KR20130023862A - Voltage equalization circuit - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 전기에너지 저장장치의 전압 균등화 회로에 관한 것으로서, 구체적으로는 직렬로 연결된 다수의 전기에너지 저장 셀을 포함하는 전기에너지 저장장치에서 전기에너지 저장 셀 사이의 전압 균등화를 수행하는 간단하고 저렴한 전압 균등화 회로에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE
일반적으로 이차전지(Secondary Battery)나 캐패시터(Capacitor) 같은 전기에너지 저장 셀(Electric Energy Storage Cell)은 정격전압(Rated Voltage)이 수 볼트에 불과하지만 대부분의 응용분야에서는 수십 내지 수백 볼트의 전압이 요구된다.In general, electric energy storage cells such as secondary batteries and capacitors have a rated voltage of only a few volts, but most applications require voltages of tens to hundreds of volts. do.
이러한 상황에 따라 전지나 캐패시터 같은 전기에너지 저장 셀은 수백 개까지도 직렬로 연결되어 전기에너지 저장장치(Electric Energy Storage Device)를 구성한다.Under these circumstances, hundreds of electrical energy storage cells such as batteries and capacitors are connected in series to form an electric energy storage device.
그러나 전지나 캐패시터 같은 전기에너지 저장 셀이 정상적으로 동작하기 위해서는 허용된 동작전압영역 내에서 충전과 방전이 이루어져야 한다. 허용된 동작전압영역을 벗어난 영역에서 전기에너지 저장 셀이 동작할 경우, 예컨대, 저 전압(Under-Voltage) 또는 과 전압(Over-Voltage) 상태에서 동작하는 경우에는 전기에너지저장 셀의 수명이 급격하게 단축되거나 폭발이나 화재 같은 사고가 발생될 수 있다.However, in order for an electrical energy storage cell such as a battery or a capacitor to operate normally, charging and discharging must be performed within an allowable operating voltage range. When the electrical energy storage cell operates in an area outside the permitted operating voltage range, for example, when the battery is operated in an under-voltage or over-voltage state, the life of the electrical energy storage cell is abruptly increased. It may be shortened or an accident such as an explosion or fire may occur.
전기에너지 저장 셀이 직렬로 연결되어 구성된 전기에너지 저장장치는 직렬 연결의 특성상 특정 전기에너지 저장 셀을 별도로 제어하는 것은 상당한 복잡하고 추가비용도 많이 소요되기 때문에 전기에너지 저장장치의 수명을 증대시키고 안전성을 제고하기 위해서는 기본적으로 전기에너지 저장 셀 차원에서 전기에너지 저장 셀 사이의 전압을 균등하게 유지시키는 것이 필요하다. In the case of an electric energy storage device having an electrical energy storage cell connected in series, the control of a specific electric energy storage cell separately due to the nature of the series connection is quite complicated and additional cost, which increases the lifespan and safety of the electric energy storage device. In order to improve, it is basically necessary to maintain a uniform voltage between the electrical energy storage cells at the electrical energy storage cell level.
전기에너지 저장 셀 차원에서 직렬로 연결된 전기에너지 저장 셀 사이의 전압을 균등하게 유지시키기 위해서는 먼저 직렬로 연결되는 전기에너지 저장 셀이 동일한 특성을 지녀야 한다. 즉 제조회사, 모델, 용량, 누설전류 등이 동일해야 하며 심지어는 동일한 제조일자 및 동일한 로트 번호가 요구되기도 한다. 이것을 바탕으로 동일한 특성을 갖는 전기에너지 저장 셀이 직렬연결 상태에서 동작 중에 동일한 특성을 유지하고 동일한 충전상태를 지속시켜야 한다.In order to maintain an even voltage between the electrical energy storage cells connected in series at the electrical energy storage cell level, the electrical energy storage cells connected in series must have the same characteristics. That is, the make, model, capacity, leakage current, etc. must be the same, even the same manufacturing date and the same lot number are required. Based on this, electric energy storage cells having the same characteristics must maintain the same characteristics and maintain the same state of charge during operation in series connection.
그러나 전기에너지 저장 셀은 제조상의 용량편차와 같은 어느 정도의 특성편차는 불가피하며 특성편차 외에도 환경적인 요인 이를테면 온도 등에 따라 특성이 변할 수 있다. 전기에너지 저장 셀이 직렬로 연결된 전기에너지 저장장치는 전기에너지 저장 셀의 위치에 따라 온도편차 또는 전기에너지 저장 셀 사이의 에이징 편차가 존재할 수 있으므로 초기에는 특성편차가 작더라도 전기에너지 저장장치의 사용시간이 증가함에 따라 특성편차가 증가하기 때문에 전기에너지 저장 셀 자체만으로 전기에너지 저장 셀 사이의 전압균등화를 지속적으로 유지하는 것은 매우 어렵다.However, the electrical energy storage cell is unavoidable to some extent, such as manufacturing capacity deviation, and may vary depending on environmental factors such as temperature in addition to the characteristic deviation. The electric energy storage device in which the electric energy storage cells are connected in series may have a temperature deviation or an aging deviation between the electric energy storage cells depending on the position of the electric energy storage cell. As the characteristic deviation increases with this increase, it is very difficult to continuously maintain the voltage equalization between the electric energy storage cells only by the electric energy storage cells themselves.
이러한 현실적인 어려움 때문에 전기에너지 저장 셀 사이의 전압균등화(Voltage Equalization)를 위한 장치들이 개발되었다.Due to this practical difficulty, devices for voltage equalization between electrical energy storage cells have been developed.
도 1은 종래의 기술에 따른 제너 다이오드를 사용한 전압 균등화 방법을 설명하기 위한 회로도이다.1 is a circuit diagram illustrating a voltage equalization method using a zener diode according to the related art.
도 1을 참조하면, 종래의 기술에 따른 전압균등화 방법에서는, 제너 다이오드(ZD1, ZD2, ZD3, ZD4)를 각 전기에너지 저장 셀(C1, C2, C3, C4)에 병렬로 연결하여 특정 전기에너지 저장 셀의 전압이 제너 전압(Zener Voltage)을 초과하면 제너 다이오드를 통해 해당 전기에너지 저장 셀을 방전시켜 전기에너지 저장 셀의 가장 큰 위험요소 중의 하나인 과전압을 방지하는 것이다. 제너 다이오드 대신 션트 저항(Shunt Resistor)과 션트 저항에 직렬로 연결된 스위치를 사용하여 전기에너지 저장 셀의 전압이 설정전압 이상으로 상승할 경우 스위치를 온(ON)시켜 션트 저항을 통해 전기에너지 저장 셀을 방전시키는 방법도 사용된다. 그러나 이러한 방법들은 전압균등화 효과는 크지 않으며 전압균등화 기초적인 목적 중의 하나인 과전압방지에 효과적이다.Referring to FIG. 1, in the voltage equalization method according to the related art, the zener diodes ZD1, ZD2, ZD3, and ZD4 are connected to each of the electrical energy storage cells C1, C2, C3, and C4 in parallel to a specific electrical energy. When the voltage of the storage cell exceeds the Zener voltage, the corresponding electrical energy storage cell is discharged through the zener diode to prevent overvoltage, which is one of the greatest risk factors of the electrical energy storage cell. Instead of a Zener diode, a switch connected in series with the shunt resistor and the shunt resistor is used to turn the switch ON when the voltage of the electrical energy storage cell rises above the set voltage. Discharge methods are also used. However, these methods have little effect on voltage equalization and are effective in preventing overvoltage, one of the basic goals of voltage equalization.
도 2는 종래의 기술에 따른 패시브 전압 균등화(Passive Voltage Equalization) 방법을 설명하기 위한 회로도이다. FIG. 2 is a circuit diagram illustrating a passive voltage equalization method according to the related art.
도 2를 참조하면, 종래의 기술에 따른 패시브 전압균등화 방법에서는 전압 균등화를 위해 많이 사용되는 방법 중의 하나로서, 직렬로 연결된 각 전기에너지 저장 셀(C1, C2, C3, C3)에 동일한 저항 값을 갖는 패시브 저항(Passive Resistor)을 병렬로 연결한 회로 구조가 이용된다.Referring to FIG. 2, in the passive voltage equalization method according to the related art, one of the methods commonly used for voltage equalization may include applying the same resistance value to each of the electrical energy storage cells C1, C2, C3, and C3 connected in series. A circuit structure in which a passive resistor having a parallel connection is connected is used.
이러한 회로 구조를 이용한 패시브 전압 균등화 방법은 각 전기에너지 저장 셀(C1, C2, C3, C4)에 병렬로 연결된 패시브 저항(R)으로 전기에너지 저장 셀의 전압에 비례하여 방전전류가 흐르기 때문에 전압이 높은 전기에너지 저장 셀은 패시브 저항으로 상대적으로 큰 방전전류가 흐르고, 전압이 상대적으로 낮은 전기에너지 저장 셀은 패시브 저항으로 상대적으로 작은 전류가 흐르게 되어 결과적으로 전기에너지 저장 셀 사이의 전압균등화가 이루어진다. 이러한 패시브 전압 균등화 방법은 간단하고 신뢰성이 높으며 비용도 매우 저렴한 방법이지만 전압균등화 속도가 매우 느리며 패시브 저항으로 흐르는 누설전류가 상당히 크다는 단점이 있다. 즉, 패시브 전압균등화 방법은 패시브 저항의 저항 값이 작을수록 전압균등화에 효과적이지만 패시브 저항으로 흐르는 방전전류가 증가하므로 누설전류 또한 증가하게 되는 커다란 단점을 지닌다.The passive voltage equalization method using this circuit structure is a passive resistor (R) connected in parallel to each of the electrical energy storage cells C1, C2, C3, and C4, so that a discharge current flows in proportion to the voltage of the electrical energy storage cell. The high electrical energy storage cell has a relatively large discharge current through the passive resistance, and the electrical energy storage cell with a relatively low voltage has a relatively small current through the passive resistance, resulting in voltage equalization between the electrical energy storage cells. The passive voltage equalization method is simple, reliable, and very inexpensive, but has a disadvantage in that the voltage equalization rate is very slow and the leakage current flowing into the passive resistor is large. That is, the passive voltage equalization method is more effective in voltage equalization as the resistance value of the passive resistor is smaller, but has a great disadvantage of increasing the leakage current since the discharge current flowing through the passive resistor is increased.
따라서 전원을 차단한 상태에서 방치하면 패시브 저항에 의해 전기에너지 저장 셀이 0V까지 완전방전이 이루어진다. 대부분의 캐패시터에서는 완전방전이 커다란 문제를 야기하지는 않지만 이차전지에서는 과 방전에 이르게 되는 상당히 위험한 상황이다.Therefore, when left in a state where the power is cut off, the electrical resistance storage cell is completely discharged to 0V by the passive resistor. In most capacitors, full discharge does not cause significant problems, but in secondary batteries, it is a dangerous situation that leads to over discharge.
