KR200181499Y1 - 전류량 계수기를 탑재한 통신용 단말기의 배터리 장치 - Google Patents

전류량 계수기를 탑재한 통신용 단말기의 배터리 장치 Download PDF

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KR200181499Y1
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Abstract

본 고안은 배터리 장치의 셀(cell)에 유입되는 충전 전류량과 셀로부터 유출되는 방전 전류량을 내부에 자체적으로 계수하여, 계수한 충방전 전류량을 탑재되는 통신용 단말기로 전달하여 주므로써, 배터리 장치의 교체시에도 새로이 탑재되는 배터리 장치의 충방전 전류량을 실시간으로 정확하게 표시하여 줄 수 있도록 하는 배터리 장치를 제공하는 것으로서, 충전기로부터 인가되는 전압에 의해 충전되고, 충전된 전압을 방전하여 통신용 단말기로 인가되도록 하는 셀: 셀로 유입되는 충전 전류와 셀로부터 유출되는 방전 전류를 감지하여 일시 저장하는 전류 감지부; 및 전류 감지부의 감지 결과에 따라, 충전기로부터 셀로 인가되는 충전 전류량을 계수하여 통신용 단말기로 전달하고, 셀로부터 방전되어 통신용 단말기로 인가되는 방전 전류량을 계수하여 통신용 단말기로 전달하고, 셀의 충방전 시간을 계수하여 통신용 단말기로 전달하는 전류량 계수기를 포함한다.

Description

전류량 계수기를 탑재한 통신용 단말기의 배터리 장치{BATTERY APPARATUS LOADING A CURRENT COUNTING MACHINE IN A COMMUNICATION TERMINAL}
본 고안은 전류량 계수기를 탑재한 통신용 단말기의 배터리 장치에 관한 것으로서, 특히 배터리 장치의 셀(cell)에 유입되는 충전 전류량과 셀로부터 유출되는 방전 전류량을 지속적으로 계수하여 탑재되는 통신용 단말기로 전달하는 배터리 장치에 관한 것이다.
산업이 발달하고 인간의 활동 영역과 활동 시간이 늘어남에 따라 이를 뒷받침하기 위해 이동통신수단이 혁신적으로 발전을 거듭하고 있으며, 국내의 경우에도 무선통신용 이동전화의 보급이 이미 천만명을 넘어섰다.
이와 같은, 무선통신을 위해 사용되는 이동통신 단말기는 이동중에 어느 장소에서나 편리하게 통화나 데이터 전송을 할 수 있는 편리한 통신수단으로 사회의 발전과 함께 널리 사용되고 있으며, 이동전화의 경우 질적 및 양적으로 발전하여 아날로그에서 디지탈방식으로 발전되었으며, 다가오는 21세기에는 개인휴대통신 및 위성개인휴대통신 등이 보다더 보편화될 것으로 예상된다. 이러한, 이동통신 단말기는 개인이 휴대용으로 사용하므로 에너지를 저장해두는 충전식 배터리를 사용하고 있다.
도 1은 종래의 통신용 단말기의 배터리 장치의 구성도로서, 전력이 충전 및 방전되는 셀(110)과, 셀(110)을 보호하기 위한 보호 회로(120)로 구성된다.
그리고, 종래의 배터리 장치는 외부의 전자기기와 접속되어 전원을 공급하거나 공급받기 위한 양단자(+)와 음단자(-)를 구비하고 있다.
따라서, 셀(110)을 충전하고자 할 경우에는 양단자(+)와 음단자(-)를 충전기의 전원단자에 접속시킨다. 또한, 종래의 배터리 장치를 통신용 단말기의 전원으로 사용하려면, 종래의 배터리 장치를 통신용 단말기에 탑재시키되, 두 장치들의 양단자(+)와 음단자(-)가 잘 접속되도록 한다.
