KR101158414B1 - Digital Battery Charger - Google Patents
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Abstract
본 발명은 배터리 충전을 위하여 자동 고장 진단 기능, 충전 상태 진단 기능, 균등충전 기능, 회복충전기능, 등을 가지되 소형 경량이고, 조작하기가 쉬운 디지털식 배터리충전장치로서, 교류입력을 정류하여 직류출력을 발생하는 정류부와, 정류부의 직류출력을 소정의 전압으로 변환하는 직류/직류 변환부를 포함하고, 이 직류/직류 변환부는: 정류부의 직류출력에 연결된 두개의 제1 및 제2 제어스위치와, 인덕터, 및 콘덴서를 가진 벅콘버터와, 벅콘버터의 하나의 제어스위치를 제어하여 콘덴서 양단의 출력전압을 제어하는 제어기를 포함하고, 제어기는: 벅콘버터의 입력과 출력 전압을 검출하는 전압센서, 입력과 출력의 전류를 검출하는 전류센서, 그리고 각부의 온도를 검출하는 온도센서와, 동작과 설정에 필요한 정보를 표시하는 표시부와, 미리 설정된 프로그램에따라 각 센서의 디지털 신호를 처리하여 제어스위치를 제어하고 동작상태를 표시하는 디지털프로세서를 포함하어 이루어진다.The present invention is a compact, lightweight, easy-to-operate digital battery charger having an automatic fault diagnosis function, a charge state diagnosis function, an equal charge function, a recovery charge function, and the like for charging a battery. A rectifier for generating an output and a direct current / direct current converter for converting the direct current output of the rectifier to a predetermined voltage, the direct current / direct current converter comprising: two first and second control switches connected to the direct current output of the rectifier; A buck converter having an inductor and a capacitor, and a controller for controlling an output voltage across the capacitor by controlling one control switch of the buck converter, the controller comprising: a voltage sensor for detecting an input and an output voltage of the buck converter, an input A current sensor for detecting the current of the output and an output, a temperature sensor for detecting the temperature of each part, a display for displaying information necessary for operation and setting, and It includes a digital processor for processing the digital signal of each sensor in accordance with the set program to control the control switch and display the operation status.
Description
본 발명은 디지털식 배터리충전장치에 관한 것으로서 특히 산업용 배터리 충전과 함께 직류전력을 공급할 수 있도록 한 디지털식 배터리충전장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
직류전원을 사용하는 기기들은 많이 있다. 그러나 송배전되는 전력은 교류전력이기 때문에 대부분 교류전력을 정류하여 직류전력으로 공급한다. 그러나 교류전력을 구할 수 없거나 교류전력이 정전되는 경우에도 사용되어야 하는 중요한 기기에는 배터리를 사용하여 직류전력을 공급한다.There are many devices that use DC power. However, since power transmitted and distributed is AC power, most of AC power is rectified and supplied as DC power. However, an important device that must be used even when AC power is not available or in the event of a power outage, is supplied with DC power using batteries.
그래서 일반적인 정류장치에 배터리를 충전기능까지 합하여 배터리 충전과 직류전력 공급을 하기 위한 배터리충전장치가 필요한 경우가 있다.Therefore, there is a case where a battery charger for charging a battery and supplying DC power by adding a battery to a general stop function.
그 일예로서 산업차량에서 사용하는 배터리를 충전하기위한 충전장치가 있다. 이 장치는 입력된 교류전압의 전위 주파수 또는 위상에 무관하게 입력되는 교류전압을 증폭시켜 직류전압으로 변환하고 상기 직류전압의 듀티비를 조정하여 상기 배터리로 인가하고, 상기 배터리의 고유한 특성 및 배터리에 따른 충전시간과 충전모드를 설정하며, 배터리의 현재 상태에 따라 상기 듀티비를 제어하여 배터리로 공급되는 전압을 제어하는 배터리 충전기가 1999년09월15일 공고된 특허등록10-0221797 호에 공개되어 있다.For example, there is a charging device for charging a battery used in an industrial vehicle. The device amplifies the input AC voltage into DC voltage regardless of the potential frequency or phase of the input AC voltage, converts the DC voltage, adjusts the duty ratio of the DC voltage, and applies it to the battery. The battery charger for setting the charging time and the charging mode according to the current condition of the battery and controlling the duty ratio according to the current state of the battery to control the voltage supplied to the battery is disclosed in Patent Registration No. 10-0221797 published on September 15, 1999 It is.
종래의 배터리 충전장치로에서 사용하는 준정전압방식과 정전압/정전류방식이 있다. 준정전압방식에서는 누설형 변압기를 사용함으로 인하여, 누설형 변압기의 동작특성상 불가피한 전력손실을 감안하여 대량의 변압기를 사용하여야 한다. 또한 누설형변압기를 사용하는 준정전압방식의 충전장치에 있어서는 입력전원의 전압이나 주파수, 또는 위상이 각각 다른 경우에 대하여 각각 별도의 충전장치를 제작하여 사용하여야 하고, 입력전원이 전압이나 주파수에 따라 불안하게 변동하는 경우에는 과충전 또는 미충전되는 현상이 발생된다.There are a quasi-constant voltage method and a constant voltage / constant current method used in the conventional battery charger. In the quasi-constant voltage method, due to the use of leakage transformers, a large amount of transformers should be used in consideration of the unavoidable power loss due to the operating characteristics of the leakage transformer. In case of quasi-constant voltage charging device using leakage type transformer, separate charging device should be manufactured and used in case of different voltage, frequency, or phase of input power. Input power is according to voltage or frequency. If it fluctuates unsafely, overcharging or undercharging may occur.
한편, 정전압/정전류방식의 충전장치에서는 스위칭형 변압기를 사용하기 때문에, 전술한 누설형 변압기를 사용하는 경우와 마찬가지로 각기 다른 전압이나 주파수 혹은 위상을 가진 각각의 입력전원에 대하여 각기 별도의 충전기를 사용하여야 하고, 이것에 더하여 1 내지 10KHZ의 고주파소음이 발생되는 단점을 지니고 있다.On the other hand, since the constant voltage / constant current charging device uses a switching transformer, a separate charger is used for each input power source having a different voltage, frequency, or phase as in the case of using the leakage transformer described above. In addition to this, it has a disadvantage of generating high frequency noise of 1 to 10KHZ.
1999년09월15일 공고된 특허등록 10-0221797 호 공보에는 "산업용차량의 배터리충전장치"가 공개되어 있는데, 여기에는 입력된 교류전압의 전위 주파수 또는 위상에 무관하게 입력되는 교류전압을 증폭시켜 직류전압으로 변환하고 상기 직류전압의 듀티비를 조정하여 상기 배터리로 인가하고, 상기 배터리의 고유한 특성 및 배터리에 따른 충전시간과 충전모드를 설정하며, 배터리의 현재 상태에 따라 상기 듀티비를 제어하기 배터리로 공급되는 전압을 제어한다.Patent No. 10-0221797, published on September 15, 1999, discloses a "battery charging device for an industrial vehicle", which amplifies an AC voltage input regardless of a potential frequency or phase of an input AC voltage. Converts to DC voltage and adjusts the duty ratio of the DC voltage to the battery, sets the unique characteristics of the battery and the charging time and charging mode according to the battery, and controls the duty ratio according to the current state of the battery The voltage supplied to the following battery is controlled.
