KR20030009954A

KR20030009954A - 배터리 전압 관리장치

Info

Publication number: KR20030009954A
Application number: KR1020010044633A
Authority: KR
Inventors: 이규용
Original assignee: 삼성전기주식회사
Priority date: 2001-07-24
Filing date: 2001-07-24
Publication date: 2003-02-05

Abstract

본 발명은 배터리 전압 관리장치에 관한 것으로, 본 발명은 배터리 전압 관리장치에 있어서, 배터리 전압에 대한 공급조건 발생을 검출하는 공급조건 검출부(21); 배터리 전압에 대한 공급차단 발생을 검출하는 차단조건 검출부(22); 상기 공급조건 검출부(21)의 검출신호에 따라 공급신호를 제공하고, 상기 차단조건 검출부(22)의 검출신호에 따라 공급차단신호를 제공하는 전원 공급/차단 조절부(23); 및 상기 전원 공급/차단 조절부(23)의 공급신호 및 공급차단신호에 따라 배터리 전압의 공급 및 차단을 조정하는 릴레이(24)를 구비하며, 이와 같은 본 발명에 의하면, 차량이나 휴대폰 등과 같이 배터리를 내장하는 장치 또는 시스템(이하,"장치"라 함)에 적용가능하며, 배터리의 전압공급 및 차단조건을 검출하고, 이 검출상태에 따라 배터리의 전압을 공급 및 차단시키도록 함으로, 배터리의 전압 공급 및 차단을 해당 상황 발생에 따라 조절하여, 배터리 전압을 효율적으로 관리할 수 있다.

Description

배터리 전압 관리장치{APPARATUS FOR MANAGING VOLTAGE OF BATTERY}

본 발명은 배터리 전압 관리장치에 관한 것으로, 특히 차량이나 휴대폰 등과 같이 배터리를 내장하는 장치 또는 시스템(이하,"장치"라 함)에 적용가능하며, 배터리의 전압공급 및 차단조건을 검출하고, 이 검출상태에 따라 배터리의 전압을 공급 및 차단시키도록 함으로, 배터리의 전압 공급 및 차단을 해당 상황 발생에 따라 조절하여, 배터리 전압을 효율적으로 관리할 수 있도록 하는 배터리 전압 관리장치에 관한 것이다.

일반적으로, 차량이나 휴대폰 등과 같이 배터리를 사용하는 장치에서는 처음에는 만충전(full charging)되어 있는 배터리를 사용하지만, 사용시간에 따라, 또는 비정상적인 방전등과 같은 여러 가지 이유로 인하여 배터리의 전압이 낮아질 수 있고, 최악의 경우에는 배터리의 전압이 적용시스템에서 요구되는 최소한의 동작전압 이하로 낮아질 수도 있다.

일 예로, 휴대폰 등에서는 배터리에서 전압이 공급되지만 장치는 동작 불가능한 상태로 되고, 이러한 적용 장치가 동작 불가능한 전압임에도 불구하고, 배터리는 전압을 계속 공급하여 방전되는데, 이와 같이 배터리에서의 불필요한 방전으로 인하여, 충전시간이 걸어지고, 배터리의 수명을 단축시키므로, 상기한 바와 같은 배터리의 불필요한 저전압 방전을 차단하여야 한다.

또한, 다른 예로, 차량에 있어서, 배터리에는 적어도 한번 이상의 시동을 걸수 있는 정도의 전압, 또는 통신장비가 구비된 차량인 경우에는, 비상시를 위해, 적어도 한번의 통신에 필요한 전압이 남아 있어야 하므로, 이와 같은 차량의 배터리에 대해서도 최소한의 동작전압, 즉 전압 상태를 감시하여 적정한 전압에서 배터리의 방전을 차단하여야 한다.

위에서 설명한 바와 같이, 종래의 배터리의 최소 동작전압 방전 차단회로는도 1에 도시한 바와 같다.

