KR20050020361A - 배터리 충전에 따른 열발생을 감소시키는 배터리 충전 장치 - Google Patents
배터리 충전에 따른 열발생을 감소시키는 배터리 충전 장치 Download PDFInfo
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Abstract
1. 청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야
본 발명은, 배터리 충전에 따른 열발생을 감소시키는 배터리 충전 장치에 관한 것임.
2. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제
본 발명은, 다수의 스위치와 전류 조절부를 두어 교류/직류 변환부로부터 출력되는 충전 전류량을 분할(병렬) 처리하여 충전 전류량에 의해 발생되는 열을 감소시키기 위한 배터리 충전 장치를 제공하는데 그 목적이 있음.
3. 발명의 해결방법의 요지
본 발명은, 배터리 충전에 따른 열발생을 감소시키는 배터리 충전 장치에 있어서, 외부로부터 인가되는 교류 전류를 직류 전류로 변환하기 위한 교류/직류 변환부; 각 노드에 걸리는 부하에 따라 분할된 소정의 충전 전류량을 충전 제어 수단의 제어에 따라 제 1 전류 조절부로 절체(ON/OFF)하기 위한 제 1 스위치; 각 노드에 걸리는 부하에 따라 분할된 소정의 충전 전류량을 충전 제어 수단의 제어에 따라 제 2 전류 조절부로 절체(ON/OFF)하기 위한 제 2 스위치; 상기 제 1 스위치를 통하여 전달받은 소정의 충전 전류량이 배터리의 정격 충전 전류량이 되도록 미세 전류량을 조절하기 위한 상기 제 1 전류 조절부; 상기 제 2 스위치를 통하여 전달받은 소정의 충전 전류량이 배터리의 정격 충전 전류량이 되도록 미세 전류량를 조절하기 위한 상기 제 2 전류 조절부; 및 상기 교류/직류 변환부로부터 출력되는 충전 전류를 감지하여, 상기 충전 전류가 상기 제 1 전류 조절부와 상기 제 2 전류 조절부에 전달되도록 상기 제 1 스위치와 상기 제 2 스위치를 온(On)시키고, 상기 제 1 전류 조절부와 상기 제 2 전류 조절부로부터 출력되는 충전 전류량의 감소에 따라 배터리의 만충전을 감지하여 상기 제 1 스위치와 제 2 스위치를 오프(Off)시키기 위한 상기 충전 제어 수단을 포함한다.
4. 발명의 중요한 용도
본 발명은 무선통신 단말기 등에 이용됨.
Description
본 발명은 배터리 충전에 따른 열발생을 감소시키는 배터리 충전 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 다수의 스위치와 전류 조절부를 두어 교류/직류 변환부로부터 출력되는 충전 전류량을 분할(병렬) 처리하여 충전 전류량에 의해 발생되는 열을 감소시키기 위한 배터리 충전 장치에 관한 것이다.
본 발명에서 무선통신 단말기는 이동통신 단말기, PCS(Personal Communication Service) 단말기, PDA(Personal Digital Assistant), 스마트폰, 차세대이동통신(IMT-2000) 단말기, 무선랜 단말기 등과 같이 무선 통신을 통하여 음성, 문자 및 영상 데이터 등을 송/수신할 수 있는 휴대 가능한 무선통신 단말기를 말한다. 이하의 일예에서는 무선통신 단말기에 사용되는 배터리 퉁전 장치를 일예로 들어 설명하기로 한다.
무선통신 기술의 발전으로 단말기의 사용 요금이 저렴해지고, 주행중인 차량에서도 고품질의 통화를 할 수 있도록 통화품질도 향상되어 가고 있어 무선통신 단말기의 사용이 급증하고 있다.
일반적으로, 무선통신 단말기는 기지국과 단말기간 무선으로 신호를 송수신하기 위한 안테나, 음성신호를 출력하기 위한 스피커, 사용자로부터 음성/음향 신호를 입력받기 위한 마이크, 정보를 입력하기 위한 키패드부, 다이얼링한 전화번호나 현재 단말기의 기능설정 상태 등을 표시하기 위한 표시부(LCD : Liquid Crystal Display)와, 키패드를 보호하기 위한 플립(flip), 데이터를 송수신하기 위한 데이터 송수신부 및 이어폰을 연결하는 이어폰 연결부, 상기 각 구성요소를 제어하여 무선통신 기능을 수행하기 위한 연산/제어부 등으로 구성된다.
