KR101026221B1 - Detection equipment of non-contact charging battery and control method thereof - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 검출 제어부; 전력 전송 장치의 작동상태에 대한 신호를 상기 검출 제어부로 전송하기 위해 구성된 전송 상태 신호 처리 모듈; 상기 검출 제어부의 제어신호를 수신 받아 상기 전력 전송 장치의 1차측코어에서 전력 전송의 유도자기장이 발생하도록 상기 전력 전송 장치의 전원 공급 모듈에 제어 신호를 전송하기 위해 구성된 전송 제어 신호 처리 모듈; 및 상기 전력 전송 장치로부터의 전력신호를 수신하는 전력 수신 장치의 배터리 셀의 내부 저항의 상태값을 수신하여 이를 상기 검출 제어부로 전송하는 충전 상태 신호 처리 모듈을 포함하는, 무접점 충전 시스템의 충방전 상태 신호 검출 장치 및 그 제어방법에 관한 것이다.The present invention, the detection control unit; A transmission status signal processing module configured to transmit a signal for the operation status of the power transmission device to the detection control unit; A transmission control signal processing module configured to receive the control signal of the detection control unit and transmit a control signal to the power supply module of the power transmission device such that an induced magnetic field of power transmission is generated in the primary core of the power transmission device; And a charging state signal processing module that receives a state value of an internal resistance of a battery cell of a power receiving device that receives a power signal from the power transmitting device and transmits it to the detection control unit. It relates to a state signal detection device and a control method thereof.

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Description

무접점 충전시스템의 충방전상태신호검출장치 및 그의 제어방법{DETECTION EQUIPMENT OF NON-CONTACT CHARGING BATTERY AND CONTROL METHOD THEREOF}DETECTION EQUIPMENT OF NON-CONTACT CHARGING BATTERY AND CONTROL METHOD THEREOF}

본 발명은 충방전상태신호검출장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전력전송장치 및 전력수신장치로 되는 무접점 충전시스템에 있어서, 충전작동 및 방전작동에 따른 신뢰성을 검증하기 위한 상태신호를 검출하여, 충전작동 및 방전작동이 안정적으로 이루어지게 신뢰성이 향상되도록 무접점 충전시스템의 충방전상태신호검출장치에 관한 것이다.The present invention relates to a charge/discharge state signal detection device, and more particularly, to a contactless charging system comprising a power transmission device and a power receiving device, detecting a state signal for verifying reliability due to charging and discharging operations , It relates to a charge and discharge state signal detection device of a contactless charging system so that the reliability is improved so that the charging operation and the discharge operation are stably performed.

일반적으로 휴대폰, PDA, PMP, DMB단말기, MP3 또는 노트북과 같은 휴대용 장치들은 일반 가정 전원을 이용할 수 없어, 일회용 배터리를 장착하거나 충방전이 가능한 배터리가 장착되는 것이다.In general, portable devices such as mobile phones, PDAs, PMPs, DMB terminals, MP3s, or laptops cannot use ordinary home power, so disposable batteries or rechargeable batteries are installed.

그리고 이러한 휴대용장치의 배터리에 전기를 충전시키기 위한 충전기는 일반전원으로부터 전기를 공급받아 배터리에 전원공급단자를 통하여 배터리팩에 전원을 공급하는 단자공급방식이 이용되고 있다. 하지만 이러한 단자공급방식으로 전원 을 공급하면, 충전기와 배터리가 서로 결합되거나 분리될 경우, 양측의 단자들이 서로 다른 전위차를 가지고 있어서 순간방전현상이 발생된다. 이로써 양측 단자들에는 점점 이물질이 쌓이게 되며, 이로 인해서 화재가 발생할 우려가 있는 것이다. 또한 습기가 묻어 자연 방전되는 등 충전기 및 배터리의 수명 및 성능을 저하시키는 문제점이 있다.In addition, a charger for charging electricity to a battery of such a portable device is supplied with electricity from a general power source, and a terminal supply method of supplying power to a battery pack through a power supply terminal is used. However, when power is supplied through the terminal supply method, when the charger and the battery are coupled to or separated from each other, the terminals on both sides have different potential differences, resulting in instantaneous discharge. As a result, foreign matters are gradually accumulated in both terminals, which may cause a fire. In addition, there is a problem of deteriorating the life and performance of the charger and the battery, such as natural discharge due to moisture.

이와 같은 단자공급방식의 문제점을 해결하기 위하여, 무접점 충전기가 개발되었다. 이러한 종래기술에 따른 무접점 충전기는 무접점충전기의 1차코일의 상부로, 충전하고자 하는 배터리가 내재된 단말기를 위치시키면, 배터리의 2차코일에 의하여 충전이 된다. 즉 1차코일에서 발생되는 자기장에 의해 2차코일에서는 유도기전력으로 유도되는 전기를 충전하는 것이다.In order to solve the problem of the terminal supply method, a contactless charger has been developed. The contactless charger according to the related art is placed on the upper side of the primary coil of the contactless charger, and when a terminal having a battery to be charged is placed, the secondary coil of the battery is charged. In other words, the electric charge induced by the induced electromotive force is charged in the secondary coil by the magnetic field generated in the primary coil.

그러나 이러한 종래의 무접점 충전기는 단지 휴대용 단말기에 전력을 공급할 뿐, 무접점 충전기 및 휴대용 단말기에 있어서의 전력전송의 신뢰도를 확인할 수 있는 기술이 미비한 상태이다. 특히 근래에는 노트북, 휴대폰 등 휴대용 단말기의 배터리팩이 자주 폭발되어, 배터리팩의 충방전 작동에 따른 작동 신뢰성이 우려되고 있는 것이 현실이다. 따라서 다수 충방전 작동되는 배터리팩의 충방전 신뢰도를 정확하게 검증할 수 있는 기술이 시급한 과제이다.However, such a conventional contactless charger only provides power to a portable terminal, and a technology capable of confirming reliability of power transmission in a contactless charger and a portable terminal is in a state of lack. In particular, in recent years, the battery packs of portable terminals such as notebooks and mobile phones have frequently exploded, and it is a reality that the reliability of operation due to the operation of charging and discharging of the battery pack is concerned. Therefore, a technology that can accurately verify the charge and discharge reliability of a battery pack that operates multiple charge and discharge is an urgent task.

상기와 같은 문제점을 해소하기 위한 본 발명은 전력전송장치 및 전력수신장치로 되는 무접점 충전시스템에 있어서, 충전작동 및 방전작동에 따른 신뢰성을 검증하기 위한 상태신호를 검출하기 위한 것으로, 제공되는 무접점 충전시스템이 충전작동 및 방전작동이 안정적으로 이루어지도록 신뢰성을 향상하도록 하는 목적이 있다.The present invention for solving the above problems is to detect a status signal for verifying the reliability according to the charging operation and the discharge operation in a contactless charging system comprising a power transmission device and a power receiving device, provided that no The purpose of the contact charging system is to improve reliability so that the charging and discharging operations are stably performed.

특히 무접점 충전시스템에서 충전작동 및 방전작동에 따라, 배터리셀의 내부저항의 상태값을 검출하는 것을 이용하기 때문에, 배터리셀의 이상유무를 정확하게 진단하도록 하는 목적이 있다.In particular, in the contactless charging system, it is intended to accurately diagnose the presence or absence of an abnormality in the battery cell because it uses the detection of the state value of the internal resistance of the battery cell according to the charging operation and the discharge operation.