도 1은 종래의 배터리의 최소 동작전압 인지 및 방전 차단회로도로서, 도 1을 참조하면, 종래의 배터리의 최소 동작전압 방전 차단회로는 배터리(1)에서 공급되는 전압을 검출하기 위한 분할저항 회로(R1,R2)와, 이 분할저항 회로에 의해 검출전 전압(V1)을 입력받아, 사전에 설정된 기준전압과 비교하여 이 비교결과에 따른 스위칭전압(Vsw)을 출력하는 마이컴(2)과, 이 마이컴(2)의 스위칭 전압(Vsw)에 따라 스위칭 동작하는 트랜지스터(Q1)와, 이 트랜지스터(Q1)의 스위칭 동작에 따른 전압을 입력받아, 인에이블(enable) 또는 디스에이블(disable) 되는 릴레이(3)로 구성되어 있다.

이와 같은 종래의 배터리의 최소 동작전압 방전 차단회로는 별도의 마이컴 및 마이컴내부의 소프트웨어의 구현이 필요하므로, 회로가 복잡하고, 이에 따라 제작비용을 상승시키는 문제점이 있었던 것이다. 즉, 어떤 기준전압을 읽어 중앙처리장치 등을 포함하는 마이컴 등이 판단하여 소프트웨어 회로를 구동할 수 있는 신호를 발생하는 것으로서, 이는 비용이 많이 들고 이와 같은 배터리의 최소 동작전압 감지를 제어하는 중앙처리장치 등의 마이컴은 그 만큼 다른 곳에 활용하는 능력이 감소하게 되는 문제점이 있었던 것이다.

한편, 휴대폰 등에서는 일정한 조건, 예를 들어, 배터리 웨이크업(wake-up)등과 같은 공급 조건 상황 발생시에는 배터리 전압을 공급되어야 하고, 또 다른 일정한 조건, 예를 들어, 배터리 파워다운 등과 같은 차단 조건 상황 발생시에는 배터리의 전원을 차단하여야 하는데, 위와 같은 조건에 따라 배터리의 전압을 효율적으로 조정하여야 하는데, 종래에는 배터리의 전압 공급 및 차단을 효율적으로 조절할 수 없었던 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로, 따라서, 본 발명의 목적은 차량이나 휴대폰 등과 같이 배터리를 내장하는 장치에 적용가능하며, 배터리의 전압공급 및 차단조건을 검출하고, 이 검출상태에 따라 배터리의 전압을 공급 및 차단시키도록 함으로, 배터리의 전압 공급 및 차단을 해당 상황 발생에 따라 조절하여, 배터리 전압을 효율적으로 관리할 수 있도록 하는 배터리 전압 관리장치를 제공하는데 있다.

도 1은 종래의 배터리 전압 관리장치의 개략도이다.

도 2는 본 발명에 따른 배터리 전압 관리장치의 구성도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

21 : 공급조건 검출부22 : 차단조건 검출부

23 : 전원 공급/차단 조절부24 : 릴레이

상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 기술적인 수단으로써, 본 발명의 장치는 배터리 전압 관리장치에 있어서, 배터리 전압에 대한 공급조건 발생을 검출하는 공급조건 검출부; 배터리 전압에 대한 공급차단 발생을 검출하는 차단조건 검출부; 상기 공급조건 검출부의 검출신호에 따라 공급신호를 제공하고, 상기 차단조건 검출부의 검출신호에 따라 공급차단신호를 제공하는 전원 공급/차단 조절부; 및 상기 전원 공급/차단 조절부(23)의 공급신호 및 공급차단신호에 따라 배터리 전압의 공급 및 차단을 조정하는 릴레이를 구비함을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 따른 배터리 전압 관리장치에 대해서 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 배터리 전압 관리장치의 구성도로서, 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 배터리 전압 관리장치는 배터리 전압에 대한 공급조건 발생을 검출하는 공급조건 검출부(21)와, 상기 배터리 전압에 대한 공급차단 발생을 검출하는 차단조건 검출부(22)와, 상기 공급조건 검출부(21)의 검출신호에 따라 공급신호를 제공하고, 상기 차단조건 검출부(22)의 검출신호에 따라 공급차단신호를 제공하는 전원 공급/차단 조절부(23)와, 상기 전원 공급/차단 조절부(23)의 공급신호 및 공급차단신호에 따라 배터리 전압의 공급 및 차단을 조정하는 릴레이(24)로 구성한다.

