KR101322836B1

KR101322836B1 - 배터리충전장치 및 그 제어방법과 충전제어장치

Info

Publication number: KR101322836B1
Application number: KR1020070021418A
Authority: KR
Inventors: 박정규
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2007-03-05
Filing date: 2007-03-05
Publication date: 2013-10-25
Also published as: US20080218123A1; KR20080081446A; US7932698B2; CN101286648A

Abstract

본 발명에 따른 배터리충전장치는 배터리와; 외부로부터 입력된 외부전원을 배터리에 대응하는 전압레벨로 변환하여 배터리를 충전하는 어댑터와; 배터리와 통신하여 배터리의 충전상태를 확인하고, 확인결과에 기초하여 배터리를 충전하도록 어댑터를 제어하는 제어부를 포함한다. 이에 의해, 휴대용 전자기기에 장착되지 않은 배터리를 충전 시, 외부충전기 없이 어댑터만을 이용하여 배터리를 충전할 수 있다.

Description

배터리충전장치 및 그 제어방법과 충전제어장치{APPARATUS FOR CHARGING BATTERY AND CONTROL METHOD THEREOF, CHARGE CONTROL APPARATUS}

도 1은 종래의 배터리충전장치의 제어블록도이며,

도 2는 본 실시예에 따른 배터리충전장치의 제어블록도이며,

도 3a는 본 실시예에 따른 배터리충전장치의 어댑터를 좀 더 상세히 도시한 도면이며,

도 3b는 본 실시예에 따른 배터리충전장치의 제어부가 케이블로 구현된 것을 도시한 도면이며,

도 4는 본 실시예에 따른 배터리충전장치의 제어과정을 나타낸 흐름도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 어댑터 15 : 전압변환부

20 : 배터리 30 : 제어부

본 발명은 배터리충전장치 및 충전제어장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 휴대용 전자기기에 사용되는 배터리를 충전하는 배터리충전장치 및 충전제어장 치에 관한 것이다.

일반적으로, 노트북 컴퓨터, PDA (Personal Digital Assistants) 등과 같은 휴대용 전자기기는 휴대가 가능하고, 이동 중 사용할 수 있는 장점이 있어 널리 이용된다. 이러한, 휴대용 전자기기는 어댑터의 전원을 사용하거나, 장착된 배터리의 배터리전원을 이용하여 시스템전원으로 사용한다.

여기서, 휴대용 전자기기가 배터리전원을 이용하여 시스템전원으로 사용하기 위해서는 배터리가 충전되어 있어야하며, 배터리는 휴대용 전자기기에 장착되거나 또는 별도의 외부충전기에 장착되어 충전될 수 있다.

도 1은 종래의 외부충전기(2)를 이용하여 배터리(3)를 충전하는 배터리충전장치를 도시한 도면이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 배터리충전장치는 어댑터(1)와, 외부충전기(2)와, 배터리(3)를 포함한다.

어댑터(1)가 외부로부터 입력되는 AC 전원을 DC 전원으로 변환하여 외부충전기(2)에 제공한다. 외부충전기(2)는 어댑터(1)로부터 제공받은 입력전압을 배터리(3)에 필요한 전압레벨로 변환하여 배터리(3)에 제공한다. 여기서, 배터리(3)는 외부충전기(2)의 일면에 마련된 배터리장착부에 장착될 수 있다.

이때, 외부충전기(2)는 도 1에 도시된 바와 같이, 배터리(3)에 필요한 전압레벨로 변환하는 전압변환부(4)와, 배터리(3)와 통신하여 전압변환부(4)를 제어하는 제어부(5)를 포함한다.

제어부(5)는 배터리(3)와 통신하여, 배터리(3)가 충전이 필요한 상태인지 여부와, 배터리(3)가 필요로 하는 전압레벨을 확인한다. 그리고, 어댑터(1)로부터의 입력전원(VDC)을 배터리(3)가 필요로 하는 전압레벨로 변환하도록 전압변환부(4)를 제어하고, 변환된 전압레벨이 배터리(3)에 충전되도록 제어한다. 그리고, 배터리(3)가 만충전이 된 경우에 충전이 정지되도록 한다.

그런데, 종래의 배터리충전장치는 입력전원을 어댑터(1)로부터 공급받아 배터리(3)로 공급해주어야 하는 외부충전기(2)를 별도로 마련되어야 배터리(3)의 충전이 가능하다는 번거로움이 있다. 이는, 별도의 외부충전기(2)를 마련하기 위한 추가비용이 필요하며, 휴대하기에 불편함이 따르게 된다.

