KR101640706B1 - 진공 청소기 - Google Patents

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KR101640706B1
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함덕호
최훈
조석희
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엘지전자 주식회사
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Abstract

본 발명은 진공 청소기에 관한 것이다.
일 측면에 따른 진공 청소기는, 흡입력을 발생시키기 위한 흡입 모터를 구비하는 청소기 본체; 상기 청소기 본체와 연통되며, 공기와 먼지를 흡입하기 위한 흡입부; 상기 흡입 모터로 전원을 공급할 수 있는 배터리; 상기 배터리의 상태를 감지할 수 있는 배터리 관리 장치; 상기 배터리의 충전을 위하여 상기 배터리로 충전 전류를 인가할 수 있는 충전기; 상기 청소기 본체에 분리 가능하게 연결될 수 있으며, 상용 전원을 상기 청소기 본체로 공급하기 위한 충전 커넥터; 및 상기 배터리의 충전을 제어할 수 있는 컨트롤러를 포함하고, 상기 컨트롤러는, 상기 충전 커넥터가 연결을 감지하면 상기 배터리의 충전을 시도하고, 상기 배터리의 충전이 정상적으로 수행되지 않는 경우, 상기 배터리의 충전을 재시도한다.

Description

진공 청소기{Vacuum cleaner}
본 명세서는 진공 청소기에 관한 것이다.
일반적으로 진공 청소기는 본체 내부에 장착되는 흡입 모터에 의하여 발생되는 흡입력을 이용하여, 먼지가 포함된 공기를 흡입한 다음, 본체 내부에서 먼지를 필터링하는 장치이다.
이러한 진공 청소기는 수동 청소기와 자동 청소기로 구분된다. 수동 청소기는 사용자가 직접 청소를 수행하여야 하는 청소기이고, 자동 청소기는 스스로 주행하면서 청소를 수행하는 청소기이다.
상기 수동 청소기는, 흡입 노즐이 본체와는 별도로 구비되어 연결관에 의해 연결되는 캐니스터 방식과, 흡입 노즐이 본체와 결합되는 업라이트 방식으로 구별할 수 있다.
선행문헌인 대한민국공개특허공보 제10-2006-0118796호(공개일 2006.11.24.)에는 청소기의 전원코드 인출구가 개시된다.
선행문헌에는 본체 내에 코드릴어셈블리가 구비되고, 전원코드를 콘센트에 연결함으로써, 상기 본체가 전원을 공급받을 수 있다.
이와 같은 선행문헌의 경우 코드릴어셈블리에 의해서 청소기가 전원을 공급받으므로, 청소기를 이용하여 청소 수행 시 청소기는 코드릴어셈블리에 감긴 코드의 길이 만큼 이동할 수 있으므로, 청소에 제약이 있다.
본 발명의 목적은, 이동이 편리한 진공 청소기를 제공하는 것에 있다.
또한, 본 발명의 목적은, 배터리의 방전 후 배터리의 충전이 원활히 이루어질 수 있는 진공 청소기를 제공하는 것에 있다.
일 측면에 따른 진공 청소기는, 흡입력을 발생시키기 위한 흡입 모터를 구비하는 청소기 본체; 상기 청소기 본체와 연통되며, 공기와 먼지를 흡입하기 위한 흡입부; 상기 흡입 모터로 전원을 공급할 수 있는 배터리; 상기 배터리의 상태를 감지할 수 있는 배터리 관리 장치; 상기 배터리의 충전을 위하여 상기 배터리로 충전 전류를 인가할 수 있는 충전기; 상기 청소기 본체에 분리 가능하게 연결될 수 있으며, 상용 전원을 상기 청소기 본체로 공급하기 위한 충전 커넥터; 및 상기 배터리의 충전을 제어할 수 있는 컨트롤러를 포함하고, 상기 컨트롤러는 상기 배터리로 인가되는 전류를 감지하는 전류 감지부를 포함하고, 상기 컨트롤러는, 상기 충전 커넥터가 연결을 감지하면 상기 배터리의 충전을 시도하고, 상기 배터리의 충전 시도 후 상기 전류 감지부에서 감지된 전류값에 기초하여 상기 배터리의 충전이 정상적으로 수행되지 않는 경우, 상기 배터리의 충전을 재시도한다.
또한, 상기 컨트롤러는, 상기 충전기에서 인가되는 충전 전류의 흐름을 허용 또는 차단하는 충전 스위치를 포함하고, 상기 배터리의 충전 시도 시 상기 충전 스위치가 온된다.
또한, 상기 충전 스위치가 온된 후, 상기 배터리의 충전이 정상적으로 수행되지 않는 경우, 상기 컨트롤러는 상기 충전 스위치를 오프시키고, 일정 시간 경과 후 다시 상기 충전 스위치를 온시킬 수 있다.
또한, 상기 충전 스위치가 온된 후, 상기 전류 감지부에서 감지된 전류의 평균값 또는 전류값이 기준 전류값 미만인 경우, 상기 충전 스위치를 오프시키고, 일정 시간 경과 후 다시 상기 충전 스위치를 온시킬 수 있다.
또한, 상기 전류 감지부에서 감지된 전류의 평균값 또는 전류값이 기준 전류값 미만인 경우, 상기 컨트롤러는 상기 배터리의 만 충전 여부를 판단하고, 상기 배터리의 만 충전 판단 시 상기 배터리의 충전을 종료시킬 수 있다.
또한, 상기 배터리의 만충전 판단 시 상기 컨트롤러는 상기 충전 스위치를 오프시킬 수 있다.
또한, 상기 컨트롤러는, 상기 배터리의 전압을 감지하는 전압 감지부를 더 포함하고, 상기 충전 커넥터의 연결 감지 시, 상기 전압 감지부에서 감지된 전압이 만 충전 전압 이상인지 여부를 판단하고, 상기 전압 감지부에서 감지된 전압이 만 충전 전압 이상인 경우에, 상기 컨트롤러는 상기 배터리의 충전을 시도하고, 상기 배터리의 정상 충전 여부를 판단한다.
또한, 상기 충전 커넥터의 연결 감지 시, 상기 전류 감지부에서 감지된 전류값 또는 전류의 평균값이 기준 전류값 이하인지 여부를 판단하고, 상기 전류 감지부에서 감지된 전류값 또는 전류의 평균값이 기준 전류값 이하인 경우에, 상기 컨트롤러는 상기 배터리의 충전을 시도하고, 상기 배터리의 정상 충전 여부를 판단한다.
또한, 상기 배터리가 정상적으로 충전되는 것을 판단될 때까지 상기 컨트롤러는 상기 배터리의 충전을 반복하여 시도한다.
또한, 상기 배터리 관리 장치는, 상기 배터리를 보호하기 위하여 상기 배터리의 온도가 일정 온도 이상 시 오프되는 스위치를 포함하고, 상기 전류 감지부에서 감지된 전류값 또는 전류의 평균값이 기준 전류값 이하인 경우는 상기 스위치가 오프된 경우일 수 있다.