이와 같은 구성을 갖는 무선통신 단말기의 통화 방법은, 통화하고자 하는 착신측 전화번호를 단말기의 키패드를 통하여 입력하면 표시부에 착신측 전화번호가 표시되고, 표시부를 통하여 입력된 전화번호가 올바른가를 확인한 후, 사용자는 통화 키(Send)를 눌러 상대방에게 호를 전달한다.
한편, 상기와 같은 동작을 하기 위해서는 반드시 전원을 공급하기 위한 배터리가 필요하다. 초기 배터리는 통화시간과 대기시간에 따라 약간의 차이는 있지만 하루나 이틀 밖에 전원을 공급하지 못했다. 그러나, 기술이 발전되어 가면서 배터리의 성능이 좋아져 이제는 일주일 이상 전원을 공급하는 배터리도 출시되고 있다.
이러한, 무선통신 단말기에 전원을 공급하는 배터리가 방전이 되었을 경우 재사용을 위해 충전을 하게 되는데, 이때 이용되는 것이 배터리 충전 장치이다. 종래에는 무선통신 단말기와 충전 장치가 따로 분리되어 출시되었지만, 기술의 발전으로 인해 현재는 대부분 무선통신 단말기에 내장되어 출시되고 있다.
도 1 은 종래의 배터리 충전 장치에 대한 일실시예 구성도이다.
도 1 에 도시된 바와 같이, 종래의 배터리 충전 장치는, 일반 가정용 교류전류(AC : Alternating Current)를 무선통신 단말기의 배터리 충전용 직류전류(DC : Direct Current)로 변환하기 위한 교류/직류 변환부(11), 충전 제어부(14)의 제어에 따라 상기 교류/직류 변환부(11)에 의해 변환된 충전 전류(일예: 500mA, 4.8V)를 전류 조절부(13)로 전달하기 위한 스위치(FET : Field Effect Transistor)(12), 상기 스위치(12)를 통해 전달받은 충전 전류의 미세 전류량을 조절하기 위한 전류 조절부(Power Resistor)(13), 상기 교류/직류 변환부(11)로부터 입력되는 충전 전류를 감지하여 배터리에 충전 전류를 전달하도록 상기 스위치(12)를 온(On)시키고, 상기 전류 조절부(13)에서 출력되는 충전 전류량에 따라 배터리의 만충전을 감지하여 상기 스위치(12)를 오프(Off)시키기 위한 충전 제어부(14)를 포함한다.
여기서, 종래의 배터리 충전 장치에서 발생하는 열에 대해 살펴보면, 스위치(12)에서는 45 ~ 55도, 전류 조절부(13)에서는 40 ~ 50도, 충전 제어부(14)에서는 35 ~ 40도의 열이 발생했다.
