KR102208427B1 - 충전 장치 및 그 동작 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 비 정상 충전 요청을 제어하기 위한 충전 장치에 관한 것이다. 이때, 충전 장치는, 전원 인가 시, 충전 패스를 차단하고, 우회 충전 패스를 통해 비정상 충전 요청인지 결정하고, 비정상 충전 요청인 경우, 상기 충전 패스의 차단을 유지하도록 제어하는 제어부를 포함할 수 있다. 또한, 비 정상 충전 요청을 제어하기 위한 다양한 실시 예가 가능하다.

Description

충전 장치 및 그 동작 방법{CHARGING APPARATUS AND OPERATING METHOD THEREOF}
본 발명은 비 정상 충전 요청을 제어하기 위한 충전 장치에 관한 것이다.
휴대용 전자 장치는 배터리를 동력원으로 사용한다. 최근에는 전자 장치의 스마트화로 인한 인터넷, 어플리케이션 등의 이용 증대와, 디스플레이 크기 확대, 해상도 및 중앙처리장치(CPU)의 성능 개선으로 인하여, 배터리 소모량은 늘고 있다. 이에 따라, 배터리를 충전하기 위해 충전기를 사용하는 횟수도 자연스럽게 늘어가고 있다.
충전기의 동작 방법을 살펴보면, 충전기가 전원 공급기(벽면의 콘센트)에 접속된 경우, 출력 단자를 통해 충전 전원을 공급하기 위한 준비 단계에 진입하게 되고, 출력 단자의 전원(Vbus) 단자와 GND(ground) 단자 사이에 부하가 발생한 경우, 충전기는 충전을 진행하는 것으로 인식하여 출력 단자를 통해 충전 전원을 공급한다.
하지만, 충전기는 출력 단자의 전원(Vbus) 단자와 GND(ground) 단자 사이에 발생하는 부하가 이물질에 의한 비정상 충전 요청에 따른 부하인지 또는 충전 대상 장치에 의한 정상 충전 요청에 따른 부하인지 식별할 수 없다.
이에 따라, 본 발명의 다양한 실시 예는 비 정상 충전 요청을 제어하기 위한 충전 장치 및 그 동작 방법을 제공한다.
본 발명의 다양한 실시 예는 전원 인가 시, 충전 패스를 차단하기 위한 충전 장치 및 그 동작 방법을 제공한다.
본 발명의 다양한 실시 예는 전류의 변동에 기반하여 비정상 충전 요청인지 결정하기 위한 충전 장치 및 그 동작 방법을 제공한다.
본 발명의 다양한 실시 예는 전압의 변동에 기반하여 비정상 충전 요청인지 결정하기 위한 충전 장치 및 그 동작 방법을 제공한다.
본 발명의 다양한 실시 예들에 따르면, 충전 장치는, 전원 인가 시, 충전 패스를 차단하고, 우회 충전 패스를 통해 비정상 충전 요청인지 결정하고, 비정상 충전 요청인 경우, 상기 충전 패스의 차단을 유지하도록 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예들에 따르면, 상기 충전 패스 또는 상기 우회 충전 패스를 차단 또는 연결하기 위해 FET 소자를 포함할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예들에 따르면, 상기 우회 충전 패스를 통해 전압을 낮춰 공급하기 위한 LDO(Low drop out regulator) 소자를 포함할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예들에 따르면, 상기 제어부는, 정상 충전 요청인 경우, 상기 우회 충전 패스를 차단하고, 상기 충전 패스를 연결하여 상기 충전 패스로 충전 전류를 공급하도록 제어할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예들에 따르면, 상기 제어부는, 상기 우회 충전 패스를 통해 측정된 전압과 기준 전압을 비교하여 비정상 충전 요청인지 결정할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예들에 따르면, 상기 제어부는, 상기 우회 충전 패스를 통해 측정된 전류와 기준 전류를 비교하여 비정상 충전 요청인지 결정할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예들에 따르면, 상기 비정상 충전 요청에 대한 알림을 발생시키기 위한 디스플레이, 표시등, 스피커, 진동 발생기 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예들에 따르면, 충전 장치에서 충전을 제어하기 위한 방법은, 전원 인가 시, 충전 패스를 차단하는 과정, 우회 충전 패스를 통해 비정상 충전 요청인지 결정하는 과정, 비정상 충전 요청인 경우, 상기 충전 패스의 차단을 유지하는 과정을 포함할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예들에 따르면, 스위치를 이용하여 상기 충전 패스 또는 상기 우회 충전 패스를 차단 또는 연결하는 과정을 포함할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예들에 따르면, 상기 우회 충전 패스를 통해 비정상 충전 요청인지 결정하는 과정은, 상기 우회 충전 패스를 통해 측정된 전압과 기준 전압을 비교하여 비정상 충전 요청인지 결정하는 과정을 포함할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예들에 따르면, 상기 우회 충전 패스를 통해 비정상 충전 요청인지 결정하는 과정은, 상기 우회 충전 패스를 통해 측정된 전류와 기준 전류를 비교하여 비정상 충전 요청인지 결정하는 과정을 포함할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예들에 따르면, 상기 비정상 충전 요청인 경우, 디스플레이, 표시등, 스피커, 진동 발생기 중 적어도 하나를 통해 상기 비정상 충전 요청에 대한 알림을 발생시키는 과정을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예들에 따르면, 정상 충전 요청인 경우, 상기 우회 충전 패스를 차단하고, 상기 충전 패스를 연결하여 상기 충전 패스로 충전 전류를 공급하는 과정을 더 포함할 수 있다.
