KR102569533B1 - 충전용 전압 변환 연결 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 배터리의 충전 상태나 종류에 따라 고속 충전에 적합한 전압을 충전장치로 변환하여 배터리를 고속으로 충전할 수 있도록 하는 충전용 전압 변환 연결 장치에 관한 것이다. 이를 위하여 본 발명은 제11 충전단자 및 제12 충전단자로 이루어진 제1 충전단자부를 포함하는 충전장치 연결부, 제21 충전단자 및 제22 충전단자로 이루어진 제2 충전단자부 및 배터리의 식별 정보를 수신하는 배터리 식별부를 포함하는 배터리 연결부 및 배터리 식별부에서 수신된 배터리의 식별 정보에 따라 전압변환 신호를 생성하여 제11 충전단자 및 제12 충전단자 각각에 전달하는 충전장치 제어부를 포함할 수 있다.

Description

충전용 전압 변환 연결 장치{VOLTAGE CONVERSION CONNECTOR FOR CHARGING}
본 발명은 충전용 전압 변환 연결 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 배터리의 충전 상태나 종류에 따라 고속 충전에 적합한 전압을 충전장치로 변환하여 배터리를 고속으로 충전할 수 있도록 하는 충전용 전압 변환 연결 장치에 관한 것이다.
이동 통신 기술 및 서비스의 발달과 함께 휴대전화, 노트북, 스마트폰 또는 태플릿 피씨 등 휴대 단말기의 사용이 급속도로 증가하고 있다. 이러한 휴대 단말기는 휴대용 특성상 부피와 무게가 제한될 수밖에 없고, 기능 사용을 위한 배터리의 성능 개선이 더디게 진행되고 있어, 배터리의 용량 및 사용 시간에 제약을 받고 있다.
이에 따라, 휴대 단말기의 충전 장치를 휴대하여 차량이나 사무실 등에서 수시로 휴대 단말기를 충전하는 사용자가 증가하고 있으며, 휴대 단말기를 고속으로 단시간에 충전할 수 있는 충전 장치가 개발되고 있다.
고속 충전용 충전장치는 휴대 단말기와 IC(Integrated Circuit) 통신하기 위한 연결 단자 및 전용 칩셋을 포함하고 있다. 이러한 고속 충전용 충전장치는 연결 단자를 통해 휴대 단말기와 연결되어 휴대 단말기에 내장된 제어 칩셋으로부터 충전 정보를 수신하고, 수신된 충전 정보에 따라 전용 칩셋에서 충전 조건을 변경하여 휴대 단말기를 충전하고 있다.
즉, 종래의 고속 충전용 충전장치는 전용 칩셋을 내장하고 있어야만 휴대 단말기의 제어 칩셋과 통신할 수 있다는 한계가 있다.
대한민국등록특허 제10-1584166호(2016.01.05, 등록)
따라서 본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 도출된 것으로서, 본 발명은 배터리의 충전 상태나 종류에 따라 고속 충전에 적합한 전압을 충전장치로 변환하여 배터리를 고속으로 충전할 수 있도록 하는 충전용 전압 변환 연결 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 배터리와 충전장치 사이에 연결되어 고속 충전용 칩셋이 내장되지 않은 충전장치에서도 충전 전압을 변경하여 배터리를 고속으로 충전시킬 수 있도록 하는 충전용 전압 변환 연결 장치를 제공하는데 다른 목적이 있다.
또한, 본 발명은 배터리를 포함하는 전자 장치의 종류와 전자장치를 충전하는 충전장치의 종류에 상관없이 전자장치와 충전장치 사이에 연결되어 전자장치의 고속 충전을 지원할 수 있는 충전용 전압 변환 연결 장치를 제공하는데 또 다른 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적들은 이하에 서술되는 실시예를 통하여 더욱 명확해질 것이다.
본 발명의 일 측면에 따른 충전용 전압 변환 연결 장치는 제11 충전단자 및 제12 충전단자로 이루어진 제1 충전단자부를 포함하는 충전장치 연결부, 제21 충전단자 및 제22 충전단자로 이루어진 제2 충전단자부 및 배터리의 식별 정보를 수신하는 배터리 식별부를 포함하는 배터리 연결부 및 배터리 식별부에서 수신된 배터리의 식별 정보에 따라 전압변환 신호를 생성하여 제11 충전단자 및 제12 충전단자 각각에 전달하는 충전장치 제어부를 포함할 수 있다.
