KR20060090411A - Charging control apparatus for external battery pack to mobile terminal and the method thereof - Google Patents

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Abstract

본 발명은 외장형 전지팩의 전원 출력커넥터에 이동단말기가 접속되어 있는 상태에서도 이동단말기의 충전 전류의 크기에 따라 충전 수행 여부를 제어할 수 있도록 한 외장형 전지팩의 이동단말기 충전 제어장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a mobile terminal charging control device and method of an external battery pack to control whether or not charging is performed according to the magnitude of the charging current of the mobile terminal even when the mobile terminal is connected to the power output connector of the external battery pack. will be.

본 발명의 외장형 전지팩의 이동단말기 충전제어 장치는 내부에 외장형 2차전지 및 상기 외장형 2차전지를 전원으로 하여 이동단말기의 정전류 충전후 정전압 충전을 제어하는 충전출력 제어부를 포함하여 이루어진 외장형 전지팩의 이동단말기 충전 제어장치에 있어서, 상기 충전출력 제어부를 통해 이동단말기로 흐르는 충전전류를 검출하는 충전전류 검출부; 상기 충전출력 제어부로부터 이동단말기로 흐르는 충전전류를 단속하는 스위칭부 및 상기 충전전류 검출부로부터 검출된 충전전류의 크기에 의해 이동단말기로의 충전 필요성 여부를 판단한 후에 상기 스위칭부의 온/오프를 제어하는 MCU를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.The mobile terminal charge control apparatus of an external battery pack according to the present invention includes an external rechargeable battery and a charge output controller configured to control constant voltage charging after constant current charging of the mobile terminal using the external rechargeable battery as a power source. A charging device for a mobile terminal, comprising: a charging current detector for detecting a charging current flowing to a mobile terminal through the charging output controller; MCU for controlling on / off of the switching unit after determining whether to charge the mobile terminal based on the magnitude of the charging current detected by the charging current detection unit and the switching unit for controlling the charging current flowing from the charging output control unit to the mobile terminal. Characterized in that comprises a.

홀스터, 외장형, 전지팩, 이동, 단말기, 충전Holster, External, Battery Pack, Mobile, Terminal, Charging

Description

외장형 전지팩의 이동단말기 충전 제어장치 및 방법{CHARGING CONTROL APPARATUS FOR EXTERNAL BATTERY PACK TO MOBILE TERMINAL AND THE METHOD THEREOF}CHARGING CONTROL APPARATUS FOR EXTERNAL BATTERY PACK TO MOBILE TERMINAL AND THE METHOD THEREOF}

도 1은 종래의 외장형 전지팩의 내부 회로 구성을 보인 블록도,1 is a block diagram showing the internal circuit configuration of a conventional external battery pack,

도 2a 및 도 2b는 각각 도 1에 도시한 외장형 전지팩의 하우징을 개략적으로 나타내는 측면도 및 정면도,2A and 2B are a side view and a front view schematically showing a housing of the external battery pack shown in FIG. 1, respectively;

도 3은 본 발명의 이동단말기 충전 제어장치를 갖느 외장형 전지팩의 내부 회로 구성을 보인 블록도,3 is a block diagram showing an internal circuit configuration of an external battery pack having a charging control device for a mobile terminal of the present invention;

도 4는 본 발명의 외장형 전지팩의 이동단말기 충전제어 방법을 설명하기 위한 흐름도,4 is a flowchart illustrating a charging control method of a mobile terminal of an external battery pack of the present invention;

도 5는 본 발명의 외장형 전지팩의 이동단말기 충전제어 장치에서 시간의 경과에 따른 외장형 전지팩의 2차전지 전압과 전류 및 이동단말기 내장 전지팩의 2차전지 전압과 전류 특성을 보인 그래프이다.5 is a graph showing the secondary battery voltage and current of the external battery pack and the secondary battery voltage and current characteristics of the mobile terminal built-in battery pack with time in the mobile terminal charge control device of the external battery pack of the present invention.

*** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ****** Explanation of symbols for the main parts of the drawing ***

190: 교류/직류 어댑터,190: AC / DC adapter,

200: 외장형 전지팩, 210: MCU,200: external battery pack, 210: MCU,

220: 충전입력 제어부, 230: 보호회로 및 2차전지,220: charging input control unit, 230: protection circuit and secondary battery,

240: 직류/직류 변환부, 250: 충전출력 제어부,240: DC / DC converter, 250: charging output control unit,

260: 스위칭부, 270: 충전전류 검출부,260: switching unit, 270: charging current detection unit,

280: 직류/직류 변환부, 290: 표시부,280: DC / DC converter, 290: display unit,

300: 이동단말기300: mobile terminal

본 발명의 외장형 전지팩의 이동단말기 충전 제어장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 외장형 전지팩의 전력을 사용하여 이동단말기의 2차전지를 충전함에 있어서 충전 전류의 크기에 따라 충전 양태를 달리함으로써 외장형 전지팩 전력의 이용 효율을 극대화시킬 수 있도록 한 외장형 전지팩의 이동단말기 충전 제어장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a charging control device and a method of a mobile terminal of an external battery pack of the present invention. In particular, in charging a secondary battery of a mobile terminal using the power of an external battery pack, the external battery pack by changing the charging mode according to the charging current size. The present invention relates to a mobile terminal charging control device and method for an external battery pack capable of maximizing power utilization efficiency.

