KR20030010867A - battery of a cellular phone - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 휴대폰의 스마트 배터리에 관한 것으로, 보다 상세하게는 휴대폰의 스마트 배터리 내에 충전기를 구성하여 충전기와 단자의 공용화 및 정확한 용량 예측 할 수 있도록 한 휴대폰의 스마트 배터리에 관한 것이다.The present invention relates to a smart battery of a mobile phone, and more particularly, to a smart battery of a mobile phone to configure the charger in the smart battery of the mobile phone so that the common use of the charger and the terminal and accurate capacity prediction.
일반적으로 스마트 배터리는 내부에 과충전, 과방전, 과전류, 과온도를 측정하는 스마트 집적회로와; 상기 스마트 접적회로로 부터 데이터를 받아 배터리 상태, 충전 및 잔존용량, 입력 전압 데이터를 출력하는 자체 마이콤으로 구성하여, 상기 자체 마이콤에서 출력되는 데이터를 상기 스마트 배터리와 접속되는 전자기기(휴대용 컴퓨터)의 내부 마이콤에 의하여 제어되도록 되어 있어 장시간 안정적으로 사용할 수 있다.In general, a smart battery includes a smart integrated circuit for measuring overcharge, overdischarge, overcurrent, and overtemperature therein; Receives data from the smart integrated circuit and configures its own microcomputer to output battery status, charging and remaining capacity, and input voltage data, and the data output from the microcomputer of the electronic device (portable computer) connected to the smart battery. It is controlled by the internal microcomputer and can be used stably for a long time.
그러나 소형 휴대용 전자기기 즉 휴대폰이나 개인정보단말기의 경우에는 스마트 배터리의 자체 크기가 소형이므로, 상기 스마트 배터리의 내부에 배터리 제어용 마이콤을 내장할 수 없고, 다만 스마트 배터리와 접속되는 상기 기기(휴대폰)의 자체 마이콤에서 상기 스마트 배터리의 배터리 상태, 충전 및 잔존 용량, 입력 전압을 직접 제어하도록 구성되어 있다.However, in the case of a small portable electronic device, i.e., a mobile phone or a personal information terminal, since the size of the smart battery itself is small, the battery control microcomputer cannot be built in the smart battery, but only the device (mobile phone) connected to the smart battery. The microcomputer is configured to directly control the battery state, charge and remaining capacity, and input voltage of the smart battery.
그러므로 상기 휴대폰이나 개인정보 단말기에서는 스마트 배터리의 정확한 용량 계산을 산출할 수 없으며, 또한 사용되는 스마트 배터리에 따라서 충전 전압이나 충전전류가 틀려서 기기마다 별도로 외부에서 전류와 전압을 제한하는 별도의 충전시스템을 사용하게 되었다.Therefore, the mobile phone or personal digital assistant cannot calculate the accurate capacity calculation of the smart battery. Also, the charging voltage or the charging current is different according to the smart battery used. It was used.
따라서, 상기 휴대폰이나 개인정보단말기의 경우 단말기의 모델에 따라 외형과 바른 충전전압과 충전전류에 맞는 별도의 충전기를 항상 구비하지 않으면, 충전하여 사용할 수 없게 되어, 만약 사용하는 단말기의 모델을 교환하는 경우 기존 충전시스템은 사용할 수 없음은 물론 그 단말기의 스마트 배터리에 맞는 충전기를 구비하여야 하는 불필요한 낭비에 따른 경제적인 손실 및 리튬 이온 배터리의 충전기 공용화를 기할 수 없는 문제점을 가지게 되었다.Therefore, if the mobile phone or personal information terminal does not always have a separate charger suitable for its appearance and correct charging voltage and charging current according to the model of the terminal, it cannot be used for charging. In this case, the existing charging system can not be used as well as the economical loss due to unnecessary waste to be equipped with a charger for the smart battery of the terminal and the problem of not being able to use the charger of the lithium ion battery.
