KR20180118786A - 고속 충전 방법 및 시스템, 단말기 그리고 충전기 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 고속 충전 방법 및 시스템, 단밀기 그리고 충전기를 제공한다. 상기 고속 충전 방법은, 상기 단말기가 명령 정보를 상기 단말기에 연결된 충전기에 전송하여, 출력 전압 및 출력 전류를 조정하도록 상기 충전기에 명령하는 단계; 및 배터리의 양측 사이의 충전 회로가 상기 배터리를 상기 출력 전압의 1/K배 및 상기 출력 전류의 K배로 충전할 수 있도록, 상기 단말기가 상기 충전기의 출력 전압을 상기 출력 전압의 1/K배로 변환하고, 상기 충전기의 출력 전류를 상기 출력 전류의 K배로 조정하는 단계를 포함하며, 여기서 K는 상기 단말기 내의 고정된 변환비를 갖는 변환 회로의 변환 계수이고, K는 상수 값이며, K는 1보다 큰 임의의 실수이다. 상기 단말기는 본 발명에서 제공된 고속 충전 방법을 구현함으로써 고속 충전될 수 있다.
Description
본 발명은 충전 기술에 관한 것으로, 특히 고속 충전 방법 및 시스템, 그리고 장치에 관한 것이다.
기술의 발달과 함께, 단말기는 점점 더 강력한 기능을 갖는다. 사용자는 단말기를 사용하여 일하고 즐길 수 있으며, 단말기는 사람들의 일상 생활에서 없어서는 안될 필수 요소가 되었다. 그러나, 단말기의 배터리 수명은 제한되어 있어, 사용자는 단말기를 지속적으로 충전해야 한다.
그러나, 단말기용으로 구성된 배터리의 용량이 커지고 밀도가 높아짐에 따라, 단말기를 충전하는 데 시간이 오래 걸린다. 결과적으로 사용자의 정상적인 사용이 크게 영향을 받으며, 사용자 경험이 비교적 나쁘다.
본 발명의 실시예는 단말기를 고속 충전하여 사용자 경험을 향상시키기 위한 고속 충전 방법 및 시스템, 단말기 그리고 충전기를 제공한다.
본 발명의 제1 축면은 단말기를 개시하며, 상기 단말기는 검출 회로, 변환 회로, 송신기, 수신기, 중앙 처리 유닛(central processing unit, CPU), 충전 회로 및 배터리를 포함하고,
상기 검출 회로는 상기 배터리의 양극과 음극 사이의 전압 값을 검출하도록 구성되고;
상기 CPU는 상기 배터리의 양극과 음극 사이의 전압 값에 따라 명령 정보(instruction information)를 생성하도록 구성되고;
상기 송신기는 상기 명령 정보를 상기 단말기에 연결된 충전기에 전송하여, 출력 전압 및 출력 전류를 조정할 것을 상기 충전기에 명령하도록 구성되고;
상기 수신기는 상기 충전기로부터 송신되는 상기 출력 전압 및 상기 출력 전류를 수신하도록 구성되고, 상기 수신기는 상기 충전기에 전기적으로 연결되며;
상기 변환 회로는, 상기 수신기에 의해 수신되는 상기 출력 전압을 상기 출력 전압의 1/K배로 변환하고, 상기 수신기에 의해 수신되는 상기 출력 전류를 상기 출력 전류의 K배로 변환하도록 구성되고, 상기 변환 회로는 고정된 변환비(fixed conversion ratio)를 갖는 변환 회로이며, 상기 변환 계수 K는 상수 값(constant value)이고, K는 1보다 큰 임의의 실수이고;
상기 충전 회로는 상기 출력 전압의 1/K배 및 상기 출력 전류의 K배로 상기 배터리를 충전하도록 구성된다.
상기 변환 회로가 벅 회로(buck circuit) 또는 스위치 커패시터 변환 회로(switch-capacitor conversion circuit)라는 것에 유의해야 한다.
제1 측면에서 기술한 내용을 참조하여, 또한
상기 CPU는 상기 양극과 음극 사이의 전압 값을 제1 미리 설정된 임계 값과 비교하여 비교 결과를 획득하고, 상기 비교 결과에 따라 상기 명령 정보를 생성하도록 구성된다.
전술한 내용을 참조하여, 상기 CPU는 추가로, 상기 배터리의 양극과 음극 사이의 전압이 제2 미리 설정된 임계 값에 도달한 것을 검출한 경우, 상기 수신기에 연결 차단 통지(break connection notification)를 전송하도록 구성되고;
상기 수신기는 상기 연결 차단 통지에 따라 상기 충전기에 대한 전기적 연결을 차단하도록 구성되며, 상기 제1 이미리 설정된 임계 값은 상기 제2 미리 설정된 임계 값 이하라는 것에 유의해야 한다.
또한, 상기 단말기는 메모리 및 버스 시스템을 더 포함한다는 것에 유의해야 한다. 상기 프로세서 및 상기 메모리는 상기 버스 시스템을 사용하여 연결된다. 상기 메모리는 명령어를 저장하도록 구성된다. 상기 프로세서는 상기 메모리에 저장된 명령어를 실행하여, 상기 단말기가 고속 충전될 수 있도록 한다.
본 발명의 제2 측면은 수신기, 전압 조정 회로 및 전류 조정 회로를 포함하는 충전기를 개시하며,
상기 수신기는 단말기에 의해 전송되는 명령 정보를 수신하도록 구성되며, 상기 명령 정보는 상기 단말기 내의 배터리의 양극과 음극 사이의 전압 값과 상기 양극과 음극 사이의 전압 값의 K배 값을 포함하고, K는 1보다 큰 임의의 실수이고;
상기 전압 조정 회로는 출력 전압의 전압 값을 상기 배터리의 양극과 음극 사이의 전압 값의 K배로 조정하도록 구성되고;
상기 전류 조정 회로는, 상기 배터리의 양극과 음극 사이의 전압 값에 따라 충전 모드를 결정하고, 상기 충전 모드에 대응하는 전류 값을 획득하고, 상기 대응하는 전류 값에 따라 출력 전류를 조정하도록 구성되며, 상기 충전 모드는 예비 충전 모드(pre-charging mode), 고속 충전 모드 및 플로트 충전 모드(float charging mode)를 포함하지만 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 제3 측면은 수신기, 전압 조정 회로 및 전류 조정 회로를 포함하는 다른 충전기를 더 개시하며,
상기 수신기는 단말기에 의해 전송되는 명령 정보를 수신하도록 구성되며, 상기 명령 정보는 상기 단말기 내의 배터리의 양극과 음극 사이의 전압 값을 포함하고;
상기 전압 조정 회로는 출력 전압의 전압 값을 상기 배터리의 양극과 음극 사이의 전압 값의 K배로 조정하도록 구성되며, 여기서 K는 1보다 큰 임의의 실수 이고, K는 상기 충전기에 미리 저장된 전압 조정 계수이며;
상기 전류 조정 회로는, 상기 배터리의 양극과 음극 사이의 전압 값에 따라 충전 모드를 결정하고, 상기 충전 모드에 대응하는 전류 값을 획득하고, 상기 대응하는 전류 값에 따라 출력 전류를 조정하도록 구성되며, 상기 충전 모드는 예비 충전 모드, 고속 충전 모드 및 플로트 충전 모드를 포함하지만 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 제4 측면은 단말기, 충전기 및 연결 케이블을 포함하고, 상기 단말기는 상기 연결 케이블을 사용하여 상기 충전기에 연결되는, 고속 충전 시스템을 개시하며,
상기 단말기는 상기 단말기 내의 배터리의 양극과 음극 사이의 전압 값을 획득하도록 구성되고;
상기 단말기는 추가로, 상기 배터리의 양극과 음극 사이의 전압 값에 따라 명령 정보를 생성하고 상기 명령 정보를 상기 충전기에 전송하도록 구성되고;
상기 충전기는 명령 정보에 따라 출력 전압의 전압 값을 상기 배터리의 양극과 음극 사이의 전압 값의 K배로 조정하도록 구성되며, 여기서 K는 1보다 큰 임의의 실수이고;
상기 충전기는 추가로, 상기 명령 정보에 따라 충전 모드를 결정하고, 상기 충전 모드에 대응하는 전류 값을 획득하고, 상기 대응하는 전류 값에 따라 출력 전류를 조정하도록 구성되고;
상기 단말기는, 상기 배터리의 양단 사이의 충전 회로가 상기 배터리를 상기 출력 전압의 1/K배 및 상기 출력 전류의 K배로 충전할 수 있도록, 상기 충전기의 출력 전압을 상기 출력 전압의 1/K배로 변환하고, 상기 충전기의 출력 전류를 상기 출력 전류의 K배로 변환하도록 구성되며, 여기서 K는 상기 단말기 내의 고정된 변환비를 갖는 변환 회로의 변환 계수이고 상수 값이다.
