KR100235324B1 - Control device detecting charge error and method thereof - Google Patents
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Abstract
휴대용기기에 사용되는 전지를 충전할 시 다른 종류의 전지가 충전될 시 충전전원을 차단하여 충전오류를 방지하는 기술에 관한 것이다.The present invention relates to a technology for preventing a charging error by cutting off the charging power when charging a battery used in a portable device when another battery is charged.
본 발명은 전지의 종류에 따라 사용전압이 다르게 되어 있으므로, 권장하는 전지가 아닌 다른종류의 전지를 충전할 경우 전지의 특성의 차이로 열, 누액, 폭발등의 안전사고를 유발할 수 있는 문제를 해결하기 위해 충전배터리의 내부저항의 변화여부에 배터리가 규격에 맞는 배터리인지를 판단하여 규격에 맞지않는 배터리가 장착되면 충전배터리의 충전동작을 중지시켜 안전사고를 예방한다.According to the present invention, since the voltage used varies depending on the type of battery, when charging a battery other than the recommended battery, a problem that may cause a safety accident such as heat, leakage, or explosion due to a difference in battery characteristics is solved. In order to prevent the safety accident by stopping the charging operation of the rechargeable battery when the battery is installed that does not meet the standard by determining whether the battery meets the standard whether or not the internal resistance of the rechargeable battery is changed.
Description
제1도는 본 발명에 따른 오류충전 방지회로도.1 is an error charge prevention circuit diagram according to the present invention.
제2도는 본 발명의 실시예에 따른 충전오류를 방지하기 위한 제어 흐름도.2 is a control flowchart for preventing a charging error according to an embodiment of the present invention.
본 발명은 휴대용 기기에서 충전오류 방지장치 및 그 제어방법에 관한 것으로, 특히 휴대용기기에 사용되는 전지를 충전할 시 다른 종류의 전지가 삽입되어 있을 경우 충전전원을 차단하여 충전오류를 방지하는 충전오류 방지장치 및 그 제어방법에 관한 것이다.The present invention relates to a device for preventing a charging error in a portable device and a method of controlling the same. In particular, when charging a battery used in a portable device, a charging error is prevented by blocking charging power when a different type of battery is inserted. An apparatus and a control method thereof.
통상적으로 휴대용기기에서는 전지를 장착하여 전지로부터 전원을 공급받아 해당 기능을 수행하도록 하고 있다.Typically, portable devices are equipped with a battery to receive power from the battery to perform the corresponding function.
이러한 전지의 종류에는 내부 저항이 일정한 0.6mΩ인 니켈 카드뮴(Ni-cd), 니켈수소(Ni-MH)전지와 내부저항이 급격히 변하는 특성을 갖는 리듐이온(Li-ion)전지, 알카린(Alkaline)등이 있다.These battery types include nickel-cadmium (Ni-cd), nickel-hydrogen (Ni-MH) batteries with a constant internal resistance, lithium-ion (Li-ion) batteries, and alkaline (Alkaline), which have rapid internal resistance characteristics. ).
휴대용 기기에서는 이와 같은 전지를 충전시켜 사용하고 있는데, 충전시에는 그 전지의 종류에 맞는 전압을 공급하여 충전시켜야 한다.In portable devices, such a battery is charged and used. When charging, the battery must be charged by supplying a voltage suitable for the type of battery.
그런데 종래의 휴대용기기에 내장되는 전지를 충전할 때 종류가 다른 전지를 사용하여도 충전이 가능하도록 되어 있다.However, when charging a battery built in a conventional portable device, it is possible to charge even if a different type of battery is used.
따라서 전지는 종류에 따라 사용전압이 다르게 되어 있으므로, 권장하는 전지가 아닌 다른종류의 전지를 충전할 경우 전지의 특성의 차이로 열, 누액, 폭발 등의 안전사고를 유발할 수 있는 문제점이 있었다.Therefore, the battery has a different voltage depending on the type, there is a problem that can cause safety accidents such as heat, leakage, explosion due to the difference in the characteristics of the battery when charging a different type of battery than the recommended battery.
