WO2021015516A1 - 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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WO2021015516A1
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WO
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temperature
battery
electronic device
comparison value
portable electronic
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PCT/KR2020/009534
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French (fr)
Inventor
김영제
박경성
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주식회사 이엠텍
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Publication date
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    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03M—CODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
    • H03M1/00—Analogue/digital conversion; Digital/analogue conversion
    • H03M1/12—Analogue/digital converters
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B1/00—Details of electric heating devices
    • H05B1/02—Automatic switching arrangements specially adapted to apparatus ; Control of heating devices

Definitions

  • the present invention relates to a technology for preventing degradation of a battery in an electronic device, and more particularly, to a technology for preventing the performance of a battery from deteriorating due to a temperature change in a portable electronic device operated by discharge of the battery.
  • Portable electronic devices that install batteries and operate by discharging the batteries are generally manufactured in small sizes to facilitate gripping and use, making it difficult to apply a large-capacity battery, and to prevent the battery from rapidly discharging due to the limitation of battery capacity. It is often designed to intermittently supply power from a battery to a device operated by electricity.
  • the concept of “intermittent” is a concept in which a discharged time and a non-discharged time alternately occur when power is supplied from a battery, and the discharged time and the non-discharged time may have the same or different lengths of time.
  • power when power is supplied from a battery to a device operated by electricity, power is supplied intermittently rather than continuously.
  • Portable electronic devices that operate by discharging a battery include, for example, electronic devices capable of generating aerosols. Aerosols are small particles of liquid or solid that are suspended in the atmosphere and usually have a size of 0.001 to 1.0 ⁇ m. In particular, there are cases in which humans inhale aerosols derived from various types of liquids for various purposes. For example, nebulizers are known for treating diseases.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a portable aerosol generator according to the prior art.
  • the portable aerosol generator 10 can instantly supply high power to the heater 14 and the heater 14 that generate heat by resistance when a button 17 that can be pressed for preheating and a current is applied.
  • a battery 16 and a microcontroller 15 for controlling the heater 14 are included, and the heater 14 contains a material (gasification material) that vaporizes when heated above a certain temperature inserted in the cavity 13
  • the aerosol-forming substrate is heated to generate an aerosol.
  • FIG. 2 is an example of a schematic diagram showing a temperature control characteristic of a portable aerosol generator according to the prior art. Referring to FIG.
  • the preheating step rapidly increases the temperature until the change point t time, As the preheating step ends at the change point (c) of the temperature change, the temperature falls between the change point (t) and the change point (t+1) on the time axis to the change point (c+2), and then the time axis change point (t From +1) to the point of change (t+2), the temperature axis rises from the point of change (c+2) to the point of change (c+1) with a fine slope, maintaining the vaporization temperature, and maintaining the time-axis change point (t+2) ) At the end of use and the temperature drops rapidly.
  • . 3 is a table for explaining an example of a capacity change according to a temperature of a battery applied to a portable electronic device. Referring to FIG. 3, the discharge capacity of the battery changes according to the temperature, and particularly, the discharge capacity tends to decrease significantly at low temperatures. Therefore, when using a portable electronic device at a low temperature, the battery operates in a state where the discharge capacity of the battery is lowered, resulting in a deterioration in the performance of the battery. .
  • An object of the present invention is to provide a portable electronic device that operates by discharging a battery and a method for preventing battery performance degradation, which can prevent degradation of battery performance when operating at a low temperature.
  • an object of the present invention is to provide a portable electronic device that operates by discharging a battery capable of variably controlling power supplied from a battery in response to a change in a temperature environment.
  • the portable electronic device operated by the discharge of the battery according to the present invention is installed in the portable electronic device to supply power to a device operated by electricity in the electronic device, and intermittently supply power from the battery to the device operated by electricity.
