KR100854707B1 - Charge and discharge system of a direct current regenerative form - Google Patents

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KR100854707B1 KR1020060108493A KR20060108493A KR100854707B1 KR 100854707 B1 KR100854707 B1 KR 100854707B1 KR 1020060108493 A KR1020060108493 A KR 1020060108493A KR 20060108493 A KR20060108493 A KR 20060108493A KR 100854707 B1 KR100854707 B1 KR 100854707B1
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Abstract

본 발명은 충방전 시스템에 관한 것으로, DC전력공급유닛(A)의 DC전력공급라인에 적어도 2개 이상의 충방전기(B1∼Bn)가 연결되고, 상기 방전용 부하(D)가 DC전력공급유닛(A)의 DC전력공급라인에 연결되어서, 충방전기(B1∼Bn)가 DC전력공급라인으로부터 DC전력을 입력받아서 2차전지(E1∼En)를 충전하고, 충전된 2차전지(E1∼En)로부터의 DC전력을 DC전력공급라인으로 회생하되, 방전용 부하(D)가 DC전력공급라인의 전류 및 전압을 검출하여 DC전력공급라인의 전류 및 전압이 허용치 이상으로 상승되면 DC전력공급라인의 전력을 소비하는 방식을 취하고 있으므로, 충방전 시스템의 전력소비가 획기적으로 감소되는 효과가 있다.

Figure R1020060108493

The present invention relates to a charging and discharging system, at least two or more charging and discharging (B1 ~ Bn) is connected to the DC power supply line of the DC power supply unit (A), the discharge load (D) is a DC power supply unit Connected to the DC power supply line of (A), the chargers B1 to Bn receive the DC power from the DC power supply line to charge the secondary batteries E1 to En, and the charged secondary batteries E1 to Regenerates DC power from En) to the DC power supply line, but when the discharge load (D) detects the current and voltage of the DC power supply line and rises above the allowable value, the DC power is supplied. Since the power consumption of the line is taken, there is an effect that the power consumption of the charge and discharge system is significantly reduced.

Figure R1020060108493

Description

직류회생방식의 충방전 시스템{Charge and discharge system of a direct current regenerative form}Charging and discharge system of a direct current regenerative form

도 1은 본 발명에 따른 충방전 시스템을 도시한 블럭도,1 is a block diagram showing a charge and discharge system according to the present invention,

도 2는 본 발명에 따른 충방전 시스템을 구성하는 충방전유닛의 제2실시예를 도시한 도면,2 is a view showing a second embodiment of a charge / discharge unit constituting a charge / discharge system according to the present invention;

도 3은 본 발명에 따른 충방전 시스템을 구성하는 충방전유닛의 제3실시예를 도시한 도면,3 is a view showing a third embodiment of a charge / discharge unit constituting a charge / discharge system according to the present invention;

도 4는 본 발명에 따른 충방전 시스템을 구성하는 충방전유닛의 제4실시예를 도시한 도면,4 is a view showing a fourth embodiment of a charge / discharge unit constituting a charge / discharge system according to the present invention;

도 5는 본 발명에 따른 충방전 시스템을 구성하는 충방전유닛의 제5실시예를 도시한 도면이다.5 is a view showing a fifth embodiment of a charge / discharge unit constituting a charge / discharge system according to the present invention.

- 첨부도면의 주요 부분에 대한 용어 설명 --Explanation of terms for the main parts of the accompanying drawings-

A ; DC전력공급유닛, B1∼Bn ; 충방전기,A; DC power supply unit, B1 to Bn; Battery Charger,

C ; 메인 제어유닛, D ; 방전용 부하,C; Main control unit, D; Discharge load,

E,E1∼En ; 2차전지, F1,F2 ; 스위칭유닛,E, E1-En; Secondary batteries, F1, F2; Switching unit,

110∼150 ; 충방전유닛, 111 ; 충전유닛,110 to 150; Charge / discharge unit, 111; Charging unit,

111a ; 전력변환부, 111b ; 정류부,111a; Power conversion section 111b; Rectifier,

112 ; 방전유닛, 112a ; 전력변환부,112; Discharge unit 112a; Power conversion unit,

112b ; 정류부, 200 ; 충방전 제어유닛,112b; Rectifier 200; Charge / discharge control unit,

a1∼a3 ; 권선, b1∼b11 ; 스위치,a1-a3; Winding, b1-b11; switch,

c1∼c5 ; 다이오드, d1∼d5 ; 인덕터.c1-c5; Diodes, d1-d5; Inductor.

본 발명은 충방전 시스템에 관한 것으로, 특히 방전 전력을 회생해서 2차전지 충전에 사용할 수 있는 DC회생방식의 충방전 시스템에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a charge / discharge system, and more particularly, to a charge / discharge system of a DC regenerative method that can be used for recharging discharge power to charge a secondary battery.

주지된 바와 같이 2차전지는, 작용물질의 화학변화가 끝나면 수명(壽命)을 다하여 재생할 수 없는 1차전지와는 달리, 전기에너지를 방출하여 작용물질이 변화한 후에 전지에 전기에너지를 공급하면, 즉 충전하면 작용물질이 다시 재생되어 이를 되풀이할 수 있는 장점으로 인해 축전지로 주로 사용된다.As is well known, a secondary battery, unlike a primary battery that cannot be recycled after the chemical change of the active substance is over its lifetime, when the secondary battery is discharged to supply the electrical energy after the change of the active substance, That is, the charging is mainly used as a storage battery due to the advantage that the active material is regenerated and repeated.

이러한 2차전지는 제조과정에서 충방전 시스템을 매개로 충방전을 반복하여 2차전지의 제품 성능을 테스트한 후, 최종적으로 2차전지를 충전하여 제품 완성한다.The secondary battery is repeatedly charged and discharged through the charging and discharging system in the manufacturing process to test the product performance of the secondary battery, and finally, the secondary battery is charged to complete the product.

종래 충방전 시스템은, DC전력을 감압하여 2차전지를 충전하고, 충전된 2차전지로부터의 DC전력을 방전용 부하를 통해 소비시켜서 방전하는 방식을 취하고 있다.The conventional charging / discharging system takes a method of charging a secondary battery by depressurizing DC power, and discharging the DC power from the charged secondary battery by discharging it through a discharge load.

그러나, 종래 충방전 시스템은, 방전용 부하가 충방전 시스템을 구성하는 충방전기의 방전유닛에 각각 독립적으로 설치되어, 방전 DC전력 모두가 방전용 부하를 통해서 소비되도록 되어 있어서, 전력 소비가 크게 발생되었다.However, in the conventional charging and discharging system, the discharging load is independently installed in each of the discharging units of the charging and discharging unit constituting the charging and discharging system, so that all of the discharge DC power is consumed through the discharging load, so that power consumption is greatly generated. It became.

또한, 종래 충방전 시스템은, 상기 방전용 부하가 충방전기에 각각 개별적으로 자체 구비되어 있으므로, 2차전지의 방전시에 방전용 부하가 고온으로 가열되면 충방전기를 구성하고 있는 주변 구성요소들이 고온에 의해 열손상되는 문제가 초래된다.In addition, in the conventional charging / discharging system, since the discharge load is provided in the charger / discharger individually, when the discharge load is heated to a high temperature during discharge of the secondary battery, the peripheral components constituting the charger / discharger are hot. The problem of heat damage is caused.

이에 본 발명은 상기와 같은 문제를 해소하기 위해서 발명된 것으로, 방전 전력을 회생해서 2차전지의 충전에 사용할 수 있는 DC회생방식의 충방전 시스템을 제공함에 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention has been invented to solve the above problems, and an object thereof is to provide a DC regenerative charging / discharging system that can be used for recharging discharge power and charging a secondary battery.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 2차전지 충전용 DC전력을 DC전력공급라인을 통해 충방전기로 공급하되, DC전력공급라인의 전류 및 전압을 검출 하여 DC전력을 안정적으로 공급하는 DC전력공급유닛과 ; DC전력공급유닛으로부터 DC전력을 공급받아서 2차전지를 충전하거나, 충전된 2차전지를 방전하는 충방전기 ; 충방전기의 작동을 제어하는 메인 제어유닛 및; 충방전기로부터의 방전 전력을 소비하는 방전용 부하를 갖춘 충방전 시스템에 있어서, 상기 DC전력공급유닛의 DC전력공급라인에 적어도 2개 이상의 충방전기가 연결되고, 상기 방전용 부하가 DC전력공급유닛의 DC전력공급라인에 연결되어서, 충방전기가 DC전력공급라인으로부터 DC전력을 입력받아서 2차전지를 충전하고, 충전된 2차전지로부터의 DC전력을 DC전력공급라인으로 회생하되, 방전용 부하가 DC전력공급라인의 전류 및 전압을 검출하여 DC전력공급라인의 전류 및 전압이 허용치 이상으로 상승되면 DC전력공급라인의 전력을 소비하는 것을 특징으로 하는 구조로 되어 있다.The present invention for achieving the above object, while supplying the DC power for charging the secondary battery to the charge and discharge through the DC power supply line, to detect the current and voltage of the DC power supply line to supply the DC power stably A DC power supply unit; A charge / discharger for charging a secondary battery by receiving DC power from a DC power supply unit or discharging a charged secondary battery; A main control unit controlling the operation of the charging and discharging unit; In a charge / discharge system having a discharge load for discharging discharge power from a charge / discharger, at least two or more chargers are connected to a DC power supply line of the DC power supply unit, and the discharge load is a DC power supply unit. Connected to the DC power supply line, the charge / discharger receives the DC power from the DC power supply line to charge the secondary battery, and regenerates the DC power from the charged secondary battery to the DC power supply line, The current and voltage of the DC power supply line is detected and when the current and voltage of the DC power supply line rises above the allowable value, the structure is characterized by consuming the power of the DC power supply line.

