KR101720078B1 - 스마트 케이블제어모듈·다채널 충전용 보조배터리팩으로 이루어진 스마트 충전케이블장치 - Google Patents

스마트 케이블제어모듈·다채널 충전용 보조배터리팩으로 이루어진 스마트 충전케이블장치 Download PDF

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하현탁
유현석
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주식회사 청정스마트
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Abstract

본 발명에서는 종래 스마트 케이블상에서의 전자 기기의 배터리 충전 장치가 제시된 바 있으나, 충전용 보조배터리가 단일(Single)타입으로만 형성되고, 충전용 보조배터리의 용량이 작아서 전자 기기의 전력사용량이 큰 경우에, 외부전원기기와 접속되어 자주 충전시켜야 하므로, 충전용 보조배터리의 역할을 제대로 수행시키지 못하는 문제점과, 병렬구조로 복수개의 충전용 보조배터리가 구성되더라도, 스마트케이블을 통해 전자 기기 충전시, 충전용 보조배터리간의 셀밸런싱이 서로 맞지않아, 배터리 수명단축, 안전성 감소, 긴 충전시간이 소요되는 문제점과, 충전용 보조배터리만을 따로 탈착시켜 다른 전자기기의 보조배터리로 사용할 수가 없는 문제점을 개선하고자, 스마트 케이블제어모듈(100), 다채널 충전용 보조배터리팩(200), USB A-type 연결단자(300), micro USB 연결단자(400)로 구성됨으로서, 1채널, 2채널, 3채널, 4채널 중 어느 하나가 선택된 다채널 충전용 보조배터리팩을 스마트 케이블제어모듈과 탈부착식으로 결합시킬 수 있어, 사용자의 목적에 맞게 맞춤형으로 다채널 충전용 보조배터리팩을 구성할 수 있고, 이로 인해 기존에 비해 제품활용범위를 80% 향상시킬 수 있으며, 4단자망과, 제1,2,3,4 CHNJ 셀밸런싱회로부을 통해 전원공급을 일정하게 하여 정확한 전압과 전류 공급이 되도록 제어할 수 있어, 보조배터리간의 셀밸런싱을 맞출 수 있고, 이로 인해, 보조배터리 수명을 기존에 비해 70%향상시킬 수 있고, 기존에 비해 다채널 충전용 보조배터리팩을 4채널 4단자방식으로 급속 충전시킬 수 있어, 기존에 비해 충전시간을 80% 단축시킬 수 있으며, 다채널 충전용 보조배터리팩에 팩구조로 형성된 복수개의 보조배터리 중 충전완료된 보조배터리만을 탈착시켜 다른 전자기기의 보조배터리 또는 다채널 충전용 보조배터리팩의 보조배터리로 독립사용할 수 있어, 휴대성과 호환성이 우수하여 국내 보조배터리를 통한 전자기기 충전시장을 활성화시킬 수 있는 스마트 케이블제어모듈·다채널 충전용 보조배터리팩으로 이루어진 스마트 충전케이블장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

Description

스마트 케이블제어모듈·다채널 충전용 보조배터리팩으로 이루어진 스마트 충전케이블장치{THE APPARATUS OF CHARGE CABLE WITH MODULE OF CHARGE CONTROL AND MODULE OF MULTI CHANNEL CHARGE BATTERY}
본 발명에서는 스마트 케이블상에 스마트 케이블제어모듈을 형성시킨 후, 1채널, 2채널, 3채널, 4채널 중 어느 하나가 선택된 다채널 충전용 보조배터리팩을 스마트 케이블제어모듈과 탈부착식으로 결합시켜, 사용자의 목적에 맞게 맞춤형으로 다채널 충전용 보조배터리팩을 구성할 수 있고, 스마트 케이블, 스마트 케이블제어모듈, 다채널 충전용 보조배터리팩을 언제 어디서나 휴대할 수 있으며, 다채널 충전용 보조배터리팩에 팩구조로 형성된 복수개의 보조배터리 중 충전완료된 보조배터리만을 탈착시켜 다른 전자기기의 보조배터리 또는 다채널 충전용 보조배터리팩의 보조배터리로 독립사용할 수 있는 스마트 케이블제어모듈·다채널 충전용 보조배터리팩으로 이루어진 스마트 충전케이블장치에 관한 것이다.
일반적으로, 스마트폰, 노트북, PDA, 휴대폰 등과 같은 휴대용 전자 기기(또는 휴대용 단말기)에는 외부로부터 전원이 공급되지 않은 상태에서도 상기 전자 기기의 구동에 필요한 전력을 공급하기 위하여, 재사용이 가능한 충전식 배터리(rechargeable battery)를 포함하고 있다.
적어도 1개 이상의 단위전지(cell)들의 집합으로 구성되는 상기 충전식 배터리에는 니켈-카드뮴(Ni-Cd), 납산(Lead Acid), 니켈 수소화 메탈(NiMH), 리튬 이온(Liion), 리튬 폴리머(Li polymer) 등이 있다.
상기 충전식 배터리들은 각각의 특성에 따른 충전 방식에 의하여 사용되어야 배터리의 수명을 단축시키지 않고 오래 사용될 수 있다.
상기 충전식 배터리를 충전하기 위한 충전 장치는 가정 등에서 전원단자에 연결시켜놓고 사용하며 흔히 크래들(cradle)이라고도 불리는 고정형 충전 장치와 사용자가 여행 중에 휴대하며 사용할 수 있는 휴대용 충전 장치등으로 구분된다.
최근에는, 휴대용 단말기 구입시 별도로 제공되는 상기 충전 장치에서 벗어나, 휴대용 단말기내부나 배터리팩(battery pack) 자체에 소정의 충전 수단을 내장한 형태로 발전하게 되었다.
한편, 최근 스마트폰과 같은 휴대용 단말기의 경우에는 동영상 재생, 무선 인터넷 등 그 기능이 다양해짐에 따라 배터리 소모가 많아 외장 배터리를 추가로 더 사용할 수 있게 해주고 있다.
예컨대, 휴대용 단말기 내부에 내장된 충전용 배터리가 교체 가능한 단말기일 경우, 교체할 수 있는 보조 충전용 배터리를 추가로 제공해준다.
반면, 내장된 충전용 배터리가 고정되어 있어서 교체가 불가할 경우에는 외장 형태의 배터리팩을 더 지급하여 내장 배터리의 전력이 모두 소모될 경우, 외장 배터리로부터 전원을 공급해서 사용하도록 하고 있다.
그러나, 이러한 경우 우선 내장 배터리의 전력이 다 소진되면 외부 배터리로 연결된 전원을 사용하거나, 내장배터리를 본체에서 분리해서 다시 충전해서 사용하는 방식으로 되어 있기 때문에 충전과 사용에 불편함이 따르게 된다.
