KR101218996B1 - Method and apparatus for equalizing voltage - Google Patents

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Abstract

전압 균등화 장치 및 방법이 개시된다. 전압 균등화 장치는 복수의 에너지 저장 단위셀을 포함하는 에너지 저장 모듈의 전압 균등화 장치에 있어서, 에너지 저장 단위셀의 개수와 동일한 수의 복수의 에너지 저장 서브셀을 포함하며, 각 에너지 저장 서브셀은 상기 에너지 저장 단위셀과 스위칭 소자를 통해 병렬 연결되는 서브 에너지 저장모듈과, 에너지 저장 단위셀의 전압을 기준전압과 비교한 비교신호를 생성하는 비교 모듈과, 비교신호에 따라 스위칭 소자를 온오프하는 제어모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다. 이를 통해, 에너지 저장 모듈의 효율을 높일 수 있다. 또한, 필요시에는 각 에너지 저장 서브셀에 저장된 에너지를 재활용할 수 있다.Disclosed are a voltage equalization apparatus and method. In the voltage equalization apparatus of an energy storage module including a plurality of energy storage unit cells, the voltage equalization apparatus includes a plurality of energy storage subcells equal to the number of energy storage unit cells, wherein each energy storage subcell is the same. A sub-energy storage module connected in parallel through the energy storage unit cell and the switching element, a comparison module for generating a comparison signal comparing the voltage of the energy storage unit cell with a reference voltage, and controlling to turn on / off the switching element according to the comparison signal. It characterized in that it comprises a module. Through this, it is possible to increase the efficiency of the energy storage module. In addition, energy stored in each energy storage subcell may be recycled as necessary.

Description

전압 균등화 장치 및 방법{METHOD AND APPARATUS FOR EQUALIZING VOLTAGE}Voltage equalization device and method {METHOD AND APPARATUS FOR EQUALIZING VOLTAGE}

본 발명은 전압 균등화 장치 및 방법에 관한 것으로, 복수의 에너지 저장 단위셀의 수와 동일한 수의 에너지 저장 서브셀을 각 에너지 저장 단위셀과 스위치를 통해 병렬 연결하고, 에너지 저장 단위셀의 과충전시는 과충전된 에너지를 각각의 에너지 저장 서브셀에 저장하는 한편, 필요시에는 에너지 저장 서브셀에 저장된 에너지까지 방전할 수 있도록 하는 전압 균등화 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a voltage equalizing apparatus and method, wherein the same number of energy storage subcells as the number of energy storage unit cells are connected in parallel through each energy storage unit cell and a switch. A voltage equalizing device and method for storing overcharged energy in each energy storage subcell, and discharging up to the energy stored in the energy storage subcell if necessary.

울트라 커패시터는 차세대 핵심 에너지 저장장치로, 기존 커패시터에 비해 낮은 에너지 밀도와 이차전지의 낮은 출력특성을 보완하는 에너지 저장장치이다. 또한 영하 40도의 극저온부터 70도에 이르는 넓은 작동 온도와 뛰어난 장기 신뢰성을 지니고 있어 미래형 자동차 및 산업 전력 시스템 등 다양한 분야에 응용될 수 있는 신기술이다.Ultracapacitors are the next-generation core energy storage devices, which complement the low energy density and low output characteristics of secondary batteries compared to conventional capacitors. It also has a wide operating temperature from -40 degrees Celsius to 70 degrees Celsius and excellent long-term reliability, making it a new technology that can be applied to various fields such as future automobiles and industrial power systems.

이러한 울트라 커패시터는 통상 단위셀을 직렬 연결하여 수퍼 커패시터 모듈을 구성하고 인버터 또는 컨버터의 입력단에 연결하여 사용하고 있다. 이와 같이 단위셀을 직렬로 연결하여 사용하는 경우 각 단위셀에 충전되는 전압은 각각의 커패시터 값에 의해 분배된다.Such ultracapacitors are commonly used in series connection of unit cells to form a supercapacitor module and connected to an input terminal of an inverter or a converter. When unit cells are connected in series as described above, the voltage charged in each unit cell is divided by the capacitor value.