충전 장치에서 우회 충전 패스를 통해 전류 또는 전압의 변동에 기반하여 비 정상 충전 요청을 검출함으로써, 비 정상 충전 요청에 따른 충전 장치의 화재, 오 작동을 방지할 수 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 전자 장치의 블록 구성도이다.
도 2는 본 발명의 다양한 실시 예들에 따른 전자 장치의 블록 구성도이다.
도 3은 본 발명의 다양한 실시 예들에 따른 전자 장치에서 전압의 변동 여부에 기반하여 정상 충전 요청 여부를 결정하기 위한 전자 장치의 블록 구성도이다.
도 4는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치에서 비 정상 충전 요청을 제어하기 위한 절차를 도시하고 있다.
도 5는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치에서 전압 변동에 기반하여 비 정상 충전 요청을 제어하기 위한 절차를 도시하고 있다.
도 6은 본 발명의 다양한 실시 예들에 따른 전자 장치에서 전류의 변동 여부에 기반하여 정상 충전 요청 여부를 결정하기 위한 전자 장치의 블록 구성도이다.
도 7은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치에서 전류 변동에 기반하여 비 정상 충전 요청을 제어하기 위한 절차를 도시하고 있다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 동작 원리를 상세히 설명한다. 하기에서 본 발명을 설명에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 종래 기술에 따른 전자 장치의 블록 구성도이다.
도 1을 참조하면, 전자 장치(100)는 AC 전원 입력부(110), AC/DC 변환부(120) 및 출력부(130)를 포함할 수 있다. 여기서, 전자 장치(100)는 TA 충전 장치일 수 있다.
AC 전원 입력부(110)는 전원 공급 장치(140)로부터 AC(Alternating Current) 전원(예, 100V~230V)을 입력 받을 수 있다. AC 전원 입력부(110)는 전원 공급 장치(140)와 연결하기 위해 플러그(plug)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 사용자가 전자 장치(100)의 플러그를 가정에 비치된 플러그 소켓(plug socket) 또는 콘센트(consent)에 삽입하는 경우, AC 전원 입력부(110)는 AC 전원을 수신할 수 있다. AC 전원 입력부(110)는 AC/DC 변환부(120)와의 연결 경로를 통해 수신한 AC 전원을 출력할 수 있다.
AC/DC 변환부(AC to DC converter)(120)는 AC 전원 입력부(110)로부터 전달받은 AC 전원을 DC(Direct Current) 전원으로 변환할 수 있다. AC/DC 변환부(120)는 변환된 DC 전원을 연결 경로를 통해 출력부(130)로 제공할 수 있다.
출력부(130)는 AC/DC 변환부(120)와의 연결 경로를 통해 수신한 DC 전원을 충전 대상 장치(1500)로 출력할 수 있다.
상기 전자 장치(100)는 출력부(130)의 전원 공급 단자와 GND(ground)단자 간의 부하 발생시 충전을 수행하는 것으로 인식하여 충전 전류를 제공한다. 이때, 출력부(130)의 전원 공급 단자와 GND(ground)단자 간의 부하가 충전 대상 장치(150)로부터 발생하는 것인지 이물에 의한 쇼트현상에 의해 발생한것인지 확인이 불가능하다.
이에 따라, 전자 장치에서 비 정상 충전 요청을 제어하기 위한 다양한 실시 예들을 설명하도록 한다.
도 2는 본 발명의 다양한 실시 예들에 따른 전자 장치의 블록 구성도이다.
도 2를 참조하면, 전자 장치(200)는 제어부(210), AC 전원 입력부(220), AC/DC 변환부(230), 스위치(240) 및 출력부(250)를 포함할 수 있다. 여기서, 전자 장치(200)는 TA 충전 장치일 수 있다.
AC 전원 입력부(220)는 전원 공급 장치(260)로부터 AC(Alternating Current) 전원(예, 100V~230V)을 입력 받을 수 있다. AC 전원 입력부(220)는 전원 공급 장치(260)와 연결하기 위해 플러그(plug)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 사용자가 전자 장치(200)의 플러그를 가정에 비치된 플러그 소켓(plug socket) 또는 콘센트(consent)에 삽입하는 경우, AC 전원 입력부(220)는 AC 전원을 수신할 수 있다. AC 전원 입력부(220)는 AC/DC 변환부(230)와의 연결 경로를 통해 수신한 AC 전원을 출력할 수 있다.
AC/DC 변환부(AC to DC converter)(230)는 AC 전원 입력부(220)로부터 전달받은 AC 전원을 DC(Direct Current) 전원으로 변환할 수 있다. AC/DC 변환부(230)는 변환된 DC 전원을 연결 경로를 통해 출력부(250)로 제공할 수 있다.