상기 공급조건 검출부(21)는 배터리의 공급조건 발생을 각각 검출하는 복수의 병렬 다이오드(D1-DN)와, 상기 복수의 병렬 다이오드(D1-DN)의 공통 캐소드단에 베이스단자를 접속하고, 그 컬렉터단자를 배터리 전압단에 접속하며, 그 에미터단자를 접지시킨 제1 스위칭 트랜지스터(Q1)를 포함한다.

상기 차단조건 검출부(22)는 배터리의 공급차단조건 발생을 검출하는 다이오드(DF)와, 상기 다이오드(DF)의 캐소드단에 베이스단자를 접속하고, 그 컬렉터단자를 저항(R2)을 통해 배터리 전압단에 접속하며, 그 에미터단자를 접지시킨 제2 스위칭 트랜지스터(Q2)를 포함한다.

상기 전원 공급/차단 조절부(23)는 D-플립플롭(D-F/F)으로 구성하고, 이 D-플립플롭(D-F/F)은 배터리 전압단에 접속한 전원단(VCC)과, 상기 공급조건 검출부(21)의 제1 스위칭 트랜지스터(Q1)의 컬렉터단자에 저항(R6)을 통해 접속한 세트단자(SET)와, 접지시킨 접지단자(GND)와, 상기 차단조건 검출부(22)의 제2 스위칭 트랜지스터(Q2)의 컬렉터단자에 접속한 클리어단자(CLR)와, 상기 세트단자(SET) 및 클리어단자(CLR)로 공급되는 검출신호의 상태에 따라 공급신호 및 공급차단신호를 제공하는 출력단자(Q)를 포함한다.

이와 같이 구성된 본 발명의 장치(회로)에 따른 동작을 첨부도면에 의거하여 하기에 상세히 설명한다.

도 2를 참조하여 본 발명에 따른 배터리 전압 관리장치에 대한 동작을 설명하면, 먼저, 본 발명의 배터리 전압 관리장치의 공급조건 검출부(21)는 배터리 전압에 대한 공급조건 발생을 검출하는데, 이는 상기 공급조건 검출부(21)의 복수의 병렬 다이오드(D1-DN)에 의해서 검출되고, 이 복수의 병렬 다이오드(D1-DN)의 출력신호에 따라 제1 스위칭 트랜지스터(Q1)가 스위칭 동작을 한다. 여기서, 배터리 전압에 대한 공급조건 발생한 경우에는 상기 제1 스위칭 트랜지스터(Q1)가 온상태 되고, 반면에 배터리 전압에 대한 공급조건이 발생하지 않았을 경우에는 상기 제1 스위칭 트랜지스터(Q1)가 오프상태로 된다.

한편, 본 발명의 배터리 전압 관리장치의 차단조건 검출부(22)는 상기 배터리 전압에 대한 공급차단 발생을 검출하는데, 이는 상기 차단조건 검출부(22)의 다이오드(DF)가 상기 배터리의 공급차단조건 발생을 검출하고, 이 다이오드(DF)의 검출상태에 따라 제2 스위칭 트랜지스터(Q2)가 스위칭 된다. 여기서, 배터리 전압에 대한 공급차단조건 발생한 경우에는 상기 제2 스위칭 트랜지스터(Q2)가 온상태 되고, 반면에 배터리 전압에 대한 공급차단 조건이 발생하지 않았을 경우에는 상기 제2 스위칭 트랜지스터(Q2)가 오프상태로 된다.

이후, 본 발명의 배터리 전압 관리장치의 전원 공급/차단 조절부(23), 즉 D-플립플롭(D-F/F)은 상기 공급조건 검출부(21)의 검출신호에 따라 공급신호를 제공하는데, 보다 자세히는, 상기 공급조건 검출부(21)의 제1 스위칭 트랜지스터(Q1)의 스위칭 동작에 해당하는, 세트단자(SET)로 공급되는 검출신호의 상태에 따라 공급신호를 출력단자(Q)를 통해 릴레이(24)로 제공한다.

그리고, 상기 전원 공급/차단 조절부(23)의 D-플립플롭(D-F/F)은 상기 차단조건 검출부(22)의 검출신호에 따라 공급차단신호를 제공하는데, 보다 자세히는, 상기 차단조건 검출부(22)의 제2 스위칭 트랜지스터(Q2)의 스위칭 동작에 해당하는, 클리어단자(CLR)로 공급되는 검출신호의 상태에 따라 공급차단신호를 출력단자(Q)를 통해 릴레이(24)로 제공한다.

