KR20150092699A

KR20150092699A - 전원, 전원 충전 회로, 방법, 단말기기, 프로그램 및 기록매체

Info

Publication number: KR20150092699A
Application number: KR1020147026682A
Authority: KR
Inventors: 젱페이 레이; 웨이 선; 디링 구오
Original assignee: 시아오미 아이엔씨.
Priority date: 2014-01-09
Filing date: 2014-07-24
Publication date: 2015-08-13
Also published as: EP2894758A1; WO2015103866A1; MX350836B; RU2015131127A; RU2629917C2; MX2014011220A; CN103746427A; JP2016506236A

Abstract

본 발명의 실시예는 전원, 전원 충전 회로, 방법 및 단말기기를 공개하는 바, 여기서 상기 전원 충전 방법은 전원이 충전상태일 경우, 전원 관리칩이 전원의 배터리코어의 양극 전압을 측정하고, 배터리코어의 양극 전압이 미리 설정된 전압보다 낮지 않다고 판정될 경우, 상기 전원의 충전모드를 정전류 충전방식에서 정전압 충전방식으로 전환하도록 제어한다. 전원의 양극 전압을 측정하는 충전 회로와 비교하면, 본 발명이 제공하는 전원 충전 방법은 전원 관리칩이 배터리코어의 전압이 미리 설정된 전압에 도달했을 때에야 전원의 충전모드를 전환함으로써, 정전류 충전모드의 시간을 최대한도로 연장하여 전원의 전반적인 충전 시간을 감소시키고 충전 속도를 향상시킨다.

Description

전원, 전원 충전 회로, 방법 및 단말기기{POWER SUPPLY, POWER SUPPLY CHARGING CIRCUIT, POWER SUPPLY CHARGING METHOD AND TERMINAL DEVICE}

본원 발명은 출원번호가 CN 201410010338.5이고, 출원일자가 2014년 1월 9일인 중국특허출원에 기반하여 제출하였고, 상기 중국특허출원의 우선권을 주장하는 바, 상기 중국특허출원의 모든 내용은 참고로서 본원 발명에 원용된다.

본 발명은 전원 기술분야에 관한 것으로, 특히 전원 충전 회로, 방법 및 단말기기에 관한 것이다.

현재, 단말기기의 충전 가능한 전원은 통상적으로 배터리코어와 보호회로를 포함하고, 배터리칩은 충전 가능한 전원의 축전지 부분이고, 보호회로는 배터리코어의 충전/방전 과정을 보호하기 위한 것이다.

단일 배터리코어 충전 가능한 전원(하나의 배터리코어의 전원을 포함함)에 있어서, 통상적으로 정전류-정전압 방식을 사용하는 바, 즉 큰 전류 정전류 방식으로 충전하고, 전원의 전압이 한계값에 도달하였을 때 충전 전류가 점점 낮아지는 정전압 방식으로 전환한다. 이러한 충전방식은 정전류 충전과정의 시간을 충분히 연장할 수 있어 정전압 충전 과정의 시간을 대폭적으로 감소하고 나아가 전반적인 충전 시간을 전체적으로 감소시킨다.

그러나, 전원 충전 제어회로는 통상적으로 전원의 양극 전압을 측정하는 바, 보호소자 및 보호회로의 존재로 인하여, 전원의 양극 전압이 전원 내 배터리코어의 양극 전압보다 높을 수 있기에, 전원의 전압이 한계값에 도달하였는지의 여부를 정확하게 판정하기 어렵고, 나아가 정전류 방식을 정전압 방식으로 전환하는 시각을 정확하게 제어하는 것도 어렵기 때문에, 정전류의 충전 시간을 최대한도로 연장하지 못함으로써 전원의 전반적인 충전 시간을 연장하여 충전 속도가 늦어지게 한다.

본 발명의 실시예에서 전원의 충전 속도를 향상시키고, 충전 시간을 단축시키는 전원, 전원 충전 회로, 방법 및 단말기기를 제공한다.

본 발명의 실시예의 1양태에 따르면, 전원이 충전상태일 경우, 전원 관리칩은 전원 내의 배터리코어의 양극전압을 측정하는 단계와, 측정된 배터리코어의 양극 전압과 미리 설정된 전압의 크기를 비교하고, 배터리코어의 양극 전압이 미리 설정된 전압보다 낮지 않다고 판정될 경우, 상기 전원의 충전모드를 정전류 충전방식에서 정전압 충전방식으로 전환하도록 제어하는 단계를 포함하는 전원 충전 방법을 제공한다.

제1양태를 결부시키면, 제1양태에서의 첫번째 실시 가능한 실시양태에서, 상기 전원 충전방법은 상기 전원 관리칩과 배터리코어의 양극, 음극은 전기적으로 연결되고, 전원이 충전상태일 경우, 상기 전원 관리칩은 상기 배터리코어의 양단의 전압을 측정하는 단계를 포함한다.

제1양태에서의 첫번째 실시 가능한 실시양태를 결부시키면, 제1양태의 두번째 실시 가능한 실시양태에서, 상기 전원 관리칩은 전원의 설정핀을 통하여 상기 배터리코어의 양극과 전기적으로 연결된다.

제1양태, 제1양태에서의 세번째 실시 가능한 실시양태를 결부시키면, 상기 전원 충전 방법은 전원이 충전상태일 경우, 전원 내의 전원 보호 모듈이 배터리코어의 양극 전압을 측정하고, 측정한 양극 전압값을 상기 전원 관리칩에 송신하는 단계를 포함한다.

제1양태에서의 세번째 실시 가능한 실시양태를 결부시키면, 제1양태의 네번째 실시 가능한 실시양태에서, 상기 전원 보호 모듈이 배터리코어의 양극 전압을 측정한 후 상기 전원의 설정핀을 통하여 상기 전원 관리칩에 송신한다,

제1양태에서의 두번째 실시 가능한 실시양태 또는 제1양태에서의 네번째 실시 가능한 실시양태를 결부시키면, 제1양태의 다섯번째 실시 가능한 실시양태에서, 상기 설정핀은 id 핀 또는 전기적 연결 기능 및 통신연결 기능을 구비하는 제4핀이다.