패시브 전압균등화 방법은 패시브 저항으로 흐르는 전류 차에 의해 전압균등화가 이루어지므로 직렬로 연결된 전기에너지 저장 셀에서 특정 전기에너지 저장 셀의 누설전류가 증가하면 전기에너지 저장 셀 사이의 전압균등화 정밀도가 악화된다.In the passive voltage equalization method, the voltage equalization is performed by the current difference flowing through the passive resistor, and thus, when the leakage current of a specific electrical energy storage cell increases in series, the accuracy of voltage equalization between the electrical energy storage cells is deteriorated.
결과적으로 종래의 패시브 전압균등화 방법은 간단하고, 저렴한 방법이지만 전압균등화 속도가 느리고, 전압균등화 효과가 제한적이다. 또한 종래의 패시브 전압균등화 방법은 누설전류 증가, 자가방전 증가, 완전방전과 같은 특성으로 인하여 제한적으로 사용될 수 밖에 없다.As a result, the conventional passive voltage equalization method is simple and inexpensive, but the voltage equalization speed is slow and the voltage equalization effect is limited. In addition, the conventional passive voltage equalization method has a limited use due to characteristics such as increased leakage current, increased self discharge, and complete discharge.
도 3은 종래의 기술에 따른 또 다른 전압 균등화 회로이다.3 is another voltage equalization circuit according to the prior art.
도 3을 참조하면, 종래의 기술에 따른 또 다른 전압 균등화 회로는 직렬로 연결된 전기에너지 저장 셀(C1, C2, C3, C4)에 병렬로 연결된 션트 저항(DR1, DR2, DR3, DR4), 션트 저항(DR1, DR2, DR3, DR4)에 직렬로 연결된 스위치(S1, S2, S3, S4), 평균전압을 생성하기 위한 분배저항(R1, R2, R3, R4)과 평균전압검출부(VD1-1, VD2-1, VD3-1, VD4-1), 전기에너지 저장 셀의 전압검출부(VD1-2, VD2-2, VD3-2, VD4-2), 각 전기에너지 저장 셀의 전압과 평균전압을 비교하여 스위치(S1, S2, S3, S4)를 각각 제어하는 비교부(COMP1, COMP2, COMP3, COMP4))로 구성된다.Referring to FIG. 3, another voltage equalization circuit according to the related art includes shunt resistors DR1, DR2, DR3, and DR4 connected in parallel to electrical energy storage cells C1, C2, C3, and C4 connected in series. Switches S1, S2, S3, and S4 connected in series to the resistors DR1, DR2, DR3, and DR4, distribution resistors R1, R2, R3, and R4 for generating the average voltage, and the average voltage detector VD1-1. , VD2-1, VD3-1, VD4-1), voltage detectors (VD1-2, VD2-2, VD3-2, VD4-2) of electrical energy storage cells, and the voltage and average voltage of each electrical energy storage cell. Comparing units COMP1, COMP2, COMP3, and COMP4 that control the switches S1, S2, S3, and S4, respectively.
도 3에 도시된 종래의 기술에 따른 전압 균등화 회로는 특정 전기에너지 저장 셀(Cx: x= 1, 2, 3, 4 중 어느 하나)의 전압이 평균전압을 초과하면 비교부를 통해 해당 스위치(Sx: x= 1, 2, 3, 4 중 어느 하나)를 온(ON)시켜 해당 션트 저항(DRx: x= 1, 2, 3, 4 중 어느 하나)을 통해 특정 전기에너지 저장 셀을 방전시켜 전기에너지 저장 셀이 평균전압을 초과하지 않도록 함으로써 전압균등화를 유지시킨다.In the conventional voltage equalization circuit illustrated in FIG. 3, when a voltage of a specific electric energy storage cell (Cx: x = 1, 2, 3 or 4) exceeds the average voltage, the corresponding switch Sx is performed through a comparison unit. : x = 1, 2, 3, 4) ON to discharge a specific electrical energy storage cell through the corresponding shunt resistor (DRx: x = 1, 2, 3, 4) Voltage equalization is maintained by ensuring that the energy storage cell does not exceed the average voltage.
도 1에서 언급한 제너 다이오드를 사용하는 방법이나 션트 저항을 사용하는 방법은 전기에너지 저장 셀을 방전시키는 방전 동작 전압이 고정되어 있다. 따라서 대부분의 경우 방전 동작 전압은 전기에너지 저장 셀의 정격전압이나 정격전압보다 약간 낮은 전압으로 설정된다.In the method of using the zener diode and the method of using the shunt resistor mentioned in FIG. 1, the discharge operation voltage for discharging the electric energy storage cell is fixed. Therefore, in most cases, the discharge operation voltage is set to a voltage slightly lower than the rated voltage or the rated voltage of the electrical energy storage cell.
따라서 전기에너지 저장 셀의 평균전압이 정격전압보다 낮은 영역에서 동작하는 경우, 도 1에서 언급한 전압 균등화 회로는 전기에너지 저장 셀 사이의 전압편차인 전압균등화 정밀도가 좋지 않다.Therefore, when the average voltage of the electrical energy storage cell is operated in a region lower than the rated voltage, the voltage equalization circuit mentioned in FIG. 1 has poor voltage equalization accuracy, which is a voltage deviation between the electrical energy storage cells.
반면에, 도 3에 도시된 전압 균등화 회로는 전기에너지 저장 셀의 평균전압을 이용하여 전압균등화가 수행되므로 전압균등화 정밀도는 도 1의 전압 균등화 회로에 비해 우수하다.On the other hand, since the voltage equalization circuit shown in FIG. 3 performs voltage equalization using the average voltage of the electrical energy storage cell, the voltage equalization precision is superior to that of the voltage equalization circuit of FIG.
도 3에 도시된 전압 균등화 회로를 이용한 전압 균등화 방법은 전기에너지 저장 셀의 전압이 평균전압을 초과하는 경우, 션트 저항을 통해 방전시켜 전압 균등화를 유지하는 방법으로써 특정 전기에너지 저장 셀의 작은 용량 또는 작은 누설전류에 의해 전압이 높아지거나 충전상태가 높을 때와 같이 특정 전기에너지 저장 셀의 전압이 평균전압보다 높을 때에는 션트 저항을 통한 방전으로 효과적으로 전압균등화를 유지할 수 있지만 특정 전기에너지 저장 셀이 누설전류 증가 등의 원인에 의해 특정 전기에너지 저장 셀의 전압이 강하하게 되면 전압균등화를 위해서는 특정 전기에너지 저장 셀을 충전시켜야 하지만 전압균등화 수단이 션트 저항을 통한 방전이므로 전압 균등화 동작이 어려워진다.The voltage equalization method using the voltage equalization circuit shown in FIG. 3 is a method of maintaining the voltage equalization by discharging through a shunt resistor when the voltage of the electrical energy storage cell exceeds the average voltage. When the voltage of a specific electrical energy storage cell is higher than the average voltage, such as when the voltage is high due to a small leakage current or the state of charge is high, discharge through a shunt resistor can effectively maintain the voltage equalization, but the specific electrical energy storage cell has a leakage current. When the voltage of the specific electrical energy storage cell drops due to the increase, the voltage equalization operation becomes difficult because the voltage equalization means is discharged through the shunt resistor.
또 다른 전압균등화 방법으로 전압이 높은 전기에너지 저장 셀로부터 전압이 낮은 전기 에너지 저장 셀로 전기에너지를 이동시켜 전압균등화 과정에서의 에너지 손실이 매우 작은 전압균등화 방법도 있으나 이러한 전압 균등화 방법은 그 설계 구조가 복잡하고, 비용이 비싸다.Another method of voltage equalization is voltage equalization, in which electrical energy is transferred from a high voltage electrical energy storage cell to a low voltage electrical energy storage cell so that the energy loss in the voltage equalization process is very small. Complex and expensive
전술한 바와 같이 직렬로 연결된 전기에너지 저장 셀 사이의 전압균등화를 위해서는 특정 전기에너지 저장 셀을 충전 또는 방전시켜야 한다. 전기에너지 저장 셀을 방전시키는 것은 전기에너지 저장 셀에 저항을 병렬로 연결하고 저항에 스위치를 직렬로 연결하여 스위치 조작으로 전기에너지 손실이 발생하더라도 손쉽게 전기에너지 저장 셀을 방전시킬 수 있지만 직렬로 연결된 전기에너지 저장 셀 중에서 특정 전기에너지 저장 셀만을 충전시키는 것은 상당히 복잡하고 추가적인 비용이 발생한다.As described above, in order to equalize voltages between electrical energy storage cells connected in series, a specific electrical energy storage cell needs to be charged or discharged. Discharging the electrical energy storage cell can be done by connecting a resistor in parallel to the electrical energy storage cell and connecting a switch in series to the resistor. Charging only certain electrical energy storage cells among the energy storage cells is quite complex and incurs additional costs.
또한 패시브 전압 균등화 방법은 간단하고 저렴하지만 전압균등화 속도가 느리고 전압균등화 정밀도가 떨어진다.
In addition, the passive voltage equalization method is simple and inexpensive, but the voltage equalization speed is slow and the voltage equalization accuracy is poor.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 전압 균등화 정밀도 및 전압 균등화 속도를 향상시키고, 단순하고 저렴한 전압 균등화 회로를 제공하는 것이다.
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and the problem to be solved by the present invention is to improve voltage equalization accuracy and voltage equalization speed, and to provide a simple and inexpensive voltage equalization circuit.
전술한 과제를 해결하기 위하여, 이차전지나 캐패시터 같은 전기에너지 저장 셀이 직렬로 연결되어 있는 직렬스트링으로 구성된 전기에너지 저장장치에서, 본 발명에 따른 전압 균등화 회로는, 전압균등화 기준전압을 발생시키는 전압균등화 기준전압 발생기와, 상기 각 전기에너지 저장 셀에 병렬로 연결된 저항 및 상기 각 저항에 직렬로 연결된 스위치를 포함하며, 상기 전기에너지 저장 셀 중 전압균등화 기준전압보다 전압이 낮은 전기에너지 저장 셀에 연결된 상기 스위치가 오프되어, 상기 저항 중 해당 저항을 통해 흐르는 전류가 차단되는 것을 특징으로 한다.
In order to solve the above-mentioned problems, in an electric energy storage device composed of a series string in which electric energy storage cells such as secondary batteries and capacitors are connected in series, the voltage equalization circuit according to the present invention is a voltage equalization generating voltage equalization reference voltage. A reference voltage generator, a resistor connected in parallel to each of the electrical energy storage cells, and a switch connected in series to each of the resistors, wherein the voltage is lower than a voltage equalization reference voltage among the electrical energy storage cells. The switch is off, characterized in that the current flowing through the resistance of the resistor is cut off.
본 발명에 의한 전압균등화회로는, 단순한 구조로 신속한 전압균등화와 우수한 전압균등화 정밀도를 저렴하게 구성할 수 있는 장점을 지닌다. The voltage equalization circuit according to the present invention has the advantage of being able to attain low-speed voltage equalization and excellent voltage equalization precision with a simple structure at low cost.
본 발명은, 특히 전기에너지 저장 셀 중에서 상대적으로 큰 누설전류를 갖는 전기에너지 저장 셀이 존재하는 경우의 전압균등화에 효과적이다.
