KR100532720B1 - 축전지의 방전장치 - Google Patents

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KR100532720B1
KR100532720B1 KR10-2003-0005115A KR20030005115A KR100532720B1 KR 100532720 B1 KR100532720 B1 KR 100532720B1 KR 20030005115 A KR20030005115 A KR 20030005115A KR 100532720 B1 KR100532720 B1 KR 100532720B1
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이진수
허용호
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Abstract

본 발명은 각 변전소에 설치되며 디지털 제어방식에 의한 자동운전이 가능하고 전자식 버튼방식으로 이루어져 작동이 용이하며 고주파 변환소자(IGBT)에 과전류 서지 전압, 전류에 대한 억제효과를 가지고 저전압이 발생할 시에도 경보와 함께 운전이 자동으로 중단되도록 함으로써 축전지의 성능을 향상시키도록 축전지의 방전장치에 관한 것으로,
배터리의 전원이 마그네트 스위치에 의해 공급되도록 하고,
상기 마그네트 스위치를 경유하여 흐르는 전류 및 전압을 인식하도록 하고,
홀 센서를 경유하여 흐르는 전류를 인식하면서 배터리 전압 검출부에 의하여 배터리 양의 전원과 음의 전원을 각각 측정하도록 하고,
키입력부의 시작 스위치, 중지 스위치, 전압모드 스위치, 타임모드 스위치, 경보중지 스위치, 경보복귀 스위치, 모드선택 스위치, 설정 스위치, 좌 선택 스위치, 우 선택 스위치, 상 선택 스위치, 하 선택 스위치들을 통한 관리자의 선택사양을 전달받는 마이크로 프로세서는 상기 홀 센서를 흐르는 전류와 배터리 양의 전원 및 배터리 음의 전원에 대한 측정치를 전달받아 내부의 동작을 제어하도록 하고,
상기 마이크로 프로세서의 제어를 받는 PWM파형 공급부에서는 전계효과 트랜지스터의 게이트에 트리거 전압을 인가하면서 선택적으로 온/오프시키도록 하고,
상기 마이크로 프로세서의 제어를 받는 고주파 노이즈 저감회로부는 인덕턴스에 의해 리플 성분이 제거되도록 하는 중에 상기의 전계효과 트랜지스터가 동작할 때 발생되는 스위칭 노이즈를 저감시키도록 하고,
상기 전계효과 트랜지스터에서 고주파 노이즈 저감회로부를 경유하여 공급되는 배터리의 전원이 부하로 방전되도록 하고,
상기 부하로 출력되는 전원을 출력전압 감지부에서 인식하여 상기의 마이크로 프로세서에 전달하도록 구성됨을 특징으로 한다.

Description

축전지의 방전장치{discharge device of storage battery}
본 발명은 축전지의 방전장치에 관한 것으로, 특히 각 변전소에 설치되며 디지털 제어방식에 의한 자동운전이 가능하고 전자식 버튼방식으로 이루어져 작동이 용이하며 고주파 변환소자(IGBT)에 과전류 서지 전압, 전류에 대한 억제효과를 가지고 저전압이 발생할 시에도 경보와 함께 운전이 자동으로 중단되도록 함으로써 축전지의 성능을 향상시키도록 한 축전지의 방전장치에 관한 것이다.
일반적으로 각 변전소에 설치되는 축전지는 345KV급에 설치되는 저율방전용과 154KV급에 설치되는 고율 방전용의 2가지가 있으며 이중 고율 방전용 축전지의 수명이 더 짧은 상태이다.
그리고 전 사업소에 설치된 축전지는 부동충전의 상태로 유지되고 있으며 주기적으로 균등충전을 실시하도록 시행하고 있지만, 방전이 안된 상태에서의 균등충전이 무의미하므로 축전지의 성능을 떨어뜨리게 되는 원인이 되었다.
상기의 축전지에서는 방전전류가 거의 없는 상태이고, 부동충전에 의하여 축전지에 충전하는 상태에서는 축전지의 비율이 일정할 수 없게 된다.
이는 축전지의 정상 유지비중이 1.210∼1.280(온도 20∼25℃ 기준) 이지만, 평상시의 비중은 이보다 낮은 상태로 운전을 하고 있으며, 균등운전을 하여도 곧바로 충전이 완료된 것으로 인식되어 비중이 정상 값에 도달하기 전에 부동충전 상태로 전환되므로 원활한 비중을 유지할 수 없는 실정이다.
따라서 부동운전 중의 방전특성과 방전시험 후에 재충전한 상태에서의 방전특성을 비교하면 도 1의 그래프에서 비교되는 바와 같이 그 차이가 명확하게 나타남을 확인할 수 있다.
