KR100290002B1 - 충전지 충전방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 충전지의 충전방법에 관한 것으로서, 특히 충전동작을 시작하여 일정 시간 내에 -△V 또는 △T가 검출되면 충전지가 불활성화 상태라고 판단한 후 충전동작을 일정시간 정지후 다시 처음부터 충전동작을 실시하여 불활성화 상태의 충전지에 대해서도 90% 이상의 충전율을 얻을 수 있도록 한 충전지 충전방법에 관한 것이다.

종래의 충전지 충전방법은 불활성화된 충전지를 정상적인 충전지와 동일한 방법으로 충전을 하게되면 불활성화된 충전지는 정상적인 충전지에 비해 30%∼40%밖에 충전이 안되므로 이 불활성화된 충전지를 이용하여 전자계품을 구동하게되면 전자계품의 구동시간 또한 매우 감소되는 문제점이 있었다.

따라서, 상기 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 충전동작을 시작하여 일정 시간 내에 -△V 또는 △T가 검출되면 충전지가 불활성화 상태라고 판단한 후 충전동작을 일정시간 정지후 다시 처음부터 충전동작을 실시하여 불활성화 상태의 충전지에 대해서도 90% 이상의 충전율을 얻을 수 있도록 한 충전지 충전방법이다.

Description

충전지 충전방법

본 발명은 충전지의 충전방법에 관한 것으로서, 특히 충전동작을 시작하여 일정 시간 내에 -△V 또는 △T가 검출되면 충전지가 불활성화 상태라고 판단한 후 충전동작을 일정시간 정지후 다시 처음부터 충전동작을 실시하여 불활성화 상태의 충전지에 대해서도 90% 이상의 충전율을 얻을 수 있도록 한 충전지의 충전방법에 관한 것이다.

도면 제1도와 제2도는 종래의 충전완료 감지방법을 설명하기위한 도면이다.

충전지에 전압을 인가하면 전류가 흐르게 되며, 충전지에 충전전압이 어느정도 차게되면 충전지 양단 전압은 상승곡선에서 하강곡선으로 바뀌고, 또한 충전지 내부저항의 증가로 인해 열이 발생하게된다.

따라서, 종래의 충전완료 검출방법으로는 제1도에 도시된 바와같이 충전지와 양단 전압이 상승하다가 감소하는 부분을 감지하는 -△V 감지방법과, 제2도에 도시된 바와같이 충전지 내부저항의 증가로 인해 발생되는 열이 급격히 증가하는 것을 감지하여 충전이 완료되었음을 감지하는 △T 감지방법이 사용되고 있다.

그러나, 장기간 방치되어 과방전된 충전지, 또는 낮은온도에서 방치된 충전지는 충전지의 용량이 급격히 감소하여 자체의 내부 저항이 커지게 된다.

이와같이 충전지의 내부저항이 커지게되면, 충전을 시작한지 얼마 안되어 충전지가 충전완료되고, 이에따라 충전지 양단의 전압곡선이 충전시작후 얼마 지나지 않아 하강곡선을 그리게 되므로 충전동작은 완료된다.

또한, 충전지의 내부저항이 커지게되면, 충전을 시작하지 얼마 안되어 충전이 완료되어 충전지에서 발생되는 열이 급상승하게 되므로 충전동작은 완료된다.

상기 설명과 같이 불활성화된 충전지를 정상적인 충전지와 동일한 방법으로 충전을 하게되면 불활성화된 충전지는 정상적인 충전지에 비해 30%∼40%밖에 충전이 안되므로 이 불활성화된 충전지를 이용하여 전자제품을 구동하게되면 전자제품의 구동시간 또한 매우 감소되는 문제점이 있었다.

따라서, 상기 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 충전동작을 시작하여 일정시간 내에 -△V 또는 △T가 검출되면 충전지가 불활성화 상태라고 판단한 후 충전 동작을 일정시간 정지후 다시 처음부터 충전동작을 실시하여 불활성화 상태의 충전지에 대해서도 90% 이상의 충전율을 얻을 수 있도록 한 충전지의 충전방법을 제공함을 목적으로 한다.

제1도는 종래의 -△V 감지방법을 설명하기 위한 파형도.

제2도는 종래의 △T 감지방법을 설명하기 위한 파형도.