또 종래의 충전장치는 자기저항전류제어충전방식(REAKAGE TYPE)과 SCR 충전방식을 이용하는 것도 있는데, 자기저항전류제어충전방식(REAKAGE TYPE)은 가장 보편적으로 널리 사용되고 있는 배터리의 충전기로서, 변압기의 철심에 갭을 사용하여 누설자속에 따른 충전전류을 제어하는 방식이므로 회로도가 간단하다는 장점이 있으며, 배터리의 전압과 변압기특성에 의해 충전상태가 결정되어지고 수동적인 형태의 충전 알고리즘을 가지고 있어 과충전과 미충전이 되기 쉽기 때문에 이충전기의 특징상 정밀충전과 안전충전이 어려우며, 특히 입력전압이 불규칙한 작업장에서는 제어불능의 과전류가 흐를 우려가 있고, 또한 대형트랜스를 사용함으로써, 중량이 무겁고, 부피가 크며, 제조경비가 많이 소비되는 문제점을 가지고 있다.In addition, the conventional charging device uses a magnetoresistive current control charging method (REAKAGE TYPE) and SCR charging method, the magnetoresistance current control charging method (REAKAGE TYPE) is the most commonly used battery charger, the core of the transformer It has a merit that the circuit diagram is simple because it controls the charging current according to the leakage flux by using the gap.The charging state is determined by the voltage of the battery and the characteristics of the transformer and it has a passive charging algorithm. Due to the characteristics of this charger, it is difficult to make precise charging and safety charging, and especially in the workplace with irregular input voltage, uncontrollable overcurrent may flow, and by using a large transformer, it is heavy, bulky, and manufactured. It has a problem of high cost.
SCR 충전기 방식의 경우 자기저항전류제어충전방식(REAKAGE TYPE)의 단점을 보완한 2 세대 충전기로 리키지(REAKAGE)트랜지스터의 인닥턴스를 이용하는 대신 SCR을 이용하여 위상제어 함으로써, 전류와 전압을 제어하도록 한 것으로, 이는 자기저항전류제어충전방식에 비하여 전력의 손실이 적다고는 하나 아직까지 대형트랜스와 리액터에서 손실이 있으며, 아날로그형태의 콘트롤 방식이기 때문에 개량이 힘들고 축전지의 용량에 따라서 부피도 현저한 차이가 나고, 또한 전류용량이 커지면 상기 자기저항전류제어충전방식과 마찬가지로 무겁고 부피가 커지며 트랜스와 리액터를 사용해야 하므로 생산단가가 상기 자기저항전류제어충전방식에 비하여 현저하게 비싸게 되는 문제점을 가지고 있었다.In the case of the SCR charger type, the second-generation charger that compensates for the shortcomings of the magneto-resistive current control charging type (REAKAGE TYPE) is used to control the current and voltage by controlling the phase using SCR instead of using the inductance of the RIKEAGE transistor. This is because the loss of power is smaller than that of the magnetoresistive current control charging method, but there are still losses in large transformers and reactors, and it is difficult to improve because of the analog type control method, and the volume varies considerably according to the capacity of the battery. In addition, when the current capacity is increased, as in the magnetoresistive current control charging method, it is heavy and bulky, and a transformer and a reactor must be used, and thus production cost is significantly higher than that of the magnetoresistive current control charging method.
이러한 문제점들을 개선하는 발명이 2007년03월14일 공개된 특허 출원번호 10-2007-0011629 "스위칭형 충전장치"에 공개되어 있는데, 여기서는 대용량배터리를 충전하는 스위칭형 충전장치로서, 전원입력단(AC)으로 부터 입력되는 전압(R.S.T)을 스위치 (MC1-S)를 온,오프하면서 공급 및차단하는 제 1 스위칭부와, 상기 제 1 스위칭부를 통해서 입력되는 교류전압을 스위칭하는 제 2 스위칭부와, 상기 제 2 스위칭부를 통해서 입력되는 교류전압을 정류하는 브리지다이오드와, 상기 브리지다이오드에서 출력되는 전압을 충전되는 전해콘덴서와, 펄스폭 변조된 신호를 받아 교번 스위칭 구동하면서 소정의 구형파신호를 출력하는 스위칭소자와, 상기 스위칭소자에서 출력되는 신호전압을 변환하는 트랜스와, 상기 트랜스로 부터 출력되는 신호를 전파정류하고, 정류된 전압을 평활하여 이 평활된 전압의 전류를 감지하는 변류기와, 상기 변류기를 통해서 평활된 직류전압을 축전지에 충전하도록 구성하여서 된 것이다.An invention that improves these problems is disclosed in Patent Application No. 10-2007-0011629 "Switching Charger" published on March 14, 2007. Here, a switching charger for charging a large capacity battery, the power input terminal (AC) A first switching unit for supplying and cutting off the voltage RST input from the switch MC1 -S while turning on and off the switches MC1-S, a second switching unit for switching an AC voltage input through the first switching unit, A bridge diode for rectifying an AC voltage input through the second switching unit, an electrolytic capacitor charged with a voltage output from the bridge diode, and a switching for receiving a pulse width modulated signal and switching switching to output a predetermined square wave signal. An element, a transformer for converting a signal voltage output from the switching element, and a full-wave rectified and rectified signal output from the transformer The current transformer is configured to smooth the voltage to sense the current of the smoothed voltage, and to charge the battery with the smoothed DC voltage through the current transformer.
