KR20180122422A - 배터리 보호 보드, 배터리 및 이동 단말기 - Google Patents
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Abstract
본 발명의 실시예들은 배터리 보호 보드, 배터리 및 이동 단말기를 제공한다. 배터리 보호 보드는 보호 회로 및 검출 회로를 포함한다. 보호 회로는 이동 단말기의 배터리의 충전 및 방전 회로에 연결되도록 구성된다. 검출 회로는 보호 회로의 적어도 일부에 연결되고, 보호 회로의 적어도 일부의 임피던스에 의해 발생되는 전압 강하를 검출하고 배터리의 충전 및 방전 프로세스 동안에 보호 회로의 적어도 일부의 임피던스 및 전압 강하에 따라 충전 및 방전 회로의 방전 전류 또는 충전 전류를 결정하도록 구성된다.
Description
본 발명의 실시예들은 이동 단말기에 관한 것으로, 특히 배터리 보호 보드, 배터리 및 이동 단말기에 관한 것이다.
이동 통신의 빠른 발전에 따라, 이동 단말기의 처리 및 계산 능력이 증대되었다. 한편, 이동 단말기의 소비 전력은 이에 따라 증가하게 되었다. 또한, 배터리 수명을 보장하기 위하여 이동 단말기의 배터리 용량 또한 증가되었다. 결과적으로, 다양한 고속 충전 기술들이 대용량 배터리를 빠르게 충전하기 위해 부각된다.
한편, 과충전, 과방전 및 단락과 같은 현상은 배터리 수명을 심각하게 손상시키며, 심지어 사용자의 안전을 위협한다. 배터리에는 일반적으로 이러한 현상을 피하기 위해 배터리 보호 보드가 구비되고 그리고 배터리는 배터리의 충전 및 방전 프로세스에 대한 보안 보호를 제공한다.
본 개시의 실시예는 배터리 보호 보드, 배터리 및 이동 단말기를 제공한다.
본 개시의 일 실시예에 따른 배터리 보호 보드는 보호 회로 및 검출 회로를 포함한다. 상기 보호 회로는 이동 단말기의 배터리의 충전 및 방전 회로에 연결되도록 구성된다. 상기 검출 회로는 상기 보호 회로의 적어도 일부에 연결되고, 상기 보호 회로의 적어도 일부의 임피던스에 의해 발생된 제1 전압 강하를 검출하고, 그리고 상기 배터리의 충전 및 방전 프로세스 동안에 상기 보호 회로의 상기 적어도 일부의 상기 임피던스 및 상기 제1 전압 강하에 따라 상기 충전 및 방전 회로의 방전 전류 또는 충전 전류를 결정하도록 구성된다.
본 개시의 일 실시예에 따른 배터리는 충전 및 방전 회로, 셀 및 상술한 상기 배터리 보호 보드를 포함한다. 상기 셀은 상기 충전 및 방전 회로에 연결된다. 상기 배터리 보호 보드는 상기 셀과 연결된다.
본 개시의 일 실시예에 따른 이동 단말기는 상술한 상기 배터리 및 충전 인터페이스를 포함한다. 상기 배터리는 상기 충전 인터페이스에 연결된다.
적어도 하나의 실시예에서, 상기 검출 회로는 상기 충전 전류 또는 방전 전류에 따라 상기 배터리의 상기 충전 및 방전 프로세스가 비정상적인지 여부를 결정하도록 추가적으로 구성된다. 상기 보호 회로는 상기 충전 및 방전 프로세스가 비정상적인 경우에 상기 충전 및 방전 회로를 턴 오프(turn off)하는 것을 제어하도록 구성된다.
적어도 하나의 실시예에서, 상기 검출 회로는 추가적으로 상기 배터리 보호 보드의 온도를 검출하고, 상기 배터리 보호 보드의 상기 온도 및 상기 임피던스와 온도 간의 미리 저장된 대응관계에 따라 상기 보호 회로의 상기 적어도 일부의 상기 임피던스를 결정하도록 추가로 구성된다.
적어도 하나의 실시예에서, 상기 보호 회로는 제1 보호 회로 및 적어도 하나의 제2 보호 회로를 포함한다. 상기 검출 회로는 제1 검출 회로 및 적어도 하나의 제2 검출 회로를 포함한다. 상기 제1 보호 회로는 상기 제1 검출 회로의 검출 결과에 기초하여 상기 충전 및 방전 회로를 턴 오프하는 것을 제어하도록 구성된다. 상기 제2 보호 회로는, 상기 제1 보호 회로가 고장난 경우, 대응하는 제2 검출 회로의 검출 결과에 기초하여 상기 충전 및 방전 회로를 턴 오프하는 것을 제어하도록 구성된다.
적어도 하나의 실시예에서, 상기 제1 보호 회로는 상기 이동 단말기의 배터리 전압을 검출하도록 추가적으로 구성된다. 상기 제2 보호 회로는 상기 이동 단말기의 셀 전압을 검출하도록 추가적으로 구성된다.
적어도 하나의 실시예에서, 상기 보호 회로는 상기 제1 보호 회로 및 하나의 제2 보호 회로를 포함한다. 상기 검출 회로는 상기 제1 검출 회로 및 하나의 제2 검출 회로를 포함한다. 상기 제1 보호 회로는 상기 제2 보호 회로에 직렬로 연결된다. 상기 제1 보호 회로의 적어도 일부는 제1 검출 단자 및 제2 검출 단자를 가진다. 상기 제2 보호 회로의 적어도 일부는 제3 검출 단자 및 제4 검출 단자를 가진다. 상기 제2 검출 단자는 상기 제3 검출 단자에 인접한다.
상기 제1 검출 회로의 제1 단자는 상기 제1 검출 단자에 연결되고, 상기 제1 검출 회로의 제2 단자는 상기 제2 검출 단자에 연결되고, 상기 제2 검출 회로의 제1 단자는 상기 제3 검출 단자에 연결되고, 상기 제2 검출 회로의 제2 단자는 제4 검출 단자에 연결된다.
상기 제1 검출 회로의 제1 단자는 상기 제1 검출 단자에 연결되고, 상기 제1 검출 회로의 제2 단자는 상기 제2 검출 단자에 연결되고, 상기 제2 검출 회로의 제1 단자는 상기 제1 검출 단자에 연결되고, 상기 제2 검출 회로의 제2 단자는 상기 제4 검출 단자에 연결된다.
상기 제1 검출 회로의 제1 단자는 상기 제1 검출 단자에 연결되고, 상기 제1 검출 회로의 제2 단자는 상기 제4 검출 단자에 연결되고, 상기 제2 검출 회로의 제1 단자는 상기 제3 검출 단자에 연결되고, 상기 제2 검출 회로의 제2 단자는 상기 제4 검출 단자에 연결된다.
상기 제1 검출 회로의 제1 단자는 상기 제1 검출 단자에 연결되고, 상기 제1 검출 회로의 제2 단자는 상기 제4 검출 단자에 연결되고, 상기 제2 검출 회로의 제1 단자는 상기 제1 검출 단자에 연결되고, 상기 제2 검출 회로의 제2 단자는 상기 제4 검출 단자에 연결된다.
적어도 하나의 실시예에서, 상기 보호 회로의 상기 적어도 일부는 임피던스 설계된 구리 배선을 포함한다.
적어도 하나의 실시예에서, 상기 배터리 보호 보드는 제1 온도 검출 회로를 더 포함한다. 상기 제1 온도 검출 회로는 상기 배터리 보호 보드 상의 서미스터(thermistor)에 연결되고, 상기 서미스터를 통해 상기 이동 단말기의 셀 온도를 검출하도록 구성된다. 상기 서미스터 아래의 영역은 중공형(hollow)이고, 상기 제1 온도 검출 회로의 접지 와이어는 상기 배터리 보호 보드의 주 접지 와이어에 직접 연결된다.
적어도 하나의 실시예에서, 상기 서미스터는 상기 배터리 보호 보드의 에지(edge) 주변에 구성된다.
적어도 하나의 실시예에서, 상기 서미스터는 부 온도 계수 레지스터(negative temperature coefficient resistor)를 포함한다.
적어도 하나의 실시예에서, 상기 배터리 보호 보드는 배터리 전압계를 더 포함한다. 상기 배터리 전압계는 상기 배터리 보호 보드 내의 전류 센싱 컴포넌트(current sensing component)에 연결되고, 상기 전류 센싱 컴포넌트의 제2 전압 강하를 검출하고, 상기 배터리의 상기 충전 및 방전 프로세스 동안에 상기 제2 전압 강하에 따라 상기 배터리의 전하량을 결정하도록 구성된다.
적어도 하나의 실시예에서, 상기 전류 센싱 컴포넌트는 상기 충전 및 방전 회로에서의 한 가닥의 와이어를 포함한다. 한 가닥의 와이어는 상기 한 가닥의 와이어의 임피던스에 대한 온도 변화의 영향을 보상하기 위해서 전자 온도 보상 컴포넌트(electronic temperature compensation component)와 병렬로 연결된다.
적어도 하나의 실시예에서, 상기 전자 온도 보상 컴포넌트는 부 온도 계수 레지스터를 포함한다.
적어도 하나의 실시예에서, 한 가닥의 와이어는 상기 배터리 보호 보드에서 임피던스 설계된 배선(impedance-designed wiring)을 포함한다.
적어도 하나의 실시예에서, 상기 전류 센싱 컴포넌트는 상기 충전 및 방전 회로에서 한 가닥의 와이어를 포함한다. 상기 배터리 보호 보드는 방열판(a heat dissipation plate)을 더 포함한다. 한 가닥의 와이어는 상기 배터리 보호 보드의 제1 윈도우 영역(window area)에 위치하고, 상기 방열판의 제1 단자는 절연하는 열 전도성 물질(insulating thermal conductive material)을 통해 상기 제1 윈도우 영역에 연결되고, 상기 방열판의 제2 단자는 상기 배터리 보호 보드의 제2 윈도우 영역에 연결되고, 상기 방열판은 상기 제1 윈도우 영역의 열을 상기 제2 윈도우 영역으로 전도시키도록 구성된다.
