KR20020007115A - A method for charging lithium ion secondary battery by solar battery, and apparatus for charging as solar battery of secondary battery - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 태양전지를 이용하여 리듐 이온 이차 전지를 충전하는 방법과 리듐 이온 이차전지용 태양전지식 충전장치에 관한 것이다.The present invention relates to a method for charging a lithium ion secondary battery using a solar cell and a solar cell type charging device for a lithium ion secondary battery.
현재, 충전식의 이차 전지로서는 카듀늄 등의 유해물질이 들어 있지 않고, 장시간의 연속사용과 경량화에 적합하여야 한다는 등의 이유에서 리듐 이온이차 전지가 개인용 컴퓨터나 휴대전화를 포함한 각종 휴대단말기에 널리 사용되고 있다. 그리고, 리듐 이온 이차전지를 충전하는데는 출력 에너지가 큰 상용전원(AC100V)이나 자동차의 베터리등에서 충전하는 방법이 일반적이다. 이것은 리듐 이온 이차전지를 충전하기에는 수백 mA 의 대전류가 필요하기 때문이다.Currently, lithium secondary batteries are widely used in various portable terminals including personal computers and mobile phones because of the fact that rechargeable secondary batteries do not contain harmful substances such as carbonium and should be suitable for long-term continuous use and light weight. have. In order to charge a lithium ion secondary battery, it is common to charge with a commercial power supply (AC100V) with a large output energy, an automobile battery, or the like. This is because a large current of several hundred mA is required to charge the lithium ion secondary battery.
한편, 컴퓨터중에서도 노트형 컴퓨터이나 휴대단말은 보통 가지고 다니면서 사용하는 사용형태가 일반적이다. 그 때문에 상용전원을 받을 수 없는 장소에서도 이러한 기기에 내장된 리듐 이온 이차전지를 충전하고 싶어하며, 상용전원(AC100V)이나 자동차의 배터리 이외에서 충전할 수 있는 수단을 원하고 있다.On the other hand, among the computers, a notebook computer or a portable terminal is usually used with a user. For this reason, it wants to charge the lithium ion secondary battery built in such a device even in a place where commercial power is not available, and it wants a means which can charge other than a commercial power supply (AC100V) or the battery of an automobile.
그래서 소형.경량으로서 가지고 다닐 수도 있고, 어디에서든지 이용할 수 있는 태양열을 전기 에너지로 손쉽게 변환할 수 있는 태양전지를, 리듐 이온 이차전지의 충전수단으로서 이용할 수는 없는가 하는 생각이다.Therefore, the idea is that a solar cell that can be carried as compact and lightweight and can be easily converted into solar energy that can be used anywhere can be used as a charging means for a lithium ion secondary battery.
그러나 태양전지의 소자 한개당 출력은 전압에서는 약 0.4volt 에서 0.5volt, 전류에서는 1평방cm당 약 25mA 정도이고, 출력전압이 비교적 높은 (3.6volt) 리듐 이온 이차전지에 수백 mA 의 전류를 보내어 충전하기 위해서는 많은 셀을 직렬로 접속해서 전압을 확보함과 동시에 많은 셀을 병렬로 접속해서 전류도 아울러 확보해야만 하기 때문에 태양전지는 대형화가 되고, 휴대하기가 곤란하다는 과제가 있다.However, the output of each solar cell device is about 0.4 to 0.5 volts in voltage and about 25 mA per square centimeter in current, and it sends several hundred mA of current to a relatively high (3.6 volt) lithium ion secondary battery for charging. In order to secure a voltage by connecting a large number of cells in series and to connect a large number of cells in parallel, a solar cell becomes large and difficult to carry.
그래서, 본 발명은 상기 과제를 해결하기 위한 것이고, 그 목적은 태양전지의 작은 출력전류에 의해서도 리듐 이온 이차 전지를 충전할 수 있고, 태양전지를 이용해서 리듐 이온 이차 전지를 충전하는 방법과 리듐 이온 이차 전지용 태양 전지식 충전 장치를 제공하는 것에 있다.Therefore, the present invention has been made to solve the above problems, and an object thereof is to charge a lithium ion secondary battery even with a small output current of a solar cell, and to use a solar cell to charge a lithium ion secondary battery and a lithium ion. It is providing the solar cell type charging apparatus for secondary batteries.
