KR20060107554A - 배터리들을 충전하는 방법 및 시스템 - Google Patents

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모토로라 인코포레이티드
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Abstract

본 발명은 일련의 배터리들을 충전하는 방법(300)에 관한 것이다. 상기 방법은 제1 배터리(116)를 전원(138)으로부터의 충전 전류로 충전하는 단계(314), 상기 충전 단계 동안에 상기 제1 배터리의 파라미터를 모니터링하고(316) 제2 배터리(118)를 충전하기 위해 상기 제1 배터리를 충전하는데 사용되는 충전 전류의 적어도 일부를 선택적으로 전환하는 단계(318)를 포함한다. 상기 제1 및 제2 배터리들은, 상기 제1 배터리의 파라미터가 미리 결정된 임계치에 도달한 후 동시에 충전된다. 예로서, 상기 파라미터는 배터리 전압 또는 배터리 온도 비율일 수 있다.
배터리, 배터리 온도, 배터리 전압, 전원, 파라미터

Description

배터리들을 충전하는 방법 및 시스템{Method and system for charging batteries}
본 발명은 일반적으로 재충전 가능한 배터리들에 관한 것으로, 특히, 이러한 배터리들을 재충전하는데 사용되는 방법들에 관한 것이다.
휴대용 전자 장치들은 오늘날의 사회에서 보편화되어 있다. 이들 장치들은 일반적으로 하나 이상의 재충전 가능한 배터리들에 의해 동작된다. 예를 들면, 대부분의 셀룰러 전화들은 배터리가 방전되는 정도에 따라 몇 시간 후에 전화기 배터리를 충전할 수 있는 충전기에 결합될 수 있다. 그러나, 오랜 충전 시간은 소비자들에게 주요 불편사항이다.
본 발명은 일련의 배터리들을 충전하는 방법에 관한 것이다. 상기 방법은, 전원으로부터의 충전 전류로 제1 배터리를 충전하는 단계; 상기 충전 단계 동안에 상기 제1 배터리의 파라미터를 모니터링하는 단계; 상기 제1 배터리를 충전하는데 사용되는 충전 전류의 적어도 일부를 제2 배터리를 충전하도록 선택적으로 전환하는 단계를 포함한다. 상기 제1 및 제2 배터리들은, 상기 제1 배터리의 파라미터가 미리 결정된 임계치에 도달한 후 동시에 충전된다. 예로서, 상기 파라미터는 배터리 전압과 배터리 온도 비율일 수 있고, 상기 미리 결정된 임계치는 미리 결정된 배터리 전압 또는 미리 결정된 배터리 온도 비율일 수 있다.
하나의 구성에서, 상기 제1 배터리를 충전하는데 사용되는 충전 전류는 상기 제1 배터리의 파라미터가 상기 미리 결정된 임계치에 도달할 때까지 최대값을 갖는다. 상기 방법은, 상기 제1 배터리의 파라미터가 상기 미리 결정된 임계치에 도달한 후 상기 제1 배터리를 충전하는데 사용되는 충전 전류를 감소시키는 단계를 더 포함할 수 있다. 상기 제1 배터리를 충전하는데 사용되는 충전 전류는 최대값에서 최소값으로 감소할 수 있다. 구체적으로, 상기 제1 배터리를 충전하는데 사용되는 충전 전류는, 상기 제1 배터리를 충전하는데 사용되는 충전 전류가 최소값으로 감소함에 따라 적어도 하나의 중간값으로 감소할 수 있다. 다른 구성에서, 상기 제2 배터리를 충전하도록 전환된 충전 전류의 부분이 상기 제1 배터리를 충전하는데 이전에 사용된 충전 전류의 최대값과 상기 제1 배터리를 충전하는데 사용되는 충전 전류의 중간값의 차이 값을 가질 수 있다.
상기 방법은 상기 제2 배터리를 충전하도록 전환된 충전 전류의 부분을 증가시키는 단계를 더 포함할 수 있다. 예로서, 상기 전환된 충전 전류의 부분은, 상기 제1 배터리를 충전하는데 사용되는 충전 전류가 최대값에 도달할 때 최대값에 도달할 수 있다. 다른 예로서, 상기 제1 배터리는 휴대용 전자 장치에 결합될 수 있고 상기 제2 배터리는 상기 휴대용 전자 장치에 부착 가능하다. 상기 방법은 또한 상기 휴대용 전자 장치 및 상기 제2 배터리를 듀얼 포켓 충전기의 대응하는 소켓들에 결합시키는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명은 또한 일련의 배터리들을 충전하는 다른 방법에 관한 것이다. 상기 방법은 전원으로부터의 충전 전류로 제1 배터리를 충전하는 단계; 상기 충전 전류의 크기 변화에 응답하여 상기 제1 배터리를 충전하는데 사용되는 충전 전류를 모니터링하는 단계; 및 상기 제1 배터리를 충전하는데 사용되는 충전 전류의 적어도 일부로 제2 배터리를 충전하는 단계를 포함한다. 상기 제1 및 제2 배터리들은, 상기 제1 배터리를 충전하는데 사용되는 충전 전류의 크기 변화 이후에 동시에 충전된다.