보호 회로(120)는 충전시 충전기를 통해 셀(110)로 과전류 및 과전압이 인가되는 것을 방지하여 과충전이 이루어지지 않도록 하고, 또한 종래의 배터리 장치가 통신용 단말기의 전원으로 사용될 경우 셀(110)이 과방전되는 것을 방지하여 준다.
한편, 종래의 배터리 장치를 통신용 단말기에 탑재시킨 상태에서 셀(110)을 충전할 경우, 통신용 단말기의 액정화면에는 셀(110)이 충전되고 있는 상태를 표시된다. 마찬가지로, 종래의 배터리 장치를 통신용 단말기의 전원으로 사용하고 있는 경우, 통신용 단말기는 셀(110)이 방전되고 있는 상태를 액정화면에 표시하여 사용자가 확인할 수 있도록 한다.
종래에는 배터리의 전압을 측정하여 전압만으로 고방전 및 만(FULL)충전을 판단하여, 방전 및 충전 상태를 표시하였다.
그러나, 상기한 바와 같이 종래의 배터리 장치는, 전력 소모가 많은 경우 전압이 너무 많이 떨어지며, 전력 소모가 감소되면 다시 전압이 복귀되므로써, 사용자가 충방전 상태를 정확히 판단할 수 없었다.
한편, 최근에는 셀(110)의 충방전량을 표시하여 주기 위해서, 통신용 단말기는 셀(110)로 유입되거 셀(110)로부터 유출되는 전류량을 계수한 후, 계수한 전류량을 통해서 현재 셀(110)의 충방전량을 판단하고, 이렇게 판단한 셀(110)의 충방전량을 액정화면에 표시하는 방식을 구현하고 하고 있다.
그러나, 이와 같은 충방전 표시 방식을 사용하는 통신용 단말기의 경우, 셀(110)의 충방전 전류량을 메모리에 일시 저장한 후 저장된 전류량을 표시하도록 되어 있어, 종래의 배터리 장치 교체시에 교체되기 이전의 배터리 장치의 충방전 전류량을 일시적으로 표시하여 주므로써, 사용자가 새로이 탑재되는 종래의 배터리 장치의 충전 상태를 신속히 확인할 수 없었고, 이를 정확히 확인하기 까지는 다소의 시간이 걸리는 문제점이 있었다.
따라서, 본 고안은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 배터리 장치의 셀(cell)에 유입되는 충전 전류량과 셀로부터 유출되는 방전 전류량을 내부에서 자체적으로 계수하여, 계수한 충방전 전류량을 탑재되는 통신용 단말기로 전달하여 주므로써, 배터리 장치의 교체시에도 새로이 탑재되는 배터리 장치의 충방전 전류량을 실시간으로 정확하게 표시하여 줄 수 있도록 하는 배터리 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
도 1은 종래의 통신용 단말기의 배터리 장치의 구성도.
도 2는 본 고안의 일실시예에 따른 전류량 계수기를 탑재한 통신용 단말기의 배터리 장치의 구성 개략도.
도 3은 본 고안의 다른 실시예에 따른 전류량 계수기를 탑재한 통신용 단말기의 배터리 장치의 구성 개략도.
도 4는 본 고안의 일실시예에 따른 전류량 계수기를 탑재한 통신용 단말기의 배터리 장치의 상세 구성도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
210: 셀 220: 보호 회로
230: 전류량 계수기
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안은, 무선통신 시스템에서의 통신용 단말기에 탑재되어 전원으로 이용되는 배터리 장치에 있어서, 충전기로부터 인가되는 전압에 의해 충전되고, 충전된 전압을 방전하여 상기 통신용 단말기로 인가되도록 하는 셀(cell): 상기 셀로 유입되는 충전 전류와 상기 셀로부터 유출되는 방전 전류를 감지하여 일시 저장하는 전류 감지부; 및 상기 전류 감지부의 감지 결과에 따라, 상기 충전기로부터 상기 셀로 인가되는 충전 전류량을 계수하여 상기 통신용 단말기로 전달하고, 상기 셀로부터 방전되어 상기 통신용 단말기로 인가되는 방전 전류량을 계수하여 상기 통신용 단말기로 전달하고, 상기 셀의 충방전 시간을 계수하여 상기 통신용 단말기로 전달하는 전류량 계수기를 포함한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.
