KR20050107081A - 배터리 팩 보호 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 단말기의 온도 상승을 감지하고, 소정의 온도 이상으로 상승한 경우에 배터리의 전원 전압 인가 동작을 강제로 턴오프시킴으로써, 더 이상의 단말기 온도 상승을 방지하고, 이를 통하여 배터리의 폭발로부터 단말기 사용자를 보호할 수 있는 배터리 팩 보호 장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 배터리 팩 보호 장치는, 배터리를 장착한 휴대용 단말기에 있어서, 보호부 구동 신호를 활성화하는 주처리부; 및 활성화된 상기 보호부 구동 신호를 입력받으면, 상기 단말기의 온도를 감지하고, 감지된 온도가 위험 온도보다 높은 경우에 상기 배터리로부터 단말기로 인가되는 전원 전압을 차단하는 보호부를 포함한다.
Description
본 발명은 배터리 팩 보호 장치에 관한 것으로, 특히, 리튬 이온 배터리를 사용하는 휴대용 단말기에 있어서, 배터리 폭발의 위험성을 제거할 수 있는 배터리 팩 보호 장치에 관한 것이다.
도 1은 종래의 배터리를 장착한 휴대용 단말기 장치를 나타낸 블록도로서, 이에 관하여 설명하면 다음과 같다.
먼저, 배터리(110)는, 일반적으로 리튬 이온 배터리로서, 외부 전원에 의해 충전되어 단말기 전체에 전원 전압을 인가하는 역할을 한다. 또한, RF 송수신부(120)는, 안테나를 통하여 기지국으로부터 RF 수신 신호를 입력받아 처리하고, 처리된 수신 신호를 주처리부(140)로 출력하며, 주처리부(140)로부터 송신 신호를 입력받아 처리하여 RF 송신 신호를 생성하고, 생성된 RF 송신 신호를 안테나를 통하여 기지국으로 전송하는 역할을 한다. 한편, 키입력부(130)는, 단말기 사용자의 키 선택에 따라 선택 신호를 생성하고, 생성된 선택 신호를 주처리부(140)로 출력하는 역할을 한다. 또한, 주처리부(140)는, 배터리(110)로부터 인가된 전원 전압에 의해 구동되고, 키입력부(130)로부터 입력된 선택 신호를 참조하여 단말기를 제어하며, RF 송수신부(120)로부터 수신 신호를 입력받아 수신 데이터를 획득하며, 송신 데이터를 송신 신호로 처리하여 RF 송수신부(120)로 출력하는 역할을 한다. 한편, 저장부(150)는, 주처리부(140)로부터 입력된 데이터를 저장하고, 저장된 데이터를 주처리부(140)의 제어에 따라 주처리부(140)로 제공하는 역할을 한다. 또한, 표시부(160)는, 주처리부(140)로부터 영상 데이터를 입력받아 단말기 사용자가 인식할 수 있는 영상으로 표시하는 역할을 한다.
그러나, 상술한 종래의 기술에 의하면, 리튬 이온 배터리(110)가 갖는 폭발의 가능성으로 인하여, 단말기를 사용하는 중이나, 단말기를 사용하지 않는 중에도, 단말기의 온도가 올라가는 경우에 배터리 폭발의 참사가 발생할 수 있는 문제점이 있다.
상기 문제점을 해결하기 위하여 안출된 본 발명은, 단말기의 온도 상승을 감지하고, 소정의 온도 이상으로 상승한 경우에 배터리의 전원 전압 인가 동작을 강제로 턴오프시킴으로써, 더 이상의 단말기 온도 상승을 방지하고, 이를 통하여 배터리의 폭발로부터 단말기 사용자를 보호할 수 있는 배터리 팩 보호 장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 배터리 팩 보호 장치는, 배터리를 장착한 휴대용 단말기에 있어서, 보호부 구동 신호를 활성화하는 주처리부; 및 활성화된 상기 보호부 구동 신호를 입력받으면, 상기 단말기의 온도를 감지하고, 감지된 온도가 위험 온도보다 높은 경우에 상기 배터리로부터 단말기로 인가되는 전원 전압을 차단하는 보호부를 포함한다.