이러한 문제점을 해결하기 위해, 국내공개특허공보 제10-2012-0036046호에서는 충전용 보조 배터리가 실장되며, 공급된 전원에 의해 상기 실장된 충전용 보조 배터리를 충전시키고, 전자 기기와 연결하여 전원을 공급하는 배터리 충전 장치로 이루어지고, 상기 실장된 보조 배터리와 상기 전자 기기에 실장된 내장 배터리의 충전 전압을 측정하는 전압 감지부; 상기 전압 감지부에서 감지된 상기 보조 배터리 및 내장 배터리의 충전 전압 상태를 확인하고, 상기 내장 배터리의 충전 전압이 완충 상태가 아닐 경우 상기 내장 배터리를 우선적으로 충전하도록 제어하는 제어부; 직류 전원을 입력받아 상기 보조 배터리에 충전 전원을 공급하는 충전부; 및 상기 제어부의 제어 신호에 따라 상기 충전부로부터 상기 보조 배터리로 공급되는 전류를 개폐시키는 스위치로 이루어진 전자 기기의 배터리 충전 장치가 제시된 바 있으나,
이는 충전용 보조배터리가 단일(Single)타입으로만 형성되고, 충전용 보조배터리의 용량이 작아서 전자 기기의 전력사용량이 큰 경우에, 외부전원기기와 접속되어 자주 충전시켜야 하므로, 충전용 보조배터리의 역할을 제대로 수행시키지 못하는 문제점이 있었고, 병렬구조로 복수개의 충전용 보조배터리가 구성되더라도, 충전케이블을 통해 전자 기기 충전시, 충전용 보조배터리간의 셀밸런싱이 서로 맞지않아, 배터리 수명단축, 안전성 감소, 긴 충전시간이 소요되는 문제점이 있었다.
또한, 충전용 보조배터리가 스마트 케이블상에 일체형으로 형성되어 있어, 충전용 보조배터리만을 따로 탈착시켜 다른 전자기기의 보조배터리로 사용할 수가 없고, 항상 충전케이블과 일체형으로 형성된 충전용 보조배터리를 휴대하고 다녀야 하는 문제점이 있었다.
국내공개특허공보 제10-2012-0036046호
상기의 문제점을 해결하기 위해 본 발명에서는 1채널, 2채널, 3채널, 4채널 중 어느 하나가 선택된 다채널 충전용 보조배터리팩을 스마트 케이블제어모듈과 탈부착식으로 결합시킬 수 있고, 4단자망과, 제1,2,3,4 CHNJ 셀밸런싱회로부을 통해 전원공급을 일정하게 하여 정확한 전압과 전류 공급이 되도록 제어할 수 있어, 보조배터리간의 셀밸런싱을 맞출 수 있고, 기존에 비해 다채널 충전용 보조배터리팩을 4채널 4단자방식으로 급속 충전시킬 수 있으며, 다채널 충전용 보조배터리팩에 팩구조로 형성된 복수개의 보조배터리만을 탈착시켜 다른 전자기기의 보조배터리 또는 다채널 충전용 보조배터리팩의 보조배터리로 독립사용할 수 있도록 구성할 수 있는 스마트 케이블제어모듈·다채널 충전용 보조배터리팩으로 이루어진 스마트 충전케이블장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위해 본 발명에서는
스마트 케이블상에 형성되어, micro USB 연결단자에 연결된 전자기기쪽으로 외부전원기기의 전원을 공급시켜 충전시킨 후, 탈부착식으로 결합되는 다채널 충전용 보조배터리팩을 충전시키도록 제어하는 스마트 케이블제어모듈(100)과,
스마트 케이블제어모듈과 탈부착식으로 결합되고, 복수개의 보조배터리가 팩구조로 형성되어, 스마트 케이블제어모듈의 충전신호에 따라 충전되고, 스마트 케이블제어모듈의 스위칭신호에 따라 전자기기쪽으로 전원을 공급시키는 다채널 충전용 보조배터리팩(200)과,
스마트 케이블제어모듈을 기준으로 스마트케이블 입력단자 일측에 위치되어, 외부전원기기와 접속되어 전원을 공급받아 스마트 케이블제어모듈로 전달시키는 USB A-type 연결단자(300)와,
스마트 케이블제어모듈을 기준으로 스마트케이블 출력단자 일측에 위치되고, 충전시키고자 하는 전자기기와 연결되어, 스마트 케이블제어모듈의 제어신호에 따라 USB A-type 연결단자를 통해 공급받은 외부전원기기의 전원을 전자기기로 전달시켜 전자기기를 충전시킨 후, 스마트 케이블제어모듈의 스위칭신호에 따라 다채널 충전용 보조배터리팩의 전원을 전자기기쪽으로 공급시키는 micro USB 연결단자(400)로 구성됨으로서 달성된다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에서는
첫째, 1채널, 2채널, 3채널, 4채널 중 어느 하나가 선택된 다채널 충전용 보조배터리팩을 스마트 케이블제어모듈과 탈부착식으로 결합시킬 수 있어, 사용자의 목적에 맞게 맞춤형으로 다채널 충전용 보조배터리팩을 구성할 수 있고, 이로 인해 기존에 비해 제품활용범위를 80% 향상시킬 수 있다.
둘째, 4단자망과, 제1,2,3,4 CHNJ 셀밸런싱회로부을 통해 전원공급을 일정하게 하여 정확한 전압과 전류 공급이 되도록 제어할 수 있어, 보조배터리간의 셀밸런싱을 맞출 수 있고, 이로 인해, 보조배터리 수명과 안전을 기존에 비해 70%향상시킬 수 있다.
셋째, 기존에 비해 다채널 충전용 보조배터리팩을 4채널 4단자방식으로 급속 충전시킬 수 있어, 기존에 비해 충전시간을 80% 단축시킬 수 있다.
