KR20130101358A - 충전 제어 방법 및 장치 - Google Patents

충전 제어 방법 및 장치 Download PDF

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KR20130101358A KR1020120022448A KR20120022448A KR20130101358A KR 20130101358 A KR20130101358 A KR 20130101358A KR 1020120022448 A KR1020120022448 A KR 1020120022448A KR 20120022448 A KR20120022448 A KR 20120022448A KR 20130101358 A KR20130101358 A KR 20130101358A
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강노경
원은태
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삼성전자주식회사
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Abstract

본 발명에 따른 배터리의 충전 제어 방법은, 제1충전부 또는 제2충전부에 의한 배터리의 충전 상태를 확인하는 과정과, 상기 충전상태를 지시하는 정보를 상기 충전기기로 전송하는 과정과, 상기 배터리의 충전 상태에 대응하여, 제공받은 충전전력을 배터리에 공급하는 과정을 포함한다.

Description

충전 제어 방법 및 장치{METHOD FOR CHARGE CONTROL AND APPARATUS FOR THE SAME}
본 발명은 충전 제어 기술에 관한 것으로써, 특히 서로 다른 방식에 의해 공급되는 충전 전력을 제어하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
무선 충전 또는 무접점 충전 기술은 최근 많은 전자 기기에 활용되고 있다. 대표적으로 전동 칫솔, 전기 면도기 등이 있으며, 최근에는 하이브리드 자동차의 배터리와 휴대폰 배터리의 충전에도 응용되고 있다.
무선 충전 기술에는 유도 결합 (Inductive Coupling) 방식, RF 방사 (RF Wave Radiation) 방식, 근접장 공명 (Evanescent Wave Resonance) 방식 등, 크게 3가지 방식이 있으며, 현재 가장 효율적이고 많이 이용되고 있는 방식은 전자기 유도 결합 방식이다.
전자기 유도 결합 방식은 변압기 (Transformer)의 기본 원리와 같으며, 무선 충전 시스템에서는 변압기의 1차 코일과 2차 코일을 분리하여, 1차 코일은 충전기 (Charging Unit), 2차 코일은 사용하는 전자 기기 (Device Unit)에 탑재하여 사용한다.
무선 충전 시스템에서 효율적인 에너지 전송을 위해 1차 코일과 2차 코일 간의 데이터 통신이 이루어지는데, 예를 들면 충전기와 충전 디바이스 간의 인증 과정, 충전 디바이스의 이상 상태에 대한 정보 전송 등이 있다.
무선 충전 시스템에 대한 연구가 활발하게 진행되고는 있지만, 현재 사용되고 있는 유선 충전 방식과의 호환성에 대한 연구는 진행되지 않고, 무선 충전 시스템 단독으로 수행되는 방법에 대해서만 연구가 이루어지고 있다.
그러나, 유선 충전을 진행중인 단말을 아무런 보호수단 없이 무선 충전전력을 제공하는 충전기기에 접근시키게 될 경우, 배터리의 폭발 등과 같은 문제가 발생할 수 있다.
본 발명은 전술한 점을 고려하여 안출된 것으로써, 서로 다른 충전 방식을 지원하는 단말이 안정적으로 충전을 수행할 수 있도록 제어하는 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 측면에 따른 충전기기로부터의 제공받은 충전 전력을 사용하여, 단말이 배터리의 충전을 제어하는 방법은, 제1충전부 및 제2충전부에 의한 배터리의 충전 상태를 확인하는 과정과, 상기 충전상태를 지시하는 정보를 상기 충전기기로 전송하는 과정과, 상기 배터리의 충전 상태에 대응하여, 제공받은 충전전력을 상기 배터리에 공급하는 과정을 포함한다.
본 발명의 일 측면에 따른 단말로 충전전력 제공을 제어하는 방법은, 단말의 배터리의 충전 상태 확인을 요청하는 과정과, 상기 단말로부터 상기 배터리의 충전 상태를 지시하는 정보를 수신하는 과정과, 상기 배터리의 충전 상태에 대응하여, 충전전력 전송을 제어하는 과정을 포함한다.
