KR20160041564A - 휴대용 보조 배터리 및 그 제어 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 스마트 기기용 보조 배터리에 관한 것으로, 배터리 충전 및 방전에 대한 상태 감시 및 표시, 제어하는 방법에 관한 것이다.
이를 위하여, 충/방전 시에 충/방전 상태를 각각 감시할 수 있는 수단 및 외부 환경을 감시할 수 있는 수단을 구비하고, 이를 통해 습득한 자료를 통해 보조 배터리를 안전하게 제어 및 감시하고 이를 표시 장치와 스마트폰 애플리케이션 등으로 사용자에게 알릴 수 있도록 구성한 것이다.
따라서, 배터리의 상태를 사용자가 용이하게 인지하게 함으로서, 보다 안전하고 편리한 사용이 가능한 것이다.

Description

스마트 기기용 보조 배터리 및 그 제어 방법 {A PORTABLE BATTERY AND ITS CONTROL METHOD}
본 발명은 스마트 기기용 보조 배터리에 관한 것으로, 배터리 충전 및 방전에 대한 상태 감시 및 표시, 제어하는 방법에 관한 것이다.
보조 배터리는 리튬 계열의 배터리를 내장하고 자체의 충전 기능과 배터리를 통하여 외부의 기기를 충전할 수 있는 기능을 가진 장치인데, 스마트기기 등의 휴대용 장치 사용이 증가함에 따라 그 사용량이 증가하고 있다. 보조 배터리의 사용량이 증가함과 동시에 제품의 안정성에 대한 필요성도 증가하고 있다. 보조 배터리에서 사용하는 리튬 이온 배터리는 에너지 밀도가 높고 메모리 효과가 없으며 무 부하 시의 자연 방전율이 낮은 등의 많은 장점 때문에 시중의 휴대용 기기 등에 많이 사용되고 있다. 그러나 리튬 이온 배터리는 과충전이나 열, 압력 등 부주의나 잘못된 사용으로 폭발하거나 화재가 발생하는 원인이 되기도 한다. 또한 검증되지 않은 무분별한 충전기를 사용하여 기기 고장 또는 충전기가 파손되어 화재가 발생하는 원인이 되기도 한다.
본 발명은 이러한 보조 배터리의 안전성 문제를 해결하기 위하여 감시 및 제어에 대한 소프트웨어와 하드웨어적인 방법을 제시하고자 한다. 또한 제어에 있어서 스마트폰 애플리케이션을 활용하여 보조 배터리의 상태를 점검하고 제어할 수 있는 방법을 제공하고자 한다.
상기한 기술적 과제들의 일부를 달성하기 위한 본 발명의 구체화에 따라, 본 발명에 따른 보조 배터리의 관리 및 제어의 방법에 관한 것으로, 본 발명에 따른 보조 배터리는, 구동 가능하며, 적어도 하나 이상의 리튬 이온 또는 리튬 폴리머 배터리 및 이와 일체형 또는 분리형으로 구성된 보호회로를 포함한 배터리 팩 모듈과; 이를 외부 충전기로부터 충전하기 위한 충전 회로 부 및 충전 전압 및 전류를 감시할 수 있는 전압 센서 및 전류 센서를 포함한 충전부와; 외부 스마트 기기에 전원을 공급하기 위한 전원 출력 회로 및 출력 전압 및 출력 전류를 감시하기 위한 전압 센서 및 전류 센서를 포함한 전원 출력 부; 주변 온도 및 습도를 측정할 수 있도록 온도 센서 및 습도 센서를 포함한 외부 센서 부; 상기 보조 배터리를 감시하고 제어하기 위한 마이크로프로세서 및 디스플레이 및 스위치를 포함한 제어부를 구비할 수 있다.
또한, 상기 보조 배터리는 기기의 상태를 표시할 수 있는 표시부와; 스마트 기기와 데이터 통신을 할 수 있는 USB 통신부와; 이를 이용하여 스마트 기기에서 상기 보조 배터리를 감시 및 제어할 수 있는 애플리케이션을 구비할 수 있다.
본 발명에 따르면, 상태를 감시할 수 있는 센서를 구비한 보조 배터리와 스마트폰 용 애플리케이션을 통해 상태 측정 및 제어 수단을 제공함으로써 보조 배터리를 안전하게 사용할 수 있는 효과가 있다.
제 1 도는 본 발명에 따른 보조 배터리의 주요 구성 블록도.
제 2 도는 본 발명의 보조 배터리의 프로그램 흐름을 설명한 블록도.
제 3 도는 본 발명에 따른 보조 배터리의 상태 표시에 대한 예시도.
이하, 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명은 스마트 기기용 보조 배터리를 더 안전하고 편리하게 사용할 수 있도록 한 것이다.
즉, 본 발명은 도 1 내지, 도 2 에 도시된 바와 같이 보조 배터리에 있어서, 외부와 내부의 상태를 판단할 수 있는 다수의 센서를 구비하고 이를 통해 상황을 판단하여 이를 동작에 반영하도록 하며, 통신 부(50)을 통하여 스마트 기기(120)와 애플리케이션 연동 또는 표시부(60)에 이러한 상황을 표현하도록 하는 것이다.
여기서 다수의 센서는 충전부(10)에 구비되는 전류 및 전압 센서와, 전원 출력 부(30)에 구비되는 전류 및 전압 센서와, 외부 센서 부(70)에 구비되는 주변 온도 센서와 주변 습도 센서로 구성하여 실시할 수 있는 것이다.
상기 다수의 센서로부터 수집된 자료는 전류 변화 요인(230) 및 충전 알고리즘 진행(250)에 필요한 정보를 제공하고 이를 통하여 전류 증감(240)을 통해 최대 충/방전 전류 설정(220)을 결정하거나, 충/방전 종료(260) 상황인지 판단한다.
상기한 내용으로 제어 예를 들면, 배터리 충전 시 전류를 서서히 증가시키며, 전압 강하량을 측정하여 전압 강하량이 일정량 이상 감소하면 충전기의 용량 한계치라고 판단하여, 그 전류량을 최대 충전 전류로 설정할 수 있는 것이다. 또한, 무더운 여름 차 안에서 스마트 기기를 충전 중인 채로 오랫동안 자리를 비운다거나 또는 침수되었을 때 등 위험한 상황에서 기기를 완전히 배터리로부터 차단하도록 하거나 주변 온도와 습도에 따른 환경에 따라 적절히 충/방전 전류를 조절하도록 실시할 수 있는 것이다.
또한, 통신 부(50)을 통하여 상기 스마트 기기(120)와 연동하여 사용할 충전기의 전압 전류 사양에 따라 충/방전 전류를 수동으로 설정하거나, 배터리의 누적 충전 시간, 배터리의 누적 방전 시간을 통하여 예상 수명을 도시하는 등, 세부적인 상황을 보여주고 제어할 수 있도록 실시할 수 있는 것이다.
한편, 본 발명의 실시에 있어서, 도 3에 도시된 바와 같이 L E D로 구성한 링 형태의 디스플레이를 구현하여, L E D의 시계 방향의 진행에 따라 배터리 잔량이 25% (300), 50% (310), 75% (320), 100% (330) 남아있음을 표현할 수 있으며, 빛의 농도 또는 색상의 변화(340), (350), (360)에 따라 충전 및 방전 전류량을 시각적으로 표시할 수 있도록 하는 것이다.
100: 보조 배터리 본체
10: 충전부
20: 배터리 팩
30: 전원 출력 부
40: 마이크로 프로세서 포함된 제어부
50: U S B 통신부
60: L E D 표시부
70: 외부 센서부
110: 월 어댑터 등 스마트 폰 충전기
120: 스마트 폰 등 스마트 기기
300: L E D 링 디스플레이 예시 1: 배터리 잔량 25%
310: L E D 링 디스플레이 예시 2: 배터리 잔량 50%
320: L E D 링 디스플레이 예시 3: 배터리 잔량 75%
330: L E D 링 디스플레이 예시 4: 배터리 잔량 100%
340: L E D 링 디스플레이 예시 5: 충/방전 전류량 최소 수준
350: L E D 링 디스플레이 예시 6: 충/방전 전류량 중간 수준
360: L E D 링 디스플레이 예시 7: 충/방전 전류량 최대 수준

