KR20020053963A

KR20020053963A - 복수의 밧데리용 밧데리충전장치

Info

Publication number: KR20020053963A
Application number: KR1020000082084A
Authority: KR
Inventors: 최학기
Original assignee: 김춘태; 아성전자(주)
Priority date: 2000-12-26
Filing date: 2000-12-26
Publication date: 2002-07-06

Abstract

본 발명은 복수개의 밧데리에 인가되는 충전전류량을 검출하여 충전이 완료되거나 또는 충전전류가 감소하는 밧데리에 공급되는 전류를 다른 밧데리로 이양시켜 줌으로써 낮은 전류용량의 충전소오스로써 복수개의 밧데리를 급속충전할 수 있는 복수개의 밧데리용 밧데리 충전장치 및 방법에 관한 것이다.

본 발명의 복수개의 밧데리용 밧데리 충전장치는 하나의 충전소오스로부터 각각의 충전패스를 통해 복수개의 충전 포켓에 장착된 복수개의 밧데리에 충전전류를 공급하여 동시에 복수개의 밧데리를 충전하는 방법에 있어서, 상기 충전소오스의 총합전류공급용량과 각각의 충전패스의 충전전류 제한치를 설정하는 단계와; 각각의 충전패스를 통해 밧데리에 인가되는 충전전류량을 검출하는 단계와; 각 충전패스의 충전전류량 검출에 따라 복수개의 밧데리중 하나의 밧데리가 만충전되거나 충전전류가 감소하는 경우 상기 총합전류 공급용량의 범위내에서 상기 감소된 충전전류를 나머지 밧데리로 공급하여 상기 밧데리의 전류공급량을 증가시켜 급속충전하는 단계를 포함한다.

Description

복수의 밧데리용 밧데리충전장치{BATTERY RECHAREABLE APPARATUS FOR PLURAL BATTERIES}

본 발명은 중소형 기기 또는 휴대용 기기 등에 사용하는 재충전용 밧데리의 충전방식에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 낮은 전력용량의 충전소오스로써 고효율의 고속충전작용에 의하여 다수개의 재충전용 밧데리를 단시간내에 급속히 충전완료할 수 있는 회로장치에 관한 것이다.

일반적으로 재충전용 밧데리를 재충전시켜 주기위한 밧데리 충전기는 첫째 밧데리가 가지고 있는 충전 에너지 용량의 100% 가까이 충전시킬 수 있어야 하고, 둘째 밧데리의 성능 또는 재충전 사이클 수명이나 안전에 지장을 주지 않아야 하며, 셋째 휴대 또는 이동 등의 용도에 있어서는 충전시간이 가급적 짧아야 하고, 넷째 상품화함에 있어서 저렴한 가격과 휴대의 편리성을 위한 경박단소화등의 특성을 갖는 것이 바람직하다.

도 1 내지 도 3은 종래의 복수의 재충전용 밧데리를 충전시켜 주기위한 밧데리 충전장치의 회로도를 도시한 것이다.

도 1은 종래의 복수개의 재충전용 밧데리를 병렬동시충전방식으로 충전하기 위한 충전장치를 도시한 것이다. 도 1을 참조하면, 종래의 병렬동시충전방식을 이용한 밧데리 충전장치는 다수개의 밧데리, 예를 들면 2개의 밧데리를 충전하기 위한 충전소오스로서 정전압 정전류 안정화 전원장치(11), (12)를 이용하고, 상기 전원장치(11), (12)를 충전포켓(A1), (B1)마다 각각 개별적으로 설치하였다. 따라서, 상기 충전장치는 각각의 충전포켓(A1), (B1)에 장착된 밧데리를 최적의 충전율로 동시에 충전할 수 있도록 각각의 충전전류치가 설정되어 있다.

상기 병렬동시충전방식을 이용한 밧데리 충전장치에 있어서, 다수개의 밧데리를 모두 충전하는데 걸리는 시간은 각각의 밧데리를 충전하는데 소요되는 시간중 최장의 충전시간이 된다. 따라서, 다수개의 밧데리를 모두 충전하는 데 걸리는 시간은 하나의 밧데리를 충전하는데 소용되는 충전시간과 상응하므로, 비교적 짧은 충전시간을 갖는다는 것이 상기 충전장치의 장점이다.

그러나, 상기의 병렬동시 충전방식을 이용한 밧데리 충전장치는 2개 또는 그이상의 밧데리를 각각 충전하는데 소요되는 최적률의 충전전류를 동시에 병렬로 공급해야 하기 때문에, 필요한 비교적 큰 충전전류를 공급하기 위해서는 절연트랜스포머(T11)의 크기 및 무게가 증대되며, 이에 따라 제품의 가격상승을 초래하는 문제점이 있었다.

도 2는 종래의 순차충전방식을 이용한 밧데리충전장치의 회로도를 도시한 것이다. 종래의 순차충전방식의 밧데리충전장치는 다수개의 충전포켓, 예를 들면 충전포켓(A2), (B2)에 장착된 밧데리를 동시에 충전하는 것이 아니고 각각의 충전포켓에 대한 충전 우선권을 지정하여 순서대로 다수개의 밧데리를 충전하는 장치이다.

종래의 순차충전방식의 밧데리충전장치는 특허공고번호 1994-11384호의 다수의 바테리용 바테리 충전기 및 다수의 바테리를 충전하는 방밥에 개시되어 있다. 상기 방식의 밧데리 충전장치는 다수개의 충전포켓중 충전포켓(A2)에 충전우선권을 두고, 충전포켓A2에 장착된 밧데리가 충전완료되는 순간 나머지 충전포켓(B2)에 장착된 밧데리로 충전동작이 이양되는 방식으로서, 충전포켓(B2)은 충전포켓(A2)의 충전동작중에는 인터럽트되어 대기상태에 놓여 있다가 충전포켓(A2)의 밧데리가 충전완료되는 순간, 충전이 개시되는 이른바 충전우선권 부여에 의한 순차적 충전방식이다.

상기한 순차충전방식의 밧데리충전장치는 한 개의 충전전류 소오스(21)만으로 다수개의 충전포켓(A2), (B2)에 장착된 밧데리를 충분히 충전할 수 있으므로, 소형경량화에 유리함은 물론 가격면에서도 유리한 이점이 있다.

그러나, 상기한 밧데리충전장치는 다수개의 밧데리를 모두 충전 완료하는데 걸리는 시간이 도 1의 병렬동시충전방식에 비하여 밧데리의 개수만큼 증가하는 문제점이 있으며, 이러한 장시간의 밧데리충전시간은 중요한 문제점으로 대두되고 있다.