따라서 본 발명의 목적은 휴대폰이나 개인정보단말기의 스마트 배터리에 충전기와 마이콤을 구비하여 휴대폰 마다 별도의 충전기를 사용하지 않고도 공용으로 배터리를 충전 사용할 수 있도록 하고자 하는데 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a charger and a microcomputer in a smart battery of a mobile phone or personal information terminal so that the battery can be used in common without using a separate charger for each mobile phone.
본 발명의 다른 목적은 배터리의 충방전 용량을 정확하게 계산하도록 함으로써, 사용 중에 갑작스런 다운 방지와 사용자에게 정확한 용량 및 사용가능 한 시간 예측을 기할 수 있도록 하고자 하는데 있다.Another object of the present invention is to accurately calculate the charge and discharge capacity of the battery, to prevent the sudden down during use and to give the user accurate capacity and available time prediction.
상기의 목적을 실현하기 위하여 본 발명은 하나 또는 다수개의 셀로 이루어지는 배터리와; 상기 배터리의 동작시 발생되는 온도상태를 서미스터로 측정하는 안전회로부와; 상기 배터리의 과방전, 과충전, 단락, 과전류, 과온도 발생시 온,오프 동작을 수행하는 보호회로부와; 상기 배터리의 전압, 전류, 온도, 현재용량 등을 측정하는 스마트회로부로 구성되는 휴대폰의 스마트 배터리에 있어서, 상기 배터리에 전압충전 및 충전상태를 체크하는 충전회로부와; 상기 스마트회로부와 충전회로부로 부터 데이터를 받아 배터리의 충방전 제어 및 데이터를 기기와 송수신하는 마이콤으로 구성하여서 된 것을 특징으로 한다.In order to realize the above object, the present invention provides a battery comprising one or a plurality of cells; A safety circuit unit for measuring a temperature state generated during operation of the battery with a thermistor; A protection circuit unit configured to perform an on / off operation when an overdischarge, an overcharge, a short circuit, an overcurrent, an overtemperature of the battery occur; A smart battery of a mobile phone comprising a smart circuit unit for measuring the voltage, current, temperature, current capacity of the battery, etc., comprising: a charging circuit unit for checking voltage charging and charging state of the battery; It is characterized by consisting of a microcomputer to receive and receive data from the smart circuit unit and the charging circuit unit and control the charge and discharge of the battery and data with the device.
도 1 은 본 발명 휴대폰의 스마트 배터리 블럭도1 is a smart battery block diagram of the present invention mobile phone
도 2 는 본 발명 휴대폰의 스마트 배터리 상세 회로도2 is a detailed circuit diagram of the smart battery of the present invention mobile phone
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명** Explanation of symbols for the main parts of the drawings *
BAT; 배터리 10; 안전보호부BAT; A battery 10; Safety protection department
11; 보호회로부 12; 스마트회로부11; A protection circuit part 12; Smart circuit part
13; 충전부 14; 마이콤13; A charging unit 14; Micom
R1-R7; 저항 C1-C5; 콘덴서R1-R7; Resistance C1-C5; Condenser
IC1; 스마트집적회로 IC2; 충전집적회로IC1; Smart integrated circuit IC2; Charge integrated circuit
이하 첨부되는 도면에 의거 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1 은 본 발명 휴대폰의 스마트 배터리 블럭도 이고, 도 2 는 본 발명 휴대폰의 스마트 배터리 상세 회로도 로서, 외부 세트와 연결되는 양극단자(P+) 음극단자(P-)와, 외부 충전양극입력단자(Charger+), 기기와 데이터 통신하는 통신단자(Data)가 구비되고, 상기 외부충전 양극입력단자(Charger+)로부터 충전 전압을 충전하는 하나 또는 다수개의 셀로 이루어지는 배터리(BAT)와; 상기 배터리(BAT)의 동작시 과전류, 과온도로 부터 배터리를 보호하는 정특성 서미스터로 측정하는 안전보호부(10)와; 상기 배터리(BAT)의 과방전, 과충전, 단락, 과전류, 과온도 발생시 온,오프 동작을 수행하는 저항(R1-R4), 콘덴서(C1)(C2)및 전계효과트랜지스터(FET)로 구성되는 보호회로부(11)와; 상기 배터리(BAT)의 동작시 전압, 전류, 온도, 현재용량 등을 측정하는 저항(R5)(R6), 콘덴서(C3), 스마트집적회로(IC1)로 구성되는 스마트회로부(12)와; 상기 외부충전 양극입력단자(Charger+)로부터 정전압, 정전류를 