출력부(250)는 AC/DC 변환부(230)와의 연결 경로를 통해 수신한 DC 전원을 충전 대상 장치(270)로 출력할 수 있다. 출력부(250)는 충전 대상 장치(270)의 커넥터에 전기적으로 결속시킬 수 있는 수 커넥터(플러그) 또는 암 커넥터를 포함할 수 있다. 출력부(250)는 케이블의 커넥터에 전기적으로 결속될 수 있는 수 커넥터(플러그) 또는 암 커넥터를 포함할 수 있다. 출력부(250)는 말단에 수 커넥터(플러그) 또는 암 커넥터를 구성하는 케이블을 포함할 수 있다. 추가적으로, 출력부(250)의 수 커넥터 또는 암 커넥터는 복수의 단자들을 포함할 수도 있다.
스위치(240)는 제어부(210)의 제어에 따라 AC/DC 변환부(230)와 출력부(250)사이의 연결 경로를 차단 또는 연결을 수행할 수 있다. 이때, 스위치(240)는 AC/DC 변환부(230)와 출력부(250)사이의 연결 경로를 차단하는것을 기본설정으로 하여 이물(290)에 의한 비 정상적인 충전 요청이 발생하더라도 충전 전원(예, DC 전원)의 무조건적인 제공을 방지할 수 있다.
제어부(210)는 전류 또는 전압의 변동 여부에 기반하여 충전 대상 장치(270)로부터의 충전 요청이 정상 충전 요청인지 결정하여 충전 대상 장치(270)에 DC 전원을 공급하도록 제어할 수 있다. 예를 들어, 전류 또는 전압의 변동 여부에 기반하여 이물(290)에 의한 비 정상 충전 요청이 발생한 것으로 인식한 경우, 제어부(210)는 스위치(240)를 제어하여 AC/DC 변환부(230)와 출력부(250)사이의 연결 경로의 차단을 유지할 수 있다. 다른 예를 들어, 전류 또는 전압의 변동 여부에 기반하여 정상 충전 요청이 발생한 것으로 인식한 경우, 제어부(210)는 AC/DC 변환부(230)와 출력부(250)사이의 연결 경로를 연결하도록 스위치(240)를 제어하여 충전 대상 장치(270)에 DC 전원을 공급할 수도 있다.
미도시 되었지만, 전자 장치(200)는 비정상 충전 요청에 대한 알림을 발생시키기 위한 디스플레이, 표시등, 스피커, 진동 발생기 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상술한 도 2를 통해 전자 장치에서 전류 또는 전압의 변동 여부에 기반하여 정상 충전 요청 여부를 결정하기 위한 전자 장치의 블록 구성을 설명하였다.
하기 도 3은 전자 장치에서 전압의 변동 여부에 기반하여 정상 충전 요청 여부를 결정하기 위한 전자 장치의 구체적인 구성을 설명할 수 있다.
도 3은 본 발명의 다양한 실시 예들에 따른 전자 장치에서 전압의 변동 여부에 기반하여 정상 충전 요청 여부를 결정하기 위한 전자 장치의 블록 구성도이다.
도 3을 참조하면, 전자 장치(300)는 제어부(331), AC 전원 입력부(301), AC/DC 변환부(303), 제1스위치(305), LDO(Low Drop Out Regulator)(311), 비교기(321) 및 출력부(307)를 포함할 수 있다. 여기서, 전자 장치(300)는 TA 충전 장치일 수 있다.
AC 전원 입력부(301)는 전원 공급 장치(351)로부터 AC 전원을 입력 받을 수 있다. AC 전원 입력부(301)는 전원 공급 장치(351)와 연결하기 위해 플러그(plug)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 사용자가 전자 장치(300)의 플러그를 가정에 비치된 플러그 소켓(plug socket) 또는 콘센트(consent)에 삽입하는 경우, AC 전원 입력부(301)는 AC 전원을 수신할 수 있다. AC 전원 입력부(301)는 AC/DC 변환부(303)와의 연결 경로를 통해 수신한 AC 전원을 출력할 수 있다.
AC/DC 변환부(303)는 AC 전원 입력부(301)로부터 전달받은 AC 전원을 DC 전원으로 변환할 수 있다. AC/DC 변환부(303)는 변환된 DC 전원을 연결 경로를 통해 LDO(311) 또는 출력부(307)로 제공할 수 있다.
출력부(307)는 AC/DC 변환부(303)와의 연결 경로를 통해 수신한 DC 전원을 충전 대상 장치(353)로 출력할 수 있다. 출력부(307)는 충전 대상 장치(353)의 커넥터에 전기적으로 결속시킬 수 있는 수 커넥터(플러그) 또는 암 커넥터를 포함할 수 있다. 출력부(307)는 케이블의 커넥터에 전기적으로 결속될 수 있는 수 커넥터(플러그) 또는 암 커넥터를 포함할 수 있다. 출력부(307)는 말단에 수 커넥터(플러그) 또는 암 커넥터를 구성하는 케이블을 포함할 수 있다. 추가적으로, 출력부(307)의 수 커넥터 또는 암 커넥터는 복수의 단자들을 포함할 수도 있다.
