KR100396116B1

KR100396116B1 - 2슬롯 데스크 탑 충전기의 동시충전 제어방법

Info

Publication number: KR100396116B1
Application number: KR10-2000-0073759A
Authority: KR
Inventors: 윤세현
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2000-12-06
Filing date: 2000-12-06
Publication date: 2003-08-27
Also published as: KR20020044385A

Abstract

본 발명은 2슬롯 데스크 탑 충전기의 동시충전 제어방법에 관한 것으로, 종래에 있어서는 배터리의 장착 상태에 따라 하나의 배터리만을 쾌속 충전하거나 또는 두 개의 배터리를 동시에 표준 충전할 수 있도록 함으로써, 배터리의 용량을 증가시켜 사용 시간을 증가시킬 수 있도록 하였으나, 하나의 배터리를 쾌속 충전시에는 예비 배터리는 충전할 수 없고, 두 개의 배터리를 동시에 충전하는 경우에는 본체와 예비 배터리를 동시에 충전할 수 있는 전류를 공급하여야 되므로, 충전기의 전력단 회로를 2배의 양을 고려하여 설계해야함으로써, 순차 충전에 비하여 가격이 상승하는 문제점이 있었다. 따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 창안한 것으로, 충전장치를 초기화한 후 본체측 및 예비측 배터리가 충전장치에 장착되었는가를 판단하여 그에 따라 대기 혹은 충전동작을 시작하는 초기대기단계와; 소정의 주기마다 장착된 배터리의 현재 전압의 크기, 전류의 크기 등을 검사하여 그에 따라 배터리의 상태를 엘이디(LED)를 통해 표시하는 배터리상태표시단계와; 장착된 배터리가 본체측 또는 예비측 배터리인가에 따라 각각 공급하는 전류를 소정의 크기로 달리하여 동시 충전을 하는 동시충전단계와, 상기 동시충전단계에 의해 본체측 배터리의 충전이 완료되면 예비측 배터리에 공급하는 전류의 크기를 변화시켜 충전하는 급속충전단계를 포함하여 이루어진 충전전류선택단계로 이루어진 방법을 제공하여, 공급되는 전류를 우선 순위에 따라 분배하여 같은 전력으로 동시에 충전을 함으로써, 본체의 충전시간과 예비측의 충전시간을 단축하며, 전력의 낭비도 줄일 수 있고, 또한 동시충전 시 단일 전류를 사용함으로써, 종래와 같이 동시에 충전할 수 있는 전류를 공급을 위하여 충전기의 전력단 회로를 2배의 양을 고려하여 설계하지 않으므로, 부품가격의 상승이 없도록 하는 등의 효과가 있다.

Description

2슬롯 데스크 탑 충전기의 동시충전 제어방법{SIMULTANEOUS CHARGE CONTROL METHOD FOR 2 SLOT DESKTOP CHARGER}

본 발명은 2슬롯 데스크 탑 충전기의 동시충전 제어방법에 관한 것으로, 특히 2개의 슬롯에 폰과 예비 배터리가 동시에 장착되었을 때 두 개의 배터리를 동시에 충전하는데 있어서, 폰측과 예비 배터리측을 충전하는 전류를 제어하여 분배함으로써, 입력전류를 효율적으로 사용하도록 하는 2슬롯 데스크 탑 충전기의 동시충전 제어방법에 관한 것이다.

종래에 2슬롯 데스크 탑 충전기는 순차충전 방식 또는 동시 충전방식을 사용하였는데, 먼저 국내특허공고공보 제 99-163571호(명칭 : 듀얼 배터리 충전장치)를 살펴보면 충전하고자 하는 하나 이상의 배터리와; 상기 배터리를 충전하기 위한 배터리 충전 수단과; 상기 배터리의 장착 상태에 따라 상기 배터리 충전 수단이 충전 신호의 스위칭 주기를 변화시켜 쾌속 충전 또는 표준 충전을 실행할 수 있도록 하는 제어 신호를 배터리 충전 수단으로 출력하는 충전 제어 수단으로 구성되어, 배터리의 장착 상태에 따라 하나의 배터리만을 쾌속 충전하거나 또는 두 개의 배터리를 동시에 표준 충전할 수 있도록 함으로써, 배터리의 용량을 증가시켜 사용 시간을 증가시킬 수 있도록 하였으나, 하나의 배터리를 쾌속 충전시에는 예비 배터리는 충전할 수 없고, 두 개의 배터리를 동시에 충전하는 경우에는 본체와 예비 배터리를 동시에 충전할 수 있는 전류를 공급하여야 되므로, 충전기의 전력단 회로를 2배의 양을 고려하여 설계해야함으로써, 순차 충전에 비하여 가격이 상승하는 문제점이 있었다.

