KR20180111759A - 단말기용 충전 시스템, 충전 방법 및 전원 어댑터 - Google Patents

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Abstract

본 발명에서 단말기용 충전 시스템, 충전 방법 및 단말기를 공개하고 있으며, 이중에서, 충전 시스템은 전원 어댑터와 단말기를 포함하며, 전원 어댑터는 제1 정류 유닛, 스위치 유닛, 변압기, 제2 정류 유닛, 제1 충전 인터페이스, 샘플링 유닛, 제어 유닛을 포함하고, 제어 유닛은 스위치 유닛에 제어 신호를 출력하고 또한 샘플링 유닛에서 샘플링한 전압 샘플링 값 및/또는 전류 샘플링 값에 따라 제어 신호의 듀티비를 조절하여 제2 정류 유닛에서 출력되는 제3 맥동 파형의 전압이 충전 요구를 충족하도록 하고; 단말기는 제2 충전 인터페이스와 배터리를 포함하고, 제2 충전 인터페이스는 배터리와 연결되고, 제2 충전 인터페이스가 제1 충전 인터페이스와 연결될 때 제2 충전 인터페이스는 제3 맥동 파형의 전압을 배터리에 로딩하게 하여 전원 배터리에서 출력되는 맥동 파형의 전압을 직접 배터리에 로딩하게 하므로 전원 어댑터의 소형화, 저 원가를 구현할 수 있고 또한 배터리의 사용 수명을 향상시킨다.

Description

단말기용 충전 시스템, 충전 방법 및 전원 어댑터
본 발명은 단말기 설비 영역에 관한 것으로, 특히 단말기용 충전 시스템, 단말기용 충전 방법 및 전원 어댑터에 관한 것이다.
현재 이동 단말기(예: 스마트폰)는 갈수록 소비자들의 주목을 받고 있지만 전력을 많이 소비하는 이유로 이동 단말기는 빈번하게 충전해야 한다.
일반적으로 이동 단말기는 전원 어댑터를 통해 충전된다. 이중에 전원 어댑터는 일반적으로 1차 정류회로, 1차 필터 회로, 변압기, 2차 정류회로, 2차 필터 회로 및 제어 회로 등을 포함하며, 전원 어댑터는 입력된 220V 교류 전류를 이동 단말기에 요구되는 안정된 저압 직류 전류(예: 5V)로 전환단말기의 전원 관리 장치 및 배터리에 제공함으로써 이동 단말기의 충전을 구현한다.
그러나 전원 어댑터의 전력이 커짐에 따라 예컨대 5W에서 10W, 15W, 25W 등과 같은 더 큰 전력으로 업그레이드될 경우, 어답테이션 진행 시 높은 전력을 견딜 수 있으면서 보다 정밀한 제어를 할 수 있는 더 많은 전자 부품을 필요하며 이럴 경우 전원 어댑터의 부피를 늘릴 뿐만 아니라 어댑터의 제조원가와 제조 난이도도 증가하게 된다.
또한, 현재 어댑터의 전류 검출은 일반적으로 전류 검출 저항과 연산 증폭기를 사용하여 구현된다. 따라서 전원 어댑터의 전력이 점점 커짐에 따라 검출 전류도 점점 커지게 됨으로 검출 회로의 동적 범위 대한 높은 요구가 제공되면서 연산 증폭기가 포화되지 않게 보장해야 한다. 그러나 연산 증폭의 동정 범위(더 작은 전류 검출 저항/ 증폭기의 배율을 낮춤)가 커질 경우 작은 전류로 충전 시 연산 증폭기의 특성으로 인해 작은 전류 검출의 정확성이 보장되지 못함으로 전원 어댑터의 적용에 양향을 끼치게 된다.
본 출원은 발명인이 아래와 같은 문제에 대한 인식과 연구를 기반으로 제시된 것이다.
발명인의 연구 개발에 의하면 전원 어댑터의 전력이 커짐에 따라 전원 어댑터에 의해 이동 단말기의 배터리를 충전할 때 배터리 전극 저항이 커지면서 배터리의 온도가 상승되어 배터리의 사용 수명을 단축시켜 배터리의 신뢰성과 안전성에 영향을 끼치게 된다.
또한 교류 전류를 통해 전원 공급 시 대부분의 설비는 교류 전류로 직접 작동하지 못한다. 그 이유는 50Hz의 220V 와 같은 도시 가정용 전기는 전기 에너지를 비연속적으로 출력하기 때문이다. “비연속적”이지 않기 위해 전해 커패시터를 사용해 에너지를 저장해야 하며 따라서 전원 공급이 파곡(波谷)에 있을 때 전원 공급은 전해 커패시터에 저장된 에너지에 의존해 지속되어 전기 에너지의 공급의 안정성을 유지한다. 따라서 교류 전원이 전원 어댑터를 통해 이동 단말기를 충전할 때 모두 교류 전원에서 제공되는 교류 전류(예: 220V 교류 전류)를 직류 전류로 먼저 전환 한 뒤 이동 단말기에 공급한다. 그러나 전원 어댑터는 이동단말기의 배터리에 대하여 위해 충전하고 따라서 간접적으로 이동단말기에 전원공급하게 된다. 전원 공급의 지속성은 배터리에 의해 보장되므로 전원 어댑터에 의해 배터리를 충전할 때 안정된 직류 전류를 지속적으로 출력할 필요가 없다.
또한 관련 기술에 따른 저압 대전류 VOOC 충전방식으로 이동 단말기를 충전할 때 어댑터는 배터리에 직접 연결되며 그리고 어댑터에 의해 출력 전압과 전류를 조절하기 때문에 어댑터는 배터리의 전압 등 정보를 알 필요가 있고, 알게 된 배터리 전압 정보를 통해 목표 전압에 도달할 수 있는지를 판단하며, 목표 전압에 도달 시 출력 전류 감소를 시작한다. 배터리의 전압 등 정보는 보통 ADC 샘플링을 통해 얻게 되며 또한 샘플링을 통해 얻게 된 전압은 순간 전압 값이고, 이러한 샘플링 방식으로 수집된 전압 값은 직류 전류 충전 과정에서는 가능하지만 펄스 충전 과정에서는 문제가 있는데 이는 펄스 전류가 입력되기 때문이다. 또한 배터리 내부 저항의 존래로 인해 배터리의 전압은 펄스 전류 파형의 변동에 따라 변동하므로 배터리의 전압에는 피크 또는 파곡이 일어나게 된다. 배터리가 과전압 상태로 되지 않기 위해 배터리의 피크 전압이 과전압으로 되지 않도록 보장해야 한다. 그러나 상기 샘플링 방식으로 순간 전압 값이 수집되므로 이 때, 샘플링을 통해 파곡 전압이 수집되면 시스템의 적시 조정에 영향을 끼치게 된다.
따라서 본 발명의 첫 번째 목적은 단말기용 충전 시스템을 제공하는 것으로, 전원 어댑터에서 출력되는 맥동 파형의 전압을 직접 단말기의 배터리에 로딩하게 하므로 전원 어댑터의 소형화, 저 원가를 구현하고 배터리의 사용 수명을 향상시킬 수 있고, 또한 두개의 전류 샘플링 모드 전환으로 전류 샘플링을 실행하여 전류 검출 기능이 검출 정확성과 동적 범위에서의 호환성을 보장한다.
본 발명의 두 번째 목적은 전원 어댑터를 제공하는 것이다. 본 발명의 세 번째 목적은 단말기용 충전 방법을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명의 제 1 실시예에서 전원 어댑터와 단말기를 포함하는 단말기용 충전 시스템을 제공하며, 상기 전원 어댑터는, 입력된 교류 전류를 정류하여 제1 맥동 파형의 전압을 출력하는 제1 정류 유닛; 제어 신호에 따라 상기 제1 맥동 파형의 전압을 변조하는 데에 사용되는 스위치 유닛; 변조된 상기 제1 맥동 파형의 전압에 따라 제2 맥동 파형의 전압을 출력하는 데에 사용되는 변압기; 상기 제2 맥동 파형의 전압을 정류하여 제3 맥동 파형의 전압을 출력하는 데에 사용되는 제2 정류 유닛; 상기 제2 정류 유닛과 연결된 제1 충전 인터페이스; 상기 제2 정류 유닛에서 출력되는 전류를 샘플링하여 전류 샘플링 값을 획득하는 데에 상용되고 제1 전류 샘플링 모드와 제2 전류 샘플링 모드를 포함하는 제1 전류 샘플링 유닛; 상기 제1 전류 샘플링 회로가 상기 제1 전류 샘플링 모드와 상기 제2 전류 샘플링 모드 사이에서 전환되도록 제어하는 데에 사용되는 전환 스위치 유닛; 상기 제1 전류 샘플링 전류, 상기 전환 스위치 유닛 및 상기 스위치 유닛과 각각 연결되어 상기 제어 신호를 상기 스위치 유닛에 출력하고 충전 모드에 따라 상기 전환 스위치 유닛을 제어하여 상기 제1 전류 샘플링 회로가 전류 샘플링 모드를 전환하도록 제어하고, 상기 전류 샘플링 값에 따라 상기 제어 신호의 듀티비를 조절하여 상기 제3 맥동 파형의 전압이 충전 요구를 충족하도록 하는 제어 유닛을 포함하고; 단말기는 제2 충전 인터페이스와 배터리를 포함하고, 상기 제2 충전 인터페이스는 상기 배터리와 연결되고, 이중에서 상기 제2 충전인터에스가 상기 제1 충전 인터페이스와 연결될 때 상기 제2 충전 인터페이스는 상기 제3 맥동 파형의 전압을 상기 배터리에 로딩하게 한다.
본 발명의 실시예에 따른 단말기용 충전 시스템으로서, 전원 어댑터가 제3 맥동 파형의 전압을 출력하도록 제어하여 전원 어댑터에서 출력되는 제3 맥동 파형의 전압을 직접 단말기의 배터리에 로딩하게 함으로써 맥동의 출력 전압/전류에 의해 직접 배터리를 고속 충전할 수 있게 된다. 이중에서 맥동의 출력 전압/전류의 크기는 주기적으로 변환됨으로 종래의 정전압 정전류에 비해 리튬 배터리의 리튬 석출 현상을 감소시켜 배터리의 사용 수명을 향상시킬 수 있으며, 또한 충전 포트 접점의 아크의 확률과 강도를 감소시켜 충전 포트의 수명을 향상시킬 수 있고, 또한 배터리의 분극 효과를 감소시키고, 충전 속도를 향상시키며, 배터리의 발열을 감소시키는 데에도 도움이 되어 충전 시의 안전성과 신뢰성을 보장한다. 또한, 전원 어댑터에서 맥동 파형의 전압이 출력되므로 전원 어댑터에 전해 커패시터를 설치할 필요가 없어 전원 어댑터의 단순화, 소형화를 구현할 수 있을 뿐만 아니라 원가도 크게 절감할 수 있다. 또한 제1 전류 샘플링 회로의 두 개의 전류 샘플링 모드가 서로 전환됨에 의해 전류 검출 기능이 검출 정확성과 동적 범위에서의 호환성을 보장할 수 있어 적용 범위를 확대하였다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 제2 실시예에서 전원 어댑터를 제공하고 있으며, 이는 입력된 교류 전류를 정류하여 제1 맥동 파형의 전압을 출력하는 제1 정류 유닛; 제어 신호에 따라 상기 제1 맥동 파형의 전압을 변조하는 데에 사용되는 스위치 유닛; 변조된 상기 제1 맥동 파형의 전압에 따라 제2 맥동 파형의 전압을 출력하는 데에 사용되는 변압기; 상기 제2 맥동 파형의 전압을 정류하여 제3 맥동 파형의 전압을 출력하는 데에 사용되는 제2 정류 유닛; 상기 제2 정류 유닛과 연결된 제1 충전 인터페이스; 상기 제2 정류 유닛에서 출력되는 전류를 샘플링하여 전류 샘플링 값을 획득하는 데에 상용되고 제1 전류 샘플링 모드와 제2 전류 샘플링 모드를 포함하는 제1 전류 샘플링 유닛; 상기 제1 전류 샘플링 회로가 상기 제1 전류 샘플링 모드와 상기 제2 전류 샘플링 모드 사이에서 전환되도록 제어하는 데에 사용되는 전환 스위치 유닛; 상기 제1 전류 샘플링 전류, 상기 전환 스위치 유닛 및 상기 스위치 유닛과 각각 연결되어 상기 제어 신호를 상기 스위치 유닛에 출력하고 충전 모드에 따라 상지 전환 스위치 유닛을 제어하여 상기 제1 전류 샘플링 회로가 전류 샘플링 모드를 전환하도록 제어하고, 상기 전류 샘플링 값에 따라 상기 제어 신호의 듀티비를 조절하여 상기 제3 맥동 파형의 전압이 충전 요구를 충족하도록 하는 제어 유닛 ;을 포함한다.
본 발명의 실시예에 따른 전원 어댑터는 제1 충전 인터페이스를 통해 제3 맥동 파형의 전압을 출력하고, 단말기의 제2 충전 인터페이스를 통해 제3 맥동 파형의 전압을 직접 단말기의 배터리에 로딩하게 함으로써 맥동의 출력 전압/전류에 의해 직접 배터리를 고속 충전할 수 있게 된다. 이중에서 맥동의 출력 전압/전류의 크기는 주기적으로 변환됨으로 종래의 정전압 정전류에 비해 리튬 배터리의 리튬 석출 현상을 감소시켜 배터리의 사용 수명을 향상시킬 수 있으며, 또한 충전 포트 접점의 아크의 확률과 강도를 감소시켜 충전 포트의 수명을 향상시킬 수 있고, 또한 배터리의 분극 효과를 감소시키고, 충전 속도를 향상시키며, 배터리의 발열을 감소시키는 데에도 도움이 되어 충전 시의 안전성과 신뢰성을 보장한다. 또한, 전원 어댑터에서 맥동 파형의 전압이 출력되므로 전원 어댑터에 전해 커패시터를 설치할 필요가 없어 전원 어댑터의 단순화, 소형화를 구현할 수 있을 뿐만 아니라 원가도 크게 절감할 수 있다. 또한 제1 전류 샘플링 회로의 두 개의 전류 샘플링 모드가 서로 전환됨에 의해 전류 검출 기능이 검출 정확성과 동적 범위에서의 호환성을 보장할 수 있어 적용 범위를 확대하였다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 제3 실시시예에 따른 단말기용 충전 방법을 제공하고 있는데, 이는 하기 단계를 포함한다: 전원 어댑터의 제1 충전 인터페이스가 상기 단말기의 제2 충전 인터페이스와 연결될 때 입력된 교류전류를 1차 정류하여 제1 맥동 파형의 전압을 출력하고; 스위치 유닛을 제어함으로써 상기 제1 맥동 파형의 전압을 변조하고, 또한 변압기의 변환을 통해 제2 맥동 파형의 전압을 출력하며, 상기 제2 맥동 파형의 전압을 2차 정류하여 제3 맥동 파형의 전압을 출력하며, 또한 제2 충전 인터페이스를 통해, 제3 맥동 파형의 전압을 단말기 배터리에 로딩하게 하고; 제1 전류 샘플링 회로에 의해 2차 정류된 전류를 샘플링하여 전류 샘플링 값을 획득하고, 이중에서 상기 제1 전류 샘플링 회로는 제1 전류 샘플링 모드와 제2 전류 샘플링 모드를 포함하고; 충전 모드에 따라 상기 제1 전류 샘플링 회로가 전류 샘플링 모드를 전환하도록 제어하고, 또한 상기 전류 샘플링 값에 따라 상기 제어 신호의 듀티비를 조절하여 상기 제3 맥동 파형의 전압이 충전 요구를 충족하도록 한다.
본 발명의 실시예에 따른 단말기용 충전 방법으로서, 본 발명의 실시예에 따른 단말기용 충전 시스템으로서, 전원 어댑터가 충전 요구를 충족하는 제3 맥동 파형의 전압을 출력하도록 제어하여 전원 어댑터에서 출력되는 제3 맥동 파형의 전압을 직접 단말기의 배터리에 로딩하게 함으로써 맥동의 출력 전압/전류에 의해 직접 배터리를 고속 충전할 수 있게 된다. 이중에서 맥동의 출력 전압/전류의 크기는 주기적으로 변환됨으로 종래의 정전압 정전류에 비해 리튬 배터리의 리튬 석출 현상을 감소시켜 배터리의 사용 수명을 향상시킬 수 있으며, 또한 충전 포트 접점의 아크의 확률과 강도를 감소시켜 충전 포트의 수명을 향상시킬 수 있고, 또한 배터리의 분극 효과를 감소시키고, 충전 속도를 향상시키며, 배터리의 발열을 감소시키는 데에도 도움이 되어 충전 시의 안전성과 신뢰성을 보장한다. 또한, 전원 어댑터에서 맥동 파형의 전압이 출력되므로 전원 어댑터에 전해 커패시터를 설치할 필요가 없어 전원 어댑터의 단순화, 소형화를 구현할 수 있을 뿐만 아니라 원가도 크게 절감할 수 있다. 또한 제1 전류 샘플링 회로의 두 개의 전류 샘플링 모드가 서로 전환됨에 의해 전류 검출 기능이 검출 정확성과 동적 범위에서의 호환성을 보장할 수 있어 적용 범위를 확대하였다.
도 1A는 본 발명의 일 실시예에 따른 플라이 백 스위치 전원을 사용하는 단말기용 충전 시스템의 블록도이고;
도 1B는 본 발명의 일 실시예에 따른 포워드 스위치 전원을 사용하는 단말기용 충전 시스템의 블록도이며;
도 1C는 본 발명의 일 실시예에 따른 푸시폴 스위치 전원을 사용하는 단말기용 충전 시스템의 블록도이고;
도 1D는 본 발명의 일 실시예에 따른 반 브리지 스위치 전원을 사용하는 단말기용 충전 시스템의 블록도이며;
도 1E는 본 발명의 일 실시예에 따른 풀 브리지 스위치 전원을 사용하는 단말기용 충전 시스템의 블록도이고;
도 2A는 본 발명의 실시예에 따른 단말기용 충전 시스템의 블록도이며;
도 2B는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 전류 샘플링 회로의 회로 설명도이고;
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전원 어댑터로부터 배터리로 출력되는 충전 전압 파형의 설명도이며;
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전원 어댑터로부터 배터리로 출력되는 충전 전류 파형의 설명도이고;
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 스위치 유닛으로 출력되는 제어 신호의 설명도이며;
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 고속 충전 과정의 설명도이고;
도 7A은 본 발명의 일 실시예에 따른 단말기용 충전 시스템의 블록도이며;
도 7B는 본 발명의 일 실시예에 따른 LC 필터 회로를 갖는 전원 어댑터의 블록도이고;
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 단말기용 충전 시스템의 블록도이며;
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 단말기용 충전 시스템의 블록도이고;
도 10은 본 발명의 또 하나의 실시예에 따른 단말기용 충전 시스템의 블록도이며;
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 샘플링 유닛의 블록도이고;
도 12은 본 발명의 또 다른 하나의 실시예에 따른 단말기용 충전 시스템의 블록도이며;
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 단말기의 블록도이고;
도 14은 본 발명의 다른 실시예에 따른 단말기의 블록도이며; 및
도 15는 본 발명의 실시예에 따른 단말기용 충전 방법의 흐름도이다.
이하, 본 발명의 실시예를 상세히 설명하며, 상기 실시예는 첨부된 도면을 통해 도시되며, 전체에 걸쳐 동일하거나 유시한 부호는 동일하거나 유사한 기능을 갖는 구성 요소를 나타낸다. 이하 첨부된 도면을 참조하여 설명되는 실시예는 본 발명을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하려고 한 것은 아니다.
본 발명의 실시예에 의해 제공된 단말기용 충전기 시스템, 단말기, 전원 어댑터 및 단말기용 충전방법을 설명하기 전에, 먼저 관련 기술 중에 단말기 충전 대기 설비를 충전시키는 전원 어댑터를 설명하고자 한다. 이하 “관련 어댑터”라고 칭할 수 있다.
관련 어댑터가 정전압 모드로 작동 시 출력되는 전압은 기본적으로 5V, 9V, 12V 또는 20V와 같이 일정하다.
관련 어댑터에서 출력되는 전압은 배터리 양단에 직접 로딩하기에는 적합하지 않고, 충전 대기 설비(예: 단말기) 내의 배터리가 원하는 충전 전압 및/또는 충전 전류를 얻기 위해서는 먼저 충전 대기 설비(예: 단말기) 내의 변환 회로에 의해 변환될 필요가 있다.
배터리가 원하는 충전 전압 및/또는 충전 전류의 요구를 충족시키기 위해 변환 회로는 관련 어댑터에서 출력되는 전압을 변환시키는 데에 사용된다.
하나의 예시로서, 해당 변환 회로는 충전 관리 모듈일 수 있으며, 예를 들어, 단말기 중의 충전 IC가 있는데, 이는 배터리의 충전 과정에서 배터리의 충전 전압 및/또는 충전 전류를 관리하는 데에 사용된다. 해당 변환 회로는 배터리의 충전 전압 및/또는 충전 전류에 대한 관리를 구현하기 위해 충전 전압 피드백 모듈의 기능, 및/또는 전류 피드백 모듈의 기능을 갖는다.
예를 들어, 배터리의 충전과정은 트리클 충전 단계, 정전류 충전 단계 및 정 전압 충전 단계 중의 하나 이상을 포함할 수 있다. 트리클 충전 단계에서, 변환 회로는 트리클 충전 단계에서 배터리에 들어가는 전류가 배터리가 원하는 충전 전류 크기(예컨대, 제1 충전 전류)를 충족시키기 위해 전류 피드백 루프를 이용할 수 있다. 정전류 충전 단계에서 변환 회로는 전류 피드백 루프를 이용할 수 있어 정전류 충전 단계에서 배터리에 들어가는 전류가 배터리가 원하는 충전 전류 크기(예컨대, 제2 충전 전류, 해당 제2 충전 전류는 제1 충전 전류보다 클 수 있음)를 충족시키도록 한다. 정전압 충전 단계에서 변환 회로는 전압 피드백 루프를 사용할 수 있어 정전압 충전 단계에서 배터리 양단에 로딩된 전압이 배터리가 원하는 충전 전압 크기를 충족시키도록 한다.
하나의 예시로서, 관련 어댑터에서 출력되는 전압이 배터리가 원하는 충전 전압보다 클 경우, 변환 회로는 관련 어댑터에서 출력되는 전압에 대한 강압 전환 처리 시에 사용될 수 있어, 강압 전환 후의 충전 전압이 배터리가 원하는 충전 전압 요구를 충족시키도록 한다. 또 하나의 예시로서, 관련 어댑터에서 출력되는 전압이 배터리가 원하는 충전 전압보다 작을 경우, 변환 회로는 관련 어댑터의 전압을 승압 전환 처리 시에 사용될 수 있어, 승압 전환 후의 충전 전압이 배터리가 원하는 충전 전압 요구를 충족시키도록 한다.
또 하나의 예시로서, 관련 어댑터에서 5V 정전압을 출력하는 것을 예로 들면, 배터리가 단일 셀(리튬 배터리 셀일 경우, 단일 셀의 충전 차단 전압은 4.2V임)일 경우, 변환 회로(예컨대, Buck강압 회로)는 관련 어댑터에서 출력되는 전압을 강압 전환 처리할 수 있어 강압 처리 후의 충전 전압이 배터리가 원하는 충전 전압 요구를 충족시키도록 한다.
또 하나의 예시로서, 관련 어댑터에서 5V 정전압을 출력하는 것을 예로 들면, 관련 어댑터에 의해 두 개 이상의 단일 셀이 직렬로 연결된 배터리(리튬 배터리 셀일 경우, 단일 셀의 충전 차단 전압은 4.2V임)가 충전될 경우, 변환 회로(예컨대, Boost 승압 회로)는 관련 어댑터에서 출력되는 전압을 승압 전환 처리를 할 수 있어, 승압 후의 충전 전압이 배터리가 원하는 충전 전압 요구를 충족시키도록 한다.
변환 회로는 회로 전환 효율 저하로 인해 미 전환된 일부 전기 에너지를 열량으로 손실하게 하며, 이 부분의 열량은 충전 대기 설비(예: 단말기) 내부에 축적되지만 충전 대기 설비(예: 단말기)의 설계 공간 및 산열 공간이 모두 협소(예컨대, 사용자가 사용하는 이동 단말기의 물리적 크기가 갈수록 얇아지고 있고, 또한 이동 단말기의 성능을 향상하기 위해 이동 단말기 내부에 다수의 전자 부품이 조밀하게 배치되어 있음)하기에 이는 변환 회로의 설계 난이도를 향상시킬 뿐만 아니라 충전 대기 설비(예: 단말기)내부에 축적된 열량도 적시에 소산되지 못하게 하고, 충전 대기 설비(예: 단말기)의 이상을 유발한다.
예를 들어, 변환 회로에 축적된 열량으로 인해 변환 회로 부근에 있는 전자 부품에 열적 간섭이 일어나 전자 부품의 비정상적인 작동을 야기할 수 있으며; 및/또는 예를 들어, 변환 회로에 축적된 열량으로 인해 변환 회로 및 부근에 있는 전자 부품의 사용 수명을 단축시킬 수 있고; 및/또는 변환 회로에 축적된 열량으로 인해 배터리에 열적 간섭이 일어나 배터리의 비정상적인 충전과 방전을 야기할 수 있으며; 및/또는 변환 회로에 축적된 열량으로 인해 충전 대기 설비(예: 단말기)의 온도가 상승되어 충전 중 사용자의 사용 경험에 영향을 끼칠 수 있고; 및/또는 예를 들어, 변환 회로에 축적된 열량으로 인해 변환 회로 자체의 단락이 발생해 관련 어댑터에서 출력되는 전압이 배터리 양단에 직접 로딩되어 비정상적인 충전을 일으키며, 배터리가 장기간 과전압 상태에 처하면, 심지어 배터리의 폭발을 일으킬 수 있어 잠재적 안전 위험 요소를 갖고 있다.
그러나 본 발명에서 제공되는 전원 어댑터는 배터리의 상태 정보를 얻을 수 있으며, 배터리의 상태 정보는 적어도 배터리의 현재 전기량 정보 및/또는 전압 정보를 포함하고 있으며, 해당 전원 어댑터는 얻은 배터리의 상태 정보에 따라 전원 어댑터 자체의 출력 전압을 조절하여 배터리가 원하는 충전 전압 및/또는 충전 전류의 요구를 충족시키도록 하고, 전원 어댑터가 조절 후에 출력되는 전압은 배터리 양 단에 직접 로딩되어 배터리를 충전할 수 있으며, 이중에서 해당 전원 어댑터에서 맥동 파형의 전압이 출력된다.
해당 전원 어댑터는 전압 피드백 모듈의 기능과 전류 피드백 모듈의 기능을 갖고 있어 배터리의 충전 전압 및/또는 충전 전류에 대한 관리를 구현하도록 한다.
해당 전원 어댑터가 획득한 배터리의 상태 정보에 따라 자체의 출력 전압을 조절하는 것은, 해당 전원 어댑터가 배터리의 상태 정보를 실시간으로 획득할 수 있고, 매번 획득한 배터리의 실시간 상태 정보에 따라 전원 어댑터 자차의 출력 전압을 조절하여 배터리가 원하는 충전 전압 및/또는 충전 전류를 충족시키도록 하는 것을 의미할 수 있다.
해당 전원 어댑터가 실시간으로 획득한 배터리의 상태 정보에 따라 자체의 출력 전압을 조절하는 것은, 충전 중에 배터리의 충전 전압이 계속 상승함에 따라 전원 어댑터가 충전 중에 상이한 시각의 배터리의 현재 상태 정보를 획득할 수 있고, 배터리의 현재 상태 정보에 따라 전원 어댑터 자체의 출력 전압을 실시간으로 조절하여 배터리가 원하는 충전 전압 및/또는 충전 전류의 요구를 충족시키도록 하고, 전원 어댑터에서 출력되는 전압은 배터리 양단에 직접 로딩되어 배터리를 충전할 수 있다.
