KR200253486Y1

KR200253486Y1 - Variety Multiple Use Battery Charging Set

Info

Publication number: KR200253486Y1
Application number: KR2020010024023U
Authority: KR
Inventors: 정진현
Original assignee: 유니모테크놀로지주식회사
Priority date: 2001-08-08
Filing date: 2001-08-08
Publication date: 2001-11-22

Abstract

본 고안은 니켈카드늄과 니켈수소, 리튬이온, 리튬폴리머 배터리팩을 모두 사용할수 있는 다종 겸용 배터리 충전세트를 개시한다.The present invention discloses a multi-purpose battery charging set capable of using both nickel cadmium, nickel hydrogen, lithium ion, and lithium polymer battery packs.

본 고안의 목적은 간결한 구조로 배터리를 종류별로 정확하게 식별할수 있도록 하기 위하여 배터리의 내부에 규약에 의하여 정하여진 값을 가진 식별 저항을 설치하여 줌으로써 충전기의 마이크로 프로쎄서가 이를 식별하여 해당 배터리의 종류에 적합한 모드로 충전을 실시하도록 한다.The purpose of the present invention is to provide a simple structure to identify the battery by type so that the identification resistor having the value determined by the protocol is installed inside the battery, so that the microprocessor of the charger identifies it and is suitable for the type of the battery. Charge in mode.

이에 따라 본 고안은 다종 겸용 충전기의 구조가 단순화되면서도 그 작동의 신뢰성이 높아 안심하고 사용할수 있게 되는 효과를 제공한다.Accordingly, the present invention provides the effect that can be used with confidence because the structure of the multi-purpose charger is simplified but the operation reliability is high.

Description

Multi-use battery charging set {Variety Multiple Use Battery Charging Set}

본 고안은 배터리팩의 종류에 무관하게 사용할수 있는 다종 겸용 배터리 충전세트에 관한것으로 더욱 상세히는 니켈카드늄과 니켈수소, 리튬이온, 리튬폴리머 배터리팩을 모두 사용할수 있는 다종 겸용 배터리 충전세트에 관한 것이다.The present invention relates to a multi-purpose battery charging set that can be used regardless of the type of battery pack, and more particularly, to a multi-use battery charging set that can use both nickel cadmium, nickel hydrogen, lithium ion, and lithium polymer battery packs. .

주지하는 바와 같이 니켈카드늄과 니켈수소, 리튬이온, 리튬폴리머 배터리등은 그 종류에 따라서 충전 특성이 상이하며, 일반적으로 충전기에 마이크로 프로쎄서를 탑재하여 이에 의하여 특정한 종류에 적합하게 충전시킬수 있는 스텝을 수행하기 위한 프로그램에 따라 배터리팩을 충전하고 있는 것이다.As is well known, nickel cadmium, nickel hydrogen, lithium ion, and lithium polymer batteries have different charging characteristics according to their types. In general, a microprocessor is installed in a charger to thereby perform a step for charging a specific type. The program is charging the battery pack.

그러므로 사용되는 배터리의 종류에 따라 동일한 종류의 충전기를 사용하여야 하는 것이어서 수요자는 배터리의 종류마다 충전기를 구입하여야 하는 경제적 부담이 있으며, 제조업체에서는 배터리 종류마다 충전기를 개발하여야 하므로 개발에 막대한 시간과 인력을 소모하여야 하고, 금형등 설비를 준비하여야 하는 경제적부담이 불가피하였던 것이다. 그러므로 근래에는 복수 종류의 배터리팩을 하나의 충전기로 충전하기 위한 기술이 제안되었다.Therefore, it is necessary to use the same type of charger according to the type of battery used, so the consumer has an economic burden to purchase a charger for each type of battery, and the manufacturer has to develop a charger for each type of battery. The economic burden of having to consume and preparing equipment such as molds was inevitable. Therefore, in recent years, a technique for charging a plurality of battery packs with a single charger has been proposed.

