KR20170016401A - 전원 어댑터 및 단말기 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 전원 어댑터(200) 및 단말기(100)를 제공한다. 단말기(100)는 배터리(110) 및 충전 인터페이스(120)를 포함하고, 상기 단말기(100)는 상기 충전 인터페이스(120)를 통해 전원 어댑터(200)로부터 충전 전류를 도입하여 상기 배터리(110)를 충전하고, 상기 단말기(100)는, 상기 충전 인터페이스(120)를 통해 상기 전원 어댑터(200)와 양방향 통신을 수행하여 상기 단말기(100)의 충전모드를 결정하는 통신유닛(130)을 더 포함한다. 전원 어댑터(200)는 통신유닛(130)을 통하여 단말기(100)와 공동으로 충전모드를 협상하고, 통신유닛(130)에 의해 결정된 충전모드에 근거하여 전원 어댑터(200)의 출력전압 및/또는 출력전류를 제어함으로써 전원 어댑터(200)의 전압 또는 전류를 맹목적으로 증가함으로 인해 스마트폰의 발열 심지어 과열파손을 초래하는 현상을 효과적으로 피면할 수 있다.

Description

전원 어댑터 및 단말기{POWER ADAPTER AND TERMINAL}
본 발명의 실시예는 충전 분야에 관한 것이며, 보다 상세하게는 전원 어댑터 및 단말기에 관한 것이다.
현재, 스마트폰은 날따라 소비자들의 관심을 받고 있는 현황에 반해, 스마트폰의 전기 소모량이 과대하여 통상의 경우 경상적으로 충전해야만 하는 소지가 있다. 스마트폰의 배터리 용량이 점차 커짐에 따라 충전시간도 길어져간다. 쾌속 충전을 어떻게 실현할 것인가 하는 문제의 해결은 절박한 정도에 이르렀다.
종래기술의 경우, 쾌속 충전의 목적에 도달하기 위해 통상적으로 스마트폰의 감당능력은 고려하지 않은 채, 전원 어댑터의 출력전류 또는 출력전압을 직접 증가시키는데, 이로 인해 스마트폰의 과열, 심지어 연소파손 등 현상을 초래하게 되며, 스마트폰의 사용수명 감소로 이어지고 만다.
본 발명의 실시예는 전원 어댑터의 출력전류 또는 출력전압을 맹목적으로 증가함으로 인해 스마트폰의 과열을 초래하는 현상을 효과적으로 피면할 수 있는 전원 어댑터 및 단말기를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 배터리 및 충전 인터페이스를 포함하고, 상기 충전 인터페이스를 통해 전원 어댑터로부터 충전 전류를 도입하여 상기 배터리를 충전하는 단말기에 있어서, 상기 충전 인터페이스를 통해 상기 전원 어댑터와 양방향 통신을 수행하여 상기 단말기의 충전모드를 결정하는 통신유닛을 더 포함하는 단말기가 제공된다.
제1측면과 결합되어 제공되는 제1측면의 일 구현형태에 따르면, 상기 충전모드는 일반 충전모드 및 제1쾌속 충전모드를 포함하고, 상기 전원 어댑터는 상기 제1쾌속 충전모드에서의 충전 전류가 상기 일반 충전모드에서의 충전 전류보다 크게 구성된다.
제1측면 또는 그의 상기 구현형태 중 임의의 한가지와 결합되어 제공되는 제1측면의 다른 일 구현형태에 따르면, 상기 제1쾌속 충전모드에서의 충전 전류는 2.5A보다 크다.
제1측면 또는 그의 상기 구현형태 중 임의의 한가지와 결합되어 제공되는 제1측면의 다른 일 구현형태에 따르면, 상기 충전모드는 일반 충전모드 및 제2쾌속 충전모드를 포함하고, 상기 제2쾌속 충전모드에서의 충전 전압은 상기 일반 충전모드에서의 충전 전압보다 크다.
제1측면 또는 그의 상기 구현형태 중 임의의 한가지와 결합되어 제공되는 제1측면의 다른 일 구현형태에 따르면, 상기 제2쾌속 충전모드에서의 충전 전압은 9V 또는 12V이다.
제1측면 또는 그의 상기 구현형태 중 임의의 한가지와 결합되어 제공되는 제1측면의 다른 일 구현형태에 따르면, 상기 충전모드는 일반 충전모드, 제1쾌속 충전모드 및 제2쾌속 충전모드를 포함하고, 상기 제1쾌속 충전모드에서의 충전 전류는 상기 일반 충전모드에서의 충전 전류보다 크고, 상기 제2쾌속 충전모드에서의 충전 전압은 상기 일반 충전모드에서의 충전 전압보다 크다.
제1측면 또는 그의 상기 구현형태 중 임의의 한가지와 결합되어 제공되는 제1측면의 다른 일 구현형태에 따르면, 상기 전원 어댑터와 단말기 사이의 충전 케이블에 의해 지원되는 충전모드를 식별하기 위한 식별유닛을 더 포함하고, 상기 통신유닛은 상기 식별유닛이 식별한 상기 충전 케이블에 의해 지원되는 충전모드에 따라 상기 단말기의 충전모드를 결정한다.
제1측면 또는 그의 상기 구현형태 중 임의의 한가지와 결합되어 제공되는 제1측면의 다른 일 구현형태에 따르면, 상기 식별유닛은 상기 충전 케이블 중의 제어칩에게 식별코드를 송신하고, 상기 제어칩이 반환하는 피드백코드를 수신하여, 상기 피드백코드의 정확 여부를 판단하고, 상기 피드백코드가 정확한 경우, 상기 충전 케이블이 쾌속 충전모드를 지원하는 것으로 결정하고; 상기 피드백코드가 정확하지 않은 경우, 상기 충전 케이블이 쾌속 충전모드를 지원하지 않는 것으로 결정한다.