2003년08월25일 공고된 특허등록 10-0384451호에는 "충전부와 인버터부 일체형 무정전 전원장치" 가 공개되어 있는데, 이 것은 충전부와 인버터부 일체형 무정전 전원장치(UPS)에 관한 것으로서, 브릿지 형태로 구성되며 각각 역방향 다이오드(D2~D5)를 가지는 절연게이터형 4개의 바이폴라트랜지스터(Q3~Q6)와, 상기 바이폴라트랜지스터(Q3,Q4)의 공통콜렉터단과 공통에미터단 사이에 직렬로 접속되는 코일(L1) 및 배터리(BT)와, 상기 코일(L1)의 양단에 병렬로 접속되며 게이팅 제어되는 바이폴라트랜지스터(Q2)와, 상기 배터리(BT)의 양단에 병렬로 접속되는 필터용 캐패시터(C1) 및 역방향 다이오드(D1)를 갖는 게이팅 바이폴라트랜지스터(Q1)와, 상기 바이폴라트랜지스터(Q3,Q5)의 에미터-콜렉터 접속접과 바이폴라트랜지스터(Q4,Q6)의 에미터-콜렉터 접속접 사이에 전원전압을 인가하기 위한 코일(L2) 및 캐패시터(C2)로서 충전부와 인버터부 일체형 무정전 전원장치이다.Patent Registration No. 10-0384451, published August 25, 2003, discloses an integrated uninterruptible power supply unit with a charging section and an inverter section, which relates to an uninterruptible power supply unit with an integrated charging section and an inverter section. Four bipolar transistors Q3 to Q6, each having an inverted diode type D2 to D5, and a coil connected in series between the common collector terminal and the common emitter terminal of the bipolar transistors Q3 and Q4. L1) and the battery BT, the bipolar transistor Q2 connected in parallel to both ends of the coil L1 and gated, the filter capacitor C1 connected in parallel to both ends of the battery BT, and The power supply is connected between the gating bipolar transistor Q1 having the reverse diode D1 and the emitter-collector connection contact of the bipolar transistors Q3 and Q5 and the emitter-collector connection contact of the bipolar transistors Q4 and Q6. Charging inverter section and a coil (L2) and a capacitor (C2) for applying the integrated UPS.
그러나 이러한 종래 기술에서는 배터리를 충전하는데 시간이 많이 걸린다든지, 여러대의 배터리를 충전할 때 개별 배터리의 특성에 따라 과충전과 부족충전되는 문제라든지, 배터리의 수명이 단축되는 문제, 등등의 문제들이 계속 해결과제로 남아 있었다.However, in the related art, problems such as taking a long time to charge a battery, overcharging and undercharging depending on the characteristics of individual batteries when charging multiple batteries, shortening the life of the battery, and the like continue to be solved. It remained a challenge.
본 발명은 산업용 배터리 충전기 및 직류 전력 공급 장치로 사용할 수 있는 디지털식 배터리충전장치를 제공하려는 것이다.The present invention is to provide a digital battery charger that can be used as an industrial battery charger and a DC power supply.
본 발명은 배터리 충전을 위하여 자동 고장 진단 기능, 충전 상태 진단 기능, 균등충전 기능, 회복충전기능, 등을 가지되 소형 경량이고, 조작하기가 쉬운 디지털식 배터리충전장치를 제공하려는 것이다.The present invention is to provide a digital battery charger having a small, lightweight, easy to operate, but having an automatic fault diagnosis function, a charge state diagnosis function, an equal charge function, a recovery charge function, and the like for charging the battery.
본 발명의 디지털식 배터리충전장치는 교류입력을 정류하여 직류출력을 발생하는 정류부와, 정류부의 직류출력을 소정의 전압으로 변환하는 직류/직류 변환부를 포함하고, 이 직류/직류 변환부는: 정류부의 직류출력에 연결된 두개의 제1 및 제2 제어스위치와, 인덕터, 및 콘덴서를 가진 벅콘버터와, 벅콘버터의 하나의 제어스위치를 제어하여 콘덴서 양단의 출력전압을 제어하는 제어기를 포함하고, 제어기는: 벅콘버터의 입력과 출력 전압을 검출하는 전압센서, 입력과 출력의 전류를 검출하는 전류센서, 그리고 각부의 온도를 검출하는 온도센서와, 동작과 설정에 필요한 정보를 표시하는 표시부와, 미리 설정된 프로그램에따라 각 센서의 디지털 신호를 처리하여 제어스위치를 제어하고 동작상태를 표시하는 디지털프로세서를 포함하어 이루어진다.The digital battery charger of the present invention includes a rectifying unit for rectifying an AC input to generate a DC output, and a DC / DC converter for converting the DC output of the rectifying unit to a predetermined voltage. A controller for controlling the output voltage across the capacitor by controlling two first and second control switches connected to the DC output, a buck converter having an inductor and a capacitor, and one control switch of the buck converter. : A voltage sensor that detects the input and output voltage of the buck converter, a current sensor that detects the current of the input and output, a temperature sensor that detects the temperature of each part, a display that displays information necessary for operation and setting, and a preset It includes a digital processor that processes the digital signal of each sensor according to the program to control the control switch and display the operation status.
또 벅콘버터는, 정류부의 직류출력 양단에 두개의 제1 및 제2 제어스위치가 직렬로 연결되고, 제1 및 제2 제어스위치 연결점에 인덕터의 일단이 연결되고, 인덕터의 타단은 제1다이오드를 통하여 상기 콘덴서의 일단에 연결되고, 콘덴서의 일단은 직류 출력의 + 단자에 연결되고 콘덴서의 타단은 직류출력의 - 단자에 연결되고, - 단자와 인덕터의 타단 사이에는 바이어스 저항으로 연결되고, - 단자는 정류부의 -측과 전류측정용 도선 또는 저항을 통하여 연결되는 것이다.In the buck converter, two first and second control switches are connected in series at both ends of the DC output of the rectifier, one end of the inductor is connected to the first and second control switch connection points, and the other end of the inductor is connected to the first diode. Connected to one end of the capacitor, one end of the capacitor is connected to the + terminal of the DC output, the other end of the capacitor is connected to the-terminal of the DC output, a-bias terminal between the terminal and the other end of the inductor,-terminal Is connected to the negative side of the rectifier through a current measuring lead or resistor.
제어기는, 제어스위치의 양단, + 단자, 1 단자에 각각 전압을 검출하기 위한 센서선을 연결하여 전압센서로서 전압을 검출하고, 검출된 전압들을 분석하여 각 소자에 흐르는 전류를 계산하고, 충전시작 경과 시간과 전압 및 전류의 값들을 이용하여 충전과정을 파악하고, 프로그램이 미리 설정된 바에 따라 작동 프로세스를 진행하는 것이다. 제어스위치는 IGBT를 사용하는 것이 좋다.The controller detects a voltage as a voltage sensor by connecting sensor wires for detecting a voltage to both ends of the control switch, the + terminal, and the 1 terminal, respectively, analyzes the detected voltages, calculates the current flowing through each element, and starts charging. The elapsed time and the values of voltage and current are used to determine the charging process and to proceed with the operation process according to the preset program. It is recommended to use IGBT for the control switch.
제어기는 프로그램으로 동작되는 것으로서 그 동작모드를 설정하는 방식은, 배터리 충전을 위하여 초기에 설정하여야 할 파라미터는, 충전할 배터리 전압, 배터리의 용량, 최대 출력전류, 부하전류, 등을 설정하고, 회복충전 균등충전을 자동으로 할 것인지 수동으로 할 것인지를 설정하는 것이다. 제어기의 동작모드를 설정할 때 상기 균등충전은 배터리 전압의 117%로 충전하고, 상기 부동충전은 배터리 전압의 111%로 충전하고, 충전량의 90% 이상이거나 충전전류가 정격충전 전류의 3% 이하가 되면 자동으로 부동충전으로 전환되도록 설정한다.The controller is operated by a program. The method of setting the operation mode is to set the initial battery parameter for charging the battery, the battery voltage to be charged, the capacity of the battery, the maximum output current, the load current, and the like. It is to set whether to charge equally automatically or manually. When setting the operation mode of the controller, the equalization charge is charged at 117% of the battery voltage, the floating charge is charged at 111% of the battery voltage, and more than 90% of the charge amount or the charge current is less than 3% of the rated charge current. Set to switch to floating charging automatically.