  • a temperature measuring means for measuring the internal or external temperature of the device, and a temperature measuring means, Including a microcontroller that changes and outputs the duty of the control signal to the control unit according to the comparison value, the discharge power of the battery is adjusted in response to changes in internal or external temperature to prevent overloading the battery, thereby reducing the performance of the battery. It prevents it from being deteriorated.
  • the present invention it is possible to prevent deterioration of battery performance by preventing overloading of a battery when operating at a low temperature, particularly according to a temperature environment change, and to control the battery stably and efficiently.
  • power is cut off from the battery when it is out of the operating temperature range according to changes in the temperature environment, thereby preventing a shortening of the battery life.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a portable aerosol generator according to the prior art.
  • FIG. 2 is an example of a schematic diagram showing a temperature control characteristic of a portable aerosol generator according to the prior art.
  • 3 is a table for explaining an example of a capacity change according to a temperature of a battery applied to a portable electronic device.
  • FIG. 4 is a block diagram illustrating a portable electronic device operated by discharging a battery according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a block diagram illustrating a portable electronic device operated by discharging a battery according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a diagram showing an example of a duty change of a pulse width modulation (PWM) signal in normal operation and low temperature operation according to the present invention.
  • PWM pulse width modulation
  • FIG. 7 is an example of a flow chart for explaining a method of preventing battery performance degradation of a portable electronic device according to the present invention.
  • FIG. 8 is another example of a flow chart for explaining a method of preventing battery performance degradation of a portable electronic device according to the present invention.
  • FIG. 9 is another example of a flow chart for explaining a method of preventing battery performance degradation of a portable electronic device according to the present invention.
  • a portable electronic device operated by discharge of a battery is installed in a portable electronic device to supply power to a device operated by electricity in the electronic device.
  • a control unit that regulates the discharge power of the battery so as to supply power intermittently
  • a temperature measuring means that measures the internal or external temperature of the device
  • a temperature measuring means that measures the internal or external temperature of the device
  • a microcontroller that changes and outputs the duty of a control signal given to the control unit according to the comparison value.
  • an element operated by electricity is a heater.
  • the controller includes a FET that controls power supplied to the heater from the battery while operating on/off by a control signal input from the microcontroller.
  • the temperature measuring means includes an external temperature sensor and an AD converter that converts an analog signal output from the external temperature sensor into a digital signal and outputs it to a microcontroller.
  • the temperature measuring means includes an internal temperature sensor and an AD converter that converts an analog signal output from the internal temperature sensor into a digital signal and outputs it to a microcontroller.
  • control signal is a PWM signal
  • the microcontroller compares the internal or external temperature with a preset reference temperature, and adjusts and outputs the duty of the PWM signal according to the comparison value.
  • the duty of the PWM signal is set according to the comparison value, and the reference temperature The duty is changed to a reduced duty compared to the case of, and output to the FET.
  • a switching unit is provided between the battery and the heater to be turned on/off under the control of a microcontroller, and the microcontroller has a temperature measured by the temperature measuring means outside the operating temperature range according to the comparison value. In this case, the switching unit is controlled to be OFF.
  • a method for preventing battery performance degradation of a portable electronic device includes a driving start operation step, a step of measuring a temperature in real time, a step of comparing the measured temperature with a preset reference temperature, and a battery according to the comparison value. And changing the duty of the control signal applied to the control unit to adjust the discharge power from
  • the portable electronic device further includes a heater operated by a battery, and power supplied to the heater is adjusted by the duty of a control signal applied to the controller.
  • the measured temperature is the external temperature of the electronic device, and the duty of the control signal applied to the control unit to adjust the discharge power from the battery according to the comparison value.
  • the duty of the control signal is set according to the comparison value and changes to a reduced duty than the reference temperature, and if the external temperature is not less than the reference temperature according to the comparison value. It controls to proceed normally.
  • the measured temperature is the internal temperature of the electronic device, and the duty of the control signal applied to the control unit to adjust the discharge power from the battery according to the comparison value.