제1측면 또는 그의 상기 구현형태 중 임의의 한가지와 결합되어 제공되는 제1측면의 다른 일 구현형태에 따르면, 상기 충전모드는 일반 충전모드 및 쾌속 충전모드를 포함하고, 상기 쾌속 충전모드에서의 충전 전류는 상기 일반 충전모드에서의 충전 전류보다 크고; 상기 통신유닛은 상기 통신유닛과 상기 단말기가 결정한 충전모드가 상기 쾌속 충전모드인 동시에, 상기 충전 케이블이 상기 쾌속 충전모드를 지원할 경우, 최종 충전모드를 쾌속 충전모드로 결정하며, 그렇지 않을 경우 최종 충전모드를 일반 충전모드로 결정한다.
제1측면 또는 그의 상기 구현형태 중 임의의 한가지와 결합되어 제공되는 제1측면의 다른 일 구현형태에 따르면, 상기 배터리는, 배터리 셀의 전압값/전류값을 검출하며, 검출된 상기 전압값/전류값을 상기 단말기로 송신하는 검출유닛을 포함한다.
제1측면 또는 그의 상기 구현형태 중 임의의 한가지와 결합되어 제공되는 제1측면의 다른 일 구현형태에 따르면, 상기 배터리는 제1과전압 보호유닛 및 제2과전압 보호유닛을 더 포함하고, 상기 제2과전압 보호유닛은 상기 제1과전압 보호유닛이 기능을 상실하고 상기 배터리 내의 배터리 셀이 정격전압을 초과할 경우 상기 배터리 셀의 양단 전압을 차단한다.
본 발명의 제2측면에 따르면, 전력변환유닛 및 충전 인터페이스를 포함하고, 상기 전력변환유닛은 상기 충전 인터페이스를 통해 단말기에 충전하는 전원 어댑터에 있어서, 상기 단말기가 충전모드를 결정하도록 상기 충전 인터페이스를 통해 상기 단말기와 양방향 통신을 수행하는 통신유닛; 및 상기 단말기가 결정한 충전모드에 따라 상기 전력변환유닛의 출력전압 및/또는 출력전류를 제어하는 전압제어유닛 및/또는 전류제어유닛을 더 포함하는 전원 어댑터가 제공된다.
제2측면과 결합되어 제공되는 제2측면의 일 구현형태에 따르면, 상기 충전모드는 일반 충전모드 및 제1쾌속 충전모드를 포함하고, 상기 전원 어댑터는 상기 제1쾌속 충전모드에서의 충전 전류가 상기 일반 충전모드에서의 충전 전류보다 크게 구성된다.
제2측면 또는 그의 상기 구현형태 중 임의의 한가지와 결합되어 제공되는 제2측면의 다른 일 구현형태에 따르면, 상기 전원 어댑터는, 상기 제1쾌속 충전모드에서의 충전 전류가 2.5A보다 크고; 또는 정격 출력전류가 2.5A보다 크게 구성된다.
제2측면 또는 그의 상기 구현형태 중 임의의 한가지와 결합되어 제공되는 제2측면의 다른 일 구현형태에 따르면, 상기 충전모드는 일반 충전모드 및 제2쾌속 충전모드를 포함하고, 상기 전원 어댑터는 상기 제2쾌속 충전모드에서의 충전 전압이 상기 일반 충전모드에서의 충전 전압보다 크게 구성된다.
제2측면 또는 그의 상기 구현형태 중 임의의 한가지와 결합되어 제공되는 제2측면의 다른 일 구현형태에 따르면, 상기 전원 어댑터는, 상기 제2쾌속 충전모드에서의 충전 전압이 9V 또는 12V이고; 또는 정격 출력전압이 5V, 9V 및/또는 12V이다.
제2측면 또는 그의 상기 구현형태 중 임의의 한가지와 결합되어 제공되는 제2측면의 다른 일 구현형태에 따르면, 상기 충전모드는 일반 충전모드, 제1쾌속 충전모드 및 제2쾌속 충전모드를 포함하고, 상기 전원 어댑터는 상기 제1쾌속 충전모드에서의 충전 전류가 상기 일반 충전모드에서의 충전 전류보다 크고, 상기 제2쾌속 충전모드에서의 충전 전압이 상기 일반 충전모드에서의 충전 전압보다 크게 구성되며, 상기 전압제어유닛은 상기 단말기가 결정한 충전모드가 상기 제1쾌속 충전모드일 경우, 상기 전력변환유닛의 출력전압을 상기 제1쾌속 충전모드와 대응되는 충전 전류에 도달하도록 조절하고; 상기 전류제어유닛은 상기 단말기가 결정한 충전모드가 상기 제2쾌속 충전모드일 경우, 상기 전력변환유닛의 출력전류를 상기 제2쾌속 충전모드와 대응되는 충전 전류에 도달하도록 조절한다.
제2측면 또는 그의 상기 구현형태 중 임의의 한가지와 결합되어 제공되는 제2측면의 다른 일 구현형태에 따르면, 상기 전원 어댑터의 충전 인터페이스는, 상기 전원 어댑터와 상기 단말기 사이를 연결하는 충전 케이블과 상호 분리되는 방식으로 마련된다.
제2측면 또는 그의 상기 구현형태 중 임의의 한가지와 결합되어 제공되는 제2측면의 다른 일 구현형태에 따르면, 상기 충전 인터페이스와 상기 충전 케이블 사이는 USB A 타입 인터페이스를 이용하여 연결된다.
본 발명의 실시예에 따르면, 전원 어댑터는 통신유닛을 통하여 단말기와 공동으로 충전모드를 협상하고, 통신유닛에 의해 결정된 충전모드에 근거하여 전원 어댑터의 출력전압 및/또는 출력전류를 제어함으로써, 전원 어댑터의 전압 또는 전류를 맹목적으로 증가함으로 인해 스마트폰의 과열 심지어 연소파손을 초래하는 현상을 효과적으로 피면할 수 있다.