즉, Ni-Cd 나 Ni-Mh와 같은 종류의 전지를 사용하는 기기에서 내부저항이 급격히 변화하는 Li-ion과 같은 전지를 충전시키게 되면 내부저항의 급격한 변화에 의해 열이 발생하여 안전사고의 위험이 있게 된다.In other words, when a battery such as Li-ion whose internal resistance changes rapidly in a device using a type of battery such as Ni-Cd or Ni-Mh, heat is generated by a sudden change in the internal resistance, resulting in a risk of safety accident. This will be.
따라서 본 발명의 목적은 휴대용기기에 사용되는 전지를 충전할 시 권장하는 종류의 전지가 아닌 다른 전지를 사용했을 경우 전지의 화학적 특성에 차이로 열, 누액, 폭발등의 안전사고를 방지하는 오류충전 방지장치 및 그 제어방법을 제공함에 있다.Therefore, an object of the present invention is to charge an error to prevent safety accidents such as heat, leakage, explosion, etc., due to the difference in the chemical characteristics of the battery when using a battery other than the type of battery recommended for charging a mobile device The present invention provides a prevention device and a control method thereof.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 휴대용기기에 사용되는 전지를 충전할 시 내부저항 측정에 의해 전지의 종류를 판별하여 종류가 다른 전지가 사용될 경우 충전전원을 차단하도록 하여 오류충전을 방지함을 특징으로 한다.The present invention for achieving the above object, to determine the type of battery by measuring the internal resistance when charging the battery used in the portable device to prevent the charging error by blocking the charging power when a different type of battery is used. It features.
이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
제1도는 본 발명에 따른 오류충전 방지회로도이다.1 is an error charge prevention circuit diagram according to the present invention.
DC잭 10은 외부의 충전기에 연결된 플러그가 삽입됨에 의해 DC전원을 공급받는다.DC jack 10 receives DC power by inserting a plug connected to an external charger.
충전배터리 12는 부하로 전원을 공급한다.Rechargeable battery 12 supplies power to the load.
마이컴 14은 상기 DC잭 10에 연결되어 플러그가 삽입되는지 유무를 검출하기 위한 입력포트(IN1)와 제1스위칭 제어신호를 출력하기 위한 제1출력포트(OUT1)와, 제2스위칭신호를 출력하기 위한 제2출력포트(OUT2)와, 상기 충전배터리 12의 전압상태를 체크하기 위한 포트(AD2)와, 상기 충전배터리 12의 내부저항의 변화를 검출하기 위한 포트(AD1)를 구비하여 상기 충전배터리 12의 내부저항의 변화를 검출하여 상기 제1출력포트(OUT1)를 충전전원 공급을 차단하도록 제어한다.The microcomputer 14 is connected to the DC jack 10 and outputs an input port IN1 for detecting whether a plug is inserted, a first output port OUT1 for outputting a first switching control signal, and a second switching signal. And a second output port OUT2, a port AD2 for checking the voltage state of the rechargeable battery 12, and a port AD1 for detecting a change in the internal resistance of the rechargeable battery 12. The change of the internal resistance of 12 is detected to control the first output port OUT1 to cut off the supply of charging power.
제1스위치 SW1은 상기 충전배터리 12와 DC잭 10사이에 연결되어 DC잭 10을 통해 입력되는 전원을 충전배터리 12로 공급을 차단하거나 충전배터리 12부터 부하 16로 공급되는 전원을 차단한다.The first switch SW1 is connected between the rechargeable battery 12 and the DC jack 10 to cut off the power input through the DC jack 10 to the rechargeable battery 12 or to cut off the power supplied from the rechargeable battery 12 to the load 16.
