로 일반적인 충전 동작을 수행하게 된다.

또한, 상기 제어부는, 상기 배터리로 충전되는 전원의 전압이 임계 전압이 되기까지 상기 전류가 펄스 형태로 상기 배터리로 충전되도록 제어하게 된다.

또한, 상기 제어부는, 상기 배터리로 충전되는 전압이 2.5 V 이상으로 계속 충전되어 4.2 V가 되는 시점까지 상기 전류가 상기 배터리에 펄스 형태로 충전되도록 제어하게 된다.

그리고, 상기 제어부는, 상기 배터리로 충전되는 전압이 2.5 V 이상으로 계속 충전되어 4.2 V가 되는 시점까지 상기 전류가 1/N의 펄스 형태로 상기 배터리에 충전되도록 제어하게 된다.

한편, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 펄스형 전원 충전 방법은, 배터리로 충전되는 상태에서 동작 전원의 레벨을 검출하는 단계; 및 상기 동작 전원의 레벨이 고전력 레벨인 경우에, 상기 배터리에 펄스 형태로 전류를 충전하는 단계를 포함한다.

여기서, 상기 고전력 상태는 상기 배터리에 전원을 충전하는 중에 통화에 관한 신호를 송수신하는 것을 포함한다.

또한, 상기 충전하는 단계는, 상기 배터리로 충전되는 전원의 전압이 임계 전압이 되기까지 상기 배터리에 상기 전류를 펄스 형태로 충전하게 된다.

또한, 상기 배터리로 충전되는 전원의 전압이 2.5 V 이상으로 계속 충전되어 4.2 V가 되는 시점까지 상기 배터리에 상기 전류를 펄스 형태로 충전하게 된다.

그리고, 상기 충전하는 단계는, 상기 배터리로 충전되는 전압이 2.5 V 이상으로 계속 충전되어 4.2 V가 되는 시점까지 상기 전류를 1/N의 펄스 형태로 상기 배터리에 충전하게 된다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다.

우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다.

또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 펄스형 전원 충전 단말기의 내부 구성을 개략적으로 나타낸 구성도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명이 적용된 펄스형 전원 충전 단말기(100)는 입력부(110), 배터리(120), 전원 구동부(130), 제어부(140), 통신부(150), 전원레벨 검출부(160) 및 표시부(170)를 포함한다.

입력부(110)는 사용자의 조작 명령을 입력하여 제어부(140)로 전달한다.

배터리(120)는 단말기의 동작에 필요한 전원을 공급한다.

전원 구동부(130)는 제어부(140)의 제어 신호에 따라 배터리(120)로부터 전원이 각 장치로 공급되도록 하거나, 배터리(120)의 전원 공급을 차단한다.

또한, 전원 구동부(130)는 제어부(140)의 제어 신호에 따라 배터리(120)의 공급 전압을 조정하거나 공급 전류를 조정한다. 따라서, 전원 구동부(130)는 일정 전류가 공급되는 고전력 모드 상태에서 배터리(120)로부터 공급되는 전류가 펄스 형태로 공급되게 된다.

그리고, 전원 구동부(130)는 사용자가 단말기의 배터리(120)에 전원을 충전하기 위해 외부 TA(Travel Adaptor)를 배터리(120)에 연결하는 경우, 외부 TA의 연결을 검출하여 제어부(140)로 전달하며, 외부 TA로부터 전원을 배터리(120)로 충전시킨다. 따라서, 전원 구동부(130)는 외부로부터의 전원을 배터리(120)로 충전시키 는 충전부일 수 있다.

제어부(140)는 배터리(120)로부터 전원이 각 장치로 공급되도록 전원 구동부(130)를 제어한다. 또한, 제어부(140)는 통화 중 동작을 수행하는 고전력 모드 상태에서 배터리(120)로부터 전류가 펄스 형태로 공급되도록 전원 구동부(130)를 제어한다. 그리고, 제어부(140)는 통화 중에 단말기의 동작이 저전력 모드 상태인 경우에는 일반적인 충전 동작을 수행한다.