적어도 하나의 실시예에서, 상기 방열판은 상기 제2 윈도우 영역에 위치한다.
적어도 하나의 실시예에서, 상기 제2 윈도우 영역에서 발생된 열량은 상기 배터리 보호 보드의 작동 프로세스 동안에 상기 제1 윈도우 영역에서 발생된 열량보다 적다.
적어도 하나의 실시예에서, 상기 전류 감지 컴포넌트는 상기 충전 및 방전 회로의 제1 위치와 제2 위치 사이의 와이어를 포함하고, 상기 제1 위치는 상기 배터리 보호 보드에 위치하고, 상기 제2 위치는 상기 이동 단말기의 메인 보드에 위치한다.
적어도 하나의 실시예에서, 상기 배터리 전압계는 상기 배터리 보호 보드와 상기 메인 보드 사이에서의 커넥터(connector)를 통해 제2 위치에 연결된다.
적어도 하나의 실시예에서, 상기 전류 센싱 컴포넌트는 상기 보호 회로 내에 스위치를 포함한다.
적어도 하나의 실시예에서, 상기 배터리 보호 보드는 상기 배터리 보호 보드의 온도를 검출하도록 구성된 제2 온도 검출 회로를 더 포함한다. 상기 배터리 전압계는 상기 제2 온도 검출 회로에 연결되고, 상기 전류 센싱 컴포넌트의 상기 임피던스와 상기 온도 사이의 대응관계 및 상기 제2 온도 검출 회로에 의해 검출된 상기 온도에 따라 현재 온도에서 상기 전류 센싱 컴포넌트의 임피던스를 결정하고, 상기 제2 전압 강하 및 상기 현재 온도에서 상기 전류 센싱 컴포넌트의 상기 임피던스에 따라 상기 전류 센싱 컴포넌트를 통해 흐르는 전류를 결정하고, 그리고 상기 전류 센싱 컴포넌트를 통해 흐르는 상기 전류에 따라 상기 배터리의 상기 전하량을 결정하도록 구성된다.
적어도 하나의 실시예에서, 상기 제2 온도 검출 회로는 상기 배터리 전압계에 집적(integrated)된다.
적어도 하나의 실시예에서, 상기 충전 및 방전 회로의 배선의 적어도 일부는 상기 배터리 보호 보드의 표층에 형성되고, 윈도윙(windowing)에 의해 노출된다.
적어도 하나의 실시예에서, 전도성 시트(a conductive sheet)는 상기 배터리 보호 보드의 상기 표층에 제공되고, 상기 전도성 시트는 상기 충전 및 방전 회로의 상기 배선에 전기적으로 연결된다.
적어도 하나의 실시예에서, 상기 전도성 시트는 상기 배터리 보호 보드의 상기 표층과 수직하는 방향으로 상기 배터리 보호 보드의 외부로 연장된다.
적어도 하나의 실시예에서, 상기 전도성 시트의 형상은 상기 충전 및 방전 회로의 배선의 형상과 동일하다.
적어도 하나의 실시예에서, 상기 보호 회로는 상기 배터리 전압계와 집적된다.
적어도 하나의 실시예에서, 상기 보호 회로는 백투백(back-to-back)으로 제공되는 2개의 전계 효과 트랜지스터들(field-effect transistors)을 포함한다.
적어도 하나의 실시예에서, 상기 보호 회로는: 상기 충전 및 방전 회로에 배치된 전계 효과 트랜지스터; 및 상기 전계 효과 트랜지스터에 연결되고, 상기 전계 효과 트랜지스터를 통해 상기 충전 및 방전 회로를 턴 온 또는 턴 오프 하는 것을 제어하는 제어부를 포함한다.
적어도 하나의 실시예에서, 상기 제2 보호 회로는 상기 충전 및 방전 회로에 연결되고, 상기 제2 보호 회로를 퓨즈를 포함한다.
적어도 하나의 실시예에서, 상기 이동 단말기는 제1 충전 모드 및 제2 충전 모드를 지원하고, 상기 제2 충전 모드의 충전 속도는 상기 제1 충전 모드의 충전 속도보다 빠르다.
적어도 하나의 실시예에서, 상기 제2 충전 모드의 충전 전류는 상기 제1 충전 모드의 충전 전류보다 크다.
적어도 하나의 실시예에서, 상기 제2 충전 모드의 충전 전압은 상기 제1 충전 모드의 충전 전압보다 크다.
적어도 하나의 실시예에서, 상기 이동 단말기는 상기 제2 충전 모드 하에서 상기 충전 인터페이스를 통해 어댑터와 양방향 통신을 수행하도록 구성된다.
본 개시의 실시예들의 기술적 해결책들을 보다 명확하게 하기 위해, 본 개시의 실시예들의 설명에 사용되고 첨부된 도면을 이하에서 간략하게 설명한다. 명백하게, 설명되는 도면은 단지 본 개시의 일부 실시예에 불과하다. 당업자에게, 창조적인 작업없이 이들 도면을 기초로 다른 도면을 얻을 수 있을 것이다.
도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 검출 회로의 제어 칩을 도시한 개략도이다.
도 2는 본 개시의 일 실시예에 따른 보호 회로를 도시한 개략도이다.
도 3은 본 개시의 일 실시예에 따른 배터리 보호 보드의 개략도이다.
도 4는 본 개시의 일 실시예에 따른 배터리 보호 보드의 개략도이다.
도 5는 본 개시의 일 실시예에 따른 배터리 보호 보드의 개략도이다.
도 6은 본 개시의 일 실시예에 따른 배터리 보호 보드의 개략도이다.
도 7은 본 개시의 일 실시예에 따른 배터리 보호 보드의 개략도이다.
도 8은 본 개시의 일 실시예에 따른 배터리 보호 보드를 도시한 개략도이다.
도 9는 본 개시의 일 실시예에 따른 배터리 보호 보드의 개략도이다.
도 10은 본 개시의 일 실시예에 따른 배터리 보호 보드의 개략도이다.
도 11은 본 개시의 일 실시예에 따른 배터리 보호 보드의 개략도이다.
도 12는 본 개시의 일 실시예에 따른 배터리 보호 보드의 개략도이다.
도 13은 본 개시의 일 실시예에 따른 배터리 보호 보드의 개략도이다.
도 14는 본 개시의 일 실시예에 따른 배터리 보호 보드의 개략도이다.
도 15는 본 개시의 일 실시예에 따른 배터리 전압계의 연결을 도시한 개략도이다.
도 16은 본 개시의 일 실시예에 따른 배터리 보호 보드의 개략도이다.
도 17은 본 개시의 일 실시예에 따른 배터리 보호 보드의 개략도이다.
도 18은 본 개시의 일 실시예에 따른 배터리 보호 보드의 개략도이다.
도 19는 본 개시의 일 실시예에 따른 배터리를 도시한 블록도이다.
도 20은 본 개시의 일 실시예에 따른 이동 단말기의 블록도이다.
도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 검출 회로의 제어 칩을 도시한 개략도이다.
도 2는 본 개시의 일 실시예에 따른 보호 회로를 도시한 개략도이다.
도 3은 본 개시의 일 실시예에 따른 배터리 보호 보드의 개략도이다.
도 4는 본 개시의 일 실시예에 따른 배터리 보호 보드의 개략도이다.
도 5는 본 개시의 일 실시예에 따른 배터리 보호 보드의 개략도이다.
도 6은 본 개시의 일 실시예에 따른 배터리 보호 보드의 개략도이다.
도 7은 본 개시의 일 실시예에 따른 배터리 보호 보드의 개략도이다.
도 8은 본 개시의 일 실시예에 따른 배터리 보호 보드를 도시한 개략도이다.
도 9는 본 개시의 일 실시예에 따른 배터리 보호 보드의 개략도이다.
도 10은 본 개시의 일 실시예에 따른 배터리 보호 보드의 개략도이다.
도 11은 본 개시의 일 실시예에 따른 배터리 보호 보드의 개략도이다.
도 12는 본 개시의 일 실시예에 따른 배터리 보호 보드의 개략도이다.
도 13은 본 개시의 일 실시예에 따른 배터리 보호 보드의 개략도이다.
도 14는 본 개시의 일 실시예에 따른 배터리 보호 보드의 개략도이다.
도 15는 본 개시의 일 실시예에 따른 배터리 전압계의 연결을 도시한 개략도이다.
도 16은 본 개시의 일 실시예에 따른 배터리 보호 보드의 개략도이다.
도 17은 본 개시의 일 실시예에 따른 배터리 보호 보드의 개략도이다.
도 18은 본 개시의 일 실시예에 따른 배터리 보호 보드의 개략도이다.
도 19는 본 개시의 일 실시예에 따른 배터리를 도시한 블록도이다.
도 20은 본 개시의 일 실시예에 따른 이동 단말기의 블록도이다.
배터리 보호 보드는 일반적으로 검출 회로 및 보호 회로를 포함한다. 검출 회로는, 배터리의 충전 빛 방전 프로세스가 비정상적인지 여부를 검출하도록 구성되고 예를 들어 과충전, 과방전 또는 단락이 발생하는지 검출한다. 보호 회로는 충전 및 방전 프로세스가 비정상적인 경우에 배터리의 충전 및 방전 회로를 턴 오프(turn off)하는 것을 제어하도록 구성된다.