이하 본 발명을 첨부된 예시도면에 의거하여 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1에 의하면 본 발명에 따른 충방전 시스템은, 2차전지(E1∼En) 충전용 DC전력을 DC전력공급라인을 통해 충방전기(B1∼Bn)로 공급하되, DC전력공급라인의 전류 및 전압을 검출하여 DC전력을 안정적으로 공급하는 DC전력공급유닛(A)과 ; DC전력공급유닛(A)으로부터 DC전력을 공급받아서 2차전지(E1∼En)를 충전하거나, 충전된 2차전지(E1∼En)를 방전하는 충방전기(B1∼Bn) ; 충방전기(B1∼Bn)의 작동을 제어하는 메인 제어유닛(C) 및; 충방전기(B1∼Bn)로부터의 방전 전력을 소비하는 방전용 부하(D)를 갖춘 구조를 이룬다.According to FIG. 1, the charging / discharging system according to the present invention supplies the DC power for charging the secondary batteries E1 to En to the charger / discharger B1 to Bn through the DC power supply line, and the current and the current of the DC power supply line. A DC power supply unit (A) for stably supplying DC power by detecting a voltage; Chargers B1 to Bn that receive DC power from the DC power supply unit A to charge the secondary batteries E1 to En or discharge the charged secondary batteries E1 to En; A main control unit C for controlling the operation of the chargers B1 to Bn; A structure is provided with a discharge load D that consumes discharge power from the chargers B1 to Bn.

여기서, 본 발명의 경우에는, 상기 DC전력공급유닛(A)의 DC전력공급라인에 적어도 2개 이상의 충방전기(B1∼Bn)가 연결되고, 상기 방전용 부하(D)가 DC전력공급유닛(A)의 DC전력공급라인에 연결되어서, 충방전기(B1∼Bn)가 DC전력공급라인으로부터 DC전력을 입력받아서 2차전지(E1∼En)를 충전하고, 충전된 2차전지(E1∼En)로부터의 DC전력을 DC전력공급라인으로 회생하되, 방전용 부하(D)가 DC전력공급라인의 전류 및 전압을 검출하여 DC전력공급라인의 전류 및 전압이 허용치 이상으로 상승되면 DC전력공급라인의 전력을 소비하는 것을 특징으로 하고 있다는 점을 주목할 필요가 있다.Here, in the present invention, at least two or more chargers B1 to Bn are connected to the DC power supply line of the DC power supply unit A, and the discharge load D is connected to the DC power supply unit ( Connected to the DC power supply line of A), the chargers B1 to Bn receive the DC power from the DC power supply line to charge the secondary batteries E1 to En, and the charged secondary batteries E1 to En Regenerates DC power from the DC power supply line, but when the discharge load (D) detects the current and voltage of the DC power supply line and rises above the allowable value, the DC power supply line It is worth noting that it is characterized by consuming power of.

상기 DC전력공급유닛(A)은 DC전력 공급이 안정적으로 이루어지도록, DC전력공급라인의 전류 및 전압을 검출하여 피드백 제어할 수 있는 것이라면 공지의 어떠한 것이라도 모두 적용가능하다. 이처럼 피드백 제어할 수 있는 DC전력공급유닛(A)은 당해 업계에 이미 널리 공지되어서 공연 실시되고 있으므로, 이에 대한 보다 상세한 설명은 생략하기로 한다.The DC power supply unit (A) can be applied to any of the known as long as it can detect the feedback and control the current and voltage of the DC power supply line, so that the DC power supply is made stable. Since the DC power supply unit A capable of controlling feedback as described above is already well known in the art and is being performed, a detailed description thereof will be omitted.

상기 충방전기(B1∼Bn)는 DC전력공급라인으로부터의 DC전력을 감압하여 2차전지(E1∼En)를 충전하고, 충전된 2차전지(E1∼En)로부터의 DC전력을 승압하여 DC전력공급라인으로 회생하는 충방전유닛과 ; 메인 제어유닛(C)에 의해 작동 제어되고, 2차전지(E1∼En)의 충전전류 및 충전전압과, 방전전류 및 방전전압을 검출하여, 충방전유닛의 작동을 제어하는 충방전 제어유닛(200)으로 이루어진다. The chargers B1 to Bn charge the secondary batteries E1 to En by depressurizing the DC power from the DC power supply line, and boost the DC power from the charged secondary batteries E1 to En. A charge / discharge unit for regenerating the power supply line; The charge / discharge control unit which is controlled by the main control unit C and controls the operation of the charge / discharge unit by detecting the charge current and the charge voltage, the discharge current and the discharge voltage of the secondary batteries E1 to En ( 200).

본 실시예의 경우, 상기 충방전유닛(110)은, 충방전 제어유닛(200)에 의해 작동 제어되어서 DC전력공급라인으로부터의 DC전력을 AC로 변환하면서 감압하는 전력변환부(111a)와, 전력변환부(111a)로부터의 감압된 AC전력을 DC전력으로 정류하 여 2차전지(E1∼En)로 출력하는 정류부(111b)로 이루어진 충전유닛(111)과 ; 충방전 제어유닛(200)에 의해 작동 제어되어서 2차전지(E1∼En)로부터의 DC전력을 AC로 변환하면서 승압하는 전력변환부(112a)와, 전력변환부(112a)로부터의 승압된 AC전력을 DC전력으로 정류하여 DC전력공급라인으로 출력하는 정류부(112b)로 이루어진 방전유닛(112)으로 구성된 것을 적용하였다. 상기 충방전 제어유닛(200)은 2차전지(E1∼En)의 충방전이 적절하게 이루어지도록, 2차전지(E1∼En)의 충전전류 및 충전전압과, 방전전류 및 방전전압을 검출하여 피드백 제어할 수 있는 것이라면 공지의 어떠한 것이라도 모두 적용가능하다. 이처럼 피드백 제어할 수 있는 충방전 제어유닛(200)은 당해 업계에 이미 널리 공지되어서 공연 실시되고 있으므로, 이에 대한 보다 상세한 설명은 생략하기로 한다.In the present embodiment, the charging and discharging unit 110 is operated and controlled by the charging and discharging control unit 200 to convert the DC power from the DC power supply line to AC while reducing the power conversion unit 111a and electric power, A charging unit 111 consisting of a rectifying unit 111b for rectifying the reduced AC power from the converting unit 111a into DC power and outputting the secondary batteries E1 to En; A power converter 112a which is operated and controlled by the charge / discharge control unit 200 to step up while converting the DC power from the secondary batteries E1 to En into AC, and the boosted AC from the power converter 112a. The discharge unit 112 composed of a rectifying unit 112b for rectifying the power to DC power and outputting the DC power supply line was applied. The charging and discharging control unit 200 detects the charging current and the charging voltage, the discharge current and the discharge voltage of the secondary batteries E1 to En so that the charging and discharging of the secondary batteries E1 to En are appropriately performed. Anything known in the art can be applied as long as it can control feedback. As such, the charge / discharge control unit 200 capable of feedback control is already well known in the art and is being performed, and thus a detailed description thereof will be omitted.

