KR20050059429A - Current limiting type charging system of between mobile product combined with charger system of non polar dc power supply system type - Google Patents
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Abstract
본 발명은 충전용 밧데리의 용량의 한계로 외부 이동이 잦은 모바일기기 사용자가 흔히 경험하는 급작스런 방전이나 가용할 수 있는 밧데리 용량이 한계로 급한 통화나 수신, 발신 등이 어려운 경우가 많은 점을 고려하여 모바일 기기간 에너지교환 즉 임시적 충전이 가능하도록 하기 위한 장치와 더불어 우리 주변에서 손쉽게 구할 수 있는 직류 어댑터나 컴퓨터의 전원을 이용하여 휴대형 간이 충전기로서의 역할을 겸할 수 있는 제 2의 모바일기기 충전의 표준화장치를 구현하였다. The present invention takes into consideration the fact that a sudden discharge, a battery capacity that can be frequently used by a mobile device user who frequently moves outside due to the limitation of the capacity of a rechargeable battery, and a call, reception, or transmission that are difficult due to limitations are difficult. In addition to a device for energy exchange, that is, a temporary charging between mobile devices, a standardized device for charging a second mobile device that can also function as a portable simple charger using a DC adapter or a computer power source that can be easily obtained around us Implemented.
Description
본 발명은 최근 모바일기기의 사용이 급격히 증대되면서 충전용 밧데리의 용량의 한계 등으로 급작스런 방전이나 가용할 수 있는 밧데리 용량이 한계로 급한 통화나 수신 등이 어려운 경우가 많은 점을 고려하여 모바일 기기간 에너지 교환 즉 임시적 충전이 가능하도록 하기위한장치와 관련한 기술로 기존에는 모바일 기기를 구매할 시 충전장치가 주어지지만 본 장치는 가정 혹은 사무실에 비치할 수 밖에 없음으로 출장이나 외부로의 활동이 많은 경우는 밧데리를 추가로 가지고 다녀야 한다는 불편이 있었다. 또한 편의점에서 급속충전의 서비스를 하고는 있으나 적어도 20분 정도는 기다려야한다는 불편과 아울러 충전서비스지역까지 이동해야한다는 불편이 따랐다. 본 발명은 이러한 불편함을 해소하고자 모바일 기기간 충전이 가능하도록 하는 장치를 제공하는데 그 목적이 있으며 아울러 직류전원장치나 컴퓨터만 있으면 간이 충전을 가능하도록 할 수 있도록 추가로 무극성방식 직류 전원장치와 충전회로를 결합한 추가적 장치를 구성하여 모바일 환경에서 언제 어디서나 충전이 가능토록 하였다. In the present invention, due to the rapid increase in the use of mobile devices in recent years due to the limitation of the capacity of the rechargeable battery, such as sudden discharge or available battery capacity is limited due to the fact that it is difficult to call or receive a lot of energy between mobile devices As a technology related to the device for exchange or temporary charging, the device is provided with a charging device when purchasing a mobile device.However, this device can only be stored in a home or office, and thus, when there is a lot of business trips or activities outside, It was inconvenient to carry additional. In addition, the convenience store has a fast charging service, but at least 20 minutes to wait, along with the inconvenience to move to the charging service area. The present invention has a purpose to provide a device that can be charged between mobile devices in order to eliminate such inconvenience, and additionally a non-polarity type DC power supply and charging circuit to enable a simple charging if only a DC power supply or a computer By configuring an additional device that combines to enable anytime, anywhere charging in the mobile environment.