한편, 직렬 연결된 단위셀들이 균일한 임피던스를 가지지 못한 경우에는 단위셀당 다른 크기의 누설전류가 흐르게 되며, 특히 높은 누설전류가 흐르는 단위셀의 전압은 더욱 낮아지게 된다. 이로 인해 단위셀당에 충전되는 전압은 불균일하게 되고, 이는 수퍼 커패시터 모듈의 단위셀의 수명을 급격하게 단축할 수 있으며 화재나 폭발과 같은 사고를 발생시킬 수 있다.On the other hand, when unit cells connected in series do not have a uniform impedance, a different magnitude of leakage current flows per unit cell, and in particular, a voltage of a unit cell through which a high leakage current flows is further lowered. As a result, the voltage charged per unit cell becomes nonuniform, which may drastically shorten the life of the unit cell of the supercapacitor module and may cause an accident such as a fire or an explosion.

따라서, 이러한 문제를 해결하기 위해 단위셀간 전압을 균등화하기 위한 연구가 진행되고 있다. 하지만, 대부분의 전압 균등화 장치는 단위셀의 과충전된 전압을 저항과 같은 소모성 소자를 통해 열로 소모하는 방식을 취하고 있어 효율적이지 못하다는 문제점이 있다.Therefore, in order to solve this problem, researches for equalizing the voltage between unit cells have been conducted. However, most of the voltage equalizers have a problem in that an overcharged voltage of a unit cell is consumed by heat through a consumable element such as a resistor.

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은, 단위셀의 과충전된 전압을 저항과 같은 소모성 소자를 통해 소모함이 없이 추후 저장할 수 있는 전압 균등화 장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a voltage equalization apparatus and method which can be stored later without using an overcharged voltage of a unit cell through a consumable element such as a resistor. The purpose.

또한, 본 발명의 다른 목적에 의하면, 필요한 경우 저장된 에너지를 다시 활용할 수 있는 전압 균등화 장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.Another object of the present invention is to provide a voltage equalization device and method which can reuse the stored energy if necessary.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 전압 균등화 장치는, 복수의 에너지 저장 단위셀을 포함하는 에너지 저장 모듈의 전압 균등화 장치에 있어서, 에너지 저장 단위셀의 개수와 동일한 수의 복수의 에너지 저장 서브셀을 포함하며, 각 에너지 저장 서브셀은 상기 에너지 저장 단위셀과 스위칭 소자를 통해 병렬 연결되는 서브 에너지 저장모듈과, 에너지 저장 단위셀의 전압을 기준전압과 비교한 비교신호를 생성하는 비교 모듈과, 비교신호에 따라 스위칭 소자를 온오프하는 제어모듈을 포함할 수 있다. In order to achieve the above object, the voltage equalization device according to the present invention includes a voltage equalization device of an energy storage module including a plurality of energy storage unit cells, the plurality of energy storage subs being equal to the number of energy storage unit cells. Each energy storage subcell includes a sub-energy storage module connected in parallel through the energy storage unit cell and a switching element, and a comparison module for generating a comparison signal comparing the voltage of the energy storage unit cell with a reference voltage. The control module may include a control module for turning on / off the switching element according to the comparison signal.

바람직하게는, 에너지 저장 모듈은, 전기 이중층 커패시터, 알루미늄 전해 콘덴서, 탄탈 전해 콘덴서 중 하나일 수 있다.Preferably, the energy storage module may be one of an electric double layer capacitor, an aluminum electrolytic capacitor, and a tantalum electrolytic capacitor.