검출 회로는 일반적으로 전압 강하(또는 전압 차)를 검출함으로써 배터리의 충전 및 방전 프로세스가 비정상적인지 여부를 검출하도록 구성된다. 구체적으로, 관련 기술에서, 전압 강하를 검출하기 위한 특별한 임피던스 컴포넌트(special impedance component)는 일반적으로 충전 및 방전 회로에 직렬로 연결된다. 검출 회로는 임피던스 컴포넌트의 2개의 단자의 양단의 전압 강하를 검출하고 검출되는 전압 강하에 따라 배터리의 충전 및 방전 프로세스가 비정상적인지 여부를 결정하도록 구성된다. 예를 들어, 전압 강하에 따라 충전 전류 또는 방전 전류가 결정되고, 배터리의 충전 및 방전 프로세스가 비정상적인지 여부를 결정하기 위해 충전 또는 방전 전류는 임계 값과 비교된다. 배터리 보호 보드 자체에서 발생되는 열량은 크다. 임피던스 컴포넌트가 배터리 보호 보드에 끼워 지면(introduced), 배터리 보호 보드의 총 임피던스가 증가하고, P = I2R (P는 열 전력을 나타내고, I는 전류를 나타내고, 그리고 R은 임피던스를 나타냄) 공식에 따라 배터리의 보호 보드를 보다 심각하게 가열하게 된다.
배터리 보호 보드에 의해 발생되는 열량을 줄이기 위해 특별한 임피던스 컴포넌트는 배터리 보호 보드에 존재하는 임피던스 컴포넌트로 대체될 수 있다. 따라서, 특별한 임피던스 컴포넌트를 끼워 넣을 필요가 없기 때문에 배터리 보호 보드의 총 임피던스를 낮추고 배터리 보호 보드에서 발생되는 열을 줄일 수 있다.
적어도 하나의 실시예에서, 검출 회로는 충전 및 방전 프로세스 동안에 보호 회로의 적어도 일부의 임피던스에 의해 생성되는 제1 전압 강하를 검출하도록 구성된다. 즉, 특별한 임피던스 컴포넌트는 보호 회로의 적어도 일부의 임피던스로 대체될 수 있고, 이에 따라 배터리 보호 보드에 의해 발생되는 열량을 감소시킨다.
본 개시의 실시예들에 따르면, 배터리 보호 보드 내의 보호 회로들의 수 및 검출 회로들의 수는 특별히 제한되지 않는다. 적어도 하나의 실시예에서, 배터리 보호 보드는 하나의 검출 회로 및 하나의 보호 회로를 포함할 수 있다. 적어도 하나의 실시예에서, 배터리 보호 보드는 2개의 검출 회로들 및 2개의 검출 회로들과 1 대 1 대응관계를 갖는 2개의 보호 회로들 예를 들어, 하나의 제1 검출 회로 및 그에 대응하는 하나의 제1 보호 회로, 그리고 하나의 제2 검출 회로 및 그에 대응하는 하나의 제2 보호 회로를 포함할 수 있다. 적어도 하나의 실시예에서, 배터리 보호 보드는 더 많은 검출 회로들 및 더 많은 보호 회로들, 예를 들어, 하나의 제1 검출 회로 및 그에 대응하는 하나의 제1 보호 회로, 및 둘 또는 그 이상의 제2 검출 회로들 및 그에 대응하는 둘 또는 그 이상의 제2 보호 회로들을 포함할 수 있다. 이하에서는 이중 보호 메카니즘(mechanism)을 갖는 배터리 보호 보드 예를 들어 배터리 보호 보드 내의 다양한 회로를 상세하게 설명한다.
적어도 하나의 실시예에서, 이중 보호 메커니즘을 갖는 배터리 보호 보드는 제1 보호를 수행하기 위한 제1 보호 회로, 제1 보호 회로에 대응하는 제1 검출 회로, 제2 보호를 수행하기 위한 제2 보호 회로 및 제2 보호 회로에 대응하는 제2 검출 회로를 포함할 수 있다.
적어도 하나의 실시예에서. 제1 보호 회로는 제1 검출 회로의 검출 결과에 따라 충전 및 방전 회로가 턴 온(turn on) 또는 오프(off)하는 것을 제어하도록 구성된다. 이러한 보호는 배터리 보호 보드의 기본 보호일 수 있다.
적어도 하나의 실시예에서, 제2 보호 회로는 제2 검출 회로의 검출 결과에 따라 충전 및 방전 회로를 턴 온 또는 턴 오프하는 것을 제어하도록 구성된다. 이 보호는 안전 클래스(security class)일 수 있다. 제2 보호 회로에 의해 제공되는 보호는 배터리 보호 보드에 의해 제공되는 마지막 보호로 간주될 수 있다. 일반적으로 제2 보호는 제1 보호가 실패한 후에 트리거(trigger)될 수 있다. 안전 관점에서, 제2 보호는 매우 중요하다. 이는 제2 보호가 비정상적으로 되면, 배터리 버닝(burning) 및 폭발과 같은 심각한 사고들을 일으킬 수 있기 때문이다.
적어도 하나의 실시예에서, 제1 검출 회로는 배터리의 충전 전류의 검출, 배터리의 방전 전류의 검출, 배터리의 전압의 검출, 배터리 보호 보드의 온도의 검출, 상이한 온도들 하에서의 임피던스 보상 등 하나 이상을 수행하도록 구성된다. 적어도 하나의 실시예에서, 제1 검출 회로는 제1 보호 회로 상에서 제어를 달성할 수 있다. 적어도 하나의 실시예에서, 제1 검출 회로는 소정의 데이터 프로세싱 능력을 또한 가질 수 있다. 적어도 어느 하나의 실시예에서, 제1 검출 회로는 기록되는 데이터 또는 계산 결과들을 저장할 수 있다. 예를 들어, 메모리가 제1 검출 회로에 집적될(integrated) 수 있고, 보호 회로의 온도 및 임피던스 간의 대응관계와 같은, 계산 결과들 또는 기록되는 데이터가 메모리에 저장될 수 있다.
구체적으로, 제1 검출 회로는 집적 회로(약칭으로 IC) 칩을 포함할 수 있다. 도 1은 IC 칩의 예를 도시한다. 도 1에 도시된 바와 같이, IC 칩은 복수의 핀들을 포함한다. 각 핀의 기능은 다음 표에 설명되어 있다. 도 1의 IC 칩은 하나의 예시일 뿐이며, 실제 상황에 따라 IC 칩의 핀들이 증가하거나 또는 감소될 수 있다.
| pin | 기능 |
| VCELL+ | 셀 양극의 입력, 셀 전압 검출용(input of cell positive electrode, for detecting cell voltage) |
| VCELL- | 셀 음극의 입력, 셀 전압의 검출용(input of cell negative electrode, for detecting cell voltage) |
| VDD | 공급 전원의 정 전압 입력(positive voltage input of supply power) |
| VSS | 공급 전원의 접지(ground of supply power) |
| CSP | 전류 검출 용 정 입력(positive input for detecting current) |
| CSN | 전류 검출 용 부 입력(negative input for detecting current) |
| NTC | 서미스터에 연결용 및 온도 감지용 단자(terminal for coupling to thermistor, and for detecting temperature) |
| VM | 전류 루프의 전압 검출의 입력, 충전 또는 방전 상태 검출용(input of voltage detection of current loop, for detecting charging, or discharge status) |
| OD | 방전 제어 구동 출력(discharging control driving output) |
| OC | 충전 제어 구동 출력(charging control driving output) |
| INT | 인터럽트 신호 출력(interrupt signal output) |
| STA | 상태 신호 출력(status signal output) |
| IO1 | 통신 인터페이스 1(communication interface 1) |
| IO2 | 통신 인터페이스 2(communication interface 2) |
표 1 : IC 칩의 핀들 및 그 기능
적어도 하나의 실시예에서, 제1 보호 회로는 스위치 타입 컴포넌트(switch-type component)를 포함할 수 있다. 적어도 하나의 실시예에서, 제1 보호 회로는 양방향 턴 오프(즉, 충전의 턴 오프 및 방전의 턴 오프)를 달성할 수 있다. 적어도 하나의 실시예에서, 제1 보호 회로는 로우 온-임피던스(low on-impedance) 및 하이 오프-임피던스(high off-impedance)의 특성들을 가질 수 있다. 적어도 하나의 실시예에서, 제1 보호 회로는 반복되는(repeated) 턴 온 및 턴 오프의 특성들을 가질 수 있다. 제1 보호 회로는 제1 검출 회로에 의해 제어될 수 있다.
구체적으로, 제1 보호 회로는 도 2에 도시된 바와 같은 구조를 가질 수 있다. 즉, 충전 및 방전 회로의 턴 온 및 턴 오프는 한 쌍의 백투백(back-to-back) 금속 산화물 반도체(metal oxide semiconductor)(약칭으로 MOS) 트랜지스터들에 의해 구현될 수 있다. MOS 트랜지스터들의 제어 단자는 제1 검출 회로, 예를 들어 표 1의 OC 및 OD 핀들에 연결될 수 있다. MOS 트랜지스터의 입력/출력 단자는 배터리의 충전 및 방전 회로에 직렬로 연결될 수 있다. 도 2는 보호 회로의 예시적인 구조만을 도시하고, 본 개시의 실시예들은 이에 제한되지 않으며 임의의 다른 스위치 구조들을 사용할 수 있음을 이해해야 한다.
적어도 하나의 실시예에서, 제2 검출 회로는 배터리의 충전 전류의 검출, 배터리의 방전 전류의 검출, 셀 전압의 검출, 배터리 보호 보드의 온도 검출, 다른 온도 하에서 임피던스의 보상 등을 하나 이상 수행하도록 구성될 수 있다. 적어도 하나의 실시예에서, 제2 검출 회로는 제2 보호 회로에 대한 제어를 달성할 수 있다. 적어도 하나의 실시예에서, 제2 검출 회로는 또한 소정의 데이터 프로세싱 능력을 가질 수 있다. 적어도 하나의 실시예에서, 제2 보호 회로는 기록되는 데이터 또는 계산 결과들 예를 들어, 보호 회로의 온도와 임피던스 간의 대응관계를 저장할 수 있다.