본 발명에서는 이러한 모바일 환경에서의 모바일 기기간 임시적 충전과 더불어 직류전원장치가 있거나 컴퓨터만 있으면 언제 어디서든지 충전이 가능토록 하기 위해 우선 최근에 모바일 기기 특히 휴대폰의 충전단자의 표준화 진전에 따라 이제는 휴대폰간의 간이 충전이 가능한 환경이 되었음으로 표준 충전단자(24Pin)를 이용하여 휴대폰간 충전이 가능토록 하였다. 충전용 밧데리는 사실상 직류전압장치와 같은 구조이기 때문에 이를 전원단자와 접지단자간을 병렬 직접 접속했을 경우는 회의 상태가 등가 적으로 단락(Short)의 상태가 됨으로 이를 방지하기 위해 전원단자간에 전류 제한소자를 적용하여 각각의 충전용 밧데리가 과전류 충전에 의한 밧데리 손실을 방지하였다. 또한 단순한 모바일 기기간 임시 충전 뿐만 아니라 직류전원장치가 있거니 컴퓨터가 있는 곳이면 별도의 충전장치없이 바로 충전이 가능하도록 무극성방식의 직류 안정화 공급장치와 충전회로장치를 부가하였고 컴퓨터의 USB잭도 사용할 수 있도록 직류인가용 플러그잭과 병렬 구성하였다. In the present invention, in order to be able to charge anytime and anywhere with a DC power supply or a computer, as well as temporary charging between mobile devices in such a mobile environment, first of all, according to the recent progress in standardization of charging terminals of mobile devices, especially mobile phones, As it became a chargeable environment, it was possible to charge between mobile phones using the standard charging terminal (24Pin). Since the rechargeable battery is in fact the same structure as a DC voltage device, if the direct connection between the power supply terminal and the grounding terminal is connected in parallel, the state of the meeting is equivalently shorted, and current limiting between the power supply terminals is prevented. The device was applied to prevent each battery from being lost due to overcurrent charging. In addition to the temporary charging between mobile devices, a DC power supply or a non-polar DC stabilized supply and charging circuit device can be used wherever there is a computer. It was configured in parallel with the plug jack for direct current.
본 발명은 모바일 기기간 충전을 위한 전류제한장치가 각 모바일 기기의 충전용 전원인가 콘넥터부에 구성되고 각각의 콘넥터부의 전원단자와 접지단자가 상호 연결되어 있다. 또한 상기한 모바일 기기간 충전 외에 외부의 직류전원공급 장치나 컴퓨터의 USB전원잭을 이용한 충전을 가능케 하기 위해 상기한 콘넥터부와 기구적으로 결합, 체결이 가능한 콘넥터 잭과 이와 연결 구성된 무극성 직류인가장치와 충전회로를 주요 구성으로 한다. According to the present invention, a current limiting device for charging between mobile devices is configured in a charging power supply connector unit of each mobile device, and a power terminal and a ground terminal of each connector unit are interconnected. In addition to the above-described charging between mobile devices, in order to enable charging using an external DC power supply or a USB power jack of a computer, a connector jack capable of being mechanically coupled and fastened with the connector unit and a non-polar DC applying device configured therewith and charging The circuit is a main configuration.
[도 1]은 본 발명의 전체 시스템 구성도를 나타내는 것으로 모바일기기용 콘넥터(10)와 콘넥터의 전원단자 핀과 연결된 충전용 전류제한용 저항(R1) 그리고 전원 유무, 상태를 인식하기 위한 LED(LD1)와 LED(LD1)의 전류를 조정하기 위한 저항(R2)을 구성으로 하는 제 1 콘넥터부(100)와 상기한 제 1 콘넥터부(100)와 병렬로 연결구성되어있는 제 2 콘넥터부(200)는 상기한 제 1 콘넥터부(100)와 같이 충전용 전류 제한용 저항(R3)과 전원 유무, 상태를 인식하기 위한 LED(LD2)와 LED(LD2)의 전류를 조정하기 위한 저항(R4) 그리고 제 2콘넥터(20)로 구성된다. 그리고 상기한 제 1제 1 콘넥터부(100)와 제 2 콘넥터부(200)와의 병렬연결을 위한 케이블(30)로 구성되어진다. 상기한 콘넥터부간의 연결을 위한 케이블(30)을 대체하여 제 1 콘넥터부(100)와 제 2 콘넥터부(200)를 별도의 케이블 없이 하나의 회로보드로도 응용 설계가 가능하다. 1 is a diagram showing the overall system configuration of the present invention, the charging current limiting resistor (R1) connected to the power supply terminal pin of the mobile device and the connector 10 and the LED for recognizing the presence or absence of power ( A second connector portion (100) configured to be connected in parallel with the first connector portion (100) and the first connector portion (100) configured as a resistor (R2) for regulating the current of the LD (1) and the LED (LD1) ( Like the first connector 100 described above, the charging current limiting resistor R3 and the presence or absence of power supply and the state of the LED (LD2) and the resistor (R4) for adjusting the current of the LED (LD2) as described above. ) And the second connector 20. And it is composed of a cable 30 for parallel connection between the first connector portion 100 and the second connector portion 200. The first connector 100 and the second connector 200 may be designed as a single circuit board without a separate cable by replacing the cable 30 for connecting the connector.