넷째, 다채널 충전용 보조배터리팩에 팩구조로 형성된 복수개의 보조배터리 중 충전완료된 보조배터리만을 탈착시켜 다른 전자기기의 보조배터리 또는 다채널 충전용 보조배터리팩의 보조배터리로 독립사용할 수 있어, 휴대성과 호환성이 우수하여 국내 보조배터리를 통한 전자기기 충전시장을 활성화시킬 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 스마트 케이블제어모듈·다채널 충전용 보조배터리팩으로 이루어진 스마트 충전케이블장치(1)의 구성요소를 도시한 구성도,
도 2는 본 발명에 따른 스마트 케이블제어모듈·다채널 충전용 보조배터리팩으로 이루어진 스마트 충전케이블장치(1)의 구성요소를 도시한 사시도,
도 3은 본 발명에 따른 스마트 케이블제어모듈 일측에 1개의 보조배터리가 형성된 1채널 충전용 보조배터리팩(210)이 슬라이드식으로 탈부착결합되어 형성된 것을 도시한 일실시예도,
도 4는 본 발명에 따른 스마트 케이블제어모듈 일측에 2개의 보조배터리가 형성된 2채널 충전용 보조배터리팩(220)이 슬라이드식으로 탈부착결합되어 형성된 것을 도시한 일실시예도,
도 5는 본 발명에 따른 스마트 케이블제어모듈 일측에 3개의 보조배터리가 형성된 3채널 충전용 보조배터리팩(230)이 슬라이드식으로 탈부착결합되어 형성된 것을 도시한 일실시예도,
도 6은 본 발명에 따른 스마트 케이블제어모듈 일측에 4개의 보조배터리가 형성된 4채널 충전용 보조배터리팩(240)이 슬라이드식으로 탈부착결합되어 형성된 것을 도시한 일실시예도,
도 7은 본 발명에 따른 스마트 케이블제어모듈의 모듈본체 외부 일측에 다채널 충전용 보조배터리팩이 슬라이드식으로 탈부착되도록 하기 위해, 슬라이드 안내레일(100a)이 돌출되어 형성된 것을 도시한 일실시예도,
도 8은 본 발명에 따른 스마트 케이블제어모듈의 구성요소를 도시한 블럭도,
도 9는 본 발명에 따른 4채널 DC/DC 변환부의 구성요소를 도시한 블럭도,
도 10은 본 발명에 따른 배터리충전모듈의 구성요소를 도시한 블럭도,
도 11은 본 발명에 따른 다채널 충전용 보조배터리팩의 구성요소를 도시한 블럭도,
도 12는 본 발명에 따른 4채널 충전용 보조배터리팩의 구성요소를 도시한 블럭도,
도 13은 본 발명에 따른 스마트 케이블제어모듈의 모듈본체 외부 일측에 다채널 충전용 보조배터리팩이 핀결합식으로 탈부착되도록 하기 위해, 핀삽입바(100b)가 돌출되어 형성된 것을 도시한 일실시예도,
도 14는 본 발명에 따른 다채널 충전용 보조배터리팩이 스마트 케이블제어모듈의 충전신호에 따라 제1 보조배터리, 제2 보조배터리, 제3 보조배터리를 순차충전시키는 것을 도시한 일실시예도,
도 15는 본 발명에 따른 다채널 충전용 보조배터리팩이 스마트 케이블제어모듈의 충전신호에 따라 제1 보조배터리, 제2 보조배터리, 제3 보조배터리를 동시충전시키는 것을 도시한 일실시예도,
도 16은 본 발명에 따른 다채널 충전용 보조배터리팩에 팩구조로 형성된 복수개의 보조배터리 중 충전완료된 보조배터리만을 탈착시켜, 외부전원기기의 연결없이, 다채널 충전용 보조배터리팩의 보조배터리로 독립사용한 것을 도시한 일실시예도.
본 발명에서 설명되는 용어 중 "CHNJ"는 본 출원인의 상호명인 "(주)씨에이치앤제이( CHNJ )"의 약어이다.
또한, 본 발명에서 설명되는 스마트케이블은 전자기기 충전에 소모되는 전류를 감지하여 스마트 케이블제어모듈의 제어신호에 따라 전원을 공급하여 전자기기를 충전시키는 신호전송과 전원공급의 역할을 수행한다. 이는 휘어지는 플랙시블재질로 이루어진다.
그리고, 본 발명에서 설명되는 전자기기는 휴대폰, 스마트폰, 갤럭시 탭, 애플 아이패드를 모두 포함하는 스마트 디바이스를 말한다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 도면을 첨부하여 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 스마트 케이블제어모듈·다채널 충전용 보조배터리팩으로 이루어진 스마트 충전케이블장치(1)의 구성요소를 도시한 구성도에 관한 것이고, 도 2는 본 발명에 따른 스마트 케이블제어모듈·다채널 충전용 보조배터리팩으로 이루어진 스마트 충전케이블장치(1)의 구성요소를 도시한 사시도에 관한 것으로, 이는 스마트 케이블제어모듈(100), 다채널 충전용 보조배터리팩(200), USB A-type 연결단자(300), micro USB 연결단자(400)로 구성된다.
먼저, 본 발명에 따른 스마트 케이블제어모듈(100)에 관해 설명한다.
상기 스마트 케이블제어모듈(100)은 스마트 케이블상에 형성되어, micro USB 연결단자에 연결된 전자기기쪽으로 외부전원기기의 전원을 공급시켜 충전시킨 후, 탈부착식으로 결합되는 다채널 충전용 보조배터리팩을 충전시키도록 제어하는 역할을 한다.
이는 스마트 케이블상에 일체형으로 형성되고, 모듈본체의 내부공간에 PCB 제어기판이 형성된다.
그리고, 도 7에 도시한 바와 같이, 모듈본체의 외부 일측에 다채널 충전용 보조배터리팩이 슬라이드식으로 탈부착되도록 하기 위해, 슬라이드 안내레일(100a)이 돌출되어 형성된다.
또한, 도 13에 도시한 바와 같이, 모듈본체의 외부 일측에 다채널 충전용 보조배터리팩이 핀결합식으로 탈부착되도록 하기 위해, 핀삽입바(100b)가 돌출되어 형성된다.
상기 스마트 케이블제어모듈(100)은 도 8에 도시한 바와 같이, 전원바이패스 전류센싱부(Power Bypass Current Sensing)(110), 4채널 DC/DC 변환부(120), 배터리충전모듈(130), 스위칭소자(140), 스마트케이블제어부(150)로 구성된다.
첫째, 본 발명에 따른 전원바이패스 전류센싱부(Power Bypass Current Sensing)(110)에 관해 설명한다.
상기 전원바이패스 전류센싱부(Power Bypass Current Sensing)(110)는 micro USB 연결단자와 연결된 전자기기 충전에 소모되는 전류를 센싱한 후, 센싱한 전류데이터를 스마트케이블제어부로 전달시키는 역할을 한다.
둘째, 본 발명에 따른 4채널 DC/DC 변환부(120)에 관해 설명한다.
상기 4채널 DC/DC 변환부(120)는 스마트 케이블제어모듈과 탈부착식으로 결합되고, 복수개의 보조배터리가 팩구조로 형성되어, 스마트 케이블제어모듈의 충전신호에 따라 충전되고, 스마트 케이블제어모듈의 스위칭신호에 따라 전자기기쪽으로 전원을 공급시키는 역할을 한다.
이는 도 9에 도시한 바와 같이, 제1 DC/DC 전압 변환부(121), 제2 DC/DC 전압 변환부(122), 제3 DC/DC 전압 변환부(123), 제4 DC/DC 전압 변환부(124)로 구성된다.
상기 제1 DC/DC 전압 변환부(121)는 유입되는 전원을 제1보조배터리의 충전용량에 맞게 프로그램 설정하고, DC_DC 변환시킨 후 PWM 방식으로 제어하여 제1채널로 제1 보조배터리에 전원을 공급시키는 역할을 한다.
