KR20120124801A - 유무선 전력 충전 장치 및 방법 - Google Patents

유무선 전력 충전 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 유무선 전력 충전 장치 및 방법에 관한 것으로, 본 발명의 일 실시 예에 따른 유무선 전력 충전 장치는 주 전지; 보조 전지; 상기 주 전지와 상기 보조 전지에 유선 전력을 제공하는 유선 충전 모듈; 및 상기 유전 충전 모듈에 접속되어 상기 주 전지와 상기 보조 전지에 무선 전력을 제공하는 무선 충전 모듈을 포함함으로써, 유무선 동시 충전이 가능하여 충전 소요 시간이 절약되고, 유선 충전과 무선 충전을 이용한 다양한 충전 시나리오에 따라 사용자의 편의가 향상된다.

Description

유무선 전력 충전 장치 및 방법{POWER CHARGING APPARATUS AND CHARGING METHOD FOR BOTH WIRELINE AND WIRELESS}
본 발명은 유무선 전력 충전 장치 및 방법에 관한 것이다.
IT 기술의 발달과 더불어 통신 시스템은 무선이라는 무한 확장 영역을 바탕으로 2000년대 들어 비약적인 발전을 거듭하였다.
그 결과, 통신은 장소와 시간의 제약을 받지 않고 휴대하기 편리한 유저 지향적인 시스템으로 새롭게 변모하고 있다.
그러나, 이러한 통신 시스템의 발전에도 불구하고 전력과 에너지 전송은 대부분 유선 시스템에 의존하고 있어 실제로 시스템의 사용에 있어 장소와 시간의 제약을 많이 받고 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여 무선으로 전력을 제공하고 이를 충전하여 모바일 기기를 비롯한 전자 제품에 전력을 제공하는 연구가 활발히 진행됨에 따라, 현재는 하나의 충전 장치로 유선은 물론 무선으로 전력을 충전하는 장치 및 방법들이 개시되어 있다.
그러나, 이와 같은 종래 유무선 전력 충전 장치 및 방법 및 방법은 다수의 배터리 충전 시 유선 충전이나 무선 충전 중 하나를 선택해 그에 따른 방법으로 순차적으로 전력의 충전을 수행해야만 한다.
예를 들어, 주 전지와 보조 전지를 구비한 전자 제품을 충전하는 경우, 상기 주 전지 및 보조 전지를 완전히 충전하는데 각각 2시간이 소요된다면 상기 주 전지와 보조 전지를 모두 충전하는 데는 약 4시간이 소요된다.
또한, 사용자의 사정에 의해 2시간 이내에 충전을 중단하는 경우 상기 주 전지에는 해당 시간에 따른 전력이 충전되나 보조 전지에는 어떠한 전력도 충전되지 않는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 유선 충전과 무선 충전이 동시 수행 가능한 유무선 전력 충전 장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 유선 충전과 무선 충전을 이용한 다양한 충전 시나리오에 따른 충전 장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 유무선 전력 충전 장치는, 주 전지; 보조 전지; 상기 주 전지와 상기 보조 전지에 유선 전력을 제공하는 유선 충전 모듈; 및 상기 유전 충전 모듈에 접속되어 상기 주 전지와 상기 보조 전지에 무선 전력을 제공하는 무선 충전 모듈을 포함하여 구성된다.
