KR20160135710A

KR20160135710A - 전지 충전 장치 및 방법

Info

Publication number: KR20160135710A
Application number: KR1020167023510A
Authority: KR
Inventors: 지아량 장; 펭슈오 리우; 케웨이 우; 량차이 펭; 후춘 리아오; 위안샹 후
Original assignee: 광동 오포 모바일 텔레커뮤니케이션즈 코포레이션 리미티드
Priority date: 2014-01-28
Filing date: 2014-05-15
Publication date: 2016-11-28
Also published as: KR102070044B1; MA39302A1; EP3462568B1; PT3462568T; EP3101758B1; PH12016501487A1; MY177220A; CA2938139C; AU2014381139A1; CL2016001916A1; US20170250555A1; MX2016009855A; ES2715395T3; ES2761003T3; CN106532884A; CN104810877B; US20160352132A1; KR20190111159A; EP3101758A4; MA39302B1

Abstract

전지 충전 장치 및 방법은, 전원 어댑터(100)와 충전 제어 모듈(200)을 포함한 전지 충전 장치를 이용하여, 전지(300)를 충전하는 과정에서, 전원 어댑터(100)는 먼저 통상적인 충전 모드에 따라 전지(300)를 충전하고, 전원 어댑터(100)의 출력 전류값이 미리 설정된 시간 간격 내에서 통상적인 전류 구간에 놓일 시, 전원 어댑터(100)가 충전 제어 모듈(200)과 쾌속 충전 문의 통신을 진행하며, 충전 제어 모듈(200)이 전원 어댑터(100)에 쾌속 충전 지시 명령을 송신한 후, 전원 어댑터(100)는 충전 제어 모듈(200)이 피드백한 전지 전압 정보에 근거하여 출력 전압을 조정하고, 상기 출력 전압이 충전 제어 모듈(200)이 미리 설정한 쾌속 충전 전압 조건에 부합되면, 전원 어댑터(100)는 쾌속 충전 모드에 따라 출력 전류와 출력 전압을 조정하여 전지(300)를 충전하며, 충전 제어 모듈(200)은 동시에 전원 어댑터(100)로부터 직류 전류를 인입하여 전지(300)를 충전한다. 이로써, 전지(300)에 대한 쾌속 충전을 구현하여 충전 시간 단축 목적을 이룬다.

Description

전지 충전 장치 및 방법{BATTERY CHARGING APPARATUS AND METHOD}

본 발명은 충전 기술 분야에 속하며, 특히 전지 충전 장치 및 방법에 관한 것이다.

현재, 전자 기기 중의 전지는 그의 전원 어댑터에 의해 충전되며, 전원 어댑터는 일반적으로 정전압 출력 방식을 이용하여 전지를 충전한다. 그러나 대용량 전지에 대하여, 정전압 출력 방식에 의하여 전지를 충전할 시 충전 시간이 과도하게 길어지는 것을 초래한다. 따라서 상기 기존 기술은 전지를 쾌속 충전하여 충전 시간을 단축시키는 것을 구현할 수 없다.

기술적 과제

본 발명의 목적은 전지 충전 장치를 제공하는 것으로, 기존 기술에서 전지를 쾌속 충전하여 충전 시간을 단축시키는 것을 구현하지 못하는 문제점을 해결하기 위한 것이다.

과제의 해결 수단

기술적 해결 수단

본 발명은 아래와 같이 구현된다. 전지 충전 장치에 있어서, 전원 어댑터와 충전 제어 모듈을 포함하며, 상기 전원 어댑터는 그의 통신 인터페이스를 통해 전자 기기 중의 전지를 충전하며, 상기 충전 모듈은 상기 전자 기기에 내장되며, 상기 충전 제어 모듈과 상기 전지는 모두 상기 전자 기기의 통신 인터페이스를 통해 상기 전원 어댑터의 통신 인터페이스에 연결되며, 상기 충전 제어 모듈은 또 상기 전지의 전극에 연결되어 상기 전지의 전압을 검측하며,

상기 전지를 충전하는 과정에서, 상기 전원 어댑터는 먼저 통상적인 충전 모드에 따라 상기 전지를 충전하고, 상기 전원 어댑터의 출력 전류값이 미리 설정된 시간 간격 내에서 통상적인 전류 구간에 놓일 시, 상기 전원 어댑터는 상기 충전 제어 모듈과 쾌속 충전 문의 통신을 진행하고, 상기 충전 제어 모듈이 상기 전원 어댑터에 쾌속 충전 지시 명령을 송신한 후, 상기 전원 어댑터는 상기 충전 제어 모듈이 피드백한 전지 전압 정보에 근거하여 출력 전압을 조정하며, 상기 출력 전압이 상기 충전 제어 모듈이 미리 설정한 쾌속 충전 전압 조건에 부합될 시, 상기 전원 어댑터는 쾌속 충전 모드에 따라 출력 전류와 출력 전압을 조정하여 상기 전지를 충전하고, 상기 충전 제어 모듈은 동시에 상기 전원 어댑터로부터 직류 전류를 인입하여 상기 전지를 충전한다.

본 발명은 또한 상기 전지 충전 장치에 의한 전지 충전 방법을 제공하며, 상기 전지 충전 방법은,

A: 전지를 충전하는 과정에서, 전원 어댑터가 먼저 통상적인 충전 모드에 따라 상기 전지를 충전하는 단계;

B: 상기 전원 어댑터의 출력 전류값이 미리 설정된 시간 간격 내에서 통상적인 전류 구간에 놓일 시, 상기 전원 어댑터가 상기 충전 제어 모듈과 쾌속 충전 문의 통신을 진행하는 단계;

C: 상기 충전 제어 모듈이 상기 전원 어댑터에 쾌속 충전 지시 명령을 송신한 후, 상기 전원 어댑터가 상기 충전 제어 모듈이 피드백한 전지 전압 정보에 근거하여 출력 전압을 조정하는 단계;

D: 상기 출력 전압이 상기 충전 제어 모듈이 미리 설정한 쾌속 충전 전압 조건에 부합될 시, 상기 전원 어댑터가 쾌속 충전 모드에 따라 출력 전류와 출력 전압을 조정하여 상기 전지를 충전하고, 또한 상기 충전 제어 모듈이 동시에 상기 전원 어댑터로부터 직류 전류를 인입하여 상기 전지를 충전하는 단계를 포함한다.

본 발명은 전원 어댑터와 충전 제어 모듈을 포함한 전지 충전 장치를 이용하여 전지를 충전하는 과정에서, 전원 어댑터가 먼저 통상적인 충전 모드에 따라 전지를 충전하고, 전원 어댑터의 출력 전류값이 미리 설정된 시간 간격 내에서 통상적인 전류 구간에 놓일 시, 전원 어댑터가 충전 제어 모듈과 쾌속 충전 문의 통신을 진행하며, 충전 제어 모듈이 전원 어댑터에 쾌속 충전 지시 명령을 송신한 후, 전원 어댑터가 충전 제어 모듈이 피드백한 전지 전압 정보에 근거하여 출력 전압을 조정하며, 상기 출력 전압이 충전 제어 모듈이 미리 설정한 쾌속 충전 전압 조건에 부합될 시, 전원 어댑터가 쾌속 충전 모드에 따라 출력 전류와 출력 전압을 조정하여 전지를 충전하며, 또한 충전 제어 모듈이 동시에 전원 어댑터로부터 직류 전류를 인입하여 전지를 충전한다. 이로써, 전지에 대한 쾌속 충전을 진행하여 충전 시간을 단축하는 목적을 이룬다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전지 충전 장치의 토폴로지 구성도이며,
도 2는 도 1에서 나타내는 전지 충전 장치를 기반으로 한 전지 충전 방법의 구현 흐름도이며,
도 3은 도 1에서 나타내는 전지 충전 장치를 기반으로 한 전지 충전 방법의 다른 하나의 구현 흐름도이며,
도 4는 도 2와 도 3에서 나타내는 전지 충전 방법 중 단계 S4 이후 포함된 방법 단계의 부분 구현 흐름도이며,
도 5는 도 2와 도 3에서 나타내는 전지 충전 방법 중 단계 S1의 구체적인 구현 흐름도이며,
도 6은 도 2와 도 3에서 나타내는 전지 충전 방법 중 단계 S2의 구체적인 구현 흐름도이며,
도 7은 도 2와 도 3에서 나타내는 전지 충전 방법 중 단계 S3의 구체적인 구현 흐름도이며,
도 8은 도 2와 도 3에서 나타내는 전지 충전 방법 중 단계 S4의 구체적인 구현 흐름도이며,
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 전지 충전 장치의 예시적인 모듈 구성도이며,
도 10은 도 9에서 나타내는 전지 충전 장치 중 전원 어댑터의 예시적인 회로 구성도이며,
도 11은 도 9에서 나타내는 전지 충전 장치 중 충전 제어 모듈의 예시적인 회로 구성도이며,
도 12는 도 9에서 나타내는 전지 충전 장치 중 충전 제어 모듈의 다른 하나의 예시적인 회로 구성도이다.

본 발명의 목적, 기술적 수단 및 장점이 더 명료해지도록, 이하 첨부된 도면과 실시예를 결합하여 본 발명의 더 상세하게 설명한다. 여기서 설명된 구체적인 실시예는 본 발명을 해석하기 위한 것일 뿐 본 발명을 한정하지 않음을 이해해야 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전지 충전 장치의 토폴로지 구성을 나타냈다. 설명의 편의를 위해, 본 발명의 실시예와 관련된 부분만을 나타냈으며, 상세히 설명하면 아래와 같다.

본 발명의 실시예에 따른 전지 충전 장치는 전원 어댑터(100)와 충전 제어 모듈(200)을 포함하며, 전원 어댑터(100)는 그의 통신 인터페이스(10)를 통해 전자 기기 중의 전지(300)를 충전한다. 충전 제어 모듈(200)은 전자 기기에 내장되며, 충전 제어 모듈(200)과 전지(300)는 모두 전자 기기의 통신 인터페이스(20)를 통해 전원 어댑터(100)의 통신 인터페이스(10)에 연결되며, 충전 제어 모듈(200)은 또한 전지(300)의 전극에 연결되어 전지(300)의 전압을 검측한다. 그중, 전원 어댑터(100)의 통신 인터페이스(10)와 전자 기기의 통신 인터페이스(20)는 통상적인 USB 인터페이스 또는 미니 USB 인터페이스(즉 Micro-USB인터페이스)를 포함하는 USB 인터페이스일 수 있다.

전지(300)를 충전하는 과정에서, 전원 어댑터(100)는 먼저 통상적인 충전 모드에 따라 전지(300)를 충전하고, 전원 어댑터(100)의 출력 전류값이 미리 설정된 시간 간격 내에서 통상적인 전류 구간에 놓일 시, 전원 어댑터(100)가 충전 제어 모듈(200)과 쾌속 충전 문의 통신을 진행하며, 충전 제어 모듈(200)이 전원 어댑터(100)에 쾌속 충전 지시 명령을 송신한 후, 전원 어댑터(100)는 충전 제어 모듈(200)이 피드백한 전지 전압 정보에 근거하여 출력 전압을 조정하며, 상기 출력 전압이 충전 제어 모듈(200)이 미리 설정한 쾌속 충전 전압 조건에 부합될 시, 전원 어댑터(100)는 쾌속 충전 모드에 따라 출력 전류와 출력 전압을 조정하여 전지(300)를 충전하며, 또한 충전 제어 모듈(200)이 동시에 전원 어댑터(100)로부터 직류 전류를 인입하여 전지(300)를 충전한다.

도 1에서 나타내는 전지 충전 장치를 기반으로 하여, 본 발명의 실시예는 전지 충전 방법을 더 제공할 수 있다. 도 2에서 나타내는 바와 같이 상기 전지 충전 방법은 아래 단계S1 내지 S4를 포함한다.

S1. 전지(300)를 충전하는 과정에서, 전원 어댑터(100)가 먼저 통상적인 충전 모드에 따라 전지(300)를 충전하는 단계;

S2. 전원 어댑터(100)의 출력 전류값이 미리 설정된 시간 간격 내에서 통상적인 전류 구간에 놓일 시, 전원 어댑터(100)가 충전 제어 모듈(200)과 쾌속 충전 문의 통신을 진행하는 단계;

S3. 충전 제어 모듈(200)이 전원 어댑터(100)에 쾌속 충전 지시 명령을 송신한 후, 전원 어댑터(100)가 충전 제어 모듈(200)이 피드백한 전지 전압 정보에 근거하여 출력 전압을 조정하는 단계;

S4. 전원 어댑터(100)의 출력 전압이 충전 제어 모듈(200)이 미리 설정한 쾌속 충전 전압 조건에 부합될 시, 전원 어댑터(100)가 쾌속 충전 모드에 따라 출력 전류와 출력 전압을 조정하여 전지(300)를 충전하며, 또한 충전 제어 모듈(200)이 동시에 전원 어댑터(100)로부터 직류 전류를 인입하여 전지(300)를 충전하는 단계이다.

그중, 미리 설정된 시간 간격은 3S(초)를 취할 수 있으며, 통상적인 전류 구간은 [1A, 4A]로 설정할 수 있다.

전원 어댑터(100)의 출력 전류값이 통상적인 전류 구간에 놓이지 않는 경우가 존재할 수 있음을 고려하여, 따라서 도 2에서 나타내는 전지 충전 방법을 기반으로 하여, 도 3에서 나타낸 바와 같이 단계 S1 이후에 아래 단계를 더 포함한다.

S5. 전원 어댑터(100)가 출력 전류를 검측 및 판단하는 단계;

S6. 전원 어댑터(100)의 출력 전류값이 전류 하한값보다 작을 시 리턴하여 단계 S5를 수행하는 단계;

S7. 전원 어댑터(100)의 출력 전류값이 전류 상한값보다 클 시, 전원 어댑터(100)가 직류 전류 출력을 오프하는 단계이다. 이때 출력이 단락된 것으로 판정할 수 있으므로, 전원 어댑터(100)가 직류 전류 출력을 오프하여 단락 보호를 구현한다.

