KR100505484B1 - Battery information processing system in nothing-junction charging battery pack - Google Patents

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Abstract

본 발명은 더욱 상세하게는 무접점 충전 방식으로 배터리 팩에 내장된 축전지를 충전하며, 상기 배터리팩 자체가 축전지의 사용시간 및 잔여사용시간 등의 각종 정보를 제어하여 휴대용 이동 단말기로 전송하도록 함으로써, 접촉식 충전 방식의 문제점인 충전 불량·축전지의 수명 단축·시스템의 성능을 저하·휴대용 이동 단말기의 오동작·축전지의 완전 방전등을 방지하고, 하나의 충전 장치로 여러 종류 또는 다수의 휴대용 이동 단말기를 충전할 수 있어 환경오염 및 국가적인 경제적 손실을 막을 수 있으며, 상기 배터리팩 자체가 축전지의 종류에 따른 충·방전을 제어하도록 함으로써, 축전지의 수명을 증가시키고 성능의 안정성을 확보할 수 있도록 하기 위한 것으로, 휴대용 이동 단말기에 결합되어 내장된 축전지의 전력을 휴대용 이동 단말기에 공급하며, 충전 장치로부터 무접점으로 전력을 공급받아 축전지를 충전하기 위한 변압기 2차측이 내장된 배터리팩에 있어서, 상기 변압기 2차측으로부터 공급되는 전력을 직류로 변환하는 정류회로와, 상기 정류회로에서 변환된 전력을 축전지에 공급하기 위한 충전회로와, 상기 축전지의 상태를 확인하여 충전회로로부터 축전지에 공급되는 전력의 공급과 차단을 결정하는 보호회로와, 상기 축전지의 전압 및 전류를 측정하여 사용시간 및 충전용량 등의 정보를 제공하며, 제공되는 정보를 누적하여 충·방전 사이클을 자동적으로 보정하는 제어회로로 구성된 것을 특징으로 하는 배터리 정보 처리 장치가 삽입된 무접점 충전 배터리팩에 관한 것이다.The present invention more specifically charges the battery built in the battery pack by a non-contact charging method, by allowing the battery pack itself to control a variety of information, such as the use time and the remaining use time of the battery to be transmitted to the portable mobile terminal, Prevents poor charging, shortened battery life, reduced system performance, malfunction of portable mobile terminals, and complete discharge of batteries, all of which are problems with contact charging. It is possible to prevent environmental pollution and national economic loss, and to allow the battery pack itself to control the charge and discharge according to the type of storage battery, to increase the life of the battery and to ensure the stability of performance. Mobile terminal combined with portable mobile terminal to power the built-in battery A battery pack having a transformer secondary side for supplying electric power from a charging device to a non-contact state and charging a storage battery, the battery pack comprising: a rectifier circuit for converting electric power supplied from the transformer secondary side into direct current; A charging circuit for supplying the converted power to the storage battery, a protection circuit for determining supply and interruption of power supplied to the storage battery from the charging circuit by checking the state of the storage battery, and measuring the voltage and current of the storage battery for use time. And a control circuit which provides information such as a charge capacity and accumulates the provided information to automatically correct a charge / discharge cycle.

Description

배터리 정보 처리 장치가 삽입된 무접점 충전 배터리팩{Battery information processing system in nothing-junction charging battery pack}Battery information processing system in contactless charging battery pack {Battery information processing system in nothing-junction charging battery pack}

본 발명은 배터리 정보 처리 장치가 삽입된 무접점 충전 배터리팩에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 무접점 충전 방식으로 배터리 팩에 내장된 축전지를 충전하며, 상기 배터리팩 자체가 축전지의 사용시간 및 잔여사용시간 등의 각종 정보를 제어하여 휴대용 이동 단말기로 전송하도록 함으로써, 접촉식 충전 방식의 문제점인 충전 불량·축전지의 수명 단축·시스템의 성능을 저하·휴대용 이동 단말기의 오동작·축전지의 완전 방전등을 방지하고, 하나의 충전 장치로 여러 종류 또는 다수의 휴대용 이동 단말기를 충전할 수 있어 환경오염 및 국가적인 경제적 손실을 막을 수 있으며, 상기 배터리팩 자체가 축전지의 종류에 따른 충·방전을 제어하도록 함으로써, 축전지의 수명을 증가시키고 성능의 안정성을 확보할 수 있도록 한 것이다.The present invention relates to a contactless rechargeable battery pack in which a battery information processing device is inserted, and more particularly, to charge a storage battery built in a battery pack by a contactless charging method, wherein the battery pack itself is the use time and remaining use of the battery. By controlling various information such as time and transmitting it to the portable mobile terminal, it is possible to prevent the problem of the contact charging method, the charging failure, the shortening of the battery life, the performance of the system, the malfunction of the portable mobile terminal, the complete discharge of the battery, and the like. A single charging device can charge multiple or multiple portable mobile terminals, thereby preventing environmental pollution and national economic losses, and allowing the battery pack itself to control charging and discharging according to the type of storage battery. It is to increase the lifespan and to ensure the stability of performance.

일반적으로, 통신 및 정보 처리 기술이 발달됨에 따라 휴대폰·캠코더·노트북 등과 같이 휴대하기 편리한 개인용 단말기들의 사용이 점차적으로 증가되는 추세이며, 기술의 발달에 따라 성능이 향상된 새로운 모델의 단말기가 계속적으로 보급되고 있다.In general, as communication and information processing technologies are developed, the use of portable personal terminals such as mobile phones, camcorders, and laptops is gradually increasing, and new models of terminals having improved performances are continuously supplied with the development of technologies. It is becoming.

이러한 휴대용 이동 단말기들은 휴대가 간편하도록 대개 내부 또는 외부에 소형의 배터리 팩이 부착되고, 상기 배터리 팩의 축전지를 충전하기 위한 충전 장치는 일반 사용 전원과 접속되어 휴대용 이동 단말기의 배터리 팩에 충전전류를 제공하며, 충전 장치가 충전 전류를 휴대용 이동 단말기의 배터리 팩에 제공하기 위해서는 충전 장치를 구성하는 충전 모체와 휴대 이동 장치 내의 축전지는 전기적으로 연결되어야 하고, 충전 모체와 휴대 이동 장치 내의 축전지를 필요에 따라 선택적으로 연결하기 위하여 종래에는 충전 모체와 휴대 이동 장치 내에 각각 별도의 접촉 단자를 구성하였으며, 배터리 팩 및 이를 충전하기 위한 충전 장치는 각 단말기의 특성과 외형에 맞도록 제작된다.These portable mobile terminals are usually attached to a small battery pack inside or outside for easy portability, and a charging device for charging the battery of the battery pack is connected to a general use power source to supply a charging current to the battery pack of the portable mobile terminal. In order for the charging device to provide the charging current to the battery pack of the portable mobile terminal, the charging matrix constituting the charging device and the storage battery in the portable mobile device need to be electrically connected. In order to selectively connect according to the related art, a separate contact terminal is configured in the charging mother and the portable mobile device.

이러한, 접촉형 충전기는 해결해야할 문제를 몇 가지가지고 있다.These, contact chargers have some problems to solve.