이에 따라 내부저항의 증가에 따라 배터리셀 및 배터리팩 등의 온도 상승으로 인하여, 발열, 폭발, 신호불량 등, 내부저항의 감소에 따라 회선의 불량, 배터리셀의 불량 등에 대한 오작동을 미연에 방지할 수 있도록 하는 목적이 있는 것이다.Accordingly, due to an increase in the internal resistance, a rise in temperature of the battery cell and the battery pack, a malfunction of the line, a defect in the battery cell, etc. due to a decrease in the internal resistance, such as heat generation, explosion, and signal failure, can be prevented. The purpose is to make it possible.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 무접점 충전시스템의 충방전상태신호검출장치는, 검출 제어부; 전력 전송 장치의 작동상태에 대한 신호를 상기 검출 제어부로 전송하기 위해 구성된 전송 상태 신호 처리 모듈; 상기 검출 제어부의 제어신호를 수신받아 상기 전력 전송 장치의 1차측코어에서 전력 전송의 유도자기장이 발생하도록 상기 전력 전송 장치의 전원 공급 모듈에 제어 신호를 전송하기 위해 구성된 전송 제어 신호 처리 모듈; 및 상기 전력 전송 장치로부터의 전력신호를 수신하는 전력 수신 장치의 배터리 셀의 내부 저항의 상태값을 수신하여 이를 상기 검출 제어부로 전송하는 충전 상태 신호 처리 모듈을 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예의 일태양에 의하면, 상기 충방전상태신호검출장치는, 상기 전력 수신 장치의 배터리 셀과 연결되어 상기 검출 제어부의 제어 신호에 의해 상기 배터리 셀의 전력이 방전되도록 구성되는 전력 방전 모듈을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예의 일태양에 의하면, 상기 충전 상태 신호 처리 모듈은,상기 전력 전송 장치 동작 중, 상기 전력 전송 장치 충전 동작 종료시, 상기 전력 수신 장치 방전 동작 중, 및 상기 전력 수신 장치 방전 동작 종료시 중 적어도 하나의 시기에서의 상기 배터리 셀의 내부 저항의 상태값을 수신할 수 있다.
본 발명의 일실시예의 일태양에 의하면, 상기 전력수신장치는, 상기 전력전송장치의 1차측코어에서 발생되는 유도자기장에 의하여 유도전류가 발생되도록 하기 위한 2차측코어; 상기 2차측코어와 연결되어 유도전력을 정류하기 위한 수신정류부; 상기 수신정류부와 연결되어 수신된 전력신호를 필터링하기 위한 수신필터부; 상기 수신필터부와 연결되어 상기 배터리셀에 전력이 충전되도록 하기 위한 충전모듈; 상기 충전모듈에 의하여 상기 배터리셀에 충전되는 정도를 측정하기 위한 충전게이지; 및 상기 충전모듈을 제어하고, 상기 전력전송장치와 신호송수신이 되도록 제어하는 수신제어부가 포함할 수 있습니다.
본 발명의 다른 실시예인, 충방전상태신호검출장치의 제어방법은, 상기 충방전상태신호검출장치의 검출제어부에서 제어신호가 발신되고, 전송제어신호처리모듈을 통하여 전력전송장치 측에 제어신호가 전송되어, 상기 전력전송장치의 1차측코어에서 유도자기장이 발생되어 충전작동되도록 하기 위한 충전개시단계(S01); 상기 충전개시단계(S01)에 의하여 충전작동하는 전력수신장치의 배터리셀의 상태값을 수신받아 저장하는 1차 IR측정단계(S02); 상기 전력수신장치로부터 충전상태 신호를 전송받아 배터리셀에 전력이 만충전상태인지 판별하는 만충전판별단계(S03); 상기 만충전판별단계(S03)에 의하여 전력수신장치의 배터리셀이 만충전상태일 경우, 상기 전력전송장치 측으로 제어신호를 발신하여 충전작동이 종료되도록 하기 위한 충전종료단계(S04); 상기 전력수신장치에서 충전작동이 종료된 상태에서 전력수신장치의 배터리셀의 상태값(IR Data)을 수신받아 저장하는 2차 IR측정단계(S05); 상기 전력수신장치의 배터리셀과 연결되어 있는 전력방전모듈에 방전제어신호를 전송하여 방전작동되도록 하기 위한 방전개시단계(S06); 상기 전력수신장치의 배터리셀의 방전작동 중에 상기 배터리셀의 상태값(IR Data)을 수신받아 저장하는 3차 IR측정단계(S07); 상기 전력수신장치의 배터리셀의 전압을 측정하는 배터리전압측정단계(S08); 상기 배터리전압측정단계(S08)에 의하여 측정된 배터리셀의 전압이 소모된 경우, 방전작동을 종료하는 방전종료단계(S09); 상기 전력수신장치의 배터리셀의 방전작동이 종료된 상태에서 상기 배터리셀의 상태값(IR Data)을 수신받아 저장하는 4차 IR측정단계(S10); 및 상기 충방전상태신호검출장치에 저장된 상기 전력수신장치의 배터리셀의 상태값(IR Data)에 대한 상태신호의 검출작동을 종료하는 사이클종료단계(S11)를 포함할 수 있습니다.Charge and discharge state signal detection device of the contactless charging system according to the present invention for achieving the above object, the detection control unit; A transmission status signal processing module configured to transmit a signal for the operation status of the power transmission device to the detection control unit; A transmission control signal processing module configured to receive the control signal of the detection control unit and transmit a control signal to the power supply module of the power transmission device such that an induced magnetic field of power transmission is generated in the primary core of the power transmission device; And a charging state signal processing module that receives the state value of the internal resistance of the battery cell of the power receiving device receiving the power signal from the power transmitting device and transmits the state value to the detection control unit.
According to an aspect of an embodiment of the present invention, the charge/discharge state signal detection device is connected to a battery cell of the power receiving device and configured to discharge power of the battery cell by a control signal of the detection control unit. It may further include a module.
According to an aspect of an embodiment of the present invention, the charging state signal processing module, during the operation of the power transmission device, the end of the charging operation of the power transmission device, the discharge operation of the power receiving device, and the end of the discharge operation of the power receiving device It is possible to receive a state value of the internal resistance of the battery cell at least one of the times.
According to an aspect of an embodiment of the present invention, the power receiving apparatus includes a secondary side core for generating an induced current by an induced magnetic field generated in the primary side core of the power transmission apparatus; A receiving rectifying unit connected to the secondary side core to rectify the induced power; A receiving filter unit connected to the receiving rectifying unit to filter the received power signal; A charging module connected to the receiving filter unit to charge power to the battery cell; A charging gauge for measuring the degree to which the battery cell is charged by the charging module; And it may include a receiving control unit for controlling the charging module, and to control the signal transmission and reception with the power transmission device.
In another embodiment of the present invention, the control method of the charge/discharge state signal detection device, the control signal is transmitted from the detection control unit of the charge/discharge state signal detection device, and the control signal is transmitted to the power transmission device through the transmission control signal processing module. A transmission initiation step (S01) for transmitting, to generate an induced magnetic field in the primary core of the power transmission device so as to perform charging operation; A primary IR measurement step (S02) of receiving and storing a state value of a battery cell of a power receiving device that operates charging by the charging start step (S01); A full charge discrimination step (S03) of receiving a charge state signal from the power receiving device and determining whether power is fully charged in the battery cell; When the battery cell of the power receiving device is in a full charge state by the full charge discrimination step (S03), a charge end step (S04) for transmitting a control signal to the power transmission device to end the charging operation; A second IR measurement step (S05) of receiving and storing a state value (IR Data) of a battery cell of the power receiving device in a state in which the charging operation is finished in the power receiving device; A discharge start step (S06) for transmitting a discharge control signal to a power discharge module connected to a battery cell of the power receiving device so that discharge operation is performed; A third IR measurement step (S07) of receiving and storing the state value (IR Data) of the battery cell during the discharge operation of the battery cell of the power receiving device; A battery voltage measurement step of measuring the voltage of the battery cell of the power receiving device (S08); When the voltage of the battery cell measured by the battery voltage measurement step (S08) is consumed, the discharge end step (S09) of terminating the discharge operation; A fourth IR measurement step (S10) of receiving and storing a state value (IR Data) of the battery cell in a state in which the discharge operation of the battery cell of the power receiving device is completed; And it may include a cycle end step (S11) of ending the detection operation of the state signal for the state value (IR Data) of the battery cell of the power receiving device stored in the charge and discharge state signal detection device.

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상기와 같이 구비되는 본 발명은 전력전송장치 및 전력수신장치로 되는 무접 점 충전시스템에 있어서, 충전작동 및 방전작동에 따른 신뢰성을 검증하기 위한 상태신호를 검출하기 위한 것으로, 제공되는 무접점 충전시스템이 충전작동 및 방전작동이 안정적으로 이루어지도록 신뢰성을 향상하도록 하는 탁월한 효과가 있다.The present invention is provided as described above, in a contactless charging system comprising a power transmission device and a power receiving device, for detecting a state signal for verifying the reliability of the charging operation and the discharge operation, the provided contactless charging system This charging and discharging operation has an excellent effect to improve reliability so that the operation is stable.

