KR20050119835A - System for protecting a charger in the portable electronic apparatus using usb - Google Patents

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Abstract

유에스비를 이용한 휴대용 전자기기의 충전지 보호시스템이 개시된다. 개시된 유에스비를 이용한 휴대용 전자기기의 충전지 보호시스템은, 휴대용 전자기기의 전원을 입력받도록 구비된 USB 포트와; 상기 USB 포트로부터 전원을 인가 받아 전압이 공급되어 상기 전자기기의 충전지에 충전이 이루어지도록 하는 충전회로와; 상기 충전지의 전압을 체크하여 일정 이하의 전압일 때에만 상기 충전지에 충전이 이루어지도록 제어하는 중앙처리장치와; 상기 중앙처리장치의 제어에 따라 상기 충전지에 흐르는 전류를 제어하는 전원차단회로와; 상기 전원차단회로의 신호에 따라 상기 충전지의 전압을 상기 중앙처리장치에서 처리할 수 있도록 디지털 데이터로 변환하는 A/D 컨버터와; 상기 충전지의 전압을 검출하여 검출한 전압값을 상기 중앙처리장치에 송신하는 전압검출회로;를 포함하는 것을 그 특징으로 한다.Disclosed is a rechargeable battery protection system for a portable electronic device using USS. Rechargeable battery protection system of the portable electronic device using the disclosed USS, USB port provided to receive the power of the portable electronic device; A charging circuit configured to receive power from the USB port to supply a voltage to charge the rechargeable battery of the electronic device; A central processing unit that checks the voltage of the rechargeable battery and controls the charging of the rechargeable battery only when the voltage is lower than a predetermined voltage; A power cut-off circuit for controlling a current flowing in the rechargeable battery according to the control of the CPU; An A / D converter for converting the voltage of the rechargeable battery into digital data for processing by the central processing unit according to the signal of the power cutoff circuit; And a voltage detection circuit for detecting the voltage of the rechargeable battery and transmitting the detected voltage value to the central processing unit.

본 발명에 따르면, 휴대용 전자기기의 충전지의 수명을 연장시킬 수 있는 이점이 있다.According to the present invention, there is an advantage that can extend the life of the rechargeable battery of the portable electronic device.

Description

유에스비를 이용한 휴대용 전자기기의 충전지 보호시스템{SYSTEM FOR PROTECTING A CHARGER IN THE PORTABLE ELECTRONIC APPARATUS USING USB}Rechargeable battery protection system for portable electronic devices using USS {SYSTEM FOR PROTECTING A CHARGER IN THE PORTABLE ELECTRONIC APPARATUS USING USB}

본 발명은 유에스비를 이용한 휴대용 전자기기의 충전지 보호시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 휴대용 전자기기 등에서 이용되는 충전지의 수명을 연장시키기 위한 유에스비를 이용한 휴대용 전자기기의 충전지 보호시스템에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a rechargeable battery protection system for portable electronic devices using UBS, and more particularly, to a rechargeable battery protection system for portable electronic devices using UBS for extending the life of rechargeable batteries used in portable electronic devices.

일반적으로 유에스비 또는 범용직렬버스(Universal Serial Bus; 이하, USB라 함)는 직렬 포트의 일종으로서, 오디오 플레이어, 조이스틱, 키보드, 휴대전화, 스캐너 및 프린터 등의 전자기기와 컴퓨터간의 플러그 앤 플레이(Plug-and Play) 인터페이스(interface)이다.Generally, USB or Universal Serial Bus (USB) is a type of serial port, which is a plug and play between electronic computers such as audio players, joysticks, keyboards, mobile phones, scanners, and printers. -and Play) interface.

