KR100643941B1 - Battery information transfer ic and wireless charger ic connected with it - Google Patents

Battery information transfer ic and wireless charger ic connected with it Download PDF

Info

Publication number
KR100643941B1
KR100643941B1 KR1020040051293A KR20040051293A KR100643941B1 KR 100643941 B1 KR100643941 B1 KR 100643941B1 KR 1020040051293 A KR1020040051293 A KR 1020040051293A KR 20040051293 A KR20040051293 A KR 20040051293A KR 100643941 B1 KR100643941 B1 KR 100643941B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
battery
charging
data
bat
wireless charging
Prior art date
Application number
KR1020040051293A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20060002325A (en
Inventor
정춘길
국윤상
Original Assignee
주식회사 한림포스텍
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 주식회사 한림포스텍 filed Critical 주식회사 한림포스텍
Priority to KR1020040051293A priority Critical patent/KR100643941B1/en
Publication of KR20060002325A publication Critical patent/KR20060002325A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR100643941B1 publication Critical patent/KR100643941B1/en

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/10—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using inductive coupling
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
    • G01R31/382—Arrangements for monitoring battery or accumulator variables, e.g. SoC
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J13/00—Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network
    • H02J13/00006—Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network characterised by information or instructions transport means between the monitoring, controlling or managing units and monitored, controlled or operated power network element or electrical equipment
    • H02J13/00022—Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network characterised by information or instructions transport means between the monitoring, controlling or managing units and monitored, controlled or operated power network element or electrical equipment using wireless data transmission

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)

Abstract

본 발명은 무접점 충전 기능 및 무선 데이터 송수신을 통한 그외 여러 부가적인 기능을 수행하는 회로가 집적화된 상태로 실장되어 배터리팩의 소형화, 경량화를 가능케 하고, 조립부품을 감소시켜 제품의 생산성을 향상시킬 수 있도록 하는 배터리 정보처리용 집적회로 및 그와 연계되는 무선 충전용 집적회로에 관한 것이다.According to the present invention, a circuit for performing a variety of additional functions through a non-contact charging function and wireless data transmission and reception is integrated to enable miniaturization and weight reduction of a battery pack, and to reduce assembly parts to improve product productivity. The present invention relates to an integrated circuit for battery information processing and a wireless charging integrated circuit associated therewith.

무선식별, 무접점 충전, 집적회로, 배터리 정보처리, 무선 충전Wireless identification, contactless charging, integrated circuits, battery information processing, wireless charging

Description

배터리 정보처리용 집적회로 및 그와 연계되는 무선 충전용 집적회로{BATTERY INFORMATION TRANSFER IC AND WIRELESS CHARGER IC CONNECTED WITH IT} Integrated circuit for battery information processing and wireless charging integrated circuit associated therewith {BATTERY INFORMATION TRANSFER IC AND WIRELESS CHARGER IC CONNECTED WITH IT}             

도 1은 본 발명에 따른 무선 충전용 패드 및 배터리팩의 전체 구성도.1 is an overall configuration diagram of a wireless charging pad and a battery pack according to the present invention.

도 2는 본 발명에 따른 무선 충전용 집적회로 및 배터리 정보처리용 집적회로의 기능을 설명하기 위한 회로 구성도.2 is a circuit diagram illustrating the functions of the wireless charging integrated circuit and the battery information processing integrated circuit according to the present invention.

도 3은 본 발명에 따른 무선 충전용 집적회로의 주변회로 구성도이다.3 is a configuration diagram of a peripheral circuit of an integrated wireless charging circuit according to the present invention.

도 4는 본 발명에 따른 무선 충전용 집적회로의 내부 구성도.4 is a diagram illustrating an internal configuration of an integrated wireless charging circuit according to the present invention.

도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 배터리 정보처리용 집적회로의 내부 구성도.5 is an internal configuration diagram of an integrated circuit for battery information processing according to the first embodiment of the present invention.

도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 배터리 정보처리용 집적회로의 내부 구성도.6 is an internal configuration diagram of an integrated circuit for battery information processing according to a second embodiment of the present invention.

도 7은 본 발명에 따른 무선 충전용 집적회로 및 배터리 정보처리용 집적회로를 이용한 배터리 충전 방법의 흐름도.7 is a flowchart of a battery charging method using an integrated wireless charging circuit and a battery information processing integrated circuit according to the present invention.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

100: 배터리팩100: battery pack

200: 무선 충전용 패드200: wireless charging pad

300: 무선 충전용 집적회로300: integrated circuit for wireless charging

310: 로우 드롭아웃 레귤레이터(Low dropout voltage regulator)310: Low dropout voltage regulator

320: 퓨얼 게이지(fuel gauge)320: fuel gauge

330: 아날로그 디지털 컨버터(ADC) 340: 직류/직류 컨버터330: analog-to-digital converter (ADC) 340: DC / DC converter

350: 정전류/정전압 충전제어부 360: 이이피롬(EEPROM)350: constant current / constant voltage charge controller 360: EEPROM

370: 단일와이어 통신부370: single-wire communication unit

400: 배터리 정보처리용 집적회로400: integrated circuit for battery information processing

410: 클럭 추출부(Clock Extractor) 411: 시퀀서(Sequencer)410: Clock Extractor 411: Sequencer

412: 데이터 인코더(Data Encoder) 413: 메인프로세서412: Data Encoder 413: main processor

414: 태그(TAG) 415: 데이터 모듈레이터(Data Modulator)414: TAG 415: Data Modulator

420: 디코더부 421: 클럭발생부420: decoder unit 421: clock generator

422: 변조부 423: 타이머부422: modulation section 423: timer section

424: 로직부 425: 메모리부424: logic section 425: memory section

426: 드라이버426: driver

본 발명은 배터리 정보처리용 집적회로 및 그와 연계되는 무선 충전용 집적회로에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 무접점 충전 기능 및 무선 데이터 송수신을 통한 그외 여러 부가적인 기능을 수행하는 회로가 집적화된 상태로 실장되어 배터리팩의 소형화, 경량화를 가능케 하고, 조립부품을 감소시켜 제품의 생산성을 향상시킬 수 있도록 하는 배터리 정보처리용 집적회로 및 그와 연계되는 무선 충전용 집적회로에 관한 것이다.The present invention relates to an integrated circuit for battery information processing and a wireless charging integrated circuit associated therewith, and more particularly, a circuit for performing a contactless charging function and other additional functions through wireless data transmission and reception. The present invention relates to an integrated circuit for battery information processing and a wireless charging integrated circuit associated with the battery pack, which can be miniaturized and lightened, and can reduce assembly parts to improve product productivity.

최근, 통신 및 정보 처리 기술이 발달됨에 따라 휴대폰 등과 같이 휴대하기 편리한 휴대용 디바이스들의 사용이 점차적으로 증가되고 있으며, 기술의 발달에 따라 성능이 향상된 새로운 모델의 단말기가 계속적으로 보급되는 추세이다. 이러한 휴대용 디바이스의 충전에는 접촉형 충전 방식이나 접촉 단자가 외부로 노출됨에 따른 접촉형 충전 방식의 문제점을 해결하기 위하여 전기적 접촉 없이 자기 결합을 이용하여 배터리를 충전하는 무접점 충전 방식이 사용되고 있다.Recently, as communication and information processing technologies are developed, the use of portable devices such as mobile phones, which are convenient to carry, is gradually increasing, and according to the development of technology, new models of terminals having improved performances are continuously spreading. In order to solve the problem of the contact type charging method or the contact type charging method due to exposure of the contact terminals to the outside, a contactless charging method of charging a portable device using a magnetic coupling without electrical contact is used.

무접점 충전기에 해당하는 기술로는 선출원 공개된 공개특허공보 제2002-0035242호 '유도 결합에 의한 휴대 이동 장치용 축전지의 비접촉식충전 장치'와 같이 자성체 코어를 이용하여 배터리팩과 충전 장치 사이에 무선통신에 의하여 충전하는 방식, 선출원 공개된 공개특허공보 제2002-0057469호 '코어 없는 초박형 프린트회로기판 변압기 및 그 프린트회로기판 변압기를 이용한 무접점 배터리 충전기'와 같이 권선을 프린트회로기판(PCB : Printed Circuit Board)에 형성한 변압기를 사용하여 자성체 코어의 문제점을 해결하는 방식 등이 제안된 바 있다.As a technology corresponding to a contactless charger, wirelessly connects a battery pack and a charging device by using a magnetic core, such as a non-contact charging device of a storage battery for a portable mobile device by induction coupling, published in Korean Patent Application Publication No. 2002-0035242. The method of charging by communication, the prior application published in Korean Patent Application Publication No. 2002-0057469, a printed circuit board (PCB: printed ultra-thin printed circuit board transformer and a contactless battery charger using the printed circuit board transformer) A method of solving a problem of a magnetic core using a transformer formed on a circuit board has been proposed.

본 출원인은 선출원된 "멀티 충전이 가능한 무접점 배터리 충전 시스템 및 그 코어 블록의 설계 방법"(출원번호 제2004-21335호) 등을 통해, 무접점 충전기의 기능을 수행하는 무선 충전용 패드를 구성하고, 무선 충전용 패드에 휴대용 디바이스의 배터리팩을 올려 놓아 무접점으로 충전되도록 하는 기술을 제안한 바 있다.The present applicant constitutes a wireless charging pad that performs the function of a contactless charger through the previously-applied "multi-charging contactless battery charging system and a core block design method thereof" (Application No. 2004-21335) and the like. In addition, a technology for charging a contactless state by placing a battery pack of a portable device on a wireless charging pad has been proposed.

그러나, 종래 기술은 무선 충전용 패드 측에서 배터리팩의 충전 상태를 실시간으로 인지할 수 없고, 무선 충전용 패드 측에서 올려진 디바이스를 바로 검출할 수 있는 수단이 구현되어 있지 않아서, 다수의 배터리팩이 무선 충전용 패드에 올려지거나 충전이 불가능한 이물질이 올려진 경우 등에 대한 대응이 어렵다는 문제점이 있었다.However, the conventional technology cannot recognize the state of charge of the battery pack on the wireless charging pad side in real time, and means for immediately detecting a device mounted on the wireless charging pad side is not implemented, so that a plurality of battery packs are implemented. There was a problem that it is difficult to cope with the case that is placed on the wireless charging pad or a foreign material that is impossible to charge.