일반적으로, 리튬이온(Li1+)전지, 니켈카드뮴(Ni-Cd)전지 및 니켈메탈하이드리드(Ni-MH)전지와 같이 반영구적으로 재충전하여 사용할 수 있는 전지를 2차전지라 한다. 이러한 2차전지는 근래 휴대용 컴퓨터, 캠코더 및 이동통신 단말기 등과 같은 이동단말기의 사용이 확산되면서 그 수요가 크게 증가하고 있다. 그러나 이동단말기의 기능이 급격히 고성능, 다기능화 되어감에 따라 이동단말기에 필요한 구동전력의 부족현상이 문제점으로 대두되고 있다. 또한 소형화, 슬림화 추세에 따라 기존에 내장된 전지용량을 높이는 방법에는 한계를 보이고 있어서 충분한 기기 구동전력을 공급해 줄수 있는 보조전원(외장형 전지팩)의 필요성이 대두되고 있다. 이하 이동단말기의 대표적인 것으로 이동통신 단말기를 예로 들어 설명을 진행한다.In general, batteries that can be semi-permanently recharged, such as lithium ion (Li 1+ ) batteries, nickel cadmium (Ni-Cd) batteries, and nickel metal hydride (Ni-MH) batteries, are referred to as secondary batteries. In recent years, the demand for such secondary batteries has increased greatly due to the proliferation of mobile terminals such as portable computers, camcorders, and mobile communication terminals. However, as the function of the mobile terminal is rapidly becoming high performance and multifunctional, the shortage of driving power required for the mobile terminal has been a problem. In addition, according to the trend of miniaturization and slimming, there is a limit to the method of increasing the built-in battery capacity, and the need for an auxiliary power source (external battery pack) that can supply sufficient device driving power is emerging. Hereinafter, a description will be given taking a mobile communication terminal as a representative example of a mobile terminal.

한편, 국내에는 거의 보급이 되어 있지 않으나 미주 및 유럽의 거의 전지역 에서는 이러한 외장형 전지팩을 내장한 홀스터(holster)가 널리 보급되어 있는데, 사용자는 이러한 홀스터를 허리춤에 찬 상태에서 이동단말기를 홀스터에 삽입하여 이동단말기를 충전하게 된다. 이하 본 발명에서는 이러한 홀스터를 외장형 전지팩으로 정의하고 설명을 진행한다.On the other hand, there is almost no spread in Korea, but holsters containing such external battery packs are widely used in almost all regions of the Americas and Europe. The user inserts the mobile terminal into the holster while the holster is in a hip position. To charge the mobile terminal. Hereinafter, the holster is defined as an external battery pack and the description thereof will be made.

도 1은 종래의 외장형 전지팩의 내부 회로 구성을 보인 블록도인바, 2004년 특허공개 제36517호에 의해 제안되어 있다. 도 1에 도시한 바와 같이, 종래의 외장형 전지팩은 2차전지(10)를 내장하고, 외부전원 연결용잭(미도시)에 연결되어 전원을 입력받는 충전커넥터(20)를 구비한다. 충전회로부(31)는 충전커넥터(20)로부터 입력된 전원을 2차전지(10)에 충전하기 적합한 전류, 전압의 크기를 가지는 형태로 변환하여 보호회로부(40)에 보낸다. 2차전지를 허용전압을 초과하여 과충전하면 유기 전해액의 분해반응이 진행되고, 반대로 과방전하면 내부저항의 증가 등이 일어나게 되어 전지의 성능열화나 안정성 저하 등의 원인이 되는데, 보호회로부(40)는 이러한 2차전지(10)의 과방전, 과충전을 검출하여 외부회로와의 접속을 차단하여 충전 또는 방전을 정지시킴으로써 과충전, 과방전을 미연에 방지하여 2차전지(10)를 보호한다.1 is a block diagram showing an internal circuit configuration of a conventional external battery pack, and is proposed by Korean Patent Publication No. 36517, 2004. As shown in FIG. 1, a conventional external battery pack includes a rechargeable connector 20 that includes a secondary battery 10 and is connected to an external power connection jack (not shown) to receive power. The charging circuit unit 31 converts the power input from the charging connector 20 into a form having a current and voltage suitable for charging the secondary battery 10 and sends the power to the protection circuit unit 40. When the secondary battery is overcharged beyond the allowable voltage, the decomposition reaction of the organic electrolyte proceeds. On the contrary, when the secondary battery is over discharged, the internal resistance is increased, resulting in deterioration of battery performance or stability. The secondary battery 10 is protected by detecting the overdischarge and overcharge of the secondary battery 10 and blocking the connection with the external circuit to stop charging or discharging, thereby preventing the overcharge and overdischarge in advance.

한편, 충전회로부(31)와 보호회로부(40)를 통해 충전되기에 적합한 전류, 전압의 크기를 갖는 형태로 변환된 전원은 2차전지(10)에 충전된다. 이렇게 2차전지(10)에 충전된 전원은 직류/직류 전압변환회로부(50)에서 이동단말기에 사용되는 전압으로 변환된 후에 출력회로부(32)에 전달되는데, 이러한 출력회로부(32)는 직류/직류 전압변환회로부(50)를 통해 입력된 전압이 일정한 크기를 가지도록 유지함 과 동시에 전류도 일정한 크기를 가지도록 하는 정전압, 정전류 제어를 행한다. 이에 의해 이동단말기에 구동전력을 공급하는 동시에 이동단말기의 내장 전지팩을 직접 충전할 수 있는 기능을 갖게 된다.On the other hand, the power converted into a form having a current and voltage size suitable to be charged through the charging circuit unit 31 and the protection circuit unit 40 is charged in the secondary battery (10). The power charged in the secondary battery 10 is transferred to the output circuit unit 32 after being converted into a voltage used in the mobile terminal in the DC / DC voltage conversion circuit unit 50, this output circuit unit 32 is DC / Constant voltage and constant current control is performed to maintain the voltage input through the DC voltage conversion circuit unit 50 to have a constant magnitude and to have a constant magnitude of current. As a result, the mobile terminal has a function of directly supplying driving power to the mobile terminal and directly charging the internal battery pack of the mobile terminal.