충전하는 전류제한 트랜지스터(TR), 충전집적회로(IC2)로 구성되는 충전부(13)와; 상기 스마트회로부(12)로부터 측정된 데이터를 제어하고 이 제어된 신호를 기기의 데이터단자(Date)와의 데이터 송수신 및 상기 배터리(BAT)의 충방전 제어하는 마이콤(14)으로 구성되게 된다.1 is a smart battery block diagram of the mobile phone of the present invention, Figure 2 is a detailed circuit diagram of the smart battery of the mobile phone of the present invention, the positive terminal (P +) and the negative terminal (P-) connected to the external set, and the external charging positive input terminal ( A battery (BAT) having a charger +), a communication terminal (Data) for data communication with the device, and comprising one or a plurality of cells for charging a charging voltage from the external charging positive electrode input terminal (Charger +); A safety protection unit (10) for measuring a positive voltage thermistor which protects the battery from overcurrent and overtemperature during operation of the battery (BAT); Protection composed of resistors R1-R4, capacitors C1, C2, and field effect transistors (FETs) that perform on / off operations when the battery BAT is overdischarged, overcharged, short-circuited, overcurrent, and overtemperature. A circuit section 11; A smart circuit unit 12 including resistances R5, R6, capacitors C3, and smart integrated circuits IC1 for measuring voltage, current, temperature, current capacity, etc. during operation of the battery BAT; A charging unit 13 including a current limiting transistor TR for charging a constant voltage and a constant current from the external charging anode input terminal Charger +, and a charging integrated circuit IC2; The microcomputer 14 controls the data measured by the smart circuit unit 12 and transmits and receives the controlled signal to and from the data terminal of the device and controls charging and discharging of the battery BAT.
상기와 같이 구성되는 스마트 배터리를 휴대용 기기(휴대폰)에 장착하게 되면 스마트 배터리는 휴대용 기기와의 상기 스마트 배터리의 양극단자(P+), 음극단자(P-), 외부충전 양극입력단자(Charger+), 통신단자(Data)가 각각 접속되게 된다.When the smart battery configured as described above is mounted on a portable device (mobile phone), the smart battery is a positive terminal (P +), a negative terminal (P-), an external charging positive input terminal (Charger +), Communication terminals (Data) are each connected.
이어서 상기 스마트 배터리를 장착한 휴대폰에 외부전원으로 부터 입력되는 전압을 소정의 직류전압으로 정류하는 정류기(도시되지않음)를 접속하게 되면, 상기 정류기에서 정류된 전압은 상기 스마트 배터리의 외부충전 양극입력단자(charger+)와, 음극단자(P-)를 통해서 배터리(BAT)에 충전을 하게 되는데, 상기 배터리(BAT)에 충전되는 과정을 설명하면, 상기 정류된 전압은 외부충전 양극입력단자(Charger+)로부터 충전부(13)의 충전집적회로(IC2)를 통해서 트랜지스터(TR)에 인가되게 된다.Subsequently, when a rectifier (not shown) for rectifying a voltage input from an external power source into a predetermined DC voltage is connected to the mobile phone equipped with the smart battery, the rectified voltage of the smart battery is input to the external charging anode of the smart battery. The battery BAT is charged through a terminal (charger +) and a negative electrode terminal (P−). Referring to the process of charging the battery (BAT), the rectified voltage is an external charging positive input terminal (Charger +). Is applied to the transistor TR through the charging integrated circuit IC2 of the charging unit 13.