또한, 상용화된 휴대용 디바이스의 배터리팩에 무접점 충전 기능 및 무접점 충전 기능 구현시 효율 증대나 설계 용이성 등을 위해 필요한 여러 부가적인 기능(무선 충전용 패드 상에 올려진 디바이스 검출이나 디바이스 검출에 따른 절전모드 제어를 위한 무선 데이터 송수신 기능, 충전상태 표시 기능 등)을 수행하는 회로가 집적화되지 않았기 때문에 배터리팩의 크기가 상대적으로 커져 소형화, 경량화가 어렵고, 조립부품의 증가로 인해 생산성이 하락되는 문제점이 발생하였다.In addition, the battery pack of a commercially available portable device has a number of additional functions necessary for improving efficiency and design efficiency when implementing a contactless charging function and a contactless charging function (depending on device detection or device detection on a wireless charging pad). Since the circuit that performs the wireless data transmission / reception function and the charging status display function for the power saving mode control is not integrated, the size of the battery pack is relatively large, making it difficult to miniaturize and reduce the weight, and the productivity decreases due to the increase of assembly parts. This occurred.

따라서, 본 발명의 목적은 상기와 같은 종래의 문제점들을 해결하기 위한 것으로, 무접점 충전 기능 및 무선 데이터 송수신을 통한 그외 여러 부가적인 기능을 수행하는 회로가 집적화된 상태로 실장되어 배터리팩의 소형화, 경량화를 가능케 하고, 조립부품을 감소시켜 제품의 생산성을 향상시킬 수 있도록 하는 배터리 정보 처리용 집적회로 및 그와 연계되는 무선 충전용 집적회로를 제공함에 있다.
Accordingly, an object of the present invention is to solve the conventional problems as described above, the circuit to perform a number of additional functions through the contactless charging function and wireless data transmission and reception is integrated in a state of miniaturization of the battery pack, The present invention provides an integrated circuit for battery information processing and a wireless charging integrated circuit associated therewith, which enable weight reduction and reduce assembly parts, thereby improving product productivity.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 배터리 정보처리용 집적회로는, 무선 충전용 패드(200)로부터 유도되어 정류된 전력을 이용하여 배터리팩(100)의 배터리(BAT) 충전여부를 제어하는 충전제어기능과 상기 배터리(BAT)의 충전상태를 모니터링하여 충전상태정보를 생성해 주기적으로 기록하는 퓨얼 게이지 기능을 동시에 수행하도록 최적화되어 집적되어지며 3.5V∼15V의 입력전압(Vin) 범위를 가지고, 상기 배터리(BAT)의 충전상태를 표시하기 위한 충전진행단자(CHG) 및 충전완료단자(Done), 단일와이어 통신을 위한 통신단자(HDQ), 배터리전압을 측정하여 입력전압(Vin)이 일정 수준으로 유지되면 정전압/정전류 충전을 수행하기 위한 배터리전압단자(VBAT)가 할당된 입출력포트가 구비되며, 상기 통신단자(HDQ)를 이용한 외부회로와의 단일와이어 통신을 통해 상기 배터리(BAT)의 충전전류를 설정하는 무선 충전용 직접회로를 갖는 집적회로에 있어서, 상기 무선 충전용 집적회로는 배터리(BAT)의 배터리전압을 이용해 2.5V 내외의 내부 기준전압과 외부 반도체 디바이스의 구동전원을 만들어 공급하는 로우 드롭아웃 레귤레이터(310); 상기 배터리(BAT)의 충전상태정보를 계산하는 퓨얼 게이지(320); 배터리전압과 집적회로의 온도를 검출하는 아날로그 디지털 컨버터(330); 바이패스 스위치를 구비하여 충전전압을 일정하게 유지시키는 직류/직류 컨버터(340); 상기 로우 드롭아웃 레귤레이터(310), 상기 퓨얼 게이지(320), 상기 아날로그 디지털 컨버터(330), 상기 직류/직류 컨버터(340)와 상호 결합되어 배터리전압에 따라 상기 직류/직류 컨버터(340)의 바이패스 스위치를 구동하는 정전류/정전압 충전제어부(350); 상기 배터리(BAT)의 배터리정보 및 충전상태정보를 저장하는 이이피롬(360), 상기 이이피롬(360)에 데이터를 기록하거나 읽어들이고, 읽어들인 데이터를 단일와이어 통신을 통해 외부에 송수신하는 단일와이어 통신부(370)로 구성되어지고, 상기 배터리전압단자(VBAT)를 통해 측정된 배터리전압이 3V 이하일 경우에는 100mA 내외의 낮은 전류로 소정 시간 동안 배터리(BAT)를 충전시키도록 하는 트리클(Trickle) 충전 기능이 내장된 것을 특징으로 한다.
또한, 배터리(BAT)의 배터리정보가 저장됨과 동시에 상기 배터리(BAT)의 충전상태정보가 주기적으로 기록되며, 태그 안테나(TA)를 통해 상기 무선 충전용 패드(200)로부터 알에프 캐리어 신호가 전송되면 그 응답으로 상기 배터리(BAT)의 배터리정보 및 충전상태정보가 포함된 알에프 데이터를 생성 및 변조하여 변조된 알에프 데이터를 상기 무선 충전용 패드(200)로 전송하는 기능을 수행하도록 최적화되어 집적되어지되, 외부회로와의 단일와이어 통신을 통해 상기 배터리(BAT)의 충전상태정보를 수신하고, 수신된 충전상태정보를 이용해 다시 상기 배터리(BAT)의 충·방전 여부를 조절하는 외부회로의 온오프 동작을 제어하는 배터리 정보처리용 집적회로로 이루어져 무선 충전용 패드(200)로부터 유도된 전력에 의하여 무접점 충전되는 배터리팩(100)의 내부에 구비되는 집적회로에 있어서, 배터리 정보처리용 집적회로는 무선 충전용 패드(200)로부터 무선 수신된 알에프 캐리어 신호로부터 클럭을 추출하는 클럭 추출부(410); 상기 클럭 추출부(410)로부터 추출된 데이터의 나열순서를 검사하여 데이터 인코더(412)로 제어신호를 전달하는 시퀀서(411); 상기 시퀀서(411)로부터 제어신호가 전달되면 태그(414)로부터 상기 배터리(BAT)의 배터리정보 및 충전상태정보를 수신하여 암호화한 후 데이터 모듈레이터(415)로 전송하는 데이터 인코더(412); 상기 데이터 인코더(412)로부터 수신된 데이터를 변조하여 변조된 알에프 데이터를 생성한 후 상기 무선 충전용 패드(200)로 무선 전송하는 상기 데이터 모듈레이터(415); 상기 배터리(BAT)의 배터리정보 및 충전상태정보가 기록되는 메모리 영역이 할당된 상기 태그(414)를 제어하는 메인프로세서(413); 상기 메인프로세서(413)의 명령에 따라 메모리 영역에 저장된 상기 배터리(BAT)의 배터리정보 및 충전상태정보에 대한 읽기/쓰기를 수행하고, 읽어들인 데이터를 데이터 인코더(412)로 전송하며, 태그 안테나(TA)를 제어하는 상기 태그(414)를 포함하여 구성되어지되, 무선 충전용 패드(200)로부터 알에프 캐리어 신호를 수신하여 해석하고, 해석에 따라 메모리부(425)에 저장된 상기 배터리(BAT)의 배터리정보 및 충전상태정보에 대한 읽기/쓰기 명령 및 데이터 변조 명령을 생성하는 디코더부(420); 상기 디코더부(420)에서 생성된 명령에 동기되는 클럭(Clock)을 발생시키는 내부 클럭발생부(421); 상기 디코더부(420)의 데이터 변조 명령에 따라 상기 배터리(BAT)의 배터리정보 및 충전상태정보를 포함하여 알에프 캐리어 신호에 대한 응답신호로 변조된 알에프 데이터를 만드는 변조부(422); 전력을 최소로 관리하기 위해 일정시간 동안 엑세스(Access)를 하지 않으면 슬립모드(Sleep mode)로 들어가는 타이머부(423); 상기 디코더부(420)의 읽기/쓰기 명령에 따라 상기 메모리부(425)에 데이터를 읽고 쓰기 위한 로직부(424); 데이터를 저장하기 위한 상기 메모리부(425); 상기 무선 충전용 패드(200)로부터 수신된 알에프 캐리어 신호에 의해 커패시터에 순간적으로 전력을 저장하기 위한 드라이버(426);를 포함하고, 상기 충전상태정보는 충전상태 플래그(flag)를 지정하여 충전상태는 1로, 만충상태는 0으로 저장되어지고, 상기 배터리(BAT)의 배터리정보 및 충전상태정보는 상기 태그 안테나(TA)의 전송단자(TX)를 통해 LF(125㎑ 대역, low frequency, 장파), HF(13.56㎒ 대역, high frequency, 단파) 또는 UHF(900㎒ 또는 2.4㎓ 대역, ultra high frequency, 극초단파) 중 하나의 대역에 속하는 캐리어 주파수를 이용한 표준 통신 프로토콜에 의하여 무선으로 송수신되는 데이터인 것을 특징으로 한다.An integrated circuit for battery information processing according to the present invention for achieving the above object, the charging to control whether the battery (BAT) of the battery pack 100 is charged by using the rectified power derived from the wireless charging pad 200 Optimized and integrated to simultaneously perform the control function and the fuel gauge function of periodically monitoring the charge state of the battery (BAT) to generate and record charge state information, and has an input voltage (Vin) range of 3.5V to 15V, The charging progress terminal CHG and the charging completion terminal Done for displaying the state of charge of the battery BAT, the communication terminal HDQ for single-wire communication, and the battery voltage are measured to measure the input voltage Vin at a predetermined level. When maintained at a constant voltage / battery voltage terminal for performing the constant current charging (V BAT), and is provided with an input-output port allocation, through a single wire communication with an external circuit of the communication terminal (HDQ) An integrated circuit having a wireless charging integrated circuit for setting a charging current of the battery BAT, wherein the wireless charging integrated circuit uses an internal reference voltage of about 2.5V and an external semiconductor device using the battery voltage of the battery BAT. A low dropout regulator 310 for making and supplying driving power for the battery; A fuel gauge 320 for calculating charge state information of the battery BAT; An analog to digital converter 330 for detecting a battery voltage and a temperature of an integrated circuit; A DC / DC converter 340 having a bypass switch to maintain a constant charging voltage; The low dropout regulator 310, the fuel gauge 320, the analog-to-digital converter 330, and the DC / DC converter 340 are mutually coupled to each other so that the bypass of the DC / DC converter 340 depends on the battery voltage. A constant current / constant voltage charge control unit 350 for driving a pass switch; Y-pyrom 360 for storing the battery information and the charging state information of the battery BAT, a single wire for recording or reading data in the y-pyrom 360, and transmitting and receiving the data to the outside through a single-wire communication It consists of a communication unit 370, when the battery voltage measured through the battery voltage terminal (V BAT ) is less than 3V Trickle (Trickle) to charge the battery (BAT) for a predetermined time with a low current of about 100mA It is characterized by a built-in charging function.
In addition, when the battery information of the battery BAT is stored and the charging state information of the battery BAT is periodically recorded, the RFID carrier signal is transmitted from the wireless charging pad 200 through the tag antenna TA. In response, the data is optimized and integrated to generate and modulate the RF data including the battery information and the charging state information of the battery BAT to transmit the modulated RF data to the wireless charging pad 200. Receiving the charging state information of the battery (BAT) through a single-wire communication with an external circuit, the on-off operation of the external circuit for controlling the charge or discharge of the battery BAT again using the received state of charge information It consists of an integrated circuit for battery information processing to control the inside of the battery pack 100 that is contactlessly charged by the power induced from the wireless charging pad 200 In the integrated circuit provided, the battery information processing integrated circuit includes a clock extracting unit (410) for extracting a clock from the RF carrier signal received wirelessly from the wireless charging pad 200; A sequencer 411 which checks the sequence of data extracted from the clock extractor 410 and transmits a control signal to the data encoder 412; A data encoder 412 for receiving and encrypting battery information and charge state information of the battery BAT from a tag 414 when a control signal is transmitted from the sequencer 411 and transmitting the encrypted information to a data modulator 415; The data modulator 415 for modulating the data received from the data encoder 412 to generate modulated RF data and wirelessly transmitting the modulated RF data to the wireless charging pad 200; A main processor (413) for controlling the tag (414) to which a memory area in which battery information and charge state information of the battery (BAT) are recorded is allocated; In accordance with a command of the main processor 413, a read / write of battery information and charge state information of the battery BAT stored in a memory area is performed, the read data is transmitted to the data encoder 412, and a tag antenna The battery BAT is configured to include the tag 414 for controlling the TA, and receives and analyzes an RF carrier signal from the wireless charging pad 200, and stores the battery BAT in the memory unit 425 according to the analysis. A decoder unit 420 for generating a read / write command and a data modulation command for the battery information and the charge state information of the apparatus; An internal clock generator 421 for generating a clock synchronized with a command generated by the decoder 420; A modulator 422 for generating RF data modulated into a response signal to an RF carrier signal, including battery information and charge state information of the battery BAT according to a data modulation command of the decoder 420; A timer unit 423 entering a sleep mode if no access is performed for a predetermined time in order to manage power to a minimum; A logic unit 424 for reading and writing data to the memory unit 425 according to a read / write command of the decoder unit 420; The memory unit 425 for storing data; And a driver 426 for instantaneously storing power in a capacitor by an RF carrier signal received from the wireless charging pad 200, wherein the charging state information includes a charge state flag. Is 1, the full state is stored as 0, and the battery information and the charge state information of the battery BAT are LF (125 kHz band, low frequency, long wave) through the transmission terminal TX of the tag antenna TA. ), Data transmitted and received wirelessly by a standard communication protocol using a carrier frequency belonging to one of the following bands: HF (13.56 MHz band, high frequency, shortwave) or UHF (900 MHz or 2.4 GHz band, ultra high frequency, microwave). It is characterized by.

