KR20020024626A

KR20020024626A - 충전기 내장형 휴대폰의 배터리 충전 제어방법

Info

Publication number: KR20020024626A
Application number: KR1020000056377A
Authority: KR
Inventors: 윤세현
Original assignee: 구자홍; 엘지전자주식회사
Priority date: 2000-09-26
Filing date: 2000-09-26
Publication date: 2002-04-01
Also published as: KR100390362B1

Abstract

본 발명은 충전기 내장형 휴대폰에 있어서, 특히 배터리의 정전압 충전 모드시 배터리 보호회로의 전압강하를 감안한 특정전압이 공급되도록 한 것으로, 본 발명에 따른 충전기 내장형 휴대폰의 배터리 충전 제어방법은, 배터리 팩 내부에 배터리 보호회로 및 배터리 셀을 내장한 휴대폰 배터리의 충전 방법에 있어서, 정전류 충전모드로 충전시킨 후 배터리 전압이 일정전압까지 상승하면 정전압 충전모드로 충전시키는 단계; 상기 정전압 충전모드의 충전시 충전전류 및 충전전압을 감지하는 단계; 상기 감지된 충전전압과 설정된 기준전압을 비교하는 단계와; 상기 비교결과 충전전압이 기준전압 보다 클 경우에는 전류가 감소되도록 전류 제어부를 제어하고, 충전전압이 기준전압 보다 작을 경우에는 전류가 증가되도록 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이 같은 본 발명에 의하면, 배터리 팩의 양단 전압을 감지하여 배터리 셀에 특정 전압이 걸리도록 배터리 보호회로의 전압 강하를 감안한 전압이 공급될 수 있도록 입력전류를 가감 제어함으로써, 배터리 셀의 충전시간을 단축시킬수 있도록 함에 있다.

Description

충전기 내장형 휴대폰의 배터리 충전 제어방법{Control method for battery charging of mobile phone having charger}

본 발명은 충전기 내장형 휴대폰에 관한 것으로, 특히 배터리의 정전압 충전 모드로의 충전시 배터리 팩의 입력 전류를 조절하여 충전시간을 단축시킬 수 있도록 한 충전기 내장형 휴대폰의 배터리 충전 제어방법에 관한 것이다.

종래 충전기 내장형 휴대폰의 배터리 충전장치는 도 1에 도시된 바와 같다.

도 1를 참조하면, 외부 충전용 전원(10)의 입력받아 전류를 제어하는 전류 제어부(20)와, 상기 전류 제어부(20)로부터 인가되는 전류를 감지하는 전류 감지부(30)와, 상기 전류 감지부(30)로부터 인가되는 전압을 감지하는 전압 감지부(40)와, 상기 전압 감지부(40)로부터 인가되는 전류를 이용하여 충전되는 배터리 보호회로(51) 및 배터리 셀(Batelly Cell)(52)이 마련된 배터리 팩(50)과, 상기 전류 및 전압 감지부(30)(40)로부터 감지된 전류, 전압을 입력받아 전류 제어부(20)의 제어를 통해 정전류 충전 후 정전압 충전이 되도록 제어하는 제어부(60)로 구성된다.

상기 배터리 보호회로(51)는 배터리 셀(52)과 직렬로 연결되어 인가되는 과 전류전압으로부터 배터리 셀(52)을 보호하는 회로이다.

상기와 같이 구성되는 종래 충전기 내장형 휴대폰 배터리 충전장치에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

먼저, 전류 제어부(20)는 외부 충전용 전원(10)을 입력받아 제어부(60)의 제어신호에 따라 전류 공급을 제어하고, 전류 감지부(30)는 상기 전류 제어부(20)로부터 인가되는 전류를 감지하여 제어부(60)의 입력단자(ADC1)로 출력해 준다. 또한, 전압 감지부(40)는 상기 전류 감지부(30)로부터 인가되는 전원 전압을 감지하여 제어부(60)의 입력단자(ADC2)로 출력하게 된다.

상기 전압감지부(40)로부터 인가되는 전류전압이 배터리 팩(50) 내부의 배터리 보호회로(51)를 거친 다음 배터리 셀(52)에 충전된다. 여기서, 배터리 셀(52)은리듐 이온 배터리(Li-Ion Battery)를 사용한다.

