KR20030072027A

KR20030072027A - 충전 및 방전 기능을 구비한 휴대용 전자 장치

Info

Publication number: KR20030072027A
Application number: KR1020020011550A
Authority: KR
Inventors: 이성진
Original assignee: 주식회사 레인콤
Priority date: 2002-03-05
Filing date: 2002-03-05
Publication date: 2003-09-13

Abstract

본 발명은 배터리의 충전 및 방전 기능을 구비한 휴대용 전자 장치에 관한 것이다. 본 발명은 내부에 구비된 전자 시스템을 이용하여, 해당하는 전자 기능을 수행하기 위한 휴대용 전자 장치에 있어서, 외부로부터 인가되는 전원을 입력받는 전원 입력부와, 상기 전원 입력부를 통하여 인가된 전원을 정류하기 위한 정류부와, 상기 정류부를 통하여 정류된 전압을 전자 시스템에서 사용 가능한 전압으로 변환하는 직류 변환부와, 상기 전원 입력부에 연결되어, 전원이 인가되지 않는 상태에서 전자 시스템에 전원을 공급하기 위한 배터리와, 상기 배터리를 충전하거나 방전하기 위하여, 배터리가 충전되거나 방전될 수 있는 상태로 배터리가 연결된 회로의 구성을 스위칭 하는 스위칭부와, 전자 시스템을 제어하며, 스위칭부의 회로 구성을 충전 또는 방전될 수 있는 상태로 변환시키기 위하여, 상기 스위칭부에 충전 제어 신호 또는 방전 제어 신호를 제공하는 시스템 제어부를 포함할 수 있다.

Description

충전 및 방전 기능을 구비한 휴대용 전자 장치{PORTABLE ELECTRONIC DEVICE ENABLE TO CHARGE AND DISCHARGE BATTERY}

본 발명은 휴대용 전자 장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 배터리의 잔여 용량을 방전한 후에 충전이 가능한 휴대용 전자 장치에 관한 것이다.

일반적으로 휴대용 전화기나 휴대용 CDP(Compact Disk Player)와 같은 휴대용 전자 장치는 전자 장치와 결합 가능한 배터리 팩(Battery Pack)을 사용한다. 이러한 배터리 팩은 휴대용 전자 장치에 결합되어 있을 때에는 전원 장치로서의 역할을 하며, 일정 시간 동안 사용한 후에는 휴대용 전자 장치로부터 분리되어 별도의 충전기에 의하여 충전될 수 있다.

도 1은 일반적인 배터리 팩의 구성도를 나타낸 것이다.

도 1을 참조하면, 종래의 배터리 팩(1)은 직렬로 연결된 배터리(12-1, 12-2)를 포함하며, 배터리(12-1, 12-2)는 전자 장치에 전원을 공급하기 위한 리튬-이온 또는 니켈-수소 배터리로 이루어질 수 있다. 제1배터리(12-1)의 양전극(+)은 배터리 양단자(11-1)에 연결되고, 제2배터리(12-2)의 음전극(-)은 전류 검출을 위한 저항(13)과 보호장치(14)를 거쳐서 배터리 음단자(11-2)에 연결된다. 배터리단자(11-1, 11-2)가 전자 장치의 연결 단자에 결합됨으로써, 배터리(12)에 의하여 전자 장치에 전원이 공급된다.

배터리 전압 검출기(15)는 배터리(12)의 전압을 검출하여, 그 결과를 마이크로 컴퓨터(17)에 제공한다. 또한, 충전/방전 전류 검출기(16)는 충전 전류 또는 방전 전류의 존재를 검출하기 위한 것으로서, 저항(13)에 흐르는 전류에 의하여 나타나는 전압 강하의 방향과 그 값을 검출하여 마이크로 컴퓨터(17)에 제공한다. 이 때, 보호 장치(14)는 배터리(12)의 과충전 및 과방전을 방지하는 역할을 한다. 마이크로 컴퓨터(17)는 배터리 전압 검출기(15)로부터 공급된 배터리 전압에 기초하여 배터리 용량을 계산하며, 충전/방전 전류 검출기(16)로부터 충전 전류나 방전 전류가 제공되거나 외부로부터의 유입 데이터가 수신되면, 동작 모드로 스위칭 된다. 또한, 동작 모드로 있는 동안에 일정 시간동안 충전 전류나 방전 전류가 제공되지 않거나 유입 데이터가 없는 경우에는 슬립 모드(Sleep mode)로 스위칭될 수도 있다.