특히 무접점 충전시스템에서 충전작동 및 방전작동에 따라, 배터리셀의 내부저항의 상태값을 검출하기 이용하기 때문에, 배터리셀의 이상유무를 정확하게 진단할 수 있는 장점이 있는 것이다.In particular, according to the charging and discharging operation in the contactless charging system, since the state value of the internal resistance of the battery cell is used to detect the abnormality of the battery cell, there is an advantage.

그리하여 내부저항의 증가에 따라 배터리셀 및 배터리팩 등의 온도 상승으로 인하여, 발열, 폭발, 신호불량 등, 내부저항의 감소에 따라 회선의 불량, 배터리셀의 불량 등에 대한 오작동을 미연에 방지할 수 있는 장점이 있는 것이다.Thus, due to the increase in the internal resistance, the temperature of battery cells and battery packs increases, and heat, explosion, and signal failures can prevent malfunctions of the line and battery cells due to a decrease in internal resistance. It has an advantage.

이하 첨부되는 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.If described in detail with reference to the accompanying drawings as follows.

도 1은 본 발명에 따른 충방전상태신호검출장치에 대한 개략적인 구성도, 도 2는 본 발명에 따른 충방전상태신호검출장치의 전력전송장치에 대한 개략적인 구성도, 도 3은 본 발명에 따른 충방전상태신호검출장치의 전력수신장치에 대한 개략적인 구성도, 도 4는 본 발명에 따른 충방전상태신호검출장치의 제어 흐름도, 그리고 도 5는 본 발명에 따른 충방전상태신호검출장치의 제어방법에 대한 제어순서도가 각각 도시된 것이다.Figure 1 is a schematic configuration diagram of a charge and discharge state signal detection device according to the present invention, Figure 2 is a schematic configuration diagram of a power transmission device of the charge and discharge state signal detection device according to the present invention, Figure 3 is the present invention A schematic configuration diagram of a power receiving device of a charge/discharge state signal detection device according to the present invention, FIG. 4 is a control flow chart of a charge/discharge state signal detection device according to the present invention, and FIG. 5 is a charge/discharge state signal detection device according to the present invention. The control flow chart for the control method is shown respectively.

즉 본 발명에 따른 충방전상태신호검출장치(A)는 도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 무접점으로 전력신호를 전송하기 위한 전력전송장치(10)의 1차측코어(14)에서 유도자기장이 발생되는 전력전송장치(10)와 전송장치연결회선(도 1의 "B" 회선)에 의하여 연결되고, 이러한 전력전송장치(10)와 무접점으로 연결되는 전력수신장치(20)의 2차측코어(22)에서 유도전류가 발생되어 배터리셀(28)에 전력이 충전되는 전력수신장치(20)와 수신장치연결회선(도 1의 "C" 회선)으로 각각 연결되어, 충전상태 및 방전상태에서의 신호를 측정하기 위한 충방전상태신호검출장치에 관한 것이다.That is, the charging/discharging state signal detection device A according to the present invention is derived from the primary side core 14 of the power transmission device 10 for transmitting the power signal to the contactless, as shown in FIGS. 1 to 5. 2 of the power receiving device 20 that is connected by the power transmission device 10 generating a magnetic field and the transmission device connection line ("B" line in FIG. 1), connected to this power transmission device 10 and the contactless The induction current is generated in the vehicle side core 22 and is connected to the power receiving device 20 and the receiving device connection line (the "C" line in FIG. 1), which is charged with power to the battery cell 28, respectively. It relates to a charge and discharge state signal detection device for measuring the signal in the state.

이는 무접점으로 연결되는 전력전송장치(10)와 전력수신장치(20)의 전력전송 작동 중에, 전송전력의 신뢰성을 검출하기 위한 것이다. 이를 위하여 전력전송상태인지가 판별되어야 할 것이고, 또한 전력전송 중에 전력수신장치(20)에서 전력이 안정적으로 충전되고 있는지를 판별되어야 할 것이다. 따라서 충전작동 및 방전작동에 따른 신호검출을 위하여 전력전송장치(10)와 전력수신장치(20)와 연결되고, 또한 충전 및 방전 중, 배터리셀의 작동 안정에 대한 신호 검출에 대한 상태의 신호값을 수신받아야 할 것이다.This is to detect the reliability of the transmission power during the power transmission operation of the power transmission device 10 and the power receiving device 20 connected to a solid state. To this end, it should be determined whether or not the power is transmitted, and it should also be determined whether the power is stably charged in the power receiving device 20 during power transmission. Therefore, the signal value of the state for the signal detection for the operation stability of the battery cell is connected to the power transmission device 10 and the power receiving device 20 for detecting signals according to the charging operation and the discharge operation. You will have to receive it.

물론 배터리팩, 휴대용단말기 등으로 될 수 있는 전력수신장치(20)의 온도, 각 회선의 전류흐름안정도, 배터리셀의 작동온도 등도 함께 검출되어야 할 것이다. 또한 충전 및 방전 작동 중에 배터리셀의 내부 저항값으로 되는 상태값(IR Data, Interna resistance data)에 대한 데이터신호를 수신받아, 충전작동 및 방전작동에 따른 배터리셀의 내부 저항의 상태값의 변화를 판별하여 전력전송의 안정성을 판별하도록 구비될 수도 있는 것이다.Of course, the temperature of the power receiving device 20, which can be a battery pack, a portable terminal, etc., the current flow stability of each line, the operating temperature of the battery cell, etc., should also be detected. In addition, during the charging and discharging operation, receiving a data signal for a state value (IR Data, Interna resistance data) that becomes the internal resistance value of the battery cell, and changing the state value of the internal resistance of the battery cell according to the charging and discharging operation. It may be provided to determine the stability of the power transmission by discriminating.

이를 위한 본 발명에 따른 충방전상태신호검출장치(A)는 전력전송장치(10)의 상태신호를 수신받기 위하여 연결되어야 할 것이고, 또한 전력수신장치(20)의 상태신호를 수신받기 위하여 연결되어야 할 것이다. 물론 전력전송장치(10)는 기본적으로 전력수신장치(20)와 유도자기장에 의하여 데이터신호를 송수신하도록 구성되기 때문에, 전력수신장치(20)의 상태값신호 및 전력전송장치(10)의 상태값신호의 송수신을 위하여, 충방전상태신호검출장치(A)는 전력전송장치(10)와 연결될 수 있는 것이다.For this, the charge/discharge status signal detection device A according to the present invention should be connected to receive the status signal of the power transmission device 10, and must also be connected to receive the status signal of the power receiving device 20. something to do. Of course, since the power transmission device 10 is basically configured to transmit and receive data signals by the power receiving device 20 and an induced magnetic field, the state value signal of the power receiving device 20 and the state value of the power transmitting device 10 In order to transmit and receive signals, the charge/discharge state signal detection device A can be connected to the power transmission device 10.

또 다른 연결상태로는 도 1 내지 도 3에서와 같이, 전력전송장치(10)와 전력수신장치(20)가 별도의 회선(도 1에서 "B", "C")으로 하여 연결되고, 전력수신장치(20)의 경우, 기존의 접촉식 단자를 통하여 연결되도록 구비될 수도 있는 것이다. 그리고 전력전송장치(10)의 경우, 외부신호입출력모듈(미도시됨)을 통하여 연결될 수 있는 것이다.As another connection state, as shown in FIGS. 1 to 3, the power transmission device 10 and the power receiving device 20 are connected as separate lines ("B", "C" in FIG. 1)), and power In the case of the receiving device 20, it may be provided to be connected through an existing contact terminal. And in the case of the power transmission device 10, it can be connected through an external signal input/output module (not shown).

이와 같은 본 발명에 따른 충방전상태신호검출장치(A)의 세부구성을 살펴보면 다음과 같다.Looking at the detailed configuration of the charge and discharge state signal detection device (A) according to the present invention as follows.

즉 상기 충방전상태신호검출장치(A)는 상기 전력전송장치(10)에서 전력전송에 따른 작동상태에 대한 신호를 상기 전력전송장치(10)로부터 수신받아 검출제어부(31)로 전송하도록 하는 전송상태신호처리모듈(32)가 구비되고, 상기 전력전송장치(10)의 1차측코어(14)에서 전력전송의 유도자기장이 발생되도록 하기 위하여, 상기 검출제어부(31)의 제어신호를 수신받아 상기 전력전송장치(10)의 전원공급모듈(12) 측으로 제어신호를 전송하도록 하기 위한 전송제어신호처리모듈(33)이 구비 된다.That is, the charging/discharging state signal detection device (A) receives the signal for the operating state according to the power transmission from the power transmission device (10) from the power transmission device (10) and transmits it to the detection control unit (31). A state signal processing module 32 is provided, and in order to generate an induced magnetic field of power transmission in the primary core 14 of the power transmission device 10, the control signal of the detection and control unit 31 is received and the A transmission control signal processing module 33 for transmitting a control signal to the power supply module 12 side of the power transmission device 10 is provided.

