KR20030078288A - Uninterrupted power supply for laptop computer - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 랩탑 컴퓨터의 외장형 전원장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 용량을 늘리고 크기를 최소화하여 노트북 컴퓨터를 포함한 랩탑 컴퓨터에서 사용될 수 있도록 개선한 랩탑 컴퓨터의 외장형 전원장치에 관한 것이다.The present invention relates to an external power supply for a laptop computer, and more particularly, to an external power supply for a laptop computer improved to be used in a laptop computer including a notebook computer by increasing its capacity and minimizing its size.
일반적으로 노트북 컴퓨터용 전원은 2600mAh로 3시간 정도를 사용 할 수 있도록 설계되었는데, 노트북 컴퓨터가 오래되어 배터리의 수명이 거의 다 되면 사용시간이 줄어들어 사용자들이 불편함을 느끼게 되고, 새로 구입한 노트북 컴퓨터의 경우에도 배터리 사용시간이 마음에 들지 않은 사용자들이 많은 실정이다. 이와 같은 사용시간의 문제점은 전원공급용 어댑터를 갖고 다니면 쉽게 해결되지만 사용자가 별도로 전원공급용 어댑터를 가지고 다니는 것은 노트북 컴퓨터 시스템의 무게가 증가하고 가는 곳마다 일일이 전원 코드를 찾아 연결하여야 하기 때문에 사용자의 불만을 초래하는 다른 원인이 되기도 한다.In general, the power supply for the notebook computer is 2600mAh, which is designed to be used for about 3 hours. When the notebook computer is old and its battery life is almost expired, the user's time is reduced and users feel uncomfortable. There are also many users who do not like the battery life. This problem of use time is easily solved by carrying a power supply adapter. However, carrying a separate power supply adapter increases the weight of the notebook computer system and requires users to find and connect the power cord wherever they go. It can also be another cause of dissatisfaction.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 대용량 배터리(Battery)를 하나 더 들고 다니는 사용자가 증가하고 있는데 이 경우에도 별도의 충전기가 필요하고 배터리를 교체하기 위해서는 동작중인 시스템을 종료시켜야 하는 치명적인 약점이 존재하는 문제점이 있다.In order to solve the above problems, more and more users are carrying a large battery (Battery), but even in this case, a separate charger is required and a fatal weakness that requires shutting down a system in operation to replace the battery exists. There is this.
상기와 같은 이유로 인해 외장형 전원장치의 필요성이 증가하고 있는 실정이다.Due to the above reasons, the need for an external power supply device is increasing.
최근에 리튬 폴리머를 이용한 시트형 배터리, 즉 노트북 컴퓨터 하단에 놓고 쓰는 방식의 배터리들이 제시되고 있지만, 리튬 폴리머가 고가이기 때문에 일반 사용자들이 구입하는데 부담을 느끼게 되는 문제점이 있다. 결국, 저가의 외장형 충전기를 이용하여 노트북 컴퓨터를 장시간 사용 할 수 있도록 하는 기술이 요구되고 있다.Recently, sheet-type batteries using lithium polymers, that is, batteries that are placed on the bottom of a notebook computer, have been proposed. However, since lithium polymers are expensive, general users may feel burdened to purchase them. As a result, there is a demand for a technology that allows a notebook computer to be used for a long time using a low-cost external charger.
도 1은 종래 기술에 의한 랩탑 컴퓨터에 전원을 공급하는 외장형 전원장치의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.1 is a view schematically showing the configuration of an external power supply for supplying power to a laptop computer according to the prior art.
상기 첨부도면 도 1을 참조하면, 외부로부터 공급되는 외부전원을 공급받거나 또는 시스템의 각 구성으로 구동전원을 공급할 수 있도록 입출력단(1)이 구비되며, 상기 입출력단(1)에는 외부전원을 공급받아 충전되거나 시스템의 각 구성으로 구동전원을 공급하는 배터리(2)가 접속되고, 또한 정류된 직류 전원을 공급받아 시스템의 전체적인 동작의 제어를 수행하는 마이크로 프로세서(CPU, 3)가 접속되어 있다. 이때, 상기 배터리(2)는 다수의 단전지가 직렬 연결되어 이루어진다.Referring to FIG. 1, an input / output end 1 is provided to receive external power supplied from the outside or to supply driving power to each component of the system, and to supply the external power to the input / output end 1. A battery 2 for receiving charge or supplying driving power to each component of the system is connected, and a microprocessor (CPU) 3 for supplying rectified DC power to control the overall operation of the system is connected. At this time, the battery 2 is made of a plurality of single cells are connected in series.
