KR20000046041A

KR20000046041A - 통신단말기의 배터리 관리 장치 및 방법

Info

Publication number: KR20000046041A
Application number: KR1019980062716A
Authority: KR
Inventors: 김승윤
Original assignee: 윤종용; 삼성전자 주식회사
Priority date: 1998-12-31
Filing date: 1998-12-31
Publication date: 2000-07-25
Also published as: KR100318910B1

Abstract

본 발명은 통신단말기의 배터리 관리장치 및 방법에 관한 것이다.

본 발명에 따른 통신단말기의 배터리 관리장치가, 배터리 특성정보를 입력하여 저장하는 컴퓨터 시스템과, 상기 컴퓨터 시스템으로부터 전달된 배터리 특성정보를 저장하며, 배터리 연결시 상기 배터리의 특성을 검출하고, 충전기에 장착시 상기 검출된 배터리 특성에 해당하는 특성정보를 상기 충전기로 전달하는 단말기와, 상기 단말기로부터 수신되는 상기 배터리 특성정보에 따라 최적의 충전을 수행하는 상기 충전기로 구성됨을 특징으로 한다.

Description

통신단말기의 배터리 관리 장치 및 방법

본 발명은 통신단말기의 배터리 관리 장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 배터리 종류에 관계없이 호환 사용하도록 하기 위한 배터리 관리 장치 및 방법에 관한 것이다.

지금까지 휴대용 단말기의 경우, 단말기 하나에 배터리 한개, 충전기 한개가 지정되어 사용되었다. 이는 배터리의 특성이 각각 재질에 따라 틀리고, 충전이 잘못될 경우 누수나 폭발이 위함이 있었기 때문이다. 따라서 단말기는 한가지 종류의 배터리만 사용하고 충전기는 이 배터리의 특성을 감안하여 설계되었다. 충전기의 충전방식은 정전류충전과 시간제어(time control) 방식이 있으며, 마이크로 프로세서(micro processor)는 설정된 최적의 충전조건에 따라 배터리를 충전한다. 또한 단말기가 충전기에 장착되면 배터리의 전압을 검출, 충전잔량을 감지하여 충전모드를 결정한다.

일반적으로 배터리의 충방전을 제어하기 위해 μ-processor를 사용한다. 이를 통해 배터리 특성을 고려하여 T(배터리 온도), ΔT/Δt (배터리 온도변화), tmax(충전시간), -ΔV, Δt, Vp(최대 충전전압), ic(충전전류) 등을 제어한다. 그러나 한번 설정된 값은 변경할수 없기 때문에 새로운 배터리가 나와도 사용이 불가능하다. 따라서 본 발명은 단말기에 내장된 마이크로 프로세서와 충전기에 내장된 마이크로 프로세서 사이의 교신(communication)을 통하여 이러한 문제점을 해결하고자 한다. 또한 단말기에 내장된 마이크로 프로세서는 단말기의 소비전력(배터리의 잔량)을 검출하여 이 정보를 충전기에 연결될 때 충전기에 내장된 마이크로 프로세서로 전달, 최적의 충전이 이루어지도록 한다.

상술한 바와 같이, 현재는 한가지 배터리 특성에만 맞는 충전기를 설계하였고, 단말기 내부에 설정된 배터리 과방전 레벨이 고정되어 있기 때문에 새로운 배터리가 개발되어도 사용할 수가 없다. 그리고 단말기가 충전기에 장착된 후 배터리의 전압을 검출하여 충전잔량을 추정함로써 최적의 충전이 이루어지지 않는 문제점을 가지고 있다.

따라서 본 발명의 목적은 통신단말장치에서 다양한 특성의 배터리들을 호환 사용할수 있는 배터리 관리장치 및 방법을 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 통신단말장치에서 배터리 정보를 충전기로 전달하여 최적이 충전을 수행할수 있는 배터리 관리 장치 및 방법을 제공함에 있다.