첫째, 접촉 단자의 접촉 불량으로 인한 충전 불량 및 축전지의 수명 단축 문제를 해결해야 한다.First, the problem of poor charging due to poor contact of the contact terminal and shortening the life of the battery should be solved.

둘째, 충전 장치나 휴대용 이동 단말기가 습기와 먼지에 노출되어 있을 경우 시스템의 성능을 저하시킨다.Second, when the charging device or portable mobile terminal is exposed to moisture and dust, the performance of the system is degraded.

셋째, 외부에 노출되어 있는 충전용 접촉 단자가 사용자의 의복과 접촉할 때 발생하는 정전기로 인해 휴대용 이동 단말기의 오동작이 발생하여 제품의 신뢰성이 저하될 수 있다.Third, a malfunction of the portable mobile terminal may occur due to static electricity generated when the charging contact terminal exposed to the outside comes into contact with the user's clothing, thereby reducing the reliability of the product.

넷째, 사용자의 부주의로 인하여 접촉 단자에 단락이 발생하게 되어 축전지가 완전 방전될 수 있다.Fourth, a short circuit may occur in the contact terminal due to carelessness of the user, and the battery may be completely discharged.

다섯째, 종래의 배터리 팩은 일측에 구비된 접촉 단자와 충전 장치의 접촉 단자가 직접적으로 접촉된 상태에서만 충전이 가능하도록 구성되기 때문에 각 단말기의 배터리 팩에 적합한 충전 장치만 사용되어야 했다.Fifth, since the conventional battery pack is configured to be charged only when the contact terminal provided on one side and the contact terminal of the charging device are in direct contact, only a charging device suitable for the battery pack of each terminal should be used.

그러므로 새로운 단말기를 구입하게 된 사용자는 배터리 팩에 적합한 충전 장치만 사용되어야 하며, 새로운 단말기를 구입하게 된 사용자는 전에 사용하던 단말기의 배터리 팩과 충전 장치를 모두 사용할 수 없게 되고, 새로 구입한 단말기의 배터리 팩에 적합한 충전장치를 추가로 구입해야 하기 때문에 경제적 부담을 가져야 하며, 대부분의 사용하지 않는 배터리 팩과 충전 장치는 버려지거나 폐기 처리되기 때문에 심각한 환경오염 및 국가적인 경제적 손실을 입게 된다.Therefore, a user who purchases a new terminal should only use a charging device suitable for a battery pack, and a user who purchases a new terminal cannot use both the battery pack and the charging device of a previously used terminal. There is an economic burden because additional charging devices for the battery pack must be purchased, and most unused battery packs and charging devices are either thrown away or disposed of, causing serious environmental pollution and national economic losses.

이러한 문제를 해결하기 위하여 휴대 이동 장치의 충전지가 비접촉식으로 충전 모체와 전기적 결합하여 충전 모체의 에너지를 충전할 수 있는 비접촉식 충전 방법은 고주파로 동작하는 변압기의 1차 회로를 충전 모체에 구성하고 2차 회로를 축전지 측, 즉 휴대 이동 장치 내에 구성함으로써 충전 모체의 전류 즉, 에너지를 자기 결합에 의하여 휴대 이동 장치의 축전지에 제공하는 방식으로, 자기 결합을 이용한 비접촉식 충전 방식은 이미 일부 응용 분야(예: 전동 칫솔, 전기면도기 등)에 널리 이용되고 있다.In order to solve this problem, the non-contact charging method in which the rechargeable battery of the mobile mobile device is electrically contacted with the charging mother to charge the charging mother's energy is composed of the primary circuit of the transformer operating at high frequency in the charging mother and the secondary battery. By constructing the circuit on the battery side, i.e., in the mobile mobile device, the current of the charging matrix, i.e., energy, is provided to the battery of the mobile mobile device by magnetic coupling. Electric toothbrush, electric shaver).

상기와 같은 자기코어를 이용한 것으로, 선출원 공개된 공개특허공보 제2002-0035242호 ‘유도 결합에 의한 휴대 이동 장치용 축전지의 비접촉식충전 장치’는 자성체 코어를 이용하여 배터리 팩과 충전 장치 사이에 무선통신에 의하여 충전을 하도록 한 것으로, 자성체 코어로 제작된 변압기의 2차측이 휴대용 이동 단말기 내부에 착장되어야 하나, 상기 자성체 코어의 크기가 매우 크기 때문에 휴대용 이동 단말기의 크기를 증가시키며 모양에 제약을 초래할 뿐만 아니라, 자성체 코어의 무게로 인하여 응용시스템의 기계적 강도를 저하시킬 수 있으며, 제어 및 보호회로부에 축전지의 정보를 전송하기 위한 별도의 무선통신장치를 구비하기 때문에, 상기 무선통신장치의 무선 주파수가 변압기 등에 영향을 주게 되어, 휴대용 이동 단말기의 신뢰성을 저하시키는 요인이 된다.By using the magnetic core as described above, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-0035242 discloses a non-contact charging device for a battery for a portable mobile device by inductive coupling, which uses a magnetic core to wirelessly communicate between a battery pack and a charging device. The secondary side of the transformer made of a magnetic core should be mounted inside the portable mobile terminal, but the size of the magnetic core is very large, thereby increasing the size of the portable mobile terminal and causing limitations in shape. In addition, the mechanical strength of the application system may be reduced due to the weight of the magnetic core, and since a separate wireless communication device for transmitting the battery information to the control and protection circuit is provided, the radio frequency of the wireless communication device is a transformer. It affects the back and lowers the reliability of the portable mobile terminal. The key is a factor.

상기와 같은 자성체 코어의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 선출원 공개된 공개특허공보 제2002-0057469호 ‘코어 없는 초박형 프린트회로기판 변압기 및 그 프린트회로기판 변압기를 이용한 무접점 배터리 충전기’는 권선을 프린트회로기판(PCB : Printed Circuit Board)에 형성한 변압기를 사용한 것으로 자성체 코어의 문제점은 해결하였으나, 배터리 팩 내부에 보호회로가 탑재되지 않아 축전지의 과충전과 과열 등을 방지할 수단이 없어, 리튬-이온(Li-ion) 축전지의 경우 과방전은 축전지의 수명을 줄이는 요인이 되고, 그 외 대부분의 축전지는 일정기간마다 완전방전을 하여야 함에도 불구하고, 제어 및 감시회로는 축전지의 전압을 감시하여 단순한 충·방전 상태만을 제공하기 때문에 축전지의 사용시간 및 잔여사용시간 등의 정보를 제공하지 못하여 축전지의 수명을 급격히 감소시키게 되는 문제점이 있었다.In order to solve the problems of the magnetic core as described above, Korean Patent Application Laid-Open Publication No. 2002-0057469 discloses a coreless ultra-thin printed circuit board transformer and a contactless battery charger using the printed circuit board transformer. The problem of the magnetic core was solved by using a transformer formed on a printed circuit board (PCB). However, since there is no protection circuit inside the battery pack, there is no means to prevent overcharging and overheating of the battery. In the case of Li-ion batteries, overdischarge is a factor in reducing the life of the batteries, and most other batteries have to be discharged at regular intervals. Because it provides only the discharged state, it cannot provide information such as the use time of the battery and the remaining use time. There was a problem that the life of the paper is drastically reduced.

