KR200466967Y1

KR200466967Y1 - Charging device for battery

Info

Publication number: KR200466967Y1
Application number: KR2020090015758U
Authority: KR
Inventors: 밍웨이 짜이
Original assignee: 밍웨이 짜이
Priority date: 2009-12-04
Filing date: 2009-12-04
Publication date: 2013-05-20
Also published as: KR20110005792U

Abstract

본 고안의 1차 전지용 충전장치는 변환 정류 유닛, 전압 전류 처리 유닛, 마이크로프로세서, 발진 유닛, 검출 유닛 및 디스플레이 유닛을 포함한다. 변환 정류 유닛은 외부 입력 전원을 받아 그 입력 전원을 직류 출력 전원으로 변환시키며, 직류 출력 전원은 전압 전류 처리 유닛에 의해 직류 전원과 충전 전원으로 변환된다. 충전 전원은 배터리 세트의 충전에 사용된다. 검출 유닛은 배터리 세트의 출력 전압을 검출하고, 검출 신호를 생성하고, 검출 신호를 마이크로프로세서로 전송한다. 마이크로프로세서는 발진 유닛이 정현파를 생성하여 배터리 세트를 화학적으로 재생하고 탄소 침전물을 제거하도록 하는 작업과 디스플레이 유닛이 충전 상태를 표시하도록 하는 작업을 포함하는 충전장치의 전체 충전 작업을 검출 신호에 따라 제어한다.The charging device for primary batteries of the present invention includes a conversion rectifying unit, a voltage current processing unit, a microprocessor, an oscillation unit, a detection unit, and a display unit. The conversion rectifier unit receives an external input power and converts the input power into a DC output power, and the DC output power is converted into DC power and charging power by the voltage current processing unit. Charging power is used to charge the battery set. The detection unit detects the output voltage of the battery set, generates a detection signal, and sends the detection signal to the microprocessor. The microprocessor controls the entire charging operation of the charging device according to the detection signal, which includes the oscillating unit generating sinusoids to chemically regenerate the battery set and remove carbon deposits, and causing the display unit to display the charging status. do.

충전장치, 변환 정류 유닛, 전압 전류 처리 유닛, 마이크로프로세서, 발진 유닛, 검출 유닛, 디스플레이 유닛 Charger, Conversion Rectification Unit, Voltage Current Processing Unit, Microprocessor, Oscillation Unit, Detection Unit, Display Unit

Description

Battery charger {CHARGING DEVICE FOR BATTERY}

본 고안은 배터리용 충전장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 아연-망간 알칼리 배터리와 같은 1차 전지의 충전 및 재생을 위한 충전장치에 관한 것이다.The present invention relates to a charging device for a battery, and more particularly to a charging device for charging and regeneration of a primary battery, such as zinc-manganese alkaline batteries.

기술의 진보에 따라, 특히 무선 수신기, 휴대용 비디오 게임기, 이동 전화기, 비디오 카메라, 카메라 및 전자 장난감과 같은 휴대용 장치 등의 다양한 분야에 전자 장치들이 용용되고 있다. 일반적으로, 이들 휴대용 장치들은 전력 공급을 위해 배터리를 필요로 한다. 저비용 및 일정한 출력 전력의 측면에서 아연-탄소 전지, 아연-망간 알칼리 배터리와 같은 1차 전지(일회용 배터리)가 널리 사용되고 있다. As the technology advances, electronic devices are used in various fields, such as wireless receivers, portable video game machines, mobile phones, video cameras, cameras, and portable devices such as electronic toys. In general, these portable devices require batteries for power supply. In view of low cost and constant output power, primary cells such as zinc-carbon cells and zinc-manganese alkaline batteries (disposable batteries) are widely used.

1차 전지는 방전시 그 전기화학 작용에 의해 내부 저항이 증가하게 된다. 따라서 출력 전압은 감소한다. 출력 전압이 임계 전압까지 감소하면, 출력 전압은 전자 장치를 정상적으로 작동시킬 만큼 크지 않다. 1차 전지가 계속해서 작은 출력 전압을 낼 수 있더라도, 출력 전압이 작은 1차 전지는 새 것으로 교환된다. 또한, 1차 전지는 재사용될 수 없으므로 폐기된다. 1차 전지의 연간 생산량은 매우 많기 때문에, 폐기되는 1차 전지는 환경에 큰 부담을 야기한다. The primary battery has an increased internal resistance due to its electrochemical action upon discharge. Thus the output voltage is reduced. If the output voltage decreases to the threshold voltage, the output voltage is not large enough to operate the electronic device normally. Although the primary battery can continue to produce a small output voltage, the primary battery with a small output voltage is replaced with a new one. In addition, the primary battery is discarded because it cannot be reused. Since the annual output of the primary battery is very large, the discarded primary battery causes a great burden on the environment.