따라서, 본 발명의 목적은, 전자기기에 장착하지 않고 배터리를 충전 시, 외부충전기없이 배터리를 충전할 수 있는 전원공급장치 및 그 제어방법을 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 목적은, 배터리를 충전하기 위해 외부충전기를 휴대하지 않아도 되므로 사용자의 편의를 높일 수 있는 전원공급장치 및 그 제어방법을 제공하는 것이다.

뿐만 아니라, 본 발명의 또 다른 목적은, 외부충전기를 필요로 하지 않으므로 생산단가를 절감할 수 있으며, 구매의욕을 상승시킬 수 있는 전원공급장치 및 그 제어방법을 제공하는 것이다.

상기 목적은, 본 발명에 따라, 배터리를 충전하는 배터리충전장치에 있어서, 외부로부터 입력된 외부전원을 상기 배터리에 대응하는 전압레벨로 변환하여 상기 배터리를 충전하는 어댑터와; 상기 배터리와 통신하여 상기 배터리의 충전상태를 확인하고, 확인결과에 기초하여 상기 배터리를 충전하도록 상기 어댑터를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리충전장치에 의해 달성된다.

여기서, 상기 어댑터는 외부로부터 입력된 전원을 소정의 전압레벨로 변환하는 전압변환부를 포함하고, 상기 제어부는 상기 배터리와의 통신에 기초하여 외부로부터 입력된 전원을 상기 배터리에 대응하는 전압레벨로 변환하도록 상기 전압변환부를 제어할 수 있다.

그리고, 상기 어댑터는 NVDC 2(Narrow VDC 2nd) 어댑터인 것이 바람직하다.

또한, 상기 어댑터는 제어핀을 포함하고, 상기 제어부는 상기 제어핀을 통해 외부로부터 입력된 전원을 상기 배터리에 대응하는 전압레벨로 변환하도록 상기 전압변환부를 제어할 수 있다.

뿐만 아니라, 상기 제어부는 상기 배터리와 상기 어댑터를 연결하는 케이블에 포함될 수 있다.

그리고, 상기 제어부는 상기 배터리와 상기 어댑터를 연결하는 커넥터에 포함될 수 있다.

한편, 상기 목적은, 본 발명에 따라, 배터리를 충전하는 배터리충전장치의 제어방법에 있어서, 어댑터가 외부로부터 외부전원을 입력받는 단계와; 상기 배터리와 통신하여 상기 배터리의 충전상태를 확인하는 단계와; 확인결과에 기초하여 상기 배터리에 대응하는 전압레벨로 변환하여 상기 배터리를 충전하도록 상기 어댑터를 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리충전장치의 제어방법에 의해 달성될 수 있다.

한편, 상기 목적은, 본 발명에 따라, 충전제어장치에 있어서, 배터리와 통신하는 통신부와; 상기 통신부를 통해 상기 배터리와 통신하여 상기 배터리의 충전상태를 확인하고, 상기 배터리에 대응하는 전압레벨로 변환하여 상기 배터리에 제공하도록 외부의 전압변환장치를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 충전제어장치에 의해 달성될 수 있다.

여기서, 상기 배터리와 상기 전압변환장치를 연결하는 케이블 또는 커넥터로 구현될 수 있다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.

도 2는 본 실시예에 따른 배터리충전장치의 제어블록도이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 배터리충전장치는 어댑터(10)와, 배터리(20)와, 제어부(30)를 포함한다.

어댑터(10)는 외부로부터 입력되는 AC 전원을 DC 전원으로 변환한다. 특히, 본 발명에 따른 어댑터(10)는 전압변환부(15)를 포함하여, 후술할 제어부(30)의 제어에 의해 DC 전원을 배터리(20)가 필요로 하는 전압레벨로 변환하여 배터리(20)에 제공한다.

여기서, 본 실시예에 따른 어댑터(10)는 도 3a에 도시된 바와 같이, 제어부(30)로부터 제어신호를 입력받기 위한 제어핀(pin)(a)을 포함하는 NVDC 2(Narrow VDC 2nd) 어댑터(10)로 구현될 수 있다. 그리고, 전압변환부(15)는 제어핀(a)을 통해 입력된 제어신호에 기초하여, DC 전원을 전압레벨로 변환한다.

