KR20190065444A - 전원 제공 기기 및 충전 제어 방법 - Google Patents

전원 제공 기기 및 충전 제어 방법 Download PDF

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첸 티안
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광동 오포 모바일 텔레커뮤니케이션즈 코포레이션 리미티드
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Abstract

전원 제공 기기 및 충전 제어 방법을 제공하고, 당해 전원 제공 기기는 1차측 변환 회로, 2차측 변환 회로, 변압기, 피드백 제어 회로 및 전력 조정 회로를 포함하고, 피드백 제어 회로의 입력단은 인덕턴스 소자의 양단에 연결되며, 인덕턴스 소자의 임피던스에 따라 전원 제공 기기의 출력 전류를 샘플링하여, 전원 제공 기기의 출력 전류의 전류 샘플링 값을 취득하고, 전류 샘플링 값에 따라 피드백 신호를 생성하기 위한 것이며; 전력 조정 회로는 피드백 제어 회로의 출력단에 연결되고, 피드백 신호에 따라, 1차측 변환 회로가 변압기를 통해 2차측 변환 회로에 커플링된 전력을 조정하기 위한 것이다. 당해 전원 어댑터는 회로 소자가 적고, 회로 손실이 낮은 장점을 구비한다.

Description

전원 제공 기기 및 충전 제어 방법
본 출원은 충전 기술 분야에 관한 것으로, 더 구체적으로, 전원 제공 기기 및 충전 제어 방법에 관한 것이다.
전원 제공 기기는 입력된 교류 전기(예를 들어 상용전기)를 충전 대상 기기에 충전하는데 적합한 전압 및 전류 중 적어도 하나로 전환하는 기능을 구현할 수 있다.
상술한 기능을 구현하기 위해, 전원 제공 기기는 통상적으로 1차측 변환 회로, 2차측 변환 회로 및 1차측 변환 회로와 2차측 변환 회로 사이에 위치한 변압기를 포함한다. 전원 제공 기기의 2차측 변환 회로에는 통상적으로 예를 들어 2차측 정류를 위한 소자, 2차측 필터링을 위한 소자, 전류 검출을 위한 소자 등과 같은 많은 회로 소자가 연결되어 있어, 2차측 변환 회로의 구조가 복잡한 것을 초래하고, 전력 손실이 비교적 크다.
본 출원은 전원 제공 기기 및 충전 제어 방법을 제공하고, 전원 제공 기기의 2차측 변환 회로의 구조를 간략화할 수 있고, 2차측 변환 회로의 전력 손실을 감소시킬 수 있다.
한 측면에서, 전원 제공 기기를 제공하고, 1차측 변환 회로, 2차측 변환 회로 및 상기 1차측 변환 회로와 상기 2차측 변환 회로 사이에 위치한 변압기를 포함하고, 상기 1차측 변환 회로는 입력된 교류 전기에 대해 1차측 정류 및 1차측 필터링 중 적어도 하나를 하기 위한 것이고, 상기 변압기는 상기 1차측 변환 회로의 출력 전력을 상기 2차측 변환 회로에 커플링하기 위한 것이며, 상기 2차측 변환 회로는 상기 전원 제공 기기의 출력 전류를 생성하도록, 상기 1차측 변환 회로가 상기 2차측 변환 회로에 커플링된 전력에 따라 2차측 정류와 2차측 필터링을 하기 위한 것이고, 여기서 상기 2차측 변환 회로는 2차측 필터링을 위한 인덕턴스 소자를 포함하며, 상기 전원 제공 기기는, 입력단이 상기 인덕턴스 소자의 양단에 연결되고, 상기 인덕턴스 소자의 임피던스에 따라 상기 전원 제공 기기의 출력 전류를 샘플링하여, 상기 전원 제공 기기의 출력 전류의 전류 샘플링 값을 취득하고, 상기 전류 샘플링 값에 따라 피드백 신호를 생성하기 위한 피드백 제어 회로; 및 상기 피드백 제어 회로의 출력단에 연결되고, 상기 피드백 신호에 따라, 상기 1차측 변환 회로가 상기 변압기를 통해 상기 2차측 변환 회로에 커플링된 전력을 조정하기 위한 전력 조정 회로; 를 더 포함한다.
다른 한 측면에서, 충전 제어 방법을 제공하고, 상기 충전 제어 방법은 전원 제공 기기에 응용되고, 상기 전원 제공 기기는 1차측 변환 회로, 2차측 변환 회로 및 상기 1차측 변환 회로와 상기 2차측 변환 회로 사이에 위치한 변압기를 포함하되, 상기 1차측 변환 회로는 입력된 교류 전기에 대해 1차측 정류 및 1차측 필터링 중 적어도 하나를 하기 위한 것이고, 상기 변압기는 상기 1차측 변환 회로의 출력 전력을 상기 2차측 변환 회로에 커플링하기 위한 것이며, 상기 2차측 변환 회로는 상기 전원 제공 기기의 출력 전류를 생성하도록, 상기 1차측 변환 회로가 상기 2차측 변환 회로에 커플링된 전력에 따라 2차측 정류와 2차측 필터링을 하기 위한 것이고, 여기서 상기 2차측 변환 회로는 2차측 필터링을 위한 인덕턴스 소자를 포함하며, 상기 전원 제공 기기는, 입력단이 상기 인덕턴스 소자의 양단에 연결되며, 상기 인덕턴스 소자의 임피던스에 따라 상기 전원 제공 기기의 출력 전류를 샘플링하여, 상기 전원 제공 기기의 출력 전류의 전류 샘플링 값을 취득하고, 상기 전류 샘플링 값에 따라 피드백 신호를 생성하기 위한 피드백 제어 회로; 및 상기 피드백 제어 회로의 출력단에 연결되고, 상기 피드백 신호에 따라, 상기 1차측 변환 회로가 상기 변압기를 통해 상기 2차측 변환 회로에 커플링된 전력을 조정하기 위한 전력 조정 회로; 를 더 포함하며; 상기 충전 제어 방법은, 충전 대상 기기와 통신하여, 상기 전원 제공 기기의 출력을 제어하여, 상기 전원 제공 기기의 출력 전압 및 출력 전류 중 적어도 하나가 상기 충전 대상 기기의 전지의 현재 처한 충전 스테이지와 서로 매칭되도록 하는 단계를 포함한다.
본 출원이 제공하는 기술적 수단은 2차측 변환 회로에서 2차측 필터링을 위한 인덕턴스 소자의 임피던스를 이용하여, 전원 제공 기기의 출력 전류를 샘플링하여, 2차측 변환 회로에서의 전류 검출 저항을 제거함으로써, 전원 제공 기기의 2차측 변환 회로의 부품 수량과 전력 손실을 간략화한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전원 제공 기기의 개략적인 구조도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 전원 제공 기기의 회로 구조의 예시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 충전 시스템의 개략적인 구조도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 전원 제공 기기와 충전 대상 기기 사이의 통신 흐름의 개략도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 충전 제어 방법의 개략적인 흐름도이다.
아래에 도 1을 결합하여, 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 전원 제공 기기(1)는 1차측 변환 회로(11), 2차측 변환 회로(12) 및 1차측 변환 회로(11)와 2차측 변환 회로(12) 사이에 위치한 변압기(13)를 포함할 수 있다. 1차측 변환 회로(11)는 입력된 교류 전기에 대해 1차측 정류 및 1차측 필터링 중 적어도 하나를 하기 위한 것일 수 있다. 변압기(13)는 1차측 변환 회로(11)의 출력 전력을 2차측 변환 회로(12)에 커플링하기 위한 것일 수 있다. 2차측 변환 회로(12)는 전원 제공 기기(1)의 출력 전류를 생성하도록, 1차측 변환 회로(11)가 2차측 변환 회로(12)에 커플링된 전력에 따라 2차측 정류와 2차측 필터링을 하기 위한 것일 수 있다. 2차측 변환 회로(12)는 2차측 필터링을 위한 인덕턴스 소자(L)를 포함할 수 있다. 당해 인덕턴스 소자(L)는 예를 들어 필터링 인덕터라고 할 수 있다. 당해 인덕턴스 소자(L)는 구체적으로 전원 제공 기기(1)의 출력 전압 및 출력 전류 중 적어도 하나의 리플을 감소하기 위한 것일 수 있다.
나아가, 전원 제공 기기(1)는 또한 피드백 제어 회로(14) 및 전력 조정 회로(15)를 포함할 수 있다. 피드백 제어 회로(14)의 입력단은 인덕턴스 소자(L)의 양단에 연결되고, 인덕턴스 소자(L)의 임피던스에 따라 전원 제공 기기(1)의 출력 전류를 샘플링하여, 전원 제공 기기(1)의 출력 전류의 전류 샘플링 값을 취득하고, 전류 샘플링 값에 따라 피드백 신호를 생성하기 위한 것이다. 전력 조정 회로(15)는 피드백 제어 회로(14)의 출력단에 연결되고, 피드백 신호에 따라, 1차측 변환 회로(11)가 변압기(13)를 통해 2차측 변환 회로(12)에 커플링된 전력을 조정하기 위한 것이다. 피드백 제어 회로(14)에 의해 출력되는 피드백 신호는 전원 제공 기기(1)의 출력 전류가 목표 전류(또는 원하는 전류)에 도달했는지 여부를 지시하기 위한 것일 수 있다.
전원 제공 기기는 일반적으로 출력 전류의 크기를 검출하고, 검출 결과에 따라 전원 제공 기기의 출력 전류를 조정할 필요가 있다. 전원 제공 기기의 출력 전류의 크기를 검출할 수 있기 위해, 전통적인 방안은 전원 제공 기기의 2차측 버스에 전류 검출 저항을 직렬 연결하고, 당해 전류 검출 저항의 임피던스에 기반하여 전원 제공 기기의 출력 전류를 샘플링할 수 있다. 이에 비교하여, 본 발명의 실시예의 전원 제공 기기(1)는, 2차측 변환 회로(12)에서 2차측 필터링을 위한 인덕턴스 소자(L)의 임피던스를 이용하여, 전원 제공 기기(1)의 출력 전류를 샘플링하여, 전류 검출 저항을 제거함으로써, 전원 제공 기기의 2차측 변환 회로의 부품 수량과 전력 손실을 간략화한다.
구체적으로, 2차측 필터링을 위한 인덕턴스 소자를 포함할 뿐만 아니라 전류 검출 저항도 포함하는 전원 제공 기기에 있어서, 전원 제공 기기가 2차측 필터링과 전류 검출을 하는 전력 손실은 약 당해 인덕턴스 소자의 임피던스와 전류 검출 저항의 임피던스의 제곱이다. 이에 비교하여, 본 발명의 실시예는 인덕턴스 소자(L)를 이용하여 2차측 필터링을 할뿐만아니라, 인덕턴스 소자(L)를 이용하여 전류 검출도 하여, 전원 제공 기기(1)가 2차측 필터링과 전류 검출을 하는 전력 손실이 단지 당해 인덕턴스 소자(L)의 임피던스의 제곱이므로, 2차측 변환 회로(12)에서의 전력 손실을 감소하고, 2차측 변환 회로(12)의 회로 소자의 수량을 감소한다.
본 출원에서 제기된 전원 제공 기기(1)는 교류 전기를 충전 대상 기기의 충전에 적합한 전압 및 전류 중 적어도 하나로 전환할 수 있는 임의의 기기일 수 있다. 하나의 예시로서, 당해 전원 제공 기기(1)는 어댑터일 수 있다.