그 대표적인 예를 살펴보면 대한민국 공개특허번호 97-24434로 제안된 '겸용 배터리 충전기와 그 제어 방법'과 대한민국 공개특허번호 2000-19007로 제안된 '리튬이온전지 및 니켈 수소전지 겸용 충전기와 겸용 충전기의 충전방법'을 살펴보면 이는 충전시킬 배터리의 충전 전류와 충전 전압을 감시제어부에 의하여 감시하여 데이터를 얻고 이에 의하여 마이크로프로세서에 의하여 배터리의 종류를 판정하여 적절한 모드의 충전이 실시되도록 함으로써 니켈수소 배터리나 리튬 이온 배터리를 공히 1대의 충전기에 의하여 충전시킬수 있도록 하였던 것이다.As a representative example, the 'combined battery charger and its control method' proposed in Korean Laid-Open Patent No. 97-24434 and the 'charged lithium-ion battery and nickel-metal hydride charger and combined charger' proposed in Korean Laid-open Patent No. 2000-19007 'Method' to monitor the charging current and charging voltage of the battery to be charged by the monitoring control unit to obtain data, thereby determining the type of battery by the microprocessor so that the appropriate mode of charging is performed, so that the lithium hydrogen battery or lithium ion The battery can be charged by only one charger.

반면에 배터리의 충전 전류와 충전 전압에 의하여 감시제어부에서 얻어지는 데이터만으로는 배터리의 식별이 부정확하여 작동의 신뢰성을 제공하기 어려운 문제점이 있다.On the other hand, only the data obtained from the monitoring and control unit by the charging current and the charging voltage of the battery has a problem that the identification of the battery is inaccurate and difficult to provide reliability of operation.

아울러 다른 형태의 겸용 충전기로서 대한민국 공개번호 특2000-0038858 '아이디 전류를 이용한 이동통신 단말기의 배터리 검출회로'는 이동통신 단말기에서 사용하는 배터리의 ID 전류를 측정하여 배터리 용량에 따른 배터리 용량를 확인하고, 이확인된 용량별 배터리에 적합한 시간대별 충전 전원을 공급하여 배터리의 충전이 가능하도록 하여서 된 것이며, 이는 특히 대, 중, 소용량의 배터리를 식별하여 충분한 충전이 이루어 질수 있도록 한 것이나, 종류가 다른 배터리들을 식별하여 해당 모드로 충전시킬수 있는 기능이 없는 것이어서 적용이 불가능한 것이다.In addition, as a combined charger of another type, the Republic of Korea Publication No. 2000-0038858 'battery detection circuit of the mobile communication terminal using the ID current' to check the battery capacity according to the battery capacity by measuring the ID current of the battery used in the mobile communication terminal, This is because the battery can be charged by supplying the charging power according to the time slot that is suitable for the battery according to the identified capacity. This is to identify the batteries of large, medium and small capacity so that sufficient charging can be achieved, but the batteries of different types are available. There is no function to identify them and charge them in the corresponding mode.

또한, 대한민국 실용신안 등록번호 20-0218161 '다기종 겸용 배터리 충전기'는 이동전화(셀룰러폰, PCS폰 등), PDA 등 배터리(충전지)를 사용하는 기기의 배터리 충전기에 관한 것으로서, 국내외 사용중인 다양한 모델의 이동전화기 등의 배터리 충전에 있어서, 이동전화(150)나 배터리 삽입시 막대기어(170)와 톱니기어(110) 등을 사용하여 정확히 가운데 위치로 삽입/지지되도록 하고, 접촉면의 접점을 수직 또는 사선 형태의 2차원 배열(120)로 구성하여 배터리 충전용 접속 단자의 위치 및 개수를 자체적으로 알아내어 배터리의 기종과 크기에 상관없이 하나의 충전기에서 충전할 수 있도록 하고, 2차원 접점배열(120)의 각각의 핀배열은 일정한 탄성을 가져서 배터리의 금속단자에 밀착하도록 함으로써 모든 종류의 배터리를 충전할 수 있도록 한 것이다.In addition, Korea Utility Model Registration No. 20-0218161 'Multiple battery charger' refers to a battery charger of a device using a battery (charger) such as a mobile phone (cellular phone, PCS phone, etc.), PDA, In charging the battery of the mobile phone of the model, the mobile phone 150 or the toothed gear 110 and the toothed gear 110 are inserted / supported at the center position precisely when the battery is inserted, and the contact point of the contact surface is vertical. Or by configuring the diagonal two-dimensional array 120 to determine the position and number of the terminal for charging the battery by itself so that it can be charged in one charger regardless of the type and size of the battery, the two-dimensional contact array ( Each pin array of 120 has a constant elasticity to be in close contact with the metal terminals of the battery to charge all kinds of batteries.

