KR20080043481A - Battery charge/ discharge apparatus controlling an output voltage level and method thereof - Google Patents

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Abstract

Battery charge and discharge apparatus and method for controlling an output voltage level are provided to supply a voltage corresponding to operation power of an electronic device by controlling the output voltage level of the apparatus. A battery charge and discharge apparatus(10) includes a charge battery unit(30), a switching unit(40), and an output circuit unit(50). The charge battery unit includes at least two charge batteries(32,34). The switching unit connects the at least two charge batteries in parallel or in series in response to a first control signal. The output circuit unit controls an output voltage level of the charge battery unit generated through the switching unit and outputs a voltage with the controlled level.

Description

출력 전압 레벨을 제어할 수 있는 배터리 충/ 방전 장치 및 방법{Battery charge/ discharge apparatus controlling an output voltage level and method thereof}Battery charge / discharge apparatus controlling an output voltage level and method

본 발명의 상세한 설명에서 인용되는 도면을 보다 충분히 이해하기 위하여 각 도면의 간단한 설명이 제공된다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS In order to better understand the drawings cited in the detailed description of the invention, a brief description of each drawing is provided.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 충전 상태인 경우 배터리 충/ 방전 장치의 기능 블록도이다.1 is a functional block diagram of a battery charging / discharging device when the state of charge according to an embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 방전 상태인 경우 배터리 충/ 방전 장치의 기능 블록도이다.2 is a functional block diagram of a battery charge / discharge device in a discharge state according to an embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 배터리 충/방전 방법을 나타내는 순서도이다.3 is a flowchart illustrating a battery charging / discharging method according to an exemplary embodiment of the present invention.

본 발명은 배터리 충/ 방전 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 출력 전압 레벨을 제어할 수 있는 배터리 충/ 방전 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a battery charge / discharge device, and more particularly to a battery charge / discharge device and method capable of controlling the output voltage level.

배터리 충/ 방전 장치는 전자기기에 공급되는 주전원 전압이 단전(또는, 소 모)되었을 때, 미리 충전된 주전원 전압에 상응하는 예비 전원 전압을 상기 전자기기에 공급하기 위한 회로로서, 2차 전지(예컨대, 알카라인 전지 또는 니켈 수소(Ni-Mh) 전지 등)를 이용하여 전자기기의 보조 전원 장치로 사용된다.The battery charge / discharge device is a circuit for supplying a spare power supply voltage corresponding to a precharged main power supply voltage to the electronic device when the main power supply voltage supplied to the electronic device is disconnected (or consumed). For example, alkaline batteries or nickel-metal hydride (Ni-Mh) batteries may be used as auxiliary power supplies for electronic devices.

최근 휴대용 전자기기들(예컨대, 휴대폰, MP3, 노트북, 디지털 카메라 또는 PMP등)의 공급이 증가함에 따라 배터리 충/ 방전 장치의 충전 용량 및 경제성 등에 대한 관심도는 더욱 증대되고 있다.Recently, as the supply of portable electronic devices (eg, mobile phones, MP3s, laptops, digital cameras, PMPs, etc.) increases, interest in charging capacity and economic efficiency of battery charging / discharging devices has increased.

특히, 휴대용 전자기기 각각의 부하 특성(예컨대, 동작 전압)이 다양해져, 복수 개의 2차 전지들을 사용하여 충/ 방전 용량을 증가시킬 수 있는데 다음과 같은 문제점이 발생 될 수 있다.In particular, the load characteristics (eg, operating voltage) of each of the portable electronic devices may be varied, so that the charge / discharge capacity may be increased by using a plurality of secondary batteries, but the following problems may occur.

첫째, 충전 용량의 증가에 따라 충전 시간이 길어질 수 있다.First, the charging time may be longer as the charging capacity is increased.

둘째, 상기 휴대용 전자기기 각각의 부하의 특성에 따라 각기 다른 2차 전지를 사용하므로 충/ 방전장치의 회로 구성이 복잡하고 많은 면적을 차지할 수 있으며, 상기 부하의 특성이 가변 될 때, 방전 전압이 효율적으로 제어되지 않을 수 있다.Second, since different secondary batteries are used according to the characteristics of each load of the portable electronic device, the circuit configuration of the charge / discharge device may be complicated and occupy a large area, and when the characteristics of the load are varied, the discharge voltage may vary. It may not be controlled efficiently.

셋째, 충/ 방전 장치의 충전 동작시 상기 복수 개의 2차 전지들에 충전된 전하가 방출될 수 있다.Third, charges charged in the plurality of secondary batteries may be released during the charging operation of the charging / discharging device.

따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적인 과제는 충전/ 또는 방전 모드에 따라 충전 배터리들을 병렬/ 또는 직렬로 접속해 충/ 방전 장치의 효율을 높일 수 있는 배터리 충/ 방전 장치 및 방법을 제공하는 것이다.Therefore, the technical problem to be achieved by the present invention is to provide a battery charging / discharging device and method that can increase the efficiency of the charging / discharging device by connecting the rechargeable batteries in parallel / or in series according to the charging / or discharge mode.

또한, 본 발명이 이루고자 하는 기술적인 과제는 배터리 충/ 방전 장치의 출력 전압 레벨을 제어하여 전자기기의 동작 전원에 상응하는 전압을 공급할 수 있는 배터리 충/ 방전 장치 및 방법을 제공하는 것이다.In addition, the technical problem to be achieved by the present invention is to provide a battery charge / discharge device and method that can supply a voltage corresponding to the operating power supply of the electronic device by controlling the output voltage level of the battery charge / discharge device.

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 배터리 충/ 방전 장치는 적어도 두 개의 충전 배터리들을 구비하는 충전 배터리부; 제1 제어신호에 응답하여 상기 적어도 두 개의 충전 배터리들을 직렬 또는 병렬로 접속시키는 스위치 전환부; 및 상기 스위치 전환부를 통하여 발생하는 상기 충전 배터리부의 출력 전압 레벨을 제어하고 레벨이 제어된 전압을 출력하는 출력 회로부를 구비한다.Battery charging / discharging device for achieving the technical problem is a rechargeable battery unit having at least two rechargeable batteries; A switch switching unit connecting the at least two rechargeable batteries in series or in parallel in response to a first control signal; And an output circuit unit controlling an output voltage level of the rechargeable battery unit generated through the switch switching unit and outputting a voltage whose level is controlled.

