KR101294025B1 - 휴대 기기, 배터리 팩, 배터리부 제어 장치 및 방법 - Google Patents

휴대 기기, 배터리 팩, 배터리부 제어 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

휴대 기기, 배터리 팩, 배터리부 제어 장치 및 방법이 개시된다. 개시된 배터리 팩은 k(2 이상의 정수임)개의 배터리부; 및 소정의 시간 주기 마다 상기 k개의 배터리부 중에서 적어도 하나의 배터리부가 부하로 전원을 공급하도록 제어하되, 상기 시간 주기 내의 전부 또는 일부의 시간 동안에는 상기 적어도 하나의 배터리부를 제외한 나머지 배터리부가 휴면 상태가 되도록 제어하는 전원 공급 제어부를 포함한다.

Description

휴대 기기, 배터리 팩, 배터리부 제어 장치 및 방법{MOBILE TERMINAL, BATTERY PACK, APPARATUS AND METHOD FOR CONTROLLING BATTERY UNIT}
본 발명의 실시예들은 배터리 사용시간을 연장할 수 있는 휴대 기기, 배터리 팩 및 상기 배터리 팩을 구성하는 배터리부의 제어 장치 및 방법에 관한 것이다.
스마트폰(Smart Phone), 태블릿 PC(Tablet PC), 노트북, PMP(Portable Multimedia Player) 등과 같은 휴대 기기의 사용이 증가함에 따라 휴대 기기의 성능과 더불어 휴대 기기의 사용에 핵심인 배터리의 사용시간이 중요한 이슈로 떠오르고 있다.
즉, 휴대 기기는 휴대성의 문제로 인해 대용량의 배터리를 사용하지 못하므로, 휴대 기기의 배터리의 사용시간을 연장할 수 있도록 하는 기술 개발의 필요성이 증가하고 있다.
이와 관련하여, 한국공개특허 제2008-0111997호(발명명칭: 휴대용 기기의 전원관리 제어장치 및 그 제어방법)에서는 방전 말기에 배터리 셀들의 공급 전압이 낮아져서 배터리 셀들에서의 방전 전류(Discharging Current)가 커지는 경우, 배터리 셀들의 연결 상태를 변경하여 공급 전압의 크기를 증가시킴으로써 배터리의 사용시간을 연장시키는 기술에 대해 개시하고 있다.
그러나, 상기한 종래 기술은 배터리 셀들에서의 방전 전류를 감소시키는 것으로 목적으로 하는 것으로서, 이에 따른 배터리의 사용시간 증가율은 크지 않다는 문제점이 있었다.
상기한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해, 본 발명에서는 배터리 사용시간을 연장할 수 있는 휴대 기기, 배터리 팩 및 상기 배터리 팩을 구성하는 배터리부의 제어 장치 및 방법을 제안하고자 한다.
본 발명의 다른 목적들은 하기의 실시예를 통해 당업자에 의해 도출될 수 있을 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, k(2 이상의 정수임)개의 배터리부; 및 소정의 시간 주기 마다 상기 k개의 배터리부 중에서 적어도 하나의 배터리부가 부하로 전원을 공급하도록 제어하되, 상기 시간 주기 내의 전부 또는 일부의 시간 동안에는 상기 적어도 하나의 배터리부를 제외한 나머지 배터리부가 휴면 상태가 되도록 제어하는 전원 공급 제어부를 포함하는 배터리 팩이 제공된다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, k(2 이상의 정수임)개의 배터리부로부터 부하로의 전원 공급을 제어하는 장치에 있어서, 소정의 시간 주기 마다 상기 k개의 배터리부 중에서 적어도 하나의 배터리부가 부하로 전원을 공급하도록 제어하되, 상기 시간 주기 내의 전부 또는 일부의 시간 동안에는 상기 적어도 하나의 배터리부를 제외한 나머지 배터리부가 휴면 상태가 되도록 제어하는 전원 공급 제어부를 포함하는 배터리부의 전원 공급 제어 장치가 제공된다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 부하부; m(1 이상의 정수임)개의 내부 배터리부; n(1 이상의 정수임)개의 외부 배터리부와 연결되는 전원 단자; 및 소정의 시간 주기 마다 상기 m개의 내부 배터리부 및 상기 n개의 외부 배터리부 중에서 적어도 하나의 배터리부가 상기 부하부로 전원을 공급하도록 제어하되, 상기 시간 주기 내의 전부 또는 일부의 시간 동안에는 상기 적어도 하나의 배터리부를 제외한 나머지 배터리부가 휴면 상태가 되도록 제어하는 전원 공급 제어부를 포함하는 휴대 기기가 제공된다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, k(2 이상의 정수임)개의 배터리부로부터 부하로의 전원 공급을 제어하는 방법에 있어서, 소정의 시간 주기 마다 상기 k개의 배터리부 중에서 적어도 하나의 배터리부가 부하로 전원을 공급하도록 제어하되, 상기 시간 주기 내의 전부 또는 일부의 시간 동안에는 상기 적어도 하나의 배터리부를 제외한 나머지 배터리부가 휴면 상태가 되도록 제어하는 단계를 포함하는 배터리부의 전원 공급 제어 방법이 제공된다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, k(2 이상의 정수임)개의 배터리부로부터 부하로의 전원 공급을 제어하기 위하여 디지털 처리 장치에 의해 실행될 수 있는 명령어들의 프로그램이 유형적으로 구현되어 있으며, 디지털 처리 장치에 의해 판독될 수 있는 기록매체로서, 소정의 시간 주기 마다 상기 k개의 배터리부 중에서 적어도 하나의 배터리부가 부하로 전원을 공급하도록 제어하되, 상기 시간 주기 내의 전부 또는 일부의 시간 동안에는 상기 적어도 하나의 배터리부를 제외한 나머지 배터리부가 휴면 상태가 되도록 제어하는 단계를 수행하는 프로그램이 기록된 기록매체가 제공된다.
본 발명에 따르면, 배터리 팩 및 이를 이용하는 휴대 기기의 배터리 사용시간을 연장할 수 있게 된다.
또한, 본 발명에 따르면, 배터리 팩의 배터리 사용시간의 증가에 의해 배터리 팩의 충전 횟수를 감소시킬 수 있으며, 이에 따라 배터리 팩 및 이를 이용하는 휴대 기기의 물리적 수명을 연장할 수 있게 된다.