상기 메인 제어유닛(C)은 충방전기(B1∼Bn)의 작동을 제어하는 제어수단으로서, 충방전기(B1∼Bn)의 충방전 제어유닛(200)을 작동 제어해서 충방전유닛(110)의 작동을 간접적으로 제어한다. 이러한 메인 제어유닛(C)은 충방전기(B1∼Bn)별로 2차전지(E1∼En)의 충전전류 및 충전전압과, 방전전류 및 방전전압을 검출해서 해당 충방전기(B1∼Bn)가 제대로 작동하고 있는가를 감시한다. 한편, 상기 충방전기(E1∼En)의 갯수가 적은 경우에는, 아날로그 신호인 2차전지(E1∼En)로부터의 충방전전류 및 충방전전압을 디지털 신호로 변환하기 위한 A/D컨버터[ 도시안됨 ; 메인 제어유닛(C)을 구성하는 구성요소임 ]를 충방전기(E1∼En)당 1개씩 개별적으로 설치할 수도 있지만, 충방전기(E1∼En)의 갯수가 많은 경우에는, 도 1에 도시된 바와 같이, 메인 제어유닛(C)에 의해 작동 제어되는 충방전전류 검출용 스위칭 유닛(F1)과 충방전전압 검출용 스위칭유닛(F2)을 이용하는 것이 바람직하다. 상기 충방전전류 검출용 스위칭유닛(F1)에 각 충방전기(E1∼En)로부터의 충방전전류 검출라인을 연결하고, 충방전전압 검출용 스위칭유닛(F2)에 각 충방전기(E1∼En)로부터의 충방전전압 검출라인을 연결해서, 충방전기(E1∼En)로부터의 충방전전류와 충방전전압을 순차적이면서 연속적으로 검출하면, 1개의 충방전전류 검출용 A/D컨버터와, 1개의 충방전전압 검출용 A/D컨버터만으로도 모든 충방전기(E1∼En)의 충방전전류와 충방전전압을 검출할 수 있는 장점이 있다. 참고로, 상기 메인 제어유닛(C)이 2차전지(E1∼En)의 충전전류 및 충전전압과, 방전전류 및 방전전압을 검출하는 이유는 해당 충방전기(B1∼Bn)가 제대로 작동하고 있는가를 감시하기 위함이므로, 모든 충방전기(B1∼Bn)의 작동을 실시간으로 동시에 검출해야 할 필요가 없다.The main control unit (C) is a control means for controlling the operation of the charging and discharging (B1 ~ Bn), the operation of the charging and discharging control unit 200 of the charging and discharging (B1 ~ Bn) of the charging and discharging unit (110) Indirectly control the operation. The main control unit C detects the charging current and the charging voltage and the discharge current and the discharge voltage of the secondary batteries E1 to En for each of the chargers B1 to Bn, so that the chargers B1 to Bn are properly operated. Monitor it for operation On the other hand, when the number of the charge-dischargers E1 to En is small, an A / D converter for converting the charge / discharge current and charge / discharge voltage from the secondary batteries E1 to En, which are analog signals, into a digital signal [ no ; Although one of the components constituting the main control unit (C) may be individually installed for each of the chargers E1 to En, in the case where the number of chargers E1 to En is large, as shown in FIG. Similarly, it is preferable to use the charging / discharging current detecting switching unit F1 and the charging / discharging voltage detecting switching unit F2 which are operated and controlled by the main control unit C. Charge / discharge current detection lines from the respective charge / dischargers E1 to En are connected to the charge / discharge current detection switching unit F1, and charge / discharge currents E1 to En are respectively connected to the charge / discharge voltage detection switching unit F2. When the charge / discharge voltage detection lines are connected and the charge / discharge currents from the charge / dischargers E1 to En are sequentially and continuously detected, one charge / discharge current detection A / D converter and one Only the A / D converter for detecting the charge / discharge voltage has an advantage of detecting the charge / discharge current and the charge / discharge voltage of all the chargers E1 to En. For reference, the reason why the main control unit C detects the charging current and the charging voltage and the discharge current and the discharge voltage of the secondary batteries E1 to En is whether the corresponding chargers B1 to Bn are operating properly. Since it is for monitoring, it is not necessary to detect the operation | movement of all the chargers B1-Bn simultaneously in real time.

상기 방전용 부하(D)는, DC전력공급라인의 전류 및 전압을 검출해서, DC전력공급라인의 전류 및 전압이 허용치 이상으로 상승되는 경우에만 DC전력공급라인의 전력을 소비하는 것이라면 공지의 어떠한 것이라도 모두 적용 가능하다. 이러한, 방전용 부하(D) 역시도 당해 업계에 이미 널리 공지되어서 공연 실시되고 있으므로, 이에 대한 보다 상세한 설명은 생략하기로 한다.The discharge load (D) detects the current and voltage of the DC power supply line, and consumes the power of the DC power supply line only when the current and voltage of the DC power supply line rise above the allowable values. Anything can be applied. Since the discharge load (D) is also well known in the art and is being performed, a detailed description thereof will be omitted.

도 1을 참조하여 본 발명에 따른 충방전 시스템의 작동 상태를 설명해 보면 다음과 같다.Referring to Figure 1 describes the operating state of the charge and discharge system according to the present invention.

우선, 각 충방전기(B1∼Bn)의 충방전유닛(110)에 충전할 2차전지(E1∼En)가 설치되고, DC전력공급유닛(A)으로부터의 DC전력이 DC전력공급라인을 통해서 충전유닛(111)의 전력변환부(111a)로 입력되는 상태에서, 메인 제어유닛(C)으로부터 충전신호가 충방전 제어유닛(200)으로 입력되면, 충전유닛(111)의 전력변환부(111a)는 충방전 제어유닛(200)에 의해 가동되고, 방전유닛(112)의 전력변환부(112a)는 충방전 제어유닛(200)에 의해 작동정지된다. 이처럼 충전유닛(111)의 전력변환부(111a)가 가동되면, DC전력공급라인으로부터의 DC전력이 전력변환부(111a)에 의해서 AC로 변환되면서 감압되어 정류부(111b)로 출력되고, 전력변환부(111a)로부터의 AC전력은 정류부(111b)에 의해서 DC전력으로 정류되어 해당 2차전지(E1∼En)로 출력된다. 이때, 상기 방전유닛(112)의 전력변환부(112a)는 작동정지되어서 정류부(112b)로의 방전라인이 차단된 상태이므로, 2차전지(E1∼En)는 해당 충전유닛(111)의 정류부(111b)로부터의 DC전력을 입력받아서 충전된다. 상기 2차전지(E1∼En)의 충전시, 충방전 제어유닛(200)은 2차전지(E1∼En)로의 충전전류와 충전전압을 검출해서, 전류오차와 전압오차가 보상되도록 충전유닛(111)의 작동을 적절히 제어한다.First, secondary batteries E1 to En to be charged are installed in the charging and discharging units 110 of the respective charging and discharging units B1 to Bn, and DC power from the DC power supply unit A is supplied through the DC power supply line. When a charging signal is input from the main control unit C to the charge / discharge control unit 200 while being input to the power conversion unit 111a of the charging unit 111, the power conversion unit 111a of the charging unit 111. ) Is operated by the charge / discharge control unit 200, and the power converter 112a of the discharge unit 112 is stopped by the charge / discharge control unit 200. When the power conversion unit 111a of the charging unit 111 is operated as described above, DC power from the DC power supply line is converted into AC by the power conversion unit 111a and decompressed to be output to the rectifying unit 111b. AC power from the unit 111a is rectified to DC power by the rectifying unit 111b and output to the secondary batteries E1 to En. At this time, since the power conversion unit 112a of the discharge unit 112 is in operation and the discharge line to the rectifying unit 112b is blocked, the secondary batteries E1 to En are connected to the rectifying unit of the charging unit 111. DC power from 111b) is input and charged. When the secondary batteries E1 to En are charged, the charge / discharge control unit 200 detects the charging current and the charging voltage to the secondary batteries E1 to En, so that the current error and the voltage error are compensated. 111) Control the operation of the unit properly.

반면, 각 충방전기(B1∼Bn)의 충방전유닛(110)에 방전할 2차전지(E1∼En)가 설치되고, DC전력공급유닛(A)으로부터의 DC전력이 DC전력공급라인을 통해서 충전유닛(111)의 전력변환부(111a)로 입력되는 상태에서, 메인 제어유닛(C)으로부터 방전신호가 충방전 제어유닛(200)으로 입력되면, 충전유닛(111)의 전력변환부(111a)는 충방전 제어유닛(200)에 의해 작동정지되고, 방전유닛(112)의 전력변환부(112a)는 충방전 제어유닛(200)에 의해 가동된다. 이처럼 충전유닛(111)의 전력변환 부(111a)가 작동정지되어 DC전력공급라인으로부터의 충전라인이 차단된 상태에서, 방전유닛(112)의 전력변환부(112a)가 가동되면, 해당 2차전지(E1∼En)로부터의 DC전력이 전력변환부(112a)에 의해서 AC로 변환되면서 승압되어 정류부(112b)로 출력되고, 전력변환부(111a)로부터의 AC전력은 정류부(112b)에 의해서 DC전력으로 정류되어 DC전력공급라인으로 회생된다. 상기 2차전지(E1∼En)의 방전시에도, 충방전 제어유닛(200)은 2차전지(E1∼En)로부터의 방전전류와 방전전압을 검출해서, 전류오차와 전압오차가 보상되도록 방전유닛(112)의 작동을 적절히 제어한다.On the other hand, secondary batteries E1 to En to be discharged are installed in the charging and discharging units 110 of the respective charging and discharging units B1 to Bn, and DC power from the DC power supply unit A is supplied through the DC power supply line. When a discharge signal is input from the main control unit C to the charge / discharge control unit 200 while being input to the power conversion unit 111a of the charging unit 111, the power conversion unit 111a of the charging unit 111. ) Is stopped by the charge / discharge control unit 200, and the power conversion unit 112a of the discharge unit 112 is operated by the charge / discharge control unit 200. As such, when the power conversion unit 111a of the charging unit 111 is stopped and the charging line from the DC power supply line is blocked, the power conversion unit 112a of the discharge unit 112 is operated. The DC power from the batteries E1 to En is converted to AC by the power converter 112a, and is boosted and output to the rectifier 112b. The AC power from the power converter 111a is transferred by the rectifier 112b. It is rectified to DC power and regenerated to DC power supply line. Even when the secondary batteries E1 to En are discharged, the charge / discharge control unit 200 detects the discharge current and the discharge voltage from the secondary batteries E1 to En, and discharges them to compensate for the current error and the voltage error. The operation of the unit 112 is properly controlled.