제어기의 동작모드를 설정하는 방식은, 표시부에 자동동작 모드를 온 또는 오프로 할 것인지를 표시하여 조작자가 선택하도록 하고, 다음에 배터리 전압, 배터리 용량, 최대출력전류, 부하전류, 및 균등충전 시간을 순차적으로 표시부에 표시하여 조작자가 수치를 입력하도록 하는 것이다.In the method of setting the operation mode of the controller, the operator indicates whether the automatic operation mode is turned on or off so that the operator selects the battery voltage, the battery capacity, the maximum output current, the load current, and the equal charge time. Are displayed on the display sequentially so that the operator can input numerical values.
본 발명의 디지털식 배터리충전장치는 다음과 같은 장점을 가진다.Digital battery charging device of the present invention has the following advantages.
배터리 용량과 정격 설정만으로 자동충전한다.Automatic charging with only battery capacity and rated setting.
충전 전압, 전류 및 충전용량 등의 정보가 실시간으로 표시되므로 별도의 측정 장비 없이 즉시 충전 동작 상태를 확인할 수 있다.Information such as charge voltage, current and charge capacity is displayed in real time, so you can immediately check the charging operation status without any measurement equipment.
트랜스포머 및 대형 콘덴서를 사용하지 아니하므로 소형 경량화 된다.Small size and light weight because no transformer and large capacitor are used.
일정 시간 간격으로 배터리의 충전-방전을 반복하며 배터리의 상태를 진단하여 정확한 상태를 표시하고, 결함이 발견되면 경보를 발하여 즉시 대응하도록 하거나 중요한 시스템 결함이면 동작을 중지시켜 시스템을 보호할 수 있다.The battery can be charged and discharged at regular intervals to diagnose the condition of the battery and display the correct condition.If a fault is found, an alarm can be triggered to respond immediately or a critical system fault can be stopped to protect the system.
균등충전기능 및 회복충전기능 고장충전기능, 등을 가지고 있으며, 이로 인하여 배터리를 오랫동안 사용할 수 있다. It has an equal charging function and a recovery charging function, a fault charging function, and so on, so that the battery can be used for a long time.
도1은 본 발명 디지털식 배터리충전장치의 개략적인 회로도이다.
도2는 파라미터 설정시 표시부에 나타나는 표시상태를 순차적 단계별로 보인 도면이다.
도3은 본 발명 디지털식 배터리충전장치를 조작하는 방법을 설명하기 위하여 그 순서를 도식화 하여 보인 도면이다.1 is a schematic circuit diagram of the digital battery charging apparatus of the present invention.
2 is a view showing the display state appearing in the display unit step by step in setting the parameter.
Figure 3 is a diagram showing the order in order to explain a method of operating the digital battery charging device of the present invention.
도 1은 본 발명을 설명하기 위한 개략적인 회로를 보인 회로도면이다.1 is a circuit diagram showing a schematic circuit for explaining the present invention.
이 회로에서 R, S, T는 3상 교류입력을 가리키고, RECT는 교류입력을 정류하여 직류출력을 발생하는 정류부(11)를, SMPS는 스위칭모드전원공급장치(12)를, MAIN CNTR 는 제어기(Main Control Center)(13)를, SW1 는 제1스위치(14)를, D2는 제2스위치(16)를, P는 직류 전원 출력단자(22)를, B는 충전용 배터리 전압 출력 단자(23)를, N은 - 전극 단자(24) 또는 접지 전위 단자를 각각 의미한다. In this circuit, R, S and T refer to three-phase AC input, RECT refers to
이 실시예에서는 제1스위치(14)는 IGBT(Insulated-Gate Bipolar Transister)이고 제2스위치(16) 역시 IGBT이지만 게이트와 에미터를 단락시켜 다이오드만 동작하도록 한 것이다.In this embodiment, the
본 발명의 디지털식 배터리충전장치는 교류입력을 정류하여 직류출력을 발생하는 정류부(11)와, 정류부의 직류출력을 소정의 전압으로 변환하는 직류/직류 변환부를 포함한다. The digital battery charger of the present invention includes a
이 직류/직류 변환부는, 정류부의 직류출력에 연결된 두개의 제1스위치(SW1) 및 제2 제어스위치(D2)와, 인덕터(15), 및 콘덴서(21)를 가진 다운 벅콘버터와, 벅콘버터의 제어스위치(14)를 제어하여 콘덴서 양단의 출력전압을 제어하는 제어기(13)를 포함하여 이루어진다.The DC / DC converter includes a down buck converter having two first switches SW1 and a second control switch D2 connected to the DC output of the rectifier, an
이 제어기(13)는, 시스템의 제어에 필요한 각 구성요소에 전압 전류 및 온도 상태를 검출하기 위한 센서들을 가지고 있다. 예로서 벅콘버터의 소정의 회로지점들(32, 34, 36, 38, 40), 입력단(RST)과 출력단(PBN)에 전압을 검출하는 전압센서, 입력단과 출력단의 전류를 검출하는 전류센서, 그리고 각부의 온도를 검출하는 온도센서들과, 동작과 설정에 필요한 정보를 표시하는 표시부와, 미리 설정된 프로그램에따라 각 센서의 디지털 신호를 처리하여 제1 제어스위치를 제어하고 동작상태를 표시하는 디지털프로세서를 포함하여 이루어진다.This
벅콘버터는, 정류부의 직류출력 양단에 두개의 제1 및 제2 제어스위치가 직렬로 연결되고, 제1 및 제2 제어스위치 연결점에 인덕터(15)의 일단이 연결되고, 인덕터의 타단은 제1다이오드(19)를 통하여 콘덴서(21)의 일단에 연결되고, 콘덴서의 일단은 직류 출력의 + 단자(23)에 연결되고 콘덴서의 타단은 직류출력의 - 단자(24)에 연결되고, - 단자와 인덕터의 타단 사이에는 바이어스 저항(20)으로 연결되고, - 단자는 정류부의 -측과 전류측정용 도선 또는 저항(17)을 통하여 연결되는 것이다. 제어스위치는 트랜지스터, 릴레이, 등을 사용할 수도 있지만 IGBT를 사용하는 것이 좋다.In the buck converter, two first and second control switches are connected in series at both ends of the DC output of the rectifier, one end of the
