KR100490162B1 - Circuit of Controlling Charging/Discharging Electric Power in Portable Battery Adapter and Method Thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명에 따른 휴대용 배터리 어댑터의 전원 충방전 제어회로는, 외부에서 입력되는 전원을 수신하여 정전압과 정전류로 변환하기 위한 충전부와, 하나 이상의 전지를 구비하며, 상기 충전부에서 출력되는 정전압 및 정전류를 이용하여 전원을 충전하기 위한 전원부와, 상기 전원부에서 출력되는 전압이 미리 설정된 전압보다 높은 경우에는 출력 전압을 낮추며, 상기 전원부에서 출력되는 전압이 상기 설정된 전압보다 낮은 경우에는 상기 출력전압을 높이는 방전부와, 미리 설정된 주기마다 상기 전원부의 출력 전압을 검출하여 검출된 전압값이 기준값을 초과하는지를 판단하여 상기 충전부, 상기 방전부, 및 상기 전원부를 제어하며, 이를 통해 출력되는 전원의 충방전을 제어하여 전원의 정전압이 출력되도록 제어하는 제어부로 구성됨으로써, 사용자가 가전제품을 사용할 경우, 가전제품 내부에 장착된 충전용 전지를 충전시킬 수 있거나, 가전제품에 직접 대용량의 전원을 공급할 수 있다.The power charging / discharging control circuit of the portable battery adapter according to the present invention includes a charging unit for receiving power input from the outside and converting the same into a constant voltage and a constant current, and one or more batteries, and using the constant voltage and the constant current output from the charging unit. A power supply unit for charging power and a discharge unit lowering the output voltage when the voltage output from the power supply unit is higher than a preset voltage, and increasing the output voltage when the voltage output from the power supply unit is lower than the set voltage; The controller detects the output voltage of the power supply unit at predetermined intervals to determine whether the detected voltage value exceeds a reference value, thereby controlling the charging unit, the discharge unit, and the power supply unit, and controlling the charging and discharging of the output power through the power supply. The controller is configured to control to output a constant voltage of If you use a self-appliances, or can charge the rechargeable battery installed inside the appliances it can directly supply power to large appliances.
Description
본 발명은 휴대용 배터리 어댑터에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 일반적인 어댑터에 연결되어 전기를 충전한 후, 휴대용 전자제품에 내장된 전지를 충전시키거나 직접 전원을 제공할 수 있는 대용량 휴대용 배터리 어댑터의 전원 충방전 제어회로 및 제어 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a portable battery adapter, and more particularly, to a power supply of a large capacity portable battery adapter that can be connected to a common adapter to charge electricity, and to charge or directly supply a battery built in portable electronic products. It relates to a discharge control circuit and a control method.
일반적으로 어댑터(Adapter)는 가전기기를 사용할 때 가전기기에 내장된 전지를 사용하지 않고, 각 가정에 인입된 220V의 교류전원을 미리 설정된 직류 전원(예를 들어, DC 5V, DC 7V 등)으로 변환한 후, 변환된 직류 전원을 사용하려는 가전기기에 제공하는 직류 전원장치이다. 그러나, 이러한 어댑터는 CD 플레이어, 워크맨, 라디오, 녹음기 등과 같은 가전제품에 사용하기 위해서는 교류전원이 제공되는 각 가정이나, 사무실 등에서 많이 이용되고 있다.In general, the adapter does not use a battery built in the home appliance when the home appliance is used. Instead, a 220V AC power source into each home is a preset DC power source (for example, DC 5V, DC 7V, etc.). After the conversion, it is a DC power supply to provide a home appliance to use the converted DC power. However, such adapters are widely used in homes and offices where AC power is provided for use in home appliances such as CD players, walkmens, radios, recorders, and the like.
또한, 일반적으로 충전기는 미리 설정된 시간 동안 충전용 전지를 충전하기 위한 것으로서, 만충전을 감지 할 수 있는가에 따라 수동과 자동으로 구분하며, 충전속도에 따라 완속(표준), 급속, 초급속 등으로 분류한다. 충전 속도는 충전되는 전지에 따라 결정된다. 따라서, 사용자가 가전 제품 내부에 충전용 전지를 사용하는 경우, 필요시 전지를 충전하여 사용할 수 있다. In addition, the charger is generally used to charge the rechargeable battery for a predetermined time, and is classified into manual and automatic according to whether full charge can be detected, and classified into slow (standard), rapid, super fast, etc. according to the charging speed. do. The charging rate depends on the battery being charged. Therefore, when the user uses the rechargeable battery inside the home appliance, the battery may be charged and used if necessary.