상기 목적들을 달성하기 위한 통신단말기의 배터리 관리장치가, 배터리 특성정보를 입력하여 저장하는 컴퓨터 시스템과, 상기 컴퓨터 시스템으로부터 전달된 배터리 특성정보를 저장하며, 배터리 연결시 상기 배터리의 특성을 검출하고, 충전기에 장착시 상기 검출된 배터리 특성에 해당하는 특성정보를 상기 충전기로 전달하는 단말기와, 상기 단말기로부터 수신되는 상기 배터리 특성정보에 따라 최적의 충전을 수행하는 상기 충전기로 구성됨을 특징으로 한다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 배터리 관리장치를 도시한 도면.

도 2는 도 1의 구성중 단말기의 상세 구성도.

도 3은 도 1의 구성중 충전기의 상세 구성도.

도 4는 단말기 내에 구비된 계산부의 배터리잔량검출 예를 도시한 도면,

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 단말기의 충전 처리 과정을 도시한 도면.

도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 충전기의 충전 처리 과정을 도시한 도면.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면의 참조와 함께 상세히 설명한다.

우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 동일 부호를 가지도록 하였다. 또한 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우 그 상세한 설명은 생략한다.

이하 설명되는 배터리 관리 장치라 함은 배터리 충전에 관련된 모든 하드웨어 장치를 의미한다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 배터리 관리장치를 도시한 도면이다.

상기 도 1를 참조하면, 컴퓨터 시스템(computer system)114는 배터리 특성정보을 입력받아 단말기 본체로 제공한다. 단말기 본체111은 상기 컴퓨터 시스템114로부터 배터리 특성정보를 입력하여 세팅하며, 충전기113에 장착시 자신이 사용하고 있는 배터리의 특성정보를 상기 충전기113로 제공한다. 상기 충전기113은 상기 단말기 본체111로부터 제공되는 배터리 특성정보에 따라 최적의 충전을 수행한다. 여기서 상기 컴퓨터 시스템114으로 부터 제공되는 배터리 특성정보로는 최대충전시간(tmax), 최대허용온도(Tmax), 최대허용전압(Vmax), 온도변화분/시간변화분(ΔT/Δt), 전압변화분/시간변화분(ΔV/Δt), -ΔV 등과 충전방식이 정전류 충전인지 충전시간제어방식인지를 알려주는 정보 등이 있다.

이하 상기 배터리 관리장치의 상세 구성을 첨부된 도면의 참조와 함께 상세히 설명한다.

먼저, 도 2를 참조하여 상기 단말기 본체111의 구성을 살펴보면, 단말기 프로세서(이하 제1제어부라 칭함)211은 단말기의 전반적인 동작을 제어하며, 특히 본 발명에 따라 배터리의 방전상태를 제어한다. 메모리212는 단말기의 전반적인 동작을 제어할수 있는 프로그램 데이터 및 상기 프로그램 수행중에 발생하는 일시적인 데이터를 저장한다. 또한, 컴퓨터 시스템114로부터 제공되는 다양한 배터리의 특성정보들을 저장한다. 제1연결단자(+Vbat)214 및 제2연결단자(-Vbat)215는 배터리112가 연결되는 단자이다. 제1판별단자(+Rth)216 및 제2판별단자(-Rth)217은 배터터의 온도 및 배터리의 종류를 판별할수 있는 단자이다. 전류검출부218은 배터리 연결시 시스템회로219에 흐르는 전류의 양을 검출하여 계산부220으로 제공한다. 상기 계산부220은 상기 판별단자216/217 및 상기 전류검출부218로 부터 검출된 배터리의 전압, 배터리 온도 등을 가지고 배터리의 잔량을 계산하여 상기 제1제어부211로 제공한다. 상기 제1제어부211에 구비된 A/D컨버터213은 입력되는 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환한다. 표시부221은 상기 제1제어부211의 제어하에 단말기의 동작상태를 표시하며, 특히 본 발명에 따라 디지털화된 배터리의 잔량을 수치화하여 막대바 형태로 액정표시창에 디스플레이한다. 제1스위치222는 상기 제1제어부211과 상기 충전기 사이에 양방향 통신을 수행하기 위한 스위치이다. 특히 상기 스위치222는 외부에서 입력된 배터리 특성정보 및 배터리 잔량정보를 충전기로 전달하기 위한 수단으로 사용된다.