도 3은 종래의 충전포켓별 충전시간 분할배분방식, 즉 시분할방식을 이용한 밧데리 충전장치의 회로도이다. 종래의 시분할방식의 밧데리 충전장치는 충전포켓별로 일정시간의 분할배분으로 충전전류를 교대로 공급하는 장치로서, 예를 들면 충전포켓(A3)에 일정시간, 즉 5분동안 충전전류를 공급한 후 충전포켓(B3)에 일정시간, 즉 5분동안 충전전류를 공급하여 만충전될 때까지 교호 반복적으로 충전동작을 수행한다. 이때, 충전전류를 공급하는 시간배분률은 설계자의 임의대로 조정할 수 있으며, 할당된 배분시간내에는 각각의 충전포켓(A3), (B3)에 장착된 밧데리에 최적률의 충전전류를 공급할 수 있다.

상기의 시분할방식의 밧데리 충전장치는 도 2의 순차충전방식의 밧데리충전장치와 마찬가지로 하나의 충전전류 소오스(31)만을 사용하며, 도 1의 병렬동시충전방식의 밧데리충전장치와 마찬가지로 다수개의 밧데리를 동시에 충전할 수 있는 이점이 있다.

또한, 상기한 시분할방식의 밧데리충전장치는 복수개의 밧데리중 어느 하나의 밧데리가 먼저 충전완료되었을 경우에는 상기 충전된 밧데리로의 충전전류배분시간을 아직 충전이 완료되지 않은 밧데리로 이양하여 총합충전시간, 즉 복수개의 밧데리를 모두 충전 완료하는데 걸리는 시간을 단축시킬 수 있다. 그러나, 충전배분시간을 충전완료된 밧데리로부터 충전이 완료되지 않은 밧데리로 이양시키기 위해서는 별도의 제어가 요구되는 문제점이 있었다.

즉, 재충전용 밧데리를 충전할 경우에 최적 충전률, 예를 들면 1CA 가 설정되어 있는데, 만약 상기의 최적 충전률을 초과하는 충전전류가 인가되는 경우에는 밧데리의 수명을 단축시킬 염려가 있으며, 상기 최적충전률보다 낮은 충전전류가 인가되는 경우에는 그에 상응하여 충전소요시간이 길어지는 문제점이 있었다.

도 3의 시분할 방식의 밧데리 충전장치에 있어서, 충전전류 소오스(31)의 전류공급능력(용량)을 예를 들어 1A 라 할 때, 1000mA H 의 에너지 용량을 갖는 밧데리의 최적 고속충전률을 1A 로 간주하면, 1000mA H의 용량을 갖는 복수개의 밧데리를 상기에서 언급한 바와 같이 할당된 배분시간으로 고속충전하는 경우에는 각각의 밧데리의 충전소요시간은 하기와 같이 표현된다.

단, 이때 단독충전시간이란 최적 충전률의 충전 전류로써 연속 충전할 경우의 충전소요시간을 말한다.

상기 식으로부터 충전시간 할당률이 작을수록 충전소요시간은 길어지지만, 충전포켓(A3)와 충전포켓(B3)의 충전듀티 사이클을 50%:50% 로 설정하여 충전할 경우에는 상기의 순차충전방식에 비하여 총합시간이 특별히 길어지지는 않는다.

그러나, 복수개의 충전포켓중 어느 하나의 충전포켓의 충전시간 할당률(듀티 사이클)이 50% 이하로 작아지는 경우에는 충전시간 할당률이 작을수록 충전시간이 더 많이 소요되므로 단독충전 소요시간의 2배이상의 충전시간이 필요하게 된다.

그러므로, 도 3에 도시된 충전시간 시분할방식의 밧데리 충전장치를 이용하여 밧데리를 충전하는 경우에 소요되는 총합 충전시간은 다음과 같이 표현할 수 있다.

포켓 A에 장착된 밧데리(이하 "밧데리 A" 라 한다)의 충전배분시간이 포켓 B에 장착된 밧데리(이하 "밧데리 B" 라 한다)의 충전배분시간보다 큰 경우에는

이 되고,

A 밧데리의 충전배분시간이 B 밧데리의 충전배분시간보다 작은 경우에는이 된다.

한편, A 밧데리의 충전배분시간과 B 밧데리의 충전배분시간이 같은 경우에는 총합충전시간 = 단독충전시간 x 2(밧데리의 개수) 가 된다.

상기에서 설명한 바와같이 복수개의 밧데리의 총합충전시간은 충전시간할당률을 각각의 밧데리에 동일하게 할당하는 경우 가장 짧아질 수 있게 되며, 이 경우에는 도2의 순차충전방식과 대동소이하다고 할 수 있다. 그러나, 복수개의 충전포켓중 어느 하나의 충전포켓에 대한 충전시간 할당률을 50%이하로 설정하는 경우에는 앞서 설명한 바와같이 총합충전시간이 순간충전방식에서보다 더 길어진다는 단점이 있다.

또한, 충전장치의 충전전류 소오스(31)의 최대전류 공급 용량( 예를 들어 1A) 보다 훨씬 적은 최적충전전류용량(예를 들면 500㎃ H의 에너지 용량을 보유한 밧데리의 충전전류를 500㎃라고 간주한다)을 가지는 500㎃ H의 용량의 밧데리를 충전할 경우에는, 1A의 최대충전전류를 공급할 능력을 보유한 도 3의 시간분할방식의 충전창치는 용량활용률이 50% 에 그침은 물론 그와 관련된 복수개 밧데리의 총합충전시간을 보다 더 단축할 수 있는 기회를 결과적으로 상실하게 되는 문제점이 있다.

본 발명의 목적은 이와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여밧데리충전장치의 크기, 무게 및 제조 단가의 증가없이 복수개의 밧데리의 총합시간을 단축시킬 수 있는 복수의 밧데리용 밧데리 충전장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은 복수개의 밧데리를 동시충전할 때 각 밧데리의 충전전류량을 검출하여 어느 밧데리의 충전전류가 감소하거나, 또는 조기에 만충전되는 경우 전류소오스의 최대용량한도내 그리고 밧데리의 최적충전률의 허용범위내에서 여분의 충전전류를 나머지 다른 밧데리로 이양함으로써 전류 소오스의 이용률을 높이고 총합충전시간을 단축시킬 수 있는 복수의 밧데리용 밧데리 충전장치 및 방법을 제공한다.

본 발명의 또 다른 목적은 다수개의 충전포켓중 어느 것에도 미리 지정된 충전 우선권을 부여하지 않고 동시에 충전하며, 복수개의 밧데리중 에너지 잔류량이 적어 단자전압이 낮은 밧데리에 보다 많은 충전전류를 제공할 수 있는 복수의 밧데리용 밧데리 충전장치 및 방법을 제공한다.

또한, 본 발명의 또 다른 목적은 다수개의 충전포켓중 어느 하나에 충전우선권을 부여하며, 전류소오스의 공급가능전류 중에 더 많은 량을 임의 하나에 인위적으로 배분할 수 있는 복수의 밧데리용 밧데리 충전장치 및 방법을 제공하는 것이다.