또한, 본 발명에 따르면, 동일한 전원 전력을 공급하면서 배터리 팩을 소형화/경량화할 수 있게 되며, 이에 따라 배터리 팩을 포함하는 휴대 기기를 소형화/경량화할 수 있게 된다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩의 개략적인 구성을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 스위칭 제어부에서 생성되는 스위칭 제어 신호의 일례를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에서 사용되는 시간 주기의 구조의 개념을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 스위칭 제어부에서 생성되는 스위칭 제어 신호의 다른 일례를 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대 기기의 개략적인 구성을 도시한 도면이다.
도 7은 방전률에 따른 배터리 셀의 사용시간의 변화 모델 및 배터리 회복 효과에 따른 배터리 셀의 사용시간의 변화 모델을 도시한 도면이다.
도 8는 본 발명의 일 실시예에 따른 스위칭 제어부에서 생성되는 스위칭 제어 신호의 구체적인 일례를 도시한 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리부의 제어 방법의 전체적인 흐름을 도시한 순서도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.
이하에서, 본 발명에 따른 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩의 개략적인 구성을 도시한 도면이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩은 휴대 기기로 전원을 공급할 수 있는 장치로서, 도 1을 참조하면 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩(100)은 k(2 이상의 정수임)개의 배터리부(110), 전원 공급 제어부(120) 및 시간 주기 설정부(130)를 포함할 수 있다.
여기서, 전원 공급 제어부(120) 및 시간 주기 설정부(130)는 k개의 배터리부(110)와 별개의 장치인 전원 공급 제어 장치(140)를 구성할 수 있다. 이 경우, 전원 공급 제어 장치(140)는 휴대 기기에 장착될 수 있으며, k개의 배터리부(110)는 휴대 기기에 내장된 내부 배터리부일 수도 있고 휴대 기기에 내장되지 않은 외부 배터리부일 수도 있다.
이하, 도 1을 참조하여 각 구성 요소 별로 그 기능을 상술하기로 한다.
k개의 배터리부(110)는 부하(150)로 전원을 공급한다. 부하(150)는 배터리로부터 전원을 공급받는 모든 종류의 기기(battery-powered device)를 의미하는 것으로서, 스마트폰, 태블릿 PC, 노트북, PMP 등과 같은 휴대 기기일 수 있다.
이 때, k개의 배터리부(110)는 부하(150)와 병렬로 연결되어 전원을 공급할 수 있다.
그리고, k개의 배터리부(110) 각각은 하나 이상의 배터리 셀(미도시)을 포함할 수 있으며, 각 배터리 셀(미도시)은 리튬-망간(Li-Mn) 배터리 셀, 리튬-이온(Li-Ion) 배터리 셀, 니켈-수소(Ni-MH) 배터리 셀, 니켈-카드뮴(Ni-Cd) 배터리 셀, 리튬-폴리머(Li-Polymer) 배터리 셀 등일 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, k개의 배터리부(110) 각각에 포함되는 하나 이상의 배터리 셀(미도시)은 직렬로 연결되거나 병렬로 연결되거나 직병렬로 연결될 수 있다. 이 경우, 부하(150)로의 안정적인 전원 공급을 위해, 각 배터리부(110) 내의 하나 이상의 배터리 셀(110)은 k개의 배터리부(110) 각각의 출력 전압이 동일하게 되도록 직렬/병렬/직병렬로 연결될 수 있다.
전원 공급 제어부(120)는 소정의 시간 주기 마다 k개의 배터리부(110)로부터 부하(150)로의 전원 공급을 제어한다. 그리고, 시간 주기 제어부(130)는 k개의 배터리부(110)의 충방전 이력, k개의 배터리부(110)의 출력 전류의 크기 중에서 적어도 하나를 이용하여 시간 주기를 설정한다.
본 발명의 제1 실시예에 따르면, 전원 공급 제어부(120)는 k개의 배터리부(110) 각각이 서로 겹치지 않게 교대로 부하(150)로 전원을 공급하도록 제어한다. 이는 배터리부가 전원 공급을 중단하는 유휴시간(Idle Time)을 발생시켜 k개의 배터리부(110) 각각의 잔여 용량을 증가시키기 위함이다.
일반적으로 배터리는 전기화학적 산화/환원 반응을 통해 활물질의 화학 에너지를 전기 에너지로 변화(즉, 애노드(anode) 전극과 캐소드(cathode) 전극 사이에서 전해질(electrolyte)이 반응하여 전자의 이동에 의해서 전기에너지가 발생)시킴으로써 전원을 발생시키는데, 이 경우 전극에 가까운 전해질부터 반응이 일어나게 되고 전극에서 먼 전해질은 이미 반응한 전해질에게 전자를 전달하여 보충하게 된다. 이 때, 배터리가 전원을 공급하는 도중에 전원 공급이 중단되는 유휴시간이 발생하면 전극에서 먼 전해질은 안정적으로 가까운 전해질 쪽으로 전자를 전달할 수 있게 되어 배터리의 잔여용량이 증가하는 효과가 발생하는데 이를 배터리의 회복 효과(Recovery Effect)라고 한다.
즉, k개의 배터리부(110) 각각이 서로 겹치지 않게 교대로 부하(150)로 전원을 공급하도록 제어되는 경우, 전원을 공급하지 않는 유휴시간 동안 전원을 공급하지 않는 휴면 상태에 있는 배터리부의 잔여 용량은 배터리 회복 효과에 의해 증가되게 되며, 이에 따라 전체 배터리 팩(100)의 사용시간이 증가하게 된다.
다시 말해, 본 발명의 일 실시예에 따른 전원 공급 제어부(120)는 소정의 시간 주기 마다 k개의 배터리부(110)의 전원 공급을 제어하되, 각 시간 주기에서, k개의 배터리부(110) 중 어느 하나의 배터리부가 부하(150)로 전원을 공급하고 나머지 k-1개의 배터리부는 휴면 상태가 되도록 제어한다. 이에 따라, 시간 주기 각각에서 휴면 상태에 있는 k-1개의 배터리부의 용량은 증가하게 된다.
한편, 종래의 일반적인 배터리 팩은 병렬로 연결된 다수의 배터리부가 동시에 전류를 출력하여 전원을 공급하지만, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩(100)은 한 시간 주기 동안에는 하나의 배터리부 만이 부하(150)로 전류를 출력하여 전원을 공급한다. 따라서, 한 시간 주기 동안 하나의 배터리부에서 출력되는 전류의 크기를 비교하면, 본 발명에 일 실시예에 따른 배터리 팩(100)이 상기한 종래 기술에 따른 배터리 팩보다 2배 이상 크다.
