KR100673476B1

KR100673476B1 - 상용교류전원 및 퍼스널 컴퓨터의 직류전원을 이용한단말기에 내장된 2차전지의 충전방법

Info

Publication number: KR100673476B1
Application number: KR1020050066951A
Authority: KR
Inventors: 채문영; 이인대; 곽동욱; 정형군; 고광일
Original assignee: (주)에이치엔티
Priority date: 2005-07-22
Filing date: 2005-07-22
Publication date: 2007-01-25

Abstract

본 발명은 퍼스널 컴퓨터의 USB소켓 또는 AC 전원라인에 선택적으로 접속되어서 단말기에 내장된 2차전지(리튬 이온 전지 또는 리튬 폴리머 전지)를 충전할 수 있고, 퍼스널 컴퓨터의 USB측 소켓에 접속되어 USB케이블의 데이터 통신라인의 통신데이터 신호를 감지하여 충전 유무를 판단함과 동시에, 충전전류를 설정할 수 있고, 불량 배터리 또는 과방전 배터리의 충전시에 과열방지를 위하여 충전전류를 줄여서 충전(폴드 백(FOLD BACK) 충전)할 수 있으며, 배터리가 출력단자에 접속되어 있지 않은 경우 충전 전압 및 충전전류를 차단할 수 있다.

상용교류전원, 퍼스널 컴퓨터, 직류전원, 단말기, 2차전지, 충전장치, 충전방법

Description

상용교류전원 및 퍼스널 컴퓨터의 직류전원을 이용한 단말기에 내장된 2차전지의 충전방법{CHARGE METHOD OF SECOND BATTERY WITHIN ELECTRONIC EQUIPMENT UTILIZED ONE OF COMMERCIAL ALTERNATING POWER SOURCE AND DC POWER SOURCE OF PERSONAL COMPUTER}

도 1은 종래의 휴대 전화기에 내장된 2차전지의 충전장치를 개략적으로 도시한 사시도,

도 2는 종래의 또 다른 휴대 전화기에 내장된 2차전지의 충전장치를 개략적으로 도시한 사시도,

도 3은 도 2를 구체적으로 도시한 블록도,

도 4는 본 발명의 일실시예에 의한 퍼스널 컴퓨터 및 교류전원 겸용 충전장치를 개략적으로 도시한 사시도,

도 5은 본 발명의 일실시예에 의한 퍼스널 컴퓨터 및 교류전원 겸용 충전장치의 USB케이블유닛을 사용해서 퍼스널 컴퓨터에서 출력되는 DC전원을 휴대용 단말기에 장착된 2차전지를 충전하는 상태를 설명하는 사시도,

도 6은 도 4에서 정류유닛의 블록도,

도 7은 도 4에서 USB케이블유닛의 블록도이다.

도 8(a)는 직류입력전압 그래프, 도 8(b)는 휴대용 단말기에 장착된 2차전지 의 장착유무를 표시하는 그래프, 도 8(c)는 휴대용 단말기에 장착되어 충전되는 2차전지의 충전전압을 표시하는 그래프, 도 8(d)는 충전구간에 따른 충전전류를 표시하는 그래프,

도 9는 본 발명의 일실시예에 의한 퍼스널 컴퓨터 및 교류전원 겸용 충전장치를 사용해서 전자장치에 내장된 2차전지를 충전시키는 충전방법을 설명하는 플로차트,

도 10은 도 9에서 교류전원을 전파정류유닛(100)에 의해 전파정류하여 일정 레벨로 전압강하하는 방법을 설명하는 플로차트,

도 11은 도 9에서 상기 퍼스널 컴퓨터(200)의 USB소켓(203)에 상기 USB케이블유닛(120)의 USB단자(121)를 삽입하여 상기 퍼스널 컴퓨터(200)의 USB소켓(203)에서 출력되는 직류전원을 이용해서 상기 휴대용 단말기(90)에 장착된 2차전지의 충전를 충전시키는 방법을 설명하는 플로차트이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

90:휴대용 단말기 92:커넥터 소켓

100:정류유닛 101:플러그

102:전원 케이블 103:EMI필터

104:제1 전파정류수단 105:절연 변압기

106:제2 전파정류수단 107:필터

108:USB소켓 109:충전전류 검출수단

110:포토 커플러 111:펄스폭 변조제어기

120:USB케이블유닛 121:USB단자

122:USB케이블 123:출력단자

124:2차전지 장착검출수단 125:입력전압 검출수단

126:온도검출수단 127:오동작 방지수단

128:통신 데이터 검출수단 129:2차전지 충전상태 검출수단

130:정전류/정전압 검출수단 131:절환수단

132:충전상태 표시수단 200:퍼스널 컴퓨터

203:USB소켓

본 발명은 상용교류전원 및 퍼스널 컴퓨터의 직류(DC)전원을 이용한 단말기에 내장된 2차전지의 충전방법에 관한 것으로서, 특히 퍼스널 컴퓨터의 USB소켓 또는 AC 전원라인에 선택적으로 접속되어서 단말기에 내장된 2차전지를 충전할 수 있고, 퍼스널 컴퓨터의 USB측 소켓에 접속되어 USB케이블의 데이터 통신라인의 통신데이터 신호를 감지하여 충전 전류를 설정함과 동시에, 배터리가 출력단자에 접속되어 있지 않은 경우 충전 전압 및 충전전류를 차단할 수 있는 상용교류전원 및 퍼스널 컴퓨터의 직류전원을 이용한 단말기에 내장된 2차전지의 충전방법에 관한 것이다.

종래로 부터 널리 사용되고 있는 휴대전화기용 충전장치로서는 일본국 공개 특허공보의 공개번호 특개2000-201204호(공개일자 ; 2000년 7월 18일)에 개시되어 있다.

상기 일본국 공개특허공보의 공개번호 특개2000-201204호에 개시되어 있는 휴대전화기용 충전장치는 휴대전화기, 디지털카메라 또는 노트북(이하, 전자제품이라 한다)에 내장되는 2차전지의 충전에는 도 1에 도시한 바와 같은 AC어댑터(50)가 사용되고 있었다.

상기 AC어댑터(50)는 AC 100V 또는 AC 220V를 공급하는 콘센트(40)에 접속되는 플러그(51)와, 이 플러그(51)를 개재해서 전원 케이블(52a)이 공급하는 AC 100V 또는 AC 220V를 일정레벨로 강압하여 직류전압으로 변환(예를 들면, 5.0V)로 강압하는 AC/DC변환기(53)와, 전원 케이블(52b)의 단부에 접속되어서 휴대전화기(45)의 커넥터 소켓(46)에 삽입되는 커넥터 플러그(54)로 구성되어 있다.

이와 같이 구성된 상기 AC어댑터(50)는 소형화가 곤란하고, 경량화도 곤란하다는 등의 문제점이 있을 뿐만 아니라, 상기 AC어댑터(50)가 휴대전화기 본체(45)보다도 대형화되어 외출시에 소지하고 다니기가 불편하다는 등의 문제점이 있을 뿐만 아니라, AC 100V 또는 AC 220V 전원라인에 직접 전기적으로 접속할 수 없어 AC 100V 또는 AC 220V 전원을 사용해서 전자제품에 내장되는 2차전지를 충전시킬 수 없다는 문제점이 있었다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여 한국 실용신안공보 등록번호 특20-0284119호(공고일자 ; 2002년 07월 31일)에 개시되어 있는 유에스비 데이터 통신 케이블 장치는 도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이 퍼스널 컴퓨터(70) 또는 노트북 컴퓨터 (80)의 USB포트와 연결되는 USB커넥터부(301)와, 휴대전화기(또는 모바일 폰이라고도 한다)에 연결되는 I/F커넥터부(303)와, 상기 I/F커넥터부(303)와 상기 USB커넥터부(301) 사이를 연결하며 통신선로(302a) 및 충전선로(302b)를 포함하는 케이블부(302)를 구비하고 있다.

그리고, 상기 I/F커넥터부(303)의 충전부(304)는 상기 컴퓨터(70, 80)의 전기적 에너지가 휴대전화기(60)의 2차전지에 전기적 에너지로 저장될 수 있도록 상기 컴퓨터(70, 80)의 전기적 에너지를 상기 휴대전화기(60)에 사용되는 2차전지에 알맞은 전원으로 변화시키는 정전압-정전류 제어수단(401)과, 충전작용을 수동으로 제어하는 수동 충전제어수단(402)과, 충전작용을 자동으로 제어하는 자동 충전제어수단(403)과, 충전상태를 표시하는 LED표시수단(404)을 포함하고 있다.