한편, 국내 특허 공개 번호2001-0113491에는 배터리의 대기 시간을 측정하기 위하여 타이머를 제어할 수 있는 배터리 충전/방전 장치 및 배터리 충전/방전 방법이 개시되었다.

이러한 충전 장치는 배터리를 충전하기 위하여 전자 장치와 별도로 형성되는데, 충전용 IC(Integrated Chip)를 사용하기 때문에 제조 비용 및 시간이 많이 드는 문제점이 있다.

특히, 휴대용 전자 장치에 사용되는 배터리는 휴대에 편리하게 하기 위하여,비교적 작은 크기로 제작된다. 그에 따라, 상대적으로 용량이 적으며 그 수명 또한 길지 못하다. 따라서, 휴대용 전자 장치의 사용자는 배터리의 수명 및 사용 시간을 최대로 유지하기 위하여, 배터리의 용량을 모두 사용한 후에 이를 충전하는 방법을 사용하고 있다. 이와 같이, 배터리의 수명 및 사용 시간을 최대한 연장하기 위해서는 배터리에 남아있는 용량을 방전시킨 후에 다시 충전하는 기능이 요구된다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 충전 및 방전 기능을 포함하고 내부의 마이크로 컴퓨터를 사용하여 이를 제어할 수 있는 휴대용 전자 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 배터리의 잔여 용량을 자동으로 감지하여 이를 효율적으로 방전시킨 후에, 충전 과정을 진행할 수 있는 휴대용 전자 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 일반적인 배터리 팩의 구성도.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 휴대용 전자 장치의 블록도.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 휴대용 전자 장치의 상세한 회로도.

도 4는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 휴대용 전자 장치에 있어서, 시스템 제어부의 세부 구성도.

(도면의 주요 부분에 대한 부호의 명칭)

100: 휴대용 전자 장치110: 전원 입력부

120: 정류부130: 직류 변환부

140: 시스템150: 배터리

160: 방전용 스위칭부170: 충전용 스위칭부

180: 시스템 제어부

Q1, ... , Q4: 트랜지스터R1, ... , R6: 저항

182: 전압 검출부184: 타이밍 계산부

186: 충전 제어부188: 방전 제어부

상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 내부에 구비된 전자 시스템을 이용하여, 해당하는 전자 기능을 수행하기 위한 휴대용 전자 장치에 있어서, 외부로부터 인가되는 전원을 입력받는 전원 입력부와, 상기 전원 입력부를 통하여 인가된 전원을 정류하기 위한 정류부와, 상기 정류부를 통하여 정류된 전압을 전자 시스템에서 사용 가능한 전압으로 변환하는 직류 변환부와, 상기 전원 입력부에연결되어, 전원이 인가되지 않는 상태에서 전자 시스템에 전원을 공급하기 위한 배터리와, 상기 배터리를 충전하거나 방전하기 위하여, 배터리가 충전되거나 방전될 수 있는 상태로 배터리가 연결된 회로의 구성을 변환시키는 스위칭부와, 전자 시스템을 제어하며, 스위칭부의 회로 구성을 충전 또는 방전될 수 있는 상태로 변환시키기 위하여, 상기 스위칭부에 충전 제어 신호 또는 방전 제어 신호를 제공하는 시스템 제어부를 포함할 수 있다.

상기 정류부는 적어도 하나의 다이오드를 포함할 수 있다.

상기 스위칭부는 시스템 제어부의 충전 제어 신호 및 방전 제어 신호에 따라, 배터리가 연결되는 회로를 충전 루프로 스위칭 시키는 충전 스위칭부와, 시스템 제어부의 충전 제어 신호 및 방전 제어 신호에 따라, 배터리가 연결되는 회로를 방전 루프로 스위칭 시키는 방전 스위칭부를 포함할 수 있다.