여기서, NVDC(Narrow VDC) 기술은 휴대용 전자기기에서의 배터리(20)와 관련된 기술분야 중 배터리(20)의 수명을 연장시키기 위한 EBL (Extended Battery Life) 기술 중 하나이다. 따라서, 본 발명에 따른 어댑터(10)는 DC 전원을 배터리(20)가 필요로 하는 전압레벨로 변환하여 제공 시, 입력전원(VDC)의 전압레벨의 범위를 감소시켜 최적의 효율을 얻을 수 있다.

배터리(20)는 어댑터(10)로부터 제공받은 전압레벨을 이용하여 충전이 가능한 2차 배터리이다. 여기서, 배터리(20)는 충전 및 출력 전압에 관한 각각의 스펙을 가지는 적어도 하나의 배터리 셀(Cell)로 구성되는 것이 바람직하다.

그리고, 배터리(20)는 배터리(20)의 충전상태(Full Charge Bit)와 배터리(20)의 총용량(FCC: Full Charge Capacity) 및 배터리(20) 충/방전 횟수기억을 통한 총용량 감소량 표시(MAX ERROR/ROSC)등과 같은 배터리(20)의 데이터를 후술할 제어부(30)와의 통신을 통해 제공한다.

제어부(30)는 배터리(20)와 통신하고, 배터리(20)에 필요한 전압을 공급하도록 어댑터(10)를 제어하는 것으로, CPU, 마이컴 등의 컨트롤러로 구현될 수 있다.

구체적으로, 제어부(30)는 배터리(20)와 통신하여, 배터리(20)로부터 데이터를 제공받는다. 그리고, 데이터를 확인하여 배터리(20)가 현재 충전이 필요한지 여부와, 배터리(20)에 필요한 전압레벨을 확인한다.

또한, 제어부(30)는 배터리(20)가 필요로 하는 전압레벨로 전압을 변환하여 배터리(20)에 제공하도록 어댑터(10)에 제어신호를 제공한다. 여기서, 제어부(30)는 어댑터(10)의 제어핀(a)과 연결되어, 제어핀(a)을 통해 제어신호를 제공해줄 수 있다. 이에, 어댑터(10)는 외부로부터 입력된 AC 전원을 DC 전원으로 변환하고, 제어부(30)로부터의 제어에 의해 DC 전원을 배터리(20)에 대응하는 전압레벨로 변환한다.

그리고, 제어부(30)는 배터리(20)가 만충전되어 충전이 불필요하게 되면, 어댑터(10)의 제어핀(a)을 통해 배터리(20)의 충전을 정지하도록 제어신호를 제공한다.

한편, 본 실시예에 따른 제어부(30)는 어댑터(10)와 배터리(20)를 연결하는 케이블 또는 커넥터에 포함되어 마련될 수 있다. 즉, 어댑터(10)로부터 변환된 전압레벨을 배터리(20)에 제공하기 위해 연결된 케이블의 내부에 제어부(30)가 마련되고, 제어부(30)는 어댑터(10)의 제어핀(a)과 연결되고, 배터리(20)와 통신한 결과에 따라 제어신호를 제어핀(a)을 통해 제공한다.

예컨대, 도 3b에 도시된 바와 같이, 제어부(30)는 케이블의 양측에 배터리(20)와 접속하기 위한 커넥터에 포함되어, 어댑터(10)를 제어하여 배터리(20)가 충전되도록 할 수 있다. 여기서, 제어부(30)는 케이블이 어댑터(10)와 접속하기 위한 커넥터에 포함될 수 있음은 물론이며, 제어부(30)는 제어IC의 형태로 포함될 수 있다.

이에 의해, 휴대용 전자기기에 장착하지 않고 배터리(20)를 충전 시, 외부충전기 없이 어댑터(10)만을 이용하여 배터리(20)를 충전할 수 있다.

또한, 배터리(20)를 충전하기 위해 외부충전기를 휴대하지 않아도 되므로 사용자의 편의를 높일 수 있으며, 생산단가를 절감할 수 있어 구매의욕을 상승시킬 수 있다.

전술한 본 발명의 실시예에 따른 배터리충전장치의 제어방법을 도 4의 흐름도를 이용하여 설명한다.

도 4에 도시된 바와 같이, 어댑터(10)가 외부로부터 외부전원을 입력받는다(S1).

그리고, 제어부(30)는 배터리(20)와 통신하여 배터리(20)의 충전상태를 확인한다(S3). 여기서, 제어부(30)는 배터리(20)로부터 충전상태(Full Charge Bit)와 배터리(20)의 총용량(FCC: Full Charge Capacity) 및 배터리(20) 충/방전 횟수기억을 통한 총용량 감소량 표시(MAX ERROR/ROSC)등과 같은 배터리(20)의 데이터 통신을 통해 제공받을 수 있다.

