KR101189122B1 - 배터리의 재생과 충전을 동시에 하는 장치 및 그 방법 - Google Patents

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Abstract

본 실시예에 따른 배터리의 재생과 충전을 동시에 하는 장치는 배터리의 충전을 위하여 외부의 전원을 공급받는 전원부; 상기 전원부로부터 제공되는 전류를 인가받는 충전부; 상기 충전부로 고주파 펄스 신호를 출력하는 메인 제어부; 상기 메인 제어부의 제어에 따라 상기 배터리의 방전이 이루어지도록 하는 방전부; 상기 배터리의 충전 또는 방전에 관한 정보를 표시하는 표시부; 및 상기 배터리의 충전 또는 방전에 관한 설정값을 사용자가 설정할 수 있도록 하는 사용자 입력부;를 포함하고, 상기 충전부는 상기 전원부로부터 전달되는 전류를 고주파 펄스 형태로 변환하여 상기 배터리로 공급하고, 상기 메인 제어부는 상기 배터리의 내부저항값에 따라 상기 방전부에 의한 배터리 방전 여부를 결정하는 것을 특징으로 한다.

Description

배터리의 재생과 충전을 동시에 하는 장치 및 그 방법{Apparatus and method for recycling and charging simultaneously a battery}
본 발명은 배터리 내부에 축적되는 황산염 등의 이물질을 내부 전극으로부터 효율적으로 제거하는 것과 함께 상기 배터리의 충전이 동시에 이루어지도록 하는 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
일반적으로 배터리는 전류의 화학적 작용을 이용하는 것이며, 화학적 에너지를 전기 에너지로 사용할 수 있도록 하는 것으로서, 방전될 경우 충전하게 되면 다시 배터리의 기능을 회복할 수 있다. 배터리는 외부 전극 단자에 부하를 접속하면 배터리 내의 전극판과 전해액이 화학 반응을 일으켜 전압을 발생시킨다.
배터리는 전해액으로 묽은 황산을 이용하고, 양극판은 과산화 납, 음극판은 순수한 납을 사용하는 것이 일반적이다.
배터리는 작은 체적으로 가능한 큰 전기 에너지를 얻기 위하여 화학반응을 일으키는 극판과 전해액의 접촉 면적이 커지도록 극판을 얇은 판으로 구성하여 여러 장 병렬로 접속하고 양극판과 음극판이 서로 마주보도록 배치되어 있다.
양극판과 음극판 두 전극의 반응은 불용성인 PbSO4를 생성하여 두 전극에 부착되며, 배터리가 방전시 황산이 소모되어 물이 생성되고, 물의 밀도는 황산의 밀도보다 낮기 때문에 배터리의 충전 상태는 전해액의 밀도를 측정하여 확인한다. 배터리가 재충전될 때는 전극 반응은 역반응이 일어난다.
그러나, 장기간 충방전을 반복하면, 전극판에 달라붙어 있던 황산염이 충전시에 이탈되지 않고 그대로 달라붙어 있게 되며, 이를 황산화 현상이라 한다.
이러한 황산화 현상은 전극판의 전기 반응의 통로가 차단되어 절연기능을 하게 되므로 배터리의 전압, 용량 및 비중도를 저하시키는 문제점이 발생하게 된다.
본 발명은 상기와 같이 배터리의 내부에 축적되는 황산염 등의 이물질을 제거와 함께 상기 배터리를 충전시킬 수 있는 장치 및 그 방법을 제안한다.
그리고, 배터리 내부 전극에 형성된 황산염 등을 제거하는 것과 함께 상기 배터리의 충전이 가능해지도록 함으로써, 배터리의 재생에 소요되는 시간을 현저히 줄일 수 있는 장치 및 그 방법을 제안한다.