도시된 벅콘버터는 다운 콘버터인데 그 동작은, 정류부(13)의 + 출력전압이 휴주(fuse)통하여 제1제어스위치가 제어기에서 보낸 신호에 의하여 온되어 있는 동안 인덕터(15)와 제1다이오드(19)를 통하여 콘데서(21)를 충전시킨다. 일정한 시간이 지나면 제1제어스위치가 오프되는데, 이때 인덕터에 저장된 에너지가 역기전력이 되어 흐르던 전류 방향으로 계속 전류를 흐르게 하는데 이 전류는 제2스위치가 온되어 저항(17)을 통하여 흘러서 콘덴서(21)을 충전시킨다. 다시 제1스위치를 온시켜서 콘덴서를 충전하고 제1스위치를 오프시키고 제2스위치가 온되어 콘덴서를 충전시키는 동작을 반복적으로 수행한다. 제2스위치는 다이오드 순방향으로 전압이 걸리면 자동으로 온되기 때문에 순방향 전압이 인가될 때 마다 온되는 스위치 역할을 한다. 이렇게 스위치의 타이밍을 제어함으로써 콘덴서의 전압을 소정의 크기로 제어할 수가 있다. 교류입력전압이 220V라고 하면 직류 정류 전압이 300V 정도가 되고 이 전압으로 배터리셀 24V 짜리 하나를 충전한다면 콘덴서(21) 양단에 약 27V 가 발생되도록 제1제어스위치의 온/오프 듀티비를 제어하면 된다. The illustrated buck converter is a down converter, the operation of which is performed by the
제어기(13)는, 제어스위치의 양단, + 단자, - 단자, 등 회로의 주요 포인트(32, 34, 36, 38, 40)에 각각 전압을 검출하기 위한 검출선을 연결하여 전압센서로서 전압을 검출하고, 검출된 전압들을 분석하여 각 소자에 흐르는 전류를 계산하고, 충전시작 경과 시간과 전압 및 전류의 값들을 이용하여 충전과정을 파악하고, 프로그램이 미리 설정된 바에 따라 충전 프로세스를 수행하는 것이다. 예를 들면, 두개의 노드(40, 36) 사이 전압을 측정하여 저항(17)을 통과하는 전류를 계산할 수 있다. The
제어기는 프로그램으로 동작되는 것으로서 그 동작모드를 설정하는 방식은, 배터리 충전을 위하여 초기에 설정하여야 할 파라미터는, 충전할 배터리 전압, 배터리의 용량, 최대 출력전류, 부하전류, 등을 설정하고, 회복충전 균등충전을 자동으로 할 것인지 수동으로 할 것인지를 설정하는 것이다. 제어기의 동작모드를 설정할 때 부동충전은 배터리 전압의 111%로 충전하며, 충전량의 90% 이상이거나 충전전류가 정격충전 전류의 3% 이하가 되면 자동으로 부동충전으로 전환되도록 설정한다.The controller is operated by a program. The method of setting the operation mode is to set the initial battery parameter for charging the battery, the battery voltage to be charged, the capacity of the battery, the maximum output current, the load current, and the like. It is to set whether to charge equally automatically or manually. When setting the operation mode of the controller, the floating charge is charged to 111% of the battery voltage, and is set to automatically switch to floating charging when more than 90% of the charge amount or the charging current is less than 3% of the rated charge current.
제어기의 동작모드를 설정하는 방식은, 표시부에 자동동작 모드를 온 또는 오프로 할 것인지를 표시하여 조작자가 선택하도록 하고, 다음에 배터리 전압, 배터리 용량, 최대출력전류, 부하전류, 및 균등충전 시간을 순차적으로 표시부에 표시하여 조작자가 수치를 입력하도록 하는 것이다.In the method of setting the operation mode of the controller, the operator indicates whether the automatic operation mode is turned on or off so that the operator selects the battery voltage, the battery capacity, the maximum output current, the load current, and the equal charge time. Are displayed on the display sequentially so that the operator can input numerical values.
본 발명의 제어기는 프로그램으로 작동되는 것으로서 다음과 같은 파라미터를 설정하면 전원장치를 자동제어하도록 설계되어 있다.The controller of the present invention is operated by a program and is designed to automatically control the power supply device when the following parameters are set.
파라미터 설정 방법은 다음과 같다.The parameter setting method is as follows.
파라미터 종류, 옵션 및 설정범위를 다음 표1과 같이 하는 경우, 그 설정방법은 도 2에서 보인 바와 같은 표시부에 나타나는 순차적 옵션에 따라 설정하는데, SET KEY와 데이터 키를 사용하여 설정한다.When the parameter types, options, and setting ranges are as shown in Table 1 below, the setting method is set according to the sequential options shown in the display unit as shown in Fig. 2, using SET KEY and data key.
Auto Run
Auto run
Recovery
Floating
(PWR Supply)OFF
Recovery
Floating
(PWR Supply)
OFF
OFF
* 표시는 사용자가 임의로 조정할 수 없도록 한 것이다. * Markings are not allowed to be adjusted by the user.
① Auto Run : 초기 시작 시 어떤 Mode로 시작하는지를 설정한다.① Auto Run: It sets up which mode to start at initial start.
Power ON 또는 Reset 등으로 인해 MCU가 동작을 시작할 때 참조하는 파라미터로서, OFF로 설정되어 있는 경우, RUN Key로써 충전 시작 및 중단을 제어할 수 있습니다.This parameter is used when the MCU starts to operate due to Power ON or Reset. If it is set to OFF, the RUN key can be used to control charging start and stop.
Recovery Charge(회복 충전)의 경우, 손상된 배터리를 회복시키기 위한 충전모드로서, 정전류 충전을 하는데 전압은 정격의 117% 까지 인가하고 충전량이 0.9C 이상이거나 충전전류가 0.03C 이하가 되면, 자동으로 Floating Mode로 전환됩니다. [여기서 C는 정격용량 AH]In case of Recovery Charge, it is a charging mode to recover damaged battery. It is a constant current charging, and the voltage is applied up to 117% of the rated voltage and automatically floats when the charge amount is 0.9C or more or the charging current is 0.03C or less. The mode switches to Mode. [Where C is the rated capacity AH]
② Batt. Voltage : Battery 전압을 설정한다.② Batt. Voltage: Sets the battery voltage.
12V의 배터리를 직렬로 18개 사용한 경우에는 12×18 = 216[V]로 설정하면 되고, Floating Charge(부동 충전)은 배터리 전압의 111%, Equalized Charge(균등 충전)은 배터리 전압의 117%로 정전압 충전을 한다.If 18 12V batteries are used in series, set 12 × 18 = 216 [V]. Floating Charge is 111% of the battery voltage and Equalized Charge is 117% of the battery voltage. Charge constant voltage.
③ Batt. Capacity : 배터리 용량을 설정한다.③ Batt. Capacity: Set the battery capacity.