예를 들어, 배터리의 충전 과정은 트리클 충전 단계, 정전류 충전 단계 및 정 전압 충전 단계 중의 하나 이상을 포함할 수 있다. 트리클 충전 단계에서, 전원 어댑터는 트리클 충전 단계에서 제1 충전 전류를 출력하여 배터리를 충전시켜 배터리가 원하는 충전 전류의 요구를 충족시킬 수 있다(제1 충전 전류는 맥동 파형의 전류일 수 있음). 정전류 충전 단계에서 전원 어댑터는 전류 피드백 루프를 이용할 수 있어 정전류 충전 단계에서 전원 어댑터에 의해 출력되어 배터리에 들어가는 전류가 배터리가 원하는 충전 전류 크기를 충족시킨다(예컨대, 맥동 파형의 전류인 제2 충전전류, 해당 제2 충전 전류는 제1 충전 전류보다 클 수 있으며, 정전류 단계의 맥동 파형의 전류 피크가 트리클 충전 단계의 맥동 파형의 전류 피크보다 클 수 있다). 정전압 단계에서 전원 어댑터는 전압 피드백 루프를 사용할 수 있어 정전압 충전 단계에서 전원 어댑터에서 충전 대기 설비(예: 단말기)로 출력되는 전압(즉 맥동 파형의 전압)이 일정하게 유지하도록 한다.
예를 들어, 본 발명의 실시예에서 언급된 전원 어댑터는 주로 충전 대기 설비(예: 단말기) 내부 전류의 정전류 충전단계를 제어하는 데에 사용될 수 있다. 다른 실시예에서, 충전 대기 설비(예: 단말기) 내부 전류의 트리클 충전 단계와 정전압 충전 단계의 제어 기능은 본 발명의 실시예에서 언급된 전원 어댑터와 충전 대기 설비(예: 단말기)내부 별도의 충전 칩의 협조에 의해 구현될 수 있으며, 정전류 충전 단계에 비해, 배터리는 트리클 충전단계 및 정전압 단계에서 더 작은 충전 전력을 수신하고, 충전 대기 설비(예: 단말기)의 내부 충전 칩의 효율 전환 손실 및 열량 축적은 허용될 수 있다. 설명하는 바와 같이, 본 발명의 실시예에서 언급된 정전류 충전단계와 정전류 단계는 전원 어댑터에서 출력되는 전류를 제어하는 충전 모드를 지칭할 수 있으며, 전원 어댑터에서 출력되는 전류가 완전히 일정하게 유지를 요구하지는 않고, 예를 들어, 일반적으로 전원 어댑터에서 출력되는 맥동 파형의 전류 피크 또는 평균값이 그대로 유지되거나 어느 시간대에 그대로 유지되는 것을 가리킬 수 있다. 예를 들어, 실제로 정전류 충전 단계에서는 전원 어댑터가 일반적으로 다단식 정전류 충전을 이용한다.
다단식 정전류 충전(Multi-stage constant currentcharging)은 N 개의 정전류 단계(N은 2 이상의 정수)를 가질 수 있으며, 다단식 정전류 충전은 소정의 충전 전류로 제1 단계의 충전을 시작하고, 상기 다단식 정전류 충전의 N개의 정전류 단계는 제1 단계로부터 제(N-1) 단계까지 순차적으로 수행되며, 정전류 단계 중 이전 정전류 단계에서 다음 정전류 단계로 이동 후, 맥동 파형의 전류 피크 또는 평균값이 작아질 수 있고; 배터리 전압이 충전 전압 종단 전압 문턱 값에 도달 시 정전류 단계 중의 이전 정전류 단계가 다음 정전류 단계로 이동된다. 인접한 2개의 정전류 단계 사이의 전류 전환 과정은 점차 변화일 수 있고, 또는 스텝식의 점프 변화일 수도 있다.
또한 설명하는 바와 같이 본 발명의 실시예에서 사용된 “단말기”는 유선 선로를 통해 접속(예를 들어, 공중교환전화망(PSTN), 디지털 가입자 회선(DSL), 디지털 케이블, 직접적인 케이블 접속, 및/또는 다른 데이터 접속/네트워크를 통함) 및/또는 (예를 들어, 셀룰러 네트워크, 무선 랜(WLAN), DVB-H 인터넷과 같은 디지털 TV 네트워크, 위성 네트워크, AM-FM 방송 송신기 및/또는 다른 통신 단말기를 위한)무선 인터페이스를 통해 통신 신호를 수신/발신할 수 있도록 설정된 장치를 포함할 수 있지만 이에 한정되지는 않는다. 무선 인터페이스를 통해 통신하도록 설정된 단말기는 “무선 통신 단말기”“무선 단말기”및/또는 “이동 단말기”로 지칭할 수 있다. 이동 단말기의 예시로는 위성 또는 셀룰러 전화; 셀룰러 무선 전화와 데이터 처리, 팩스 및 데이터 통신 능력을 결합할 수 있는 개인 통신 시스템(PCS)단말기; 무선 전화, 무선 호출기, 인터넷/ 인트라넷 접속, 웹 브라우저, 일기 및/또는 GPS수신기를 포함하는 PDA; 및 일반적인 랩탑 및/또는 팜탑 수신기 또는 무선 전화 수신기의 기타 전자 장치를 포함하되 이에 한정되지는 않는다.
또한, 본 발명의 실시예에서, 전원 어댑터에서 출력되는 맥동 파형의 전압이 단말기의 배터리에 직접 로딩된 후 배터리를 충전할 경우, 충전 전류는 만두형태 파형 전압과 같은 맥동 파로 나타나고, 충전 전류는 간헐적으로 배터리를 충전시키는 것으로 이해될 수 있고, 해당 충전 전류의 주기는 입력된 교류 전류(예컨대, 교류 전류 망의 주파수)에 따라 변화되고, 예를 들어, 충전 전류의 주기에 대응하는 주파수는 전력망 주파수의 정수 배 또는 역수 배이다. 또한, 충전 저류는 간헐적으로 배터리를 충전시킬 경우, 해당 충전 전류에 대응하는 전류 파형은 전력망과 동기화된 하나 또는 한 그룹의 펄스로 구성될 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에서 제공된 단말기용 충전 시스템, 전원 어댑터와 단말기용 충전방법을 설명한다.
도 1A 내지 도 14에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에서 제공된 단말기용 충전기 시스템은 전원 어댑터(1) 및 단말기(2)를 포함한다.
도 2A와 도 2B에 도시된 바와 같이 전원 어댑터(1)는 제1 정류 유닛(101), 스위치 유닛(102), 변압기(103), 제2 정류 유닛(104), 제1 충전 인터페이스(101), 샘플링 유닛(106)과 제어 유닛(107)을 포함한다. 제1 정류 유닛(101)은 입력된 교류 전류(도시 가정용 전기, 예: AC220V)를 정류하여, 예를 들어 만우형태 파형 전압과 같은 제1 맥동 파형의 전압을 출력하고, 이중에서 도1A에 도시된 바와 같이, 제1 정류 유닛은 4개의 다이오드로 구성된 풀 브리지 정류 회로일 수 있다. 스위치 유닛(102)은 제어 신호에 따라 제1 맥동 파형의 전압을 변조하는 데에 사용되고, 이중에서 스위치 유닛(102)은 MOS 트랜지스터로 구성될 수 있고, MOS 트랜지스터에 대한 PWM(Pulse Width Modulation, 펄스 폭 변조)제어로 만두형태 파형 전압을 초퍼 변조한다. 변압기(103)는 변조된 상기 제1 맥동 파형의 전압에 따라 제2 맥동 파형의 전압을 출력하는 데에 사용되고, 제2 정류 유닛(104)은 상기 제2 맥동 파형의 전압에 따라 제3 파형 맥동의 전압을 출력하는 데에 사용되고, 이중에서, 제2 정류 유닛(104)은 다이오드 또는 MOS 트랜지스터로 구성될 수 있고, 2차적 동기 정류가 구현될 수 있으며, 따라서 제3 맥동 파형의 전압이 변조된 제1 맥동 파형과의 동기화를 유지하고, 설명하는 바와 같이 제3 맥동 파형은 변조된 제1 맥동 파형과 동기화를 유지하는 것은, 구체적으로 제3 맥동 파형의 위상이 변조된 제1 파형의 위상과의 일치함을 유지하고, 제3 맥동 파형의 진폭이 변조된 제1 맥동 파형의 진폭 변동 추세와의 일치함을 유지하는 것을 의미한다. 제1 충전 인터페이스(105)은 제2 정류 유닛(104)과 연결되고, 제1 전류 샘플링 회로(1061)는 제2 정류 유닛(104)에서 출력되는 전류를 정류하여 전류 샘플링 값을 획득하는 데에 사용되고, 상기 제1 전류 샘플링 회로(1061)는 또한 제1 전류 샘플링 모드와 제2 전류 샘플링 모드를 포함하고, 전환 스위치 유닛(105)은 제1 전류 샘플링 회로(1061)가 상기 제1 전류 샘플링 모드와 상기 제2 전류 샘플링 모드 사이에서 전환되도록 제어하는 데에 사용되고, 제어 유닛(107)은 각각 제1 전류 샘플링 회로(1061), 전환 스위치 유닛(115)과 스위치 유닛(102)과 연결되어 제어 유닛(107)는 제어 신호를 스위치 유닛(102)에 출력하고 또한 충전 모드에 따라 전환 스위치 유닛(115)을 제어하여 상기 제1 전류 샘플링 회로(1061)가 전류 샘플링 모드를 전환하도록 제어하고 전류 샘플링 값에 따라 제어 신호의 듀티비를 조절하여 제2 정류 유닛(104)에서 출력되는 제3 맥동 파형의 전압이 충전 요구를 충족하도록 한다.
도 2A에 도시된 바와 같이, 단말기(2)는 제2 충전 인터페이스(201)와 배터리(202)를 포함하고, 제2 충전 인터페이스(201)가 배터리(202)와 연결되고, 이중에서 제2 충전 인터페이스(201)가 제1 충전 인터페이스(105)과 연결되면 제2 충전 인터페이스(201)는 제3 맥동 파형의 전압을 배터리(202)에 로딩하게 하고, 배터리(202)를 위한 충전을 구현한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 도 1A에 도시된 바와 같이, 전원 어댑터(1)는 플라이 백 스위치 전원을 사용할 수 있다. 구체적으로, 변압기(103)는 1차 권선과 2차 권선을 포함하고, 1차 권선의 한 단은 제1 정류 유닛(101)의 제1 출력 단과 연결되고, 제1 정류 유닛(101)의 제2 출력 단은 접지되며, 1차 권선의 다른 한 단은 스위치 유닛(102)과 연결되며(예를 들어, 해당 스위치 유닛(102)은 MOS 트랜지스터이고, 여기서는 1차 권선의 다른 한 단은 MOS 트랜지스터의 드레인과 연결됨을 의미함), 변압기(103)는 변조된 제1 맥동 파형의 전압에 따라 제2 맥동 파형의 전압을 출력하는 데에 사용된다.
이중에서 변압기(103)는 고주파 변압기이고, 작동 주파수는 50KHz～2MHz일 수 있고, 고주파 변압기는 제1 맥동 파형의 전압을 2차 측으로 결합시켜 2차 권선에 의해 출력된다. 본 발명의 실시예에서 고주파 변압기를 사용하며 저주파 변압기(저주파 변압기는 또한 전력 주파수 변압기로도 불리며, 주로 50Hz 또는 60Hz인 교류 전류와 같은 도시 가정용 전기의 주파수를 지칭하는 데에 사용됨)에 비해 작은 부피를 갖는 고주파 변압기의 특징을 이용해 전원 어댑터(1)의 소형화를 구현할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 도 1B에 도시된 바와 같이, 상기 전원 어댑터(1)는 또한 포워드 스위치 전원을 사용할 수 있다. 구체적으로, 변압기(103)는 제1 권선, 제2 권선과 제3 권선을 포함하고, 제1 권선의 동명 단(homonymous end)은 연결된 뒤 제1 정류 유닛(101)의 제1 출력 단은 역방향 다이오드를 통해 제1 정류 유닛(101)의 제2 출력단과 연결되고, 제1 권선의 이명 단(synonym end)은 제2 권선의 동명 단과 연결된 후 제1 정류 유닛(101)의 제1 출력 단과 연결되며, 제2 권선의 이명 단은 스위치 유닛(102)과 연결되고, 제3 권선은 제2 정류 유닛(104)과 연결된다. 이중에서 역방향 다이오드는 인버스 클리핑의 역할을 하고, 제1 권선에 의해 발생된 유도 전기력은 역방향 다이오드를 통해 역 전기력의 진폭 제한하고, 제한된 에너지를 제1 정류 유닛의 출력으로 반환시킬 수 있으며, 제1 정류 유닛의 출력을 위한 충전을 진행하며, 제1 권선에 흐르는 전류에 의해 발생한 자기장은 변압기의 코어의 자성을 없앨 수 있고, 변압기 코어의 자기장 강도를 초기 상태로 복귀시킨다. 변압기(103)는 변조된 제1 맥동 파형의 전압에 따라 제2 맥동 파형의 전압을 출력하는 데에 사용된다.
본 발명의 일 실시예에 따라 도 1C에 도시된 바와 같이, 상기 전원 어댑터(1)는 또한 푸시폴 스위치 전원을 사용할 수 있다. 구체적으로 상기 변압기는 제1 권선, 제2 권선, 제3 권선과 제4 권선을 포함하고, 상기 제1 권선의 동명 단은 상기 스위치 유닛과 연결되고, 상기 제1 권선의 이명 단은 상기 제2 권선의 동명 단과 연결된 후 상기 제1 정류 유닛의 제1 출력단과 연결되며, 상기 제2 권선의 이명 단은 상기 스위치 유닛과 연결되고, 상기 제3 권선의 이명 단은 상기 제4 권선의 동명 단과 연결되며, 상기 변압기는 변조된 상기 제1 맥동 파형의 전압에 따라 제2 맥동 파형의 전압을 출력하는 데에 사용된다.
도 1C에 도시된 바와 같이, 스위치 유닛(102)은 제1 MOS 트랜지스터(Q1)와 제2 MOS 트랜지스터(Q2)를 포함하고, 변압기(103)는 제1 권선, 제2 권선, 제3 권선과 제4 권선을 포함하고, 제1 권선의 동명 단은 스위치 유닛(102) 중의 제1 MOS 트랜지스터(Q1)의 드레인과 연결되고, 제1 권선의 이명 단은 제2권선의 동명 단과 연결되며, 제1 권선의 이명 단과 제2 권선의 동명 단 사이의 노드는 제1 정류 유닛(101)의 제1 출력 단과 연결되고, 제2 권선의 이명 단은 스위치 유닛(102) 중의 제2 MOS 트랜지스터(Q2)와 연결되며, 제1 MOS 트랜지스터(Q1)의 소스 적극은 제2 MOS 트랜지스터(Q2)의 소스 전극과 연결된 후 제1 정류 유닛(101)의 제2 출력 단과 연결되고, 제3 권선의 동명 단은 제2 정류 유닛(104)의 제1 입력단과 연결되고, 제3 권선의 이명 단은 제4 권선의 동명 단과 연결되며, 제3 권선의 이명 단과 제 4 권선의 동명 단 사이의 노드는 접지되고, 제4 권선의 이명 단은 제2 정류 유닛(104)의 제2 입력단과 연결된다.
도 1C에 도시된 바와 같이, 제2 정류 유닛(104)의 제1 입력 단은 제3 권선의 동명 단과 연결되고, 제2 정류 유닛(104)의 제2 입력 단은 제4 권선의 이명 단과 연결되며, 제2 정류 유닛(104)은 상기 제2 맥동 파형의 전압을 정류하여 제3 맥동 파형의 전압을 출력한다. 제2 정류 유닛(104)은 2 개의 다이오드를 포함할 수 있고, 하나의 다이오드의 양극은 제3 권선의 동명 단과 연결되고, 다른 하나의 다이오드의 양극은 제4 권선의 이명 단과 연결되며, 2 개의 다이오드의 음극은 서로 연결된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 도 1D에 도시된 바와 같아, 상기 전원 어댑터(1)는 또한 반 브리지 스위치 전원을 사용할 수 있다. 구체적으로, 스위치 유닛(102)은 제1 MOS 트랜지스터(Q1)와 제2 MOS 트랜지스터(Q2), 제1 커패시터(C1), 제2 커패시터(C2)를 포함하고, 제1 커패시터(C1)와 제2 커패시터(C2)가 직렬로 제1 정류 유닛(101)의 출력 단에 연결되고, 제1 MOS 트랜지스터(Q1)와 제2 MOS 트랜지스터(Q2)가 직렬로 연결된 후 제1 정류 유닛(101)의 출력 단에 병렬로 연결되며, 변압기(103)는 제1 권선, 제2 권선, 제3 권선을 포함하고, 제1 권선의 동명 단은 직렬로 연결된 제1 커패시터와 제2 커패시터 사이의 노드와 연결되고, 제1 권선의 이명 단은 직렬로 연결된 제1 MOS 트랜지스터(Q1)와 제2 MOS 트랜지스터(Q2) 사이의 노드와 연결되며, 제2 권선의 동명 단은 제2 정류 유닛(104)의 제1 입력단과 연결되고, 제2 권선의 이명 단은 제3 권선의 동명 단과 연결된 후 접지되며, 제3 권선의 이명 단은 제2 정류 유닛(104)의 제2 입력 단과 연결된다. 변압기(103)는 변조된 상기 제1 맥동 파형의 전압에 따라 제2 맥동 파형의 전압을 출력한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 도 1E에 도시된 바와 같이, 상기 전원 어댑터(1)는 또한 풀 브리지 스위치 전원을 사용할 수 있다. 구체적으로 스위치 유닛(102)은 제1 MOS 트랜지스터(Q1), 제2 MOS 트랜지스터(Q2)와 제3 MOS 트랜지스터(Q3), 제4 MOS 트랜지스터(Q4)를 포함하고, 제3 MOS 트랜지스터(Q3)와 제4 MOS 트랜지스터(Q4)가 직렬 연결된 후 제1 정류 유닛(101)의 출력 단에 병렬 연결되며, 변압기(103)는 제1 권선, 제2 권선, 제3 권선을 포함하고, 제1 권선의 동명 단은 직렬로 연결된 제3 MOS 트랜지스터(Q3)와 제4 MOS 트랜지스터(Q4) 사이의 노드와 연결되고, 제1 권선의 이명 단은 직렬로 연결된 제1 MOS 트랜지스터(Q1)와 제2 MOS 트랜지스터(Q2) 사이의 노드와 연결되며, 제2 권선의 동명 단은 제2 정류 유닛(104)의 제1 입력단과 연결되고, 제2 권선의 이명 단은 제3 권선의 동명 단과 연결된 후 접지되며, 제3 권선의 이명 단은 제2 정류 유닛(104)의 제2 입력단과 연결된다. 변압기(103)는 변조된 상기 제1 맥동 파형의 전압에 따라 제2 맥동 파형의 전압을 출력한다.
따라서 본 발명의 실시예에서 상기 전원 어댑터(1)는 플라이 백 스위치 전원, 포워드 스위치 전원, 푸시폴 스위치 전원, 반 브리지 스위치 전원, 풀 브리지 스위치 전원 중의 어느 하나을 사용해 맥동 파형의 전압을 출력할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에서 도 1A에 도시된 바와 같이, 제2 정류 유닛(104)은 변압기(103)의 2차 권선과 연결되고, 제2 정류 유닛(104)은 제2 맥동 파형의 전압을 정류하여 제3 맥동 파형의 전압을 출력하는 데에 사용된다. 이중에서, 제2 정류 유닛(104)은 다이오드로 구성되어 2차적 동기 정류가 구현될 수 있으며, 따라서 제3 맥동 파형의 전압이 변조된 제1 맥동 파형과의 동기화를 유지되며, 설명하는 바와 같이 제3 맥동 파형은 변조된 제1 맥동 파형과 동기화를 유지하는 것은 구체적으로 제3 맥동 파형의 위상이 변조된 제1 파형의 위상과의 일치함을 유지하고, 제3 맥동 파형의 진폭이 변조된 제1 맥동 파형의 진폭 변동 추세와의 일치함을 유지하는 것을 의미한다. 제1 충전 인터페이스(105)은 제2 정류 유닛(104)과 연결되고, 샘플링 유닛(106)은 제2 정류 유닛(104)에서 출력되는 전압 및/또는 제2 전류를 샘플링하여 전압 샘플링 값 및 전류 샘플링 값을 획득하는 데에 사용되고, 제어 유닛(107)은 샘플링 유닛(106) 및 스위치 유닛(102)에 각각 연결되고, 제어 유닛(107)은 스위치 유닛(107)에 제어 신호를 출력하고, 전압 샘플링 값 및/또는 전류 샘플링 값에 따라 제어 신호의 듀티비를 조절하여 제2 정류 유닛(104)에서 출력되는 제3 맥동 파형의 전압이 충전 요구를 충족하도록 한다.
도 1A에 도시된 바와 같이, 단말기(2)는 제2 충전 인터페이스(201)와 배터리(202)를 포함하고, 제2 충전 인터페이스(201)가 배터리(202)와 연결되고, 이중에서 제2 충전 인터페이스(201)가 제1 충전 인터페이스(105)과 연결되면 제2 충전 인터페이스(201)는 제3 맥동 파형의 전압을 배터리(202)에 로딩하게 하고, 배터리(202)를 위한 충전을 구현한다.
이중에 설명하는 바와 같이 제3 맥동 파형의 전압은 충전 요구를 충족하는 것은 제3 맥동 파형의 전압과 전류가 배터리 충전 시의 충전 전압과 충전 전류를 충족해야 하는 것을 뜻한다. 즉, 제어 유닛(107)은 샘플링으로 얻게 된 전원 어댑터에서 출력되는 전압 및/또는 전류에 따라 PWM 신호와 같은 제어 신호의 듀티비를 조절하여 제2 정류 유닛(104)의 출력을 실시간으로 조절하고, 폐쇄 루프 조절 제어를 구현해 제3 맥동 파형의 전압이 단말기(2)의 충전 요구를 충족하도록 하고 배터리(202)가 안전하고 신뢰성 있게 충전되도록 보장한다. 구체적으로 도 3에 도시된 바와 같이 PWM 신호의 듀티비를 통해 배터리(202)에 출력되는 충전 전압 파형을 조절하고, 도 4에 도시된 바와 같이 PWM 신호의 듀티비를 통해 배터리(202)에 출력되는 충전 전류 파형을 조절한다.
PWM 신호의 듀티비를 조절할 때 전압 샘플링 값, 또는 전류 샘플링 값, 혹은 전압 샘플링 값과 전류 샘플링 값에 따라 조절 명령어를 생성할 수 있음을 이해할 수 있다.
따라서 본 발명의 실시예에서 스위치 유닛(102)을 제어함으로써 정류된 제1 맥동 파형의 전압, 즉 만두형태 파형 전압을 초퍼 변조한 뒤 고주파 변압기에 전송하고, 고주파 변압기를 통해 1차 측에서 2차 측으로 결합시켜, 동기 정류를 거쳐 만두 형태 파형 웨이브 전압/전류로 환원하고, 배터리에 직접 전달하여, 배터리를 위한 고속 충전을 구현한다. 이중에서 만두형태 파형의 전압 진폭은 PWM 신호의 듀티비를 통해 조절할 수 있어 전원 어댑터의 출력이 배터리의 충전 요구를 충족시키도록 한다. 따라서 본 발명의 실시예에 따른 전원 어댑터는 1차, 2차 전해 커패시터를 제거하고 만두형태 파형 전압을 통해 직접 배터리를 충전해 따라서 전원 어댑터의 부피를 줄이면서 전원 어댑터의 소형화를 구현하며 원가도 크게 줄일 수 있다.
이중에서 본 발명의 구체적인 예시에서 제어 유닛(107)은 MCU(Micro Controller Unit)일 수 있고, 즉, 스위치 구동 제어 기능, 동기 정류 기능, 전압 전류 조절 제어 기능이 통합된 마이크로 프로세서일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 제어 유닛(107)은 또한 전압 샘플링 값 및/또는 전류 샘플링 값에 따라 제어 신호의 주파수를 조절하는 데에 사용되고, 즉 스위치 유닛(102)에 출력되는 PWM 신호가 일정 시간 동안 연속적으로 출력한 후 출력을 정지하고 예정 시간이 경과되면 다시 PWM 신호를 출력하는 것을 제어할 수 있으므로 배터리에 불연속적인 전압이 배터리에 로딩되어 배터리의 불연속적 충전을 구현할 수 있게 된다. 따라서 배터리가 연속 충전 시 심각한 발열로 인한 잠재적 안전 문제를 피할 수 있고, 배터리 충전의 신뢰성과 안전성이 향상된다.
리튬 배터리의 경우, 저온 조건에서 리튬 배터리 자체의 이온과 전자 전도성이 떨어짐으로 충전 과정에서 편극 정도가 심각해질 수 있다. 연속 충전으로 인한 편극 현상이 더욱 뚜렷해지고 리튬 석출이 형성하는 가능성도 증가되며 배터리의 안전 성능에 영향을 끼치게 된다. 또한 연속 충전 시에 충전으로 인한 연속적인 열 축적을 유발하여 배터리 내부의 온도를 계속 증가시키게 되며, 일정한 온도 한계치를 초과하면 배터리의 성능이 제한되고 안전상의 위험도 증가된다.
본 발명의 실시예에서 제어 신호의 주파수를 조절함으로써 전원 어댑터가 불연속적으로 출력할 수 있도록 한다. 즉 배터리 충전 과정에서 배터리 스탠딩 과정을 도입한 것과 같으며 연속 충전 시 분극으로 인해 발생할 수 있는 리튬 석출 현상을 완화할 수 있고, 또한 열 생성의 연속 축적의 영향을 약화해 냉각 효과를 얻으며 배터리의 신뢰성과 안전성을 보장한다.
이중에서 스위치 유닛(102)에 출력되는 제어 신호는 도5에 도시된 바와 같으며, 일정 시간 동안 PWM 신호를 출력한 뒤 일정 시간 동안의 출력을 정지하고 또 다시 일정 시간 동안에 PWM 신호를 출력하고, 간격 있는 제어 신호가 스위치 유닛(102)에 출력될 수 있도록 하고, 또한 주파수는 조절가능하다.
도 1A에 도시된 바와 같이, 제어 유닛(107)은 제1 충전 인터페이스(105)와 연결되고, 제어 유닛(107)은 제1 충전 인터페이스(105)를 통해 단말기(2)과 통신하여 단말기(2)의 상태 정보를 획득하는 데에 사용된다. 따라서 제어 유닛(107)은 또한 단말기의 상태 정보, 전압 샘플링 값 및/또는 전류 샘플링 갑에 따라 PWM 신호와 같은 제어 신호의 듀티비를 조절하는 데에 사용된다.
이중에서 단말기의 상태 정보는 상기 배터리의 전기량, 상기 배터리의 온도, 상기 배터리의 전압, 상기 단말기의 인터페이스 정보, 상기 단말기의 경로 임피던스 등을 포함할 수 있다.
구체적으로 제1 충전 인터페이스(105)는 전원선과 데이터 선을 포함하고, 전원선은 배터리 충전에 사용되고, 데이터 선은 단말기와 통신하는 데에 사용된다. 제2 충전 인터페이스(201)가 제1 충전 인터페이스(105)와 연결될 때, 전원 어댑터(1)는 단말기(2)와 서로 통신문의 명령어를 송신할 수 있고, 대응되는 응답 명령어를 수신한 뒤 전원 어댑터(1)와 단말기(2) 사이에 통신 연결이 형성되며 제어 유닛(107)은 단말기(2)의 상태 정보를 획득할 수 있고, 따라서 단말기(2)와 충전 모드 및 충전 파라미터(예: 충전 전류, 충전 전압)에 대해 상의하고 충전 과정을 제어한다.