전원 출력커넥터(60)는 이동단말기의 전원 입력단자 또는 이동단말기 배터리의 충전 접속단자에 전기적으로 연결되어 정전압, 정전류로 제어된 전원을 공급한다. 전지잔량 표시회로부(70)는 2차전지(10)의 잔량 상태를 소정의 단계로 나누어 검출하여 전지잔량 표시부(80)에 표시되도록 제어한다. 전지잔량 표시부(80)는 다색 LED를 사용하여 충전 상태에 따라 발광색을 달리하여 표시할 수 있다.The power output connector 60 is electrically connected to the power input terminal of the mobile terminal or the charging connection terminal of the mobile terminal battery to supply power controlled by constant voltage and constant current. The remaining battery level display circuit unit 70 detects the remaining battery state of the secondary battery 10 in predetermined steps to display the remaining battery level display unit 80. The battery remaining amount display unit 80 may display the light emission color differently according to the state of charge using the multi-color LED.

도 2a 및 도 2b는 각각 도 1에 도시한 외장형 전지팩의 하우징을 개략적으로 나타내는 측면도 및 정면도이다. 도 2a 및 도 2b에 도시한 바와 같이, 하우징은 2차전지(10) 및 각 회로부를 내장하고 있으며, 하우징 하면의 일측에는 의복이나 허리띠 등에 끼워서 고정할 수 있도록 펜형 고정대(90)가 구비되어 있다. 도면에는 충전커넥터(20), 전원 출력단자(60) 및 충전상태 표시부(80)가 하우징의 장측면에 형성되어 있으나, 펜형 고정대(90)가 형성된 측과 가까운 단측면이나 하우징의 하면에 형성하는 것도 가능하며, 전원 입력단자(20), 전원 출력커넥터(60) 및 전지잔량 표시부(80), 핸즈프리 선택부(130)를 각각 다른 면에 형성하는 것도 가능하다. 나아가, 하우징의 하부에 전면으로 돌출 형성되어 이동단말기를 지지할 수 있는 지지면(100)이 형성되어 있고, 그 내부에는 스피커(140)가 설치되어 있다. 미설명 부호 150은 마이크를 나타낸다.2A and 2B are side and front views schematically illustrating a housing of the external battery pack illustrated in FIG. 1, respectively. As shown in FIGS. 2A and 2B, the housing includes a secondary battery 10 and each circuit unit, and a pen-shaped holder 90 is provided at one side of the lower surface of the housing so as to be fixed by being fitted to a garment or a belt. . In the drawing, although the charging connector 20, the power output terminal 60 and the charging state display unit 80 are formed on the long side of the housing, the charging connector 20, the power output terminal 60, and the charging state display unit 80 are formed on the short side or the lower surface of the housing close to the side where the pen holder 90 is formed. In addition, the power input terminal 20, the power output connector 60, the battery remaining amount display unit 80, and the hands-free selection unit 130 may be formed on different surfaces. Furthermore, a support surface 100 is formed at the lower portion of the housing to protrude to the front to support the mobile terminal, and a speaker 140 is installed therein. Reference numeral 150 denotes a microphone.

그러나 전술한 구성을 갖는 종래의 외장형 전지팩에 따르면, 외장형 전지팩 의 전원 출력커넥터에 이동단말기가 접속되어 있는 상태에서는 이동단말기 내장 전지팩의 현재의 충전 상태에 관계없이 무조건 충전이 이루어져서 외장형 전지팩의 전력이 단시간 내에 고갈되고, 이에 따라 보조전지로서의 기능을 전혀 달성할 수 없다는 문제점이 있었다. 나아가, 내장 전지팩에 무리한 전력을 공급하여 내장 전지팩이 과열되고 이에 따라 그 수명이 단축되는 문제점이 있었다.However, according to the conventional external battery pack having the above-described configuration, when the mobile terminal is connected to the power output connector of the external battery pack, the external battery pack is unconditionally charged regardless of the current state of charge of the internal battery pack of the mobile terminal. The power of depleted in a short time, there was a problem that can not achieve the function as a secondary battery at all. Furthermore, there is a problem in that the built-in battery pack is overheated by supplying excessive power to the built-in battery pack, thereby shortening its lifespan.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 외장형 전지팩의 전원 출력커넥터에 이동단말기가 접속되어 있는 상태에서도 이동단말기의 충전 전류의 크기에 따라 충전 수행 여부를 제어할 수 있도록 한 외장형 전지팩의 이동단말기 충전 제어장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above-described problems, an external battery to control whether or not to perform the charging according to the size of the charging current of the mobile terminal even when the mobile terminal is connected to the power output connector of the external battery pack. It is an object of the present invention to provide a charging control device and method for a mobile terminal of a pack.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 외장형 전지팩의 이동단말기 충전제어 장치는 내부에 외장형 2차전지 및 상기 외장형 2차전지를 전원으로 하여 이동단말기의 정전류 충전후 정전압 충전을 제어하는 충전출력 제어부를 포함하여 이루어진 외장형 전지팩의 이동단말기 충전 제어장치에 있어서, 상기 충전출력 제어부를 통해 이동단말기로 흐르는 충전전류를 검출하는 충전전류 검출부; 상기 충전출력 제어부로부터 이동단말기로 흐르는 충전전류를 단속하는 스위칭부 및 상기 충전전류 검출부로부터 검출된 충전전류의 크기에 의해 이동단말기로의 충전 필요성 여부를 판단한 후에 상기 스위칭부의 온/오프를 제어하는 MCU를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.Mobile terminal charge control device of an external battery pack of the present invention for achieving the above object is a charge output control unit for controlling the constant voltage charging after the constant current charge of the mobile terminal by using an external secondary battery and the external secondary battery as a power source therein; A charging control device for a mobile terminal of an external battery pack, comprising: a charging current detector for detecting a charging current flowing to a mobile terminal through the charging output controller; MCU for controlling on / off of the switching unit after determining whether to charge the mobile terminal based on the magnitude of the charging current detected by the charging current detection unit and the switching unit for controlling the charging current flowing from the charging output control unit to the mobile terminal. Characterized in that comprises a.