그중, 상기 단계 S6과 단계 S7은 단계 S2와 병렬되는 방법 단계이며, 각각 전원 어댑터(100)의 출력 전류값이 전류 하한값보다 작은 경우와 전류 상한값보다 큰 경우에 대응하기 위한 것이다. 상기 전류 하한값과 전류 상한값은 각각 1A와 4A를 취할 수 있다.

상기 단계 S2를 수행한 후, 충전 제어 모듈(200)이 전원 어댑터(100)에 쾌속 충전 지시 명령을 송신하지 않은 경우(통신 실패 또는 충전 제어 모듈(200)이 쾌속 충전 부결 명령을 피드백한 경우를 포함)가 존재할 수 있음을 고려하여, 도 3에서 나타내는 전지 충전 방법은 단계 S2 이후에,

S8. 충전 제어 모듈(200)이 전원 어댑터(100)에 쾌속 충전 지시 명령을 송신하지 않을 시 리턴하여 단계 S5를 수행하는 단계를 더 포함한다.

이로부터 알 수 있는 바, 단계 S8은 단계 S3과 병렬되는 방법 단계이다. 즉, 충전 제어 모듈(200)이 쾌속 충전 모드에 진입할 것을 전원 어댑터(100)에 지시하지 않을 시, 전원 어댑터(100)는 계속하여 출력 전류를 검측 및 판단한다.

도 3에서 나타내는 바와 같이, 전지 충전 방법은 단계 S3과 단계 S4 사이에 아래 단계S9, S10을 더 포함한다.

S9. 전원 어댑터(100)와 충전 제어 모듈(200)이 쾌속 충전 전압 문의 통신을 진행하여, 출력 전압 정보를 충전 제어 모듈(200)에 피드백하는 단계;

S10. 충전 제어 모듈(200)이 출력 전압 정보에 근거하여, 전원 어댑터(100)의 출력 전압이 미리 설정한 쾌속 충전 전압 조건에 부합되는지 여부를 판단하는 단계이다.

그중, 상기 쾌속 충전 전압 조건은 쾌속 충전 전압 정격 구간 또는 쾌속 충전 전압 정격값일 수 있다. 즉, 만약 전원 어댑터(100)의 출력 전압이 쾌속 충전 전압 정격 구간에 놓이거나 또는 쾌속 충전 전압 정격값과 같으면, 전원 어댑터(100)의 출력 전압이 쾌속 충전 전압 조건에 부합되는 것을 증명한다. 만약 단계 S10을 수행한 후, 충전 제어 모듈(200)이 어떠한 신호도 전원 어댑터(100)에 피드백하지 않으면, 양자 간의 통신이 실패한 것을 나타내며, 전원 어댑터(100)는 리셋 동작을 수행해야 한다.

이 외에, 전원 어댑터(100)의 출력 전압이, 충전 제어 모듈(200)이 미리 설정한 쾌속 충전 전압 조건에 부합되지 않는 경우가 존재함을 고려하여, 도 3에서 나타내는 바와 같이 단계 S10과 단계 S4 사이에 아래 단계 S11 및S12를 더 포함한다.

S11. 전원 어댑터(100)의 출력 전압이 충전 제어 모듈(200)이 미리 설정한 쾌속 충전 전압 조건에 부합되지 않을 시, 충전 제어 모듈(200)이 전압 편차 피드백 신호를 전원 어댑터(100)에 송신하는 단계;

S12. 전원 어댑터(100)가 전압 편차 피드백 신호에 근거하여, 그의 출력 전압을 조정하고, 리턴하여 단계 S10을 수행하는 단계이다.

설명해야 할 바로는, 전압 편차 피드백 신호는 전압이 상대적으로 낮은 피드백 신호와 전압이 상대적으로 높은 피드백 신호를 포함하고, 전압이 상대적으로 낮으면, 전원 어댑터(100)는 전압이 상대적으로 낮은 피드백 신호에 근거하여, 출력 전압이 높아지도록 조정하고, 전압이 상대적으로 높으면, 전원 어댑터(100)는 전압이 상대적으로 높은 피드백 신호에 근거하여, 출력 전압이 낮아지도록 조정한다.

또한, 도 3에서 나타내는 바와 같이 단계 S4 이후에 아래 단계S13, S14, S15를 더 포함한다.

S13. 충전 제어 모듈(200)이 전지(300)의 전압을 검측하여, 전지(300)의 전압이 쾌속 충전 역치 전압보다 큰지 여부를 판단하고, 크다면 단계 S14를 수행하고, 그렇지 않으면 단계 리턴하여 단계 S4를 수행하는 단계;

S14. 충전 제어 모듈(200)이 전원 어댑터(100)로부터 직류 전류를 인입하여 전지(300)를 충전하는 것을 정지하고, 쾌속 충전 오프 명령을 전원 어댑터(100)에 피드백하는 단계;

S15. 전원 어댑터(100)가 상기 쾌속 충전 오프 명령에 근거하여 쾌속 충전 모드에서 퇴출하고, 리턴하여 단계 S1를 수행하는 단계.

상기 쾌속 충전 모드에서, 전원 어댑터(100)와 충전 제어 모듈(200) 간의 선로 임피던스의 이상 여부를 판단하기 위해, 전원 어댑터(100)와 충전 제어 모듈(200) 간의 연결(인터페이스 연결, 전지 접점 및 도선을 포함)의 비정상 여부를 더 판단하고, 이상으로 판정되면 충전을 정지하여 전원 어댑터(100)와 전자 기기를 보호할 수 있도록 하는 바, 따라서 상기 단계 S4를 수행함과 동시에 도 4에서 나타내는 바와 같이 아래 단계 S16 내지S24를 더 포함한다.

S16. 전원 어댑터(100)가 충전 제어 모듈(200)에 제1 전기 파라미터 획득 요청을 송신하고, 충전 제어 모듈(200)이 전원 어댑터(100)에 제2 전기 파라미터 획득 요청을 송신하는 단계;

S17. 충전 제어 모듈(200)이 제1 전기 파라미터 획득 요청에 근거하여 전자 기기의 입력 전압 정보와 입력 전류 정보를 전원 어댑터(100)에 피드백하는 단계;

S18. 전원 어댑터(100)가 제2 전기 파라미터 획득 요청에 근거하여 전원 어댑터(100)의 출력 전압 정보와 출력 전류 정보를 충전 제어 모듈(200)에 피드백하는 단계;

S19. 전원 어댑터(100)가 입력 전압 정보와 입력 전류 정보에 근거하여, 전자 기기의 입력 전압과 전원 어댑터(100)의 출력 전압의 차가 이상 전압차의 역치보다 큰지 여부를 판단하고, 또한 전자 기기의 입력 전류와 전원 어댑터(100)의 출력 전류의 차가 이상 전류 차이값보다 큰지 여부를 판단하여, 전자 기기의 입력 전압과 전원 어댑터(100)의 출력 전압의 차가 이상 전압차의 역치보다 큰 것 및 전자 기기의 입력 전류와 전원 어댑터(100)의 출력 전류의 차가 이상 전류 차이값보다 큰 것 중의 적어도 하나이면 단계 S20을 수행하고, 전자 기기의 입력 전압과 전원 어댑터(100)의 출력 전압의 차가 이상 전압차의 역치보다 크지 않고 또한 전자 기기의 입력 전류와 전원 어댑터(100)의 출력 전류의 차가 이상 전류 차이값보다 크지 않을 시 단계 S22를 수행하는 단계;

S20. 전원 어댑터(100)가 충전 제어 모듈(200)에 제1 충전 오프 명령을 송신하고, 스스로 직류 전류 출력을 오프하는 단계;

S21. 충전 제어 모듈(200)이 제1 충전 오프 명령에 근거하여 전자 기기에 그의 통신 인터페이스(20)를 오프하도록 통지하는 단계;

S22. 충전 제어 모듈(200)이 출력 전압 정보와 출력 전류 정보에 근거하여, 전자 기기의 입력 전압과 전원 어댑터(100)의 출력 전압의 차가 이상 전압차의 역치보다 큰지 여부를 판단하고, 또한 전자 기기의 입력 전류와 전원 어댑터(100)의 출력 전류의 차가 이상 전류 차이값보다 큰지 여부를 판단하여, 전자 기기의 입력 전압과 전원 어댑터(100)의 출력 전압의 차가 이상 전압차의 역치보다 큰 것 및 전자 기기의 입력 전류와 전원 어댑터(100)의 출력 전류의 차가 이상 전류 차이값보다 큰 것 중의 적어도 하나이면 단계 S23을 수행하고, 전자 기기의 입력 전압과 전원 어댑터(100)의 출력 전압의 차가 이상 전압차의 역치보다 크지 않고 또한 전자 기기의 입력 전류와 전원 어댑터(100)의 출력 전류의 차가 이상 전류 차이값보다 크지 않을 시 리턴하여 단계 S16을 수행하는 단계;

S23. 충전 제어 모듈(200)이 전원 어댑터(100)에 제2 충전 오프 명령을 송신하여, 전자 기기에 그의 통신 인터페이스(20)를 오프하도록 통지하는 단계;

S24. 전원 어댑터(100)가 제2 충전 오프 명령에 근거하여 직류 전류 출력을 오프하는 단계이다.

그중, 기기의 입력 전압 정보와 기기의 입력 전류 정보는 각각 전자 기기의 입력 전압 정보와 입력 전류 정보를 가리킨다.

나아가, 상기 도 2와 도 3에서 나타내는 단계 S1에서, 전원 어댑터(100)가 통상적인 충전 모드에 따라 전지(300)를 충전하는 단계는 구체적으로 아래 단계S101, S102를 포함한다(도 5와 같음).

S101. 직류 전류 출력이 오프된 상황에서 전원 어댑터(100)가 통신 인터페이스(10)의 전압이 전압 역치보다 큰지 여부를 검측 및 판단하고, 크다면 계속하여 단계 S101을 수행하고(이때 충전 제어 모듈(200)이 아직 쾌속 충전 모드에서 퇴출되지 않음을 나타냄), 그렇지 않으면 단계 S102를 수행하는 단계;

S102. 전원 어댑터(100)가 미리 설정한 통상적인 출력 전압에 따라 직류 전류를 출력하는 단계이다.

그중, 단계 S101에서 전원 어댑터(100)가 통신 인터페이스(10)에 대해 전압 검측을 진행하는 목적은, 충전 제어 모듈(200)이 지난번 쾌속 충전 모드에서 퇴출하지 않아 전원 어댑터(100)가 계속하여 전지(300)에 대해 쾌속 충전을 진행함에 따른 전지(300)의 과충전 문제점을 피하기 위해서이다. 전압 역치는 2V를 취할 수 있으며, 통상적인 출력 전압은 5.1V로 설정할 수 있다.

나아가, 상기 도 2와 도 3에서 나타내는 단계 S2에서, 전원 어댑터(100)가 충전 제어 모듈(200)과 쾌속 충전 문의 통신을 진행하는 단계는 구체적으로 아래 단계S201 및S204를 포함한다(도 6과 같음).

S201. 전원 어댑터(100)가 충전 제어 모듈(200)에 쾌속 충전 문의 명령을 송신하는 단계;

S202. 충전 제어 모듈(200)이 상기 쾌속 충전 문의 명령에 근거하여 전지(300)의 전압이 쾌속 충전 전압값에 도달하였는지 여부를 판단하고, 도달하였다면 단계 S203을 수행하고, 그렇지 않으면 단계 S204를 수행하는 단계;

S203. 충전 제어 모듈(200)이 전원 어댑터(100)에 쾌속 충전 지시 명령을 피드백하는 단계;

S204. 충전 제어 모듈(200)이 전원 어댑터(100)에 쾌속 충전 부결 명령을 피드백하는 단계이다.

나아가, 상기 도 2와 도 3에서 나타내는 단계 S3에서, 전원 어댑터(100)가 충전 제어 모듈(200)이 피드백한 전지 전압 정보에 근거하여 출력 전압을 조정하는 단계는 구체적으로 아래 단계 S301 내지S303를 포함한다(도 7과 같음).

S301. 전원 어댑터(100)가 충전 제어 모듈(200)이 송신한 쾌속 충전 지시 명령에 근거하여 충전 제어 모듈(200)에 전지 전압 획득 요청을 송신하는 단계;

S302. 충전 제어 모듈(200)이 상기 전지 전압 획득 요청에 근거하여 전지 전압 정보를 전원 어댑터(100)에 피드백하는 단계;

S303. 전원 어댑터(100)가 상기 전지 전압 정보에 근거하여 그의 출력 전압을 쾌속 충전 전압 설정값으로 조정하는 단계.

그중, 쾌속 충전 전압 설정값은 전지 전압과 미리 설정된 전압 증가값(예를 들어 0.2V)의 합으로 설정할 수 있다. 또한, 만약 상기 단계 S302에서, 충전 제어 모듈(200)이 전원 어댑터(100)가 송신한 전지 전압 획득 요청에 응답하지 않으면, 전원 어댑터(100)와 충전 제어 모듈(200) 간의 통신이 실패하였으며, 이때 전원 어댑터(100)는 리셋 동작을 수행한다.

나아가, 상기 도 2와 도 3에서 나타내는 단계 S4에서, 전원 어댑터(100)가 쾌속 충전 모드에 따라 출력 전류와 출력 전압을 조정하여 전지(300)를 충전하는 단계는 구체적으로 아래 단계 S401내지S407을 포함한다(도 8과 같음).