또한, 충전장치 제어부는, 충전장치 연결부 및 배터리 연결부와 연결되는 내부 전원부 및 내부 전원부와 연결되고, 전압변환 신호를 생성하는 전압 제어부를 포함할 수 있다.
또한, 전압 제어부는, 내부 전원부로부터 내부 전원을 공급받아 온오프하는 제1 전원 출력부, 제1 전원 출력부와 연결되고 기 설정된 시간에 따라 온오프 시간을 지연시키는 제1 시간 지연부 및 제1 시간 지연부와 연결되고 제1 전압변환 신호를 생성하여 제11 충전단자에 전달하는 제1 전압 변환부를 포함하는 제1 전압 제어부 및 내부 전원부로부터 전원을 공급받아 온오프하는 제2 전원 출력부, 제2 전원 출력부와 연결되고 기 설정된 시간에 따라 온오프 시간을 지연시키는 제2 시간 지연부 및 제2 시간 지연부와 연결되고 제2 전압변환 신호를 생성하여 제12 충전단자에 전달하는 제2 전압 변환부를 포함하는 제2 전압 제어부를 포함할 수 있다.
또한, 전압변환 신호는 제11 충전단자에 전달되는 제1 전압변환 신호 및 제12 충전단자에 전달되는 제2 전압변환 신호를 포함하고, 제1 전압변환 신호는 배터리에 따른 상수인 제1 고정 전압값이고, 제2 전압변환 신호는 배터리에 따른 상수인 제2 고정 전압값일 수 있다.
또한, 전압변환 신호는 제11 충전단자에 전달되는 제1 전압변환 신호 및 제12 충전단자에 전달되는 제2 전압변환 신호를 포함하고, 제1 전압변환 신호는 배터리에 따른 변수인 제1 가변 전압값이고, 제2 전압변환 신호는 배터리에 따른 변수인 제2 가변 전압값일 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 충전용 전압 변환 연결 장치는 다음과 같은 효과를 제공한다.
본 발명은 배터리의 충전 상태나 종류에 따라 고속 충전에 적합한 전압을 충전장치로 변환하여 배터리를 고속으로 충전할 수 있도록 하는 효과가 있다.
본 발명은 배터리와 충전장치 사이에 연결되어 고속 충전용 칩셋이 내장되지 않은 충전장치에서도 충전 전압을 변경하여 배터리를 고속으로 충전시킬 수 있도록 하는 효과가 있다.
본 발명은 배터리를 포함하는 전자 장치의 종류와 전자장치를 충전하는 충전장치의 종류에 상관없이 전자장치와 충전장치 사이에 연결되어 전자장치의 고속 충전을 지원할 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 충전용 전압 변환 연결 장치에 충전장치와 배터리가 연결된 상태를 도시한 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 충전용 전압 변환 연결 장치를 도시한 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 충전용 전압 변환 연결 장치의 제어 흐름을 도시한 흐름도이다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에서 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어 도면 부호에 상관없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
이하 본 발명의 실시예들에 따른 충전용 전압 변환 연결 장치에 대하여 도 1 내지 도 3을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 충전용 전압 변환 연결 장치(100)에 충전장치(10)와 배터리(20)가 연결된 상태를 도시한 블록도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 충전용 전압 변환 연결 장치(100)는 충전장치 연결부(110), 배터리 연결부(120) 및 충전장치 제어부(130)를 포함할 수 있다.
충전용 전압 변환 연결 장치(100)는 충전장치 연결부(110)를 통해 충전장치(10)와 연결되고, 배터리 연결부(120)를 통해 배터리(20)와 연결될 수 있다.
여기서 충전장치(10)는 무전기와 같은 휴대 단말기, 스마트폰, 노트북, 태블릿 피씨 등의 전자 장치에 내장된 배터리(20)를 충전할 수 있는 전압을 제공하고, 예를 들어, 충전용 어댑터일 수 있다. 이러한 충전장치(10)는 충전용 전압 변환 연결 장치(100)의 충전장치 연결부(110)와 연결되기 위한 적어도 두개의 연결단자(미도시됨)를 포함할 수 있다.
