KR101280366B1 - 이동통신 단말기 및 그 충전방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 이동통신 단말기 및 그 충전방법에 관한 것으로서, 배터리 충전 중 이동통신 단말기의 동작상태에 따라 배터리의 충전완료조건을 가변제어함으로서, 배터리 충전량의 편차가 크게 감소되고, 충전완료까지 소요되는 시간 및 동작상태 별 충전시간의 편차가 크게 감소되며, 그에 따라 배터리가 과충전 되는 것을 방지하고 배터리의 수명을 증가시키는 효과가 있다.

이동통신 단말기, 배터리, 충전, 소비전류, 동작상태

Description

이동통신 단말기 및 그 충전방법{Mobile communication terminal and charging method for same}

도 1 은 종래 발명에 따른 이동통신 단말기의 배터리 충전 중 전류 변화가 도시된 그래프,

도 2 는 본 발명에 따른 이동통신 단말기의 구성이 도시된 블록도,

도 3 은 본 발명에 따른 이동통신 단말기의 배터리 충전 단계별 전압, 전류, 충전량의 변화가 도시된 그래프,

도 4 는 본 발명에 따른 이동통신 단말기의 배터리 충전 단계별 전압, 전류, 충전량의 변화가 도시된 그래프,

도 5 는 본 발명에 따른 이동통신 단말기의 배터리 충전에 중 전류 변화가 도시된 그래프, 그리고

도 6 은 본 발명에 따른 이동통신 단말기의 배터리 충전방법이 도시된 순서도이다.

<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>

10: 제어부 20: 배터리

30: 충전제어부 40: 통신모듈

50: 입력부 60: 표시부

70: 메모리

P: 외부전원

본 발명은 이동통신 단말기 및 그 충전방법에 관한 것으로서, 특히 이동통신 단말기의 동작 상태에 따라 충전완료조건을 가변시켜, 동작 상태에 따른 충전용량의 편차를 감소시키는 이동통신 단말기 및 그 충전방법에 관한 것이다.

최근, 이동통신 단말기는 이동통신 망을 통한 음성통화 뿐 아니라, 음악 및 동영상의 재생이 가능하게 되었으며, 카메라 등을 포함하여 다양한 기능을 구비하게 되었다.

이러한 이동통신 단말기는 동작전원을 공급하는 배터리로서, 일반적으로 리튬이온전지를 사용하는데, 기능이 다양화 됨에 따라 소비되는 전류가 증가되고, 동작 상태에 따라 사용 가능시간이 크게 가변되므로, 전원관리가 중요한 문제가 되고 있다.

여기서, 이동통신 단말기는 소모된 배터리를 충전하는데 있어, 정전압, 정전류 충전방식을 사용한다.

이는, 배터리의 전압이 일정전압에 도달하기까지 일정 전류로 충전을 하고, 상기 전압 도달 이후에는 소정의 전압을 유지하고 전류를 가변시켜 충전을 하게 된 다.

여기서, 이동통신 단말기는 배터리의 전압이 일정전압에 도달하면, 정전압 충전으로 충전방식을 전환하고, 충전전류가 도 1과 같이 서서히 감소되도록 한다.

도 1 은 종래 발명에 따른 이동통신 단말기의 배터리 충전 중 전류 변화가 도시된 그래프이고, 도 1의 ST1과, ST2는 각각 이동통신 단말기의 동작상태에 따른 충전전류의 변화를 도시한 그래프이다.

여기서, 이동통신 단말기는 충전중의 동작 상태에 따라 소모되는 전류의 크기가 상이한데, 그에 따라 그래프ST1와 ST2와 같이, 충전전류의 감소폭이 상이하게 된다.

제 2 상태(ST2)에서 소비되는 전류의 크기는 uc2이고, 제 1 상태(ST1)에서의 소비전류의 크기가 uc1 인 경우, 그에 따라, 충전전류의 감소폭에 차이가 발생되어, 제 1상태에서는 제 1 충전시간(TE1)에서 충전이 완료되나, 제 2 상태(ST2)에서는 제 2 충전시간(TE2)에서 충전이 완료되게 된다.

