KR100390362B1 - Control method for battery charging of mobile phone having charger - Google Patents
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Abstract
본 발명은 충전기 내장형 휴대폰에 있어서, 특히 배터리의 정전압 충전 모드시 배터리 보호회로의 전압강하를 감안한 특정전압이 공급되도록 한 것으로, 본 발명에 따른 충전기 내장형 휴대폰의 배터리 충전 제어방법은, 배터리 팩 내부에 배터리 보호회로 및 배터리 셀을 내장한 휴대폰 배터리의 충전 방법에 있어서, 정전류 충전모드로 충전시킨 후 배터리 전압이 일정전압까지 상승하면 정전압 충전모드로 충전시키는 단계; 상기 정전압 충전모드의 충전시 충전전류 및 충전전압을 감지하는 단계; 상기 감지된 충전전압과 설정된 기준전압을 비교하는 단계와; 상기 비교결과 충전전압이 기준전압 보다 클 경우에는 전류가 감소되도록 전류 제어부를 제어하고, 충전전압이 기준전압 보다 작을 경우에는 전류가 증가되도록 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention is to provide a specific voltage in consideration of the voltage drop of the battery protection circuit in the mobile phone with a built-in charger, particularly in the constant voltage charging mode of the battery, the battery charging control method of the mobile phone with a built-in charger according to the present invention, A charging method of a mobile phone battery having a battery protection circuit and a battery cell, comprising: charging in a constant voltage charging mode when the battery voltage rises to a predetermined voltage after charging in a constant current charging mode; Detecting a charging current and a charging voltage during the charging in the constant voltage charging mode; Comparing the sensed charging voltage with a set reference voltage; And comparing the current controller to reduce the current when the charging voltage is greater than the reference voltage, and controlling the current to increase when the charging voltage is less than the reference voltage.
이 같은 본 발명에 의하면, 배터리 팩의 양단 전압을 감지하여 배터리 셀에 특정 전압이 걸리도록 배터리 보호회로의 전압 강하를 감안한 전압이 공급될 수 있도록 입력전류를 가감 제어함으로써, 배터리 셀의 충전시간을 단축시킬수 있도록 함에 있다.According to the present invention, the charging time of the battery cell is increased by sensing the voltage across the battery pack and controlling the input current so that a voltage considering the voltage drop of the battery protection circuit can be supplied so that a specific voltage is applied to the battery cell. To shorten it.
Description
본 발명은 충전기 내장형 휴대폰에 관한 것으로, 특히 배터리의 정전압 충전 모드로의 충전시 배터리 팩의 입력 전류를 조절하여 충전시간을 단축시킬 수 있도록 한 충전기 내장형 휴대폰의 배터리 충전 제어방법에 관한 것이다.The present invention relates to a mobile phone with a built-in charger, and more particularly, to a battery charging control method for a mobile phone with a built-in charger to shorten a charging time by adjusting an input current of a battery pack when charging a battery in a constant voltage charging mode.
종래 충전기 내장형 휴대폰의 배터리 충전장치는 도 1에 도시된 바와 같다.The battery charger of the conventional charger-embedded cellular phone is shown in FIG. 1.
도 1를 참조하면, 외부 충전용 전원(10)의 입력받아 전류를 제어하는 전류 제어부(20)와, 상기 전류 제어부(20)로부터 인가되는 전류를 감지하는 전류 감지부(30)와, 상기 전류 감지부(30)로부터 인가되는 전압을 감지하는 전압 감지부(40)와, 상기 전압 감지부(40)로부터 인가되는 전류를 이용하여 충전되는 배터리 보호회로(51) 및 배터리 셀(Batelly Cell)(52)이 마련된 배터리 팩(50)과, 상기 전류 및 전압 감지부(30)(40)로부터 감지된 전류, 전압을 입력받아 전류 제어부(20)의 제어를 통해 정전류 충전 후 정전압 충전이 되도록 제어하는 제어부(60)로 구성된다.Referring to FIG. 1, a current controller 20 for controlling a current received from an external charging power source 10, a current detector 30 for sensing a current applied from the current controller 20, and the current The battery protection circuit 51 and the battery cell (Batelly Cell) charged using the voltage sensing unit 40 for sensing the voltage applied from the sensing unit 30, the current applied from the voltage sensing unit 40 ( 52 is provided to the battery pack 50 and the current and voltage received from the current and voltage sensing unit 30, 40 receives the current and voltage through the control of the current control unit 20 to control the constant voltage charging after the constant current It consists of the control part 60.