또한, 국내특허공개공보 제 98-12774호(명칭 : 충전장치)를 살펴보면 충전전류를 어떤 주기로 차단하는 스위치수단과, 상기 충전전류의 차단시에 있어서의 상기 스위치수단으로 부터 전원측의 제1의 전압 및 상기 2차 전지측의 제2 전압의 전압차와, 기준전압과를 비교하는 비교수단과, 상기 충전전류의 통전시에는 상기 제1의 전압보다 높은 전압으로 전환하고, 상기 충전전류의 차단시에는 상기 제1의 전압과 동일한 전압으로 전환하는 동시에, 상기 비교의 결과에 따라서 충전을 종료할 때는 상기 제1의 전압과 동일한 전압으로 전환하는 제어수단으로 구성되어, 접속된 2차 전지에 대하여 정전압 이하의 정전류로 충전을 행하고, 상기 2차 전지의 단자전압이 상기 정전압으로 상승했을 때, 상기 정전류 이하의 정전압으로 충전을 행하도록 하였으며, 국내특허공개공보 제 97-706638호(명칭 : 충전방법, 충전장치 및 집적회로)를 살펴보면 1차전지에의 제1 전압의 인가에 의한 충전중에, 상기 2차전지에의 충전류를 검출하여, 상기 2차전지가 거의 만충전된 상태에 상당하는 제1 충전전류를 검출하였을 때, 상기 2차전지에 인가하는 전압을 상기 제1 전압보다 낮은 제2 전압으로 전환하는 공정과, 이 제2 전압이 상기 2차전지에 인가된 상태에서, 소정의 전지잔량시에 상당하는 제2 충전전류 이상의 전류를 검출하였을 때, 상기 제1 전압의 인가로 전환하는 공정과정으로 이루어지는 충전방법을 사용하였으나, 모두 1슬롯에 적용하는 기술이고, 공급하는 전원을 두 가지 사용해야 하는 단점이 있었다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 창안한 것으로, 2슬롯 충전기에서 배터리가 2개가 모두 장착된 경우 하나의 전원을 사용하여 충전 우선 순위에 따라 전원을 소정의 레벨(예를 들어 공급전원의 80%, 20%로 설정)로 나누어 동시에 충전시키되 한 쪽이 충전이 완료되면 나머지 한 쪽을 급속 충전시킴으로써, 전력 효율을 극대화시키는 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 본 발명을 적용하는데 사용되는 2슬롯 충전기의 구성을 간략하게 보인 블록도.

도 2는 본 발명에 따른 초기대기 동작 흐름을 보인 예시도.

도 3은 본 발명에 따른 인터럽트 서비스 동작 흐름을 보인 예시도.