본 발명은 또한 일련의 배터리들을 충전하기 위한 시스템에 관한 것이다. 상기 시스템은, 전원으로부터의 충전 전류로 제1 배터리를 충전하기 위한 적어도 하나의 소켓 및 처리 유닛을 포함한다. 상기 처리 유닛은, 상기 충전 전류로 상기 제1 배터리가 충전되고 있을 때 상기 제1 배터리의 파라미터를 모니터링하고, 상기 처리 유닛이 상기 제1 배터리의 파라미터가 미리 결정된 임계치에 도달한 것을 검출할 때, 상기 제1 배터리를 충전하는데 사용되는 충전 전류의 적어도 일부를 제2 배터리를 충전하도록 전환하도록 프로그램된다. 상기 제1 및 제2 배터리들은 상기 검출 후 동시에 충전된다. 상기 시스템은 또한 상술된 처리들을 실행하기 위해 적당한 소프트웨어 및 회로를 포함한다.
도 1은 본 발명의 구성들에 따라 하나 이상의 배터리들을 충전하기 위한 시스템의 예를 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 구성들에 따라 도 1의 시스템의 예시적인 개략도를 도시한 도면.
도 3A 및 3B는 본 발명의 구성들에 따라 하나 이상의 배터리들을 충전하는 방법을 도시한 도면.
도 4는 도 3의 방법에 따라 충전될 수 있는 하나 이상의 배터리들의 전류 및 전압 레벨을 도시한 몇몇 그래프들.
도 5는 도 3의 방법에 따라 충전될 수 있는 하나 이상의 배터리들의 전류 및 전압 레벨을 도시한 몇몇 그래프들.
신규한 본 발명의 특징들은 첨부된 청구항들에 따라 기재되어 있다. 다른 목적들과 그 장점들과 함께 본 발명은 유사한 참조번호들이 유사한 소자들을 가리키는 몇몇 도면들에서 첨부한 도면들과 관련하여 취해진 다음의 설명을 참조하여 가장 잘 이해될 수 있다.
명세서가 신규로 간주된 본 발명의 특징들을 정의한 청구항들로 결정되면서, 본 발명은 유사한 참조번호들이 앞으로 기재되는 도면들을 참조하여 다음의 설명을 고려하여 더욱 이해될 수 있다는 것을 알아야 한다.
필요에 따라, 본 발명의 상세한 실시예들이 여기에 기재되지만, 개시된 실시예들은 다양한 형태들로 실시될 수 있는 본 발명의 단지 예일 뿐이라는 것을 알아야 한다. 따라서, 여기에 개시된 구체적인 구조적 및 기능적 세부사항은 한정으로서 해석되는 것이 아니라, 청구항들의 기초로서 그리고 어떤 적절하게 상세한 구조에서 본 발명을 다양한 실시하기 위해 기술분야의 당업자를 가르치기 위한 대표적 인 기반으로 해석된다. 또한, 여기에 사용된 용어 및 구문들은 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 이해 가능한 설명을 제공하는 것이다.
여기에 사용된 용어 '하나'는 하나 이상의 것으로서 정의된다. 여기에 기재된 용어 '복수'는 둘 이상으로서 정의된다. 여기에 기재된 용어 '다른'은 적어도 두 번째 이상으로서 정의된다. 여기에 기재된 용어 '포함' 및/또는 '갖는' 은 포함하는 것(즉, 개방 언어)으로 정의된다. 여기에 사용된 용어 '결합된' 은 반드시 직접적으로 아니고 반드시 기계적으로는 아니지만 '접속된' 으로 정의된다. 여기에 사용된 용어 '프로그램', '소프트웨어 응용' 등은 컴퓨터 시스템 상의 실행을 위해 설계된 명령들의 시퀀스로서 정의된다. 프로그램, 컴퓨터 프로그램 또는 소프트웨어 응용은 서브루틴, 기능, 프로시져, 객체 방법, 객체 구현, 실행 가능한 응용, 애플릿, 서브넷, 소스 코드, 객체 코드, 공유 자료실/동적 부하 자료실 및/또는 컴퓨터 시스템상의 실행을 위해 설계된 명령들의 다른 시퀀스를 포함할 수 있다.