배터리 용량이 100AH인 경우, 100을 설정하면 Max. Out Current 파라미터는 20시간 충전 기준인 5A로 자동 설정된다.If the battery capacity is 100AH, setting 100 sets Max. The Out Current parameter is automatically set to 5A, which is a 20 hour charge base.
④ Max. Output Current : 출력 전류의 제한을 설정한다.④ Max. Output Current: Set the output current limit.
충전기가 최대로 출력할 수 있는 전류를 설정하며, 특히 회복 충전, 등과 같이 대 전류가 흐를 수 있는 경우, 이 제한 설정으로 배터리 및 회로를 안전하게 보호할 수 있다.The charger sets the maximum current that can be output, especially when large currents can flow, such as recovery charging, and so on, this limit setting protects the battery and circuit safely.
⑤ Load Current : 부하에 흐르는 전류를 설정한다.⑤ Load Current: Set the current flowing to the load.
배터리 충전에 사용되지 않고 부하(P 단자에 접속된 부하)로만 흐르는 전류를 설정함으로써, 보다 정확한 충전 제어를 할 수 있도록 한다.By setting the current flowing only to the load (load connected to the P terminal) and not used for battery charging, more accurate charge control can be performed.
⑥ Equalizing Time : 균등 충전 시간을 설정한다. 균등충전은 직렬 셀들의 전압을 균등하게 하기 위하여 117% 전압 기준으로 충전한다.⑥ Equalizing Time: Set equal charging time. Equal charging charges on a 117% voltage basis to equalize the voltage in series cells.
제어기는 이렇게 설정된 시스템의 동작상태를 자가진단하여 구성요소가 고장이 나거나 동작에 문제가 발생하면 폴트메시지를 표시하고 그에 상응하는 조치를 한다.The controller self-diagnoses the operation status of the system configured in this way, and if a component fails or an operation problem occurs, a fault message is displayed and corresponding action is taken.
폴트표시는 다음 표에서 나열한 것과 같은 항목들을 표시부에 표시한다.The fault display displays the items shown on the display as listed in the following table.
이러한 폴트 상태는 다음과 같이 검출할 수가 있다.Such a fault condition can be detected as follows.
전원전압(Source Voltage), 배터리전압(Battery Voltage), 부하전류(Load Current)는 전원측 단자와 배터리 단자 및 부하가 연결도선에 직접 연결된 전류 및 전압계를 연결하여 측정한다.Source voltage, battery voltage, and load current are measured by connecting a current terminal and a voltmeter directly connected to the connecting terminal with the battery terminal and the load.
일정 시간(예 3분) 충전하고 잠시 충전을 멈춘 후, 충전 시작 전에 수집한 데이터와 충전 후 수집한 데이터를 비교하여 실제 배터리의 상태 및 이상 유무를 판정한다.After charging for a certain time (for example, 3 minutes) and stopping charging for a while, the data collected before the charging start and the data collected after the charging are compared to determine the actual battery condition and abnormality.
[System Halted]: 시스템정지. 제어기의 MCU(ATmega128) 내부의 워치독 기능을 사용하여 MCU의 자가 진단을 통한 이상 유무를 확인하고 이상이 있으면 표시한다. 불안정한 MCU 동작이 발생하였을 시, PCB 전원 및 소켓 확인을 확인하도록 한다.[System Halted]: System Halted. The watchdog function inside the controller's MCU (ATmega128) is used to check the MCU's self-diagnosis for abnormalities and to display any abnormalities. In case of unstable MCU operation, check the PCB power and socket check.
[Driver Defected]: 게이트 드라이버 손상. IGBT Gate Driver(HCPL316J)에 물리적으로 이상이 있는 경우, 즉 소자 자체가 단선되었다든지 단락된 경우에 표시한다. 전원을 모두 OFF 한 후, 다시 ON 해 보도록 지시한 후, 폴트가 지속되면 물리적인 손상이므로 PCB를 교체하도록 지시한다.[Driver Defected]: Damaged gate driver. It is displayed when there is a physical abnormality in the IGBT Gate Driver (HCPL316J), that is, when the device itself is disconnected or shorted. Turn off the power and instruct it to turn it on again. If the fault persists, instruct it to replace the PCB because of physical damage.
[GD-Fault]:게이트 드라이버 폴트. IGBT의 정격 이상으로 전류가 흘렀을 경우, IGBT Gate Driver(HCPL316J)의 DESAT(14) Pin 에서 IGBT C-E간 과전류가 검출 되면, /FAULT(6) Pin의 상태 변화를 MCU에서 감지하여 표시한다. IGBT의 정격 이상으로 전류가 흘렀을 경우, IGBT 절연 및 배선을 확인하도록 지시한다.[GD-Fault]: Gate driver fault. If the current flows over the IGBT rating, if the overcurrent between IGBT C-E is detected at DESAT (14) pin of IGBT Gate Driver (HCPL316J), the state change of / FAULT (6) Pin is detected and displayed by MCU. If a current flows above the IGBT rating, instruct the IGBT insulation and wiring to be checked.
[Unstable Power]: 불안정한 전원. 입력 전원의 전압이 불안정하거나 연결이 안 된 경우,[Unstable Power]: Unstable power. If the voltage of the input power is unstable or disconnected,
또는 퓨즈가 단선된 경우, 정류된 3상 입력 전압을 피드백 받아 디지털 신호 처리 후 입력 전압이 적절하지 않는 경우(예 입력전원의 30%이하, 또는 20%이상)에 표시한다.퓨즈 및 입력 전원 상태를 확인하십시오Alternatively, if the fuse is blown, the rectified three-phase input voltage is fed back to indicate that the input voltage is not appropriate after processing the digital signal (e.g., less than 30% or more than 20% of the input power). Please check
[Low Voltage]: 정류된 3상 입력 전압 및 배터리 충전 전압을 디지털 값으로 MCU에서 변경 후, 두 전압을 비교하여 입력 전압보다 배터리 전압이 낮아 충전이 불가능할 경우에 표시한다. 충전하기에 충분하지 못한 입력 전압이 인가된 경우 입력, 출력 전압 및 파라미터 설정 등을 확인하도록 한다.[Low Voltage]: After changing the rectified three-phase input voltage and the battery charging voltage to the digital value in the MCU, the two voltages are compared and displayed when charging is not possible because the battery voltage is lower than the input voltage. If an input voltage that is not sufficient for charging is applied, check the input, output voltage, and parameter settings.
