KR101429608B1 - Battery regenereation apparatus and method - Google Patents

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문치욱
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삼성그린테크(주)
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Abstract

The present invention relates to a battery regeneration apparatus and a battery regeneration method. The battery regeneration apparatus for charging and regenerating a battery set in which a plurality of batteries are connected in series according to an embodiment of the present invention comprises: a power source part for supplying power to the battery set; a charging switching part for switching to supply the charging power of the power source part to the battery set; a pulse generation part for supplying a regeneration pulse signal to overlap with the output of the charging switching part for regenerating the battery set; a discharging switching part for switching to discharge the charged power of the battery set; a battery state detection part for detecting the state of each battery of the battery set; and a charging regeneration control part for controlling the charging switching part, the pulse generation part and the discharging switching part according to the detection result of the battery state detection part. The charging regeneration control part can increase a battery regeneration rate by controlling the charging switching part to output an on-control signal and the pulse generation part to output the regeneration pulse signal so as to charge and regenerate the battery set.

Description

배터리 재생 장치 및 방법{BATTERY REGENEREATION APPARATUS AND METHOD}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a battery recycling apparatus,

본 발명은 배터리 재생 장치 및 방법에 관한 것으로, 배터리의 상태에 따라 설정된 충전 재생 패턴 및 듀티비를 제공하는 배터리 재생 장치 및 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a battery regenerating apparatus and method, and more particularly, to a battery regenerating apparatus and method for providing a charge regeneration pattern and a duty ratio set according to the state of a battery.

배터리의 한 분류인 2차 전지는 전기적 에너지를 화학적 에너지로 변환하는 충전과 화학적 에너지를 전기적 에너지로 변환하는 방전을 반복하면서, 전력 공급원으로서의 그 기능을 수행한다. The secondary battery, which is a class of batteries, performs its function as a power source while repeating charging to convert electrical energy to chemical energy and discharging to convert chemical energy to electrical energy.

이 2차 전지는 과거에는 납 축전지가 주를 이루었으나, 최근에는 리튬, 니켈을 이용한 금속 화합물 전지가 개발되어 다양한 분야에서 사용되는데, 예를 들면 자동차, 순간 정전에 대비하면서 안정적으로 전력을 공급하기 위한 무정전 전원 장치(UPS), 또는 상용 교류 전력의 공급이 중단될 상태를 대비하기 위한 비상용 전원 장치(EPS) 등에 사용되고 있다.In the past, lead-acid batteries were mainly used in the rechargeable batteries. Recently, metal compound batteries using lithium and nickel have been developed and used in various fields. For example, in the automobile, (EPS), which is used to prepare for situations where the supply of commercial AC power is interrupted.

일반적으로 통신 서비스 회사의 교환기나 중계기 설비는 예비 전원 설비를 구비하고 있는데, 이 예비 전원 설비는 통상적으로 수십 내지 수백 개의 2차 전지들을 구비하고 있다. 또한 대규모의 서버 및 저장 설비를 구비한 인터넷 데이터 센터(IDC) 등에도 무정전 전원 장치가 설치되어 있는데, 이 무정전 전원 장치도 대량의 2차 전지들을 구비하고 있다.Generally, the exchanger of the communication service company and the repeater equipment have a spare power supply facility, which usually has tens or hundreds of secondary batteries. In addition, an uninterruptible power supply unit is also installed in an Internet data center (IDC) having a large-scale server and storage facilities, and this uninterruptible power supply unit also has a large amount of secondary batteries.

이 2차 전지는 일반적으로 충방전 횟수에 따라 성능이 급격히 저하되는데, 납 축전지의 경우에는 전극판에 황산화가 발생하고 이로 인한 납 축전지 내부 저항 증가가 성능 저하의 원인이며, 금속 화합물 전지의 경우에는 금속 화합물의 산화 및 환원이 이루어지지 않아 누적된 잔류 물질이 성능 저하의 원인이다.The performance of this secondary battery generally decreases according to the number of times of charging and discharging. In the case of lead acid batteries, sulfurization is generated on the electrode plate, and the increase in internal resistance of the lead battery due to this causes the performance deterioration. The accumulation of the residual materials due to the oxidation and reduction of the metal compound is the cause of the performance deterioration.

이들 2차 전지는 고가의 가격 및 폐기 비용으로, 일반적으로 재생되어 다시 사용되고 있다. 그러나 기존의 2차 전지 복원 장비는 재생률이 높지 않거나 성능이 좋은 2차 전지의 경우 과전압이 충전되는 등 배터리 성능에 나쁜 영향을 주었다. These secondary batteries are generally recycled and reused because of their high cost and disposal cost. However, the existing secondary battery restoration equipment has a bad effect on the battery performance, such as overcharging in the case of a secondary battery having a high refresh rate or a high performance.

상술한 문제점을 해결하기 위해, 본 발명은 배터리의 상태에 따라 설정된 충전 재생 패턴 및 듀티비를 제공하는 배터리 재생 장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.In order to solve the above-described problems, it is an object of the present invention to provide a battery recycling apparatus and method for providing a charge regeneration pattern and a duty ratio set according to the state of a battery.

상술한 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 일실시예에 따른 복수의 배터리가 직렬로 연결된 배터리 세트를 충전하고 재생하기 위한 배터리 재생 장치는, 배터리 세트에 충전 전력을 제공하기 위한 전원부와, 배터리 세트에 전원부의 충전 전력을 제공하기 위해 스위칭되는 충전 스위칭부와, 배터리 세트의 재생을 위해 충전 스위칭부의 출력에 중첩되도록 재생 펄스 신호를 제공하는 펄스 생성부와, 배터리 세트의 충전 전원을 방전하기 위해 스위칭되는 방전 스위칭부와, 배터리 세트의 각 배터리에 대한 상태를 검출하는 배터리 상태 검출부와, 배터리 상태 검출부의 검출 결과에 따라 충전 스위칭부, 펄스 생성부 및 방전 스위칭부를 제어하는 충전 재생 제어부를 포함하고, 충전 재생 제어부는, 배터리 세트를 충전하고 재생하기 위해, 충전 스위칭부에 온 제어 신호를 출력하고 및 펄스 생성부에 재생 펄스 신호를 출력하도록 각각 제어한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a battery regeneration apparatus for charging and regenerating a battery set including a plurality of batteries connected in series, the power regeneration system comprising: A pulse generator for providing a regeneration pulse signal to be superimposed on the output of the charge switching unit for regeneration of the battery set, And a charge regeneration control section for controlling the charge switching section, the pulse generating section, and the discharge switching section in accordance with the detection result of the battery state detecting section, In order to charge and regenerate the battery set, the charge / On control signal and outputs a reproduction pulse signal to the pulse generation section.