또한, 상기 배터리(2)의 전압을 감지하여 그 결과를 상기 마이크로 프로세서(3)에 알려주고, 상기 마이크로 프로세서(3)의 제어신호에 따라 충전 또는 방전 동작을 제어하는 보호회로부(4)가 구비된다. 이때, 상기 보호회로부(4)에는 충전과 방전을 수행하기 위해 충전소자와 방전소자가 접속되어 있다. 또한, 상기 보호회로부(4)의 제어신호에 따라 외부전원이 배터리(2)로 공급되지 못하도록 선로를 차단하거나 또는 배터리(2)로부터 시스템의 각 구성으로 구동전원이 공급되지 못하도록 하는 스위칭부(5)가 구비된다.In addition, the protection circuit unit 4 which senses the voltage of the battery 2 and informs the result of the result to the microprocessor 3 and controls the charging or discharging operation according to the control signal of the microprocessor 3 is provided. . At this time, the protection circuit unit 4 is connected to the charging element and the discharge element to perform the charge and discharge. In addition, according to a control signal of the protection circuit unit 4, the switching unit 5 for blocking the line so that external power is not supplied to the battery 2 or for preventing the driving power from being supplied from the battery 2 to each component of the system. ) Is provided.
상기와 같이 구성된 종래 기술에 의한 외장형 전원장치의 동작을 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation of the external power supply according to the prior art configured as described above are as follows.
먼저, 사용자가 배터리(2)의 충전을 위해 입출력단(1)을 외부전원과 접속시키면 전원이 공급되고, 이 공급된 전원은 배터리(2) 및 마이크로 프로세서(3)로 공급된다. 이때, 상기 입출력단(1)과 배터리(2)가 폐루프를 형성하여 상기 배터리(2)에 충전이 이루어진다.First, when the user connects the input / output terminal 1 with an external power source for charging the battery 2, power is supplied, and the supplied power is supplied to the battery 2 and the microprocessor 3. At this time, the input / output terminal 1 and the battery 2 form a closed loop to charge the battery 2.
상기 충전이 이루어지는 동안에 배터리(2) 내부의 각각의 단전지에 대한 충전상태는 보호회로부(4)에서 판별되며, 이 충전상태는 데이터화되어 마이크로 프로세서(3)에 입력된다. 한편, 충전이 모두 이루어져 배터리(2) 내부의 단전지의 용량을 초과할 경우에는 상기 보호회로부(4)의 제어신호에 따라 스위칭부(5)가 동작하여 폐루프를 단락시킴으로써 충전동작이 종료되도록 한다.While the charging is performed, the state of charge for each unit cell in the battery 2 is determined by the protection circuit unit 4, and the state of charge is converted into data and input to the microprocessor 3. On the other hand, when the charging is completed and the capacity of the unit cell inside the battery 2 exceeds, the switching unit 5 operates according to the control signal of the protection circuit unit 4 so that the closed loop is shorted so that the charging operation is terminated. do.
이때, 방전소자가 동작하여 방전이 이루어지게 되는데, 방전이 계속되어 미리 설정된 재충전 설정값에 도달하면 다시 충전을 위한 폐루프를 형성하여 재충전이 이루어지도록 한다. 이와 같이, 배터리(2)의 충전 또는 방전시 마이크로 프로세서(3)는 보호회로부(4)를 통해 충전소자와 방전소자를 동작시킴으로써 자동으로 충전량을 조절한다.At this time, the discharge element is operated to discharge the discharge, and when the discharge continues to reach the preset recharge set value to form a closed loop for charging again to be recharged. As such, when the battery 2 is charged or discharged, the microprocessor 3 automatically adjusts the charge amount by operating the charging element and the discharge element through the protection circuit unit 4.
한편, 사용자가 입출력단(1)과 외부전원의 접속을 끊으면 마이크로 프로세서(3)로 공급되는 전원이 오프(OFF) 되어 배터리(2) 내부의 각각의 단전지에 관한 데이터가 모두 삭제되게 된다. 이로 인해, 사용자가 배터리(2)를 사용할 경우 단전지에 관한 데이터가 없으므로 배터리(2)의 용량이 부정확하게 되기 때문에 단전지의 잔량만 살피면서 노트북 컴퓨터를 사용할 경우에 사용 중에 노트북 컴퓨터가 갑작스럽게 다운될 수 있는 문제점이 발생한다.On the other hand, when the user disconnects the input / output terminal 1 from the external power source, the power supplied to the microprocessor 3 is turned off, and all data related to each unit cell in the battery 2 are deleted. As a result, when the user uses the battery 2, since there is no data on the unit cell, the capacity of the battery 2 becomes inaccurate. Therefore, when the user uses the notebook computer while checking only the remaining amount of the unit cell, the notebook computer may suddenly be in use. A problem may occur that may be down.
