KR0163908B1 - 절연된 형태의 니켈카드뮴/니켈금속수소화물 전지 충전 제어 회로 - Google Patents

절연된 형태의 니켈카드뮴/니켈금속수소화물 전지 충전 제어 회로 Download PDF

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Abstract

이 발명은 절연된 형태의 니켈카드뮴/니켈금속수소화물 전지 충전 제어회로에 관한 것으로, 공급전원이 인가되면, 전자 유도의 작용에 의해 입력받아, 전지를 충전하는 충전수단(100)과, 상기 충전수단(100)에 의해 충전되는 전지의 상태에 따라 충전 상태를 변화시켜야 할 지의 여부를 판단하여 그에 따라 해당하는 신호를 출력하는 충전 형태 판단수단(200)과, 상기 충전 형태 판단수단(200)으로부터 출력되는 신호에 따라 동작하여, 상기 충전수단(100)의 충전형태를 급속 충전 또는 저속 충전으로 제어하는 제어신호를 출력하는 충전형태 제어수단(300)으로 이루어져 있으며, 전지를 급속 충전하기 위해 고전류를 공급하는 전원단인 1차측을 전지가 부착된 2차측과 절연시킴으로써 사용자를 전기적 위험으로부터 보호하고, 충전 상태에 따른 온도 감지를 통해 안정된 급속 충전을 제어하는 절연된 형태의 니켈카드뮴/니켈금속수소화물 전지 충전 제어회로에 관한 것이다.

Description

절연된 형태의 니켈카드뮴/니켈금속수소화물 전지 충전 제어회로
제1도는 이 발명의 실시예에 따른 절연된 형태의 니켈카드뮴/니켈금속수소화물 전지 충전 제어회로를 적용한 회로도이고,
제2도의 (a)∼(d)는 제1도에서 각 부분에서의 파형도이고,
제3도의 (a),(b)는 제1도에서 급속 충전과 저속 충전을 비교한 파형도이다.
이 발명은 절연된 형태의 니켈카드뮴(NiCd, Nickel Cadmium)/니켈금속수소화물(NiMH, Nickel Metal Hydride) 전지 충전 제어회로에 관한 것으로서, 더 상세히 말하자면, 전지를 급속 충전하기 위해 고전류를 공급하는 전원단인 1차측을 전지자 부착된 2차측과 절연시킴으로써 사용자를 전기적 위험으로부터 보호하고, 충전 상태에 따른 온도 감지를 통해 안정된 급속 충전을 제어하는 절연된 형태의 니켈카드뮴/니켈금속수소화물 전지 충전 제어회로에 관한 것이다.
니켈카드뮴 전지는, 전지으 양극에 수산화 니켈(화학식 NI(OH)3)을, 음극에 카드뮴(화학식 Cd)을, 그리고 전해액으로 수산화칼륨(화학식 KOH)을 사용한 알칼리(alkali) 축전지의 일종으로, 단자 전압은 1.3볼트(volt)이며, 극판에 소결판을 사용하는 소결식은 활성 물질과 전해액과의 접촉 면적이 매우 넓으므로 내부 저항이 낮고, 대전류의 방전에 적합하다.
상기 니켈카드뮴 전지는 충전 시간이 짧고 사용 범위가 넓은 데다가 장시간 방치나 과충전에 강한 특징을 갖고 있는데, 활성 물질의 양을 가감하여 가스(gas)의 발생을 억제한 완전 밀폐식 니켈카드뮴 전지는 건전지 대신으로 라디오(radio)나 테이프(tape) 녹음기 등에 널리 사용되고 있다.
그런데, 상기 니켈카드뮴 전지 또는 니켈금속수소화물 전지를 급속 충전하기 위해서는 전지에 고전류를 공급해 주어야 한다.
이때, 고전류를 만들기 위한 전원단으로써 오프-라인(off-line) 형태의 컨버터(converter)를 이용할 경우, 고전류를 공급하는 전원단인 1차측과 전지가 부하로 사용되는 2차측과의 절연이 되지 않은 상태에서 사용자의 손이나 피부가 상기 전지에 접촉되면 전기적인 충격의 위험이 따르는 문제점이 있다.
상기와 같은 경우에는 전원단인 1차측을 전지가 연결하는 2차측과 전기적으로 절연을 해주어야 한다.