그런데, 배터리에서 출력되는 전류의 크기가 커질수록 배터리 사용시간은 줄어들게 되므로(방전률(Rate of Discharge)에 따른 배터리 사용시간 변화 효과), 방전률 만을 고려할 때 본 발명에 따른 배터리 팩(100)의 사용시간은 상기한 종래 기술에 따른 배터리 팩의 사용시간보다 짧을 수 있게 된다.
그러나, 일반적으로 배터리 회복 효과에 따른 배터리 사용시간의 증가량은 방전률의 증가에 따른 배터리 사용시간의 감소율보다 월등하게 크므로, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩(100)의 사용시간은 동일한 구조/상태를 가지는 종래 기술에 따른 배터리 팩의 사용시간보다 늘어나게 된다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 전원 공급 제어부(120)는 연속하는 k번의 시간 주기에서 부하(150)로 전원을 공급하는 어느 하나의 배터리부가 서로 상이하도록 제어할 수 있다. 즉, 전원 공급 제어부(120)는 k개의 배터리부(110)가 서로 겹치지 않으면서 순차적으로 부하(150)로 전원을 공급하도록 제어할 수 있다.
예를 들어, 배터리부의 개수가 3개인 경우(k=3), 전원 공급 제어부(120)는 부하(150)로 전원을 공급하는 어느 하나의 배터리부의 순서를 "제1 배터리부→제2 배터리부→제3 배터리부→제1 배터리부→제2 배터리부→…"와 같이 설정할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, k개의 배터리부(110)가 부하(150)와 병렬로 연결되는 경우, 전원 공급 제어부(120)는 k개의 배터리부(110) 각각과 부하(150) 사이에 연결되는 k개의 스위칭 소자(121) 및 k개의 스위칭 소자(121)의 온/오프를 제어하는 스위칭 제어부(122)를 포함할 수 있다. 도 2에서는 배터리부(110)의 개수 및 스위칭 소자(121)의 개수가 4개이고(k=4), 각 배터리부(110)가 직렬로 연결된 2개의 배터리 셀(111)을 포함하는 배터리 팩(100)의 일례를 도시하고 있다.
이 경우, 스위칭 제어부(122)는 각 시간 주기에서, 부하(150)로 전원을 공급하고자 하는 어느 하나의 배터리부와 연결되는 스위칭 소자를 온시키고, 나머지 k-1개의 배터리부와 연결되는 스위칭 소자를 오프시킬 수 있다. 일례로, 스위칭 제어부(122)는 도 3에 도시된 것과 같은 스위칭 제어 신호를 이용하여 k개의 시간 주기 마다 k개의 스위치(121)의 온/오프를 제어할 수 있다. 이 때, 도 3에 도시된 k개의 스위칭 신호는 k개의 시간 주기 마다 반복된다.
한편, 본 발명의 제2 실시예에 따르면, k개의 배터리부(110)가 부하(150)와 병렬로 연결되는 경우, 전원 공급 제어부(120)는 이전 시간 주기에서 전원을 공급하는 어느 하나의 배터리부와 현재 시간 주기에서 전원을 공급하는 어느 하나의 배터리부가 아주 짧은 시간 동안 동시에 부하(150)로 전원을 공급하도록 제어할 수 있다. 이는 전원을 공급하는 배터리부가 교체되는 시점에서 보다 안정적으로 전원을 공급하기 위함이다.
이를 위해, 시간 주기는 도 4에 도시된 바와 같이 시간 주기의 시작 지점(410) 또는 종료 지점(420)으로부터 기 설정된 시간 간격을 가지는 경계 시간 구간(430) 및 경계 시간 구간(430)을 제외한 내부 시간 구간(440)을 포함하도록 설정될 수 있다(이 때, 경계 시간 구간(430)은 내부 시간 구간(440)에 비해 상대적으로 매우 짧음). 이 경우, 전원 공급 제어부(120)는 내부 시간 구간(440)에서는 k개의 배터리부(110) 중 어느 하나의 배터리부가 부하(150)로 전원을 공급하고 나머지 k-1개의 배터리부는 휴면 상태가 되도록 제어하고, 경계 시간 구간(430)에서는 k개의 배터리부 중 내부 시간 구간(440)에서 전원을 공급하는 어느 하나의 배터리부가 포함된 2개의 배터리부가 부하(150)로 전원을 공급하고 나머지 k-2개의 배터리부는 휴면 상태가 되도록 제어할 수 있다.
이에 따라, 내부 시간 구간(440)에서는 부하(150)로 전원을 공급하는 어느 하나의 배터리부를 제외한 나머지 배터리부가 휴면 상태가 되도록 제어되고, 경계 시간 구간(430)에서는 상기 어느 하나의 배터리부를 제외한 나머지 배터리부 중 일부의 배터리부가 휴면 상태가 되도록 제어된다.
이 때, 시작 지점(410)을 포함하는 경계 시간 구간(430)에서는 이전 시간 주기의 내부 시간 구간(440)에서 부하(150)로 전원을 공급하였던 배터리부와 현재 시간 주기의 내부 시간 구간(440)에서 부하(150)로 전원을 공급하는 배터리부가 동시에 부하(150)로 전원을 공급할 수 있다. 또한, 종료 지점(420)을 포함하는 경계 시간 구간(430)에서는 현재 시간 주기의 내부 시간 구간(440)에서 부하(150)로 전원을 공급하였던 배터리부와 다음 시간 주기의 내부 시간 구간(440)에서 부하(150)로 전원을 공급할 배터리부가 동시에 부하(150)로 전원을 공급할 수 있다.
또한, 본 실시예의 경우에서도 전원 공급 제어부(120)는 연속하는 k번의 시간 주기에서, 내부 시간 구간(440) 동안 부하(150)로 전원을 공급하는 어느 하나의 배터리부가 서로 상이하도록 제어할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 배터리 팩(100)이 도 2에 도시된 바와 같이 구성되는 경우, 스위칭 제어부(122)는 시간 주기 각각에서, 내부 시간 구간(440)에서는 어느 하나의 배터리부와 연결되는 스위칭 소자를 온시키고, 나머지 k-1개의 배터리부와 연결되는 스위칭 소자를 오프시키며, 경계 시간 구간(430)에서는 상기한 2개의 배터리부와 연결되는 스위칭 소자를 온시키고, 나머지 k-2개의 배터리부와 연결되는 스위칭 소자를 오프시킬 수 있다. 일례로, 스위칭 제어부(122)는 도 5에 도시된 것과 같은 스위칭 제어 신호를 이용하여 k개의 스위치(121)의 온/오프를 제어할 수 있다. 이 때, 도 5에 도시된 k개의 스위칭 신호는 k개의 시간 주기 마다 반복된다.