따라서 전송상태신호처리모듈(32)을 통하여, 전력전송장치(10)의 전송제어부(11)의 제어 작동으로, 전력전송장치(10)가 충전작동 중인지, 또는 충전작동을 정지한 상태인지에 대한 상태신호를 전송받게 되는 것이다.Therefore, through the transmission state signal processing module 32, the control operation of the transmission control unit 11 of the power transmission device 10, whether the power transmission device 10 is in the charging operation, or whether the charging operation is stopped The status signal is transmitted.

그리고 충전 작동에 따른 배터리팩에서의 상태값을 검출하기 위하여, 전력전송장치(10)의 충전작동이 이루어지도록, 전송제어신호처리모듈(33)을 통하여 전력전송장치(10) 측으로 충전 개시 제어신호를 전송하게 되는 것이다.And in order to detect the state value in the battery pack according to the charging operation, the charging start control signal to the power transmission device 10 through the transmission control signal processing module 33 so that the charging operation of the power transmission device 10 is performed It will send.

이에 더하여, 상기 전력수신장치(20)의 충전모듈(25)과 연결되어 상기 전력수신장치(20)의 상태신호를 수신받아 상기 검출제어부(31)로 전송하도록 하기 위한 충전상태신호처리모듈(34)이 구비되고, 또한 상기 전력수신장치(20)의 배터리셀(28)과 연결되어 상기 검출제어부(31)의 제어신호에 따라 상기 배터리셀(28)의 전력이 방전되도록 하기 위한 전력방전모듈(35)이 구비되며, 이와 함께 검출제어부(31), 그리고 메모리(미도시됨)가 포함되어 구비될 수 있는 것이다.In addition, the charging status signal processing module 34 connected to the charging module 25 of the power receiving apparatus 20 to receive the status signal of the power receiving apparatus 20 and transmit it to the detection control unit 31 ), and is also connected to the battery cell 28 of the power receiving device 20 to discharge the power of the battery cell 28 according to the control signal of the detection control unit 31 (power discharge module ( 35) is provided, and a detection control unit 31 and a memory (not shown) may be included therewith.

이에 의하여, 전력수신장치(20)의 충전상태 및 배터리셀(28)의 내부저항의 상태값(IR Data)을 수신받게 되며, 또한 배터리셀(28)과 연결되는 전력방전모듈(35)에 의하여 배터리팩이 방전되도록 하는 중에 배터리셀(28)의 내부저항의 상태값을 검출하도록 구비될 수 있는 것이다. 이러한 측정된 배터리셀(28)의 내부저항 상태값, 전력전송장치(10)의 상태신호, 전력수신장치(20)의 상태신호 등은 전송받아 메모리에 저장되는 것이다.Accordingly, the state of charge (IR Data) of the charging state of the power receiving device 20 and the internal resistance of the battery cell 28 is received, and also by the power discharging module 35 connected to the battery cell 28. It may be provided to detect the state value of the internal resistance of the battery cell 28 while the battery pack is discharged. The measured internal resistance state value of the battery cell 28, the state signal of the power transmission device 10, and the state signal of the power receiving device 20 are transmitted and stored in the memory.

나아가 이러한 충방전상태신호검출장치(A)와 연결되는 상기 전력전송장 치(10)는, 상기 전력전송장치(10)에 전원을 공급하고 1차측코어(14)에서 유도자기장이 발생되도록 전원을 공급하기 위한 전원공급모듈(12)이 구비되고, 상기 1차측코어(14)와 연결되어 전력신호의 유도자기장이 발생되도록 하기 위한 공진형 컨버터로 구비되는 컨버터모듈(13)이 구비되며, 상기 전원공급모듈(12) 및 상기 컨버터모듈(13)을 제어하기 위한 전송제어부(11)가 포함되어 구비될 수 있는 것이다.Furthermore, the power transmission device 10 connected to the charge/discharge state signal detection device A supplies power to the power transmission device 10 and supplies power so that an induced magnetic field is generated in the primary core 14. A power supply module 12 for supplying is provided, and a converter module 13 provided as a resonant converter for connecting the primary side core 14 to generate an induced magnetic field of a power signal is provided, and the power supply is provided. The supply module 12 and the transmission control unit 11 for controlling the converter module 13 may be included and provided.

그리하여 전원공급모듈(12)로부터 공급되는 전원은 전송제어부(11)의 제어신호를 수신받은 게이트드라이버(미도시됨)에 의하여 풀브릿지공진형컨버터인 컨버터모듈(13)과 연결되는 1차측코어(14)에서 유도자기장이 발생되는 것이다.Thus, the power supplied from the power supply module 12 is a primary side core connected to the converter module 13 which is a full-bridge resonant converter by a gate driver (not shown) that has received a control signal from the transmission control unit 11 ( At 14), an induced magnetic field is generated.

이러한 전력전송작동 중에, 전력전송장치(10)의 내부 온도, 각 회선에서의 전류안정, 1차측코어(14)의 전류흐름 등, 오작동 신호에 대한 검출을 하기 위한 오작동회로부(Thermistor)가 구비되어, 전송제어부(11)로 검출된 신호를 전송하고, 충전상태, 오작동 상태, 전력수신장치(20)의 작동상태 및 만충전상태 등을 디스플레이부인 LCD와 LED 등을 통하여 표시되도록 구비된다.During such a power transmission operation, a malfunctioning circuit unit (Thermistor) for detecting a malfunction signal, such as an internal temperature of the power transmission device 10, current stability in each line, and current flow in the primary core 14 is provided. , It transmits the detected signal to the transmission control unit 11, and is provided to display the charging state, the malfunctioning state, the operating state of the power receiving device 20, and the full charge state, etc. through the LCD and LEDs.

그리고 상기 전력수신장치(20)는 상기 전력전송장치(10)의 1차측코어(14)에서 발생되는 유도자기장에 의하여 유도전류가 발생되도록 하기 위한 2차측코어(22)가 구비되고, 상기 2차측코어(22)와 연결되어 유도전력을 정류하기 위한 수신정류부(23)가 구비되며, 상기 수신정류부(23)와 연결되어 수신된 전력신호를 필터링하기 위한 수신필터부(24)가 구비되는 등, 전력전송장치(10)에서 발신되는 유도자기장의 전력신호를 수신받아 배터리셀(28)에 충전가능한 상태의 전력신호로 신호처리하게 되는 것이다.And the power receiving device 20 is provided with a secondary side core 22 for generating an induced current by an induced magnetic field generated in the primary side core 14 of the power transmission device 10, the secondary side Is connected to the core 22 is provided with a receiving rectifying section 23 for rectifying the induced power, the receiving rectifying section 23 is provided with a receiving filter 24 for filtering the received power signal, such as, It receives the power signal of the induction magnetic field transmitted from the power transmission device 10 to process the signal as a power signal that can be charged to the battery cell 28.

또한 전력수신장치(20)에는 상기 수신필터부(24)와 연결되어 상기 배터리셀(28)에 전력이 충전되도록 하기 위한 충전모듈(25)이 구비되고, 상기 충전모듈(25)에 의하여 상기 배터리셀(28)에 충전되는 정도를 측정하기 위한 충전게이지(26)가 구비되며, 상기 충전모듈(25)을 제어하고, 상기 전력전송장치(10)와 신호송수신이 되도록 제어하는 수신제어부(21)가 포함되어 구비될 수 있는 것이다.In addition, the power receiving device 20 is connected to the receiving filter unit 24 is provided with a charging module 25 for charging power to the battery cell 28, and the battery by the charging module 25 A charging gauge 26 for measuring the degree of charge in the cell 28 is provided, and the reception control unit 21 for controlling the charging module 25 and controlling the power transmission device 10 to be in signal transmission and reception. It may be included is provided.