또한, 상기 스위치가 온되면, 상기 컨트롤러는 상기 배터리가 정상적으로 충전되는 것으로 판단할 수 있다.
다른 측면에 따른 진공 청소기는, 흡입력을 발생시키기 위한 흡입 모터를 구비하는 청소기 본체; 상기 청소기 본체와 연통되며, 공기와 먼지를 흡입하기 위한 흡입부; 상기 흡입 모터로 전원을 공급할 수 있는 배터리; 상기 배터리의 상태를 감지할 수 있는 배터리 관리 장치; 상기 배터리의 충전을 위하여 상기 배터리로 충전 전류를 인가할 수 있으며, 상기 청소기 본체에 분리 가능하게 연결되는 충전기; 및 상기 배터리의 충전을 제어할 수 있는 컨트롤러를 포함하고, 상기 컨트롤러는, 상기 배터리로 인가되는 전류를 감지하는 전류 감지부를 포함하고, 상기 컨트롤러는, 상기 충전기의 연결을 감지하면 상기 배터리의 충전을 시도하고, 상기 배터리의 충전 시도 후 상기 전류 감지부에서 감지된 전류값에 기초하여, 상기 배터리의 충전이 정상적으로 수행되지 않는 경우, 상기 배터리의 충전을 재시도한다.
또한, 상기 컨트롤러는, 상기 충전기에서 인가되는 충전 전류의 흐름을 허용 또는 차단하는 충전 스위치를 포함하고, 상기 배터리의 충전 시도 시 상기 충전 스위치가 온된다.
또한, 상기 충전 스위치가 온된 후, 상기 배터리의 충전이 정상적으로 수행되지 않는 경우, 상기 컨트롤러는 상기 충전 스위치를 오프시키고, 일정 시간 경과 후 다시 상기 충전 스위치를 온시킨다.
또한, 상기 충전 스위치가 온된 후, 상기 전류 감지부에서 감지된 전류의 평균값 또는 전류값이 기준 전류값 미만인 경우, 상기 충전 스위치를 오프시키고, 일정 시간 경과 후 다시 상기 충전 스위치를 온시킨다.
제안되는 발명에 의하면, 배터리로부터 흡입 모터로 전원이 공급되므로, 진공 청소기의 이동 자유도가 향상되는 장점이 있다.
즉, 상기 진공 청소기가 전선이 감기는 코드릴을 구비하지 않고, 상기 배터리로부터 전원을 공급받으므로, 상기 진공 청소기의 이동 거리에 제한이 없고, 상기 진공 청소기가 이동하는 과정에서 전선을 타고 넘거나 전선을 정리하면서 이동할 필요가 없으므로 이동이 원활한 장점이 있다.
또한, 본 실시 예에 의하면, 배터리 보호 모드 상태에서 충전 커넥터가 연결된 경우에도 배터리 보호 모드가 해제되면, 배터리의 충전이 가능한 장점이 있다.
도 1은 제1실시 예에 따른 진공 청소기의 사시도.
도 2는 제1실시 예에 따른 진공 청소기의 본체의 분해 사시도.
도 3은 제1실시 예에 따른 진공 청소기의 구성을 보여주는 블럭도.
도 4는 제1실시 예에 따른 배터리의 충전을 위한 제어방법을 설명하는 흐름도.
도 5는 제2실시 예에 따른 배터리의 충전을 위한 제어방법을 설명하는 흐름도.
도 6은 제3실시 예에 따른 배터리의 충전을 위한 제어방법을 설명하는 흐름도.
도 7은 제4실시 예에 따른 진공 청소기의 구성을 보여주는 블럭도.
도 8은 제5실시 예에 따른 진공 청소기의 구성을 보여주는 블럭도.
이하, 본 발명의 일부 실시 예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시 예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 본 발명의 실시예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
도 1은 제1실시 예에 따른 진공 청소기의 사시도이고, 도 2는 제1실시 예에 따른 진공 청소기의 본체의 분해 사시도이며, 도 3은 제1실시 예에 따른 진공 청소기의 구성을 보여주는 블럭도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 실시 예에 따른 진공 청소기(1)는, 흡입력을 발생시키는 흡입 모터(160)를 구비하는 청소기 본체(10)와, 상기 청소기 본체(10)로 먼지가 포함된 공기를 안내하는 흡입장치(20)를 포함할 수 있다.
상기 흡입장치(20)는, 청소면 일 예로 바닥면의 먼지를 흡입하기 위한 흡입부(21)와, 상기 흡입부(21)를 상기 청소기 본체(10)에 연결시키기 위한 연결부(22, 23, 24)를 포함할 수 있다.
상기 연결부(22, 23, 24)는, 상기 흡입부(21)에 연결되는 연장관(24)과, 상기 연장관(24)에 연결되는 핸들(22)과, 상기 핸들(22)을 상기 청소기 본체(10)에 연결시키는 흡입호스(23)를 포함할 수 있다.
그리고, 상기 진공 청소기(1)는, 상기 흡입장치(20)에서 흡입된 공기와 먼지를 서로 분리시키는 먼지 분리부(미도시)와, 상기 먼지 분리부에서 분리된 먼지를 저장하는 먼지통(110)을 더 포함할 수 있다.
상기 먼지통(110)은 상기 청소기 본체(10)에 분리 가능하게 장착될 수 있다. 상기 먼지 분리부는 상기 먼지통(110)과 별도의 물품으로 제조되거나 상기 먼지통(110)과 하나의 모듈을 이룰 수 있다.
상기 진공 청소기(1)는, 상기 흡입 모터(160)를 동작시키기 위한 전원을 공급하는 배터리(121)를 구비하는 배터리 유닛(120)과, 상기 배터리(121)를 충전시키기 위한 충전기(140)와, 상기 청소기 본체(10)에 분리 가능하게 연결되며, 상기 청소기 본체(10)로 상용 전원을 공급하기 위한 충전 커넥터(30)를 더 포함할 수 있다.
상기 배터리 유닛(120)은 상기 배터리(121)를 보호하기 위한 하우징(122)을 포함할 수 있다.
상기 충전 커넥터(30)는 콘센트에 연결되는 플러그(31)와, 상기 청소기 본체(10)에 연결되는 제1커넥터(32)를 포함할 수 있다. 그리고, 상기 청소기 본체(10)는 상기 제1커넥터(32)가 연결되는 제2커넥터(102: "본체 커넥터"라고도 할 수 있음)를 포함할 수 있다.
상기 청소기 본체(10)는, 제1바디(101)와, 상기 제1바디(101)의 하측에 결합되는 제2바디(103)를 포함할 수 있다. 상기 제2바디(103)의 양측에는 각각 바퀴(105)가 결합될 수 있다.