이와 같이 축전지의 방전이 전혀 이루어지고 있지 않기 때문에 충전기 균등충전 버튼을 충전을 실시하여도 10분 이내에 부동운전 상태로 절체된다.
절체되는 원인은 축전지가 항상 부동충전 상태로 있기 때문에 충방전 전류가 0A를 유지하고 있어, 균등운전을 지시하였을 때 축전지는 충전전류가 없기 때문에 충전이 완료된 것으로 인식하여 곧바로 부동충전 상태로 전환시켜 준다.
따라서 비중은 균등상태에서 별 변화가 없으며 비중이 미처 상승하기 전에 충전이 완료되는 현상이 발생하고 있고, 그 원인은 충전전류를 흘려줄 수 없기 때문이다.
충전전류를 흘려줄 수 있는 방법은 축전지에 일정한 부하를 연결하여 어느 정도 방전되도록 한 후에 충전을 실시하면 방전된 양만큼 충전전류가 흐르게 된다.
이에, 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로써, 각 변전소에 설치되며 디지털 제어방식에 의한 자동운전이 가능하고 전자식 버튼방식으로 이루어져 작동이 용이하며 고주파 변환소자(IGBT)에 과전류 서지전압, 전류에 대한 억제효과를 가지고 저전압이 발생할 시에도 경보와 함께 운전이 자동으로 중단되도록 함으로써 축전지의 성능을 향상시키도록 한 축전지의 방전장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 축전지의 방전장치는 배터리의 전원이 마그네트 스위치에 의해 선택적으로 공급되도록 하고,
상기 마그네트 스위치를 경유하여 흐르는 전류 및 전압을 홀 센서에 의해 인식하도록 하고,
상기 홀 센서를 경유하여 흐르는 전원을 인식하는 배터리 전압 검출부에 의하여 배터리의 양(+)의 전원과 음(-)의 전류와 전압을 각각 측정하도록 하고,
키입력부의 시작 스위치(start), 중지 스위치(stop), 전압모드 스위치(V-mode), 타임모드 스위치(T-mode), 경보중지 스위치(bz stop), 경보복귀 스위치(reset), 모드선택 스위치(mode), 설정 스위치(set), 좌 선택 스위치, 우 선택 스위치, 상 선택 스위치, 하 선택 스위치들을 통한 관리자의 선택사양을 전달받는 마이크로 프로세서는 상기 홀 센서전압과 배터리 양(+)의 전원 및 배터리 음(-)의 전원에 대한 측정치를 전달받아 내부의 동작을 제어하도록 하고,
상기 마이크로 프로세서의 제어를 받는 PWM파형 공급부에서는 전계효과 트랜지스터의 게이트에 트리거 전압을 인가하면서 선택적으로 온/오프시키도록 하고,
상기 마이크로 프로세서의 제어를 받는 고주파 노이즈 저감회로부는 인덕턴스에 의해 리플 성분이 제거되도록 하는 중에 상기의 전계효과 트랜지스터가 동작할 때 발생되는 스위칭 노이즈를 저감시키도록 하고,
상기 전계효과 트랜지스터에서 고주파 노이즈 저감회로부를 경유하여 공급되는 배터리의 전원이 부하로 방전되도록 하고,
상기 부하로 출력되는 전원을 출력전압 감지부에서 인식하여 상기의 마이크로 프로세서에 전달하도록 구성됨을 특징으로 한다.
이하, 본 발명을 첨부한 예시도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 스위치와 표시부를 구비한 패널의 구성을 도시한 개략도이고, 도 3은 전체적인 구성을 나타낸 블록도로서,
배터리(1)의 전원이 마그네트 스위치(2)에 의해 선택적으로 공급되도록 하고,
상기 마그네트 스위치(2)를 경유하여 흐르는 전류 및 전압을 홀 센서(3)에 의해 인식하도록 하고,
상기 홀 센서(3)를 경유하여 흐르는 전원을 인식하는 배터리 전압 검출부(4)에 의하여 배터리의 양(+)의 전원과 음(-)의 전원을 각각 측정하도록 하고,
키입력부(5)의 시작 스위치(start), 중지 스위치(stop), 전압모드 스위치(V-mode), 타임모드 스위치(T-mode), 경보중지 스위치(bz stop), 경보복귀 스위치(reset), 모드선택 스위치(mode), 설정 스위치(set), 좌 선택 스위치(left), 우 선택 스위치(right), 상 선택 스위치(up), 하 선택 스위치(down)들을 통한 관리자의 선택사양을 전달받는 마이크로 프로세서(6)는 상기 홀 센서(3)에 의해 측정된 전압값과 배터리 전압 검출부(4)에 의해 측정된 배터리(1)의 양(+)의 전원 및 배터리(1)의 음(-)의 전원에 대한 전압값을 전달받아 내부의 동작을 제어하도록 하고,
상기 마이크로 프로세서(6)의 제어를 받는 PWM파형 공급부(7)에서는 전계효과 트랜지스터(8)의 게이트에 트리거 전압을 인가하면서 선택적으로 온/오프시키도록 하고,
상기 마이크로 프로세서(6)의 제어를 받는 고주파 노이즈 저감회로부(9)는 인덕턴스(10)에 의해 리플 성분이 제거되도록 하는 중에 상기의 전계효과 트랜지스터(8)가 동작할 때 발생되는 스위칭 노이즈를 저감시키도록 하고,
상기 전계효과 트랜지스터(8)에서 고주파 노이즈 저감회로부(9)를 경유하여 공급되는 배터리(1)의 전원이 부하(11)로 방전되도록 하고,
상기 부하로 출력되는 전원을 출력전압 감지부(12)에서 인식하여 상기의 마이크로 프로세서(6)에 전달하도록 구성한 것이다.