본 실시예에 따른 배터리의 재생과 충전을 동시에 하는 장치는 배터리의 충전을 위하여 외부의 전원을 공급받는 전원부; 상기 전원부로부터 제공되는 전류를 인가받는 충전부; 상기 충전부로 고주파 펄스 신호를 출력하는 메인 제어부; 상기 메인 제어부의 제어에 따라 상기 배터리의 방전이 이루어지도록 하는 방전부; 상기 배터리의 충전 또는 방전에 관한 정보를 표시하는 표시부; 및 상기 배터리의 충전 또는 방전에 관한 설정값을 사용자가 설정할 수 있도록 하는 사용자 입력부;를 포함하고, 상기 충전부는 상기 전원부로부터 전달되는 전류를 고주파 펄스 형태로 변환하여 상기 배터리로 공급하고, 상기 메인 제어부는 상기 배터리의 내부저항값에 따라 상기 방전부에 의한 배터리 방전 여부를 결정하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제 2 실시예에 따른 장치는 배터리의 충전을 위하여 외부의 전원을 공급받는 전원부; 상기 전원부로부터 제공되는 전류를 인가받는 충전부; 상기 충전부로 고주파 펄스 신호를 출력하는 메인 제어부; 상기 배터리의 충전 또는 방전에 관한 정보를 표시하는 표시부; 및 상기 배터리의 충전 또는 방전에 관한 설정값을 사용자가 설정할 수 있도록 하는 사용자 입력부;를 포함하고, 상기 충전부는 상기 전원부로부터 전달되는 전류를 고주파 펄스 형태로 변환하여 상기 배터리로 공급한다.
본 실시예에 따른 배터리의 재생 및 충전 방법은 배터리의 재생 및 충전이 동시에 이루어지도록 하는 방법으로서, 상기 배터리를 방전시키는 단계; 상기의 방전된 배터리 전압이 기설정된 제 1 설정전압에 도달하는지 여부를 판단하는 단계; 판단결과, 상기 배터리 전압이 제 1 설정전압에 도달한 경우에, 상기 배터리의 재생 및 충전이 동시에 이루어지도록, 상기 배터리로 공급하기 위한 전류를 고주파 펄스 형태로 변환하는 단계; 및 상기 배터리의 전압이 기설정된 제 2 설정전압까지 충전되도록, 상기 고주파 펄스 형태로 변환된 전류를 상기 배터리로 공급하는 단계;를 포함한다.
본 발명의 실시예들에 따른 장치에 의하면, 배터리의 재생과 배터리의 충전이 동시에 이루어짐으로써, 배터리의 수명을 연장하기 위하여 수행되는 작업의 시간을 월등히 줄일 수 있는 장점이 있다.
그리고, 사용자의 선택에 따라 다양한 방법으로 배터리의 재생과 충전이 이루어질 수 있기 때문에, 다양한 환경에서 이용될 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 배터리의 재생 및 충전을 위한 장치를 보여주는 도면.
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 장치에서 메인 제어부의 구성을 상세하게 보여주는 도면.
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 장치의 동작 흐름을 설명하는 흐름도.
도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 배터리의 재생 및 충전을 위한 장치를 보여주는 도면.
도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 장치에서 메인 제어부의 구성을 상세하게 보여주는 도면.
이하에서는, 본 실시예에 대하여 첨부되는 도면을 참조하여 상세하게 살펴보도록 한다. 다만, 본 실시예가 개시하는 사항으로부터 본 실시예가 갖는 발명의 사상의 범위가 정해질 수 있을 것이며, 본 실시예가 갖는 발명의 사상은 제안되는 실시예에 대하여 구성요소의 추가, 삭제, 변경 등의 실시변형을 포함한다고 할 것이다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 배터리의 재생 및 충전을 위한 장치를 보여주는 도면이고, 도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 장치에서 메인 제어부의 구성을 상세하게 보여주는 도면이다.
먼저, 도 1을 참조하면, 본 실시예의 장치는 외부로부터 전원을 공급받아 충전부(150)로 전달하는 전원부(120)와, 상기 전원부(120)로부터 공급되는 전원 전류가 고주파 펄스 형태로 배터리(300)에 공급되도록 펄스폭 변조를 수행하는 충전부(150)와, 상기 전원부(120)와 충전부(150)의 동작을 제어하는 메인 제어부(110)를 포함한다.
또한, 상기 배터리(300) 내부에 형성된 황산염 등의 이물질 등을 제거하는 배터리 재생과, 상기 배터리(300)를 충전시키는 배터리 충전의 설정 내용, 진행 상황 등의 정보를 사용자가 확인할 수 있도록 하는 표시부(130)가 마련된다.
또한, 사용자가 배터리의 재생 및 배터리 충전과 관련되는 사항, 예를 들면, 배터리의 재생 기준을 판단하기 위한 설정전압값 또는 설정전류값, 배터리의 충전과 관련되는 충전시간, 충전전류값 등을 설정할 수 있도록 하는 사용자 입력부(140)가 마련된다.