이중에서 전원 어댑터 및/또는 단말기가 지원하는 충전 모드는 제2 충전 모드와 제1 충전 모드를 포함할 수 있다. 제1 충전 모드의 충전 속도는 제2 충전 모드의 충전 속도보다 빠르다(예를 들어, 제1 충전 모드의 충전 전류가 제2 충전 모드의 충전 전류보다 크다). 일반적으로 제2 충전 모드는 정격 출력 전압이 5V이고, 정격 출력 전류가 2.5A이상인 충전 모드로 이해될 수 있고, 또한, 제2 충전 모드에서 전원 어댑터의 추력 포트의 데이터 선 중의 D+와 D-는 단락될 수 있다. 그러나 본 발명의 실시예에 따른 제1 충전 모드는 이와 다르다. 본 발명의 실시예에 따른 제1 충전 모드에서 전원 어댑터는 데이터 선 중의 D+와 D-를 이용해 단말기와 통신할 수 있어 데이터 교환을 구현하며, 즉 전원 어댑터와 단말기는 서로 고속 충전 명령어를 송신할 수 있다. 전원 어댑터는 단말기에 고속 충전 문의 명령어를 송신하고, 단말기의 고속 충전 응답 명령어를 수신한 뒤, 단말기의 응답 명령어에 따라 전원 어댑터는 단말기의 상태 정보를 획득하고, 제1 충전 모드를 작동시키고, 제1 충전 모드에서의 충전 전류는 2.5A보다 크다. 예를 들어, 4.5A에 도달할 수 있고, 이보다 더 클 수 있다. 그러나 본 발명의 실시예에서는 제2 충전 모드에 대해 특별히 제한하지 않는다. 전원 어댑터가 두 가지의 충전 모드를 지원하고, 그 중 하나의 충전 모드의 충전 속도(또는 전류)가 다른 충전 모드의 충전 속도보다 빠르면, 충전 속도가 비교적 느린 충전 모드가 제2 충전 모드로 이해될 수 있다. 충전 전력의 경우, 제1 충전 모드에서의 충전 전력이 15W이상일 수 있다.
즉, 제어 유닛(107)은 제1 충전 인터페이스(105)를 통해 단말기(2)와 통신하여 충전 모드를 결정하고, 이중에서 충전 모드는 제1 충전 모드와 제2 충전 모드를 포함한다.
구체적으로, 상기 전원 어댑터와 단말기는 범용직렬버스(Universal Serial Bus, USB) 인터페이스를 통해 연결되고, 해당 USB 인터페이스는 일반 USB 인터페이스일 수 있고, 마이크로 USB 인터페이스일 수 도 있고, 또한 다른 종류의 USB 인터페이스일 수도 있다. USB 인터페이스 중의 데이터 선, 즉 제1 충전 인터페이스 중의 데이터 선이 상기 전원 어댑터와 상기 단말기의 쌍방향 통신하는 데에 사용되고, 해당 데이터 선은 USB 인터페이스 중의 D+선 및/또는 D-선일 수 있고, 상기 쌍방향 통신은 전원 어댑터와 단말기 사이의 정보 교환을 뜻할 수 있다.
이중에서 상기 전원 어댑터는 상기 USB 인터페이스 중의 데이터 선을 통해 상기 단말기와 쌍방향 통신하여 상기 제1 충전 모드로 상기 단말기를 충전하는 것을 결정하도록 한다.
설명하는 바와 같이, 제1 충전 모드로 상기 단말기를 충전할지를 결정하는 과정에서 전원 어댑터는 단말기와의 연결 상태만 유지하고, 충전하지 않아도 되고, 또한 제2 충전 모드로 단말기를 충전할 수도 있으며, 그리고 단말기를 충전하기 위해 작은 전류도 사용할 수 있으며, 본 발명의 실시예는 이에 대해 특별히 한정하지는 않는다.
상기 전원 어댑터는 충전 전류를 제1 충전 모드에 대응하는 충전 전류로 조절하고 상기 단말기를 충전시킨다. 전원 어댑터는 제1 충전 모드로 단말기를 충전시킨 뒤 충전 전류를 제1 충전 모드에 대응하는 충전 전류로 직접 조절할 수 있고, 단말기와 제1 충전 모드의 충전 전류에 대해 협의할 수도 있으며, 예를 들어, 단말기 중의 배터리의 현재 전기량에 따라 제1 충전 모드에 대응하는 충전 전류를 결정할 수 있다.
본 발명의 실시예에서 전원 어댑터는 출력 전류를 맹목적으로 증가시켜 고속 충전하는 것이 아니고, 단말기와의 쌍방향 통신이 필요하고, 제1 충전 모드의 사용 여부에 대해 협의하고 있으며 종래 기술에 비해 고속 충전 과정의 안전성이 향상되었다.
선택 가능한 일 실시예로서, 제어 유닛(107)은 제1 충전 인터페이스 중의 데이터 선을 통해 상기 단말기와 쌍방향 통신하여 상기 제1 충전모드로 상기 단말기를 충전시키는 것을 결정할 때, 상기 제어 유닛은 상기 단말기에 제1 명령어를 송신하고, 상기 제1 명령어는 상기 단말기가 상기 제1 충전 모드를 작동할지를 문의하는 데에 사용되고; 상기 제어 유닛은 상기 단말기로부터 상기 제1 명령어의 응답 명령어를 수신하고, 상기 제1 명령어의 응답 명령어는 상기 단말기가 상기 제1 충전 모드의 작동을 동의하는 것을 제시하는 데에 사용된다.
선택 가능한 일 실시예로서, 상기 제어 유닛이 상이 단말기로 상기 제1 명령어를 송신하기 전에 상기 전원 어댑터와 상기 단말기 사이에는 상기 제2 충전 모드로 충전되고, 또한 상기 제어 유닛은 상기 제2 충전모드의 충전 시간이 미리 설정된 문턱 값보다 크다는 사실을 확인한 후 상기 단말기에 상기 제1 명령어를 송신한다.
전원 어댑터가 상기 제2 충전 모드의 충전 시간이 미리 설정된 문턱 값보다 크다는 사실을 확인한 후 전원 어댑터는 단말기가 자신을 이미 전원 어댑터로 식별된 것으로 간주할 수 있고, 고속 충전에 대한 문의 통신을 시작할 수 있는 것으로 이해된다.
선택 가능한 일 실시예로서, 상기 전원 어댑터는 미리 설정된 전류 문턱 값보다 크거나 같은 충전 전류를 사용하여 미리 설정된 기간 동안 충전을 진행하는 것을 결정한 후, 상기 단말기에 상기 제1 명령어를 송신한다.
선택 가능한 일 실시예로서, 상기 제어 유닛은 상기 스위치 유닛을 제어함으로써 상기 전원 어댑터가 충전 전류를 상기 제1 충전 모드에 대응하는 충전 전류로 조절하도록 제어하는 데에 사용되고, 상기 전원 어댑터가 상기 제1 충전 모드에 대응하는 충전 전류로 상기 단말기를 충전시키기 전에 상기 제어 유닛은 상기 제1 충전 인터페이스 중의 데이터 선을 통해 상기 단말기와 쌍방향 통신하여 상기 제1 충전 모드에 대응하는 충전 전압을 결정하고, 또한 상기 전원 어댑터가 충전 전압을 상기 제1 충전 모드에 대응하는 충전 전압으로 조절하도록 제어한다.
선택 가능한 일 실시예로서, 상기 제어 유닛은 상기 제1 충전 인터페이스 중의 데이터 선을 통해 상기 단말기와 쌍방향 통신하여 제1 충전 모드에 대응하는 충전 전압을 결정할 때, 상기 제어 유닛은 상기 단말기로 제2 명령어를 송신하고, 상기 제2 명령어는 상기 전원 어댑터에서 출력되는 현재 출력 전압이 상기 제1 충전 모드의 충전 전압으로서 적합한 지를 문의하는 데에 사용되고; 상기 제어 유닛이 상기 단말기에서 송신된 상기 제2 명령어의 응답 명령어를 수신하고, 상기 제2 명령어의 응답 명령어는 상기 전원 어댑터의 현재 출력 전압이 적합하거나 높거나 낮음을 지시하는 데에 사용되고; 상기 제어 유닛은 제2 명령어의 응답 명령어에 따라 상기 제1 충전 모드의 충전 전압을 결정한다.
선택 가능한 일 실시예로서, 상기 제어 유닛이 상기 전원 어댑터를 제어하여 충전 전류를 상기 제1 충전 모드에 대응하는 충전 전류로 조절하기 전에, 또한 상기 제1 충전 인터페이스 중의 데이터 선을 통해 상기 단말기와 쌍방향 통신하여 상기 제1 충전 모드에 대응하는 충전 전류를 결정한다.
선택 가능한 일 실시예로서, 상기 제어 유닛은 상기 제1 충전 인터페이스 중의 데이터 선을 통해 상기 단말기와 쌍방향 통신하여 상기 제1 충전 모드에 대응하는 충전 전류를 결정할 때, 상기 제어 유닛은 상기 단말기로 제3 명령어를 송신하고, 상기 제3 명령어는 현재 단말기가 지원하고 있는 최대 충전 전류를 문의하는 데에 사용되고; 상기 제어 유닛은 상기 단말기로부터 송신된 상기 제3 명령어의 응답 명령어를 수신하고, 상기 제3 명령어의 응답 명령어는 상기 단말기가 현재 지원하고 있는 최대 충전 전류를 지시하는 데에 사용되고; 상기 제어 유닛은 상기 제3 명령어의 응답 명령어에 따라 상기 제1 충전 모드의 충전 전류를 결정한다.
전원 어댑터는 상기 최대 충전 전류를 제1 충전 모드의 충전 전류로 직접 결정할 수 있고, 또한 충전 전류를 해당 최대 충전 전류 보다 작은 특정 전류 값으로 설정할 수 있다.
선택 가능한 일 실시예로서, 상기 전원 어댑터가 상기 제1 충전 모드로 상기 단말기를 충전하는 과정에서 상기 제어 유닛은 또한 제1 충전 인터페이스 중의 데이터 선을 통해 상기 단말기와 쌍방향 통신하여 상기 스위치 유닛을 제어함으로써 상기 전원 어댑터에서 배터리로 출력되는 충전 전류를 계속 조절한다.
전원 어댑터는 단말기의 배터리 전압, 배터리 전기량 등의 단말기의 현재 상태 정보를 계속 문의할 수 있으므로 전원 어댑터에서 배터리로 출력되는 충전 전류를 계속 조절할 수 있다.
선택 가능한 일 실시예로서, 상기 제어 유닛은 제1 충전 인터페이스 중의 데이터 선을 통해 상기 단말기와 쌍방향 통신하여 상기 스위치 유닛을 제어함으로써 상기 전원 어댑터에서 배터리로 출력되는 충전 전류를 계속 조절 시 상기 제어 유닛은 상기 단말기에 제4 명령어를 송신하고, 상기 제4 명령어는 상기 단말기 내부 배터리의 현재 전압을 문의하는 데에 사용되고; 상기 제어 유닛은 상기 단말기에서 송신된 제4 명령어의 응답 명령어를 수신하고, 상기 제4 명령어의 응답 명령어는 상기 단말기 내부 배터리의 현재 전압을 지시하는 데에 사용되며; 상기 제어 유닛은 상기 배터리의 현재 전압에 따라 스위치 유닛을 제어함으로써 상기 전원 어댑터에서 배터리로 출력되는 충전 전류를 조절한다.
선택 가능한 일 실시예로서, 상기 제어 유닛은 상기 배터리의 현재 전압, 미리 설정된 배터리의 전압 값과 충전 전류 값의 대응 관계에 따라 상기 스위치 유닛을 제어함으로써 상기 전원 어댑터에서 배터리로 출력되는 충전 전류를 상기 배터리의 현재 전압과 대응되는 충전 전류 값으로 조절한다.
구체적으로, 전원 어댑터는 배터리의 전압 값과 충전 전류 값의 대응 관계를 미리 저장할 수 있고, 전원 어댑터는 또한 상기 제1 충전 인터페이스 중의 데이터 선을 통해 상기 단말기와 쌍방향 통신함으로써 단말기로부터 단말기 내부에 저장된 배터리의 전압 값과 충전 전류 값의 대응관계를 획득할 수 있다.
선택 가능한 일 실시예로서, 상기 전원 어댑터가 상기 제1 충전모드로 상기 단말기를 충전하는 과정에서 상기 제어 유닛은 상기 제1 충전 인터페이스 중의 데이터 선을 통해 상기 단말기와 쌍방향 통신함으로써 제1 충전 인터페이스와 제2 충전 인터페이스 사이의 접촉 불량 여부를 판단하며, 이중에서 상기 제1 충전 인터페이스와 제2 인터페이스 사이의 접촉 불량이 확인될 경우, 상기 제어 유닛은 상기 전원 어댑터를 제어하여 상기 제1 충전 모드를 종료한다.
선택 가능한 일 실시예로서, 상기 제1 충전 인터페이스와 제2 충전 인터페이스 사이의 접촉 불량 여부를 판단하기 전에 상기 제어 유닛은 또한 상기 단말기로부터 상기 단말기의 경로 임피던스를 지시하는 정보를 획득하는 데에 사용되고, 이중에서 상기 제어 유닛은 상기 단말기에 제4 명령어를 송신하고, 상기 제4 명령어는 상기 단말기 내부 배터리의 전압을 문의하는 데에 사용되고; 상기 제어 유닛은 상기 단말기에서 송신된 제4 명령어의 응답 명령어를 수신하고, 상기 제4 명령어의 응답 명령어는 상기 단말기 내부 배터리의 전압을 지시하는 데에 사용되며; 상기 제어 유닛은 상기 전원 어댑터의 출력 전압과 상기 배터리의 전압에 따라 상기 전원 어댑터에서 상기 배터리까지의 경로 임피던스를 결정하고; 상기 제어 유닛은 상기 전원 어댑터에서 상기 배터리까지의 경로 임피던스, 상기 단말기의 임피던스, 그리고 상기 전원 어댑터와 상기 단말기 사이의 충전 라인의 경로 임피던스에 따라 상기 제1 충전 인터페이스와 상기 제2 충전 인터페이스 사이의 접촉 불량 여부를 확인한다.
단말기는 자신의 경로 임피던스를 미리 기록할 수 있다. 예를 들어, 같은 모델의 단말기는 같은 구조를 갖기 때문에 출고 설정 시 단말기의 경로 임피던스는 같은 값으로 설정된다. 같은 원리로, 전원 어댑터도 충전 라인의 경로 임피던스를 미리 기록할 수 있다. 전원 어댑터가 단말기의 배터리 양단의 전압을 획득 시 전원 어댑터에서 배터리 양단까지의 전압 강하 및 경로 전류에 따라 전체 경로의 경로 임피던스를 결정할 수 있고, 전체 경로의 경로 임피던스 > 단말기의 경로 임피던스+ 충전 라인의 경로일 경우, 또는 전체 경로의 경로 임피던스 - (단말기의 경로 임피던스 + 충전 라인의 경로 임피던스) > 임피던스 문턱 값일 경우, 상기 제1 충전 인터페이스와 제2 충전 인터페이스 사이에 접속 불량으로 간주될 수 있다.
선택가능한 일 실시예로서, 상기 전원 어댑터가 제1 충전 모드를 종료하기 전에 상기 제어 유닛은 상기 단말기에 제5 명령어를 송신하고, 상기 제5 명령어는 상기 제1 충전 인터페이스와 제2 충전 인터페이스 사이에 접속 불량을 지시하는 데에 사용된다.
전원 어댑터는 제5 명령어를 송신한 뒤 제1 충전 모드를 종료하거나 리셋할 수 있다.
이상은 전원 어댑터의 관점에서 본 발명의 실시예에 따른 고속 충전 과정을 상세히 설명하였고, 이하는 단말기 관점에서 본 발명의 실시예에 따른 고속 충전 과정을 설명할 것이다.
이해해야 할 것은, 단말기 측에서 설명된 전원 어댑터와 단말기의 상호 작용, 관련 특성 및 기능 등은 전원 어댑터 측의 설명과 대응되고, 간략화를 위해 중복된 설명은 생략된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 도 13에 도시된 바와 같이, 단말기(2)는 충전 제어 스위치(203)와 제어기(204)를 포함하고, 충전 제어 스위치(203), 예컨대, 전자 스위치 소자로 구성된 스위치 회로가 제2 충전 인터페이스(201)와 배터리(202)사이에 연결되며, 충전 제어 스위치(203)는 제어기(204)의 제어로 배터리(202)의 충전 과정을 턴 오프 또는 턴 온하는 데에 사용되며, 따라서 배터리(202)의 충전 과정이 단말기 측으로부터 제어할 수 있게 되고, 배터리(202) 충전의 안전성과 신뢰성이 보장된다.
또한, 도14에 도시된 바와 같이, 단말기(2)는 또한 통신 유닛(205)을 포함할 수 있고, 통신 유닛(205)은 제2 충전 인터페이스(201)와 제1 충전 인터페이스(105)를 통해 제어기(104)와 제어 유닛(107) 사이의 쌍방향 통신을 구축하는 데에 사용된다. 즉, 단말기(2)와 전원 어댑터(1)는 USB 인터페이스 중의 데이터 선을 통해 쌍방향 통신할 수 있고, 상기 단말기(2)는 제2 충전 모드와 제1 충전 모드를 지원하고, 이중에서 제1 충전 모드의 충전 전류는 상기 제2 충전 모드의 충전 전류보다 크고, 상기 통신 유닛(205)은 상기 통신 유닛(107)과 쌍방향 통신함으로써 상기 전원 어댑터(1)가 상기 제1 충전 모드로 상기 단말기(2)를 충전하는 것을 결정하도록 하고, 상기 제어 유닛(107)에 의해 상기 전원 어댑터(1)가 제어되어 상기 제1 충전 모드에 대응하는 충전 전류에 따라 출력하여 상기 단말기(2) 내부의 배터리(202)를 충전 한다.
본 발명의 실시예에서 전원 어댑터(1)는 출력 전류를 맹목적으로 증가시켜 고속 충전하는 것이 아니고, 단말기(2)와의 쌍방향 통신이 필요하고, 제1 충전 모드의 사용 여부에 대해 협의하고 있으며, 종래 기술에 비해 고속 충전 과정의 안전성이 향상되었다.
선택 가능한 일 실시예로서 상기 제어기는 통신 유닛을 통해 상기 제어 유닛에서 송신된 제1 명령어를 수신하고, 상기 제1 명령어는 상기 단말기가 상기 제1 충전 모드를 작동하는 지를 문의하는 데에 사용되며; 상기 제어기는 통신 유닛을 통해 상기 제어 유닛에 제1 명령어의 응답 명령어를 송신하고, 상기 제1 명령어의 응답 명령어는 상기 단말기가 상기 제1 충전 모드의 작동을 동의하는 것을 지시하는 데에 사용된다.
선택 가능한 일 실시예로서, 상기 제어기가 통신 유닛을 통해 상기 제어 유닛에서 송신된 제1 명령어를 수신하기 전에 상기 전원 어댑터는 상기 제2 충전 모드를 통해 상기 단말기 내부의 전원을 충전하고, 상기 제어 유닛이 상기 제2 충전 모드의 충전 지속 시간이 미리 설정된 문턱 값보다 크다는 사실을 확인한 후 상기 제어유닛은 상기 단말기에 상기 제1 명령어를 송신하고, 상기 제어기는 통신 유닛을 통해 상기 제어 유닛에서 송신된 상기 제1 명령어를 수신한다.
선택 가능한 실시예로서, 상기 전원 어댑터는 상기 제1 충전 모드에 대응하는 충전 전류에 따라 출력하여 상기 단말기 내부의 배터리(202)를 충전하기 전에 상기 제어기는 통신 유닛을 통해 상기 제어 유닛과 쌍방향 통신함으로써 상기 전원 어댑터가 상기 제1 충전 모드에 대응하는 충전 전압을 결정하도록 한다.
선택 가능한 일 실시예로서, 상기 제어기는 상기 제어 유닛에서 송신된 제2 명령어를 수신하고, 상기 제2 명령어는 상기 전원 어댑터의 현재 출력 전압이 상기 제1 충전 모드의 충전 전압으로서 적합한 지를 문의하는 데에 사용되고; 상기 제어기는 상기 제어 유닛에 상기 제2 명령어의 응답 명령어를 송신하고, 상기 제2 명령어의 응답 명령어는 상기 전원 어댑터의 현재 출력 전압이 적합하거나 높거나 낮음을 지시하는 데에 사용된다.
선택 가능한 실시예로서, 상기 제어기는 상기 제어 유닛과 쌍방향 통신함으로써 상기 전원 어댑터가 상기 제1 충전 모드에 대응하는 충전 전류를 결정하도록 한다.
이중에서, 상기 제어기는 제어 유닛에서 송신된 제3 명령어를 수신하고, 상기 제3 명령어는 상기 단말기가 현재 지원하고 있는 최대 충전 전류를 문의하는 데에 사용되고; 상기 제어기는 상기 제어기는 상기 제어 유닛에 상기 제3 명령어의 응답 명령어를 송신하고, 상기 제3 명령어의 응답 명령은 상기 단말기 내부의 배터리가 현재 지원하고 있는 최대 충전 전류를 지시하는 데에 사용되어 상기 전원 어댑터가 상기 최대 충전 전류에 따라 상기 제1 충전 모드에 대응하는 충전 전류를 결정하도록 한다.
선택 가능한 실시예로서, 상기 전원 어댑터가 상기 제1 충전 모드로 상기 단말기를 충전하는 과정에서 상기 제어기는 상기 통신 유닛과 쌍방향 통신하여 상기 전원 어댑터가 상기 전원 어댑터에서 배터리로 출력되는 충전 전류를 계속 조절하도록 한다.
이중에서, 상기 제어기는 상기 제어 유닛에서 송신된 제4 명령어를 수신하고, 상기 제4 명령어는 상기 단말기 내부 배터리의 현재 전압을 문의하는 데에 사용되고; 상기 제어기는 상기 제어 유닛에 상기 제4 명령어의 응답 명령어를 송신하고, 상기 제4 명령어의 응답 명령어는 상기 단말기 내부 배터리의 현재 전압을 지시하는 데에 사용되어 상기 전원 어댑터가 상기 배터리의 현재 전압에 따라 상기 전원 어댑터에서 배터리로 출력되는 충전 전류를 계속 조절하도록 한다.
선택 가능한 일 실시예로서, 상기 전원 어댑터가 상기 제1 충전 모드로 상기 단말기를 충전하는 과정에서 상기 제어기가 통신 유닛을 통해 상기 제어 유닛과 쌍방향 통신하여 상기 전원 어댑터가 상기 제1 충전 인터페이스와 상기 제2 충전 인터페이스 사이의 접촉 불량 여부를 확인하도록 한다.
이중에서 상기 제어기는 상기 제어 유닛에서 송신된 제4 명령어를 수신하고, 상기 제4 명령어는 상기 단말기 내부 배터리의 현재 전압을 문의하는 데에 사용되고; 상기 제어기는 상기 제어 유닛에 상기 제4 명령어의 응답 명령어를 송신하고, 상기 제4 명령어의 응답 명령어는 상기 단말기 내부 배터리의 현재 전압을 지시하는 데에 사용되어 상기 제어기가 상기 전원 어댑터의 출력 전압과 상기 배터리의 현재 전압에 따라 상기 제1 충전 인터페이스와 상기 제2 충전 인터페이스 사이의 접촉 불량 여부를 확인하도록 한다.
선택 가능한 일 실시예로서, 상기 제어기는 상기 제어 유닛에서 송신된 제5 명령어를 수신하고, 제5 명령어는 상기 제1 충전 인터페이스와 제2 충전 인터페이스 사이에 접속 불량을 지시하는 데에 사용된다.
제1 충전 모드를 작동하여 사용하기 위해, 전원 어댑터는 단말기와 고속 충전 통신 프로세스를 진행할 수 있고, 여러 번의 핸드 셰이크 협상을 통해 배터리의 고속 충전을 구현할 수 있다. 이하, 도 6을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 고속 충전 프로세스 및 고속 충전 과정에 포함되어 있는 각 단계를 상세히 설명한다. 이해해야 할 것은, 도 6에 도시된 통신 절차 또는 동작은 예시일 뿐 본 발명의 실시예는 다른 동작 또는 도 6의 다양한 동작의 변형도 수행할 수 있다. 또한, 도 6의 다양한 단계는 도6에 제시된 것과 다른 순서로 수행할 수 있고, 또한 도 6의 모든 동작을 수행할 필요가 없을 수 있다. 이중에서 설명하는 바와 같이, 도 6의 곡선은 충전 전류의 피크 또는 평균값의 변동 추세를 보여주고 있으며 실제 충전 전류 곡선은 아니다.
도 6에 도시된 바와 같이, 고속 충전 과정은 5 개의 단계를 포함한다.
단계1:
단말기가 전원 공급 장치와 연결된 후, 단말기는 데이터 선 D+, D-를 통해 전원 공급 장치의 유형을 검출할 수 있고, 전원 공급 장치가 전원 어댑터로 검출될 경우, 단말기가 흡수된 전류는 미리 설정된 전류 문턱 값 I2보다 클 수 있다(예를 들어, 1A일 수 있음). 전원 어댑터가 미리 설정된 기간(예를 들어, 연속 T1 시간일 수 있음)내에 전원 어댑터의 출력 전류가 I2보다 크거나 같음을 검출할 경우, 전원 어댑터는 단말기를 통한 전원 공급 장치의 유형 식별이 완료된 것으로 간주하고, 전원 어댑터는 어댑터와 단말기 사이의 핸드 셰이크 통신을 작동하고, 전원 어댑터는 명령어 1 (상기 제1 명령어와 대응)을 송신하여 단말기가 제1 총전 모드(플래시 충전이라고도 함)를 작동하는 지를 문의한다.
전원 어댑터가 단말기로부터 제1 충전 모드의 작동을 동의하지 않는 것을 지시하는 단말기의 응답 명령어를 수신할 때 전원 어댑터의 출력 전류를 다시 검출하고, 전원 어댑터의 출력 전류가 미리 설정된 지속 시간 내에서 여전히 I2보다 크거나 같을 경우, 단말기에게 제1 충전 모드를 작동하는 지에 대한 문의를 요청하며, 단말기로부터 제1 충전 모드의 작동을 동의하거나 전원 어댑터의 출력 전류가 I1보다 크거나 같은 조건을 충족하지 않을 때까지 단계 1의 상기 절차를 반복한다.
단말기가 제2 충전 모드의 작동을 동의한 후 고속 충전 과정을 작동하고 고속 충전 통신 프로세스가 제2 단계에 진입한다.
단계 2:
전원 어댑터에서 출력되는 찐방 웨이브 전압은 다수의 텝 포지션을 포함할 수 있고, 전원 어댑터는 단말기에 명령어 2(상기 제2 명령어와 대응)를 송신하여 전원 어댑터의 출력 전압이 배터리의 현재 전압과 일치하는지(또는 적합한지, 즉 제1 충전 모드의 충전 전압으로서 적합한지)를, 즉 충전 요구를 충족하는지를 단말기에 문의한다.
단말기로는 전원 어댑터의 출력 전압이 높거나 낮거나 또는 일치하는지에 대해 응답한다. 전원 어댑터가 단말기로부터 어댑터의 출력 전압이 높거나 낮은 피드백을 수신할 경우, 제어 유닛은 PWM신호의 듀티비를 조절함으로써 전원 어댑터의 출력 전압의 탭 포지션을 한 단 조절하여 다시 단말기에 명령어2를 송신하고, 전원 어댑터의 출력 전압이 일치하는 지를 단말기에 다시 문의한다.
전원 어댑터의 출력 전압이 그와 일치하는 탬 포지션에 위치하고 있다는 응답을 단말기로부터 받을 때까지 상기 단계2를 반복한 후 제3 단계에 진입한다.
단계 3:
전원 어댑터가 단말기로부터 그의 출력 전압이 일치하다는 피드백을 수신한 후 전원 어댑터는 단말기에 명령어 3(상기 제3 명령어와 대응)을 송신하고, 단말기가 현재 지원하고 있는 최대 충전 전류를 문의하고 단말기는 현재 지원하고 있는 최대 충전 전류 값에 대한 응답을 전원 어댑터에 보내고, 제4 단계에 진입한다.
단계 4:
전원 어댑터는 단말기로부터 현재 지원하고 있는 최대 충전 전류 값에 대한 피드백을 수신한 뒤, 전원 어댑터는 그의 출력 기준 값을 설정할 수 있고, 제어 유닛(107)은 해당 전류 기준 값에 따라 PWM신호의 듀티비를 조절하여 전원 어댑터의 출력 전류가 단말기의 충전 전류 요구를 충족하도록 하고, 즉 정전류 단계로 들어가며, 여기서의 정전류 단계는 전원 어댑터의 출력 전력 피크 또는 평균값이 거의 변하지 않고 유지되는 것을 뜻하며(즉, 출력 전류 피크 또는 평균값의 변화의 폭이 적어, 예를 들어, 출력 피크 또는 평균값의 5% 범위 안에서 변화) 즉, 제3 맥동 파형의 전류 피크는 매 주기마다 일정하게 유지된다.