도 4는 본 발명의 마이크로 프로세서와 키입력부의 구성을 도시한 것으로서,
키입력부(5)의 시작 스위치(start), 중지 스위치(stop), 전압모드 스위치(V-mode), 타임모드 스위치(T-mode), 경보중지 스위치(bz stop), 경보복귀 스위치(reset), 모드선택 스위치(mode), 설정 스위치(set), 좌 선택 스위치(left), 우 선택 스위치(right), 상 선택 스위치(up), 하 선택 스위치(down)들을 통한 관리자의 선택사양을 전달받는 마이크로 프로세서(6)는 상기 배터리(1)의 전원을 방전시키는 동작을 제어하도록 하고,
상기 마이크로 프로세서(6)에 접속된 리얼타임클록(13)에서는 방전시간을 설정하여 시간 완료시 방전기의 동작을 중단시키도록 하고,
상기 마이크로 프로세서(6)의 제어를 받는 LCD 구동부(14)에서는 LCD(15)에 배터리의 전압값, 배터리의 전류값, 출력전압값, 출력전류값 등의 동작상태에 따른 정보를 디스플레이하도록 하고,
상기 마이크로 프로세서(6)의 제어를 받는 제1 통신포트(16)에서는 동작에 따른 정보를 외부의 프린터(17)로 출력하도록 하고,
상기 마이크로 프로세서(6)로부터 출력되는 데이터신호(DA1)(DA2)(DA3)는 디지털/아날로그 변환기(18)를 경유하는 중에 아날로그의 정전류 설정값(VOLT OUT)으로 출력되도록 하고,
상기 마이크로 프로세서(6)로부터의 부저신호(BUZZ), 릴레이 구동신호(RELAY), 리셋신호(RESET) 및 중지신호(RUN STOP)는 트랜지스터 어레이(19)를 경유하여 부저(20)를 선택적으로 구동하거나, 릴레이(21)를 온/오프 시키면서 릴레이 접점(22)을 온/오프시키도록 하거나 또는 에러가 발생하였을 때의 시스템 리셋신호(S RESET)와 스타트 스위치를 자동으로 설정하기 위한 구동신호(RUN)로 출력되도록 하고,
상기 홀 센서(3)에 의해 측정된 전압값은 연산증폭기(23)에 의해 증폭된 후 상기의 마이크로 프로세서(6)애 전달되도록 하고,
상기 배터리 전압 검출부(4)에 의해 측정된 배터리(1)의 양(+)의 전원과 배터리(1)의 음(-)의 전원에 대한 전압값은 차등증폭기(24)와 전압 플로워(25)를 경유하여 상기 마이크로 프로세서(6)에 전달되도록 한다.