도 2는 본 고안의 일실시예에 따른 전류량 계수기를 탑재한 통신용 단말기의 배터리 장치의 구성도로서, 전원이 충전 및 방전되는 셀(210)과, 셀(210)을 보호하기 위한 보호 회로(220)와, 셀(210)에 유입되는 전류량과 셀(210)로부터 유출되는 전류량을 계수하기 위한 전류량 계수기(230)를 구비한다.
여기서, 보호 회로(220)는 셀(210)과 전류량 계수기(230) 사이에 연결되고, 전류량 계수기(230)는 보호 회로(220)와 전원 입출력단자(+, -) 사이에 연결된다.
그리고, 계수기(230)는 전원 입출력단자(+, -)를 통해 셀(210)로 유입되거나 셀(210)로부터 유출되는 전류량을 계수하여, 계수한 전류량을 통신용 단말기로 전달한다. 이때, 계수기(230)에 의해 계수된 전류량은 전원 입출력단자(+, -)를 통해 통신용 단말기로 전달되지 않고, 별도의 통신단자를 통해 통신용 단말기로 전달된다. 여기서, 통신용 단말기는 이동전화기, 비디오 폰(video phone) 및 PDA(Personal Digital Assistant) 등과 같은 통신용 장비이다.
물론, 본 고안의 배터리 장치가 탑재되는 통신용 단말기에는, 전원을 인가받기 위해 상기 배터리 장치의 전원 입출력단자(+, -)와 접속되는 전원단자(+, -)가 구비되면서, 또한 전류량 계수기(230)에 의해 계수된 전류량을 입력받기 위한 배터리 접속용 통신단자가 구비되어 있다.
따라서, 본 고안의 배터리 장치를 통신용 단말기에 탑재하게 되면, 상기 배터리 장치의 전원단자(+, -)는 통신용 단말기의 전원단자(+, -)에 동일 극성 단자끼리 대응되게 접속되고, 이와 동시에 상기 배터리 장치의 통신단자는 통신용 단말기의 배터리 접속용 통신단자에 접속된다.
이와 같이, 본 고안의 배터리 장치가 통신용 단말기에 완전하게 접속된 상태에서, 통신용 단말기를 사용하게 되면, 셀(210)로부터 충전 전류가 방전되어 통신용 단말기로 인가된다. 이때, 전류량 계수기(230)는 셀(210)로부터 방전되는 전류량을 계수하여 통신용 단말기로 전달하게 되고, 이어 통신용 단말기는 계수된 방전 전류량을 통해 셀(210)의 방전상태를 판단하여 셀(210)의 방전상태를 액정화면에 표시하여 준다.
또한, 상기한 바와 같이 본 고안의 배터리 장치와 통신용 단말기가 접속된 상태에서, 충전기를 통해 셀(210)을 충전시키게 되면, 전류량 계수기(230)는 충전기로부터 셀(210)로 인가되는 충전 전류량을 계수하여 통신용 단말기로 전달한다. 이어서, 통신용 단말기는 전류량 계수기(230)에 의해 계수된 충전 전류량을 통해 셀(210)의 충전상태를 판단하여 충전상태를 액정화면에 표시한다.
전술한 바와 같이, 본 고안에서는, 셀(210)의 충방전 전류량을 계수하는 전류량 계수기(230)를 배터리 장치에 직접 탑재하므로써, 통신용 단말기에 전류량 계수기를 별도로 탑재하지 않도록 하고 있다.
그리고, 보호 회로(220)는 과전류 및 과전압에 의해 셀(210)이 과충전되는 것을 방지하고, 또한 셀(210)이 과방전되는 것을 방지하여 준다.