The present invention is particularly effective for voltage equalization in the case where an electric energy storage cell having a relatively large leakage current is present among the electric energy storage cells.
도 1은 종래의 기술에 따른 제너 다이오드를 사용한 전압 균등화 방법을 설명하기 위한 회로도이다.
도 2는 종래의 기술에 따른 패시브 전압균등화 방법을 설명하기 위한 회로도이다.
도 3은 종래의 기술에 따른 또 다른 전압 균등화 방법을 설명하기 위한 회로도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 전압 균등화 회로를 보여주는 회로도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 전압 균등화 회로를 보여주는 회로도이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 전압 균등화 회로를 보여주는 회로도이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전압 균등화 회로를 보여주는 회로도이다.
도 8은 종래의 기술에 따른 비교기를 사용한 히스테리시스(Hysteresis) 회로를 보여주는 회로도이다.
도 9는 본 발명에 따라 도 8과 같은 히스테리시스 회로를 사용한 전압 균등화 회로의 전압균등화 동작경로를 도시한 것이다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 누설전류를 감소시키는 전압 균등화 회로를 보여주는 회로도이다.1 is a circuit diagram illustrating a voltage equalization method using a zener diode according to the related art.
2 is a circuit diagram illustrating a passive voltage equalization method according to the related art.
3 is a circuit diagram illustrating another voltage equalization method according to the related art.
4 is a circuit diagram illustrating a voltage equalization circuit according to an embodiment of the present invention.
5 is a circuit diagram illustrating a voltage equalization circuit according to another embodiment of the present invention.
6 is a circuit diagram illustrating a voltage equalization circuit according to another embodiment of the present invention.
7 is a circuit diagram illustrating a voltage equalization circuit according to another embodiment of the present invention.
8 is a circuit diagram illustrating a hysteresis circuit using a comparator according to the related art.
FIG. 9 illustrates a voltage equalization operation path of the voltage equalization circuit using the hysteresis circuit shown in FIG. 8 according to the present invention.
10 is a circuit diagram illustrating a voltage equalization circuit for reducing a leakage current according to another embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2에 예시된 회로구조를 이용한 패시브 전압균등화 방법은 각 전기에너지 저장 셀(C1, C2, C3, C4)에 패시브 저항(R)을 병렬로 연결한 것으로, 전기에너지 저장 셀의 전압이 높을수록 오옴의 법칙(Ohm's Law)에 따라 전압에 비례하여 패시브 저항을 통해 큰 전류가 흐르므로 결국 전압이 높은 전기에너지 저장 셀이 상대적으로 큰 전류로 방전되는 전압에 따른 방전전류의 차이에 의해 전압균등화가 이루어지게 된다.In the passive voltage equalization method using the circuit structure illustrated in FIG. 2, a passive resistor R is connected in parallel to each of the electrical energy storage cells C1, C2, C3, and C4, and the higher the voltage of the electrical energy storage cell is, the higher the voltage is. According to Ohm's Law, a large current flows through the passive resistor in proportion to the voltage, so that the voltage equalization is caused by the difference in the discharge current according to the voltage at which the electrical energy storage cell with high voltage is discharged with a relatively large current. Will be done.
예를 들어 도 2에서 전기에너지 저장 셀이 용량이 1000F인 전기 이중층 캐패시터이고 패시브 저항이 50 Ohm이며 4 직렬 충전전압이 10V이며, C1의 전압이 2.3V, C2의 전압이 2.4V, C3의 전압이 2.5V, C4의 전압이 2.8V일 때 각 패시브 저항에는 46mA, 48mA, 50mA, 56mA의 전류가 흐른다. 비록 큰 차이는 아니지만 이러한 전류의 차이를 이용하여 전압균등화가 이루어진다. 4 직렬의 충전전압이 10V이므로 전압균등화가 완벽하게 이루어지면 모든 전기 이중층 캐패시터의 전압은 2.5V가 되며 각 패시브 저항에는 50mA의 전류가 흐르게 된다. 따라서 전기 이중층 캐패시터 C3를 기준으로 보면 현재 전기 이중층 캐패시터 C1은 4mA의 전류로 충전되고 있는 셈이며 전압이 상승함에 따라 충전전류가 감소하게 된다. For example, in FIG. 2, the electrical energy storage cell is an electric double layer capacitor having a capacity of 1000F, a passive resistance of 50 Ohm, 4 series charge voltages of 10V, a voltage of C1 of 2.3V, a voltage of C2 of 2.4V, and a voltage of C3. When the voltages of 2.5V and C4 are 2.8V, 46mA, 48mA, 50mA, and 56mA of current flow through each passive resistor. Although not a big difference, the voltage equalization is achieved using this difference in current. Since the charge voltage in series is 10V, when voltage equalization is perfect, the voltage of all electric double layer capacitors is 2.5V, and 50mA of current flows through each passive resistor. Therefore, based on the electric double layer capacitor C3, the electric double layer capacitor C1 is currently charged with a current of 4 mA, and the charging current decreases as the voltage increases.
마찬가지로 전기 이중층 캐패시터 C4는 6mA의 전류로 방전되고 있는 셈이며 전압이 감소함에 따라 방전전류도 감소한다. 전류차이가 크지 않으므로 전압균등화 속도가 매우 느리다. 만약 패시브 저항을 50 Ohm 대신 10 Ohm을 사용하면 각 패시브 저항에는 230mA, 240mA, 250mA, 280mA의 전류가 흐르게 되므로 전류차이가 5배 증가하여 전압균등화 속도가 5배 증가하지만 대신 누설전류가 5배 증가하여 전기에너지 손실이 매우 커지게 된다. 이러한 현상은 패시브 전압균등화 방법의 큰 단점이다.Similarly, the electric double layer capacitor C4 is discharged with a current of 6mA, and the discharge current decreases as the voltage decreases. Since the current difference is not large, the voltage equalization rate is very slow. If 10 Ohm instead of 50 Ohm is used, each passive resistor has 230mA, 240mA, 250mA, 280mA current, so the current difference is increased by 5 times, voltage equalization speed is increased by 5 times, but leakage current is increased by 5 times. The electrical energy loss is very large. This phenomenon is a major disadvantage of the passive voltage equalization method.
대다수의 전기에너지 저장 셀에는 누설전류가 존재한다. 불순물 등에 의한 전기화학적인 원인도 있지만 미세한 단락과 같은 물리적인 요인들도 있다. 특히 두께가 얇은 격리막을 사용하거나 전극에 분말 또는 섬유상의 활물질을 사용하는 경우 활물질에 의한 미세한 단락에 의해 누설전류가 증가할 수 있다.Many electrical energy storage cells have a leakage current. There are electrochemical causes of impurities, but there are also physical factors such as fine short circuits. In particular, when a thin separator or a powder or fibrous active material is used for the electrode, leakage current may increase due to a fine short circuit caused by the active material.
패시브 전압균등화 방법에서 각 전기에너지 저장 셀 자체의 누설전류와 해당 패시브 저항에 흐르는 전류의 합이 같아지는 전압에서 전압균등화가 정지된다.In the passive voltage equalization method, voltage equalization is stopped at a voltage at which the sum of the leakage current of each electric energy storage cell itself and the current flowing through the corresponding passive resistor is equal.
예를 들어 전기에너지 저장 셀이 용량이 1000F인 전기이중층 캐패시터이고 패시브 저항이 50 Ohm이며 4 직렬 충전전압이 10V이며 C1, C2, C4 전기이중층 캐패시터의 누설전류에 의한 등가저항이 2.5 kOhm, C3 전기이중층 캐패시터의 누설전류(2.5V에서 50mA)에 의한 등가저항이 50 Ohm인 경우, 각 전기이중층 캐패시터의 패시브 저항과 누설전류에 의한 등가저항을 합산한 저항은 49.02 Ohm, 49.02 Ohm, 25 Ohm, 49.02 Ohm이 된다. C1, C2, C4 전기 이중층 캐패시터의 전압이 2.849V, C3 전기 이중층 캐패시터의 전압이 1.453V일 때 각 전기 이중층 캐패시터에 동일한 전류가 흐르므로 이 전압에서 전압균등화는 정지하게 된다. 이때 전기 이중층 캐패시터 사이의 전압 차는 1.396V가 된다.For example, an electric energy storage cell is an electric double layer capacitor with a capacity of 1000 F, a passive resistance of 50 Ohm, 4 series charge voltages of 10 V, and an equivalent resistance of 2.5 kOhm, C3 electric current by C1, C2, C4 electric double layer capacitors. When the equivalent resistance due to leakage current (2.5 mA at 50 mA) of the double layer capacitor is 50 Ohm, the resistance obtained by adding the passive resistance of each electric double layer capacitor and the equivalent resistance due to leakage current is 49.02 Ohm, 49.02 Ohm, 25 Ohm, 49.02 Ohm. When the voltage of C1, C2, C4 electric double layer capacitor is 2.849V and the voltage of C3 electric double layer capacitor is 1.453V, the same current flows in each electric double layer capacitor, so voltage equalization stops at this voltage. At this time, the voltage difference between the electric double layer capacitor is 1.396V.
각 전기 이중층 캐패시터의 용량의 편차는 커다란 누설전류편차를 유발하지 않으므로 패시브 전압균등화 방법을 사용하더라도 전압균등화 정밀도에 지대한 영향을 미치지 않지만 위에서 계산결과와 같이 누설전류편차는 전압균등화 정밀도에 지대한 영향을 미친다.Since the variation in capacity of each electric double layer capacitor does not cause a large leakage current deviation, even if the passive voltage equalization method does not significantly affect the voltage equalization accuracy, the leakage current deviation greatly affects the voltage equalization accuracy as calculated above. .
만약 직렬로 연결된 전기에너지 저장 셀이 동일한 모델이고 동일 로트라면 누설전류 중에서 불순물 등에 의한 전기화학적인 성분은 큰 편차가 없지만 미세한 단락 등에 의한 누설전류는 커다란 편차를 유발시켜 패시브 전압균등화 방법에서 전압균등화 정밀도를 하락시켜 전기에너지 저장장치의 수명을 단축시키고 신뢰성을 저하시키는 커다란 원인이 된다.If the electrical energy storage cells connected in series are the same model and the same lot, the electrochemical components due to impurities in the leakage current do not have a large deviation, but the leakage current due to a minute short circuit causes a large deviation, so that the voltage equalization accuracy in the passive voltage equalization method is high. This is a major cause of shortening the lifespan of electrical energy storage devices and lowering reliability.
본 발명은 전기에너지 저장 셀이 직렬로 연결된 전기에너지 저장장치에서, 전압균등화 기준전압보다 전압이 낮은 전기에너지 저장 셀에 병렬로 연결된 저항을 통해 흐르는 방전전류를 차단시켜 방전전류가 차단된 전기에너지 저장 셀이 충전되도록 하여 전압균등화를 수행한다.In the present invention, in the electrical energy storage device in which the electrical energy storage cells are connected in series, the electrical energy storage in which the discharge current is blocked by blocking the discharge current flowing through the resistor connected in parallel to the electrical energy storage cell having a voltage lower than the voltage equalization reference voltage Allow the cell to charge to perform voltage equalization.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 전압 균등화 회로를 보여주는 회로도이다.4 is a circuit diagram illustrating a voltage equalization circuit according to an embodiment of the present invention.