[도 2]는 본 발명의 등가회로와 작동의 한 예로 본 발명의 주목적인 모바일기기간 상호 충전작용의 동작구조를 설명하기 위한 것이다. 본 발명의 콘넥터(10)와 (20)이 각각의 모바일기기의 충전용 핀에 접속, 결착되어 있다고 가정하면 본 발명의 [도 2]와 같은 구조의 등가회로로 바꿀 수 있다. 즉 모바일기기의 충전용 밧데리는 직류전원장치로 볼 수 있다. 따라서 제 1 콘넥터(10)에 연결된 모바일 기기의 충전용 밧데리를 직류전압 (V1)으로 볼 수 있고 제 2 콘넥터(20)에 연결된 모바일 기기의 충전용 밧데리를 직류전압 (V2)으로 볼 수 있다. 이때 제 1 콘넥터(10)에 연결된 모바일 기기의 충전용 밧데리는 충전이 완전히 된 것으로 보고 제 2 콘넥터(20)에 연결된 모바일 기기의 충전용 밧데리는 일부 방전되었다고 가정하면 제 1 콘넥터(10)쪽의 직류전압 (V1)은 4.1V 내외이고 제 2 콘넥터(20)쪽의 직류전압 (V2)은 3.1V 내외를 형성한다. 일반적인 휴대폰이나 PDA등은 완전 충전 시는 4.1V ~ 4.2V를 형성하며 모바일 기기가 사용할 수 없을 정도로 방전되었을경우는 통상 3.1V ~ 3.2V를 형성한다. 따라서 본 발명의 등가회로에서의 완전충전상태를 4.1V, 모바일기기를 사용할 수 없을 정도의 방전상태의 직류전압을 3.1V 로 가정하였다. [도 2]에서 제 1 콘텍터(10)쪽의 직류전압 (V1)을 4.1V로 하고 제 2 콘텍터(20)쪽의 직류전압 (V2)을 3.1V로 가정하면 본 발명의 등가회로는 충전용 전류제한저항(R1)(R3)간에 직류전압 (V1)을 4.1V와 직류전압 (V2)을 3.1V의 차전압 즉 V1 - V2 = 1V 가 걸린다. 따라서 (V1)쪽에서 (V2)쪽으로 충전전류가 흐르게 되는데 그 전류의 양은 (V1 - V2) / (R1 + R2) 가 된다. 일반적으로 모바일 기기의 충전용 밧데리의 허용 최대 충전전류는 500mA ~ 750mA임으로 본 발명에서는 (V1 - V2)이 약 1V 내외임으로 (R1 + R2) 값이 2옴 이상으로 하였다. 따라서 충전용 전류제한 저항 (R1)(R2) 각각의 값은 적어도 1옴이상의 값으로 설정하였다. 만약 그 이하의 값으로 설정할 시는 과전류 충전으로 인해 밧데리의 수명에 영향을 주기 때문이다. 그리고 발광다이오우드(LD1)(LD2)는 비록 표준 콘넥터 일지라도 핀 구성이 틀린 제품에 연결하여 사용함으로서 기기의 손상을 주는 것을 방지하고 또한 충전용 밧데리의 직류전압상태를 발광 빛의 차이로 인식할 수 있도록 하기 위해 구성했으며 각각의 발광다이오우드(LD1)(LD2)에 직렬 구성된 저항(R2)(R3)은 발광다이오우드의 불 밝기를 적정하게 하기 위한 구성이다. 2 is an example of an equivalent circuit and operation of the present invention to explain the operation structure of the main mobile inter-charge interaction of the present invention. Assuming that the connectors 10 and 20 of the present invention are connected to and connected to the charging pins of the respective mobile devices, they can be replaced with an equivalent circuit having a structure as shown in FIG. 2 of the present invention. In other words, the rechargeable battery of the mobile device can be seen as a DC power supply. Therefore, the charging battery of the mobile device connected to the first connector 10 may be viewed as a DC voltage V1, and the charging battery of the mobile device connected to the second connector 20 may be viewed as a DC voltage V2. In this case, it is assumed that the charging battery of the mobile device connected to the first connector 10 is fully charged and the charging battery of the mobile device connected to the second connector 20 is partially discharged. The DC voltage V1 is around 4.1V and the DC voltage V2 on the side of the second connector 20 forms around 3.1V. In general, mobile phones or PDAs form 4.1V to 4.2V when fully charged and 3.1V to 3.2V when the mobile device is discharged to an unusable level. Therefore, it is assumed that the full-charge state in the equivalent circuit of the present invention is 4.1V, and the DC voltage in the discharge state such that the mobile device cannot be used is 3.1V. In FIG. 2, assuming that the DC voltage V1 at the side of the first contactor 10 is 4.1V and the DC voltage V2 at the side of the second contactor 20 is 3.1V. The DC voltage V1 is 4.1V and the DC voltage V2 is 3.1V, that