본 발명의 외장형 전지팩의 이동단말기 충전제어 방법은 내부에 외장형 2차전지, 상기 외장형 2차전지를 전원으로 하여 이동단말기의 정전류 충전후 정전압 충전을 제어하는 충전출력 제어부, 상기 충전출력 제어부를 통해 이동단말기로 흐르는 충전전류를 검출하는 충전전류 검출부 및 상기 충전출력 제어부로부터 이동단말기로 흐르는 충전전류를 단속하는 스위칭부를 포함하여 이루어진 외장형 전지팩의 이동단말기 충전 제어방법에 있어서, (a) 상기 스위칭부를 미리 정해진 제1 시간(t1) 동안 온시켜서 이동단말기의 임시충전을 수행하면서 상기 충전전류 검출부에서 검출된 충전전류를 입력받는 단계; (b) 상기 단계 (a)에서 입력받은 충전전류가 이동단말기의 충전 필요성 여부를 판단하는 제1 기준전류(RI1) 이상인지를 판단하는 단계 및 (c) 상기 단계 (b)에서의 판단 결과, 상기 제1 기준전류(RI1) 이상인 경우에는 만충전이 될 때까지 충전을 지속적으로 수행하고, 미만인 경우에는 임시 충전을 중지하는 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.The mobile terminal charging control method of an external battery pack according to the present invention includes an external rechargeable battery and a charge output controller for controlling constant voltage charging after constant current charging of a mobile terminal using the external rechargeable battery as a power source, and moving through the charge output controller. In the charging method of a mobile terminal of an external battery pack comprising a charging current detecting unit for detecting a charging current flowing to the terminal and a switching unit for intermitting the charging current flowing from the charging output controller to (a) the switching unit in advance Receiving a charging current detected by the charging current detecting unit while performing a temporary charging of the mobile terminal by turning on a predetermined first time t1; (b) determining whether the charging current received in step (a) is greater than or equal to the first reference current R I1 for determining whether the mobile terminal needs to be charged; and (c) the determination result in step (b). In the case of the first reference current (R I1 ) or more, the charging is continuously performed until it is fully charged, and when less than the first reference current (R I1 ), the temporary charging is stopped.

이하에는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 외장형 전지팩의 이동단말기 충전제어 장치 및 방법의 바람직한 실시예에 대해 상세하게 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail a preferred embodiment of the mobile terminal charge control device and method of an external battery pack of the present invention.

도 3은 본 발명의 이동단말기 충전 제어장치를 갖는 외장형 전지팩의 내부 회로 구성을 보인 블록도이다. 도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명의 이동단말기(300)의 충전 제어장치를 갖는 외장형 전지팩(200)은 외장형 전지팩의 전반적인 동작을 총괄적으로 제어하는 MCU(Micro Control Unit)(210), 외장형 전지팩의 2차전지(이하 간단히 ㅄ외장형 2차전지ㅄ라 한다)와 이의 과충전, 과방전을 방지하는 보 호회로로 이루어진 보호회로 및 2차전지(230), MCU(210)의 제어에 따라 교류/직류 어댑터(190)에 의해 변환된 직류전원의 외장형 2차전지로의 충전을 제어하는 충전입력 제어부(220), 외장형 2차전지의 출력 전원을 이동단말기(300)에서 필요로 하는 크기의 전압을 갖는 직류전원으로 변환하는 직류/직류 변환부(240), 교류/직류 어댑터(190)에 의해 변환된 직류전원으로 이동단말기(300)를 직접 충전하는 경우에 교류/직류 어댑터(190)에 의해 변환된 직류전원을 이동단말기(300)에서 필요로 하는 크기의 전압을 갖는 직류전원으로 변환하는 또 다른 직류/직류 변환부(280), 직류/직류 변환부(240),(280)에서 출력된 직류전원을 이동단말기(300)에 정전류 충전후 정전압 충전(Constant Current & Constant Voltage) 방식으로 제어하는 충전출력 제어부(250), 충전출력 제어부(250)를 통해 이동단말기(300)로 충전되는 전류의 크기를 검출하는 충전전류 검출부(270), 충전출력 제어부(250)의 후단에 설치되어 이동단말기(300)로 흐르는 전류를 단속하는 스위칭부(260) 및 자체 또는 이동단말기(300)에의 현재의 충전 상태와 진행 상황 등을 표시하는 표시부(290)를 포함하여 이루어질 수 있다.Figure 3 is a block diagram showing the internal circuit configuration of an external battery pack having a mobile terminal charging control device of the present invention. As shown in Figure 3, the external battery pack 200 having a charge control device of the mobile terminal 300 of the present invention is a microcontrol unit (MCU) (210) to collectively control the overall operation of the external battery pack, The protection circuit and the secondary battery 230, MCU (210) of the external battery pack secondary battery (hereinafter referred to simply as "external rechargeable battery") and its protection circuit to prevent overcharge, over-discharge In accordance with the AC / DC adapter 190, the charge input control unit 220 for controlling the charging of the DC power converted to the external rechargeable battery, and the output power of the external rechargeable battery of the size required by the mobile terminal 300 In the case of directly charging the mobile terminal 300 with a DC power converted by a DC / DC converter 240 and an AC / DC adapter 190 converting into a DC power source having a voltage to the AC / DC adapter 190. The DC power converted by the mobile terminal 300 After the DC power output from the other DC / DC converter 280, DC / DC converter 240, 280 to convert to a DC power source having a voltage of the size to be a constant current charged to the mobile terminal 300 Charging output control unit 250 to control the constant current charging (Constant Current & Constant Voltage) method, charging current detection unit 270 for detecting the magnitude of the current charged to the mobile terminal 300 through the charging output control unit 250, charging The display unit 290 installed at the rear end of the output control unit 250 to control the current flowing through the mobile terminal 300 and the display unit 290 for displaying the current state of charge and the progress of the self or the mobile terminal 300. It may be made, including.

