JP6523322B2 - 電流制御装置および方法 - Google Patents

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Description

本出願は２０１４年１０月２２日付韓国特許出願第１０−２０１４−０１４３６５４号に基づいた優先権の利益を主張し、該韓国特許出願の文献に開示された全ての内容は本明細書の一部として含まれる。
本発明は電流制御装置および方法に関し、ＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ、パルス幅変調）信号を生成し、ＰＷＭ信号に対応するスイッチ制御信号を介してＰチャネルＦＥＴ（Ｆｉｅｌｄ Ｅｆｆｅｃｔ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ、電界効果トランジスタ）を制御し、ＰチャネルＦＥＴを通過した電流の電流値を降下させ、降下された電流値を有した電流をバッテリーに提供することによって、整流器からバッテリーに急に多くの電流が流れないように電流を制御してバッテリーに故障などの問題が発生することを防止できる電流制御装置および方法に関する。
製品群に応じた適用容易性が高く、高いエネルギー密度などの電気的特性を有する二次電池は、携帯用機器だけでなく、電気的駆動源によって駆動する電気車量（ＥＶ、Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｖｅｈｉｃｌｅ）、ハイブリッド車両（ＨＶ、Ｈｙｂｒｉｄ Ｖｅｈｉｃｌｅ）または家庭用または産業用として用いられる中大型バッテリーを用いるエネルギー貯蔵システム（Ｅｎｅｒｇｙ Ｓｔｏｒａｇｅ Ｓｙｓｔｅｍ；ＥＳＳ）や無停電電源装置（Ｕｎｉｎｔｅｒｒｕｐｔｉｂｌｅ Ｐｏｗｅｒ Ｓｕｐｐｌｙ；ＵＰＳ）システムなどに普遍的に応用されている。
このような二次電池は、化石燃料の使用を画期的に減少できるという一次的な長所だけでなく、エネルギーの使用に応じた副産物が全く発生しないという点で、環境に優しくエネルギー効率性を向上させるための新しいエネルギー源として注目されている。
二次電池は携帯端末などのバッテリーで実現される場合は必ずしもそうではないが、上記のように電気車両またはエネルギー貯蔵源などに適用されるバッテリーは、通常、単位二次電池セル（ｃｅｌｌ）が複数集合される形態で用いられて高容量の環境への適合性を高めるようになる。
一般的に、バッテリーの充電時に用いられる電源は直流であり、モータなどを介して発電して生産された電源は交流である。よって、バッテリーを充電するためには、発電して生産された交流電源を直流電源に変換する必要があり、このような変換を行うものが整流器である。すなわち、バッテリーは整流器を介して充電に必要な電流の供給を受けるようになる。
リチウム二次電池の以前に自動車などに用いられた従来の鉛蓄電池の場合は、鉛蓄電池の内部抵抗が高くて、充電時にバッテリーに流れ込む電流の電流値が高くないため、バッテリーに問題が発生する心配がなかったので、バッテリーに流れ込む電流を制限する電流制御機能が必要でなかった。よって、従来の鉛蓄電池と連結された整流器には電流制御機能が含まれなかった。
それに反し、最近の電気自動車などに用いられるリチウム二次電池の場合は、リチウム二次電池の内部抵抗が低くて、充電時にバッテリーに流れ込む電流の電流値が高いため、それを制限する電流制御機能が必要である。
したがって、従来の鉛蓄電池を用いた装置において、鉛蓄電池をリチウム二次電池に交替しようとする場合には、電流制御機能の不在のために容易に交替できないという問題点があった。
また、高容量などの必要に応じ、複数のバッテリーを並列に連結して用いる装置においては、整流器において電流制御をすることが難しいため、バッテリーを保護するために別途の電流制御機能が行われる必要がある。