본 발명의 실시예는 도 1에서의 각 회로 유닛의 구조에 대해 구체적으로 한정하지 않는다는 것을 이해해야 한다. 아래에 도 2를 예로 들어 상세히 설명한다.
도 2에 도시된 바와 같이, 1차측 변환 회로는 1차측 정류 회로(111) 및 1차측 필터링 회로(112)를 포함할 수 있다. 1차측 정류 회로(111)는 예를 들어 4개의 다이오드로 구성된 풀 브리지 정류 회로(도 2는 풀 브리지 정류 회로를 예로 들어 설명함)일 수 있고, 하프 브리지 정류 회로일 수도 있다. 1차측 필터링 회로(112)는 하나 또는 복수의 커패시터 소자를 포함할 수 있고, 당해 커패시터 소자는 예를 들어 액체 알루미늄 전해 콘덴서일 수 있다.
계속 도 2를 참조하면, 2차측 변환 회로(12)는 2차측 정류 회로(121) 및 2차측 필터링 회로(122)를 포함할 수 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 2차측 정류 회로(121)는 스위치의 방식을 통해 구현할 수 있고, 정류 다이오드를 통해 구현할 수도 있다. 2차측 필터링 회로(122)는 인덕턴스 소자(L)와 기타 소자가 서로 조합하는 방식에 기반하여 2차측을 수행할 수 있다. 하나의 예시로서, 도 2에 도시된 바와 같이, 2차측 필터링 회로(122)는 인덕턴스 소자(L)와 전후 2개의 커패시터(C1) 및 커패시터(C2)를 포함할 수 있고, 당해 인덕턴스 소자(L)는 전후 2개의 커패시터(C1) 및 커패시터(C2)와 함께
Figure pct00001
형 저역 통과 필터를 형성하고, C-L-C형 필터라고 할 수 있다. 다른 하나의 예시로서, 2차측 필터링 회로(122)는 인덕턴스 소자(L)와 하나의 커패시터 소자로 구성된 LC형 필터일 수 있다.
변압기(13)는 일반적인 변압기일 수 있고, 작동 주파수가 50KHz-2MHz인 고주파 변압기일 수도 있다.
피드백 제어 회로(14)는 인덕턴스 소자(L)의 임피던스에 기반하여 전류 검출 기능을 구현할 수 있다. 예를 들어 설명하면, 피드백 제어 회로(14)는 검류계 및 연산 증폭기를 포함할 수 있고, 검류계는 인덕턴스 소자(L) 양단의 전류를 샘플링하여 샘플링 전류 값을 취득하고, 당해 샘플링 전류 값을 대응되는 샘플링 전압 값으로 전환하기 위한 것일 수 있다. 연산 증폭기는 당해 샘플링 전압 값과 참고 전압 값을 비교하여, 피드백 신호를 생성하기 위한 것일 수 있고, 피드백 신호는 전압 신호일 수 있고, 당해 피드백 신호의 전압 값이 0인 것은 전원 제공 기기(1)의 출력 전류가 기대치에 도달함을 표시할 수 있고, 피드백 신호의 전압 값이 0이 아니면 전원 제공 기기(1)의 출력 전류가 기대치에 도달하지 않음을 표시할 수 있다. 피드백 제어 회로(14)는 제어 유닛(예를 들어 마이크로 제어 유닛(microcontroller unit, MCU))을 더 포함할 수 있고, 당해 제어 유닛은 실제 수요에 따라 연산 증폭기의 참고 전압의 값을 조절할 수 있다.
나아가, 일부 실시예에서, 당해 피드백 제어 회로(14)는 전압 검출 회로를 더 포함할 수 있다. 당해 전압 검출 회로는 예를 들어, 도 2에 도시된 도선(19)을 통해 2차측 필터링 회로(122)의 출력단에 연결되고, 전원 제공 기기의 출력 전압을 검출하기 위한 것일 수 있다.
전력 조정 회로(15)는 예를 들어 펄스 폭 변조(pulse width modulation, PWM)제어기 및 스위치 유닛을 포함할 수 있고, 당해 스위치 유닛은 변압기의 1차측 권선에 연결될 수 있고, 당해 PWM제어기는 스위치 유닛에 송신되는 제어 신호의 듀티비를 조절하는 것을 통해, 1차측 변환 회로(11)가 2차측 변환 회로(12)로 커플링되는 전력을 조정할 수 있다. 이 외에, 일부 실시예에서, 당해 전력 조정 회로(15)는 직접 또는 옵토 커플러 회로를 통해 피드백 제어 회로(14)에 연결될 수 있다.
관련 기술에서 충전 대상 기기에 충전하기 위한 전원 제공 기기가 언급되어 있다. 당해 전원 제공 기기는 정전압 모드에서 작동한다. 정전압 모드에서, 전원 제공 기기가 출력하는 전압은 기본적으로 고정으로 유지하며, 예를 들어 5V, 9V, 12V 또는 20V등이다.
전원 제공 기기가 출력하는 전압은 충전 대상 기기의 전지 양단에 직접 인가하기에 적합하지 않는 바, 먼저 충전 대상 기기내의 변환 회로를 거쳐 변환하여, 충전 대상 기기 내의 전지가 예상하는 충전 전압 및 충전 전류 중 적어도 하나를 얻는다.
변환 회로는 전원 제공 기기가 출력하는 전압을 변환하여, 전지가 예상하는 충전 전압 및 충전 전류 중 적어도 하나의 수요를 만족한다.
일 실예로서, 변환 회로는 충전 관리 모듈일수 있고, 예를 들어 충전 집적 회로(integrated circuit, IC)일수 있다. 전지의 충전 과정에서, 전지의 충전 전압 및/또는 충전 전류에 대하여 관리를 행한다. 변환 회로는 전압 피드백 모듈의 기능을 구비하고, 및/또는, 전류 피드백 모듈의 기능을 구비하여, 전지의 충전 전압 및/또는 충전 전류에 대한 관리를 실현한다.
예를 들어, 전지의 충전 과정은, 트리클 충전 스테이지, 정전류 충전 스테이지 및 정전압 충전 스테이지중의 하나 또는 복수를 포함할수 있다. 트리클 충전 스테이지에서, 변환 회로는 전류 피드백 고리를 이용하여 트리클 충전 스테이지에서 전지에 들어간 전류가 전지의 예상 충전 전류 크기(예를 들어 제1 충전 전류)를 만족하도록 할수 있다. 정전류 충전 스테이지에서, 변환 회로는 전류 피드백 고리를 이용하여 정전류 충전 스테이지에서 전지에 들어간 전류가 전지의 예상 충전 전류 크기(예를 들어 제2 충전 전류, 제2 충전 전류는 제1 충전 전류보다 클수 있다)를 만족하도록 할수 있다. 정전압 충전 스테이지에서, 변환 회로는 전압 피드백 고리를 이용하여 정전압 충전 스테이지에서 전지 양단에 인가한 전압의 크기가 전지의 예상 충전 전압 크기를 만족하도록 할수 있다.
일 실예로서, 전원 제공 기기가 출력한 전압이 전지가 예상하는 충전 전압보다 클 경우, 변환 회로는 전원 제공 기기가 출력한 전압에 대하여 강압 처리를 행하여, 강압 전환후 얻은 충전 전압이 전지가 예상하는 충전 전압의 수요를 만족하도록 한다. 또 다른 실예로서, 전원 제공 기기가 출력한 전압이 전지가 예상하는 충전 전압보다 작을 경우, 변환 회로는 전원 제공 기기가 출력한 전압에 대하여 승압 처리를 행하여, 승압 전환후 얻은 충전 전압이 전지가 예상하는 충전 전압의 수요를 만족하도록 한다.
또 다른 실예로서, 전원 제공 기기가 5V의 정전압을 출력하는 것을 예로서, 전지는 단일 셀(리튬 전지 셀을 예로, 단일 셀의 충전 차단 전압은4.2V)일 경우, 변환 회로(예를 들어 Buck강압 회로)는 전원 제공 기기가 출력한 전압에 대하여 강압 처리를 행하여, 강압후 얻은 충전 전압이 전지가 예상하는 충전 전압의 수요를 만족하도록 한다.
또 다른 실예로서, 전원 제공 기기가 5V의 정전압을 출력하는 것을 예로서, 전원 제공 기기는 직렬한 두개 및 두개 이상의 단일 셀의 전지(리튬 전지 셀을 예로, 단일 셀의 충전 차단 전압은 4.2V)에 충전 할 경우, 변환 회로(예를 들어 Boost승압 회로)는 전원 제공 기기가 출력한 전압에 대하여 승압 처리를 행하여, 승압후 얻은 충전 전압이 전지가 예상하는 충전 전압의 수요를 만족하도록 한다.
변환 회로는 회로 전환 효률이 낮은 원인에 제한되여, 전환되지 않은 부분의 전기 에너지는 열량의 형식으로 산실된다. 이 부분의 열량은 충전 대상 기기내부에 회집된다. 충전 대상 기기의 설계 공간과 산열 공간은 모두 아주 작아(예를 들어, 사용자가 이용하는 이동 단말기의 물리적인 사이즈가 점점 얇아지고, 동시에 이동 단말기내에 다수의 전자 부품이 조밀 하게 배열하여 이동 단말기의 성능을 향상한다), 이는 변환 회로의 설계 난이도를 높일 뿐만아니라, 충전 대상 기기내에 회집된 열량이 제때에 제거하기 어렵게 만들어서, 충전 대상 기기의 이상을 일으킨다.
예를 들어, 변환 회로에 회집한 열량은 변환 회로 부근의 전자 소자에 대하여 열간섭을 초래하여, 전자 소자의 공작 이상을 일으킬수 있다. 또 예를 들어, 변환 회로에 회집한 열량은, 변환 회로 및 부근의 전자 부붐의 수명을 단축할수 있다. 또 예를 들어, 변환 회로에 회집한 열량은, 전지에 대하여 열간섭을 초래하여, 전지의 충방전에 이상을 초래할수 있다. 또 예를 들어 변환 회로에 회집한 열량은, 충전 대상 기기의 온도가 올라감을 초래하여, 사용자가 충전할때의 사용 경험을 영향할수 있다. 또 예를 들어, 변환 회로에 회집한 열량은, 변환 회로 자신의 단락을 초래할수 있어, 전원 제공 기기가 출력한 전압이 전지 양단에 직접 인가하여 충전 이상을 초래한다. 만일 전지가 긴시간 과전압 충전 상태에 처할경우, 심지어 전지의 폭발을 일으켜, 사용자의 안전을 위태롭게 할수 있다.
상술한 관련 기술이 제공하는 전원 제공 장치와 달리, 본 발명의 실시예에 따른 전원 제공 기기(1)는 출력 전압이 조절 가능한 전원 제공 기기일 수 있다. 당해 전원 제공 기기(1)는 전지의 상태 정보를 획득할 수 있다. 전지의 상태 정보는 전지 현재의 전기량 정보 및 전압 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 당해 전원 제공 기기(1)는 획득한 전지의 상태 정보에 따라 전원 제공 기기(1) 자신의 출력 전압을 조절하여, 전지가 예상하는 충전 전압 및 충전 전류 중 적어도 하나의 수요를 만족할수 있다. 전원 제공 기기(1)에 의해 조절된 후 출력하는 전압은 전지 양단에 직접 인가되어 전지에 충전될 수 있다(이하, "직접 충전”이라고 함). 더 나아가, 전지 충전 과정의 정전류 충전 스테이지에서, 전원 제공 기기(1)가 조절후 출력한 전압은 전지 양단에 직접 인가하여 전지에 충전한다.