또한, 상기 유선 충전 모듈은, 유선 전력을 수신하는 유선 전력 수신부; 상기 유선 전력 수신부로부터 수신된 유선 전력과 상기 무선 충전 모듈로부터 수신된 무선 전력을 충전하는 충전 회로; 상기 보조 전지의 전력을 변환하는 DC/DC 컨버터; 상기 유선 전력 수신부와 상기 주 전지 사이에 설치되어 상기 유선 전력 수신부와 상기 주 전지 사이를 연결하거나 분리하는 제1 스위치; 상기 유선 전력 수신부와 상기 충전 회로 사이 및 상기 무선 충전 모듈과 상기 충전 회로 사이에 설치되어 상기 유선 전력 수신부와 상기 충전 회로를 연결하거나 분리하고 상기 무선 충전 모듈과 상기 충전 회로를 연결하거나 분리하는 제2 스위치; 및 충전 모드별 제어 신호에 따라 상기 주 전지와 상기 보조 전지에 상기 유선 전력과 상기 무선 전력을 공급하거나 중단하도록 상기 제1 스위치, 제2 스위치 및 DC/DC 컨버터를 제어하는 마이크로 컨트롤 유닛을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 무선 충전 모듈은, 무선 전력을 수신하는 무선 전력 수신부; 상기 무선 전력을 정류하는 정류기; 및 상기 정류된 무선 전력을 일정한 전압으로 안정화시키는 레귤레이터를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 무선 충전 모듈은 상기 무선 전력 수신부와 상기 정류기 사이의 임피던스를 정합하는 정합부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
한편, 본 발명의 일 실시 예에 따른 유무선 전력 충전 방법은, (A) 제1 충전 모드 신호가 입력되면 주 전지와 보조 전지에유무선 전력의 동시 충전을 수행하는 단계; (B) 제2 충전 모드 신호가 입력되는지를 판단하여 상기 제2 충전 모드 신호가 입력되면 주 전지와 보조 전지에 유선 전력의 충전을 수행하는 단계; 및 (C) 제3 충전 모드 신호가 입력되는지를 판단하여 상기 제3 충전 모드 신호가 입력되면 주 전지와 보조 전지에 무선 전력의 충전을 수행하는 단계를 포함한다.
또한, 상기 (A) 단계는, (A-1) 상기 제1 충전 모드 신호가 입력되면 유선 전력 수신부와 주 전지 사이에 설치된 제1 스위치 및 무선 충전 모듈과 충전 회로 사이에 설치된 제2 스위치를 동시에 온시키는 단계; 및 (A-2) 상기 유선 전력 수신부로부터 수신된 유선 전력을 상기 주 전지에 충전하고, 동시에 상기 무선 충전 모듈로부터 수신된 무선 전력을 상기 충전 회로에 충전하여 상기 충전 회로에 연결된 보조 전지에 충전하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 (B) 단계는, (B-1) 상기 제2 충전 모드 신호가 입력되면, 유선 전력 수신부와 주 전지 사이에 설치된 제1 스위치를 온시키는 단계; (B-2) 상기 유선 전력 수신부로부터 수신된 유선 전력을 상기 주 전지에 충전하는 단계; (B-3) 상기 주 전지의 충전이 완료되었는지를 판단하는 단계; (B-4) 상기 주 전지의 충전이 완료되면, 상기 유선 전력 수신부와 충전 회로 사이에 설치된 제2 스위치를 온시키는 단계; 및 (B-5) 상기 유선 전력 수신부로부터 수신된 유선 전력을 상기 충전 회로에 충전하여 상기 충전 회로에 연결된 보조 전지에 충전하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 (C) 단계는, (C-1) 상기 제3 충전 모드 신호가 입력되면, 무선 충전 모듈과 충전 회로 사이에 설치된 제2 스위치를 온시키는 단계; (C-2) 상기 무선 충전 모듈로부터 수신된 무선 전력을 상기 충전 회로에 충전하여 상기 충전 회로에 연결된 보조 전지에 충전하는 단계; (C-3) 상기 보조 전지에 충전된 무선 전력 충전량이 설정값 이상인지를 판단하는 단계; (C-4) 상기 무선 전력 충전량이 상기 설정값 이상이면, 주 전지 충전 신호가 입력되는지를 판단하는 단계; 및 (C-5) 상기 주 전지 충전 신호가 입력되면, 상기 보조 전지의 무선 전력을 변환하여 상기 주 전지에 충전하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다.
이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고, 사전적인 의미로 해석되어서는 아니 되며, 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
본 발명에 의하면, 유선 충전으로 주 전지를 충전하고 무선 충전으로 보조 전지를 충전함으로써 유무선 동시 충전이 가능하여 충전 소요 시간이 절약되는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 의하면 유선 충전과 무선 충전을 이용한 다양한 충전 시나리오에 따라 사용자의 편의가 향상되는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 유무선 전력 충전 장치의 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 유무선 전력 충전 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 3은 도 2에 도시된 유무선 동시 충전 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 4는 도 3에 도시된 무선 전력을 보조 전지에 충전하는 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 5는 도 2에 도시된 유선 충전 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 6은 도 2에 도시된 무선 전력 충전 방법을 나타내는 흐름도이다.