상기 스위치 전환부는 상기 배터리 충/ 방전 장치가 충전 모드인 경우 상기 적어도 두 개의 충전 배터리들을 병렬 연결시키고, 상기 배터리 충/ 방전 장치가 방전 모드인 경우 상기 적어도 두 개의 충전 배터리들을 직렬 연결시킨다.The switch switching unit connects the at least two rechargeable batteries in parallel when the battery charge / discharge device is in the charge mode, and connects the at least two rechargeable batteries in series when the battery charge / discharge device is in the discharge mode.

상기 출력 회로부는 제2 제어신호에 응답하여 상기 충전 배터리부의 출력 전압 레벨을 제어하고, 레벨이 제어된 전압을 출력하는 전압 제어블럭; 및 상기 제1 제어신호에 응답하여 상기 적어도 두 개의 충전 배터리들이 직렬 연결된 경우 상기 제2 제어신호를 발생하는 제어신호 발생 블럭을 구비한다.The output circuit unit may include a voltage control block controlling an output voltage level of the rechargeable battery unit in response to a second control signal and outputting a voltage whose level is controlled; And a control signal generation block configured to generate the second control signal when the at least two rechargeable batteries are connected in series in response to the first control signal.

상기 전압 제어블럭은 DC-DC 컨버터일 수 있고, 상기 배터리 충/ 방전 장치는 이동 통신기기의 보조 전원 장치일 수 있다.The voltage control block may be a DC-DC converter, and the battery charge / discharge device may be an auxiliary power supply of a mobile communication device.

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 배터리 충/ 방전 장치는 다수의 충전 배터리들을 구비하는 충전부; 충전을 위한 전압을 수신하기 위한 접점, 및 각각이 상 기 충전 배터리부의 상기 다수의 충전 배터리들 각각의 단자와 접속된 다수의 접점들을 구비하며, 상기 다수의 접점들 중에서 대응되는 접점들의 변경을 통하여 상기 다수의 충전 배터리들을 서로 직렬로 접속시키거나 또는 서로 병렬로 접속시키기 위한 스위치 전환부; 및 상기 다수의 접점들 중에서 어느 하나의 접점을 통하여 출력된 전압의 레벨을 조절하고, 레벨이 조절된 전압을 방전 전압으로서 출력하기 위한 출력 회로부를 구비한다.Battery charging / discharging device for achieving the technical problem is a charging unit having a plurality of rechargeable batteries; A contact for receiving a voltage for charging, and a plurality of contacts, each of which is connected to a terminal of each of the plurality of rechargeable batteries of the rechargeable battery unit, by changing corresponding contacts among the plurality of contacts. A switch switching unit for connecting the plurality of rechargeable batteries in series with each other or in parallel with each other; And an output circuit unit for adjusting the level of the voltage output through any one of the plurality of contacts and outputting the voltage whose level is adjusted as a discharge voltage.

상기 스위치 전환부는 충전 동작시 상기 다수의 접점들 중에서 대응되는 상기 접점들의 변경을 통하여 상기 다수의 충전 배터리들을 서로 병렬로 접속시키고, 방전 동작시 상기 다수의 접점들 중에서 대응되는 상기 접점들의 변경을 통하여 상기 다수의 충전 배터리들을 서로 직렬로 접속시킨다.The switch switching unit connects the plurality of rechargeable batteries in parallel to each other through a change of the corresponding contacts among the plurality of contacts in a charging operation, and changes the corresponding contacts among the plurality of contacts in a discharge operation. The plurality of rechargeable batteries are connected in series with each other.

상기 출력 회로부는 출력 전압 인에이블 신호에 응답하여 상기 다수의 접점들 중에서 상기 어느 하나의 접점을 통하여 출력된 전압의 레벨을 조절하고, 레벨이 조절된 전압을 방전 전압으로서 출력하는 전압 제어 블럭; 상기 다수의 접점들 중에서 다른 하나의 접점을 통하여 출력된 전압에 기초하여 상기 출력 전압 인에이블 신호을 발생하는 제어신호 발생 블럭을 구비한다.The output circuit unit may include: a voltage control block configured to adjust a level of a voltage output through the one of the plurality of contacts in response to an output voltage enable signal, and output a voltage whose level is adjusted as a discharge voltage; And a control signal generation block for generating the output voltage enable signal based on a voltage output through the other one of the plurality of contacts.

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 배터리 충/ 방전 장치는 충전을 위한 제1 전원전압을 전송하는 입력포트; 제1 충전배터리 및 제2 충전배터리를 구비하는 충전 배터리부; 제1 접점 내지 제6 접점을 구비하며, 스위칭 동작에 의하여, 대응되는 접점들을 접속시키는 스위치 전환부; 상기 스위치 전환부를 통하여 출력된 전압 레벨을 제어하고 레벨이 제어된 전압을 출력하는 전압 제어 블럭; 및 상기 레벨이 제어된 전압을 출력하기 위한 출력포트를 구비하며, 상기 제1 충전배터리는 상기 제3 접점 및 제2 전원전압과 접속되는 제1 단자; 및 상기 제5 접점 및 상기 입력포트의 출력 단과 되는 제2 단자를 구비하며, 상기 제2 충전배터리는 상기 제4 접점에 접속되는 제1 단자; 및 상기 제6 접점 및 상기 전압 제어 블럭에 접속되는 제2 단자를 구비하며, 상기 스위치 전환부는 충전 모드에서 상기 제2 접점과 상기 제3 접점 및 상기 제5 접점과 상기 제6 접점을 접속시키고, 방전 모드에서 상기 제1 접점과 상기 제2 접점 및 상기 제4 접점과 상기 제5 접점을 접속시킨다.Battery charging / discharging device for achieving the technical problem is an input port for transmitting a first power supply voltage for charging; A rechargeable battery unit including a first rechargeable battery and a second rechargeable battery; A switch switching unit having first to sixth contacts and connecting corresponding contacts by a switching operation; A voltage control block controlling a voltage level output through the switch switching unit and outputting a voltage whose level is controlled; And an output port for outputting the voltage at which the level is controlled, wherein the first charging battery comprises: a first terminal connected to the third contact point and a second power supply voltage; And a second terminal connected to an output terminal of the fifth contact point and the input port, wherein the second rechargeable battery comprises: a first terminal connected to the fourth contact point; And a second terminal connected to the sixth contact point and the voltage control block, wherein the switch switching unit connects the second contact point to the third contact point and the fifth contact point and the sixth contact point in a charging mode. In the discharge mode, the first contact point and the second contact point and the fourth contact point and the fifth contact point are connected.