이때, 사용되는 충방전용 전지는 Ni-MH 계열의 전지가 많이 사용되는데, 메모리 효과와 충, 방전 특성이 좋지 않으며, 기본 전지 전압이 낮기 때문에 일반적으로 여러 개를 직렬로 연결하여 전압을 상승시키기 때문에 용량적 효능이 크게 없었다. 또한, 사용자의 입장에서는 하나의 가전 제품을 사용하는 경우, 어댑터와 충전기를 모두 구비하고 있어야 가전제품을 편리하게 사용할 수 있었다.At this time, the charge-discharge-only battery used is a Ni-MH series of batteries, but the memory effect and charge and discharge characteristics are not good, and because the basic battery voltage is low, in general, several voltages are connected in series to increase the voltage. There was no significant dose effect. In addition, from the user's point of view, when using a single home appliance, it is necessary to have both an adapter and a charger to use the home appliance conveniently.
이러한 불편성를 보완하기 위해서 어댑터의 기능과 충전기의 기능을 결합한 제품에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다. In order to compensate for this inconvenience, research on products combining the function of the adapter and the charger is being actively conducted.
그러나, 현재까지 연구되어온 제품들의 특징은 어댑터의 기능과 충전기의 기능을 서로 결합시키는 구조나 기본적인 기능에만 집중되었으며, 충전 또는 방전시 발생될 수 있는 문제점을 효율적으로 개선하기 위한 제품들은 그다지 많지 않았다.However, the features of the products that have been studied so far have been focused only on the structure or basic functions that combine the functions of the adapter and the charger, and there are not many products to efficiently improve the problems that may occur during charging or discharging.
특히, 현대의 가전제품의 특성은 PDA, 디지털 카메라, 캠코더 등과 같이 이동성과 휴대성이 높으며, 또한 컬러화상을 제공하거나, 음성, 데이터 통신 등의 멀티 기능을 제공하기 때문에 전력을 많이 필요로 하는 추세인데, 기존의 제품들은 이러한 가전제품의 특성을 만족시키기에는 한계가 있었다. In particular, the characteristics of modern home appliances are high mobility and portability, such as PDA, digital camera, camcorder, etc., and also requires a lot of power because it provides color images, multi-function such as voice, data communication, etc. However, the existing products had a limit to satisfy the characteristics of these home appliances.
또한, 기존의 충전기는 전자제품에 장착되는 전지의 모양과 크기가 제조사에 따라 다르기 때문에 가전제품의 제조사가 다른 경우, 사용자들은 여러 종류의 충전기를 독립적으로 구비하여야만 하는 불편한 점이 있었다.In addition, the conventional charger has a shape and size of the battery is mounted on the electronic products, depending on the manufacturer, if the manufacturer of the household appliances, the user has to be inconvenient to have a variety of chargers independently.
본 발명은 이러한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 사용자가 가전제품을 사용할 경우, 가전제품 내부에 장착된 충전용 전지를 충전시킬 수 있거나, 가전제품에 직접 대용량의 전원을 공급할 수 있는 휴대용 전지 어댑터의 전원 충방전 제어회로 및 그 제어방법을 제공하는데 그 목적이 있다. The present invention has been made to solve such a conventional problem, when a user uses a home appliance, a portable battery that can charge a rechargeable battery mounted inside the home appliance, or can directly supply a large amount of power to the home appliance An object of the present invention is to provide a power supply / discharge control circuit of a battery adapter and a control method thereof.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 휴대용 배터리 어댑터의 전원 충방전 제어회로는, 외부에서 입력되는 전원을 수신하여 정전압과 정전류로 변환하기 위한 충전부와, 하나 이상의 전지를 구비하며, 상기 충전부에서 출력되는 정전압 및 정전류를 이용하여 전원을 충전하기 위한 전원부와, 상기 전원부에서 출력되는 전압이 미리 설정된 전압보다 높은 경우에는 출력 전압을 낮추며, 상기 전원부에서 출력되는 전압이 상기 설정된 전압보다 낮은 경우에는 상기 출력전압을 높이는 방전부와, 미리 설정된 주기마다 상기 전원부의 출력 전압을 검출하여 검출된 전압값이 기준값을 초과하는지를 판단하여 상기 충전부, 상기 방전부, 및 상기 전원부를 제어하며, 이를 통해 출력되는 전원의 충방전을 제어하여 전원의 정전압이 출력되도록 제어하는 제어부로 구성된다.Power charging and discharging control circuit of the portable battery adapter according to the present invention for achieving the above object is provided with a charging unit for receiving the power input from the outside to convert the constant voltage and constant current, and at least one battery, and outputs from the charging unit A power supply unit for charging the power using the constant voltage and the constant current, and the output voltage is lowered when the voltage output from the power supply unit is higher than a preset voltage, and the output is output when the voltage output from the power supply unit is lower than the set voltage. Detects the output voltage of the discharge unit for increasing the voltage and the power supply unit at predetermined intervals to determine whether the detected voltage value exceeds a reference value, thereby controlling the charging unit, the discharge unit, and the power supply unit. Control charging and discharging so that constant voltage of power is output. Is composed of a control unit.
