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KR20060003284A - Charge control device and method for backup battery of portable computer - Google Patents

Charge control device and method for backup battery of portable computer Download PDF

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KR20060003284A
KR20060003284A KR1020040052109A KR20040052109A KR20060003284A KR 20060003284 A KR20060003284 A KR 20060003284A KR 1020040052109 A KR1020040052109 A KR 1020040052109A KR 20040052109 A KR20040052109 A KR 20040052109A KR 20060003284 A KR20060003284 A KR 20060003284A
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KR
South Korea
Prior art keywords
backup battery
battery
level
voltage
charging
Prior art date
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Withdrawn
Application number
KR1020040052109A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
김영훈
Original Assignee
엘지전자 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엘지전자 주식회사 filed Critical 엘지전자 주식회사
Priority to KR1020040052109A priority Critical patent/KR20060003284A/en
Publication of KR20060003284A publication Critical patent/KR20060003284A/en
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Abstract

본 발명은 휴대용 컴퓨터에 있어서, 특히 백업 배터리의 과충전 및 과방전을 제어할 수 있도록 한 백업 배터리의 충전 제어장치 및 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a charging control device and method for a backup battery, in particular capable of controlling overcharging and overdischarging of a backup battery.

본 발명 실시 예에 따른 휴대용 컴퓨터의 백업 배터리 충전 제어장치는, 시스템의 주 전원을 공급하는 메인 배터리와; 메인 배터리가 제거되거나 소정 레벨 이하로 떨어지면 방전하여 부하에 전원전압을 공급하는 백업 배터리와; 상기 메인 배터리와 백업 배터리 사이에 연결되며, 상기 메인 배터리에 의해 백업 배터리로 공급되는 전원전압이 제 1전압 레벨로 검출되면 상기 과충전을 제어하기 위한 신호를 출력하는 과충전 제어수단과; 상기 백업 배터리에 의해 방전되는 전원전압의 레벨을 검출한 후 제 2전압 레벨이 검출되면 상기 백업 배터리의 방전 전류를 차단하는 과방전 제어수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.
An apparatus for controlling charging of a backup battery of a portable computer according to an embodiment of the present invention includes a main battery for supplying main power of a system; A backup battery which discharges when the main battery is removed or falls below a predetermined level to supply a power voltage to the load; An overcharge control means connected between the main battery and a backup battery and outputting a signal for controlling the overcharge when a power supply voltage supplied to the backup battery by the main battery is detected as a first voltage level; And an over-discharge control means for blocking the discharge current of the backup battery when the second voltage level is detected after detecting the level of the power supply voltage discharged by the backup battery.

컴퓨터, 백업배터리, 충전, 방전Computer, backup battery, charge, discharge

Description

휴대용 컴퓨터의 백업 배터리의 충전 제어장치 및 방법{Charging control apparatus and method of backup battery of portable computer}Charging control apparatus and method of backup battery of portable computer

도 1은 종래 백업 배터리 충전장치를 나타낸 구성도.1 is a block diagram showing a conventional backup battery charging device.

도 2는 본 발명 실시 예에 따른 백업 배터리 충전 제어장치를 나타낸 블록 구성도.Figure 2 is a block diagram showing a backup battery charging control device according to an embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명 도 2의 상세 회로 구성도.Figure 3 is a detailed circuit diagram of the present invention Figure 2;

도 4는 본 발명 도 3의 각 부 동작 상태도.Figure 4 is a view showing the operation of each part of the present invention Figure 3;

도 5는 본 발명 실시 예에 따른 백업 배터리의 충전 제어 레벨을 표시한 도면.5 is a view showing a charge control level of a backup battery according to an embodiment of the present invention.

도 6은 본 발명 실시 예에 따른 백업 배터리의 충전 제어 방법을 나타낸 흐름도.6 is a flowchart illustrating a charging control method of a backup battery according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 7은 본 발명 실시 예에 따른 백업 배터리의 방전 제어 방법을 나타낸 흐름도.7 is a flowchart illustrating a discharge control method of a backup battery according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 8은 본 발명 실시 예에 따른 백업 배터리의 시간 천이도를 나타낸 도면.8 is a diagram illustrating a time transition diagram of a backup battery according to an exemplary embodiment of the present invention.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

100...AC 입력부 110...메인 배터리 충전부100 ... AC input 110 ... Main battery charger

120...메인 배터리 130...백업 배터리 120 ... main battery 130 ... backup battery                 

140...백업 배터리 충전부 150...제 1전압 검출부140.Backup battery charger 150 ... First voltage detector

160...제 2전압검출부 170...DC-DC 컨버터160 ... second voltage detector 170 ... DC-DC converter

180...구동부 190...메모리180 ... Drive 190 ... Memory

200...보충전압 충전부 210...방전 차단부
200 ... Supplementary voltage charging part 210 ... Discharge cutoff part

본 발명은 휴대용 컴퓨터에 있어서, 특히 백업 배터리의 과충전 및 과방전을 제어할 수 있도록 한 백업 배터리의 충전 제어장치 및 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a charging control device and method for a backup battery, in particular capable of controlling overcharging and overdischarging of a backup battery.

일반적으로, 개인용 컴퓨터는 한 명의 사용자를 위하여 개발되어 개인적 사무처리나 교육·오락용으로 쉽게 사용할 수 있도록 한 저가의 컴퓨터 시스템을 지칭하는 용어이다. 개인용 컴퓨터에는 그 크기에 따라 책상위에 올려놓고 사용하는 데스크톱(desktop) 컴퓨터, 여행자가 어디서든지 무릎 위에 올려놓고 사용할 수 있도록 만든 휴대형의 랩톱(laptop) 컴퓨터, 서류가방에 넣고 다니면서 사용할 수 있도록 얇고 작게 만든 노트북(note book) 컴퓨터, 손바닥 위에 올려놓고 사용할 수 있을 정도로 더욱 소형화된 팜톱(palm top) 컴퓨터 등이 있다. In general, a personal computer is a term referring to a low-cost computer system that is developed for one user and made easy to use for personal office work, education, and entertainment. Personal computers include desktop computers that are placed on a desk according to their size, portable laptop computers that travelers can use on their laps, and thin and small for carrying in a briefcase. Notebook book computers, palm top computers that are smaller enough to fit on the palm of your hand.

한편, 휴대용 컴퓨터(Handheld Personal Computer : HPC)는 좁은 의미로 윈도우 씨이(Windows CE)가 운영체제로 채용된 손바닥만한 크기의 컴퓨터를 말한다. 또한, 개인용 정보 단말기(Personal Digital Assistant : PDA)는 사용자가 휴대하 면서 정보를 입력하는 장치로서, 배터리를 사용하여 동작하며 무선통신을 이용하여 원격지에 있는 정보를 처리하는 단말기를 말한다. On the other hand, a handheld personal computer (HPC), in a narrow sense, refers to a computer the size of a palm with Windows CE as an operating system. In addition, a personal digital assistant (PDA) is a device for inputting information while being carried by a user. A personal digital assistant (PDA) refers to a terminal that operates by using a battery and processes information at a remote location using wireless communication.

일반적으로 휴대용 컴퓨터는 휴대성을 제공하기 위해 배터리로부터 전원을 공급받는다. 배터리는 처음 만들어졌을 때에 배터리의 특성에 따라 정해지는 일정한 전기적인 용량을 갖는다. 배터리의 전기적인 용량에는 전류시와 전력시가 있는데 전류시는 암페어시(Ampere-hour)라고도 하며 그 배터리가 출력하는 전류와 그 전류를 사용할 수 있는 시간을 곱한 값으로 정해지며, 전력시는 와트시(Watt-hour)라고도 하며 배터리가 출력할 수 있는 전력과 그 전력을 사용할 수 있는 시간의 곱으로 정해진다. 전력은 전류와 전압의 곱으로 결정이 되므로 전류시와 전력시는 상호 변환할 수 있고 배터리를 사용할 기기가 결정이 되면 전류시와 전력시 둘 중 하나의 값만 측정하면 다른 값도 알 수가 있다. 이런 전기 용량은 배터리를 일정한 기기에 얼마나 오래 사용할 수 있나를 결정하는 기준이 된다. Typically, portable computers are powered from a battery to provide portability. When a battery is first made, it has a constant electrical capacity that is determined by the characteristics of the battery. The electrical capacity of a battery is either current or power, which is also known as ampere-hours, which is determined by multiplying the current the battery outputs by the amount of time it can be used. Also called (watt-hour), it is determined by the product of the power the battery can output and the time it can use. Since the power is determined by the product of the current and the voltage, it can be converted between the current and the power, and once the device to use the battery is determined, the other value can be known by measuring only one of the current and the power. This capacitance is the basis for determining how long a battery can last for a given device.

