KR20070109017A

KR20070109017A - 이동형 전자기기의 외부 보조 배터리

Info

Publication number: KR20070109017A
Application number: KR1020060041446A
Authority: KR
Inventors: 장익조
Original assignee: 한국통신인터넷기술 주식회사
Priority date: 2006-05-09
Filing date: 2006-05-09
Publication date: 2007-11-15
Anticipated expiration: 2026-05-09
Also published as: KR100801052B1

Abstract

본 발명은 휴대전화, PDA 등과 같은 휴대 이동 통신 기기 및 휴대 이동 전자 장치의 보조 배터리에 관한 것이다.

본 발명은 충방전이 가능한 2차 전지(배터리 휴대 탈장착 포함)를 사용하는 이동형 기기에 있어서, 충전회로가 내장된 또는 제한 전압을 갖는 이동형 전자기기에 적용하기 위한 보조 배터리에 관한 것으로, 외부 전원으로부터 공급되는 전원전압을 이용하여 내부 전지를 충전시키기 위한 충전수단과, 내부 전지의 전압을 승압하여 연결되는 이동형기기에 전압을 공급하기 위한 승압수단을 구성하여 충전회로가 내장또는 제한전압을 갖는 이동형 전자기기에 보조 전지전압을 공급하며, 또한 이동형 전자기기에 연결하여 사용후 방전된 보조 배터리를 외부 전원전압을 이용하여 자체적으로 충전시킬 수 있도록 하는 보조 배터리를 제공하고자 하며, 동일 선로(커넥터)를 통해 이를 가능하도록 하는 보조 배터리를 제공하고자 한다.

보조배터리, 비상용배터리

Description

이동형 전자기기의 외부 보조 배터리{Emergency battery of mobile device}

도 1은 본 발명 이동형 전자기기의 외부 보조 배터리의 구성을 나타낸 블록도.

도 2는 본 발명의 다른 실시예 구성(스위치수단을 이용)을 보인 블록도.

도 3은 본 발명의 또 다른 실시예 구성(직렬로 연결되는 배터리)을 보인 블록도.

본 발명은 휴대전화, PDA 등과 같은 휴대 이동 통신 기기 및 휴대 이동 전자 장치의 보조 배터리에 관한 것으로, 더 상세하게는 충전회로가 내장된 이동형 전자기기의 비상용 외부 보조 배터리에 관한 것이다.

전자, 통신 기술의 발달과 다양한 멀티미디어 기술의 발달로 휴대 이동통신기기를 비롯하여 다양한 전자기기가 소형화되고 이동가능한 형태로 제작되고 상용화되고 있다.

이러한 전자기기에 내장 적용되는 배터리는 충방전이 가능한 2차전지인 바, 전지(배터리)에는 우리가 흔히 사용하고 폐기하는 알칼리 전지, 수은전지 등과 같 은 1차 전지와, 재충전하여 사용할 수 있는 니카드전지, 니켈수소전지, 리튬이온전지 등의 2차 전지로 나눌 수 있다.

근래에 들어서 배터리의 성능 및 활용 특성에 따라 대부분의 이동기기의 배터리는 리튬 이온 전지를 사용하고 있다.

이러한 휴대하고 이동가능한 전자기기의 특성상 동작에 필수적인 전원공급의 정도에 따라 그 사용 시간은 제한받을 수 밖에 없는 바,

근래에는 이동기기에 장착되는 내부전지외에 커넥터를 통해 연결가능한 보조 배터리를 다양한 형태로 제공하고 있는 바, 내부 2차전지의 충전방식에 따라 보조 배터리의 사용여부가 제한될 수 있다.

일반적으로 2차 전지를 사용하는 이동형 전자기기는 내부전지의 충전 방법에 따라 다음과 같이 크게 구분할 수 있다.

(a). 기기 내부에 충전회로가 내장되고, 그 충전회로를 이용하여 2차 내부 전지를 충전하는 기기와,

(b). 충전회로가 내장된 외부 충전기를 이용하여 기기 내부의 2차 내부 전지를 충전하는 기기,

국내에서 상용화되고 있는 대부분의 휴대전화는 충전회로가 내장된 외부 충전기를 이용하여 내부 2차 전지를 충전하고 있으며, 일반적인 휴대 전자기기 또한 기기 사이즈 및 디자인의 특성상 내부에 충전회로를 내장시키지 않고, 별도의 충전기를 이용하는 경우가 일반적이다.

그러나 필요에 따라 충전회로가 내장되는 경우 외부에서 전원을 공급하게 될 경우 내부 전지의 최대 전압보다 높은 전압의 전원을 공급해 주어야 하게 되므로, 상기에서 설명한 바와 같이, 커넥터를 통해 보조 배터리를 연결하여 사용할 수 없다.