本発明の目的は、ＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ、パルス幅変調）信号を生成し、ＰＷＭ信号に対応するスイッチ制御信号を介してＰチャネルＦＥＴ（Ｆｉｅｌｄ Ｅｆｆｅｃｔ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ、電界効果トランジスタ）を制御し、ＰチャネルＦＥＴを通過した電流の電流値を降下させ、降下された電流値を有した電流をバッテリーに提供することによって、整流器からバッテリーに急に多くの電流が流れないように電流を制御してバッテリーに故障などの問題が発生することを防止できる電流制御装置および方法を提供することにある。
本発明の一実施形態による電流制御装置は、ＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ、パルス幅変調）信号を生成するＰＷＭ信号生成部、前記ＰＷＭ信号生成部と連結され、前記ＰＷＭ信号を受信し、前記ＰＷＭ信号に対応するスイッチ制御信号を生成する第１スイッチ部、前記第１スイッチ部と連結され、前記スイッチ制御信号を受信し、前記スイッチ制御信号に応じて整流器からバッテリーへの電流の流れを連結または遮断する第２スイッチ部、および前記第２スイッチ部と連結され、前記第２スイッチ部を通過した電流の電流値を降下させ、降下された電流値を有した電流を前記バッテリーに提供する電流降下部を含んで構成される。
前記電流制御装置は、バッテリーの電圧を測定するバッテリー電圧測定部、および整流器の電圧を測定する整流器電圧測定部をさらに含み、前記ＰＷＭ信号生成部は、前記整流器の電圧が前記バッテリーの電圧より高ければ、前記ＰＷＭ信号を送信してもよい。
前記電流制御装置は、前記電流降下部を通過して前記バッテリーに流入される電流値を測定する電流測定部を含み、前記ＰＷＭ信号生成部は、測定された前記電流値が所定の電流値以上である場合には前記ＰＷＭ信号のパルス幅を減少させ、測定された前記電流値が前記所定の電流値未満である場合には前記ＰＷＭ信号のパルス幅を増加させてもよい。
前記電流制御装置は、前記第２スイッチ部の温度を測定する温度測定部をさらに含み、前記ＰＷＭ信号生成部は、測定された前記温度が所定の温度を超過する場合に前記ＰＷＭ信号のパルス幅を減少させてもよい。
前記第１スイッチ部は、ＮＰＮ型トランジスタを含んでもよい。
前記第２スイッチ部は、ＰチャネルＦＥＴ（Ｆｉｅｌｄ Ｅｆｆｅｃｔ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ、電界効果トランジスタ）を含んでもよい。
前記電流降下部は、前記第２スイッチ部を通過した電流の波形の高周波成分を除去し、高周波成分が除去された電流の電流値の平均値を電流値として出力する降圧形コンバータであってもよい。
本発明の一実施形態による電流制御方法は、ＰＷＭ信号生成部がＰＷＭ信号を生成するステップ、前記ＰＷＭ信号生成部と連結された第１スイッチ部が前記ＰＷＭ信号を受信し、前記ＰＷＭ信号に対応するスイッチ制御信号を生成するステップ、前記第１スイッチ部と連結された第２スイッチ部が前記スイッチ制御信号を受信し、前記スイッチ制御信号に応じて整流器からバッテリーへの電流の流れを連結または遮断するステップ、および前記第２スイッチ部と連結された電流降下部が前記第２スイッチ部を通過した電流の電流値を降下させ、降下された電流値を有した電流を前記バッテリーに提供するステップを含んで構成される。
前記電流制御方法は、バッテリー電圧測定部がバッテリーの電圧を測定するステップ、整流器電圧測定部が整流器の電圧を測定するステップ、および前記ＰＷＭ信号生成部が、前記整流器の電圧が前記バッテリーの電圧より高ければ、前記ＰＷＭ信号を送信するステップをさらに含んでもよい。