제1스위치(305)는 제어부(331)의 제어에 따라 AC/DC 변환부(303)와 출력부(307)사이의 연결 경로를 차단 또는 연결을 수행할 수 있다. 이때, 제1스위치(305)는 AC/DC 변환부(303)와 출력부(307)사이의 연결 경로를 차단하는것을 기본설정으로 하여 이물(355)에 의한 비 정상적인 충전 요청이 발생하더라도 충전 전원(예, DC 전원)의 무조건적인 제공을 방지할 수 있다. 여기서, 제1스위치(305)는 FET(Field Effective Transister) 소자로 구성될 수 있다.
LDO(311)는 AC/DC 변환부(303)로부터 전달받은 DC 전원의 전압을 일정 수준으로 낮춰 제공할 수 있다. 예를 들어, 충전 대상 장치(353)의 충전 가능 전압이 5V인 경우, AC/DC 변환부(303)는 AC 전원 입력부(301)로부터 입력받은 AC 전원을 5V로 변환하여 LOD(311)로 제공하게 되는데 이때, LOD(311)는 충전 대상 장치(353) 외에 이물(355)에 의한 비 정상 충전 요청이 발생하는지 확인하기 위해 정상 충전 전압인 5V보다 낮은 전압(예, 3V)을 제공하게 된다.
비교기(321)는 측정된 전압(315)과 기준 전압(323)을 비교하여 이물(355)에 의한 비 정상 충전 요청 여부를 결정할 수 있다. 예를 들어, LDO(311)로부터 3V의 전압을 제공받고, 제1저항(313) 및 제2저항(317)이 등가저항으로 10kΩ을 구비하는 경우, 정상적인 전압(315)은 1.5V가 될 것이다. 만일, 이물(355)에 의해 저항이 발행한 경우, 전압(315)은 1.5V보다 낮은 전압이 측정될 것이고, 이때, 기준 전압(323)과의 비교를 통해 비 정상 충전 요청이 발생한 것으로 인식할 수 있다. 즉, 5V보다 낮은 전압에서는 충전 대상 장치(353)의 충전이 불가능하므로, 5V보다 낮은 전압에서의 전압 변동은 비 정상 충전 요청으로 인식할 수 있다.
제어부(331)는 전압의 변동 여부에 기반하여 충전 대상 장치(353)로부터의 충전 요청이 정상 충전 요청인지 결정하여 충전 대상 장치(353)에 DC 전원을 공급하도록 제어할 수 있다. 예를 들어, 비교기(321)를 통해 이물(355)에 의한 비 정상 충전 요청이 발생한 것으로 인식한 경우, 제어부(331)는 제1스위치(305)를 제어하여 AC/DC 변환부(303)와 출력부(307)사이의 연결 경로의 차단을 유지할 수 있다. 다른 예를 들어, 비교기(321)를 통해 정상 충전 요청이 발생한 것으로 인식한 경우, 제어부(331)는 AC/DC 변환부(303)와 출력부(307)사이의 연결 경로를 연결하도록 제1스위치(305)를 제어하여 충전 대상 장치(305)에 DC 전원을 공급할 수도 있다. 이때, 제어부(331)는 제2스위치(325)를 제어하여 비 정상 충전 요청인지 확인하기 위해 연결했던 연결 경로를 차단하도록 제어할 수 있다. 여기서, 제2스위치(325)는 FET(Field Effective Transister) 소자로 구성될 수 있다.
미도시 되었지만, 전자 장치(300)는 비정상 충전 요청에 대한 알림을 발생시키기 위한 디스플레이, 표시등, 스피커, 진동 발생기 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
도 4는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치에서 비 정상 충전 요청을 제어하기 위한 절차를 도시하고 있다.
도 4를 참조하면 401단계에서 전자 장치는 전원 인기 시, 충전 패스를 차단한다. 예를 들어, 도 2에 도시된 바와 같이 AC 전원 입력부(220)가 전원 공급 장치(260)와 연결된 경우, 제어부(210)는 스위치(240)를 제어하여 AC/DC 변환부(230)와 출력부(250)사이의 충전 패스를 차단할 수 있다. 추가적으로, 제어부(210)의 별도의 제어 없이 스위치(240)는 AC/DC 변환부(230)와 출력부(250)사이의 충전 패스를 차단하는것을 기본설정으로 하여 이물(290)에 의한 비 정상적인 충전 요청이 발생하더라도 충전 전원(예, DC 전원)의 무조건적인 제공을 방지할 수 있다. 여기서, 스위치(240)는 FET(Field Effective Transister) 소자로 구성될 수 있다.
이후, 403단계에서 전자 장치는 우회 충전 패스를 통해 비 정상 충전 요청인지 결정한다. 예를 들어, 도 2에 도시된 바와 같이 제어부(210)는 AC/DC 변환부(230)와 출력부(250)사이의 충전 패스를 차단하고, 제어부(210)를 통과하는 우회 충전 패스를 통해 비 정상 충전 요청이 발생하는지 확인할 수 있다. 이때, 제어부(210)는 전류 또는 전압의 변동에 기반하여 비 정상 충전 요청이 발생하는지 확인할 수 있다.
