KR20180113493A - 어댑터와 충전 제어 방법 - Google Patents

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Abstract

어댑터(10)와 충전 제어 방법을 제공하고 있으며, 해당 어댑터(10)는 입력된 교류 전류를 변환하여 어댑터(10)의 출력 전압과 출력 전류를 얻는 데에 사용되고, 2차 필터 유닛을 포함하는 전력 변환 유닛(11); 2차 필터 유닛과 연결되고, 어댑터(10)가 제1 충전 모드에서 작동 시 2차 필터 유닛의 작동을 제어하여 어댑터(10)가 일정한 직류 전류를 출력하도록 하고 어댑터(10)가 제2 충전 모드에서 작동 시 2차 필터 유닛이 작동되지 않도록 제어하여 어댑터(10)가 교류 전류 또는 맥동 직류 전류를 출력하도록 하는 제어 유닛(12)을 포함한다. 해당 어댑터(10)는 배터리의 리튬 석출 현상을 감축시키고 배터리의 사용 수명을 향상시킬 수 있다.

Description

어댑터와 충전 제어 방법
본 발명은 충전 기술 분야에 관한 것으로, 보다 상세하게는 어댑터와 충전 제어 방법(ADAPTER AND CHARGING CONTROL METHOD)에 관한 것이다.
어댑터는 전원 어댑터로도 하며 충전대기설비(예: 단말기)를 충전하는 데에 사용된다. 현재 시중에 있는 어댑터는 보통 정전압 방식으로 충전대기설비(예: 단말기)를 충전한다. 충전대기설비(예: 단말기) 중의 배터리는 주로 리튬 배터리이므로 충전대기설비(예: 단말기)를 정전압 방식으로 충전하면 리튬 석출 현상을 유발하기 쉬워 배터리의 수명을 단축시킬 수 있다.
본 발명의 실시예는 배터리의 리튬 석출 현상을 감축시키고 배터리의 사용 수명을 향상시키기 위해 어댑터와 충전 제어 방법을 제공한다.
제 1 측면에 따라서, 제1 충전 모드와 제2 충전 모드를 지원하는 어댑터가 제공되며, 상기 어댑터는 입력된 교류 전류를 변환하여 상기 어댑터의 출력 전압과 출력 전류를 얻는 데에 사용되고, 2차 필터 유닛을 포함하는 전력 변환 유닛; 및 상기 2차 필터 유닛과 연결되고, 상기 어댑터가 상기 제1 충전 모드에서 작동 시 상기 2차 필터 유닛의 작동을 제어하여 상기 어댑터가 일정한 직류 전류를 출력하도록 하고 상기 어댑터가 상기 제2 충전 모드에서 작동 시 상기 2차 필터 유닛이 작동되지 않도록 제어하여 상기 어댑터가 교류 전류 또는 맥동 직류 전류를 출력하도록 하는 제어 유닛을 포함한다.
제2 측면에 따라서, 충전 제어 방법이 제공되며, 상기 방법은 어댑터에 응용되고, 상기 어댑터는 전력 변환 유닛을 포함하고, 상기 전력 변환 유닛은 입력된 교류 전류를 변환하여 상기 어댑터의 출력 전압과 출력 전류를 얻는 데에 사용되고, 상기 전력 변환 유닛은 2차 필터 유닛을 포함하고, 상기 방법은 상기 어댑터가 제1 충전 모드에서 작동 시 상기 어댑터의 2차 필터 유닛의 작동을 제어하여 상기 어댑터가 일정한 직류 전류를 출력하도록 하는 단계; 및 상기 어댑터가 제2 충전 모드에서 작동 시 상기 2차 필터 유닛이 작동되지 않도록 제어하여 상기 어댑터가 교류 전류 또는 맥동 직류 전료를 출력하도록 하는 단계를 포함한다.
본 발명의 실시예에 따른 어댑터는 교류 전류 또는 맥동 직류 전류를 출력하여 배터리를 충전 시 충전 인터페이스의 접점의 아크 확률 및 강도를 감소시키고, 충전 인터페이스의 수명을 향상시킬 수 있으며, 또한 본 발명의 실시예에 따른 어댑터는 상이한 충전 모드 사이에서 유연하게 전환할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 기술 방안을 보다 명확하게 설명하기 위해 이하에서는 본 발명의 실시예에서 요구되는 도면을 간단히 설명하도록 하며, 이하에서 설명되는 도면은 본 발명의 일부 실시예일 뿐이어서 당해 분야 기술라면 창조적인 노력없이도 이러한 도면들에 따라 다른 도면을 유도할 수 있다는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 제2 어댑터의 개략적인 구조도이고;
도 2a와 도 2b는 본 발명의 실시예에 따른 맥동 파형의 설명도이며;
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 제2 어댑터의 개략적인 구조도이고;
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 제2 어댑터의 개략적인 구조도이며;
도 5a는 본 발명의 실시예에 따른 제2 어댑터와 충전대기설비(예: 단말기)간의 연결 방식 설명도이고;
도 5b는 본 발명의 실시예에 따른 고속 충전 통신 과정의 설명도이며;
도 6은 맥동 직류 전류의 전류 파형 설명도이고;
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 정전류 모드에서의 맥동 직류 전류의 설명도이며;
도 8은 볼 발명의 실시예에 따른 충전 제어 방법의 개략적인 흐름도이다.
이하에서 본 발명의 실시예에 따른 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에서 의 기술 방안을 명확하고 완전하게 설명한다. 명백한 것은, 설명된 실시예는 본 발명의 일부 실시예일 뿐 전체 실시예는 아니다. 본 발명 중의 실시예에 기초하여 당해 분야 기술자가 창조적인 노력 없이 얻게 된 다른 모든 실시예도 본 발명의 보호 범위에 속해야 한다.
관련 기술에서 충전대기설비(예: 단말기)를 충전하기 위한 제1 어댑터를 언급하였다. 해당 제1 어댑터가 정전압 모드에서 작동된다. 정전압 모드에서 해당 제1 어댑터에서 출력되는 전압은 기본적으로 5V, 9V, 12V 또는 20V와 같이 일정하다.
해당 제1 어댑터에서 출력되는 전압은 배터리 양단에 직접 로딩되기에는 적합하지 않고, 충전대기설비(예: 단말기) 내의 배터리가 기대하는 충전 전압 및/또는 충전 전류를 얻기 위해서는 먼저 충전대기설비(예: 단말기) 내(예: 단말기)의 변환 회로에 의해 변환될 필요가 있다.
변환 회로는 제1 어댑터에서 출력되는 전압을 변환하는 데에 사용되어 배터리가 기대하는 충전 전압 및/또는 충전 전류를 만족하도록 한다.
하나의 예시로서, 해당 변환 회로는 충전 관리 모듈을 가리킬 수 있으며, 예를 들어, 충전 집적회로(integrated circuit, IC)일 수 있다. 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 실현하기 위해 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 기대하는 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 기대하는 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 기대하는 충전 전압을 충족시키도록 한다.
하나의 예시로서, 제1 어댑터에서 출력되는 전압이 배터리가 기대하는 충전 전압보다 클 경우, 변환 회로는 제 1어댑터에서 출력되는 전압에 대한 강압 처리 시에 사용될 수 있어, 강압 전환 후의 충전 전압이 배터리가 기대하는 충전 전압 요구를 충족시키도록 한다. 또 하나의 예시로서, 제1 어댑터에서 출력되는 전압이 배터리가 기대하는 충전 전압보다 작을 경우, 변환 회로는 제1 어댑터의 전압을 승압 처리 시에 사용될 수 있어, 승압 전환 후의 충전 전압이 배터리가 기대하는 충전 전압 요구를 충족시키도록 한다.
또 하나의 예시로서, 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 어댑터에서 출력되는 전압을 강압 처리할 수 있어 강압 처리 후의 충전 전압이 배터리가 기대하는 충전 전압 요구를 충족시키도록 한다.
또 하나의 예시로서, 어댑터에서 5V 정전압을 출력하는 것을 예로 들면, 배터리가 단일 셀(리튬 배터리 셀일 경우, 단일 셀의 충전 차단 전압은 4.2V임)을 포함할 경우 변환 회로(예컨대, Boost 승압 회로)는 제1 어댑터에서 출력되는 전압을 승압 처리를 할 수 있어, 승압 후의 충전 전압이 배터리가 기대하는 충전 전압 요구를 충족시키도록 한다.
변환 회로는 회로 전환 효율 저하로 인해 미 전환된 일부 전기 에너지를 열량으로 손실하게 하며, 이 부분의 열량은 충전대기설비(예: 단말기) 내부에 축적된다. 충전대기설비(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 충전대기설비(예: 단말기) 내부에 축적된 열량도 적시 제거되지 못하게 하고, 충전대기설비(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 있다. 다른 예로는 변환 회로에 축적된 열량으로 인해 변환 회로 및 부근에 있는 전자 부품의 사용 수명을 단축시킬 수 있다. 다른 예로는 변환 회로에 축적된 열량으로 인해 배터리에 열적 간섭이 일어나 배터리의 비정상적인 충전과 방전을 야기할 수 있다. 또 다른 예로는 변환 회로에 축적된 열량으로 인해 충전대기설비(예: 단말기)의 온도가 상승되어 충전 과정 중 사용자의 사용 경험에 영향을 끼칠 수 있다. 또 다른 예로는 변환 회로에 축적된 열량으로 인해 변환 회로 자체의 단락이 발생해 어댑터에서 출력되는 전압이 배터리 양단에 직접 로딩되어 비정상적인 충전을 일으키며, 배터리가 장기간 과전압 상태에 처할 경우 심지어 배터리의 폭발을 일으켜 사용자의 안전을 위협할 수 있다.
본 발명의 실시예에서 출력 전압이 조잘 가능한 제2 어댑터를 제공하고 있다. 해당 제2 어댑터는 배터리의 상태 정보를 획득할 수 있다. 배터리의 상태 정보는 배터리의 현재 전기량 정보 및/또는 전압 정보를 포함하고 있으며, 해당 제2 어댑터는 획득한 배터리의 상태 정보에 따라 제2 어댑터 자체의 출력 전압을 조절하여 배터리가 기대하는 충전 전압 및/또는 충전 전류의 요구를 충족시키도록 한다. 또한, 배터리 충전 과정의 정전류 충전 단계에서 어댑터가 조절 후에 출력되는 전압은 배터리의 양단에 직접 로딩되어 배터리를 충전할 수 있다.
해당 제2 어댑터는 전압 피드백 모듈의 기능과 전류 피드백 모듈의 기능을 갖고 있어 배터리의 충전 전압 및/또는 충전 전류에 대한 관리를 실현하도록 한다.
해당 제2 어댑터가 획득한 배터리의 상태 정보에 따라 어댑터 자체의 출력 전압을 조절하는 것은, 충전 과정중의 충전 전압이 계속 상승함에 해당 어댑터가 배터리의 상태 정보를 실시간으로 획득할 수 있고, 매번 획득한 배터리의 실시간 상태 정보에 따라 어댑터 자체의 출력 전압을 조절하여 배터리가 기대하는 충전 전압 및/또는 충전 전류를 충족시키도록 하는 것을 가리킬 수 있다.