배터리112는 일반적으로 Ni-Cd전지, Ni-MH전지, Li-ion전지에 상관없이 +Vbat, -Vbat 및 2개의 검출단자를 구비한다. 본 발명에 따라 상기한 단자들은 제조업체 및 전지특성에 따라 배터리 종류나 배터리 온도검출에 사용되는 단자로 사용할수 있다. 또한 상기한 단말기와 배터리 접촉단자들은 일대일로 충전기에 연결된다. 여기서 배터리의 단자중 온도검출단자223은 단말기가 충전기에 연결되었을 때 단말기로부터 충전기로의 정보전달 통로가 된다.

다음으로, 도 3을 참조하여 상기 충전기113의 구성을 살펴보면, 먼저, 충전기 제어부(이하 제2제어부라 칭함)311은 충전기의 전반적인 동작을 제어한다. 상기 제1제어부311에 내장된 D/A컨버터312는 입력되는 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환한다. 상기 제어부311에 구비된 메모리313은 상기 충전기의 전반적인 동작을 제어하기 위한 프로그램 데이터 및 상기 프로그램 수행중에 발생하는 일시적인 데이터를 저장한다. 또한 상기 메모리313은 본 발명에 따라 상기 단말기 본체111로부터 수신되는 배터리 특성정보를 저장한다. 제3연결단자(+Vbat)314 및 제4연결단자(-Vbat)315는 배터리112가 연결되는 단자이다. 제3판별단자(+Rth)316 및 제4판별단자(-Rth)317은 배터터의 온도 및 배터리의 종류를 판별할수 있는 단자이다. 또한 상기 제3판별단자(+Rth)316은 상기 제1제어부211과의 양방향 통신을 수행할수 있는 단자이다. 제2스위치318은 상기 제1제어부211과 상기 충전기 사이에 양방향 통신을 수행하기 위한 스위치이다. 특히 상기 제2스위치318은 상기 제1제어부211로부터 수신되는 배터리 특성정보 및 배터리 잔량정보를 상기 제2제어부311로 전달한다. 배터리특성 검출부319는 상기 제2검출단자317로부터 배터리온도 및 배터리의 타입을 검출하여 상기 제2제어부311로 제공한다. 배터리전압 검출부318은 상기 제3연결단자314로부터 배터리의 전압을 검출하여 상기 제2제어부311로 제공한다.

이하 상기한 구성에 근거한 동작을 살펴본다.

먼저, 외부 컴퓨터 시스템114로부터 입력될 정보와 그 저장 형태를 살펴보면 하기 표 1 및 표 2와 같다. 상기 표 1은 상기 메모리212에 저장된 형태를 보여주며, 상기 표 2는 상기 메모리313에 저장된 형태를 보여준다.

배터리 종류		레지스터(Register)
···	···	···
B	충전방식＆제어시간(control time)	Constant current-volt
		Trickle charge time
		Fast charge time
		Pending time
	배터리 특성	ic,2
		Vmin,2
		Vmax,2
		ΔT/Δt
		Tmax,2
		tmax,2
A	제어시간	Trickle charge time
		Fast charge time
		Pending time
	배터리 특성	ic,1
		Vmin,1
		Vmax,1
		ΔT/Δt
		-ΔV
		Tmax,1
		tmax,1
DEFAULT		Vmax,0

EEPROM
배터리 종류		레지스터
···	···	···
B	충전 방법	Constant Voltage-Current
	배터리 특성	ic,2
		Vmin,2
		Vmax,2
		Tmax,2
		tmax,2
A	충전 방법	Time control
	배터리 특성	ic,1
		Vmin,1
		Vmax,1
		-ΔV,1
		Tmax,1
		tmax,1
ROM
	충전특성	TRICKLE CHARGE TIME
		FAST CHARGE TIME
		DELAY TIME
	보호동작	Tmax,0
	보호동작	tmax,0
	…	…

도 4는 상기 단말기 내에 구비된 계산부220의 배터리잔량검출 예를 도시한 도면이다.