상기한 USB는 일반적인 직렬포트보다 고속이고, 연결하기가 편리하다. 통상적인 USB는 12Mbps의 데이터 전송속도를 지원하므로 보통의 전자기기에 연결해도 속도가 충분하고, 컴퓨터를 사용하는 도중에 연결하여도 인식이 되며, 별도의 주변장치용 전원이 필요 없다.The above USB is faster than a normal serial port and is convenient to connect. Conventional USB supports data transfer speeds of 12 Mbps, so even when connected to ordinary electronics, the speed is sufficient, and even when connected to a computer, it is recognized and no power supply for peripherals is required.

도 1에는 일반적인 USB 케이블 사용 상태를 나타내 보인 것이다.Figure 1 shows a general USB cable using state.

도 1을 참조하면, USB 케이블(30)은, 컴퓨터 본체(10)에 구비된 USB 포트(12)와 접속되는 컴퓨터 본체 연결부(32)와, 예컨대, MP3 플레이어, 휴대용 개인 정보 단말기(PDA), 디지털 카메라 등을 포함하는 휴대용 전자기기(20)에 접속되는 디지털 기기 연결부(31)와, 상기 컴퓨터 본체 연결부(32)와 디지털 기기 연결부(31) 사이의 케이블(31)을 포함하여 구성된다.Referring to FIG. 1, the USB cable 30 may include a computer body connection part 32 connected to a USB port 12 provided in the computer body 10, for example, an MP3 player, a portable personal digital assistant (PDA), And a digital device connecting portion 31 connected to the portable electronic device 20 including a digital camera and the like, and a cable 31 between the computer main body connecting portion 32 and the digital device connecting portion 31.

그리고 도 2에는 상기한 휴대용 전자기기의 USB를 이용한 충전 시스템의 구성을 개략적으로 나타내 보인 블록도가 도시되어 있다.2 is a block diagram schematically illustrating a configuration of a charging system using USB of the portable electronic device.

도면을 참조하면, 휴대용 전자기기의 USB를 이용한 충전 시스템은, 상기 컴퓨터 본체(10)의 USB 포트(12)를 통해 연결되는 USB 케이블(30)의 디지털 연결부(31)와 연결되어 예컨대, 5V의 전압을 제공받을 수 있도록 구비되는 USB 포트(21)와, 이 USB 포트(21)를 통하여 휴대용 전자기기(20)에 이용되는 충전지(22)와, 이 충전지(22)에 충전이 이루어지도록 연결된 충전회로(23)와, 이 충전회로(23)를 제어하는 중앙처리장치(CPU)(24)와, 상기 충전지(22)의 전지 잔량을 등이 표시되는 예컨대, 액정표시소자(LCD)로 이루어진 디스플레이장치(25)를 포함하여 구성된다.Referring to the drawings, a charging system using USB of a portable electronic device is connected to the digital connection portion 31 of the USB cable 30 connected through the USB port 12 of the computer main body 10, for example, 5V A USB port 21 provided to receive a voltage, a rechargeable battery 22 used in the portable electronic device 20 through the USB port 21, and a charge connected to the rechargeable battery 22 to be charged. A display composed of a circuit 23, a central processing unit (CPU) 24 controlling the charging circuit 23, and a remaining battery capacity of the rechargeable battery 22, for example, a liquid crystal display (LCD). It comprises a device 25.

이와 같이 구성된 종래의 휴대용 전자기기의 USB를 이용한 충전시스템은, 상기 컴퓨터 본체(10)의 USB Vbus 라인의 5V 전압과 휴대용 전자기기(20)의 충전IC를 이용하여 충전지(22)에 충전하고, 중앙처리장치(24)에서 동작일부를 제어한다.The charging system using the USB of the conventional portable electronic device configured as described above is charged to the rechargeable battery 22 using the 5V voltage of the USB Vbus line of the computer main body 10 and the charger IC of the portable electronic device 20, The central processing unit 24 controls a part of the operation.