적어도 하나의 실시예에서, 제2 검출 회로는 제1 검출 회로와 동일하거나 유사한 기능을 구현할 수 있지만, 일부 파라미터들 또는 기술적 인디케이터들(technical indicators)이 다를 수 있다. 예를 들어, 제2 검출 회로는 셀이 과충전 또는 과방전되지 않도록 셀 전압을 측정하고, 제1 검출 회로는 배터리 전압을 검출하도록 구성될 수 있다. 다른 예로서, 제2 검출 회로의 온도, 전압, 전류의 임계 값보다 약간 클 수 있으므로, 제2 검출 회로는 제1 검출 회로가 고장난 후에도 배터리를 보호하는 태스크를 대신해서 계속할 수 있다. 적어도 하나의 실시예에서, 제2 검출 회로는 제1 검출 회로와 부분적으로 동일하거나 상이한 기능을 구현할 수 있으며, 이들은 배터리 보호를 실현하기 위해 서로 중복되거나 상보적일 수 있으며, 본 개시의 실시예들은 이들에 특별히 제한되지 않는다.
제2 검출 회로는 도 1에 도시된 바와 같이 IC 칩을 포함할 수 있다. 배터리의 충전 및 방전 프로세스를 보호하는 것은 IC 칩을 통해 실현될 수 있으며, 상기 설명을 참조할 수 있다.
적어도 하나의 실시예에서, 제2 보호 회로는 스위치형 컴포넌트를 포함할 수 있다. 적어도 하나의 실시예에서, 제2 보호 회로는 양방향 턴 오프(즉, 충전의 턴 오프 및 방전의 턴 오프)를 달성할 수 있다. 적어도 하나의 실시예에서, 제2 보호 회로는 낮은 온-임피던스(on-impedance) 및 높은 오프-임피던스(off-impedance)의 특성을 가질 수 있다. 적어도 하나의 실시예에서, 제2 보호 회로는 반복되는(repeated) 턴 온 및 턴 오프의 특성들을 가질 수 있다. 제2 보호 회로는 제2 검출 회로에 의해 제어될 수 있다.
구체적으로, 제 2 보호 회로는 도 2에 도시된 바와 같은 구조를 가질 수 있다. 즉, 충전 및 방전 회로의 턴 온 및 턴 오프는 한 쌍의 백투백 금속 산화물 반도체(약칭으로 MOS) 트렌지스터들에 의해 구현될 수 있다. MOS 트렌지스터들의 제어 단자는 제 1 검출 회로, 예를 들어, 표 1의 OC 및 OD 핀들에 연결될 수 있다. MOS 트랜지스터의 입력/출력 단자는 배터리의 충전 및 방전 회로에 직렬로 연결될 수 있다. 도 2는 보호 회로의 예시적인 구조만을 도시하고, 본 개시의 실시예들은 이에 제한되지 않으며 임의의 다른 스위치 구조들을 사용할 수 있음을 이해해야 한다.
이중 보호 메커니즘을 갖는 배터리 보호 보드 내의 회로들의 기능은 전술한 바와 같다. 배터리 보호 보드 내의 회로들의 연결들 및 위치들은 도 3 내지 도 6을 참조하여 이하에서 자세히 설명할 것이다. 도 3 내지 도 6에서 V1 및 V2는 셀의 2개의 단자들에서의 출력 전압을 나타내지만, 본 개시의 실시예들에 있어서 V1 과 V2 사이의 관계는 특별히 제한되지 않고, V1 및 V2의 관계는 V1-V2>0 또는 V1-V2<0 일 수도 있다.
도 3은 본 개시의 일 실시예에 따른 배터리 보호 보드의 개략도이다. 도 3에 도시한 바와 같이, 제1 검출 회로는 제1 보호 회로의 2개의 검출 단자들에 연결되고, 제1 보호 회로 내의 임피던스에 의해 발생되는 전압 강하를 검출하고, 제1 검출 회로에 의해 검출되는 전압 강하에 따라 충전 및 방전 회로의 방전 전류 또는 충전 전류를 결정하도록 구성된다. 제2 검출 회로는 제2 보호 회로의 2개의 검출 단자들에 연결되고, 제2 보호 회로 내의 임피던스에 의해 발생되는 전압 강하를 검출하고, 제2 검출 회로에 의해 검출되는 전압 강하에 따라 충전 및 방전 회로의 방전 전류 또는 충전 전류를 결정하도록 구성된다. 이러한 구성에 의하면, 제1 보호 회로 및 제2 보호 회로는 서로 분리되어, 서로의 간섭없이 실제 상황에 따라 회로들이 조정될 수 있다.
도 4는 본 개시의 일 실시예에 따른 배터리 보호 보드의 개략도이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 제1 검출 회로는 제1 보호 회로의 2개의 검출 단자들에 연결되고, 제1 보호 회로 내의 임피던스에 의해 발생되는 전압 강하를 검출하고, 제1 검출 회로에 의해 검출되는 전압 강하에 따라 충전 및 방전 회로의 방전 전류 또는 충전 전류를 결정하도록 구성된다. 제2 검출 회로는 전체 보호 회로(즉, 제1 보호 회로 및 제2 보호 회로)의 2개의 검출 단자들에 연결되고, 전체 보호 회로 내의 임피던스에 의해 발생되는 전압 강하를 검출하고, 제2 검출 회로에 의해 검출되는 전압 강하에 따라 충전 및 방전 회로의 방전 전류 또는 충전 전류를 결정하도록 구성된다. 이러한 구성에 의하면, 제2 검출 회로의 연결은 보다 유연할 수 있다. 게다가, 이러한 구성에 의하면, 검출을 위한 제1 보호 회로의 임피던스를 충분히 확보할 필요가 있고, 반면에 제2 보호 회로에는 낮은(low) 임피던스가 제공될 수 있다. 이러한 방식으로, 배터리 보호 보드의 임피던스는 더 감소될 수 있고, 이에 의해 배터리 보호 보드에 발생되는 열량을 더 감소시킬 수 있다.
도 5는 본 개시의 일 실시예에 따른 배터리 보호 보드의 개략도이다. 도 5에 도시된 바와 같이, 제1 검출 회로는 전체 보호 회로(즉, 제1 보호 회로 및 제2 보호 회로)의 2개의 검출 단자들에 연결되고, 전체 보호 회로 내의 임피던스에 의해 발생되는 전압 강하 검출하고, 제1 검출 회로에 의해 검출되는 전압 강하에 따라 충전 및 방전 회로의 방전 전류 또는 충전 전류를 결정하도록 구성된다. 제2 검출 회로는 전체 보호 회로(즉, 제1 보호 회로 및 제2 보호 회로)의 2개의 검출 단자들에 연결되고, 전체 보호 회로 내의 임피던스에 의해 발생되는 전압 강하를 검출하고, 제2 검출 회로에 의해 검출되는 전압 강하에 따라 충전 및 방전 회로의 방전 전류 또는 충전 전류를 결정하도록 구성된다. 이러한 구성에 의하면, 제1 검출 회로와 제2 검출 회로 간의 연결은 보다 유연할 수 있다. 게다가, 이러한 구성에 의하면, 제1 보호 회로 및 제2 보호 회로 각각에 제공되는 낮은 임피던스들의 2개의 합이 전압 강하를 검출하기에 충분하면, 제1 보호 회로 및 제2 보호 회로 각각에 낮은 임피던스가 제공될 수 있다. 이러한 방식으로, 배터리 보호 보드의 임피던스는 더 감소될 수 있고, 이에 의해 배터리 보호 보드에 의해 발생되는 열량을 더 감소시킬 수 있다.
도 6은 본 개시의 일 실시예에 따른 배터리 보호 보드의 개략도이다. 도 6에 도시된 바와 같이, 제1 검출 회로는 전체 보호 회로(즉, 제1 보호 회로 및 제2 보호 회로)의 2개의 검출 단자들에 연결되고, 전체 보호 회로 내의 임피던스에 의해 발생되는 전압 강하를 검출하고, 제1 검출 회로에 의해 검출되는 전압 강하에 따라 충전 및 방전 회로의 방전 전류 또는 충전 전류를 결정하도록 구성된다. 제2 검출 회로는 제2 보호 회로의 2개의 검출 단자들에 연결되고, 제2 보호 회로 내의 임피던스에 의해 발생되는 전압 강하를 검출하고, 제2 검출 회로에 의해 검출되는 전압 강하에 따라 충전 및 방전 회로의 방전 전류 또는 충전 전류를 결정하도록 구성된다. 이러한 구성에 의하면, 제1 검출 회로의 연결은 보다 유연할 수 있다. 게다가, 이러한 구성에 의하면, 검출을 위한 제2 보호 회로의 임피던스를 충분히 확보할 필요가 있고, 반면에 제1 보호 회로에는 낮은 임피던스가 제공될 수 있다. 이러한 방식으로, 배터리 보호 보드의 임피던스는 더 감소될 수 있고, 이에 의해 배터리 보호 보드에 발생되는 열량을 더 감소시킬 수 있다.
본 개시의 실시예에 따르면, 보호 회로 내의 임피던스를 사용함으로써, 특별한 임피던스 컴포넌트를 추가하는 대신에, 배터리 보호 보드의 고장률을 감소시키고 배터리 보호 보드의 컴포넌트들을 절약할 뿐만 아니라, 배터리 보호 보드의 전체 임피던스를 줄이고 배터리 보호 보드에 의해 발생되는 열량을 줄일 수 있다.
전술한 제1 검출 회로 및 제2 검출 회로의 기능은 동일하거나 상이할 수 있다. 2개의 검출 회로들 및 2개의 보호 회로들 간의 접속은 상이한 효과를 실현하도록 유연하게 설계될 수 있다.