충전 재생 제어부는, 배터리 상태 검출부의 검출 결과가 양호하다고 판단되면 연속적인 충전 재생으로 충전 스위칭부를 제어하고, 배터리 상태 검출부의 검출 결과가 불량하다고 판단되면 자체 방전 충전 재생 또는 강제 방전 충전 재생으로 충전 스위칭부를 제어할 수 있다.When it is determined that the detection result of the battery state detection unit is satisfactory, the charge / regeneration control unit controls the charge switching unit by continuous charge regeneration. When it is determined that the detection result of the battery state detection unit is bad, Can be controlled.

충전 재생 제어부는, 배터리 상태 검출부의 검출 결과가 양호하다고 판단되면 디폴트 재생 펄스 신호를 제공하도록 펄스 생성부를 제어하고, 배터리 상태 검출부의 검출 결과가 불량하다고 판단되면 디폴트 재생 펄스 신호보다 듀티비가 큰 재생 펄스 신호가 제공되도록 펄스 생성부를 제어할 수 있다.The charge regeneration control section controls the pulse generation section to provide a default regeneration pulse signal when it is determined that the detection result of the battery state detection section is satisfactory. If it is determined that the detection result of the battery state detection section is inferior, The pulse generator may be controlled so that a signal is provided.

충전 재생 제어부는, 배터리 상태 검출부의 검출 결과가 양호하다고 판단되면 연속적인 충전 재생 패턴에 따라 충전 스위칭부와 펄스 생성부를 제어하고, 배터리 상태 검출부의 검출 결과가 불량하다고 판단되면 자체 방전 충전 재생 패턴 또는 강제 방전 충전 재생 패턴에 따라 충전 스위칭부와 펄스 생성부를 제어하는 것이 바람직하다.When it is determined that the detection result of the battery state detection unit is satisfactory, the charge / regeneration control unit controls the charge switching unit and the pulse generation unit according to the continuous charge / It is preferable to control the charge switching unit and the pulse generating unit according to the forced discharge charge regeneration pattern.

전원부의 전원은 교류 전원 또는 정류된 교류 전원이고, 충전 스위칭부는 SCR 또는 IGBT를 포함하고, 충전 재생 제어부는 전원부의 교류 전원의 위상에 따라 SCR 또는 IGBT을 턴온하는 것이 바람직하다.Preferably, the power source of the power source unit is an AC power source or a rectified AC power source, the charge switching unit includes an SCR or an IGBT, and the charge regenerative control unit turns on the SCR or IGBT according to the phase of the AC power source.

전원부에 입력되는 전원은 3상 상용 전원이고, 전원부는 입력된 3상 상용 전원을 더 낮은 3상 교류 전원으로 다운시키는 변압기를 더 포함하는 것이 바람직하다.Preferably, the power input to the power supply unit is a three-phase commercial power supply, and the power supply unit further includes a transformer for down-converting the input three-phase commercial power supply to a lower three-phase AC power supply.

배터리 세트로 흐르는 충전 전류를 검출하기 위한 전류 검출부를 더 포함하고, 충전 재생 제어부는 전류 검출부의 검출 값에 따라 교류 전원의 위상을 제어하도록 충전 스위칭부를 제어하는 것이 바람직하다.The charge regeneration controller preferably controls the charge switching unit to control the phase of the AC power according to the detection value of the current detection unit.

충전 스위칭부와 배터리 세트 사이에 배터리 세트에 흐르는 충전 전류의 흐름을 부드럽게 하는 리액터를 더 포함할 수 있다.And a reactor between the charge switching unit and the battery set to smooth the flow of the charge current flowing in the battery set.

본 발명의 일실시예에 따른 복수의 배터리가 직렬로 연결된 배터리 세트를 충전하고 재생하기 위한 배터리 재생 방법은, 배터리 세트의 각 배터리에 대한 상태를 검출하는 단계와, 배터리 세트에 충전 전력을 공급하기 위해 정류된 교류 전원을 포함하는 교류 전원을 스위칭 소자에 의해 위상 제어하는 단계와, 위상 제어된 교류 전원에 배터리 세트의 재생을 위한 재생 펄스 신호가 중첩되어 배터리 세트에 공급되는 단계와, 배터리 세트의 충전 전압을 방전하는 단계를 제공함으로써, 상술한 목적을 달성할 수 있다.A battery regeneration method for charging and regenerating a battery set having a plurality of batteries connected in series according to an embodiment of the present invention includes the steps of detecting a state of each battery of the battery set, A step of phase-controlling an alternating-current power source including an alternating-current power source which is rectified for a predetermined period of time by a switching element, supplying a regenerated pulse signal for regenerating a battery set to a phase-controlled alternating- By providing a step of discharging the charging voltage, the above-described object can be achieved.

상술한 구성들에 의해, 본 발명은 배터리의 재생률을 높이고 성능이 좋은 배터리에 과전압이 충전되는 것을 방지할 수 있다.According to the above-described embodiments, the present invention can increase the regeneration rate of the battery and prevent the overvoltage from being charged to a battery having a good performance.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 배터리 재생 장치의 개략적인 블록도이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 재생 장치의 개략적인 블록도이다.
도 3은 도 2에 도시된 충전 스위칭부와 방전 스위칭부를 도시한 도면이다.
도 4는 도 2의 배터리 세트의 충전 재생과 관련된 충전 재생 패턴들을 도시한 도면이다.
도 5는 도 2의 펄스 생성부에서 출력되는 재생 펄스 신호들을 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 배터리 재생 방법을 설명하는 흐름도이다. 1 is a schematic block diagram of a battery regenerating apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a schematic block diagram of a battery regenerating apparatus according to another embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a view showing the charge switching unit and the discharge switching unit shown in FIG. 2. FIG.
FIG. 4 is a diagram showing charge regeneration patterns associated with charge regeneration of the battery set of FIG. 2;
5 is a diagram showing reproduction pulse signals output from the pulse generator of FIG.
FIG. 6 is a flowchart illustrating a battery regeneration method according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 따른 배터리 재생 장치 및 방법을 더욱 상세하게 설명한다.Hereinafter, a battery recycling apparatus and method according to embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 배터리 재생 장치의 개략적인 블록도이다.1 is a schematic block diagram of a battery regenerating apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 1에 도시된 바와 같이, 배터리 재생 장치는, 배터리 세트(10)(이하에서는 '2차 전지'를 '배터리'로 통일함)를 재생하기 위해, 충전용 전원부(110), 충전 스위칭부(120), 펄스 생성부(130), 방전 스위칭부(140), 배터리 상태 검출부(150) 및 충전 재생 제어부(160)를 포함한다.1, the battery regenerating apparatus includes a charging power supply unit 110, a charge switching unit (not shown), and a charging power supply unit 110 for regenerating the battery set 10 (hereinafter, A pulse generation unit 130, a discharge switching unit 140, a battery state detection unit 150, and a charge regeneration control unit 160.

