KR100859356B1 - 지능형 대용량 충전기 - Google Patents
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Abstract
Description
Claims (8)
- 대형운송기기(선박포함)에 사용되는 대용량 배터리의 충전을, 배터리의 충전진행 상태에 대응한 프로그램에 따라 피드백 제어하며 수행하는 지능형 대용량 충전기로,충전대상인 배터리의 상태를 검출하는 검출수단과, 상기 검출수단에 의해 검출된 상기 배터리의 상태에 따라 피드백으로, ①제 1 단계로 시스템에 설정된 부스터전압까지 전압이 급상승되며 최고 100A의 전류로 급속충전이 수행되는 부스터모드, ②제 2 단계로 상기 부스터 전압과 충전전압은 동일하지만 충전전류를 점점 작아지게 하여 완전충전에 이르게 하는 이퀄라이저모드, ③제 3 단계로 상기 이퀄라이저모드에서 전환되어 상기 부스터모드 및 이퀄라이저 모드에 대해 상대적으로 장시간 지속되는 충전모드로서 시스템에 설정된 기준 전압까지 전압이 낮아지며 방전이 수행되며 상기 기준전압 도달시 또는 설정시간 경과시 다시 상기 이퀄라이저모드로 자동 역전환되게 되는 충전모드인 플로트모드 중 어느 하나의 충전모드로 동작하도록 충전전류 및 충전전압을 계산하며 연속 제어하는 신호를 발생시키는 컨트롤러, 그리고 상기 컨트롤러에서 발생하는 제어신호에 대해 IGBT(Insulated gate bipolar transister)의 동작특성에 따른 고속 스위칭동작으로 충전 전압 및 전류가 조절되도록 하는 IGBT 모듈을 포함하는 충전제어부와;상기 충전제어부에 의한 제어에 의해 충전의 각 단계 및 배터리의 상태에 따라 변경된 전압과 전류에 의해 배터리를 충전하는 충전부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 지능형 대용량 충전기.
- 청구항 1에 있어서, 상기 검출수단은,상기 충전부의 온도를 감지하는 온도검출수단과;상기 충전부의 전압을 감지하는 전압검출수단과;상기 충전부의 전류를 감지하는 전류검출수단을 포함하여, 이들 검출상태에 대응하여 상기 IGBT 모듈이 스위칭동작을 하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 지능형 대용량 충전기.
- 청구항 2에 있어서, 상기 컨트롤러는 상기 부스터모드, 이퀄라이저모드 및 플로트모드 중 어느 하나의 충전모드에서 배터리를 충전하던 중 배터리 케이블에서 충전전압 손실이 발생을 검출한 경우에는 피드백 동작으로 충전전압이 올려지도록 제어신호를 발생시키는 것을 특징으로 하는 지능형 대용량 충전기.
- 청구항 2에 있어서, 상기 컨트롤러는 상기 배터리의 충전과정에서 상기 온도검출부에서 검출한 외기온도가 40℃ 를 넘는 경우 자동으로 충전기를 오프시키며, 외기온도가 제한상태를 넘어 내려오면 다시 충전기의 정상동작이 가능하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 지능형 대용량 충전기.
- 청구항 1에 있어서, 상기 부스터모드는,배터리가 상기 기준전압 미만인 저 충전 상태로 검출되는 경우, 전체 충전용량의 80%에 이르기까지, 전압이 (다른 충전모드에 대해)상대적으로 급속 증가하며 최고 100A에 이르는 전류로 고속 충전을 수행하는 충전모드인 것을 특징으로 하는 지능형 대용량 충전기.
- 청구항 1에 있어서, 상기 이퀄라이저모드는, 충전상태가 전체 충전용량의 80%에 이른 후 상기 부스터전압과 동등 전압에서 전류가 계속 감소하면서 배터리를 충전하여 완전 충전상태로 진행하도록 하는 충전모드인 것을 특징으로 하는 지능형 대용량 충전기.
- 청구항 1에 있어서,상기 플로트 모드는, 26.5V ~ 29V의 플로트 전압에서 시스템에 설정된 시간 동안 유지되며, 상기 플로트 전압에서 최저치인 상기 기준전압 또는 상기 설정시간 도달시 자동으로 상기 이퀄라이저 모드로 역전환되어 역전환된 이퀄라이저모드가 유지되며,상기 역전환된 이퀄라이저 모드에 설정된 모드 지속 시간 도달시 다시 상기 플로트모드로 전환되는 것과 같이,상기 플로트모드 및 상기 역전환된 이퀄라이저모드는 상호 간에 자동으로 모드전환을 반복하는 것을 특징으로 하는 지능형 대용량 충전기.
- 청구항 1에 있어서, 상기 컨트롤러는 PWM 방식에 의해 상기 검출수단에 의해 검출된 배터리의 상태에 따라 상기 IGBT 모듈에 대한 피드백 제어를 수행하여 충전전류와 충전전압을 정밀제어하는 것을 특징으로 하는 지능형 대용량 충전기.
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2007
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