게다가, 적어도 하나의 실시예에서, 인쇄 회로 기판(printed circuit board, PCB) 상의 임피던스 설계된 구리 배선은 보호 회로(제1 보호 회로 또는 제2 보호 회로 또는 둘다 모두 일 수 있음) 내에서 구현될 수 있다. 보호 회로의 임피던스가 불충분하는 경우, 임피던스 설계된 구리 배선은 보호 회로 내의 불충분한 임피던스를 보상할 수 있다.
보호 회로 내의 임피던스는 배터리 보호 보드의 온도에 따라 달라질 수 있다. 검출 회로의 검출 정확도를 향상시키기 위해서, 보호 회로 내의 온도와 임피던스의 대응관계에 미리 저장될 수 있다. 실제 검출에서, 온도 보상을 달성하기 위해 배터리 보호 보드의 온도에 따라 대응하는 임피던스가 찾아질 수 있고, 이에 의해 검출 회로가 전체 동적 온도 범위에서 더 높은 검출 정확도를 갖도록 한다.
본 개시의 실시예에서, 검출되는 충전 전류 또는 방전 전류의 사용은 제한되지 않는다. 적어도 하나의 실시예에서, 검출 회로는 충전 전류 또는 방전 전류에 따라 충전 및 방전 프로세스가 비정상적인지 여부를 결정하고, 충전 및 방전 프로세스가 비정상적인 경우에 보호 회로를 통해 턴 오프하도록 충전 및 방전 회로를 제어할 수 있다. 적어도 하나의 실시예에서, 충전 전류 또는 방전 전류가 이동 단말기의 메인 보드를 통해 이동 단말기의 디스플레이 스크린 상에 디스플레이되기 위해 검출 회로는 검출 충전 전류 또는 방전 전류를 이동 단말기의 메인 보드에 전송할 수 있다.
충전 전류 또는 방전 전류를 검출하고 충전 전류 또는 방전 전류에 따라 충전 및 방전 프로세스가 비정상적인지 여부를 결정하는 것 이외에, 셀 온도도 검출될 수 있고, 셀 온도가 너무 높은 경우에, 보호 회로는 배터리 보호를 위해서 충전 및 방전 회로를 턴 오프 하도록 제어될 것이다. 그러나, 관련 기술에서 배터리 보호 보드 및 셀은 배터리 내부에 일반적으로 밀봉되어(sealed), 배터리 보호 보드의 온도가 일반적으로 검출되고, 셀 온도로 사용된다.
전류 루프(loop) 내의 전류가 작으면, 배터리 보호 보드의 온도가 셀 온도와 거의 같기 때문에 배터리 보호 보드의 온도는 셀 온도로 간주될 수 있다. 하지만, 급속 충전 기술들의 인기로 인하여 충전 및 방전 루프의 전류가 커지고, 배터리 보호 보드에 의해 발생되는 열량 역시 높아져서, 배터리 보호 보드의 온도가 실제 셀 온도보다 높아지게 된다. 이러한 경우에, 배터리 보호 보드의 온도가 셀 온도로 사용되면, 더 큰 검출 오류가 발생할 것이다. 적어도 하나의 실시예에서, 셀 온도에 대한 검출 오류를 감소시키기 위해서, 배터리 보호 보드는 셀 온도를 검출하기 위한 제1 온도 검출 회로를 더 포함한다.
도 7은 본 개시의 일 실시예에 따른 배터리 보호 보드의 개략도이다. 도 7에 도시된 바와 같이, 배터리 보호 보드(10)는 제1 보호 회로(11) 및 제1 온도 검출 회로(14)를 포함한다.
제1 보호 회로(11)는 이동 단말기 내의 배터리의 충전 및 방전 회로(13)에 연결된다. 제1 보호 회로(11)는 충전 및 방전 회로(13)를 턴 온 또는 오프하는 것을 제어하도록 구성된다.
제1 온도 검출 회로(14)는 배터리 보호 보드(10) 상의 서미스터(15)에 연결되고, 서미스터(15)를 통해 이동 단말기의 셀 온도를 검출하도록 구성된다.
적어도 하나의 실시예에서, 도 1의 제1 보호 회로(11)는 제어 IC(16) 및 한 쌍의 백투백 MOS 트랜지스터들(T1 및 T2)을 포함한다. 제어 IC(16)는 단자(Dout)를 통해 MOS 트랜지스터(T1)에 연결되고 단자(Cout)를 통해 MOS 트랜지스터(T2)에 연결된다.
적어도 하나의 실시예에서, 단자(Cout)는 과충전 제어 단자일 수 있다. MOS 트랜지스터(T2)는 MOS 트랜지스터(T2)의 게이트 전압에 따라 턴 온 또는 오프되도록 제어된다.
적어도 하나의 실시예에서, 단자(Dout)는 과방전, 과전류 또는 단락 회로 제어 단자일 수 있다. MOS 트랜지스터(T1)는 MOS 트랜지스터(T1)의 게이트 전압에 따라 턴 온 또는 오프되도록 제어된다.
적어도 하나의 실시예에서. P+는 배터리 보호 보드(10)의 양극을 나타내고, P-는 배터리 보호 보드(10)의 음극을 나타낸다. 또는, P+는 배터리 보호 보드(10)에 연결되는 셀(12)의 양극을 나타내고, P-는 배터리 보호 보드(10)에 연결되는 셀(12)의 음극을 나타낸다.
관련 기술에서, 제1 온도 검출 회로(14) 아래에 접지층(ground layer)이 형성되어, 배터리 보호 보드(10)의 다른 회로들에 의해 발생되는 열이 접지층을 통해 서미스터(15)로 전달된다. 이러한 현상을 피하기 위해서, 도 8에 도시된 바와 같이, 본 개시의 실시예들에서, 서미스터(15)의 아래 영역에 접지층을 형성하지 않고, 서미스터(15)의 아래 영역은 중공(hollow) 영역(17)을 형성하도록 중공된다. 제1 온도 검출 회로(14)의 음극은 접지 와이어(18)를 통해 배터리 보호 보드(10)의 주 접지(19)에 직접 연결된다. 이러한 방식으로, 제1 온도 검출 회로(14)는 배터리 보호 보드(10)의 다른 가열원들로부터 격리되고, 배터리 보호 보드(10)의 온도가 서미스터(15)에 미치는 영향이 감소되어, 제1 온도 검출 회로(14)에 의해 검출되는 온도가 셀 온도에 더 가깝게 만든다.
주 접지(19)는 배터리 보호 보드(10)의 주 접지층에 위치될 수 있다. 배터리 보호 보드(10) 내의 주 접지층의 특정 위치는 본 개시의 실시예에 제한되지 않으며, 예를 들어, 주 접지층은 배터리 보호 보드(10)의 2개의 보드 층들 사이에 위치될 수 있다.
또한, 제1 온도 검출 회로(14)가 배터리 보호 보드(10)의 열원들의 중심에 있지 않게 하기 위해 제1 온도 검출 회로(14)는 배터리 보호 보드(10)의 에지(edge) 주변에 위치하고, 그로 인해 셀 온도의 검출 정확도가 더욱 향상될 수 있다. 따라서, 서미스터(15)는 배터리 보호 보드(10)의 에지 주변에 위치될 수 있다.
적어도 하나의 실시예에서, 도7에 도시된 바와 같이, 서미스터(15)의 하나의 단자는 풀업 레지스터(pull-up resister)를 통해 배터리 보호 보드(10)의 양극(P+)에 연결될 수 있다.
적어도 하나의 실시예에서, 서미스터(15)는 NFC 레지스터일 수 있다.
배터리 보호 보드(10)의 보호 성능을 더 향상시키기 위해서, 적어도 하나의 실시예에서, 도 9에 도시된 바와 같이, 배터리 보호 보드(10)는 제2 보호 회로(21)를 더 포함할 수 있다. 제2 보호 회로(21)는 제1 보호 회로(11)가 디스에이블되는(disabled) 경우에 배터리의 충전 및 방전 프로세스를 위해 보호를 제공할 수 있다.
적어도 하나의 실시예에서, 제2 보호 회로(21)는 퓨즈(fuse)를 통해 배터리의 충전 및 방전 프로세스를 위해 과전압 또는 과전류 보호를 제공할 수 있다. 도 9에 도시된 바와 같이, 제2 보호 회로(21)는 제1 퓨즈 핀(F1) 및 제2 퓨즈 핀(F2)을 포함할 수 있다. 충전 및 방전 회로(13)에서 과전압 또는 과전류가 발생하는 경우, 제2 보호 회로(21)의 제1 퓨즈 핀(F1)과 제2 퓨즈 핀(F2) 사이의 퓨즈가 끊어지게 된다.
배터리의 전하량은 또한 검출될 수 있고, 그래서 배터리의 충전 모드가 배터리의 전하량에 따라 스위치될 수 있다.
적어도 하나의 실시예에서, 배터리 보호 보드는 배터리 전압계를 더 포함한다. 배터리 전압계는 배터리 보호 보드 내의 전류 센싱 컴포넌트에 연결된다. 배터리의 충전 및 방전 프로세스 동안에, 배터리 전압계는 전류 센싱 컴포넌트의 제2 전압 강하를 검출하고 제2 전압 강하에 따라 배터리의 전하량을 결정한다.
도 10은 본 개시의 일 실시예에 따른 배터리 보호 보드의 개략도이다. 도 10에 도시된 바와 같이, 배터리 보호 보드(10)는 제1 보호 회로(11), 전류 센싱 레지스터(31) 및 배터리 전압계(32)를 포함한다.
제1 보호 회로(11)는 이동 단말기 내의 배터리의 충전 및 방전 회로(13)에 연결된다. 제1 보호 회로(11)는 충전 및 방전 회로(13)를 턴 온 또는 오프하는 것을 제어하도록 구성된다.
전류 센싱 레지스터(31)는 충전 및 방전 회로(13)에 직렬로 연결된다.
