KR20060086734A - 전력소모 감소형 이동통신 단말기 충전시스템 및 그동작방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전력소모 감소형 이동통신 단말기 충전시스템에 관한 것으로서, 배터리전압 크기에 관한 신호를 생성/출력하는 이동통신 단말기와, 상기 이동통신 단말기에서 출력된 신호에 따라 상기 배터리로 공급되는 충전용전압의 크기가 상기 배터리전압보다 크도록 가변하는 충전기로 구성된다.

또한, 본 발명은 전력소모 감소형 이동통신 단말기 충전시스템의 동작방법에 관한 것으로서, 이동통신 단말기 배터리전압의 크기가 감지되는 제1 단계와, 상기 제1 단계에서 감지된 배터리전압의 크기보다 소장값만큼 큰 충전용전압이 상기 배터리로 공급되어 배터리가 충전되는 제2 단계로 이루어진다.

따라서, 이동통신 단말기 배터리로 충전을 하는 과정에서 발생 가능한 전력소모 감소시키고 열발생을 방지하는 효과가 있다.

충전기, 배터리, 충전전압

Description

전력소모 감소형 이동통신 단말기 충전시스템 및 그 동작방법 {Mobile Communication Terminal Charging System Enable of Power Save and Operating Method for the Same}

도 1은 종래 이동통신 단말기 충전시스템의 내부가 도시된 블록도,

도 2는 본 발명에 의한 전력소모 감소형 이동통신 단말기 충전시스템의 내부가 도시된 블록도,

도 3은 본 발명에 의한 전력소모 감소형 이동통신 단말기 충전시스템의 동작바법의 흐름이 도시된 순서도이다.

<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>

100 : 이동통신 단말기 110 : 배터리

120 : 전압인가부 130 : 제어모듈

200 : 충전기 210 : 배터리전압 산출부

220 : 공급전압 가변부

본 발명은 전력소모 감소형 이동통신 단말기 충전시스템 및 그 동작방법에 관한 것으로서, 특히 이동통신 단말기를 충전하는 과정에서 발생하는 전력소모를 감소시킬 수 있도록 이동통신 단말기로 공급되는 충전용전압의 크기를 가변하는 전력소모 감소형 이동통신 단말기 충전시스템 및 그 동작방법에 관한 것이다.

종래 발명에 의한 이동통신 단말기 충전시스템을 도 1을 참고로 살펴보면 이동통신 단말기(10)로 전원을 공급하는 배터리(11)는 일반적으로 상기 이동통신 단말기(10)에 장착된 상태에서 어댑터 등의 충전기(20)와 연결되어 충전이 이루어진다.

이 때 상기 충전기(20)는 가정 등으로 공급되는 상용 교류전원을 정류하여 상기 이동통신 단말기(10)에 직류형태의 충전용전압을 공급하는 바 이는 당업자에게 주지된 기술이므로 이에 관한 설명은 생략한다.

한편, 이동통신 단말기(10)의 경우, 배터리(11)로 상기 충전기(20)에서 공급되는 충전용전압을 인가하는 전압인가부(12)와, 상기 배터리(11)의 현재 전압크기를 감지하여 배터리(11)가 완전히 충전되었다고 판단되면 상기 전압인가부(12)를 통해 상기 배터리(11)로 전압이 인가되는 것을 차단하는 제어모듈(13)로 구성된다.

기타 이동통신 단말기(10)의 내부에는 다른 부품이나 회로 등으로 구성되는 시스템로드(14)가 존재하나 본원발명이 해결하고자 하는 과제와 무관하므로 이에 관한 설명 역시 생략한다.

제어모듈(13)은 상기 전압인가부(12)에 흐르는 전류의 크기와 상기 배터리(11)에 흐르는 전류의 크기를 감지하는 전류감지부(13a)와, 상기 전류감지부(13a)에서 감지된 전류의 크기에 따라 배터리전압의 크기를 산출하고 그에 따라 상기 전압인가부(12)로 전압인가 제어신호(con1)를 출력하는 제어부(13b)로 구성된다.

