KR101426940B1

KR101426940B1 - 무선충전방식 휴대전화의 충전 제어장치와 제어방법

Info

Publication number: KR101426940B1
Application number: KR1020120134251A
Authority: KR
Inventors: 구승엽
Original assignee: 주식회사 차후
Priority date: 2012-11-26
Filing date: 2012-11-26
Publication date: 2014-08-07
Also published as: KR20140067247A; WO2014081054A1

Abstract

본 발명은 무선충전방식 휴대전화기기에 관한 것이다.
본 발명은 배터리 탈착형, 고정형과 상관없이 휴대전화 내에 무선충전수단을 구성하고, 외부의 무선충전장치로 부터 내부배터리 및 외부배터리를 휴대전화기기에 실장된 상태에서 충전이 이루어질 수 있도록 하며 전원공급수단으로 외부배터리 또는 내장 배터리를 단속 전환할 수 있도록 한 무선충전방식 휴대전화의 충전 제어장치와 제어방법을 제공하고자 한다.

Description

무선충전방식 휴대전화의 충전 제어장치와 제어방법{THE NON CONTACT POINT CHARGING CONTROLLER AND CONTROL METHOD OF THE CELLULAR PHONE}

본 발명은 무선충전방식 휴대전화에 관한 것으로, 더 상세하게는 휴대전화에 보조배터리팩을 장착한 경우 무선충전장치를 통해서 휴대전화의 내장배터리 또는 외부배터리가 휴대전화기기에 장착된 상태에서 외부배터리의 충전이 이루어질 수 있도록 하며 전원공급수단으로 외부배터리 또는 내장 배터리를 단속 전환할 수 있도록 한 무선충전방식 휴대전화의 충전 제어장치와 제어방법에 관한 것이다.

일반적으로 PDA, 휴대전화와 같은 휴대용 전자 기기(또는 휴대용 단말기)에는 외부로부터 전원이 공급되지 않은 상태에서도 상기 전자 기기의 구동에 필요한 전력을 공급하기 위하여, 재사용이 가능한 충전식 배터리(rechargeable battery)를 포함하고 있다.

근래에는 다양한 충전장치가 제공되고 있으며, 상기 충전식 배터리를 충전하기 위한 충전 장치로 전원콘센트에 연결하여 사용하는 크래들(cradle)과 같은 고정형 장치와 휴대하며 사용하는 휴대용 충전 장치 등으로 구분할 수 있다.

현재 사용 중인 스마트폰과 같은 휴대전화의 경우 내부 배터리가 거의 소모가 되면, 배터리교체 경고 메시지 혹은 경고 신호를 제공하며, 이에 따라서 사용자는 통상의 경우라면 배터리를 교체하기 위하여 휴대전화의 전원을 오프(off)하고 내장배터리를 착탈하여 전원을 단락하고 배터리를 새것으로 교체하고 다시 전원을 온(on) 시켜야만 한다.

이때 휴대전화에서는 새롭게 프로그램들을 구동시켜서 휴대전화의 동작을 가능하도록 하는 바, 이와 같은 절차에는 적어도 수 초 이상의 프로그램 재구동시간이 필요하며, 파워 오프와 온의 개별시간까지 추가하면, 짧게는 5초 이상, 평균 10초 이상의 시간을 소모하게 되며, 또한 기존의 로그인 설정상태에서 사용하던 사용 프로그램들을 새롭게 설정해야만 하는 번거로움이 뒤따르게 된다.

한편 내장 고정된 배터리를 갖는 경우에도 상기와 같은 충전을 바로 실행하여야 하며, 그렇지 못한 경우 상기에서와 같은 과정을 거쳐야만 한다.

이의 해결방안으로 근래에는 외부배터리를 추가로 장착하여 사용할 수 있도록 함으로써, 스마트폰에서의 동영상 재생, 무선 인터넷 등 다양한 기능에 대처가 가능 하도록 설계하고 있다.

따라서 전력 공급의 중단 없이 기기를 연속적으로 동작시킬 수 있는 방법이 요구되고 있다.

이에 본원 출원인은 등록특허 제1188359호, "전자 기기의 전원 제어장치 및 그 제어방법"을 통하여 전자기기에서 외부 배터리의 실장상태에서의 전원 충전 제어장치 및 그 제어방법을 제안하고 있다.

최근에는 휴대전화의 충전이 편리하게 이루어질 수 있음은 물론 외부로 충전을 위한 배터리접촉단자가 외부에 노출되지 않도록 하여 외관의 디자인이 수려하도록 하며 또한 접촉단자에 이물질로 인한 오염이 이루어지지 않도록 무접점 충전이 가능한 휴대전화가 상용화되고 있다.

상기와 같이 본원 출원인이 출원한 전자 기기의 전원 제어장치 및 그 제어방법은 충전장치를 직접 휴대전화에 연결하거나 또는 충전팩에 외부배터리(보조배터리)를 실장하여 충전제어를 수행하는 방식에 적용되는 것으로, 무선충전방식 휴대전화에는 적용하는데 어려움이 있다.

