KR20210010415A - 배터리의 방전에 의해 동작하는 휴대용 전자기기 및 그 휴대용 전자기기의 배터리 성능 저하 방지 방법 - Google Patents

배터리의 방전에 의해 동작하는 휴대용 전자기기 및 그 휴대용 전자기기의 배터리 성능 저하 방지 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 전자기기에서 배터리의 성능 저하를 방지하기 위한 기술에 관한 것으로 특히 배터리의 방전에 의해 동작하는 휴대용 전자기기에서 온도 변화에 의해 배터리의 성능이 저하되는 것을 방지하는 기술에 관한 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 배터리의 방전에 의해 동작하는 휴대용 전자기기는 휴대용 전자기기에 설치되어 전자기기 내의 전기에 의해 동작하는 소자에 전력을 공급하는 배터리, 배터리로부터 전기에 의해 동작되는 소자에 단속적으로 전력을 공급하도록 배터리의 방전 전력을 조절하는 제어부, 기기의 내부 또는 외부 온도를 측정하는 온도 측정수단, 온도 측정수단으로부터 입력되는 신호에 의해 내부 또는 외부 온도와 기설정한 레퍼런스 온도를 비교하여, 비교값에 따라 제어부에 주는 제어신호의 듀티를 변화시켜 출력하는 마이크로컨트롤러를 포함한다.

Description

배터리의 방전에 의해 동작하는 휴대용 전자기기 및 그 휴대용 전자기기의 배터리 성능 저하 방지 방법{A PORTABLE ELECTRONIC DEVICE OPERATED BY DISCHARGE OF A BATTERY AND A METHOD FOR PREVENTING DETERIORATION OF BATTERY PERFORMANCE OF THE PORTABLE ELECTRONIC DEVICE}
본 발명은 전자기기에서 배터리의 성능 저하를 방지하기 위한 기술에 관한 것으로 특히 배터리의 방전에 의해 동작하는 휴대용 전자기기에서 온도 변화에 의해 배터리의 성능이 저하되는 것을 방지하는 기술에 관한 것이다.
배터리를 장착하고, 배터리의 방전에 의해 동작하는 휴대용 전자기기는 파지하여 사용하기 용이하도록 소형으로 제작되는 경우가 일반적이어서, 대용량의 배터리를 적용하기 어려우며, 배터리 용량의 한계 때문에 배터리가 급격히 방전하지 않도록 배터리로부터 전기에 의해 동작되는 소자에 단속적으로 전력을 공급하도록 설계되는 경우가 많다. 본 발명에서 “단속적”이란 개념은 배터리로부터 전력을 공급할 때 방전되는 시간과 방전되지 않는 시간이 교호로 발생하는 개념이며 방전되는 시간과 방전되지 않는 시간은 시간 길이가 서로 같거나 다를 수 있다. 본 발명에서는 배터리로부터 전기에 의해 동작되는 소자에 전력을 공급할 때 연속적이 아니라 단속적으로 전력이 공급된다. 배터리는 저온에서 배터리가 과방전하여 배터리의 효울이 떨어지고, 수명이 단축될 수 있는데, 특히 0℃ 이하로 온도가 내려가면 배터리 방전 특성이 떨어지므로 저전압에서 과방전을 하게 되면 배터리 성능이 저하 될 수 있다. 배터리의 방전에 의해 동작하는 휴대용 전자기기로는 예를 들어 에어로졸을 발생할 수 있는 전자기기가 있다. 에어로졸은 대기 중에 부유상태로 존재하는 액체 또는 고체의 작은 입자로 보통 0.001 ~ 1.0 ㎛의 크기를 갖는다. 특히 여러 종류의 액상으로부터 유래하는 에어로졸을 다양한 목적으로 사람이 흡입하는 경우가 있는데, 예를 들어 질병 치료용으로는 네블라이져가 알려져 있다. 또한, 궐련 형태의 에어로졸 형성기재를 가열하여 에어로졸을 발생시키는 휴대용 에어로졸 발생기도 있다. 도 1은 종래 기술에 따른 휴대용 에어로졸 발생기의 개략적인 단면도이다. 도 1을 참조하면 휴대용 에어로졸 발생기(10)는 예열하기 위해 누를 수 있는 버튼(17)과 전류를 인가하면 저항에 의해 발열을 하는 히터(14)와 히터(14)에 순간적으로 높은 전력을 공급할 수 있는 배터리(16)와 히터(14)를 제어하기 위한 마이크로컨트롤러(15)를 포함하고, 히터(14)는 공동(13)에 삽입된 일정 온도 이상 가열시 기화하는 물질(기화 물질)이 포함된 에어로졸 형성기재를 가열하여 에어로졸을 발생시킨다. 