또한, 제어 모듈은, 스위칭 제어신호가 입력되면, 입력된 상기 스위칭 제어신호에 따라 스위칭 소자를 온오프제어할 수 있으며, 입력된 상기 스위칭 제어신호는, 방전신호로, 제어모듈은 방전신호에 따라 스위칭 신호를 턴온시킬 수 있다.The control module may control the switching element on / off according to the input switching control signal when the switching control signal is input. The switching control signal may be a discharge signal, and the control module may be configured according to the discharge signal. The switching signal can be turned on.

본 발명의 제2 실시예에 따르면, 전압 균등화 방법이 제공되는데, 상기 방법은 에너지 저장 모듈에 포함된 에너지 저장 단위셀의 개수와 동일한 수의 복수의 에너지 저장 서브셀을 포함하며, 각 에너지 저장 서브셀은 각 에너지 저장 단위셀과 스위칭 소자를 통해 병렬 연결된 서브 에너지 저장모듈을 포함하는 장치의 전압 균등화 방법으로서,According to a second embodiment of the present invention, there is provided a voltage equalization method, the method comprising a plurality of energy storage subcells equal to the number of energy storage unit cells included in the energy storage module, each energy storage subcell A cell is a voltage equalization method of a device including a sub-energy storage module connected in parallel through each energy storage unit cell and a switching element,

(a) 에너지 저장 단위셀의 전압을 기준전압과 비교한 비교신호를 생성하는 단계와, (b) 생성된 비교신호에 기초하여 스위칭 소자를 온오프하는 단계를 포함할 수 있다.(a) generating a comparison signal comparing the voltage of the energy storage unit cell with a reference voltage, and (b) turning on and off the switching element based on the generated comparison signal.

바람직하게는, 에너지 저장 모듈은, 전기 이중층 커패시터, 알루미늄 전해 콘덴서, 탄탈 전해 콘덴서 중 하나일 수 있다.Preferably, the energy storage module may be one of an electric double layer capacitor, an aluminum electrolytic capacitor, and a tantalum electrolytic capacitor.

또한, 전압 균등화 방법은, 스위칭 제어신호가 입력되면, 입력된 상기 스위칭 제어신호에 따라 스위칭 소자를 온오프제어하는 단계를 더 포함하며, 입력된 상기 스위칭 제어신호는, 방전신호로, 이 경우 전압 균등화 방법은, 방전신호에 따라 스위칭 소자를 턴온시키는 단계일 수 있다.The voltage equalization method may further include turning on / off a switching element according to the input switching control signal when a switching control signal is input, wherein the input switching control signal is a discharge signal, in this case, a voltage. The equalization method may be a step of turning on the switching element according to the discharge signal.

본 발명에 따르면, 복수의 에너지 저장 단위셀의 수와 동일한 수의 에너지 저장 서브셀을 각 에너지 저장 단위셀과 스위치를 통해 병렬 연결하고, 에너지 저장 단위셀의 과충전시는 과충전된 에너지를 각각의 에너지 저장 서브셀에 저장함으로써, 에너지 저장 모듈의 효율을 높일 수 있다. 또한, 필요시에는 각 에너지 저장 서브셀에 저장된 에너지를 재활용할 수 있다.According to the present invention, the same number of energy storage subcells as the number of energy storage unit cells are connected in parallel through each energy storage unit cell and a switch, and when the overcharge of the energy storage unit cell is performed, By storing in the storage subcell, the efficiency of the energy storage module can be increased. In addition, energy stored in each energy storage subcell may be recycled as necessary.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전압 균등화 장치의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전압 균등화 방법의 흐름도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전압 균등화 방법의 흐름도이다.1 is a block diagram of a voltage equalization device according to an embodiment of the present invention.
2 is a flowchart of a voltage equalization method according to an embodiment of the present invention.
3 is a flowchart of a voltage equalization method according to another embodiment of the present invention.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전압 균등화 장치의 구성도로, 전압 균등화 장치는 에너지 저장 단위셀 각각에 스위칭 소자를 통해 병렬 연결된 복수의 에너지 저장 서브셀과, 에너지 저장 단위셀의 전압을 기준전압과 비교한 비교신호를 생성하는 비교 모듈과, 비교신호에 따라 스위칭 소자를 온오프하는 제어모듈을 포함할 수 있다.1 is a block diagram of a voltage equalizer according to an embodiment of the present invention, the voltage equalizer includes a plurality of energy storage subcells connected in parallel to each of the energy storage unit cells through a switching element, and the voltage of the energy storage unit cell. It may include a comparison module for generating a comparison signal compared to the voltage, and a control module for turning on and off the switching element according to the comparison signal.