전술한 구성에서, 충전입력 제어부(220), 보호회로 및 2차전지(230), 표시부(290), 직류/직류 변환부(280) 및 충전출력 제어부(250)는 각각 도 1에 도시한 충전회로부(31), 보호회로부(40) 및 2차전지(10), 전지잔량 표시회로부(70), 직류/직류 전압변환 회로부(50) 및 출력회로부(30)에 상응한다. 스위칭부(260)는 FET와 같은 통상의 전자 스위치와 그 주변 회로소자를 포함하여 이루어질 수 있다.In the above-described configuration, the charging input control unit 220, the protection circuit and the secondary battery 230, the display unit 290, the DC / DC converter 280 and the charge output control unit 250, respectively, the charging shown in FIG. Corresponding to the circuit part 31, the protection circuit part 40 and the secondary battery 10, the battery remaining amount display circuit part 70, the DC / DC voltage conversion circuit part 50, and the output circuit part 30. The switching unit 260 may include a conventional electronic switch such as a FET and peripheral circuit elements thereof.

한편, 충전전류 검출부(270)는 충전출력 제어부(250)를 통해 이동단말기 (300)로 흐르는 전류를 전압으로 검출하기 위한 저항과 저항에 인가된 전압을 증폭하는 증폭기 및 그 주변회로소자로 이루어져서 충전출력 제어부(250)를 통해 이동단말기(300)로 충전되는 전류의 크기를 상응하는 크기의 전압으로 변환하여 MCU(210)에 제공하고, MCU(210)에서는 이를 내부의 아날로그/디지털 변환기에 의해 디지털 신호로 변환하여 현재 이동단말기(300)로 흐르는 충전전류의 크기를 파악하게 된다. 도시하지는 않았지만, MCU(210)는 내장된 프로그램 메모리, 예를 들어 EEPROM에 도 4에 도시한 바와 같은 제어방법이 담긴 프로그램을 탑재하고 있어서 이러한 제어 프로그램과 자체적으로 운용하는 클럭 타이머 및 충전전류 검출부(270)로부터 파악된 충전전류에 의거하여 스위칭부(260)를 온 또는 오프시킴으로써 이동단말기(300)에의 충전 여부를 제어하게 된다. MCU(210)는 또한 이동단말기(300)의 해당 출력단자로부터 전압 신호를 입력받아 외장형 전지팩(200)에 이동단말기(300)가 삽입되어 있는지를 판단하는데, 이동단말기(300)가 삽입되지 않은 경우에는 MCU(210)의 해당 입력단자에는 어떠한 전압 신호도 입력되지 않게 되고, 이로써 MCU(210)는 이동단말기(300)가 삽입되지 않은 것을 판단할 수 있게 된다.On the other hand, the charging current detector 270 is composed of a resistor for detecting the current flowing into the mobile terminal 300 through the charge output control unit 250 as a voltage, an amplifier for amplifying the voltage applied to the resistor and its peripheral circuit elements to charge The magnitude of the current charged by the mobile terminal 300 through the output control unit 250 is converted into a voltage of a corresponding magnitude and provided to the MCU 210, and the MCU 210 converts the current by the internal analog / digital converter. The amount of charge current flowing to the mobile terminal 300 is determined by converting the signal. Although not shown, the MCU 210 includes a program containing a control method as shown in FIG. 4 in a built-in program memory, for example, an EEPROM. The switching unit 260 is turned on or off based on the charging current determined from the control unit 270 to control whether the mobile terminal 300 is charged. The MCU 210 also receives a voltage signal from the corresponding output terminal of the mobile terminal 300 and determines whether the mobile terminal 300 is inserted into the external battery pack 200, but the mobile terminal 300 is not inserted. In this case, no voltage signal is input to the corresponding input terminal of the MCU 210, whereby the MCU 210 can determine that the mobile terminal 300 is not inserted.