이때, 제 1 상태와 제 2 상태는 소정 용량 만큼의 충전용량의 차이(CM1)가 발생하게 되고, 또한, 각각의 동작 상태에 따라 제 1 충전시간과 제 2 충전시간의 차이(TM1)만큼 충전시간이 달라지는 차이가 발생하게 되는 문제점이 있다.

여기서, 이동통신 단말기가 상기와 같이 충전 시 충전용량의 차이가 발생되는 경우, 이동통신 단말기의 배터리가 과 충전되고 과열되는 문제점이 발생될 수 있으며, 또한 매 충전시마다 이동통신 단말기의 사용시간의 차이가 발생될 수 있다.

따라서 본 발명의 목적은 이동통신 단말기의 동작상태에 따라 배터리의 충전 완료조건이 가변되도록 하여, 이동통신 단말기의 동작상태에 따른 충전용량 및 충전시간의 편차를 감소시키는 것을 방지하는 이동통신 단말기 및 그 충전방법을 제공하는데 있다.

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 이동통신 단말기는 동작전원을 공급하는 배터리와, 동작 상태를 모니터링 하고, 상기 배터리의 충전상태가 출력되도록 하는 제어부와, 상기 배터리로 소정 크기의 충전전류가 인가되도록 하여 충전을 제어하고, 상기 제어부로부터 인가되는 동작상태 정보를 바탕으로 상기 배터리의 충전완료조건을 가변시키는 충전제어부를 포함한다.

또한, 본 발명에 따른 이동통신 단말기의 충전방법은 소정 크기의 정전류가 충전전류로서 인가되어, 배터리가 충전되는 단계, 상기 배터리의 전지전압이 기준전압 이상인 경우, 전지전압이 유지되고 충전전류가 감소되는 단계, 동작상태에 따라 기준전류를 산출하는 단계, 충전전류가 기준전류 이하인 경우 충전을 종료하는 단계를 포함한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하면 다음과 같다. 도 2 는 본 발명에 따른 이동통신 단말기의 구성이 도시된 블록도이다.

본 발명에 따른 이동통신 단말기는 도 2에 도시된 바와 같이, 동작전원을 공급하는 배터리(20)와, 이동통신 망 또는 무선망을 통해 데이터를 송수신하는 통신 모듈(40)과, 다수의 버튼이 구비되어 데이터 및 사용자 명령을 입력받는 입력부(50)와, 동작상태가 출력되는 표시부(60)와, 데이터가 저장되는 메모리(70)를 포함한다.

또한, 이동통신 단말기는 입출력되는 데이터를 처리하고 그에 따른 동작을 제어하는 제어부(10)와, 제어부(10)에 의해 제어되는 이동통신 단말기의 동작상태에 따라 배터리 충전을 제어하는 충전제어부(30)를 포함한다.

이때, 이동통신 단말기는 입출력되는 음성을 변환하는 오디오부, 스피커, 마이크를 더 포함하여 구성되나, 본 발명의 요지를 흐리는 구성은 도면에서 생략하였으며 그에 대한 상세한 설명은 하기에서 생략한다.

이동통신 단말기는 외부전원(P)과 소정 수단에 의해 연결되어 배터리(20)를 충전한다. 이때, 이동통신 단말기는 외부전원과 연결 가능한 소정의 단자(미도시)를 더 포함하며, 이동통신 단말기 또는 배터리가 장착되는 별도의 거치대가 구비될 수 있다. 본 발명의 이동통신 단말기는 배터리를 충전하는 구성이 내부에 구비되어, 상기와 같은 소정의 단자 또는 거치대를 통해 외부전원(P)이 공급됨으로서, 배터리(20)가 충전되는 것을 예로 하여 설명하나, 본 발명의 이동통신 단말기의 배터리 충전을 위한 구성 및 배터리 충전방법은 이동통신 단말기 이외에 별도의 충전장치에 구성되어 동작될 수 있음을 명시한다.