도 1은 종래의 복수개의 밧데리를 병렬동시 충전시키기 위한 밧데리충전장치의 회로도,

도 2는 종래의 복수개의 밧데리를 순차충전시키기 위한 밧데리충전장치의 회로도,

도 3은 종래의 복수개의 밧데리를 시분할방식으로 충전시키기 위한 밧데리충전장치의 회로도,

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 복수의 밧데리용 밧데리충전장치의 블록구성도,

도 5는 도 4의 밧데리충전장치의 상세회로도,

도 6a 및 도 6b는 본 발명의 밧데리충전방식의 충전시간에 따른 충전전류치를 나타낸 도면,

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100 : SMPS 전원 및 정류부 110 : 콘트롤러

120 : 제1충전전류 검출부 130 : 제2충전전류 검출부

140 : 제1정전압, 정전류 제어부 150 : 제2정전압, 정전류 제어부

160 : 제1온/오프 제어부 170 : 제2온/오프 제어부

180 : SMPS 제어부 A4, B4 : 충전포켓

T41 : 고주파 스위칭 트랜스포머 PC41 : 포토 커플러

상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 제1 및 제2충전포켓에 장착된 밧데리를 충전시키기 위한 복수의 밧데리용 밧데리 충전장치에 있어서, 충전소오스로서 직류전압 VB을 발생하여 제1충전포켓 및 제2충전포켓에 제공하기 위한 SMPS 전원 및 정류부와; 상기 SMPS 전원 및 정류부로부터의 충전 소오스가 상기 제1충전포켓에 인가되는 제1충전패스의 충전전류량을 검출하기 위한 제1충전전류 검출부와; 상기 SMPS 전원 및 정류부로부터의 충전소오스가 상기 제2충전포켓에 인가되는 제2충전패스의 충전전류량을 검출하기 위한 제2충전전류 검출부와; 상기 제1 및 제2충전전류 검출부로부터의 제1 및 제2충전패스의 충전전류량에 대한 검출값 및 제1 및 제2충전포켓의 단자전압값을 입력하여 제1 및 제2충전패스의 충전전류 제한치를 조절하기 위한 제1 및 제2PWM신호를 발생함과 동시에 상기 제1 및 제2충전패스를 온,오프시켜주기 위한 제1 및 제2온/오프신호를 발생하는 콘트롤부와; 제1 또는 제2충전패스의 온오프상태에 따라 밧데리의 단자 전압을 검출하여 상기 SMPS 전원 및 정류부에서 발생되는 충전소오스의 레벨을 제어하기 위한 SMPS 제어부와; 상기 콘트롤부로부터 발생되는 제1충전패스용 제1온/오프신호를 입력하여 상기 제1정전압 정전류 제어부 및 상기 SMPS 제어부를 제어하기 위한 제1온/오프 제어부와; 상기 콘트롤부로부터 발생되는 제2충전패스용 제2온/오프신호를 입력하여 상기 제2정전압 정전류 제어부 및 SMPS 제어부를 제어하기 위한 제2온/오프 제어부를 포함하는 복수개의 밧데리용 밧데리 충전장치를 제공하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 하나의 충전소오스로부터 각각의 충전패스를 통해 복수개의 충전 포켓에 장착된 복수개의 밧데리에 충전전류를 공급하여 동시에 복수개의 밧데리를 충전하는 방법에 있어서, 상기 충전소오스의 최대전류공급용량과 각각의 충전패스의 충전전류 제한치를 설정하는 단계와; 각각의 충전패스를 통해 밧데리에 인가되는 충전전류량을 검출하는 단계와; 각 충전패스의 충전전류량 검출에 따라 복수개의 밧데리중 하나의 밧데리가 만충전되거나 충전전류가 감소하는 경우 상기 최대전류 공급용량의 범위내에서 상기 감소된 충전전류를 나머지 밧데리로 공급하여 상기 밧데리의 전류공급량을 증가시켜 급속충전하는 단계를 포함하는 복수개의 밧데리의 밧데리 충전방법을 제공하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 밧데리 충전방법에 있어서, 상기 복수개의 밧데리중 어느 것에도 충전우선권을 부여하지 않고 각 충전패스의 충전전류 제한치를 설정하거나 또는 상기 복수개의 밧데리중 어느 하나에 충전 우선권을 부여하여 각 충전패스의 충전전류 제한치를 설정할 수도 있다.

본 발명은 충전장치의 충전 소오스의 최대전류 공급능력보다 더 낮은 최적충전전류값을 갖는 복수개의 밧데리를 충전하는 경우에도 충전장치의 충전소오스의 최대전류공급능력을 100% 활용하여 연속병렬충전동작을 함으로써 충전장치의 무게나 크기를 증가시키지 않고도 총합 충전시간을 절반으로 줄일 수 있는 경제성 및 효율성에서 보다 더 우수한 충전장치를 제공하는 것이다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여, 본 발명의 일 실시예를 통해 본 발명을 보다 상세하게 설명하고자 한다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 복수 밧데리를 연속하여 동시충전하는 충전장치의 블록 구성도를 도시한 것이고, 도 5는 도 4의 충전장치의 상세회로를 도시한 것이다.

도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 복수 밧데리의 밧데리 충전장치는 직류전압 VB와 VHH 및 5V의 정전압을 발생하고, 정전압 정전류의 충전소오스(VB)를 충전포켓(A4)에 제공함과 동시에 충전포켓(B4)에 제공하기 위한 SMPS 전원 및 정류부(100)와, 각 구성부분을 콘트롤하기 위한 콘트롤부(110)와, 상기 SMPS 전원 및 정류부(100)로부터의 충전소오스(VB)가 충전포켓(A4)에 인가되는 제1충전패스의 충전전류량을 검출하기 위한 제1충전전류 검출부(120)와, 상기 SMPS 전원 및 정류부(100)로부터의 충전소오스(VB)가 충전포켓(B4)에 인가되는 제2충전패스의 충전전류량을 검출하기 위한 제2충전전류 검출부(130)를 포함한다.

도 5를 참조하면, SMPS 전원 및 정류부(100)에 있어서, 고주파 스위칭 트랜스포머(T41)는 그의 1차측에 상용 교류전압을 정류하여 PWM방식의 고주파 스위칭작용에 의하여 2차측으로 에너지 변환 및 절연전송을 하기 위한 통상적인 SMPS 회로(도면상에는 도시되지 않음)가 결합되어 있으며, 2차측에는 다이오드(D41, D42) 및 평활콘덴서(C41, C42)로 구성되는 고주파 정류회로가 연결되어 각각 VB 및 VHH의 직류출력전압을 발생한다.

이때, VB는 최대 5V에서 최저 1.0V까지, VHH는 최대 25V에서 최저 5.0V 까지의 직류전압을 제공한다. 직류출력전압 VB는 충전을 위한 주전류원으로 사용되고, 직류출력전압 VHH는 연산증폭기(U42-U48)와 포토커플러(PC41) 및 5V 레귤레이터(U41)를 구동하기 위한 전류원으로 사용된다. 또한, 레귤레이터(U41)는 직류전원 VHH를 입력하여 5V의 정전압을 발생한다.

도 5에서는 연산증폭기(U46)에만 직류전원 VHH 인가되는 것으로 도시하였으나, 다른 연산증폭기(U42-U45, U47-U48)에도 인가되어진다.