이하 도 1을 참조하여 본 발명의 전압 균등화 장치(500)를 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, the voltage equalization apparatus 500 of the present invention will be described in detail with reference to FIG. 1.

에너지 저장 모듈(100)에는 복수의 에너지 저장 단위셀(S-CAP1 내지 S-CAPn, 101 내지 101n)이 직렬로 연결되어 있으며, 바람직하게는 에너지 저장 단위셀(S-CAP1 내지 S-CAPn, 101 내지 101n)은 전기 이중층 커패시터(Double Layer Capacitor, DLC), 알루미늄 전해 콘덴서, 탄탈 전해 콘덴서 중 하나 이상을 포함할 수 있다.A plurality of energy storage unit cells (S-CAP1 to S-CAPn, 101 to 101n) are connected to the energy storage module 100 in series. Preferably, the energy storage unit cells (S-CAP1 to S-CAPn, 101) are connected. To 101n) may include at least one of an electric double layer capacitor (DLC), an aluminum electrolytic capacitor, and a tantalum electrolytic capacitor.

서브 에너지 저장모듈(200)은, 직렬 연결된 복수의 에너지 저장 서브셀(Sub_CAP1 내지 Sub_CAPn, 201 내지 201n)을 포함하며, 에너지 저장 단위셀(S-CAP1 내지 S-CAPn, 101 내지 101n)에 과충전된 전압을 저장함으로써 복수의 에너지 저장 단위셀(S-CAP1 내지 S-CAPn, 101 내지 101n)간의 전압 불균형을 해소할 수 있으며, 외부 신호에 따라 충전된 전압을 외부로 방전함으로써 보조 전원의 역할도 수행할 수 있다. The sub-energy storage module 200 includes a plurality of energy storage subcells Sub_CAP1 to Sub_CAPn 201 to 201n connected in series and overcharged to the energy storage unit cells S-CAP1 to S-CAPn 101 to 101n. By storing the voltage, the voltage imbalance between the plurality of energy storage unit cells (S-CAP1 to S-CAPn, 101 to 101n) can be solved, and the secondary power is also discharged by discharging the charged voltage to the outside according to an external signal. can do.

본 발명에 의하면, 서브 에너지 저장모듈(200)은 에너지 저장 모듈(100)에 포함된 에너지 저장 단위셀(S-CAP1 내지 S-CAPn, 101 내지 101n)과 동일한 수의 에너지 저장 서브셀(Sub-CAP1 내지 Sub-CAPn, 201 내지 201n)로 구성되며, 각 에너지 저장 단위셀(S-CAP1 내지 S-CAPn, 101 내지 101n)과는 스위칭 소자(150)에 의해 개폐된다. 실시예에 따라서는 하나의 에너지 저장 서브셀(Sub_CAP1, 201)이 각 에너지 저장 단위셀(S-CAP1 내지 S-CAPn, 101 내지 101n)가 병렬 연결되도록 구성될 수도 있다. 하지만, 이와 같이 하나의 에너지 저장 서브셀(Sub_CAP1, 201)만을 두는 경우 유일한 에너지 저장 서브셀의 고장의 경우 전압 균등화를 수행할 수 없다는 단점이 있을 수 있다. 이와 같은 에너지 저장 서브셀(Sub_CAP1 내지 Sub_CAPn, 201 내지 201n)은 예를 들면 커패시터를 포함할 수 있다.According to the present invention, the sub energy storage module 200 has the same number of energy storage subcells as the energy storage unit cells S-CAP1 to S-CAPn and 101 to 101n included in the energy storage module 100. It is composed of CAP1 to Sub-CAPn, 201 to 201n, and the energy storage unit cells (S-CAP1 to S-CAPn, 101 to 101n) is opened and closed by the switching element 150. According to an embodiment, one energy storage subcell Sub_CAP1 or 201 may be configured such that each energy storage unit cell S-CAP1 to S-CAPn 101-101n is connected in parallel. However, when only one energy storage subcell (Sub_CAP1, 201) is placed in this manner, there may be a disadvantage in that voltage equalization cannot be performed in the case of failure of the only energy storage subcell. The energy storage subcells Sub_CAP1 to Sub_CAPn 201 to 201n may include, for example, capacitors.