또한, 상기 입출력단(1)이 일체형으로 이루어지기 때문에 외부전원을 공급받아 배터리(2)의 충전을 수행하는 동작과, 배터리(2)에서 시스템의 각 구성으로 구동전원을 공급하는 동작이 동시에 이루어질 수 없어서 사용상의 불편함이 발생되는 문제점이 있다.In addition, since the input / output terminal 1 is formed integrally, the operation of charging the battery 2 by receiving external power and the operation of supplying driving power to each component of the system from the battery 2 are simultaneously performed. There is a problem that can not occur because of the inconvenience.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 그 목적은 기존 배터리에 비하여 용량을 약 2배 내지 3배정도 늘리고 크기를 최소한으로 하여 휴대하기 편리하도록 하는 랩탑 컴퓨터의 외장형 전원장치를 제공하는데 있다.The present invention has been made to solve the above problems, the object is to provide an external power supply of a laptop computer to increase the capacity of about 2 to 3 times and to minimize the size compared to the existing battery to be convenient to carry. have.
또한, 본 발명의 다른 목적은 외부전원을 공급받는 입력단과 시스템의 각 구성으로 구동전원을 공급하는 출력단을 분리하여 배터리의 충전동작과 구동전원 공급동작이 동시에 이루어질 수 있도록 하는 랩탑 컴퓨터의 외장형 전원장치를 제공하는데 있다.In addition, another object of the present invention is to separate the input terminal receiving the external power and the output terminal for supplying the driving power in each configuration of the system by the external power supply of the laptop computer to enable the charging operation of the battery and the driving power supply operation at the same time To provide.
또한, 본 발명의 다른 목적은 배터리의 전압, 온도 및 부하전류에 따라 잔량을 보정하고, 배터리 외부에 잔량 표시기를 구비함으로써 사용자가 컴퓨터의 사용 도중에 정확한 잔량을 용이하게 확인할 수 있도록 하는 랩탑 컴퓨터의 외장형 전원장치를 제공하는데 있다.In addition, another object of the present invention is to correct the remaining amount according to the voltage, temperature and load current of the battery, and by providing a remaining amount indicator on the outside of the battery to allow the user to easily check the correct remaining amount during the use of the laptop computer To provide a power supply.
또한, 본 발명의 다른 목적은 배터리 전압을 계속적으로 감시하여 저전압이 되면 소정시간 전에 경보하여 사용자가 하고 있던 일을 마무리 할 수 있도록 함으로써 자료를 보호 할 수 있도록 하는 랩탑 컴퓨터의 외장형 전원장치를 제공하는데 있다.In addition, another object of the present invention is to provide an external power supply for a laptop computer to continuously monitor the battery voltage to alert the user when the low voltage is a predetermined time to complete the work by the user to protect the data. have.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따르면, 충전동작시 입력단을 통해 외부전원을 공급받아 충전되고 방전동작시 출력단을 통해 시스템으로 구동전원을 공급하는 배터리와, 상기 배터리의 출력단에 연결되어 시스템의 각 구성에서 필요로 하는 복수 레벨의 직류 전압을 출력하는 DC/DC 컨버터와, 상기 배터리의 전압, 온도, 부하전류를 감지하는 보호회로부와, 상기 보호회로부에서 배터리의 과충전 또는 과방전이 감지되는 경우에 외부전원이 배터리로 공급되지 못하도록 선로를 차단하거나 또는 배터리로부터 DC/DC 컨버터로 방전전원이 공급되지 못하도록 선로를 차단하는 스위칭부와, 상기 보호회로부에서 감지된 전압에 따라 배터리의 잔량을 산출하고 온도 및 부하전류에 따라 상기 산출된 잔량을 보정하는 마이크로 프로세서와, 상기 마이크로 프로세서에서 보정된 배터리의 잔량을 사용자가 확인할 수 있도록 표시하는 디스플레이부를 포함하여 구성된 랩탑 컴퓨터의 외장형 전원장치를 제공한다.According to an aspect of the present invention for achieving the above object, the battery is supplied with an external power supply through the input terminal during the charging operation, and supplies a driving power to the system through the output terminal during the discharge operation, and is connected to the output terminal of the battery A DC / DC converter for outputting a plurality of levels of DC voltages required in each system of the system, a protection circuit unit for detecting voltage, temperature, and load current of the battery, and overcharge or overdischarge of the battery is detected by the protection circuit unit. Is switched off to prevent external power from being supplied to the battery or to disconnect the power supply from the battery to the DC / DC converter, and the remaining portion of the battery according to the voltage detected by the protection circuit. A microprocessor for calculating and correcting the calculated remaining amount according to the temperature and the load current; Including the remaining capacity of the battery corrected by the microprocessor to display a display so that the user can view provides an external power supply unit of the laptop computer is configured.
