KR20120010361A - 탈착 가능한 보호회로모듈 및 전지셀을 포함하고 있는 노트북 컴퓨터 - Google Patents

Abstract

보호회로모듈 및 전지셀을 노트북 본체에 탈착할 수 있는 노트북 컴퓨터로서, 제품 일련번호를 포함하고 있고 노트북 본체에 대해 탈착 가능한 전지셀; 상기 전지셀의 용량 확인을 위한 정보가 저장되어 있는 데이터베이스를 포함하고 있고 노트북 본체에 대해 탈착 가능한 보호회로모듈; 상기 전지셀과 보호회로모듈 사이의 정보 송수신과 전지셀의 용량에 따라 보호회로모듈과 노트북 컴퓨터의 환경을 설정하는 제어부; 를 포함한다.

Description

탈착 가능한 보호회로모듈 및 전지셀을 포함하고 있는 노트북 컴퓨터 {Notebook Computer Including PCM and Battery Cell Can Be Inserted and Withdrawn}

탈착 가능한 보호회로모듈 및 전지셀을 포함하고 있는 노트북 컴퓨터 에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 보호회로모듈 및 전지셀을 노트북 본체에 탈착할 수 있는 노트북 컴퓨터로서, 제품 일련번호를 포함하고 있고 노트북 본체에 대해 탈착 가능한 전지셀; 상기 전지셀의 용량 확인을 위한 정보가 저장되어 있는 데이터베이스를 포함하고 있고 노트북 본체에 대해 탈착 가능한 보호회로모듈; 상기 전지셀과 보호회로모듈 사이의 정보 송수신과 전지셀의 용량에 따라 보호회로모듈과 노트북 컴퓨터의 환경을 설정하는 제어부; 를 포함하는 것으로 구성된 노트북 컴퓨터에 관한 것이다.

최근 사용량이 증가하고 있는 이차전지는 그것이 사용되는 외부기기의 종류에 따라, 단일 전지의 형태로 사용되기도 하고, 또는 다수의 단위전지들을 전기적으로 연결한 전지팩의 형태로 사용되기도 한다. 예를 들어, 휴대폰과 같은 소형 디바이스는 전지 1개의 출력과 용량으로 소정의 시간 동안 작동이 가능한 반면에, 노트북 컴퓨터, 휴대용 DVD(portable DVD), 소형 PC, 전기자동차, 하이브리드 전기자동차 등과 같은 중형 또는 대형 디바이스는 출력 및 용량의 문제로 전지팩의 사용이 요구된다.

이러한 전지팩은 다수의 단위전지들을 직렬 및/또는 병렬로 배열하여 연결한 코어 팩에 보호회로 등을 접속함으로써 제조된다. 단위전지로서 각형 또는 파우치형 전지를 사용하는 경우에는 넓은 면들이 서로 대면하도록 적층한 후 전극단자들을 버스 바 등의 접속부재에 의해 연결하여 용이하게 제조할 수 있다. 따라서, 육면체 구조의 입체형 전지팩을 제조하는 경우에는 각형 또는 파우치형 전지가 단위전지로서 유리하다.

반면에, 원통형 전지는 일반적으로 각형 및 파우치형 전지보다 큰 전기용량을 가지지만, 원통형 전지의 외형적 특성상 적층구조로의 배열이 용이하지 않다. 그러나, 전지팩의 형상이 전체적으로 선형 또는 판상형 구조일 때 각형 또는 파우치형 보다 구조적으로 잇점이 있다.

따라서, 노트북 컴퓨터, 휴대용 DVD, 소형 PC 등의 경우에는 다수의 원통형 전지들을 병렬 및 직렬방식으로 연결한 전지팩이 많이 사용되고 있다. 그러한 전지팩에 사용되는 코어 팩 구조로서, 예를 들어, 2P(병렬)-3S(직렬)의 선형 구조, 2P-3S의 판상형 구조, 2P-4S의 선형 구조, 2P-4S의 판상형 구조 등이 사용되고 있다.