도 5는 본 발명 PWM파형 공급부의 구성을 도시한 것으로서,
상기 마이크로 프로세서(6)에서 상기의 홀 센서(3)에 의한 검출결과에 따른 전류제어신호(OCM)는 선택 스위치(25)의 일측단자로 인가되도록 하고,
상기 마이크로 프로세서(6)에서 상기 배터리 전압 검출부(4)에 의한 배터리(1)의 양(+)의 전원 및 배터리(1)의 음(-)의 전원의 검출결과에 따른 전압제어신호(OVM)는 선택 스위치(25)의 타측단자로 인가되도록 하고,
상기의 선택 스위치(25)를 거친 전류제어신호(OCM)나 전압제어신호(OVM)는 PWM IC(26)에 입력되도록 하고,
상기 마그네트 스위치(2)로부터의 온/오프에 따른 신호는 포토 커플러(26)를 거쳐 앤드 게이트(27)의 일측으로 인가되도록 하고,
상기의 출력전압 감지부(12)로부터 입력되는 과전압체크 신호인 상기의 전압제어신호(OVM)가 타측으로 인가되며 일측에 기준전압이 인가되는 비교기(28)의 출력은 래치 IC(29)에 입력되도록 하고,
상기의 출력전압 감지부(12)로부터 입력되는 과전류체크 신호인 전류제어신호(OCM)가 타측으로 인가되며 일측에 기준전압이 인가되는 비교기(30)의 출력은 래치 IC(29)에 입력되도록 하고,
상기 래치 IC(29)는 과전압이나 과전류의 검출이 있을 때 펄스신호를 홀딩하여 두 앤드 게이트(31)(32)를 거쳐 상기 키입력부(5)의 시작 스위치(start)가 온되었을 때 출력되는 신호와 함께 앤드 게이트(33)를 경유하여 상기 앤드 게이트(27)의 타측으로 입력되도록 하고,
상기 앤드 게이트(27)의 출력은 상기의 마이크로 프로세서(6)에 정상동작의 여부에 따른 신호(AL GOOD)를 전달하여 상기의 릴레이(21)를 오프시키도록 하는 동시에 정전압 다이오드(ZD)와 트랜지스터(TR) 및 다이오드(D)로 이루어진 소프트 스타트회로(34)를 거쳐 PWM IC(26)로 입력되도록 하여 동작이 정지하도록 하고,
10A ∼ 50A의 범위에서 임의로 조절하면서 세팅하는 전류선택부(35)가 결합된 상기 소프트 스타트회로(34)에서는 상기의 과전류가 과전압이 없을 경우에 PWM IC(26)에서 두 출력신호(OUT A)(OUT B)가 오아 게이트(36)를 거쳐 상기의 전계효과 트랜지스터(8)의 게이트에 PWM 파형신호(OUT AB)로 출력되도록 하고,
상기 출력신호(OUT A)(OUT B)와 PWM 파형신호(OUT AB)가 각각 입력되는 앤드 게이트(37)(38)(39)를 거쳐 상기의 마이크로 프로세서(6)에 고장에 따른 신호로 전달되도록 한다.
도 6은 본 발명 배터리 전압 검출부의 구성을 도시한 것으로서,
각각의 배터리(1)에 결합되어 전압을 검출하면서 온도센서(41)를 통한 온도값을 입력받아 배터리(1)로부터의 입력전압을 5V의 동작전원으로 변환하는 컨버터 IC(42)에서는 배터리의 전압값과 온도값을 각각 디지털 값으로 변환하도록 하고,
상기 컨버터 IC(42)로부터 전압값과 온도값을 전달받는 콘트롤러(43)에서는 전원램프(44)를 점등시켜 전원이 정상적으로 공급되는 상태임을 알리거나 에러표시램프(45)를 점등시켜 배터리의 저전압 상태를 외부에 알리도록 하고,
상기 콘트롤러(43)에서는 제2 통신포트(46)를 통하여 상기의 마이크로 프로세서(6)에 상기의 전압값과 온도값을 전달하도록 한 것이다.
그리고 최대 256까지의 선택이 가능한 딥스위치(47)를 통하여 어느 배터리(1)로부터의 전압값인가를 선택하면 이에 대한 정보를 통하여 상기의 마이크로 프로세서(6)에서 어느 배터리의 전압값인가를 동시에 표시하도록 한다.
이와 같이 구성한 본 발명의 축전지의 방전장치는 배터리(1)의 전원이 마그네트 스위치(2)에 의해 선택적으로 공급되도록 한다.
삭제
상기 마그네트 스위치(2)를 경유하여 흐르는 전류 및 전압을 홀 센서(3)에 의해 인식하도록 한다.
상기 홀 센서(3)를 경유하여 흐르는 전원을 인식하는 배터리 전압 검출부(4)에 의하여 배터리의 양(+)의 전원과 음(-)의 전원을 각각 측정하도록 한다.
키입력부(5)의 시작 스위치(start), 중지 스위치(stop), 전압모드 스위치(V-mode), 타임모드 스위치(T-mode), 경보중지 스위치(bz stop), 경보복귀 스위치(reset), 모드선택 스위치(mode), 설정 스위치(set), 좌 선택 스위치(left), 우 선택 스위치(right), 상 선택 스위치(up), 하 선택 스위치(down)들을 통한 관리자의 선택사양을 전달받는 마이크로 프로세서(6)는 배터리(1)의 방전에 따른 내부의 동작을 제어하도록 한다.
