KR20120032377A - System for charging battery using charging gender - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 충전 젠더를 이용한 배터리 충전 시스템에 관한 것으로, 특히 4.2V를 출력하는 TTA 24핀 충전기로 5V를 입력전압으로 하는 마이크로 USB 입력 단자 또는 12V를 입력전압으로 하는 파이어 와이어(Fire Wire) 입력 단자를 통하여 휴대단말기의 배터리(리튬 이온 배터리)를 충전하기 위하여, 배터리의 장착 여부 및 배터리 완충 여부를 판단할 수 있을 뿐 아니라, 별도의 보조 배터리 장착 없이 전압 승압 기능을 포함시켜, 5V를 입력전압으로 하는 마이크로 USB 입력 단자 또는 12V를 입력전압으로 하는 파이어 와이어(Fire Wire) 입력 단자를 구비하는 휴대단말기의 배터리를 충전시킬 수 있는 충전 젠더를 이용함으로써, 충전 젠더의 사이즈를 소형화시키고 배터리의 손상을 방지하는데 적당한 충전 젠더를 이용한 배터리 충전 시스템에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a battery charging system using a charging gender. In particular, a micro USB input terminal having a 5V input voltage or a Fire Wire input terminal having a 12V input voltage is a TTA 24-pin charger that outputs 4.2V. In order to charge the battery (lithium ion battery) of the mobile terminal through, it is not only possible to determine whether the battery is installed or whether the battery is fully charged, but also includes a voltage boost function without a separate auxiliary battery, and 5V as an input voltage. By using a charging gender that can charge a battery of a mobile terminal having a micro USB input terminal or a Fire Wire input terminal having a 12V input voltage, the size of the charging gender is reduced and the battery is prevented from being damaged. To a battery charging system using a suitable charging gender.
최근, 반도체 기술의 발달로 휴대 단말기(또는, 멀티미디어 장치)는 그 크기가 작고 가벼워져 휴대가 간편해짐에 따라 그 보급이 급속도로 확산되었다. 사용자는 휴대 단말기를 이용하여 이동중이거나 실내 즉, 시간과 장소에 관계없이 언제 어디서나 원하는 정보를 검색하거나 검색된 정보를 저장할 수 있으며, 원하는 정보를 재생시킬 수 있다. 이러한 휴대 단말기는 현대인의 필수품이 되었다.In recent years, with the development of semiconductor technology, portable terminals (or multimedia devices) have become smaller and lighter in size, which makes them easier to carry. The user can search for the desired information or store the retrieved information anytime, anywhere, regardless of time or place, while moving or indoors using the portable terminal, and can reproduce the desired information. Such mobile terminals have become a necessity of modern man.
특히, 휴대 단말기들 중에서 휴대 전화기는 종래에는 상대방과 통화하기 위한 통화 기능이 주된 기능이었으나, 점차 MP3 플레이어, PMP(Portable Multimedia Player), DMB (Digital Multimedia Broadcasting) 장치, 및 디지털 카메라(Digital camera)와 같은 다양한 부가 기능들이 추가됨에 따라 가장 널리 사용된다.In particular, among mobile terminals, the conventional mobile phone has been a main function of a call function for talking with the other party, but gradually a MP3 player, a portable multimedia player (PMP), a digital multimedia broadcasting (DMB) device, and a digital camera are used. It is the most widely used as many additional add-ons like this are added.
일반적으로 휴대 전화기는 한국정보통신기술협회(Telecommunication Technology Association, TTA)의해 채택된 "휴대 전화 단말기의 입출력단자 접속표준"에 의한 24핀의 입출력 단자(이하, "24핀 표준 단자"라 한다)를 사용한다.In general, a cellular phone is a 24-pin input / output terminal (hereinafter referred to as a "24-pin standard terminal") according to the "I / O terminal connection standard of a mobile telephone terminal" adopted by the Telecommunication Technology Association (TTA). use.
기존의 24핀 표준 단자를 사용하는 휴대 전화기는 외부 장치와 데이터를 송수신하기 위한 전송 속도가 낮다. 즉, 24핀 표준 단자는 대용량의 데이터를 고속으로 전송할 필요가 있는 휴대 전화기에는 부적합하고, 레이아웃이 커서 점차 슬림화되고 있는 휴대 전화기에 탑재가 어렵다.Mobile phones using existing 24-pin standard terminals have low transmission speeds for transmitting and receiving data with external devices. In other words, the 24-pin standard terminal is unsuitable for mobile phones that need to transfer large amounts of data at high speed, and is difficult to mount in mobile phones that are becoming increasingly slim due to large layouts.
휴대 전화기가 점차 슬림화, 소형화됨에 따라 제조업체들은 기존의 24핀 표준 단자 대신 충전 기능과 빠른 데이터 송수신 기능이 가능하고, 또한 기존의 24핀 표준 단자보다 더 작은 레이아웃을 갖는 새로운 입출력 단자를 휴대 전화기에 부착하였다. As mobile phones become increasingly slimmer and smaller, manufacturers can charge and replace data faster than traditional 24-pin standard terminals, and attach new I / O terminals to the cellular phone with a smaller layout than conventional 24-pin standard terminals. It was.
그리고 제조업체들은 상기 24핀 표준 단자를 사용하는 장치와 새로운 입출력 단자를 사용하는 휴대 전화기를 접속시키기 위한 젠더를 별도로 제공하고 있다. 즉, 젠더는 서로 다른 규격을 갖는 입출력 단자 예컨대, 24핀 입출력 단자를 사용하는 기존의 휴대 전화 충전기와 제조업체 별로 상이한 입출력 단자를 사용하는 휴대전화기를 연결해 주기 위한 어댑터(또는 변환 장치)이다.Manufacturers also offer separate genders for connecting devices using the 24-pin standard terminals with mobile phones using the new I / O terminals. That is, gender is an adapter (or converter) for connecting an input / output terminal having a different standard, for example, a conventional mobile phone charger using a 24-pin input / output terminal and a mobile phone using a different input / output terminal for each manufacturer.