그러나, 이러한 전지팩의 이차전지는 과충전, 과방전, 과전류, 외부의 충격 등에 의해 발화 또는 폭발될 수 있는 등 안전성이 낮다는 문제점을 가지고 있다.

이를 해결하기 위하여, 이차전지에는 다양한 안전소자들이 구비되어 있다. 예를 들어, 과충전, 과방전, 과전류시 전류를 차단함으로써 전지의 안전성을 확보하는 보호회로 모듈(Protection Circuit Module: PCM)이 전지셀과 외부 입출력 단자 사이에 연결되어 있다.

구체적으로, 도 1에는 조립이 완성된 상태의 전지팩(100)의 모식도가 도시되어 있고, 도 2에는 도 1의 전지팩에서 전지 케이스가 생략된 모식도가 도시되어 있다.

상기 도면들에서 보는 바와 같이, 팩 케이스(40)에 내장되어 있는 각각의 전지들(20, 21)은 금속 플레이트(30)에 연결된 양극 도선(60)과 음극 도선(70) 및 FPCB(80)을 통해 보호회로 모듈(90)에 연결되어 있다.

상기 보호회로 모듈과 같은 외부회로부재는 이차전지 팩의 해당 접속부위에서 전압 등의 정보를 획득하여 소정의 안전화 과정을 수행함으로써 팩의 안전성을 담보한다.

그러나, 이러한 보호회로 모듈은 전지팩에 일체로 연결되어 있으므로, 보호회로의 불량 발생시 전지팩을 모두 교체해야 하므로, 결과적으로 전지팩 제조비용의 상승을 유발한다.

또한, 전지팩의 디자인 및 사양에 따라 그에 적합한 전지셀의 용량 이 정해져 있는 바, 소비자의 필요에 따라 다양한 용량의 전지셀을 사용하지 못하는 문제점이 있다.

따라서, 노트북 컴퓨터에서 보호회로의 불량 발생시 전지팩을 모두 교체하지 않으면서, 소비자 원하는 다양한 용량의 전지셀을 사용할 수 있는 노트북 컴퓨터에 대한 필요성이 높은 실정이다.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점과 과거로부터 요청되어온 기술적 과제를 해결하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 목적은, 노트북 컴퓨터에서 보호회로의 불량 발생시 상기 보호회로만을 교체하고, 필요에 따라 다양한 용량의 전지셀을 사용할 수 있도록, 보호회로모듈 및 전지셀 각각을 노트북 본체에 탈착할 수 있는 노트북 컴퓨터를 제공하는 것이다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 노트북 컴퓨터는, 보호회로모듈 및 전지셀을 노트북 본체에 탈착할 수 있는 노트북 컴퓨터로서, 제품 일련번호를 포함하고 있고 노트북 본체에 대해 탈착 가능한 전지셀; 상기 전지셀의 용량 확인을 위한 정보가 저장되어 있는 데이터베이스를 포함하고 있고 노트북 본체에 대해 탈착 가능한 보호회로모듈; 상기 전지셀과 보호회로모듈 사이의 정보 송수신과 전지셀의 용량에 따라 보호회로모듈과 노트북 컴퓨터의 환경을 설정하는 제어부; 를 포함하는 것으로 구성되어 있다.

따라서, 본 발명에 따른 노트북 컴퓨터는 일단 노트북 본체에 보호회로모듈이 장착된 상태에서, 전지셀을 삽입하면 제어부는 전지셀의 제품 일련번호와 보호회로모듈의 데이터베이스에 저장된 전지셀의 용량을 확인한 뒤, 전지셀의 용량에 따라 보호회로모듈 및 노트북 컴퓨터의 환경을 설정하게 된다.

즉, 상기 보호회로모듈과 전지셀이 탈착 가능한 형태로 노트북 본체에 장착되므로, 상기 보호회로모듈에 이상이 생기더라도 보호회로모듈만 교체할 수 있고, 필요에 따라 다양한 용량의 전지셀을 이용할 수 있으므로, 사용자의 효율성을 크게 향상시킬 수 있다.