그런데, 이와 같이 구성된 유에스비 데이터 통신 케이블 장치는 컴퓨터(70,80)의 USB포트를 이용하여 하나의 케이블에 의해 컴퓨터(70,80)와 휴대전화기(60) 사이의 데이터를 교환하고 또한 휴대전화기(60)에 내장된 2차전지를 충전시킬 수 있으므로, 별도의 충전장치나 전원 공급 장치를 휴대할 필요가 없다는 장점이 있으나, 종래의 유에스비 데이터 통신 케이블 장치는 AC전원을 직류전원으로 변환시키는 AC-DC변환수단을 구비하고 있지 않으므로, AC 100V 또는 AC 220V의 전원에 직접 전기적으로 접속하여 휴대전화기(60)에 내장된 2차전지를 충전할 수 없다는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 상기 여러가지 문제점을 해결하기 위하여 이루어진 것으로서, 본 발명의 목적은 퍼스널 컴퓨터의 USB소켓 또는 AC 전원라인에 선택적으로 접속되어서 단말기에 내장된 2차전지(리튬 이온 전지 또는 리튬 폴리머 전지)를 충전할 수 있는 상용교류전원 및 퍼스널 컴퓨터의 직류전원을 이용한 단말기에 내장된 2차전지의 충전방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 퍼스널 컴퓨터의 USB측 소켓에 접속되어 USB케이블의 데이터 통신라인의 신호를 감지하여 충전 전류를 설정할 수 있는 상용교류전원 및 퍼스널 컴퓨터의 직류전원을 이용한 단말기에 내장된 2차전지의 충전방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 불량 배터리 또는 과방전 배터리의 충전시에 과열방지를 위하여 충전전류를 줄여서 충전(폴드 백(FOLD BACK) 충전)할 수 있는 상용교류전원 및 퍼스널 컴퓨터의 직류전원을 이용한 단말기에 내장된 2차전지의 충전방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 배터리가 출력단자에 접속되어 있지 않은 경우 충전 전압 및 충전전류를 차단할 수 있는 상용교류전원 및 퍼스널 컴퓨터의 직류전원을 이용한 단말기에 내장된 2차전지의 충전방법을 제공하는데 있다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 USB케이블유닛의 출력단자를 휴대용 단말기의 커넥터 소켓에 삽입하여 상기 USB케이블유닛의 출력단자와 상기 휴대용 단말기의 커넥터 소켓을 전기적으로 접속하는 제1 접속단계와, 상기 제1 접속단계 후에, 상기 USB케이블유닛의 USB단자를 정류유닛의 USB소켓에 삽입하여 전기적 으로 접속하는 제2 접속단계와, 상기 제2 접속단계 후에 상기 정류유닛의 플러그를 교류전원 공급용 콘센트에 접속시키는 교류전원 접속단계와, 상기 교류전원접속단계 후에, 상기 휴대용 단말기와 퍼스널 컴퓨터가 상기 USB케이블의 데이터 통신라인(ℓ1)을 통해서 데이터 통신을 행하는지 여부를 상기 통신 데이터 검출수단에 의해 검출해서 판별하는 데이터신호 검출판별단계와, 상기 데이터신호 검출판별단계의 판별결과, 상기 USB케이블의 데이터 통신라인(ℓ1)에서 데이터 신호를 검출하지 못하였을 경우, 2차전지 장착검출수단에 의해 상기 USB케이블유닛의 출력단자가 상기 휴대용 단말기의 커넥터 소켓에 삽입되어 전기적으로 접속되어 있는지 여부를 판별하는 USB케이블유닛ㆍ휴대용 단말기 접속판별단계와, 상기 USB케이블유닛ㆍ휴대용 단말기 접속판별단계의 판별결과, 상기 USB케이블유닛과 휴대용 단말기가 접속되어 있을 경우, 상용교류전원을 전파정류함과 동시에 일정 레벨로 전압강하하여 상기 정류유닛의 USB소켓(108)에 출력하는 전파정류단계와, 상기 전파정류단계 후에, 2차전지 장착검출수단에 의해 2차전지가 상기 USB케이블유닛의 출력단자에 장착되어 있는지 여부를 판별하는 2차전지창착 판별단계와, 상기 2차전지창착 판별단계의 판별결과 2차전지가 상기 USB케이블유닛의 출력단자에 장착되어 있을 경우, 상기 2차전지 장착검출수단에서 하이레벨의 전압신호를 받아서 절환수단을 스위칭 온하는 제1 스위칭 온단계와, 상기 제1 스위칭 온단계 후에, 2차전지 충전상태 검출수단에 의해 2차전지의 충전상태를 판별하는 제1 충전상태 판별단계과, 상기 제1 충전상태 판별단계의 판별결과, 2차전지가 과방전이 아닐 경우, 상기 2차전지 충전상태 검출수단에서 정전류/정전압 검출수단에 2차전지가 정상상태임을 나타내는 정 상신호를 출력하는 제1 정상신호 출력단계와, 상기 제1 정상신호 출력단계 후에, 입력전압 검출수단에 의해 상기 USB케이블유닛의 USB단자로부터 입력되는 전압(4.5Vdc 내지 6.0Vdc)이 정상인지 여부를 판별하는 제1 입력전압 판별단계와, 상기 제1 입력전압 판별단계의 판별결과, 입력전압이 정상일 경우, 온도검출수단(126)에 의해 상기 휴대용 단말기)에 장착된 2차전지의 충전온도가 정상인지 여부를 판별하는 제1 충전온도 판별단계와, 상기 제1 입력전압 판별단계의 판별결과 입력전압이 정상이고, 또한 상기 제1 충전온도 판별단계의 판별결과, 상기 휴대용 단말기에 장착된 2차전지의 충전온도가 정상일 경우 상기 정류유닛의 USB소켓에 출력되는 직류전원을 그대로 상기 USB케이블유닛에서 USB 단자에서 상기 오동작 방지수단에 2차전지의 충전용 입력전원으로 출력하는 입력전원 출력단계와, 상기 입력전원 출력단계 후에 상기 오동작 방지수단에서 상기 정전류/정전압 검출수단을 개재하여 상기 절환수단에 입력전원을 그대로 출력하여 상기 절환수단(131)에서 충전전류(g')를 상기 USB케이블유닛의 출력단자에 출력하여 상기 USB케이블유닛의 출력단자에 접속된 상기 휴대용 단말기의 2차 전지를 전류충전모드로 급속충전하는 제1 전류모드 충전단계와, 상기 제1 전류모드 충전단계 후에, 상기 충전상태 표시수단에서 상기 정전류/정전압 검출수단에서 출력되는 정전류 또는 정전압을 받음과 동시에, 상기 절환수단에서 출력되는 급속충전전류를 받아서 상기 충전상태 표시수단의 듀얼 발광다이오드를 적색으로 발광하여 상기 휴대용 단말기에 장착된 2차전지가 충전되고 있음을 표시하는 제1 전류모드충전 표시단계와, 상기 제1 전류모드충전 표시단계 후에 상기 휴대용 단말기에 장착된 2차전지가 만충전 전압인지 여부를 상기 2차전 지 충전상태 검출수단에 의해 판별하는 제1 만충전 전압판별단계와, 상기 제1 만충전 전압판별단계의 판별결과 만충전 전압일 경우, 상기 휴대용 단말기에 장착된 2차전지를 전압모드로 충전하는 제1 전압모드 충전단계와, 상기 제1 전압모드 충전단계 후에, 상기 휴대용 단말기에 장착된 2차전지의 충전전류가 만충전 전류인지 여부를 상기 2차전지 충전상태 검출수단에 의해 판별하는 제1 만충전 전류 판별단계과, 상기 제1 만충전 전류 판별단계의 판별결과 만충전 전류일 경우, 상기 정전류/정전압 검출수단에서 출력되는 정전류 또는 정전압을 받음과 동시에, 상기 절환수단에서 출력되는 충전전류를 받아서 상기 충전상태 표시수단의 듀얼 발광다이오드를 녹색으로 발광하여 상기 휴대용 단말기에 장착된 2차전지가 만충전 전류임을 표시하는 제1 만충전 전류 표시단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 일실시예에 의한 상용교류전원 및 퍼스널 컴퓨터의 직류전원을 이용한 단말기에 내장된 2차전지의 충전장치에 관하여 첨부 도면에 의거하여 상세히 설명한다.

도 4는 본 발명의 일실시예에 의한 퍼스널 컴퓨터 및 교류전원 겸용 충전장치를 개략적으로 도시한 사시도이고, 도 5은 본 발명의 일실시예에 의한 퍼스널 컴퓨터 및 교류전원 겸용 충전장치의 USB케이블유닛을 사용해서 퍼스널 컴퓨터에서 출력되는 직류전원을 휴대용 단말기에 장착된 2차전지를 충전하는 상태를 설명하는 사시도이고, 도 6은 도 4에서 정류유닛의 블록도이고, 도 7은 도 4에서 USB케이블 유닛의 블록도이고, 도 8(a)는 직류입력전압 그래프이고, 도 8(b)는 휴대용 단말기에 장착된 2차전지의 장착유무를 표시하는 그래프, 도 8(c)는 휴대용 단말기에 장착되어 충전되는 2차전지의 충전전압을 표시하는 그래프이고, 도 8(d)는 충전구간에 따른 충전전류를 표시하는 그래프이다.

도 4 내지 도 8에 도시한 바와 같이 본 발명의 일실시예에 의한 퍼스널 컴퓨터 및 교류전원 겸용 충전장치는 일측에 교류전원 공급용 콘센트(도시하지 않음)에 접속되는 플러그(101)가 일체적으로 배설되고, 타측에 전원 케이블(102)을 개재해서 USB소켓(108)이 전기적으로 접속됨과 동시에, AC전원을 특정레벨의 직류전원으로 정류하는 정류유닛(100)과, 상기 정류유닛(100)의 USB소켓(108) 및 퍼스널 컴퓨터(200)의 USB소켓(203)과 전기적으로 접속되는 USB단자(121)가 배설되며, 퍼스널 컴퓨터(200)의 USB소켓(203)과 전기적으로 접속되어 데이터 통신라인(ℓ1)을 통해서 데이터 통신이 가능함과 동시에, 휴대용 단말기(90 ; 예를 들면 휴대전화기 또는 디지털 카메라 등)에 내장된 2차전지를 충전시키도록 상기 USB단자(121)로부터 USB케이블(122)을 개재하여 타측에 배설되어서 휴대용 단말기(90)의 커넥터 소켓(92)에 전기적으로 접속되는 출력단자(123)를 포함하는 USB케이블유닛(120)으로 구성되어 있다.

상기 정류유닛(100)은 도 6에 도시한 바와 같이 상기 플러그(101)를 통해 입력되는 AC전원에 포함되어 있는 노이즈를 필터링하는 EMI필터(103)와, 상기 EMI필터(103)에서 노이즈가 필터링된 AC전원을 받아서 전파정류하는 제1 전파정류수단(104)과, 상기 제1 전파정류수단(104)에서 전파정류된 AC전원을 받아서 특정 레벨 의 낮은 전압으로 강하하는 절연 변압기(105)와, 상기 절연 변압기(105)에서 특정 레벨의 낮은 전압으로 강하된 직류전압을 받아서 특정레벨의 직류전압(예를 들면, DC 5V)으로 2차 정류하여 평활화시키는 제2 전파정류수단(106)과, 상기 제2 전파정류수단(106)에서 특정레벨의 직류전압으로 2차 정류되고 평활화된 직류전압에 포함되어 있는 노이즈를 필터링하는 필터(107)와, 상기 필터(107)에서 노이즈가 필터링된 특정레벨의 직류전압을 USB케이블유닛(120)의 USB단자(121)에 출력하는 USB소켓(108)과, 상기 필터(107)에서 노이즈가 필터링된 충전전류를 검출하는 충전전류 검출수단(109)과, 상기 충전전류 검출수단(109)에 의해 검출된 충전전류를 절연 피이드백하는 포토 커플러(110)와, 상기 포토 커플러(110)에서 출력되는 충전전류신호를 받아서 특정 레벨이상의 과전류일 경우에는 충전전류의 펄스 폭을 줄이고, 상기 포토 커플러(110)에서 출력되는 충전전류신호를 받아서 특정 레벨이하의 전류일 경우에는 충전전류의 펄스 폭을 늘려서 상기 절연 변압기(105)에 출력하는 펄스폭 변조제어기(111)로 구성되어 있다.

상기 USB케이블유닛(120)은 도 7에 도시한 바와 같이 상기 퍼스널 컴퓨터(200)와 상기 휴대용 단말기(90)가 전기적으로 접속되어 데이터 통신이 가능하도록 데이터 통신라인(ℓ1) 및 휴대용 단말기(90)에 내장된 2차전지를 충전시키도록 전원공급라인(ℓ2)을 구비한 USB케이블(122)과, 상기 USB케이블(122)의 출력측에 고정설치되어 상기 휴대용 단말기(90)의 커넥터 소켓(92)과 전기적으로 접속되는 출력단자(123)와, 상기 USB케이블(122)의 입력측에 고정설치되어 상기 정류유닛(100)의 USB소켓(108) 또는 상기 퍼스널 컴퓨터(200)의 USB소켓(203)과 전기적으로 접속 되는 USB단자(121)와, 상기 USB케이블(122)의 입력측에 고정설치된 USB단자(121)를 상기 퍼스널 컴퓨터(200)의 USB소켓(203) 또는 상기 정류유닛(100)의 USB소켓(108)과 전기적으로 접속하고 나서 상기 출력단자(123)와 상기 휴대용 단말기(90)의 커넥터 소켓(92)이 전기적으로 접속되어 있는지 여부를 검출하는 2차전지 장착검출수단(124)과, 상기 USB케이블유닛(120)의 출력단자(123)에 상기 휴대용 단말기(90)의 커넥터 소켓(92)이 전기적으로 접속되어 있음을 상기 2차전지 장착검출수단(124)에 의해서 검출하였을 경우, 상기 USB케이블(122)의 전원공급라인(ℓ2)을 통해서 도입되는 직류전원이 이상이 있는지를 검출하는 입력전압 검출수단(125)과, 상기 USB케이블유닛(120)의 출력단자(123)에 장착된 상기 휴대용 단말기(90)의 2차전지 온도를 검출하는 온도검출수단(126)과, 상기 입력전압 검출수단(125)에 의해 검출한 입력전원이 이상이 없고, 또한 상기 온도검출수단(126)에 의해 검출한 온도가 이상이 없을 경우에 상기 휴대용 단말기(90)의 2차전지를 충전하도록 충전용 전원(전류 및 전압)을 출력함과 동시에, 상기 입력전압 검출수단(125)에서 검출한 입력전원에 이상이 있을 경우 상기 입력전압 검출수단(125)에서 출력되는 제1 에러신호 또는 상기 온도검출수단(126)에 의해 검출한 온도가 이상이 있을 경우 상기 온도검출수단(126)에서 출력되는 제2 에러신호를 받아 상기 휴대용 단말기(90)에 장착된 2차전지의 충전을 방지하도록 충전용 전원(전류 및 전압)의 출력을 차단하는 오동작 방지수단(127)과, 상기 USB케이블(122)의 데이터 통신라인(ℓ1)을 통해서 상기 퍼스널 컴퓨터(200)와 상기 휴대용 단말기(90)가 데이터 통신하고 있는지 여부를 검출하는 통신 데이터 검출수단(128)과, 상기 USB케이블유닛(120)의 출력단자 (123)에 장착된 상기 휴대용 단말기(90)의 2차전지에 충전된 충전상태를 검출하는 2차전지 충전상태 검출수단(129)과, 상기 2차 전지 통신 데이터 검출수단(128)에 의해 검출된 통신데이터가 상기 퍼스널 컴퓨터(200)와 상기 휴대용 단말기(90)가 데이터 통신하고 있는 상태여서 USB모드 충전전류로 충전하고, 상기 퍼스널 컴퓨터(200)와 상기 휴대용 단말기(90)가 데이터 통신을 하지 않는 상태일 경우 상기 USB케이블유닛(120)의 출력단자(123)가 상기 정류유닛(100)의 USB소켓(108)에 접속된 경우여서 급속충전전류로 상기 USB케이블유닛(120)의 출력단자(123)에 장착된 상기 휴대용 단말기(90)의 2차전지를 충전하며, 상기 2차전지 충전상태 검출수단(129)에 의해서 상기 USB케이블유닛(120)의 출력단자(123)에 장착된 상기 휴대용 단말기(90)의 2차전지가 과방전상태일 경우 저전류로 충전하도록 제어하는 정전류/정전압을 검출하는 정전류/정전압 검출수단(130)과, 상기 USB케이블유닛(120)의 출력단자(123)에 장착된 상기 휴대용 단말기(90)의 2차전지를 충전하도록 상기 정전류/정전압 검출수단(130)에서 검출된 정전류 또는 정전압의 출력을 단속하는 절환수단(131)과, 상기 오동작 방지수단(127)에서 출력되는 충전 전류 또는 충전전압을 받고, 상기 정전류 또는 정전압 검출수단(130)에서 출력되는 정전류 또는 정전압을 받음과 동시에, 상기 절환수단(131)에서 출력되는 정전류 또는 정전압을 받아서 상기 USB케이블유닛(120)의 출력단자(123)에 장착된 상기 휴대용 단말기(90)의 2차전지의 충전상태를 표시하는 충전상태 표시수단(132)으로 구성되어 있다.