상기 제2바디(103)에는 상기 흡입 모터(160), 배터리 유닛(120) 및 상기 충전기(140)가 설치될 수 있다. 상기 흡입 모터(160)는 모터 하우징(162)에 의해서 보호될 수 있다. 즉, 상기 모터 하우징(162) 내에 상기 흡입 모터(160)가 수용될 수 있다.
이 때, 공간 효율을 위하여 상기 모터 하우징(162)의 측방, 즉 흡입 모터(160)의 측방에 상기 배터리 유닛(120)이 위치될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
다수의 바퀴(105) 사이에 상기 흡입 모터(160)와 상기 배터리(121)가 위치될 수 있으다. 그리고, 상기 다수의 바퀴(105) 중 어느 한 바퀴와 상기 흡입 모터(160) 사이에 상기 배터리 유닛(120)이 위치될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
그리고, 상기 충전기(140)는 상기 배터리 유닛(120)과 이격된 위치에 배치될 수 있다.
다른 예로서, 상기 배터리 유닛(120)이 상기 흡입부(21)에 구비되는 것도 가능하다. 다만, 이 경우에는 상기 연결부(20)가 상기 배터리(121)의 전원을 상기 청소기 본체(10)로 전달하는 기능을 수행할 수 있다. 즉, 상기 연결부(20)에는 전선이 구비될 수 있다.
상기 먼지통(110)은 상기 제1바디(101)에 분리 가능하게 결합될 수 있다. 그리고, 상기 제1바디(101)에 상기 제2커넥터(102)가 구비될 수 있다.
상기 배터리(121)는, 다수의 배터리 셀을 포함할 수 있다. 상기 다수의 배터리 셀은 충전 및 방전 가능한 2차 전지일 수 있다. 상기 다수의 배터리 셀은 직렬 연결될 수 있다.
본 발명에서, 상기 배터리(121)에 충전될 수 있는 최대 충전 전압은(다수의 배터리 셀의 전압의 합임) 일 예로 42.4V를 초과할 수 있다. 일 예로 상기 배터리(120)의 최대 충전 전압은 84.8V 이상일 수 있으며, 상용 전압인 220V 보다는 작다.
상기 충전기(140)는 정류 및 평활 동작을 수행하여, 상용 교류 전압을 인가받아 직류 전압 형태로 변환할 수 있다. 그리고, 상기 충전기(140)에서 변환된 직류 전압이 상기 배터리(121)로 공급될 수 있다. 일 예로 상기 충전기(140)는 220V 상용 교류 전압을 42.4V를 초과하는 직류 전압으로 변환(강압함)할 수 있다.
상기 충전기(140)는, 입력된 교류 전압을 변압시키기 위한 변압기(141)와, 상기 변압기(141)에서 출력된 교류 전압을 직류 전압으로 변환하는 AC-DC 컨버터(142)를 포함할 수 있다. 이 때, 상기 AC-DC 컨버터(142)에서 출력되는 직류 전압은 42.4V를 초과할 수 있다.
다른 예로서, 상기 AC-DC 컨버터에서 출력된 직류 전압을 상기 변압기가 변압하는 것도 가능하다. 이 경우에는 상기 변압기(141)에서 출력되는 직류 전압이 42.4V를 초과할 수 있다.
또 다른 예로서, 상기 충전기(140)가 변압기를 구비하지 않고, 상기 AC-DC 컨버터(142)가 직류 전압이 교류 전압으로 변환되는 것을 방지하기 위한 회로를 구비하는 것도 가능하다. 즉, 상기 AC-DC 컨버터(142)가 절연형 컨버터인 것도 가능하다. 본 실시 예에서 AC-DC 컨버터는 공지의 구성이 사용될 수 있으므로 자세한 설명은 생략하기로 한다.
본 실시 예에서, 상기 흡입 모터(160)는 일 예로 BLDC 모터일 수 있다. 그리고, 상기 흡입 모터(160)의 최대 출력은 일 예로 400W 이상일 수 있다.
본 실시 예에 의하면, 상기 충전기(140)에서 42.4V를 초과하는 직류 전압이 출력되고, 상기 배터리(120)의 최대 충전 전압이 84.8V 이상일 수 있으므로 상기 흡입 모터(160)가 고출력을 낼 수 있으며, 이에 따라 상기 진공 청소기(1)의 흡입력이 증가되어 청소 성능이 향상되는 장점이 있다.
또한, 상기 충전 커넥터(30)는 상기 배터리(121)의 충전 시에만 상기 진공 청소기(1)에 연결될 수 있고, 상기 진공 청소기(1)를 이용하여 청소 시에는 상기 충전 커넥터(30)를 상기 진공 청소기(1)에서 분리하여 사용할 수 있으므로, 상기 진공 청소기(1)의 이동 자유도가 향상되는 장점이 있다.
즉, 상기 진공 청소기(1)가 전선이 감기는 별도의 코드릴을 구비하지 않고, 상기 배터리(121)로부터 전원을 공급받으므로, 상기 진공 청소기(1)의 이동 거리에 제한이 없고, 상기 진공 청소기(1)가 이동하는 과정에서 상기 전선을 타고 넘거나 전선을 정리하면서 이동할 필요가 없으므로 이동이 원활한 장점이 있다.
또한, 본 실시 예에서 상기 배터리(121)가 상기 제2커넥터(102)와 전기적으로 연결되어 있고 상기 배터리(121)의 최대 충전 전압이 84.8V 이상일 수 있으므로, 상기 변압기(141)가 없다면 사용자가 상기 제2커넥터(102)를 접촉하는 것에 의해서 사용자가 위험할 수 있다. 그러나, 본 실시 예의 경우 상기 충전기(140)가 변압기(141)를 포함하기 때문에 상기 변압기(141)가 절연 역할을 하게 되어 사용자의 안전성이 향상되는 장점이 있다.
상기 진공 청소기(1)는, 배터리 관리 장치(Battery management system: BMS)(180)를 더 포함할 수 있다. 상기 배터리 관리 장치(180)는, 상기 다수의 배터리 셀 각각의 상태를 감지하여 컨트롤러(150)로 전송할 수 있다.
일 예로, 상기 배터리 관리 장치(180)는 상기 다수의 배터리 셀 각각의 전압을 감지할 수 있다.
또한, 상기 배터리 관리 장치(180)는 상기 다수의 배터리 셀 각각의 충전 시 또는 방전 시 상기 다수의 배터리 셀 간의 전압이 고르도록 할 수 있다. 즉, 상기 배터리 관리 장치(180)는 상기 다수의 배터리 셀 각각에서 상기 흡입 모터(160)로 전원이 공급되도록 상기 다수의 배터리 셀 각각의 방전을 관리할 수 있다.