본 발명에서는 배터리 탈착형, 고정형과 상관없이 휴대전화 내에 무선충전수단을 구성하고, 외부의 충전장치로 부터 내부배터리 및 외부배터리를 휴대전화기기에 실장된 상태에서 충전이 이루어질 수 있도록 한 무선충전방식 휴대전화의 충전 제어장치와 그 제어방법을 제공하고자 한 것이다.

본 발명 무선충전방식 휴대전화의 충전 제어장치는,

외부 상용 전원을 이용하여 휴대전화기기에 공급할 충전 전압을 생성하고 그 생성된 전압을 휴대전화기기에 공급하는 무접점충전기와, 상기 무접점충전기로 부터 충전 전압을 공급받기 위한 무접점 충전회로가 포함된 휴대전화기기를 포함하여 구성되며,

상기 휴대전화기기는 제어부로 부터 휴대전화기기의 배터리수단의 충전상태정보를 제공받아 상기 무접점충전기에 제공하여 무접점 충전 제어를 수행하고 상기 무접점충전기로 부터 무접점상태에서 충전전압을 공급받아 전원스위칭부에 제공하는 무접점충전부와, 상기 무접점충전부로 부터 입력되는 충전전압을 내부배터리, 외부배터리로 공급하여 충전 및 회로부로 스위칭 공급하는 전원스위칭부와, 외부배터리가 접속되는 접속인터페이스부와, 접속인터페이스부를 통하여 외부배터리의 접속을 감지하는 외부배터리접속감지부와, 외부배터리 및 내부배터리의 전압레벨을 검출하는 레벨검출부와,

내부배터리 및 접속인터페이스부에 접속된 외부배터리의 전압레벨 상태에 따라서 충전상태정보를 생성하고 상기 충전상태정보를 상기 무접점충전부에 정보를 제공하여 내부배터리 또는 외부배터리에 충전을 수행하고 또한 외부배터리 접속 상태에 따라서 내부배터리 또는 외부배터리의 회로부로 전원을 공급하도록 하는 사용 전원스위칭 제어를 수행하는 제어부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

이와 같은 본 발명에 따르면, 내부에 고정된 내장배터리는 물론 착탈형 배터리에 대해서도 전원의 단속없이 손쉽게 무선충전을 수행할 수 있으며, 외부의 보조배터리를 실장한 상태에서도 손쉽게 전원의 단속없이 무선충전을 수행할 수 있다.

도 1은 본 발명 무선충전방식 휴대전화의 충전 제어장치의 구성을 나타낸 블록도.
도 2는 본 발명에 있어서, 무접점충전기와 휴대전화기기 내 무접점충전부의 상세구성을 나타낸 블록도.
도 3은 본 발명 무선충전방식 휴대전화의 충전 제어방법의 수행과정을 나타낸 플로우챠트.
도 4는 본 발명에 있어서, 사용전원 스위칭과정을 나타낸 플로우챠트.
도 5는 본 발명 무선충전방식 휴대전화의 사용 일예를 나타낸 도면.

본 발명 무선충전방식 휴대전화의 충전 제어장치를 첨부된 도면 도 1 내지 도 5에 도시된 실시 예를 참조하여 그 구성 및 작용을 설명하면 다음과 같다.

외부 상용 전원을 이용하여 휴대전화기기(200)에 공급할 충전 전압을 생성하고 그 생성된 전압을 휴대전화기기(200)에 공급하는 무접점충전기(100)와, 상기 무접점충전기(100)로 부터 충전 전압을 공급받기 위한 무접점 충전회로가 포함된 휴대전화기기(200)를 포함하여 구성되며,

상기 휴대전화기기(200)는 제어부(209)로 부터 휴대전화기기(200)의 배터리수단의 충전상태정보를 제공받아 상기 무접점충전기(100)에 제공하여 무접점 충전 제어를 수행하고 상기 무접점충전기(100)로 부터 무접점상태에서 충전전압을 공급받아 전원스위칭부(202)에 제공하는 무접점충전부(201)와, 상기 무접점충전부(201)로 부터 입력되는 충전전압을 내부배터리(210), 외부배터리(300)로 공급하여 충전 및 회로부로 스위칭 공급하는 전원스위칭부(202)와, 외부배터리(300)가 접속되는 접속인터페이스부(203)와, 접속인터페이스부(203)를 통하여 외부배터리(300)의 접속을 감지하는 외부배터리접속감지부(204)와, 외부배터리(300) 및 내부배터리(210)의 전압레벨을 검출하는 레벨검출부(205)와, 전원스위칭을 사용자 임의로 선택적으로 제어할 수 있도록 하는 사용자선택 정보를 입력하기 위한 입력부(206)와, 현재 소비 또는 충전되는 배터리수단의 표시, 레벨표시 및 방전, 충전완료의 알림표시를 위한 표시부(207)와, 상기 내부배터리(210)와 외부배터리(300)의 전원 스위칭상태에서 단속전원을 공급하기 위한 단속전원공급부(208)와, 내부배터리(210) 및 접속인터페이스부(203)에 접속된 외부배터리(300)의 전압레벨 상태에 따라서 상기 무접점충전부(201)에 정보를 제공하여 내부배터리(210) 또는 외부배터리(300)에 충전을 수행하고 또한 외부배터리(300) 접속 상태에 따라서 내부배터리(210) 또는 외부배터리(300)의 회로부(211)로 전원을 공급하도록 하는 전원스위칭 제어를 수행하는 제어부(209)를 포함하여 구성된다.