당해 전원 제공 기기(1)는 전압 피드백 모듈의 기능과 전류 피드백 모듈의 기능을 구비하여, 전지의 충전 전압 및 충전 전류 중 적어도 하나에 대한 관리를 실현한다.
당해 전원 제공 기기(1)는 획득한 전지의 상태 정보에 따라 전원 제공 기기(1) 자신의 출력 전압을 조절하는 것은, 전원 제공 기기(1)는 전지의 상태 정보를 실시간으로 획득할수 있고, 매번 획득한 전지의 실시간 상태 정보에 따라 전원 제공 기기(1) 자신이 출력한 전압을 조절하여, 전지가 예상하는 충전 전압 및 충전 전류 중 적어도 하나의 수요를 만족하도록 한다.
당해 전원 제공 기기(1)는 실시간으로 획득한 전지의 상태 정보에 따락 전원 제공 기기(1) 자신의 출력 전압을 조절하는 것은, 충전 과정에서 전지 전압이 끊임없이 상승함에 따라, 전원 제공 기기(1)는 충전 과정중 다른 시각에서 전지의 현재 상태 정보를 획득할수 있고, 전지의 현재 상태 정보에 따라 전원 제공 기기(1) 자신의 출력 전압을 실시간으로 조절하여, 전지가 예상하는 충전 전압 및 충전 전류 중 적어도 하나의 수요를 만족하도록 한다.
예를 들어, 전지의 충전 과정은 트리클 충전 스테이지, 정전류 충전 스테이지 및 정전압 충전 스테이지 중의 적어도 하나를 포함할수 있다. 트리클 충전 스테이지에서, 전원 제공 기기(1)는 트리클 충전 스테이지에서 제1 충전 전류를 출력하여 전지를 충전하여 전지가 예상하는 충전 전류의 수요를 만족할 수 있다. 정전류 충전 스테이지에서, 전원 제공 기기(1)는 전류 피드백 고리를 이용하여, 정전류 충전 스테이지에서 전원 제공 기기(1)로부터 출력하여 전지에 들어간 전류가 전지의 예상 충전 전류의 수요를 만족할 수 있다. 정전압 충전 스테이지에서, 전원 제공 기기(1)는 전압 피드백 고리를 이용하여 정전압 충전 스테이지에서 전원 제공 기기(1)로부터 출력하는 충전 대상 기기의 전압(즉 고정 직류 전압 )이 고정으로 유지된다.
예를 들어, 본 발명의 실시예에서 제기된 전원 제공 기기(1)는 주로 충전 대상 기기 내의 전지의 정전류 충전 스테이지를 제어하는데 사용될 수 있다. 기타 실시예에서, 충전 대상 기기 내의 전지의 트리클 충전 스테이지와 정전압 충전 스테이지의 제어 기능은 또한 본 발명의 실시예에서 제기된 전원 제공 기기(1)와 충전 대상 기기 내의 추가된 충전 칩에 의해 협동하여 완성할 수 있다. 정전류 충전 스테이지에 비교하여, 전지가 트리클 충전 스테이지와 정전압 충전 스테이지에서 접수되는 충전 전력은 비교적 작고, 충전 대상 기기 내부의 충전 칩의 효율 전환 손실과 열량 누적은 허용될 수 있다. 설명해야 하는 바로는, 본 발명의 실시예에서 제기된 정전류 충전 스테이지 또는 정전류 스테이지는 전원 제공 기기(1)의 출력 전류에 대해 제어하는 충전 모드이지, 전원 제공 기기(1)의 출력 전류가 완전히 고정으로 유지되어 변하지 않는 것을 요구하는 것이 아니고, 실제에서, 전원 제공 기기(1)는 정전류 충전 스테이지에서 통상적으로 분단 정전류의 방식을 이용하여 충전한다.
분단 정전류 충전 (Multi-stage constant current charging)는 N개 정전류 스테이지를 구비할 수 있다(N는 2이상의 한 정수이다). 분단 정전류 충전은 예정한 충전 전류로 제1 스테이지의 충전을 시작하고, 상기 분단 정전류 충전의 N개 정전류 스테이지는 제1 스테이지로부터 제(N-1)개 스테이지까지 순차적으로 수행하고, 정전류 스테이지 중의 앞의 정전류 스테이지가 그다음 정전류 스테이지로 넘어간 후, 전류 피크값은 작아질 수 있다. 전지 전압이 충전 중지 전압 역치에 도달할 경우, 정전류 스테이지 중의 앞의 정전류 스테이지는 그다음 정전류 스테이지로 넘어갈 수 있다. 서로 인접한 2개의 정전류 스테이지 사이의 전류 전환 과정은 점차적인 변화일 수 있거나, 단계적인 점프 변화일 수도 있다.
본 발명 실시예에서 사용되는 충전 대상 기기는 단말을 가리키고, 당해 "단말”은, 유선 선로(예를 들어 공중 교환 전화 네트워크(public switched telephone network, PSTN), 디지털 가입자 회선(digital subscriber line, DSL), 디지털 케이블, 직접 케이블을 경유하여 연결하고, 및/또는 다른 데이터가 네트워크에 연결한다)를 경유해 연결하거나, 및/또는 (예를 들어, 셀룰러 네트워크, 무선랜(wireless local area network, WLAN), 휴대용 디지털 비디오 방송(digital video broadcasting handheld, DVB-H) 네트워크과 같은 디지털 텔레비전 네트워크, 위성 네트워크, AM-FM (amplitude modulation-frequency modulation, AM-FM)라디오 송신기, 및/또는 다른 통신 단말기의) 무선 인터페이스를 경유해 연결되게 설치하여 통신 신호를 수신/송신하는 장치를 포함하지만 이에 한정되지 않는다. 무선 인터페이스에 의하여 통신하도록 설치된 단말은 "무선 통신 단말기”, "무선 단말기” 및/또는 "이동 단말기” 라고 할수 있다. 이동 단말기의 실예는, 위성 또는 셀룰러 전화기를 포함하지만 이에 한정되지 않는다; 셀룰러 무선 전화와 데이터 처리, 팩시밀리 및 데이터 통신 기능을 구바한 개인 통신 시스템(personal communication system, PCS)단말기를 조합할 수 있다; 무선 전화, 무선 호출기, 인터넷 / 인트라넷 접속, 웹 브라우저, 노트북, 캘린더 및/또는 위성 위치 확인 시스템(global positioning system, GPS) 수신기를 구비한 개인 디지털 보조(Personal Digital Assistant, PDA); 및 재래식의 랩톱 및/또는 팜탑 수신기 또는 무선 전화 수신기를 구비한 기타 전자 장치를 포함할 수 있다. 이 외에, 본 발명의 실시예에서 사용되는 충전 대상 기기 또는 단말은 보조 배터리(power bank)를 더 포함할 수 있고, 당해 보조 배터리는 전원 제공 기기(1)의 충전을 접수할 수 있음으로써, 에너지를 저장하여, 기타 전자 장치에 에너지를 제공한다.
도 3을 참조하면, 선택 가능하게, 일부 실시예에서, 피드백 제어 회로(14)는 또한 충전 대상 기기(2)와 통신하여, 전원 제공 기기(1)의 출력을 제어하여, 전원 제공 기기(1)의 출력 전압 및 출력 전류 중 적어도 하나가 충전 대상 기기(2)의 전지(도 3에 도시되지 않음)가 현재 처한 충전 스테이지와 서로 매칭되기 위한 것일 수 있다.
구체적으로, 전원 제공 기기(1)는 충전 인터페이스(17)를 포함할 수 있다. 피드백 제어 회로(14)는 충전 인터페이스(17)의 데이터선(18)을 통해 충전 대상 기기(2)와 양방향 통신을 할 수 있다. 본 발명의 실시예는 상술한 충전 인터페이스의 유형에 대해 구체적으로 한정하지 않는다. 예를 들어, 당해 충전 인터페이스는 범용 직렬 버스(universal serial bus, USB) 인터페이스일 수 있다. 당해 USB인터페이스는 예를 들어 USB 2.0인터페이스, micro USB인터페이스, 또는 USB TYPE-C인터페이스일 수 있다. 또는, 당해 충전 인터페이스는 또한 lightning인터페이스, 또는 기타 임의의 유형의 충전을 하기 위한 병렬 포트 및/또는 직렬 포트일 수 있다.
선택 가능하게, 일부 실시예에서, 전원 제공 기기(1)는 제1 충전 모드와 제2 충전 모드를 지지하고, 전원 제공 기기(1)가 제2 충전 모드에서의 충전 속도는 전원 제공 기기(1)가 제1 충전 모드에서의 충전 속도보다 빠르다. 다시 말하자면, 제1 충전 모드에서 작동하는 전원 제공 기기(1)에 비교하면, 제2 충전 모드에서 작동하는 전원 제공 기기(1)가 같은 용량의 충전 대상 기기의 전지에 충만하는데 소모한 기간이 더 짧다. 제1 충전 모드는 일반 충전 모드일수 있고, 제2 충전 모드는 쾌속 충전 모드일수 있다. 당해 일반 충전 모드는 전원 제공 기기(1)가 상대적으로 비교적 작은 전류값(통상으로 2.5A보다 작다)을 출력하거나 또는 상대적으로 비교적 작은 공률(통상으로 15W보다 작다)로 충전 대상 기기의 전지에 대하여 충전을 행하고, 일반 충전 모드에서 비교적 큰 용량의 전지(예를 들어 3000밀리암페어의 용량인 전지)를 완전히 충만하는데, 통상으로 몇시간의 시간을 소모해야 한다. 하지만 쾌속 충전 모드에서, 전원 제공 기기(1)는 상대적으로 비교적 큰 전류(통상으로 2.5A보다 크다, 예를 들어 4.5A, 5A 심지어 더 높다)를 출력할수 있고 또는 상대적으로 비교적 큰 공률 (통상으로 15W이상 이다)로 충전 대상 기기의 전지에 대하여 충전하여, 일반 충전 모드와 비하여, 전원 제공 기기(1)가 쾌속 충전 모드에서 같은 용량의 전지를 완전히 충만하는데 수요되는 시간이 뚜렷이 단축되여, 충전 속도가 더 빠르다.
상술한 피드백 제어 회로(14)는 충전 대상 기기와 통신하여, 전원 제공 기기(1)의 출력을 제어하는 것은, 피드백 제어 회로(14)는 충전 대상 기기(2)와 통신하여, 제2 충전 모드에서의 전원 제공 기기(1)의 출력을 제어하는 것을 포함할 수 있다.
본 발명 실시예는 전원 제공 기기(1)의 피드백 제어 회로(14)와 충전 대상 기기(2) 사이의 통신 내용에 대하여, 및 피드백 제어 회로(14)가 제2 충전 모드에서 전원 제공 기기(1)가 출력하는 제어 방식에 대하여 구체적으로 한정하지 않으며, 예를 들어, 피드백 제어 회로(14)는 충전 대상 기기(2)와 통신하여, 충전 대상 기기(2)의 전지의 현재 전압 또는 현재 전기량을 교호하고, 전지의 현재 전압 또는 현재 전기량에 근거하여 전원 제공 기기(1)가 출력 전압 또는 출력 전류를 조정할수 있다. 아래에서 구체적인 실시예를 결부하여 피드백 제어 회로(14)와 충전 대상 기기(2)사이의 통신 내용에 대하여, 및 피드백 제어 회로(14)가 제2 충전 모드에서 전원 제공 기기(1)가 출력하는 제어 방식에 대하여 상세하게 설명한다.