삭제delete

이하에서 상기한 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참고하여 상세히 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략하도록 한다.In the following description of the preferred embodiments of the present invention in detail with reference to the accompanying drawings, when it is determined that the detailed description of the related known functions or configurations may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description thereof will be omitted. Do it.

도 1은 본 발명에 따른 무선 충전용 패드 및 배터리팩의 전체 구성도이다.1 is an overall configuration diagram of a wireless charging pad and a battery pack according to the present invention.

무선 충전용 패드(200)는 무접점 충전기로서 동작하고, 배터리팩(100)은 무선 충전용 패드(200)를 통해 유기된 전력을 공급받아 충전된다. 무선 충전용 패드(200)와 배터리팩(100) 사이에는 분리형 트랜스포머를 구성하여 1차측은 무선 충전용 패드(200) 내에 2차측은 배터리팩(100) 내에 각각 구비되도록 한다.The wireless charging pad 200 operates as a contactless charger, and the battery pack 100 is charged by receiving the induced power through the wireless charging pad 200. A separate transformer is configured between the wireless charging pad 200 and the battery pack 100 so that the primary side is provided in the wireless charging pad 200 and the secondary side is provided in the battery pack 100, respectively.

배터리팩(100)은 트랜스포머 2차측이 되는 충전 리시버 모듈(110), 퓨얼 게이지(fuel gauge) 기능과 충전 기능을 가진 충전용 보호회로 모듈(120) 및 배터리(BAT), 무선 신호를 송수신하기 위한 알에프아이디 태그(130) 및 태그 안테나(TA), 배터리(BAT)와 충전 리시버 모듈(110) 사이를 자기적으로 차단시켜 주어 무선 충전용 패드(200)와의 유도결합에 영향을 미치지 않도록 하는 비정질금속(Amorphous metal) 계열의 차단제인 전자파 프로텍터(140) 등으로 구성된다. The battery pack 100 includes a charging receiver module 110 that is a transformer secondary side, a charging protection circuit module 120 having a fuel gauge function and a charging function, a battery BAT, and a wireless signal. Amorphous metal that magnetically blocks the RFID tag 130 and the tag antenna TA, the battery BAT, and the charging receiver module 110 so as not to affect the inductive coupling with the wireless charging pad 200. Electromagnetic protector 140, which is a blocking agent of the (Amorphous metal) series.

충전 리시버 모듈(110)은 코발트(Co), 철(Fe), 니켈(Ni), 붕소(B), 규소(Si) 등 코발트 계열의 비정질 금속(Amorphous metal)을 다수 겹으로 적층시킨 얇은 시트(sheet) 또는 박막(film) 형태의 평판코어에 수직 및 수평방향의 코일을 권선한 것으로 트랜스포머 2차측의 역할을 수행한다. 비정질금속 계통의 소재로 제작된 평판코어는 높은 투자율(>80,000)과 깨지지 않는 성질을 가진다.The charging receiver module 110 is a thin sheet in which multiple layers of cobalt-based amorphous metals, such as cobalt (Co), iron (Fe), nickel (Ni), boron (B), and silicon (Si), are stacked in multiple layers ( The coils in the vertical and horizontal directions are wound on a sheet or film-like flat plate core to perform the secondary role of the transformer. Flat cores made of amorphous metals have high permeability (> 80,000) and are unbreakable.

충전 리시버 모듈(110)이 구비된 배터리팩(100)은 무선 충전용 패드(200) 위에 올려 놓아 양자가 평행하게 수직 방향으로 일정 거리 이격되도록 배치되도록 한 후 충전한다. 무선 충전용 패드(200)와 충전 리시버 모듈(110)을 평행하게 수직 방향으로 일정한 이격 거리가 되도록 배치하면 무선 충전용 패드(200) 내부의 트랜스포머 1차측과 배터리팩(100)의 충전 리시버 모듈(110)이 자기적으로 결합되어 무접점 충전을 수행한다.The battery pack 100 provided with the charging receiver module 110 is placed on the wireless charging pad 200 so as to be spaced apart from each other by a predetermined distance in the vertical direction in parallel. When the wireless charging pad 200 and the charging receiver module 110 are disposed to be parallel to each other at a predetermined distance in a vertical direction, the charging receiver module of the transformer primary side of the wireless charging pad 200 and the battery pack 100 ( 110 is magnetically coupled to perform contactless charging.

전자파 프로텍터(140)는 비정질 금속 계열의 자성재 소재로 이루어져 자기장에서 무선 신호와 유도기전력에 의한 주파수 간섭을 없애주며, 일반적으로 금속재질인 배터리(BAT)의 케이스로 인하여 자기장에서 유도가열에 의한 배터리(BAT)의 온도 상승이 일어나는 것을 최소화시키는 역할을 하므로, 반드시 삽입되어야 한다. The electromagnetic wave protector 140 is made of an amorphous metal-based magnetic material to eliminate frequency interference caused by radio signals and induction electromotive force in the magnetic field, and is generally a battery of induction heating in the magnetic field due to the case of the battery BAT. It must be inserted as it serves to minimize the rise in temperature of (BAT).

무선 충전용 패드(200)는 무접점 충전기로서 동작하여 무선 충전용 패드(200) 위에 올려진 배터리팩(100)에 무접점으로 전력을 공급해 충전시킨다. 무선 충전용 패드(200)에는 코발트 계열 또는 페라이트 재질의 평판코어를 다수 개 붙인 패드코어 상에 수직 및 수평방향으로 코일을 권선하여 구성한 트랜스포머 1차측이 포함된다.The wireless charging pad 200 operates as a contactless charger to charge and charge the battery pack 100 contactlessly on the wireless charging pad 200. The wireless charging pad 200 includes a transformer primary side formed by winding a coil in vertical and horizontal directions on a pad core to which a plurality of cobalt-based or ferrite flat cores are attached.

무선 충전용 패드(200)는 직류 입력을 가지는 다양한 포트를 가짐으로써 다양한 형태의 외부 전원[예를 들어, 교류 어댑터의 출력, 컴퓨터의 USB 포트 또는 자동차의 시거잭]과 연결되어 사용될 수 있다. 또한, 내부에 구비된 코일의 스위칭 패턴을 발생시키고 무선 충전용 패드(200) 위에 올려 놓는 디바이스를 검출하며 절전 모드를 제어한다. 무선 충전용 패드(200)에는 코일이 다양한 패턴으로 권취되어 내장되어 있어 10kHz 이상의 스위칭을 통하여 쇄교된 자속이 충전 리시버 모듈(110) 측으로 유기되도록 한다.The wireless charging pad 200 may be connected to various types of external power sources (for example, an output of an AC adapter, a USB port of a computer, or a cigar jack of a car) by having various ports having a DC input. In addition, it generates a switching pattern of the coil provided therein, detects the device placed on the wireless charging pad 200, and controls the power saving mode. In the wireless charging pad 200, coils are wound and embedded in various patterns so that the interlinked magnetic flux is induced to the charging receiver module 110 by switching over 10 kHz.

도 2는 본 발명에 따른 무선 충전용 집적회로 및 배터리 정보처리용 집적회로의 기능을 설명하기 위한 회로 구성도이다.2 is a circuit diagram illustrating the functions of the wireless charging integrated circuit and the battery information processing integrated circuit according to the present invention.

도시된 바와 같이, 1차측의 무선 충전용 패드(200)와 2차측의 충전 리시버 모듈(110)이 내장된 배터리팩(100)이 자기적으로 결합된다.As illustrated, the wireless charging pad 200 on the primary side and the battery pack 100 having the secondary charging receiver module 110 are magnetically coupled thereto.

