KR100389824B1 - Apparatus for charging lithium-ion battery and nickel-metal hydride battery - Google Patents
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Abstract
리튬-이온 배터리 및 니켈-수소저장합금 배터리를 충전하는 장치에 관한 기술이다. 상기 충전 장치는 배터리에 충전할 전원을 공급하는 전원공급부와, 장착된 배터리의 종류를 감지하여 배터리 종류 감지신호를 출력하는 배터리 종류 감지부와, 소정의 제어를 받아 상기 전원이 배터리에 공급되는 경로를 연결 혹은 차단하기 위한 스위치부와, 상기 배터리 종류 감지신호가 상기 리튬-이온 배터리의 장착을 나타내면 상기 스위치부가 상기 경로를 연결하도록 제어하고, 충전 상태를 체크하여 완충을 감지하면 상기 스위치부가 상기 경로를 차단하도록 제어하는 리튬-이온 배터리 전용 충전부와, 배터리의 온도를 검출하여 온도검출신호를 출력하는 온도검출부와, 배터리의 전압을 검출하여 전압검출신호를 출력하는 전압검출부와, 상기 배터리 종류 감지신호를 분석하여 니켈-수소저장합금 배터리가 장착된 것으로 판단되면 상기 스위치부가 상기 경로를 연결하도록 상기 리튬-이온 배터리 전용 충전부에 연결제어신호를 출력하고, 상기 온도검출신호와 상기 전압검출신호를 분석하여 완충을 감지하면 상기 스위치부가 상기 경로를 차단하도록 상기 리튬-이온 배터리 전용 충전부에 차단제어신호를 출력하는 마이크로컴퓨터유닛으로 구성됨을 특징으로 한다.The present invention relates to a device for charging a lithium-ion battery and a nickel-hydrogen storage alloy battery. The charging device may include a power supply unit supplying power to charge a battery, a battery type detection unit detecting a type of a mounted battery and outputting a battery type detection signal, and a path through which the power is supplied to the battery under predetermined control. A switch unit for connecting or disconnecting the control unit, and the switch unit controls the connection of the path when the battery type detection signal indicates the mounting of the lithium-ion battery. A lithium-ion battery charger for controlling to block the battery, a temperature detector for detecting a temperature of the battery and outputting a temperature detection signal, a voltage detector for detecting a voltage of the battery and outputting a voltage detection signal, and the battery type detection signal After analyzing the nickel-hydrogen storage alloy battery is determined that the switch The lithium-ion battery outputs a connection control signal to the charging unit dedicated to the lithium-ion battery so as to connect the path, and analyzes the temperature detection signal and the voltage detection signal to detect a buffer when the switch unit blocks the path. And a microcomputer unit for outputting a cutoff control signal to a dedicated charging unit.
Description
본 발명은 배터리 충전 장치에 관한 것으로, 특히 리튬-이온 배터리 및 니켈-수소저장합금 배터리 공용 충전 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a battery charging device, and more particularly to a lithium-ion battery and a nickel-hydrogen storage alloy battery common charging device.
리튬-이온[Lithium-Ion: 이하 Li-ion이라 함.] 배터리는 전압이 3.6V이고, 주로 휴대폰, PCS, 캠코더, 디지털 카메라, 노트북, 혹은 미니 디스크 등에 사용된다. 니켈-수소저장합금[Nickel-Metal Hydride: 이하 Ni-MH라 함.] 배터리는 전압이 1.2V이고, 워크맨, 디지털 카메라, 노트북, 혹은 캠코더 등에 사용된다.Lithium-Ion (hereinafter referred to as Li-ion) The battery has a voltage of 3.6V and is mainly used for mobile phones, PCS, camcorders, digital cameras, notebooks, or mini disks. Nickel-Metal Hydride (Ni-MH) The battery has a voltage of 1.2V and is used in walkmans, digital cameras, notebooks, or camcorders.