다음에, 이와 같이 구성된 본 발명의 일실시예에 따른 상용교류전원 및 퍼스널 컴퓨터의 직류전원을 이용한 단말기에 내장된 2차전지의 충전장치의 작용 및 효 과에 대하여 설명한다.

먼저, 상기 USB케이블유닛(120)의 USB단자(121)를 상기 정류유닛(100)의 USB소켓(108)에 삽입하고, 상기 정류유닛(100)의 플러그(101)를 도시하지 않은 AC 100V 또는 AC 220V에 접속하여 상기 AC 전원을 정류해서 상기 휴대용 단말기(90)에 장착된 2차전지를 충전시키는 방법에 대하여 설명한다.

먼저, USB케이블유닛(120)의 출력단자(123)를 휴대용 단말기(90)의 커넥터 소켓(92)에 삽입하여 상기 USB케이블유닛(120)의 출력단자(123)와 상기 휴대용 단말기(90)의 커넥터 소켓(92)을 전기적으로 접속시킨 후에, 상기 USB케이블유닛(120)의 USB단자(121)를 정류유닛(100)의 USB소켓(108)에 삽입하고, 상기 정류유닛(100)의 플러그(101)를 도시하지 않은 AC 100V 또는 AC 220V용 콘센트에 접속시킨다.

이 때, 상기 정류유닛(100)의 플러그(101)를 통해 입력되는 AC전원(AC100V 또는 AC220V)에 포함되어 있는 노이즈를 EMI필터(103)에서 필터링하고, 상기 EMI필터(103)에서 노이즈가 필터링된 AC전원을 제1 전파정류수단(104)에서 받아서 전파정류하여 절연 변압기(105)에 출력한다.

상기 절연 변압기(105)는 상기 제1 전파정류수단(104)에서 전파정류된 직류전원을 받아서 특정 레벨의 낮은 전압으로 1차 강하하고, 상기 절연 변압기(105)에서 1차 강하된 특정 레벨의 낮은 전압을 제2 전파정류수단(106)에서 받아 예를 들면, DC 5V 전압으로 2차 정류하여 평활화시키고, 상기 제2 전파정류수단(106)에서 특정레벨의 직류전압으로 2차 정류되고 평활화된 직류전압에 포함되어 있는 노이즈 를 필터(107)에서 필터링한다.

상기 필터(107)에서 노이즈가 필터링된 특정레벨의 직류전압을 상기 정류유닛(100)의 USB소켓(108)에서 USB케이블유닛(120)의 USB단자(121)에 인가한다.

그리고, 상기 필터(107)에서 노이즈가 필터링된 특정레벨의 직류전류(상기 USB케이블유닛(120)의 USB단자(121)를 흐르는 전류)를 충전전류 검출수단(109)에서 검출하여 포토 커플러(110)에 출력하고, 상기 포토 커플러(110)에서는 상기 충전전류 검출수단(109)에서 출력되는 충전전류에 의해 스위칭 온되어 펄스폭 변조제어기(111)에 절연 피이드백한다.

상기 펄스폭 변조제어기(111)에서는 상기 포토 커플러(110)에서 출력되는 충전전류신호를 받아서 특정 레벨이상의 과전류일 경우에는 충전전류의 펄스 폭을 줄이고, 상기 포토 커플러(110)에서 출력되는 충전전류신호를 받아서 특정 레벨이하의 전류일 경우에는 충전전류의 펄스 폭을 늘려서 상기 절연 변압기(105)에 출력하하여 상기 절연 변압기(105)에서 1차 강하된 특정 레벨의 낮은 전압의 출력 시간을 변화시켜서 상기 제2 정류수단(106)에 출력되는 충전전원의 크기(예를 들면 4.5Vdc 내지 6.0Vdc ; 도 8(a)의 a 참조)를 가변하여 상기 필터(107) 및 상기 정류유닛(100)의 USB소켓(108)을 통해서 상기 USB케이블유닛(120)의 USB단자(121)에 출력한다.

이때, 상기 USB케이블유닛(120)의 출력단자(123)와 상기 휴대용 단말기(90)의 커넥터 소켓(92)이 전기적으로 접속되어 있는지 여부를 2차전지 장착검출수단(124)에 의해 검출하여 상기 USB케이블유닛(120)의 출력단자(123)와 상기 휴대용 단말기(90)의 커넥터 소켓(92)이 전기적으로 접속되어 있을 경우(도 8(b) b(상기 USB케이블유닛(120)의 출력단자(123)에 휴대용 단말기에 장착되어 있을 경우 하이레벨의 전압이 검출되고, 상기 USB케이블유닛(120)의 출력단자(123)에 휴대용 단말기에 장착되어 있지 않을 경우 로우레벨의 전압이 검출되어 2차전지의 장착유무를 판단할 수 있음) 참조) 상기 2차전지 장착검출수단(124)에서 상기 절환수단(131)에 절환제어신호를 출력하여 상기 절환수단(131)을 스위칭 온 상태, 즉 도통상태를 유지시킨다.

상기 휴대용 단말기(90)와 퍼스널 컴퓨터(200)가 상기 USB케이블(122)의 데이터 통신라인(ℓ1)을 통해서 데이터 통신을 행하는지 여부를 상기 통신 데이터 검출수단(128)에 의해 검출하여 상기 퍼스널 컴퓨터(200)와 상기 휴대용 단말기(90)가 데이터 통신하고 있지 않은 상태, 즉 상기 USB케이블유닛(120)의 USB단자(121)가 상기 퍼스널 컴퓨터(200)의 USB소켓(203)에 전기적으로 접속되어 있지 않은 상태이므로, 상기 통신 데이터 검출수단(128)에서는 상기 정전류/정전압 검출수단(130)에 데이터 통신 중임을 표시하는 출력신호를 출력하지 않는다.

이와 동시에, 상기 정류유닛(100)의 USB소켓(108)을 통해서 상기 입력전압 검출수단(125) 및 오동작 방지수단(127)에 일정 레벨의 직류전압(도 8(a)의 a, 여기서 a는 4.5Vdc 내지 6.0Vdc)이 인가되므로, 상기 입력전압 검출수단(125)에 의해 검출한 입력전원(4.5Vdc 내지 6.0Vdc)이 이상이 없고, 또한 상기 온도검출수단(126)에 의해 검출한 상기 휴대용 단말기(90)에 장착된 2차전지의 온도가 이상이 없을 경우에 상기 휴대용 단말기(90)의 2차전지를 충전하도록 오동작 방지수단 (127)에서 일정 레벨의 직류전원, 즉 상기 정류유닛(100)의 USB소켓(108)에서 출력되는 충전용 직류전원을 그대로 상기 정전류/정전압 검출수단(130)에 출력한다.

이에 따라 상기 USB케이블유닛(120)의 USB단자(121)가 상기 정류유닛(100)의 USB소켓(108)에 접속되어 있는 상태여서 상기 정전류/정전압 검출수단(130)에서 상기 절환수단(131)에 급속충전전류(도 8(d)의 g참조)를 출력하므로, 상기 USB케이블유닛(120)의 출력단자(123)에 접속된 상기 휴대용 단말기(90)의 2차 전지를 충전한다. 도 8(c)에 있어서, c는 저전류 충전구간에서 충전전류(f)로 상기 휴대용 단말기(90)에 장착된 2차 전지에 충전된 충전전압이고, d는 전류모드 충전구간에 있어서의 급속충전전류(g)로 상기 휴대용 단말기(90)에 장착된 2차 전지에 충전된 충전전압이고, d'는 전압모드 충전구간에 있어서의 충전전류(h)로 상기 휴대용 단말기(90)에 장착된 2차 전지에 충전된 충전전압이고, e는 전압모드 충전구간에 있어서의 충전전류(i)로 상기 휴대용 단말기(90)에 장착된 2차 전지에 충전된 충전전압이다.

그리고, 상기 USB케이블유닛(120)의 출력단자(123)에 장착된 상기 휴대용 단말기(90)의 2차전지에 충전된 충전상태를 상기 2차전지 충전상태 검출수단(129)에 의해 검출하여 상기 휴대용 단말기(90)에 장착된 2차전지가 불량품 또는 과방전상태일 경우에는 도 8(d)에서 저전류충전구간에서 미세한 전류(f)로 상기 휴대용 단말기(90)에 장착된 2차전지를 충전하여 상기 휴대용 단말기(90)에 장착된 2차전지의 충전된 전압이 2.5Vdc가 된 후에 전류모드 충전구간에서 충전전류(도 8(d)의 g참조)로 급속충전하고, 상기 휴대용 단말기(90)에 장착된 2차전지의 충전전압이 4.2Vdc에 도달하면, 전압모드에서 서서히 충전전류를 줄이면서 충전하고(도 8 d)의 h 참조), 도 8(d)의 i지점 이후에 충전전류가 충전전류(도 8(d)의 g참조)의 1/10에 도달한 시점을 만충전이라고 판단한다. 이에 따라 상기 휴대용 단말기(90)에 장착된 2차전지가 과열되는 것을 방지할 수 있다.

상기 설명에 있어서, 상기 USB케이블유닛(120)의 출력단자(123)에 장착된 상기 휴대용 단말기(90)의 2차전지에 충전된 충전상태를 상기 2차전지 충전상태 검출수단(129)에 의해 검출하여 상기 휴대용 단말기(90)에 장착된 2차전지가 불량품 또는 과방전상태가 아닐 경우에는 도 8(d)에서 전류모드 충전구간에서 급속충전전류(도 8(d)의 g참조)로 급속충전한다.

이와 같이 상기 휴대용 단말기(90)에 장착된 2차전지가 만충전상태가 되면, 상기 정전류/정전압 검출수단(130)에서 출력되는 정전류 또는 정전압을 받음과 동시에, 상기 절환수단(131)에서 출력되는 충전전류를 받아서 상기 충전상태 표시수단(132), 즉 듀얼 발광다이오드를 녹색으로 발광하여 상기 휴대용 단말기(90)에 장착된 2차전지가 만충전상태임을 표시한다.

그리고, 만충전상태가 아닐 경우, 즉 상기 휴대용 단말기(90)에 장착된 2차전지가 만충전상태가 아닐 경우에는 상기 정전류/정전압 검출수단(130)에서 출력되는 정전류 또는 정전압을 받음과 동시에, 상기 절환수단에서 출력되는 충전전류를 받아서 상기 충전상태 표시수단(132), 즉 듀얼 발광다이오드를 적색으로 발광하여 상기 휴대용 단말기(90)에 장착된 2차전지가 충전되고 있는 상태임을 표시한다.

한편, 상기 입력전압 검출수단(125)에 의해 검출한 입력전원이 이상이 있을 경우에는 상기 입력전압 검출수단(125)에서 상기 오동작 방지수단(127)에 제1 에러신호를 출력하고, 또한 상기 온도검출수단(126)에 의해 검출한 상기 휴대용 단말기(90)에 장착된 2차전지의 온도가 이상이 있을 경우(과열되었을 경우)에는 상기 온도검출수단(126)에서 상기 오동작 방지수단(127)에 제2 에러 신호를 출력하므로, 상기 오동작 방지수단(127)에서 이들 제1 및 제2 에러신호를 상기 충전상태 표시수단(132)에 경보신호로 출력하여 상기 충전상태 표시수단(132), 즉 듀얼 발광다이오드를 주황색으로 발광하여 입력전원 또는 상기 휴대용 단말기(90)에 장착된 2차전지의 온도가 이상이 있음(과열임)을 표시한다.