도 4는 본 발명의 외장형 전지팩의 이동단말기 충전제어 방법을 설명하기 위한 흐름도인 바, 별다른 설명이 없는 한 MCU(210)를 주체로 하여 수행됨을 밝혀둔다. 도 4에 도시한 바와 같이, 먼저 단계 S10에서는 이동단말기(300)가 삽입되었는지를 판단하는데, 삽입된 경우에는 단계 S12로 진행하여 미리 정해진 소정의 임시충전 시간(t1), 예를 들어 3-5초 동안 스위칭부(260)를 온시킴으로써 임시충전을 수행하면서 충전전류 검출부(270)로부터 검출된 충전전류를 입력받는다. 다음으로, 단계 S14에서는 이렇게 입력받은 충전전류가 이동단말기(300)의 충전 필요성을 판단하기 위해 미리 정해진 제1 기준전류(RI1), 예를 들어 300ㅁ50㎃의 범위에서 정해진 제1 기준전류(RI1) 이상인지를 판단한다. 단계 S14에서의 판단 결과, 충전전류가 제1 기준전류(RI1) 이상인 경우에는 이동단말기(300)의 내장 전지팩에 비축된 전력이 충분하지 못하여 충전이 필요한 것으로 판단하고, 단계 S16을 수행하여 스위칭부(260)를 지속적으로 온시킴으로써 충전을 지속하게 된다. 이와 같이 충전을 지속하면서 단계 S18에서는 미리 정해진 소정의 시간 간격(t2), 예를 들어 수 내지 수십초의 간격으로 충전전류 검출부(270)로부터 충전전류를 입력받고, 다시 단계 S20에서는 이렇게 입력받은 충전전류가 만충전을 판단하기 위해 미리 정해진 제2 기준전류(RI2), 예를 들어 200ㅁ20㎃의 범위에서 정해진 제2 기준전류(RI2) 이하인지를 판단한다. 단계 S20에서의 판단 결과, 충전전류가 제2 기준전류(RI2)를 초과하는 경우에는 단계 S18로 복귀하고, 이하인 경우에는 이동단말기(300)의 내장 전지팩이 만충전되었다고 판단하여 스위칭부(260)를 오프시킴으로써 충전을 중지한 후에 후술하는 단계 S26으로 진행한다.4 is a flowchart illustrating a method for controlling charging of a mobile terminal of an external battery pack according to the present invention. It is to be understood that the MCU 210 is mainly performed unless otherwise described. As shown in FIG. 4, first, in step S10, it is determined whether the mobile terminal 300 has been inserted. If so, the process proceeds to step S12, and a predetermined temporary charging time t1 is determined, for example, 3-5. The charging unit detects the charging current from the charging current detector 270 while performing temporary charging by turning on the switching unit 260 for a second. Next, in step S14, the input charging current is a first reference current R I1 predetermined in order to determine a need for charging the mobile terminal 300, for example, a first reference current set in a range of 300 W 50 Ω. It is determined whether or not (R I1 ) is abnormal. As a result of the determination in step S14, when the charging current is greater than or equal to the first reference current R I1 , it is determined that charging is necessary because the power stored in the built-in battery pack of the mobile terminal 300 is not sufficient, and step S16 is performed. Charging is continued by continuously turning on the switching unit 260. As described above, the charging current is input from the charging current detection unit 270 at a predetermined time interval t2, for example, several to several tens of seconds in step S18 while the charging is continued. In order to determine the full charge, it is determined whether the second reference current R I2 is predetermined or less, for example, less than or equal to the second reference current R I2 set in the range of 200 W 20 mA. As a result of the determination in step S20, when the charging current exceeds the second reference current R I2 , the process returns to step S18, and in the case below, it is determined that the built-in battery pack of the mobile terminal 300 is fully charged. After stopping charging by turning off 260, the flow proceeds to step S26 described later.

한편, 단계 S14에서의 판단 결과, 충전전류가 제1 기준전류(RI1)에 미달하는 경우에는 현재 이동단말기(300)의 내장 전지팩에 전력이 충분히 비축되어 있다고 판단하여 단계 S24로 진행하여 스위칭부(260)를 오프시킴으로써 임시 충전을 중지한다. 다음으로, 단계 S26으로 진행하여 내장 타이머에 의한 계시를 수행하고, 단 계 S28에서는 계시된 시간이 이동 단말기의 내장 전지팩의 전력 고갈 여부를 판단하기 위해 미리 정해진 제3 시간(t3), 예를 들어 1-10시간의 범위에서 정해지는 제3 시간(t3)을 경과하였는지를 판단하는데, 경과한 경우에는 단계 S30으로 진행하여 타이머를 클리어시킨 후에 단계 S12로 복귀하고, 경과하지 않은 경우에는 단계 S26을 반복 수행하게 된다.On the other hand, if the charging current is less than the first reference current (R I1 ) as a result of the determination in step S14, it is determined that power is sufficiently stored in the internal battery pack of the mobile terminal 300, and the process proceeds to step S24 to switch. The temporary charging is stopped by turning off the unit 260. Next, the process proceeds to step S26 to perform a time-out by the built-in timer, and in step S28, the time that is timed is determined to determine whether or not the power consumption of the built-in battery pack of the mobile terminal is a predetermined third time t3, for example. For example, it is determined whether or not the third time t3 determined in the range of 1-10 hours has elapsed. If so, the flow proceeds to step S30, after which the timer is cleared, and the flow returns to step S12. Will be repeated.