본 발명 실시예의 상기의 설명은 전원 제공 기기(1)(또는 전원 제공 기기(1)의 피드백 제어 회로(14))와 충전 대상 기기(2)의 주종성에 대하여 한정하지 않으며, 다시 말하자면, 피드백 제어 회로(14)와 충전 대상 기기(2)의 어느 쪽이든 모두 주설비 쪽으로서 양방향 통신 세션을 발기할수 있으며, 상응하게 다른 한쪽은 종설비쪽으로서 메인 디바이스측에서 발기한 통신에 대하여 제1 응답 또는 제1 답장을 한다. 일종 가능한 방식으로서, 통신 과정에서, 전원 제공 기기(1)측과 충전 대상 기기(2)측이 대지에 대한 레벨의 높고 낮음을 비교하는 것에 의하여 주, 종설비의 관계를 확정할수 있다.
본 발명 실시예는 전원 제공 기기(1)(또는 전원 제공 기기(1)의 피드백 제어 회로(14))와 충전 대상 기기(2)사이의 양방향 통신의 구체적인 실현 형태에 대하여 한정하지 않으며, 즉, 전원 제공 기기(1)(또는 전원 제공 기기(1)의 피드백 제어 회로(14))와 충전 대상 기기(2)중의 어느 일방을 주설비로하여 통신 세션을 하든지, 상응하게 다른 한쪽은 종설비쪽으로서 메인 디바이스측에서 발기한 통신에 대하여 제1 응답 또는 제1 답장을 하고, 동시에 메인 디바이스측은 상기 종설비쪽의 제1 응답 또는 제1 답장에 대하여 제2 응답을 하며, 주, 종 설비사이에서 한번의 충전 모드의 협상 과정을 완성하였다고 인정한다. 또한, 주, 종설비쪽사이는 여러 번의 충전 모드의 협상을 완성한후, 주, 종설비사이의 충전 조작을 실행하여, 협상후 충전 과정이 안전하고, 믿음직하게 실행하도록 확보한다.
메인 디바이스측으로서 상기의 종설비쪽이 통신 세션의 제1 응답 또는 제1 답장에 대하여 제2 응답을 하는 일종 방식은, 메인 디바이스측은 상기 종설비쪽에서 통신 세션에 대하여 한 제1 응답 또는 제1 답장을 수신하고, 수신한 상기 종설비의 제1 응답 또는 제1 답장에 대응하는 제2 응답을 할수 있다. 예를 들어, 메인 디바이스측이 미리 설치한 시간내에 상기 종설비쪽에서 통신 세션에 대한 제1 응답 또는 제1 답장을 수신하면, 메인 디바이스측은 상기 종설비의 제1 응답 또는 제1 답장에 대응하는 제2 응답을 하는 것은 구체적으로, 메인 디바이스측과 종설비쪽은 한번의 충전 모드의 협상 과정을 완성하고, 메인 디바이스측과 종설비쪽사이는 협상 결과에 따라 제1 충전 모드 또는 제2 충전 모드대로 충전 조작을 진행하고, 즉 전원 제공 기기(1)는 협상 결과에 따라 제1 충전 모드 또는 제2 충전 모드에서 공작하여 충전 대상 기기(2)에 충전한다.
메인 디바이스측으로서 상기의 종설비쪽이 통신 세션의 제1 응답 또는 제1 답장에 대하여 더 나아가 제2 응답을 하는 일종 방식은, 메인 디바이스측이 미리 설치한 시간내에 상기 종설비쪽에서 통신 세션에 대한 제1 응답 또는 제1 답장을 수신하지 않아도, 메인 디바이스측은 상기 종설비의 제1 응답 또는 제1 답장에 대응하는 제2 응답을 한다. 예를 들어, 메인 디바이스측이 미리 설치한 시간내에 상기 종설비쪽에서 통신 세션에 대한 제1 응답 또는 제1 답장을 수신하지 않아도, 메인 디바이스측은 상기 종설비의 제1 응답 또는 제1 답장에 대응하는 제2 응답을 하는 것은 구체적으로, 메인 디바이스측과 종설비쪽은 한번의 충전 모드의 협상 과정을 완성하고, 메인 디바이스측과 종설비쪽사이은 제1 충전 모드에 따라 충전 조작을 진행하고, 즉 전원 제공 기기(1)는 제1 충전 모드에서 공작하여 충전 대상 기기(2)에 충전한다.
선택적으로, 일부 실시예에서, 충전 대상 기기(2)를 주설비로서 통신 세션을 발기하면, 전원 제공 기기(1)(또는 전원 제공 기기(1)의 피드백 제어 회로(14))는 종설비로서 메인 디바이스측에서 발기한 통신 세션에 대하여 제1 응답 또는 제1 답장을 한후, 충전 대상 기기(2)가 전원 제공 기기(1)의 제1 응답 또는 제1 답장에 대응하는 제2 응답을 할 필요없이, 즉 전원 제공 기기(1)(또는 전원 제공 기기(1)의 피드백 제어 회로(14))와 충전 대상 기기(2)사이에서 한번의 충전 모드의 협상 과정을 완성하였다고 인정하여, 전원 제공 기기(1)는 협상 결과에 따라 제1 충전 모드 또는 제2 충전 모드로 충전 대상 기기(2)에 충전을 행하는것을 확정한다.
선택 가능하게, 일부 실시예에서, 피드백 제어 회로(14)는 충전 대상 기기(2)와 통신하여, 제2 충전 모드에서의 전원 제공 기기(1)의 출력을 제어하는 과정은, 피드백 제어 회로(14)는 충전 대상 기기(2)와 양방향 통신을 행하여, 전원 제공 기기(1)와 충전 대상 기기(2) 사이의 충전 모드를 협상하는 것을 포함할 수 있다.
선택 가능하게, 일부 실시예에서, 피드백 제어 회로(14)는 충전 대상 기기(2)와 양방향 통신을 행하여, 전원 제공 기기(1)와 충전 대상 기기(2) 사이의 충전 모드를 협상하는 것은, 피드백 제어 회로(14)는 충전 대상 기기(2)에 제1 명령을 송신하는 것 - 제1 명령은 충전 대상 기기(2)가 제2 충전 모드를 오픈했는지 여부를 문의하기 위한 것임-; 피드백 제어 회로(14)는 충전 대상 기기(2)가 송신한 제1 명령의 회답 명령을 수신하는 것 - 제1 명령의 회답 명령은 충전 대상 기기(2)가 제2 충전 모드를 오픈하는 것을 동의하는지 여부를 지시하기 위한 것임-; 및 충전 대상 기기(2)가 제2 충전 모드를 오픈하는 것을 동의할 경우, 피드백 제어 회로(14)는 제2 충전 모드를 사용하여 충전 대상 기기(2)에 충전하는 것; 을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 전원 제공 기기(1)는 맹목적으로 제2 충전 모드를 이용하여 충전 대상 기기(2)에 대해 쾌속 충전하는 것이아니라, 충전 대상 기기(2)와 양방향 통신을 행하여, 전원 제공 기기(1)가 제2 충전 모드를 이용하여 충전 대상 기기(2)에 대해 쾌속 충전할 수 있을지를 협상하며, 이렇게 하면 충전 과정의 안전성을 향상할 수 있다.
선택 가능하게, 일부 실시예에서, 피드백 제어 회로(14)는 충전 대상 기기(2)와 통신하여, 제2 충전 모드에서의 전원 제공 기기(1)의 출력을 제어하는 과정은, 피드백 제어 회로(14)는 충전 대상 기기(2)와 양방향 통신을 행하여, 제2 충전 모드에서 전원 제공 기기(1)로부터 출력되어 충전 대상 기기(2)를 충전하기 위한 충전 전압을 확정하는 것; 및 피드백 제어 회로(14)는 전원 제공 기기(1)의 출력 전압을 조정하여, 전원 제공 기기(1)의 출력 전압이, 제2 충전 모드에서 전원 제공 기기(1)로부터 출력되어 충전 대상 기기(2)를 충전하기 위한 충전 전압과 같도록 하는 것; 을 포함할 수 있다.
선택 가능하게, 일부 실시예에서, 피드백 제어 회로(14)는 충전 대상 기기(2)와 양방향 통신을 행하여, 제2 충전 모드에서 전원 제공 기기(1)로부터 출력되어 충전 대상 기기(2)를 충전하기 위한 충전 전압을 확정하는 것은, 피드백 제어 회로(14)는 충전 대상 기기(2)에 제2 명령을 송신하는 것 - 제2 명령은 전원 제공 기기(1)의 출력 전압이 충전 대상 기기(2)의 전지의 현재 전압과 매칭되는지 여부를 문의하기 위한 것임-; 및 피드백 제어 회로(14)는 충전 대상 기기(2)가 송신한 제2 명령의 회답 명령을 수신하는 것 - 제2 명령의 회답 명령은 전원 제공 기기(1)의 출력 전압이 전지의 현재 전압과 매칭되거나 또는 높거나 또는 낮음을 지시하기 위한 것임-; 을 포함할 수 있다.
교체할 수 있게, 제2 명령은 전원 제공 기기(1)의 현재 출력 전압이, 제2 충전 모드에서 전원 제공 기기(1)로부터 출력되어 충전 대상 기기(2)를 충전하는 충전 전압으로서 적합하는지 여부를 문의하기 위한 것이고, 제2 명령의 회답 명령은 현재 전원 제공 기기(1)의 출력 전압이 적합하거나 또는 높거나 또는 낮음을 지시하기 위한 것이다. 전원 제공 기기(1)의 현재 출력 전압이 전지의 현재 전압과 매칭되거나 또는 전원 제공 기기(1)의 현재 출력 전압이 제2 충전 모드에서 전원 제공 기기(1)로부터 출력되어 충전 대상 기기(2)를 충전하는 충전 전압으로 적절하다는 것은, 전원 제공 기기(1)의 현재 출력 전압이 전지의 현재 전압보다 조금 높고, 전원 제공 기기(1)의 출력 전압과 전지의 현재 전압사이의 차이값이 미리 설치한 범위내(통상으로 몇백 밀리볼트의 수량급)에있다는 것을 가리킨다.
선택적으로, 일부 실시예에서, 피드백 제어 회로(14)는 충전 대상 기기(2)와 통신하여, 제2 충전 모드에서 전원 제공 기기(1)의 출력을 제어하는 과정은, 피드백 제어 회로(14)는 충전 대상 기기(2)와 양방향 통신을 행하여, 제2 충전 모드에서 전원 제공 기기(1)로부터 출력되어 충전 대상 기기(2)를 충전하는 충전 전류를 확정하는 것; 및 피드백 제어 회로(14)는 전원 제공 기기(1)의 출력 전류를 조정하여, 전원 제공 기기(1)의 출력 전류가, 제2 충전 모드에서 전원 제공 기기(1)로부터 출력되어 충전 대상 기기를 충전하기 위한 충전 전류와 같도록하는 것; 을 포함할 수 있다.