비록 니켈-금속 수소화물 배터리, 니켈-카드늄 배터리 및 리튬-이온 배터리와 같은 2차 전지(충전형 전지)는 충전을 통해 재사용될 수 있지만, 2차 전지의 가격은 1차 전지에 비해 훨씬 고가이다. 2차 전지의 완전 충전에는 약 4 내지 8 시간이 소요되고, 2차 전지의 가능 충전 횟수는 100번 미만일 뿐이다. 2차 전지에는 다른 단점들도 있다. 예컨대 니켈-금속 수소화물 배터리의 경우, 니켈-금속 수소화물 배터리는 1차 전지가 갖는 1.5 V와 다른 1.2 V의 전압을 갖는데, 따라서 높은 시동 전압을 요하는 소정의 전자 장치에는 사용될 수 없다. 리튬-이온 배터리의 경우 폭발 위험이 있다. 미국에서는 비행기 탑승시 검색 수하물에 랩탑 컴퓨터의 스페어 리튬-이온 배터리조차 금지하고 있다. 따라서 1차 전지를 충전 및 재생할 수 있고 출력 전압을 높일 수 있는 1차 전지용 충전장치가 요구된다.Although secondary cells such as nickel-metal hydride batteries, nickel-cadmium batteries, and lithium-ion batteries can be reused through charging, the cost of secondary batteries is much higher than that of primary cells. . It takes about 4 to 8 hours to fully charge the secondary battery, and the possible number of charges of the secondary battery is only less than 100 times. Secondary batteries also have other drawbacks. For example, in the case of nickel-metal hydride batteries, nickel-metal hydride batteries have a voltage of 1.2 V that is different from 1.5 V of the primary cell, and thus cannot be used in certain electronic devices requiring a high starting voltage. Lithium-ion batteries present an explosion hazard. The United States even bans spare computer spare lithium-ion batteries in search baggage when flying. Therefore, there is a need for a primary battery charger capable of charging and reproducing a primary battery and increasing an output voltage.

본 고안의 목적은 상술한 단점을 극복한 1차 전지용 충전장치를 제공하는 것이다. 본 고안의 다른 목적은 충전 시간이 2차 전지보다 짧은 1차 전지용 충전장치를 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide a charging device for a primary battery that overcomes the above disadvantages. Another object of the present invention is to provide a charging device for a primary battery having a shorter charging time than a secondary battery.

상술한 목적을 달성하기 위해, 본 고안에 따른 충전장치는 배터리 세트에 충전 작업을 수행하기 위해 변환 정류 유닛, 전압 전류 처리 유닛,마이크로프로세서, 발진 유닛, 검출 유닛 및 디스플레이 유닛을 포함하되, 배터리 세트는 아연-망간 알칼리 배터리와 같은 1차 전지를 적어도 하나 포함한다. 변환 정류 유닛은 외부 입력 전원을 받아 그 입력 전원을 직류 출력 전원으로 변환한다. 전압 전류 처리 유닛은 직류 출력 전원을 직류 전원과 충전 전원으로 변환한다. 직류 전원은 마이크로프로세서, 발진 유닛, 검출 유닛 및 디스플레이 유닛의 전력 공급에 사용된다. 충전 전원은 배터리 세트의 충전에 사용된다. 검출 유닛은 배터리 세트의 출력 전압을 검출하고 검출 신호를 생성하여 마이크로프로세서로 전송한다. 마이크로프로세서는 발진 유닛이 정현파를 생성하여 배터리 세트를 화학적으로 재생하고 탄소 침전물을 제거하도록 하고 상기 디스플레이 유닛이 충전 상태를 표시하도록 하는 작업을 포함하는 충전장치의 전체 충전 작업을 검출 신호에 따라 제어한다.In order to achieve the above object, the charging device according to the present invention includes a conversion rectifying unit, a voltage current processing unit, a microprocessor, an oscillation unit, a detection unit and a display unit for performing a charging operation on the battery set, the battery set At least one primary cell, such as a zinc-manganese alkaline battery. The conversion rectifier unit receives an external input power and converts the input power to a DC output power. The voltage current processing unit converts the DC output power into DC power and charging power. DC power supplies are used to power microprocessors, oscillation units, detection units and display units. Charging power is used to charge the battery set. The detection unit detects the output voltage of the battery set, generates a detection signal, and sends it to the microprocessor. The microprocessor controls the entire charging operation of the charging device according to the detection signal, including the operation of causing the oscillation unit to generate sinusoids to chemically regenerate the battery set, remove carbon deposits, and display the charging unit. .

상술한 구성에 따르면, 본 고안의 1차 전지용 충전장치는 종래 기술의 단점 을 극복하고, 2차 전지보다 충전 시간이 짧은 효과를 제공한다.According to the above configuration, the primary battery charger of the present invention overcomes the disadvantages of the prior art, and provides an effect of shorter charging time than the secondary battery.