본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시 예들로부터 더욱 명백해질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 유무선 전력 충전 장치의 블록도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 유무선 전력 충전 장치는 주 전지(10), 보조 전지(20), 유선 충전 모듈(210) 및 무선 충전 모듈(230)을 포함하여 구성된다.
상기 주 전지(10)는 모바일 장치와 같은 주장치(100)에 내장되어 주장치(100)의 구동에 필요한 전력을 공급한다.
이때, 상기 주장치(100)에는 상기 주 전지(10)와 함께 주장치(100)에 메인 제어부(110)를 더 포함할 수 있다.
상기 메인 제어부(110)는 사용자에 의해 선택된 다양한 충전 모드 신호에 따른 제어 신호를 발생하여 후술될 마이크로 컨트롤 유닛(MCU)(216)에 제공한다.
상기 보조 전지(20)는 상기 주장치(100)에 접속된 보조 케이스와 같은 보조 장치(200)에 내장되어 상기 주 전지(10)의 방전 시 상기 주장치(100)의 구동에 필요한 전력을 공급한다.
상기 유선 충전 모듈(210)은 상기 주 전지(10)와 상기 보조 전지(20)에 유선 전력을 제공하는 것으로, 유선 전력 수신부(211), 제1 스위치(212), 제2 스위치(213), 충전 회로(214), DC/DC 컨버터(215) 및 마이크로 컨트롤 유닛(MCU)을 포함하여 구성된다.
상기 유선 전력 수신부(211)는 USB와 같은 유선 전력 공급 단자를 통해 접속된 유선 전력을 수신한다.
상기 제1 스위치(212)는 상기 유선 전력 수신부(211)와 상기 주 전지(10) 사이에 설치되어 상기 유선 전력 수신부(211)와 상기 주 전지(10)를 연결하거나 분리한다.
상기 제1 스위치(212)가 온(on)되면 상기 유선 전력 수신부(211)로부터 수신된 유선 전력이 상기 주 전지(10)에 공급되어 충전된다.
반대로, 상기 제1 스위치(212)가 오프(off)되면 상기 유선 전력 수신부(211)로부터 수신된 유선 전력이 상기 주 전지(10)에 공급되는 것이 중단된다.
상기 제2 스위치(213)는 상기 유선 전력 수신부(211)와 충전 회로(214) 사이 및 후술될 무선 충전 모듈(230)과 상기 충전 회로(214) 사이에 설치되어 상기 유선 전력 수신부(211)와 상기 충전 회로(214)를 연결하거나 분리하고, 상기 무선 충전 모듈(230)과 상기 충전 회로(214)를 연결하거나 분리한다.
상기 충전 회로(214)는 상기 제2 스위치(213)의 동작에 따라 상기 유선 전력 수신부(211)로부터 수신된 유선 전력을 충전하거나 상기 무선 충전 모듈(230)로부터 수신된 무선 전력을 충전한다.
즉, 상기 제2 스위치(213)가 상기 유선 전력 수신부(211)의 유선 단자(1)로 스위칭 온(on)되면 상기 충전 회로(214)에는 유선 전력이 충전되고, 상기 제2 스위치(213)가 상기 무선 충전 모듈(230)의 무선 단자(2)로 스위칭 온(on)되면 상기 충전 회로(214)에는 무선 전력이 충전된다.
이러한 상기 충전 회로(214)를 통해 충전된 유선 전력 또는 무선 전력은 상기 충전 회로(214)에 연결된 보조 전지(20)에 공급되어 상기 보조 전지(20)를 충전한다.
상기 DC/DC 컨버터(215)는 상기 충전 회로(214)에 무선 전력이 충전될 경우 상기 보조 전지(20)에 공급된 무선 전력을 상기 주 전지(10) 사용되는 전력으로 변환한다.
이때, 상기 DC/DC 컨버터(215)를 통해 직류(DC)-직류(DC) 변환된 무선 전력을 상기 주 전지(10)에 공급하여 상기 주 전지(10)를 무선 충전할 수 있다.