통신부(150)는 이동 통신망을 통해 다른 이동 단말기와 음성 통화 또는 데이터에 관한 신호를 송수신한다.

전원레벨 검출부(160)는 배터리(120)의 전원 레벨을 검출한다. 즉, 전원레벨 검출부(160)는 배터리(120)로부터 공급되는 전원의 전류 레벨 또는 전압 레벨을 검출하여 제어부(140)로 전달한다.

표시부(170)는 단말기의 동작 상태를 표시한다.

도 2는 통화 중 저전력 모드 상태에서의 전원 충전 그래프를 나타낸 도면이다.

도 2를 참조하면, 외부 TA로부터 전원 구동부(130)를 통해 배터리(120)로 전원이 충전되는 상태에서 사용자에 의해 통화 동작이 수행되는 경우에, 처음에 배터리(120)의 전원이 2.5 V(볼트)가 될 때까지의 선조건 선충전(Prequalification state-Precharge) 상태에서 급속 충전 전류(Fast Charge Current)가 10 % 정도의 전류로 충전된다. 제어부(140)는 전원 구동부(130)를 통한 전원레벨 검출부(160)로 부터 이를 감지한다.

이어, 배터리(120)로 충전되는 전원의 전압 상태가 2.5 V 이상이 되는 시점부터 배터리(120)의 충전 전류는 충전 전압이 임계 전압, 예컨대, 4.2 V가 되는 시점까지 일정 전류(Constant Current)로 계속 충전된다.

배터리(120)의 충전 전압은 임계 전압 4.2 V가 넘는 시점부터 일정 전압(Constant Voltage)으로 충전되고, 충전 전류는 임계 전압 4.2 V가 되는 시점부터 기하 급수적으로 감소하게 된다.

따라서, 배터리(120)에서 충전 전압이 2.5 V가 되는 시점부터 임계 전압 4.2 V가 되는 시점까지의 구간, 즉, 일정 전류로 계속 충전되는 구간에서 배터리(120)에 열이 발생하게 된다.

또한, 단말기는 통신부(150)를 통한 전화 통화에 관한 음성 신호를 송수신하게 되고, 통화가 길어지게 되면 통신부(150)를 통한 계속적인 음성 신호의 송수신에 따른 통신부(150)의 전원 소모로 열이 발생하게 되는 것이다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 펄스형 전원 충전 방법을 설명하기 위한 동작 흐름도이다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 사용자가 배터리(120)에 전원을 충전하기 위해 외부 TA를 배터리(120)에 연결하여 충전을 시작하게 되면, 제어부(140)는 전원 구동부(130)를 통해 TA를 검출하게 된다(S302).

제어부(140)는 전원 구동부(130)를 통해 TA를 검출하게 되면, 단말기의 통화 상태를 확인하기 위해 통신부(150)를 통해 전화 통화에 관한 음성 신호의 송수신이 있는지를 확인한다(S304).

배터리(120)로 전원이 충전되는 상태에서, 통신부(150)를 통해 통화 중인 것으로 판단되면(S306), 제어부(140)는 전원레벨 검출부(160)를 통해 단말기의 동작 전원 레벨을 검출한다(S308).

외부 TA로부터 전원 구동부(130)를 통해 배터리(120)에 전원이 충전될 때, 도 2에 도시된 바와 같이 처음에 배터리(120)의 전원이 2.5 V(볼트)가 될 때까지 급속 충전 전류(Fast Charge Current)가 10 % 정도의 전류로 배터리(120)에 충전된다. 이때, 사용자에 의해 통신부(150)를 통해 통화에 관한 음성 신호가 송수신되는 경우에 배터리(120)의 전원이 통신부(150)로 공급된다.

그러나, 외부 TA로부터 배터리(120)로 계속적으로 전원이 충전되는 상태이므로, 배터리(120)의 충전 전압은 시간이 지날수록 도 4에 도시된 바와 같이 상승하여 2.5 V가 되는 시점까지 이른다. 여기서, 도 4는 통화 중 고전력 모드 상태에서의 전원 충전 그래프를 나타낸 도면이다.