제1측면양태에서의 세번째 실시 가능한 실시양태 또는 제1측면양태에서의 네번째 실시 가능한 실시양태를 결부시키면, 제1측면양태의 여섯번째 실시 가능한 실시양태에서, 상기 전원 충전 방법은 상기 전원 보호 모듈이 상기 배터리코어의 음극과 전원 관리칩 사이에 직렬연결된 보호소자를 흘러 지나는의 전류를 측정하는 단계와, 측정한 상기 보호소자의 전류가 미리 설정된 범위를 초과할 경우, 상기 보호소자를 차단하는 단계를 포함한다.

본 발명의 실시에의 제2양태에 따르면, 배터리코어를 포함하는 전원과, 상기 전원 내의 배터리코어의 양극, 음극과 전기적으로 연결되고, 배터리코어의 양극 전압을 측정하며, 측정된 배터리코어의 전압에 따라 전원의 충전모드를 제어하는 전원 관리칩을 포함하는 전원 충전 회로를 더 제공한다.

제2양태를 결부시키면, 제2양태에서의 첫번째 실시 가능한 실시양태에서, 상기 전원은 전원 보호 모듈을 더 포함하고, 상기 전원 보호 모듈의 제1측정단은 상기 배터리코어의 양극에 연결되고, 상기 전원 보호 모듈의 제1출력단은 전원의 설정핀을 통하여 전원 관리칩의 제3핀에 연결된다.

제2양태를 결부시키면, 제2양태에서의 두번째 실시 가능한 실시양태에서, 상기 전원 관리칩의 제3핀은 전원의 설정핀을 통하여 상기 배터리코어의 양극에 연결된다.

제2양태에서의 첫번째 실시 가능한 실시양태 또는 제2양태에서의 두번째 실시 가능한 실시양태를 결부시키면, 제2양태의 세번째 실시 가능한 실시양태에서, 상기 전원의 설정핀은 id 핀 또는 전기적 연결 기능 및 통신연결 기능을 구비하는 제4핀이다.

제2양태를 결부시키면, 제2양태에서의 네번째 실시 가능한 실시양태에서, 상기 배터리코어의 음극과 전원으 음극 사이에는 스위치 튜브스위칭 소자를 포함하는 제1보호소자가 직렬 연결되고, 상기 전원 보호 모듈은 상기 제1보호소자의 제1단에 전기적으로 연결되는 제2측정단, 상기 제1보호소자의 제2단에 전기적으로 연결되는 제3측정단, 및 상기 제1보호소자의 제2단스위칭 소자의 제어단에 전기적으로 연결되는 제2출력단을 더 포함하며, 상기 전원 보호 모듈은 상기 제1보호소자를 흘러 지나는 전류를 측정하고, 상기 전류가 미리 설정된 범위를 초과할 경우, 상기 제2출력단을 통하여 상기 스위치 튜브스위칭 소자를 차단하기 위한는 제어신호를 출력한다.

본 발명의 실시예의 제3양태에 따르면, 양극핀, 음극핀, 설정핀, 배터리코어, 제1보호소자와 제2보호소자를 포함하되, 상기 배터리코어의 양극은 제2보호소자를 통하여 상기 전원의 양극핀에 연결되고, 상기 배터리코어의 양극은 전원의 설정핀에 연결되며, 상기 설정핀을 통하여 전원 관리칩에 연결되고, 상기 배터리코어의 음극은 제1보호소자를 통하여 전원의 음극에 연결되는 것을 특징으로 하는 전원을 더 제공한다.

제3양태를 결부시키면, 제3양태에서의 첫번째 실시 가능한 실시양태에서, 제1측정단이 상기 배터리코어의 양극에 연결되고, 제1출력단이 전원의 설정핀에 연결되는 전원 보호 모듈을 더 포함한다,

제3양태에서의 첫번째 실시 가능한 실시양태를 결부시키면, 제3양태의 두번째 실시 가능한 실시양태에서, 상기 전원 보호 모듈은 제2측정단, 제3측정단과 제2출력단을 더 포함하고, 상기 제1보호소자는 스위치 튜브스위칭 소자를 포함하되, 상기 전원 보호 모듈의 제2측정단은 상기 제1보호소자의 제1일단에 연결되고, 상기 제3측정단은 상기 제1보호소자의 제2단에 연결되며, 상기 제2출력단은 상기 스위치 튜브스위칭 소자의 제어단에 연결되고, 측정된 상기 제1보호소자를 흘러 지나는 전류에 의하여 상기 스위치 튜브스위칭 소자의 도통 또는 차단 상태를 제어한다.

제2양태 또는 제2양태의 첫번째 실시 가능한 실시양태를 결부시키면, 제3양태의 세번째 실시 가능한 실시양태에서, 상기 전원의 설정핀은 상기 전원의 id 핀 또는 전기적 연결 기능 및 통신연결 기능을 구비하는 제4핀이다.

본 발명의 실시예의 제4양태에 따르면, 전원 충전 회로 중의 전원 관리칩의 작동상태 및 단말기기의 기타 각 모듈의 작동상태를 제어하는 프로세서, 및 단말기기 내의 각 모듈에 작동전압을 제공하는, 제2양태에서 제공하는 전원 충전 회로를 포함하는 단말기기를 더 제공한다.

본 발명의 실시예가 제공한 기술적 해결수단은 하기와 같은 유리한 효과를 포함할 수 있다. 상기 전원 충전방법은 전원 관리칩을 통하여 직접 배터리코어의 양단의 전압을 수집하고, 전원 관리칩이 배터리코어의 양극 전압이 미리 설정된 전압에 도달하였음을 측정하였을 경우, 전원이 정전류 충전 방식에서 정전압 충전 방식으로 전환하도록 제어한다. 전원의 양극 전압을 측정하는 충전 회로와 비교하면, 본 발명에서 제공하는 전원 충전 방법은 전원 관리칩이 배터리코어의 전압이 미리 설정된 전압에 도달했을 때에야 전원의 충전모드를 전환함으로써, 정전류 충전모드의 시간을 최대한도로 연장하여 전원의 전반적인 충전 시간을 감소시키고 충전 속도를 향상시킨다.

