KR20050048364A - Apparatus for protecting battery - Google Patents
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Abstract
본 발명은 온도에 의해 발생할 수 있는 피해를 열 감지 센서 또는 온도 센서 등을 이용하여 방지함으로써, 사용자에게 편리성을 줄 수 있고, 개발자에게 개발 능력을 향상시키기에 적합한 배터리 보호 장치에 관한 것으로, 배터리 내부의 열(온도)을 감지하여 소정의 신호를 출력하는 열 감지 센서와, 상기 열 감지 센서에서 출력한 소정의 신호를 소정의 디지털 신호로 변환하고, 그 변환된 디지털 신호와 기 설정된 기준값을 비교하여 온/오프 스위칭 제어신호를 출력하는 입출력 제어부와, 상기 입출력 제어부에서 출력한 온/오프 스위칭 제어신호에 의해 제어되며, 온되는 경우 배터리의 전원 입출력(+, -) 단자와 배터리 팩을 연결하는 다수의 스위칭 수단을 포함하여 구성함으로써, 사용자에게 편리성을 줄 수 있고, 개발자에게 개발 능력을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.The present invention relates to a battery protection device suitable for improving the development ability of the user by providing convenience to the user by preventing the damage caused by the temperature using a heat sensor or a temperature sensor, the battery A heat sensor that detects internal heat (temperature) and outputs a predetermined signal, and converts the predetermined signal output from the heat sensor into a predetermined digital signal, and compares the converted digital signal with a preset reference value Controlled by an on / off switching control signal output from the on / off switching control signal and an on / off switching control signal output from the input / output controller, and when on, connecting a power supply input / output (+,-) terminal of the battery to the battery pack. By including multiple switching means, it can be convenient for the user and improve the development ability for the developer. It has an effect.
Description
본 발명은 배터리 보호 장치에 관한 것으로, 특히 온도에 의해 발생할 수 있는 피해를 열 감지 센서 또는 온도 센서 등을 이용하여 방지함으로써, 사용자에게 편리성을 줄 수 있고, 개발자에게 개발 능력을 향상시키기에 적합한 배터리 보호 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a battery protection device. In particular, it is possible to give convenience to a user by preventing a damage that may be caused by temperature using a heat sensor or a temperature sensor, and is suitable for improving the development ability of a developer. It relates to a battery protection device.
일반적으로, 이동 통신 단말기는 전원을 공급해주는 배터리(Battery)를 구비하는데, 그 배터리는 충전 또는 단말기에 전원을 공급하기 위한 (+),(-) 입력전원 단자와 배터리의 온도를 체크할 수 있는 온도 단자(TH)를 가지고 있다.In general, a mobile communication terminal has a battery for supplying power, and the battery can check the temperature of the battery and the (+) and (-) input power terminals for charging or supplying power to the terminal. It has a temperature terminal TH.
상기 온도 단자(TH)는 도1에 도시된 바와 같이 배터리 내부 보호 회로 모듈(PCM : Protection Circuit Module)에 있는 써미스터(Thermistor)(TH1)와 연결되고, 충전 또는 전원 공급시 배터리 내부의 온도가 기 설정된 고온보다 높거나 저온보다 낮으면 그 배터리와 연결된 외부 충전장치 또는 단말기에서 소프트웨어 적으로 배터리와 외부 장치의 연결을 끊어준다. 즉, 충전 시 충전장치에서 배터리로 입력되는 충전 전류를 오프시키고, 단말기로 전원 공급 시 단말기로 입력되는 전원을 오프시켜서 배터리를 보호한다.The temperature terminal TH is connected to a thermistor TH1 in a protection circuit module (PCM) as shown in FIG. 1, and the temperature inside the battery is reduced when charging or supplying power. If the temperature is higher or lower than the set temperature, the external charger or terminal connected to the battery disconnects the battery from the external device in software. That is, when charging, the charging current input from the charging device to the battery is turned off, and when the power is supplied to the terminal, the power input to the terminal is turned off to protect the battery.
하지만, 이러한 종래 방법은 소프트웨어적으로, 즉, 충전장치 또는 단말기 내부에 구비된 프로그램에서 써미스터 값을 지속적으로 체크해야하기 때문에 프로그램이 비정상적으로 운용되어 고온 또는 저온 상태에서 배터리를 충전하거나 단말기에 전원을 공급하게 되면 배터리를 손상시키는 경우가 발생할 수 있다.However, this conventional method requires a constant check of the thermistor value in software, i.e., a program provided in the charging device or the terminal, so that the program is operated abnormally to charge the battery or to power the terminal in a high or low temperature state. Supply can cause damage to the battery.