이하, 본 발명 실시예의 기술방안을 보다 명확하게 설명하기 위하여 본 발명의 실시예에서 사용해야 할 첨부도면에 대해 간단히 설명한다. 아래 기술될 첨부도면은 단지 본 발명의 일부 실시예들에 지나지 않는 바, 해당 분야의 일반 기술자라면 창조적인 노동을 하지 않는 전제하에서도 이들 첨부도면에 근거하여 기타 도면을 도출할 수 있다는 점은 자명할 것이다.
도1은 본 발명 실시예에 따른 단말기의 개략 블록도이다.
도2는 본 발명 실시예에 따른 전원 어댑터의 개략 블록도이다.
도3은 본 발명 실시예에 따른 쾌속 충전 시스템의 구성 예시도이다.
도4는 케이블 구조의 개략도이다.
이하, 본 발명 실시예 중의 첨부도면을 참조하여 본 발명 실시예에 따른 기술방안을 명확하고도 완전하게 기재하고자 한다. 기재되는 실시예는 본 발명의 부분적 실시예인 것이지, 전반적 실시예가 아니라는 것은 자명하다. 본 발명 중의 실시예에 기초하여, 해당 분야의 일반 기술자가 창조적인 노동을 하지 않고 도출해낸 기타 실시예는 본 발명의 보호범위에 포함되는 것으로 취급해야 한다.
도1은 본 발명 실시예에 따른 단말기의 개략 블록도이다. 도1 중의 단말기(100)는 배터리(110) 및 충전 인터페이스(120)를 포함하며, 상기 단말기(100)는 상기 충전 인터페이스(120)를 통해 전원 어댑터로부터 충전 전류를 도입하여 상기 전지(110)에 충전한다.
상기 단말기(100)는 통신유닛(130)을 더 포함한다. 당해 통신유닛(130)은 상기 충전 인터페이스(120)를 통해 상기 전원 어댑터와 양방향 통신을 수행하여 상기 단말기(100)의 충전모드를 결정한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 전원 어댑터는 통신유닛을 통하여 단말기와 공동으로 충전모드를 협상하고, 통신유닛에 의해 결정된 충전모드에 근거하여 전원 어댑터의 출력전압 및/또는 출력전류를 제어함으로써, 전원 어댑터의 전압 또는 전류를 맹목적으로 증가함으로 인해 스마트폰의 발열 심지어 연소파손을 초래하는 현상을 효과적으로 피면할 수 있다.
단말기(100)의 충전 인터페이스(120)는 Micro-USB B 타입 또는 Type-C 인터페이스 모델을 겸용지원할 수 있다.
단말기에 대해 하기 전기 기구 성능 요구를 적용할 수 있다. 즉, 충전 인터페이스 및 충전 제어회로는 자아수요에 따라 정상적인 안전 충전을 진행할 수 있어야 하고, 전반 충전 과정 중 단말기의 최고온도는 55℃보다 크면 안되며, 화재, 폭발 및 회로 파손 현상이 발생하면 안된다.
이밖에, 단말기 내의 충전 제어회로는 과전압 보호장치를 구비할 수 있으며, 충전 전압이 12V보다 높을 경우(미정) 과전압 보호장치를 가동할 수 있다. 과전압 보호회로 가동 기간내에 그 흡수전류는 20mA보다 크지 않다. 전반 과정에 있어서 단말기의 최고온도는 55℃보다 커서는 안되며, 화재, 폭발 및 회로 파손 현상을 야기해서는 안된다. 복원 후에는 단말기가 정상적으로 동작할 수 있어야 한다.
그리고, 쾌속 충전 기능을 구비한 단말기는 어댑터가 쾌속 충전 요구를 만족하는지 여부를 식별할 수 있어야 하며, 전반 충전 과정을 실시간으로 모니터링하고 대응되는 충전모드를 채택할 수 있어야 한다.
바람직하게, 일 실시예로서 상기 충전모드는 일반 충전모드 및 제1쾌속 충전모드를 포함하고, 상기 전원 어댑터는 상기 제1쾌속 충전모드에서의 충전 전류가 상기 일반 충전모드에서의 충전 전류보다 크다.
구체적으로, 제1쾌속 충전모드는 전원 어댑터의 출력전류(예를 들어 2.5A보다 크다)를 제고하는 것을 통해 단말기의 충전 전력 및 속도를 제고하는 충전방식을 적용할 수 있다. 일반 충전모드 에서 전원 어댑터는 정격 출력전압이 5V일 수 있고, 정격 출력전류는 2.5A보다 작거나 같을 수 있다.
바람직하게, 일 실시예로서 상기 제1쾌속 충전모드에서의 충전 전류는 2.5A보다 클 수 있는데, 예를 들어 5A이며, 허용오차는 ±5%일 수 있다.
바람직하게, 일 실시예로서 상기 충전모드는 일반 충전모드 및 제2쾌속 충전모드를 포함하고, 상기 제2쾌속 충전모드에서의 충전 전압은 상기 일반 충전모드에서의 충전 전압보다 크다.
구체적으로, 제2쾌속 충전모드는 전원 어댑터의 출력전압(예를 들어 9V 또는 12V)를 제고하는 것을 통해 단말기의 충전 전력 및 속도를 제고하는 충전방식을 적용할 수 있다.
바람직하게, 일 실시예로서 상기 제2쾌속 충전모드에서의 충전 전압은 9V 또는 12V일 수 있다. 또는, 전원 어댑터의 정격 출력전압은 5V, 9V 및/또는 12V일 수 있으며, 허용오차는 ±5%일수 있다.