선택적으로, 일부 실시예에서, 피드백 제어 회로(14)는 충전 대상 기기(2)와 양방향 통신을 행하여, 제2 충전 모드에서 전원 제공 기기(1)로부터 출력되어, 충전 대상 기기(2)를 충전하는 충전 전류를 확정하는 것은, 피드백 제어 회로(14)는 충전 대상 기기(2)에 제3 명령을 송신하는 것 - 제3 명령은 충전 대상 기기(2)가 현재 지원하는 최대 충전 전류를 문의하기 위한 것임- ; 피드백 제어 회로(14)는 충전 대상 기기(2)가 송신한 제3 명령의 회답 명령을 수신하는 것 - 제3 명령의 회답 명령은 충전 대상 기기(2)가 현재 지원하는 최대 충전 전류를 지시하기 위한 것임- ; 및 피드백 제어 회로(14)는 충전 대상 기기(2)가 현재 지원하는 최대 충전 전류에 따라, 제2 충전 모드에서 전원 제공 기기(1)로부터 출력되어 충전 대상 기기(2)를 충전하는 충전 전류를 확정하는 것; 을 포함할 수 있다.
이해하여야 하는 바로는, 피드백 제어 회로(14)는 충전 대상 기기(2)가 현재 지원하는 최대 충전 전류에 따라, 제2 충전 모드에서 전원 제공 기기(1)로부터 출력되어 충전 대상 기기(2)를 충전하는 충전 전류를 확정하는 방식은 여러가지 일 수 있으며, 예를 들어, 전원 제공 기기(1)는 충전 대상 기기(2)가 현재 지원하는 최대 충전 전류를 제2 충전 모드에서 전원 제공 기기(1)로부터 출력되어 충전 대상 기기(2)를 충전하는 충전 전류로 확정할수 있고, 충전 대상 기기(2)가 현재 지원하는 최대 충전 전류 및 자신의 전류 출력 능력등 요소를 종합적으로 고려한 후, 제2 충전 모드에서 전원 제공 기기(1)로부터 출력되어 충전 대상 기기(2)를 충전하는 충전 전류를 확정할 수도 있다.
선택적으로, 일부 실시예에서, 피드백 제어 회로(14)는 충전 대상 기기(2)와 양방향 통신을 행하여, 제2 충전 모드에서 전원 제공 기기(1)의 출력을 제어하는 과정은, 제2 충전 모드를 이용하여 충전하는 과정에서, 피드백 제어 회로(14)는 충전 대상 기기(2)와 양방향 통신을 행하여, 전원 제공 기기(1)의 출력 전류를 조정하여, 전원 제공 기기(1)의 출력 전류가 전지의 현재 처한 충전 스테이지에서 원하는 충전 전류와 서로 매칭되도록 하는 것을 포함할 수 있다.
선택적으로, 피드백 제어 회로(14)는 충전 대상 기기(2)와 양방향 통신을 행하여, 전원 제공 기기(1)의 출력 전류를 조정하는 것은, 피드백 제어 회로(14)는 충전 대상 기기(2)에 제4 명령을 송신하는 것 - 제4 명령은 충전 대상 기기(2)의 전지의 현재 전압을 문의하기 위한 것임-; 피드백 제어 회로(14)는 충전 대상 기기(2)가 송신한 제4 명령의 회답 명령을 수신하는 것 - 제4 명령의 회답 명령은 전지의 현재 전압을 지시하기 위한 것임-; 피드백 제어 회로(14)는 전지의 현재 전압에 따라, 전지의 현재 처한 충전 스테이지에서 원하는 충전 전류를 확정하는 것; 및 피드백 제어 회로(14)는 전원 제공 기기(1)의 출력 전류를 조정하여, 전원 제공 기기(1)의 출력 전류가 전지의 현재 처한 충전 스테이지에서 원하는 충전 전류와 서로 매칭되도록 하는 것; 을 포함할수 있다.
선택적으로, 일부 실시예에서, 피드백 제어 회로(14)는 충전 대상 기기(2)와 양방향 통신을 행하여, 제2 충전 모드에서 전원 제공 기기(1)의 출력을 제어하는 과정은, 피드백 제어 회로(14)는 충전 대상 기기(2)와 양방향 통신을 행하여, 충전 인터페이스가 접촉 불량인지 여부를 확정하는 것을 포함할 수 있다.
구체적으로, 피드백 제어 회로(14)는 충전 대상 기기(2)와 양방향 통신을 행하여, 충전 인터페이스가 접촉 불량인지 여부를 확정하는 것은, 피드백 제어 회로(14)는 충전 대상 기기(2)에 제4 명령을 송신하는 것 - 제4 명령은 충전 대상 기기(2)의 전지의 현재 전압을 문의하기 위한 것임-; 피드백 제어 회로(14)는 충전 대상 기기(2)가 송신한 제4 명령의 회답 명령을 수신하는 것 - 제4 명령의 회답 명령은 충전 대상 기기(2)의 전지의 현재 전압을 지시하기 위한 것임-; 및 피드백 제어 회로(14)는 전원 제공 기기(1)의 출력 전압과 충전 대상 기기(2)의 전지의 현재 전압에 따라, 충전 인터페이스가 접촉 불량인지 여부를 확정하는 것; 을 포함한다. 예를 들어, 피드백 제어 회로(14)는 전원 제공 기기(1)의 출력 전압과 충전 대상 기기(2)의 현재 전압의 전압차이가 미리 설치한 전압 역치보다 크다는 것을 확정하면, 이때의 전압차이에서 전원 제공 기기(1)가 출력한 현재 전류값을 제하여 얻은 저항은 미리 설치한 저항 역치보다 크다는 것을 표명하며, 충전 인터페이스가 접촉 불량인것을 바로 확정할 수 있다.
선택적으로, 일부 실시예에서, 충전 인터페이스의 접촉 불량은 충전 대상 기기(2)에 의하여 확정된다. 예를 들어, 충전 대상 기기(2)는 피드백 제어 회로(14)에 제6 명령을 송신하고, 제6 명령은 전원 제공 기기(1)의 출력 전압을 문의하기 위한 것이다. 충전 대상 기기(2)는 피드백 제어 회로(14)가 송신한 제6 명령의 회답 명령을 수신하고, 제6 명령의 회답 명령은 전원 제공 기기(1)의 출력 전압을 지시하기 위한 것이다. 충전 대상 기기(2)는 충전 대상 기기(2)의 전지의 현재 전압과 전원 제공 기기(1)의 출력 전압에 따라, 충전 인터페이스가 접촉 불량인지 여부를 확정한다. 충전 대상 기기(2)가 충전 인터페이스의 접촉 불량을 확정한후, 충전 대상 기기(2)는 피드백 제어 회로(14)에 제5 명령을 송신하고, 제5 명령은 충전 인터페이스의 접촉 불량을 지시하기 위한 것이다. 피드백 제어 회로(14)는 제5 명령을 수신한후, 전원 제공 기기(1)가 제2 충전 모드에서 종료하도록 제어할 수 있다.
아래에서 도 4를 결부하여, 전원 제공 기기(1)와 충전 대상 기기(2) 사이의 통신 과정을 더욱 상세하게 설명한다. 주의할 바로는, 도 4의 예는 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자가 본 발명 실시예의 이해를 돕기위한것 일뿐, 본 발명 실시예를 실시예의 구체적인 수치 또는 구체적인 정경에 한정하려는 것이 아니다. 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 예시한 도 4의 예에 따라, 다양한 동등 수정 또는 변화를 진행할수 있는 것은 선명한 것이며, 이러한 수정 또는 변화도 본 발명 실시예의 범위내에 속한다.
도 4에 도시하는 바와 같이, 전원 제공 기기(1)와 충전 대상 기기(2) 사이의 통신 흐름(쾌속 과정의 통신 흐름이라고 한다)은 하기의 5개의 스테이지를 포함할 수 있다.
스테이지1:
충전 대상 기기(2)는 전원 공급 기기와 연결한 후, 충전 대상 기기(2)는 데이터선D+, D-에 의하여 전원 공급 기기의 유형을 검출할 수 있다. 전원 공급 기기가 본 발명의 실시예에 따른 전원 제공 기기(1)라는 것을 검출할 경우, 충전 대상 기기(2)가 흡취한 전류는 미리 설치한 전류 역치I2(예를 들어 1A일수 있다)보다 클 수 있다. 전원 제공 기기(1)가 미리 설치한 시간 길이(예를 들어, 연속적인T1시간일수 있다)내에 전원 제공 기기(1)의 출력 전류가 I2보다 크거나 작음을 검출할 경우, 전원 제공 기기(1)는 충전 대상 기기(2)가 전원 공급 기기의 유형 식별을 이미 완성 하였다고 인정할 수 있다. 이어서 전원 제공 기기(1)는 전원 제공 기기(1)와 충전 대상 기기(2)사이의 협상 과정을 오픈하여, 충전 대상 기기(2)에 명령1(상술한 제1 명령과 대응된다)을 송신하여, 전원 제공 기기(1)가 제2 충전 모드로 충전 대상 기기(2)에 대하여 충전하는것을 동의하는지 여부를 충전 대상 기기(2)에 문의한다.
전원 제공 기기(1)가 충전 대상 기기(2)가 송신한 명령1의 회답 명령을 수신하고, 전원 제공 기기(1)가 제2 충전 모드로 충전 대상 기기(2)에 대하여 충전하는것을 충전 대상 기기(2)가 동의하지 않을 경우, 전원 제공 기기(1)는 전원 제공 기기(1)의 출력 전류를 다시 검출한다. 전원 제공 기기(1)의 출력 전류가 미리 설치한 연속 시간 길이내(예를 들어, 연속적인T1시간일수 있다)에서 여전히 I2보다 크거나 같을 경우, 전원 제공 기기(1)는 다시 충전 대상 기기(2)에 명령1을 송신하여, 전원 제공 기기(1)가 제2 충전 모드로 충전 대상 기기(2)에 대하여 충전하는것을 동의하는지 여부를 충전 대상 기기(2)에 문의한다. 전원 제공 기기(1)가 제2 충전 모드로 충전 대상 기기(2)에 대하여 충전하는것을 충전 대상 기기(2)가 동의하거나, 또는 전원 제공 기기(1)의 출력 전류가I2이상인 조건을 만족하지 않을 때까지 전원 제공 기기(1)는 스테이지1의 상기 단계를 반복한다.
전원 제공 기기(1)가 제2 충전 모드로 충전 대상 기기(2)에 대하여 충전하는 것을 충전 대상 기기(2)가 동의한 후, 통신 프로세스는 스테이지2에 진입한다.
스테이지2:
전원 제공 기기(1)의 출력 전압은 복수의 포지션을 포함할수 있다. 전원 제공 기기(1)는 충전 대상 기기(2)에 명령2(상술한 제2 명령에 대응된다)를 송신하여, 전원 제공 기기(1)의 출력 전압(현재의 출력 전압)이 충전 대상 기기(2)의 전지의 현재 전압과 매칭하는지 여부를 문의한다.
충전 대상 기기(2)는 전원 제공 기기(1)에 명령2의 회답 명령을 송신하여, 전원 제공 기기(1)의 출력 전압이 충전 대상 기기(2)의 전지의 현재 전압과 매칭되거나 또는 높거나 또는 낮음을 지시한다. 만일 명령2의 회답 명령은 전원 제공 기기(1)의 출력 전압이 높거나 또는 낮음을 지시하면, 전원 제공 기기(1)는 전원 제공 기기(1)의 출력 전압을 한개 포지션 조정하고, 다시 충전 대상 기기(2)에 명령2을 송신하여, 전원 제공 기기(1)의 출력 전압이 전지의 현재 전압과 매칭하는지 여부를 다시 문의한다. 충전 대상 기기(2)가, 전원 제공 기기(1)의 출력 전압과 충전 대상 기기(2)의 전지의 현재 전압이 매칭됨을 확정할 때까지 스테이지2의 상기 단계를 반복한 후, 스테이지 3에 진입한다.