제4 측면에 기술된 내용을 참조하여, 상기 단말기가 상기 배터리의 양극과 음극 사이의 전압 값에 따라 명령 정보를 생성하는 것은, 상기 단말기가 상기 양극과 음극 사이의 전압 값을 제1 미리 설정된 임계 값과 비교하여 비교 결과를 획득하고, 상기 비교 결과에 따라 상기 명령 정보를 생성하는 것을 포함한다.
제4 측면에 기술된 내용을 참조하여, 상기 고속 충전 시스템 내의 단말기가 상기 배터리의 양극과 음극 사이의 전압이 제2 미리 설정된 임계 값에 도달한 것을 검출한 경우, 상기 충전기가 상기 단말기에의 전력 공급을 중지할 수 있도록, 상기 단말기는 상기 단말기와 상기 충전기 사이의 전기적 연결을 차단할 수 있거나, 또는 휴면 모드로 진입할 것을 상기 충전기에 명령할 수 있다.
유의해야 할 것은, 배터리 레벨이 제3 미리 설정된 임계 값에 도달한 경우, 상기 충전기가 상기 단말기에의 전력 공급을 중지할 수 있도록, 상기 단말기는 추가로 상기 단말기에의 전기적 연결을 능동적으로 해제할 수 있거나, 또는 휴면 모드로 진입할 것을 상기 충전기에 명령할 수 있다는 것이다.
본 발명의 제5 측면은 고속 충전 방법을 개시하며, 상기 고속 충전 방법은,
상기 단말기 내의 배터리의 양극과 음극 사이의 전압 값을 검출하는 단계;
상기 배터리의 양극과 음극 사이의 전압 값에 따라 명령 정보를 생성하는 단계;
상기 명령 정보를 상기 단말기에 연결된 충전기에 전송하여, 출력 전압 및 출력 전류를 조정할 것을 상기 충전기에 명령하는 단계;
상기 충전기로부터 송신되는 상기 출력 전압 및 상기 출력 전류를 수신하는 단계;
상기 충전기의 출력 전압을 상기 출력 전압의 1/K배로 변환하고, 상기 충전기의 출력 전류를 상기 출력 전류의 K배로 조정하는 단계 - 여기서 K는 상기 단말기 내의 고정된 변환비를 갖는 변환 회로의 변환 계수이고, K는 상수 값이며, K는 1보다 큰 임의의 실수임 -; 및
상기 배터리를 상기 출력 전압의 1/K배 및 상기 출력 전류의 K배로 충전하는 단계를 포함한다.
제4 측면에 기술된 내용을 참조하여, 상기 단말기가 상기 배터리의 양극과 음극 사이의 전압 값에 따라 명령 정보를 생성하는 단계는, 상기 단말기가 상기 양극과 음극 사이의 전압 값을 제1 미리 설정된 임계 값과 비교하여 비교 결과를 획득하고, 상기 비교 결과에 따라 상기 명령 정보를 생성하는 단계를 포함한다. 제5 측면에 기술된 내용을 참조하여, 유의해야 할 것은, 상기 단말기가 완전히 충전된 경우, 또는 배터리 레벨이 제3 미리 설정된 임계 값에 도달한 경우, 또는 상기 전압이 제2 미리 설정된 임계 값에 도달한 경우, 상기 단말기는 상기 단말기와 상기 충전기 사이의 전기적 연결을 차단하거나, 또는 충전을 중지할 것을 상기 충전기에 명령한다는 것이다.
본 발명의 제6 측면은 다른 고속 충전 방법을 개시하며, 상기 고속 충전 방법은,
충전기가 단말기에 의해 전송되는 명령 정보를 수신하는 단계 - 상기 명령 정보는 상기 단말기 내의 배터리의 양극과 음극 사이의 전압 값을 포함함 -;
상기 충전기가 출력 전압의 전압 값을 상기 배터리의 양극과 음극 사이의 전압 값의 K배로 조정하는 단계 - 여기서 K는 1보다 큰 임의의 실수이고, K는 상기 충전기에 미리 저장된 전압 조정 계수임 -; 및
상기 충전기가 상기 배터리의 양극과 음극 사이의 전압 값에 따라 충전 모드를 결정하고, 상기 충전 모드에 대응하는 전류 값을 획득하고, 상기 전류 값에 따라 출력 전류를 조정하는 단계를 포함한다.
본 발명의 기술적 방안이 고속 충전 방법 및 시스템, 단말기 그리고 충전기를 제공한다는 것을 전술한 바로부터 알 수 있다. 본 발명에서 제공되는 기술적 방안에서, 명령 정보는 단말기에 연결된 충전기로 전송되므로, 출력 전압 및 출력 전류를 조정할 것을 충전기에 명령한다. 단말기는 충전기의 출력 전압을 출력 전압의 1/K배로 변환하고, 충전기의 출력 전류를 K배의 출력 전류로 변환한다. 변환 회로는 고정된 변환비를 갖는 변환 회로이다. 변환 계수 K는 상수 값이며, K는 1보다 큰 임의의 실수이다. 단말기 내의 충전 회로는 출력 전압의 1/K배와 출력 전류의 K배로 배터리를 충전한다. 단말기는 본 발명에서 제공되는 기술적 방안을 구현함으로써 고속 충전될 수 있으며, 이에 따라 사용자 경험이 향상된다.
이하, 본 발명의 실시예에서의 기술적 해결방안을 보다 명확하게 설명하기 위해, 본 발명의 실시예를 설명하는 데 필요한 첨부 도면을 간단하게 설명한다. 명백히, 이하의 설명에서의 첨부도면은 단지 본 발명의 일부 실시예를 보여줄 뿐이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진자(이하, 당업자라고 함)라면 창의적인 노력 없이 이들 첨부도면으로부터 다른 도면을 도출할 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 고속 충전 시스템의 개략도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 고속 충전 방법의 흐름도이다.
도 2a는 본 발명의 일 실시예에 따른 고속 충전 방법의 흐름도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 고속 충전 시스템의 구성도이다.
도 3a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 단말기의 물리적인 구성도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 벅 회로도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 스위치-커패시터 변환기의 회로도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 고속 충전 방법의 흐름도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 고속 충전 방법의 흐름도이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 고속 충전 방법의 흐름도이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 펄스 전류 충전의 개략도이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 고속 충전 시스템의 개략도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 고속 충전 방법의 흐름도이다.