바람직하게, 일 실시예로서 상기 제2쾌속 충전모드에서의 충전 전압은 9V 또는 12V일 수 있다.
바람직하게, 일 실시예로서 상기 충전모드는 일반 충전모드, 제1쾌속 충전모드 및 제2쾌속 충전모드를 포함하고, 상기 제1쾌속 충전모드에서의 충전 전류는 상기 일반 충전모드에서의 충전 전류보다 크고, 상기 제2쾌속 충전모드에서의 충전 전압은 상기 일반 충전모드에서의 충전 전압보다 클 수 있다.
바람직하게, 일 실시예로서 상기 전원 어댑터와 단말기(100) 사이의 충전 케이블에 의해 지원되는 충전모드를 식별하기 위한 식별유닛을 더 포함하고, 상기 통신유닛은 상기 식별유닛이 식별한 상기 충전 케이블에 의해 지원되는 충전모드에 따라 상기 단말기(100)의 충전모드를 결정할 수 있다.
바람직하게, 일 실시예로서 상기 식별유닛은 상기 충전 케이블 중의 제어칩에게 식별코드를 송신하고, 상기 제어칩이 반환하는 피드백코드를 수신하며, 상기 피드백코드의 정확 여부를 판단하고, 상기 피드백코드가 정확한 경우, 상기 충전 케이블이 쾌속 충전모드를 지원하는 것으로 결정하고; 상기 피드백코드가 정확하지 않은 경우, 상기 충전 케이블이 쾌속 충전모드를 지원하지 않는 것으로 결정할 수 있다.
바람직하게, 일 실시예로서 상기 충전모드는 일반 충전모드 및 쾌속 충전모드를 포함하고, 상기 쾌속 충전모드에서의 충전 전류는 상기 일반 충전모드에서의 충전 전류보다 크고; 상기 통신유닛은 상기 통신유닛과 상기 단말기(100)가 결정한 충전모드가 상기 쾌속 충전모드인 동시에, 상기 충전 케이블이 상기 쾌속 충전모드를 지원할 경우, 최종 충전모드를 쾌속 충전모드로 결정하며, 그렇지 않을 경우 최종 충전모드를 일반 충전모드로 결정할 수 있다.
바람직하게, 일 실시예로서 상기 배터리(110)는, 배터리 셀의 전압값/전류값을 검출하며, 검출된 상기 전압값/전류값을 상기 단말기(100)에게 송신하는 검출유닛을 포함할 수 있다.
바람직하게, 일 실시예로서 상기 배터리(110)는 제1과전압 보호유닛 및 제2과전압 보호유닛을 더 포함하고, 상기 제2과전압 보호유닛은 상기 제1과전압 보호유닛이 기능을 상실하고 상기 배터리 내의 배터리 셀이 정격전압을 초과할 경우 상기 배터리 셀의 양단 전압을 차단할 수 있다.
단말기 내의 배터리는 하기 기능 및 요구를 구비하도록 마련할 수 있다.
우선, 배터리는 배터리 셀의 전압값 및 전류값(전압과 전류의 편차는 배터리 셀이 허용하는 충전 한계값을 초과하지 못하게 한다)을 실시간으로 판독하며, 당해 판독값을 단말기에게 정확히 송신하는 것이 가능한 기능을 구비할 수 있다.
그다음, 배터리는 충전 과정에 소자 각각의 온도 상승이 15℃를 초과하지 말아야 한다.
그다음, 배터리의 사이클 수명은 온도 상한값 및 하한값 조건하에서 쾌속 충전 수명 테스트를 진행 할 시 500 횟수의 사이클이 수행된 후 용량 보유율이 80% 이상에 도달하는 요구를 만족해야 한다.
그다음, 실제용량은 정격용량보다 크거나 동일하다.
그다음, GB 31241 요구를 만족한다.
그다음, 배터리는 2차원 보안의 과전압 보호기능을 구비하여 배터리 셀의 충전 과전압 방지가 가능해야 한다. 배터리의 배터리 셀 전압이 정격전압 값보다 높을 경우(정격전압 값+0.1V, 현재의 경우 4.4V, 향후 수준은 미결정으로, 결정 대기 중), 배터리 보호패널의 충전 회로는 자동으로 차단되며, 과전압 보호기능이 가동될 수 있어야 한다.
도2는 본 발명 실시예에 따른 전원 어댑터의 개략 블록도이다. 도2의 전원 어댑터(200)는 전력변환유닛(210) 및 충전 인터페이스(220)를 포함하며, 상기 전력변환유닛(210)은 상기 충전 인터페이스(220)를 통해 단말기를 충전한다.
상기 전원 어댑터(200)는, 상기 단말기가 충전모드를 결정하도록 상기 충전 인터페이스(220)를 통해 상기 단말기와 양방향 통신을 수행하는 통신유닛(230); 및 상기 단말기가 결정한 충전모드에 따라 상기 전력변환유닛(210)의 출력전압 및/또는 출력전류를 제어하는 전압제어유닛 및/또는 전류제어유닛(240)을 더 포함한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 전원 어댑터는 통신유닛을 통하여 단말기와 공동으로 충전모드를 협상하고, 통신유닛에 의해 결정된 충전모드에 근거하여 전원 어댑터의 출력전압 및/또는 출력전류를 제어함으로써, 전원 어댑터의 전압 또는 전류를 맹목적으로 증가함으로 인해 스마트폰의 발열 심지어 과열파손을 초래하는 현상을 효과적으로 피면할 수 있다.
바람직하게, 일 실시예로서 상기 충전모드는 일반 충전모드 및 제1쾌속 충전모드를 포함하고, 상기 전원 어댑터(200)는 상기 제1쾌속 충전모드에서의 충전 전류가 상기 일반 충전모드에서의 충전 전류보다 클 수 있다.