배터리 전압계(32)는 전류 센싱 레지스터(31)의 2개의 단자들에 연결된다. 배터리 전압계(32)는 전류 센싱 레지스터(31)의 임피던스에 의해 발생되는 제2 전압 강하를 검출하고, 배터리의 충전 및 방전 프로세스 동안에 제2 전압 강하에 따라 배터리의 전하량을 결정하도록 구성된다.
제1 보호 회로(11)에 대해서는 전술한 실시예들을 참조할 수 있고, 여기서는 상세히 설명하지 않을 수 있다.
이동 단말기의 크기가 점점 작이지고 있기 때문에, 회로의 집적 레벨에 대한 요구가 점점 커지고 있다. 본 개시의 실시예에서 배터리 보호 보드는 보호 회로, 검출 회로 및 제1 온도 검출 회로의 임의의 조합을 포함할 뿐만 아니라, 배터리 전압계를 포함한다. 따라서, 본 개시의 배터리 보호 보드는 높은 집적 레벨을 가지며, 이동 단말기의 배터리를 보호하기 위한 이동 단말기에 적용하기에 적합하다.
이동 단말기의 크기를 더 줄이기 위해서, 적어도 하나의 실시예에서, 전류 센싱 레지스터(31)는 제거될 수 있고, 배터리 전압계(32)는 보호 회로 내의 하나 이상의 MOS 트랜지스터들의 두 단자들에 연결될 수 있다. 즉, MOS 트랜지스터들의 레지스터(Rds)가 사용되어 전류 센싱 레지스터(31)를 대체하고 전류 검출 기능을 달성할 수 있으며, 이는 배터리 보호 보드(10)의 소자들의 수를 더 감소시킬 수 있다. 하지만, 이 경우, 보호 회로(11) 내의 MOS 트랜지스터(들)의 신뢰성에 대한 더 높은 요구 사항을 제공한다.
적어도 하나의 실시예에서, 도 11에 도시된 바와 같이, 배터리 전압계(32)는 배터리 보호 보드(10) 내의 와이어(33)(와이어(33)는 배터리 보호 보드(10)의 한 가닥의 배선일 수 있고, 이는 임피던스 설계된 구리 배선일 수 있음)에 연결될 수 있다. 즉, 배터리 보호 보드(10) 내의 와이어(33)의 레지스터는 도 10의 전류 센싱 레지스터(31)를 대체하기 위해 사용된다. 이를 통해 배터리 보호 보드 내의 소자들의 수를 줄여 배터리 보호 보드의 비용 및 면적을 절약할 수 있을 뿐만 아니라, 배터리 보호 보드의 고장률을 줄일 수 있다.
관련 기술에서, 배터리 보호 보드는 일반적으로 배터리 내의 셀과 함께 밀봉된다. 배터리의 체적이 제한되어 있기 때문에, 배터리 보호 보드의 두께 및 면적이 상대적으로 작아지고, 배터리 보호 보드는 상대적으로 높은 임피던스를 가지기 때문에, 배터리 보호 보드의 열 방출이 열악해진다.
도 11의 해결책은 배터리 보호 보드(10)의 집적도(integration)를 향상시킬 수 있지만, 배터리 보호 보드의 면적이 제한적이기 때문에, 전류 검출 프로세스 동안에 와이어(33)에 의해 발생되는 열량은 상대적으로 클 수 있으며, 배터리 보호 보드의 더 큰 온도 상승을 야기할 수 있다. 일반적으로, 와이어(예를 들어 구리 와이어)의 임피던스는 온도와 정 상관관계에 있다. 즉, 온도가 높아질수록 와이어의 임피던스는 커진다. 배터리 전압계(32)가 전류 센싱 레지스터(도 11에서, 전류 센싱 레지스터는 와이어임)가 고정되는 임피던스를 가짐으로써 충전 및 방전 회로 내에서 전류를 검출하면, 배터리 보호 보드의 온도 상승이 높아질수록, 배터리 전압계(32)의 검출 결과가 더 부정확해진다.
배터리 전압계의 계산 결과의 정확도를 향상시키기 위해, 도 12에 도시된 실시예가 제공될 수 있다. 도 12에 도시된 바와 같이 NTC 레지스터(34)는 와이어(33)와 병렬로 연결된다. NTC 레지스터(34)의 레지스턴스(resistance)는 온도가 증가함에 따라 감소한다. 적절한 NTC 레지스터를 선택하고 적절한 NTC 레지스터를 와이어(33)에 병렬로 연결함으로써, 와이어의 임피던스에 대한 온도의 영향이 어느 정도 상쇄될 수 있어서, 배터리 전압계(32)의 검출 결과를 보다 정확하게 만들 수 있다.
본 개시의 다른 실시예들에는 온도 보상 전자 컴포넌트 및/또는 회로(예를 들어, NTC 전자 컴포넌트)가 임피던스의 변화 또는 와이어의 임피던스에 대한 온도 변화의 영향을 상쇄/보상할 수 있는 한, 온도 보상 전자 컴포넌트 및/또는 회로(예를 들어, NTC 전자 컴포넌트)를 선택할 수 있고, 그것에 의해 배터리 전압계의 검출 결과의 정확도를 보장할 수 있다.
제한된 공간에서 배터리 보호 보드의 임피던스를 감소시키기 위해서, 적어도 하나의 실시예에서, 배터리 보호 보드(10)(충전 및 방전 회로(13)를 포함함)의 메인 경로의 배선의 적어도 일부는 배터리 보호 보드(10)의 표층에 형성되고 윈도윙(windowing)에 의해 노출된다. 도 13에 도시된 바와 같이, 충전 및 방전 회로(13)의 배선은 배터리 보호 보드(10)의 상면에 위치되고, 충전 및 방전 회로(13)는 외부 환경과 열 교환을 보다 잘 수행할 수 있도록 윈도윙은 충전 및 방전 회로(13)의 배선의 표면이 그린 오일(green oil)과 같은 절연 물질로 코팅되지 않는 것을 의미하고, 따라서 열을 빨리 방열한다(dissipate).
또한, 일부 실시예들에서, 도 14에 도시된 바와 같이, 배터리 보호 보드(10)의 표층에 전도성 시트(conductive sheet)(39)가 제공될 수 있다. 전도성 시트(39)는 충전 및 방전 회로의 배선에 전기적으로 연결되어, 배선의 두께가 두꺼워진다. 적어도 하나의 실시예에서, 전도성 시트(39)는 배터리 보호 보드(10)(또는 배터리 보호 보드(10)의 표층)에 수직하는 방향으로 배터리 보호 보드(10)의 외부로 연장될 수 있다.
구체적으로, 전도성 시트(39)는 배터리 보호 보드의 표층의 메인 경로의 배선의 동일(또는 유사)한 형상을 가지도록 커스터마이즈될(customized) 수 있다. 예를 들어, 전도성 시트(39)의 형상은 충전 및 방전 회로의 배선의 형상과 동일한 형상일 수 있다. 배터리 보호 보드(10)의 두께를 증가시키지 않고 배선의 두께를 증가시키기 위해 전도성 시트(39)는 구리가 노출되는 배선 영역에 부착될 수 있어, 그래서 배터리 보호 보드(10)의 임피던스를 감소시키고, 그리고 배터리 보호 보드(10)의 온도 상승을 더 감소시킬 수 있다
또한, 전도성 시트(39)의 형상은 평면 형상에 제한되지 않는다. 예를 들어, 전도성 시트(39)는 핀들을 가지는 공간적 구조를 가질 수 있다. 핀들이 배터리 보호 보드(10)를 통해서 통과하는 경우에, 전도성 시트(39)는 배터리 보호 보드(10)에 용접된다.
또한, 적어도 하나의 실시예에서, 배터리 전압계(32)는 제1 보호 회로(11)와 함께 집적될 수 있고, 그래서 배터리 보호 보드(10)의 소자들의 수가 감소되고, 그리고 배터리 보호 보드(10)의 배선이 더 원활(smooth)해진다.
발생되는 열을 신속하게 방열하기 위한 와이어(33)의 영역을 증가시키기 위해서, 도 15에 도시된 바와 같이, 배터리 전압계(32)의 전류 검출 단자는 배터리 보호 보드(10)의 전류 루프에 연결되고, 배터리 전압계(32)의 전류 검출 단자는 배터리 보호 보드와 메인 보드 사이의 커넥터(connector)를 통해 이동 단말기의 메인 보드의 전류 루프에 연결된다. 도 15의 점선은 배터리 전압계(32)의 전류 검출 라인들을 도시한다. 이는 이 와이어(33)의 영역이 충분히 크면, 열은 적시에 방열되고, 그로 인해 배터리 보호 보드의 열을 감소시킨다.
와이어(33)의 임피던스는 계산 또는 시뮬레이션에 의해 얻어질 수 있다. 와이어의 임피던스가 얻어진 후에, 배터리 보호 보드 및 메인 보드가 함께 연결될 수 있다. 외부 전원은 전류 루프를 위한 정전류(constant current)를 제공하기 위해 사용되어, 와이어의 임피던스가 정정되고, 그로 인해 배터리 전압계(32)의 검출 정확도가 보장된다.
배터리 보호 보드(10) 내의 와이어(33)의 임피던스는 배터리의 온도 또는 배터리 보호 보드(10)가 변함에 따라 변할 수 있다. 와이어(33)를 사용하여 전류 센싱 레지스터(31)를 대체하는 경우에, 적어도 하나의 실시예에서, 보다 정확하게 와이어(33)를 통해 흐르는 전류를 측정하기 위해서, 제2 온도 검출 회로가 배터리 보호 보드에 추가될 수 있다.
도 16은 본 개시의 일 실시예에 따른 배터리 보호 보드의 개략도이다. 도 16에 도시된 바와 같이, 제2 온도 검출 회로(35)는 배터리 전압계(32)에 집적된다. 다른 실시예에서, 제2 온도 검출 회로(35) 및 배터리 전압계(32)는 분리되어 제공될 수 있다.