상기 도 4를 참조하면, 부하의 소비전류를 검출하기 위한 수단으로, 배터리의 (+)단자와 단말기 내부의 회로 사이에 연결된 저항(R1)과, 상기 저항에 흐르는 미소전류를 감지하여 증폭하기 위한 증폭기(OP AMP, U3)가 구성된다. 배터리의 온도를 검출하기 위한 수단으로, 배터리에 부착된 서미스터와, 온도 변화에 따른 서미스터의 저항값의 변화를 감지하기 위한 증폭기(U4)와, 배터리의 전압을 검출하기 위한 증폭기(U5)로 구성된다. 여기서 각 증폭기의 출력은 단말기 내부의 계산부220에 연결된다. 상기 도 4의 동작은 미합중국 특허 'US 5701068'에 개시되어 있으므로 본 설명에서는 생략하기로 한다.

일반적으로 배터리 온도(환경온도)에 따른 방전특성을 보면, 온도가 높으면 온도가 낮을 때보다 상대적으로 배터리 전압이 높게 나타난다. 이후 급격하게 전압이 떨어지는 현상이 발생한다. 반면, 온도가 낮으면 배터리 전압이 낮아진 상태에서 방전을 하다가 서서히 전압이 떨어진다. 상기와 같이 환경온도에 따라 배터리의 방전특성이 변화기 때문에 배터리 잔량을 정밀히 측정하기 위해서는 환경온도에 따른 보상을 해 주어야 한다. 이것은 배터리의 과방전을 방지하기 위해 메모리에 입력된 배터리의 동작 최저 허용전압(Vmin)과 비교시 환경온도의 영향을 최소화 하므로써 배터리의 과방전이나 부족방전의 오류를 제어하기 위함이다.

상술한 바와 같이, 배터리의 방전특성을 검출하여 계산부(Arithmetic unit)220에 입력하면 상기 계산부220에서는 배터리 잔량을 계산하여 제1제어부211로 통보한다. 그러면 상기 제1제어부211는 이를 메모리212에 저장하고, 표시부221 상에 수치화된 값을 디스플레이한다. 상기 제1제어부211로 입력된 정보중 배터리 전압, 배터리 잔량 정보는 메모리212에 저정되어 있는 배터리 최저 허용전압, 배터리 용량과 비교하여, 허용전압보다 낮거나 잔량이 0%(margin을 고려함)가 되면 경보(Buzzer)를 울리고 시스템의 동작을 정지시킨다.

만약, 새로운 배터리가 장착되어 이의 상태를 검사한 결과 현재 메모리에 저장되어 있는 어떠한 배터리 정보와 일치되는 것이 없을 경우(배터리 전압이 허용전압범위에 있을 경우에 한함) 제1제어부211는 메모리212에 실패(fail) 신호를 저장한 뒤 알람신호를 울리고, 배터리가 잘못되었음을 표시부221에 디스플레이한다. 즉, 배터리전압이 허용전압범위(Vbat≤Vmax,0)에 있는한 시스템 동작은 허용한다. 상기한 바와 같이, 메모리212에는 배터리의 특성정보, 충전방식에 대한 정보 및 배터리 잔량에 대한 정보가 항상 기록되어 있다. 또한, 이 정보는 단말기가 충전기113에 장착시 충전기113으로 전달된다.

여기서 상기 단말기의 제1제어부211에서 충전기의 제2제어부로의 신호 전달방법을 설명하면 다음과 같다.