해당 어댑터가 실시간으로 획득한 배터리의 상태 정보에 따라 제2 어댑터 자체의 출력 전압을 조절하는 것은, 충전 과정 중에 배터리의 충전 전압이 계속 상승함에 따라 제2 어댑터가 충전 과정 중에 상이한 시각의 배터리의 현재 상태 정보를 획득할 수 있고, 배터리의 현재 상태 정보에 따라 제2 어댑터 자체의 출력 전압을 실시간으로 조절하여 배터리가 기대하는 충전 전압 및/또는 충전 전류의 요구를 충족시키도록 하는 것을 가리킬 수 있다.
예를 들어, 배터리의 충전 과정은 트리클 충전 단계, 정전류 충전 단계 및 정전압 충전 단계 중의 하나 이상을 포함할 수 있다. 트리클 충전 단계에서, 제2 어댑터는 전류 피드백 루프를 이용할 수 있어 트리클 충전 단계에서 제2 어댑터에 의해 출력되어 배터리에 들어가는 전류가 배터리가 기대하는 충전 전류의 요구를 충족시키도록 한다(예컨대, 제1 충전 전류). 정전류 충전 단계에서 제2 어댑터는 전류 피드백 루프를 이용할 수 있어 정전류 충전 단계에서 제2 어댑터에 의해 출력되어 배터리에 들어가는 전류가 배터리가 기대하는 충전 전류 크기를 충족시키고(예컨대, 제2 충전전류, 해당 제2 충전 전류는 제1 충전 전류보다 클 수 있음), 또한 정전류 충전 단계에서 제2 어댑터가 출력되는 충전 전압을 직접 배터리 양단에 로딩하여 배터리를 충전할 수 있다. 정전압 충전 단계에서 제2 어댑터는 전압 피드백 루프를 사용할 수 있어 정전압 충전 단계에서 제2 어댑터에 의해 출력되는 전압이 배터리가 기대하는 충전 전압의 요구를 충족시키도록 한다.
트리클 충전 단계 및 정전압 충전 단계에 대해서 제2 어댑터에서 출력되는 전압이 제1 어댑터와 유사한 처리 방식을 채택할 수 있으며, 즉 충전대기설비(예: 단말기) 내의 변환 회로에 의해 변환되어 충전대기설비(예: 단말기) 내의 배터리가 기대하는 충전 전압 및/또는 충전 전류를 얻도록 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 제2 어댑터의 개략적인 구조도이다. 도 1에 따른 제2 어댑터(2)는 전력 변환 유닛(11)과 제어 유닛(12)을 포함한다.
전력 변환 유닛(11)은 입력된 교류 전류를 변환하여 제2 어댑터(10)의 출력 전압과 출력 전류를 얻는 데에 사용되고, 해당 전류 변환 유닛(11)은 2차 필터 유닛을 포함하고;
제어 유닛(12)은 2차 필터 유닛과 연결되고, 제2 어댑터가 제1 충전 모드에서 작동 시 제어 유닛(12)은 2차 필터 유닛의 작동을 제어하여 제2 어댑터(10)가 일정한 직류 전류를 출력하도록 하고, 제2 어댑터가 제2 충전 모드에서 작동 시 제어 유닛(12)은 2차 필터 유닛이 작동되지 않도록 제어하여 제2 어댑터(10)가 교류 전류 또는 맥동 직류 전류를 출력하도록 한다.
대안적으로, 일부 실시예에서 상기 제1 충전 모드는 정전압 모드일 수 있다.
대안적으로, 일부 실시예에서 상기 제2 충전 모드는 정전류 모드일 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 제2 어댑터는 교류 전류 또는 맥동 직류 전류를 출력하여 배터리를 충전 시 충전 인터페이스의 접점의 아크 확률 및 강도를 감소시키고, 충전 인터페이스의 수명을 향상시킬 수 있으며, 또한 본 발명의 실시예에 따른 제2 어댑터는 상이한 충전 모드 사이에서 유연하게 전환할 수 있다.
전술한 봐와 같이, 제2 어댑터는 제2 충전 모드에서 작동 시 교류 전류 또는 맥동 직류 전류(맥동 파형의 전류이라고도 함)를 출력할 수 있으며, 여기서 말하는 맥동 파형은 완전한 맥동 파형일 수 있고, 또한 맥동 완전한 맥동 파형을 클리핑한 후 얻게 된 맥동 파형일 수도 있다. 클리핑 처리는 맥동 파형 중의 어느 문턱 값을 초과한 부분을 필터링하여 맥동 파형의 피크 값에 대한 제어를 실현하는 것을 가리킬 수 있다. 도 2a에서 도시된 실시예에 따른 맥동 파형은 완전한 맥동 파형이고, 도 2b에서 도시된 실시예에 따른 맥동 파형은 클리핑 처리된 맥동 파형이다.
제2 어댑터(10)가 제1 충전 모드에서 작동 시 2차 필터 유닛은 정상적으로 작동되고, 전력 변환 유닛(11)의 1차 측으로부터 2차 측으로 결합된 전류가 정류된 후에도 2차 필터 유닛에 의해 필터링되어 일정한 직류 전류(일정한 전류 값을 갖는 전류라고도 칭할 수 있음)를 출력하는 것으로 이해되어야 한다. 제2 어댑터(10)가 제2 모드에서 작동 시 2차 필터 유닛은 작동을 정지한다. 일부 실시예에서 전력 변환 유닛(11)의 1차 측으로부터 2차 측으로 결합된 전류를 직접 출력하거나 간단히 처리한 후에 출력할 수 있으며 이때 제2 어댑터(10)의 출력 전류는 교류 전류일 수 있고, 다른 일부 실시예에서는 변환 유닛(11)의 1차 측으로부터 2차 측으로 결합된 전류를 정류한 뒤 정류된 전류를 간단히 처리한 후에 출력할 수 있고, 이때 제2 어댑터(10)의 출력 전류는 맥동 직류 전류이다.
본 발명의 실시예에 따른 제2 어댑터(10)는 충전대기설비(예: 단말기)를 위해 충전할 수 있다. 본 발명의 실시예에서 사용된 충전대기설비는 "통신 단말기"(또는 간단히"단말기"로 칭함)일 수 있고, 유선 선로를 통해 접속(예를 들어, 공중교환전화망(public switched telephone network, PSTN), 디지털 가입자 회선(digital subscriberline, DSL), 디지털 케이블, 직접적인 케이블 접속, 및/또는 다른 데이터 접속/네트워크를 통함) 및/또는 (예를 들어, 셀룰러 네트워크, 무선 랜(wireless local area network, WLAN), 휴대용 디지털 비디오 방송(digital video broadcasting handheld, DVB-H) 네트워크와 같은 디지털 TV 네트워크, 위성 네트워크, 진파 변조-주파수 변조(amplitude modulation-frequency modulation, AM-FM) 방송 송신기 및/또는 다른 통신 단말기의)무선 인터페이스를 통해 통신 신호를 수신/발신할 수 있도록 설정된 장치를 포함할 수 있지만 이에 국한되지는 않는다. 무선 인터페이스를 통해 통신되도록 설정된 단말기는 "무선 통신 단말기", "무선 단말기" 및/또는 "이동 단말기"로 지칭될 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(personal communication system, PCS)단말기; 무선 전화, 무선 호출기, 인터넷/인트라넷 접속, 웹 브라우저, 수첩 일력 및/또는 위성 위치 확인 시스템(global positioning system, GPS)수신기를 포함하는 개인용 정보 단말기(Personal Digital Assistant, PDA); 및 일반적인 랩톱 및/또는 팜톱 수신기 또는 무선 전화 수신기를 포함하는 기타 전자 장치를 포함하되 이에 국한되지는 않는다.
일부 실시예에서 제2 어댑터(10)는 충전 인터페이스를 포함하지만 충전 인터페이스의 유형에 대해 구체적으로 제한하지는 않는다. 예를 들어, 범용직렬버스(Universal Serial Bus,USB) 인터페이스일 수 있고, 상기 USB 인터페이스는 표준 USB 인터페이스일 수 있고 micro USB 인터페이스일 수도 있으며 또한 Type-C 인터페이스일 수도 있다.
일부 실시예에서 제어 유닛(12)은 재2 어댑터의 지능 수준을 높이기 위해 충전 과정을 제어할 수 있다. 구체적으로 해당 제어 유닛(12)은 충전대기설비(예: 단말기)의 명령어 또는 상태 정보(예를 들어, 충전대기설비(예: 단말기) 배터리의 현재 전압, 충전대기설비(예: 단말기)의 온도 등)를 얻기 위해 충전대기설비(예: 단말기)와의 쌍방향 통신에 사용될 수 있으며 따라서 충전대기설비(예: 단말기)의 명령어 또는 상태 성보에 기초하여 제2 어댑터의 충전 과정을 제어한다. 또한 일부 실시예에서 해당 제어 유닛(12)은 마이크로 제어 유닛(Microcontroller Unit, MCU)일 수 있지만 본 발명의 실시예는 이에 국한되지 않으며 제어 유닛(12)은 또한 다른 유형의 칩 또는 회로일 수 있다.
대안적으로, 일부 실시예에서 2차 필터 유닛 중의 커패시터는 솔리드 커패시터이다. 해당 고체 커패시터의 수는 하나 이상일 수 있음을 이해해야 한다.
또한 상기 2차 필터 유닛은 복수의 솔리드 커패시터를 포함할 수 있고, 해당 복수의 솔리드 커패시터는 모두 제2 어댑터의 2차 버스 라인 또는 접지 라인과 연결될 수 있다. 도 3을 예로 들어 보면 2차 필터 유닛은 4개의 솔리드 커패시터를 포함할 수 있고, 이 4개의 솔리드 커패시터는 병렬로 연결되며, 도 3 중의 2차 필터 유닛은 구체적인 예일 뿐 2차 필터 유닛 중에 포함되는 솔리드 커패시터의 수는 다른 수치일 수도 있으며, 본 발명의 실시예는 이에 대해 제한하지 않는다. 2차 필터 유닛 중의 커패시터의 총 용량이 일정한 경우 일반적으로 병렬로 연결된 복수의 소형 커패시터를 채택하며 커패시터의 등가 저항 및 등가 인덕턴스를 효율적으로 낮출 수 있고 2차 필터 유닛이 보다 안정적인 직류 전류를 출력할 수 있게 한다.
또한 2차 필터 유닛 중의 커패시터의 용량 및/또는 수는 제1 충전 모드에서 제2 어댑터에 의해 출력될 수 있도록 허용되는 최대 전류에 기초하여 결정될 수 있고, 제1 충전 모드에서 제2 어댑터에 의해 출력될 수 있도록 허용되는 출력 전류를 높이고 싶을 때 2차 필터 유닛 중의 커패시터의 용량 및/또는 수를 증가할 수 있다.