1차측 무선 충전용 패드(200)는 전원입력단, AC/DC변환회로(210), 2차측으로부터 전송되는 배터리정보를 인식하기 위한 컨트롤러(240)와, 두 개의 반파 직·병렬형 공진형 컨버터(Half-bridge serial-parallel resonant converter)로 구성되 어, 각각 두 개의 1차측 코일(Pcoil1, Pcoil2)을 제어하는 제어신호를 생성하여 자기장을 발생시키는 드라이브 회로(220, 220'), 패드코어에 두 개의 1차측 코일(Pcoil1, Pcoil2)이 수직, 수평방향으로 교차 적층되어 구성된 1차측 트랜스포머 및 당해 1차측 트랜스포머에

Figure 112004029256293-pat00001
,
Figure 112004029256293-pat00002
를 각각 구비시켜 형성된 인덕티브 커플러(230, 230') 등으로 구성되어 있다. The primary wireless charging pad 200 includes a power supply input terminal, an AC / DC conversion circuit 210, a controller 240 for recognizing battery information transmitted from the secondary side, and two half-wave parallel and parallel resonant converters ( It consists of a half-bridge serial-parallel resonant converter, and generates a control signal for controlling two primary coils (Pcoil1 and Pcoil2), respectively. Primary coils (Pcoil1, Pcoil2) are stacked in the vertical and horizontal directions to the primary transformer and the primary transformer
Figure 112004029256293-pat00001
,
Figure 112004029256293-pat00002
It consists of an inductive coupler (230, 230 ') and the like provided respectively.

그 외에도, 전원입력단에 결합되어 입력된 AC 전원의 전자파를 차단하는 전자파 필터(250), 전자파가 차단된 AC 전원을 전자파 필터(250)에서 공급받아 DC로 정류하는 AC/DC변환회로(210), AC/DC변환회로(210) 및 컨트롤러(240)에 결합되어 내장된 트랜지스터가 온 상태인 동안 전력을 축적하고 오프 되는 순간에 축적된 전력을 컨트롤러(240)로 전달하여 드라이브 회로(220, 220')가 구동되도록 하는 플라이백 컨버터(210') 등을 추가로 구비할 수 있다.In addition, an electromagnetic wave filter 250 coupled to a power input terminal to block electromagnetic waves of an input AC power, and an AC / DC conversion circuit 210 for receiving AC power cut off from the electromagnetic wave filter 250 and rectifying the DC power. Coupled to the AC / DC conversion circuit 210 and the controller 240, accumulates power while the built-in transistor is in an on state, and transfers the accumulated power to the controller 240 at the moment it is turned off to drive circuits 220 and 220. ') May be further provided with a flyback converter 210'.

2차측의 배터리팩(100)은 비정질 금속으로 된 평판코어 및 평판코어에 수직 및 수평방향으로 각각 권선된 두 개의 2차측 코일(Scoil1, Scoil2)로 구성되어 무선 충전용 패드(200)와 자기결합되고, 이에 따라 유도기전력이 유도되는 충전 리시버 모듈(110), 배터리(BAT)의 충전상태를 주기적으로 모니터링하여 충전상태정보를 생성하고, 생성된 충전상태정보를 알에프아이디 태그(130)에 기록하며, 알에프아이디 태그(130)의 온오프제어에 따라 충전 리시버 모듈(110)에 유도된 전력을 배터리(BAT)로 공급 또는 차단함으로써 배터리(BAT)의 충·방전 여부를 조절하는 충전용 보호회로 모듈(120), 충전용 보호회로 모듈(120)에 결합되어 배터리(BAT)의 배터리정보가 저장됨과 동시에 충전상태정보가 주기적으로 기록되며, 태그 안테나(TA)를 통해 무선 충전용 패드(200)로부터 알에프 캐리어 신호가 전송되면 그 응답으로 배터리(BAT)의 배터리정보 및 충전상태정보를 포함하여 알에프 데이터를 생성 및 변조하여 변조된 알에프 데이터를 무선 충전용 패드(200)로 전송하는 알에프아이디 태그(130), 보호회로(124)의 조절에 따라 충전되는 배터리(BAT) 등으로 구성된다.The secondary battery pack 100 is composed of an amorphous metal plate core and two secondary coils (Scoil1, Scoil2) wound in vertical and horizontal directions on the plate core, respectively, and are magnetically coupled to the pad 200 for wireless charging. Accordingly, the charging receiver module 110, which induces induced electromotive force, generates a charging state information by periodically monitoring the state of charge of the battery BAT, and records the generated state of charge information on the RFID tag 130. , Charging protection circuit module for controlling whether the battery BAT is charged or discharged by supplying or blocking power induced in the charging receiver module 110 to the battery BAT according to on / off control of the RFID tag 130. 120, the battery information of the battery BAT is coupled to the protection circuit module 120 for charging, and the charging state information is periodically recorded from the wireless charging pad 200 through the tag antenna TA. egg In response, the RFID tag 130 generates and modulates the RF data including the battery information and the charging state information of the battery BAT, and transmits the modulated RF data to the wireless charging pad 200 in response thereto. ), The battery BAT is charged according to the control of the protection circuit 124.

퓨얼 게이지 기능과 충전 기능을 동시에 수행하는 충전용 보호회로 모듈(120)은, 충전 리시버 모듈(110)로 유도된 전력을 정류하여 충전제어회로(122)에 공급하는 정류회로(121, 121'), 정류회로(121, 121')와 결합되고, 알에프아이디 태그(130)의 온오프 제어에 따라 정류회로(121, 121')에서 정류된 전력을 퓨얼 게이지(123)에 공급하여 일정전류(CC; Constant Current)/일정전압(CV; Constant Voltage)으로 충전하기 위한 스위치모드(switch mode) 충전제어회로(122), 충전제어회로(122)로부터 공급된 전력을 보호회로(124)를 통해 리튬이온 또는 리튬폴리머로 제조되는 배터리(BAT)에 공급하고, 배터리(BAT)의 충전상태를 모니터링하여 충전상태정보를 생성해 알에프아이디 태그(130)에 주기적으로 기록하는 퓨얼 게이지(123), 퓨얼 게이지(123) 및 배터리(BAT)에 결합되어 배터리(BAT)의 충전상태에 따라 충·방전 여부를 조절하여 배터리(BAT)를 보호하는 보호회로(124) 등으로 구성 가능하다. 충전 리시버 모듈(110)의 출력을 정류회로(121, 121')의 입력으로 하고, 정류회로(121, 121')의 출력은 충전제어회로(122)의 입력과 연결되도록 구성한다. 그리고, 충전제어회로(122)의 출력은 퓨얼 게이지(123)와 연결되도록 구성하고, 퓨얼 게이지(123)가 배터리(BAT)를 과충전, 과전류로부터 보호하는 보호회 로(124)에 연결되도록 한다. 이러한 구성요소들은 휴대용 디바이스의 배터리팩(100)에 실장되며, 배터리팩(100)의 종류에 따라 하드팩(hard pack)과 내장팩(inner pack)에 모두 적용 가능하다.The charging protection circuit module 120 which simultaneously performs the fuel gauge function and the charging function, rectifies the power induced by the charging receiver module 110 and supplies the rectification circuits 121 and 121 'to the charging control circuit 122. And the rectifier circuits 121 and 121 ', and the rectified circuits 121 and 121' are supplied to the fuel gauge 123 according to the on / off control of the RFID tag 130 to supply a constant current (CC). A switch mode for charging at a constant current (CV) / constant voltage (CV), and the power supplied from the charge control circuit 122 and the charge control circuit 122 to the lithium ion through the protection circuit 124. Alternatively, the fuel gauge 123 and the fuel gauge (12) are supplied to a battery (BAT) made of a lithium polymer, monitor the state of charge of the battery (BAT), generate charge state information, and periodically record the information on the RFID tag (130). 123) and the state of charge of the battery BAT in combination with the battery BAT Depending can constructed of a protection circuit 124 to protect the battery (BAT) to control whether the charge and discharge. The output of the charging receiver module 110 is an input of the rectifying circuits 121 and 121 ', and the output of the rectifying circuits 121 and 121' is connected to an input of the charging control circuit 122. The output of the charge control circuit 122 is configured to be connected to the fuel gauge 123, and the fuel gauge 123 is connected to a protection circuit 124 that protects the battery BAT from overcharging and overcurrent. These components are mounted in the battery pack 100 of the portable device, and can be applied to both a hard pack and an inner pack according to the type of the battery pack 100.

알에프아이디 태그(130)는 태그 안테나(TA)를 통해 무선 충전용 패드(200)로부터 알에프 캐리어 신호가 전송되면, 그 응답으로 미리 저장된 배터리(BAT)의 배터리정보 및 퓨얼 게이지(123)를 통해 주기적으로 기록된 충전상태정보를 포함하여 알에프 데이터를 생성 및 변조하여 변조된 알에프 데이터를 무선 충전용 패드(200)로 전송한다. 알에프아이디 태그(130)와 태그 안테나(TA)는 배터리(BAT)의 충전상태정보를 관리하는 퓨얼 게이지(123)와 인터페이스되어 배터리정보와 함께 배터리(BAT)의 충전상태정보를 무선 충전용 패드(200)에 무선 데이터로 전송하는 역할을 한다. 배터리(BAT)의 배터리정보 및 충전상태정보는 태그 안테나(TA)의 전송단자(TX)를 통해 LF(125㎑ 대역, low frequency, 장파), HF(13.56㎒ 대역, high frequency, 단파) 또는 UHF(900㎒ 또는 2.4㎓ 대역, ultra high frequency, 극초단파) 중 하나의 대역에 속하는 캐리어 주파수를 이용한 표준 통신 프로토콜에 의하여 무선으로 송수신되는 데이터이다.When the RFID tag 130 transmits the RF carrier signal from the wireless charging pad 200 through the tag antenna TA, the RFID tag 130 periodically transmits the battery information of the battery BAT and the fuel gauge 123 in response. The RF data is generated and modulated by including the charging state information recorded in FIG. 6, and the modulated RF data is transmitted to the wireless charging pad 200. The RFID tag 130 and the tag antenna TA are interfaced with the fuel gauge 123 that manages the charging state information of the battery BAT, so that the charging state information of the battery BAT together with the battery information is stored in the wireless charging pad ( And transmits the data as wireless data. The battery information and the charging state information of the battery BAT are LF (125 ㎑ band, low frequency, long wave), HF (13.56 MHz band, high frequency, short wave) or UHF through the transmission terminal TX of the tag antenna TA. Data is transmitted and received wirelessly by a standard communication protocol using a carrier frequency belonging to one of (900 MHz or 2.4 GHz band, ultra high frequency, microwave).

본 발명은 도 2에 나타난 배터리팩(100)의 구성요소 중 충전제어회로(122) 및 퓨얼 게이지(320)의 기능을 제공하도록 최적화되어 집적된 무선 충전용 집적회로(300; 도 3 참조)와, 알에프아이디 태그(130)의 기능을 제공하도록 최적화되어 집적된 배터리 정보처리용 집적회로(400; 도 3 참조)를 제공하고자 한 것이다.The present invention provides a wireless charging integrated circuit 300 (see FIG. 3) optimized and integrated to provide functions of the charge control circuit 122 and the fuel gauge 320 among the components of the battery pack 100 shown in FIG. 2. The present invention is to provide an integrated circuit 400 for battery information processing (refer to FIG. 3) optimized and integrated to provide a function of an RFID tag 130.