도 2a는 본 발명의 일 실시예에 따른 고속 충전 방법의 흐름도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 고속 충전 시스템의 구성도이다.
도 3a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 단말기의 물리적인 구성도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 벅 회로도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 스위치-커패시터 변환기의 회로도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 고속 충전 방법의 흐름도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 고속 충전 방법의 흐름도이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 고속 충전 방법의 흐름도이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 펄스 전류 충전의 개략도이다.
이하에서는 본 발명의 실시예에서의 첨부도면을 참조하여 본 발명의 실시예에서의 기술적 방안을 명확하고 완전하게 설명한다. 명백히, 설명되는 실시예는 본 발명의 실시예의 전부가 아니라 일부일 뿐이다. 당업자가 창의적인 노력 없이 본 발명의 실시예에 기초하여 얻은 모든 다른 실시예는 본 발명의 보호 범위에 속한다.
단말기가 점점 더 강력해짐에 따라, 사람들은 단말기에 더 의존하게 되고, 심지어 언제나 단말기를 가져 간다. 사람들은 단말기를 사용하여 의사소통하고, 일하고 즐기는 등을할 수 있으며, 단말기는 일상 생활에서 중요한 역할을 한다. 그 결과로서 따르는 문제는, 대량의 애플리케이션이 동시에 오랫동안 실행될 때 단말기의 전력이 빨리 소모된다는 것이다. 또한, 단말기용으로 구성된 배터리는 고용량 및 고밀도이기 때문에, 충전 속도가 비교적 느리다. 결과적으로, 사용자의 사용이 크게 영향을 받고 사용자 경험이 감소된다.
본 발명은 고속 충전 시스템(fast charging system, 약칭하여 FCS)을 제공한다. FCS는 고속 충전을 구현할 수 있다. FCS의 상세한 개략도는 도 1을 참조한다. 이 고속 충전 시스템은 단말기(10), 충전기(20) 및 연결 케이블(30)을 포함한다. 단말기(10)는 연결 케이블(30)을 사용하여 충전기(20)에 연결된다.
도 2에 도시된 바와 같이, 고속 충전시스템은 다음 프로시저를 사용하여 고속 충전을 구현한다.
S101. 단말기(10)가 단말기(10) 내의 배터리의 양극과 음극 사이의 전압 값을 획득하도록 구성된다.
배터리의 전압 값을 획득하는 방법은 여러 가지가 있다. 예를 들면, 배터리의 양단을 연결함으로써 검출 회로를 구성하여, 배터리의 양극과 음극 사이의 전압 값을 언제든지 획득할 수 있다.
단말기는 이동 전화, 태블릿 컴퓨터, 지능형 웨어러블 기기 또는 컴퓨터와 같은 전자 기기일 수 있다.
단말기 내의 배터리는 통상 리튬 이온 배터리이다. 배터리의 종류는 여기에 한정되지 않는다.
S102. 단말기(10)가 배터리의 양극과 음극 사이의 전압 값에 따라 명령 정보를 생성하고, 명령 정보를 충전기(20)에 전송하도록 구성된다.
단말기(10)와 충전기(20) 사이의 연결 케이블은 통신 기능을 가지며, 단말기(10)와 충전기(20) 사이에서 정보를 전달하는 데 사용될 수 있다는 것을 이해할 수 있다.
연결 케이블 외에, 단말기(10)와 충전기(20) 사이에 통신 선로(즉, D+ 선 및 D- 선)가 있다는 것을 이해할 수 있다. 다양한 크기의 직류 전압이 D+ 선 및 D- 선에 개별적으로 인가되고, 복수의 상태 조합이 생성된다. 각각의 상태는 하나의 신호를 나타낼 수 있다. 예를 들어 (0V, 0V)는 충전 전류가 0A임을 나타낸다. (0V, 0.4V)는 0.5A를 나타낸다. (0.4V, 0.4V)는 2A를 나타낸다. (2.8V, 2.8V)는 충전이 중지된 것을 나타낸다. 선택적으로, 듀티 사이클을 갖는 PWM 전압이 D+ 선 및 D- 선에 개별적으로 인가되고, 펄스 폭은 신호를 나타내는 데 사용된다.
또는, 단말기(10)와 충전기(20) 사이에서 통신이 무선 방식으로 수행될 수도 있다는 것을 이해할 수 있다.
S103. 충전기(20)가, 명령 정보에 따라 출력 전압의 전압 값을 배터리의 양극과 음극 사이의 전압 값의 K배로 조정하고, 명령 정보에 따라 충전 모드를 결정하고, 충전 모드에 대응하는 전류 값을 확득하고, 대응하는 전류 값에 따라 출력 전류를 조정하도록 구성되며, 여기서 K는 1보다 큰 임의의 실수이다.
명령 정보는 배터리의 양극과 음극 사이의 전압의 값 V1과 배터리의 양극과 음극 사이의 전압의 값의 K배인 V2를 포함한다는 것을 이해할 수 있다. K가 1보다 크기 때문에, V2는 V1보다 크다. 충전기는 출력 전압을 V2, 즉 배터리의 양극과 음극 사이의 전압 값의 K배로 직접 조정한다. 충전기는 배터리의 양극과 음극 사이의 전압 값 V1에 따라 충전 모드를 결정한 다음, 충전 모드에 대응하는 전류 값을 단말기의 메모리로부터 획득하고, 대응하는 출력 전류 값에 따라 출력 전류를 조정한다.
S104. 단말기(10)가, 배터리의 양단 사이의 충전 회로가 배터리를 출력 전압의 1/K배 및 출력 전류의 K배로 충전할 수 있도록, 충전기(20)의 출력 전압을 출력 전압의 1/K배로 변환하고, 충전기(20)의 출력 전류를 출력 전류의 K배로 변환하도록 구성되며, 여기서 K는 단말기 내의 고정된 변환비를 갖는 변환 회로의 변환 계수이고 상수 값이다.
단말기(10)를 충전하는 과정에서, 배터리의 양극과 음극 사이의 전압은 언제든지 획득될 수 있고, 충전 전류는 그 전압의 값에 따라 조정될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 예를 들어, 단말기(10)는 획득된 전압 값을 미리 설정된 제1 임계 값과 비교하여 비교 결과를 획득하고, 비교 결과에 따라 명령 정보를 생성하여 충전기로 하여금 전류를 조정하도록 명령한다. 또한, 유의해야 할 것은, 단말기(10)가 배터리의 양극과 음극 사이의 전압이 제2 미리 설정된 임계 값에 도달한 것을 검출한 경우, 단말기는 단말기와 충전기 사이의 전기적 연결을 차단한다. 제1 미리 설정된 임계 값은 제2 설정 임계 값보다 작거나 같다.
본 발명의 실시예에서 제공되는 FCS에서의 단말기는 고정된 변환비로 직류/직류(DC/DC) 변환 방식을 사용하고, 고정된 최대 듀티 사이클로 동작하며, 배터리의 실시간 전압 피드백에 기초하여 충전기의 출력 전압 및 출력 전류를 연속적으로 조정함으로써, 전체 FCS의 충전 효율을 효과적으로 향상시키고 고속 충전 시간을 단축할 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
도 2a를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에서, 구체적인 고속 충전 방법이 제공된다. 이 고속 충전 방법은 도 1에 기술된 FCS에 적용될 수 있다. 3V는 고속 충전 전압의 하한 임계 값이고, 4.15V는 고속 충전 전압의 상한 임계 값이고, 단말기 내의 고정된 변환비를 갖는 DC/DC 변환 모듈의 변환 계수 K는 2이며, 이 고속 충전 방법은 다음 단계를 포함한다.