본 발명에 따른 충방전 시스템의 경우에는, 상기 메인 제어유닛(C)에 의해 모든 충방전기(B1∼Bn)가 해당 2차전지(E1∼En)를 충전하는 경우에는, 모든 충방전기(B1∼Bn)로의 충전 전력이 오직 DC전력공급유닛(A)으로부터 공급된다.In the case of the charging / discharging system according to the present invention, when all the charging / discharging batteries B1 to Bn charge the secondary batteries E1 to En by the main control unit C, all the charging and discharging batteries B1 to The charging power to Bn) is supplied from the DC power supply unit A only.

또한, 상기 메인 제어유닛(C)에 의해 모든 충방전기(B1∼Bn)가 해당 2차전지(E1∼En)를 방전하는 경우에는, 모든 충방전기(B1∼Bn)로부터의 방전 전력 대부분이 방전용 부하(D)를 통해서 소비된다{DC전력공급라인으로 회생되는 방전 전력에 의해서 DC전력공급라인의 전류 및 전압이 허용치 이상으로 상승되므로}.In addition, when all the chargers B1 to Bn discharge the secondary batteries E1 to En by the main control unit C, most of the discharge power from all the chargers B1 to Bn is discharged. It is consumed through the dedicated load D (since the current and voltage of the DC power supply line rise above the allowable value by the discharge power regenerated to the DC power supply line).

특히, 본 발명에 따른 충방전 시스템의 경우, 일부 충방전기는 해당 2차전지를 충전하고, 나머지 일부 충방전기는 해당 2차전지를 방전하면, DC전력공급라인으로 회생되는 방전 전력의 일부 또는 전부가 2차전지 충전에 사용되므로, 충방전 시스템의 전력소비를 크게 줄일 수 있다는 점을 주목할 필요가 있다.In particular, in the charging and discharging system according to the present invention, when some of the charging and discharging the secondary battery, and some of the other charging and discharging the secondary battery, some or all of the discharge power that is regenerated by the DC power supply line is 2 It is important to note that the power consumption of the charge / discharge system can be greatly reduced since it is used to charge the battery.

또한, 본 발명에 따른 충방전 시스템의 경우, 방전용 부하(D)가 충방전기(B1 ∼Bn)와는 독립적으로 DC전력공급라인에 설치되므로, 방전용 부하(D)가 고온으로 온도 상승되는 방전용 부하(D)에 의해서 충방전기(B1∼Bn)가 열손상되는 문제는 발생되지 않는다.In addition, in the charging and discharging system according to the present invention, since the discharge load (D) is installed in the DC power supply line independently of the charge and discharge (B1 ~ Bn), the discharge load (D) temperature rises to a high temperature The problem that the chargers B1 to Bn are thermally damaged by the dedicated load D does not occur.

도 2는 본 발명에 따른 충방전 시스템을 구성하는 충방전유닛의 제2실시예를 도시하고 있는데, 이에 의하면 충방전유닛(120)은, 1차 제1권선(a1)과 ; 충전용 1차 제1권선(a1)에 직렬 연결되는 1차 제2권선(a2) ; 1차 제1권선(a1)과 1차 제2권선(a2) 사이에 연결되어 1차 제1권선(a1)으로의 전력 공급을 통제하는 1차 제1스위치(b1) ; 1차 제2권선(a2)에 직렬 연결되어 1차 제1권선(a1) 및 1차 제2권선(a2)으로부터 전력 방출을 통제하는 1차 제2스위치(b2) ; 1차 제1권선(a1)보다 권선수가 적은 2차 권선(a3) 및; 2차 권선(a3)에 직렬 연결되어, 2차 전지(E ; E1~En)로의 전력 공급과, 2차 전지(E ; E1~En)로부터의 전력 방출을 통제하는 2차 스위치(b3)로 이루어진 것을 특징으로 한다. 상기 1차 제1스위치(b1)와 1차 제2스위치(b2) 및 2차 스위치(b3)는 상기 충방전 제어유닛(200)에 의해 단속 제어된다.2 shows a second embodiment of a charge / discharge unit constituting a charge / discharge system according to the present invention, whereby the charge / discharge unit 120 includes a primary first winding a1; A primary second winding a2 connected in series to the primary primary winding a1 for charging; A primary first switch (b1) connected between the primary first winding (a1) and the primary second winding (a2) to control power supply to the primary first winding (a1); A primary second switch (b2) connected in series with the primary second winding (a2) to control power emission from the primary first winding (a1) and the primary second winding (a2); A secondary winding a3 having fewer windings than the primary first winding a1; Connected in series to the secondary winding a3, the secondary switch (b3) to control the power supply to the secondary battery (E; E1 ~ En) and the discharge of power from the secondary battery (E; E1 ~ En) Characterized in that made. The primary first switch b1, the primary second switch b2, and the secondary switch b3 are intermittently controlled by the charge / discharge control unit 200.

도 2를 참조하여 제2실시예에 따른 충방전유닛(120)의 작동 상태를 설명해 보면 다음과 같다.Referring to Figure 2 describes the operating state of the charge and discharge unit 120 according to the second embodiment as follows.

우선, 상기 1차 제2스위치(b2)가 오프(OFF)된 상태에서, 1차 제1스위치(b1)를 적절히 단속 제어[ 오프·온(OFF·ON) 듀티 제어 ]하면서, 이와 동시에 2차 스위치(c1)를 이의 역으로 단속 제어[ 오프·온(OFF·ON) 듀티 제어 ]하면, DC전력공 급라인으로부터의 DC전력이 단속 제어되는 1차 제1스위치(b1)에 의해서 1차 제1권선(a1)으로 흘렀다 멈췄다를 반복하게 되고, 이에 상응하는 전력이 2차 권선(a3)에 전자기유도되어, 2차전지(E)가 2차 권선(a3)으로부터의 DC전력에 의해 충전된다. 본 실시예의 경우, 상기 1차 제1스위치(b1)와 2차 스위치(c1)가 상호 역으로 연동되어서 단속 제어되므로, 2차측에 별도의 정류기를 설치하지 않더라도 전자기유도된 전력이 자연스럽게 정류된다는 점을 주목할 필요가 있다. 한편, 1차측의 전압이 2차측의 전압보다 커야 하므로, 상기 1차 제1권선(a1)의 권선수가 상기 2차 권선(a3)의 권선수보다 반드시 커야 한다.First, while the primary second switch b2 is turned off, the primary first switch b1 is appropriately interrupted control [off / on duty control], and at the same time, the secondary When the switch c1 is intermittently controlled (OFF-ON duty control), the primary power is controlled by the primary first switch b1 in which the DC power from the DC power supply line is intermittently controlled. Flowing to and stopping from the primary winding a1 is repeated, and corresponding electric power is induced to the secondary winding a3 so that the secondary battery E is charged by the DC power from the secondary winding a3. . In the present embodiment, since the primary first switch (b1) and the secondary switch (c1) are intermittently controlled by interlocking with each other in reverse, the electromagnetic induced power is naturally rectified even if a separate rectifier is not installed on the secondary side. It is worth noting that. On the other hand, since the voltage on the primary side must be greater than the voltage on the secondary side, the number of turns of the primary primary winding a1 must be greater than the number of turns of the secondary winding a3.

반면, 상기 1차 제1스위치(b1)가 오프(OFF)된 상태에서, 2차 스위치(b3)를 적절히 단속 제어[ 오프·온(OFF·ON) 듀티 제어 ]하면서, 이와 동시에 1차 제2스위치(b2)를 이의 역으로 단속 제어[ 오프·온(OFF·ON) 듀티 제어 ]하면, 2차전지(E)로부터의 DC전력이 단속 제어되는 2차 스위치(b3)에 의해서 2차 권선(a3)으로 흘렀다 멈췄다를 반복하게 되고, 이에 상응하는 전력이 1차 제1권선(a1) 및 1차 제2권선(a2)으로 전자기유도되어, DC전력공급라인으로 회생된다. 본 실시예의 경우, 상기 2차 스위치(b3)와 1차 제2스위치(b2)가 상호 역으로 연동되어서 단속 제어되므로, 2차측에 별도의 정류기를 설치하지 않더라도 전자기유도된 전력이 자연스럽게 정류된다는 점을 주목할 필요가 있다. 한편, 전압이 낮은 2차측의 전압을 이에 비해 상대적으로 상당히 높은 전압으로 승압해서 방전 전력을 DC전력공급라인으로 회생하기 위해서는, 도 2에 도시된 바와 같이, 1차 제1스위치(b1)를 오프시켜서 1차측의 권선수를 충분히 늘려야 한다.On the other hand, in the state where the primary first switch b1 is OFF, the secondary switch b3 is appropriately intermittently controlled (off and on duty control), and at the same time, the primary second When the switch b2 is intermittently controlled [OFF-ON duty control], the secondary winding (b3) is controlled by the secondary switch b3 in which the DC power from the secondary battery E is intermittently controlled. Flowing to and stopping from a3) is repeated, and the corresponding electric power is induced to the primary first winding a1 and the primary second winding a2, and is restored to the DC power supply line. In the present embodiment, since the secondary switch (b3) and the primary second switch (b2) are intermittently controlled by interlocking with each other reversely, the electromagnetic induced power is naturally rectified even if a separate rectifier is not installed on the secondary side. It is worth noting that. On the other hand, in order to regenerate the discharge power to the DC power supply line by boosting the voltage on the secondary side having a low voltage to a relatively high voltage, the primary first switch b1 is turned off, as shown in FIG. 2. The number of turns on the primary side should be increased enough.

