KR20170039760A - 충전 방법, 모바일 장치, 충전 장치 및 충전 시스템 - Google Patents

충전 방법, 모바일 장치, 충전 장치 및 충전 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명의 실시예는 충전 방법, 모바일 장치 및 충전 장치에 관한 것이다. 상기 모바일 장치는 배터리 및 커넥터를 포함하고, 상기 커넥터는 충전 핀(charging pin) 및 접지 핀(ground pin)을 포함하고, 상기 충전 핀이 충전 케이블 또는 배터리 충전 거치대(battery charging stand)를 이용하여 충전 장치의 출력 핀과 연결을 구축하면, 상기 충전 핀은 상기 충전 장치의 출력 핀에 의해 전송된 제1 전류 신호를 수신하고, 상기 제1 전류 신호를 상기 배터리의 애노드 핀(anode pin)에 전송하므로, 상기 배터리를 충전할 수 있다.

Description

충전 방법, 모바일 장치, 충전 장치 및 충전 시스템{CHARGING METHOD, MOBILE DEVICE, CHARGING DEVICE AND CHARGING SYSTEM}
본 발명은 통신 기술 분야에 관한 것으로서, 구체적으로, 충전 방법, 모바일 장치, 충전 장치 및 충전 시스템에 관한 것이다.
현재, 사용자가 주로 충전 장치(예컨대, 충전기)를 이용하여 모바일 장치(예컨대, 모바일 폰 또는 태블릿 컴퓨터)를 외부 파워 서플라이에 연결하여, 모바일 장치의 충전을 구현할 수 있거나; 또는 사용자가 범용 직렬 버스(Universal Serial BUS, 줄여서 USB) 포트를 이용하여 모바일 장치를 외부 장치에 연결하여, 모바일 장치와 외부 장치 사이에 데이터 교환을 구현하거나 모바일 장치의 충전을 구현할 수도 있다.
전류 충전 회로는 모바일 장치 측에서 클러스터(cluster)하므로, 현재의 이상적인 환경에서 충전 회로의 가장 높은 변환 효율 93%에 따라 계산되면, 모바일 장치 측에서의 충전 회로는 0.7W의 열 손실이 발생되어, 모바일 장치를 충전하는 과정 동안 열 발생 문제를 야기하므로, 사용 중인 사용자에게 불편을 초래할 수 있다.
또한, 모바일 장치의 빠른 발전으로, 모바일 장치의 배터리 용량이 증가하고 있고, 보다 짧은 충전 시간이 요구되고 있다. 종래의 충전 회로가 모바일 장치를 충전하는데 계속 사용되면, 충전 시간이 크게 늘어난다. 따라서, USB 파워 서플라이 표준이 최근 USB 표준에 추가되고, 공급 전압이 20V로 증가되고, 공급 전류가 5A로 증가되었으므로, 짧은 시간 내에 모바일 장치를 빠르게 충전할 수 있다. 그러나, 공급 전압 및 공급 전류가 크게 증가하였기 때문에, 모바일 장치를 충전하는 과정 동안 열 발생 문제가 더욱 심각해졌다. 최근 USB 파워 서플라이 표준에 따라 5A의 전류가 모바일 장치에 공급되면, 모바일 장치 측의 충전 회로는 7W의 열 손실이 발생하고, 이 열 손실은 현재의 모바일 장치에 의해 허용될 수 없다.
모바일 장치를 충전하는 과정 동안 전류열 발생 문제를 해결하고, 모바일 장치가, 공급 전압 및 공급 전류가 증가된 충전 모드에 적합하도록 하기 위해, 흑연 부착 또는 공기 냉각과 같은 냉각 조치가 모바일 장치의 측에서 사용되므로, 모바일 장치를 충전하는 과정 동안 발생된 열 손실을 줄일 수 있다. 그러나, 이 방법으로는, 모바일 장치의 부피가 증가되고, 전류 충전이 계속 증가할 때 모바일 장치의 열 손실을 빠르게 줄일 수 없어서, 종래 기술의 한계가 되었다.
본 발명의 실시예는 충전 방법, 모바일 장치, 충전 장치 및 충전 시스템을 제공하며, 이는 고전류로 모바일 장치의 충전을 구현하고, 모바일 장치의 열 손실을 가능한 한 많이 줄이고, 사용자의 사용을 용이하게 하고, 종래 기술에 있는 한계 문제점를 극복하는데 이용된다.
제1 측면에 따르면, 본 발명의 일 실시예는 모바일 장치를 제공하며, 상기 모바일 장치는 배터리 및 커넥터를 포함하고, 상기 커넥터는 충전 핀(charging pin) 및 접지 핀(ground pin)을 포함하고, 상기 배터리를 충전할 수 있도록, 상기 충전 핀이 충전 케이블 또는 배터리 충전 거치대(battery charging stand)를 이용하여 충전 장치의 출력 핀과 연결을 구축하면, 상기 충전 핀은 상기 충전 장치의 출력 핀에 의해 전송된 제1 전류 신호를 수신하고, 상기 제1 전류 신호를 상기 배터리의 애노드 핀(anode pin)에 전송한다.
제1 측면을 참고하면, 제1 가능 구현 방법에서, 상기 모바일 장치는 아날로그 스위치를 더 포함하고, 상기 충전 핀이 충전 케이블 또는 배터리 충전 거치대를 이용하여 상기 충전 장치의 출력 핀과 연결을 구축하면, 상기 아날로그 스위치는 상기 배터리의 애노드 핀을 상기 충전 핀에 연결하고, 상기 배터리를 충전할 수 있도록, 상기 충전 핀은 상기 충전 장치의 출력 핀에 의해 전송된 상기 제1 전류 신호를 수신하고, 상기 아날로그 스위치를 이용하여 상기 제1 전류 신호를 상기 배터리의 애노드 핀에 전송한다.
제1 측면의 제1 가능 구현 방법을 참고하면, 제2 가능 구현 방법에서, 상기 모바일 장치는 충전 회로 및 USB(universal serial bus) 포트를 더 포함하고, 상기 충전 핀이 상기 충전 장치의 출력 핀으로부터 연결 해제되면, 상기 아날로그 스위치는 상기 충전 핀으로부터 상기 배터리의 애노드 핀을 연결 해제하고, 상기 충전 회로의 출력 핀은 상기 아날로그 스위치를 이용하여 상기 배터리의 애노드 핀에 연결되고, 상기 배터리를 충전할 수 있도록, 상기 충전 회로의 입력 핀은 상기 USB 포트에 연결되고, 상기 USB에 의해 전송된 제2 전류 신호를 수신하고, 상기 충전 회로의 출력 핀 및 아날로그 스위치를 이용하여 상기 제2 전류 신호를 상기 배터리의 애노드 핀에 전송한다.
제1 측면 또는 제1 측면의 제1 또는 제2 가능 구현 방법을 참고하면, 제3 가능 구현 방법에서, 상기 모바일 장치는 제어기 및 전압 변환 회로를 더 포함하고, 상기 충전 핀에 연결되어 있는 일 단(end) 및 상기 제어기에 연결되어 있는 다른 단을 통해 상기 전압 변환 회로는, 상기 충전 핀이 충전 케이블 또는 배터리 충전 거치대를 이용하여 상기 충전 장치의 출력 핀과 연결을 구축하면, 상기 충전 핀의 전압을 변환하고, 그 후 변환된 전압을 상기 제어기에 전송하도록 구성되어 있다.
제1 측면의 제3 가능 구현 방법을 참고하면, 제4 가능 구현 방법에서, 상기 제어기는 버스 포트를 더 포함하고, 상기 커넥터는 단일 와이어 버스 핀 또는 다중 와이어 버스 핀을 더 포함하고, 상기 충전 장치가 버스 데이터 또는 제어 신호를 수신한 후 상기 출력된 제1 전류 신호를 조정할 수 있도록, 상기 버스 포트는 버스를 이용하여 상기 커넥터의 단일 와이어 버스 핀 또는 다중 와이어 버스 핀에 연결되어 있고, 상기 제어기에 의해 생성된 버스 데이터 또는 제어 신호를 전송하도록 구성되어 있다.
제1 측면 또는 제1 측면의 제1 내지 제4 가능 구현 방법 중 어느 하나를 참고하면, 제5 가능 구현 방법에서, 상기 접지 핀은 상기 충전 케이블 또는 상기 배터리 충전 거치대를 이용하여 상기 충전 장치의 제1 접지 핀에 연결되어 있고, 상기 접지 핀, 상기 배터리의 접지 핀 및 상기 충전 회로의 접지 핀은 서로 연결되어 있다.