이와 같은 본 발명은 별도의 접점 없이 근접된 상태에서 배터리 충전을 수행하는 무접점충전회로가 내장된 휴대전화기기에 관한 것으로, 외부배터리가 접속된 상태에서 충전 및 방전(사용전원공급)을 전원의 끊김없이 제공할 수 있도록 함에 그 기술적 특징이 있다.

상기 무접점충전기(100)는 충전대상인 휴대전화기기(200)를 접촉한 상태에서 무접점 충전을 수행하는 수단으로, 휴대전화기기(200) 내에는 무접점충전기(100)와 상대하여 휴대전화기기(200)의 충전전압을 제공하는 무접점 충전회로수단으로 무접점충전부(201)가 구성된다.

상기 휴대전화기기(200)의 전원스위칭부(202)는 상기 제어부(209)의 제어에 따라서 상기 무접점충전부(201)로 부터 입력되는 충전전압을 내부배터리(210), 외부배터리(300)로 공급하여 충전 및 회로부(211)로 스위칭 공급하는 수단이며, 또한 단속전원공급부(208)에도 충전전압을 공급한다.

상기 접속인터페이스부(203)는 외부로 노출된 외부배터리접속단자를 포함하는 수단으로, 외부배터리(300)를 접속하기 위한 수단이다.

상기 외부배터리접속감지부(204)는 접속인터페이스부(203)에 외부배터리(300)가 접속되었는 지를 감지하기 위한 수단으로 외부배터리(300)가 접속인터페이스부(203)에 접속되면서 흐르는 전류감지 또는 전압레벨을 검출하여 접속여부를 감지하도록 설계될 수 있다.

상기 레벨검출부(205)는 상기 외부배터리(300) 및 내부배터리(210)의 전압레벨을 검출하여 상기 제어부(209)로 제공하는 수단이다.

상기 입력부(206)는 충전 또는 사용전원을 임의로 선택할 수 있도록 하기 입력수단을 포함한다.

상기 표시부(207)는 현재 소비 또는 충전되는 배터리수단의 표시, 레벨표시 및 방전, 충전완료의 알림표시를 위한 수단이다.

상기 단속전원공급부(208)는 사용 전원 스위칭 상태 즉, 내장배터리(210) 에서 외부배터리(300), 외부배터리(300)에서 내장배터리(210)로 사용 전원이 스위칭될 때의 전원 공급이 일시 중단되는 단속 구간에서의 사용전원을 공급하기 위한 단속전원 공급수단이다.

사용전원이 스위칭될 때, 전원 공급이 일시 중단되는 단속 구간이 발생되며, 이와 같은 단속구간에 대한 전원이 요구되며, 일시 전력을 보관할 수 있는 수단(콘덴서)으로 이를 구성할 수 있다.

상기 제어부(209)는 내부배터리(210) 및 접속인터페이스부(203)에 접속된 외부배터리(300)의 충전 및 사용전원 스위칭제어를 수행하기 위한 프로세스를 제공한다.

상기 제어부(209)는 내부배터리(210) 및 접속인터페이스부(203)를 통해 접속된 외부배터리(300)의 충전상태정보를 무접점충전부(201)로 제공하는 충전상태정보제공프로세스, 내부배터리(210) 충전상태정보 및 외부배터리(300)의 접속여부판단, 외부배터리(300)의 충전상태정보에 따라서 전원스위칭부(202)를 제어하여 내부배터리(210) 또는 외부배터리(300)로의 충전경로를 제공하는 충전경로제어 프로세스, 상기 내부배터리(210) 또는 외부배터리(300)의 충전수행과정 중 무접점충전부(201)의 전압을 모니터링하여 피드백정보를 무접점충전기(100)로 제공하는 피드백정보 제공프로세스, 외부배터리(300)의 접속여부 및 외부배터리의 충전상태정보에 따라서 전원스위칭부(202)를 제어하여 회로부(211)에 제공될 사용전원을 스위칭 제어하는 사용전원 스위칭제어 프로세스를 포함한다.

상기 무접점충전기(100)는 외부 상용전원으로 부터 상기 휴대전화기기(200)에 구성될 배터리수단에 공급할 충전 전력을 생성하기 위한 수단으로, 상기 휴대전화기기(200)를 안착시킬 수 있는 다양한 구조로 설계될 수 있다.

여기서 상기 휴대전화기기(200)에 구성되는 배터리수단은 상기 내부배터리(210) 및 외부배터리(300)를 포함한다.

무선충전방식은 공지된 다양한 형태로 구성될 수 있으며, 본 발명 실시 예에서는 유도기전력에 의한 무접점충전방법을 예로 들어 설명한다.