  • the duty of the control signal is set according to the comparison value and changes to a reduced duty compared to the reference temperature, and if the internal temperature is not less than the reference temperature according to the comparison value. It controls the heating operation to proceed normally.
  • control signal is a PWM signal
  • step of comparing the measured temperature with a preset reference temperature if the temperature measured according to the comparison value is less than the reference temperature, the discharge power from the battery is calculated according to the comparison value.
  • the duty of the PWM signal is set according to the comparison value to change the duty to a reduced duty compared to the reference temperature, and the operation time is controlled to extend for a predetermined time.
  • the step of comparing the measured temperature and the preset reference temperature when the temperature measured according to the comparison value is out of the operating temperature range, the power supplied from the battery is cut off.
  • FIG. 4 is a block diagram illustrating a portable electronic device operated by discharging a battery according to an embodiment of the present invention.
  • a portable electronic device 100 operated by discharging a battery according to an embodiment of the present invention is installed in the portable electronic device 100 to power the device 20 operated by electricity in the electronic device.
  • the battery 30 that supplies the power
  • the control unit 40 that regulates the discharge power of the battery 30 so as to intermittently supply power to the element 20 operated by electricity from the battery 30, the internal or external temperature of the device
  • the duty of the control signal to be given to the control unit 40 according to the comparison value by comparing the internal or external temperature with a preset reference temperature by a signal input from the temperature measuring means 60 and the temperature measuring means 60 It includes a microcontroller 50 that changes and outputs.
  • the element 20 installed in the portable electronic device 100 and operated by electricity in the electronic device is a heater
  • the temperature measuring means 60 is output from a temperature sensor and a temperature sensor. It includes an AD converter that converts analog signals into digital signals and outputs them to the microcontroller 50.
  • a reference temperature which is a reference temperature for changing the duty of a control signal output from the microcontroller 50 to the control unit 40, is stored in advance.
  • the temperature measuring means 60 measures the internal or external temperature of the device, for example, the temperature measuring means 60 is an NTC type thermistor or a PTC type thermistor mounted inside the microcontroller 50 for measuring the internal temperature.
  • the temperature measuring means 60 may be applied to a temperature sensor that is attached to the housing of the portable electronic device 100 to measure the external temperature.
  • an operating temperature range may be stored in the microcontroller 50 as an allowable range in which the battery 30 can operate by presetting.
  • the microcontroller 50 compares the internal or external temperature with a preset reference temperature by a signal input from the temperature measuring means 60, and changes the duty of the control signal given to the control unit 40 according to the comparison value and outputs it.
  • the comparison value may be a difference value between the measurement temperature and the reference temperature
  • the duty of the control signal is set in the microcontroller 50 according to the measurement temperature or the comparison value corresponding to the measurement temperature section, According to the comparison value, the duty of the control signal is changed and output with the corresponding duty.
  • the control unit 40 regulates the discharge power of the battery 30 so as to intermittently supply power from the battery 30 to the device 20 according to a control signal input from the microcontroller 50.
  • the control unit 40 includes a FET 41 to be described later with reference to FIG. 5, and the FET 41 is turned on/off according to a control signal input from the microcontroller 50 to the FET 41.
  • the microcontroller 50 compares the internal or external temperature with a preset reference temperature by a signal input from the temperature measuring means 60, and the internal or external temperature is out of the preset operating temperature range according to the comparison value. Control to cut off the power supplied to the device 20 from the surface battery 30 will be described in more detail with reference to FIG. 5.
  • 5 is a block diagram illustrating a portable electronic device operated by discharging a battery according to another embodiment of the present invention.
  • 6 is a diagram showing an example of a duty change of a pulse width modulation (PWM) signal in normal operation and low temperature operation according to the present invention.
  • PWM pulse width modulation
  • a portable electronic device 100 operated by discharging a battery is installed in the portable electronic device 100 as in the embodiment described with reference to FIG.