대안적으로, 일부 실시예에서 제2 어댑터의 VBUS 단자는 제2 어댑터의 출력 전압과 출력 전류 중의 클러터를 필터링하기 위해 다수의 세라믹 커패시터에 연결될 수 있다.
도 4에 도시된 바와 같이 제어 유닛(12)은 MOS 트랜지스터를 통해 2차 필터 유닛과 연결될 수 있으며, 도 4에서 MOS 트랜지스터의 게이트는 제어 유닛(12)과 연결되고, MOS 트랜지스터의 소스는 접지되며, MOS 트랜지스터의 드레인은 2차 필터 유닛 중의 커패시터의 일 단부에 연결된다. 제어 유닛(12)은 PWM 신호를 통해 MOS 트랜지스터의 온 및 오프를 제어할 수 있으며, 예를 들어, PWM 신호가 하이 레벨일 때 MOS 트랜지스터의 소스와 드레인이 전도되고, PWM 신호가 낮은 레벨일 때 MOS 트랜지스터의 소스와 드레인은 전도되지 않고 제2 필터 유닛은 작동을 정지하는 상태에 처한다.
본 발명의 실시예에 따른 제어 유닛(12)는 PWM 신호 외의 다른 유형의 신호로도 MOS 트랜지시터의 온과 오프를 제어할 수 있는 것으로 이해되어야 한다. 상기 MOS 트랜지스터는 N-채널 인핸스먼트형 MOS 트랜지스터일 수 있고, 다른 유형의 MOS 트랜지스터일 수도 있다. 또한 제어 유닛(12)은 또한 스위치 기능이 있는 다른 구성 요소를 채택하여 2차 필터 유닛의 작동을 제어할 수도 있으며, 본 발명의 실시예는 이에 대해 제한하지 않는다.
대안적으로, 일부 실시예에서 제2 어댑터(10)는 제1 충전 모드와 제2 충전 모드를 지원한다. 제2 충전 모드에서의 충전대기설비(예: 단말기)를 위한 제2 어댑터(10)의 충전 속도는 제1 충전 모드에서의 충전대기설비(예: 단말기)를 위한 제2 어댑터(10)의 충전 속도보다 빠르다. 즉, 제1 충전 모드에서 작동되는 제2 어댑터(10)에 비해, 제2 충전 모드에서 작동되는 제2 어댑터가 같은 용량의 배터리를 완전히 충전하는 데에 더 짧은 시간이 소요된다.
제2 어댑터(10)는 제어 유닛을 포함하고, 제2 어댑터(10)와 충전대기설비(예: 단말기)가 연결되는 과정에서 제어 유닛은 충전대기설비(예: 단말기)와 쌍방향 통신하여 제2 충전 모드의 충전 과정을 제어하도록 한다. 해당 제어 유닛은 상기 임의의 실시예 중의 제어 유닛일 수 있고, 예를 들어, 제1 조절 유닛 중의 제어 유닛일 수 있고, 제2 조절 유닛 중의 제어 유닛일 수도 있다.
제1 충전 모드는 일반 충전 모드일 수 있고, 제2 충전 모드는 고속 충전 모드일 수 있다. 해당 일반 충전 모드는 제2 어댑터에서 비교적 작은 전류 값(일반적으로 2.5V보다 작음) 또는 비교적 작은 전력(일반적으로 15W보다 작음)을 출력하여 충전대기설비(예: 단말기) 중의 배터리를 충전하는 것을 가리키며 일반 충전 모드에서 비교적 큰 용량의 배터리(예컨대, 3000mAh인 용량의 배터리)를 완전히 충전하는데 보통 몇 기간이 걸리는데; 고속 충전 모드에서는 제2 어댑터가 비교적 큰 전류(일반적으로 2.5A보다 크고, 예컨대, 4.5A, 5A 또는 그 이상) 또는 비교적 큰 전력(일반적으로 15W이상)을 출력하여 충전대기설비(예: 단말기) 중의 배터리를 충전하며, 일반 충전 모드에 비해 고속 충전 모드에서의 제2 어댑터가 같은 용량의 배터리를 완전히 충전하는 데에 소요되는 시간이 현저히 단축될 수 있고, 충전 속도도 더 빨라지게 된다.
본 발명의 실시예에서 제2 어댑터(10)의 제어 유닛과 충전대기설비(예: 단말기)간의 통신 내용, 및 제2 충전 모드에서의 제2 어댑터의 출력을 제어하는 제어 유닛의 방식에 대해 구체적으로 제한하지 않으며, 예를 들어 제어 유닛은 충전대기설비(예: 단말기)와 통신하여 충전대기설비(예: 단말기) 중의 배터리의 현재 전압 또는 현재 전기량을 서로 교류할 수 있고, 또한 배터리의 현재 전압 또는 현재 전량에 기초하여 제2 어댑터의 출력 전압 또는 출력 전류를 조절할 수 있다. 이하 구체적인 실시예를 결합하여 제어 유닛과 충전대기설비(예: 단말기)간의 통신 내용 및 제2 충전 모드에서의 제2 어댑터의 출력을 제어하는 제어 유닛의 방식에 대해 상세히 설명하도록 한다.
대안적으로, 일부 실시예에서 제어 유닛이 충전대기설비(예: 단말기)와 쌍방향 통신하여 제2 충전 모드에서의 제2 어댑터의 출력을 제어하도록 하는 과정은 제2 어댑터와 충전대기설비(예: 단말기)간의 충전 모드를 협상하기 위해 제어 유닛이 충전대기설비(예: 단말기)과 쌍방향 통신하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에서 제2 어댑터는 맹목적으로 제2 충전 모드로 충전대기설비(예: 단말기)를 고속 충전하는 것이 아니라 충전대기설비(예: 단말기)와 쌍방향 통신하여 제2 어댑터가 제2 충전 모드로 충전대기설비(예: 단말기)를 고속 충전하는지에 대해 협의하는 것이며, 따라서 충전 과정의 안전성을 향상시킬 수 있다.
구체적으로 제어 유닛이 충전대기설비(예: 단말기)와 쌍방향 통신하여 제2 어댑터가 제2 충전 모드로 충전대기설비(예: 단말기)를 고속 충전하는지에 대해 협의하는 과정은, 제어 유닛이 충전대기설비(예: 단말기)가 제2 충전 모드를 작동할지를 문의하는 데에 사용되는 제1 명령어를 충전대기설비(예: 단말기)에 송신하는 단계; 제어 유닛은 충전대기설비(예: 단말기)가 제2 충전 모드의 작동을 동의하는 지를 지시하는 데에 사용되는 상기 제1 명령어의 응답 명령어를 충전대기설비(예: 단말기)로부터 수신하는 단계; 충전대기설비(예: 단말기)가 제2 충전모드의 작동을 동의하는 상황에서 제어 유닛은 제2 충전 모드로 충전대기설비(예: 단말기)를 충전하는 단계를 포함한다.
본 발명의 실시예의 전술한 설명에서 제2 어댑터(또는 제2 어댑터의 제어 유닛)과 충전대기설비(예: 단말기)의 마스터-슬레이브 관계를 제한하지 않을 것이다. 즉, 제어 유닛과 충전대기설비(예: 단말기)중의 어느 하나이면 마스터 설비로서 쌍방향 통신 세션을 개시할 수 있으며, 그에 상응하게 다른 하나는 슬레이브 설비로서 마스터 설비에 의해 개시되는 통신 세션에 대해 제1 호응 또는 제1 응답을 할 수 있고 동시에 마스터 설비는 상기 슬레이브 설비의 제1 호응 또는 제1 응답에 대해 제2 호응을 할 수 있으며, 즉 마스터 설비와 슬레이브 설비간의 충전 모드 협의 과정을 한 번 마친 것으로 간주될 수 있다. 실시 가능한 하나의 방식으로서, 협의 후의 충전 과정을 안전하고 신뢰성 있게 수행하기 위해 마스터 설비와 슬레이브 설비 사이에서 여러 번의 충전 모드 협의 과정을 마친 뒤에 마스터 설비와 슬레이브 설비간의 충전 작업을 실행할 수 있다.
마스터 설비로서, 통신 세션에 대한 상기 슬레이브 설비의 제1 호응 또는 제1 응답에 따라 제2 호응을 하는 하나의 방식은, 마스터 설비가 통신 세션에 대한 상기 슬레이브 설비의 제1 호응 또는 제1 응답을 수신할 수 있고, 또한 수신된 상기 슬레이브 설비의 제1 호응 또는 제1 응답에 따라 겨냥성 있는 제2 호응을 하는 것일 수 있다. 예를 들어, 마스터 설비가 미리 설정된 시간 내에 통신 세션에 대한 상기 슬레이브 설비의 제1 호응 또는 제1 응답을 수신하고 마스터 설비가 상기 슬레이브 설비의 제1 호응 또는 제1 응답에 대해 겨냥성 있는 제2 호응을 하는 것은, 구체적으로 마스터 설비와 슬레이브 설비가 충전 모드의 협의를 한 번 마치고 마스터 설비와 슬레이브 설비간의 협의 결과에 의거하여 제1 충전 모드 또는 제2 충전 모드에 따라 충전 작업을 실행하는 것이고, 즉 제2 어댑터가 협의 결과에 의거하여 제1 충전 모드나 제2 충전 모드에서 작동되어 충전대기설비(예: 단말기)를 충전시킨다.
마스터 설비로서, 통신 세션에 대한 상기 슬레이브 설비의 제1 호응 또는 제1 응답에 따라 제2 호응을 하는 하나의 방식은 또한, 마스터 설비가 미리 설정된 시간 내에 통신 세션에 대한 상기 슬레이브 설비의 제1 호응 또는 제1 응답을 수신하지 못할 때도 마스터 설비가 상기 슬레이브 설비의 제1 호응 또는 제1 응답에 대해 겨냥성 있는 제2 호응을 할 수 있는 것일 수 있다. 예를 들어, 마스터 설비가 미리 설정된 시간 내에 통신 세션에 대한 상기 슬레이브 설비의 제1 호응 또는 제1 응답을 수신하지 못할 때도 마스터 설비가 상기 슬레이브 설비의 제1 호응 또는 제1 응답에 대해 겨냥성 있는 제2 호응을 할 수 있는 것은, 구체적으로 마스터 설비와 슬레이브 설비가 충전 모드의 협의를 한 번 마치고 마스터 설비와 슬레이브 설비 사이에 제1 충전 모드에 따라 충전 작업을 실행하는 것이고, 즉 제2 어댑터가 제1 충전 모드에서 작동되어 충전대기설비(예: 단말기)를 충전시킨다.