이와 같이 구비되는 전력전송장치(10) 및 전력수신장치(20) 등의 구성은 상기의 기재구성 및 도 2 와 도 3 등에 그 일 실시예가 구성됨을 보인 것이다.The configuration of the power transmission device 10 and the power receiving device 20 provided in this way shows that the above-described configuration and one embodiment thereof are configured in FIGS. 2 and 3.

그러나 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 종사자에게 알려진 기술에 의하여 변형될 수 있으며, 이러한 변형도 역시 본 발명의 사상내에 있음은 당연한 것이다.However, it is not limited thereto, and may be modified by techniques known to those skilled in the art to which the present invention pertains, and it is natural that such modifications are also within the spirit of the present invention.

일반적으로 무접점으로 연결되어 유도자기장 및 유도전류의 발생으로 전력신호를 송수신하기 위한 전력전송장치(10) 및 전력수신장치(20)는, 코어의 형태, 재질, 각각의 외부 케이스의 재질, 구성 및 형태, 차폐재의 형태, 재질 및 구성, 그리고 각각의 회로 구성, 부재의 형태 등에 따라서 전력전송 및 충방전 특성이 달리하여 구비될 수 있고, 충방전 상태의 안정성도 검증되어야 할 것이다.In general, the power transmission device 10 and the power receiving device 20, which are connected by a contactless point to transmit and receive power signals due to the generation of an induced magnetic field and an induced current, are in the form of core, material, and material, configuration of each outer case. And the power transmission and charging and discharging characteristics may be provided differently depending on the shape, the shape of the shielding material, the material and the configuration, and each circuit configuration, the shape of the member, and the stability of the charging and discharging state should also be verified.

이에 기본적으로는 전력전송장치(10), 외부로부터 전원을 공급받는 부재, 공급전원을 변환하는 부재, 전력신호를 발생시키는 부재, 그리고 이들을 제어-통신을 하기 위한 부재 등으로 구성될 수 있는 것이다. 또한 전력수신장치(20)에서는 전력전송장치(20)로부터의 전력신호를 수신받아 신호처리하는 부재, 충전하기 위한 부재, 배터리셀, 충전감시를 위한 부재, 제어-통신을 하기 위한 부재, 그리고 외부의 휴대용 장치로 충전전력 또는 수신전력을 전송하기 위한 부재 등으로 구비될 수 있는 것이다.Basically, the power transmission device 10, a member for receiving power from the outside, a member for converting power supply, a member for generating a power signal, and a member for controlling-communicating them may be configured. In addition, in the power receiving device 20, a member for receiving and processing a power signal from the power transmitting device 20, a member for charging, a battery cell, a member for monitoring and charging, a member for control-communication, and the outside It may be provided as a member for transmitting the charging power or the receiving power to the portable device.

따라서 본 발명에 따른 전력전송장치(10), 전력수신장치(20)로 되는 무접점 충전시스템과 더불어, 이들의 상태에 대한 상태값의 전송신호를 검출하기 위한 충방전상태신호검출장치(A) 등은 다양한 형태로 마련될 수 있는 전력전송장치(10), 전력수신장치(20)와 연결되어 이들의 상태의 데이터를 검출하여야 할 것이다.Therefore, in addition to the contactless charging system of the power transmission device 10 and the power reception device 20 according to the present invention, a charge/discharge state signal detection device (A) for detecting transmission signals of state values for these states The lamps should be connected to the power transmission device 10 and the power receiving device 20, which can be provided in various forms, to detect data of these states.

이에, 첫째, 전력전송장치(10)의 충전작동 중, 둘째, 전력전송장치(1)의 충전작동 종료 시, 셋째, 전력수신장치(2)의 방전작동 중, 네째, 전력수신장치(2)의 방전작동 종료 시 등에 대하여, 배터리셀(28)의 내부저항의 상태값(ID Data)을 각각 수신받아, 전력전송장치(10)와 전력수신장치(20)로 되는 무접점 충전시스템의 충방전상태에 따른 신호를 검출하게 되는 것이다.Thus, first, during the charging operation of the power transmission device 10, second, at the end of the charging operation of the power transmission device 1, third, during the discharge operation of the power receiving device 2, fourth, the power receiving device 2 Charging and discharging of the contactless charging system of the power transmission device 10 and the power receiving device 20 by receiving the state value (ID Data) of the internal resistance of the battery cell 28, respectively, at the end of the discharge operation of the The signal according to the state is detected.

이러한 무접점 충전시스템의 충방전 상태별 신호검출에 대한 충방전상태신호검출장치의 제어방법을 살펴보면 다음과 같다.Looking at the control method of the charging and discharging state signal detection device for the signal detection for each charge and discharge state of the contactless charging system is as follows.

우선 무접점 충전시스템의 전력전송장치(10)와 전력수신장치(20)가 마련된 상태에서, 충방전상태신호검출장치(A)의 각 부재와 연결되어 신호 검출 작동을 준비하게 되는 것이다.First, in the state where the power transmission device 10 and the power receiving device 20 of the contactless charging system are provided, it is connected to each member of the charge/discharge state signal detection device A to prepare a signal detection operation.

그리고 상기 충방전상태신호검출장치(A)의 검출제어부(31)에서 제어신호가 발신되고, 전송제어신호처리모듈(33)을 통하여 전력전송장치(10) 측에 제어신호가 전송되어, 전력전송장치(10)의 1차측코어(14)에서 유도자기장이 발생되어 충전작동 되도록 하기 위한 충전개시단계(S01)가 수행되는 것이다. 즉 전원공급모듈(12)을 통하여 공급되는 전원은 컨버터모듈(13)과 연결되는 1차측코어(14)에서 유도자기장의 발생으로 하여 전력신호가 발생되는 것이다.Then, a control signal is transmitted from the detection control unit 31 of the charge/discharge state signal detection device A, and a control signal is transmitted to the power transmission device 10 through the transmission control signal processing module 33 to transmit power. A charging start step (S01) is performed to cause an induced magnetic field to be generated in the primary side core 14 of the device 10 so as to be charged. That is, the power supplied through the power supply module 12 is generated by generating an induced magnetic field in the primary core 14 connected to the converter module 13 to generate a power signal.

물론 이를 위하여 전력전송장치(10)에서는 기본적으로 전력수신장치(20)의 근접상태임을 감지하여 전력전송모드로 전환된 상태임은 당연한 것이다.Of course, for this purpose, it is natural that the power transmission device 10 basically detects the proximity of the power receiving device 20 and is switched to the power transmission mode.

그리고 전력전송장치(10) 및 전력수신장치(20)의 보다 세부적인 구성은 본 발명의 발명자가 다수 발명하여 등록받은 다수의 무접점 전력전송장치 및 무접점 전력수신장치의 구성이 적용되어 이용될 수 있음은 당연한 것이다.And the more detailed configuration of the power transmission device 10 and the power receiving device 20 is to be used by applying the configuration of a number of contactless power transmission devices and contactless power receiving devices registered by the inventors of the present invention have been invented and registered It is natural that you can.

이후 상기 충전개시단계(S01)에 의하여 전력전송장치(10)에서 발생되는 유도자기장은 전력수신장치(20)에서 유도전류로 수신받아 처리한 후, 배터리셀(28)에 전력이 충전되도록 하는 충전작동을 하게 된다.Subsequently, the induced magnetic field generated in the power transmission device 10 by the charging start step (S01) is received and processed as an induction current in the power receiving device 20, and then charged so that the battery cell 28 is charged with power. It works.

이와 같이 충전작동하는 전력수신장치(20)에 대하여, 배터리셀(28)의 상태값(IR Data)을 수신받아 저장하는 1차 IR측정단계(S02)가 수행된다.The primary IR measurement step (S02) of receiving and storing the state value (IR Data) of the battery cell 28 is performed with respect to the power receiving device 20 that operates in this way.

그리고 상기 전력수신장치(20)로부터 충전상태 신호를 전송받아 배터리셀(28)에 전력이 만충전상태인지 판별하는 만충전판별단계(S03)가 수행되고, 상기 만충전판별단계(S03)에 의하여 전력수신장치(20)의 배터리셀(28)이 만충전상태일 경우, 상기 전력전송장치(10) 측으로 제어신호를 발신하여 충전작동이 종료되도록 하기 위한 충전종료단계(S04)가 수행되는 것이다. 따라서 전력전송장치(10)는 충전에 대한 전력전송작동은 일시 정지된 상태에 있고, 전력수신장치(20) 측에서도 충전작동을 일시 중지된 상태이며, 배터리셀(28)은 만충전 상태가 되는 것이다.Then, a full charge discrimination step (S03) is performed to determine whether the power is fully charged in the battery cell 28 by receiving a charge state signal from the power receiving device 20, and by the full charge discrimination step (S03) When the battery cell 28 of the power receiving device 20 is in a fully charged state, a charging end step (S04) is performed to send a control signal to the power transmitting device 10 to end the charging operation. Therefore, the power transmission device 10 is in a state in which the power transmission operation for charging is temporarily suspended, and the charging operation is also temporarily suspended in the power receiving device 20 side, and the battery cell 28 is in a fully charged state. .