제1 측면 또는 제1 측면의 제1 내지 제5 가능 구현 측면 중 어느 하나를 참고하면, 제6 가능 구현 방법에서, 상기 커넥터는 구체적으로, 다중-핀 포트, 다중-컨택트 포트, 또는 상기 아날로그 스위치를 이용하여 상기 USB 포트와 멀티플렉싱되는 포트이다.
제2 측면에 따르면, 본 발명의 일 실시예는 충전 장치를 제공하며, 상기 충전 장치는 스위치 충전 모듈 및 충전 회로를 포함하고, 상기 충전 회로는 입력 핀 및 출력 핀을 포함하고, 상기 입력 핀은 상기 스위치 충전 모듈의 출력 핀에 연결되어 있고, 상기 스위치 충전 모듈의 출력 핀에 의해 전송된 제1 전류 신호를 수신하도록 구성되어 있고, 상기 제1 전류 신호를 이용하여 상기 모바일 장치의 배터리를 충전할 수 있도록, 상기 출력 핀은 충전 케이블 또는 배터리 충전 거치대를 이용하여 모바일 장치의 충전 핀과 연결을 구축한다.
제2 측면을 참고하면, 제1 가능 구현 방법에서, 상기 충전 회로는 버스 포트를 더 포함하고, 상기 버스 포트는 버스를 이용하여 상기 모바일 장치 내의 커넥터의 단일 와이어 버스 핀 또는 다중 와이어 버스 핀에 연결되고, 상기 모바일 장치에 의해 전송된 버스 데이터 또는 제어 신호를 수신하도록 구성되어 있고, 상기 충전 회로는 상기 버스 데이터 또는 상기 제어 신호에 따라 상기 제1 전류 신호를 조정하도록 추가로 구성되어 있다.
제2 측면 또는 제2 측면의 제1 가능 구현 방법을 참고하면, 제2 가능 구현 방법에서, 상기 충전 회로는 제1 접지 핀 및 제2 접지 핀을 더 포함하고, 상기 제1 접지 핀은 상기 충전 케이블 또는 상기 배터리 충전 거치대를 이용하여 상기 모바일 장치의 접지 핀에 연결되어 있고, 상기 제2 접지 핀은 상기 스위치 충전 모듈의 접지 핀에 연결되어 있다.
제2 측면 또는 제2 측면의 제1 또는 제2 가능 구현 방법을 참고하면, 제3 가능 구현 방법에서, 상기 충전 회로는 구체적으로 스위치 충전 회로 또는 선형 충전 회로이다.
제3 측면에 따르면, 본 발명의 일 실시예는 충전 방법을 제공하며, 상기 충전 방법은, 커넥터의 충전 핀이 충전 케이블 또는 배터리 충전 거치대를 이용하여 충전 장치의 출력 핀과 연결을 구축하면, 상기 충전 핀이, 상기 충전 장치의 출력 핀에 의해 전송된 제1 전류 신호를 수신하는 단계; 및 상기 배터리를 충전할 수 있도록, 상기 충전 핀이, 상기 제1 전류 신호를 상기 배터리의 애노드 핀에 전송하는 단계를 포함한다.
제3 측면을 참고하면, 제1 가능 구현 방법에서, 상기 커넥터의 충전 핀이 충전 케이블 또는 배터리 충전 거치대를 이용하여 충전 장치의 출력 핀과 연결을 구축하면, 상기 충전 핀이, 상기 충전 장치의 출력 핀에 의해 전송된 제1 전류 신호를 수신하는 단계 후, 및 상기 충전 핀이 상기 제1 전류 신호를 상기 배터리의 애노드 핀에 전송하는 단계 전에, 상기 방법은, 아날로그 스위치가 상기 배터리의 애노드 핀을 상기 충전 핀에 연결하는 단계를 더 포함한다.
제3 측면의 제1 가능 구현 방법을 참고하면, 제2 가능 구현 방법에서, 상기 방법은, 상기 충전 핀이 상기 충전 장치의 출력 핀으로부터 연결 해제되면, 상기 아날로그 스위치가, 상기 충전 핀으로부터 상기 배터리의 애노드 핀을 연결 해제하고, 상기 아날로그 스위치를 이용하여 충전 회로의 출력 핀을 상기 배터리의 애노드 핀에 연결하는 단계; 상기 충전 회로의 입력 핀이, USB 포트를 이용하여 제2 전류 신호를 수신하는 단계; 및 상기 배터리를 충전할 수 있도록, 상기 충전 회로의 입력 핀이, 상기 충전 회로의 출력 핀 및 아날로그 스위치를 이용하여 상기 제2 전류 신호를 상기 배터리의 애노드 핀에 전송하는 단계를 더 포함한다.
제3 측면 또는 제3 측면의 제1 또는 제2 가능 구현 방법을 참고하면, 제3 가능 구현 방법에서, 상기 방법은, 제어기가 버스 데이터 또는 제어 신호를 생성하는 단계; 및 상기 충전 장치가 상기 출력된 제1 전류 신호를 조정할 수 있도록, 상기 제어기가, 상기 버스 데이터 또는 상기 제어 신호를 상기 충전 장치에 전송하는 단계를 더 포함한다.
제4 측면에 따르면, 본 발명의 일 실시예는 충전 시스템을 제공하며, 상기 충전 시스템은, 본 발명의 제1 측면 또는 제1 측면의 6가지 가능 구현 방법 중 어느 하나에 따른 모바일 장치, 및 본 발명의 제2 측면 또는 제2 측면의 3가지 가능 구현 방법 중 어느 하나에 따른 충전 장치를 포함한다.
따라서, 본 발명의 실시예에서 제공되는 충전 방법, 모바일 장치, 충전 장치 및 충전 시스템의 애플리케이션의 방식에 의하면, 모바일 장치는 충전 케이블 또는 배터리 충전 거치대를 이용하여 충전 장치에 연결되어 있어, 충전 장치에 의해 전송된 고전류를 수신하므로, 모바일 장치의 배터리를 충전할 수 있다. 또한, 고전류를 공급하는 충전 회로는 모바일 장치에 포함되지 않고, 충전 장치에 존재하여, 모바일 장치가 고전류만 수신하도록 하므로, 모바일 장치의 열 손실을 가능한 한 많이 줄일 수 있다. 나아가, 종래 기술에서 모바일 장치를 충전하는 과정 동안의 열 발생 문제가 해결되고, 모바일 장치가 공급 전압 및 공급 전류가 증가된 충전 모드에 적합하게 될 수도 있으며, 종래 기술의 해결책도 강화된다.
도 1은, 본 발명의 실시예 1에 따른 모바일 장치의 개략적인 구조도이다.
도 2는, 본 발명의 실시예 2에 따른 모바일 장치의 개략적인 구조도이다.
도 3은, 본 발명의 실시예 3에 따른 모바일 장치의 개략적인 구조도이다.
도 4는, 본 발명의 실시예 4에 따른 모바일 장치의 개략적인 구조도이다.
도 5는, 본 발명의 실시예 5에 따른 모바일 장치의 개략적인 구조도이다.
도 6은, 본 발명의 일 실시예에 따른 충전 장치의 개략적인 구조도이다.
도 7은, 본 발명의 일 실시예에 따른 모바일 장치 및 충전 장치를 포함하는 연결 시스템의 개략적인 다이어그램이다.
도 8은, 본 발명의 일 실시예에 따른 충전 방법의 흐름도이다.
본 발명의 목적, 기술적 해결책 및 이점을 보다 명확하게 하기 위해, 이하에서는 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 본 발명의 실시예를 설명한다.
이하에서는 본 발명의 일 실시예에서 제공되는 모바일 장치를 설명하는 일 예시로 도 1을 사용하며, 도 1은 본 발명의 이 실시예에 따른 모바일 장치의 개략적인 구조도이다.
도 1에 도시된 실시예의 구현체는 모바일 장치이다. 도 1에서, 모바일 장치는 배터리(110) 및 커넥터(120)를 포함한다.
커넥터는 충전 핀(V1) 및 접지 핀(G1)을 포함한다.
충전 핀이 충전 케이블 또는 배터리 충전 거치대(battery charging stand)를 이용하여 충전 장치의 출력 핀과 연결을 구축하면, 충전 핀은 충전 장치의 출력 핀에 의해 전송된 제1 전류 신호를 수신하고, 제1 전류 신호를 배터리의 애노드 핀(anode pin)에 전송하므로, 배터리를 충전할 수 있다.