[Stack Overheat]: 스택 과열 스택의 온도가 85℃를 넘은 경우. 유니트 내부에 온도 센서가 부착되어 있어 85 ℃ 설정 온도 이상 증가하면 MCU에서 반도체 소자의 보호를 위하여 출력 정지하고 표시한다. 방열판의 온도 및 팬 회전을 확인하도록 한다[Stack Overheat]: Stack Overheat The stack temperature exceeds 85 ° C. Since the temperature sensor is attached inside the unit, if the temperature rises above the set temperature of 85 ℃, the MCU stops the output and displays it to protect the semiconductor device. Check the heatsink temperature and fan rotation
[Too Big Current]: 대전류 감지. 전류 센서가 이상 동작한 경우. 센서 통해 피드백 받은 전류를 MCU에서 아날로그를 디지털로 변환하는데, 이 디지털 변환 값이 너무 높아 전류 측정이 불가능한 경우에 표시한다. 노이즈가 심한 환경이므로 적절한 조치를 하도록 한다.[Too Big Current]: High current detection. The current sensor has malfunctioned. The current fed back through the sensor converts the analog from the MCU to digital, which is indicated when the current value is too high to measure the current. It is a noisy environment, so take appropriate measures.
[Too Big Voltage]: 고전압 감지. 전압 센서가 이상 동작한 경우. 피드백 받은 전압(입력 전압, 배터리 전압)이 전류와 마찬가지로 MCU에서 디지털 변환 값이 너무 높아 전압 측정이 불가능한 경우에 표시한다.노이즈가 심한 환경이므로 적절한 조치를 하도록 한다.[Too Big Voltage]: High voltage detection. The voltage sensor has malfunctioned. Like the current, the feedback voltage (input voltage, battery voltage) is displayed when the digital conversion value on the MCU is too high to measure the voltage.
[Out of Control]: 제어 불능. 전류 제어가 제대로 되지 않는 경우, MCU에서 전압 및 전류 제어가 불가능한 경우, 즉 제어신호를 보내어도 반응이 없을 때에 표시한다. IGBT 및 배터리 배선을 확인하십시오.[Out of Control]: Out of control. It indicates when the current control is not done properly, when the voltage and current control is impossible in the MCU, that is, when there is no response even when the control signal is sent. Check the IGBT and battery wiring.
[Over-Charged]: 과충전. MCU에서 검출한 배터리 전압이 설정 전압 이상인 경우에 표시한다.배터리 용량 설정 및 배선을 확인하도록 한다.[Over-Charged]: Overcharged. This is displayed when the battery voltage detected by the MCU is higher than the set voltage. Check the battery capacity setting and wiring.
[Bad Battery]: 배터리 충전 전 내부 저항값과 충전 후 저항값으로 배터리의 내부 저항을 계산하여 배터리 교환시기인 경우 표시한다.[Bad Battery]: The internal resistance of the battery is calculated from the internal resistance value before charging the battery and the resistance value after charging.
[Over Current]: 과전류. CT로 설정 전류 이상의 과전류가 흐르는 경우. 설정된 전류보다 많은 전류가 흐를 경우, 즉 과전류가 검출 된 경우에 표시한다. 출력단과, 그 배선을 점검하도록 지시한다. [Over Current]: Over current. When overcurrent flows over the set current by CT. It is displayed when more current flows than the set current, ie when overcurrent is detected. Instruct the output terminal and its wiring to be checked.
제어기는 모든 결함에 대하여는 경고 신호를 오디오 및/또는 시각신호로 알리며, 치명적인 결함에 대하여는 시스템을 정지시키고 경고를 표시한다.The controller alerts you to a warning signal with audio and / or visual signals for all faults, and shuts down the system and displays a warning for fatal faults.
본 발명 전원 장치를 동작시키는 방법은 도 3에 보인 순서도와 같이 조작하면 된다. 즉 다음과 같다.The method for operating the power supply of the present invention may be operated as shown in the flowchart shown in FIG. 3. That is as follows.
1) 배터리의 극성을 주의하여 본 배터리충전장치의 배터리 단자 B와 N에 배터리를 연결하고, 1) Pay attention to the polarity of the battery and connect the battery to the battery terminals B and N of this battery charger.
2) 제어기의 동작전원인 SMPS(12) 전원을 인가한다. 2)
3) 그러면 제어기의 표시부 창에 "UNSTABLE POWER" 폴트 메시지가 표시되는데 세트 키를 눌러 파라미터 설정 모드로 진입한다.3) Then the message “UNSTABLE POWER” is displayed in the display window of the controller. Press the Set key to enter the parameter setting mode.
4) 키보드의 UP, DOWN, SET KEY를 사용하여 파리미터 설정방법(표1)에 따라 배터리의 정격 AH, Auto Run을 OFF로 설정한 후 SET KEY를 길게 눌러 설정모드를 빠저 나오면 다시 "UNSTABLE POWER" 폴트 메시지가 표시된다.4) Set the rated AH, Auto Run of the battery to OFF according to the parameter setting method (Table 1) by using the UP, DOWN, SET KEY of the keyboard and press the SET KEY for a long time to exit the setting mode. A fault message is displayed.
5) 제어기의 3상 전원을 인가하여 폴트를 해제한 후, LCD 창 표시를 확인한다. 5) Release the fault by applying 3-phase power of controller and check LCD display.
6) SV 전압이 실제 입력 소스 전압과 일치하는지 확인하고, BV 전압이 0V를 표시하고 있는지 확인한다.6) Verify that the SV voltage matches the actual input source voltage, and verify that the BV voltage is displaying 0V.
7) 배터리 회로를 접속하고 BV 전압이 실제 배터리 전압과 일치하는지 확인한다.7) Connect the battery circuit and check that the BV voltage matches the actual battery voltage.
8) RUN Key를 눌러 배터리를 충전시키면서, OC[Output Current] 전류를 관측한다.8) While charging the battery by pressing the RUN key, observe the OC [Output Current] current.
9) 전류 및 전압이 이상 없으면, RUN Key를 다시 눌러 충전을 중지시킵니다.9) If there is no problem with current and voltage, press RUN key again to stop charging.
10) SET Key를 길게 눌러 파라미터 설정 모드에서 Auto Run을 Recover 또는10) Press and hold the SET key to recover Auto Run in the parameter setting mode.
Floating으로 설정한다.Set to Floating.
11) RUN key를 눌러 배터리를 충전한다.11) Press the RUN key to charge the battery.
위에서 설명한 조작 방법은 하나의 실시예를 설명한 것이며 설정할 때 구체적인 동작범위까지 설정할 수도 있다.The operation method described above has been described with reference to one embodiment, and may be set to a specific operation range when setting.
이상에서 실시예를 설명하였지만, 당업자들은 구성을 다양하게 수정하거나 변형시켜서 만들수 있을 것이다.Although the embodiment has been described above, those skilled in the art will be able to make various modifications or variations.