Li-ion 배터리와 Ni-MH 배터리는 그 특성이 다른 바, 하나의 충전기로 두 배터리를 충전할 수 있도록 하기 위해서는 상기 충전기에 각 배터리에 알맞는 별개의 충전부를 내장하거나 특별히 제작된 공용 충전부를 내장해야 한다.Li-ion batteries and Ni-MH batteries have different characteristics, and in order to be able to charge two batteries with one charger, the charger includes a separate charging unit for each battery or a specially designed common charging unit. Should be.
도 1은 종래의 Li-ion 배터리 및 Ni-MH 배터리 충전 장치의 제1구성 예를 나타낸 도면으로서, 공용Li-ion 배터리 및 Ni-MH 배터리 충전 충전부를 내장한 경우를 나타낸 것이다.1 is a view illustrating a first configuration example of a conventional Li-ion battery and a Ni-MH battery charging device, and illustrates a case in which a common Li-ion battery and a Ni-MH battery charging and charging unit are incorporated.
Li-ion 배터리 및 Ni-MH 배터리 충전부 50은 Li-ion 배터리 및 Ni-MH 배터리를 공히 충전할 수 있도록 특별히 제작된 공지의 집적회로(Integrate Circuit: 이하 IC라 함.)인데, 이 집적회로는 값이 매우 비싸다.Li-ion battery and Ni-MH battery charger 50 is a well-known integrated circuit (hereinafter referred to as IC) which is specially designed to charge both Li-ion battery and Ni-MH battery. Very expensive
도 2는 종래의 Li-ion 배터리 및 Ni-MH 배터리 충전 장치의 제2구성 예를 나타낸 도면으로서, 별개의 충전부, 즉 Li-ion 배터리 충전부 55와 Ni-MH 배터리 충전부 60를 내장한 경우를 나타낸 것이다. 그러나 이와 같이 단일 충전회로를 두 개 접합해서 사용하므로 구현이 용이하지 않다.FIG. 2 is a view illustrating a second configuration example of a conventional Li-ion battery and a Ni-MH battery charging device, and illustrates a case in which separate charging units, that is, a Li-ion battery charging unit 55 and a Ni-MH battery charging unit 60 are incorporated. will be. However, the use of two single charging circuits in this manner is not easy to implement.
따라서 본 발명의 목적은 구성이 간단하고 가격이 저렴한 Li-ion 배터리 및 Ni-MH 배터리 충전 장치를 제공함에 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a Li-ion battery and a Ni-MH battery charging device having a simple configuration and low cost.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 Li-ion 배터리 및 Ni-MH 배터리를충전하는 장치가, 배터리에 충전할 전원을 공급하는 전원공급부와, 장착된 배터리의 종류를 감지하여 배터리 종류 감지신호를 출력하는 배터리 종류 감지부와, 소정의 제어를 받아 상기 전원이 배터리에 공급되는 경로를 연결 혹은 차단하기 위한 스위치부와, 상기 배터리 종류 감지신호가 상기 Li-ion 배터리의 장착을 나타내면 상기 스위치부가 상기 경로를 연결하도록 제어하고, 충전 상태를 체크하여 완충을 감지하면 상기 스위치부가 상기 경로를 차단하도록 제어하는 Li-ion 배터리 전용 충전부와, 배터리의 온도를 검출하여 온도검출신호를 출력하는 온도검출부와, 배터리의 전압을 검출하여 전압검출신호를 출력하는 전압검출부와, 상기 배터리 종류 감지신호를 분석하여 Ni-MH 배터리가 장착된 것으로 판단되면 상기 스위치부가 상기 경로를 연결하도록 상기 Li-ion 배터리 전용 충전부에 연결제어신호를 출력하고, 상기 온도검출신호와 상기 전압검출신호를 분석하여 완충을 감지하면 상기 스위치부가 상기 경로를 차단하도록 상기 Li-ion 배터리 전용 충전부에 차단제어신호를 출력하는 마이크로컴퓨터유닛으로 구성됨을 특징으로 한다.The present invention for achieving the above object is a device for charging a Li-ion battery and Ni-MH battery, the power supply unit for supplying power to charge the battery, and detects the type of battery installed to detect the battery type detection signal An output battery type detection unit, a switch unit for connecting or disconnecting a path through which the power is supplied to the battery under predetermined control, and the switch unit is configured if the battery type detection signal indicates mounting of the Li-ion battery. A Li-ion battery charging unit for controlling the path to be connected, and checking the state of charge and detecting the buffer when the charge state is detected; a temperature detecting unit for detecting a temperature of the battery and outputting a temperature detection signal; A voltage detector which detects a voltage of a battery and outputs a voltage detection signal, and analyzes the battery type detection signal to perform Ni-MH If it is determined that the battery is mounted, the switch unit outputs a connection control signal to the Li-ion battery charging unit so as to connect the path, and if the buffer is detected by analyzing the temperature detection signal and the voltage detection signal, the switch unit is And a microcomputer unit for outputting a blocking control signal to the Li-ion battery charging unit to block a path.