본 고안은 첨부 도면을 참조하여 본 고안의 바람직한 실시예에 대한 다음의 상세한 설명에 의해 당업자에게 자명하게 될 것이다.The present invention will become apparent to those skilled in the art by the following detailed description of the preferred embodiment of the present invention with reference to the accompanying drawings.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 고안의 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1을 참조하면, 본 고안의 일 실시예에 따른 1차 전지용 충전장치는 배터리 세트(70)를 충전하고 재생하기 위해, 변환 정류 유닛(10), 전압 전류 처리 유닛(20), 마이크로프로세서(30), 발진 유닛(40), 검출 유닛(50) 및 디스플레이 유닛(60)을 포함한다. 배터리 세트(70)는 아연-망간 배터리와 같은 1차 전지를 적어도 하나 포함한다. 배터리 세트(70)의 배터리들은 병렬 연결된다.Referring to FIG. 1, the charging device for a primary battery according to an embodiment of the present invention includes a conversion rectifying unit 10, a voltage current processing unit 20, and a microprocessor to charge and regenerate a battery set 70. 30, the oscillation unit 40, the detection unit 50, and the display unit 60. Battery set 70 includes at least one primary cell, such as a zinc-manganese battery. Batteries of the battery set 70 are connected in parallel.

변환 정류 유닛(10)은 외부 입력 전원(Vin)을 받아서 그 입력 전원(Vin)을 직류 출력 전원으로 변환한다. 입력 전원은 110 V의 교류 전원, 220 V의 교류 전원이거나, 전압이 5 V이고 최대 전류가 500 mA인 범용 직렬버스(USB) 전원과 같은 직류 전원일 수 있다. 전압 전류 처리 유닛(20)은 변환 정류 유닛(10)의 직류 출력 전원을 직류 전원과 충전 전원으로 변환한다. 직류 전원은 마이크로프로세서(30), 발진 유닛(40), 검출 유닛(50) 및 디스플레이 유닛(60)의 전력 공급을 위해 사용되는 적정 전압을 가진다. 충전 전원은 배터리 세트(70)의 충전에 사용되며, 1.7 V의 전압과 500 mA의 최대 전류를 가질 수 있다.The conversion rectifier unit 10 receives an external input power source Vin and converts the input power source Vin into a DC output power source. The input power source may be an AC power source of 110 V, an AC power source of 220 V, or a DC power source such as a universal serial bus (USB) power source having a voltage of 5 V and a maximum current of 500 mA. The voltage current processing unit 20 converts the DC output power of the conversion rectifying unit 10 into a DC power supply and a charging power supply. The DC power supply has an appropriate voltage used for powering the microprocessor 30, the oscillation unit 40, the detection unit 50, and the display unit 60. The charging power source is used for charging the battery set 70 and may have a voltage of 1.7 V and a maximum current of 500 mA.

마이크로프로세서(30)는 제어 모드의 작업을 위해 사용된다. 마이크로프로세서(30)는 충전 시간, 충전 전압 및 충전 전류를 포함하여, 전압 전류 처리 유 닛(20)에 의한 배터리 세트(70)의 충전 여부를 제어한다. 충전장치가 배터리 세트(70)를 충전하기 전에, 마이크로프로세서(30)는 우선 배터리 세트(70)를 화학적으로 활성화하여 재생함으로써 탄소 침전물을 제거하기 위해 발진 유닛(40)이 정현파를 생성하도록 제어한다. 탄소 침전물은 배터리 방전시 배터리 세트(70)의 배터리에 생성되어 축적된다. 배터리 내의 탄소 침전물은 배터리의 내부 저항을 증가시키고 그 출력 전압을 감소시킨다. 내부 저항이 임계치에 도달하면, 배터리는 전자 장치를 정상적으로 기능시키도록 충분히 큰 출력 전압을 제공할 수 없다.Microprocessor 30 is used for operation in the control mode. The microprocessor 30 controls whether the battery set 70 is charged by the voltage current processing unit 20, including the charging time, the charging voltage, and the charging current. Before the charger charges the battery set 70, the microprocessor 30 first controls the oscillation unit 40 to generate a sinusoid to remove carbon deposits by chemically activating and regenerating the battery set 70. . Carbon deposits are generated and accumulated in the batteries of the battery set 70 upon battery discharge. Carbon deposits in the battery increase the internal resistance of the battery and reduce its output voltage. When the internal resistance reaches a threshold, the battery cannot provide an output voltage large enough to function the electronic device normally.

검출 유닛(50)은 배터리 세트(70)의 출력 전압을 검출하고, 검출 신호를 생성하고, 그 검출 신호를 마이크로프로세서(30)로 전송하기 위해 사용된다. 마이크로프로세서(30)는 검출 신호에 의해 전기적 상태를 결정한다. 전기적 상태는 충전을 수행하여야 할 지 여부, 충전 완료 여부, 탄소 침전물의 제거 불가능 여부 및 이상 발생 여부 중 하나를 포함한다.The detection unit 50 is used to detect the output voltage of the battery set 70, generate a detection signal, and transmit the detection signal to the microprocessor 30. The microprocessor 30 determines the electrical state by the detection signal. The electrical condition includes one of whether charging should be performed, whether charging is complete, whether carbon deposits are not removable, and whether an abnormality has occurred.