Claims (6)

  1. 보조 배터리에 있어서;
    충전기(110)로부터 입력되는 전압과 전류를 감지하는 전압/전류 센서가 포함된 충전부(10), 배터리 팩 모듈(20)로부터 출력되어 스마트 기기(120) 등의 부하에 걸리는 전압과 전류를 감지하는 전압/전류 센서가 포함된 전원 출력 부(30), 외부 환경 감지 수단이 포함된 외부 센서 부(70), 상기 감지 수단들로부터 입력된 자료를 활용하여 제어 및 알림을 수행하는 제어부(40)로 구성하며;
    상기 외부 환경 감지 수단은 수분 감지 센서와 습도 센서, 온도 센서로 구성한 것을 특징으로 하는 보조 배터리.
  2. 제 1 항에 있어서;
    상기 제어부(40)로부터 넘겨받은 충전 및 방전 상태와 배터리 방전량 등의 알림 자료를 색상이나 빛의 농도 등 시각적으로 표시할 수 있도록 다수의 L E D로 구성된 링 형태의 디스플레이를 보조 배터리(100) 몸체에 구성한 보조 배터리.
  3. 제 1 항에 있어서;
    상기 제어부(40)로부터 넘겨받은 충전 및 방전 상태와 배터리 방전량 등의 알림 자료를 기호나 아이콘, 그래프 또는 수치 등으로 표현할 수 있도록 다수의 L E D를 격자 형태로 배치한 도트 매트릭스 구조의 디스플레이를 보조 배터리(100) 몸체에 구성한 보조 배터리.
  4. 제 1 항에 있어서;
    상기 제어부(40)로부터 알림 자료를 넘겨받아 스마트 기기(120)와 통신하는 U S B 통신부(50)를 포함하는 보조 배터리.
  5. 제 4 항에 있어서;
    상기 통신부(50)와 통신하여 사용자에게 제어 및 감시 수단을 제공하는 스마트 폰 용 애플리케이션을 구비한 보조 배터리
  6. 보조 배터리에 있어서;
    충전기(110)로부터 입력되는 전압과 전류를 감지하는 전압/전류 센서가 포함된 충전부(10), 배터리 팩 모듈(20)로부터 출력되어 스마트 기기(120) 등의 부하에 걸리는 전압과 전류를 감지하는 전압/전류 센서가 포함된 전원 출력 부(30), 습도 센서 및 온도 센서 등 외부 환경 감지 수단이 포함된 외부 센서 부(70)로부터 입력된 충/방전 전류 변화 요인들을 감시하고 이를 활용하여 상기 보조 배터리(100)를 제어하고 감시하는 것을 특징으로 하는 보조 배터리.
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