이때, 본 발명의 부가적인 특징에 따르면, 상기 배터리는 다수의 단전지가 직렬 및 병렬로 연결되어 구성되는 것이 바람직하며, 상기 디스플레이부에는 배터리의 잔량을 다수의 단계로 표시할 수 있는 잔량 표시기가 구비되는 것이 바람직하다.At this time, according to an additional feature of the present invention, the battery is preferably composed of a plurality of single cells are connected in series and in parallel, the display unit is provided with a remaining amount indicator that can display the remaining amount of the battery in a number of steps It is desirable to be.
또한, 본 발명의 다른 부가적인 특징에 따르면, 사용자가 하던 일을 마무리하여 자료를 보호 할 수 있도록 하기 위하여 상기 마이크로 프로세서에는 배터리 전압이 기준전압 이하가 되면 소정시간 전에 경보하는 경보부가 연결되어 구성되는 것이 바람직하다.In addition, according to another additional feature of the present invention, in order to protect the data by finishing the user's work, the microprocessor is configured to be connected to an alarm unit that alarms a predetermined time before the battery voltage is less than the reference voltage It is preferable.
도 1은 종래 기술에 의한 랩탑 컴퓨터에 적용되는 외장형 전원장치의 연결상태를 개략적으로 나타내는 도면1 is a view schematically showing a connection state of an external power supply device applied to a laptop computer according to the prior art;
도 2는 본 발명에 의하여 랩탑 컴퓨터에 적용되는 외장형 전원장치의 기술적인 구성을 개략적으로 나타내는 블록도Figure 2 is a block diagram schematically showing the technical configuration of an external power supply applied to a laptop computer according to the present invention
도 3은 본 발명에 의한 외장형 전원장치의 연결상태를 나타내는 도면3 is a view showing a connection state of an external power supply according to the present invention;
<도면 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
10 : AC 어댑터 15 : 충전부10: AC adapter 15: charging unit
20 : 배터리 25 : 더미스터20: battery 25: dummy
30 : 마이크로 프로세서 35 : 디스플레이부30: microprocessor 35: display unit
40 : 보호회로부 41 : 온도 검출부40: protection circuit 41: temperature detector
42 : 전압 검출부 43 : 전류 검출부42: voltage detector 43: current detector
50 : 스위칭부 60 : DC/DC 컨버터50: switching unit 60: DC / DC converter
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2는 본 발명에 의하여 랩탑 컴퓨터에 적용되는 외장형 전원장치의 기술적인 구성을 개략적으로 나타내는 블록도이고, 도 3은 본 발명에 의한 외장형 전원장치의 연결상태를 나타내는 도면이다.2 is a block diagram schematically illustrating a technical configuration of an external power supply device applied to a laptop computer according to the present invention, and FIG. 3 is a view illustrating a connection state of the external power supply device according to the present invention.
상기 첨부도면 도 2 및 도 3을 참조하면, 참조번호 10은 외부전원을 공급받아 전원장치에서 사용 가능한 전압으로 변환하는 AC 어댑터를 나타내고, 20은 상기 AC 어댑터(10)로부터 출력되는 전원을 공급받아 충전되거나 또는 시스템의 각 구성으로 구동전원을 공급하는 배터리를 나타낸다.2 and 3, reference numeral 10 denotes an AC adapter that receives external power and converts the voltage into a voltage usable by the power supply device. 20 denotes an AC adapter that receives power output from the AC adapter 10. Represents a battery that is charged or supplies drive power to each component of the system.
이때, 상기 AC 어댑터(10)와 배터리(20)의 사이에는 정전압 및 정전류를 출력하는 충전부(15)가 구비된다. 또한, 상기 배터리(20)는 다수의 단전지가 직렬 및 병렬로 연결되어 구성되며, 외부전원을 공급받는 입력단과 시스템의 각 구성으로 구동전원을 공급하는 출력단이 별도로 구비되어 충전동작과 구동전원 공급동작이 동시에 이루어질 수 있다. 또한, 상기 배터리(20)에는 온도에 반비례하는 저항값을 출력하는 더미스터(thermistor)(25)가 구비된다.At this time, the charging unit 15 for outputting a constant voltage and a constant current is provided between the AC adapter 10 and the battery 20. In addition, the battery 20 is composed of a plurality of single cells are connected in series and in parallel, the input terminal is supplied with external power and the output terminal for supplying the driving power to each configuration of the system is provided separately charging operation and driving power supply operation This can be done at the same time. In addition, the battery 20 is provided with a dummy 25 for outputting a resistance value inversely proportional to temperature.