도 5를 참조하면, 상기 콘트롤부(110)는 마이크로 컴퓨터(U49)로 구성되어, 내부 온도감지, 만충전판단 및 처리, 이상상태 감지 및 표시제어, 밧데리단자전압 인지, 밧데리종류판단 및 충전전류량 인지등의 동작을 수행하며, 단일충전 소오스인 VB로부터 저항(R41) 및 레귤레이터 트랜지스터(Q43)을 통하여 충전포켓(A4)에 정전압 정전류의 충전소오스가 제공되며, 또한 저항(R42) 및 레귤레이터 트랜지스터(Q44)을 통하여 충전포켓(B4)에 별개의 정전압 정전류의 충전소오스가 제공되도록 제어한다.

즉, 마이크로 컴퓨터(U49)는 제1 및 제2충전패스의 충전전류량검출값(AD(1), AD(2)) 및 충전포켓의 단자전압값(AD(3), AD(4))을 제1 내지 제4A/D 변환기(도면상에는 도시되지 않음)를 통해 입력하여, 제1 및 제2PWM신호(PWM(1), PWM(2))에 의해 제1 및 제2정전압 정전류 제어부(140), (150)를 제어하여 제1 및 제2충전패스의 충전전류량을 제어하고 제1 및 제2온오프신호(ON/OFF(1), ON/OFF(2))에 의해 제1 및 제2온/오프 제어부(160), (170)가 제1 및 제2충전패스의 차단을 제어하도록 한다.

제1충전전류 검출부(120)에 있어서, 도 5를 참조하면, 저항(R41)은 충전소오스(VB)로부터 충전포켓(A4)의 제1충전패스의 충전전류량을 검출하기 위한 저항이며, 연산증폭기(U42)는 상기 검출저항(R41) 양단의 강하전압을 비반전단자의 입력으로 하여 증폭한다. 위상반전용 트랜지스터(Q41)는 상기 연산증폭기(U42)의 출력에 의해 구동되어 연산증폭기(U42)의 증폭된 전압이 저항(R43)과 저항(R45)에 의해 분압되어 저항(R45)의 양단에 발생한다.

따라서, 제1충전전류 검출부(120)는 충전전류량을 검출저항(R41)을 통해 검출하여 저항(R41)양단의 전압을 연산증폭기(U42)를 통해 증폭하고, 증폭된 전압을 저항(R45)을 통해 0전위(common earth)를 기준으로한 전압값(AD(1))으로 변환하여 상기 콘트롤부(110)로 인가한다. 상기 콘트롤부(110)의 마이크로 컴퓨터(U49)는 상기 제1충전전류 검출부(120)로부터 인가되는 전압값(AD(1))을 제1A/D 변환기(analog/digital converter)를 통해 입력하여, 제1충전패스의 순시 충전전류값을 판독하게 된다.

한편, 제2충전전류 검출부(130)도 상기 제1충전전류 검출부(120)와 마찬가지로 충전소오스(VB)로부터 충전포켓(B4)의 제2충전패스의 충전전류량을 검출하여 콘트롤부(110)의 마이크로 컴퓨터(U49)의 제2A/D 변환기로 제공한다.

제2충전전류 검출부(130)에 있어서, 도 5를 참조하면, 저항(R42)은 제2충전패스의 충전전류량을 검출하며, 연산증폭기(U43)는 상기 검출저항(R42) 양단의 강하전압을 비반전단자의 입력으로 하여 증폭하고, 위상반전용 트랜지스터(Q42)는 상기 연산증폭기(U43)의 출력에 의해 구동되어 연산증폭기(U43)의 증폭된 전압이 저항(R46)의 양단에 발생한다.

따라서, 상기 콘트롤부(110)의 마이크로 컴퓨터(U49)는 검출저항(R42)을 통해 검출된 충전전류량이 저항(R46)을 통해 0전위(common earth)를 기준으로한 전압값(AD(2))으로 변환되어 제2A/D 변환기를 통해 입력되므로, 제2충전패스의 순시 충전전류값을 판독하게 된다.

도 4를 참조하면, 본 발명의 밧데리 충전장치는 상기 제1충전전류검출부(120)를 통해 검출된 값에 따라 콘트롤부(110)의 마이크로 컴퓨터(U49)로부터 발생되는 제1PWM 신호(PWM(1))를 입력하여 상기 충전소오스(VB)로부터 제1충전포켓(A4)의 제1충전패스의 충전전류량을 제어하기 위한 제1정전압 정전류 제어부(140)와, 상기 제2충전전류 검출부(130)를 통해 검출된 값에 따라 상기 콘트롤부(110)의 마이크로 컴퓨터(U49)로부터 제2충전포켓(B4)의 제2충전패스의 충전전류량을 제어하기 위한 제2정전압 정전류 제어부(150)를 포함한다.

제1정전압 정전류 제어부(140)에 있어서, 도 5를 참조하면, 트랜지스터(Q43)는 SMPS 전원 및 정류부(100)의 충전소오스(VB)로부터 제1충전포켓(A4)의 제1충전패스에 정전류 정전압을 제공하기 위한 레귤레이터용 트랜지스터이며, 저항(R47)은 정전류 정전압의 레귤레이터 트랜지스터(Q43)의 베이스에 드라이브 전류를 공급하기 위한 저항이다.

다이오드(D43) 및 연산증폭기(U44)는 레귤레이터용 트랜지스터(Q43)에 흐르는 전류를 일정량으로 제한하는 정전류 제어를 위한 것으로서, 연산증폭기(U44)는 그의 반전단자로 저항(R45)에서 검출된 전압값(AD(1))을 입력하고 반전단자로 상기 콘트롤부(100)의 마이크로 컴퓨터(U49)로부터 인가되는 제1PWM(1) 신호에 의해 저항(R51), 다이오드(D47) 및 콘덴서(C43)를 통해 발생되는 제어전압을 입력하여, 상기 트랜지스터(Q43)를 정전류 제어하여 제1충전패스의 충전전류량을 제어하게 된다.

또한, 제1정전압 정전류 제어부(140)에 있어서, 연산증폭기(U46)는 제1충전포켓(A4)의 단자전압값(AD(3))을 저항(R53), (R55)을 통해 그의 반전단자의 입력으로 하여 상기 레귤레이터용 트랜지스터(Q43)가 정전압 출력전압 4.1V 또는 4.2V를 발생하도록 제어한다.

한편, 제2정전압 정전류 제어부(150)도 상기 제1전압 정전류 제어부(140)와 마찬가지로 제2충전패스의 충전전류량을 제어하는데, 도 5를 참조하면, 트랜지스터(Q44)는 SMPS 전원 및 정류부(100)의 충전소오스(VB)로부터 제2충전포켓(A4)의 제2충전패스에 정전류 정전압을 제공하기 위한 레귤레이터용 트랜지스터이며, 저항(R48)은 정전류 정전압의 레귤레이터 트랜지스터(Q44)의 베이스에 드라이브 전류를 공급하기 위한 저항이다.

