KR101269266B1 - 배터리온도 상승에 따른 휴대용 전자기기 손상 방지 장치및 방법 - Google Patents

배터리온도 상승에 따른 휴대용 전자기기 손상 방지 장치및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 충전도중, 배터리온도 상승에 따른 휴대용 전자기기의 손상을 방지하는 배터리온도 상승에 따른 휴대용 전자기기 손상 방지 장치 및 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 제 1 실시예에 적용되는 배터리온도 상승에 따른 휴대용 전자기기 손상 방지장치에서, PMU(400)는, 배터리 팩(100)으로부터 출력된 후 R1, R2에 의해 전압강하된 전압값(VT2)을 'ADCIN' 단자를 통해 입력받아 디지털데이터로 변환한다. 이어, PMU(400)는 디지털데이터로 변환된 전압값(VT2)에 대응되는 배터리온도를 검출하고 검출된 배터리온도가 소정 값(예를 들어, 50~55℃) 이상인 것으로 판단되면 'I2C' 단자를 통해 배터리온도가 50~55℃ 이상임을 CPU(300)에 알린다. CPU(300)는 'GPIO' 단자에 연결된 'FET'를 '오프(off)'시키고, 충전부(200)에 연결된 저항값(R)은 R=R3+R4로 되어 배터리 팩(100)에 충전되는 충전전류를 하향조절(통상 이때 충전전류는 0.5A)하게 된다.이에 따라, 본 발명은 휴대용 전자기기 내부에 각종 부품들의 온도상승을 막아 휴대용 전자기기의 손상을 방지하는 매우 유용한 발명인 것이다.
배터리 팩, DMB, PMP, PDA, PMU, 배터리온도, 충전전류

Description

배터리온도 상승에 따른 휴대용 전자기기 손상 방지 장치 및 방법{Apparatus and method for preventing an electronic equipment damage by rising battery temperature}
도 1은 종래에 휴대용 전자기기의 개략적인 구성 블럭도이다.
도 2는 본 발명에 따른 휴대용 전자기기의 구성 블럭도이다.
도 3은 배터리온도 상승에 따라 하향조절되는 충전전류를 예시한 것이다.
도 4는 본 발명인 배터리온도 상승에 따른 휴대용 전자기기 손상 방지방법의 흐름도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
10,100 : 배터리 팩 20,200 : 충전부
30 : 충전전류 조절부
31,300 : CPU(Central Processing Unit)
40,400 : PMU(Power Management Unit)
50,500 : 주변기기
본 발명은 휴대용 전자기기의 손상을 방지하는 장치 및 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 충전도중, 배터리온도 상승에 따른 휴대용 전자기기의 손상을 방지하는 배터리온도 상승에 따른 휴대용 전자기기 손상 방지 장치 및 방법에 관한 것이다.
휴대용 전자기기는, 대개의 경우, 배터리 팩을 이용하여 제품에서 필요로 하는 전원을 공급받아 충전한다. 특히 이들 휴대형 전자기기 가운데 네비게이션(navigation)이나, DMB(Digital Multimedia Broadcasting) 디바이스인 PMP(Portable Multimedia Player) 또는 PDA(Personal Digital Assistants)의 경우 외부 온도의 영향을 많이 받는 차량 내에서 충전동작이 이루어진다.
도 1은 종래에 휴대용 전자기기의 개략적인 구성 블럭도로서, 도 1을 참조하여, 종래에 휴대용 전자기기에서의 충전동작에 대해 설명하면 다음과 같다.
배터리 팩(10)은 입력되는 전원을 직렬 및 병렬로 연결된 여러개의 배터리에 충전하고, 충전부(20)는 외부로부터 입력되는 DC전원(통상 5V)을 'BAT'단자를 통해 상기 배터리 팩(10)에 전송한다.
또한, 충전전류 조절부(30)는 충전부(20)를 거쳐 배터리 팩(10)에 충전되는 충전전류의 크기를 조절하기 위한 구성블럭이다.
즉, 사용자에 의해 '고속충전모드'가 선택되지 않은 상태에서는, CPU(31)가 'GPIO' 단자에 연결된 'FET'를 '오프(off)'시키고, 충전부(20)에 연결된 저항값(R)은 R=R3+R4이 되어 배터리 팩(10)에 충전되는 충전전류의 크기가 설정(통상 이때 충전전류는 0.5A)된다.
반면, 사용자의 의해 '고속충전모드'가 선택되면, CPU(31)는 상기 'FET'를 '온(on)'시키고, 충전부(20)에 연결된 저항값(R)은 R=R3이 되어 배터리 팩(10)에 충전되는 충전전류는 상향조절(통상 R3=R4로 충전전류는 1A)된다.