한편, 필요에 따라서는 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 1차 제2권선(a2)과 1차 제2스위치(b2) 사이에 정류 다이오드(c1)를 설치할 수도 있는데, 이러한 경우에는, 1차 제1스위치(b1)가 오프(OFF)되고 1차 제2스위치(b2)가 온(ON)된 상태에서, 2차 스위치(b3)만을 적절히 단속 제어[ 오프·온(OFF·ON) 듀티 제어 ]하는 것만으로도 방전 전력이 DC전력공급라인으로 회생되므로, 굳이 2차 스위치(b3)와 1차 제2스위치(b2)를 역으로 동기 제어할 필요가 없게 된다.On the other hand, if necessary, as shown in FIG. 2, a rectifying diode c1 may be provided between the primary second winding a2 and the primary second switch b2. In this case, the primary In the state where the first switch b1 is off and the primary second switch b2 is on, only the secondary switch b3 is intermittently controlled [off-on duty control]. ], Since the discharge power is regenerated to the DC power supply line, it is not necessary to synchronously control the secondary switch b3 and the primary second switch b2.

도 3은 본 발명에 따른 충방전 시스템을 구성하는 충방전유닛의 제3실시예를 도시하고 있는데, 이에 의하면 충방전유닛(130)은, 한 쌍을 이루며 상호 직렬 연결되는 충전용 제1·2스위치(b4,b5)와 ; 충전용 제1스위치(b4) 및 충전용 제2스위치(b5) 사이에 연결되어서, DC전력공급라인으로부터의 공급 전력을 감압하여 감압된 충전 전력을 2차 전지(E ; E1~En)로 출력하는 충전용 인덕터(d1) ; 한 쌍을 이루며 상호 직렬 연결되어서, 한 쌍의 충전용 제1·2스위치(b4,b5)에 병렬 연결되는 방전용 제1·2스위치(b6,b7) ; 방전용 제1스위치(b6) 및 방전용 제2스위치(b7) 사이에 연결되어서, 2차 전지(E ; E1~En)로부터의 방전 전력을 승압하여 승압된 방전 전력을 DC전력공급라인으로 회생하는 방전용 인덕터(d2)로 이루어진 것을 특징으로 한다. 상기 충전용 제1·2스위치(b4,b5)와, 방전용 제1·2스위치(b6,b7)는 상기 충방전 제어유닛(200)에 의해 단속 제어된다.Figure 3 shows a third embodiment of the charging and discharging unit constituting the charging and discharging system according to the present invention, according to the charging and discharging unit 130, a pair of charging first and second connected in series Switches b4 and b5; Connected between the first switch b4 for charging and the second switch b5 for charging, depressurizing the supply power from the DC power supply line and outputting the decompressed charging power to the secondary batteries E; E1 to En. Charging inductor d1; Discharge first and second switches b6 and b7 connected in series to each other in a pair and connected to a pair of first and second switches b4 and b5 for charging; Connected between the discharge first switch b6 and the discharge second switch b7 to boost the discharge power from the secondary batteries E; E1 to En to regenerate the boosted discharge power to the DC power supply line. The discharge inductor (d2) is characterized in that consisting of. The charging first and second switches b4 and b5 and the discharge first and second switches b6 and b7 are intermittently controlled by the charge and discharge control unit 200.

도 3를 참조하여 제3실시예에 따른 충방전유닛(130)의 작동 상태를 설명해 보면 다음과 같다.Referring to Figure 3 describes the operating state of the charge and discharge unit 130 according to the third embodiment as follows.

우선, 상기 방전용 제1·2스위치(b6,b7)가 오프(OFF)된 상태에서, 충전용 제1스위치(b4)를 적절히 단속 제어[ 온·오프(ON·OFF) 듀티 제어 ]하면서, 이와 동시에 충전용 제2스위치(b5)를 이의 역으로 단속 제어[ 오프·온(OFF·ON) 듀티 제어 ]하면, DC전력공급라인으로부터의 공급 전력이 충전용 인덕터(d1)에 의해서 감압된 후에 2차 전지(E)로 출력되어, 2차 전지(E)가 충전용 인덕터(d1)로부터의 감압된 충전 전력에 의해 충전된다. 참고로, 상기 충전용 제1스위치(b4)가 오프(OFF)로 전환할 때 충전용 제2스위치(b5)를 온(ON)으로 전환하면, 충전용 인덕터(d1)에서 발생하는 역기전력이 다시 역으로 돌려지므로, 충전용 제1스위치(b4)가 오프(OFF)된 상태에서도 충전용 인덕터(d1)에 의한 충전이 연속적으로 이루어진다.First, while the discharge first and second switches b6 and b7 are turned off, the first switch b4 for charging is intermittently controlled (on and off duty control). At the same time, when the charging second switch b5 is intermittently controlled [OFF-ON duty control], after the supply power from the DC power supply line is reduced by the charging inductor d1, Outputted to the secondary battery E, the secondary battery E is charged by the decompressed charging power from the charging inductor d1. For reference, when the charging second switch b5 is turned ON when the charging first switch b4 is turned OFF, the counter electromotive force generated by the charging inductor d1 is again returned. Since it is reversed, the charging by the charging inductor d1 is continuously performed even when the charging first switch b4 is turned off.

반면, 상기 충전용 제1·2스위치(b4,b5)가 오프(OFF)된 상태에서, 방전용 제1스위치(b6)를 적절히 단속 제어[ 온·오프(ON·OFF) 듀티 제어 ]하면서, 이와 동시에 방전용 제2스위치(b7)를 이의 역으로 단속 제어[ 오프·온(OFF·ON) 듀티 제어 ]하면, 2차 전지(E)로부터의 방전 전력이 방전용 인덕터(d2)에 의해서 승압된 후에 DC전력공급라인으로 회생된다. 참고로, 상기 방전용 제1스위치(b6)가 오프(OFF)일 때 방전용 제2스위치(b7)를 온(ON)으로 하면, 방전용 인덕터(d2)에서 발생하는 역기전력이 다시 역으로 돌려지므로, 방전용 제1스위치(b6)가 오프(OFF)된 상태에서도 방전용 인덕터(d2)에 의한 방전이 연속적으로 이루어진다.On the other hand, while the charging first and second switches b4 and b5 are turned off, the discharge first switch b6 is appropriately controlled with intermittent control (on and off duty control). At the same time, if the discharge second switch b7 is intermittently controlled [off-on duty control], the discharge power from the secondary battery E is boosted by the discharge inductor d2. And then regenerates into the DC power supply line. For reference, when the discharge second switch b7 is turned on when the discharge first switch b6 is off, the counter electromotive force generated by the discharge inductor d2 is reversed again. Therefore, the discharge by the discharge inductor d2 is continuously performed even in the state where the discharge first switch b6 is turned off.

도 4는 본 발명에 따른 충방전 시스템을 구성하는 충방전유닛의 제4실시예를 도시하고 있는데, 이에 의하면 충방전유닛(140)은, 한 쌍을 이루며 상호 직렬 연결되는 충전용 스위치(b8) 및 충전용 회생 다이오드(c2)와 ; 충전용 스위치(b8) 및 충전용 회생 다이오드(c2) 사이에 연결되어서, DC전력공급라인으로부터의 공급 전력을 감압하여 감압된 충전 전력을 2차 전지(E ; E1~En)로 출력하는 충전용 인덕터(d3) ; 한 쌍을 이루며 상호 직렬 연결되어서, 한 쌍을 이루는 충전용 스위치(b8) 및 충전용 회생 다이오드(c2)에 병렬 연결되는 방전용 스위치(b9) 및 방전용 회생 다이오드(c3) 및; 방전용 스위치(b8) 및 방전용 회생 다이오드(c3) 사이에 연결되어서, 2차 전지(E ; E1~En)로부터의 방전 전력을 승압하여 승압된 방전 전력을 DC전력공급라인으로 회생하는 방전용 인덕터(d4)로 이루어진 것을 특징으로 한다. 상기 충전용 스위치(b8)와 방전용 스위치(b9)는 상기 충방전 제어유닛(200)에 의해 단속 제어된다.4 shows a fourth embodiment of a charge / discharge unit constituting a charge / discharge system according to the present invention, whereby the charge / discharge unit 140 is a pair of charge switches b8 connected in series in a pair. And a charging regenerative diode (c2); Connected between the charging switch (b8) and the charging regenerative diode (c2), for reducing the power supplied from the DC power supply line for charging the output of the reduced charge power to the secondary battery (E; E1 ~ En) Inductor d3; A discharge switch b9 and a discharge regenerative diode c3 connected in parallel to each other in a pair and connected in series to a pair of the charge switch b8 and the charge regenerative diode c2; Connected between the discharge switch b8 and the discharge regenerative diode c3 to boost the discharge power from the secondary batteries E; E1 to En to discharge the boosted discharge power to the DC power supply line. It is characterized by consisting of an inductor (d4). The charging switch b8 and the discharge switch b9 are intermittently controlled by the charge / discharge control unit 200.