도 1은 본 발명에 관계되는 리듐 이온 이차 전지용 태양전지식 충전장치의 한 실시의 형태의 구성을 나타내는 블록도이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a block diagram which shows the structure of one Embodiment of the solar cell type charging apparatus for lithium ion secondary batteries which concerns on this invention.
도 2는 도 1의 구체적인 회로예를 표시하는 회로 도면이다.FIG. 2 is a circuit diagram showing a specific circuit example of FIG. 1.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
5 ..... 리듐 이온 이차 전지용 태양전지식 충전장치5 ..... Solar battery charger for lithium ion secondary battery
10 .... 태양 전지10 .... solar cell
12 .... 축전수단12 .... Power storage means
14 .... 리듐 이온 이차전지14 .... Lithium Ion Secondary Battery
16 .... 충전제어수단16 .... Charge control means
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은 다음과 같은 구성을 구비하고 있다.In order to achieve the above object, the present invention has the following configuration.
즉, 본 발명의 태양전지를 이용해서 리듐 이온 이차 전지를 충전하는 방법은 태양전지가 출력하는 직류전류에 의해서 축전수단을 충전하면서 상기 축전수단과 리듐 이온 이차 전지의 전위차가 소정의 전압치 이상으로 되었을 경우에 상기 축전수단과 상기 리듐 이온 이차 전지를 전기적으로 접속해서 축전수단이 출력하는 직류전류에 의해서 리듐 이온 이차전지를 충전하는 것을 특징으로 한다.That is, in the method for charging a lithium ion secondary battery using the solar cell of the present invention, the potential difference between the power storage means and the lithium ion secondary battery is equal to or higher than a predetermined voltage value while charging the power storage means by a direct current output from the solar cell. In this case, the power storage means and the lithium ion secondary battery are electrically connected to each other to charge the lithium ion secondary battery by a direct current output from the power storage means.
또한, 본 발명의 리듐 이온 이차전지용 태양 전지식 충전장치는 태양 전지와 상기 태양전지가 출력하는 직류전류에 의해서 충전되는 축전수단과, 그 축전수단과 리듐 이온 이차전지와의 사이에 배치되고, 상기 축전수단과 상기 리듐이온 이차전지의 전위차가 소정의 전압치 이상으로 되었을 경우에 상기 축전수단과 상기 리듐 이온 이차전지를 전기적으로 접속하고, 상기 축전수단이 출력하는 직류전류에 의해서 상기 리듐 이온 이차전지를 충전하는 충전제어수단을 구비하는 것을 특징으로 한다.In addition, the solar cell type charging apparatus for a lithium ion secondary battery of the present invention is disposed between a power storage means that is charged by a solar cell and a direct current output by the solar cell, and between the power storage means and a lithium ion secondary battery. When the potential difference between the power storage means and the lithium ion secondary battery becomes equal to or greater than a predetermined voltage value, the power storage means and the lithium ion secondary battery are electrically connected, and the lithium ion secondary battery is connected by a direct current output by the power storage means. Characterized in that it comprises a charging control means for charging.
상기 구성에 의하면 태양전지의 출력전류를 일단 축적수단으로 축적하고, 리듐 이온 이차 전지에는 그 축전 수단으로부터 충전하기 때문에 축적수단에 전류 공급 능력이 높은 것(예를들면 내부저항이 작은 것)을 선택하면, 태양전지를 이용해서 리듐 이온 이차전지를 충분하게 충전할 수 있게 된다.According to the above structure, since the output current of the solar cell is accumulated by the storage means once, and the lithium ion secondary battery is charged from the power storage means, the one having a high current supply capability (for example, a small internal resistance) is selected. In this case, the lithium ion secondary battery can be sufficiently charged using the solar cell.
(발명의 실시형태)Embodiment of the Invention
이하, 본 발명에 있어서 태양전지를 이용해서 리듐 이온 이차 전지를 충전하는 방법과 리듐 이온 이차 전지용 태양 전지식 충전장치의 바람직한 실시의 형태를 첨부도면에 의거해서 상세하게 설명한다. 그리고 리듐 이온 이차 전지 이외의 이차 전지에도 본 발명을 적용할 수 있다는 것은 말할 필요도 없다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, the preferred embodiment of the method for charging a lithium ion secondary battery using a solar cell and the solar cell type charging apparatus for lithium ion secondary batteries is demonstrated in detail based on an accompanying drawing. It goes without saying that the present invention can be applied to secondary batteries other than lithium ion secondary batteries.