상기한 제1 실시예와 제2 실시예를 종합하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전원 공급 제어부(120)는 소정의 시간 주기 마다 k개의 배터리부(110) 중에서 어느 하나의 배터리부가 부하로 전원을 공급하도록 제어하되, 시간 주기 내의 "전부 또는 일부의 시간" 동안에는 상기 어느 하나의 배터리부를 제외한 이상에서는 설명의 편의를 위해 하나의 시간 주기 동안 하나의 배터리부가 부하(150)로 전원을 공급하도록 제어되는 것으로 설명하였으나, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 하나의 시간 주기 내에서 부하(150)로 전원을 공급하는 배터리부의 개수는 2 이상일 수 있다.
다시 말해, 전원 공급 제어부(120)는 소정의 시간 주기 마다 k개의 배터리부(110) 중에서 적어도 하나의 배터리부가 부하로 전원을 공급하도록 제어하되, 시간 주기 내의 전부 또는 일부의 시간 동안에는 상기 적어도 하나의 배터리부를 제외한 나머지 배터리부가 휴면 상태가 되도록 제어할 수 있다. 이 경우, 상기에서 설명한 "전원을 공급하는 어느 하나의 배터리부"는 "전원을 공급하는 적어도 하나의 배터리부"로 대체될 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대 기기의 개략적인 구성을 도시한 도면이다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대 기기(600)는 부하부(610), m(1 이상의 정수임)개의 내부 배터리부(620), 전원 전극(630), 전원 공급 제어부(640) 및 시간 주기 제어부(650)를 포함할 수 있다. 이하, 각 구성 요소 별로 그 기능을 설명한다.
m개의 내부 배터리부(620)는 휴대 기기(600)에 내장된 배터리부이고, 전원 전극(630)은 n(1 이상의 정수임)개의 외부 배터리부(660)와 연결된다. 따라서, 부하부(610)는 m개의 내부 배터리부(620) 및 n개의 외부 배터리부(660) 중 적어도 하나의 배터리부로부터 전원을 공급받는다.
전원 공급 제어부(640)는 소정의 시간 주기 마다 m개의 내부 배터리부(620) 및 n개의 외부 배터리부(660) 중에서 적어도 하나의 배터리부가 부하부(610)로 전원을 공급하도록 제어하되, 시간 주기 내의 전부 또는 일부의 시간 동안에는 상기 적어도 하나의 배터리부를 제외한 나머지 배터리부가 휴면 상태가 되도록 제어한다. 그리고, 시간 주기 설정부(650)는 m개의 내부 배터리부(620) 및 n개의 외부 배터리부(660)의 전원 공급 동작을 제어하기 위한 시간 주기를 설정한다.
즉, 전원 공급 제어부(640)는 m개의 내부 배터리부(620) 및 n개의 외부 배터리부(660)를 대상으로 하여 앞서 도 1 내지 도 5를 통해 설명한 바와 같은 전원 공급 제어 동작을 수행한다.
따라서, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 시간 주기가 경계 시간 구간 및 내부 시간 구간을 포함하도록 설정되는 경우, 전원 공급 제어부(640)는 내부 시간 구간에서는 상기 적어도 하나의 배터리부를 제외한 나머지 배터리부가 휴면 상태가 되도록 제어하고, 경계 시간 구간에서는 상기 적어도 하나의 배터리부를 제외한 나머지 배터리부 중 일부의 배터리부가 휴면 상태가 되도록 제어할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, m개의 내부 배터리부(620) 및 n개의 외부 배터리부(660)가 부하부(610)와 병렬로 연결되는 경우, 전원 공급 제어부(640)는 m개의 내부 배터리부(620) 및 n개의 외부 배터리부(660) 각각과 부하부(610) 사이에 연결되는 (m+n)개의 스위칭 소자 및 상기 (m+n)개의 스위칭 소자의 온/오프를 제어하는 스위칭 제어부를 포함할 수 있다. 이 때, 스위칭 제어부는 전부 또는 일부의 시간 동안 상기 적어도 하나의 배터리부를 제외한 나머지 배터리부와 연결되는 스위칭 소자를 오프시킬 수 있다.
이하에서는 도 7 및 도 8을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩(100)의 사용시간 연장 효율을 보다 상세하게 설명하기로 한다.
도 7은 방전률에 따른 배터리 셀의 사용시간의 변화 모델(도 7의 (a)) 및 배터리 회복 효과에 따른 배터리 셀의 사용시간의 변화 모델(도 7의 (b))을 도시한 도면이다.
먼저, 방전률에 따른 배터리 셀의 사용시간의 변화는 배터리 셀의 출력 전류가 지수적으로 변화할 때, 배터리 셀의 유효 사용시간은 선형적으로 변화하는 것으로 근사화 될 수 있다. 따라서, 방전률에 따른 배터리 셀의 사용시간의 변화 모델은 도 7의 (a)에 도시된 바와 같이 배터리 셀에서의 출력 전류의 크기가 커질수록 배터리 셀의 사용시간의 비율(R1, 이하 "제1 사용비율"이라고 함)이 선형적으로 작아지는 것으로 근사화될 수 있다.
다음으로, 배터리 회복 효과에 따른 배터리 셀의 사용시간의 변화는 배터리 셀의 사용 비율(즉, 특정 시간 동안 배터리 셀이 계속적으로 사용되는 경우 배터리 셀의 사용 비율은 100%이고, 특정 시간의 절반 동안은 배터리 셀이 사용되고 나머지 절반 동안은 배터리 셀이 사용되지 않는 경우 배터리 셀의 사용 비율은 50%임)이 선형적으로 변화할 때, 배터리 셀의 유효 사용시간은 지수적으로 변화하는 것으로 근사화할 수 있다. 따라서, 배터리 회복 효과에 따른 배터리 셀의 사용시간의 변화 모델은 도 7의 (b)에 도시된 바와 같이 배터리 셀의 사용 비율이 커질수록 배터리 셀의 사용시간의 비율(R2, 이하 "제2 사용비율"이라고 함)이 선형적으로 작아지는 것으로 근사화될 수 있다.