상기 방전 스위칭부는 상기 정류부에 연결된 제1 저항과, 상기 제1 저항에 컬렉터 단자가 연결되고, 에미터 단자는 접지되며, 베이스 단자로 방전 제어 신호를 제공받는 제1 트랜지스터와, 배터리의 양전극에 연결된 제2 저항과, 상기 제2 저항에 에미터 단자가 연결되고, 베이스 단자가 상기 제1 트랜지스터의 컬렉터 단자에 연결되며, 컬렉터 단자가 배터리의 음전극에 연결되는 제2 트랜지스터를 포함할 수 있다.

상기 충전 스위칭부는 배터리의 음전극에 컬렉터 단자가 연결되고, 베이스 단자로 충전 제어 신호를 제공받는 제3 트랜지스터와, 상기 제3 트랜지스터의 에미터 단자와 접지 사이에 연결되는 제3 저항과, 상기 제3 트랜지스터의 베이스 단자에 연결되는 제4 저항과, 상기 제4 저항에 컬렉터 단자가 연결되고, 제3 트랜지스터의 에미터 단자에 베이스 단자가 연결되며, 에미터 단자가 접지되는 제4 트랜지스터를 포함할 수 있다.

상기 시스템 제어부는 상기 배터리의 양전극과 음전극 사이에 연결되어 배터리의 잔류 용량을 검출하기 위한 전압 검출부와, 상기 전압 검출부를 통하여 검출된 배터리의 잔류 용량에 따라 배터리의 방전 시간을 계산하는 타이밍 계산부와, 상기 타이밍 계산부의 계산 결과에 따라, 방전 시간 동안 방전 스위칭부를 방전 상태로 변환하도록 방전 제어 신호를 발생하는 방전 제어부와, 방전 시간이 지난 후에 충전 스위칭부를 충전 상태로 변환할 수 있도록 충전 제어 신호를 발생하는 충전 제어부를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 휴대용 배터리 제어 방법은 휴대용 전자 장치의 내부에 구비된 전자 시스템을 제어하기 위한 마이크로 컴퓨터를 이용하여, 배터리의 충전 또는 방전을 제어하는 방법에 있어서, 배터리의 잔류 용량을 검출하는 단계와, 배터리의 잔류 용량 및 잔류 용량을 방전시키는 회로 구성에 따라, 배터리의 잔류 용량을 모두 방전시키는데 소요되는 방전 시간을 계산하는 단계와, 상기 방전 시간동안 배터리의 잔류 용량을 방전할 수 있도록, 배터리가 연결된 회로 상태를 방전 루프로 변환하는 단계와, 상기 방전 시간이 지난 후에, 배터리를 충전할 수 있도록, 방전 루프를 차단하고 배터리가 연결된 회로 상태를 충전 루프로 변환하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 휴대용 배터리의 제어 방법은 배터리의 충전이 완료된 후에, 배터리의충전 루프를 차단하는 단계를 더 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 컴퓨터 기록 매체는 휴대용 전자 장치의 내부에 구비된 전자 시스템을 제어하는 마이크로 컴퓨터를 이용하여, 배터리의 충전 또는 방전을 제어하기 위하여, 디지털 처리 장치에 의해 실행될 수 있는 명령어들의 프로그램이 유형적으로 구현되어 있으며, 디지털 처리 장치에 의해 판독될 수 있는 기록 매체에 있어서, 상기 배터리를 제어하는 방법이 배터리의 잔류 용량을 검출하는 단계와, 배터리의 잔류 용량 및 잔류 용량을 방전시키는 회로 구성에 따라, 배터리의 잔류 용량을 모두 방전시키는데 소요되는 방전 시간을 계산하는 단계와, 상기 방전 시간동안 배터리의 잔류 용량을 방전할 수 있도록, 배터리가 연결된 회로 상태를 방전 루프로 변환하는 단계와, 상기 방전 시간이 지난 후에, 배터리를 충전할 수 있도록, 방전 루프를 차단하고 배터리가 연결된 회로 상태를 충전 루프로 변환하는 단계를 포함할 수 있다.