따라서 본 발명의 목적은 상기와 같은 종래의 문제점들을 해결하기 위한 것으로, 무접점 충전 방식으로 배터리 팩에 내장된 축전지를 충전하며, 상기 배터리팩 자체가 축전지의 사용시간 및 잔여사용시간 등의 각종 정보를 제어하여 휴대용 이동 단말기로 전송하는 배터리 정보 처리 장치가 삽입된 무접점 충전 배터리팩을 제공함에 있다. Therefore, an object of the present invention is to solve the conventional problems as described above, and to charge the storage battery built in the battery pack in a contactless charging method, the battery pack itself is a variety of information such as the use time and the remaining use time of the battery The present invention provides a contactless rechargeable battery pack in which a battery information processing device for controlling and transmitting to a portable mobile terminal is inserted.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 충전 장치로부터 무접점으로 전력을 공급받는 변압기 2차측(T)에 접속되어 직류로 변환하는 정류회로(4)와, 상기 정류회로(4)에서 변환된 전력을 축전지(B)에 공급하기 위한 충전회로(2)와, 상기 축전지(B)의 상태를 확인하여 충전회로(2)로부터 공급되는 전력의 공급과 차단을 결정하는 보호회로(3) 및 상기 축전지(B)의 전압 및 전류를 측정하여 사용시간 및 충전용량 등의 정보를 제공하며, 제공되는 정보를 누적하여 충·방전 용량을 보정하는 제어회로(1)로 구성된 배터리 정보 처리 장치가 삽입된 무접점 충전 배터리팩에 있어서, 상기 제어회로(1)는 축전지(B)에서 검출되는 전압과 온도센서부(15)에서 검출되는 측정 온도가 입력되는 먹스(14)와; 상기 먹스(14)의 출력신호를 디지털 신호로 변환하는 아날로그 디지털 변환기(14’)와; 상기 축전지(B)에서 검출되는 전압을 보상하는 보상부(12’)와; 온도 보상 계수·방전률 보상 계수·배터리팩 설정 값·충전 종단 테이퍼 전류 등의 데이터가 저장된 데이터 저장부(16)와; 상기 아날로그 디지털 변환기(14’)에서 출력되는 신호와 데이터 저장부(16)에 저장된 데이터를 수신하는 임시저장부(12)와; 상기 임시저장부(12)로 수신된 데이터를 수신받아 분석하여 축전지(B)의 충전 용량·방전 시간·수명 등의 데이터를 산출하여 상기 임시저장부(12)로 재전송하는 처리부(11)와; 상기 처리부(11)에서 산출되어 임시저장부(12)로 전송된 데이터를 외부로 송신하는 입출력부(17)와; 데이터 처리 시간·전압 또는 전류의 검출 시간·온도의 검출 시간·산출 데이터 전송 시간 등을 결정하는 클럭신호를 생성하여 상기 처리부(11)와 보상부(12’) 및 아날로그 디지털 변환기(14’)로 공급하는 클럭발생부(13)와; 상기 클럭발생부(13)에서 생성되는 클럭신호가 온도에 따라 변화되는 것을 보상하기 위한 온도보상부(13’) 및; 내부회로의 각 모듈에 동작전압인 바이어스를 공급하는 바이어스공급부(18)로 구성된 것을 특징으로 한다.The present invention for achieving the above object is a rectifier circuit (4) connected to the transformer secondary side (T), which receives power from a charging device to a contactless state and converts into direct current, and the power converted by the rectifier circuit (4) The charging circuit 2 for supplying the storage battery B, the protection circuit 3 for checking the state of the storage battery B, and determining the supply and interruption of the electric power supplied from the charging circuit 2 and the storage battery ( Solid-state contact with a battery information processing device composed of a control circuit 1 configured to measure the voltage and current of B) to provide information such as a use time and a charge capacity, and to correct the charge / discharge capacity by accumulating the provided information. In the rechargeable battery pack, the control circuit (1) includes a mux (14) for inputting a voltage detected by the storage battery (B) and a measured temperature detected by the temperature sensor unit (15); An analog-to-digital converter 14 'for converting the output signal of the mux 14 into a digital signal; A compensator 12 'for compensating the voltage detected by the storage battery B; A data storage unit 16 which stores data such as a temperature compensation coefficient, a discharge rate compensation coefficient, a battery pack set value, a charging end taper current, and the like; A temporary storage unit 12 for receiving a signal output from the analog-to-digital converter 14 'and data stored in the data storage unit 16; A processing unit 11 which receives and analyzes the data received by the temporary storage unit 12, calculates data such as charge capacity, discharge time, and lifespan of the storage battery B and retransmits the data to the temporary storage unit 12; An input / output unit (17) for transmitting the data calculated by the processing unit (11) and transmitted to the temporary storage unit (12) to the outside; Generates a clock signal for determining data processing time, detection time of voltage or current, detection time of temperature, calculation data transmission time, and the like, to the processor 11, the compensator 12 'and the analog-to-digital converter 14'. A clock generator 13 for supplying; A temperature compensator (13 ') for compensating for the clock signal generated by the clock generator (13) to change with temperature; Characterized in that the bias supply unit 18 for supplying a bias which is an operating voltage to each module of the internal circuit.

이하에서 상기한 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참고하여 상세히 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략하도록 한다.In the following description of the preferred embodiments of the present invention in detail with reference to the accompanying drawings, when it is determined that the detailed description of the related known functions or configurations may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description thereof will be omitted. Do it.

도 1은 본 발명에 의한 배터리 정보 처리 장치가 삽입된 무접점 충전 배터리팩의 블록도로서, 배터리팩에 삽입된 변압기 2차측(T)의 권선에 유도된 고주파 기전력은 정류회로(4)의 쇼트키다이오드(Schottky Diode)와 슈퍼커패시터에 의해 직류로 변환되어 충전회로(2)로 인가되어 축전지(B)를 충전하며, 상기 충전회로(2)에는 집적된 전력용 FET와 전류검출기, 고정밀 전류·전압 제어기, 충전상태 그리고 충전중단 기능을 제공하는 CC/CV 충전기능을 가진 충전관리블록(Charge Management Block)이 구성되며, 상기 변압기는 박형으로 제작하고 크기와 모양을 응용기기에 적합하도록 변형이 가능할 수 있도록 하며, 제작비용이 싸고 기계적 강도가 매우 높은 소재를 사용하는 것이 바람직하다.1 is a block diagram of a contactless charging battery pack in which a battery information processing apparatus according to the present invention is inserted, and the high frequency electromotive force induced in the winding of the transformer secondary side T inserted in the battery pack is a short circuit of the rectifier circuit 4. It is converted into direct current by a key diode (Schottky Diode) and a supercapacitor and applied to the charging circuit 2 to charge the battery B. The charging circuit 2 includes an integrated power FET, a current detector, and a high precision current. A charge management block with a CC / CV charging function that provides a voltage controller, a charge state and a charge stop function is constructed. The transformer can be made thin and its size and shape can be modified to suit an application. It is desirable to use a material having low manufacturing cost and very high mechanical strength.