또한, 제 1 실시예에 따른 장치는 배터리(300)에 대해서도 효율적인 배터리 재생과 배터리 충전이 함께 이루어지도록 하기 위하여, 상기 배터리(300)의 전원을 방전시키기 위한 방전부(160)가 상기 메인 제어부(160) 및 배터리(300)에 연결된다.
특히, 본 발명의 실시예에 따른 배터리의 재생 및 충전을 위한 장치는, 상기 배터리(300)를 재생시키는 동작과, 상기 배터리(300)를 충전시키는 동작이 시간상의 차이를 두고 수행하는 것이 아니라, 상기 배터리(300)의 배터리 재생 공정과 배터리 충전 공정을 동시에 수행하는 것이다.
즉, 본 실시예의 장치는 상기 배터리(300)를 충전시키기 위하여 상기 배터리(300) 측으로 공급되는 전류를 고주파 펄스 형태로 변환하고, 이렇게 변환된 고주파 펄스의 전류는 상기 배터리(300)를 충전시키는 것은 물론이고, 상기 고주파 펄스의 전류가 갖는 고주파 진동에 의하여 상기 배터리 내부 전극의 떨림이 유도되어 황산염 등의 이물질이 내부 전극으로부터 떨어지게 된다.
본 발명의 장치는 배터리 측으로 단순히 고주파 펄스 형태의 시그널만을 공급하는 것과는 상이한 것으로서, 상기 배터리(300)의 충전을 위하여 공급하는 전류 전원을 고주파 펄스 형태로 변환함으로써, 상기 배터리(300)의 충전과 함께 재생이 이루어지는 것으로 이해하여도 좋다.
그리고, 상기 충전부(150)는 상기 전원부(120)로부터 전달되는 전류에 대하여 트랜지스터(TR)의 베이스로 인가되는 펄스 신호에 따라 온/오프 동작이 이루어지도록 함으로써, 상기 배터리(300) 측으로 고주파의 펄스 형태 전류가 인가되도록 하는 구조를 갖는다.
한편, 상기 메인 제어부(110)는 상기 사용자 입력부(140)를 통하여 입력되는 재생 및 충전과 관련되는 설정값에 따라 상기 충전부(150)의 출력 전류값이나 배터리 충전 시간등을 제어할 수 있으며, 사용자가 자동 재생 및 충전을 입력하는 경우에는 미리 저장된 값에 따라 상기 배터리(300)의 재생 및 충전이 이루어지도록 한다.
예를 들어, 골프장 카트나 버스 등에 사용되는 고용량의 배터리를 재생 및 충전하는 경우에, 상기 메인 제어부(110)는 상기 충전부(150)를 통하여 출력되는 고주파 펄스 형태의 전류의 크기를 배터리 용량의 1/10 수준이 되도록 한다. 골프장 카트나 트럭에 사용되는 배터리는 일반 승용차에 사용되는 배터리보다 고용량인 200A정도가 되는데, 이 경우 상기 충전부(150)를 통하여 출력되는 전류의 크기를 20A정도가 되도록 하며, 용량이 100A~120A 정도가 되는 버스에 사용되는 고용량 배터리의 경우는, 상기 충전부(150)의 출력 전류값이 10A~12A이 되도록 한다.
상기 충전부(150)를 통하여 출력되는 고주파 형태의 전류값은 사용자가 상기 사용자 입력부(140)를 조작하여 개별적으로 조절가능하며, 출력되는 고주파 형태의 전류값은 상기 배터리(300)의 충전 시간과 관련되는 것임은 물론이다.
그리고, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 장치는 고용량의 배터리도 재생 및 충전할 수 있는 것으로서, 효율적인 배터리 재생 및 충전을 위하여 상기 배터리(300)에 부하를 인가하는 방전부(160)가 마련된다. 상기 방전부(160)와 관련되는 설명은 상기 메인 제어부(110)의 상세 구성을 나타내는 도 2와, 본 실시예의 동작 흐름을 나타내는 도 3과 함께 하기로 한다.
도 2에는 제 1 실시예에 따른 장치의 메인 제어부(110)의 구성이 보다 상세하게 도시되어 있으며, 도 3에는 제 1 실시예에 따른 장치의 배터리의 자동 재생/충전 과정이 개시되어 있다.