이하, 본 발명의 실시예 또는 선행기술의 기술적 해결수단을 더욱 명확히 하기 위하여, 실시예 또는 선행기술에 대하여 설명하는 과정에 사용할 도면에 대하여 간단히 소개한다. 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서, 진보성 창출에 힘쓸 필요가 없이 이러한 첨부도면으로부터 기타 첨부도면을 얻을 수 있다는 것은 자명하다.
도 1a는 일 예시적 실시예에 따라 도시한 전원 충전방법의 흐름도이다.
도 1b는 일 예시적 실시예에 따라 도시한 전원 충전방법의 충전 시간의 설명도이다.
도 2는 일 예시적 실시예에 따라 도시한 다른 전원 충전방법의 흐름도이다.
도 3은 일 예시적 실시예에 따라 도시한 전원 충전 회로의 구조도이다.
도 4는 일 예시적 실시예에 따라 도시한 다른 전원 충전 회로의 구조도이다.
도 5는 일 예시적 실시예에 따라 도시한 또 다른 전원 충전 회로의 구조도이다.
도 6은 일 예시적 실시예에 따라 도시한 또 다른 전원 충전 회로의 구조도이다.
도 7은 일 예시적 실시예에 따라 도시한 또 다른 전원 충전 회로의 구조도이다.
도 8은 일 예시적 실시예에 따라 도시한 전원의 구조도이다.
도 9는 일 예시적 실시예에 따라 도시한 다른 전원의 구조도이다.
도 10은 일 예시적 실시예에 따라 도시한 또 다른 전원의 구조도이다.
도 11은 일 예시적 실시예에 따라 도시한 또 다른 전원의 구조도이다.
도 12는 일 예시적 실시예에 따라 도시한 또 다른 전원의 구조도이다.
상기 도면을 통하여 본 발명의 명확한 실시예를 도시하였고 하기 내용에서 더욱 상세히 설명한다. 이러한 도면과 문자 설명은 그 어떤 방식으로 본 발명의 취지의 범위를 한정하려는 것이 아니라 특정된 실시예를 참고로 하여 본 기술 분야의 당업자로 하여금 본 발명의 개념을 이해하도록 하기 위한 것이다.

통상적으로, 전원은 배터리코어와 보호회로를 포함하는 바, 보호회로는 배터리코어의 충전/방전 과정을 보호하기 위한것이다. 배터리코어의 충전전류가 지나치게 크거나, 방전전류가 지나치게 크거나 또는 배터리코어 전압이 지나치게 낮을 경우, 전류를 제한하거나 배터리코어가 위치한 회로를 차단하는 것을 통하여 배터리코어에 대한 보호 목적을 달성한다. 보호회로에는 일정한 전압 강하가 존재하기 때문에, 전원의 전압이 내부의 배터리코어의 전압과 같지 않게 한다. 전원이 충전상태일 경우, 전원의 전압이 미리 설정된 전압에 도달해도 배터리코어의 전압은 상기 미리 설정된 전압에 도달하지 못한다.

본 발명이 제공하는 전원 충전 방법은 전원 내의 배터리코어의 양단의 전압을 측정하고, 배터리코어의 전압이 미리 설정된 전압보다 낮지 않다고 판정될 경우 상기 전원의 충전 모드를 정전류 충전방식에서 정전압 충전방식으로 전환하는 것을 통하여 전원의 정전류 충전 시간을 최대한도로 연장함으로써 전원의 전반적인 충전 시간을 감소시키고, 충전 속도를 향상시킨다.

상기의 내용은 본 발명의 핵심적인 사상인 바, 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자들이 본 발명의 해결수단을 더욱 잘 이해하도록 하기 위하여 도면을 결부하여 본 발명을 진일보 상세히 설명하기로 한다.

도 1a는 일 예시적 실시예에 따라 도시한 전원 충전방법의 흐름도인 바, 전원 충전 회로에 응용되는 상기 상기 전원 충전 방법은 하기와 같은 단계를 포함한다.

단계 S110에서, 전원이 충전상태일 경우, 전원 관리칩은 전원 내의 배터리코어의 양극 전압을 측정한다.

설명해야 할 것은, 본 발명의 실시예에서 전원은 이동 단말기기(예를 들면, 휴대폰, PDA 등)의 배터리일 수 있고, 기타 기기의 전기저장 장치일 수도 있는 바, 본 발명은 이에 대하여 한정하지 않는다.

본 발명의 일 실시예에서, 전원 관리칩과 배터리코어의 양극, 음극은 전기적으로 연결되고, 전원이 충전상태일 경우, 전원 관리칩은 상기 배터리코어의 양극 사이의 전압을 측정한다. 통상적으로, 배터리코어의 음극은 접지단에 전기적으로 연결되기에, 전원 관리칩의 대응핀도 접지단에 전기적으로 연결되며, 전원 관리칩의 상응핀과 배터리코어의 양극을 전기적으로 연결되고, 배터리코어의 양극 전압을 측정하기만 하면 된다. 전원 관리칩과 전원의 설정핀은 전기적으로 연결되고, 배터리코어의 양극 전압을 측정하는 바, 여기서 상기 설정핀은 상기 배터리코어의 양극과 전기적으로 연결된다.

본 발명의 일 실시예에서, 전원의 설정핀은 전원 내의 배터리 칩의 양극과 전기적으로 연결되는 신규 추가한 핀일 수 있는 바, 직접 전기적으로 연결될 수 있고, 전원 관리칩이 전원의 신규 추가한 핀의 전압을 측정하여 배터리코어의 양극 전압을 얻는다.

전원 관리칩은 전원의 id핀을 통하여 전원 신분을 표징하는 전원 id번호를 획득할 수도 있다. 단계 S120에서, 전원 관리칩이 측정한 배터리코어의 양극 전압이 미리 설정된 전압보다 낮지 않은지의 여부를 판정하고, 배터리코어의 양극 전압이 미리 설정된 전압보다 낮지 않다고 판정될 경우, 단계S130를 수행하고, 배터리 칩의 양극 전압이 미리 설정된 전압보다 낮을 경우, 돌아가 단계S110를 수행한다. 상기 미리 설정된 전압은 전원이 만충전일 경우의 전압에 따라 결정할 수 있는 바, 예를 들면 4.35V일 수 있다.