바람직하게, 일 실시예로서 상기 전원 어댑터(200)는, 상기 제1쾌속 충전모드에서의 충전 전류가 2.5A보다 크고; 또는 정격 출력전류가 2.5A보다 크게 구성될 수 있다.
바람직하게, 일 실시예로서 상기 충전모드는 일반 충전모드 및 제2쾌속 충전모드를 포함하고, 상기 전원 어댑터(200)는 상기 제2쾌속 충전모드에서의 충전 전압이 상기 일반 충전모드에서의 충전 전압보다 클 수 있다.
바람직하게, 일 실시예로서 상기 전원 어댑터(200)는, 상기 제2쾌속 충전모드에서의 충전 전압이 9V 또는 12V이고; 또는 정격 출력전압이 5V, 9V 및/또는 12V일수 있다.
바람직하게, 일 실시예로서 상기 충전모드는 일반 충전모드, 제1쾌속 충전모드 및 제2쾌속 충전모드를 포함하고, 상기 전원 어댑터(200)는 상기 제1쾌속 충전모드에서의 충전 전류가 상기 일반 충전모드에서의 충전 전류보다 크고, 상기 제2쾌속 충전모드에서의 충전 전압이 상기 일반 충전모드에서의 충전 전압보다 크게 구성되며, 상기 전압제어유닛은 상기 단말기가 결정한 충전모드가 상기 제1쾌속 충전모드일 경우, 상기 전력변환유닛(210)의 출력전압을 상기 제1쾌속 충전모드와 대응되는 충전 전류에 도달하도록 조절하고; 상기 전류제어유닛은 상기 단말기가 결정한 충전모드가 상기 제2쾌속 충전모드일 경우, 상기 전력변환유닛(210)의 출력전류를 상기 제2쾌속 충전모드와 대응되는 충전 전류에 도달하도록 조절할 수 있다.
바람직하게, 일 실시예로서 상기 전원 어댑터(200)의 충전 인터페이스(220)는, 상기 전원 어댑터(200)와 상기 단말기 사이를 연결하는 충전 케이블과 상호 분리되는 방식으로 마련될 수 있다.
바람직하게, 일 실시예로서 상기 충전 인터페이스(220)와 상기 충전 케이블 사이는 USB A 타입 인터페이스를 이용하여 연결될 수 있다.
이밖에, 전원 어댑터에 대해 하기 전기 기구 성능 요구를 적용할 수 있다.
출력전압 리플:
Figure pct00001
단락 전류:
Figure pct00002
어떠한 경우를 막론하고, 전원 어댑터가 전원에 삽입되어 있는지 여부와는 관계없이, 단말기로부터 전원 어댑터로 유동하는 전류는 5mA보다 크지 말아야 한다.
전원 어댑터는 교류전원으로부터 전원 어댑터를 경유하여 출력 포트에 도달하는 접촉 전류가 20uA를 초과하지 않도록 구성해야 한다.
안전 성능은 GB 4943.1의 요구에 부합된다.
그리고, 쾌속 충전 전원 어댑터는 쾌속 충전 데이터 케이블을 식별하고 인터페이스 삽입 접속 이상을 검출하기 위한 기능을 구비할 수 있다. 쾌속 충전 전원 어댑터는 단락 자동보호 기능을 구비해야 한다. 고장이 해소된 후, 어댑터는 자동으로 동작을 복원할 수 있어야 한다.
이밖에, 전원 어댑터의 에너지 효율에 대해 소정의 기준 요구를 적용할 수 있는데, 예를 들어 전원 어댑터의 실제 평균 효율은 하기 수식에 의해 산출된 수치보다 작지 말아야 한다.
평균효율 ≥ 0.0750 × Ln(Pno) + 0.561
단, Pno는 전원 어댑터의 정격 출력전력, 즉 정격 출력전압에 정격 출력전류를 곱셈한 값을 표시한다.
무(無)부하 에너지 소모는 하기 조건을 만족한다.
Figure pct00003
또한, 충전 인터페이스의 삽입-인출력 및 삽입-인출 수명이 하기 조건을 만족하도록 요구할 수 있다.
연결 플러그와 연결 소켓 사이에서 삽입-인출이 진행되는데, 삽입-인출의 속도가 12.5mm/min를 초과하지 않을 경우, 연결 플러그를 연결 소켓에 완전 삽입하기 위해 소요되는 힘은 35N보다 크면 안되고, 연결 플러그를 연결 소켓 중에서 완전 인출하기 위해 소요되는 힘은 10N보다 작으면 안된다.
시간당 200 횟수 사이클인 최대속도로 3000 횟수 사이클의 삽입/인출을 진행할 경우, 삽입-인출 완료 후 기계 구조의 파손이 없어야 하며, 연결 플러그를 연결 소켓 중에서 완전 인출하기 위해 소요되는 힘은 8N보다 작아서는 안된다.
이하, 구체예를 결부하여 보다 상세하게 본 발명의 실시예를 기술하고자 한다. 유의해야 할 점은, 도3 내지 도4의 예는 단지 해당 분야의 당업자가 본 발명의 실시예를 이해하도록 하기 위한 것이지, 본 발명의 실시예를 예시된 구체적 데이터 또는 구체적 장면에 한정시키고자 제공되는 것이 아니다. 해당 분야의 당업자라면 주어진 도3 내지 도4의 예에 근거하여 다양한 등가적 수정 또는 변경을 할 수 있을 것인데, 이러한 수정 또는 변경은 본 발명 실시예의 범위내에 포함된다.