상기 배터리 충/ 방전 장치는 상기 제4 접점에 접속되고 상기 제4 접점과 상기 제5 접점이 접속되는 경우 상기 입력 포트를 통하여 입력된 상기 제1 전원전압에 응답하여 전압 제어 블럭을 인에이블 시키는 인에이블 신호를 발생하는 제어신호 발생 블럭을 더 구비한다.The battery charge / discharge device is configured to enable a voltage control block in response to the first power supply voltage input through the input port when the fourth contact point is connected to the fourth contact point. A control signal generation block for generating an enable signal is further provided.

상기 전압 제어 블럭은 DC-DC 컨버터일 수 있다.The voltage control block may be a DC-DC converter.

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 배터리 충/방전 방법은 배터리 충/ 방전 장치가 방전 모드인 경우 적어도 두 개의 충전 배터리를 병렬 연결시키고, 상기 배터리 충/ 방전 장치가 충전 모드인 경우 상기 적어도 두 개의 충전 배터리를 직렬 연결시키는 단계; 및 상기 배터리 충/ 방전 장치가 방전 모드인 경우 상기 적어도 두 개의 충전 배터리의 출력 전압 레벨을 제어하고 레벨이 제어된 전압을 출력하는 단계를 구비한다.The battery charging / discharging method for achieving the technical problem is connected to at least two rechargeable batteries in parallel when the battery charging / discharging device is in the discharge mode, the at least two rechargeable batteries when the battery charging / discharging device is in the charging mode Serially connecting; And controlling the output voltage levels of the at least two rechargeable batteries and outputting the voltage at which the level is controlled when the battery charge / discharge device is in the discharge mode.

상기 레벨이 제어된 전압을 출력하는 단계는 상기 배터리 충/ 방전 장치가 방전 모드인 경우 출력전압 인에이블 신호를 발생하는 단계; 및 상기 출력전압 인 에이블 신호에 응답하여 상기 레벨이 제어된 전압을 출력하는 단계를 구비한다.The outputting of the level controlled voltage may include generating an output voltage enable signal when the battery charge / discharge device is in a discharge mode; And outputting a voltage whose level is controlled in response to the output voltage enable signal.

본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다. DETAILED DESCRIPTION In order to fully understand the present invention, the operational advantages of the present invention, and the objects achieved by the practice of the present invention, reference should be made to the accompanying drawings which illustrate preferred embodiments of the present invention and the contents described in the accompanying drawings.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Like reference numerals in the drawings denote like elements.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 충전 상태인 경우 배터리 충/ 방전 장치의 기능 블록도이고, 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 방전 상태인 경우 배터리 충/ 방전 장치의 기능 블록도이다. 도 1과 도 2를 참조하면, 배터리 충/ 방전 장치(10)는 입력포트(20), 충전 배터리부(30), 스위치 전환부(40), 출력 회로부(50), 및 출력포트(60)를 구비한다. 1 is a functional block diagram of a battery charge / discharge device in a charged state according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a functional block diagram of a battery charge / discharge device in a discharge state according to an embodiment of the present invention. 1 and 2, the battery charging / discharging device 10 includes an input port 20, a rechargeable battery unit 30, a switch switching unit 40, an output circuit unit 50, and an output port 60. It is provided.

상기 입력포트(20)는 충전을 위한 제1 전원전압(Vin)을 상기 배터리 충/ 방전 장치(10)의 제5 접점(N9)으로 전송한다.The input port 20 transmits a first power voltage Vin for charging to the fifth contact point N9 of the battery charge / discharge device 10.

상기 입력포트(20)는 휴대폰용 표준 24핀 커넥터로 구현 될 수 있으며, USB 커넥터, 광커넥터(optical connector), 카드 에지(card edge) 커넥터, 직접형 커넥터, 원피스(one piece) 커넥터, 투피스(two piece) 커넥터, 플랫 케이블용 커넥터, 각형 커넥터, 다극의 중계 커넥터, 환형 커넥터, 동축 커넥터, 또는 IC 소켓으로도 구현 될 수 있음은 물론이다.The input port 20 may be implemented as a standard 24-pin connector for a mobile phone, a USB connector, an optical connector, a card edge connector, a direct connector, a one piece connector, a two piece ( It can also be implemented as a two piece connector, a flat cable connector, a angular connector, a multi-pole relay connector, an annular connector, a coaxial connector, or an IC socket.

상기 충전 배터리부(30)는 상기 충/ 방전 장치(10)가 충전 모드인 경우 상기 입력포트(20)를 통하여 입력되는 상기 제1 전원전압(Vin)을 수신하고 수신된 전압을 제1 충전배터리(32) 및/ 또는 제2 충전배터리(34)에 저장한다.The rechargeable battery unit 30 receives the first power voltage Vin input through the input port 20 when the charging / discharging device 10 is in the charging mode, and receives the received voltage from the first charging battery. And stored in the 32 and / or the second rechargeable battery 34.

또는, 상기 충/ 방전 장치(10)가 방전 모드인 경우 상기 제1 충전배터리(32) 및/ 또는 제2 충전배터리(34)에 저장된 전압을 출력 회로부(50)로 전송한다.Alternatively, when the charging / discharging device 10 is in the discharge mode, the voltage stored in the first charging battery 32 and / or the second charging battery 34 is transmitted to the output circuit unit 50.