또한, 이동형 기기 자체의 해당하는 충전전압을 사용하도록 하기 위하여 커넥터를 통한 그 전압의 입출력을 제한하는 경우에도 그 제한 전압이상의 전압이 필요하게 되므로, 이와 같은 경우에도 커넥터를 통해 보조 배터리르 연결하여 사용할 수 없다.

본 발명은 이와 같이 충방전이 가능한 2차 전지(배터리 휴대 탈장착 포함)를 사용하는 이동형 기기에 있어서, 충전회로가 내장된 또는 제한 전압을 갖는 이동형 전자기기에 적용하기 위한 보조 배터리에 관한 것이다.

본 발명은 외부 전원으로부터 공급되는 전원전압을 이용하여 내부 전지를 충전시키기 위한 충전수단과, 내부 전지의 전압을 승압하여 연결되는 이동형기기에 전압을 공급하기 위한 승압수단을 구성하여 충전회로가 내장또는 제한전압을 갖는 이동형 전자기기에 보조 전지전압을 공급하며, 또한 이동형 전자기기에 연결하여 사용후 방전된 보조 배터리를 외부 전원전압을 이용하여 자체적으로 충전시킬 수 있도록 하는 보조 배터리를 제공하고자 한 것이다.

또한 본 발명은 상기한 바와 같이 이동형 전자기기에 보조 배터리 전압 공급 또는 외부 전원 전압으로부터 보조 배터리의 내부 전지를 충전시킴에 위해 동일 선로(커넥터)를 통해 이를 가능하도록 하는 보조 배터리를 제공하고자 한 것이다.

또한 이동형 기기 또는 외부전원공급수단과의 인터페이스 수단(커넥터)의 입출력 전류를 감지하여 충전수단 및 승압수단을 제어하여 적응적인 동작제어모드를 구현할 수 있도록 하는 보조 배터리를 제공하고자 한 것이다.

본 발명은 이동형기기에 보조 전원전압을 공급하기 위한 충방전이 가능한 배터리와, 이동형기기와의 접속 및 외부 전원공급수단과의 접속을 위한 접속 인터페이스수단과, 접속 인터페이스수단을 통해 입력된 외부 전원전압을 상기 배터리에 충전하기 위한 충전수단과, 배터리로부터 방전되는 전압을 접속 인터페이스수단에 접속된 이동형기기에 보조 전원전압으로 공급하기 위한 전압으로 승압하는 승압수단과, 접속 인터페이수단을 통해 흐르는 전류를 감시하여 상기 충전수단 및 승압수단을 제어하여 이동형기기에 보조 전압공급 및 내부의 배터리에 충전하기 위한 동작모드를 제어하기 위한 전류감지수단을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

이와 같은 특징을 갖는 본 발명 휴대 이동형 전자기기의 외부 보조 배터리의 구성을 첨부된 도면에 도시된 실시예를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

본 발명 일 실시예의 구성은,

이동형기기(20)에 보조 전원전압을 공급하기 위한 충방전이 가능한 배터리(11)와, 이동형기기(20)와의 접속 및 외부 전원공급수단(30)과의 접속을 위한 커넥터(12)와, 커넥터(12)를 통해 입력된 외부 전원전압을 상기 배터리(11)에 충전하기 위한 충전회로(13)와, 배터리(11)로부터 방전되는 전압을 커넥터(12)에 접속된 이동형기기(20)에 보조 전원전압으로 공급하기 위한 전압으로 승압하는 승압회 로(14)와, 커넥터(12)를 통해 흐르는 전류를 감시하여 상기 충전회로(13) 및 승압회로(14)를 제어하여 이동형기기(20)에 보조 전압공급 및 내부의 배터리(11)에 충전하기 위한 동작모드를 제어하기 위한 전류감지회로(15)를 포함하여 구성된다.

이와 같은 본 발명은,

휴대전화와 같은 이동형 기기에 장착된 배터리가 방전되었을 때, 이동형기기의 배터리에 전원을 공급하기 위하여 구성된 커넥터에 접속시켜 비상용 보조 전원을 공급할 수 있도록 하는 데 그 특징이 있는 것으로,

이동형기기(20) 및 외부전원공급수단(30)과 접속하기 위한 커넥터(12)가 구성된다.

상기 커넥터(12)는 이동형기기(20)에 구성된 커넥터(21)에 접속하며, 또한 보조 배터리의 내부 배터리(11)가 방전되었을 때 외부 전원공급수단(30)에 구성된 커넥터(31)와 접속하는 것으로, 동일 선로(커넥터)로 구성된다.

상기 커넥터(12)는 규격화된 형식을 따라 제작되어 기기간 호환이 가능하도록 하는 것을 기본적으로 하며, 필요에 따라 해당 이동형기기(20)의 규격에 맞춰 구성될 수 있다.