상기와 같은 종래의 배터리 충전 장치는 교류/직류 변환부로부터 입력되는 충전 전류량이 스위치와 전류 조절부가 조절할 수 있는 최대 한계 전류량에 근접하기 때문에 충전 전류의 조절에 따른 다량의 열이 발생되고 충전에 소요되는 전력의 낭비를 초래할 뿐만 아니라, 발생된 열로 인하여 기기(예: 무선통신 단말기)의 메인 회로에 오동작을 일으키는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 다수의 스위치와 전류 조절부를 두어 교류/직류 변환부로부터 출력되는 충전 전류량을 분할(병렬) 처리하여 충전 전류량에 의해 발생되는 열을 감소시키기 위한 배터리 충전 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 장치는, 배터리 충전에 따른 열발생을 감소시키는 배터리 충전 장치에 있어서, 외부로부터 인가되는 교류 전류를 직류 전류로 변환하기 위한 교류/직류 변환부; 각 노드에 걸리는 부하에 따라 분할된 소정의 충전 전류량을 충전 제어 수단의 제어에 따라 제 1 전류 조절부로 절체(ON/OFF)하기 위한 제 1 스위치; 각 노드에 걸리는 부하에 따라 분할된 소정의 충전 전류량을 충전 제어 수단의 제어에 따라 제 2 전류 조절부로 절체(ON/OFF)하기 위한 제 2 스위치; 상기 제 1 스위치를 통하여 전달받은 소정의 충전 전류량이 배터리의 정격 충전 전류량이 되도록 미세 전류량을 조절하기 위한 상기 제 1 전류 조절부; 상기 제 2 스위치를 통하여 전달받은 소정의 충전 전류량이 배터리의 정격 충전 전류량이 되도록 미세 전류량를 조절하기 위한 상기 제 2 전류 조절부; 및 상기 교류/직류 변환부로부터 출력되는 충전 전류를 감지하여, 상기 충전 전류가 상기 제 1 전류 조절부와 상기 제 2 전류 조절부에 전달되도록 상기 제 1 스위치와 상기 제 2 스위치를 온(On)시키고, 상기 제 1 전류 조절부와 상기 제 2 전류 조절부로부터 출력되는 충전 전류량의 감소에 따라 배터리의 만충전을 감지하여 상기 제 1 스위치와 제 2 스위치를 오프(Off)시키기 위한 상기 충전 제어 수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상술한 목적, 특징들 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일실시예를 상세히 설명한다.
도 2 는 본 발명에 따른 배터리 충전시 발생되는 열을 감소시키는 배터리 충전 장치에 대한 일실시예 구성도이다.
도 2 에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 배터리 충전시 발생되는 열을 감소시키는 배터리 충전 장치는, 일반 가정용 교류전류를 무선통신 단말기의 배터리 충전용 직류전류로 변환하기 위한 교류/직류 변환부(21), 충전 제어부(26)의 제어에 따라 상기 교류/직류 변환부(21)에 의해 변환된 충전 전류(일예: 500mA, 4.8V) 중에서 각 노드(각 스위치와 각 전류 조절부)에 걸리는 부하에 따라 분할된 소정의 충전 전류량(일예: 250mA, 4.8V)을 제 1 전류 조절부(23)로 전달하기 위한 제 1 스위치(FET : Field Effect Transistor)(22), 상기 충전 제어부(26)의 제어에 따라 상기 교류/직류 변환부(21)에 의해 변환된 충전 전류(일예: 500mA, 4.8V) 중에서 각 노드에 걸리는 부하에 따라 분할된 소정의 충전 전류량(일예: 250mA, 4.8V)을 제 2 전류 조절부(25)로 전달하기 위한 제 2 스위치(24), 상기 제 1 스위치(22)를 통하여 상기 교류/직류 변환부(21)로부터 전달받은 소정의 충전 전류량이 배터리의 정격 충전 전류량이 되도록 미세 전류량을 조절하기 위한 제 1 전류 조절부(Power Resistor)(23), 상기 제 2 스위치(24)를 통하여 상기 교류/직류 변환부(21)로부터 전달받은 소정의 충전 전류량이 배터리의 정격 충전 전류량이 되도록 미세 전류량을 조절하기 위한 제 2 전류 조절부(Power Resistor)(25), 상기 교류/직류 변환부(21)로부터 출력되는 충전 전류를 감지하여, 상기 충전 전류가 제 1 전류 조절부(23)와 제 2 전류 조절부(25)에 전달되도록 상기 제 1 스위치(22)와 제 2 스위치(24)를 온(On)시키고, 상기 제 1 전류 조절부(23)와 제 2 전류 조절부(25)로부터 출력되는 충전 전류량에 따라 배터리의 만충전을 감지하여 상기 제 1 스위치(22)와 제 2 스위치(24)를 오프(Off)시키기 위한 충전 제어부(26)를 포함한다.
이 때, 상기 충전 제어부(26)가 제 1 스위치(22)와 제 2 스위치(24)를 오프시키는 원리는 배터리 충전이 완료되면 제 1 전류 조절부(23)와 제 2 전류 조절부(25)에서 출력되는 충전 전류량이 급격히 감소한다. 충전 제어부(26)는 이를 감지하여 제 1 스위치(22)와 제 2 스위치(24)를 제어한다.