전기적인 용량은 사용하는 시간과 사용 환경에 따라 달라지게 되며, 일반적으로 전기 기기에 배터리를 사용 중 배터리의 전기용량이 정격전기용량의 5%내외 정도되면 전기 기기를 사용하기 힘든 로우 배터리(low battery) 상태가 된다. 이때는 다른 충전된 배터리로 교환하거나 충전용 배터리인 경우 재충전을 해야 전기 기기 사용에 지장이 없다. 이때에 로우 배터리 상태의 기준은 전기 기기 종류와 사용하는 충전용 배터리에 따라 변할 수 있다. 휴대용 컴퓨터 같은 정밀을 요하는 전기 기기는 로우 배터리 상태의 기준이 매우 엄격하다. 따라서, 휴대용 컴퓨터는 메인 배터리와 백업 배터리를 구비하여, 메인 배터리의 전압이 소정의 레벨 이하로 떨어지면, 백업 배터리로부터 전원을 공급받아 데이터 백업 등 서스펜드 상태에서의 작업을 수행한다.The electrical capacity varies depending on the time of use and the environment. In general, when a battery is used in an electric device, a low battery that is difficult to use the electric device when the electric capacity of the battery is about 5% of the rated electric capacity. ) State. In this case, you need to replace it with another charged battery or recharge the rechargeable battery so that it does not interfere with the use of the electric device. At this time, the criteria of the low battery state may vary depending on the type of electric device and the rechargeable battery used. Electrical devices that require precision, such as portable computers, have strict standards for low battery conditions. Therefore, the portable computer includes a main battery and a backup battery. When the voltage of the main battery falls below a predetermined level, the portable computer receives power from the backup battery and performs a work in a suspended state such as data backup.

종래 백업 배터리 충전장치는 도 1과 같다. 도 1에 도시된 바와 같이, 백업 배터리(30)는 메인 배터리(20)를 통해서 충전하며, 메인 배터리(10)는 AC 전원이 메인 배터리 충전부(10)를 통해서 공급되면 충전된다. The conventional backup battery charger is shown in FIG. 1. As shown in FIG. 1, the backup battery 30 is charged through the main battery 20, and the main battery 10 is charged when AC power is supplied through the main battery charging unit 10.

그리고, 메인 배터리(20)가 방전되거나 새로운 배터리로 교체하고자 할 경우, 백업 배터리(30)는 방전하여 부하 즉, 메모리의 데이터를 유지하기 위해 일정 시간 전류를 공급해 주게 된다. In addition, when the main battery 20 is discharged or a new battery is to be replaced, the backup battery 30 discharges and supplies a current for a predetermined time to maintain a load, that is, data in the memory.

그런데, 이와 같은 종래의 기술에 의하면, 휴대용 컴퓨터가 서스펜드 상태에서 수행해야 할 작업이 많거나 그 지속시간이 길어지는 경우, 상당히 큰 용량의 백업 배터리를 필요로 한다. 또한 백업 배터리의 충전 동작이 반드시 메인 배터리를 통해서 충전해야 한다는 문제가 있다.However, according to the related art, when a portable computer has many tasks to perform in a suspended state or a long duration thereof, a backup battery having a large capacity is required. In addition, there is a problem that the charging operation of the backup battery must be charged through the main battery.

또한 백업 배터리의 용량이 일정 이하로 떨어지는 것을 방지할 수 있는 수단이 없으며, 또 백업 배터리가 완전 방전이 되면 최대 용량을 위해 2~3회 충,방전을 해 주어야 하는 불편함이 있다.
In addition, there is no means to prevent the capacity of the backup battery falls below a certain amount, and when the backup battery is fully discharged, there is an inconvenience of having to charge and discharge 2-3 times for maximum capacity.

본 발명의 제 1목적은 백업 배터리를 일정 레벨 즉, 완전 충전 레벨에 가까운 레벨까지 충전시킨 후 메인 배터리로부터의 전류흐름을 차단할 수 있도록 한 휴대용 컴퓨터의 백업 배터리 충전 제어장치 및 방법을 제공함에 있다. It is a first object of the present invention to provide a backup battery charging control apparatus and method for a portable computer which can block current flow from a main battery after charging a backup battery to a predetermined level, that is, a level close to a full charge level.                         

본 발명의 제 2목적은 AC 아답터 또는 직렬버스(USB)를 연결할 경우 백업 배터리의 보충 충전을 통해서 완전 충전이 구현될 수 있도록 한 휴대용 컴퓨터의 백업 배터리 충전 제어장치 및 방법을 제공함에 있다.It is a second object of the present invention to provide a backup battery charging control device and method for a portable computer that enables full charging through supplemental charging of a backup battery when an AC adapter or a serial bus (USB) is connected.

본 발명의 제 3목적은 백업 배터리의 완전 방전을 차단해 줄 수 있는 휴대용 컴퓨터의 백업 배터리 충전 제어장치 및 방법을 제공함에 있다.A third object of the present invention is to provide an apparatus and method for controlling a backup battery charge of a portable computer which can block a full discharge of a backup battery.

본 발명의 제 4목적은 AC 아답터 또는 USB를 연결할 경우 메인 배터리의 충전과 동시에 상기 AC 아답터 또는 직렬버스(USB)를 통해서 충전이 백업 배터리의 충전이 이루어질 수 있도록 한 휴대용 컴퓨터의 백업 배터리 충전 제어장치 및 방법을 제공함에 있다.
A fourth object of the present invention is a backup battery charge control device of a portable computer, which allows charging of a backup battery via the AC adapter or serial bus (USB) simultaneously with charging of the main battery when the AC adapter or USB is connected. And providing a method.

상기한 목적 달성을 위한 본 발명에 따른 휴대용 컴퓨터의 백업 배터리 충전 제어장치는,Backup battery charging control device of a portable computer according to the present invention for achieving the above object,

시스템의 주 전원을 공급하는 메인 배터리와;A main battery for supplying main power to the system;

메인 배터리가 제거되거나 소정 레벨 이하로 떨어지면 방전하여 부하에 전원전압을 공급하는 백업 배터리와;A backup battery which discharges when the main battery is removed or falls below a predetermined level to supply a power voltage to the load;

상기 메인 배터리와 백업 배터리 사이에 연결되며, 상기 메인 배터리에 의해 백업 배터리로 공급되는 전원전압이 제 1전압 레벨로 검출되면 상기 과충전을 제어하기 위한 신호를 출력하는 과충전 제어수단과, An overcharge control means connected between the main battery and a backup battery and outputting a signal for controlling the overcharge when a power supply voltage supplied to the backup battery by the main battery is detected as a first voltage level;

상기 백업 배터리에 의해 방전되는 전원전압의 레벨을 검출한 후 제 2전압 레벨이 검출되면 상기 백업 배터리의 방전 전류를 차단하는 과방전 제어수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.And an over-discharge control means for blocking the discharge current of the backup battery when the second voltage level is detected after detecting the level of the power supply voltage discharged by the backup battery.

바람직하게, 상기 과충전 제어수단은 상기 메인 배터리로부터 공급되는 전원전압의 레벨을 검출한 후 제 1레벨 이상이 되면 하이 신호를 출력하는 제 1전압 검출부와, 상기 메인 배터리와 백업 배터리 사이에 연결되어 백업 배터리를 충전시키고 상기 제 1전압 검출부의 하이 신호에 의해 오프되는 백업 배터리 충전부를 포함하는 것을 특징으로 한다.Preferably, the overcharge control means is connected between the main battery and the backup battery and a first voltage detector for outputting a high signal when the first level is detected after the level of the power supply voltage supplied from the main battery is higher than the first battery; And a backup battery charger which charges the battery and is turned off by the high signal of the first voltage detector.