  • a battery 30 that supplies power to the device 20 operated by electricity, and controls the discharge power of the battery 30 to intermittently supply power to the device 20 operated by electricity from the battery 30
  • the comparison value is Accordingly, it includes a microcontroller 50 that changes and outputs the duty of a control signal given to the control unit 40.
  • the element 20 installed in the portable electronic device 100 and operated by electricity in the electronic device is a heater
  • the temperature measuring means 60 includes an external temperature sensor 61 and an external temperature. It includes an AD converter 63 that converts the analog signal output from the detection sensor 61 into a digital signal and outputs it to the microcontroller 50.
  • the temperature measuring means 60 converts the analog signal output from the internal temperature sensor 62 and the internal temperature sensor 62 into a digital signal and outputs the digital signal to the microcontroller 50. ).
  • a reference temperature which is a reference temperature for changing the duty of a control signal output from the microcontroller 50 to the heater controller 40, is stored in advance.
  • the external temperature sensor 61 measures the external temperature of the device. For example, it is attached to the housing of the portable electronic device 100 to measure the external temperature.
  • the internal temperature sensor 62 may be an NTC type thermistor or a PTC type thermistor mounted inside the microcontroller 50 or a temperature sensor attached to the outside of the microcontroller 50 or battery 30.
  • an operating temperature range may be stored in the microcontroller 50 as an allowable range in which the battery 30 can operate by presetting.
  • the microcontroller 50 compares the internal or external temperature with a preset reference temperature by a signal input from the external temperature sensor 61 or the internal temperature sensor 62, and sends it to the controller 40 according to the comparison value.
  • the duty of the control signal is changed and output.
  • the comparison value may be the difference value between the measured temperature and the reference temperature, and the microcontroller 50 has a measurement temperature or a comparison value corresponding to the measurement temperature section, respectively. Since the duty of the control signal is set, the duty of the control signal is changed and output according to the comparison value.
  • the controller 40 adjusts the discharge power of the battery 30 so as to intermittently supply power from the battery 30 to the heater 20 according to a control signal input from the microcontroller 50.
  • control unit 40 includes the FET 41, and the FET 41 is turned on/off according to a control signal input from the microcontroller 50 to the FET 41, and Power supplied from the battery 30 to the device 20 is adjusted according to a change in the duty of the control signal input from the controller 50 to the FET 41.
  • the microcontroller 50 determines the duty of the PWM signal according to the comparison value when the temperature measured by the temperature measuring means 60 is less than the reference temperature that is the reference temperature for changing the duty of the PWM signal output to the FET 41 according to the comparison value. It is set and changed to a reduced duty compared to the case of the reference temperature, and is output to the FET 41. For example, referring to FIG.
  • the duty is reduced by a PWM signal during heating in a low temperature operation than a PWM signal during heating in a normal operation and output to the FET 41. Accordingly, power supplied from the battery 30 to the device 20 is reduced, and overloading the battery 30 is prevented.
  • the microcontroller 50 compares the internal or external temperature with a preset reference temperature by a signal input from the external temperature sensor 61 or the internal temperature sensor 62, and the internal or external temperature according to the comparison value. When is out of the preset operating temperature range, it is controlled to cut off the power supplied to the device 20 from the battery 30.
  • control of the microcontroller 50 between the battery 30 and the device 20 It is provided with a switching unit 70 to be turned on/off (ON/OFF), and the microcontroller 50 is a switching unit 50 when the temperature measured by the temperature measuring means 60 is out of the operating temperature range according to the comparison value. 70) is controlled to be turned off.
  • FIG. 7 is an example of a flow chart for explaining a method of preventing battery performance degradation of a portable electronic device according to the present invention.
  • 8 is another example of a flow chart for explaining a method of preventing battery performance degradation of a portable electronic device according to the present invention.
  • 9 is another example of a flow chart for explaining a method of preventing battery performance degradation of a portable electronic device according to the present invention.
  • the method of preventing battery performance degradation of a portable electronic device includes a driving start operation step, a step of measuring a temperature in real time, a step of comparing the measured temperature with a preset reference temperature, And changing the duty of the control signal applied to the control unit to adjust the discharge power from the battery according to the comparison value.