배터리 세트(10)는 전력 공급원으로서 필요한 전압을 충전하기 위해 복수의 배터리(12)가 직렬로 연결되어 있다. 본 발명에서 배터리(12)는 배터리들을 내부에 복수로 내장하고 외부에 하나의 + 단자와 - 단자를 구비한 배터리 유닛을 포함한다.The battery set 10 has a plurality of batteries 12 connected in series in order to charge a necessary voltage as a power supply source. In the present invention, the battery 12 includes a battery unit having a plurality of batteries therein and one external + terminal and a negative terminal.

충전용 전원부(110)는 배터리 세트(10)에 충전 전력을 제공하기 위한 전원으로, 교류 전원, 교류 전원을 다이오드에 의해 정류한 교류 전원뿐만 아니라 AC-DC 컨버터에 의해 변환된 DC 전원을 포함한다.The charging power source unit 110 is a power source for supplying charging power to the battery set 10, and includes an AC power source, an AC power source rectified by a diode by an AC power source, and a DC power source converted by an AC-DC converter .

충전 스위칭부(120)는 배터리 세트(10)에 충전용 전원부(110)의 충전 전력을 제공하기 위한 스위칭 소자를 포함한다. 스위칭 소자는 SCR(Silicon Controlled Rectifier) 또는 IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)일 수 있다.The charge switching unit 120 includes a switching element for providing the charging power of the charging power source unit 110 to the battery set 10. The switching element may be an SCR (Silicon Controlled Rectifier) or an IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor).

펄스 생성부(130)는 배터리 세트(10)의 재생을 위해 배터리 세트(10)에 재생 펄스 신호를 제공한다. 이 재생 펄스 신호는 10KHz ~ 40KHz일 수 있으며, 충전 스위칭부(120)의 출력에 중첩된다. The pulse generator 130 provides a regeneration pulse signal to the battery set 10 for regeneration of the battery set 10. The reproduction pulse signal may be 10 KHz to 40 KHz, and is superimposed on the output of the charge switching unit 120.

방전 스위칭부(140)는 배터리 세트(10)의 충전 전압을 방전하기 위한 스위칭 소자를 포함한다. 이 스위칭 소자는 SCR 또는 IGBT일 수 있다. The discharge switching unit 140 includes a switching element for discharging the charging voltage of the battery set 10. [ The switching element may be an SCR or an IGBT.

배터리 상태 검출부(150)는 배터리 세트(10)를 이루는 각 배터리(12)의 상태를 검출한다. 이를 위해 배터리 상태 검출부(150)는 각 배터리(12)의 + 단자와 - 단자에 연결될 수 있다. 아울러 배터리(12)의 내부에 배터리 상태 검출부(150)가 있는 경우에는 무선 인터페이스(미되시됨)을 통해 상호 연결될 수 있다.The battery state detector 150 detects the state of each battery 12 constituting the battery set 10. To this end, the battery condition detector 150 may be connected to the + and - terminals of each battery 12. When the battery condition detector 150 is provided in the battery 12, the battery condition detector 150 can be connected to each other via a wireless interface (not shown).

충전 재생 제어부(160)는 배터리 상태 검출부(150)의 검출 결과에 따라 충전 스위칭부(120), 펄스 생성부(130) 및 방전 스위칭부(140)를 제어한다. 한편, 충전 재생 제어부(160)는 배터리 세트(10)를 충전하고 재생하기 위해, 충전 스위칭부(120)에 온 제어 신호를 출력하고 펄스 생성부(130)의 재생 펄스 신호를 출력하도록 각각 제어한다.The charge regeneration controller 160 controls the charge switch 120, the pulse generator 130, and the discharge switch 140 according to the detection result of the battery state detector 150. On the other hand, the charging / regeneration control unit 160 outputs the ON control signal to the charge switching unit 120 and outputs the regeneration pulse signal of the pulse generation unit 130 in order to charge and regenerate the battery set 10 .

충전 재생 제어부(160)는, 배터리 상태 검출부(150)의 검출 결과가 양호하다고 판단되면 연속적인 충전 재생에 따라 충전 스위칭부(120)를 제어하고, 배터리 상태 검출부(150)의 검출 결과가 불량하다고 판단되면 자체 방전 충전 재생에 따라 또는 강제 방전, 즉 방전 스위칭부(140)를 온하는 강제 방전 구간을 갖는 강제 방전 충전 재생에 따라 충전 스위칭부(120)를 제어할 수 있다.The charge regeneration control unit 160 controls the charge switching unit 120 in accordance with continuous charge regeneration when it is determined that the detection result of the battery state detection unit 150 is satisfactory and when the detection result of the battery state detection unit 150 is inferior The charge switching unit 120 can be controlled according to the self discharge charge regeneration or the forced discharge charge regeneration having the forced discharge interval in which the forced discharge, that is, the discharge switching unit 140 is turned on.

충전 재생 제어부(160)는, 배터리 상태 검출부(150)의 검출 결과가 양호하다고 판단되면 디폴트 재생 펄스 신호를 제공하도록 펄스 생성부(130)를 제어하고, 배터리 상태 검출부(150)의 검출 결과가 불량하다고 판단되면 디폴트 재생 펄스 신호보다 듀티비가 큰, 즉 온 상태의 펄스 폭이 오프 상태의 펄스 폭보다 넓은 재생 펄스 신호가 제공되도록 펄스 생성부(130)를 제어할 수 있다.The charge regeneration controller 160 controls the pulse generator 130 to provide a default regeneration pulse signal when the battery condition detector 150 determines that the detection result of the battery condition detector 150 is satisfactory, It is possible to control the pulse generator 130 to provide a reproduction pulse signal having a duty ratio larger than that of the default reproduction pulse signal, that is, a reproduction pulse signal having a pulse width larger than the pulse width of the ON state pulse.