상기 배터리 보호회로(51)는 배터리 셀(52)과 직렬로 연결되어 인가되는 과 전류전압으로부터 배터리 셀(52)을 보호하는 회로이다.The battery protection circuit 51 is a circuit that protects the battery cell 52 from an overcurrent voltage applied in series with the battery cell 52.
상기와 같이 구성되는 종래 충전기 내장형 휴대폰 배터리 충전장치에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.Referring to the accompanying drawings, a conventional charger-integrated mobile phone battery charging device configured as described above is as follows.
먼저, 전류 제어부(20)는 외부 충전용 전원(10)을 입력받아 제어부(60)의 제어신호에 따라 전류 공급을 제어하고, 전류 감지부(30)는 상기 전류 제어부(20)로부터 인가되는 전류를 감지하여 제어부(60)의 입력단자(ADC1)로 출력해 준다. 또한, 전압 감지부(40)는 상기 전류 감지부(30)로부터 인가되는 전원 전압을 감지하여 제어부(60)의 입력단자(ADC2)로 출력하게 된다.First, the current controller 20 receives an external charging power source 10 to control a current supply according to a control signal of the controller 60, and the current detector 30 receives a current applied from the current controller 20. Detects the signal and outputs it to the input terminal ADC1 of the controller 60. In addition, the voltage detector 40 detects a power supply voltage applied from the current detector 30 and outputs the voltage to the input terminal ADC2 of the controller 60.
상기 전압감지부(40)로부터 인가되는 전류전압이 배터리 팩(50) 내부의 배터리 보호회로(51)를 거친 다음 배터리 셀(52)에 충전된다. 여기서, 배터리 셀(52)은리듐 이온 배터리(Li-Ion Battery)를 사용한다.The current voltage applied from the voltage sensing unit 40 passes through the battery protection circuit 51 inside the battery pack 50 and then is charged in the battery cell 52. Here, the battery cell 52 uses a lithium-ion battery (Li-Ion Battery).
이러한 배터리 셀(52)의 충전은 정전류 충전모드를 수행한 후 정전압 충전모드를 통해서 충전을 행하게 되는데, 제어부(60)는 입력단자(ADC2)로 입력되는 배터리 전압을 감지하여 전압이 낮으면 정전류로 충전할 수 있도록 전류 제어부(20)에 전류 제어용 신호를 출력하여 배터리에 일정한 전류량이 공급되도록 한다.The charging of the battery cell 52 is performed through the constant voltage charging mode after performing the constant current charging mode. The controller 60 senses the battery voltage input to the input terminal ADC2 and outputs a constant current when the voltage is low. The current control signal is output to the current control unit 20 so as to be charged so that a constant amount of current is supplied to the battery.
그리고, 정전류 충전모드로 충전 중 배터리 충전전압이 일정전압(Vo)으로 감지되면 정전압 충전모드로 절환하여 충전을 수행하게 된다. 이를 위해서 제어부(60)는 정전압 충전모드를 위해 상기 전압 감지부(40)로부터 입력단자(ADC2)로 입력되는 충전전압을 감지하여 전류 제어부(30)에 전압 제어용 신호를 출력하여 배터리 셀(52)에 일정한 전압이 공급되도록 한다.When the battery charging voltage is detected as the constant voltage Vo during charging in the constant current charging mode, the battery is switched to the constant voltage charging mode to perform charging. To this end, the controller 60 detects the charging voltage input from the voltage detector 40 to the input terminal ADC2 for the constant voltage charging mode, and outputs a voltage control signal to the current controller 30 to output the battery cell 52. Ensure that a constant voltage is supplied to the
이후, 상기 전류 감지부(40)로부터 감지된 전압이 설정된 전압 보다 높으면 배터리를 계속 충전시키고, 설정된 전압 보다 낮거나 같을 경우 배터리(52)는 충전완료가 된다. 이때 제어부(60)는 전류 제어부(20)를 제어하여 전류 공급을 차단하게 된다.Thereafter, when the voltage sensed by the current detector 40 is higher than the set voltage, the battery is continuously charged. When the voltage is lower than or equal to the set voltage, the battery 52 is fully charged. At this time, the controller 60 controls the current controller 20 to cut off the current supply.