  • a driving start operation step for example, when a button of the portable electronic device 100 is operated to start driving the device
  • the temperature measuring means 60 is inside the portable electronic device 100 or The external temperature is measured in real time
  • the microcontroller 50 compares whether the measured temperature is below a preset reference temperature by a signal input from the temperature measuring means 60, and the measured temperature is reduced according to the comparison value.
  • the microcontroller 50 changes the duty of the control signal applied to the control unit 40 so as to adjust the discharge power from the battery 30 according to the comparison value. If the measured temperature is not less than the preset reference temperature according to the comparison value in (C), the microcontroller 50 controls the microcontroller 50 to operate normally in (E).
  • the portable electronic device 100 further includes a heater operated by the battery 30, and power supplied to the heater is adjusted by the duty of a control signal applied to the controller 40.
  • the temperature measuring means 60 in (B) is the portable electronic device 100 in real time.
  • the internal or external temperature is measured, and in (C), the microcontroller 50 compares whether the measured temperature is less than a preset reference temperature by a signal input from the temperature measuring means 60, and if the measured temperature is If is less than a preset reference temperature, in (D), the microcontroller 50 sets the duty of the PWM signal, which is a control signal input to the FET 41 of the control unit 40, according to the comparison value, and decreases it from the reference temperature. Change to duty.
  • the operation time in (E) is extended for a predetermined time.
  • the microcontroller 50 at (F) inputs the PWM signal, which is a control signal, to the FET 41 of the control unit 40 as preset to operate normally. Control to proceed.
  • the portable electronic device 100 further includes a heater operated by the battery 30, and the power supplied to the heater is adjusted by the duty of the PWM signal, which is a control signal applied to the controller 40. .
  • the temperature measuring means 60 in (B) is the portable electronic device 100 in real time.
  • the internal or external temperature is measured, and in (C) the microcontroller 50 compares the measured temperature with a preset reference temperature by a signal input from the temperature measuring means 60, and if the measured temperature is In the preset operating temperature range, the measured temperature in (D) and the preset reference temperature are compared, and if the measured temperature is less than the preset reference temperature according to the comparison value, the microcontroller 50 in (E)
  • the duty of the control signal applied to the control unit 40 is changed to adjust the discharge power from the battery 30 according to, and if the measured temperature is not less than a preset reference temperature according to the comparison value in (D), (G ), the microcontroller 50 controls the operation to proceed normally.
  • the microcontroller 50 supplies power from the battery 30 Control to block.
  • the portable electronic device 100 further includes a heater operated by the battery 30, and power supplied to the heater is adjusted by the duty of a control signal applied to the controller 40.
  • a portable device operated by discharging the battery can prevent deterioration of the performance of the battery by controlling the discharge power of the battery, especially at low temperatures, according to changes in the internal or external temperature of the electronic device. It is possible to provide an electronic device and a method of preventing battery performance degradation of the portable electronic device.

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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
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 발명에 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(reference) 온도를 비교하여, 비교값에 따라 제어부에 주는 제어신호의 듀티(duty)를 변화시켜 출력하는 마이크로컨트롤러를 포함하여 내부 또는 외부 온도 변화에 대응하여 배터리의 방전 전력을 조절하여 배터리에 과부하가 걸리지 않도록 해서 배터리의 성능이 저하되는 것을 방지한다.
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.
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 히팅 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.
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.
본 발명에 따르면 전자기기의 내부 또는 외부 온도 변화에 따라 특히 저온에서 배터리의 방전 전력을 조절하여 배터리에 과부하가 걸리지 않도록 하여 배터리의 성능이 저하되는 것을 방지할 수 있는 배터리의 방전에 의해 동작하는 휴대용 전자기기 및 그 휴대용 전자기기의 배터리 성능 저하 방지 방법을 제공할 수 있다.

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.
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