충전 재생 제어부(160)는, 배터리 상태 검출부(150)의 검출 결과가 양호하다고 판단되면 연속적인 재생 패턴에 따라 충전 스위칭부(120)와 펄스 생성부(130)를 제어하고, 배터리 상태 검출부(150)의 검출 결과가 불량하다고 판단되면 디폴트 재생 펄스 신호보다 온 상태의 펄스 폭이 넓은 재생 펄스 신호가 공급되도록 펄스 생성부(130)를 제어하고 또한 자체 방전 또는 방전 스위칭부(140)를 온하는 강제 방전 구간을 갖는 단속적인 충전 재생 패턴으로 충전 스위칭부(120)를 제어하는 것이 바람직하다.The charge regeneration control unit 160 controls the charge switching unit 120 and the pulse generation unit 130 according to the continuous regeneration pattern when it is determined that the detection result of the battery state detection unit 150 is satisfactory, The control unit 130 controls the pulse generation unit 130 to supply a reproduction pulse signal having a larger pulse width in the ON state than the default reproduction pulse signal and controls the pulse generation unit 130 to turn on the self discharge or discharge switching unit 140 It is preferable to control the charge switching unit 120 with an intermittent charge regeneration pattern having a discharge interval.

도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 재생 장치의 개략적인 블록도이고, 도 3은 도 2에 도시된 충전 스위칭부(120)와 방전 스위칭부(140)를 도시한 도면이고, 도 4는 도 2의 배터리 세트(10)의 충전 재생과 관련된 충전 재생 패턴들이고, 도 5는 도 2의 펄스 생성부(130)에서 출력되는 재생 펄스 신호들이다.FIG. 2 is a schematic block diagram of a battery recycling apparatus according to another embodiment of the present invention. FIG. 3 is a view showing the charge switching unit 120 and the discharge switching unit 140 shown in FIG. 2, FIG. 5 shows the regeneration pulse signals output from the pulse generator 130 of FIG. 2, and FIG.

도 2에 도시된 바와 같이, 배터리 재생 장치는, 도 1에 도시된 충전용 전원부(110), 충전 스위칭부(120), 펄스 생성부(130), 방전 스위칭부(140), 배터리 상태 검출부(150) 및 충전 재생 제어부(160)를 포함하고, 아울러 장치용 전원부(210), 리액터(220), 전류 검출부(230) 및 온도 검출부(240)를 더 포함한다.2, the battery regenerating apparatus includes a charging power source unit 110, a charging switching unit 120, a pulse generating unit 130, a discharging switching unit 140, a battery state detecting unit 150 and a charge regeneration controller 160. The apparatus further includes an apparatus power supply 210, a reactor 220, a current detector 230, and a temperature detector 240.

배터리 세트(10)는 전력 공급원으로서 필요한 전압을 충전하기 위해 복수의 배터리가 직렬로 연결되어 있다. 설명을 위해 도 2에서는 12V 배터리가 12개 직렬로 연결된 것으로 한다.The battery set 10 has a plurality of batteries connected in series so as to charge the voltage required as a power supply source. For the sake of explanation, it is assumed in Fig. 2 that twelve 12V batteries are connected in series.

충전용 전원부(110)는 변압기(202)를 구비하여 입력된 3상 38OV 상용 전압으로부터 3상의 110V 충전 전력을 출력한다. 3상을 이용하면 배터리 세트(10)로 흐르는 충전 전류를 크게 할 수 있다. The charging power source unit 110 includes a transformer 202 and outputs three-phase 110V charging power from the inputted three-phase 380V commercial voltage. The charge current flowing into the battery set 10 can be increased by using the three phases.

장치용 전원부(210)는 충전용 전원부(110)에 입력된 3상 38OV 상용 전압으로부터 하나의 상만을 이용하여 단상의 22OV 전압을 얻는다. 장치용 전원부(210)는 SMPS를 구비하여 단상의 220V 전원으로 장치에 필요한 동작 전압으로 변환하여 출력한다.The power supply unit 210 for a device obtains a single-phase 22 OV voltage using only one phase from the three-phase 380V commercial voltage input to the charging power supply unit 110. The power supply unit 210 for a device includes an SMPS and converts the voltage into a required operating voltage for a single-phase 220V power supply.

충전 스위칭부(120)는 배터리 세트(10)에 충전용 전원부(110)의 충전 전력을 공급하기 위한 스위칭 소자를 포함한다. 이 스위칭 소자는 도 3에 도시된 SCR(310)이거나 IGBT(320)일 수 있다. The charge switching unit 120 includes a switching element for supplying the charging power of the charging power source unit 110 to the battery set 10. This switching element may be the SCR 310 shown in FIG. 3 or the IGBT 320.

충전 스위칭부(120)의 구성들이 도 3에 상세하게 도시되어 있다. 각 상에 대해 2개의 SCR(310)이 한 쌍을 이루고 있다. 이에 의해 3상이 120도 마다 제어될 수 있는데, SCR(310)의 게이트 단자에 제공된 온 제어 신호에 따라 위상 제어된 교류 전압이 리액터(220)를 통해 배터리 세트(10)에 공급된다.The configurations of the charge switching unit 120 are shown in detail in FIG. Two SCRs 310 form a pair for each phase. Thereby, the three phases can be controlled every 120 degrees, and an AC voltage phase-controlled in accordance with the ON control signal provided at the gate terminal of the SCR 310 is supplied to the battery set 10 through the reactor 220. [

펄스 생성부(130)는 배터리 세트(10)의 재생을 위해 배터리 세트(10)에 재생 펄스 신호를 공급한다. 이 재생 펄스 신호는 10KHz ~ 40KHz일 수 있다. 10KHz ~ 40KHz의 재생 펄스 신호를 인가하는 이유는, 예를 들어 납 축전지의 경우 이들 재생 펄스 신호가 인가되면 전기 분해와 화학 반응이 증가하여 일부 황산염 고형막이 제거되기 때문이다.The pulse generator 130 supplies a regeneration pulse signal to the battery set 10 for regeneration of the battery set 10. This reproduction pulse signal may be 10 KHz to 40 KHz. The reason for applying the regeneration pulse signal of 10 KHz to 40 KHz is that, for example, in the case of a lead acid battery, the electrolysis and the chemical reaction increase when these regeneration pulse signals are applied, and some solid electrolyte membrane is removed.