따라서 이 발명의 목적은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 전지를 급속 충전하기 위해 고전류를 공급하는 전원단인 1차측을 전지가 부착된 2차측과 절연시킴으로써 사용자를 전기적 위험으로부터 보호하고, 충전 상태에 따른 온도 감지를 통해 안정된 급속 충전을 제어하는 절연된 형태의 니켈카드뮴/니켈금속수소화물 전지 충전 제어회로를 제공하는 데에 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 이 발명의 구성은,
공급전원이 인가되면, 전자 유도의 작용에 의해 입력받아, 전지를 충전하는 충전수단과;
상기 충전수단에 의해 충전되는 전지의 상태에 따라 충전 상태를 변화시켜야 할 지의 여부를 판단하여 그에 따라 해당하는 신호를 출력하는 충전 형태 판단수단과;
상기 충전 형태 판단수단으로부터 출력되는 신호에 따라 동작하여, 상기 충전수단의 충전 형태를 급속 충전 또는 저속 충전으로 제어하는 제어신호를 출력하는 충전 형태 제어수단으로 이루어져 있다.
이하, 첨부된 도면을 참고로 하여 이 발명을 용이하게 실시할 수 있는 가장 바람직한 실시예를 설명한다.
제1도는 이 발명의 실시예에 따른 절연된 형태의 니켈카드뮴/니켈금속수소화물 전지 충전 제어회로를 적용한 회로도이고,
제2도의 (a)∼(d)는 제1도에서 각 부분에서의 파형도이고,
제3도의 (a),(b)는 제1도에서 급속 충전과 저속 충전을 비교한 파형도이다.
제1도에 도시되어 있듯이 이 발명의 실시예에 따른 절연된 형태의 니켈카드뮴/니켈금속수소화물 전지 충전 제어회로의 구성은,
공급전원이 인가되면, 전자 유도의 작용에 의해 입력받아, 전지를 충전하는 충전부(100)와;
상기 충전부(100)에 의해 충전되는 전지의 상태에 따라 충전 상태를 변화시켜야 할 지의 여부를 판단하여 그에 따라 해당하는 신호를 출력하는 충전 변환 판단부(200)와;
상기 충전 변환 판단부(200)로부터 출력되는 신호에 따라 동작하여, 상기 충전부(100)의 충전 형태를 급속 충전 또는 저속 충전으로 제어하는 제어신호를 출력하는 충전 형태 제어부(300)로 이루어져 있다.
상기 충전부(100)의 구성은,
인가되는 공급전원(Vin)이 일측단자로 입력되는 1차코일(coil, L101)과.
상기 1차코일(L101)에서 유도되는 전류를 dqfurqke아 출력하며, 일측단자가 공통단자에 연결되어 있는 2차코일(L102)과,
상기 2차코일(L102)의 타측단자가 애노드(anode)로 연결되어 있는 다이오드(diode, D101)와,
상기 다이오드(D101)의 캐소드(cathode)가 양극단자로 연결되고 음극단자가 공통단자로 연결되어, 전지(BAT)와 병렬로 연결되어 있는 커패시터(capacitor, C101)로 이루어져 있다.
상기 충전 변환 판단부(200)의 구성은,
상기 전기(BAT)의 전압이 증가하는 것을 감지하여, 일정한 전압이 되면 그에 따른 신호를 출력하는 전압 감지부(210)와;
상기 전지(BAT)의 온도 변화를 감지하여, 주위 온도와 비교하여 일정 온도이상 온도차가 발생할 때 과충전으로 판단하고, 그에 따른 신호를 출력하는 과충전 감지부(220)와;
상기 전지(BAT)와 온도 변화를 감지하여, 일정한 기준 온도 이하로 떨어질 때 급속 충전이 상기 전지(BAT)의 특성에 나쁜 영향을 줌을 판단하여, 그에 따른 신호를 출력하는 저온 감지부(230)와;
상기 전압 감지부(210)와 과충전 감지부(220)와 저온 감지부(230)로부터 출력되는 신호를 입력받아 논리합 연산하여 출력하는 오어(OR241)로 이루어져 있다.
상기 전압 감지부(210)의 구성은,
상기 전지(BAT)에 인가되는 전압과 같은 크기의 전압을 발생하여 출력하는 전지 전압발생부(211)와;
상기 전지 전압발생부(211)로부터 출력되는 전압을 감지하여 일정한 크기의 제1기준전압(Vref1)과 비교하여, 그 크기가 상기 제2기준전압(Vref215) 이상일 경우 그에 따른 신호를 출력하는 전압비교부(215)로 이루어져 있다.