제2스위치 SW2는 충전배터리 12에 연결되어 상기 DC잭 10으로부터 전원이 공급될 시 상기 마이컴 14의 제어를 받아 충전배터리 12의 내부저항을 측정할 수 있도록 스위칭 온시킨다.The second switch SW2 is connected to the rechargeable battery 12 and switched on to measure the internal resistance of the rechargeable battery 12 under the control of the microcomputer 14 when power is supplied from the DC jack 10.
저항 R1 및 R2는 상기 충전배터리 12와 접지사이에 연결되어 충전배터리 12의 충전상태를 체크할 수 있도록 충전배터리 12의 전압을 분압하여 마이컴 포트(AD2)로 인가한다.The resistors R1 and R2 are connected between the battery 12 and the ground to divide the voltage of the battery 12 to check the state of charge of the battery 12 and apply it to the microcomputer port AD2.
저항 R3 및 R4는 상기 제2스위칭 SW2와 접지사이에 직렬연결되어 상기 충전배터리 12의 내부저항을 측정할 수 있도록 충전배터리의 전압을 분압하여 마이컴 14의 포트(AD1)으로 인가한다.The resistors R3 and R4 are connected in series between the second switching SW2 and the ground to divide the voltage of the rechargeable battery so that the internal resistance of the rechargeable battery 12 can be measured and applied to the port AD1 of the microcomputer 14.
제2도는 본 발명의 실시예에 따른 충전오류를 방지하기 위한 제어 흐름도이다.2 is a control flowchart for preventing a charging error according to an embodiment of the present invention.
상술한 제1도 내지 제2도를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예의 동작을 다음과 같이 설명한다.The operation of the preferred embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 2 as described above.
DC잭 10은 외부의 충전기에 연결된 플러그가 삽입됨에 의해 DC전원을 공급받는다.DC jack 10 receives DC power by inserting a plug connected to an external charger.
이때 DC잭 10은 플러그가 삽입되면 하이신호를 출력하여 마이컴 14의 입력포트(IN1)로 하이신호를 인가한다.At this time, the DC jack 10 outputs a high signal when the plug is inserted and applies a high signal to the input port IN1 of the microcomputer 14.
이때 마이컴 14은 하이신호가 인가되면 DC잭 10에 플러그 삽입된 것으로 감지하여 충전배터리 12의 전원이 부하로 인가되지 않도록 제1스위칭 SW1을 수위칭 오프시킨다.At this time, when the high signal is applied, the microcomputer 14 detects that the plug is inserted into the DC jack 10 and turns off the first switching SW1 so that the power of the rechargeable battery 12 is not applied to the load.
그러나 마이컴 14는 입력포트(IN1)으로 로우신호가 인가되면 제1스위치 SW1를 수위칭 온시킨다.However, when the low signal is applied to the input port IN1, the microcomputer 14 switches on the first switch SW1.
그리고 마이컴 14는 외부로부터 DC잭 10을 통해 DC전원이 공급되어 충전할시 충전배터리 12의 내부저항 변화를 점검하여 규격에 맞는 충전배터리가 장착되었는지 판단한다.In addition, the microcomputer 14 checks the internal resistance change of the rechargeable battery 12 when the DC power is supplied from the outside through the DC jack 10 to determine whether the rechargeable battery is installed according to the standard.
이때 규격에 맞지 않는 충전배터리가 장착되었으면 제1스위치 SW1을 스위칭 오프시켜 외부로부터 공급되는 DC전원을 차단하여 충전을 중지시킨다.At this time, if a charging battery that does not meet the standard is mounted, the first switch SW1 is switched off to cut off the DC power supplied from the outside to stop charging.
이와 같이 마이컴 14는 충전시 규격에 맞지 않는 배터리의 장착으로 인해 열, 누액, 폭발등을 방지하기 위한 동작을 제2도의 흐름도를 참조하여 구체적으로 설명한다.Thus, the microcomputer 14 will be described in detail with reference to the flowchart of FIG. 2 to prevent the heat, leakage, explosion, etc. due to the installation of a battery that does not meet the standard when charging.