S401. 충전 제어 모듈(200)이 쾌속 충전 모드 진입 명령을 전원 어댑터(100)에 피드백하는 단계;

S402. 전원 어댑터(100)가 쾌속 충전 모드 진입 명령에 근거하여, 그의 출력 전류와 출력 전압을 쾌속 충전 출력 전류와 쾌속 충전 출력 전압으로 조정하는 단계;

S403. 전원 어댑터(100)가 충전 제어 모듈(200)에 전지 전압 획득 요청을 송신하는 단계;

S404. 충전 제어 모듈(200)이 전지 전압 획득 요청에 근거하여 전지 전압 정보를 전원 어댑터(100)에 피드백하는 단계;

S405. 전원 어댑터(100)가 전지 전압 정보에 근거하여, 전원 어댑터(100)의 출력 전압과 전지 전압의 차가 전압차 역치보다 큰지 여부를 판단하여, 크다면 단계 S406을 수행하고(이때 전원 어댑터(100)와 충전 제어 모듈(200) 및 전지(300) 간의 선로 임피던스가 이상임을 나타내며, 전원 어댑터(100)가 직류 전류의 출력을 정지해야 한다), 그렇지 않으면 단계 S407을 수행하는 단계;

S406. 전원 어댑터(100)가 직류 전류 출력을 오프하는 단계;

S407. 전원 어댑터(100)가 전지 전압 정보에 근거하여 그의 출력 전류를 조정하고 리턴하여 단계 S403을 수행하는 단계이다. 이로써, 전지(300)에 대한 쾌속 충전 과정에서 출력 전류를 순환적으로 조정함으로써, 전지(300)에 대한 쾌속 충전 프로세스를 최적화하여, 충전 시간 단축 목적을 이룰 수 있다.

그중, 상기 쾌속 충전 출력 전류는 4A로 설정할 수 있으며, 쾌속 충전 출력 전압은 3.4V 내지 4.8V 사이의 임의의 값으로 설정할 수 있으며, 전압차 역치는 0.8V를 취할 수 있다.

상기 전지 충전 방법을 구현할 때 의존하는 전지 충전 장치에 대해, 도 9는 그의 예시적인 모듈 구성을 나타냈다. 설명의 편의를 위해, 본 발명의 실시예와 관련된 부분만을 나타냈으며, 상세하게 설명하면 아래와 같다.

전원 어댑터(100)는 EMI 필터 회로(101), 고전압 정류 필터 회로(102), 절연 변압기(103), 출력 필터 회로(104) 및 전압 트래킹 및 컨트롤링 회로(105)를 포함하며, 도시 가정용 전기는 EMI 필터 회로(101)를 거쳐 전자기 간섭 필터링을 진행한 후, 고전압 정류 필터 회로(102)에 의해 정류 필터링 처리가 되어 고전압 직류 전류를 출력한다. 상기 고전압 직류 전류는 절연 변압기(103)에 의해 전기적으로 격리된 후 출력 필터 회로(104)에 출력되어 필터링 처리를 거쳐 전지를 충전한다. 전압 트래킹 및 컨트롤링 회로(105)는 출력 필터 회로(104)의 출력 전압에 근거하여 절연 변압기(103)의 출력 전압을 조정한다.

전원 어댑터(100)는 전원 모듈(106), 메인 제어 모듈(107), 전위 조정 모듈(108), 전류 검측 모듈(109), 전압 검측 모듈(110) 및 출력 스위칭 모듈(111)을 더 포함한다.

전원 모듈(106)의 입력단은 절연 변압기(103)의 2차 측에 연결되고, 메인 제어 모듈(107)의 전원단, 전위 조정 모듈(108)의 전원단 및 전류 검측 모듈(109)의 전원단은 전원 모듈(106)의 출력단에 공동으로 연결되며, 메인 제어 모듈(107)의 고전위단과 전위 조정 모듈(108)의 고전위단은 모두 출력 필터 회로(104)의 포지티브 출력단에 연결되며, 전위 조정 모듈(108)의 전위 조절단은 전압 트래킹 및 컨트롤링 회로(105)에 연결되고, 전류 검측 모듈(109)의 직류 입력단은 출력 필터 회로(104)의 포지티브 출력단에 연결되며, 전류 검측 모듈(109)의 전류 검측 및 피드백단은 메인 제어 모듈(107)의 전류 검측단에 연결되며, 메인 제어 모듈(107)의 클록 출력단과 데이터 출력단은 전위 조정 모듈(108)의 클록 입력단과 데이터 입력단에 연결되며, 전압 검측 모듈(110)의 제1 검측단과 제2 검측단은 각각 전류 검측 모듈(109)의 직류 출력단과 출력 필터 회로(104)의 네거티브 출력단에 연결되며, 전압 검측 모듈(110)의 제1 출력단과 제2 출력단은 각각 메인 제어 모듈(107)의 제1 전압 검측단과 제2 전압 검측단에 연결되며, 출력 스위칭 모듈(111)의 입력단은 전류 검측 모듈(109)의 직류 출력단에 연결되며, 출력 스위칭 모듈(111)의 출력단은 전압 검측 모듈(110)의 제3 검측단에 연결되며, 출력 스위칭 모듈(111)의 접지단은 출력 필터 회로(104)의 네거티브 출력단에 연결되며, 출력 스위칭 모듈(111)의 피제어단(controlled terminal)과 전원단은 각각 메인 제어 모듈(107)의 스위치 제어단과 절연 변압기(103)의 2차 측에 연결되며, 출력 필터 회로(104)의 네거티브 출력단, 출력 스위칭 모듈(111)의 출력단, 메인 제어 모듈(107)의 제1 통신단과 제2 통신단은 모두 전원 어댑터(100)의 통신 인터페이스(10)에 연결된다.

전원 어댑터(100)가 먼저 통상적인 충전 모드에 따라 전지(300)를 충전할 시, 메인 제어 모듈(107)은 출력 스위칭 모듈(111)을 제어하여 전원 어댑터(100)의 직류 전류 출력을 오프하며, 전압 검측 모듈(110)은 전원 어댑터(100)의 출력 전압을 검측하여 전압 검측 신호를 메인 제어 모듈(107)에 피드백한다. 메인 제어 모듈(107)은 상기 전압 검측 신호에 근거하여, 전원 어댑터(100)의 출력 전압이 전압 역치보다 큰지 여부를 판단하여, 크다면 전압 검측 모듈(110)은 계속하여 전원 어댑터(100)의 출력 전압을 검측 및 판단하고, 그렇지 않으면 메인 제어 모듈(107)은 출력 스위칭 모듈(111)을 제어하여 전원 어댑터(100)의 직류 전류 출력을 온하며, 또한 전위 조정 모듈(108)을 통해 전압 트래킹 및 컨트롤링 회로(105)를 구동하여 절연 변압기(103)의 출력 전압을 통상적인 출력 전압으로 설정한다. 전류 검측 모듈(109)은 전원 어댑터(100)의 출력 전류를 검측하여 전류 검측 신호를 메인 제어 모듈(107)에 피드백하며, 메인 제어 모듈(107)이 상기 전류 검측 신호에 근거하여, 전원 어댑터(100)의 출력 전류가 미리 설정된 시간 간격 내에서 통상적인 전류 구간에 놓이는 것으로 판정할 시, 메인 제어 모듈(107)은 충전 제어 모듈(200)과 쾌속 충전 문의 통신을 진행하며, 충전 제어 모듈(200)이 메인 제어 모듈(107)에 쾌속 충전 지시 명령을 송신한 후, 메인 제어 모듈(107)은 충전 제어 모듈(200)이 피드백한 전지 전압 정보에 근거하여, 전위 조정 모듈(108)을 통해 전압 트래킹 및 컨트롤링 회로(105)를 구동하여 절연 변압기(103)의 출력 전압을 조정한다(즉, 전원 어댑터(100)의 출력 전압을 조정함). 또한 전원 어댑터(100)의 출력 전압이 충전 제어 모듈(200)이 미리 설정한 쾌속 충전 전압 조건에 부합될 시, 메인 제어 모듈(107)은 전위 조정 모듈(108)에 의해 전압 트래킹 및 컨트롤링 회로(105)를 구동하여 절연 변압기(103)의 출력 전압을 조정하여 전원 어댑터(100)가 쾌속 충전 출력 전류와 쾌속 충전 출력 전압에 따라 직류 전류를 출력하도록 하며, 또한 충전 제어 모듈(200)은 동시에 전원 어댑터(100)로부터 직류 전류를 인입하여 전지(300)를 충전한다.

그중, 전원 어댑터(100)가 먼저 통상적인 충전 모드에 따라 전지(300)를 충전할 시, 만약 전원 어댑터(100)의 출력 전류값이 전류 하한값(예를 들어 1A) 보다 작으면, 전류 검측 모듈(109)은 계속하여 전원 어댑터(100)의 출력 전류를 검측하여 전류 검측 신호를 메인 제어 모듈(107)에 피드백한다. 만약 전원 어댑터(100)의 출력 전류값이 전류 상한값(예를 들어 4A)보다 크면, 메인 제어 모듈(107)은 출력 스위칭 모듈(111)을 제어하여 전원 어댑터(100)의 직류 전류 출력을 오프하여 단락 보호를 구현한다.

상기 메인 제어 모듈(107)이 충전 제어 모듈(200)과 쾌속 충전 문의 통신을 진행하는 과정에서, 메인 제어 모듈(107)은 충전 제어 모듈(200)에 쾌속 충전 문의 명령을 송신하며, 충전 제어 모듈(200)은 상기 쾌속 충전 문의 명령에 근거하여 전지(300)의 전압이 쾌속 충전 전압값에 도달하였는지 여부를 판단하여, 도달하였다면 메인 제어 모듈(107)에 쾌속 충전 지시 명령을 피드백하고, 그렇지 않으면 메인 제어 모듈(107)에 쾌속 충전 부결 명령을 피드백한다.

상기 메인 제어 모듈(107)이, 충전 제어 모듈(200)이 피드백한 전지 전압 정보에 근거하여 전위 조정 모듈(108)에 의해 전압 트래킹 및 컨트롤링 회로(105)를 구동하여 절연 변압기(103)의 출력 전압을 조정하는 과정에서, 메인 제어 모듈(107)은 충전 제어 모듈(200)이 송신한 쾌속 충전 지시 명령에 근거하여 충전 제어 모듈(200)에 전지 전압 획득 요청을 송신하며, 충전 제어 모듈(200)은 상기 전지 전압 획득 요청에 근거하여 전지 전압 정보를 메인 제어 모듈(107)에 피드백하며, 메인 제어 모듈(107)은 상기 전지 전압 정보에 근거하여, 전위 조정 모듈(108)에 의해 전압 트래킹 및 컨트롤링 회로(105)를 구동하여 절연 변압기(103)의 출력 전압을 상기 쾌속 충전 전압 설정값으로 조정한다.

상기, 전원 어댑터(100)의 출력 전압이 충전 제어 모듈(200)이 미리 설정한 쾌속 충전 전압 조건에 부합될 시(즉, 쾌속 충전 전압 정격 구간에 놓이거나 또는 쾌속 충전 전압 정격값과 같음), 메인 제어 모듈(107)이 전위 조정 모듈(108)에 의해 전압 트래킹 및 컨트롤링 회로(105)를 구동하여 절연 변압기(103)의 출력 전압을 조정하여, 전원 어댑터(100)가 쾌속 충전 출력 전류와 쾌속 충전 출력 전압에 따라 직류 전류를 출력하도록 하고, 또한 충전 제어 모듈(200)이 동시에 전원 어댑터(100)로부터 직류 전류를 인입하여 전지(300)를 충전하는 과정은 구체적으로 아래와 같다.

메인 제어 모듈(107)은 충전 제어 모듈(200)과 쾌속 충전 전압 문의 통신을 진행하며, 메인 제어 모듈(107)은 출력 전압 정보를 충전 제어 모듈(200)에 피드백한다. 전원 어댑터(100)의 출력 전압이 쾌속 충전 전압 정격 구간에 놓이거나 또는 쾌속 충전 전압 정격값과 같을 시, 충전 제어 모듈(200)은 전원 어댑터(100)의 출력 전압이 충전 제어 모듈(200)이 미리 설정한 쾌속 충전 전압 조건에 부합되는 것으로 판정하고, 쾌속 충전 모드 진입 명령을 메인 제어 모듈(107)에 피드백한다. 상기 쾌속 충전 모드 진입 명령에 근거하여, 메인 제어 모듈(107)이 전위 조정 모듈(108)에 의해 전압 트래킹 및 컨트롤링 회로(105)를 구동하여 절연 변압기(103)의 출력 전압을 조정하여, 전원 어댑터(100)가 쾌속 충전 출력 전류와 쾌속 충전 출력 전압에 따라 직류 전류를 출력하도록 하며, 또한 충전 제어 모듈(200)이 동시에 전원 어댑터(100)로부터 직류 전류를 인입하여 전지(300)를 충전한다. 이 외에, 전원 어댑터(100)의 출력 전압이 충전 제어 모듈(200)이 미리 설정한 쾌속 충전 전압 조건에 부합되지 않을 시(즉, 쾌속 충전 전압 정격 구간에 놓이지 않거나 또는 쾌속 충전 전압 정격값과 같지 않음), 충전 제어 모듈(200)은 전압 편차 피드백 신호를 메인 제어 모듈(107)에 송신하고, 메인 제어 모듈(107)은 상기 전압 편차 피드백 신호에 근거하여, 전위 조정 모듈(108)에 의해 전압 트래킹 및 컨트롤링 회로(105)를 구동하여 절연 변압기(103)의 출력 전압을 조정한 후, 계속하여 충전 제어 모듈(200)과 쾌속 충전 전압 문의 통신을 진행한다. 구체적으로, 전압 편차 피드백 신호는 전압이 상대적으로 낮은 피드백 신호와 전압이 상대적으로 높은 피드백 신호를 포함하며, 만약 전압이 상대적으로 낮으면, 메인 제어 모듈(107)은 전압이 상대적으로 낮은 피드백 신호에 근거하여, 전위 조정 모듈(108)에 의해 전압 트래킹 및 컨트롤링 회로(105)를 구동하여 절연 변압기(103)의 출력 전압이 높아지도록 조정하고, 만약 전압이 상대적으로 높으면, 메인 제어 모듈(107)은 전압이 상대적으로 높은 피드백 신호에 근거하여, 전위 조정 모듈(108)에 의해 전압 트래킹 및 컨트롤링 회로(105)를 구동하여 절연 변압기(103)의 출력 전압이 낮아지도록 조정한다.