최근 TTA 24핀 표준 충전기와 USB 또는 마이크로 USB가 내장된 스마트폰 및 iPhone 또는 iPod에 연결하여 밧데리를 충전시킬 수 있는 젠더 시스템에 대한 제품이 출시되고 있다.Recently, products have been introduced for smartphones with a TTA 24-pin standard charger, USB or micro USB built-in, and a gender system that can be connected to an iPhone or iPod to charge the battery.
예를 들어, 아이폰은 배터리 교체가 안된다. 그래서 다양한 방식의 충전 제품들이 출시되고 판매가 되고 있다. 한동안 24핀 규격은 국내의 표준 충전규격으로 사용이 되었고, 24핀 표준 규격이 나오면서 휴대폰 패키지에서 충전 어댑터는 사라졌으며 대신에 충전 어댑터는 휴대폰 구매시 사은품으로, 때로는 별도로 구매를 해야했다. 사실 한동안은 24핀이라는 규격이 잘지켜져서 하나의 충전 어댑터로 다양한 휴대폰의 충전이 가능했다.For example, the iPhone can't be replaced. So a variety of charging products are being launched and sold. For some time, the 24-pin standard has been used as a standard charging standard in Korea, and as the 24-pin standard has been released, the charging adapter has disappeared from the mobile phone package. Instead, the charging adapter is a free gift and sometimes has to be purchased separately. In fact, for a while, the 24-pin specification was well followed, allowing a single charging adapter to charge a variety of mobile phones.
물론 그 이후 TTA 20핀이라는 새로운 규격이 나오기까지 한동안 또 다양한 충전 규격 제품이 나오기도 했다. 20핀의 경우 국내에서 국제표준규격으로 제안을 했으나 요즘의 대세인 스마트폰의 경우에는 마이크로 5핀을 대부분 사용하고 있다.Of course, there has been a variety of charge standard products for a while until a new standard called TTA 20-pin has been released. In the case of 20-pin, the domestic standard has been proposed as an international standard, but the smart phone, which is the most popular these days, uses most of the micro 5-pin.
스마트폰의 경우에는 마이크로 5핀을 충전 및 싱크 규격으로 사용하고 있으나 애플의 아이폰 / 아이팟 / 아이패드 등은 예전 아이팟에서부터 사용해오던 30핀 규격의 독커넥터를 이용하고 있다.In the case of smartphones, the micro 5 pin is used as a charging and sync standard, but Apple's iPhone / iPod / iPad uses a 30-pin dock connector that has been used since the iPod.
거기에 배터리가 아예 빌트인 되어서 교환이 안되는 아이폰의 경우에는 기존의 휴대폰 사용에 익숙한 사용자들에게는 마이너스 요인으로 작용하기도 했으며 이러한 불편한 점을 해소하기 위해 다양한 방법을 사용하고 있다. 예를 들어, 보조배터리, 배터리 겸용 케이스 그리고 24핀 충전 젠더이다.In addition, the iPhone, which has a built-in battery and cannot be replaced, has been a negative factor for users who are used to using existing mobile phones, and various methods are used to solve this inconvenience. For example, a spare battery, battery case and 24-pin charging gender.
그런데, 이러한 24핀 충전 젠더는 수요만큼이나 다양한 불만들이 나왔다. 바로 제대로 충전이 안된다는 점이었다. 애플은 5V 로 충전이 되어야 하나 국내 24핀 충전 어댑터는 4.2V 이다. 그러다 보니 충전 젠더가 이 부분을 안정적으로 승압을 시켜줘야 충전이 제대로 되는 것이다. 그래서 24핀 충전 젠더의 경우 그 내부에는 더미 배터리(dummy battery)인 보조의 소형 배터리가 들어있다.By the way, this 24-pin charging gender has had as many complaints as demand. It wasn't charging properly. Apple needs to charge at 5V, but the domestic 24-pin charging adapter is 4.2V. As a result, the charging gender must boost this part steadily to charge properly. So in the case of a 24-pin charging gender, there's a spare small battery, a dummy battery.
이와 같은 충전 젠더에 포함되어 있는 소형 배터리가 24핀 어댑터에서 먼저 충전을 받고서 승압을 시켜 아이폰이나 아이팟 등의 제품을 충전시키는 것이다. The small battery included in this charging gender is charged on a 24-pin adapter and then boosted to charge iPhones and iPods.
그런데, 이와 같이 충전용 젠더에 배터리가 내장됨에 따라, 젠더의 부피가 커지고 대형 사이즈가 되어서 휴대용 기기로서는 적합하지 않을뿐 아니라, 완전 충전에 도달할 수 없는 문제점이 발생한다.
However, as the battery is embedded in the charging gender in this way, the volume of the gender becomes large and becomes large, which is not suitable as a portable device, and also causes a problem that full charge cannot be reached.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로, 4.2V를 출력하는 TTA 24핀 충전기로 5V를 입력전압으로 하는 마이크로 USB 입력 단자 또는 12V를 입력전압으로 하는 파이어 와이어(Fire Wire) 입력 단자를 통하여 휴대단말기의 배터리(리튬 이온 배터리)를 충전하기 위하여, 배터리의 장착 여부 및 배터리 완충 여부를 판단할 수 있을 뿐 아니라, 별도의 보조 배터리 장착 없이 전압 승압 기능을 포함시켜, 5V를 입력전압으로 하는 마이크로 USB 입력 단자 또는 12V를 입력전압으로 하는 파이어 와이어(Fire Wire) 입력 단자를 구비하는 휴대단말기의 배터리를 충전시킬 수 있는 충전 젠더를 이용함으로써, 충전 젠더의 사이즈를 소형화시키고 배터리의 손상을 방지하는데 적당한 충전 젠더를 이용한 배터리 충전 시스템을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
The present invention was devised to solve the above problems of the prior art, a micro USB input terminal having a 5V input voltage or a 12V input voltage as a TTA 24-pin charger outputting 4.2V. ) In order to charge the battery (lithium ion battery) of the mobile terminal through the input terminal, it is possible to determine whether the battery is installed and whether the battery is fully charged. By using a charging gender that can charge a battery of a mobile terminal having a micro USB input terminal with an input voltage or a Fire Wire input terminal with a 12V input voltage, the size of the charging gender is reduced and the battery Providing a battery charging system with a suitable charging gender to prevent damage The purpose.