도 1을 참조하면, 하나 이상의 배터리들을 충전하는데 사용될 수 있는 시스템(100)이 도시되어 있다. 상기 시스템(100)은 배터리와 같은 휴대용 전자 장치(112) 또는 휴대용 전원을 충전하기 위한 충전기(110)를 포함할 수 있다. 예로서, 상기 휴대용 전자 장치(112)는 셀룰러 전화기, 쌍방향 라디오, 개인 휴대 정보 단말기 또는 메시징 장치일 수 있다. 그러나, 본 발명은 상기 휴대용 전자 장치(112)가 그 전원용 배터리들에 적어도 일부 의존하는 어떤 휴대용 유닛일 수 있으므로 이러한 점에서 한정되지 않는다는 것을 알아야 한다.
상기 충전기(110)는 상기 휴대용 전자 장치(112)를 수용하기 위한 하나 이상의 포켓들(114)을 포함할 수 있고, 상기 포켓들(114)은 전원에서 상기 휴대용 전자 장치(112)로 전원을 공급하기 위한 하나 이상의 소켓들(113)을 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 휴대용 전자 장치(112)는 제1 배터리(116)를 포함할 수 있고, 상기 휴대용 전자 장치(112)가 상기 소켓(113)에 결합될 때, 상기 제1 배터리(116)는 충전될 수 있다.
하나의 구성에서, 상기 충전기(110)는 2개의 포켓들(114)을 포함할 수 있는 듀얼 포켓 충전기라 할 수 있다. 상기 포켓들(114) 중 하나는 상기 휴대용 전자 장치(112)를 수용하도록 설계될 수 있고, 상술된 다른 포켓(114)(및 그 소켓(113))은 제2 배터리(118)를 수용하도록 설계될 수 있다. 상기 예에 따르면, 상기 충전기(110)는 상기 휴대용 전자 장치(112)의 상기 제1 배터리(116) 및 상기 제2 배터리 모두를 충전할 수 있다. 상기 제2 배터리(118)는 상기 휴대용 전자 장치(112)에 부착 가능할 수 있고 상기 휴대용 전자 장치(112)에 전원을 제공할 수 있다. 그 결과로, 상기 휴대용 전자 장치(112)의 사용자는 완전히 충전된 제1 배터리(116)의 잇점들을 즐길 수 있고 백업 배터리, 즉, 상기 제1 배터리(116)의 전하가 방전될 때 용이하게 가용한 상기 제2 배터리(118)를 가질 수 있다. 그러나, 상기 충전기(110)는 어떤 적당한 형태의 충전 가능한 항목을 수용하기 위한 어떤 적당한 수의 포켓들(114)을 포함할 수 있으므로, 이러한 특정 구성에 한정되지 않는 것을 알아야 한다.
예로서, 상기 제1 배터리(116) 및 상기 제2 배터리(118)는 리듐-이온, 니켓- 카드늄 또는 니켈-금속 수소화물 배터리들일 수 있다. 그러나, 기술분야의 당업자들은 어떤 다른 적당한 형태의 배터리가 상기 시스템(100)과 함께 사용될 수 있다는 것을 알아야 한다.
도 2를 참조하면, 도 1의 상기 시스템(100)의 개략도가 도시되어 있다. 여기서, 상기 충전기(110)는 프로세서(120), 전류 제어 소자(122), 제1 전류 센서(124), 다이오드(126) 및 제2 전류 센서(128)를 포함할 수 있다. 상기 다이오드(126)의 출력은, 예로서 상기 제2 배터리(118)용 전압 입력 B+로 도출할 수 있다. 하나의 구성에서, 상기 제1 전류 센서(124)로의 입력은 노드(140)를 통해 전원(138)에 결합될 수 있다. 상기 제1 전류 센서(124)를 통해, 상기 프로세서(120)는 상기 제2 배터리(118)의 일련의 셀들(119)로 전달되는 전류량을 모니터링할 수 있다. 상기 프로세서(120)는 또한 상기 전류 제어 소자(122)의 동작을 제어함으로써 상기 제2 배터리(118)로 흐르는 전류량을 조정할 수 있다. 예로서, 상기 전류 제어 소자(122)는, 다른 적당한 장치들이 상기 전류 제어 소자(122)로서 기능할 수 있더라도 전계 효과 트랜지스터(FET)일 수 있다.
상기 프로세서(120)는 입력(127)을 통해 상기 제2 배터리(118)의 전압을 모니터링할 수 있다. 상기 프로세서(120)는 또한 소거 가능한 프로그램 가능한 판독-전용 메모리(EPROM) 입력을 통해 상기 제2 배터리(118)의 동작 파라미터들에 관한 정보를 접속할 수 있고 서미스터(RT) 입력을 통해 상기 제2 배터리(118)의 온도를 모니터링할 수 있다. 상기 EPROM 입력을 통해 접속될 수 있는 상기 제2 배터 리(118)에 관한 정보는 최대 충전 전압과 개별 미리 결정된 충전 전압, 최대 충전 전류, 최소 충전 전류 및 특정 경우들에서 최대 온도 비율을 포함할 수 있다. 이하에 설명드릴 바와 같이, 이 정보는 상기 충전 과정 동안에 도움이 될 수 있다.