배터리(20)는 무전기와 같은 휴대 단말기, 스마트폰, 노트북, 태블릿 피씨 등의 전자 장치에 내장될 수 있다. 배터리(20)는 배터리 충전장치(10A)를 통해 충전장치(10)와 연결되고, 충전장치(10)로부터 전압을 공급받은 배터리 충전장치(10A)에 의해 충전될 수 있다. 이러한 배터리(20)를 내장한 전자 장치는 충전용 전압 변환 연결 장치(100)의 배터리 연결부(120)와 연결되기 위한 적어도 두개의 연결단자(미도시됨)를 포함할 수 있다.
배터리 충전장치(10A)는 충전장치(10) 및 배터리(20) 사이에 연결될 수 있다. 배터리 충전장치(10A)는 충전장치(10)로부터 인가되는 충전 전압을 변환하여 배터리(20)로 인가할 수 있다.
이하, 도 2를 참조하여 충전용 전압 변환 연결 장치(100)에 대하여 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 충전용 전압 변환 연결 장치(100)를 도시한 블록도이다.
도 2를 참조하면, 충전용 전압 변환 연결 장치(100)는 충전장치 연결부(110), 배터리 연결부(120) 및 충전장치 제어부(130)를 포함할 수 있다. 도면에는 도시하지 않았으나 충전용 전압 변환 연결 장치(100)는 별도 회로의 구성 또는 마이콤 유사 가능의 핀을 적용하여 제어수단을 통해 충전장치 연결부(110), 배터리 연결부(120) 및 충전장치 제어부(130)를 제어할 수 있다.
충전장치 연결부(110)는 충전장치(10)와 연결되고, 제1 충전단자부(111)를 포함할 수 있다. 제1 충전단자부(111)는 제11 충전단자(111a) 및 제12 충전단자(111b)를 포함할 수 있다.
제11 충전단자(111a)는 충전장치(10)에 형성된 연결단자(미도시됨)와 연결되고, 이하에서 설명할 충전장치 제어부(130)에서 생성된 제1 전압변환 신호를 충전장치(10)로 전달할 수 있다. 제11 충전단자(111a)는 통상적인 USB(Universal Serial Bus) 단자일 수 있고, 이에 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기서 제11 충전단자(111a)는 데이터(+) 핀일 수 있다.
제12 충전단자(111b)는 충전장치(10)에 형성된 연결단자(미도시됨)와 연결되고, 이하에서 설명할 충전장치 제어부(130)에서 생성된 제2 전압변환 신호를 충전장치(10)로 전달할 수 있다. 제12 충전단자(111b)는 통상적인 USB(Universal Serial Bus) 단자일 수 있고, 이에 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기서 제12 충전단자(111b)는 데이터(-) 핀일 수 있다.
제11 충전단자(111a)와 제12 충전단자(111b)는 각각 제1 전압변환 신호와 제2 전압변환 신호에 따라 충전장치(10)에서 배터리 충전장치(10A)로 인가되는 입력 전압과 배터리(20)의 충전을 위한 충전 전압 및 전류를 변경할 수 있다.
제11 충전단자(111a)와 제12 충전단자(111b)는 충전장치(10A)로 인가되는 입력 전압을 변경하여 배터리 충전장치(10A)의 최적의 배터리 충전 전압 및 전류를 제2 충전단자부(121), 즉 제21 충전단자(121a)와 제22 충전단자(121b)로 인가할 수 있다.
한편, 본 실시예에서는 제11 충전단자(111a) 및 제12 충전단자(111b)의 개수를 한정하지 않고, 적어도 하나로 이루어져 각각 충전장치(10)와 연결될 수 있다.
배터리 연결부(120)는 충전장치 연결부(120)와 연결되고, 제2 충전단자부(121) 및 배터리 식별부(122)를 포함할 수 있다.
제2 충전단자부(121)는 제21 충전단자(121a) 및 제22 충전단자(121b)를 포함할 수 있다.