비 정상 충전 요청인 경우, 405단계에서 전자 장치는 충전 패스의 차단을 유지한다. 예를 들어, 도 2에 도시된 바와 같이 제어부(210)는 전류 또는 전압의 변동에 기반하여 비 정상 충전 요청인 것으로 인식된 경우, 스위치(240)를 통해 AC/DC 변환부(230)와 출력부(250)사이의 충전 패스 차단을 유지하도록 제어할 수 있다.
도 5는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치에서 전압 변동에 기반하여 비 정상 충전 요청을 제어하기 위한 절차를 도시하고 있다.
도 5를 참조하면 501단계에서 전자 장치는 AC 전원이 수신되는지 확인한다. 예를 들어, 도 3에 도시된 바와 같이 AC 전원 입력부(301)는 전원 공급 장치(351)와 연결되는지 확인할 수 있다. 만일, AC 전원이 수신되지 않은 경우, 전자 장치는 AC 전원이 수신되는지 지속적으로 확인할 수 있다.
한편, AC 전원이 수신된 경우, 전자 장치는 503단계에서 AC 전원을 DC 전원으로 변환한다. 예를 들어, 도 3에 도시된 바와 같이 AC 전원 입력부(301)가 전원 공급 장치(351)와 연결된 경우, AC 전원 입력부(301)는 수신한 AC 전원을 연결 경로를 통해 AC/DC 변환부(303)로 제공할 수 있다. 이후, AC/DC 변환부(303)는 AC 전원 입력부(301)로부터 전달받은 AC 전원을 DC 전원으로 변환할 수 있다. 이때, AC/DC 변환부(303)에 의해 변환되는 DC 전원의 전압은 충전 대상 장치(353)가 충전 가능한 충전 전압에 기반하여 변환된 전압임을 가정한다. 예를 들어, 충전 대상 장치(353)가 충전 가능한 충전 전압은 5V일 수 있다.
이후, 505단계에서 전자 장치는 충전 패스 차단 및 LDO로 DC 전원을 제공한다. 예를 들어, 도 3에 도시된 바와 같이 제어부(331)는 제1스위치(305)를 제어하여 AC/DC 변환부(303)와 출력부(307)사이의 연결 경로를 차단할 수 있다. 추가적으로, 제어부(311)의 별도의 제어 없이 제1스위치(305)는 AC/DC 변환부(303)와 출력부(307)사이의 연결 경로를 차단하는것을 기본설정으로 하여 이물(355)에 의한 비 정상적인 충전 요청이 발생하더라도 충전 전원(예, DC 전원)의 무조건적인 제공을 방지할 수 있다. 여기서, 제1스위치(305)는 FET(Field Effective Transister) 소자로 구성될 수 있다. 이때, AC/DC 변환부(303)는 변환된 DC 전원을 연결 경로를 통해 LDO(311)로 제공할 수 있다.
이후, 507단계에서 전자 장치는 LDO를 통해 전압을 낮춘다. 예를 들어, 도 3에 도시된 바와 같이 LDO(311)는 AC/DC 변환부(303)로부터 전달받은 DC 전원의 전압을 일정 수준으로 낮춰 제공할 수 있다. 구체적으로, 충전 대상 장치(353)의 충전 가능 전압이 5V인 경우, AC/DC 변환부(303)는 AC 전원 입력부(301)로부터 입력받은 AC 전원을 5V로 변환하여 LOD(311)로 제공하게 되는데 이때, LOD(311)는 충전 대상 장치(353) 외에 이물(355)에 의한 비 정상 충전 요청이 발생하는지 확인하기 위해 정상 충전 전압인 5V보다 낮은 전압(예, 3V)을 제공하게 된다.
이후, 509단계에서 전자 장치는 비 정상 전압 변동을 감지하여 비 정상 충전 요청 여부를 결정한다. 예를 들어, 도 3에 도시된 바와 같이 비교기(321)는 측정된 전압(315)과 기준 전압(323)을 비교하여 이물(355)에 의한 비 정상 충전 요청 여부를 결정할 수 있다. 구체적으로, LDO(311)로부터 3V의 전압을 제공받고, 제1저항(313) 및 제2저항(317)이 등가저항으로 10kΩ을 구비하는 경우, 정상적인 전압(315)은 1.5V가 될 것이다. 만일, 이물(355)에 의해 저항이 발행한 경우, 전압(315)은 1.5V보다 낮은 전압이 측정될 것이고, 이때, 기준 전압(323)과의 비교를 통해 비 정상 충전 요청이 발생한 것으로 인식할 수 있다. 즉, 5V보다 낮은 전압에서는 충전 대상 장치(353)의 충전이 불가능하므로, 5V보다 낮은 전압에서의 전압 변동은 비 정상 충전 요청으로 인식할 수 있다.
만일, 비 정상 충전 요청인 경우, 전자 장치는 511단계에서 충전 패스 차단을 유지한다. 예를 들어, 도 3에 도시된 바와 같이 비교기(321)를 통해 이물(290)에 의한 비 정상 충전 요청이 발생한 것으로 인식한 경우, 제어부(331)는 제1스위치(305)를 제어하여 AC/DC 변환부(303)와 출력부(307)사이의 연결 경로의 차단을 유지할 수 있다.