또한, 참조번호 30은 상기 AC 어댑터(10) 또는 배터리(20)의 출력전원을 공급받아 시스템의 전체적인 동작의 제어를 수행하는 마이크로 프로세서(CPU)를 나타내고, 40은 상기 배터리(20)의 전압을 감지하여 충전 또는 방전 동작을 결정하는 신호를 출력하는 보호회로부를 나타내고, 50은 외부전원이 배터리(20)로 공급되지 못하도록 선로를 차단하거나 또는 배터리(20)로부터 시스템의 각 구성으로 구동전원이 공급되지 못하도록 선로를 차단하는 스위칭부를 나타내고, 60은 상기 배터리(20)로부터의 직류 전압을 인가받아 복수 레벨의 직류 전압을 출력하고 각각의 부하에 그것들이 필요로 하는 전원을 제공하는 DC/DC 컨버터를 나타낸다.In addition, reference numeral 30 denotes a microprocessor (CPU) that controls the overall operation of the system by receiving the output power of the AC adapter 10 or the battery 20, and 40 denotes the voltage of the battery 20. The protection circuit unit detects and outputs a signal for determining a charging or discharging operation, and 50 indicates that a power line is blocked to prevent external power from being supplied to the battery 20, or driving power is supplied from the battery 20 to each component of the system. A switching unit which cuts off the line so as not to be prevented, and 60 denotes a DC / DC converter which receives a DC voltage from the battery 20 to output a plurality of levels of DC voltages and provides power to each load thereof. Indicates.
이때, 상기 마이크로 프로세서(30)는 배터리(20)에 관한 정보 신호들을 입력받아 대응되는 잔량정보 표시신호를 출력하는데, 상기 보호회로부(40)에서 감지된 전압에 따라 배터리(20)의 잔량을 산출하고 온도 및 부하전류에 따라 상기 산출된 잔량을 보정한다. 또한, 상기 마이크로 프로세서(30)에는 LED로 구성되어 상기 잔량정보 표시신호에 대응하는 잔량값을 표시하는 디스플레이부(35)가 구비된다. 이때, 배터리(20)의 잔량을 다수의 단계로 표시할 수 있는 잔량 표시기(미도시)가 상기 디스플레이부(35)와 일체형 또는 분리형으로 구비된다. 또한, 상기 마이크로 프로세서(30)에는 배터리(20) 전압이 기준전압 이하가 되면 소정시간 전에 경보하는 경보부(미도시)가 연결되어 사용자가 하던 일을 마무리하여 자료를 보호 할 수 있도록 한다.In this case, the microprocessor 30 receives information signals related to the battery 20 and outputs a corresponding remaining amount information display signal, and calculates the remaining amount of the battery 20 according to the voltage detected by the protection circuit unit 40. And correct the calculated remaining amount according to the temperature and the load current. In addition, the microprocessor 30 is provided with a display unit 35, which is composed of LEDs and displays a remaining value corresponding to the remaining amount information display signal. At this time, the remaining amount indicator (not shown) that can display the remaining amount of the battery 20 in a plurality of stages is provided integrally or separately with the display unit 35. In addition, the microprocessor 30 is connected to an alarm unit (not shown) that alerts a predetermined time before the battery 20 voltage is less than the reference voltage to protect the data by finishing the user's work.
또한, 상기 보호회로부(40)에는 온도 검출부(41), 전압 검출부(42) 및 전류 검출부(43)가 구비된다. 상기 온도 검출부(41)는 상기 더미스터(25)의 출력신호에 따라 온도를 검출하고 비교기(미도시)를 통해 기준이 되는 온도와 검출 온도를 비교하여 그 결과에 대응하는 온도 신호를 상기 마이크로 프로세서(30)로 제공한다. 또한, 상기 전압 검출부(42)는 배터리(20)의 양단자의 전압을 검출하고 검출된 전압에 대응하는 전압 신호를 상기 마이크로 프로세서(30)로 제공한다. 또한, 상기 전류 검출부(43)는 배터리(20)로부터 방전되는 전류의 양을 검출하고 검출된 방전전류 또는 부하전류에 대응하는 전류 신호를 상기 마이크로 프로세서(30)로 제공한다.In addition, the protection circuit 40 includes a temperature detector 41, a voltage detector 42, and a current detector 43. The temperature detector 41 detects a temperature according to the output signal of the dummyster 25, compares a reference temperature with a detected temperature through a comparator (not shown), and outputs a temperature signal corresponding to the result of the microprocessor. Provided by 30. In addition, the voltage detector 42 detects voltages of both terminals of the battery 20 and provides a voltage signal corresponding to the detected voltage to the microprocessor 30. In addition, the current detector 43 detects an amount of current discharged from the battery 20 and provides a current signal corresponding to the detected discharge current or load current to the microprocessor 30.