도 2를 참조하면, 고주파 펄스 형태로 전류를 배터리(300)에 공급하는 것에 의해 배터리의 충전과 함께 배터리의 재생이 가능하도록 하는 장치의 메인 제어부(110)는, 배터리로 공급되는 전압과 전류 등 배터리의 상태를 검출하기 위한 검출부(114)와, 기설정된 값과 상기 검출부(114)를 통하여 측정되는 값을 비교하는 비교부(115)와, 상기 비교부(115)에 의해 판단된 비교결과를 입력받아 상기 충전부(150) 및 방전부(160)를 제어하는 서브 제어부(111)와, 상기 서브 제어부(111)로 제공할 충전 펄스 신호를 발생시키는 충전PWM 발생부(112)와, 상기 서브 제어부(111)로 제공할 방전 펄스 신호를 발생시키는 방전PWM 발생부(113)를 포함한다.
상기 검출부(114)는 상기 충전부(150)에 의한 배터리의 충전의 정상여부를 상기 서브 제어부(111)가 판단할 수 있도록, 상기 배터리(300)로 공급되고 있는 전압 또는 전류의 크기를 검출하거나, 상기 배터리(300)에 마련된 온도 센서를 통하여 상기 배터리의 내부 온도를 검출하거나, 상기 배터리(300)의 충전시간을 측정하는 등의 동작을 수행한다.
그리고, 상기 검출부(114)는 상기 배터리의 내부 저항 및 전압, 전류, 온도 등을 측정한다.
상기 비교부(115)는 미리 저장된 설정값과 상기 검출부(114)를 통하여 측정되는 값을 비교하고, 이를 상기 서브 제어부(111)로 전달한다.
보다 상세히, 상기 비교부(115)는 상기 검출부(114)를 통하여 확인되는 배터리의 내부저항값을 미리 저장된 제 1 설정저항값(도 3참조)과 비교하여, 그 결과를 상기 서브 제어부(111)에 전달할 수 있다. 이러한 비교 결과를 전달받은 서브 제어부(111)는 배터리의 내부저항값이 제 1 설정저항값보다 작은 경우에 상기 방전부(160)에 의한 배터리의 방전이 이루어지도록 할 수 있다. 즉, 배터리의 내부 저항이 기저장된 제 1 설정저항값보다 더 큰 경우에는 배터리의 재생이 불가능한 것으로 판단될 수 있다.
그리고, 상기 배터리는 내부저항으로 인하여 소정의 허전압을 갖고 있으며, 이러한 허전압을 제거하기 위하여 상기 배터리의 방전이 수행되는데, 이러한 과정에서 상기 비교부(115)는 방전중의 배터리 전압과 기설정된 제 1 설정전압과 비교하고, 그 비교 결과를 상기 서브 제어부(111)로 제공할 수 있다. 이 경우, 상기 서브 제어부(111)는 상기 배터리의 전압이 상기 제 1 설정전압까지 떨어진 이후에 상기 배터리의 충전이 수행되도록 제어할 수 있다.
그리고, 상기 비교부(115)는 배터리의 재생과 충전에 관련되는 사항을 기설정된 값과 비교하고, 그 결과를 상기 서브 제어부(111)로 전달할 수 있다.
또한, 상기 충전PWM 발생부(112)는 상기 충전부(150)의 트랜지스터 온/오프 동작에 의하여 전원부(120)로부터 제공되는 전류가 고주파 펄스 형태로 변환되도록 고주파 펄스를 발생시킨다. 예를 들어, 상기 충전PWM 발생부(112)는 10kHz 정도의 고주파 펄스 신호를 발생시킬 수 있다. 다만, 이러한 수치적 사항에 본 발명의 기술적 사상이 한정되는 것은 아니다.
또한, 상기 방전PWM 발생부(113)는 상기 방전부(160)에 의한 배터리의 방전이 수행되는 동안에도 상기 배터리의 황산염 제거가 이루어질 수 있도록 고주파 펄스를 발생시키는 역할을 수행한다.
그리고, 상기 방전부(160) 내에도 상기 충전부의 경우와 같이 스위칭될 수 있는 트랜지스터가 마련되며, 상기 서브 제어부(111)로부터 전달되는 방전PWM 신호에 따라 방전부 내의 트랜지스터가 온/오프된다. 이를 통해, 상기 배터리(300)가 부하에 연결되어 방전되는 등의 동작이 수행된다. 그리고, 상기 방전PWM 발생부(113)로부터 제공되는 고주파 펄스 신호에 의하여 배터리의 내부 전극에 진동이 발생하게 되고, 배터리의 방전 중에도 황산염 등의 이물질 제거가 가능해진다.