따라서, 배터리 셀의 최종 사용시간 비율(R)은 제1 사용비율과 제2 사용비율의 곱(R1×R2)으로서 정의될 수 있다.
상기한 내용에 기초하여 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩(100) 및 휴대 기기(600)의 사용시간 연장 효율을 상세하게 설명하면 아래와 같다.
1. 제1 예 - 배터리 팩(100)이 병렬로 연결된 2개의 배터리부(110)를 포함하는 경우
만약, 부하(150)에 걸리는 전압이 8.4V이고, 부하(150)로 입력되는 전류가 20mA인 경우에 있어서, 2개의 스위칭 소자(121)가 무시할 수 있을 정도로 아주 짧은 시간 동안 겹치면서 소정의 시간 주기마다 온/오프를 반복하는 경우, 각 시간 주기에서는 2개의 배터리부(110) 중 어느 하나의 배터리부에서만 전류가 출력된다. 따라서, 2개의 배터리부(110)에서 출력되는 전류 중 어느 하나의 전류의 크기는 20mA이고 다른 하나의 전류의 크기는 0mA가 된다.
따라서, 2개의 배터리부(110)가 단순히 병렬 연결되는 종래의 배터리 팩과 비교하면, 2개의 배터리부(110)에서 출력되는 전류의 크기는 2배 증가하고(종래의 배터리 팩의 경우 2개의 배터리부에서 출력되는 전류는 각각 10mA임), 2개의 배터리부(110)의 사용 비율은 2배 감소한다.
이러한 경우를 도 7에 도시된 배터리 셀의 사용시간의 변화 모델 및 배터리 회복 효과에 따른 배터리 셀의 사용시간의 변화 모델에 적용하면, 제1 사용비율은 0.9의 값을 가지고 제2 사용비율은 4의 값을 가지므로, 최종 사용시간 비율은 3.6의 값을 가진다.
이에 비해, 종래의 배터리 팩의 경우, 제1 사용비율 및 제2 사용비율은 1의 값을 가지므로, 최종 사용시간 비율은 1의 값을 가진다.
따라서, 제1 예의 경우 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩(100)의 사용시간은 종래의 배터리 팩의 사용시간보다 3.6배만큼 증가한다.
2. 제2 예 - 배터리 팩(100)이 병렬로 연결된 4개의 배터리부(110)를 포함하는 경우
만약, 부하(150)에 걸리는 전압이 8.4V이고, 부하(150)로 입력되는 전류가 20mA인 경우에 있어서, 4개의 스위칭 소자(121)가 무시할 수 있을 정도로 아주 짧은 시간 동안 겹치면서 소정의 시간 주기마다 온/오프를 반복하는 경우, 각 시간 주기에서는 4개의 배터리부(110) 중 어느 하나의 배터리부에서만 전류가 출력된다. 따라서, 4개의 배터리부(110)에서 출력되는 전류 중 어느 하나의 전류의 크기는 20mA이고, 나머지 3개의 배터리부에서 출력되는 전류의 크기는 0mA가 된다.
따라서, 4개의 배터리부(110)가 단순히 병렬 연결되는 종래의 배터리 팩과 비교하면, 4개의 배터리부(110)에서 출력되는 전류의 크기는 4배 증가하고(종래의 배터리 팩의 경우 4개의 배터리부에서 출력되는 전류는 각각 5mA임), 4개의 배터리부(110)의 사용 비율은 4배 감소한다.
이러한 경우를 도 7에 도시된 배터리 셀의 사용시간의 변화 모델 배터리 회복 효과에 따른 배터리 셀의 사용시간의 변화 모델에 적용하면, 제1 사용비율은 0.9의 값을 가지고 제2 사용비율은 8의 값을 가지므로, 최종 사용시간 비율은 7.2의 값을 가진다.
이에 비해, 종래의 배터리 팩의 경우, 제1 사용비율은 1.1의 값을 가지고, 제2 사용비율은 1의 값을 가지므로, 최종 사용시간 비율은 1.1의 값을 가진다.
따라서, 제2 예의 경우 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩(100)의 사용시간은 종래의 배터리 팩의 사용시간보다 6.55배만큼 증가한다.
3. 제3 예 - 배터리 팩(100)이 병렬로 연결된 2개의 배터리부(110)를 포함하고, 각 배터리부(110)가 직렬 연결된 4개의 1.2V 니켈-카드뮴 배터리 셀을 포함하는 경우
부하(150)가 3.3V의 최소 동작 전압에서 구동되는 태블릿 PC인 ACHRO-HD이고, 각 배터리 부(110)는 출력 전압의 크기가 4.8V에서 3.3V로 변경될 때까지 전원을 공급하며, 2개의 스위칭 소자(121)는 기계식 릴레이 스위치로서 도 8의 (a) 및 (b)에 도시된 바와 같이 온/오프를 반복하는 경우, 실측된 배터리 팩(100)의 평균 사용시간은 아래의 표 1과 같다.
평균 사용시간(초) 사용시간 비율(%)
종래의 배터리 팩 4776 100
도 8의 (a) 6240 130.7
도 8의 (b) 5517 115.5
본 테스트는 실험 환경이 최적화되지 않은 상태에서 전력 손실이 큰 기계식 릴레이 스위치를 사용하여 수행된 것임에도 상기의 표 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩(100)의 사용시간은 종래의 배터리 팩의 사용시간에 비해 각각 30.7% 및 15.5% 정도 연장되는 것을 확인할 수 있다.
4. 제4 예 - 배터리 팩(100)이 병렬로 연결된 2개의 배터리부(110)를 포함하고, 각 배터리부(110)가 하나의 4.2V 리튬 폴리머 배터리 셀을 포함하는 경우
부하(150)가 3.5V의 최소 동작 전압에서 구동되는 태블릿 PC인 ACHRO-HD이고, 각 배터리 부(110)는 출력 전압의 크기가 4.2V에서 3.3V로 변경될 때까지 전원을 공급하며, 2개의 스위칭 소자(121)는 기계식 릴레이 스위치로서 도 8의 (c)에 도시된 바와 같이 온/오프를 반복하는 경우, 실측된 배터리 팩(100)의 평균 사용시간은 아래의 표 2와 같다.