우선, 리듐 이온 이차 전지를 충전하는 방법의 개요에 대해서 도 1을 이용해서 설명한다.First, the outline | summary of the method of charging a lithium ion secondary battery is demonstrated using FIG.
그 방법은 태양전지(10)가 출력하는 직류전류로 축전수단(12)을 충전하면서 축전수단(12)와 리듐 이온 이차전지(14)와의 사이의 전위차 Vdef를 체크한다.The method checks the potential difference Vdef between the power storage means 12 and the lithium ion secondary battery 14 while charging the power storage means 12 with the direct current output by the solar cell 10.
전위차 Vdef 가 소정의 전압치 Vref 이상으로 되었을 경우에, 보다 상세하게는 축적수단(12)가 태양전지(10)에 의해서 충전되어 그 전압이 리듐 이온 이차전지(14)의 전압보다도 전압치 Vref 만 높아졌을 경우에, 축전수단(12)와, 리듐이온 이차전지(14)등을 전기적으로 접속한다. 이 전압치 Vref 은 축전수단(12)나 리듐 이온 이차전지(14)등, 리듐 이온 이차전지(14)에 충전하는 중에 흐르는 전류 경로의 내부 저항을 고려하고, 해당경로에 리듐 이온 이차 전지(14)를 충전할 수 있는 만큼의 전류가 흐를 수 있는 수치를 설정한다.In the case where the potential difference Vdef becomes higher than or equal to the predetermined voltage value Vref, the accumulating means 12 is charged by the solar cell 10 in more detail, and the voltage thereof is only the voltage value Vref than the voltage of the lithium ion secondary battery 14. When it becomes high, the electrical storage means 12 and the lithium ion secondary battery 14 etc. are electrically connected. The voltage value Vref takes into account the internal resistance of the current path flowing while charging the lithium ion secondary battery 14, such as the power storage means 12 or the lithium ion secondary battery 14, and the lithium ion secondary battery 14 in the corresponding path. ) Set the value that the current can flow as long as it can charge.
그래서, 축전수단(12)가 출력하는 직류전류에 의해서 리듐 이온 전지(14)가 충전한다.Thus, the lithium ion battery 14 is charged by the direct current output from the power storage means 12.
본 발명에 의하면 태양전지(10)의 출력전류를 일단 축전수단(12)에 축적하고, 리듐 이온 이차 전지(14)에는 그 축전수단(12)에 충전하기 때문에 축전수단(12)에 전류공급능력이 높은 것(예를들면 내부저항이 작은 것, 또한, 용량이 큰 것)을 선택하면 축전수단(12)에서 리듐 이온 이차전지(14)에 리듐 이온 이차 전지(14)를 충분히 충전할 수 있는 만큼의 크기의 전류를 흐르게 할 수가 있다.According to the present invention, since the output current of the solar cell 10 is once stored in the power storage means 12, and the lithium ion secondary battery 14 is charged in the power storage means 12, the current supply capability to the power storage means 12. By selecting this high one (for example, one having a low internal resistance and having a large capacity), the lithium ion secondary battery 14 can be sufficiently charged in the lithium ion secondary battery 14 by the power storage means 12. As much current as possible can flow.
용량을 크게 하면 그 만큼의 긴시간 전류를 보낼 수 있다. 따라서, 결과적으로 태양전지(10)로부터 리듐 이온 이차전지(14)를 충전할 수 있게된다.The larger the capacity, the longer the current can be sent. Therefore, as a result, the lithium ion secondary battery 14 can be charged from the solar cell 10.
다음으로 상기 방법을 실시하는 리듐 이온 이차전지용 태양전지식 충전장치(5)의 일실시 형태에 대해서 도 1과 도 2를 이용해서 설명한다.Next, one Embodiment of the solar cell type charging apparatus 5 for lithium ion secondary batteries which implements the said method is demonstrated using FIG. 1 and FIG.