상기와 같은 구성을 갖는 본 발명의 동작을 상세히 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation of the present invention having the configuration as described above in detail.
상기 배터리(20)는 충전부(15)로부터의 정전압 및 정전류에 의해 충전이 이루어지며, 이때 상기 더미스터(25)에서는 온도에 반비례하는 저항값을 출력하게 된다. 상기의 동작이 이루어지는 동안에 전압 검출부(42)는 배터리(20)의 양단자의 전압을 검출하고 검출된 전압에 대응하는 전압 신호를 상기 마이크로 프로세서(30)로 제공한다. 또한, 상기 온도 검출부(41)에서는 더미스터(25)의 출력 저항값에 따라 배터리(20)의 온도를 검출하고, 기준이 되는 온도와 검출 온도를 비교하여 검출 온도에 대응하는 온도 신호를 상기 마이크로 프로세서(30)로 제공한다.The battery 20 is charged by a constant voltage and a constant current from the charging unit 15, and at this time, the dummyster 25 outputs a resistance value inversely proportional to temperature. During the above operation, the voltage detector 42 detects voltages of both terminals of the battery 20 and provides a voltage signal corresponding to the detected voltage to the microprocessor 30. In addition, the temperature detector 41 detects the temperature of the battery 20 according to the output resistance of the dummyster 25, compares the reference temperature with the detected temperature, and generates a temperature signal corresponding to the detected temperature. Provided to the processor 30.
상기 충전 동작시 급속 충전을 하는 경우에는 만충전 후에 급격한 온도 상승을 초래할 수 있기 때문에 배터리(20)의 온도를 감지하고 일정온도에 도달하면 상기 보호회로부(40)에서 스위칭부(50)를 제어하여 충전을 중지시킴으로써 회로의 보호기능을 수행하게 된다.In the case of rapid charging during the charging operation, a rapid temperature increase may occur after the full charge, and thus, when the temperature of the battery 20 is detected and the predetermined temperature is reached, the protection circuit unit 40 controls the switching unit 50. By stopping charging, the circuit is protected.
상기의 동작에 의해 충전이 이루어진 후 상기 DC/DC 컨버터(60)는 배터리(20)로부터의 직류 전압을 인가받아 복수 레벨의 직류 전압을 출력하게 되는데 시스템의 각 구성에서 필요로 하는 전원을 제공하게 된다. 이때, 상기 전류 검출부(43)는 배터리(20)로부터 방전되는 전류의 양을 검출하고, 검출된 방전 전류 또는 부하전류에 대응하는 전류 신호를 상기 마이크로 프로세서(30)로 제공한다.After charging is performed by the above operation, the DC / DC converter 60 receives a DC voltage from the battery 20 and outputs a plurality of levels of DC voltages. do. In this case, the current detector 43 detects the amount of current discharged from the battery 20 and provides a current signal corresponding to the detected discharge current or load current to the microprocessor 30.
본 발명에서 방전 전류의 크기를 0.5C로 했을 때보다 큰 부하전류 예컨대 1C를 사용하면 배터리(20)의 전압이 낮아지게 된다. 이때, 상기 배터리(20)의 전압이 낮아짐에 따라 상기 디스플레이부(35)에는 실제의 잔량보다 표시되는 잔량이 낮게 표시되게 된다. 반대로 방전 전류의 크기가 0.5C보다 작아지면 예컨데 0.2C를 사용하면 배터리(20)의 전압이 높아지고, 상기 배터리(20)의 전압이 높아짐에 따라 상기 디스플레이부(35)에는 실제의 잔량보다 표시되는 잔량이 높게 표시되게 된다.In the present invention, when the load current, for example, 1C, is used larger than when the discharge current is 0.5C, the voltage of the battery 20 is lowered. In this case, as the voltage of the battery 20 decreases, the remaining amount displayed on the display unit 35 is lower than the actual remaining amount. On the contrary, when the magnitude of the discharge current is smaller than 0.5C, for example, when 0.2C is used, the voltage of the battery 20 is increased, and as the voltage of the battery 20 is increased, the display unit 35 displays the actual remaining amount. The remaining amount will be displayed high.
