KR20050082872A

KR20050082872A - 배터리팩의 쇼트 방지 회로

Info

Publication number: KR20050082872A
Application number: KR1020040011476A
Authority: KR
Inventors: 김규한
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2004-02-20
Filing date: 2004-02-20
Publication date: 2005-08-24
Also published as: CN1658468A

Abstract

본 발명은 배터리팩의 바깥쪽에는 충전전용 단자를 별도로 구비하고 배터리팩의 안쪽에는 방전전용 단자를 별도로 구비하며, 상기 충전전용 단자를 통해 전원이 인가될 경우에만 충전전용 단자와 배터리셀이 연결되어 충전이 이루어지게 하고, 방전전용 단자를 통해서만 배터리셀의 전원이 방전될 수 있도록 함으로써, 배터리팩 외부에 노출되어 있는 충전전용 단자에 도전체가 접촉되더라도 이로인한 쇼트가 발생하지 않도록 하는 배터리팩의 쇼트 방지 회로에 관한 것으로, 배터리팩의 바깥쪽에 위치하는 충전용 단자(P2+, P-)를 내부 배터리셀 및 방전용 단자(P+, P-)와 회로적으로 분리될 수 있도록 쇼트 차단 스위치를 더 부가하여 구성함으로써 달성할 수 있다.

Description

배터리팩의 쇼트 방지 회로{SHORT PREVENTION CIRCUIT FOR BATTERY PACK}

본 발명은 배터리팩의 쇼트 방지 회로에 관한 것으로, 특히 이동 통신 단말기에 결합하여 사용하는 배터리팩의 충/방전 단자간에 금속 매체를 통한 임의의 접촉에 의해 발생할 수 있는 쇼트(Short)를 방지할 수 있도록 하는 배터리팩의 쇼트 방지 회로에 관한 것이다.

일반적으로, 현재 출시되고 있는 이동 통신 단말기용 배터리팩은, 충전용 단자(배터리팩 바깥쪽의 단자로서 충전기와 접촉되는 단자)와 방전용 단자(배터리팩 안쪽의 단자로서 단말기 본체와 접촉되는 단자)가 일체형(배터리팩의 안쪽과 바깥쪽에 있는 단자를 공통으로 사용하는 일체형 단자)으로 되어 있다.

따라서, 외부로 노출된 단자를 통해서는 충전기에 결합하여 충전용 단자로만 사용하는 것이 원칙이지만, 사용자가 단말기 휴대 습관에 따라 호주머니에 넣고 다니는 경우가 많기 때문에, 호주머니에 들어있는 동전, 열쇠, 껌, 은박지와 같은 임의의 금속체(도전체)에 의해 쇼트가 발생하는 경우가 있다.

물론, 배터리팩 내부에는 실제 전류가 충전되는 배터리셀 이외에, 기본적으로 쇼트 발생 시 전류를 차단하는 회로가 포함되어 있으나, 보호회로가 동작하지 않은 조건(즉, 완전한 쇼트가 아닌 경우)에서 발생하는 쇼트에 대해서는, 정상적으로 대처하지 못하여 폰 전원이 리셋되거나 꺼지는 현상이 발생하며, 심할 경우 배터리 케이스가 녹고, 폭발이나 화재가 발생하는 현상이 종종 발생하는 문제점이 있다.