그리고 상기 축전지(B)의 충전과 방전상태를 결정하기 위하여 배터리 단자(BAT+)(BAT-)와 배터리팩 단자(PACK+)(PACK-)간의 전압과 전류를 감시하고, 축전지(B)의 상태에 대한 정보를 휴대용 이동 단말기에 제공하는 퓨얼게이지제어블록(Fuel Gauge Control Block)이 구성된 제어회로(1)와 축전지(B)의 과충전과 과열을 방지하기 위한 보호회로(3)가 축전지(B)와 충전회로(2) 사이에 구성된다.In order to determine the state of charge and discharge of the battery B, the voltage and current between the battery terminals BAT + and BAT- and the battery pack terminals PACK + and PACK- are monitored, and the state of the battery B is monitored. The control circuit 1 is configured with a fuel gauge control block for providing information to the portable mobile terminal, and a protection circuit 3 for preventing overcharging and overheating of the battery B is provided with the battery B. It is comprised between the charging circuits 2.

상기 보호회로(3)는 보호제어기블록(Protection Controller Block)과 스위치 기능의 FET, 저항, 커패시터 등으로 구성되어, 보호회로(3)가 과충전 보호동작인 경우 충전되는 축전지(B)의 전압을 검출하여 제한된 전압(4.325V)을 초과하면 보호회로(3)의 CO단자 전압을 High에서 Low로 출력하여 충전전류를 차단하고, 과방전 보호동작인 경우 축전지(B)의 전압을 검출하여 제한된 전압(2.4V)보다 낮아지면 보호회로(3)의 DO단자 전압을 High에서 Low로 출력하여 방전을 차단시키도록 한다.The protection circuit 3 includes a protection controller block, a switch function FET, a resistor, a capacitor, and the like, and detects the voltage of the battery B charged when the protection circuit 3 is overcharged. When exceeding the limited voltage (4.325V), the CO terminal voltage of the protection circuit 3 is outputted from high to low to cut off the charging current, and in the case of the over discharge protection operation, the voltage of the battery B is detected to detect the limited voltage ( When the voltage is lower than 2.4V), the DO terminal voltage of the protection circuit 3 is output from high to low to interrupt the discharge.

여기서, 상기 FET는 초박형인 SI6968EDQ를 사용하나 이에 한정하는 것은 아니다.Here, the FET uses an ultra-thin SI6968EDQ, but is not limited thereto.

리튬이온(Li-ion) 축전지의 경우, 과충전 시 축전지의 누액·발열·폭파 등의 위험을 방지하고, 과방전 시 축전지의 충전효율과 라이프 싸이클이 급격히 감소하게 됨은 물론, 외부의 단말기 또는 로더(Loader)에 의한 단락(Short) 등으로 인하여 발생하는 과대한 전류의 방전 시 축전지가 심각한 피해를 입는 것을 방지함으로써, 예상치 못한 외부 환경으로부터 축전지를 보호하여 전지의 기능과 수명을 보장하고 축전지의 폭발로부터 소비자를 보호할 수 있도록 한다.In the case of Li-ion batteries, the risk of leakage, heat generation, and explosion of the batteries during overcharging is prevented, and the charging efficiency and life cycle of the batteries are drastically reduced during overcharging, and external terminals or loaders ( It prevents the battery from being seriously damaged during the discharge of excessive current caused by the short circuit caused by the loader, and thus protects the battery from unexpected external environment to ensure the function and life of the battery and prevent the battery from explosion. To protect consumers.

그리고 상기 정류회로(4)에 구성되는 슈퍼커패시터(Hyper Capacitor)는 전기 2중층 커패시터로써, 고속 충방전 및 초대형커패시턴스값을 가지며, 유도기전력을 낮은 전압의 DC전압으로 변환하기 위하여 쇼트키다이오드를 사용하여 브릿지를 구성하고 슈퍼커패시터를 병렬로 구성하여, 종래의 축전지만 사용했을 경우에 비하여 휴대폰의 통화시간을 연장할 수 있다.In addition, the supercapacitor configured in the rectifier circuit 4 is an electric double layer capacitor, and has a high-speed charge / discharge and supercapacitance value, and uses a Schottky diode to convert the induced electromotive force into a low voltage DC voltage. By constructing a bridge and supercapacitors in parallel, the talk time of a mobile phone can be extended as compared with the case of using only conventional capacitors.

여기서, 상기 쇼트키다이오드는 DG1H3A를 사용하나 이에 한정하는 것은 아니며, 상기 정류회로(4)의 구성은 그 목적을 달성할 수 있는 것이면 특정한 것에 제한을 두지 않음은 당연하다.Here, the schottky diode uses DG1H3A, but is not limited thereto, and the structure of the rectifier circuit 4 is not limited to a specific one as long as it can achieve the purpose.

상기 충전회로(2)는 축전지(B)의 충전관리를 담당하며, 충전관리블록은 프리충전구간과 정전류구간 및 정전압구간의 세단계로 축전지(B)를 충전하며, 충전동작은 최소전류에 의하여 종결되며, 내부에 충전타이머(충전에 따른 각 동작구간에 대한 동작시간 제어)를 구비하여 충전종결을 위한 안전성을 제공한다.The charging circuit 2 is responsible for the charge management of the battery (B), the charge management block charges the battery (B) in three stages of the pre-charge section, the constant current section and the constant voltage section, the charging operation by the minimum current The terminal is terminated, and a charging timer (operation time control for each operation section according to the charging) is provided therein to provide safety for charging termination.

상기 축전지(B)의 충전은 축전지(B)의 전압이 하한치 이하로 떨어질 때 자동충전을 시작하며, 전원이 인가되지 않을 경우 자동으로 슬립모드로 전환되어 과방전에 따른 문제점, 예를 들어 리튬이온 축전지(B)의 경우 과방전에 따른 충전효율의 저하와 라이프 사이클의 단축 등을 방지한다.The charging of the battery B starts automatic charging when the voltage of the battery B falls below the lower limit, and automatically switches to the sleep mode when the power is not applied, thereby causing a problem due to overdischarge, for example, a lithium ion battery In case of (B), the reduction of the charging efficiency and the shortening of the life cycle due to the overdischarge are prevented.

또한, 배터리팩의 온도를 검출하여 온도에 따른 충·방전을 제어하며, 충전프로세서에 대한 허가 및 금지, 급속충전 및 충전종결에 대한 허가 및 금지를 제어할 수 있다.In addition, by detecting the temperature of the battery pack to control the charging and discharging according to the temperature, it is possible to control the permission and prohibition for the charging processor, the permission and prohibition for the rapid charging and termination of charging.

이때, 축전지(B)의 충전 전류는At this time, the charging current of the storage battery (B) is

Iout = (Vset ×Kset) / RsetIout = (Vset × Kset) / Rset

이며, 여기서 Iout는 충전전류이고, Vset는 충전전류 설정 전압이며, Kset는 Iout가 50㎃~1000㎃일 때 315V ~ 355V이다.Where Iout is the charging current, Vset is the charging current setting voltage, and Kset is 315V-355V when Iout is 50mA ~ 1000mA.

그리고 STAT1과 STAT2는 충전중일 경우 각각 ON과 OFF이고, 충전종결일 경우 각각 OFF와 ON으로 표시된다.STAT1 and STAT2 are ON and OFF respectively when charging, and OFF and ON respectively when charging ends.