제21 충전단자(121a)는 배터리(20)를 내장한 전자 장치에 형성된 연결단자(미도시됨)와 연결될 수 있다. 또한, 제21 충전단자(121a)는 배터리 충전장치(10A)와 연결될 수 있다.
제22 충전단자(121b)는 배터리(20)를 내장한 전자 장치에 형성된 연결단자(미도시됨)와 연결될 수 있다. 또한, 제22 충전단자(121b)는 배터리 충전장치(10A)와 연결될 수 있다.
제21 충전단자(121a)와 제22 충전단자(121b)는 배터리 충전장치(10A)에서 재변환된 충전 전압을 인가받을 수 있다. 즉, 제21 충전단자(121a)와 제22 충전단자(121b)는 제11 충전단자(111a)와 제12 충전단자(111b)를 통해 충전장치(10)로 전달되어 충전장치(10)에서 변환된 충전 전압이 배터리 충전장치(10A)로 전달된 후 재변환된 충전 전압을 인가받고, 인가된 충전 전압을 배터리(20)로 전달할 수 있다.
배터리 식별부(122)는 제2 충전단자부(121)를 통해 연결된 배터리(20)의 식별 정보를 수신할 수 있다. 여기서 배터리(20)의 식별 정보는 배터리(20)의 용량, 배터리(20)의 종류, 배터리(20)의 충전 모드 등을 포함할 수 있다. 예를 들어, 배터리(20)의 용량은 3600mAh, 5000mAh, 1000mAh 등을 포함할 수 있고, 배터리(20)의 종류는 리튬 이온, 니켈 수소 등을 포함할 수 있으며, 배터리(20)의 충전 모드는 완속 충전 모드와 급속 충전 모드를 포함할 수 있다.
충전장치 제어부(130)는 배터리 식별부(122)에서 수신된 배터리(20)의 식별 정보에 따라 전압변환 신호를 생성하여 제11 충전단자(111a) 및 제12 충전단자(111b) 각각에 전달할 수 있다.
충전장치 제어부(130)는 내부 전원부(131) 및 전압 제어부(132)를 포함할 수 있다.
내부 전원부(131)는 충전장치 연결부(110) 및 배터리 연결부(120)와 연결될 수 있다. 내부 전원부(131)는 충전장치 연결부(110)를 통해 충전장치(10)로부터 입력 전원을 인가받고, 입력 전원을 내부 전원용으로 변환시킬 수 있다. 여기서 입력 전원은 충전장치(10)의 디폴트(Default) 전압값으로 5V 또는 변경된 전압값으로 5~22V일 수 있다. 내부 전원부(131)는 5~22V의 입력 전원을 3.3V의 내부 전원으로 변환시킬 수 있고, 이에 한정하고자 하는 것은 아니다.
예를 들어, 내부 전원부(131)는 낮은 입출력 전위차에서도 동작하는 리니어 레귤레이터인 LDO(Low Dropout)를 사용하여 3.3V의 내부 전원을 변환시킬 수 있다.
내부 전원부(131)는 배터리 연결부(120)의 배터리 식별부(122)로부터 배터리(20)의 식별 정보를 수신하기 위해 내부 전원을 사용하고, 배터리(20)의 식별 정보를 전압 제어부(132)로 전달할 수 있다.
전압 제어부(132)는 내부 전원부(131)와 연결되고, 배터리(20)의 식별 정보에 상응하는 전압변환 신호를 생성할 수 있다.
전압 제어부(132)는 제1 전압 제어부(132a) 및 제2 전압 제어부(132b)를 포함할 수 있다.
제1 전압 제어부(132a)는 제11 충전단자(111a)와 연결되는 데이터(+) 핀으로 전달되는 제1 전압변환 신호를 생성할 수 있다. 제1 전압 제어부(132a)는 제1 전원 출력부(132a1), 제1 시간 지연부(132a2) 및 제1 전압 변환부(132a3)를 포함할 수 있다.
제1 전원 출력부(132a1)는 내부 전원부(131)로부터 내부 전원을 공급받아 온오프(ON/OFF)할 수 있다. 제1 전원 출력부(132a1)는 통상의 스위칭 소자를 통해 온오프하거나 또는 마이콤의 출력핀을 활용하여 온오프할 수 있다.