도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 전압 균등화 회로(400)는 직렬스트링부(410), 직렬 저항부(420), 목표전압 검출부(430), 전기에너지 저장 셀 전압 검출부(440), 전압균등화 기준전압 발생부(450), 전압 비교부(460), 병렬 저항부(470), 제1 트랜지스터부(480) 및 제2 트랜지스터부(490)를 포함한다.Referring to FIG. 4, the
직렬스트링부(410)는 본 실시예에 따라 4개의 전기 이중층 캐패시터들(C1, C2, C3, C4)가 직렬로 연결되어 직렬스트링을 구성한다. In the
직렬 저항부(420)는 본 실시예에 따라 직렬로 연결된 4개의 직렬 저항들(R1, R2, R3, R4)을 포함하며, 상기 4개의 직렬 저항들(R1, R2, R3, R4)은 전압균등화 목표전압으로 평균전압을 생성하기 위해 전압분배기로 사용된다. The
목표전압 검출부(430)는 본 실시예에 따라 오피 앰프(OP Amp)를 사용한 차동 증폭기로 구성되어, 전압균등화 목표전압을 검출하는 4개의 차동 증폭기들(OA1-A, OA2-A, OA3-A, OA4-A)을 포함한다. 전기에너지 저장 셀 전압 검출부(440)는 상기 4개의 전기 이중층 캐패시터들의 각 전압을 검출하기 위하여, 본 실시예에 따라 4개의 차동 증폭기들(OA1-B, OA2-B, OA3-B, OA4-B)을 포함한다. The
전압균등화 기준전압 발생부(450)는 전압균등화 기준전압을 설정하기 위해, 본 실시예에 따라 전압분배기로 사용된 8개의 저항들(R1-1, R1-2, R2-1, R2-2, R3-1, R3-2, R4-1, R4-2)을 포함한다. In order to set the voltage equalization reference voltage, the voltage equalization
전압 비교부(460)는 본 실시예에 따라 상기 전기 이중층 캐패시터들(C1, C2, C3, C4)의 각 전압과 상기 전압균등화 기준전압을 비교하여 제어전압을 출력하는 4개의 비교기들(COM1-A, COM2-A, COM3-A, COM4-A)을 포함한다. 병렬 저항부(470)는 본 실시예에 따라 각 전기 이중층 캐패시터들(C1, C2, C3, C4)에 병렬로 연결된 4개의 저항들(PR1, PR2, PR3, PR4)을 포함한다. The
제1 트랜지스터부(480)는 본 실시예에 따라 4개의 트랜지스터들(Q1, Q2, Q3, Q4)을 포함하고, 상기 4개의 트랜지스터들(Q1, Q2, Q3, Q4)은 상기 4개의 저항들(PR1, PR2, PR3, PR4)에 각각 직렬로 연결되어, 각 저항의 동작을 제어하는 스위치로 사용된다. The
제2 트랜지스터부(490)는 본 실시예에 따라 4개의 금속산화물 반도체 전계 효과 트랜지스터(MOSFET, Metal-Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)(S1, S2, S3, S4)을 포함하며, 각 트랜지스터들(S1, S2, S3, S4)은 상기 비교부(460)를 구성하는 해당 비교기의 출력에 따라 상기 제1 트랜지스터부(480)를 구성하는 해당 트랜지스터(Q1, Q2, Q3, Q4)의 베이스(Base)에 흐르는 전류를 제어하여 해당 트랜지스터들(Q1, Q2, Q3, Q4)의 스위칭을 제어한다.The
본 실시예에서는 제 2 트랜지스터부를 포함한 구성을 도시하였지만 구성에 따라 제 2 트랜지스터부를 생략할 수도 있다.In the present embodiment, the configuration including the second transistor portion is shown, but the second transistor portion may be omitted depending on the configuration.
도 4와 같은 본 발명의 일실시예에 따른 전압 균등화 회로의 동작은 다음과 같다.The operation of the voltage equalization circuit according to the embodiment of the present invention as shown in FIG. 4 is as follows.
직렬스트링부(410)를 구성하는 각 직렬 저항들(R1, R2, R3, R4)은 동일한 저항값을 가지므로, 각 저항(R1, R2, R3, R4)의 양단에 인가되는 전압은 직렬스트링의 평균전압이 된다. 이를 통하여 도 4의 실시예에서, 전압균등화 목표전압인 직렬스트링의 평균전압이 생성된다. 그리고 목표전압 검출부(430)를 구성하는 4개의 차동 증폭기들(OA1-A, OA2-A, OA3-A, OA4-A)에 의해 전압균등화 목표전압인 평균전압이 검출되고, 전기에너지 저장 셀 전압 검출부(440)를 구성하는 4개의 차동 증폭기들(OA1-B, OA2-B, OA3-B, OA4-B)에 의해 각 전기이중층 캐패시터(C1, C2, C3, C4)의 전압이 검출된다.Since the series resistors R1, R2, R3, and R4 constituting the
전술한 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 전압 균등화 회로에는 전압균등화 기준전압을 설정하기 위해 8개의 저항(R1-1, R1-2, R2-1, R2-2, R3-1, R3-2, R4-1, R4-2)으로 구성된 전압균등화 기준전압 발생부가 구비된다.As described above, in the voltage equalization circuit according to the embodiment of the present invention, eight resistors R1-1, R1-2, R2-1, R2-2, R3-1, and R3 are used to set the voltage equalization reference voltage. And a voltage equalization reference voltage generator consisting of -2, R4-1, and R4-2).
전압균등화 기준전압은 다음과 같이 설정된다.The voltage equalization reference voltage is set as follows.
저항(R1-1, R1-2)이 각각 40 kOhm, 960 kOhm이면, 저항(R1-1, R1-2)의 양단에 인가되는 전압 비는 4:96이 된다. 전압균등화 기준전압으로 저항(R1-2)에 인가되는 전압을 사용하면 전압균등화 기준전압은 직렬스트링 평균전압의 96%가 된다. 물론 전압균등화 기준전압으로 전압균등화 목표전압인 직렬스트링의 평균전압을 사용할 수도 있다.If the resistors R1-1 and R1-2 are 40 kOhm and 960 kOhm, respectively, the voltage ratio applied to both ends of the resistors R1-1 and R1-2 is 4:96. When the voltage applied to the resistor R1-2 is used as the voltage equalization reference voltage, the voltage equalization reference voltage is 96% of the series string average voltage. Of course, the average voltage of the series string which is the voltage equalization target voltage may be used as the voltage equalization reference voltage.
4개의 비교기들(COM1-A, COM2-A, COM3-A, COM4-A)로 구성된 전압 비교부(450)는 각 전기이중층 캐패시터(C1, C2, C3, C4)의 전압과 전압균등화 기준전압을 비교하기 위하여 사용된다.The
만약 전기이중층 캐패시터들(C1, C2, C3, C4)의 각 전압이 전압균등화 기준전압보다 높으면 비교기들(COM1-A, COM2-A, COM3-A, COM4-A)을 통하여 스위치(S1, S2, S3, S4)로 사용되는 산화물 반도체 전계 효과 트랜지스터가 온(ON)되어, 저항(PR1, PR2, PR3, PR4)과 직렬로 연결된 트랜지스터(Q1, Q2, Q3, Q4)의 베이스에 전류가 인가되어 저항(PR1, PR2, PR3, PR4)에 전류가 흘러 패시브 전압균등화 방법과 같이 전압균등화가 수행된다.If the voltages of the electric double layer capacitors C1, C2, C3, and C4 are higher than the voltage equalization reference voltages, the switches S1 and S2 through the comparators COM1-A, COM2-A, COM3-A, and COM4-A. Oxide semiconductor field effect transistors used as S3 and S4 are turned on, and current is applied to the bases of the transistors Q1, Q2, Q3, and Q4 connected in series with the resistors PR1, PR2, PR3, and PR4. As a result, current flows through the resistors PR1, PR2, PR3, and PR4, and voltage equalization is performed as in the passive voltage equalization method.
만약 누설전류 등에 의해 특정 전기이중층 캐패시터(Cx: 여기서, x는 1, 2, 3, 4 중 어느 하나)의 전압이 전압균등화 기준전압 아래로 강하하면 전압 비교부(460)를 구성하는 해당 비교기(COMx-A: 여기서, x는 1, 2, 3, 4 중 어느 하나)를 통하여 해당 스위치(Sx: 여기서, x는 1, 2, 3, 4 중 어느 하나)로 사용되는 산화물 반도체 전계 효과 트랜지스터를 오프(OFF)시키고, 해당 저항(PRx)과 직렬로 연결된 해당 트랜지스터(Qx: 여기서, x는 1, 2, 3, 4 중 어느 하나)의 베이스에 흐르는 전류가 차단된다.If a voltage of a specific electric double layer capacitor (Cx: where x is any one of 1, 2, 3, and 4) drops below a voltage equalization reference voltage by a leakage current or the like, a corresponding comparator constituting the voltage comparator 460 ( COMx-A: Here, x is any one of 1, 2, 3, 4 through the oxide semiconductor field effect transistor used as a corresponding switch (Sx: where x is any one of 1, 2, 3, 4). The current flowing through the base of the transistor Qx (where x is any one of 1, 2, 3, and 4) connected to the resistor PRx is turned off.
따라서 특정 전기이중층 캐패시터(Cx)에 병렬로 연결된 해당 저항(PRx: 여기서, x는 1, 2, 3, 4 중 어느 하나)을 통해 방전전류가 흐르는 것이 차단되므로, 방전전류가 차단된 특정 전기이중층 캐패시터(Cx)는 충전되기 시작하고, 특정 전기이중층 캐패시터(Cx)의 전압이 전압균등화 기준전압보다 높으면, 해당 저항(PRx)에 다시 전류가 흐르게 되고 다시 패시브 전압균등화 방법으로 전압균등화가 수행된다.Therefore, since the discharge current is blocked through the corresponding resistor (PRx: where x is any one of 1, 2, 3, 4) connected in parallel to the specific electric double layer capacitor Cx, the specific electric double layer in which the discharge current is blocked. When the capacitor Cx starts to be charged and the voltage of the specific electric double layer capacitor Cx is higher than the voltage equalization reference voltage, current flows again to the corresponding resistor PRx, and voltage equalization is performed again using the passive voltage equalization method.
이러한 방법으로 특정 전기에너지 저장 셀의 전압이 전압균등화 기준전압보다 낮아지면, 특정 전기에너지 저장 셀에 병렬로 연결된 해당 저항에 흐르는 방전전류가 차단된다. 그리하여 방전전류가 차단된 전기에너지 저장 셀은 방전전류에 해당되는 전류로 충전되기 때문에, 종래의 패시브 전압균등화 방법과 달리 전기에너지 저장 셀을 신속하게 전압균등화 기준전압 이상으로 진입시키고, 전압균등화 기준전압 이상에서는 패시브 전압균등화가 수행된다.In this manner, when the voltage of the specific electrical energy storage cell is lower than the voltage equalization reference voltage, the discharge current flowing to the corresponding resistor connected in parallel to the specific electrical energy storage cell is blocked. Thus, since the electric energy storage cell in which the discharge current is interrupted is charged with a current corresponding to the discharge current, unlike the conventional passive voltage equalization method, the electric energy storage cell is quickly entered above the voltage equalization reference voltage, and the voltage equalization reference voltage In the above, passive voltage equalization is performed.