도 2는 상기 무접점충전기(100) 및 상기 휴대전화기기(200)에 구성되는 무접점충전부(201)의 실시 예 구성을 나타낸다.

상기 무접점충전기(100)는 공급되는 상용전원을 정류하여 직류전원(DC)으로 변환시키는 정류부(101)와, 정류부(101)로 부터 공급되는 직류전원을 펄스폭변조하여 고주파 교류전압 구동펄스를 생성하여 구동코일(103)에 인가하는 PWM구동부(102)와, PWM구동부(102)의 구동펄스에 의해 자계필드(magnetic field)를 발생시키기 위한 구동코일(103)과, 휴대전화기기(200)에 구성된 무접점충전부(201)로 부터 충전상태정보를 제공받기 위한 수신부(104)와, 수신부(104)를 통해 수신된 휴대전화기기(200)의 충전상태정보에 따라서 PWM구동부(102)의 구동 펄스 폭을 제어하여 충전모드를 진행시키는 제어부(105)를 포함하여 구성된다.

그리고 상기 휴대전화기기(200)의 무접점충전부(201)는 상기 구동코일(103)과 자기적으로 결합되어 유도기전력을 발생시키기 위한 자기코일(201a)과, 상기 자기코일(201a)의 출력단에 연결되며 구동코일(103)에 의해 유기된 교류 전압 펄스를 직류 전압으로 정류시키는 정류부(201b)와, 정류부(201b)로 부터 변환된 직류전압을 제어부(209)로 부터 제공되는 충전상태정보에 따라서 충전하기 위한 충전전력을 생성하여 전원스위칭부(202)로 공급하는 정전압/정전류부(201c)와, 상기 제어부(209)로 부터 제공되는 충전상태정보 및 정전압/정전류 모니터링에 따른 피드백정보를 무접점충전기(100)로 제공하기 위한 송신부(201d)를 포함하여 구성된다.

이와 같은 유도기전력을 이용한 무접점충전기(100)에서 상기 정류부(101)는 상용전원을 정류하여 직류전원으로 변환시키기 위한 정류수단이다.

상기 PWM구동부(102)는 상기 정류부(101)로 부터 공급되는 직류전원을 펄스폭 변조하여 고주파 교류전압 펄스를 생성하기 위한 수단으로, 구동코일(103)의 자계 필드를 생성시키기 위한 구동펄스를 생성하여 제공하는 수단이다.

상기 구동코일(103)은 자계필드와 이로 인한 유도기전력을 생성시키기 위한 코일구조에서 1차측 코일을 구성한 것이다.

상기 수신부(104)는 상기 휴대전화기기(200)에 구성된 무접점충전부(201)의 송신부(201d)에서 송신되는 충전상태정보, 피드백정보를 수신하기 위한 수단으로 안테나를 포함하여 구성된다.

상기 제어부(105)는 상기 수신부(104)를 통해 수신된 충전상태정보, 피드백정보를 제공받아 상기 PWM구동부(102)의 구동펄스 전압을 제어하여 충전모드를 제어하는 수단이다.

충전모드, 완충모드, 그리고 휴대전화기기(200)와의 응답이 되지 않는 경우 대기모드 상태로 제어프로세스를 구성한다.

그리고 상기 휴대전화기기(200)의 무접점충전부(201)에 있어서,

상기 자기코일(201a)은 유도기전력을 발생시키기 위한 2차코일로서, 구동코일(103)과 자기적으로 결합되어 유도기전력을 발생시키기 위한 수단이다.

상기 정류부(201b)는 자기코일(201a)의 출력단으로 부터 구동코일(103)에 의해 유기된 교류 전압 펄스를 직류 전압으로 정류시키기 위한 정류수단이다.

상기 정전압/정전류부(201c)는 상기 정류부(201b)로 부터 변환된 직류전압을 충전하기 위한 상태로 변환하여 전원스위칭부(202)로 제공하는 수단으로, 상기 제어부(209)의 제어정보(충전상태정보)에 따라서 정전압 또는 정전류를 전원스위칭부(202)로 제공한다.

상기 송신부(201d)는 상기 제어부(209)로 부터 제공되는 충전상태정보 및 정전압/정전류 모니터링에 따른 피드백정보를 무접점충전기(100)로 제공하기 위한 수단으로 안테나를 포함한다.

이와 같은 구성을 특징으로 하는 본 발명 무선충전방식 휴대전화의 충전 제어장치의 동작 및 그 작용을 설명하면 다음과 같다.

휴대전화기기(200)를 충전시키기 위해서는 무접점충전기(100)에 휴대전화기기(200)를 근접시켜야 한다. 일반적으로 무접점충전기(100)는 휴대전화기기(200)를얹어둘 수 있도록 설계되어 있어서 사용자는 휴대전화기기(200)를 무접점충전기(100)에 얹어두면서 충전을 수행할 수 있다.

도 5는 이의 일 예를 나타낸다.

휴대전화기기(209)의 제어부(209)에서는 무접점충전부(201)로 부터 전원스위칭부(202)로 충전전압(또는 충전전류)이 공급됨을 감지되면 무접점충전기(100)의 접속을 확인하여 레벨검출부(205)로 부터 내부배터리(210)의 충전상태를 판단한다.