이때 상기 충전집적회로(IC2)는 인가되는 전압을 마이콤(14)의 제어신호에 의하여 온, 오프 동작하면서 정전류, 정전압으로 제어하고, 상기 트랜지스터(TR)에서는 각각의 휴대폰 제작에 따른 사용전압에 해당하는 전류로 제한하게 된다.At this time, the charging integrated circuit IC2 controls the applied voltage to a constant current and a constant voltage while turning on and off by a control signal of the microcomputer 14, and the transistor TR corresponds to a voltage used according to the manufacture of each mobile phone. It is limited to the current.
상기 트랜지스터(TR)는 상기 충전집적회로(IC2)에 출력되는 드라이브 신호가 로우(LOW)이면 "온" 되고, 하이(HIGH)이면 "오프"되면서 전류를 제한되고, 이 제한된 전류는 콘덴서(C1)(C2)를 통해서 보호회로부(11)의 전계효과트랜지스터(FET)에 인가되게 된다.The transistor TR is " on " when the drive signal output to the charging integrated circuit IC2 is LOW, and is " off " when it is high, and the current is limited, and the limited current is condenser C1. C2 is applied to the field effect transistor FET of the protection circuit unit 11.
상기 보호회로부(11)의 전계효과 트랜지스터(FET)에서는 인가되는 전류를 소오스단자(S1)(S2)를 통해서 출력하여 상기 배터리(BAT)의 단자(+),단자(-)로 충전되게 된다.The field effect transistor FET of the protection circuit unit 11 outputs the current applied through the source terminals S1 and S2 to be charged to the terminals (+) and (-) of the battery BAT.
상기와 같이 충전되는 과정에서 상기 충전되는 배터리(BAT)에 대한 온도와 과전류는 안전보호부(10)의 정특성 서미스터를 통해서 보호를 하게되고, 온도는 배터리(BAT)에 대한 상기 스마트회로부(12)의 스마트 집적회로(IC1)를 통해서 측정되어 상기 배터리(BAT)에 대한 온도를 측정하고 이 측정된 온도는 마이콤(14)에 인가하게 된다.In the process of charging as described above, the temperature and overcurrent for the battery BAT to be charged are protected through the static thermistor of the safety protection unit 10, and the temperature is the smart circuit unit 12 for the battery BAT. It is measured through the smart integrated circuit (IC1) of the) to measure the temperature for the battery BAT and the measured temperature is applied to the microcomputer (14).
이때 상기 스마트 집적회로(IC1)에서는 현재 배터리(BAT)의 충전상태에 대한 온도 뿐만 아니라 전류, 전압상태를 측정하게 되고, 상기 스마트회로부(12)에서는 스마트 집적회로(IC1)의 단자(DQ)를 통해서 상기 측정된 배터리(BAT)에 전압, 전류, 온도상태, 현재용량 등에 대한 데이터를 마이콤(14)에 전송하게 되며, 상기 충전부(13)에서는 단자(D)를 통해서 상기 충전되는 배터리(BAT)의 충전상태를 체크하면서 충전을 진행하게 된다.In this case, the smart integrated circuit IC1 measures not only the temperature of the current state of charge of the battery BAT, but also the current and voltage states, and the smart circuit unit 12 measures the terminal DQ of the smart integrated circuit IC1. The battery BAT transmits data on voltage, current, temperature state, current capacity, etc. to the microcomputer 14, and the charging unit 13 charges the battery BAT through the terminal D. Charging proceeds while checking the charging status.