단계 5:
정전류 변화 단계에 진입 시, 전원 어댑터는 일정한 기간마다 명령어4(상기 제4 명령어와 대응)를 송신하고, 단말기 배터리의 현재 전압을 문의하고, 단말기는 단말기 배터리의 현재 전압에 대한 피드백을 전원 어댑터에 보낼 수 있고, 전원 어댑터는 단말기로부터 얻은 단말기 배터리의 현재 전압에 대한 피드백에 따라 USB 접촉, 즉 제1 충전 인터페이스 사이의 접촉이 불량인지, 또한 단말기의 현재 충전 전류 값을 낮출 필요 여부를 판단한다. 전원 어댑터에 의해 USB 접촉 불량이 판정될 경우, 명령어 5(상기 제5 명령어와 대응됨)를 송신한 뒤, 리셋하여 단계1에 다시 진입한다.
선택 가능한 일부 실시예에서, 단계 1에서는 단말기로부터 명령어 1을 응답할 때, 명령어 1에 대응하는 데이터에는 해당 단말기의 경로 임피던스 데이터(또는 정보)가 덧붙일 수 있고, 단말기 경로 임피던스 데이터는 단계 5에서의 USB 접촉 불량 여부를 판단하는 데에 사용될 수 있다.
선택 가능한 일부 실시예에서, 단계 2에서는 단말기로부터 제1 충전 모드의 작동이 동의된 후부터 전원 어댑터에 의해 전압이 적합한 값으로 조절되기까지 소요되는 시간을 일정한 범위 내에서 제어할 수 있으며, 해당 시간이 소정 범위를 초과할 경우 단말기는 비정상적인 요청으로 판전하고 빠른 속도로 리셋을 진행한다.
선택 가능한 일부 실시예에서, 단계 2에서는 전원 어댑터의 출력 저압이 배터리의 현재 전압보다 ΔV(ΔV은 약 200~500mV임) 만큼 높게 조정될 때, 단말기는 전원 어댑터의 출력 전압이 적합하거나/일치하다는 피드백을 전원 어댑터에 보낼 수 있다. 이중에서, 단말기는 전원 어댑터의 출력 전압이 접합하지 않다(즉, 높거나 낮다)는 피드백을 전원 어댑터에 보낼 때, 제어 유닛(107)은 전압 샘플링 값에 따라 PWM 신호의 듀티비를 조절하고 따라서 전원 어댑터의 출력 전압을 조절한다.
선택 가능한 일부 실시예에서, 단계 4에서는 전원 어댑터의 출력 전류 값의 크기 조절 속도를 일정한 범위 내에서 제어할 수 있으므로 빠른 조절 속도로 고속 충전의 비정상적인 중단을 피할 수 있다.
선택 가능한 일부 실시예에서, 단계 5에서는 전원 어댑터의 출력 전류 값의 크기 변화를 5% 이내로 제어할 수 있고, 즉 정전류 단계로 간주될 수 있다.
선택 가능한 일부 실시예에서, 단계 5에서는 전원 어댑터가 충전 회로 임피던스를 실시간으로 모니터링하고, 즉, 전원 어댑터의 출력 전압, 현재 충전 전류와 판독된 단말기 배터리 전압을 측정함으로써 전체 충전 회로 임피던스를 모니터링한다. 충전 회로 임피던스 > 단말기 경로 임피던스 + 고속 충전 데이터 선 임피던스일 경우, USB의 접촉이 불량이고 고속 충전 리셋을 진행하는 것으로 간주될 수 있다.
선택 가능한 일부 실시예에서, 제2 충전 모드를 작동한 뒤, 전원 어댑터와 단말기 사이의 통신 시간 간격을 일정한 범위 내에서 제어할 수 있어 고속 충전 리셋을 피할 수 있다.
선택 가능한 일부 실시예에서, 제1 충전 모드(또는 고속 충전 과정)의 정지는 복구 가능한 정지와 복구 불가능한 정지 두 가지로 나눌 수 있다.
예를 들어, 단말기에 의해 배터리가 완전히 충전되거나 USB의 접촉 불량이 검출될 경우, 고속 충전이 정지되며 리셋을 진행하고 단계 1에 진입하며, 단말기는 제1 충전 모드의 작동을 동의하지 않고, 고속 충전 통신 프로세스가 단계 2에 진입하지 않으며, 이때 정지된 고속 충전 과정은 복구 불가능한 정지일 수 있다.
다른 예로는 단말기와 전원 어댑터 사이에 통신 이상이 발생할 때 고속 충전이 정지되고 단계 1에 진입하며, 단계 1의 요구를 충족한 후, 단말기는 제2 충전 모드의 작동을 동의하고 고속 충전 과정을 복구하며 이때 정지된 고속 충전 과정은 복구 가능한 정지일 수 있다.
또 다른 예로서, 단말기가 배터리의 이상을 검출하면 고속 충전이 정지되고, 리셋을 진행하며 단계 1에 진입하고, 단계 1에 진입한 후 단말기는 제2 충전 모드의 작동을 동의하지 않고, 이때 정지된 고속 충전 ㅗ가정은 복구 가능한 정지일 수 있다.
특별히 설명하는 바와 같이 도 6에 도시된 통신 절차 또는 동작은 예시일 뿐, 예를 들어, 단계 1에서 단말기와 어댑터가 연결 된 후, 단말기와 어댑터 사이의 핸드 셰이크 통신이 단말기에 의해 개시될 수 있고, 즉, 단말기는 어댑터가 제 1 충전 모드(플래시 충전이라고도 함)를 작동하는 지를 문의하는 명령어 1을 송신하고, 단말기가 전원 어댑터가 제1 충전모드의 작동을 동의하는 것을 지시하는 전원 어댑터의 응답 명령어를 수신할 때 고속 충전 과정이 작동된다.
특별히 설명하는 바와 같이, 도 6에 도시된 통신 절차 또는 동작은 예시일 뿐, 예를 들어, 단계 5 이후에 또한 정전압 충전단계를 포함할 수 있고, 즉, 단계 5에서, 단말기는 전원 어댑터에 단말기 배터리의 현재 전압에 대한 피드백을 보낼 수 있고, 단말기 배터리 전압이 계속 상승함에 따라 상기 단말기 배터리의 현재 전압이 정전압 충전 전압 문턱 값에 도달 시 충전은 정전압 충전 단계로 전환되고, 제어 유닛(107)은 해당 전압 기준 값(즉 정전압 충전 전류 문턱 값)에 따라 PWM 신호의 듀티비를 조절하여 전원 어댑터의 출력전압이 단말기 충전 요구를 충족하도록 하고, 즉 전압이 거의 그대로 유지되고, 정전압 충전 단계에서, 충전 전류는 점차 감소되고, 전류가 일정한 문턱 값까지 떨어질 때 충전을 정지하고, 이때 배터리는 완전히 충전된 것을 표시된다. 이중에서, 여겨서의 정전압 충전은 제3 맥동 파형의 피크 전압이 거의 그대로 유지되는 것을 의미한다.
이해할 수 있는 것은, 본 발명의 실시예에서 전원 어댑터의 출력 전압을 획득하는 것은 제3 맥동 파형의 피크 전압 또는 전압 평균값을 획득하는 것을 의미하고, 전원 어댑터의 출력 전류를 획득하는 것은 제3 맥동 파형의 피크 전류 또는 전류 평균값을 획득하는 것을 의미한다.
본 발명의 일 실시예에서 도 7A에 도시된 바와 같이, 전원 어댑터(1)는 또한 직렬 연결된 제어 가능한 스위치(108)와 필터링 유닛(109)을 포함하고, 직렬 연결된 제어 가능한 스위치(108)와 필터링 유닛(109)은 제 2 정류 유닛(104)의 제1 출력 단과 연결되며, 이중에서 제어 유닛(107)은 또한 제2 충전 모드를 충전모드로 결정할 때 제어 가능한 스위치(108)를 턴 온하는 데에 사용되고, 또는 제1 충전모드를 충전모드로 결정 시 제어 가능한 스위치(108)를 차단하는 데에 사용된다. 또한 제2 정류 유닛(104)의 출력 단에 한 세트 이상의 소형 커패시터가 병렬로 연결되어 노이즈를 저감할 뿐만 아니라 써지 현상의 발생도 감소시킬 수 있다. 또는 제 2 정류 유닛(104)의 출력 단에 LC 필터 회로 또는 π형 필터 회로가 또한 연결될 수 있어 리플 간섭을 필터링할 수 있다. 이중에서, 도 7B에 도시된 바와 같이, 제2 정류 유닛(104)의 출력 단에 LC 필터 회로가 연결되어 있다. 설명하는 바와 같이, LC 필터 회로 또는 π형 필터 회로의 커패시터는 모두 소형 커패시터이므로 공간을 많이 차지 않는다.
이중에서, 필터링 유닛(109)은 필터 커패시터를 포함하고, 해당 필터 커패시터는 5V인 표준 충전을 지원할 수 있고, 즉 제2 충전 모드와 대응되며, 제어 가능한 스위치(108)는 MOS 트랜지시터와 같은 반도체 스위치 소자로 구성될 수 있다. 전원 어댑터는 제2 충전 모드(표준 충전으로도 함)를 이용해 단말기의 배터리를 충전할 때, 제어 유닛(107)은 제어 가능한 스위치(108)가 턴 온되도록 제어할 수 있어, 필터링 유닛(109)을 회로에 접속시켜 따라서 제2 정류 유닛의 출력에 대한 필터링을 진행할 수 있으며, 이렇게 되면, 직류 충전 기술과 더 잘 호환될 수 있다. 즉 직류 전류를 직접 단말기의 배터리에 로딩시켜 배터리의 직류 충전을 구현한다. 예를 들어, 일반적으로 필터링 유닛은 병렬로 연결된 전해 커패시터와 일반 커패시터, 즉 5V 표준 충전을 지원하는 소형 커패시터(예: 고체 커패시터)를 포함한다. 전해 커패시터가 차지하는 부피가 크기 때문에 전원 어댑터의 사이즈를 줄이기 위해 전원 어댑터 내부의 전해 커패시터를 제거해 용량 값이 작은 커패시터 하나를 보유할 수 있다. 제2 충전 모드를 사용 시 해당 소형 커패시터가 위치하는 분기회로가 전도되도록 제어할 수 있고, 전류에 대한 필터링을 진행하여 낮은 전력의 안정적인 출력으로 배터리의 직류 충전을 구현하고, 제1 충전 모드를 사용 시 소형 커패시터가 위치하는 분기회로가 차단되도록 제어할 수 있고, 제2 정류 유닛(104)의 출력은 필터링을 거치지 않고, 맥동 파형의 전압/전류를 직접 출력하여 배터리에 로딩시켜 배터리의 고속 충전을 구현한다.
제2 정류 유닛(104)에서 출력되는 전류를 샘플링하는 경우 본 발명의 일 실시예에서는 제1 전류 샘플링 회로(1061)가 원 웨이 전류 검출을 투 웨이로 나누어 구체적으로 도 2B에 도시된 바와 같이 각각 두 개의 저항 값인 전류 검출 저항, 즉 제1 저항(R1)과 제2 저항(R2)을 샘플링하고 전환 스위치 유닛(115)을 통해 제1 전류 샘플링 회로(1061)의 두 개의 전류 샘플링 모드가 전환되도록 제어한다.
이중에서, 제어 유닛(107)은 상기 제1 충전 인터페이스의 데이터 선을 통해 상기 단말기와 쌍방향 통신하여 상기 제1 충전 모드로 상기 단말기를 충전하는 것을 결정할 때 상기 전환 스위치 유닛(115)을 제어하여 상기 제1 전류 샘플링 회로(1061)가 제1 전류 샘플링 모드에 처하도록 제어하며; 제어 유닛(107)은 상기 제1 충전 인터페이스의 데이터 선을 통해 상기 단말기와 쌍방향 통신하여 제2 충전 모드로 상기 단말기를 충전하는 것을 결정할 때 상기 전환 스위치 유닛(115)을 제어하여 상기 제1 전류 샘플링 회로(1061)가 상기 제2 전류 샘플링 모드에 처하도록 제어한다.
구체적으로, 본 발명의 일 실시예에서는 도 2B에 도시된 바와 같이, 제1 전류 샘플링 회로(1061)는 제1 저항(R1), 제2 저항(R2)과 전류 검출계(10611)를 포함한다. 제1 저항(R1)의 한 단이 제2 정류 유닛(104)의 출력 단과 연결되고, 제2 저항(R2)의 한 단은 제2 정류 유닛(104)의 출력단과 연결되며, 제2 저항(R2)의 한 단과 제1 저항(R1)의 한 단 상이에 제3 저항(R3)이 연결되고, 제2 저항(R2)의 다른 한 단과 제1 저항(R1)의 다른 한 단 사이에 제4 저항(R4)이 연결되며, 이중에서 제2 저항의 저항 값은 제1 저항(R1)의 저항 값보다 크고, 즉 제2 저항(R2)은 큰 저항이고, 제1 저항(R1)은 작은 저항이며; 전류 검출계(10611)는 제1 저항(R1) 또는 제2 저항(R2) 양단의 전압에 따라 제2 정류 유닛(104)에서 출력되는 전류를 샘플링한다. 이중에서 전류 검출계(10611)는 연산 증폭기를 포함할 수 있다.
또한, 도 2B에 도시된 바와 같이 제1 전류 샘플링 회로(1061)는 제5 저항(R5), 제1 필터 커패시터(C11)와 제2 필터 커패시터(C12)를 포함하고, 제5 저항(R5)의 한 단은 제2 저항(R2)의 한 단과 연결되고, 제5 저항(R5)의 다른 한 단은 전류 검출계(10611)와 연결되며, 제6 저항(R6)의 한 단은 제2 저항(R2)의 다른 한 다놔 연결되고, 제6 저항(R6)의 다른 한 단은 전류 검출계(10611)와 연결되고, 제1 필터 커패시터(C11)의 한 단은 각각 제5 저항(R5)의 다른 한 단과 전류 검출계(10611)와 연결되며, 제1 필터 커패시터(C11)의 다른 한 단은 접지되고, 제2 필터 커패시터(C12)의 한 단은 각각 제6 저항(R6)의 다른 한 단 및 전류 검출계(10611)와 연결되며, 제2 필터 커패시터(C12)의 다른 한 단은 접지된다.
즉 제1 저항(R1)와 제2 저항(R2)을 통해 제1 전류 샘플링 회로(1061)는 작은 저항(R1)을 통한 전류 검출과 큰 저항(R2)을 통한 전류 검출을 구현할 수 있으며 즉 두 개의 전류 샘플링 모드의 기능을 갖고 있다.
본 발명의 일 실시예에서 도 2B에 도시된 바와 같이 전환 스위치 유닛(115)은 제1 스위치(SW1)와 제2 스위치(SW2)를 포함하고 제1 스위치(SW1)의 한 단이 제1 저항(R1)의 다른 한 단과 연결되고, 제1 스위치(SW1)의 제어 단이 제어 유닛(107)과 연결되며 제2 스위치(SW2)의 한 단이 제2 저항(R2)의 다른 한 단과 연견되며 제2 스위치(SW2)의 제어 단은 제어 유닛(107)과 연결되고, 제2 스위치(SW2)의 다른 한 단은 제1 스위치(SW1)의 다른 한 단과 연결된다. 이중에서 제1 스위치(SW1)과 제2 스위치(SW2)은 모두 MOS 트랜지스터일 수 있다.
본 발명의 실시예에서 제어 유닛은 제1 충전 인터페이스의 데이터 선을 통해 상기 단말기와 쌍방향 통신하여 제1 충전 모드로 상기 단말기를 충전하는 것을 결정할 때, 즉 고속 충전 대전류로 충전 시 SW1을 턴 온하여 SW2을 턴 오프하고, 제1 전류 샘플링 회로는 제1 전류 샘플링 모드에 처하고 작은 저항 값을 가진 저항 R1을 이용해 전류 검출하고; 제어 유닛이 제1 충전 인터페이스의 데이터 선을 통해 상기 단말기와 쌍방향 통신하여 제2 충전 모드로 상기 단말기를 충전하는 것을 결정할 때, 즉 표준 충전(일반 충전) 소 전류로 충전 시 SW2를 턴 온하여 SW1을 턴 오프하며, 제1 전류 샘플링 회로는 제2 전류 충전 샘플링 모드에 처할 때 큰 저항 값을 가진 저항 R2를 이용해 전류를 검출한다.
따라서 본 발명의 실시예에 따른 단말기용 충전 시스템은 제1 전류 샘플링 회로의 두 개의 전류 샘플링 모드가 서로 전환됨에 의해 전류 검출 기능이 검출 정확성과 동적 범위에서의 호환성을 보장할 수 있어 적용 범위를 확대하였다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 제어 유닛(107)은 또한 제1 충전 모드가 충전 모드로 결정될 때 단말기의 상태 정보에 따라 제1 충전 모드에 대응하는 충전 전류 및/또는 충전 전압을 획득하는 데에 사용되고, 제1 충전 모드에 대응하는 충전 전류 및/또는 충전 전압에 따라 PWM신호와 같은 제어신호의 듀티비를 조절한다. 즉, 제1 충전모드를 충전모드로 결정할 때, 제어 유닛(107)은 획득한 단말기의 상태 정보, 예를 들어, 배터리의 전압, 전기량, 온도, 단말기의 실행 파라미터, 및 단말기에서 실행중인 애플리케이션의 전력 소비 정보 등에 따라 제1 충전 모드에 대응하는 충전 전류 및/또는 충전 전압을 획득하고, 그 다음 획득한 충전 전류 및/또는 충전 전압에 따라 제어 신호의 듀티비를 조절하여 전원 어댑터의 출력이 충전 요구를 충족시키도록 하고 배터리의 고속 충전을 구현한다.
이중에서 단말기의 상태 정보는 배터리의 온도를 포함한다. 또한, 배터리의 온도가 제1 미리 설정 온도 문턱 값보다 커거나 배터리의 온도가 미리 설정된 제2의 온도 문턱 값보다 작을 경우, 현재 충전 모드가 제1 충전모드이면, 제1 충전 모드를 제2 충전 모드로 전환하고, 이중에서, 제1 미리 설정 온도 문턱 값이 미리 설정된 제2의 온도 문턱 값보다 크다. 즉, 배터리의 온도가 너무 낮거나(예를 들어, 미리 설정된 제2의 온도 문턱 값보다 작을 경우와 대응) 또는 너무 높을(예를 들어, 제1 미리 설정 온도 문턱 값보다 클 경우와 대응)경우, 모두 고속 충전에 적합하지 않는다. 따라서 제1 충전 모드를 제2 충전 모드로 전환해야 한다. 본 발명의 실시예에서 제1 미리 설정 온도 문턱 값과 미리 설정된 제2의 온도 문턱 값은 실제 상황에 따라 설정되거나 제어 유닛(예를 들어, 전원 어댑터 MCU)의 저장에 기록될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 제어 유닛(107)은 또한 배터리의 온도가 미리 설정된 고온 보호 문턱 값보다 클 경우 스위치 유닛(102)이 턴 오프되도록 제어하는 데에 사용되며, 즉 배터리의 온도가 고온 보호 문턱 값을 초과하는 경우, 제어 유닛(107)은 고온 보호 전략을 채택하여 스위치 유닛(102)을 차단상태로 제어하여 전원 어댑터에 의한 배터리 충전을 중단하도록 하며 배터리를 위한 고온 보호를 구현하고 충전의 안전성을 향상시킨다. 상기 고온 보호 문턱 값은 상기 제1 온도 문턱 값과 다를 수도 있고 동일할 수 도 있다. 바람직하게는 상기 고온 보호 문턱 값은 상기 제1 온도 문턱 값보다 크다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제어기는 또한 상기 배터리의 온도를 획득하는 데에 사용되고, 또한 상기 배터리의 온도가 미리 설정된 고온 보호 문턱 값보다 클 경우 상기 스위치 유닛이 턴 오프되도록 제어하고, 즉 단말기 측을 통해 충전 제어 스위치를 턴 오프하게 함으로써 배터리의 충전 과정을 턴 오프하게 하여 배터리의 충전 안전은 보장한다.
또한 본 발명의 일 실시에에서, 상기 제어 유닛은 또한 상기 제1 충전 인터페이스의 온도를 획득하는 데에 사용되고, 그리고 상기 제1 충전 인터페이스의 온도가 미리 설정된 보호 온도보다 클 경우 상기 스위치 유닛이 턴 온프되도록 제어한다. 즉, 충전 인터페이스의 온도가 일정 온도를 초과할 경우, 제어 유닛(107)도 고온 보호 전략을 실행해야 하고 스위치 유닛을 차단상태로 제어하여 전원 어댑터에 의한 배터리 충전을 중단하도록 하며 배터리를 위한 고온 보호를 구현하고 충전의 안전성을 향상시킨다.
물론, 본 발명의 다른 실시예에서 상기 제어기는 상기 제어 유닛과 쌍방향 통신함으로써 상기 제1 충전 인터페이스의 온도를 획득하고, 또한 상기 제1 충전 인터페이스의 온도가 미리 설정된 보호 온도보다 클 경우, 상기 충전 제어 스위치(도 13 및 도 14 참조)가 턴 오프되도록 제어하고, 즉 단말기 측을 통해 충전 제어 스위치를 턴 오프하게 하고 배터리의 충전 과정을 턴 오프하게 하며 배터리의 충전 안전은 보장한다.
구체적으로 본 발명의 일 실시예에서, 도 8에 도시된 바와 같이, 전원 어댑터(1)는 또한 MOSFET 구동 장치와 같은 구동 유닛(110)을 포함하고, 구동 유닛(110)은 스위치 유닛(102)과 제어 유닛(107) 사이에 연결괴고, 구동 유닛(110)은 제어 신호에 따라 구동 스위치 유닛(102)을 턴 온 또는 턴 오프로 제어하는 데에 사용된다. 물론, 설명하는 바와 같이 본 발명의 다른 실시예에서, 구동 유닛(110)은 제어 유닛(107)에 통합될 수도 있다.
또한, 도 8에 도시된 바와 같이, 전원 어댑터(1)는 또한 격리 유닛(111)을 포함하고, 격리 유닛(110)은 구동 유닛(110)와 제어 유닛(107) 사이에 연결되어 전원 어댑터(1)의 1차와 2차 사이의 신호 격리(또는 변압기(103)의 1차 권선과 2차 권선 사이의 신호 격리)를 구현한다. 이중에서, 격리 유닛(111)은 광 커플러 격리 방식을 사용할 수 있고 다른 격리 방식도 사용할 수 있다. 격리 유닛(111)을 설정함으로써 제어 유닛(107)은 전원 어댑터(1)의 2차 측(또는 변압기(103)의 2차 권선 측)에 설정될 수 있어 단말기(2)와의 통신을 용이하게 하고 전원 어댑터(1)의 공간 설계가 더욱 간단하고 쉬워지게 한다.
물론, 본 발명에 다른 실시예에서 제어 유닛(107), 구동 유닛(110)은 모두 1차 측에 설정할 수 있고, 이 때 제어 유닛(107)과 샘플링 유닛(106) 사이에 격리 유닛(111)을 설정해 전원 어댑터(1)의 1차와 2차 사이의 신호 격리를 구현하는 것으로 이해되어야 한다.
또한, 설명하는 바와 같이, 본 발명의 실시예에서 제어 유닛(107)이 2차 측에 설정될 경우, 격리 유닛(111)을 설정해야 하고, 격리 유닛(111)은 제어 유닛(107)에 통합될 수도 있다. 즉, 1차에서 2차로 신호 전송 또는 2차에서 1차로 신호 전송 시 신호 격리를 위해 일반적으로 격리 유닛을 설정할 필요가 있다
본 발명의 일 실시예에서 도 9에 도시된 바와 같이, 전원 어댑터(1)는 또한 보조 권선과 전원 공급 유닛(112)을 포함할 수 있고, 보조 권선은 변조된 제1 맥동 파형의 전압에 따라 제4 맥동 파형의 전압을 생성하고, 전원 공급 유닛(112)은 보조 권선과 연결되고, 전원 공급 유닛(112)(예를 들어, 필터 레귤레이터 모듈, 전압 전환 모듈 등)은 제4 맥동 파형의 전압을 전환하여 직류 전류를 출력해 각각 구동 유닛(110) 및/또는 제어 유닛(107)에 전원을 공급하는 데에 사용된다. 전원 공급 유닛(112)은 소형 필터 커패시터, 레귤레이터 침 등 소자로 구성될 수 있고, 제4 맥동 파형의 전압에 대한 처리, 전환을 구현하여 3.3V 또는 5V 등 저압 전압 직류 전류를 출력한다.
즉, 구동 유닛(110)의 공급 전원은 전원 공급 유닛(112)이 제4 파형의 전압의 전환에 의해 얻을 수 있고, 제어 유닛(107)이 1차 측에 설정될 경우, 그의 공급 전원은 또한 전원 공급 유닛(112)이 제4 맥동 파형의 전압을 전환에 의해 얻을 수 있다. 이중에서, 도 9에 도시된 바와 같이, 제어 유닛(107)이 2차 측에 설정될 경우, 전원 공급 유닛(1122)은 투 웨이 직류 전류 출력을 제공해 각각 구동 유닛(110)과 제어 유닛(107)에 전원을 공급하고, 제어 유닛(107)과 샘플링 유닛(106) 사이에 광 커플러격리 유닛을 설정해 전원 어댑터(1)의 1차와 2차 사이의 신호 격리를 구현한다.
제어 유닛(107)이 1차 측에 설정되고 또한 구동 유닛(110)이 통합되어 있을 경우, 전원 공급 유닛(112)은 제어 유닛(107)에만 전원을 공급한다. 제어 유닛(107)이 2차 측에 설정되고, 구동 유닛(110)은 2차 측에 설정될 경우, 전원 공급 유닛(112)은 구동 유닛(110)에만 전원을 공급하고, 제어 유닛(107)의 전원 공급은 예를 들어, 하나의 전원 공급 유닛에 의해 제2 정류 유닛(104)에서 출력되는 제3 맥동 파형의 전압을 직류 전류로 전환함으로써 2차 측으로부터 제어 유닛(107)에 공급된다.
또한, 본 발명의 실시예에서, 제1 정류 유닛(101)의 출력 단에 또한 여러 개의 소형 커패시터가 병렬로 연결되어 필터링 역할을 한다. 또한 제1 정류 유닛(101)의 출력 단에는 LC 필터 회로가 연결되어 있다.
본 발명의 다른 실시예에서 도 10에 도시된 바와 같이, 전원 어댑터(1)는 또한 제1 전압 검출 유닛(113)을 포함하고, 제1 전압 검출 유닛(113)은 각각 보조 권선와 제어 유닛(107)과 연결되고, 제1 전압 검출 유닛(113)은 제4 맥동 파형의 전압을 검출하여 전압 검출 값을 생성하는 데에 사용되고, 이중에서 제어 유닛(107)은 또한 전압 검출 값에 따라 제어 신호의 듀티비를 조절하는 데에 사용된다.
즉, 제어 유닛(107)은 또한 제1 전압 검출 유닛(113)에서 검출된 보조 권선의 출력 전압에 따라 제2 정류 유닛(104)의 출력 전압을 반영할 수 있고, 그 다음 전압 검출 값에 따라 제어 신호의 듀티비를 조절하여 제2 정류 유닛(104)의 출력이 배터리의 충전 요구를 충족하도록 한다.
구체적으로, 본 발명의 일 실시예에서, 도 11에 도시된 바와 같이, 샘플링 유닛(106)은 제1 전류 샘플링 회로(1061)와 제1 전압 샘플링 회로(1062)를 포함한다. 이중에서, 제1 전류 샘플링 회로(1061)는 제2 정류 유닛(104)에서 출력되는 전류를 샘플링하여 전류 샘플링 값을 획득하는 데에 사용되고, 제1 전압 샘플링 회로(1062)은 제2 정류 유닛(104)에서 출력되는 전압을 샘플링하여 전압 샘플링 값을 획득하는 데에 사용된다.