표시부(50)는 이동통신 단말기의 동작상태를 출력하는 디스플레이 장치로서, 적어도 하나의 디스플레이 장치가 이동통신 단말기의 어느 일면에 구비된다. 예를 들어, 폴더형 이동통신 단말기인 경우, 메인 표시부와, 서브 표시부가 각각 상단 폴더와 하단폴더에 구비될 수 있다. 이때, 표시부(50)는 배터리(20)의 전지전압에 따른 잔여 전류용량에 대한 데이터가 이미지로 구현되어 출력됨으로서, 잔여 배터리양의 확인이 용이하도록 한다.

메모리(70)는 이동통신 단말기 동작을 위한 데이터 및 이동통신 단말기 동작에 의해 생성되는 데이터, 통신모듈(40)을 통해 송수신되는 데이터를 저장한다. 또한, 메모리(70)는 이동통신 단말기의 동작상태에 따라 구동되는 각각의 이동통신 단말기 구성에 대하여 그 소비전류 데이터를 저장한다. 즉, 메모리(70)는 이동통신 단말기의 동작상태에 따라 동작되는 표시부(60), 통신모듈(40), 오디오부(미도시) 등의 각 구성요소의 소비전류 데이터가 DB화 되어 저장된다.

예를 들어, 대기화면, 메뉴화면, 동작화면과 같은 소정의 데이터가 화면 출력되는 경우 그에 따른 표시부(50)의 소비전류와, 표시부가 하나 이상 구비되는 경우, 각각의 표시부의 소비전류에 대한 데이터가 저장된다. 또한, 음악 재생 시, 음악의 변환 및 재생, 출력에 따른 소비전류, 통신모듈(40)을 통해 인터넷 연결 시 그에 따른 소비전류 와 같이 각각의 구성요소가 구동하는 동안 소모되는 소비전류에 대한 데이터가 메모리(70)에 저장된다. 이때, 이동통신 단말기가 별도의 동작 없이 대기상태 즉, 기본동작 상태인 경우 그에 따른 소비전류 데이터를 포함한다.

여기서, 이동통신 단말기가 온도센서, 습도센서를 포함하여 이동통신 단말기 주변의 환경을 감지할 수 있는 경우, 메모리(70)에 이동통신 단말기 주변 온도, 습도에 따른 소비전류의 변화 데이터를 더 포함할 수 있다.

제어부(10)는 특정 동작이 수행되도록 제어명령을 생성하여, 각 구성요소를 구동시키고, 배터리(20)의 잔여 용량에 대한 정보 및 잔여용량 부족 시 충전이 필요함을 알리는 메시지를 생성하여 표시부(60)를 통해 화면 출력되도록 한다. 이때, 제어부(10)는 충전제어부(30)를 통해 배터리(20)가 충전 가능하도록 하며, 충전 중 이동통신 단말기의 동작상태 정보를 충전제어부(30)에 제공한다.

충전제어부(30)는 배터리(20)의 전지전압, 잔여 용량 과 같은 충전상태에 따라 충전모드가 가변되도록 제어하고, 제어부(10)에 의한 동작상태 정보 및 메모리(70)에 저장되는 동작상태별 소비전류데이터를 바탕으로, 충전 중 이동통신 단말기의 동작상태에 따라 배터리(20)의 충전완료 조건을 가변제어 한다. 이때, 충전제어부(30)는 다음과 같이 배터리(20)의 충전을 제어한다.