상기 배터리 관리 장치(180)는, 제1스위치(182)와, 제2스위치(184)를 포함할 수 있다. 상기 제1스위치(182)는 상기 배터리(121)의 온도가 기준온도 이상이 되면 오프될 수 있다. 상기 제1스위치(182)가 오프되는 이유는, 상기 배터리(121)의 온도가 기준온도 이상인 경우에 충전이 수행되는 것을 방지하여 상기 배터리(121)를 보호하기 위함이다. 본 명세서에서 제1스위치(182)가 오프된 상태를 배터리 보호 모드라 할 수 있다.
상기 제1스위치(182)가 오프되면, 상기 배터리(121)의 충전은 이루어지지 않는다. 상기 배터리(121)의 온도가 기준온도 미만으로 낮아지면 상기 제1스위치(182)는 온될 수 있고, 상기 제1스위치(182)가 온된 상태에서는 상기 배터리(121)의 충전은 가능하게 된다.
상기 제2스위치(184)는 상기 배터리(121)의 방전 과정에서 상기 배터리(121)의 온도가 기준온도 이상이 되는 경우 오프될 수 있다.
상기 컨트롤러(150)는 상기 흡입 모터(160)를 제어할 수 있으며, 상기 배터리(121)의 전압에 따라 상기 흡입 모터(160)의 동작을 제어할 수 있다.
상기 컨트롤러(150)는 전류를 감지하기 위한 전류 감지부(172)를 포함할 수 있다. 또한, 상기 컨트롤러(150)는 전압을 감지하기 위한 전압 감지부(174)를 더 포함할 수 있다.
상기 컨트롤러(150)는 상기 전류 감지부(172)에 감지되는 전류 및 상기 전압 감지부(174)에서 감지되는 전압 중 하나 이상을 기초로 상기 배터리(121)의 만 충전 여부를 판단할 수 있다. 상기 배터리(121)의 만 충전은, 상기 배터리(121)의 충전이 완료된 것을 의미한다.
또한, 상기 컨트롤러(150)는 충전 스위치(176)를 더 포함할 수 있다. 상기 충전 스위치(176)는 상기 배터리(121)의 충전을 위하여 온될 수 있다. 그리고, 상기 충전 스위치(176)는 상기 배터리(121)의 만 충전 시 오프될 수 있다.
한편, 상기 진공 청소기(1)는 사용자 인터페이스(178)를 더 포함할 수 있다. 상기 사용자 인터페이스(178)는 상기 진공 청소기(1)의 동작 명령을 입력받을 수 있고, 상기 진공 청소기(1)의 동작 정보 또는 상태 정보를 표시할 수 있다.
상기 사용자 인터페이스(178)는 상기 핸들(22) 및 청소기 본체(10) 중 하나 이상에 구비될 수 있다. 상기 사용자 인터페이스(178)는, 입력부와 표시부가 일체로 구비되는 형태로 제공되거나, 별개의 입력부와 표시부를 포함할 수 있다. 상기 사용자 인터페이스(178)는 음성이 출력되는 알림부를 포함할 수 있다.
상기 입력부를 통하여 상기 진공 청소기(1)의 전원 온 선택, 청소 모드, 흡입력의 세기 등을 선택할 수 있다. 상기 표시부는 적어도 상기 배터리(121)의 잔량 정보를 표시할 수 있다.
일 예로 흡입력 세기는 강(흡입력이 최대인 경우임), 중, 약(흡입력이 최저인 경우임)으로 단계적으로 설정될 수 있고, 상기 입력부를 통하여 상기 흡입 모터(160)의 흡입력 세기를 선택할 수 있다. 본 명세서에는 흡입력 세기가 세 단계로 조절되는 것으로 설명하였으나, 흡입력 세기를 구분하는 단계의 수에는 제한이 없음을 밝혀둔다.
상기 컨트롤러(150)는 상기 배터리(121)의 잔량이 기준 전압에 도달하는 경우, 상기 표시부에서 상기 배터리(121)의 충전이 필요함을 알리기 위한 정보가 표시되도록 할 수 있다. 상기 기준 전압은 도시되지 않은 메모리에 저장될 수 있다.
다른 예로서, 상기 표시부는 상기 배터리(121)의 잔량을 연속적 또는 단계적으로 표시할 수 있다. 일 예로 상기 표시부는 상기 배터리(121)의 잔량을 숫자 또는 기호, 또는 그래프 형태 등으로 표시할 수 있다. 또는 상기 표시부는 다수의 발광부를 포함하며 다수의 발광부의 온 개수를 달리하여 상기 배터리(121)의 잔량을 표시할 수 있다. 또는 상기 표시부는 발광부에서 조사되는 빛의 색상을 달리하여 상기 배터리(121)의 잔량을 표시할 수 있다.
도 4는 제1실시 예에 따른 배터리의 충전을 위한 제어방법을 설명하는 흐름도이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 사용자는 상기 청소기 본체(10)를 이용하여 청소를 수행할 수 있다. 청소의 수행이 완료된 후에는 상기 배터리(121)의 충전이 수행될 수 있다.
사용자는 상기 청소기 본체(10)에서 충전 커넥터(30)를 분리한 상태에서 청소를 수행할 수 있으며, 상기 배터리(121)의 충전을 위하여 사용자는 상기 청소기 본체(10)에 상기 충전 커넥터(30)를 연결시킬 수 있다. 즉, 상기 청소기 본체(10)는 충전 커넥터(30)의 연결을 대기한다(S1).
상기 컨트롤러(150)는 상기 충전 커넥터(30)가 상기 청소기 본체(10)에 연결되었는지 여부를 판단할 수 있다(S2). 물론 상기 충전 커넥터(30)의 플러그(31)는 콘센트에 연결된 상태일 수 있다.
상기 충전 커넥터(30)가 상기 청소기 본체(10)에 연결되는 순간 상기 전류 감지부(172)에서 감지되는 전류가 변화되고, 상기 컨트롤러(150)는 상기 전류 감지부(172)에서의 전류 변화를 기초로 상기 상기 충전 커넥터(30)의 연결 여부를 판단 또는 감지할 수 있다. 다만, 본 명세서에서 상기 충전 커넥터(30)의 연결 여부 판단 방법이 이에 제한되는 것은 아니다.
단계 S2에서 판단 결과, 상기 충전 커넥터(30)가 상기 청소기 본체(10)에 되었다고 판단되면, 상기 컨트롤러(30)는 상기 전압 감지부(174)에서 감지되는 전압이 만 충전 전압 이상인지 여부를 판단한다(S3).
상기 배터리 관리 장치(180)의 제1스위치(182)가 오프된 상태인 경우, 상기 배터리(121)의 충전이 수행될 수 없으며, 상기 전압 감지부(174)에서는 충전기(140)에 인가되는 상용 전압이 감지될 수 있다. 이 때, 상기 상용 전압은 상기 배터리(121)의 만 충전 전압 보다 높다. 또는 상기 배터리(121)의 만 충전 상태에서 사용자가 충전 커넥터를 재차 상기 청소기 본체(10)에 연결할 수 있으며, 이 경우, 상기 전압 감지부(174)에서 감지되는 전압은 만 충전 전압과 동일할 수 있다.