상기 내부배터리(210)가 완충 상태가 아닌 경우에는 전원스위칭부(202)를 제어하여 충전경로를 내부배터리(210)로 설정한다.

상기 전원스위칭부(202)에서는 무접점충전부(201)로 부터 공급되는 충전전압을 내부배터리(210)에 공급하여 내부배터리(210)를 충전시킨다.

상기 내부배터리(210)가 완충 상태인 경우에는 외부배터리(300)의 접속여부를 판단하여 외부배터리(300)가 접속된 경우에는 외부배터리(300)의 충전상태에 따라서 외부배터리(300)에 충전을 수행한다.

외부배터리접속감지부(204)에서는 접속인터페이스부(203)에 외부배터리(300)가 접속되면 이를 감지하여 제어부(209)로 제공하며, 제어부(209)에서는 우선적으로 내부배터리(210)를 완충시킨 후에 외부배터리(300)에 충전을 시키게 된다.

제어부(209)에서는 전원스위칭부(202)를 제어하여 충전경로를 외부배터리(300)로 설정하며, 전원스위칭부(202)에서는 이에 따라서 무접점충전부(201)로 부터의 충전전압을 외부배터리(300)에 충전하게 된다.

이때 제어부(209)에서는 무접점충전기(100)의 접속 및 내부배터리(210), 외부배터리(300)의 충전상태를 표시부(207)를 통해 표시한다.

여기서, 사용자는 입력부(205)를 이용하여 충전대상 배터리를 설정할 수 있다. 사용자는 입력부(205)를 이용하여 외부배터리(300) 또는 내부배터리(210)를 선택하여 상기와 같은 충전을 수행하도록 선택하게 되며, 제어부(209)에서는 입력부(205)에서 충전대상이 선택되면 이에 따라서 전원스위칭부(202)를 제어하여 해당 충전대상으로 충전경로를 설정하게 된다.

또한 외부배터리(300) 및 내부배터리(210) 모두 완충상태이여서 충전이 불필요한 경우 제어부(209)에서는 무접점충전부(201)의 충전전압을 회로부(211)에 공급하도록 전원스위칭부(202)를 제어한다.

무접점충전기(100)의 접속 끊겼음이 확인되면 제어부(209)에서는 충전과정을 종료하고 표시부(207)를 통해 표시한다.

도 2를 참조하여 충전과정을 상세히 설명하면 다음과 같다.

무접점충전기(100)의 정류부(101)에서는 상용 전원을 직류전압으로 정류하고, 이와 같이 정류된 전압은 PWM구동부(102)에서 펄스폭 변조하여 구동코일(103)의 구동펄스를 발생시켜 구동코일(103)에 공급한다.

상기와 같이 구동코일(103)에 구동펄스가 공급되면 구동코일(103)는 자기가 발생되고 이와 같이 발생된 자기에 의하여 무접점충전부(201)의 자기코일(201a)에 유도기전력이 발생한다.

상기 정류부(201b)에서는 상기 자기코일(201a)에 유기되는 기전력을 직류전압으로 정류하여 정전압/정전류부(201c)로 공급한다.

상기 정전압/정전류부(201c)에서는 충전전압 또는 충전전류의 충전전력을 생성하여 상기 전원스위칭부(202)에 출력한다.

이때 정전압/정전류부(201c)에서는 상기 제어부(209)로 부터 제공되는 충전상태정보에 따라서 정전류모드 또는 정전압모드를 선택 절환하게 되는 바, 배터리수단의 초기 충전시점에서는 정전류모드를 유지하게 되고, 배터리수단의 충전전압이 포화상태가 되면 정전압모드로 전환하게 된다.

이와 같이 제어부(209)는 배터리수단의 충전상태에 따라서 정전압모드, 정전류모드를 선택 절환제어하며, 상기 정전압/정전류부(201c)를 모니터링하여 그 모니터링 정보를 피드백정보로 송신부(201d)를 통하여 충전상태정보와 함께 무접점충전기(100)로 제공한다.

즉, 제어부(209)에서는 정전압/정전류부(201c)에 과도한 전압이 인가되는 지 확인하여 그 조정정보로서 피드백정보를 제공하는 것이다.

상기 무접점충전기(100)의 수신부(104)에서는 이와 같은 충전상태정보와 피드백정보를 제공받아 제어부(105)로 제공하며, 제어부(105)에서는 이의 정보를 기준으로 상기 PWM구동부(102)의 펄스폭 변조되는 고주파 교류 전압 펄스의 펄스폭을 조절한다.

더 상세하게는 상기 제어부(105)는 상기 휴대전화기기(200)로 부터 수신된 충전상태정보에 따라서 충전모드, 완충모드로 구분하여 상기 고주파 교류전압 펄스의 펄스폭을 조절 제어하며, 그 피드백되는 정보에 따라서 펄스폭 전압을 조절하여 상기 정전압/정전류부(201c)에 과도한 전압이 걸리지 않도록 조절한다.