상기 제어회로(1)는 축전지(B)의 사용시간 및 용량 등의 정보를 제공하는 것으로, 축전지(B)의 충전과 방전 상태를 결정하기 위하여 축전지(B)와 직렬로 연결되어 전류 검출 저항(RS)을 통하여 전압 강하 분을 모니터링 하여, 축전지(B)의 온도보상, 자가 방전 및 방전률을 충전카운터에 적용하여 방전과 충전시간 등의 정보를 분단위로 제공하며, 축전지(B)의 용량은 만충(FULL)에서 만방(Empty)까지의 방전사이클과정에서 자동적으로 보정된다.The control circuit 1 provides information such as the use time and capacity of the battery B. The control circuit 1 is connected in series with the battery B to determine the state of charge and discharge of the battery B. By monitoring the voltage drop through RS), temperature compensation, self-discharge, and discharge rate of the battery B are applied to the charging counter to provide information such as discharge and charging time in minutes, and the capacity of the battery B is It is automatically corrected during the discharge cycle from full to empty.

또한, 방전시간·충전시간·셀 온도·전압·전류 등의 정보를 휴대용 이동 단말기와 One-Wire 양방향 직렬 통신으로 제공하여 정보전송에 따른 통신의 부담을 줄이고, 축전지(B)의 전원을 직접 이용하여 동작시키기 때문에 별도의 전압 레귤레이터(regulator)가 필요 없으며, 고정밀 전압/주파수 변환기(Voltage to Frequency Converter)가 충·방전 카운트를 위해 사용된다.In addition, by providing information such as discharge time, charge time, cell temperature, voltage, current, etc. in a one-wire bidirectional serial communication with a portable mobile terminal, the burden of communication caused by information transmission is reduced, and the power of the battery B is directly used. There is no need for a separate voltage regulator, and a high-precision voltage to frequency converter is used for charge and discharge counts.

도 2는 본 발명에 의한 배터리 정보 처리 장치가 삽입된 무접점 충전 배터리팩의 퓨얼게이지제어블록에 대한 내부회로도로서, 축전지(B)에서 검출되는 전압(VBAT)에 대한 아날로그(Analog) 데이터와 온도센서부(15)에서 검출되는 측정 온도에 대한 아날로그 데이터가 먹스(MUX : Multiplexer)(14)로 입력되어 아날로그 디지털 변환기(ADC : Analog Digital Converter)(14’)에서 디지털 데이터로 변환된 후 임시저장부(12)에 저장된다.FIG. 2 is an internal circuit diagram of a fuel gauge control block of a solid-state rechargeable battery pack in which a battery information processing apparatus according to the present invention is inserted. The analog data and temperature of the voltage VBAT detected in the battery B are shown in FIG. Analog data on the measured temperature detected by the sensor unit 15 is input to the MUX (Multiplexer) 14 and converted into digital data in the analog digital converter (ADC) 14 'and then temporarily stored. It is stored in the unit 12.

상기 임시저장부(12)는 보상부(12’)로부터 입력되는 보상데이터(시스템 내부 잡음 등에 대한 보상데이터)와 더불어 데이터 저장부(16)에 저장된 자료(배터리 팩별 용량효율, 반복 용량, 전류 전압 환산표, 충전 용량 업데이트 자료 등)와 입력받은 자료를 처리부(11)로 전송하며, 상기 처리부(11)는 전송받은 자료를 분석하여 축전지(B)의 충전 용량·방전 시간·수명 등의 정보를 산출한 후 임시저장부(12)를 거쳐 입출력부(17)를 통해 휴대용 이동 단말기에 제공한다.The temporary storage unit 12 may include compensation data (compensation data for system internal noise, etc.) input from the compensation unit 12 ′ and data stored in the data storage unit 16 (capacity efficiency for each battery pack, repetitive capacity, and current voltage). Conversion table, charge capacity update data, etc.) and the inputted data are transmitted to the processor 11, and the processor 11 analyzes the received data to calculate information such as charge capacity, discharge time, and lifespan of the battery B. Then through the temporary storage unit 12 and provided to the portable mobile terminal through the input and output unit 17.

여기서, 상기 임시저장부(12)는 데이터의 수정이 가능하도록 램(RAM : Random Access Memory)을 사용하고, 데이터 저장부(16)에 저장되는 데이터는 기초데이터이므로 수정 또는 삭제되지 못하도록 이이피롬(EEPROM)을 사용하는 것이 바람직하나, 이에 한정하는 것은 아니다.In this case, the temporary storage unit 12 uses a random access memory (RAM) to modify the data, and the data stored in the data storage unit 16 is basic data so that it cannot be modified or deleted. EEPROM) is preferably used, but is not limited thereto.

또한, 상기 데이터 저장부(16)에 저장되는 자료는 온도 보상 계수·방전률 보상 계수·배터리 팩 설정 값·충전 종단 테이퍼 전류 등의 데이터가 저장된다.The data stored in the data storage unit 16 stores data such as temperature compensation coefficient, discharge rate compensation coefficient, battery pack set value, charge end taper current, and the like.

그리고 상기 데이터 처리 시간·전압 또는 전류의 검출 시간·온도의 검출 시간·산출 데이터 전송 시간 등을 결정하는 클럭신호(Clock Signal)가 클럭발생부(13)에서 생성되어, 상기 처리부(11)와 보상부(12’) 및 아날로그 디지털 변환기(14’)로 공급되며, 상기 클럭발생부(13)는 온도에 따라 클럭신호가 변화되는 것을 보상하기 위한 데이터를 온도보상부(13’)로부터 제공받는다.The clock generator 13 generates a clock signal for determining the data processing time, the detection time of the voltage or current, the detection time of the temperature, the calculation data transfer time, and the like. The clock generator 13 is supplied to the unit 12 'and the analog-to-digital converter 14', and the clock generator 13 receives data from the temperature compensator 13 'for compensating for the clock signal to change with temperature.

그리고 VCC로 입력되는 전압은 내부회로의 각 모듈(module)에 동작전압인 바이어스(Bias)를 공급하는 바이어스공급부(18)로 공급된다.The voltage input to the VCC is supplied to a bias supply unit 18 for supplying a bias, which is an operating voltage, to each module of the internal circuit.

도 3은 본 발명에 의한 배터리 정보 처리 장치가 삽입된 무접점 충전 배터리팩의 정보 처리 흐름도로서, 축전지(B)의 전류를 측정(S101)하여 일정 시간마다 평균전류를 계산(102)하며, 축전지(B)의 전압 및 배터리 팩 내부의 온도{또는 축전지(B)의 온도}를 측정(S103)(S104)한다.3 is an information processing flowchart of a contactless rechargeable battery pack in which a battery information processing apparatus according to the present invention is inserted. The current of the battery B is measured (S101), and the average current is calculated every predetermined time (102). The voltage of (B) and the temperature inside the battery pack (or the temperature of the storage battery B) are measured (S103) (S104).

이때, 충전전류{I(CHG)}가 방전전류{I(DIS)}보다 작을 경우(S105)에는 축전지(B)가 방전상태이므로, 축전지(B)의 자기방전량을 계산(S106)하고, 상기 계산의 횟수가 업데이트 설정시간{t(S)}보다 클 경우(S107), 휴대용 이동 단말기로 전송할 데이터를 산출(S110)한다.At this time, when the charging current I (CHG) is smaller than the discharge current I (DIS) (S105), since the storage battery B is in a discharged state, the self discharge amount of the storage battery B is calculated (S106). When the number of times of the calculation is greater than the update set time {t (S)} (S107), data to be transmitted to the portable mobile terminal is calculated (S110).