상기 휴대용 전자 장치(112)는 프로세서(130), 전류 센서(132), 전류 제어 소자(134) 및 다이오드(136)를 포함할 수 있다. 상기 제2 배터리(118)와 유사하게, 상기 다이오드(136)의 출력은 예로서 상기 휴대용 전자 장치(112)의 상기 제1 배터리(116)용 전압 입력 B+로 도출할 수 있다. 상기 전류 센서(132)로의 입력은 또한 상기 노드(140)를 통해 상기 전원(138)에 결합될 수 있다. 또한, 상기 전류 센서(132)를 통해 상기 프로세서(130)는 상기 제1 배터리(116)의 일련의 셀들(142)로의 전류 흐름을 모니터링할 수 있다. 상기 프로세서(130)는 또한 예로서 FET일 수 있는 상기 전류 제어 소자(134)의 동작을 조정함으로써 상기 제1 배터리(116)에의 전류 흐름을 조정할 수 있다. 그러나, 기술분야의 당업자는, 상기 전류 제어 소자(134)가 전류 흐름을 조정하기 위한 어떤 다른 적당한 장치일 수 있다는 것을 알 수 있다.
상기 프로세서(120)와 같이, 상기 프로세서(130)는 입력(144)을 통해 상기 제1 배터리(116)의 전압을 모니터링할 수 있으며, EPROM 입력을 거쳐 상기 제1 배터리(116)에 대한 정보를 검색할 수 있고 RT 입력을 통해 상기 제1 배터리(116)의 온도를 검사할 수 있다. 상기 검색된 정보는 최대 충전 전압 및 별도의 미리 결정된 충전 전압, 최대 충전 전류, 최소 충전 전류 및 가능하게 최대 온도 비율에 관 한 것일 수 있으며, 상기 프로세서(130)는 상기 제1 배터리(116)의 충전을 용이하게 하도록 사용할 수 있다.
하나의 구성에서, 상기 프로세서(120) 및 상기 프로세서(130)는 도 2에서 점선으로 표시된 처리 유닛(146)의 일부일 수 있다. 이 예에서, 상기 처리 유닛(146)은 2개의 별도 프로세서들, 이른바, 상기 프로세서(120) 및 상기 프로세서(130)를 포함할 수 있다. 그럼에도 불구하고, 상기 처리 유닛(146)은 어떤 배터리들의 충전을 제어하기 위한 단 하나의 프로세서 또는 둘 이상의 프로세서들을 포함할 수 있다는 것을 알아야 한다.
예를 들면, 기술분야의 당업자는, 단일 프로세서가 충전 과정을 실행하는데 사용될 수 있는 휴대용 통신 장치(112)에서 구현될 수 있다는 것을 알아야 한다. 더 구체적인 예로서, 상기 휴대용 전자 장치(112)는 상기 제1 배터리(116) 및 상기 제2 배터리(118) 모두를 동시에 실행하도록 설계될 수 있다. 상기 휴대용 전자 장치(112)에서 단일 프로세서, 또는 처리 유닛은 상기 제1 및 제2 배터리들(116, 118)로 흐르는 전류 및 전압들을 모니터링할 수 있다. 마찬가지로, 기술분야의 당업자는, 단일 프로세서, 또는 처리 유닛이 충전 시퀀스를 실행하기 위한 상기 충전기(110)에 포함될 수 있다는 것을 알아야 한다. 상기 프로세서는 또한 상기 제1 및 제2 배터리들(116, 118)로 흐르는 전류 및 그들의 전압들을 모니터링할 수 있다. 단일 프로세서를 갖는 충전기는 배터리가 전자 장치에 결합되지 않는 2개의 배터리들을 충전하는데 유용하다. 본 발명은 다른 적당한 구성들이 본 발명의 범위 내에 속하므로, 어떤 이들 특정 예들에 한정되는 것이 아니라는 것이 중요하다.
도 3A 및 3B를 참조하면, 일련의 배터리들을 충전하는 방법(300)이 도시되어 있다. 상기 방법(300)을 설명하기 위해, 도 1 및 도 2의 시스템(100)이 참조된다. 그러나, 본 발명은, 상기 방법(300)이 어떤 다른 적당한 시스템에서 실시될 수 있으므로 이러한 점에서 한정되지 않는다는 것을 알아야 한다. 또한, 몇몇 그래프들을 도시한 도 4 및 도 5가 참조될 것이다. 상기 방법(300)은 단계 310에서 시작하고 단계 312에서, 제1 배터리를 갖는 휴대용 전자 장치는 듀얼 포켓 충전기에 결합될 수 있고 제2 배터리는 상기 충전기에 결합될 수 있다. 상기 휴대용 전자 장치 및 상기 제2 배터리는 상기 듀얼 포켓 충전기의 대응한 소켓들에 결합될 수 있다. 예를 들면, 도 1을 참조하면, 제1 배터리(116)를 갖는 상기 휴대용 전자 장치(112)는 상기 충전기(110)의 포켓(114)의 소켓(113)에 결합될 수 있다. 게다가, 상기 제2 배터리(118)는 나머지 포켓(114)에서 상기 소켓(113)에 결합될 수 있다. 물론, 본 발명은, 어떤 다른 수의 배터리들이 충전될 수 있는 어떤 수의 소자들을 수용할 수 있는 어떤 다른 적당한 충전기에 결합될 수 있으므로 이러한 특정 구성에 한정되지 않는다.
