KR100191629B1 - 충전용 배터리의 충방전 제어회로 - Google Patents

충전용 배터리의 충방전 제어회로 Download PDF

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Abstract

1. 청구범위에 기재된 발명이 속하는 기술분야
충전용 배터리의 충방전 제어회로.
2. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제
배터리에 공급되는 충전류가 일정하지 않거나, 과방전으로 인하여 배터리의 수명을 단축시키는 문제점이 있었다.
3. 발명의 해결방법의 요지
충전용 배터리를 사용한 전원공급장치의 충방전 제어회로에서, 교류전압의 정전이 검출되면 충전모드를 방전모드로 전환하는 전환신호를 출력하는 교류정전검출부와, 공급전압을 승압하여 충전전압을 공급하는 승압부와, 상기 충전모드에서 상기 충전전압에 의해 상기 충전용 배터리로 충전류를 공급하는 정전류부와, 상기 전환신호에 의해 전환되어 상기 충전용 배터리의 전압을 시스템으로 방전하는 방전스위치와, 상기 시스템 전압이 기준전압 보다 낮아지면 차단신호를 출력하는 과방전검출부와, 상기 차단신호에 의해 전환되어 상기 충전용 배터리로부터 방전되는 전압을 차단하는 과방전 차단스위치로 구성된 충방전 제어회로.
4. 발명의 중요한 용도
충전용 배터리를 통한 전원공급장치.