구체적으로, 본 발명의 이 실시예에서, 커넥터의 충전 핀의 일 단(end)은 배터리의 애노드 핀의 출련 핀에 연결되어 있고, 다른 단은 충전 케이블 또는 배터리 충전 거치대를 이용하여 충전 장치의 출력 핀에 연결되어 있다.
충전 케이블은 구체적으로, 고전압 및 고전류의 전류 신호일 수 있다. 제한이 아닌 예시로써, 충전 케이블은 구체적으로 5A의 고전류 신호를 견딜 수 있고, 나아가 실제 애플리케이션에서는 5A를 초과하는 고전류 신호를 견딜 수 있다.
본 발명의 이 실시예에서, 충전 장치는, 전기적 에너지를 공급하고, 충전 회로를 포함하며, 공통 파워 서플라이에 연결되어 있을 수 있는 충전 장치이라는 것을 유의해야 한다. 제한이 아닌 예시로써, 고전류로 충전을 구현하기 위해, 충전 장치 내의 충전 회로는 고전류 신호를 공급할 수 있고, 제1 전류 신호는 구체적으로 5A의 고전류 신호일 수 있다.
본 발명의 이 실시예의 모바일 장치는, 커넥터를 이용하여, 충전 장치에 의해 공급되는 고전류를 직접 수신할 수 있으므로, 충전 시간을 줄일 수 있다. 또한, 고전류를 공급하는 충전 회로는 모바일 장치에 존재하지 않고, 충전 장치에 존재하여, 모바일 장치가 고전류만을 수신하도록 하므로, 열 손실을 가능한 한 많이 줄일 수 있다.
따라서, 본 발명의 실시예에서 제공되는 모바일 장치의 애플리케이션의 방식에 의하면, 모바일 장치는 충전 케이블 또는 배터리 충전 거치대를 이용하여 충전 장치에 연결되어 있어, 충전 장치에 의해 전송된 고전류를 수신하므로, 모바일 장치의 배터리를 충전할 수 있다. 또한, 고전류를 공급하는 충전 회로는 모바일 장치에 포함되지 않고, 충전 장치에 존재하여, 모바일 장치가 고전류만 수신하도록 하므로, 모바일 장치의 열 손실을 가능한 한 많이 줄일 수 있다. 나아가, 종래 기술에서 모바일 장치를 충전하는 과정 동안의 열 발생 문제가 해결되고, 모바일 장치가 공급 전압 및 공급 전류가 증가된 충전 모드에 적합하게 될 수도 있으며, 종래 기술의 해결책도 강화된다.
선택적으로, 전술한 실시예에 기초하여, 모바일 장치는 아날로그 스위치(210)을 추가로 포함한다. 도 2에 도시된 바와 같이, 도 2의 아날로그 스위치는 단극 단투 스위치(single-pole single-throw switch)일 수 있고, 구체적으로 전계 효과 트랜지스터(field effect transistor)를 이용하여 구현될 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 리드(lead)(EN)는 커넥터의 충전 핀(V1)으로부터 시작되고, 리드(EN)는 아날로그 스위치의 스위치 핀에 연결되어 있다. 충전 핀(V1)이 충전 케이블 또는 배터리 충전 거치대를 이용하여 충전 장치의 출력 핀(V1)과 연결을 구축하면, 리드(EN)의 전압이 바뀌어 아날로그 스위치를 닫도록 촉발하므로, 배터리의 애노드 핀을 커넥터의 충전 핀(V1)에 연결할 수 있다.
커넥터가 충전 장치에 연결되지 않으면, 아날로그 스위치(210)는 연결 해제 상태에 있고, 커넥터의 접지 핀(G1)은 배터리의 접지 핀(G2)에 연결되어 있다.
충전 핀이 충전 장치의 출력 핀에 의해 전송된 제1 전류 신호를 수신하고, 아날로그 스위치를 이용하여 제1 전류 신호를 배터리의 애노드 핀에 전송하여, 배터리를 충전할 수 있다.
전술한 실시예에 기초하여, 아날로그 스위치(210)가 추가된다. 충전 핀이 충전 케이블 또는 배터리 충전 거치대를 이용하여 충전 장치의 출력 핀과 연결을 구축하면, 아날로그 스위치는 배터리의 애노드 핀을 충전 핀에 연결하도록 촉발하여, 충전이 수행되지 않을 때 커넥터의 누전을 방지할 수 있다.
리드(EN)는 커넥터의 충전 핀(V1)으로부터 시작되고, 리드(EN)는 아날로그 스위치의 스위치 조인트에 연결되어 있다는 것이 이해될 수 있다. 리드(EN)의 전압이 낮은 전기 레벨에서 높은 전기 레벨로 점프하면, 이것은 충전 핀(V1)이 충전 케이블 또는 배터리 충전 거치대를 이용하여 충전 장치의 출력 핀(V1)과 연결을 구축했다는 것을 나타내며; 리드(EN)의 전압이 높은 전기 레벨에서 낮은 전기 레벨로 점프하면, 이것은 충전 핀(V1)이 충전 장치의 출력 핀(V1)으로부터 연결 해제되었다는 것을 나타낸다.
충전 핀(V1)은 충전 케이블 또는 배터리 충전 거치대를 이용하여 외부 충전 장치의 출력 핀(V1)과 연결을 구축하여, 충전 핀(V1)이 제1 전류 신호를 수신할 수 있으므로, 배터리를 충전할 수 있다.
선택적으로, 전술한 실시예에 기초하여, 모바일 장치는 충전 회로(310) 및 USB(universal serial bus) 포트(320)를 추가로 포함한다. 도 3에 도시된 바와 같이, 도 3의 아날로그 스위치는 단극 쌍투 스위치(single-pole double-throw switch)이고, 구체적으로 전계 효과 트랜지스터를 이용하여 구현된다.
도 3에 도시된 바와 같이, 커넥터가 충전 장치에 연결되지 않으면, 배터리의 애노드 핀(Vbat)은 아날로그 스위치를 이용하여 충전 회로의 출력 핀(V2)에 연결되고, 충전 회로의 입력 핀(V3)은 USB 포트에 연결되고, 충전 회로의 접지 핀(G3), 배터리의 접지 핀(G2) 및 커넥터의 충전 핀(V1)은 오픈되고(hangs in the air); 전압 변환 회로의 일 단은 충전 핀(V1)에 연결되고, 다른 단은 제어기의 전압 핀(Vdet)에 연결된다.
전술한 실시예에 기초하여, 충전 회로 및 USB 포트가 추가된다. 충전 회로 및 USB 포트를 추가함으로써, 충전 핀(V1)이 충전 장치의 출력 핀(V1)으로부터 연결 해제될 때, 배터리가 USB 포트를 이용하여 계속 충전될 수 있고, 다른 모바일 장치와의 데이터 교환이 USB 포트를 이용하여 구현될 수도 있다.
충전 핀(V1)이 충전 장치의 출력 핀(V1)으로부터 연결 해제되면, 아날로그 스위치가 충전 핀(V1)으로부터 배터리의 애노드 핀(Vbat)을 연결 해제하고, 충전 회로의 출력 핀(V2)이 아날로그 스위치를 이용하여 배터리의 애노드 핀(Vbat)에 연결된다.
충전 회로의 입력 핀(V3)은 USB 포트에 연결되어 있고, USB 포트에 의해 전송되는 제2 전류 신호를 수신하고, 충전 회로의 출력 핀(V2) 및 아날로그 스위치를 이용하여 제2 전류 신호를 배터리의 애노드 핀(Vbat)에 전송하여, 배터리를 충전할 수 있다.
본 발명의 이 실시예에서, 모바일 장치 내의 충전 회로(310)는 배터리에 의해 요구되는 직류 신호를 공급하도록 구성되어 있고, 구체적으로 기존의 모바일 장치 내의 충전 회로가 사용될 수 있다는 것을 유의해야 한다. 고전류로 충전하는 동안 모바일 장치가 견딜 수 없는 열 손실을 생성하지 않도록 하기 위해, 모바일 장치 내의 충전 회로는 저전류(low-current) 신호를 공급하도록 설정되어 있다.
본 발명의 이 실시예에서, 모바일 장치(예컨대, 모바일 폰 또는 태블릿 컴퓨터)는 USB 포트를 이용하여 다른 모바일 장치(예컨대, 데스크톱 컴퓨터 또는 노트북 컴퓨터)에 추가로 연결될 수 있다는 것을 유의해야 한다. 다른 모바일 장치는 공통 파워 서플라이에 연결될 수 있어서, 본 발명의 이 실시예의 모바일 장치에 전기적 에너지를 공급할 수 있다. 제한이 아닌 예시로써, 제2 전류 신호는 구체적으로 2A의 저전류 신호일 수 있다. 이 실시예에서의 충전 장치는 충전 회로를 포함하고, 이 충전 회로는 예컨대 5A의 전류 신호와 같은 고전류 신호를 공급할 수 있다.