본 고안의 마이크로프로세서(30)의 제어 모드는 (1) 배터리 세트(70)의 출력 전압이 제1 충전 문턱 전압(0.8V 일 수 있음)보다 낮은 때 충전을 수행하지 않고; (2) 배터리 세트(70)의 출력 전압이 제1 충전 문턱 전압보다 클 때 1.7V의 충전 전압과 500mA의 충전 전류를 사용하여 충전을 수행하고; (3) 배터리 세트(70)의 출력 전압이 세류 충전(trickle charging) 문턱 전압(1.7V 일 수 있음)보다 클 때 세류 충전을 수행하고(즉 세류 충전은 초기 충전 전압을 유지하고 충전 전류를 낮춘다); (4) 배터리 세트(70)의 출력 전압이 충전 과정 중 오히려 낮아지면 배터리 세트(70)에 이상이 생긴 것으로 간주하여 충전을 즉시 중지하고; (5) 충전 과정이 소 정 충전 시간(40~90 분일 수 있음)에 도달하면, 충전을 완료하고; (6) 충전은 완료되지만 배터리 세트(70)의 출력 전압이 누전으로 인해 제2 충전 문턱 전압보다 낮은 경우, 배터리 세트(70)의 충전을 재개하고, 즉 재충전 작업을 수행하는 작업을 포함한다. 제2 충전 문턱 전압은 제1 충전 문턱 전압보다 크다.The control mode of the microprocessor 30 of the present invention (1) does not perform charging when the output voltage of the battery set 70 is lower than the first charging threshold voltage (which may be 0.8V); (2) performing charging using a charging voltage of 1.7 V and a charging current of 500 mA when the output voltage of the battery set 70 is greater than the first charging threshold voltage; (3) Perform trickle charge when the output voltage of the battery set 70 is greater than the trickle charging threshold voltage (which may be 1.7V) (ie, trickle charge maintains the initial charge voltage and lowers the charge current). ); (4) if the output voltage of the battery set 70 becomes rather low during the charging process, the battery set 70 is considered to have an abnormality and stops charging immediately; (5) when the charging process reaches a predetermined charging time (which may be 40 to 90 minutes), the charging is completed; (6) When the charging is completed but the output voltage of the battery set 70 is lower than the second charging threshold voltage due to the short circuit, resuming the charging of the battery set 70, that is, performing the recharging operation. The second charging threshold voltage is greater than the first charging threshold voltage.

디스플레이 유닛(60)은 마이크로프로세서(30)의 제어로 배터리 세트(70)의 충전 상태를 표시한다. 디스플레이 유닛(60)은 복수의 발광 소자(도시 생략)를 포함하고, 발광 요소들은 제1 발광 다이오드(LED)와 제2 발광 다이오드(LED)를 포함한다. 제1 LED에서 방출되는 발광색은 제2 LED에서 방출되는 발광색과 다르다. 예컨대 제1 LED는 녹색광을 방출하고 제2 LED는 적색광을 방출한다.The display unit 60 displays the state of charge of the battery set 70 under the control of the microprocessor 30. The display unit 60 includes a plurality of light emitting elements (not shown), and the light emitting elements include a first light emitting diode (LED) and a second light emitting diode (LED). The luminous color emitted from the first LED is different from the luminous color emitted from the second LED. For example, the first LED emits green light and the second LED emits red light.

디스플레이 유닛(60)이 표시하는 배터리 세트(70)의 충전 상태는: (1) 마이크로프로세서(30)가 전원을 받아서 정상적으로 구동될 때, 녹색 LED가 점등 상태가 되고; (2) 배터리 세트(70)가 충전에 적합하지 않거나 배터리 세트(70)의 출력 전압이 예컨대 0.8V의 제1 충전 문턱 전압보다 낮을 때, 적색 LED가 점멸하고; (3) 배터리 세트(70)의 탄소 침전물이 제거 불가능인 경우, 적색 LED가 점멸하고; (4) 배터리 세트(70)의 탄소 침전물이 완전히 제거되는 경우, 녹색 LED가 소등되는 한편, 충전이 진행 중이고 충전이 정상적임을 보여주기 위해 적색 LED가 연속 점등 상태가 되고; (5) 배터리 세트(70)의 충전이 완료되면, 적색 LED가 소등되는 한편, 녹색 LED가 연속 점등 상태가 되는 것을 포함한다. The charging state of the battery set 70 displayed by the display unit 60 is: (1) when the microprocessor 30 is powered up and normally driven, the green LED is turned on; (2) the red LED flashes when the battery set 70 is not suitable for charging or when the output voltage of the battery set 70 is lower than a first charging threshold voltage of 0.8 V, for example; (3) when the carbon deposit of the battery set 70 is not removable, the red LED flashes; (4) when the carbon precipitate of the battery set 70 is completely removed, the green LED is turned off while the red LED is continuously lit to show that charging is in progress and charging is normal; (5) When the charging of the battery set 70 is completed, the red LED is turned off while the green LED is continuously turned on.

적색 LED와 녹색 LED가 예컨대 연속 점등 상태이거나 점멸하는 것과 같이 점등 상태를 나타내는 방식은 단지 본 고안의 특징을 나타내는 예시적인 예일 뿐이 다. 이는 본 고안의 범위를 한정하기 위함이 아니다. 따라서 적색 LED와 녹색 LED는 다른 점등 방식을 가질 수 있다. The manner in which the red and green LEDs are in a lit state, for example in continuous lit or flashing, is merely an illustrative example of the features of the present invention. This is not intended to limit the scope of the present invention. Therefore, the red LED and the green LED may have different lighting methods.