단계S130에서, 전원 관리칩이 상기 전원의 충전모드를 정전류 충전방식에서 정전압 충전방식으로 전환하도록 제어한다.

도 1b는 일 예시적 실시예에 따라 도시한 전원 충전방법의 충전 시간의 설명도인 바, 횡축은 시간을 표시하고, 좌측의 종축은 전압을 표시하며, 우측의 종축은 전류를 표시한다. 도면의 곡선1은 정전류-정전압 충전방식의 충전 전압 변화 곡선을 나타낸다. 곡선2는 본 발명의 실시예가 제공하는 전원 충전방법에 대응되는 충전 전류변화곡선을 나타낸다. 곡선3은 전통적인 정전류-정전압 충전방식의 전류변화곡선을 나타낸다. 측정된 전원 양극의 전압이 전원 내부의 배터리코어의 전압보다 높기 때문에, 미리 설정된 전압 U0을 4.35V라고 가정할 경우, 측정된 전원의 양극 전압이 4.35V에 도달할 시, 전압 강하를 빼고, 그 내부의 배터리 칩의 전압 강하 U1은 4.05V인 바, 이때 전원의 충전모드는 정전류 모드에서 정전압 모드로 전환되고, 대응되는 충전 전류 변화는 곡선 3에 도시된 바와 같고 충전 완료 시각은 t1이다. 그러나, 본 발명이 제공하는 전원 충전방법은 배터리코어의 양극 전압 U0이 4.35V인 것을 측정했을 경우, 전원 충전모드를 정전류 모드에서 정전압 모드로 전환하고, 대응되는 충전 전류 변화는 곡선2에 도시된 바와 같고, 충전 완료 시각은 t0인 바, 보이는 바와 같이 t0은 t1보다 작다. 본 발명의 전원 충전방법은 정전류 충전 시간을 연장하였기에, 상응하게 정전압 충전 시간이 단축되어, 전원의 전반적인 충전 시간을 감소시키고, 충전 속도를 향상시킨다.

본 발명이 제공하는 전원 충전방법에서, 전원이 충전상태일 경우, 전원 관리칩은 직접 전원 내부의 배터리코어의 양극 전압을 측정하고, 측정된 양극 전압에 따라 전원의 충전모드를 제어한다. 전원의 양극 전압을 측정하여 전원의 충전모드를 제어하는 방법과 비교하면, 직접 배터리코어의 양극 전압을 측정하는 정확도가 높고, 전원 충전모드를 정전류 모드로부터 정전압 모드로 전환하도록 제어하는 시각이 비교적 정확하기에 정전류 충전 시간을 최대한도로 연장할 수 있고, 전원의 전반적인 충전 시간을 단축시키고, 충전 속도를 향상시킨다.

도 2는 일 예시적 실시예에 따라 도시한 다른 전원 충전방법의 흐름도인 바, 도 1a에 대응되는 실시예와 다른 점은, 전원 보호 모듈을 통하여 배터리코어의 양극 전압을 측정하는 것이다. 상기 전원 충전 방법은 전원 충전 회로에 응용되는 바, 여기서 전원은 배터리코어와 전원 보호 모듈을 포함하고, 상기 전원 충전 방법은 하기와 같은 단계를 포함한다.

전원이 충전상태일 경우, 전원 내의 전원 보호 모듈이 배터리코어의 양극 전압을 측정하고, 측정된 양극 전압값을 상기 전원 관리칩에 송신하는단계S210를 포함한다.

본 발명의 일 실시예에서, 전원 보호 모듈은 측정된 배터리코어의 양극 전압을 전원의 설정핀을 통하여 전원 관리칩에 송신하는 바, 여기서 상기 설정핀은 전원에 신규 추가한 핀일 수 있다. 예를 들면, 상기 제4핀은 전기적 연결 기능 및 통신 연결 기능을 구비할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에서, 전원 보호 모듈은 측정된 배터리코어의 양극 전압을 전원의 id핀을 통하여 전원 관리칩에 송신하고, 아울러, 전원 관리칩은 전원의 id핀을 통하여 전원 신분을 나타내는 전원 id번호를 획득할 수 있다. 전원의 id핀을 전기적 연결 기능 및 통신 연결 기능을 구비하는 복합(multiplex) 핀으로 사용한다. 이러한 방식은 전원에 신규 핀을 추가할 필요가 없기 때문에 전원의 생산 원가를 감소한다.

단계S220에서, 전원 관리칩이 상기 배터리코어의 양극 전압이 미리 설정된 전압보다 낮지 않은지의 여부를 판정하고, 배터리코어의 양극 전압이 미리 설정된 전압보다 낮지 않다고 판정될 경우, 단계S230를 수행하고, 배터리 칩의 양극 전압이 미리 설정된 전압보다 낮을 경우, 돌아가 단계S210를 수행한다.

단계S230에서, 전원 관리칩이 상기 전원의 충전모드를 정전류 충전방식에서 정전압 충전방식으로 전환하도록 제어한다.

본 발명의 실시예가 제공하는 전원 충전방법에서, 전원 내의 보호모듈을 통하여 배터리코어의 양극 전압을 측정하고, 측정된 배터리코어의 양극 전압을 전원 관리칩에 송신하며, 전원 관리칩은 수신한 배터리코어의 양극 전압에 따라 전원 충전모드를 제어한다. 전원의 양극 전압을 측정하여 전원의 충전모드를 제어하는 방법과 비교하면, 직접 배터리코어의 양극 전압을 측정하는 정확도가 높고, 전원 충전모드를 정전류 모드로부터 정전압 모드로 전환하도록 제어하는 시각이 비교적 정확하기에 정전류 충전 시간을 최대한도로 연장시킬 수 있고, 전원의 전반적인 충전 시간을 단축시키고, 충전 속도를 향상시킬수 있다.