따라서, 종래의 경우 상기와 같이 쇼트로 인하여 발생하는 문제점을 해결하기 위하여, 충전을 위해 배터리팩 바깥쪽에 있는 단자간의 간격을 많이 떨어뜨리거나 단자의 깊이를 깊게 하는 방법을 사용하기도 하였으나, 단자간 간격을 멀게하는 방법은 디자인의 제약을 받게 되며, 단자의 깊이를 깊게 하는 방법은 충전기와의 접촉 불량으로 충전이 되지 않는 문제점이 발생하여, 완전한 쇼트 방지의 역할을 수행하지 못하고 있다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 창출한 것으로, 배터리팩의 바깥쪽에는 충전전용 단자를 별도로 구비하고 배터리팩의 안쪽에는 방전전용 단자를 별도로 구비하며, 상기 충전전용 단자를 통해 전원이 인가될 경우에만 충전전용 단자와 배터리셀이 연결되어 충전이 이루어지게 하고, 방전전용 단자를 통해서만 배터리셀의 전원이 방전될 수 있도록 함으로써, 배터리팩 외부에 노출되어 있는 충전전용 단자에 도전체가 접촉되더라도 이로인한 쇼트가 발생하지 않도록 하는 배터리팩의 쇼트 방지 회로를 제공함에 그 목적이 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 배터리팩의 바깥쪽에 위치하는 충전용 단자(P2+, P-)를 내부 배터리셀 및 방전용 단자(P+, P-)와 회로적으로 분리될 수 있도록 쇼트 차단 스위치를 더 부가하여 구성한 것을 특징으로 한다.

본 발명을 배터리팩의 내/외부에 구비된 충/방전용 단자를 회로적으로 분리하여, 배터리팩 외부에 구비된 단자는 충전전용 단자로 사용할 수 있도록 하고, 배터리팩 내부에 구비된 단자는 방전전용 단자로 사용할 수 있도록 하기 위한 것으로, 충전전용 단자는 그 단자에 전원이 인가될 경우에만 배터리셀과 연결되고, 그 단자에 전원이 인가되지 않을 경우에는 배터리셀과의 연결이 차단되도록 함으로써, 배터리팩 외부에 노출된 충전전용 단자를 통한 쇼트 발생을 원천적으로 차단할 수 있도록 하는 회로의 제공을 요지로 한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.

종래의 경우 도1과 같이 배터리팩의 외부(충전기와 접촉되는 바깥쪽, 단말기 본체와 접촉되는 안쪽)에 있는 단자(P+, P-)는, 내부 회로적으로 배터리 셀에 공통 연결되어 있기 때문에, 단지 그 위치에 의해서 충전과 방전용 단자로 구분할 뿐, 바깥쪽 단자를 통해서 배터리셀에 충전된 전원을 방전시킬 수도 있고, 안쪽 단자를 통해서 배터리셀을 충전시킬 수도 있었다.

따라서, 종래에는 배터리팩의 바깥쪽에 노출된 단자(P+, P-)가 금속체(도전체)에 의해서 접촉될 경우 쇼트가 발생하게 되어, 배터리셀이 급속히 방전됨으로써 그때 발생되는 열에 의해 배터리 케이스가 녹고 폭발이나 화재가 발생할 수도 있었다.

도2는 본 발명에 따른 배터리팩의 쇼트 방지 회로가 적용된 블록도로서, 본 발명에서는 배터리팩의 바깥쪽에 위치하는 충전용 단자(P2+, P-)를 내부 배터리셀 및 방전용 단자(P+, P-)와 회로적으로 분리될 수 있도록 쇼트 차단 스위치(100)를 부가하고, 상기 쇼트 차단 스위치(100)는 충전용 단자(P2+, P-)에 전원이 인가될 경우 온 되고, 전원이 인가되지 않을 경우에는 오프 되도록 동작한다. 이때, 상기 쇼트 차단 스위치(100)는 FET 소자를 이용하여 구성할 경우, 회로의 소형화 및 전류 소비를 최소할 수 있다.

따라서, 배터리팩을 충전기(미도시)에 넣기 전까지는 외부에 노출된 충전단자(P2+, P-)로 전류가 흐르지 못하도록 스위치가 오프되어, 평상시 사용자 부주의로 인해 배터리팩의 충전전용 단자(P2+, P-)가 서로 접촉되더라도, 그로 인하여 아무런 불량현상(전원 리셋, 화재 등)이 발생하지 않게 되어 안전성이 향상된다.

또한, 상기와 같이 단자간 간격에 의해 쇼트가 발생할 염려가 없으므로, 단자간 간격에 따른 디자인에 제약을 받지 않으며, 단자 깊이도 깊게 할 필요가 없어 충전기와 접촉 불량 문제도 발생하지 않게 되어 실용성과 편의성이 향상된다.