상기에서 배터리(20)의 충전 또는 방전시 전류는 일반적으로 정격용량의 배수로 표기한다. 예컨데 방전 전류의 양이 0.5C라 함은 정격용량(C)의 0.5배의 전류량으로 방전되는 것을 말한다.In the above, the current during charging or discharging of the battery 20 is generally expressed as a multiple of the rated capacity. For example, the amount of discharge current is 0.5C means that it is discharged with the amount of current 0.5 times the rated capacity (C).
상기에서, 마이크로 프로세서(30)는 배터리(20)에 관한 정보 신호들을 입력받아 대응되는 잔량정보 표시신호를 디스플레이부(35)로 출력하는데, 전압 신호를 입력받아 대응되는 잔량을 산출하고, 온도 신호 및 전류 신호를 입력받아 산출된 배터리(20)의 잔량 값을 보정한다. 좀 더 상세히 설명하면, 상기 마이크로 프로세서(30)에서는 온도 검출부(41)로부터의 온도 신호가 클 때, 즉 검출된 배터리(20)의 온도가 기준 온도(25??)보다 높을 때는, 배터리(20)의 단자 전압이 증가됨으로, 표시되는 잔량은 실제의 잔량보다 증가된 양으로 표시된다. 따라서 마이크로 프로세서(30)는 상기 기준온도와 검출된 온도와의 편차에 대응하는 값 만큼 잔량 값을 감소시키고, 반대로 검출된 온도가 기준 온도보다 낮을 때는, 두 온도의 편차에 대응하는 값만큼 잔량 값을 증가시킨다.In the above, the microprocessor 30 receives information signals related to the battery 20 and outputs a corresponding remaining amount information display signal to the display unit 35. The microprocessor 30 receives a voltage signal to calculate a corresponding remaining amount, and then a temperature signal. And correcting the residual value of the battery 20 calculated by receiving the current signal. In more detail, in the microprocessor 30, when the temperature signal from the temperature detector 41 is large, that is, when the detected temperature of the battery 20 is higher than the reference temperature 25 ??, the battery 20 As the terminal voltage of) increases, the remaining amount displayed is displayed in an increased amount than the actual remaining amount. Therefore, the microprocessor 30 decreases the residual value by a value corresponding to the deviation between the reference temperature and the detected temperature. On the contrary, when the detected temperature is lower than the reference temperature, the microprocessor 30 decreases the residual value by the value corresponding to the deviation between the two temperatures. To increase.
또한, 상기 마이크로 프로세서(30)는 전류 검출부(43)로부터의 부하전류 신호가 클 때, 즉 검출된 부하 전류양이 일반적인 부하 인가시의 전류(0.5C)보다 클경우(1C), 배터리(20)의 단자 전압이 감소됨으로, 표시되는 잔량은 실제의 잔량보다 감소된 양으로 표시된다. 그에 따라 마이크로 프로세서(30)는 상기 일반적인 부하 인가시의 전류(O.5C)와 검출된 부하 전류값(1C)의 편차에 대응하는 값만큼 잔량 값을 증가시키고, 반대로 검출된 부하전류가 일반적인 부하 인가시의 전류보다 작을 때는, 두 부하전류의 편차에 대응하는 값만큼 잔량 값을 감소시킨다.In addition, when the load current signal from the current detector 43 is large, that is, when the detected load current amount is larger than the current (0.5C) when a normal load is applied (1C), the battery 20 As the terminal voltage decreases, the remaining amount displayed is displayed in a reduced amount than the actual remaining amount. Accordingly, the microprocessor 30 increases the residual value by a value corresponding to the deviation between the current 0.5C and the detected load current value 1C when the general load is applied, and the detected load current is a general load. When the current is smaller than the applied current, the residual value is decreased by a value corresponding to the deviation of the two load currents.
한편, 마이크로 프로세서(30)는 배터리(20)의 만충전으로부터 그것의 방전 개시 이전까지의 방치된 시간을 측정하는 타이머를 부가하여 구성될 수 있다. 이때, 상기 마이크로 프로세서(30)는 타이머로부터의 방치시간 정보 신호에 대응하는 값만큼 잔량 값을 보정한다. 즉, 배터리(20)의 만충전으로부터 그것의 방전 개시 이전까지의 방치된 시간이 길게 측정될수록, 배터리(20)의 전압이 감소하여 표시되는 잔량은 실제의 배터리 잔량보다 감소되어 표시된다. 따라서, 마이크로 프로세서(30)는 방치 시간에 대응하는 값만큼 잔량 값을 증가시키고, 반대로 방치시간이 짧을 수록 잔량 값을 감소시킨다.On the other hand, the microprocessor 30 may be configured by adding a timer for measuring the time left until the full charge of the battery 20 until the start of its discharge. At this time, the microprocessor 30 corrects the remaining amount value by a value corresponding to the idle time information signal from the timer. That is, as the length of time left from the full charge of the battery 20 to the start of its discharge is measured longer, the voltage remaining of the battery 20 decreases and the displayed remaining amount decreases than the actual remaining battery amount. Therefore, the microprocessor 30 increases the remaining value by a value corresponding to the leaving time, and conversely, the shortening time decreases the remaining value.