is, V1-V2 = 1V between the current limiting resistors R1 and R3 for charging. Therefore, charging current flows from the (V1) side to the (V2) side, and the amount of the current becomes (V1-V2) / (R1 + R2). In general, the maximum allowable charging current of the rechargeable battery of the mobile device is 500mA to 750mA, and in the present invention, (V1-V2) is about 1V, and the value (R1 + R2) is 2 ohms or more. Therefore, the value of each of the charge current limiting resistors R1 and R2 is set to a value of at least 1 ohm. If it is set lower than this, over current charge will affect the life of battery. And even though it is a standard connector, the light emitting diodes LD1 and LD2 can be connected to a product with a wrong pin configuration to prevent damage to the device and to recognize the DC voltage of the rechargeable battery as a difference in light emission. The resistors R2 and R3 configured in series with each of the light emitting diodes LD1 and LD2 are configured to appropriately adjust the light brightness of the light emitting diodes.
[도 3]은 본 발명의 등가회로와 작동의 또다른 한 예로 상기한 [도 2]와는 반대의 경우로 제 2 콘넥터(20)의 모바일 기기가 완전 충전되어 있고 제 1 콘텍터(10)쪽의 모바일 기기가 일부 방전되어 기기가 작동하지 않는 경우의 동작구조를 나타낸다. 이때는 양쪽의 직류전위차가 V2 - V1이 되며 마찬가지로 전류제한용 저항의 값은 상기한 [도 2]의 구조와 동일함으로 전류제한저항 (R1)(R3)은 적어도 1옴 이상이어야 한다. 상기한 [도 2]와 [도 3]의 경우는 한쪽이 완전히 충전되고 다른 한쪽은 일부 방전된 구조이지만 그 외의 경우 즉 양쪽다 일부 방전되었거나 기타의 경우는 양쪽의 직류 전위의 차값이 1V를 넘지 않을 것이기 때문에 전류제한저항의 등가합산값이 2옴 이상임으로 과전류 충전에 의한 충전용 밧데리의 손상이 있을 수 없다. 그리고 특별한 경우이지만 한쪽의 밧데리가 빠진 상태일 경우는 모바일기기의 작동 전압이나 전류에 따라 다르겠지만 상기한 전류 제한용 저항이 지나치게 클 경우는 전류의 전달이 충분치 않아 밧데리가 없는 모바일 기기는 작동이 되지 않는다. 따라서 저항 값이 지나치게 큰 값을 사용하는 것도 바름직 하지 않다. 3 is another example of the operation of the equivalent circuit of the present invention, and in contrast to the above-described FIG. 2, the mobile device of the second connector 20 is fully charged and the first connector 10 side. Shows an operation structure when the mobile device of the battery is partially discharged and the device does not operate. At this time, the DC potential difference between both sides is V2-V1 and the value of the current limiting resistor is the same as the structure of [Fig. 2] described above, so the current limiting resistor R1 (R3) must be at least 1 ohm. In the case of [Fig. 2] and [Fig. 3], the structure of one side is fully charged and the other side is partially discharged, but in other cases, that is, both of them are partially discharged or in other cases, the difference between the direct current potentials of the two sides does not exceed 1V. Since the equivalent sum of the current limiting resistor is 2 ohms or more, there is no damage to the rechargeable battery due to overcurrent charging. In particular, if one battery is missing, it depends on the operating voltage or current of the mobile device. However, if the current limiting resistor is too large, current transfer is not enough and the battery-free mobile device does not work. Do not. Therefore, it is not appropriate to use too large a resistance value.