또한, 본 발명에 따른 휴대용 배터리 어댑터의 전원 충방전 제어방법은, 충전부와, 전원부와, 전원 보호부와, 방전부와, 제어부를 포함하는 휴대용 배터리 어댑터의 전원 충방전 제어회로에 있어서, a) 사용자가 충전모드 또는 방전모드를 선택하는 단계와, b) 상기 제어부가 미리 설정된 주기마다 상기 전원부의 출력 전압이 기준값을 초과하는지를 판단하는 단계와, c) 상기 b) 단계의 결과가 기준값을 초과하지 않는 경우, 상기 제어부는 방전이 금지되도록 제어하고, 상기 전원부의 온도를 측정하여, 측정된 온도가 미리 설정된 기준값을 초과하는지를 판단하는 단계와, d) 상기 측정된 온도가 상기 기준값을 초과하는 경우, 상기 제어부는 충전 및 방전 동작을 모두 금지시키도록 제어하는 단계와, e) 상기 측정된 온도가 상기 기준값을 초과하지 않는 경우, 상기 제어부는 현재 상태가 충전모드인지를 판단하여 충전모드인 경우, 방전을 금지시키고, 충전을 허용하도록 제어하는 단계와, f) 상기 제어부는 현재 상태가 방전모드이면 충전 또는 방전을 모두 허용하도록 제어하는 단계로 이루어진다. In addition, the power charging and discharging control method of the portable battery adapter according to the present invention is a power charging and discharging control circuit of a portable battery adapter including a charging unit, a power supply unit, a power protection unit, a discharge unit, and a control unit, a) Selecting a charging mode or a discharging mode by the user, b) determining whether the output voltage of the power supply unit exceeds a reference value at each preset period, and c) the result of step b) does not exceed the reference value. If not, the controller controls the discharge to be prohibited, and measures the temperature of the power supply unit to determine whether the measured temperature exceeds a preset reference value, and d) when the measured temperature exceeds the reference value, The control unit controls to prohibit both charging and discharging operations; and e) when the measured temperature does not exceed the reference value. The control unit may determine whether the current state is a charging mode, and if the charging mode is prohibited, discharging and controlling to allow charging. F) The control unit is configured to allow both charging or discharging when the current state is a discharge mode. Control step.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 휴대용 배터리 어댑터의 전원 충방전 제어회로의 구성 및 이에 따른 동작을 상세히 설명한다.Hereinafter, the configuration and operation of the power charging / discharging control circuit of the portable battery adapter according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명에 따른 휴대용 배터리 어댑터의 전원 충방전 제어회로의 블록 구성도이며, 도 2는 본 발명에 따른 휴대용 배터리 어댑터의 전원 충방전 제어회로도 이다.1 is a block diagram of a power charge and discharge control circuit of a portable battery adapter according to the present invention, Figure 2 is a power supply charge and discharge control circuit diagram of a portable battery adapter according to the present invention.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 휴대용 배터리 어댑터의 전원 충방전 제어회로는, 교류 전원을 미리 설정된 전압의 직류 전원으로 변환하는 어댑터(미도시)에서 제공되는 직류 전원을 입력단자(10a)를 통하여 수신하여, 정전압과 정전류로 변환하기 위한 충전부(10)와, 서로 병렬로 연결된 다수개의 리튬-이온(Li-ion) 전지를 구비하며, 충전부(10)에서 출력되는 정전압 및 정전류를 이용하여 전원을 충전하기 위한 전원부(40)와, 전원부(40)에 충전된 전원을 제어부(20)의 제어에 따라 출력단자(30a)를 통하여 방전하기 위한 방전부(30)와, 충전부(10), 방전부(30), 전원부(40)의 동작을 제어하여 전원의 충/방전을 제어하기 위한 제어부(20)와, 제어부(20)의 제어에 따라 전원부(40)의 충전 또는 방전 동작을 스위칭 제어하는 전원 보호부(50)와, 제어부(20)의 제어에 따라 현재 충방전 상태를 사용자에게 알리는 표시부(60)와, 전원부(40)의 출력 전압이 미리 설정된 범위의 레벨을 유지하도록 제어하는 정류부(70)로 구성된다.1 and 2, the power charging / discharging control circuit of the portable battery adapter according to the present invention includes a DC power supply provided by an adapter (not shown) for converting AC power into DC power having a predetermined voltage. 10a) and a charging unit 10 for converting the constant voltage and the constant current, and a plurality of lithium-ion (Li-ion) batteries connected in parallel with each other, and the constant voltage and constant current output from the charging unit 10 A power supply unit 40 for charging power using the power supply unit 40, a discharge unit 30 for discharging the power charged in the power supply unit 40 through the output terminal 30a under the control of the control unit 20, and the charging unit 10. ), The control unit 20 for controlling the charging / discharging of the power by controlling the operation of the discharge unit 30 and the power supply unit 40, and the charging or discharging operation of the power supply unit 40 under the control of the control unit 20. Power control unit 50 for switching control and the control of the control unit 20 Accordingly, the display unit 60 notifies the user of the current charging / discharging state, and the rectifying unit 70 controls the output voltage of the power supply unit 40 to maintain a level within a preset range.