쾌속 충전 시스템의 구조는 도3에 도시된 바와 같이, 이동 단말(배터리를 포함), 쾌속 충전 케이블 및 쾌속 충전 어댑터를 포함한다. 이동 단말은 주로 배터리 셀 및 그 보호회로, 쾌속 충전 전류 제어 회로모듈, 통신제어모듈 및 충전 인터페이스를 포함한다. 아울러, 케이블에는 전원 어댑터 및 단말기가 식별하도록 하기 위한 암호화 회로모듈을 설치할 것을 요구하며, 구체적인 구현방식은 관련업체에서 규정할 수 있다. 쾌속 충전 어댑터는 충전 인터페이스 및 충전 전압 제어모듈, 전류 제어모듈, 통신모듈 및 데이터 케이블 식별모듈을 포함할 수 있다. 단말기와 어댑터가 핸드 쉐이킹 통신을 수행한 후, 양방이 쾌속 충전 기능 요구 및 적절한 쾌속 충전 모드를 만족하는지 여부를 판단하고, 그다음 어댑터로부터 대응되는 전압 및 전류가 제공되며, 단말기에 대한 충전을 진행한다. 어댑터와 케이블은 분리식 디자인을 적용해야 하며, USB A 타입 인터페이스를 이용하여 연결이 이루어진다.
충전 어댑터의 디자인은 제품의 종방향 겸용성 및 횡방향 겸용성을 고려할 수 있는데, 여기서, 횡방향 겸용성이란 하기 특성을 의미한다. 쾌속 충전 어댑터는 케이블 및 단말기가 쾌속 충전 요구에 도달하는지 여부를 식별하는 것이 가능하며, 대응되는 충전모드를 선택 적용할 수 있고; 쾌속 충전 기능을 구비한 단말기는 어댑터가 쾌속 충전 요구를 만족하는지 여부를 식별하는 것이 가능하며, 대응되는 충전모드를 선택 적용할 수 있다. 횡방향 겸용성이란 하기 특성을 의미한다. 쾌속 충전 기능을 구비한 어댑터는 쾌속 충전 기능을 구비한 모든 단말기를 위해 대응되는 쾌속 충전을 제공하는 것이 가능하고; 쾌속 충전 기능을 구비한 단말기는 쾌속 충전 기능을 구비한 모든 어댑터를 식별할 수 있으며, 쾌속 충전이 가능하다.
그리고, 전원 어댑터와 단말기 사이의 케이블의 구조, 재질은 하기 요구 또는 기준을 만족하도록 요구할 수 있다.
1. 케이블 입력단은 USB A 타입 구조를 적용해야 하고, 케이블 출력단은 Micro-USB 타입 또는 Type-C 인터페이스 모델을 겸용지원해야 한다.
연결 케이블이 데이터 전송 및 전원 공급 겸용 기능으로 적용될 경우, 그 구조는 응당 도4에 도시된 바와 같은(USB A 계열의 연결 케이블과 동일함) 요구에 부합되어야 한다. 연결 케이블은 4개의 도선으로 구성되는데, 그중 2개의 도선은 전원도선(VBUS는 전원 양극; GND는 전원 음극)이고, 나머지 2개의 도선(D+, D-)은 신호도선이다.
재질은 GB/T 22727.1의 요구를 만족해야 한다. 재질 중 다환 방향족 탄화수소(PAHs)의 함량은 200mg/kg보다 작은 것이 바람직하고, 벤조피렌은 20mg/kg보다 적은 것이 바람직하다.
재질은 폴리에틸렌(PE) 또는 더욱 바람직한 재질을 적용할 수 있다.
연결 케이블의 길이는 200cm보다 크지 않다.
외장피복은 완전 차폐된 전원 및 신호케이블 페어(pair)를 감싸며, 주석(Sn)-구리(Cu) 코팅 도선의 외부 차폐체와 직접 연결되어야 한다.
승압 쾌속 충전을 지원하는 케이블의 경우, 그 최대저항은 0.232Ω/m보다 크지 말아야 한다.
전류 상승 쾌속 충전을 지원하는 케이블의 경우, 그 최대저항은 0.1Ω/m보다 크지 말아야 한다.
USB A 타입 및 Micro-USB B 타입의 연결 인터페이스의 절연 저항은 1000MΩ보다 작지 말아야 한다.
USB A 타입의 연결 인터페이스의 절연 재질은 유효값이 500V인 교류전압에 견딜 수 있어야 하고, Micro-USB B 타입의 연결 인터페이스의 절연 재질은 유효값이 100V인 교류전압에 견딜 수 있어야 한다. 지속시간이 1min인 내전압 테스트에서 브레이크다운, 발화 또는 플레시 오버 현상이 발생하지 말아야 한다. 누전은 0.5mA를 초과하면 안된다.
케이블(커넥터 부분은 포함하지 않음)의 절연 재질의 난연성은 V-1레벨 또는 더욱 바람직한 레벨에 도달해야 한다.
연결 플러그와 연결 소켓 사이에서 삽입-인출이 진행되는데, 삽입-인출의 속도가 12.5mm/min를 초과하지 않을 경우, 연결 플러그를 연결 소켓에 완전 삽입하기 위해 소요되는 힘은 35N보다 크면 안되고, 연결 플러그를 연결 소켓 중에서 완전 인출하기 위해 소요되는 힘은 10N보다 작으면 안된다.
시간당 200 횟수 사이클인 최대속도로 3000 횟수 사이클의 삽입/인출을 진행할 경우, 삽입-인출 완료 후 기계 구조의 파손이 없어야 하며, 연결 플러그를 연결 소켓 중에서 완전 인출하기 위해 소요되는 힘은 8N보다 작아서는 안된다.
