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KR101620873B1 - 휴대 단말기의 배터리 충전 제어 방법 및 충전 제어 장치 - Google Patents

휴대 단말기의 배터리 충전 제어 방법 및 충전 제어 장치 Download PDF

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KR101620873B1
KR101620873B1 KR1020090125306A KR20090125306A KR101620873B1 KR 101620873 B1 KR101620873 B1 KR 101620873B1 KR 1020090125306 A KR1020090125306 A KR 1020090125306A KR 20090125306 A KR20090125306 A KR 20090125306A KR 101620873 B1 KR101620873 B1 KR 101620873B1
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Abstract

본 발명은 휴대 단말기의 배터리 충전 제어 방법 및 충전 제어 장치에 관한 것이다. 본 발명의 휴대 단말기는 충전 제어 장치를 포함하며, 상기 충전 제어 장치는 외부 전원으로부터 전원을 공급 받아 충전 전류를 생성하고 배터리 인터페이스부로 상기 충전 전류를 공급할 수 있는 외부 전원 인터페이스부와, 상기 외부 전원 인터페이스부로부터 충전 전류를 공급 받아 배터리를 충전할 수 있는 배터리 인터페이스부와, 주 배터리 결합 여부 및 보조 배터리 결합 여부를 파악할 수 있고, 파악된 배터리 결합 정보를 기반으로 충전 전류를 조정하도록 외부 전원 인터페이스부를 제어할 수 있고, 상기 보조 배터리가 결합되어 있지 않은 경우 상기 외부 전원 인터페이스로부터 보조 배터리 커넥터로 공급되는 충전 전류를 차단할 수 있는 배터리 충전 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
Figure R1020090125306
휴대 단말기, 슬라이드, 배터리, 충전

Description

휴대 단말기의 배터리 충전 제어 방법 및 충전 제어 장치{METHOD AND APPARATUS FOR CONTROLLING BATTERY CHARGING OF POTABLE DEVICE}
본 발명은 휴대 단말기의 배터리 충전 제어 방법 및 충전 제어 장치에 관한 것으로, 특히 슬라이드 타입의 휴대 단말기에서 복수개의 배터리를 동시에 충전하기 위한 충전 제어 방법 및 충전 제어 장치에 관한 것이다.
휴대 단말기는 그 보급률의 급속한 증가로 이제 현대인의 생활필수품으로 자리매김하게 되었다. 이와 같은 휴대 단말기는 고유의 음성 통화 서비스뿐만 아니라 각종 데이터 전송 서비스와 다양한 부가서비스도 제공할 수 있게 되어 기능상 멀티미디어 통신기기로 변모하게 되었다.
최근 들어, 이러한 휴대 단말기는 날로 향상되는 이동성을 기반으로 그 사용의 폭이 점차 넓어지고 있다. 특히, 배터리의 전기적 용량을 유지하면서 그 크기를 소형화시키는 기술에 힘입어 휴대 단말기의 휴대 용이성이 더욱 증대되고 있다. 또한 휴대 단말기 사용자들은 단말기 내에 장착된 주 배터리를 보조하기 위하여 충전된 보조 배터리를 휴대하는 경우가 많다.
하지만 이러한 휴대 단말기의 이동성을 극대화하기 위해 보조 배터리를 사용 하고자 하는 경우 상기 보조 배터리를 충전하기 위한 충전장치인 BTC(Battery Charger)가 별도로 요구된다는 문제점이 있다. 이에 따라 보조 배터리 휴대를 보다 간편하게 하기 위한 방법의 제안이 요구되고 있는 실정이다.
따라서 본 발명은 전술한 종래 기술의 불편함을 해소하기 위하여 창안된 것으로, 본 발명의 목적은 보조 배터리 충전을 위한 별도의 충전장치 마련 없이 휴대 단말기의 주 배터리와 보조 배터리를 동시 충전할 수 있는 휴대 단말기의 배터리 충전 제어 방법 및 충전 제어 장치를 제공함에 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 휴대 단말기의 배터리 충전 제어 방법은 배터리 충전 제어부가 주 배터리 및 보조 배터리의 결합 여부를 인식하는 인식 과정과, 상기 보조 배터리가 결합되지 않으면 외부 전원 인터페이스부로부터 보조 배터리 커넥터로 공급되는 충전 전류를 차단하도록 보호용 FET를 제어하는 보호 과정과, 상기 주 배터리 및 보조 배터리의 결합 여부에 따라 상기 외부 전원 인터페이스부가 생성하는 충전 전류의 세기를 조정하는 조정 과정과, 외부 전원으로부터 전원을 공급 받아 충전 전류를 생성하고 이를 배터리 인터페이스부로 공급하도록 외부 전원 인터페이스부를 제어하는 충전 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 휴대 단말기는 충전 제어 장치를 포함하며, 상기 충전 제어 장치는 외부 전원으로부터 전원을 공급 받아 충전 전류를 생성하고 배터리 인터페이스부로 상기 충전 전류를 공급할 수 있는 외부 전원 인터페이스부와, 상기 외부 전원 인터페이스부로부터 충전 전류를 공급 받아 배터리를 충전할 수 있는 배터리 인터페이스부와, 주 배터리 결합 여부 및 보조 배터리 결합 여부를 파악할 수 있고, 파악된 배터리 결합 정보를 기반으로 충전 전류를 조정하도록 외부 전원 인터페이스부를 제어할 수 있고, 상기 보조 배터리가 결합되어 있지 않은 경우 상기 외부 전원 인터페이스로부터 보조 배터리 커넥터로 공급되는 충전 전류를 차단할 수 있는 배터리 충전 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 휴대 단말기는 보조 배터리를 상기 휴대 단말기에 고정하여 결합시키기 위한 고정 장치와, 상기 보조 배터리와 상기 휴대 단말기간의 전기적 인터페이스를 제공하기 위한 보조 배터리 인터페이스를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시 예에 따른 휴대 단말기의 배터리 충전 제어 방법 및 충전 제어 장치에 따르면, 본 발명은 보조 배터리를 충전하기위한 충전장치인 BTC(Battery Charger)가 없는 상황에서도 휴대 단말기만으로 주 배터리와 보조 배터리를 동시에 충전할 수 있다. 이로써, 본 발명은 보조 배터리를 사용하기 위해 BTC(Battery Charger)가 반드시 필요하다는 제한을 극복할 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예들을 상세히 설명한다. 실시 예를 설명함에 있어서 본 발명이 속하는 기술 분야에 익히 알려져 있고 본 발명과 직접적으로 관련이 없는 기술 내용에 대한 설명은 본 발명의 요지를 흐 릴 수 있으므로 생략하도록 한다.