일 실시에에서, 도 2와 대응되는 실시예의 기초상에서, 상기 전원 보호 모듈은 진일보로 배터리코어 내의 보호소자의 상태를 측정하는데 사용할 수 있고, 전원에 이상 상황이 발생했을 경우, 상기 보호소자가 배터리코어를 차단하여 보호하도록 제어한다. 상기 전원 충전 방법은 1) 전원 보호 모듈이 상기 배터리코어의 음극과 전원 관리칩 사이에 직렬 연결된 보호소자에 흘러 지나는 전류를 측정하는 단계; 2) 상기 보호소자의 전류가 미리 설정된 범위를 벗어났을 경우, 상기 보호소자를 차단하고, 상기 보호소자는 스위칭 소자를 포함할 수 있고, 전원 보호 모듈은 상기 스위칭 소자가 차단되도록 제어하는 것을 통하여 보호소자를 차단하고, 최종적으로 배터리코어에 대한 보호를 실현하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 전원 충전방법의 실시예와 대응되게, 본 발명은 전원 충전 회로를 더 제공한다.

도 3은 일 예시적 실시예에 따라 도시한 또 다른 전원 충전 회로의 구조도이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 충전 회로는 전원(100)과 전원 관리칩(200)을 포함하고, 여기서 전원(100)은 양극핀, 음극핀, id핀과 제4핀(4)을 포함한다. 전원(100) 내에는 적어도 배터리코어(101)와 보호회로(미도시)가 포함된다. 배터리코어의 음극과 전원의 음극은 전기적으로 연결되고, 통상적으로, 전원의 음극은 접지단과 전기적으로 연결된다.

배터리코어의 양극과 전원의 양극 사이에는 제2보호소자(110)가 연결되고, 제2보호소자(110)는 정온도 계수의 감열저항일 수 있는 바, 배터리코어의 충전 전류 또는 방전 전류가 지나치게 클 경우, 감열 저항의 온도가 높아지고, 그 저항값의 상승정도가 커져, 전류를 제한하는 작용을 함으로써 배터리코어가 큰 전류의 충격을 받는 것을 방지하여 배터리코어를 보호하는 작용을 하며, 고장이 제거된 후, 감열 저항의 온도가 하강하여 저 저항 상태로 다시 회복된다.

본 발명의 실시예에 따른 전원은 이동 단말기기(예를 들면, 휴대폰, PDA 등) 중의 배터리일 수 있고, 기타 기기 중의 전기저장 장치일 수도 있는 바, 본 발명은 이에 대하여 한정하지 않는다.

전원 관리칩(200)의 제1핀(1)은 전원의 양극에 전기적으로 연결되고, 제2핀(2)은 전원의 음극에 전기적으로 연결되며, 제3핀(3)은 전원의 제4핀(4)을 통하여 배터리코어(101)의 양극에 연결되는 바, 여기서, 상기 제4핀은 전기적 연결 기능과 통신 연결 기능을 구비하고, 전원의 id핀은 전원 관리칩의 id핀에 전기적으로 연결된다.

전원 관리칩(200)은 전원의 제4핀(4)을 통하여 배터리코어(101)의 양극 전압을 측정하고, 측정된 배터리코어의 양극 전압에 의하여 전원의 충전모드를 제어하며, 상기 충전 모드는 정전류 충전모드와 정전압 충전모드를 포함한다.

전원 관리칩(200)이 측정한 배터리코어의 양극 전압이 미리 설정된 전압보다 작지 않을 경우, 상기 전원의 충전모드가 정전류 모드에서 정전압 모드로 전환되도록 제어한다.

본 실시예가 제공하는 전원 충전 회로에서, 전원 관리칩의 제3핀은 전원의 제4핀을 통하여 전원 내의 배터리코어이 양극에 전기적으로 연결됨으로써 직접 배터리코어의 양극 전압을 측정하고, 배터리코어의 양극 전압에 따라 전원의 충전 모드를 제어하는 것을 실현하는 바, 이러한 전원 충전 회로는 전원의 양극 전압을 측정하는 회로와 비교하면, 충전모드를 전환하는 시각이 비교적 정확하기에, 전원의 정전류 충전 시간을 최대한도로 연장하여, 전원의 전반적인 충전 시간을 단축시키고, 전원의 충전 속도를 향상시킨다.

도 4는 일 예시적 실시예에 따라 도시한 또 다른 전원 충전 회로의 구조도인 바, 도 3에 도시된 전원 충전 회로와 다른 점은 상기 전원 내부에 전원 보호 모듈(102)이 더 설치된다는 것이다.

전원 보호 모듈(102)의 제1측정단은 배터리코어의 양극에 전기적으로 연결되고, 제1출력단은 전원의 제4핀(4)으로서 전원 관리칩(200)에 전기적으로 연결되며, 상기 제4핀(4)은 통신 연결 기능을 더 구비한다. 전원 보호 모듈(102)은 제1측정단을 통하여 배터리코어의 양극 전압을 측정하고, 상기 제4핀(4)을 통하여 전원 관리칩(200)에 송신한다.

전원 관리칩(200)이 수신한 배터리코어의 양극 전압이 미리 설정된 전압보다 낮지 않은지의 여부를 판정하고, 배터리코어의 양극 전압이 미리 설정된 전압보다 낮지 않을 경우, 전원의 충전모드를 정전류 충전에서 정전압 충전으로 전환하도록 제어함으로써, 저전류 충전 시간을 최대한도로 연장하여 전원의 전반적인 충전 시간을 단축시키고 전원의 충전 속도를 향상시킨다.

도 5는 일 예시적 실시예에 따라 도시한 전원 충전 회로의 구조도인 바, 도 4에 도시된 전원 충전 회로와 다른 점은 상기 전원 보호 모듈(102)은 전원의 id핀을 통하여 측정된 배터리코어의 양극 전압을 전원 관리칩에 송신한다는 것이다. 즉 전원의 id핀은 전기적 연결과 통신 연결을 위한 복합핀으로 사용되기에, 전원에 신규 핀을 추가할 필요가 없으므로, 전원 충전 회로의 생산 원가를 감소한다.

전원 보호 모듈(102)의 제1측정단은 배터리코어의 양극에 전기적으로 연결되고, 제1출력단은 전원의 id핀에 전기적으로 연결되어, 측정된 배터리코어의 양극 전압을 전원의 id핀을 통하여 전원 관리칩(200)에 송신한다. 전원 관리칩(200)이 배터리코어의 양극 전압이 미리 설정된 전압보다 낮지 않은지의 여부를 판정하고, 배터리코어의 양극 전압이 미리 설정된 전압보다 낮지 않을 경우, 전원의 충전모드를 정전류 모드에서 정전압 모드로 전환하도록 제어함으로써, 정전류 충전방식의 시간을 최대한도로 연장하여 전원의 전반적인 충전 시간을 단축시키고 전원의 충전 속도를 향상시킨다.