그러나, 종래에는 정전압 모드 충전시 배터리 팩(50)의 양단자 사이의 전압이 일정전압(4.2V 또는 4.1V)을 유지하도록 전류 제어부(20)의 입력전류를 제어하게 되어 있으나, 배터리 팩(50)의 양단자 사이의 전압이 배터리 보호회로의 저항에 걸리는 전압과 배터리에 걸리는 전압의 합 전압이 된다.However, in the related art, the input current of the current controller 20 is controlled so that the voltage between both terminals of the battery pack 50 maintains a constant voltage (4.2V or 4.1V) during the constant voltage mode charging. However, the battery pack 50 The voltage between the terminals of) is the sum of the voltage applied to the resistance of the battery protection circuit and the voltage applied to the battery.
이와 같이 배터리 충전시 기준이 되는 일정전압이 배터리 보호회로에서의 전압 강하까지를 포함하게 되므로, 그 전압 강하에 의한 충전시간이 지연되는 문제가있다.As described above, since the constant voltage, which is a reference when charging the battery, includes a voltage drop in the battery protection circuit, the charging time due to the voltage drop is delayed.
본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위해 도출된 것으로서, 배터리의 정전압 모드 충전시 배터리 보호회로의 전압 강하를 감안하여 배터리 셀의 양단자 사이의 전압을 일정전압이 유지될 수 있도록 입력전류를 가감 조절함으로써 충전시간을 단축할 수 있도록 한 충전기 내장형 휴대폰의 배터리 충전 제어방법을 제공함에 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems. In view of the voltage drop of the battery protection circuit during the constant voltage mode charging of a battery, an input current may be maintained to maintain a constant voltage between the terminals of the battery cell. It is an object of the present invention to provide a battery charging control method of a charger-embedded mobile phone capable of shortening the charging time by adjusting the acceleration and deceleration.
도 1은 충전기 내장형 휴대폰의 배터리 충전장치를 보인 구성도.1 is a block diagram showing a battery charging device of a charger-equipped mobile phone.
도 2는 본 발명에 따른 충전기 내장형 휴대폰의 배터리 충전 제어방법을 보인 플로우 챠트.Figure 2 is a flow chart showing a battery charging control method of a charger-equipped mobile phone according to the present invention.
도 3은 본 발명과 종래 충전전류, 충전전압을 비교한 그래프.Figure 3 is a graph comparing the present invention and the conventional charging current, charging voltage.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
10...외부 충전용 전원 20...전류제어부10 ... External charging power source 20 ... Current control unit
30...전류감지부 40...전압감지부30.Current sensing unit 40 ... Voltage sensing unit
50...배터리 팩 51...배터리 보호회로50 Battery Pack 51 Battery Protection Circuit
52...배터리 셀 60...제어부52 Battery cell 60
상기한 목적 달성을 위한, 본 발명에 따른 충전기 내장형 휴대폰의 배터리 충전 제어방법은,Battery charging control method of the charger-equipped mobile phone according to the present invention for achieving the above object,
배터리 팩 내부에 배터리 보호회로 및 배터리 셀을 내장한 휴대폰 배터리의 충전 방법에 있어서,In the battery pack charging method of a battery protection circuit and a battery cell inside the battery pack,
정전류 충전모드로 충전시킨 후 배터리 전압이 일정전압까지 상승하면 정전압 충전모드로 충전시키는 단계;Charging in a constant voltage charging mode when the battery voltage rises to a predetermined voltage after charging in the constant current charging mode;
상기 정전압 충전모드의 충전시 충전전류 및 충전전압을 감지하는 단계;Detecting a charging current and a charging voltage during the charging in the constant voltage charging mode;
상기 감지된 충전전압과 계산된 기준전압을 비교하는 단계와;Comparing the sensed charging voltage with a calculated reference voltage;
상기 비교결과 충전전압이 기준전압 보다 클 경우에는 전류가 감소되도록 전류 제어부를 제어하고, 충전전압이 기준전압 보다 작을 경우에는 전류가 증가되도록 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.And comparing the current controller to reduce the current when the charging voltage is greater than the reference voltage, and controlling the current to increase when the charging voltage is less than the reference voltage.