상기 전지 전압발생부(211)의 구성은,
상기 충전부(100)의 1차코일(L101)에서 유도되는 전류를 입력받아 출력하며, 일측단자가 접지되어 있는 2차코일(L211)과,
상기 2차코일(L211)의 타측단자가 애노드로 연결되어 있는 다이오드(D211)와,
상기 다이오드(D211)의 캐소드가 일측단자로 연결되고 타측단자가 접지되어 있는 커패시터(C211)와,
상기 다이오드(D211)의 캐소드가 일측단자로 연결되고 타측단자가 접지되어 있는 저항(R211)으로 이루어져 있다.
상기 전압비교부(215)의 구성은,
상기 전지 전압발생부(211)의 다이오드(D211)의 캐소드가 일측단자로 연결되어 있는 제1저항(R216)과,
상기 제1저항(R216)의 타측단자가 일측단자로 연결되고 타측단자가 접지되어 있는 제2저항(R217)과,
상기 제1저항(R216)의 타측단자가 일측단자로 연결되고 타측단자가 접지되어 있는 커패시터(C216)와,
상기 제1저항(R216)의 타측단자가 비반전 입력단자로 연결되고 제1기준전압(Vref1)이 반전 입력단자로 연결되어 있는 제1비교기(COMP215)로 이루어져 있다.
상기 과충전 감지부(220)의 구성은,
구동전원(VCC)이 입력단자로 입력되는 제1전류원(IS211)과,
상기 제1전류원(IS221)의 출력단자가 일측단자로 연결되고 타측단자가 접지되었으며, 상기 전지(BAT)에 밀착되어 온도 변화를 감지하는 제1서미스터(thermistor, Rth221)와,
구동전원(VCC)이 입력단자로 입력되는 제2전류원(IS222)과,
상기 제2전류원(IS222)의 출력단자가 일측단자로 연결되고 타측단자가 접지되었으며, 상기 전지(BAT) 주위의 온도 변화를 감지하는 제2서미스터(Rth222)와,
상기 제1서미스터(Rth211)의 일측단자가 비반전 입력단자로 연결되고 상기 제2서미스터(Rth212)의 일측단자가 반전 입력단자로 연결되어 있는 제2비교기(COMP221)로 이루어져 있다.
상기 저온 감지부(230)의 구성은,
상기 과충전 감지부(220)의 제1서미스터(Rth221)의 일측단자가 반전 입력단자로 연결되고 제2기준전압(Vref2)이 비반전 입력단자로, 연결되어 있는 제3비교기(COMP231)로 이루어져 있다.
상기 충전 형태 제어부(300)의 구성은,
상기 충전 변환 판단부(200)로부터 출력되는 신호에 따라 동작하여, 충전 형태를 급속 또는 저속으로 변환시키는 신호를 생성하여 출력하는 형태변환 신호발생부(310)와;
입력된느 제어신호에 따라 동작하여 상기 충전부(100)의 공급전원(Vin)의 공급여부를 제어하는 공급전원 제어부(320)와;
상기 형태변환 신호발생부(310)로부터 출력되는 신호와 상기 공급전원제어부(320)로부터 감지되는 신호를 입력받아 두 값의 크기를 비교하여, 상기 형태변환 신호발생부(310)로부터 출력되는 신호가 더 클 경우에 상기 공급전원 제어부(320)로 공급전원(Vin)을 제어하라는 제어신호를 출력하는 충전제어부(330)로 이루어져 있다.
상기 형태변환 신호발생부(310)의 구성은,
상기 충전 변환 판단부(200)의 오어(OR241)의 출력단자가 셋단자로 연결되어 있는 제1플립플립(FF311)과,
상기 제1플립플롭(FF311)의 반전출력단자(QB)로부터 출력되는 신호를 입력받아 출력되는 전압의 크기가 전환되며 음극단자가 접지되어 있는 가변전압기(Vvar311)로 이루어져 있다.
상기 공급전원 제어부(320)의 구성은,
상기 충전부(100)의 제1코일(L101)의 타측단자가 일측단자로 연결되고 상기 충전제어부(330)로부터 입력되는 제어신호에 의해 개폐되는 스위치(switch, S321)와,
상기 스위치(S321)의 타측단자가 일측단자로 연결되고 타측단자가 접지되어 있는 저항(R321)으로 이루어져 있다.