본 실시예가 제공하는 전원 충전 회로에서, 전원 내의 전원 보호 모듈은 측정된 배터리코어의 양극 전압을 전원이 이미 구비한 id 핀으로 전원 관리칩에 송신함으로써, 전원에 신규 핀을 추가할 필요가 없기에 전원 충전 회로의 생산 원가를 감소시킨다.

도 6은 일 예시적 실시예에 따라 도시한 또 다른 전원 충전 회로의 구조도인 바, 상기 전원 내 배터리코어의 음극에는 제1보호소자가 연결되고, 도 4에 도시된 실시예의 전원 보호 모듈은 진일보로 전원 내의 보호소자의 상태를 측정하는 것을 통하여 전원에 이상 상황이 발생할 경우에 보호소자를 차단하여 배터리코어가 손상을 받지 않도록 보호하는 기능을 구비하는 바, 즉 본 실시예의 전원 보호 모듈은 전원 내 보호소자의 상태를 측정할 수 있을 뿐만 아니라 배터리코어의 양극 전압을 측정하고 측정된 배터리코어의 양극 전압을 전원 관리칩에 송신할 수 있다.

도 6에 도시된 바와 같이, 배터리코어의 음극에는 스위칭 소자를 포함하는 제1보호소자(103)가 연결되어 있고, 전원 보호 모듈(102)은 제2측정단, 제3측정단, 제2출력단을 더 포함한다.

전원 보호 모듈(102)의 제2측정단은 상기 제1보호소자(103)의 제1단에 전기적으로 연결되고, 제3측정단은 상기 제1보호소자(103)의 제2단에 전기적으로 연결되며, 제2출력단은 상기 스위칭 소자의 제어단에 전기적으로 연결되고, 상기 전원 보호 모듈은 상기 제1보호소자(103)에 흘러 지나는 전류를 측정하고, 상기 전류가 미리 설정된 범위를 벗어날 경우, 상기 제2출력단을 통하여 상기 스위칭 소자를 차단하기 위한 제어신호를 출력한다. 이로써, 전원의 충전 전류 또는 방전 전류가 지나치게 클 경우, 제1보호소자(103)를 차단하여, 배터리코어가 큰 전류의 충격을 받는 것을 방지함으로써 배터리코어의 안전을 확보하고, 배터리코어의 사용수명을 연장한다.

상기 스위칭 소자는 MOS 소자(Metal Oxide Semiconductor, 금속-산화물-전계효과트랜지스터)를 사용할 수 있는 바, 여기서, 스위칭 소자의 제어단은 MOS 소자의 그리드(grid)이다. 상기 스위칭 소자가 기타 유형의 트랜지스터를 사용할 수 있음은 물론이다.

본 실시예가 제공하는 전원 충전 회로에서, 전원의 기존의 전원 보호 모듈의 고유 기능의 기초상에서, 배터리코어의 양극 전압을 측정하는 신규 기능을 추가함으로써, 신규 추가한 기능 모듈과 비교하면, 전원 내 회로의 점유 면적을 감소하여 전원 충전 회로의 체적을 감소하였고, 나아가 이러한 전원 충전 회로를 사용하는 단말기기의 체적을 감소하였다.

도 7은 일 예시적 실시예에 따라 도시한 또 다른 전원 충전 회로의 구조도인 바, 도 6에 도시된 실시예와 다른 점은, 전원 보호 모듈의 제1출력단이 전원의 id핀에 전기적으로 연결되는 것, 즉 id핀이 전기적 연결 기능과 통신 연결 기능을 구비하는 복합 핀으로 작용한다는 것이다. 전원 보호 모듈은 전원 내 제1보호소자의 상태를 측정할 수 있을 뿐만 아니라, 배터리코어의 양극 상태를 측정하고, 측정된 배터리코어의 양극 전압을 id 핀을 통하여 전원 관리칩(200)에 송신할 수도 있다.

본 실시예가 제공하는 전원 충전 회로는 전원 내 전원 보호칩에 신규 기능을 추가한 후, 전원의 복합 id핀을 사용함으로써, id핀이 전기적 연결 기능과 통신 연결 기능을 구비하도록 하여, 전원에 신규 핀을 추가할 필요가 없기 때문에 전원의 생산 원가를 감소하였고, 나아가서는 전원 충전 회로의 생산 원가를 감소하였다.

상기 전원 충전 회로의 실시예에 상응하게, 본 발명은 전원의 실시예를 더 제공한다.

도 8은 일 예시적 실시예에 따라 도시한 전원의 구조도인 바, 도 3에 도시된 전원 충전 회로의 전원의 구조와 동일하다. 본 발명의 실시예의 전원은 이동 단말기기(예를 들면, 휴대폰, PDA 등) 중의 배터리일 수 있고, 기타 기기 중의 전기저장 장치일 수도 있는 바, 본 발명은 이에 대하여 한정하지 않는다.

전원의 핀은 양극핀, 음극핀, id핀과 제4핀(4)을 포함하고, 전원은 내부에 배터리코어(100)과 보호회로(미도시)를 포함한다. 배터리코어의 양극과 전원의 제4핀은 전기적으로 연결되고, 제4핀(4)을 통하여 배터리코어의 양극 전압을 전원 관리칩에 송신한다.

여기서, 배터리코어의 양극은 제2보호소자(110)의 일단에 직렬 연결되고, 제2보호소자(100)의 타단을 전원 양극핀으로 한다. 제2보호소자(110)는 정온도 계수의 감열저항일 수 있는 바, 배터리코어의 충전 전류 또는 방전 전류가 지나치게 클 경우, 감열 저항의 온도가 높아지고, 그 저항값의 상승정도가 커져, 전류를 제한하는 작용을 함으로써 배터리코어가 큰 전류의 충격을 받는 것을 방지하여 배터리코어를 보호하는 작용을 하며, 고장이 제거된 후, 감열 저항의 온도가 하강하여 저 저항 상태로 다시 회복된다.