일단 전기에너지 저장 셀의 전압이 전압균등화 기준전압 이상으로 진입하면 이미 어느 정도의 전압균등화가 이루어진 상태이므로, 패시브 전압균등화 방법의 느린 전압균등화 속도는 전압균등화 정밀도에 크게 영향을 주지 않는다.Once the voltage of the electrical energy storage cell enters the voltage equalization reference voltage or more, the voltage equalization is already performed to some extent, so the slow voltage equalization speed of the passive voltage equalization method does not significantly affect the voltage equalization accuracy.
도 4에서 예시한 것처럼 전압균등화 기준전압을 직렬스트링 평균전압의 96%로 설정한 경우, 전기에너지 저장 셀의 전압이 전압균등화 기준전압 이상이 되면, 이미 상당한 정밀도로 전압균등화가 달성된 상태가 된다. 이렇게 함으로써 특정 전기에너지 저장 셀의 누설전류가 증가하여도 전압균등화 정도를 정밀하게 유지시킬 수 있다.As illustrated in FIG. 4, when the voltage equalization reference voltage is set to 96% of the series string average voltage, when the voltage of the electrical energy storage cell is equal to or higher than the voltage equalization reference voltage, voltage equalization is already achieved with considerable precision. . By doing so, it is possible to precisely maintain the voltage equalization degree even when the leakage current of the specific electric energy storage cell increases.
만약 도 4에서 직렬스트링의 전압을 10V로 유지시키고 전기에너지 저장 셀에 병렬로 연결된 저항에 흐르는 전류가 2.5V에서 50mA가 되도록 저항값을 설정하고, 전압균등화 기준전압을 직렬스트링 평균전압보다 4% 낮게 설정하면, 전압균등화 기준전압은 2.4V가 된다.If the voltage of the series string is maintained at 10V in FIG. 4 and the resistance value is set such that the current flowing in parallel with the electrical energy storage cell is 50 mA at 2.5V, the voltage equalization reference voltage is 4% of the average value of the series string. When set low, the voltage equalization reference voltage is 2.4V.
만약 다른 전기에너지 저장 셀들의 누설전류가 0mA인데 비해 특정 전기에너지 저장 셀의 누설전류가 50mA(2.5V에서 등가저항 50 Ohm)에 이르더라도 특정 전기에너지 저장 셀의 전압이 2.4V로 강하하면 특정 전기에너지 저장 셀에 병렬로 연결된 저항에 흐르는 방전전류가 차단되어 특정 전기에너지 저장 셀은 자체 누설전류만 존재하지만 다른 전기에너지 저장 셀에 병렬로 연결된 저항으로는 여전히 방전전류가 흐르고 있으므로 전기에너지 저장 셀의 병렬 저항을 통한 방전전류와 특정 전기에너지 저장 셀의 누설전류가 균형을 이루어 특정 전기에너지 저장 셀의 전압은 약 2.4V를 유지하게 된다. 전술한 종래의 패시브 전압균등화 방법의 1.453V와는 커다란 차이인 것이다.If the leakage current of other electrical energy storage cells is 0mA, but the leakage current of a specific electrical energy storage cell reaches 50mA (2.5 Ohm equivalent resistance at 50 Ohm), the specific electrical energy storage cell voltage drops to 2.4V. The discharge current flowing through the resistor connected in parallel to the energy storage cell is cut off, so that the specific electric energy storage cell has only its own leakage current, but the discharge current is still flowing through the resistance connected in parallel to the other electric energy storage cell. The discharge current through the parallel resistance is balanced with the leakage current of the specific electrical energy storage cell so that the voltage of the specific electrical energy storage cell is maintained at about 2.4V. This is a significant difference from 1.453V of the conventional passive voltage equalization method described above.
도 4의 실시예에서 전압균등화 기준전압을 부품 정밀도 및 오프셋, 전압균등화 정밀도 등을 고려하여, 노이즈 또는 검출에러 등에 의해 오동작하거나 설정전압과 실제전압이 동일하여 병렬저항으로 흐르는 전류가 빈번하게 ON/OFF되는 것을 방지하기 위해 평균전압을 기준으로 약간의 편차를 설정한 것으로 고정되어있지 않고 직렬스트링의 평균전압에 연동하여 변하므로 전압균등화 정밀도를 높일 수 있다.In the embodiment of FIG. 4, the voltage equalization reference voltage is malfunctioned due to noise or a detection error, or the like, and the current flowing through the parallel resistance is frequently turned on / off due to noise or a detection error. In order to prevent it from being turned OFF, a slight deviation is set based on the average voltage, and it is not fixed but changes in conjunction with the average voltage of the series string so that the voltage equalization accuracy can be improved.
한편, 도 4의 본 실시예에서는, 전기 이중층 캐패시터에 병렬로 연결된 저항(PR1, PR2, PR3, PR4)에 직렬로 연결된 트랜지스터의 베이스 전류를 제어하는 스위치인 금속산화물 반도체 전계 효과 트랜지스터들(S1, S2, S3, S4)중에서 전압이 높은 쪽인 트랜지스터(S1)과 트랜지스터(S2)는 P형이 사용되었고, 전압이 낮은 쪽인 트랜지스터(S3)와 트랜지스터(S4)는 N형이 사용되었다. 이는 금속산화물 반도체 전계 효과 트랜지스터의 게이트(Gate)와 소스(Source)사이의 문턱전압을 고려하여 전기 이중층 캐패시터 직렬스트링의 전압이 낮은 경우에도 충분한 동작영역을 확보하기 위함이다.Meanwhile, in the present embodiment of FIG. 4, the metal oxide semiconductor field effect transistors S1, which are switches for controlling the base current of the transistors connected in series with the resistors PR1, PR2, PR3, and PR4 connected in parallel to the electric double layer capacitor. Among the S2, S3, and S4, the P-type is used for the transistors S1 and S2, which have the higher voltage, and the N-type is used for the transistors S3 and S4, which are the lower voltage. This is to ensure a sufficient operating area even when the voltage of the electric double layer capacitor series string is low in consideration of the threshold voltage between the gate and the source of the metal oxide semiconductor field effect transistor.
전압 균등화의 궁극적인 목표는 직렬 연결된 전기에너지 저장 셀의 전압을 동일하게 유지시키는 것이다. 따라서 전기에너지 저장 셀이 직렬로 연결된 직렬스트링의 평균전압이 전압균등화 목표전압이 된다. 이러한 평균전압을 생성시키기 위해 동일한 저항을 전기에너지 저장 셀의 직렬 수와 같은 직렬 수로 직렬 연결한 분배저항을 사용하여, 각 저항에 인가된 전위차로 평균전압을 생성하고, 오피 앰프 같은 차동 증폭기를 사용하여 평균전압을 검출하는 방법을 예시하였지만 평균전압을 검출하기 위해 다른 방법들이 사용될 수도 있다.The ultimate goal of voltage equalization is to keep the voltages in series connected electrical energy storage cells the same. Therefore, the average voltage of the series strings in which the electrical energy storage cells are connected in series becomes the voltage equalization target voltage. In order to generate this average voltage, a distribution resistor in which the same resistor is connected in series with the series number of the electric energy storage cells is used to generate an average voltage with a potential difference applied to each resistor, and a differential amplifier such as an op amp is used. Although a method of detecting the average voltage is illustrated, other methods may be used to detect the average voltage.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전압 균등화 회로이다.5 is a voltage equalization circuit according to another embodiment of the present invention.
도 5를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 전압 균등화 회로에서는 도 4에 도시된 전압 균등회로와는 달리 도 4의 전압 비교부(460)의 비교기들(COM1-A, COM2-A, COM3-A, COM4-A)의 양의 입력단자에 연결되는 4개의 차동 증폭기들(OA1-A, OA2-A, OA3-A, OA4-A)의 설계가 배제된다. 그 대신 도 5에 도시된 바와 같이, 저항 R1, R2가 설계된다. 상기 저항 R1, R2의 비율을 조절하면 평균전압 또는 평균전압에 연동된 전압균등화 기준전압 등을 손쉽게 검출할 수 있다.Referring to FIG. 5, in the voltage equalization circuit according to another embodiment of the present invention, unlike the voltage equalization circuit shown in FIG. 4, the comparators COM 1 -A, COM 2 -A, The design of four differential amplifiers (OA1-A, OA2-A, OA3-A, OA4-A) connected to the positive input terminal of COM3-A, COM4-A) is excluded. Instead, as shown in Fig. 5, resistors R1 and R2 are designed. By adjusting the ratio of the resistors R1 and R2, it is possible to easily detect the average voltage or the voltage equalization reference voltage linked to the average voltage.
본 발명의 다른 실시예에 따른 전압 균등화 회로를 구성하는데 있어서 오피 앰프(Op Amp)나 비교기(Comparator) 같은 부품이 사용된다. 이와 같은 부품들의 전원을 별도로 외부에서 공급하는 것보다 전기에너지 저장 셀이 직렬로 연결된 직렬스트링으로 부터 공급받도록 하는 것이 구조적으로 간단하고, 편의성 측면에서도 유리하다.In constructing a voltage equalization circuit according to another embodiment of the present invention, components such as an op amp and a comparator are used. It is structurally simple and advantageous in terms of convenience that the electrical energy storage cell is supplied from a series string connected in series, rather than separately supplied from the outside.
또한 이러한 부품들의 정격전압을 감안하면 전기에너지 저장 셀의 직렬수가 많을 경우 적절한 직렬 수를 갖는 블록으로 분할하는 것이 유리하다.In addition, considering the rated voltage of these components, it is advantageous to divide the block into a block having an appropriate series number when the number of series of electric energy storage cells is large.
직렬스트링을 블록으로 분할하는데 있어서 각 블록의 직렬 수가 너무 작으면 블록의 전압이 낮아 비교기와 같은 부품들을 효과적으로 활용하기 어렵기 때문에 전압균등화 동작에 제한이 따른다.In dividing the serial string into blocks, if the number of series in each block is too small, the voltage equalization operation is limited because the low voltage of the block makes it difficult to effectively use components such as comparators.