한편, 본 명세서와 도면에 게시된 본 발명의 실시 예들은 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 본 발명의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 게시된 실시 예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.
도 1a 및 도 1b는 본 발명의 실시 예에 따른 슬라이드 타입의 휴대 단말기(100)의 외관 및 충전을 위한 보조 배터리(110)가 결합되는 형태를 개략적으로 나타내는 도면이다.
상기 도 1a 및 도 1b를 참조하면, 본 발명의 휴대 단말기(100)는 슬라이딩 방식이 채택된 단말기이다. 이러한 상기 휴대 단말기(100)는 주 배터리(133)와 주 배터리(133)를 덮는 덮개를 포함하는 하부 슬라이더(130)와, 상기 하부 슬라이더(130)와 밀착된 형태로 일정 방향을 가지며 슬라이드 동작을 하는 상부 슬라이더(120)를 포함한다. 여기서 보조 배터리(110)는 도시된 바와 같이 슬라이드 타입의 휴대 단말기(100)가 슬라이드 오픈 상태일 때, 상부 슬라이더(120)의 뒷면에 결합될 수 있다. 이를 위해, 상기 보조 배터리(110)는 그 측면에 고정용 홈(112)을 가질 수 있으며, 상기 상부 슬라이더(120)는 보조 배터리(110)에 형성된 상기 고정용 홈(112)과 크기와 간격이 같은 고정용 돌기(122)를 상부 슬라이더(120) 뒷면에 형성된 두 개의 슬라이딩 홈(121) 사이에 가질 수 있다. 한편 하부 슬라이더(130)는 상기 보조 배터리(110)와의 전기적 접속을 위한 보조 배터리 커넥터(132)를 가 질 수 있다. 또한 상기 하부 슬라이더(130)는 상기 보조 배터리 커넥터(132)를 움직일 수 있는 노브(Knob)(131)를 가질 수 있다. 상기 보조 배터리 커넥터(132)는 휴대 단말기(100) 사용자의 일정 방향으로의 노브(131) 조작에 따라 상기 하부 슬라이더(130)의 일측면에서 외부로 돌출될 수도 있고, 반대 방향으로의 조작에 따라 상기 하부 슬라이더(130)의 내부에 수납될 수도 있다. 휴대 단말기(100)의 사용자가 상기 보조 배터리(110)에 형성된 고정용 홈(112)과 상기 상부 슬라이더(120)에 형성된 고정용 돌기(122)를 맞추어 상기 보조 배터리(110)를 상기 상부 슬라이더(120)의 뒷면에 결합한 후 상기 노브(131)를 상부 슬라이더(120) 방향으로 조작하면, 상기 보조 배터리 커넥터(132)가 상기 하부 슬라이더(130)의 일측면에서 외부로 돌출될 수 있다. 이때, 외부로 돌출된 상기 보조 배터리 커넥터(132)의 전기 접속 단자(133)는 상기 보조 배터리(110)의 전기 접속 단자(111)와 서로 접촉하게 된다. 이로써, 상기 보조 배터리(110)와 상기 휴대 단말기(100)간의 전기적 접속이 이루어질 수 있다. 여기서 보조 배터리(110)를 상부 슬라이더(120)의 뒷면에 고정시키기 위하여 상기 보조 배터리(110)의 양 측면에 하나씩 형성된 두 개의 고정용 홈(112) 및 상기 상부 슬라이더(120)의 뒷면에 형성되며 상기 고정용 홈(112)과 크기와 간격이 동일한 고정용 돌기(122)를 예시로 하여 설명하였으나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 상기 보조 배터리(110)를 상기 상부 슬라이더(120)의 뒷면에 좀 더 견고하게 고정시키기 위하여 다수개의 상기 고정용 홈(112)을 보조 배터리(110)에 형성하고 상기 고정용 돌기(122)를 상부 슬라이더(120)에 형성할 수도 있을 것이다.
도 2a는 본 발명의 실시 예에 따른 휴대 단말기(100)의 구성을 개략적으로 나타내는 블록도이다.
먼저, 상기 도 2a를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 휴대 단말기(100)는 표시부(220), 외부 전원 인터페이스부(230), 배터리 인터페이스부(250) 및 제어부(210)를 포함할 수 있다.
이와 같은 구성을 포함하는 휴대 단말기(100)는 상기 제어부(210)의 제어에 따라 상기 외부 전원 인터페이스부(230)가 외부 전원, 예들 들어 TA(Traveler Adapter)로부터 전원을 공급 받아 상기 배터리 인터페이스부(250)에 결합된 배터리에 충전 전류를 공급함으로써 배터리를 충전할 수 있다. 이하 상기 휴대 단말기(100)의 구성과 기능에 대해 보다 상세히 설명하도록 한다.