상기 제2 DC/DC 전압 변환부(122)는 유입되는 전원을 제2 보조배터리의 충전용량에 맞게 프로그램 설정하고, DC_DC 변환시킨 후 PWM 방식으로 제어하여 제2채널로 제2 보조배터리에 전원을 공급시키는 역할을 한다.
상기 제3 DC/DC 전압 변환부(123)는 유입되는 전원을 제3 보조배터리의 충전용량에 맞게 프로그램 설정하고, DC_DC 변환시킨 후 PWM 방식으로 제어하여 제3채널로 제3 보조배터리에 전원을 공급시키는 역할을 한다.
상기 제4 DC/DC 전압 변환부(124)는 유입되는 전원을 제4 보조배터리의 충전용량에 맞게 프로그램 설정하고, DC_DC 변환시킨 후 PWM 방식으로 제어하여 제4채널로 제4 보조배터리에 전원을 공급시키는 역할을 한다.
셋째, 본 발명에 따른 배터리충전모듈(130)에 관해 설명한다.
상기 배터리충전모듈(130)은 다채널 충전용 보조배터리팩의 보조배터리 (+)(-)단자에 1:1로 연결되어, 보조배터리의 입력전압, 입력전류, 출력전류, 출력전압을 읽어들여 4단자망에 의한 검출 및 연산처리한 후, N개의 보조배터리를 다채널 4단자망 방식으로 급속충전시키는 역할을 한다.
여기서, 다채널 4단자망 방식은 4개의 보조배터리로 구성되었다는 가정하에 4채널 4단자망 방식으로 구성된다.
그리고, 4단자망이라는 것은 4개의 단자를 갖는 임의의 회로망에서 한 쌍을 입력 단자, 다른 한 쌍을 출력 단자로 하면, 회로망의 내용을 알 수 없을 때라도 입력 단자와 출력 단자에만 착안함으로써 4 단자 상수를 알면 회로의 계산을 할 수 있도록 한 것으로서, 입력단자 한 쌍을 입력전류, 입력전압으로 하고, 출력단자 한 쌍을 출력전류, 출력전압으로 한 것을 말한다.
상기 배터리충전모듈(130)은 도 10에 도시한 바와 같이, 제1 CHNJ 셀밸런싱회로부(131), 제2 CHNJ 셀밸런싱회로부(132), 제3 CHNJ 셀밸런싱회로부(133), 제4 CHNJ 셀밸런싱회로부(134)으로 구성된다.
상기 제1 CHNJ 셀밸런싱회로부(131)은 클럭신호에 따라 입력되는 제1 DC 전압 변환부의 제1 DC 전압(DC_V1)과, 제2 DC 전압 변환부의 제2 DC 전압(DC_V2)을 고속 펄스 폭 변조(PWM)시켜 제1 보조배터리 및 제2 보조배터리의 정격 충전 전압에 맞게 밸런스를 맞추고, 제1,2 보조배터리의 입력전압, 입력전류, 출력전류, 출력전압을 읽어들여 4단자망에 의한 검출 및 연산처리시킨 후, 제1,2 보조배터리를 급속충전시키도록 제1채널을 이루는 역할을 한다.
이는 제1 DC전압과 제2 DC전압으로 이루어진 2채널방식으로 입력받아 제1,2 보조배터리의 입력전압, 입력전류, 출력전류, 출력전압을 읽어들여 4단자망에 의한 검출 및 연산처리시킨 후, 제1,2 보조배터리를 급속충전시키는 기능을 갖도록 셀밸런싱회로화되는 것을 특징으로 한다.
상기 제2 CHNJ 셀밸런싱회로부(132)은 제1 CHNJ 셀밸런싱회로부과 제1 보조배터리 사이에 연결된 두개의 입력전압단자선과 출력전압단자선을 한 가닥으로 제1 보조배터리연결단자(BAT_1)에 연결하고, 제1 보조배터리의 입력전류단자선과 출력전류단자선을 제1 그라운드 단자(GND_1)에 연결하며, 제1 CHNJ 셀밸런싱회로부과 제2 보조배터리 사이에 연결된 두개의 입력전압단자선과 출력전압단자선을 한 가닥으로 제2 보조배터리연결단자(BAT_2)에 연결하고, 제2 보조배터리의 입력전류단자선과 출력전류단자선을 제2 그라운드 단자(GND_2)에 연결하여 4단자망으로 입력받아 제1 보조배터리와 제2 보조배터리의 입력전압, 입력전류, 출력전압, 출력전류에 관한 8비트 디지털 신호를 스마트케이블제어부로 전송시키도록 제2채널을 이루는 역할을 한다.
이는 독립된 두개의 배터리를 4단자망으로 입력받아 두개 보조배터리의 입력전압, 입력전류, 출력전압, 출력전류에 관한 8비트 디지털 신호를 마이컴부로 전송시키는 기능을 갖도록 셀밸런싱회로화되는 것을 특징으로 한다.
상기 제3 CHNJ 셀밸런싱회로부(133)은 클럭신호에 따라 입력되는 제3 DC 전압 변환부의 제3 DC 전압(DC_V3)과, 제4 DC 전압 변환부의 제4 DC 전압(DC_V4)을 고속 펄스 폭 변조(PWM)시켜 제3 보조배터리 및 제4 보조배터리의 정격 충전 전압에 맞게 밸런스를 맞추고, 제3,4 보조배터리의 입력전압, 입력전류, 출력전류, 출력전압을 읽어들여 4단자망에 의한 검출 및 연산처리시킨 후, 제3,4 보조배터리를 급속충전시키도록 제3채널을 이루는 역할을 한다.
이는 제3 DC전압과 제4 DC전압으로 이루어진 2채널방식으로 입력받아 제3,4 보조배터리의 입력전압, 입력전류, 출력전류, 출력전압을 읽어들여 4단자망에 의한 검출 및 연산처리시킨 후, 제3,4 보조배터리를 급속충전시키는 기능을 갖도록 셀밸런싱회로화되는 것을 특징으로 한다.
상기 제4 CHNJ 셀밸런싱회로부(134)은 제3 CHNJ 셀밸런싱회로부과 제3 보조배터리 사이에 연결된 두개의 입력전압단자선과 출력전압단자선을 한 가닥으로 제3 보조배터리연결단자(BAT_3)에 연결하고, 제3 보조배터리의 입력전류단자선과 출력전류단자선을 제3 그라운드 단자(GND_1)에 연결하며, 제3 CHNJ 셀밸런싱회로부과 제4 보조배터리 사이에 연결된 두개의 입력전압단자선과 출력전압단자선을 한 가닥으로 제4 보조배터리연결단자(BAT_4)에 연결하고, 제4 보조배터리의 입력전류단자선과 출력전류단자선을 제4 그라운드 단자(GND_4)에 연결하여 4단자망으로 입력받아 제3 보조배터리와 제4 보조배터리의 입력전압, 입력전류, 출력전압, 출력전류에 관한 8비트 디지털 신호를 스마트케이블제어부로 전송시키도록 제4채널을 이루는 역할을 한다.