한편, 상기 USB케이블유닛(120)의 출력단자(123)와 상기 휴대용 단말기(90)의 커넥터 소켓(92)이 전기적으로 접속되어 있는지 여부를 2차전지 장착검출수단(124)에 의해 검출하여 상기 USB케이블유닛(120)의 출력단자(123)와 상기 휴대용 단말기(90)의 커넥터 소켓(92)이 전기적으로 접속되어 있지 않을 경우에는 상기 2차전지 장착검출수단(124)에서 상기 절환수단(131)에 절환제어신호를 출력하지 않으므로, 상기 절환수단(131)이 스위칭 오프 상태를 유지하여 누전 등의 안전 사고 발생을 방지할 수 있다.

상기 설명에서, 상기 입력전압 검출수단(125)에 의해 검출한 입력전원이 이상이 있을 경우에는 상기 입력전압 검출수단(125)에서 상기 오동작 방지수단(127)에 제1 에러신호를 출력하고, 또한 상기 온도검출수단(126)에 의해 검출한 상기 휴대용 단말기(90)에 장착된 2차전지의 온도가 이상이 있을 경우(과열일 경우)에는 상기 온도검출수단(126)에서 상기 정전류/정전압 검출수단(130)에 제2 에러신호를 출력하므로, 안전사고의 발생을 방지하기 위하여 상기 오동작 방지수단(127)에서는 상기 정류유닛(100)의 USB소켓(108)에서 출력되는 충전용 직류전원을 상기 정전류/정전압 검출수단(130)에 출력하지 않는다.

다음에, 상기 퍼스널 컴퓨터(200)의 USB소켓(203)에 상기 USB케이블유닛(120)의 USB단자(121)를 삽입하여 상기 퍼스널 컴퓨터(200)의 USB소켓(203)에서 출력되는 직류전원을 이용해서 상기 휴대용 단말기(90)에 장착된 2차전지의 충전에 대하여 설명한다.

상기 USB케이블유닛(120)의 출력단자(123)를 상기 휴대용 단말기(90)의 커넥터 소켓(92)에 삽입하여 상기 USB케이블유닛(120)의 출력단자(123)와 상기 휴대용 단말기(90)의 커넥터 소켓(92)을 전기적으로 접속시킨 후에, 상기 USB케이블유닛(120)의 USB단자(121)를 상기 퍼스널 컴퓨터(200)의 USB소켓(203)에 삽입하여 상기 USB케이블유닛(120)의 USB단자(121)와 상기 퍼스널 컴퓨터(200)의 USB소켓(203)을 전기적으로 접속시킨다.

다음에, 상기 퍼스널 컴퓨터(200)의 메인 스위치(도시하지 않음)를 스위칭 온시키면, 상기 USB케이블유닛(120)의 출력단자(123)와 상기 휴대용 단말기(90)의 커넥터 소켓(92)이 전기적으로 접속되어 있는지 여부를 2차전지 장착검출수단(124)에 의해 검출하여 상기 USB케이블유닛(120)의 출력단자(123)와 상기 휴대용 단말기(90)의 커넥터 소켓(92)이 전기적으로 접속되어 있을 경우(도 8(b) b 참조) 상기 2차전지 장착검출수단(124)에서 상기 절환수단(131)에 절환제어신호를 출력하여 상기 절환수단(131)을 스위칭 온 상태, 즉 도통상태를 유지시킨다.

이 때, 상기 퍼스널 컴퓨터(200)와 상기 휴대용 단말기(90) 사이에 상기 USB케이블(122)의 데이터 통신라인(ℓ1)을 통해서 데이터 통신을 행하므로, 상기 통신 데이터 검출수단(128)에 의해 상기 USB케이블(122)의 데이터 통신라인(ℓ1)을 통해서 상기 퍼스널 컴퓨터(200)와 상기 휴대용 단말기(90)가 데이터 통신하고 있는지 여부를 검출하여 상기 퍼스널 컴퓨터(200)와 상기 휴대용 단말기(90)가 데이터 통신하고 있을 경우, 데이터 통신 중임을 표시하는 출력신호를 상기 정전류/정전압 검출수단(130)에 출력한다.

이와 동시에, 상기 USB케이블(122)의 전원공급라인(ℓ2)을 통해서 상기 입력전압 검출수단(125) 및 오동작 방지수단(127)에 일정 레벨의 직류전압(도 8(a)의 a, 여기서 a는 4.5Vdc 내지 6.0Vdc)이 인가되므로, 상기 입력전압 검출수단(125)에 의해 검출한 입력전압(4.5Vdc 내지 6.0Vdc)이 이상이 없고, 또한 상기 온도검출수단(126)에 의해 검출한 상기 휴대용 단말기(90)에 장착된 2차전지의 온도가 이상이 없을 경우에 상기 휴대용 단말기(90)의 2차전지를 충전하도록 오동작 방지수단(127)에서 일정 레벨의 직류전원, 즉 상기 퍼스널 컴퓨터(200)의 USB소켓(203)에서 출력되는 충전용 직류전원을 그대로 상기 정전류/정전압 검출수단(130)에 출력한다.

이에 따라 상기 USB케이블유닛(120)의 USB단자(121)가 상기 퍼스널 컴퓨터(200)의 USB소켓(203)에 접속되어 있는 상태여서 상기 정전류/정전압 검출수단(130)에서 상기 절환수단(131)에 USB모드 충전전압(도 8(c)참조) 및 충전전류(도 8(d)참조)를 출력하므로, 상기 USB케이블유닛(120)의 출력단자(123)에 접속된 상기 휴대용 단말기(90)의 2차 전지를 충전한다.

그리고, 상기 USB케이블유닛(120)의 출력단자(123)에 장착된 상기 휴대용 단말기(90)의 2차전지에 충전된 충전상태를 상기 2차전지 충전상태 검출수단(129)에 의해 검출하여 상기 휴대용 단말기(90)에 장착된 2차전지가 불량품 또는 과방전상태일 경우에는 도 8(d)에서 저전류충전구간에서 미세한 전류(f)로 상기 휴대용 단말기(90)에 장착된 2차전지를 충전하여 상기 휴대용 단말기(90)에 장착된 2차전지의 충전된 전압이 2.5Vdc가 된 후에 전류모드 충전구간에서 급속충전전류(도 8(d)의 g'참조)로 급속충전하고, 상기 휴대용 단말기(90)에 장착된 2차전지의 충전전압이 4.2Vdc에 도달하면, 전압모드에서 서서히 충전전류를 줄이면서 충전하고(도 8 d)의 h 참조), 도 8(d)의 i지점 이후에 충전전류가 정전류(도 8(d)의 g'참조)의 1/10에 도달한 시점을 만충전이라고 판단한다. 이에 따라 상기 휴대용 단말기(90)에 장착된 2차전지가 과열되는 것을 방지할 수 있다.

상기 설명에 있어서, 상기 USB케이블유닛(120)의 출력단자(123)에 장착된 상기 휴대용 단말기(90)의 2차전지에 충전된 충전상태를 상기 2차전지 충전상태 검출수단(129)에 의해 검출하여 상기 휴대용 단말기(90)에 장착된 2차전지가 불량품 또는 과방전상태가 아닐 경우에는 도 8(d)에서 전류모드 충전구간에서 급속충전전류(도 8(d)의 g'참조)로 급속충전한다.

이와 같이 상기 휴대용 단말기(90)에 장착된 2차전지가 만충전상태가 되면, 상기 정전류/정전압 검출수단(130)에서 출력되는 정전류 또는 정전압을 받음과 동시에, 상기 절환수단에서 출력되는 충전전류를 받아서 상기 충전상태 표시수단 (132), 즉 듀얼 발광다이오드를 녹색으로 발광하여 상기 휴대용 단말기(90)에 장착된 2차전지가 만충전상태임을 표시한다.

한편, 상기 입력전압 검출수단(125)에 의해 검출한 입력전원이 이상이 있을 경우에는 상기 입력전압 검출수단(125)에서 상기 오동작 방지수단(127)에 제1 에러신호를 출력하고, 또한 상기 온도검출수단(126)에 의해 검출한 상기 휴대용 단말기(90)에 장착된 2차전지의 온도가 이상이 있을 경우에는 상기 온도검출수단(126)에서 상기 오동작 방지수단(127)에 제2 에러 신호를 출력하므로, 상기 오동작 방지수단(127)에서 이들 제1 및 제2 에러신호를 상기 충전상태 표시수단(132)에 경보신호로 출력하여 상기 충전상태 표시수단(132), 즉 듀얼 발광다이오드를 주황색으로 발광하여 입력전원 또는 상기 휴대용 단말기(90)에 장착된 2차전지의 온도가 이상이 있음을 표시한다.

한편, 상기 USB케이블유닛(120)의 출력단자(123)와 상기 휴대용 단말기(90)의 커넥터 소켓(92)이 전기적으로 접속되어 있는지 여부를 2차전지 장착검출수단(124)에 의해 검출하여 상기 USB케이블유닛(120)의 출력단자(123)와 상기 휴대용 단말기(90)의 커넥터 소켓(92)이 전기적으로 접속되어 있지 않을 경우에는 상기 2 차전지 장착검출수단(124)에서 상기 절환수단(131)에 절환제어신호를 출력하지 않으므로, 상기 절환수단(131)이 스위칭 오프 상태를 유지하여 누전 등의 안전 사고 발생을 방지할 수 있다.

상기 설명에서, 상기 입력전압 검출수단(125)에 의해 검출한 입력전원이 이상이 있을 경우에는 상기 입력전압 검출수단(125)에서 상기 오동작 방지수단(127)에 제1 에러신호를 출력하고, 또한 상기 온도검출수단(126)에 의해 검출한 상기 휴대용 단말기(90)에 장착된 2차전지의 온도가 이상이 있을 경우(과열되었을 경우)에는 상기 온도검출수단(126)에서 상기 정전류/정전압 검출수단(130)에 제2 에러신호를 출력하므로, 안전사고의 발생을 방지하기 위하여 상기 오동작 방지수단(127)에서는 상기 퍼스널 컴퓨터(200)의 USB소켓(203)에서 출력되는 충전용 직류전원을 상기 정전류/정전압 검출수단(130)에 출력하지 않는다.

다음에, 본 발명의 상용교류전원 및 퍼스널 컴퓨터의 직류전원을 이용한 단말기에 내장된 2차전지의 충전장치를 사용하여 단말기에 내장된 2차전지를 충전시키는 방법에 대하여 설명한다.

도 9는 본 발명의 일실시예에 의한 퍼스널 컴퓨터 및 교류전원 겸용 충전장치를 사용해서 전자장치에 내장된 2차전지를 충전시키는 충전방법을 설명하는 플로차트이고, 도 10은 도 9에서 교류전원을 전파정류유닛(100)에 의해 전파정류하여 일정 레벨로 전압강하하는 방법을 설명하는 플로차트이고, 도 11은 도 9에서 상기 퍼스널 컴퓨터(200)의 USB소켓(203)에 상기 USB케이블유닛(120)의 USB단자(121)를 삽입하여 상기 퍼스널 컴퓨터(200)의 USB소켓(203)에서 출력되는 직류전원을 이용 해서 상기 휴대용 단말기(90)에 장착된 2차전지의 충전를 충전시키는 방법을 설명하는 플로차트이다. 도 9 내지 도 11에 있어서 S는 스텝(Step)을 표시한다.

스텝S1에서 USB케이블유닛(120)의 출력단자(123)를 휴대용 단말기(90)의 커넥터 소켓(92)에 삽입하여 상기 USB케이블유닛(120)의 출력단자(123)와 상기 휴대용 단말기(90)의 커넥터 소켓(92)을 전기적으로 접속(제1 접속단계)하고, 스텝S2로 나아가서 상기 USB케이블유닛(120)의 USB단자(121)를 정류유닛(100)의 USB소켓(108)에 삽입하여 전기적으로 접속(제2 접속단계)하고, 스텝S3으로 나아가서 상기 정류유닛(100)의 플러그(101)를 도시하지 않은 교류전원(AC 100V 또는 AC 220V)공급용 콘센트에 접속시킨다(교류전원접속단계).