한편, 최근에는 기술이 발달하여 셀(210)을 보호하기 위한 보호 회로(220)가 별도로 구성되지 않고, 셀(210)내에 보호 기능을 부가시켜서 배터리 장치를 만들기도 한다.
이와 같이, 보호 회로(220)가 별도로 구성되지 않고, 셀(210)이 자체적으로 과방전 및 과충전을 방지하도록 되어있는 경우, 본 고안의 배터리 장치는 도 3에 도시된 바와 같이, 전류량 계수기(230)가 전원 입출력단자(+, -)와 셀(210)에 연결된다. 즉, 도 3은 본 고안의 다른 실시예에 따른 것으로서, 보호 회로(220)가 도 2에서와 같이 별도로 구비되지 않고 셀(210)내에 보호 기능이 부가된 배터리 장치를 나타낸 것이다.
도 4는 본 고안의 일실시예에 따른 전류량 계수기를 탑재한 통신용 단말기의 배터리 장치의 상세 구성도이다.
도 4를 참조하면, 본 고안에 따른 배터리 장치는, 셀(210), 보호 회로(220), 전류량 계수기(230), 전류 감지부(240), 그리고 스위치(251, 252)들을 구비한다.
전류 감지부(240)는 전원단자(-)와 셀(210)의 음단자(-) 사이에 연결되며, 양단에 걸리는 전류를 감지하여 충전카운터와 방전카운터가 계수를 하도록 한다. 이때, 좌측단의 전류가 우측단의 전류보다 높으면, 방전 상태이고, 반대로 좌측단의 전류가 우측단의 전류보다 낮으면, 충전 상태이다.
스위치(251, 252)들은 전원 입출력단자(-)와 셀(210)의 음단자(-) 사이에 직렬 연결되며, 보호 회로(220)의 제어를 받아 셀(210)로 유입되거나 셀(210)로부터 유출되는 전류를 스위칭한다. 여기서, 스위치(251, 252)들은 각각 전계효과 트랜지스터(FET : Field Effect Transistor)이다.
보호 회로(220)는, 셀(210)에 발생되는 과전압을 검출하여 스위치(151, 152)들을 오프(OFF)시키는 과전압 검출기(221)와, 셀(210)에 발생되는 과전류를 검출하여 스위치(151, 152)들을 오프(OFF)시키는 과전류 검출기(222)와, 셀(210)이 과방전되는 것을 방지하기 위하여, 셀(210)의 과방전을 검출하여 스위치(151, 152)들을 오프(OFF)시키는 과방전 검출기(223)와, 셀(210)이 과충전되는 것을 방지하기 위하여, 셀(210)의 과충전을 검출하여 스위치(151, 152)들을 오프(OFF)시키는 과충전 검출기(224)와, 검출기(221 내지 224)들의 제어를 받아 스위치(151, 152)들을 온(ON)시키거나 오프(OFF)시키는 스위치 드라이버(225)로 구성된다.
만일, 셀(210)에 과전압, 과전류, 과방전 및 과충전 등이 발생되면, 검출기(221 내지 224)들중 해당되는 검출기가 스위치 드라이버(225)를 제어하여 스위치(251, 252)들을 오프시키므로써, 셀(210)로 유입되거나 셀(210)로부터 유출되는 전류를 차단시킨다. 즉, 스위치 드라이버(225)가 검출기(221 내지 224)들의 제어를 받아 스위치(251, 252)들로 인가되는 전압을 차단하여, 스위칭 상태의 스위치(251, 252)들을 오프(OFF)시키게 되는 것이다.