대안적으로, 일부 실시예에서, 충전대기설비(예: 단말기)가 마스터 설비로서 통신 세션을 개시할 때 제2 어댑터(제2 어댑터의 제어 유닛)는 슬레이브 설비로서 마스터 설비에 의해 개시되는 통신 세션에 대해 제1 호응 또는 제1 응답을 한 후 제2 어댑터의 제1 호응 또는 제1 응답에 대한 충전대기설비(예: 단말기)의 겨냥성 있는 제2 호응을 기다릴 필요 없이 제2 어댑터(제2 어댑터의 제어 유닛)와 충전대기설비(예: 단말기)간의 충전 모드 협의를 한 번 마칠 수 있는 것으로 간주 될 수 있고, 따라서 제2 어댑터가 협의 결과에 의거하여 제1 모드 아니면 제2 모드로 충전대기설비(예: 단말기)를 충전시키는 것을 결정할 수 있다.
대안적으로, 일부 실시예에서 제어 유닛이 충전대기설비(예: 단말기)와 쌍방향 통신하여 제2 충전 모드에서의 제2 어댑터의 출력을 제어하도록 하는 과정은, 제어 유닛이 충전대기설비(예: 단말기)와 쌍방향 통신하여 제2 충전 모드에서의 제2 어댑터에 의해 출력되는 충전대기설비(예: 단말기)를 충전하기 위한 충전 전압을 결정하도록 하는 단계; 제어 유닛이 제2 어댑터의 출력 전압을 조절하여 제2 어댑터의 출력 전압(또는 제2 어댑터의 출력 전압 피크 값)이 제2 충전 모드에서의 제2 어댑터에 의해 출력되는 충전대기설비(예: 단말기)를 충전하기 위한 충전 전압과 동일하도록 하는 단계를 포함한다.
구체적으로 제어 유닛이 충전대기설비(예: 단말기)와 쌍방향 통신하여 제2 충전 모드에서의 제2 어댑터에 의해 출력되는 충전대기설비(예: 단말기)를 충전하기 위한 충전 전압을 결정하도록 하는 단계는, 제어 유닛이 제2 어댑터의 출력 전압이 충전대기설비(예: 단말기)의 배터리의 현재 전압과 일치 여부를 문의하는 데에 사용되는 제2 명령어)를 충전대기설비(예: 단말기)에 송신하는 단계; 제어 유닛이 제2 어댑터의 출력 전압이 배터리의 현재 전압과 일치하거나 높거나 또는 낮다는 것을 지시하는 데에 사용되는 제2 명령어의 응답 명령어)를 충전대기설비(예: 단말기)로부터 수신하는 단계를 포함한다.
대체 가능하게 제2 명령어는 제2 어댑터의 현재 출력 전압이 제2 충전 모드에서의 제2 어댑터에 의해 출력되는 충전대기설비(예: 단말기)의 충전을 위한 충전 전압으로 적합한지를 문의하는데 사용될 수 있고, 제2 명령어의 응답 명령어는 현재 제2 어댑터의 출력 전압이 적합하거나 높거나 또는 낮다는 것을 지시하는 데에 사용될 수 있다. 제2 어댑터의 현재 출력 전압이 배터리의 현재 전업과 일치하거나, 제2 어댑터의 현재 출력 전압이 제2 충전 모드에서의 제2 어댑터에 의해 출력되는 충전대기설비(예: 단말기)의 충전을 위한 충전 전압으로 적합하다는 것은, 제2 어댑터의 현재 출력 전압(또는 현재 출력 전압의 피크 값)이 배터리의 현재 전압보다 약간 높고, 또한 제2 어댑터의 출력 전압과 배터리의 현재 전압간의 차이 값이 미리 설정된 범위 내(일반적으로 수백 밀리볼트의 등급)에 있다는 것을 가리킬 수 있다.
대안적으로, 일부 실시예에서, 제어 유닛이 충전대기설비(예: 단말기)와 쌍방향 통신하여 제2 충전 모드에서의 제2 어댑터의 출력을 제어하도록 하는 과정은, 제어 유닛이 충전대기설비(예: 단말기)와 쌍방향 통신하여 제2 충전 모드에서의 제2 어댑터에 의해 출력되는 충전대기설비(예: 단말기)를 충전하기 위한 충전 전류를 결정하도록 하는 단계; 제어 유닛이 제2 어댑터의 출력 전류를 조절하여 제2 어댑터의 출력 전류(또는 제2 어댑터의 출력 전류 피크 값)이 제2 충전 모드에서의 제2 어댑터에 의해 출력되는 충전대기설비(예: 단말기)를 충전하기 위한 충전 전류와 동일하도록 하는 단계를 포함한다.
구체적으로 제어 유닛이 충전대기설비(예: 단말기)와 쌍방향 통신하여 제2 충전 모드에서의 제2 어댑터에 의해 출력되는 충전대기설비(예: 단말기)를 충전하기 위한 충전 전압을 결정하도록 하는 단계는, 제어 유닛이 충전대기설비(예: 단말기)가 현재 지원하고 있는 최대 충전 전류를 문의하는 데에 사용되는 제3 명령어를 충전대기설비(예: 단말기)에 송신하는 단계; 제어 유닛이 충전대기설비(예: 단말기)가 현재 지원하고 있는 최대 충전 전류를 지시하는 데에 사용되는 제3 명령어의 응답 명령어를 충전대기설비(예: 단말기)로부터 수신하는 단계; 제어 유닛이 충전대기설비(예: 단말기)가 현재 지원하고 있는 최대 충전 전류에 따라 제2 충전 모드에서의 제2 어댑터에 의해 출력되는 충전대기설비(예: 단말기)의 충전을 위한 충전 전류를 결정하도록 하는 단계를 포함할 수 있다.
대안적으로, 일부 실시예에서 제어 유닛이 충전대기설비(예: 단말기)와 쌍방향 통신하여 제2 충전 모드에서의 제2 어댑터의 출력을 제어하도록 하는 과정은, 제2 어댑터가 제2 충전 모드로 충전대기설비(예: 단말기)를 충전하는 과정에서 제어 유닛이 충전대기설비(예: 단말기)와 쌍방향 통신하여 제2 어댑터의 출력 전류를 조절하도록 하는 단계를 포함할 수 있다.
구체적으로, 제어 유닛이 충전대기설비(예: 단말기)와 쌍방향 통신하여 제2 충전 모드에서의 제2 어댑터의 출력 전류를 조절하도록 하는 단계는, 제어 유닛이 충전대기설비(예: 단말기)의 배터리의 현재 전압을 문의하는 데에 사용되는 제4 명령어를 충전대기설비(예: 단말기)에 송신하는 단계; 제어 유닛이 배터리의 현재 전압을 지시하는 데에 사용되는 제4 명령어의 응답 명령어를 제2 어댑터로부터 수신하는 단계; 제어 유닛이 배터리의 현재 전압에 따라 제2 어댑터의 출력 전류를 조절하는 단계를 포함할 수 있다.
대안적으로, 일부 실시예에서 도 5A에 도시된 바와 같이 제2 어댑터(10)는 충전 인터페이스(51)를 포함한다. 또한 일부 실시예에서 제2 어댑터(10)의 제어 유닛은 충전 인터페이스(51) 중의 데이터 선(52)을 통해 충전대기설비(예: 단말기)와 쌍방향 통신할 수 있다.
대안적으로, 일부 실시예에서 제어 유닛이 충전대기설비(예: 단말기)와 쌍방향 통신하여 제2 충전 모드에서의 제2 어댑터의 출력을 제어하도록 하는 과정은, 제어 유닛이 충전대기설비(예: 단말기)와 쌍방향 통신하여 충전 인터페이스가 접촉 불량인지를 확인하도록 하는 단계를 포함할 수 있다.
구체적으로, 제어 유닛이 충전대기설비(예: 단말기)와 쌍방향 통신하여 충전 인터페이스가 접촉 불량인지를 확인하도록 하는 단계는, 제어 유닛이 충전대기설비(예: 단말기)의 배터리의 현재 전압을 문의하는 데에 사용되는 제4 명령어를 충전대기설비(예: 단말기)에 송신하는 단계; 제어 유닛이 충전대기설비(예: 단말기)의 배터리의 현재 전압을 지시하는 데에 사용되는 제4 명령어의 응답 명령어를 충전대기설비(예: 단말기)로부터 수신하는 단계; 제어 유닛이 제2 어댑터의 출력 전압과 충전대기설비(예: 단말기)의 배터리의 현재 전압에 따라 충전 인터페이스가 접촉 불량인지를 확인하도록 하는 단계를 포함할 수 있다. 제2 어댑터의 출력 전압과 충전대기설비(예: 단말기)의 현재 전압의 압차가 미리 설정된 전압 문턱 값보다 크다는 것이 제어 유닛에 의해 확인된 경우, 이때의 압차를 제2 어댑터에서 출력되는 현재 전류 값으로 나누어 얻은 임피던스가 미리 설정된 임피던스 문턱 값보다 큰 것을 나타내고 있는 것이므로 충전 인터페이스가 접촉 불량인 것으로 확인될 수 있다.
대안적으로, 일부 실시예에서 충전 인터페이스의 접촉 불량은 또한 충전대기설비(예: 단말기)에 의해 확인될 수 있다. 이 과정은, 충전대기설비(예: 단말기)가 제2 어댑터의 출력 전압을 문의하는 데에 사용되는 제6 명령어를 제어 유닛에 송신하는 단계; 충전대기설비(예: 단말기)가 충전대기설비(예: 단말기)의 배터리의 전압과 제2 어댑터의 출력 전압에 따라 충전 인터페이스가 접촉 불량인지를 확인하는 단계를 포함한다. 충전 인터페이스의 접촉 불량이 충전대기설비(예: 단말기)에 의해 확인된 후 충전대기설비(예: 단말기)는 충전 인터페이스의 접촉 불량을 지시하는 데에 사용되는 제5 명령어를 제어 유닛에 송신한다. 제어 유닛이 제5 명령어를 수신한 후 제2 어댑터가 제2 충전 모드를 종료하도록 제어할 수 있다.
이하에서, 도 5b를 결합하여 제2 어댑터의 제어 유닛과 충전대기설비(예: 단말기)간의 통신 과정을 보다 상세히 설명하도록 한다. 주의해야 할 것은, 도 5b의 예는 단지 당해 분야 기술자가 본 발명의 실시예를 이해하도록 돕기 위한 것일 뿐, 본 발명의 실시예를 예시된 구체적인 수치 또는 구체적인 장면으로 제한하려는 것은 아니다. 당해 분야 기술자라면 도 5b에 주어진 예에 따라 다양한 등가의 수정 또는 변동을 실행할 수 있어 이러한 수정 또는 변동도 본 발명의 실시예의 범위 내에 속한다.
도 5b에 도시된 바와 같이, 제2 충전 모드에서의 제2 어댑터의 출력으로 충전대기설비(예: 단말기)를 위해 충전하는 과정, 즉 충전 과정은 5개의 단계를 포함할 수 있다.