상기와 같은 과제를 해결하기 위하여 제안된 본 발명인 충전 젠더를 이용한 배터리 충전 시스템을 이루는 구성수단은, TTA 24핀 충전기, 상기 TTA 24핀 충전기로부터 입력되는 입력 전압보다 더 높은 승압 전압을 입력으로 하는 입력단자를 구비하고, 이 입력단자를 통하여 입력되는 승압 전압을 이용하여 배터리를 충전하는 휴대단말기, 상기 TTA 24핀 충전기의 커넥터와 연결되는 제1 인터페이스부와 상기 마이크로 USB 단자 또는 상기 파이어 와이어 단자와 연결되는 제2 인터페이스부를 구비하되, 상기 제1 인터페이스부를 통하여 입력되는 상기 입력 전압을 승압시킨 승압 전압을 상기 제2 인터페이스부를 통하여 상기 휴대단말기의 마이크로 USB 단자 또는 파이어 와이어 단자로 출력하는 충전 젠더를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.In order to solve the above problems, the constituent means of the battery charging system using the present invention, the charging gender, is a TTA 24-pin charger, an input having a boost voltage higher than the input voltage input from the TTA 24-pin charger. A mobile terminal for charging a battery using a boosted voltage input through the input terminal, a first interface connected to a connector of the TTA 24-pin charger, and a micro USB terminal or a fire wire terminal; And a charging gender for outputting a boosted voltage boosted by the input voltage input through the first interface to a micro USB terminal or a fire wire terminal of the portable terminal through the second interface. Characterized in that made.
여기서, 상기 휴대단말기의 입력단자는 5V를 입력으로 요구하는 마이크로 USB 입력단자 또는 12V를 입력으로 요구하는 파이어 와이어 입력단자인 것을 특징으로 한다.Here, the input terminal of the portable terminal is characterized in that the micro-USB input terminal for requesting 5V input or the fire wire input terminal for requesting 12V input.
또한, 상기 충전 젠더는, 상기 제1 인터페이스부를 통해 입력되는 입력 전압을 상기 승압 전압으로 승압시켜 상기 제2 인터페이스부로 출력하는 전압 승압부,상기 제2 인터페이스부로 출력되는 승압 전압을 인가받아 3.8V ~ 4V 사이의 전압으로 출력하는 전압 조정부, 상기 전압 조정부로부터 출력되는 3.8V ~ 4V 사이의 전압을 인지한 후, 상기 전압 조정부의 동작을 정지시키고, 상기 휴대단말기의 배터리 완충 여부와 이상 전류 발생 여부를 감지하는 제어부를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.The charging gender may include a voltage booster configured to boost the input voltage input through the first interface unit to the boosted voltage and output the boosted voltage to the second interface unit, and receive a boosted voltage output from the second interface unit to receive a voltage of 3.8V to After the voltage regulator outputs a voltage between 4V and a voltage between 3.8V and 4V output from the voltage regulator, the voltage controller stops the operation and determines whether the mobile terminal is fully charged or whether an abnormal current is generated. Characterized in that it comprises a control unit for detecting.
또한, 상기 TTA 24핀 충전기는 상기 제1 인터페이스부로 1V ~ 2.6V 사이의 배터리 감지 전압을 1차적으로 출력시킨 후, 상기 전압 조정부로부터 출력되는 3.8V ~ 4V 사이의 전압을 인지한 후에는 4.2V의 충전 전압을 상기 제1 인터페이스부로 출력시키는 것을 특징으로 한다.In addition, the TTA 24-pin charger first outputs a battery sense voltage between 1V and 2.6V to the first interface unit, and then recognizes a voltage between 3.8V and 4V output from the voltage adjuster and then outputs 4.2V. It characterized in that the charging voltage of the output to the first interface unit.
또한, 상기 제어부는 상기 제2 인터페이스부로 출력되는 전류를 주기적으로 측정하여 상기 배터리의 충전 전압을 주기적으로 측정하되, 충전 전압이 배터리의 완충 전압인 경우에는 4.2V 전압을 발생시켜 상기 TTA 24핀 충전기에 출력시키는 완충 확인 동작을 수행하는 것을 특징으로 한다.In addition, the controller periodically measures the current output to the second interface unit to periodically measure the charge voltage of the battery, if the charge voltage is a battery voltage of the battery generates a 4.2V voltage to the TTA 24-pin charger And performing a buffer checking operation for outputting to the buffer.
여기서, 상기 제어부의 완충 확인 동작은 3분 ~ 5분 동안 수행되는 것을 특징으로 한다.Here, the buffer confirmation operation of the controller is characterized in that it is performed for 3 minutes to 5 minutes.
또한, 상기 제어부는 상기 제2 인터페이스부로 출력되는 전류를 측정한 후, 이상 전류로 판단되는 경우, 상기 전압 승압부의 동작을 정지시키는 것을 특징으로 한다.
The controller may measure the current output to the second interface unit and stop the operation of the voltage boosting unit if it is determined that the abnormal current is present.