또한 휴대전화기기(200)의 무접점충전부(201)로 부터 배터리상태정보 및 피드백정보가 입력되지 않으면 대기모드로 전환하여 PWM구동부(102)를 제어한다.

한편 사용전원 스위칭 제어과정은 다음과 같이 이루어진다.

외부배터리(300)의 접속여부에 따라서 우선적으로 외부배터리(300)의 전압을 회로부(211)로 제공하여 휴대전화기기(200)의 사용전원이 외부배터리(300)로 이루어질 수 있도록 하며, 외부배터리(300)가 접속되지 않은 상태에서는 내부배터리(210)의 전압을 회로부(211)에 제공하도록 제어부(209)에서는 전원스위칭부(202)를 제어한다.

즉, 전원스위칭부(211)는 평상시 내부배터리(210)의 전압이 회로부(211)로 공급되도록 사용전원 스위칭경로가 설정되며, 외부배터리(300)가 접속된 상태에서는 외부배터리(300)의 전압이 회로부(211)로 제공되도록 사용전원 스위칭경로가 설정된다.

이때 내부배터리(210)에서 외부배터리(300)로 사용전원이 스위칭되거나 외부배터리(300)에서 내부배터리(210)로 사용전원이 스위칭되는 경우 단속구간( 예: 0.1초)이 발생하며, 이와 같은 단속구간에서의 전원이 요구된다.

상기와 같이 사용전원 스위칭이 이루어지면 제어부(209)에서는 단속전원공급부(208)에 충전된 전압을 전원스위칭부(202)로 제공하여 회로부(2110)로 단속전원이 공급될 수 있도록 한다.

단속구간이 경과된 후 전원 공급이 정상적으로 이루어지게 되면, 상기 제어부(209)에서는 전원스위칭부(202)를 통하여 단속전원공급부(208)를 사용전원으로 연결된 외부배터리(300) 또는 내부배터리(210)로 부터 단속전원공급부(208)를 충전하여 단속구간에 소모된 전력을 재충전시킨다.

한편, 도 3은 본 발명에 있어서, 무선충전과정을 나타낸 플로우챠트이다.

이를 참조하여 본 발명에 있어서, 무선충전과정을 나타내면 다음과 같다.

무접점충전기(100)가 접속 되었는 지를 판단하고, 접속되면, 내부배터리(210)의 전압레벨을 확인하여 완충상태인 가를 판단하는 내부배터리 충전상태판단과정과,

상기 내부배터리 충전상태판단과정에서 내부배터리(210)가 완충상태인 경우에는 외부배터리(300)가 접속된 상태인가를 확인하여 외부배터리(300)가 접속된 상태가 아닌 경우에는 내부 배터리에 대한 충전상태정보를 생성하여 무접점충전부(201)를 통하여 무접점충전기(100)로 전송하여 충전과정을 완료하는 완충충전완료과정과,

상기 내부배터리 충전상태판단과정에서 내부배터리(210)가 충전이 요구되는 상태라면 내부배터리(210)에 대한 충전상태정보를 생성하여 무접점충전기(100) 및 무접점충전부(201)로 제공하고, 충전경로를 내부배터리(210)로 스위칭설정하고 무접점충전기(100)로 부터 얻어지는 유도기전력에 의한 충전전력을 생성하고 생성된 충전전력을 내부배터리(210)에 공급하여 충전하고 내부배터리(210)의 충전상태를 확인하는 충전상태판단과정을 반복 진행하는 내부배터리충전과정과,

상기 완충충전완료과정에서 내부배터리(210)가 완충상태에서 외부배터리(300)가 접속된 상태인 경우에는 외부배터리(300)에 대한 충전상태정보를 생성하고, 외부배터리(300)에 대한 충전상태정보를 무접점충전기(100) 및 무접점충전부(201)로 제공하고, 충전경로를 외부배터리(210)로 스위칭설정하고 무접점충전기(100)로 부터 얻어지는 유도기전력에 의한 충전전력을 생성하고 생성된 충전전력을 내부배터리(210)에 공급하여 충전하고 외부배터리(210)의 충전상태를 확인하여 완충시까지 외부배터리(300)를 충전하는 외부배터리 충전과정과,

상기 내부배터리충전과정과 외부배터리 충전과정에서 상기 무접점충전부(201)의 전압을 모니터링하여 피드백정보를 생성하고 무접점충전부(201)에 과전압이 걸리지 않도록 상기 생성된 피드백정보를 무접점충전기(100)로 제공하는 피드백정보제공과정을 포함하여 이루어진다.

그리고 입력부(206)를 통하여 충전대상 배터리가 선택된 경우 사용자의 선택에 따라서 내부배터리(210) 또는 외부배터리(300)로 충전경로를 설정하여 내부배터리충전과정 또는 외부배터리충전과정을 수행하는 사용자선택 충전과정을 더 포함하여 이루어진다.

도 4는 사용전원 스위칭 제어과정을 나타낸 플로우챠트이다.