제2 온도 검출 회로(35)는 배터리 보호 보드(10) 또는 배터리의 온도를 검출하도록 구성된다. 배터리 전압계(32)는 제2 온도 검출 회로(35)에 연결될 수 있다. 배터리 전압계(32)는 제2 온도 검출 회로(35)에 의해 검출되는 온도 및 온도와 와이어(33)의 임피던스 사이의 대응관계(대응관계는 배터리 보호 보드(10)의 메모리에 미리 저장될 수 있음)에 따라 현재 온도에서 와이어(33)의 임피던스를 결정하고; 현재 온도에서 와이어(33)의 임피던스 및 현재 온도에서 와이어(33)의 임피던스에 의해 발생되는 전압 강하에 따라 와이어(33)를 통해서 흐르는 전류를 결정하고; 그리고 와이어(33)를 통해서 흐르는 전류에 따라 배터리의 전하량을 결정하도록 구성될 수 있다.
적어도 하나의 실시예에서, 제2 온도 검출 회로(35)는 서미스터를 통해 온도를 검출할 수 있다. 일부 실시예들에서, 서미스터는 NTC 레지스터 또는 PTC (정 온도 계수(positive temperature coefficient)) 레지스터일 수 있다. 적어도 하나의 실시예에서, 서미스터의 하나의 단자는 풀업 레지스터를 통해 배터리 보호 보드(10)의 양극(P+)에 연결된다.
적어도 하나의 실시예에서, 도 17에 도시된 바와 같이, 배터리 보호 보드(10)는 제2 보호 회로(21)를 더 포함할 수 있다. 제2 보호 회로(21)에 관하여, 전술한 실시예를 참조할 수 있고, 여기서는 상세히 설명하지 않는다.
배터리 보호 보드의 온도를 감소시키기 위해서, 방열판(heat dissipation plate)은 와이어에 의해 발생되는 열을 배터리 보호 보드의 다른 낮은 온도 영역들로 전달하기 위해서 배터리 보호 보드 내에 제공될 수 있다.
도 18은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 보호 보드의 개략도이다. 도 18에 도시된 바와 같이, 와이어(33)는 배터리 보호 보드의 제1 윈도우 영역(window area)에 위치한다. 방열판의 제1 단자는 절연하는 열 전도성 물질(insulating thermal conductive material)을 통해 제1 윈도우 영역에 연결된다. 방열판의 제2 단자는 배터리 보호 보드(10)의 제2 윈도우 영역에 연결된다. 배터리 보호 보드의 작동 프로세스 동안에, 제2 윈도우 영역에서 발생되는 열량은 제1 윈도우 영역에서 발생되는 열량보다 적다. 즉, 제2 윈도우 영역은 낮은 온도 영역이다. 방열판은 제1 윈도우 영역의 열을 제2 윈도우 영역으로 전도시키도록 구성된다.
적어도 하나의 실시예에서, 방열판은 제2 윈도우 영역에 위치될 수 있다.
적어도 하나의 실시예에서, 방열판은 구리로 제조되고, 즉, 방열판은 구리판일 수 있다. 본 개시의 실시예들에서 방열판의 구체적인 형상은 제한되지 않는다. 방열판은 배터리 보호 보드의 주변 컴포넌트들의 형상에 따라 조정될 수 있다.
적어도 하나의 실시예에서, 절연하는 열 전도성 물질은 절연하는 열 전도성 실리카 젤(insulating thermal conductive silica gel)일 수 있다.
본 발명은 또한 배터리 및 이동 단말기를 제공한다.
도 19는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리를 나타내는 블록도이다. 도 19에 도시된 바와 같이, 배터리(500)는 충전 및 방전 회로(미도시됨), 셀(510) 및 배터리 보호 보드(520)를 포함한다. 셀(510)은 충전 및 방전 회로에 연결된다. 배터리 보호 보드(520)는 셀(510)에 연결된다.
도 17의 배터리 보호 보드(520)는 전술한 배터리 보호 보드(10)일 수 있음이 이해될 수 있고, 여기서는 명확성을 위해 상세히 설명하지 않는다.
도 20은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 단말기의 블록도이다. 도 20에 도시된 바와 같이, 이동 단말기(600)는 충전 인터페이스(610) 및 배터리(500)를 포함한다. 배터리(500)는 충전 인터페이스에 연결된다.
적어도 하나의 실시예에서, 이동 단말기(600)는 제1 충전 모드 및 제2 충전 모드를 지원하도록 구성된다. 제2 충전 모드의 충전 속도는 제1 충전 모드의 충전 속도보다 빠르다.
적어도 하나의 실시예에서, 제2 충전 모드의 충전 전류는 제1 충전 모드의 충전 전류보다 크다.
적어도 하나의 실시예에서, 제2 충전 모드의 충전 전압은 제1 충전 모드의 충전 전압보다 크다.
적어도 하나의 실시예에서, 이동 단말기(600)는 제2 충전 모드 하에서 충전 인터페이스(610)를 통해 어댑터와 양방향 통신을 수행하도록 구성된다.
제1 충전 모드는 일반(normal) 충전 모드이고, 제2 충전 모드는 고속 충전 모드이다. 일반 충전 모드에서는, 어댑터는 상대적으로 적은 전류(일반적으로 2.5 A 미만)를 출력하거나 이동 단말기의 배터리를 상대적으로 적은 전력(일반적으로 1.5 W 미만)으로 충전한다. 반면에, 고속 충전 모드에서는, 일반 충전 모드와 비교하여, 어댑터는 상대적으로 큰 전류(일반적으로 2.5 A 보다 큼, 예를 들어 4.5 A, 5 A 또는 그 이상)를 출력하거나 이동 단말기의 배터리를 상대적으로 큰 전력(일반적으로 1.5 W 보다 크거나 같음)으로 충전한다. 일반 충전 모드에서는, 대용량 배터리(3000 mAh의 배터리와 같은)를 완전히 충전하는데 몇 시간이 걸리고, 반면에 고속 충전 모드에서는, 대용량 배터리가 완전히 충전되고 충전이 빠른 경우에 그 기간은 상당히 단축될 수 있다.
이동 단말기와 어댑터 사이의 통신 프로세스는 여기에서 구체적으로 정의되지 않을 수 있다. 예를 들어, 이동 단말기와 어댑터 사이의 통신은 핸드세이크 프로세스(a handshake process)로 지칭할 수 있다. 즉, 이동 단말기 및 어댑터는 핸드세이크에 의해 충전 모드, 충전 전압, 충전 전류 및 기타 파라미터를 결정할 수 있다.
본 발명의 통상의 기술자는 여기에 개시된 실시예와 관련하여 설명된 각 예에서의 유닛 및 알고리즘 단계가 전자 하드웨어, 또는 컴퓨터 소프트웨어 및 전자 하드웨어와의 조합으로 구현될 수 있음을 이해해야 한다. 이러한 기능이 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되는지 여부는 기술 솔루션의 특정 적용 및 설계 제약 사항에 따라 다르다. 본 발명의 통상의 기술자는 각각의 특정 애플리케이션에 대해 기술된 기능을 구현하기 위해 상이한 방법을 사용할 수 있지만, 이러한 구현은 본 개시의 범위를 벗어나는 것으로 고려되어서는 안된다.
본 기술의 통상의 기술자는 전술한 유닛들, 장치들 및 시스템들의 특정 프로세스는 전술한 방법의 실시예에서 대응하는 프로세스를 참조하여 알 수 있을 것이며. 설명의 편의상 및 간략화를 위해 여기서는 설명하지 않는다.
본 개시의 몇몇 실시예들에서, 개시된 시스템들, 장치들 및 방법들은 다른 방법으로 구현될 수 있음을 이해해야 한다. 예를 들어, 전술한 장치들의 실시예들은 단지 예시적인 것일 뿐이며, 예를 들어, 유닛들의 구분은 논리적인 기능 구분이며, 실제로 구현하는 다른 구분일 수 있고, 예를 들어, 복수의 유닛들 또는 컴포넌트들이 조합되거나 또는 다른 시스템에 집적되거나, 또는 일부 기능이 무시되거나 실행되지 않을 수 있다. 다른 측면에서, 도시된 또는 논의된 결합 또는 서로 직접적인 결합 또는 통신 연결은 인터페이스들 통해서 이루어질 수 있고, 그리고 장치들 또는 유닛들 간의 간접 결합 또는 통신 연결일 수 있고, 이는 전기적, 기계적 또는 기타의 방법일 수 있다.
분리 컴포넌트들로서 기술된 유닛들은 물리적으로 분리되거나 또는 분리되지 않을 수 있고, 유닛들로서 도시된 컴포넌트들은 물리적 유닛일 수 있거나 또는 아닐 수 있고, 즉, 하나의 장소에서 위치되거나 또는 복수의 네트워크 요소들에 분산될 수 있다. 유닛들의 일부 또는 전부는 본 개시의 실시예들의 목적을 달성하기 위한 실제 요구에 따라 선택될 수 있다.
또한, 본 개시의 다양한 실시예들에서 각 기능 유닛은 프로세싱 유닛에 통합되거나, 각 기능 유닛이 개별적인 물리적 존재일 수 있거나, 또는 2개 또는 그 이상의 유닛이 유닛에 통합될 수 있다.
소프트웨어 기능 유닛들의 형태로 구현되고 독립형 제품으로서 판매되거나 사용되는 경우에 기능들은 컴퓨터 판독 가능한 저장 매체에 저장될 수 있다. 이러한 이해에 기초하여, 본질적으로 또는 본질적 해결책의 부분적으로 또는 부분적으로 종래 기술에 기여하는 본 개시의 기술적 해결책은 저장 매체에 저장되는 소프트웨어 제품의 형태로 구현될 수 있으며, 컴퓨터 장치(개인용 컴퓨터, 서버 또는 네트워크 장치 등)가 본 개시의 다양한 실시예에서 설명된 단계들의 전부 또는 일부를 수행할 수 있게 한다. 전술한 저장 매체는 U 디스크, 읽기 전용 메모리(read-only memory)(약칭으로 ROM), 랜덤 액세스 메모리(random access memory)(약칭으로 RAM), 자기 디스크 또는 광 디스크와 같은 다양한 매체를 포함한다.