리액터(220)는 배터리 세트(10)로의 충전 전류의 흐름을 양호하게 하기 위해 충전 스위칭부(120)와 배터리 세트(10) 사이에 배치된다. The reactor 220 is disposed between the charge switching unit 120 and the battery set 10 to improve the flow of charge current to the battery set 10.

방전 스위칭부(140)는 배터리 세트(10)에 충전된 전압을 방전하기 위한 스위칭 소자를 포함한다. 이 스위칭 소자는 도 3에 도시된 SCR(320)이거나 IGBT(미도시됨)일 수 있다. 방전 스위칭부(140)의 구성들이 도 3에 상세하게 도시되어 있다. 방전 스위칭부(140) 역시 충전 스위칭부(120)와 마찬가지로. 각 상에 대해 2개의 SCR(320)이 한 쌍을 이루고 있다. 이에 의해 3상이 120도 마다 제어될 수 있다.The discharge switching unit 140 includes a switching element for discharging the charged voltage to the battery set 10. [ This switching element may be the SCR 320 shown in FIG. 3 or an IGBT (not shown). The configurations of the discharge switching unit 140 are shown in detail in FIG. The discharge switching unit 140 is also the same as the charge switching unit 120. Two SCRs (320) form a pair for each phase. Whereby the three phases can be controlled every 120 degrees.

배터리 상태 검출부(150)는 배터리 세트(10)를 이루는 각 배터리의 상태를 검출한다. 이를 위해 배터리 상태 검출부(150)는 각 배터리의 + 단자와 - 단자에 연결된다. 배터리 상태 검출부(150)는 배터리 상태 검출를 위해 각 배터리의 + 단자와 - 단자를 통해 임피던스를 검출할 수도 있고, 충전 전압을 검출할 수도 있다. The battery state detector 150 detects the state of each battery constituting the battery set 10. To this end, the battery condition detector 150 is connected to the + and - terminals of each battery. The battery state detection unit 150 may detect the impedance or the charge voltage through the + terminal and the - terminal of each battery for battery state detection.

전류 검출부(230)는 배터리 세트(10)로 흐르는 충전 전류를 검출하기 위해 3상 380V의 교류 전압의 한 상에 흐르는 공급 전류를 검출할 수 있다. 이를 위해 전류 검출부(230)는 홀 센서(232)를 구비하며, 검출된 전류는 충전 재생 제어부(160)로 공급된다.The current detection unit 230 can detect the supply current flowing on one of the three-phase 380V AC voltage to detect the charging current flowing to the battery set 10. [ To this end, the current detector 230 includes a hall sensor 232, and the detected current is supplied to the charge regeneration controller 160.

온도 검출부(240)는 온도 센서(242)를 구비하여 충전용 전원부(110)의 변압기(202)의 온도를 측정한다. The temperature detector 240 includes a temperature sensor 242 to measure the temperature of the transformer 202 of the charging power source unit 110.

충전 재생 제어부(160)는 배터리 상태 검출부(150), 전류 검출부(230) 및 온도 검출부(240)의 검출 결과에 따라 충전 스위칭부(120), 펄스 생성부(130) 및 방전 스위칭부(140)를 제어한다. The charge regeneration control unit 160 controls the charge switching unit 120, the pulse generating unit 130, and the discharge switching unit 140 according to the detection results of the battery state detector 150, the current detector 230, and the temperature detector 240, .

충전 재생 제어부(160)는 배터리 상태 검출부(150)의 검출 결과에 따라 충전 재생 패턴을 다르게 출력할 수 있다. 도 2의 배터리 세트(10)의 충전과 관련된 충전 재생 패턴들이 도 4에 도시되어 있다. The charge regeneration control unit 160 may output the charge regeneration pattern differently according to the detection result of the battery state detection unit 150. [ Charge regeneration patterns associated with charging the battery set 10 of FIG. 2 are shown in FIG.

충전 재생 제어부(160)는 배터리 상태 검출부(150)의 검출 결과에 따라 재생 펄스 신호들이 다르게 출력되도록 펄스 생성부(130)를 제어할 수 있다. 배터리 상태 검출부(150)의 검출 결과에 따라 펄스 생성부(130)에서 출력되는 재생 펄스 신호들이 도 5에 도시되어 있다. The charge regeneration controller 160 may control the pulse generator 130 to output the regeneration pulse signals differently according to the detection result of the battery state detector 150. [ The reproduction pulse signals output from the pulse generator 130 according to the detection result of the battery state detector 150 are shown in FIG.

도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 배터리 재생 방법을 설명하는 흐름도이다.FIG. 6 is a flowchart illustrating a battery regeneration method according to an embodiment of the present invention.

충전 재생 제어부(160)는 먼저, 배터리 세트(10)별로 충전 전류 및 재생 펄스 신호를 선택할 수 있다(S602). 예를 들면, 도 2에서 설명한 12V의 배터리가 12개 직렬 연결된 배터리 세트(10)가 있고, 이 배터리 세트(10)에 필요한 충전 전류는 30A로, 그리고 재생 펄스 신호의 주파수는 20KHz로 선택할 수 있다.The charging / regeneration controller 160 may first select the charging current and the regeneration pulse signal for each battery set 10 (S602). For example, there is a battery set 10 in which twelve 12-volt batteries described in FIG. 2 are connected in series. The charge current required for the battery set 10 can be selected to be 30 A and the frequency of the regenerating pulse signal to be 20 KHz .

그리고 충전 재생 제어부(160)는 배터리 상태 검출부(150)를 제어하여 각 배터리(12)의 상태를 검출한다(S604). 충전 재생 제어부(160)는 각 배터리의 측정된 임피던스 결과에 따라 양호와 불량으로 판정된다. 충전 재생 제어부(160)는 배터리 세트(10)의 모든 배터리가 양호하다고 판단하면, 도 4(a)에 도시된 충전 재생 패턴을 출력한다(S606).The charging / regeneration controller 160 controls the battery state detector 150 to detect the state of each battery 12 (S604). The charge regeneration control section 160 is judged as good and bad according to the measured impedance result of each battery. The charge / regeneration control unit 160 outputs the charge regeneration pattern shown in FIG. 4A if all the batteries in the battery set 10 are determined to be good (S606).

도 4(a)에 도시된 충전 재생 패턴을 디폴트 충전 재생 패턴이라고 한다. 디폴트 충전 재생 패턴은 자체 방전 또는 강제 방전 없이 배터리 세트(10)의 충전이 완료될 때까지 연속하여 충전 전류를 공급하는 패턴이다. The charge regeneration pattern shown in Fig. 4 (a) is referred to as a default charge regeneration pattern. The default charging regeneration pattern is a pattern for supplying the charging current continuously until the charging of the battery set 10 is completed without self discharging or forced discharging.