단계 1:
충전대기설비(예: 단말기)와 전원 공급 장치가 연결된 후, 충전대기설비(예: 단말기)가 데이터 선 D+, D-를 통해 전원 공급 장치의 유형을 검출할 수 있다. 전원 공급 장치가 제2 어댑터로 검출될 때 충전대기설비(예: 단말기)의 전류는 미리 설정된 전류 문턱 값 I2(예를 들어, 1A일 수 있음)보다 클 수 있다. 미리 설정된 기간(예를 들어, 연속 T1 시간일 수 있음)내에 제2 어댑터의 출력 전류가 I2보다 크거나 같음을 검출할 경우, 제언 유닛은 충전대기설비(예: 단말기)에 의해 전원 공급 장치의 유형 식별이 완료된 것으로 간주할 수 있다. 이어서, 제어 유닛이 제2 어댑터와 충전대기설비(예: 단말기)간의 협의 과정을 작동하고 충전대기설비(예: 단말기)에 명령어 1 (상기 제1 명령어와 대응)을 송신하여 제2 어댑터가 제2 충전 모드로 충전대기설비(예: 단말기)를 충전하는 것에 대해 동의하는지를 충전대기설비(예: 단말기)에 문의하도록 한다.
제어 유닛이 충전대기설비(예: 단말기)로부터 송신된 명령어 1의 응답 명령어를 수신할 때, 또한 해당 명령어 1의 응답 명령어가 충전대기설비(예: 단말기)를 지시하여 제2 어댑터가 제2 충전 모드로 충전대기설비(예: 단말기)를 충전하는 것을 동의하지 못하도록 할 때, 제어 유닛은 제2 어댑터의 출력 전류를 다시 검출한다. 제2 어댑터의 출력 전류가 미리 설정된 기간(예를 들어, 연속 T1 시간일 수 있음)내에서도 여전히 I2보다 크거나 같을 경우, 제어 유닛은 충전대기설비(예: 단말기)에 다시 명령어 1을 송신하고, 제2 어댑터가 제2 충전 모드로 충전대기설비(예: 단말기)를 충전하는 것에 대해 동의하는지를 충전대기설비(예: 단말기)에 문의한다. 제2 어댑터가 제2 충전 모드로 충전대기설비(예: 단말기)를 충전하는 것이 충전대기설비(예: 단말기)로부터 동의 받을 때까지 또는 제2 어댑터의 출력 전류가 더 이상 I2보다 크거나 같은 조건을 충족하지 않을 때까지 제어 유닛은 단계 1의 상기 절차를 반복한다.
제2 어댑터가 제2 충전 모드로 충전대기설비(예: 단말기)를 충전하는 것이 충전대기설비(예: 단말기)로부터 동의 받은 후 통신 프로세스가 제2 단계에 진입한다.
단계 2:
제2 어댑터의 출력 전압은 복수의 레벨을 포함할 수 있다. 제어 유닛이 충전대기설비(예: 단말기)에 명령어 2(상기 제2 명령어와 대응)를 송신하여 제2 어댑터의 출력 전압(현재 출력 전압)이 충전대기설비(예: 단말기)의 배터리의 현재 전압과 일치 여부를 문의하도록 한다.
충전대기설비(예: 단말기)가 명령어 2의 응답 명령어를 제어 유닛에 송신하여, 제2 어댑터의 출력 전압이 충전대기설비(예: 단말기)의 현재 전압보다 높거나 낮거나 또는 일치하는지를 지시하도록 한다. 제2 어댑터의 출력 전압이 높거나 낮다는 것을 지시하는 명령어 2의 응답을 수신할 경우, 제2 어댑터는 어댑터의 출력 전압의 레벨을 한 단 조절할 수 있고, 그리고 다시 충전대기설비(예: 단말기)에 명령어2를 송신하여 제2 어댑터의 출력 전압이 배터리의 현재 전압과 일치 여부를 다시 문의할 수 있다. 제2 어댑터의 출력 전압이 충전대기설비(예: 단말기)의 배터리의 현재 전압과 일치하는 것을 충전대기설비(예: 단말기)에 의해 확인될 때까지 상기 단계 2를 반복한 후 제3 단계에 진입한다.
단계 3:
제어 유닛이 충전대기설비(예: 단말기)에 명령어 3(상기 제3 명령어와 대응)을 송신하고, 충전대기설비(예: 단말기)가 현재 지원하고 있는 최대 충전 전류를 문의하도록 한다. 충전대기설비(예: 단말기)가 명령어 3의 응답 명령어를 제어 유닛에 송신하여 충전대기설비(예: 단말기)가 현재 지원하고 있는 최대 충전 전류를 지시하도록 하고 단계 4에 진입한다.
단계 4:
제어 유닛이 충전대기설비(예: 단말기)가 현재 지원하고 있는 최대 충전 전류에 따라 제2 충전 모드에서의 제2 어댑터에 의해 출력되는 충전대기설비(예: 단말기)의 충전을 위한 충전 전류를 결정한 후 단계 5, 즉 정전류 충전 단계에 진입한다.
단계 5:
정전류 충전 단계에 진입한 후 제어 유닛은 일정한 기간마다 충전대기설비(예: 단말기)에 명령어 4(상기 제4 명령어와 대응)를 송신하고, 충전대기설비(예: 단말기)의 배터리의 현재 전압을 문의할 수 있다. 충전대기설비(예: 단말기)가 명령어 4의 응답 명령어를 제어 유닛에 송신하여 충전대기설비(예: 단말기)의 배터리의 현재 전압을 피드백을 줄 수 있다. 제어 유닛은 배터리의 현재 전압에 따라 충전 인터페이스의 접촉이 양호인지 그리고 제2 어댑터의 출력 전류를 낮출 필요 여부를 판단할 수 있다. 충전 인터페이스의 접촉 불량이 제2 어댑터에 의해 판정될 경우, 충전대기설비(예: 단말기)에 명령어 5(상기 제5 명령어와 대응)를 송신할 수 있고, 제2 어댑터는 제2 충전 모드를 종료한 후 리셋하고 단계 1에 다시 진입한다.
대안적으로, 일부 실시예에서 단계 1에서는 충전대기설비(예: 단말기)가 명령어 1의 응답 명령어를 송신할 때 명령어 1의 응답 명령어에는 해당 충전대기설비(예: 단말기)의 경로 임피던스 데이터(또는 정보)가 덧붙일 수 있다. 충전대기설비(예: 단말기)의 경로 임피던스 데이터는 단계 5에서의 충전 인터페이스의 접촉 양호 여부를 판단하는 데에 사용될 수 있다.
대안적으로, 일부 실시예에서 단계 2에서는 제2 어댑터가 제2 충전 모드에서 충전대기설비(예: 단말기)를 충전하는 것이 충전대기설비(예: 단말기)로부터 동의 받은 후부터 제어 유닛이 제2 어댑터의 출력 전압이 적합한 충전 전압으로 조절될 때까지 소요되는 시간이 일정한 범위 내로 제어할 수 있다. 해당 시간이 미리 설정된 범위를 벗어날 경우, 제2 어댑터 또는 충전대기설비(예: 단말기)는 통신 과정의 이상으로 판정할 수 있고, 리셋한 후 단계 1에 진입한다.
대안적으로, 일부 실시예에서 단계 2에서는 제2 어댑터의 출력 전압이 충전대기설비(예: 단말기)의 배터리의 현재 전압보다 ΔV(ΔV은 200~500mV로 설정될 수 있음)만큼 클 겨우, 충전대기설비(예: 단말기)는 명령어 2의 응답 명령어를 제어 유닛에 송신할 수 있어 제2 어댑터의 출력 전압이 충전대기설비(예: 단말기)의 배터리의 전압과 일치하는 것을 지시하도록 한다.
대안적으로, 일부 실시예에서 단계 4에서는 제2 어댑터의 출력 전류의 조절 속도를 일정한 범위 내로 제어할 수 있으므로 빠른 조절 속도로 인해 제2 충전 모드에서의 제2 어댑터의 출력으로 충전대기설비(예: 단말기)를 위한 충전 과정의 비정상적인 중단을 피할 수 있다.
대안적으로, 일부 실시예에서 단계 5에서는 제2 어댑터의 출력 전류의 변화 폭을 5% 이내로 제어할 수 있다.
대안적으로, 일부 실시예에서 단계 5에서는 제어 유닛은 충전 회로의 경로 임피던스를 실시간으로 모니터링할 수 있다. 구체적으로는 제어 유닛이 제2 어댑터의 출력 전압, 출력 전류 및 충전대기설비(예: 단말기)로부터 픽드백을 보낸 배터리의 현재 전압에 따라 충전 회로의 경로 임피던스를 모니터링할 수 있다. "충전 회로의 경로 임피던스" > "충전대기설비(예: 단말기)의 경로 임피던스 + 충전 케이블의 임피던스"일 경우, 충전 인터페이스의 접촉 불량으로 간주될 수 있고, 제2 어댑터는 제2 충전 모드에서 충전대기설비(예: 단말기)를 충전한 것을 정지한다.
대안적으로, 일부 실시예에서, 제2 어댑터가 제2 충전 모드를 작동하여 충전대기설비(예: 단말기)를 충전한 후, 제어 유닛과 충전대기설비(예: 단말기)간의 통신 시간 간격을 일정한 범위 내로 제어할 수 있으므로 통신 간격이 너물 짧은 이유로 통신 과정의 이상을 유발하는 것을 피할 수 있다.
대안적으로, 일부 실시예에서 충전 과정의 정지(또는 제2 어댑터가 제2 충전 모드에서 충전대기설비(예: 단말기)를 위한 충전 과정을 정지)는 복구 가능한 정지와 복구 불가능한 정지 두 가지로 나눌 수 있다.
예를 들어, 충전대기설비(예: 단말기)의 배터리가 완전히 충전되거나 충전 인터페이스의 접촉 불량이 검출될 경우, 충전 과정이 정지되고, 충전 통신 과정이 리셋되며, 충전 과정은 다시 단계 1에 진입된다. 그 다음, 제2 어댑터가 제2 충전 모드에서 충전대기설비(예: 단말기)를 충전하는 것이 충전대기설비(예: 단말기)로부터 동의 받지 못하면 통신 프로세스는 단계 2에 진입하지 않는다. 이러한 상황에서의 충전 과정의 정지는 복구 불가능한 정지로 간주될 수 있다.
다른 예로는, 제어 유닛과 충전대기설비(예: 단말기) 사이에 통신 이상이 발생할 때 충전 과정이 정지되고, 충전 통신 과정이 리셋되며, 충전 과정은 다시 단계 1에 진입된다. 단계 1의 요구를 충족한 후, 제2 어댑터가 제2 충전 모드에서 충전대기설비(예: 단말기)를 충전하는 것이 충전대기설비(예: 단말기)로부터 동의 받게 된다. 이러한 상황에서의 충전 과정의 정지는 복구 가능한 정지로 간주될 수 있다.