상기의 마이크로 프로세서(6)는 홀 센서(3)에 의해 측정된 전압값과 배터리 전압 검출부(4)에 의해 측정된 배터리(1)의 양(+)의 전원 및 배터리(1)의 음(-)의 전원에 대한 전압값을 전달받도록 한다.
즉, 상기 홀 센서(3)에 의해 측정된 전압값은 연산증폭기(23)에 의해 증폭된 후 상기의 마이크로 프로세서(6)애 전달되도록 하는 한편, 상기 배터리 전압 검출부(4)에 의해 측정된 배터리(1)의 양(+)의 전원 및 배터리(1)의 음(-)의 전원에 대한 전압값은 차등증폭기(24)와 전압 플로워(25)를 경유하여 상기의 마이크로 프로세서(6)에 전달되도록 한다.
상기 마이크로 프로세서(6)에 접속된 리얼타임클록(13)에서는 일정한 시간 단위로 시간 펄스를 출력하여 정상적으로 동작하는가의 여부를 자체적으로 판단할 수 있도록 한다.
상기 마이크로 프로세서(6)의 제어를 받는 LCD 구동부(14)에서는 LCD(15)에 배터리의 전압값, 배터리의 전류값, 출력전압값, 출력전류값 등의 동작상태에 따른 정보를 디스플레이하도록 한다.
상기 마이크로 프로세서(6)의 제어를 받는 제1 통신포트(16)에서는 동작에 따른 정보를 외부의 프린터(17)로 출력하여 동작상태를 문서로 볼 수 있도록 한다.
상기 마이크로 프로세서(6)로부터 출력되는 데이터신호(DA1)∼(DA3)는 디지털/아날로그 변환기(18)를 경유하는 중에 아날로그의 정전류 설정값(VOLT OUT)으로 출력되도록 한다.
상기 마이크로 프로세서(6)로부터의 출력되는 부저신호(BUZZ)는 트랜지스터 어레이(19)를 경유하여 정상상태가 아닌 경우에 부저(20)를 울려 경보신호를 발하도록 한다.
상기 마이크로 프로세서(6)로부터의 출력되는 릴레이 구동신호(RELAY)는 트랜지스터 어레이(19)를 경유하여 릴레이(21)를 온/오프 시키면서 릴레이 접점(22)을 온/오프시켜 상기의 마그네트 스위치(2)를 온/오프시키도록 한다.
상기 마이크로 프로세서(6)로부터의 출력되는 리셋신호(RESET)는 트랜지스터 어레이(19)를 경유하여 에러가 발생하였을 때의 시스템 리셋신호(S RESET)로 출력되도록 한다.
상기 마이크로 프로세서(6)로부터의 출력되는 중지신호(RUN STOP)는 트랜지스터 어레이(19)를 경유하여 스타트 스위치를 자동으로 설정하기 위한 구동신호(RUN)로 출력되도록 한다.
상기 마이크로 프로세서(6)의 제어를 받는 PWM파형 공급부(7)에서는 전계효과 트랜지스터(8)의 게이트에 트리거 전압을 인가하면서 선택적으로 온/오프시키도록 한다.
상기의 PWM파형 공급부(7)에서 전계효과 트랜지스터(8)의 게이트에 트리거 전압을 인가하는 상태는, 상기 마이크로 프로세서(6)에서 상기의 홀 센서(3)에 의한 검출결과에 따른 전류제어신호(OCM)는 선택 스위치(25)의 일측에 인가되도록 한다.
삭제
상기 마이크로 프로세서(6)에서 상기 배터리 전압 검출부(4)에 의한 배터리(1)의 양(+)의 전원 및 배터리(1)의 음(-)의 전원의 검출결과에 따른 전압제어신호(OVM)는 선택 스위치(25)의 타측에 인가되도록 한다.
상기의 선택 스위치(25)를 거친 전류제어신호(OCM)나 전압제어신호(OVM)는 PWM IC(26)에 입력되도록 함으로써 과전압이나 과전류의 상태를 인식할 수 있도록 한다.
상기 마그네트 스위치(2)로부터의 온/오프에 따른 신호는 포토 커플러(26)를 거쳐 앤드 게이트(27)의 일측으로 인가되도록 한다.
상기의 출력전압 감지부(12)로부터 입력되는 과전압체크 신호인 상기의 전압제어신호(OVM)가 타측으로 인가되며 일측에 기준전압이 인가되는 비교기(28)의 출력은 래치 IC(29)에 입력되도록 한다.
상기의 출력전압 감지부(12)로부터 입력되는 과전류체크 신호인 상기의 전류제어신호(OCM)가 타측으로 인가되며 일측에 기준전압이 인가되는 비교기(30)의 출력은 래치 IC(29)에 입력되도록 한다.