電流測定部が前記電流降下部を通過して前記バッテリーに流入される電流値を測定するステップ、および前記ＰＷＭ信号生成部が、測定された前記電流値が所定の電流値以上である場合には前記ＰＷＭ信号のパルス幅を減少させ、測定された前記電流値が前記所定の電流値未満である場合には前記ＰＷＭ信号のパルス幅を増加させるステップをさらに含んでもよい。
前記電流制御方法は、温度測定部が前記第２スイッチ部の温度を測定するステップ、および前記ＰＷＭ信号生成部が、測定された前記温度が所定の温度を超過する場合に前記ＰＷＭ信号のパルス幅を減少させるステップをさらに含んでもよい。
前記第１スイッチ部は、ＮＰＮ型トランジスタを含んでもよい。
前記第２スイッチ部は、ＰチャネルＦＥＴを含んでもよい。
前記電流降下部は、前記第２スイッチ部を通過した電流の波形の高周波成分を除去し、高周波成分が除去された電流の電流値の平均値を電流値として出力する降圧形コンバータであってもよい。
本発明の一側面によれば、ＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ、パルス幅変調）信号を生成し、ＰＷＭ信号に対応するスイッチ制御信号を介してＰチャネルＦＥＴ（Ｆｉｅｌｄ Ｅｆｆｅｃｔ Ｔｒａｎｓｉｓｔｅｒ、電界効果トランジスタ）を制御し、ＰチャネルＦＥＴを通過した電流の電流値を降下させ、降下された電流値を有した電流をバッテリーに提供することによって、整流器からバッテリーに急に多くの電流が流れないように電流を制御してバッテリーに故障などの問題が発生することを防止できる電流制御装置および方法を提供することができる。
図１は、本発明の一実施形態による電流制御装置が適用できる電気自動車を概略的に示す図である。 図２は、本発明の一実施形態による電流制御装置を概略的に示す図である。 図３は、本発明の一実施形態による電流制御方法を説明するためのフローチャートである。
本発明を添付された図面を参照して詳細に説明すれば次の通りである。ここで、繰り返される説明、本発明の要旨を不要に濁す恐れのある公知機能および構成に関する詳細な説明は省略する。本発明の実施形態は、当業界で平均的な知識を有する者に本発明をより完全に説明するために提供されるものである。よって、図面での要素の形状および大きさなどはより明確な説明のために誇張されてもよい。
明細書の全体にかけて、ある部分がある構成要素を「含む」とする時、これは、特に反対の記載がない限り、他の構成要素を除くものではなく、他の構成要素をさらに含むことができることを意味する。
また、明細書に記載された「．．．部」という用語は１つ以上の機能や動作を処理する単位を意味し、これは、ハードウェアやソフトウェアまたはハードウェアおよびソフトウェアの結合で実現されることができる。
図１は、本発明の一実施形態による電流制御装置が適用できる電気自動車を概略的に示す図である。
図１には本発明の一実施形態による電流制御装置が電気自動車１に適用された例を示しているが、本発明の一実施形態による電流制御装置は電気自動車の以外に家庭用または産業用のエネルギー貯蔵システム（Ｅｎｅｒｇｙ Ｓｔｏｒａｇｅ Ｓｙｓｔｅｍ；ＥＳＳ）や無停電電源装置（Ｕｎｉｎｔｅｒｒｕｐｔｉｂｌｅ Ｐｏｗｅｒ Ｓｕｐｐｌｙ；ＵＰＳ）システムなど、二次電池が適用できる分野であれば、いかなる技術分野にも適用されることができる。
電気自動車１は、バッテリー１０、ＢＭＳ２０（Ｂａｔｔｅｒｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ）、ＥＣＵ３０（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）、インバータ４０およびモータ５０を含んで構成されることができる。
バッテリー１０は、モータ５０に駆動力を提供して電気自動車１を駆動させる電気エネルギー源である。バッテリー１０は、モータ５０および／または内燃機関（図示せず）の駆動に応じてインバータ４０によって充電または放電される。