먼저 101단계에서 마이컴 14은 입력포트(IN1)의 논리상태를 감지하여 DC잭 10에 플러그가 삽입되었는지 검색한다.First, in step 101, the microcomputer 14 detects the logic state of the input port IN1 and detects whether a plug is inserted into the DC jack 10.
상기 입력포트(IN1)의 논리 신호가 하이이면 플러그가 삽입된 것으로 판단하고, 로우신호이면 플러그가 삽입되지 않은 것으로 판단한다.If the logic signal of the input port IN1 is high, it is determined that the plug is inserted. If the logic signal of the input port IN1 is low, it is determined that the plug is not inserted.
상기 플러그가 삽입되었으면 102단계로 진행하여 마이컴 14는 제1스위치 SW1을 스위칭 오프시킨다.If the plug is inserted, the process proceeds to step 102 and the microcomputer 14 switches off the first switch SW1.
이때 충전배터리 12로부터 출력되는 전압은 저항 R1 및 R2에 의해 분압되어 마이컴 14의 입력포트(AD1)으로 인가되는데, 마이컴 14는 103단계에서 입력포트(AD1)을 통해 입력되는 충전배터리 12의 전압 V를 검출한다.At this time, the voltage output from the rechargeable battery 12 is divided by the resistors R1 and R2 and applied to the input port AD1 of the microcomputer 14, and the microcomputer 14 is the voltage V of the rechargeable battery 12 input through the input port AD1 in step 103. Detect.
그런 후 104단계에서 마이컴 14는 상기 검출된 전압 V가 설정된 기준전압 A(V)이하인지 판단한다.In operation 104, the microcomputer 14 determines whether the detected voltage V is less than or equal to the set reference voltage A (V).
이때 상기 검출된 전압 V가 상기 기준전압 A(V)이하가 아니면 상기 102단계로 되돌아가고, 상기 기준 전압 A(V)이하이면 105단계로 진행한다.If the detected voltage V is not less than or equal to the reference voltage A (V), the process returns to step 102, and if it is less than or equal to the reference voltage A (V), the process proceeds to step 105.
상기 105단계에서 마이컴 14는 충전배터리 12를 충전할 수 있도록 제1스위치 SW1을 온시켜 DC잭 10으로부터 공급되는 전원이 충전배터리 12에 인가하여 충전을 하고 동작을 종료한다.In step 105, the microcomputer 14 turns on the first switch SW1 so as to charge the rechargeable battery 12, and the power supplied from the DC jack 10 is applied to the rechargeable battery 12 to charge and terminate the operation.
그러나 상기 101단계에서 플러그가 삽입되지 않았으면 106단계로 진행하여 마이컴 14는 제2스위치 SW2를 스위칭 온시킨다.However, if the plug is not inserted in step 101, the process proceeds to step 106 and the microcomputer 14 switches on the second switch SW2.
그런 후 107단계에서 마이컴 14는 저항 R1 및 R2에 의해 분압되어 입력포트(AD2)를 통해 입력되는 전압 V를 검출한다.In operation 107, the microcomputer 14 divides the resistors R1 and R2 and detects the voltage V input through the input port AD2.
그리고 108단계로 진행하여 마이컴 14는 상기 검출전압 V가 설정된 제1기준전압 A(V)보다 작고 설정된 제2기준전압 B(V)보다 큰지 판단한다.In operation 108, the microcomputer 14 determines whether the detected voltage V is smaller than the set first reference voltage A (V) and greater than the set second reference voltage B (V).
즉 A(V)≥V≥B(V)인지 판단한다.That is, it is determined whether A (V) ≥V≥B (V).
상기 충전배터리 12의 충전전압이 A(V)≥V≥B(V)이 아니고 A(V)≤V≤B(V)이면 규격에 맞는 배터리가 장착된 것을 인지하여 109단계에서 마이컴 14는 제1스위치 SW1을 스위칭 오프시켜 충전을 중단시킨다.If the charging voltage of the rechargeable battery 12 is not A (V) ≥V≥B (V) but A (V) ≤V≤B (V), the microcomputer 14 recognizes that a battery conforming to the standard is installed. 1Switch off switch SW1 to stop charging.