여기서, 충전부(10)에 장착되는 리튬 이온 전지는 충방전이 가능한 전지로서, 노트북 컴퓨터, 비디오 사진기, 휴대용 전화, 진보한 군용 통신 장비 등에 사용되는 것으로, 통상 2.7-4.2V의 전압을 출력한다. 또한, 리튬 이온 전지 대신에 니켈 수소나 일반 전지를 사용하여도 무방하다.Here, the lithium ion battery mounted in the charging section 10 is a battery that can be charged and discharged, and is used in notebook computers, video cameras, portable telephones, advanced military communication equipment, and the like, and typically outputs a voltage of 2.7-4.2V. In addition, nickel hydrogen or a general battery may be used instead of the lithium ion battery.
그러나, 이러한 리튬 이온 전지는 다른 종류의 전지에 비해 화재 또는 폭발의 위험성이 있어서 도 1 및 도 2에 도시된 전원 보호부(50)를 구비시키는 것이 바람직하다. 즉, 전원 보호부(50)는 과충전, 과방전, 과도전류, 방전단자(30a)에 대한 단락이 발생하는 경우, 제어부(20)의 제어에 따라 FET 스위치(52)를 온/오프하여 제어한다. However, such a lithium ion battery has a risk of fire or explosion compared to other types of batteries, and therefore, it is preferable to include the power protection unit 50 shown in FIGS. 1 and 2. That is, the power protection unit 50 controls the FET switch 52 on / off under the control of the controller 20 when overcharge, overdischarge, transient current, or short circuit to the discharge terminal 30a occurs. .
또한, 표시부(60)는 도 2에 도시된 바와 같이 다수개의 발광소자(LED)(61-65)를 구비하며, 도면에는 도시되지는 않았지만 현재 충방전 상태를 음성신호로 출력할 수 있는 스피커를 더 구비시킬 수도 있다.In addition, the display unit 60 includes a plurality of light emitting devices (LEDs) 61-65 as shown in FIG. 2, and although not shown in the drawing, a speaker capable of outputting a current charge / discharge state as a voice signal is provided. It can also be provided.
또한, 방전부(30)는 내부에 DC/DC 변환기(30b)를 구비시켜, 전원부(40)에서 출력되는 전압이 미리 설정된 기준 전압보다 높은 경우에는 그 출력 전압을 낮추며, 반면 전원부(40)에서 출력되는 전압이 설정된 기준 전압보다 낮은 경우에는 그 출력전압을 높이는 동작을 실행한다. In addition, the discharge unit 30 includes a DC / DC converter 30b therein, and lowers the output voltage when the voltage output from the power supply unit 40 is higher than a preset reference voltage. If the output voltage is lower than the set reference voltage, the operation of raising the output voltage is performed.
또한, 제어부(20)는 충전과 방전 동작을 동시에 할 수 없도록 제어하기 위하여 사용자가 충전 또는 방전 모드를 조절할 수 있는 슬라이드 스위치(20b)를 구비하는 것이 바람직하다. 따라서, 슬라이드 스위치(20b)가 온 상태이면, 충/방전용 녹색 발광소자가 켜지고, 방전 출력 및 충전을 허용한다. 반면, 슬라이드 스위치(20b)가 오프 상태이면, 충/방전용 발광소자가 오프되고, 방전은 금지되나, 충전은 허용된다. In addition, the control unit 20 preferably includes a slide switch 20b for allowing a user to adjust the charging or discharging mode in order to prevent the charging and discharging operations from being simultaneously performed. Therefore, when the slide switch 20b is in the on state, the green light emitting element for charging / discharging is turned on, and permits discharge output and charging. On the other hand, when the slide switch 20b is in the off state, the light emitting element for charging / discharging is turned off and discharge is prohibited, but charging is allowed.