선택 가능하게, 제1 전류 샘플링 유닛(1061)은 제2 정류 유닛(104)의 제1 출력 단에 연결된 저항(전류 검출 저항)의 전압을 샘플링함으로써 제2 정류 유닛(104)에 출력되는 전류를 샘플링할 수 있다. 제1 전압 샘플링 회로(1062)는 제2 정류 유닛(104)의 제1 출력 단과 제2 출력 단 사이의 전압을 샘플링함으로써 제2 정류 유닛(104)에 출력되는 전압을 샘플링할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예어서, 도 11에 도시된 바와 같이, 제1 전압 샘플링 회로(1062)는 피크 전압 샘플링 및 홀딩 유닛, 제로 크로싱 샘플링 유닛, 블리딩 유닛과 AD 샘플링 유닛을 포함한다. 피크 전압 샘플링 홀딩 유닛은 제3 맥동 파형의 전압의 피크 전압을 샘플링하고 홀딩하는 데에 사용되고, 제로 크로싱 샘플링 유닛은 제3 맥동 파형의 전압의 제로 크로싱을 샘플링하는 데에 사용되며, 블리딩 유닛은 제로 크로싱 크로싱 시 피크 전압 샘플링 및 홀딩 유닛을 블리딩하는 데에 사용된다. AD 샘플링 유닛은 피크 전압 샘플링 및 홀딩 유닛 중의 피크 전압을 샘플링하여 전압 샘플링 값을 획득하는 데에 사용된다.
제1 전압 샘플링 회로(1062)에 피크 전압 샘플링 및 홀딩 유닛, 제로 크로싱 샘플링 유닛, 블리딩 유닛과 AD 샘플링 유닛을 설정함으로써, 제2 정류 유닛(104)에서 출력되는 전압의 정확한 샘플링을 구현할 수 있고, 또한 전압 샘플링 값이 제1 맥동 파형의 전압과 동기화될 수 있도록, 즉 위상이 동기화 되고, 진폭 변동 추세도 일정하게 유지되도록 보장한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 도 12에 도시된 바와 같이, 전원 어댑터(1)는 또한 제2 샘플링 회로(114)를 포함하고, 제2 전압 샘플링 전압(114)은 제1 맥동 파형의 전압을 샘플링하는 데에 사용되고, 제2 전압 샘플링 회로(114)은 제어 유닛(107)과 연결되고, 이중에서 제2 전압 샘플링 회로(114)에서 샘플링된 전압 값이 제1 미리 설정 전압 값보다 클 때 제어 유닛(107)은 제어 유닛(102)이 제1 미리 설정 시간동안 개통하여 제1 맥동 파형 중의 써지 전압, 피크 전압 등의 방전 동작을 실행하는 것을 제어한다.
도 12에 도시된 바와 같이, 제2 전압 샘플링 회로(114)는 제1 정류 유닛(101)의 제1 출력 단과 제2 출력 단에 연결될 수 있어 제1 맥동 파형의 전압 샘플링을 구현하고, 제어 유닛(107)은 제2 전압 샘플링 회로(114)에 의해 샘플링된 전압 값에 대해 판단하고, 제2 전압 샘플링 회로(114)에 의해 샘플링된 전압 값이 제1 미리 설정 전압 값보다 클 경우, 전원 어댑터(1)가 낙뢰 간섭을 받고 있고, 써지 전압이 발생한 것이며, 이때 써지 전압을 블리딩시켜 충전의 안전성과 신뢰성을 보장해야 하며, 제어 유닛(107)이 스위치 유닛(102)이 일정 기간 동안 개통되는 것을 제어하여 블리딩 경로를 형성해 낙뢰로 인해 발생한 써지 전압을 블리딩하여 전원 어댑터에 의해 단말기를 충전 시에 날뢰로 인해 발생한 간섭을 피하고 단말기 충전 시의 안전성과 신뢰성을 효과적으로 향상시킨다. 이중에서 제1 미리 설정 전압 값은 실제 상황에 따라 규정할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 전원 어댑터(1)에 의해 단말기(2)의 배터리(202)를 충전하는 과정에서, 제어 유닛(107)은 또한 샘플링 유닛(106)에 의해 샘플링된 전압 값이 미리 설정된 제2의 전압 값보다 클 경우, 스위치 유닛(102)을 턴 오프로 제어하는 데에 사용되고, 즉, 제어 유닛(107)은 샘플링 유닛(106)에 의해 샘플링된 전압 값의 크기에 대해 판단하고 샘플링 유닛(106)에 의해 샘플링된 전압 값이 미리 설정된 제2의 전압보다 클 경우, 전원 어댑터(1)에서 출력되는 전압이 너무 높은 것이며, 이때 제어 유닛(107)이 스위치 유닛(102)을 턴 오프로 제어함으로써 전원 어댑터(1)에 의해 단말기(2)의 배터리를 충전하는 것을 정지시키고, 즉 제어 유닛(107)은 스위치 유닛(102)을 턴 오프로 제어함으로써 전원 어댑터(1)의 과전압 보호를 구현하고 충전의 안전성을 보장한다.
물론, 본 발명의 일 실시예에서 상기 제어기(204)는 상기 제어 유닛(107)과 쌍방향 통신하여 상기 샘플링 유닛(106)에 의해 샘플링된 전압 값을 획득하고(도 13 및 도 14), 또한 상기 샘플링 유닛(1206)에 의해 샘플링된 전압 값이 미리 설정된 제2의 전압 값보다 클 경우, 상기 충전 제어 스위치(203)를 턴 오프로 제어하고, 즉 단말기(2) 측을 통해 충전 제어 스위치(203)을 턴 오포하여 따라서 배터리(202)의 충전 과정을 턴 오프하며 충전의 안전성을 보장한다.
또한 제어 유닛(107)은 샘플링 유닛(106)에 의해 샘플링된 전류 값이 미리 서정 전류 값보다 클 경우, 스위치 유닛(102)을 턴 오프로 제어하고, 즉, 제어 유닛(107)은 샘플링 유닛(106)에 의해 샘플링된 전류 값 크기를 판단하고, 샘플링 유닛(106)에 의해 샘플링된 전류 값이 미리 설정된 전류 값보다 클 경우, 스위치 유닛(102)을 턴 오프로 제어하는 데에 사용되고, 즉, 제어 유닛(107)은 샘플링 유닛(106)에 의해 샘플링된 전류 값의 크기에 대해 판단하고 샘플링 유닛(106)에 의해 샘플링된 전류 값이 미리 설정된 전류보다 클 경우, 전원 어댑터(1)에서 출력되는 전류가 너무 큰 것이며, 이때 제어 유닛(107)이 스위치 유닛(102)을 턴 오프로 제어함으로써 전원 어댑터(1)에 의해 단말기(2)의 배터리를 충전하는 것을 정지시키고, 즉 제어 유닛(107)은 스위치 유닛(102)을 턴 오프로 제어함으로써 전원 어댑터(1)의 과전류 보호를 구현하고 충전의 안전성을 보장한다.
마찬가지로, 상기 제어기(204)는 상기 제어 유닛(107)과 쌍방향 통신하여 상기 샘플링 유닛(106)에 의해 샘플링된 전압 값을 획득하고(도 13 및 도 14), 또한 상기 샘플링 유닛(1206)에 의해 샘플링된 전류 값이 미리 설정된 전류 값보다 클 경우, 상기 충전 제어 스위치(203)를 턴 오프로 제어하고, 즉 단말기(2) 측을 통해 충전 제어 스위치(203)을 턴 오포하여 따라서 배터리(202)의 충전 과정을 턴 오프하며 충전의 안전성을 보장한다.
이중에서 미리 설정된 제2의 전압 값과 미리 설정된 전류 값은 모두 실제 상황에 따라 설정되거나 제어 유닛(예를 들어, 전원 어댑터(1)의 제어 유닛 중의 마이크로 제어 프로세서 MCU)의 저장에 기록될 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 단말기는 휴대폰과 같은 이동 단말기, 보조 배터리와 같은 이동 전원, 멀티미디어 플레이어, 노트북, 웨어러블 장치 등일 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 단말기용 충전 시스템으로서, 본 발명의 실시예에 따른 단말기용 충전 시스템으로서, 전원 어댑터가 제3 맥동 파형의 전압을 출력하도록 제어하여 전원 어댑터에서 출력되는 제3 맥동 파형의 전압을 직접 단말기의 배터리에 로딩하게 함으로써 맥동의 출력 전압/전류에 의해 직접 배터리를 고속 충전할 수 있게 된다. 이중에서 맥동의 출력 전압/전류의 크기는 주기적으로 변환됨으로 종래의 정전압 정전류에 비해 리튬 배터리의 리튬 석출 현상을 감소시켜 배터리의 사용 수명을 향상시킬 수 있으며, 또한 충전 포트 접점의 아크의 확률과 강도를 감소시켜 충전 포트의 수명을 향상시킬 수 있고, 또한 배터리의 분극 효과를 감소시키고, 충전 속도를 향상시키며, 배터리의 발열을 감소시키는 데에도 도움이 되어 충전 시의 안전성과 신뢰성을 보장한다. 또한, 전원 어댑터에서 맥동 파형의 전압이 출력되므로 전원 어댑터에 전해 커패시터를 설치할 필요가 없어 전원 어댑터의 단순화, 소형화를 구현할 수 있을 뿐만 아니라 원가도 크게 절감할 수 있다. 또한 제1 전류 샘플링 회로의 두 개의 전류 샘플링 모드가 서로 전환됨에 의해 전류 검출 기능이 검출 정확성과 동적 범위에서의 호환성을 보장할 수 있어 적용 범위를 확대하였다.
또한 본 발명의 실시예에서 전원 어댑터를 제공하고 있으며, 해당 전원 어댑터는 입력된 교류 전류를 정류하여 제1 맥동 파형의 전압을 출력하는 제1 정류 유닛; 제어 신호에 따라 상기 제1 맥동 파형의 전압을 변조하는 데에 사용되는 스위치 유닛; 변조된 상기 제1 맥동 파형의 전압에 따라 제2 맥동 파형의 전압을 출력하는 데에 사용되는 변압기; 상기 제2 맥동 파형의 전압을 정류하여 제3 맥동 파형의 전압을 출력하는 데에 사용되는 제2 정류 유닛; 상기 제2 정류 유닛과 연결된 제1 충전 인터페이스; 상기 제2 정류 유닛에서 출력되는 전류를 샘플링하여 전류 샘플링 값을 획득하는 데에 상용되고 제1 전류 샘플링 모드와 제2 전류 샘플링 모드를 포함하는 제1 전류 샘플링 유닛; 상기 제1 전류 샘플링 회로가 상기 제1 전류 샘플링 모드와 상기 제2 전류 샘플링 모드 사이에서 전환되도록 제어하는 데에 사용되는 전환 스위치 유닛; 상기 제1 전류 샘플링 전류, 상기 전환 스위치 유닛 및 상기 스위치 유닛과 각각 연결되어 상기 제어 신호를 상기 스위치 유닛에 출력하고 충전 모드에 따라 상지 전환 스위치 유닛을 제어하여 상기 제1 전류 샘플링 회로가 전류 샘플링 모드를 전환하도록 제어하고, 상기 전류 샘플링 값에 따라 상기 제어 신호의 듀티비를 조절하여 상기 제3 맥동 파형의 전압이 충전 요구를 충족하도록 하는 제어 유닛 ;을 포함한다.
본 발명의 실시예에 따른 전원 어댑터는 제1 충전 인터페이스를 통해 제3 맥동 파형의 전압을 출력하고, 단말기의 제2 충전 인터페이스를 통해 제3 맥동 파형의 전압을 직접 단말기의 배터리에 로딩하게 함으로써 맥동의 출력 전압/전류에 의해 직접 배터리를 고속 충전할 수 있게 된다. 이중에서 맥동의 출력 전압/전류의 크기는 주기적으로 변환됨으로 종래의 정전압 정전류에 비해 리튬 배터리의 리튬 석출 현상을 감소시켜 배터리의 사용 수명을 향상시킬 수 있으며, 또한 충전 포트 접점의 아크의 확률과 강도를 감소시켜 충전 포트의 수명을 향상시킬 수 있고, 또한 배터리의 분극 효과를 감소시키고, 충전 속도를 향상시키며, 배터리의 발열을 감소시키는 데에도 도움이 되어 충전 시의 안전성과 신뢰성을 보장한다. 또한, 전원 어댑터에서 맥동 파형의 전압이 출력되므로 전원 어댑터에 전해 커패시터를 설치할 필요가 없어 전원 어댑터의 단순화, 소형화를 구현할 수 있을 뿐만 아니라 원가도 크게 절감할 수 있다. 또한 제1 전류 샘플링 회로의 두 개의 전류 샘플링 모드가 서로 전환됨에 의해 전류 검출 기능이 검출 정확성과 동적 범위에서의 호환성을 보장할 수 있어 적용 범위를 확대하였다.
도 15는 본 발명의 실시예에 따른 단말기용 충전 방법의 흐름도이다. 도 15에 도시된 바와 같이, 해당 단말기용 충전 방법은 아래와 같은 절차를 포함한다.
S1, 전원 어댑터의 제1 충전 인터페이스가 단말기의 제2 충전 인터페이스와 연결될 때, 전원 어댑터에 입력되는 교류 전류를 1차 정류하여 제1 맥동 파형의 전압을 출력한다.
즉, 전원 어댑터 중의 제1 정류 유닛을 통해 입력된 교류 전류(즉, 도시 가정용 전기, 예: AC220V)를 정류하고 제1 맥동 파형의 전압(예를 들어, 100Hz 또는 120Hz)의 만두형태 파형 전압을 출력한다.
S2, 스위치 유닛을 제어함으로써 제1 맥동 파형의 전압을 변조하고, 또한 변압기의 변환을 통해 제2 맥동 파형의 전압을 출력한다.
이중에서, 스위치 유닛은 MOS 트랜지스터로 구성될 수 있고, MOS 트랜지스터에 대한 PWM제어로 만두형태 파형 전압을 초퍼 변조한다. 그 다음, 변압기에 의해 변조된 제1 맥동 파형의 전압을 2차 측으로 결합시켜, 2차 권선에 의해 제2 맥동 파형의 전압을 출력한다.
본 발명의 실시예에서, 고주파 변압기를 사용할 수 있으며, 따라서 변압기가 작은 부피를 가질 수 있어 전원 어댑터의 고전력, 소형화 설계를 구현할 수 있다.
S3, 제2 맥동 파형의 전압을 2차 정류하여 제3 맥동 파형의 전압을 출력하며, 이중에서, 제2 충전 인터페이스를 통해, 제3 맥동 파형의 전압을 단말기 배터리에 로딩하게 하고, 단말기 배터리의 충전을 구현할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 제2 정류 유닛을 통해 제2 맥동 파형의 전압을 2차 정류하고, 제2 정류 유닛은 다이오드 또는 MOS 트랜지스터로 구성될 수 있고, 2차적 동기 정류가 구현될 수 있고, 따라서 제3 맥동 파형의 전압이 변조된 제1 맥동 파형과의 동기화가 유지된다.
S4, 제1 전류 샘플링 회로에 의해 2차 정류된 전류를 샘플링하여 전류 샘플링 값을 획득하고, 이중에서 제1 전류 샘플링 회로는 제1 전류 샘플링 모드와 제2 전류 샘플링 모드를 포함한다.
S5, 충전 모드에 따라 상기 제1 전류 샘플링 회로가 전류 샘플링 모드를 전환하도록 제어하고, 또한 전류 샘플링 값에 따라 상기 제어 신호의 듀티비를 조절하여 상기 제3 맥동 파형의 전압이 충전 요구를 충족하도록 한다.
본 발명의 실시예에 따르면 또한 상기 전류 샘플링 값에 따라 상기 제어 신호의 주파수를 조절한다.
또한 제2 정류된 전압을 샘플링하여 전압 샘플링 값을 획득하고 또한 전압 샘플링 값 및/또는 전류 샘플링 값에 따라 스위치 유닛을 제어하는 제어 신호의 듀티비를 제어하여 제3 맥동 파형의 전압이 충전 요구를 충족하도록 한다.
설명하는 바와 같이, 제3 맥동 파형의 전압은 충전 요구를 충족하는 것은 제3 맥동 파형의 전압과 전류가 배터리 충전 시의 충전 전압과 충전 전류를 만족해야 하는 것을 뜻한다. 즉, 샘플링으로 얻게 된 전원 어댑터에서 출력되는 전압 및/또는 전류에 따라 PWM 신호와 같은 제어 신호의 듀티비를 조절할 수 있고, 전원 어댑터의 출력을 실시간으로 조절하고, 폐쇄 루프 조절 제어를 구현해 제3 맥동 파형의 전압이 단말기의 충전 요구를 충족하도록 하고 배터리의 안전하고 신뢰성 있게 충전되도록 보장한다. 구체적으로 도 3에 도시된 바와 같이 PWM 신호의 듀티비를 통해 배터리에 출력되는 충전 전압 파형을 조절하고, 도 4에 도시된 바와 같이 PWM 신호의 듀티비를 통해 배터리에 출력되는 충전 전류 파형을 조절한다.
따라서 본 발명의 실시예에서 스위치 유닛을 제어함으로써 풀 브리지 정류된 제1 맥동 파형의 전압, 즉 만두형태 파형 전압을 초퍼 변조한 뒤 고주파 변압기에 전송하고, 고주파 변압기를 통해 1차 측에서 2차 측로 결합시켜, 동기 정류를 거쳐 만두형태 파형 전압/전류로 환원하고, 단말기의 배터리에 직접 전달하여, 배터리를 위한 고속 충전을 구현한다. 이중에서 만두형태 파형의 전압 진폭은 PWM 신호의 듀티비를 통해 조절할 수 있어 전원 어댑터의 출력이 배터리의 충전 요구를 충족시키도록 한다. 따라서 전원 어댑터 중의 1차, 2차 전해 커패시터를 제거할 수 있고, 만두형태 파형 전압을 통해 직접 배터리를 충전해 따라서 전원 어댑터의 부피를 줄이면서 전원 어댑터의 소형화를 구현되며 원가도 크게 줄일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서 제1 충전 인터페이스의 데이터 선을 통해 상기 단말기와 쌍방향 통신하여 제1 충전 모드로 상기 단말기를 충전하는 것을 결정할 때,
상기 제1 전류 샘플링 회로는 상기 제1 전류 샘플링 모드에 처하고; 제1 충전 인터페이스의 데이터 선을 통해 상기 단말기와 쌍방향 통신하여 제2 충전 모드로 상기 단말기를 충전하는 것을 결정할 때, 상기 제1 전류 샘플링 회로는 상기 제2 전류 샘플링 모드에 처한다.
본 발명의 일 실시예에 따라, 또한 전압 샘플링 값 및/또는 전류 샘플링 값에 따라 제어 신호의 주파수를 조절하고, 즉 스위치 유닛에 출력되는 PWM 신호가 일정 시간 동안 연속적으로 출력한 후 출력을 정지추고 예정 시간이 경과되면 다시 PWM 신호를 출력하는 것을 제어할 수 있으므로 배터리에 불연속적인 전압이 배터리에 로딩되어 배터리의 불연속적 충전을 구현할 수 있게 된다. 따라서 배터리가 연속 충전 시 심각한 발열로 인한 잠재적 안전 문제를 피할 수 있고, 배터리 충전의 신뢰성과 안전성이 향상된다. 이중에서 스위치 유닛에 출력되는 제어 신호는 도5에 도시된 바와 같다.
또한 상기 단말기용 충전 방법은 또한 제1 충전 인터페이스를 통해 단말기와 통신하여 단말기의 통신 상태를 획득해 단말기의 상태 정보, 전압 샘플링 값 및/또는 전류 샘플링 값에 따라 제어 신호의 듀티비를 조절하는 것을 포함한다.
즉, 제2 충전 인터페이스가 제1 충전 인터페이스와 연결될 때, 전원 어댑터는 단말기와 서로 통신문의 명령어를 송신할 수 있고, 대응되는 응답 명령어를 수신한 뒤 전원 어댑터와 단말기 사이에 통신 연결이 형성되며 제어 유닛은 단말기의 상태 정보를 획득할 수 있고, 따라서 단말기와 충전 모드 및 충전 파라미터(예: 충전 전류, 충전 전압)에 대해 상의하고 충전 과정을 제어한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 또한 변압기의 변환에 의해 제4 맥동 파형의 전압을 형성하고, 제4 맥동 파형의 전압을 검출하여 전압 검출 값을 형성하여 전압 검출 값에 따라 제어 신호의 듀티비를 조절한다.
구체적으로, 변압기에 또한 보조 권선을 설정할 수 있고, 보조 권선은 변조된 제1 맥동 파형의 전압에 따라 제4 맥동 파형의 전압을 생성하고, 제4 맥동 파형의 전압을 검출함으로써 전원 어댑터의 출력 전압을 반영할 수 있고, 따라서 전압 검출 값에 따라 제어 신호의 듀티비를 조절하여 전원 어댑터의 출력이 배터리의 충전 요구를 충족하도록 한다.
본 발명의 일 실시예에서 2차 정류된 전압 및/또는 전류를 샘플링하여 전압 샘플링 값을 획득하고, 이는 상기 2차 정류된 전압의 피크 전압을 샘플링하고 홀딩하고, 상기 2차 정류된 전압의 제로 크로싱을 샘플링하며; 상기 제로 크로싱 크로싱 시 피크 전압 샘플링 및 홀딩 유닛을 블리딩하고; 상기 피크 전압 샘플링 홀딩 유닛 중의 피크 전압을 샘플링하여 전압 샘플링 값을 획득하는 것을 포함한다. 따라서 전원 어댑터에서 출력되는 전압의 정확한 샘플링을 구현할 수 있고, 또한, 전압 샘플링 값이 제1 맥동 파형의 전압과 동기화될 수 있도록, 즉 위상과 진폭 변동 추세가 일정하게 유지되도록 보장한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에서, 상기 단말기용 충전 방법은 또한 상기 제1 맥동 파형의 전압을 샘플링하고, 샘플링된 전압 값이 제1 미리 설정 전압 값보다 클 때 제어 유닛이 제1 미리 설정 시간동안 개통하여 제1 맥동 파형 중의 써지 전압의 방전 동작을 실행하는 것을 제어한다.
제1 맥동 파형의 전압을 샘플링하고 샘플링된 전압 값에 대해 판단하며, 샘플링된 전압 값이 제1 미리 설정 전압 값보다 클 경우, 전원 어댑터가 낙뢰 간섭을 받고 있고, 써지 전압이 발생한 것이며, 이때 써지 전압을 블리딩시켜 충전의 안전성과 신뢰성을 보장해야 하며, 스위치 유닛이 일정 기간 동안 개통되는 것을 제어해, 블리딩 경로를 형성해 낙뢰로 인해 발생한 써지 전압을 블리딩하여 전원 어댑터에 의해 단말기를 충전 시에 날뢰로 인해 발생한 간섭을 피하고 단말기 충전 시의 안전성과 신뢰성을 효과적으로 향상시킨다. 이중에서 제1 미리 설정 전압 값은 실제 상황에 따라 규정할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 또한 제1 충전 인터페이스를 통해 단말기과 통신하여 충전 모드를 결정하고, 도한 제1 충전 모드가 충전 모드로 결정될 때 단말기의 상태 정보에 따라 제1 충전 모드에 대응하는 충전 전류 및/또는 충전 전압을 획득하여 제1 충전 모드에 대응하는 충전 전류 및/또는 충전 전압에 따라 제어 신호의 듀티비를 조절하고, 이중에서 충전 모드는 제1 충전 모드와 제2 충전 모드를 포함한다.
즉, 제1 충전모드를 충전모드로 결정할 때, 획득한 단말기의 상태 정보, 예를 들어, 배터리의 전압, 전기량, 온도, 단말기의 실행 파라미터, 및 단말기에서 실행중인 애플리케이션의 전력 소비 정보 등에 따라 제1 충전 모드에 대응하는 충전 전류 및/또는 충전 전압을 획득하고, 그 다음 획득한 충전 전류 및/또는 충전 전압에 따라 제어 신호의 듀티비를 조절하여 전원 어댑터의 출력이 충전 요구를 충족시키도록 하고 배터리의 고속 충전을 구현한다.
이중에서 단말기의 상태 정보는 배터리의 온도를 포함한다. 또한, 배터리의 온도가 제1 미리 설정 온도 문턱 값보다 커거나 배터리의 온도가 미리 설정된 제2의 온도 문턱 값보다 작을 경우, 현재 충전 모드가 제1 충전모드이면, 제1 충전 모드를 제2 충전 모드로 전환하고, 이중에서, 제1 미리 설정 온도 문턱 값이 미리 설정된 제2의 온도 문턱 값보다 크다. 즉, 배터리의 온도가 너무 낮거나(예를 들어, 미리 설정된 제2의 온도 문턱 값보다 작을 경우와 대응) 또는 너무 높을(예를 들어, 제1 미리 설정 온도 문턱 값보다 클 경우와 대응)경우, 모두 고속 충전에 적합하지 않는다. 따라서 제1 충전 모드를 제2 충전 모드로 전환해야 한다. 본 발명의 실시예에서 제1 미리 설정 온도 문턱 값과 미리 설정된 제2의 온도 문턱 값은 실제 상황에 따라 규정될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 배터리의 온도가 미리 설정된 고온 보호 문턱 값보다 클 경우, 상기 스위치가 턴 오프되도록 제어하고, 즉 배터리의 온도가 고온 보호 문턱 값을 초과할 시 고온 보호 전략을 채택하여 스위치 유닛을 차단상태로 제어하여 전원 어댑터에 의한 배터리 충전을 중단하도록 하며 배터리를 위한 고온 보호를 구현하고 충전의 안전성을 향상시킨다. 상기 고온 보호 문턱 값은 상기 제1 온도 문턱 값과 다를 수도 있고 동일할 수 도 있다. 바람직하게는 상기 고온 보호 문턱 값은 상기 제1 온도 문턱 값보다 크다.
본 발명의 또 하나의 실시예에서, 상기 단말기는 또한 상기 배터리의 온도를 획득하고, 상기 배터리의 온도가 미리 설정된 고온 보호 문턱 값보다 클 경우 상기 스위치 유닛이 턴 오프되도록 제어하고, 즉 단말기 측을 통해 충전 제어 스위치를 턴 오프하게 함으로써 배터리의 충전 과정을 턴 오프하게 하여 배터리의 충전 안전은 보장한다.
또한 본 발명의 일 실시예에서 해당 단말기용 충전 방법은 또한 상기 제1 충전 인터페이스의 온도를 획득하고, 상기 제1 충전 인터페이스의 온도가 미리 설정된 보호 온도보다 클 경우 상기 스위치 유닛이 턴 오프되도록 제어한다. 즉 충전 인터페이스의 온도가 일정 온도를 초과할 경우, 제어 유닛도 고온 보호 전략을 실행해야 하고 스위치 유닛을 차단상태로 제어하여 전원 어댑터에 의한 배터리 충전을 중단하도록 하며 배터리를 위한 고온 보호를 구현하고 충전의 안전성을 향상시킨다.
물론, 본 발명의 다른 실시예에서, 상기 단말기는 상기 제2 충전 인터페이스를 통해 상기 전원 어댑터와 쌍방향 통신하여 상기 제1 충전 인터페이스의 온도를 획득하고, 상기 제1 충전 인터페이스의 온도가 미리 설정된 온도보다 클 경우, 상기 배터리의 충전이 정지되도록 제어한다. 즉 단말기 측을 통해 충전 제어 스위치를 턴 오프하게 함으로써 배터리의 충전 과정을 턴 오프하게 하여 배터리의 충전 안전은 보장한다.
또한 전원 어댑터에 의해 단말기를 충전하는 과정에서, 전압 샘플링 값이 미리 설정된 제2 전압 값보다 클 경우, 스위치 유닛이 턴 오프되도록 제어한다. 즉, 전원 어댑터에 의해 단말기를 충전하는 과정에서 또한 전압 샘플링 값의 크기를 판단하고, 전압 샘플링 값이 미리 설정된 제2 전압 값보다 클 경우, 전원 어댑터에서 출력되는 전압이 너무 높은 것이며, 이때 스위치 유닛이 턴 오프로 제어함으로써 전원 어댑터에 의해 단말기를 충전하는 것을 정지시키고, 즉 스위치 유닛을 턴 오프로 제어함으로써 전원 어댑터의 과전압 보호를 구현하며 충전의 안전성을 보장한다.
물론, 본 발명의 일 실시예에서 상기 단말기는 상기 제2 충전 인터페이스를 통해 상기 전원 어댑터와 쌍방향 통신하여 상기 전압 샘플링 값을 획득하고, 또한 샘플링된 전압 값이 미리 설정 제2의 전압 값보다 클 경우, 상기 배터리의 충전이 정지되도록 제어하고, 즉 단말기 측을 통해 충전 제어 스위치를 턴 오프하게 함으로써 배터리의 충전 과정을 턴 오프하게 하여 배터리의 충전 안전은 보장한다.