나아가, 상기 쾌속 충전 모드 진입 명령에 근거하여, 메인 제어 모듈(107)이 전위 조정 모듈(108)에 의해 전압 트래킹 및 컨트롤링 회로(105)를 구동하여 절연 변압기(103)의 출력 전압을 조정함으로써, 전원 어댑터(100)가 쾌속 충전 출력 전류와 쾌속 충전 출력 전압에 따라 직류 전류를 출력하도록 하는 과정은 구체적으로 아래와 같다.

메인 제어 모듈(107)이 전위 조정 모듈(108)에 의해 전압 트래킹 및 컨트롤링 회로(105)를 구동하여 절연 변압기(103)의 출력 전압을 조정함으로써, 전원 어댑터(100)의 출력 전류와 출력 전압이 각각 쾌속 충전 출력 전류(예를 들어 4A)와 쾌속 충전 출력 전압(3.4V~4.8V 중 임의의 값일 수 있음)으로 조정되도록 하며, 메인 제어 모듈(107)이 충전 제어 모듈(300)로부터 전지 전압 정보를 획득하고, 전압 검측 모듈(110)이 피드백한 전압 검측 신호에 근거하여 전원 어댑터(100)의 출력 전압과 전지 전압의 차가 전압차 역치(예를 들어 0.8V)보다 큰지 여부를 판단하며, 크다면 전원 어댑터(100)와 충전 제어 모듈(200) 및 전지(300) 간의 선로 임피던스가 이상임을 나타내며, 메인 제어 모듈(107)이 출력 스위칭 모듈(111)을 제어하여 전원 어댑터(100)의 직류 전류 출력을 오프하며, 그렇지 않으면 메인 제어 모듈(107)이 전지 전압 정보에 근거하여 전위 조정 모듈(108)에 의해 전압 트래킹 및 컨트롤링 회로(105)를 구동하여 절연 변압기(103)의 출력 전압을 조정함으로써 전원 어댑터(100)의 출력 전류를 조정하고, 계속하여 충전 제어 모듈(300)로부터 전지 전압 정보를 획득한다. 이로써, 전지(300)에 대한 쾌속 충전 과정에서 전원 어댑터(100)의 출력 전류를 순환적으로 조정함으로써, 전지(300)에 대한 쾌속 충전 프로세스를 최적화하여 충전 시간 단축 목적을 이룰 수 있다.

또한, 상기 메인 제어 모듈(107)은 전위 조정 모듈(108)에 의해 전압 트래킹 및 컨트롤링 회로(105)를 구동하여 절연 변압기(103)의 출력 전압을 조정함으로써, 전원 어댑터(100)가 쾌속 충전 출력 전류와 쾌속 충전 출력 전압에 따라 직류 전류를 출력하도록 함과 동시에, 충전 제어 모듈(200)은 전지(300)의 전압을 검측하며, 만약 전지(300)의 전압이 쾌속 충전 역치 전압(예를 들어 4.35V)보다 크다면 충전 제어 모듈(200)은 전원 어댑터(100)로부터 직류 전류를 인입하여 전지(300)를 충전하는 것을 정지하고, 쾌속 충전 오프 명령을 메인 제어 모듈(107)에 피드백한다. 그러면, 메인 제어 모듈(107)은 상기 쾌속 충전 오프 명령에 근거하여 쾌속 충전 모드에서 퇴출하여 통상적인 충전 모드로 리턴한다.

도 10은 본 발명의 실시예에 따른 전지 충전 장치 중 전원 어댑터의 예시적인 회로 구성을 나타냈다. 설명의 편의를 위해, 본 발명의 실시예와 관련된 부분만을 나타냈으며, 상세하게 설명하면 아래와 같다.

전원 모듈(106)은,

제1 커패시턴스(C1), 정전압 칩(voltage stabilization chip)(U1), 제2 커패시턴스(C2), 제1 인덕턴스(L1), 제2 인덕턴스(L2), 제1 다이오드(D1), 제2 다이오드(D2), 제3 커패시턴스(C3), 제1 저항(R1) 및 제2 저항(R2)을 포함하며,

제1 커패시턴스(C1)의 제1 단자와 정전압 칩(U1)의 입력 전원 핀(Vin) 및 인에이블 핀(EN)의 공동 연결점은 전원 모듈(106)의 입력단이며, 제1 커패시턴스(C1)의 제2 단자와 정전압 칩(U1)의 그라운드 핀(GND)은 공동으로 접지되고, 정전압 칩(U1)의 스위치 핀(SW)과 제2 커패시턴스(C2)의 제1 단자는 제1 인덕턴스(L1)의 제1 단자에 공동으로 연결되고, 정전압 칩(U1)의 내부 스위치 핀(BOOTSTRAP)과 제2 커패시턴스(C2)의 제2 단자는 제1 다이오드(D1)의 음극에 공동으로 연결되며, 정전압 칩(U1)의 피드백 전압 핀(FB)은 제1 저항(R1)의 제1 단자 및 제2 저항(R2)의 제1 단자에 연결되고, 제1 인덕턴스(L1)의 제2 단자와 제2 다이오드(D2)의 음극은 제2 인덕턴스(L2)의 제1 단자에 공동으로 연결되며, 제2 인덕턴스(L2)의 제2 단자와 제1 다이오드(D1)의 양극, 제1 저항(R1)의 제2 단자 및 제3 커패시턴스(C3)의 제1 단자가 공동으로 연결되어 형성된 공동 연결점은 전원 모듈(106)의 출력단이며, 제2 다이오드(D2)의 양극과 제2 저항(R2)의 제2 단자 및 제3 커패시턴스(C3)의 제2 단자는 공동으로 접지된다. 그중, 전원 모듈(106)은 정전압 칩(U1)을 핵심으로, 절연 변압기(103)의 2차 측 전압에 대해 전압 변환 처리를 진행한 후 +3.3V의 전압을 출력하여 메인 제어 모듈(107), 전위 조정 모듈(108) 및 전류 검측 모듈(109)에 전력을 공급한다. 정전압 칩(U1)은 구체적으로 모델이 MCP16301인 강압형 직류/직류 전환기이다.

메인 제어 모듈(107)은,

메인 제어 칩(U2), 제3 저항(R3), 기준 전압 칩(U3), 제4 저항(R4), 제5 저항(R5), 제4 커패시턴스(C4), 제6 저항(R6), 제7 저항(R7), 제1 NMOS 트랜지스터(Q1), 제8 저항(R8), 제9 저항(R9), 제10 저항(R10), 제11 저항(R11), 제12 저항(R12), 제13 저항(R13) 및 제14 저항(R14)을 포함하며,

메인 제어 칩(U2)의 전원 핀(VDD)은 메인 제어 모듈(107)의 전원단이고, 메인 제어 칩(U2)의 그라운드 핀(VSS)은 접지되며, 메인 제어 칩(U2)의 제1 입출력 핀(RA0)은 미연결되며(no connection), 제3 저항(R3)의 제1 단자는 메인 제어 칩(U2)의 전원 핀(VDD)에 연결되고, 제3 저항(R3)의 제2 단자와 제4 저항(R4)의 제1 단자는 기준 전압 칩(U3)의 양극(CATHODE)에 공동으로 연결되며, 기준 전압 칩(U3)의 음극(ANODE)는 접지되고, 기준 전압 칩(U3)의 미연결 핀(NC)은 미연결된다. 제4 저항(R4)의 제2 단자는 메인 제어 칩(U2)의 제2 입출력 핀(RA1)에 연결되고, 메인 제어 칩(U2)의 제3 입출력 핀(RA2)은 메인 제어 모듈(107)의 전류 검측단이며, 메인 제어 칩(U2)의 제4 입출력 핀(RA3)은 제5 저항(R5)의 제1 단자에 연결되고, 제5 저항(R5)의 제2 단자와 제4 커패시턴스(C4)의 제1 단자는 메인 제어 칩(U2)의 전원 핀(VDD)에 공동으로 연결되며, 제4 커패시턴스(C4)의 제2 단자는 접지된다. 메인 제어 칩(U2)의 제5 입출력 핀(RA4)은 메인 제어 모듈(107)의 스위치 제어단이고, 메인 제어 칩(U2)의 제6 입출력 핀(RA5)은 제6 저항(R6)의 제1 단자에 연결되며, 제6 저항(R6)의 제2 단자와 제1 NMOS 트랜지스터(Q1)의 그리드는 제7 저항(R7)의 제1 단자에 공동으로 연결되며, 제7 저항(R7)의 제2 단자와 제1 NMOS 트랜지스터(Q1)의 소스 전극은 공동으로 접지된다. 제1 NMOS 트랜지스터(Q1)의 드레인 전극은 제8 저항(R8)의 제1 단자에 연결되고, 제8 저항(R8)의 제2 단자는 메인 제어 모듈(107)의 고전위단이며, 메인 제어 칩(U2)의 제7 입출력 핀(RC0)과 제8 입출력 핀(RC1)은 각각 메인 제어 모듈(107)의 클록 출력단과 데이터 출력단이며, 메인 제어 칩(U2)의 제10 입출력 핀(RC3)과 제9 입출력 핀(RC2)은 각각 메인 제어 모듈(107)의 제1 전압 검측단과 제2 전압 검측단이다. 메인 제어 칩(U2)의 제11 입출력 핀(RC4)과 제12 입출력 핀(RC5)은 각각 제9 저항(R9)의 제1 단자와 제10 저항(R10)의 제1 단자에 연결되고, 제11 저항(R11)의 제1 단자와 제12 저항(R12)의 제1 단자는 각각 제9 저항(R9)의 제2 단자와 제10 저항(R10)의 제2 단자에 연결되며, 제11 저항(R11)의 제2 단자와 제12 저항(R12)의 제2 단자는 공동으로 접지된다. 제13 저항(R13)의 제1 단자와 제14 저항(R14)의 제1 단자는 각각 제9 저항(R9)의 제2 단자와 제10 저항(R10)의 제2 단자에 연결되고, 제13 저항(R13)의 제2 단자와 제14 저항(R14)의 제2 단자는 메인 제어 칩(U2)의 전원 핀(VDD)에 공동으로 연결되며, 제9 저항(R9)의 제2 단자와 제10 저항(R10)의 제2 단자는 각각 메인 제어 모듈(107)의 제1 통신단과 제2 통신단이다. 그중, 메인 제어 칩(U2)은 구체적으로 모델이 PIC12LF1822, PIC12F1822, PIC16LF1823 또는 PIC16F1823인 마이크로 컨트롤러일 수 있으며, 기준 전압 칩(U3)은 모델이 LM4040인 전압 기준 장치일 수 있다.

전위 조정 모듈(108)은,

제15 저항(R15), 제16 저항(R16), 디지털 전위차계(U4), 제17 저항(R17), 제18 저항(R18), 제5 커패시턴스(C5), 제6 커패시턴스(C6) 및 제19 저항(R19)을 포함하며,

제15 저항(R15)의 제1 단자와 제16 저항(R16)의 제1 단자, 디지털 전위차계(U4)의 전원 핀(VDD) 및 제5 커패시턴스(C5)의 제1 단자의 공동 연결점은 전위 조정 모듈(108)의 전원단이고, 제5 커패시턴스(C5)의 제2 단자와 제6 커패시턴스(C6)의 제1 단자, 디지털 전위차계(U4)의 그라운드 핀(VSS) 및 제17 저항(R17)의 제1 단자는 공동으로 접지되고, 제6 커패시턴스(C6)의 제2 단자는 디지털 전위차계(U4)의 전원 핀(VDD)에 연결되고, 제15 저항(R15)의 제2 단자와 디지털 전위차계(U4)의 시리얼 데이터 핀(SDA)의 공동 연결점은 전위 조정 모듈(108)의 데이터 입력단이며, 제16 저항(R16)의 제2 단자와 디지털 전위차계(U4)의 클록 입력 핀(SCL)의 공동 연결점은 전위 조정 모듈(108)의 클록 입력단이며, 디지털 전위차계(U4)의 어드레스 제로 핀(A0)은 접지된다. 디지털 전위차계(U4)의 제1 전위 접선 핀(P0A)과 제18 저항(R18)의 제1 단자는 제17 저항(R17)의 제2 단자에 공동으로 연결되고, 제18 저항(R18)의 제2 단자와 디지털 전위차계(U4)의 제2 전위 접선 핀(P0B)은 제19 저항(R19)의 제1 단자에 공동으로 연결되며, 제19 저항(R19)의 제2 단자는 전위 조정 모듈(108)의 고전위단이고, 디지털 전위차계(U4)의 전위 탭 핀(P0W)은 전위 조정 모듈(108)의 전위 조절단이다. 그중, 디지털 전위차계(U4)는 메인 제어 칩(U2)이 출력한 클록 신호와 데이터 신호에 근거하여 내부의 슬라이드형 가변저항기를 조정하여 내부의 슬라이드형 가변저항기의 탭 단(즉 디지털 전위차계(U4)의 전위 탭 핀(P0W))의 전위가 변화하도록 하며, 나아가 전압 트래킹 및 컨트롤링 회로(104)가 상기 전위 변화에 따라 절연 변압기(103)의 출력 전압을 조정하도록 한다. 디지털 전위차계(U4)는 구체적으로 MCP45X1 디지털 전위차계일 수 있다.

