KR20000052573A - 배터리를 포함하는 전기장치와 배터리의 끊어짐을검출하는 방법 - Google Patents

Abstract

이러한 장치는 배터리(21)의 변경을 검출하기 위한 검출기(60)를 포함한다. 따라서 이러한 배터리의 충전 상태를 측정하는 카운터(DECH)는, 상기 장치의 비활동 기간 도중에서조차 상기 배터리가 변경된다면 다시 초기화될 수 있다.

Description

배터리를 포함하는 전기장치와 배터리의 끊어짐을 검출하는 방법{ELECTRICAL APPARATUS COMPRISING AN ACCUMULATOR AND METHOD OF DETECTING THE DISCONNECTION OF AN ACCUMULATOR}

본 발명은 배터리(accumulator)에 의해 공급될 전원 단자를 구비한 전기 장치에 관한 것이다.

본 발명은 또한 배터리의 끊어짐을 검출하는 방법에 관한 것이다.

이러한 장치는 공지된 것이고, 충전 상태가 매우 양호하게 제어될 필요가 있는 배터리에 의해 전원을 공급받는 휴대형 전화 장치 분야에서 현저하게 많은 응용을 찾을 수 있다.

미국특허 제5,349,280호는 몇 가지 다른 것 중에서 배터리를 보호하도록 의도된 회로를 기술한다.

본 발명은 배터리의 충전 또는 방전 측정이 이루어지는 장치를 제안한다. 그러나, 다양한 원인으로 인해 사용자에 의해 배터리가 바뀌면, 이들 측정은 잘못 이루어질 수 있다.

따라서, 본 발명에 의해, 배터리의 충전 및/또는 방전 상태를 쉽게 알 수 있게 보장하고, 이는 이들이 신중하게 충전될 수 있으므로 이들 소자의 보다 더 긴 유효 수명을 보장한다.

바뀌어진 배터리의 충전 및/또는 방전 측정을 왜곡시키는 것을 피하기 위하여, 이러한 장치는, 배터리의 변경을 검출하는 검출 회로를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 이들 및 다른 특성은 이후에 기술된 실시예를 참조로, 제한하지 않는 예를 통해 명백해질 것이고, 이를 통해 설명될 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 하나 이상의 장치를 포함하는 시스템을 도시한 도면.

도 2는 본 발명에 따른 장치의 블록도.

도 3은 배터리 변경 검출기의 도면.

도 4는 본 발명의 동작을 설명하는 타이밍도.

도 5는 본 발명의 동작을 설명하는 흐름도.

<도면 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 이동 스테이션 5 : 안테나

8 : 기지국 10 : 이어폰

12 : 마이크 15 : 키패드

17 : 디스플레이 스크린 20 : 전자 부분

21 : 배터리 40 : 송신 조립체

42 : 수신 조립체 52 : 비휘발성 메모리

60 : 검출기 62 : 입출력 억세스

64 : 입력 단자

도 1에 있어서, 참조번호(1)는 본 발명에 따른 장치를 나타낸다. 여기에서 기술된 본 예에 있어서, 셀룰러 네트워크에 의해 형성된 무선 전화 시스템에 속한 것은 이동 스테이션이다. 이러한 스테이션은, 셀룰러 전화 형태(GSM, AMPS 및 기타)의 무선 네트워크의 기지국(8)으로부터 전파를 수신하고 이에 전파를 전달하는 안테나(5)를 구비한다. 이동 스테이션(1)은 이어폰(10), 마이크(12), 키패드(15) 및 디스플레이 스크린(17)을 포함한다. 점선은 스테이션 내에 위치한 전자 부분(20)을 나타낸다. 이러한 부분(20)에는 배터리(21)에 의해 또는 전원 그리드에 연결된 전원 라인(22)에 의해 전원이 공급된다. 이러한 부분은 도 2에 보다 상세하게 도시되었다. 이 부분은, 셀룰러 전화 기술에서 유용한 다양한 정보 신호를 송신하고 수신하기 위한 송신 조립체(40)와 수신 조립체(42)를 포함한다. 이들 송신 및 수신 부분은 음성 처리 소자(45)를 통해 마이크(12)와 이어폰(10)에 연결된다. 이러한 이동 스테이션의 제어는 마이크로프로세서 조립체(50)에 의해 보장된다.