우선, 구성에 대해서 설명한다.First, the configuration will be described.
축전수단(12)는 한 예로써, 콘덴서 C1 를 이용해서 실현하고 있다.The electrical storage means 12 is implemented as an example using the capacitor C1.
콘덴서는 저가이고, 특히 전해(電解) 콘덴서를 이용하면 소형으로 대용량의 축전수단(12)를 실현할 수 있다. 또한, 실제로는 약 220㎌ 정도이면 충분하게 본원의 축전수단으로써 기능한다. 그리고 콘덴서는 내부저항도 비교적 작기 때문에 리듐 이온 이차 전지(14)로의 충전전류를 낮은 수치로 제한해 버리는 것을 방지한다.The capacitor is inexpensive, and in particular, by using an electrolytic capacitor, it is possible to realize a small and large capacity power storage means 12. In fact, about 220 mW is enough to function as the power storage means of the present application. In addition, since the capacitor has a relatively small internal resistance, the capacitor prevents the charging current to the lithium ion secondary battery 14 from being limited to a low value.
충전제어수단(16)은 축전수단(12)와 리듐 이온 이차전지(14)와의 사이에 직렬로 개장(介裝)된 스위치 수단(16a)와, 축전수단(12)와 리듐 이온 이차 전지(14)와의 사이의 전압차 Vdef 가 미리 결정된 전압치 Vref 이상이 되면 그 사이만 스위치 수단(16a)를 온 상태로 변환시켜 축전수단(12)와 리듐 이온 이차전지(14)를 전기적으로 접속시켜 접속제어수단(16b)와 구성할 수 있다.The charging control means 16 includes switch means 16a retrofitted in series between the power storage means 12 and the lithium ion secondary battery 14, and the power storage means 12 and the lithium ion secondary battery 14. When the voltage difference Vdef between the < RTI ID = 0.0 >) < / RTI > and the predetermined voltage value Vref is equal to or higher than the predetermined value, the switch means 16a is turned ON, and the power storage means 12 and the lithium ion secondary battery 14 are electrically connected to each other. It can be configured with the means 16b.
그래도 도 2에 있는 p 형의 전계효과형 트랜지스터 FET(이하, 간단하게 FET)(2)가 스위치 수단(16a)에 해당하고, 충전제어수단(16)의 그외의 회로소자가 접속제어 수단(16b)로서 가능하다.Still, the p-type field effect transistor FET (hereinafter simply referred to as FET) 2 in FIG. 2 corresponds to the switch means 16a, and other circuit elements of the charge control means 16 are connected to the control means 16b. Is possible.
충전제어수단(16)의 구체적인 한 회로의 예를 도 2를 이용해서 설명한다.An example of a specific circuit of the charging control means 16 will be described with reference to FIG.
그리고 이하에서 설명하는 회로예 이외에도 같은 기능을 다른 회로 구성으로 실현할 수 있는 것은 물론이다.It goes without saying that the same function can be realized in other circuit configurations in addition to the circuit examples described below.
축전수단(12)와 리듐 이온 이차전지(14)와의 사이에는 저항 R2 와 FET2와 다이오드 D2 가 그 순서대로 직렬로 연결되어 있다. 상세하게는 FET2 의 소스 단자는 저항 R2 와 접속되고, FET2 의 다이오드 단자는 D2 의 애노드에 접속되어 있다.Between the power storage means 12 and the lithium ion secondary battery 14, a resistor R2, a FET2 and a diode D2 are connected in series in that order. In detail, the source terminal of FET2 is connected with the resistor R2, and the diode terminal of FET2 is connected with the anode of D2.
그리고 FET2 의 소스 단자와 게이트 단자와의 사이에는 바이어스 용의 저항 R3 가 병렬로 접속되어 있다.A bias resistor R3 is connected in parallel between the source terminal and the gate terminal of the FET2.
그리고, 축전수단(12)에는 트랜지스터 Tr1(pnp 형)의 이미터 단자가 접속되어 트랜스터 Tr1 의 컬렉터 단자와 접지 사이에는 바이어스 용의 저항 R1이 연결되어 있다. 그리고 저항 R1 에는 콘덴서 C2 가 병렬로 접속되어 있다.The power storage means 12 is connected to an emitter terminal of the transistor Tr1 (pnp type), and a resistor R1 for bias is connected between the collector terminal of the transformer Tr1 and ground. The capacitor C2 is connected in parallel with the resistor R1.