ここで、バッテリー１０の種類は特に限定されず、例えば、リチウムイオン電池、リチウムポリマー電池、ニッケルカドミウム電池、ニッケル水素電池、ニッケル亜鉛電池などで構成することができる。
また、バッテリー１０は、複数の電池セルが直列および／または並列に連結された電池パックで形成される。そして、このような電池パックが１つ以上備えられてバッテリー１０を形成することもできる。
本発明によるＢＭＳ２０は、後述する電流制御装置（図２の１００）を含むか、または電流制御装置に連結されて動作することができる。ＢＭＳ２０は、ＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ、パルス幅変調）信号を生成し、ＰＷＭ信号に対応するスイッチ制御信号を介してＰチャネルＦＥＴ（Ｆｉｅｌｄ Ｅｆｆｅｃｔ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ、電界効果トランジスタ）を制御し、ＰチャネルＦＥＴを通過した電流の電流値を降下させ、降下された電流値を有した電流をバッテリー１０に提供することができる。
ＥＣＵ３０は電気自動車１の状態を制御する電子的制御装置である。例えば、アクセラレータ（ａｃｃｅｌｅｒａｔｏｒ）、ブレーキ（ｂｒｅａｋ）、速度などの情報に基づいてトルク程度を決定し、モータ５０の出力がトルク情報に合うように制御する。
また、ＥＣＵ３０は、ＢＭＳ２０によってバッテリー１０が充電または放電されるようにインバータ４０に制御信号を送る。
インバータ４０は、ＥＣＵ３０の制御信号に基づいてバッテリー１０が充電または放電されるようにする。
モータ５０は、バッテリー１０の電気エネルギーを用いてＥＣＵ３０から伝達される制御情報（例えば、トルク情報）に基づいて電気自動車１を駆動する。
以下では、図２および図３を参照して本発明の一実施形態による電流制御装置および方法について説明する。
図２は、本発明の一実施形態による電流制御装置を概略的に示す図である。
図２を参照すれば、本発明の一実施形態による電流制御装置１００は、バッテリー１０および整流器１１の間に連結され、整流器１１からバッテリー１０に急に多くの電流が流れないように電流を制御してバッテリーに故障などの問題が発生することを防止する。
本発明の一実施形態による電流制御装置１００は、ＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ、パルス幅変調）信号生成部１１０、第１スイッチ部１２０、第２スイッチ部１３０、電流降下部１４０、バッテリー電圧測定部１５０、整流器電圧測定部１６０、電流測定部１７０および温度測定部１８０を含んで構成されることができる。図２に示された電流制御装置１００は一実施形態によるものであり、その構成要素が図２に示された実施形態に限定されるものではなく、必要に応じて一部の構成要素が付加、変更または削除されてもよい。
ＰＷＭ信号生成部１１０はＰＷＭ信号を生成する。ＰＷＭ信号は、パルス振幅は一定であるものの、パルスの幅を変調信号の振幅に応じて変化させて変調した信号であって、変調信号の振幅が大きい時にはパルスの幅が広くなり、振幅が小さい時にはパルスの幅が狭くなる。一実施形態において、ＰＷＭ信号生成部１１０は、ＢＭＳ２０に含まれたＭＣＵ（Ｍｉｃｒｏ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ｕｎｉｔ）の形態で実現されることができる。
第１スイッチ部１２０はＰＷＭ信号生成部１１０と連結され、前記ＰＷＭ信号を受信し、前記ＰＷＭ信号に対応するスイッチ制御信号を生成する。一実施形態において、第１スイッチ部１２０はＮＰＮ型トランジスタ１２１および２個の抵抗１２２，１２３を含むトランジスタスイッチで構成されることができ、一般的なＮＰＮ型トランジスタを含むトランジスタスイッチと同一に動作する。ＮＰＮ型トランジスタを含むトランジスタスイッチの動作原理は公示されているので、動作原理に関する詳しい説明は省略する。