상기와 같이 종래 배터리 내부의 온도는 배터리와 연결된 단말기 또는 충전장치의 프로그램에서 배터리 내부 보호회로 모듈에 있는 써미스터 값을 통해 온도를 체크하기 때문에 프로그램 오류가 발생하고, 배터리의 온도가 정상적으로 동작할 수 있는 범위를 벗어날 경우에는 배터리가 손상될 수 있는 문제점이 있었다.As described above, since the temperature inside the battery checks the temperature through the thermistor value in the battery protection circuit module in the program of the terminal or the charging device connected to the battery, a program error occurs and the battery temperature may operate normally. If out of range, there was a problem that can damage the battery.
따라서, 이와 같은 문제점을 감안한 본 발명은 배터리 내부 온도를 감지하는 열 감지 센서와, 상기 열 감지 센서에서 감지한 온도 값에 따라 출력되는 온/오프 스위칭 제어신호에 의해 제어되어 배터리와 외부 장치의 연결을 온/오프시키는 다수의 스위칭 수단을 포함하여 구성함으로써, 사용자에게 편리성을 줄 수 있고, 개발자에게 개발 능력을 향상시킬 수 있는 배터리 보호 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention in consideration of such a problem is controlled by a thermal sensor for sensing the internal temperature of the battery and an on / off switching control signal output according to the temperature value detected by the thermal sensor to connect the battery to an external device. By including a plurality of switching means to turn on / off, the object is to provide a battery protection device that can be convenient to the user, and improve the development ability to the developer.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 배터리 내부의 열(온도)을 감지하여 소정의 신호를 출력하는 열 감지 센서와; 상기 열 감지 센서에서 출력한 소정의 신호를 소정의 디지털 신호로 변환하고, 그 변환된 디지털 신호와 기 설정된 기준값을 비교하여 온/오프 스위칭 제어신호를 출력하는 입출력 제어부와; 상기 입출력 제어부에서 출력한 온/오프 스위칭 제어신호에 의해 제어되며, 온되는 경우 배터리의 전원 입출력(+, -) 단자와 배터리 팩을 연결하는 다수의 스위칭 수단을 포함하여 구성한 것을 특징으로 한다.The present invention for achieving the above object is a heat sensor for sensing the heat (temperature) inside the battery and outputs a predetermined signal; An input / output controller for converting a predetermined signal output from the thermal sensor into a predetermined digital signal, comparing the converted digital signal with a preset reference value, and outputting an on / off switching control signal; The control unit is controlled by an on / off switching control signal output from the input / output control unit and, when turned on, includes a plurality of switching means for connecting the power input / output (+,-) terminals of the battery and the battery pack.
또한, 상기 입출력 제어부는 상기 열 감지 센서에서 출력한 소정의 신호를 소정의 전압으로 변환하여 출력하는 온도 전압 변환부와; 상기 온도 전압 변환부에서 출력한 소정의 전압을 디지털 신호로 변환하는 아날로그 디지털 변환부와; 상기 아날로그 디지털 변환부에서 출력한 디지털 신호와 기 설정된 기준값을 비교하여 온/오프 스위칭 제어신호를 출력하는 스위칭 제어부를 구비하여 구성한 것을 특징으로 한다.The input / output controller may include a temperature voltage converter configured to convert a predetermined signal output from the thermal sensor into a predetermined voltage and output the converted signal; An analog-digital converter for converting a predetermined voltage output from the temperature voltage converter into a digital signal; And a switching controller for outputting an on / off switching control signal by comparing the digital signal output from the analog-digital converter with a preset reference value.
상기와 같은 특징을 갖는 본 발명 배터리 보호 장치에 대한 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참고하여 설명한다.A preferred embodiment of the battery protection device of the present invention having the above characteristics will be described with reference to the accompanying drawings.
도2는 본 발명 배터리 보호 장치에 대한 구성을 도시한 블록도이다. 도시된 바와 같이, 배터리팩(미도시)의 전원 단자(+, -)와 배터리 전원 입출력 단자(+, -) 사이에 위치하고, 외부에서 입력된 스위칭 제어신호에 의해 온/오프되는 다수의 스위칭 수단(예를 들어, 트랜지스터)(10)과, 배터리 내부의 열(온도)을 감지하여 소정의 신호를 출력하는 열 감지 센서(30)와, 상기 열 감지 센서(30)에서 출력한 소정의 신호를 소정의 디지털 신호로 변환하고, 그 변환된 디지털 신호와 기 설정된 기준값을 비교하여 온/오프 스위칭 제어신호를 상기 다수의 스위칭 수단으로 출력하는 입출력 제어부(20)를 포함하여 구성한다.2 is a block diagram showing the configuration of the battery protection device of the present invention. As shown, a plurality of switching means located between the power supply terminals (+,-) and the battery power input / output terminals (+,-) of the battery pack (not shown) and turned on / off by an externally input switching control signal. (For example, a transistor) 10, a thermal sensor 30 that detects heat (temperature) inside the battery and outputs a predetermined signal, and a predetermined signal output from the thermal sensor 30. And an input / output control unit 20 for converting the predetermined digital signal, comparing the converted digital signal with a predetermined reference value, and outputting an on / off switching control signal to the plurality of switching means.