상기와 같은 과제 및 해결 수단을 가지는 본 발명인 충전 젠더를 이용한 배터리 충전 시스템에 의하면, 4.2V를 출력하는 TTA 24핀 충전기로 5V를 입력전압으로 하는 마이크로 USB 입력 단자 또는 12V를 입력전압으로 하는 파이어 와이어(Fire Wire) 입력 단자를 통하여 휴대단말기의 배터리(리튬 이온 배터리)를 충전하기 위하여, 배터리의 장착 여부 및 배터리 완충 여부를 판단할 수 있을 뿐 아니라, 별도의 보조 배터리 장착 없이 전압 승압 기능을 포함시켜, 5V를 입력전압으로 하는 마이크로 USB 입력 단자 또는 12V를 입력전압으로 하는 파이어 와이어(Fire Wire) 입력 단자를 구비하는 휴대단말기의 배터리를 충전시킬 수 있는 충전 젠더를 이용함으로써, 충전 젠더의 사이즈를 소형화시키고 배터리의 손상을 방지할 수 있는 장점이 있다.
According to a battery charging system using a charging gender of the present invention having the above-described problems and solutions, a micro-wire input terminal having a 5V input voltage or a fire wire having a 12V input voltage is a TTA 24-pin charger that outputs 4.2V. (Fire Wire) In order to charge the battery (lithium ion battery) of the mobile terminal through the input terminal, it is possible to determine whether the battery is installed and whether the battery is fully charged, or to include a voltage boost function without installing a separate auxiliary battery. The size of the charging gender can be reduced by using a charging gender which can charge a battery of a mobile terminal having a micro USB input terminal having a 5 V input voltage or a Fire Wire input terminal having a 12 V input voltage. It has an advantage that can prevent and damage the battery.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 충전 젠더를 이용한 배터리 충전 시스템의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 충전 젠더의 구성도이다.1 is a block diagram of a battery charging system using a charging gender according to an embodiment of the present invention.
2 is a block diagram of a charging gender according to an embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 상기와 같은 과제, 해결 수단 및 효과를 가지는 본 발명인 충전 젠더를 이용한 배터리 충전 시스템에 관한 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail a preferred embodiment of a battery charging system using a charging gender of the present invention having the above problems, solving means and effects.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 충전 젠더를 이용한 배터리 충전 시스템의 구성도를 보여준다.1 is a block diagram of a battery charging system using a charging gender according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 충전 젠더를 이용한 배터리 충전 시스템은 TTA 24핀 충전기(100), 휴대단말기(300) 및 이들을 서로 연결하는 충전 젠더(200)를 포함하여 구성된다.As shown in FIG. 1, a battery charging system using a charging gender according to an exemplary embodiment of the present invention includes a TTA 24-
본 발명에 따른 충전 젠더(200)는 몸체의 일측에는 TTA 24핀 충전기(100)로부터 케이블(110)로 연결된 충전기의 커넥터(120)가 삽입되기 위한 슬롯 형태의 입력단자인 제1 인터페이스부(210)가 형성되어 있고, 반대쪽 또는 측면쪽에는 휴대단말기(300)에 구비되는 마이크로 USB 입력단자 또는 파이어 와이어(fire wire) 입력단자(310)에 삽입되기 위한 제2 인터페이스부(220)가 형성되어 있다.The charging
따라서, TTA 24핀 충전기(100)의 커텍터(120)를 충전 젠더(200)의 입력단자에 해당하는 제1 인터페이스부(210)에 삽입한 다음 충전 젠더(200)의 제2 인터페이스부(220)를 휴대단말기(300)에 구비된 마이크로 USB 입력단자 또는 파이어 와이어(fire wire) 입력단자(310)에 삽입시키게 되면, 충전 젠더(200)에 의해 TTA 24핀 충전기(100)로부터 출력되는 4.2V의 전압이 휴대단말기(300)에서 사용하기 위한 전압(예를 들어, 마이크로 USB 입력단자의 입력으로 요구되는 5V 전압 또는 파이어 와이어(fire wire) 입력단자의 입력으로 요구되는 12V 전압)으로 승압되어 공급됨으로써 휴대단말기의 배터리에 충전이 행해지도록 한다.Therefore, the
상기 TTA 24핀 충전기(100)는 국내의 표준 충전규격으로 사용되는 충전기로서, 기존의 국내 휴대폰을 충전시키기 위하여 4.2V를 출력하는 충전기이다. 이러한 TTA 24핀 충전기(100)는 배터리가 연결되었을 때, 4.2V를 충전 전압으로 출력하고, 초기에 전원 단자에 연결되었을 때, 배터리와 연결되었는지를 확인하기 위하여 단계적인 출력 전압을 공급한다.The TTA 24-
즉, 상기 TTA 24핀 충전기(100)는 최초 전원 단자(콘센트)에 연결되면, 1차적으로 1V ~ 2.6V 사이의 전압을 배터리 감지 전압으로 출력한다. 더 구체적으로, 최초 전원 단자에 연결되면, 4.2V의 전압을 곧바로 출력하는 것이 아니라, 소정의 시간 동안 1V에서 2.6V까지 전압을 상승하면서 출력 전압을 공급한다.That is, when the TTA 24-
상기 TTA 24핀 충전기(100)는 상기 배터리 감지 전압을 출력한 후, 피드백되는 전압 또는 전류를 통하여 배터리의 연결 여부를 판단하고, 배터리가 연결되지 않은 것으로 판단한 경우에는 전압을 인가하지 않고, 배터리가 연결된 것으로 판단한 경우에는 4.2V의 충전 전압을 공급한다.After outputting the battery detection voltage, the TTA 24-
즉, 배터리를 보호하기 위하여 4.2V를 바로 인가하지 않고, 2.6V 정도의 전압을 우선적으로 가하고, 배터리가 인지되면 충전 전압인 4.2V의 전압을 공급한다.That is, to protect the battery, 4.2V is not applied immediately, but a voltage of about 2.6V is preferentially applied, and when the battery is recognized, a voltage of 4.2V, which is a charging voltage, is supplied.