상기 전지셀은 바람직하게는 이차전지, 더욱 바람직하게는 리튬 이차전지로서 그것의 형태 및 용량에 관계없이 본 발명에 적용될 수 있다.

이러한 전지셀은 노트북 본체에 삽입 및 탈리 방식으로 장착될 수 있다.

구체적으로, 상기 전지셀이 노트북 본체에 탑재될 수 있도록 적어도 일측이 개방되어 있는 트레이 부재와, 전지셀이 탑재된 상기 트레이 부재가 유입되어 수납되고 필요에 따라 탈리될 수 있도록 노트북 컴퓨터 본체에 설치되는 내장 부재를 추가로 포함할 수 있다.

따라서, 상기 트레이 부재에 전지셀을 탑재한 후 내장 부재 방향으로 트레이 부재를 밀어 넣는 간단한 작업으로 노트북 컴퓨터에 대한 전지셀의 장착을 수행할 수 있으며, 필요에 따라 전지셀을 분리하고자 할 때에는 상기의 반대 과정으로 전지셀의 탈착을 수행할 수 있으므로, 노트북 컴퓨터에서 전지셀의 삽입 및 탈리를 용이하게 수행할 수 있다.

한편, 상기 보호회로모듈 또한 노트북 본체에 삽입 및 탈리 방식으로 장착될 수 있다. 따라서, 보호회로모듈의 불량이 발생할 경우, 상기 보호회로모듈만 교체하면 되므로, 제조 비용을 크게 절감할 수 있다.

상기 보호회로모듈은 전지셀의 작동을 제어하는 보호회로를 포함하고 있을 수 있으며, 예를 들어, 과방전, 과충전, 과전류 등으로부터 전지 셀을 보호하기 위한 보호회로, 퓨즈, 바이메탈 등으로 다양하게 구성될 수 있다.

상기 보호회로모듈과 노트북 본체의 연결은 전기적, 기계적 접속이 용이한 구조라면 그 구조와 형태가 특별히 제한되지는 않으나, 바람직하게는 상기 보호회로모듈의 단부에 접속용 단자를 포함하고 있고, 노트북 본체에는 상기 접속용 단자가 삽입될 수 있는 슬릿이 형성되어 있는 구조일 수 있다.

본 발명은 또한 상기 노트북 컴퓨터의 작동 방법을 제공한다.

구체적으로, 노트북 본체에 전지셀을 장착하는 단계;

노트북 본체의 제어부는 상기 전지셀의 제품 일련번호에 따라 데이터베이스에 저장되어 있는 전지셀의 용량을 확인하는 단계; 및

확인된 전지셀에 대응하는 보호회로모듈 및 노트북 컴퓨터의 환경을 설정하는 단계;

를 포함하는 것으로 구성된 작동 방법을 제공한다.

따라서, 상기 노트북 본체에 삽입되는 전지셀의 용량에 따라 상기 제어부는 기 삽입되어 있는 보호회로모듈 및 노트북 컴퓨터의 환경을 설정하게 되므로, 필요에 따라 다양한 전지셀의 용량을 사용할 수 있고, 보호회로모듈의 불량 발생시 상기 보호회로모듈만 교체할 수 있으므로, 제조비용을 크게 절감시킬 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 노트북 컴퓨터는, 보호회로모듈 및 전지셀 각각을 노트북에 탈착함으로써, 보호회로의 불량 발생시 상기 보호회로만을 교체함으로써 제조비용을 크게 절감시킬 수 있고, 필요에 따라 다양한 전지셀의 용량을 부여함으로써, 소비자의 선택에 따라 유연하게 노트북 컴퓨터의 환경을 설정할 수 있다.