제1 전원 출력부(132a1)는 내부 전원부(131)로부터 내부 전원을 공급받거나 또는 마이콤의 출력핀을 활용하여 온(ON), 즉 활성화되고, 3.3V의 전원을 제1 시간 지연부(132a2)로 인가할 수 있다.
제1 전원 출력부(132a1)는 내부 전원부(131)로부터 내부 전원을 공급받지 않거나 또는 마이콤의 출력핀을 활용하면 오프(OFF)되고, 0V의 전원을 제1 시간 지연부(132a2)로 인가할 수 있다.
제1 시간 지연부(132a2)는 제1 전원 출력부(132a1)와 연결되고 기 설정된 시간에 따라 온오프할 수 있다. 제1 시간 지연부(132a2)는 제1 전원 출력부(132a1)의 출력을 필요로 하는 시간만큼 지연시켜 제1 전압 변환부(132a3)로 인가되도록 할 수 있다.
즉, 제1 시간 지연부(132a2)는 제1 전원 출력부(132a1)에서 출력되는 3.3V 또는 0V의 전압값을 원하는 시간만큼 유지 또는 소멸시키는 지연 기능을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 시간 지연부(132a2)는 다이오드와 캐퍼시터를 포함할 수 있다.
만약 제1 시간 지연부(132a2)를 사용하지 않는 경우, 충전장치(10)의 충전 전압은 기 설정된 전압을 활용할 수 있다.
제1 전압 변환부(132a3)는 제1 시간 지연부(132a2)와 연결되고, 배터리(20)의 식별 정보에 따라 제1 전압변환 신호를 생성하여 제11 충전단자(111a)에 전달할 수 있다. 배터리(20)의 식별 정보에 따른 제1 전압변환 신호는 기 저장될 수 있으며, 일반적으로 0.6V의 전압값 또는 3.3V의 전압값일 수 있다.
여기에서, 제1 시간 지연부(132a2)와 제 1 전압 변환부(132a3)는 구동 및 배치 순서를 바뀌어 사용할 수 있다.
제2 전압 제어부(132b)는 제12 충전단자(111b)와 연결되는 데이터(-) 핀으로 전달되는 제2 전압변환 신호를 생성할 수 있다. 제2 전압 제어부(132b)는 제2 전원 출력부(132b1), 제2 시간 지연부(132b2) 및 제2 전압 변환부(132b3)를 포함할 수 있다.
제2 전원 출력부(132b1)는 내부 전원부(131)로부터 내부 전원을 공급받아 온오프(ON/OFF)할 수 있다. 제2 전원 출력부(132b1)는 통상의 스위칭 소자를 통해 온오프하거나 또는 마이콤의 출력핀을 활용하여 온오프할 수 있다.
제2 전원 출력부(132b1)는 내부 전원부(131)로부터 내부 전원을 공급받거나 또는 마이콤의 출력핀을 활용하여 온(ON), 즉 활성화되고, 3.3V의 전원을 제2 시간 지연부(132b2)로 인가할 수 있다.
제2 전원 출력부(132b1)는 내부 전원부(131)로부터 내부 전원을 공급받지 않거나 또는 마이콤의 출력핀을 활용하면 오프(OFF)되고, 0V의 전원을 제2 시간 지연부(132b2)로 인가할 수 있다.
제2 시간 지연부(132b2)는 제2 전원 출력부(132b1)와 연결되고 기 설정된 시간에 따라 온오프할 수 있다. 제2 시간 지연부(132b2)는 제2 전원 출력부(132b1)의 출력을 필요로 하는 시간만큼 지연시켜 제2 전압 변환부(132b3)로 인가되도록 할 수 있다.
즉, 제2 시간 지연부(132b2)는 제2 전원 출력부(132b1)에서 출력되는 3.3V 또는 0V의 전압값을 원하는 시간만큼 유지 또는 소멸시키는 지연 기능을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제2 시간 지연부(132b2)는 다이오드와 캐퍼시터를 포함할 수 있다.