이 때, 상기 전압인가부(12)는 도시된 바와 같이 상기 제어신호(con1)에 따라 온/오프가 제어되는 Tr2 트랜지스터와, 상기 Tr2 트랜지스터의 온/오프에 따라 온/오프되어 상기 충전기(20)에서 공급되는 전압이 상기 배터리(11)로 공급 또는 공급되지 않도록 하는 Tr1 트랜지스터로 구성된다. 한편, 상기 Tr2와 Tr1 트랜지스터 사이에는 r1 저항이, Tr1 트랜지스터와 배터리(11) 사이에는 r2 저항이 연결된다.

이러한 종래 충전시스템의 경우 충전기(20)에서 상기 이동통신 단말기(10)로 공급되는 충전용전압의 크기는 항상 일정하다. 그러므로 배터리(11)의 전압의 크기가 낮으면 낮을수록 충전기(20)에서 공급되는 충전용전압의 크기와 상기 배터리전압의 크기차는 커지게 되며 상기 r1에 걸리는 전압의 크기도 증가하게 된다.

예를 들어 배터리가 고전압(8.4V)이고, 충전용전압이 9V이며 상기 r1에 흐르는 전류의 크기가 1A인 경우 상기 r1에서 소모되는 전력(P=V*I)의 크기는 (9-8.4)*1 즉, 0.6Watt이다. 그러나, 배터리가 저전압(6V)이고, 충전용전압이 9V이며, 상기 r1에 흐르는 전류의 크기가 1A인 경우 상기 r1에서 소모되는 전력의 크기는 (9-6)*1 즉 3Watt이다.

따라서, 배터리전압의 크기에 따라 상기 전압인가부에서 소모되는 전력의 양이 상이해지며, 특히 배터리가 많이 방전되어 배터리전압의 크기가 작을 경우 배터리 충전시 소모되는 전력의 크기도 증가할 뿐만 아니라 전력소모에 따라 이동통신 단말기에서 열이 많이 발생하게 되는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 그 목적은 충전기에서 이동통신 단말기로 공급되는 충전용전압의 크기를 배터리전압의 크기에 따라 가변함으로서 배터리 충전 시 소요되는 전력소모를 줄이고 열발생을 방지할 수 있는 전력소모 감소형 이동통신 단말기 충전시스템 및 그 동작방법을 제공하는데 있다.

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 의한 전력소모 감소형 이동통신 단말기 충전시스템의 특징에 따르면, 배터리전압 크기에 관한 신호를 생성/출력하는 이동통신 단말기와, 상기 이동통신 단말기에서 출력된 신호에 따라 상기 배터리로 공급되는 충전용전압의 크기가 상기 배터리전압보다 크도록 가변하는 충전기로 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 의한 전력소모 감소형 이동통신 단말기 충전시스템의 특징에 따르면, 이동통신 단말기와, 충전기로 구성되는 이동통신 단말기 충전시스템에 있어서, 상기 이동통신 단말기는 배터리전압의 크기보다 소정값만큼 큰 충전용전압이 배터리로 공급되도록 충전용전압 제어신호를 생성해 상기 충전기로 출력하며, 상기 충전기는 상기 출력된 충전용전압 제어신호에 따라 배터리로 공급되는 충전용전압의 크기를 가변하도록 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 의한 전력소모 감소형 이동통신 단말기 충전시스템의 동작방법의 특징에 따르면, 이동통신 단말기 배터리전압의 크기가 감지되는 제1 단계와, 상기 제1 단계에서 감지된 배터리전압의 크기보다 소장값만큼 큰 충전용전압이 상기 배터리로 공급되어 배터리가 충전되는 제2 단계로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 의한 전력소모 감소형 이동통신 단말기 시스템의 제1 실시예가 도시된 블록도인 바, 도시된 바와 같이 이동통신 단말기(100)로 충전용전압을 공급하는 충전기(200)로 구성된다.