비교 모듈(300)은 저항(301, 302, 304) 및 제너 다이오드(303)로 구성되며, 에너지 저장 단위셀(S-CAP1 내지 S-CAPn, 101 내지 101n)의 전압과 기준전압을 비교한 비교신호(Vc)를 하이(H) 또는 로우(L)의 형태로 출력한다. 출력된 비교신호는 제어모듈(400)로 전달된다. 구체적으로, 하나의 에너지 저장 단위셀(Sub-CAP1, 101)의 단자전압은 분배저항(301, 302)에 의해 분배되며, 분배된 전압(V1)은 비교기(305)의 (+) 단자로 입력된다. 한편, 제어 다이오드(ZD, 303)와 저항(R3, 304)에 의해 분배된 전압은 기준전압(VR)이 되어 비교기(305)의 (-) 단자로 입력된다. 비교모듈(300)의 기준전압(VR)은 외부전원(미도시)에 의해 생성될 수도 있다.The comparison module 300 includes resistors 301, 302, and 304 and a zener diode 303, and compares the voltages of the energy storage unit cells S-CAP1 to S-CAPn and 101 to 101n with a reference voltage. The signal Vc is output in the form of high (H) or low (L). The output comparison signal is transmitted to the control module 400. Specifically, the terminal voltage of one energy storage unit cell (Sub-CAP1, 101) is distributed by the distribution resistors (301, 302), the divided voltage (V1) is input to the (+) terminal of the comparator 305 do. On the other hand, the voltage divided by the control diodes ZD and 303 and the resistors R3 and 304 becomes the reference voltage VR and is input to the negative terminal of the comparator 305. The reference voltage VR of the comparison module 300 may be generated by an external power source (not shown).

제어모듈(400)은 비교모듈(300)로부터의 비교신호(Vc)에 따라 각 에너지 저장 단위셀(S-CAP1 내지 S-CAPn, 101 내지 101n)과 에너지 저장 서브셀(Sub_CAP1 내지 Sub_CAPn, 201 내지 201n)간의 연결을 개폐한다. 다만, 본 발명에 의하면, 제어모듈(400)은 비교모듈(300)로부터의 비교신호(Vc)에도 불구하고, 외부에서 우선순위가 높은 제어신호(Sp)가 입력되면 입력된 제어신호(Sp)에 따라 스위칭 소자(150)를 개폐할 수 있다. 비록 도 1에는 제어모듈(400)이 복수 개로 도시되어 있으나, 하나의 제어모듈이 모든 스위칭 소자(150)를 개폐할 수도 있음은 당연하다.The control module 400 according to the comparison signal (Vc) from the comparison module 300, each of the energy storage unit cells (S-CAP1 to S-CAPn, 101 to 101n) and energy storage subcells (Sub_CAP1 to Sub_CAPn, 201 to) Open and close the connection between 201n). However, according to the present invention, the control module 400, despite the comparison signal Vc from the comparison module 300, when the control signal Sp having a high priority from the outside is inputted the control signal Sp As a result, the switching element 150 may be opened and closed. Although a plurality of control modules 400 are shown in FIG. 1, it is obvious that one control module may open and close all the switching elements 150.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전압 균등화 방법의 흐름도이다. 본 발명에 의하면, 각 에너지 저장 단위셀(S-CAP1 내지 S-CAPn, 101 내지 101n)과 이에 연결된 에너지 저장 서브셀(Sub_CAP1 내지 Sub_CAPn, 201 내지 201n)은 동일하게 동작하므로, 이하에서는 하나의 단위모듈(101, 201, 300, 400)을 기준으로 설명하기로 한다.2 is a flowchart of a voltage equalization method according to an embodiment of the present invention. According to the present invention, since each energy storage unit cell (S-CAP1 to S-CAPn, 101 to 101n) and the energy storage subcells (Sub_CAP1 to Sub_CAPn, 201 to 201n) connected thereto operate in the same manner, one unit will be described below. The module 101, 201, 300, and 400 will be described with reference.