반면, 상기 배터리 관리 장치(180)의 제1스위치(182)가 온된 상태인 경우, 상기 전압 감지부(174)에서는 만 충전 전압 미만의 전압이 감지될 수 있고, 상기 배터리(121)의 충전이 수행될 수 있다.
따라서, 본 명세서에서, 단계 S3을 배터리의 충전 가능 여부 판단 단계 또는 배터리 보호 모드 판단 단계라 이름할 수 있다.
단계 S3에서 판단 결과, 상기 전압 감지부(174)에서 감지된 전압이 만 충전 전압 보다 미만인 경우, 상기 컨트롤러(150)에서 상기 배터리(121)의 충전을 위한 충전 신호가 발생된다(S4). 그러면, 상기 충전 스위치(176)가 온될 수 있다(S5). 즉, 상기 컨트롤러(150)는 충전 스위치(176)를 온시킬 수 있다.
상기 충전 스위치(176)가 온되면, 충전을 위한 전류가 상기 배터리(121)로 인가되어 상기 배터리(121)의 충전이 수행될 수 있다.
상기 배터리(121)의 충전 수행 중에, 상기 컨트롤러(150)는 상기 배터리(121)가 만 충전되었는지 여부를 판단한다(S6). 일 예로 상기 컨트롤러(150)는 상기 전압 감지부(174)에서 감지된 전압이 만 충전 전압에 도달하였는지 여부를 판단할 수 있다.
또는, 상기 컨트롤러(150)는 상기 전류 감지부(172)에서 감지된 전압이 만 충전 기준 전류 이하가 되었는지 여부를 판단할 수 있다. 일 예로 상기 배터리(121)의 충전 수행 중에는 상기 전류 감지부(172)에서 감지되는 전류값은 제1전류값일 수 있다. 상기 배터리(121)가 만 충전되는 경우에는 상기 전류 감지부(172)에서 감지되는 전류값은 제2전류값일 수 있으며, 상기 제2전류값은 상기 제1전류값 보다 작을 수 있다. 즉, 상기 배터리(121)의 만 충전 시 상기 전류 감지부(172)에서 감지되는 전류값은 작아지게 된다.
또는, 상기 컨트롤러(150)는 상기 전압 감지부(174)에서 감지된 전압 및 상기 전류 감지부(172)에서 전류에 기초하여 상기 배터리(121)의 만 충전 여부를 판단할 수 있다.
단계 S6에서 판단 결과, 상기 배터리(121)가 만 충전되었다고 판단되면, 상기 컨트롤러(150)는 상기 배터리(121)의 충전을 종료시킬 수 있다(S12). 일 예로 상기 컨트롤러(150)는 상기 충전 스위치(176)를 오프시킬 수 있다.
상기 배터리(121)의 충전이 완료되면, 상기 사용자 인터페이스(178)에서 충전 완료를 알리기 위한 정보가 발생할 수 있다.
한편, 단계 S3에서 판단 결과, 상기 전압 감지부(174)에서 감지된 전압이 만 충전 전압 이상인 경우, 상기 컨트롤러(150)에서 배터리(121)의 충전을 위한 충전 신호가 발생된다(S7). 그러면, 상기 충전 스위치(176)가 온될 수 있다(S8).
그 다음, 상기 컨트롤러(150)는, 상기 전류 감지부(172)에서 일정 시간 동안 감지되는 전류의 평균값이 기준 전류값 이상인지 여부를 판단한다(S9).
만약, 상기 배터리 관리 장치(180)의 제1스위치(182)가 오프된 상태라면, 상기 충전 스위치(176)가 온되어도 상기 배터리(121)로 충전 전류가 인가되지 않고, 이에 따라 상기 전류 감지부(172)에서 감지되는 전류는 0일 수 있다.
즉, 상기 배터리 관리 장치(180)의 제1스위치(182)가 오프된 상태인 경우, 상기 전류 감지부(172)에서 일정 시간 동안 감지되는 전류의 평균값이 기준 전류값 미만일 것이다.
본 실시 예에서 단계 S9를 제1스위치 온 여부 판단 단계 또는 배터리 보호 모드 해제 여부 판단 단계라 이름할 수 있다.
따라서, 단계 S9에서 판단 결과, 상기 전류 감지부(172)에서 일정 시간 동안 감지되는 전류의 평균값이 기준 전류값 미만인 경우, 상기 컨트롤러(150)는 상기 충전 스위치(176)를 오프시킨다.
상기 충전 스위치(176)가 오프되고 일정 시간 경과 후, 상기 컨트롤러(150)는 재차 충전 신호를 발생하여 상기 충전 스위치(176)를 온 시킬 수 있다.
상기 제1스위치(182)는 상기 배터리(121)의 온도가 기준온도 미만이 되면, 온될 수 있다. 상술한 바와 같이 상기 제1스위치(182)가 온된 경우 상기 배터리(121)의 충전이 가능하게 된다.
그리고, 상기 제1스위치(182)가 온된 경우에는 상기 배터리(121)로 충전 전류가 인가되기 때문에 상기 전류 감지부(172)에서 감지된 전류의 평균값이 기준 전류값 이상이 될 것이다.
단계 S9에서 판단 결과, 상기 전류 감지부(172)에서 일정 시간 동안 감지되는 전류의 평균값이 기준 전류값 이상인 경우에는, 상기 배터리(121)의 충전이 수행되는 중이므로, 상기 컨트롤러(150)는 상기 배터리(121)가 만 충전되었는지 여부를 판단한다(S11). 단계 S11에서의 판단 방법은 단계 S6에서의 판단 방법과 동일하거나 다를 수 있다.
그리고, 단계 S11에서 판단 결과, 상기 배터리(121)가 만 충전되었다고 판단되면, 상기 컨트롤러(150)는 상기 배터리(121)의 충전을 종료시킬 수 있다(S12). 일 예로 상기 컨트롤러(150)는 상기 충전 스위치(176)를 오프시킬 수 있다.
상기 배터리(121)의 충전이 완료되면, 상기 사용자 인터페이스(178)에서 충전 완료를 알리기 위한 정보가 발생할 수 있다.
본 실시 예의 내용을 정리하면, 충전 커넥터의 연결이 감지되면 충전을 시도하고, 전류 감지부에서 감지된 전류값을 기초로 충전의 재시도 여부를 결정할 수 있다. 즉, 1차적으로 충전 시도 후 상기 배터리가 충전되지 않는 경우, 상기 배터리의 충전을 재시도할 수 있다. 이 때, 재시도 횟수는 1회 이상일 수 있다.