상기 교류전원접속단계 후에, 스텝S4로 나아가서 상기 휴대용 단말기(90)와 퍼스널 컴퓨터(200)가 상기 USB케이블(122)의 데이터 통신라인(ℓ1)을 통해서 데이터 통신을 행하는지 여부를 상기 통신 데이터 검출수단(128)에 의해 검출해서 판별하고(데이터신호 검출판별단계), 상기 데이터신호 검출판별단계의 판별결과, 상기 USB케이블(122)의 데이터 통신라인(ℓ1)에서 데이터 신호를 검출하지 못하였을 경우(NO일 경우), 스텝S5로 나아가서 2차전지 장착검출수단(124)에 의해 상기 USB케이블유닛(120)의 출력단자(123)가 상기 휴대용 단말기(90)의 커넥터 소켓(92)에 삽 입되어 전기적으로 접속되어 있는지 여부를 판별하고(USB케이블유닛ㆍ휴대용 단말기 접속판별단계), 상기 USB케이블유닛ㆍ휴대용 단말기 접속판별단계의 판별결과, 상기 USB케이블유닛과 휴대용 단말기(90)가 접속되어 있을 경우(YES일 경우), 스텝S100으로 나아가서 상용교류전원을 전파정류함과 동시에 일정 레벨로 전압강하하여 상기 정류유닛(100)의 USB소켓(108)에 출력한다(전파정류단계).

다음에, 스텝S5로 나아가서 2차전지 장착검출수단(124)에 의해 2차전지가 상기 USB케이블유닛(120)의 출력단자(123)에 장착되어 있는지 여부를 판별하고(2차전지창착 판별단계), 상기 2차전지창착 판별단계의 판별결과 2차전지가 상기 USB케이블유닛(120)의 출력단자(123)에 장착되어 있을 경우(YES일 경우), 스텝S6으로 나아가서 상기 2차전지 장착검출수단(124)에서 하이레벨의 전압신호를 받아서 절환수단(131)을 스위칭 온하고(제1 스위칭 온단계), 스텝S7로 나아가서 2차전지 충전상태 검출수단(129)에 의해 2차전지의 불량인지 과방전되었는지 여부, 즉 2차전지의 충전상태를 판별하고(제1 충전상태 판별단계), 상기 제1 충전상태 판별단계의 판별결과, 2차전지가 과방전이 아닐 경우(NO일 경우), 스텝S8로 나아가서 상기 2차전지 충전상태 검출수단(129)에서 정전류/정전압 검출수단(130)에 2차전지가 정상상태임을 나타내는 정상신호를 출력하고(제1 정상신호 출력단계), 스텝S9로 나아가서 입력전압 검출수단(125)에 의해 상기 USB케이블유닛(120)의 USB단자(121)로부터 입력되는 전압(4.5Vdc 내지 6.0Vdc)이 정상인지 여부를 판별하고(제1 입력전압 판별단계), 상기 제1 입력전압 판별단계의 판별결과, 입력전압이 정상일 경우(YES일 경우), 스텝S10으로 나아가서 온도검출수단(126)에 의해 상기 휴대용 단말기(90)에 장착된 2차전지의 충전온도가 정상인지 여부를 판별하고(제1 충전온도 판별단계), 상기 제1 입력전압 판별단계의 판별결과 입력전압이 정상(YES일 경우)이고, 또한 상기 제1 충전온도 판별단계의 판별결과, 상기 휴대용 단말기(90)에 장착된 2차전지의 충전온도가 정상일 경우(YES일 경우) 스텝S11로 나아가서 상기 정류유닛(100)의 USB소켓(108)에 출력되는 직류전원을 그대로 상기 USB케이블유닛(120)에서 USB 단자(121)에서 상기 오동작 방지수단(127)에 2차전지의 충전용 입력전원으로 출력한다(입력전원 출력단계).

상기 입력전원 출력단계 후에 스텝S12로 나아가서 상기 오동작 방지수단(127)에서 상기 정전류/정전압 검출수단(130)을 개재하여 상기 절환수단(131)에 입력전원을 그대로 출력하여 상기 절환수단(131)에서 급속충전전류(도 8(d)의 g(예를 들면 800 내지 1000mA의 충전전류)참조)를 상기 USB케이블유닛(120)의 출력단자(123)에 출력하여 상기 USB케이블유닛(120)의 출력단자(123)에 접속된 상기 휴대용 단말기(90)의 2차 전지를 전류충전모드로 급속충전(도 8의 충전전류(g ; 예를 들면 1000mA이하의 전류로 충전)하고(제1 전류모드 충전단계), 상기 제1 전류모드 충전단계 후에, 스텝S13으로 나아가서 상기 충전상태 표시수단(132)에서 상기 정전류/정전압 검출수단(130)에서 출력되는 정전류 또는 정전압을 받음과 동시에, 상기 절환수단(131)에서 출력되는 급속충전전류를 받아서 상기 충전상태 표시수단(132)의 듀얼 발광다이오드를 적색으로 발광하여 상기 휴대용 단말기(90)에 장착된 2차전지가 충전되고 있음을 표시한다(제1 전류모드충전 표시단계).

상기 제1 전류모드충전 표시단계 후에 스텝S14로 나아가서 상기 휴대용 단말 기(90)에 장착된 2차전지가 만충전 전압인지 여부를 상기 2차전지 충전상태 검출수단(129)에 의해 판별하고(제1 만충전 전압판별단계), 상기 제1 만충전 전압판별단계의 판별결과 만충전 전압일 경우(YES일 경우) 스텝S15로 나아가서 상기 휴대용 단말기(90)에 장착된 2차전지를 전압모드로 충전하고(제1 전압모드 충전단계), 스텝S16으로 나아가서 상기 휴대용 단말기(90)에 장착된 2차전지의 충전전류가 만충전 전류인지 여부를 상기 2차전지 충전상태 검출수단(129)에 의해 판별하고(제1 만충전 전류 판별단계), 상기 제1 만충전 전류 판별단계의 판별결과 만충전 전류일 경우(YES일 경우) 스텝S17로 나아가서 상기 정전류/정전압 검출수단(130)에서 출력되는 정전류 또는 정전압을 받음과 동시에, 상기 절환수단(131)에서 출력되는 충전전류를 받아서 상기 충전상태 표시수단(132)의 도시하지 않은 듀얼 발광다이오드를 녹색으로 발광하여 상기 휴대용 단말기(90)에 장착된 2차전지가 만충전 전류임을 표시한다.

상기 설명에 있어서, 전압모드충전은 도 8(d)에서 충전전가 지수함수(exponential function)적으로 점차 감소하는 미세 전류(도 8(d)에서 충전전류가 점차적으로 감소하는 충전전류(h) 및 충전전류(i))로 충전하는 것을 말한다.

한편, 상기 스텝S5의 2차전지창착 판별단계의 판별결과 2차전지가 상기 USB케이블유닛(120)의 출력단자(123)에 장착되어 있지 않을 경우(NO일 경우), 상기 스텝S5의 2차전지창착 판별단계로 복귀하여 상기 스텝S5의 2차전지창착 판별단계을 반복해서 행하고, 상기 스텝S9의 제1 입력전압 판별단계의 판별결과, 상기 입력전압 검출수단(125)에 의해 상기 USB케이블유닛(120)의 USB단자(121)로부터 입력되는 입력전압이 정상이 아닐 경우(NO일 경우 ; 입력전압이 4.5Vdc 내지 6.0Vdc가 아닐 경우) 스텝S9a로 나아가서 상기 휴대용 단말기(90)에 장착된 2차전지의 충전을 방지하도록 상기 입력전압 검출수단(125)에서 상기 오동작방지수단(127)에 제1 에러신호(입력전압이 정상이 아니라는 신호)를 출력한 후, 스텝S9의 제1 입력전압 판별단계으로 복귀하여 상기 스텝S9의 제1 입력전압 판별단계 이하의 동작을 반복해서 행하고, 스텝S10의 제1 충전온도 판별단계에서 상기 온도검출수단(126)에 의해 상기 휴대용 단말기(90)에 장착된 2차전지의 충전온도가 정상인지 여부를 판별하여 정상이 아닐 경우(NO일 경우), 스텝S10a로 나아가서 상기 휴대용 단말기(90)에 장착된 2차전지의 충전을 방지하도록 상기 온도검출수단(126)에서 제2 에러신호(충전온도가 정상이 아니라는 신호)를 상기 오동작방지수단(127)에 출력한 후, 스텝S10의 제1 충전온도 판별단계로 복귀하여 상기 스텝S10의 제1 충전온도 판별단계 이하의 동작을 반복해서 행한다.

상기 스텝S14의 제1 만충전 전압판별단계의 판별결과, 상기 휴대용 단말기(90)에 장착된 2차전지가 만충전 전압이 아닐 경우(NO일 경우), 스텝S12의 제1 전류모드 충전단계로 복귀하여 상기 USB케이블유닛(120)의 출력단자(123)에 접속된 상기 휴대용 단말기(90)의 2차 전지를 전류충전모드로 급속충전한다.

상기 스텝S16의 제1 만충전 전류 판별단계의 판별결과, 상기 휴대용 단말기(90)에 장착된 2차전지를 충전시키는 충전전류가 만충전 전류가 아닐 경우(NO일 경우), 스텝S15의 제1 전압모드 충전단계로 복귀하여 상기 휴대용 단말기(90)에 장착된 2차전지를 전압모드로 충전한다.

상기 스텝S100의 전파정류단계는 도 10에 도시한 바와 같이 상기 정류유닛(100)의 플러그(101)를 통해 입력되는 AC전원(AC100V 또는 AC220V)에 포함되어 있는 노이즈를 EMI필터(103)에서 필터링하고(제1 노이즈 필터링단계 ; 스텝S101), 상기 제1 노이즈 필터링단계 후에 스텝S102로 나아가서 상기 EMI필터(103)에서 노이즈가 필터링된 AC전원을 제1 전파정류수단(104)에서 받아서 1차 전파정류함과 동시에 평활화시키고(제1 전파정류단계), 스텝S103으로 나아가서 상기 제1 전파정류단계에서 전파정류된 직류전원을 절연 변압기(105)에서 받아서 특정 레벨의 낮은 전압으로 1차 강하하고(전압강하단계), 스텝S104로 나아가서 상기 절연 변압기(105)에서 1차 강하된 특정 레벨의 낮은 직류전압을 제2 전파정류수단(106)에서 받아 예를 들면, DC 5V 전압으로 2차 정류함과 동시에, 평활화시키고(제2 전파정류단계), 스텝S105로 나아가서 상기 제2 전파정류단계에서 전파정류된 DC 5V 전압을 필터(107)에서 받아서 DC 5V 전압에 포함되어 있는 노이즈를 필터링한다(제2 노이즈 필터링단계).

다음에, 스텝S106으로 나아가서 상기 제2 노이즈 필터링단계에서 2차로 노이즈 필터링된 직류전압을 상기 USB케이블유닛(120)의 USB단자(121)에 인가함에 따라 상기 USB케이블유닛(120)의 USB단자(121)를 흐르는 직류전류에 의해 상기 휴대용 단말기(90)에 장착된 2차전지를 충전하고(2차전지 충전단계), 스텝S107로 나아가서 상기 USB케이블유닛(120)의 USB단자(121)에 흐르는 직류전류를 충전전류 검출수단(109)에 의해 검출(충전전류 검출단계)하여 포토커플러(110)에 출력한다.

다음에, 스텝S108로 나아가서 상기 충전전류 검출단계에서 상기 충전전류 검 출수단(109)에 의해 검출된 충전전류에 의해 포토커플러(110)가 스위칭 온/오프되면서 충전전류를 펄스폭 제어기(111)에 절연 피이드백하고(절연 피이드백 단계), 스텝S109 로 나아가서 충전전류의 크기에 따라 상기 절연 변압기(105)에서 상기 제1 정류수단(104)로부터 출력되는 1차로 전파정류된 직류전원의 출력을 가변하여 상기 제2 정류수단(106)에 출력하고(충전전류 가변출력단계), 상기 충전전류 가변출력단계 후에, 스텝S110으로 나아가서 상기 제2 정류수단(106)에서 출력되는 펄스폭이 가변된 충전전류를 필터(107)에서 받아 노이즈를 필터링한 후에 상기 USB케이블유닛(120)의 USB단자(121)를 통해 흐르게 함으로서 상기 휴대용 단말기(90)에 장착된 2차전지를 충전전류를 가변시키면서 충전한다(충전전류 가변충전단계).