본 고안에 따른 마이크로프로세서(30)는 제1 충전 문턱 전압과 제2 충전 문턱 전압과 같이 배터리의 전기적 특성을 저장하기 위한 메모리 유닛(도시 생략)을 더 포함할 수 있다. 한편, 메모리 유닛은 상이한 배터리마다 최적의 충전 작업을 수행하도록 해당 배터리에 필요한 최적의 충전 시간을 저장할 수 있다.The microprocessor 30 according to the present invention may further include a memory unit (not shown) for storing electrical characteristics of a battery, such as a first charging threshold voltage and a second charging threshold voltage. Meanwhile, the memory unit may store an optimal charging time required for the corresponding battery to perform an optimal charging operation for each different battery.

본 고안에 따른 마이크로프로세서(30)는 변환 정류 유닛(10), 전압 전류 처리 유닛(20), 마이크로프로세서(30), 발진 유닛(40), 검출 유닛(50) 및 디스플레이 유닛(60)을 구성하기 위한 회로 기판(미도시)을 더 포함할 수 있다. 또한, 마이크로프로세서(30)는 보호를 위해 변환 정류 유닛(10), 전압 전류 처리 유닛(20), 마이크로프로세서(30), 발진 유닛(40), 검출 유닛(50) 및 디스플레이 유닛(60)을 덮는 하우징(미도시)을 더 포함할 수 있다. 디스플레이 유닛은 표시 기능을 제공하기 위해 하우징 외부로 노출된다.The microprocessor 30 according to the present invention constitutes a conversion rectifying unit 10, a voltage current processing unit 20, a microprocessor 30, an oscillation unit 40, a detection unit 50, and a display unit 60. A circuit board (not shown) may be further included. In addition, the microprocessor 30 may include the conversion rectifying unit 10, the voltage current processing unit 20, the microprocessor 30, the oscillation unit 40, the detection unit 50, and the display unit 60 for protection. It may further include a covering housing (not shown). The display unit is exposed outside the housing to provide a display function.

본 고안에 따른 충전장치의 충전 효과를 더 검증하기 위해, 본 충전장치로 2개의 1차 전지(아연-망간 배터리)를 충전하고 그 측정 데이터를 하기의 표 1에 열거한다.In order to further verify the charging effect of the charging device according to the present invention, two primary cells (zinc-manganese batteries) are charged with the present charging device and the measurement data are listed in Table 1 below.