본 발명의 일 실시예에서, 전원 어댑터에 의해 단말기를 충전하는 과정에서, 상기 전류 샘플링 값이 미리 설정된 전류 값보다 클 경우, 스위치 유닛이 턴 오프되도록 제어한다. 즉, 전원 어댑터에 의해 단말기를 충전하는 과정에서 또한 전류 샘플링 값의 크기를 판단하고, 전류 샘플링 값이 미리 설정된 전류 값보다 클 경우, 전원 어댑터에서 출력되는 전류가 너무 큰 것이며, 이때 스위치 유닛이 턴 오프로 제어함으로써 전원 어댑터에 의해 단말기를 충전하는 것을 정지시키고, 즉 스위치 유닛을 턴 오프로 제어함으로써 전원 어댑터의 과전류 보호를 구현하며 충전의 안전성을 보장한다.
마찬가지로, 상기 단말기가 상기 제2 충전 인터페이스를 통해 상기 전원 어댑터와 쌍방향 통신하여 상기 전류 샘플링 값을 획득하고, 또한 샘플링된 전류 값이 미리 설정된 전류 값보다 클 경우, 상기 배터리의 충전이 정지되도록 제어하고, 즉 단말기 측을 통해 충전 제어 스위치를 턴 오프하게 함으로써 배터리의 충전 과정을 턴 오프하게 하여 배터리의 충전 안전은 보장한다.
이중에서 미리 설정된 제2의 전압 값과 미리 설정 전류 값은 모두 실제 상황에 따라 규정될 수 있다.
본 발명의 실시예에서 상기 단말기의 상태 정보는 상기 배터리의 전기량, 상기 배터리의 온도, 상기 단말기의 전압/전류, 상기 단말기의 인터페이스 정보, 상기 단말기의 경로 임피던스 등을 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 전원 어댑터는 USB 인터페이스를 통해 단말기와 연결될 수 있고, 해당 USB 인터페이스는 일반 USB 인터페이스일 수 있고, 마이크로 USB 인터페이스일 수 도 있고, 또한 다른 종류의 USB 인터페이스일 수도 있다. USB 인터페이스 중의 데이터 선, 즉 제1 충전 인터페이스 중의 데이터 선이 상기 전원 어댑터와 상기 단말기의 쌍방향 통신에 사용되고, 해당 데이터 선은 USB 인터페이스 중의 D+선 및/또는 D-선일 수 있고, 상기 쌍방향 통신은 전원 어댑터와 단말기 사이의 정보 교환을 뜻할 수 있다.
이중에서 상기 전원 어댑터는 상기 USB 인터페이스 중의 데이터 선을 통해 상기 단말기와 쌍방향 통신하여 상기 제1 충전 모드로 상기 단말기를 충전하는 것을 결정하도록 한다.
선택 가능한 일 실시예로서, 상기 전원 어댑터는 상기 전원 어댑터가 상기 제1 충전 인터페이스를 통해 상기 단말기와 쌍방향 통신하여 상기 제1 충전모드로 상기 단말기를 충전시키는 것을 결정할 때, 상기 전원 어댑터는 상기 단말기에 제1 명령어를 송신하고, 상기 제1 명령어는 상기 단말기가 상기 제1 충전 모드를 작동할지를 문의하는 데에 사용되고; 상기 전원 어댑터는 상기 단말기로부터 상기 제1 명령어의 응답 명령어를 수신하고, 상기 제1 명령어의 응답 명령어는 상기 단말기가 상기 제1 충전 모드의 작동을 동의하는 것을 제시하는 데에 사용된다.
선택 가능한 일 실시예로서, 상기 전원 어댑터가 상기 단말기로 상기 제1 명령어를 송신하기 전에 상기 전원 어댑터와 상기 단말기 사이에는 상기 제2 충전 모드로 충전되고, 또한 상기 제어 유닛은 상기 제2 충전모드의 충전 시간이 미리 설정된 문턱 값보다 크다는 사실을 확인한 후 상기 전원 어댑터는 상기 단말기에 상기 제1 명령어를 송신한다.
이해할 수 있는 것은, 전원 어댑터가 상기 제2 충전 모드의 충전 시간이 미리 설정된 문턱 값보다 크다는 사실을 확인한 후 전원 어댑터는 단말기가 자신을 이미 전원 어댑터로 식별된 것으로 간주할 수 있고, 고속 충전에 대한 문의 통신을 시작할 수 있다.
선택 가능한 일 실시예로서, 상기 제어 유닛이 상기 스위치 유닛을 제어함으로써 상기 전원 어댑터가 충전 전류를 상기 제1 충전 모드에 대응하는 충전 전류로 조절하도록 제어하고, 그리고 상기 전원 어댑터가 상기 제1 충전 모드에 대응하는 충전 전류로 상기 단말기를 충전하기 전에 상기 제1 충전 인터페이스를 통해 상기 단말기와 쌍방향 통신하여 상기 제1 충전 모드에 대응하는 충전 전압을 결정하고, 또한 상기 전원 어댑터가 충전 전압을 상기 제1 충전 모드에 대응하는 충전 전압으로 조절하도록 제어한다.
선택 가능한 일 실시예로서, 상기 제1 충전 인터페이스를 통해 상기 단말기와 쌍방향 통신하여 제1 충전 모드에 대응하는 충전 전압을 결정하는 것은, 상기 전원 어댑터가 상기 단말기로 제2 명령어를 송신하고, 상기 제2 명령어는 상기 전원 어댑터에서 출력되는 현재 출력 전압이 상기 제1 충전 모드의 충전 전압으로서 적합한 지를 문의하는 데에 사용되고; 상기 전원 어댑터가 상기 단말기에서 송신된 상기 제2 명령어의 응답 명령어를 수신하고, 상기 제2 명령어의 응답 명령어는 상기 전원 어댑터의 현재 출력 전압이 적합하거나 높거나 낮음을 지시하는 데에 사용되고; 상기 전원 어댑터는 제2 명령어의 응답 명령어에 따라 상기 제1 충전 모드의 충전 전압을 결정하는 것을 포함한다.
선택 가능한 일 실시예로서, 상기 전원 어댑터를 제어하여 충전 전류를 상기 제1 충전 모드에 대응하는 충전 전류로 조절하기 전에, 또한 상기 제1 충전 인터페이스를 통해 상기 단말기와 쌍방향 통신하여 상기 제1 충전 모드에 대응하는 충전 전류를 결정한다.
선택 가능한 일 실시예로서, 상기 제1 충전 인터페이스를 통해 상기 단말기와 쌍방향 통신하여 상기 제1 충전 모드에 대응하는 충전 전류를 결정하는 것은, 상기 전원 어댑터가 상기 단말기로 제3 명령어를 송신하고, 상기 제3 명령어는 현재 단말기가 지원하고 있는 최대 충전 전류를 문의하는 데에 사용되고; 상기 전원 어댑터는 상기 단말기로부터 송신된 상기 제3 명령어의 응답 명령어를 수신하고, 상기 제3 명령어의 응답 명령어는 상기 단말기가 현재 지원하고 있는 최대 충전 전류를 지시하는 데에 사용되고; 상기 전원 어댑터는 상기 제3 명령어의 응답 명령어에 따라 상기 제1 충전 모드의 충전 전류를 결정한다.
전원 어댑터는 상기 최대 충전 전류를 제1 충전 모드의 충전 전류로 직접 결정할 수 있고, 또한 충전 전류를 해당 최대 충전 전류보다 작은 특정 전류 값으로 설정할 수 있다.
선택 가능한 일 실시예로서, 상기 전원 어댑터가 상기 제1 충전 모드로 상기 단말기를 충전하는 과정에서 또한 제1 충전 인터페이스를 통해 상기 단말기와 쌍방향 통신하여 상기 스위치 유닛을 제어함으로써 상기 전원 어댑터에서 배터리로 출력되는 충전 전류를 계속 조절한다.
이중에서 전원 어댑터는 단말기의 배터리 전압, 배터리 전기량 등의 단말기의 현재 상태 정보를 계속 문의할 수 있으므로 충전 전류를 계속 조절할 수 있다.
선택 가능한 일 실시예로서, 상기 제1 충전 인터페이스를 통해 상기 단말기와 쌍방향 통신하여 상기 스위치 유닛을 제어함으로써 상기 전원 어댑터에서 배터리로 출력되는 충전 전류를 계속 조절하는 것은, 상기 전원 어댑터가 상기 단말기에 제4 명령어를 송신하고, 상기 제4 명령어는 상기 단말기 내부 배터리의 현재 전압을 문의하는 데에 사용되고; 상기 전원 어댑터는 상기 단말기에서 송신된 제4 명령어의 응답 명령어를 수신하고, 상기 제4 명령어의 응답 명령어는 상기 단말기 내부 배터리의 현재 전압을 지시하는 데에 사용되며; 상기 배터리의 현재 전압에 따라 스위치 유닛을 제어함으로써 상기 충전 전류를 조절한다.
선택 가능한 일 실시예로서, 상기 배터리의 현재 전압에 따라 스위치 유닛을 제어함으로써 상기 충전 전류를 조절하는 것은, 상기 배터리의 현재 전압, 미리 설정된 배터리의 전압 값과 충전 전류 값의 대응 관계에 따라 상기 스위치 유닛을 제어함으로써 상기 전원 어댑터에서 배터리로 출력되는 충전 전류를 상기 배터리의 현재 전압과 대응되는 충전 전류 값으로 조절하는 것을 포함한다.
구체적으로, 전원 어댑터는 배터리의 전압 값과 충전 전류 값의 대응 관계를 미리 저장할 수 있다.
선택 가능한 일 실시예로서, 상기 전원 어댑터가 상기 제1 충전모드로 상기 단말기를 충전하는 과정에서 또한 상기 제1 충전 인터페이스를 통해 상기 단말기와 쌍방향 통신함으로써 제1 충전 인터페이스와 제2 충전 인터페이스 사이의 접촉 불량 여부를 판단하며, 이중에서 상기 제1 충전 인터페이스와 제2 인터페이스 사이의 접촉 불량이 확인될 경우, 상기 전원 어댑터를 제어하여 상기 제1 충전 모드를 종료한다.
선택 가능한 일 실시예로서, 상기 전원 어댑터가 상기 제1 충전 인터페이스와 제2 충전 인터페이스 사이의 접촉 불량 여부를 판단하기 전에 상기 전원 어댑터는 상기 단말기로부터 상기 단말기의 경로 임피던스를 지시하는 정보를 획득하는 데에 사용되고, 이중에서 상기 전원 어댑터는 상기 단말기에 제4 명령어를 송신하고, 상기 제4 명령어는 상기 단말기 내부 배터리의 전압을 문의하는 데에 사용되고; 상기 전원 어댑터는 상기 단말기에서 송신된 제4 명령어의 응답 명령어를 수신하고, 상기 제4 명령어의 응답 명령어는 상기 단말기 내부 배터리의 전압을 지시하는 데에 사용되며; 상기 전원 어댑터의 출력 전압과 상기 배터리의 전압에 따라 상기 전원 어댑터에서 상기 배터리까지의 경로 임피던스를 결정하고; 또한 상기 전원 어댑터에서 상기 배터리까지의 경로 임피던스, 상기 단말기의 임피던스, 그리고 상기 전원 어댑터와 상기 단말기 사이의 충전 라인의 경로 임피던스에 따라 상기 제1 충전 인터페이스와 상기 제2 충전 인터페이스 사이의 접촉 불량 여부를 확인한다.
선택가능한 일 실시예로서, 상기 전원 어댑터가 제1 충전 모드를 종료하기 전에 상기 제어 유닛은 상기 단말기에 제5 명령어를 송신하고, 상기 제5 명령어는 상기 제1 충전 인터페이스와 제2 충전 인터페이스 사이에 접속 불량을 지시하는 데에 사용된다.
전원 어댑터는 제5 명령어를 송신한 뒤 제1 충전 모드를 종료하거나 리셋할 수 있다.
이상은 전원 어댑터의 관점에서 본 발명의 실시예에 따른 고속 충전 과정을 상세히 설명하였고, 이하는 단말기 관점에서 본 발명의 실시예에 따른 고속 충전 과정을 설명할 것이다.
본 발명의 실시예에서 상기 단말기는 제2 충전 모드와 제1 충전 모드를 지원하고, 이중에서 상기 제1 충전 모드의 충전 전류는 상기 제2 충전 모드의 충전 전류보다 크고, 상기 단말기는 상기 제2 충전 인터페이스를 통해 상기 전원 어댑터와 쌍방향 통신함으로써 상기 전원 어댑터가 상기 제1 충전 모드로 상기 단말기를 충전하는 것을 결정하도록 하고, 이중에서 전원 어댑터는 상기 제1 충전 모드에 대응하는 충전 전류에 따라 출력하여 상기 단말기 내부의 배터리를 충전한다.
선택 가능한 일 실시예로서 상기 단말기는 상기 제2 충전 인터페이스를 통해 상기 전원 어댑터와 쌍방향 통신하여 상기 전원 어댑터가 상기 제1 충전 모드로 상기 단말기를 충전하는 것을 결정하도록 하는 것은, 상기 단말기가 상기 전원 어댑터에서 송신된 제1 명령어를 수신하고, 상기 제1 명령어는 상기 단말기가 상기 제1 충전 모드를 작동하는 지를 문의하는 데에 사용되며; 상기 단말기는 상기 전원 어댑터에 제1 명령어의 응답 명령어를 송신하고, 상기 제1 명령어의 응답 명령어는 상기 단말기가 상기 제1 충전 모드의 작동을 동의하는 것을 지시하는 데에 사용된다.
선택 가능한 일 실시예로서, 상기 단말기가 상기 전원 어댑터에서 송신된 제1 명령어를 수신하기 전에 상기 단말기와 상기 전원 어댑터 상이에 상기 제2 충전 모드를 통해 상기 단말기 내부의 전원을 충전하고, 상기 전원 어댑터가 상기 제2 충전 모드의 충전 지속 시간이 미리 설정된 문턱 값보다 크다는 사실을 확인한 후 상기 단말기는 상기 전원 어댑터에서 송신된 상기 제1 명령어를 수신한다.
선택 가능한 실시예로서, 상기 전원 어댑터는 상기 제1 충전 모드에 대응하는 충전 전류에 따라 출력하여 상기 단말기 내부의 배터리를 충전하기 전에 상기 단말기는 상기 제2 충전 인터페이스를 통해 상기 전원 어댑터와 쌍방향 통신하여 상기 전원 어댑터가 상기 제1 충전 모드로 상기 단말기를 충전하는 것을 결정하도록 한다.
선택 가능한 일 실시예로서, 상기 단말기는 상기 제2 충전 인터페이스를 통해 상기 전원 어댑터와 쌍방향 통신하여 상기 전원 어댑터가 상기 제1 충전 모드로 상기 단말기를 충전하는 것을 결정하도록 하는 것은, 상기 단말기가 상기 전원 어댑터에서 송신된 제2 명령어를 수신하고, 상기 제2 명령어는 상기 전원 어댑터의 현재 출력 전압이 상기 제1 충전 모드의 충전 전압으로서 적합한 지를 문의하는 데에 사용되고; 상기 단말기는 상기 전원 어댑터에 상기 제2 명령어의 응답 명령어를 송신하고, 상기 제2 명령어의 응답 명령어는 상기 전원 어댑터의 현재 출력 전압이 적합하거나 높거나 낮음을 지시하는 데에 사용되는 것을 포함한다.
선택 가능한 실시예로서, 상기 단말기가 상기 전원 어댑터로부터 제1 충전 모드에 대응하는 충전 전류를 수신하고, 상기 단말기 내부의 배터리를 충전하기 전에 상기 단말기는 상기 제2 충전 인터페이스를 통해 상기 전원 어댑터와 쌍방향 통신함으로써 상기 전원 어댑터가 상기 제1 충전 모드에 대응하는 충전 전류를 결정하도록 한다.
이중에서, 상기 단말기가 상기 제2 충전 인터페이스를 통해 상기 전원 어댑터와 쌍방향 통신함으로써 상기 전원 어댑터가 상기 제1 충전 모드에 대응하는 충전 전류를 결정하도록 하는 것은, 상기 단말기가 전원 어댑터에서 송신된 제3 명령어를 수신하고, 상기 제3 명령어는 상기 단말기가 현재 지원하고 있는 최대 충전 전류를 문의하는 데에 사용되고; 상기 단말기는 상기 전원 어댑터에 상기 제3 명령어의 응답 명령어를 송신하고, 상기 제3 명령어의 응답 명령은 상기 단말기 내부의 배터리가 현재 지원하고 있는 최대 충전 전류를 지시하는 데에 사용되어 상기 전원 어댑터가 상기 최대 충전 전류에 따라 상기 제1 충전 모드에 대응하는 충전 전류를 결정하도록 하는 것을 포함한다.
선택 가능한 실시예로서, 상기 전원 어댑터가 상기 제1 충전 모드로 상기 단말기를 충전하는 과정에서 상기 단말기는 상기 제2 충전 인터페이스를 통해 상기 전원 어댑터와 쌍방향 통신하여 상기 전원 어댑터에서 배터리로 출력되는 충전 전류를 계속 조절하도록 한다.
이중에서, 상기 단말기가 상기 제2 충전 인터페이스를 통해 상기 전원 어댑터와 쌍방향 통신하여 상기 전원 어댑터에서 배터리로 출력되는 충전 전류를 계속 조절하도록 하는 것은, 상기 단말기가 전원 어댑터에서 송신된 제4 명령어를 수신하고, 상기 제4 명령어는 상기 단말기 내부 배터리의 현재 전압을 문의하는 데에 사용되고; 상기 단말기는 상기 전원 어댑터에 상기 제4 명령어의 응답 명령어를 송신하고, 상기 제4 명령어의 응답 명령어는 상기 단말기 내부 배터리의 현재 전압을 지시하는 데에 사용되어 상기 배터리의 현재 전압에 따라 상기 전원 어댑터에서 배터리로 출력되는 충전 전류를 계속 조절하도록 하는 것을 포함한다.
선택 가능한 일 실시예로서, 상기 전원 어댑터가 상기 제1 충전 모드로 상기 단말기를 충전하는 과정에서 상기 단말기는 상기 제2 충전 인터페이스를 통해 상기 전원 어댑터와 쌍방향 통신하여 상기 전원 어댑터가 상기 제1 충전 인터페이스와 상기 제2 충전 인터페이스 사이의 접촉 불량 여부를 확인하도록 한다.
이중에서 상기 제2 충전 인터페이스를 통해 상기 전원 어댑터와 쌍방향 통신하여 상기 전원 어댑터가 상기 제1 충전 인터페이스와 상기 제2 충전 인터페이스 사이의 접촉 불량 여부를 확인하도록 하는 것은, 상기 단말기가 상기 전원 어댑터에서 송신된 제4 명령어를 수신하고, 상기 제4 명령어는 상기 단말기 내부 배터리의 현재 전압을 문의하는 데에 사용되고; 상기 단말기는 상기 전원 어댑터에 상기 제4 명령어의 응답 명령어를 송신하고, 상기 제4 명령어의 응답 명령어는 상기 단말기 내부 배터리의 현재 전압을 지시하는 데에 사용되어 상기 전원 어댑터가 상기 전원 어댑터의 출력 전압과 상기 배터리의 현재 전압에 따라 상기 제1 충전 인터페이스와 상기 제2 충전 인터페이스 사이의 접촉 불량 여부를 확인하도록 하는 것을 포함한다.
선택 가능한 일 실시예로서, 상기 단말기는 또한 전원 어댑터에서 송신된 제5 명령어를 수신하고, 제5 명령어는 상기 제1 충전 인터페이스와 제2 충전 인터페이스 사이에 접속 불량을 지시하는 데에 사용된다.
제1 충전 모드를 작동하여 사용하기 위해, 전원 어댑터는 단말기와 고속 충전 통신 프로세스를 진행할 수 있고, 여러 번의 핸드 셰이크 협상을 통해 배터리의 고속 충전을 구현할 수 있다. 본 발명의 실시예에 따른 고속 충전 프로세스 및 고속 충전 과정에 포함되어 있는 각 단계가 상세히 설명하기 위해 구체적으로는 도 6을 참조한다. 이해해야 할 것은, 도 6에 도시된 통신 절차 또는 동작은 예시일 뿐 본 발명의 실시예는 다른 동작 또는 도 6의 다양한 동작의 변형도 수행할 수 있다. 또한, 도 6의 다양한 단계는 도6에 제시된 것과 다른 순서로 수행할 수 있고, 또한 도 6의 모든 동작을 수행할 필요가 없을 수 있다.
상술된 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 단말기용 충전 방법은 전원 어댑터가 제3 맥동 파형의 전압을 출력하도록 제어하여 전원 어댑터에서 출력되는 제3 맥동 파형의 전압을 직접 단말기의 배터리에 로딩하게 함으로써 맥동의 출력 전압/전류에 의해 직접 배터리를 고속 충전할 수 있게 된다. 이중에서 맥동의 출력 전압/전류의 크기는 주기적으로 변환됨으로 종래의 정전압 정전류에 비해 리튬 배터리의 리튬 석출 현상을 감소시켜 배터리의 사용 수명을 향상시킬 수 있으며, 또한 충전 포트 접점의 아크의 확률과 강도를 감소시켜 충전 포트의 수명을 향상시킬 수 있고, 또한 배터리의 분극 효과를 감소시키고, 충전 속도를 향상시키며, 배터리의 발열을 감소시키는 데에도 도움이 되어 충전 시의 안전성과 신뢰성을 보장한다. 또한, 전원 어댑터에서 맥동 파형의 전압이 출력되므로 전원 어댑터에 전해 커패시터를 설치할 필요가 없어 전원 어댑터의 단순화, 소형화를 구현할 수 있을 뿐만 아니라 원가도 크게 절감할 수 있다. 또한 제1 전류 샘플링 회로의 두 개의 전류 샘플링 모드가 서로 전환됨에 의해 전류 검출 기능이 검출 정확성과 동적 범위에서의 호환성을 보장할 수 있어 적용 범위를 확대하였다.
본 발명의 설명에 있어서 이해해야 할 것은, “중심”“세로”“가로”“길이”“폭”“두께”“상”“하”“좌”“우”“수직”“수평”“탑”“밑”“외”“시계방향”“반시계 방향”“축 방향”“반경 방향”“원주 방향”등 용어로 표시되는 방향 또는 위치 관계는 단지 도면에 도시된 방향과 위치관계에 기초하여 본 발명의 설명과 설명의 편의를 위한 것이며, 가리키는 장치나 요소가 특정 방향을 가져, 특정 방향에 의해 구성 그리고 작동해야 하는 것을 지시하거나 암시하는 것은 아니며, 따라서 본 발명을 제한하는 것으로 해석되어서는 안 된다.
또한, “제1”“제2”라는 용어는 설명의 목적으로만 사용되며, 상대적인 중요성을 지시 또는 암시하거나 가리키는 기술 특징의 수를 암시하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 따라서 “제1”“제2”를 가진 특징들은 적어도 하나의 해당 특징을 명확히 또는 암시적으로 포함하는 것에 대해 제한한다. 본 발명의 설명에서 “여러 개”는 따로 명확하고 구체적으로 제한되지 않은 한, 적어도 2개, 예를 들어, 2개, 3개 등을 의미한다.
본 발명에서 따로 명확히 규정되거나 제한되지 않은 한, “설치”“서로 연결”“연결”“고정”등 용어는 폭 넓게 해석되어야 한다. 예를 들어, 명확히 제한되지 않는 한, 고정 연결, 또는 착탈식 연결 또는 일체화일 수 있고; 기계적 연결이거나 전기적 연결, 직접 연결, 또는 중간 매개를 통한 간접적 연결일 수도 있고, 그리고 두 요소 내부의 연통 또는 두 요소간의 상호작용 관계일 수도 있다. 본 영역의 일반 기술자라면, 구체적인 상황에 따라 본 발명의 상기 용어의 특정 의미를 이해할 수 있다.
본 발명에서 따로 명확히 규정되거나 제한되지 않는 한, 제1 특징이 제2 특징의 “상”또는 “하”에 있다는 것은 제1 특징과 제2 특징이 직접적으로 접촉되거나 제1 특징과 제2 특징이 중간 매개를 통해 간접적으로 접촉될 수 있다. 또한, 제1 특징이 제2 특징 “위”“상부”그리고 “위에”에 있다는 것은 제1 특징이 제2 특징의 바로 위에 또는 비스듬히 위에 있거나 단지 제1 특징의 수평 높이가 제2 특징보다 높다는 것을 나타내고 있을 수도 있다. 제1 특징이 제2 특징의 “아래에”“하부”그리고 “밑에”있다는 것은 제1 특징이 제2 특징의 바로 아래 또는 비스듬히 아래에 있거나 단지 제1 특징의 수명 높이가 제2 특징보다 작다는 것을 나타내고 있을 수도 있다.
본 명세서의 명세서에서 “일 실시예”“일부 실시예” “예시”“구체적인 예시”또는 “일부 예시”와 같은 참고 용어의 설명은 해당 실시예 또는 예시를 참조하여 설명된 구체적인 특징, 구조, 재로 또는 특성이 본 발명의 적어도 하나의 실시예 또는 예시에 포함되어 있다는 것을 뜻한다. 본 명세서에서, 상기 용어에 대한 설명적인 표현은 반드시 동일한 실시예 또는 예시를 지칭하지 않아도 된다. 또한, 설명된 특정 특징, 구조, 재료 또는 특성은 임의의 하나 이상의 실시예 또는 예시에서 적합한 방식으로 결합될 수 있다. 그리고 모순되지 않는 상황에서 본 영역의 기술자는 본 명세서에서 설명된 상이한 실시예 또는 예시 및 상이한 실시예 또는 예시의 특징을 결합하고 조합할 수 있다.
본 영역의 일반 기술자라면 본문에서 공개된 실시예에서 설명된 각 예시의 유닛과 알고리즘 절차가 전자 하드웨어, 또는 컴퓨터 소프트웨어와 전자 하드웨어의 결합에 의해 구현될 수 있다는 것을 인식할 수 있다. 이러한 기능이 하드웨어 또는 소프트웨어로 실행되는지는 기술 방안의 특정 애플리케이션과 설계 제약 조건에 따라 다르다. 전문 기술자라면, 기술된 기능을 구현하기 위해, 각 애플리케이션에 대해 상이한 방법을 사용할 수 있지만, 이러한 구현은 본 발명의 범위를 벗어난 것으로 간주되어서는 안 된다.
본 발명이 속한 분야의 기술자라면, 설명의 편리 또는 간략화를 위해, 상기 설명된 시스템, 장치 및 유닛의 구체적인 동작 과정은 전술한 방법 실시예에서의 대응하는 프로세스를 참조할 수 있음을 명확히 이해할 수 있고, 상세한 설명은 여기서 생략하도록 한다.
본 출원에서 제공되는 몇몇 실시예에서, 개시된 시스템, 장치 및 방법은 다른 방식으로 구현할 수 있다는 것을 이해해야 한다. 예를 들어, 상기 설명된 장치의 실시예는 단지 설명적인 것이며, 예를 들어, 논리적인 기능 분할일 뿐, 실제 구현에서는 다른 분할 방식이 있을 수 있으며, 예들 들어, 여러 개의 유닛 또는 컴포넌트가 결합되거나 다른 시스템에 통합될 수 있고, 또는 일부 기능은 무시되거나 실행되지 않을 수 있다. 또한, 표시되거나 논의된 결합 또는 직접 결합 또는 통신 연결은 일부 인터페이스, 장치 또는 유닛을 통한 간접적 결합 또는 통신 연결일 수 있으며, 전기적, 기계적 또는 다른 형태일 수 있다.
분리된 구성 요소로 설명된 유닛은 물리적으로 분리되거나 분리되지 않을 수도 있고, 유닛으로 표시되는 구성 요소는 물리적 유닛일 수 있고 아닐 수도 있으며, 한 위치에 배치되거나 여러 네트워크 유닛에 분포되어 있을 수도 있다. 본 실시예 방안의 목적을 달성하기 위해 실제 요구에 따라 그중의 일부 또는 모든 유닛을 선택할 수 있다.