전류량 계수기(230)는, 전류 감지부(240)에 의해 셀(210)이 충전 상태인 것으로 감지되면, 셀(210)로 인가되는 충전 전류량을 카운팅하는 충전 카운터(231)와, 전류 감지부(240)에 의해 셀(210)이 방전 상태인 것으로 감지되면, 셀(210)로부터 유출되는 방전 전류량을 카운팅하는 방전 카운터(232)와, 전류 감지부(240)에 의해 감지되는 셀(210)의 충전 및 방전 상태에 따라, 셀(210)의 충전 시간이나 방전 시간을 카운팅하는 시간 카운터(233)와, 충전 카운터(231) 및 방전 카운터(232)에 의해 카운팅되지 않는 오차 전류량를 검출하여 일시 저장하는 오차 전류량 검출 및 저장부(234)와, 통신용 단말기로부터 전달되는 배터리에 관한 데이터를 저장하는 사용자 메모리(235)와, 카운팅된 충전 전류량, 방전 전류량, 충방전 시간 및 오차 전류량 검출 및 저장부(234)에 의해 검출된 오차 전류량을 통신용 단말기로 전달하고, 상기 통신용 단말기로부터 전달되는 데이터를 사용자 메모리(235)에 저장시키는 통신 제어부(236)로 이루어진다.
우선, 전류 감지부(240)의 양단의 노드 S1 및 노드 S2에 걸리는 전압을 각각 Vs1 및 Vs2라고 할 때, Vs1이 Vs2보다 크면 방전 상태이고, Vs1이 Vs2보다 작으면 충전 상태이다.
즉, Vs1이 Vs2보다 작으면 충전 상태이므로, 충전 카운터(231)는 셀(210)로 유입되는 청전 전류량을 카운팅하여 통신 제어부(236)로 전달하고, 이와 동시에 시간 카운터(233)는 충전 시간을 카운팅하여 통신 제어부(236)로 전달한다. 이때, 오차 전류량 검출 및 저장부(234)는 충전 카운터(231)에 의해 미쳐 카운팅되지 않은 오차 전류량을 카운팅하여 일시 저장한 후 통신 제어부(236)로 전달한다.
그리고, 통신 제어부(236)는 통신용 단말기의 요청을 받아 카운팅된 충전 전류량, 충전 시간 및 오차 전류량을 통신단자를 통해 통신용 단말기로 전달한다.
다음은, 셀(210)이 방전 상태로 되어서, Vs1이 Vs2보다 크면, 방전 카운터(232)와 시간 카운터(233)는 각각 셀(210)로부터 유출되는 방전 전류량과 방전 시간을 카운팅하여 통신 제어부(236)로 전달하고, 이때 오차 전류량 검출 및 저장부(234)는 방전 카운터(231)에 의해 미쳐 카운팅되지 않은 오차 전류량을 카운팅하여 일시 저장한 후 통신 제어부(236)로 전달한다.
이렇게, 카운팅된 방전 전류량, 방전 시간 및 오차 전류량은 통신용 단말기의 요구에 따라 통신 제어부(236)를 통해 통신용 단말기로 전달된다.
전술한 바와 같이, 셀(210)의 충방전 전류량, 충방전 시간 및 오차 전류량이 전류량 계수기(230)에 의해 직접 계수되어 통신용 단말기로 전달되므로써, 본 고안에 따른 배터리 장치가 탑재된 통신용 단말기는 셀(210)의 충방전 전류량을 보다 정확하고 신속하게 표시할 수 있게 되는 것이다.
본 고안의 기술사상은 상기 바람직한 실시예에 따라 구체적으로 기술되었으나, 상기한 실시예는 그 설명을 위한 것이며, 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다. 또한, 본 고안의 기술분야의 통상의 전문가라면 본 고안의 기술사상의 범위내에서 다양한 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 고안은, 셀에 유입되는 충전 전류량과 셀로부터 유출되는 방전 전류량을 통신용 단말기에서 계수하지 않고 배터리 장치 내부에서 직접 계수하여, 배터리 장치의 교체시에 새로이 탑재되는 배터리 장치의 충방전 전류량을 실시간으로 정확하게 표시하여 주므로써, 사용자의 편리성을 도모하고, 또한 제품의 상품성을 현저하게 높일 수 있다.