바람직하게, 상기 과방전 제어수단은 상기 백업 배터리로부터 방전되는 전원전압의 레벨을 검출한 후 제 2전압 레벨이 검출되면 디스에이블 신호를 출력하는 제 2전압 검출부와, 상기 백업 배터리에 의해 방전된 전원전압을 일정 DC 전압으로 변환하여 부하에 공급하며, 상기 제 2전압검출부의 디스에이블 신호에 의해 오프되는 DC-DC 컨버터와, 상기 백업 배터리의 충전 및 방전을 제어하며 상기 DC-DC 컨버터의 오프로 인해 백업 배터리의 방전을 차단하는 방전 차단부를 포함하는 것을 특징으로 한다.Preferably, the over-discharge control means detects a level of the power supply voltage discharged from the backup battery and then outputs a disable signal when a second voltage level is detected, and the power discharged by the backup battery. A DC-DC converter which converts a voltage into a constant DC voltage and supplies it to a load, and is turned off by a disable signal of the second voltage detector, controls charging and discharging of the backup battery, and turns off the DC-DC converter. It characterized in that it comprises a discharge blocking unit for blocking the discharge of the backup battery.

바람직하게, 상기 백업 배터리는 AC 아답터 또는 직렬 버스를 연결할 경우, 현재의 충전 레벨 보다 높은 완전 충전 레벨까지 보충 충전동작을 수행하는 것을 특징으로 한다.Preferably, when the backup battery is connected to an AC adapter or a serial bus, the backup battery performs a supplementary charging operation up to a full charge level higher than the current charge level.

바람직하게, 상기 백업 배터리는 제 1전압 레벨까지 트리클 충전 동작을 수행하는 것을 특징으로 한다.Preferably, the backup battery performs a trickle charge operation up to a first voltage level.

한편, 본 발명에 따른 휴대용 컴퓨터의 백업 배터리 충전 제어방법은, On the other hand, the backup battery charge control method of a portable computer according to the present invention,                     

시스템에 전원이 공급되면 메인 배터리로부터 공급되는 전원전압으로 백업 배터리를 충전시키는 단계;Charging a backup battery with a power supply voltage supplied from a main battery when power is supplied to the system;

상기 충전 단계 후, 상기 백업 배터리의 충전 레벨이 기준 하이 레벨 이상이 되면 메인 배터리로부터 백업 배터리에 공급되는 전류를 차단하는 단계;After the charging step, cutting off the current supplied from the main battery to the backup battery when the charge level of the backup battery becomes higher than a reference high level;

상기 전류 차단 단계 후, 외부의 보충전원이 공급되면 상기 백업 배터리를 기준 하이 레벨 이상으로 보충 충전시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.And after the current blocking step, supplementing and charging the backup battery to a reference high level or higher when an external supplemental power is supplied.

바람직하게, 상기 메인 배터리가 제거되면, 상기 백업 배터리를 방전시켜 부하에 공급하는 단계; 상기 백업 배터리의 방전시 백업 배터리의 방전 레벨이 기준 로우 레벨이하이면, 상기 백업 배터리의 방전 동작을 차단시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.Preferably, when the main battery is removed, discharging the backup battery to supply to the load; And disabling the discharge operation of the backup battery when the discharge level of the backup battery is lower than the reference low level when the backup battery is discharged.

바람직하게, 상기 백업 배터리를 제 1전압 레벨까지는 트리클 충전시키고, 보충 충전시에는 빠른 충전을 수행하는 것을 특징으로 한다.Preferably, the backup battery is trickle-charged to a first voltage level, and fast charging is performed during supplementary charging.

이하 본 발명에 따른 휴대용 컴퓨터 시스템의 백업 배터리 충전 제어장치에 대하여 도 2를 참조하여 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a backup battery charge control apparatus of a portable computer system according to the present invention will be described with reference to FIG. 2.

도 2를 참조하면, 교류전원 전압을 공급하는 AC 입력부(100)와, AC 입력부(100)로부터 입력되는 교류전원을 입력받아 메인배터리(120)로 충전시키는 메인 배터리 충전부(110)와, 상기 메인 배터리(110)의 출력단에 연결되어 상기 메인 배터리(120)로부터 방전된 전원전압으로 백업 배터리(130)를 충전시켜 주는 백업 배터리 충전부(140)와, 상기 메인 배터리(120)로부터 방전되는 전원전압의 레벨을 검출하고 제 1전압 레벨이 되면 상기 백업 배터리 충전부(140)를 오프시키는 제 1전압 검출부(150)와, 메인 배터리 제거시 상기 백업 배터리(130)로부터 방전되는 전원전압을 검출하여 제 2전압 레벨이 검출되면 디스에이블 신호를 출력하는 제 2전압 검출부(160)와, 배터리(120,130)로부터 공급되는 전원전압을 일정 직류레벨로 공급하는 DC-DC 컨버터(170)와, 상기 DC-DC 컨버터(170)의 직류레벨을 메모리(190)로 스위칭 출력하는 구동부(180)와, 상기 AC 입력부(100)로부터 입력되는 전원전압을 이용하여 완전 충전을 위해 백업 배터리(130)를 보충 충전시키는 보충전압 충전부(200)와, 상기 백업 배터리(210)의 방전을 차단하는 방전 차단부(210)를 포함한다.Referring to FIG. 2, an AC input unit 100 that supplies an AC power voltage, a main battery charging unit 110 that receives an AC power input from the AC input unit 100, and charges the main battery 120 with the main battery 120. A backup battery charging unit 140 connected to an output terminal of the battery 110 to charge the backup battery 130 with the power voltage discharged from the main battery 120, and a power supply voltage discharged from the main battery 120. The first voltage detector 150 turns off the backup battery charger 140 when the level is detected and reaches the first voltage level, and detects a power supply voltage discharged from the backup battery 130 when the main battery is removed. When the level is detected, the second voltage detector 160 outputting the disable signal, the DC-DC converter 170 supplying a power voltage supplied from the batteries 120 and 130 at a constant DC level, and the DC-DC converter ( 170) The supplementary voltage charging unit 200 which replenishes and charges the backup battery 130 for full charging using the driving unit 180 for switching and outputting the DC level to the memory 190 and the power voltage input from the AC input unit 100. And a discharge blocking unit 210 for blocking the discharge of the backup battery 210.

상기와 같이 구성되는 본 발명 실시 예에 따른 휴대용 컴퓨터의 충전 제어 장치에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.The charging control device for a portable computer according to an exemplary embodiment of the present invention configured as described above will be described with reference to the accompanying drawings.

먼저 도 2를 참조하면, 메인 배터리 충전부(110)는 충전기로서, AC 전원을 공급받아 메인 배터리에 공급하여 메인 배터리(120)를 충전시켜 준다. 상기 메인 배터리(120)는 시스템으로부터 제거 또는 장착이 가능하다.First, referring to FIG. 2, the main battery charger 110 is a charger and receives AC power to supply the main battery to charge the main battery 120. The main battery 120 may be removed or mounted from the system.

그리고, 백업 배터리 충전부(140)는 메인 배터리(120)로부터 충전된 전원전압을 이용하여 방전 차단부(210)를 통해서 백업 배터리(130)를 충전시켜 준다.The backup battery charger 140 charges the backup battery 130 through the discharge blocking unit 210 using the power voltage charged from the main battery 120.