다시 도 3A를 참조하면, 상기 제1 배터리는 전원으로부터의 충전 전류로 충전될 수 있다. 예를 들면, 도 2를 참조하면, 상기 제1 배터리(116)는 상기 전원(138)으로부터의 충전 전류로 충전될 수 있다. 하나의 구성에서, 이 충전 전류는 최대 충전 전류일 수 있고 상기 전원(138)은 최대 충전 전류의 크기를 설정할 수 있다. 도 4를 참조하면, 최대 충전 전류(IMAX)를 나타내는 그래프(400)가 도시 되어 있다. 상기 IMAX는 예를 들면 1C, 즉, 상기 제1 배터리(116)의 최대 전류 비율일 수 있다. 그러나, 상기 IMAX는 1C 이상 또는 훨씬 미만일 수 있다.
다시 도 3A를 참조하면, 단계 316에서, 상기 제1 배터리의 파라미터는 상기 충전 단계 동안에 모니터링될 수 있다. 예를 들면, 도 2를 참조하면, 상기 처리 유닛(146)의 상기 프로세서(120) 및/또는 상기 처리 유닛(146)의 상기 프로세서(130)는, 상기 제1 배터리(116)가 상기 전원(138)으로부터의 충전 전류로 충전되므로 상기 제1 배터리의 어떤 적당한 파라미터를 모니터링할 수 있다. 하나의 구성에서, 상기 제1 배터리(116)의 파라미터는 상기 프로세서(130)에 의해 모니터링될 수 있는 배터리 전압 또는 배터리 온도 비율일 수 있다. 상기 제1 배터리(116)의 파라미터는 상기 제1 배터리(116)가 상기 프로세서(120)에 의해 모니터링될 수 있는 상기 전원(138)으로부터 수신되는 충전 전류일 수 있다.
예로서, 상기 제1 배터리(116)가 리듐-이온 배터리이면, 상기 프로세서(130)는 B+ 입력을 통해 상기 제1 배터리(116)의 전압을 모니터링할 수 있다. 게다가, 상기 제1 배터리(116)가 니켈 배터리이면, 상기 프로세서(130)는 배터리 온도 비율, 또는 상기 배터리의 온도가 RT 입력을 통해 신호들을 수신함으로써 증가하거나 감소하는 비율을 모니터링할 수 있다. 이러한 예에서, 상기 프로세서(120)는 상기 제2 전류 센서(128)를 통해 상기 제1 배터리(116)의 충전 전류를 모니터링할 수 있다.
다시 도 3A를 참조하면, 단계 318에서 도시된 바와 같이, 상기 제1 배터리를 충전하는데 사용되는 충전 전류의 적어도 일부는 제2 배터리를 충전하도록 선택적으로 전환될 수 있다. 하나의 구성에서, 이 전환은, 상기 제1 배터리의 파라미터가 미리 결정된 임계치에 도달한 후 발생할 수 있다. 상기 파라미터가 상기 미리 결정된 임계치에 도달한 후, 상기 제1 및 제2 배터리들은 상기 충전 전류로 동시에 충전될 수 있다. 단계 320에서, 상기 제1 배터리를 충전하는데 사용되는 충전 전류는, 상기 제1 배터리의 파라미터가 상기 미리 결정된 임계치에 도달한 후 감소될 수 있다. 상기 충전 전류는 최대값에서 최소값으로 감소될 수 있다.
예를 들면, 도 2를 참조하면, 모니터링된 파라미터가 상기 제1 배터리(116)의 전압이면, 이 전압이 상기 미리 결정된 임계치 또는 상기 제1 배터리(116)의 설정에 도달할 때, 상기 충전 전류의 부분은 상기 제2 배터리(118)를 충전하도록 전환될 수 있다. 이 미리 결정된 임계치는 최대 충전 용량 또는 배터리의 전압 또는 최대 충전 용량 이하의 전압 값일 수 있고 상기 EPROM 입력을 통해 얻어질 수 있다.