이하에서 첨부된 도 4 내지 도 6을 참조하여 본 발명에 따른 휴대용 배터리 어댑터의 전원 충방전 제어 절차를 상세히 설명한다.Hereinafter, the power charging / discharging control procedure of the portable battery adapter according to the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 4 to 6.
먼저, 본 발명에 따른 휴대용 배터리 어댑터의 전원 충방전 제어회로에서 충/방전 제어 동작을 도 3 및 도 4를 참조하여 설명한다.First, the charge / discharge control operation in the power charge / discharge control circuit of the portable battery adapter according to the present invention will be described with reference to FIGS. 3 and 4.
사용자는 먼저 교류 전원을 직류 전원으로 변환하는 AC 어댑터를 본 발명의 휴대용 배터리 어댑터의 전원 충방전 제어회로의 충전단자에 연결하여 충전동작을 실행하거나, 본 발명의 휴대용 배터리 어댑터의 전원 충방전 제어회로의 방전출력단자와 사용하려는 가전제품의 전원입력단자를 서로 연결하여 방전동작을 실행할 수 있다.A user first performs an charging operation by connecting an AC adapter that converts AC power to DC power to a charging terminal of a power charging / discharging control circuit of the portable battery adapter of the present invention, or a power charging / discharging control circuit of the portable battery adapter of the present invention. The discharge output terminal and the power input terminal of the home appliance to be used can be connected to each other to perform the discharge operation.
이때, 사용자는 슬라이드 스위치를 조절하여 충전모드 또는 방전모드를 선택한다(S11). At this time, the user selects the charging mode or the discharge mode by adjusting the slide switch (S11).
이때, 제어부(20)는 미리 설정된 주기마다 전원부(40)의 출력 전압을 검출하여 검출된 전압값이 기준값을 초과하는지를 판단한다(S12). 만일, S12 단계의 결과가 기준값을 초과하는 경우, 슬라이드 스위치의 현재 상태가 충전모드인지를 판단한다(S13). At this time, the control unit 20 detects the output voltage of the power supply unit 40 at predetermined intervals and determines whether the detected voltage value exceeds the reference value (S12). If the result of step S12 exceeds the reference value, it is determined whether the current state of the slide switch is the charging mode (S13).
만일, S13 단계의 판단 결과가 충전모드인 것으로 판단되면, 제어부(20)는 해당 발광소자를 온/오프시킨다. 즉, 충/방전용 청색 발광소자와 적색 발광소자를 모두 오프시키고(S14), S13 단계의 판단 결과가 방전모드인 것으로 판단되면, 충/방전용 청색 발광소자는 온시키며 적색 발광소자는 오프시킨다(S15).If it is determined that the determination result of step S13 is the charging mode, the controller 20 turns on / off the corresponding light emitting device. That is, when both the blue light emitting device and the red light emitting device are turned off (S14), and the determination result of step S13 is determined to be the discharge mode, the blue light emitting device for the charge / discharge is turned on and the red light emitting device is turned off. (S15).
한편, S12 단계의 결과가 기준값을 초과하지 않는 경우, 제어부(20)는 방전이 금지되도록 제어하고, 충/방전용 적색 발광소자를 온시키고, 청색 발광소자는 오프시킨다(S16).On the other hand, if the result of step S12 does not exceed the reference value, the control unit 20 controls the discharge to be prohibited, turns on the red light emitting device for charging / discharging, and turns off the blue light emitting device (S16).
이어, 제어부(20)는 전원부(40)의 온도를 측정하여, 측정된 온도가 90℃를 초과하는지를 판단한다(S17). S17 단계의 판단결과, 측정된 온도가 90℃를 초과하는 경우, 충전 및 방전 동작을 모두 금지시키도록 제어한다(S18). Subsequently, the control unit 20 measures the temperature of the power supply unit 40 to determine whether the measured temperature exceeds 90 ° C (S17). As a result of the determination in step S17, when the measured temperature exceeds 90 ℃, it is controlled to prohibit both charging and discharging operations (S18).