예를 들어, 흡입 물질이 함침되거나 표면에 묻혀진 종이로 채워진 궐련형태 에어로졸 형성기재(11)를 개구(12)를 통해 공동(13)에 삽입하면 히터(14)가 가열되어 궐련 형태 에어로졸 형성기재(11) 내부의 흡입 물질을 기화시키면 사용자가 필터부를 통해 기화되는 흡입 물질을 흡입할 수 있게 된다. 도 2는 종래 기술에 따른 휴대용 에어로졸 발생기의 온도 제어 특성을 나타내는 개략도의 일 예이다. 도 2를 참조하면 사용자가 휴대용 에어로졸 발생기(10)를 사용하기 위해 휴대용 에어로졸 발생기(10)에 구비된 버튼(17)을 누르면, 변화 지점(t) 시간까지 급속히 온도를 올리는 예열단계로 돌입하고, 온도 변화의 변화 지점(c)에서 예열단계가 종료하면서, 온도가 변화 지점(c+2)까지 시간축의 변화 지점(t)와 변화 지점(t+1)사이에서 하강한 후 시간축 변화 지점(t+1)에서 변화 지점(t+2)까지 온도축의 변화 지점(c+2)에서 변화 지점(c+1)까지 미세한 기울기로 상승하면서, 기화온도를 유지하고, 시간축의 변화 지점(t+2)에서 사용이 종료되어 온도가 급속히 하강한다. 상기와 같은 휴대용 에어로졸 발생기(10)에서 사용자가 버튼(17)을 눌러서 휴대용 에어로졸 발생기(10)를 사용할 때 저온에서 동작하는 경우 배터리(16)의 방전 용량이 큰 폭으로 소모되는 상태에서 동작하게 된다. 도 3은 휴대용 전자기기에 적용되는 배터리의 온도에 따른 용량 변화의 일 예를 설명하기 위한 표이다. 도 3을 참조하면 배터리는 온도에 따라 방전 용량이 변화하는데, 특히 저온에서 방전 용량이 큰 폭으로 감소하는 경향이 있다. 따라서, 저온에서 휴대용 전자기기를 사용할 때 배터리의 방전 용량이 떨어진 상태에서 배터리가 동작하게 되어 배터리의 성능 저하가 발생할 수 있으며 배터리의 안정성 및 효율성이 떨어지고, 배터리의 수명도 단축될 수 있는 문제점이 있다.
본 발명은 저온에서 동작할 경우 배터리의 성능이 저하되는 것을 방지할 수 있는 배터리의 방전에 의해 동작하는 휴대용 전자기기 및 배터리 성능 저하 방지 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 온도 환경 변화에 대응하여 가변적으로 배터리로부터 공급되는 전력을 제어할 수 있는 배터리의 방전에 의해 동작하는 휴대용 전자기기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 배터리의 방전에 의해 동작하는 휴대용 전자기기는 휴대용 전자기기에 설치되어 전자기기 내의 전기에 의해 동작하는 소자에 전력을 공급하는 배터리, 배터리로부터 전기에 의해 동작되는 소자에 단속적으로 전력을 공급하도록 배터리의 방전 전력을 조절하는 제어부, 기기의 내부 또는 외부 온도를 측정하는 온도 측정수단, 온도 측정수단으로부터 입력되는 신호에 의해 내부 또는 외부 온도와 기설정한 레퍼런스 온도를 비교하여, 비교값에 따라 제어부에 주는 제어신호의 듀티를 변화시켜 출력하는 마이크로컨트롤러를 포함한다.
또한 실시예에 따라 전기에 의해 동작되는 소자는 히터이다.
또한 실시예에 따라 제어부는 마이크로컨트롤러로부터 입력되는 제어신호에 의해 온/오프(ON/OFF) 동작 하면서, 배터리로부터 히터에 공급되는 전력을 조절하는 FET를 포함한다.
또한 실시예에 따라 온도 측정수단은 외부 온도 감지센서와 외부 온도 감지센서에서 출력되는 아날로그신호를 디지털신호로 변환하여 마이크로컨틀로러로 출력하는 AD컨버터를 포함한다.
또한 실시예에 따라 온도 측정수단은 내부 온도 감지센서와 내부 온도 감지센서에서 출력되는 아날로그신호를 디지털신호로 변환하여 마이크로컨틀로러로 출력하는 AD컨버터를 포함한다.
또한 실시예에 따라 제어신호는 PWM신호이고, 마이크로컨트롤러는 내부 또는 외부 온도와 기설정한 레퍼런스 온도를 비교하여, 비교값에 따라 PWM신호의 듀티를 조절해서 출력한다.