도3은 본 발명에 따라 내/외부 단자를 회로적으로 분리한 배터리팩의 예시도로서, 배터리팩의 외부(충전기와 접촉되는 바깥쪽, 단말기 본체와 접촉되는 안쪽)에 있는 단자(P2+, P-)는, 충전기를 통해 전원이 인가될 경우에만 스위치(100)가 온되어 내부 배터리셀에 충전이 이루어지고, 전원이 인가되지 않을 경우에는 스위치(100)가 오프되어 배부 배터리셀은 방전전용 단자(P+, P-)에만 회로적으로 연결되어 방전이 이루어진다.

따라서, 배터리팩의 바깥쪽에 노출된 단자(P2+, P-)가 금속체(도전체)에 의해서 접촉될 경우에도 쇼트가 발생하지 않는다.

다시 말해, 본 발명은 단말기 본체에 배터리팩을 부착한 상태(평상 사용 시)에는, 방전전용 단자(P+, P-)를 통하여 단말기 본체에 충전 전원을 공급하여 사용한다. 이때, 충전기에 배터리가 삽입되어 있지 않으므로, 스위치(100)는 오프되고, 충전전용 단자(P2+, P-)에는 전류가 흐르지 않으므로 금속 물질이 접촉되더라도 쇼트가 발생하지 않는다.

다음, 충전기 삽입 시(충전 중)에는 외부의 충전 전원에 의해 스위치(100)가 온 되고, 충전전류가 배터리셀(B+, B-)에 공급되어 충전이 이루어지게 된다.

다음, 방전전용 단자(P+, P-)는 통상 사용 시 단말기와 연결되어 있어, 외부로 노출되지 않으므로 사용 중 쇼트가 발생할 수 없으며, 충전전용 단자(P2+, P-)는 충전기 삽입시만 전류 경로가 형성되고, 충전기에 삽입된 상태에서는 금속물질에 의한 쇼트가 발생할 수 없으므로 근원적으로 쇼트를 차단할 수 있게 되는 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명 배터리팩의 쇼트 방지 회로는, 배터리팩의 바깥쪽에는 충전전용 단자를 별도로 구비하고 배터리팩의 안쪽에는 방전전용 단자를 별도로 구비하며, 상기 충전전용 단자를 통해 전원이 인가될 경우에만 충전전용 단자와 배터리셀이 연결되어 충전이 이루어지게 하고, 방전전용 단자를 통해서만 배터리셀의 전원이 방전될 수 있도록 함으로써, 배터리팩 외부에 노출되어 있는 충전전용 단자에 도전체가 접촉되더라도 이로인한 쇼트가 발생하지 않도록 하는 효과가 있다.

도 1은 종래 내/외부 단자를 회로적으로 연결한 배터리팩의 예시도.

도 2는 본 발명에 따른 배터리팩의 쇼트 방지 회로가 적용된 블록도.

도 3은 본 발명에 따라 내/외부 단자를 회로적으로 분리한 배터리팩의 예시도.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

100 : 쇼트 차단 스위치 P+ : 방전전용 단자

P2+ : 충전전용 단자 P- : 접지 단자

Claims

배터리팩의 바깥쪽에 위치하는 충전용 단자(P2+, P-)를 내부 배터리셀 및 방전용 단자(P+, P-)와 회로적으로 분리될 수 있도록 쇼트 차단 스위치를 더 부가하여 구성한 것을 특징으로 하는 배터리팩의 쇼트 방지 회로.
제1항에 있어서, 상기 쇼트 차단 스위치는 충전용 단자(P2+, P-)에 전원이 인가될 경우 온 되고, 전원이 인가되지 않을 경우에는 오프 되도록 구성한 것을 특징으로 하는 배터리팩의 쇼트 방지 회로.
제1항에 있어서, 상기 쇼트 차단 스위치는 FET 소자를 이용하여 구성한 것을 특징으로 하는 배터리팩의 쇼트 방지 회로.