스테이지3:
전원 제공 기기(1)는 충전 대상 기기(2)에 명령3(상술한 제3 명령에 대응된다)을 송신하여, 충전 대상 기기(2)가 현재 지원하는 최대 충전 전류를 문의한다. 충전 대상 기기(2)는 전원 제공 기기(1)에 명령3의 회답 명령을 송신하여, 충전 대상 기기(2)가 현재 지원하는 최대 충전 전류를 지시하고, 스테이지4에 진입한다.
스테이지4:
전원 제공 기기(1)는 충전 대상 기기(2)가 현재 지원하는 최대 충전 전류에 따라, 제2 충전 모드에서 전원 제공 기기(1)로부터 출력되어 충전 대상 기기(2)를 충전하는 충전 전류를 확정하고, 스테이지5(즉 정전류 충전 스테이지)에 진입한다.
스테이지5:
정전류 충전 스테이지에 진입한후, 전원 제공 기기(1)는 일정한 시간 간격마다 충전 대상 기기(2)에 명령4(상술한 제4 명령에 대응된다)를 송신하여, 충전 대상 기기(2)의 전지의 현재 전압을 문의할수 있다. 충전 대상 기기(2)는 전원 제공 기기(1)에 명령4의 회답 명령을 송신하여, 전지의 현재 전압을 피드백할 수 있다. 전원 제공 기기(1)는 전지의 현재 전압에 따라, 충전 인터페이스의 접촉이 양호한지 여부를 판단하고, 전원 제공 기기(1)의 출력 전류를 낮추어야할지 여부를 판단한다. 전원 제공 기기(1)는, 충전 인터페이스가 접촉 불량하다고 판단될 경우, 충전 대상 기기(2)에 명령5(상술한 제5 명령에 대응된다)를 송신하고, 전원 제공 기기(1)가 제2 충전 모드에서 종료하여, 그후 리셋되여 다시 스테이지 1에 진입한다.
선택적으로, 일부 실시예에서, 스테이지1에서, 충전 대상 기기(2)가 명령1의 회답 명령을 송신할 경우, 명령1의 회답 명령에 당해 충전 대상 기기(2)의 통로 저항의 데이터(또는 정보)를 포함할 수 있다. 충전 대상 기기(2)의 통로 저항 데이터는 스테이지5에서 충전 인터페이스의 접촉이 양호한지 여부를 판단하는데 이용될 수 있다.
선택적으로, 일부 실시예에서, 스테이지2에서, 전원 제공 기기(1)가 제2 충전 모드에서 충전 대상 기기(2)를 충전하는 것을 충전 대상 기기(2)가 동의한 것으로부터, 전원 제공 기기(1)가 전원 제공 기기(1)의 출력 전압을 적합한 충전 전압으로 조정할 때가지 경과한 시간을 일정한 범위내에 제어할 수 있다. 만일 당해 시간이 예정 범위를 초과하면, 전원 제공 기기(1) 또는 충전 대상 기기(2)는 통신 과정이 이상하다고 판단할 수 있으며, 리셋하여 다시 스테이지 1에 진입한다.
선택적으로, 일부 실시예에서, 스테이지2에서, 전원 제공 기기(1)의 출력 전압이 충전 대상 기기(2)의 전지의 현재 전압보다 △V(△V을 200～500mV로 설정할 수 있다)높을 경우, 충전 대상 기기(2)는 전원 제공 기기(1)에 명령2의 회답 명령을 송신하여, 전원 제공 기기(1)의 출력 전압과 충전 대상 기기(2)의 전지 전압이 매칭되도록 지시한다.
선택적으로, 일부 실시예에서, 스테이지4에서, 전원 제공 기기(1)의 출력 전류의 조정 속도를 일정한 범위내에 제어할 수 있으며, 이로하여 조정 속도가 너무 빠름으로 인하여 충전 과정에 이상이 발생하는 것을 피면할수 있다.
선택적으로, 일부 실시예에서, 스테이지5에서, 전원 제공 기기(1)의 출력 전류의 변화 진폭을 5％이내로 제어할수 있다.
선택적으로, 일부 실시예에서, 스테이지5에서, 전원 제공 기기(1)는 실시간으로 충전 회로의 통로 저항을 검출할 수 있다. 구체적으로, 전원 제공 기기(1)는 전원 제공 기기(1)의 출력 전압, 출력 전류 및 충전 대상 기기(2)가 피드백한 전지의 현재 전압에 따라, 충전 회로의 통로 저항을 검출할수 있다. "충전 회로의 통로 저항”>"충전 대상 기기(2)의 통로 저항+충전 케이블의 저항”일 경우, 충전 인터페이스가 접촉 불량이라고 인정할 수 있고, 전원 제공 기기(1)는 제2 충전 모드에서 충전 대상 기기(2)에 대한 충전을 정지한다.
선택적으로, 일부 실시예에서, 전원 제공 기기(1)가 제2 충전 모드에서 충전 대상 기기(2)에 대한 충전을 오픈한 후, 전원 제공 기기(1)와 충전 대상 기기(2) 사이의 통신 시간 간격을 일정한 범위 내에 제어하여, 통신 간격이 지나치게 짧음으로 인하여 통신 과정에 이상이 발생하는 것을 피면한다.
선택적으로, 일부 실시예에서, 충전 과정의 정지(또는 전원 제공 기기(1)가 제2 충전 모드에서 충전 대상 기기(2)의 충전 과정에 대한 정지)는 회복할수 있는 정지와 회복할수 없는 정지 두가지로 나눈다.
예를 들어, 충전 대상 기기(2)의 전지가 충만 또는 충전 인터페이스가 접촉 불량임을 검출할 경우, 충전 과정을 정지하고, 충전 통신 과정을 리셋하며, 충전 과정은 다시 스테이지1에 진입한다. 그 다음, 전원 제공 기기(1)가 제2 충전 모드에서 충전 대상 기기(2)에 대하여 충전하는 것을 충전 대상 기기(2)가 동의하지 않으면, 통신 프로세스는 스테이지2에 진입하지 않는다. 이런 상황에서의 충전 과정의 정지를 회복할수 없는 정지로 볼수 있다.
또 예를 들어, 전원 제공 기기(1)와 충전 대상 기기(2) 사이에 통신 이상이 발생할 경우, 충전 과정을 정지하고, 충전 통신 과정을 리셋하며, 충전 과정은 다시 스테이지1에 진입한다. 스테이지1의 요구를 만족한 후, 충전 대상 기기(2)는 전원 제공 기기(1)가 제2 충전 모드에서 충전 대상 기기(2)에 대한 충전을 동의하여 충전 과정을 회복한다. 이런 상황에서의 충전 과정의 정지를 회복할 수 있는 정지로 볼수 있다.
또 예를 들어, 충전 대상 기기(2)가 전지에 이상이 발생함을 검출할 경우, 충전 과정을 정지하고, 리셋하며, 다시 스테이지1에 진입한다. 그 다음, 전원 제공 기기(1)가 제2 충전 모드에서 충전 대상 기기(2)에 충전하는 것을 충전 대상 기기(2)가 동의하지 않는다. 전지가 정상으로 회복되고, 스테이지1의 요구를 만족한 후, 충전 대상 기기(2)는 전원 제공 기기(1)가 제2 충전 모드에서 충전 대상 기기(2)에 대하여 충전하는 것을 동의한다. 이런 상황에서의 쾌속 충전 과정의 정지를 회복할수 있는 정지로 볼수 있다.
이상은 도 4에 도시한 통신 단계 또는 오퍼레이션은 단지 예시일 뿐이다. 예를 들어, 스테이지1에서, 충전 대상 기기(2)는 전원 제공 기기(1)와 연결한 후, 충전 대상 기기(2)와 전원 제공 기기(1) 사이의 핸드 셰이크 통신은 충전 대상 기기(2)에 의하여 발기할수도 있고, 즉 충전 대상 기기(2)는 명령1을 송신하여, 전원 제공 기기(1)가 제2 충전 모드를 오픈하는지 여부를 문의한다. 충전 대상 기기(2)가 전원 제공 기기(1)의 회답 명령을 수신하고, 전원 제공 기기(1)가 제2 충전 모드에서 충전 대상 기기(2)에 대하여 충전하는것을 동의하도록 전원 제공 기기(1)에 지시할 경우, 전원 제공 기기(1)는 제2 충전 모드에서 충전 대상 기기(2)의 전지에 대하여 충전하기 시작한다.
또 예를 들어, 스테이지5후, 정전압 충전 스테이지를 포함할수 있다. 구체적으로, 스테이지5에서, 충전 대상 기기(2)는 전원 제공 기기(1)에 전지의 현재 전압을 피드백하고, 전지의 현재 전압이 정전압 충전 전압 역치에 도달할 경우, 충전 스테이지는 정전류 충전 스테이지로부터 정전압 충전 스테이지에 진입한다. 정전압 충전 스테이지에서, 충전 전류는 점점 작아지고, 전류가 어느 역치까지 하강할 경우, 충전 대상 기기(2)의 전지가 이미 충만되였음을 표시하며, 전체 충전 과정을 중지한다.
위에서 도 1-도 4를 결부하여, 본 발명의 장치 실시예를 상세하게 설명하였으며, 아래에서 도 5를 결부하여, 본 발명 실시예의 방법 실시예를 상세하게 설명한다. 이해해야할 바로는, 방법측의 설명과 장치측의 설명이 대응되는 부분은, 간결하기 위해서, 중복된 설명을 적당히 생략한다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 충전 제어 방법의 개략적인 흐름도이다. 도 5에 도시된 충전 제어 방법은 전원 제공 기기(예를 들어 위의 전원 제공 기기(1))에 응용될 수 있다. 당해 전원 제공 기기는 1차측 변환 회로, 2차측 변환 회로, 및 상기 1차측 변환 회로와 상기 2차측 변환 회로 사이에 위치한 변압기를 포함하고, 상기 1차측 변환 회로는 입력된 교류 전기에 대해 1차측 정류 및 1차측 필터링 중 적어도 하나를 하기 위한 것이고, 상기 변압기는 상기 1차측 변환 회로의 출력 전력을 상기 2차측 변환 회로에 커플링하기 위한 것이며, 상기 2차측 변환 회로는 상기 전원 제공 기기의 출력 전류를 생성하도록, 상기 1차측 변환 회로가 상기 2차측 변환 회로에 커플링된 전력에 따라 2차측 정류와 2차측 필터링을 하기 위한 것이고, 여기서 상기 2차측 변환 회로는 2차측 필터링을 위한 인덕턴스 소자를 포함하며, 상기 전원 제공 기기는, 입력단이 상기 인덕턴스 소자의 양단에 연결되고, 상기 인덕턴스 소자의 임피던스에 따라 상기 전원 제공 기기의 출력 전류를 샘플링하여, 상기 전원 제공 기기의 출력 전류의 전류 샘플링 값을 취득하고, 상기 전류 샘플링 값에 따라 피드백 신호를 생성하기 위한 피드백 제어 회로; 및 상기 피드백 제어 회로의 출력단에 연결되고, 상기 피드백 신호에 따라, 상기 1차측 변환 회로가 상기 변압기를 통해 상기 2차측 변환 회로에 커플링된 전력을 조정하기 위한 전력 조정 회로; 를 더 포함하며;
상기 충전 제어 방법은,
충전 대상 기기와 통신하여, 상기 전원 제공 기기의 출력을 제어하여, 상기 전원 제공 기기의 출력 전압 및 출력 전류 중 적어도 하나가 상기 충전 대상 기기의 전지의 현재 처한 충전 스테이지와 서로 매칭되도록 하는 단계 510을 포함한다.