이하, 첨부한 도면에 의하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 자세히 설명하도록 한다.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 휴대용 전자 장치의 블록도를 나타낸 것이다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 휴대용 전자 장치(100)는 전원 입력부(110), 정류부(120), 직류 변환부(130), 배터리(150), 방전용 스위칭부(160), 충전용 스위칭부(170), 시스템 제어부(180) 및 해당하는 전자 기능을 수행하는 시스템(140)을 포함할 수 있다.

전원 입력부(110)는 외부로부터 인가되는 전원을 제공받는다. 이 때, 전원 입력부(110)는 어댑터(Adapter)를 통하여 인가되는 전원을 제공받을 수 있다. 따라서, 본 발명의 휴대용 전자 장치(100)는 인가되는 전원과 시스템(140) 내부에서 사용되는 전원의 크기를 맞추는 것이 필요하다. 정류부(120)는 전원 입력부(110)를 통하여 인가된 전원을 정류하고, 시스템(140)에서 사용되는 전원과 레벨을 맞추기 위하여 사용된다. 직류 변환부(130)는 정류부(120)를 통하여 정류된 직류 전원을 일정 크기의 전압으로 변환하여 시스템(140)에서 사용할 수 있도록 유지시켜준다. 결국, 정류부(120)와 직류 변환부(130)는 전원 입력부(110)를 통하여 입력된 입력 전원을 시스템(140)에서 사용되는 전원의 크기로 조절하는 역할을 한다. 배터리(150)는 시스템(140)에 사용되는 크기의 전원을 공급하고, 충전 또는 방전을 위하여 정류부(120)의 후단과 전원 입력부(110) 사이에 연결된다. 배터리(150)는 직렬로 연결된 리튬 이온 또는 니켈-수소 전지로 구성될 수 있다. 방전용 스위칭부(160)는 시스템 제어부(180)의 방전 제어 신호에 따라 턴-온(Turn-on) 또는 턴-오프(Turn-off) 상태를 유지할 수 있으며, 방전 과정에서 배터리(150)의 양전극과 음전극 사이에 루프(Loop)를 형성함으로써 배터리(150)의 방전을 유도한다. 충전용 스위칭부(170)는 시스템 제어부(180)의 충전 제어 신호에 따라 턴-온 또는 턴-오프 상태를 유지할 수 있다. 충전 상태에서는 방전용 스위칭부(160)를 차단하고 정류부(120)로부터 배터리(140)를 통하여 전류가 흐르는 경로를 형성함으로써, 배터리(140)를 충전할 수 있도록 한다. 시스템 제어부(180)는 배터리(140)의 양전극과 음전극 사이의 전압을 검출하고, 검출된 전압에 따라 배터리(140)를 방전시킨 후에 충전이 이루어질 수 있도록 방전용 스위칭부(160)와 충전용 스위칭부(170)의 스위칭 타이밍을 제어한다.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 휴대용 전자 장치의 상세한 회로도를 나타낸 것이다.

도 3을 참조하면, 전원 입력부(110)는 외부로부터 전원을 제공받을 수 있도록 콘센트 단자와 접지 단자로 구성될 수 있다. 정류부(120)는 전원 입력부(110)와 직류 변환부 사이에 직렬로 연결된 다이오드로 구성될 수 있다. 여기에서는 단일의 다이오드를 통한 반파 정류를 예로 들어 설명하였지만, 필요에 따라 전파 정류가 이루어지도록 다이오드를 구성할 수 있는 것은 자명할 것이다. 직류 변환부(130)는 정류부(120)를 통과한 전압의 크기를 시스템(140)에서 사용되는 전압의 크기로 변환하는 DC-DC 컨버터(Converter)로 구성될 수 있다.