충전 재생 제어부(160)가 디폴트 충전 재생 패턴을 출력하면, 펄스 생성부(130)는 주파수 20KHz로 도 5(a)에 도시된 재생 펄스 신호를 출력한다. 도 5(a)에 도시된 재생 펄스 신호를 디폴트 재생 펄스 신호라 한다. 디폴트 재생 펄스 신호는 듀티비가 약 50%인 것이 바람직하다.When the charge regeneration controller 160 outputs the default charge regeneration pattern, the pulse generator 130 outputs the regeneration pulse signal shown in Fig. 5 (a) at a frequency of 20 KHz. The reproduction pulse signal shown in Fig. 5 (a) is referred to as a default reproduction pulse signal. The default reproduction pulse signal preferably has a duty ratio of about 50%.

충전 재생 제어부(160)는 도 3에 도시된 SCR의 위상을 제어하여 배터리 세트(10)에 충전 전류를 공급하게 한다. 전류 검출부(230)의 홀 센서(232)는 380V의 단상 또는 3상에 흐르는 전류를 검출하여 충전 재생 제어부(160)로 출력하고, 충전 재생 제어부(160)는 전류 검출부(230)에서 검출된 전류값에 따라 SCR(310)의 위상을 제어하여 배터리 세트(10)에 충전 전류 30A가 흐르게 한다.The charge regeneration controller 160 controls the phase of the SCR shown in FIG. 3 to supply the battery set 10 with the charge current. The hall sensor 232 of the current detecting unit 230 detects a current flowing in a single phase or three phases of 380 V and outputs the current to the charge regeneration control unit 160. The charge regeneration control unit 160 detects the current detected by the current detection unit 230 The phase of the SCR 310 is controlled in accordance with the value of the charging current 30A.

도 3에 도시된 바와 같이, 온 제어 신호인 게이트 전압에 의해 SCR(310)이 턴온되면 위상 제어된 정류 교류 전압이 리액터(220)에 공급되고 아울러 펄스 생성부(130)에서 공급된 재생 펄스 신호가 중첩된다.3, when the SCR 310 is turned on by the gate voltage which is an on control signal, the phase-regulated rectified AC voltage is supplied to the reactor 220, and the regenerative pulse signal .

이에 의해 계속 충전 전류가 배터리 세트(10)에 공급되어 배터리 세트(10)의 전압이 상승하면, 배터리 세트(10)의 전압 상승분만큼 구동 전류가 감소되므로, 전류 검출부(230)에서 검출된 전류값이 감소되고, 이에 따라 충전 재생 제어부(160)는 SCR(310)의 위상을 다시 제어하여 30A의 충전 전류가 흐르게 한다. 본 발명은 배터리의 충전 전압 값이 변경됨에도 불구하고, 항상 배터리 세트(10)에 일정한 충전 전류를 흐르게 함으로써 충전 시간을 단축할 수 있다.When the constant charging current is supplied to the battery set 10 and the voltage of the battery set 10 rises, the driving current is reduced by the voltage increase of the battery set 10, so that the current value detected by the current detection unit 230 So that the charge regeneration controller 160 controls the phase of the SCR 310 again so that the charge current of 30 A flows. The present invention can shorten the charging time by constantly supplying the charging current to the battery set 10 even though the charging voltage value of the battery is changed.

한편, 배터리 상태 검출부(150)는 배터리 세트(10)의 각 배터리의 충전 전압을 측정하여 각 배터리가 정상적으로 충전되었는지 검출한다. 배터리 상태 검출부(150)에서 각 배터리의 충전 전압이 12V임이 검출되면, 충전 재생 제어부(160)는 배터리가 재생되고 정상적으로 충전되었다고 판단한다. 따라서 성능이 좋은 배터리에 과전압이 충전되는 것을 방지할 수 있다. On the other hand, the battery condition detector 150 measures the charging voltage of each battery of the battery set 10 and detects whether each battery is normally charged. When the battery state detector 150 detects that the charge voltage of each battery is 12V, the charge regeneration controller 160 determines that the battery is regenerated and charged normally. Thus, it is possible to prevent overvoltage from being charged to a battery having a high performance.

그리고 상술한 각 배터리(12)의 상태 검출 단계(S604)에서 배터리 세트(10)의 각 배터리 상태를 검출한 결과 불량으로 판단되면, 도 4(b)에 도시된 충전 재생 패턴을 출력한다(S608).If it is determined as a result of the detection of each battery state of the battery set 10 in the state detecting step S604 of each battery 12 described above, the charging regeneration pattern shown in Fig. 4B is outputted (S608 ).

도 4(b)에 도시된 충전 재생 패턴을 자체 방전 충전 재생 패턴이라고 한다. 자체 방전 충전 재생 패턴은 충전 전류를 상당한 기간, 예를 들면 도 4(b)에 도시된 바와 같이 10분 정도 계속 공급하다가 소정의 기간, 도 4(b)에 도시된 바와 같이 2 정도는 충전 전류를 공급하지 않는 패턴이다. The charge regeneration pattern shown in Fig. 4 (b) is referred to as a self discharge charge regeneration pattern. 4 (b), the self-discharge charge regeneration pattern continues to supply the charge current for a considerable period of time, for example, 10 minutes as shown in FIG. 4 (b) Is not supplied.

충전 재생 제어부(160)가 자체 방전 충전 재생 패턴을 출력하면, 펄스 생성부(130)는 주파수 20KHz로 도 5(b)에 도시된 재생 펄스 신호를 출력한다. 도 5(b)에 도시된 재생 펄스 신호를 자체 방전 재생 펄스 신호라 한다. 자체 방전 재생 펄스 신호는 듀티비가 약 50% 내지 70%인 것이 바람직하다.When the charge regeneration controller 160 outputs the self discharge charge regeneration pattern, the pulse generator 130 outputs the regeneration pulse signal shown in FIG. 5 (b) at a frequency of 20 KHz. The reproduction pulse signal shown in Fig. 5 (b) is referred to as self-discharge reproduction pulse signal. It is preferable that the duty ratio of the self-discharge repro- duction pulse signal is about 50% to 70%.