이 예에서, 상기 프로세서(130)는 상기 제1 배터리(116)의 전압을 모니터링할 수 있고, 상기 프로세서(120)는 상기 제1 배터리(116)를 충전하는데 사용되는 충전 전류를 모니터링할 수 있다. 상기 제1 배터리(116)의 전압이 상기 미리 결정된 임계치에 도달할 때, 상기 프로세서(130)는 상기 전류 제어 소자(134)를 조작함으로써 그 최대값으로부터 충전 전류의 크기를 감소시킬 수 있다. 그 결과, 상기 제1 배터리(116)를 충전하는데 사용되는 충전 전류는, 상기 제1 배터리의 파라미터, 이 경우에, 배터리 전압이 상기 미리 결정된 임계치에 도달할 때까지 최대값을 가질 수 있다. 상기 제2 전류 센서(128)를 통해, 상기 프로세서(120)는 상기 제1 배터리(116)를 충전하는데 사용되는 충전 전류의 감소를 감지할 수 있다. 그 결과, 상기 프로세서(120)는 상기 전원(138)으로부터의 충전 전류 중 일부의 전환을 용이하게 할 수 있는 상기 전류 제어 소자(122)를 동작시킬 수 있다.
상기 제1 배터리(116)를 충전하는데 사용되는 충전 전류가 모니터링된 상기 제1 배터리(116)의 파라미터로 고려되면, 상기 미리 결정된 임계치는, 이 충전 전류가 그 최대값(IMAX) 이하로 떨어질 때가 있을 수 있다. 그러므로, 충전 전류의 전환은 또한, 상기 제1 배터리(116)를 충전하는데 사용되는 충전 전류 크기의 감소와 같은 변화가 있을 때 발생하도록 고려될 수 있다.
이 전환 동안에, 상기 프로세서(130)는 상기 전류 제어 소자(134)를 일정하게 조정할 수 있어 상기 제1 배터리(116)로의 충전 전류를 감소시킨다. 이 감소는, 상기 제1 배터리(116)를 충전하는데 사용되는 충전 전류가 도 4의 그래프 400에 도시된 최소값으로 떨어진다(최소 충전 전류는 IMIN로서 도시됨). 상기 제1 배터리(116)를 충전하는데 사용되는 충전 전류가 최소값에 도달할 때, 상기 프로세서(130)는 그 시점에서 또는 나중에 미리 결정된 양의 시간에서 상기 전류 제어 소자(134)를 턴온프시키고, 상기 전원(138)으로부터의 더 이상의 전류는 상기 제1 배터리(116)로 흐를 것이다. 이 감소 동안에, 상기 제1 배터리(116)를 충전하는데 사용되는 충전 전류는 상기 그래프(400)에 또한 도시된 일련의 중간값들 각각으로 감소할 수 있다. 도시된 충전 전류의 중간값들이 일련의 점들로 표시되고 IINT로서 표기되어 있다. 이들 값들은 충전 전류의 강하의 표시일 뿐이고 전류의 실제 감소를 반영하도록 의도되지 않는다.
상술된 바와 같이, 상기 프로세서(120)는 상기 제1 배터리(116)를 충전하는데 사용되는 충전 전류의 강하를 감지할 수 있다. 도 3B의 방법(300)을 통해(점프 원 A를 통해), 단계 322에서, 상기 제2 배터리를 충전하도록 전환된 충전 전류의 D부분은 증가될 수 있다. 게다가, 전환된 충전 전류의 부분은, 상기 제1 배터리를충전하는데 사용되는 충전 전류가 최소값에 도달할 때 최대값에 도달할 수 있다. 예를 들면, 도 2 및 도 4를 참조하면, 상기 제1 배터리(116)를 충전하는데 사용되는 충전 전류가 감소함에 따라, 상기 프로세서(120)는 상기 전류 제어 소자(122)를 조정함으로써 상기 제2 배터리(118)로 흐르는 전류량을 대응해서 증가시킬 수 있다. 하나의 구성에서, 상기 제2 배터리(118)로 전환되는 충전 전류는 상기 제1 배터리(118)를 충전하는데 이전에 사용된 충전 전류의 최대값과 상기 제1 배터리(116)를 충전하는데 사용되는 충전 전류의 중간값 사이의 차이인 크기 또는 값을 가질 수 있다.
예를 들면, 전환되고 상기 제2 배터리를 충전하는데 사용되는 충전 전류는 그래프(410)에 도시되어 있다. 이 전환된 충전 전류는 또한 상기 그래프(400)의 중간값들에 대응하는 중간값들을 가질 수 있고 일련의 점들에 의해 표시되고 IINTC로서 표기될 수 있다. 본 발명의 구성들에 따르면, 상기 전환된 충전 전류의 IINTC는 그래프(400)의 IMAX 및 그래프(400)의 IINTC의 대응하는 IINT 간의 차이일 수 있다. 상기 제1 배터리(116)를 충전하는데 사용되는 충전 전류가 최종적으로 그 최소값(IMIN)에 도달하고 상기 프로세서(130)가 상기 전류 제어 소자(134)를 차단할 때, 충전 전류 모두는 지금 상기 제2 배터리(118)를 충전하도록 전환될 수 있다. 상기 전환된 충전 전류는 지금 최대값 또는 IMAX를 실현할 수 있다. 다시 도 3B를 참조하면, 상기 방법(300)은 단계 324에서 종료할 수 있다.