상기 스위치222의 초기상태는 모두 오픈(Open) 상태에 있다. 이때 충전기의 제2제어부311의 배터리특성 검출부319는 동작이 정지된 상태이며, 제3연결단자(+Vbat) 314와 연결된 스위치321은 오픈 상태에 있다. 배터리가 부착된 단말기111이 충전기113에 연결되면 상기 제2제어부311은 충전기의 +Vbat단자314의 전압을 검출하여 충전기113이 연결되었음을 확인한다. 배터리의 장착여부를 확인한 제2제어부311은 스위치의 SW2a를 쇼트 상태로 전환하고, 단말기의 제1제어부211로 배터리가 장착되었음을 알리는 확인신호를 전송한 후 다시 오픈상태로 전환한다. 상기 확인신호를 수신한 제1제어부211은 계산부220의 동작을 정지시킨다. 그리고 제1제어부의 Tx단자와 제2검출단자(+Rth)216을 연결하도록 제1스위치222의 SW1a를 쇼트(온)시킨다. 이 경로를 통해 제1제어부211은 상기 메모리212에 저장된 배터리 특성정보와 배터리 잔량정보를 충전기113으로 전송한다. 정보의 전송이 완료되면 상기 제1스위치의 SW1a는 오픈(open)되고, SW1b는 쇼트(short)된다. 그리기 상기 정보를 수신한 제2제어부311은 제1스위치의 SW2b와 제1스위치의 SW1b를 통해 제1제어부211의 RX단자로 수신확인신호를 전송한다. 그리고 상기 제2제어부311은 상기 수신된 정보를 메모리313에 저장되어 있던 배터리 특성정보과 비교한다. 이때 기존에 있던 정보와 일치하면, 상기 제2제어부311은 충전가능을 확인하는 충전가능 확인신호를 상기 제1제어부211로 송신하고, 기존에 있던 정보와 일치하는 것이 없으면 메모리313에 상기 수신된 정보를 저장한 뒤 제1제어부211로 정보수신 확인신호를 전송한다. 여기서 배터리 특성정보 및 방전잔량정보의 송수신이 완료되면 제1스위치 및 제2스위치 모두 오픈시킨다.

만약, 제1제어부211로 부터 실패신호를 수신하면, 충전기113은 충전 스위치 SW3321를 오프 상태로 두고 충전을 수행하지 않거나, 상기 표 2와 같이 메모리313에 디폴트로 정해진 최소 특성값으로 충전을 시도한다. 그렇지 않다면 충전기는 상기 정보를 바탕으로 배터리 충전에 필요한 동작을 준비한다. 이때 배터리마다 충전 특성이 틀리기 때문에 동작순서도 바뀌게 된다. 따라서 제1제어부211로 부터 입력된 배터리 특성정보 및 충전방식에 관한 정보를 바탕으로 충전회로는 동작한다.

각각의 배터리특성에 적합한 충전회로에 대해서는 기존에 많이 제시되었기 때문에 여기서는 생략하기로 한다. 다만, 본 발명은 제1제어부211로 부터 수신된 배터리 잔량정보를 바탕으로 최적의 충전동작을 진행하기 위해서 충전시간 처리상의 위치변동을 달리 가져간다는 것을 명시한다.

이하 본 발명에 따른 제어절차를 첨부된 도면의 참조와 함께 상세히 설명한다.

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 단말기의 충전 처리 과정을 도시한 도면이다.

상기 도 5를 참조하면, 511단계에서 배터리가 장착되면, 제1제어부211은 513단계에서 배터리 특성을 판단하여 어떤 종류의 배터리인지를 판단한다. 그리고 상기 제1제어부211은 515단계에서 상기 장착된 배터리에 대한 특성정보를 메모리에 가지고 있는지를 판단한다. 이때 특성이 일치하는 것이 있을 시 상기 제1제어부211은 517단계로 진행하며, 상기 특성이 일치하는 것이 없을 시 상기 제1제어부211은 535단계로 진행한다.

상기 배터리 종류를 판단한후 상기 제1제어부211은 517단계에서 배터리의 수를 체크한다. 즉, 배터리가 원셀(1C,one cell)인지, 투셀(2C, two cell)인지를 판단한다. 상기와 같은 과정으로 배터리의 특성을 결정하면, 상기 제1제어부211은 519단계에서 상기 배터리의 특성정보를 버퍼에 저장하고, 521단계에서 상기 배터리의 전압을 검출한다. 그리고 상기 제1제어부211은 523단계에서 상기 검출전압을 상기 특성정보중 최저 허용전압(Vmin)과 비교한다. 이때 상기 검출전압이 상기 최저 허용전압보다 클 경우 상기 제1제어부211은 539단계로 진행하며, 상기 검출전압이 상기 최저 허용전압보다 작을 시 상기 제1제어부211은 525단계로 진행한다.