본 발명의 이 실시예에서의 모바일 장치는 커넥터를 이용하여 충전 장치에 의해 공급되는 고전류를 직접 수신할 수 있으므로, 충전 시간을 줄일 수 있다. 또한, 고전류를 공급하는 충전 회로는 모바일 장치에 존재하지 않고, 충전 장치에 존재하여, 모바일 장치가 고전류만을 수신하도록 하므로, 열 손실을 가능한 한 많이 줄일 수 있다. 나아가, 모바일 장치 내의 충전 회로는 2A의 저전류 신호를 유지할 수 있는 충전 회로이다. 따라서, 모바일 장치의 열 손실은 더 줄어들 수 있다.
도 3에 도시된 모바일 장치에서, 충전 핀(V1)이 충전 케이블 또는 배터리 충전 거치대를 이용하여 충전 장치의 출력 핀(V1)과 연결을 구축하면, 리드(EN)의 전압이 변한다는 것이 이해될 수 있다.
구체적으로, 도 3에 도시된 바와 같이, 리드(EN)는 커넥터의 충전 핀(V1)으로부터 시작되고, 리드(EN)는 아날로그 스위치의 스위치 조인트에 연결되어 있다. 리드(EN)의 전압이 낮은 전기 레벨에서 높은 전기 레벨로 점프하면, 이것은 충전 핀(V1)이 충전 케이블 또는 배터리 충전 거치대를 이용하여 충전 장치의 출력 핀(V1)과 연결을 구축했다는 것을 나타내며; 리드(EN)의 전압이 높은 전기 레벨에서 낮은 전기 레벨로 점프하면, 이것은 충전 핀(V1)이 충전 장치의 출력 핀(V1)으로부터 연결 해제되었다는 것을 나타낸다.
충전 핀(V1)이 충전 케이블 또는 배터리 충전 거치대를 이용하여 외부 충전 장치의 출력 핀(V1)과 연결을 구축하여 충전 핀(V1)이 제1 전류 신호를 수신할 수 있으므로, 배터리를 충전할 수 있다.
선택적으로, 전술한 실시예에 기초하여, 모바일 장치는, 도 4에 도시된 바와 같이, 제어기(410) 및 전압 변환 회로(420)를 더 포함한다.
충전 핀(V1)에 연결된 일 단과 제어기의 전압 핀(Vdet)에 연결된 다른 단을 통해, 전압 변환 회로는 충전 핀(V1)이 충전 케이블 또는 배터리 충전 거치대를 이용하여 충전 장치의 출력 핀과 연결을 구축한 경우, 충전 핀의 전압을 검출하고, 전압을 변환하고, 그 후 변환된 전압을 제어기에 전송하도록 구성되어 있어, 모바일 장치가 충전 장치과 연결을 구축했는지 제어기가 판정할 수 있다.
본 발명의 이 실시예에서, 전압 변환 회로는, 충전 핀의 검출된 전압을 제어기에 의해 견뎌질 수 있는 전압으로 조정한다. 예를 들어, 충전 핀의 전압이 거의 10V의 전압이고, 제어기에 의해 견뎌질 수 있는 전압이 2V이면, 전압 변환 회로는 제어기에 의해 견뎌질 수 있는 2V의 전압으로 충전 핀의 전압을 조정하여, 모바일 장치가 충전 장치과 연결을 구축했다고 제어기가 판정할 수 있도록 한다.
선택적으로, 전술한 실시예에 기초하여, 제어기는 버스 포트를 추가로 포함하고, 커넥터는 단일 와이어 버스 핀 또는 다중 와이어 버스 핀을 추가로 포함하며, 충전 장치는 버스 포트를 포함한다(도 4에 명확하게 도시되지 않음).
제어기의 버스 포트는 버스를 이용하여 단일 와이어 버스 핀 또는 다중 와이어 버스 핀에 연결되어 있고, 커넥터의 단일 와이어 버스 핀 또는 다중 와이어 버스 핀은 버스를 이용하여 충전 장치의 버스 핀에도 연결되어 있다. 커넥터가 충전 장치에 연결되면, 제어기의 버스 포트는 커넥터의 단일 와이어 버스 핀 또는 다중 와이어 버스 핀을 이용하여 충전 장치의 버스 포트에 연결된다. 버스는 제어기에 의해 생성된 버스 데이터 또는 제어 신호를 전송하도록 구성되어 있어서, 충전 장치에 대응하는 핀이 버스 데이터 또는 제어 신호를 수신한 후 출력된 제2 전류 신호를 조정할 수 있다.
바람직한 실시예에서, 도 4에 도시된 바와 같이, 버스는 I2C(inter-integrated circuit) 버스일 수 있고, 커넥터에 포함된 단일 와이어 버스 핀 또는 다중 와이어 버스 핀은 I2C 데이터 신호 핀 I2C-DATA 및 I2C 클록 핀 I2C-CLK이다.
I2C 데이터 신호 핀 I2C-DATA은 제어기의 버스 포트에 연결되어 있고, 제어기에 의해 생성된 I2C 데이터 신호 또는 제어 신호를 전송하도록 구성되어 있고; I2C 클록 핀 I2C-CLK는 제어기의 버스 포트에 연결되어 있고, 제어기에 의해 생성된 I2C 클록 신호를 전송하도록 구성되어 있으므로, 충전 장치의 버스 포트는 I2C 데이터 신호 또는 제어 신호, 및 I2C 클록 신호를 수신한 후 출력된 제1 전류 신호를 조정할 수 있다.
구체적으로, 모바일 장치는, 커넥터의 I2C 데이터 신호 핀 I2C-DATA 및 I2C 클록 핀 I2C-CLK 및 I2C 버스를 이용하여, I2C 데이터 신호 또는 제어 신호를 충전 장치의 버스 포트에 전송한다. 일 예시에서, 모바일 장치가 충전 케이블을 이용하여 충전 장치과 연결을 구축한 후, 충전이 수행된다. 충전 과정 동안, 충전 장치에 의해 공급된 제1 전류 신호가 모바일 장치가 결딜 수 없는 너무 높은 신호라고 제어기가 판정하면, 제어기는 I2C 데이터 신호 또는 제어 신호, 및 I2C 클록 신호를 충전 장치에 전송하여 요구된 제1 전류 신호의 충전 장치에 알릴 수 있으므로, 충전 장치는, 대응하는 포트에 의해 수신된 I2C 데이터 신호 또는 제어 신호, 및 I2C 클록 신호에 따라 출력된 제1 전류 신호를 조정할 수 있다.
전술한 내용은 일 예시로써 I2C 버스를 이용하여 커넥터의 버스 핀 및 제어기의 버스 포트의 동작 과정을 설명한 것이라는 것이 이해될 수 있다. 실제 애플리케이션에서, 제어기의 버스 포트 및 커넥터의 단일 와이어 버스 핀 또는 다중 와이어 버스 핀 사이의 연결은 I2C 버스의 사용에 한정되지 않으며, SPI 버스 또는 이와 유사한 것이 사용될 수도 있다.
선택적으로, 커넥터의 접지 핀(G1)은 충전 케이블 또는 배터리 충전 거치대를 이용하여 충전 장치의 제1 접지 핀(G1)에 연결되어 있고, 접지 핀(G1), 배터리의 접지 핀(G2) 및 충전 회로의 접지 핀(G3)은 서로 연결되어 있다.
선택적으로, 커넥터는 구체적으로 다중-핀 포트, 다중-컨택트 포트, 또는 아날로그 스위치를 이용하여 USB 포트와 멀티플렉싱되는 포트이다.