제어부(140)는 전원레벨 검출부(160)를 통해 배터리(120)에 충전되는 전압이 2.5 V가 되는 시점을 고전력 모드 상태로 검출한다(S310). 즉, 배터리(120)에 전원이 충전되는 중에 통신부(150)를 통해 통화에 관한 신호가 송수신되는 상태를 고전력 모드 상태로 검출한다.

제어부(140)는 단말기의 동작 전원 레벨의 상태가 고전력 모드 상태인 경우에, 도 4에 도시된 바와 같이 배터리(120)에 충전되는 전류가 1/N 펄스 형태로 충 전되도록 전원 구동부(130)를 제어한다(S312).

이때, 제어부(140)는 단말기의 동작 전원 레벨이 2.5 V에서 4.2 V가 되는 시점까지 배터리(120)에 1/N 개의 펄스 형태로 전류가 충전되게 한다. 여기서, N은 정수일 수 있다.

이는, 배터리(120)에 펄스 높이의 전류로 일정 펄스폭 만큼의 시간 동안 전류가 충전되다가 낮은 전류로 일정 시간만큼 충전되는 형태가 반복되어, 결국 펄스 형태로 배터리(120)에 전류가 공급되어 충전이 이루어지는 것이다.

따라서, 충전을 위한 전류가 배터리(120)에 펄스 형태로 공급됨으로써, 배터리(120)에서 발생되는 열의 양을 줄일 수 있다. 즉, 배터리(120)의 충전 전류에 대해 일정 시간 동안 일정 전류의 1/N로 감소시킬 수 있다.

한편, 배터리(120)로 전원이 충전되는 상태에서, 통신부(150)를 통해 통화 중이 아니거나(S306-NO), 단말기의 동작 전원의 레벨이 일정치 이하로 낮아 저전력 모드 상태일 경우에(S310-NO), 제어부(140)는 일반적이 충전 동작이 수행되도록 전원 구동부(130)를 제어한다(S314).

즉, 제어부(140)는 단말기가 저전력 모드 상태일 경우에 도 2에 도시된 바와같이 동작 전원의 레벨이 2.5 V 이상 4.5 V 이하가 되는 구간 동안 일정 전류로 배터리(120)에 충전하는 동작을 수행하는 것이다.

전술한 바와 같이 본 발명에 의하면, 단말기의 저전력 모드에서는 일정 전류로 충전을 수행하고, 충전과 통화를 동시에 수행하는 고전력 모드에서는 펄스 형태의 충전 전류로 전원을 충전할 수 있도록 하는, 펄스형 전원 충전 단말기 및 그 방 법을 실현할 수 있다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다.

따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다.

본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 단말기의 배터리에 전원을 충전하는 중에 통화를 수행하더라도 발열을 감소시킬 수 있다. 또한, 배터리에 전원을 충전할 때 일정 시간 동안 충전 전류를 1/N로 감소시킬 수 있다.

Claims (11)

1. 통신부;

   단말기에 동작 전원을 공급하는 배터리;

   상기 배터리에 전원을 충전하는 충전부;

   상기 배터리로부터 공급되는 전원의 레벨을 검출하는 전원레벨 검출부; 및

   상기 단말기가 상기 통신부를 통해 통화에 관한 신호를 송수신하는 상태에서, 상기 전원레벨 검출부를 통해 검출한 전원의 레벨에 기초하여 상기 배터리를 충전하도록 상기 충전부를 제어하는 제어부

   를 포함하는 펄스형 전원 충전 단말기.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 제어부는,

   상기 전원레벨 검출부를 통해 검출한 전원의 레벨이 기 설정된 값 이상이면, 펄스 형태의 전류를 이용하여 상기 배터리를 충전하도록 상기 충전부를 제어하는 것을 특징으로 하는 펄스형 전원 충전 단말기.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 제어부는,

   상기 전원레벨 검출부를 통해 검출한 전원의 레벨이 기 설정된 값보다 작으면, 일정한 레벨의 전류를 이용하여 상기 배터리를 충전하도록 상기 충전부를 제어하는 것을 특징으로 하는 펄스형 전원 충전 단말기.
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