또한 실시예에 따라 마이크로컨트롤러는 비교값에 따라 온도 측정수단에서 측정한 온도가 FET로 출력하는 PWM신호의 듀티 변경 기준이 되는 레퍼런스 온도 이하일 경우는 PWM신호의 듀티를 비교값에 따라 설정되어 레퍼런스 온도인 경우보다 감소한 듀티로 변화시켜 FET로 출력한다.
또한 실시예에 따라 배터리와 히터 사이에 마이크로컨트롤러의 제어에 의해 온/오프(ON/OFF)하는 스위칭부를 구비하고, 마이크로컨트롤러는 비교값에 따라 온도 측정수단에서 측정한 온도가 동작 온도범위를 벗어난 경우 스위칭부가 오프(OFF)되도록 제어한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 휴대용 전자기기의 배터리 성능 저하 방지 방법은 구동 시작 조작 단계, 실시간으로 온도를 측정하는 단계, 측정한 온도와 기설정한 레퍼런스 온도를 비교하는 단계, 비교값에 따라 배터리로부터의 방전 전력을 조절하도록 제어부에 인가되는 제어신호의 듀티를 변화시키는 단계를 포함한다.
또한 실시예에 따라 휴대용 전자기기는 배터리에 의해 동작되는 히터를 추가로 포함하고, 히터로 공급되는 전력이 제어부에 인가되는 제어신호의 듀티에 의해 조절된다.
또한 실시예에 따라 측정한 온도와 기설정한 레퍼런스 온도를 비교하는 단계에서, 측정한 온도는 전자기기 외부 온도이고, 비교값에 따라 배터리로부터의 방전 전력을 조절하도록 제어부에 인가되는 제어신호의 듀티를 변화시키는 단계는 비교값에 따라 외부 온도가 레퍼런스 온도 이하이면 제어신호의 듀티를 비교값에 따라 설정되어 레퍼런스 온도인 경우보다 감소한 듀티로 변화시키고, 비교값에 따라 외부 온도가 레퍼런스 온도 이하가 아니면 정상적으로 동작을 진행하도록 제어한다.
또한 실시예에 따라 측정한 온도와 기설정한 레퍼런스 온도를 비교하는 단계에서, 측정한 온도는 전자기기 내부 온도이고, 비교값에 따라 배터리로부터의 방전 전력을 조절하도록 제어부에 인가되는 제어신호의 듀티를 변화시키는 단계는 비교값에 따라 내부 온도가 레퍼런스 온도 이하이면 제어신호의 듀티를 비교값에 따라 설정되어 레퍼런스 온도인 경우보다 감소한 듀티로 변화시키고, 비교값에 따라 내부 온도가 레퍼런스 온도 이하가 아니면 정상적으로 동작을 진행하도록 제어한다.
또한 실시예에 따라 제어신호는 PWM신호이고, 측정한 온도와 기설정한 레퍼런스 온도를 비교하는 단계에서, 비교값에 따라 측정한 온도가 레퍼런스 온도 이하이면, 비교값에 따라 배터리로부터의 방전 전력을 조절하도록 제어부에 인가되는 제어신호의 듀티를 변화시키는 단계에서 PWM신호의 듀티를 비교값에 따라 설정되어 레퍼런스 온도인 경우보다 감소한 듀티로 변화시키고 동작 시간을 소정 시간동안 연장하도록 제어한다.
또한 실시예에 따라 측정한 온도와 기설정한 레퍼런스 온도를 비교하는 단계에서, 비교값에 따라 측정한 온도가 동작 온도범위를 벗어나면, 배터리로부터 공급하는 전력을 차단하도록 제어한다.
본 발명에 따르면, 온도 환경 변화에 따라 특히 저온에서 동작시 배터리에 과부하가 걸리는 않도록 하여 배터리의 성능 저하를 방지하고, 안정적이며 효율적으로 배터리를 제어할 수 있다.
또한 본 발명에 따르면, 온도 환경 변화에 따라 동작 온도범위를 벗어난 경우 배터리로부터 전력을 차단시켜 배터리의 수명이 단축되는 것을 방지할 수 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 휴대용 에어로졸 발생기의 개략적인 단면도이다.
도 2는 종래 기술에 따른 휴대용 에어로졸 발생기의 온도 제어 특성을 나타내는 개략도의 일 예이다.
도 3은 휴대용 전자기기에 적용되는 배터리의 온도에 따른 용량 변화의 일 예를 설명하기 위한 표이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리의 방전에 의해 동작하는 휴대용 전자기기를 설명하기 위한 블럭도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리의 방전에 의해 동작하는 휴대용 전자기기를 설명하기 위한 블럭도이다.