정리하면, 상기 TTA 24핀 충전기(100)는 충전 젠더(200)의 제1 인터페이스부(210)로 1V ~ 2.6V 사이의 배터리 감지 전압을 1차적으로 출력시킨 후, 충전 젠더(200)의 전압 조정부(240)로부터 출력되는 3.8V ~ 4V 사이의 전압을 인지한 후에는 4.2V의 충전 전압을 상기 제1 인터페이스부(210)로 출력시키는 동작을 수행한다.In summary, the TTA 24-
상기 TTA 24핀 충전기(100)에 의하여 충전되는 배터리를 장착하고 있는 휴대단말기(300)는 상기 TTA 24핀 충전기(100)로부터 입력되는 입력 전압보다 더 높은 승압 전압을 입력으로 하는 입력 단자(310)를 구비한다. 그리고, 이 입력단자(310)를 통하여 입력되는 승압 전압을 이용하여 배터리를 충전시킨다.The
상기 휴대단말기(300)의 입력단자(310)는 5V를 입력으로 요구하는 마이크로 USB 입력단자 또는 12V를 입력으로 요구하는 파이어 와이어(fire wire) 입력단자 등이 해당될 수 있다. 구체적으로, 상기 휴대단말기는 5V를 입력 전압으로 하는 5핀 또는 8핀의 마이크로 USB 입력 단자를 구비하는 스마트폰 또는 12V를 입력 전압으로 하는 30핀의 파이어 와이어 입력 단자를 구비하는 iPhone/iPod 등이 해당될 수 있다.The
정리하면, 상기 휴대단말기(300)는 5V를 입력전압으로 하는 마이크로 USB 입력 단자 또는 12V를 입력전압으로 하는 와이어 파이어 입력 단자를 구비하는 단말기이고, 이와 같은 입력 단자를 통하여 리튬 이온 배터리에 충전을 가한다. 한편, 경우에 따라서는 입력전압이 5V 또는 12V에 한정되지 않고, 5V 이상의 전압을 입력 전압으로 하는 입력 단자를 구비하는 휴대단말기도 해당될 수 있다.In summary, the
상기 TTA 24핀 충전기(100)와 상기 휴대단말기(300)는 충전 젠더(200)에 의하여 연결된다. 상기 충전 젠더(200)는 상기 TTA 24핀 충전기(100)의 커넥터(120)와 연결되기 위한 제1 인터페이스부(210)를 구비하고 있고, 상기 휴대단말기(300)의 마이크로 USB 입력단자 또는 파이어 와이어(fire wire) 입력단자(310)와 연결되기 위한 제2 인터페이스부(220)를 구비하고 있다. 구체적으로, 상기 제1 인터페이스부(210)는 24핀 연결 단자이고, 상기 제2 인터페이스부(220)는 마이크로 USB 입력단자 또는 파이어 와이어(fire wire) 입력단자(310)에 연결될 수 있는 5핀/8핀 또는 30핀 연결 단자에 해당된다.The TTA 24-
상기 충전 젠더(200)는 상기와 같이, TTA 24핀 충전기(100)의 커넥터(120)와 연결되는 제1 인터페이스부(210)와 상기 마이크로 USB 입력단자 또는 파이어 와이어(fire wire) 입력단자(310)와 연결되는 제2 인터페이스부(220)를 구비하되, 상기 제1 인터페이스부(210)를 통하여 입력되는 상기 입력 전압을 승압시킨 승압 전압을 상기 제2 인터페이스부(220)를 통하여 상기 휴대단말기의 마이크로 USB 입력단자 또는 파이어 와이어(fire wire) 입력단자(310)로 출력하는 기능을 수행한다.The charging
상기와 같은 기능을 수행하는 충전 젠더(200)의 구체적인 구성은 도 2에 도시된 바와 같다.A detailed configuration of the charging
도 2에 도시된 바와 같이, 상기 충전 젠더(200)는 TTA 24핀 충전기(100)의 커넥터(120)와 연결되는 제1 인터페이스부(210)와 상기 휴대단말기(300)의 마이크로 USB 입력단자 또는 파이어 와이어(fire wire) 입력단자(310)와 연결되는 제2 인터페이스부(220)를 구비하고 있다.As shown in FIG. 2, the charging
그리고, 상기 충전 젠더(200)는 상기 제1 인터페이스부(210)를 통해 입력되는 입력 전압을 상기 휴대단말기에 구비되는 마이크로 USB 입력단자 또는 파이어 와이어(fire wire) 입력단자(310)에서 요구하는 입력 전압에 해당하는 승압 전압으로 승압시켜 상기 제2 인터페이스부(220)로 출력하는 전압 승압부(230)를 구비한다.In addition, the charging
구체적으로 상기 전압 승압부(230)는 상기 TTA 24핀 충전기(100)로부터 공급되는 입력 전압에 해당하는 전압을 상기 제1 인터페이스부(210)를 통해 입력받아, 상기 휴대단말기(300)에 구비되는 마이크로 USB 입력단자 또는 파이어 와이어(fire wire) 입력단자(310)에서 요구하는 입력 전압에 해당하는 5V 또는 12V로 승압시켜 상기 제2 인터페이스부(220)로 출력한다.Specifically, the
상기 전압 승압부(230)는 상기 휴대단말기(300)가 5V를 입력으로 하는 마이크로 USB 입력단자를 구비하는 경우에, 상기 입력 전압을 5V로 승압시켜 상기 제2 인터페이스부(220)로 출력하고, 상기 휴대단말기(300)가 12V를 입력으로 하는 파이어 와이어 입력단자를 구비하는 경우에는 상기 입력 전압을 12V로 승압시켜 상기 제2 인터페이스부(220)로 출력한다.The
상기 전압 승압부(230)로 입력되는 전압은 상기 TTA 24핀 충전기(100)에서 공급되는 출력 전압이기 때문에, 앞서 설명한 바와 같이, 1V ~ 2.6V 사이의 전압인 배터리 감지 전압 또는 4.2V 전압인 충전 전압이 단계적으로 입력되는 전압이다.Since the voltage input to the
