KR101174292B1 - High capacity charger and charger-discharger with unbalance output detection feature of battery for battery production - Google Patents

High capacity charger and charger-discharger with unbalance output detection feature of battery for battery production Download PDF

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은동욱
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신일전기 주식회사
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Abstract

PURPOSE: A high capacity battery charger for battery production and a charger-discharger are provided to prevent safety accidents by cutting off charging and discharging operations in the case of an abnormal unbalanced situation. CONSTITUTION: An AC power supply is inputted in a power input unit(10). A charge driving unit(20b) rectifies the AC power supply into a DC power supply. A power detection unit detects voltage and current of a plurality of batteries in real time. A controller(40) controls the operation of the power input unit and the charge driving unit according to the voltage and the current detected in the power detection unit. A voltage acquisition unit obtains an output voltage of the charge driving unit in the on-state of a silicon controlled rectifier. An unbalanced output sensing unit(50) comprises a sensing signal generating unit. The sensing signal generating unit creates a sensing signal for cutting off the operation of the charge driving unit and transmits it to the controller.

Description

출력 언밸런스 감지 기능을 가진 배터리 생산용 대용량 충전기 및 충방전기 {High capacity charger and charger-discharger with unbalance output detection feature of battery for battery production}High capacity charger and charger-discharger with unbalance output detection feature of battery for battery production}

본 발명은 배터리 공장 생산된 복수의 배터리를 직렬로 연결한 후 이를 동시에 충전 또는 방전할 때 사용하는 출력 언밸런스 감지 기능을 가진 배터리 생산용 대용량 충전기 및 충방전기에 관한 것이다.
The present invention relates to a large-capacity charger and charger / discharger for battery production with an output unbalance detection function used when a plurality of batteries produced in a battery factory are connected in series and then charged or discharged at the same time.

일반적으로 배터리(battery)는 화학에너지를 전기에너지로 변화시키는 방전과 전기에너지를 화학에너지로 변화시키는 충전을 유한 반복 가능한 2차 전지를 말한다. In general, a battery refers to a secondary battery capable of finitely repeating a discharge for converting chemical energy into electrical energy and a charge for converting electrical energy into chemical energy.

상기의 배터리는 전조, 전조의 내부에 채워지는 전해액, 전조의 내부에 각각 직렬로 연결 설치되는 복수의 양극판과 복수의 음극판, 전조의 내부에서 양극판과 음극판을 격리시키는 격리판, 양극판과 음극판에 각각 연결된 양단자와 음단자로 구성된다. The battery includes a plurality of anode plates and a plurality of cathode plates, each of which is installed in series in the interior of the precursor, the electrolyte filled in the interior of the precursor, and a separator for isolating the anode and cathode plates in the interior of the precursor, the anode and cathode plates, respectively. It consists of connected both terminals and negative terminals.

따라서 외부로부터 직류전원이 양단자와 음단자를 통해 양극판과 음극판으로 입력되면 전기에너지가 화학에너지로 변화되어 전해액의 비중이 증가하면서 충전이 이루어지게 되고, 양단자와 음단자를 통해 직류전원이 외부로 출력되면, 화학에너지가 전기에너지로 변화되어 전해액의 비중이 감소하면서 방전이 이루어지게 된다. Therefore, when DC power is input from the outside to the positive and negative plates through both terminals and negative terminals, the electrical energy is converted into chemical energy, which increases the specific gravity of the electrolyte, and the DC power is externally connected through both terminals and the negative terminals. When it is output as, the chemical energy is converted into electrical energy and discharge is performed while the specific gravity of the electrolyte is reduced.

이러한 배터리는 가공된 전극판과 격리판을 전조에 설치하고 전조에 전해액을 주입한 후 복수를 한 조로 직렬 연결하여 대용량 충전기 또는 충방전기를 사용하여 충전 운전 또는 충방전 운전을 진행하는 공정을 통해 대량으로 생산된다. Such a battery is a large amount through the process of installing the processed electrode plate and the separator plate in the tank, injecting the electrolyte solution into the tank and then connecting the plurality in series to charge or charge / discharge operation using a large-capacity charger or charger Produced as

여기서 복수의 배터리를 대용량 충전기 또는 충방전기로 충전 또는 충방전 운전을 진행할 때는 대용량 충전기 또는 충방전기의 출력단자 사이에 직렬로 연결하여 충전 또는 충방전 운전을 진행한다. Here, when charging or charging / discharging a plurality of batteries with a large-capacity charger or a charger / discharger, charging or charging / discharging is performed by connecting the output terminals of the large-capacity charger or the charger / discharger in series.