도 3 본 발명에 따른 이동통신 단말기의 배터리 충전 단계별 전압, 전류, 충전량의 변화가 도시된 그래프이고, 도 4 는 트리클모드를 제외한 CC모드 및 CV모드에 따른 배터리 충전 단계별 전압, 전류, 충전량의 변화가 도시된 그래프이다.이때, 도 3 및 도 4의 제 1라인(L1)은 전지전압의 크기 변화가 도시된 그래프이고, 제 2라인(L2)은 배터리의 충전량이 도시된 그래프이며, 제 3라인(L3)은 배터리로 공급되는 충전전류의 변화가 도시된 그래프이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 충전제어부(30)는 배터리(20)의 상태에 따라 일정일정 단계별로 충전모드가 가변되도록 하여 배터리(20)를 충전한다. 여기서, 배터리의 충전은, CC모드(Constant Current Mode, 이하 'CC모드')(T1), CV(Constant Voltage Mode, 이하 'CV모드')(T2)로 진행되며, 초기 충전 시 CC모드(T1)가 수행되기 전 트리클 모드(Trickle mode, T0)가 수행될 수 있다. 충전제어부(30)는 배터리 (20)의 상태 및 소정의 조건 만족시 충전모드가 가변되도록 한다.

이때, 트리클 모드(T0)는 배터리가 완전히 방전되어 있는 경우, 배터리 셀 및 내부회로의 보호를 위해 낮은 전류를 초기에 인가하는 것으로, 소정의 크기의 정전류가 충전전류로 인가되고, 그에 따라 전지전압이 증가된다.

충전제어부(30)는 트리클모드(T0)에서 배터리(20)의 전지전압이 제 1기준전압에 도달되면 트리클모드(T0)를 종료하고, 충전모드는 CC모드(T1)로 전환한다. 여기서 제 1 기준전압은 약 2.5V인 것이 바람직하나, 이는 일 예 일뿐 배터리의 용량, 배터리의 종류, 배터리가 장착되는 이동통신 단말기의 종류에 따라 가변될 수 있다.

이때, 충전제어부(20)는 배터리(20)가 방전되어 있지 않거나, 배터리(20)의 전지전압이 제 1 기준전압 이상인 경우, 도 4에 도시된 바와 같이 별도의 트리클 모드(T0)를 수행하지 않고, CC모드(T1)가 수행될 수 있다.

충전모드가 CC모드(T1)인 경우, 충전제어부(30)는 일정 크기의 정전류가 배터리(20)에 공급되도록 충전전류를 제어한다. 이때, 도 3의 제 3라인(L3)과 같이 일정 크기의 충전전류가 배터리(20)로 공급되면, 그에 따라 도 3 및 도 4의 제 1라인(L1)과 같이 전지전압이 증가하고, 제 2 라인(L2)과 같이 배터리(20)의 충전량이 증가하게 된다.

여기서, 충전제어부(30)는 증가하는 전지전압이 제 2기준전압에 도달되면, CC모드(T1)에서 CV모드(T2)로 충전모드를 전환한다. 이때, 제 2기준전압은 약 4.2V 로 설정되는 것이 바람직하나, 이는 배터리의 종류, 배터리가 장착되는 장치 및 설 정에 따라 가변될 수 있다.

CV모드(T2)는 충전의 마무리 단계로서, CC모드(T1)에 의해 배터리의 전지전압이 일정 전압 이상 도달된 경우, 충전제어부(30)는 도 3 및 도 4의 제 1 라인(L1)과 같이 일정 크기로 전압이 유지되도록 하고, 제 3라인(L3)과 같이 충전전류가 점차 감소되도록 하여 배터리(20)가 충전완료 되도록 한다. 이때, 전지전압이 제 2기준전압으로 유지되고, 충전전류는 배터리 충전완료 조건을 만족할 때 까지 감소한다.

여기서, 배터리 충전완료 조건은 배터리가 충전 완료된 것으로 판단하기 위한 기준으로서, CV모드(T2)에서 감소되는 충전전류에 대한 기준전류이다. 이때, 배터리(20)가 이동통신 단말기에 장착되어 충전되는 경우, 실제 충전전류는 배터리(20)의 충전 및 이동통신 단말기의 동작을 위한 소비전류의 합이므로, 이동통신 단말기의 동작상태에 따라 충전전류의 크기 및 CV모드에서의 충전전류 감소폭이 가변된다.