또 다른 예로는, 충전대기설비(예: 단말기)에 의해 배터리의 이상이 검출될 때, 충전 과정인 정지되고, 충전 통신 과정이 리셋되며, 충전 과정은 다시 단계 1에 진입된다. 그 다음, 제2 어댑터가 제2 충전 모드에서 충전대기설비(예: 단말기)를 충전하는 것이 충전대기설비(예: 단말기)로부터 동의 받지 못한다. 배터리가 정상적으로 복구되고, 또한 단계 1의 요구를 충족한 뒤, 제2 어댑터가 제2 충전 모드에서 충전대기설비(예: 단말기)를 충전하는 것이 충전대기설비(예: 단말기)로부터 동의 받게 된다. 이러한 상황에서의 충전 과정의 정지는 복구 가능한 정지로 간주될 수 있다.
도 5b에 도시된 통신 절차 또는 동작은 단지 예시일 뿐, 예를 들어, 단계 1에서 충전대기설비(예: 단말기)와 제2 어댑터가 연결 된 후, 충전대기설비(예: 단말기)와 제어 유닛 사이의 핸드 셰이크 통신이 충전대기설비(예: 단말기)에 의해 개시될 수 있고, 즉, 충전대기설비(예: 단말기)가 명령어 1을 송신하여 제 2 충전 모드를 작동하는 지를 제어 유닛에 문의한다. 충전대기설비(예: 단말기)가 제2 충전 모드에서의 제2 어댑터에 의해 충전대기설비(예: 단말기)를 위한 충전이 제어 유닛으로부터 동의 받도록 지시하는 제어 유닛의 응답 명령어를 수신할 때 제2 어댑터는 제2 모드에서 충전대기설비(예: 단말기)의 배터리를 위한 충전을 시작한다.
다른 예로는 단계 5 이후에 또한 정전압 충전단계를 포함할 수 있고, 구체적으로는, 단계 5에서, 충전대기설비(예: 단말기)는 배터리의 현재 전압에 대한 피드백을 제어 유닛에 보낼 수 있고, 배터리의 현재 전압이 정전압 충전 전압 문턱 값에 도달 시 충전 단계는 정전류 단계에서 정전압 충전 단계로 전환된다. 정전압 충전 단계에서 충전 전류는 점차 감소되고, 전류가 일정한 문턱 값까지 떨어질 때 전체 충전 과정을 정지하며, 이는 충전대기설비(예: 단말기)의 배터리가 완전히 충전된 것을 나타낸다.
대안적으로, 일부 실시예에서 제2 어댑터는 제2 어댑터의 출력 전류를 충전대기설비(예: 단말기)의 양단에 직접 로딩하여 배터리를 직접 충전한다.
구체적으로 직접 충전하는 것은 제2 어댑터의 출력 전류와 출력 전압을 충전대기설비(예: 단말기)의 양단에 직접 로딩(또는 직접 인도)하여 충전대기설비(예: 단말기)를 충전하고 중간에 변환 회로에 의해 제2 어댑터의 출력 전류 또는 출력 전압을 변환할 필요 없으므로 변환 과정에서 발생하는 에너지 손실을 피할 수 있다. 제2 충전 모드로 충전하는 과정에서 충전 회로의 충전 전압 또는 충전 전류를 조절하기 위해 제2 어댑터를 지능화된 어댑터로 설계할 수 있고, 제2 어댑터에 의해 충전 전압 또는 충전 전류의 변환을 완성함으로써 충전대기설비(예: 단말기)의 부담을 줄일 수 있을 뿐만 아니라 충전대기설비의 발열량도 감소시킬 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 제2 어댑터(10)는 정전류 모드에서 작동될 수 있다. 본문 중의 정전류 모드는 제2 어댑터의 출력 전류를 제어하는 충전 모드를 말하며, 제2 어댑터의 출력 전류가 일정하게 유지되는 것을 요구하지는 않는다. 실제로 제2 어댑터가 정전류 모드에서 일반적으로 다단식 정전류 방식을 채택하여 충전한다.
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 중의 이전 정전류 단계에서 다음 정전류 단계로 이동 후, 충전 전류 값이 작아지고; 배터리 전압이 충전 종단 전압 문턱 값에 도달 시 정전류 단계 중의 이전 정전류 단계가 다음 정전류 단계로 이동된다.
대안적으로, 일부 실시예에서 제2 충전 모드에서 제2 어댑터의 출력 전류는 맥동 직류 전류(또는 일 방향 맥동의 출력 전류, 또는 맥동 파형의 전류, 또는 찐빵 웨이브 전류로 칭할 수 있음)이고, 맥동 직류 전류는 도 6에 도시된 바와 같다.
대안적으로, 일부 실시예에서 제2 어댑터의 출력 전류가 맥동 직류 전류일 경우, 정전류 모드는 맥동 직류 전류의 피크 값 또는 평균값을 제어하는 충전 모드를 가리킬 수 있고, 즉 제2 어댑터의 출력 전류의 피크 값이 정전류 모드에 대응되는 전류를 초과하지 않도록 제어하는 것을 뜻하며, 도 7에 도시된 바와 같다.
대안적으로, 일부 실시예에서 제2 충전 모드에서 제2 어댑터의 출력 전류가 교류 전류이고, 교류 전류도 리튬 셀의 리튬 석출 현상을 감축시키고 배터리의 사용 수명을 향상시킬 수 있다.
전술된 바와 같이 도 1 내지 도 7을 결합하여 본 발명의 따른 장치의 실시예를 상세히 설명하였으며 이하, 도 8을 결합하여 본 발명의 실시예에 따른 방법 실시예를 설명하도록 한다. 이해해야 할 것은, 방법에 관한 설명은 장치에 관한 설명과 서로 대응되므로 간결함을 위해 반복되는 설명을 적절히 생략하도록 한다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 충전 제어 방법의 개략적인 흐름도이다. 도 8에 따른 방법은 전술한 제2 어댑터에 의해 수행될 수 있고, 예를 들어, 도1 내지 도7에서 설명되는 제2 어댑터일 수 있으며, 구체적으로 해당 제2 어댑터는 전력 변환 유닛을 포함하고, 해당 전력 변환 유닛은 입력된 교류 전류를 변환하는 데에 사용되어 제2 어댑터의 출력 전압과 출력 전류를 얻도록 하고, 전력 변환 유닛은 2차 필터 유닛을 포함한다.
도 8에 따른 방법은 다음의 동작을 포함한다.
810, 상기 제2 어댑터가 제1 충전 모드에서 작동 시, 제2 어댑터의 2차 필터 유닛의 작동을 제어하여 상기 제2 어댑터가 일정한 직류 전류를 출력하도록 한다.
820, 상기 제2 어댑터가 상기 제2 충전 모드에서 작동 시 상기 2차 필터 유닛이 작동되지 않도록 제어하여 상기 제2 어댑터가 교류 전류 또는 맥동 직류 전류를 출력하도록 한다.
대안적으로, 일부 실시예에서, 상기 2차 필터 유닛 중의 커패시터는 솔리드 커패시터이다.
대안적으로, 일부 실시예에서 상기 2차 필터 유닛은 복수의 솔리드 커패시터를 포함하고, 해당 복수의 솔리드 커패시터는 모두 제2 어댑터의 2차 버스 라인 또는 접지 라인과 연결된다.
대안적으로, 일부 실시예에서 상기 제2 충전 모드에서의 충전대기설비를 위한 상기 제2 어댑터의 충전 속도는 상기 제1 충전 모드에서의 상기 충전대기설비를 위한 상기 제2 어댑터의 충전 속도보다 빠르다. 도 8에 따른 방법은 또한, 상기 제2 어댑터가 충전대기설비와 연결되는 과정에서 상기 제2 어댑터가 충전대기설비와 쌍방향 통신하여 상기 제2 충전 모드에서의 상기 제2 어댑터의 출력을 제어하도록 하는 과정을 포함할 수 있다.
대안적으로, 일부 실시예에서, 상기 충전대기설비와 쌍방향 통신하여 상기 제2 충전 모드에서의 상기 제2 어댑터의 출력을 제어하도록 하는 과정은, 상기 충전대기설비와 쌍방향 통신하여 상기 제2 어댑터와 상기 충전대기설비간의 충전 모드를 협의하도록 하는 단계를 포함할 수 있다.
대안적으로, 일부 실시예에서, 상기 충전대기설비와 쌍방향 통신하여 상기 제2 어댑터와 상기 충전대기설비간의 충전 모드를 협의하도록 하는 단계는, 상기 충전대기설비가 상기 제2 충전 모드를 작동할지를 문의하는 데에 사용되는 제1 명령어를 상기 충전대기설비에 송신하는 단계; 상기 충전 설비가 상기 제2 충전 모드의 작동을 동의하는 지를 지시하는 데에 사용되는 제1 명령어의 응답 명령어를 상기 충전대기설비로부터 수신하는 단계; 상기 충전대기설비가 상기 제2 충전모드의 작동을 동의하는 상황에서 상기 제2 충전 모드로 상기 충전대기설비를 충전하는 단계를 포함한다.
대안적으로, 일부 실시예에서, 상기 충전대기설비와 쌍방향 통신하여 상기 제2 충전 모드에서의 상기 제2 어댑터의 출력을 제어하도록 하는 과정은, 상기 충전대기설비와 쌍방향 통신하여 제2 충전 모드에서의 상기 제2 어댑터에 의해 출력되는 상기 충전대기설비를 충전하기 위한 충전 전압을 결정하도록 하는 단계; 상기 제2 어댑터의 출력 전압을 조절하여 상기 어댑터의 출력 전압이 상기 제2 충전 모드에서의 상기 제2 어댑터의 의해 출력되는 충전대기설비를 충전하기 위한 충전 전압과 동일하도록 하는 단계를 포함한다.
대안적으로, 일부 실시예에서, 상기 충전대기설비와 쌍방향 통신하여 상기 제2 충전 모드에서의 상기 제2 어댑터에 의해 출력되는 충전대기설비를 충전하기 위한 충전 전압을 결정하도록 하는 단계는, 상기 제2 어댑터의 출력 전압이 상기 충전대기설비의 배터리의 현재 전압과 일치 여부를 문의하는 데에 사용되는제2 명령어를 상기 충전대기설비에 송신하는 단계; 상기 제2 어댑터의 출력 전압이 상기 배터리의 현재 전압과 일치하거나, 높거나 낮다는 것을 지시하는 데에 사용되는 상기 제2 명령어의 응답 명령어를 상기 충전대기설비로부터 수신하는 단계를 포함한다.
대안적으로, 일부 실시예에서, 상기 충전대기설비와 쌍방향 통신하여 상기 제2 충전 모드에서의 상기 제2 어댑터의 출력을 제어하도록 하는 과정은, 상기 충전대기설비와 쌍방향 통신하여, 상기 제2 충전 모드에서의 상기 제2 어댑터에 의해 출력되는 상기 충전대기설비를 충전하기 위한 충전 전류를 결정하는 단계; 상기 제2 어댑터의 출력 전류를 조절하여 제2 어댑터의 출력 전류가 상기 제2 충전 모드에서의 상기 제2 어댑터에 의해 출력되는 상기 충전대기설비를 충전하기 위한 충전 전류와 동일하도록 하는 단계를 포함한다.