다이오드(D44) 및 연산증폭기(U45)는 레귤레이터용 트랜지스터(Q44)에 흐르는 전류를 일정량으로 제한하는 정전류 제어를 위한 것으로서, 연산증폭기(U45)는 그의 반전단자로 저항(R46)에서 검출된 전압값(AD(2))을 입력하고 반전단자로 상기 콘트롤부(110)의 마이크로 컴퓨터(U49)로부터 인가되는 제2PWM신호(PWM(2))에 의해 저항(R52), 다이오드(D48) 및 콘덴서(C44)를 통해 발생되는 제어전압을 입력하여, 상기 트랜지스터(Q44)을 정전류 제어하여 충전전류량을 제어하게 된다.

또한, 제2정전압 정전류 제어부(150)에 있어서, 연산증폭기(U47)는 제2충전포켓(B4)의 단자전압값(AD(4))을 저항(R54), (R56)을 통해 그의 비반전단자의 입력으로 하여 상기 레귤레이터용 트랜지스터(Q44)가 정전압 출력전압 4.1V 또는 4.2V를 발생하도록 제어한다.

도 4를 참조하면, 본 발명의 밧데리 충전장치는 상기 콘트롤부(110)의 마이크로 컴퓨터(U49)로부터 발생되는 제1온/오프신호(ON/OFF(1))를 입력하여 상기 제1정전압 정전류 제어부(140) 및 SMPS 제어부(180)를 제어하기 위한 제1온/오프 제어부(160)와 상기 콘트롤부(110)의 마이크로 컴퓨터(U49)로부터 발생되는 제2온/오프신호(ON/OFF(2))를 입력하여 상기 제2정전압 정전류 제어부(150) 및 SMPS 제어부(180)를 제어하기 위한 제2온/오프 제어부(170)를 포함한다.

도 5를 참조하면, 제1온/오프 제어부(160)에 있어서, 트랜지스터(Q47), (Q49)는 상기 충전포켓(A4)에 장착된 밧데리의 만충전 등에 의한 제1충전패스의 차단시, 상기 마이크로 컴퓨터(U49)로부터 인가되는 제1온/오프신호(ON/OFF(1))에 따라 상기 제1정전압 정전류 제어부(140)의 레귤레이터용 트랜지스터(Q43)을 온/오프시키는 역할을 한다. 제2온/오프 제어부(170)에 있어서, 트랜지스터(Q48)과 (Q50)도 상기 충전포켓(B4)에 장착된 밧데리의 만충전등에 의한 제2충전패스의 차단시, 상기 마이크로 컴퓨터(U49)로부터 인가되는 제2온/오프신호(ON/OFF(2))에 따라 상기 제2정전압 정전류 제어부(150)의 레귤레이터용 트랜지스터(Q44)를 온/오프시키는 역할을 한다.

도 4를 참조하면, 본 발명의 밧데리 충전장치는 각 충전패스의 온오프상태에 따라 밧데리의 단자 전압을 검출하여 상기 SMPS 전원 및 정류부(100)에서 발생되는 충전소오스(VB)의 레벨을 제어하기 위한 SMPS 제어부(180)를 더 포함한다.

도 5를 참조하면, 상기 SMPS 제어부(180)에 있어서, 트랜지스터(Q45, Q46)은 각각의 제1 및 제2충전패스의 온-오프상태에 따라 온상태일 때만 밧데리의 단자전압을 저항(R50)을 통해 검출하도록 하는 역할을 한다. 이때, 저항(R50)에는 제1충전포켓(A4) 및 제2충전포켓(B4)의 밧데리 단자전압(AD(3)), (AD(4))중 더 높은 쪽의 전압이 나타나게 된다.

연산증폭기(U48)는 그의 비반전단자에 다이오드(D45) 및 다이오드(D46)의 순방향전압(VF), 예를 들면 대략 0.8V-1.2V 만큼 높은 전압이 풀업저항(R49)에 의하여 인가되어, 비반전단자의 전압값과 같게 되도록 입력 소오스(VB)의 전압레벨을 결정하게 된다. 따라서, 연산증폭기(U48)의 출력에 의해 포토커플러(PC41)가 제어되고, 포토커플러(PC41)에 의해 SMPS 전원 및 정류부(100)의 절연트랜스(T41)의 1차측에 설치된 SMPS 의 펄스폭 제어회로가 제어되어 2차측에서 발생되는 직류전압 VB의 레벨이 연산증폭기(U48)의 비반전단자의 전압과 동일하게 얻어진다.

상기 SMPS 제어부(180)의 동작에 대하여 좀더 구체적으로 설명하면, 단독 충전시에는 트랜지스터(Q45, Q46)중 충전포켓(A4) 또는 충전포켓(B4)중에 밧데리가 삽입되어 충전이 진행되는 충전패스쪽의 트랜지스터만 도통하게 된다. 예를 들어, 충전포켓(A4)에서 충전이 진행되어 트랜지스터(Q45)만이 도통되었다고 한다면, 충전포켓(A4)의 밧데리 단자전압(AD(3))이 저항(R50) 양단에서 검출되게 되며, 충전소오스인 VB 의 전압값은 상기 저항(R50)에서 검출된 전압값보다 2개의 다이오드(D45, D46)의 순방향 임계치전압만큼 높게 연산증폭기(U48)에 의하여 제어된다.

예를 들어 충전패스의 충전전류가 1A 라고 할 때 트랜지스터(Q43)의 손실전력(P1)은

P1(W)={0.8V-(R41x1A)}x1A

와 같이 되므로 저항(R41)의 값이 0.5Ω일경우에는 P1=0.3(watt)가 되며, 이손실값은 밧데리의 단자전압이 4.2V-2.5V 의 충전 가능영역의 어디에서나 변동되지 않는다. 따라서, 본 발명은 레귤레이터용 트랜지스터(Q43)에서의 전력손실을 극소화할 수 있도록 설계되어 있으며, 이는 제2충전패스쪽의 레귤레이터용 트랜지스터(Q44)에서도 마찬가지이다.

또한, 노후된 밧데리를 충전하는 경우, 예를 들어 밧데리의 단자전압이 2.5V 이하 1.0V 의 경우에 있어서도, 본 발명에서는 충전소오스(VB)를 고정전압, 예를 들어 4.8V-5.0V 으로 설정하지 않고, 밧데리의 단자전압과 일정한 전압차를 유지하여 연동제어되도록 함으로써 각 충전패스의 레귤레이터용 트랜지스터(Q43, Q44)에 부담을 주지않고 재충전을 가능하게 한다. 게다가, 밧데리가 삽입되어 있지 않거나, 만충전후 패스가 차단되는 등의 충전대기시 상용교류전원으로부터 전력소모가 극소화되는 것이 요구되는 추세에서, 본 회로의 기능에 의하여 충전소오스(VB)의 전압치를 약 1.0V 정도로 유지하게 함으로써 이에 비례한 VHH 전압도 약 5V(마이컴을 구동하기에 필요한 최연소전압)까지 감소시킴으로써 전체의 소모전력을 극소화시킬 수 있는 것이다.