상기 충전기(200)는 상기 이동통신 단말기(100)의 배터리(110)로 충전용전압을 공급하는데, 상기 충전용전압의 크기는 상기 배터리(110)의 현재 전압의 크기보다 소정값만큼 크다. 따라서, 배터리(110)가 방전이 많이 되었을 경우의 충전용전압이 배터리가(110)가 방전이 덜 되었을 경우의 충전용전압보다 작다. 이 때, 충전은 충전용전압이 배터리전압보다 크기만 하면 이루어지는 것이므로 충전용전압이 꼭 큰 값을 유지할 필요는 없다.

이동통신 단말기(100)는 배터리(110)로 상기 충전기(200)에서 공급되는 충전용전압을 인가하는 전압인가부(120)와, 상기 배터리(110)가 100% 충전된 경우 상기 전안인가부(120)에서 전압이 인가되는 것을 차단하는 제어신호(con1)를 생성하여 상기 전압인가부(120)로 출력하는 제어모듈(130)로 구성된다.

기타, 이동통신 단말기(100) 내부에는 상기 제어모듈(130)을 통해 제반사항이 제어되며 상기 배터리(110)를 통해 구동전원이 공급되는 각종 모듈이나 회로 등으로 구성되는 시스템로드부(140)가 존재한다.

상기 전압인가부(120)는 상기 제어모듈(130)에서 출력되는 제어신호에 따라 온/오프가 결정되는 Tr2 트랜지스터와, 상기 Tr2 트랜지스터의 온/오프에 따라 그 온/오프가 결정되는 Tr1 트랜지스터와, 상기 Tr1 및 Tr2 트랜지스터 사이에 연결되는 r1 저항과 상기 Tr1 트랜지스터와 상기 배터리(110) 사이에 연결되는 r2 저항으로 구성된다.

상기 제어모듈(130)은 상기 전압인가부(120)에 흐르는 전류의 크기 및 상기 배터리(110)에 흐르는 전류의 크기를 감지하는 전류감지부(131)와, 상기 전류감지부(131)에서 감지된 전류의 크기에 따라 상기 배터리(110)의 현재 전압의 크기를 산출하고 배터리(110)가 완전히 충전되었다고 판단되는 경우 상기 전압인가부(120)로 제어신호(con1)를 출력하는 제어부(132)로 구성된다.

상기 제어부(132)에서 배터리가 완전히 충전되었다고 판단되어 출력된 제어신호(con1)는 상기 전안인가부(120)의 Tr2 트랜지스터로 입력되어 Tr2 트랜지스터 를 오프시킨다. Tr2 트랜지스터가 오프되면 이와 연결된 Tr1 트랜지스터도 오프된다. 따라서, 상기 충전기(200)에서 상기 배터리(110)로 충전용전압이 공급되는 것이 차단된다.

한편, 상기 제어모듈(130)의 제어부(132)는 상기 전압인가부(120)로 출력되는 제어신호(con1)외에 산출된 배터리전압의 크기에 관한 신호(con2)를 생성하여 상기 충전기(200)로 출력한다.

상기 충전기(200)는 상기 이동통신 단말기(100)에서 출력된 con2 신호로부터 배터리전압의 크기를 산출하는 배터리전압 산출부(210)와, 상기 배터리전압 산출부(210)에서 산출된 배터리전압의 크기보다 소정값만큼 큰 값으로 충전용전압의 크기를 가변하는 공급전압 가변부(220)로 구성된다.

만일, 배터리(110)의 전압이 6V이고, 상기 공급전압 가변부(220)가 공급전압의 크기가 배터리저압보다 0.6V 높도록 충전용전압의 크기를 가변한다면 충전용전압의 크기는 6.6V이다. 그러므로, 전압인가부(120)의 r2 저항 양단에 걸리는 전압은 6.6-6=0.6[V]이며, r2에 흐르는 전류의 크기를 1A라고 하면, r2에서 소모되는 전력의 크기는 0.6*1=0.6[Watt]이다.