이러한 구성을 갖는 본 발명의 제 1 실시예의 장치의 동작 방법에 대해서는, 도 3을 참조하여 상세히 살펴보도록 한다.
본 발명의 장치는 배터리의 재생 및 충전을 자동으로 수행되도록 할 것인지, 사용자가 상기 사용자 입력부(140)를 조작하여 배터리의 재생 및 충전과 관련되는 전류의 크기, 충전 시간 등을 사용자가 직접 설정할 것인지를 선택할 수 있다. 다만, 사용자가 간편히 자동으로 배터리의 재생 및 충전이 이루어지도록 선택한 경우에도, 대상 배터리의 용량을 고려하여 충전 전류값을 설정하도록 하는 것이 바람직하다.
예컨대, 배터리의 용량이 200A 인 경우에는, 사용자가 이를 확인하고 장치의 사용자 입력부를 통하여 충전 전류를 1/10 수준인 20A 정도로 설정할 수 있다.
이하에서는, 사용자가 배터리의 재생 및 충전을 자동으로 설정한 경우를 살펴보며, 수동으로 사용자가 설정하는 때에는 측정되는 배터리의 내부저항값, 배터리 전압 크기 등의 비교 대상이 되는 설정저항 또는 설정전압이 가변될 것이다.
사용자가 본 발명의 장치에 의한 배터리의 자동 재생 및 충전 기능을 선택하게 되면(S101), 상기 장치는 배터리의 내부저항을 측정한다(S102). 상기 배터리의 내부저항 측정은, 공지의 기술과 같이, 인가하는 전류에 따른 전압의 크기를 측정함으로써 가능하다.
상기 배터리의 내부저항은 상기 검출부(114)에 의하여 수행될 수 있으며, 상기 비교부(115)는 측정된 배터리의 내부저항이 기설정된 제 1 설정저항과 비교하여 작은지 여부를 비교한다(S103).
비교 결과, 상기 배터리의 내부저항이 기설정된 제 1 설정저항보다 큰 경우에, 상기 서브 제어부(116)는 해당 배터리를 재사용 불가능한 배터리로 판단(S104)하고, 해당 배터리에 대한 재생 및 충전을 수행하지 않는다. 그리고, 상기 표시부(130)를 통하여 이러한 사항을 사용자가 알 수 있도록, 해당 배터리에 대한 불량의 정보를 나타내도록 한다.
반면에, 상기 배터리의 내부저항이 기설정된 제 1 설정저항보다 작은 경우는, 배터리의 재생 및 충전을 위한 동작을 개시한다. 다만, 배터리의 재생 및 충전 효율을 증가시키기 위하여, 상기 배터리에 대한 방전(S105)의 과정이 먼저 수행된다. 배터리 내에 존재할 수 있는 허전압을 제거하기 위한 과정으로서, 배터리의 충전 효율을 향상시키기 위함이다.
그리고, 상기 검출부(114)는 배터리의 전압을 검출하고, 상기 비교부(115)는 기설정된 제 1 설정전압과 그 크기를 비교하며, 그 결과는 상기 서브 제어부(111)로 전달된다.
상기 서브 제어부(111)는 상기 배터리의 전압이 기설정된 제 1 설정전압에 도달하는지 여부를 판단하며(S106), 그 결과 배터리의 방전이 제 1 설정전압까지 이루어지지 않은 경우에는 방전부(160)에 의한 배터리의 방전이 더 수행되도록 한다. 상기 방전부(160)에 의한 방전은, 앞서 설명한 바와 같이, 트랜지스터의 온/오프 동작에 따라 부하가 배터리에 연결되도록 한다.
한편, 측정된 배터리의 전압이 제 1 설정전압에 도달하는 경우에는, 상기 서브 제어부(111)가 상기 충전부(150)에 의한 배터리 충전이 이루어지도록 한다(S107). 여기서, 상기 충전부(150)에 의한 배터리 충전은, 앞서 설명한 바와 같이, 고주파 펄스 형태의 전류를 상기 배터리에 공급함으로써, 고주파에 따른 진동이 배터리 내부 전극으로 전달되도록 하여 황산염 등의 이물질을 제거와, 전류에 의한 배터리의 충전이 동시에 이루어지도록 한다.