상기한 바와같은 본 발명의 복수개의 밧데리의 밧데리 충전장치의 동작에 대하여 설명하면 다음과 같다.

먼저, 단독충전을 하는 경우에는, 예를 들어 제1충전패스를 통해 제1충전포켓(A4)에 장착된 밧데리를 충전하는 경우에는, 제1충전전류 검출부(120)의 검출저항(R41)이 제1충전패스의 충전전류량을 검출하여 그값(AD(1)이 콘트롤부(110)의 마이크로 컴퓨터(U49)의 제1A/D 변환기로 제공되고, 또한 단자전압값 AD(3)이 마이크로 컴퓨터(U49)의 제2A/D 변환기로 제공된다. 따라서, 마이크로 컴퓨터(U49)로부터 제공되는 제1PWM신호(PWM(1))에 의해 레귤레이터용 트랜지스터(Q43)가 제어되고 이에 따라 제1충전패스를 통해 제1충전포켓(A4)에 인가되는 충전전류량이 제어된다.

이때, SMPS 제어부(180)에서는 저항(R50)을 통해 제1충전포켓의 단자전압을 검출하여 연산증폭기(U48)를 통해 포토 커플러(PC41)를 제어하고, 이에 따라 SMPS 전원 및 정류부(100)의 SMPS를 제어하여 충전소오스(VB)의 레벨을 제어한다. 이로써, 제1충전포켓(A4)에 장착된 밧데리를 재충전하게 된다.

한편, 제2충전포켓(B4)에는 밧데리가 장착되지 않았으므로, 마이크로 컴퓨터(U49)에서 발생되는 온/오프신호(ON/OFF(2))에 의해 제2정전압 정전류 제어부(150)의 레귤레이터용 트랜지스터(Q44)가 턴오프되어 제2충전패스를 차단하게 된다.

다음, 동시에 제1 및 제2충전포켓에 장착된 밧데리를 재충전하는 동작을 설명한다.

도 6a 및 도 6b를 참조하면, 정전압 및 정전류로써 밧데리를 재충전을 함에 있어서 밧데리의 단자전압이 최고충전설정전압(리튬이온 밧데리에서는 셀당 4.1V 또는 4.2V)에 비하여 비교적 낮은 상태에서는 일정한 제한치를 설정한 정전류(보통 CC 구간이라 칭함)로써 충전하게 되고, 4.1V 또는 4.2V의 최고충전설정전압 근방의 정전압상태에서는 충전전류가 점차 감소(보통 CV구간이라 칭함)하는데, 완전히 방전된 밧데리를재충전하는 경우에 만충전까지 CC구간과 CV 구간에서 각각 소요되는 시간은 비숫하거나 CV 구간이 약간 길게 걸리는 경우가 대부분이다.

본 발명에서는 바로 이점에 착안하여 어느 한쪽 패스가 CC구간으로부터 CV구간으로 진입하게 된 경우에 충전전류가 점차 줄어듦에 따라 그 줄어든 전류만큼을 여타 충전패스쪽으로 돌려 줌으로써 복수 밧데리의 총합충전시간을 단축할 수 있도록 구성하였다.

예를 들면, 충전소오스(VB)의 총합전류 공급용량을 1A라고 할 때, 제1충전패스 및 제2충전패스의 충전전류 제한치를 마이크로 컴퓨터(U49)를 통해 1A 로 설정하고, 제1충전패스의 최대충전전류값(CC 구간의 전류값)을 700mA 로 설정하면, 제2충전패스의 충전전류치는 결과적으로 300mA 가 된다.

따라서, 제1 및 제2충전포켓(A4, B4)에 장착된 밧데리는 제1 및 제2충전패스를 통해 인가되는 충전전류에 따라 재충전되는데, 충전이 진행됨에 따라 제1충전패스의 충전상태가 CC 구간으로부터 CV 구간으로 진입하였다고 하면, 제1충전패스의 최대충전 전류값은 CV 진입시부터 700mA로부터 점차 감소하게 되며, 종치전류치(보통 0.1CA)까지 감소하면 만충전처리하여 제1충전패스를 차단하게 된다.

즉, 제1정전류 검출부(120)에서는 저항(R41)을 통해 제1충전패스의 충전전류량을 검출하여 마이크로 컴퓨터(U49)의 제1A/D 변환기로 제공하는데, 마이크로 컴퓨터(U49)는 제1A/D 변환기로 인가되는 제1충전전류량이 초기에 설정된 700mA 로부터 점차 감소하면, 예를 들어 700mA에서 500mA까지 감소하였다고 하면, PWM(2)신호에 의해 제2정전압 정전류 제어부(150)의 레귤레이터 트랜지스터(Q44)를 제어하여 제2충전패스를 통해 흐르는 충전전류 제한치를 500mA로 증가시킨다.

이어서, 제1충전패스의 충전전류가 100mA 까지 감소하면, 상기에서 설명한바와같은 동작에 의해 제2충전패스의 충전전류 제한치를 900mA로 증가시킨다. 이러한 재충전 동작으로 제1충전포켓(A4)에 장착된 밧데리가 만충전되면, 마이크로 컴퓨터(U49)의 ON/OFF(1)신호에 의해 제1온/오프 제어부(160)가 상기 제1정전압 정전류 제어부(140)의 레귤레이터용 트랜지스터(Q43)를 오프시켜 제1충전패스를 차단시키게 된다. 이때, 제2충전포켓(B4)의 밧데리에는 제2충전패스를 통해 1A의 충전전류 제한치가 인가되어 충전되게 된다.

그러므로, 본 발명은 상기한 바와같이 복수 개의 밧데리를 충전함에 있어서, 소오스의 전류공급용량에 맞는 총합충전전류 제한값을 미리 설정해 놓고 각 충전패스의 충전동작상태에 따라 상호 보상적으로 충전전류를 공급하여 줌으로써 충전효율을 높일 수 있다.

상기에서는 복수개의 밧데리중 어느 것에도 충전우선권을 부여하지 않고 충전전류 제한치를 설정하여 충전이 완료되거나 충전전류가 감소하는 밧데리의 여분의 충전전류를 다른 밧데리로 이양시켜 줌으로써 충전효율을 높일 수 있었으나, 복수개의 밧데리중 하나에 충전 우선권을 부여하여 충전전류 제한치를 설정하여도 충전효율을 향상시키는 이점을 얻을 수 있다.

여기에서, 상기한 본 발명의 충전방식과 종래의 순차충전방식과 비교해보면, 순차충전방식은 2개의 밧데리를 충전하는데 소요되는 시간은 1개의 충전시간의 정확히 2배가 되지만, 동일한 소오스의 용량을 가진 본 발명의 충전장치로 2개의 밧데리를 충전할 경우에는 그보다 월등히 짧은 시간이 소요된다는 것이 명백하다.