즉, 배터리의 양단자는 다른 배터리의 음단자와 연결하고 배터리의 음단자는 또 다른 배터리의 양단자와 연결한 상태에서 최선단 배터리의 양단자와 최후단 배터리의 음단자를 각각 대용량 충전기 또는 충방전의 출력단자에 각각 연결하여 충전 또는 충방전 운전을 진행한다.
That is, while both terminals of the battery are connected to the negative terminals of the other battery, and the negative terminals of the battery are connected to both terminals of the other battery, the both ends of the battery and the negative terminal of the latest battery are respectively charged or discharged. Connect to each output terminal of to perform charging or charging / discharging operation.

그러나 실리콘 제어 정류기(SCR, silicon-controlled rectifier)를 통해 교류전원을 직류전원으로 정류하는 대용량 충전기 및 충방전기를 사용하여 복수의 배터리를 충전 및 충방전할 때 그 출력이 일정하지 않고 펄스 형태로 출력될 경우 배터리 내부의 (+)전극과 (-)전극이 높은 펄스성 전류로 인해 발열이 증가되어 배터리 전조 내에 채워진 전해액의 온도가 한계 온도를 초과하여 전조의 외형이 변형됨으로써 불량 배터리를 생산하거나 전해액이 고갈되어 화재를 유발하는 등의 안전사고가 발생하게 된다. However, when charging and charging / discharging a plurality of batteries using a large-capacity charger and a charger / discharger that rectify AC power to DC power through a silicon-controlled rectifier (SCR), the output is not constant and is output in pulse form. If the (+) and (-) electrodes inside the battery generate heat due to the high pulse current, the temperature of the electrolyte filled in the battery precursor exceeds the limit temperature. This exhaustion causes a safety accident such as causing a fire.

즉, 실리콘 제어 정류기(6상 구동) 타입의 대용량 충전기 및 충방전기는 도 1과 같이 충전 운전을 진행할 때 오실로스코프를 통해 정상적인 출력 파형을 확인하면 도 4와 같은 형태로 나타나지만, 실리콘 제어 정류기의 불량, 배선의 노후화와 오류, 절연용 펄스 트랜스포머의 불량, 입력전원의 불량 등의 원인으로 오작동이 일어나면서 도 5와 같은 형태의 출력 파형이 나타난다. That is, the large-capacity charger and the charger / discharger of the silicon controlled rectifier (6-phase drive) type are shown in FIG. 4 when the normal output waveform is checked through the oscilloscope when the charging operation is performed as shown in FIG. A malfunction occurs due to the aging and error of wiring, the failure of the insulation pulse transformer, the failure of the input power supply, and the like, and the output waveform of FIG. 5 appears.

그리고 상기한 실리콘 제어 정류기 타입의 대용량 충방전기의 경우는 도 2와 같이 방전 운전을 진행할 때 정전 또는 MC의 불량 등의 원인으로 TR1으로 전원이 원활하게 공급되지 않으면 온(ON)상태의 실리콘 제어 정류기에 의해, 배터리의 (+)측, 상측의 실리콘 제어 정류기, TR1, 하측의 실리콘 제어 정류기, 배터리의 (-)측이 폐회로를 구성하면서 대량의 전류가 TR1으로 흘러 TR1이 소손되는 등 충방전기 보다 더 큰 문제를 야기하게 된다. In the case of the silicon-controlled rectifier-type large-capacity charger / discharger as shown in FIG. 2, when the power supply is not smoothly supplied to TR1 due to a power failure or MC failure during the discharge operation, the silicon controlled rectifier is in an ON state. As a result, the positive side of the battery, the upper silicon controlled rectifier, TR1, the lower silicon controlled rectifier, and the negative side of the battery form a closed circuit. It causes a bigger problem.

이를 해소하기 위해 도 3과 같이 MC를 TR1의 2차측에 배치해야 하는데, 그러나 이때도 방전운전시 정전인 경우 MC가 온상태에서 오프상태로 전환될 때 시간 지연이 발생하면서 TR1에 시간에 비려하는 증가한 전류가 흘러 TR1이 소손되므로 정전과 같은 상태는 빠르게 검출하여 MC를 최대한 빨리 오프(OFF)시켜야 한다. In order to solve this problem, MC should be placed on the secondary side of TR1 as shown in FIG. 3, but in this case, in case of power failure during discharge operation, a time delay occurs when the MC is switched from on state to off state. Since the increased current flows and the TR1 burns out, a condition such as a power outage should be detected quickly and the MC should be turned off as soon as possible.