도 3은 본 발명에 따른 무선 충전용 집적회로의 주변회로 구성도이다.3 is a configuration diagram of a peripheral circuit of an integrated wireless charging circuit according to the present invention.

무선 충전용 집적회로(300)는 입력조건이 충전 리시버 모듈(110)의 출력조건을 만족시키기 위해 3.5V에서 15V의 입력전압 범위를 가지며, 입출력 포트 중 충전상태를 표시하기 위한 핀 2개를 할당하여 하나는 충전진행단자(CHG)로, 다른 하나는 충전완료단자(Done)로 사용하여 각각 발광다이오드(LED; Light Emitting Diode)에 연결시킨다. 충전중일 경우에는 충전진행 표시단자(CHG)에 연결된 발광다이오드가 온(On) 되도록 하고, 충전이 완료되어 만충상태가 되면 충전진행단자(CHG)의 발광다이오드는 오프(Off) 되고 충전완료단자(Done)의 발광다이오드가 온(On) 되도록 구성한다.The wireless charging integrated circuit 300 has an input voltage range of 3.5V to 15V to satisfy the output condition of the charging receiver module 110, and allocates two pins for indicating the charging state among the input / output ports. Thus, one is used as a charging progress terminal (CHG) and the other is used as a charging completion terminal (Done), respectively, and is connected to a light emitting diode (LED). When charging, the LED connected to the CHG terminal is turned ON. When the charging is completed and the LED is fully charged, the LED of the CHG terminal is turned OFF and the charging completion terminal (CHG) is turned off. Done) is configured to be On (On).

그리고, 무선 충전용 집적회로(300)는 기본적으로 통신단자(HDQ)를 이용한 단일와이어(1 wire) 통신을 통하여 충전전류를 설정하며, 설정된 전류로 충전한다. 먼저, 배터리전압이 4.2V인지 배터리전압단자(VBAT)를 통하여 10비트 아날로그 디지털 컨버터(330; 도 4 참조)가 읽어들여 4.2V보다 작으면 Q1과 Q4의 스위치를 온(On) 시키고, 설정된 전류(Iset)로 일정전류(CC)를 유지시킨다. 이때, 조건은 입력전압(Vin)이 4.5V 이상을 유지해야만 한다. 배터리전압이 4.2V까지 도달하여 일정전류(CC)가 완료되면, Q1을 오프시키고, 스위치 Q3를 온(On) 시켜서 스위치 Q2를 온(On) 시킨다. 이때부터는, 무선 충전용 집적회로(300)에 내장된 직류/직류 컨버터( ; 도 4 참조)가 동작하여 일정전압(CV)을 유지시킨다. 배터리(BAT)에 흐르는 전류를 피드백(feedback)하여 설정된 충전전류(Iset)의 0.1C에서 스위치 Q4를 오프(Off) 시켜 충전을 종료한다. 충전이 완료된 만충상태를 표시하기 위하여 충전진행단자(CHG)에 연결된 발광다이오드를 오프(Off) 시키고, 충전완료단자(Done)에 연결된 발광다이오드를 온(On) 시킨다. 또한, 배터리전압이 3V 이하일 경우에는 트리클(Trickle) 충전기능이 내장되어 있어 낮은 전류(약 100mA)로 일정한 시간 동안 배터리(BAT)를 충전한다. 보호회로(124)의 동작은 도 2 부분에서 설명된 바와 같다.The wireless charging integrated circuit 300 basically sets a charging current through a single wire communication using a communication terminal (HDQ) and charges with the set current. First, if the 10-bit analog-to-digital converter 330 (see FIG. 4) is read through the battery voltage terminal V BAT to determine whether the battery voltage is 4.2V, and the switch voltage is set to ON, the Q1 and Q4 switches on. The constant current CC is maintained by the current Iset. At this time, the condition is that the input voltage Vin must be maintained at 4.5V or more. When the battery voltage reaches 4.2V and the constant current (CC) is completed, the Q1 is turned off and the switch Q3 is turned on to turn on the switch Q2. From this time, the DC / DC converter (see FIG. 4) built in the wireless charging integrated circuit 300 operates to maintain a constant voltage CV. The current flowing through the battery BAT is fed back to turn off the switch Q4 at 0.1C of the set charging current Iset to end charging. In order to indicate the state of full charge, the light emitting diode connected to the charging progress terminal (CHG) is turned off and the light emitting diode connected to the charging completion terminal is turned on. In addition, when the battery voltage is less than 3V, a trickle charging function is built-in, so the battery BAT is charged for a predetermined time with low current (about 100mA). The operation of the protection circuit 124 is as described in FIG. 2.

도 4는 본 발명에 따른 무선 충전용 집적회로의 내부 구성도이다.4 is an internal configuration diagram of a wireless charging integrated circuit according to the present invention.

도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 무선 충전용 집적회로(300)는 배터리전압을 이용해 2.5V 내외의 내부 기준전압과 외부 반도체 디바이스의 구동전원을 만들어 공급하는 로우 드롭아웃 레귤레이터(310)와, 배터리(BAT)의 충전상태정보를 계산하는 퓨얼 게이지(320)와, 배터리전압과 집적회로의 온도를 검출하는 아날로그 디지털 컨버터(330)와, 바이패스 스위치를 구비하여 일정전압을 유지시키는 직류/직류 컨버터(340)와, 로우 드롭아웃 레귤레이터(310), 퓨얼 게이지(320), 상기 아날로그 디지털 컨버터(330), 직류/직류 컨버터(340)와 상호 결합되어 배터리전압에 따라 직류/직류 컨버터(340)의 바이패스 스위치를 구동하는 정전류/정전압 충전제어부(350)와, 배터리(BAT)의 배터리정보 및 충전상태정보를 저장하는 이이피롬(360)과, 이이피롬(360)에 데이터를 기록하거나 읽어들이고, 읽어들인 데이터를 단일와이어 통신을 통해 외부에 송수신하는 단일와이어 통신부(370) 등을 포함하여 이루어진다. 또한, 무선 충전용 집적회로(300)의 내부 또는 외부에 입출력 포트를 구성하여 입출력포트의 각 핀(Pin)을 충전진행단자(CHG), 충전완료단자(Done), 배터리전압단자(VBAT), 통신단자(HDQ) 등을 할당한다.Referring to FIG. 4, the wireless charging integrated circuit 300 according to the present invention includes a low dropout regulator 310 for making and supplying an internal reference voltage of about 2.5V and driving power of an external semiconductor device using a battery voltage. Fuel gauge 320 for calculating the state of charge of the battery BAT, analog-to-digital converter 330 for detecting the battery voltage and the temperature of the integrated circuit, and a direct current switch to maintain a constant voltage with a bypass switch The converter 340, the low dropout regulator 310, the fuel gauge 320, the analog-to-digital converter 330, and the DC / DC converter 340 are mutually coupled to each other to form a DC / DC converter 340 according to a battery voltage. Data is recorded in the constant current / constant voltage charge control unit 350 for driving the bypass switch of the battery, an easy pyrom 360 for storing the battery information and the charging state information of the battery BAT; Air deulyigo, achieved by using a single wire communication to read data including a single-wire communication section 370 for transmitting and receiving the like to the outside. In addition, an input / output port is configured inside or outside the wireless charging integrated circuit 300 to connect each pin of the input / output port to the charging progress terminal CHG, the charging completion terminal Done, and the battery voltage terminal V BAT . Allocates a communication terminal (HDQ).

배터리(BAT)의 식별인자로 사용되는 배터리정보로는 배터리(BAT)의 제품명, 시리얼번호(serial number), 사용자 인식번호(예를들면, 개인 전화번호), 배터리잔량, 사이클횟수, 용량 등이 있을 수 있다. 여기서, 사용자 인식번호는 휴대용 디바이스의 단말기 본체와 배터리팩(100)의 통신을 통해 배터리 정보처리용 집적회로(400)에 저장된다.The battery information used as an identifier of the battery BAT includes the product name of the battery BAT, a serial number, a user identification number (for example, a personal phone number), the remaining battery capacity, the number of cycles, and the capacity. There may be. Here, the user identification number is stored in the battery information processing integrated circuit 400 through communication between the terminal body of the portable device and the battery pack 100.

그 외에도, 무선 충전용 집적회로(300)에는 32kHz 오실레이터(371), 1MHz 오실레이터(372), 임시버퍼(373), 내부접지(374), 전류소스(375) 등이 구비된다.In addition, the wireless charging integrated circuit 300 includes a 32 kHz oscillator 371, a 1 MHz oscillator 372, a temporary buffer 373, an internal ground 374, a current source 375, and the like.

도 5 및 도 6은 본 발명에 따른 배터리 정보처리용 집적회로(400)의 두 가지 실시예를 각각 나타낸 것이다.5 and 6 illustrate two embodiments of the integrated circuit 400 for battery information processing according to the present invention.

배터리 정보처리용 집적회로(400)에는 배터리(BAT)의 배터리정보가 저장되고, 무선 충전용 집적회로(300)와 연계하여 사용할 수 있으며, 휴대용 디바이스의 본체에 배터리(BAT)에 관한 여러 가지 정보를 제공하는 역할을 한다. 무선 충전용 집적회로(300)와 연계하여 사용되는 경우, 무선 충전용 집적회로(300)의 통신단자(HDQ)를 이용한 단일와이어 통신을 통해 배터리(BAT)의 충전상태정보를 수신하고, 이를 이용해 다시 무선 충전용 집적회로(300)를 온오프 제어하여 배터리(BAT)의 충·방전 여부를 조절한다.The battery information processing integrated circuit 400 stores battery information of the battery BAT, and may be used in connection with the wireless charging integrated circuit 300, and various information about the battery BAT in the main body of the portable device. Serves to provide. When used in conjunction with the wireless charging integrated circuit 300, through the single-wire communication using the communication terminal (HDQ) of the wireless charging integrated circuit 300 receives the charging state information of the battery (BAT), and using this The wireless charging integrated circuit 300 is controlled on / off to control whether the battery BAT is charged or discharged.