그리고, 상기 서브 제어부(111)는 재생과 충전이 동시에 이루어지고 있는 배터리의 전압을 읽어들이고, 해당 배터리의 전압이 기설정된 제 2 설정전압에 도달할 때까지 충전이 이루어지도록 한다(S108). 이러한 제 2 설정전압은 사용자가 수동으로 충전을 수행할 경우에, 사용자에 의해 변경가능할 것이며, 또한, 사용자가 배터리의 충전완료 시기를 설정전압이 아닌 충전시간으로도 설정가능하다.
그리고, 상기 서브 제어부(111)는 상기 검출부(114)를 통하여 검출되는 배터리의 내부저항을 추가로 더 읽어들이고, 추가 측정된 배터리 내부저항이 기설정된 제 2 설정저항 보다 작은지 여부를 판단한다(S110). 여기서, 상기 서브 제어부(111)는 배터리의 재생 및 충전이 수행되었음에도, 적정 수준 이상 충전이 완료되었는지 여부를 재확인하기 위함이다.
판단 결과, 재측정된 배터리 내부저항이 기설정된 제 2 설정저항 보다 작지 않은 경우에는, 충전이 정상적으로 이루어지지 않는 재사용 불가능한 배터리로 판단(S111)하고, 해당 배터리에 대한 재생 및 충전을 수행하지 않는다. 그리고, 상기 표시부(130)를 통하여 이러한 사항을 사용자가 알 수 있도록, 해당 배터리에 대한 불량의 정보를 나타내도록 한다.
반면에, 측정된 배터리 내부저항이 기설정된 제 2 설정저항보다 작은 경우에는, 상기 서브 제어부(111)는 상기 표시부(130) 등을 통하여 충전이 완료되어 재사용이 가능한 것임을 사용자가 알 수 있도록 한다(S112).
이상에서 설명한 바와 같이, 고용량의 배터리의 경우에도, 배터리의 방전 후 재생 및 충전이 이루어지도록 함으로써, 보다 안정적으로 배터리의 수명을 연장시킬 수 있는 장점이 있다.
도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 배터리의 재생 및 충전을 위한 장치를 보여주는 도면이고, 도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 장치에서 메인 제어부의 구성을 상세하게 보여주는 도면이다.
도 4 및 도 5를 참조하여 본 발명의 제 2 실시예에 대하여 살펴보기로 하며, 앞선 제 1 실시예의 경우와 동일한 구성에 대해서는 그 설명을 생략하기로 한다.
제 2 실시예의 장치는 외부로부터 전원을 공급받아 충전부(250)로 전달하는 전원부(220)와, 상기 전원부(220)로부터 공급되는 전류가 고주파 펄스 형태로 변환되도록 스위칭 역할을 수행하는 트랜지스터가 마련된 충전부(250)와, 상기 충전부(250)를 통하여 출력되는 고주파 펄스 형태의 전류가 배터리(400)에 공급되도록 이를 제어하는 메인 제어부(210)를 포함한다.
또한, 상기 배터리(400) 내부에 형성된 황산염 등의 이물질 등을 제거하는 배터리 재생과, 상기 배터리(400)를 충전시키는 배터리 충전의 설정 내용, 진행 상황 등의 정보를 사용자가 확인할 수 있도록 하는 표시부(230)가 마련된다.
또한, 사용자가 배터리의 재생 및 배터리 충전과 관련되는 사항, 예를 들면, 배터리의 재생 기준을 판단하기 위한 설정전압값 또는 설정전류값, 배터리의 충전과 관련되는 충전시간, 충전전류값 등을 설정할 수 있도록 하는 사용자 입력부(240)가 마련된다.
제 2 실시예에 따른 장치는, 제 1 실시예의 경우와 달리, 배터리의 재생 및 충전을 수행하기 이전에, 배터리의 방전 동작을 수행하지 않으며, 자동차 등에 장착되는 80A 정도의 용량을 갖는 배터리를 재생 및 충전하기에 적합한다.
제 2 실시예에 따른 장치의 메인 제어부(210)에 대한 상세한 구성을 살펴보면, 충전부(250) 내의 트랜지스터의 동작을 온/오프 제어하기 위한 PWM 신호를 발생시키는 PWM 발생부(212)와, 상기 배터리(400)로 공급되는 전압과 전류 등 배터리의 상태를 검출하기 위한 검출부(214)와, 기설정된 값과 상기 검출부(214)를 통하여 측정되는 값을 비교하는 비교부(215)와, 상기 비교부(215)로부터 출력되는 값으로부터 장치의 동작을 제어하는 서브 제어부(211)를 포함한다.