그리고, 트랜지스터 Tr1 의 컬렉터 단자에는 n 형의 FET1 의 게이트 단자가접속되어 있다. 이 FET1 의 컬렉터 단자에는 n 형의 FET1 의 게이트 단자가 접속되어 있다. 이 FET1 의 드레인 단자는 FET2 의 게이트 단자에 접속되고, 소스 단자는 접지에 직접 접속되어 있다.The gate terminal of the n-type FET1 is connected to the collector terminal of the transistor Tr1. The gate terminal of the n-type FET1 is connected to the collector terminal of this FET1. The drain terminal of this FET1 is connected to the gate terminal of FET2, and the source terminal is directly connected to ground.
그리고 트랜지스터 TR1 의 베이스 단자와 FET2 의 드레인 단자와의 사이에는 다이오드 D1 이 그 애노드가 트랜지스터 Tr1 의 베이스 단자에 접속된 상태로 연결되어 있다.The diode D1 is connected between the base terminal of the transistor TR1 and the drain terminal of the FET2 with the anode connected to the base terminal of the transistor Tr1.
다음에 리듐 이온 이차 전지용 태양 전지식 충전장치(5)의 동작을 충전 제어수단(16)의 동작을 포함해서 설명한다.Next, the operation of the solar cell type charging apparatus 5 for the lithium ion secondary battery will be described including the operation of the charge control means 16.
태양전지(10)에는 축전수단(12)가 병렬로 직접 접속되어 있다. 그 때문에 태양 전지(10)가 빛을 받아 발생한 직류전류는 축전수단(12)에 충전된다.The solar cell 10 is directly connected with power storage means 12 in parallel. Therefore, the direct current generated when the solar cell 10 receives light is charged in the power storage means 12.
그리고 축전수단(12)의 전압이 더욱 상승하여 리듐 이온 이차 전지(14)와의 전위차 Vdef 가 트랜지스터 Tr1 의 이미터 베이스 단자 사이의 방향전압 Veb 에 다이오드 D1, D2 각각의 순방향전압 Vd1, Vd2 를 추가시킨 전압 Vref 이상이 되면 트랜지스터 Tr1 의 이미터 단자 →그 베이스 단자 →D1 →D2 →리듐 이온 이차 전지(14)의 경로로 전류가 흐른다.Then, the voltage of the power storage means 12 is further increased so that the potential difference Vdef with the lithium ion secondary battery 14 adds forward voltages Vd1 and Vd2 of the diodes D1 and D2 to the direction voltage Veb between the emitter base terminals of the transistor Tr1. When the voltage Vref is higher than or equal to, the current flows through the path of the emitter terminal → base thereof → D1 → D2 → lithium ion secondary battery 14 of transistor Tr1.
그래서 이것에 의하여 트랜지스터 Tr1 이 온 상태로 되고, 저항 R1 에 접지로 향하는 전류가 흘러 저항 R1 사이에 바이서스 전압이 발생하고 그것에 의해 FET1 의 게이트 단자에 정전압이 인가된다.As a result, the transistor Tr1 is turned on, a current flows to the resistor R1 toward the ground, and a bias voltage is generated between the resistors R1, thereby applying a constant voltage to the gate terminal of the FET1.
이것에 의해서 n 형의 FET1 이 온 상태로 바뀌고 저항 R2 →저항 R3 → FET1 의 드레인 단자 → FET1 의 소스 단자 →접지라고 하는 경로로 전류가 흐른다. 그래서 저항 R3 사이에 바이어스 전압이 발생하고 그 바이어스 전압에 의해서 p 형의 FET2 가 온 상태로 바뀐다.As a result, the n-type FET1 is turned on, and a current flows through the path from the resistor R2 to the resistor R3 to the drain terminal of the FET1 to the source terminal of the FET1 to ground. Thus, a bias voltage is generated between the resistors R3 and the p-type FET2 is turned on by the bias voltage.