본 발명의 일 측면에 따른 충전기기로부터의 제공받은 충전 전력을 사용하여, 배터리의 충전을 제어하는 단말 장치는, 제1충전 방식에 의해 충전을 수행하는 제1충전부와, 제2충전 방식에 의해 충전을 수행하는 제2충전부와, 상기 제1충전부 및 제2충전부에 의한 배터리의 충전상태를 확인하고, 확인된 상기 충전상태를 지시하는 정보를 상기 충전기기로 전송하는 충전상태 확인부와, 상기 배터리의 충전 상태에 대응하여, 제공받은 충전전력을 상기 배터리에 공급하는 충전 제어부를 포함한다.
본 발명의 일 측면에 따른 단말로 충전전력 제공을 제어하는 충전 전력 제공 장치는, 단말의 배터리의 충전 상태 확인을 요청하고, 상기 단말로부터 상기 배터리의 충전 상태를 지시하는 정보를 수신하는 상태 확인부와, 상기 단말로 무선 충전 전력을 전송하는 전력 전송부와, 상기 배터리의 충전 상태에 대응하여, 상기 전력 전송부의 무선 충전전력 전송을 제어하는 충전 제어부를 포함한다.
본 발명의 충전제어 방법에 따르면, 무선 충전 뿐 아니라 유선 충전을 안정적으로 지원할 수 있도록 한다.
무선 충전과 유선 충전에 의한 전력이 동시에 공급되지 않도록 함으로써, 단말 또는 충전기기의 파손을 줄일 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 충전 제어 방법이 적용되는 단말의 구성을 예시하는 블록도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 충전 제어 방법이 적용되는 충전기기의 구성을 예시하는 블록도,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 충전 제어 방법의 진행 과정을 나타내는 흐름도,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 충전 전력 제공을 제어하는 방법의 진행 과정을 나타내는 흐름도.
이하 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기 설명에서는 구체적인 특정 사항들이 나타나고 있는데 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐 이러한 특정 사항들이 본 발명의 범위 내에서 소정의 변형이나 혹은 변경이 이루어질 수 있음은 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명하다 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 충전 제어 방법이 적용되는 단말의 구성을 예시하는 블록도이다.
도 1을 참조하면, 단말(10)은 배터리(11), 제1충전부(12), 제2충전부(13), 충전상태 확인부(14), 및 충전 제어부(15)를 포함한다.
제1충전부(12)는 유선 충전 방식에 의해 공급되는 전력을 배터리(11)에 공급하는 것으로써, 충전기기(20)와 유선으로 접촉할 수 있는 충전단자와, 상기 충전단자(20)에 입력되는 충전전력을 배터리(11)에 일정한 출력으로 공급하는 보호회로를 포함한다.
제2충전부(13)는 무선 충전 방식에 의해 공급되는 전력을 배터리(11)에 공급하는 것으로써, 충전기기(20)로부터 무선으로 공급되는 전력을 수신할 수 있는 무선전력 수신부와, 상기 무선 전력 수신부에 의해 수신되는 충전전력을 배터리(11)에 일정한 출력으로 공급하는 보호회로를 포함한다.
충전상태 확인부(14)는 상기 배터리(11)에 충전 전력이 공급되는 상태인지와, 상기 충전 전력이 공급되는 상태인 경우, 제1충전부(12)에 의해 전력이 공급되는지 또는 제2충전부(13)에 의해 전력이 공급되는 지를 확인한다. 그리고, 충전상태 확인부(14)는 충전 전력이 공급되는지 여부, 제1충전부(12) 및 제2충전부(13) 중, 어느 충전부에 의해 전력이 공급되는지를 지시하는 정보를 포함하는 충전 상태를 지시하는 정보를 생생 및 제공한다.
충전 제어부(15)는 상기 배터리(11)에 제1충전부(12) 및 제2충전부(13)로부터의 전력이 동시에 공급되는 것을 방지하기 위한 것으로써, 제1충전부(12) 및 제2충전부(13) 중, 어느 하나의 충전부에 의해서만 충전 전력이 공급되도록 제어한다. 예컨대, 충전상태 확인부(14)에서 제공되는 충전 상태를 지시하는 정보를 확인한 결과, 제1충전부(12)에 의해 충전 전력이 배터리(11)에 공급되는 경우, 제2충전부(13)로 전력이 입력되면, 상기 제2충전부(13)의 동작을 중지시킨다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 충전 제어 방법이 적용되는 충전기기의 구성을 예시하는 블록도이다.