대안적으로, 일부 실시예에서, 상기 충전대기설비와 쌍방향 통신하여, 상기 제2 충전 모드에서의 상기 제2 어댑터에 의해 출력되는 상기 충전대기설비를 충전하기 위한 충전 전류를 결정하는 단계는, 상기 충전대기설비가 현재 지원하고 있는 최대 충전 전류를 문의하는 데에 사용되는 제3 명령어를 상기 충전대기설비에 송신하는 단계; 상기 충전대기설비가 현재 지원하고 있는 최대 충전 전류를 지시하는 데에 사용되는 제3 명령어의 응답 명령어를 상기 충전대기설비로부터 수신하는 단계; 상기 충전대기설비가 현재 지원하고 있는 최대 충전 전류에 따라 상기 제2 충전 모드에서의 상기 제2 어댑터의 의해 출력되는 상기 충전대기설비를 충전하기 위한 충전 전류를 결정하는 단계를 포함한다.
대안적으로, 일부 실시예에서, 상기 충전대기설비와 쌍방향 통신하여, 상기 제2 충전 모드에서의 상기 제2 어댑터의 출력을 제어하도록 하는 과정은, 상기 제2 충전 모드로 충전하는 과정에서 상기 충전대기설비와 쌍방향 통신하여 상기 제2 어댑터의 출력 전류를 조절하도록 하는 단계를 포함한다.
대안적으로, 일부 실시예에서, 상기 충전대기설비와 쌍방향 통신하여 상기 제2 어댑터의 출력 전류를 조절하도록 하는 단계는, 상기 충전대기설비의 배터리의 현재 전압을 문의하는 데에 사용되는 제4 명령어를 상기 충전대기설비에 송신하는 단계; 상기 배터리의 현재 전압을 지시하는 데에 사용되는 제4 명령어의 응답 명령어를 상기 제2 어댑터로부터 수신하는 단계; 상기 배터리의 현재 전압에 따라 상기 제2 어댑터의 출력 전류를 조절하는 단계를 포함한다.
대안적으로, 일부 실시예에서, 상기 제2 어댑터는 충전 인터페이스를 포함하고, 상기 제어 유닛은 상기 충전 인터페이스 중의 데이터 선을 통해 상기 충전대기설비와 쌍방향 통신한다.
대안적으로, 일부 실시예에서, 상기 제2 충전 모드에서, 상기 제2 어댑터의 출력 전류는 맥동 직류 전류이다.
대안적으로, 일부 실시예에서, 상기 제2 충전 모드에서, 상기 제2 어댑터의 출력 전류는 교류 전류이다.
대안적으로, 일부 실시예에서, 상기 제2 충전 모드에서, 상기 제2 어댑터의 출력 전압과 출력 전류가 상기 충전 설비의 배터리의 양단에 로딩되어 상기 배터리를 직접 충전한다.
대안적으로, 일부 실시예에서, 상기 제2 어댑터는 충전 과정에서 제어하는 데에 사용되는 제어 유닛을 포함하고, 상기 제어 유닛은 마이크로 제어 유닛(MCU)이다.
대안적으로, 일부 실시예에서, 상기 제2 어댑터는 충전 인터페이스를 포함하고, 상기 충전 인터페이스는 범용직렬버스 USB 인터페이스이다.
본문 중의 "제1 어댑터"와 "제2 어댑터"는 오직 설명의 편리함을 위한 것으로, 본 발명의 실시예에 따른 어댑터의 특정 유형에 대해 제한하려고 하는 것이 아닌 것으로 이해되어야 한다.
본 분야에 대한 통상 지식을 가진 자라면 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 있고, 이러한 구현이 본 발명의 범위를 벗어난 것으로 간주되어서는 안 된다.
당해 분야 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 생량하도록 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, 복수의 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.
상술한 내용은 본 발명의 구체적인 실시예에 불과하지만, 본 발명의 보호 범위는 이에 국한되지 않으며, 본 분야를 익숙한 기술자는 본 발명에 의해 개시되는 기술 범위 내에서 변동 또는 대체를 쉽게 생각해낼 수 있고, 이는 모두 본 발명의 보호 범위 내에 포함되어야 한다. 따라서 본 발명의 보호 범위는 상기 청구항의 보호 범위를 기준으로 해야 한다.

Claims (36)

  1. 제1 충전 모드와 제2 충전 모드를 지원하는 어댑터로서,
    입력된 교류 전류를 변환하여 상기 어댑터의 출력 전압과 출력 전류를 얻는 데에 사용되고, 2차 필터 유닛을 포함하는 전력 변환 유닛; 및
    상기 2차 필터 유닛과 연결되고, 상기 어댑터가 상기 제1 충전 모드에서 작동 시 상기 2차 필터 유닛의 작동을 제어하여 상기 어댑터가 일정한 직류 전류를 출력하도록 하고 상기 어댑터가 상기 제2 충전 모드에서 작동 시 상기 2차 필터 유닛이 작동되지 않도록 제어하여 상기 어댑터가 교류 전류 또는 맥동 직류 전류를 출력하도록 하는 제어 유닛을 포함하는 어댑터.
  2. 제1항에 있어서, 상기 2차 필터 유닛 중의 커패시터는 솔리드 커패시터인 것을 특징으로 하는 어댑터.
  3. 제2항에 있어서, 상기 2차 필터 유닛은 복수의 솔리드 커패시터를 포함하고, 상기 복수의 솔리드 커패시터는 모두 상기 어댑터의 2차 버스 라인 또는 접지 라인과 연결되는 것을 특징으로 하는 어댑터.
  4. 제1항 내지 제3항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 제2 충전 모드에서의 충전대기설비를 위한 상기 어댑터의 충전 속도는 상기 제1 충전 모드에서의 상기 충전대기설비를 위한 상기 어댑터의 충전 속도보다 빠르고, 상기 어댑터가 충전대기설비와 연결될 때, 상기 제어 유닛이 상기 충전대기설비와 쌍방향 통신하여 상기 제2 충전 모드에서의 상기 어댑터의 출력을 제어하도록 하는 것을 특징으로 하는 어댑터.
  5. 제4항에 있어서, 상기 제어 유닛이 상기 충전대기설비와 쌍방향 통신하여 상기 제2 충전 모드에서의 상기 어댑터의 출력을 제어하도록 할 때,
    상기 제어 유닛이 상기 충전대기설비와 쌍방향 통신하여 상기 어댑터와 상기 충전대기설비간의 충전 모드를 협의하도록 하는 것을 특징으로 하는 어댑터.
  6. 제5항에 있어서, 상기 제어 유닛이 상기 충전대기설비와 쌍방향 통신하여 상기 어댑터와 상기 충전대기설비간의 충전 모드를 협의하도록 할 때,
    상기 제어 유닛이 상기 충전대기설비가 상기 제2 충전 모드를 작동할지를 문의하는 데에 사용되는 제1 명령어를 상기 충전대기설비에 송신하도록 하고;
    상기 제어 유닛이 상기 충전 설비가 상기 제2 충전 모드의 작동을 동의하는 지를 지시하는 데에 사용되는 제1 명령어의 응답 명령어를 상기 충전대기설비로부터 수신하도록 하며; 및
    상기 충전대기설비가 상기 제2 충전모드의 작동을 동의하는 상황에서 상기 제2 충전 모드로 상기 충전대기설비를 충전하는 하도록 하는 것을 특징으로 하는 어댑터.
  7. 제4항 내지 제6항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 제어 유닛이 상기 충전대기설비와 쌍방향 통신하여 상기 제2 충전 모드에서의 상기 어댑터의 출력을 제어하도록 할 때,
    상기 제어 유닛이 상기 충전대기설비와 쌍방향 통신하여 제2 충전 모드에서의 상기 어댑터에 의해 출력되는 상기 충전대기설비를 충전하기 위한 충전 전압을 결정하도록 하며; 및
    상기 제어 유닛이 상기 어댑터의 출력 전압을 조절하여 상기 어댑터의 출력 전압이 상기 제2 충전 모드에서의 상기 어댑터의 의해 출력되는 충전대기설비를 충전하기 위한 충전 전압과 동일하도록 하는 것을 특징으로 하는 어댑터.
  8. 제7항에 있어서, 상기 제어 유닛이 상기 충전대기설비와 쌍방향 통신하여 상기 제2 충전 모드에서의 상기 어댑터에 의해 출력되는 충전대기설비를 충전하기 위한 충전 전압을 결정하도록 할 때,
    상기 제어 유닛이 상기 어댑터의 출력 전압이 상기 충전대기설비의 배터리의 현재 전압과 일치 여부를 문의하는 데에 사용되는 제2 명령어를 상기 충전대기설비에 송신하도록 하고; 및
    상기 제어 유닛이 상기 어댑터의 출력 전압이 상기 배터리의 현재 전압과 일치하거나, 높거나 낮다는 것을 지시하는 데에 사용되는 상기 제2 명령어의 응답 명령어를 상기 충전대기설비로부터 수신하는 것을 특징으로 하는 어댑터.
  9. 제4항 내지 제8항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 제어 유닛이 상기 충전대기설비와 쌍방향 통신하여 상기 제2 충전 모드에서의 상기 어댑터의 출력을 제어하도록 할 때,
    상기 제어 유닛이 상기 충전대기설비와 쌍방향 통신하여, 상기 제2 충전 모드에서의 상기 어댑터에 의해 출력되는 상기 충전대기설비를 충전하기 위한 충전 전류를 결정하도록 하고; 및
    상기 제어 유닛이 상기 어댑터의 출력 전류를 조절하여 상기 어댑터의 출력 전류가 상기 제2 충전 모드에서의 상기 어댑터에 의해 출력되는 상기 충전대기설비를 충전하기 위한 충전 전류와 동일하도록 하는 것을 특징으로 하는 어댑터.
  10. 제9항에 있어서, 상기 제어 유닛이 상기 충전대기설비와 쌍방향 통신하여, 상기 제2 충전 모드에서의 상기 어댑터에 의해 출력되는 상기 충전대기설비를 충전하기 위한 충전 전류를 결정할 때,
    상기 제어 유닛이 상기 충전대기설비가 현재 지원하고 있는 최대 충전 전류를 문의하는 데에 사용되는 제3 명령어를 상기 충전대기설비에 송신하도록 하고;
    상기 제어 유닛이 상기 충전대기설비가 현재 지원하고 있는 최대 충전 전류를 지시하는 데에 사용되는 제3 명령어의 응답 명령어를 상기 충전대기설비로부터 수신하도록 하고; 및
    상기 제어 유닛이 상기 충전대기설비가 현재 지원하고 있는 최대 충전 전류에 따라 상기 제2 충전 모드에서의 상기 어댑터의 의해 출력되는 상기 충전대기설비를 충전하기 위한 충전 전류를 결정하도록 하는 특징으로 하는 어댑터.