이때, 상기 릴레이(24)는 상기 전원 공급/차단 조절부(23)로부터 스위칭단자(S/W)를 통해 공급신호가 입력되면, 입력단자를 출력단자에 연결시켜 상기 배터리 전압을 공급시키고, 반면에, 공급차단신호가 입력되면, 입력단자와 출력단자와의 연결을 차단시켜 상기 배터리의 전압공급을 차단시킨다.

전술한 바와 같은 본 발명은 차량용 단말기뿐만 아니라, 휴대폰 등과 같이, 배터리가 장착되는 장치에 폭넓게 적용될 수 있다.

상술한 바와 같은 본 발명에 따르면, 차량이나 휴대폰 등과 같이 배터리를 내장하는 장치에 적용가능하며, 배터리의 전압공급 및 차단조건을 검출하고, 이 검출상태에 따라 배터리의 전압을 공급 및 차단시키도록 함으로, 배터리의 전압 공급 및 차단을 해당 상황 발생에 따라 조절하여, 배터리 전압을 효율적으로 관리할 수 있도록 하는 특별한 효과가 있는 것이다.

이상의 설명은 본 발명의 구체적인 실시 예에 대한 설명에 불과하고, 본 발명은 이러한 구체적인 실시 예에 한정되지 않으며, 또한, 본 발명에 대한 상술한 구체적인 실시 예로부터 그 구성의 다양한 변경 및 개조가 가능하다는 것을 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 쉽게 알 수 있다.

Claims

배터리 전압 관리장치에 있어서,

배터리 전압에 대한 공급조건 발생을 검출하는 공급조건 검출부(21);

배터리 전압에 대한 공급차단 발생을 검출하는 차단조건 검출부(22);

상기 공급조건 검출부(21)의 검출신호에 따라 공급신호를 제공하고, 상기 차단조건 검출부(22)의 검출신호에 따라 공급차단신호를 제공하는 전원 공급/차단 조절부(23); 및

상기 전원 공급/차단 조절부(23)의 공급신호 및 공급차단신호에 따라 배터리 전압의 공급 및 차단을 조정하는 릴레이(24)를 구비함을 특징으로 하는 배터리 전압 관리장치.
제1항에 있어서, 상기 공급조건 검출부(21)는

배터리의 공급조건 발생을 각각 검출하는 복수의 병렬 다이오드(D1-DN);

상기 복수의 병렬 다이오드(D1-DN)의 공통 캐소드단에 베이스단자를 접속하고, 그 컬렉터단자를 배터리 전압단에 접속하며, 그 에미터단자를 접지시킨 제1 스위칭 트랜지스터(Q1)를 포함하고,

상기 차단조건 검출부(22)는

배터리의 공급차단조건 발생을 검출하는 다이오드(DF);

상기 다이오드(DF)의 캐소드단에 베이스단자를 접속하고, 그 컬렉터단자를 저항(R2)을 통해 배터리 전압단에 접속하며, 그 에미터단자를 접지시킨 제2 스위칭 트랜지스터(Q2)를 포함한 것을 특징으로 하는 배터리 전압 관리장치.
제2항에 있어서, 상기 전원 공급/차단 조절부(23)는 D-플립플롭(D-F/F)으로 구성하고,

이 D-플립플롭(D-F/F)은 배터리 전압단에 접속한 전원단(VCC);

상기 공급조건 검출부(21)의 제1 스위칭 트랜지스터(Q1)의 컬렉터단자에 저항(R6)을 통해 접속한 세트단자(SET);

접지시킨 접지단자(GND);

상기 차단조건 검출부(22)의 제2 스위칭 트랜지스터(Q2)의 컬렉터단자에 접속한 클리어단자(CLR); 및

상기 세트단자(SET) 및 클리어단자(CLR)로 공급되는 검출신호의 상태에 따라 공급신호 및 공급차단신호를 제공하는 출력단자(Q)를 구비함을 특징으로 하는 배터리 전압 관리장치.