전술한 바와 같이, 본 개시의 특정 실시예에 대해서만 본 개시의 기술적 사상의 범위가 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 통상의 기술자는 기술적 사상의 범위 내에서 다루어지는 본 개시의 기술적 범위 내의 변화 또는 치환을 쉽게 생각할 수 있을 것이다. 따라서 본 개시 내용의 범위는 청구 범위의 보호 범위에 기초해야 한다.
Claims (16)
- 배터리 보호 보드에 있어서,
이동 단말기에서 배터리의 충전 및 방전 회로에 연결되도록 구성되는 보호 회로; 및
상기 보호 회로의 적어도 일부에 결합되고, 상기 보호 회로의 상기 적어도 일부의 임피던스에 의해 생성되는 제1 전압 강하를 검출하고, 그리고 상기 배터리의 충전 및 방전 프로세스 동안에 상기 보호 회로의 상기 적어도 일부의 상기 임피던스 및 상기 제1 전압 강하에 따라 상기 충전 및 방전 회로의 방전 전류 또는 충전 전류를 결정하도록 구성되는 검출 회로;
를 포함하는,
배터리 보호 보드.
- 제 1 항에 있어서,
상기 검출 회로는, 상기 충전 전류 또는 상기 방전 전류에 따라 상기 배터리의 상기 충전 및 방전 프로세스가 비정상적인지 여부를 결정하도록 추가로 구성되고, 그리고 상기 보호 회로는 상기 충전 및 방전 프로세스가 비정상적인 경우에 상기 충전 및 방전 회로를 턴 오프(turn off)하는 것을 제어하도록 구성되는,
배터리 보호 보드.
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 검출 회로는, 상기 배터리 보호 보드의 온도를 검출하고, 상기 배터리 보호 보드의 상기 온도 및 상기 임피던스와 상기 온도 사이에서의 미리 저장된 대응관계에 따라 상기 보호 회로의 상기 적어도 일부의 상기 임피던스를 결정하도록 추가로 구성되는,
배터리 보호 보드.
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 보호 회로는 제1 보호 회로 및 적어도 하나의 제2 보호 회로를 포함하고, 상기 검출 회로는 제1 검출 회로 및 적어도 하나의 제2 검출 회로를 포함하고,
상기 제1 보호 회로는 상기 제1 검출 회로의 검출 결과에 기초하여 상기 충전 및 방전 회로가 턴 오프하는 것을 제어하도록 구성되고,
상기 제2 보호 회로는, 상기 제1 보호 회로가 고장난 경우, 대응하는 제2 검출 회로의 검출 결과에 기초하여 상기 충전 및 방전 회로가 턴 오프하는 것을 제어하도록 구성되는,
배터리 보호 보드.
- 제 4 항에 있어서,
상기 제1 보호 회로는 상기 이동 단말기의 배터리 전압을 검출하도록 추가로 구성되고; 그리고
상기 제2 보호 회로는 상기 이동 단말기의 셀 전압을 검출하도록 추가로 구성되는,
배터리 보호 보드.
- 제 4 항 또는 제 5 항에 있어서,
상기 보호 회로는 상기 제1 보호 회로 및 하나의 제2 보호 회로를 포함하고, 상기 검출 회로는 상기 제1 검출 회로 및 하나의 제2 검출 회로를 포함하고,
상기 제1 보호 회로는 상기 제2 보호 회로에 직렬로 연결되고, 상기 제1 보호 회로의 적어도 일부는 제1 검출 단자 및 제2 검출 단자를 가지며, 상기 제2 보호 회로의 적어도 일부는 제3 검출 단자 및 제4 검출 단자를 가지고, 상기 제2 검출 단자는 상기 제3 검출 단자에 인접하고,
상기 제1 검출 회로의 제1 단자는 상기 제1 검출 단자에 연결되고, 상기 제1 검출 회로의 제2 단자는 상기 제2 검출 단자에 연결되고, 상기 제2 검출 회로의 제1 단자는 상기 제3 검출 단자에 연결되고, 상기 제2 검출 회로의 제2 단자는 상기 제4 검출 단자에 연결되거나, 또는
상기 제1 검출 회로의 제1 단자는 상기 제1 검출 단자에 연결되고, 상기 제1 검출 회로의 제2 단자는 상기 제2 검출 단자에 연결되고, 상기 제2 검출 회로의 제1 단자는 상기 제1 검출 단자에 연결되고, 상기 제2 검출 회로의 제2 단자는 상기 제4 검출 단자에 연결되거나, 또는
상기 제1 검출 회로의 제1 단자는 상기 제1 검출 단자에 연결되고, 상기 제1 검출 회로의 제2 단자는 상기 제4 검출 단자에 연결되고, 상기 제2 검출 회로의 제1 단자는 상기 제3 검출 단자에 연결되고, 상기 제2 검출 회로의 제2 단자는 상기 제4 검출 단자에 연결되고, 또는
상기 제1 검출 회로의 제1 단자는 상기 제1 검출 단자에 연결되고, 상기 제1 검출 회로의 제2 단자는 상기 제4 검출 단자에 연결되고, 상기 제2 검출 회로의 제1 단자는 상기 제1 검출 단자에 연결되고, 상기 제2 검출 회로의 제2 단자는 상기 제4 검출 단자에 연결되는,
배터리 보호 보드.
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 보호 회로의 상기 적어도 일부는 임피던스 설계된 구리 배선(impedance-designed copper wiring)을 포함하는,
배터리 보호 보드.
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 배터리 보호 보드 상의 서미스터(thermistor)에 연결되고, 그리고 상기 서미스터를 통해 상기 이동 단말기의 셀 온도를 검출하도록 구성되는 제1 온도 검출 회로; 를 더 포함하고,
상기 서미스터 아래의 영역은 중공형(hollow)이고, 그리고 상기 제1 온도 검출 회로의 접지 와이어는 상기 배터리 보호 보드의 주 접지 와이어에 직접 연결되는,
배터리 보호 보드.
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 배터리 보호 보드 내의 전류 센싱 컴포넌트(current sensing component)에 결합되고, 그리고 상기 전류 센싱 컴포넌트의 제2 전압 강하를 검출하고 그리고 상기 배터리의 상기 충전 및 방전 프로세스 동안에 상기 제2 전압 강하에 따라 상기 배터리의 전하량을 결정하도록 구성되는 배터리 전압계;
를 더 포함하는,
배터리 보호 보드.
- 제 9 항에 있어서,
상기 전류 센싱 컴포넌트는 상기 충전 및 방전 회로에서 한 가닥의 와이어를 포함하고, 상기 한 가닥의 와이어는 상기 한 가닥의 와이어의 임피던스에 대한 온도 변화의 영향을 보상하기 위해서 전자 온도 보상 컴포넌트(electronic temperature compensation component)와 병렬로 연결되는,
배터리 보호 보드.
- 제 9 항에 있어서,
상기 전류 센싱 컴포넌트는 상기 충전 및 방전 회로에서 상기 한 가닥의 와이어를 포함하고, 상기 배터리 보호 보드는 방열판(a heat dissipation plate)을 더 포함하고,
상기 한 가닥의 와이어는 상기 배터리 보호 보드의 제1 윈도우 영역(window area)에 위치하고, 상기 방열판의 제1 단자는 절연하는 열 전도성 물질(an insulating thermal conductive material)을 통해 상기 제1 윈도우 영역에 연결되고, 상기 방열판의 제2 단자는 상기 배터리 보호 보드의 제2 윈도우 영역에 연결되고, 그리고 상기 방열판은 상기 제1 윈도우 영역의 열을 상기 제2 윈도우 영역으로 전도시키도록 구성되는,
배터리 보호 보드.
- 제 9 항에 있어서,
상기 전류 센싱 컴포넌트는 상기 충전 및 방전 회로의 제1 위치와 제2 위치 사이의 와이어를 포함하고, 상기 제1 위치는 상기 배터리 보호 보드에 위치하고, 그리고 상기 제2 위치는 상기 이동 단말기의 메인 보드에 위치하는.
배터리 보호 보드.
- 제 9 항에 있어서,
상기 배터리 보호 보드의 온도를 검출하도록 구성하는 제2 온도 검출 회로; 를 더 포함하고,
상기 배터리 전압계는, 상기 제2 온도 검출 회로에 결합되고, 그리고 상기 전류 센싱 컴포넌트의 상기 임피던스와 상기 온도 사이의 대응관계 및 상기 제2 온도 검출 회로에 의해 검출되는 온도에 따라 현재 온도에서 상기 전류 센싱 컴포넌트의 임피던스를 결정하고, 상기 제2 전압 강하 및 상기 현재 온도에서 상기 전류 센싱 컴포넌트의 상기 임피던스에 따라 상기 전류 센싱 컴포넌트를 통해 흐르는 전류를 결정하고, 그리고 상기 전류 센싱 컴포넌트를 통해 흐르는 상기 전류에 따라 상기 배터리의 상기 전하량을 결정하도록 구성되는,
배터리 보호 보드.
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 충전 및 방전 회로의 배선의 적어도 일부는 상기 배터리 보호 보드의 표층에 형성되어 있고, 윈도윙(windowing)에 의해 노출되어 있는,
배터리 보호 보드.
- 배터리에 있어서,
충전 및 방전 회로;
상기 충전 및 방전 회로에 연결되는 셀; 및
상기 셀과 연결되는 제 1 항 또는 제 2 항에 따른 배터리 보호 보드;
를 포함하는,
배터리.
- 이동 단말기에 있어서,
충전 인터페이스; 및
상기 충전 인터페이스와 연결되는 제 15 항에 따른 배터리;
를 포함하는,
이동 단말기.
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