도 5는 본 발명의 외장형 전지팩의 이동단말기 충전제어 장치에서 시간의 경과에 따른 외장형 2차전지 전압과 전류 및 이동단말기 내장 전지팩의 전압과 전류 특성을 보인 그래프인바, 이동단말기(300)로 휴대폰을 채택하여 테스트한 결과를 보인 그래프이다. 도 5에 도시한 바와 같이, 외장형 2차전지와 이동단말기의 내장 전지팩이 모두 만충전이 된 상태에서 이동단말기를 외장형 전지팩에 삽입하면 그 즉시 제1 시간(t1) 동안 임시 충전을 수행하는데, 이 때의 충전전류는 도시된 바와 같이 제1 기준전류(RI1)인 300㎃ 이하이기 때문에 바로 임시 충전을 중지하게 되고, 이에 따라 외장형 2차전지의 전압이 그대로 유지됨을 알 수가 있었다. 이어서 제3 시간(t3), 즉 대략 600분이 경과한 상태에서 임시 충전을 행하여 검출된 충전전류는 도시된 바와 같이 제1 기준전류(RI1)인 300㎃를 초과하기 때문에 이 경우에는 지속 충전을 행하는데, 이동단말기 내장 전지팩의 전력이 아직은 충분하기 때문에 매우 짧은 시간동안만 충전이 지속되게 되고, 이에 따라 외장형 2차전지의 전압이 크게 줄어들지 않음을 알 수가 있었다. 그러나 대략 3000분(50시간)이 경과한 상태에서 임시 충전을 행하여 검출된 충전전류는 제1 기준전류(RI1)인 300㎃를 크게 초과 하기 때문에 지속 충전을 행하는 시간이 길어지게 되고, 이에 따라 외장형 2차전지의 전압이 초기에 비해 많이 줄어듦을 알 수가 있었다. 결과적으로, 이동단말기(300)의 내장 전지팩의 전력이 부족할 때마다 외장형 2차전지에서 이를 보충해주기 때문에 거의 70시간에 가까운 긴 시간 동안 이동단말기를 안정적으로 사용할 수 있음을 알 수가 있었다.5 is a graph showing the voltage and current characteristics of the external rechargeable battery voltage and current and the internal battery pack of the mobile terminal with the passage of time in the mobile terminal charge control device of the external battery pack of the present invention, the mobile terminal 300 as shown in FIG. The graph shows the result of testing using a mobile phone. As shown in FIG. 5, when both the external rechargeable battery and the internal battery pack of the mobile terminal are fully charged, when the mobile terminal is inserted into the external battery pack, temporary charging is performed for a first time t1 immediately. At this time, since the charging current is 300 mA or less, which is the first reference current (R I1 ) as shown, the temporary charging was immediately stopped, and accordingly, the voltage of the external rechargeable battery was maintained as it is. Subsequently, since the charging current detected by performing the temporary charging in the state where the third time t3, that is, approximately 600 minutes has elapsed, exceeds the 300 mA, which is the first reference current R I1 , as shown in FIG. In this case, since the power of the mobile terminal built-in battery pack is still sufficient, charging is continued for a very short time, and thus, the voltage of the external rechargeable battery is not significantly reduced. However, since the charging current detected by the temporary charging after approximately 3000 minutes (50 hours) has elapsed greatly exceeds 300 mA, which is the first reference current (R I1 ), the time for continuous charging becomes longer. It can be seen that the voltage of the external rechargeable battery is much lower than the initial stage. As a result, whenever the power of the built-in battery pack of the mobile terminal 300 is insufficient, it was found that the external rechargeable battery can be used stably for a long time of nearly 70 hours.

본 발명의 외장형 전지팩의 외장형 전지팩의 이동단말기 충전 제어장치 및 방법은 전술한 실시예에 국한되지 않고 본 발명의 기술사상이 허용하는 범위 내에서 다양하게 변형하여 실시할 수가 있다. 예를 들어 전술한 임시충전 시간(t1), 제1 기준전류(RI1), 상기 시간 간격(t2), 제2 기준전류(RI1) 및 상기 제3 시간(t3)은 외장형 전지팩의 특성이나 이동단말기(300)의 사용 양태 및 내장 전지팩의 특성에 따라 적절하게 변경될 수가 있을 것이다.The mobile terminal charging control apparatus and method for an external battery pack of an external battery pack of the present invention can be implemented in various modifications within the range allowed by the technical idea of the present invention without being limited to the above-described embodiments. For example, the above-described temporary charging time t1, the first reference current R I1 , the time interval t2, the second reference current R I1 and the third time t3 are characteristics of the external battery pack. In addition, it may be appropriately changed according to the use mode of the mobile terminal 300 and the characteristics of the built-in battery pack.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명의 외장형 전지팩의 이동단말기 충전제어 장치 및 방법에 따르면, 전원 출력커넥터에 이동단말기가 접속되어 있는 상태에서도 이동단말기의 충전 전류의 크기에 따라 충전 수행 여부를 제어함으로써 외장형 전지팩의 급속하고도 불필요한 전력 고갈을 방지함가 아울러 이동단말기 내장 전지팩의 과열에 따른 수명 단축을 방지할 수가 있다.According to the mobile terminal charging control apparatus and method of the external battery pack of the present invention as described above, even if the mobile terminal is connected to the power output connector by controlling whether the charging is performed according to the charging current of the mobile terminal In addition to preventing rapid and unnecessary power depletion of the battery pack, it is possible to prevent shortening of the life due to overheating of the battery pack built in the mobile terminal.