반면에 이는 그 구조가 복잡하여 고장률이 높고, 제작 비용이 많이 들며 부피가 크므로 설치 및 관리에 어려움이 있게 되는 것이다.On the other hand, it is difficult to install and manage because the structure is complicated, high failure rate, high production cost and bulky.

상술한 종래의 문제점을 감안하여 본 고안의 목적은 간결한 구조로 배터리를 종류별로 정확하게 식별할수 있도록 한 다종 겸용 배터리 충전세트를 제공함에 있다.It is an object of the present invention in view of the above-described conventional problems to provide a multi-purpose battery charging set capable of accurately identifying batteries by type in a concise structure.

도1은 종래의 다종 겸용 배터리 충전기의 전기적 구성도.1 is an electrical configuration of a conventional multi-purpose battery charger.

도 2는 본 고안에 의한 다종 겸용 배터리 충전세트의 전기적 구성도.2 is an electrical configuration of a multi-purpose battery charging set according to the present invention.

상술한 목적을 달성하기 위하여 본 고안은 배터리의 내부에 규약에 의하여 정하여진 값을 가진 식별 저항을 설치하여 줌으로써 충전세트의 마이크로 프로쎄서가 이를 식별하여 해당 배터리의 종류에 적합한 모드로 충전을 실시하도록 한 다종 겸용 배터리 충전세트를 제안한다.In order to achieve the above object, the present invention provides an identification resistor having a value determined by a protocol inside a battery so that the microprocessor of the charging set identifies the battery and performs charging in a mode suitable for the type of the battery. We propose a multi-use battery charging set.

상술한 구성에 의하여 본 고안은 다종 겸용 충전기의 구조가 단순화되면서도 그 작동의 신뢰성이 높아 안심하고 사용할수 있게 되는 효과를 제공한다.By the above-described configuration, the present invention provides an effect that can be used with confidence because the structure of the multi-purpose charger is simplified but its reliability is high.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 바람직한 실시예를 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도2에 본 고안에 의한 충전기의 구성을 도시하였다. 이에서 볼수 있는 바와 같이 본 고안은 배터리(13)의 전압을 감지하여 감지신호를 출력시키는 전압감지부(1)와, 배터리(13)의 온도를 감지하기 위한 써미스터(2)와, 써미스터(2)의 출력을 디지털 신호로 변환시키는 온도신호변환부(3)와, 상기 전압감지부(1)와 온도신호변환부(3)의 출력을 공급받아 배터리(13)의 종류에 따라 메모리에 저장된 충전 모드로 충전시키기 위하여 충전제어회로(4)를 제어하기 위한 마이크로프로쎄서(6)로 구성된 공지의 것에 있어서, 배터리(13)에 배터리셀의 종류에 따라 특정 값을 가지며, 배터리(13)와 마이크로프로쎄서(6) 사이에 식별단자(11)를 경유하여 연결된 식별 저항(5)과, 식별 저항(5) 값의 판별을 위하여 정전압을 공급하는 정전압공급회로(7)와 전압분할저항(10)으로 구성된 것으로, 미설명부호 8은 배터리(13)의 충전상태를 표시하기 위한 발광다이오드이고, 9는 충전기 및 배터리(13)에 전원을 공급하기 위한 전원공급회로이며, 14는 배터리(13)의 플러스 충전단자이고, 15는 배터리(13) 의 마이너스 단자이다.2 shows a configuration of a charger according to the present invention. As can be seen from this, the present invention detects the voltage of the battery 13 and outputs a detection signal, a voltage sensing unit 1, a thermistor 2 for sensing the temperature of the battery 13, and thermistor 2 Charge stored in the memory according to the type of the battery 13 by receiving the output of the temperature signal conversion unit 3 and the voltage sensing unit 1 and the temperature signal conversion unit 3 for converting the output of the In the known configuration consisting of a microprocessor 6 for controlling the charge control circuit 4 to charge in the mode, the battery 13 has a specific value according to the type of battery cell, and the battery 13 and the microprocessor (6) consisting of an identification resistor (5) connected via an identification terminal (11) between them, a constant voltage supply circuit (7) and a voltage divider (10) for supplying a constant voltage for discriminating the value of the identification resistor (5). Reference numeral 8 denotes a state of charge of the battery 13. A light emitting diode-based display, and 9 is a power supply circuit for supplying power to the charger and the battery 13, 14 is a positive charging terminal of the battery 13, 15 is a negative terminal of the battery 13.