전류 검측 모듈(109)은,

제20 저항(R20), 제21 저항(R21), 제22 저항(R22), 제7 커패시턴스(C7), 제8 커패시턴스(C8), 전류 검측 칩(U5), 제23 저항(R23), 제10 커패시턴스(C9), 제10 커패시턴스(C10) 및 제24 저항(R24)을 포함하며,

제20 저항(R20)의 제1 단자와 제2 단자는 각각 전류 검측 모듈(109)의 직류 입력단과 직류 출력단이며, 제21 저항(R21)의 제1 단자와 제22 저항(R22)의 제1 단자는 각각 제20 저항(R20)의 제1 단자와 제2 단자에 연결되며, 제21 저항(R21)의 제2 단자와 제7 커패시턴스(C7)의 제1 단자는 전류 검측 칩(U5)의 포지티브 입력 핀(IN+)에 공동으로 연결되고, 제22 저항(R22)의 제2 단자와 제8 커패시턴스(C8)의 제1 단자는 전류 검측 칩(U5)의 네거티브 입력 핀(IN-)에 공동으로 연결된다. 전류 검측 칩(U5)의 전원 핀(V+)과 제9 커패시턴스(C9)의 제1 단자의 공동 연결점은 전류 검측 모듈(109)의 전원단이고, 전류 검측 칩(U5)의 미연결 핀(NC)은 미연결되며, 전류 검측 칩(U5)의 출력 핀(OUT)은 제23 저항(R23)의 제1 단자에 연결된다. 제23 저항(R23)의 제2 단자는 전류 검측 모듈(109)의 전류 검측 및 피드백단이며, 제10 커패시턴스(C10)의 제1 단자와 제24 저항(R24)의 제1 단자는 제23 저항(R23)의 제2 단자에 공동으로 연결되며, 제7 커패시턴스(C7)의 제2 단자와 제8 커패시턴스(C8)의 제2 단자, 제9 커패시턴스(C9)의 제2 단자, 제10 커패시턴스(C10)의 제2 단자, 제24 저항(R24)의 제2 단자, 전류 검측 칩(U5)의 그라운드 핀(GND), 제1 기준 전압 핀(REF1) 및 제2 기준 전압 핀(REF2)은 공동으로 접지된다. 그중, 제20 저항(R20)은 전류 검측용 저항으로서 출력 필터 회로(104)의 출력 전류(즉 전원 어댑터(100)의 출력 전류)를 샘플링한 후, 전류 검측 칩(U5)에 의해 제20 저항(R20)의 양단의 전압에 근거하여, 출력 전류 검측 신호를 메인 제어 칩(U2)에 출력한다. 전류 검측 칩(U5)은 구체적으로 모델이 INA286인 전류 분류 모니터(current shunt monitor )일 수 있다.

전압 검측 모듈(110)은,

제25 저항(R25), 제26 저항(R26), 제11 커패시턴스(C11), 제12 커패시턴스(C12), 제27 저항(R27) 및 제28 저항(R28)을 포함하며,

제25 저항(R25)의 제1 단자는 전압 검측 모듈(110)의 제1 검측단이고, 제25 저항(R25)의 제2 단자와 제26 저항(R26)의 제1 단자 및 제11 커패시턴스(C11)의 제1 단자의 공동 연결점은 전압 검측 모듈(110)의 제2 출력단이며, 제26 저항(R26)의 제2 단자는 전압 검측 모듈(110)의 제2 검측단이며, 제11 커패시턴스(C11)의 제2 단자와 제12 커패시턴스(C12)의 제1 단자 및 제27 저항(R27)의 제1 단자는 제26 저항(R26)의 제2 단자에 공동으로 연결되며, 제12 커패시턴스(C12)의 제2 단자와 제27 저항(R27)의 제2 단자 및 제28 저항(R28)의 제1 단자의 공동 연결점은 전압 검측 모듈(110)의 제1 출력단이며, 제28 저항(R28)의 제2 단자는 전압 검측 모듈(110)의 제3 검측단이다.

출력 스위칭 모듈(111)은,

제29 저항(R29), 제30 저항(R30), 제13 커패시턴스(C13), 제31 저항(R31), 제1 NPN 타이프 트라이오드(type triode)(N1), 제32 저항(R32), 제2 NPN 타이프 트라이오드(N2), 제3 다이오드(D3), 정전압 다이오드(ZD), 제33 저항(R33), 제34 저항(R34), 제35 저항(R35), 제2 NMOS 트랜지스터(Q2) 및 제3 NMOS 트랜지스터(Q3)를 포함하며,

제29 저항(R29)의 제1 단자는 출력 스위칭 모듈(111)의 피제어단이고, 제29 저항(R29)의 제2 단자와 제30 저항(R30)의 제1 단자는 제1 NPN 타이프 트라이오드(N1)의 베이스에 공동으로 연결되며, 제13 커패시턴스(C13)의 제1 단자와 제31 저항(R31)의 제1 단자 및 제32 저항(R32)의 제1 단자는 제3 다이오드(D3)의 음극에 공동으로 연결된다. 제3 다이오드(D3)의 양극은 출력 스위칭 모듈(111)의 전원단이고, 제31 저항(R31)의 제2 단자와 제2 NPN 타이프 트라이오드(N2)의 베이스는 제1 NPN 타이프 트라이오드(N1)의 컬렉터에 공동으로 연결되고, 제32 저항(R32)의 제2 단자와 정전압 다이오드(ZD)의 음극 및 제33 저항(R33)의 제1 단자는 제2 NPN 타이프 트라이오드(N2)의 컬렉터에 공동으로 연결되며, 제30 저항(R30)의 제2 단자와 제13 커패시턴스(C13)의 제2 단자, 제1 NPN 타이프 트라이오드(N1)의 이미터, 제2 NPN 타이프 트라이오드(N2)의 이미터 및 정전압 다이오드(ZD)의 양극은 공동으로 접지되고, 제33 저항(R33)의 제2 단자와 제34 저항(R34)의 제1 단자, 제35 저항(R35)의 제1 단자, 제2 NMOS 트랜지스터(Q2)의 그리드 및 제3 NMOS 트랜지스터(Q3)의 그리드는 공동으로 연결된다. 제34 저항(R34)의 제2 단자는 출력 스위칭 모듈(111)의 접지단이고, 제2 NMOS 트랜지스터(Q2)의 드레인 전극은 출력 스위칭 모듈(111)의 입력단이며, 제2 NMOS 트랜지스터(Q2)의 소스 전극과 제35 저항(R35)의 제2 단자는 제3 NMOS 트랜지스터(Q3)의 소스 전극에 공동으로 연결되고, 제3 NMOS 트랜지스터(Q3)의 드레인 전극은 출력 스위칭 모듈(111)의 출력단이다. 그중, 제2 NMOS 트랜지스터(Q2)와 제3 NMOS 트랜지스터(Q3)는 동시에 도통되거나 또는 차단되어, 전원 어댑터(100)의 직류 전류 출력을 온 또는 오프한다.

도 11은 본 발명의 실시예에 따른 전지 충전 장치 중 충전 제어 모듈의 예시적인 회로 구성을 나타냈다. 설명의 편의를 위해, 본 발명의 실시예와 관련된 부분만을 나타냈으며, 상세하게 설명하면 아래와 같다.

충전 제어 모듈(200)은,

전지 커넥터(J1), 메인 제어기(U6), 제13 커패시턴스(C13), 제36 저항(R36), 제37 저항(R37), 제14 커패시턴스(C14), 제1 쇼트키 다이오드(SD1), 제2 쇼트키 다이오드(SD2), 제15 커패시턴스(C15), 제38 저항(R38), 제39 저항(R39), 제40 저항(R40), 제3 NPN 타이프 트라이오드(N3), 제4 NMOS 트랜지스터(Q4) 및 제5 NMOS 트랜지스터(Q5)를 포함하며,

전지 커넥터(J1)는 전지(300)의 복수의 전극에 연결되고, 전지 커넥터(J1)의 제1 핀(5A-1)과 제2 핀(5A-2)은 공동으로 접지되고, 전지 커넥터(J1)의 제1 접지 핀(GND1)과 제2 접지 핀(GND2)은 공동으로 접지되며, 메인 제어기(U6)의 제1 입출력 핀(RA0)은 전지 커넥터(J1)의 제7 핀(5A-3) 및 제8 핀(5A-4)에 연결되며, 메인 제어기(U6)의 제2 입출력 핀(RA1), 제7 입출력 핀(RC0), 제8 입출력 핀(RC1) 및 제9 입출력 핀(RC2)은 각각 전지 커넥터(J1)의 제6 핀(2A-4), 제5 핀(2A-3), 제4 핀(2A-2) 및 제3 핀(2A-1)에 연결된다. 메인 제어기(U6)의 아날로그 그라운드 핀(VSS)과 그라운드 핀(GND)은 모두 접지되며, 메인 제어기(U6)의 제1 미연결 핀(NC0)과 제2 미연결 핀(NC1)은 모두 미연결되며, 메인 제어기(U6)의 전원 핀(VDD)과 제13 커패시턴스(C13)의 제1 단자는 모두 전지 커넥터(J1)의 제7 핀(5A-3) 및 제8 핀(5A-4)과 공동으로 연결된다. 메인 제어기(U6)의 제4 입출력 핀(RA3)과 제11 입출력 핀(RC4)은 전자 기기와 데이터 통신을 진행하며, 제36 저항(R36)은 메인 제어기(U6)의 제4 입출력 핀(RA3)과 전원 핀(VDD) 사이에 연결되며, 메인 제어기(U6)의 제6 입출력 핀(RA5)과 제12 입출력 핀(RC5)은 각각 전원 어댑터(100) 중 메인 제어 모듈(107)의 제1 통신단과 제2 통신단에 연결된다. 제37 저항(R37)의 제1 단자와 제38 저항(R38)의 제1 단자는 메인 제어기(U6)의 제10 입출력단(RC3)에 공동으로 연결되고, 제37 저항(R37)의 제2 단자는 메인 제어기(U6)의 전원 핀(VDD)에 연결되며, 제38 저항(R38)의 제2 단자는 제3 NPN 타이프 트라이오드(N3)의 베이스에 연결된다. 메인 제어기(U6)의 제5 입출력단(RA4)은 제14 커패시턴스(C14)의 제1 단자에 연결되고, 제14 커패시턴스(C14)의 제2 단자와 제1 쇼트키 다이오드(SD1)의 음극은 제2 쇼트키 다이오드(SD2)의 양극에 공동으로 연결되며, 제39 저항(R39)의 제1 단자와 제15 커패시턴스(C15)의 제1 단자는 제2 쇼트키 다이오드(SD2)의 음극에 공동으로 연결된다. 제39 저항(R39)의 제2 단자와 제40 저항(R40)의 제1 단자 및 제3 NPN 타이프 트라이오드(N3)의 컬렉터는 모두 제4 NMOS 트랜지스터(Q4)의 그리드와 제5 NMOS 트랜지스터(Q5)의 그리드에 연결되고, 제40 저항(R40)의 제2 단자와 제15 커패시턴스(C15)의 제2 단자는 공동으로 접지되고, 제4 NMOS 트랜지스터(Q4)의 소스 전극은 제1 쇼트키 다이오드(SD1)의 양극에 연결되며, 또한 전지 커넥터(J1)의 제7 핀(5A-3) 및 제8 핀(5A-4)에 연결된다. 제4 NMOS 트랜지스터(Q4)의 드레인 전극은 제5 NMOS 트랜지스터(Q5)의 드레인 전극에 연결되며, 제5 NMOS 트랜지스터(Q5)의 소스 전극은 전원 어댑터(100)의 통신 인터페이스(10)의 전원선(VBUS)에 연결되며, 제3 NPN 타이프 트라이오드(N3)의 이미터는 제3 쇼트키 다이오드(SD3)의 양극에 연결되며, 제3 쇼트키 다이오드(SD3)의 음극은 접지된다. 그중, 메인 제어기(U6)는 구체적으로 모델이 PIC12LF1501, PIC12F1501, PIC16LF1503, PIC16F1503, PIC16LF1507, PIC16F1507, PIC16LF1508, PIC16F1508, PIC16LF1509 또는 PIC16F1509인 마이클로 컨트롤러일 수 있다.

전원 어댑터(100)가 쾌속 충전 모드로 작동할 시, 충전 제어 모듈(200)이 전원 어댑터(100)로부터 직류 전류를 인입하여 전지(300)를 충전하는 것은, 메인 제어기(U6)가 그의 제5 입출력 핀(RA4)을 통해 제어 신호를 출력하여 제4 NMOS 트랜지스터(Q4)와 제5 NMOS 트랜지스터(Q5)가 도통하도록 제어하고, 그의 제10 입출력 핀(RC3)을 통해 제3 NPN 타이프 트라이오드(N3)가 오프되도록 제어함으로써, 전원 어댑터(100)의 통신 인터페이스(10)로부터 직류 전류를 인입하여 전지(300)를 충전한다. 전지(300) 자체가 이미 전원 어댑터(100)로부터 직류 전류를 획득하였으므로, 충전 제어 모듈(200)이 직류 전류를 인입하면 전지(300)의 충전 전류를 증대시키는 기능을 하여, 전지(300)의 쾌속 충전을 구현할 수 있다. 이와 반대로, 전지(300)에 대해 통상적인 충전을 진행할 시, 메인 제어기(U6)는 그의 제5 입출력 핀(RA4)을 통해 낮은 레벨을 출력하여 제4 NMOS 트랜지스터(Q4)와 제5 NMOS 트랜지스터(Q5)가 오프되도록 제어하며, 그의 제10 입출력 핀(RC3)을 통해 높은 레벨을 출력하여 제3 NPN 타이프 트라이오드(N3)가 도통되도록 제어한다.

메인 제어기(U6)가 그의 제4 입출력 핀(RA3)과 제11 입출력 핀(RC4)을 통해 전자 기기와 데이터 통신을 진행하는 것은, 전자 기기의 전력 공급 부품이 전지(300)인 경우, 구체적으로 메인 제어기(U6)가 전지(300)의 전압 및 전기량 정보를 전자 기기(예를 들어 핸드폰)에 전송하는 것일 수 있다. 그리고, 메인 제어기(U6)는 또한 전지(300)의 전압에 근거하여 전지(300)가 쾌속 충전 프로세스를 완성하였는지 여부를 판단할 수 있으며, 만약 완성하였다면, 쾌속 충전 오프 명령을 피드백하여, 전자 기기에 통지하여 충전 모드를 쾌속 충전 모드로부터 통상적인 충전 모드로 스위칭 할 수 있다. 전원 어댑터(100)가 전지(300)를 충전하는 과정에서, 만약 전원 어댑터(100)와 전지(300)간의 연결이 갑자기 끊어진 다면, 메인 제어기(U6)는 전지 커넥터(J1)에 의해 전지(300)의 전압을 검측하여 충전 종료 명령을 피드백하여, 전지(300)에 대한 충전 프로세스를 종료할 것을 전자 기기에 통지한다. 이 외에, 전자 기기는 전지(300)의 온도를 검측할 수 있으며, 온도가 이상인 경우, 제4 NMOS 트랜지스터(Q4)와 제5 NMOS 트랜지스터(Q5)를 오프하여 전지(300)에 대한 쾌속 충전을 정지하도록 메인 제어기(U6)에 통지하며, 동시에 전자 기기는 충전 모드를 쾌속 충전 모드로부터 통상적인 충전 모드로 스위칭한다.