본 실시 예에 의하면 다음과 같은 효과가 있다.
만약, 본 실시 예에서 단계 S3, 단계 S7 내지 단계 S10이 구현되지 않는 경우, 즉, 충전 커넥터의 연결이 감지되어 충전 신호를 발생하여 충전 스위치를 온시킨 후에, 전압 감지부에서 감지된 감지된 결과에 기초하여 배터리 충전 완료 여부를 판단하게 되면, 제1스위치가 오프된 상태에서는 배터리가 만 충전된 것으로 판단되어 배터리의 충전이 수행되지 않는다.
이 경우, 사용자는 배터리의 충전이 수행되는 중 또는 배터리의 충전이 완료되었음을 인지하고 있으나, 실제로 배터리의 충전이 수행되지 않게 되어, 사용자가 진공 청소기가 고장인 것으로 오인식하는 문제가 발생하게 된다.
이와 같은 상태에서, 배터리를 충전하기 위해서는 사용자가 상기 충전 커넥터를 상기 청소기 본체에서 분리시킨 후에 다시 충전 커넥터를 연결할 수 있는데, 이 경우에도 제1스위치가 오프된 상태인 한 배터리의 충전이 불가능한 문제가 있다.
그러나, 본 실시 예에 의하면, 전압 감지부에서 감지된 전압이 만 충전 전압 보다 큰 것으로 판단된 경우에도, 충전 신호를 발생하고 충전 스위치를 온시켜 충전을 주기적으로 시도하게 된다. 따라서, 제1스위치가 오프된 상태에서 충전 커넥터가 청소기 본체에 연결된 경우에도 상기 배터리(121)의 충전이 가능한 장점이 있다.
즉, 상기 제1스위치가 오프된 상태에서 충전 커넥터가 청소기 본체에 연결한 후에, 충전 신호를 발생하고 충전 스위치를 온시켜 충전을 시도했을 때 제1스위치가 온된 이후라면, 상기 배터리의 충전이 가능하게 된다.
따라서, 본 실시 예에 의하면, 상기 제1스위치의 온/오프와 무관하게 상기 충전 커넥터가 상기 청소기 본체에 연결되면, 상기 배터리의 충전이 가능한 장점이 있다.
상기 사용자 인터페이스(180)가 배터리(121)의 충전 중 또는 충전 완료 여부를 구분하여 표시하도록 구성되는 경우에는, 단계 S7 내지 S10이 수행되는 중에도 상기 배터리(121)가 실제로 충전되지는 않으나, 상기 사용자 인터페이스(180)가 상기 배터리(121)가 충전 중임을 알리기 위한 정보를 발생할 수 있다.
위의 실시 예에서는 충전 커넥터 연결이 감지되면, 감지 전압이 만 충전 전압 이상인지 여부를 판단하는 것으로 설명하였으나, 이와 달리 단계 S3 내지 S6은 생략될 수 있다.
도 5는 제2실시 예에 따른 배터리의 충전을 위한 제어방법을 설명하는 흐름도이다.
본 실시 예는 다른 부분에 있어서는 제1실시 예와 동일하고, 배터리 보호 모드 판단 단계와, 배터리 보호 모드 해제 여부 판단 단계에 있어서 차이가 있다. 따라서, 이하에서는 본 실시 예의 특징적인 부분에 대해서만 설명하기로 한다.
도 3 및 도 5를 참조하면, 충전 커넥터가 청소기 본체에 연결된 것으로 판단되면, 상기 컨트롤러(150)는 상기 전류 감지부(172)에서 감지되는 전류의 평균값이 제1기준 전류값 이하인 지 여부를 판단할 수 있다(S13).
상기 제1스위치(182)가 오프된 상태라면, 상기 전류 감지부(172)에서 감지되는 전류는 0일 수 있다. 따라서, 상기 전류 감지부(172)에서 감지되는 전류의 평균값이 제1기준 전류값 보다 작다.
반면, 제1스위치(182)가 온된 상태라면, 상기 전류 감지부(172)에서 감지되는 전류의 평균값이 제1기준 전류값 보다 크다.
본 실시 예에서는 단계 S13에서 판단 결과, 상기 전류 감지부(172)에서 감지되는 전류의 평균값이 제1기준 전류값 이하인 경우, 배터리 보호 모드인 것으로 판단하여, 상기 컨트롤러(150)에서 배터리(121)의 충전을 위한 충전 신호가 발생된다(S7). 그러면, 상기 충전 스위치(176)가 온될 수 있다(S8).
본 실시 예에 의하면, 전류의 평균값을 제1기준 전류값과 비교함에 따라서, 감지되는 전류의 센싱 오차에 따른 판단 오류가 발생하는 것이 줄어들 수 있다.
그 다음, 상기 컨트롤러(150)는, 상기 전류 감지부(172)에서 일정 시간 동안 감지되는 전류의 평균값이 제2기준 전류값 이상인지 여부를 판단한다(S19). 이 때, 상기 제1기준 전류값과 제2기준 전류값은 동일하거나 다를 수 있다.
따라서, 단계 S19에서 판단 결과, 상기 전류 감지부(172)에서 일정 시간 동안 감지되는 전류의 평균값이 제2기준 전류값 미만인 경우, 상기 컨트롤러(150)는 상기 충전 스위치(176)를 오프시킨다(S10).
반면, 단계 S19에서 판단 결과, 상기 전류 감지부(172)에서 일정 시간 동안 감지되는 전류의 평균값이 제2기준 전류값 이상인 경우, 단계 S11 및 단계 S12이 수행될 수 있다.
또한, 단계 S13에서 판단 결과, 상기 전류 감지부(172)에서 감지되는 전류의 평균값이 제1기준 전류값 보다 큰 경우, 단계 S4 내지 S6, 단계 S12가 수행될 수 있다.
도 6은 제3실시 예에 따른 배터리의 충전을 위한 제어방법을 설명하는 흐름도이다.
본 실시 예는 다른 부분에 있어서는 제1실시 예와 동일하고, 배터리 보호 모드 판단 단계와, 배터리 보호 모드 해제 여부 판단 단계에 있어서 차이가 있다. 따라서, 이하에서는 본 실시 예의 특징적인 부분에 대해서만 설명하기로 한다.
도 3 및 도 6을 참조하면, 충전 커넥터가 청소기 본체에 연결된 것으로 판단되면, 상기 컨트롤러(150)는 상기 전류 감지부(172)에서 감지되는 전류값이 제1기준 전류값 이하인지 여부를 판단할 수 있다(S23).
상기 제1스위치(182)가 오프된 상태라면, 상기 전류 감지부(172)에서 감지되는 전류는 0일 수 있다. 따라서, 상기 전류 감지부(172)에서 감지되는 전류값이 제1기준 전류값 보다 작다.