이와 같이 된 본 고안은 전원이 공급된후 배터리(13)를 충전기의 컵에 삽입하면 충전단자(14)와 배터리(13)의 단자가 접속되며, 이에 따라 마이크로프로쎄서(6)는 먼저 식별저항과 접속된 식별단자(11)에 정전압회로에 의한 전류를 흘려주어 전압, 전류값을 감지함으로써 저항값을 판별하게 된다. 이러한 감지된 배터리(13)에 내장된 식별저항값은 예를 들면 니켈카드늄배터리의 경우 500Ω, 니켈수소배터리의 경우 1㏀, 리튬이온배터리의 경우 5㏀, 리튬폴리머배터리의 경우 10㏀로 이며, 이러한 값에 따라 마이크로 프로쎄서(6)의 메모리에 저장된 데이터를 참조하여 해당 배터리(13)의 종류를 정확하게 판별할수 있게 된다.According to the present invention as described above, when the battery 13 is inserted into the cup of the charger after the power is supplied, the terminals of the charging terminal 14 and the battery 13 are connected, and thus the microprocessor 6 is first identified with an identification resistor. The resistance value is determined by flowing a current through the constant voltage circuit to the connected identification terminal 11 and sensing the voltage and current values. The sensed resistance value built into the detected battery 13 is, for example, 500 kV for a nickel cadmium battery, 1 kW for a nickel-hydrogen battery, 5 kW for a lithium ion battery, and 10 kW for a lithium polymer battery. According to this value, the type of the battery 13 can be accurately determined by referring to the data stored in the memory of the microprocessor 6.