예를 들어 비교기로 흔히 사용되는 LM339의 경우 동작전압 영역은 2V ~ 36V이다. 따라서 분할된 블록이 2직렬이면 전기에너지 저장 셀의 전압이 1.0V 이하이면 전압균등화 동작은 정상적으로 이루어지지 않는다. 따라서 부품의 정격전압과 편의성을 고려하여 블록의 직렬 수를 적절하게 조절할 필요가 있다. 이때 각 블록은 전압균등화 목표전압으로 해당 블록의 평균전압을 사용하는 것보다 전체 직렬스트링의 평균전압을 전압균등화 목표전압으로 사용하는 것이 보다 더 효과적이다.For example, the LM339, commonly used as a comparator, has an operating voltage range of 2V to 36V. Therefore, when the divided blocks are two series, when the voltage of the electrical energy storage cell is 1.0V or less, the voltage equalization operation is not performed normally. Therefore, the serial number of blocks needs to be properly adjusted in consideration of the component's rated voltage and convenience. In this case, it is more effective to use the average voltage of the entire series string as the voltage equalization target voltage than to use the average voltage of the block as the voltage equalization target voltage.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전압 균등화 회로로서, 도 6에 예시된 전압 균등화 회로는 16 직렬로 구성된 전기에너지 저장장치를 4개로 분할하여 구성되는 4개의 전압균등화 블록 중의 하나이다.FIG. 6 is a voltage equalization circuit according to another embodiment of the present invention, wherein the voltage equalization circuit illustrated in FIG. 6 is one of four voltage equalization blocks configured by dividing an electric energy storage device having 16 series into four.
도 6을 참조하면, 4 직렬 전압 균등화 회로 블록의 부품들은 M- 단자를 접지(GND) 단자로 사용하고, M+ 단자를 Vcc로 사용한다. 그리고 M+ 단자는 인접 블록의 M- 단자와 연결되며 M- 단자는 인접 블록의 M+ 단자와 연결된다. 그리고 전압균등화 목표전압으로 평균전압을 사용하는 경우, 평균전압은 저항 R2를 이용하여 검출된다. 만약 R+ 단자가 M+ 단자와 연결되고, R- 단자가 M- 단자와 연결되면, 저항 R2를 통해 검출된 평균전압은 4직렬 블록의 평균전압이 된다.Referring to FIG. 6, components of the four series voltage equalization circuit block use the M- terminal as the ground (GND) terminal and the M + terminal as the Vcc. The M + terminal is connected to the M- terminal of the adjacent block, and the M- terminal is connected to the M + terminal of the adjacent block. When the average voltage is used as the voltage equalization target voltage, the average voltage is detected using the resistor R2. If the R + terminal is connected to the M + terminal and the R- terminal is connected to the M- terminal, the average voltage detected through the resistor R2 becomes the average voltage of the 4 series block.
그러나 R+ 단자가 인접 블록의 R- 단자와 연결되고, R- 단자가 인접 블록의 R+ 단자와 연결되면 전체 직렬스트링에 대한 평균전압을 검출할 수 있으므로 모든 블록이 동일한 전압균등화 목표전압을 사용할 수 있다. 전체 직렬스트링에 대한 전압균등화를 위해 모든 전압균등화 블록이 동일한 전압균등화 목표전압을 사용하는 것이 보다 효과적이다.However, if the R + terminal is connected to the R- terminal of an adjacent block and the R- terminal is connected to the R + terminal of the adjacent block, the average voltage of the entire series string can be detected, so that all blocks can use the same voltage equalization target voltage. . It is more effective for all voltage equalization blocks to use the same voltage equalization target voltage for voltage equalization across the entire series of strings.
도 4, 도 5, 도 6에서는 전압균등화 목표전압으로 직렬스트링의 평균전압을 검출하기 위해 동일한 저항을 직렬 연결한 전압분배기와 차동 증폭기를 각각 사용하거나 또는 저항을 사용한 전압분배기 하나를 공용으로 사용하거나 전압분배기와 차동 증폭기를 사용하여 검출된 평균전압을 공통으로 사용하는 방법을 개시하였지만 기타 오피 앰프를 사용하는 차동 증폭기에서 직렬스트링 양단전압을 입력전압으로 사용하고, 증폭기의 게인(Gain)을 조절하여 직렬스트링의 평균전압을 발생시키는 방법을 사용할 수도 있다. 직렬스트링의 평균전압을 발생시키는 방법으로 디지털 연산장치 등 여타의 방법을 사용할 수도 있다.4, 5, and 6 use a voltage divider and a differential amplifier each having the same resistor connected in series to detect the average voltage of the series string as the voltage equalization target voltage, or use a voltage divider using a resistor in common. Although a method of using an average voltage detected by using a voltage divider and a differential amplifier has been disclosed in common, in a differential amplifier using other op amps, the voltage across the series string is used as an input voltage, and the gain of the amplifier is adjusted. A method of generating the average voltage of the series string may be used. As a method of generating the average voltage of the series string, other methods such as a digital computing device may be used.
종래의 기술에 따른 패시브 전압균등화 방법의 단점중의 하나는 누설전류에 의한 완전방전이다. 패시브 전압균등화 방법을 사용하는 전기에너지 저장장치에서 직렬스트링에 충전전류를 인가하지 않으면 전기에너지 저장 셀에 병렬로 연결된 패시브 저항에 의해 전기에너지 저장 셀은 0V로 방전된다. 전기에너지 저장 셀이 전기이중층 캐패시터와 같이 캐패시터인 경우 완전방전상태에 이르더라도 커다란 문제를 야기하지 않지만 이차전지의 경우에는 과방전으로 인하여 치명적인 손상을 입거나 화재나 폭발의 위험성이 있다.One of the disadvantages of the passive voltage equalization method according to the prior art is full discharge by leakage current. In the electrical energy storage device using the passive voltage equalization method, if no charging current is applied to the serial string, the electrical energy storage cell is discharged to 0V by a passive resistor connected in parallel to the electrical energy storage cell. When the electrical energy storage cell is a capacitor, such as an electric double layer capacitor, even if it reaches a complete discharge state does not cause a big problem, but in the case of a secondary battery there is a risk of fatal damage or fire or explosion due to over discharge.
도 4와 같은 전압 균등화 회로에 전압 레퍼런스(Voltage Reference)와 스위치를 사용하여 일정전압 이상에서 오피 앰프나 비교부에 전원을 공급하면 직렬 연결된 전기에너지 저장장치의 전압이 설정전압 이하로 강하하면 전압균등화 동작이 중지되어 전기에너지 저장 셀에 병렬로 연결된 저항으로 흐르는 전류가 차단되므로 전압균등화 동작에 의한 전기에너지 저장장치의 방전을 방지할 수 있다.When the power is supplied to the op amp or the comparator at a predetermined voltage or more by using a voltage reference and a switch to the voltage equalization circuit as shown in FIG. 4, when the voltage of the series-connected electrical energy storage device drops below the set voltage, the voltage is equalized. Since the operation is stopped and the current flowing to the resistor connected in parallel to the electrical energy storage cell is cut off, it is possible to prevent the discharge of the electrical energy storage device due to the voltage equalization operation.
본 발명은 직렬로 연결된 전기에너지 저장 셀로 구성된 전기에너지 저장장치에서 추가로 전압균등화 상한기준전압을 설정 및 검출하고 특정 전기에너지 저장 셀의 전압이 전압균등화 상한기준전압보다 높을 경우 전기에너지 저장 셀에 병렬로 연결된 저항을 통해 전기에너지 저장 셀을 방전시켜 전압균등화 상한기준전압 이하로 복귀시키는 방법을 함께 사용하면 더욱 효과적이다.The present invention further sets and detects a voltage equalization upper limit reference voltage in an electrical energy storage device configured as an electrical energy storage cell connected in series, and when the voltage of a specific electric energy storage cell is higher than the voltage equalization upper limit reference voltage, parallel to the electrical energy storage cell. It is more effective to use the method of discharging the electrical energy storage cell through the resistor connected to return the voltage below the upper limit voltage equalization.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전압 균등화 회로이다.7 is a voltage equalization circuit according to another embodiment of the present invention.
전술한 도 4는 평균전압을 통해 전압균등화 하한기준전압을 설정하고, 특정 전기에너지 저장 셀의 전압이 전압균등화 하한기준전압보다 낮으면 특정 전기에너지 저장 셀에 병렬 연결된 저항으로 흐르는 전류를 차단시켜 전류가 차단된 전기에너지 저장 셀이 충전되도록 함으로써 전압균등화 하한기준전압 이상으로 복귀하도록 하는 것인데 비해 도 7은 추가로 평균전압을 통해 전압균등화 상한기준전압을 설정하고 특정 전기에너지 저장 셀의 전압이 전압균등화 상한기준전압을 초과하면 특정 전기에너지 저장 셀에 병렬로 연결된 해당 저항을 통해 특정 전기에너지 저장 셀을 방전시킴으로써 특정 전기에너지 저장 셀의 전압이 전압균등화 상한기준전압 이하로 강하하도록 한 것이다.Referring to FIG. 4, the voltage equalization lower limit reference voltage is set through the average voltage, and when the voltage of the specific electric energy storage cell is lower than the voltage equalization lower limit reference voltage, the current flowing through the resistor connected in parallel to the specific electric energy storage cell is cut off. Is to return to above the voltage equalization lower limit reference voltage by charging the cut-off electric energy storage cell, whereas FIG. 7 additionally sets the voltage equalization upper limit reference voltage through the average voltage and equalizes the voltage of the specific electric energy storage cell. When the upper limit reference voltage is exceeded, a specific electrical energy storage cell is discharged through a corresponding resistor connected in parallel to the specific electrical energy storage cell so that the voltage of the specific electrical energy storage cell drops below the voltage equalization upper limit reference voltage.
도 7을 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 동일한 저항 값을 갖는 저항(R1, R2, R3, R4)을 사용하여 전압균등화 목표전압인 평균전압을 생성한다. 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 4개의 차동 증폭기들(OA1-A, OA2-A, OA3-A, OA4-A)을 구비한 전압균등화 목표전압 검출부를 사용하여 전압균등화 목표전압을 검출하고, 또 다른 4개의 차동 증폭기들(OA1-B, OA2-B, OA3-B, OA4-B)를 구비한 전기에너지 저장 셀 전압검출부를 사용하여 각 전기에너지 저장 셀의 전압을 검출한다. 저항(Rx-1, Rx-2, Rx-3, Rx-4: 여기서, x는 1, 2, 3, 4 중 어느 하나)을 사용하여 전압균등화 상한기준전압과 하한기준전압을 발생시킨다.Referring to FIG. 7, an average voltage that is a voltage equalization target voltage is generated by using the resistors R1, R2, R3, and R4 having the same resistance value according to another exemplary embodiment of the present invention. According to another embodiment of the present invention to detect the voltage equalization target voltage using a voltage equalization target voltage detector having four differential amplifiers (OA1-A, OA2-A, OA3-A, OA4-A), An electrical energy storage cell voltage detector with four differential amplifiers OA1-B, OA2-B, OA3-B and OA4-B is used to detect the voltage of each electrical energy storage cell. The resistors Rx-1, Rx-2, Rx-3, and Rx-4: where x is any one of 1, 2, 3, and 4 are used to generate the voltage equalization upper and lower reference voltages.