기술분야의 당업자가 본 발명이 어떤 다른 적당한 배터리에 적용할 수 있더라도, 상기 예는 리듐-이온 배터리에 관련하여 기재되었다. 예를 들면, 도 5를 참조하면, 그래프(500)가 제1 니켈 배터리용 충전 전류 곡선을 도시하고 그래프(510)는 제2 니켈 배터리용 충전 전류 곡선을 도시하는 몇몇 그래프들이 도시되어 있다. 상기 리듐-이온 배터리와 같이 그리고 도 2 및 도 5를 참조하면, 상기 제1 (니켈) 배터리(116)는, 상기 제1 배터리(116)의 파라미터가 미리 결정된 임계치에 도달할 때까지 최대 충전 전류로 충전될 수 있다. 여기서, 상기 미리 결정된 임계치는 EPROM 입력을 통해 얻어질 수 있는 상기 제1 배터리(116)의 온도의 증가의 최대율과 같이 미리 결정된 온도 비율일 수 있다.
이 경우가 발생할 때, 상기 프로세서(130)는 상기 제1 배터리(116)로 흐르는 충전 전류량을 감소시킬 수 있다. 하나의 구성에서, 이 감소는 비교적 낮은 중간값, IINT(상기 미리 결정된 임계치는 또한 상기 충전 전류가 최대값, IMAX 이하로 떨어지고 전류의 전환이 예를 들면 상기 제1 배터리(116)를 충전하는데 사용되는 충전 전류의 크기가 상기 미리 결정된 임계치 이하로 떨어질 때와 같이 변할 때 발생 하는 것으로 고려될 수 있음)으로 거의 이뤄질 수 있다. 낮은 중간값을 갖는 이 충전 전류는 상기 제1 배터리(116)상의 전하를 유지하는데 사용될 수 있고 어떤 적당한 기간 동안 계속 진행할 수 있다.
그 결과, 상기 프로세서(120)는 상기 제1 배터리(116)를 충전하는데 사용되는 충전 전류의 감소를 감지할 수 있고 상기 제2 배터리(118)로 전환되는 충전 전류량을 대응해서 증가시키기 위해 상기 전류 제어 소자(122)를 조작할 수 있다. 상기 리듐-이온 배터리와 유사하게, 전환되는 충전 전류는 상기 그래프(500)의 IMAX 및 IINT 간의 차이일 수 있는 대응하는 중간값, IINTC를 가질 수 있다. 결과적으로, 상기 프로세서(130)는 상기 전류 제어 소자(134)를 차단함으로써 상기 제1 배터리(116)로의 전류 흐름을 정지시킬 수 있고 상기 제1 배터리(116)를 충전하는데 사용되는 충전 전류는 0의 크기를 가질 수 있는 IMIN로 떨어질 수 있다. 더 이상의 전류가 상기 제1 배터리(116)로 흐르지 않으면, 상기 프로세서(120)는, 상기 전환된 충전 전류가 IMAX의 값을 갖도록 상기 제2 배터리(118)에 모든 충전 전류를 전환시킬 수 있다.
본 발명의 하나의 특정 실시예가 하나가 휴대용 전자 장치에 부착되는 리듐-이온 또는 니켈 배터리들이 충전되고 2개의 프로세서들이 이러한 기능을 수행하도록 직렬로 동작하는 듀얼 포켓 충전기를 갖는 것으로서 기재되었지만, 본 발명이 이에 한정되지 않는다는 것을 알아야 한다. 본 발명의 방법을 사용하여, 어떤 적당한 형태 및 어떤 적당한 형태의 장치를 동작시키는데 사용될 수 있는 배터리들의 개수는 어떤 적당한 충전기 및 어떤 적당한 수의 프로세서들을 사용하여 충전될 수 있다.
게다가, 본 발명의 바람직한 실시예들이 기재되고 설명되었지만, 본 발명이 이에 한정되지 않는다. 다양한 수정들, 변화들, 변경들, 대체들 및 등가물들이 첨부된 청구항들에 의해 정의된 본 발명의 사상과 범위를 벗어나지 않고 기술분야의 당업자에게 발생할 것이라는 것을 알아야 한다.