해당 분야의 일반 기술자는 본 명세서에서 공개한 실시예에 기재된 각각의 예시적 유닛 및 알고리즘 단계를, 전자 하드웨어 또는 컴퓨터 소프트웨어와 전자 하드웨어의 결합을 통하여 구현할수 있음을 인식할 수 있을 것이다. 이들 기능이 하드웨어 방식으로 구현되는지 아니면 소프트웨어 방식으로 구현되는지는 기술방안의 특정 응용 및 설계 제약 조건에 의해 결정된다. 당업자는 특정된 응용 각각에 대해 서로 다른 방법을 적용하여 기재된 기능을 구현할 수 있을 것이지만, 그러한 구현형태는 본 발명의 범위를 벗어나는 것으로 인정해서는 안된다.
본 발명이 소속된 분야의 당업자일 경우, 기재의 편리 및 간결성을 도모하기 위해 상술된 시스템, 장치 및 유닛의 구체적인 동작과정은 전술된 바 있는 방법 실시예 중의 대응되는 과정을 참조하면 충분할 것이라는 점을 분명히 이해할 수 있을 것이므로, 중복된 설명은 생략한다.
본 발명이 제공한 몇몇 실시예에 대해, 개시된 시스템, 장치 및 방법은 기타 방식으로도 구현 가능하다는 점을 이해할 필요가 있다. 일 예로 상술한 장치 실시예는 단지 예시적인 것이고, 다른 일 예로 상기 유닛의 구분은 단순히 한가지 논리 기능 구분에 지나지 않는 바, 실제 구현에 있어서는 기타 구분방식의 적용도 얼마든지 가능하며, 또 다른 일 예로 복수의 유닛 또는 어셈블리는 결합되거나, 다른 일 시스템에 통합되거나, 일부 구성요소들이 생략되거나, 동작이 수행되지 않을 수 있다. 또한, 표시 또는 고찰된 상호간의 커플링, 직접적인 커플링 또는 통신연결은 다수의 일부 인터페이스, 장치 또는 유닛의 간접적 커플링 또는 통신연결일 수 있는 한편, 전기 형태, 기계 형태 또는 기타 형태 등 다양한 형태일 수 있다.
상기 분리 부재로서 설명된 유닛은 물리적으로 분리된 것일 수 있음은 물론, 물리적으로 분리된 것이 아닐 수도 있다. 유닛 형태로 표시된 부재 또한 물리 의미에서의 부재일 수 있음은 물론, 물리 의미에서의 부재가 아닐 수도 있다. 즉, 하나의 지점에 위치되거나 복수의 네트워크 유닛에 분포되는 것이 모두 가능하다. 실제 수요에 따라 그중의 일부분 또는 전부의 유닛을 선택하여 본 실시예에 따른 기술방안의 목적을 달성할 수 있다.
그리고, 본 발명의 다양한 실시예에 있어서, 기능 유닛 각각은 모두 하나의 처리유닛에 통합될 수도 있을 뿐만아니라, 물리 적으로 서로 단독으로 존재할 수도 있으며, 두개 또는 두개 이상의 유닛을 하나의 유닛에 통합되게 구성할 수도 있다.
상기 기능들이 소프트웨어 기능유닛의 형태로 구현되는 동시에 독립 제품으로서 판매 또는 사용될 경우, 하나의 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 저장하여 제공될 수 있다. 이와 같은 이해에 기반하면, 본 발명의 기술방안은 실질적인 차원, 환언하면, 종래기술에 대해 기여가 있는 부분 또는 당해 기술방안 부분에서 소프트웨어 제품 형태로 구현될 수 있으며, 당해 컴퓨터 소프트웨어 제품은 하나의 기록 매체에 저장되되, 한 대의 컴퓨팅 디바이스(개인용 컴퓨터, 서버 또는 네트워크 장치 등 일 수 있음)가 본 발명의 각 실시예에 기재된 방법의 전반 단계 또는 일부의 단계를 수행하도록 복수의 명령어를 포함할 수 있다. 전술된 기록 매체에는 U 디스크, 모바일 하드디스크, 읽기 전용 메모리(ROM, Read-Only Memory), 랜덤 액세스 메모리(RAM, Random Access Memory), 자기 디스크 또는 광 디스크 등 다양한 프로그램 코드 저장이 가능한 매체가 포함된다.
상술한 설명내용은 단지 본 발명의 구체적인 실시형태에 지나지 않는 바, 본 발명의 보호범위는 이에 의해 한정되지 않는다. 본 발명이 소속된 분야의 기술에 숙달한 임의의 당업자가 본 발명에 의해 개시된 기술범위 내에서 용이하게 변경 또는 치환 가능한 요소들은 모두 본 발명의 보호범위에 의해 일괄 내포되는 것으로 해석해야 한다. 따라서, 본 발명의 보호범위는 응당 첨부된 특허청구범위를 기준으로 결정되어야 한다.

Claims (19)

  1. 배터리 및 충전 인터페이스를 포함하고, 상기 충전 인터페이스를 통해 전원 어댑터로부터 충전 전류를 도입하여 상기 배터리를 충전하는 단말기에 있어서,
    상기 충전 인터페이스를 통해 상기 전원 어댑터와 양방향 통신을 수행하여 상기 단말기의 충전모드를 결정하는 통신유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 단말기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 충전모드는 일반 충전모드 및 제1쾌속 충전모드를 포함하고,
    상기 전원 어댑터는 상기 제1쾌속 충전모드에서의 충전 전류가 상기 일반 충전모드에서의 충전 전류보다 크게 구성되는 것을 특징으로 하는 단말기.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1쾌속 충전모드에서의 충전 전류는 2.5A보다 큰 것을 특징으로 하는 단말기.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 충전모드는 일반 충전모드 및 제2쾌속 충전모드를 포함하고,
    상기 제2쾌속 충전모드에서의 충전 전압은 상기 일반 충전모드에서의 충전 전압보다 큰 것을 특징으로 하는 단말기.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제2쾌속 충전모드에서의 충전 전압은 9V 또는 12V인 것을 특징으로 하는 단말기.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 충전모드는 일반 충전모드, 제1쾌속 충전모드 및 제2쾌속 충전모드를 포함하고,
    상기 제1쾌속 충전모드에서의 충전 전류는 상기 일반 충전모드에서의 충전 전류보다 크고, 상기 제2쾌속 충전모드에서의 충전 전압은 상기 일반 충전모드에서의 충전 전압보다 큰 것을 특징으로 하는 단말기.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전원 어댑터와 단말기 사이의 충전 케이블에 의해 지원되는 충전모드를 식별하기 위한 식별유닛을 더 포함하고,
    상기 통신유닛은 상기 식별유닛이 식별한 상기 충전 케이블에 의해 지원되는 충전모드에 따라 상기 단말기의 충전모드를 결정하는 것을 특징으로 하는 단말기.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 식별유닛은 상기 충전 케이블 중의 제어칩에게 식별코드를 송신하고, 상기 제어칩이 반환하는 피드백코드를 수신하여, 상기 피드백코드의 정확 여부를 판단하고,
    상기 피드백코드가 정확한 경우, 상기 충전 케이블이 쾌속 충전모드를 지원하는 것으로 결정하고,
    상기 피드백코드가 정확하지 않은 경우, 상기 충전 케이블이 쾌속 충전모드를 지원하지 않는 것으로 결정하는 것을 특징으로 하는 단말기.