제3도는 일반적인 충전회로를 보인 회로도.

제4도는 본 발명의 충전지 충전방법을 보인 플로우챠트.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 아답터 2 : 충전지

3 : 리프레쉬 구동부1 4 : 트릭클 충전 구동부

5 : 패스트 충전 구동부 6 : 충전 전압 감지부

7 : 열 감지부 8 : 제어부

도면 제3도는 본 발명의 충전지 충전방법에 구현되기 위한 일반적인 충전장치를 도시한 것으로서,

110V 또는 220V의 상용전압을 소정의 전압으로 변환시켜 출력하는 아답터(1)와, 상기 아답터(1)에서 출력된 전압으로 충방전하는 충전지(2)와, 별도의 제어신호에 의해 온동작하여 상기 충전지(2)가 강제 방전되도록 하는 리프레쉬 구동부(3)와, 별도의 제어신호에 의해 온동작하여 상기 아답터(1)에서 출력된 전압의 전류를 제한하여 상기 충전지(2)로 공급하는 트릭클 충전 구동부(4)와, 별도의 제어신호에 의해 온동작하여 상기 아답터(1)에서 출력된 전압을 충전지(2)로 공급하는 패스트 충전 구동부(5)와, 충전지(2)의 양단 전압을 감지하는 충전전압 감지부(6)와, 충전지(2)에서 발생되는 열을 감지하는 열 감지부(7)와, 충전지(2)가 장착되면 충전동작을 위해 각 구동부(3)(4)(5)를 제어하며, 각 감지부(6)(7)로 부터 입력되는 신호를 입력받아 충전이 완료되었다고 판단되면 각 구동부(3)(4)(5)를 오프시키는 제어부(8)로 구성된다.

그리고, 상기 리프레쉬 구동부(3)는 상기 제어부(8)의 제어신호에 의해 온동작하여 충전지(2)의 전압이 저항(R1)을 통해 방전되도록 하는 트랜지스터(Q1)로 구성되며,

상기 트릭클 구동부(4)는 제어부(8)의 제어신호에 따라 온동작하는 트랜지스터(Q2)와, 상기 트랜지스터(Q2)의 온동작에 따라 온동작하여 아답터(1)에서 출력된 전압이 저항(R2)에 의해 전류 제한되어 충전지(2)로 공급되도록 하는 트랜지스터(Q3)로 구성되며,

상기 패스트 구동부(5)는 제어부(8)의 제어신호에 따라 온동작하는 트랜지스터(Q4)와, 상기 트랜지스터(Q4)의 온동작에 따라 온동작하여 아답터(1)에서 출력된 전압을 충전지(2)로 공급하는 충전지(2)가 패스트 충전되도록 하는 트랜지스터(Q5)로 구성되며,

상기 충전전압 감지부(6)는 충전지(2) 양단의 전압을 분압하여 제어부(8)로 공급하는 저항(R3, R4)으로 구성되며,

상기 열 감지부(7)는 충전지(2)에서 발생되는 열이 변화됨에따라 그 저항값이 변화되는 써미스터 저항(R_th)으로 구성된다.

그리고, 상기 미설명된 도면부호 R5∼R9는 저항이다.

그리고, 도면 제4도는 본 발명의 충전지 충전방법의 제어과정을 보인 플로우챠트로서,

충전지가 장착되면 충전지를 방전시켜 방전전압을 감지하고, 감지된 방전전압이 설정된 기준전압(14V)보다 작아지면, 램의 플래그를‘ Inactive’로 셋팅하는 리프레쉬 단계와,

리프레쉬 단계이후 아답터에서 출력된 전압의 전류를 제한 출력하여 충전지가 충전되도록 하고, 이후 설정된 기준시간(20분)이 경과한 후의 충전전압이 상기 단계에서와 같은 기준 전압(14V)을 넘게 되면 다음 패스트 충전 단계를 실행하는 트릭클 충전단계와,

트릭클 충전단계 이후 아답터에서 출력된 전압을 그대로 충전지로 공급하여 충전지가 충전되도록 하고, 이후 -ΔV, ΔT가 검출되는지를 판단하는 패스트 충전단계와,