X번째 충전Xth charge 충전시작시At the start of charging 충전종료시At the end of charging 충전중지 전압Stop voltage 작동중지 전압Down voltage 플래시횟수 Flash count 출력전력비Output power ratio 0101 13:4213:42 14:2214:22 1.647V1.647 V 1.345V1.345V 255255 168%168% 0202 15:3115:31 16:1116:11 1.653V1.653V 1.340V1.340V 218218 144%144% 0303 16:3616:36 17:1617:16 1.653V1.653V 1.351V1.351 V 196196 129%129% 0404 17:4917:49 18:2918:29 1.647V1.647 V 1.351V1.351 V 199199 131%131% 0505 18:5818:58 19:3819:38 1.671V1.671V 1.352V1.352 V 201201 133%133% 0606 19:5819:58 20:3820:38 1.685V1.685 V 1.347V1.347V 187187 123%123% 0707 21:0221:02 21:4221:42 1.675V1.675 V 1.339V1.339V 171171 113%113% 0808 22:0222:02 22:4222:42 1.671V1.671V 1.391V1.391 V 163163 107%107% 0909 12:0712:07 12:4712:47 1.681V1.681V 1.343V1.343V 171171 113%113% 1010 13:1013:10 13:5013:50 1.679V1.679 V 1.355V1.355 V 160160 105%105% 1111 14:0914:09 14:4914:49 1.685V1.685 V 1.339V1.339 V 203203 134%134% 1212 15:0815:08 15:4815:48 1.686V1.686V 1.358V1.358 V 171171 113%113% 1313 16:0616:06 16:4616:46 1.687V1.687 V 1.350V1.350 V 151151 100%100% 1414 17:0217:02 17:4217:42 1.695V1.695 V 1.345V1.345V 188188 124%124% 1515 18:2518:25 19:0519:05 1.688V1.688 V 1.371V1.371V 140140 92%92% 1616 19:2019:20 20:0020:00 1.693V1.693 V 1.368V1.368 V 159159 105%105% 1717 20:1620:16 20:5620:56 1.699V1.699 V 1.355V1.355 V 162162 107%107% 1818 21:1321:13 21:5321:53 1.693V1.693 V 1.352V1.352 V 161161 107%107% 1919 22:0922:09 22:4922:49 1.697V1.697 V 1.354V1.354V 154154 101%101% 2020 13:0413:04 13:4413:44 1.692V1.692V 1.398V1.398V 138138 91%91% 2121 14:1714:17 14:5714:57 1.675V1.675 V 1.357V1.357 V 137137 90%90% 22
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45 mins 15:1315:13 15:5815:58 1.688V1.688 V 1.359V1.359V 136136 90%90% 2323 16:1916:19 16:5916:59 1.690V1.690 V 1.360V1.360 V 134134 88%88% 2424 17:4117:41 18:2118:21 1.690V1.690 V 1.380V1.380 V 105105 69%69% 25
60 mins25
60 mins 18:4118:41 19:4119:41 1.692V1.692V 1.362V1.362V 147147 97%97% 2626 19:5719:57 20:3720:37 1.688V1.688 V 1.367V1.367 V 136136 90%90% 2727 20:5220:52 21:3221:32 1.700V1.700 V 1.359V1.359V 143143 94%94% 2828 13:3113:31 14:1114:11 1.692V1.692V 1.385V1.385V 121121 80%80% 2929 14:2514:25 15:0515:05 1.702V1.702V 1.400V1.400 V 111111 73%73% 3030 15:2015:20 16:0016:00 1.695V1.695 V 1.400V1.400 V 109109 72%72% 31
60 mins31
60 mins 16:1316:13 17:1317:13 1.709V1.709 V 1.411V1.411 V 113113 74%74% 3232 17:2517:25 18:0518:05 1.705V1.705 V 1.378V1.378 V 102102 67%67% 3333 18:2018:20 19:0019:00 1.704V 1.704V 1.380V 1.380 V 8989 58%58% 3434 19:1519:15 19:5519:55 1.709V1.709 V 1.370V1.370 V 140140 92%92% 3535 20:1820:18 20:5820:58 1.695V1.695 V 1.385V1.385V 112112 74%74% 3636 13:2513:25 14:0514:05 1.701V1.701 V 1.366V1.366 V 106106 70%70% 3737 15:5615:56 16:3616:36 1.705V1.705 V 1.372V1.372 V 121121 80%80% 3838 16:5716:57 17:3717:37 1.690V1.690 V 1.392V1.392V 129129 85%85% 3939 17:5617:56 18:3618:36 1.694V1.694V 1.391V1.391 V 113113 74%74% 4040 14:1114:11 14:5114:51 1.692V1.692V 1.361V1.361V 140140 92%92% 4141 15:0815:08 15:4815:48 1.710V1.710V 1.367V1.367 V 121121 80%80% 4242 16:0216:02 16:4216:42 1.712V1.712V 1.371V1.371V 131131 86%86% 4343 19:4119:41 20:2120:21 1.703V1.703V 1.373V1.373 V 116116 76%76% 4444 20:3620:36 21:1621:16 1.707V1.707V 1.365V1.365 V 125125 82%82% 4545 21:3121:31 22:1122:11 1.713V1.713V 1.376V1.376 V 119119 78%78% 4646 22:2622:26 23:0623:06 1.711V1.711 V 1.370V1.370 V 114114 75%75% 4747 11:3511:35 12:1512:15 1.691V1.691 V 1.375V1.375 V 116116 76%76% 4848 12:2812:28 13:0813:08 1.699V1.699 V 1.376V1.376 V 133133 88%88% 4949 13:2213:22 14:0214:02 1.709V1.709 V 1.372V1.372 V 106106 70%70% 5050 16:3216:32 17:1217:12 1.716V1.716V 1.368V1.368 V 116116 76%76% 5151 17:2817:28 18:0818:08 1.711V1.711 V 1.372V1.372 V 120120 80%80% 5252 19:1719:17 19:5719:57 1.709V1.709 V 1.376V1.376 V 116116 76%76% 5353 20:1620:16 20:5620:56 1.702V1.702V 1.358V1.358 V 116116 76%76% 54
60 mins54
60 mins 21:1621:16 22:1622:16 1.715V1.715 V 1.371V1.371V 115115 76%76% 5555 22:3122:31 23:1123:11 1.712V1.712V 1.373V1.373 V 133133 88%88% 5656 12:2412:24 13:0413:04 1.708V1.708 V 1.378V1.378 V 117117 77%77% 5757 13:1313:13 13:5313:53 1.705V1.705 V 1.380V1.380 V 110110 72%72% 5858 14:0814:08 14:4814:48 1.710V1.710V 1.385V1.385V 138138 91%91% 5959 15:0515:05 15:4515:45 1.707V1.707V 1.368V1.368 V 110110 72%72% 6060 16:0016:00 16:4016:40 1.708V1.708 V 1.372V1.372 V 109109 72%72% 6161 16:5516:55 17:3517:35 1.706V1.706V 1.382V1.382V 117117 77%77% 6262 17:5817:58 18:3818:38 1.710V1.710V 1.378V1.378 V 102102 67%67% 6363 18:5018:50 19:3019:30 1.715V1.715 V 1.369V1.369 V 123123 81%81% 6464 19:5019:50 20:3020:30 1.740V1.740V 1.379V1.379V 105105 69%69% 6565 21:0421:04 21:4421:44 1.720V1.720V 1.389V1.389V 8787 57%57% 6666 12:0712:07 12:4712:47 1.736V1.736V 1.372V1.372 V 133133 88%88% 6767 12:5912:59 13:3913:39 1.742V1.742 V 1.378V1.378 V 138138 91%91% 6868 16:1616:16 16:5616:56 1.738V1.738 V 1.377V1.377 V 115115 76%76% 6969 17:1617:16 17:5617:56 1.746V1.746 V 1.370V1.370 V 125125 82%82% 7070 19:3719:37 20:1720:17 1.731V1.731 V 1.385V1.385V 118118 78%78% 7171 22:2222:22 23:0223:02 1.741V1.741V 1.390V1.390 V 108108 71%71% 7272 16:1016:10 16:5016:50 1.726V1.726V 1.367V1.367 V 130130 86%86% 7373 17:0317:03 17:4317:43 1.732V1.732 V 1.386V1.386 V 103103 68%68% 7474 18:0218:02 18.42:18.42: 1.736V1.736V 1.381V1.381V 110110 72%72% 7575 18:5618:56 19:3619:36 1.730V1.730 V 1.390V1.390 V 125125 82%82% 7676 19:5019:50 20:3020:30 1.725V1.725 V 1.380V1.380 V 135135 89%89% 7777 20:4420:44 21:2421:24 1.741V1.741V 1.385V1.385V 138138 91%91% 7878 21:4521:45 22:2522:25 1.732V1.732 V 1.380V1.380 V 103103 68%68% 7979 22:4022:40 23:2023:20 1.728V1.728 V 1.375V1.375 V 106106 70%70% 8080 23:4023:40 24:2024:20 1.739V1.739 V 1.379V1.379V 121121 80%80% 8181 13:1113:11 13:5113:51 1.744V1.744 V 1.391V1.391 V 123123 81%81%