상기 표시부(220)는 상기 휴대 단말기(100)의 동작에 따라 활성화되는 화면을 출력할 수 있다. 예를 들어, 상기 표시부(220)는 휴대 단말기(100)의 부팅 화면, 대기 화면, 통화 화면 및 기타 어플리케이션 실행 화면을 출력하는 기능을 수행한다. 즉, 상기 표시부(220)는 상기 휴대 단말기(100)의 상태 및 동작에 관련된 각종 화면을 표시할 수 있다. 이러한 상기 표시부(220)로는 액정디스플레이(LCD, Liquid Crystal Display)나 또는 유기전계발광소자(OLED, Organic Light Emitting Diodes)가 적용될 수 있다. 특히, 본 발명에 따른 상기 표시부(220)는 주 배터리(133)가 상기 휴대 단말기(100)에 결합되어 있지 않은 경우 이를 알리는 메시지를 출력할 수 있다. 예를 들어, 상기 주 배터리(133)가 상기 휴대 단말기(100)에 결합되어 있지 않은 상태에서 상기 주 배터리(133)에 대한 충전을 위해 TA가 결합 되는 경우 "주 배터리를 연결하세요."라는 문구를 표시하는 팝업창을 상기 TA에서 공급되는 전원을 이용하여 화면 표시창에 출력할 수 있다. 이러한 팝업창은 보조 배터리(110)가 연결되어 있다 하더라도 주 배터리(133)가 연결되어 있지 않은 경우 출력될 수 있다.
상기 외부 전원 인터페이스부(230)는 외부 전원, 예를 들어 TA(Traveler Adapter)와 상기 휴대 단말기(100)간의 물리적 인터페이스를 제공한다. 또한 상기 외부 전원 인터페이스부(230)는 상기 물리적 인터페이스를 통해 상기 외부 전원으로부터 전원을 공급 받아 충전 전류를 생성한 후 이를 상기 배터리 인터페이스부(250)로 공급하는 역할을 한다. 즉, 상기 외부 전원 인터페이스부(230)는 외부 전원, 예를 들어 TA(Traveler Adapter)로부터 공급 받은 전원을 기반으로 충전 전류를 생성하고 이를 상기 휴대 단말기(100)의 배터리(133,110)에 공급함으로써 상기 배터리(133,110)를 충전할 수 있다. 특히, 본 발명의 실시 예에 따른 외부 전원 인터페이스부(230)는 제어부(210)의 제어에 따라 충전 전류를 조정할 수 있다. 즉, 본 발명의 외부 전원 인터페이스부(230)는 주 배터리(133) 하나만 연결된 경우, 주 배터리(133) 충전을 위한 충전 전류를 생성할 수 있고, 상기 주 배터리(133)와 보조 배터리(110)가 모두 연결된 경우 상기 주 배터리(133)와 보조 배터리(110)를 동시에 충전하기 위한 충전 전류를 생성할 수 있다.
상기 배터리 인터페이스부(250)는 주 배터리(133) 및 보조 배터리(110)와 상기 휴대 단말기(100)간의 물리적 인터페이스를 제공한다. 이를 위해 상기 배터리 인터페이스부(250)는 주 배터리 인터페이스부(251) 및 보조 배터리 인터페이스 부(252)를 포함할 수 있다. 상기 주 배터리 인터페이스부(251)는 상기 휴대 단말기(100)와 상기 주 배터리(133)간의 물리적 인터페이스를 제공하며, 이를 통해 상기 주 배터리(133)가 저장하고 있는 전력을 상기 휴대 단말기(100)로 공급하거나 또는 상기 외부 전원 인터페이스부(230)가 공급하는 충전 전류를 상기 주 배터리(133)에 공급하여 상기 주 배터리(133)를 충전할 수 있다. 이러한 상기 주 배터리 인터페이스부(251)는 전술한 바와 같이 하부 슬라이더(130)의 일측에 음각으로 형성되어 주 배터리(133)가 안착되는 안착부와, 안착된 주 배터리(133)의 접속 단자와 전기적으로 접속될 수 있는 전극들을 포함하는 주 배터리 커넥터를 포함할 수 있다.
상기 보조 배터리 인터페이스부(252)는 상기 휴대 단말기(100)와 상기 보조 배터리(110)간의 물리적 인터페이스를 제공하며, 이를 통해 상기 외부 전원 인터페이스부(230)가 공급하는 충전 전류를 상기 보조 배터리(110)에 공급하여 상기 보조 배터리(110)를 충전할 수 있다. 또한 상기 보조 배터리 인터페이스부(252)는 상기 보조 배터리(110)가 상기 휴대 단말기(100)에 결합되어 있지 않은 경우 상기 배터리 충전 제어부(211)의 제어에 따라 상기 외부 전원 인터페이스부(230)로부터 상기 보조 배터리(110)로 공급되는 충전 전류를 차단할 수 있다. 보조 배터리 인터페이스부(252)는 전술한 도 1a 및 도 1b에서와 같이 상부 슬라이더(120)의 뒷면에 형성된 보조 배터리 안착부와, 보조 배터리 안착부에 보조 배터리(110)가 안착된 이후 사용자 조작에 따라 보조 배터리의 접속 단자와 전기적으로 접속되는 전극들을 포함하는 보조 배터리 커넥터(132)를 포함할 수 있다.
상기 배터리 인터페이스부(250)는 보조 배터리(110) 제어를 위한 스위치 예를 들면 보호용 FET(253)를 더 포함할 수 있다. 상기 보호용 FET(253)는 제어부(210)의 제어에 따라 턴-온 또는 턴-오프되어 TA에서 공급된 전원이 보조 배터리(110)에 전달 되도록 지원하거나 차단하는 역할을 수행할 수 있다.
상기 제어부(210)는 상술한 각 구성에 대한 전원 공급을 제어하며, 상기 휴대 단말기(100)의 동작에 대한 전반적인 제어 기능을 수행한다. 또한, 상기 제어부(210)는 상기 휴대 단말기(100) 내의 상기 각 구성들 간의 신호 흐름을 제어할 수 있다. 즉, 상기 제어부(210)는 외부 전원 인터페이스부(230) 및 배터리 인터페이스부(250) 등과 같은 휴대 단말기(100)의 각 구성들 간의 신호 흐름을 제어할 수 있다. 특히, 본 발명에 따른 상기 제어부(210)는 복수개의 배터리를 동시에 충전하도록 상기 외부 전원 인터페이스부(230) 및 상기 배터리 인터페이스부(250)를 제어할 수 있으며, 이를 위해 상기 제어부(210)는 배터리 충전 제어부(211)를 그 구성에 포함할 수 있다.