그에 따라, 충전제어부(20)는 이동통신 단말기의 동작상태에 따라 소모되는 소비전류의 크기가 상이하므로, 동작상태에 따라 충전완료 조건, 즉 기준전류의 크기를 가변시킨다. 여기서, 기준전류는 이동통신 단말기가 대기상태인 경우 충전완료에 따른 충전기본값에 이동통신 단말기의 각 구성요소가 동작되는 데에 따른 소비전류의 합을 가산하여 산출된다.

즉, 충전제어부(20)는 충전모드가 CV모드(T2)인 경우, 현재의 이동통신 단말기의 동작상태 정보를 제어부(10)로부터 입력받아, 현 동작 상태에 따른 소비전류 데이터를 메모리(70)로부터 읽어 기준전류를 산출한다. 상기와 같이 산출된 기준전류를 배터리(20)로 인가되는 충전전류와 비교하여, 충전전류가 기준전류에 도달하는 경우 배터리(20)의 충전이 완료된 것으로 판단한다.

이동통신 단말기가 무선으로 데이터를 송수신하거나, 음악을 재생하는 경우, 각각의 동작상태에 따라 소비되는 전류의 크기가 상이하므로, 그에 따라 배터리의 충전완료 조건을 가변제어하게 된다. 이때. 충전전류가 이동통신 단말기의 동작상태에 따라 산출되는 기준전류에 도달되는 경우 충전 완료 된 것으로 본다.

충전모드가 CV모드(T1)로 전환되면, 현재 배터리가 장착된 이동통신 단말기의 동작상태를 판단하고, 그에 따라 충전 완료 조건인 기준전류를 산출한다. 여기서 이동통신 단말기의 동작상태에 따른 소비전류를 측정하여, 측정된 소비전류의 크기에 따라 기준전류를 산출한다.

기준전류는 다음 수학식에 의해 산출된다.

여기서, 충전기본값은 배터리(20)의 충전 완료에 따른 기준전류의 기본값이고, 소비전류의 합은, 이동통신 단말기의 동작상태에 따른 소비전류의 합을 의미 하는 것으로, 기준전류를 산출하기 위한 동작상태 별 소비전류는 다음 표 1에 도시된 바와 같이 설정될 수 있다. 이때, 하기 표 1의 소비전류 값은 일 예 이며, 이동통신 단말기의 종류, 제조사에 따라 가변될 수 있다.

	동작	소비전류
1	대기상태	10
2	서브 LCD ON	15
3	메인 LCD ON	50
4	음악재생	150
5	인터넷 연결	200
6	카메라	170

즉, 표 1 과 같이, 상태1은 이동통신 단말기가 별도의 동작을 수행하지 않 대기상태인 경우는로서 이때의 소비전류는 10mA이고, 이동통신 단말기의 서브 LCD가 구동되는 경우 그에 따른 소비전류는 15mA, 메인 LCD가 구동되는 경우 소비전류는 50mA, 음악재생 시 소비전류는 150mA, 인터넷연결 및 채팅서비스 사용의 경우 소비전류는 200mA로 설정될 수 있다.

상기와 같은 동작상태에 따른 소비전류 데이터는, 각각의 동작상태 소비전류값이 별도로 측정되어 그 평균값으로 설정될 수 있으며, DB화 되어 메모리(70)에 저장된다. 또한, 음악재생 시 스피커 출력 또는 이어폰 출력, 카메라 동작시 일반 스틸사진촬영/동영상 촬영 과 같이 보세 세분화 된 소비전류데이터가 구성 될 수 있다.

상기와 같이 동작상태에 따른 소비전류 데이터가 메모리(70)에 저장되어 있는 경우, 충전제어부(30)는 제어부(10)로부터 입력받은 동작상태 정보와 상기 메모리(70)의 소비전류 데이터를 바탕으로 기준전류를 산출한다.

예를 들어, 이동통신 단말기가 음악을 재생하며, 서브 LCD를 통해 재생상태, 재생음악 정보가 출력되는 경우, 이동통신 단말기의 동작상태는 상태1, 상태2, 상태4가 적용된다. 이때, 기준전류는 상기 수학식 1에 따라 다음과 같이 연산된다. 단, 충전기본값은 80(mA)인 것으로 한다. 이때, 충전기본값은 가변될 수 있다. 기준전류= 80+10+15+150= 255(mA), 이므로, 기준전류는 255mA로 설정된다.