第１スイッチ部１２０は、ベース（ｂａｓｅ）がＰＷＭ信号生成部１１０と連結され、コレクタ（ｃｏｌｌｅｃｔｏｒ）が第２スイッチ部１３０と連結され、エミッタ（ｅｍｉｔｔｅｒ）が接地と連結される。第１スイッチ部１２０はＰＷＭ信号生成部１１０から前記ＰＷＭ信号を受信し、前記ＰＷＭ信号がハイ（ＨＩＧＨ）である場合にはオン状態となり、ロー（ＬＯＷ）である場合にはオフ状態となる。
第２スイッチ部１３０は第１スイッチ部１２０と連結され、前記スイッチ制御信号を受信し、前記スイッチ制御信号に応じて整流器１１からバッテリー１０への電流の流れを連結または遮断する。一実施形態において、第２スイッチ部１３０はＰチャネルＦＥＴ（Ｆｉｅｌｄ Ｅｆｆｅｃｔ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ、電界効果トランジスタ）１３１、２個の抵抗１３２，１３３およびダイオード１３４を含んで構成されることができ、２個の抵抗１３２，１３３は整流器１１から印加される電源の電圧を分配する役割をし、ダイオード１３４はＰチャネルＦＥＴ１３１に印加される電圧を一定に維持させる役割をする。一実施形態において、ダイオード１３４はツェナーダイオードであってもよい。
第２スイッチ部１３０は、ゲート（ｇａｔｅ）が第１スイッチ部１２０と連結され、ソース（ｓｏｕｒｃｅ）が整流器１１と連結され、ドレイン（ｄｒａｉｎ）が電流降下部１４０と連結される。第２スイッチ部１３０は第１スイッチ部１２０からスイッチ制御信号を受信し、前記ＰＷＭ信号がハイである場合には、第１スイッチ部１２０がオン状態となることにより、２個の抵抗１３２，１３３に電圧が印加され、ＰチャネルＦＥＴ１３１のゲートとソースに電圧が印加され、ゲートにスイッチ制御信号としてローが入力され、ＰチャネルＦＥＴ１３１がオン状態となり、その逆に前記ＰＷＭ信号がローである場合には、第１スイッチ部１２０がオフ状態となることにより、ＰチャネルＦＥＴ１３１もオフ状態となる。
それにより、整流器１１からの電流はＰＷＭ信号に対応してハイおよびローに転換されるパルス形態の電流として流れる。
電流降下部１４０は第２スイッチ部１３０と連結され、第２スイッチ部１３０を通過した電流の電流値を降下させ、降下された電流値を有した電流をバッテリー１０に提供する。一実施形態において、電流降下部１４０は、第２スイッチ部１３０を通過した電流の波形の高周波成分を除去し、高周波成分が除去された電流の電流値の平均値を電流値として出力する降圧形（ｂｕｃｋ）コンバータであってもよい。この場合、電流降下部１４０は、インダクタ１４１、キャパシタ１４２およびダイオード１４３を含むことができる。
整流器１１から流れるパルス形態の電流がハイである場合、インダクタ１４１に電流が流れ、それによってインダクタ１４１にエネルギーが蓄積され、キャパシタ１４２とバッテリー１０に電流が増加して流れる。そして、整流器１１から流れるパルス形態の電流がローである場合、ダイオード１４３はインダクタ１４１に蓄積されたエネルギーであるインダクタ電流がキャパシタ１４２とバッテリー１０に流れるようにする。この時、インダクタ電流は整流器１１から流れるパルス形態の電流が再びハイになる時まで減少する。
すなわち、インダクタ１４１、キャパシタ１４２およびダイオード１４３で構成された電流降下部１４０は、整流器１１から流れるパルス形態の電流を平滑にして直流電流に出力するようにする。この時、電流降下部１４０から出力される電流の電流値は整流器１１の電流値より低くなる。