스텝S7의 제1 충전상태 판별단계의 판별결과, 상기 2차전지 충전상태 검출수단(129)에 의해 상기 휴대용 단말기(90)에 장착된 2차전지 불량 또는 과방전되었을 경우(YES일 경우) 스텝S20으로 나아가서 상기 정전류/정전압 검출수단(130)에서 상기 충전상태 표시수단(132)에 경보신호를 출력하여 상기 충전상태 표시수단(132)의 듀얼 발광다이오드를 주황색으로 발광하여 상기 휴대용 단말기(90)에 장착된 2차전지가 불량이거나 또는 과방전되었음을 표시하고(과방전 표시단계), 스텝S21로 나아가서 도 8(d)의 미세 전류(f)로 상기 휴대용 단말기(90)에 장착된 2차전지를 일정 시간동안 충전하고(미세 전류 충전단계), 스텝S22로 나아가서 상기 휴대용 단말기(90)에 장착된 2차전지의 충전전압이 일정 레벨에 도달하였는지 여부를 상기 2차전지 충전상태 검출수단(129)에 의해 판별하고(제1 2차전지 충전레벨 판별단계), 상기 제1 2차전지 충전레벨 판별단계의 판별결과, 상기 휴대용 단말기(90)에 장착된 2차전지의 충전전압이 일정 레벨에 도달하였을 경우(YES일 경우) 스텝S8의 제1 정상신호 출력단계로 복귀하여 제1 정상신호 출력단계 이하의 동작을 반복해서 행한다.

상기 스텝S4의 상기 데이터신호 검출판별단계에서 데이터 신호를 검출하였을 경우(YES일 경우), 도 11을 참조하면서 설명한다.

먼저, 스텝S30으로 나아가서 상기 통신데이터 검출수단(128)에서 상기 정전류/정전압 검출수단(130)에 상기 퍼스널 컴퓨터(200)와 상기 휴대용 단말기(90)가 데이터 통신라인(ℓ1)을 통해서 데이터 통신을 행하고 있음을 나타내는 신호를 출력하고(데이터신호 출력단계), 상기 데이터신호 출력단계 후에 스텝S31로 나아가서 상기 USB케이블유닛(120)의 USB단자(121)가 상기 퍼스널 컴퓨터(200)의 USB소켓(203)에 전기적으로 접속되어 있는지 여부를 판별하고(USB케이블유닛ㆍ퍼스널 컴퓨터 접속판별단계), 상기 USB케이블유닛ㆍ퍼스널 컴퓨터 접속판별단계의 판별결과, 상기 USB케이블유닛(120)의 USB단자(121)가 상기 퍼스널 컴퓨터(200)의 USB소켓(203)에 전기적으로 접속되어 있을 경우(YES일 경우), 스텝S32로 나아가서 상기 USB케이블유닛(120)의 출력단자(123)가 상기 휴대용 단말기(92)의 커넥터 소켓(92)에 전기적으로 접속되어 있는지 여부, 즉 상기 휴대용 단말기(92)에 장착된 2차전지가 상기 USB케이블유닛(120)의 출력단자(123)에 전기적으로 접속되어 있는지 여부를 판별하고(USB케이블유닛ㆍ휴대용 단말기 접속판별단계), 상기 USB케이블유닛ㆍ휴대용 단말기 접속판별단계의 판별결과, 상기 USB케이블유닛(120)의 출력단자(123)와 상기 휴대용 단말기(92)의 커넥터 소켓(92)이 전기적으로 접속되어 있을 경우(YES일 경우), 스텝S33으로 나아가서 상기 절환수단(131)을 스위칭 온한다(제2 스위칭 온단계).

상기 제2 스위칭 온단계 후에, 스텝S34로 나아가서 2차전지 충전상태 검출수단(129)에 의해 2차전지가 불량인지 과방전되었는지 여부, 즉 2차전지의 충전상태를 판별하고(제2 충전상태 판별단계), 상기 제2 충전상태 판별단계의 판별결과, 2차전지가 과방전이 아닐 경우(NO일 경우), 스텝S35로 나아가서 상기 2차전지 충전상태 검출수단(129)에서 정전류/정전압 검출수단(130)에 2차전지가 정상상태임을 나타내는 정상신호를 출력하고(제2 정상신호 출력단계), 상기 제2 정상신호 출력단계 후에 스텝S37로 나아가서 입력전압 검출수단(125)에 의해 상기 퍼스널 컴퓨터(200)의 USB소켓(203)으로부터 USB케이블유닛(120)의 USB단자(121)에 입력되는 전압(4.5Vdc 내지 6.0Vdc)이 정상인지 여부를 판별하고(제2 입력전압 판별단계), 상기 제2 입력전압 판별단계의 판별결과, 입력전압이 정상일 경우(YES일 경우), 스텝S38으로 나아가서 온도검출수단(126)에 의해 상기 휴대용 단말기(90)에 장착된 2차전지의 충전온도가 정상인지 여부를 판별하고(제2 충전온도 판별단계), 상기 제2 입력전압 판별단계의 판별결과 입력전압이 정상(YES일 경우)이고, 또한 상기 제2 충전온도 판별단계의 판별결과, 상기 휴대용 단말기(90)에 장착된 2차전지의 충전온도가 정상일 경우(YES일 경우) 스텝S39로 나아가서 상기 퍼스널 컴퓨터(200)의 USB소켓(203)으로부터 USB케이블유닛(120)의 USB단자(121)에 입력되는 전압(4.5Vdc 내지 6.0Vdc)을 그대로 오동작 방지수단(127)에 2차전지의 충전용 입력전원으로 출력한다(제2 입력전원 출력단계).

상기 제2 입력전원 출력단계 후에 스텝S40으로 나아가서 상기 오동작 방지수단(127)에서 상기 정전류/정전압 검출수단(130)을 개재하여 상기 절환수단(131)에 입력전원을 그대로 출력하여 상기 절환수단(131)에서 충전전류(도 8(d)의 g'(예를들면 300 내지 500mA의 충전전류)참조)를 상기 USB케이블유닛(120)의 출력단자(123)에 출력하여 상기 USB케이블유닛(120)의 출력단자(123)에 접속된 상기 휴대용 단말기(90)의 2차 전지를 전류충전모드로 충전하고(제2 전류모드 충전단계), 상기 제2 전류모드 충전단계 후에, 스텝S41로 나아가서 상기 충전상태 표시수단(132)에서 상기 정전류/정전압 검출수단(130)에서 출력되는 정전류 또는 정전압을 받음과 동시에, 상기 절환수단(131)에서 출력되는 충전전류(충전전류(g' ; 예를 들면 300 내지 500mA))로 상기 충전상태 표시수단(132)의 듀얼 발광다이오드를 적색으로 발광하여 상기 휴대용 단말기(90)에 장착된 2차전지가 충전되고 있음을 표시한다(제2 전류모드충전 표시단계).

상기 제2 전류모드충전 표시단계 후에 스텝S42로 나아가서 상기 휴대용 단말기(90)에 장착된 2차전지가 만충전 전압인지 여부를 상기 2차전지 충전상태 검출수단(129)에 의해 판별하고(제2 만충전 전압판별단계), 상기 제2 만충전 전압판별단계의 판별결과 만충전 전압일 경우(YES일 경우) 스텝S43으로 나아가서 상기 휴대용 단말기(90)에 장착된 2차전지를 전압모드로 충전하고(제2 전압모드 충전단계), 스텝S16으로 나아가서 상기 휴대용 단말기(90)에 장착된 2차전지의 충전전류가 만충전 전류인지 여부를 상기 2차전지 충전상태 검출수단(129)에 의해 판별하고(제2 만충전 전류 판별단계), 상기 제2 만충전 전류 판별단계의 판별결과 만충전 전류일 경우(YES일 경우) 스텝S45로 나아가서 상기 정전류/정전압 검출수단(130)에서 출력되는 정전류 또는 정전압을 받음과 동시에, 상기 절환수단(131)에서 출력되는 충전전류를 받아서 상기 충전상태 표시수단(132)의 도시하지 않은 듀얼 발광다이오드를 녹색으로 발광하여 상기 휴대용 단말기(90)에 장착된 2차전지가 만충전 전류임을 표시한다(제2 만충전 전류 표시단계).

한편, 스텝S31의 USB케이블유닛ㆍ퍼스널 컴퓨터 접속판별단계의 판별결과, 상기 USB케이블유닛(120)의 USB단자(121)가 상기 퍼스널 컴퓨터(200)의 USB소켓(203)에 전기적으로 접속되어 있지 않을 경우(NO일 경우), 스텝S31의 USB케이블유닛ㆍ퍼스널 컴퓨터 접속판별단계 이하의 동작을 반복해서 행하고, 스텝S32의 USB케이블유닛ㆍ휴대용 단말기 접속판별단계의 판별결과, 상기 USB케이블유닛(120)의 출력단자(123)가 상기 휴대용 단말기(92)의 커넥터 소켓(92)에 전기적으로 접속되어 있지 않을 경우(NO일 경우), 스텝S32의 상기 USB케이블유닛ㆍ휴대용 단말기 접속판별단계로 복귀하여 상기 USB케이블유닛ㆍ휴대용 단말기 접속판별단계 이하의 동작을 반복해서 행한다.

스텝S34의 제2 충전상태 판별단계의 판별결과, 상기 2차전지 충전상태 검출수단(129)에 의해 상기 휴대용 단말기(90)에 장착된 2차전지 불량 또는 과방전되었을 경우(YES일 경우) 스텝S50으로 나아가서 상기 정전류/정전압 검출수단(130)에서 상기 충전상태 표시수단(132)에 경보신호를 출력하여 상기 충전상태 표시수단(132)의 듀얼 발광다이오드를 주황색으로 발광하여 상기 휴대용 단말기(90)에 장착된 2차전지가 불량이거나 또는 과방전되었음을 표시하고(제2 과방전 표시단계), 스텝 S51로 나아가서 도 8(d)의 미세 전류(f)로 상기 휴대용 단말기(90)에 장착된 2차전지를 일정 시간동안 충전하고(미세 전류 충전단계), 스텝S52로 나아가서 상기 휴대용 단말기(90)에 장착된 2차전지의 충전전압이 일정 레벨에 도달하였는지 여부를 상기 2차전지 충전상태 검출수단(129)에 의해 판별하고(제2 2차전지 충전레벨 판별단계), 상기 제2 2차전지 충전레벨 판별단계의 판별결과, 상기 휴대용 단말기(90)에 장착된 2차전지의 충전전압이 일정 레벨에 도달하였을 경우(YES일 경우) 스텝S35의 제2 정상신호 출력단계로 복귀하여 상기 제2 정상신호 출력단계 이하의 동작을 반복해서 행한다.

그리고, 스텝S37의 제2 입력전압 판별단계의 판별결과, 상기 입력전압 검출수단(125)에 의해 상기 USB케이블유닛(120)의 USB단자(121)로부터 입력되는 입력전압이 정상이 아닐 경우(NO일 경우 ; 입력전압이 4.5Vdc 내지 6.0Vdc가 아닐 경우) 스텝S37a로 나아가서 상기 휴대용 단말기(90)에 장착된 2차전지의 충전을 방지하도록 상기 입력전압 검출수단(125)에서 상기 오동작방지수단(127)에 제1 에러신호(입력전압이 정상이 아니라는 신호)를 출력한 후, 스텝S37의 제2 입력전압 판별단계으로 복귀하여 상기 스텝S37의 제2 입력전압 판별단계 이하의 동작을 반복해서 행하고, 스텝S38의 제2 충전온도 판별단계에서 상기 온도검출수단(126)에 의해 상기 휴대용 단말기(90)에 장착된 2차전지의 충전온도가 정상인지 여부를 판별하여 정상이 아닐 경우(NO일 경우), 스텝S38a로 나아가서 상기 휴대용 단말기(90)에 장착된 2차전지의 충전을 방지하도록 상기 온도검출수단(126)에서 제2 에러신호(충전온도가 정상이 아니라는 신호)를 상기 오동작방지수단(127)에 출력한 후, 스텝S38의 제1 충전온도 판별단계로 복귀하여 상기 스텝S38의 제2 충전온도 판별단계 이하의 동작을 반복해서 행한다.