이하 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings as follows.
도 1 및 도 2를 참조하면, 외부 충전용 전원(10), 전류 제어부(20), 전류 감지부(30), 전압 감지부(40), 배터리 팩(50) 내부에 배터리 보호회로(51) 및 배터리 셀(52), 제어부(60)를 마련하고,1 and 2, the battery protection circuit 51 inside the external charging power source 10, the current controller 20, the current detector 30, the voltage detector 40, and the battery pack 50. And a battery cell 52 and a controller 60,
정전압 충전 모드시 제어부(60)에서 전류 감지부(30) 및 전압 감지부(40)로부터 입력되는 전류전압을 이용하여 배터리 셀(52) 양단에 일정한 전압(Vo)이 걸리도록 전류 제어부(20)의 전류를 가감 제어하는 것이다.In the constant voltage charging mode, the control unit 60 uses a current voltage input from the current sensing unit 30 and the voltage sensing unit 40 so that a constant voltage Vo is applied to both ends of the battery cell 52. It is to control the current.
상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 충전기 내장형 휴대폰 배터리의 충전 제어방법에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.The charging control method of the charger-type mobile phone battery according to the present invention configured as described above will be described with reference to the accompanying drawings.
도 1 및 도 2를 참조하면, 제어부(60)는 전류 제어부(20)를 제어하여 배터리 팩(50) 내부에 마련된 배터리 셀(52)에 전류를 공급하고, 배터리 초기 충전시 도 3의 전류 그래프와 같이 정전류 충전모드로 충전이 될 수 있도록 전류 감지부(30)로부터 감지된 전류에 따라 전류 제어부(20)에 전류 제어용 신호를 출력하여 일정한 전류로 배터리 셀(52)에 충전되게 제어한다(S101).1 and 2, the controller 60 controls the current controller 20 to supply current to the battery cells 52 provided in the battery pack 50, and the current graph of FIG. 3 when the battery is initially charged. As described above, the current control signal is output to the current controller 20 according to the current sensed by the current sensing unit 30 so that the battery can be charged in the constant current charging mode and controlled to be charged in the battery cell 52 at a constant current (S101). ).
그리고, 제어부(60)는 배터리 전압이 소정의 전압에 도달하면(S102), 도 3의 전압 그래프와 같은 정전압 충전모드로 충전이 될 수 있도록 전류 감지부(30)로부터 감지된 전류에 따라 전류 제어부(20)에 전압 제어용 신호를 출력하여 일정한 전압으로 배터리 셀(52)에서 충전하게 제어한다(S103).When the battery voltage reaches a predetermined voltage (S102), the controller 60 controls the current controller according to the current sensed by the current detector 30 to be charged in the constant voltage charging mode as shown in the voltage graph of FIG. 3. The voltage control signal is output to 20, and the battery cell 52 is controlled to be charged at a constant voltage (S103).
그리고, 충전전류 감지부(30) 및 충전전압 감지부(40)로부터 충전전류 및 충전전압을 감지한 후(S104), 상기 감지된 충전전류가 설정된 충전종료 전류보다 큰가를 판단하고(S105), 그 판단결과 충전종료 전류 보다 크면 충전동작을 계속 수행하고, 충전종료 전류 보다 작으면 충전종료를 하게 된다(S109).After detecting the charging current and the charging voltage from the charging current detector 30 and the charging voltage detector 40 (S104), it is determined whether the detected charging current is greater than the set charging end current (S105). As a result of the determination, if the charging end current is greater than the charging operation continues, if the charging end current is less than the end of charging (S109).