또한, 본 발명의 각 실시예에서의 각 기능 유닛은 하나의 처리 유닛에 통합될 수 있고, 또는 각각의 유닛이 물리적으로 별도로 존재할 수도 있고, 또는 2개 이상의 유닛이 하나의 유닛에 통합될 수도 있다.
상기 기능은 소프트웨어 기능 유닛 형태로 구현되어 별도의 제품으로 판매되거나 사용되는 경우, 컴퓨터로 읽을 수 있는 저장 매체에 저장될 수 있다. 이러한 이해를 기초로 하여 본 발명의 기술방안의 본질, 혹은 기술 분야에 기여하는 부분 또는 기술적 방안의 일부를 소프트웨어 제품의 형태로 구현될 수 있다. 해당 컴퓨터 소프트웨어는 하나의 저장 매체에 저장되며, 컴퓨터 장치(개인용 컴퓨터, 서버 또는 네트워크 장치일 수 있음)가 본 발명의 각 실시예에 따른 방법의 전부 또는 일부를 실행할 수 있도록 하는 다수의 명령어를 포함한다. 전술한 저장 매체는 USB, 외장 하드, 읽기 전용 기억 장치(ROM, Read-Only Memory), 랜덤 액세스 메모리(RAM, Random Access Memory), 디스크 또는 광 디스크 등과 같은 프로그램 코드를 저장할 수 있는 다양한 매체를 포함한다.
이상에서 본 발명의 실시예를 도시하고 설명하였지만, 상기 실시예는 예시적인 것이며, 본 발명을 제한하는 것으로 해석되어서는 안 되고, 본 영역의 일반 기술자라면 본 발명의 범위 안에서 상기 실시예에 대한 변경, 수정, 대체 또는 변형을 실행할 수 있다.

Claims (78)

  1. 전원 어댑터와 단말기를 포함하는 단말기용 충전 시스템에 있어서,
    상기 전원 어댑터는
    입력된 교류 전류를 정류하여 제1 맥동 파형의 전압을 출력하는 제1 정류 유닛;
    제어 신호에 따라 상기 제1 맥동 파형의 전압을 변조하는 데에 사용되는 스위치 유닛;
    변조된 상기 제1 맥동 파형의 전압에 따라 제2 맥동 파형의 전압을 출력하는 데에 사용되는 변압기;
    상기 제2 맥동 파형의 전압을 정류하여 제3 맥동 파형의 전압을 출력하는 데에 사용되는 제2 정류 유닛;
    상기 제2 정류 유닛과 연결된 제1 충전 인터페이스;
    상기 제2 정류 유닛에서 출력되는 전류를 샘플링하여 전류 샘플링 값을 획득하는 데에 상용되고 제1 전류 샘플링 모드와 제2 전류 샘플링 모드를 포함하는 제1 전류 샘플링 유닛;
    상기 제1 전류 샘플링 회로가 상기 제1 전류 샘플링 모드와 상기 제2 전류 샘플링 모드 사이에서 전환되도록 제어하는 데에 사용되는 전환 스위치 유닛; 및
    상기 제1 전류 샘플링 전류, 상기 전환 스위치 유닛 및 상기 스위치 유닛과 각각 연결되어 상기 제어 신호를 상기 스위치 유닛에 출력하고 충전 모드에 따라 상지 전환 스위치 유닛을 제어하여 상기 제1 전류 샘플링 회로가 전류 샘플링 모드를 전환하도록 제어하고, 상기 전류 샘플링 값에 따라 상기 제어 신호의 듀티비를 조절하여 상기 제3 맥동 파형의 전압이 충전 요구를 충족하도록 하는 제어 유닛;을 포함하고;
    상기 단말기는 제2 충전 인터페이스와 배터리를 포함하고, 상기 제2 충전 인터페이스는 상기 배터리와 연결되고, 이중에서 상기 제2 충전인터에스가 상기 제1 충전 인터페이스와 연결될 때 상기 제2 충전 인터페이스는 상기 제3 맥동 파형의 전압을 상기 배터리에 로딩하게 하는 것을 특징으로 하는 단말기용 충전 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제어 유닛은 또한 상기 전류 샘플링 값에 따라 상기 제어 신호의 주파수를 제어하는 데에 사용되는 것을 특징으로 하는 단말기용 충전시스템.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제1 충전 인터페이스는 전원 선과 데이터 선을 포함하고, 상기 전원 선은 상기 배터리의 충전에 사용되고, 상기 데이터 선은 상기 단말기와의 통신에 사용되는 것을 사용되고 상기 제어 유닛이 상기 제1 충전 인터페이스를 통해 상기 단말기와 통신하여 충전 모드를 결정하고, 이중에서, 상기 충전 모드는 제1 충전 모드와 제2 충전 모드를 포함하는 것을 특징으로 하는 단말기용 충전 시스템.
  4. 제3항에 있어서, 상기 제어 유닛은 제1 충전 인터페이스의 데이터 선을 통해 상기 단말기와 쌍방향 통신하여 제1 충전 모드로 상기 단말기를 충전하는 것을 결정할 때, 상기 제1 전류 샘플링 회로는 상기 제1 전류 샘플링 모드에 처하고; 및
    제1 충전 인터페이스의 데이터 선을 통해 상기 단말기와 쌍방향 통신하여 제2 충전 모드로 상기 단말기를 충전하는 것을 결정할 때, 상기 제1 전류 샘플링 회로는 상기 제2 전류 샘플링 모드에 처하는 것을 특징으로 하는 단말기용 충전 시스템.
  5. 제1항 내지 제4항의 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 전류 샘플링 회로는
    제1 저항으로서, 한 단이 제2 정류 유닛과의 출력 단과 연결되는 제1 저항;
    제2 저항으로서, 한 단이 제2 정류의 유닛의 출력단과 연결되고, 한 단과 상기 제1 저항의 한 단 사이에 제3 저항이 연결되며, 다른 한 단과 상기 제1 저항의 다른 사이에 제4 저항이 연결되며, 이중에서, 상기 제2 저항 값은 상기 제1 저항의 저항 값보다 큰 제2 저항; 및
    검출계로서, 상기 제1 저항 또는 제2 저항 양단의 전압에 따라 제2 정류 유닛에서 출력되는 전류를 샘플링하는 전류 검출계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 단말기용 충전 시스템.
  6. 제5항에 있어서, 상기 제1 전류 샘플링 회로는 또한
    제5 저항으로서, 한 단은 상기 제2 저항의 한 단과 연결되고, 다른 한 단은 상기 전류 검출계와 연결되는 제5 저항;
    제6 저항으로서, 한 단은 상기 제2 저항의 다른 한 단과 연결되고, 다를 한 단은 상기 전류 검출계와 연결되는 제6 저항;
    제1 필터 커패시터로서, 한 단은 각각 제5 저항의 다른 한 단과 전류 검출계과 연결되며, 제1 필터 커패시터의 다른 한 단은 접지되는 제1 필터 커패시터; 및
    제2 필터 커패시터로서, 한 단은 각각 제6 저항의 다른 한 단 및 전류 검출계와 연결되며, 다른 한 단은 접지되는 제2 필터 커패시터;를 포함하는 것을 특징으로 하는 단말기용 충전 시스템.
  7. 제5항에 있어서, 상기 전화 스위치 유닛은,
    제1 스위치로서, 한 단이 상기 제1 저항의 다른 한 단과 연결되고, 제어 단이 상기 제어 유닛과 연결되는 제1 스위치; 및
    제2 스위치로서, 한 단이 상기 제2 저항의 다른 한 단과 연견되고, 제어 단은 상기 제어 유닛과 연결되며, 다른 한 단은 상기 제1 스위치의 다른 한 단과 연결되는 제2 스위치;를 포함하는 단말기용 충전 시스템.
  8. 제3항에 있어서, 상기 제어 유닛이 제1 충전 인터페이스 중의 데이터 선을 통해 상기 단말기와 쌍방향 통신하여 상기 제1 충전모드로 상기 단말기를 충전시키는 것을 결정할 때,
    상기 제어 유닛은 상기 단말기에 제1 명령어를 송신하고, 상기 제1 명령어는 상기 단말기가 상기 제1 충전 모드를 작동할지를 문의하는 데에 사용되고;
    상기 제어 유닛은 상기 단말기로부터 상기 제1 명령어의 응답 명령어를 수신하고, 상기 제1 명령어의 응답 명령어는 상기 단말기가 상기 제1 충전 모드의 작동을 동의하는 것을 제시하는 데에 사용되는 것을 특징으로 하는 단말기용 충전 시스템.
  9. 제8항에 있어서, 상기 제어 유닛이 상기 단말기로 상기 제1 명령어를 송신하기 전에 상기 전원 어댑터와 상기 단말기 사이에는 상기 제2 충전 모드로 충전되고, 또한 상기 제어 유닛은 상기 제2 충전 모드의 충전 시간이 미리 설정된 문턱 값보다 크다는 사실을 확인한 후 상기 단말기에 상기 제1 명령어를 송신하는 것을 특징으로 하는 단말기용 충전 시스템.
  10. 제8항에 있어서, 상기 제어 유닛은 상기 스위치 유닛을 제어함으로써 상기 전원 어댑터가 충전 전류를 상기 제1 충전 모드에 대응하는 충전 전류로 조절하도록 제어하는 데에 사용되고, 상기 전원 어댑터가 상기 제1 충전 모드에 대응하는 충전 전류로 상기 단말기를 충전시키기 전에,
    상기 제어 유닛은 상기 제1 충전 인터페이스 중의 데이터 선을 통해 상기 단말기와 쌍방향 통신하여 상기 제1 충전 모드에 대응하는 충전 전압을 결정하고, 또한 상기 전원 어댑터가 충전 전압을 상기 제1 충전 모드에 대응하는 충전 전압으로 조절하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 단말기용 충전 시스템.
  11. 제10항에 있어서, 상기 제어 유닛은 상기 제1 충전 인터페이스 중의 데이터 선을 통해 상기 단말기와 쌍방향 통신하여 제1 충전 모드에 대응하는 충전 전압을 결정할 때,
    상기 제어 유닛은 상기 단말기로 제2 명령어를 송신하고, 상기 제2 명령어는 상기 전원 어댑터에서 출력되는 현재 출력 전압이 상기 제1 충전 모드의 충전 전압으로서 적합한 지를 문의하는 데에 사용되고;
    상기 제어 유닛이 상기 단말기에서 송신된 상기 제2 명령어의 응답 명령어를 수신하고, 상기 제2 명령어의 응답 명령어는 상기 전원 어댑터의 현재 출력 전압이 적합하거나 높거나 낮음을 지시하는 데에 사용되고;
    상기 제어 유닛은 제2 명령어의 응답 명령어에 따라 상기 제1 충전 모드의 충전 전압을 결정하는 것을 특징으로 하는 단말기용 충전 시스템.
  12. 제10항에 있어서, 상기 제어 유닛이 상기 전원 어댑터를 제어하여 충전 전류를 상기 제1 충전 모드에 대응하는 충전 전류로 조절하기 전에, 또한 상기 제1 충전 인터페이스 중의 데이터 선을 통해 상기 단말기와 쌍방향 통신하여 상기 제1 충전 모드에 대응하는 충전 전류를 결정하는 것을 특징으로 하는 단말기용 충전 시스템.
  13. 제12항에 있어서, 상기 제어 유닛은 상기 제1 충전 인터페이스 중의 데이터 선을 통해 상기 단말기와 쌍방향 통신하여 상기 제1 충전 모드에 대응하는 충전 전류를 결정할 때,
    상기 제어 유닛은 상기 단말기로 제3 명령어를 송신하고, 상기 제3 명령어는 현재 단말기가 지원하고 있는 최대 충전 전류를 문의하는 데에 사용되고;
    상기 제어 유닛은 상기 단말기로부터 송신된 상기 제3 명령어의 응답 명령어를 수신하고, 상기 제3 명령어의 응답 명령어는 상기 단말기가 현재 지원하고 있는 최대 충전 전류를 지시하는 데에 사용되고;
    상기 제어 유닛은 상기 제3 명령어의 응답 명령어에 따라 상기 제1 충전 모드의 충전 전류를 결정하는 것을 특징으로 하는 단말기용 충전 시스템.
  14. 제8항에 있어서, 상기 전원 어댑터가 상기 제1 충전 모드로 상기 단말기를 충전하는 과정에서 상기 제어 유닛은 또한 제1 충전 인터페이스 중의 데이터 선을 통해 상기 단말기와 쌍방향 통신하여 상기 스위치 유닛을 제어함으로써 상기 전원 어댑터에서 배터리로 출력되는 충전 전류를 계속 조절하는 것을 특징으로 하는 단말기용 충전 시스템.
  15. 제14항에 있어서, 상기 제어 유닛은 제1 충전 인터페이스 중의 데이터 선을 통해 상기 단말기와 쌍방향 통신하여 상기 스위치 유닛을 제어함으로써 상기 전원 어댑터에서 배터리로 출력되는 충전 전류를 계속 조절 시,
    상기 제어 유닛은 상기 단말기에 제4 명령어를 송신하고, 상기 제4 명령어는 상기 단말기 내부 배터리의 현재 전압을 문의하는 데에 사용되고;
    상기 제어 유닛은 상기 단말기에서 송신된 제4 명령어의 응답 명령어를 수신하고, 상기 제4 명령어의 응답 명령어는 상기 단말기 내부 배터리의 현재 전압을 지시하는 데에 사용되며;
    상기 제어 유닛은 상기 배터리의 현재 전압에 따라 스위치 유닛을 제어함으로써 상기 전원 어댑터에서 배터리로 출력되는 충전 전류를 조절하는 것을 특징으로 하는 단말기용 충전 시스템.
  16. 제15항에 있어서, 상기 제어 유닛은 상기 배터리의 현재 전압, 미리 설정된 배터리의 전압 값과 충전 전류 값의 대응 관계에 따라 상기 스위치 유닛을 제어함으로써 상기 전원 어댑터에서 배터리로 출력되는 충전 전류를 상기 배터리의 현재 전압과 대응되는 충전 전류 값으로 조절하는 것을 특징으로 하는 단말기용 충전 시스템.
  17. 제14항에 있어서, 상기 전원 어댑터가 상기 제1 충전모드로 상기 단말기를 충전하는 과정에서 상기 제어 유닛은 상기 제1 충전 인터페이스 중의 데이터 선을 통해 상기 단말기와 쌍방향 통신함으로써 제1 충전 인터페이스와 제2 충전 인터페이스 사이의 접촉 불량 여부를 판단하며, 이중에서,
    상기 제1 충전 인터페이스와 제2 인터페이스 사이의 접촉 불량이 확인될 경우, 상기 제어 유닛은 상기 전원 어댑터를 제어하여 상기 제1 충전 모드를 종료하는 것을 특징으로 하는 단말기용 충전 시스템.
  18. 제17항에 있어서, 상기 제1 충전 인터페이스와 제2 충전 인터페이스 사이의 접촉 불량 여부를 판단하기 전에 상기 제어 유닛은 또한 상기 단말기로부터 상기 단말기의 경로 임피던스를 지시하는 정보를 획득하는 데에 사용되고, 이중에서,
    상기 제어 유닛은 상기 단말기에 제4 명령어를 송신하고, 상기 제4 명령어는 상기 단말기 내부 배터리의 전압을 문의하는 데에 사용되고;
    상기 제어 유닛은 상기 단말기에서 송신된 제4 명령어의 응답 명령어를 수신하고, 상기 제4 명령어의 응답 명령어는 상기 단말기 내부 배터리의 전압을 지시하는 데에 사용되며;
    상기 제어 유닛은 상기 전원 어댑터의 출력 전압과 상기 배터리의 전압에 따라 상기 전원 어댑터에서 상기 배터리까지의 경로 임피던스를 결정하고;
    상기 제어 유닛은 상기 전원 어댑터에서 상기 배터리까지의 경로 임피던스, 상기 단말기의 임피던스, 그리고 상기 전원 어댑터와 상기 단말기 사이의 충전 라인의 경로 임피던스에 따라 상기 제1 충전 인터페이스와 상기 제2 충전 인터페이스 사이의 접촉 불량 여부를 확인하는 것을 특징으로 하는 단말기용 충전 시스템.
  19. 제17항에 있어서, 상기 전원 어댑터가 제1 충전 모드를 종료하기 전에 상기 제어 유닛은 상기 단말기에 제5 명령어를 송신하고, 상기 제5 명령어는 상기 제1 충전 인터페이스와 제2 충전 인터페이스 사이에 접속 불량을 지시하는 데에 사용되는 것을 특징으로 하는 단말기용 충전 시스템.
  20. 제3항에 있어서, 상기 단말기는 제2 충전 모드와 제1 충전 모드를 지원하고, 이중에서 상기 제1 충전 모드의 충전 전류는 상기 제2 충전 모드의 충전 전류보다 크고, 상기 단말기는 상기 제2 충전 인터페이스를 통해 상기 전원 어댑터와 쌍방향 통신함으로써 상기 전원 어댑터가 상기 제1 충전 모드로 상기 단말기를 충전하는 것을 결정하도록 하고, 상기 제어 유닛의 제어에 의해 전원 어댑터가 상기 제1 충전 모드에 대응하는 충전 전류에 따라 출력하도록 하여 상기 단말기 내부의 배터리를 충전하는 것을 특징으로 하는 단말기용 충전 시스템.
  21. 제20항에 있어서, 이중에서,
    상기 제어기는 상기 제어 유닛에서 송신된 제1 명령어를 수신하고, 상기 제1 명령어는 상기 단말기가 상기 제1 충전 모드를 작동하는 지를 문의하는 데에 사용되며;
    상기 제어기는 상기 제어 유닛에 제1 명령어의 응답 명령어를 송신하고, 상기 제1 명령어의 응답 명령어는 상기 단말기가 상기 제1 충전 모드의 작동을 동의하는 것을 지시하는 데에 사용되는 것을 특징으로 하는 단말기용 충전 시스템.
  22. 제21항에 있어서, 상기 제어기가 상기 제어 유닛에서 송신된 제1 명령어를 수신하기 전에 상기 단말기와 상기 전원 어댑터 사이에는 상기 제2 충전 모드로 충전하고, 상기 제어 유닛이 상기 제2 충전 모드의 충전 지속 시간이 미리 설정된 문턱 값보다 크다는 사실을 확인한 후 상기 제어기는 상기 제어 유닛에서 송신된 상기 제1 명령어를 수신하는 것을 특징으로 하는 단말기용 충전 시스템.
  23. 제20항에 있어서, 상기 전원 어댑터는 상기 제1 충전 모드에 대응하는 충전 전류에 따라 출력하여 상기 단말기 내부의 배터리를 충전하기 전에 상기 제어기는 통신 유닛을 통해 상기 제어 유닛과 쌍방향 통신함으로써 상기 전원 어댑터가 상기 제1 충전 모드에 대응하는 충전 전압을 결정하도록 하는 것을 특징으로 하는 단말기용 충전 시스템.
  24. 제23항에 있어서, 상기 제어기는 상기 제어 유닛에서 송신된 제2 명령어를 수신하고, 상기 제2 명령어는 상기 전원 어댑터의 현재 출력 전압이 상기 제1 충전 모드의 충전 전압으로서 적합한 지를 문의하는 데에 사용되고;
    상기 제어기는 상기 제어 유닛에 상기 제2 명령어의 응답 명령어를 송신하고, 상기 제2 명령어의 응답 명령어는 상기 전원 어댑터의 현재 출력 전압이 적합하거나 높거나 낮음을 지시하는 데에 사용되는 것을 특징으로 하는 단말기용 충전 시스템.
  25. 제24항에 있어서, 상기 제어기는 상기 제어 유닛과 쌍방향 통신함으로써 상기 전원 어댑터가 상기 제1 충전 모드에 대응하는 충전 전류를 결정하도록 하는 것을 특징으로 하는 단말기용 충전 시스템.
  26. 제25항에 있어서, 이중에서 상기 제어기는 제어 유닛에서 송신된 제3 명령어를 수신하고, 상기 제3 명령어는 상기 단말기가 현재 지원하고 있는 최대 충전 전류를 문의하는 데에 사용되고;
    상기 제어기는 상기 제어기는 상기 제어 유닛에 상기 제3 명령어의 응답 명령어를 송신하고, 상기 제3 명령어의 응답 명령은 상기 단말기 내부의 배터리가 현재 지원하고 있는 최대 충전 전류를 지시하는 데에 사용되어 상기 전원 어댑터가 상기 최대 충전 전류에 따라 상기 제1 충전 모드에 대응하는 충전 전류를 결정하도록 하는 것을 특징으로 하는 단말기용 충전 시스템.
  27. 제21항에 있어서, 상기 전원 어댑터가 상기 제1 충전 모드로 상기 단말기를 충전하는 과정에서 상기 제어기는 상기 통신 유닛과 쌍방향 통신하여 상기 전원 어댑터가 상기 전원 어댑터에서 배터리로 출력되는 충전 전류를 계속 조절하도록 하는 것을 특징으로 하는 단말기용 충전 시스템.
  28. 제21항에 있어서, 이중에서 상기 제어기는 상기 제어 유닛에서 송신된 제4 명령어를 수신하고, 상기 제4 명령어는 상기 단말기 내부 배터리의 현재 전압을 문의하는 데에 사용되고;
    상기 제어기는 상기 제어 유닛에 상기 제4 명령어의 응답 명령어를 송신하고, 상기 제4 명령어의 응답 명령어는 상기 단말기 내부 배터리의 현재 전압을 지시하는 데에 사용되어 상기 전원 어댑터가 상기 배터리의 현재 전압에 따라 상기 전원 어댑터에서 배터리로 출력되는 충전 전류를 계속 조절하도록 하는 것을 특징으로 하는 단말기용 충전 시스템.
  29. 제23항에 있어서, 상기 전원 어댑터가 상기 제1 충전 모드로 상기 단말기를 충전하는 과정에서 상기 제어기가 통신 유닛을 통해 상기 제어 유닛과 쌍방향 통신하여 상기 전원 어댑터가 상기 제1 충전 인터페이스와 상기 제2 충전 인터페이스 사이의 접촉 불량 여부를 확인하도록 하는 것을 특징으로 하는 단말기용 충전 시스템.
  30. 제29항에 있어서, 이중에서,
    상기 제어기는 상기 제어 유닛에서 송신된 제4 명령어를 수신하고, 상기 제4 명령어는 상기 단말기 내부 배터리의 현재 전압을 문의하는 데에 사용되고;
    상기 제어기는 상기 제어 유닛에 상기 제4 명령어의 응답 명령어를 송신하고, 상기 제4 명령어의 응답 명령어는 상기 단말기 내부 배터리의 현재 전압을 지시하는 데에 사용되어 상기 제어기가 상기 전원 어댑터의 출력 전압과 상기 배터리의 현재 전압에 따라 상기 제1 충전 인터페이스와 상기 제2 충전 인터페이스 사이의 접촉 불량 여부를 확인하도록 하는 것을 특징으로 하는 단말기용 충전 시스템.
  31. 제30항에 있어서, 상기 제어기는 상기 제어 유닛에서 송신된 제5 명령어를 수신하고, 제5 명령어는 상기 제1 충전 인터페이스와 제2 충전 인터페이스 사이에 접속 불량을 지시하는 데에 사용되는 것을 특징으로 하는 단말기용 충전 시스템.
  32. 입력된 교류 전류를 정류하여 제1 맥동 파형의 전압을 출력하는 제1 정류 유닛;
    제어 신호에 따라 상기 제1 맥동 파형의 전압을 변조하는 데에 사용되는 스위치 유닛;
    변조된 상기 제1 맥동 파형의 전압에 따라 제2 맥동 파형의 전압을 출력하는 데에 사용되는 변압기;
    상기 제2 맥동 파형의 전압을 정류하여 제3 맥동 파형의 전압을 출력하는 데에 사용되는 제2 정류 유닛;
    상기 제2 정류 유닛과 연결된 제1 충전 인터페이스;
    상기 제2 정류 유닛에서 출력되는 전류를 샘플링하여 전류 샘플링 값을 획득하는 데에 상용되고 제1 전류 샘플링 모드와 제2 전류 샘플링 모드를 포함하는 제1 전류 샘플링 유닛;
    상기 제1 전류 샘플링 회로가 상기 제1 전류 샘플링 모드와 상기 제2 전류 샘플링 모드 사이에서 전환되도록 제어하는 데에 사용되는 전환 스위치 유닛;
    상기 제1 전류 샘플링 전류, 상기 전환 스위치 유닛 및 상기 스위치 유닛과 각각 연결되어 상기 제어 신호를 상기 스위치 유닛에 출력하고 충전 모드에 따라 상지 전환 스위치 유닛을 제어하여 상기 제1 전류 샘플링 회로가 전류 샘플링 모드를 전환하도록 제어하고, 상기 전류 샘플링 값에 따라 상기 제어 신호의 듀티비를 조절하여 상기 제3 맥동 파형의 전압이 충전 요구를 충족하도록 하는 제어 유닛;을 포함하는 것을 특징으로 하는 전원 어댑터.
  33. 제32항에 있어서, 상기 제어 유닛은 또한 상기 전류 샘플링 값에 따라 상기 제어 신호의 주파수를 제어하는 데에 사용되는 것을 특징으로 하는 전원 어댑터.
  34. 제32항에 있어서, 상기 제1 충전 인터페이스는 전원 선과 데이터 선을 포함하고, 상기 전원 선은 상기 배터리의 충전에 사용되고, 상기 데이터 선은 상기 단말기와의 통신에 사용되고, 상기 제어 유닛이 상기 제1 충전 인터페이스를 통해 상기 단말기와 통신하여 충전 모드를 결정하고, 이중에서, 상기 충전 모드는 제1 충전 모드와 제2 충전 모드를 포함하는 것을 특징으로 하는 전원 어댑터.
  35. 제34항에 있어서, 상기 제어 유닛은 제1 충전 인터페이스의 데이터 선을 통해 상기 단말기와 쌍방향 통신하여 제1 충전 모드로 상기 단말기를 충전하는 것을 결정할 때, 상기 제1 전류 샘플링 회로는 상기 제1 전류 샘플링 모드에 처하고;
    제1 충전 인터페이스의 데이터 선을 통해 상기 단말기와 쌍방향 통신하여 제2 충전 모드로 상기 단말기를 충전하는 것을 결정할 때, 상기 제1 전류 샘플링 회로는 상기 제2 전류 샘플링 모드에 처하는 것을 특징으로 하는 전원 어댑터.
  36. 제32항 내지 제35항의 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 전류 샘플링 회로는
    제1 저항으로서, 한 단이 제2 정류 유닛과의 출력 단과 연결되는 제1 저항;
    제2 저항으로서, 한 단이 제2 정류의 유닛의 출력단과 연결되고, 한 단과 상기 제1 저항의 한 단 사이에 제3 저항이 연결되며, 다른 한 단과 상기 제1 저항의 다른 사이에 제4 저항이 연결되며, 이중에서, 상기 제2 저항 값은 상기 제1 저항의 저항 값보다 큰 제2 저항;
    검출계로서, 상기 제1 저항 또는 제2 저항 양단의 전압에 따라 제2 정류 유닛에서 출력되는 전류를 샘플링하는 전류 검출계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전원 어댑터.
  37. 제36항에 있어서, 상기 제1 전류 샘플링 회로는 또한
    제5 저항으로서, 한 단은 상기 제2 저항의 한 단과 연결되고, 다른 한 단은 상기 전류 검출계와 연결되는 제5 저항;
    제6 저항으로서, 한 단은 상기 제2 저항의 다른 한 단과 연결되고, 다를 한 단은 상기 전류 검출계와 연결되는 제6 저항;
    제1 필터 커패시터로서, 한 단은 각각 제5 저항의 다른 한 단과 전류 검출계과 연결되며, 제1 필터 커패시터의 다른 한 단은 접지되는 제1 필터 커패시터;
    제2 필터 커패시터로서, 한 단은 각각 제6 저항의 다른 한 단 및 전류 검출계와 연결되며, 다른 한 단은 접지되는 제2 필터 커패시터;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전원 어댑터.
  38. 제36항에 있어서, 상기 전화 스위치 유닛은,
    제1 스위치로서, 한 단이 상기 제1 저항의 다른 한 단과 연결되고, 제어 단이 상기 제어 유닛과 연결되는 제1 스위치;
    제2 스위치로서, 한 단이 상기 제2 저항의 다른 한 단과 연견되고, 제어 단은 상기 제어 유닛과 연결되며, 다른 한 단은 상기 제1 스위치의 다른 한 단과 연결되는 제2 스위치; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 전원 어댑터.