S201. 연결 케이블을 사용하여 단말기가 충전기에 연결된다.
S202. 단말기가 단말기 내의 배터리의 양극과 음극 사이의 전압 값을 검출하고, 연결 케이블을 사용하여 충전기에 그 전압 값을 전송한다.
S203. 충전기가 전압 값이 3V보다 큰지를 판정한다.
S204. 전압 값이 3V 미만인 경우, 충전기는 예비 충전 모드를 인에이블한다.
예비 충전 모드는 다음과 같다: 전압 값이 3V 미만인 경우, 충전기는 작은 전류로 예비 충전을 수행하고, 선택된 예비 충전 전류는 0.2C이다(전류 범위는 0.05C∼0.5일 수 있다). 예비 충전 전류의 전류 값은 출고 시에 미리 설정될 수 있거나, 또는 전류 범위 내에서 사용자에 의해 수동으로 설정될 수 있다. 배터리의 용량이 3Ah이면, 1C는 3A를 나타낸다는 것에 유의해야 한다.
S205. 전압 값이 3.0V∼4.15V의 범위 내에 있는 경우, 충전기는 고속 충전 모드를 인에이블한다.
고속 충전 모드는 다음과 같다: 배터리의 양극과 음극 사이의 전압 값이 3.0V∼4.15V의 범위 내에 있을 때, 충전기는 고속 충전을 수행한다. 충전기는 2.0C의 지정된 충전 전류를 조정한다(전류 범위는 0.5C∼10C일 수 있다). 전류의 전류 값은 출고 시에 미리 설정될 수 있거나, 전류 범위 내에서 사용자에 의해 수동으로 설정될 수 있다. 이 고속 충전 단계에서, 충전기의 출력 전압은 V1이고, V1은 구체적으로 배터리의 실시간 피드백 전압 Vbattery에 따라 결정된다. 구체적으로, V1=Vbattery×2. 충전기의 출력 전류는 2.0C이다. 이동 전화 측은 DC/DC 변환 모듈을 사용하여 고정된 변환비로 충전기의 출력 전압 V1과 출력 전류 I1을 변환한다. 변환 회로의 출력 전압 V2=V1/2=Vbattery이고 출력 전류 I2=2.0C×2=4.0C이다.
S206. 전압 값이 4.15V보다 큰 경우, 충전기는 플로트 충전을 수행한다.
플로트 충전은 일정한 전압 또는 작은 전류로 충전하는 것으로 이해될 수 있다.
배터리의 피드백 전압이 4.15V를 초과하는 경우, 충전기는 충전 전류를 조정한다. 충전 전류 범위는 0.01C∼1.0C이다. 전류의 전류 값은 출고 시에 미리 설정될 수 있거나, 사용자에 의해 전류 범위 내에서 수동으로 설정될 수 있다.
이하에, 본 발명의 일 실시예에 따른 FCS에서의 단말기 및 충전기의 세부 구성을 도 3을 참조하여 설명한다. 도 3에 도시된 바와 같이, FCS에서의 단말기(10)는 검출 회로(110), 변환 회로(120), 송신기(130), 배터리(140), 중앙 처리 유닛(Central Processing Unit, 약칭하여 CPU)(150), 충전 회로(160) 및 수신기(170)를 포함한다.
검출 회로(110)는 배터리(140)의 양극과 음극 사이의 전압 값을 검출하도록 구성된다.
예를 들어, 도 3a에 도시된 바와 같이, 이동 전화의 배터리의 전압을 검출하기 위한 구체적인 검출 회로에서, 스위치(Qb)는 배터리에 직렬로 연결된다. 충전하는 동안, 스위치(Qb)는 턴온된다. 배터리의 전압을 검출할 때, 스위치(Qb)는 턴오프된다. 충전 전류와 방전 전류가 모두 0이므로, 케이블의 전압 강하와 내부 저항이 최소로 떨어진다. Qd는 동시에 턴온된다. 배터리의 전압을 획득하기 위해, 배터리의 전압은 R1R2로 나누어져 백엔드 아날로그-디지털 변환기(back-end analog-to-digital converter) 또는 비교기에 전송된다.
CPU(150)는 배터리(140)의 양극과 음극 사이의 전압 값에 따라 명령 정보를 생성하도록 구성된다.
송신기(130)는 충전기(20)에 출력 전압 및 출력 전류를 조정하도록 명령하기 위해, 단말기(10)에 연결된 충전기(20)에 명령 정보를 전송하도록 구성된다.
수신기(170)는 충전기로부터 송신되는 출력 전압 및 출력 전류를 수신하도록 구성되며, 여기서 수신기는 충전기에 전기적으로 연결된다.
변환 회로(120)는 수신기(170)에 의해 수신되는 출력 전압을 그 출력 전압의 1/K배로 변환하고, 수신기(170)에 의해 수신되는 출력 전류를 그 출력 전류의 K배로 변환하도록 구성된다. 변환 회로(120)는 고정된 변환비를 갖는 변환 회로이고, 변환 계수 K는 상수 값이며, K는 1보다 큰 임의의 실수이다.
충전 회로(160)는 출력 전압의 1/K배 및 출력 전류의 K배로 배터리(140)를 충전하도록 구성된다.
선택적으로, 변환 회로는 벅 회로 또는 스위치-커패시터 변환 회로이다.
예를 들어, 도 4에 도시된 바와 같이, 변환 회로(140)는 고정된 듀티 사이클을 갖는 벅 방식을 사용한다. 고정된 듀티 사이클을 갖는 벅에서는 스위칭 트랜지스터 Q1과 Q2가 브리지 암(bridge arm)을 형성한다. 구동 신호 V1 및 V2는 Q1 및 Q2가 교대로 턴온되도록 구동하여, 직류 전압 Vin을 듀티 사이클이 고정된 펄스 전압으로 변환하고, 변환 계수 K로 전압 강하를 구현한다. 직류 전압 Vout은 인덕터 (L3)의 필터링 후의 출력이고, Vout=Vin/K이다. 듀티 사이클은 효율적인 충전을 구현하기 위해 최대 값으로 고정된다. 또한, 고정된 듀티 사이클을 갖는 벅 방식에서, 복수의 벅이 위상의 시퀀스에 따라 병렬로 연결되어 다상 벅(multiphase buck)을 형성할 수 있다.
예를 들어, 도 5에 도시된 바와 같이, DC/DC 변환 모듈은 또한 스위치-커패시터 변환기일 수 있다. 스위치-커패시터 변환기 내의 4개의 스위칭 트랜지스터는 직렬로 연결된다. 커패시터(C7)는 Q1Q2의 중점과 Q3Q4의 중점 사이에 연결된다. V2∼V5는 스위칭 트랜지스터의 드라이버이다. V2와 V5는 상보적이다. V3과 V4는 상보 적이다. 2:1 스위치-커패시터 변환기는 2:1의 고정된 비율로 입력 전압을 그 입력 전압의 절반으로 떨어 뜨릴 수 있다. 변환 회로에 의해 Vin에 대해 수행된 변환 후에, 출력 전압 Vout
Vin/2가 된다. 스위치-커패시터 변환은 인덕터를 필요로 하지 않으며, 손실을 크게 줄일 수 있다. 따라서, 변환 효율을 크게 향상시킬 수 있고,더 큰 충전 전류를 구현할 수 있다.