도 1은 조립이 완성된 상태의 전지팩의 모식도이다;
도 2는 도 1의 전지팩에서 전지 케이스가 생략된 모식도이다;
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 노트북 컴퓨터의 구성에 대한 모식적인 블록도이다;
도 4는 도 1의 노트북 컴퓨터의 하나의 예시적인 작동 순서도이다;
도 5는 도 1은 본 발명의 실시예에 따른 노트북 컴퓨터의 사시도이다.

이하에서는, 본 발명의 실시예에 따른 도면을 참조하여 설명하지만, 이는 본 발명의 더욱 용이한 이해를 위한 것으로, 본 발명의 범주가 그것에 의해 한정되는 것은 아니다.

도 3에는 본 발명에 따른 노트북 컴퓨터의 하나의 예시적인 구성이 모식적으로 도시되어 있다. 이해를 편의를 위하여, 디바이스 본체와 전지의 기타 많은 구성요소들을 대폭 생략하였다.

도 3을 참조하면, 노트북 컴퓨터(200)은, 노트북 본체(300), 디스플레이부(400) 및 입력부(500)로 구성되어 있고, 노트북 본체(300)는 보호회로모듈(310), 제어부(320) 및 전지셀(330)을 포함하고 있다.

도 3은 노트북 본체(300)에 보호회로모듈(310) 및 전지셀(330)이 장착된 상태(전기적으로 연결된 상태)를 보여주고 있다.

보호회로모듈(310)은 전지셀(330)의 용량을 식별하기 위한 정보가 저장되어 있는 데이터베이스(315)를 포함하고 있다. 보호회로모듈(310)의 데이터베이스(315)는 마이크로 칩의 형태로 보호회로 기판상의 회로로서 포함될 수도 있다.

제어부(320)는 전지셀(330)과 보호회로모듈(310) 사이의 정보 송수신과 노트북 컴퓨터(200)의 작동 및 환경 설정을 제어한다. 제어부(320)는 보호회로모듈(310)의 데이터베이스(315)에서 전지셀(330)의 용량을 확인한 후 이를 사용자에게 보여주기 위하여 디스플레이부(400)의 작동을 제어한다. 디스플레이부(400)를 통해 디스플레이 되는 내용은 영상 정보, 음향 정보 등 다양할 수 있다. 제어부(320)는 별도의 마이크로 칩의 형태로 노트북 본체(300)에 별도로 장착되거나 노트북 본체(300)의 기존 하드웨어에 소프트웨어로서 내장될 수 있다.

전지셀(330)은 다양한 용량의 리튬 이차전지를 사용할 수 있다.

본 발명의 효과를 저해하지 않는 범위에서 기타의 구성요소들이 부가되거나 상기 구성의 일부가 변형될 수도 있으며, 이들은 모두 본 발명의 범주에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

도 4에는 도 3의 노트북 컴퓨터의 하나의 예시적인 작동 순서도가 도시되어 있다.

도 3에서와 같이, 노트북 본체에 보호회로모듈이 장착된 상태에서, 전지셀을 삽입한다(S100). 제어부는 전지셀에 포함되어 있는 제품 일련번호를 노트북 본체로 송부하고(S110), 데이터베이스에 저장되어 있는 전지셀의 용량을 확인한다(S120). 확인 결과, 일치하는 정보가 확인되면, 전지셀의 용량에 따른 보호회로모듈 및 노트북 컴퓨터의 환경설정을 명령한다(S130). 반면에, 전지셀의 용량이 확인되지 않으면, (일정한 시간의 경과에도 불구하고 답신 신호를 받을 수 없는 경우도 포함), 디스플레이를 통해 사용자에게 알린다(S140).

도 5에는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 노트북 컴퓨터의 사시도가 모식적으로 도시되어 있다.

도 5를 도 3과 함께 참조하면, 노트북 컴퓨터(200)는 각종 제어 및 저장장치를 내부에 포함하고 있고 상면에 키보드(500) 및 터치 패드(510)가 설치되어 있는 노트북 본체 (300)와, 노트북 본체(300)의 일측에 경첩식으로 결합되어 있는 액정 디스플레이(400)로 이루어져 있다. 액정 디스플레이(400)는 회전 각도에 따라 노트북 본체(300)의 상면을 완전히 덮을 수 있고, 작동시에는 도면에서와 같이 소정의 각도로 펼칠 수 있다.