Claims (14)

  1. 일련의 배터리들을 충전하기 위한 방법에 있어서,
    전원으로부터의 충전 전류로 제1 배터리를 충전하는 단계;
    상기 충전 단계 동안에 상기 제1 배터리의 파라미터를 모니터링하는 단계; 및
    상기 제1 배터리를 충전하는데 사용되는 충전 전류의 적어도 일부를 제2 배터리를 충전하도록 선택적으로 전환하는 단계로서, 상기 제1 및 제2 배터리들은 상기 제1 배터리의 상기 파라미터가 미리 결정된 임계치에 도달한 후에 동시에 충전되는, 상기 전환 단계를 포함하는 배터리 충전 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 파라미터는 배터리 전압과 배터리 온도 비율 중 적어도 하나인, 배터리 충전 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 미리 결정된 임계치는 미리 결정된 배터리 전압과 미리 결정된 배터리 온도 비율 중 적어도 하나인, 배터리 충전 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 배터리를 충전하는데 사용되는 충전 전류는, 상기 제1 배터리의 상기 파라미터가 상기 미리 결정된 임계치에 도달할 때까지 최대값을 갖는, 배터리 충전 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1 배터리의 상기 파라미터가 상기 미리 결정된 임계치에 도달한 후, 상기 제1 배터리를 충전하는데 사용되는 충전 전류를 감소시키는 단계로서, 상기 제1 배터리를 충전하는데 사용되는 충전 전류는 최대값에서 최소값으로 감소하는, 상기 감소 단계를 더 포함하는 배터리 충전 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제1 배터리를 충전하는데 사용되는 충전 전류는, 상기 제1 배터리를 충전하는데 사용되는 충전 전류가 최소값으로 감소함에 따라 적어도 하나의 중간값으로 감소하는, 배터리 충전 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제2 배터리를 충전하도록 전환된 충전 전류의 부분은 상기 제1 배터리를 충전하는데 이전에 사용된 충전 전류의 최대값과 상기 제1 배터리를 충전하는데 사용되는 충전 전류의 중간값의 차이 값을 갖는, 배터리 충전 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제2 배터리를 충전하도록 전환된 충전 전류의 부분을 증가시키는 단계로서, 상기 전환된 충전 전류의 부분은, 상기 제1 배터리를 충전하는데 사용되는 충전 전류가 최소값에 도달할 때 최대값에 도달하는, 배터리 충전 방법.
  9. 일련의 배터리들을 충전하기 위한 시스템에 있어서,
    전원으로부터의 충전 전류로 제1 배터리를 충전하기 위한 적어도 하나의 소켓; 및
    처리 유닛을 포함하며,
    상기 처리 유닛은,
    상기 제1 배터리가 상기 충전 전류로 충전됨되고 있을 때 상기 제1 배터리의 파라미터를 모니터링하고,
    상기 처리 유닛이 상기 제1 배터리의 상기 파라미터가 미리 결정된 임계치에 도달한 것을 검출할 때, 상기 제1 배터리를 충전하는데 사용되는 충전 전류의 적어도 일부를 제2 배터리를 충전하도록 선택적으로 전환하도록 프로그램되고,
    상기 제1 및 제2 배터리들은 상기 검출 후 동시에 충전되는, 배터리 충전 시스템.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제1 배터리를 충전하는데 사용되는 충전 전류는, 상기 처리 유닛이 상 기 제1 배터리의 상기 파라미터가 상기 미리 결정된 임계치에 도달한 것을 검출할 때까지 최대값을 갖는, 배터리 충전 시스템.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 처리 유닛은, 상기 처리 유닛이 상기 제1 배터리의 배터리 전압과 배터리 온도 중 적어도 하나가 상기 미리 결정된 임계치에 도달한 것을 검출한 후, 상기 제1 배터리를 충전하는데 사용되는 충전 전류를 감소시키도록 더 프로그램되며, 상기 처리 유닛은 상기 제1 배터리를 충전하는데 사용되는 충전 전류를 최대값에서 최소값으로 감소시키는, 배터리 충전 시스템.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 처리 유닛은, 상기 제1 배터리를 충전하는데 사용되는 충전 전류가 최대값으로 감소함에 따라 상기 제1 배터리를 충전하는데 사용되는 충전 전류를 적어도 하나의 중간값으로 감소시키도록 더 프로그램되는, 배터리 충전 시스템.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 제2 배터리를 충전하도록 상기 처리 유닛이 전환하는 충전 전류의 부분이 상기 제1 배터리를 충전하는데 이전에 사용된 충전 전류의 최대값과 상기 제1 배터리를 충전하는데 사용되는 충전 전류의 중간값의 차이 값을 갖는, 배터리 충전 시스템.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 처리 유닛은 상기 제2 배터리를 충전하도록 전환된 충전 전류의 부분을 증가시키도록 더 프로그램되며, 상기 전환된 충전 전류의 부분은 상기 제1 배터리를 충전하는데 사용되는 충전 전류가 최대값에 도달할 때 최대값에 도달하는, 배터리 충전 시스템.
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