배터리 정보처리용 집적회로(400)는 태그 안테나(TA)를 통해 무선 충전용 패드(200)로부터 알에프 캐리어 신호가 전송되면, 그 응답으로 미리 저장된 배터리(BAT)의 배터리정보 및 무선 충전용 집적회로(300)의 퓨얼 게이지(320)를 통해 주기적으로 기록된 충전상태정보를 포함하여 알에프 데이터를 생성 및 변조하여 변조된 알에프 데이터를 무선 충전용 패드(200)로 전송한다.The battery information processing integrated circuit 400, when the RFID carrier signal is transmitted from the wireless charging pad 200 through the tag antenna TA, in response to the battery information of the battery BAT stored in advance and the wireless charging integrated circuit The fuel gauge 320 of 300 generates and modulates RF data including periodically recorded charging state information and transmits the modulated RF data to the wireless charging pad 200.

배터리 정보처리용 집적회로(400)의 구동전원은 무선 충전용 집적회로(300)로부터 공급받는다. 태그 안테나(TA)의 전송단자(TX)를 통한 13.56MHz의 표준 통신 프로토콜(ISO15693)을 이용하여 배터리 정보처리용 집적회로(400) 내 메모리 영역에 배터리정보(제품명, 단말기정보 등)가 저장된다. 충전상태정보는 충전상태 플래그(flag)를 지정하여 충전상태는 1로, 만충상태는 0으로 저장하는 방법을 사용한다.The driving power of the battery information processing integrated circuit 400 is supplied from the wireless charging integrated circuit 300. Battery information (product name, terminal information, etc.) are stored in a memory area of the integrated circuit 400 for battery information processing using a standard communication protocol (ISO15693) of 13.56 MHz through the transmission terminal TX of the tag antenna TA. . Charge state information is designated by a charge state flag (flag) by using a method of storing the state of charge as 1, the full state as 0.

도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 배터리 정보처리용 집적회로의 내부 구성도이다.5 is an internal configuration diagram of an integrated circuit for battery information processing according to the first embodiment of the present invention.

도 5를 참조하면, 본 발명의 제1실시예에 따른 배터리 정보처리용 집적회로(400)는 무선 충전용 패드(200)로부터 무선 수신된 알에프 캐리어 신호로부터 클럭을 추출하는 클럭 추출부(410), 상기 클럭 추출부(410)로부터 추출된 데이터의 나열순서를 검사하여 데이터 인코더(412)로 제어신호를 전달하는 시퀀서(411), 상기 시퀀서(411)로부터 제어신호가 전달되면 태그(414)로부터 상기 배터리(BAT)의 배터리정보 및 충전상태정보를 수신하여 암호화한 후 데이터 모듈레 이터(415)로 전송하는 데이터 인코더(412), 상기 데이터 인코더(412)로부터 수신된 데이터를 변조하여 변조된 알에프 데이터를 생성한 후 상기 무선 충전용 패드(200)로 무선 전송하는 상기 데이터 모듈레이터(415), 상기 배터리(BAT)의 배터리정보 및 충전상태정보가 기록되는 메모리 영역이 할당된 상기 태그(414)를 제어하는 메인프로세서(413), 상기 메인프로세서(413)의 명령에 따라 메모리 영역에 저장된 상기 배터리(BAT)의 배터리정보 및 충전상태정보에 대한 읽기/쓰기를 수행하고, 읽어들인 데이터를 데이터 인코더(412)로 전송하며, 태그 안테나(TA)를 제어하는 상기 태그(414) 등으로 구성된다.Referring to FIG. 5, the battery information processing integrated circuit 400 according to the first embodiment of the present invention may include a clock extractor 410 extracting a clock from an RF carrier signal wirelessly received from a wireless charging pad 200. The sequencer 411 transmits a control signal to the data encoder 412 by checking the sequence of data extracted from the clock extractor 410, and receives a control signal from the tag 414 when the control signal is transmitted from the sequencer 411. Data encoder 412 for receiving and encrypting the battery information and the charging state information of the battery BAT and transmitting the data to the data modulator 415, and modulating the data received from the data encoder 412 to modulate the RF. The data modulator 415 which generates data and wirelessly transmits the data to the wireless charging pad 200, and a memory area in which battery information and charge state information of the battery BAT are recorded are allocated. A main processor 413 controlling the 414 and a read / write of the battery information and the charge state information of the battery BAT stored in the memory area according to the command of the main processor 413 are performed. The tag 414 transmits data to the data encoder 412 and controls the tag antenna TA.

도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 배터리 정보처리용 집적회로의 내부 구성도이다.6 is an internal configuration diagram of an integrated circuit for battery information processing according to a second embodiment of the present invention.

도 6을 참조하면, 본 발명의 제2실시예에 따른 배터리 정보처리용 집적회로(400)는 무선 충전용 패드(200)로부터 알에프 캐리어 신호를 수신하여 해석하고, 해석에 따라 메모리부(425)에 저장된 상기 배터리(BAT)의 배터리정보 및 충전상태정보에 대한 읽기/쓰기 명령 및 데이터 변조 명령을 생성하는 디코더부(420), 상기 디코더부(420)에서 생성된 명령에 동기되는 클럭(Clock)을 발생시키는 내부 클럭발생부(421), 상기 디코더부(420)의 데이터 변조 명령에 따라 상기 배터리(BAT)의 배터리정보 및 충전상태정보를 포함하여 알에프 캐리어 신호에 대한 응답신호로 변조된 알에프 데이터를 만드는 변조부(422), 전력을 최소로 관리하기 위해 일정시간 동안 엑세스(Access)를 하지 않으면 슬립모드(Sleep mode)로 들어가는 타이머부(423), 상기 디코더부(420)의 읽기/쓰기 명령에 따라 상기 메모리부(425)에 데이터를 읽고 쓰기 위한 로직부(424), 데이터를 저장하기 위한 상기 메모리부(425), 상기 무선 충전용 패드(200)로부터 수신된 알에프 캐리어 신호에 의해 커패시터에 순간적으로 전력을 저장하기 위한 드라이버(426) 등으로 구성된다.Referring to FIG. 6, the battery information processing integrated circuit 400 according to the second exemplary embodiment of the present invention receives and analyzes an RF carrier signal from a wireless charging pad 200, and accordingly interprets the memory unit 425. A decoder unit 420 for generating a read / write command and a data modulation command for the battery information and the charge state information of the battery BAT stored in the battery, and a clock synchronized with the command generated by the decoder unit 420. RF data modulated into a response signal to an RF carrier signal including battery information and charge state information of the battery BAT according to a data modulation command of the internal clock generator 421 and the decoder 420 for generating a signal. Modulator 422 to create a timer, a timer unit 423 to enter a sleep mode (Sleep mode) if not accessed for a predetermined time to manage power to a minimum, the read / write command of the decoder unit 420 On According to the logic unit 424 for reading and writing data in the memory unit 425, the memory unit 425 for storing data, and an RF carrier signal received from the wireless charging pad 200. And a driver 426 for storing power.

도 7은 본 발명에 따른 무선 충전용 집적회로 및 배터리 정보처리용 집적회로를 이용한 배터리 충전 방법의 흐름도이다.7 is a flowchart of a battery charging method using an integrated wireless charging circuit and a battery information processing integrated circuit according to the present invention.

도 7을 참조하면, 배터리팩(100) 내에 구비된 무선 충전용 집적회로(300) 및 배터리 정보처리용 집적회로(400)가 무선 충전용 패드(200)로부터 전력을 공급받아 무접점 충전을 수행하는 방법이 도시되어 있다. 단계별로 설명하면 다음과 같다.Referring to FIG. 7, the wireless charging integrated circuit 300 and the battery information processing integrated circuit 400 included in the battery pack 100 receive power from the wireless charging pad 200 to perform contactless charging. The method is shown. The steps are as follows.

S100 단계) 무선 충전용 패드(200)는 전력손실을 저감하기 위하여 절전모드에서 대기하면서, 배터리팩(100)의 접근을 감지하기 위하여 일정주기마다 알에프 캐리어 신호(RF Carrier Signal)를 발생시킨다.Step S100) The wireless charging pad 200 generates an RF carrier signal every predetermined period to detect the approach of the battery pack 100 while waiting in a power saving mode to reduce power loss.

S110 단계) 배터리 정보처리용 집적회로(400)는 태그 안테나(TA)를 통해 무선 충전용 패드(200)로부터 알에프 캐리어 신호를 받아들여 클럭(Clock) 신호와 동기시켜 해석하고, 해석된 명령에 따라서 메모리 영역에 저장된 데이터에 대한 읽기/쓰기 명령을 수행한 후 그에 대한 응답신호를 변조하여 변조된 알에프 데이터(Modulated RF Data)를 생성한다.Step S110) The battery information processing integrated circuit 400 receives the RF carrier signal from the wireless charging pad 200 through the tag antenna TA, analyzes the synchronously with the clock signal, and interprets it according to the interpreted command. After performing a read / write command on the data stored in the memory area, the response signal is modulated to generate modulated RF data.

S120 단계) 배터리 정보처리용 집적회로(400)는 태그 안테나(TA)를 통해 변 조된 알에프 데이터를 무선 충전용 패드(200)로 전송한다.In step S120), the integrated circuit 400 for battery information processing transmits the modified RF data to the wireless charging pad 200 through the tag antenna TA.

S130 단계) 무선 충전용 패드(200)는 S110 단계에서 전송한 알에프 캐리어 신호에 대한 응답신호로 변조된 알에프 데이터가 리턴(Return)되는지 여부를 확인하여, 응답신호가 수신되면 S140 단계로 진행하고, 소정의 시간동안 응답신호가 수신되지 않으면 절전모드를 유지한다.Step S130) The wireless charging pad 200 checks whether the RF data modulated by the response signal to the RF carrier signal transmitted in step S110 is returned, and when the response signal is received, proceeds to step S140. If no response signal is received for a predetermined time, the power saving mode is maintained.

S140 단계) 무선 충전용 패드(200)는 절전모드에서 깨어나 유도기전력을 발생킴으로써, 배터리 정보처리용 집적회로(400)의 메인프로세서(413)에 전원을 공급한다.Step S140) The wireless charging pad 200 wakes up from the power saving mode and generates induction electromotive force, thereby supplying power to the main processor 413 of the integrated circuit 400 for battery information processing.

S150 단계) 전원을 공급받은 메인프로세서(413)는 무선 충전용 집적회로(300)의 이이피롬(360)에 저장된 충전상태 플래그 값(만충시: 1, 충전시: 0)을 검사한다. In step S150, the main processor 413 supplied with power checks the state of the charge state flag (full charge: 1 and full charge: 0) stored in the Y. pyrom 360 of the wireless charging integrated circuit 300.

S160 단계) 메인프로세서(413)는 태그(414)에 할당된 메모리 영역에 충전상태 플래그 값을 저장한다.In operation S160, the main processor 413 stores the charge state flag value in the memory area allocated to the tag 414.

S170 단계) 무선 충전용 패드(200)에서는 주기적으로 배터리 정보처리용 집적회로(400)로부터 배터리정보를 읽어서 디스플레이부에 표시하고, 동시에 충전상태를 표시한다.In step S170, the wireless charging pad 200 periodically reads the battery information from the battery information processing integrated circuit 400 and displays the battery information on the display unit, and simultaneously displays the charging state.