상기 배터리 충전 제어부(211)는 상기 외부 전원 인터페이스부(230) 및 상기 배터리 인터페이스부(250)를 제어하여 외부 전원으로부터 전원을 공급 받아 휴대 단말기(100)의 배터리를 충전하도록 할 수 있다. 상기 배터리 충전 제어부(211)는 주 배터리(133) 결합 여부 및 보조 배터리(110) 결합 여부를 파악할 수 있고, 파악된 배터리 결합 정보를 기반으로 상기 외부 전원 인터페이스부(230)의 충전 전류를 조정할 수 있다. 또한 상기 배터리 충전 제어부(211)는 보조 배터리(110)가 결합되어 있지 않은 경우, 상기 외부 전원 인터페이스부(230)로부터 보조 배터리(110)로 공급되는 충전 전류를 차단하도록 상기 배터리 인터페이스부(250)를 제어할 수 있다. 또한 상기 배터리 충전 제어부(211)는 주 배터리(133)가 휴대 단말기(100)에 결합되지 않고 보조 배터리(110)만 상기 휴대 단말기(100)에 결합된 경우, 보조 배터리(110) 충전을 위한 충전 전류 공급을 차단하도록 제어할 수 있다.
한편, 상기 배터리 충전 제어부(211), 상기 외부 전원 인터페이스부(230) 및 상기 배터리 인터페이스부(250)를 하나로 묶어 상기 휴대 단말기(100)의 충전 제어 장치(201)를 구성할 수 있다.
도 2b는 본 발명의 실시 예에 따른 휴대 단말기(100)의 충전 제어 장치를 포함하는 회로를 나타내는 회로도이다.
상기 도 2b를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 충전 제어 장치(201)는 배터리 인터페이스부(250), 외부 전원 인터페이스부(230) 및 배터리 충전 제어부(211)를 포함할 수 있다.
상기 배터리 인터페이스부(250)는 주 배터리 인터페이스부(251)에 해당하는 주 배터리 커넥터(254)와 보조 배터리 인터페이스부(252)에 해당하는 보조 배터리 커넥터(255) 및 보호용 FET(253)를 포함할 수 있다. 상기 주 배터리 커넥터(254)는 휴대 단말기(100)와 상기 휴대 단말기(100)에 결합되는 주 배터리(133)와의 물리적 인터페이스를 제공한다. 상기 주 배터리 커넥터(254)에는 Vc 단자, C_F 단자 및 GND 단자를 포함하는 3개의 단자가 형성될 수 있다. 상기 주 배터리 커넥터(254)의 Vc 단자는 상기 외부 전원 인터페이스부(230)가 공급하는 충전 전류를 상기 주 배터리(133)로 공급하여 상기 주 배터리(133)를 충전할 수 있다. 상기 주 배터리 커 넥터(254)의 C_F 단자는 상기 주 배터리(133)의 내부 저항과 연결되는 단자로서, 상기 배터리 충전 제어부(211)는 상기 C_F 단자를 통해 상기 주 배터리(133)의 내부 저항에 의한 분배 전압을 검출할 수 있다. 상기 주 배터리 커넥터(254)의 GND 단자는 접지 단자이다. 또한 상기 보조 배터리 커넥터(255)는 상기 휴대 단말기(100)와 상기 휴대 단말기(100)에 결합되는 보조 배터리(110)와의 물리적 인터페이스를 제공하는 커넥터로서, 주 배터리 커넥터(254)와 유사하게 Vc 단자, C_F 단자 및 GND 단자를 포함하는 3개의 단자가 형성될 수 있다. 상기 보조 배터리 커넥터(255)가 포함하는 각 단자(Vc 단자, C_F 단자, GND 단자)의 역할은 상기 주 배터리 커넥터(254)의 각 단자(Vc 단자, C_F 단자, GND 단자)와 동일하다. 상기 보호용 FET(253)는 배터리 충전 제어부(211)의 제어에 따라 보조 배터리(110)가 상기 휴대 단말기(100)에 결합되지 않은 경우 상기 외부 전원 인터페이스부(230)로부터 상기 보조 배터리 커넥터(255)로 공급되는 충전 전류를 차단함으로써, 외부로 돌출된 상기 보조 배터리 커넥터(255)에 전류가 공급되어 발생할 수 있는 안전사고를 방지할 수 있다. 이를 위해 상기 보호용 FET(253)는 상기 배터리 충전 제어부(211)의 제어에 따라 오프 상태와 온 상태를 가질 수 있다. 상기 오프 상태는 외부 전원 인터페이스부(230)와 보조 배터리 커넥터(255) 간의 전류 패스를 차단하기 위한 상태이며, 상기 온 상태는 상기 외부 전원 인터페이스부(230)와 보조 배터리 커넥터(255) 간의 전류 패스를 연결하기 위한 상태에 대응할 수 있다.