상기 입출력 제어부(20)는 상기 열 감지 센서(30)에서 출력한 소정의 신호를 소정의 전압으로 변환하여 출력하는 온도 전압 변환부(23)와, 상기 온도 전압 변환부(23)에서 출력한 소정의 전압을 디지털 신호로 변환하는 아날로그 디지털 변환부(22)와, 상기 아날로그 디지털 변환부(22)에서 출력한 디지털 신호와 기 설정된 기준값을 비교하여 온/오프 스위칭 제어신호를 상기 다수의 스위칭 수단(10)으로 출력하는 스위칭 제어부(21)를 구비하여 구성한다.The input / output control unit 20 converts a predetermined signal output from the thermal sensor 30 into a predetermined voltage and outputs the converted voltage to a predetermined voltage, and the predetermined output from the temperature voltage converting unit 23. A plurality of switching means for comparing an on-off switching control signal by comparing an analog-to-digital converter 22 for converting a voltage of the digital signal to a digital signal, and a digital signal output from the analog-digital converter 22 and a preset reference value. The switching control part 21 which outputs to 10) is comprised.
상기 온도 전압 변환부(23)는 열 감지 센서(30)에서 출력한 소정의 신호를 0~1.2V 사이의 전압값으로 변환하여 출력하고, 온도값이 45도인 경우에는 0.7~1.0V로, 온도값이 -5도인 경우에는 0.2~0.4V로 변환하여 출력한다고 가정하고 설명하다.The temperature voltage converter 23 converts and outputs a predetermined signal output from the thermal sensor 30 to a voltage value between 0 and 1.2 V. When the temperature value is 45 degrees, the temperature is 0.7 to 1.0 V. If the value is -5 degrees, it is assumed that the output is converted to 0.2 to 0.4V.
도3은 본 발명에 대한 동작 흐름을 도시한 순서도로서, 도시된 바와 같이, 열 감지 센서를 이용하여 온도를 감지하고, 감지된 온도값을 소정의 전압으로 변환하는 단계와, 상기 변환된 소정의 전압을 디지털 데이터로 변환하고, 그 변환된 디지털 데이터와 기 설정된 기준값을 비교하여 배터리 내부 온도를 판단하는 단계와, 상기 판단 결과, 배터리 내부 온도가 45도보다 높고, -5도보타 낮은 경우 다수의 스위칭 수단을 오프시키고, 그렇지 않은 경우 다수의 스위칭 수단을 온 시키는 단계로 이루어진다.FIG. 3 is a flow chart illustrating an operation flow for the present invention, as shown in the drawings, sensing a temperature using a thermal sensor, converting the sensed temperature value into a predetermined voltage, and converting the predetermined Converting the voltage into digital data and comparing the converted digital data with a preset reference value to determine the internal temperature of the battery; and as a result of the determination, when the internal temperature of the battery is higher than 45 degrees and lower than -5 degrees, Turning off the switching means, otherwise turning on the plurality of switching means.
그럼, 이러한 단계로 이루어진 본 발명에 대한 동작을 배터리가 온도 -5도(저온 임계값)보다 높고 45도(고온 임계값)보다 낮은 경우에서 정상 동작한다고 가정하고 설명하면 다음과 같다.Then, the operation of the present invention consisting of these steps, assuming that the battery operates normally when the temperature is higher than -5 degrees (low temperature threshold) and lower than 45 degrees (high temperature threshold) as follows.
배터리 내부 온도를 열 감지 센서(30)를 통해 감지하여 소정의 신호를 출력하면, 온도 전압 변환부(23)에서 상기 열 감지 센서(30)에서 출력한 소정의 신호를 소정의 전압으로 변환하여 출력한다. 예를 들어, 열 감지 센서(30)에서 감지가 온도값이 45도이면 온도 전압 변환부(23)에서 0.7~1.0V의 전압을 출력하고, -5도이면 0.2~0.4V의 전압을 출력한다.When the internal temperature of the battery is sensed through the heat sensor 30 and a predetermined signal is output, the temperature voltage converter 23 converts the predetermined signal output from the heat sensor 30 to a predetermined voltage and outputs the predetermined signal. do. For example, in the thermal sensor 30, when the temperature value is 45 degrees, the temperature voltage converter 23 outputs a voltage of 0.7 to 1.0 V, and at -5 degrees, a voltage of 0.2 to 0.4 V is output. .