バッテリー電圧測定部１５０はバッテリー１０の電圧を測定し、整流器電圧測定部１６０は整流器１１の電圧を測定する。一実施形態において、ＰＷＭ信号生成部１１０は、整流器電圧測定部１６０で測定された整流器１１の電圧がバッテリー電圧測定部１５０で測定されたバッテリー１０の電圧より高ければ、前記ＰＷＭ信号を送信して、バッテリー１０の充電が開始されるようにすることができる。
電流測定部１６０は、電流降下部１４０を通過してバッテリー１０に流入される電流値を測定する。一実施形態において、ＰＷＭ信号生成部１１０は、電流測定部１６０で測定された前記電流値が所定の電流値以上である場合には、前記ＰＷＭ信号のパルス幅を減少させ、測定された前記電流値が前記所定の電流値未満である場合には、前記ＰＷＭ信号のパルス幅を増加させることができる。すなわち、ＰＷＭ信号生成部１１０は、バッテリー１０に流入される電流値が所定の電流値以上である場合には、前記ＰＷＭ信号のパルス幅を減少させてバッテリー１０に流入される電流値を減少させ、バッテリー１０に流入される電流値が所定の電流値未満である場合には、前記ＰＷＭ信号のパルス幅を増加させてバッテリー１０に流入される電流値を増加させることができる。
電流測定部１６０は、電流降下部１４０とバッテリー１０との間の抵抗１７１に流れる電流を測定してバッテリー１０に流入される電流値を測定することができる。この時、抵抗１７１はシャント（ｓｈｕｎｔ）抵抗であってもよい。
温度測定部１７０は第２スイッチ部１３０の温度１８０を測定する。一実施形態において、ＰＷＭ信号生成部１１０は、測定された前記温度が所定の温度を超過する場合に前記ＰＷＭ信号のパルス幅を減少させることができる。すなわち、ＰＷＭ信号生成部１１０は、第２スイッチ部の温度１８０が所定の温度を超過して第２スイッチ部１３０のＰチャネルＦＥＴ１３１に異常が発生する恐れがある場合には、前記ＰＷＭ信号のパルス幅を減少させてＰチャネルＦＥＴ１３１に流れる電流値を減少させることができる。
図３は、本発明の一実施形態による電流制御方法を説明するためのフローチャートである。
本発明の一実施形態による電流制御方法は、図２を参照して説明した本発明の一実施形態による電流制御装置によって行われることができ、説明の重複を避けるために図２で説明した構成要素に関する具体的な説明は図２の説明を準用し、それを省略する。
図３を参照すれば、本発明の一実施形態による電流制御方法が開始されれば、先ず、バッテリー電圧測定部がバッテリーの電圧を測定し（Ｓ２０１）、整流器電圧測定部が整流器の電圧を測定する（Ｓ２０２）。そして、前記整流器の電圧が前記バッテリーの電圧より高いか否かを確認し（Ｓ２０３）、高ければ、ＰＷＭ信号生成部がＰＷＭ信号を生成し送信（Ｓ２０４）して、バッテリーの充電が開始されるようにする。一実施形態において、ＰＷＭ信号生成部が生成するＰＷＭ信号は１０％のパルス幅を有することができる。
ステップ（Ｓ２０４）において、ＰＷＭ信号生成部によってＰＷＭ信号が生成されて送信されれば、前記ＰＷＭ信号生成部と連結された第１スイッチ部が前記ＰＷＭ信号を受信し、前記ＰＷＭ信号に対応するスイッチ制御信号を生成し、前記第１スイッチ部と連結された第２スイッチ部が前記スイッチ制御信号を受信し、前記スイッチ制御信号に応じて整流器からバッテリーへの電流の流れを連結または遮断し、前記第２スイッチ部と連結された電流降下部が前記第２スイッチ部を通過した電流の電流値を降下させ、降下された電流値を有した電流を前記バッテリーに提供することによってバッテリーを充電する。
ステップ（Ｓ２０３）において、前記整流器の電圧が前記バッテリーの電圧より高くない場合には、再びステップ（Ｓ２０１）に戻り、バッテリーの電圧を測定する。