상기 충전제어부(330)의 구성은,
상기 형태변환 신호발생부(310)의 가변전압기(Vvar311)의 양극단자가 비반전 입력단자로 연결되고 상기 공급전원 제어부(320)의 저항(R321)의 일측단자가 반전 입력단자로 연결되어 있는 제4비교기(COMP331)와,
상기 제4비교기(COMP331)의 출력단자가 리셋(reset)단자로 연결되고 클럭(clock, CLK)이 셋단자로 입력되는 제2플립플롭(FF311)과,
상기 플립플롭(FF331)의 출력단자가 입력단자로 연결되고 출력단자가 상기 공급전원 제어부(320)의 스위치(S321)의 제어단자로 연결되어 있는 인버터(inverter, INV331)로 이루어져 있다.
상기와 같이 이루어져 있는 이 발명의 동작은 다음과 같다.
니켈카드뮴 또는 니켈금속수소화물 전지를 급속하게 충전하기 위해 제1도에서 보는 바와 같이, 충전부(100)의 커패시터(C101)와 병렬로 연결하고, 공급전원(VCC)을 인가하면, 1차코일(L101)과 2차코일(L102)의 유도작용에 의해 공급되는 전류가 커패시터(C101)에 축적되었다가 상기 전지(BAT)를 충전시킨다.
초기에는 충전 변환 판단부(200)의 오어(OR241)의 출력신호는 로우(low)이고, 충전 형태 제어부(30)의 제1플립플롭(FF331)의 출력신호는 하이(high)가 된다.
그에 따라 충전 형태 제어부(300)이 형태변환 신호발생부(310)의 가변전압기(Vvar311)의 출력신호는 하이가 되고, 제4비교기(COMP331)는 반전입력단자의 신호가 로우이므로 하이의 신호를 출력한다.
제2플립플롭(FF331)은 상기 제4비교기(COMP331)로부터 출력되어 리셋단자로 입력되는 신호가 하이이므로, 로우의 신호를 출력한다.
그리고, 인버터(NV331)는 그 신호를 반전시켜 하이의 신호를 출력하여, 공급전원 제어부(320)의 스위치(S321)를 온(on)시킨다.
상기 스위치(S321)가 온되면서, 상기 충전부(100)는 전지를 충전하기 시작한다.
다이오드(D101)는 상기 커패시터(C101)에 축적되었던 전하가 유도되는 전류가 없을 때에 상기 2차코일(L102)로 다시 빠져나가지 않도록 하는 역할을 한다.
그런데, 제2도의 (a)에서 보는 바와 같이, 상기 공급전원 제어부(320)에서는 상기 스위치(S321)가 온되어 충전이 시작되면서 저항(R321)의 전압(VR321)이 상승하기 시작하는데, 상기 저항(R321)의 전압(VR321)이 상기 형태변환 신호발생부(310)의 가변전압기(Vvar311)의 전압과 같아지면, 제2도의 (b)에서 보는 바와 같이 상기 제4비교기(COMP331)의 출력신호가 로우로 전환된다.
그리고, 제3도의 (c)에서 보듯이, 상기 제2플립플롭(FF331)은 일정한 지연시간을 갖고 하이로 전환되며, 그에 따라 상기 인버터(INV331)의 출력신호는 제2도의 (d)와 같이 로우로 전환된다.
따라서, 상기 공급전원 제어부(320)의 스위치(S321)가 오프되어, 상기 충전부(100)의 1차코일(L101)에 전류가 흐르지 않게 되고 2차코일(L102)에서는 유도전류를 얻을 수 없게 된다.
이때, 충전부(100)의 다이오드(D101)는 상기 커패시터(C101)에 축적되었던 전하 또는 상기 전지(BAT)에 충전되었던 전하가 유도되는 전류가 없을 때에 상기 2차코일(L102)로 다시 빠져나가지 않도록 하는 역할을 한다.
그리고, 그때까지 전압이 상승하던 저항(R321)의 전압(VR321)이 '0'으로 떨어진다.
그에 따라 상기 충전 형태 제어부(300)의 충전제어부(330)의 제4비교기(COMP331)의 출력신호는 다시 하이로 전환되고, 상기 제2플립플롭(FF331)의 출력신호는 일정한 지연시간 후에 로우로 전환되며, 그에 따라 상기 인버터(INV331)의 출력신호로 하이로 전환된다.
상기 인버터(INV331)의 출력신호가 하이로 전환됨에 따라 상기 공급전원 제어부(320)의 스위치(R321)는 다시 온되어 상기 충전부(100)는 충전 동작을 시작하게 된다.
상기와 같이 동작이 반복되어 충전이 이루어지는데, 급속 충전의 경우, 충전형태 제어부(300)의 공급전원 제어부(320)의 저항(R321)의 양단에 걸리는 전압의 파형이 제3도의 (a)와 같이 형성된다.