후술하겠지만, 상기 1V ~ 2.6V 사이의 전압인 배터리 감지 전압이 1차적으로 입력 전압으로 인가되어 상기 전압 승압부(230)에서 승압되어 출력되면, 전압 조정부(240)에서는 상기 제2 인터페이스부(220)로 출력되는 전압 또는 전류를 인가받아 3.8V ~ 4V 사이의 전압으로 출력한다.As will be described later, when the battery sensing voltage, which is a voltage between 1V and 2.6V, is first applied as an input voltage and is boosted by the
즉, 상기 제2 인터페이스부(220)와 상기 배터리가 장착된 휴대단말기의 마이크로 USB 입력 단자 또는 파이어 와이어 입력 단자가 정상적으로 연결된 경우에, 상기 전압 승압부(230)에서 승압 전압(5V 또는 12V)이 출력될 것이고, 상기 전압 조정부(240)는 상기 승압 전압을 입력으로 하여 3.8V ~ 4V 사이의 전압을 출력한다. 만약, 상기 제2 인터페이스부(220)와 상기 휴대단말기의 마이크로 USB 입력 단자 또는 파이어 와이어 입력 단자가 정상적으로 연결되지 않거나 또는 배터리가 휴대단말기에 장착되지 않은 경우에는, 상기 전압 승압부(230)에서 승압 전압(5V 또는 12V)은 출력되지 않을 것이고, 결국 상기 전압 조정부(240)는 상기 승압 전압이 입력되지 않기 때문에 0V의 전압을 출력한다.That is, when the
한편, 상기 전압 조정부(240)는 배터리가 정상적으로 창작된 경우의 전압 또는 전류가 입력되는가 또는 마이크로 USB 등에 정상적으로 연결된 경우의 전압 또는 전류가 입력되는가에 따라 출력 전압을 달리 출력할 수 있도록 설계될 수 있다.The
예를 들어, 상기 휴대단말기(300)에 배터리가 정상적으로 장착된 경우로 판단될 수 있는 전압 또는 전류 및 마이크로 USB 등과 제2 인터페이스부가 정상 상태로 연결된 경우로 판단될 수 있는 전압 또는 전류 값(제1 입력 범위 값)은 사전 실험에 의하여 그 범위를 알 수 있고, 이러한 전압 또는 전류 범위 값은 배터리가 장착되지 않거나 마이크로 USB 등에 제2 인터페이스부가 연결되지 않은 경우에 상기 제2 인터페이스부(220)로 출력되는 전압 또는 전류의 범위 값(제2 입력 범위 값)과 상이하기 때문에, 상기 제1 입력 범위 값이 입력되는 경우에는 3.8V ~ 4V 사이의 전압을 출력하도록 하고, 제2 입력 범위 값이 입력되는 경우에는 0V의 전압을 출력하도록 회로를 구성할 수 있다. 이는 다양한 회로를 통하여 달성할 수 있다.For example, a voltage or current that may be determined when the battery is normally installed in the
상기 전압 조정부(240)에서 출력되는 전압은 상기 TTA 24핀 충전기(100) 및 제어부(250)에 입력된다. 상기 TTA 24핀 충전기(100)는 상기 전압 조정부(240)로부터 0V 전압을 입력받은 경우에는 상기 충전 전압인 4.2V 전압을 출력하지 않고, OV의 전압을 출력하고, 3.8V ~ 4V 사이의 전압을 입력받은 경우에는 상기 충전 전압인 4.2V전압을 출력한다.The voltage output from the
이와 동시에, 상기 제어부(250)는 상기 전압 조정부(240)로부터 출력되는 전압인 3.8V ~ 4V 사이의 전압을 인지한 경우에는 상기 전압 조정부(240)의 동작을 정지시키는 제어를 수행한다. 한편, 상기 제어부는 상기 전압 조정부로부터 출력되는 전압이 0V인 경우에는 별도의 동작을 수행하지 않고, 상기 전압 조정부로부터 3.8V ~ 4V 사이의 전압이 출력되는지 지속적으로 감지한다.At the same time, when the
상기 제어부(250)가 상기 전압 조정부(240)로부터 출력되는 전압이 3.8V ~ 4V 사이의 전압인 경우에는 상기 전압 조정부(240)의 동작만을 정지되도록 제어시키는 이유는 상기 휴대단말기(300)에 정상적인 배터리가 장착되고 마이크로 USB 등에 제2 인터페이스부가 정상적으로 연결된 상태인 경우로 판단하여, 전압 조정부(240)를 통한 배터리 인지 또는 단자 연결 확인을 더 이상 수행하지 않고, 전압 승압부(230)를 통한 승압된 전압(5V 또는 12V)을 상기 휴대단말기(300)에 공급하여 배터리 충전이 정상적으로 진행되도록 하기 위함이다.The reason why the
한편, 상기 제어부(250)가 상기 전압 조정부(240)로부터 출력되는 전압이 0V인 경우에, 상기 전압 승압부(230) 및 전압 조정부(240)의 동작을 정지시키도록 구성할 수도 있다. 그 이유는 상기 TTA 24핀 충전기에서 OV의 전압이 공급되더라도, 기생 전압 등의 미세 전압이 상기 전압 승압부(230)에 인가되어 승압된 후, 배터리가 장착되지도 않는 휴대단말기에 공급되거나, 불필요하게 상기 전압 조정부(240)가 동작되는 것을 방지하기 위함이다.On the other hand, the
여기서, 중요한 사항은 상기 제어부(250)가 상기 전압 조정부(240)로부터 출력되는 전압이 0V인 경우에 해당되어, 상기 전압 승압부(230) 및 전압 조정부(240)의 동작을 정지시킨 경우일지라도, 주기적으로 상기 전압 승압부(230) 및 전압 조정부(240)가 정상적으로 동작될 수 있도록 제어해야 한다. 그 이유는 현재 상태 이후 휴대단말기에 배터리가 정상적으로 장착되는 경우 정상적으로 충전 전압을 배터리에 인가하기 위함이다.Here, the important matters correspond to the case where the voltage output from the
상술한 바와 같이, 상기 제어부(250)는 상기 전압 조정부(240)로부터 3.8V ~ 4V 사이의 전압을 입력받은 경우에는 상기 전압 조정부(240)의 동작을 정지시켜 배터리 장착 확인 동작 등이 더 이상 수행되지 않도록 하고, 상기 TTA 24핀 충전기(100)에서 공급되는 충전 전압을 입력으로 하여 상기 전압 승압부(230)가 5V 또는 12V의 전압으로 승압시켜 상기 배터리에 정상적으로 공급될 수 있도록 제어한다.As described above, when the