배터리(21)의 충전 상태를 감시하는 것은 중요하다. 그러므로, 조립체(50)에 의해 제어되는 충전/방전 카운터(DECH)는 장치가 사용되는 시간을 측정한다. 장치가 처음으로 사용될 때, 배터리의 존재가 시험되고, 카운터(DECH)는 시간 주기를 카운트하기 시작한다. 이러한 카운터의 내용은 배터리의 충전 상태를 결정한다. 스테이션이 스위치 오프될 때, 이러한 카운터의 내용은 비휘발성 메모리(52)(EEPROM)에 저장된다. 조립체(50)는 출력 단자 또는 입력 단자로서 프로그램될 수 있는 I/O 억세스를 구비하는데, 이러한 점은 이러한 기술에서 공지된 것이다.

그런 다음 발생하는 문제는, 제 위치의 배터리가 다소 양호하게 충전된 다른 배터리로 바뀐다면, 카운터(DECH)의 내용은 제 위치에 놓여진 배터리의 충전에 더 이상 적절하지 않게 된다. 이러한 문제를 피하기 위하여, 본 발명은 배터리의 충전을 검출하기 위한 검출기(60)를 제안한다. 이러한 검출기는, 조립체(50)의 상기 억세스에 연결되도록 의도된 입/출력 억세스(62)와, 배터리(21)의 한 극에 연결된 입력 단자(64)를 구비한다.

배터리의 변경을 검출하기 위한 이러한 검출기의 실시예는 도 3에 도시되었다.

이러한 검출기는 스위치 회로의 특성과 유사한 특성을 갖는 두 개의 트랜지스터(70 및 71)를 포함한다. 트랜지스터(70)의 에미터는 배터리(21)의 양극에 연결되는 반면, 콜렉터는 저항(75 및 76)에 의해 형성된 전압 분할기를 통해 접지에 연결된다. 억세스(62)를 형성하는 것은 이들 두 저항의 공통 지점이다. 트랜지스터(71)의 에미터는 저항(80)을 통해 접지에 접속된다. 콜렉터는 한편으로는 커패시터(82)를 통해 배터리(21)의 양극에 연결되고, 다른 한편으로는 트랜지지스터(70)의 베이스에 연결된다. 트랜지스터(71)의 베이스는 트랜지스터(70)의 콜렉터에 연결된다.

예를 통해, 저항(75, 76 및 80)은 모두 1.8 MΩ 정도의 값을 갖고, 커패시터는 1 nF의 값을 갖는다.

이러한 검출기의 동작은 도 3의 도움으로 설명된다. 이러한 검출기는 조립체(50)의 I/O 억세스를 통해 동작한다. 배터리가 제 위치에 있고, I/O 억세스가 활성이 아닐 때, 트랜지스터(71)는 베이스에 어떠한 바이어스도 수신하지 않아, 도통되지 않는다. 결과적으로 트랜지스터(70)는 차단된다. 트랜지스터(71)의 베이스 상의 펄스는 트랜지스터(71)를 도통되게 한다. 배터리가 단자(64)에 연결되면, 커패시터(82)는 충전되고, 이는 트랜지스터(70)를 도통되게 한다. 따라서 억세스(62)에는 높은 레벨이 출현하고, 상기 억세스는 결과적으로 논리 <<1>> 값을 취한다. 배터리(21)가 끊어지면, 커패시터(82)는 트랜지스터(70)의 베이스-에미터 접합에서 방전하고, 결과적으로 단자(62)는 다시 접지 전위로 연결된다. 방전된 커패시터는, 트랜지스터(70)가 너무 빨리 도통되는 것을 피하여, 배터리의 커넥터의 접촉불량으로 인한 순간차단의 원하지 않은 효과가 회피된다.