또한, 3상 전원 중에서 1상 이상의 전원이 공급되지 않은 상황에서도 방전 전류가 1개의 권선에 집중되어 흐르면서 허용 전류를 초과하게 되므로 TR1이 소손된다. In addition, even when one or more phases of the three-phase power supply are not supplied, the discharge current is concentrated in one winding and exceeds the allowable current, so that TR1 is burned out.

그리고 과도한 펄스성 전류가 배터리에 흐르므로 초기 생산 배터리 내부의 온도를 상승시키고 전해액을 빠르게 증발시켜 배터리의 전조가 변형되거나 화재가 발생하게 된다. Excessive pulsed current flows into the battery, which increases the temperature inside the initial production battery and rapidly evaporates the electrolyte, causing the battery to deform or fire.

이상과 같이 종래의 실리콘 제어 정류기 타입의 대용량 충전기 및 충방전기의 충전 운전시 6개의 전압 중의 하나 이상이 출력되지 않거나 대용량 충방전기의 방전 운전시 3개의 전압 중의 하나 이상이 출력되지 않는 출력 언밸런스 현상이 발생할 경우에는 전해액이 고갈되어 불량 배터리가 생산되고 안전사고가 유발될 뿐만 아니라 회로소자가 소손되어 고장이 발생하는 문제점들이 있었다. As described above, the output unbalance phenomenon in which at least one of six voltages is not output during the charging operation of the conventional silicon controlled rectifier type large capacity charger and the charger / discharger or at least one of the three voltages during the discharge operation of the large-capacity charger / discharger is not output. When it occurs, the electrolyte is depleted, a bad battery is produced and a safety accident is caused, as well as a circuit element is burned out and there are problems that occur.

그러므로 본 발명은 상기한 문제점들을 모두 해소하기 위하여 배터리 충전기 및 충방전기의 출력단(P,N)의 전압을 매번 실리콘 제어 정류기의 출력 주기마다 획득하여 그 편차가 일정값 이상을 경우 충전 운전 및 충방전 운전을 정지하고 작업자에게 알리는 구조를 가진 출력 언밸런스 감지 기능을 가진 배터리 생산용 대용량 충전기 및 충방전기를 제공함에 그 목적이 있다.
Therefore, the present invention obtains the voltage of the output terminal (P, N) of the battery charger and charger and charger for each output cycle of the silicon controlled rectifier in order to solve all the above problems, the charge operation and charge and discharge when the deviation is more than a certain value Its purpose is to provide a large-capacity charger and charger / discharger for battery production with output unbalance detection with a structure that stops operation and informs operators.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위하여 발명된 것으로, 출력단 전압을 상의 출력 주기마다 획득하여 전압 편차가 발생한 경우 출력 언밸런스 상태로 자동 감지하여 충전 운전 및 충방전 운전을 즉시 정지시킨 후 작업자에게 신속하게 알리는 구조를 가짐을 특징으로 한 출력 언밸런스 감지 기능을 가진 배터리 생산용 대용량 충전기 및 충방전기를 제공한다.
The present invention has been invented to solve the above problems, the output stage voltage is obtained for each output cycle of the phase, when the voltage deviation occurs automatically detects the output unbalanced state to immediately stop the charging operation and charging and discharging operation to the operator quickly It provides a large-capacity charger and charger / discharger for battery production with output unbalance detection.

본 발명은 배터리의 충전 운전 및 방전 운전시 출력단 전압에 대한 데이터를 상 주기마다 획득하여 출력단 전압이 비정상적인 언밸런스 상황일 경우, 충전 운전 및 방전 운전을 정지시킴과 동시에 작업자에게 경고등과 스피커를 통해 알려 줌으로써, 불량 배터리의 생산을 방지하고 안전사고를 예방할 뿐만 아니라 대용량 충전기 및 충방전기의 고장도 방지할 수 있는 효과가 있다.
The present invention obtains data on the output terminal voltage in each cycle during the charging and discharging operation of the battery to stop the charging and discharging operation when the output stage voltage is abnormally unbalanced condition and to inform the operator through a warning light and a speaker In addition, it prevents the production of defective batteries and prevents safety accidents, as well as preventing the failure of large-capacity chargers and chargers.