또한, 이동통신 단말기가 음악을 재생하면서, 인터넷에 연결되어 채팅서비스를 수행하는 있는 경우에는, 현재 상태1, 상태3, 상태 4, 상태 5 가 적용되어, 기준전류는 기본값 80과, 10,50, 150, 200의 합인 490(mA)으로 설정된다.

제어부(10)는 충전 완료시, 충전제어부(30)로부터 충전완료에 따른 신호를 인가받아, 그에 따른 아이콘 또는 메시지가 표시부(60)를 통해 출력되도록 제어하며, 램프가 구비되는 경우, 램프가 점등되도록 하고, 소정의 안내음이 스피커(미도시)를 통해 출력되도록 제어할 수 있다.

여기서, CV모드에서의 이동통신 단말기의 동작상태 별 충전전류의 변화(A) 및 그에 따른 기준전류에 따른 충전용량의 차이를 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 5 는 본 발명에 따른 이동통신 단말기의 배터리 충전에 중 전류 변화가 도시된 그래프이다. 도 5의 제 1 라인(ST1)은 이동통신 단말기가 제 1 동작상태 인 경우, CV모드에서의 충전전류의 변화가 도시된 그래프이고, 제 2 라인(ST2)은 이동통신 단말기가 제 2 동작상태 인 경우, CV모드에서의 충전전류의 변화가 도시된 그래프이다.

도 5에 도시된 바와 같이, 이동통신 단말기는 배터리(20) 충전 중 수행되는 동작에 따라 CV모드(T2)에서의 충전전류가 상이하게 나타난다. 예를 들어, 전술한 바와 같이 음악재생중 음악재생정보를 서브 LCD를 통해 출력하는 경우를 제 1 동작상태라 하고, 음악재생 중 인터넷을 통한 채팅서비스 사용 중인 경우를 제 2 동작상태라 할 때, 제 1 동작상태와 제 2 동작상태에서의 충전완료 조건 각각 상이하게 설정된다.

도 5의 제 1 기준전류(EC1)는 제 1 동작상태의 기준전류값이고, 제 2 기준전류(EC2)는 제 2 동작상태의 기준전류값이다. 또한, 제 1 시간(TE1')은 제 1 동작상태에서의 충전완료 시간이고, 제 2 시간(TE2')은 제 2 동작상태에서의 충전완료시간이며, 제 2시간편차(TM2)는 제 1 동작상태와 제 2 동작상태간의 배터리 충전완료시간의 편차이다. 여기서, 제 2 영역(CM2)은 상기와 같이 기준전류가 설정됨으로써 제 1 동작상태와 제 2 동작상태 간의 충전량의 편차이다.

여기서, 본 발명의 배터리 충전 시 충전전류의 변화 및 그에 따른 충전량의 편차를 전술한 도 1의 종래기술에 따른 배터리 충전시의 충전전류의 변화 및 그에 따른 충전량의 편차와 비교하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 배터리 충전시, 도 5에 도시된 바와 같이, 이동통신 단말기의 동작상태에 따라 기준전류가 가변되는데, 제1 동작상태와 제 2 동작상태 간의 충전량의 차이가 제 2 영역(CM2)의 면적에 해당하는 충전량으로 발생하게 된다.

반면, 전술한 도 1 의 종래기술에 따른 배터리 충전 시, 동일한 기준전류값에 따라 제 1 동작상태와 제 2 동작상태에서의 충전완료 시점이 결정되므로, 제 1 영역(도1의 CM1)의 면적만큼, 제 1 동작상태와 제 2 동작상태 간의 충전량의 편차가 발생된다.

그에 따라, 도 1 및 도 5에서와 같이, 본 발명에 따른 배터리 충전시, 제1 동작상태와 제 2 동작상태 간의 충전량의 차이가 전술한 종래에 비해 크게 감소됨을 알 수 있다.