ステップ（Ｓ２０４）において、ＰＷＭ信号が生成されて送信されれば、温度測定部が前記第２スイッチ部の温度を測定する（Ｓ２０５）。そして、測定された前記温度が所定の温度を超過するか否かを確認し（Ｓ２０６）、超過する場合、整流器の電圧がバッテリーの電圧より依然として高いか否かを確認し（Ｓ２０７）、高い場合には、ＰＷＭ信号のパルス幅を減少させた後（Ｓ２０８）、続けてバッテリーの充電を持続し、高くない場合には、バッテリーの充電を中断し、本発明の一実施形態による電流制御方法を終了する。
ステップ（Ｓ２０６）で測定された前記温度が所定の温度を超過しない場合には、電流測定部が前記電流降下部を通過して前記バッテリーに流入される電流値を測定する（Ｓ２０９）。そして、測定された前記電流値が前記所定の電流値未満であるか否かを確認し（Ｓ２１０）、測定された前記電流値が前記所定の電流値以上である場合、整流器の電圧がバッテリーの電圧より依然として高いか否かを確認し（Ｓ２０７）、高い場合には、ＰＷＭ信号のパルス幅を減少させた後（Ｓ２０８）、続けてバッテリーの充電を持続し、高くない場合には、バッテリーの充電を中断し、本発明の一実施形態による電流制御方法を終了する。
ステップ（Ｓ２０９）で測定された前記電流値が前記所定の電流値未満である場合、整流器の電圧がバッテリーの電圧より依然として高いか否かを確認し（Ｓ２１１）、高い場合には、ＰＷＭ信号のパルス幅を増加させた後（Ｓ２１２）、続けてバッテリーの充電を持続し、高くない場合には、バッテリーの充電を中断し、本発明の一実施形態による電流制御方法を終了する。
前述した電流制御方法は図面に提示されたフローチャートを参照にして説明された。簡単に説明するために前記方法は一連のブロックで図示し説明されたが、本発明は、前記ブロックの順序に限定されるものではなく、いくつかのブロックは他のブロックと本明細書で図示し記述されたものと異なる順序でまたは同時に行われてもよく、同一または類似する結果を達成する様々な他の分岐、流れ経路、およびブロックの順序が実現されてもよい。また、本明細書で記述される方法を実現するために、図示された全てのブロックが必要であるものではない。
以上、本発明の特定の実施形態を図示して説明したが、本発明の技術思想は添付された図面と前記説明の内容に限定されず、本発明の思想を逸脱しない範囲内で様々な形態の変形が可能であることは本分野の通常の知識を有する者に明らかな事実であり、このような形態の変形は本発明の精神に違背しない範囲内で本発明の特許請求の範囲に属すると言える。

Claims (12)

  1. 電流制御装置であって、
    電源からバッテリーへの電流の流れを制御するものであり、
    ＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ、パルス幅変調）信号を生成するＰＷＭ信号生成部と、
    前記ＰＷＭ信号生成部と連結され、前記ＰＷＭ信号を受信し、前記ＰＷＭ信号に対応するスイッチ制御信号を生成する第１スイッチ部と、
    前記第１スイッチ部と連結され、前記スイッチ制御信号を受信し、前記スイッチ制御信号に応じて整流器からバッテリーへの電流の流れを連結または遮断する第２スイッチ部と、
    前記第２スイッチ部と連結され、前記第２スイッチ部を通過した電流の電流値を降下させ、降下された電流値を有した電流を前記バッテリーに提供する電流降下部と、及び
    前記第２スイッチ部の温度を測定する温度測定部を備えてなり、
    前記ＰＷＭ信号生成部が、測定された前記温度が所定の温度を超過する場合、前記ＰＷＭ信号のパルス幅を減少させることを特徴とする、電流制御装置。
  2. バッテリーの電圧を測定するバッテリー電圧測定部と、及び
    整流器の電圧を測定する整流器電圧測定部とをさらに備えてなり、
    前記ＰＷＭ信号生成部が、前記整流器の電圧が前記バッテリーの電圧より高い場合、前記ＰＷＭ信号を送信することを特徴とする、請求項１に記載の電流制御装置。
  3. 前記電流降下部を通過して前記バッテリーに流入される電流値を測定する電流測定部を備えてなり、