반면, S17 단계의 판단결과, 측정된 온도가 90℃를 초과하지 않는 경우, 슬라이드 스위치의 현재 상태가 충전모드인지를 판단한다(S19). 만일, S19 단계의 판단 결과가 충전모드인 것으로 판단되면, 제어부(20)는 방전을 금지시키고, 충전을 허용하도록 제어한다(S20). 그러나, 만일, S19 단계의 판단 결과가 방전모드인 것으로 판단되면, 제어부(20)는 충전 또는 방전을 모두 허용하도록 제어한다(S21). On the other hand, when the determination result of step S17, if the measured temperature does not exceed 90 ℃, it is determined whether the current state of the slide switch is in the charging mode (S19). If it is determined that the determination result of step S19 is in the charging mode, the control unit 20 inhibits the discharge, and controls to allow the charging (S20). However, if it is determined that the determination result of step S19 is the discharge mode, the control unit 20 controls to allow both charging or discharging (S21).
이어, 제어부(20)는 충전이 완료되었는지 검사하기 위하여 전원부(40)의 출력이 미리 설정된 최대 기준값을 초과하는지를 판단한다(S22). 만일, S22 단계의 결과가 최대 기준값을 초과하지 않는 경우에는 미리 설정된 주기로 전원부(400의 출력을 체크하며, 최대 기준값을 초과하는 경우, 제어부(20)는 충전동작을 금지시킨다.Subsequently, the controller 20 determines whether the output of the power supply unit 40 exceeds a preset maximum reference value to check whether charging is completed (S22). If the result of step S22 does not exceed the maximum reference value, the output of the power supply unit 400 is checked at a predetermined cycle, and when the maximum reference value is exceeded, the controller 20 prohibits the charging operation.
이때, 사용자가 본 발명의 휴대용 배터리 어댑터를 사용하는 도중, 푸쉬 스위치를 선택할 수 있는데, 제어부(20)는 도 4에 도시된 바와 같이 주기적으로 사용자가 푸쉬 스위치를 선택하였는지를 확인한다(S31). 제어부(20)는 S31의 판단결과가 사용자가 푸쉬 스위치를 선택한 것으로 판단되면, 전원부(40)의 출력 전압을 체크하고(S32), 현재 체크된 전압의 레벨을 판단한다(S33). 이어, 제어부(20)는 판단된 전압 용량에 맞도록 미리 설정된 방식으로 발광소자를 표시한다. 즉, 현재 전압이 3.9V 이상이면, 세 개의 발광소자를 모두 온시키고(S34), 3.6V-3.9V 사이면 두 개의 발광 소자를 온시키고(S35), 3.3V-3.6V 사이면 한 개의 발광 소자를 온시키고(S36), 3.0V 이하이면 한 개의 발광소자를 약 2초 단위로 점멸시킨다(S37). In this case, while the user uses the portable battery adapter of the present invention, the push switch may be selected, and the control unit 20 periodically checks whether the user selects the push switch (S31). If the determination result of S31 determines that the user selects the push switch, the control unit 20 checks the output voltage of the power supply unit 40 (S32), and determines the level of the currently checked voltage (S33). Subsequently, the controller 20 displays the light emitting device in a preset manner to match the determined voltage capacity. That is, if the current voltage is 3.9V or more, all three light emitting devices are turned on (S34), and two light emitting devices are turned on (S35) between 3.6V and 3.9V, and one light emitting device is between 3.3V and 3.6V. The device is turned on (S36), and if it is 3.0V or less, one light emitting device blinks in units of about 2 seconds (S37).
또한, 전원 보호부(50)는 주기적으로 전원부(40)를 보호하기 위한 동작을 수행하기 위하여 도 5에 도시된 바와 같이 전원부(40)의 출력전압을 검출한다(S41). In addition, the power protection unit 50 periodically detects the output voltage of the power supply unit 40 as shown in FIG. 5 to perform an operation for protecting the power supply unit 40 (S41).
이어, 전원 보호부(50)는 오버 충전 플래그가 세트되었는지를 판단한다(S42). S42 단계의 판단결과, 오버 충전 플래그가 세트된 것으로 판단되면, 현재 검출된 전압이 미리 설정된 평균 기준전압(예를 들어 4.15V) 이하인지를 판단한다(S43). S43 단계의 판단 결과, 검출된 전압이 평균 기준전압 이하인 경우, 전원 보호부(50)는 오버 충전 플래그를 리셋시키고, 충전을 계속 실행하게 한다(S44). Next, the power protection unit 50 determines whether the overcharge flag is set (S42). As a result of the determination in step S42, when it is determined that the overcharge flag is set, it is determined whether the currently detected voltage is equal to or less than a preset average reference voltage (for example, 4.15V) (S43). As a result of the determination in step S43, when the detected voltage is equal to or less than the average reference voltage, the power protection unit 50 resets the overcharge flag and continues charging (S44).