그런데, 종래의 기술에 따른 휴대용 전자기기의 USB를 이용한 충전시스템은, 휴대용 전자기기(20)에 USB를 접속 할 때마다 충전과 방전을 반복하면서 충전지의 수명이 짧아지는 문제점이 있었다.However, the charging system using the USB of the portable electronic device according to the related art has a problem in that the life of the rechargeable battery is shortened while repeating charging and discharging every time the USB is connected to the portable electronic device 20.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 휴대용 전자기기에 이용되는 충전지의 수명이 연장되도록 유에스비를 이용한 휴대용 전자기기의 충전지 보호시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a rechargeable battery protection system of a portable electronic device using USB so as to extend the life of the rechargeable battery used in the portable electronic device.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 유에스비를 이용한 휴대용 전자기기의 충전지 보호시스템은, 휴대용 전자기기의 전원을 입력받도록 구비된 USB 포트와; 상기 USB 포트로부터 전원을 인가 받아 전압이 공급되어 상기 전자기기의 충전지에 충전이 이루어지도록 하는 충전회로와; 상기 충전지의 전압을 체크하여 일정 이하의 전압일 때에만 상기 충전지에 충전이 이루어지도록 제어하는 중앙처리장치와; 상기 중앙처리장치의 제어에 따라 상기 충전지에 흐르는 전류를 제어하는 전원차단회로와; 상기 전원차단회로의 신호에 따라 상기 충전지의 전압을 상기 중앙처리장치에서 처리할 수 있도록 디지털 데이터로 변환하는 A/D 컨버터와; 상기 충전지의 전압을 검출하여 검출한 전압값을 상기 중앙처리장치에 송신하는 전압검출회로;를 포함하는 것을 그 특징으로 한다.Rechargeable battery protection system of a portable electronic device using the USB of the present invention for achieving the above object, USB port provided to receive the power of the portable electronic device; A charging circuit configured to receive power from the USB port to supply a voltage to charge the rechargeable battery of the electronic device; A central processing unit that checks the voltage of the rechargeable battery and controls the charging of the rechargeable battery only when the voltage is lower than a predetermined voltage; A power cut-off circuit for controlling a current flowing in the rechargeable battery according to the control of the CPU; An A / D converter for converting the voltage of the rechargeable battery into digital data for processing by the central processing unit according to the signal of the power cutoff circuit; And a voltage detection circuit for detecting the voltage of the rechargeable battery and transmitting the detected voltage value to the central processing unit.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 3에는 본 발명에 따른 유에스비를 이용한 휴대용 전자기기의 충전지 보호시스템의 구성을 개략적으로 나타낸 블록도가 도시되어 있다.Figure 3 is a block diagram schematically showing the configuration of a rechargeable battery protection system of a portable electronic device using the USB according to the present invention.

도면을 참조하면, 본 발명에 따른 유에스비를 이용한 휴대용 전자기기의 충전지 보호시스템은, 휴대용 MP3 플레이어, 개인용 정보 단말기(PDA), 휴대폰 또는 전자책(e-book) 등과 같은 소형의 휴대용 전자기기의 전원(5V, 500mA)을 입력받도록 구비된 USB 포트(51)와, 이 USB 포트(51)로부터 전원을 인가 받아 전압이 공급되어 상기한 휴대용 전자기기의 충전지(53)에 충전이 이루어지도록 하는 충전회로(52)와, 상기 충전지(53)의 전압을 체크하여 일정 이하의 전압일 때에만 또는 일정 시간 이상일 때에만 충전지(53)에 충전이 이루어지도록 제어하는 중앙처리장치(CPU)(55)를 포함하여 구성된다.Referring to the drawings, the rechargeable battery protection system of a portable electronic device using the USB according to the present invention, a power source of a small portable electronic device such as a portable MP3 player, a personal digital assistant (PDA), a mobile phone or an e-book (e-book), etc. USB port 51 provided to receive (5V, 500mA), and a charging circuit for charging the rechargeable battery 53 of the portable electronic device is supplied with voltage from the USB port 51 is supplied power 52 and a central processing unit (CPU) 55 that checks the voltage of the rechargeable battery 53 and controls the charging to be performed on the rechargeable battery 53 only when the voltage is lower than or equal to a predetermined time. It is configured by.