도 2를 참조하면, 충전기기(20)는 충전제어부(21), 상태 확인부(22), 및 전력 전송부(23)를 포함한다.
충전 제어부(21)는 단말(10)로 충전 전력을 제공하기 위해, 단말(10)이 충전전력을 요구하는지를 모니터링한다. 예컨대, 충전제어부(21)는 충전기기(20)가 무선으로 전력을 전송하는 영역 내에 단말(10)이 존재하는지를 확인하기 위해, 주기적으로 핑 메시지를 전송하여, 단말(10)로부터 핑 메시지에 대한 핑 응답이 수신되는 지를 확인한다. 그리고, 충전 제어부(21)는 핑 응답에 포함되는 정보를 확인하여, 충전 전력의 전송/미전송을 제어한다.
상태 확인부(22)는 단말(10)로부터 수신되는 핑 응답에 포함되는 정보를 확인한다. 구체적으로, 상태 확인부(22)는 핑 응답에 포함되는 정보 중, 충전 상태를 지시하는 정보를 확인하고, 그 결과를 충전 제어부(21)에 제공한다.
전력 전송부(23)는 무선 전력을 생성하여, 상기 단말(10)로 제공한다. 실시예에 따라 전력 전송부(23)가 전원으로부터 차단되면, 배터리(11)를 충전시키는 충전전력이 생성되지 않는다. 즉 본 실시예에 따른 전력 전송부(23)는 배터리(11)를 충전하기 위한 충전전력을 생성할 수 있고, 생성된 충전전력을 단말(10)에 유선 또는 무선으로 전송할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 충전 제어 방법의 진행 과정을 나타내는 흐름도이다.
도 3을 참조하면, 31단계에서, 단말(10)은 충전기기(20)로부터 핑 메시지를 수신한다. 그리고, 핑 메시지의 수신에 대응하여, 단말(10)의 충전 상태를 확인한다(32단계). 즉, 충전 전력이 공급되고 있는지 여부, 제1충전부(12) 및 제2충전부(13) 중, 어느 충전부에 의해 배터리(11)로 전력이 공급되고 있는지를 확인한다.
제1충전부(12), 즉 유선을 통해 충전이 진행되는 경우(33-예), 제1충전부(12)를 통해 배터리(11)로 충전전력이 공급되고 있음을 지시하는 정보를 충전기기(20)로 전송한다(34단계).
반면, 제1충전부(12)를 통해 배터리(11)로 충전전력이 공급되지 않는 경우(33-아니오), 이를 지시하는 정보를 충전기기(20)로 전송한다(35단계). 그리고, 36단계에서는, 충전기기(20)로부터 무선으로 충전전력을 수신하여 배터리에 공급한다. 즉 제2충전부(13)가 충전기기(20)로부터 충전전력을 수신하여 배터리(11)로 상기 충전전력을 공급할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 충전 전력 제공을 제어하는 방법의 진행 과정을 나타내는 흐름도이다.
도 4를 참조하면, 41단계에서, 충전기기(20)는 무선 충전 전력을 공급할 영역 내에 무선 전력을 공급할 단말(10)이 있는 지를 확인하기 위하여, 주기적으로 핑 메시지를 전송한다.
그리고, 핑 메시지를 수신한 단말(10)이, 상기 핑 메시지의 수신에 대한 핑 응답을 전송함에 따라, 핑 응답을 수신한다(42단계).
상기 핑 응답은 충전 상태를 지시하는 정보를 포함한다. 이에 따라, 충전기기(20)는 상기 충전 상태를 지시하는 정보를 확인하여, 단말(10)의 충전 상태, 즉 충전 전력이 공급되고 있는지 여부, 제1충전부(12) 및 제2충전부(13) 중, 어느 충전부에 의해 전력이 공급되고 있는지를 확인한다. 단말(10)은 43단계에서 유선으로 충전이 진행되고 있는지 여부를 판단한다. 만약, 제1충전부(12)에 의해 충전전력이 공급되는 경우(즉, 유선으로 충전이 진행되는 경우)(43-예), 44단계를 통해 무선 전력 전송 프로세스를 중단하게 된다.
반면, 제1충전부(12)에 의해 충전전력이 공급되지 않는 경우(즉, 유선으로 충전이 진행되지 않는 경우)(43-아니오), 45단계를 진행하여, 단말(10)로 무선 전력을 전송하기 위한 프로세스를 진행한다. 그리고, 45단계는 충전이 완료될 때까지 반복적으로 수행하게 된다(46단계). 예컨대, 충전의 완료는 배터리(11)가 완전하게 충전되거나, 사용자에 의해 충전이 중단되는 상태일 수 있다. 단말(10)은 46단계를 통하여 미리 설정된 시간마다 무선으로 진행하고 있는 충전이 완료되었는지 여부를 체크하고, 충전이 완료되지 않은 경우(46-아니오) 45단계의 동작을 수행한다.
10: 단말 11: 배터리
12: 제1충전부 13: 제2충전부
14: 충전상태 확인부 15: 충전 제어부
20: 충전기기 21: 충전 제어부
22: 상태 확인부 23: 전력 전송부