이러한 배터리 셀(52)의 충전은 정전류 충전모드를 수행한 후 정전압 충전모드를 통해서 충전을 행하게 되는데, 제어부(60)는 입력단자(ADC2)로 입력되는 배터리 전압을 감지하여 전압이 낮으면 정전류로 충전할 수 있도록 전류 제어부(20)에 전류 제어용 신호를 출력하여 배터리에 일정한 전류량이 공급되도록 한다.

그리고, 정전류 충전모드로 충전 중 배터리 충전전압이 일정전압(Vo)으로 감지되면 정전압 충전모드로 절환하여 충전을 수행하게 된다. 이를 위해서 제어부(60)는 정전압 충전모드를 위해 상기 전압 감지부(40)로부터 입력단자(ADC2)로 입력되는 충전전압을 감지하여 전류 제어부(30)에 전압 제어용 신호를 출력하여 배터리 셀(52)에 일정한 전압이 공급되도록 한다.

이후, 상기 전류 감지부(40)로부터 감지된 전압이 설정된 전압 보다 높으면 배터리를 계속 충전시키고, 설정된 전압 보다 낮거나 같을 경우 배터리(52)는 충전완료가 된다. 이때 제어부(60)는 전류 제어부(20)를 제어하여 전류 공급을 차단하게 된다.

그러나, 종래에는 정전압 모드 충전시 배터리 팩(50)의 양단자 사이의 전압이 일정전압(4.2V 또는 4.1V)을 유지하도록 전류 제어부(20)의 입력전류를 제어하게 되어 있으나, 배터리 팩(50)의 양단자 사이의 전압이 배터리 보호회로의 저항에 걸리는 전압과 배터리에 걸리는 전압의 합 전압이 된다.

이와 같이 배터리 충전시 기준이 되는 일정전압이 배터리 보호회로에서의 전압 강하까지를 포함하게 되므로, 그 전압 강하에 의한 충전시간이 지연되는 문제가있다.

본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위해 도출된 것으로서, 배터리의 정전압 모드 충전시 배터리 보호회로의 전압 강하를 감안하여 배터리 셀의 양단자 사이의 전압을 일정전압이 유지될 수 있도록 입력전류를 가감 조절함으로써 충전시간을 단축할 수 있도록 한 충전기 내장형 휴대폰의 배터리 충전 제어방법을 제공함에 그 목적이 있다.

도 1은 충전기 내장형 휴대폰의 배터리 충전장치를 보인 구성도.

도 2는 본 발명에 따른 충전기 내장형 휴대폰의 배터리 충전 제어방법을 보인 플로우 챠트.

도 3은 본 발명과 종래 충전전류, 충전전압을 비교한 그래프.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10...외부 충전용 전원20...전류제어부

30...전류감지부40...전압감지부

50...배터리 팩51...배터리 보호회로

52...배터리 셀60...제어부

상기한 목적 달성을 위한, 본 발명에 따른 충전기 내장형 휴대폰의 배터리 충전 제어방법은,

배터리 팩 내부에 배터리 보호회로 및 배터리 셀을 내장한 휴대폰 배터리의 충전 방법에 있어서,

정전류 충전모드로 충전시킨 후 배터리 전압이 일정전압까지 상승하면 정전압 충전모드로 충전시키는 단계;

상기 정전압 충전모드의 충전시 충전전류 및 충전전압을 감지하는 단계;

상기 감지된 충전전압과 계산된 기준전압을 비교하는 단계와;

상기 비교결과 충전전압이 기준전압 보다 클 경우에는 전류가 감소되도록 전류 제어부를 제어하고, 충전전압이 기준전압 보다 작을 경우에는 전류가 증가되도록 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 외부 충전용 전원(10), 전류 제어부(20), 전류 감지부(30), 전압 감지부(40), 배터리 팩(50) 내부에 배터리 보호회로(51) 및 배터리 셀(52), 제어부(60)를 마련하고,

정전압 충전 모드시 제어부(60)에서 전류 감지부(30) 및 전압 감지부(40)로부터 입력되는 전류전압을 이용하여 배터리 셀(52) 양단에 일정한 전압(Vo)이 걸리도록 전류 제어부(20)의 전류를 가감 제어하는 것이다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 충전기 내장형 휴대폰 배터리의 충전 제어방법에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 제어부(60)는 전류 제어부(20)를 제어하여 배터리 팩(50) 내부에 마련된 배터리 셀(52)에 전류를 공급하고, 배터리 초기 충전시 도 3의 전류 그래프와 같이 정전류 충전모드로 충전이 될 수 있도록 전류 감지부(30)로부터 감지된 전류에 따라 전류 제어부(20)에 전류 제어용 신호를 출력하여 일정한 전류로 배터리 셀(52)에 충전되게 제어한다(S101).