여기서, 중요한 사항은 상기 제어부(250)는 상기 전압 조정부로부터 3.8V ~ 4V 사이의 전압이 출력되어, 상기 TTA 24핀 충전기(100)가 4.2V의 충전 전압을 공급하는 동안, 휴대단말기(300)의 배터리 완충 여부와 이상 전류 발생 여부를 지속적으로 감지한다.Here, the important point is that the
구체적으로, 상기 제어부(250)는 상기 제2 인터페이스부(220)로 출력되는 전류를 주기적으로 측정하여 상기 배터리의 충전 전압을 주기적으로 측정하되, 충전 전압이 배터리의 완충 전압인 경우에는 4.2V 전압을 발생시켜 상기 TTA 24핀 충전기(100)에 출력시키는 완충 확인 동작을 수행한다. 상기 제어부(250)의 완충 확인 동작은 3분 ~ 5분 동안 수행된다.Specifically, the
이와 같이, 상기 제어부가 완충 확인 동작을 소정 시간 동안 수행하는 이유는 상기 TTA 24핀 충전기(100)로 하여금 완충이 거의 완료 되었음을 인지하도록 하고, 전류를 스스로 줄일 수 있도록 하기 위함이다.As such, the reason why the controller performs the buffer confirmation operation for a predetermined time is to allow the TTA 24-
상기 제어부(250)가 상기 4.2V 전압을 발생시켜 상기 TTA 24핀 충전기(100)에 출력하면, 상기 TTA 24핀 충전기(100)는 배터리 완충이 거의 도달하였음을 인지하고, 완충이 완료되면 회로적으로 전류를 흘러 보내지 않는다.When the
만약, 상기 배터리가 완충된 경우에도, 지속적으로 전압 및 전류를 배터리에 인가하면, 상기 배터리에 손상을 가할 수 있기 때문에, 상기 제어부(250)는 주기적으로 상기 배터리의 완충 여부를 주기적으로 확인한다.If the battery is fully charged, if voltage and current are continuously applied to the battery, the battery may be damaged, and the
상기 제2 인터페이스부(220)로 출력되는 전류를 주기적으로 측정하여 상기 배터리의 충전 전압을 주기적으로 측정하는 방법은 다양한 회로 구성으로 가능하다. 예를 들어, 상기 배터리가 충전되는 과정에서 상기 제2 인터페이스부로 흐르는 전류는 지속적으로 변화될 것이고, 결국은 배터리가 완충되었을 때, 상기 제2 인터페이스부로 흐르는 전류는 일정 범위 내 값으로 정해질 수 있고, 이 전류가 소정의 저항을 지날때, 저항 양단에 걸리는 전압을 측정하여 상기 배터리의 충전 전압 및 완충 여부를 판단할 수 있다. The method of periodically measuring the current output to the
한편, 상기 제어부(250)는 상기 TTA 24핀 충전기에서 충전 전압인 4.2V가 인가되는 동안, 상기 제2 인터페이스부로부터 출력되는 전류를 지속적으로 측정하여, 이상 전류 여부를 판단한다. 상기 제어부가 전류를 측정한 후, 과전류 등의 이상 전류가 발생한 것으로 판단되는 경우에는 과전류 등의 이상 전류가 상기 휴대단말기에 유입됨으로써, 배터리 손상 또는 휴대단말기 내부 회로 손상을 방지하기 위하여 상기 전압 승압부(230)의 동작을 정지시키는 동작을 수행한다. Meanwhile, the
한편, 상기 제어부(250)에 의하여 상기 전압 승압부(230) 또는 전압 조정부(240)의 동작이 정지 상태 또는 정상 상태로 동작하는데, 이 정지 상태 또는 정상 상태로의 복귀는 상기 제어부(250)가 상기 전압 승압부(230) 및 전압 조정부(250) 전단 또는 후단에 마련된 스위치를 온 또는 오프시킴으로서 동작을 제어한다. 물론, 상기 전압 승압부(230) 및 전압 조정부(250)의 동작 제어는 스위치의 온 또는 오프 이외의 다른 다양한 방법을 통하여 가능하다.
On the other hand, the operation of the
100 : TTA 24핀 충전기 120 : 충전기 커텍터
200 : 충전 젠더 210 : 제1 인터페이스부
220 : 제2 인터페이스부 230 : 전압 승압부
240 : 전압 조정부 250 : 제어부
300 : 휴대단말기 310 : 마이크로USB/파이어와이어 단자100: TTA 24-pin charger 120: charger connector
200: charging gender 210: first interface unit
220: second interface unit 230: voltage boosting unit
240: voltage adjusting unit 250: control unit
300: portable terminal 310: micro USB / Firewire terminal
Claims (7)
상기 TTA 24핀 충전기로부터 입력되는 입력 전압보다 더 높은 승압 전압을 입력으로 하는 입력단자를 구비하고, 이 입력단자를 통하여 입력되는 승압 전압을 이용하여 배터리를 충전하는 휴대단말기;
상기 TTA 24핀 충전기의 커넥터와 연결되는 제1 인터페이스부와 상기 마이크로 USB 단자 또는 상기 파이어 와이어 단자와 연결되는 제2 인터페이스부를 구비하되, 상기 제1 인터페이스부를 통하여 입력되는 상기 입력 전압을 승압시킨 승압 전압을 상기 제2 인터페이스부를 통하여 상기 휴대단말기의 마이크로 USB 단자 또는 파이어 와이어 단자로 출력하는 충전 젠더를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 충전 젠더를 이용한 배터리 충전 시스템.