  9. 제7항 또는 제8항에 있어서,
    상기 충전모드는 일반 충전모드 및 쾌속 충전모드를 포함하고, 상기 쾌속 충전모드에서의 충전 전류는 상기 일반 충전모드에서의 충전 전류보다 크고,
    상기 통신유닛은 상기 통신유닛과 상기 단말기가 결정한 충전모드가 상기 쾌속 충전모드인 동시에 상기 충전 케이블이 상기 쾌속 충전모드를 지원할 경우, 최종 충전모드를 쾌속 충전모드로 결정하며, 그렇지 않을 경우 최종 충전모드를 일반 충전모드로 결정하는 것을 특징으로 하는 단말기.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 배터리는,
    배터리 셀의 전압값/전류값을 검출하며, 검출된 상기 전압값/전류값을 상기 단말기로 송신하는 검출유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 단말기.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 배터리는 제1과전압 보호유닛 및 제2과전압 보호유닛을 더 포함하고,
    상기 제2과전압 보호유닛은 상기 제1과전압 보호유닛이 기능을 상실하고 상기 배터리 내의 배터리 셀이 정격전압을 초과할 경우, 상기 배터리 셀의 양단 전압을 차단하는 것을 특징으로 하는 단말기.
  12. 전력변환유닛 및 충전 인터페이스를 포함하고, 상기 전력변환유닛은 상기 충전 인터페이스를 통해 단말기에 충전하는 전원 어댑터에 있어서,
    상기 단말기가 충전모드를 결정하도록 상기 충전 인터페이스를 통해 상기 단말기와 양방향 통신을 수행하는 통신유닛; 및
    상기 단말기가 결정한 충전모드에 따라 상기 전력변환유닛의 출력전압 및/또는 출력전류를 제어하는 전압제어유닛 및/또는 전류제어유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전원 어댑터.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 충전모드는 일반 충전모드 및 제1쾌속 충전모드를 포함하고,
    상기 전원 어댑터는 상기 제1쾌속 충전모드에서의 충전 전류가 상기 일반 충전모드에서의 충전 전류보다 크게 구성되는 것을 특징으로 하는 전원 어댑터.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 전원 어댑터는 상기 제1쾌속 충전모드에서의 충전 전류가 2.5A보다 크고; 또는
    상기 전원 어댑터의 정격 출력전류가 2.5A보다 큰 것을 특징으로 하는 전원 어댑터.
  15. 제12항 내지 제14항 중 어느 한 항 에 있어서,
    상기 충전모드는 일반 충전모드 및 제2쾌속 충전모드를 포함하고,
    상기 전원 어댑터는 상기 제2쾌속 충전모드에서의 충전 전압이 상기 일반 충전모드에서의 충전 전압보다 크게 구성되는 것을 특징으로 하는 전원 어댑터.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 전원 어댑터는 상기 제2쾌속 충전모드에서의 충전 전압이 9V 또는 12V이고; 또는
    상기 전원 어댑터의 정격 출력전압이 5V, 9V 및/또는 12V인 것을 특징으로 하는 전원 어댑터.
  17. 제12항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 충전모드는 일반 충전모드, 제1쾌속 충전모드 및 제2쾌속 충전모드를 포함하고,
    상기 전원 어댑터는 상기 제1쾌속 충전모드에서의 충전 전류가 상기 일반 충전모드에서의 충전 전류보다 크고, 상기 제2쾌속 충전모드에서의 충전 전압이 상기 일반 충전모드에서의 충전 전압보다 크게 구성되며,
    상기 전압제어유닛은 상기 단말기가 결정한 충전모드가 상기 제1쾌속 충전모드일 경우, 상기 전력변환유닛의 출력전압을 상기 제1쾌속 충전모드와 대응되는 충전 전류에 도달하도록 조절하고,
    상기 전류제어유닛은 상기 단말기가 결정한 충전모드가 상기 제2쾌속 충전모드일 경우, 상기 전력변환유닛의 출력전류를 상기 제2쾌속 충전모드와 대응되는 충전 전류에 도달하도록 조절하는 것을 특징으로 하는 전원 어댑터.
  18. 제12항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전원 어댑터의 충전 인터페이스는, 상기 전원 어댑터와 상기 단말기 사이를 연결하는 충전 케이블과 상호 분리되는 방식으로 마련되는 것을 특징으로 하는 전원 어댑터.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 충전 인터페이스와 상기 충전 케이블 사이는 USB A 타입 인터페이스를 이용하여 연결되는 것을 특징으로 하는 전원 어댑터.
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