이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여 본 발명의 가장 바람직한 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 배터리 팩 보호 장치를 나타낸 블록도로서, 이러한 본 발명의 배터리 팩 보호 장치는, 배터리(210), 보호부(220), RF 송수신부(230), 키입력부(240), 주처리부(250), 저장부(260) 및 표시부(270)를 포함한다.
배터리(210)는, 일반적으로 리튬 이온 배터리로서, 외부 전원에 의해 충전되어 단말기 전체에 전원 전압을 인가하는 역할을 한다.
또한, 보호부(220)는, 활성화된 상기 보호부 구동 신호를 입력받으면, 단말기의 온도를 감지하고, 감지된 온도가 위험 온도보다 높은 경우에 상기 배터리(210)로부터 단말기의 주처리부(250) 등으로 인가되는 전원 전압을 차단하는 역할을 한다.
또한, RF 송수신부(230)는, 안테나를 통하여 기지국으로부터 RF 수신 신호를 입력받아 처리하고, 처리된 수신 신호를 후술하는 주처리부(250)로 출력하며, 주처리부(250)로부터 송신 신호를 입력받아 처리하여 RF 송신 신호를 생성하고, 생성된 RF 송신 신호를 안테나를 통하여 기지국으로 전송하는 역할을 한다.
한편, 키입력부(240)는, 단말기 사용자의 키 선택에 따라 선택 신호를 생성하고, 생성된 선택 신호를 주처리부(250)로 출력하는 역할을 한다.
또한, 주처리부(250)는, 상기 배터리(210)로부터 인가된 전원 전압에 의해 구동되고, 상기 키입력부(240)로부터 입력된 선택 신호를 참조하여 단말기를 제어하며, 상기 RF 송수신부(230)로부터 수신 신호를 입력받아 수신 데이터를 획득하며, 송신 데이터를 송신 신호로 처리하여 상기 RF 송수신부(230)로 출력하고, 보호부 구동 신호를 활성화하며, 상기 보호부 구동 신호를 상기 보호부(220)로 출력하는 역할을 한다.
한편, 저장부(260)는, 상기 주처리부(250)로부터 입력된 데이터를 저장하고, 저장된 데이터를 상기 주처리부(250)의 제어에 따라 상기 주처리부(250)로 제공하는 역할을 한다.
또한, 표시부(270)는, 상기 주처리부(250)로부터 영상 데이터를 입력받아 단말기 사용자가 인식할 수 있는 영상으로 표시하는 역할을 한다.
도 3은 도 2의 보호부(220)의 일 실시예를 나타낸 블록도로서, 이에 관하여 설명하면 다음과 같다.
상기 보호부(220) 내에 장착된 LDO(Low Drop Out voltage regulator)(310)는, 스위칭 레귤레이터로서, 상기 주처리부(250)에서 출력된 상기 보호부 구동 신호의 활성화에 따라 후술하는 써미스터(330)로 상기 배터리의 전원 전압을 도통시키는 역할을 한다. 여기서, 상기 주처리부(250)는, 상기 온도 감지 신호에 의해 단말기 온도가 상기 위험 온도 이상임이 감지되면 상기 배터리(210)의 전원 전압 출력 경로를 차단하는 스위치 제어 신호를 생성하게 된다. 또한, 상기 LDO(Low Drop Out voltage regulator)(310)는 바이폴라 접합 트랜지스터(BJT) 또는 전계 효과 트랜지스터(FET)를 포함하고 있고, 출력단에 내부적으로 저항이 연결되어 있어서, 출력 전압이 하나로 고정되어 있는 것이 일반적이다.
한편, 상기 보호부(220) 내에 장착된 스위치부(320)는, 상기 주처리부(250)로부터 입력된 스위치 제어 신호에 따라 상기 배터리(210)의 전원 전압 출력 경로를 스위칭하는 역할을 한다.