Description

충전용 배터리의 충방전 제어회로
제1도는 종래의 전원공급장치의 구성도.
제2도는 본 발명의 일실시예에 따른 전원공급장치의 구성도.
제3도는 본 발명의 일실시예에 따른 충방전 제어회로의 블럭 구성도.
제4도는 본 발명의 일실시예에 따른 제3도의 구체 회로도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
310 : 승압부 312 : 정전류부
314 : 방전스위치 316 : 교류정전검출부
318 : 과방전검출부 320 : 과방전차단스위치
322 : 배터리탈락검출부
본 발명은 전원공급장치에 관한 것으로, 특히 충전용 배터리의 충방전을 제어하는 회로에 관한 것이다.
제1도를 참조하여 종래 전원공급장치의 구성을 설명하면, 교류를 공급하는 전원부가 트랜스(110)의 1차측에 연결되며, 트랜스(110)의 2차측에는 전원공급장치(118)가 연결된다. 전원공급장치(118)는 브릿지정류기(112), 전류제한저항(R1) 및 방전스위치(114) 등으로 구성된다.
상기 제1도를 참조하여 충방전 동작을 설명하면, 먼저, 충전시에는 트랜스(110) 2차측으로부터 공급되는 전류는 브릿지정류기(112)를 통하여 전파정류된다. 상기 전파정류된 전류는 전류제한저항(R1)을 통하여 배터리(116)에 충전류로 공급된다. 배터리(116)는 충전류에 의해 충전된다. 또한, 상기 전원부로부터 전원 공급이 차단되어 방전시에는 상기 교류 차단을 감지하여 방전스위치(114)를 전환하여 배터리(116)에 의해 시스템으로 전류를 공급하였다.
상기한 바와 같이 종래에는 배터리로 공급되는 충전류가 전파정류한 맥류 파형을 가지고 있으며, 공급되는 교류전압의 변동률 등으로 충전류가 일정하지 않았다. 또한, 종래에는 과방전 차단기능이 없어 과방전되는 경우 배터리에 손상을 주며, 배터리가 저전압시 시스템 기능등이 신뢰할 수 없다는 문제점이 있었다. 위의 문제점으로 인하여 충전용 배터리의 수명이 단축되는 요인이 되었다.
따라서 본 발명의 목적은 충전용 배터리로 안정된 정전류를 공급하는 회로를 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 배터리로부터 방전되는 전압이 종지전압에 이르렀음이 감지되면 방전을 차단하는 회로를 제공함에 있다.
이하 본 발명의 일 실시예에 따른 도면을 참조하여 설명한다.
본 발명의 일실시예에 따른 전원공급장치의 구성을 제2도를 참조하여 설명하면, 트랜스(110)의 1차측에는 교류를 공급하는 전원부가 연결되며, 트랜스(110)의 2차측에는 공급되는 교류를 전파정류하는 브릿지정류기(112)가 연결된다. 또한, 충방전 제어회로(210)에는 충전용 배터리(116)가 연결되며, 교류전원이 차단되면 충전용 배터리(116)로부터 시스템 전원을 공급한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 충방전 제어회로(210)의 구성을 제3도를 참조하여 설명하면, 승압부(310)는 브릿지정류기(112)로부터 공급되는 전압을 정전류압(312)를 구동시키기에 충분한 충전전압으로 승압하여 출력한다. 정전류부(312)는 상기 출력되는 승압된 전압에 따라 일정한 레벨의 충전류 출력을 유지한다. 통상적으로 충전배터리로 사용되는 니카드전지의 용량을 C라 표기할 때 정전류부(312)에서는 1/22C의 충전류를 유지하는 것이 가장 적합하다. 교류정전 검출부(316)는 전원부로부터 교류 공급이 차단되는 것을 감지하면, 전환신호(C.S1)를 출력한다. 방전스위치(314)는 상기 전환신호(C.S1)에 의해 스위칭되어 충전모드에서 방전모드로 전환시키기 위해 충전용 배터리(116)를 시스템 측으로 연결한다. 과방전 검출부(318)는 충전용 배터리(116)로부터 시스템으로 공급되는 시스템 전압과 기준전압을 비교하여 상기 시스템 전압이 상기 기준전압 이하로 떨어지면 차단신호(C.S2)를 출력한다. 과방전 차단 스위치(320)는 상기 차단신호(C.S2)에 의해 스위칭되어 충전용 배터리(116)와 시스템간의 경로를 차단함으로서 충전용 배터리(116)의 과방전을 차단시킨다. 배터리 탈락검출부(322)는 충전용 배터리(116)의 탈락이나, 불량상태를 감지하여 그에 따른 배터리 탈락 검출신호를 출력한다.
제4도는 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 제3도의 구성의 구체 회로도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 다른 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
먼저 충전모드를 설명하면, 브릿지정류기(112)로부터 공급되는 직류(DC) 전압은 승압부(310)로 공급된다. 승압부(310)는 MC34063A칩으로 구성되며, 상기 공급되는 직류전압을 시스템전압보다 높은 전압으로 승압한다. 상기 승압된 전압은 정전류부(312)에서 공급되어 안정된 정전류가 유지되어 출력된다. 정전류부(312)는 상기 공급된 전압에 의해 안정된 정전류를 공급하는 안정화회로와, 충전모드에서 방전모드로 전환될 시 상기 정전류의 공급을 차단하는 스위치로 구성된다. 상기 안정화회로는 제1 트랜지스터(Q1)와 상기 제1 트랜지스터(Q1)의 에미터단과 베이스단 사이에 접속된 TL431 IC로 구성된다. 또한, 상기 스위치는 제2 트랜지스터(Q2)와 인버터(410)로 구성된다. 인버터(410)는 교류정전검출부(316)로부터 출력되는 전환신호를 반전하여 상기 제2 트랜지스터(Q2)의 베이스단으로 공급한다. 상기 제2 트랜지스터(Q2)는 인버터(410)로부터 출력되는 신호에 의해 턴온되어 상기 제1 트랜지스터(Q1)를 턴오프시켜 정전류의 공급을 차단한다.
정전류부(312)에서 출력되는 정전류는 과방전 차단 스위치(320)로 공급된다. 과방전 차단 스위치(320)는 정전류를 충전용 배터리(116)로 전송하는 릴레이(412, 414)와, 과방전검출부(318)로부터 출력되는 차단신호(C, S2)에 릴레이(412, 414)의 동작을 제어하는 제6 트랜지스터(Q6)로 구성된다.
교류정전 검출부(316)는 공급교류의 차단이 감지되면 충전모드를 방전모드로 전환하는 전환신호(C.S1)를 출력한다. 상기 전환신호(C.S1)는 정전류부(312)의 제2 트랜지스터(Q2)를 턴온시켜 사익 제1 트랜지스터(Q1)를 차단한다. 상기 제1 트랜지스터(Q1)의 차단으로 정전류의 공급이 중지된다. 또한, 상기 전환신호(C.S1)는 방전스위치(314)를 전환하여 충전용 배터리(116)로부터 시스템전압(Vs)이 공급되도록 한다. 방저스위치(314)는 상기 전환신호(C.S1)에 의해 턴오프되어 제4 트랜지스터(Q4)를 턴온시키는 제3트랜지스터(Q3)와, 상기 제4트랜지스터(Q4)가 턴온됨으로 인하여 턴온되어 충전용 배터리(116)로부터 공급되는 전압을 시스템으로 전송하는 제5트랜지스터(Q5)로 구성된다. 또한, 과방전검출부(318)는 방전모드에서 시스템으로 공급되는 시스템 전압의 과방전을 검출하여 방전 차단 스위치(320)를 제어하는 차단신호(C.S2)를 출력한다. 상기 입력되는 차단신호에 의해 방전 차단 시스템(320)의 제6트랜지스터(Q6)가 턴온되어 릴레이(412, 414)를 구동시킨다. 릴레이(412, 414)의 구동으로 충전용 배터리(116)를 시스템으로 차단한다.
상기한 바와 같이 본 발명은 충전류를 일정하게 공급하고 과방전을 검출하여 방전을 차단시키므로 배터리의 수명을 연장시킬 수 있으며, 배터리의 탈락, 불량 등을 검출하므로 시스템의 유지보수를 원활하게 할 수 있는 효과가 있다.