상기 충전 배터리부(30)는 제1 충전배터리(32) 및 제2 충전배터리(34)를 포함하여 다수의 충전 배터리들을 포함할 수 있다. 상기 제1 충전배터리(또는 충전지, 32) 및/ 또는 상기 제2 충전배터리(34)는 이미 방출된 전류를 다시 외부로부터 유입시켜 전압이 회복되는 전지로서 니켈 카드뮴(Ni-Cd) 전지, 알카라인 전지, 니켈 수소(Ni-Mh) 전지, 밀폐형 납산(SLA) 전지, 리튬 이온(Li-ion) 전지, 또는 리튬 폴리머(Li-polymer)전지 등으로 구현될 수 있다.The rechargeable battery unit 30 may include a plurality of rechargeable batteries, including a first rechargeable battery 32 and a second rechargeable battery 34. The first rechargeable battery (or the rechargeable battery) 32 and / or the second rechargeable battery 34 is a battery in which a voltage is restored by flowing current already discharged from the outside again, and is a nickel cadmium (Ni-Cd) battery or an alkaline battery. It may be implemented as a nickel hydride (Ni-Mh) battery, a sealed lead acid (SLA) battery, a lithium ion (Li-ion) battery, or a lithium polymer (Li-polymer) battery.

상기 제1 충전배터리(32)는 상기 제3 접점(N5) 및 제2 전원전압(VSS)과 접속되는 제1 단자(D1), 상기 제5 접점(N9) 및 상기 입력포트(20)의 출력 단과 접속되는 제2 단자(D3)를 구비한다.The first rechargeable battery 32 is an output of the first terminal D1, the fifth contact N9, and the input port 20, which are connected to the third contact point N5 and the second power supply voltage VSS. A second terminal D3 connected to the stage is provided.

상기 제2 충전배터리(34)는 상기 제4 접점(N7)에 접속되는 제1 단자(D7), 및 상기 제6 접점(N11) 및 상기 전압 제어 블럭(52)에 접속되는 제2 단자(D9)를 구비한다.The second rechargeable battery 34 may include a first terminal D7 connected to the fourth contact point N7, and a second terminal D9 connected to the sixth contact point N11 and the voltage control block 52. ).

상기 스위치 전환부(40)는 상기 배터리 충/ 방전 장치(10)가 충전 모드인 경우 상기 제1 충전배터리(32) 및 상기 제2 충전배터리(34)를 병렬 연결시키고, 상기 배터리 충/ 방전 장치(10)가 방전 모드인 경우 상기 제1 충전배터리(32) 및 상기 제2 충전배터리(34)를 직렬 연결시킨다.The switch switching unit 40 connects the first charging battery 32 and the second charging battery 34 in parallel when the battery charging / discharging device 10 is in the charging mode. When 10 is the discharge mode, the first rechargeable battery 32 and the second rechargeable battery 34 are connected in series.

예컨대, 상기 스위치 전환부(40)는 제1 접점(N1) 내지 제6 접점(N11)을 구비하며, 스위칭 동작에 의하여 대응되는 접점들을 접속시킴으로써 상기 제1 충전배터리(32) 및 상기 제2 충전배터리(34)를 병렬 또는 직렬로 연결시킨다. For example, the switch switching unit 40 includes first to sixth contacts N1 to N11, and the first charging battery 32 and the second charging are connected by connecting corresponding contacts by a switching operation. The batteries 34 are connected in parallel or in series.

제1 스위치(B1)와 제2 스위치(B3)는 충전 또는 방전 모드 제어신호(C1)에 응답하여 대응되는 접점들을 연결시킨다.The first switch B1 and the second switch B3 connect corresponding contacts in response to the charge or discharge mode control signal C1.

즉, 배터리 충/ 방전 장치(10)가 충전 모드인 경우 상기 제1 스위치(B1)는 상기 제2 접점(N3)과 상기 제3 접점(N5)을 접속시키고, 상기 제2 스위치(B3)는 상기 제5 접점(N9)과 상기 제6 접점(N11)을 접속시켜 상기 제1 충전배터리(32)와 상기 제2 충전배터리(34)는 병렬 연결된다.That is, when the battery charge / discharge device 10 is in the charging mode, the first switch B1 connects the second contact N3 and the third contact N5, and the second switch B3 The first charging battery 32 and the second charging battery 34 are connected in parallel by connecting the fifth contact N9 and the sixth contact N11.

또는 배터리 충/ 방전 장치(10)가 방전 모드인 경우, 상기 제1 스위치(B1)는 상기 제1 접점(N1)과 상기 제2 접점(N3)을 접속시키고, 상기 제2 스위치(B3)는 상기 제4 접점(N7)과 상기 제5 접점(N19)을 접속시켜 상기 제1 충전배터리(32)와 상기 제2 충전배터리(34)는 직렬 연결된다.Alternatively, when the battery charge / discharge device 10 is in the discharge mode, the first switch B1 connects the first contact N1 and the second contact N3, and the second switch B3 The first charging battery 32 and the second charging battery 34 are connected in series by connecting the fourth contact N7 and the fifth contact N19.

따라서, 본 발명에 의하면 배터리 충/ 방전 장치(10)의 충전모드시 상기 제1 충전배터리(32) 및 상기 제2 충전배터리(34)를 병렬로 연결시켜 충전시간을 단축할 수 있고, 방전모드시 상기 제1 충전배터리(32) 및 상기 제2 충전배터리(34)를 직렬로 연결시켜 출력 전압(Vout) 레벨을 높일 수 있는 효과가 있다.Therefore, in the charging mode of the battery charging / discharging device 10, the first charging battery 32 and the second charging battery 34 may be connected in parallel to shorten the charging time, and the discharge mode. In this case, the first charging battery 32 and the second charging battery 34 may be connected in series to increase an output voltage Vout level.

상기 충전/ 또는 방전 모드 제어신호(C1)는 대응되는 접점들을 접속시키는 신호로서, 상기 스위치 전환부(40)가 전자적으로 제어되는 경우 상기 충전 또는 방전 모드 제어신호(C1)는 충전 또는 방전 모드 제어블럭(미도시)에서 발생 된 하이/ 또는 로우 레벨 상태의 신호가 될 수 있다.The charge / discharge mode control signal C1 is a signal for connecting the corresponding contacts. When the switch switching unit 40 is electronically controlled, the charge or discharge mode control signal C1 controls the charge or discharge mode. It may be a high / low level signal generated at a block (not shown).