상기 중앙처리장치(55)에서 시간 처리는 중앙처리장치(55)의 타이머(timer)(58)로부터 수신된 데이터 신호에 따라 이루어진다.The time processing in the central processing unit 55 is performed according to the data signal received from the timer 58 of the central processing unit 55.

그리고 본 발명에 따른 유에스비를 이용한 휴대용 전자기기의 충전지 보호시스템에는, 상기 중앙처리장치(55)의 제어에 따라 충전지(53)에 흐르는 전류를 제어하는 전원차단회로(54)와, 이 전원차단회로(54)의 신호에 따라 충전지(53)의 전압을 중앙처리장치(55)에서 처리할 수 있도록 디지털 데이터로 변환하는 A/D 컨버터(56)와, 상기 충전지(53)의 전압을 검출하여 검출한 전압값을 중앙처리장치(55)에 송신하는 전압검출회로(57)가 구비된다.In addition, the rechargeable battery protection system of the portable electronic device using the USES according to the present invention, the power cut-off circuit 54 for controlling the current flowing in the rechargeable battery 53 under the control of the central processing unit 55, and the power cut off circuit A / D converter 56 for converting the voltage of the rechargeable battery 53 into digital data for processing by the central processing unit 55 according to the signal of 54, and detecting and detecting the voltage of the rechargeable battery 53 A voltage detection circuit 57 is provided for transmitting one voltage value to the central processing unit 55.

그리고 상기 충전회로(52)와 상기 전원차단회로(54)는 일체형의 모듈로 이루어질 수 있다. 그리고 상기 A/D 컨버터(56)에 전압검출회로(57)가 구비된다. 즉, 상기 A/D 컨버터(56)와 전압검출회로(57)는 별도로 이루어진 것이 아니라, 이 A/D 컨버터(56)에 충전지(53)의 전압검출이 가능한 전압검출회로(57)가 구비된 것이다.The charging circuit 52 and the power interrupting circuit 54 may be formed of an integrated module. The A / D converter 56 is provided with a voltage detection circuit 57. That is, the A / D converter 56 and the voltage detection circuit 57 are not separately formed, but the voltage detection circuit 57 capable of detecting the voltage of the rechargeable battery 53 is provided in the A / D converter 56. will be.

그리고 도면에는 도시하지 않았지만, 상기와 같은 휴대용 전자기기에는 사용자가 충전지(53)의 전압에 관계없이 충전이 이루어지도록 작동시키기 위한 충전키(key)가 구비된다.Although not shown in the figure, the portable electronic device as described above is provided with a charging key for operating the user to perform charging regardless of the voltage of the rechargeable battery 53.

상기한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 유에스비를 이용한 휴대용 전자기기의 충전지 보호시스템의 작용을 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation of the rechargeable battery protection system of the portable electronic device using the USB according to the present invention having the configuration as described above are as follows.

도면을 다시 참조하면, 본 발명에 따른 유에스비를 이용한 휴대용 전자기기의 충전지 보호시스템은, 휴대용 MP3 플레이어와 같은 소형의 휴대용 전자기기를 USB 전원(5V, 500mA)을 이용하여 상기한 전자기기에 구비된 충전지(53)에 충전을 할 경우, 충전이 목적이 아니고 예컨대, USB 다운/업 로드일 경우에도 충전지(53)에 전압이 가해지면서 충전지(53)의 수명을 단축시키게 되는데, 이러한 문제점을 개선하여 충전지(53)를 보호하기 위한 것이다.Referring back to the drawings, the rechargeable battery protection system of a portable electronic device using the USB according to the present invention, a small portable electronic device such as a portable MP3 player is equipped with the electronic device using the USB power source (5V, 500mA) When the rechargeable battery 53 is charged, the purpose of charging is not the purpose, and for example, even when the USB is downloaded or uploaded, voltage is applied to the rechargeable battery 53 to shorten the life of the rechargeable battery 53. It is for protecting the rechargeable battery 53.