한편, 충전 변환 판단부(200)의 전압 감지부(210)는 상기 전지(BAT)의 전압을 감지하여 전지(BAT)가 충전되는 정도를 판단하여 신호로 출력한다.
즉, 전압 감지부(210)의 전지 전압발생부(211)는 상기 충전부(100)의 1차코일(L101)의 유도전류를 이용하여 상기 전지(BAT)에 걸리는 전압과 같은 전압을 얻을 수 있으며, 상기 전지(BAT)가 급속 충전되고 있는 상황에서 전지(BAT)의 전압이 증가하면, 전압 감지부(210)의 저항(R211)의 양단에 걸리는 전압도 증가하게 된다.
전압비교부(215)는 상기 전지 전압발생부(211)로부터 출력되는 신호를 이용하여 상기 전지(BAT)의 충전 정도를 파악하여, 충전이 많이 되었다고 판단되는 경우에는 그에 따른 신호를 출력한다.
우선, 제1저항(R216)과 제2저항(R217)을 이용하여 상기 전지 전압발생부(211)의 저항(R211) 양단의 전압을 분배한다.
그리고, 제1비교기(COMP215)는 상기에서 분배된 전압(VR217)을 반전 입력단자를 통해 입력되는 제1기준전압과 비교하여, 분배된 전압(VR217)이 더 커질 때에는 하이를 출력하고, 오어(OR241)를 거쳐 하이의 신호를 출력한다.
충전 형태 제어부(300)는 상기 충전 변환 판단부(200)로부터 하이의 신호가 출력되면, 그에 따라 상기 충전부(100)의 충전 형태를 급속 충전에서 저속 충전으로 바꾸도록 제어신호를 출력한다.
즉, 상기 충전 변환 판단부(200)의 오어(OR241)로부터 하이의 신호가 출력되면, 형태변환 신호발생부(310)의 제1플립플롭(FF311)의 셋단자로 신호가 입력되고 반전출력단자를 통해 신호를 출력하므로, 하이가 입력되면 출력신호가 로우로 되고, 그 뒤로 로우가 입력되어도 직전의 신호값인 로우를 유지하게 된다.
가변전압기(Vvar311)는 상기 제1플립플롭(FF311)의 반전출력단자로부터 출력되는 신호가 하이이면 하이의 신호를 출력하고, 로우이면 로우의 신호를 출력하는데, 로우의 신호가 입력되므로 로우의 신호를 출력하게 된다.
그리고, 충전제어부(330)의 제4비교기(COMP331)는 상기 가변전압기(Vvar311)로부터 출력되는 신호를 비반전 입력단자를 통해 입력받아 반전 입력단자를 통해 입력되는 상기 공급전원 제어부(320)의 저항(R321)의 전압(VR321)과 그 크기를 비교하여 신호를 출력한다.
제2도에서 보면, 상기 가변전압기(Vvar311)로부터 출력되는 신호가 더 클 때에는 하이의 신호를 출력하고, 그에 따라 제2플립플롭(FF311)의 출력신호는 로우로, 그리고, 인버터(INV331)의 출력신호는 하이로 되어 공급전원 제어부(320)의 스위치(S321)를 온시킴으로써, 전지(BAT)를 충전할 수 있도록 한다.
그러나, 상기 형태변환 신호발생부(310)의 가변전압기(Vvar311)로부터 출력되는 신호가 로우이므로, 충전되는 시간이 얼마 되지 않아도 상기 공급전원 제어부(320)의 저항(R321)로부터 감지되어 입력되는 전압(VR321)이 더 커지게 되므로 곧 스위치(S321)가 오프되어 충전시간이 짧고, 많은 양의 충전이 이루어지지 못한다.
즉, 상기 형태변환 신호발생부(310)의 가변전압기(Vvar311)로부터 출력되는 신호가 하이일 때에는 공급전원 제어부(320)의 저항(R321)의 양단에 걸리는 전압(VR321)의 파형이 제3도의 (a)와 같이 되어 급속 충전이 이루어지고, 상기 가변전압기(Vvar311)로부터 출력되는 신호가 로우일 때에는 공급전원 제어부(320)의 저항(R321)의 양단에 걸리는 전압(VR321)의 파형이 제3도의 (b)와 같이 되어 저속 충전이 이루어진다.
한편, 상기 충전 변환 판단부(200)의 과충전 감지부(220)에서는 충전되는 전지(BAT)의 온도를 측정하여 전지의 과충전을 방지하도록 한다.