반면, 제1스위치(182)가 온된 상태라면, 상기 전류 감지부(172)에서 감지되는 전류값이 제1기준 전류값 보다 크다.
본 실시 예에서는 단계 S23에서 판단 결과, 상기 전류 감지부(172)에서 감지되는 전류값이 제1기준 전류값 이하인 경우, 배터리 보호 모드인 것으로 판단하여, 상기 컨트롤러(150)에서 배터리(121)의 충전 위한 충전 신호가 발생된다(S7). 그러면, 상기 충전 스위치(176)가 온될 수 있다(S8).
그 다음, 상기 컨트롤러(150)는, 상기 전류 감지부(172)에서 감지되는 전류값이 제2기준 전류값 이상인지 여부를 판단한다(S29). 이 때, 상기 제1기준 전류값과 제2기준 전류값은 동일하거나 다를 수 있다.
따라서, 단계 S29에서 판단 결과, 상기 전류 감지부(172)에서 감지되는 전류값이 제2기준 전류값 미만인 경우, 상기 컨트롤러(150)는 상기 충전 스위치(176)를 오프시킨다(S10).
반면, 단계 S29에서 판단 결과, 상기 전류 감지부(172)에서 감지되는 전류값이 제2기준 전류값 미만인 경우, 단계 S11 및 단계 S12가 수행될 수 있다.
또한, 단계 S23에서 판단 결과, 상기 전류 감지부(172)에서 감지되는 전류값이 제1기준 전류값 보다 큰 경우, 단계 S4 내지 단계 S6, 단계 S12가 수행될 수 있다.
도 7은 제4실시 예에 따른 진공 청소기의 구성을 보여주는 블럭도이다.
본 실시 예는 다른 부분에 있어서는 제1실시 예 내지 제3실시 예 중 하나 이상과 동일하고 다만, 충전기가 상기 진공 청소기에 분리 가능하게 연결되는 것에 있어서 차이가 있다. 따라서, 이하에서는 본 실시 예의 특징적인 부분에 대해서만 설명하기로 한다.
도 7을 참조하면, 본 실시 예에 따른 청소기 본체(10)에는, 충전기(144)가 분리 가능하게 연결될 수 있다.
상기 충전기(144)는 콘센트에 연결되는 전원 코드와, 상기 청소기 본체(10)에 연결되는 충전기 커넥터를 포함할 수 있다.
상기 충전기(144)는 정류 및 평활 동작을 수행하여, 상용 교류 전압을 인가받아 직류 전압 형태로 변환할 수 있다. 상기 충전기(144)는 변환된 직류 전압을 상기 청소기 본체(10)로 공급할 수 있다. 일 예로 상기 충전기(40)는 220V 상용 교류 전압을 42.4V 이하의 직류 전압으로 변환하여 상기 청소기 본체(10)로 공급할 수 있다.
본 실시 예에서 상기 배터리(121)에 충전된 전압을 이용하여 고출력의 흡입 모터(160)를 동작시키기 위하여, 상기 청소기 본체(10)는 상기 충전기(144)로부터 42.4V 이하의 직류 전압을 공급받아 승압시키는 승압장치(190)를 더 포함할 수 있다.
상기 승압장치(190)는 일 예로 부스트 컨버터일 수 있으나, 본 실시 예에서 상기 승압장치의 구성에는 제한이 없음을 밝혀둔다.
본 실시 예에서는 상기 승압장치(190)로 입력된 42.4V 이하의 직류 전압이 2배 이상 승압되어 상기 배터리(121)에서 84.8V 이상의 전압을 충전할 수 있도록 할 수 있다.
상기 승압장치(190)는, 인덕터, 다이오드, 캐패시터 및 스위칭 소자를 포함할 수 있다. 그리고, 스위칭 소자는 컨트롤러(15O)의 제어에 의해서 빠른 속도로 온/오프를 반복하여, 상기 승압장치(190)가 입력 전압을 승압하도록 한다.
이 때, 상기 스위칭 소자는, 모스펫(MOSFET)으로 구성될 수 있으나, 이에 제한되지 않고, BJT(Bipolar Junction Transistor), IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor) 등으로 구성되는 것도 가능하다.
한편, 본 실시 예에서는 제1실시 예 내지 제3실시 예 중 어느 한 실시 예의 배터리의 충전 제어방법이 적용될 수 있으며, 다만, 단계 S2에서는 충전 커넥터의 연결을 감지하는 것이 아닌 충전기의 연결을 감지하는 것으로 변경될 수 있다.
도 8은 제5실시 예에 따른 진공 청소기의 구성을 보여주는 블럭도이다.
본 실시 예는 다른 부분에 있어서는 제4실시 예와 동일하고 다만, 승압장치의 위치 및 배터리의 만 충전 전압에 있어서 차이가 있다. 따라서, 이하에서는 본 실시 예의 특징적인 부분에 대해서만 설명하기로 한다.
도 8을 참조하면, 본 실시 예에 따른 배터리(123)의 최대 충전 전압은, 일 예로 42.4V 이하일 수 있다.
본 실시 예의 배터리(123)를 이용하여 고출력의 흡입 모터(160)를 동작시키기 위하여, 상기 청소기 본체(10)에는 상기 배터리(123)에 전압을 승압하는 승압장치(192)가 구비될 수 있다.
상기 승압장치(192)는 일 예로 부스트 컨버터일 수 있으나, 본 실시 예에서 상기 승압장치(192)의 구성에는 제한이 없음을 밝혀둔다.
따라서, 본 실시 예에 의하면, 상기 배터리(123)에서 출력된 42.4V 이하의 직류 전압은 상기 승압장치(192)에 의해서 승압된 후에, 상기 흡입 모터(160)로 공급된다.
이 때, 상기 승압장치(192)는, 상기 배터리(123)의 출력 전압을 2배 이상의 전압으로 승압시킬 수 있다. 일 예로 상기 승압장치(192)는 84.8V 이상의 직류 전압을 출력할 수 있다. 상기 승압장치(192)가 84.8V 이상의 직류 전압을 출력할 수 있으므로, 상기 흡입 모터(160)를 동작시키기 위하여 필요한 전류가 작아질 수 있어, 상기 흡입 모터(160)를 구동하기 위하여 필요한 회로 구성이 간단해지는 장점이 있다.
한편, 본 실시 예에서는 제1실시 예 내지 제3실시 예 중 어느 한 실시 예의 배터리의 충전 제어방법이 적용될 수 있으며, 다만, 단계 S2에서는 충전 커넥터의 연결을 감지하는 것이 아닌 충전기의 연결을 감지하는 것을 변경될 수 있다.