상기 래치 IC(29)는 과전압이나 과전류의 검출이 있을 때 펄스신호를 홀딩하여 두 앤드 게이트(31)(32)를 거쳐 상기 키입력부(5)의 시작 스위치(start)가 온되었을 때 출력되는 신호와 함께 앤드 게이트(33)를 경유하여 상기 앤드 게이트(27)의 타측으로 입력되도록 한다.
상기 앤드 게이트(27)의 출력은 상기의 마이크로 프로세서(6)에 정상동작의 여부에 따른 신호(AL GOOD)로 전달되도록 하여 릴레이(21)를 온/오프시키도록 하는 동시에, 정전압 다이오드(ZD)와 트랜지스터(TR) 및 다이오드(D)로 이루어진 소프트 스타트회로(34)를 거쳐 PWM IC(26)로 입력되도록 하여 정상이 아닐 경우에 동작이 정지하도록 한다.
10A ∼ 50A의 범위에서 임의로 조절하면서 세팅하는 전류선택부(35)가 결합된 상기 소프트 스타트회로(34)에서는 상기의 과전류가 과전압이 없을 경우에 PWM IC(26)에서 두 출력신호(OUT A)(OUT B)가 오아 게이트(36)를 거쳐 상기의 전계효과 트랜지스터(8)의 게이트에 PWM 파형신호(OUT AB)로 출력되도록 한다.
상기 출력신호(OUT A)(OUT B)와 PWM 파형신호(OUT AB)가 각각 입력되는 앤드 게이트(37)(38)(39)를 거쳐 상기의 마이크로 프로세서(6)에 고장에 따른 신호로 전달되도록 한다.
그리고 상기 마이크로 프로세서(6)의 제어를 받는 고주파 노이즈 저감회로부(9)는 인덕턴스(10)에 의해 리플 성분이 제거되도록 하는 중에 상기의 전계효과 트랜지스터(8)가 동작할 때 발생되는 스위칭 노이즈를 저감시키도록 한다.
상기 전계효과 트랜지스터(8)에서 고주파 노이즈 저감회로부(9)를 경유하여 공급되는 배터리(1)의 전원이 부하(11)로 방전되도록 한다.
한편 본 발명에 의한 배터리 전압 검출부는 도 6에 개략적으로 도시한 것과 같이, 최대 120개까지의 배터리(120)에 결합할 수 있도록 한 단자를 통하여 딥스위치(47)에 의해 설정한 위치의 배터리(1)에 결합한 컨버터 IC(42)에서는 배터리의 전압값을 디지털 값으로 변환한다.
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동시에 온도센서(41)를 통하여 입력받는 온도값도 디지털 값으로 변환한다.
그리고 상기의 컨버터 IC(42)는 배터리(1)로부터의 2V 정도의 입력전압을 5V의 동작전원으로 변환하여 내부의 동작이 가능하도록 공급한다.
상기 컨버터 IC(42)로부터 전압값과 온도값을 전달받는 콘트롤러(43)에서는 배터리(1)로부터 정상적인 전원이 공급되는 중에는 전원램프(44)를 점등시켜 전원이 정상적으로 공급되는 상태임을 알리고, 배터리(1)의 전원이 저전압인 경우에는 에러표시램프(45)를 점등시켜 배터리의 저전압 상태를 외부에 알리도록 한다.
상기 콘트롤러(43)에서는 제2 통신포트(46)를 통하여 상기의 전압값과 온도값을 어느 배터리(1)에서 측정한 것인가의 정보와 함께 상기의 마이크로 프로세서(6)에 전달하도록 함으로써 과방전이 되지 않는 상태에서 적절한 방전이 이루어지도록 한다.