도 4는 본 발명에 따른 충전전류 선택을 위한 동작 흐름을 보인 예시도.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명 2슬롯 데스크 탑 충전기의 동시충전 제어방법은, 충전장치를 초기화한 후 본체측 및 예비측 배터리가 충전장치에 장착되었는가를 판단하여 그에 따라 대기 혹은 충전동작을 시작하는 초기대기단계와; 소정의 주기마다 장착된 배터리의 현재 전압의 크기, 전류의 크기 등을 검사하여 그에 따라 배터리의 상태를 엘이디(LED)를 통해 표시하는 배터리상태표시단계와; 장착된 배터리가 본체측 또는 예비측 배터리인가에 따라 각각 공급하는 전류를 소정의 크기로 달리하여 동시 충전을 하는 동시충전단계와, 상기 동시충전단계에 의해 본체측 배터리의 충전이 완료되면 예비측 배터리에 공급하는 전류의 크기를 변화시켜 충전하는 급속충전단계를 포함하여 이루어진 충전전류선택단계로 이루어진 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 따른 일실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명을 적용하는데 사용되는 2슬롯 충전기의 구성을 간략하게 보인 블록도이고, 도 2는 본 발명에 따른 초기대기 동작 흐름을 보인 예시도로서, 이에 도시한 바와 같이 초기에 전원이 인가되면 충전장치를 초기화한 후(S1 ~ S2), 타이머에 인터럽트(interrupt)를 인에이블(enable)시키고 엘이디(LED) 표시를 초기화(500mS 동안 그린(green) 엘이디를 온(on)한 후 오프(off)를 하여 정상적으로 사용해도 된다는 신호를 사용자에게 나타냄)한 다음 배터리가 충전장치에 장착되었는가를 판단하여 그에 따라 대기 혹은 충전동작을 시작하는데(S3 ~ S5), 상기 판단결과 장착되었으면 도 3에 도시한 바와 같이 10mS 주기마다 장착된 배터리의 전압을 읽어들여 배터리가 쇼트(short)되었는가를 검사한 후(S6 ~ S7), 배터리의 전류를 읽어 들여 배터리의 상태에 따라 엘이디의 발광 색깔을 결정하게 되는데, 상기에서 배터리의 전압이 4.15V(4.2V cell battery) 이상이면 만충전으로 정하고, 그린 엘이디를 온하게 되며(S8 ~ S9), 만약 전압이 4.15V 이하이고 2.5V 이상이면 다른 배터리가 장착 또는 탈착되었는가를 검사함과 동시에 오류를 검사하고(S10), 배터리의 커패시티(capacity)와 오류를 검사한 후, 정상적인 충전을 시작하며, 이때 충전전류를 결정하게 된다.(S11 ~ S12)

도 4는 본 발명에 따른 충전전류 선택을 위한 동작 흐름을 보인 예시도로서, 도4에 도시한 바와 같이 어댑터(adapter)로부터 공급되는 전류가 800mA라 하고, 단말기의 충전이외의 전류소모량, 충전이외의 전류소모량 및 마아진(margin)을 120mA라고 가정하면, 본체측 배터리가 장착되었는가를 판단하여(S13) 판단결과 장착되었으면 본체측 배터리의 충전전류가 100mA 이상인가를 판단하게 되는데(S14), 이 전류(100mA)는 본체측 배터리에서 거의 충전이 끝났다는 것으로 인정하는 값이다.

상기의 판단결과 장착되지 않았으면 예비측 배터리가 장착되었는가를 판단하고(S16), 상기 단계(S14)의 판단결과 100mA 이상인 경우 예비측 배터리의 충전전류를 180mA로 결정하고(S15), 100mA 이하인 경우에는 상기 단계(S16)를 수행하도록 한다.

상기 단계(S16)의 판단결과 예비측 배터리가 장착되었으면 충전전류가 변화없이 '3'초 동안 유지되는가를 판단하게 되는데, 이는 본체측 배터리의 충전에 상관없이 일시적으로 전류가 떨어지는 현상에 의해 예비측 배터리의 충전전류가 변화하는 것을 방지하기 위해 3초간의 시간 지연을 두어 이 안에서 변화되는 값은 클리어(clear)시킨다.(S17)

상기 단계(S17)의 판단결과 유지되었으면 충전전류의 상태가 '0'인가를 판단하며(S18), 이 단계(S18)의 판단결과 '0'이 아니면 본체측 배터리의 충전전류가 50mA 이상인가를 판단하고(S19), 상기 단계(S18)의 판단결과 '0'이거나 상기 단계(S19)의 판단결과 50mA 이상이면 예비측 배터리의 충전전류를 500mA로 변화시키고 전류상태를 '1'로 한 후 종료하는데, 예비측 배터리가 100mA에서 사용해도 무방하지만 배터리의 충전을 좀더 길게 하여 사용자가 사용 시 사용시간을 좀더 길게 하기 위하여 만충전 차단을 50mA에서 한다.