충전 재생 제어부(160)는 SCR(310)의 위상을 제어하여 배터리 세트(10)에 충전 전류를 공급하게 한다. 전류 검출부(230)의 홀 센서(232)는 380V의 단상 또는 3상에 흐르는 전류를 검출하여 충전 재생 제어부(160)로 출력하고, 충전 재생 제어부(160)는 전류 검출부(230)에서 검출된 전류값에 따라 SCR(310)의 위상을 제어하여 배터리 세트(10)에 충전 전류 30A가 흐르게 한다.The charging / regeneration control unit 160 controls the phase of the SCR 310 to supply the charging current to the battery set 10. The hall sensor 232 of the current detecting unit 230 detects a current flowing in a single phase or three phases of 380 V and outputs the current to the charge regeneration control unit 160. The charge regeneration control unit 160 detects the current detected by the current detection unit 230 The phase of the SCR 310 is controlled in accordance with the value of the charging current 30A.

도 3에 도시된 바와 같이, 온 제어 신호인 게이트 전압에 의해 SCR(310)이 턴온되면 위상 제어된 정류 교류 전압이 리액터(220)에 공급되고 아울러 펄스 생성부(130)에서 공급된 재생 펄스 신호가 중첩된다. 그 후 소정의 기간 동안 자체 방전 구간을 갖는다. 그리고 소정의 기간 동안 자체 방전이 끝나면 다시 충전 전류를 공급하는 하는 것을 반복한다3, when the SCR 310 is turned on by the gate voltage which is an on control signal, the phase-regulated rectified AC voltage is supplied to the reactor 220, and the regenerative pulse signal . And thereafter has a self discharge period for a predetermined period. When the self-discharge is completed for a predetermined period, the charging current is supplied again

한편, 배터리 상태 검출부(150)는 배터리 세트(10)의 각 배터리의 충전 전압을 측정하여 각 배터리가 정상적으로 충전되고 있는지를 검출한다(S610). 충전 재생 제어부(160)는 각 배터리의 측정된 전압 결과에 따라 양호와 불량으로 판정된다. 충전 재생 제어부(160)는 배터리 세트(10)의 배터리 충전 상태가 양호하다고 판단하면, 도 4(a)에 도시된 충전 재생 패턴을 출력한다(S612).On the other hand, the battery condition detector 150 measures the charge voltage of each battery of the battery set 10 and detects whether each battery is normally charged (S610). The charge regeneration controller 160 determines that the battery is good and bad according to the measured voltage results of each battery. The charge / regeneration control unit 160 outputs the charge regeneration pattern shown in Fig. 4 (a) (S612) if it determines that the battery pack 10 has a good battery charge state.

그리고 충전 재생 제어부(160)는 상술한 각 배터리(12)의 상태 검출 단계(S610)에서 배터리 세트(10)의 각 배터리 상태를 검출한 결과 불량으로 판단되면, 도 4(c)에 도시된 충전 재생 패턴을 출력한다(S614).When the charging and regeneration control unit 160 determines that each of the batteries 12 of the battery set 10 is defective as a result of the state detection step S610 of each battery 12 described above, And outputs a reproduction pattern (S614).

도 4(c)에 도시된 충전 재생 패턴을 강제 방전 충전 재생 패턴이라고 한다. 강제 방전 충전 재생 패턴은 충전 전류를 상당한 기간 계속 공급하다가 소정의 기간 동안은 방전 스위칭부(140)를 동작시켜 배터리 세트(10)에 저장된 충전 전류를 방전하는 패턴이다. The charge regeneration pattern shown in Fig. 4 (c) is referred to as a forced charge charge regeneration pattern. The forced discharge charge regeneration pattern is a pattern for continuously supplying the charge current for a considerable period of time and discharging the charge current stored in the battery set 10 by operating the discharge switching unit 140 for a predetermined period.

충전 재생 제어부(160)가 강제 방전 충전 재생 패턴을 출력하면, 펄스 생성부(130)는 주파수 20KHz로 도 5(c)에 도시된 재생 펄스 신호를 출력한다. 도 5(c)에 도시된 재생 펄스 신호를 강제 방전 재생 펄스 신호라 한다. 강제 방전 재생 펄스 신호는 듀티비가 약 70% 내지 90%인 것이 바람직하다.When the charge regeneration control section 160 outputs the forced discharge charge regeneration pattern, the pulse generation section 130 outputs the regeneration pulse signal shown in Fig. 5 (c) at a frequency of 20 KHz. The reproduction pulse signal shown in Fig. 5 (c) is referred to as a forced discharge reproduction pulse signal. It is preferable that the duty ratio of the forced discharge reprocessing pulse signal is about 70% to 90%.

충전 재생 제어부(160)는 SCR(310)의 위상을 제어하여 배터리 세트(10)에 충전 전류를 공급하게 한다. 전류 검출부(230)의 홀 센서(232)는 380V의 단상 또는 3상에 흐르는 전류를 검출하여 충전 재생 제어부(160)로 출력하고, 충전 재생 제어부(160)는 전류 검출부(230)에서 검출된 전류값에 따라 SCR(310)의 위상을 제어하여 배터리 세트(10)에 충전 전류 30A가 흐르게 한다.The charging / regeneration control unit 160 controls the phase of the SCR 310 to supply the charging current to the battery set 10. The hall sensor 232 of the current detecting unit 230 detects a current flowing in a single phase or three phases of 380 V and outputs the current to the charge regeneration control unit 160. The charge regeneration control unit 160 detects the current detected by the current detection unit 230 The phase of the SCR 310 is controlled in accordance with the value of the charging current 30A.

도 3에 도시된 바와 같이, 온 제어 신호인 게이트 전압에 의해 SCR(310)이 턴온되면 위상 제어된 정류 교류 전압이 리액터(220)에 공급되고 아울러 펄스 생성부(130)에서 공급된 재생 펄스 신호가 중첩된다. 그 후 소정의 기간 동안 자체 방전 구간을 갖는다. 그리고 소정의 기간 동안의 강제 방전이 끝나면 다시 충전 전류를 공급하는 하는 것을 반복한다3, when the SCR 310 is turned on by the gate voltage which is an on control signal, the phase-regulated rectified AC voltage is supplied to the reactor 220, and the regenerative pulse signal . And thereafter has a self discharge period for a predetermined period. When the forced discharge is completed for a predetermined period, the charging current is supplied again

한편, 배터리 상태 검출부(150)는 배터리 세트(10)의 각 배터리의 충전 전압을 측정하여 각 배터리가 정상적으로 충전되었는지를 검출한다. On the other hand, the battery condition detector 150 measures the charging voltage of each battery of the battery set 10 and detects whether each battery is normally charged.