표 1에서 배터리 세트는 상업적으로 구매 가능한 2개의 Duracell AA 알칼리 배터리를 선택하였고 최초 출력 전압은 1.611V였다. 전자 장치로는 상업적으로 구매 가능한 EPSON 디지털 카메라를 선택했다. EPSON 디지털 카메라에 Duracell AA 알칼리 배터리를 장착했다. Duracell AA 알칼리 배터리의 출력 전압이 너무 낮아서 플래시 유닛을 활성화시킬 수 없을 때까지 카메라의 플래시 유닛을 연속 활성화시킨다. 배터리 세트의 성능을 나타내는 기준값으로서 플래시 유닛의 플래시 수를 선택했다. 디지털 카메라의 플래시 유닛의 정상 동작 전압은 2.5V이고, 소비 전류는 0.3A이다. 미사용의 새로운 알칼리 배터리는 플래시 유닛을 151번 활성화시킬 수 있으며, 플래시 유닛의 작동 전압의 하한은 1.4V이다. 알칼리 배터리의 최초 충전부터 21번째 충전까지 각 충전 시간은 40분이다. 22번째부터 24번째 충전까지 각 충전 시간은 45분으로 증가된다. 25번째부터 81번째 충전까지 각 충전 시간은 60분으로 더 증가된다. 충전 시간은 마이크로프로세서(30)로 조절할 수 있음에 유의하여야 한다.In Table 1, the battery set selected two commercially available Duracell AA alkaline batteries with an initial output voltage of 1.611V. Electronic devices were selected for commercially available EPSON digital cameras. The Epson digital camera is equipped with a Duracell AA alkaline battery. Continue to activate the camera's flash unit until the output voltage of the Duracell AA alkaline battery is too low to activate the flash unit. The flash number of the flash unit was selected as a reference value indicating the performance of the battery set. The normal operating voltage of the flash unit of the digital camera is 2.5V and the current consumption is 0.3A. An unused new alkaline battery can activate the flash unit 151 times and the lower operating voltage of the flash unit is 1.4V. Each charge time is 40 minutes from the first charge of the alkaline battery to the 21st charge. Each charge time is increased to 45 minutes from the 22nd to the 24th charge. Each charging time is further increased to 60 minutes from the 25th to the 81st charge. Note that the charging time can be adjusted with the microprocessor 30.

표 1의 측정 결과는 최초 충전 이후 알칼리 배터리가 플래시 유닛을 255번 활성화하고, 이는 미사용의 새로운 알칼리 배터리의 168%에 해당함을 보여준다. 즉 최초 충전 이후 배터리 용량은 약 68% 향상된다. 81번째 충전 이후, 알칼리 배터리는 여전히 플래시 유닛을 123번 활성화할 수 있으며, 이는 미사용의 새로운 알칼리 배터리의 약 81%에 해당한다. 따라서 본 고안에 따른 충전장치는 아연-망간 알칼리 배터리와 같은 1차 전지를 충전할 수 있다. 더욱이, 충전장치는 충전 후 배터리의 용량을 향상시킬 수 있고 배터리는 100번 이상 재충전될 수 있다. 따라서, 본 고안에 따른 충전장치는 종래의 충전장치의 단점을 극복하고 있으며 환경친화적이다.The measurement results in Table 1 show that the alkaline battery activates the flash unit 255 times after the initial charge, corresponding to 168% of the unused new alkaline battery. In other words, the battery capacity increases by about 68% after the initial charge. After the 81st charge, the alkaline battery can still activate the flash unit 123 times, which is about 81% of the new, unused alkaline battery. Therefore, the charging device according to the present invention can charge a primary battery such as a zinc-manganese alkaline battery. Moreover, the charging device can improve the capacity of the battery after charging and the battery can be recharged more than 100 times. Therefore, the charging device according to the present invention overcomes the disadvantages of the conventional charging device and is environmentally friendly.