단말기(10)를 충전하는 과정에서, 배터리(140)의 전압은 지속적으로 증가하하므로, 출력 전류를 조정하기 위해 충전기에 지속적으로 명령할 필요가 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, CPU(150)는 추가로 검출 회로(110)에 의해 획득된 전압 값을 제1 미리 설정된 임계 값과 비교하여 비교 결과를 획득하고, 비교 결과에 따라 명령 정보를 생성하도록 구성된다. 송신기(130)는 명령 정보를 충전기에 전송하도록 구성된다. 명령 정보는 충전기가 출력 전류를 조정하도록 명령하는 데 사용된다. 예를 들어, 제1 설정 임계 값은 3V이다. 검출 회로(110)는 배터리의 양극과 음극 사이의 전압 값을 검출하고, 양극과 음극 사이의 전압의 검출 값은 2.5V이다. CPU(150)는 양극과 음극 사이의 전압 값이 제1 미리 설정된 임계 값보다 작은 것으로 결정하고, 저속 충전 방식으로 충전을 수행하도록 충전기에 명령한다. 검출된 전압 값이 3.5V이면, CPU(150)는 양극과 음극 사이의 전압 값이 제1 미리 설정된 임계 값보다 큰 것으로 결정하고, 고속 충전 방식으로 충전을 수행하도록 충전기에 명령한다. 저속 충전 방식은 대응하는 출력 전류(전류 값 또는 값 범위일 수 있음)를 갖는다. 고속 충전 방식도 또한 대응 출력 전류(전류 값 또는 값 범위일 수 있음)를 갖는다.
또한, 배터리(140)의 전기량은 시간이 지남에 따라 지속적으로 축적되고, 나중에 검출 회로(110)는 배터리(140)의 배터리 레벨을 검출하고, 배터리(140)가 완전히 충전되었는지를 판정한다. 따라서, CPU(150)는 또한 배터리(140)의 전압이 제2 미리 설정된 임계 값에 도달한 것을 검출한 경우, 연결 차단 통지를 수신기(170)에 전송하도록 구성된다. 수신기(170)는 연결 차단 통지에 따라 배터리(140)에의 전기적 연결을 차단하도록 구성된다. 선택적으로, 배터리의 전압이 제2 미리 설정된 임계 값에 도달한 것을 검출한 경우, CPU(150)는 충전기가 전력 공급을 중지할 수 있수 있도록, 충전기(20)에 휴면 모드로 진입하도록 명령할 수 있다.
검출 회로(110)는 추가로 배터리(140)의 전류 및 배터리의 충전 상태를 검출하도록 구성될 수 있다. 전류가 과도하게 크거나 전하가 과도한 빠르게 소비되는 경우, 검출 회로(110)는 단말기의 인터페이스에 대한 통지를 제공한다.
본 발명의 본 실시예에서, 단말기(10)는 메모리(180) 및 버스 시스템을 더 포함할 수 있다는 것에 유의해야 한다. CPU(150)와 메모리는 버스 시스템을 사용하여 연결된다. 메모리는 명령어를 저장하도록 구성된다. 프로세서는 메모리에 저장된 명령어를 실행하도록 구성되어, 단말기(10)가 고속 충전 방법을 수행할 수 있도록 한다. 본 발명의 본 실시예에서, CPU(150)는 다른 범용 프로세서, 디지털 신호 프로세서(Digital Signal Processing, 약칭하여 DSP), 주문형 집적 회로(Application Specific Integrated Circuit, 약칭하여 ASIC), 필드 프로그래머블 게이트 어레이(Field-Programmable Gate Array, 약칭하여 FPGA) 또는 기타 프로그래머블 로직 디바이스, 이산 게이트 또는 트랜지스터 로직 디바이스, 이산 하드웨어 컴포넌트 등일 수 있다. 범용 프로세서는 마이크로 프로세서일 수 있거나, 또는 프로세서는 임의의 종래 프로세서일 수 있다. 메모리는 판독 전용 메모리 및 임의 접근 메모리를 포함할 수 있고, CPU에 대한 명령어 및 데이터를 제공할 수 있다. 메모리의 일부는 비휘발성 임의 접근 메모리를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 메모리는 기기 유형에 관한 정보를 더 저장할 수 있다. 데이터 버스 외에, 버스 시스템은 전력 버스, 제어 버스, 상태 신호 버스 등을 포함할 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, FCS에서의 충전기(20)는 수신기(210), 전압 조정 회로(220) 및 전류 조정 회로(230)를 포함한다.
수신기(210)는 단말기(10)에 의해 전송되는 명령 정보를 수신하도록 구성되며, 명령 정보는 단말기(10) 내의 배터리의 양극과 음극 사이의 전압 값 및 그 양극과 음극 사이의 전압의 K배 값을 포함하며, 여기서 K는 1보다 큰 임의의 실수이다.
전압 조정 회로(220)는 출력 전압의 전압 값을 배터리의 양극과 음극 사이의 전압 값의 K배로 조정하도록 구성된다.
전류 조정 회로(230)는, 배터리의 양극과 음극 사이의 전압 값에 따라 충전 모드를 결정하고, 충전 모드에 대응하는 전류 값을 획득하고, 대응하는 전류 값에 따라 출력 전류를 조정하도록 구성된다.
선택적으로, 충전기는 전원에 연결된다. 따라서, 충전기는 교류/직류 변환 모듈을 포함하여, 전원에 의해 공급되는 교류를 직류로 변환한다.
본 발명에서, 단말기는 고정된 전환비로 DC/DC 변환 방식을 사용하고, 고정된 듀티 사이클로 동작하며, 배터리의 실시간 전압 피드백에 기초하여 충전기의 출력 전압 및 출력 전류를 지속적으로 조정하는 것을 이해할 수 있을 것이다. DC/DC 변환 방식의 변환 효율이 높기 때문에, 이동 전화 측의 배터리에 출력되는 충전 전류를 더 크게 할 수 있고, FCS 전체의 충전 효율을 효과적으로 향상시켜, 고속 충전 시간을 효과적으로 단축할 수 있다.
도 1에서의 고속 충전 시스템에 대하여, 본 발명의 실시예는 충전 방법을 더 제공한다. 이 충전 방법은 단말 측 방법 및 충전기 측 방법을 포함한다.
도 6에 도시된 바와 같이, 단말 측의 고속 충전 방법은 다음 단계를 포함한다:
S301. 단말기(10)가 단말기(10)의 배터리의 양극과 음극 사이의 전압 값을 검출한다.
S302. 단말기(10)가 배터리의 양극과 음극 사이의 전압 값에 따라 명령 정보를 생성하고, 명령 정보를 단말기(10)에 연결된 충전기에 전송하여, 출력 전압 및 출력 전류를 조정하도록 충전기(20)에 명령한다.
S303. 단말기(10)가 충전기의 출력 전압을 출력 전압의 1/K배로 변환하고, 충전기(20)의 출력 전류를 출력 전류의 K배로 변환하며, 여기서 K는 단말기(10) 내의 고정된 변환비를 갖는 변환 회로의 변환 계수이고, K는 상수 값이며, K는 1보다 큰 임의의 실수이다.
S304. 단말기(10)가 배터리를출력 전압의 1/K배 및 출력 전류의 K배로 충전한다.
고속 충전 과정에서, 단말기(10) 내의 배터리의 양극과 음극 사이의 전압은 지속적으로 변화하고, 배터리는 배터리의 상이한 전압 범위에 따라 상이한 전류로 충전될 필요가 있음을 이해할 수 있을 것이다.