방전용 스위칭부(160)는 배터리(150)의 양전극(+)에 병렬로 제1 및 제2 저항(R1, R2)이 병렬로 연결되어, 방전 전류를 결정하게 된다. 그리고, 제1 및 제2 저항(R1, R2)에 에미터(Emitter) 단자가 연결되고, 배터리(150)의 음전극(-)에 컬렉터(Collector) 단자가 연결되는 제1 트랜지스터(PNP Transistor: Q1)를 포함한다. 제1 트랜지스터(Q1)의 베이스(Base) 단자는 제2 트랜지스터(NPN Transistor: Q2)의 컬렉터 단자에 연결된다. 제2 트랜지스터(Q2)의 에미터 단자는 접지에 연결되고, 베이스 단자는 시스템 제어부(180)의 방전 제어 단자(DischargeControl)에 연결된다. 또한, 제2 트랜지스터(Q2)의 컬렉터 단자는 제3 저항(R3)을 통하여 배터리(150)의 양전극(+) 및 정류부(120)를 구성하는 다이오드의 캐소드 단자에 연결된다.

충전 스위칭부(170)는 배터리(150)의 음전극(-)에 컬렉터 단자가 연결되고, 병렬 연결된 제4 및 제5 저항(R4, R5)을 통하여 에미터 단자가 접지에 연결되는 제3 트랜지스터(NPN Transistor: Q3)를 포함한다. 제3 트랜지스터(Q3)의 베이스 단자는 시스템 제어부(180)의 충전 제어 단자(Charge Control)에 연결된다. 제4 트랜지스터(NPN Transistor: Q4)의 컬렉터 단자는 제6 저항(R6)을 통하여 제3 트랜지스터(Q3)의 베이스 단자에 연결되고, 에미터 단자는 접지된다. 또한, 베이스 단자는 제3 트랜지스터(Q3)의 에미터 단자에 연결된다. 여기에서, 배터리(150)의 양전극(+)과 음전극(-)은 배터리(150)의 잔류 용량을 검출하기 위하여 시스템 제어부(180)의 A/D 단자에 각각 연결된다.

전원 입력부(110)를 통하여 외부 전원이 인가되는 상태에서, 배터리(150)를 방전하는 경우에는 시스템 제어부(180)의 방전 제어 단자(Discharge Control)에서 하이(High) 상태의 출력 신호가 발생하고, 충전 제어 단자(Charge Control)에서는 로우(Low) 상태의 출력 신호가 발생한다. 먼저, 방전 상태에서 방전 제어 단자(Discharge Control)에서 출력되는 하이 신호에 의하여 제2 트랜지스터(Q2)가 턴-온되어, 제2 트랜지스터(Q2)의 컬렉터 단자와 제3 저항(R3) 사이의 전압이 강하된다. 그에 따라, 제1 트랜지스터(Q1)의 베이스 전압이 강하되어, 제1 트랜지스터(Q1)가 턴-온된다. 결국, 배터리(150), 제1 저항(R1), 제2 저항(2) 및제1 트랜지스터(Q1)를 통하여 방전 루프가 형성되어, 배터리(150)의 방전 과정이 진행된다.

한편, 충전 스위칭부(170)의 제3 트랜지스터(Q3)는 충전 제어 단자(Charge Control)에서 발생되는 로우 상태의 신호에 의하여 턴-오프 됨으로써, 배터리(150)와의 연결이 차단된다. 따라서, 방전 상태에서 배터리(150)는 제1 트랜지스터(Q1) 및 제1 저항(R1) 또는 제2 저항(R2)을 통하여 잔류 용량을 방전시키게 된다. 이 때, 시스템 제어부(180)는 A/D 단자를 통하여 배터리(150)에 남아있는 잔류 용량을 검출하고, 잔류 용량을 방전시키는데 소요되는 방전 시간을 계산하여, 해당하는 시간동안 배터리(150)를 방전시킴으로써 배터리(150)의 잔류 용량을 완전히 방전시킬 수 있다. 이 때, 배터리(150)의 잔류 용량을 방전시키는 과정을 주기적으로 감지함으로써, 배터리(150)의 방전 상태를 판단할 수 있다.