또한, 상기에서 설명한 바와같이, 순차충전방식과 시분할충전방식의 단점으로 설명되었던 사항, 즉 충전기의 충전전류 소오스의 최대용량치, 예를 들면 본 발명에서는 1A에 비하여 더 적은 에너지 충전용량을 갖는 복수개의 밧데리, 예를 들면 500mA H 의 밧데리를 충전할 경우에 대하여 비교설명을 한다.

상기 시분할 충전방식에서는 각 충전포켓에 대한 충전시간 할당비율(듀티사이클)을 50%:50% 로 할 경우 총합충전시간이 가장 짧게 된다. 따라서, 충전 소오스의 출력전류 용량이 1A 인 충전장치에서 500mA H 의 에너지 충전용량을 갖는 2개의 밧데리를 최적충전률(1CA)인 500mA 로 50%:50% 듀티 사이클의 시분할방식으로 충전할 경우 총합충전시간은 단독충전시간의 2배의 시간이 소요될 것이며, 또한 순차 충전방식에 있어서도 당연히 단독 충전시간의 2배의 시간이 소요될 것이다. 그러나, 본 발명에 의한 충전방식으로 충전할 경우 총합충전 소요시간은 상기 시분할충전방식 또는 순차충전방식의 절반에 해당하는 단독충전시간만큼 밖에는 걸리지 않게 된다.

이상, 설명한 바와 같이 본 발명의 복수개의 밧데리 재충전장치 및 방법에 따르면, 복수개의 밧데리를 동시에 충전하는 경우 충전우선권을 부여하지 않고 동시에 재충전동작을 수행하고, 어느 하나의 밧데리가 조기에 만충전되거나 충전전류의 감소를 검출하여 에너지 잔류량이 적어 단자전압이 낮은 밧데리에 더 많은 충전전류를 이양하여 줌으로써 충전소오스의 이용률을 향상시키고 총합충전시간을 단축시킬 수 있는 이점이 있다.

또한, 충전장치의 충전소오스의 최대전류 공급능력보다 더 낮은 최적충전전류값을 갖는 복수개의 밧데리를 재충전하는 경우에도 종래와는 달리 충전 소오스의 최대전류공급능력을 100% 활용하여 연속병렬충전동작을 하도록 함으로써 충전장치의 무게, 크기 및 제조단가를 증가시키지 않고도 총합충전시간을 감소시킬 수 있는 이점이 있으며, 이에 따라 경제성 및 효율성이 우수한 충전장치를 제공할 수 있는 이점이 있다.

게다가, 본 발명의 밧데리충전장치는 EMI 노이즈의 발생을 유발하는 절연전송 트랜스포머의 2차측에 DC-DC 콘버터 장치를 사용하지 않으므로써 EMI 노이즈의 저감 및 가격절감의 효과를 얻을 수 있다. 즉, 종래의 다수개의 밧데리를 병렬로 동시에 충전시키는 충전장치는 절연전송 트랜스포머의 2차측에 연결되는 충전 포켓수만큼의 각각 개별 제어되는 DC-DC 콘버터에 의한 정전압 정전류의 충전소오스를 구비하고 있기 때문에, 가격 상승을 초래할 뿐만 아니라 고주파 스위칭방식의 정전압회로에 의한 EMI 노이즈의 발생을 초래하는 치명적인 단점을 가지고 있었으며, 더욱이 상호간 스위칭 주파수가 상이할 경우에는 비트(beat)등의 문제를 야기하였는데, 본 발명에서는 이와같은 DC-DC 콘버터를 사용하지 않고 아날로그 방식의 드롭퍼(dropper)형 정전압 정전류의 충전소오스 회로를 구성함으로써 보다 저렴한 가격의 회로를 구성할 수 있을 뿐만 아니라 특히 EMI노이즈의 발생이 거의 없는 효과가 있다. 또한, 본 발명에서는 충전소오스 전압과 밧데리의 단자전압간의 전압차가 일정하도록, 즉 2개의 다이오드의 순방향전압 0.8-1.2V으로 제한되도록 소오스 전압을 제어함으로써 정전압 정전류 장치내에서의 전력손실을 최소화하여 아날로그 드롭퍼형의 정전압 정전류 장치가 갖는 비교적 큰 전력손실 단점을 극복할 수 있는이점이 있다.

또한, 본 발명에서는 충전포켓에 밧데리가 삽입되지 않았거나 또는 밧데리가 만충전상태인 충전대기시에도 충전소오스의 전압을 작게 설정하여 줌으로써 충전대기 손실전력을 극소화시킬 수 있는 절전기능을 구비하는 이점이 있다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 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.

Claims

제1 및 제2충전포켓에 장착된 밧데리를 충전시키기 위한 복수의 밧데리용 밧데리 충전장치에 있어서,

충전소오스로서 직류전압 VB을 발생하여 제1충전포켓 및 제2충전포켓에 제공하기 위한 SMPS 전원 및 정류부와;

상기 SMPS 전원 및 정류부로부터의 충전 소오스가 상기 제1충전포켓에 인가되는 제1충전패스의 충전전류량을 검출하기 위한 제1충전전류 검출부와;

상기 SMPS 전원 및 정류부로부터의 충전소오스가 상기 제2충전포켓에 인가되는 제2충전패스의 충전전류량을 검출하기 위한 제2충전전류 검출부와;

상기 제1 및 제2충전전류 검출부로부터의 제1 및 제2충전패스의 충전전류량에 대한 검출값 및 제1 및 제2충전포켓의 밧데리의 단자전압값을 입력하여 제1 및 제2충전패스의 충전전류 제한치를 조절하기 위한 제1 및 제2PWM신호를 발생함과 동시에 상기 제1 및 제2충전패스를 온,오프시켜주기 위한 제1 및 제2온/오프신호를 발생하는 콘트롤부와;

제1 또는 제2충전패스의 온오프상태에 따라 밧데리의 단자 전압을 검출하여 상기 SMPS 전원 및 정류부에서 발생되는 충전소오스의 레벨을 제어하기 위한 SMPS 제어부와;

상기 콘트롤부로부터 발생되는 제1충전패스용 제1온/오프신호를 입력하여 상기 제1정전압 정전류 제어부 및 상기 SMPS 제어부를 제어하기 위한 제1온/오프 제어부와;

상기 콘트롤부로부터 발생되는 제2충전패스용 제2온/오프신호를 입력하여 상기 제2정전압 정전류 제어부 및 SMPS 제어부를 제어하기 위한 제2온/오프 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 복수개의 밧데리용 밧데리 충전장치.
제1항에 있어서, 제1충전전류 검출부는

상기 충전소오스로부터 상기 제1충전포켓의 제1충전패스의 충전전류량을 검출하기 위한 제1저항과;

상기 제1저항 양단의 강하전압을 비반전단자의 입력으로 하여 증폭하는 연산증폭기와;

상기 연산증폭기의 출력에 의해 구동되는 트랜지스터와;

상기 트랜지스터의 구동에 따라 상기 연산증폭기의 출력전압을 제1충전패스의 전류검출량으로서 상기 콘트롤부에 발생하는 제2저항을 포함하는 것을 특징으로 하는 복수개의 밧데리용 밧데리 충전장치.
제1항에 있어서, 제2충전전류 검출부는