이어서 상기 배터리(BAT)에 충전이 완료되면, 상기 마이콤(14)에서는 하이신호를 상기 충전부(13)의 충전집적회로(IC2)에 인가하여, 상기 충전집적회로(IC2)로 하여금 충전동작이 이루어지지 않도록 함으로써 상기 외부충전 양극입력단자(Charger+)로부터 전압이 인가되는 것을 차단하여 충전을 완료하게 된다.Subsequently, when charging of the battery BAT is completed, the microcomputer 14 applies a high signal to the charging integrated circuit IC2 of the charging unit 13 to cause the charging integrated circuit IC2 to perform a charging operation. By preventing the voltage from being applied from the external charging cathode input terminal (Charger +), the charging is completed.
상기와 같이 배터리(BAT)에 충전이 완료된 상태에서 휴대폰 사용하게 되면, 상기 배터리(BAT)의 단자(+)로 부터 충전되어 있던 전압은 보호회로부(11)의 전계효과 트랜지스터(FET)의 소오스단자(S2)(S1),콘덴서(C4) 그리고 스마트회로부(12)의 스마트집적회로(IC1)를 통해서 방전이 이루어지게 된다.When the mobile phone is used while the battery BAT is fully charged as described above, the voltage charged from the terminal (+) of the battery BAT is the source terminal of the field effect transistor FET of the protection circuit unit 11. (S2) (S1), the capacitor (C4) and the discharge is made through the smart integrated circuit (IC1) of the smart circuit unit 12.
이때 상기 방전용량 상태는 상기 스마트회로부(12)의 스마트집적회로(IC1)를 통해서 전압, 전류, 온도, 현재용량 등에 대한 데이터를 측정하게 되고, 이 측정된 데이터는 상기 스마트집적회로(IC1)의 데이터단자(DQ)를 통해서 마이콤(14)에 출력하게 된다.At this time, the discharge capacity state is measured through the smart integrated circuit (IC1) of the smart circuit unit 12, the data for the voltage, current, temperature, current capacity, and the like, the measured data of the smart integrated circuit (IC1) The data is output to the microcomputer 14 through the terminal DQ.
상기 마이콤(14)에서는 입력된 데이타를 제어하여 제어된 신호에 해당하는 데이터를 통신단자(D3)를 통해서 휴대폰에 전송하여 데이타를 송수신하고, 상기 배터리(BAT)의 방전에 따른 방전량 데이타를 상기 휴대폰의 표시부를 통해서 상기 방전량에 따른 잔량을 표시하도록 하게 된다.The microcomputer 14 controls the input data and transmits data corresponding to the controlled signal to the mobile phone through the communication terminal D3 to transmit and receive data, and the discharge amount data according to the discharge of the battery BAT. Through the display unit of the mobile phone to display the remaining amount according to the discharge amount.
여기서 잔량 표시방법은 상기 스마트 배터리의 마이콤(14) 및 휴대폰의 자체마이콤에 의하여 통상의 막대 그래프로 표시하거나, 문자로 통화가능시간, 대기가능시간을 숫자로 표시하게 할 수도 있다.Here, the remaining amount display method may be displayed by a normal bar graph by the microcomputer 14 of the smart battery and the mobile phone's own microcommunication, or may display a callable time or a standby time by a number.
이상에서 설명한 바와같이 본 발명은 휴대폰 스마트 배터리에 사용전류를 제한하는 충전기와 마이콤을 구성하여 배터리 충전시 별도의 충전장치를 사용하지 않고, 배터리 충전을 할 수 있게 되므로, 충전 공용화를 기할 수 있으며, 또한 마이콤에 의한 정확한 용량 계산이 이루어지게 되므로, 사용중 갑작스런 다운 현상을 방지하고 사용자에게 정확한 용량을 제공하게 되는 것이다.As described above, the present invention configures a charger and a microcomputer to limit the current used in the mobile phone smart battery, so that the battery can be charged without using a separate charging device when the battery is charged, and thus the charging can be shared. In addition, since the exact capacity calculation is made by the microcomputer, it prevents the sudden down during use and provides the correct capacity to the user.
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2001
- 2001-07-27 KR KR1020010045510A patent/KR20030010867A/en not_active Application Discontinuation
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E601 | Decision to refuse application |