도 1은 대용량 충전기 및 충방전기의 충전 운전에 따른 계통도.
도 2는 대용량 충방전기의 방전 운전에 따른 계통도.
도 3은 대용량 충방전기의 방전 운전에 따른 다른 계통도.
도 4는 대용량 충전기 및 충방전기의 정상적인 출력단 전압 파형에 대한 예시도.
도 5는 대용량 충전기 및 충방전기의 비정적인 출력단 전압 파형에 대한 예시도.
도 6은 본 발명의 대용량 충방전기의 전체 구성을 도시한 블럭도.
도 7은 본 발명의 출력언밸런스감지부를 도시한 블럭도.
도 8은 본 발명이 대용량 충방전기의 출력 언밸런스 상태를 감지하는 작동을 도시한 계략도.
도 9는 본 발명의 대용량 충전기의 전체 구성을 도시한 블럭도.
1 is a schematic diagram of a charging operation of a large-capacity charger and a charger / discharger.
2 is a system diagram according to the discharge operation of a large-capacity charger.
3 is another system diagram according to the discharge operation of the large-capacity charger.
Figure 4 is an illustration of a normal output voltage waveform of the large-capacity charger and charger.
5 is an exemplary diagram of a non-static output stage voltage waveform of a large-capacity charger and a charger / discharger.
6 is a block diagram showing the overall configuration of a large-capacity charger / discharger of the present invention.
7 is a block diagram showing an output unbalance detection unit of the present invention.
Figure 8 is a schematic diagram showing the operation of the present invention detects the output unbalanced state of a large-capacity charger.
Figure 9 is a block diagram showing the overall configuration of a large capacity charger of the present invention.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명은 출력 언밸런스 감지 기능을 가진 배터리 생산용 대용량 충전기 및 충방전기로서, 배터리 생산 공장에서 제작된 복수의 배터리를 직렬로 연결된 상태에서 그 최선단의 배터리의 접속단자와 그 최후단의 배터리의 접속단자에 각각 출력단자를 접속시켜 충전 운전 및 충방전 운전을 하는 실리콘 제어 정류기(SCR) 타입의 대용량 충전기 및 충방전기이다. The present invention is a large-capacity charger and charger / discharger for battery production having an output unbalance detection function, wherein a plurality of batteries manufactured at a battery production plant are connected in series, and a connection terminal of the battery at the end thereof and a battery at the end thereof are connected. It is a high-capacity charger and charger / discharger of a silicon controlled rectifier (SCR) type that performs charging and charging / discharging operations by connecting output terminals to terminals.

특히, 본 발명은 배터리의 충전 운전 또는 충방전 운전시 비정상적인 출력이 발생할 경우, 이를 자동으로 감지하여 충전 운전 또는 방전 운전을 정지시킨 후 이러한 상황을 작업자에게 알려 줌으로써 불량 배터리의 생산을 방지하고 안전사고를 예방하며 장치의 고장도 막을 수 있도록 한 것이 큰 특징이다. In particular, the present invention, when abnormal output occurs during the charging operation or charging and discharging operation of the battery, automatically detects it and stops the charging operation or the discharge operation, and informs the worker of such a situation to prevent the production of defective batteries and safety accidents The main feature is that it prevents the device from malfunctioning.

이러한 특징은 도 6에 도시된 바와 같이, 교류전원이 입력되는 전원입력부(10)와, 복수의 실리콘 제어 정류기를 통해 전원입력부(10)로 입력된 교류전원을 직류전원으로 변환한 후 직렬 연결된 복수의 배터리를 공급하여 충전하거나 충전된 복수의 배터리의 충전전압을 한전 측으로 회생 방전하는 충방전구동부(20a)와, 복수의 배터리의 전압과 전류를 실시간으로 검출하는 전력검출부(30)와, 전력검출부(30)에서 검출된 배터리의 실제 전압과 전류를 통해 전원입력부(10)와 충방전구동부(20a)의 작동을 제어하는 제어부(40)를 포함하여 이루어진 배터리 생산용 대용량 충전기에 있어서, 상기 충방전구동부(20a)와 제어부(40)의 사이에는, 배터리의 충전 운전 또는 방전 운전시 충방전구동부(20a)의 출력단 전압을 실리콘 제어 정류기의 출력 주기마다 획득하여 주기에 따라 전압 편차가 발생한 경우에는 제어부(40)로 출력언밸런스에 대한 감지신호를 송출하여 충방전 운전을 정지시킨 후 제어부(40)를 통해 작업자에게 알리는 출력언밸런스감지부(50)가 설치된 구성에 의해 달성된다. As shown in FIG. 6, the AC power input unit 10 to which AC power is input and the AC power input to the power input unit 10 through a plurality of silicon-controlled rectifiers are converted into DC power and then connected in series. A charge / discharge driver 20a for regeneratively discharging the charged voltages of a plurality of batteries charged or charged to the KEPCO side, a power detector 30 for detecting voltages and currents of the batteries in real time, and a power detector In the large-capacity charger for battery production, comprising a control unit 40 for controlling the operation of the power input unit 10 and the charge and discharge drive unit 20a through the actual voltage and current of the battery detected by the 30, the charge and discharge Between the driver 20a and the controller 40, the output terminal voltage of the charge / discharge driver 20a is obtained for each output cycle of the silicon controlled rectifier during the charge or discharge operation of the battery. According to the configuration, the output unbalance detection unit 50 to notify the operator through the control unit 40 after stopping the charge and discharge operation by sending a detection signal for the output unbalance to the control unit 40 Is achieved.