  39. 제34항에 있어서, 상기 제어 유닛이 제1 충전 인터페이스 중의 데이터 선을 통해 상기 단말기와 쌍방향 통신하여 상기 제1 충전모드로 상기 단말기를 충전시키는 것을 결정할 때,
    상기 제어 유닛은 상기 단말기에 제1 명령어를 송신하고, 상기 제1 명령어는 상기 단말기가 상기 제1 충전 모드를 작동할지를 문의하는 데에 사용되고;
    상기 제어 유닛은 상기 단말기로부터 상기 제1 명령어의 응답 명령어를 수신하고, 상기 제1 명령어의 응답 명령어는 상기 단말기가 상기 제1 충전 모드의 작동을 동의하는 것을 제시하는 데에 사용되는 것을 특징으로 하는 전원 어댑터.
  40. 제39항에 있어서, 상기 제어 유닛이 상기 단말기로 상기 제1 명령어를 송신하기 전에 상기 전원 어댑터와 상기 단말기 사이에는 상기 제2 충전 모드로 충전되고, 또한 상기 제어 유닛은 상기 제2 충전 모드의 충전 시간이 미리 설정된 문턱 값보다 크다는 사실을 확인한 후 상기 단말기에 상기 제1 명령어를 송신하는 것을 특징으로 하는 전원 어댑터.
  41. 제39항에 있어서, 상기 제어 유닛은 상기 스위치 유닛을 제어함으로써 상기 전원 어댑터가 충전 전류를 상기 제1 충전 모드에 대응하는 충전 전류로 조절하도록 제어하는 데에 사용되고, 상기 전원 어댑터가 상기 제1 충전 모드에 대응하는 충전 전류로 상기 단말기를 충전시키기 전에,
    상기 제어 유닛은 상기 제1 충전 인터페이스 중의 데이터 선을 통해 상기 단말기와 쌍방향 통신하여 상기 제1 충전 모드에 대응하는 충전 전압을 결정하고, 또한 상기 전원 어댑터가 충전 전압을 상기 제1 충전 모드에 대응하는 충전 전압으로 조절하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 전원 어댑터.
  42. 제41항에 있어서, 상기 제어 유닛은 상기 제1 충전 인터페이스 중의 데이터 선을 통해 상기 단말기와 쌍방향 통신하여 제1 충전 모드에 대응하는 충전 전압을 결정할 때,
    상기 제어 유닛은 상기 단말기로 제2 명령어를 송신하고, 상기 제2 명령어는 상기 전원 어댑터에서 출력되는 현재 출력 전압이 상기 제1 충전 모드의 충전 전압으로서 적합한 지를 문의하는 데에 사용되고;
    상기 제어 유닛이 상기 단말기에서 송신된 상기 제2 명령어의 응답 명령어를 수신하고, 상기 제2 명령어의 응답 명령어는 상기 전원 어댑터의 현재 출력 전압이 적합하거나 높거나 낮음을 지시하는 데에 사용되고;
    상기 제어 유닛은 제2 명령어의 응답 명령어에 따라 상기 제1 충전 모드의 충전 전압을 결정하는 것을 특징으로 하는 전원 어댑터.
  43. 제41항에 있어서, 상기 제어 유닛이 상기 전원 어댑터를 제어하여 충전 전류를 상기 제1 충전 모드에 대응하는 충전 전류로 조절하기 전에, 또한 상기 제1 충전 인터페이스 중의 데이터 선을 통해 상기 단말기와 쌍방향 통신하여 상기 제1 충전 모드에 대응하는 충전 전류를 결정하는 것을 특징으로 하는 전원 어댑터.
  44. 제43항에 있어서, 상기 제어 유닛은 상기 제1 충전 인터페이스 중의 데이터 선을 통해 상기 단말기와 쌍방향 통신하여 상기 제1 충전 모드에 대응하는 충전 전류를 결정할 때,
    상기 제어 유닛은 상기 단말기로 제3 명령어를 송신하고, 상기 제3 명령어는 현재 단말기가 지원하고 있는 최대 충전 전류를 문의하는 데에 사용되고;
    상기 제어 유닛은 상기 단말기로부터 송신된 상기 제3 명령어의 응답 명령어를 수신하고, 상기 제3 명령어의 응답 명령어는 상기 단말기가 현재 지원하고 있는 최대 충전 전류를 지시하는 데에 사용되고;
    상기 제어 유닛은 상기 제3 명령어의 응답 명령어에 따라 상기 제1 충전 모드의 충전 전류를 결정하는 것을 특징으로 하는 전원 어댑터.
  45. 제39항에 있어서, 상기 전원 어댑터가 상기 제1 충전 모드로 상기 단말기를 충전하는 과정에서 상기 제어 유닛은 또한 제1 충전 인터페이스 중의 데이터 선을 통해 상기 단말기와 쌍방향 통신하여 상기 스위치 유닛을 제어함으로써 상기 전원 어댑터에서 배터리로 출력되는 충전 전류를 계속 조절하는 것을 특징으로 하는 전원 어댑터.
  46. 제45항에 있어서, 상기 제어 유닛은 제1 충전 인터페이스 중의 데이터 선을 통해 상기 단말기와 쌍방향 통신하여 상기 스위치 유닛을 제어함으로써 상기 전원 어댑터에서 배터리로 출력되는 충전 전류를 계속 조절 시,
    상기 제어 유닛은 상기 단말기에 제4 명령어를 송신하고, 상기 제4 명령어는 상기 단말기 내부 배터리의 현재 전압을 문의하는 데에 사용되고;
    상기 제어 유닛은 상기 단말기에서 송신된 제4 명령어의 응답 명령어를 수신하고, 상기 제4 명령어의 응답 명령어는 상기 단말기 내부 배터리의 현재 전압을 지시하는 데에 사용되며;
    상기 제어 유닛은 상기 배터리의 현재 전압에 따라 스위치 유닛을 제어함으로써 상기 전원 어댑터에서 배터리로 출력되는 충전 전류를 조절하는 것을 특징으로 하는 전원 어댑터.
  47. 제45항에 있어서, 상기 제어 유닛은 상기 배터리의 현재 전압, 미리 설정된 배터리의 전압 값과 충전 전류 값의 대응 관계에 따라 상기 스위치 유닛을 제어함으로써 상기 전원 어댑터에서 배터리로 출력되는 충전 전류를 상기 배터리의 현재 전압과 대응되는 충전 전류 값으로 조절하는 것을 특징으로 하는 전원 어댑터.
  48. 제45항에 있어서, 상기 전원 어댑터가 상기 제1 충전모드로 상기 단말기를 충전하는 과정에서 상기 제어 유닛은 상기 제1 충전 인터페이스 중의 데이터 선을 통해 상기 단말기와 쌍방향 통신함으로써 제1 충전 인터페이스와 제2 충전 인터페이스 사이의 접촉 불량 여부를 판단하며, 이중에서,
    상기 제1 충전 인터페이스와 제2 인터페이스 사이의 접촉 불량이 확인될 경우, 상기 제어 유닛은 상기 전원 어댑터를 제어하여 상기 제1 충전 모드를 종료하는 것을 특징으로 하는 전원 어댑터.
  49. 제48항에 있어서, 상기 제1 충전 인터페이스와 제2 충전 인터페이스 사이의 접촉 불량 여부를 판단하기 전에 상기 제어 유닛은 또한 상기 단말기로부터 상기 단말기의 경로 임피던스를 지시하는 정보를 획득하는 데에 사용되고, 이중에서,
    상기 제어 유닛은 상기 단말기에 제4 명령어를 송신하고, 상기 제4 명령어는 상기 단말기 내부 배터리의 전압을 문의하는 데에 사용되고;
    상기 제어 유닛은 상기 단말기에서 송신된 제4 명령어의 응답 명령어를 수신하고, 상기 제4 명령어의 응답 명령어는 상기 단말기 내부 배터리의 전압을 지시하는 데에 사용되며;
    상기 제어 유닛은 상기 전원 어댑터의 출력 전압과 상기 배터리의 전압에 따라 상기 전원 어댑터에서 상기 배터리까지의 경로 임피던스를 결정하고;
    상기 제어 유닛은 상기 전원 어댑터에서 상기 배터리까지의 경로 임피던스, 상기 단말기의 임피던스, 그리고 상기 전원 어댑터와 상기 단말기 사이의 충전 라인의 경로 임피던스에 따라 상기 제1 충전 인터페이스와 상기 제2 충전 인터페이스 사이의 접촉 불량 여부를 확인하는 것을 특징으로 하는 전원 어댑터.
  50. 제49항에 있어서, 상기 전원 어댑터가 제1 충전 모드를 종료하기 전에 상기 제어 유닛은 상기 단말기에 제5 명령어를 송신하고, 상기 제5 명령어는 상기 제1 충전 인터페이스와 제2 충전 인터페이스 사이에 접속 불량을 지시하는 데에 사용되는 것을 특징으로 하는 전원 어댑터.
  51. 전원 어댑터의 제1 충전 인터페이스가 상기 단말기의 제2 충전 인터페이스와 연결될 때, 전원 어댑터에 입력되는 교류 전류를 1차 정류하여 제1 맥동 파형의 전압을 출력하는 단계;
    스위치 유닛을 제어함으로써 상기 제1 맥동 파형의 전압을 변조하고, 또한 변압기의 변환을 통해 제2 맥동 파형의 전압을 출력하는 단계;
    상기 제2 맥동 파형의 전압을 2차 정류하여 제3 맥동 파형의 전압을 출력하며, 또한 상기 제2 충전 인터페이스를 통해, 제3 맥동 파형의 전압을 상기 단말기 배터리에 로딩하는 단계;
    제1 전류 샘플링 회로에 의해 2차 정류된 전류를 샘플링하여 전류 샘플링 값을 획득하고, 이중에서 상기 제1 전류 샘플링 회로는 제1 전류 샘플링 모드와 제2 전류 샘플링 모드를 포함하는 단계; 및
    충전 모드에 따라 상기 제1 전류 샘플링 회로가 전류 샘플링 모드를 전환하도록 제어하고, 또한 상기 전류 샘플링 값에 따라 상기 제어 신호의 듀티비를 조절하여 상기 제3 맥동 파형의 전압이 충전 요구를 충족하도록 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 단말기용 충전 방법.
  52. 제51항에 있어서, 또한 상기 전류 샘플링 값에 따라 상기 제어 신호의 주파수를 제어하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 단말기용 충전 방법.
  53. 제51항에 있어서, 상기 제1 충전 인터페이스를 통해 상기 단말기와 통신하여 충전 모드를 결정하고, 이중에서, 상기 충전 모드는 제1 충전 모드와 제2 충전 모드를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 단말기용 충전 방법.
  54. 제53항에 있어서, 제1 충전 인터페이스의 데이터 선을 통해 상기 단말기와 쌍방향 통신하여 제1 충전 모드로 상기 단말기를 충전하는 것을 결정할 때, 상기 제1 전류 샘플링 회로는 상기 제1 전류 샘플링 모드에 처하고;
    제1 충전 인터페이스의 데이터 선을 통해 상기 단말기와 쌍방향 통신하여 제2 충전 모드로 상기 단말기를 충전하는 것을 결정할 때, 상기 제1 전류 샘플링 회로는 상기 제2 전류 샘플링 모드에 처하는 것을 특징으로 하는 단말기용 충전 방법.
  55. 제53항에 있어서,
    상기 전원 어댑터가 상기 제1 충전 인터페이스 중의 데이터 선을 통해 상기 단말기와 쌍방향 통신하여 상기 제1 충전모드로 상기 단말기를 충전시키는 것을 결정할 때,
    상기 전원 어댑터는 상기 단말기에 제1 명령어를 송신하고, 상기 제1 명령어는 상기 단말기가 상기 제1 충전 모드를 작동할지를 문의하는 데에 사용되고;
    상기 전원 어댑터는 상기 단말기로부터 상기 제1 명령어의 응답 명령어를 수신하고, 상기 제1 명령어의 응답 명령어는 상기 단말기가 상기 제1 충전 모드의 작동을 동의하는 것을 제시하는 데에 사용되는 것을 특징으로 하는 단말기용 충전 방법.
  56. 제55항에 있어서, 상기 전원 어댑터가 상기 단말기로 상기 제1 명령어를 송신하기 전에 상기 전원 어댑터와 상기 단말기 사이에는 상기 제2 충전 모드로 충전되고, 또한 상기 제2 충전 모드의 충전 시간이 미리 설정된 문턱 값보다 크다는 사실을 확인한 후 상기 단말기에 상기 제1 명령어를 송신하는 것을 특징으로 하는 단말기용 충전 방법.
  57. 제55항에 있어서, 상기 스위치 유닛을 제어함으로써 상기 전원 어댑터가 충전 전류를 상기 제1 충전 모드에 대응하는 충전 전류로 조절하도록 제어하는 데에 사용되고, 상기 전원 어댑터가 상기 제1 충전 모드에 대응하는 충전 전류로 상기 단말기를 충전시키기 전에,
    상기 제1 충전 인터페이스 중의 데이터 선을 통해 상기 단말기와 쌍방향 통신하여 상기 제1 충전 모드에 대응하는 충전 전압을 결정하고, 또한 상기 전원 어댑터가 충전 전압을 상기 제1 충전 모드에 대응하는 충전 전압으로 조절하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 단말기용 충전 방법.
  58. 제57항에 있어서, 상기 제1 충전 인터페이스 중의 데이터 선을 통해 상기 단말기와 쌍방향 통신하여 제1 충전 모드에 대응하는 충전 전압을 결정하는 것은:
    상기 전원 어댑터가 상기 단말기로 제2 명령어를 송신하고, 상기 제2 명령어는 상기 전원 어댑터에서 출력되는 현재 출력 전압이 상기 제1 충전 모드의 충전 전압으로서 적합한 지를 문의하는 데에 사용되고 것;
    상기 전원 어댑터가 상기 단말기에서 송신된 상기 제2 명령어의 응답 명령어를 수신하고, 상기 제2 명령어의 응답 명령어는 상기 전원 어댑터의 현재 출력 전압이 적합하거나 높거나 낮음을 지시하는 데에 사용되는 것; 및
    상기 전원 어댑터가 제2 명령어의 응답 명령어에 따라 상기 제1 충전 모드의 충전 전압을 결정하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 단말기용 충전 방법.
  59. 제57항에 있어서, 상기 전원 어댑터를 제어하여 충전 전류를 상기 제1 충전 모드에 대응하는 충전 전류로 조절하기 전에, 또한 상기 제1 충전 인터페이스 중의 데이터 선을 통해 상기 단말기와 쌍방향 통신하여 상기 제1 충전 모드에 대응하는 충전 전류를 결정하는 것을 특징으로 하는 단말기용 충전 방법.
  60. 제59항에 있어서, 상기 제1 충전 인터페이스 중의 데이터 선을 통해 상기 단말기와 쌍방향 통신하여 상기 제1 충전 모드에 대응하는 충전 전류를 결정하는 것은:
    상기 전원 어댑터가 상기 단말기로 제3 명령어를 송신하고, 상기 제3 명령어는 현재 단말기가 지원하고 있는 최대 충전 전류를 문의하는 데에 사용되는 것;
    상기 전원 어댑터가 상기 단말기로부터 송신된 상기 제3 명령어의 응답 명령어를 수신하고, 상기 제3 명령어의 응답 명령어는 상기 단말기가 현재 지원하고 있는 최대 충전 전류를 지시하는 데에 사용되는 것; 및
    상기 전원 어댑터가 상기 제3 명령어의 응답 명령어에 따라 상기 제1 충전 모드의 충전 전류를 결정하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 단말기용 충전 방법.
  61. 제55항에 있어서, 상기 전원 어댑터가 상기 제1 충전 모드로 상기 단말기를 충전하는 과정에서 또한 제1 충전 인터페이스 중의 데이터 선을 통해 상기 단말기와 쌍방향 통신하여 상기 스위치 유닛을 제어함으로써 상기 전원 어댑터에서 배터리로 출력되는 충전 전류를 계속 조절하는 것을 특징으로 하는 단말기용 충전 방법.
  62. 제61항에 있어서, 상기 제1 충전 인터페이스 중의 데이터 선을 통해 상기 단말기와 쌍방향 통신하여 상기 스위치 유닛을 제어함으로써 상기 전원 어댑터에서 배터리로 출력되는 충전 전류를 계속 조절하는 것은:
    상기 전원 어댑터가 상기 단말기에 제4 명령어를 송신하고, 상기 제4 명령어는 상기 단말기 내부 배터리의 현재 전압을 문의하는 데에 사용되는 것;
    상기 전원 어댑터가 상기 단말기에서 송신된 제4 명령어의 응답 명령어를 수신하고, 상기 제4 명령어의 응답 명령어는 상기 단말기 내부 배터리의 현재 전압을 지시하는 데에 사용되는 것; 및
    상기 배터리의 현재 전압에 따라 스위치 유닛을 제어함으로써 상기 전원 어댑터에서 배터리로 출력되는 충전 전류를 조절하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 단말기용 충전 방법.
  63. 제62항에 있어서, 상기 배터리의 현재 전압에 따라 상기 스위치 유닛을 통해 상기 충전 전류를 조절하는 것은:
    상기 배터리의 현재 전압, 미리 설정된 배터리의 전압 값과 충전 전류 값의 대응 관계에 따라 상기 스위치 유닛을 제어함으로써 상기 전원 어댑터에서 배터리로 출력되는 충전 전류를 상기 배터리의 현재 전압과 대응되는 충전 전류 값으로 조절하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 단말기용 충전 방법.
  64. 제61항에 있어서, 상기 전원 어댑터가 상기 제1 충전모드로 상기 단말기를 충전하는 과정에서 상기 제1 충전 인터페이스 중의 데이터 선을 통해 상기 단말기와 쌍방향 통신함으로써 제1 충전 인터페이스와 제2 충전 인터페이스 사이의 접촉 불량 여부를 판단하며, 이중에서,
    상기 제1 충전 인터페이스와 제2 인터페이스 사이의 접촉 불량이 확인될 경우, 상기 전원 어댑터를 제어하여 상기 제1 충전 모드를 종료하는 것을 특징으로 하는 단말기용 충전 방법.
  65. 제64항에 있어서, 상기 제1 충전 인터페이스와 제2 충전 인터페이스 사이의 접촉 불량 여부를 판단하기 전에 상기 전원 어댑터는 또한 상기 단말기로부터 상기 단말기의 경로 임피던스를 지시하는 정보를 획득하는 데에 사용되고, 이중에서,
    상기 전원 어댑터는 상기 단말기에 제4 명령어를 송신하고, 상기 제4 명령어는 상기 단말기 내부 배터리의 전압을 문의하는 데에 사용되고;
    상기 전원 어댑터는 상기 단말기에서 송신된 제4 명령어의 응답 명령어를 수신하고, 상기 제4 명령어의 응답 명령어는 상기 단말기 내부 배터리의 전압을 지시하는 데에 사용되며;
    상기 전원 어댑터는 상기 전원 어댑터의 출력 전압과 상기 배터리의 전압에 따라 상기 전원 어댑터에서 상기 배터리까지의 경로 임피던스를 결정하고; 그리고
    상기 전원 어댑터는 상기 전원 어댑터에서 상기 배터리까지의 경로 임피던스, 상기 단말기의 임피던스, 그리고 상기 전원 어댑터와 상기 단말기 사이의 충전 라인의 경로 임피던스에 따라 상기 제1 충전 인터페이스와 상기 제2 충전 인터페이스 사이의 접촉 불량 여부를 확인하는 것을 특징으로 하는 단말기용 충전 방법.
  66. 제64항에 있어서, 상기 전원 어댑터가 제1 충전 모드를 종료하기 전에 또한 상기 단말기에 제5 명령어를 송신하고, 상기 제5 명령어는 상기 제1 충전 인터페이스와 제2 충전 인터페이스 사이에 접속 불량을 지시하는 데에 사용되는 것을 특징으로 하는 단말기용 충전 방법.
  67. 제53항에 있어서, 상기 단말기는 제2 충전 모드와 제1 충전 모드를 지원하고, 이중에서 상기 제1 충전 모드의 충전 전류는 상기 제2 충전 모드의 충전 전류보다 크고, 상기 단말기는 상기 제2 충전 인터페이스를 통해 상기 전원 어댑터와 쌍방향 통신함으로써 상기 전원 어댑터가 상기 제1 충전 모드로 상기 단말기를 충전하는 것을 결정하도록 하고, 상기 단말기는 상기 제2 충전 인터페이스를 통해 상기 전원 어댑터와 쌍방향 통신하여 상기 전원 어댑터가 상기 제1 충전모드로 상기 단말기를 충전하는 것을 결정하도록 하고, 이중에서 상기 전원 어댑터는 상기 제1 충전 모드에 대응하는 충전 전류에 따라 출력하도록 하여 상기 단말기 내부의 배터리를 충전하는 것을 특징으로 하는 단말기용 충전 방법.
  68. 제67항에 있어서, 이중에서, 상기 단말기는 상기 제2 충전 인터페이스를 통해 상기 전원 어댑터와 쌍방향 통신하여 상기 전원 어댑터가 상기 제1 충전모드로 상기 단말기를 충전하는 것을 결정하도록 하는 것은:
    상기 단말기가 상기 전원 어댑터에서 송신된 제1 명령어를 수신하고, 상기 제1 명령어는 상기 단말기가 상기 제1 충전 모드를 작동하는 지를 문의하는 데에 사용되는 것; 및
    상기 단말기는 상기 전원 어댑터에 제1 명령어의 응답 명령어를 송신하고, 상기 제1 명령어의 응답 명령어는 상기 단말기가 상기 제1 충전 모드의 작동을 동의하는 것을 지시하는 데에 사용되는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 단말기용 충전 방법.
  69. 제68항에 있어서, 상기 단말기가 상기 전원 어댑터에서 송신된 제1 명령어를 수신하기 전에 상기 단말기와 상기 전원 어댑터 사이에는 상기 제2 충전 모드로 충전하고, 상기 전원 어댑터가 상기 제2 충전 모드의 충전 지속 시간이 미리 설정된 문턱 값보다 크다는 사실을 확인한 후 상기 단말기는 상기 전원 어댑터에서 송신된 상기 제1 명령어를 수신하는 것을 특징으로 하는 단말기용 충전 방법.
  70. 제68항에 있어서, 상기 전원 어댑터는 상기 제1 충전 모드에 대응하는 충전 전류에 따라 출력하여 상기 단말기 내부의 배터리를 충전하기 전에 상기 단말기는 상기 제2 충전 인터페이스를 통해 상기 전원 어댑터와 쌍방향 통신함으로써 상기 전원 어댑터가 상기 제1 충전 모드에 대응하는 충전 전압을 결정하도록 하는 것을 특징으로 하는 단말기용 충전 방법.
  71. 제70항에 있어서, 상기 단말기는 상기 제2 충전 인터페이스를 통해 상기 전원 어댑터와 쌍방향 통신함으로써 상기 전원 어댑터가 상기 제1 충전 모드에 대응하는 충전 전압을 결정하도록 하는 것은:
    상기 단말기가 상기 전원 어댑터에서 송신된 제2 명령어를 수신하고, 상기 제2 명령어는 상기 전원 어댑터의 현재 출력 전압이 상기 제1 충전 모드의 충전 전압으로서 적합한 지를 문의하는 데에 사용되는 것; 및
    상기 단말기가 상기 전원 어댑터에 상기 제2 명령어의 응답 명령어를 송신하고, 상기 제2 명령어의 응답 명령어는 상기 전원 어댑터의 현재 출력 전압이 적합하거나 높거나 낮음을 지시하는 데에 사용되는 것을 특징으로 하는 단말기용 충전 방법.
  72. 제70항에 있어서, 상기 단말기는 상기 전원 어댑터에서 제1 충전 모드에 대응하는 충전 전류를 수신하고 상기 단말기 내부의 배터리를 충전하기 전에 상기 단말기는 상기 제2 충전 인터페이스를 통해 상기 전원 어댑터와 쌍방향 통신함으로써 상기 전원 어댑터가 상기 제1 충전 모드에 대응하는 충전 전류를 결정하도록 하는 것을 특징으로 하는 단말기용 충전 방법.
  73. 제72항에 있어서, 상기 단말기는 상기 제2 충전 인터페이스를 통해 상기 전원 어댑터와 쌍방향 통신함으로써 상기 전원 어댑터가 상기 제1 충전 모드에 대응하는 충전 전류를 결정하도록 하는 것은:
    상기 단말기가 상기 전원 어댑터에서 송신된 제3 명령어를 수신하고, 상기 제3 명령어는 상기 단말기가 현재 지원하고 있는 최대 충전 전류를 문의하는 데에 사용되는 것; 및
    상기 단말기가 상기 전원 어댑터에 상기 제3 명령어의 응답 명령어를 송신하고, 상기 제3 명령어의 응답 명령은 상기 단말기 내부의 배터리가 현재 지원하고 있는 최대 충전 전류를 지시하는 데에 사용되어 상기 전원 어댑터가 상기 최대 충전 전류에 따라 상기 제1 충전 모드에 대응하는 충전 전류를 결정하도록 하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 단말기용 충전 방법.
  74. 제68항에 있어서, 상기 전원 어댑터가 상기 제1 충전 모드로 상기 단말기를 충전하는 과정에서 상기 단말기는 상기 제2 충전 인터페이스를 통해 상기 전원 어댑터와 쌍방향 통신하여 상기 전원 어댑터가 상기 전원 어댑터에서 배터리로 출력되는 충전 전류를 계속 조절하도록 하는 것을 특징으로 하는 단말기용 충전 방법.
  75. 제74항에 있어서, 상기 단말기는 상기 제2 충전 인터페이스를 통해 상기 전원 어댑터와 쌍방향 통신하여 상기 전원 어댑터가 상기 전원 어댑터에서 배터리로 출력되는 충전 전류를 계속 조절하도록 하는 것은:
    상기 단말기가 상기 전원 어댑터에서 송신된 제4 명령어를 수신하고, 상기 제4 명령어는 상기 단말기 내부 배터리의 현재 전압을 문의하는 데에 사용되는 것; 및
    상기 단말기가 상기 전원 어댑터에 제4 명령어의 응답 명령어를 송신하고, 상기 제4 명령어의 응답 명령어는 상기 단말기 내부 배터리의 현재 전압을 지시하는 데에 사용되어 상기 전원 어댑터가 상기 배터리의 현재 전압에 따라 상기 전원 어댑터에서 배터리로 출력되는 충전 전류를 계속 조절하도록 하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 단말기용 충전 방법.
  76. 제70항에 있어서, 상기 전원 어댑터가 상기 제1 충전 모드로 상기 단말기를 충전하는 과정에서 상기 단말기는 상기 제2 충전 인터페이스를 통해 상기 전원 어댑터와 쌍방향 통신하여 상기 전원 어댑터가 상기 제1 충전 인터페이스와 상기 제2 충전 인터페이스 사이의 접촉 불량 여부를 확인하도록 하는 것을 특징으로 하는 단말기용 충전 방법.
  77. 제76항에 있어서, 상기 단말기가 상기 제2 충전 인터페이스를 통해 상기 전원 어댑터와 쌍방향 통신하여 상기 전원 어댑터가 상기 제1 충전 인터페이스와 상기 제2 충전 인터페이스 사이의 접촉 불량 여부를 확인하도록 하는 것은:
    상기 단말기가 상기 전원 어댑터에서 송신된 제4 명령어를 수신하고, 상기 제4 명령어는 상기 단말기 내부 배터리의 현재 전압을 문의하는 데에 사용되는 것; 및
    상기 단말기가 상기 전원 어댑터에 상기 제4 명령어의 응답 명령어를 송신하고, 상기 제4 명령어의 응답 명령어는 상기 단말기 내부 배터리의 현재 전압을 지시하는 데에 사용되어 전원 어댑터가 상기 전원 어댑터의 출력 전압과 상기 배터리의 현재 전압에 따라 상기 제1 충전 인터페이스와 상기 제2 충전 인터페이스 사이의 접촉 불량 여부를 확인하도록 하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 단말기용 충전 방법.
  78. 제 76항에 있어서, 상기 단말기는 상기 전원 어댑터에서 송신된 제5 명령어를 수신하고, 제5 명령어는 상기 제1 충전 인터페이스와 제2 충전 인터페이스 사이에 접속 불량을 지시하는 데에 사용되는 것을 특징으로 하는 단말기용 충전 방법.
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