여기서, 백업 배터리(130)는 Ni-MH 또는 Ni-cd 등을 사용하며, 충전하기 위한 방법으로는 빠른 충전(fast charge)과 트리클 충전(trickle charge)에 의한 방법이 있으며, 빠른 충전 방법은 충전을 할 경우 배터리의 완전 충전 전압이 높아지고 빠른 시간 안에 충전을 할 수 있으며, 트리클 충전 방법은 충전할 경우 완충 충전시에 전압이 낮고 충전시간이 길게 걸리게 된다. Here, the backup battery 130 uses Ni-MH or Ni-cd and the like, and a method for charging includes a method of fast charge and trickle charge. In this case, the full charge voltage of the battery becomes high and the battery can be charged in a short time. The trickle charging method takes a low voltage and takes a long time to charge when fully charged.                     

그리고, 제 1전압 검출부(150)는 상기 메인 배터리(120)로부터 백업 배터리(130)로 공급되는 충전 전압을 검출하고, 기준 하이 레벨 이상 즉, 제 1전압 이상이 되면 백업 배터리 충전부(140)를 오프시켜 준다. 여기서, 백업 배터리(140)에 충전된 용량이 일정 레벨 이상이 되는 경우 거의 완전 충전에 가까운 레벨까지 충전된 상태이며, 그 이상의 완전충전 레벨까지의 충전을 위해서는 많은 시간이 소비되고 전류 소모가 발생된다. 즉, 백업 배터리는 제 1전압 레벨까지는 트리클 충전을 수행하게 된다.The first voltage detector 150 detects the charging voltage supplied from the main battery 120 to the backup battery 130, and when the first voltage is higher than or equal to the reference high level, that is, the first voltage is greater than or equal to the first voltage, the backup battery charging unit 140 is detected. Off Here, when the capacity charged in the backup battery 140 is above a certain level, the state is charged up to a level near a full charge, and a lot of time is consumed and current consumption occurs to charge to the full charge level. . That is, the backup battery performs trickle charge up to the first voltage level.

이를 위해, 제 1전압 검출부(150)는 백업 배터리가 일정 이상 전압으로 충전될 때, 제 1전압을 검출하여 백업 배터리 충전부(140)를 오프시켜 줌으로써, 백업 배터리(120)로 유입되는 과충전 전류를 차단시켜 준다. 이에 따라 메인 배터리(130)의 손해를 방지해 준다.To this end, the first voltage detector 150 detects the first voltage and turns off the backup battery charger 140 when the backup battery is charged to a predetermined voltage or more, thereby preventing the overcharge current flowing into the backup battery 120. Block it. Accordingly, damage to the main battery 130 is prevented.

여기서, 도 5에 도시된 바와 같이, 백업 배터리(130)의 충전 용량이 정상 충전 상태에서 메인 배터리를 이용하여 충전할 경우 제 1전압(Vh)까지는 트리클 충전으로 충전하고, 제 1전압까지 충전되면 더 이상 백업 배터리가 충전되지 않도록 차단시켜 준다. 예컨대, 제 1전압 레벨(Vh)은 1.38V이고, 완전 충전전압(Vf)은 1.42V가 된다. Here, as shown in FIG. 5, when the charging capacity of the backup battery 130 is charged using the main battery in a normal charging state, the first battery Vh is charged by trickle charging and charged to the first voltage. Blocks the backup battery from charging anymore. For example, the first voltage level Vh is 1.38V and the full charge voltage Vf is 1.42V.

한편, 백업 배터리(120)는 아직 완전 충전 상태가 아니고 제 1전압 레벨까지 충전된 상태이므로, 배터리 용량을 최대한 활용할 수가 없다.  Meanwhile, since the backup battery 120 is not yet fully charged but is charged to the first voltage level, the backup battery 120 cannot fully utilize the battery capacity.

이를 위해 보충전압 충전부(200)가 충전 회로에 연결되며, AC 입력부(100)로부터 입력되는 AC 전원이 보충전압 충전부(200)를 통해서 방전 차단부(130)를 경유 하여 백업 배터리(130)로 보충 충전(Supplementary charge)으로 충전시킨다. 이때, 백업 배터리(130)는 빠른 충전을 수행하여 완전충전이 된다. 여기서, 상기 보충전압 충전부(200)는 AC 아답터 또는 직렬버스(USB) 중 어느 하나를 포함하게 된다. To this end, the supplementary voltage charging unit 200 is connected to the charging circuit, and the AC power input from the AC input unit 100 is supplemented to the backup battery 130 via the discharge blocking unit 130 through the supplementary voltage charging unit 200. Charge with Supplementary charge. At this time, the backup battery 130 is fully charged by performing a quick charge. Here, the supplementary voltage charging unit 200 includes any one of an AC adapter or a serial bus (USB).

한편, 메인 배터리(120)가 방전된 상태이고, 백업 배터리(130)도 방전된 상태일 경우, AC 입력부(100)로부터 공급되는 전원전압은 메인 배터리 충전부(110) 및 보충전압 충전부(200)를 통해서 두 개의 배터리가 동시에 모두 충전할 수가 있다.Meanwhile, when the main battery 120 is discharged and the backup battery 130 is also discharged, the power supply voltage supplied from the AC input unit 100 may supply the main battery charging unit 110 and the supplementary voltage charging unit 200. Both batteries can be charged simultaneously.

이와 같이 메인 배터리(120)는 시스템에 정상적인 전원전압을 공급하게 된다. 이때, 메인 배터리(120)가 일정 전압 이하일 경우 또는 메인 배터리(120)를 교환하기 위해 제거한 경우, 백업 배터리(130)는 시스템에 전원을 공급하기 위해 방전을 시작한다.As such, the main battery 120 supplies a normal power supply voltage to the system. In this case, when the main battery 120 is below a predetermined voltage or removed to replace the main battery 120, the backup battery 130 starts discharging to supply power to the system.

상기 백업 배터리(130)에 의해 방전된 전원전압은 방전 차단부(130)를 경유하여 DC-DC 컨버터(170)에 의해 일정 DC 전압으로 변환되고, 구동부(180)에 의해 스위칭 출력됨으로써, 부하측 메모리(190)에 필요한 DC 전압을 공급해 준다.The power supply voltage discharged by the backup battery 130 is converted into a constant DC voltage by the DC-DC converter 170 via the discharge blocking unit 130, and is switched by the driving unit 180, thereby outputting the load-side memory. Supply the required DC voltage to 190.

이후, 제 2전압 검출부(160)는 백업 배터리(130)로부터 방전되는 전원전압을 검출하여, 제 2전압(VL) 레벨이 검출되면 DC-DC 컨버터(170)를 오프시켜 주는 신호를 출력하며, DC-DC 컨버터(170)는 오프되고, 구동부(180)도 오프됨에 따라 메모리(190)의 입력단이 로우레벨이 된다. 여기서, 제 2전압(VL)은 예컨대 0.9V정도이다. Thereafter, the second voltage detector 160 detects a power supply voltage discharged from the backup battery 130 and outputs a signal to turn off the DC-DC converter 170 when the second voltage VL level is detected. As the DC-DC converter 170 is turned off and the driver 180 is turned off, the input terminal of the memory 190 becomes a low level. Here, the second voltage V L is, for example, about 0.9V.

상기 메모리(190)로의 전압 공급이 차단되고 백업 배터리(130)의 과방전을 방지하기 위해 방전 차단부(210)가 오프된다. 상기 방전 차단부(210)가 오프됨에 따라 백업 배터리(130)로부터 방전되는 전류는 차단(cut-off)된다.The voltage supply to the memory 190 is cut off and the discharge blocking unit 210 is turned off to prevent over discharge of the backup battery 130. As the discharge blocking unit 210 is turned off, the current discharged from the backup battery 130 is cut off.

여기서, 도 5에 도시된 바와 같이 백업 배터리의 용량은 일정 전압 이하(VL)로 과방전 되는 것을 차단함에 따라, 백업 배터리의 성능 저하를 방지하고, 완전 방전 후 충전시 자기 용량을 회복(charge retention)하기 위해 2~3회 충전 및 방전을 수행하는 자기 방전(self discharging)의 문제를 해결할 수 있다.Here, as shown in FIG. 5, since the capacity of the backup battery is prevented from being over-discharged below a predetermined voltage (V L ), the performance of the backup battery is prevented, and the self-capacitance is restored during charging after full discharge. To solve the problem of self discharging that performs two to three charges and discharges for retention.