또한, 전술한 도 1에서와 같이, 제 1 동작상태와 제 2 동작상태 간에 충전 완료 시간이 TM1의 시간차가 발생되는 반면, 본발명에 따른 배터리 충전에 있어서, 제 1 동작상태와 제 2 동작상태간의 충전완료시간의 차이는 TM2로 전술한 종래에 비해 시간편차가 크게 감소됨을 알 수 있다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 동작을 살펴보면 다음과 같다

도 6 은 본 발명에 따른 이동통신 단말기의 배터리 충전방법이 도시된 순서도이다.

외부전원이 연결되며, 이동통신 단말기의 배터리에 일정 크기의 전류가 인가되어 배터리 충전이 시작된다(S100). 이때, 배터리의 전지전압을 제 1 기준전압과 비교하여 충전모드를 설정한다(S105).

배터리의 전지전압이 제 1 기준전압 이하인 경우, 장착된 배터리가 방전 상태이거나, 낮은 전지전압을 갖는 것으로 판단하여 충전모드를 트리클 충전으로 설정하여 배터리를 충전한다(S110).

여기서, 트리클 충전은 배터리 충전모드 중 하나로서, 배터리가 방전되거나, 낮은 전지전압을 갖는 경우, 배터리 내부의 배터리 셀 및 충전회로를 보호하기 위해 전지전압이 제 1 기준전압 크기로 증가되기까지 소량의 전류를 인가하는 것이다.

배터리의 전지전압이 제 1 기준전압 이상으로 증가되는 경우, 충전모드가 CC모드(Constant Current Mode, 이하 CC모드)로 전환된다(S115). 이때, 배터리로 소정 크기의 정전류가 충전전류로서 공급되며, 상기 공급되는 충전전류에 의해 배터리가 충전되어 전지전압이 상승한다. 이때, 충전전류는 약 600mA 내지 1A 중 어느 하나의 값을 갖는 정전류인 것이 바람직하다. 충전모드가 CC모드로 전환되면, CC모드의 충전시간(제 1 충전시간)을 카운트한다.

소정 크기의 충전전류 공급에 따라 전지전압이 상승하면, 전지전압을 제 2 기준전압과 비교한다(S120). 여기서, 제 2 기준전압은 약 4.2V로 설정되는 것이 바람직하다.

배터리의 전지전압이 제 2 기준전압 이하인 경우, CC모드의 충전시간, 즉 제 1 충전시간을 제 1 기준시간과 비교하여, 시간초과(Time Over)여부를 판단한다(S125). 이때, 제 1 충전시간이 제 1 기준시간에 도달되지 않은 경우에는 CC모드를 유지하여 정전류의 충전전류로 충전한다(S115 내지 S125).

배터리의 전지전압이 제 2 기준전압보다 크거나, 제 1 충전시간이 제 1 기준기간을 경과한 경우에는 충전모드를 CC모드에서 CV모드(Constant Voltage Mode, 이하 CC모드)로 전환한다(S130). 이때, 충전모드가 상기와 같이 전환되면, CC모드에서의 충전시간인 제 1 충전시간은 초기화되고, CV모드의 충전시간인 제 2 충전시간이 카운트된다.

상기와 같이 충전모드가 CV모드로 전환되면, 배터리의 전지전압이 소정크기의 전압으로 유지되고, 충전전류는 점차 감소된다. 이때 전지전압은 제 2 기준전압으로 유지되는 것이 바람직하며, 충전전류는 충전시간의 경과에 반비례하여 감소된다.

또한, 충전모드가 CV모드로 전환되면, 현재 이동통신 단말기의 동작상태를 판단한다(S135). 예를 들어, 이동통신 단말기가 카메라를 이용하여 사진을 촬영하는 경우, 현재 구동되는 구성요소 즉, 입력되는 영상이 출력되는 메인 LCD, 촬영음을 출력하는 스피커, 카메라 과 같이 실제 구동되는 구성요소에 따라 동작상태를 판단한다. 또한, 인터넷을 통한 채팅서비스 사용 중 음악이 재생되는 경우에는 메인 LCD, 통신모듈, 음악재생 동작이 수행되므로 그에 따른 동작상태 정보를 판단한다.