선택 가능하게, 일부 실시예에서, 상기 전원 제공 기기는 제1 충전 모드 및 제2 충전 모드를 지지하고, 상기 전원 제공 기기가 상기 제2 충전 모드에서의 충전 속도는 상기 전원 제공 기기가 상기 제1 충전 모드에서의 충전 속도보다 빠르며, 단계 510는, 충전 대상 기기와 통신하여, 상기 제2 충전 모드에서의 상기 전원 제공 기기의 출력을 제어하는 단계를 포함할 수 있다.
선택 가능하게, 일부 실시예에서, 상기 충전 대상 기기와 통신하여, 상기 전원 제공 기기의 출력을 제어하는 단계는, 상기 충전 대상 기기와 양방향 통신하여, 상기 전원 제공 기기와 상기 충전 대상 기기 사이의 충전 모드를 협상하는 단계를 포함할 수 있다.
선택적으로, 일부 실시예에서, 상기 충전 대상 기기와 양방향 통신을 행하여, 상기 전원 제공 기기와 상기 충전 대상 기기 사이의 충전 모드를 협상하는 단계는, 상기 충전 대상 기기에 제1 명령을 송신하는 것, - 상기 제1 명령은 상기 충전 대상 기기가 상기 제2 충전 모드를 오픈했는지 여부를 문의하기 위한 것임 -;상기 충전 대상 기기가 송신한 상기 제1 명령의 회답 명령을 수신하는 것 - 상기 제1 명령의 회답 명령은 상기 충전 대상 기기가 상기 제2 충전 모드를 오픈하는것을 동의할지 여부를 지시하기 위한 것임 -;상기 충전 대상 기기가 상기 제2 충전 모드를 오픈하는것을 동의할 경우, 상기 제2 충전 모드를 이용하여 상기 충전 대상 기기를 위하여 충전하는 것을 포함할 수 있다.
선택적으로, 일부 실시예에서, 단계 510은, 상기 충전 대상 기기와 양방향 통신을 행하여, 상기 제2 충전 모드에서 상기 전원 제공 기기로부터 출력되어 상기 충전 대상 기기를 충전하는 충전 전압을 확정하는 단계; 및 상기 전원 제공 기기의 출력 전압을 조정하여, 상기 전원 제공 기기의 출력 전압이, 상기 제2 충전 모드에서 상기 전원 제공 기기로부터 출력되어 상기 충전 대상 기기를 충전하는 충전 전압과 같도록하는 단계; 를 포함할수 있다.
선택적으로, 일부 실시예에서, 상기 충전 대상 기기와 양방향 통신을 행하여, 상기 제2 충전 모드에서 상기 전원 제공 기기로부터 출력되어 상기 충전 대상 기기를 충전하는 충전 전압을 확정하는 단계는, 상기 충전 대상 기기에 제2 명령을 송신하는 단계 - 상기 제2 명령은 상기 전원 제공 기기의 출력 전압이 상기 충전 대상 기기의 전지의 현재 전압과 매칭하는지 여부를 문의하기 위한 것임 -; 및 상기 충전 대상 기기가 송신한 상기 제2 명령의 회답 명령을 수신하는 단계 - 상기 제2 명령의 회답 명령은 상기 전원 제공 기기의 출력 전압이 상기 전지의 현재 전압과 매칭되거나 또는 높거나 또는 낮음을 지시하기 위한 것임 -; 을 포함할수 있다.
선택적으로, 일부 실시예에서, 단계 510은, 상기 충전 대상 기기와 양방향 통신을 행하여, 상기 제2 충전 모드에서 상기 전원 제공 기기로부터 출력되어 상기 충전 대상 기기를 충전하는 충전 전류를 확정하는 단계; 및 상기 전원 제공 기기의 출력 전류에 대하여 조정하여, 상기 전원 제공 기기의 출력 전류가, 상기 제2 충전 모드에서 상기 전원 제공 기기로부터 출력되어 상기 충전 대상 기기를 충전하기 위한 충전 전류와 같도록하는 단계; 를 포함할 수 있다.
선택적으로, 일부 실시예에서, 상기 충전 대상 기기와 양방향 통신을 행하여, 상기 제2 충전 모드에서 상기 전원 제공 기기로부터 출력되어 상기 충전 대상 기기를 충전하는 충전 전류를 확정하는 단계는, 상기 충전 대상 기기에 제3 명령을 송신하는 단계 - 상기 제3 명령은 상기 충전 대상 기기가 현재 지원하는 최대 충전 전류를 문의하기 위한 것임 -; 상기 충전 대상 기기가 송신한 상기 제3 명령의 회답 명령을 수신하는 단계 - 상기 제3 명령의 회답 명령은 상기 충전 대상 기기가 현재 지원하는 최대 충전 전류를 지시하기 위한 것임 -; 및 상기 충전 대상 기기가 현재 지원하는 최대 충전 전류에 따라, 상기 제2 충전 모드에서 상기 전원 제공 기기로부터 출력되어 상기 충전 대상 기기를 충전하는 충전 전류를 확정하는 단계; 를 포함할수 있다.
선택적으로, 일부 실시예에서, 단계 510은, 상기 제2 충전 모드를 이용하여 충전하는 과정에서, 상기 충전 대상 기기와 양방향 통신을 행하여, 상기 전원 제공 기기의 출력 전류를 조정하여, 상기 전원 제공 기기의 출력 전류가 상기 전지의 현재 처한 충전 스테이지에서 원하는 충전 전류와 매칭되도록 하는 단계를 포함할 수 있다.
선택적으로, 일부 실시예에서, 상기 충전 대상 기기와 양방향 통신을 행하여, 상기 전원 제공 기기의 출력 전류를 조정하는 것은, 상기 충전 대상 기기에 제4 명령을 송신하는 단계 - 상기 제4 명령은 상기 충전 대상 기기의 전지의 현재 전압을 문의하기 위한 것임 -;상기 충전 대상 기기가 송신한 상기 제4 명령의 회답 명령을 수신하는 단계 - 상기 제4 명령의 회답 명령은 상기 전지의 현재 전압을 지시하기 위한 것임 -; 상기 전지의 현재 전압에 따라, 상기 전지의 현재 처한 충전 스테이지에서 원하는 충전 전류를 확정하는 단계; 및 상기 전원 제공 기기의 출력 전류를 조정하여, 상기 전원 제공 기기의 출력 전류가 상기 전지의 현재 처한 충전 스테이지에서 원하는 충전 전류와 매칭되도록 하는 단계; 를 포함할 수 있다.
선택적으로, 일부 실시예에서, 상기 전원 제공 기기는 충전 인터페이스를 포함할 수 있고, 상기 전원 제공 기기는 상기 충전 인터페이스의 데이터선에 의하여 상기 충전 대상 기기와 양방향 통신을 행할 수 있다.
상술한 실시예에서, 전체 또는 부분적으로 소프트웨어, 하드웨어, 펌웨어 또는 기타 임의의 조합을 통해 구현할 수 있다. 소프트웨어를 사용하여 구현할 경우, 전체 또는 부분적으로 컴퓨터 프로그램 제품의 형식으로 구현할 수 있다. 상기 컴퓨터 프로그램 제품은 하나 또는 여러개의 컴퓨터 명령을 포함한다. 컴퓨터에 상기 컴퓨터 프로그램 명령이 인가되어 실행될 경우, 본 발명의 실시예에 따른 상기의 프로세스 또는 기능을 전체 또는 부분적으로 생성한다. 상기 컴퓨터는 범용 컴퓨터, 전용 컴퓨터, 컴퓨터 네트워크, 또는 기타 프로그램이 가능한 장치일 수 있다. 상기 컴퓨터 명령은 컴퓨터 판독 가능 저장 매체에 저장할 수 있거나, 또는 하나의 컴퓨터 판독 가능 저장 매체로부터 다른 하나의 컴퓨터 판독 가능 저장 매체에 전송할 수 있다. 예를 들어, 상기 컴퓨터 명령은 하나의 웹 사이트, 컴퓨터, 서버 또는 데이터 센터로부터 유선(예를 들어 동축 케이블, 광섬유, 디지털 가입자 회선(digital subscriber line, DSL)) 또는 무선(예를 들어 적외선, 무선, 마이크로파 등)의 방식을 통해 다른 하나의 웹 사이트, 컴퓨터, 서버 또는 데이터 센터로 전송될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 저장 매체는 컴퓨터에 의해 액세스 가능한 임의의 이용 가능한 매체이거나 또는 하나 또는 복수의 이용 가능한 매체에 의해 집적된 서버, 데이터 센터 등 데이터 저장 기기를 포함할 수 있다. 상기 이용 가능한 매체는 자기 매체(예를 들어, 플로피 디스크, 하드 디스크, 테이프), 광학 매체(예를 들어 디지털 비디오 디스크(digital video disc, DVD)), 또는 반도체 매체(예를 들어 고체상태 디스크(solid state disk, SSD)) 등 일 수 있다.
본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면, 본 명세서에 개시된 실시예를 결부하여 설명한 각 예시의 유닛과 알고리즘 단계는, 전자 하드웨어, 또는 컴퓨터 소프트웨어와 전자 하드웨어의 결합을 통해 구현할 수 있음을 알 수 있다. 이들 기능이 하드웨어 형태로 수행될 것인지, 아니면 소프트웨어 형태로 수행될 것인지는 기술적 수단의 특정 응용과 설계의 필요 조건에 달려있다. 전문 기술자는 각각의 특정 응용에 대해 다른 방법을 이용하여 상기 설명된 기능을 구현할 수 있다. 그러나 이러한 구현이 본 출원의 범위를 벗어난 것으로 보아서는 안된다.
본 출원이 제공한 몇몇 실시예에서, 개시된 시스템, 장치와 방법은 다른 방식으로 구현할 수 있음을 이해해야 한다. 예를 들어, 이상 설명된 장치 실시예는 예시적인 것일 뿐인 바, 예를 들어 상기 유닛의 구분은 단지 하나의 로직 기능 구분일 뿐이며, 실제 구현시 다른 구분 방식이 있을 수 있다. 예를 들어 다수의 유닛 또는 어셈블리는 결합될 수 있으며, 또는 다른 시스템에 집적될 수 있거나, 또는 일부 특징은 무시하거나 또는 수행하지 않을 수 있다. 한편, 표시되었거나 또는 토론된 상호 간의 커플링 또는 직접적인 커플링 또는 통신 연결은 일부 인터페이스, 장치 또는 유닛을 통한 간접적인 커플링 또는 통신 연결일 수 있으며, 전기적, 기계적 또는 다른 형태일 수 있다.
상기 분리 부재로서 설명된 유닛은 물리적으로 분리된 것이거나 분리되지 않은 것일 수 있으며, 유닛으로서 표시된 부재는 물리적 유닛이거나 또는 물리적 유닛이 아닐 수 있으며, 하나의 장소에 위치할 수 있거나, 또는 다수의 네트워크 유닛에 분포될 수도 있다. 실제 수요에 따라 그 중의 일부 또는 전체 유닛을 선택하여 본 실시예에 따른 기술적 수단의 목적을 구현할 수 있다.