따라서, 단말기가 배터리의 양극과 음극 사이의 전압 값에 따라 명령 정보를 생성한다는 것은 다음을 포함할 수 있다:
단말기가 양극과 음극 사이의 전압 값과 제1 미리 설정된 임계 값을 비교하여 비교 결과를 획득하고, 비교 결과에 따라 명령 정보를 생성한다. 또한, 단말기(10)는 배터리가 완전히 충전되었는지를 지속적으로 검출할 필요가 있고, 배터리가 완전히 충전된 경우, 단말기(10)는 충전을 중지하도록 충전기(20)에 명령하거나 또는 충전기(20)에 대한 전기적 연결을 해제할 필요가 있다. 선택적으로, 단말기(20)는 배터리의 양극과 음극 사이의 전압이 제2 미리 설정된 임계 값에 도달했는지를 검출할 수 있으며, 배터리의 양극과 음극 사이의 전압이 제2 미리 설정된 임계 값에 도달한 것을 검출한 경우, 단말기과 충전기 사이의 전기적 연결을 해제할 수 있다.
도 7에 도시된 바와 같이, 충전기(20) 측의 고속 충전 방법은 다음 단계를 포함한다:
S401. 충전기(20)가 단말기에 의해 전송되는 명령 정보를 수신하며, 여기서 명령 정보는 단말기(10) 내의 배터리의 양극과 음극 사이의 전압 값을 포함한다.
S402. 충전기(20)가 출력 전압의 전압 값을 배터리의 양극과 음극 사이의 전압 값의 K배로 조정하며, 여기서 K는 1보다 큰 임의의 실수이고, K는 충전기에 미리 저장된 전압 조정 계수이다.
S403. 충전기(20)가 배터리의 양극과 음극 사이의 전압 값에 따라 충전 모드를 결정하고, 충전 모드에 대응하는 전류 값을 획득하고, 대응하는 전류 값에 따라 출력 전류를 조정한다.
도 8에 도시된 바와 같이, 충전기(20) 측의 고속 충전 방법은 다음 단계를 더 포함한다:
S501. 충전기(20)가 단말기(10)에 의해 전송되는 명령 정보를 수신하며, 여기서 명령 정보는 단말기(10) 내의 배터리의 양극과 음극 사이의 전압 값과, 양극과 음극 사이의 전압 값의 K배를 포함하고, K는 1보다 큰 임의의 실수이다.
S502. 충전기(20)가 출력 전압의 전압 값을 배터리의 양극과 음극 사이의 전압 값의 K배로 조정한다.
S503. 충전기(20)가 배터리의 양극과 음극 사이의 전압 값에 따라 충전 모드를 결정하고, 충전 모드에 대응하는 전류 값을 획득하고, 대응하는 전류 값에 따라 출력 전류를 조정한다.
본 발명에서, 단말기는 고정된 변환비를 갖는 DC/DC 변환 방식을 사용하고, 고정된 듀티 사이클로 동작하며, 배터리의 실시간 전압 피드백에 기초하여 충전기의 출력 전압 및 출력 전류를 지속적으로 조정한다는 것을 이해할 수 있을 것이다. DC/DC 변환 방식의 변환 효율이 보다 높기 때문에, 이동 전화 측의 배터리에 출력되는 충전 전류를 더 크게 할 수 있고, FCS 전체의 충전 효율을 효과적으로 향상시켜, 고속 충전 시간을 단축할 수 있다.
본 발명에서 제공되는 다른 고속 충전 실시예에서는, 설명을 위해 충전기 및 이동 전화를 사용한다.
(1) 충전기가 이동 전화에 연결된다.
(2) 이동 전화에서 배터리의 전압을 검출하여 전압 값 V를 획득하고, 2V를 데이터 케이블을 사용하여 충전기에 전송하거나, 무선 네트워크를 사용하여 충전기에 전송할 수 있다(이동 전화에서 고정된 변환비를 갖는 변환 회로의 변환 계수 K는 2라고 가정한다).
(3) 전압 정보를 수신한 후, 충전기는 출력 전압을 2V 또는 2V×(1+x%)로 조정하여, 배터리가 입력단을 향하여 역으로 전류를 공급하는 것을 방지한다. x의 값 범위는 1∼10이다.
(4) 충전기가 충전을 인에블하도록 이동 전화에 명령한다.
(5) 충전기는 고속 충전이 가능한지를 판정한다. 예를 들어, 배터리의 전압이 2.7V에 불과한 경우, 충전기는 전류를 소전류(small current)로 조정하여, 배터리의 전압이 3V에 도달할 때까지 소전류로 예비 충전을 수행한다. 그 후, 충전기는 전류를 4A로 조정하고, 단말기는 변환 계수에 따라 8A로 고속 충전된다.
(6) 이동 전화를 충전하는 과정에서, 미리 설정된 시간 간격으로 배터리의 전압을 검출하고, 배터리의 전압에 따라, 전류 값의 조정하도록 충전기에 명령할지를 판정한다. 배터리의 전압을 검출하는 순간, 충전이 중지될 수 있거나, 충전 전류가 감소될 수 있다.
예를 들어, 배터리의 전압이 4.2V에 가까운 경우(예를 들어, 4.15V에 도달한 경우), 이동 전화는 소전류 충전 상태 또는 정전압 충전 상태로 진입하도록 충전기에 명령한다. 충전 후 전압이 4.2V에 도달한 경우, 충전이 중지된다. 고속 충전 과정에서, 배터리의 전압이 증가함에 따라 전류는 감소할 수 있다. 전류는 계단식으로 또는 연속적으로 감소할 수 있다. 충전 과정에서, 연속적인 직류 이외에, 불연속 펄스 전류가 충전에 사용될 수 있다.
(7) 충전이 중지된 후, 다음 상태 중 하나가 입력될 수 있다:
A. 충전기가 이동 전화에 전류를 더 이상 공급하지 않는다. 이동 전화의 동작 전류는 배터리에 의해 공급된다. 이 상태에서, 배터리의 전압이 방전 후의 값에 도달하는 경우, 예를 들어 전압이 4.1V까지 강하하는 경우, 충전이 복구된다.
B. 충전기가 이동 전화에 동작 전류를 공급하지만, 배터리 충전에 사용된 경로는 차단되고, 배터리에 충전 전류를 공급하지 않는다. 이 경우 배터리는 이동 전화에 전력을 공급하지 않으며, 충전기와 이동 전화 사이의 연결이 차단될 때까지 항상 완전히 충전된 상태이다.
본 발명의 다른 고속 충전 실시예에서는, 구체적인 펄스 전류 충전 구현이 제공된다. 도 9에 도시된 바와 같이, 도 9의 윗 부분은 펄스 전류 파형이고, 도 9의 아랫 부분은 충전 후에 배터리의 전압이 더 높아지는 경우의 파형이다. 수평 좌표는 시간을 나타내고, 수직 좌표는 충전 전류를 나타낸다.
Ton의 기간 동안, 충전 전류는 비교적 큰 값이며, 배터리의 전압은 상승한다.
Toff의 기간 동안, 전류는 0이거나 비교적 작은 값이며, 배터리의 전압은 하강한다. Toff 기간 동안, 배터리 전압이 감지될 수 있다.
Ton의 기간 동안의 전류 값은 또한 배터리의 전압에 따라 변할 수 있다. 예를 들어, 처음에 배터리의 전압은 3V이고, Ton 기간 동안의 전류는 8A이다. 배터리의 전압이 4.0V에 도달한 경우, 전류는 6A의 작은 값으로 조정된다. 배터리 전압이 4.15V에 도달한 경우, 배터리가 완전히 충전 될 때까지, 전류는 3A의 작은 값으로 조정된다.