시스템 제어부(180)는 방전 시간동안 배터리(150)에 대한 방전을 수행한 후에, 방전 상태를 충전 상태로 전환한다. 충전 상태에서 방전 제어 단자(Discharge Control)는 로우 상태의 출력 신호를 발생하고, 충전 제어 단자(Charge Control)는 하이 상태의 출력 신호를 발생한다.

즉, 전원 입력부(110)를 통하여 외부 전원이 인가되는 상태에서 충전 상태로 전환되면, 충전 제어 단자(Charge Control)의 하이 상태 출력 신호에 의하여 충전 스위칭부(170)의 제3 트랜지스터(Q3)는 턴-온 된다. 따라서, 배터리(150)의 음전극(-)은 제3 트랜지스터(Q3)와 병렬 연결된 제4 및 제5 저항(R4, R5)을 통하여 접지와 연결된다. 이 때, 제4 트랜지스터(Q4)는 제3 트랜지스터(Q3)를 통하여 접지단자로 흐르는 정전류의 크기를 제어하기 위하여 사용된다. 반면에, 방전 스위칭부(160)의 제2 트랜지스터(Q2)는 방전 제어 단자(Discharge Control)의 로우 상태 출력 신호에 의하여 턴-오프 되고, 그에 따라 제1 트랜지스터(Q1) 또한 턴-오프 된다. 결국, 배터리(150)의 양전극(+)은 정류부(120) 다이오드의 캐소드 단자와 충전 스위칭부(170)를 통하여 충전 루프가 형성되어 충전 과정이 이루어진다.

이와 같이, 본 발명의 휴대용 전자 장치는 자동으로 배터리(150)의 잔류 용량을 방전시킨 후에 충전이 이루어지기 때문에, 사용자가 배터리(150)의 잔류 용량을 모두 소모시키기 위하여 시간과 노력을 들일 필요가 없다.

도 4는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 휴대용 전자 장치에 있어서, 시스템 제어부의 세부 구성도를 나타낸 것이다.

도 4를 참조하면, 시스템 제어부(180)는 배터리의 잔류 용량을 검출하기 위한 전압 검출부(182), 배터리의 잔류 용량을 방전하는데 소요되는 시간을 계산하기 위한 타이밍 계산부(184), 방전 제어 단자와 충전 제어 단자를 통하여 배터리의 충전 또는 방전을 각각 제어하기 위한 충전 제어부(186) 및 방전 제어부(188)를 포함할 수 있다.

전압 검출부(182)는 시스템 제어부의 A/D 단자를 통하여 배터리의 양전극(+)과 음전극(-)에 각각 연결되어 배터리의 잔류 용량을 검출한다. 타이밍 계산부(184)는 전압 검출부(182)를 통하여 측정된 배터리의 잔류 용량과 단위 시간당 방전 루프를 통하여 잔류 용량이 방전되는 용량을 이용하여, 배터리의 잔류 용량을 모두 방전시키는데 소요되는 방전 시간을 계산한다. 또한, 배터리(150)를 통하여 주기적으로 모니터링되는 전압 값과 완전 방전에 해당하는 기준 전압 값을 비교하여, 배터리(150)의 전압이 기준 전압에 해당하는 경우에 배터리(150)가 완전 방전이 이루어진 것으로 판단할 수 있다.

방전 제어부(188)는 타이밍 계산부(184)에 의하여 계산된 방전 시간 동안 배터리의 방전 과정을 진행하기 위하여, 방전 제어 단자 및 충전 제어 단자의 출력 신호를 제어한다. 충전 제어부(186)는 방전 시간동안 방전 과정이 완료되면, 충전 스위칭부를 턴-온 시키고 방전 스위칭부를 턴-오프 시킬 수 있도록 방전 제어 단자와 충전 제어 단자의 출력 신호를 제어한다.

한편, 본 발명의 휴대용 전자 장치는 배터리의 충전이 완료되면, 방전 스위칭부 및 충전 스위칭부를 모두 차단시키도록 구성할 수 있다.