도 1은 종래의 리튬-이온 배터리 및 니켈-수소저장합금 배터리 충전 장치의 제1구성 예를 나타낸 도면1 is a view showing a first configuration example of a conventional lithium-ion battery and nickel-hydrogen storage alloy battery charging device
도 2는 종래의 리튬-이온 배터리 및 니켈-수소저장합금 배터리 충전 장치의 제2구성 예를 나타낸 도면Figure 2 is a view showing a second configuration example of a conventional lithium-ion battery and nickel-hydrogen storage alloy battery charging device
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 리튬-이온 배터리 및 니켈-수소저장합금 배터리 충전 장치의 구성도3 is a block diagram of a lithium-ion battery and a nickel-hydrogen storage alloy battery charging apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 하기 설명에서는 구체적인 회로의 구성 소자 등과 같은 많은 특정(特定) 사항들이 나타나고 있는데, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐 이러한 특정 사항들 없이도 본 발명이 실시될 수 있음은 이 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명하다 할 것이다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. First of all, in adding reference numerals to the components of each drawing, it should be noted that the same reference numerals have the same reference numerals as much as possible even if displayed on different drawings. In the following description, numerous specific details such as components of specific circuits are shown, which are provided to help a more general understanding of the present invention, and it is understood that the present invention may be practiced without these specific details. It will be self-evident to those of ordinary knowledge. In the following description of the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known function or configuration may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 Li-ion 배터리 및 Ni-MH 배터리 충전 장치의 구성도이다.3 is a configuration diagram of a Li-ion battery and a Ni-MH battery charging device according to an exemplary embodiment of the present invention.
AC/DC 어댑터 10과 다이오드 20은 배터리에 충전할 전원을 공급하는 전원공급부이다.The AC / DC adapter 10 and diode 20 are power supplies that supply power to the battery.
배터리 종류 감지부 45는 장착된 배터리 40의 종류를 감지하여 배터리 종류 감지신호를 출력한다.The battery type detector 45 detects the type of the mounted battery 40 and outputs a battery type detection signal.
스위치부 30은 소정의 제어를 받아 상기 전원이 상기 배터리 40에 공급되는 경로를 연결 혹은 차단하기 위한 것으로, 전계효과트랜지스터(FET)로 구현할 수 있다. 상기 스위치부 30이 연결되면 상기 전원공급부의 AC/DC 어댑터 10 출력이 다이오드 20을 거쳐 FET에서 드롭(drop)되어 상기 배터리 40에 충전되는 것이다.The switch unit 30 is connected to or disconnects a path through which the power is supplied to the battery 40 under predetermined control, and may be implemented as a field effect transistor (FET). When the switch unit 30 is connected, the AC / DC adapter 10 output of the power supply unit is dropped from the FET through the diode 20 and charged in the battery 40.