S180 단계) 배터리 정보처리용 집적회로(400)는 무선 충전용 집적회로(300)를 제어하여 방전된 배터리(BAT)의 충전이 진행되도록 한다.In step S180, the battery information processing integrated circuit 400 controls the wireless charging integrated circuit 300 to perform charging of the discharged battery BAT.

S190 단계) 배터리(BAT)의 충전이 완료되어 만충상태가 되면 무선 충전용 집적회로(300) 내 이이피롬(360)의 충전상태 플래그가 1로 셋트(Set)된다.In step S190, when the charging of the battery BAT is completed and becomes a full state, the charging state flag of the Y pyrom 360 in the wireless charging integrated circuit 300 is set to one.

S200 단계) 배터리 정보처리용 집적회로(400) 내 메인프로세서(413)는 자동적으로 통신단자(HDQ)를 통하여 만충되었다는 충전상태정보를 무선 충전용 집적회로(300)로부터 받아서 충전상태 플래그 값을 1로 저장한 후 충전을 중지한다.In step S200), the main processor 413 in the battery information processing integrated circuit 400 automatically receives the charging state information from the wireless charging integrated circuit 300 through the communication terminal (HDQ) and receives the charge state flag value 1. After saving, stop charging.

S210 단계) 이때, 무선 충전용 패드(200)에서 배터리 정보처리용 집적회로(400)에 저장된 배터리정보와 충전상태 플래그 값을 읽어서 만충상태를 표시한다.In step S210), the wireless charging pad 200 reads the battery information and the charging state flag value stored in the battery information processing integrated circuit 400 to display a full state.

상기된 배터리 충전 방법에 있어서, 충전전류의 설정은 무선 충전용 패드(200)가 배터리 정보처리용 집적회로(400)의 할당된 메모리 영역에 저장하면 메인프로세서(413)가 충전전류 설정값을 읽어서 무선 충전용 집적회로(300)에 단일와이어 통신을 통하여 전류를 설정하는 방식으로 이루어질 수도 있다. 또한, 여러 휴대용 디바이스가 동시에 무선 충전용 패드(200) 위에 올려진 경우, 각 디바이스 내부의 배터리 정보처리용 집적회로(400)에 저장된 배터리정보를 각 기기를 구별하기 위한 식별인자로 활용한다.In the above battery charging method, the setting of the charging current is performed by the main processor 413 reading the charging current setting value when the wireless charging pad 200 is stored in the allocated memory area of the battery information processing integrated circuit 400. The wireless charging integrated circuit 300 may be formed by setting a current through single wire communication. In addition, when several portable devices are placed on the wireless charging pad 200 at the same time, battery information stored in the battery information processing integrated circuit 400 inside each device is used as an identification factor for distinguishing each device.

상기 본 발명은 당업자의 요구에 따라 기본 개념을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형이 가능하다.The present invention may be modified in various ways without departing from the basic concept according to the needs of those skilled in the art.

상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 무접점 충전 기능 및 무선 데이터 송수 신을 통한 그외 여러 부가적인 기능을 수행하는 회로가 집적화된 상태로 실장되어 배터리팩의 소형화, 경량화를 가능케 하고, 조립부품을 감소시켜 제품의 생산성을 향상시킬 수 있도록 하는 배터리 정보처리용 집적회로 및 그와 연계되는 무선 충전용 집적회로가 제공된다.As described above, according to the present invention, a circuit for performing a variety of additional functions through a non-contact charging function and wireless data transmission and reception is integrated to enable the battery pack to be smaller and lighter, and to reduce assembly parts. Provided are an integrated circuit for battery information processing and a wireless charging integrated circuit associated therewith which can improve the productivity of a product.

Claims (10)

무선 충전용 패드(200)로부터 유도되어 정류된 전력을 이용하여 배터리팩(100)의 배터리(BAT) 충전여부를 제어하는 충전제어기능과 상기 배터리(BAT)의 충전상태를 모니터링하여 충전상태정보를 생성해 주기적으로 기록하는 퓨얼 게이지 기능을 동시에 수행하도록 최적화되어 집적되어지며 3.5V∼15V의 입력전압(Vin) 범위를 가지고, 상기 배터리(BAT)의 충전상태를 표시하기 위한 충전진행단자(CHG) 및 충전완료단자(Done), 단일와이어 통신을 위한 통신단자(HDQ), 배터리전압을 측정하여 입력전압(Vin)이 일정 수준으로 유지되면 정전압/정전류 충전을 수행하기 위한 배터리전압단자(VBAT)가 할당된 입출력포트가 구비되며, 상기 통신단자(HDQ)를 이용한 외부회로와의 단일와이어 통신을 통해 상기 배터리(BAT)의 충전전류를 설정하는 무선 충전용 직접회로를 갖는 집적회로에 있어서,The charging control function controls whether the battery BAT is charged in the battery pack 100 by using the rectified power derived from the wireless charging pad 200 and the charging state information of the battery BAT by monitoring the charging state of the battery BAT. Optimized and integrated to simultaneously perform the fuel gauge function of generating and periodically recording, and has an input voltage range of 3.5V to 15V, and a charge progress terminal (CHG) for indicating the state of charge of the battery BAT. And charging voltage terminal (Done), communication terminal (HDQ) for single-wire communication, and battery voltage terminal (V BAT ) to perform constant voltage / constant current charging when the input voltage (Vin) is maintained at a constant level. Has an input / output port assigned to the device and has a wireless charging integrated circuit for setting a charging current of the battery BAT through single-wire communication with an external circuit using the communication terminal HDQ. In the circuit, 상기 무선 충전용 집적회로는 배터리(BAT)의 배터리전압을 이용해 2.5V 내외의 내부 기준전압과 외부 반도체 디바이스의 구동전원을 만들어 공급하는 로우 드롭아웃 레귤레이터(310); 상기 배터리(BAT)의 충전상태정보를 계산하는 퓨얼 게이지(320); 배터리전압과 집적회로의 온도를 검출하는 아날로그 디지털 컨버터(330); 바이패스 스위치를 구비하여 충전전압을 일정하게 유지시키는 직류/직류 컨버터(340); 상기 로우 드롭아웃 레귤레이터(310), 상기 퓨얼 게이지(320), 상기 아날로그 디지털 컨버터(330), 상기 직류/직류 컨버터(340)와 상호 결합되어 배터리전압에 따라 상기 직류/직류 컨버터(340)의 바이패스 스위치를 구동하는 정전류/정전압 충전제어부(350); 상기 배터리(BAT)의 배터리정보 및 충전상태정보를 저장하는 이이피롬(360), 상기 이이피롬(360)에 데이터를 기록하거나 읽어들이고, 읽어들인 데이터를 단일와이어 통신을 통해 외부에 송수신하는 단일와이어 통신부(370)로 구성되어지고, 상기 배터리전압단자(VBAT)를 통해 측정된 배터리전압이 3V 이하일 경우에는 100mA 내외의 낮은 전류로 소정 시간 동안 배터리(BAT)를 충전시키도록 하는 트리클(Trickle) 충전 기능이 내장된 것을 특징으로 하는 무선 충전용 집적회로.The wireless charging integrated circuit may include a low dropout regulator 310 for generating and supplying an internal reference voltage of about 2.5V and a driving power of an external semiconductor device using a battery voltage of a battery BAT; A fuel gauge 320 for calculating charge state information of the battery BAT; An analog to digital converter 330 for detecting a battery voltage and a temperature of an integrated circuit; A DC / DC converter 340 having a bypass switch to maintain a constant charging voltage; The low dropout regulator 310, the fuel gauge 320, the analog-to-digital converter 330, and the DC / DC converter 340 are mutually coupled to each other so that the bypass of the DC / DC converter 340 depends on the battery voltage. A constant current / constant voltage charge control unit 350 for driving a pass switch; Y-pyrom 360 for storing the battery information and the charging state information of the battery BAT, a single wire for recording or reading data in the y-pyrom 360, and transmitting and receiving the data to the outside through a single-wire communication It consists of a communication unit 370, when the battery voltage measured through the battery voltage terminal (V BAT ) is less than 3V Trickle (Trickle) to charge the battery (BAT) for a predetermined time with a low current of about 100mA Wireless charging integrated circuit, characterized in that the built-in charging function. 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 충전진행단자(CHG) 및 충전완료단자(Done)에는,The charging progress terminal (CHG) and the charging completion terminal (Done), 발광다이오드가 각각 결합되어 충전시에는 상기 충전진행단자(CHG)에 결합된 발광다이오드가 온(On) 되고, 만충시에는 상기 충전진행단자(CHG)에 결합된 발광다이오드를 오프(Off) 됨과 동시에 상기 충전완료단자(Done)에 결합된 발광다이오드를 온(On) 되도록 구성된 것을 특징으로 하는 무선 충전용 집적회로.When the LEDs are coupled to each other to charge, the LEDs coupled to the CHG are turned on. When the LEDs are fully charged, the LEDs coupled to the CHG are turned off. Wireless charging integrated circuit, characterized in that configured to turn on (On) the light emitting diode coupled to the charging terminal (Done). 배터리(BAT)의 배터리정보가 저장됨과 동시에 상기 배터리(BAT)의 충전상태정보가 주기적으로 기록되며, 태그 안테나(TA)를 통해 상기 무선 충전용 패드(200)로부터 알에프 캐리어 신호가 전송되면 그 응답으로 상기 배터리(BAT)의 배터리정보 및 충전상태정보가 포함된 알에프 데이터를 생성 및 변조하여 변조된 알에프 데이터를 상기 무선 충전용 패드(200)로 전송하는 기능을 수행하도록 최적화되어 집적되어지되, 외부회로와의 단일와이어 통신을 통해 상기 배터리(BAT)의 충전상태정보를 수신하고, 수신된 충전상태정보를 이용해 다시 상기 배터리(BAT)의 충·방전 여부를 조절하는 외부회로의 온오프 동작을 제어하는 배터리 정보처리용 집적회로로 이루어져 무선 충전용 패드(200)로부터 유도된 전력에 의하여 무접점 충전되는 배터리팩(100)의 내부에 구비되는 집적회로에 있어서,The battery information of the battery BAT is stored, and the charging state information of the battery BAT is periodically recorded. When the RF carrier signal is transmitted from the wireless charging pad 200 through the tag antenna TA, the response is received. It is optimized and integrated to generate and modulate RF data including battery information and charge state information of the battery BAT to transmit modulated RF data to the wireless charging pad 200. Receives the charging state information of the battery BAT through a single-wire communication with the circuit, and controls the on-off operation of the external circuit that controls whether the battery BAT is charged or discharged again using the received charge state information. It consists of an integrated circuit for battery information processing is provided in the battery pack 100 that is contactlessly charged by the power induced from the wireless charging pad 200 In the integrated circuit, 배터리 정보처리용 집적회로는 무선 충전용 패드(200)로부터 무선 수신된 알에프 캐리어 신호로부터 클럭을 추출하는 클럭 추출부(410); 상기 클럭 추출부(410)로부터 추출된 데이터의 나열순서를 검사하여 데이터 인코더(412)로 제어신호를 전달하는 시퀀서(411); 상기 시퀀서(411)로부터 제어신호가 전달되면 태그(414)로부터 상기 배터리(BAT)의 배터리정보 및 충전상태정보를 수신하여 암호화한 후 데이터 모듈레이터(415)로 전송하는 데이터 인코더(412); 상기 데이터 인코더(412)로부터 수신된 데이터를 변조하여 변조된 알에프 데이터를 생성한 후 상기 무선 충전용 패드(200)로 무선 전송하는 상기 데이터 모듈레이터(415); 상기 배터리(BAT)의 배터리정보 및 충전상태정보가 기록되는 메모리 영역이 할당된 상기 태그(414)를 제어하는 메인프로세서(413); 상기 메인프로세서(413)의 명령에 따라 메모리 영역에 저장된 상기 배터리(BAT)의 배터리정보 및 충전상태정보에 대한 읽기/쓰기를 수행하고, 읽어들인 데이터를 데이터 인코더(412)로 전송하며, 태그 안테나(TA)를 제어하는 상기 태그(414)를 포함하여 구성되어지되, 무선 충전용 패드(200)로부터 알에프 캐리어 신호를 수신하여 해석하고, 해석에 따라 메모리부(425)에 저장된 상기 배터리(BAT)의 배터리정보 및 충전상태정보에 대한 읽기/쓰기 명령 및 데이터 변조 명령을 생성하는 디코더부(420); 상기 디코더부(420)에서 생성된 명령에 동기되는 클럭(Clock)을 발생시키는 내부 클럭발생부(421); 상기 디코더부(420)의 데이터 변조 명령에 따라 상기 배터리(BAT)의 배터리정보 및 충전상태정보를 포함하여 알에프 캐리어 신호에 대한 응답신호로 변조된 알에프 데이터를 만드는 변조부(422); 전력을 최소로 관리하기 위해 일정시간 동안 엑세스(Access)를 하지 않으면 슬립모드(Sleep mode)로 들어가는 타이머부(423); 상기 디코더부(420)의 읽기/쓰기 명령에 따라 상기 메모리부(425)에 데이터를 읽고 쓰기 위한 로직부(424); 데이터를 저장하기 위한 상기 메모리부(425); 상기 무선 충전용 패드(200)로부터 수신된 알에프 캐리어 신호에 의해 커패시터에 순간적으로 전력을 저장하기 위한 드라이버(426);를 포함하고, 상기 충전상태정보는 충전상태 플래그(flag)를 지정하여 충전상태는 1로, 만충상태는 0으로 저장되어지고, 상기 배터리(BAT)의 배터리정보 및 충전상태정보는 상기 태그 안테나(TA)의 전송단자(TX)를 통해 LF(125㎑ 대역, low frequency, 장파), HF(13.56㎒ 대역, high frequency, 단파) 또는 UHF(900㎒ 또는 2.4㎓ 대역, ultra high frequency, 극초단파) 중 하나의 대역에 속하는 캐리어 주파수를 이용한 표준 통신 프로토콜에 의하여 무선으로 송수신되는 데이터인 것을 특징으로 하는 배터리 정보처리용 집적회로.The battery information processing integrated circuit may include a clock extracting unit 410 extracting a clock from an RF carrier signal wirelessly received from the wireless charging pad 200; A sequencer 411 which checks the sequence of data extracted from the clock extractor 410 and transmits a control signal to the data encoder 412; A data encoder 412 for receiving and encrypting battery information and charge state information of the battery BAT from a tag 414 when a control signal is transmitted from the sequencer 411 and transmitting the encrypted information to a data modulator 415; The data modulator 415 for modulating the data received from the data encoder 412 to generate modulated RF data and wirelessly transmitting the modulated RF data to the wireless charging pad 200; A main processor (413) for controlling the tag (414) to which a memory area in which battery information and charge state information of the battery (BAT) are recorded is allocated; In accordance with a command of the main processor 413, a read / write of battery information and charge state information of the battery BAT stored in a memory area is performed, the read data is transmitted to the data encoder 412, and a tag antenna The battery BAT is configured to include the tag 414 for controlling the TA, and receives and analyzes an RF carrier signal from the wireless charging pad 200, and stores the battery BAT in the memory unit 425 according to the analysis. A decoder unit 420 for generating a read / write command and a data modulation command for the battery information and the charge state information of the apparatus; An internal clock generator 421 for generating a clock synchronized with a command generated by the decoder 420; A modulator 422 for generating RF data modulated into a response signal to an RF carrier signal, including battery information and charge state information of the battery BAT according to a data modulation command of the decoder 420; A timer unit 423 entering a sleep mode if no access is performed for a predetermined time in order to manage power to a minimum; A logic unit 424 for reading and writing data to the memory unit 425 according to a read / write command of the decoder unit 420; The memory unit 425 for storing data; And a driver 426 for instantaneously storing power in a capacitor by an RF carrier signal received from the wireless charging pad 200, wherein the charging state information includes a charge state flag. Is 1, the full state is stored as 0, and the battery information and the charge state information of the battery BAT are LF (125 kHz band, low frequency, long wave) through the transmission terminal TX of the tag antenna TA. ), Data transmitted and received wirelessly by a standard communication protocol using a carrier frequency belonging to one of the following bands: HF (13.56 MHz band, high frequency, shortwave) or UHF (900 MHz or 2.4 GHz band, ultra high frequency, microwave). Integrated circuit for battery information processing, characterized in that. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제5항에 있어서,The method of claim 5, 상기 배터리정보는 상기 배터리(BAT)의 제품명, 시리얼번호(serial number), 배터리잔량, 사이클횟수, 용량, 사용자 인식번호 중 적어도 어느 하나 이상으로 상기 배터리(BAT)의 식별인자로 활용되는 것을 특징으로 하는 무선충전용 집적회로 또는 배터리 정보처리용 집적회로.The battery information may be used as an identification factor of the battery BAT by at least one of a product name, a serial number, a battery remaining amount, a cycle number, a capacity, and a user identification number of the battery BAT. Integrated circuit for wireless charging or integrated circuit for battery information processing.
KR1020040051293A 2004-07-01 2004-07-01 Battery information transfer ic and wireless charger ic connected with it KR100643941B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020040051293A KR100643941B1 (en) 2004-07-01 2004-07-01 Battery information transfer ic and wireless charger ic connected with it