상기 패스트 충전단계에서 -ΔV, ΔT가 검출되면, 검출된 시점이 패스트 충전동작후 패스트 충전동작에 대하여 설정된 기준시간(30분)을 경과했는지를 판단하는 판단단계와,

판단결과 패스트 충전동작에 대해 설정된 기준시간(30분)을 경과했으면, 충전동작을 완료하고, 설정된 기준시간(30분) 이전에 -ΔV, ΔT가 검출되었으면, 현재 램의 플래그가‘Inactive’로 셋팅되었는지를 확인하고, 램의 플래그가‘Inactive’인 상태라면, 현재 장착된 충전지가 불활성화 상태라고 인식한 후 패스트 충전동작을 일정시간(10분) 정지한 후 상기 리프레쉬 단계부터 다시 반복 실행하도록 하는 재충전단계를 진행하도록 함을 특징으로 한다.

이와같이 진행되는 본 발명의 충전지 충전방법의 동작상황을 설명하면 다음과 같다.

사용자가 충전지를 장착하면, 제어부(8)는 충전지가 장착되었음을 인식하고 충전동작을 실행한다.

충전동작의 첫번째 단계로 리프레쉬 단계를 수행한다.

즉, 제어부(8)는 리프레쉬 구동부(3)의 트랜지스터(Q1)를 온동작시켜 충전지(2)의 충전전압이 저항(R1)을 통해 방전되도록 한다.

그리고, 충전지(2)의 충전전압이 방전될때 저항(R3, R4)에 의해 감지되는 충전지(2)의 방전전압을 감지하고, 감지된 방전전압이 14V를 넘지않을 경우 내부 램의 플래그 값을‘Inactive’로 셋팅한 후 충전동작의 두번째 단계를 실행한다.

충전동작의 두번째 단계는 트릭클 충전단계이다.

트릭클 충전단계는 제어부(8)가 리프레쉬 구동부(3)의 트랜지스터(Q1)를 오프시켜 리프레쉬 동작을 정지시킨 후 트릭클 충전 구동부(4)의 트랜지스터(Q2)를 온동작시켜 트랜지스터(Q3)가 온동작하도록 하므로서, 아답터(1)에서 출력된 전압이 전류 제한저항인 저항(R2)에 의해 전류 제한되어 충전지(2)로 공급되도록 하는 것이다.

상기 설명과 같이 저항(R2)에 의해 전류제한된 전압이 충전지(2)로 공급되면 충전지(2)는 서서히 충전되게 된다.

만약 상기 트릭클 충전 동작이 시작된 후 저항(R3, R4)에 감지된 전압이 아답터(1)의 출력전압과 동일한 전압이 감지되면, 제어부(8)는 충전지(2)가 오픈(Open)된 상태로 인식한 후 충전동작을 중지시키고, 또한 트릭클 충전 동작이 시작된 후 약 20분이 경과한 후 저항(R3, R4)에 감지된 전압이 14V를 넘지 못하면 제어부(8)는 충전지(2)가 쇼트(Short)된 상태로 인식(충전지가 쇼트되면 아무리 오랫동안 트릭클 충전을 하더라도 14V를 넘지 못하기 때문이다)하여 충전동작을 중지한다.

한편, 상기 트릭클 충전동작이 일정시간(20분) 진행 되어 충전지(2)의 충전전압이 14V를 넘게되면, 제어부(8)는 트랜지스터(Q2)를 오프시켜 트릭클 충전동작을 정지시킨 후 트랜지스터(Q4)를 온동작시켜 세번째 단계인 패스트 충전동작을 시작한다.

상기 트랜지스터(Q4)가 온동작하면 그에따른 동작으로 트랜지스터(Q5)가 온동작하여 아답터(1)에서 출력된 전압이 상기 트랜지스터(Q5)를 통해 충전지(2)로 전해져 충전지(2)가 빠른 속도로 충전된다.

상기 설명과 같이 패스트 충전동작이 진행되면 일정시간이 경과된 후 충전지(2)는 충전이 완료되어 저항(R3, R4)에 의해 충전지(2)의 전압감소값 -△V가 검출되고, 또한 열 감지부(7)의 써미스터 저항(R_th)에 의해 △T가 검출되게 된다.