또한, PMU(Power Management Unit, 이하 'PMU'라 함)(40)는 각 구성요소들{충전부(20), 충전전류 조절부(30), 주변기기(50)}에의 전원공급을 제어한다. 상기 주변기기(50)에는 휴대용 전자기기의 구성요소들 가운데 도 1에 상세히 언급되지 않은 구성요소들(예를 들어, RAM, LCD, I/O 관련 구성요소, 버튼, HDD 등)이 포함될 수 있다.
한편, 상기 배터리 팩(10)은 내장된 온도센서로부터 출력되는 전압값(VT1)을 'TS'단자를 통해 충전부(20)로 전송한다. 충전부(20)는, 상기 배터리 팩(10)으로부터 출력된 후 R1, R2에 의해 전압강하된 전압값(VT2)을 입력받아 전압값(VT2)에 따른 배터리온도가 포화상태(예를 들어, 60℃ 이상)이면 배터리 팩(10)으로의 충전동작을 중단한다.
그런데, 전술한 바와 같이 충전동작이 중단된 상태에서도 외부 온도가 상승하게 되면 배터리온도는 계속 상승하게 되고, 외부 온도의 영향을 많이 받는 차량 내에서 충전동작이 이루어진 경우, 휴대용 전자기기 내부에 각종 부품들의 온도가 상승하여 휴대용 전자기기가 손상되는 문제점이 발생되었다.
더구나, 사용자에 의해 '고속충전모드'가 선택되어 충전전류가 높게 설정되면 배터리온도는 더욱 급격하게 상승되어, 휴대용 전자기기의 손상정도가 더욱 심각해지는 문제점이 발생되었다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창작된 것으로서, 배터리온도 상승시 충전전류를 하향조절하여 배터리온도의 급격한 상승을 막음으로써 휴대용 전자기기 내부에 각종 부품들의 온도상승을 방지하는 배터리온도 상승에 따른 휴대용 전자기기 손상 방지 장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한 본 발명은, 배터리온도가 포화상태인 경우 휴대용 전자기기 각 구성요소에의 전원공급을 선별적으로 차단함으로써 배터리에 연결된 휴대용 전자기기 내부에 각종 부품들의 온도상승을 방지하는 배터리온도 상승에 따른 휴대용 전자기기 손상 방지 장치 및 방법을 제공하는 데 다른 목적이 있다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 1 실시예에 따른 배터리온도 상승에 따른 휴대용 전자기기 손상 방지장치는, 임의의 전원을 충전중인 휴대용 전자기기의 배터리온도를 검출하는 배터리온도 검출수단; 및 상기 검출된 배터리온도가 소정 값 이상이면, 상기 충전되는 전원의 충전전류 크기를 하향조절하는 충전전류 조절수단을 포함한다.
상기 소정 값은 50~55℃ 범위 내에 속할 수 있다.
상기 휴대용 전자기기 각 구성요소에의 전원공급을 제어하는 전원공급 제어수단을 더 포함하되, 상기 전원공급 제어수단은, 상기 검출된 배터리온도가 포화상태이면, 상기 각 구성요소에의 전원공급을 선별적으로 차단할 수 있다.
상기 전원공급 제어수단은, 상기 각 구성요소에의 전원공급이 슬립모드(sleep-mode)가 되도록 제어할 수 있다.
상기 포화상태에서의 배터리온도는 60℃ 이상일 수 있다.
또한, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 배터리온도 상승에 따른 휴대용 전자기기 손상 방지방법은, 임의의 전원을 충전중인 휴대용 전자기기의 배터리온도를 검출하는 제 1 단계; 상기 검출된 배터리온도가 소정 값 이상인지의 여부를 판단하는 제 2단계; 및 상기 제 2단계의 판단결과 배터리온도가 소정 값 이상이면, 상기 충전되는 전원의 충전전류 크기를 하향조절하는 제 3단계를 포함한다.
상기 소정 값은 50~55℃ 범위 내에 속할 수 있다.
상기 제 2단계의 판단결과 배터리온도가 포화상태이면, 상기 휴대용 전자기기 각 구성요소에의 전원공급이 선별적으로 차단되도록 제어하는 제 4단계를 더 포함할 수 있다.
상기 제 4단계는, 상기 각 구성요소에의 전원공급이 슬립모드(sleep-mode)가 되도록 제어할 수 있다.
상기 포화상태에서의 배터리온도는 60℃ 이상일 수 있다.
이상과 같은 구성과 흐름에 의해, 본 발명에 따른 배터리온도 상승에 따른 휴대용 전자기기 손상 방지 장치 및 방법은, 배터리온도 상승시 충전전류를 하향조절하여 배터리온도의 급격한 상승을 막고 더 나아가, 배터리온도가 포화상태인 경우 휴대용 전자기기 각 구성요소에의 전원공급을 선별적으로 차단함으로써, 배터리에 연결된 휴대용 전자기기 내부에 각종 부품들의 온도상승을 방지하는 것이다.