반면, S42 단계의 판단 결과, 오버 충전 플래그가 세트되지 않은 것으로 판단되면, 전원 보호부(50)는 현재 검출된 전압이 최대 기준값(예를 들면4.35V) 이상인지를 판단한다(S45). S45 단계의 판단 결과, 현재 검출된 전압이 최대 기준값(예를 들면4.35V) 이상이면, 전원 보호부(50)는 오버 충전 플래그를 세트시키고, 충전동작을 중지되도록 제어한다(S46). 반면, S45 단계의 판단 결과, 현재 검출된 전압이 최대 기준값(예를 들면4.35V)을 초과하지 않으면, 전원 보호부(50)는 오버 방전 플래그가 세트되었는지를 판단하고(S47), S47 단계에서 오버 방전 플래그가 세트되지 않은 경우에는 현재 검출된 전압이 최소 기준값(예를 들어, 3.0V)이상인지를 판단한다(S48).On the other hand, if it is determined in step S42 that the overcharge flag is not set, the power protection unit 50 determines whether the current detected voltage is equal to or greater than the maximum reference value (for example, 4.35V) (S45). As a result of the determination in step S45, when the currently detected voltage is equal to or greater than the maximum reference value (for example, 4.35V), the power protection unit 50 sets the overcharge flag and controls the charging operation to be stopped (S46). On the other hand, when the determination result of step S45, the current detected voltage does not exceed the maximum reference value (for example, 4.35V), the power protection unit 50 determines whether the over discharge flag is set (S47), and in step S47 If the over discharge flag is not set, it is determined whether the currently detected voltage is equal to or greater than the minimum reference value (for example, 3.0 V) (S48).
전원 보호부(50)는 S48 단계의 판단 결과가 현재 검출된 전압이 최소 기준값(예를 들어, 3.0V)을 초과하지 못하는 경우, 오버 방전 플래그를 세트시키고, 방전기능이 오프되도록 제어한다(S49). 이때, 모든 발광 소자는 오프되며, 본 발명의 휴대용 배터리 어댑터의 전원 충방전 제어회로는 슬립모드(Slip Mode)들어가거나, 전원 공급이 차단된다. 즉, 충전중 전압이 최대 기준 전압을 초과하는 경우에 충전 중지하며, 출력 전압이 미리 설정된 해지 전압 이하일 때, 재충전이 가능하도록 제어하며, 출력전압이 전압이 최소 기준 전압이하로 내려갈 때 방전을 금지하도록 제어한다. If the determination result of step S48 does not exceed the minimum reference value (for example, 3.0V), the power protection unit 50 sets the over discharge flag and controls the discharge function to be turned off (S49). ). At this time, all light emitting devices are turned off, and the power charging / discharging control circuit of the portable battery adapter of the present invention enters a sleep mode or the power supply is cut off. That is, when the voltage during charging exceeds the maximum reference voltage, charging stops, and when the output voltage is less than or equal to the preset termination voltage, recharging is possible, and discharging is prohibited when the output voltage falls below the minimum reference voltage. To control.
또한, 제어부(20)는 도 6에 도시된 바와 같이 자체 결함(예를 들어, 쇼트, 과방전, 과충전, 역전압 등)을 주기적으로 체크하는 동작을 실행하기 위하여 주기적으로 전원부(40)의 출력전압을 검출한다(S51). In addition, as shown in FIG. 6, the controller 20 periodically outputs the power supply unit 40 to execute an operation of periodically checking for self defects (for example, short, overdischarge, overcharge, reverse voltage, etc.). The voltage is detected (S51).
제어부(20)는 검출된 전원부(40)의 출력전압이 5V 이상인지를 판단한다(S52). S52 단계의 판단 결과, 전원부(40)의 출력전압이 5V 이상인 경우, 전지 전압 결함 플래그가 세트되었는지를 판단하여(S53), 전지 전압 결함 플래그가 세트되지 않은 경우에는 전지 전압 결함 플래그를 세트시키고(S54), 전지 전압 결함 플래그가 세트된 경우에는 해당 충방전 발광소자를 점멸시키도록 제어한다(S55).The control unit 20 determines whether the detected output voltage of the power supply unit 40 is 5V or more (S52). As a result of the determination in step S52, when the output voltage of the power supply unit 40 is 5V or more, it is determined whether the battery voltage defect flag is set (S53), and when the battery voltage defect flag is not set, the battery voltage defect flag is set ( S54) If the battery voltage defect flag is set, the charging / discharging light emitting device is controlled to blink (S55).