이상 기술한 바와 같이 본 발명의 축전지의 방전장치는 배터리의 전원이 마그네트 스위치에 의해 공급되도록 하고,
상기 마그네트 스위치를 경유하여 흐르는 전류 및 전압을 홀 센서에 의해 인식하도록 하고,
상기 홀 센서를 경유하여 흐르는 전원을 인식하는 배터리 전압 검출부에 의하여 배터리 양의 전원과 음의 전원을 각각 측정하도록 하고,
키입력부의 시작 스위치, 중지 스위치, 전압모드 스위치, 타임모드 스위치, 경보중지 스위치, 경보복귀 스위치, 모드선택 스위치, 설정 스위치, 좌 선택 스위치, 우 선택 스위치, 상 선택 스위치, 하 선택 스위치들을 통한 관리자의 선택사양을 전달받는 마이크로 프로세서는 상기 홀 센서전압과 배터리 양의 전원 및 배터리 음의 전원에 대한 측정치를 전달받아 내부의 동작을 제어하도록 하고,
상기 마이크로 프로세서의 제어를 받는 PWM파형 공급부에서는 전계효과 트랜지스터의 게이트에 트리거 전압을 인가하면서 선택적으로 온/오프시키도록 하고,
상기 마이크로 프로세서의 제어를 받는 고주파 노이즈 저감회로부는 인덕턴스에 의해 리플 성분이 제거되도록 하는 중에 상기의 전계효과 트랜지스터가 동작할 때 발생되는 스위칭 노이즈를 저감시키도록 하고,
상기 전계효과 트랜지스터에서 고주파 노이즈 저감회로부를 경유하여 공급되는 배터리의 전원이 부하로 방전되도록 하고,
상기 부하로 출력되는 전원을 출력전압 감지부에서 인식하여 상기의 마이크로 프로세서에 전달하도록 구성함으로써 디지털 제어방식에 의한 자동운전이 가능하고, 전자식 버튼방식으로 이루어져 작동이 용이하며, 고주파 변환소자에 과전류 서지 전압, 전류에 대한 억제효과를 가지고 저전압이 발생할 시에도 경보와 함께 운전이 자동으로 중단되도록 함으로써 축전지의 성능을 향상시키는 효과가 있는 것이다.
도 1은 부동운전 중의 방전특성과 방전시험 후에 재충전한 상태에서의 방전특성을 비교한 그래프.
도 2는 본 발명의 스위치와 표시부를 구비한 패널의 구성을 도시한 개략도.
도 3은 전체적인 구성을 나타낸 블록도.
도 4는 본 발명의 마이크로 프로세서와 키입력부의 구성을 도시한 블록도.
도 5는 본 발명 PWM파형 공급부의 주변 구성을 도시한 블록도.
도 6은 본 발명 배터리 전압 검출부의 구성을 도시한 블록도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
1 : 배터리 2 : 마그네트 스위치
3 : 홀 센서 4 : 배터리 전압 검출부
6 : 마이크로 프로세서 7 : PWM파형 공급부
8 : 전계효과 트랜지스터 9 : 고주파 노이즈 저감회로부
11 : 부하 12 : 출력전압 감지부

Claims (3)

  1. 배터리(1)로부터 흐르는 전류 및 전압을 홀 센서(3)에 의해 인식하도록 하고,
    상기 홀 센서(3)를 경유하여 흐르는 전원을 인식하는 배터리 전압 검출부(4)에 의하여 배터리의 양(+)의 전원과 음(-)의 전원을 각각 측정하도록 한 축전지의 방전장치에 있어서,
    배터리(1)의 전원이 마그네트 스위치(2)에 의해 선택적으로 공급되도록 하고,
    키입력부(5)를 통한 관리자의 선택사양을 전달받는 마이크로 프로세서(6)는 상기 홀 센서(3)에 의해 측정된 전압값과 상기 배터리 전압 검출부(4)에 의해 측정된 배터리(1)의 양(+)의 전원 및 배터리(1)의 음(-)의 전원에 대한 전압값을 전달받아 내부의 동작을 제어하도록 하고,
    상기 마이크로 프로세서(6)의 제어를 받는 PWM파형 공급부(7)에서는 전계효과 트랜지스터(8)의 게이트에 트리거 전압을 인가하도록 하고,
    상기 마이크로 프로세서(6)의 제어를 받는 고주파 노이즈 저감회로부(9)는 인덕턴스(10)에 의해 리플 성분이 제거되어 상기의 전계효과 트랜지스터(8)가 동작할 때 발생되는 스위칭 노이즈를 저감시키도록 하고,
    상기 고주파 노이즈 저감회로부(9)를 경유하여 공급되며 부하(11)로 출력되는 배터리(1)의 전원을 출력전압 감지부(12)에서 인식하여 상기의 마이크로 프로세서(6)에 전달하도록 구성하여서 됨을 특징으로 하는 축전지의 방전장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    키입력부(5)의 시작 스위치(start), 중지 스위치(stop), 전압모드 스위치(V-mode), 타임모드 스위치(T-mode), 경보중지 스위치(bz stop), 경보복귀 스위치(reset), 모드선택 스위치(mode), 설정 스위치(set), 좌 선택 스위치(left), 우 선택 스위치(right), 상 선택 스위치(up), 하 선택 스위치(down)들을 통한 관리자의 선택사양을 전달받는 마이크로 프로세서(6)는 상기 배터리(1)의 전원을 방전시키는 동작을 제어하도록 하고,