전압균등화 하한기준전압은 저항 Rx-1, Rx-2의 비율로 설정된다. 예들 들어 하한기준전압을 평균전압의 95%로 설정할 경우 저항 Rx-1과 Rx-2의 저항 비를 5:95로 설정한다. 또한 전압균등화 상한기준전압은 평균전압과 저항 Rx-3, Rx-4를 사용하여 설정된다. 상한기준전압을 평균전압보다 5% 높게 설정할 경우 각 전기에너지 저장 셀의 전압에 연결된 저항 Rx-3, Rx-4의 비율을 5:95로 설정하고 전기에너지 저장 셀 전압의 95%인 값을 평균전압과 비교하도록 함으로써 설정될 수 있다. 물론 별도의 저항으로 평균전압의 105%인 값을 생성하여 사용할 수도 있다.The voltage equalization lower limit reference voltage is set at the ratio of resistors Rx-1 and Rx-2. For example, if the lower limit reference voltage is set to 95% of the average voltage, the resistance ratio of the resistors Rx-1 and Rx-2 is set to 5:95. The voltage equalization upper limit reference voltage is set using the average voltage and the resistors Rx-3 and Rx-4. When the upper limit reference voltage is set 5% higher than the average voltage, the ratio of the resistors Rx-3 and Rx-4 connected to the voltage of each electric energy storage cell is set to 5:95, and the average value of 95% of the electric energy storage cell voltage is averaged. It can be set by comparing with the voltage. Of course, a separate resistor can be used to generate a value that is 105% of the average voltage.
본 실시예에서는 전압균등화 상한기준전압과 하한기준전압을 설정하기 위하여 별도의 저항을 사용하는 것을 도시하였지만 이는 이해를 돕기 위한 방편일 뿐이며 차동 증폭기의 저항 조절을 통해 게인(Gain)을 조절하는 것이 보다 간편하다.In the present embodiment, a separate resistor is used to set the voltage equalization upper limit voltage and the lower limit voltage, but this is only for convenience. It is more preferable to adjust the gain by adjusting the resistance of the differential amplifier. easy.
도 7에서 비교부(COM1-A, COM2-A, COM3-A, COM4-A)는 전기에너지 저장 셀의 전압과 전압균등화 하한기준전압을 비교하고 비교부(COM1-B, COM2-B, COM3-B, COM4-B)는 전기에너지 저장 셀의 전압과 전압균등화 상한기준전압을 비교한다.In FIG. 7, the comparison units COM1-A, COM2-A, COM3-A, and COM4-A compare the voltage of the electrical energy storage cell with the voltage equalization lower limit reference voltage, and compare the comparison units COM1-B, COM2-B, and COM3. -B, COM4-B) compares the voltage of the electrical energy storage cell with the voltage equalization upper limit reference voltage.
도 7의 전압 균등화 회로는 다음과 같이 동작된다. The voltage equalization circuit of FIG. 7 operates as follows.
직렬 연결된 4개의 전기에너지 저장 셀(C1, C2, C3, C4)의 전압이 전압균등화 하한기준전압보다 클 경우 스위치로 사용되는 금속산화물 반도체 전계효과 트랜지스터 (S1-1, S2-1, S3-1, S4-1)는 비교기(COM1-A, COM2-A, COM3-A, COM4-A)에 의해 온(ON)되어, 각 전기에너지 저장 셀(C1, C2, C3, C4)에 병렬로 연결된 저항(PR1, PR2, PR3, PR4)에 직렬로 연결되어 있는 트랜지스터(Q1-1, Q2-1, Q3-1, Q4-1)의 베이스에 전류가 인가되어 저항(PR1, PR2, PR3, PR4)에 전류가 흐른다. 패시브 전압균등화 방법과 같이 전압균등화가 수행된다.Metal oxide semiconductor field effect transistors (S1-1, S2-1, S3-1) used as switches when the voltages of four electrical energy storage cells (C1, C2, C3, C4) connected in series are greater than the voltage equalization lower limit reference voltage. , S4-1 is turned on by comparators COM1-A, COM2-A, COM3-A, and COM4-A, and connected in parallel to each electrical energy storage cell C1, C2, C3, C4. A current is applied to the bases of the transistors Q1-1, Q2-1, Q3-1, and Q4-1 connected in series with the resistors PR1, PR2, PR3, and PR4 so that the resistors PR1, PR2, PR3, and PR4 are applied. Current flows through). Voltage equalization is performed as in the passive voltage equalization method.
만약 특정 전기에너지 저장 셀(Cx)의 전압이 전압균등화 하한기준전압 아래로 강하하면 해당 비교부(COMx-A)에 의해 해당 스위치(Sx-1: 여기서, x는 1, 2, 3, 4, 중 어느 하나)가 차단되고 해당 트랜지스터(Qx-1)의 베이스에 흐르는 전류가 차단됨에 따라 해당 저항(PRx: 여기서, x는 1, 2, 3, 4, 중 어느 하나)으로 방전전류가 흐르지 않는다. 나머지 전기에너지 저장 셀의 병렬저항에는 방전전류가 흐르지만 특정 전기에너지 저장 셀(Cx)은 방전전류가 차단되므로 특정 전기에너지 저장 셀은 충전되기 시작하여 전압이 상승한다. 특정 전기에너지 저장 셀(Cx)의 전압이 전압균등화 하한기준전압 이상으로 증가하면 해당 비교부(COMx-A: 여기서, x는1, 2, 3, 4, 중 어느 하나)에 의해 해당 스위치(Sx-1: 여기서, x는 1, 2, 3, 4, 중 어느 하나)가 ON되고 해당 트랜지스터(Qx-1)에 베이스 전류가 인가되어 해당 저항(PRx)으로 다시 전류가 흘러 다시 패시브 전압균등화가 수행된다.If the voltage of the specific electrical energy storage cell Cx falls below the voltage equalization lower limit reference voltage, the corresponding comparator COMx-A switches Sx-1: where x is 1, 2, 3, 4, Is blocked) and as the current flowing through the base of the transistor Qx-1 is blocked, the discharge current does not flow to the corresponding resistor PRx (where x is any one of 1, 2, 3, 4). . The discharge current flows through the parallel resistance of the remaining electrical energy storage cells, but the specific electrical energy storage cell Cx is discharged so that the specific electrical energy storage cell starts to charge and the voltage rises. When the voltage of the specific electric energy storage cell Cx increases above the voltage equalization lower limit reference voltage, the corresponding switch Sx by the corresponding comparator COMx-A (where x is any one of 1, 2, 3, and 4). -1, where x is any one of 1, 2, 3, 4), the base current is applied to the corresponding transistor Qx-1, and the current flows back to the corresponding resistor PRx, thereby providing passive voltage equalization. Is performed.
또한 만약 특정 전기에너지 저장 셀(Cx)의 전압이 전압균등화 상한기준전압을 초과하면 해당 비교부(COMx-B)에 의해 해당 스위치(Sx-2: 여기서, x는1, 2, 3, 4, 중 어느 하나)가 ON되어, 해당 트랜지스터(Qx-2: 여기서, x는 1, 2, 3, 4, 중 어느 하나)가 ON되고 특정 전기에너지 저장 셀(Cx)에 병렬로 연결된 해당 저항(DRx: 여기서, x는 1, 2, 3, 4, 중 어느 하나)에 방전전류가 흐르기 시작하여 특정 전기에너지 저장 셀(Cx)가 방전되기 시작한다. 특정 전기에너지 저장 셀(Cx)의 전압이 전압균등화 상한기준전압 아래로 강하하면 해당 비교부(COMx-B)에 의해 해당 스위치(Sx-2)가 OFF되고 해당 트랜지스터(Qx-2)가 차단되어 해당 저항(DRx: 여기서, x는 1, 2, 3, 4, 중 어느 하나)으로 흐르는 전류가 차단된다.In addition, if the voltage of the specific electrical energy storage cell (Cx) exceeds the voltage equalization upper limit reference voltage by the corresponding comparison unit (COMx-B) (Sx-2: where x is 1, 2, 3, 4, Either one) is turned on so that the corresponding transistor Qx-2 (where x is any one of 1, 2, 3, 4) is turned on and the corresponding resistance DRx connected in parallel to a specific electrical energy storage cell Cx. Here, x is any one of 1, 2, 3, and 4), and a discharge current starts to flow, and a specific electric energy storage cell Cx starts to discharge. When the voltage of the specific electric energy storage cell Cx drops below the voltage equalization upper limit reference voltage, the corresponding switch Sx-2 is turned off by the corresponding comparator COMx-B, and the corresponding transistor Qx-2 is shut off. The current flowing to the resistor DRx (where x is any one of 1, 2, 3, 4) is cut off.
이와 같은 전압 균등화 회로를 사용함에 따라 특정 전기에너지 저장 셀의 전압이 전압균등화 상한기준전압과 하한기준전압 사이를 벗어나면 해당 저항 PRx 또는 DRx에 의해 특정 전기에너지 저장 셀이 충전되거나 방전되어 전압균등화 상한기준전압과 하한기준전압 사이로 신속하게 복귀한다. 전압균등화 하한기준전압 이상에서는 패시브 전압균등화 방법과 같은 전압균등화 동작이 수행된다.By using such a voltage equalization circuit, if the voltage of a specific electric energy storage cell is out of the voltage equalization upper limit voltage and the lower limit reference voltage, the specific electric energy storage cell is charged or discharged by the corresponding resistor PRx or DRx, so that the voltage equalization upper limit Return quickly between the reference voltage and the lower limit reference voltage. Above the voltage equalization lower limit reference voltage, a voltage equalization operation such as a passive voltage equalization method is performed.
본 발명에 따른 전압 균등화 회로는 모든 전기에너지 저장 셀 전압이 전압균등화 하한기준전압과 상한기준전압 내에 위치하는 경우 전기에너지 저장 셀에 병렬로 연결된 모든 저항으로 흐르는 전류를 차단시키면 전압 균등화 회로에 의한 누설전류를 대폭 감소시킬 수 있다.The voltage equalization circuit according to the present invention, when all the electrical energy storage cell voltage is located within the voltage equalization lower limit voltage and the upper limit reference voltage, if the current flowing to all resistors connected in parallel to the electrical energy storage cell is blocked, leakage by the voltage equalization circuit. The current can be greatly reduced.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 누설전류를 감소시키는 전압 균등화 회로를 보여주는 회로도이다.10 is a circuit diagram illustrating a voltage equalization circuit for reducing a leakage current according to another embodiment of the present invention.
도 10을 참조하면, 전술한 바와 같이 전압 균등화가 이루어지면, 도 10의 SO 스위치에 입력되는 G0 게이트 신호를 이용하여 SO 스위치를 오프(OFF)시키면, 트랜지스터(Q1, Q2, Q3, Q4)가 차단된다. 따라서 저항(PR1, PR2, PR3, PR4)에 흐르는 전류가 차단되므로 전압 균등화 회로에 의한 누설전류를 대폭 감소시킬 수 있다.Referring to FIG. 10, when voltage equalization is performed as described above, when the SO switch is turned off using the G0 gate signal input to the SO switch of FIG. 10, the transistors Q1, Q2, Q3, and Q4 may be turned off. Is blocked. Therefore, since the current flowing through the resistors PR1, PR2, PR3, PR4 is cut off, the leakage current by the voltage equalization circuit can be greatly reduced.