한편, 정상 충전 요청인 경우, 전자 장치는 513단계에서 충전 패스를 연결하여 충전 전원을 공급한다. 예를 들어, 도 3에 도시된 바와 같이 비교기(321)를 통해 정상 충전 요청이 발생한 것으로 인식한 경우, 제어부(331)는 AC/DC 변환부(303)와 출력부(307)사이의 연결 경로를 연결하도록 제1스위치(305)를 제어하여 충전 대상 장치(305)에 DC 전원을 공급할 수도 있다. 이때, 제어부(331)는 제2스위치(325)를 제어하여 비 정상 충전 요청인지 확인하기 위해 연결했던 연결 경로를 차단하도록 제어할 수 있다. 여기서, 제2스위치(325)는 FET(Field Effective Transister) 소자로 구성될 수 있다.
이후, 전자 장치는 본 알고리즘을 종료할 수 있다.
상술한 실시 예에서 전자 장치는 전압의 변동 여부에 기반하여 정상 충전 요청 여부를 결정한다.
하기 도 6은 전자 장치에서 전류의 변동 여부에 기반하여 정상 충전 요청 여부를 결정하기 위한 전자 장치의 구체적인 구성을 설명할 수 있다.
도 6은 본 발명의 다양한 실시 예들에 따른 전자 장치에서 전류의 변동 여부에 기반하여 정상 충전 요청 여부를 결정하기 위한 전자 장치의 블록 구성도이다.
도 6을 참조하면, 전자 장치(600)는 제어부(631), AC 전원 입력부(601), AC/DC 변환부(603), 스위치(605), LDO(Low Drop Out Regulator)(611), 전류 측정부(621) 및 출력부(607)를 포함할 수 있다. 여기서, 전자 장치(600)는 TA 충전 장치일 수 있다.
AC 전원 입력부(601)는 전원 공급 장치(651)로부터 AC 전원을 입력 받을 수 있다. AC 전원 입력부(601)는 전원 공급 장치(651)와 연결하기 위해 플러그(plug)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 사용자가 전자 장치(600)의 플러그를 가정에 비치된 플러그 소켓(plug socket) 또는 콘센트(consent)에 삽입하는 경우, AC 전원 입력부(601)는 AC 전원을 수신할 수 있다. AC 전원 입력부(301)는 AC/DC 변환부(603)와의 연결 경로를 통해 수신한 AC 전원을 출력할 수 있다.
AC/DC 변환부(603)는 AC 전원 입력부(601)로부터 전달받은 AC 전원을 DC 전원으로 변환할 수 있다. AC/DC 변환부(603)는 변환된 DC 전원을 연결 경로를 통해 LDO(611) 또는 출력부(607)로 제공할 수 있다.
출력부(607)는 AC/DC 변환부(603)와의 연결 경로를 통해 수신한 DC 전원을 충전 대상 장치(653)로 출력할 수 있다. 출력부(607)는 충전 대상 장치(653)의 커넥터에 전기적으로 결속시킬 수 있는 수 커넥터(플러그) 또는 암 커넥터를 포함할 수 있다. 출력부(607)는 케이블의 커넥터에 전기적으로 결속될 수 있는 수 커넥터(플러그) 또는 암 커넥터를 포함할 수 있다. 출력부(607)는 말단에 수 커넥터(플러그) 또는 암 커넥터를 구성하는 케이블을 포함할 수 있다. 추가적으로, 출력부(607)의 수 커넥터 또는 암 커넥터는 복수의 단자들을 포함할 수도 있다.
스위치(605)는 제어부(631)의 제어에 따라 AC/DC 변환부(603)와 출력부(607)사이의 연결 경로를 차단 또는 연결을 수행할 수 있다. 이때, 스위치(605)는 AC/DC 변환부(603)와 출력부(607)사이의 연결 경로를 차단하는것을 기본설정으로 하여 이물(655)에 의한 비 정상적인 충전 요청이 발생하더라도 충전 전원(예, DC 전원)의 무조건적인 제공을 방지할 수 있다. 여기서, 스위치(605)는 FET(Field Effective Transister) 소자로 구성될 수 있다.
LDO(611)는 AC/DC 변환부(603)로부터 전달받은 DC 전원의 전압을 일정 수준으로 낮춰 제공할 수 있다. 예를 들어, 충전 대상 장치(653)의 충전 가능 전압이 5V인 경우, AC/DC 변환부(603)는 AC 전원 입력부(601)로부터 입력받은 AC 전원을 5V로 변환하여 LOD(611)로 제공하게 되는데 이때, LOD(611)는 충전 대상 장치(653) 외에 이물(655)에 의한 비 정상 충전 요청이 발생하는지 확인하기 위해 정상 충전 전압인 5V보다 낮은 전압(예, 3V)을 제공하게 된다.