만약 제2 시간 지연부(132b2)를 사용하지 않는 경우, 충전장치(10)의 충전 전압은 기 설정된 전압을 활용할 수 있다.
제2 전압 변환부(132b3)는 제2 시간 지연부(132b2)와 연결되고, 배터리(20)의 식별 정보에 따라 제2 전압변환 신호를 생성하여 제12 충전단자(111b)에 전달할 수 있다. 배터리(20)의 식별 정보에 따른 제2 전압변환 신호는 기 저장될 수 있으며, 일반적으로 0.6V의 전압값, 3.3V의 전압값 또는 0V(GND)의 전압값일 수 있다.
여기에서, 제1 시간 지연부(132b2)와 제 1 전압 변환부(132b3)는 구동 및 배치 순서를 바뀌어 사용할 수 있다.
한편, 제1 전압 변환부(132a3)에서 생성되는 제1 전압변환 신호와 제2 전압 변환부(132b3)에서 생성되는 제2 전압변환 신호는 고정 전압값 또는 가변 전압값일 수 있다.
일 실시예에서, 제1 전압변환 신호는 배터리(20)에 따른 상수인 제1 고정 전압값이고, 제2 전압변환 신호는 배터리(20)에 따른 상수인 제2 고정 전압값일 수 있다.
즉, 본 실시예에서는 배터리(20)의 식별 정보에 상관없이 기 설정된 제1 고정 전압값인 제1 전압변환 신호를 생성하고 제2 고정 전압값인 제2 전압변환 신호를 생성할 수 있다.
예를 들어, 아래 표 1을 참고하여 설명하면, 제1 고정 전압값과 제2 고정 전압값은 모드1 내지 모드5 중 기 설정된 하나의 모드에 따라 해당 전압값을 무조건 인가할 수 있다. 모드 1로 설정된 경우 배터리(20)의 식별 정보에 상관없이 제1 고정 전압값은 0.6V이고, 제2 고정 전압값은 0.6V일 수 있다.
설정 제1 고정 전압값 제2 고정 전압값
모드1 0.6V 0.6V
모드2 3.3V 0.6V
모드3 3.3V 3.3V
모드4 0.6V 3.3V
모드5 0.6V 0V(GND)
다른 실시예에서, 제1 전압변환 신호는 배터리(20)에 따른 변수인 제1 가변 전압값이고, 제2 전압변환 신호는 배터리(20)에 따른 변수인 제2 가변 전압값일 수 있다.즉, 본 실시예에서는 배터리(20)의 식별 정보에 따라 가변되는 제1 가변 전압값인 제1 전압변환 신호를 생성하고 제2 가변 전압값인 제2 전압변환 신호를 생성할 수 있다.
예를 들어, 아래 표 2를 참고하여 설명하면, 제1 가변 전압값과 제2 가변 전압값은 배터리(20)의 식별 정보에 따라 해당 전압값을 인가할 수 있다. 배터리(20)의 식별 정보가 식별1에 해당하는 경우 제1 고정 전압값은 0.6V이고, 제2 고정 전압값은 0.6V일 수 있다. 배터리(20)의 식별 정보가 식별2에 해당하는 경우 제1 고정 전압값은 3.3V이고, 제2 고정 전압값은 0.6V일 수 있다.
식별정보 제1 가변 전압값 제2 가변 전압값
식별1 0.6V 0.6V
식별2 3.3V 0.6V
식별3 3.3V 3.3V
식별4 0.6V 3.3V
식별5 0.6V 0V(GND)
충전장치(10)는 제1 전압 변환부(132a3)에서 생성된 제1 전압변환 신호와 제2 전압 변환부(132b3)에서 생성된 제2 전압변환 신호를 충전장치 연결부(110)의 제11 충전단자(111a) 및 제12 충전단자(111b) 각각으로부터 전달받을 수 있다.충전장치(10)는 제1 전압변환 신호와 제2 전압변환 신호에 따라 충전 전압을 결정하여 제1 충전단자부(111)로 인가할 수 있다.
제1 충전단자부(111)는 충전장치(10)에서 배터리 충전장치(10A)로 인가되는 충전 전압을 변경할 수 있다.