예컨대, 상기 충전/ 또는 방전 모드 제어신호(C1)가 제1 논리상태(예컨대, 하이레벨)인 경우 상기 제1 스위치(B1)는 상기 제2 접점(N3)과 상기 제3 접점(N5)을 접속시키고, 상기 제2 스위치(B3)는 상기 제5 접점(N9)과 상기 제6 접점(N11)을 접속킨다.For example, when the charge / discharge mode control signal C1 is in a first logic state (eg, a high level), the first switch B1 may connect the second contact N3 and the third contact N5. The second switch B3 connects the fifth contact N9 and the sixth contact N11.

상기 충전/ 또는 방전 모드 제어신호(C1)가 제2 논리상태(예컨대, 로우레벨)인 경우 상기 제1 스위치(B1)는 상기 제1 접점(N1)과 상기 제2 접점(N3)을 접속시키고, 상기 제2 스위치(B3)는 상기 제4 접점(N7)과 상기 제5 접점(N19)을 접속시킨다.When the charge / or discharge mode control signal C1 is in a second logic state (eg, low level), the first switch B1 connects the first contact point N1 and the second contact point N3. The second switch B3 connects the fourth contact point N7 and the fifth contact point N19.

또는, 상기 스위치 전환부(40)가 기계적으로 제어되는 경우 상기 스위치 전환부(40)에 접속된 스위치에 의해서 대응되는 접점들이 제어될 수도 있다.Alternatively, when the switch switching unit 40 is mechanically controlled, corresponding contacts may be controlled by a switch connected to the switch switching unit 40.

예컨대, 상기 스위치는 슬라이드(slide) 스위치, 텍타일(tactile) 스위치, 푸쉬(Push)형 스위치, 마이크로(micro) 스위치, 락커(rocker)스위치, 토글(toggle)스위치, 마그네틱(magnetic)스위치, 딥(dip)스위치, 및 로터리(rotary) 스위치등으로 구현될 수 있으며, 상기 제1 스위치(B1) 및 상기 제2 스위치(B3)이 대응되는 접점들을 접속시키도록 할 수 있다.For example, the switch may include a slide switch, a tactile switch, a push type switch, a micro switch, a rocker switch, a toggle switch, a magnetic switch, a dip. It may be implemented as a (dip) switch, a rotary switch, and the like, and may allow the first switch B1 and the second switch B3 to connect corresponding contacts.

상기 출력 회로부(50)는 상기 스위치 전환부(40)를 통하여 발생하는 상기 충전 배터리부(30)의 출력 전압 레벨을 제어하고 레벨이 제어된 전압(Vout)을 출력한다. 상기 출력 회로부(50)는 전압 제어블럭(52)과 제어신호 발생 블럭(54)를 구비한다.The output circuit unit 50 controls the output voltage level of the rechargeable battery unit 30 generated through the switch switching unit 40 and outputs the voltage Vout whose level is controlled. The output circuit section 50 includes a voltage control block 52 and a control signal generation block 54.

상기 전압 제어블럭(52)은 출력 전압 제어신호(C2)에 응답하여 상기 충전 배터리부(30)의 출력 전압 레벨을 제어하고, 레벨이 제어된 전압(Vout)을 출력한다.The voltage control block 52 controls the output voltage level of the rechargeable battery unit 30 in response to the output voltage control signal C2 and outputs the voltage Vout whose level is controlled.

상기 전압 제어블럭(52)은 DC-DC 컨버터로 구현되어 상기 충전 배터리부(30)에 충전된 전압을 승압 또는 강압하여 승압 또는 강압된 전압을 출력할 수 있다.The voltage control block 52 may be implemented as a DC-DC converter to output a boosted or stepped down voltage by stepping up or down the voltage charged in the rechargeable battery unit 30.

예컨대, 상기 제1 충전배터리(32) 및 상기 제2 충전배터리(34) 각각의 용량이 3.7(V)인 경우 상기 전압 제어블럭(52)은 5(V)의 전압을 출력할 수 있다.For example, when the capacity of each of the first charging battery 32 and the second charging battery 34 is 3.7 (V), the voltage control block 52 may output a voltage of 5 (V).

상기 전압 제어블럭(52)은 컨트롤러(미도시)에서 발생 된 전압 레벨 제어신호(CTRL) 기초하여 상기 충전 배터리부(30)에 충전된 전압을 승압 또는 강압하여 승압 또는 강압된 전압을 출력할 수 있다.The voltage control block 52 may boost or step down the voltage charged in the rechargeable battery unit 30 based on a voltage level control signal CTRL generated by a controller (not shown) to output a boosted or stepped down voltage. have.

실시 예에 따라 상기 전압 레벨 제어신호(CTRL)가 입력되지 않을 수 있음은 물론이다.In some embodiments, the voltage level control signal CTRL may not be input.

상기 전압 레벨 제어신호(CTRL)는 상기 전압 제어블럭(52)이 소정의 전압을 출력하도록 제어하는 신호일 수 있다.The voltage level control signal CTRL may be a signal for controlling the voltage control block 52 to output a predetermined voltage.

따라서 본 발명에 의하면, 배터리 충/ 방전장치(10)와 접속되는 전자기기 각각의 부하의 특성이 가변되더라도 출력전압(Vout) 레벨을 제어하여 부하의 특성에 따른 방전 전압을 효율적으로 제어할 수 있다.Therefore, according to the present invention, even if the characteristics of each load of the electronic device connected to the battery charging / discharging device 10 are varied, the output voltage Vout can be controlled to efficiently control the discharge voltage according to the characteristics of the load. .

상기 승압 또는 강압된 전압은 디스플레이 장치(미도시)에 의해서 표시될 수도 있으며, 사용자는 상기 디스플레이 장치에 표시된 전압에 기초하여 전압레벨을 조절할 수도 있다.The boosted or stepped-down voltage may be displayed by a display device (not shown), and the user may adjust the voltage level based on the voltage displayed on the display device.