이하에서는, 도면을 참조하여 배터리온도 상승에 따른 휴대용 전자기기 손상 방지 장치 및 방법이 적용된 실시예에 대하여 보다 상세히 설명하기로 한다.
참고로, 후술되는 실시예에서는, 사용자에 의해 '고속충전모드'가 선택가능하고, '고속충전모드' 선택시의 충전전류가 '고속충전모드' 비선택시의 충전전류 보다 높도록 구현하였으나, 이는 본 발명을 구현하기 위한 필수요소가 아님을 미리 말해둔다.
도 2는 본 발명에 따른 제 1 실시예에 적용되는 휴대용 전자기기의 구성블럭도이다.
배터리 팩(100)은 입력되는 전원을 직렬 및 병렬로 연결된 여러개의 배터리 에 충전하고, 충전부(200)는 외부로부터 입력되는 DC전원(통상 5V)을 'BAT'단자를 통해 상기 배터리 팩(100)에 전송한다.
사용자의 의해 '고속충전모드'가 선택시, CPU(300)는, 상기 'FET'를 '온(on)'시키고, 충전부(200)에 연결된 저항값(R)은 R=R3로 되어 배터리 팩(100)에 충전되는 충전전류가 높게 설정(통상 이때의 충전전류는 1A)된다.
또한, PMU(400)는 각 구성요소들{충전부(200), CPU(300), 주변기기(500)}에의 전원공급을 제어한다. 그리고, 상기 주변기기(500)에는 휴대용 전자기기의 구성요소들 가운데 도 2에 상세히 언급되지 않은 구성요소들(예를 들어, RAM, LCD, I/O 관련 구성요소, 버튼, HDD 등)이 포함될 수 있다.
한편, 배터리 팩(100)은 내장된 온도센서로부터 출력되는 전압값(VT1)을 'TS'단자를 통해 PMU(400)로 전송한다. PMU(400)는, 상기 배터리 팩(100)으로부터 출력된 후 R1, R2에 의해 전압강하된 전압값(VT2)을 'ADCIN' 단자를 통해 입력받아 디지털데이터로 변환한다.
이어, PMU(400)는 디지털데이터로 변환된 전압값(VT2)에 대응되는 배터리온도를 검출하고 검출된 배터리온도가 소정 값(예를 들어, 50~55℃) 이상인 것으로 판단되면 'I2C' 단자를 통해 배터리온도가 50~55℃ 이상임을 CPU(300)에 알린다. 이에 따라, CPU(300)는 'GPIO' 단자에 연결된 'FET'를 '오프(off)'시키고, 충전부(200)에 연결된 저항값(R)은 R=R3+R4로 되어 배터리 팩(100)에 충전되는 충전전류를 하향조절(통상 이때 충전전류는 0.5A)하게 된다.
또한, PMU(400)는 상기 검출된 배터리온도가 포화상태(예를 들어, 60℃ 이상)인 것으로 판단되면 'I2C' 단자를 통해 배터리온도가 포화상태임을 CPU(300)에 알린다. 이에 따라, CPU(300)는 'I2C' 단자를 통해 '슬립모드(sleep-mode)'로 전환할 것을 PMU(400)에 명령하고, PMU(400)는 각 구성요소들{충전부(200), CPU(300), 주변기기(500)}에의 전원공급을 '슬립모드'로 전환함으로써, 상기 각 구성요소에의 전원공급을 선별적으로 차단하게 된다. '슬립모드'로 전환시 PMU(400)는, 충전부(200)와 CPU(300), 그리고 주변기기(500) 가운데 특히 하드디스크(도면 미도시함)로의 전원공급을 차단할 수 있다.
도 3은 배터리온도 상승에 따라 하향조절되는 충전전류를 예시한 것이고, 도 4는 본 발명에 따른 제 1 실시예에 적용되는 배터리온도 상승에 따른 휴대용 전자기기 손상 방지방법의 흐름도이다.
이하에서는, 상기와 같이 구성되는 배터리온도 상승에 따른 휴대용 전자기기 손상 방지장치의 동작에 대해, 도 3 및 도 4와 병행하여 상세히 설명하기로 한다.
사용자의 의해 '고속충전모드'가 선택되면(S401의 "예"), CPU(300)는, 'GPIO'단자를 통해 연결된 'FET'를 '온(on)'시켜 배터리 팩(100)에 충전되는 충전전류가 높게 설정(통상 이때의 충전전류는 1A)되도록 제어한다.
한편, 배터리 팩(100)은 내장된 온도센서로부터 출력되는 전압값(VT1)을 'TS'단자를 통해 PMU(400)로 전송한다. PMU(400)는, 상기 배터리 팩(100)으로부터 출력된 후 R1, R2에 의해 전압강하된 전압값(VT2)을 'ADCIN' 단자를 통해 입력받아 디지털데이터로 변환하여 전압값(VT2)에 대응되는 배터리온도를 검출한다.