즉, 충방전 운전시 실리콘 제어 정류기의 온(ON) 상태에서 충방전구동부(20a)의 출력단 전압을 6상(충전시) 또는 3상(방전시) 주기마다 동일한 지연시간을 가지면서 획득하여 6개의 전압 데이터 또는 3개의 전압 데이터를 비교한 편차가 일정값 이상일 경우, 출력단 전압이 비정상적임은 인지하여 제어부(40)로 감지신호를 보내어 충방전 운전을 정지시키고 작업자에게 알리는 구성에 의한 것이다. That is, in charge-discharge operation, the output terminal voltage of the charge / discharge driver 20a is obtained with the same delay time every 6-phase (charge) or 3-phase (discharge) cycle in the ON state of the silicon control rectifier. When the deviation of comparing the two voltage data or three voltage data is a predetermined value or more, the output terminal voltage is recognized as abnormal and sends a detection signal to the control unit 40 to stop the charge and discharge operation and notify the operator.

이때 상기 출력언밸런스감지부(50)는 도 7에 도시된 바와 같이 충방전구동부(20a)의 출력단 전압을 각 상의 주기마다 획득하는 전압획득부(51)와, 전압획득부(51)에서 각 상의 주기마다 획득한 충방전구동부(20a)의 출력단 전압의 각 상의 전압에 대한 상호 간의 편차를 확인하는 전압편차확인부(52)와, 전압편차확인부(52)에서 편차가 확인된 경우 출력 언밸런스 상태로 간주하여 충방전구동부(20a)의 구동을 정지시키는 감지신호를 발생하여 제어부(40)로 송출하는 감지신호발생부(53)를 포함한 마이크로프로세서로 구성된다. At this time, the output unbalance detection unit 50 is a voltage acquisition unit 51 for acquiring the output terminal voltage of the charge-discharge driver 20a for each phase period as shown in FIG. 7, and each phase in the voltage acquisition unit 51. Voltage deviation check unit 52 for checking the mutual deviation with respect to the voltage of each phase of the output terminal voltage of the charge-discharge driving unit 20a obtained every cycle, and the output unbalanced state when the deviation is confirmed by the voltage deviation check unit 52 It is regarded as being composed of a microprocessor including a detection signal generation unit 53 for generating a detection signal for stopping the driving of the charge-discharge driving unit 20a and sends it to the control unit 40.

그리고 상기 제어부(40)에는 도 6에 도시된 바와 같이 출력언밸런스감지부(50)에서 송출된 감지신호를 수신하여 작업자에게 출력 언밸런스 상태임을 효과적으로 알리기 위하여 경보등(41)과 함께 스피커(42)가 연결되어 있다. In addition, as shown in FIG. 6, the controller 42 is connected to the speaker 42 together with the alarm lamp 41 to receive a detection signal transmitted from the output unbalance detection unit 50 to effectively inform the operator that the output is unbalanced. It is.

따라서 배터리 생산 공장에서 초기 생산된 배터리를 충방전시키 위해 복수의 배터리를 대용량 충방전기의 출력단자 사이에 직렬로 연결한 후 충방전 운전을 진행하는 과정에서 충방전구동부(20a)의 출력단 전압이 실리콘 제어 정류기의 불량, 배선의 노후화와 오류, 절연용 펄스 트랜스포머의 불량, 입력전원의 불량, 정전 등의 원인으로 도 5와 같이 비정상적인 형태가 되더라도 이를 출력언밸런스감지부(50)가 신속하게 감지하여 충방전 운전을 신속하게 정지시킨 후 경보등(41)과 스피커(42)를 작동시켜 작업자에게 효과적으로 알릴 수 있게 된다. Therefore, in order to charge and discharge the battery initially produced in the battery production plant, a plurality of batteries are connected in series between the output terminals of the large-capacity charger / discharger, and then the output terminal voltage of the charge / discharge drive unit 20a during the charging / discharging operation is set to silicon. The output unbalance detection unit 50 quickly detects and fills an abnormal shape as shown in FIG. 5 due to a failure of a control rectifier, an aging and error of wiring, a failure of an insulation pulse transformer, a failure of an input power supply, a power failure, and the like. After stopping the discharge operation quickly, it is possible to effectively notify the operator by operating the alarm light 41 and the speaker 42.