만일, 배터리(110)의 전압이 8.4V이면, 상기 충전기(200)에서 공급되는 충전용전압의 크기는 8.4+0.6=9[V]로 가변된다. 그러므로, 전압인가부(120)의 r2 저항 양단에 걸리는 전압은 9-8.4=0.6[V]이며, r2에 흐르는 전류의 크기를 1A라고 하면, r2에서 소모되는 전력의 크기는 0.6*1=0.6[Watt]이다.

이하, 본 발명에 의한 전력소모 감소형 이동통신 단말기 충전시스템의 제2 실시예를 설명한다.

상기 제1 실시예의 충전시스템의 경우, 이동통신 단말기는 단순히 배터리전압의 크기에 관한 신호를 충전기로 전송하면, 충전기 내부에서 배터리전압의 크기를 산출하고 그에 따라 충전용전압의 크기를 가변하였다.

그러나, 제2 실시예의 경우 이동통신 단말기의 제어모듈에서 배터리전압의 크기에 관한 신호가 아닌 충전기에서 공급되는 충전용전압의 크기를 가변시키는 제어신호를 전송하도록 구성된다. 즉, 이동통신 단말기의 제어모듈의 제어부는 배터리전압을 산출하고, 산출된 배터리전압의 크기에 소정값을 더한 크기의 충전용전압의 크기를 산출하여 상기 충전기로 전송한다.

상기 충전기는 상기 이동통신 단말기에서 전송된 충전용전압의 크기에 따라 공급되고 있는 충전용전압의 크기를 가변한다. 이러한 본 발명의 제2 실시예를 따를 경우 충전기가 별도로 배터리전압에 관한 정보를 산출하는 배러티전압 산출부를 구비할 필요 없이 외부에서 입력되는 신호에 따라 충전용전압의 크기만 가변하면 되므로 충전기의 구성이 보다 간단해질 수 있다.

이하, 본 발명에 의한 전력소모 감소형 이동통신 단말기 충전시스템의 동작방법을 제1 실시예를 기준으로 설명한다.

본 발명에 의한 충전시스템에서 충전기와 이동통신 단말기를 연결하면, 충전기에서 배터리로 전원공급이 이루어짐과 동시에 상기 이동통신 단말기의 제어모듈 에서 상기 배터리에 흐르는 전류의 크기를 감지한다(S1).

상기 제어모듈은 상기 배터리에 흐르는 전류의 크기를 통해 배터리전압의 크기를 산출(S2)하고, 상기 배터리가 완충되었는지 판단한다(S3).

상기 배터리가 완충되지 않은 경우 제4 단계에서 상기 제어모듈은 감지된 배터리전압의 크기에 관한 신호를 생성하여 상기 충전기로 인가(S4)하고, 상기 충전기는 입력된 신호로부터 배터리전압의 크기를 산출한다(S5).

그 후, 상기 충전기는 공급전압 가변부를 통해 현재 이동통신 단말기로 공급되고 있는 충전용전압의 크기가 상기 배터리전압의 크기에 소정값을 더한 값이 되도록 가변한다(S6). 이 때 상기 소정값은 필요에 따라 언제라도 변경 가능한 값이다.

한편, 이동통신 단말기의 제어부는 지속적으로 배터리가 완충되었는지 판단하게 되는 바, 배터리가 완충되었다고 판단되면 상기 전압인가부로 con1 제어신호를 생성하여 출력(S7)한다.

전압인가부는 con1 제어신호가 입력됨에 따라 충전용전압이 배터리로 인가되지 않도록 전압 인가경로를 차단한다(S8)

상기와 같이 구성되는 본 발명의 전력소모 감소형 이동통신 단말기 충전시스템은 배터리전압 크기에 관한 신호를 생성/출력하는 이동통신 단말기와, 상기 이동통신 단말기에서 출력된 신호에 따라 상기 배터리로 공급되는 충전용전압의 크기가 상기 배터리전압보다 크도록 가변하는 충전기로 구성된다.