TTA 24-pin charger;
A mobile terminal having an input terminal for inputting a boost voltage higher than an input voltage input from the TTA 24-pin charger, and charging the battery using the boost voltage input through the input terminal;
A boosted voltage provided with a first interface connected to the connector of the TTA 24-pin charger and a second interface connected to the micro USB terminal or the fire wire terminal, and boosting the input voltage input through the first interface; And a charging gender to output the micro USB terminal or the fire wire terminal of the portable terminal through the second interface unit.
상기 휴대단말기의 입력단자는 5V를 입력으로 요구하는 마이크로 USB 입력단자 또는 12V를 입력으로 요구하는 파이어 와이어 입력단자인 것을 특징으로 하는 충전 젠더를 이용한 배터리 충전 시스템.
The method according to claim 1,
The input terminal of the portable terminal is a battery charging system using a charging gender, characterized in that the micro-USB input terminal that requires 5V input or the fire wire input terminal that requires 12V input.
상기 제1 인터페이스부를 통해 입력되는 입력 전압을 상기 승압 전압으로 승압시켜 상기 제2 인터페이스부로 출력하는 전압 승압부,
상기 제2 인터페이스부로 출력되는 승압 전압을 인가받아 3.8V ~ 4V 사이의 전압으로 출력하는 전압 조정부,
상기 전압 조정부로부터 출력되는 3.8V ~ 4V 사이의 전압을 인지한 후, 상기 전압 조정부의 동작을 정지시키고, 상기 휴대단말기의 배터리 완충 여부와 이상 전류 발생 여부를 감지하는 제어부를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 충전 젠더를 이용한 배터리 충전 시스템.
The method according to claim 2, wherein the charging gender,
A voltage boosting unit boosting an input voltage input through the first interface unit to the boosting voltage and outputting the voltage to the second interface unit;
A voltage adjusting unit which receives the boosted voltage output to the second interface unit and outputs the voltage between 3.8V and 4V;
And a controller for recognizing a voltage between 3.8V and 4V output from the voltage adjusting unit, stopping the operation of the voltage adjusting unit, and detecting whether the mobile terminal is fully charged or whether an abnormal current is generated. Battery charging system using a charging gender.
상기 TTA 24핀 충전기는 상기 제1 인터페이스부로 1V ~ 2.6V 사이의 배터리 감지 전압을 1차적으로 출력시킨 후, 상기 전압 조정부로부터 출력되는 3.8V ~ 4V 사이의 전압을 인지한 후에는 4.2V의 충전 전압을 상기 제1 인터페이스부로 출력시키는 것을 특징으로 하는 충전 젠더를 이용한 배터리 충전 시스템.
The method according to claim 3,
The TTA 24-pin charger first outputs a battery sensing voltage between 1V and 2.6V to the first interface unit, and then recognizes a voltage of 4.2V after recognizing a voltage between 3.8V and 4V output from the voltage adjusting unit. Battery charging system using a charging gender, characterized in that for outputting a voltage to the first interface unit.
상기 제어부는 상기 제2 인터페이스부로 출력되는 전류를 주기적으로 측정하여 상기 배터리의 충전 전압을 주기적으로 측정하되, 충전 전압이 배터리의 완충 전압인 경우에는 4.2V 전압을 발생시켜 상기 TTA 24핀 충전기에 출력시키는 완충 확인 동작을 수행하는 것을 특징으로 하는 충전 젠더를 이용한 배터리 충전 시스템.
The method according to claim 3,
The controller periodically measures the current output to the second interface unit and periodically measures the charging voltage of the battery. When the charging voltage is a buffer voltage of the battery, the controller generates a 4.2V voltage and outputs the voltage to the TTA 24-pin charger. Battery charging system using a charging gender, characterized in that for performing a buffer check operation.
상기 제어부의 완충 확인 동작은 3분 ~ 5분 동안 수행되는 것을 특징으로 하는 충전 젠더를 이용한 배터리 충전 시스템.
The method according to claim 5,
The buffer confirmation operation of the control unit is a battery charging system using a charging gender, characterized in that performed for 3 to 5 minutes.
상기 제어부는 상기 제2 인터페이스부로 출력되는 전류를 측정한 후, 이상 전류로 판단되는 경우, 상기 전압 승압부의 동작을 정지시키는 것을 특징으로 하는 충전 젠더를 이용한 배터리 충전 시스템.
The method according to claim 3,
The control unit measures the current output to the second interface unit, if it is determined that the abnormal current, the battery charging system using a charging gender, characterized in that to stop the operation of the voltage boosting unit.
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
KR1020100093984A KR20120032377A (en) | 2010-09-28 | 2010-09-28 | System for charging battery using charging gender |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20170029839A (en) | 2015-09-08 | 2017-03-16 | (주)유브릿지 | Connecting Apparatus for Mobile Phone and Control Method thereof |
KR20210018029A (en) | 2019-08-07 | 2021-02-17 | 주식회사 브로나인 | Charging system using gender |
KR102623448B1 (en) * | 2023-08-29 | 2024-01-10 | (주) 세원일렉트릭 | Directly connected charging device |
-
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- 2010-09-28 KR KR1020100093984A patent/KR20120032377A/en active IP Right Grant
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