제2 충전단자부(121)는 배터리 충전장치(10A)에서 출력되는 충전 전압을 배터리(20)로 인가하여 배터리(20)를 충전할 수 있다. 여기서 충전 장치(10)의 충전 전압은 충전장치(10)에서 최초로 인가하는 디폴트 전압값인 입력 전원과는 다른 전압을 배터리 충전장치(10A)가 입력으로 받는 충전 전압인 것으로, 배터리(20)의 식별 정보에 따라 가변된 전압값일 수 있다.
한편, 충전장치(10)는 아래 표 3과 같이 제1 전압변환 신호의 제1 전압값과 제2 전압변환 신호의 제2 전압값에 따라 충전 전압을 결정할 수 있다. 충전 전압은 제1 전압값이 0.6V이고 제2 전압값이 0.6V이면 12V일 수 있고, 제1 전압값이 3.3V이고 제2 전압값이 0.6V이면 9V일 수 있다.
제1 전압값 제2 전압값 충전 전압
0.6V 0.6V 12V
3.3V 0.6V 9V
3.3V 3.3V 20V
0.6V 3.3V Reserved
0.6V 0V(GND) 5V
일반적인 고속 충전시 발생하는 전압값에 따라 결정되는 충전 전압은 이미 공지되어 있으므로 상세한 설명은 생략한다.이하, 도 3을 참조하여 충전용 전압 변환 연결 장치(100)를 이용한 전압 변환 방법에 대하여 설명한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 충전용 전압 변환 연결 장치(100)의 제어 흐름을 도시한 흐름도이다.
도 3을 참조하면, 충전장치(10)는 제1 충전단자부(111)를 통해 충전장치 연결부(110)에 연결된다(단계 S301).
배터리(20)는 제2 충전단자부(121)를 통해 배터리 연결부(120)에 연결된다(단계 S302).
여기에서 단계 S301 및 단계 S302는 순서에 상관없이 진행될 수 있고, 동시에 진행될 수도 있다.
충전장치 연결부(110)는 충전장치(10)로부터 입력 전원을 인가받아 충전장치 제어부(130)로 전달한다(단계 S303).
배터리 연결부(120)는 배터리(20)의 식별 정보를 수신하여 충전장치 제어부(130)로 전달한다(단계 S304).
여기에서 단계 S303 및 단계 S304는 순서에 상관없이 진행될 수 있고, 동시에 진행될 수도 있다.
충전장치 제어부(130)는 전달받은 입력 전원을 내부 전원용으로 변환시킨다(단계 S305). 통상적으로 입력 전원은 5~22V로 전달되고, 내부 전원은 3.3V로 변환될 수 있다.
충전장치 제어부(130)는 내부 전원을 공급받아 전원 출력을 온오프한다(단계 S306). 충전장치 제어부(130)는 내부 전원을 공급받으면 온되어 3.3V를 인가하거나 또는 내부 제어로 오프되어 0V를 인가할 수 있다.
충전장치 제어부(130)는 인가받은 3.3V 또는 0V 전원을 일시적으로 저장하여 전원이 온 또는 오프되는 시간을 지연시킨다(단계 S307).
충전장치 제어부(130)는 배터리(20)의 식별 정보에 따라 전압변환 신호를 생성한다(단계 S308). 전압변환 신호는 데이터(+) 핀용 제1 전압변환 신호와 데이터(-) 핀용 제2 전압변환 신호를 포함할 수 있다.
충전장치 제어부(130)는 생성된 전압변환 신호를 충전장치 연결부(110)로 전달한다(단계 S309). 충전장치 제어부(130)는 제1 전압변환 신호를 충전장치 연결부(110)의 제11 충전단자(111a)로 전달하고, 제2 전압변환 신호를 충전장치 연결부(110)의 제12 충전단자(111b)로 전달할 수 있다.
충전장치 연결부(110)는 전달받은 전압변환 신호를 충전장치(10)로 전달한다(단계 S310).
충전장치(10)는 전달받은 전압변환 신호에 상응하는 충전 전압을 결정하여 충전장치 연결부(110)로 인가하고, 충전장치 연결부(110)는 충전장치(10)로부터 전달받은 충전 전압을 배터리 충전장치(10A)로 인가한다(단계 S311).