도 1 및 도 2를 참조하면, 비교모듈(300)은 에너지 저장 단위셀(S-CAP1, 101)의 분배된 전압(V1)을 기준전압(VR)과 비교하고, 비교신호(Vc)를 생성한다(단계 200). 생성된 비교신호(Vc)는 제어모듈(400)로 전달된다(단계 201).1 and 2, the comparison module 300 compares the divided voltage V1 of the energy storage unit cells S-CAP1 and 101 with the reference voltage VR, and generates a comparison signal Vc. (Step 200). The generated comparison signal Vc is transmitted to the control module 400 (step 201).

이후, 제어모듈(400)은, 비교신호(Vc)가 하이(H)인지 판단하고(단계 202), 판단결과 하이(H)라면 에너지 저장 단위셀(S-CAP1, 101)이 과충전된 경우이므로 스위치(S1, 150)를 온시켜 과충전된 전압을 에너지 저장 서브셀(Sub_CAP1, 201)에 저장할 수 있도록 한다(단계203). 한편, 비교신호(Vc)가 로우(L)인 경우, 제어모듈(400)은 스위치(S1, 150)를 오프시킨다(단계 204).Thereafter, the control module 400 determines whether the comparison signal Vc is high (step 202), and if the determination result is high (H), the energy storage unit cells S-CAP1 and 101 are overcharged. The switches S1 and 150 are turned on to store the overcharged voltage in the energy storage subcells Sub_CAP1 and 201 (step 203). On the other hand, when the comparison signal (Vc) is low (L), the control module 400 turns off the switches (S1, 150) (step 204).

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전압 균등화 방법의 흐름도로, 도 2와 달리 우선순위에 기초하여 스위칭 소자(S1, 150)를 개폐하는 경우이다.FIG. 3 is a flowchart illustrating a voltage equalization method according to another embodiment of the present invention. Unlike FIG. 2, the switching elements S1 and 150 are opened and closed based on priorities.

도 1 및 도 3을 참조하면, 비교모듈(300)은 에너지 저장 단위셀(S-CAP1, 101)의 전압(V1)을 기준전압(VR)과 비교하고, 비교신호(Vc)를 생성한다(단계 301). 생성된 비교신호(Vc)는 제어모듈(400)로 전달된다(단계 302).1 and 3, the comparison module 300 compares the voltage V1 of the energy storage unit cells S-CAP1 and 101 with the reference voltage VR, and generates a comparison signal Vc ( Step 301). The generated comparison signal Vc is transmitted to the control module 400 (step 302).