상기 마이크로 컨트롤 유닛(MCU)(216)은 메인 제어부(110)부로부터 전달된 충전 모드에 따른 제어 신호에 따라 상기 주 전지(10) 및 보조 전지(20)에 다양한 방법으로 유선 전력 및 무선 전력을 충전하도록 상기 유선 충전 모듈(210)의 각 구성요소들을 제어한다.
한편, 상기 무선 충전 모듈(230)은 무선 전력 수신부(231), 정류기(233) 및 레귤레이터(234)를 포함하여 구성된다.
상기 무선 전력 수신부(231)는 무선으로 수신된 전력을 수신한다.
이러한 상기 무선 전력 수신부(231)는 예를 들어, 자기 유도 방식으로 무선 전력을 수신하는 자기 코일 또는 자기 공명 방식으로 무선 전력을 수신하는 LC 공진 안테나 등으로 구성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며 다양한 형태의 무선 전력 수신 장치가 사용될 수 있다.
상기 정류기(233)는 상기 무선 전력 수신부(231)로부터 수신된 무선 전력을 정류한다.
상기 레귤레이터(234)는 상기 정류기(233)를 통해 정류된 무선 전력을 일정한 전압으로 안정화시킨다. 이때, 상기 레귤레이터(234)로는 LDO(Low Dropout)가 사용될 수 있다.
또한, 상기 무선 충전 모듈(230)은 상기 무선 전력 수신부(231)와 상기 정류기(233) 사이에 설치되어 그들 사이의 임피턴스를 정합하는 정합부(232)를 더 포함할 수 있다.
이와 같은 무선 충전 모듈(230)을 통해 수신된 무선 전력은 상기 제2 스위치(213)가 무선 충전 모듈(230)의 무선 단자(2)로 스위칭 온(on) 되면 상기 충전 회로(214)를 통해 충전하여 상기 보조 전지(20) 공급된다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 유무선 전력 충전 방법을 나타내는 흐름도이고, 도 3은 도 2에 도시된 유무선 동시 충전 방법을 나타내는 흐름도이며, 도 4는 도 3에 도시된 무선 전력을 보조 전지에 충전하는 방법을 나타내는 흐름도이고, 도 5는 도 2에 도시된 유선 충전 방법을 나타내는 흐름도이며, 도 6은 도 2에 도시된 무선 전력 충전 방법을 나타내는 흐름도이다.
먼저, 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 유무선 전력 충전 방법은 제1 충전 모드 신호가 입력되는지를 판단하여(S10), 상기 제1 충전 모드 신호가 입력되면 유무선 전력의 동시 충전을 수행하는 단계(S100), 상기 제1 충전 모드 신호가 입력되지 않으면 제2 충전 모드 신호가 입력되는지를 판단하여(S20), 상기 제2 충전 모드 신호가 입력되면 유선 전력의 충전을 수행하는 단계(S200) 및 상기 제2 충전 모드 신호가 입력되지 않으면 제3 충전 모드 신호가 입력되는지를 판단하여(S30), 상기 제3 충전 모드 신호가 입력되면 무선 전력의 충전을 수행하는 단계(S300)를 포함한다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 유무선 전력 충전 방법은 상기 제2 충전 모드 신호가 입력되지 않으면 충전 종료 신호가 입력되는지를 판단하는 단계(S40)를 더 포함할 수 있다.
상기 단계(S40)에서, 상기 충전 종료 신호가 입력되면 상기 주 전지(10) 및 보조 전지(20)의 충전을 중단하고, 상기 충전 종료 신호가 입력되지 않으면 단계(S10)으로 돌아가 이후의 과정을 반복한다.
보다 구체적으로, 상기 유무선 동시 충전을 수행하는 단계(S100)는 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 제1 충전 모드 신호가 입력되면(S110), 상기 주 전지(10)에 유선으로 수신된 유선 전력을 충정하고(S120) 동시에 상기 보조 전지(20)에 무선으로 수신된 무선 전력을 충전한다(S130)
보다 구체적으로, 상기 단계(S120)는 상기 제1 충전 모드 신호가 입력되면 유선 전력 수신부(211)와 주 전지(10) 사이에 설치된 제1 스위치(212)를 온(on)시켜(S121) 상기 유선 전력 수신부(211)를 통해 유선으로 수신된 유선 전력을 상기 주 전지(10)에 공급하여 충전한다(S122).