만약, 충전전류{I(CHG)}가 방전전류{I(DIS)}보다 클 경우(S105)에는 축전지(B)가 충전상태이며, 축전지(B)의 잔존용량을 계산(S108)하여 만충전용량을 보정(S109)한 후, 휴대용 이동 단말기로 전송할 데이터를 산출(S110)한다.If the charging current I (CHG) is greater than the discharging current I (DIS) (S105), the storage battery B is in a charged state, and the remaining capacity of the storage battery B is calculated (S108) to fully charge the battery. After correcting the capacity (S109), the data to be transmitted to the portable mobile terminal is calculated (S110).

이때, 상기 데이터의 산출(S110)을 위한 자료는 저장매체(EEPROM 등)에 저장된 온도 보상 계수(Temperature Compensation Constants)·방전률 보상 계수(Discharge Rate Compensation Constants)·배터리 팩 설정 값(Pack Configuration Values)·충전 종단 테이퍼 전류(Charge Termination Taper current) 등의 데이터 표를 참고로 한다.At this time, the data for the calculation of the data (S110) is the temperature compensation coefficients (Temperature Compensation Constants), the discharge rate compensation coefficients (Discharge Rate Compensation Constants) stored in the storage medium (EEPROM, etc.) Refer to the data table such as the charge termination taper current.

도 4는 본 발명에 의한 배터리 정보 처리 장치가 삽입된 무접점 충전 배터리팩의 충전 흐름도이며, 도 5는 본 발명에 의한 배터리 정보 처리 장치가 삽입된 무접점 충전 배터리팩의 충전그래프로서, 공급전압(VCC)과 측정전압{VI(BAT)}을 비교(S201)하여 측정전압이 기준전압보다 클 경우에는 충전상태이고, 측정전압이 기준전압보다 작을 경우에는 방전상태이다.4 is a charging flowchart of a contactless rechargeable battery pack in which the battery information processing apparatus is inserted according to the present invention, and FIG. 5 is a charging graph of a contactless rechargeable battery pack in which the battery information processing apparatus according to the present invention is inserted. (VCC) and the measured voltage {VI (BAT)} are compared (S201), and when the measured voltage is greater than the reference voltage, it is in a charged state, and when the measured voltage is smaller than the reference voltage, it is in a discharged state.

만약, 공급전압보다 측정전압이 작을 경우에는, 측정전압과 기준전압{V(LOWV)}을 비교(S202)하여, 측정전압이 기준전압보다 작을 경우에는 예비충전타이머{t(PRECHG) timer}가 동작(S211)되어 예비충전동작이 진행(S212)된다.If the measured voltage is smaller than the supply voltage, the measured voltage and the reference voltage {V (LOWV)} are compared (S202). If the measured voltage is smaller than the reference voltage, the preliminary charging timer {t (PRECHG) timer} In operation S211, the preliminary charging operation is performed (S212).

상기 예비충전동작이 진행되는 동안에 측정전압과 기준전압을 계속적으로 비교(S213)하여, 측정전압이 기준전압보다 작을 경우에는 상기 예비충전동작을 계속 진행한다.During the preliminary charging operation, the measured voltage and the reference voltage are continuously compared (S213), and when the measured voltage is less than the reference voltage, the preliminary charging operation is continued.

이때, 예비충전시간{t(PRECHG)}이 완료되면 예비충전동작을 중지한다.At this time, when the precharge time {t (PRECHG)} is completed, the precharge operation is stopped.

만약, 상기 측정전압과 기준전압을 비교(S202)(S213)하여, 측정전압이 기준전압보다 클 경우에는 충전타이머{t(CHG) timer}가 동작(S203)되어 충전동작이 진행(S204)된다.If the measured voltage is compared with the reference voltage (S202) (S213), and if the measured voltage is greater than the reference voltage, the charging timer {t (CHG) timer} is operated (S203) and the charging operation is performed (S204). .

상기 충전동작이 진행되는 동안에 충전시간{t(CHG)}이 완료되면 충전동작을 중지하며, 충전시간이 완료되지 않으면 측정전압과 기준전압을 계속적으로 비교(S206)하며, 만약 측정전압이 기준전압보다 작을 경우에는 상기 예비충전동작 및 충전동작을 반복한다.If the charging time {t (CHG)} is completed while the charging operation is in progress, the charging operation is stopped, and if the charging time is not completed, the measured voltage and the reference voltage are continuously compared (S206), and if the measured voltage is the reference voltage If smaller, the preliminary charging operation and the charging operation are repeated.

또한, 테이퍼전류{I(TAPER)}의 검출(S207) 또는 테이퍼시간{t(TAPER)}이 완료(S208)될 때까지 충전동작을 계속 진행하며, 충전동작이 완료되면 충전상태를 나타낸다(S209).Further, the charging operation continues until the detection of the taper current {I (TAPER)} (S207) or the taper time {t (TAPER)} is completed (S208), and when the charging operation is completed, the charging state is indicated (S209). ).

여기서, 도 5에 표시된 미 설명부호 CV는 일정전압(Constant Voltage), CC는 일정전류(Constant Current), RV는 정상전압(Regulation Voltage), RI는 정상전류(Regulation Current)를 말하며, V(t)는 VI(BAT)를 말한다.Here, the reference numeral CV shown in FIG. 5 is a constant voltage, CC is a constant current, RV is a regulation voltage, RI is a regulation current, and V (t ) Stands for VI (BAT).

도 6은 본 발명에 의한 배터리 정보 처리 장치가 삽입된 무접점 충전 배터리팩의 충전블록에 대한 내부회로도로서, 비교부(22)에서 상기 측정전압에 대하여 비교하며, 그 결과(RECHARGE)(PRECHARGE)(TAPER)(TERM)를 제어부(21)로 전송하면 제어부(21)는 상기 결과에 따른 제어신호를 입출력부(25)로 전송함과 동시에 스위칭부(23)를 동작시키게 된다.FIG. 6 is an internal circuit diagram of a charging block of a contactless rechargeable battery pack in which a battery information processing apparatus according to the present invention is inserted. The comparison unit 22 compares the measured voltage with respect to the measured voltage. The result is RECHARGE. When (TAPER) (TERM) is transmitted to the control unit 21, the control unit 21 transmits the control signal according to the result to the input / output unit 25 and operates the switching unit 23 at the same time.

상기 입출력부(25)로 출력되는 충·방전 상태에 대한 신호는, 외부 소자 등을 제어하기 위한 신호로 사용될 수 있으며, 발광다이오드(D1)(D2)를 동작하도록 하여 현재 배터리팩의 충·방전 상태를 알 수 있도록 한다.The signal for the charge / discharge state output to the input / output unit 25 may be used as a signal for controlling an external device, etc., and operate the light emitting diodes D1 and D2 to charge / discharge the current battery pack. Make sure you know the status.