이 외에, 전원 어댑터(100)가 쾌속 충전 모드로 작동하고, 충전 제어 모듈(200)이 전원 어댑터(100)로부터 직류 전류를 인입하여 전지(300)를 충전하는 과정에서, 만약 전원 어댑터(100)의 통신 인터페이스(10)의 전원선(VBUS) 및 그라운드선(GND)과 전자 기기의 통신 인터페이스(20)의 전원선(VBUS) 및 그라운드선(GND)이 역연결(reverse connection)되면(즉, 전원 어댑터(100)의 통신 인터페이스(10)의 전원선(VBUS)과 지선(GND)이 각각 충전 제어 모듈(200)의 그라운드와 제5 NMOS 트랜지스터(Q5)의 소스 전극에 연결됨), 이때 충전 제어 모듈(200)의 그라운드에는 직류 전류가 유입되며, 제5 NMOS 트랜지스터(Q5)의 소스 전극은 접지된다. 부품의 손상을 피하기 위해, 도 12에서 나타내는 바와 같이, 충전 제어 모듈(200)은 제6 NMOS 트랜지스터(Q6), 제7 NMOS 트랜지스터(Q7) 및 제41 저항(R41)을 더 포함할 수 있으며, 제6 NMOS 트랜지스터(Q6)의 소스 전극은 제5 NMOS 트랜지스터(Q5)의 소스 전극에 연결되고, 제6 NMOS 트랜지스터(Q6)의 드레인 전극은 제7 NMOS 트랜지스터(Q7)의 드레인 전극에 연결되며, 제7 NMOS 트랜지스터(Q7)의 소스 전극은 제3 NPN 타이프 트라이오드(N3)의 컬렉터에 연결되며, 제6 NMOS 트랜지스터(Q6)의 그리드와 제7 NMOS 트랜지스터(Q7)의 그리드는 제41 저항(R41)의 제1 단자에 공동으로 연결되며, 제41 저항(R41)의 제2 단자는 접지된다.

상기 역연결 문제점이 발생하는 경우, 제41 저항(R41)의 제2 단자는 그라운드로부터 직류 전류를 유입시켜 제6 NMOS 트랜지스터(Q6)와 제7 NMOS 트랜지스터(Q7)를 구동하여 오프시키며, 이로써 그라운드로부터 충전 제어 모듈(200)로 유입된 직류 전류가 회로를 형성할 수 없도록 함으로써 충전 제어 모듈(200)의 부품이 손상받지 않도록 보호하는 목적을 이룬다.

상기와 같이, 본 발명의 실시예는 전원 어댑터(100)와 충전 제어 모듈(200)을 포함한 전지 충전 장치를 이용하며, 전지(300)를 충전하는 과정에서, 전원 어댑터(100)는 먼저 통상적인 충전 모드에 따라 전지를 충전하고, 전원 어댑터의 출력 전류값이 미리 설정된 시간 간격 내에서서 통상적인 전류 구간에 놓일 시, 전원 어댑터가 충전 제어 모듈와 쾌속 충전 문의 통신을 진행하며, 충전 제어 모듈이 전원 어댑터에 쾌속 충전 지시 명령을 송신한 후, 전원 어댑터가 충전 제어 모듈이 피드백한 전지 전압 정보에 근거하여 출력 전압을 조정하고, 상기 출력 전압이 충전 제어 모듈이 미리 설정한 쾌속 충전 전압 조건에 부합될 시, 전원 어댑터는 쾌속 충전 모드에 따라 출력 전류와 출력 전압을 조정하여 전지를 충전하며, 또한 충전 제어 모듈이 동시에 전원 어댑터로부터 직류 전류를 인입하여 전지를 충전한다. 이로써, 전지에 대한 쾌속 충전을 구현하여 충전 시간 단축 목적을 이룬다.

이상은 본 발명의 바람직한 실시예일 뿐, 본 발명을 한정하지 않는다. 본 발명의 사상 및 원칙 내에서 진행한 모든 수정, 균등 교체 및 개량 등은 모두 본 발명의 보호 범위에 포함되어야 한다.