외부배터리(300)의 확인되면 외부배터리(300)의 충전상태정보를 확인하여 기준전압이하인 경우 이를 표시부(207)를 통해 표시하고 완료하고 기준전압 이상인 경우 외부배터리(200)로 사용전원 스위칭하는 사용전원 스위칭과정,

사용전원 스위칭과정에서 사용전원 스위칭 시 단속구간에 단속전압공급부로(208)로 부터 단속전압을 공급하는 단속전압공급과정,

외부배터리(300)로 사용전원 스위칭이 완료되면 외부배터리(300)로 부터 단속전압공급부(208)를 충전하는 단속전압공급부충전과정,

외부배터리(300)가 기준전압 이하로 방전상태이거나 외부배터리(300)가 접속확인이 되지 않으면 이를 표시부(207)를 통해 표시하고 내부배터리(210)로 사용전원 스위칭전환하고 상기 단속전압공급과정을 반복 진행하는 내부배터리 사용전원스위칭과정,

내부배터리(210)의 사용전원 스위칭이 완료되면 내부배터리(210)로 부터 단속전압공급부(208)를 충전하는 단속전압공급부충전과정을 포함하여 사용전원 스위칭제어과정이 이루어진다.

Claims

외부 상용 전원을 이용하여 휴대전화기기(200)에 공급할 충전 전압을 생성하고 그 생성된 전압을 휴대전화기기(200)에 공급하는 무접점충전기(100)와, 상기 무접점충전기(100)로 부터 충전 전압을 공급받기 위한 무접점 충전회로가 포함된 휴대전화기기(200)를 포함하여 구성되며,
상기 휴대전화기기(200)는 제어부(209)로 부터 휴대전화기기(200)의 배터리수단의 충전상태정보를 제공받아 상기 무접점충전기(100)에 제공하여 무접점 충전 제어를 수행하고 상기 무접점충전기(100)로 부터 무접점상태에서 충전전압을 공급받아 전원스위칭부(202)에 제공하는 무접점충전부(201)와, 상기 무접점충전부(201)로 부터 입력되는 충전전압을 내부배터리(210), 외부배터리(300)로 공급하여 충전 및 회로부로 스위칭 공급하는 전원스위칭부(202)와, 외부배터리(300)가 접속되는 접속인터페이스부(203)와, 접속인터페이스부(203)를 통하여 외부배터리(300)의 접속을 감지하는 외부배터리접속감지부(204)와, 외부배터리(300) 및 내부배터리(210)의 전압레벨을 검출하는 레벨검출부(205)와,
내부배터리(210) 및 접속인터페이스부(203)에 접속된 외부배터리(300)의 전압레벨 상태에 따라서 충전상태정보를 생성하고 상기 충전상태정보를 상기 무접점충전부(201)에 정보를 제공하여 내부배터리(210) 또는 외부배터리(300)에 충전을 수행하고 또한 외부배터리(300) 접속 상태에 따라서 내부배터리(210) 또는 외부배터리(300)의 회로부(211)로 전원을 공급하도록 하는 사용 전원스위칭 제어를 수행하는 제어부(209)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 무선충전방식 휴대전화의 충전 제어장치.
제 1항에 있어서, 전원스위칭을 사용자 임의로 선택적으로 제어할 수 있도록 하는 사용자선택 정보를 입력하기 위한 입력부(206)와, 현재 소비 또는 충전되는 배터리수단의 표시, 레벨표시 및 방전, 충전완료의 알림표시를 위한 표시부(207)를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 무선충전방식 휴대전화의 충전 제어장치.
제 1항에 있어서, 상기 내부배터리(210)와 외부배터리(300)의 전원 스위칭상태에서 단속전원을 공급하기 위한 단속전원공급부(208)를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 무선충전방식 휴대전화의 충전 제어장치.
제 1항에 있어서, 상기 제어부(209)는 내부배터리(210) 및 접속인터페이스부(203)를 통해 접속된 외부배터리(300)의 충전상태정보를 무접점충전부(201)로 제공하는 충전상태정보제공프로세스, 내부배터리(210) 충전상태정보 및 외부배터리(300)의 접속여부판단, 외부배터리(300)의 충전상태정보에 따라서 전원스위칭부(202)를 제어하여 내부배터리(210) 또는 외부배터리(300)로의 충전경로를 제공하는 충전경로제어 프로세스, 상기 내부배터리(210) 또는 외부배터리(300)의 충전수행과정 중 무접점충전부(201)의 전압을 모니터링하여 피드백정보를 무접점충전기(100)로 제공하는 피드백정보 제공프로세스, 외부배터리(300)의 접속여부 및 외부배터리의 충전상태정보에 따라서 전원스위칭부(202)를 제어하여 회로부(211)에 제공될 사용전원을 스위칭 제어하는 사용전원 스위칭제어 프로세스를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선충전방식 휴대전화의 충전 제어장치.