상기 제어신호 발생 블럭(54)은 제4 접점(N7)을 통하여 발생 된 전압을 통하 여 발생 된 전압에 기초하여 상기 출력 전압 제어신호(C2)을 발생한다.The control signal generation block 54 generates the output voltage control signal C2 based on the voltage generated through the voltage generated through the fourth contact point N7.

예컨대, 상기 충/ 방전 장치(10)가 충전 모드인 경우, 상기 제1 스위치(B1)는 상기 제2 접점(N3)과 상기 제3 접점(N5)을 접속시키고, 상기 제2 스위치(B3)는 상기 제5 접점(N9)과 상기 제6 접점(N11)을 접속시키므로, 상기 제4 접점(N7)의 전위는 제2 전원전압(VSS)이 되므로 상기 출력 전압 제어신호(C2)은 디스에이블(disable) 상태가 된다.For example, when the charging / discharging device 10 is in the charging mode, the first switch B1 connects the second contact N3 and the third contact N5, and the second switch B3. Since the fifth contact N9 and the sixth contact N11 are connected, the potential of the fourth contact N7 becomes the second power supply voltage VSS, so the output voltage control signal C2 is disabled. (disable) state.

반면에, 상기 충/ 방전 장치(10)가 방전 모드인 경우, 상기 제1 스위치(B1)는 상기 제1 접점(N1)과 상기 제2 접점(N3)을 접속시키고, 상기 제2 스위치(B3)는 상기 제4 접점(N7)과 상기 제5 접점(N19)을 접속시키므로, 상기 제4 접점(N7)의 전위는 제2 충전 배터리(34)에 충전된 전압레벨이 되므로 상기 출력 전압 제어신호(C2)은 인에이블(enable) 상태가 된다.On the other hand, when the charging / discharging device 10 is in the discharge mode, the first switch B1 connects the first contact point N1 and the second contact point N3 and the second switch B3. ) Connects the fourth contact point N7 and the fifth contact point N19, so that the potential of the fourth contact point N7 becomes the voltage level charged in the second rechargeable battery 34. (C2) becomes an enable state.

따라서 본 발명에 의하면, 배터리 충/ 방전장치(10)의 충전 동작시 상기 충전 배터리부(30)에 충전된 전하가 방출될 수 있는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.Therefore, according to the present invention, there is an effect of preventing the charge charged in the rechargeable battery unit 30 from being discharged during the charging operation of the battery charging / discharging device 10.

상기 출력포트(60)는 상기 제어신호 발생 블럭(54)에 의해서 레벨이 제어된 전압(Vout)을 출력한다. 상기 출력포트(60)는 전자기기와 접속되어 상기 레벨이 제어된 전압(Vout)을 상기 전자기기로 출력한다.The output port 60 outputs a voltage Vout whose level is controlled by the control signal generation block 54. The output port 60 is connected to an electronic device and outputs the voltage Vout whose level is controlled to the electronic device.

상기 출력포트(60)는 휴대폰용 표준 24핀 커넥터로 구현 될 수 있으며, USB 커넥터, 광커넥터(optical connector), 카드 에지(card edge) 커넥터, 직접형 커넥터, 원피스(one piece) 커넥터, 투피스(two piece) 커넥터, 플랫 케이블용 커넥터, 각형 커넥터, 다극의 중계 커넥터, 환형 커넥터, 동축 커넥터, 또는 IC 소켓으로도 구현 될 수 있음은 물론이다.The output port 60 may be implemented as a standard 24-pin connector for a mobile phone, a USB connector, an optical connector, a card edge connector, a direct connector, a one piece connector, a two piece ( It can also be implemented as a two piece connector, a flat cable connector, a angular connector, a multi-pole relay connector, an annular connector, a coaxial connector, or an IC socket.

상기 충/ 방전 장치(10)는 보호 회로부(70)을 더 구비할 수도 있다. 상기 보호 회로부(70)는 상기 충전 배터리부(30)의 과충전을 방지할 수 있는 회로부로서 다이오드 또는 제너 다이오드로 구현될 수 있다.The charging / discharging device 10 may further include a protection circuit unit 70. The protection circuit unit 70 may be implemented as a diode or a zener diode as a circuit unit capable of preventing overcharging of the rechargeable battery unit 30.

상기 배터리 충/ 방전 장치(10)는 휴대전화(cellular phone) 또는 PDA(personal digital assistants) 같은 이동 통신기기의 보조 전원 장치일 수 있으며, 노트북, 네비게이션, MP3, 게임기, 전자수첩, 디지털 카메라, 휴대용 멀티미디어 플레이어(PMP) 또는 DMB(Digital Multimedia Broadcasting) 수신기와 같은 멀티미디어 기기와 같은 이동 통신기기의 보조 전원 장치일 수 있음은 물론이다.The battery charge / discharge device 10 may be an auxiliary power supply of a mobile communication device such as a cellular phone or a personal digital assistant, and may be a laptop, navigation, MP3, game console, electronic notebook, digital camera, or portable device. Of course, it may be an auxiliary power supply of a mobile communication device such as a multimedia device such as a multimedia player (PMP) or a digital multimedia broadcasting (DMB) receiver.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 배터리 충/방전 방법을 나타내는 순서도이다. 도 1 내지 도 3을 참조하면, 상기 스위치 전환부(40)는 전자적으로 발생하는 제어신호(C1)/ 또는 기계적으로 스위치를 통하여 접속되는 제1 스위치(B1) 및 제2 스위치(B3)의 접점 상태에 따라 충전 모드/ 또는 방전 모드로 판별된다(S10).3 is a flowchart illustrating a battery charging / discharging method according to an exemplary embodiment of the present invention. 1 to 3, the switch switching unit 40 is a contact point of an electronically generated control signal C1 and / or a first switch B1 and a second switch B3 which are mechanically connected through a switch. The charging mode and / or the discharge mode are determined according to the state (S10).

상기 충/ 방전 장치(10)가 충전 모드인 경우, 상기 스위치 전환부(40)는 상기 제1 충전배터리(32)와 상기 제2 충전배터리(34)를 병렬로 연결시킨다(S30).When the charging / discharging device 10 is in the charging mode, the switch switching unit 40 connects the first charging battery 32 and the second charging battery 34 in parallel (S30).