상기 충전소오스로부터 상기 제2충전포켓의 제2충전패스의 충전전류량을 검출하기 위한 제1저항과;

상기 제1저항 양단의 강하전압을 비반전단자의 입력으로 하여 증폭하는 연산증폭기와;

상기 연산증폭기의 출력에 의해 구동되는 트랜지스터와;

상기 트랜지스터의 구동에 따라 상기 연산증폭기의 출력전압을 제2충전패스의 전류검출량으로서 상기 콘트롤부에 발생하는 제2저항을 포함하는 것을 특징으로 하는 복수개의 밧데리용 밧데리 충전장치.
제1항에 있어서, 제1정전압 정전류 제어부는

상기 SMPS 전원 및 정류부의 충전소오스로부터 제1충전포켓의 제1충전패스에 정전류 정전압을 제공하기 위한 레귤레이터용 트랜지스터와;

상기 레귤레이터용 트랜지스터의 베이스에 드라이브 전류를 공급하기 위한 저항과;

상기 제1정전류 검출부에서 검출된 제1충전패스의 전류검출량과 상기 콘트롤부로부터 발생되는 제1PWM신호를 입력하여 상기 레귤레이터용 트랜지스터에 흐르는 전류를 일정량으로 제한하기 위한 제1연산증폭기와;

상기 제1충전포켓의 단자전압값을 입력하여 상기 레귤레이터용 트랜지스터가 정전압의 출력전압을 발생하도록 제어하기 위한 제2연산증폭기를 포함하는 것을 특징으로 하는 복수개의 밧데리용 밧데리 충전장치.
제1항에 있어서, 제2정전압 정전류 제어부는

상기 SMPS 전원 및 정류부의 충전소오스로부터 제2충전포켓의 제2충전패스에 정전류 정전압을 제공하기 위한 레귤레이터용 트랜지스터와;

상기 레귤레이터용 트랜지스터의 베이스에 드라이브 전류를 공급하기 위한 저항과;

상기 제2정전류 검출부에서 검출된 제2충전패스의 전류검출량과 상기 콘트롤부로부터 발생되는 제2PWM신호를 입력하여 상기 레귤레이터용 트랜지스터에 흐르는 전류를 일정량으로 제한하기 위한 제1연산증폭기와;

상기 제1충전포켓의 단자전압값을 입력하여 상기 레귤레이터용 트랜지스터가 정전압의 출력전압을 발생하도록 제어하기 위한 제2연산증폭기를 포함하는 것을 특징으로 하는 복수개의 밧데리용 밧데리 충전장치.
제1항에 있어서, 상기 콘트롤부는 상기 제1 및 제2정전류 검출부로부터 제1 및 제2충전패스의 전류검출량과 제1 및 제2충전포켓의 단자전압값을 제1 내지 제2A/D 변환기를 통해 입력하여 상기 제1 및 제2충전패스의 전류량을 제어하기 위한 제1 및 제2PWM 신호를 발생함과 동시에 상기 제1 및 제2충전패스의 온/오프를 제어하기 위한 제1 및 제2온/오프제어신호를 발생하는 마이크로 컴퓨터로 이루어지는 것을 특징으로 하는 복수개의 밧데리용 밧데리 충전장치.
제1항에 있어서, 상기 제1온/오프 제어부는 상기 제1충전포켓에 장착된 밧데리의 만충전등에 의한 제1충전패스의 차단시, 상기 콘트롤부로부터 인가되는 제1온/오프신호에 따라서 상기 제1정전압 정전류 제어부를 제어하고, 상기 충전소오스의 전압과 제1충전포켓의 단자전압의 차가 일정하도록 제어하기 위한 제1 및제2트랜지스터로 이루어지는 것을 특징으로 하는 복수개의 밧데리용 밧데리 충전장치.
제1항에 있어서, 상기 제2온/오프 제어부는 상기 제2충전포켓에 장착된 밧데리의 만충전등에 의한 제2충전패스의 차단시, 상기 콘트롤부로부터 인가되는 제2온/오프신호에 따라서 상기 제2정전압 정전류 제어부를 제어하고, 상기 충전소오스의 전압과 제2충전포켓의 단자전압의 차가 일정하도록 제어하기 위한 제1 및 제2트랜지스터로 이루어지는 것을 특징으로 하는 복수개의 밧데리용 밧데리 충전장치.
제1항에 있어서, 상기 SMPS 제어부는

상기 제1 또는 제2충전패스의 온/오프상태에 따라 상기 제1 또는 제2온/오프 제어부에 의해 구동되는 각각 제1 및 제2트랜지스터와;

상기 제1 또는 제2트랜지스터의 구동에 따라 상기 제1 또는 제2충전포켓의 단자전압을 검출하기 위한 저항과;

상기 충전소오스의 전압과 상기 제1 또는 제2충전포켓의 단자전압차를 일정하기 유지하기 위한 다이오드수단과;

상기 충전소오스와 상기 단자전압을 입력하여 증폭하기 위한 연산증폭기와;

상기 연산증폭기의 출력에 따라 구동되어 상기 SMPS 전원 및 정류부의 SMPS를 제어하여 충전소오스의 레벨을 제어하기 위한 포토 커플러를 포함하는 것을 특징으로 하는 복수개의 밧데리용 밧데리 충전장치.
제9항에 있어서, 상기 다이오드수단은 상기 충전소오스의 전압과 단자전압차가 0.8-1.2V 로 유지되도록 하는 것을 특징으로 하는 복수개의 밧데리용 밧데리 충전장치.
하나의 충전소오스로부터 각각의 충전패스를 통해 복수개의 충전 포켓에 장착된 복수개의 밧데리에 충전전류를 공급하여 동시에 복수개의 밧데리를 충전하는 방법에 있어서,

상기 충전소오스의 총합전류공급용량과 각각의 충전패스의 충전전류 제한치를 설정하는 단계와;

각각의 충전패스를 통해 밧데리에 인가되는 충전전류량을 검출하는 단계와;

각 충전패스의 충전전류량 검출에 따라 복수개의 밧데리중 하나의 밧데리가 만충전되거나 충전전류가 감소하는 경우 상기 총합전류 공급용량의 범위내에서 상기 감소된 충전전류를 나머지 밧데리로 공급하여 상기 밧데리의 전류공급량을 증가시켜 급속충전하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 복수개의 밧데리용 밧데리 충전방법.
제11항에 있어서, 상기 복수개의 밧데리중 어느 것에도 충전우선권을 부여하지 않고 각 충전패스의 충전전류 제한치를 설정하는 것을 특징으로 하는 복수개의밧데리용 밧데리 충전방법.
제11항에 있어서, 상기 복수개의 밧데리중 어느 하나에 충전 우선권을 부여하여 각 충전패스의 충전전류 제한치를 설정하는 것을 특징으로 하는 복수개의 밧데리용 밧데리 충전방법.