도 4를 참조하여 동작을 설명한다. 순간(t1)은 배터리(21)가 끊어진 동안 I/O 억세스 상에 삽입된 펄스가 출현한 순간이고, 펄스가 제공된 후 I/O 억세스 상의 전압은 따라서 접지 레벨이 된다. 순간(t2)에 배터리(21)는 다시 동작 상태가 된다. I/O 억세스 상의 전압은 펄스가 제공되지 않는 한 0으로 유지된다. 순간(t3)에 이러한 펄스 출현 이후, I/O 억세스 상의 전압은 높은 값을 취한다. 그런 다음, 순간(t4)에 배터리(21)가 높은 상태가 되는 것을 허용한다. 커패시터(82)의 방전 이후, I/O 억세스 상의 전압은 순간(t5)에서 <<0>>값을 취한다.

도 5의 흐름도는 조립체(50)와 검출기(60) 사이에서 대화가 어떻게 유지되는 지를 보여준다.

상기 흐름도의 단계(K1){R(I/O)}는, 장치에 전원이 투입될 때 발생하는 I/O 억세스에서 전압의 판독을 나타낸다. 이 값이 <<1>>이라면{단계(K3)}, 배터리가 바뀌지 않았다고 평가된다{단계(K5)}. 카운터(DECH)의 내용은 비휘발성 메모리(52)에 포함된 값으로 초기화된다{단계(K7)}.

단계(K3)의 시험이 0값을 나타내면, I/O 억세스에 펄스가 제공된다{단계(K10)}. 이후, 단계(K12)에서 전압이 판독된다. 그런 다음 단계(K14)에서 시험이 이루어진다. 전압이 존재하면, 새로운 배터리가 관계된 것이고{단계(K15)}, 결과적으로 카운터(DECH)의 내용은 단계(K17)에서 다시 초기화된다. 전압이 0이라면, 배터리가 없는 것이다{단계(K20)}. 그런 경우 장치는 주전원(22) 상에서 동작한다.

억세스(62)는 두 개로 분할될 수 있음을 주목해야 한다. 전극 상에서 전압을 직접 측정함으로써 커패시터의 충전 상태를 판독할 수 있는데, 커패시터의 배터리에 대한 연결을 가능케 하는 펄스는 저항(75 및 76)의 공통 노드에 인가된다.

Claims (6)

1. 배터리에 의해 제공될 전원 단자를 구비한 전기 장치에 있어서,

   배터리의 변경이 검출될 때, 활성 신호를 제공하기 위한 검출 회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 장치.
2. 제 1항에 있어서, - 상기 배터리의 충전 및/또는 방전 상태를 결정하기 위한 충전-방전 카운터와,

   - 상기 검출 장치의 활성 출력 신호에 대해 상기 충전-방전 카운터를 재설정하기 위한 수단을 구비한 전기 장치.
3. 제 1항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 검출 회로는,

   - 커패시터와,

   - 제 1 억세스와,

   - 제 2 억세스와,

   - 인에이블 신호가 상기 제 1 억세스에 인가될 때, 상기 커패시터를 상기 전원 단자에 연결하기 위한 스위칭 수단과,

   - 상기 커패시터가 충전될 때, 상기 활성 신호를 상기 제 2 억세스에 제공하기 위한 측정 수단에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 전기 장치.
4. 제 3항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 억세스는 하나의 단자를 형성하기 위하여 결합되는 것을 특징으로 하는 전기 장치.
5. 제 3항에 있어서, 상기 제어 단자는 마이크로프로세서 조립체에 연결되는 것을 특징으로 하는 전기 장치.
6. 배터리의 끊어짐을 검출하는 방법으로, 제 2항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 따른 장치에서 구현되는 배터리의 끊어짐을 검출하는 방법에 있어서,

   - 상기 제 2 억세스에서 신호의 제 1 판독 단계와,

   - 상기 판독이 양이면, 상기 배터리가 존재한다고 간주하는 단계와,

   - 상기 판독이 음이면, 펄스를 발생시키는 단계와,

   - 상기 펄스 이후 상기 제 2 억세스의 제 2 판독 단계와,

   - 상기 제 2 판독이 양이면, 상기 충전-방전 카운터를 재설정하는 단계와,

   - 상기 제 2 판독이 음이면, 상기 배터리의 부재를 나타내는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리의 끊어짐을 검출하는 방법.