이에 따라 비정상적인 충방전구동부(20a)의 실리콘 제어 정류기의 출력으로 인해 유발되는 전해액 소실, 전해액 소실에 의한 화재 발생, 회로소자의 소손 등을 해소함으로써 불량 배터리의 생산을 방지하고 안전사고를 예방하며 대용량 충방전기의 고장도 막을 수 있게 된다. Accordingly, by eliminating the electrolyte loss caused by the output of the silicon-controlled rectifier of the abnormal charge and discharge drive unit 20a, the fire caused by the electrolyte loss, the damage of the circuit element, etc., it is possible to prevent the production of defective batteries and to prevent safety accidents. Failure of the charger can be prevented.

여기서 대용량 충방전기의 출력 언밸런스 상태가 자동으로 감지되어 작동을 정지시키고 작업자에게 알리는 과정을 도 7에 도시된 작동 과정을 통해 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다. Here, the process of automatically detecting the output unbalanced state of the large-capacity charger / discharger and stopping the operation and informing the worker will be described in more detail through the operation process illustrated in FIG. 7.

먼저, 배터리의 충방전 운전을 진행하면, 충방전구동부(20a)가 작동되면서 충전 운전시 입력전원이 배터리로 충전되고 방전 운전시 배터리의 충전된 전원이 한전으로 회생 방전된다. First, when the charge / discharge operation of the battery is performed, the charge / discharge drive unit 20a is operated to charge the input power with the battery during the charging operation, and during the discharge operation, the charged power of the battery is regeneratively discharged to KEPCO.

이와 동시에 전압획득부(51)는 충방전구동부(20a)의 출력단 양단의 전압을 획득하는데, 이때 충전 운전시에는 6상 제어로 충전하므로 6상의 각 주기마다 그 출력단 전압을 획득하고 방전 운전시에는 3상 제어로 방전하므로 3상의 각 주기마다 그 출력단 전압을 획득한다. At the same time, the voltage acquiring unit 51 acquires the voltage at both ends of the output terminal of the charge / discharge driving unit 20a. In this case, the charging operation is performed by the six-phase control during the charging operation. Since discharge is performed by three-phase control, the output terminal voltage is obtained at each period of the three phases.

즉, 전압획득부(51)는 충방전구동부(20a)의 출력단 전압이 정상적일 경우, 충전 운전시에는 1주기에 6개의 전압 파형을 획득하게 되고, 방전 운전시에는 1주기에 3개의 전압 파형을 획득하게 된다. That is, when the voltage at the output terminal of the charge / discharge driver 20a is normal, the voltage acquisition unit 51 acquires six voltage waveforms in one cycle during the charging operation, and three voltage waveforms in one cycle during the discharge operation. Will be obtained.

이때 전압 파형에 대한 자료들을 획득하는 시점은 각 실리콘 제어 정류기가 온(ON) 상태가 된 이후 200㎲이내에서 동일한 지연시간을 가지고 획득하게 된다. At this time, the time for acquiring the data of the voltage waveform is acquired with the same delay time within 200ms after each silicon-controlled rectifier is turned on.

상기와 같이 충방전구동부(20a)의 출력단 전압을 각 주기마다 획득하는 과정에서, 전압획득부(51)가 충전 운전시 필터를 거친 전압값을 6개 획득하고 방전 운전시 필터를 거친 전압값을 3개 획득한 경우, 전압편차확인부(52)는 충전 운전시 6개의 전압값에 대한 편차를 확인하고 방전 운전시 3개의 전압값에 대한 편차를 확인하며, 감지신호발생부(53)에서는 출력 언밸런스 상태임을 알리는 감지신호를 발생하여 제어부(40)로 송출하게 된다. As described above, in the process of acquiring the output terminal voltage of the charge / discharge driver 20a for each period, the voltage acquisition unit 51 obtains six voltage values passed through the filter during the charging operation, and obtains the voltage values passed through the filter during the discharge operation. In the case of three acquisitions, the voltage deviation checking unit 52 checks the deviation of the six voltage values during the charging operation and checks the deviation of the three voltage values during the discharging operation. The detection signal indicating that the state is unbalanced is generated and sent to the controller 40.

그러면 출력언밸런감지부(50)의 감지신호를 수신한 제어부(40)는 충방전구동부(20a)를 제어하여 충방전 운전을 즉시 정지시킨 후 경보등(41)과 스피커(42)를 통해 작업자에게 신속하게 알리게 된다. Then, the control unit 40 that receives the detection signal of the output unbalance detection unit 50 controls the charging / discharging driving unit 20a to immediately stop the charging / discharging operation, and then to the operator through the alarm lamp 41 and the speaker 42. You will be notified quickly.