상기 스텝S42의 제2 만충전 전압판별단계의 판별결과, 상기 휴대용 단말기(90)에 장착된 2차전지가 만충전 전압이 아닐 경우(NO일 경우), 스텝S40의 제2 전류모드 충전단계로 복귀하여 상기 USB케이블유닛(120)의 출력단자(123)에 접속된 상기 휴대용 단말기(90)의 2차 전지를 전류충전모드로 충전한다.

상기 스텝S44의 제2 만충전 전류 판별단계의 판별결과, 상기 휴대용 단말기(90)에 장착된 2차전지를 충전시키는 충전전류가 만충전 전류가 아닐 경우(NO일 경우), 스텝S43의 제2 전압모드 충전단계로 복귀하여 상기 휴대용 단말기(90)에 장착된 2차전지를 전압모드로 충전한다.

따라서, 본 발명의 상용교류전원 및 퍼스널 컴퓨터의 직류전원을 이용한 단말기에 내장된 2차전지의 충전방법은 퍼스널 컴퓨터의 USB소켓 또는 AC 전원라인에 선택적으로 접속되어서 단말기에 내장된 2차전지(리튬 이온 전지 또는 리튬 폴리머 전지)를 충전할 수 있고, 퍼스널 컴퓨터의 USB측 소켓에 접속되어 USB케이블의 데이터 통신라인의 신호를 감지하여 충전 전류를 설정할 수 있고, 불량 배터리 또는 과방전 배터리의 충전시에 과열방지를 위하여 충전전류를 줄여서 충전(폴드 백(FOLD BACK) 충전)할 수 있으며, 배터리가 출력단자에 접속되어 있지 않은 경우 충전 전압 및 충전전류를 차단할 수 있다.

상기 설명에 있어서, 특정 실시예를 들어서 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 예를 들면 본 발명의 개념을 이탈하지 않는 범위내 에서 이 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 여러가지로 설계변경할 수 있음은 물론이다.

앞에서 설명한 바와 같이 본 발명의 상용교류전원 및 퍼스널 컴퓨터의 직류전원을 이용한 단말기에 내장된 2차전지의 충전방법에 의하면, 퍼스널 컴퓨터의 USB소켓 또는 AC 전원라인에 선택적으로 접속되어서 단말기에 내장된 2차전지(리튬 이온 전지 또는 리튬 폴리머 전지)를 충전할 수 있고, 퍼스널 컴퓨터의 USB측 소켓에 접속되어 USB케이블의 데이터 통신라인의 신호를 감지하여 충전 전류를 설정할 수 있고, 불량 배터리 또는 과방전 배터리의 충전시에 과열방지를 위하여 충전전류를 줄여서 충전(폴드 백(FOLD BACK) 충전)할 수 있으며, 배터리가 출력단자에 접속되어 있지 않은 경우 충전 전압 및 충전전류를 차단할 수 있다는 뛰어난 효과가 있다.

Claims

USB케이블유닛(120)의 출력단자(123)를 휴대용 단말기(90)의 커넥터 소켓(92)에 삽입하여 상기 USB케이블유닛(120)의 출력단자(123)와 상기 휴대용 단말기(90)의 커넥터 소켓(92)을 전기적으로 접속하는 제1 접속단계와,

상기 제1 접속단계 후에, 상기 USB케이블유닛(120)의 USB단자(121)를 정류유닛(100)의 USB소켓(108)에 삽입하여 전기적으로 접속하는 제2 접속단계와,

상기 제2 접속단계 후에 상기 정류유닛(100)의 플러그(101)를 교류전원 공급용 콘센트에 접속시키는 교류전원 접속단계와, 상기 교류전원접속단계 후에, 상기 휴대용 단말기(90)와 퍼스널 컴퓨터(200)가 상기 USB케이블(122)의 데이터 통신라인(ℓ1)을 통해서 데이터 통신을 행하는지 여부를 상기 통신 데이터 검출수단(128)에 의해 검출해서 판별하는 데이터신호 검출판별단계와,

상기 데이터신호 검출판별단계의 판별결과, 상기 USB케이블(122)의 데이터 통신라인(ℓ1)에서 데이터 신호를 검출하지 못하였을 경우, 2차전지 장착검출수단(124)에 의해 상기 USB케이블유닛(120)의 출력단자(123)가 상기 휴대용 단말기(90)의 커넥터 소켓(92)에 삽입되어 전기적으로 접속되어 있는지 여부를 판별하는 USB케이블유닛ㆍ휴대용 단말기 접속판별단계와,

상기 USB케이블유닛ㆍ휴대용 단말기 접속판별단계의 판별결과, 상기 USB케이블유닛(120)과 휴대용 단말기(90)가 접속되어 있을 경우, 상용교류전원을 전파정류함과 동시에 일정 레벨로 전압강하하여 상기 정류유닛(100)의 USB소켓(108)에 출력 하는 전파정류단계와,

상기 전파정류단계 후에, 2차전지 장착검출수단(124)에 의해 2차전지가 상기 USB케이블유닛(120)의 출력단자(123)에 장착되어 있는지 여부를 판별하는 2차전지창착 판별단계와,

상기 2차전지창착 판별단계의 판별결과 2차전지가 상기 USB케이블유닛(120)의 출력단자(123)에 장착되어 있을 경우, 상기 2차전지 장착검출수단(124)에서 하이레벨의 전압신호를 받아서 절환수단(131)을 스위칭 온하는 제1 스위칭 온단계와,

상기 제1 스위칭 온단계 후에, 2차전지 충전상태 검출수단(129)에 의해 2차전지의 충전상태를 판별하는 제1 충전상태 판별단계과,

상기 제1 충전상태 판별단계의 판별결과, 2차전지가 과방전이 아닐 경우, 상기 2차전지 충전상태 검출수단(129)에서 정전류/정전압 검출수단(130)에 2차전지가 정상상태임을 나타내는 정상신호를 출력하는 제1 정상신호 출력단계와,

상기 제1 정상신호 출력단계 후에, 입력전압 검출수단(125)에 의해 상기 USB케이블유닛(120)의 USB단자(121)로부터 입력되는 전압(4.5Vdc 내지 6.0Vdc)이 정상인지 여부를 판별하는 제1 입력전압 판별단계와,

상기 제1 입력전압 판별단계의 판별결과, 입력전압이 정상일 경우, 온도검출수단(126)에 의해 상기 휴대용 단말기(90)에 장착된 2차전지의 충전온도가 정상인지 여부를 판별하는 제1 충전온도 판별단계와,

상기 제1 입력전압 판별단계의 판별결과 입력전압이 정상이고, 또한 상기 제1 충전온도 판별단계의 판별결과, 상기 휴대용 단말기(90)에 장착된 2차전지의 충 전온도가 정상일 경우 상기 정류유닛(100)의 USB소켓(108)에 출력되는 직류전원을 그대로 상기 USB케이블유닛(120)에서 USB 단자(121)에서 상기 오동작 방지수단(127)에 2차전지의 충전용 입력전원으로 출력하는 입력전원 출력단계와,

상기 입력전원 출력단계 후에 상기 오동작 방지수단(127)에서 상기 정전류/정전압 검출수단(130)을 개재하여 상기 절환수단(131)에 입력전원을 그대로 출력하여 상기 절환수단(131)에서 충전전류(g')를 상기 USB케이블유닛(120)의 출력단자(123)에 출력하여 상기 USB케이블유닛(120)의 출력단자(123)에 접속된 상기 휴대용 단말기(90)의 2차 전지를 전류충전모드로 급속충전하는 제1 전류모드 충전단계와,

상기 제1 전류모드 충전단계 후에, 상기 충전상태 표시수단(132)에서 상기 정전류/정전압 검출수단(130)에서 출력되는 정전류 또는 정전압을 받음과 동시에, 상기 절환수단(131)에서 출력되는 급속충전전류를 받아서 상기 충전상태 표시수단(132)의 듀얼 발광다이오드를 적색으로 발광하여 상기 휴대용 단말기(90)에 장착된 2차전지가 충전되고 있음을 표시하는 제1 전류모드충전 표시단계와,

상기 제1 전류모드충전 표시단계 후에 상기 휴대용 단말기(90)에 장착된 2차전지가 만충전 전압인지 여부를 상기 2차전지 충전상태 검출수단(129)에 의해 판별하는 제1 만충전 전압판별단계와,

상기 제1 만충전 전압판별단계의 판별결과 만충전 전압일 경우, 상기 휴대용 단말기(90)에 장착된 2차전지를 전압모드로 충전하는 제1 전압모드 충전단계와,

상기 제1 전압모드 충전단계 후에, 상기 휴대용 단말기(90)에 장착된 2차전지의 충전전류가 만충전 전류인지 여부를 상기 2차전지 충전상태 검출수단(129)에 의해 판별하는 제1 만충전 전류 판별단계과,

상기 제1 만충전 전류 판별단계의 판별결과 만충전 전류일 경우, 상기 정전류/정전압 검출수단(130)에서 출력되는 정전류 또는 정전압을 받음과 동시에, 상기 절환수단(131)에서 출력되는 충전전류를 받아서 상기 충전상태 표시수단(132)의 듀얼 발광다이오드를 녹색으로 발광하여 상기 휴대용 단말기(90)에 장착된 2차전지가 만충전 전류임을 표시하는 제1 만충전 전류 표시단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 상용교류전원 및 퍼스널 컴퓨터의 직류전원을 이용한 단말기에 내장된 2차전지의 충전방법.
제1 항에 있어서, 상기 전파정류단계는 상기 정류유닛(100)의 플러그(101)를 통해 입력되는 AC전원에 포함되어 있는 노이즈를 EMI필터(103)에서 필터링하는 제1 노이즈 필터링단계와,

상기 제1 노이즈 필터링단계 후에 상기 EMI필터(103)에서 노이즈가 필터링된 AC전원을 제1 전파정류수단(104)에서 받아서 1차 전파정류함과 동시에 평활화시키는 제1 전파정류단계와,

상기 제1 전파정류단계에서 전파정류된 직류전원을 절연 변압기(105)에서 받아서 특정 레벨의 낮은 전압으로 1차 강하하는 전압강하단계와,

상기 절연 변압기(105)에서 1차 강하된 특정 레벨의 낮은 직류전압을 제2 전파정류수단(106)에서 받아 낮은 직류전압(DC 5V 전압)으로 2차 정류함과 동시에, 평활화시키는 제2 전파정류단계와,

상기 제2 전파정류단계에서 전파정류된 낮은 직류전압을 필터(107)에서 받아서 상기 직류전압에 포함되어 있는 노이즈를 필터링하는 제2 노이즈 필터링단계와,

상기 제2 노이즈 필터링단계에서 2차로 노이즈 필터링된 직류전압을 상기 USB케이블유닛(120)의 USB단자(121)에 인가함에 따라 상기 USB케이블유닛(120)의 USB단자(121)를 흐르는 직류전류에 의해 상기 휴대용 단말기(90)에 장착된 2차전지를 충전하는 2차전지 충전단계와,

상기 USB케이블유닛(120)의 USB단자(121)에 흐르는 직류전류를 충전전류 검출수단(109)에 의해 검출하여 포토커플러(110)에 출력하는 충전전류 검출단계와,

상기 충전전류 검출단계에서 상기 충전전류 검출수단(109)에 의해 검출된 충전전류에 의해 포토커플러(110)가 스위칭 온/오프되면서 충전전류를 펄스폭 제어기(111)에 절연 피이드백하는 절연 피이드백 단계와,

상기 절연피드백 단계 후에 충전전류의 크기에 따라 상기 절연 변압기(105)에서 상기 제1 정류수단(104)로부터 출력되는 1차로 전파정류된 직류전원의 출력을 가변하여 상기 제2 정류수단(106)에 출력하는 충전전류 가변출력단계와,