도 6은 본 발명에 따라 정상 동작과 저온 동작에서 PWM(Pulse Width Modulation)신호의 듀티 변화의 일 예를 보여주는 도면이다.
도 7은 본 발명에 따른 휴대용 전자기기의 배터리 성능 저하 방지 방법을 설명하기 위한 플로우 챠트의 일 예이다.
도 8은 본 발명에 따른 휴대용 전자기기의 배터리 성능 저하 방지 방법을 설명하기 위한 플로우 챠트의 다른 예이다.
도 9는 본 발명에 따른 휴대용 전자기기의 배터리 성능 저하 방지 방법을 설명하기 위한 플로우 챠트의 또 다른 예이다.
이하에서, 본 발명은 실시예와 도면을 통하여 상세하게 설명된다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리의 방전에 의해 동작하는 휴대용 전자기기를 설명하기 위한 블럭도이다. 도 4를 참조하면 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리의 방전에 의해 동작하는 휴대용 전자기기(100)는 휴대용 전자기기(100)에 설치되어 전자기기 내의 전기에 의해 동작하는 소자(20)에 전력을 공급하는 배터리(30), 배터리(30)로부터 전기에 의해 동작되는 소자(20)에 단속적으로 전력을 공급하도록 배터리(30)의 방전 전력을 조절하는 제어부(40), 기기의 내부 또는 외부 온도를 측정하는 온도 측정수단(60), 온도 측정수단(60)으로부터 입력되는 신호에 의해 내부 또는 외부 온도와 기설정한 레퍼런스 온도를 비교하여, 비교값에 따라 제어부(40)에 주는 제어신호의 듀티를 변화시켜 출력하는 마이크로컨트롤러(50)를 포함한다. 실시예에 따라 휴대용 전자기기(100)에 설치되어 전자기기 내의 전기에 의해 동작하는 소자(20)는 히터이며, 실시예에 따라 온도 측정수단(60)은 온도 감지센서와 온도 감지센서에서 출력되는 아날로그신호를 디지털신호로 변환하여 마이크로컨트롤러(50)로 출력하는 AD컨버터를 포함한다. 마이크로컨트롤러(50)에는 미리 설정에 의해 마이크로컨트롤러(50)에서 제어부(40)로 출력하는 제어신호의 듀티 변경 기준이 되는 레퍼런스 온도가 저장되어 있다. 온도 측정수단(60)은 기기의 내부 또는 외부 온도를 측정하는데, 예를 들어 온도 측정수단(60)은 내부 온도 측정을 위해 마이크로컨트롤러(50) 내부에 실장된 NTC방식 써미스터 또는 PTC방식 써미스터이거나 마이크로컨트롤러(50) 또는 배터리(30) 외부에 부착한 온도 감지센서일 수 있다. 또한 온도 측정수단(60)은 휴대용 전자기기(100)의 하우징에 부착되어 외부 온도를 측정하는 온도 감지센서를 적용할 수 있다. 실시예에 따라 마이크로컨트롤러(50)에는 미리 설정에 의해 배터리(30)가 동작할 수 있는 허용범위로서 동작 온도범위가 저장될 수 있다. 마이크로컨트롤러(50)는 온도 측정수단(60)으로부터 입력되는 신호에 의해 내부 또는 외부 온도와 기설정한 레퍼런스 온도와 비교하여, 비교값에 따라 제어부(40)에 주는 제어신호의 듀티를 변화시켜 출력하는데, 예를 들어 비교값은 측정 온도와 레퍼런스 온도의 차이값이 될 수 있으며, 마이크로컨트롤러(50)에는 측정 온도 또는 측정 온도 구간에 대응하는 비교값에 따라 각각 제어신호의 듀티가 설정되어 있어서, 비교값에 따라 해당 듀티로 제어신호의 듀티를 변화시켜 출력한다. 제어부(40)는 마이크로컨트롤러(50)에서 입력되는 제어신호에 의해서 배터리(30)로부터 소자(20)에 단속적으로 전력을 공급하도록 배터리(30)의 방전 전력을 조절한다. 예를 들어 제어부(40)는 도 5를 참조하여 후술하는 FET(41)를 포함하고, 마이크로컨트롤러(50)에서 FET(41)로 입력되는 제어신호에 따라 FET(41)가 온/오프(ON/OFF) 동작되며, 마이크로컨트롤러(50)에서 FET(41)로 입력되는 제어신호의 듀티의 변화에 따라 배터리(30)로부터 소자(20)에 공급되는 전력이 조절된다. 또한 마이크로컨트롤러(50)는 온도 측정수단(60)으로부터 입력되는 신호에 의해 내부 또는 외부 온도와 기설정한 레퍼런스 온도와 비교하여, 비교값에 따라 내부 또는 외부 온도가 기설정한 동작 온도범위를 벗어나면 배터리(30)로부터 소자(20)에 공급하는 전력을 차단하도록 제어하는데 그 구체적인 설명은 도 5를 참조하여 더 상세히 설명한다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리의 방전에 의해 동작하는 휴대용 전자기기를 설명하기 위한 블럭도이다. 도 6은 본 발명에 따라 정상 동작과 저온 동작에서 PWM(Pulse Width Modulation)신호의 듀티 변화의 일 예를 보여주는 도면이다.