구체적으로, 본 발명의 이 실시예에서 제공된 모바일 장치 내의 커넥터는, 다중-핀 포트, 다중-컨택트 포트, 또는 아날로그 스위치를 이용하여 USB 포트와 멀티플렉싱되는 포트와 같은 여러 유형의 포트 중 하나일 수 있다. 제한이 아닌 예시로써, 도 5에서, 아날로그 스위치 및 USB 포트는 커넥터로 제공되기 위해 멀티플렉싱된다. 도 5에서, 아날로그 스위치 및 USB 포트는 멀티플렉싱되어, 전술한 실시예의 커넥터의 기능을 구현할 수 있다. 모바일 장치에 의해 구현되는 충전 과정은 다음과 같다: 모바일 장치가 충전 장치과 연결을 구축하지 않으면, 아날로그 스위치는 디폴트로 모바일 장치의 충전 회로에 연결된다. 리드(EN)는 제어기의 전압 핀으로부터 시작되고, 리드(EN)는 아날로그 스위치의 스위치 조인트에 연결되어 있다. 모바일 장치가 충전 케이블 또는 배터리 충전 거치대를 이용하여 충전 장치에 연결을 구축한 경우, 모바일 장치가 USB 충전을 수행하기 위해 USB를 이용하여 컴퓨터 또는 다른 USB 장치에 연결되어 있는 것을 제어기가 USB ID 핀을 이용하여 검출하면, 아날로그 스위치는 충전 회로와의 연결을 유지한다. 모바일 장치가 충전 장치를 이용하여 충전된다고 USB ID 핀을 이용하여 제어기가 검출하면, 리드(EN)의 전압은 충전 회로로부터 연결 해제되고, 스위칭을 통해 배터리의 Vbat 핀에 연결되므로, 배터리의 충전을 완료할 수 있다. 도 5는 다른 방법을 이용하여 커넥터의 기능을 구현하는 일 예시일 뿐이며, 실제 애플리케이션에 아무런 제한도 되지 않는다.
본 발명의 목적, 기술적 해결책 및 이점을 보다 명확하게 하기 위해, 이하에서는 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 본 발명의 실시예를 추가로 설명한다.
이하에서는 본 발명의 일 실시예에서 제공되는 충전 장치를 설명하는 일 예시로 도 6을 사용하며, 도 6은 본 발명의 이 실시예에 따른 충전 장치의 개략적인 구조도이다.
도 6에 도시된 실시예의 구현체는 충전 장치이다. 도 6에 도시된 바와 같이, 충전 장치는 스위치 충전 모듈(610) 및 충전 회로(620)를 포함한다.
도 6에서, 스위치 충전 모듈의 출력 핀(V3) 및 접지 핀(G3)은 충전 회로의 입력 핀(V2) 및 제2 접지 핀(G2)에 각각 연결되어 있고, 충전 회로의 출력 핀(V1)은 충전 케이블 또는 배터리 충전 거치대를 이용하여 모바일 장치의 충전 핀(V1)에 연결되어 있고, 충전 회로의 제1 접지 핀(G1)은 충전 케이블 또는 배터리 충전 거치대를 이용하여 모바일 장치의 접지 핀(G1)에 연결되어 있다.
충전 장치에서, 충전 회로는 출력 핀(V1) 및 입력 핀(V2)을 포함한다.
입력 핀(V2)은 스위치 충전 모듈의 출력 핀(V3)에 연결되어 있고, 스위치 충전 모듈의 출력 핀(V3)에 의해 전송된 제1 전류 신호를 수신하도록 구성되어 있다.
출력 핀(V1)은 충전 케이블 또는 배터리 충전 거치대를 이용하여 모바일 장치의 충전 핀(V1)과 연결을 구축하여, 모바일 장치의 배터리를 충전하는데 제1 전류 신호를 사용할 수 있다.
구체적으로, 충전 회로의 출력 핀(V1)이 충전 케이블 또는 배터리 충전 거치대를 이용하여 모바일 장치의 충전 핀(V1)과 연결을 구축한 경우, 모바일 장치 내의 아날로그 스위치를 충전 핀(V1)에 연결하기 위해, 출력 핀(V1)이 충전 핀(V1)에 인가된 전압을 전송하여 충전 핀(V1)에 연결된 리드(EN)의 전압을 점프시키므로, 제1 전류 신호가 아날로그 스위치를 이용하여 배터리의 애노드 핀(Vbat)에 전송될 수 있게 되고, 이에 따라 모바일 장치 내의 배터리를 충전할 수 있다.
본 발명의 이 실시예에서, 충전 케이블은 구체적으로 고전압 및 고전류의 전류 신호를 견딜 수 있다. 제한이 아닌 예시로써, 충전 케이블은 구체적으로 5A의 고전류 신호를 견딜 수 있고, 나아가 실제 애플리케이션에서는 5A를 초과하는 고전류 신호를 견딜 수 있다.
나아가, 본 발명의 이 실시예 내의 스위치 충전 모듈은, 파워 서플라이에 연결하고, 파워 서플라이에 의해 전송된 교류 신호를 수신하고, 교류 신호를 직류 신호로 변환하고, 직류 신호를 충전 회로에 전송하도록 구성되어 있다.
충전 회로는, 직류 신호를 수신하고, 수신된 직류 신호를 모바일 장치의 배터리에 의해 요구되는 직류 신호로 변환하고, 충전 케이블 또는 배터리 충전 거치대를 이용하여 배터리에 의해 요구되는 직류 신호를 모바일 장치에 전송하도록 구성되어 있고, 배터리에 의해 요구되며 모바일 장치에 전송되는 직류 신호는 제1 전류 신호이다.
스위치 충전 모듈은 공통 파워 서플라이에 연결되어 있고, 파워 서플라이에 의해 전송되는 교류 신호(예컨대, 220V의 교류)를 수신한다. 스위치 충전 모듈은 교류 신호를 직류 신호(예컨대, 110V의 직류)로 변환하고, 변환 후에 획득된 교류 신호를 출력 핀(V3)을 이용하여 충전 회로의 입력 핀(V2)에 전송한다.
충전 회로는, 입력 핀(V2)을 이용하여, 스위치 충전 모듈에 의해 전송된 직류 신호를 수신하고, 모바일 장치의 배터리의 충전 곡선(charge curve)에 따라 직류 신호를 배터리에 의해 요구되는 직류 신호로 변환하고, 충전 회로의 출력 핀(V1) 및 충전 케이블 또는 배터리 충전 거치대를 이용하여 배터리에 의해 요구되는 직류 신호를 모바일 장치의 충전 핀(V1)에 전송한다.
여기서, 배터리의 충전 곡선은 배터리의 충전의 특성 곡선이다. 예를 들어, 배터리가 비어있으면(배터리 레벨이 제로이면), 이 경우에는, 배터리는 충전을 위해 저전류만을 수신할 수 있으므로, 충전 회로는 배터리의 충전 곡선에 따라 배터리에 대해 저전류의 전류 신호를 공급한다. 배터리 내에 일정 양의 전기가 있으면(배터리 레벨이 전체 배터리 용량의 20%이면), 이 경우에는, 배터리는 충전을 위해 고전류를 수신할 수 있으므로, 충전 회로는 배터리의 충전 곡선에 따라 배터리에 대해 고전류의 전류 신호를 공급한다.
본 발명의 이 실시예에서, 충전 장치는 전기적 에너지를 공급하고, 공통 파워 서플라이에 연결될 수 있는 충전 장치라는 것을 유의해야 한다. 제한이 아닌 예시로써, 제1 전류 신호는 구체적으로 5A의 고전류일 수 있다. 본 발명의 이 실시예에서, 고전류 신호를 공급하는 충전 회로는 충전 회로에 배치되고, 따라서 모바일 장치는 커넥터를 이용하여 충전 장치에 의해 공급되는 고전류를 직접 수신할 수 있으므로, 충전 시간을 줄일 수 있고, 이에 따라 고전류가 충전 장치에서 처리되어 열 손실이 가능한 한 많이 줄어들 수 있다.
선택적으로, 충전 회로는 버스 포트를 추가로 포함한다.
충전 회로의 버스 포트는 모바일 장치의 커넥터의 버스 핀에 연결되어 있고, 모바일 장치에 의해 전송된 버스 데이터 또는 제어 신호를 수신하도록 구성되어 있다.
충전 회로는 버스 데이터 또는 제어 신호에 따라 제1 전류 신호를 조정하도록 추가로 구성되어 있다.
바람직한 실시예에서, 버스가 I2C 버스이면, 충전 회로의 버스 포트는 I2C 데이터 신호 핀(I2C-DATA) 및 I2C 클록 핀(I2C-CLK)을 포함한다.
충전 회로 내의 I2C 데이터 신호 핀(I2C-DATA)이 모바일 장치 내의 커넥터의 I2C 데이터 신호 핀(I2C-DATA)에 연결되어 있고, 모바일 장치 내의 제어기에 의해 생성된 I2C 데이터 신호 또는 제어 신호를 수신하도록 구성되어 있다.
충전 회로 내의 I2C 데이터 핀(I2C-DATA)은 모바일 장치 내의 커넥터의 I2C 클록 핀(I2C-CLK)에 연결되어 있고, 모바일 장치 내의 제어기에 의해 생성된 I2C 클록 신호를 수신하도록 구성되어 있다.