또한 상기 전력수신장치(20)에서 충전작동이 종료된 상태에서 전력수신장치(20)의 배터리셀(28)의 상태값(IR Data)을 수신받아 저장하는 2차 IR측정단계(S05)가 수행되어, 배터리셀(28)이 충전작동과 만충전 상태에서의 상태값의 데이터신호를 검출할 수 있게 되는 것이다.In addition, the secondary IR measurement step (S05) of receiving and storing the state value (IR Data) of the battery cell 28 of the power receiving device 20 in the state where the charging operation is finished in the power receiving device 20 is performed As a result, the battery cell 28 can detect the data signal of the state value in the charging operation and the fully charged state.

이후 상기 전력수신장치(20)의 배터리셀(28)과 연결되어 있는 전력방전모듈(35)에 방전제어신호를 전송하여 방전작동되도록 하기 위한 방전개시단계(S06)가 수행되는 것이다. 이러한 전력방전모듈(35)은 본 발명에 따른 충방전상태신호검출장치(A)와 함께 구비될 수 있으며, 나아가 별체로 하여 구성될 수도 있는 것이다. 이러한 전력방전모듈(35)은 내부에 방전을 위한 부하저항이 포함되어 구비되어, 배터리셀(28)의 충전 전력이 소모되도록 구비될 수 있는 것이다.Thereafter, a discharge start step (S06) is performed to transmit a discharge control signal to the power discharge module 35 connected to the battery cell 28 of the power receiving device 20 so that discharge operation is performed. The power discharging module 35 may be provided with the charge/discharge state signal detection device A according to the present invention, and may be further configured separately. The power discharge module 35 is provided with a load resistance for discharging therein, so that the charging power of the battery cell 28 is consumed.

이와 같이 상기 전력수신장치(20)의 배터리셀(28)의 방전작동 중에 상기 배터리셀(28)의 상태값(IR Data)을 수신받아 저장하는 3차 IR측정단계(S07)가 수행되는 것이다.In this way, during the discharge operation of the battery cell 28 of the power receiving device 20, a third IR measurement step (S07) of receiving and storing the state value (IR Data) of the battery cell 28 is performed.

그리고 상기 전력수신장치(20)의 배터리셀(28)의 전압을 측정하는 배터리전압측정단계(S08)가 수행되고, 상기 배터리전압측정단계(S08)에 의하여 측정된 배터리셀(28)의 전압이 소모된 경우, 방전작동을 종료하는 방전종료단계(S09)가 수행되는 것이다.Then, a battery voltage measurement step (S08) is performed to measure the voltage of the battery cell 28 of the power receiving device 20, and the voltage of the battery cell 28 measured by the battery voltage measurement step (S08) is measured. When it is consumed, the discharge end step (S09) of ending the discharge operation is performed.

또한 상기 전력수신장치(20)의 배터리셀(28)의 방전작동이 종료된 상태에서 상기 배터리셀(28)의 상태값(IR Data)을 수신받아 저장하는 4차 IR측정단계(S10)가 수행되어, 배터리셀(28)의 방전과정 및 방전 이후의 상태값을 검출하게 되는 것이 다.In addition, the fourth IR measurement step (S10) of receiving and storing the state value (IR Data) of the battery cell 28 is performed in the state in which the discharge operation of the battery cell 28 of the power receiving device 20 is finished. Thus, the discharge process of the battery cell 28 and the state values after discharge are detected.

그리고 충전작동 중에 검출하는 1차IR측정단계(S02), 방전작동 중에 검출하는 3차IR측정단계(S07) 등에서는, 신호검출을 일정 시간 간격으로 하여 다수 회 신호검출을 하도록 구비될 수도 있는 것이다. 그리하여 충전작동의 시간이 경과됨에 따라 배터리셀에 충전량이 증가하고, 반대로 방전작동의 시간이 경과됨에 따라 배터리셀에 충전된 잔량이 감소함에 따라, 시간 별 배터리셀의 내부저항의 상태값을 측정하도록 구비될 수도 있는 것으로, 검출데이터의 신뢰도를 한층 높이도록 구비될 수도 있는 것이다.In addition, in the first IR measurement step (S02) to detect during charging operation, the third IR measurement step (S07) to detect during discharge operation, etc., the signal detection may be provided to detect signals multiple times at regular time intervals. . Thus, as the charging operation time elapses, the amount of charge in the battery cell increases, and conversely, as the discharge operation time elapses, the remaining amount charged in the battery cell decreases, so that the internal resistance of the battery cell by time is measured. It may be provided, it may be provided to further increase the reliability of the detection data.

이에 더하여 상기 충방전상태신호검출장치(A)에 저장된 상기 전력수신장치(20)의 배터리셀(28)의 상태값(IR Data)에 대한 상태신호의 검출작동을 종료하는 사이클종료단계(S11)가 수행될 수도 있는 것이다.In addition, a cycle end step (S11) of ending the detection operation of a status signal with respect to the state value (IR Data) of the battery cell 28 of the power receiving device 20 stored in the charge/discharge state signal detection device A May be performed.

이상에서와 같이 수신된 전력이 충전되는 배터리셀(28)의 내부저항의 상태값(IR Data)을, 충전 작동 중, 충전 완료시, 방전 작동 중, 방전 완료 시 등으로 하여 검출함으로써, 배터리셀, 전력전송장치(10), 전력수신장치(20) 등의 구성부재들에 의한 충전 및 방전의 안정정도를 판별할 수 있는 것이다.As described above, by detecting the state value (IR Data) of the internal resistance of the battery cell 28 to which the received electric power is charged, during charging operation, upon completion of charging, during discharge operation, upon completion of discharge, etc., the battery cell , It is possible to determine the degree of stability of charging and discharging by components such as the power transmission device 10 and the power receiving device 20.

즉 보통 리튬이온/리튬폴리머 등의 배터리의 경우, 내부저항의 상태값은 대체로 100 내지 140m옴(바람직하게는 120m옴)으로 될 수 있으며, 이와 같이 검출될 수 있는 내부저항의 상태값이 충전중, 충전완료, 방전 중, 방전완료 등의 작동상태 변화에 있어서도, 안정적인 내부저항값을 갔는지 여부를 판별하여, 충방전 상태의 안정성의 신뢰도를 검사할 수 있는 것이다. 특히 내부저항의 증가 및 충방전 상태 에서의 오작동은 전력수신장치인 배터리팩과 배터리셀의 내구성 및 충방전 효율을 저하시키는 원인이 될 수 있는 것으로, 결국 배터리팩 및 배터리셀의 충방전 수명을 좌우하는 것이다. 일반적으로 충방전 효율은 충전 또는 방전시 0 ~ 45℃ 조건에서, 500 회 충방전했을 때, 배터리 전체 용량의 80% 수준을 유지해야 안정적으로 작동되는 배터리셀 및 배터리팩이라고 한다. 따라서 이러한 충방전 시 배터리셀의 내부저항의 증가로 인하여 발열이 되는 경우에는 배터리셀이 안정적이지 못할 수 있으며, 또한 충방전시 회로 이상, 구성부재의 이상 등의 원인에 의하여 배터리셀의 내부저항이 증가하거나 급격하게 저하됨으로 인하여, 배터리셀의 충방전 효율이 저하될 수 있는 것이다. 따라서 전력수신장치 및 전력수신장치의 충방전 작동에 있어서, 본 발명에 따른 충방전상태신호검출장치(A)에 의하여 충방전시 배터리셀의 내부저항의 상태값을 검출하여, 검출되는 내부저항의 변화로 배터리셀의 안정성 및 충방전 회로 및 구성부재들의 안정적인 작동 여부를 판별할 수 있는 장점이 있는 것이다.That is, in the case of a battery such as a lithium ion/lithium polymer, the internal resistance state value may be approximately 100 to 140 m ohm (preferably 120 m ohm), and the internal resistance state value that can be detected is being charged. It is possible to check whether the stability of the charging/discharging state is stable by determining whether a stable internal resistance value has been applied even in a change in the operating state such as charging completion, discharging, and discharge completion. In particular, the increase in internal resistance and malfunction in the state of charging and discharging may cause the durability of the battery pack and the battery cell, which is a power receiving device, and the efficiency of charging and discharging, and ultimately influence the charge and discharge life of the battery pack and the battery cell. Is to do. In general, the charging and discharging efficiency is referred to as a battery cell and a battery pack that is stably operated when it is charged or discharged at 0 to 45° C. and maintains 80% of the total capacity of the battery when it is charged and discharged 500 times. Therefore, the battery cell may not be stable when it generates heat due to an increase in the internal resistance of the battery cell during charging and discharging. In addition, the internal resistance of the battery cell may be caused by a circuit abnormality during charging and discharging, or an abnormality of a constituent member. Due to an increase or a rapid decrease, the charging and discharging efficiency of the battery cell may be reduced. Therefore, in the charging/discharging operation of the power receiving device and the power receiving device, the state value of the internal resistance of the battery cell during charging/discharging is detected by the charging/discharging state signal detecting device (A) according to the present invention. It is advantageous in that it is possible to determine the stability of the battery cell and the stable operation of the charging/discharging circuits and constituent members due to the change.