도 4를 참조하여 제4실시예에 따른 충방전유닛(140)의 작동 상태를 설명해 보면 다음과 같다.Referring to Figure 4 describes the operating state of the charge and discharge unit 140 according to the fourth embodiment as follows.

우선, 상기 방전용 스위치(b9)가 오프(OFF)된 상태에서, 충전용 스위치(b8)를 적절히 단속 제어[ 온·오프(ON·OFF) 듀티 제어 ]하면, DC전력공급라인으로부터의 공급 전력이 충전용 인덕터(d3)에 의해서 감압된 후에 2차 전지(E)로 출력되어, 2차 전지(E)가 충전용 인덕터(d3)로부터의 감압된 충전 전력에 의해 충전된다. 참고로, 상기 충전용 회생 다이오드(c2)는 충전용 스위치(b8)가 오프(OFF)일 때 충 전용 인덕터(d3)에서 발생하는 역기전력을 다시 역으로 돌려서 충전용 스위치(b8)가 오프(OFF)된 상태에서도 충전용 인덕터(d3)에 의한 충전이 연속적으로 이루어지도록 하는 역할을 한다.First, when the discharge switch b9 is in the OFF state, the charging switch b8 is intermittently controlled (on / off duty control), so that the supply power from the DC power supply line is maintained. After depressurizing by this charging inductor d3, it is output to the secondary battery E, and the secondary battery E is charged by the decompressed charging power from the charging inductor d3. For reference, the charging regenerative diode c2 turns back the electromotive force generated from the charging inductor d3 back when the charging switch b8 is off, thereby turning the charging switch b8 off. In this state, the charging by the charging inductor d3 is continuously performed.

반면, 상기 충전용 스위치(b8)가 오프(OFF)된 상태에서, 방전용 스위치(b9)를 적절히 단속 제어[ 온·오프(ON·OFF) 듀티 제어 ]하면, 2차 전지(E)로부터의 방전 전력이 방전용 인덕터(d4)에 의해서 승압된 후에 DC전력공급라인으로 회생된다. 참고로, 상기 방전용 회생 다이오드(c3)는 방전용 스위치(b9)가 오프(OFF)일 때 방전용 인덕터(d4)에서 발생하는 역기전력을 다시 역으로 돌려서 방전용 스위치(b9)가 오프(OFF)된 상태에서도 방전용 인덕터(d4)에 의한 방전이 연속적으로 이루어지도록 하는 역할을 한다.On the other hand, in the state where the charging switch b8 is turned off, the discharge switch b9 is properly interrupted and controlled (on-off duty control). After the discharge power is boosted by the discharge inductor d4, the discharge power is regenerated to the DC power supply line. For reference, the discharge regenerative diode c3 turns the counter electromotive force generated in the discharge inductor d4 back when the discharge switch b9 is turned off, thereby turning the discharge switch b9 off. ) Discharges by the discharge inductor d4 continuously.

도 5는 본 발명에 따른 충방전 시스템을 구성하는 충방전유닛의 제5실시예를 도시하고 있는데, 이에 의하면 충방전유닛(150)은, 한 쌍을 이루며 상호 직렬 연결되는 충방전용 제1·2스위치(b10,b11)와 ; 충방전용 제1스위치(b10) 및 충방전용 제2스위치(b11) 사이에 연결되어서, DC전력공급라인으로부터의 공급 전력을 감압하여 감압된 충전 전력을 2차 전지(E ; E1~En)로 출력하고, 2차 전지(E ; E1~En)로부터의 방전 전력을 승압하여 승압된 방전 전력을 DC전력공급라인으로 회생하는 충방전용 인덕터(d5)로 이루어진 것을 특징으로 한다. 상기 방충전용 제1·2스위치(b10,b11)는 상기 충방전 제어유닛(200)에 의해 단속 제어된다.5 shows a fifth embodiment of a charge / discharge unit constituting a charge / discharge system according to the present invention. According to this, the charge / discharge unit 150 is a pair of charge / discharge units connected in series in a pair. Switches b10 and b11; It is connected between the first switch b10 for charging and discharging and the second switch b11 for charging and discharging, and depressurizes the supply power from the DC power supply line to output the reduced charging power to the secondary batteries E (E 1 to En). And charging / discharging inductors d5 for boosting the discharge power from the secondary batteries E (E 1 to En) to regenerate the boosted discharge power to the DC power supply line. The insect repellent first and second switches b10 and b11 are intermittently controlled by the charge / discharge control unit 200.

도 5를 참조하여 제5실시예에 따른 충방전유닛(150)의 작동 상태를 설명해 보면 다음과 같다.Referring to Figure 5 describes the operating state of the charge and discharge unit 150 according to the fifth embodiment as follows.

상기 충방전용 제1·2스위치(b10,b11)가 오프(OFF)된 상태에서, 충방전용 제1스위치(b10)를 적절히 단속 제어[ 온·오프(ON·OFF) 듀티 제어 ]하면서, 이와 동시에 충방전용 제2스위치(b11)를 이의 역으로 단속 제어[ 오프·온(OFF·ON) 듀티 제어 ]하면, DC전력공급라인으로부터의 공급 전력이 충방전용 인덕터(d5)에 의해서 감압된 후에 2차 전지(E)로 출력되어, 2차 전지(E)가 충방전용 인덕터(d5)로부터의 감압된 충전 전력에 의해 충전된다.While the charging / discharging first and second switches b10 and b11 are turned off, the charging / discharging first switch b10 is appropriately interrupted and controlled (on and off duty control). If the second switch b11 for charge / discharge is intermittently controlled [off-on duty control], the secondary power is reduced after the supply power from the DC power supply line is reduced by the charge / discharge inductor d5. Outputted to the battery E, the secondary battery E is charged by the decompressed charging power from the inductor d5 for charge and discharge.

반면, 상기 충방전용 제1·2스위치(b10,b11)가 오프(OFF)된 상태에서, 충방전용 제2스위치(b11)를 적절히 단속 제어[ 온·오프(ON·OFF) 듀티 제어 ]하면서, 이와 동시에 충방전용 제1스위치(b10)를 이의 역으로 단속 제어[ 오프·온(OFF·ON) 듀티 제어 ]하면, 2차 전지(E)로부터의 방전 전력이 충방전용 인덕터(d5)에 의해서 승압된 후에 DC전력공급라인으로 회생된다.On the other hand, in the state where the first and second switches b10 and b11 for charging and discharging are turned off, the second switch b11 for the charging and discharging is intermittently controlled while controlling the ON / OFF duty control. At the same time, when the first switch b10 for charging and discharging is intermittently controlled [off-on duty control], the discharge power from the secondary battery E is boosted by the charging / discharging inductor d5. And then regenerates into the DC power supply line.

여기서, 상기 충방전용 제1·2스위치(b10,b11)가 오프(OFF)된 상태에서, 충방전용 제1·2스위치(b10,b11)를 상호 역으로 단속 제어[ 온·오프(ON·OFF) 듀티 제어 ]하되, 충방전용 제1스위치(b10)를 먼저 온(ON) 시키면 충전이, 충방전용 제2스위치(b11)를 먼저 온(ON) 시키면 방전이 이루어진다는 점을 주목할 필요가 있다.Here, in the state where the first and second switches b10 and b11 for charging and discharging are turned off, the intermittent control of the first and second switches b10 and b11 for charging and discharging are performed inversely [ON / OFF (ON / OFF). (Duty Control) It should be noted that charging is performed when the first switch b10 for charging and discharging is first turned on, and discharge is performed when the second switch b11 for charging and discharging is turned on first.

또한, 필요에 따라서는, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 충방전용 제2스위치(b11)에 충전용 회생 다이오드(c4)를 병렬 연결하고, 충방전용 제1스위치(b10)에 방전용 회생 다이오드(c5)를 병렬 연결할 수도 있다.If necessary, as shown in FIG. 5, the regenerative diode c4 for charging is connected in parallel to the second switch b11 for charging and discharging, and the regenerative diode for discharging is connected to the first switch b10 for charging and discharging. (c5) may be connected in parallel.

이러한 경우, 상기 충방전용 제2스위치(b11)가 오프(OFF)된 상태에서, 충방전용 제1스위치(b10)를 단속 제어[ 온·오프(ON·OFF) 듀티 제어 ]하면, DC전력공급라인으로부터의 공급 전력이 충방전용 인덕터(d5)에 의해서 감압된 후에 2차 전지(E)로 출력되어, 2차 전지(E)가 충전용 인덕터(d5)로부터의 감압된 충전 전력에 의해 충전된다. 참고로, 상기 충전용 회생 다이오드(c4)는 충방전용 제1스위치(b10)가 오프(OFF)일 때 충방전용 인덕터(d5)에서 발생하는 역기전력을 다시 역으로 돌려서 충방전용 제1스위치(b10)가 오프(OFF)된 상태에서도 충방전용 인덕터(d5)에 의한 충전이 연속적으로 이루어지도록 하는 역할을 한다.In this case, when the charging / discharging second switch b11 is turned off, the DC power supply line is intermittently controlled when the charging / discharging first switch b10 is intermittently controlled [ON / OFF duty control]. After the power supply from the device is decompressed by the charging / discharging inductor d5, it is output to the secondary battery E so that the secondary battery E is charged by the decompressed charging power from the charging inductor d5. For reference, the charging regenerative diode c4 reverses the counter electromotive force generated by the charging / discharging inductor d5 when the charging / discharging first switch b10 is OFF to reverse the charging / returning first switch b10. In the OFF state, the charging and charging inductor (d5) for continuous charge is to be made continuously.