충전 회로는, I2C 데이터 신호 또는 제어 신호, 및 I2C 클록 신호에 따라, 제1 전류 신호를 조정하도록 추가로 구성되어 있다.
구체적으로, 모바일 장치는, I2C 데이터 신호 핀(I2C-DATA) 및 커넥터의 I2C 클록 핀(I2C-CLK) 및 I2C 버스를 이용하여 I2C 데이터 신호 또는 제어 신호, 및 I2C 클록 신호를 충전 장치에 전송한다. 일 예시에서, 모바일 장치가 충전 케이블을 이용하여 충전 장치에 물리적 연결을 구축한 후, 충전이 수행된다. 충전 과정 동안, 충전 장치에 의해 공급된 제1 전류 신호가 모바일 장치가 결딜 수 없는 너무 높은 신호라고 제어기가 판정하면, 제어기는 I2C 데이터 신호 또는 제어 신호, 및 I2C 클록 신호를 충전 장치에 전송하여 요구된 제1 전류 신호의 충전 장치에 알릴 수 있으므로, 충전 장치는, 수신된 I2C 데이터 신호 또는 제어 신호, 및 I2C 클록 신호에 따라, 출력된 제1 전류 신호를 조정할 수 있고, 그 후 충전 케이블을 다시 이용하여 조정된 제1 전류 신호를 모바일 장치 내의 커넥터의 애노드 핀(V1)에 전송한다.
전술한 내용은 일 예시로써 I2C 버스를 이용하여 충전 회로의 버스 포트의 동작 과정을 설명한 것이라는 것이 이해될 수 있다. 실제 애플리케이션에서, 버스의 유형은 I2C 버스의 사용에 한정되지 않으며, SPI 버스 또는 이와 유사한 것이 사용될 수도 있다.
선택적으로, 충전 회로는 제1 접지 핀(G1) 및 제2 접지 핀(G2)를 추가로 포함한다.
제1 접지 핀(G1)은 충전 케이블 또는 배터리 충전 거치대를 이용하여 모바일 장치의 접지 핀(G1)에 연결되어 있다.
제2 접지 핀(G2)은 스위치 충전 모듈의 접지 핀(G3)에 연결되어 있다.
선택적으로, 충전 회로는 구체적으로 스위치 충전 회로 또는 선형 충전 회로이다.
구체적으로, 본 발명의 이 실시예에서, 고전류를 공급할 수 있는 충전 회로가 충전 장치에 배치되므로, 모바일 장치의 열 손실을 줄일 수 있다. 그러나 고전류를 공급하는 충전 회로가 충전 장치에 배치되면, 충전 장치의 열 손실이 쉽게 발생되므로, 본 발명의 이 실시예에서, 충전 회로는 구체적으로 스위치 충전 회로 또는 선형 충전 회로로 설정될 수 있고, 이에 따라 충전 장치의 열 손실을 줄일 수 있다. 스위치 충전 회로 또는 선형 충전 회로는 통상의 기술자에게 널리 알려져 있으므로, 세부 사항은 여기서 다시 설명되지 않는다.
따라서, 본 발명의 이 실시예에서 제공되는 충전 장치의 애플리케이션의 방식에 의하면, 고전류를 공급할 수 있는 충전 회로가 충전 장치에 추가되어, 충전 케이블을 이용하여 고전류를 모바일 장치에 전송하여, 모바일 장치가 고전류만 수신하도록 하므로, 모바일 장치의 열 손실을 가능한 한 많이 줄일 수 있다. 나아가, 종래 기술에서 모바일 장치를 충전하는 과정 동안의 열 발생 문제가 해결되고, 모바일 장치가 공급 전압 및 공급 전류가 증가된 충전 모드에 적합하게 될 수도 있으며, 종래 기술의 해결책도 강화된다.
전술한 복수의 실시예에서, 모바일 장치 및 충전 장치는 충전 과정을 간략하게 설명하기 위한 구현체로 각각 이용된다. 나아가, 전술한 실시예에서 설명된 충전 과정은 도 7에 도시된 모바일 장치 및 충전 장치의 연결 시스템을 이용하여 완성될 수 있다. 도 7에 도시된 바와 같이, 모바일 장치는 전술한 복수의 구성 요소를 포함하고, 구체적인 충전 과정은 다음과 같다:
전술한 내용은 모바일 장치의 핀과 충전 장치 내의 핀 사이의 연결 관계를 설명하고, 세부 사항은 여기서 다시 설명되지 않는다. 충전 핀(V1)이 충전 케이블 또는 배터리 충전 거치대를 이용하여 충전 장치의 출력 핀(V1)에 연결되면, 아날로그 스위치는 배터리의 애노드 핀(Vbat)을 충전 핀(V1)에 연결하고; 충전 핀(V1)은 충전 장치의 출력 핀(V1)에 의해 전송된 제1 전류 신호를 수신하고, 아날로그 스위치를 이용하여 제1 전류 신호를 배터리의 애노드 핀(Vbat)에 전송하여, 배터리를 충전할 수 있다.
나아가, 모바일 장치는 I2C 버스를 이용하여 충전 장치와 교환 통신을 수행할 수 있고, 모바일 장치는 I2C 버스를 이용하여 I2C 데이터 신호 및 I2C 제어 신호를 충전 장치에 전송하여, 충전 장치가 출력 전류 신호를 조정할 수 있다.
전술한 내용은, 모바일 장치가 충전 케이블을 이용하여 충전 장치과 연결을 구축한 후에 수행되는 충전 과정을 설명한다. 모바일 장치가 충전 장치로부터 연결 해제되면(도면에 도시되지 않음), 모바일 장치는 모바일 장치의 충전 회로를 이용하여 USB 포트로부터 제2 전류 신호를 수신할 수 있어서, 배터리를 충전할 수 있다. USB 포트를 이용하여 배터리를 충전하는 것은 종래 기술이므로, 세부 사항은 여기서 다시 설명되지 않는다.
본 발명의 목적, 기술적 해결책 및 이점을 보다 명확하게 설명하기 위해, 이하에서는 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 본 발명의 실시예를 추가로 설명한다.
이하에서는 본 발명의 일 실시예에서 제공되는 충전 방법을 설명하는 일 예시로 도 8을 사용하며, 도 8은 본 발명의 이 실시예에 따른 충전 방법의 흐름도이다. 본 발명의 이 실시예에서 제공되는 충전 방법은 전술한 실시예에서 설명된 모바일 장치 및 충전 장치에 근거한다.
도 8에 도시된 바와 같이, 충전 방법은 구체적으로 다음의 단계를 포함한다:
단계 810 : 커넥터의 충전 핀이 충전 케이블 또는 배터리 충전 거치대를 이용하여 충전 장치의 출력 핀과 연결을 구축하면, 충전 핀이, 충전 장치의 출력 핀에 의해 전송된 제1 전류 신호를 수신한다.
나아가, 본 발명의 이 실시예에서, 커넥터의 충전 핀의 일 단은 배터리의 애노드 핀에 연결되어 있고, 다른 단은 충전 케이블 또는 배터리 충전 거치대를 이용하여 충전 장치의 출력 핀에 연결되어 있다. 충전 케이블은 구체적으로 고전압 및 고전류의 전류 신호를 견딜 수 있다. 제한이 아닌 예시로써, 충전 케이블은 구체적으로 5A의 고전류 신호를 견딜 수 있고, 나아가 실제 애플리케이션에서는 5A를 초과하는 고전류 신호를 견딜 수 있다.
본 발명의 이 실시예에서, 충전 장치는, 전기적 에너지를 공급하고, 공통 파워 서플라이에 연결될 수 있는 충전 장치이라는 것을 유의해야 한다. 제한이 아닌 예시로써, 제1 전류 신호는 구체적으로 5A의 고전류 신호일 수 있다.
단계 820 : 배터리를 충전할 수 있도록, 충전 핀이 제1 전류 신호를 배터리의 애노드 핀에 전송한다.
구체적으로, 커넥터의 충전 핀은 배터리의 애노드 핀에 연결되어 있다. 충전 핀이 충전 장치의 출력 핀에 의해 출력된 제1 전류 신호를 수신한 후, 충전 핀은 제1 전류 신호를 배터리의 애노드 핀에 전송하여, 배터리를 충전할 수 있다.
본 발명의 이 실시예의 모바일 장치는, 충전 시간을 줄이기 위해, 커넥터를 이용하여 충전 장치에 의해 공급된 고전류를 직접 수신할 수 있다는 것을 유의해야 한다. 또한, 고전류를 공급하는 충전 회로는 모바일 장치 내에 존재하지 않고, 충전 장치 내에 존재하여, 모바일 장치가 고전류만을 수신하도록 하여, 열 손실을 가능한 한 많이 줄일 수 있다.