충전회로(13)는 커넥터(12)를 통해 공급되는 외부전원공급수단(30)의 전압을 입력으로 배터리(11)에 소정의 정해진 전압으로 충전하기 위한 수단이다.

승압회로(14)는 배터리(11)에 충전된 전압을 입력으로 이동형기기(20)의 내부 배터리전압 보다 높게 전압을 변환(승압)하여 보조 배터리전압으로 공급하기 위한 수단이다.

전류감지회로(15)는 커넥터(12)를 통해 흐르는 전류를 감시하여 충전회로(13) 및 승압회로(14)의 동작모드를 제어하는 수단이다.

이와 같은 전류감지회로(15)는 커넥터(12)단과 이전단 즉, 승압회로(14) 및 충전회로(13)단과의 전압차를 검출하고 그 검출된 값에 따라 충전회로(13) 및 승압회로(14)의 제어신호를 생성하는 수단을 포함한다.

상기 보조 배터리에 구성되는 배터리(11)는 일반적인 리튬-이온 전지로 구성할 수 있다.

이와 같은 구성을 갖는 본 발명의 동작을 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 전류감지회로(15)의 제어에 따라 다음의 3가지 동작모드로 동작될 수 있다.

(a). 배터리(11)의 전압이 승압회로(14)를 통해 커넥터(12)에 연결된 이동형기기(20)로 공급되는 동작모드,

(b). 외부전원공급수단(30)으로부터 충전회로(13)를 통해 배터리(11)에 충전되는 동작모드,

(c). 커넥터(12)에 어떠한 수단도 연결되지 않아 어떠한 전류의 흐름도 없는 동작모드,

전류감지회로(15)에서는 커넥터(12)에 흐르는 전류의 입출력상태를 감시하여 상기 충전회로(13) 및 승압회로(14)를 제어하여 상기한 동작제어모드로 보조 배터리를 동작시킨다.

먼저, 커넥터(12)에 이동형기기(20)의 커넥터(12)가 연결되면, 전류감지회 로(15)에서는 승압회로(14)를 제어하여 배터리(11)의 전압을 승압시켜 커넥터(12)를 통해 이동형기기(20)에 공급한다.

이동형기기(20)의 커넥터(21)를 통해 이동형기기(20)의 배터리에 공급된다.

이와 같은 동작모드는 이동형기기(20)의 내부 배터리의 방전으로 인하여 사용자가 보조 배터리를 커넥터(21)에 연결하여 사용하는 경우이다.

다음으로 커넥터(12)에 외부전원공급수단(30)의 커넥터(31)가 접속되면, 전류감지회로(15)에서는 커넥터(12)를 통해 흐르는 전류를 감지하여 이를 판단한다.

따라서 충전회로(13)를 제어하여 배터리(11)에 외부전원공급수단(30)에서 공급한 전원 전압을 충전한다.

이와 같은 동작모드는 보조 배터리의 사용 완료 또는 보조 배터리의 배터리(11)가 완전히 방전된 경우 동작하는 모드이다.

마지막으로 커넥터(12)에 어떠한 수단도 접속되지 않은 상태에서는 어떠한 전류의 흐름도 없는 상태이므로, 충전회로(13) 및 승압회로(14)를 동작시키지 않는다.

이전단으로부터 전류감지회로(15)를 통해 커넥터(12)단으로 전류가 흐르더라도 어떠한 수단도 커넥터(12)에 연결되지 않은 상태에서는 전압차가 존재하지 않으나, 이동형기기(20)와 같이 외부기기가 연결되었을 경우에는 전류감지회로(15)의 양단간에는 전압차가 발생하게 된다.

따라서 이와 같은 전압차를 이용하여 전류감지회로(15)에서는 충전회로(13) 및 승압회로(14)의 제어신호를 생성하여 상기한 바와 같은 동작모드로 동작제어하 게 되는 것이다.

도 2는 본 발명의 다른 실시예를 나타낸 것으로, 동일한 부분에 대해서는 동일부호로 처리하여 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

도 2에 따르면 전류감지회로(15)의 동작 여부를 결정하기 위한 스위칭수단인 스위치(16)를 더 포함하여 구성할 수 있다.

이에 따르면 사용자가 필요에 따라서 전류 감시동작 여부를 결정할 수 있도록 한 것으로, 대기상태에서의 승압회로(14)의 전류소모로 인한 배터리(11)의 방전을 방지하기 위한 것이다.

또한 이동형기기(20)에 승압된 전압이 필요없는 경우,

즉 종래기술에 언급한 바와 같이 충전회로가 내장된 외부 충전기로 이동형기기(20)의 내부 배터리를 충전하는 경우와 같은 상태에 필요한 동작 모드를 제공하기 위한 것이다.

보조배터리와 외부기기가 연결된 상태를 감지하기 위해서는 항시 전류를 공급할 준비가 되어 있어야 하는데, 외부기기가 연결되지 않은 상태라면 전류감지회로(15)에서 소모되는 전류는 극히 미세하다.