Claims (20)

  1. 충전기기로부터의 제공받은 충전 전력을 사용하여, 단말이 배터리의 충전을 제어하는 방법에 있어서,
    제1충전부 및 제2충전부에 의한 배터리의 충전 상태를 확인하는 과정과,
    상기 충전상태를 지시하는 정보를 상기 충전기기로 전송하는 과정과,
    상기 배터리의 충전 상태에 대응하여, 제공받은 충전전력을 상기 배터리에 공급하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 배터리의 충전 제어 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 배터리의 충전 상태는 상기 제1충전부 및 제2충전부에 의해 배터리에 전력이 공급되는지를 지시하는 정보임을 특징으로 하는 충전 제어 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 충전 상태가, 상기 제1충전부에 의해 상기 배터리에 전력이 공급됨을 지시하는 정보임에 대응하여, 상기 제2충전부에 의해 공급되는 전력을 차단하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 충전 제어 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 충전상태를 지시하는 정보를 상기 충전기기로 전송하는 과정은,
    상기 충전기기로, 상기 제2충전부로 전력 공급을 중지할 것을 지시하는 제어정보를 더 전송하는 것을 특징으로 하는 충전 제어 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 충전 상태가, 상기 제1충전부에 의해 상기 배터리에 전력이 공급되지 않음을 지시하는 정보임에 대응하여, 상기 제2충전부에 의해 상기 배터리에 전력을 공급하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 충전 제어 방법.
  6. 단말로 충전전력 제공을 제어하는 방법에 있어서,
    단말의 배터리의 충전 상태 확인을 요청하는 과정과,
    상기 단말로부터 상기 배터리의 충전 상태를 지시하는 정보를 수신하는 과정과,
    상기 배터리의 충전 상태에 대응하여, 충전전력 전송을 제어하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 충전 전력 제공을 제어하는 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 배터리의 충전 상태는 상기 단말에 구비된 제1충전부 및 제2충전부에 의해 상기 배터리에 전력이 공급되는지를 지시하는 정보임을 특징으로 하는 충전 전력 제공을 제어하는 방법.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 충전 상태가, 상기 제1충전부에 의해 상기 배터리에 전력이 공급됨을 지시하는 정보임에 대응하여, 충전전력 전송을 차단하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 충전 전력 제공을 제어하는 방법.
  9. 제8항에 있어서, 상기 충전전력 전송을 차단하는 과정은,
    상기 충전전력을 생성하는 전력 전송부를 전원으로부터 차단시키는 것임을 특징으로 하는 충전 전력 제공을 제어하는 방법.
  10. 제9항에 있어서, 상기 전력 전송부는,
    무선 충전 코일 및 무선 충전 공진기를 포함함을 특징으로 하는 충전 전력 제공을 제어하는 방법.
  11. 충전기기로부터의 제공받은 충전 전력을 사용하여, 배터리의 충전을 제어하는 단말 장치에 있어서,
    제1충전 방식에 의해 충전을 수행하는 제1충전부와,