도 3은 휴대용 컴퓨터의 백업 배터리의 충전 제어 장치의 회로 구성도이며, 도 4는 도 3의 각 부의 상태도이다.3 is a circuit configuration diagram of a charging control device for a backup battery of a portable computer, and FIG. 4 is a state diagram of each part of FIG. 3.

도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 백업 배터리의 충전(Charge) 동작은 다음과 같다. 메인 배터리(120)는 메인 배터리 충전부(110)를 통해서 충전된다. 백업 배터리 충전부(140)는 백업 배터리(120)로부터 공급되는 전원전압에 의해 제 1스위칭 소자(Q1)의 턴 온(ON)에 의해 백업 배터리(140)에 충전시켜 준다.As shown in FIG. 3 and FIG. 4, the charging operation of the backup battery is as follows. The main battery 120 is charged through the main battery charger 110. The backup battery charger 140 charges the backup battery 140 by turning on the first switching device Q1 by the power voltage supplied from the backup battery 120.

여기서, 제 1스위칭 소자(Q1)는 소오스(S)와 게이트(G) 단이 서로 연결된 P-ch FET이다. 상기 제 1스위칭 소자(Q1)의 게이트 단에는 제 1전압 검출부(150)의 출력(P1)인 로우신호를 입력받아 턴 온(ON)되며, 제 1스위칭 소자(Q1)의 출력 전압은 다이오드(D13)를 통해서 정류된 후 방전 차단부(210)의 제 2스위칭 소자(Q2) 및 제 3스위칭 소자(Q3)의 턴 온(ON)에 의해 백업 배터리(130)를 충전시켜 준다.Here, the first switching element Q1 is a P-ch FET whose source S and gate G stages are connected to each other. The gate terminal of the first switching element Q1 receives a low signal, which is an output P1 of the first voltage detector 150, and is turned on. The output voltage of the first switching element Q1 is a diode ( After rectifying through D13, the backup battery 130 is charged by turning on the second switching element Q2 and the third switching element Q3 of the discharge blocking unit 210.

이와 같이, 백업 배터리(130)의 충전 동작은 시스템이 정상적으로 작동을 하 고 있을 때 즉, 모든 전원을 공급해 주거나 혹은 서스펜드 모드(Suspend Mode)에서 행하게 된다. 따라서 메인 배터리(120)에서 시스템 각 부에 전원을 공급해 줌으로써, 메모리(130)에도 전원이 항상 공급된다. As such, the charging operation of the backup battery 130 is performed when the system is operating normally, that is, supplying all power or in the suspend mode. Therefore, by supplying power to each part of the system from the main battery 120, power is always supplied to the memory 130.

그리고, 메모리(130)에 전원이 공급되면 제 3스위칭 소자(Q3)의 게이트 단이 하이신호(H)가 되고, 제 3스위칭 소자(Q3)가 스위칭 동작하면 제 2스위칭 소자(Q2)가 턴 온이 된다. 이를 통해서 백업 배터리(130)를 충전시키고 방전시켜 줄 수 있다.When power is supplied to the memory 130, the gate terminal of the third switching element Q3 becomes the high signal H. When the third switching element Q3 switches, the second switching element Q2 is turned on. It is on. Through this, the backup battery 130 may be charged and discharged.

만약, 백업 배터리(130)를 충전을 할 조건이 아닌 경우는, 전원이 공급되지 않는 경우로서 메모리(190)에 전원이 없어서 백업 배터리(120)를 절대로 방전을 할 수가 없게 된다. 그러나, PDA 등의 휴대용 컴퓨터 시스템은 파워 오프(예컨대, 3 Burton reset)와 자연 방전으로 인한 메인 배터리(120)의 완전 방전, 백업 배터리(130)의 완전 방전을 제외하고는 어떤 일이 있더라도 메모리(190)에는 전원이 공급된다. 따라서, 메모리(190)에 전원이 공급된 상태에서는 제 2스위칭 소자(Q2)는 오프되는 일은 없게 된다.If the backup battery 130 is not a condition to be charged, the power is not supplied to the backup battery 130, and thus the backup battery 120 may never be discharged because there is no power in the memory 190. However, a portable computer system such as a PDA has a memory (no matter what) except for a power off (e.g., 3 Burton reset) and a full discharge of the main battery 120 due to a natural discharge and a full discharge of the backup battery 130. 190 is powered. Therefore, the second switching element Q2 is not turned off when the power is supplied to the memory 190.

한편, 하이 전압 검출(High Voltage Detect) 동작을 보면, 제 1전압 검출부(150)는 백업 배터리(130)에 충전되는 전원전압을 검출한 후 제 1전압(Vh) 이하이면 로우신호를 출력하여 제 1스위칭 소자(Q1)를 턴 온 시켜 준다. Meanwhile, when the high voltage detect operation is performed, the first voltage detector 150 detects a power supply voltage charged in the backup battery 130 and outputs a low signal when the first voltage Vh is less than or equal to the first voltage Vh. 1 Turn on the switching element Q1.

그러나, 백업 배터리(130)에 용량이 일정 이상일 경우, 제 1전압 검출부(150)에 의해 검출된 전압은 제 1전압(VH)을 초과하게 된다. 이때 제 1전압 검출부(150)는 출력단(P1)으로 하이신호를 출력하여 제 1스위칭 소자(Q1)를 턴 오 프시키고, 제 1스위칭 소자(Q1)가 턴 오프되면 메인 배터리(120)로부터 백업 배터리(130)로 흐르는 충전 전류는 차단(Cut-off)된다.However, when the capacity of the backup battery 130 is greater than or equal to a certain level, the voltage detected by the first voltage detector 150 exceeds the first voltage VH. At this time, the first voltage detector 150 outputs a high signal to the output terminal P1 to turn off the first switching element Q1, and when the first switching element Q1 is turned off, the first voltage detector 150 backs up from the main battery 120. The charging current flowing to the battery 130 is cut off.

그리고, 백업 배터리(130)가 일정 전압 레벨까지 충전이 완료된 상태에서, 사용자가 메인 배터리(120)를 충전하기 위해 AC 아답터를 장착하거나 직렬버스(USB)를 연결할 경우 메인 배터리(120)는 메인 배터리 충전부(110)를 통해서 충전이 이루어진다. 이때, 보충전압 충전부(200)의 AC 아답터(AC Adapter) 또는 직렬 버스(USB)를 통해서 전원전압이 공급되어 방전 차단부(210)를 통해서 백업 배터리(130)를 충전시켜 준다. In addition, when the backup battery 130 is charged to a predetermined voltage level, when the user mounts an AC adapter or connects a serial bus (USB) to charge the main battery 120, the main battery 120 is the main battery. Charging is performed through the charging unit 110. In this case, a power supply voltage is supplied through an AC adapter or a serial bus (USB) of the supplemental voltage charging unit 200 to charge the backup battery 130 through the discharge blocking unit 210.

이때, 백업 배터리(130)는 도 5에 도시된 바와 같이 제 1전압(Vh)에서 보충 충전이 시작되어 완전 충전(Vf) 상태까지 빠른 충전을 수행하게 된다.In this case, as illustrated in FIG. 5, the backup battery 130 starts replenishment charging at the first voltage Vh to perform fast charging up to the full charge Vf state.

여기서, 시스템이 동작하는 정상적인 상황일 때, 메모리(190)에는 메인 배터리(120)로부터 전원을 공급받게 되며, 백업 배터리(130)로부터의 전원은 구동부(180)의 스위칭 소자(Q4,Q5)에 의해 차단된다.Here, when the system is operating normally, power is supplied from the main battery 120 to the memory 190, and the power from the backup battery 130 is supplied to the switching elements Q4 and Q5 of the driving unit 180. Is blocked by.