11: 정류부, 12: 스위칭모드전원공급장치, 13: 제어기(Main Control Center)
14: 제1스위치, 15: 인덕터, 16: 제2스위치, 17: 저항, 19: 제1다이오드
20: 저항, 21: 콘덴서, 22: 직류 전원 출력단자,
23: B충전용 배터리 전압 출력 단자: 직류 출력의 + 단자
24: - 전극 단자, 32, 34, 36, 38, 40: 회로지점들
40, 36: 노드11: rectifier, 12: switching mode power supply, 13: controller (Main Control Center)
14: first switch, 15: inductor, 16: second switch, 17: resistor, 19: first diode
20: resistance, 21: condenser, 22: DC power output terminal,
23: Battery voltage output terminal for B charging: + terminal of the DC output
24: electrode terminals, 32, 34, 36, 38, 40: circuit points
40, 36: node
Claims (8)
상기 정류부의 직류출력을 소정의 전압으로 변환하여 배터리를 충전하기 위한 직류/직류 변환부를 포함하고,
상기 직류/직류 변환부는:
상기 정류부의 직류출력에 연결된 제1 및 제2 제어스위치와, 인덕터, 및 콘덴서를 가진 벅콘버터와,
상기 벅콘버터의 제1 제어스위치를 제어하여 콘덴서 양단의 출력전압을 제어하는 제어기를 포함하여 이루어지고,
상기 제어기는:
상기 벅콘버터의 입력과 출력 전압을 검출하는 전압센서, 입력과 출력의 전류를 검출하는 전류센서, 그리고 각부의 온도를 검출하는 온도센서와, 동작모드를 설정하고 필요한 정보를 표시하는 표시부를 가지고, 미리 설정된 작동모드에 따라 프로그램이 상기 전압센서, 전류센서 및 온도센서의 신호를 처리하고, 상기 벅콘버터의 제1 제어스위치를 제어하여, 충전 프로세스를 진행하는 것이고,
상기 벅콘버터는:
상기 정류부의 직류출력 양단에 두개의 제1 및 제2 제어스위치가 직렬로 연결되고, 제1 및 제2 제어스위치 연결점에 인덕터의 일단이 연결되고, 인덕터의 타단은 제1다이오드를 통하여 상기 콘덴서의 일단에 연결되고, 콘덴서의 일단은 직류 출력의 +단자에 연결되고 콘덴서의 타단은 직류출력의 -단자에 연결되고, 상기 -단자와 인덕터의 타단 사이에는 바이어스 저항으로 연결되고, -단자는 정류부의 -측과 전류측정용 도선 또는 저항을 통하여 연결되는 것이 특징인 디지털식 배터리충전장치.A rectifier for rectifying the AC input to generate a DC output;
A DC / DC converter for converting the DC output of the rectifier into a predetermined voltage to charge the battery,
The DC / DC converter is:
A buck converter having first and second control switches, an inductor, and a capacitor connected to the DC output of the rectifier;
It includes a controller for controlling the output voltage across the capacitor by controlling the first control switch of the buck converter,
The controller is:
A voltage sensor for detecting the input and output voltage of the buck converter, a current sensor for detecting the current of the input and output, a temperature sensor for detecting the temperature of each part, and a display unit for setting an operation mode and displaying necessary information, The program processes the signals of the voltage sensor, the current sensor and the temperature sensor according to a preset operation mode, controls the first control switch of the buck converter, and proceeds with the charging process.
The buck converter is:
Two first and second control switches are connected in series to both ends of the DC output of the rectifier, one end of the inductor is connected to the first and second control switch connection points, and the other end of the inductor is connected to the capacitor via the first diode. One end of the capacitor is connected to the + terminal of the DC output, the other end of the capacitor is connected to the-terminal of the DC output, a bias resistor is connected between the terminal and the other end of the inductor, and the-terminal of the rectifier -Digital battery charging device characterized in that connected via the side and the current measuring conductor or resistor.
제어스위치의 양단, + 단자, - 단자에 각각 전압을 검출하기 위한 센서선을 연결하여 전압센서로서 전압을 검출하고,
검출된 전압들을 분석하여 각 소자에 흐르는 전류를 계산하고,
충전시작 경과 시간과 전압 및 전류의 값들을 이용하여 충전과정을 파악하여 충전 프로세스를 진행하는 것이 특징인 디지털식 배터리충전장치.The method according to claim 1, wherein the controller,
Connect the sensor wire for detecting voltage to the both ends of the control switch, the + terminal, and the-terminal respectively to detect the voltage as a voltage sensor,
Analyze the detected voltages to calculate the current flowing through each device,
Digital battery charging device characterized in that the charging process by proceeding the charging process by using the elapsed time and the value of the voltage and current.
상기 제어스위치는 IGBT를 사용하는 것이 특징인 디지털식 배터리충전장치.The method according to claim 3,
The control switch is a digital battery charging device, characterized in that using the IGBT.
배터리 충전을 위하여 초기에 설정하여야 할 파라미터로서, 충전할 배터리 전압, 배터리의 용량, 최대 출력전류, 또는 부하전류를 설정하고,
회복충전과 균등충전을 자동으로 할 것인지, 수동으로 할 것인지를 설정하는 것이 특징인 디지털식 배터리충전장치.The method of claim 3, wherein the method of setting an operation mode of the controller comprises:
As a parameter to be initially set to charge the battery, set the battery voltage to be charged, the capacity of the battery, the maximum output current, or the load current,
Digital battery charger, characterized in that whether you set the recovery charge and equal charging automatically or manually.
균등충전은 배터리 전압의 117%로 충전하고,
부동충전은 배터리 전압의 111%로 충전하고,
충전량의 90% 이상 충전되거나 충전전류가 정격충전 전류의 3% 이하가 되면 자동으로 부동충전으로 전환되도록 설정하는 것이 특징인 디지털식 배터리충전장치.The method of claim 5, wherein when setting the operation mode of the controller
Even charging charges at 117% of battery voltage,
Floating charge charges at 111% of battery voltage,
Digital battery charging device characterized in that it is set to automatically switch to floating charging when more than 90% of the charge amount or the charging current is less than 3% of the rated charging current.
표시부에 자동동작 모드를 온 또는 오프로 할 것인지를 표시하여 조작자가 선택하도록 하고,
다음에 배터리 전압, 배터리 용량, 최대출력전류, 부하전류, 및 균등충전 시간을 순차적으로 표시부에 표시하여 조작자가 수치를 입력하도록 하는 것이 특징인 디지털식 배터리충전장치.The method of claim 5, wherein the method of setting an operation mode of the controller comprises:
The display indicates whether the automatic operation mode is turned on or off so that the operator can select it.
And a battery voltage, a battery capacity, a maximum output current, a load current, and an equal charge time are sequentially displayed on the display unit, so that an operator can input a numerical value.
시스템 각 구성요소의 동작 한계를 정하고 그 한계치를 벗어나는 실측값이 검출되면 표시부에 경고 신호를 발생하도록 설정하는 것이 특징인 디지털식 배터리충전장치.
The method of claim 5, wherein the method of setting an operation mode of the controller comprises:
A digital battery charger, characterized in that the operating limit of each component of the system is set, and if an actual value out of the limit is detected, the display unit generates a warning signal.
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