Toff의 기간 값은 변경될 수 있다. 예를 들어, 배터리의 전압이 4.2V에 도달한 경우, Toff의 기간은 배터리 수준이 완전한 배터리 수준에 가까워질수록 길어진다. Toff의 기간이 길어지는 과정은 배터리의 전압을 검출함으로써 구현될 수 있다.
예를 들어, 충전 펄스 후에, 배터리의 전압은 필연적으로 4.2V를 약간 초과한다. 그 후, 펄스가 종료된 후에, 배터리의 전압은 하강하기 시작하고, 전압이 4.18V로 하강한 경우, 다른 펄스가 온다. 배터리 수준이 높을수록 필연적으로 전압이 4.18V까지 하강하기 까지의 시간이 더 길어진다. 그 시간이 충분히 긴 경우, 배터리가 완전히 충전된 것으로 간주되어, 단말기과 충전기 사이의 전기 연결이 차단될 수 있다.
당업자라면, 본 명세서에 개시된 실시예에 기재된 예와 결합하여, 유닛들 및 알고리즘 단계들을 전자적인 하드웨어, 또는 컴퓨터 소프트웨어와 전자적인 하드웨어의 결합으로 구현할 수 있음을 인식할 수 있을 것이다. 기능이 하드웨어 또는 소프트웨어에 의해 수행되는지는 기술적 방안의 구체적인 애플리케이션 및 설계 제약 조건에 따라 달라진다. 당업자라면 구체적인 애플리케이션 각각에 대해 기술된 기능을 구현하기 위해 다른 방법을 사용할 수도 있지만, 그러한 구현이 본 발명의 범위를 벗어나는 것으로 생각되어서는 안 된다.
당업자라면, 편의 및 간략한 설명을 위해, 전술한 시스템, 장치 및 유닛의 세부 작동 프로세스에 대해서는 전술한 방법 실시예에서의 대응하는 프로세스를 참조할 수 있음을 이해할 수 있을 것이며, 상세한 설명은 여기서 다시 하지 않는다.
본 출원에 제공된 여러 실시예에서, 개시된 시스템, 장치 및 방법은 다른 방식으로도 구현될 수 있음을 이해해야 한다. 예를 들어, 기술된 장치 실시예는 일례에 불과하다. 예를 들어, 유닛의 분할은 논리 기능 분할일 뿐이고, 실제 구현에서는 다른 분할일 수 있다. 예를 들어, 복수의 유닛 또는 구성요소는 다른 시스템에 결합 또는 통합될 수 있거나, 또는 일부 특징은 무시되거나 수행되지 않을 수 있다. 또한, 표시되거나 논의된 상호 결합 또는 직접 결합 또는 통신 연결은 소정의 인터페이스를 사용하여 구현될 수 있다. 장치들 또는 유닛들 사이의 간접 결합 또는 통신 연결은 전자적인 형태, 기계적인 형태 또는 기타 형태로 구현될 수 있다.
별개의 부분(separate part)으로서 기술된 유닛은, 물리적으로 분리될 수도 분리될 수 없을 수도 있고, 유닛으로 표시된 부분은 물리적인 유닛일 수도 물리적인 유닛이 아닐 수도 있으며, 한 장소에 위치할 수 있거나, 또는 복수의 네트워크 유닛에 분산될 수도 있다. 유닛들 중 일부 또는 전부는 실시예의 방안의 목적을 달성하기 위한 실제 요건에 따라 선택될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에서의 기능 유닛들은 하나의 처리 유닛에 통합될 수 있거나, 또는 각각의 유닛이 물리적으로 단독으로 존재할 수 있거나, 또는 둘 이상의 유닛이 하나의 유닛으로 통합된다.
기능이 소프트웨어 기능 유닛의 형태로 구현되고 독립된 제품으로 판매되거나 사용되는 경우, 그 기능은 컴퓨터로 판독할 수 있는 저장 매체에 저장될 수 있다. 이러한 이해를 바탕으로, 본질적으로 본 발명의 기술적 해결방안, 또는 종래기술에 기여하는 부분, 또는 기술적 방안의 일부는 소프트웨어 제품의 형태로 구현될 수 있다. 소프트웨어 제품은, 저장 매체에 저장되며, 컴퓨터 기기(개인용 컴퓨터, 서버, 또는 네트워크 기기일 수 있음)에 본 발명의 실시예에 기술된 방법의 단계들 중 일부 또는 전부를 수행하도록 명령하기 위한 여러 명령어를 포함한다. 전술한 저장 매체로는, USB 플래시 드라이브, 탈착 가능한 하드 디스크, 판독 전용 메모리(Read-Only Memory, ROM), 임의 접근 메모리(Random Access Memory, RAM), 자기 디스크, 또는 광디스크와 같은, 프로그램 코드를 저장할 수 있는 임의의 매체를 포함한다.
이상의 설명은 본 발명의 구체적인 구현일 뿐이며, 본 발명을 보호 범위를 한정하기 위한 것은 아니다. 본 발명에 개시된 기술적 범위 내에서 당업자가 쉽게 알아낼 수 있는 임의의 변형 또는 대체는 본 발명의 보호 범위에 속한다. 따라서, 본 발명의 보호 범위는 청구항의 보호 범위에 따라야 한다.