선택적으로, 본 발명의 일 실시예는 다른 충전 방법을 추가로 제공할 수 있다.
아날로그 스위치는 배터리의 애노드 핀과 충전 핀 사이에 배치되어 있다. 커넥터의 충전 핀이 충전 케이블 또는 배터리 충전 거치대를 이용하여 충전 장치의 출력 핀과 연결을 구축하면, 아날로그 스위치는 배터리의 애노드 핀을 충전 핀에 연결한다.
나아가, 충전 케이블은 구체적으로 고전압 및 고전류의 전류 신호를 견딜 수 있다. 제한이 아닌 예시로써, 충전 케이블은 구체적으로 5A의 고전류 신호를 견딜 수 있고, 나아가 실제 애플리케이션에서는 5A를 초과하는 고전류 신호를 견딜 수 있다.
충전 핀은 충전 장치의 출력 핀에 의해 전송된 제1 전류 신호를 수신한다.
구체적으로, 충전 핀은, 충전 케이블 또는 배터리 충전 거치대를 이용하여, 충전 장치의 출력 핀에 의해 출력된 제1 전류 신호를 수신한다.
본 발명의 이 실시예에서, 충전 장치는, 전기적 에너지를 공급하고, 공통 파워 서플라이에 연결될 수 있는 충전 장치이라는 것을 유의해야 한다. 제한이 아닌 예시로써, 제1 전류 신호는 구체적으로 5A의 고전류 신호일 수 있다.
충전 핀은 아날로그 스위치를 이용하여 제1 전류 신호를 배터리의 애노드 핀에 전송하여, 배터리를 충전할 수 있다.
구체적으로, 아날로그 스위치는 커넥터의 충전 핀을 배터리의 애노드 핀에 연결하므로, 충전 장치의 출력 핀에 의해 출력된 제1 전류 신호를 수신한 후, 충전 핀은 아날로그 스위치를 이용하여 제1 전류 신호를 배터리의 애노드 핀에 전송하여, 배터리를 충전할 수 있다.
본 발명의 이 실시예의 모바일 장치는, 충전 시간을 줄이기 위해, 커넥터를 이용하여 충전 장치에 의해 공급된 고전류를 직접 수신할 수 있다는 것을 유의해야 한다. 또한, 고전류를 공급하는 충전 회로는 모바일 장치 내에 존재하지 않고, 충전 장치 내에 존재하여, 모바일 장치가 고전류만을 수신하도록 하여, 열 손실을 가능한 한 많이 줄일 수 있다.
선택적으로, 본 발명의 이 실시예는, 커넥터의 충전 핀이 충전 장치의 출력 핀으로부터 연결 해제되면, 배터리가 USB 포트를 이용하여 계속 충전하도록 하는 단계를 추가로 포함한다. 모바일 장치는 USB 포트를 이용하여 다른 모바일 장치와 데이터 교환을 수행할 수도 있다.
충전 핀이 충전 장치의 출력 핀으로부터 연결 해제되면, 아날로그 스위치는 충전 핀으로부터 배터리의 애노드 핀을 연결 해제하고, 충전 회로의 출력 핀은 아날로그 스위치를 이용하여 배터리의 애노드 핀에 연결된다.
충전 회로의 입력 핀은 USB 포트를 이용하여 제2 전류 신호를 수신한다.
구체적으로, 충전 회로의 입력 핀은 USB 포트에 연결되어 있고, USB 포트를 이용하여 제2 전류 신호를 수신한다.
나아가, 본 발명의 이 실시예에서, 모바일 장치(예컨대, 모바일 폰 또는 태블릿 컴퓨터)는 USB 포트를 이용하여 다른 모바일 장치(예컨대, 데스크톱 컴퓨터 또는 노트북 컴퓨터)에 추가로 연결될 수 있다. 다른 모바일 장치는 공통 파워 서플라이에 연결될 수 있어서, 본 발명의 이 실시예의 모바일 장치에 전기적 에너지를 공급할 수 있다. 제한이 아닌 예시로써, 제2 전류 신호는 구체적으로 2A의 저전류 신호일 수 있다.
충전 회로의 입력 핀은, 충전 회로의 출력 핀 및 아날로그 스위치를 이용하여, 제2 전류 신호를 배터리의 애노드 핀에 전송하여, 배터리를 충전할 수 있다.
구체적으로, 충전 회로의 출력 핀은 아날로그 스위치를 이용하여 배터리의 전압 핀에 연결되이 있고, 충전 회로의 입력 핀은 USB 포트에 연결되어 있으므로, USB 포트를 이용하여 제2 전류 신호를 수신한 후, 충전 회로의 입력 핀은, 충전 장치의 출력 핀 및 아날로그 스위치를 이용하여, 제2 전류 신호를 배터리에 전송하여, 배터리를 충전할 수 있다.
본 발명의 이 실시예의 모바일 장치는, 충전 시간을 줄이기 위해, 커넥터를 이용하여, 충전 장치에 의해 공급된 고전류를 직접 수신할 수 있다는 것을 유의해야 한다. 또한, 고전류를 공급하는 충전 회로는 모바일 장치 내에 존재하지 않고, 충전 장치 내에 존재하여, 모바일 장치가 고전류만을 수신하도록 하여, 열 손실을 가능한 한 많이 줄일 수 있다. 나아가, 모바일 장치의 충전 회로는 2A의 저전류 신호를 유지할 수 있는 충전 회로이다. 따라서, 모바일 장치의 열 손실이 더 줄어들 수 있다.
선택적으로, 본 발명의 이 실시예는, 버스를 이용하여, 충전 장치와 모바일 장치에 의한 교환 통신을 수행하는 단계를 추가로 포함한다.
제어기는 버스 데이터 또는 제어 신호를 생성한다.
구체적으로, 단계 810 및 단계 820에서 설명된 전술한 과정 동안, 모바일 장치가 충전 케이블을 이용하여 충전 장치과 연결을 구축한 후, 충전이 수행된다. 충전 과정 동안, 충전 장치에 의해 공급된 제1 전류 신호가 모바일 장치가 결딜 수 없는 너무 높은 신호라고 제어기가 판정하면, 제어기는 버스 데이터 또는 제어 신호를 생성한다.
제어기는, 버스 포트 또는 커넥터의 단일 와이어 버스 핀 또는 다중 와이어 버스 핀을 이용하여, 버스 데이터 또는 제어 신호를 충전 장치의 버스 포트에 전송하여, 충전 장치가 출력된 제1 전류 신호를 조정할 수 있다.
따라서, 본 발명의 실시예에서 제공되는 충전 방법의 애플리케이션의 방식에 의하면, 모바일 장치는 충전 케이블을 이용하여 충전 장치에 연결되어 있어, 충전 장치에 의해 전송된 고전류를 수신하므로, 모바일 장치의 배터리를 충전할 수 있다. 또한, 고전류를 공급하는 충전 회로는 모바일 장치에 포함되지 않고, 충전 장치에 존재하여, 모바일 장치가 고전류만 수신하도록 하므로, 모바일 장치의 열 손실을 가능한 한 많이 줄일 수 있다. 나아가, 종래 기술에서 모바일 장치를 충전하는 과정 동안의 열 발생 문제가 해결되고, 모바일 장치가 공급 전압 및 공급 전류가 증가된 충전 모드에 적합하게 될 수도 있으며, 종래 기술의 해결책도 강화된다.
통상의 기술자는, 본 명세서에서 개시된 실시예에서 제공된 예시의 조합으로, 유닛 및 알고리즘 단계가 전기적 하드웨어, 컴퓨터 소프트웨어, 또는 이들의 조합에 의해 구현될 수 있다는 것을 알고 있을 것이다. 하드웨어와 소프트웨어 사이의 상호 교환 가능성을 보다 명확히 설명하기 위해, 전술한 내용은 기능에 따라 각 예시의 구성 및 단계를 개괄적으로 설명했다. 이 기능이 하드웨어 또는 소프트웨어에 의해 수행되는지는 구체적인 애플리케이션 및 기술적 해결책의 설계 제약 조건에 의존한다. 통상의 기술자는 상이한 방법을 사용하여 각각의 구체적인 애플리케이션을 위한 설명된 기능을 구현할 수 있으나, 이 구현은 본 발명의 범위를 넘는 것으로 여겨지지는 않는다.