이후, 제어모듈(400)은, 외부로부터 비교신호(Vc)에 우선하는 제어신호(Sp)가 입력되었는지 판단한다(단계 303). 비교신호(Vc)에 우선하는 제어신호(Sp)란 예컨대 스위칭 소자(S1, 150)를 온시키기 위한 방전신호로, 이러한 신호(Sp)가 입력되면, 제어 모듈(400)의 비교신호(Vc)에 불구하고 제어신호(Sp)에 따라 스위칭 소자(S1, 150)의 연결을 개폐시킨다(단계 304). 이와 같은 우선순위에 따라 스위칭함으로써, 예컨대 에너지 저장 서브셀(Sub_CAP1, 201)에 저장된 에너지를 외부로 재활용할 수 있다.Subsequently, the control module 400 determines whether a control signal Sp prior to the comparison signal Vc has been input from the outside (step 303). The control signal Sp prior to the comparison signal Vc is, for example, a discharge signal for turning on the switching elements S1 and 150. When such a signal Sp is input, the control signal Sp of the control module 400 is compared with the comparison signal Vc of the control module 400. Nevertheless, the connection of the switching elements S1 and 150 is opened and closed according to the control signal Sp (step 304). By switching according to this priority, for example, energy stored in the energy storage subcells Sub_CAP1 and 201 can be recycled to the outside.

반면, 비교신호(Vc)에 우선하는 제어신호(Sp)가 입력되지 않은 경우라면(단계 303), 제어모듈(400)은, 비교신호(Vc)가 하이(H)인지 판단하고(단계 305), 판단결과 하이(H)라면 에너지 저장 단위셀(S-CAP1, 101)이 과충전된 경우이므로 스위치(S1, 150)를 온시켜 과충전된 전압을 에너지 저장 서브셀(Sub_CAP1, 201)에 저장할 수도 있도록 한다(단계 306). 한편, 비교신호(Vc)가 로우(L)인 경우, 제어모듈(400)은 스위치(S1, 150)를 오프시킨다(단계 307).On the other hand, if the control signal Sp prior to the comparison signal Vc is not input (step 303), the control module 400 determines whether the comparison signal Vc is high (H) (step 305). If the determination result is high (H), since the energy storage unit cells S-CAP1 and 101 are overcharged, the switch S1 and 150 may be turned on to store the overcharged voltage in the energy storage subcells Sub_CAP1 and 201. (Step 306). On the other hand, if the comparison signal (Vc) is low (L), the control module 400 turns off the switches (S1, 150) (step 307).

본 발명은 또한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장 장치 등이 있다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다.The present invention can also be embodied as computer-readable codes on a computer-readable recording medium. A computer-readable recording medium includes all kinds of recording apparatuses in which data that can be read by a computer system is stored. Examples of computer-readable recording media include ROM, RAM, CD-ROM, magnetic tape, floppy disk, optical data storage device, and the like. The computer readable recording medium may also be distributed over a networked computer system so that computer readable code can be stored and executed in a distributed manner.

이상 도면과 명세서에서 최적 실시예들이 개시되었다. 여기서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.The best embodiments have been disclosed in the drawings and specification above. Although specific terms have been employed herein, they are used for purposes of illustration only and are not intended to limit the scope of the invention as defined in the claims or the claims. Therefore, those skilled in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible from this. Accordingly, the true scope of the present invention should be determined by the technical idea of the appended claims.

100: 에너지 저장 모듈
150: 스위칭 소자
200: 서브 에너지 저장모듈
300: 비교모듈
301, 302, 304: 저항
303: 제어 다이오드
400: 제어모듈
500: 전압 균등화 장치100: energy storage module
150: switching element
200: sub energy storage module
300: comparison module
301, 302, 304: resistance
303: control diode
400: control module
500: voltage equalizer

Claims (8)