상기 외부 전원 인터페이스부(230)는 충전 IC(231) 및 충전 전류 결정 스위치(232)를 포함할 수 있다. 상기 충전 IC(231)는 외부 전원, 예를 들어 TA(Traveler Adapter)로부터 전원을 공급 받고 충전 전류를 생성하여 배터리 충전 제어부(211)의 제어에 따라 상기 주 배터리 커넥터(254) 및 보조 배터리 커넥터(255)에게 상기 충전 전류를 공급할 수 있다. 이때, 상기 충전 IC(231)는 상기 충전 전류 결정 스위치(232)의 동작에 따라 상기 충전 전류의 세기를 조정할 수 있다. 또한 상기 충전 IC(231)는 상기 충전 전류의 공급 상태 정보를 포함하는 신호를 상기 배터리 충전 제어부(211)에 전송할 수 있다. 즉, 상기 충전 전류가 상기 주 배터리 커넥터(254) 및 보조 배터리 커넥터(255)에게 공급되고 있는 경우 상기 충전 IC(231)는 이를 인식하고 상기 배터리 충전 제어부(211)에게 상기 충전 전류의 공급이 진행되고 있음을 알리는 신호를 전송할 수 있다. 만약, 상기 보호용 FET(253)가 오프 상태이거나 또는 상기 보조 배터리(110)가 휴대 단말기(100)에 결합되어 있지 않고 상기 주 배터리(133) 또한 상기 휴대 단말기(100)에 결합되어 있지 않은 경우 상기 충전 전류는 그 흐름이 멈추어지게 된다. 이때, 상기 충전 IC(231)는 상기 배터리 충전 제어부(211)에게 상기 충전 전류의 흐름이 멈추어졌음을 알리는 신호를 전송할 수 있다.
상기 충전 전류 결정 스위치(232)는 상기 충전 IC(231)와 접지 사이에 연결되며, 각기 다른 저항 값을 가지는 저항 A 및 저항 B를 포함할 수 있다. 본 발명의 실시 예에 따른 저항 A는 상기 충전 IC(231)가 하나의 배터리를 충전하기 위한 충전 전류를 생성하도록 할 수 있는 저항 값을 가진다. 또한 저항 B는 상기 충전 IC(231)가 주 배터리(133) 및 보조 배터리(110)를 동시에 충전하기 위한 충전 전류를 생성하도록 할 수 있는 저항 값을 가진다. 상기 충전 전류 결정 스위치(232)는 상기 배터리 충전 제어부(211)의 제어에 따라 저항 A 및 저항 B 중 하나만을 상기 충전 IC(231)와 연결되도록 함으로써, 상기 충전 IC(231)가 상기 주 배터리 커넥터(254)와 보조 배터리 커넥터(255)에게 공급하는 충전 전류의 세기를 조정할 수 있다.
상기 배터리 충전 제어부(211)는 배터리 인식 ADC 포트, FET 제어 포트, 충전 IC 제어 포트 및 충전 전류 결정 포트를 포함할 수 있다. 상기 배터리 인식 ADC 포트는 상기 포트에 연결된 전압을 측정하여 디지털 신호로 변환할 수 있는 아날로그-디지털 변환 포트이다. 상기 배터리 인식 ADC 포트는 주 배터리 커넥터(254)의 C_F 단자 및 보조 배터리 커넥터(255)의 C_F 단자와 연결될 수 있으며, Rf저항을 통해 기준 전압(Vdd)과도 연결될 수 있다. 이러한 상기 배터리 인식 ADC 포트를 통해 상기 배터리 충전 제어부(211)는 주 배터리(133) 및 보조 배터리(110)의 결합 여부를 파악할 수 있다. 즉, 상기 배터리 인식 ADC 포트는 주 배터리(133) 및 보조 배터리(110)가 모두 결합되어 있지 않은 경우 Rf저항을 통해 기준 전압(Vdd)을 측정할 수 있다. 이때, 상기 주 배터리(133)가 결합되면 상기 기준 전압(Vdd)은 상기 Rf저항과 상기 주 배터리(133)의 내부 저항을 통해 접지(GND)로 연결된다. 따라서 상기 Rf저항과 상기 주 배터리(133)의 내부 저항 사이에 연결되어 있는 상기 배터리 인식 ADC 포트는 상기 주 배터리(133)의 내부 저항에 걸리는 분배 전압(V1)을 측정할 수 있다. 만약, 상기 주 배터리(133)가 결합되어 있는 상태에서 상기 보조 배터리(110)가 결합되면 상기 기준 전압(Vdd)은 상기 Rf저항과 주 배터리(133) 및 보조 배터리(110)의 내부 저항들의 병렬 합성 저항을 통해 접지(GND)로 연결된다. 따라서 상기 Rf저항과 상기 주 배터리(133) 및 보조 배터리(110)의 내부 저항들의 병렬 합성 저항 사이에 연결되어 있는 상기 배터리 인식 ADC 포트는 상기 병렬 합성 저항에 걸리는 분배 전압(V2)을 측정할 수 있다. 이에 따라 상기 배터리 충전 제어부(211)는 상기 배터리 인식 ADC 포트가 상기 기준 전압(Vdd)을 측정하면 주 배터리(133) 및 보조 배터리(110)가 모두 결합되어 있지 않은 것으로 인식할 수 있고, 상기 배터리 인식 ADC 포트가 상기 분배 전압(V1)을 측정하면 주 배터리(133)가 결합되어 있는 것으로 인식할 수 있으며, 상기 배터리 인식 ADC 포트가 상기 분배 전압(V2)을 측정하면 주 배터리(133) 및 보조 배터리(110)가 모두 결합되어 있는 것으로 인식할 수 있다.
상기 FET 제어 포트는 배터리 인터페이스부(250)의 보호용 FET(253)와 연결될 수 있다. 이러한 상기 FET 제어 포트를 통해 상기 배터리 충전 제어부(211)는 상기 보호용 FET(253)를 제어하여 상기 충전 IC(231)로부터 상기 보조 배터리 커넥터(255)로 공급되는 충전 전류를 연결하거나 또는 차단할 수 있다. 즉, 상기 배터리 인식 ADC 포트가 상기 기준 전압(Vdd) 또는 상기 분배 전압(V1)을 측정하는 경우 상기 배터리 충전 제어부(211)는 상기 FET 제어 포트를 통해 상기 충전 IC(231)로부터 상기 보조 배터리 커넥터(255)로 공급되는 충전 전류를 차단하도록 상기 보호용 FET(253)를 제어할 수 있다. 또한 상기 배터리 인식 ADC 포트가 상기 분배 전압(V2)을 측정하는 경우 상기 배터리 충전 제어부(211)는 상기 FET 제어 포트를 통해 상기 충전 IC(231)로부터 상기 보조 배터리 커넥터(255)로 공급되는 충전 전류를 흐르게 하도록 상기 보호용 FET(253)를 제어할 수 있다.