전류 측정부(621)는 전류의 변동에 기반하여 이물(655)에 의한 비 정상 충전 요청 여부를 결정할 수 있다. 예를 들어, LDO(611)로부터 3V의 전압을 제공받은 경우, 5V보다 낮은 전압에서는 충전 대상 장치(653)의 충전이 불가능하므로, 3V에서의 전류 변동은 비 정상 충전 요청으로 인식할 수 있다.
제어부(631)는 전류의 변동 여부에 기반하여 충전 대상 장치(653)로부터의 충전 요청이 정상 충전 요청인지 결정하여 충전 대상 장치(653)에 DC 전원을 공급하도록 제어할 수 있다. 예를 들어, 전류 측정부(621)를 통해 이물(655)에 의한 비 정상 충전 요청이 발생한 것으로 인식한 경우, 제어부(631)는 스위치(605)를 제어하여 AC/DC 변환부(603)와 출력부(607)사이의 연결 경로의 차단을 유지할 수 있다. 다른 예를 들어, 전류 측정부(621)를 통해 정상 충전 요청이 발생한 것으로 인식한 경우, 제어부(631)는 AC/DC 변환부(603)와 출력부(607)사이의 연결 경로를 연결하도록 스위치(605)를 제어하여 충전 대상 장치(605)에 DC 전원을 공급할 수도 있다.
미도시 되었지만, 전자 장치(600)는 비정상 충전 요청에 대한 알림을 발생시키기 위한 디스플레이, 표시등, 스피커, 진동 발생기 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
도 7은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치에서 전류 변동에 기반하여 비 정상 충전 요청을 제어하기 위한 절차를 도시하고 있다.
도 7을 참조하면 701단계에서 전자 장치는 AC 전원이 수신되는지 확인한다. 예를 들어, 도 6에 도시된 바와 같이 AC 전원 입력부(601)는 전원 공급 장치(651)와 연결되는지 확인할 수 있다. 만일, AC 전원이 수신되지 않은 경우, 전자 장치는 AC 전원이 수신되는지 지속적으로 확인할 수 있다.
한편, AC 전원이 수신된 경우, 전자 장치는 703단계에서 AC 전원을 DC 전원으로 변환한다. 예를 들어, 도 6에 도시된 바와 같이 AC 전원 입력부(601)가 전원 공급 장치(651)와 연결된 경우, AC 전원 입력부(601)는 수신한 AC 전원을 연결 경로를 통해 AC/DC 변환부(603)로 제공할 수 있다. 이후, AC/DC 변환부(603)는 AC 전원 입력부(601)로부터 전달받은 AC 전원을 DC 전원으로 변환할 수 있다. 이때, AC/DC 변환부(603)에 의해 변환되는 DC 전원의 전압은 충전 대상 장치(653)가 충전 가능한 충전 전압에 기반하여 변환된 전압임을 가정한다. 예를 들어, 충전 대상 장치(653)가 충전 가능한 충전 전압은 5V일 수 있다.
이후, 705단계에서 전자 장치는 충전 패스 차단 및 LDO로 DC 전원을 제공한다. 예를 들어, 도 6에 도시된 바와 같이 제어부(631)는 스위치(605)를 제어하여 AC/DC 변환부(603)와 출력부(607)사이의 연결 경로를 차단할 수 있다. 추가적으로, 제어부(611)의 별도의 제어 없이 스위치(605)는 AC/DC 변환부(603)와 출력부(607)사이의 연결 경로를 차단하는것을 기본설정으로 하여 이물(655)에 의한 비 정상적인 충전 요청이 발생하더라도 충전 전원(예, DC 전원)의 무조건적인 제공을 방지할 수 있다. 여기서, 스위치(605)는 FET(Field Effective Transister) 소자로 구성될 수 있다. 이때, AC/DC 변환부(603)는 변환된 DC 전원을 연결 경로를 통해 LDO(611)로 제공할 수 있다.
이후, 707단계에서 전자 장치는 LDO를 통해 전압을 낮춘다. 예를 들어, 도 6에 도시된 바와 같이 LDO(611)는 AC/DC 변환부(603)로부터 전달받은 DC 전원의 전압을 일정 수준으로 낮춰 제공할 수 있다. 구체적으로, 충전 대상 장치(653)의 충전 가능 전압이 5V인 경우, AC/DC 변환부(603)는 AC 전원 입력부(601)로부터 입력받은 AC 전원을 5V로 변환하여 LOD(611)로 제공하게 되는데 이때, LOD(611)는 충전 대상 장치(653) 외에 이물(655)에 의한 비 정상 충전 요청이 발생하는지 확인하기 위해 정상 충전 전압인 5V보다 낮은 전압(예, 3V)을 제공하게 된다.
이후, 709단계에서 전자 장치는 비 정상 전류 변동을 감지하여 비 정상 충전 요청 여부를 결정한다. 예를 들어, 도 6에 도시된 바와 같이 전류 측정부(621)는 전류의 변동에 기반하여 이물(655)에 의한 비 정상 충전 요청 여부를 결정할 수 있다. 구체적으로, LDO(611)로부터 3V의 전압을 제공받은 경우, 5V보다 낮은 전압에서는 충전 대상 장치(653)의 충전이 불가능하므로, 3V에서의 전류 변동은 비 정상 충전 요청으로 인식할 수 있다.