상기 설명과 같이 -△V와 △T가 검출되면, 제어부(8)는 리프레쉬 구동부(3)의 트랜지스터(Q1)를 온동작시켜 충전지(2)의 방전전압이 14V를 넘는지를 판단하고, 또한 -△V 와 △T가 검출된 시점이 패스트 충전을 시작한 지 30분이 경과되기 이전인지를 판단한다.

상기 판단결과 충전지(2)의 방전전압이 14V를 넘고, -△V 와 △T가 검출된 시점이 패스트 충전이 시작한지 30분이 경과된 이후라고 판단되면 제어부(8)는 충전지(2)가 정상적인 충전지(2)이고 이 충전지(2)가 충전이 완료됐음을 인식하고 트랜지스터(Q4)를 오프시켜 패스트 충전동작을 완료한다.

한편, 상기 판단결과 충전지(2)의 방전전압이 14V를 넘지않고, -△V 와 △T가 검출된 시점이 패스트 충전이 시작한지 30분이 경과되지 않았다고 판단되면 제어부(8)는 램의 플래그 값이‘Inactive’인지를 확인한다.

이때, 상기 확인결과 램의 플래그 값이‘Inactive’이면, 제어부(8)는 충전지(2)가 불활성화 상태의 충전지임을 인식하고, 약 10분간의 휴식시간을 가진 후 상기 동작한 일련의 충전동작을 처음부터 다시 시작한다.

상기 설명과 같이 불활성화 상태의 충전지(2)를 두차례에 걸쳐 충전하게 되면 정상적인 충전지의 충전량에 대해 90% 이상의 용량을 회복하게 된다.

상기 설명에서 충전지(2)가 불활성상태인지 정상상태인지를 충전지(2)의 발전전압이 14V를 넘지않고, -△V 와 △T가 검출된 시점이 패스트 충전이 시작한지 30분이 경과되기 이전이라는 것으로 판단하는 이유는 불활성 상태의 충전지는 아무리 초기 충전을 하더라도 충전전압이 14V를 넘지 못하고, 또한 불활성 상태의 충전지는 충전시간이 짧으므로 30분 이내에 -△V 와 △T가 검출되므로 상기 조건으로 충전지(2)의 불활성 상태를 판단하는 것이다.

이상에서 설명한 바와같이, 본 발명은 충전동작을 시작하여 일정 시간 내에 -△V 또는 △T가 검출되면 충전지가 불활성화 상태라고 판단한 후 충전동작을 일정시간 정지후 다시 처음부터 충전동작을 실시하여 불활성화 상태의 충전지에 대해서도 90% 이상의 충전율을 얻을 수 있도록 한 충전지 충전방법 이다.

Claims (1)

1. 충전지가 장착되면 충전지를 방전시켜 방전전압을 감지하고, 감지된 방전전압이 설정된 기준전압보다 작아지면, 램의 플래그를‘Inactive’로 셋팅하는 리프레쉬 단계와, 리프레쉬 단계이후 아답터에서 출력된 전압의 전류를 제한 출력하여 충전지가 충전되도록 하고, 이후 설정된 기준시간이 경과한 후의 충전전압이 상기 단계에서와 같은 기준 전압을 넘게 되면 다음 패스트 충전 단계를 실행하는 트릭클 충전단계와, 트릭클 충전단계 이후 아답터에서 출력된 전압을 그대로 충전지로 공급하여 충전지가 충전되도록 하고, 이후 -ΔV, ΔT가 검출되는지를 판단하는 패스트 충전단계와, 상기 패스트 충전단계에서 -ΔV, ΔT가 검출되면, 검출된 시점이 패스트 충전동작후 패스트 충전동작에 대하여 설정된 기준시간을 경과했는지를 판단하는 판단단계와, 판단결과 패스트 충전동작에 대해 설정된 기준시간을 경과했으면, 충전동작을 완료하고, 설정된 기준시간 이전에 -ΔV, ΔT가 검출되었으면, 현재 램의 플래그가‘Inactive’로 세팅되었는지를 확인하고, 램의 플래그가 ‘Inactive’인 상태라면, 현재 장착된 충전지가 불활성화 상태라고 인식한 후 패스트 충전동작을 일정시간 정지한 후 상기 리프레쉬 단계로부터 다시 반복 실행하도록 하는 재충전단계를 진행하도록 하는 것을 특징으로 하는 충전지 충전방법.