또한, 본 출원의 각 실시예에서의 각 기능 유닛은 하나의 처리 유닛에 집적될 수 있으며, 각 유닛이 물리적으로 독립 존재할 수도 있으며, 2개 또는 2개 이상의 유닛이 하나의 유닛에 집적될 수도 있다.
상술한 것은 본 출원의 구체적인 실시 형태일 뿐이며, 본 출원의 보호범위는 이에 한정되지 않는다. 본 기술분야에 익숙한 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 본 출원이 개시한 기술 범위 내에서 수정 또는 교체를 쉽게 생각할 수 있으며, 이들은 모두 본 출원의 보호 범위에 포함되어야 한다. 따라서, 본 출원의 보호 범위는 후술되는 특허청구범위의 보호 범위를 기준으로 해야 한다.

Claims (15)

  1. 전원 제공 기기에 있어서,
    1차측 변환 회로, 2차측 변환 회로 및 상기 1차측 변환 회로와 상기 2차측 변환 회로 사이에 위치한 변압기를 포함하고, 상기 1차측 변환 회로는 입력된 교류 전기에 대해 1차측 정류 및 1차측 필터링 중 적어도 하나를 하기 위한 것이고, 상기 변압기는 상기 1차측 변환 회로의 출력 전력을 상기 2차측 변환 회로에 커플링하기 위한 것이며, 상기 2차측 변환 회로는 상기 전원 제공 기기의 출력 전류를 생성하도록, 상기 1차측 변환 회로가 상기 2차측 변환 회로에 커플링된 전력에 따라 2차측 정류와 2차측 필터링을 하기 위한 것이고, 여기서 상기 2차측 변환 회로는 2차측 필터링을 위한 인덕턴스 소자를 포함하며,
    상기 전원 제공 기기는,
    입력단이 상기 인덕턴스 소자의 양단에 연결되고, 상기 인덕턴스 소자의 임피던스에 따라 상기 전원 제공 기기의 출력 전류를 샘플링하여, 상기 전원 제공 기기의 출력 전류의 전류 샘플링 값을 취득하고, 상기 전류 샘플링 값에 따라 피드백 신호를 생성하기 위한 피드백 제어 회로; 및
    상기 피드백 제어 회로의 출력단에 연결되고, 상기 피드백 신호에 따라, 상기 1차측 변환 회로가 상기 변압기를 통해 상기 2차측 변환 회로에 커플링된 전력을 조정하기 위한 전력 조정 회로; 를 더 포함하는
    것을 특징으로 하는 전원 제공 기기.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 피드백 제어 회로는 또한 충전 대상 기기와 통신하여, 상기 전원 제공 기기의 출력을 제어하여, 상기 전원 제공 기기의 출력 전압 및 출력 전류 중 적어도 하나가 상기 충전 대상 기기의 전지의 현재 처한 충전 스테이지와 서로 매칭되도록 하기 위한,
    것을 특징으로 하는 전원 제공 기기.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 전원 제공 기기는 제1 충전 모드 및 제2 충전 모드를 지지하고, 상기 전원 제공 기기가 상기 제2 충전 모드에서의 충전 속도는 상기 전원 제공 기기가 상기 제1 충전 모드에서의 충전 속도보다 빠르며,
    상기 피드백 제어 회로는,
    상기 피드백 제어 회로가 충전 대상 기기와 통신하여, 상기 제2 충전 모드에서의 상기 전원 제공 기기의 출력을 제어하도록 구성되는,
    것을 특징으로 하는 전원 제공 기기.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 피드백 제어 회로는,
    상기 충전 대상 기기와 양방향 통신을 행하여, 상기 전원 제공 기기와 상기 충전 대상 기기 사이의 충전 모드를 협상하도록 구성되는,
    것을 특징으로 하는 전원 제공 기기.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 피드백 제어 회로는,
    상기 충전 대상 기기에 제1 명령을 송신하고, -상기 제1 명령은 상기 충전 대상 기기가 상기 제2 충전 모드를 오픈했는지 여부를 문의하기 위한 것이며-;
    상기 충전 대상 기기가 송신한 상기 제1 명령의 회답 명령을 수신하고, 상기 제1 명령의 회답 명령은 상기 충전 대상 기기가 상기 제2 충전 모드를 오픈하는것을 동의할지 여부를 지시하기 위한 것이며; 및
    상기 충전 대상 기기가 상기 제2 충전 모드를 오픈하는 것을 동의할 경우, 상기 제2 충전 모드를 이용하여 상기 충전 대상 기기를 위하여 충전하도록 구성되는,
    것을 특징으로 하는 전원 제공 기기.
  6. 제3 항 내지 제5 항 중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 피드백 제어 회로는,
    상기 충전 대상 기기와 양방향 통신을 행하여, 상기 제2 충전 모드에서 상기 전원 제공 기기로부터 출력되어 상기 충전 대상 기기를 충전하기 위한 충전 전압을 확정하고;
    상기 전원 제공 기기의 출력 전압을 조정하여, 상기 전원 제공 기기의 출력 전압이, 상기 제2 충전 모드에서 상기 전원 제공 기기로부터 출력되어 상기 충전 대상 기기를 충전하기 위한 충전 전압과 같도록하도록 구성되는,
    것을 특징으로 하는 전원 제공 기기.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 피드백 제어 회로는,
    상기 충전 대상 기기에 제2 명령을 송신하고, -상기 제2 명령은 상기 전원 제공 기기의 출력 전압이 상기 충전 대상 기기의 전지의 현재 전압과 매칭하는지 여부를 문의하기 위한 것이며-;
    상기 충전 대상 기기가 송신한 상기 제2 명령의 회답 명령을 수신하고, 상기 제2 명령의 회답 명령은 상기 전원 제공 기기의 출력 전압이 상기 전지의 현재 전압과 매칭되거나 또는 높거나 또는 낮음을 지시하도록 구성되는,
    것을 특징으로 하는 전원 제공 기기.
  8. 제3 항 내지 제5 항 중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 피드백 제어 회로는,
    상기 충전 대상 기기와 양방향 통신을 행하여, 상기 제2 충전 모드에서 상기 전원 제공 기기로부터 출력되어 상기 충전 대상 기기를 충전하는 충전 전류를 확정하고;
    상기 전원 제공 기기의 출력 전류를 조정하여, 상기 전원 제공 기기의 출력 전류가, 상기 제2 충전 모드에서 상기 전원 제공 기기로부터 출력되어 상기 충전 대상 기기를 충전하기 위한 충전 전류와 같도록 구성되는,
    것을 특징으로 하는 전원 제공 기기.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 피드백 제어 회로는,
    상기 충전 대상 기기에 제3 명령을 송신하고, -상기 제3 명령은 상기 충전 대상 기기가 현재 지원하는 최대 충전 전류를 문의하기 위한 것이며-;
    상기 충전 대상 기기가 송신한 상기 제3 명령의 회답 명령을 수신하고, 상기 제3 명령의 회답 명령은 상기 충전 대상 기기가 현재 지원하는 최대 충전 전류를 지시하기 위한 것이며;
    상기 충전 대상 기기가 현재 지원하는 최대 충전 전류에 따라, 상기 제2 충전 모드에서 상기 전원 제공 기기로부터 출력되어 상기 충전 대상 기기를 충전하는 충전 전류를 확정하도록 구성되는,
    것을 특징으로 하는 전원 제공 기기.
  10. 제3 항 내지 제5 항 중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 피드백 제어 회로는,
    상기 제2 충전 모드를 이용하여 충전하는 과정에서, 상기 충전 대상 기기와 양방향 통신을 행하여, 상기 전원 제공 기기의 출력 전류를 조정하여, 상기 전원 제공 기기의 출력 전류가 상기 전지의 현재 처한 충전 스테이지에서 원하는 충전 전류와 서로 매칭되도록 구성되는,
    것을 특징으로 하는 전원 제공 기기.
  11. 제10 항에 있어서,
    상기 피드백 제어 회로는,
    상기 충전 대상 기기에 제4 명령을 송신하고, -상기 제4 명령은 상기 충전 대상 기기의 전지의 현재 전압을 문의하기 위한 것이며-;
    상기 충전 대상 기기가 송신한 상기 제4 명령의 회답 명령을 수신하고, -상기 제4 명령의 회답 명령은 상기 전지의 현재 전압을 지시하기 위한 것이며-;
    상기 전지의 현재 전압에 따라, 상기 전지의 현재 처한 충전 스테이지에서 원하는 충전 전류를 확정하고;
    상기 전원 제공 기기의 출력 전류를 조정하여, 상기 전원 제공 기기의 출력 전류가 상기 전지의 현재 처한 충전 스테이지에서 원하는 충전 전류와 매칭되도록 구성되는,
    것을 특징으로 하는 전원 제공 기기.
  12. 제3 항 내지 제5 항 중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 전원 제공 기기는 충전 인터페이스를 포함하고, 상기 피드백 제어 회로는 상기 충전 인터페이스의 데이터선에 의하여, 상기 충전 대상 기기와 양방향 통신을 행하는,
    것을 특징으로 하는 전원 제공 기기.
  13. 충전 제어 방법에 있어서,
    1차측 변환을 통하여 입력된 교류 전기에 대해 1차측 정류 및 1차측 필터링 중 적어도 하나를 수행하는 단계;
    출력 전류를 생성하도록, 상기 1차측 변환이 2차측 변환에 커플링된 전력에 따라 2차측 정류와 2차측 필터링을 수행하는 단계 - 여기서 상기 2차측 변환은 상기 2차측 필터링을 위한 인덕턴스 소자에 의해 수행됨-;
    상기 인덕턴스 소자의 임피던스에 따라 상기 출력 전류를 샘플링하여, 상기 출력 전류의 전류 샘플링 값을 취득하고, 상기 전류 샘플링 값에 따라 피드백 신호를 생성하는 단계; 및
    상기 피드백 신호에 따라, 상기 1차측 변환이 상기 2차측 변환에 커플링된 전력을 조정하는 단계; 를 더 포함하는
    것을 특징으로 하는 충전 제어 방법.
  14. 제13 항에 있어서,
    상기 충전 제어 방법은 전원 제공 기기에 응용되고,
    충전 대상 기기와 통신하여, 상기 전원 제공 기기의 출력을 제어하여, 상기 전원 제공 기기의 출력 전압 및 출력 전류 중 적어도 하나가 상기 충전 대상 기기의 전지의 현재 처한 충전 스테이지와 서로 매칭되도록 하는 단계; 를 더 포함하는,
    것을 특징으로 하는 충전 제어 방법.
  15. 제13 항 또는 제14항에 있어서,
    상기 전원 제공 기기는 제1 충전 모드 및 제2 충전 모드를 지지하고, 상기 전원 제공 기기가 상기 제2 충전 모드에서의 충전 속도는 상기 전원 제공 기기가 상기 제1 충전 모드에서의 충전 속도보다 빠르며,
    상기 충전 대상 기기와 통신하여, 상기 전원 제공 기기의 출력을 제어하는 단계는,
    상기 충전 대상 기기와 통신하여, 상기 제2 충전 모드에서의 상기 전원 제공 기기의 출력을 제어하는 단계; 를 포함하는,
    것을 특징으로 하는 충전 제어 방법.
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