본 고안은 바람직한 실시예를 참조로 설명되었지만, 당업자들에게는 첨부된 청구범위에 의해 한정되도록 의도된 본 고안의 범위를 벗어나지 않고 다양한 변형 및 변경이 이루어질 수 있음이 자명할 것이다.While the present invention has been described with reference to preferred embodiments, it will be apparent to those skilled in the art that various modifications and changes can be made without departing from the scope of the present invention, which is intended to be defined by the appended claims.

도1은 본 고안에 따른 충전장치의 개략도이다.1 is a schematic view of a charging device according to the present invention.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

10: 변환 정류 유닛 10: conversion rectifying unit

20: 전압 전류 처리 유닛 20: voltage current processing unit

30: 마이크로프로세서 30: microprocessor

40: 발진 유닛 40: oscillation unit

50: 검출 유닛 50: detection unit

60: 디스플레이 유닛60: display unit

70: 배터리 세트70: battery set

Claims

A charging device for performing a charging operation on a battery set,

A conversion rectifier unit for receiving an external input power and converting the input power to a DC output power;

A voltage current processing unit for converting the DC output power of the conversion rectifying unit into a DC power supply and a charging power supply;

A microprocessor driving a control mode for controlling the charging operation of the battery set;

An oscillation unit for generating a sine wave under the control of the microprocessor to remove carbon deposits inside the battery of the battery set prior to performing the charging operation;

A detection unit for detecting an output voltage of the battery set, generating a detection signal, and transmitting the detection signal to a microprocessor;

A display unit for displaying the state of charge of the battery set under the control of the microprocessor,

The microprocessor determines an electrical state of the battery set according to the detection signal, and the electrical state includes one of whether charging is possible, whether charging is completed, whether carbon deposits can be removed, and whether an abnormality occurs.

The battery set includes at least one battery, the battery is a primary cell, the input power source is one of an AC input power source and a DC input power source, and the DC power source of the voltage current processing unit is the microprocessor, the Used to supply power to the oscillation unit, the detection unit and the display unit, the charging power is used to charge the battery set,

The control mode of the microprocessor,

Does not perform charging when the output voltage of the battery set is lower than the first charging threshold voltage,

Perform charging when the output voltage of the battery set is greater than the first charging threshold voltage,

When the output voltage of the battery set is greater than the trickle charge threshold voltage, a trickle charge having the same charge voltage as the charge and a charge current smaller than the charge is performed,

When the output voltage of the battery set is lowered during the charging process, the battery set is considered to have an abnormality and stops charging immediately.

When the charging process of the battery set reaches a predetermined charging time, the charging is completed,

Recharging the battery set if charging is complete but the output voltage is lower than a second charging threshold voltage that is greater than the first charging threshold voltage.

The charging device of claim 1, wherein the primary battery is a zinc-manganese alkaline battery.

The universal serial bus (USB) of claim 1, wherein the AC input power source includes one of a 110 V AC power source and a 220 V AC power source, wherein the DC input power source has a voltage of 5 V and a maximum current of 500 mA. Charging device including a power source.

The charging device of claim 1, wherein the charging power source has a voltage of 1.7 V and a maximum current of 500 mA.

delete

The charging device of claim 1, wherein the first charging threshold voltage is 0.8V.

The charging device of claim 1, wherein the trickle charge threshold voltage is 1.7V.

The charging device of claim 1, wherein the predetermined charging time is 40 to 90 minutes.

The display device of claim 1, wherein the display unit comprises a plurality of light emitting elements, the light emitting elements comprising a first light emitting diode (LED) and a second light emitting diode (LED), and the light emitting color emitted from the first LED is And a charging device different from the emission color emitted from the second LED.

The charging device of claim 9, wherein the first LED is a green LED and the second LED is a red LED.

The method of claim 10, wherein the state of charge of the battery set displayed by the display unit,

When the microprocessor is powered and normally driven, the green LED is turned on,

The red LED blinks when the battery set is not suitable for charging or when the output voltage of the battery set is lower than the first charging threshold voltage,

The red LED flashes when the carbon deposit of the battery set is not removable,

When the carbon deposit of the battery set is completely removed, the green LED is turned off while the red LED is continuously lit to show that the charging is in progress and the charging is normal,

When the charging of the battery set is completed, the red LED is turned off while the green LED is in a continuous lighting state.

The charging device of claim 1, wherein the microprocessor further comprises a memory unit for storing an electrical characteristic and an optimal charging time of the battery set, wherein the electrical characteristic comprises the first charging threshold voltage.

The charging device of claim 1, wherein the microprocessor further comprises a circuit board for configuring the conversion rectifying unit, the voltage current processing unit, the microprocessor, the oscillation unit, the detection unit, and the display unit.

The display device of claim 1, wherein the microprocessor covers the conversion rectifying unit, the voltage current processing unit, the microprocessor, the oscillation unit, the detection unit, and the display unit to expose the display unit to provide a display function. Filling apparatus further comprising a housing.