상술한 같이, 본 발명의 휴대용 전자 장치는 내부의 마이크로 컴퓨터를 이용하여 배터리의 충전 및 방전 기능을 구현할 수 있기 때문에, 고가의 충전기를 사용하지 않고도 효율적인 배터리의 충전 및 방전이 가능하다.

또한, 본 발명의 휴대용 전자 장치는 배터리의 잔류 용량을 검출하여, 잔류 용량을 모두 방전시킨 후에 충전이 이루어지도록 함으로써, 배터리의 사용 기간 및 수명을 최대한 유지시킬 수 있는 장점이 있다.

상기에서는 본 발명에 따른 휴대용 전자 장치를 바람직한 실시 예를 통하여상세하게 기술하였지만, 그 내용은 하기 청구범위에 기술된 본 발명의 분야에만 한정되지 않는다. 또한, 상기 기술 분야에 있어서, 통상의 지식을 가진 사람은 본 발명의 범위 내에서 이를 다양하게 변경하거나 수정하는 것이 자명할 것이다.

Claims

내부에 구비된 전자 시스템을 이용하여, 해당하는 전자 기능을 수행하기 위한 휴대용 전자 장치에 있어서,

외부로부터 인가되는 전원을 전자 시스템으로 제공하는 전원 입력부;

상기 전원 입력부에 연결되어, 전원이 인가되지 않는 상태에서 전자 시스템에 전원을 공급하기 위한 배터리;

상기 배터리가 충전될 수 있는 상태로 배터리가 연결된 회로의 구성을 절환하는 충전 스위칭부; 및

전자 시스템을 제어하며, 상기 배터리가 충전될 수 있는 상태로 충전 스위칭부의 회로 구성을 절환시키기 위하여, 상기 충전 스위칭부에 충전 제어 신호를 제공하는 시스템 제어부

를 포함하되,

상기 시스템 제어부는

배터리의 잔류 용량을 검출하는 단계;

배터리의 잔류 용량 및 잔류 용량을 방전시키는 회로 구성에 따라, 배터리의 방전 상태를 판단하는 단계;

배터리의 방전이 완료되지 않은 경우, 배터리의 잔류 용량을 방전할 수 있도록 배터리가 연결된 회로 상태를 방전 루프로 절환하는 단계; 및

배터리의 방전이 완료된 경우에, 배터리를 충전할 수 있도록 방전 루프를 차단하고 배터리가 연결된 회로 상태를 충전 루프로 절환하는 단계

를 포함하는 휴대용 전자 장치.
제1항에 있어서,

상기 전원 입력부를 통하여 인가된 전원을 전자 시스템에서 사용 가능한 전압으로 조절하는 전원 제어부

를 더 포함하는 휴대용 전자 장치.
제2항에 있어서,

상기 전원 제어부는

적어도 하나의 다이오드로 이루어진 정류부

를 포함하는 휴대용 전자 장치.
제2항에 있어서,

상기 전원 제어부는

전원 입력부와 배터리에 연결되어, 전원 입력부를 통하여 인가된 전압의 크기를 조절하기 위한 직류 컨버터

를 포함하는 휴대용 전자 장치.
제1항에 있어서,

상기 충전 스위칭부는

배터리의 음전극에 컬렉터 단자가 연결되고, 베이스 단자로 충전 제어 신호를 제공받는 제1 트랜지스터;

상기 제1 트랜지스터의 에미터 단자와 접지 사이에 연결되는 제1 저항;

상기 제1 트랜지스터의 베이스 단자에 연결되는 제2 저항; 및

상기 제2 저항에 컬렉터 단자가 연결되고, 제1 트랜지스터의 에미터 단자에 베이스 단자가 연결되며, 에미터 단자가 접지되는 제2 트랜지스터

를 포함하는 휴대용 전자 장치.
제1항에 있어서,

시스템 제어부의 방전 제어 신호에 따라, 배터리가 연결되는 회로를 방전 루프로 절환시키는 방전 스위칭부

를 더 포함하는 휴대용 전자 장치.
제6항에 있어서,

상기 방전 스위칭부는

상기 정류부에 연결된 제1 저항;