상기 스위칭부(23)는 충·방전 루프를 선택적으로 형성하기 위한 것이며, 스위칭부(23)에 흐르는 전류가 입력단으로 흐르는 것을 방지하기 위한 역전류 방지 다이오드(Reverse Blocking Diode)(24)가 설치된다.The switching unit 23 is for selectively forming a charging / discharging loop, and a reverse blocking diode 24 is installed to prevent a current flowing in the switching unit 23 from flowing to the input terminal. .

상기 본 발명은 당업자의 요구에 따라 기본 개념을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형이 가능하다.The present invention may be modified in various ways without departing from the basic concept according to the needs of those skilled in the art.

상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 무접점 충전 방식으로 배터리 팩에 내장된 축전지를 충전하여, 접촉식 충전 방식의 문제점인 충전 불량·축전지의 수명 단축·시스템의 성능을 저하·휴대용 이동 단말기의 오동작·축전지의 완전 방전등을 방지하고, 하나의 충전 장치로 여러 종류 또는 다수의 휴대용 이동 단말기를 충전할 수 있어 환경오염 및 국가적인 경제적 손실을 막을 수 있으며, 상기 배터리팩 자체가 축전지의 사용시간 및 잔여사용시간 등의 각종 정보를 제어하여 휴대용 이동 단말기로 전송하고, 축전지의 종류에 따른 충·방전을 제어하도록 함으로써, 축전지의 수명을 증가시키고 성능의 안정성을 확보할 수 있도록 하는 효과가 있다.As described above, according to the present invention, by charging the battery built in the battery pack by a contactless charging method, the problem of the contact charging method, the charging failure, shortening the life of the battery, deteriorating the performance of the system, malfunction of the portable mobile terminal Prevents the complete discharge of the battery, and can charge multiple or multiple portable mobile terminals with a single charging device to prevent environmental pollution and national economic loss, the battery pack itself is the use time and remaining of the battery By controlling various types of information such as usage time and transmitting the same to the portable mobile terminal, and controlling charging and discharging according to the type of storage battery, there is an effect of increasing the life of the storage battery and ensuring stability of performance.

도 1은 본 발명에 의한 배터리 정보 처리 장치가 삽입된 무접점 충전 배터리팩의 블록도.1 is a block diagram of a contactless rechargeable battery pack in which a battery information processing apparatus according to the present invention is inserted.

도 2는 본 발명에 의한 배터리 정보 처리 장치가 삽입된 무접점 충전 배터리팩의 퓨얼게이지제어블록에 대한 내부회로도.2 is an internal circuit diagram of a fuel gauge control block of a contactless rechargeable battery pack having a battery information processing apparatus according to the present invention inserted therein;

도 3은 본 발명에 의한 배터리 정보 처리 장치가 삽입된 무접점 충전 배터리팩의 정보 처리 흐름도.3 is an information processing flowchart of a contactless rechargeable battery pack having a battery information processing apparatus inserted therein.

도 4는 본 발명에 의한 배터리 정보 처리 장치가 삽입된 무접점 충전 배터리팩의 충전 흐름도.4 is a charging flowchart of a contactless rechargeable battery pack in which a battery information processing apparatus according to the present invention is inserted.

도 5는 본 발명에 의한 배터리 정보 처리 장치가 삽입된 무접점 충전 배터리팩의 충전 그래프.5 is a charging graph of a contactless rechargeable battery pack in which a battery information processing apparatus according to the present invention is inserted;

도 6은 본 발명에 의한 배터리 정보 처리 장치가 삽입된 무접점 충전 배터리팩의 충전블록에 대한 내부회로도.6 is an internal circuit diagram of a charging block of a contactless rechargeable battery pack in which a battery information processing apparatus according to the present invention is inserted.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on main parts of drawing

B : 축전지 T : 변압기 2차측B: Storage battery T: Transformer secondary side

RS : 전류 검출 저항RS: Current Sense Resistor

1 : 제어회로 2 : 충전회로1: control circuit 2: charging circuit

3 : 보호회로 4 : 정류회로3: protection circuit 4: rectification circuit

11 : 처리부 12 : 임시저장부11 processing unit 12 temporary storage unit

13 : 클럭발생부 14 : 먹스13: clock generator 14: mux

15 : 온도센서부 16 : 데이터저장부15: temperature sensor 16: data storage

17 : 입출력부 18 : 바이어스 공급부17: input and output unit 18: bias supply unit

Claims (3)