본 발명에 따른 전압 균등화 회로를 사용하면 패시브 전압균등화 방법의 느린 전압균등화 속도를 극복할 수 있으며, 종래의 방전저항을 사용하는 전압균등화 방법에서 전기에너지 저장 셀의 누설전류 같은 요인에 의해 전기에너지 저장 셀의 전압이 강하할 경우 발생되는 전압균등화 어려움을 극복할 수 있다.By using the voltage equalization circuit according to the present invention, the slow voltage equalization speed of the passive voltage equalization method can be overcome, and electrical energy is stored by factors such as leakage current of the electrical energy storage cell in the voltage equalization method using the conventional discharge resistance. The voltage equalization difficulty generated when the voltage of the cell drops is overcome.
도 8은 종래의 기술에 따른 비교기를 사용한 히스테리시스(Hysteresis) 회로이다.8 is a hysteresis circuit using a comparator according to the prior art.
도 7에 예시된 비교기들(COM1-A, COM1-B ~ COM4-B)에 도 8과 같은 히스테리시스 회로를 사용하면 전압균등화 속도와 전압균등화 정밀도를 향상시킬 수 있다.When the hysteresis circuit shown in FIG. 8 is used for the comparators COM1-A, COM1-B to COM4-B illustrated in FIG. 7, the voltage equalization speed and the voltage equalization precision may be improved.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 도 8에 도시된 히스테리시스 회로를 사용한 전압 균등화 회로의 전압균등화 동작경로를 보여주는 도면이다.FIG. 9 is a view illustrating a voltage equalization operation path of a voltage equalization circuit using the hysteresis circuit shown in FIG. 8 according to another embodiment of the present invention.
비교기에 히스테리시스 회로를 사용하면 특정 전기에너지 저장 셀이 전압균등화 상한기준전압과 하한기준전압 사이를 벗어났다가 전압균등화 동작에 의해 다시 전압균등화 상한기준전압과 하한기준전압 사이로 복귀할 때 전압균등화 기준전압이 아닌 전압균등화 목표전압(VET)으로 복귀하도록 함으로써 전압균등화 속도와 전압균등화 정밀도를 향상시킬 수 있다.When a hysteresis circuit is used for a comparator, a voltage equalization reference voltage occurs when a specific electrical energy storage cell is out of the voltage equalization upper limit voltage and the lower limit reference voltage and then returns to the voltage equalization upper limit voltage and the lower limit reference voltage by the voltage equalization operation. By returning to the voltage equalization target voltage V ET , the voltage equalization speed and the voltage equalization accuracy can be improved.
전술한 바와 같이 전기에너지 저장 셀을 저항 같은 손쉬운 수단을 사용하여 방전시키는 것은 용이하지만 충전은 상당히 복잡하다. As mentioned above, it is easy to discharge the electrical energy storage cell using easy means such as resistance, but charging is quite complicated.
본 발명에 따른 전압 균등화 회로를 사용하면 저항을 사용하더라도 전기에너지 저장 셀의 충전이 가능케 함으로써 단순한 구조와 저렴한 가격으로 전압균등화 속도와 정밀도를 향상시킬 수 있다.By using the voltage equalization circuit according to the present invention, it is possible to charge the electrical energy storage cell even if a resistor is used, thereby improving the voltage equalization speed and precision with a simple structure and a low price.
전술한 본 발명의 실시예의 설명에 있어서 전기에너지 저장 셀로써 전기이중층 캐패시터인 경우에 대하여 설명하였으나, 이는 설명의 편의를 위한 것일 뿐 본 발명이 전기에너지 저장 셀의 대상을 전기이중층 캐패시터로 한정하지는 않는다.In the above description of the embodiments of the present invention, the case of the electric double layer capacitor as the electric energy storage cell has been described, but this is for convenience of description and the present invention does not limit the object of the electric energy storage cell to the electric double layer capacitor. .
본 발명은 전기이중층 캐패시터와 같은 울트라캐패시터 이외에 이차전지나 전해콘덴서 같은 전기에너지 저장 셀이 직렬로 연결된 경우에도 사용할 수 있다. 그리고 본 발명의 실시예에서는 4개의 전기에너지 저장 셀이 직렬로 연결된 경우를 예시하였지만 본 발명은 특별히 직렬 수를 한정하지 않는다.The present invention can be used in the case where an electric energy storage cell such as a secondary battery or an electrolytic capacitor is connected in series in addition to an ultracapacitor such as an electric double layer capacitor. In the embodiment of the present invention, the four electrical energy storage cells are illustrated as being connected in series, but the present invention does not particularly limit the number of series.
전술한 바와 같은 본 발명은 전기에너지 저장 셀이 직렬로 연결된 전기에너지 저장장치에서 전기에너지 저장 셀 사이의 전압균등화 방법을 제공하는 것으로, 전기에너지 저장 셀로 전기이중층 캐패시터(Electric Double Layer Capacitor)와 같은 울트라캐패시터(Ultracapacitor) 뿐만 아니라 납축전지(Lead Acid Battery), 니켈수소 전지(NiMH Battery), 니켈카드뮴 전지(NiCd Battery), 리튬이온 전지(Lithium Ion Battery), 알루미늄 전해 캐패시터(Aluminum Electrolytic Capacitor) 등이 사용될 수 있다.As described above, the present invention provides a voltage equalization method between electrical energy storage cells in an electrical energy storage device in which electrical energy storage cells are connected in series, and an ultra energy such as an electric double layer capacitor as an electrical energy storage cell. Lead Acid Battery, NiMH Battery, NiCd Battery, Lithium Ion Battery, Aluminum Electrolytic Capacitor as well as Capacitor Can be.
이상, 본 발명에 대하여 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명하였으나, 이는 예시에 불과한 것으로서 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 다양한 변형과 변경이 가능함은 자명하다. 따라서 본 발명의 보호 범위는, 전술한 실시예에 국한되서는 아니되며 이하의 특허청구범위의 기재에 의한 범위 및 그와 균등한 범위를 포함하여 정하여져야 할 것이다.
As mentioned above, although this invention was demonstrated in detail with reference to attached drawing, this is only an illustration, It is clear that various deformation | transformation and a change are possible within the scope of the technical idea of this invention. Therefore, the protection scope of the present invention should not be limited to the above-described embodiment, but should be determined to include the scope according to the description of the following claims and their equivalents.
Claims (10)
전압균등화 기준전압을 발생시키는 전압균등화 기준전압 발생기;
상기 각 전기에너지 저장 셀에 병렬로 연결된 저항; 및
상기 각 저항에 직렬로 연결된 스위치를 포함하며,
상기 전기에너지 저장 셀 중 전압균등화 기준전압보다 전압이 낮은 전기에너지 저장 셀에 연결된 상기 스위치가 오프되어, 상기 저항 중 해당 저항을 통해 흐르는 전류가 차단되는 것을 특징으로 하는 전압 균등화 회로.
In the voltage equalization circuit of the electrical energy storage device consisting of a series string in which the electrical energy storage cells are connected in series,
A voltage equalization reference voltage generator for generating a voltage equalization reference voltage;
Resistors connected in parallel to each of the electrical energy storage cells; And
A switch connected in series to each of the resistors,
A voltage lower than a voltage equalization reference voltage among the electrical energy storage cells The switch is turned off, the voltage equalization circuit, characterized in that the current flowing through the resistance of the resistor is cut off.
상기 직렬 스트링을 상기 전압 균등화 회로의 전원으로 사용하는 것을 특징으로 하는 전압 균등화 회로.
The method of claim 1,
And the series string is used as a power source for the voltage equalization circuit.
상기 직렬 스트링의 전압이 설정전압 이하로 하강하면 전압 균등화 동작을 정지시키는 기능을 갖는 것을 특징으로 하는 전압 균등화 회로.
The method of claim 1,
And a voltage equalizing operation for stopping the voltage equalization operation when the voltage in the series string falls below a set voltage.
전압균등화 제 2 기준전압을 발생시키는 전압균등화 제 2 기준전압 발생기;
상기 각 전기에너지 저장 셀에 병렬로 연결된 제 2 저항; 및
상기 각 제 2 저항에 직렬로 연결되는 제 2 스위치; 를 더 포함하며,
상기 전기에너지 저장 셀 중 특정 전기에너지 저장 셀의 전압이 상기 전압균등화 제 2 기준전압보다 높으면 해당 상기 제 2 스위치가 온(ON)되어, 해당 상기 제 2 저항에 전류가 흐르는 것을 특징으로 하는 전압 균등화 회로.
The method of claim 1,
A voltage equalizing second reference voltage generator for generating a voltage equalizing second reference voltage;
Second resistors connected in parallel to the electrical energy storage cells; And
A second switch connected in series with each of the second resistors; More,
When the voltage of a specific electrical energy storage cell of the electrical energy storage cell is higher than the voltage equalization second reference voltage, the corresponding second switch is turned on, so that current flows through the second resistor. Circuit.
상기 전압균등화 기준전압과 상기 전기 에너지 저장 셀의 전압을 비교하는 전압 비교기를 더 포함하고,
상기 전압 비교기는,
히스테리시스 기능을 갖는 것을 특징으로 하는 전압 균등화 회로.
The method according to claim 1 or 4,
And a voltage comparator for comparing the voltage equalization reference voltage with the voltage of the electrical energy storage cell.
The voltage comparator,
A voltage equalization circuit, having a hysteresis function.
상기 직렬 스트링을 다수로 분할하여 다수의 블록으로 구성된 전압 균등화 회로.
The method of claim 1,
A voltage equalization circuit comprising a plurality of blocks by dividing the series string into a plurality.
전압이 가장 높은 전기에너지 저장 셀에 연결된 상기 스위치가 P형 금속산화물 반도체 전계 효과 트랜지스터를 포함한 것을 특징으로 하는 전압 균등화 회로.
The method according to claim 1 or 4,
And the switch connected to the electrical energy storage cell having the highest voltage comprises a P-type metal oxide semiconductor field effect transistor.
서로 동일한 저항값을 갖는 것을 특징으로 하는 전압 균등화 회로.
The method of claim 1, wherein the resistance is,
A voltage equalization circuit characterized by having the same resistance value to each other.
상기 직렬 스트링의 평균전압과 연동하는 것을 특징으로 하는 전압 균등화 회로.
The method of claim 1 or 4, wherein the voltage equalization reference voltage,
And an average voltage of the series string.
상기 모든 전기 에너지 저장 셀의 전압이 상기 전압균등화 기준전압보다 높으면 상기 모든 저항으로 흐르는 전류를 차단시키는 것을 특징으로 하는 전압 균등화 회로.The method of claim 1,
The voltage equalizing circuit cuts off the current flowing to all the resistances when the voltages of all the electrical energy storage cells are higher than the voltage equalization reference voltage.
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101401721B1 (en) * | 2013-03-14 | 2014-06-02 | (주)에너펄스 | Voltage equalization module of energy store device |
| WO2015115766A1 (en) * | 2014-01-29 | 2015-08-06 | 킴스테크날리지 주식회사 | Voltage equalization circuit |
| KR101602277B1 (en) * | 2014-12-05 | 2016-03-10 | 현대오트론 주식회사 | Apparatus and method for balancing of battery cell |
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