즉, 제1서미스터(Rth221)에서 온도변화를 감지하여 전기신호로 출력하고. 제1비교기(COMP221)에서는 상기 제1서미스터(Rth221)로부터 출력되어 입력되는 신호와, 주변온도를 감지하여 전기신호로 출력한 제2서미스터(Rth222)로부터 입력되는 신호를 비교하여, 상기 제1서미스터(Rth221)로부터 출력되는 신호가 더 클 때에 하이의 신호를 출력함으로써, 충전 변환 판단부(200)의 출력신호가 하이로 되도록 한다.
상기와 같이 함으로써, 상기 충전 형태 제어부(300)가 상기 충전부(100)의 충전 형태를 저속 충전으로 동작하도록 제어한다.
상기 제1서미스터(Rth1) 및 제2서미스터(Rth222)는 망간, 니켈, 구리, 코발트, 크롬, 철 등의 산화물을 각종 조합시켜 혼합 소결한 소자로서, 온도에 의한 전기 저항의 변화가 심하다.
그 특성은 부성 저항형, 즉 온도가 상승하면 저항갓은 반대로 감소하는 형태로, 각종 장치의 온도 센서나 전자 회로의 온도 보상용으로 사용된다.
한편, 상기 충전 변환 판단부(200)의 저온 감지부(230)는 상기 전지(BAT)의 온도가 어떠한 원인에 의해 기준 온도 이하로 떨어지는 경우에, 전지를 급속충전하는 것이 전지의 특성에 나쁜 영향을 끼칠 우려가 있으므로, 그러한 경우의 급속충전을 막도록 한다.
즉, 상기 과충전 감지부(220)의 제1서미스터(Rth221)로부터 출력되는 신호가 제2기준전압(Vref2)보다 작을 경우에는 제3비교기(COMP231)가 하이의 신호를 출력함으로써, 충전 변환 판단부(200)의 출력신호가 하이가 되도록 한다.
상기와 같이 함으로써, 상기 충전 형태 제어부(300)가 상기 충전부(100)의 충전 형태를 저속 충전으로 동작하도록 제어한다.
따라서, 상기와 같이 동작하는 이 발명의 효과는, 전지를 급속 충전하기 위해 고전류를 공급하는 전원단인 1차측을 전지가 부착된 2차측과 절연시킴으로써 사용자를 전기적 위험으로부터 보호하고, 충전 상태에 따른 온도 감지를 통해 안정된 급속 충전을 제어하는 절연된 형태의 니켈카드뮴/니켈금속수소화물 전지 충전 제어회로를 제공하도록 한 것이다.

Claims (15)

  1. 인가되는 공급전원(Vin)이 일측단자로 1차코일(L101)과, 상기 1차코일(L101)에서 유도되는 전류를 입력받아 출력하며, 일측단자가 공통단자에 연결되어 있는 2차코일(L102)과, 상기 2차코일(L102)에서 출력되는 전류에 따라 충방전동작을 하며 전지를 충전하는 제1커패시터(C101)를 포함하는 충전수단(100)과; 상기 충전수단(100)에 의해 충전되는 전지의 상태에 따라 충전 상태를 변화시켜야 할 지의 여부를 판단하여 그에 따라 해당하는 신호를 출력하는 충전 형태 판단수단(200)과; 상기 충전 형태 판단수단(200)으로부터 출력되는 신호에 따라 동작하여, 상기 충전수단(100)의 충전 형태를 급속 충전 또는 저속 충전으로 제어하는 제어신호를 출력하는 충전 형태 제어수단(300)으로 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 절연된 형태의 니켈카드뮴/니켈금속수소화물 전지 충전 제어회로.
  2. 제1항에 있어서, 상기 충전수단(100)은, 상기 2차코일(L102)의 타측단자가 애노드로 연결되어 있는 제1다이오드(D101)를 더 포함함는 것을 특징으로 하는 절연된 형태의 니켈카드뮴/니켈금속수소화물 전지 충전 제어회로.
  3. 제1항에 있어서, 상기 충전 변환 판단수단(200)의 구성은, 상기 전지(BAT)의 전압이 증가하는 것을 감지하여, 일정한 전압이 되면 그에 따른 신호를 출력하는 전압 감지수단(210)으로 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 절연된 형태의 니켈카드뮴/니켈금속수소화물 전지 충전 제어회로.