도 5를 참조하면 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리의 방전에 의해 동작하는 휴대용 전자기기(100)는 도 4를 참조하여 설명한 실시예에와 같이 휴대용 전자기기(100)에 설치되어 전자기기 내의 전기에 의해 동작하는 소자(20)에 전력을 공급하는 배터리(30), 배터리(30)로부터 전기에 의해 동작되는 소자(20)에 단속적으로 전력을 공급하도록 배터리(30)의 방전 전력을 조절하는 제어부(40), 기기의 내부 또는 외부 온도를 측정하는 온도 측정수단(60), 온도 측정수단(60)으로부터 입력되는 신호에 의해 내부 또는 외부 온도와 기설정한 레퍼런스 온도를 비교하여, 비교값에 따라 제어부(40)에 주는 제어신호의 듀티를 변화시켜 출력하는 마이크로컨트롤러(50)를 포함한다. 실시예에 따라 휴대용 전자기기(100)에 설치되어 전자기기 내의 전기에 의해 동작하는 소자(20)는 히터이며, 실시예에 따라 온도 측정수단(60)은 외부 온도 감지센서(61)와 외부 온도 감지센서(61)에서 출력되는 아날로그신호를 디지털신호로 변환하여 마이크로컨트롤러(50)로 출력하는 AD컨버터(63)를 포함한다. 또한 실시예에 따라 온도 측정수단(60)은 내부 온도 감지센서(62)와 내부 온도 감지센서(62)에서 출력되는 아날로그신호를 디지털신호로 변환하여 마이크로컨트롤러(50)로 출력하는 AD컨버터(64)를 포함한다. 마이크로컨트롤러(50)에는 미리 설정에 의해 마이크로컨트롤러(50)에서 히터 제어부(40)로 출력하는 제어신호의 듀티 변경 기준이 되는 레퍼런스 온도가 저장되어 있다. 외부 온도 감지센서(61)는 기기의 외부 온도를 측정하는데, 예를 들어 휴대용 전자기기(100)의 하우징에 부착되어 외부 온도를 측정한다. 또한 내부 온도 감지센서(62)는 마이크로컨트롤러(50) 내부에 실장된 NTC방식 써미스터 또는 PTC방식 써미스터이거나 마이크로컨트롤러(50) 또는 배터리(30) 외부에 부착한 온도 감지센서일 수 있다. 실시예에 따라 마이크로컨트롤러(50)에는 미리 설정에 의해 배터리(30)가 동작할 수 있는 허용범위로서 동작 온도범위가 저장될 수 있다. 마이크로컨트롤러(50)는 외부 온도 감지센서(61) 또는 내부 온도 감지센서(62)로부터 입력되는 신호에 의해 내부 또는 외부 온도와 기설정한 레퍼런스 온도와 비교하여, 비교값에 따라 제어부(40)에 주는 제어신호의 듀티를 변화시켜 출력하는데, 예를 들어 비교값은 측정 온도와 레퍼런스 온도의 차이값이 될 수 있으며, 마이크로컨트롤러(50)에는 측정 온도 또는 측정 온도 구간에 대응하는 비교값에 따라 각각 제어신호의 듀티가 설정되어 있어서, 비교값에 따라 해당 듀티로 제어신호의 듀티를 변화시켜 출력한다. 제어부(40)는 마이크로컨트롤러(50)에서 입력되는 제어신호에 의해서 배터리(30)로부터 히터(20)에 단속적으로 전력을 공급하도록 배터리(30)의 방전 전력을 조절한다. 예를 들어 제어부(40)는 FET(41)를 포함하고, 마이크로컨트롤러(50)에서 FET(41)로 입력되는 제어신호에 따라 FET(41)가 온/오프(ON/OFF) 동작되며, 마이크로컨트롤러(50)에서 FET(41)로 입력되는 제어신호의 듀티의 변화에 따라 배터리(30)로부터 소자(20)에 공급되는 전력이 조절된다. 마이크로컨트롤러(50)는 비교값에 따라 온도 측정수단(60)에서 측정한 온도가 FET(41)로 출력하는 PWM신호의 듀티 변경 기준이 되는 레퍼런스 온도 이하일 경우는 PWM신호의 듀티를 비교값에 따라 설정되어 레퍼런스 온도인 경우보다 감소한 듀티로 변화시켜 FET(41)로 출력한다. 예를 들어 도 6을 참조하면 정상 동작에서의 히팅시 PWM신호보다 저온 동작에서의 히팅시 PWM신호로 듀티를 감소해서 FET(41)로 출력한다. 따라서, 배터리(30)로부터 소자(20)에 공급되는 전력이 감소되고, 배터리(30)에 과부하가 걸리는 것이 방지된다.