이는 독립된 두개의 배터리를 4단자망으로 입력받아 두개 보조배터리의 입력전압, 입력전류, 출력전압, 출력전류에 관한 8비트 디지털 신호를 마이컴부로 전송시키는 기능을 갖도록 셀밸런싱회로화되는 것을 특징으로 한다.
이처럼, 제1 CHNJ 셀밸런싱회로부(131), 제2 CHNJ 셀밸런싱회로부(132), 제3 CHNJ 셀밸런싱회로부(133), 제4 CHNJ 셀밸런싱회로부(134)으로 이루어진 배터리충전모듈(130)이 구성되어, 보조배터리의 입력전압, 입력전류, 출력전류, 출력전압을 읽어들여 4단자망에 의한 검출 및 연산처리한 후, N개의 보조배터리를 다채널 4단자망 방식으로 급속충전시킬 수 있어, 보조배터리 2-cell 삽입시 150분~180분에 충전시킬 수 있고, 보조배터리 4-cell 삽입시 300분~360분에 충전시킬 수가 있다.
여기서의 충전시간은 5V 2A 아답터(외부전원기기)기준으로서, 아답터의 용량에 따라 충전시간을 단축시킬 수가 있다.
넷째, 본 발명에 따른 스위칭소자(140)에 관해 설명한다.
상기 스위칭소자(140)는 스마트케이블제어부의 제어 신호에 따라 다채널 충전용 보조배터리팩에 충전된 전원을 충전시키고자 하는 전자기기와 연결된 micro USB 연결단자쪽으로 보내도록 스위칭개폐시키는 역할을 한다.
이는 Step up(DC/DC), 보조배터리 전압(3.7V)을 전자기기 충전에 알맞은 전압(5V)으로 변환하는 회로로서, 보조배터리가 여러 개 있을 경우 전압이 높은(충전이 많이 되어있는) 보조배터리부터 소모되도록 구성된다.
상기 스위칭소자는 트랜지스터 Q1, Q2, Q3, Q4가 포함되어 구성된다.
여기서, 트랜지스터 Q1은 제1 보조배터리와 연결되어, 스마트케이블제어부의 제어신호에 따라 제1 보조배터리에 충전된 전원을 턴온시켜 충전시키고자 하는 전자기기쪽으로 전원을 공급시키도록 구성되고, 트랜지스터 Q2는 제2 보조배터리와 연결되어, 스마트케이블제어부의 제어신호에 따라 제2 보조배터리에 충전된 전원을 턴온시켜 충전시키고자 하는 전자기기쪽으로 전원을 공급시키도록 구성되며, 트랜지스터 Q3는 제3 보조배터리와 연결되어, 스마트케이블제어부의 제어신호에 따라 제3 보조배터리에 충전된 전원을 턴온시켜 충전시키고자 하는 전자기기쪽으로 전원을 공급시키도록 구성되고, 트랜지스터 Q4는 제4 보조배터리와 연결되어, 스마트케이블제어부의 제어신호에 따라 제4 보조배터리에 충전된 전원을 턴온시켜 충전시키고자 하는 전자기기쪽으로 전원을 공급시키도록 구성된다.
다섯째, 본 발명에 따른 스마트케이블제어부(150)에 관해 설명한다.
상기 스마트케이블제어부(150)는 전원바이패스 전류센싱부, 4채널 DC/DC 변환부, 배터리충전모듈, 스위칭소자와 연결되어 전체시스템을 구동시키고, 전원바이패스 전류센싱부로부터 전달된 전자기기의 전류데이터를 입력받아, 기준치 이하이면, USB A-type 연결단자를 통해 공급받은 외부전원기기의 전원을 전자기기로 전달시켜 전자기기를 충전시킨 후, 다채널 충전용 보조배터리팩의 보조배터리의 용량에 맞게 기준전압과 기준전류 공급이 되도록 충전제어시키고, 충전 완료된 보조배터리쪽에 스위칭개폐신호를 보내어 전자기기쪽으로 전원을 공급시키도록 제어하는 역할을 한다.
이는 다채널 충전용 보조배터리팩의 제1 보조배터리, 제2 보조배터리, 제3 보조배터리, 제4 보조배터리를 동시충전 또는 순차충전시키도록 제어한다.
즉, 일측에 배터리충전모듈의 제1 CHNJ 셀밸런싱회로부(131), 제2 CHNJ 셀밸런싱회로부(132), 제3 CHNJ 셀밸런싱회로부(133), 제4 CHNJ 셀밸런싱회로부(134)와 연결되어, 제1 CHNJ 셀밸런싱회로부(131), 제2 CHNJ 셀밸런싱회로부(132), 제3 CHNJ 셀밸런싱회로부(133), 제4 CHNJ 셀밸런싱회로부(134)쪽으로 동시충전신호를 보내어, 제1 보조배터리, 제2 보조배터리, 제3 보조배터리, 제4 보조배터리를 동시충전시키도록 제어하고, 제1 CHNJ 셀밸런싱회로부(131), 제2 CHNJ 셀밸런싱회로부(132), 제3 CHNJ 셀밸런싱회로부(133), 제4 CHNJ 셀밸런싱회로부(134)쪽으로 순차충전신호를 보내어, 제1 보조배터리, 제2 보조배터리, 제3 보조배터리, 제4 보조배터리를 순차충전시키도록 제어한다.
또한, 본 발명에 따른 스마트케이블제어부는 다채널 충전용 보조배터리팩의 보조배터리의 용량에 맞게 기준전압과 기준전류 공급이 되도록 충전제어시키는 구성이외에도, 전자기기의 충전상태와 삽입된 내장배터리의 수를 감지하여 충전 전류 조정하여, DC-DC 변환시킨 후, PWM 방식으로 제어하여 보조 배터리에 공급하는 구성이 포함된다.
이처럼, 본 발명에 따른 전원바이패스 전류센싱부(Power Bypass Current Sensing)(110), 4채널 DC/DC 변환부(120), 배터리충전모듈(130), 스위칭소자(140), 스마트케이블제어부(150)로 이루어진 스마트 케이블제어모듈(100)은 도 3에 도시한 바와 같이, 일측에 1개의 보조배터리가 형성된 1채널 충전용 보조배터리팩(210)이 슬라이드식으로 탈부착결합되어 형성되거나, 또는 도 4에 도시한 바와 같이, 일측에 2개의 보조배터리가 형성된 2채널 충전용 보조배터리팩(220)이 슬라이드식으로 탈부착결합되어 형성되거나, 또는 도 5에 도시한 바와 같이, 일측에 3개의 보조배터리가 형성된 3채널 충전용 보조배터리팩(230)이 슬라이드식으로 탈부착결합되어 형성되거나, 또는 도 6에 도시한 바와 같이, 일측에 4개의 보조배터리가 형성된 4채널 충전용 보조배터리팩(240)이 슬라이드식으로 탈부착결합되어 형성된다.