이러한 과정으로 배터리(13)의 종류를 판별한 마이크로프로쎄서(6)는 작동모드를 해당 배터리셀의 종류에 적합하도록 메모리에 미리 저장된 충전모드로 변환시키며, 이어서, 전압감지부(1)를 통하여 배터리(13)의 전압을 검사한다. 그 결과 따라 배터리(13)를 충전시킬수 있도록 보다 높은 전압으로 전원이 공급될수 있도록 충전제어회로(4)를 제어하여 각 배터리셀의 종류에 따른 최적의 충전을 실시하게 된다. 이러한 과정으로 충전 완료된 후에는 발광다이오드(8)를 통하여 충전 완료 상태를 표시하게 되는 것이며, 충전제어회로(4)를 제어하여 과충전 상태가 되지 않도록 전원 공급을 차단하게 되는 것이며, 충전 완료후 사용자가 배터리(13)를 컵으로부터 탈거하면 초기의 상태로 복귀하여 작동을 대기하게 되고, 배터리(13)가 다시 삽입되면 전술한 바와 같은 과정으로 배터리셀의 종류에 적합한 충전모드로 충전을 실시하게 되며, 다시 전압감지부(1)를 전압을 감시하면서 충전제어회로(4)를 제어하게 되는 것이다.In this process, the microprocessor 6 which determines the type of the battery 13 converts the operation mode into a charging mode previously stored in the memory so as to be suitable for the type of the battery cell, and then the battery through the voltage sensing unit 1. Check the voltage of (13). As a result, the charging control circuit 4 is controlled so that the power can be supplied at a higher voltage to charge the battery 13, thereby performing optimal charging according to the type of each battery cell. After the charging is completed in this process, the charging completion state is displayed through the light emitting diodes 8, and the power supply is cut off so as not to become an overcharge state by controlling the charging control circuit 4. When the battery 13 is removed from the cup, the battery returns to its initial state and waits for operation. When the battery 13 is reinserted, the battery 13 is charged in a charging mode suitable for the type of battery cell by the above-described process. The voltage control unit 1 again monitors the voltage while controlling the charge control circuit 4.

그리고 이상의 본 고안에 의한 실시예에서는 니켈카드늄, 니켈수소, 리튬이온, 리튬폴리머 배터리등 4개 종류의 배터리(13)를 위한 형태를 설명하였으나, 저항값을 달리하고 마이크로프로쎄서(6)의 메모리에 다른 종류의 배터리(13) 충전에 적합한 스텝을 데이터화하여 메모리에 저장함으로써 새로운 종류의 배터리셀이 출현한 경우에도 적용가능함은 물론이다.In the embodiment of the present invention described above, the form for four kinds of batteries 13, such as nickel cadmium, nickel hydrogen, lithium ion, and lithium polymer batteries, has been described. However, the resistance of the microprocessor 6 may be changed. Of course, it is also applicable to the case where a new kind of battery cell emerges by storing the data suitable for charging the other kind of battery 13 in a memory.

이와 같이 하여 본 고안은 배터리(13)의 내부에 식별저항과 감지단자를 설치하고, 충전기에는 감지단자를 증설하는 것만으로 배터리(13)의 종류를 정확하게 식별하여 안전하고 효율적으로 충전시킬수 있는 것이어서 작동의 신뢰성이 높으므로 안심하고 사용할수 있게 되는 것일 뿐만 아니라, 그 구조가 간결하여 고장률이 낮으며, 제작이 용이하고 기존의 각종 제작 금형을 그대로 사용할수 있는 것이므로 염가로 제작이 가능하게 되는 것이며, 식별저항 값만을 변경시키면 어떠한 종류의 배터리(13)에도 적용가능한 것으로 다종의 충전기로 사용할수 있게 되는 유용한 효과를 제공한다.In this way, the present invention installs an identification resistor and a detection terminal inside the battery 13, and by simply adding a detection terminal to the charger, it is possible to accurately identify the type of the battery 13 and to charge it safely and efficiently. Its high reliability means not only makes it possible to use it with confidence, but its structure is also simple, so the failure rate is low. Only changing the resistance value can be applied to any kind of battery 13, which provides a useful effect that can be used in a variety of chargers.

Claims

The voltage sensing unit 1 for sensing the voltage of the battery 13 and outputting a detection signal, the thermistor 2 for sensing the temperature of the battery 13, and converting the output of the thermistor 2 into a digital signal In order to charge the charging mode stored in the memory according to the type of the battery 13 receives the output of the temperature signal conversion unit 3, the voltage sensing unit 1 and the temperature signal conversion unit 3 4) In the known configuration composed of the microprocessor 6 for controlling, the battery 13 has a specific value according to the type of battery cell, and the identification terminal 11 between the battery 13 and the microprocessor 6. A multi-purpose battery charging, characterized in that it comprises an identification resistor (5) connected via a constant voltage supply circuit (7) and a voltage divider (10) for supplying a constant voltage for discriminating the value of the identification resistor (5). set.