그런 다음, 유선 충전 종료 신호가 입력되는지를 판단하여(S123), 상기 유선 충전 종료 신호가 입력되면 상기 제1 스위치(212)를 오프시켜 상기 주 전지(10)에 유선 전력 충전을 종료하고, 상기 유선 충전 종료 신호가 입력되지 않으면 상기 주 전지(10)에 유선 전력을 계속 충전한다.
이와 동시에 수행되는 상기 단계(S130)는 무선 충전 모듈(230)과 충전 회로(214) 사이에 설치된 제2 스위치(213)를 무선 충전 모듈(230)의 무선 단자(2)로 스위칭 온(on)시켜(S131) 상기 무선 충전 모듈(230)을 통해 무선으로 수신된 무선 전력을 상기 충전 회로(214)에 충전하여 상기 충전 회로(214)에 연결된 보조 전지(20)에 공급하여 충전한다(S132).
그런 다음, 무선 충전 종료 신호가 입력되는지를 판단하여(S133), 상기 무선 충전 종료 신호가 입력되면 상기 제2 스위치(213)를 오프(off)시켜 상기 보조 전지(20)에 무선 전력 충전을 종료하고, 상기 무선 충전 종료 신호가 입력되지 않으면 상기 보조 전지(20)에 무선 전력을 계속 충전한다.
이때, 상기 무선 충전 모듈(230)을 통해 수신된 무선 전력을 보조 전지(20)에 충전하는 단계(S132)는 도 4에 도시된 바와 같이, 무선 전력 수신부(231)를 통해 무선 전력을 수신하여(S132-1) 정류기(233)를 통해 상기 수신된 무선 전력을 정류하고(S132-3), 레귤레이터(234)를 통해 상기 정류된 무선 전력을 일정한 전압으로 안정화 시켜(S132-4) 상기 충전 회로(214)에 충전하여 상기 보조 전지(20)에 무선 전력을 충전한다(S132-5).
또한, 상기 단계(S132)는 상기 단계(S132-1) 후, 상기 무선 전력 수신부(231)와 정류기(233) 사이의 임피던스를 매칭하는 단계(S132-2)를 더 포함할 수 있다.
한편, 상기 유선 충전을 수행하는 단계(S200)는 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 제2 충전 모드 신호가 입력되면(S210) 유선 전력 수신부(211)와 주 전지(10) 사이에 설치된 제1 스위치(212)를 온(on)시켜(S220) 상기 유선 전력 수신부(211)를 통해 유선으로 수신된 유선 전력을 상기 주 전지(10)에 공급하여 충전한다(S230).
그런 다음, 주 전지 충전 종료 신호가 입력되는지를 판단하여(S240), 상기 주 전지 충전 종료 신호가 입력되면 상기 제1 스위치(212)는 오프(off) 시켜 상기 유선 전력 수신부(211)로부터 상기 주 전지(10)로의 유선 전력 공급을 중단하고, 상기 유선 전력 수신부(211)와 충전 회로(214) 사이에 설치된 제2 스위치(213)를 상기 유선 전력 수신부(211)의 유선 단자(1)로 스위칭 온(on) 시켜(S250) 상기 유선 전력 수신부(211)를 통해 유선으로 수신된 유선 전력을 상기 충전 회로(214)에 충전하여 상기 충전 회로(214)에 연결된 보조 전지(20)에 공급하여 충전한다(S260).
그 후, 보조 전지 충전 종료 신호가 입력되는지를 판단하여(S270), 상기 보조 전지 충전 종료 신호가 입력되면 상기 제2 스위치(213)를 오프(off)시켜 상기 보조 전지(20)에 유선 전력 충전을 종료하고, 상기 무선 충전 종료 신호가 입력되지 않으면 상기 보조 전지(20)에 유선 전력을 계속 충전한다.