본 실시예가 제공하는 전원에서, 그 내부의 배터리코어의 양극은 전원의 제4핀과 전기적으로 연결됨으로써, 전원 관리칩이 전원의 제4핀을 통하여 직접 배터리코어의 양극 전압을 측정하고, 배터리코어의 양극 전압에 의하여 전원의 충전모드를 제어하도록 한다.

도 9는 일 예시적 실시예에 따라 도시한 다른 전원의 구조도인 바, 도 4에 도시된 전원 충전 회로의 전원의 구조와 동일하다.

도 9에 도시된 바와 같이, 상기 전원은 제1측정단이 배터리코어의 양극과 전기적으로 연결되는 전원 보호 모듈(102)을 포함하고, 제1출력단은 전원의 제4핀으로서 전원 관리칩(200)과 전기적으로 연결되는 바, 상기 제4핀은 통신 연결 기능을 더 구비하고, 전원 보호모듈은 제1측정단을 통하여 배터리코어의 양극 전압을 측정하며, 상기 제4핀을 통하여 전원 관리칩(200)에 송신한다.

도 10은 일 예시적 실시예에 따라 도시한 또 다른 전원의 구조도인 바, 도 5에 도시된 전원 충전 회로의 전원의 구조와 동일하다. 도 9에 도시된 전원과 다른 점은, 전원 보호 모듈(102)의 제1출력단이 전원의 id핀과 전기적으로 연결된다는 것이고, 상기 전원 보호 모듈(102)은 전원의 id핀을 통하여 측정된 배터리코어의 양극 전압을 전원 관리칩에 송신한다. 즉, 전원의 id핀은 전기적 연결 기능과 통신 연결 기능을 구비하는 복합 핀이므로, 전원에 신규 핀을 추가할 필요가 없기 때문에 전원의 생산 원가가 감소된다.

도 11은 일 예시적 실시예에 따라 도시한 또 다른 전원의 구조도인 바, 도 6에 도시된 전원 충전 회로의 전원의 구조와 동일하다. 도 9에 도시된 전원과 다른 점은, 전원 보호 모듈(102)은 전원 내의 보호소자의 상태를 측정할 수 있을 뿐만 아니라, 배터리코어의 양극 전압을 측정하고 측정된 배터리코어의 양극 전압을 전원 관리칩에 송신할 수도 있다.

배터리코어의 음극에는 제1보호소자(103)가 직렬 연결되어 있고, 제1보호소자(103)는 스위칭 소자를 포함하며, 전원 보호 모듈(102)은 제2측정단, 제3측정단과 제2출력단을 더 포함한다.

전원 보호 모듈(102)의 제2측정단은 상기 제1보호소자(103)의 제1단에 전기적으로 연결되고, 제3측정단은 상기 제1보호소자(103)의 제2단에 전기적으로 연결되며, 제2출력단은 상기 스위칭 소자의 제어단에 전기적으로 연결되고, 상기 전원 보호 모듈은 상기 제1보호소자(103)를 흘러 지나는 전류를 측정하고, 상기 전류가 미리 설정된 범위를 벗어날 경우, 상기 제2출력단을 통하여 상기 스위칭 소자를 차단하기 위한 제어신호를 출력한다. 이로써, 전원의 충전 전류 또는 방전 전류가 지나치게 클 경우, 제1보호소자(103)을 차단하여, 배터리코어가 큰 전류의 충격을 받는 것을 방지함으로써 배터리코어의 안전을 확보하고, 배터리코어의 사용수명을 연장한다.

도 12는 일 예시적 실시예에 따라 도시한 또 다른 전원의 구조도인 바, 도 7에 도시된 전원 충전 회로의 전원의 구조와 동일하다. 도 11에 도시된 전원과 다른 점은, 전원 보호 모듈의 제1출력단이 전원의 id핀과 전기적으로 연결된다는 것인 바, 즉 전원의 id핀은 전기적 연결 기능과 통신 연결 기능을 구비하는 복합 핀이므로, 전원에 신규 핀을 추가할 필요가 없기에 전원의 생산 원가가 감소된다.

상술한 전원 충전 회로 실시예에 상응하게, 본 발명은 프로세서, 상술한 실시예에서 제공하는 전원 충전 회로 및 기타 모듈을 포함하는 단말기기를 더 제공한다. 여기서, 상기 기타 모듈은 RF(Radio Frequency) 회로, 판독가능 매체의 메모리, 입력유닛, 표시유닛, 센서, 오디오 회로 및 WIFI 모듈 등을 포함할 수 있다.

여기서, 전원 충전 회로의 전원은 단말기기의 각 모듈에 작동전압을 제공하고, 프로세서는 전원 충전회로의 전원 관리칩 및 단말 중의 상기 기타 모듈의 작동상태를 제어하기 위한 것이다.

본 명세서에서 각 실시예는 모두 점진적인 방식을 사용하여 설명하였는 바, 각 실시예 사이의 동일하거나 비슷한 부분은 서로 참조하면 된다. 매 하나의 실시예는 기타 실시예들과 다른 부분에 대하여 중점적으로 설명하였고, 관련된 부분은 상응한 실시예의 부분에 대한 설명을 참조하면 된다. 실제 수요에 의하여, 그 중의 일부 또는 전부를 선택하여 본 실시예의 해결수단의 목적을 달성할 수 있다. 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 진보성 창출에 힘쓸 필요가 없이 이해하고 실시할 수 있을 것이다.

설명해야 할 것은, 본문에서 “제1”과 “제2”와 같은 관련 용어는 단지 하나의 실체 또는 동작을 다른 실체 또는 동작과 구분하려는 것일 뿐, 이러한 실체 또는 동작의 사이에 이러한 실제적인 관계 도는 순서가 존재한다는 것을 반드시 요구하거나 암시하는 것이 아니다. 또한, 용어 “포괄”, “포함” 또는 그의 기타 변체는 비배타성적인 포함을 포괄하여 일련의 요소의 과정, 방법, 물품 또는 이동설비로 하여금 이러한 요소를 포괄함과 동시에 명확히 열거되지 않은 기타 요소를 포괄하거나, 또는 이러한 과정, 방법, 물품 또는 이동설비의 고유한 요소를 더 포함한다는 것을 설명하는 바이다. 더욱 많은 한정이 없는 상황에서 “하나의 …을/를 포함”이라는 구절이 한정하는 요소는 상기 요소를 포함하는 과정, 방법, 물품 또는 이동설비에 다른 동일한 요소가 더 존재하는 경우를 배제하지 않는다.