상기 충전 전류 결정 포트는 상기 충전 전류 결정 스위치(232)와 연결될 수 있다. 이러한 상기 충전 전류 결정 포트를 통해 상기 배터리 충전 제어부(211)는 상기 충전 전류 결정 스위치(232)가 상기 저항 A 또는 상기 저항 B 중 하나를 상기 충전 IC(231)와 연결하도록 제어할 수 있다. 즉, 상기 배터리 인식 ADC 포트가 상기 분배 전압(V1)을 측정하는 경우 상기 배터리 충전 제어부(211)는 상기 충전 전류 결정 포트를 통해 상기 충전 전류 결정 스위치(232)가 상기 저항 A를 상기 충전 IC(231)와 연결하도록 제어하여 상기 충전 IC(231)가 하나의 배터리를 충전하기 위한 충전 전류를 생성하도록 할 수 있다. 만약, 상기 배터리 인식 ADC 포트가 상기 분배 전압(V2)을 측정하는 경우 상기 배터리 충전 제어부(211)는 상기 충전 전류 결정 포트를 통해 상기 충전 전류 결정 스위치(232)가 상기 저항 B를 상기 충전 IC(231)와 연결하도록 제어하여 상기 충전 IC(231)가 주 배터리(133) 및 보조 배터리(110)를 동시에 충전하기 위한 충전 전류를 생성하도록 할 수 있다.
상기 충전 IC 제어 포트는 상기 충전 IC(231)와 연결될 수 있다. 이러한 상기 충전 IC 제어 포트를 통해 상기 배터리 충전 제어부(211)는 외부 전원, 예들 들어 TA(Traveler Adapter)가 상기 충전 IC(231)에 결합되면 이를 인식할 수 있다. 또한 상기 배터리 충전 제어부(211)는 상기 충전 IC 제어 포트를 통해 상기 충전 IC(231)가 충전 전류를 생성하도록 제어하거나 또는 상기 충전 전류를 생성하지 않도록 제어할 수 있다. 즉, 상기 배터리 인식 ADC 포트가 상기 분배 전압(V1) 또는 상기 분배 전압(V2)을 측정하고 외부 전원이 상기 충전 IC(231)에 결합되면 상기 배터리 충전 제어부(211)는 상기 충전 IC 제어 포트를 통해 상기 충전 IC(231)를 활성화 하여 상기 충전 전류를 생성하도록 제어할 수 있다. 만약, 상기 배터리 인식 ADC 포트가 상기 기준 전압(Vdd)을 측정하거나 또는 외부 전원이 상기 충전 IC(231)에 결합되지 않은 경우 상기 배터리 충전 제어부(211)는 상기 충전 IC 제어 포트를 통해 상기 충전 IC(231)를 비활성화 하여 상기 충전 전류를 생성하지 않도록 제어할 수 있다.
이상에서는 도 1a 내지 도 2b를 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 휴대 단말기(100)의 구성과 역할에 대하여 설명하였다. 이하에서는 본 발명의 실시 예에 따른 휴대 단말기(100)의 운용 방법에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 충전 제어 장치(201)의 운용 방법을 나타내는 순서도이다.
상기 도 2b 및 도 3을 참조하면, 먼저, 301 단계에서 배터리 충전 제어부(211)는 배터리 인터페이스부(250)의 보호용 FET(253)를 턴-오프 하도록 제어하여 상기 보호용 FET(253)가 오프 상태가 되도록 한다. 오프 상태가 된 상기 보호용 FET(253)는 외부 전원 인터페이스부(230)의 충전 IC(231)와 배터리 인터페이스부(250)의 보조 배터리 커넥터(255)간의 전류 패스를 차단하여 상기 충전 IC(231)가 상기 보조 배터리 커넥터(255)에게 공급하는 충전 전류를 차단할 수 있다. 이는 사용자의 조작에 따라 외부로 돌출될 수 있는 상기 보조 배터리 커넥터(255)에 상기 충전 전류가 공급되어 발생할 수 있는 안전사고를 방지하기 위함이다.
다음으로, 303 단계에서 상기 배터리 충전 제어부(211)는 배터리 인식 ADC 포트를 통해 배터리 인터페이스부(250)에 결합된 배터리의 개수를 인식할 수 있다. 즉, 상기 배터리 충전 제어부(211)는 상기 배터리 인식 ADC 포트가 기준 전압(Vdd)을 측정하면 주 배터리(133) 및 보조 배터리(110)가 모두 결합되어 있지 않은 것으로 인식할 수 있고, 상기 배터리 인식 ADC 포트가 분배 전압(V1)을 측정하면 주 배터리(133) 또는 보조 배터리(110) 중 하나가 결합되어 있는 것으로 인식할 수 있으며, 상기 배터리 인식 ADC 포트가 분배 전압(V2)을 측정하면 주 배터리(133) 및 보조 배터리(110)가 모두 결합되어 있는 것으로 인식할 수 있다. 상기 배터리 인터페이스부(250)에 결합된 배터리의 개수가 하나일 경우 상기 배터리 충전 제어부(211)는 305 단계로 분기할 수 있다. 만약, 상기 배터리 인터페이스부(250)에 결합된 배터리의 개수가 두개일 경우 상기 배터리 충전 제어부(211)는 313 단계로 분기할 수 있다. 이때, 상기 배터리 인터페이스부(250)에 상기 주 배터리(133) 및 보조 배터리(110)가 모두 결합되어 있지 않은 경우 상기 배터리 충전 제어부(211)는 도 3의 과정을 종료할 수 있다.