즉, 검출전압이 상기 최저 허용전압보다 작을 경우 상기 제1제어부211은 상기 535단계로 진행하여 경보음을 발생하고, 527단계에서 배터리의 전압을 차단하여 배터리의 과방전을 방지한다. 반면, 상기 검출전압이 상기 최저 허용전압보다 클 경우, 상기 제1제어부211은 상기 539단계로 진행하여 배터리 잔량을 계산하고, 541단계에서 상기 계산된 배터리 잔량을 계수화하여 표시부211에 수치적으로 디스플레이한다. 한편, 배터리를 차단한 상기 제1제어부211은 529단계에서 현재의 배터리의 상태를 감시하여 버퍼에 저장한다.

그리고 상기 제1제어부211은 531단계에서 충전기가 연결되었는지를 검사한다. 즉, 상기 충전기 연결시 상기 충전기로부터 수신되는 장착 확인신호가 감지되는지를 검사한다. 이때 상기 충전기 연결 감지시 상기 제1제어부211은 533단계로 진행하여 저장되어 있는 배터리 특성정보 및 상태정보를 상기 충전기로 전송하며, 상기 충전기 연결을 감지하지 못할 시 상기 제1제어부211는 본 프로그램을 종료한다.

한편, 상기 515단계에서 해당하는 배터리가 없음을 감지하고 상기 535단계로 진행한 상기 제1제어부211는 상기 배터리의 전압을 검출하고, 537단계에서 상기 검출전압을 최고 허용전압과 비교한다. 이때 상기 검출전압이 상기 최고 허용전압보다 클 경우 상기 제1제어부211은 상기 525단계로 진행하여 경보음을 발생시키며, 상기 검출전압이 상기 최고 허용전압보다 작을 시 상기 제1제어부211은 상기 527단계로 진행하여 배터리 전압을 차단시킨다. 여기서 상기 최고 허용전압이라 함은 메모리212에 저장되어 있는 다수개의 배터리 특정정보들중 가장 큰 허용전압을 의미한다.

즉, 상술한 과정들은 배터리 장착시 상기 배터리의 특성 및 상태를 파악하고, 충전기 연결시 상기 배터리 특성정보 및 상태정보를 상기 충전기로 전달하는 과정을 설명한다.

도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 충전기의 충전 처리 과정을 도시한 도면이다.

상기 도 6을 참조하면, 먼저, 제2제어부311은 611단계에서 배터리의 장착여부를 검사한다. 이때 충전기에 배터리가 장착되었을 시 상기 제2제어부311은 613단계로 진행하며, 상기 충전기에 배터리가 장착되어 있지 않을 시 상기 제2제어부311은 충전스위치 321를 오프 상태로 놓고 본 프로그램을 종료한다.

한편, 배터리 장착을 감지하고 상기 613단계로 진행한 상기 제2제어부311은 단말기의 제1제어부211로 배터리 장착 확인신호를 전송하고 배터리 특성 및 상태 정보 수신을 대기한다. 이때 단말기로부터 상기 배터리 특성 및 상태 정보 수신시 상기 제2제어부311은 615단계에서 이를 수신하여 버퍼에 저장한다. 그리고 상기 제2제어부311은 617단계에서 상기 정보들을 근거로 충전이 가능한지를 판단한다. 이때 상기 수신된 정보로부터 충전이 가능하다고 판단하면 상기 제2제어부311은 619단계로 진행하며, 상기 충전이 가능하지 않다고 판단하면 상기 제2제어부311은 상기 충전스위치321를 계속 오프 상태에 놓고 본 프로그램을 종료한다.

한편, 충전이 가능함을 인지한 상기 제2제어부311은 상기 619단계에서 상기 수신된 정보들이 내부 메모리313에 저장되어 있는 초기값과 동일한지를 검사한다. 이때 상기 초기값과 동일할 경우 상기 제2제어부311은 623단계로 진행하며, 상기 초기값과 상이할 경우 상기 제2제어부311은 621단계로 진행하여 상기 수신정보들로 배터리 특성정보를 재설정한다. 상기 배터리 특성정보들로는, 최대충전시간(tmax), 최대허용온도(Tmax), 최대허용전압(Vmax), ΔV/Δt, -ΔV 등이 있다.