Claims

전지 충전 장치에 있어서,
상기 전지 충전 장치는 전원 어댑터와 충전 제어 모듈을 포함하고, 상기 전원 어댑터는 그의 통신 인터페이스를 통해 전자 기기 중의 전지를 충전하며, 상기 충전 모듈은 상기 전자 기기에 내장되며, 상기 충전 제어 모듈과 상기 전지는 모두 상기 전자 기기의 통신 인터페이스를 통해 상기 전원 어댑터의 통신 인터페이스에 연결되며, 상기 충전 제어 모듈은 또 상기 전지의 전극에 연결되어 상기 전지의 전압을 검측하며,
상기 전지를 충전하는 과정에서, 상기 전원 어댑터는 먼저 통상적인 충전 모드에 따라 상기 전지를 충전하고, 상기 전원 어댑터의 출력 전류값이 미리 설정된 시간 간격 내에서 통상적인 전류 구간에 놓일 시, 상기 전원 어댑터는 상기 충전 제어 모듈과 쾌속 충전 문의 통신을 진행하며, 상기 충전 제어 모듈이 상기 전원 어댑터에 쾌속 충전 지시 명령을 송신한 후, 상기 전원 어댑터는 상기 충전 제어 모듈이 피드백한 전지 전압 정보에 근거하여 출력 전압을 조정하고, 상기 출력 전압이 상기 충전 제어 모듈이 미리 설정한 쾌속 충전 전압 조건에 부합될 시, 상기 전원 어댑터는 쾌속 충전 모드에 따라 출력 전류와 출력 전압을 조정하여 상기 전지를 충전하고, 상기 충전 제어 모듈은 동시에 상기 전원 어댑터로부터 직류 전류를 인입하여 상기 전지를 충전하는 것을 특징으로 하는 전지 충전 장치.
제1 항에 있어서,
상기 전원 어댑터는 EMI 필터 회로, 고전압 정류 필터 회로, 절연 변압기, 출력 필터 회로와 전압 트래킹 및 컨트롤링 회로를 포함하고, 도시 가정용 전기는 상기 EMI 필터 회로에 의해 전자기 간섭 필터링을 거친 후, 상기 고전압 정류 필터 회로에 의해 정류 필터링 처리가 되어 고전압 직류 전류를 출력하며, 상기 고전압 직류 전류는 상기 절연 변압기를 통해 전기적으로 격리된 후 상기 출력 필터 회로에 출력되어 필터링 처리를 거쳐 전지를 충전하며, 상기 전압 트래킹 및 컨트롤링 회로는 상기 출력 필터 회로의 출력 전압에 근거하여 상기 절연 변압기의 출력 전압을 조정하며,
상기 전원 어댑터는 전원 모듈, 메인 제어 모듈, 전위 조정 모듈, 전류 검측 모듈, 전압 검측 모듈 및 출력 스위칭 모듈을 더 포함하며,
상기 전원 모듈의 입력단은 상기 절연 변압기의 2차 측에 연결되고, 상기 메인 제어 모듈의 전원단, 상기 전위 조정 모듈의 전원단 및 상기 전류 검측 모듈의 전원단은 상기 전원 모듈의 출력단에 공동으로 연결되며, 상기 메인 제어 모듈의 고전위단과 상기 전위 조정 모듈의 고전위단은 모두 상기 출력 필터 회로의 포지티브 출력단에 연결되고, 상기 전위 조정 모듈의 전위 조절단은 상기 전압 트래킹 및 컨트롤링 회로에 연결되고, 상기 전류 검측 모듈의 직류 입력단은 상기 출력 필터 회로의 포지티브 출력단에 연결되며, 상기 전류 검측 모듈의 전류 검측 및 피드백단은 상기 메인 제어 모듈의 전류 검측단에 연결되고, 상기 메인 제어 모듈의 클록 출력단과 데이터 출력단은 상기 전위 조정 모듈의 클록 입력단과 데이터 입력단에 연결되며, 상기 전압 검측 모듈의 제1 검측단과 제2 검측단은 각각 상기 전류 검측 모듈의 직류 출력단과 상기 출력 필터 회로의 네거티브 출력단에 연결되고, 상기 전압 검측 모듈의 제1 출력단과 제2 출력단은 각각 상기 메인 제어 모듈의 제1 전압 검측단과 제2 전압 검측단에 연결되며, 상기 출력 스위칭 모듈의 입력단은 상기 전류 검측 모듈의 직류 출력단에 연결되고, 상기 출력 스위칭 모듈의 출력단은 상기 전압 검측 모듈의 제3 검측단에 연결되며, 상기 출력 스위칭 모듈의 접지단은 상기 출력 필터 회로의 네거티브 출력단에 연결되고, 상기 출력 스위칭 모듈의 피제어단과 전원단은 각각 상기 메인 제어 모듈의 스위치 제어단과 상기 절연 변압기의 2차 측에 연결되며, 상기 출력 필터 회로의 네거티브 출력단, 상기 출력 스위칭 모듈의 출력단, 상기 메인 제어 모듈의 제1 통신단과 제2 통신단은 모두 상기 전원 어댑터의 통신 인터페이스에 연결되며,
상기 전원 어댑터가 먼저 통상적인 충전 모드에 따라 상기 전지를 충전할 시, 상기 메인 제어 모듈은 상기 출력 스위칭 모듈을 제어하여 상기 전원 어댑터의 직류 전류 출력을 오프하며, 상기 전압 검측 모듈은 상기 전원 어댑터의 출력 전압을 검측하여 전압 검측 신호를 상기 메인 제어 모듈에 피드백하며, 상기 메인 제어 모듈은 상기 전압 검측 신호에 근거하여 상기 전원 어댑터의 출력 전압이 전압 역치보다 큰지 여부를 판단하고, 크다면 상기 메인 제어 모듈은 계속하여 상기 전원 어댑터의 출력 전압을 판단하고, 그렇지 않으면 상기 메인 제어 모듈은 상기 출력 스위칭 모듈을 제어하여 상기 전원 어댑터의 직류 전류 출력을 온하고, 상기 전위 조정 모듈에 의해 상기 전압 트래킹 및 컨트롤링 회로를 구동하여 상기 절연 변압기의 출력 전압을 통상적인 출력 전압으로 설정하며, 상기 전류 검측 모듈은 상기 전원 어댑터의 출력 전류를 검측하여 전류 검측 신호를 상기 메인 제어 모듈에 피드백하며, 상기 메인 제어 모듈이 상기 전류 검측 신호에 근거하여 상기 전원 어댑터의 출력 전류가 미리 설정된 시간 간격 내에서 통상적인 전류 구간에 놓이는 것으로 판정할 시, 상기 메인 제어 모듈이 상기 충전 제어 모듈과 쾌속 충전 문의 통신을 진행하며, 상기 충전 제어 모듈이 상기 메인 제어 모듈에 쾌속 충전 지시 명령을 송신한 후, 상기 메인 제어 모듈이 상기 충전 제어 모듈이 피드백한 전지 전압 정보에 근거하여 상기 전위 조정 모듈에 의해 상기 전압 트래킹 및 컨트롤링 회로를 구동하여 상기 절연 변압기의 출력 전압을 조정하며, 상기 전원 어댑터의 출력 전압이 상기 충전 제어 모듈이 미리 설정한 쾌속 충전 전압 조건에 부합될 시, 상기 메인 제어 모듈이 상기 전위 조정 모듈에 의해 상기 전압 트래킹 및 컨트롤링 회로를 구동하여 상기 절연 변압기의 출력 전압을 조정함으로써, 상기 전원 어댑터가 쾌속 충전 출력 전류와 쾌속 충전 출력 전압값에 따라 직류 전류를 출력하도록 하며, 또한 상기 충전 제어 모듈이 동시에 상기 전원 어댑터로부터 직류 전류를 인입하여 상기 전지를 충전하는 것을 특징으로 하는 전지 충전 장치.
제2 항에 있어서,
상기 전원 모듈은,
제1 커패시턴스, 정전압 칩, 제2 커패시턴스, 제1 인덕턴스, 제2 인덕턴스, 제1 다이오드, 제2 다이오드, 제3 커패시턴스, 제1 저항 및 제2 저항을 포함하며,
상기 제1 커패시턴스의 제1 단자와 상기 정전압 칩의 입력 전원 핀 및 인에이블 핀의 공동 연결점은 상기 전원 모듈의 입력단이고, 상기 제1 커패시턴스의 제2 단자와 상기 정전압 칩의 그라운드 핀은 공동으로 접지되며, 상기 정전압 칩의 스위치 핀과 상기 제2 커패시턴스의 제1 단자는 상기 제1 인덕턴스의 제1 단자에 공동으로 연결되며, 상기 정전압 칩의 내부 스위치 핀과 상기 제2 커패시턴스의 제2 단자는 상기 제1 다이오드의 음극에 공동으로 연결되며, 상기 정전압 칩의 피드백 전압 핀은 상기 제1 저항의 제1 단자 및 상기 제2 저항의 제1 단자에 연결되며, 상기 제1 인덕턴스의 제2 단자와 상기 제2 다이오드의 음극은 상기 제2 인덕턴스의 제1 단자에 공동으로 연결되며, 상기 제2 인덕턴스의 제2 단자와 상기 제1 다이오드의 양극, 상기 제1 저항의 제2 단자 및 상기 제3 커패시턴스의 제1 단자가 공동으로 연결되어 형성된 공동 연결점은 상기 전원 모듈의 출력단이며, 상기 제2 다이오드의 양극과 상기 제2 저항의 제2 단자 및 상기 제3 커패시턴스의 제2 단자는 공동으로 접지된 것을 특징으로 하는 전지 충전 장치.
제2 항에 있어서,
상기 메인 제어 모듈은,
메인 제어 칩, 제3 저항, 기준 전압 칩, 제4 저항, 제5 저항, 제4 커패시턴스, 제6 저항, 제7 저항, 제1 NMOS 트랜지스터, 제8 저항, 제9 저항, 제10 저항, 제11 저항, 제12 저항, 제13 저항 및 제14 저항을 포함하며,
상기 메인 제어 칩의 전원 핀은 상기 메인 제어 모듈의 전원단이며, 상기 메인 제어 칩의 그라운드 핀은 접지되며, 상기 메인 제어 칩의 제1 입출력 핀은 미연결되며, 상기 제3 저항의 제1 단자는 상기 메인 제어 칩의 전원 핀에 연결되고, 상기 제3 저항의 제2 단자와 상기 제4 저항의 제1 단자는 상기 기준 전압 칩의 양극에 공동으로 연결되고, 상기 기준 전압 칩의 음극은 접지되며, 상기 기준 전압 칩 U3의 미연결 핀은 미연결되며, 상기 제4 저항의 제2 단자는 상기 메인 제어 칩의 제2 입출력 핀에 연결되고, 상기 메인 제어 칩의 제3 입출력 핀은 상기 메인 제어 모듈의 전류 검측단이며, 상기 메인 제어 칩의 제4 입출력 핀은 상기 제5 저항의 제1 단자에 연결되고, 상기 제5 저항의 제2 단자와 상기 제4 저항의 제1 단자는 상기 메인 제어 칩의 전원 핀에 공동으로 연결되며, 상기 제4 커패시턴스의 제2 단자는 접지되며, 상기 메인 제어 칩의 제5 입출력 핀은 상기 메인 제어 모듈의 스위치 제어단이며, 상기 메인 제어 칩의 제6 입출력 핀은 상기 제6 저항의 제1 단자에 연결되고, 상기 제6 저항의 제2 단자와 상기 제1 NMOS 트랜지스터의 그리드는 상기 제7 저항의 제1 단자에 공동으로 연결되며, 상기 제7 저항의 제2 단자와 상기 제1 NMOS 트랜지스터의 소스 전극은 공동으로 접지되며, 상기 제1 NMOS 트랜지스터의 드레인 전극은 상기 제8 저항의 제1 단자에 연결되고, 상기 제8 저항의 제2 단자는 상기 메인 제어 모듈의 고전위단이며, 상기 메인 제어 칩의 제7 입출력 핀과 제8 입출력 핀은 각각 상기 메인 제어 모듈의 클록 출력단과 데이터 출력단이며, 상기 메인 제어 칩의 제10 입출력 핀과 제9 입출력 핀은 각각 상기 메인 제어 모듈의 제1 전압 검측단과 제2 전압 검측단이며, 상기 메인 제어 칩의 제11 입출력 핀과 상기 제12 입출력 핀은 각각 상기 제9 저항의 제1 단자와 상기 제10 저항의 제1 단자에 연결되며, 상기 제11 저항의 제1 단자와 상기 제12 저항의 제1 단자는 각각 상기 제9 저항의 제2 단자와 상기 제10 저항의 제2 단자에 연결되며, 상기 제11 저항의 제2 단자와 상기 제12 저항의 제2 단자는 공동으로 접지되며, 상기 제13 저항의 제1 단자와 상기 제14 저항의 제1 단자는 각각 상기 제9 저항의 제2 단자와 상기 제10 저항의 제2 단자에 연결되며, 상기 제13 저항의 제2 단자와 상기 제14 저항의 제2 단자는 상기 메인 제어 칩의 전원 핀에 공동으로 연결되며, 상기 제9 저항의 제2 단자와 상기 제10 저항의 제2 단자는 각각 상기 메인 제어 모듈의 제1 통신단과 제2 통신단인 것을 특징으로 하는 전지 충전 장치.
제2 항에 있어서,
상기 전위 조정 모듈은,
제15 저항, 제16 저항, 디지털 전위차계, 제17 저항, 제18 저항, 제5 커패시턴스, 제6 커패시턴스 및 제19 저항을 포함하며,
상기 제15 저항의 제1 단자와 상기 제16 저항의 제1 단자, 상기 디지털 전위차계의 전원 핀 및 상기 제5 커패시턴스의 제1 단자의 공동 연결점은 상기 전위 조정 모듈의 전원단이고, 상기 제5 커패시턴스의 제2 단자와 상기 제6 커패시턴스의 제1 단자, 상기 디지털 전위차계의 그라운드 핀 및 상기 제17 저항의 제1 단자는 공동으로 접지되며, 상기 제6 커패시턴스의 제2 단자는 상기 디지털 전위차계의 전원 핀에 연결되고, 상기 제15 저항의 제2 단자와 상기 디지털 전위차계의 시리얼 데이터 핀의 공동 연결점은 상기 전위 조정 모듈의 데이터 입력단이며, 상기 제16 저항의 제2 단자와 상기 디지털 전위차계의 클록 입력 핀의 공동 연결점은 상기 전위 조정 모듈의 클록 입력단이며, 상기 디지털 전위차계의 어드레스 제로 핀은 접지되며, 상기 디지털 전위차계의 제1 전위 접선 핀과 상기 제18 저항의 제1 단자는 상기 제17 저항의 제2 단자에 공동으로 연결되고, 상기 제18 저항의 제2 단자와 상기 디지털 전위차계의 제2 전위 접선 핀은 상기 제19 저항의 제1 단자에 공동으로 연결되며, 상기 제19 저항의 제2 단자는 상기 전위 조정 모듈의 고전위단이고, 상기 디지털 전위차계의 전위 탭 핀은 상기 전위 조정 모듈의 전위 조절단인 것을 특징으로 하는 전지 충전 장치.
제2 항에 있어서,
상기 전류 검측 모듈은,
제20 저항, 제21 저항, 제22 저항, 제7 커패시턴스, 제8 커패시턴스, 전류 검측 칩, 제23 저항, 제10 커패시턴스, 제10 커패시턴스 및 제24 저항을 포함하며,
상기 제20 저항의 제1 단자와 제2 단자는 각각 상기 전류 검측 모듈의 직류 입력단과 직류 출력단이며, 상기 제21 저항의 제1 단자와 상기 제22 저항의 제1 단자는 각각 상기 제20 저항의 제1 단자와 제2 단자에 연결되고, 상기 제21 저항의 제2 단자와 상기 제7 커패시턴스의 제1 단자는 상기 전류 검측 칩의 포지티브 입력 핀에 공동으로 연결되고, 상기 제22 저항의 제2 단자와 상기 제8 커패시턴스의 제1 단자는 상기 전류 검측 칩의 네거티브 입력 핀에 공동으로 연결되며, 상기 전류 검측 칩의 전원 핀과 상기 제9 커패시턴스의 제1 단자의 공동 연결점은 상기 전류 검측 모듈의 전원단이며, 상기 전류 검측 칩의 미연결 핀은 미연결되며, 상기 전류 검측 칩의 출력 핀은 상기 제23 저항의 제1 단자에 연결되며, 상기 제23 저항의 제2 단자는 상기 전류 검측 모듈의 전류 검측 및 피드백단이며, 상기 제10 커패시턴스의 제1 단자와 상기 제24 저항의 제1 단자는 상기 제23 저항의 제2 단자에 공동으로 연결되고, 상기 제7 커패시턴스의 제2 단자와 상기 제8 커패시턴스의 제2 단자, 상기 제9 커패시턴스의 제2 단자, 상기 제10 커패시턴스의 제2 단자, 상기 제24 저항의 제2 단자, 상기 전류 검측 칩의 그라운드 핀, 상기 제1 기준 전압 핀 및 상기 제2 기준 전압 핀은 공동으로 접지된 것을 특징으로 하는 전지 충전 장치.
제2 항에 있어서,
상기 전압 검측 모듈은,
제25 저항, 제26 저항, 제11 커패시턴스, 제12 커패시턴스, 제27 저항 및 제28 저항을 포함하며,
상기 제25 저항의 제1 단자는 상기 전압 검측 모듈의 제1 검측단이고, 상기 제25 저항의 제2 단자와 상기 제26 저항의 제1 단자 및 상기 제11 커패시턴스의 제1 단자의 공동 연결점은 상기 전압 검측 모듈의 제2 출력단이며, 상기 제26 저항의 제2 단자는 상기 전압 검측 모듈의 제2 검측단이고, 상기 제11 커패시턴스의 제2 단자와 상기 제12 커패시턴스의 제1 단자 및 상기 제27 저항의 제1 단자는 상기 제26 저항의 제2 단자에 공동으로 연결되며, 상기 제12 커패시턴스의 제2 단자와 상기 제27 저항의 제2 단자 및 상기 제28 저항의 제1 단자의 공동 연결점은 상기 전압 검측 모듈의 제1 출력단이고, 상기 제28 저항의 제2 단자는 상기 전압 검측 모듈의 제3 검측단인 것을 특징으로 하는 전지 충전 장치.
제2 항에 있어서,
상기 출력 스위칭 모듈은,
제29 저항, 제30 저항, 제13 커패시턴스, 제31 저항, 제1 NPN 타이프 트라이오드, 제32 저항, 제2 NPN 타이프 트라이오드, 제3 다이오드, 정전압 다이오드, 제33 저항, 제34 저항, 제35 저항, 제2 NMOS 트랜지스터 및 제3 NMOS 트랜지스터를 포함하며,