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020040051293A KR100643941B1 (en) 2004-07-01 2004-07-01 Battery information transfer ic and wireless charger ic connected with it

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20060002325A KR20060002325A (en) 2006-01-09
KR100643941B1 true KR100643941B1 (en) 2006-11-10

Family

ID=37105289

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020040051293A KR100643941B1 (en) 2004-07-01 2004-07-01 Battery information transfer ic and wireless charger ic connected with it

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100643941B1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9904306B2 (en) 2013-11-13 2018-02-27 Samsung Electronics Co., Ltd. Voltage converter, wireless power reception device and wireless power transmission system including the same

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100840026B1 (en) * 2006-11-07 2008-06-20 한국원자력연구원 Measurement apparatus for measuring discharge current of flash lamp in laser system of high energy
US8827164B2 (en) 2007-01-26 2014-09-09 Lg Electronics Inc. Contactless interface within a terminal to support a contactless service
KR100903464B1 (en) * 2007-04-25 2009-06-18 엘에스전선 주식회사 Contact-less chargeable battery in capable of lessening power loss and Battery charging set having the same
KR100819753B1 (en) * 2007-07-13 2008-04-08 주식회사 한림포스텍 Non-contact charger system of wireless power transmision for battery and control method thereof
KR101967340B1 (en) * 2012-11-20 2019-08-13 삼성전자주식회사 Wireless power receiver
KR101723021B1 (en) * 2014-10-22 2017-04-04 주식회사 엘지화학 Circuit Having Complex Integrated Circuit for Portable Auxiliary Battery and Portable Auxiliary Battery Having the Same
KR101723026B1 (en) * 2014-10-23 2017-04-04 주식회사 엘지화학 Circuit Having Complex Integrated Circuit for Portable Auxiliary Battery and Portable Auxiliary Battery Having the Same

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20020035242A (en) * 2000-11-06 2002-05-11 조규형 Charger for use in a portable device
JP2003264934A (en) * 2002-03-08 2003-09-19 Denso Wave Inc Non-contact charging system, charger, and charged equipment

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20020035242A (en) * 2000-11-06 2002-05-11 조규형 Charger for use in a portable device
JP2003264934A (en) * 2002-03-08 2003-09-19 Denso Wave Inc Non-contact charging system, charger, and charged equipment

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1020020035242 *
15264934 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9904306B2 (en) 2013-11-13 2018-02-27 Samsung Electronics Co., Ltd. Voltage converter, wireless power reception device and wireless power transmission system including the same

Also Published As

Publication number Publication date
KR20060002325A (en) 2006-01-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100564256B1 (en) Wireless charging pad and battery pack applied radio frequency identification technology
US11705746B2 (en) Receiver for wireless charging system of a portable communication device
USRE48193E1 (en) No point of contact charging system
CN107482791B (en) Power receiving device, power transmitting device, and power transmitting system
EP3136540B1 (en) Non-contact charger system of wireless power transmission for battery and control method thereof
US8594567B2 (en) Controlled wireless charging of an accumulator in a chipcard
KR101250266B1 (en) Wireless charger to charge battery of mobile comunication device having different capacity and method thereof
KR20110056334A (en) Combined antenna and inductive power receiver
KR101185681B1 (en) Antenna for both wireless power and near field communication in mobile
KR100643941B1 (en) Battery information transfer ic and wireless charger ic connected with it
KR100595702B1 (en) Wireless charging pad and battery pack enabled bi-directional charge
KR101304065B1 (en) Mobile phone case embedded gender including battery information of mobile phone
KR100564255B1 (en) Non-contact charging battery pack, wireless charging method of these battery packs and system using it
KR100543779B1 (en) Inner battery pack applied radio frequency identification technology and portable device equipped with it
KR101876431B1 (en) The apparatus of smart card control with nfc chip and rfid
US20200112344A1 (en) Improved nfc arrangement
US20100244768A1 (en) Automotive fob system
KR101136917B1 (en) Wireless charger and charging method

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20121102

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130826

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20171030

Year of fee payment: 12

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20181031

Year of fee payment: 13