평균 사용시간(초) 사용시간 비율(%)
종래의 배터리 팩 2990 100
도 8의 (c) 3629 121.4
본 테스트는 실험 환경이 최적화되지 않은 상태에서 전력 손실이 큰 기계식 릴레이 스위치를 사용하여 수행된 것임에도 상기의 표 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩(100)의 사용시간은 종래의 배터리 팩의 사용시간에 비해 21.4% 정도 연장되는 것을 확인할 수 있다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리부의 제어 방법의 전체적인 흐름을 도시한 순서도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 배터리부의 제어 방법은 k개의 배터리부를 포함하는 배터리 팩의 전원 공급 동작을 제어하는데 적용 가능하다. 이하, 각 단계 별로 수행되는 과정을 설명한다.
먼저, 단계(S910)에서는 k개의 배터리부의 전원 공급 제어를 위한 시간 주기를 설정한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 단계(S910)에서는 k개의 배터리부의 충방전 이력, k개의 배터리부의 출력 전류의 크기 중에서 적어도 하나를 이용하여 시간 주기를 설정할 수 있다.
다음으로, 단계(S920)에서는 시간 주기 마다 k개의 배터리부 중에서 적어도 하나의 배터리부가 부하로 전원을 공급하도록 제어하되, 시간 주기 내의 전부 또는 일부의 시간 동안에는 상기 적어도 하나의 배터리부를 제외한 나머지 배터리부가 휴면 상태가 되도록 제어한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 시간 주기는 시간 주기의 시작 지점 또는 종료 지점으로부터 기 설정된 시간 간격을 가지는 경계 시간 구간 및 경계 시간 구간을 제외한 내부 시간 구간을 포함하고, 단계(S920)는 내부 시간 구간에서는 상기 적어도 하나의 배터리부를 제외한 나머지 배터리부가 휴면 상태가 되도록 제어하고, 경계 시간 구간에서는 상기 적어도 하나의 배터리부를 제외한 나머지 배터리부 중 일부의 배터리부가 휴면 상태가 되도록 제어할 수 있다.
지금까지 본 발명에 따른 배터리부의 전원 공급 제어 방법의 실시예들에 대하여 설명하였고, 앞서 도 1에서 설명한 전원 공급 제어 장치(140)에 관한 구성이 본 실시예에도 그대로 적용 가능하다. 이에, 보다 상세한 설명은 생략하기로 한다.
또한, 본 발명의 실시예들은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 본 발명의 일 실시예들의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
100: 배터리 팩 110: 배터리부
120: 전원 공급 제어부 130: 시간 주기 설정부
140: 전원 공급 제어 장치 150: 부하
600: 휴대 기기 610: 부하부
620: 내부 배터리부 630: 전원 전극
640: 전원 공급 제어부 650: 시간 주기 설정부
660: 외부 배터리부

Claims (19)

  1. 부하와 병렬로 연결되는 k(2 이상의 정수임)개의 배터리부; 및
    상기 k개의 배터리부가 상기 부하로 전원을 공급하는 동작을 제어하는 전원 공급 제어부를 포함하되,
    상기 전원 공급 제어부는 소정의 시간 주기를 단위로 하여 상기 k개의 배터리부의 전원 공급 동작을 제어하되, 상기 시간 주기 내의 전부 또는 일부의 시간 동안 상기 k개의 배터리부 중에서 적어도 하나의 배터리부가 상기 부하로 전원을 공급하고, 상기 적어도 하나의 배터리부를 제외한 나머지 배터리부가 상기 부하로 전원을 공급하지 않도록 제어하고, 상기 적어도 하나의 배터리부를 제외한 나머지 배터리부의 잔여용량은 상기 부하로 전원을 공급하지 않는 동안 회복 효과에 의해 증가되되,
    상기 k개의 배터리부 각각에 대한 상기 시간 주기는 상기 부하로 전원을 공급하는 제1 시간 주기 및 상기 부하로 전원을 공급하지 않는 제2 시간 주기로 분류되며,
    상기 k개의 배터리부 각각이 상기 제1 시간 주기 동안 상기 부하로 전원을 공급한 후, 하나 이상의 상기 제2 시간 주기 동안 상기 부하로 전원을 공급하지 않은 후, 다시 상기 제1 시간 주기 동안 상기 부하로 전원을 공급하는 동작은 외부 전원을 통해 충전되지 않는 상태에서 1회 이상 반복적으로 수행되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 시간 주기는 상기 시간 주기의 시작 지점 또는 종료 지점으로부터 기 설정된 시간 간격을 가지는 경계 시간 구간 및 상기 경계 시간 구간을 제외한 내부 시간 구간을 포함하고,
    상기 전원 공급 제어부는
    상기 내부 시간 구간에서는 상기 적어도 하나의 배터리부가 상기 부하로 전원을 공급하고, 상기 적어도 하나의 배터리부를 제외한 나머지 배터리부가 상기 부하로 전원을 공급하지 않도록 제어하며,
    상기 경계 시간 구간에서는 상기 적어도 하나의 배터리부가 상기 부하로 전원을 공급하고, 상기 적어도 하나의 배터리부를 제외한 나머지 배터리부 중 일부의 배터리부가 상기 부하로 전원을 공급하지 않고, 상기 나머지 배터리부 중 상기 일부의 배터리부 이외의 배터리부가 상기 부하로 전원을 공급하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 전원 공급 제어부는
    상기 전부 또는 일부의 시간 동안에는 상기 k개의 배터리부 중에서 어느 하나의 배터리부가 상기 부하로 전원을 공급하고, 상기 어느 하나의 배터리부를 제외한 나머지 배터리부가 상기 부하로 전원을 공급하지 않도록 제어하되,
    연속하는 k번의 상기 시간 주기에서 상기 어느 하나의 배터리부가 서로 상이하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 전원 공급 제어부는 상기 k개의 배터리부 각각과 상기 부하 사이에 연결되는 k개의 스위칭 소자 및 상기 k개의 스위칭 소자의 온/오프를 제어하는 스위칭 제어부를 포함하며,
    상기 스위칭 제어부는 상기 전부 또는 일부의 시간 동안 상기 적어도 하나의 배터리부를 제외한 나머지 배터리부와 연결되는 스위칭 소자를 오프시키는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  5. 청구항 5은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제1항에 있어서,
    상기 k개의 배터리부 각각의 출력 전압은 동일한 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  6. 청구항 6은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제5항에 있어서,
    상기 k개의 배터리부 각각은 하나 이상의 배터리 셀을 포함하고,
    상기 하나 이상의 배터리 셀은 직렬 연결되거나 병렬 연결되거나 직병렬로 연결되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  7. 청구항 7은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제1항에 있어서,
    상기 k개의 배터리부의 충방전 이력, 상기 k개의 배터리부의 출력 전류의 크기 중에서 적어도 하나를 이용하여 상기 시간 주기를 설정하는 시간 주기 설정부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  8. 부하와 병렬로 연결되는 k(2 이상의 정수임)개의 배터리부로부터 상기 부하로의 전원 공급을 제어하는 장치에 있어서,
    상기 k개의 배터리부가 상기 부하로 전원을 공급하는 동작을 제어하는 전원 공급 제어부를 포함하되,
    상기 전원 공급 제어부는 소정의 시간 주기로 상기 k개의 배터리부의 전원 공급 동작을 제어하되, 상기 시간 주기 내의 전부 또는 일부의 시간 동안 상기 k개의 배터리부 중에서 적어도 하나의 배터리부가 상기 부하로 전원을 공급하고, 상기 적어도 하나의 배터리부를 제외한 나머지 배터리부가 상기 부하로 전원을 공급하지 않도록 제어하고, 상기 적어도 하나의 배터리부를 제외한 나머지 배터리부의 잔여용량은 상기 부하로 전원을 공급하지 않는 동안 회복 효과에 의해 증가되되,
    상기 k개의 배터리부 각각에 대한 상기 시간 주기는 상기 부하로 전원을 공급하는 제1 시간 주기 및 상기 부하로 전원을 공급하지 않는 제2 시간 주기로 분류되며,
    상기 k개의 배터리부 각각이 상기 제1 시간 주기 동안 상기 부하로 전원을 공급한 후, 하나 이상의 상기 제2 시간 주기 동안 상기 부하로 전원을 공급하지 않은 후, 다시 상기 제1 시간 주기 동안 상기 부하로 전원을 공급하는 동작은 외부 전원을 통해 충전되지 않는 상태에서 1회 이상 반복적으로 수행되는 것을 특징으로 하는 배터리부의 전원 공급 제어 장치.