만일, 비 정상 충전 요청인 경우, 전자 장치는 711단계에서 충전 패스 차단을 유지한다. 예를 들어, 도 6에 도시된 바와 같이 예를 들어, 전류 측정부(621)를 통해 이물(655)에 의한 비 정상 충전 요청이 발생한 것으로 인식한 경우, 제어부(631)는 스위치(605)를 제어하여 AC/DC 변환부(603)와 출력부(607)사이의 연결 경로의 차단을 유지할 수 있다.
한편, 정상 충전 요청인 경우, 전자 장치는 613단계에서 충전 패스를 연결하여 충전 전원을 공급한다. 예를 들어, 도 6에 도시된 바와 같이 전류 측정부(621)를 통해 정상 충전 요청이 발생한 것으로 인식한 경우, 제어부(631)는 AC/DC 변환부(603)와 출력부(607)사이의 연결 경로를 연결하도록 스위치(605)를 제어하여 충전 대상 장치(605)에 DC 전원을 공급할 수도 있다.
이후, 전자 장치는 본 알고리즘을 종료할 수 있다.
한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능하다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

Claims (13)

  1. 충전 장치에 있어서,
    전압을 비정상 충전 요청 검출을 위한 전압으로 변환하는 LDO(Low drop out regulator) 소자;
    충전 대상 장치와 충전 패스를 차단 또는 연결하기 위한 스위치; 및
    제어부를 포함하고,
    상기 제어부는,
    비충전 동작 시 상기 스위치에 의해 상기 충전 대상 장치로의 충전 패스를 차단하고,
    충전 동작 시 상기 비정상 충전 요청 검출을 위한 전압에 기반하여 정상 전압을 판단하고,
    상기 정상 전압의 변경 여부에 기초하여 충전 요청이 상기 비정상 충전 요청인지 결정하고,
    상기 충전 요청이 상기 비정상 충전 요청인 경우, 상기 스위치에 의한 상기 충전 패스의 차단을 유지하고,
    상기 충전 요청이 정상 충전 요청인 경우, 상기 스위치에 의한 상기 충전 패스의 연결을 제어하도록 설정된, 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 스위치는,
    FET 소자를 포함하는 장치.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 스위치는, 상기 충전 대상 장치와의 충전 패스 차단에 응답하여, 상기 제어부를 통해 우회 충전 패스를 설정하고,
    상기 제어부는,
    상기 충전 요청이 상기 정상 충전 요청인 경우, 상기 우회 충전 패스를 차단하고,
    상기 충전 대상 장치와의 충전 패스를 연결하도록 상기 스위치를 제어하도록 설정된, 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 비정상 충전 요청 검출을 위한 전압에 기초하여 측정된 전압과 기준 전압을 비교하고,
    상기 기준 전압이 상기 측정된 전압과 다를 경우, 상기 충전 요청을 상기 비정상 충전 요청으로 결정하도록 설정된, 장치.
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서,
    상기 비정상 충전 요청에 대한 알림을 발생시키기 위한 디스플레이, 표시등, 스피커, 진동 발생기 중 적어도 하나를 포함하는 장치.
  8. 충전 장치에서 충전을 제어하기 위한 방법에 있어서,
    비충전 동작 시 상기 충전 장치의 스위치를 제어하여 충전 대상 장치로의 충전 패스를 차단하는 과정;
    충전 동작 시 비정상 충전 요청 검출을 위한 전압에 기반하여 정상 전압을 판단하는 과정;
    상기 정상 전압의 변경 여부에 기초하여 충전 요청이 상기 비정상 충전 요청인지 결정하는 과정;
    상기 충전 요청이 상기 비정상 충전 요청인 경우, 상기 스위치에 의한 상기 충전 패스의 차단을 유지하는 과정; 및
    상기 충전 요청이 정상 충전 요청인 경우, 상기 스위치에 의해 상기 충전 패스를 연결하는 과정을 포함하는, 방법.
  9. 삭제
  10. 제8항에 있어서,
    상기 충전 요청이 상기 비정상 충전 요청인지 결정하는 과정은,
    상기 비정상 충전 요청 검출을 위한 전압에 기초하여 측정된 전압과 기준 전압을 비교하는 과정; 및
    상기 기준 전압이 상기 측정된 전압과 다를 경우, 상기 충전 요청을 상기 비정상 충전 요청으로 결정하는 과정을 포함하는, 방법.
  11. 삭제
  12. 제8항에 있어서,
    상기 비정상 충전 요청인 경우, 디스플레이, 표시등, 스피커, 진동 발생기 중 적어도 하나를 통해 상기 비정상 충전 요청에 대한 알림을 발생시키는 과정을 더 포함하는 방법.
  13. 제8항에 있어서,
    상기 스위치는, 상기 충전 대상 장치와의 충전 패스 차단에 응답하여, 제어부를 통해 우회 충전 패스를 설정하고,
    상기 충전 요청이 상기 정상 충전 요청인 경우, 상기 우회 충전 패스를 차단하는 과정; 및
    상기 충전 대상 장치와의 충전 패스를 연결하도록 상기 스위치를 제어하는 과정을 더 포함하는, 방법.
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