상기 온도 전압 변환부(23)에서 출력한 소정의 전압은 아날로그 디지털 변환부(22)를 통해 디지털 데이터로 변환되고, 스위칭 제어부(21)에서 상기 변환된 디지털 데이터와 기 설정된 기준값을 비교하여 배터리가 정상적으로 동작할 수 있는 온도에 있는지 여부를 판단한다.The predetermined voltage output from the temperature voltage converter 23 is converted into digital data through the analog-to-digital converter 22, and the switching controller 21 compares the converted digital data with a preset reference value. Determine whether it is at a temperature that can operate normally.
상기 판단 결과, 배터리가 정상적으로 동작할 수 있는 온도, 즉, 저온 임계값(-5도)보다 높고 고온 임계값(45도)보다 낮은 온도 범위에 있을 때 배터리와 외부 장치(예를 들어, 단말기 또는 충전장치)와 연결할 수 있도록 다수의 스위칭 수단(10)으로 온 스위칭 제어신호를 출력한다.As a result of the determination, the battery and the external device (e.g., the terminal or the Outputs a switching control signal to the plurality of switching means 10 to be connected to the charging device.
배터리의 전원 입출력 단자에 위치한 다수의 스위칭 수단(10)은 상기 스위칭 제어부(21)에서 출력한 온 스위칭 제어신호를 입력받아 충전장치로부터 소정의 전류를 입력받아 배터리를 충전시키거나 단말기로 소정의 전류를 출력하여 단말기를 동작시킨다.A plurality of switching means 10 located at the power input and output terminals of the battery receives the on switching control signal output from the switching control unit 21 to receive a predetermined current from the charging device to charge the battery or a predetermined current to the terminal. Outputs the terminal to operate.
반면, 상기 판단 결과, 배터리가 고온 임계값보다 높거나 저온 임계값보다 낮은 경우에는 스위칭 제어부(21)에서 오프 스위칭 제어신호를 다수의 스위칭 수단(10)으로 출력하여 배터리와 외부 장치의 연결을 끊는다.On the other hand, as a result of the determination, when the battery is higher than the high temperature threshold or lower than the low temperature threshold, the switching controller 21 outputs an off switching control signal to the plurality of switching means 10 to disconnect the battery from the external device. .
이렇듯 본 발명은 하드웨어적인 방법으로 온도에 의해 발생할 수 있는 문제를 해결 할 수 있다.As such, the present invention can solve problems that may occur due to temperature in a hardware manner.
상기에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명은 배터리 내부 온도를 감지하는 열 감지 센서와, 상기 열 감지 센서에서 감지한 온도 값에 따라 출력되는 온/오프 스위칭 제어신호에 의해 제어되어 배터리와 외부 장치의 연결을 온/오프시키는 다수의 스위칭 수단을 포함하여 구성함으로써, 사용자에게 편리성을 줄 수 있고, 개발자에게 개발 능력을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.As described in detail above, the present invention is controlled by a thermal sensor for sensing a battery internal temperature and an on / off switching control signal output according to a temperature value detected by the thermal sensor, thereby connecting the battery to an external device. By including a plurality of switching means to turn on / off, it is possible to give convenience to the user, and to improve the development ability for the developer.
도1은 종래 배터리의 온도를 감지하는 써미스터를 포함하는 내부 구성에 대한 예시도.1 is an exemplary diagram of an internal configuration including a thermistor for sensing the temperature of a conventional battery.
도2는 본 발명 배터리 보호 장치에 대한 구성을 도시한 블록도.Figure 2 is a block diagram showing the configuration of the battery protection device of the present invention.
도3은 본 발명에 대한 동작을 도시한 순서도.3 is a flow chart illustrating operation of the present invention.
**도면의 주요부분에 대한 부호의 설명**** Description of the symbols for the main parts of the drawings **
10:스위칭 수단 20:입출력 제어부10: switching means 20: input and output control unit
21:스위칭 제어부 22:아날로그 디지털 변환부21: switching control unit 22: analog digital conversion unit
23:온도 전압 변환부 30:열 감지 센서23: temperature voltage converter 30: heat detection sensor
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