본 발명의 일실시예에 따라 구현된 충전 장치의 각 구성요소에서 발생되는 열에 대해 살펴보면, 제 1 스위치(22)와 제 2 스위치(24)에서는 20 ~ 25도, 제 1 전류 조절부(23)와 제 2 전류 조절부(25)에서는 17 ~ 23도, 충전 제어부(26)에서는 14 ~ 19도의 열이 발생하였다. 이는 종래의 충전 장치와 비교했을 때, 상당히 낮은 온도라 할 수 있으며, 회로상에 아무런 영향을 주지 않는 정도의 온도이다.
한편, 상기 교류/직류 변환부(21)는 교류전류를 직류전류로 변환할 뿐만 아니라, 고전압을 충전 정격 전압(일예로 4.8볼트)로 변압시키는 기능을 더 수행한다.
또한, 본 발명의 일실시예에서는 두개의 노드(하나의 노드는 하나의 스위치와 전류 조절기를 포함)를 갖는 배터리 충전 장치에 대해서 설명하였지만, 상기 노드의 수는 두개 이상이 될 수도 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
상기와 같은 본 발명은, 배터리 충전 장치에서 발생되는 열을 감소시켜 충전에 소요되는 전력의 낭비를 줄일 수 있을뿐만 아니라, 열에 의해 발생되는 기기(: 무선통신 단말기)의 오동작을 방지할 수 있는 효과가 있다.
도 1 은 종래의 배터리 충전 장치에 대한 일실시예 구성도.
도 2 는 본 발명에 따른 배터리 충전시 발생되는 열을 감소시키는 배터리 충전 장치에 대한 일실시예 구성도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
21 : 교류/직류 변환부 22 : 제 1 스위치
23 : 제 1 전류 조절부 24 : 제 2 스위치
25 : 제 2 전류 조절부 26 : 충전 제어부
Claims (3)
- 배터리 충전에 따른 열발생을 감소시키는 배터리 충전 장치에 있어서,외부로부터 인가되는 교류 전류를 직류 전류로 변환하기 위한 교류/직류 변환부;각 노드에 걸리는 부하에 따라 분할된 소정의 충전 전류량을 충전 제어 수단의 제어에 따라 제 1 전류 조절부로 절체(ON/OFF)하기 위한 제 1 스위치;각 노드에 걸리는 부하에 따라 분할된 소정의 충전 전류량을 충전 제어 수단의 제어에 따라 제 2 전류 조절부로 절체(ON/OFF)하기 위한 제 2 스위치;상기 제 1 스위치를 통하여 전달받은 소정의 충전 전류량이 배터리의 정격 충전 전류량이 되도록 미세 전류량을 조절하기 위한 상기 제 1 전류 조절부;상기 제 2 스위치를 통하여 전달받은 소정의 충전 전류량이 배터리의 정격 충전 전류량이 되도록 미세 전류량를 조절하기 위한 상기 제 2 전류 조절부; 및상기 교류/직류 변환부로부터 출력되는 충전 전류를 감지하여, 상기 충전 전류가 상기 제 1 전류 조절부와 상기 제 2 전류 조절부에 전달되도록 상기 제 1 스위치와 상기 제 2 스위치를 온(On)시키고, 상기 제 1 전류 조절부와 상기 제 2 전류 조절부로부터 출력되는 충전 전류량의 감소에 따라 배터리의 만충전을 감지하여 상기 제 1 스위치와 제 2 스위치를 오프(Off)시키기 위한 상기 충전 제어 수단을 포함하는 배터리 충전에 따른 열발생을 감소시키는 배터리 충전 장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 배터리 충전 장치는,무선통신 단말기에 구비된 것을 특징으로 하는 배터리 충전에 따른 열발생을 감소시키는 배터리 충전 장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 제 1 전류 조절부는,상기 제 2 전류 조절부와 상호 병렬로 연결되는 것을 특징으로 하는 배터리 충전에 따른 열발생을 감소시키는 배터리 충전 장치.
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2003
- 2003-08-22 KR KR1020030058254A patent/KR20050020361A/ko not_active Withdrawn
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