  9. 청구항 9은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제8항에 있어서,
    상기 시간 주기는 상기 시간 주기의 시작 지점 또는 종료 지점으로부터 기 설정된 시간 간격을 가지는 경계 시간 구간 및 상기 경계 시간 구간을 제외한 내부 시간 구간을 포함하고,
    상기 전원 공급 제어부는
    상기 내부 시간 구간에서는 상기 적어도 하나의 배터리부가 상기 부하로 전원을 공급하고, 상기 적어도 하나의 배터리부를 제외한 나머지 배터리부가 상기 부하로 전원을 공급하지 않도록 제어하며,
    상기 경계 시간 구간에서는 상기 적어도 하나의 배터리부가 상기 부하로 전원을 공급하고, 상기 적어도 하나의 배터리부를 제외한 나머지 배터리부 중 일부의 배터리부가 상기 부하로 전원을 공급하지 않고, 상기 나머지 배터리부 중 상기 일부의 배터리부 이외의 배터리부가 상기 부하로 전원을 공급하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 배터리부의 전원 공급 제어 장치.
  10. 청구항 10은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제8항에 있어서,
    상기 전원 공급 제어부는 상기 k개의 배터리부 각각과 상기 부하 사이에 연결되는 k개의 스위칭 소자 및 상기 k개의 스위칭 소자의 온/오프를 제어하는 스위칭 제어부를 포함하며,
    상기 스위칭 제어부는 상기 전부 또는 일부의 시간 동안 상기 적어도 하나의 배터리부를 제외한 나머지 배터리부와 연결되는 스위칭 소자를 오프시키는 것을 특징으로 하는 배터리부의 전원 공급 제어 장치.
  11. 청구항 11은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제8항에 있어서,
    상기 k개의 배터리부의 충방전 이력, 상기 k개의 배터리부의 출력 전류의 크기 중에서 적어도 하나를 이용하여 상기 시간 주기를 설정하는 시간 주기 설정부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리부의 전원 공급 제어 장치.
  12. 부하부;
    상기 부하부와 병렬로 연결되는 m(1 이상의 정수임)개의 내부 배터리부;
    n(1 이상의 정수임)개의 외부 배터리부가 연결되며, 상기 n개의 외부 배터리부와 상기 부하부를 병렬로 연결시키기 위한 전원 전극; 및
    상기 m개의 내부 배터리부 및 상기 n개의 외부 배터리부가 상기 부하로 전원을 공급하는 동작을 제어하는 전원 공급 제어부를 포함하되,
    상기 전원 공급 제어부는 소정의 시간 주기로 상기 m개의 내부 배터리부 및 상기 m개의 내부 배터리부의 전원 공급 동작을 제어하되, 상기 시간 주기 내의 전부 또는 일부의 시간 동안 상기 m개의 내부 배터리부 및 상기 n개의 외부 배터리부 중에서 적어도 하나의 배터리부가 상기 부하로 전원을 공급하고, 상기 적어도 하나의 배터리부를 제외한 나머지 배터리부가 상기 부하로 전원을 공급하지 않도록 제어하며, 상기 적어도 하나의 배터리부를 제외한 나머지 배터리부의 잔여용량은 상기 부하로 전원을 공급하지 않는 동안 회복 효과에 의해 증가되되,
    상기 m개의 내부 배터리부 및 상기 m개의 내부 배터리부 각각에 대한 상기 시간 주기는 상기 부하로 전원을 공급하는 제1 시간 주기 및 상기 부하로 전원을 공급하지 않는 제2 시간 주기로 분류되며,
    상기 m개의 내부 배터리부 및 상기 m개의 내부 배터리부 각각이 상기 제1 시간 주기 동안 상기 부하로 전원을 공급한 후, 하나 이상의 상기 제2 시간 주기 동안 상기 부하로 전원을 공급하지 않은 후, 다시 상기 제1 시간 주기 동안 상기 부하로 전원을 공급하는 동작은 외부 전원을 통해 충전되지 않는 상태에서 1회 이상 반복적으로 수행되는 것을 특징으로 하는 휴대 기기.