    前記ＰＷＭ信号生成部が、測定された前記電流値が所定の電流値以上である場合、前記ＰＷＭ信号のパルス幅を減少させ、測定された前記電流値が前記所定の電流値未満である場合、前記ＰＷＭ信号のパルス幅を増加させることを特徴とする、請求項１又は２に記載の電流制御装置。
  4. 前記第１スイッチ部が、ＮＰＮ型トランジスタを備えてなることを特徴とする、請求項１〜３の何れか一項に記載の電流制御装置。
  5. 前記第２スイッチ部が、ＰチャネルＦＥＴ（Ｆｉｅｌｄ Ｅｆｆｅｃｔ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ、電界効果トランジスタ）を備えてなることを特徴とする、請求項１〜４の何れか一項に記載の電流制御装置。
  6. 前記電流降下部が、前記第２スイッチ部を通過した電流の波形の高周波成分を除去し、高周波成分が除去された電流の電流値の平均値を電流値として出力する降圧形コンバータであることを特徴とする、請求項１〜５の何れか一項に記載の電流制御装置。
  7. 電流制御方法であって、
    電源からバッテリーへの電流の流れを制御するものであり、
    ＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ、パルス幅変調）信号生成部がＰＷＭ信号を生成するステップと、
    前記ＰＷＭ信号生成部と連結された第１スイッチ部が前記ＰＷＭ信号を受信し、前記ＰＷＭ信号に対応するスイッチ制御信号を生成するステップと、
    前記第１スイッチ部と連結された第２スイッチ部が前記スイッチ制御信号を受信し、前記スイッチ制御信号に応じて整流器からバッテリーへの電流の流れを連結または遮断するステップと、
    前記第２スイッチ部と連結された電流降下部が前記第２スイッチ部を通過した電流の電流値を降下させ、降下された電流値を有した電流を前記バッテリーに提供するステップと、
    温度測定部が前記第２スイッチ部の温度を測定するステップと、及び
    前記ＰＷＭ信号生成部が、測定された前記温度が所定の温度を超過する場合、前記ＰＷＭ信号のパルス幅を減少させるステップをさらに含んでなることを特徴とする、電流制御方法。
  8. バッテリー電圧測定部がバッテリーの電圧を測定するステップと、
    整流器電圧測定部が整流器の電圧を測定するステップと、及び
    前記ＰＷＭ信号生成部が、前記整流器の電圧が前記バッテリーの電圧より高ければ、前記ＰＷＭ信号を送信するステップをさらに含んでなることを特徴とする、請求項７に記載の電流制御方法。
  9. 電流測定部が前記電流降下部を通過して前記バッテリーに流入される電流値を測定するステップと、及び
    前記ＰＷＭ信号生成部が、測定された前記電流値が所定の電流値以上である場合、前記ＰＷＭ信号のパルス幅を減少させ、測定された前記電流値が前記所定の電流値未満である場合、前記ＰＷＭ信号のパルス幅を増加させるステップをさらに含んでなることを特徴とする、請求項７又は８に記載の電流制御方法。
  10. 前記第１スイッチ部が、ＮＰＮ型トランジスタを含むことを特徴とする、請求項７〜９の何れか一項に記載の電流制御方法。
  11. 前記第２スイッチ部が、ＰチャネルＦＥＴ（Ｆｉｅｌｄ Ｅｆｆｅｃｔ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ、電界効果トランジスタ）を含むことを特徴とする、請求項７〜１０の何れか一項に記載の電流制御方法。
  12. 前記電流降下部が、前記第２スイッチ部を通過した電流の波形の高周波成分を除去し、高周波成分が除去された電流の電流値の平均値を電流値として出力する降圧形コンバータであることを特徴とする、請求項７〜１１の何れか一項に記載の電流制御方法。
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