위에서는 청소기로서 캐니스터 타입의 청소기를 예를 들어 설명하였으나, 본 발명의 사상은 업라이트형 청소기에도 적용될 수 있음을 밝혀둔다. 이 때, 흡입 모터로 전원을 공급하는 배터리는 흡입부 또는 청소기 본체에 구비될 수 있다. 그리고, 위에서 설명된 충전기도 흡입부 또는 청소기 본체에 구비될 수 있다. 그리고, 충전 커넥터는 상기 흡입부 또는 청소기 본체에 연결될 수 있다.
이상에서, 본 발명의 실시예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합하거나 결합하여 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 또한, 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재할 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
10: 본체 121: 배터리
140: 충전기 150: 컨트롤러
160: 흡입 모터 172: 전류 감지부
174: 전압 감지부 176: 충전 스위치
180: 배터리 관리 장치

Claims (15)

  1. 흡입력을 발생시키기 위한 흡입 모터를 구비하는 청소기 본체;
    상기 청소기 본체와 연통되며, 공기와 먼지를 흡입하기 위한 흡입부;
    상기 흡입 모터로 전원을 공급할 수 있는 배터리;
    상기 배터리의 상태를 감지할 수 있는 배터리 관리 장치;
    상기 배터리의 충전을 위하여 상기 배터리로 충전 전류를 인가할 수 있는 충전기;
    상기 청소기 본체에 분리 가능하게 연결될 수 있으며, 상용 전원을 상기 청소기 본체로 공급하기 위한 충전 커넥터; 및
    상기 배터리의 충전을 제어할 수 있는 컨트롤러를 포함하고,
    상기 컨트롤러는 상기 배터리로 인가되는 전류를 감지하는 전류 감지부를 포함하고,
    상기 컨트롤러는, 상기 충전 커넥터가 연결을 감지하면 상기 배터리의 충전을 시도하고,
    상기 배터리의 충전 시도 후 상기 전류 감지부에서 감지된 전류값에 기초하여 상기 배터리의 충전이 정상적으로 수행되지 않는 경우, 상기 배터리의 충전을 재시도하는 진공 청소기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 컨트롤러는, 상기 충전기에서 인가되는 충전 전류의 흐름을 허용 또는 차단하는 충전 스위치를 포함하고,
    상기 배터리의 충전 시도 시 상기 충전 스위치가 온되는 진공 청소기.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 충전 스위치가 온된 후, 상기 배터리의 충전이 정상적으로 수행되지 않는 경우, 상기 컨트롤러는 상기 충전 스위치를 오프시키고, 일정 시간 경과 후 다시 상기 충전 스위치를 온시키는 진공 청소기.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 충전 스위치가 온된 후, 상기 전류 감지부에서 감지된 전류의 평균값 또는 전류값이 기준 전류값 미만인 경우, 상기 충전 스위치를 오프시키고, 일정 시간 경과 후 다시 상기 충전 스위치를 온시키는 진공 청소기.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 전류 감지부에서 감지된 전류의 평균값 또는 전류값이 기준 전류값 미만인 경우,
    상기 컨트롤러는 상기 배터리의 만 충전 여부를 판단하고, 상기 배터리의 만 충전 판단 시 상기 배터리의 충전을 종료시키는 진공 청소기.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 배터리의 만충전 판단 시 상기 컨트롤러는 상기 충전 스위치를 오프시키는 진공 청소기.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 컨트롤러는, 상기 배터리의 전압을 감지하는 전압 감지부를 더 포함하고,
    상기 충전 커넥터의 연결 감지 시, 상기 전압 감지부에서 감지된 전압이 만 충전 전압 이상인지 여부를 판단하고,
    상기 전압 감지부에서 감지된 전압이 만 충전 전압 이상인 경우에, 상기 컨트롤러는 상기 배터리의 충전을 시도하고, 상기 배터리의 정상 충전 여부를 판단하는 진공 청소기.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 충전 커넥터의 연결 감지 시, 상기 전류 감지부에서 감지된 전류값 또는 전류의 평균값이 기준 전류값 이하인지 여부를 판단하고,
    상기 전류 감지부에서 감지된 전류값 또는 전류의 평균값이 기준 전류값 이하인 경우에, 상기 컨트롤러는 상기 배터리의 충전을 시도하고, 상기 배터리의 정상 충전 여부를 판단하는 진공 청소기.
  9. 제 7 항 또는 제 8 항에 있어서,
    상기 배터리가 정상적으로 충전되는 것을 판단될 때까지 상기 컨트롤러는 상기 배터리의 충전을 반복하여 시도하는 진공 청소기.
  10. 제 7 항 또는 제 8 항에 있어서,
    상기 배터리 관리 장치는, 상기 배터리를 보호하기 위하여 상기 배터리의 온도가 일정 온도 이상 시 오프되는 스위치를 포함하고,
    상기 전류 감지부에서 감지된 전류값 또는 전류의 평균값이 기준 전류값 이하인 경우는 상기 스위치가 오프된 경우인 진공 청소기.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 스위치가 온되면, 상기 컨트롤러는 상기 배터리가 정상적으로 충전되는 것으로 판단할 수 있는 진공 청소기.
  12. 흡입력을 발생시키기 위한 흡입 모터를 구비하는 청소기 본체;
    상기 청소기 본체와 연통되며, 공기와 먼지를 흡입하기 위한 흡입부;
    상기 흡입 모터로 전원을 공급할 수 있는 배터리;
    상기 배터리의 상태를 감지할 수 있는 배터리 관리 장치;
    상기 배터리의 충전을 위하여 상기 배터리로 충전 전류를 인가할 수 있으며, 상기 청소기 본체에 분리 가능하게 연결되는 충전기; 및
    상기 배터리의 충전을 제어할 수 있는 컨트롤러를 포함하고,
    상기 컨트롤러는, 상기 배터리로 인가되는 전류를 감지하는 전류 감지부를 포함하고,
    상기 컨트롤러는, 상기 충전기의 연결을 감지하면 상기 배터리의 충전을 시도하고,
    상기 배터리의 충전 시도 후 상기 전류 감지부에서 감지된 전류값에 기초하여, 상기 배터리의 충전이 정상적으로 수행되지 않는 경우, 상기 배터리의 충전을 재시도하는 진공 청소기.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 컨트롤러는, 상기 충전기에서 인가되는 충전 전류의 흐름을 허용 또는 차단하는 충전 스위치를 포함하고,
    상기 배터리의 충전 시도 시 상기 충전 스위치가 온되는 진공 청소기.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 충전 스위치가 온된 후, 상기 배터리의 충전이 정상적으로 수행되지 않는 경우, 상기 컨트롤러는 상기 충전 스위치를 오프시키고, 일정 시간 경과 후 다시 상기 충전 스위치를 온시키는 진공 청소기.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 충전 스위치가 온된 후, 상기 전류 감지부에서 감지된 전류의 평균값 또는 전류값이 기준 전류값 미만인 경우, 상기 충전 스위치를 오프시키고, 일정 시간 경과 후 다시 상기 충전 스위치를 온시키는 진공 청소기.
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