이를 보다 구체적으로 설명한다.This will be described in more detail.

상기 USB 포트(51)를 통하여 휴대용 전자기기의 외부에서 공급받는 전압은 5V로, 이 전압을 통하여 충전지(53)에 충전을 하고자 할 경우 두 가지의 동작 모드(mode)가 있다.The voltage supplied from the outside of the portable electronic device through the USB port 51 is 5V, and there are two modes of operation when charging the rechargeable battery 53 through this voltage.

우선, 상기 충전지(53)의 전압을 검출하는 전압검출회로(57) 즉, 전압검출회로(57)가 구비된 A/D 컨버터(56)로 전압을 검출하여 일정 전압 이하로 될 때만 USB 포트(51)의 5V 전원이 충전회로(52)와 전류차단회로를 경유하여 충전이 되도록 상기 중앙처리장치(55)가 제어한다. 그리고 일정 전압 이상에서는 USB 포트(51)를 통하여 전원이 인가된다 하더라도 상기 전류차단회로에서 충전전류를 차단한다.First, when the voltage is detected by the voltage detection circuit 57 that detects the voltage of the rechargeable battery 53, that is, the A / D converter 56 provided with the voltage detection circuit 57 and becomes below a predetermined voltage, the USB port ( The central processing unit 55 controls the 5V power supply 51 to be charged via the charging circuit 52 and the current interrupting circuit. When the power is applied through the USB port 51 or above a predetermined voltage, the current blocking circuit blocks the charging current.

그리고 두 번째로, 충전을 충전지(53)의 전압에 관계없이 사용자가 충전지(53)에 충전하고자 할 경우에는, 상기 휴대용 전자기기에 구비된 충전키(key)로 중앙처리장치(55)가 전류차단회로를 제어하도록 하여 충전지(53)에 충전전류가 인가 되도록 한다.And secondly, when the user wants to charge the rechargeable battery 53 regardless of the voltage of the rechargeable battery 53, the central processing unit 55 uses a charging key provided in the portable electronic device to generate a current. The blocking circuit is controlled so that the charging current is applied to the rechargeable battery 53.

상기한 바와 같이 본 발명은, 상기 충전지(53)의 전압이 일정 이하로 떨어진 경우에만 충전이 이루어지거나, 사용자가 필요한 경우에만 충전이 이루어지도록 한다. As described above, in the present invention, the charging is performed only when the voltage of the rechargeable battery 53 drops below a certain level, or the charging is performed only when the user needs it.

따라서 종래와 같이 충전지에 USB를 접속할 때마다 충전지의 충전 및 방전을 반복하게 하지 않으므로 충전지의 수명을 연장시킬 수 있게 된다.Therefore, since the charging and discharging of the rechargeable battery is not repeated every time the USB is connected to the rechargeable battery as in the related art, the life of the rechargeable battery can be extended.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 유에스비를 이용한 휴대용 전자기기의 충전지 보호시스템은, 휴대용 전자기기에 사용되는 충전지의 수명을 종래에 비해 월등히 연장시킬 수 있는 효과를 갖는다.As described above, the rechargeable battery protection system of the portable electronic device using the USB according to the present invention has an effect that can significantly extend the life of the rechargeable battery used in the portable electronic device as compared to the conventional.

본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.Although the present invention has been described with reference to one embodiment shown in the drawings, this is merely exemplary, and it will be understood by those skilled in the art that various modifications and equivalent embodiments are possible. Therefore, the true scope of protection of the present invention should be defined only by the appended claims.

도 1은 일반적인 USB 케이블 사용 상태를 나타내 보인 도면.1 is a view showing a general USB cable using state.