반면, 상기 충방전용 제1스위치(b10)가 오프(OFF)된 상태에서, 충방전용 제2스위치(b11)를 적절히 단속 제어[ 온·오프(ON·OFF) 듀티 제어 ]하면, 2차 전지(E)로부터의 방전 전력이 충방전용 인덕터(d5)에 의해서 승압된 후에 DC전력공급라인으로 회생된다. 참고로, 상기 방전용 회생 다이오드(c5)는 충방전용 제2스위치(b11)가 오프(OFF)일 때 충방전용 인덕터(d5)에서 발생하는 역기전력을 다시 역으로 돌려서 충방전용 제2스위치(b11)가 오프(OFF)된 상태에서도 충방전용 인덕터(d5)에 의한 방전이 연속적으로 이루어지도록 하는 역할을 한다.On the other hand, when the charging / discharging first switch b10 is turned off, the secondary battery b11 is properly intermittently controlled (on / off duty control). The discharge power from E) is boosted by the charge / discharge inductor d5 and then regenerated to the DC power supply line. For reference, the discharge regenerative diode c5 reverses the counter electromotive force generated by the charge / discharge inductor d5 when the second switch b11 for charge / discharge is OFF to reverse the charge. Is discharged by the inductor d5 for charging and discharging even in the OFF state.

본 발명은 상기한 바와 같은 실시예에 한정되지 않고, 이하의 청구범위를 벗어나지 않는 한도 내에서, 보다 다양하게 변형 실시될 수 있음은 물론이다.The present invention is not limited to the embodiment as described above, and of course, various modifications can be made without departing from the scope of the following claims.

일예로, 도 5에 도시된 실시예에 있어서, 상기 충방전용 제2스위치(b11)에 충전용 회생 다이오드(c4)만을 병렬 연결하거나, 충방전용 제1스위치(b10)에 방전용 회생 다이오드(c5)만을 병렬 연결할 수도 있다.For example, in the embodiment illustrated in FIG. 5, only the regeneration diode c4 for charge is connected in parallel to the second switch b11 for charge or discharge, or the discharge regeneration diode c5 for the first switch b10 for charge and discharge. ) Can only be connected in parallel.

또한, 필요에 따라서는 DC전력공급유닛(A)이나 메인 제어유닛(C), 또는 방전용 부하(D)를 복수개 적용해서 충방전 시스템을 임의대로 확장할 수도 있음은 물론이다.If necessary, the charge / discharge system may be arbitrarily expanded by applying a plurality of DC power supply units A, main control units C, or discharge loads D.

이상 상기한 바와 같은 본 발명에 따르면, DC전력공급유닛(A)의 DC전력공급라인에 적어도 2개 이상의 충방전기(B1∼Bn)가 연결되고, 상기 방전용 부하(D)가 DC전력공급유닛(A)의 DC전력공급라인에 연결되어서, 충방전기(B1∼Bn)가 DC전력공급라인으로부터 DC전력을 입력받아서 2차전지(E1∼En)를 충전하고, 충전된 2차전지(E1∼En)로부터의 DC전력을 DC전력공급라인으로 회생하되, 방전용 부하(D)가 DC전력공급라인의 전류 및 전압을 검출하여 DC전력공급라인의 전류 및 전압이 허용치 이상으로 상승되면 DC전력공급라인의 전력을 소비하는 방식을 취하고 있으므로, 충방전 시스템의 전력소비가 획기적으로 감소되는 효과가 있다.According to the present invention as described above, at least two or more chargers (B1 ~ Bn) is connected to the DC power supply line of the DC power supply unit (A), the discharge load (D) is a DC power supply unit Connected to the DC power supply line of (A), the chargers B1 to Bn receive the DC power from the DC power supply line to charge the secondary batteries E1 to En, and the charged secondary batteries E1 to Regenerates DC power from En) to the DC power supply line, but when the discharge load (D) detects the current and voltage of the DC power supply line and rises above the allowable value, the DC power is supplied. Since the power consumption of the line is taken, there is an effect that the power consumption of the charge and discharge system is significantly reduced.

더욱이, 본 발명에 따른 충방전 시스템의 경우, 방전용 부하(D)가 충방전기(B1∼Bn)와는 독립적으로 DC전력공급라인에 설치되므로, 방전용 부하(D)가 고온으로 온도 상승되는 방전용 부하(D)에 의해서 충방전기(B1∼Bn)가 열손상되는 문제는 더이상 발생되지 않게 된다.Furthermore, in the charge / discharge system according to the present invention, since the discharge load (D) is installed in the DC power supply line independently of the charge and discharge (B1 ~ Bn), the discharge load (D) is a temperature rising to a high temperature The problem that the chargers B1 to Bn are thermally damaged by the dedicated load D no longer occurs.

또한, 도 2에 도시된 바와 같은 일체형 충방전유닛을 적용하면, 충방전기(B1 ∼Bn)의 구조가 대폭 단순화되는 효과가 기대된다.In addition, when the integrated charging and discharging unit as shown in FIG. 2 is applied, an effect of greatly simplifying the structures of the charging and discharging devices B1 to Bn is expected.

Claims (9)