상기 제1 저항에 컬렉터 단자가 연결되고, 에미터 단자는 접지되며, 베이스 단자로 방전 제어 신호를 제공받는 제1 트랜지스터;

배터리의 양전극에 연결된 제2 저항;

상기 제2 저항에 에미터 단자가 연결되고, 베이스 단자가 상기 제1 트랜지스터의 컬렉터 단자에 연결되며, 컬렉터 단자가 배터리의 음전극에 연결되는 제2 트랜지스터

를 포함하는 휴대용 충전 장치.
제1항에 있어서,

상기 시스템 제어부는

상기 배터리의 양전극과 음전극 사이에 연결되어 배터리의 잔류 용량을 검출하기 위한 전압 검출부;

상기 전압 검출부를 통하여 검출된 배터리의 잔류 용량에 따라 배터리의 방전 시간을 계산하는 타이밍 계산부;

상기 타이밍 계산부의 계산 결과에 따라, 방전 시간 동안 방전 스위칭부를 방전 상태로 절환하도록 방전 제어 신호를 발생하는 방전 제어부; 및

방전 시간이 지난 후에 충전 스위칭부를 충전 상태로 절환할 수 있도록 충전 제어 신호를 발생하는 충전 제어부

를 포함하는 휴대용 전자 장치.
내부에 구비된 전자 시스템을 이용하여, 해당하는 전자 기능을 수행하기 위한 휴대용 전자 장치에 있어서,

외부로부터 인가되는 전원을 입력받는 전원 입력부;

상기 전원 입력부를 통하여 인가된 전원을 전자 시스템에서 사용 가능한 전압으로 조절하는 전원 제어부;

상기 전원 입력부에 연결되어, 전원이 인가되지 않는 상태에서 전자 시스템에 전원을 공급하기 위한 배터리;

상기 배터리가 충전될 수 있는 상태로 배터리가 연결된 회로의 구성을 절환하는 충전 스위칭부; 및

전자 시스템을 제어하며, 상기 배터리가 충전될 수 있는 상태로 충전 스위칭부의 회로 구성을 절환시키기 위하여, 상기 충전 스위칭부에 충전 제어 신호를 제공하는 시스템 제어부

를 포함하는 휴대용 전자 장치.
휴대용 전자 장치의 내부에 구비된 전자 시스템을 제어하기 위한 마이크로 컴퓨터를 이용하여, 배터리의 충전 또는 방전을 제어하는 방법에 있어서,

배터리의 잔류 용량을 검출하는 단계;

배터리의 잔류 용량 및 잔류 용량을 방전시키는 회로 구성에 따라, 배터리의 방전 상태를 판단하는 단계;

배터리의 방전이 완료되지 않은 경우, 배터리의 잔류 용량을 방전할 수 있도록 배터리가 연결된 회로 상태를 방전 루프로 절환하는 단계; 및

배터리의 방전이 완료된 경우에, 배터리를 충전할 수 있도록 방전 루프를 차단하고 배터리가 연결된 회로 상태를 충전 루프로 절환하는 단계

를 포함하는 휴대용 전자 장치의 배터리 제어 방법.
제10항에 있어서,

상기 배터리의 방전 상태를 판단하는 단계는

배터리의 잔류 용량 및 잔류 용량을 방던시키는 회로 구성에 따라, 배터리의 잔류 용량을 모두 방전시키는데 소요되는 방전 완료 시간을 계산하는 단계; 및

배터리의 방전이 진행되는 시간이 방전 진행 시간과 방전 완료 시간을 비교하여, 배터리의 방전 완료를 판단하는 단계

를 포함하는 휴대용 전자 장치의 배터리 제어 방법.
제10항에 있어서,

상기 배터리의 방전 상태를 판단하는 단계는

배터리 양단의 전압과 기준 전압을 비교하여, 배터리의 방전 완료를 판단하는 휴대용 전자 장치의 배터리 제어 방법.
제10항에 있어서,

배터리의 충전이 완료된 후에, 배터리의 충전 루프를 차단하는 단계

를 더 포함하는 휴대용 전자 장치의 배터리 제어 방법.