그리고, 제어부(60)는 배터리 전압이 소정의 전압에 도달하면(S102), 도 3의 전압 그래프와 같은 정전압 충전모드로 충전이 될 수 있도록 전류 감지부(30)로부터 감지된 전류에 따라 전류 제어부(20)에 전압 제어용 신호를 출력하여 일정한 전압으로 배터리 셀(52)에서 충전하게 제어한다(S103).

그리고, 충전전류 감지부(30) 및 충전전압 감지부(40)로부터 충전전류 및 충전전압을 감지한 후(S104), 상기 감지된 충전전류가 설정된 충전종료 전류보다 큰가를 판단하고(S105), 그 판단결과 충전종료 전류 보다 크면 충전동작을 계속 수행하고, 충전종료 전류 보다 작으면 충전종료를 하게 된다(S109).

이때, 제어부(60)는 상기 감지된 충전전압이 충전전류로부터 계산된 기준전압 보다 높은가를 비교하고(S106), 그 비교결과 충전전압이 기준전압 보다 클 경우에는 전류 제어부(20)에 전류 제어용 신호를 출력하여 전류가 감소되도록 제어하고(S107), 충전전압이 기준전압 보다 작을 경우에는 전류 제어부(20)에 전류 제어용 신호를 출력하여 전류가 증가되도록 제어하게 된다(S108).

이러한 전류 제어를 위해 배터리 팩(50) 내부의 배터리 보호회로(51)에 마련된 내부 저항은 알 수 있으므로 이를 Ro이라 하고, 정전압 충전 모드시 흐르는 전류를 I라 하면, 배터리 보호회로(51) 내의 내부 저항에 걸리는 전압은 V_R= I*Ro으로 구할 수 있다.

그러므로, 제어부(60)는 상기 전류 제어시 배터리 보호회로(51)에 걸리는 전압(V_R)을 감안하여 배터리 셀(52)에 일정한 전압(Vo)이 걸리도록 전압 감지부(40)의 감지전압에 따라 전류를 가감 제어하게 된다.

즉, 배터리 팩(50) 양단에 걸리는 전압 V= Vo + V_R이 되도록 하고 정전압 충전모드시 배터리 전압에 일정한 전압(Vo≒4.2V 또는 4.1V)이 걸리도록 함으로써, 충전전류는 증가하게 되어 전체적인 충전시간을 단축시킬 수 있다.

도 3의 그래프 예를 참조하면, 배터리에 기존 전압(Vo) 보다 배터리 보호회로(51)의 전압강하 만큼 높은 전압(Vo+IRo)이 걸리므로 배터리 셀(52)의 충전전류는 기존 충전전류 보다는 증가하게 되므로, 기존에 2시간 내지 2시간 30분 정도 걸리는 충전시간을 1시간 30분 정도로 만 충전이 이루어 지므로 충전시간이 단축된다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 충전기 내장형 휴대폰의 배터리 충전 제어방법은, 배터리 팩 내부에 마련된 배터리 보호회로에 걸리는 전압강하를 감안하여 전압강하된 만큼 배터리 팩 양단에 걸리는 전압이 증가되도록 입력전류를 가감함으로써, 배터리 셀 양단에 일정한 전압이 걸리도록 하여 배터리 충전시간을 단축시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims

배터리 팩 내부에 배터리 보호회로 및 배터리 셀을 내장한 휴대폰 배터리의 충전 방법에 있어서,

정전류 충전모드로 충전시킨 후 배터리 전압이 일정전압까지 상승하면 정전압 충전모드로 충전시키는 단계;

상기 정전압 충전모드의 충전시 충전전류 및 충전전압을 감지하는 단계;

상기 감지된 충전전압과 계산된 기준전압을 비교하는 단계와;

상기 비교결과 충전전압이 기준전압 보다 클 경우에는 전류가 감소되도록 전류 제어부를 제어하고, 충전전압이 기준전압 보다 작을 경우에는 전류가 증가되도록 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 충전기 내장형 휴대폰의 배터리 충전 제어방법.
제 1항에 있어서,

상기 배터리 셀 양단에 특정 전압이 걸리도록 배터리 팩으로 공급되는 전압은 배터리 보호회로의 전압강하 만큼 더 높게 공급하는 것을 특징으로 하는 충전기 내장형 휴대폰의 배터리 충전 제어방법.