제 1항에 있어서, 상기 무접점충전기(100)는 공급되는 상용전원을 정류하여 직류전원으로 변환시키는 정류부(101)와, 정류부(101)로 부터 공급되는 직류전원을 펄스폭 변조하여 고주파 교류전압 구동펄스를 생성하여 구동코일(103)에 인가하는 PWM구동부(102)와, PWM구동부(102)의 구동펄스에 의해 자계필드(magnetic field)를 발생시키기 위한 구동코일(103)과, 휴대전화기기(200)에 구성된 무접점충전부(201)로 부터 충전상태정보를 제공받기 위한 수신부(104)와, 수신부(104)를 통해 수신된 휴대전화기기(200)의 충전상태정보에 따라서 PWM구동부(102)의 구동 펄스 폭을 제어하여 충전모드를 진행시키는 제어부(105)를 포함하여 구성되고,
상기 휴대전화기기(200)의 무접점충전부(201)는 상기 구동코일(103)과 자기적으로 결합되어 유도기전력을 발생시키기 위한 자기코일(201a)과, 상기 자기코일(201a)의 출력단에 연결되며 구동코일(103)에 의해 유기된 교류 전압 펄스를 직류 전압으로 정류시키는 정류부(201b)와, 정류부(201b)로 부터 변환된 직류전압을 제어부(209)로 부터 제공되는 충전상태정보에 따라서 충전하기 위한 충전전력을 생성하여 전원스위칭부(202)로 공급하는 정전압/정전류부(201c)와, 상기 제어부(209)로 부터 제공되는 충전상태정보 및 정전압/정전류 모니터링에 따른 피드백정보를 무접점충전기(100)로 제공하기 위한 송신부(201d)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 무선충전방식 휴대전화의 충전 제어장치.
무접점충전기가 접속 되었는 지를 판단하고, 접속되면, 내부배터리의 전압레벨을 확인하여 완충상태인 가를 판단하는 내부배터리 충전상태판단과정과,
상기 내부배터리 충전상태판단과정에서 내부배터리가 완충상태인 경우에는 외부배터리가 접속된 상태인가를 확인하여 외부배터리가 접속된 상태가 아닌 경우에는 내부 배터리에 대한 충전상태정보를 생성하여 무접점충전부를 통하여 무접점충전기로 전송하여 충전과정을 완료하는 완충충전완료과정과,
상기 내부배터리 충전상태판단과정에서 내부배터리가 충전이 요구되는 상태라면 내부배터리에 대한 충전상태정보를 생성하여 무접점충전기 및 무접점충전부로 제공하고, 충전경로를 내부배터리로 스위칭설정하고 무접점충전기로 부터 얻어지는 유도기전력에 의한 충전전력을 생성하고 생성된 충전전력을 내부배터리에 공급하여 충전하고 내부배터리의 충전상태를 확인하는 충전상태판단과정을 반복 진행하는 내부배터리충전과정과,
상기 완충충전완료과정에서 내부배터리가 완충상태에서 외부배터리가 접속된 상태인 경우에는 외부배터리에 대한 충전상태정보를 생성하고, 외부배터리에 대한 충전상태정보를 무접점충전기 및 무접점충전부로 제공하고, 충전경로를 외부배터리로 스위칭설정하고 무접점충전기로 부터 얻어지는 유도기전력에 의한 충전전력을 생성하고 생성된 충전전력을 내부배터리에 공급하여 충전하고 외부배터리의 충전상태를 확인하여 완충 시까지 외부배터리를 충전하는 외부배터리 충전과정과,
상기 내부배터리충전과정과 외부배터리 충전과정에서 상기 무접점충전부의 전압을 모니터링하여 피드백정보를 생성하고 무접점충전부에 과전압이 걸리지 않도록 상기 생성된 피드백정보를 무접점충전기로 제공하는 피드백정보제공과정을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 무선충전방식 휴대전화의 충전 제어방법.
제 6항에 있어서, 입력부를 통하여 충전대상 배터리가 선택된 경우 사용자의 선택에 따라서 내부배터리 또는 외부배터리로 충전경로를 설정하여 내부배터리충전과정 또는 외부배터리충전과정을 수행하는 사용자선택 충전과정을 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 무선충전방식 휴대전화의 충전 제어방법.
제 6항에 있어서,
외부배터리의 확인되면 외부배터리의 충전상태정보를 확인하여 기준전압이하인 경우 이를 표시부를 통해 표시하고 완료하고 기준전압 이상인 경우 외부배터리로 사용전원 스위칭하는 사용전원 스위칭과정,
사용전원 스위칭과정에서 사용전원 스위칭 시 단속구간에 단속전압공급부로로 부터 단속전압을 공급하는 단속전압공급과정,
외부배터리로 사용전원 스위칭이 완료되면 외부배터리로 부터 단속전압공급부를 충전하는 단속전압공급부충전과정,
외부배터리가 기준전압 이하로 방전상태이거나 외부배터리가 접속확인이 되지 않으면 이를 표시부를 통해 표시하고 내부배터리로 사용전원 스위칭전환하고 상기 단속전압공급과정을 반복 진행하는 내부배터리 사용전원스위칭과정,
내부배터리의 사용전원 스위칭이 완료되면 내부배터리로 부터 단속전압공급부를 충전하는 단속전압공급부충전과정을 포함하는,
사용전원 스위칭 제어과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 무선충전방식 휴대전화의 충전 제어방법