즉, 백업 배터리(130)의 출력은 DC-DC 컨버터(180)의 출력까지 공급되며, DC-DC 컨버터(180)의 출력단이 구동부(180)의 제 4스위칭 소자(Q4)의 소스(S)단에 연결되고 제 4스위칭 소자(Q4)의 소스단과 게이트 단이 연결되어 있다. 이에 따라 시스템이 메인 배터리(120)에 의해 정상적으로 동작하고 있는 상황에서는 제 5스위칭 소자(Q5)의 게이트 단에 로우신호를 인가하여 제 4스위칭 소자(Q4)를 오프시켜 준다. That is, the output of the backup battery 130 is supplied to the output of the DC-DC converter 180, and the output terminal of the DC-DC converter 180 is the source S of the fourth switching element Q4 of the driving unit 180. The source terminal and the gate terminal of the fourth switching device Q4 are connected to each other. Accordingly, in a situation where the system is normally operated by the main battery 120, a low signal is applied to the gate terminal of the fifth switching element Q5 to turn off the fourth switching element Q4.

그러나, 메인 배터리(120)를 교체(Main Battery Swap)하는 경우 구동부(180) 는 제어신호(CTL)에 의해 스위칭 소자(Q4,Q5)가 턴 온/오프 되는데, 이때 제 5스위칭 소자(180)의 게이트 단에 하이신호(CTL=high)가 인가되어 제 5스위칭 소자(Q5)가 턴-온되고, 제 5스위칭 소자(Q5)에 의해 제 4스위칭 소자(Q4)가 턴 온 되므로 구동부(180)의 출력(P4)은 하이 신호가 걸리며, 상기 구동부(180)의 출력 하이신호에 의해 방전 차단부(210)의 제 3스위칭 소자 및 제 2스위칭 소자가 턴 온되므로 DC-DC 컨버터(180)의 출력(P3)까지는 백업 배터리(130)의 전압이 걸리게 된다. 여기서, 제 4스위칭 소자(Q4)는 P-ch FET, 제 5스위칭 소자(Q5)는 N-ch FET으로 구성된다. However, when the main battery 120 is replaced, the driving unit 180 turns on / off the switching elements Q4 and Q5 by the control signal CTL. In this case, the fifth switching element 180 is turned on. A high signal (CTL = high) is applied to the gate terminal of the fifth switching element (Q5) is turned on, the fourth switching element (Q4) is turned on by the fifth switching element (Q5) drive unit 180 Output P4 is applied with a high signal, and the third switching element and the second switching element of the discharge blocking unit 210 are turned on by the output high signal of the driving unit 180, so that the DC-DC converter 180 is turned on. The voltage of the backup battery 130 is applied to the output P3 of the. Here, the fourth switching element Q4 is composed of a P-ch FET, and the fifth switching element Q5 is composed of an N-ch FET.

한편, 메인 배터리(120)가 일전전압 이하이거나 제거(swap)되는 경우, 백업 배터리(130)는 방전 차단부(210)를 통해서 DC-DC 컨버터(170)를 통해서 일정 전압을 방전하게 된다. 이러한 상황이 장시간 지속되는 경우 백업 배터리(130)의 전압이 단계적으로 떨어지게 된다. On the other hand, when the main battery 120 is less than or equal to one voltage (swap), the backup battery 130 discharges a predetermined voltage through the DC-DC converter 170 through the discharge blocking unit 210. If this situation persists for a long time, the voltage of the backup battery 130 will drop in stages.

여기서, 제 2전압 검출부(160)는 백업 배터리(130)의 방전 전압을 감지하면서 방전 전압이 제 2전압(VL) 이하이면, 제 2전압 검출부(160)의 출력(P2)은 DC-DC 컨버터(170)를 디스에이블(Disable)시켜 주기 위한 로우 신호(L)를 출력하게 된다. 그러면, DC-DC 컨버터(170)는 디스에이블 신호에 의해 오프(OFF)되고, DC-DC 컨버터(170)의 출력(P3)은 로우 레벨이 되며 구동부(180)는 오프되고, 구동부(18)의 출력단(P4)이 로우레벨(L)이 되므로 방전 차단부(210)의 제 3스위칭 소자(Q3)의 게이트 단이 로우 레벨로 떨어진다. Here, when the second voltage detector 160 detects the discharge voltage of the backup battery 130 and the discharge voltage is less than or equal to the second voltage VL, the output P2 of the second voltage detector 160 is a DC-DC converter. The low signal L for disabling the 170 is output. Then, the DC-DC converter 170 is turned off by the disable signal, the output P3 of the DC-DC converter 170 is at a low level, the driver 180 is turned off, and the driver 18 is Since the output terminal P4 of the transistor becomes the low level L, the gate terminal of the third switching element Q3 of the discharge blocking unit 210 falls to the low level.

이에 따라 방전 차단부(210)의 제 3스위칭 소자(Q3)가 오프(OFF)되며, 제 3 스위칭 소자(Q3)가 오프(OFF)되면 제 2스위칭 소자(Q2)의 게이트단 및 소오스단이 서로 연결되어 하이 레벨 상태가 되므로 제 2스위칭 소자(Q2)가 오프가 된다. 이에 따라 백업 배터리(130)는 방전이 차단된다. 여기서, 제 2스위칭 소자(Q2)는 P-ch FET, 제 3스위칭 소자(Q3)는 N-ch FET로 구성된다. Accordingly, the third switching element Q3 of the discharge blocking unit 210 is turned off. When the third switching element Q3 is turned off, the gate terminal and the source terminal of the second switching element Q2 are turned off. The second switching element Q2 is turned off because the high level state is connected to each other. Accordingly, the backup battery 130 is discharged. Here, the second switching element Q2 is composed of a P-ch FET, and the third switching element Q3 is composed of an N-ch FET.

따라서, 백업 배터리(130)는 도 5에 도시된 바와 같이 일정 전압 이하(VL)일 경우, 방전 차단부(210)이 오프됨에 따라 백업 배터리(130)에서의 더 이상의 방전을 차단해 줌으로써, 백업 배터리(130)가 완전 방전되는 것을 방지해 준다.
Accordingly, when the backup battery 130 is below a predetermined voltage (VL) as shown in FIG. 5, the backup battery 130 blocks further discharge from the backup battery 130 as the discharge blocking unit 210 is turned off, thereby backing up the backup battery 130. This prevents the battery 130 from being completely discharged.

도 6은 본 발명에 따른 백업 배터리의 충전 제어방법를 나타낸 흐름도이다.6 is a flowchart illustrating a charging control method of a backup battery according to the present invention.

도 6을 참조하면, 휴대용 컴퓨터 시스템에 전원이 공급되면(S101), 백업 배터리의 충전 전압 레벨(Vc)을 검출한 후 상기 충전 전압 레벨을 미리 설정된 기준 로우 레벨(VL)과 비교하게 된다(S103). 상기 S103의 비교결과 백업 배터리의 충전 레벨이 기준 로우 레벨이 이상이면 트리클 충전(Trickle charge)을 수행한다(S105). Referring to FIG. 6, when power is supplied to the portable computer system (S101), the charging voltage level Vc of the backup battery is detected, and the charging voltage level is compared with a preset reference low level V L ( S103). As a result of the comparison of S103, when the charge level of the backup battery is higher than or equal to the reference low level, trickle charge is performed (S105).

상기 백업 배터리의 트리클 충전 중 상기 백업 배터리에 충전된 전압 레벨(Vc)이 미리 설정된 기준 하이 레벨(VH)이상인가를 비교한다(S107). 상기 S107의 비교결과, 충전된 전압레벨(Vc)가 기준 하이 레벨 이상이면 백업 배터리의 트리클 충전을 중단하고(S117), 기준 하이 레벨 이하이면 트리클 충전을 지속하게 된다(S109). During the trickle charging of the backup battery, it is compared whether the voltage level Vc charged in the backup battery is greater than or equal to a preset reference high level V H (S107). As a result of the comparison of S107, when the charged voltage level Vc is higher than or equal to the reference high level, the trickle charging of the backup battery is stopped (S117). If the charged voltage level Vc is lower than or equal to the reference high level, the trickle charging is continued (S109).