305 단계에서 상기 배터리 충전 제어부(211)는 충전 전류 결정 포트를 통해 충전 전류 결정 스위치(232)가 저항 A를 충전 IC(231)와 연결하도록 충전 전류 결정 스위치(232)를 제어할 수 있다. 본 발명의 실시 예에서 저항 A는 상기 충전 IC(231)가 하나의 배터리를 충전하기 위한 충전 전류를 생성하도록 할 수 있는 저항 값을 가진다.
다음으로 307 단계에서 상기 배터리 충전 제어부(211)는 상기 충전 IC(231)를 활성화 하여 상기 충전 IC(231)가 TA로부터 전원을 공급 받아 충전 전류를 생성 한 후 주 배터리 커넥터(254)의 Vc 단자로 상기 충전 전류를 공급하도록 상기 충전 IC(231)를 제어할 수 있다. 이때, 상기 충전 전류 결정 스위치(232)가 저항 A를 상기 충전 IC(231)와 연결하고 있으므로 상기 충전 IC(231)는 하나의 배터리를 충전하기 위한 충전 전류를 생성하여 상기 주 배터리 커넥터(254)의 Vc 단자로 공급할 수 있다.
다음으로 309 단계에서 상기 배터리 충전 제어부(211)는 상기 충전 IC(231)가 상기 배터리 충전 제어부(211)에게 전송하는 신호를 기반으로 상기 충전 전류의 공급 상태를 인식할 수 있다. 즉, 상기 충전 IC(231)가 상기 충전 전류의 공급이 진행되고 있음 알리는 신호를 전송하면 상기 배터리 충전 제어부(211)는 상기 충전 전류가 상기 배터리 인터페이스부(250)로 공급되고 있음을 인식할 수 있다. 반면, 상기 충전 IC(231)가 상기 충전 전류의 공급이 멈추어졌음을 알리는 신호를 전송하면 상기 배터리 충전 제어부(211)는 상기 충전 전류가 상기 배터리 인터페이스부(250)로 공급되지 않고 있음을 인식할 수 있다. 309 단계에서 상기 보호용 FET(253)은 오프 상태이므로 상기 충전 IC(231)에서 공급하는 충전 전류는 상기 주 배터리 커넥터(254)의 Vc 단자로만 공급된다. 이때, 상기 충전 전류가 흐르지 못함은 상기 주 배터리 커넥터(254)에 주 배터리(133)가 결합되어 있지 않음을 의미한다. 이에 따라 상기 배터리 충전 제어부(211)는 상기 휴대 단말기(100)에 결합된 하나의 배터리가 보조 배터리(110)임을 인식할 수 있다. 상기 충전 전류가 상기 배터리 인터페이스부(250)로 공급되고 있는 경우 상기 배터리 충전 제어부(211)는 상기 도 3의 과정을 종료할 수 있다. 반면, 상기 충전 전류가 상기 배터리 인터페이 스부(250)로 공급되지 않고 있는 경우 상기 배터리 충전 제어부(211)는 311 단계로 분기할 수 있다.
311 단계에서 상기 배터리 충전 제어부(211)는 상기 충전 IC(231)를 비활성화 할 수 있다. 즉, 상기 배터리 충전 제어부(211)는 상기 충전 IC(231)가 주 배터리 커넥터(254)의 Vc 단자로 충전 전류를 공급하지 않도록 상기 충전 IC(231)를 제어할 수 있다. 이때, 상기 배터리 충전 제어부(211)는 "주 배터리를 연결하세요."라는 문구를 표시하는 팝업창을 상기 TA에서 공급되는 전원을 이용하여 화면 표시창에 표시하도록 표시부(220)를 제어할 수 있다.
한편, 313 단계에서 상기 배터리 충전 제어부(211)는 인터페이스부(250)의 보호용 FET(253)를 턴-온 하도록 제어하여 상기 보호용 FET(253)가 온 상태가 되도록 한다. 온 상태가 된 상기 보호용 FET(253)는 외부 전원 인터페이스부(230)의 충전 IC(231)와 배터리 인터페이스부(250)의 보조 배터리 커넥터(255) 간의 전류 패스를 연결하여 상기 충전 IC(231)가 상기 보조 배터리 커넥터(255)에게 공급하는 충전 전류를 전달할 수 있다.
다음으로 315 단계에서 상기 배터리 충전 제어부(211)는 충전 전류 결정 포트를 통해 충전 전류 결정 스위치(232)가 저항 B를 충전 IC(231)와 연결하도록 충전 전류 결정 스위치(232)를 제어할 수 있다. 본 발명의 실시 예에서 저항 B는 상기 충전 IC(231)가 두개의 배터리를 충전하기 위한 충전 전류를 생성하도록 할 수 있는 저항 값을 가진다.
다음으로 317 단계에서 상기 배터리 충전 제어부(211)는 상기 충전 IC(231) 를 활성화 하여 상기 충전 IC(231)가 상기 TA로부터 전원을 공급 받아 충전 전류를 생성한 후 주 배터리 커넥터(254)의 Vc 단자 및 보조 배터리 커넥터(255)의 Vc 단자로 상기 충전 전류를 공급하도록 상기 충전 IC(231)를 제어할 수 있다. 이때, 상기 충전 전류 결정 스위치(232)가 저항 B를 상기 충전 IC(231)와 연결하고 있으므로 상기 충전 IC(231)는 두개의 배터리를 충전하기 위한 충전 전류를 생성하여 상기 주 배터리 커넥터(254)의 Vc 단자 및 보조 배터리 커넥터(255)의 Vc 단자로 공급할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 실시 예에 따른 휴대 단말기(100)의 배터리 충전 제어 방법은 상기 휴대 단말기(100)에 보조 배터리(110)가 결합되어 있는지 구별할 수 있으며, 상기 보조 배터리(110)가 결합되어 있는 경우에만 보조 배터리 커넥터(255)에 충전 전류를 공급할 수 있다. 또한 상기 제어 방법은 상기 보조 배터리(110)가 결합되어 있는 경우 두 개의 배터리를 충전할 수 있는 충전 전류를 생성하여 주 배터리(133) 및 보조 배터리(110)에 공급할 수 있다. 즉, 본 발명은 휴대 단말기(100)의 주 배터리(133)뿐만 아니라 보조 배터리(110)까지 동시에 충전할 수 있는 효과가 있다. 이로써, 본 발명은 보조 배터리(110)를 사용하기 위해 BTC(Battery Charger)가 반드시 필요하다는 제한을 극복할 수 있다.