  4. 제3항에 있어서, 상기 전압 감지수단(210)의 구성은, 상기 전지(BAT)에 인가되는 전압과 같은 크기의 전압을 발생하여 출력하는 전지 전압발생수단(211)와; 상기 전지 전압발생수단(211)로부터 출력되는 전압을 감지하여 일정한 크기의 제1기준전압(Vref1)과 비교하여, 그 크기가 상기 제2기준전압(Vref215) 이상일 경우 그에 따른 신호를 출력하는 전압비교수단(215)로 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 절연된 형태의 니켈카드뮴/니켈금속수소화물 전지 충전 제어회로.
  5. 제4항에 있어서, 상기 전지 전압발생수단(211)의 구성은, 상기 충전수단(100)의 1차코일(L101)에서 유도되는 전류를 입력받아 출력하며, 일측단자가 접지되어 있는 3차코일(L211)과, 상기 3차코일(L211)의 타측단자가 애노드로 연결되어 있는 제2다이오드(D211)와, 상기 제2다이오드(D211)의 캐소드가 일측단자로 연결되고 타측단자가 접지되어 있는 제2커패시터(C211)와, 상기 제2다이오드(D211)의 캐소드가 일측단자로 연결되고 타측단자가 접지되어 있는 저항(R211)으로 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 절연된 형태의 니켈카드뮴/니켈금속수소화물 전지 충전 제어회로.
  6. 제4항에 있어서, 상기 전압비교수단(215)의 구성은, 상기 전지 전압발생수단(211)의 제2다이오드(D211)의 캐소드가 일측단자로 연결되어 있는 제1저항(R216)과, 상기 제1저항(R216)의 타측단자가 일측단자로 연결되고 타측단자가 접지되어 있는 제2저항(R217)과, 상기 제1저항(R216)의 타측단자가 일측단자로 연결되고 타측단자가 접지되어 있는 제3커패시터(C215)와, 상기 제1저항(R216)의 타측단자가 비반전 입력단자로 연결되고 제1기준전압(Vref1)이 반전 입력단자로 연결되어 있는 제1비교기(COMP215)로 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 절연된 형태의 니켈카드뮴/니켈금속수소화물 전지 충전 제어회로.
  7. 제1항에 있어서, 상기 충전 변환 판단수단(200)의 구성은, 상기 전지(BAT)의 온도 변화를 감지하여, 주위 온도와 비교하여 일정 온도 이상 온도차가 발생할 때 과충전으로 판단하고, 그에 따른 신호를 출력하는 과충전 감지수단(220)으로 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 절연된 형태의 니켈카드뮴/니켈금속수소화물 전지 충전 제어회로.
  8. 제7항에 있어서, 상기 과충전 감지수단(220)의 구성은, 구동전원(VCC)이 입력단자로 입력되는 제1전류원(IS211)과, 상기 제1전류원(IS221)의 출력단자가 일측단자로 연결되고 타측단자가 접지되었으며, 상기 전지(BAT)에 밀착되어 온도 변화를 감지하는 제1서미스터(Rth221)와, 구동전원(VCC)이 입력단자로 입력되는 제2전류원(IS222)과, 상기 제2전류원(IS222)의 출력단작 일측단자로 연결되고 타측단자가 접지되었으며, 상기 전지(BAT) 주위의 온도 변화를 감지하는 제2서미스터(Rth222)와, 상기 제1서미스터(Rth211)의 일측단자가 비반전 입력단자로 연결되고 상기 제2서미스터(Rth212)의 일측단자가 반전 입력단자로 연결되어 있는 제2비교기(COMP221)로 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 절연된 형태의 니켈카드뮴/니켈금속수소화물 전지 충전 제어회로.
  9. 제1항에 있어서, 상기 충전 변환 판단수단(200)의 구성은, 상기 전지(BAT)의 온도 변화를 감지하여, 일정한 기준 온도 이하로 떨어질 때 급속 충전이 상기 전지(BAT)의 특성에 나쁜 영향을 줌을 판단하여, 그에 따른 신호를 출력하는 저온 감지수단(230)으로 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 절연된 형태의 니켈카드뮴/니켈금속수소화물 전지 충전 제어회로.
  10. 제9항에 있어서, 상기 저온 감지수단(230)의 구성은, 구동전원(VCC)이 입력단자로 입력되는 제1전류원(IS211)과, 상기 제1전류원(IS221)의 출력단자가 일측단자로 연결되고 타측단자가 접지되었으며, 상기 접지(BAT)에 밀착되어 온도변화를 감지하는 제1서미스터(Rth221)와, 상기 제1서미스터(Rth221)의 일측단자가 반전 입력단자로 연결되고 제2기준전압(Vref2)이 비반전 입력단자로 연결되어 있는 제3비교기(COMP231)로 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 절연된 형태의 니켈카드뮴/니켈금속수소화물 전지 충전 제어회로.