또한, 상기 보호부(220) 내에 장착된 써미스터(330)는, 전원 전압을 인가받으면, 주위 온도에 따라 다른 레벨을 갖는 온도 감지 신호를 생성하고, 상기 온도 감지 신호를 상기 주처리부(250)로 출력하는 역할을 한다.
도 4는 도 2의 보호부(220)의 다른 실시예를 나타낸 블록도로서, 이에 관하여 설명하면 다음과 같다.
상기 보호부(220) 내에 장착된 LDO(Low Drop Out voltage regulator)(410)는, 스위칭 레귤레이터로서, 상기 주처리부(250)로부터 상기 보호부 구동 신호를 입력받고, 상기 보호부 구동 신호의 활성화에 따라 후술하는 온도 스위치부(420)로 상기 배터리의 전원 전압을 도통시키는 역할을 한다.
상기 보호부(220) 내에 장착된 온도 스위치부(420)는, 전원 전압을 인가받으면, 주위 온도에 따라 상기 배터리(210)의 전원 전압 출력 경로를 스위칭하는 역할을 한다. 여기서, 상기 온도 스위치부(420)에 관하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
상기 온도 스위치부(420) 내에 장착된 써미스터(421)는, 전원 전압을 인가받으면, 주위 온도에 따라 다른 저항값을 제공하는 역할을 한다.
또한, 상기 온도 스위치부(420) 내에 장착된 트랜지스터(422)는, 상기 써미스터(421)의 양단에 각각 게이트 단자 및 소스 단자가 연결되고, 소스 단자와 드레인 단자를 통하여 상기 배터리(210)의 전원 전압을 상기 주처리부(250)로 도통시키는 역할을 한다.
상술한 본 발명의 배터리 팩 보호 장치의 동작에 관하여 설명하면 다음과 같다.
먼저, 도 3을 참조하면, 주처리부(250)에서 제1 입출력 포트(GPIO1)를 이용하여 LDO(Low Drop Out voltage regulator)(310)를 턴온하면, LDO(Low Drop Out voltage regulator)(310)는 배터리(210)의 전원 전압을 도통시키게 된다.
그 후, 단말기의 온도가 증가하면, LDO(Low Drop Out voltage regulator)(310)에 의해 전원 전압을 인가받은 써미스터(330)의 저항값이 감소한다.
이 때, 써미스터(330)에 걸리는 전압값이 주처리부(250)로 전달되고, 주처리부(250)는 이 전압값을 디지털 값으로 변환한다.
그 후, 주처리부(250)는 변환된 값이 소정의 값 이상인지 이하인지 여부에 따라 단말기 온도가 위험 온도를 넘었는지 여부를 감지하게 된다.
이 때, 단말기 온도가 위험 온도를 넘은 경우에는, 주처리부(250)에서 제2 입출력 포트(GPIO2)를 통하여 스위치부(320)를 도통시키는 스위치 제어 신호를 출력한다.
예를 들면, 제2 입출력 포트(GPIO2)는 항상 2.8~3V를 유지하고 있어 스위치부(320)를 턴온상태로 유지하고 있다가, 단말기 온도가 위험 온도를 넘은 경우에 주처리부(250)에서 제2 입출력 포트(GPIO2)에 걸리는 전압을 0V로 전환하여 스위치부(320)를 턴오프시키게 된다.
이에 따라, 스위치부(320)는 배터리부(210)에서 단말기 동작을 위하여 인가되는 전원 전압을 차단하게 된다.
또한, 도 4를 참조하면, 주처리부(250)에서 LDO(Low Drop Out voltage regulator)(410)를 턴온하면, LDO(Low Drop Out voltage regulator)(410)는 배터리(210)의 전원 전압을 도통시키게 된다.
그 후, 단말기의 온도가 증가하면, LDO(Low Drop Out voltage regulator)(410)에 의해 전원 전압을 인가받은 써미스터(421)의 저항값이 감소한다.