Claims (13)
- 검출 회로, 변환 회로, 송신기, 수신기, 중앙 처리 유닛(central processing unit, CPU), 충전 회로 및 배터리를 포함하는 단말기로서,
상기 검출 회로는 상기 배터리의 양극과 음극 사이의 전압 값을 검출하도록 구성되고;
상기 CPU는 상기 배터리의 양극과 음극 사이의 전압 값에 따라 명령 정보를 생성하도록 구성되고;
상기 송신기는 상기 명령 정보를 상기 단말기에 연결된 충전기에 전송하여, 출력 전압 및 출력 전류를 조정할 것을 상기 충전기에 명령하도록 구성되고;
상기 수신기는 상기 충전기로부터 송신되는 상기 출력 전압 및 상기 출력 전류를 수신하도록 구성되고, 상기 수신기는 상기 충전기에 전기적으로 연결되며;
상기 변환 회로는, 상기 수신기에 의해 수신되는 상기 출력 전압을 상기 출력 전압의 1/K배로 변환하고, 상기 수신기에 의해 수신되는 상기 출력 전류를 상기 출력 전류의 K배로 변환하도록 구성되며, 상기 변환 회로는 고정된 변환비를 갖는 변환 회로이고, 상기 변환 계수 K는 상수 값이며, K는 1보다 큰 임의의 실수이고;
상기 충전 회로는 상기 출력 전압의 1/K배 및 상기 출력 전류의 K배로 상기 배터리를 충전하도록 구성되는,
단말기. - 제1항에 있어서,
상기 CPU는 상기 양극과 음극 사이의 전압 값을 제1 미리 설정된 임계 값과 비교하여 비교 결과를 획득하고, 상기 비교 결과에 따라 상기 명령 정보를 생성하도록 구성되는, 단말기. - 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 CPU는 추가로, 상기 배터리의 양극과 음극 사이의 전압 값이 제2 미리 설정된 임계 값에 도달한 것을 검출한 경우, 상기 수신기에 연결 차단 통지(break connection notification)를 전송하도록 구성되고;
상기 수신기는 상기 연결 차단 통지에 따라 상기 충전기에 대한 전기적 연결을 차단하도록 구성되는, 방법. - 수신기, 전압 조정 회로 및 전류 조정 회로를 포함하는 충전기로서,
상기 수신기는 단말기에 의해 전송되는 명령 정보를 수신하도록 구성되며, 상기 명령 정보는 상기 단말기 내의 배터리의 양극과 음극 사이의 전압 값과 상기 양극과 음극 사이의 전압 값의 K배 값을 포함하고, K는 1보다 큰 임의의 실수이고;
상기 전압 조정 회로는 출력 전압의 전압 값을 상기 배터리의 양극과 음극 사이의 전압 값의 K배로 조정하도록 구성되고;
상기 전류 조정 회로는, 상기 배터리의 양극과 음극 사이의 전압 값에 따라 충전 모드를 결정하고, 상기 충전 모드에 대응하는 전류 값을 획득하고, 상기 대응하는 전류 값에 따라 출력 전류를 조정하도록 구성되는,
충전기. - 수신기, 전압 조정 회로 및 전류 조정 회로를 포함하는 충전기로서,
상기 수신기는 단말기에 의해 전송되는 명령 정보를 수신하도록 구성되며, 상기 명령 정보는 상기 단말기 내의 배터리의 양극과 음극 사이의 전압 값을 포함하고;
상기 전압 조정 회로는 출력 전압의 전압 값을 상기 배터리의 양극과 음극 사이의 전압 값의 K배로 조정하도록 구성되며, 여기서 K는 1보다 큰 임의의 실수 이고, K는 상기 충전기에 미리 저장된 전압 조정 계수이며;
상기 전류 조정 회로는, 상기 배터리의 양극과 음극 사이의 전압 값에 따라 충전 모드를 결정하고, 상기 충전 모드에 대응하는 전류 값을 획득하고, 상기 대응하는 전류 값에 따라 출력 전류를 조정하도록 구성되는,
충전기. - 단말기, 충전기 및 연결 케이블을 포함하고, 상기 단말기는 상기 연결 케이블을 사용하여 상기 충전기에 연결되는, 고속 충전 시스템으로서,
상기 단말기는 상기 단말기 내의 배터리의 양극과 음극 사이의 전압 값을 획득하도록 구성되고;
상기 단말기는 추가로, 상기 배터리의 양극과 음극 사이의 전압 값에 따라 명령 정보를 생성하고, 상기 명령 정보를 상기 충전기에 전송하도록 구성되고;
상기 충전기는 상기 명령 정보에 따라 출력 전압의 전압 값을 상기 배터리의 양극과 음극 사이의 전압 값의 K배로 조정하도록 구성되며, 여기서 K는 1보다 큰 임의의 실수이고;
상기 충전기는 추가로, 상기 명령 정보에 따라 충전 모드를 결정하고, 상기 충전 모드에 대응하는 전류 값을 획득하고, 상기 대응하는 전류 값에 따라 출력 전류를 조정하도록 구성되고;
상기 단말기는, 상기 배터리의 양단 사이의 충전 회로가 상기 배터리를 상기 출력 전압의 1/K배 및 상기 출력 전류의 K배로 충전할 수 있도록, 상기 충전기의 출력 전압을 상기 출력 전압의 1/K배로 변환하고, 상기 충전기의 출력 전류를 상기 출력 전류의 K배로 변환하도록 구성되며, 여기서 K는 상기 단말기 내의 고정된 변환비를 갖는 변환 회로의 변환 계수이고 상수 값인,
고속 충전 시스템. - 제6항에 있어서,
상기 단말기가 상기 배터리의 양극과 음극 사이의 전압 값에 따라 명령 정보를 생성하는 것은,
상기 단말기가 상기 양극과 음극 사이의 전압 값을 제1 미리 설정된 임계 값과 비교하여 비교 결과를 획득하고, 상기 비교 결과에 따라 상기 명령 정보를 생성하는 것을 포함하는, 고속 충전 시스템. - 제6항 또는 제7항에 있어서,
상기 단말기가 상기 배터리의 양극과 음극 사이의 전압이 제2 미리 설정된 임계 값에 도달한 것을 검출한 경우, 상기 단말기는 상기 단말기와 상기 충전기 사이의 전기적 연결을 차단하는, 고속 충전 시스템. - 단말기가 상기 단말기 내의 배터리의 양극과 음극 사이의 전압 값을 검출하는 단계;
상기 단말기가 상기 배터리의 양극과 음극 사이의 전압 값에 따라 명령 정보를 생성하는 단계;
상기 단말기가 상기 명령 정보를 상기 단말기에 연결된 충전기에 전송하여, 출력 전압 및 출력 전류를 조정하도록 상기 충전기에 명령하는 단계;
상기 단말기가 상기 충전기로부터 송신되는 상기 출력 전압 및 상기 출력 전류를 수신하는 단계;
상기 단말기가 상기 충전기의 출력 전압을 상기 출력 전압의 1/K배로 변환하고, 상기 충전기의 출력 전류를 상기 출력 전류의 K배로 조정하는 단계 - 여기서 K는 상기 단말기 내의 고정된 변환비를 갖는 변환 회로의 변환 계수이고, K는 상수 값이며, K는 1보다 큰 임의의 실수임 -; 및
상기 단말기가 상기 배터리를 상기 출력 전압의 1/K배 및 상기 출력 전류의 K배로 충전하는 단계
를 포함하는 고속 충전 방법. - 제9항에 있어서,
상기 단말기가 상기 배터리의 양극과 음극 사이의 전압 값에 따라 명령 정보를 생성하는 단계는,
상기 단말기가 상기 양극과 음극 사이의 전압 값을 제1 미리 설정된 임계 값과 비교하여 비교 결과를 획득하고, 상기 비교 결과에 따라 상기 명령 정보를 생성하는 단계를 포함하는, 고속 충전 방법. - 제9항 또는 제10항에 있어서,
상기 배터리의 양극과 음극 사이의 전압이 제2 미리 설정된 임계 값에 도달 한 것을 검출한 경우, 상기 단말기는 상기 단말기와 상기 충전기 사이의 전기적 연결을 차단하는, 고속 충전 방법. - 충전기가 단말기에 의해 전송되는 명령 정보를 수신하는 단계 - 상기 명령 정보는 상기 단말기 내의 배터리의 양극과 음극 사이의 전압 값을 포함함 -;
상기 충전기가 출력 전압의 전압 값을 상기 배터리의 양극과 음극 사이의 전압 값의 K배로 조정하는 단계 - 여기서 K는 1보다 큰 임의의 실수이고, K는 상기 충전기에 미리 저장된 전압 조정 계수임 -; 및
상기 충전기가 상기 배터리의 양극과 음극 사이의 전압 값에 따라 충전 모드를 결정하고, 상기 충전 모드에 대응하는 전류 값을 획득하고, 상기 전류 값에 따라 출력 전류를 조정하는 단계
를 포함하는 고속 충전 방법. - 충전기가 단말기에 의해 전송되는 명령 정보를 수신하는 단계 - 상기 명령 정보는 상기 단말기 내의 배터리의 양극과 음극 사이의 전압 값 및 상기 양극과 음극 사이의 전압 값의 K배 값을 포함하고, K는 1보다 큰 임의의 실수임 -;
상기 충전기가 출력 전압의 전압 값을 상기 배터리의 양극과 음극 사이의 전압 값의 K배로 조정하는 단계; 및
상기 충전기가, 상기 배터리의 양극과 음극 사이의 전압 값에 따라 충전 모드를 결정하고, 상기 충전 모드에 대응하는 전류 값을 획득하고, 상기 전류 값에 따라 출력 전류를 조정하는 단계
를 포함하는 고속 충전 방법.
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