그리고 상기 제2제어부311은 상기 623단계에서 상기 특성 정보들을 근거로 컨버터(converter)의 상태를 결정한다. 상기 컨버터 상태를 결정한 후 상기 제2제어부311은 625단계에서 해당 배터리 종류에 대한 충전을 수행하고 본 프로그램을 종료한다. 즉, 배터리가 A 타입이면 A에 대한 충전 프로세싱(processing)을 수행하고, 배터리가 B 타입이면 B에 대한 충전 프로세싱을 수행한다.

상술한 바와 같이 본 발명은 단말기와 충전기간에 상호 교신을 통해 배터리의 특성을 송수신할 수가 있어, 다른 회사의 배터리라든지, 새로운 대용량의 배터리를 호환사용할수 있는 이점이 있다. 또한 충전기에 장착시 단말기가 검출된 배터리 잔량을 상기 충전기로 전달하므로써 최적이 충전이 이루어지도록 하였다. 한편, 단말기가 배터리 잔량을 수치화하여 막대바 형태로 표시하므로써 사용자가 배터리의 잔량을 정확히 판단할수 있는 이점을 가진다.

Claims

통신단말기의 배터리 관리장치에 있어서,

배터리 특성정보를 저장하며, 배터리 연결시 상기 배터리의 특성을 검출하고, 충전기에 장착시 상기 검출된 배터리 특성에 해당하는 특성정보를 상기 충전기로 전달하는 단말기와,

상기 단말기로부터 수신되는 상기 배터리 특성정보에 따라 최적의 충전을 수행하는 상기 충전기로 구성됨을 특징으로 하는 배터리 관리장치.
제1항에 있어서, 상기 단말기가,

상기 충전기에 장착시 상기 배터리 특성정보 외에 검출한 배터리 잔량정보도 함께 전송함을 특징으로 하는 배터리 관리장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 배터리 특성정보들로,

최대충전시간(tmax), 최대허용온도(Tmax), 최대허용전압(Vmax), 전압변환분/시간변화분(ΔV/Δt), 온도변화분/시간변화분(ΔT/Δt) 등이 있음을 특징으로 하는 배터리 관리장치.
제1항에 있어서, 상기 단말기가,

배터리의 방전상태를 제어하는 제1제어부와,

상기 배터리 특성정보를 저장하는 메모리와,

상기 배터리와 연결단자인 제1연결단자(+Vbat) 및 제2연결단자(-Vbat)와,

상기 배터리의 온도 및 종류를 판별하는 제1판별단자(+Rth) 및 제2판별단자(-Rth)와,

상기 배터리 연결시 시스템회로에 흐르는 전류의 양을 검출하는 전류검출부와,

상기 제1/제2판별단자 및 상기 전류검출부로 부터 검출된 배터리의 전압, 배터리 온도 등을 가지고 배터리의 잔량을 계산하여 상기 제1제어부로 제공하는 계산부와,

상기 계산된 배터리의 잔량을 막배바 형태로 디스플레이하는 표시부와,

상기 제1제어부와 상기 제1판별단자 사이에 연결되며, 배터리 특성정보 및 배터리 잔량정보를 상기 충전기로 전달하기 위한 제1스위치로 구성됨을 특징으로 하는 배터리 관리장치.
제4항에 있어서, 상기 충전기가,

충전기의 전반적인 동작을 제어하는 제2제어부와,

상기 단말기로부터 수신되는 배터리 특성정보를 저장하는 제2메모리와,

상기 배터리 연결단자인 제3연결단자(+Vbat) 및 제4연결단자(-Vbat)와,

상기 배터리 장착시 배터리의 온도 및 종류를 판별할수 있는 제3판별단자(+Rth) 및 제4판별단자(-Rth)와,

상기 제2제어부와 상기 제3검출단자 사이에 연결되며, 상기 단말기의 제1제어부와 상기 제2제어부 사이에 양방향 통신을 수행하기 위한 제2스위치와,