충전 장치로부터 무접점으로 전력을 공급받는 변압기 2차측(T)에 접속되어 직류로 변환하는 정류회로(4)와, 상기 정류회로(4)에서 변환된 전력을 축전지(B)에 공급하기 위한 충전회로(2)와, 상기 축전지(B)의 상태를 확인하여 충전회로(2)로부터 공급되는 전력의 공급과 차단을 결정하는 보호회로(3) 및 상기 축전지(B)의 전압 및 전류를 측정하여 사용시간 및 충전용량 등의 정보를 제공하며, 제공되는 정보를 누적하여 충·방전 용량을 보정하는 제어회로(1)로 구성된 배터리 정보 처리 장치가 삽입된 무접점 충전 배터리팩에 있어서,Rectification circuit 4 connected to the secondary side T of the transformer supplied with a contactless power from the charging device and converting into direct current, and charging for supplying the power converted by the rectifier circuit 4 to the storage battery B. The voltage and current of the protection circuit 3 and the storage battery B, which determine the supply and interruption of the power supplied from the charging circuit 2 by checking the state of the circuit 2 and the storage battery B, In a contactless rechargeable battery pack having a battery information processing device comprising a control circuit (1) for providing information such as the use time and the charge capacity, and accumulating the information provided to correct the charge and discharge capacity, 상기 제어회로(1)는 축전지(B)에서 검출되는 전압과 온도센서부(15)에서 검출되는 측정 온도가 입력되는 먹스(14)와; 상기 먹스(14)의 출력신호를 디지털 신호로 변환하는 아날로그 디지털 변환기(14’)와; 상기 축전지(B)에서 검출되는 전압을 보상하는 보상부(12’)와; 온도 보상 계수·방전률 보상 계수·배터리팩 설정 값·충전 종단 테이퍼 전류 등의 데이터가 저장된 데이터 저장부(16)와; 상기 아날로그 디지털 변환기(14’)에서 출력되는 신호와 데이터 저장부(16)에 저장된 데이터를 수신하는 임시저장부(12)와; 상기 임시저장부(12)로 수신된 데이터를 수신받아 분석하여 축전지(B)의 충전 용량·방전 시간·수명 등의 데이터를 산출하여 상기 임시저장부(12)로 재전송하는 처리부(11)와; 상기 처리부(11)에서 산출되어 임시저장부(12)로 전송된 데이터를 외부로 송신하는 입출력부(17)와; 데이터 처리 시간·전압 또는 전류의 검출 시간·온도의 검출 시간·산출 데이터 전송 시간 등을 결정하는 클럭신호를 생성하여 상기 처리부(11)와 보상부(12’) 및 아날로그 디지털 변환기(14’)로 공급하는 클럭발생부(13)와; 상기 클럭발생부(13)에서 생성되는 클럭신호가 온도에 따라 변화되는 것을 보상하기 위한 온도보상부(13’) 및; 내부회로의 각 모듈에 동작전압인 바이어스를 공급하는 바이어스공급부(18)로 구성된 것을 특징으로 하는 배터리 정보 처리 장치가 삽입된 무접점 충전 배터리팩.The control circuit 1 includes a mux 14 to which a voltage detected by the storage battery B and a measured temperature detected by the temperature sensor unit 15 are input; An analog-to-digital converter 14 'for converting the output signal of the mux 14 into a digital signal; A compensator 12 'for compensating the voltage detected by the storage battery B; A data storage unit 16 which stores data such as a temperature compensation coefficient, a discharge rate compensation coefficient, a battery pack set value, a charging end taper current, and the like; A temporary storage unit 12 for receiving a signal output from the analog-to-digital converter 14 'and data stored in the data storage unit 16; A processing unit 11 which receives and analyzes the data received by the temporary storage unit 12, calculates data such as charge capacity, discharge time, and lifespan of the storage battery B and retransmits the data to the temporary storage unit 12; An input / output unit (17) for transmitting the data calculated by the processing unit (11) and transmitted to the temporary storage unit (12) to the outside; Generates a clock signal for determining data processing time, detection time of voltage or current, detection time of temperature, calculation data transmission time, and the like, to the processor 11, the compensator 12 'and the analog-to-digital converter 14'. A clock generator 13 for supplying; A temperature compensator (13 ') for compensating for the clock signal generated by the clock generator (13) to change with temperature; And a bias supply unit (18) for supplying a bias which is an operating voltage to each module of the internal circuit. 삭제delete 제 1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 충전회로(2)는 충전전압을 입력받아 기준전압과 비교하여 충·방전동작을 결정하는 신호를 출력하는 비교부(22)와; 상기 비교부(22)에서 출력되는 제어신호를 입력받아 충·방전동작에 따른 제어신호를 출력하는 제어부(21)와; 상기 제어부(21)로부터 제어신호를 입력받아 충·방전 루프를 선택적으로 형성하는 스위칭부(23)와; 상기 제어부(21)로부터 제어신호를 입력받아 충·방전 상태를 나타내는 입출력부(25) 및; 상기 스위칭부(23)에 설치되어 입력단으로 전류가 흐르는 것을 방지하는 역전류 방지 다이오드(24)로 구성된 것을 특징으로 하는 배터리 정보 처리 장치가 삽입된 무접점 충전 배터리팩.The charging circuit 2 includes a comparator 22 which receives a charging voltage and outputs a signal for determining a charging / discharging operation by comparing with a reference voltage; A control unit 21 for receiving a control signal output from the comparing unit 22 and outputting a control signal according to a charging / discharging operation; A switching unit 23 for receiving a control signal from the control unit 21 and selectively forming a charge / discharge loop; An input / output unit 25 for receiving a control signal from the control unit 21 and indicating a charge / discharge state; The contactless charging battery pack is inserted into the battery information processing device, characterized in that consisting of a reverse current prevention diode (24) installed in the switching unit 23 to prevent current from flowing to the input terminal.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101104513B1 (en) 2010-02-16 2012-01-12 서울대학교산학협력단 Method and system for multiple wireless power transmission using time division scheme
US8129942B2 (en) 2005-07-30 2012-03-06 Ls Cable & System Ltd. Contactless charging method for charging battery
US10908249B2 (en) 2018-08-23 2021-02-02 Samsung Electronics Co., Ltd. Method and apparatus for monitoring secondary power device, and electronic system including the apparatus
KR20210075608A (en) 2019-12-13 2021-06-23 주식회사 엘지에너지솔루션 Energy Charging Method in Battery Packs using Heat from Wireless Charging Unit Comprising the Same and the Control System Thereof

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101253669B1 (en) * 2006-10-10 2013-04-11 엘에스전선 주식회사 A contact-less charger
JP5549009B2 (en) 2007-01-29 2014-07-16 パワーマット テクノロジーズ リミテッド Pinless power coupling
SI2154763T1 (en) * 2007-03-22 2021-12-31 Powermat Technologies Ltd. Efficiency monitor for inductive power transmission
KR100896104B1 (en) * 2007-04-25 2009-05-07 엘에스전선 주식회사 Contact-less chargeable battery in capable of load modulation and Battery charging set having the same
KR100903464B1 (en) * 2007-04-25 2009-06-18 엘에스전선 주식회사 Contact-less chargeable battery in capable of lessening power loss and Battery charging set having the same
KR100976161B1 (en) 2008-02-20 2010-08-16 정춘길 Charging control method of non-contact charging system of wireless power transmision and chrging control method thereof
USD611898S1 (en) 2009-07-17 2010-03-16 Lin Wei Yang Induction charger
USD611899S1 (en) 2009-07-31 2010-03-16 Lin Wei Yang Induction charger
USD611900S1 (en) 2009-07-31 2010-03-16 Lin Wei Yang Induction charger
US8704484B2 (en) * 2010-05-28 2014-04-22 Qualcomm Incorporated Temperature sensor interface for wireless and wired charging
KR101110282B1 (en) * 2010-07-16 2012-02-15 정춘길 Non-contact power receiving device and method for controlling power transmission in non-contact power transmission device
CN107069853B (en) 2014-01-28 2019-04-26 Oppo广东移动通信有限公司 Start the detection circuit and method of charging
CN105048606B (en) * 2015-09-16 2018-05-15 上海德朗能动力电池有限公司 Battery discharge prevention circuit and the rechargeable battery pack for possessing discharge prevention function

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19990014004A (en) * 1997-07-22 1999-02-25 다카노 야스아키 Pack battery and charging stand

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09223520A (en) * 1996-02-16 1997-08-26 Sony Corp Charge device
US5734254A (en) * 1996-12-06 1998-03-31 Hewlett-Packard Company Battery pack and charging system for a portable electronic device
JPH1140206A (en) * 1997-07-22 1999-02-12 Sanyo Electric Co Ltd Portable electrical equipment and charging table, and pack battery and charging table
JPH1140208A (en) * 1997-07-23 1999-02-12 Sanyo Electric Co Ltd Charging table and pack battery set on the same
KR20010048695A (en) * 1999-11-29 2001-06-15 장긍덕 Electro-magnetic type non-contact chargable battery pack and charger
KR100426643B1 (en) * 2000-08-16 2004-04-08 (주) 잉카 시스템스 Apparatus for charging a battery

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19990014004A (en) * 1997-07-22 1999-02-25 다카노 야스아키 Pack battery and charging stand

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8129942B2 (en) 2005-07-30 2012-03-06 Ls Cable & System Ltd. Contactless charging method for charging battery
KR101104513B1 (en) 2010-02-16 2012-01-12 서울대학교산학협력단 Method and system for multiple wireless power transmission using time division scheme
US10908249B2 (en) 2018-08-23 2021-02-02 Samsung Electronics Co., Ltd. Method and apparatus for monitoring secondary power device, and electronic system including the apparatus
US11506741B2 (en) 2018-08-23 2022-11-22 Samsung Electronics Co., Ltd. Method and apparatus for monitoring secondary power device, and electronic system including the apparatus
KR20210075608A (en) 2019-12-13 2021-06-23 주식회사 엘지에너지솔루션 Energy Charging Method in Battery Packs using Heat from Wireless Charging Unit Comprising the Same and the Control System Thereof

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