반면에, 상기 충/ 방전 장치(10)가 방전 모드인 경우, 상기 스위치 전환부(40)는 상기 제1 충전배터리(32)와 상기 제2 충전배터리(34)는 직렬로 연결시킨다(S20).On the other hand, when the charging / discharging device 10 is in the discharge mode, the switch switching unit 40 connects the first charging battery 32 and the second charging battery 34 in series (S20). .

출력 제어 블럭(52)은 출력 전압 제어신호(C2)에 응답하여 상기 제1 충전배 터리(32)와 상기 제2 충전배터리(34)의 출력 전압 레벨을 제어하고 제어된 전압을 출력한다(S25).The output control block 52 controls the output voltage levels of the first charging battery 32 and the second charging battery 34 in response to the output voltage control signal C2 and outputs a controlled voltage (S25). ).

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다. Although the present invention has been described with reference to the embodiments shown in the drawings, this is merely exemplary, and it will be understood by those skilled in the art that various modifications and equivalent other embodiments are possible. Therefore, the true scope of protection of the present invention should be defined only by the appended claims.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 출력 전압 레벨을 제어할 수 있는 배터리 충/ 방전 장치는 충전 또는 방전 모드에 따라 충전 배터리들을 병렬/ 또는 직렬로 접속해 충/ 방전 장치의 효율을 높일 수 있다.As described above, the battery charge / discharge device capable of controlling the output voltage level according to the present invention may increase the efficiency of the charge / discharge device by connecting the rechargeable batteries in parallel or in series according to the charge or discharge mode.

본 발명에 의하면 배터리 충/ 방전 장치의 출력 전압 레벨을 제어하여 전자기기의 동작 전원에 상응하는 전압을 공급할 수 있다.According to the present invention, the output voltage level of the battery charge / discharge device may be controlled to supply a voltage corresponding to the operating power supply of the electronic device.

본 발명에 의하면 충/ 방전 장치의 충전 동작시 충전 배터리들에 충전된 전하의 방출을 막을 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, the charging / discharging device has an effect of preventing the discharge of the charges charged in the rechargeable batteries.

Claims (13)