복수의 에너지 저장 단위셀을 포함하는 에너지 저장 모듈의 전압 균등화 장치에 있어서,
상기 에너지 저장 단위셀의 개수와 동일한 수의 복수의 에너지 저장 서브셀을 포함하며, 각 서브 에너지 저장 단위셀은 상기 에너지 저장 단위셀과 스위칭 소자를 통해 병렬 연결되는 서브 에너지 저장모듈;
상기 에너지 저장 단위셀의 전압을 기준전압과 비교한 비교신호를 생성하는 비교 모듈; 및
상기 비교신호에 따라 상기 스위칭 소자를 온오프하는 제어모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 전압 균등화 장치.In the voltage equalization device of the energy storage module including a plurality of energy storage unit cells,
A sub-energy storage module including a plurality of energy storage subcells equal to the number of energy storage unit cells, wherein each sub-energy storage unit cell is connected in parallel with the energy storage unit cell through a switching element;
A comparison module configured to generate a comparison signal comparing the voltage of the energy storage unit cell with a reference voltage; And
And a control module for turning on and off the switching element according to the comparison signal. 제1항에 있어서,
상기 에너지 저장 모듈은,
전기 이중층 커패시터, 알루미늄 전해 콘덴서, 탄탈 전해 콘덴서 중 하나인 것을 특징으로 하는 전압 균등화 장치.The method of claim 1,
The energy storage module,
Voltage equalizer, characterized in that one of the electric double layer capacitor, aluminum electrolytic capacitor, tantalum electrolytic capacitor. 제2항에 있어서,
상기 제어 모듈은,
스위칭 제어신호가 입력되면, 입력된 상기 스위칭 제어신호에 따라 상기 스위칭 소자를 온오프제어하는 것을 특징으로 하는 전압 균등화 장치.The method of claim 2,
The control module,
And a switching control signal is input, wherein the voltage equalizing device controls the switching element on and off according to the input switching control signal. 제3항에 있어서,
입력된 상기 스위칭 제어신호는,
방전신호로, 상기 제어모듈은 상기 방전신호에 따라 상기 스위칭 신호를 턴온시키는 것을 특징으로 하는 전압 균등화 장치.The method of claim 3,
The switching control signal input,
And a discharge signal, wherein the control module turns on the switching signal according to the discharge signal. 에너지 저장 모듈에 포함된 에너지 저장 단위셀의 개수와 동일한 수의 복수의 에너지 저장 서브셀을 포함하며, 각 에너지 저장 서브셀은 각 에너지 저장 단위셀과 스위칭 소자를 통해 병렬 연결된 서브 에너지 저장모듈을 포함하는 장치의 전압 균등화 방법으로서,
(a) 상기 에너지 저장 단위셀의 전압을 기준전압과 비교한 비교신호를 생성하는 단계; 및
(b) 상기 생성된 비교신호에 기초하여 상기 스위칭 소자를 온오프하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전압 균등화 방법.It includes a plurality of energy storage subcells equal to the number of energy storage unit cells included in the energy storage module, each energy storage subcell includes a sub-energy storage module connected in parallel through each energy storage unit cell and the switching element. As a voltage equalization method of the device to
(a) generating a comparison signal comparing the voltage of the energy storage unit cell with a reference voltage; And
and (b) turning the switching device on and off based on the generated comparison signal. 제5항에 있어서,
상기 에너지 저장 모듈은,
전기 이중층 커패시터, 알루미늄 전해 콘덴서, 탄탈 전해 콘덴서 중 하나인 것을 특징으로 하는 전압 균등화 방법.The method of claim 5,
The energy storage module,
Voltage equalization method, characterized in that one of the electric double layer capacitor, aluminum electrolytic capacitor, tantalum electrolytic capacitor. 제6항에 있어서,
상기 전압 균등화 방법은,
(c) 스위칭 제어신호가 입력되면, 입력된 상기 스위칭 제어신호에 따라 상기 스위칭 소자를 온오프제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전압 균등화 방법.The method according to claim 6,
The voltage equalization method,
and (c) when the switching control signal is input, controlling on / off of the switching element according to the input switching control signal. 제7항에 있어서,
입력된 상기 스위칭 제어신호는, 방전신호로,
상기 (c) 단계는,
상기 방전신호에 따라 상기 스위칭 소자를 턴온시키는 단계인 것을 특징으로 하는 전압 균등화 방법.The method of claim 7, wherein
The input switching control signal is a discharge signal,
The step (c)
And turning on the switching element according to the discharge signal.
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