Claims

전원이 충전상태일 경우, 전원 관리칩은 전원 내의 배터리코어의 양극전압을 측정하는 단계와,
측정된 배터리코어의 양극 전압과 미리 설정된 전압의 크기를 비교하고, 배터리코어의 양극 전압이 미리 설정된 전압보다 낮지 않다고 판정될 경우, 상기 전원의 충전모드를 정전류 충전방식에서 정전압 충전방식으로 전환하도록 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전원 충전방법.
제1항에 있어서,
상기 전원 관리칩과 배터리코어의 양극, 음극은 전기적으로 연결되고, 전원이 충전상태일 경우, 상기 전원 관리칩은 상기 배터리코어의 양단의 전압을 측정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전원 충전방법.
제2항에 있어서,
상기 전원 관리칩은 전원의 설정핀을 통하여 상기 배터리코어의 양극과 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 전원 충전방법.
제1항에 있어서,
전원이 충전상태일 경우, 전원 내의 전원 보호 모듈이 배터리코어의 양극 전압을 측정하고 측정한 양극 전압값을 상기 전원 관리칩에 송신하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전원 충전방법.
제4항에 있어서,
상기 전원 보호 모듈이 배터리코어의 양극 전압을 측정한 후 상기 전원의 설정핀을 통하여 상기 전원 관리칩에 송신하는 것을 특징으로 하는 전원 충전방법.
제3항 또는 제5항에 있어서,
상기 설정핀은 id 핀 또는 전기적 연결 기능 및 통신연결 기능을 구비하는 제4핀인 것을 특징으로 하는 전원 충전방법.
제4항 또는 제5항에 있어서,
상기 전원 보호 모듈이 상기 배터리코어의 음극과 전원 관리칩 사이에 직렬연결된 보호소자를 흘러 지나는 전류를 측정하는 단계와,
측정한 상기 보호소자의 전류가 미리 설정된 범위를 초과할 경우, 상기 보호소자를 차단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전원 충전방법.
배터리코어를 포함하는 전원과,
상기 전원 내의 배터리코어의 양극, 음극과 전기적으로 연결되고, 배터리코어의 양극 전압을 측정하며, 측정된 배터리코어의 전압에 따라 전원의 충전모드를 제어하는 전원 관리칩을 포함하는 것을 특징으로 하는 전원 충전 회로.
제8항에 있어서,
상기 전원은 전원 보호 모듈을 더 포함하고,
상기 전원 보호 모듈의 제1측정단은 상기 배터리코어의 양극에 연결되고, 상기 전원 보호 모듈의 제1출력단은 전원의 설정핀을 통하여 전원 관리칩의 제3핀에 연결되는 것을 특징으로 하는 전원 충전 회로.
제8항에 있어서,
상기 전원 관리칩의 제3핀은 전원의 설정핀을 통하여 상기 배터리코어의 양극에 연결되는 것을 특징으로 하는 전원 충전 회로.
제9항 또는 제10항에 있어서,
상기 전원의 설정핀은 id 핀 또는 전기적 연결 기능 및 통신연결 기능을 구비하는 제4핀인 것을 특징으로 하는 전원 충전 회로.
제8항에 있어서,
상기 배터리코어의 음극과 전원의 음극 사이에는 스위칭 소자를 포함하는 제1보호소자가 직렬 연결되고,
상기 전원 보호 모듈은, 상기 제1보호소자의 제1단에 전기적으로 연결되는 제2측정단, 상기 제1보호소자의 제2단에 전기적으로 연결되는 제3측정단, 및 상기 스위칭 소자의 제어단에 전기적으로 연결되는 제2출력단을 더 포함하며,
상기 전원 보호 모듈은 상기 제1보호소자를 흘러 지나는 전류를 측정하고, 상기 전류가 미리 설정된 범위를 초과할 경우, 상기 제2출력단을 통하여 상기 스위칭 소자를 차단하기 위한 제어신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 전원 충전 회로.
전원에 있어서,
양극핀, 음극핀, 설정핀, 배터리코어, 제1보호소자와 제2보호소자를 포함하되,
상기 배터리코어의 양극은 제2보호소자를 통하여 상기 전원의 양극핀에 연결되고, 상기 배터리코어의 양극은 전원의 설정핀에 연결됨으로써 상기 설정핀을 통하여 전원 관리칩에 연결되고,
상기 배터리코어의 음극은 제1보호소자를 통하여 전원의 음극에 연결되는 것을 특징으로 하는 전원.
제13항에 있어서,
제1측정단이 상기 배터리코어의 양극에 연결되고, 제1출력단이 전원의 설정핀에 연결되는 전원 보호 모듈을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전원.
제14항에 있어서,
상기 전원 보호 모듈은 제2측정단, 제3측정단과 제2출력단을 더 포함하고, 상기 제1보호소자는 스위칭 소자를 포함하되,
상기 전원 보호 모듈의 제2측정단은 상기 제1보호소자의 제1단에 연결되고, 상기 제3측정단은 상기 제1보호소자의 제2단에 연결되며, 상기 제2출력단은 상기 스위칭 소자의 제어단에 연결되고, 측정된 상기 제1보호소자를 흘러 지나는 전류에 따라 상기 스위칭 소자의 도통 또는 차단 상태를 제어하는 것을 특징으로 하는 전원.
제13항 또는 제14항에 있어서,
상기 전원의 설정핀은 상기 전원의 id 핀 또는 전기적 연결 기능 및 통신연결 기능을 구비하는 제4핀인 것을 특징으로 하는 전원.
전원 충전 회로 중의 전원 관리칩의 작동상태 및 단말기기의 기타 각 모듈의 작동상태를 제어하는 프로세서, 및
단말기기 내의 각 모듈에 작동전압을 제공하는 제8항 내지 제12항 중의 어느 한 항에 따른 전원 충전 회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 단말기기.