그러나 승압회로(14)에 의한 전류소모는 커서(시간당 약 3mA) 외부기기가 연결되지 않은 대기상태에서도 승압회로(14)에 의해 배터리(11)가 방전되는 경우 발생할 수 있어, 보조배터리를 사용하지 않은 대기상태에서도 주기적으로 충전을 시켜주어야 하는 불편함이 뒤따를 수 있다.

이를 방지하기 위하여 항상 전류를 감시하는 것이 아니라 필요한 경우에 즉 외부기기가 연결된 경우에만 감시하도록 하기 위하여 스위치(16)를 구성한 것이다.

또한, 승압된 전압 필요없이 배터리(11)의 전압을 그대로 이동형기기(20)에 공급하기 위한 것으로, 사용자가 스위치(16)를 온(on)스위칭시키면, 승압회로(14)는 동작하지 않는다.

이는 승압회로 자체의 전류소비가 큰 만큼 승압 개시동작을 제어하여 그 동작효율을 고려하여 설계한 것이다.

도 3은 본 발명의 또 다른 실시예로 배터리(11)를 직렬로 연결하여 승압된 전압을 이동형기기(20)에 공급하기 위한 구성을 보인다.

이에 따르면 별도의 승압회로를 구성하지 않고, 직렬 연결된 배터리(11)에서 공급되는 전압을 이용하여 이동형기기(20)에 전압을 공급하도록 한 것이다.

이상에서와 같은 본 발명을 적용하면, 휴대형 이동기기의 특성을 고려하여 비상 보조 배터리를 제공하되, 그 크기가 제한적임을 감안하여 동일한 커넥터를 이용하여 이동형기기와의 접속 및 외부전원공급수단과의 접속이 가능하도록 하므로써, 불필요한 커넥터의 수를 최소화시켜 휴대형 장치의 특성에 맞게 그 디자인이 미려하고 소형화 시킬 수 있게 된다.

또한 본 발명은 내부에 충전회로 및 승압회로를 내장하여 필요에 따라 방전된 보조 배터리를 외부 전원공급수단으로 충전할 수 있도록 하며, 충전회로가 내장된 이동형기기와 같이 제한적인 전압이 적용될 수 있는 이동형기기에 적용할 수 있는 보조 배터리를 제공할 수 있게 한 것으로, 미국 및 유럽에서와 같이 국내와 달 리 이동형기기에 충전회로가 내장되고 외부충전기가 DC 어댑터(외부전원공급수단)와 같은 역할을 하는 경우에 적용가능하다.

Claims

이동형기기(20)에 보조 전원전압을 공급하기 위한 충방전이 가능한 배터리(11)와, 이동형기기(20) 및 외부 전원공급수단(30) 등의 외부기기의 접속을 위한 접속 인터페이스수단(12)과, 접속 인터페이스수단(12)을 통해 입력된 외부전원공급수단(30)의 전원전압을 상기 배터리(11)에 충전하기 위한 충전수단(13)과, 배터리(11)로부터 방전되는 전압을 접속 인터페이스수단(12)에 접속된 이동형기기(20)에 보조 전원전압으로 공급하기 위한 전압으로 승압하는 승압수단(14)과, 접속 인터페이수단(12)과의 전압차를 검출하여 외부기기의 연결여부를 판별하고, 이에 따라 충전수단(14) 및 승압수단(13)을 제어하여 이동형기기(20)에 보조 전압공급 및 배터리(11)에 충전하기 위한 동작모드를 제어하기 위한 전류감지수단(15)을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 이동형 전자기기의 외부 보조 배터리.
제 1항에 있어서, 상기 전류감지수단(15)의 동작여부를 필요에 따라 사용자가 설정하기 위한 스위치수단(16)을 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 이동형 전자기기의 외부 보조 배터리.
이동형기기(20)에 보조 전원전압을 공급하기 위한 충방전이 가능한 배터리(11)와, 이동형기기(20)와의 접속 및 외부 전원공급수단(30) 등의 외부기기와의 접속을 위한 접속 인터페이스수단(12)과, 접속 인터페이스수단(12)을 통해 입력된 외부전원공급수단(30)의 전원전압을 상기 배터리(11)에 충전하기 위한 충전수단(13)과, 접속 인터페이수단(12)과의 전압차를 검출하여 외부기기와의 연결을 판별하고, 이동형기기(20)에 보조 전압공급 및 배터리(11)에 충전하기 위한 충전수단(13)을 제어하기 위한 동작모드를 제어하기 위한 전류감지수단(15)을 포함하여 구성되며,

상기 배터리(11)는 두개이상의 배터리가 직렬로 연결구성된 것을 특징으로 하는 이동형 전자기기의 외부 보조 배터리.