즉 내부저항이 증가하는 경우에는 배터리셀 및 배터리팩 등의 온도가 상승할 수 있어 발열, 폭발, 신호불량 등의 오작동의 원인이 될 우려가 있고, 또한 내부저항이 감소하게 되면 회선의 불량, 배터리셀의 불량 등에 따라 배터리셀의 이용성이 저하될 우려가 있는 것이다.In other words, when the internal resistance increases, the temperature of the battery cell and battery pack may increase, which may cause malfunction such as heat generation, explosion, or signal failure. There is a possibility that the usability of the battery cell is deteriorated due to a defect in the cell.

이러한 전력전송장치 및 전력수신장치로 되는 무접점 충전시스템에서의 충전 및 방전의 작동의 신뢰도를 검사할 수 있도록, 각 상태에서의 배터리셀의 상태값을 검출하도록 구비되는 것이다.It is provided to detect the state value of the battery cell in each state so that the reliability of the operation of charging and discharging in the contactless charging system such as the power transmission device and the power receiving device can be checked.

그리고 이러한 충방전상태신호검출장치(A)의 일 실시예를 보인 도 4의 흐름도에서는, 상기의 제어방법에서의 충전에 앞서, 전력수신장치(20)의 배터리셀(28)의 완전방전상태(잔류 전압이 대략 2.9V 정도잔류된 상태)에서의 배터리셀의 상태값(ID Data)를 검출하도록 하는 과정을 먼저 수행함을 보이고 있다.And in the flow chart of Figure 4 showing an embodiment of such a charge and discharge state signal detection device (A), prior to charging in the control method, the full discharge state of the battery cell 28 of the power receiving device 20 ( It has been shown that the process of detecting the state value (ID Data) of the battery cell in the state where the residual voltage remains approximately 2.9 V) is performed first.

이를 살펴보면, 도 4에 의하면, 전력수신장치(20)의 방전을 개시한 후, 충전게이지(28)("BQ27000"을 예로하고 있음)와 통신을 하여, 배터리셀의 전압이 정상인지 검출 한 후, 배터리셀의 상태값(IR Data)를 검출하는 1차검출단계를 수행하게 된다. 이후 배터리셀의 잔류전압이 2.9V로 되는 완전방전상태가 되면 방전을 종료한 후, 2차 배터리셀의 상태값을 검출하게 된다.Looking at this, according to Figure 4, after starting the discharge of the power receiving device 20, after communicating with the charging gauge 28 ("BQ27000" as an example), after detecting whether the voltage of the battery cell is normal , A primary detection step of detecting a state value (IR Data) of the battery cell is performed. Thereafter, when the battery cell is in a completely discharged state in which the residual voltage becomes 2.9 V, after discharging is finished, the state value of the secondary battery cell is detected.

이후 상기의 제어방법에서와 같이 충전작동을 개시하게 되고, 이에 충전게이지(28)를 통하여 배터리셀의 내부저항값이 상태값을 검출하는 3차검출을 수행하고, 전력수신장치(20) 및 전력전송장치(10)의 에러상태를 검출하여 이상없으면 완충전 상태를 검출하여, 완전충전상태가 되면 충전작동을 종료하게 된다. 이후 다시 배터리셀의 내부저항값이 상태값을 검출하는 4차검출을 수행한다.After that, the charging operation is started as in the control method described above, and thus, through the charging gauge 28, a third detection is performed to detect the state value of the internal resistance value of the battery cell, and the power receiving device 20 and power When there is no abnormality by detecting the error state of the transmission device 10, the state of full charge is detected, and when the state is fully charged, the charging operation is terminated. Subsequently, a fourth detection is performed in which the internal resistance value of the battery cell detects the state value.

이에 다시 전력수신장치(20)의 방전을 개시하고, 방전 중에 5차 상태값을 검출하며, 방전이 완료된 상태에서 방전작동을 종료한 다음에 다시 6차 상태값을 검출하게 되는 것이다.Accordingly, the discharge of the power receiving device 20 is started again, the fifth state value is detected during the discharge, and the discharge operation is finished in the state in which the discharge is completed, and then the sixth state value is detected again.

이와 같이 다수회로 구분하여 배터리셀의 내부저항으로 하는 상태값을 검출하여, 안정적으로 배터리셀에 전력이 충전되는 가를 살펴, 배터리셀의 안정성 및 전력 전송상태가 안정적인지 여부를 검사하게 되는 것이다.In this way, a plurality of circuits are divided to detect a state value that is an internal resistance of the battery cell, and it is checked whether the battery cell is stably charged, and whether the stability of the battery cell and the power transmission state are stable.

상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 또는 변형하여 실시할 수 있다.As described above, it has been described with reference to preferred embodiments of the present invention, but within the scope not departing from the spirit and scope of the present invention described in the following claims by those of ordinary skill in the art. In the present invention can be implemented by various modifications or variations.

도 1은 본 발명에 따른 충방전상태신호검출장치에 대한 개략적인 구성도.1 is a schematic configuration diagram of a charge and discharge state signal detection device according to the present invention.

도 2는 본 발명에 따른 충방전상태신호검출장치의 전력전송장치에 대한 개략적인 구성도.Figure 2 is a schematic configuration diagram of a power transmission device of the charge and discharge state signal detection device according to the present invention.

도 3은 본 발명에 따른 충방전상태신호검출장치의 전력수신장치에 대한 개략적인 구성도.3 is a schematic configuration diagram of a power receiving device of a charge/discharge state signal detection device according to the present invention.

도 4는 본 발명에 따른 충방전상태신호검출장치의 제어 흐름도.4 is a control flow diagram of a charge and discharge state signal detection device according to the present invention.

도 5는 본 발명에 따른 충방전상태신호검출장치의 제어방법에 대한 제어순서도.5 is a control flow chart for a control method of a charge and discharge state signal detection device according to the present invention.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of reference numerals for main parts of drawings>

A : 충방전상태신호검출장치A: Charge/discharge status signal detection device

B : 전송장치연결회선 C : 수신장치연결회선B: Transmission device connection line C: Reception device connection line

10 : 전력전송장치 11 : 전송제어부10: power transmission device 11: transmission control unit

12 : 전원공급모듈 13 : 컨버터모듈12: power supply module 13: converter module

14 : 1차측코어14: primary side core

20 : 전력수신장치 21 : 수신제어부20: power receiving device 21: receiving control unit

22 : 2차측코어 23 : 수신정류부22: secondary core 23: receiving rectifier

24 : 수신필터부 25 : 충전모듈24: receiving filter 25: charging module

26 : 충전게이지 27 : 충전보호모듈26: charging gauge 27: charging protection module

28 : 배터리셀28: battery cell

31 : 검출제어부 32 : 전송상태신호처리모듈31: detection control unit 32: transmission status signal processing module

33 : 전송제어신호처리모듈 34 : 충전상태신호처리모듈33: transmission control signal processing module 34: charging status signal processing module

35 : 전력방전모듈35: power discharge module

Claims (6)