본 명세서에서 개시된 실시예에서 설명된 방법 또는 알고리즘의 단계는, 하드웨어, 프로세서에 의해 실행되는 소프트웨어 모듈, 또는 이들의 조합에 의해 구현될 수 있다. 소프트웨어 모듈은, 랜덤 액세스 메모리(RAM), 메모리, 리드-온리 메모리(ROM), EROM(electrically programmable ROM), EEPROM(electrically erasable programmable ROM), 레지스터, 하드 디스크, 리무버블 디스크, CD-ROM, 또는 본 기술 분야에 알려진 저장 매체의 임의의 다른 유형에 존재할 수 있다.
전술한 특정 구현 방식에서, 본 발명의 목적, 기술적 해결책 및 이점이 상세하게 설명된다. 전술한 설명은 단지 본 발명의 특정 구현 방식일 뿐이며, 본 발명의 보호 범위를 제한하고자 하는 의도는 아니라는 것을 유의해야 한다. 본 발명의 사상 및 원칙으로부터 벗어나지 않고 만들어지는 임의의 변경, 등가물 대체, 또는 개선은 본 발명의 보호 범위에 속해야 한다.

Claims (11)

  1. 모바일 장치로서,
    아날로그 스위치, 배터리, 상기 모바일 장치의 충전 회로, USB 포트 및 커넥터를 포함하고,
    상기 커넥터는 충전 핀(charging pin) 및 접지 핀(ground pin)을 포함하고,
    상기 충전 핀이 충전 장치의 출력 핀과 연결을 구축하면, 상기 충전 핀은 상기 충전 장치의 출력 핀에 의해 전송된 제1 전류 신호를 수신하고, 상기 아날로그 스위치는 상기 배터리의 애노드 핀(anode pin)을 상기 충전 핀에 연결하고, 상기 충전 핀은 상기 배터리를 충전할 수 있도록 상기 제1 전류 신호를 상기 배터리의 애노드 핀에 전달하고,
    상기 충전 장치는 충전 회로를 포함하며, 상기 충전 회로를 이용하여 상기 제1 전류 신호를 공급하고,
    상기 충전 핀이 상기 충전 장치의 출력 핀에 연결되어 있지 않으나, 상기 모바일 장치가 UBS 충전을 수행하기 위해 컴퓨터 또는 다른 USB 장치에 연결되어 있으면, 상기 아날로그 스위치는 상기 충전 핀으로부터 상기 배터리의 애노드 핀을 연결 해제하고, 상기 모바일 장치의 충전 회로 및 상기 아날로그 스위치는 상기 모바일 장치의 USB 포트를 상기 배터리의 애노드 핀에 연결하고, 상기 모바일 장치의 충전 회로의 입력 핀은, 상기 USB 포트에 의해 전송되며 상기 제1 전류 신호보다 작은 제2 전류 신호를 수신하며, 상기 배터리를 충전할 수 있도록, 상기 아날로그 스위치와 상기 모바일 장치의 충전 회로를 이용하여 상기 제2 전류 신호를 상기 배터리의 애노드 핀에 전송하는, 모바일 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 아날로그 스위치는 디폴트로 상기 USB 포트를 상기 모바일 장치의 충전 회로에 연결하고,
    상기 모바일 장치의 USB 포트가 컴퓨터 또는 USB 장치에 연결되면, 상기 아날로그 스위치는 상기 USB 포트의 상기 충전 회로에의 연결을 유지하고, 상기 충전 핀이 상기 충전 장치의 출력 핀에의 연결을 구축하면, 상기 아날로그 스위치는 상기 USB 포트와 상기 충전 회로 간의 연결을 해제하고, 상기 배터리의 애노드 핀을 상기 충전 핀에 연결하는, 모바일 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 모바일 장치는 제어기 및 전압 변환 회로를 더 포함하고,
    상기 충전 핀에 연결되어 있는 일 단(end) 및 상기 제어기에 연결되어 있는 다른 단을 통해, 상기 전압 변환 회로는, 상기 충전 핀이 충전 케이블 또는 배터리 충전 거치대를 이용하여 상기 충전 장치의 출력 핀과 연결을 구축하면, 상기 충전 핀의 전압을 변환하고, 그 후 변환된 전압을 상기 제어기에 전송하도록 구성되어 있는, 모바일 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제어기는 버스 포트를 더 포함하고, 상기 커넥터는 단일 와이어 버스 핀 또는 다중 와이어 버스 핀을 더 포함하고,
    상기 충전 장치가 버스 데이터 또는 제어 신호를 수신한 후 상기 출력된 제1 전류 신호를 조정할 수 있도록, 상기 버스 포트는, 버스를 이용하여 상기 커넥터의 단일 와이어 버스 핀 또는 다중 와이어 버스 핀에 연결되어, 상기 제어기에 의해 생성된 버스 데이터 또는 제어 신호를 전송하도록 구성되어 있는, 모바일 장치.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 접지 핀은 상기 충전 케이블 또는 상기 배터리 충전 거치대를 이용하여 상기 충전 장치의 제1 접지 핀에 연결되어 있고,
    상기 접지 핀, 상기 배터리의 접지 핀 및 상기 충전 회로의 접지 핀은 서로 연결되어 있는, 모바일 장치.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 커넥터는 구체적으로, 다중-핀 포트, 다중-컨택트 포트, 또는 상기 아날로그 스위치를 이용하여 상기 USB 포트와 멀티플렉싱되는 포트인, 모바일 장치.
  7. 모바일 장치를 충전하는 방법으로서,
    커넥터의 충전 핀이 충전 장치의 출력 핀과 연결을 구축하면, 상기 충전 핀이 상기 충전 장치의 출력 핀에 의해 전송된 제1 전류 신호를 수신하는 단계 - 상기 충전 장치는 충전 회로를 포함하며, 상기 충전 회로를 이용하여 상기 제1 전류 신호를 공급함 - ;
    아날로그 스위치가, 배터리의 애노드 핀(anode pin)을 상기 충전 핀에 연결하는 단계;
    상기 배터리를 충전할 수 있도록, 상기 충전 핀이, 상기 제1 전류 신호를 상기 배터리의 애노드 핀에 전송하는 단계;
    상기 충전 핀이 상기 충전 장치의 출력 핀에 연결되어 있지 않으나, 상기 모바일 장치가 UBS 충전을 수행하기 위해 컴퓨터 또는 다른 USB 장치에 연결되어 있으면, 상기 아날로그 스위치가, 상기 충전 핀으로부터 상기 배터리의 애노드 핀을 연결 해제하고, 상기 모바일 장치의 충전 회로 및 상기 아날로그 스위치를 이용하여 상기 모바일 장치의 USB 포트를 상기 배터리의 애노드 핀에 연결하는 단계;
    상기 모바일 장치의 충전 회로의 입력 핀이, 상기 제1 전류 신호보다 작은 제2 전류 신호를 상기 USB 포트를 이용하여 수신하는 단계; 및
    상기 배터리를 충전할 수 있도록, 상기 아날로그 스위치와 상기 모바일 장치의 충전 회로를 이용하여 상기 제2 전류 신호를 상기 배터리의 애노드 핀에 전송하는 단계
    를 포함하는 모바일 장치를 충전하는 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 아날로그 스위치는 디폴트로 상기 USB 포트를 상기 모바일 장치의 충전 회로에 연결하고,
    상기 모바일 장치의 USB 포트가 컴퓨터 또는 USB 장치에 연결되면, 상기 아날로그 스위치는 상기 USB 포트의 상기 충전 회로에의 연결을 유지하고, 상기 충전 핀이 상기 충전 장치의 출력 핀에의 연결을 구축하면, 상기 아날로그 스위치는 상기 USB 포트와 상기 충전 회로 간의 연결을 해제하고, 상기 배터리의 애노드 핀을 상기 충전 핀에 연결하는, 모바일 장치를 충전하는 방법.
  9. 제7항 또는 제8항에 있어서,
    제어기가, 버스 데이터 또는 제어 신호를 생성하는 단계; 및
    상기 충전 장치가 상기 출력된 제1 전류 신호를 조정할 수 있도록, 상기 제어기가, 상기 버스 데이터 또는 상기 제어 신호를 상기 충전 장치에 전송하는 단계
    를 더 포함하는 모바일 장치를 충전하는 방법.
  10. 제7항 또는 제8항에 있어서,
    상기 커넥터는 구체적으로, 다중-핀 포트, 다중-컨택트 포트, 또는 상기 아날로그 스위치를 이용하여 상기 USB 포트와 멀티플렉싱되는 포트인, 모바일 장치를 충전하는 방법.
  11. 충전 시스템으로서,
    제1항에 따른 모바일 장치를 포함하며,
    충전 장치는 충전 회로를 포함하는, 충전 시스템.
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