[도 4]는 본 발명의 본 발명의 무극성 전원공급장치방식 충전회로 시스템 구성도를 나타내는 것으로 상기한 콘넥터(10) 혹은 (20)과 결착가능한 콘넥터(40)와 충전전압을 만들기 위한 충전회로부(50)와 충전회로부(50)쪽에 안정한 직류전압을 공급하기 위한 직류 안정화장치(60)와 무극성으로 직류를 인가하기 위한 무극성 직류공급용 다이오우드 회로를 주요구성으로 하며 외부 접속용 콘넥터로 일반적 직류잭(70)과 컴퓨터의 USB직류전원을 사용하기 위한 USB잭(80)이 구성되어 있다. 외부로부터의 직류를 직류잭(70)혹은 USB잭(80)으로 부터 인가 받으면 다이오우드(D1~D4) 구성의 극성 자동절환장치를 통해 직류전압이 직류 안정화장치(60)로 투입된다. 직류 안정화장치(60)에서 일정 직류전압으로 감압된 전압은 다음단 충전회로부(50)로 인입되어 충전전압인 4.1V ~ 4.2V와 전류 제한된 충전전원이 결착가능한 콘넥터(40)의 충전전압용 핀과 접지 핀으로 연결 구성되게 되어 있다. 이러한 추가의 장치에 의해 일반적 충전 장치를 휴대할 필요 없이 본 발명의 장치만 가지고 이용할 수 있다. 4 is a schematic view illustrating a configuration of a non-polar power supply type charging circuit system according to the present invention, wherein a connector 40 and a charging circuit for making a charging voltage are connected to the connector 10 or 20. 50) and DC stabilization device 60 for supplying a stable DC voltage to the charging circuit part 50, and a non-polar DC supply diode circuit for applying DC in a non-polarity, and a general DC jack as an external connection connector. 70) and a USB jack 80 for using a USB DC power supply of a computer. When a direct current from the outside is applied from the DC jack 70 or the USB jack 80, the DC voltage is input to the DC stabilizer 60 through the polarity automatic switching device of the diodes D1 to D4. The voltage decompressed to a constant DC voltage in the DC stabilization device 60 is introduced into the next charging circuit section 50, and the charging voltage pin of the connector 40 capable of binding the charging voltage 4.1V to 4.2V and the current limited charging power. And ground pins. This additional device makes it possible to use only the device of the present invention without having to carry a general charging device.
[도 5]는 본 발명의 무극성방식 동작 구성도로서 우선 직류잭(70)에 안쪽 핀에 + 전원이 외곽 핀에 접지가 연결되면 다이오우드(D1), 저항(R5), 제너다이오우드(DZ1), 접지, 다이오우드(D4)의 전류경로(A_Path)가 형성되어 직류 안정화장치(60)에 직류가 공급되며 반대로 직류잭(70)에 안쪽 핀에 접지가, 외곽 핀에 + 전원이 연결되면 다이오우드(D3), 저항(R5), 제너다이오우드(DZ1), 접지, 다이오우드(D2)의 전류경로(A_Path)가 형성되어 직류 안정화장치(60)에 직류가 공급됨으로서 외부 직류 전원공급 극성에 관계없이 자동 극성전환이 됨으로 편리하고 안정적으로 종류에 관계관계없이류 전원장치를 사용할 수 있는 장점이 있다. 또한 컴퓨터의 USB전원 단자를 사용할 경우에도 마찬가지의 동작구조를 가진다. FIG. 5 is a diagram illustrating a nonpolar operation of the present invention. First, when the ground is connected to the outer pin of the DC jack 70, the power supply is connected to the diode D1, the resistor R5, the zener diode DZ1, Grounding, the current path (A_Path) of the diode (D4) is formed to supply a direct current to the DC stabilizer (60), on the contrary, if the ground is connected to the inner pin to the DC jack 70, + power to the outer pin is connected to the diode (D3) ), Resistance (R5), zener diode (DZ1), ground, and current path (A_Path) of diode (D2) are formed so that DC is supplied to DC stabilizer (60) so that automatic polarity switching regardless of external DC power supply polarity This has the advantage that it can be used conveniently and stably regardless of the type of power supply device. Also, when using a USB power terminal of a computer has the same operation structure.