제 2 실시예에 따른 장치 역시 사용자가 배터리의 재생 및 충전과 관련되는 사항을 직접 설정하거나, 기설정된 값으로 배터리의 재생 및 충전이 자동으로 수행될 수 있다.
배터리가 본 장치에 연결되면, 상기 서브 제어부(211)는 PWM 발생부(212)에서 발생된 PWM 신호를 충전부(250)로 전달하고, 상기 PWM 신호를 인가받은 충전부(250) 내의 트랜지스터의 온/오프 동작에 의하여 고주파 펄스 형태의 전류가 배터리(400)로 공급된다.
이러한 고주파의 전류에 의하여, 상기 배터리(400) 내부전극의 진동이 유도되어 황산염 등 이물질이 제거되면서, 상기 배터리(400)의 충전이 동시에 이루어질 수 있다. 제 1 실시예의 경우와 마찬가지로, 상기 배터리의 재생 및 충전시에, 상기 배터리(400)의 내부저항값과, 상기 배터리(400)의 충전완료 후 추가측정된 배터리의 내부저항값을 이용하여 사용가능한 배터리인지 여부를 판단할 수 있다.
전술한 바와 같은 본 발명의 실시예들에 의하면, 배터리의 재생 과정과 배터리의 충전 과정을 별도로 둘 필요가 없으며, 재생과 충전이 동시에 이루어짐으로써 본 장치를 사용하는 사용자는 업무 속도를 향상시킬 수 있게 된다.
110, 210 : 메인 제어부
111, 211 : 서브 제어부
112 : 충전PWM 발생부
113 : 방전PWM 발생부
114 : 검출부
115 : 비교부
120, 220 : 전원부
130, 230 : 표시부
140, 240 : 사용자 입력부
150, 250 : 충전부
160 : 방전부
300, 400 : 배터리

Claims (4)

  1. 배터리의 충전을 위하여 외부의 전원을 공급받는 전원부;
    상기 전원부로부터 제공되는 전류를 인가받는 충전부;
    상기 충전부로 고주파 펄스 신호를 출력하는 메인 제어부;
    상기 메인 제어부의 제어에 따라 상기 배터리의 방전이 이루어지도록 하는 방전부;
    상기 배터리의 충전 또는 방전에 관한 정보를 표시하는 표시부; 및
    상기 배터리의 충전 또는 방전에 관한 설정값을 사용자가 설정할 수 있도록 하는 사용자 입력부;를 포함하고,
    상기 충전부는 상기 전원부로부터 전달되는 전류를 고주파 펄스 형태로 변환하여 상기 배터리로 공급하고,
    상기 메인 제어부는 상기 배터리의 내부저항값에 따라 상기 방전부에 의한 배터리 방전 여부를 결정하고,
    상기 메인 제어부는, 상기 배터리로 공급되는 전압 또는 전류의 크기를 측정하는 검출부와, 상기 검출부를 통하여 측정된 값과 기설정된 값을 비교하는 비교부와, 상기 비교부의 비교결과로부터 상기 충전부 및 방전부의 동작을 제어하는 서브 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리의 재생과 충전을 동시에 하는 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 배터리의 재생 및 충전이 동시에 이루어지도록 하는 방법으로서,
    상기 배터리의 내부저항을 측정하고, 상기의 측정된 내부저항이 기설정된 제 1저항보다 작은 경우에, 상기 배터리를 방전시키는 단계;
    상기의 방전된 배터리 전압이 기설정된 제 1 설정전압에 도달하는지 여부를 판단하는 단계;
    판단결과, 상기 배터리 전압이 제 1 설정전압에 도달한 경우에, 상기 배터리의 재생 및 충전이 동시에 이루어지도록, 상기 배터리로 공급하기 위한 전류를 고주파 펄스 형태로 변환하는 단계; 및
    상기 배터리의 전압이 기설정된 제 2 설정전압까지 충전되도록, 상기 고주파 펄스 형태로 변환된 전류를 상기 배터리로 공급하는 단계;를 포함하는 배터리의 재생과 충전을 동시에 하는 방법.
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