다음으로, 본 발명에 따른 다채널 충전용 보조배터리팩(200)에 관해 설명한다.
상기 다채널 충전용 보조배터리팩(200)은 스마트 케이블제어모듈과 탈부착식으로 결합되고, 복수개의 보조배터리가 팩구조로 형성되어, 스마트 케이블제어모듈의 충전신호에 따라 충전되고, 스마트 케이블제어모듈의 스위칭신호에 따라 전자기기쪽으로 전원을 공급시키는 역할을 한다.
이는 도 11에 도시한 바와 같이, 1개의 보조배터리가 형성된 1채널 충전용 보조배터리팩(210)과, 2개의 보조배터리가 형성된 2채널 충전용 보조배터리팩(220)과, 3개의 보조배터리가 형성된 3채널 충전용 보조배터리팩(230)과, 4개의 보조배터리가 형성된 4채널 충전용 보조배터리팩(240) 중 어느 하나가 선택되어 구성된다.
상기 4채널 충전용 보조배터리팩(240)은 도 12에 도시한 바와 같이, 배터리팩모듈(241), 보조배터리부(242), 입력전압 검출단자(243), 입력전류검출단자(244), 출력전압 검출단자(245), 출력전류 검출단자(246), 보조배터리부 접속용 컨넥터(247)로 구성된다.
여기서, 입력전압 검출단자, 입력전류검출단자, 출력전압 검출단자, 출력전류 검출단자가 구성되는 이유는 4개의 단자를 갖는 보조배터리 회로망에서 한 쌍을 입력 단자, 다른 한 쌍을 출력 단자로 하면, 회로망의 내용을 알 수 없을 때라도 입력 단자와 출력 단자에만 착안함으로써 4 단자 상수를 알면 회로의 계산을 할 수 있도록 한 것으로서, 입력단자 한 쌍인 입력전류, 입력전압를 검출하고, 출력단자 한 쌍인 출력전류, 출력전압을 검출하기 위함이다.
상기 배터리팩모듈(241)은 박스형상으로 형성되고, 내부공간에 복수개의 보조배터리를 수납시키는 수납공간을 형성시키면서, 외압으로부터 각 기기를 보호하고 지지하는 역할을 한다.
상기 보조배터리부(242)는 제1 보조배터리(200a), 제2 보조배터리(200b), 제3 보조배터리(200c), 제4 보조배터리(200d)로 이루어진 4개의 보조배터리가 한세트를 이루며 독립적으로 형성되어, 스마트케이블제어부의 충전신호에 따라 충전된다.
여기서, 제1,2,3,4 보조배터리는 리튬 이온 배터리로 구성되고, 일예로, 각각 18pi*65mm크기로 3.7V, 400~800mA로 구성된다.
또한, 18pi*65mm 크기로 3.7V 2600mAH~3000mAH로 구성된다.
상기 입력전압 검출단자(243)는 제1 보조배터리, 제2 보조배터리, 제3 보조배터리, 제4 보조배터리의 (+)단자로 충전되는 입력전압을 검출한다.
상기 입력전류검출단자(244)는 제1 보조배터리, 제2 보조배터리, 제3 보조배터리, 제4 보조배터리의 (+)(-)단자에 흐르는 입력전류를 검출한다.
상기 출력전압 검출단자(245)는 제1 보조배터리, 제2 보조배터리, 제3 보조배터리, 제4 보조배터리의 (+)단자에 걸리는 출력전압을 검출한다.
상기 출력전류 검출단자(246)는 제1 보조배터리, 제2 보조배터리, 제3 보조배터리, 제4 보조배터리의 (+)(-)단자에 걸리는 출력전류를 검출한다.
상기 보조배터리부 접속용 컨넥터(247)는 보조배터리부의 입력전압 검출단자, 입력전류 검출단자, 출력전압 검출단자, 출력전류 검출단자와 1:1로 연결되어, 스마트케이블제어부의 입력단자로 연결시킨다.
이처럼, 배터리팩모듈(241), 보조배터리부(242), 입력전압 검출단자(243), 입력전류검출단자(244), 출력전압 검출단자(245), 출력전류 검출단자(246), 보조배터리부 접속용 컨넥터(247)의 구성은 보조배터리 개수만 달리할 뿐, 1,2,3 채널 충전용 보조배터리팩에도 동일하게 구성된다.
또한, 배터리팩모듈(241), 보조배터리부(242), 입력전압 검출단자(243), 입력전류검출단자(244), 출력전압 검출단자(245), 출력전류 검출단자(246), 보조배터리부 접속용 컨넥터(247)로 이루어진 4채널 충전용 보조배터리팩(240)은 충전전류를 조정할 수가 있다.
다음으로, 본 발명에 따른 USB A-type 연결단자(300)에 관해 설명한다.
상기 USB A-type 연결단자(300)는 스마트 케이블제어모듈을 기준으로 스마트케이블 입력단자 일측에 위치되어, 외부전원기기와 접속되어 전원을 공급받아 스마트 케이블제어모듈로 전달시키는 역할을 한다.
이는 평평한 직사각형 형태의 단자로, 전력과 데이터가 모두 전송가능한 특성을 가진다. 한쪽 방향으로만 넣을 수 있는 형상으로 구성된다.
그리고, USB 1.x부터 최신의 USB 3.1까지 하위 호환이 가능한 특성을 가진다.
다음으로, 본 발명에 따른 micro USB 연결단자(400)에 관해 설명한다.
상기 micro USB 연결단자(400)는 스마트 케이블제어모듈을 기준으로 스마트케이블 출력단자 일측에 위치되고, 충전시키고자 하는 전자기기와 연결되어, 스마트 케이블제어모듈의 제어신호에 따라 USB A-type 연결단자를 통해 공급받은 외부전원기기의 전원을 전자기기로 전달시켜 전자기기를 충전시킨 후, 스마트 케이블제어모듈의 스위칭신호에 따라 다채널 충전용 보조배터리팩의 전원을 전자기기쪽으로 공급시키는 역할을 한다.
이하, 본 발명에 따른 스마트 케이블제어모듈·다채널 충전용 보조배터리팩으로 이루어진 스마트 충전케이블장치의 구체적인 동작과정에 관해 설명한다.
먼저, 스마트 케이블제어모듈의 슬라이드 안내레일 일측에 다채널 충전용 보조배터리팩의 구성요소인 1채널 충전용 보조배터리팩, 2채널 충전용 보조배터리팩, 3채널 충전용 보조배터리팩, 4채널 충전용 보조배터리팩 중 어느 하나를 선택하여 슬라이드식으로 탈부착결합시킨다.