그러나 상기 108단계에서 상기 충전배터리 12의 충전전압이 A(V)≥V≥B(V)이면 110단계로 진행하여 마이컴 14는 충전배터리 12의 내부저항을 측정한다.However, if the charging voltage of the rechargeable battery 12 is A (V) ≥V≥B (V) in step 108, the microcomputer 14 measures the internal resistance of the rechargeable battery 12 in step 110.
이때 저항값의 크기는 R1, R2 》 R3, R4의 조건이 되도록 설정한다.At this time, the size of the resistance value is set to be a condition of R1, R2 >> R3, R4.
그러면 저항 R3 및 R4의 분압전압인 A노드의 전압 VD과 폐회로 전류 I는 하기식 ＜1＞,＜2＞와 같다.Then, the voltage V D and the closed-circuit current I of the node A which are the divided voltages of the resistors R3 and R4 are as shown in the following formulas <1> and <2>.
여기서 VD= 저항 R3 및 R4에 의한 분압전압, VBAT= 충전배터리전압 I = 폐회로 전류이다.Where V D = divided voltage by resistors R3 and R4, V BAT = charge battery voltage I = closed-circuit current.
이렇게 하여 폐회로의 전류변화가 있는지를 검출할 수 있다.In this way, it is possible to detect whether there is a current change in the closed circuit.
따라서 111단계에서 마이컴 14는 충전배터리 12의 내부저항값의 변화가 있는지 검출한다.Therefore, in step 111, the microcomputer 14 detects whether there is a change in the internal resistance of the rechargeable battery 12.
이때 내부저항값의 변화검출은 마이컴 14의 내부에 저장되어 있는 기준전류값과 검출된 페회로의 전류와 비교하여 폐회로전류의 변화가 있는지 유무에 따라 확인할 수 있다.At this time, the change detection of the internal resistance value can be checked depending on whether there is a change in the closed circuit current compared to the reference current value stored in the microcomputer 14 and the detected closed circuit current.
상기 전류의 변화가 있으면 충전배터리 12의 내부저항 변화가 있는 것으로 판단하여 109단계로 진행하여 제1스위치 SW1을 오프시켜 충전배터리 12의 충전을 중단시킨다.If there is a change in the current, it is determined that there is a change in internal resistance of the rechargeable battery 12, and the flow proceeds to step 109 to turn off the first switch SW1 to stop charging of the rechargeable battery 12.
그러나 상기 전류변화가 없으면 충전배터리 12의 내부저항 변화가 없는 것으로 판단하여 112단계에서 마이컴 14는 제1스위치 12를 스위칭 온시키고, 113단계에서 DC잭 10을 통해 입력되는 DC전원으로 충전배터리 12를 충전시킨다.However, if there is no current change, it is determined that there is no change in the internal resistance of the rechargeable battery 12. In step 112, the microcomputer 14 switches on the first switch 12, and in step 113, the rechargeable battery 12 is converted into a DC power input through the DC jack 10. Charge it.
여기서 상기 충전배터리 12의 내부저항의 변화가 없으면 규격에 맞는 배터리가 장착된 것으로 인지하여 충전을 하는 것이다.In this case, when there is no change in the internal resistance of the rechargeable battery 12, the battery recognizes that the battery meets the standard and is charged.
상술한 바와 같이 충전기에서 충전배터리의 내부저항의 변화여부에 배터리가 규격에 맞는 배터리인지를 판단하여 규격에 맞지않는 배터리가 장착되면 충전배터리의 충전동작을 중지시킴으로써, 규격에 맞지 않는 다른 종류의 배터리를 사용했을 경우 발생할 수 있는 안전 사고를 예방할 수 있는 이점이 있다.As described above, if the internal battery resistance of the rechargeable battery is changed in the charger, the battery determines whether the battery meets the standard. There is an advantage to prevent the safety accident that can occur if you use.
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