결국, 상기 마이크로 프로세서(30)에서는 전압 검출부(42)의 전압 신호에 의하여 배터리(20)의 잔량값을 산출하고, 상기 온도 검출부(41)와 전류 검출부(43), 및 타이머로부터 배터리(20)의 온도, 부하전류의 크기, 만충전 후 방치된 시간 등의 잔량 보정요인을 검출하여, 그에 따라 각각 소정의 기준값(예컨대, 온도는 25??, 부하전류의 크기는 0.5C 등)과 비교하여 보정이 필요한지를 판별하고, 기준값과 차이가 있을 경우, 즉 실제 잔량보다 표시되는 잔량이 낮을 경우, 또는 실제 잔량보다 표시되는 잔량이 높을 경우, 표시되는 잔량을 각각의 차이에 대응되는 값만큼 높게 보정하거나, 낮게 보정하고 보정된 값에 대응되는 배터리(20)의 잔량정보 표시신호를 발생하여 상기 디스플레이부(35)에 표시되도록 한다.As a result, the microprocessor 30 calculates a residual value of the battery 20 according to the voltage signal of the voltage detector 42, and stores the battery 20 from the temperature detector 41, the current detector 43, and a timer. Residual correction factors such as the temperature, the magnitude of the load current, and the amount of time left after full charge are detected and compared with the predetermined reference values (for example, the temperature is 25 ° and the magnitude of the load current is 0.5C). If there is a difference from the reference value, that is, if the remaining amount is lower than the actual remaining amount, or if the remaining amount is higher than the actual remaining amount, the displayed remaining amount is corrected by a value corresponding to each difference. Alternatively, a low level correction signal of the battery 20 corresponding to the corrected value is generated and displayed on the display unit 35.
또한, 상기 마이크로 프로세서(30)에서는 보호회로부(40)를 통해 감지되는 배터리(20)의 전압이 기준전압 이하가 되면 경보부(미도시)로 제어신호를 출력하여 소정시간 전에 경보하도록 함으로써 사용자가 하던 일을 마무리하여 자료를 보호 할 수 있도록 한다.In addition, the microprocessor 30 outputs a control signal to an alarm unit (not shown) when the voltage of the battery 20 sensed by the protection circuit unit 40 is lower than the reference voltage to alert the user before a predetermined time. Finish the work so you can protect your data.
이상의 본 발명은 상기에 기술된 실시예들에 의해 한정되지 않고, 당업자들에 의해 다양한 변형 및 변경을 가져올 수 있으며, 이는 첨부된 청구항에서 정의되는 본 발명의 취지와 범위에 포함된다.The present invention is not limited to the embodiments described above, and various modifications and changes can be made by those skilled in the art, which are included in the spirit and scope of the present invention as defined in the appended claims.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 랩탑 컴퓨터의 외장형 전원장치를 적용하면, 배터리의 전압, 온도 및 부하전류에 따라 잔량을 보정하고, 배터리 외부에 잔량 표시기를 구비함으로써 사용자가 컴퓨터의 사용 도중에 정확한 잔량을 용이하게 확인할 수 있는 효과가 있다.As described above, when the external power supply of the laptop computer of the present invention is applied, the remaining power is corrected according to the voltage, temperature, and load current of the battery, and the remaining power indicator is provided on the outside of the battery, so that the user can correct the remaining power during the use of the computer. There is an effect that can be easily confirmed.
또한, 배터리 전압을 계속적으로 감시하여 저전압이 되면 소정시간 전에 경보하여 사용자가 하고 있던 일을 마무리 할 수 있도록 함으로써 자료를 보호 할 수 있는 효과가 있다.In addition, the battery voltage is continuously monitored and when the low voltage is reached, an alarm is given for a predetermined time so that the user can finish the work being done, thereby protecting the data.
Claims (4)
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR100788595B1 (en) * | 2006-02-20 | 2007-12-26 | 삼성에스디아이 주식회사 | Portable auxiliary power supply |
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