  13. 청구항 13은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제12항에 있어서,
    상기 시간 주기는 상기 시간 주기의 시작 지점 또는 종료 지점으로부터 기 설정된 시간 간격을 가지는 경계 시간 구간 및 상기 경계 시간 구간을 제외한 내부 시간 구간을 포함하고,
    상기 전원 공급 제어부는
    상기 내부 시간 구간에서는 상기 적어도 하나의 배터리부가 상기 부하로 전원을 공급하고, 상기 적어도 하나의 배터리부를 제외한 나머지 배터리부가 상기 부하로 전원을 공급하지 않도록 제어하며,
    상기 경계 시간 구간에서는 상기 적어도 하나의 배터리부가 상기 부하로 전원을 공급하고, 상기 적어도 하나의 배터리부를 제외한 나머지 배터리부 중 일부의 배터리부가 상기 부하로 전원을 공급하지 않고, 상기 나머지 배터리부 중 상기 일부의 배터리부 이외의 배터리부가 상기 부하로 전원을 공급하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 휴대 기기.
  14. 청구항 14은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제12항에 있어서,
    상기 전원 공급 제어부는 m개의 내부 배터리부 및 상기 n개의 외부 배터리부 각각과 상기 부하부 사이에 연결되는 (m+n)개의 스위칭 소자 및 상기 (m+n)개의 스위칭 소자의 온/오프를 제어하는 스위칭 제어부를 포함하며,
    상기 스위칭 제어부는 상기 전부 또는 일부의 시간 동안 상기 적어도 하나의 배터리부를 제외한 나머지 배터리부와 연결되는 스위칭 소자를 오프시키는 것을 특징으로 하는 휴대 기기.
  15. 청구항 15은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제12항에 있어서,
    상기 m개의 내부 배터리부 및 상기 n개의 외부 배터리부의 충방전 이력, 상기 m개의 내부 배터리부 및 상기 n개의 외부 배터리부의 출력 전류의 크기 중에서 적어도 하나를 이용하여 상기 시간 주기를 설정하는 시간 주기 설정부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대 기기.
  16. 부하와 병렬로 연결되는 k(2 이상의 정수임)개의 배터리부로부터 상기 부하로의 전원 공급을 제어하는 방법에 있어서,
    상기 k개의 배터리부가 상기 부하로 전원을 공급하는 동작을 제어하는 단계를 포함하되,
    상기 제어하는 단계는 소정의 시간 주기로 상기 k개의 배터리부의 전원 공급 동작을 제어하되, 상기 시간 주기 내의 전부 또는 일부의 시간 동안 상기 k개의 배터리부 중에서 적어도 하나의 배터리부가 상기 부하로 전원을 공급하고, 상기 적어도 하나의 배터리부를 제외한 나머지 배터리부가 상기 부하로 전원을 공급하지 않도록 제어하며, 상기 적어도 하나의 배터리부를 제외한 나머지 배터리부의 잔여용량은 상기 부하로 전원을 공급하지 않는 동안 회복 효과에 의해 증가되되,
    상기 k개의 배터리부 각각에 대한 상기 시간 주기는 상기 부하로 전원을 공급하는 제1 시간 주기 및 상기 부하로 전원을 공급하지 않는 제2 시간 주기로 분류되며,
    상기 k개의 배터리부 각각이 상기 제1 시간 주기 동안 상기 부하로 전원을 공급한 후, 하나 이상의 상기 제2 시간 주기 동안 상기 부하로 전원을 공급하지 않은 후, 다시 상기 제1 시간 주기 동안 상기 부하로 전원을 공급하는 동작은 외부 전원을 통해 충전되지 않는 상태에서 1회 이상 반복적으로 수행되는 것을 특징으로 하는 배터리부의 전원 공급 제어 방법.
  17. 청구항 17은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제16항에 있어서,
    상기 시간 주기는 상기 시간 주기의 시작 지점 또는 종료 지점으로부터 기 설정된 시간 간격을 가지는 경계 시간 구간 및 상기 경계 시간 구간을 제외한 내부 시간 구간을 포함하고,
    상기 제어하는 단계는
    상기 내부 시간 구간에서는 상기 적어도 하나의 배터리부가 상기 부하로 전원을 공급하고, 상기 적어도 하나의 배터리부를 제외한 나머지 배터리부가 상기 부하로 전원을 공급하지 않도록 제어하며,
    상기 경계 시간 구간에서는 상기 적어도 하나의 배터리부가 상기 부하로 전원을 공급하고, 상기 적어도 하나의 배터리부를 제외한 나머지 배터리부 중 일부의 배터리부가 상기 부하로 전원을 공급하지 않고, 상기 나머지 배터리부 중 상기 일부의 배터리부 이외의 배터리부가 상기 부하로 전원을 공급하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 배터리부의 전원 공급 제어 방법.
  18. 청구항 18은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제16항에 있어서,
    상기 k개의 배터리부의 충방전 이력, 상기 k개의 배터리부의 출력 전류의 크기 중에서 적어도 하나를 이용하여 상기 시간 주기를 설정하는 단계
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리부의 전원 공급 제어 방법.
  19. 부하와 병렬로 연결된 k(2 이상의 정수임)개의 배터리부로부터 상기 부하로의 전원 공급을 제어하기 위하여 디지털 처리 장치에 의해 실행될 수 있는 명령어들의 프로그램이 유형적으로 구현되어 있으며, 디지털 처리 장치에 의해 판독될 수 있는 기록매체로서,
    상기 k개의 배터리부가 상기 부하로 전원을 공급하는 동작을 제어하는 단계를 수행하되,
    상기 제어하는 단계는 소정의 시간 주기로 상기 k개의 배터리부의 전원 공급 동작을 제어하되, 상기 시간 주기 내의 전부 또는 일부의 시간 동안 상기 k개의 배터리부 중에서 적어도 하나의 배터리부가 상기 부하로 전원을 공급하고, 상기 적어도 하나의 배터리부를 제외한 나머지 배터리부가 상기 부하로 전원을 공급하지 않도록 제어하며, 상기 적어도 하나의 배터리부를 제외한 나머지 배터리부의 잔여용량은 상기 부하로 전원을 공급하지 않는 동안 회복 효과에 의해 증가되되,
    상기 k개의 배터리부 각각에 대한 상기 시간 주기는 상기 부하로 전원을 공급하는 제1 시간 주기 및 상기 부하로 전원을 공급하지 않는 제2 시간 주기로 분류되며,
    상기 k개의 배터리부 각각이 상기 제1 시간 주기 동안 상기 부하로 전원을 공급한 후, 하나 이상의 상기 제2 시간 주기 동안 상기 부하로 전원을 공급하지 않은 후, 다시 상기 제1 시간 주기 동안 상기 부하로 전원을 공급하는 동작은 외부 전원을 통해 충전되지 않는 상태에서 1회 이상 반복적으로 수행되는 것을 특징으로 하는 프로그램이 기록된 기록매체.
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