상기 동작상태 정보에 따라, 현 동작상태에 따른 기준전류를 산춘한다(S140). 이때, 기준전류는 전술한 바와 같이, 충전기본값과, 대기상태에서의 소비전류와, 상기 동작상태에 따른 소비전류의 합으로 산출된다.

상기 산출된 기준전류를 가변되는 충전전류와 비교한다(S145).

이때, 충전전류가 기준전류보다 큰 경우에는 배터리가 충전완료되지 않은 것으로 판단하고, CV모드의 충전시간 즉, 제 2 충전시간을 제 2 기준시간과 비교하여 시간오버(time over)시간초과 여부를 판단한다(S150).

제 2 충전시간이 제 2 기준시간에 도달되지 않은 경우에는 현재의 충전모드인 CV모드를 유지하여 배터리를 충전한다(S130 내지 S150). 한편, 제 2 충전시간이 제 2 기준시간에 도달하거나, 경과하고, 또는 현재의 충전전류가 기준전류 이하인 경우에는 충전을 완료한다(S155). 이때 배터리 충전이 완료되었음을 알리는 안내메시지가 화면에 출력되거나, 충전완료를 안내하는 안내등이 점등 될 수 있으며, 또한 스피커를 통해 충전완료 안내음이 출력될 수 있다.

이상과 같이 본 발명에 의한 이동통신 단말기 및 그 충전방법을 예시된 도면을 참조로 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시예와 도면에 의해 본 발명은 한정되지 않고, 기술사상이 보호되는 범위 이내에서 응용될 수 있다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 이동통신 단말기 및 그 충전방법은 배터리 충전중 이동통신 단말기의 동작상태에 따른 충전량의 편차가 크게 감소되고, 충전완료까지 소요되는 시간 및 동작상태 별 충전시간의 편차가 크게 감소되며, 그에 따라 배터리가 과충전 되는 것을 방지하고 배터리의 수명을 증가시키며, 충전 시 충전량 및 충전시간의 편차로 인한 이동통신 단말기 사용시간 편차를 감소시킴으로서 제품의 신뢰성을 향상시키는 효과가 있다.

Claims (7)

1. 동작전원을 공급하는 배터리;

   이동통신 단말기의 동작 상태를 모니터링 하고, 상기 배터리의 충전상태가 출력되도록 하는 제어부; 및

   상기 배터리로 소정 크기의 충전전류가 인가되도록 하여 충전을 제어하고, 상기 동작 상태에 따른 소비전류에 기초하여, 상기 배터리의 충전완료조건을 가변시키는 충전제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동통신 단말기.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 충전제어부는 상기 소비전류에 기초하여, 기준전류를 산출하고, 상기 기준전류를 충전완료조건으로 설정하는 것을 특징으로 하는 이동통신 단말기.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 충전제어부는 상기 충전전류가 상기 기준전류 이하인 경우, 충전이 완료된 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 이동통신 단말기.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 동작 상태에 따른 소비전류데이터가 저장되는 메모리를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이동통신 단말기.
5. 소정 크기의 정전류가 충전전류로서 인가되어, 배터리가 충전되는 단계;

   상기 배터리의 전지전압이 기준전압 이상인 경우, 전지전압이 유지되고 충전전류가 감소되는 단계;

   동작 상태에 따른 소비전류에 기초하여, 기준전류를 산출하는 단계; 및

   상기 충전전류가 상기 기준전류 이하인 경우 충전을 종료하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동통신 단말기의 충전방법.
6. 제 5 항에 있어서,

   이동통신 단말기의 동작상태를 판단하고, 상기 동작상태에 따른 소비전류 데이터를 호출하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이동통신 단말기의 충전방법.
7. 제 6 항에 있어서,

   상기 기준전류는 충전 기본값과 상기 동작상태에 따른 소비전류의 합으로 산출되는 것을 특징으로 하는 이동통신 단말기의 충전방법.

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