또한, 100mA에서 본체측 배터리의 전류가 변화하면 180mA와 500mA의 주기로 계속 변화를 가져올 수 있어 충전전류가 발진하는 것으로 보일 수 있는 문제점이 있으므로, 현재의 본체측 배터리 충전전류 값을 저장해 놓고, 한번 100mA 이하로 떨어지면 예비측 배터리 충전전류를 500mA로 고정하여 고정된 상기 값이 해지되는 상황(본체측 배터리의 충전이 끝났을 경우, 충전전류가 50mA이하인 경우, 본체측 배터리가 탈착된 경우)이 발생할 때까지 유지하도록 한다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명 2슬롯 데스크 탑 충전기의 동시충전 제어방법은 공급되는 전류를 우선 순위에 따라 분배하여 같은 전력으로 동시에 충전을 함으로써, 본체측 배터리의 충전시간과 예비측 배터리의 충전시간을 단축하며, 전력의 낭비도 줄일 수 있고, 또한 동시충전 시 단일 전류를 사용함으로써, 종래와 같이 동시에 충전할 수 있는 전류를 공급을 위하여 충전기의 전력단 회로를 2배의 양을 고려하여 설계하지 않으므로, 부품가격의 상승이 없도록 하는 등의 효과가 있다.

Claims

2슬롯 데스크 탑 충전기의 동시충전 제어방법에 있어서, 충전장치를 초기화한 후 본체측 및 예비측 배터리가 충전장치에 장착되었는가를 판단하여 그에 따라 대기 혹은 충전동작을 시작하는 초기대기단계와; 소정의 주기마다 장착된 배터리의 현재 전압의 크기, 전류의 크기 등을 검사하여 그에 따라 배터리의 상태를 엘이디(LED)를 통해 표시하는 배터리상태표시단계와; 장착된 배터리가 본체측 또는 예비측 배터리인가에 따라 각각 공급하는 전류를 소정의 크기로 달리하여 동시 충전을 하는 동시충전단계와, 상기 동시충전단계에 의해 본체측 배터리의 충전이 완료되면 예비측 배터리에 공급하는 전류의 크기를 변화시켜 충전하는 급속충전단계를 포함하여 이루어진 충전전류선택단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 2슬롯 데스크 탑 충전기의 동시충전 제어방법.
제1항에 있어서, 상기 충전전류선택단계는 본체측 배터리가 장착되었는가를 판단하는 제1 단계와; 상기 제1 단계의 판단결과 장착되었으면 본체측 배터리의 충전전류가 제1 소정값 이상인가를 판단하는 제2 단계와; 상기 제1 단계의 판단결과 장착되지 않았으면 예비측 배터리가 장착되었는가를 판단하는 제3 단계와; 상기 제2 단계의 판단결과 제1 소정값 이상인 경우 예비측 배터리의 충전전류를 제2 소정값으로 결정하고, 제1 소정값 이하인 경우에는 상기 제3 단계를 수행하도록 하는 제4 단계와; 상기 제3 단계의 판단결과 예비측 배터리가 장착되었으면 충전전류가 소정의 시간동안 유지되는가를 판단하는 제5 단계와; 상기 제5 단계의 판단결과 유지되었으면 충전전류의 상태가 '0'인가를 판단하는 제6 단계와; 상기 제6 단계의 판단결과 '0'이 아니면 본체측 배터리의 충전전류가 제3 소정값 이상인가를 판단하는 제7 단계와; 상기 제6 단계의 판단결과 '0'이거나 상기 제7 단계의 판단결과 제3 소정값 이상이면 예비측 배터리의 충전전류를 제4 소정값으로 변화시키고 전류상태를 '1'로 한 후 종료하는 제8 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 2슬롯 데스크 탑 충전기의 동시충전 제어방법.
제1항에 있어서, 상기 충전전류선택단계는 현재의 본체측 배터리의 충전전류 값을 저장해 놓고, 한번 100mA 이하로 떨어지면 예비측 충전전류를 500mA로 고정하여 고정된 상기 값이 해지되는 특정 상황이 발생할 때까지 유지하는 것을 특징으로 하는 2슬롯 데스크 탑 충전기의 동시충전 제어방법.
제2항에 있어서, 상기 제5 단계는 본체측 배터리의 충전에 상관없이 일시적으로 전류가 떨어지는 현상에 의해 예비측 배터리의 충전전류가 변화하는 것을 방지하기 위해 3초간의 시간 지연을 두어 이 안에서 변화되는 값은 클리어(clear)시키는 것을 특징으로 하는 2슬롯 데스크 탑 충전기의 동시충전 제어방법.
제2항에 있어서, 상기 제1,2,3,4 소정값을 각각 100mA, 180mA, 50mA 및 500mA로 하는 것을 특징으로 하는 2슬롯 데스크 탑 충전기의 동시충전 제어방법.