Claims (6)

내부에 외장형 2차전지 및 상기 외장형 2차전지를 전원으로 하여 이동단말기의 정전류 충전후 정전압 충전을 제어하는 충전출력 제어부를 포함하여 이루어진 외장형 전지팩의 이동단말기 충전 제어장치에 있어서,In the mobile terminal charging control device of the external battery pack including an external rechargeable battery and a charge output control unit for controlling the constant voltage charging after the constant current charge of the mobile terminal using the external rechargeable battery as a power source, 상기 충전출력 제어부를 통해 이동단말기로 흐르는 충전전류를 검출하는 충전전류 검출부;A charging current detector for detecting a charging current flowing to the mobile terminal through the charging output controller; 상기 충전출력 제어부로부터 이동단말기로 흐르는 충전전류를 단속하는 스위칭부 및A switching unit for controlling a charging current flowing from the charging output controller to a mobile terminal; 상기 충전전류 검출부로부터 검출된 충전전류의 크기에 의해 이동단말기로의 충전 필요성 여부를 판단한 후에 상기 스위칭부의 온/오프를 제어하는 MCU를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 외장형 전지팩의 이동단말기 충전 제어장치.After determining whether it is necessary to charge the mobile terminal based on the magnitude of the charging current detected by the charging current detector, the mobile terminal charging control device of the external battery pack, characterized in that it comprises an MCU to control the on / off of the switching unit. . 제 1 항에 있어서, 상기 스위칭부는 전자 스위치 및 주변회로소자를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 외장형 전지팩의 이동단말기 충전 제어장치.The apparatus of claim 1, wherein the switching unit comprises an electronic switch and a peripheral circuit element. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 충전전류 검출부는 상기 충전전류를 전압으로 변환하는 저항 및 상기 변환된 전압을 증폭하는 증폭부를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 외장형 전지팩의 이동단말기 충전 제어 장치.The apparatus of claim 1, wherein the charging current detector comprises a resistor for converting the charging current into a voltage and an amplifier for amplifying the converted voltage. . 내부에 외장형 2차전지, 상기 외장형 2차전지를 전원으로 하여 이동단말기의 정전류 충전후 정전압 충전을 제어하는 충전출력 제어부, 상기 충전출력 제어부를 통해 이동단말기로 흐르는 충전전류를 검출하는 충전전류 검출부 및 상기 충전출력 제어부로부터 이동단말기로 흐르는 충전전류를 단속하는 스위칭부를 포함하여 이루어진 외장형 전지팩의 이동단말기 충전 제어방법에 있어서,An external rechargeable battery inside, a charge output controller for controlling constant voltage charging after constant current charging of the mobile terminal using the external rechargeable battery as a power source, a charge current detector for detecting a charging current flowing to the mobile terminal through the charge output controller and the In the charging method of a mobile terminal of an external battery pack comprising a switching unit for intermittent charge current flowing from the charge output control unit to the mobile terminal, (a) 상기 스위칭부를 미리 정해진 제1 시간(t1) 동안 온시켜서 이동단말기의 임시충전을 수행하면서 상기 충전전류 검출부에서 검출된 충전전류를 입력받는 단계;(a) turning on the switching unit for a first predetermined time t1 to receive the charging current detected by the charging current detector while performing temporary charging of the mobile terminal; (b) 상기 단계 (a)에서 입력받은 충전전류가 이동단말기의 충전 필요성 여부를 판단하는 제1 기준전류(RI1) 이상인지를 판단하는 단계 및(b) determining whether the charging current received in step (a) is greater than or equal to a first reference current R I1 for determining whether the mobile terminal needs to be charged; (c) 상기 단계 (b)에서의 판단 결과, 상기 제1 기준전류(RI1) 이상인 경우에는 만충전이 될 때까지 충전을 지속적으로 수행하고, 미만인 경우에는 임시 충전을 중지하는 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 외장형 전지팩의 이동단말기 충전 제어 방법.(c) as a result of the determination in step (b), if the first reference current (R I1 ) or more, the charge is continuously performed until a full charge, if less than the temporary charging is made; Charging control method of a mobile terminal of an external battery pack, characterized in that. 제 4 항에 있어서, 상기 단계 (c)에서 상기 만충전 여부의 판단은, 미리 정해진 제2 시간(t2) 간격마다 상기 충전전류 검출부로부터 입력받은 충전전류가 미리 정해진 제2 기준전류(RI2) 이하인지의 여부에 따라 수행하는 것을 특징으로 하는 외장형 전지팩의 이동단말기 충전 제어 방법.5. The method of claim 4, wherein in the step (c), the full charge is determined by the second reference current R I2 in which the charging current input from the charging current detection unit is preset at a second predetermined time interval t2. Mobile terminal charging control method of an external battery pack, characterized in that performed according to whether or not. 제 4 항 또는 제 5 항에 있어서, 상기 단계 (c)에서 만충전이 완료되거나, 상기 충전전류가 상기 제1 기준전류(RI1) 미만이어서 임시 충전을 중지한 이후부터 미리 정해진 제3 시간(t3)이 경과할 때마다 상기 단계 (a)를 반복하는 것을 특징으로 하는 외장형 전지팩의 이동단말기 충전 제어 방법.The method according to claim 4 or 5, wherein a predetermined third time (t3) after the full charging is completed in the step (c) or after the temporary charging is stopped because the charging current is less than the first reference current R I1 . The method of controlling charging of a mobile terminal of an external battery pack, comprising repeating step (a) each time elapses.
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