이에 따라, NMOS 트랜지스터(422)의 게이트 단자에 걸리는 전압이 감소하고, 결국, 게이트 단자와 소스 단자 간에 걸리는 전압차가 감소하여 NMOS 트랜지스터(422)가 턴오프된다.
이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지로 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니다.
본 발명은, 단말기의 온도 상승을 감지하고, 소정의 온도 이상으로 상승한 경우에 배터리의 전원 전압 인가 동작을 강제로 턴오프시킴으로써, 더 이상의 단말기 온도 상승을 방지하고, 이를 통하여 배터리의 폭발로부터 단말기 사용자를 보호할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 종래의 배터리를 장착한 휴대용 단말기 장치를 나타낸 블록도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 배터리 팩 보호 장치를 나타낸 블록도,
도 3은 도 2의 보호부의 일 실시예를 나타낸 블록도,
도 4는 도 2의 보호부의 다른 실시예를 나타낸 블록도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
210 : 배터리 220 : 보호부
230 : RF 송수신부 240 : 키입력부
250 : 주처리부 260 : 저장부
270 : 표시부
Claims (4)
- 배터리를 장착한 휴대용 단말기에 있어서,보호부 구동 신호를 활성화하는 주처리부; 및활성화된 상기 보호부 구동 신호를 입력받으면, 상기 단말기의 온도를 감지하고, 감지된 온도가 위험 온도보다 높은 경우에 상기 배터리로부터 단말기로 인가되는 전원 전압을 차단하는 보호부를 포함하는 배터리 팩 보호 장치.
- 제1항에 있어서, 상기 보호부는,전원 전압을 인가받으면, 주위 온도에 따라 다른 레벨을 갖는 온도 감지 신호를 생성하는 써미스터;상기 보호부 구동 신호의 활성화에 따라 상기 써미스터로 상기 배터리의 전원 전압을 도통시키는 스위칭 레귤레이터; 및상기 주처리부로부터 입력된 스위치 제어 신호에 따라 상기 배터리의 전원 전압 출력 경로를 스위칭하는 스위치부를 포함하고,상기 주처리부는, 상기 온도 감지 신호에 의해 단말기 온도가 상기 위험 온도 이상임이 감지되면 상기 배터리의 전원 전압 출력 경로를 차단하는 스위치 제어 신호를 생성하는것을 특징으로 하는 배터리 팩 보호 장치.
- 제1항에 있어서, 상기 보호부는,전원 전압을 인가받으면, 주위 온도에 따라 상기 배터리의 전원 전압 출력 경로를 스위칭하는 온도 스위치부; 및상기 보호부 구동 신호의 활성화에 따라 상기 온도 스위치부로 상기 배터리의 전원 전압을 도통시키는 스위칭 레귤레이터를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩 보호 장치.
- 제2항에 있어서, 상기 온도 스위치부는,전원 전압을 인가받으면, 주위 온도에 따라 다른 저항값을 제공하는 써미스터; 및상기 써미스터의 양단에 각각 게이트 단자 및 소스 단자가 연결되고, 소스 단자와 드레인 단자를 통하여 상기 배터리의 전원 전압을 상기 주처리부로 도통시키는 트랜지스터를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩 보호 장치.
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107478994A (zh) * | 2017-07-21 | 2017-12-15 | 广东欧珀移动通信有限公司 | 终端设备及其电池安全监控方法和监控系统 |
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2004
- 2004-05-07 KR KR1020040032255A patent/KR20050107081A/ko not_active Application Discontinuation
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| CN107478994A (zh) * | 2017-07-21 | 2017-12-15 | 广东欧珀移动通信有限公司 | 终端设备及其电池安全监控方法和监控系统 |
| CN107478994B (zh) * | 2017-07-21 | 2020-01-14 | Oppo广东移动通信有限公司 | 终端设备及其电池安全监控方法和监控系统 |
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