이상과 같이 본 발명은 충방전 운전시 비정상적인 출력단의 전압을 자동으로 감지하여 충방전 운전을 즉시 정지시킨 후 작업자에게 신속하게 알릴 수 있게 된다. 이에 따라 상기한 감지 기능이 없었던 종래의 대용량 충방전기의 문제점들을 모두 해소할 수 있게 된다. As described above, the present invention automatically detects an abnormal output voltage at the time of charging and discharging, and immediately stops the charging and discharging, thereby promptly informing the operator. Accordingly, it is possible to solve all the problems of the conventional large-capacity charger / discharger without the above-described sensing function.

여기서 상기한 구성 및 작용효과는 모두 대용량 충방전기에 대한 것으로, 대용량 충전기의 경우에는 도 9에 도시된 바와 같이 대용량 충방전기의 충방전구동부(20a)가 전원입력부(10)에서 입력된 교류전원을 통해 변환된 직류전원으로 직렬 연결된 복수의 배터리를 공급하여 충전하는 충전구동부(20b)로 대체 구성된 것으로 다른 구성은 동일하다. 그리고 대용량 충전기의 작용 효과도 상기한 대용량 충방전기의 작용 효과와 동일하다. Here, all of the above configuration and operation effects are for a large capacity charger, and in the case of a large capacity charger, as illustrated in FIG. 9, the charge / discharge driving unit 20a of the large capacity charger discharges the AC power input from the power input unit 10. It is configured to replace the charging drive unit 20b for supplying and charging a plurality of batteries connected in series with a DC power converted through the other configuration is the same. And the effect of the large-capacity charger is also the same as the above-described effect of the large-capacity charger.

상기한 실시예는 예시적인 것에 불과한 것으로, 당해 기술분야의 통상을 지식을 가진 자라면 이로부터 다양하게 변형된 다른 실시예가 가능하다. The above embodiments are merely exemplary, and those skilled in the art may have other embodiments modified in various ways.

따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위에는 하기의 특허청구범위에 기재된 발명의 기술적 사상에 의해 상기의 실시예 뿐만 아니라 다양하게 변형된 다른 실시예가 포함되어야 한다.
Therefore, the true technical protection scope of the present invention should include not only the above embodiment but also various other embodiments modified by the technical spirit of the invention described in the claims below.

10: 전원입력부 20a: 충방전구동부
20b: 충전구동부
30: 전력검출부 40: 제어부
41: 경보등 42: 스피커
50: 출력언밸런스감지부 51: 전압획득부
52: 전압편차확인부 53: 감지신호발생부
10: power input unit 20a: charge and discharge drive unit
20b: charging drive unit
30: power detector 40: control unit
41: alarm light 42: speaker
50: output unbalance detection unit 51: voltage acquisition unit
52: voltage deviation check unit 53: detection signal generation unit

Claims (2)