다음으로, USB A-type 연결단자를 외부전원기기(일예 : USB결합형 전원플러그, 또는 어댑터)와 접속시켜 연결시키고, micro USB 연결단자를 충전시키고자 하는 전자기기(휴대폰, 스마트폰)에 연결시킨다.
다음으로, USB A-type 연결단자가 외부전원기기(일예 : USB결합형 전원플러그, 또는 어댑터)와 접속되어 전원을 공급받아 스마트 케이블제어모듈로 전달시킨다.
다음으로, 전원바이패스 전류센싱부(Power Bypass Current Sensing)에서 micro USB 연결단자와 연결된 전자기기 충전에 소모되는 전류를 센싱한 후, 센싱한 전류데이터를 스마트케이블제어부로 전달시킨다.
다음으로, 스마트 케이블제어모듈에서 전원바이패스 전류센싱부로부터 전달된 전자기기의 전류데이터를 입력받아, 기준치 이하이면, USB A-type 연결단자를 통해 공급받은 외부전원기기의 전원을 전자기기로 전달시켜 전자기기를 충전시킨다.
이때, 전원바이패스 전류센싱부로부터 전달된 전자기기의 전류데이터가 기준치 이상이면, 전자기기의 내장배터리가 만충상태로 인식하여 다채널 충전용 보조배터리팩을 다이렉트 충전시킨다.
다음으로, 스마트 케이블제어모듈에서 전자기기 충전이 완료되면, 탈부착식으로 결합되는 다채널 충전용 보조배터리팩을 충전시킨다.
다음으로, 다채널 충전용 보조배터리팩이 스마트 케이블제어모듈의 충전신호에 따라 제1 보조배터리, 제2 보조배터리, 제3 보조배터리, 제4 보조배터리를 동시충전 또는 순차충전시킨다.
도 14는 본 발명에 따른 다채널 충전용 보조배터리팩이 스마트 케이블제어모듈의 충전신호에 따라 제1 보조배터리, 제2 보조배터리, 제3 보조배터리를 순차충전시키는 것을 도시한 일실시예도에 관한 것이다.
또한, 도 15는 본 발명에 따른 다채널 충전용 보조배터리팩이 스마트 케이블제어모듈의 충전신호에 따라 제1 보조배터리, 제2 보조배터리, 제3 보조배터리를 동시충전시키는 것을 도시한 일실시예도에 관한 것이다.
다음으로, 스마트 케이블제어모듈에서 다채널 충전용 보조배터리팩의 용량에 맞게 기준전압과 기준전류가 공급이 되면, 다채널 충전용 보조배터리팩의 충전을 완료시킨다.
여기서, 일예로 다채널 충전용 보조배터리팩의 용량에 맞는 기준전압은 5V이고, 기준전류는 2000mA로 설정된다.
끝으로, USB A-type 연결단자에 외부전원기기(일예 : USB결합형 전원플러그, 또는 어댑터)가 접속연결되지 않고, 충전완료된 다채널 충전용 보조배터리팩을 기준으로 전자기기에 전원을 공급시켜 충전시키는 경우에, 스마트케이블제어부에서 충전 완료된 보조배터리쪽에 스위칭개폐신호를 보내어 전자기기쪽으로 전원을 공급시킨다.
이때, 다채널 충전용 보조배터리팩의 보조배터리중 전압이 높은 보조배터리부터 소모시키고, 정해진 전압 이하일 경우 안전을 위해 보조배터리 연결을 차단시킨다.
도 16은 본 발명에 따른 다채널 충전용 보조배터리팩에 팩구조로 형성된 복수개의 보조배터리 중 충전완료된 보조배터리만을 탈착시켜, 외부전원기기의 연결없이, 다채널 충전용 보조배터리팩의 보조배터리로 독립사용한 것을 도시한 일실시예도에 관한 것이다.
1 : 스마트 충전케이블장치 100 : 스마트 케이블제어모듈
200 : 다채널 충전용 보조배터리팩 300 : USB A-type 연결단자
400 : micro USB 연결단자

Claims (7)

  1. 스마트 케이블상에 형성되어, micro USB 연결단자에 연결된 전자기기쪽으로 외부전원기기의 전원을 공급시켜 충전시킨 후, 탈부착식으로 결합되는 다채널 충전용 보조배터리팩을 충전시키도록 제어하는 스마트 케이블제어모듈(100)과,
    스마트 케이블제어모듈과 탈부착식으로 결합되고, 복수개의 보조배터리가 팩구조로 형성되어, 스마트 케이블제어모듈의 충전신호에 따라 충전되고, 스마트 케이블제어모듈의 스위칭신호에 따라 전자기기쪽으로 전원을 공급시키도록 하기 위해, 1개의 보조배터리가 형성된 1채널 충전용 보조배터리팩(210)과, 2개의 보조배터리가 형성된 2채널 충전용 보조배터리팩(220)과, 3개의 보조배터리가 형성된 3채널 충전용 보조배터리팩(230)과,4개의 보조배터리가 형성된 4채널 충전용 보조배터리팩(240) 중 어느 하나가 선택되어 이루어진 다채널 충전용 보조배터리팩(200)과,
    스마트 케이블제어모듈을 기준으로 스마트케이블 입력단자 일측에 위치되어, 외부전원기기와 접속되어 전원을 공급받아 스마트 케이블제어모듈로 전달시키는 USB A-type 연결단자(300)와,
    스마트 케이블제어모듈을 기준으로 스마트케이블 출력단자 일측에 위치되고, 충전시키고자 하는 전자기기와 연결되어, 스마트 케이블제어모듈의 제어신호에 따라 USB A-type 연결단자를 통해 공급받은 외부전원기기의 전원을 전자기기로 전달시켜 전자기기를 충전시킨 후, 스마트 케이블제어모듈의 스위칭신호에 따라 다채널 충전용 보조배터리팩의 전원을 전자기기쪽으로 공급시키는 micro USB 연결단자(400)로 이루어지고,
    상기 스마트 케이블제어모듈(100)은
    micro USB 연결단자와 연결된 전자기기 충전에 소모되는 전류를 센싱한 후, 센싱한 전류데이터를 스마트케이블제어부로 전달시키는 전원바이패스 전류센싱부(Power Bypass Current Sensing)(110)와,
    USB A-type 연결단자를 통해 유입되는 전원을 DC_DC 변환한 후 PWM 방식으로 제어하여 4채널 방식으로 다채널 충전용 보조배터리팩에 전원을 공급하는 4채널 DC/DC 변환부(120)와,
    다채널 충전용 보조배터리팩의 보조배터리 (+)(-)단자에 1:1로 연결되어, 보조배터리의 입력전압, 입력전류, 출력전류, 출력전압을 읽어들여 4단자망에 의한 검출 및 연산처리한 후, N개의 보조배터리를 다채널 4단자망 방식으로 급속충전시키는 배터리충전모듈(130)과,