상기 충전전류 가변출력단계 후에, 상기 제2 정류수단(106)에서 출력되는 펄스폭이 가변된 충전전류를 필터(107)에서 받아 노이즈를 필터링한 후에 상기 USB케이블유닛(120)의 USB단자(121)를 통해 흐르게 함으로서 상기 휴대용 단말기(90)에 장착된 2차전지를 충전전류를 가변시키면서 충전하는 충전전류 가변충전단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 상용교류전원 및 퍼스널 컴퓨터의 직류전원을 이용한 단말기에 내장된 2차전지의 충전방법.
제1항에 있어서, 상기 제2 충전상태 판별단계의 판별결과, 상기 2차전지 충전상태 검출수단(129)에 의해 상기 휴대용 단말기(90)에 장착된 2차전지 불량 또는 과방전되었을 경우 상기 정전류/정전압 검출수단(130)에서 상기 충전상태 표시수단(132)에 경보신호를 출력해서 상기 충전상태 표시수단(132)의 듀얼 발광다이오드를 주황색으로 발광하여 상기 휴대용 단말기(90)에 장착된 2차전지가 불량이거나 또는 과방전되었음을 표시하고, 미세 전류(f)로 상기 휴대용 단말기(90)에 장착된 2차전지를 일정 시간동안 충전하고, 상기 휴대용 단말기(90)에 장착된 2차전지의 충전전압이 일정 레벨에 도달하였는지 여부를 상기 2차전지 충전상태 검출수단(129)에 의해 판별하고, 상기 휴대용 단말기(90)에 장착된 2차전지의 충전전압이 일정 레벨에 도달하였을 경우 상기 제1 정상신호 출력단계로 복귀하여 제1 정상신호 출력단계 이하의 동작을 반복해서 행하는 것을 특징으로 하는 상용교류전원 및 퍼스널 컴퓨터의 직류전원을 이용한 단말기에 내장된 2차전지의 충전방법.
제1항에 있어서, 상기 입력전압 검출수단(125)에 의해 검출한 입력전원이 이상이 있을 경우에는 상기 입력전압 검출수단(125)에서 상기 오동작 방지수단(127)에 제1 에러신호를 출력하고, 상기 온도검출수단(126)에 의해 검출한 상기 휴대용 단말기(90)에 장착된 2차전지의 온도가 이상이 있을 경우(과열되었을 경우)에는 상기 온도검출수단(126)에서 상기 오동작 방지수단(127)에 제2 에러 신호를 출력하여 상기 오동작 방지수단(127)에서 이들 제1 및 제2 에러신호를 상기 충전상태 표시수 단(132)에 경보신호로 출력하여 상기 충전상태 표시수단(132)의 듀얼 발광다이오드를 주황색으로 발광하여 입력전원 또는 상기 휴대용 단말기(90)에 장착된 2차전지의 온도가 이상이 있음(과열임)을 표시하는 것을 특징으로 하는 상용교류전원 및 퍼스널 컴퓨터의 직류전원을 이용한 단말기에 내장된 2차전지의 충전방법.
제1항에 있어서, 상기 데이터신호 검출판별단계에서 데이터 신호를 검출하였을 경우, 상기 통신데이터 검출수단(128)에서 상기 정전류/정전압 검출수단(130)에 상기 퍼스널 컴퓨터(200)와 상기 휴대용 단말기(90)가 데이터 통신라인(ℓ1)을 통해서 데이터 통신을 행하고 있음을 나타내는 신호를 출력하는 데이터신호 출력단계와,

상기 데이터신호 출력단계 후에 상기 USB케이블유닛(120)의 USB단자(121)가 상기 퍼스널 컴퓨터(200)의 USB소켓(203)에 전기적으로 접속되어 있는지 여부를 판별하는 USB케이블유닛ㆍ퍼스널 컴퓨터 접속판별단계와,

상기 USB케이블유닛ㆍ퍼스널 컴퓨터 접속판별단계의 판별결과, 상기 USB케이블유닛(120)의 USB단자(121)가 상기 퍼스널 컴퓨터(200)의 USB소켓(203)에 전기적으로 접속되어 있을 경우, 상기 USB케이블유닛(120)의 출력단자(123)가 상기 휴대용 단말기(92)의 커넥터 소켓(92)에 전기적으로 접속되어 있는지 여부, 즉 상기 휴대용 단말기(92)에 장착된 2차전지가 상기 USB케이블유닛(120)의 출력단자(123)에 전기적으로 접속되어 있는지 여부를 판별하는 USB케이블유닛ㆍ휴대용 단말기 접속판별단계와,

상기 USB케이블유닛ㆍ휴대용 단말기 접속판별단계의 판별결과, 상기 USB케이블유닛(120)의 출력단자(123)와 상기 휴대용 단말기(92)의 커넥터 소켓(92)이 전기적으로 접속되어 있을 경우, 상기 절환수단(131)을 스위칭 온하는 제2 스위칭 온단계와,

상기 제2 스위칭 온단계 후에, 2차전지 충전상태 검출수단(129)에 의해 2차전지가 불량인지 과방전되었는지 여부, 즉 2차전지의 충전상태를 판별하는 제2 충전상태 판별단계와,

상기 제2 충전상태 판별단계의 판별결과, 2차전지가 과방전이 아닐 경우, 상기 2차전지 충전상태 검출수단(129)에서 정전류/정전압 검출수단(130)에 2차전지가 정상상태임을 나타내는 정상신호를 출력하는 제2 정상신호 출력단계와,

상기 제2 정상신호 출력단계 후에 입력전압 검출수단(125)에 의해 상기 퍼스널 컴퓨터(200)의 USB소켓(203)으로부터 USB케이블유닛(120)의 USB단자(121)에 입력되는 전압(4.5Vdc 내지 6.0Vdc)이 정상인지 여부를 판별하는 제2 입력전압 판별단계와, 상기 제2 입력전압 판별단계의 판별결과, 입력전압이 정상일 경우, 상기 온도검출수단(126)에 의해 상기 휴대용 단말기(90)에 장착된 2차전지의 충전온도가 정상인지 여부를 판별하는 제2 충전온도 판별단계와,

상기 제2 입력전압 판별단계의 판별결과 입력전압이 정상이고, 또한 상기 제2 충전온도 판별단계의 판별결과, 상기 휴대용 단말기(90)에 장착된 2차전지의 충전온도가 정상일 경우 상기 퍼스널 컴퓨터(200)의 USB소켓(203)으로부터 USB케이블유닛(120)의 USB단자(121)에 입력되는 전압(4.5Vdc 내지 6.0Vdc)을 그대로 오동작 방지수단(127)에 2차전지의 충전용 입력전원으로 출력하는 제2 입력전원 출력단계와,

상기 제2 입력전원 출력단계 후에 상기 오동작 방지수단(127)에서 상기 정전류/정전압 검출수단(130)을 개재하여 상기 절환수단(131)에 입력전원을 그대로 출력하여 상기 절환수단(131)에서 충전전류(300 내지 500mA 이하의 전류)를 상기 USB케이블유닛(120)의 출력단자(123)에 출력하여 상기 USB케이블유닛(120)의 출력단자(123)에 접속된 상기 휴대용 단말기(90)의 2차 전지를 전류충전모드로 충전하는 제2 전류모드 충전단계와,

상기 제2 전류모드 충전단계 후에, 상기 충전상태 표시수단(132)에서 상기 정전류/정전압 검출수단(130)에서 출력되는 정전류 또는 정전압을 받음과 동시에, 상기 절환수단(131)에서 출력되는 충전전류(g')로 상기 충전상태 표시수단(132)의 듀얼 발광다이오드를 적색으로 발광하여 상기 휴대용 단말기(90)에 장착된 2차전지가 충전되고 있음을 표시하는 제2 전류모드충전 표시단계와,

상기 제2 전류모드충전 표시단계 후에 상기 휴대용 단말기(90)에 장착된 2차전지가 만충전 전압인지 여부를 상기 2차전지 충전상태 검출수단(129)에 의해 판별하는 제2 만충전 전압판별단계와,

상기 제2 만충전 전압판별단계의 판별결과 만충전 전압일 경우 상기 휴대용 단말기(90)에 장착된 2차전지를 전압모드로 충전하는 제2 전압모드 충전단계와,

상기 제2 전압모드 충전단계 후에, 상기 휴대용 단말기(90)에 장착된 2차전지의 충전전류가 만충전 전류인지 여부를 상기 2차전지 충전상태 검출수단(129)에 의해 판별하는 제2 만충전 전류 판별단계와,

상기 제2 만충전 전류 판별단계의 판별결과 만충전 전류일 경우 상기 정전류/정전압 검출수단(130)에서 출력되는 정전류 또는 정전압을 받음과 동시에, 상기 절환수단(131)에서 출력되는 충전전류를 받아서 상기 충전상태 표시수단(132)의 도시하지 않은 듀얼 발광다이오드를 녹색으로 발광하여 상기 휴대용 단말기(90)에 장착된 2차전지가 만충전 전류임을 표시하는 제2 만충전 전류 표시단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 상용교류전원 및 퍼스널 컴퓨터의 직류전원을 이용한 단말기에 내장된 2차전지의 충전방법.
제5항에 있어서, 상기 제2 충전상태 판별단계의 판별결과, 상기 2차전지 충전상태 검출수단(129)에 의해 상기 휴대용 단말기(90)에 장착된 2차전지 불량 또는 과방전되었을 경우 상기 정전류/정전압 검출수단(130)에서 상기 충전상태 표시수단(132)에 경보신호를 출력해서 상기 충전상태 표시수단(132)의 듀얼 발광다이오드를 주황색으로 발광하여 상기 휴대용 단말기(90)에 장착된 2차전지가 불량이거나 또는 과방전되었음을 표시하고, 미세 전류(f)로 상기 휴대용 단말기(90)에 장착된 2차전지를 일정 시간동안 충전하고, 상기 휴대용 단말기(90)에 장착된 2차전지의 충전전압이 일정 레벨에 도달하였는지 여부를 상기 2차전지 충전상태 검출수단(129)에 의해 판별하고, 상기 휴대용 단말기(90)에 장착된 2차전지의 충전전압이 일정 레벨에 도달하였을 경우 상기 제2 정상신호 출력단계로 복귀하여 상기 제2 정상신호 출력단계 이하의 동작을 반복해서 행하는 것을 특징으로 하는 상용교류전원 및 퍼스널 컴퓨터의 직류전원을 이용한 단말기에 내장된 2차전지의 충전방법.
제5항에 있어서, 상기 제2 입력전압 판별단계의 판별결과, 입력전압 검출수단(125)에 의해 상기 USB케이블유닛(120)의 USB단자(121)로부터 입력되는 전압(4.5Vdc 내지 6.0Vdc)이 정상이 아닐 경우, 상기 휴대용 단말기(90)에 장착된 2차전지의 충전을 방지하도록 상기 입력전압 검출수단(125)에서 상기 오동작방지수단(127)에 제1 에러신호(입력전압이 정상이 아니라는 신호)를 출력한 후, 상기 제2 입력전압 판별단계으로 복귀하여 상기 제2 입력전압 판별단계를 반복해서 행하는 것을 특징으로 하는 상용교류전원 및 퍼스널 컴퓨터의 직류전원을 이용한 단말기에 내장된 2차전지의 충전방법.
제5항에 있어서, 상기 제2 충전온도 판별단계에서 상기 온도검출수단(126)에 의해 상기 휴대용 단말기(90)에 장착된 2차전지의 충전온도가 정상인지 여부를 판별하여 정상이 아닐 경우, 상기 휴대용 단말기(90)에 장착된 2차전지의 충전을 방지하도록 상기 온도검출수단(126)에서 제2 에러신호(충전온도가 정상이 아니라는 신호)를 상기 오동작방지수단(127)에 출력한 후, 상기 제2 충전온도 판별단계로 복귀하여 상기 제2 충전온도 판별단계를 반복해서 행하는 것을 특징으로 하는 상용교류전원 및 퍼스널 컴퓨터의 직류전원을 이용한 단말기에 내장된 2차전지의 충전방법.
제5항에 있어서, 상기 제2 만충전 전압판별단계의 판별결과, 상기 휴대용 단말기(90)에 장착된 2차전지가 만충전 전압이 아닐 경우, 상기 제2 전류모드 충전단계로 복귀하여 상기 USB케이블유닛(120)의 출력단자(123)에 접속된 상기 휴대용 단말기(90)의 2차 전지를 전류충전모드로 급속충전하는 것을 특징으로 하는 상용교류전원 및 퍼스널 컴퓨터의 직류전원을 이용한 단말기에 내장된 2차전지의 충전방법.
제5항에 있어서, 상기 제2 만충전 전류 판별단계의 판별결과, 상기 휴대용 단말기(90)에 장착된 2차전지를 충전시키는 충전전류가 만충전 전류가 아닐 경우, 상기 제2 전압모드 충전단계로 복귀하여 상기 휴대용 단말기(90)에 장착된 2차전지를 전압모드로 충전하는 것을 특징으로 하는 상용교류전원 및 퍼스널 컴퓨터의 직류전원을 이용한 단말기에 내장된 2차전지의 충전방법.