노트북 본체(300)의 외주면 중 전면에는 전지셀(330)이 탑재될 수 있도록 상면과 전면이 개방되어 있는 트레이 부재(350)와, 전지셀(330)이 탑재된 트레이 부재(350)가 유입되어 수납되고 탈리될 수 있도록 노트북 본체(300)의 내부에 설치되는 내장 부재(360)로 이루어져 있다.

도 6에는 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 보호회로 모듈의 구조에 대한 모식도가 도시되어 있다.

도 6을 도 5와 함께 참조하면, 보호회로모듈(310)의 판상의 보호회로 기판(311)에는 상단에 접속용 단자(312)가 형성되어 있고, 과충전, 과방전, 과전류 등을 제어하는 보호회로(도시하지 않음)가 인쇄되어 있으며, 각종 안전소자들(316)이 탑재되어 있다. 또한, 노트북 본체(300)에는 보호회로모듈(310)의 접속용 단자(312)가 삽입될 수 있는 슬릿(도시하지 않음)이 형성되어 있으므로 보호회로모듈(310)의 장착할 수 있다.

이상 본 발명의 실시예에 따른 도면을 참조하여 설명하였지만, 본 발명이 속한 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기 내용을 바탕으로 본 발명의 범주 내에서 다양한 응용 및 변형을 행하는 것이 가능할 것이다.

Claims (8)

1. 보호회로모듈 및 전지셀을 노트북 본체에 탈착할 수 있는 노트북 컴퓨터로서,
   제품 일련번호를 포함하고 있고 노트북 본체에 대해 탈착 가능한 전지셀;
   상기 전지셀의 용량 확인을 위한 정보가 저장되어 있는 데이터베이스를 포함하고 있고 노트북 본체에 대해 탈착 가능한 보호회로모듈;
   상기 전지셀과 보호회로모듈 사이의 정보 송수신과 전지셀의 용량에 따라 보호회로모듈과 노트북 컴퓨터의 환경을 설정하는 제어부;
   를 포함하는 것으로 구성된 노트북 컴퓨터.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 전지셀은 리튬 이차전지인 것을 특징으로 하는 노트북 컴퓨터.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 전지셀은 노트북 본체에 삽입 및 탈리 방식으로 장착되는 것을 특징으로 하는 노트북 컴퓨터.
4. 제 3 항에 있어서, 상기 전지셀이 노트북 본체에 탑재될 수 있도록 적어도 일측이 개방되어 있는 트레이 부재와, 전지셀이 탑재된 상기 트레이 부재가 유입되어 수납되고 필요에 따라 탈리될 수 있도록 노트북 본체에 설치되는 내장 부재를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 노트북 컴퓨터.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 보호회로모듈은 노트북 본체에 삽입 및 탈리 방식으로 장착되는 것을 특징으로 하는 노트북 컴퓨터.
6. 제 5 항에 있어서, 상기 보호회로모듈은 전지셀의 작동을 제어하는 보호회로를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 노트북 컴퓨터.
7. 제 6 항에 있어서, 상기 보호회로모듈은 단부에 접속용 단자를 포함하고 있고, 노트북 본체에는 상기 접속용 단자가 삽입될 수 있는 슬릿이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 노트북 컴퓨터.
8. 제 1 항에 따른 노트북 컴퓨터의 작동 방법으로서,
   노트북 본체에 전지셀을 장착하는 단계;
   노트북 본체의 제어부는 상기 전지셀의 제품 일련번호에 따라 데이터베이스에 저장되어 있는 전지셀의 용량을 확인하는 단계; 및
   확인된 전지셀에 대응하는 보호회로모듈 및 노트북 컴퓨터의 환경을 설정하는 단계;
   를 포함하는 것으로 구성된 작동 방법.

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