Claims (4)

  1. 무선통신 시스템에서의 통신용 단말기에 탑재되어 전원으로 이용되는 배터리 장치에 있어서,
    충전기로부터 인가되는 전압에 의해 충전되고, 충전된 전압을 방전하여 상기 통신용 단말기로 인가되도록 하는 셀(cell):
    상기 셀로 유입되는 충전 전류와 상기 셀로부터 유출되는 방전 전류를 감지하여 일시 저장하는 전류 감지부; 및
    상기 전류 감지부의 감지 결과에 따라, 상기 충전기로부터 상기 셀로 인가되는 충전 전류량을 계수하여 상기 통신용 단말기로 전달하고, 상기 셀로부터 방전되어 상기 통신용 단말기로 인가되는 방전 전류량을 계수하여 상기 통신용 단말기로 전달하고, 상기 셀의 충방전 시간을 계수하여 상기 통신용 단말기로 전달하는 전류량 계수기
    를 포함하는 배터리 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 충전기로부터 과전류 및 과전압이 인가되는 것을 방지하여 상기 셀이 과충전되지 않도록 하고, 방전시 상기 셀이 과방전되지 않도록 방지하는 보호 회로;
    상기 보호 회로의 제어에 따라, 상기 충전기로부터 상기 셀로 인가되는 충전 전압을 스위칭하기 위한 제 1 스위치; 및
    상기 보호 회로의 제어에 따라, 상기 셀로부터 방전되는 전압을 상기 통신용 단말기로 스위칭하기 위한 제 2 스위치
    를 더 포함하는 배터리 장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 전류량 계수기는,
    상기 전류 감지부에 의해 상기 셀이 충전 상태인 것으로 감지되면, 상기 셀로 인가되는 충전 전류량을 카운팅하는 충전 카운터;
    상기 전류 감지부에 의해 상기 셀이 방전 상태인 것으로 감지되면, 상기 셀로부터 유출되는 방전 전류량을 카운팅하는 방전 카운터;
    상기 전류 감지부에 의해 감지되는 상기 셀의 충전 및 방전 상태에 따라, 상기 셀의 충전 시간이나 방전 시간을 카운팅하는 시간 카운터;
    상기 충전 카운터 및 상기 방전 카운터에 의해 카운팅되지 않는 오차 전류량를 검출하여 일시 저장하는 오차 전류량 검출 및 저장부;
    상기 통신용 단말기로부터 전달되는 배터리에 관한 데이터를 저장하는 사용자 메모리; 및
    상기 통신용 단말기의 요구에 따라, 카운팅된 충전 전류량, 방전 전류량, 충방전 시간과 상기 오차 전류량 검출 및 저장부에 의해 검출된 오차 전류량을 상기 통신용 단말기로 전달하고, 상기 통신용 단말기로부터 전달되는 데이터를 사용자 메모리에 저장시키는 통신 제어부
    를 포함하는 배터리 장치.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 배터리 장치는 상기 통신용 단말기의 전원단자(+, -)에 접속되는 전원단자(+, -)를 통해 상기 셀로부터 방전되는 전류를 상기 통신용 단말기로 인가하고,
    상기 배터리 장치는 상기 통신용 단말기의 배터리 접속용 통신단자에 접속되는 통신단자를 통해 상기 전류량 계수기에 의해 계수된 충전 및 방전 전류량을 상기 통신용 단말기로 전달하는 것을 특징으로 하는 배터리 장치.
KR2019990028038U 1999-12-13 1999-12-13 전류량 계수기를 탑재한 통신용 단말기의 배터리 장치 KR200181499Y1 (ko)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101146433B1 (ko) 2010-12-15 2012-05-18 삼성에스디아이 주식회사 배터리 팩의 ｏｖｐ 모니터링 시스템 및 그에 따른 모니터링 방법

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