Claims (3)

  1. 충전용 배터리를 사용한 전원공급장치의 충방전 제어회로에 있어서, 교류전압의 정전이 검출되면 충전모드를 방전모드로 전환하는 전환신호를 출력하는 교류정전검출부와, 공급전압을 충전전압으로 승압하는 승압부와, 상기 충전모드에서 상기 충전전압에 의해 상기 충전용 배터리로 충전류를 공급하는 정전류부와, 상기 전환신호에 의해 스위칭되어 상기 충전용 배터리의 전압을 시스템으로 방전하는 방전스위치와, 상기 충전용 배터리에서 시스템으로 공급되는 시스템 전압이 기준전압보다 낮아지면 상기 충전용 배터리의 방전을 차단하는 차단신호를 출력하는 과방전검출부와, 상기 차단신호에 의해 스위칭되어 상기 충전용 배터리로부터 방전되는 전압을 차단하는 과방전 차단스위치로 구성됨을 특징으로 하는 충방전 제어회로.
  2. 제1항에 있어서, 상기 충전모드에서 상기 충전용 배터리의 양단 전압레벨에 따라 상기 충전용 배터리의 탈락 여부에 대응되는 탈락신호를 출력하는 배터리 탈락검출부를 더 구비함을 더 구비함을 특징으로 하는 충방전 제어회로.
  3. 제1항에 있어서, 상기 정전류부는, 상기 충전전압에 의해 일정레벨을 가지는 안정적인 충전류를 유지하여 출력하는 안정화회로와, 상기 전환신호의 인버터 신호가 입력되면 전환되어 상기 안정화회로로부터 출력되는 충전류를 차단하는 스위치회로로 구성됨을 특징으로 하는 충방전 제어회로.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR100927134B1 (ko) * 2009-02-10 2009-11-18 뉴마린엔지니어링(주) 전력 효율이 개선된 엘이디 등명기 제어장치

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KR100927134B1 (ko) * 2009-02-10 2009-11-18 뉴마린엔지니어링(주) 전력 효율이 개선된 엘이디 등명기 제어장치

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