적어도 두 개의 충전 배터리들을 구비하는 충전 배터리부;A rechargeable battery unit having at least two rechargeable batteries; 제1 제어신호에 응답하여 상기 적어도 두 개의 충전 배터리들을 직렬 또는 병렬로 접속시키는 스위치 전환부; 및 A switch switching unit connecting the at least two rechargeable batteries in series or in parallel in response to a first control signal; And 상기 스위치 전환부를 통하여 발생하는 상기 충전 배터리부의 출력 전압 레벨을 제어하고 레벨이 제어된 전압을 출력하는 출력 회로부를 구비하는 배터리 충/ 방전 장치.And an output circuit unit configured to control an output voltage level of the rechargeable battery unit generated through the switch switching unit and output a voltage whose level is controlled. 제1항에 있어서, 상기 스위치 전환부는,The method of claim 1, wherein the switch switching unit, 상기 배터리 충/ 방전 장치가 충전 모드인 경우 상기 적어도 두 개의 충전 배터리들을 병렬 연결시키고, 상기 배터리 충/ 방전 장치가 방전 모드인 경우 상기 적어도 두 개의 충전 배터리들을 직렬 연결시키는 배터리 충/ 방전 장치.And at least two rechargeable batteries are connected in parallel when the battery charge / discharge device is in a charge mode, and the at least two rechargeable batteries are connected in series when the battery charge / discharge device is in a discharge mode. 제1항에 있어서, 상기 출력 회로부는,The method of claim 1, wherein the output circuit unit, 제2 제어신호에 응답하여 상기 충전 배터리부의 출력 전압 레벨을 제어하고, 레벨이 제어된 전압을 출력하는 전압 제어블럭; 및A voltage control block controlling an output voltage level of the rechargeable battery unit in response to a second control signal and outputting a voltage whose level is controlled; And 상기 제1 제어신호에 응답하여 상기 적어도 두 개의 충전 배터리들이 직렬 연결된 경우 상기 제2 제어신호를 발생하는 제어신호 발생 블럭을 구비하는 배터리 충/ 방전 장치.And a control signal generation block configured to generate the second control signal when the at least two rechargeable batteries are connected in series in response to the first control signal. 제3항에 있어서, 상기 전압 제어블럭은 DC-DC 컨버터인 배터리 충/ 방전 장치.The battery charge / discharge device of claim 3, wherein the voltage control block is a DC-DC converter. 제1 항에 있어서, 상기 배터리 충/ 방전 장치는 이동 통신기기의 보조 전원 장치인 배터리 충/ 방전 장치.The battery charge / discharge device of claim 1, wherein the battery charge / discharge device is an auxiliary power supply of a mobile communication device. 다수의 충전 배터리들을 구비하는 충전부;A charging unit having a plurality of rechargeable batteries; 충전을 위한 전압을 수신하기 위한 접점, 및 각각이 상기 충전 배터리부의 상기 다수의 충전 배터리들 각각의 단자와 접속된 다수의 접점들을 구비하며, 상기 다수의 접점들 중에서 대응되는 접점들의 변경을 통하여 상기 다수의 충전 배터리들을 서로 직렬로 접속시키거나 또는 서로 병렬로 접속시키기 위한 스위치 전환부; 및A contact for receiving a voltage for charging, and a plurality of contacts, each of which is connected to a terminal of each of the plurality of rechargeable batteries of the rechargeable battery unit, wherein the plurality of contacts are changed by changing corresponding contacts among the plurality of contacts. A switch switching unit for connecting a plurality of rechargeable batteries in series with each other or in parallel with each other; And 상기 다수의 접점들 중에서 어느 하나의 접점을 통하여 출력된 전압의 레벨을 조절하고, 레벨이 조절된 전압을 방전 전압으로서 출력하기 위한 출력 회로부를 구비하는 배터리 충/방전회로.And an output circuit unit for adjusting a level of a voltage output through any one of the plurality of contacts, and outputting a voltage whose level is adjusted as a discharge voltage. 제6항에 있어서, 상기 스위치 전환부는,The method of claim 6, wherein the switch switching unit, 충전 동작시 상기 다수의 접점들 중에서 대응되는 상기 접점들의 변경을 통하여 상기 다수의 충전 배터리들을 서로 병렬로 접속시키고,In the charging operation, the plurality of rechargeable batteries are connected to each other in parallel by changing corresponding contacts among the plurality of contacts, 방전 동작시 상기 다수의 접점들 중에서 대응되는 상기 접점들의 변경을 통하여 상기 다수의 충전 배터리들을 서로 직렬로 접속시키는 배터리 충/방전회로.The battery charge / discharge circuit connects the plurality of rechargeable batteries in series with each other by changing the corresponding ones of the plurality of contacts in a discharge operation. 제6항에 있어서, 상기 출력 회로부는,The method of claim 6, wherein the output circuit unit, 출력 전압 인에이블 신호에 응답하여 상기 다수의 접점들 중에서 상기 어느 하나의 접점을 통하여 출력된 전압의 레벨을 조절하고, 레벨이 조절된 전압을 방전 전압으로서 출력하는 전압 제어 블럭;A voltage control block controlling a level of a voltage output through the one of the plurality of contacts in response to an output voltage enable signal and outputting a voltage whose level is adjusted as a discharge voltage; 상기 다수의 접점들 중에서 다른 하나의 접점을 통하여 출력된 전압에 기초하여 상기 출력 전압 인에이블 신호을 발생하는 제어신호 발생 블럭을 구비하는 배터리 충/방전회로.And a control signal generation block for generating the output voltage enable signal based on a voltage output through the other one of the plurality of contacts. 충전을 위한 제1 전원전압을 전송하는 입력포트;An input port for transmitting a first power supply voltage for charging; 제1 충전배터리 및 제2 충전배터리를 구비하는 충전 배터리부;A rechargeable battery unit including a first rechargeable battery and a second rechargeable battery; 제1 접점 내지 제6 접점을 구비하며, 스위칭 동작에 의하여 대응되는 접점들을 접속시키는 스위치 전환부;A switch switching unit having first to sixth contacts and connecting the corresponding contacts by a switching operation; 상기 스위치 전환부를 통하여 출력된 전압 레벨을 제어하고 레벨이 제어된 전압을 출력하는 전압 제어 블럭; 및A voltage control block controlling a voltage level output through the switch switching unit and outputting a voltage whose level is controlled; And 상기 레벨이 제어된 전압을 출력하기 위한 출력포트를 구비하며,An output port for outputting the level controlled voltage, 상기 제1 충전배터리는,The first rechargeable battery, 상기 제3 접점 및 제2 전원전압과 접속되는 제1 단자; 및 A first terminal connected to the third contact point and a second power supply voltage; And 상기 제5접점 및 상기 입력포트의 출력 단과 접속되는 제2 단자를 구비하며,A second terminal connected to the fifth contact point and an output end of the input port, 상기 제2 충전배터리는,The second rechargeable battery, 상기 제4 접점에 접속되는 제1 단자; 및A first terminal connected to the fourth contact; And 상기 제6 접점 및 상기 전압 제어 블럭에 접속되는 제2 단자를 구비하며,A second terminal connected to the sixth contact point and the voltage control block; 상기 스위치 전환부는 충전모드에서 상기 제2 접점과 상기 제3 접점 및 상기 제5 접점과 상기 제6 접점을 접속시키고, 방전모드에서 상기 제1 접점과 상기 제2 접점, 및 상기 제4 접점과 상기 제5 접점을 접속시키는 배터리 충/ 방전 장치.The switch switching unit connects the second contact point, the third contact point, the fifth contact point, and the sixth contact point in a charging mode, and the first contact point, the second contact point, and the fourth contact point and the fourth contact point in a discharge mode. A battery charge / discharge device for connecting the fifth contact point. 제9항에 있어서, 상기 배터리 충/ 방전 장치는,The method of claim 9, wherein the battery charge / discharge device, 상기 제4 접점에 접속되고 상기 제4 접점과 상기 제5 접점이 접속되는 경우 상기 입력 포트를 통하여 입력된 상기 제1 전원전압에 응답하여 전압 제어 블럭을 인에이블 시키는 인에이블 신호를 발생하는 제어신호 발생 블럭을 더 구비하는 배터리 충/ 방전 장치.A control signal for generating an enable signal for enabling a voltage control block in response to the first power supply voltage input through the input port when the fourth contact point is connected to the fourth contact point; A battery charge / discharge device further comprising a generation block. 제9항에 있어서, 상기 전압 제어 블럭은 DC-DC 컨버터인 배터리 충/ 방전 장치.The battery charge / discharge device of claim 9, wherein the voltage control block is a DC-DC converter. 배터리 충/ 방전 장치가 방전 모드인 경우 적어도 두 개의 충전 배터리를 병렬 연결시키고, 상기 배터리 충/ 방전 장치가 충전 모드인 경우 상기 적어도 두 개의 충전 배터리를 직렬 연결시키는 단계; 및Connecting at least two rechargeable batteries in parallel when the battery charge / discharge device is in the discharge mode, and connecting the at least two rechargeable batteries in series when the battery charge / discharge device is in the charge mode; And 상기 배터리 충/ 방전 장치가 방전 모드인 경우 상기 적어도 두 개의 충전 배터리의 출력 전압 레벨을 제어하고 레벨이 제어된 전압을 출력하는 단계를 구비하는 배터리 충/방전 방법.Controlling the output voltage levels of the at least two rechargeable batteries and outputting the voltage at which the level is controlled when the battery charge / discharge device is in the discharge mode. 제11항에 있어서, 상기 레벨이 제어된 전압을 출력하는 단계는,The method of claim 11, wherein the outputting of the level controlled voltage comprises: 상기 배터리 충/ 방전 장치가 방전 모드인 경우 출력전압 인에이블 신호를 발생하는 단계; 및Generating an output voltage enable signal when the battery charge / discharge device is in a discharge mode; And 상기 출력전압 인에이블 신호에 응답하여 상기 레벨이 제어된 전압을 출력하는 단계를 구비하는 배터리 충/방전 방법.And outputting a voltage whose level is controlled in response to the output voltage enable signal.
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