또한 마이크로컨트롤러(50)는 외부 온도 감지센서(61) 또는 내부 온도 감지센서(62)로부터 입력되는 신호에 의해 내부 또는 외부 온도와 기설정한 레퍼런스 온도와 비교하여, 비교값에 따라 내부 또는 외부 온도가 기설정한 동작 온도범위를 벗어나면 배터리(30)로부터 소자(20)에 공급하는 전력을 차단하도록 제어하는데 예를 들어 배터리(30)와 소자(20) 사이에 마이크로컨트롤러(50)의 제어에 의해 온/오프(ON/OFF)하는 스위칭부(70)를 구비하고, 마이크로컨트롤러(50)는 비교값에 따라 온도 측정수단(60)에서 측정한 온도가 동작 온도범위를 벗어난 경우는 스위칭부(70)가 오프(OFF)되도록 제어한다.
도 7은 본 발명에 따른 휴대용 전자기기의 배터리 성능 저하 방지 방법을 설명하기 위한 플로우 챠트의 일 예이다. 도 8은 본 발명에 따른 휴대용 전자기기의 배터리 성능 저하 방지 방법을 설명하기 위한 플로우 챠트의 다른 예이다. 도 9는 본 발명에 따른 휴대용 전자기기의 배터리 성능 저하 방지 방법을 설명하기 위한 플로우 챠트의 또 다른 예이다.
도 7 내지 도 9를 참조하면, 본 발명에 따른 휴대용 전자기기의 배터리 성능 저하 방지 방법은 구동 시작 조작 단계, 실시간으로 온도를 측정하는 단계, 측정한 온도와 기설정한 레퍼런스 온도를 비교하는 단계, 비교값에 따라 배터리로부터의 방전 전력을 조절하도록 제어부에 인가되는 제어신호의 듀티를 변화시키는 단계를 포함한다. 도 7을 참조하면, (A)에서 예를 들어 휴대용 전자기기(100)의 버튼을 조작하여 기기의 구동을 시작하면, (B)에서 온도 측정수단(60)은 휴대용 전자기기(100) 내부 또는 외부 온도를 실시간으로 측정하고, (C)에서 마이크로컨트롤러(50)는 온도 측정수단(60)으로부터 입력된 신호에 의해 측정 온도가 기설정한 레퍼런스 온도 이하인지 비교하여, 비교값에 따라 측정 온도가 기설정한 레퍼런스 온도 이하이면 (D)에서 마이크로컨트롤러(50)는 비교값에 따라 배터리(30)로부터의 방전 전력을 조절하도록 제어부(40)에 인가되는 제어신호의 듀티를 변화시킨다. 만약 (C)에서 비교값에 따라 측정 온도가 기설정한 레퍼런스 온도 이하가 아니면 (E)에서 마이크로컨트롤러(50)는 정상적으로 동작을 진행하도록 제어한다. 실시예에 따라 휴대용 전자기기(100)는 배터리(30)에 의해 동작되는 히터를 추가로 포함하고, 히터로 공급되는 전력이 제어부(40)에 인가되는 제어신호의 듀티에 의해 조절된다.
도 8을 참조하면, (A)에서 예를 들어 휴대용 전자기기(100)의 버튼을 조작하여 기기의 구동을 시작하면, (B)에서 온도 측정수단(60)은 실시간으로 휴대용 전자기기(100) 내부 또는 외부 온도를 측정하고, (C)에서 마이크로컨트롤러(50)는 온도 측정수단(60)으로부터 입력된 신호에 의해 측정 온도가 기설정한 레퍼런스 온도 이하인지 비교하고, 만약 비교값에 따라 측정 온도가 기설정한 레퍼런스 온도 이하이면 (D)에서 마이크로컨트롤러(50)는 제어부(40)의 FET(41)에 입력하는 제어신호인 PWM신호의 듀티를 비교값에 따라 설정되어 레퍼런스 온도인 경우보다 감소한 듀티로 변화시킨다. 또한 (E)에서 동작 시간을 기설정한 소정 시간동안 연장한다. 만약 비교값에 따라 측정 온도가 기설정한 레퍼런스 온도 이하가 아니면 (F)에서 마이크로컨트롤러(50)는 기설정된 대로 제어신호인 PWM신호를 제어부(40)의 FET(41)로 입력하여 정상적으로 동작을 진행하도록 제어한다. 실시예에 따라 휴대용 전자기기(100)는 배터리(30)에 의해 동작되는 히터를 추가로 포함하고, 히터로 공급되는 전력이 제어부(40)에 인가되는 제어신호인 PWM신호의 듀티에 의해 조절된다.