    스마트케이블제어부의 제어 신호에 따라 다채널 충전용 보조배터리팩에 충전된 전원을 충전시키고자 하는 전자기기와 연결된 micro USB 연결단자쪽으로 보내도록 스위칭개폐시키는 스위칭소자(140)와,
    전원바이패스 전류센싱부, 4채널 DC/DC 변환부, 배터리충전모듈, 스위칭소자와 연결되어 전체시스템을 구동시키고, 전원바이패스 전류센싱부로부터 전달된 전자기기의 전류데이터를 입력받아, 기준치 이하이면, USB A-type 연결단자를 통해 공급받은 외부전원기기의 전원을 전자기기로 전달시켜 전자기기를 충전시킨 후, 다채널 충전용 보조배터리팩의 보조배터리의 용량에 맞게 기준전압과 기준전류 공급이 되도록 충전제어시키고, 충전 완료된 보조배터리쪽에 스위칭개폐신호를 보내어 전자기기쪽으로 전원을 공급시키도록 제어하는 스마트케이블제어부(150)로 구성되는 스마트 케이블제어모듈·다채널 충전용 보조배터리팩으로 이루어진 스마트 충전케이블장치에 있어서,
    상기 배터리충전모듈(130)은
    클럭신호에 따라 입력되는 제1 DC 전압 변환부의 제1 DC 전압(DC_V1)과, 제2 DC 전압 변환부의 제2 DC 전압(DC_V2)을 고속 펄스 폭 변조(PWM)시켜 제1 보조배터리 및 제2 보조배터리의 정격 충전 전압에 맞게 밸런스를 맞추고, 제1,2 보조배터리의 입력전압, 입력전류, 출력전류, 출력전압을 읽어들여 4단자망에 의한 검출 및 연산처리시킨 후, 제1,2 보조배터리를 급속충전시키도록 제1채널을 이루는 제1 CHNJ 셀밸런싱회로부(131)와,
    제1 CHNJ 셀밸런싱회로부과 제1 보조배터리 사이에 연결된 두개의 입력전압단자선과 출력전압단자선을 한 가닥으로 제1 보조배터리연결단자(BAT_1)에 연결하고, 제1 보조배터리의 입력전류단자선과 출력전류단자선을 제1 그라운드 단자(GND_1)에 연결하며, 제1 CHNJ 셀밸런싱회로부과 제2 보조배터리 사이에 연결된 두개의 입력전압단자선과 출력전압단자선을 한 가닥으로 제2 보조배터리연결단자(BAT_2)에 연결하고, 제2 보조배터리의 입력전류단자선과 출력전류단자선을 제2 그라운드 단자(GND_2)에 연결하여 4단자망으로 입력받아 제1 보조배터리와 제2 보조배터리의 입력전압, 입력전류, 출력전압, 출력전류에 관한 8비트 디지털 신호를 스마트케이블제어부로 전송시키도록 제2채널을 이루는 제2 CHNJ 셀밸런싱회로부(132)와,
    클럭신호에 따라 입력되는 제3 DC 전압 변환부의 제3 DC 전압(DC_V3)과, 제4 DC 전압 변환부의 제4 DC 전압(DC_V4)을 고속 펄스 폭 변조(PWM)시켜 제3 보조배터리 및 제4 보조배터리의 정격 충전 전압에 맞게 밸런스를 맞추고, 제3,4 보조배터리의 입력전압, 입력전류, 출력전류, 출력전압을 읽어들여 4단자망에 의한 검출 및 연산처리시킨 후, 제3,4 보조배터리를 급속충전시키도록 제3채널을 이루는 제3 CHNJ 셀밸런싱회로부(133)와,
    제3 CHNJ 셀밸런싱회로부과 제3 보조배터리 사이에 연결된 두개의 입력전압단자선과 출력전압단자선을 한 가닥으로 제3 보조배터리연결단자(BAT_3)에 연결하고, 제3 보조배터리의 입력전류단자선과 출력전류단자선을 제3 그라운드 단자(GND_1)에 연결하며, 제3 CHNJ 셀밸런싱회로부과 제4 보조배터리 사이에 연결된 두개의 입력전압단자선과 출력전압단자선을 한 가닥으로 제4 보조배터리연결단자(BAT_4)에 연결하고, 제4 보조배터리의 입력전류단자선과 출력전류단자선을 제4 그라운드 단자(GND_4)에 연결하여 4단자망으로 입력받아 제3 보조배터리와 제4 보조배터리의 입력전압, 입력전류, 출력전압, 출력전류에 관한 8비트 디지털 신호를 스마트케이블제어부로 전송시키도록 제4채널을 이루는 제4 CHNJ 셀밸런싱회로부(134)로 구성되는 것을 특징으로 하는 스마트 케이블제어모듈·다채널 충전용 보조배터리팩으로 이루어진 스마트 충전케이블장치.
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  6. 제1항에 있어서, 상기 4채널 충전용 보조배터리팩(240)은
    박스형상으로 형성되고, 내부공간에 복수개의 보조배터리를 수납시키는 수납공간을 형성시키면서, 외압으로부터 각 기기를 보호하고 지지하는 배터리팩모듈(241)과,
    제1 보조배터리, 제2 보조배터리, 제3 보조배터리, 제4 보조배터리로 이루어진 4개의 보조배터리가 한세트를 이루며 독립적으로 형성되어, 스마트케이블제어부의 충전신호에 따라 충전되는 보조배터리부(242)와,
    제1 보조배터리, 제2 보조배터리, 제3 보조배터리, 제4 보조배터리의 (+)단자로 충전되는 입력전압을 검출하는 입력전압 검출단자(243)와,
    제1 보조배터리, 제2 보조배터리, 제3 보조배터리, 제4 보조배터리의 (+)(-)단자에 흐르는 입력전류를 검출하는 입력전류검출단자(244)와,
    제1 보조배터리, 제2 보조배터리, 제3 보조배터리, 제4 보조배터리의 (+)단자에 걸리는 출력전압을 검출하는 출력전압 검출단자(245)와,
    제1 보조배터리, 제2 보조배터리, 제3 보조배터리, 제4 보조배터리의 (+)(-)단자에 걸리는 출력전류를 검출하는 출력전류 검출단자(246)와,
    보조배터리부의 입력전압 검출단자, 입력전류 검출단자, 출력전압 검출단자, 출력전류 검출단자와 1:1로 연결되어, 스마트케이블제어부의 입력단자로 연결시키는 보조배터리부 접속용 컨넥터(247)로 구성되는 것을 특징으로 하는 스마트 케이블제어모듈·다채널 충전용 보조배터리팩으로 이루어진 스마트 충전케이블장치.
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