Li-ion 배터리 충전부 55는 상기 배터리 종류 감지신호가 상기 Li-ion 배터리의 장착을 나타내면 상기 스위치부 30이 상기 경로를 연결하도록 제어하고, 충전 상태를 체크하여 완충을 감지하면 상기 스위치부 30이 상기 경로를 차단하도록 제어한다. 상기 Li-ion 배터리 충전부 55는 공지의 Li-ion 배터리 충전 IC를 사용할 수 있다.The Li-ion battery charger 55 controls the switch unit 30 to connect the path when the battery type detection signal indicates the mounting of the Li-ion battery. Control to block the route. The Li-ion battery charger 55 may use a known Li-ion battery charger IC.
온도검출부 70은 배터리의 온도를 검출하여 온도검출신호를 출력한다.The temperature detector 70 detects the temperature of the battery and outputs a temperature detection signal.
전압검출부 80은 배터리의 전압을 검출하여 전압검출신호를 출력한다.The voltage detector 80 detects a voltage of the battery and outputs a voltage detection signal.
마이크로컴퓨터유닛(Micro Computer Unit: 이하 MCU라 함.) 90은 상기 배터리 종류 감지신호를 분석하여 Ni-MH 배터리가 장착된 것으로 판단되면 상기 스위치부 30이 상기 경로를 연결하도록 상기 Li-ion 배터리 충전부 55에 연결제어신호를 출력하고, 타이머(도시하지 않음.)를 구동하면서 상기 온도검출신호와 상기 전압검출신호를 분석하여 완충을 감지하면 상기 스위치부 30이 상기 경로를 차단하도록 상기 Li-ion 배터리 충전부 55에 차단제어신호를 출력한다.The Micro Computer Unit (hereinafter referred to as MCU) 90 analyzes the battery type detection signal and determines that the Ni-MH battery is installed, so that the switch unit 30 connects the path to the Li-ion battery charger. The Li-ion battery outputs a connection control signal to 55 and drives a timer (not shown) to analyze the temperature detection signal and the voltage detection signal and detect the buffer when the switch unit 30 blocks the path. A cutoff control signal is output to the charging unit 55.
상기 MCU 90은 Ni-MH 배터리의 완충 온도 기준치 및 완충 전압 기준치를 저장하는 완충정보메모리 94와 상기 배터리 종류 감지신호를 분석하고 상기 온도검출신호와 상기 전압검출신호를 상기 완충 온도 기준치 및 완충 전압 기준치와 비교하여 상기 연결제어신호 혹은 상기 차단제어신호의 출력을 제어하기 위한 프로그램을 저장하는 프로그램 메모리 92를 포함한다.The MCU 90 analyzes a buffer information memory 94 storing a buffer temperature reference value and a buffer voltage reference value of a Ni-MH battery and the battery type detection signal, and analyzes the temperature detection signal and the voltage detection signal in the buffer temperature reference value and the buffer voltage reference value. And a program memory 92 for storing a program for controlling the output of the connection control signal or the cutoff control signal.
한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구의 범위뿐 만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.Meanwhile, in the detailed description of the present invention, specific embodiments have been described, but various modifications are possible without departing from the scope of the present invention. Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments, but should be defined not only by the scope of the following claims, but also by the equivalents of the claims.
상술한 바와 같이 본 발명은 Ni-MH 배터리 및 Li-ion 배터리 공용 충전 IC 혹은 Ni-MH 배터리 충전 IC를 사용하지 않고, 공지의 Li-ion 배터리 충전 IC만을 이용하여 구성이 간단하고 가격이 저렴한 Li-ion 배터리 및 Ni-MH 배터리 공용 충전 장치를 구현할 수 있는 장점이 있다.As described above, the present invention does not use a Ni-MH battery and a Li-ion battery charger IC or a Ni-MH battery charger IC. It has the advantage of implementing a common-ion battery and a Ni-MH battery common charging device.
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