2차전지(E1∼En) 충전용 DC전력을 DC전력공급라인을 통해 충방전기(B1∼Bn)로 공급하되, DC전력공급라인의 전류 및 전압을 검출하여 DC전력을 안정적으로 공급하는 DC전력공급유닛(A)과 ; DC전력공급유닛(A)으로부터 DC전력을 공급받아서 2차전지(E1∼En)를 충전하거나, 충전된 2차전지(E1∼En)를 방전하는 충방전기(B1∼Bn) ; 충방전기(B1∼Bn)의 작동을 제어하는 메인 제어유닛(C) 및; 충방전기(B1∼Bn)로부터의 방전 전력을 소비하는 방전용 부하(D)를 갖춘 충방전 시스템에 있어서,Supply DC power for rechargeable battery (E1 ~ En) to charger / charger (B1 ~ Bn) through DC power supply line, but detect DC current and voltage of DC power supply line and supply DC power stably. Supply unit (A); Chargers B1 to Bn that receive DC power from the DC power supply unit A to charge the secondary batteries E1 to En or discharge the charged secondary batteries E1 to En; A main control unit C for controlling the operation of the chargers B1 to Bn; In a charge / discharge system having a discharge load (D) that consumes discharge power from the charge / dischargers B1 to Bn, 상기 DC전력공급유닛(A)의 DC전력공급라인에 적어도 2개 이상의 충방전기(B1∼Bn)가 연결되고, 상기 방전용 부하(D)가 DC전력공급유닛(A)의 DC전력공급라인에 연결되어서, 충방전기(B1∼Bn)가 DC전력공급라인으로부터 DC전력을 입력받아서 2차전지(E1∼En)를 충전하고, 충전된 2차전지(E1∼En)로부터의 DC전력을 DC전력공급라인으로 회생하되, 방전용 부하(D)가 DC전력공급라인의 전류 및 전압을 검출하여 DC전력공급라인의 전류 및 전압이 허용치 이상으로 상승되면 DC전력공급라인의 전력을 소비하는 것을 특징으로 하는 DC회생방식의 충방전 시스템.At least two chargers B1 to Bn are connected to the DC power supply line of the DC power supply unit A, and the discharge load D is connected to the DC power supply line of the DC power supply unit A. Connected, the charger and discharger (B1 to Bn) receives the DC power from the DC power supply line to charge the secondary batteries (E1 to En), and the DC power from the charged secondary batteries (E1 to En) is DC power. Regenerates into the supply line, but when the discharge load (D) detects the current and voltage of the DC power supply line and rises above the allowable value, the DC power supply line consumes power. DC regenerative charging and discharging system. 제1항에 있어서, 상기 충방전기(B1∼Bn)는, DC전력공급라인으로부터의 DC전력을 감압하여 2차전지(E1∼En)를 충전하고, 충전된 2차전지(E1∼En)로부터의 DC전력을 승압하여 DC전력공급라인으로 회생하는 충방전유닛과 ; 메인 제어유닛(C)에 의해 작동 제어되고, 2차전지(E1∼En)의 충전전류 및 충전전압과, 방전전류 및 방전전압을 검출하여, 충방전유닛의 작동을 제어하는 충방전 제어유닛(200)으로 이루어진 것을 특징으로 하는 DC회생방식의 충방전 시스템.2. The charging and discharging devices B1 to Bn charge secondary batteries E1 to En by decompressing DC power from a DC power supply line, and from the charged secondary batteries E1 to En. A charge / discharge unit for boosting the DC power of the battery and regenerating the DC power supply line; The charge / discharge control unit which is controlled by the main control unit C and controls the operation of the charge / discharge unit by detecting the charge current and the charge voltage, the discharge current and the discharge voltage of the secondary batteries E1 to En ( DC regenerative charging and discharging system, characterized in that consisting of 200). 제2항에 있어서, 상기 충방전유닛은, 충방전 제어유닛(200)에 의해 작동 제어되어서 DC전력공급라인으로부터의 DC전력을 AC로 변환하면서 감압하는 전력변환부(111a)와, 전력변환부(111a)로부터의 감압된 AC전력을 DC전력으로 정류하여 2차전지(E1∼En)로 출력하는 정류부(111b)로 이루어진 충전유닛(111)과 ; 충방전 제어유닛(200)에 의해 작동 제어되어서 2차전지(E1∼En)로부터의 DC전력을 AC로 변환하면서 승압하는 전력변환부(112a)와, 전력변환부(112a)로부터의 승압된 AC전력을 DC전력으로 정류하여 DC전력공급라인으로 출력하는 정류부(112b)로 이루어진 방전유닛(112)으로 구성된 것을 특징으로 하는 DC회생방식의 충방전 시스템.The power charging and discharging unit of claim 2, wherein the charging and discharging unit is operated and controlled by the charging and discharging control unit 200 to reduce the pressure while converting the DC power from the DC power supply line into AC, and the power conversion unit. A charging unit 111 composed of a rectifying unit 111b for rectifying the reduced AC power from the 111a into DC power and outputting the secondary battery E1 to En; A power converter 112a which is operated and controlled by the charge / discharge control unit 200 to step up while converting the DC power from the secondary batteries E1 to En into AC, and the boosted AC from the power converter 112a. DC regenerative charging and discharging system, characterized in that consisting of a discharge unit 112 consisting of a rectifying unit (112b) for rectifying the power to DC power output to the DC power supply line. 제2항에 있어서, 상기 충방전유닛은, 1차 제1권선(a1)과 ; 충전용 1차 제1권선(a1)에 직렬 연결되는 1차 제2권선(a2) ; 1차 제1권선(a1)과 1차 제2권선(a2) 사이에 연결되어 1차 제1권선(a1)으로의 전력 공급을 통제하는 1차 제1스위치(b1) ; 1차 제2권선(a2)에 직렬 연결되어 1차 제1권선(a1) 및 1차 제2권선(a2)으로부터 전력 방출을 통제하는 1차 제2스위치(b2) ; 1차 제1권선(a1)보다 권선수가 적은 2차 권선(a3) 및; 2차 권선(a3)에 직렬 연결되어, 2차 전지(E ; E1~En)로의 전력 공급과, 2차 전지(E ; E1~En)로부터의 전력 방출을 통제하는 2차 스위치(b3)로 이루어진 것을 특징으로 하는 DC회생방식의 충방전 시스템.The charging and discharging unit of claim 2, further comprising: a primary first winding (a1); A primary second winding a2 connected in series to the primary primary winding a1 for charging; A primary first switch (b1) connected between the primary first winding (a1) and the primary second winding (a2) to control power supply to the primary first winding (a1); A primary second switch (b2) connected in series with the primary second winding (a2) to control power emission from the primary first winding (a1) and the primary second winding (a2); A secondary winding a3 having fewer windings than the primary first winding a1; Connected in series to the secondary winding a3, the secondary switch (b3) to control the power supply to the secondary battery (E; E1 ~ En) and the discharge of power from the secondary battery (E; E1 ~ En) DC regenerative charging and discharging system, characterized in that made. 제4항에 있어서, 상기 1차 제2권선(a2)과 1차 제2스위치(b2) 사이에 정류 다이오드(c1)가 보강 설치되어진 것을 특징으로 하는 DC회생방식의 충방전 시스템.5. The DC regenerative charging and discharging system according to claim 4, wherein a rectifying diode (c1) is reinforced between the primary second winding (a2) and the primary second switch (b2). 제2항에 있어서, 상기 충방전유닛은, 한 쌍을 이루며 상호 직렬 연결되는 충전용 제1·2스위치(b4,b5)와 ; 충전용 제1스위치(b4) 및 충전용 제2스위치(b5) 사이에 연결되어서, DC전력공급라인으로부터의 공급 전력을 감압하여 감압된 충전 전력을 2차 전지(E ; E1~En)로 출력하는 충전용 인덕터(d1) ; 한 쌍을 이루며 상호 직렬 연결되어서, 한 쌍의 충전용 제1·2스위치(b4,b5)에 병렬 연결되는 방전용 제1·2스위치(b6,b7) ; 방전용 제1스위치(b6) 및 방전용 제2스위치(b7) 사이에 연결되어서, 2차 전지(E ; E1~En)로부터의 방전 전력을 승압하여 승압된 방전 전력을 DC전력공급라인으로 회생하는 방전용 인덕터(d2)로 이루어진 것을 특징으로 하는 DC회생방식의 충방전 시스템.The charging and discharging unit of claim 2, further comprising: first and second switches (b4 and b5) for charging in a pair and connected in series; Connected between the first switch b4 for charging and the second switch b5 for charging, depressurizing the supply power from the DC power supply line and outputting the decompressed charging power to the secondary batteries E; E1 to En. Charging inductor d1; Discharge first and second switches b6 and b7 connected in series to each other in a pair and connected to a pair of first and second switches b4 and b5 for charging; Connected between the discharge first switch b6 and the discharge second switch b7 to boost the discharge power from the secondary batteries E; E1 to En to regenerate the boosted discharge power to the DC power supply line. DC regenerative charging and discharging system, characterized in that consisting of a discharge inductor (d2). 제2항에 있어서, 상기 충방전유닛은, 한 쌍을 이루며 상호 직렬 연결되는 충전용 스위치(b8) 및 충전용 회생 다이오드(c2)와 ; 충전용 스위치(b8) 및 충전용 회생 다이오드(c2) 사이에 연결되어서, DC전력공급라인으로부터의 공급 전력을 감압하여 감압된 충전 전력을 2차 전지(E ; E1~En)로 출력하는 충전용 인덕터(d3) ; 한 쌍을 이루며 상호 직렬 연결되어서, 한 쌍을 이루는 충전용 스위치(b8) 및 충전용 회생 다이오드(c2)에 병렬 연결되는 방전용 스위치(b9) 및 방전용 회생 다이오드(c3) 및; 방전용 스위치(b8) 및 방전용 회생 다이오드(c3) 사이에 연결되어서, 2차 전지(E ; E1~En)로부터의 방전 전력을 승압하여 승압된 방전 전력을 DC전력공급라인으로 회생하는 방전용 인덕터(d4)로 이루어진 것을 특징으로 하는 DC회생방식의 충방전 시스템.The charging and discharging unit of claim 2, further comprising: a charging switch (b8) and a charging regenerative diode (c2) connected in series in a pair; Connected between the charging switch (b8) and the charging regenerative diode (c2), for reducing the power supplied from the DC power supply line for charging the output of the reduced charge power to the secondary battery (E; E1 ~ En) Inductor d3; A discharge switch b9 and a discharge regenerative diode c3 connected in parallel to each other in a pair and connected in series to a pair of the charge switch b8 and the charge regenerative diode c2; Connected between the discharge switch b8 and the discharge regenerative diode c3 to boost the discharge power from the secondary batteries E; E1 to En to discharge the boosted discharge power to the DC power supply line. DC regenerative charging and discharging system, characterized in that consisting of an inductor (d4). 제2항에 있어서, 상기 충방전유닛은, 한 쌍을 이루며 상호 직렬 연결되는 충방전용 제1·2스위치(b10,b11)와 ; 충방전용 제1스위치(b10) 및 충방전용 제2스위치(b11) 사이에 연결되어서, DC전력공급라인으로부터의 공급 전력을 감압하여 감압된 충전 전력을 2차 전지(E ; E1~En)로 출력하고, 2차 전지(E ; E1~En)로부터의 방전 전력을 승압하여 승압된 방전 전력을 DC전력공급라인으로 회생하는 충방전용 인덕터(d5)로 이루어진 것을 특징으로 하는 DC회생방식의 충방전 시스템.The charging and discharging unit of claim 2, wherein the charging and discharging unit comprises: a first and second switches b10 and b11 for charge and discharge connected in series with each other; It is connected between the first switch b10 for charging and discharging and the second switch b11 for charging and discharging, and depressurizes the supply power from the DC power supply line to output the reduced charging power to the secondary batteries E (E 1 to En). And a charge / discharge system of a DC regenerative method, comprising a charge and discharge inductor (d5) for boosting the discharge power from the secondary batteries (E; E1 to En) to regenerate the boosted discharge power to a DC power supply line. . 제8항에 있어서, 상기 충방전용 제2스위치(b11)에 충전용 회생 다이오드(c4)가 병렬 연결되거나, 충방전용 제1스위치(b10)에 방전용 회생 다이오드(c5)가 병렬 연결되거나, 또는 충방전용 제2스위치(b11)에 충전용 회생 다이오드(c4)가 병렬 연결되면서 충방전용 제1스위치(b10)에 방전용 회생 다이오드(c5)가 병렬 연결되어진 것을 특징으로 하는 DC회생방식의 충방전 시스템.The method according to claim 8, wherein the regenerative diode c4 for charging is connected in parallel to the second switch b11 for charging or discharging, and the regenerative diode c5 for discharge is connected in parallel to the first switch b10 for charging or discharging, or Charge and discharge of the DC regenerative method characterized in that the regeneration diode (c4) for charge and discharge is connected in parallel to the second switch (b11) for charge and discharge is connected in parallel to the discharge first switch (b10) for charge and discharge. system.
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