상기 제2검출단자로부터 배터리온도 및 배터리의 타입을 검출하여 상기 제2제어부로 제공하는 배터리 특성검출부와,

상기 제3연결단자로부터 배터리 전압을 검출하여 상기 제2제어부로 제공하는 배터리전압 검출부로 구성됨을 특징으로 하는 배터리 관리장치.
통신단말기의 배터리 관리 방법에 있어서,

단말기가 다양한 배터리 특성정보들을 저장하며, 배터리 연결시 상기 배터리의 특성을 검출하고, 충전기에 장착시 상기 검출된 배터리 특성에 해당하는 특성정보를 상기 충전기로 전달하는 과정과,

상기 단말기로부터 배터리 특성정보 수신시 충전기가 상기 배터리 특성정보에 따라 최적의 충전을 수행하는 과정으로 이루어짐을 특징으로 하는 배터리 관리 방법.
제6항에 있어서,

상기 충전기에 장착시 상기 단말기가 상기 배터리 특성정보 외에 배터리 잔량정보도 함께 전달함을 특징으로 하는 배터리 관리 방법.
제6 또는 제7항에 있어서, 상기 배터리 특성정보들로,

최대충전시간(tmax), 최대허용온도(Tmax), 최대허용전압(Vmax), 전압변환분/시간변화분(ΔV/Δt), 온도변화분/시간변화분(ΔT/Δt) 등이 있음을 특징으로 하는 배터리 관리방법.
배터리 특성정보 테이블을 구비한 통신단말기의 배터리 관리방법에 있어서,

배터리 연결시 배터리 종류를 판단하여 상기 배터리 특성정보 테이블에 상기 배터리에 대한 정보가 존재하는지를 검사하는 과정과,

상기 배터리에 대한 정보 존재시 상기 배터리의 특성을 결정하고, 배터리 전압을 검출하여 상기 검출 전압이 최저 허용전압 초과하는지를 검사하는 과정과,

상기 최저 허용전압 초과시 배터리 잔량을 계산한 후 상기 배터리 상태를 저장하고, 상기 최저 허용전압 이하일 시 경보음을 발생하고 배터리를 차단한 후 상기 배터리 상태를 저장하는 과정과,

상기 배터리 특성 저장 후 충전기에 장착되는지를 검사하는 과정과,

상기 충전기에 장착시 상기 배터리 특성 및 상태 정보를 상기 충전기로 전달하는 과정으로 이루어짐을 특징으로 하는 배터리 관리방법.
제9항에 있어서,

상기 배터리 잔량 계산시 이를 수치화하여 막대바로 표시하는 과정을 더 구비함을 특징으로 하는 배터리 관리방법.
제9항에 있어서,

상기 배터리 특성정보 테이블에 상기 배터리에 대한 정보가 존재하지 않을 시 배터리 전압을 검출하여 최고 허용전압보다 이상인지를 검사하는 과정과,

상기 최고 허용전압 이상일 시 상기 상기 경보음 발생 단계로 진행하고, 상기 최고 허용전압 미만일 시 상기 배터리 차단으로 진행 단계로 진행하는 과정을 더 구비함을 특징으로 하는 배터리 관리방법.
배터리 특성정보 테이블을 구비한 충전기의 배터리 관리방법에 있어서,

배터리가 장착되었는지를 검사하는 과정과,

배터리 장착시 단말기로 장착확인신호를 전송하고, 상기 단말기로부터 배터리 특성 및 상태 정보를 수신하는 과정과,

상기 수신된 정보로부터 충전가능한지를 판단하는 과정과,

상기 충전가능할 시 상기 배터리 특성정보 테이블의 초기정보와 상기 수신된 정보가 동일한지를 검사하는 과정과,

상기 초기정보와 동일할 시 충전 상태를 설정하고, 상기 배터리에 대한 충전을 수행하는 과정과,

상기 초기정보와 상이할 시 특성 정보를 재설정하고, 상기 충전상태를 설정한 후 상기 배터리에 대한 충전을 수행하는 과정으로 이루어짐을 특징으로 하는 배터리 관리방법.