마지막으로, 상기 무선 충전을 수행하는 단계(S300)는 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 제3 충전 모드 신호가 입력되면(S310) 무선 충전 모듈(230)과 충전 회로(214) 사이에 설치된 제2 스위치(213)를 상기 무선 충전 모듈(230)의 무선 단자(2)로 스위칭 온(on)시켜(S310) 상기 무선 충전 모듈(230)로부터 수신된 무선 전력을 상기 충전 회로(214)에 충전시켜 상기 충전 회로(214)에 연결된 보조 전지(20)에 공급하여 충전한다(S330).
이때, 상기 무선 충전 모듈(230)을 통해 수신된 무선 전력을 보조 전지(20)에 충전하는 단계(S330)는 도 4에 도시된 바와 같이 상기 단계(S132)와 동일하므로 자세한 설명을 상술한 것으로 대체하기로 한다.
그런 다음, 상기 보조 전지(20)에 충전된 충전량이 미리 설정된 설정값 이상인지를 판단한다(S340).
상기 단계(S340)에서 상기 보조 전지(20)의 충전량이 상기 설정값 이상일 경우 주 전지 충전 신호가 입력되는지를 판단한다(S350).
상기 단계(S350)에서, 상기 주 전지 충전 신호가 입력되면 상기 보조 전지(20)의 무선 전력을 주 전지(10)에 적합한 전력으로 변환한 후 변환된 무선 전력을 상기 주 전지(10)에 공급하여 충전한다(S360).
그런 다음, 주 전지 충전 종료 신호가 입력되는지를 판단하여(S370) 상기 주 전지 충전 종료 신호가 입력되면 상기 제2 스위치(213)를 오프(off) 시켜 상기 주 전지(10)에 무선 전력 충전을 종료하고, 상기 주 전지 충전 종료 신호가 입력되지 않으면 상기 주 전지(10)에 무선 전력을 계속 충전한다.
한편, 상기 단계(S340)에서, 상기 보조 전지(20)의 충전량이 상기 설정값 이하일 경우 보조 전지 충전 종료 신호가 입력되는지를 판단하여(S380), 상기 보조 전지 충전 종료 신호가 입력되면 상기 제2 스위치(213)를 오프(off)시켜 상기 보조 전지(20)에 무선 전력 충전을 종료하고, 상기 보조 전력 충전 종료 신호가 입력되지 않으면 상기 단계(S330)으로 돌아가 이후의 과정을 반복한다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 유무선 전력 충전 장치 및 방법에 따르면 주 전지와 보조 전지를 동시에 모두 충전할 수 있으므로 충전 시간을 절약할 수 있을 뿐만 아니라, 유선 충전 및 무선 충전을 통한 다양한 충전 시나리오에 따라 다양한 방법으로 주 전지 및 보조 전지를 충전할 수 있어 사용자의 편의가 향상된다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
100 : 주장치 200 : 보조 장치
10 : 주전지 20 : 보조 전지
110 : 메인 제어부 210 : 유선 충전 모듈
211 : 유선 전력 수신부 212 : 제1 스위치
213 : 제2 스위치 214 : 충전 회로
215 : DC/DC 컨버터 216 : 마이크로 컨트롤 유닛(MCU)
230 : 무선 충전 모듈 231 : 무선 전력 수신부
232 : 정합부 233 : 정류기
234 : 레귤레이터

Claims (8)

  1. 주 전지;
    보조 전지;
    상기 주 전지와 상기 보조 전지에 유선 전력을 제공하는 유선 충전 모듈; 및
    상기 유전 충전 모듈에 접속되어 상기 주 전지와 상기 보조 전지에 무선 전력을 제공하는 무선 충전 모듈을 포함하는 유무선 전력 충전 장치.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 유선 충전 모듈은,
    유선 전력을 수신하는 유선 전력 수신부;
    상기 전력 수신부로부터 수신된 유선 전력과 상기 무선 충전 모듈로부터 수신된 무선 전력을 충전하는 충전 회로;
    상기 보조 전지의 전력을 변환하는 DC/DC 컨버터;
    상기 유선 전력 수신부와 상기 주 전지 사이에 설치되어 상기 유선 전력 수신부와 상기 주 전지 사이를 연결하거나 분리하는 제1 스위치;
    상기 유선 전력 수신부와 상기 충전 회로 사이 및 상기 무선 충전 모듈과 상기 충전 회로 사이에 설치되어 상기 유선 전력 수신부와 상기 충전 회로를 연결하거나 분리하고, 상기 무선 충전 모듈과 상기 충전 회로를 연결하거나 분리하는 제2 스위치; 및
    충전 모드별 제어 신호에 따라 상기 주 전지와 상기 보조 전지에 상기 유선 전력과 상기 무선 전력을 공급하거나 중단하도록 상기 제1 스위치, 제2 스위치 및 DC/DC 컨버터를 제어하는 마이크로 컨트롤 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 유무선 전력 충전 장치.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 무선 충전 모듈은,
    무선 전력을 수신하는 무선 전력 수신부;
    상기 무선 전력을 정류하는 정류기; 및
    상기 정류된 무선 전력을 일정한 전압으로 안정화시키는 레귤레이터를 포함하는 것을 특징으로 하는 유무선 전력 충전 장치.