도 9를 참조하면, (A)에서 예를 들어 휴대용 전자기기(100)의 버튼을 조작하여 기기의 구동을 시작하면, (B)에서 온도 측정수단(60)은 실시간으로 휴대용 전자기기(100) 내부 또는 외부 온도를 측정하고, (C)에서 마이크로컨트롤러(50)는 온도 측정수단(60)으로부터 입력된 신호에 의해 측정 온도와 기설정한 레퍼런스 온도를 비교하여, 비교값에 따라 만약 측정 온도가 기설정한 동작 온도범위이면, (D)에서 측정 온도와 기설정한 레퍼런스 온도를 비교하여, 비교값에 따라 측정 온도가 기설정한 레퍼런스 온도 이하이면 (E)에서 마이크로컨트롤러(50)는 비교값에 따라 배터리(30)로부터의 방전 전력을 조절하도록 제어부(40)에 인가되는 제어신호의 듀티를 변화시키고, 만약 (D)에서 비교값에 따라 측정 온도가 기설정한 레퍼런스 온도 이하가 아니면 (G)에서 마이크로컨트롤러(50)는 정상적으로 동작을 진행하도록 제어한다. 만약 (C)에서 측정 온도와 기설정한 레퍼런스 온도를 비교하여, 비교값에 따라 측정 온도가 동작 온도범위를 벗어나면, (F)에서 마이크로컨트롤러(50)는 배터리(30)로부터 공급하는 전력을 차단하도록 제어한다. 실시예에 따라 휴대용 전자기기(100)는 배터리(30)에 의해 동작되는 히터를 추가로 포함하고, 히터로 공급되는 전력이 제어부(40)에 인가되는 제어신호의 듀티에 의해 조절된다.
본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

Claims (14)

  1. 휴대용 전자기기에 설치되어 전자기기 내의 전기에 의해 동작하는 소자에 전력을 공급하는 배터리,
    배터리로부터 전기에 의해 동작되는 소자에 단속적으로 전력을 공급하도록 배터리의 방전 전력을 조절하는 제어부,
    기기의 내부 또는 외부 온도를 측정하는 온도 측정수단,
    온도 측정수단으로부터 입력되는 신호에 의해 내부 또는 외부 온도와 기설정한 레퍼런스 온도를 비교하여, 비교값에 따라 제어부에 주는 제어신호의 듀티를 변화시켜 출력하는 마이크로컨트롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리의 방전에 의해 동작하는 휴대용 전자기기.
  2. 제1항에 있어서,
    전기에 의해 동작되는 소자는 히터인 것을 특징으로 하는 배터리의 방전에 의해 동작하는 휴대용 전자기기.
  3. 제2항에 있어서,
    제어부는 마이크로컨트롤러로부터 입력되는 제어신호에 의해 온/오프(ON/OFF) 동작 하면서, 배터리로부터 히터에 공급되는 전력을 조절하는 FET를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리의 방전에 의해 동작하는 휴대용 전자기기.
  4. 제1항에 있어서,
    온도 측정수단은 외부 온도 감지센서와 외부 온도 감지센서에서 출력되는 아날로그신호를 디지털신호로 변환하여 마이크로컨틀로러로 출력하는 AD컨버터를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리의 방전에 의해 동작하는 휴대용 전자기기.
  5. 제1항에 있어서,
    온도 측정수단은 내부 온도 감지센서와 내부 온도 감지센서에서 출력되는 아날로그신호를 디지털신호로 변환하여 마이크로컨틀로러로 출력하는 AD컨버터를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리의 방전에 의해 동작하는 휴대용 전자기기.
  6. 제3항에 있어서,
    제어신호는 PWM신호이고, 마이크로컨트롤러는 내부 또는 외부 온도와 기설정한 레퍼런스 온도를 비교하여, 비교값에 따라 PWM신호의 듀티를 조절해서 출력하는 것을 특징으로 하는 배터리의 방전에 의해 동작하는 휴대용 전자기기.