[도 6]은 본 발명의 전체 결합 구성도를 나타내는 것으로 제 1 콘넥터(10)에 모바일 기기가 연결되어 있다고 가정하고 상기한 무극성 전원공급장치방식 충전회로 시스템의 결착가능한 콘넥터(40)와 제 2 콘넥터(20)와 상호 접속하여 휴대형 충전장치를 구성한 실시 예를 나타내는 것이다. 상기한바와 같이 본 발명은 모바일기기간의 임시적 충전기능과 아울러 우리 주변에서 손쉽게 구할 수 있는 직류 어댑터나 컴퓨터의 전원을 이용하여 휴대형 간이 충전기로서의 역할을 겸할 수 있는 제 2의 휴대폰 충전의 표준화장치를 구현하였다. FIG. 6 shows the overall coupling configuration of the present invention, assuming that a mobile device is connected to the first connector 10, and wherein the connectable connector 40 and the second of the non-polar power supply type charging circuit system are described. An embodiment in which the portable charging device is configured by interconnecting with the connector 20 is shown. As described above, the present invention implements a standardized device for charging a second mobile phone, which can also serve as a portable portable charger by using a DC adapter or a power source of a computer which can be easily obtained around us as well as a temporary charging function between mobile devices. It was.
본 발명은 기존의 일반적 휴대기기의 충전장치 외적으로 언제 어디서나 충전이 가능토록 하기 위한 것으로 모바일 기기간 에너지 교환 즉 임시적 충전이 가능하도록 하기 위한 장치와 더불어 직류전원장치나 컴퓨터만 있으면 간이 충전을 가능하도록 할 수 있도록 무극성방식 직류 전원장치와 충전회로를 결합한 추가적 장치를 구성하여 모바일 환경에서 언제 어디서나 충전이 가능토록 한 휴대기기 충전에 있어서의 제 2의 표준화장치.The present invention is to enable anytime, anywhere charging outside the conventional charging device of the conventional mobile device, and the device for enabling the exchange of energy between mobile devices, that is, the temporary charging is possible with a DC power supply or a computer to enable simple charging. The second standardized device for charging mobile devices, which can be charged anytime, anywhere in a mobile environment by configuring an additional device combining a non-polar DC power supply and a charging circuit.
도 1은 본 발명의 전체 시스템 구성도1 is an overall system configuration of the present invention
도 2는 본 발명의 등가회로와 작동 예 12 is an equivalent circuit and an operation example 1 of the present invention.
도 3은 본 발명의 등가회로와 작동 예 23 is an equivalent circuit and an operation example 2 of the present invention.
도 4는 본 발명의 무극성 전원공급장치방식 충전회로 시스템 구성도4 is a configuration diagram of a non-polar power supply type charging circuit system of the present invention.
도 5는 본 발명의 무극성방식 동작 구성도5 is a configuration diagram of a nonpolar operation of the present invention
도 6은 본 발명의 전체 결합 구성도Figure 6 is a complete coupling configuration of the present invention
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- 2003-12-15 KR KR1020030091048A patent/KR20050059429A/en not_active Application Discontinuation
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E601 | Decision to refuse application | ||
| E601 | Decision to refuse application | ||
| E601 | Decision to refuse application |