반면, S52 단계의 판단 결과, 전원부(40)의 출력전압이 5V 이상이 아닌 경우, 제어부(20)는 전지 전압 결함 플래그를 리셋시키고(S56), 이어 전지 온도를 검출한다(S57). On the other hand, when the determination result of step S52, when the output voltage of the power supply unit 40 is not 5V or more, the control unit 20 resets the battery voltage defect flag (S56), and then detects the battery temperature (S57).
이어, 제어부(20)는 검출된 온도가 최소온도 기준값과 최대온도 기준값 사이에 있는지를 판단하여(S58), 만족하지 않는 경우에는 온도 결함 플래그를 리셋시키도록 제어한다(S59). 그러나, S58 단계의 판단결과, 최소온도 기준값과 최대온도 기준값 사이에 있는 경우에는 제어부(20)는 온도 결함 플래그가 세트되었는지를 판단하여(S60), 온도 결함 플래그가 세트되지 않은 경우에는 온도 결함 플래그를 세트시키고(S61), 온도 결함 플래그가 세트된 경우에는 충/방전용 적색 발광 소자를 점멸시킨다(S62).Subsequently, the controller 20 determines whether the detected temperature is between the minimum temperature reference value and the maximum temperature reference value (S58), and if not satisfied, controls to reset the temperature defect flag (S59). However, as a result of the determination in step S58, when it is between the minimum temperature reference value and the maximum temperature reference value, the control unit 20 determines whether the temperature defect flag is set (S60), and if the temperature defect flag is not set, the temperature defect flag. Is set (S61), and when the temperature defect flag is set, the red light emitting element for charging / discharging blinks (S62).
이상에서 설명한 본 발명에 따른 휴대용 배터리 어댑터의 전원 충방전 제어회로는, 사용자가 가전제품을 사용할 경우, 가전제품 내부에 들어있는 충전용 전지를 충전시킬 수 있거나, 가전제품에 직접 대용량의 전원을 공급할 수 있다. The power charging / discharging control circuit of the portable battery adapter according to the present invention described above, when the user uses the home appliance, can charge the rechargeable battery contained in the home appliance, or supply a large amount of power directly to the home appliance Can be.
특히, 본 발명에 따른 휴대용 배터리 어댑터의 전원 충방전 제어회로는 기존의 외장형 팩에 비해 두 배에서 네 배 이상의 용량 확장이 가능하다. 또한, 기존의 휴대폰 배터리 용량과 비교하여 약 10배의 전력을 공급할 수 있으며, 기존 캠코더 배터리 용량의 약 8배의 전력을 공급 할 수 있다. In particular, the power charging and discharging control circuit of the portable battery adapter according to the present invention is capable of expanding capacity two to four times more than the conventional external pack. In addition, it can supply about 10 times the power of the existing mobile phone battery capacity, and can supply about 8 times the power of the existing camcorder battery capacity.
또한, 전자제품기기들의 사용 전압에 상관없이 정전압을 출력하며, 방전부에 DC/DC 변환기를 구비시켜, 전원부에서 출력되는 전압이 미리 설정된 기준 전압보다 높은 경우에는 그 출력 전압을 낮추며, 전원부에서 출력되는 전압이 설정된 기준 전압보다 낮은 경우에는 그 출력전압을 높일 수 있기 때문에 다양한 전자제품기기에 적용할 수 있다. In addition, it outputs a constant voltage irrespective of the voltage used by electronic devices, and includes a DC / DC converter in the discharge unit, and lowers the output voltage when the voltage output from the power supply unit is higher than a preset reference voltage, and outputs the power supply unit. If the output voltage is lower than the set reference voltage, the output voltage can be increased, and thus it can be applied to various electronic devices.
도 1은 본 발명에 따른 휴대용 배터리 어댑터의 전원 충방전 제어회로의 블록 구성도.1 is a block diagram of a power charge and discharge control circuit of a portable battery adapter according to the present invention.
도 2는 본 발명에 따른 휴대용 배터리 어댑터의 전원 충방전 제어회로도.Figure 2 is a power supply charge and discharge control circuit diagram of a portable battery adapter according to the present invention.
도 3 내지 6은 본 발명에 따른 휴대용 배터리 어댑터의 전원 충방전 제어 절차를 나타낸 제어 흐름도.3 to 6 is a control flowchart showing a power charging and discharging control procedure of a portable battery adapter according to the present invention.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *
10 : 충전부 10a : 입력단10: charging section 10a: input terminal
20 : 제어부 20a: 마이크로프로세서20: control unit 20a: microprocessor
20b : 슬라이드 스위치 30 : 방전부 20b: slide switch 30: discharge part
30a : 출력단 40 : 전원부30a: output stage 40: power supply
50 : 전원 보호부 60 : 표시부50: power protection unit 60: display unit
70 : 정류부70: rectifier
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