  7. 제6항에 있어서,
    마이크로컨트롤러는 비교값에 따라 온도 측정수단에서 측정한 온도가 FET로 출력하는 PWM신호의 듀티 변경 기준이 되는 레퍼런스 온도 이하일 경우는 PWM신호의 듀티를 비교값에 따라 설정되어 레퍼런스 온도인 경우보다 감소한 듀티로 변화시켜 FET로 출력하는 것을 특징으로 하는 배터리의 방전에 의해 동작하는 휴대용 전자기기.
  8. 제1항에 있어서,
    배터리와 히터 사이에 마이크로컨트롤러의 제어에 의해 온/오프(ON/OFF)하는 스위칭부를 구비하고, 마이크로컨트롤러는 비교값에 따라 온도 측정수단에서 측정한 온도가 동작 온도범위를 벗어난 경우 스위칭부가 오프(OFF)되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 배터리의 방전에 의해 동작하는 휴대용 전자기기.
  9. 구동 시작 조작 단계,
    실시간으로 온도를 측정하는 단계,
    측정한 온도와 기설정한 레퍼런스 온도를 비교하는 단계,
    비교값에 따라 배터리로부터의 방전 전력을 조절하도록 제어부에 인가되는 제어신호의 듀티를 변화시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 전자기기의 배터리 성능 저하 방지 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    휴대용 전자기기는 배터리에 의해 동작되는 히터를 추가로 포함하고, 히터로 공급되는 전력이 제어부에 인가되는 제어신호의 듀티에 의해 조절되는 것을 특징으로 하는 휴대용 전자기기의 배터리 성능 저하 방지 방법.
  11. 제9항에 있어서,
    측정한 온도와 기설정한 레퍼런스 온도를 비교하는 단계에서, 측정한 온도는 휴대용 전자기기 외부 온도이고, 비교값에 따라 배터리로부터의 방전 전력을 조절하도록 제어부에 인가되는 제어신호의 듀티를 변화시키는 단계는 비교값에 따라 외부 온도가 레퍼런스 온도 이하이면 제어신호의 듀티를 비교값에 따라 설정되어 레퍼런스 온도인 경우보다 감소한 듀티로 변화시키고, 비교값에 따라 외부 온도가 레퍼런스 온도 이하가 아니면 정상적으로 동작을 진행하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 휴대용 전자기기의 배터리 성능 저하 방지 방법.
  12. 제9항에 있어서,
    측정한 온도와 기설정한 레퍼런스 온도를 비교하는 단계에서, 측정한 온도는 휴대용 전자기기 내부 온도이고, 비교값에 따라 배터리로부터의 방전 전력을 조절하도록 제어부에 인가되는 제어신호의 듀티를 변화시키는 단계는 비교값에 따라 내부 온도가 레퍼런스 온도 이하이면 제어신호의 듀티를 비교값에 따라 설정되어 레퍼런스 온도인 경우보다 감소한 듀티로 변화시키고, 비교값에 따라 내부 온도가 레퍼런스 온도 이하가 아니면 정상적으로 동작을 진행하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 휴대용 전자기기의 배터리 성능 저하 방지 방법.
  13. 제9항 내지 제12항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    제어신호는 PWM신호이고, 측정한 온도와 기설정한 레퍼런스 온도를 비교하는 단계에서, 비교값에 따라 측정한 온도가 레퍼런스 온도 이하이면, 비교값에 따라 배터리로부터의 방전 전력을 조절하도록 제어부에 인가되는 제어신호의 듀티를 변화시키는 단계에서 PWM신호의 듀티를 비교값에 따라 설정되어 레퍼런스 온도인 경우보다 감소한 듀티로 변화시키고, 동작 시간을 소정 시간동안 연장하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 휴대용 전자기기의 배터리 성능 저하 방지 방법.
  14. 제9항 내지 제12항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    측정한 온도와 기설정한 레퍼런스 온도를 비교하는 단계에서, 비교값에 따라 측정한 온도가 동작 온도범위를 벗어나면, 배터리로부터 공급하는 전력을 차단하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 휴대용 전자기기의 배터리 성능 저하 방지 방법.



KR1020200089526A 2019-07-19 2020-07-20 배터리의 방전에 의해 동작하는 휴대용 전자기기 및 그 휴대용 전자기기의 배터리 성능 저하 방지 방법 KR102503546B1 (ko)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2018166925A1 (en) * 2017-03-14 2018-09-20 Philip Morris Products S.A. Power management method and system for a battery powered aerosol-generating device

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050143866A1 (en) 2001-07-31 2005-06-30 Chrysalis Technologies Incorporated Method and apparatus for generating a volatilized liquid
WO2018166925A1 (en) * 2017-03-14 2018-09-20 Philip Morris Products S.A. Power management method and system for a battery powered aerosol-generating device

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