그리고, 상기 백업 배터리의 트리클 충전이 중단된 후 보충 전원이 AC 아답터 또는 직렬버스(USB)를 통해서 공급되면(S119), 보충 충전을 수행하여(S113), 상기 백업 배터리의 완전 충전동작이 종료된다(115). When the supplementary power is supplied through the AC adapter or the serial bus (USB) after the trickle charge of the backup battery is stopped (S119), the supplementary charging is performed (S113), and the full charging operation of the backup battery is terminated. (115).

또한 백업 배터리를 트리클 충전 중에도 AC 아답터 또는 직렬 버스를 통해서 보충 전원이 공급되면(S111), 보충 충전 동작을 수행하여 보다 빠른 시간 내에 완전 충전레벨 까지 충전동작을 수행하게 된다(S113,S115). 여기서, 보충 충전 동작은 빠른 충전 동작으로서, 트리클 충전과는 대별된다.In addition, when the supplementary power is supplied through the AC adapter or the serial bus even during trickle charging of the backup battery (S111), the supplementary charging operation is performed to perform the charging operation to a full charge level in a shorter time (S113, S115). Here, the replenishment charging operation is a quick charging operation, which is largely different from the trickle charging.

도 7은 본 발명에 따른 백업 배터리의 방전 제어 방법을 나타낸 흐름도이다.7 is a flowchart illustrating a discharge control method of a backup battery according to the present invention.

도 7을 참조하면, 휴대용 컴퓨터에 전원이 공급되어 파워 온되면, 보충 전압이 공급되는지를 확인하게 된다(S123). 상기 S123의 확인결과 보충전원이 공급되면 보충 충전을 수행하여 완전 충전이 완료된다(S125,S127).Referring to FIG. 7, when power is supplied to the portable computer, it is checked whether the supplementary voltage is supplied (S123). When the replenishment power is supplied as a result of the checking of S123, replenishment charging is performed to complete the full charging (S125 and S127).

상기 단계 S123의 확인결과, 보충전원이 공급되지 않으면 백업 배터리에 충전된 전압 레벨이 미리 설정된 기준 로우 레벨(VL) 이상이면 메인 배터리로부터 공급되는 전원전압으로 트리클 충전을 수행하게 된다(S131,S129). 이때 메인 배터리가 제거되었는지를 확인한 후 메인 배터리가 제거(Exclusion)되면 백업 배터리가 방전(discharge)을 시작하고(S133,S135), 메인 배터리를 장착하면 백업 배터리는 다시 트리클 충전을 수행하게 된다(S137,S139).As a result of the checking in step S123, if the supplementary power is not supplied, the trickle charging is performed using the power supply voltage supplied from the main battery when the voltage level charged in the backup battery is equal to or higher than the preset reference low level (V L ) (S131, S129). ). At this time, after confirming that the main battery has been removed, if the main battery is removed (Exclusion), the backup battery starts to discharge (S133, S135), and when the main battery is installed, the backup battery performs trickle charging again (S137). , S139).

그러나, 상기 S133의 확인결과, 메인 배터리가 제거되지 않고 백업 배터리가 트리클 충전 중일 때, 상기 백업 배터리의 충전 전압을 검출하여 현재 충전된 전압 을 미리 설정된 기준 하이 레벨과 비교한다(S141). 이때, S141의 비교결과, 백업 배터리의 충전전압이 기준 하이 레벨 이하이면 보충전원 공급 여부를 확인한 후(S147), 보충 전원이 공급될 때 보충 충전을 수행하는 과정을 수행하고(S125). 그리고, 상기 S147의 결과, 보충전원이 공급되지 않으면 기준 하이 레벨(VL)까지 트리클 충전은 지속된다(S131).However, as a result of checking in S133, when the main battery is not removed and the backup battery is trickle charged, the charging voltage of the backup battery is detected and the currently charged voltage is compared with a preset reference high level (S141). At this time, as a result of the comparison of S141, if the charging voltage of the backup battery is lower than the reference high level, after confirming whether the supplementary power is supplied (S147), and performing supplementary charging when supplementary power is supplied (S125). As a result of S147, when the supplemental power is not supplied, the trickle charge is continued to the reference high level V L (S131).

그리고, S141의 비교결과, 백업 배터리의 충전 전압이 기준 하이 레벨을 초과하면 보충 전원이 공급되는지를 확인한 후(S143), 보충전원이 공급되면 보충 충전을 수행하고, 보충전원이 공급되지 않으면 메인 배터리의 탈착 여부를 확인한 후(S145), 메인 배터리가 제거되면 S135단계를 진행하여 백업 배터리가 방전된다(S145).When the charging voltage of the backup battery exceeds the reference high level, the comparison result of S141 confirms whether the supplementary power is supplied (S143). When the supplementary power is supplied, supplementary charging is performed, and if the supplementary power is not supplied, the main battery is supplied. After checking whether or not the (S145), if the main battery is removed, the process proceeds to step S135 and the backup battery is discharged (S145).

도 8은 본 발명에 따른 백업 배터리의 상태 천이도이다.8 is a state transition diagram of a backup battery according to the present invention.

도 8을 참조하면, 백업 배터리의 정상 충전 상태(300)에서는 메인 배터리로부터 공급되는 전원전압에 의해 기준 하이 레벨까지 충전하는 충전 완료 상태(310)가 되며(S301), 메인 배터리를 제거할 경우(S305) 백업 배터리가 방전 상태(330)가 된다. Referring to FIG. 8, in the normal charging state 300 of the backup battery, the charging completion state 310 is charged to a reference high level by the power voltage supplied from the main battery (S301), and when the main battery is removed ( S305) The backup battery is in the discharge state 330.

그리고 백업 배터리의 충전전압이 하이 전압 검출상태(310)에서는 AC 아답터 또는 직렬버스(USB)를 장착할 경우(S302), 보충 충전 상태(320)가 되며, 보충 충전 상태에서 메인 배터리를 교체할 경우(S303) 방전 상태(330)로 진행된다. When the charging voltage of the backup battery is high voltage detection state 310, when an AC adapter or a serial bus (USB) is installed (S302), the charging state of the backup battery is 320, and when the main battery is replaced in the supplementary charging state. Proceeding to the discharge state 330 (S303).

또한 백업 배터리의 충전전압이 하이 전압 검출상태(310)에서는 메인 배터리 를 교체할 경우 바로 방전상태(330)가 된다. In addition, when the charging voltage of the backup battery is a high voltage detection state 310, the main battery is immediately discharged when the main battery is replaced.

그리고, 백업 배터리의 방전 상태(330)에서는 방전이 지속될 경우(S306), 기준 로우레벨 까지 방전되는 방전 완료 상태(340)가 된다. 이 상태에서 기준 로우레벨 상태에서 AC 아답터 또는 직렬 버스가 장착되거나 메인 배터리를 교체할 경우(S328), 이를 통해서 정상 충전 상태(300)까지 충전이 진행된다.In the discharge state 330 of the backup battery, when the discharge continues (S306), the discharge state 340 is discharged to the reference low level. In this state, when the AC adapter or the serial bus is installed in the reference low level state or the main battery is replaced (S328), the charging proceeds to the normal charging state 300 through this.

그러나, 백업 배터리가 기준 로우 레벨이 검출된 상태일 때 방전이 지속되면 자기 방전 상태(350)가 되며, 이때 AC 아답터 또는 직렬 버스를 장착하거나 메인 배터리를 교체한 경우(S328) 정상적으로 충전 모드로 진행된다.However, when the backup battery is discharged while the reference low level is detected, the discharge state is a self discharge state 350, and when the AC adapter or the serial bus is installed or the main battery is replaced (S328), the battery proceeds to the normal charging mode. do.

이와 같이, 본 발명은 백업 배터리는 메인 배터리가 동작하는 동안에는 기준 하이 레벨까지 상시 충전동작을 수행하고 기준 하이 레벨이 되면 메인 배터리와 백업 배터리 사이의 전기적인 회로를 차단시켜 주고, 일정 시간 후 보충 전원이 입력된 시점에서 다시 완전 충전으로 충전시켜 줌으로써, 배터리 손해를 최소화한다.As described above, in the present invention, the backup battery performs a constant charging operation to the reference high level while the main battery is operating, and when the reference high level is reached, cuts off the electrical circuit between the main battery and the backup battery, and after a predetermined time, the supplementary power supply. At this point in time, the battery is fully charged, thereby minimizing battery damage.