검출 제어부;Detection control unit; 전력 전송 장치의 작동상태에 대한 신호를 상기 검출 제어부로 전송하기 위해 구성된 전송 상태 신호 처리 모듈;A transmission status signal processing module configured to transmit a signal for the operation status of the power transmission device to the detection control unit; 상기 검출 제어부의 제어신호를 수신 받아 상기 전력 전송 장치의 1차측코어에서 전력 전송의 유도자기장이 발생하도록 상기 전력 전송 장치의 전원 공급 모듈에 제어 신호를 전송하기 위해 구성된 전송 제어 신호 처리 모듈; 및A transmission control signal processing module configured to receive the control signal of the detection control unit and transmit a control signal to the power supply module of the power transmission device such that an induced magnetic field of power transmission is generated in the primary core of the power transmission device; And 상기 전력 전송 장치로부터의 전력신호를 수신하는 전력 수신 장치의 배터리 셀의 내부 저항의 상태값을 수신하여 이를 상기 검출 제어부로 전송하는 충전 상태 신호 처리 모듈, A charging state signal processing module that receives a state value of an internal resistance of a battery cell of a power receiving device that receives a power signal from the power transmitting device and transmits it to the detection control unit, 상기 전력수신장치는, 상기 전력전송장치의 1차측코어에서 발생되는 유도자기장에 의하여 유도전류가 발생되도록 하기 위한 2차측코어; 상기 2차 측코어와 연결되어 유도전력을 정류하기 위한 수신정류부; 상기 수신정류부와 연결되어 수신된 전력신호를 필터링하기 위한 수신필터부; 상기 수신필터 부와 연결되어 상기 배터리셀에 전력이 충전되도록 하기 위한 충전모듈; 상기 충전모듈에 의하여 상기 배터리셀에 충전되는 정도를 측정하기 위한 충전 게이지; 및 상기 충전모듈을 제어하고, 상기 전력전송장치와 신호송수신이 되도록 제어하는 수신제어부를 포함하고;The power receiving device includes a secondary side core for generating an induced current by an induced magnetic field generated in the primary side core of the power transmission device; A receiving rectifying unit connected to the secondary side core to rectify the induced power; A receiving filter unit connected to the receiving rectifying unit to filter the received power signal; A charging module connected to the receiving filter unit to charge power to the battery cell; A charging gauge for measuring the degree of charge in the battery cell by the charging module; And a reception control unit controlling the charging module and controlling the power transmission device to be signal transmission and reception; 을 포함하는, 무접점 충전 시스템의 충방전 상태 신호 검출 장치.Including, charging and discharging state signal detection device of the contactless charging system. 제 1 항에 있어서,According to claim 1, 상기 전력 수신 장치의 배터리 셀과 연결되어 상기 검출 제어부의 제어 신호에 의해 상기 배터리 셀의 전력이 방전되도록 구성되는 전력 방전 모듈을 더 포함하는, 무접점 충전 시스템의 충방전 상태 신호 검출 장치. And a power discharging module connected to a battery cell of the power receiving device and configured to discharge power of the battery cell by a control signal of the detection control unit. 제 1 항에 있어서,According to claim 1, 상기 충전 상태 신호 처리 모듈은,The charging state signal processing module, 상기 전력 전송 장치 동작 중, 상기 전력 전송 장치 충전 동작 종료시, 상기 전력 수신 장치 방전 동작 중, 및 상기 전력 수신 장치 방전 동작 종료시 중 적어도 하나의 시기에서의 상기 배터리 셀의 내부 저항의 상태값을 수신하는, 무접점 충전시스템의 충방전 상태 신호 검출 장치. Receiving a state value of the internal resistance of the battery cell at least one time during the operation of the power transmission device, at the end of the charging operation of the power transmission device, during the operation of discharging the power reception device, and at the end of the discharge operation of the power reception device , Charging and discharging status signal detection device of the contactless charging system. 제 1 항에 있어서,According to claim 1, 상기 전송 상태 신호 처리 모듈은,The transmission status signal processing module, 상기 전송 장치가 충전 작동중인지, 충전 작동이 정지한 상태인지에 대한 신호를 수신하는, 무접점 충전시스템의 충방전 상태 신호 검출 장치. A charging/discharging state signal detection device of a contactless charging system that receives a signal as to whether the transmitting device is in a charging operation or a charging operation is stopped. 삭제delete 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항의 충방전상태신호검출장치의 제어방법에 있어서,In the control method of the charge and discharge state signal detection device of any one of claims 1 to 4, 상기 충방전상태신호검출장치의 검출제어부에서 제어신호가 발신되고, 전송제어신호처리모듈을 통하여 전력전송장치 측에 제어신호가 전송되어, 상기 전력전송장치의 1차측코어에서 유도자기장이 발생되어 충전작동되도록 하기 위한 충전개시단계(S01);A control signal is transmitted from the detection control unit of the charge/discharge state signal detection device, a control signal is transmitted to the power transmission device through a transmission control signal processing module, and an induced magnetic field is generated and charged at the primary core of the power transmission device. Charging start step to operate (S01); 상기 충전개시단계(S01)에 의하여 충전작동하는 전력수신장치의 배터리셀의 상태값을 수신받아 저장하는 1차 IR측정단계(S02);A primary IR measurement step (S02) of receiving and storing a state value of a battery cell of a power receiving device that operates charging by the charging start step (S01); 상기 전력수신장치로부터 충전상태 신호를 전송받아 배터리셀에 전력이 만충전상태인지 판별하는 만충전판별단계(S03);A full charge discrimination step (S03) of receiving a charge state signal from the power receiving device and determining whether power is fully charged in the battery cell; 상기 만충전판별단계(S03)에 의하여 전력수신장치의 배터리셀이 만충전상태일 경우, 상기 전력전송장치 측으로 제어신호를 발신하여 충전작동이 종료되도록 하기 위한 충전종료단계(S04);When the battery cell of the power receiving device is in a full charge state by the full charge discrimination step (S03), a charge end step (S04) for transmitting a control signal to the power transmission device to end the charging operation; 상기 전력수신장치에서 충전작동이 종료된 상태에서 전력수신장치의 배터리셀의 상태값(IR Data)을 수신받아 저장하는 2차 IR측정단계(S05);A second IR measurement step (S05) of receiving and storing a state value (IR Data) of a battery cell of the power receiving device in a state in which the charging operation is finished in the power receiving device; 상기 전력수신장치의 배터리셀과 연결되어 있는 전력방전모듈에 방전제어신호를 전송하여 방전작동되도록 하기 위한 방전개시단계(S06);A discharge start step (S06) for transmitting a discharge control signal to a power discharge module connected to a battery cell of the power receiving device so that discharge operation is performed; 상기 전력수신장치의 배터리셀의 방전작동 중에 상기 배터리셀의 상태값(IR Data)을 수신받아 저장하는 3차 IR측정단계(S07);A third IR measurement step (S07) of receiving and storing a state value (IR Data) of the battery cell during discharge operation of the battery cell of the power receiving device; 상기 전력수신장치의 배터리셀의 전압을 측정하는 배터리전압측정단계(S08);A battery voltage measurement step of measuring the voltage of the battery cell of the power receiving device (S08); 상기 배터리전압측정단계(S08)에 의하여 측정된 배터리셀의 전압이 소모된 경우, 방전작동을 종료하는 방전종료단계(S09);When the voltage of the battery cell measured by the battery voltage measurement step (S08) is consumed, the discharge end step (S09) of terminating the discharge operation; 상기 전력수신장치의 배터리셀의 방전작동이 종료된 상태에서 상기 배터리셀의 상태값(IR Data)을 수신받아 저장하는 4차 IR측정단계(S10); 및A fourth IR measurement step (S10) of receiving and storing a state value (IR Data) of the battery cell in a state in which the discharge operation of the battery cell of the power receiving device is completed; And 상기 충방전상태신호검출장치에 저장된 상기 전력수신장치의 배터리셀의 상태값(IR Data)에 대한 상태신호의 검출작동을 종료하는 사이클종료단계(S11)를 포함하는 무접점 충전시스템의 충방전상태신호검출장치의 제어방법.A charging and discharging state of a contactless charging system comprising a cycle termination step (S11) of ending a detection operation of a state signal with respect to a state value (IR Data) of a battery cell of the power receiving device stored in the charge and discharge state signal detection device. Control method of signal detection device.
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