배터리 충전장치(10A)는 충전 전압을 배터리 연결부(120)로 인가한다(단계 S312).
배터리 연결부(120)는 배터리 충전장치(10A)의 출력으로부터 전달받은 충전 전압을 배터리(20)로 인가한다(단계 S313).
배터리(20)는 충전장치 연결부(110)에 인가된 입력 전압에 따라 배터리 충전장치(10A)의 충전 조건을 변화하여 고속으로 충전될 수 있다.
본 발명에 따른 충전용 전압 변환 연결 장치(100)는 충전장치(10) 및 배터리(20) 사이에 연결되어 충전장치(10)와 배터리(20)를 연결하는 매개체 역할을 하는 것으로, 종래의 고속충전기 내에 내장된 칩셋과는 상이하다.
상기에서는 본 발명의 일 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
100: 충전용 전압 변환 연결 장치
110: 충전장치 연결부 111: 제1 충전단자부
120: 배터리 연결부 121: 제2 충전단자부
122: 배터리 식별부 130: 충전장치 제어부
131: 내부 전원부 132: 전압 제어부
10: 충전장치 10A: 배터리 충전장치
20: 배터리

Claims (5)

  1. 충전장치와 연결되고, 제11 충전단자 및 제12 충전단자로 이루어진 제1 충전단자부를 포함하는 충전장치 연결부;
    상기 충전장치 연결부 및 배터리와 각각 연결되고, 제21 충전단자 및 제22 충전단자로 이루어진 제2 충전단자부 및 상기 배터리의 식별 정보를 수신하는 배터리 식별부를 포함하는 배터리 연결부; 및
    상기 충전장치 연결부 및 상기 배터리 연결부와 연결되는 내부 전원부 및 상기 내부 전원부와 연결되고 전압변환 신호를 생성하는 전압 제어부를 포함하고, 상기 배터리 식별부에서 수신된 상기 배터리의 식별 정보에 따라 상기 전압변환 신호를 생성하여 상기 제11 충전단자 및 상기 제12 충전단자 각각에 전달하는 충전장치 제어부를 포함하고,
    상기 전압 제어부는,
    상기 내부 전원부로부터 내부 전원을 공급받아 온오프하는 제1 전원 출력부, 상기 제1 전원 출력부와 연결되고 기 설정된 시간에 따라 온오프 시간을 지연시키는 제1 시간 지연부 및 상기 제1 시간 지연부와 연결되고 데이터(+) 핀용 제1 전압변환 신호를 생성하여 상기 제11 충전단자에 전달하는 제1 전압 변환부를 포함하는 제1 전압 제어부; 및
    상기 내부 전원부로부터 전원을 공급받아 온오프하는 제2 전원 출력부, 상기 제2 전원 출력부와 연결되고 기 설정된 시간에 따라 온오프 시간을 지연시키는 제2 시간 지연부 및 상기 제2 시간 지연부와 연결되고 데이터(-) 핀용 제2 전압변환 신호를 생성하여 상기 제12 충전단자에 전달하는 제2 전압 변환부를 포함하는 제2 전압 제어부를 포함하는 충전용 전압 변환 연결 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 전압변환 신호는 상기 제11 충전단자에 전달되는 제1 전압변환 신호 및 상기 제12 충전단자에 전달되는 제2 전압변환 신호를 포함하고,
    상기 제1 전압변환 신호는 상기 배터리에 따른 상수인 제1 고정 전압값이고, 상기 제2 전압변환 신호는 상기 배터리에 따른 상수인 제2 고정 전압값인 충전용 전압 변환 연결 장치.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 전압변환 신호는 상기 제11 충전단자에 전달되는 제1 전압변환 신호 및 상기 제12 충전단자에 전달되는 제2 전압변환 신호를 포함하고,
    상기 제1 전압변환 신호는 상기 배터리에 따른 변수인 제1 가변 전압값이고, 상기 제2 전압변환 신호는 상기 배터리에 따른 변수인 제2 가변 전압값인 충전용 전압 변환 연결 장치.
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