그 결과 축전수단(12)에서 리듐 이온 이차전지(14)를 향해서 저항 R2 →FET2 의 소스 단자 → 그 드레인 단자 → 다이오드 D2 →리듐 이온 이차전지(14)라는 경로로 리듐 이온 이차 전지(14)에 충전전류가 흐른다.As a result, the power storage means 12 is directed toward the lithium ion secondary battery 14 to the lithium ion secondary battery 14 via the path of the resistor R2-> FET2 source terminal-> drain terminal-> diode D2-lithium ion secondary battery 14. Charge current flows.
트랜지스터 Tr1 의 이미터 베이스 단자 사이의 순서방향 전압 Veb 에 다이오드 D1, D2 의 각각의 순서방향 전압 Vd1, Vd2를 추가한 전압 Vref 는 트랜지스터 Tr1 이나 다이오드 D1, D2 가 실리콘으로 구성되어 있는 경우에는 각각의 순 방향전압이 약 0.6-0.7volt 이기 때문에 전체로서 약 2volt 정도로 된다.The voltage Vref which adds the forward voltages Vd1 and Vd2 of the diodes D1 and D2 to the forward voltage Veb between the emitter base terminals of the transistor Tr1 is equal to that when the transistors Tr1 or diodes D1 and D2 are composed of silicon. Since the forward voltage is about 0.6-0.7 volts, it is about 2 volts in total.
따라서, 저항 R2 를 한예로서 약 10Ω으로 설정해두면 충전개시 당초의 충전 전류를 약 200mA 정도로 설정할 수가 있어 리듐 이온 이차전지(14)를 충전하는데에 충분한 전류를 확보할 수 있다.Therefore, if the resistance R2 is set to about 10? As an example, the initial charging current can be set to about 200 mA, and sufficient current can be secured to charge the lithium ion secondary battery 14.
리듐 이온 이차전지(14)에 전류가 흐르기 시작하면 그것과 동반해서 축전수단(12)의 전압도 강하하고, 쌍방의 전압차 Vdef 는 단시간에 전압 Vref 미만으로 된다.When a current starts to flow in the lithium ion secondary battery 14, the voltage of the electrical storage means 12 also falls with it, and the voltage difference Vdef of both becomes less than voltage Vref in a short time.
그렇게 되면, 트랜지스터 Tr1 의 이미터 단자 → 그 베이스 단자 →D1 →D2 →리듐 이온 이차전지(14)라는 경로에서 전류가 흐르지 않게 되고, 트랜지스터 Tr1 이 오프 상태로 바뀐다. 그 결과 FET1 도 오프 상태로 되고, FET2 도 오프 상태로 되어 충전동작이 중지한다.As a result, no current flows in the path of the emitter terminal → the base terminal → D1 → D2 → the lithium ion secondary battery 14 of the transistor Tr1, and the transistor Tr1 is turned off. As a result, FET1 is also turned off and FET2 is also turned off to stop the charging operation.
이것에 의해서 축전수단(12)에서 리듐 이온 이차 전지(14)로의 전류의 흐름이 없어지고, 축전수단(12)는 다시 태양전지(10)에서 충전가능한 상태로 된다.As a result, the flow of current from the power storage means 12 to the lithium ion secondary battery 14 is eliminated, and the power storage means 12 is rechargeable in the solar cell 10 again.
이상의 동작, 즉 축전수단(12)으로의 태양전지(10)에 의한 충전동작과 리듐 이온 이차 전지(14)로의 축전수단(12)에서의 충전동작은 리듐 이온 이차전지(14)의 전압이 소정의 전압(약 3.6volt-4volt)에 이르기까지 반복해서 행한다.In the above operation, that is, the charging operation by the solar cell 10 to the power storage means 12 and the charging operation by the power storage means 12 to the lithium ion secondary battery 14, the voltage of the lithium ion secondary battery 14 is predetermined. Repeat until the voltage (approximately 3.6 volts-4 volts) is reached.
이것에 의한 결과로서 태양전지(10)에 의한 리듐 이온 이차전지(14)의 충전이 가능하게 된다.As a result of this, the lithium ion secondary battery 14 can be charged by the solar cell 10.