이때, 제어부(60)는 상기 감지된 충전전압이 충전전류로부터 계산된 기준전압 보다 높은가를 비교하고(S106), 그 비교결과 충전전압이 기준전압 보다 클 경우에는 전류 제어부(20)에 전류 제어용 신호를 출력하여 전류가 감소되도록 제어하고(S107), 충전전압이 기준전압 보다 작을 경우에는 전류 제어부(20)에 전류 제어용 신호를 출력하여 전류가 증가되도록 제어하게 된다(S108).At this time, the controller 60 compares whether the sensed charging voltage is higher than the reference voltage calculated from the charging current (S106), and when the charging voltage is greater than the reference voltage as a result of the comparison, the controller 60 controls the current control signal to the current controller 20. To control the current to be reduced (S107), and when the charging voltage is less than the reference voltage to output a current control signal to the current control unit 20 is controlled to increase the current (S108).
이러한 전류 제어를 위해 배터리 팩(50) 내부의 배터리 보호회로(51)에 마련된 내부 저항은 알 수 있으므로 이를 Ro이라 하고, 정전압 충전 모드시 흐르는 전류를 I라 하면, 배터리 보호회로(51) 내의 내부 저항에 걸리는 전압은 VR= I*Ro으로 구할 수 있다.Since the internal resistance provided in the battery protection circuit 51 inside the battery pack 50 for controlling the current is known, this is Ro. When the current flowing in the constant voltage charging mode is I, the internal resistance of the battery protection circuit 51 The voltage across the resistor can be found as V R = I * Ro.
그러므로, 제어부(60)는 상기 전류 제어시 배터리 보호회로(51)에 걸리는 전압(VR)을 감안하여 배터리 셀(52)에 일정한 전압(Vo)이 걸리도록 전압 감지부(40)의 감지전압에 따라 전류를 가감 제어하게 된다.Therefore, the control unit 60 takes into account the voltage V R applied to the battery protection circuit 51 during the current control, so that the sensing voltage of the voltage sensing unit 40 is applied to the battery cell 52 at a constant voltage Vo. In accordance with this, the current is controlled.
즉, 배터리 팩(50) 양단에 걸리는 전압 V= Vo + VR이 되도록 하고 정전압 충전모드시 배터리 전압에 일정한 전압(Vo≒4.2V 또는 4.1V)이 걸리도록 함으로써, 충전전류는 증가하게 되어 전체적인 충전시간을 단축시킬 수 있다.That is, by setting the voltage V = Vo + V R across the battery pack 50 and applying a constant voltage (Vo ≒ 4.2V or 4.1V) to the battery voltage in the constant voltage charging mode, the charging current increases and the overall The charging time can be shortened.
도 3의 그래프 예를 참조하면, 배터리에 기존 전압(Vo) 보다 배터리 보호회로(51)의 전압강하 만큼 높은 전압(Vo+IRo)이 걸리므로 배터리 셀(52)의 충전전류는 기존 충전전류 보다는 증가하게 되므로, 기존에 2시간 내지 2시간 30분 정도 걸리는 충전시간을 1시간 30분 정도로 만 충전이 이루어 지므로 충전시간이 단축된다.Referring to the graph example of FIG. 3, since the battery takes a voltage Vo + IRo that is higher than the existing voltage Vo by the voltage drop of the battery protection circuit 51, the charging current of the battery cell 52 is higher than the existing charging current. Since it is increased, the charging time is shortened because the charging time is only about 1 hour 30 minutes, which takes about 2 hours to 2 hours 30 minutes.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 충전기 내장형 휴대폰의 배터리 충전 제어방법은, 배터리 팩 내부에 마련된 배터리 보호회로에 걸리는 전압강하를 감안하여 전압강하된 만큼 배터리 팩 양단에 걸리는 전압이 증가되도록 입력전류를 가감함으로써, 배터리 셀 양단에 일정한 전압이 걸리도록 하여 배터리 충전시간을 단축시킬 수 있는 효과가 있다.As described above, the battery charging control method of the mobile phone with a built-in charger according to the present invention, the input current so that the voltage across the battery pack is increased by the voltage drop in consideration of the voltage drop applied to the battery protection circuit provided inside the battery pack By adding or subtracting, a constant voltage is applied to both ends of the battery cell, thereby reducing the battery charging time.
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