    제2충전 방식에 의해 충전을 수행하는 제2충전부와,
    상기 제1충전부 및 제2충전부에 의한 배터리의 충전상태를 확인하고, 확인된 상기 충전상태를 지시하는 정보를 상기 충전기기로 전송하는 충전상태 확인부와,
    상기 배터리의 충전 상태에 대응하여, 제공받은 충전전력을 상기 배터리에 공급하는 충전 제어부를 포함함을 특징으로 하는 단말 장치.
  12. 제11항에 있어서, 상기 배터리의 충전 상태는 상기 제1충전부 및 제2충전부에 의해 배터리에 전력이 공급되는지를 지시하는 정보임을 특징으로 하는 단말 장치.
  13. 제11항에 있어서, 상기 충전 제어부는,
    상기 충전 상태가, 상기 제1충전부에 의해 상기 배터리에 전력이 공급됨을 지시하는 정보임에 대응하여, 상기 제2충전부에 의해 공급되는 전력을 차단함을 특징으로 하는 단말 장치.
  14. 제13항에 있어서, 상기 충전상태 확인부는,
    상기 충전기기로, 상기 제2충전부로 전력 공급을 중지할 것을 지시하는 제어정보를 더 전송하는 것을 특징으로 하는 단말 장치.
  15. 제11항에 있어서, 상기 충전 제어부는,
    상기 충전 상태가, 상기 제1충전부에 의해 상기 배터리에 전력이 공급되지 않음을 지시하는 정보임에 대응하여, 상기 제2충전부에 의해 상기 배터리에 전력을 공급하는 것을 특징으로 하는 단말 장치.
  16. 단말로 충전전력 제공을 제어하는 충전 전력 제공 장치에 있어서,
    단말의 배터리의 충전 상태 확인을 요청하고, 상기 단말로부터 상기 배터리의 충전 상태를 지시하는 정보를 수신하는 상태 확인부와,
    상기 단말로 무선 충전 전력을 전송하는 전력 전송부와,
    상기 배터리의 충전 상태에 대응하여, 상기 전력 전송부의 무선 충전전력 전송을 제어하는 충전 제어부를 포함함을 특징으로 하는 충전 전력 제공 장치.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 배터리의 충전 상태는 상기 단말에 구비된 제1충전부 및 제2충전부에 의해 상기 배터리에 전력이 공급되는지를 지시하는 정보임을 특징으로 하는 충전 전력 제공 장치.
  18. 제17항에 있어서, 상기 충전 제어부는,
    상기 충전 상태가, 상기 제1충전부에 의해 상기 배터리에 전력이 공급됨을 지시하는 정보임에 대응하여, 충전전력 전송을 차단하는 것을 특징으로 하는 충전 전력 제공 장치.
  19. 제18항에 있어서, 상기 충전 제어부는,
    상기 충전전력을 생성하는 전력 전송부를 전원으로부터 차단시키는 것임을 특징으로 하는 충전 전력 제공 장치.
  20. 제16항에 있어서, 상기 전력 전송부는,
    무선 충전 코일 및 무선 충전 공진기를 포함함을 특징으로 하는 충전 전력 제공 장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20150146327A (ko) * 2014-06-23 2015-12-31 에스케이플래닛 주식회사 무선 충전 장치와 단말과 서비스 제공 장치, 그를 포함하는 무선 충전 시스템, 그 제어 방법 및 컴퓨터 프로그램이 기록된 기록매체

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KR20150146327A (ko) * 2014-06-23 2015-12-31 에스케이플래닛 주식회사 무선 충전 장치와 단말과 서비스 제공 장치, 그를 포함하는 무선 충전 시스템, 그 제어 방법 및 컴퓨터 프로그램이 기록된 기록매체

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