교류전원이 입력되는 전원입력부(10)와, 복수의 실리콘 제어 정류기를 통해 전원입력부(10)로 입력된 교류전원을 직류전원으로 정류한 후 직렬 연결된 복수의 배터리를 공급하여 충전하는 충전구동부(20b)와, 복수의 배터리의 전압과 전류를 실시간으로 검출하는 전력검출부(30)와, 전력검출부(30)에서 검출된 배터리의 실제 전압과 전류를 통해 전원입력부(10)와 충전구동부(20b)의 작동을 제어하는 제어부(40)를 포함하여 이루어진 배터리 생산용 대용량 충전기에 있어서, 상기 충전구동부(20b)와 제어부(40)의 사이에는, 실리콘 제어 정류기의 온(ON) 상태에서 각 상의 주기마다 충전구동부(20b)의 출력 전압을 획득하는 전압획득부(51)와, 전압획득부(51)에서 각 상의 주기마다 획득한 충전구동부(20b)의 출력단 전압의 각 상의 전압에 대한 상호 간의 편차를 확인하는 전압편차확인부(52)와, 전압편차확인부(52)에서 편차가 확인된 경우 출력 언밸런스 상태로 간주하여 충전구동부(20b)의 구동을 정지시키는 감지신호를 발생하여 제어부(40)로 송출하는 감지신호발생부(53)를 포함한 출력언밸런스감지부(50)가 설치되고; 상기 제어부(40)에는 출력언밸런스감지부(50)에서 송출된 감지신호를 수신하여 대용량 충전기의 출력 언밸런스 상태를 작업자에게 알리는 경보등(41)과 스피커(42)가 연결 설치됨을; 특징으로 한 출력 언밸런스 감지 기능을 가진 배터리 생산용 대용량 충전기.
The charging drive unit 20b for supplying and charging a plurality of batteries connected in series after rectifying the AC power inputted to the power input unit 10 through a plurality of silicon controlled rectifiers and a plurality of silicon connected rectifiers. ), The power detector 30 that detects the voltages and currents of the plurality of batteries in real time, and the power input unit 10 and the charge driver 20b of the battery through the actual voltages and currents of the batteries detected by the power detector 30. In the high-capacity battery charger for producing a battery comprising a control unit 40 for controlling the operation, between the charging drive unit 20b and the control unit 40, the silicon control rectifier in the on state (ON) of the charge of each phase period Check the deviation between the voltage acquisition unit 51 for acquiring the output voltage of the driver 20b and the voltage of each phase of the output terminal voltage of the charge driver 20b obtained at each phase period of the voltage acquisition unit 51. Ha When the deviation is confirmed by the voltage deviation check unit 52 and the voltage deviation check unit 52, the output signal is regarded as an output unbalanced state, and generates a detection signal for stopping the driving of the charging driver 20b and sends it to the control unit 40. An output unbalance detection unit 50 including a detection signal generation unit 53 is provided; The control unit 40 is connected to the alarm light 41 and the speaker 42 to notify the operator of the output unbalanced state of the large-capacity charger by receiving a detection signal transmitted from the output unbalance detection unit 50; Large capacity charger for battery production with output unbalance detection.
교류전원이 입력되는 전원입력부(10)와, 복수의 실리콘 제어 정류기를 통해 전원입력부(10)로 입력된 교류전원을 직류전원으로 변환한 후 직렬 연결된 복수의 배터리를 공급하여 충전하거나 충전된 복수의 배터리의 충전전압을 한전 측으로 회생 방전하는 충방전구동부(20a)와, 복수의 배터리의 전압과 전류를 실시간으로 검출하는 전력검출부(30)와, 전력검출부(30)에서 검출된 배터리의 실제 전압과 전류를 통해 전원입력부(10)와 충방전구동부(20a)의 작동을 제어하는 제어부(40)를 포함하여 이루어진 배터리 생산용 대용량 충전기에 있어서, 상기 충방전구동부(20a)와 제어부(40)의 사이에는, 충방전구동부(20a)의 출력단 전압을 실리콘 제어 정류기의 온(ON) 상태에서 각 상의 주기마다 획득하는 전압획득부(51)와, 전압획득부(51)에서 각 상의 주기마다 획득한 충방전구동부(20a)의 출력단 전압의 각 상의 전압에 대한 상호 간의 편차를 확인하는 전압편차확인부(52)와, 전압편차확인부(52)에서 편차가 확인된 경우 출력 언밸런스 상태로 간주하여 충방전구동부(20a)의 구동을 정지시키는 감지신호를 발생하여 제어부(40)로 송출하는 감지신호발생부(53)를 포함한 출력언밸런스감지부(50)가 설치되고; 상기 제어부(40)에는 출력언밸런스감지부(50)에서 송출된 감지신호를 수신하여 대용량 충전기의 출력 언밸런스 상태를 작업자에게 알리는 경보등(41)과 스피커(42)가 연결 설치됨을; 특징으로 한 출력 언밸런스 감지 기능을 가진 배터리 생산용 대용량 충방전기.

After converting the AC power input to the power input unit 10 through the plurality of silicon control rectifiers to the DC power supply to the AC power input unit 10 and the plurality of batteries connected in series or charged or charged A charge / discharge drive unit 20a for regenerative discharge of the charge voltage of the battery to the KEPCO side, a power detector 30 that detects the voltages and currents of the plurality of batteries in real time, an actual voltage of the battery detected by the power detector 30, and In the large-capacity charger for battery production comprising a control unit 40 for controlling the operation of the power input unit 10 and the charge-discharge driver 20a through a current, between the charge-discharge driver 20a and the controller 40 The voltage acquisition unit 51 for acquiring the output terminal voltage of the charge / discharge driver 20a for each phase period in the ON state of the silicon controlled rectifier and the voltage acquisition unit 51 for each phase period The voltage deviation check unit 52 which checks the mutual deviation with respect to the voltage of each phase of the output terminal voltage of the discharge driver 20a, and when the deviation is confirmed by the voltage deviation check unit 52, it is regarded as an output unbalanced state to charge and discharge An output unbalance detection unit 50 including a detection signal generation unit 53 for generating a detection signal for stopping driving of the driving unit 20a and sending it to the control unit 40; The control unit 40 is connected to the alarm light 41 and the speaker 42 to notify the operator of the output unbalanced state of the large-capacity charger by receiving a detection signal transmitted from the output unbalance detection unit 50; Large capacity charger for battery production with output unbalance detection.

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