그리고, 상기 충전제어수단(16)의 회로예에 있어서 트랜지스터는 없고 FET를 사용하는 이유는 FET1 이나 FET2 대신에 트랜지스터를 이용하여 리듐 이온 이차전지(14)로의 충전동작을 하는 경우에는 온 상태를 유지하는 베이스 전류가 필요하게 되고, 그 베이스 전류는 접지에 흘러 쓸모없게 되어 버리기 때문이다.In the circuit example of the charging control means 16, there is no transistor and the reason for using the FET is that when the charging operation to the lithium ion secondary battery 14 is performed using a transistor instead of FET1 or FET2, the ON state is maintained. This is because a base current is required, and the base current flows to ground and becomes useless.
FET 를 이용한 것에 의해서 베이스 전류에 대응하는 전류는 2㎂ 정도로 낮아지고 무시할 수 있는 수치로 된다. 따라서, 효율좋은 충전이 가능하게 된다.By using the FET, the current corresponding to the base current is reduced to about 2 mA and becomes a negligible value. Therefore, efficient charging becomes possible.
그리고 다이오드 D2 는 일단 충전된 리듐 이온 이차 전지(14)로 부터 충전제어수단(16)측에 방전하는 것을 방지하는 기능도 있다.The diode D2 also has a function of preventing discharge from the lithium ion secondary battery 14 once charged to the charge control means 16 side.
그리고 컨덴서 C2 는 FET1 의 게이트 전압이 축전수단(12)에서 리듐 이온 이차전지(14)로의 충전동작의 개시와 동시에 순간적으로 저하하는 것을 방지하고, 일단 온 상태로 된 FET1 이 어느 정도의 시간만큼 온 상태를 유지할 수 있도록 바이어스 전압을 유지 보존하기 위한 것이다.The capacitor C2 prevents the gate voltage of the FET1 from decreasing instantaneously with the start of the charging operation from the power storage means 12 to the lithium ion secondary battery 14, and the FET1 once turned on for a certain amount of time. This is to maintain and preserve the bias voltage to maintain the state.
그리고, 한 예로서 도 2에 나타낸 간단한 회로구성으로 축전수단(12)나 충전제어수단(16)을 구성할 수 있기 때문에, 예를들면 휴대전화기에도 충분하게 실장할 수 있는 체적(體積)의 리듐 이온 이차전지용 태양전지식 충전장치(5)가 실현가능하다. 그래서 휴대전화기는 외부에서의 사용이 많기 때문에 태양전지(10)을 휴대전화기의 표면에 노출해서 탑재하면 이 태양전지(10)을 이용해서 내장된 리듐 이온 이차전지(14)를 충전할 수 있고, 통화시간, 대기시간도 급격히 늘어나 쓰기편리함이 대단히 향상될 것이라고 본다.As an example, since the power storage means 12 or the charging control means 16 can be configured by the simple circuit configuration shown in Fig. 2, for example, a volume of lithium that can be sufficiently mounted in a mobile phone, for example. A solar cell charging device 5 for an ion secondary battery is feasible. Therefore, since the mobile phone is often used outside, when the solar cell 10 is exposed and mounted on the surface of the mobile phone, the built-in lithium ion secondary battery 14 can be charged using the solar cell 10. Talk time and standby time will also increase drastically, and the convenience of writing will be greatly improved.
본 발명에 관계되는 태양전지를 이용해서 리듐 이온 이차전지를 충전하는 방법과 리듐 이온 이차 전지용 태양 전지식 충전장치를 이용하면 태양전지의 출력전류를 일단 축전수단에 축적하고, 리듐 이온 이차 전지에는 그 축전수단에서 충전하기 때문에, 축전수단에 전류공급능력이 높은 것(예를들면 내부 저항이 작은 것)을 선택하면 태양전지를 이용해서 리듐 이온 이차 전지를 충분하게 충전할 수 있게 된다는 효과를 갖는다.When the method for charging a lithium ion secondary battery using the solar cell according to the present invention and the solar cell type charging device for a lithium ion secondary battery are used, the output current of the solar cell is once stored in the power storage means, and the lithium ion secondary battery Since the power storage means charges, selecting a high current supply capability (for example, a small internal resistance) to the power storage means has an effect that the lithium ion secondary battery can be sufficiently charged using a solar cell.
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