    상기 마이크로 프로세서(6)에 접속된 리얼타임클록(13)에서는 일정 시간 단위로 시간 펄스를 출력하도록 하고,
    상기 마이크로 프로세서(6)의 제어를 받는 LCD 구동부(14)에서는 LCD(15)에 배터리의 전압값, 배터리의 전류값, 출력전압값, 출력전류값 등의 동작상태를 디스플레이하도록 하고,
    상기 마이크로 프로세서(6)의 제어를 받는 제1 통신포트(16)에서는 동작에 따른 정보를 외부의 프린터(17)로 출력하도록 하고,
    상기 마이크로 프로세서(6)로부터 출력되는 데이터신호(DA1)∼(DA3)는 디지털/아날로그 변환기(18)를 경유하는 중에 아날로그의 정전류 설정값(VOLT OUT)으로 출력되도록 하고,
    상기 마이크로 프로세서(6)로부터의 부저신호(BUZZ), 릴레이 구동신호(RELAY), 리셋신호(RESET) 및 중지신호(RUN STOP)는 트랜지스터 어레이(19)를 경유하여 부저(20)를 선택적으로 구동하거나, 릴레이(21)를 온/오프 시키면서 릴레이 접점(22)을 온/오프시키도록 하거나 또는 에러가 발생하였을 때의 시스템 리셋신호(S RESET)와 스타트 스위치를 자동으로 설정하기 위한 구동신호(RUN)로 출력되도록 하고,
    상기 홀 센서(3)에 의해 측정된 전압값은 연산증폭기(23)에 의해 증폭된 후 상기의 마이크로 프로세서(6)애 전달되도록 하고,
    상기 배터리 전압 검출부(4)에 의해 측정된 배터리(1)의 양(+)의 전원 및 배터리(1)의 음(-)의 전원에 대한 전압값은 차등증폭기(24)와 전압 플로워(25)를 경유하여 상기의 마이크로 프로세서(6)에 전달되도록 한 축전지의 방전장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기의 마이크로 프로세서(6)에서 상기의 홀 센서(3)에 의한 검출결과인 전류제어신호(OCM)는 선택 스위치(25)의 일측단자로 인가되도록 하면서 상기 배터리 전압 검출부(4)에 의한 배터리(1)의 양(+)의 전원 음(-)의 전원의 검출결과에 따른 전압제어신호(OVM)는 선택 스위치(25)의 타측단자로 인가되도록 하여 전류제어신호(OCM)나 전압제어신호(OVM)가 PWM파형 공급부(7)의 PWM IC(26)에 입력되도록 하고,
    상기 마그네트 스위치(2)로부터의 온/오프에 따른 신호는 포토 커플러(26)를 거쳐 앤드 게이트(27)의 일측으로 인가되도록 하고,
    상기의 출력전압 감지부(12)로부터 입력되는 과전압체크 신호가 일측으로 인가되며 상기 전압제어신호(OVM)가 타측으로 인가되는 비교기(28)의 출력은 래치 IC(29)에 입력되도록 하고,
    상기의 출력전압 감지부(12)로부터 입력되는 과전류체크 신호가 일측으로 인가되며 전류제어신호(OCM)가 타측으로 인가되는 비교기(30)의 출력은 래치 IC(29)에 입력되도록 하고,
    상기 래치 IC(29)는 과전압이나 과전류의 검출이 있을 때 펄스신호를 홀딩하면서 두 앤드 게이트(31)(32)를 거쳐 상기 키입력부(5)의 시작 스위치(start)가 온되었을 때 출력되는 신호와 함께 앤드 게이트(33)를 경유하여 상기 앤드 게이트(27)의 타측으로 입력되도록 하고,
    상기 앤드 게이트(27)의 출력은 상기의 마이크로 프로세서(6)에 정상동작의 여부에 따른 신호(AL GOOD)를 전달하는 동시에 정전압 다이오드(ZD)와 트랜지스터(TR) 및 다이오드(D)로 이루어진 소프트 스타트회로(34)를 거쳐 PWM IC(26)로 입력되도록 하고,
    10A ∼ 50A의 범위에서 임의로 조절하면서 세팅하는 전류선택부(35)가 결합된 상기 소프트 스타트회로(34)에서는 상기의 과전류가 과전압이 없을 경우에 PWM IC(26)에서 두 출력신호(OUT A)(OUT B)가 오아 게이트(36)를 거쳐 상기의 전계효과 트랜지스터(8)의 게이트에 PWM 파형신호(OUT AB)로 출력되도록 하고,
    상기 출력신호(OUT A)(OUT B)와 PWM 파형신호(OUT AB)가 각각 입력되는 앤드 게이트(37)(38)(39)를 거쳐 상기의 마이크로 프로세서(6)에 고장에 따른 신호로 전달되도록 한 축전지의 방전장치.
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