PMU(400)에 의해 이루어지는 배터리온도 검출과정은 다음과 같다. 도 3에 예시된 바와 같이, PMU(400)는 디지털데이터로 변환된 전압값(VT2)이, 2.5V인 경우 0℃, 1V인 경우 50℃, 0.5V인 경우 60℃인 것으로 각각의 배터리온도를 검출한다.
이어, PMU(400)는 상기 검출된 배터리온도가 소정 값(예를 들어, 50~55℃) 이상인 것으로 판단되면(S402의 "예") 'I2C' 단자를 통해 배터리온도가 50~55℃ 이상임 CPU(300)에 알린다. 이에 따라, CPU(300)는 'GPIO' 단자에 연결된 'FET'를 '오프(off)'시켜 배터리 팩(100)에 충전되는 충전전류를 하향조절(통상 이때의 충전전류는 0.5A)하게 된다(도 3을 참조)(S403).
또한, PMU(400)는 상기 검출된 배터리온도가 포화상태(예를 들어, 60℃) 이상인 것으로 판단되면(S404의 "예") 'I2C' 단자를 통해 배터리온도가 포화상태임을 CPU(300)에 알린다. 이에 따라, CPU(300)는 'I2C' 단자를 통해 '슬립모드(sleep-mode)'로 전환할 것을 PMU(400)에 명령하고, PMU(400)는 각 구성요소들{충전부(200), CPU(300), 주변기기(500)}에의 전원공급을 '슬립모드'로 전환(S405)하게 된다.
상술한 바와 같이, 본 발명이 도면에 도시된 실시예를 참고하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것들에 불과하며, 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 요지 및 범위를 벗어나지 않으면서도 다양한 변형, 변경 및 균등한 타 실시예들이 가능하다는 것을 명백하게 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 등록청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 배터리온도 상승에 따른 휴대용 전자기기 손상 방지 장치 및 방법은, 배터리온도 상승시 충전전류를 하향조절하여 배터리온도의 급격한 상승을 막고 더 나아가, 배터리온도가 포화상태인 경우 배터리에 연결되는 휴대용 전자기기 각 구성요소에의 전원공급을 선별적으로 차단함으로써, 휴대용 전자기기 내부에 각종 부품들의 온도상승을 막아 휴대용 전자기기의 손상을 방지하는 매우 유용한 발명인 것이다.

Claims (10)

  1. 임의의 전원을 충전중인 휴대용 전자기기의 배터리 온도를 검출하는 배터리온도 검출수단;
    상기 검출된 배터리온도가 소정 값 이상이면, 상기 충전되는 전원의 충전전류 크기를 하향조절하는 충전전류 조절수단; 그리고
    검출된 배터리 온도가 포화상태이면, 휴대용 전자기기의 각 구성요소로의 전원공급을 선별적으로 차단하는 전원공급제어수단을 포함하여 구성되는 휴대용 전자기기의 손상 방지장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 소정 값은 50~55℃ 범위 내에 속하는 것을 특징으로 하는 배터리온도 상승에 따른 휴대용 전자기기 손상 방지장치.
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 전원공급 제어수단은, 상기 각 구성요소에의 전원공급이 슬립모드(sleep-mode)가 되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 배터리온도 상승에 따른 휴대용 전자기기 손상 방지장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 포화상태에서의 배터리온도는 60℃ 이상인 것을 특징으로 하는 배터리온도 상승에 따른 휴대용 전자기기 손상 방지장치.
  6. 임의의 전원을 충전중인 휴대용 전자기기의 배터리 온도를 검출하는 검출단계;
    검출된 배터리온도가 소정 값 이상이면, 충전전류를 하향 조절하는 전류조절단계: 그리고
    검출된 배터리 온도가 포화상태이면, 휴대용 전자기긱의 각 구성 요소로의 전원공급을 선별적으로 차단하는 선별적 차단단계를 포함하여 구성되는 휴대용 전자기기 손상 방지방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 소정 값은 50~55℃ 범위 내에 속하는 것을 특징으로 하는 배터리온도 상승에 따른 휴대용 전자기기 손상 방지방법.
  8. 삭제
  9. 제 6 항에 있어서,
    상기 선별적 차단단계는, 상기 각 구성요소에의 전원공급이 슬립모드(sleep-mode)가 되도록 제어하는 것을 더 포함하여 구성되는 배터리온도 상승에 따른 휴대용 전자기기 손상 방지방법.
  10. 제 6 항에 있어서,
    상기 포화상태에서의 배터리온도는 60℃ 이상인 것을 특징으로 하는 배터리온도 상승에 따른 휴대용 전자기기 손상 방지방법.
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