또한, 본 발명에 의한 전력소모 감소형 이동통신 단말기 충전시스템의 동작방법은 이동통신 단말기 배터리전압의 크기가 감지되는 제1 단계와, 상기 제1 단계에서 감지된 배터리전압의 크기보다 소장값만큼 큰 충전용전압이 상기 배터리로 공급되어 배터리가 충전되는 제2 단계로 이루어진다.

따라서, 이동통신 단말기 배터리로 충전을 하는 과정에서 발생 가능한 전력소모 감소시키고 열발생을 방지하는 효과가 있다.

Claims (8)

1. 배터리전압 크기에 관한 신호를 생성/출력하는 이동통신 단말기와;

   상기 이동통신 단말기에서 출력된 신호에 따라 상기 배터리로 공급되는 충전용전압의 크기가 상기 배터리전압보다 크도록 가변하는 충전기를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 전력소모 감소형 이동통신 단말기 충전시스템.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 충전기는 상기 이동통신 단말기에서 출력되는 신호로부터 상기 배터리전압의 크기를 산출하는 배터리전압 산출부와; 상기 배터리전압 산출부에서 산출된 배터리전압의 크기보다 소정값만큼 큰 충전용전압이 상기 배터리로 공급되도록 상기 충전용전압의 크기를 가변하는 충전용전압 가변부로 구성되는 것을 특징으로 하는 전력소모 감소형 이동통신 단말기 충전시스템.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 이동통신 단말기는 상기 배터리로 충전용전압을 인가하는 전압인가부와; 상기 배터리전압의 크기를 감지하여 배터리전압 크기에 관한 신호를 상기 충전기로 전송하고, 충전이 완료된 경우 상기 배터리로 충전용전압이 인가되지 않도록 전압인가부를 제어하는 제어모듈로 구성되는 것을 특징으로 하는 전력소모 감소형 이동통신 단말기 충전시스템.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 제어모듈은 상기 전압인가부 및 상기 배터리에 흐르는 전류의 크기를 감지하는 전류감지부와; 상기 배터리에 흐르는 전류의 크기가 소정 크기에 도달한 경우 상기 전압인가부로 충전용전압의 인가를 차단하는 제어신호를 전송하는 제어부로 구성되는 것을 특징으로 하는 전력소모 감소형 이동통신 단말기 충전시스템.
5. 이동통신 단말기와, 충전기로 구성되는 이동통신 단말기 충전시스템에 있어서,

   상기 이동통신 단말기는 배터리전압의 크기보다 소정값만큼 큰 충전용전압이 배터리로 공급되도록 충전용전압 제어신호를 생성해 상기 충전기로 출력하며,

   상기 충전기는 상기 출력된 충전용전압 제어신호에 따라 배터리로 공급되는 충전용전압의 크기를 가변하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 전력소모 감소형 이동통신 단말기 충전시스템.
6. 이동통신 단말기 배터리전압의 크기가 감지되는 제1 단계와;

   상기 제1 단계에서 감지된 배터리전압의 크기보다 소장값만큼 큰 충전용전압이 상기 배터리로 공급되어 배터리가 충전되는 제2 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 전력소모 감소형 이동통신 단말기 충전시스템의 동작방법.
7. 제 6 항에 있어서,

   상기 제1 단계는 상기 배터리에 흐르는 전류의 크기를 감지하는 과정과; 상기 전류의 크기를 통해 배터리전압의 크기를 산출하는 과정으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 전력소모 감소형 이동통신 단말기 충전시스템의 동작방법.
8. 제 6 항에 있어서,

   상기 제2 단계는 충전기에서 상기 배터리로 공급되는 충전용전압의 크기가 상기 배터리전압의 크기에 따라 가변되는 과정과; 상기 가변된 충전용전압이 상기 배터리로 공급되는 과정으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 전력소모 감소형 이동통신 단말기 충전시스템의 동작방법.

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