  11. 제1항에 있어서, 상기 충전 변환 판단수단(200)의 구성은, 상기 전지(BAT)의 전압이 증가하는 것을 감지하여, 일정한 전압이 되면 그에 따른 신호를 출력하는 전압 감지수단(210)과; 상기 전지(BAT)의 온도 변화를 감지하여, 주위 온도와 비교하여 일정 온도 이상 온도차가 발생할 때 과충전으로 판단하고, 그에 따른 신호를 출력하는 과충전 감지수단(220)과; 상기 전지(BAT)의 온도 변화를 감지하여, 일정한 기준 온도 이하로 떨어질 때 급속 충전이 상기 전지(BAT)의 특성에 나쁜 영향을 줌을 판단하여, 그에 따른 신호를 출력하는 저온 감지수단(230)과; 상기 전압 감지수단(210)과 과충전 감지수단(220)과 저온 감지수단(230)으로부터 출력되는 신호를 입력받아 논리합 연산하여 출력하는 오어(OR241)로 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 절연된 형태의 니켈카드뮴/니켈금속수소화물 전지 충전 제어회로.
  12. 제1항에 있어서, 상기 충전 형태 제어수단(300)의 구성은, 상기 충전 변환 판단수단(200)으로부터 출력되는 신호에 따라 동작하여, 충전 형태를 급속 또는 저속으로 변환시키는 신호를 생성하여 출력하는 형태변환 신호발생수단(310)과; 입력되는 제어신호에 따라 동작하여 상기 충전수단(100)의 공급전원(Vin)의 공급여부를 제어하는 공급전원 제어수단(320)과; 상기 형태변환 신호발생수단(310)으로부터 출력되는 신호와 상기 공급전원 제어수단(320)으로부터 감지되는 신호를 입력받아 두 값의 크기를 비교하여, 상기 형태변환 신호발생수단(310)으로부터 출력되는 신호가 더 클 경우에 상기 공급전원 제어수단(320)으로 공급전원(Vin)을 제어하라는 제어신호를 출력하는 충전제어수단(330)으로 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 절연된 형태의 니켈카드뮴/니켈금속수소화물 전지 충전 제어회로.
  13. 제12항에 있어서, 상기 형태변환 신호발생수단(310)의 구성은, 상기 충전 변환 판단수단(200)의 오어(OR241)의 출력단자가 셋단자로 연결되어 있는 제1플립플롭(FF311)과, 상기 제1플립플롭(FF311)의 반전출력단자(QB)로부터 출력되는 신호를 입력받아 출력되는 전압의 크기가 전환되면 음극단자가 접지되어 있는 가변전압기(Vvar311)로 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 절연된 형태의 니켈카드뮴/니켈금속수소화물 전지 충전 제어회로.
  14. 제12항에 있어서, 상기 공급전원 제어수단(320)의 구성은, 상기 충전수단(100)의 제1코일(L101)의 타측단자가 일측단자로 연결되고 상기 충전제어수단(330)으로부터 입력되는 제어신호에 의해 개폐되는 스위치(S321)와, 상기 스위치(S321)의 타측단자가 일측단자로 연결되고 타측단자가 접지되어 있는 저항(R321)으로 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 절연된 형태의 니켈카드뮴/니켈금속수소화물 전지 충전 제어회로.
  15. 제12항에 있어서, 상기 충전제어수단(330)의 구성은, 상기 형태변환 신호발생수단(310)의 가변전압기(Vvar311)의 양극단자가 비반전 입력단자로 연결되고 상기 공급전원 제어수단(320)의 저항(R321)의 일측단자가 반전 입력단자로 연결되어 있는 제4비교기(COMP331)와, 상기 제4비교기(COMP331)의 출력단자가 리셋(reset)단자로 연결되고 클럭(clock, CLK)이 셋단자로 입력되는 제2플립플롭(FF331)과, 상기 플립플롭(FF331)의 출력단자가 입력단자로 연결되고 출력단자가 상기 공급전원 제어수단(320)의 스위치(S321)의 제어단자로 연결되어 있는 인버터(INV331)로 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 절연된 형태의 니켈카드뮴/니켈금속수소화물 전지 충전 제어회로.
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