이상에서는 본 명세서와 도면을 통해 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 설명하였으며, 비록 특정 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 발명의 이해를 돕기 위한 일반적인 의미에서 사용된 것일 뿐, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 게시된 실시 예외에도 본 발 명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.
도 1a 및 도 1b는 본 발명의 실시 예에 따른 슬라이드 타입의 휴대 단말기의 외관 및 충전을 위한 보조 배터리가 결합되는 형태를 개략적으로 나타내는 도면,
도 2a는 본 발명의 실시 예에 따른 휴대 단말기의 구성을 개략적으로 나타내는 블록도,
도 2b는 본 발명의 실시 예에 따른 휴대 단말기의 충전 제어 장치를 포함하는 회로를 나타내는 회로도,
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 충전 제어 장치의 운용 방법을 나타내는 순서도이다.

Claims (12)

  1. 외부 전원 공급을 위한 외부 전원 인터페이스부;
    주 배터리 및 보조 배터리가 접속되는 배터리 인터페이스부; 및
    상기 공급된 외부 전원으로 상기 주 배터리 충전 또는 상기 주 배터리 및 상기 보조 배터리 동시 충전을 제어하는 충전 제어부;를 포함하고,
    상기 배터리 인터페이스부는,
    주 배터리가 안착되는 안착부와 안착된 주 배터리와 전기적으로 접속되는 주 배터리 인터페이스부를 포함하는 하부 슬라이더;
    상기 하부 슬라이더 상에서 슬라이딩 동작하며 슬라이드 상태에 따라 보조 배터리가 안착될 수 있는 보조 배터리 안착부를 포함하는 상부 슬라이더; 및
    상기 하부 슬라이더 일측에 마련되어 상기 보조 배터리와 전기적으로 접속되는 보조 배터리 인터페이스부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대 단말기의 충전 제어 장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 배터리 인터페이스부는
    상기 외부 전원 인터페이스부와 상기 보조 배터리 인터페이스부 사이에 배치되어 상기 충전 제어부 제어에 따라 턴-온 또는 턴-오프되는 보호용 FET를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대 단말기의 충전 제어 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 충전 제어부는
    상기 보조 배터리가 안착되지 않은 경우 상기 보호용 FET를 턴-오프 하도록 제어하고, 상기 주 배터리와 보조 배터리가 동시 안착된 경우 상기 보호용 FET를 턴-온하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 휴대 단말기의 충전 제어 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 상부 슬라이더는
    상기 보조 배터리 안착 시 상기 보조 배터리에 형성된 홈과 체결되어 상기 보조 배터리를 고정시키는 적어도 하나의 고정용 돌기를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대 단말기의 충전 제어 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 보조 배터리 인터페이스부는
    외부에서 일방향으로 전달되는 힘에 의하여 상기 하부 슬라이더 일측면에서 외부로 돌출되며, 반대 방향으로 전달되는 힘에 의하여 상기 하부 슬라이더에 수납되는 커넥터; 및
    상기 커넥터에 연결되며 상기 힘이 전달되는 노브;를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대 단말기의 충전 제어 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 외부 전원 인터페이스부는
    상기 충전 제어부 제어에 따라 상기 주 배터리 인터페이스 및 상기 보조 배터리 인터페이스로 충전 전류를 공급하는 충전 IC; 및
    상기 주 배터리 충전 또는 상기 주 배터리와 상기 보조 배터리 동시 충전에 대응하는 충전 전류를 조정하는 충전 전류 결정 스위치;를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대 단말기의 충전 제어 장치.
  8. 외부 전원이 공급되는 과정;
    주 배터리가 휴대 단말기에 전기적으로 접속되었는지 여부를 확인하는 주 배터리 접속 과정;
    주 배터리 접속 시 보조 배터리가 휴대 단말기에 전기적으로 접속되었는지 여부를 확인하는 주 배터리 및 보조 배터리 접속 과정; 및
    주 배터리와 보조 배터리를 동시 충전하도록 제어하는 과정;을 포함하고,
    상기 주 배터리 및 상기 보조 배터리를 접속하는 과정은,
    하부 슬라이더에 마련된 주 배터리 안착부에 상기 주 배터리를 안착시키고, 상부 슬라이더의 일측면에 상기 보조 배터리를 안착시키고, 상기 보조 배터리 안착 후 상기 하부 슬라이더에 수납된 보조 배터리 인터페이스부를 이동시켜 상기 보조 배터리의 전극과 전기적으로 접속시키는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대 단말기의 충전 제어 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 주 배터리 접속 과정에서 주 배터리 미 접속 시, 주 배터리 연결을 요청하는 메시지를 출력하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대 단말기의 충전 제어 방법.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 주 배터리 및 보조 배터리 동시 접속 시, 동시 충전을 위한 충전 전류 패스를 형성하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대 단말기의 충전 제어 방법.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 주 배터리 및 보조 배터리 접속 과정에서 상기 보조 배터리 미 접속 시 상기 보조 배터리 접속을 위한 인터페이스부와 상기 외부 전원 인터페이스부 사이의 전기적 접속을 차단하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대 단말기의 충전 제어 방법.
  12. 삭제
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