그리고, 백업 배터리가 완전 방전되는 것을 방지할 수 있도록 한다.Then, the backup battery can be prevented from being completely discharged.

이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시 예를 중심으로 살펴보았으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 본질적 기술 범위 내에서 상기 본 발명의 상세한 설명과 다른 형태의 실시 예들을 구현할 수 있을 것이다. 여기서 본 발명의 본질적 기술범위는 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.
So far, the present invention has been described with reference to the preferred embodiments, and those skilled in the art to which the present invention pertains to the detailed description of the present invention and other forms of embodiments within the essential technical scope of the present invention. Could be implemented. Here, the essential technical scope of the present invention is shown in the claims, and all differences within the equivalent range will be construed as being included in the present invention.

상술한 바와 같이 본 발명은 휴대용 컴퓨터의 충전 제어장치 및 방법에 의하면 메인 배터리의 전류 소모를 줄이기 위해 백업 배터리가 충전이 일정 수준 올라가면 충전을 중단함으로써 메인 배터리의 전류소모를 줄이고 메인 배터리의 유효시간을 늘려줄 수 있는 효과가 있다.As described above, the present invention provides a charging control device and method for a portable computer, in order to reduce the current consumption of the main battery, the backup battery stops charging when the charging level rises to a certain level, thereby reducing the current consumption of the main battery and reducing the effective time of the main battery. There is an effect that can increase.

또한 백업 배터리가 일정 로우레벨이 되면 완전 방전을 차단해 줌으로써, PDA 등에서 사용하지 않는 배터리의 누설 전류를 차단하여 방전을 차단하는 효과가 있다.In addition, when the backup battery reaches a certain low level, it completely blocks the discharge, thereby preventing the discharge by blocking the leakage current of the battery which is not used by the PDA.

또한 외부 충전부를 이용하여 메인 배터리와 백업 배터리를 동시에 충전시켜 줄 수 있는 효과가 있다.
In addition, it is possible to charge the main battery and the backup battery at the same time using the external charging unit.

Claims (8)

시스템의 주 전원을 공급하는 메인 배터리와;A main battery for supplying main power to the system; 메인 배터리가 제거되거나 소정 레벨 이하로 떨어지면 방전하여 부하에 전원전압을 공급하는 백업 배터리와;A backup battery which discharges when the main battery is removed or falls below a predetermined level to supply a power voltage to the load; 상기 메인 배터리와 백업 배터리 사이에 연결되며, 상기 메인 배터리에 의해 백업 배터리로 공급되는 전원전압이 제 1전압 레벨로 검출되면 상기 과충전을 제어하기 위한 신호를 출력하는 과충전 제어수단과, An overcharge control means connected between the main battery and a backup battery and outputting a signal for controlling the overcharge when a power supply voltage supplied to the backup battery by the main battery is detected as a first voltage level; 상기 백업 배터리에 의해 방전되는 전원전압의 레벨을 검출한 후 제 2전압 레벨이 검출되면 상기 백업 배터리의 방전 전류를 차단하는 과방전 제어수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 컴퓨터의 백업배터리 충전 제어장치.And an over-discharge control means for disconnecting the discharge current of the backup battery when a second voltage level is detected after detecting the level of the power supply voltage discharged by the backup battery. . 제 1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 과충전 제어수단은 상기 메인 배터리로부터 공급되는 전원전압의 레벨을 검출한 후 제 1레벨 이상이 되면 하이 신호를 출력하는 제 1전압 검출부와, 상기 메인 배터리와 백업 배터리 사이에 연결되어 백업 배터리를 충전시키고 상기 제 1전압 검출부의 하이 신호에 의해 오프되는 백업 배터리 충전부를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 컴퓨터의 백업배터리 충전 제어장치.The overcharge control means is connected between the main battery and the backup battery and a first voltage detector for outputting a high signal when the first level is higher than the first level after detecting the level of the power supply voltage supplied from the main battery to charge the backup battery And a backup battery charging unit which is turned off by a high signal of the first voltage detection unit. 제 1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 과방전 제어수단은 상기 백업 배터리로부터 방전되는 전원전압의 레벨을 검출한 후 제 2전압 레벨이 검출되면 디스에이블 신호를 출력하는 제 2전압 검출부와, 상기 백업 배터리에 의해 방전된 전원전압을 일정 DC 전압으로 변환하여 부하에 공급하며, 상기 제 2전압검출부의 디스에이블 신호에 의해 오프되는 DC-DC 컨버터와, 상기 백업 배터리의 충전 및 방전을 제어하며 상기 DC-DC 컨버터의 오프로 인해 백업 배터리의 방전을 차단하는 방전 차단부를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 컴퓨터의 백업 배터리 충전 제어장치.The over-discharge control means detects the level of the power supply voltage discharged from the backup battery, and when a second voltage level is detected, a second voltage detector for outputting a disable signal and a power supply voltage discharged by the backup battery. A DC-DC converter which is converted to a DC voltage and supplied to a load, and is turned off by a disable signal of the second voltage detector, and controls charging and discharging of the backup battery and a backup battery due to the DC-DC converter being turned off. The backup battery charging control device of a portable computer, characterized in that it comprises a discharge blocker for blocking the discharge of. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 백업 배터리는 AC 아답터 또는 직렬 버스를 연결할 경우, 현재의 충전 레벨 보다 높은 완전 충전 레벨까지 보충 충전동작을 수행하는 것을 특징으로 하는 휴대용 컴퓨터의 백업 배터리 충전 제어 장치.When the backup battery is connected to an AC adapter or a serial bus, the backup battery charge control device of a portable computer, characterized in that the supplementary charging operation to a full charge level higher than the current charge level. 제 1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 백업 배터리는 제 1전압 레벨까지 트리클 충전 동작을 수행하는 것을 특징으로 하는 휴대용 컴퓨터의 백업 배터리 충전 제어장치.And the backup battery performs a trickle charging operation to a first voltage level. 시스템에 전원이 공급되면 메인 배터리로부터 공급되는 전원전압으로 백업 배터리를 충전시키는 단계;Charging a backup battery with a power supply voltage supplied from a main battery when power is supplied to the system; 상기 충전 단계 후, 상기 백업 배터리의 충전 레벨이 기준 하이 레벨 이상이 되면 메인 배터리로부터 백업 배터리에 공급되는 전류를 차단하는 단계;After the charging step, cutting off the current supplied from the main battery to the backup battery when the charge level of the backup battery becomes higher than a reference high level; 상기 전류 차단 단계 후, 외부의 보충전원이 공급되면 상기 백업 배터리를 기준 하이 레벨 이상으로 보충 충전시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 컴퓨터의 백업 배터리 충전 제어 방법.And after the current blocking step, supplementing and charging the backup battery to a reference high level or higher when an external supplemental power is supplied. 제 6항에 있어서,The method of claim 6, 상기 메인 배터리가 제거되면, 상기 백업 배터리를 방전시켜 부하에 공급하는 단계;Discharging the backup battery and supplying the load to the load when the main battery is removed; 상기 백업 배터리의 방전시 백업 배터리의 방전 레벨이 기준 로우 레벨이하이면, 상기 백업 배터리의 방전 동작을 차단시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 컴퓨터의 백업 배터리 충전 제어 방법.And disabling a discharge operation of the backup battery when the discharge level of the backup battery is less than or equal to the reference low level when the backup battery is discharged. 제 6항에 있어서,The method of claim 6, 상기 백업 배터리를 제 1전압 레벨까지는 트리클 충전시키고, 제 1전압레벨부터 완전 충전시까지 빠른 충전으로 충전을 수행하는 것을 특징으로 하는 휴대용 컴퓨터의 백업 배터리 충전 제어방법.And trickle charge the backup battery to a first voltage level, and perform charging with fast charging from the first voltage level to a full charge.
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