단계 S3의 확인 결과, 배터리(20)의 충전이 필요하면(S5), 제어부(30)는 배터리(20)에 대응하는 전압레벨로 변환하여 배터리(20)에 제공하도록 어댑터(10)를 제어한다(S7). 전술한 바와 같이, 제어부(30)는 어댑터(10)에 마련된 제어핀(a)을 통해 제어신호를 제공할 수 있다.

그리고, 배터리(20)는 어댑터(10)로부터 제공된 전압레벨을 이용하여 충전한다(S9).

단계 S3의 확인 결과, 배터리(20)가 만충전이 되어 충전이 불필요하면, 제어부(30)는 배터리(20)의 충전을 정지하도록 어댑터(10)에 제어신호를 제공한다(S11).

이를 통해, 휴대용 전자기기에 장착하지 않고 배터리(20)를 충전 시, 외부충 전기 없이 어댑터(10)만을 이용하여 배터리(20)를 충전할 수 있다.

비록 본 발명의 몇몇 실시예들이 도시되고 설명되었지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 당업자라면 본 발명의 원칙이나 정신에서 벗어나지 않으면서 본 실시예를 변형할 수 있음을 알 수 있을 것이다. 발명의 범위는 첨부된 청구항과 그 균등물에 의해 정해질 것이다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 휴대용 전자기기에 장착되지 않은 배터리를 충전 시, 외부충전기 없이 어댑터만을 이용하여 배터리를 충전할 수 있는 배터리충전장치 및 충전제어장치가 제공된다.

또한, 배터리를 충전하기 위해 외부충전기를 휴대하지 않아도 되므로 사용자의 편의를 높일 수 있으며, 생산단가를 절감할 수 있어 구매의욕을 상승 제공된다.

Claims

배터리를 충전하는 배터리충전장치에 있어서,

외부로부터 입력된 외부전원을 상기 배터리에 대응하는 전압레벨로 변환하여 상기 배터리를 충전하는 어댑터와;

상기 배터리와 통신하여 상기 배터리의 충전상태를 확인하고, 확인결과에 기초하여 상기 배터리를 충전하도록 상기 어댑터를 제어하는 제어부를 포함하며,

상기 제어부는 상기 배터리와 상기 어댑터를 연결하는 케이블 또는 커넥터에 포함되는 것을 특징으로 하는 배터리충전장치.
제1항에 있어서,

상기 어댑터는 외부로부터 입력된 전원을 소정의 전압레벨로 변환하는 전압변환부를 포함하고;

상기 제어부는 상기 배터리와의 통신에 기초하여 외부로부터 입력된 전원을 상기 배터리에 대응하는 전압레벨로 변환하도록 상기 전압변환부를 제어하는 것을 특징으로 하는 배터리충전장치.
제2항에 있어서,

상기 어댑터는 NVDC 2(Narrow VDC 2nd) 어댑터인 것을 특징으로 하는 배터리충전장치.
제3항에 있어서,

상기 어댑터는 제어핀을 포함하고,

상기 제어부는 상기 제어핀을 통해 외부로부터 입력된 전원을 상기 배터리에 대응하는 전압레벨로 변환하도록 상기 전압변환부를 제어하는 것을 특징으로 하는 배터리충전장치.
삭제
삭제
배터리를 충전하는 배터리충전장치의 제어방법에 있어서,

어댑터가 외부로부터 외부전원을 입력받는 단계와;

상기 배터리와 통신하여 상기 배터리의 충전상태를 확인하는 단계와;

확인결과에 기초하여 상기 배터리에 대응하는 전압레벨로 변환하여 상기 배터리를 충전하도록 상기 어댑터를 제어하는 단계를 포함하며,

상기 어댑터를 제어하는 단계는 상기 배터리와 상기 어댑터를 연결하는 케이블 또는 커넥터에 포함된 제어부에 의해 수행되는 것을 특징으로 하는 배터리충전장치의 제어방법.
충전제어장치에 있어서,

배터리와 통신하는 통신부와;

상기 통신부를 통해 상기 배터리와 통신하여 상기 배터리의 충전상태를 확인하고, 상기 배터리에 대응하는 전압레벨로 변환하여 상기 배터리에 제공하도록 외부의 전압변환장치를 제어하는 제어부를 포함하며,

상기 제어부는 상기 배터리와 상기 전압변환장치를 연결하는 케이블 또는 커넥터에 포함되는 것을 특징으로 하는 충전제어장치.
삭제
삭제