  4. 청구항 3에 있어서, 상기 무선 충전 모듈은 상기 무선 전력 수신부와 상기 정류기 사이의 임피던스를 정합하는 정합부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유무선 전력 충전 장치.
  5. (A) 상기 제1 충전 모드 신호가 입력되면 주 전지와 보조 전지에 유무선 전력의 동시 충전을 수행하는 단계;
    (B) 제2 충전 모드 신호가 입력되는지를 판단하여 상기 제2 충전 모드 신호가 입력되면 주 전지와 보조 전지에 유선 전력의 충전을 수행하는 단계; 및
    (C) 제3 충전 모드 신호가 입력되는지를 판단하여 상기 제3 충전 모드 신호가 입력되면 주 전지와 보조 전지에 무선 전력의 충전을 수행하는 단계를 포함하는 유무선 전력 충전 방법.
  6. 청구항 5에 있어서, 상기 (A) 단계는,
    (A-1) 상기 제1 충전 모드 신호가 입력되면 유선 전력 수신부와 주 전지 사이에 설치된 제1 스위치 및 무선 충전 모듈과 충전 회로 사이에 설치된 제2 스위치를 동시에 온시키는 단계; 및
    (A-2) 상기 유선 전력 수신부로부터 수신된 유선 전력을 상기 주 전지에 충전하고, 동시에 상기 무선 충전 모듈로부터 수신된 무선 전력을 상기 충전 회로에 충전하여 상기 충전 회로에 연결된 보조 전지에 충전하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 유무선 전력 충전 방법.
  7. 청구항 5에 있어서, 상기 (B) 단계는,
    (B-1) 상기 제2 충전 모드 신호가 입력되면, 유선 전력 수신부와 주 전지 사이에 설치된 제1 스위치를 온시키는 단계;
    (B-2) 상기 유선 전력 수신부로부터 수신된 유선 전력을 상기 주 전지에 충전하는 단계;
    (B-3) 상기 주 전지의 충전이 완료되었는지를 판단하는 단계;
    (B-4) 상기 주 전지의 충전이 완료되면, 상기 유선 전력 수신부와 충전 회로 사이에 설치된 제2 스위치를 온시키는 단계; 및
    (B-5) 상기 유선 전력 수신부로부터 수신된 유선 전력을 상기 충전 회로에 충전하여 상기 충전 회로에 연결된 보조 전지에 충전하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 유무선 전력 충전 방법.
  8. 청구항 5에 있어서, 상기 (C) 단계는,
    (C-1) 상기 제3 충전 모드 신호가 입력되면, 무선 충전 모듈과 충전 회로 사이에 설치된 제2 스위치를 온시키는 단계;
    (C-2) 상기 무선 충전 모듈로부터 수신된 무선 전력을 상기 충전 회로에 충전하여 상기 충전 회로에 연결된 보조 전지에 충전하는 단계;
    (C-3) 상기 보조 전지에 충전된 무선 전력 충전량이 설정값 이상인지를 판단하는 단계;
    (C-4) 상기 무선 전력 충전량이 상기 설정값 이상이면, 주 전지 충전 신호가 입력되는지를 판단하는 단계; 및
    (C-5) 상기 주 전지 충전 신호가 입력되면, 상기 보조 전지의 무선 전력을 변환하여 상기 주 전지에 충전하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 유무선 전력 충전 방법.
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