도 2는 종래의 기술에 따른 유에스비를 이용한 휴대용 전자기기의 충전시스템의 구성을 개략적으로 나타내 보인 블록도.Figure 2 is a block diagram schematically showing the configuration of a charging system of a portable electronic device using the USB according to the prior art.

도 3은 본 발명에 따른 유에스비를 이용한 휴대용 전자기기의 충전지 보호시스템의 구성을 개략적으로 나타내 보인 블록도.Figure 3 is a block diagram schematically showing the configuration of a rechargeable battery protection system of a portable electronic device using the USB according to the present invention.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

51. USB 포트51.USB port

52. 충전회로52. Charging Circuit

53. 충전지53. Rechargeable Battery

54. 전원차단회로54. Power Off Circuit

55. 중앙처리장치55. Central Processing Unit

56. A/D 컨버터56. A / D Converter

57. 전압검출회로57. Voltage Detection Circuit

Claims (4)

휴대용 전자기기의 전원을 입력받도록 구비된 USB 포트와;A USB port provided to receive power of a portable electronic device; 상기 USB 포트로부터 전원을 인가 받아 전압이 공급되어 상기 전자기기의 충전지에 충전이 이루어지도록 하는 충전회로와;A charging circuit configured to receive power from the USB port to supply a voltage to charge the rechargeable battery of the electronic device; 상기 충전지의 전압을 체크하여 일정 이하의 전압일 때에만 상기 충전지에 충전이 이루어지도록 제어하는 중앙처리장치와;A central processing unit that checks the voltage of the rechargeable battery and controls the charging of the rechargeable battery only when the voltage is lower than a predetermined voltage; 상기 중앙처리장치의 제어에 따라 상기 충전지에 흐르는 전류를 제어하는 전원차단회로와;A power cut-off circuit for controlling a current flowing in the rechargeable battery according to the control of the CPU; 상기 전원차단회로의 신호에 따라 상기 충전지의 전압을 상기 중앙처리장치에서 처리할 수 있도록 디지털 데이터로 변환하는 A/D 컨버터와;An A / D converter for converting the voltage of the rechargeable battery into digital data for processing by the central processing unit according to the signal of the power cutoff circuit; 상기 충전지의 전압을 검출하여 검출한 전압값을 상기 중앙처리장치에 송신하는 전압검출회로;를 포함하는 것을 특징으로 하는 유에스비를 이용한 휴대용 전자기기의 충전지 보호시스템.And a voltage detection circuit for detecting the voltage of the rechargeable battery and transmitting the detected voltage value to the central processing unit. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 충전회로와 상기 전원차단회로는 일체형의 모듈로 이루어진 것을 특징으로 하는 유에스비를 이용한 휴대용 전자기기의 충전지 보호시스템.The charging circuit and the power cut-off circuit is a rechargeable battery protection system of a portable electronic device using the USSR, characterized in that consisting of an integrated module. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 A/D 컨버터에 상기 전압검출회로가 구비된 것을 특징으로 하는 유에스비를 이용한 휴대용 전자기기의 충전지 보호시스템.Rechargeable battery protection system for a portable electronic device using the USB, characterized in that the A / D converter is provided with the voltage detection circuit. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 휴대용 전자기기에는 사용자가 상기 충전지의 전압에 관계없이 충전이 이루어지도록 작동시키기 위한 충전키(key)가 구비된 것을 특징으로 하는 유에스비를 이용한 휴대용 전자기기의 충전지 보호시스템.The portable electronic device is a rechargeable battery protection system of a portable electronic device using a USB, characterized in that the user is provided with a charging key (key) for operating so that charging is performed regardless of the voltage of the rechargeable battery.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR100776611B1 (en) * 2005-04-07 2007-11-15 (주)정테크 USB Drive Having within Spare Battery
CN101663634B (en) * 2007-03-29 2012-05-23 诺基亚公司 Connection to a USB device

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