상기 제29 저항의 제1 단자는 상기 출력 스위칭 모듈의 피제어단이고, 상기 제29 저항의 제2 단자와 상기 제30 저항의 제1 단자는 상기 제1 NPN 타이프 트라이오드의 베이스에 공동으로 연결되고, 상기 제13 커패시턴스의 제1 단자와 상기 제31 저항의 제1 단자 및 상기 제32 저항의 제1 단자는 상기 제3 다이오드의 음극에 공동으로 연결되며, 상기 제3 다이오드의 양극은 상기 출력 스위칭 모듈의 전원단이고, 상기 제31 저항의 제2 단자와 상기 제2 NPN 타이프 트라이오드의 베이스는 상기 제1 NPN 타이프 트라이오드의 컬렉터에 공동으로 연결되며, 상기 제32 저항의 제2 단자와 상기 정전압 다이오드의 음극 및 상기 제33 저항의 제1 단자는 상기 제2 NPN 타이프 트라이오드의 컬렉터에 공동으로 연결되며, 상기 제30 저항의 제2 단자와 상기 제13 커패시턴스의 제2 단자, 상기 제1 NPN 타이프 트라이오드의 이미터, 상기 제2 NPN 타이프 트라이오드의 이미터 및 상기 정전압 다이오드의 양극은 공동으로 접지되며, 상기 제33 저항의 제2 단자와 상기 제34 저항의 제1 단자, 상기 제35 저항의 제1 단자, 상기 제2 NMOS 트랜지스터의 그리드 및 상기 제3 NMOS 트랜지스터의 그리드는 공동으로 연결되며, 상기 제34 저항의 제2 단자는 상기 출력 스위칭 모듈의 접지단이고, 상기 제2 NMOS 트랜지스터의 드레인 전극은 상기 출력 스위칭 모듈의 입력단이며, 상기 제2 NMOS 트랜지스터의 소스 전극과 상기 제35 저항의 제2 단자는 상기 제3 NMOS 트랜지스터의 소스 전극에 공동으로 연결되며, 상기 제3 NMOS 트랜지스터의 드레인 전극은 상기 출력 스위칭 모듈의 출력단인 것을 특징으로 하는 전지 충전 장치.
제1 항 또는 제2 항에 있어서,
상기 충전 제어 모듈은,
전지 커넥터, 메인 제어기, 제13 커패시턴스, 제36 저항, 제37 저항, 제14 커패시턴스, 제1 쇼트키 다이오드, 제2 쇼트키 다이오드, 제15 커패시턴스, 제38 저항, 제39 저항, 제40 저항, 제3 NPN 타이프 트라이오드, 제4 NMOS 트랜지스터 및 제5 NMOS 트랜지스터를 포함하며,
상기 전지 커넥터는 상기 전지의 전극에 연결되고, 상기 전지 커넥터의 제1 핀과 제2 핀은 공동으로 접지되고, 상기 전지 커넥터의 제1 접지 핀과 제2 접지 핀은 공동으로 접지되고, 상기 메인 제어기의 제1 입출력 핀은 상기 전지 커넥터의 제7 핀 및 제8 핀과 연결되고, 상기 메인 제어기의 제2 입출력 핀, 제7 입출력 핀, 제8 입출력 핀 및 제9 입출력 핀은 각각 상기 전지 커넥터의 제6 핀, 제5 핀, 제4 핀 및 제3 핀에 연결되며, 상기 메인 제어기의 아날로그 그라운드 핀과 그라운드 핀은 모두 접지되며, 상기 메인 제어기의 제1 미연결 핀과 제2 미연결 핀은 모두 미연결되며, 상기 메인 제어기의 전원 핀과 상기 제13 커패시턴스의 제1 단자는 모두 상기 전지 커넥터의 제7 핀 및 제8 핀과 공동으로 연결되며, 상기 메인 제어기의 제4 입출력 핀과 상기 제11 입출력 핀은 전자 기기와 데이터 통신을 진행하며, 상기 제36 저항은 상기 메인 제어기의 제4 입출력 핀과 전원 핀 사이에 연결되고, 상기 메인 제어기의 제6 입출력 핀과 제12 입출력 핀은 각각 상기 전원 어댑터 중 메인 제어 모듈의 제1 통신단과 제2 통신단에 연결되며, 상기 제37 저항의 제1 단자와 상기 제38 저항의 제1 단자는 상기 메인 제어기의 제10 입출력단에 공동으로 연결되고, 상기 제37 저항의 제2 단자는 상기 메인 제어기의 전원 핀에 연결되며, 상기 제38 저항의 제2 단자는 상기 제3 NPN 타이프 트라이오드의 베이스에 연결되고, 상기 메인 제어기의 제5 입출력단은 상기 제14 커패시턴스의 제1 단자에 연결되며, 상기 제14 커패시턴스의 제2 단자와 상기 제1 쇼트키 다이오드의 음극은 상기 제2 쇼트키 다이오드의 양극에 공동으로 연결되고, 상기 제39 저항의 제1 단자와 상기 제15 커패시턴스의 제1 단자는 상기 제2 쇼트키 다이오드의 음극에 공동으로 연결되며, 상기 제39 저항의 제2 단자와 상기 제40 저항의 제1 단자 및 상기 제3 NPN 타이프 트라이오드의 컬렉터는 모두 상기 제4 NMOS 트랜지스터의 그리드와 상기 제5 NMOS 트랜지스터의 그리드에 연결되며, 상기 제40 저항의 제2 단자와 상기 제15 커패시턴스의 제2 단자는 공동으로 접지되고, 상기 제4 NMOS 트랜지스터의 소스 전극은 상기 제1 쇼트키 다이오드의 양극에 연결되고, 또 상기 전지 커넥터의 제7 핀 및 제8 핀에 연결되며, 상기 제4 NMOS 트랜지스터의 드레인 전극은 상기 제5 NMOS 트랜지스터의 드레인 전극에 연결되고, 상기 제5 NMOS 트랜지스터의 소스 전극은 상기 전원 어댑터의 통신 인터페이스의 전원선에 연결되며, 상기 제3 NPN 타이프 트라이오드의 이미터는 상기 제3 쇼트키 다이오드의 양극에 연결되고, 상기 제3 쇼트키 다이오드의 음극은 접지된 것을 특징으로 하는 전지 충전 장치.
제9 항에 있어서,
상기 충전 제어 모듈은 제6 NMOS 트랜지스터, 제7 NMOS 트랜지스터 및 제41 저항을 더 포함하며, 상기 제6 NMOS 트랜지스터의 소스 전극은 상기 제5 NMOS 트랜지스터의 소스 전극에 연결되고, 상기 제6 NMOS 트랜지스터의 드레인 전극은 상기 제7 NMOS 트랜지스터의 드레인 전극에 연결되며, 상기 제7 NMOS 트랜지스터의 소스 전극은 상기 제3 NPN 타이프 트라이오드의 컬렉터에 연결되고, 상기 제6 NMOS 트랜지스터의 그리드와 상기 제7 NMOS 트랜지스터의 그리드는 상기 제41 저항의 제1 단자에 공동으로 연결되며, 상기 제41 저항의 제2 단자는 접지된 것을 특징으로 하는 전지 충전 장치.
제1 항에 따른 전지 충전 장치에 의한 전지 충전 방법에 있어서,
상기 전지 충전 방법은,
A: 전지를 충전하는 과정에서, 전원 어댑터가 먼저 통상적인 충전 모드에 따라 상기 전지를 충전하는 단계;
B: 상기 전원 어댑터의 출력 전류값이 미리 설정된 시간 간격 내에서 통상적인 전류 구간에 놓일 시, 상기 전원 어댑터가 상기 충전 제어 모듈과 쾌속 충전 문의 통신을 진행하는 단계;
C: 상기 충전 제어 모듈이 상기 전원 어댑터에 쾌속 충전 지시 명령을 송신한 후, 상기 전원 어댑터가 상기 충전 제어 모듈이 피드백한 전지 전압 정보에 근거하여 출력 전압을 조정하는 단계;
D: 상기 출력 전압이 상기 충전 제어 모듈이 미리 설정한 쾌속 충전 전압 조건에 부합될 시, 상기 전원 어댑터가 쾌속 충전 모드에 따라 출력 전류와 출력 전압을 조정하여 상기 전지를 충전하고, 또한 상기 충전 제어 모듈이 동시에 상기 전원 어댑터로부터 직류 전류를 인입하여 상기 전지를 충전하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전지 충전 방법.
제11 항에 있어서,
상기 단계 A 이후,
A1: 상기 전원 어댑터가 그의 출력 전류를 검측 및 판단하는 단계;
A2: 상기 전원 어댑터의 출력 전류값이 전류 하한값보다 작을 시, 리턴하여 상기 단계 A1을 수행하는 단계;
A3: 상기 전원 어댑터의 출력 전류값이 전류 상한값보다 클 시, 상기 전원 어댑터가 직류 전류 출력을 오프하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전지 충전 방법.
제11 항에 있어서,
상기 단계 C와 상기 단계 D 사이에,
C1: 상기 전원 어댑터와 상기 충전 제어 모듈이 쾌속 충전 전압 문의 통신을 진행하여, 출력 전압 정보를 충전 제어 모듈에 피드백하는 단계;
C2: 상기 충전 제어 모듈이 상기 출력 전압 정보에 근거하여, 상기 전원 어댑터의 출력 전압이 미리 설정한 쾌속 충전 전압 조건에 부합되는지 여부를 판단하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전지 충전 방법.
제13 항에 있어서,
상기 단계 C2와 상기 단계 D 사이에,
C3: 상기 전원 어댑터의 출력 전압이 상기 쾌속 충전 전압 조건에 부합되지 않으면, 상기 충전 제어 모듈이 전압 편차 피드백 신호를 상기 전원 어댑터에 송신하는 단계;
C4: 상기 전원 어댑터가 상기 전압 편차 피드백 신호에 근거하여 그의 출력 전압을 조정하고 리턴하여 상기 단계 C2를 수행하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전지 충전 방법.
제11 항에 있어서,
상기 단계 D 이후,
D1: 상기 충전 제어 모듈이 상기 전지의 전압을 검측하여, 상기 전지의 전압이 쾌속 충전 역치 전압보다 큰지 여부를 판단하고, 크다면 단계 D2를 수행하고, 그렇지 않으면 리턴하여 상기 단계 D를 수행하는 단계;
D2: 상기 충전 제어 모듈이 상기 전원 어댑터로부터 직류 전류를 인입하여 상기 전지를 충전하는 것을 정지하고, 쾌속 충전 오프 명령을 상기 전원 어댑터에 피드백하는 단계;
D3: 상기 전원 어댑터가 상기 쾌속 충전 오프 명령에 근거하여 쾌속 충전 모드에서 퇴출하여 리턴하여 상기 단계 A를 수행하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전지 충전 방법.
제11 항에 있어서,
상기 단계 D를 수행함과 동시에 상기 전지 충전 방법은,
D11: 상기 전원 어댑터가 상기 충전 제어 모듈에 제1 전기 파라미터 획득 요청을 송신하고, 상기 충전 제어 모듈이 상기 전원 어댑터에 제2 전기 파라미터 획득 요청을 송신하는 단계;
D12: 상기 충전 제어 모듈이 상기 제1 전기 파라미터 획득 요청에 근거하여 전자 기기의 입력 전압 정보와 입력 전류 정보를 상기 전원 어댑터에 피드백하는 단계;
D13: 상기 전원 어댑터가 상기 제2 전기 파라미터 획득 요청에 근거하여 상기 전원 어댑터의 출력 전압 정보와 출력 전류 정보를 상기 충전 제어 모듈에 피드백하는 단계;
D14: 상기 전원 어댑터가 상기 입력 전압 정보와 상기 입력 전류 정보에 근거하여, 전자 기기의 입력 전압과 상기 전원 어댑터의 출력 전압의 차가 이상 전압차의 역치보다 큰지 여부를 판단하고, 또한 전자 기기의 입력 전류와 상기 전원 어댑터의 출력 전류의 차가 이상 전류 차이값보다 큰지 여부를 판단하여, 전자 기기의 입력 전압과 상기 전원 어댑터의 출력 전압의 차가 이상 전압차의 역치보다 큰 것 및 전자 기기의 입력 전류와 상기 전원 어댑터의 출력 전류의 차가 이상 전류 차이값보다 큰 것 중의 적어도 하나이면 단계 D15를 수행하고; 전자 기기의 입력 전압과 상기 전원 어댑터의 출력 전압의 차가 이상 전압차의 역치보다 크지 않고 또한 전자 기기의 입력 전류와 상기 전원 어댑터의 출력 전류의 차가 이상 전류 차이값보다 크지 않을 시 단계 D17을 수행하는 단계;
D15: 상기 전원 어댑터가 상기 충전 제어 모듈에 제1 충전 오프 명령을 송신하고 스스로 직류 전류 출력을 오프하는 단계;
D16: 상기 충전 제어 모듈이 상기 제1 충전 오프 명령에 근거하여 전자 기기에 그의 통신 인터페이스를 오프하도록 통지하는 단계;
D17: 상기 충전 제어 모듈이 상기 출력 전압 정보와 상기 출력 전류 정보에 근거하여, 전자 기기의 입력 전압과 상기 전원 어댑터의 출력 전압의 차가 상기 이상 전압차의 역치보다 큰지 여부를 판단하고, 또한 전자 기기의 입력 전류와 상기 전원 어댑터의 출력 전류의 차가 상기 이상 전류 차이값보다 큰지 여부를 판단하여, 전자 기기의 입력 전압과 상기 전원 어댑터의 출력 전압의 차가 상기 이상 전압차의 역치보다 큰 것 및 전자 기기의 입력 전류와 상기 전원 어댑터의 출력 전류의 차가 상기 이상 전류 차이값보다 큰 것 중의 적어도 하나이면 단계 D18을 수행하고, 전자 기기의 입력 전압과 상기 전원 어댑터의 출력 전압의 차가 상기 이상 전압차의 역치보다 크지 않고 또한 전자 기기의 입력 전류와 상기 전원 어댑터의 출력 전류의 차가 상기 이상 전류 차이값보다 크지 않을 시 리턴하여 상기 단계 D11을 수행하는 단계;
D18: 상기 충전 제어 모듈이 상기 전원 어댑터에 제2 충전 오프 명령을 송신하여, 전자 기기에 그의 통신 인터페이스를 오프하도록 통지하는 단계;
D19: 상기 전원 어댑터가 제2 충전 오프 명령에 근거하여 직류 전류 출력을 오프하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전지 충전 방법.
제11 항 내지 제16 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 단계 A에서 전원 어댑터가 통상적인 충전 모드에 따라 전지를 충전하는 단계는 구체적으로,
a1. 직류 전류 출력이 오프된 상황에서 상기 전원 어댑터가 상기 통신 인터페이스의 전압이 전압 역치보다 큰지 여부를 검측 및 판단하고, 크다면 계속하여 상기 단계 a1을 수행하고, 그렇지 않으면 단계 a2를 수행하는 단계;
a2. 상기 전원 어댑터가 미리 설정한 통상적인 출력 전압에 따라 직류 전류를 출력하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전지 충전 방법.
제11 항 내지 제16 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 단계 B에서 상기 전원 어댑터가 상기 충전 제어 모듈과 쾌속 충전 문의 통신을 수행하는 단계는 구체적으로,
b1: 상기 전원 어댑터가 상기 충전 제어 모듈에 쾌속 충전 문의 명령을 송신하는 단계;
b2: 상기 충전 제어 모듈이 상기 쾌속 충전 문의 명령에 근거하여 상기 전지의 전압이 쾌속 충전 전압값에 도달하였는지 여부를 판단하고, 도달하였다면 단계 b3을 수행하고, 그렇지 않으면 단계 b4를 수행하는 단계;
b3: 상기 충전 제어 모듈이 상기 전원 어댑터에 쾌속 충전 지시 명령을 피드백하는 단계;
b4: 상기 충전 제어 모듈이 상기 전원 어댑터에 쾌속 충전 부결 명령을 피드백하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전지 충전 방법.
제11 항 내지 제16 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 단계 C에서 상기 전원 어댑터가 상기 충전 제어 모듈이 피드백한 전지 전압 정보에 근거하여 출력 전압을 조정하는 단계는 구체적으로,
c1: 상기 전원 어댑터가 상기 충전 제어 모듈이 송신한 쾌속 충전 지시 명령에 근거하여 상기 충전 제어 모듈에 전지 전압 획득 요청을 송신하는 단계;
c2: 상기 충전 제어 모듈이 상기 전지 전압 획득 요청에 근거하여 전지 전압 정보를 상기 전원 어댑터에 피드백하는 단계;
c3: 상기 전원 어댑터가 상기 전지 전압 정보에 근거하여, 그의 출력 전압을 쾌속 충전 전압 설정값으로 조정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전지 충전 방법.
제11 항 내지 제16 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 단계 D에서 상기 전원 어댑터가 쾌속 충전 모드에 따라 출력 전류와 출력 전압을 조정하여 상기 전지를 충전하는 단계는 구체적으로,
d1: 상기 충전 제어 모듈이 쾌속 충전 모드 진입 명령을 상기 전원 어댑터에 피드백하는 단계;
d2: 상기 전원 어댑터가 상기 쾌속 충전 모드 진입 명령에 근거하여 그의 출력 전류와 출력 전압을 쾌속 충전 출력 전류와 쾌속 충전 출력 전압으로 조정하는 단계;
d3: 상기 전원 어댑터가 상기 충전 제어 모듈에 전지 전압 획득 요청을 송신하는 단계;
d4: 상기 충전 제어 모듈이 상기 전지 전압 획득 요청에 근거하여 전지 전압 정보를 상기 전원 어댑터에 피드백하는 단계;
d5: 상기 전원 어댑터가 상기 전지 전압 정보에 근거하여, 상기 전원 어댑터의 출력 전압과 전지 전압의 차가 전압차의 역치보다 큰지 여부를 판단하고, 크다면 단계 d6을 수행하고, 그렇지 않으면 단계 d7을 수행하는 단계;
d6: 상기 전원 어댑터가 직류 전류 출력을 오프하는 단계;
d7: 상기 전원 어댑터가 상기 전지 전압 정보에 근거하여 그의 출력 전류를 조정하고 리턴하여 상기 단계 d3를 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전지 충전 방법.