  11. 제4항 내지 제10항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 제어 유닛이 상기 충전대기설비와 쌍방향 통신하여, 상기 제2 충전 모드에서의 상기 어댑터의 출력을 제어하도록 할 때,
    상기 제2 충전 모드로 충전하는 시, 상기 제어 유닛이 상기 충전대기설비와 쌍방향 통신하여 상기 어댑터의 출력 전류를 조절하도록 하는 것을 특징으로 하는 어댑터.
  12. 제11항에 있어서, 상기 제어 유닛이 상기 충전대기설비와 쌍방향 통신하여 상기 어댑터의 출력 전류를 조절 할 때,
    상기 제어 유닛이 상기 충전대기설비의 배터리의 현재 전압을 문의하는 데에 사용되는 제4 명령어를 상기 충전대기설비에 송신하도록 하고;
    상기 제어 유닛이 상기 배터리의 현재 전압을 지시하는 데에 사용되는 제4 명령어의 응답 명령어를 상기 어댑터로부터 수신하도록 하고; 및
    상기 제어 유닛이 상기 배터리의 현재 전압에 따라 상기 어댑터의 출력 전류를 조절하도록 하는 것을 특징으로 하는 어댑터.
  13. 제4항 내지 제12항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 어댑터는 충전 인터페이스를 포함하고, 상기 제어 유닛은 상기 충전 인터페이스 중의 데이터 선을 통해 상기 충전대기설비와 쌍방향 통신하는 것을 특징으로 하는 어댑터.
  14. 제1항 내지 제13항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 제2 충전 모드에서, 상기 어댑터의 출력 전류는 맥동 직류 전류인 것을 특징으로 하는 어댑터.
  15. 제1항 내지 제13항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 제2 충전 모드에서, 상기 어댑터의 출력 전류는 교류 전류인 것을 특징으로 하는 어댑터.
  16. 제1항 내지 제15항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 제2 충전 모드에서, 상기 어댑터의 출력 전압과 출력 전류가 상기 충전 설비의 배터리의 양단에 로딩되어 상기 배터리를 직접 충전하는 것을 특징으로 하는 어댑터.
  17. 제1항 내지 제16항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 제어 유닛은 마이크로 제어 유닛(MCU)인 것을 특징으로 하는 어댑터.
  18. 제1항 내지 제17항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 어댑터는 충전 인터페이스를 포함하고, 상기 충전 인터페이스는 범용직렬버스 USB 인터페이스인 것을 특징으로 하는 어댑터.
  19. 입력된 교류 전류를 변환하여 출력 전압과 출력 전류를 얻는 데 사용되고 및 2차 필터 유닛을 포함하는 전력 변환 유닛을 포함하는 어댑터에 응용되는 충전 제어 방법으로서,
    상기 방법은,
    상기 어댑터가 제1 충전 모드에서 작동 시 상기 어댑터의 2차 필터 유닛의 작동을 제어하여 상기 어댑터가 일정한 직류 전류를 출력하도록 하는 단계; 및
    상기 어댑터가 제2 충전 모드에서 작동 시 상기 2차 필터 유닛이 작동되지 않도록 제어하여 상기 어댑터가 교류 전류 또는 맥동 직류 전료를 출력하도록 하는 단계를 포함하는 충전 제어 방법.
  20. 제19항에 있어서, 상기 2차 필터 유닛 중의 커패시터는 솔리드 커패시터인 것을 특징으로 하는 충전 제어 방법.
  21. 제20항에 있어서, 상기 2차 필터 유닛은 복수의 솔리드 커패시터를 포함하고, 상기 복수의 솔리드 커패시터는 모두 상기 어댑터의 2차 버스 라인 또는 접지 라인과 연결되는 것을 특징으로 하는 충전 제어 방법.
  22. 제19항 내지 제21항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 제2 충전 모드에서의 충전대기설비를 위한 상기 어댑터의 충전 속도는 상기 제1 충전 모드에서의 상기 충전대기설비를 위한 상기 어댑터의 충전 속도보다 빠르고,
    상기 어댑터가 충전대기설비와 연결되는 과정에서, 충전대기설비와 쌍방향 통신하여 상기 제2 충전 모드에서의 상기 어댑터의 출력을 제어하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 충전 제어 방법.
  23. 제22항에 있어서, 상기 충전대기설비와 쌍방향 통신하여 상기 제2 충전 모드에서의 상기 어댑터의 출력을 제어하는 단계는,
    상기 충전대기설비와 쌍방향 통신하여 상기 어댑터와 상기 충전대기설비간의 충전 모드를 협의하도록 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 충전 제어 방법.
  24. 제23항에 있어서, 상기 충전대기설비와 쌍방향 통신하여 상기 어댑터와 상기 충전대기설비간의 충전 모드를 협의하도록 하는 단계는,
    상기 충전대기설비가 상기 제2 충전 모드를 작동할지를 문의하는 데에 사용되는 제1 명령어를 상기 충전대기설비에 송신하는 단계;
    상기 충전 설비가 상기 제2 충전 모드의 작동을 동의하는 지를 지시하는 데에 사용되는 제1 명령어의 응답 명령어를 상기 충전대기설비로부터 수신하는 단계; 및
    상기 충전대기설비가 상기 제2 충전모드의 작동을 동의하는 상황에서 상기 제2 충전 모드로 상기 충전대기설비를 충전하는 단계를 포함하는 충전 제어 방법.
  25. 제22항 내지 제24항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 충전대기설비와 쌍방향 통신하여 상기 제2 충전 모드에서의 상기 어댑터의 출력을 제어 하는 단계는,
    상기 충전대기설비와 쌍방향 통신하여 제2 충전 모드에서의 상기 어댑터에 의해 출력되는 상기 충전대기설비를 충전하기 위한 충전 전압을 결정하도록 하는 단계; 및
    상기 어댑터의 출력 전압을 조절하여 상기 어댑터의 출력 전압이 상기 제2 충전 모드에서의 상기 어댑터의 의해 출력되는 충전대기설비를 충전하기 위한 충전 전압과 동일하도록 하는 단계를 포함하는 충전 제어 방법.
  26. 제25항에 있어서, 상기 충전대기설비와 쌍방향 통신하여 상기 제2 충전 모드에서의 상기 어댑터에 의해 출력되는 충전대기설비를 충전하기 위한 충전 전압을 결정하도록 하는 단계는,
    상기 어댑터의 출력 전압이 상기 충전대기설비의 배터리의 현재 전압과 일치 여부를 문의하는 데에 사용되는 제2 명령어를 상기 충전대기설비에 송신하는 단계; 및
    상기 어댑터의 출력 전압이 상기 배터리의 현재 전압과 일치하거나, 높거나 낮다는 것을 지시하는 데에 사용되는 상기 제2 명령어의 응답 명령어를 상기 충전대기설비로부터 수신하는 단계를 포함하는 충전 제어 방법.
  27. 제22항 내지 제26항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 충전대기설비와 쌍방향 통신하여 상기 제2 충전 모드에서의 상기 어댑터의 출력을 제어 하는 단계는,
    상기 충전대기설비와 쌍방향 통신하여, 상기 제2 충전 모드에서의 상기 어댑터에 의해 출력되는 상기 충전대기설비를 충전하기 위한 충전 전류를 결정하는 단계; 및
    상기 어댑터의 출력 전류를 조절하여 상기 어댑터의 출력 전류가 상기 제2 충전 모드에서의 상기 어댑터에 의해 출력되는 상기 충전대기설비를 충전하기 위한 충전 전류와 동일하도록 하는 단계를 포함하는 충전 제어 방법.
  28. 제27항에 있어서, 상기 충전대기설비와 쌍방향 통신하여, 상기 제2 충전 모드에서의 상기 어댑터에 의해 출력되는 상기 충전대기설비를 충전하기 위한 충전 전류를 결정하는 단계는,
    상기 충전대기설비가 현재 지원하고 있는 최대 충전 전류를 문의하는 데에 사용되는 제3 명령어를 상기 충전대기설비에 송신하는 단계;
    상기 충전대기설비가 현재 지원하고 있는 최대 충전 전류를 지시하는 데에 사용되는 제3 명령어의 응답 명령어를 상기 충전대기설비로부터 수신하는 단계; 및
    상기 충전대기설비가 현재 지원하고 있는 최대 충전 전류에 따라 상기 제2 충전 모드에서의 상기 어댑터의 의해 출력되는 상기 충전대기설비를 충전하기 위한 충전 전류를 결정하는 단계를 포함하는 충전 제어 방법.
  29. 제22항 내지 제28항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 충전대기설비와 쌍방향 통신하여, 상기 제2 충전 모드에서의 상기 어댑터의 출력을 제어하도록 하는 단계는,
    상기 제2 충전 모드로 충전하는 과정에서 상기 충전대기설비와 쌍방향 통신하여 상기 어댑터의 출력 전류를 조절하도록 하는 단계를 포함하는 충전 제어 방법.
  30. 제29항에 있어서, 상기 충전대기설비와 쌍방향 통신하여 상기 어댑터의 출력 전류를 조절하도록 하는 단계는,
    상기 충전대기설비의 배터리의 현재 전압을 문의하는 데에 사용되는 제4 명령어를 상기 충전대기설비에 송신하는 단계;
    상기 배터리의 현재 전압을 지시하는 데에 사용되는 제4 명령어의 응답 명령어를 상기 어댑터로부터 수신하는 단계; 및
    상기 배터리의 현재 전압에 따라 상기 어댑터의 출력 전류를 조절하는 단계를 포함하는 충전 제어 방법.
  31. 제22항 내지 제30항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 어댑터는 충전 인터페이스를 포함하고, 상기 제어 유닛은 상기 충전 인터페이스 중의 데이터 선을 통해 상기 충전대기설비와 쌍방향 통신하는 것을 특징으로 하는 충전 제어 방법.
  32. 제19항 내지 제31항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 제2 충전 모드에서, 상기 어댑터의 출력 전류는 맥동 직류 전류인 것을 특징으로 하는 충전 제어 방법.
  33. 제19항 내지 제31항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 제2 충전 모드에서, 상기 어댑터의 출력 전류는 교류 전류인 것을 특징으로 하는 충전 제어 방법.
  34. 제19항 내지 제33항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 제2 충전 모드에서, 상기 어댑터의 출력 전압과 출력 전류가 상기 충전 설비의 배터리의 양단에 로딩되어 상기 배터리를 직접 충전하는 것을 특징으로 하는 충전 제어 방법.
  35. 제19항 내지 제34항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 어댑터는 충전 과정에서 충전하는 데에 사용되는 제어 유닛을 포함하고, 상기 제어 유닛은 마이크로 제어 유닛(MCU)인 것을 특징으로 하는 충전 제어 방법.
  36. 제19항 내지 제35항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 어댑터는 충전 인터페이스를 포함하고, 상기 충전 인터페이스는 범용직렬버스 USB 인터페이스인 것을 특징으로 하는 충전 제어 방법.
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