한편, 배터리 상태 검출부(150)는 배터리 세트(10)의 각 배터리의 충전 전압을 측정하여 각 배터리가 정상적으로 충전되었는지 검출한다. 배터리 상태 검출부(150)에서 각 배터리의 충전 전압이 12V임이 검출되면, 충전 재생 제어부(160)는 배터리가 재생되고 정상적으로 충전되었다고 판단한다. 따라서 성능이 좋은 배터리에 과전압이 충전되는 것을 방지할 수 있다. On the other hand, the battery condition detector 150 measures the charging voltage of each battery of the battery set 10 and detects whether each battery is normally charged. When the battery state detector 150 detects that the charge voltage of each battery is 12V, the charge regeneration controller 160 determines that the battery is regenerated and charged normally. Thus, it is possible to prevent overvoltage from being charged to a battery having a high performance.

본 발명의 상세한 설명이나 청구범위에 기재된 전원, 전력, 전압 및 전류는 단지 문맥에 따라 다르게 표현한 것으로 구별을 위한 것이 아니다.The power source, power, voltage, and current described in the specification or claims of the present invention are expressed in different contexts and are not intended to be distinguished from each other.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The foregoing description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and various changes and modifications may be made by those skilled in the art without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are intended to illustrate rather than limit the scope of the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The scope of protection of the present invention should be construed according to the following claims, and all technical ideas falling within the scope of the same shall be construed as falling within the scope of the present invention.

110: 충전용 전원부 120: 충전 스위칭부
130: 펄스 생성부 140: 방전 스위칭부
150: 배터리 상태 검출부 160: 충전 재생 제어부
210: 장치용 전원부 220: 리액터
230: 전류 검출부 240: 온도 검출부 110: charging power supply unit 120: charging switching unit
130: Pulse generation unit 140: Discharge switching unit
150: battery state detector 160: charge /
210: Power supply for the device 220: Reactor
230: current detection unit 240: temperature detection unit

Claims (10)

복수의 배터리가 직렬로 연결된 배터리 세트를 충전하고 재생하기 위한 배터리 재생 장치에 있어서,
상기 배터리 세트에 충전 전력을 제공하기 위한 전원부와,
상기 배터리 세트에 상기 전원부의 충전 전력을 제공하기 위해 스위칭되는 충전 스위칭부와,
상기 배터리 세트의 재생을 위해 상기 충전 스위칭부의 출력에 중첩되도록 재생 펄스 신호를 제공하는 펄스 생성부와,
상기 배터리 세트의 충전 전원을 방전하기 위해 스위칭되는 방전 스위칭부와,
상기 배터리 세트의 각 배터리에 대한 상태를 검출하는 배터리 상태 검출부와,
상기 배터리 상태 검출부의 검출 결과에 따라 상기 충전 스위칭부, 상기 펄스 생성부 및 상기 방전 스위칭부를 제어하는 충전 재생 제어부를 포함하고,
상기 충전 재생 제어부는, 상기 배터리 세트를 충전하고 재생하기 위해, 상기 충전 스위칭부에 온 제어 신호를 출력하고 및 상기 펄스 생성부에 재생 펄스 신호를 출력하도록 각각 제어하고,
상기 충전 재생 제어부는, 상기 배터리 상태 검출부의 검출 결과가 양호하다고 판단되면 디폴트 재생 펄스 신호를 제공하도록 상기 펄스 생성부를 제어하고, 상기 배터리 상태 검출부의 검출 결과가 불량하다고 판단되면 디폴트 재생 펄스 신호보다 듀티비가 큰 재생 펄스 신호가 제공되도록 상기 펄스 생성부를 제어하는 것을 특징으로 하는 배터리 재생 장치.A battery regenerating apparatus for charging and regenerating a battery set in which a plurality of batteries are connected in series,
A power supply for supplying charging power to the battery set;
A charge switching unit that is switched to provide charging power of the power source unit to the battery set;
A pulse generator for providing a regeneration pulse signal to overlap the output of the charge switching unit for regeneration of the battery set,
A discharge switching unit that is switched to discharge the charging power of the battery set,
A battery state detector for detecting a state of each battery of the battery set;
And a charge regeneration control section for controlling the charge switching section, the pulse generating section, and the discharge switching section according to a detection result of the battery state detecting section,
The charge regeneration control section outputs an on control signal to the charge switching section and outputs a regeneration pulse signal to the pulse generation section so as to charge and regenerate the battery set,
Wherein the charge regeneration control section controls the pulse generation section to provide a default regeneration pulse signal when it is determined that the detection result of the battery state detection section is satisfactory, And controls the pulse generator so that a playback pulse signal having a large ratio is provided. 제1항에 있어서,
상기 충전 재생 제어부는, 상기 배터리 상태 검출부의 검출 결과가 양호하다고 판단되면 연속적인 충전 재생으로 상기 충전 스위칭부를 제어하고, 상기 배터리 상태 검출부의 검출 결과가 불량하다고 판단되면 자체 방전 충전 재생 또는 강제 방전 충전 재생으로 상기 충전 스위칭부를 제어하는 것을 특징으로 하는 배터리 재생 장치.The method according to claim 1,
Wherein the charge regeneration control section controls the charge switching section to perform continuous charge regeneration when it is determined that the detection result of the battery state detection section is satisfactory, and when the detection result of the battery state detection section is determined to be defective, And controls the charge switching unit to perform reproduction. 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 충전 재생 제어부는, 상기 배터리 상태 검출부의 검출 결과가 양호하다고 판단되면 연속적인 충전 재생 패턴에 따라 상기 충전 스위칭부와 상기 펄스 생성부를 제어하고, 상기 배터리 상태 검출부의 검출 결과가 불량하다고 판단되면 자체 방전 충전 재생 패턴 또는 강제 방전 충전 재생 패턴에 따라 상기 충전 스위칭부와 상기 펄스 생성부를 제어하는 것을 특징으로 하는 배터리 재생 장치.The method according to claim 1,
Wherein the charge regeneration control section controls the charge switching section and the pulse generation section according to a continuous charge regeneration pattern when it is determined that the detection result of the battery state detection section is satisfactory, And controls the charge switching unit and the pulse generating unit according to the discharge charge regeneration pattern or the forced discharge charge regeneration pattern. 제1항, 제2항 또는 제4항에 있어서,
상기 전원부의 전원은 교류 전원 또는 정류된 교류 전원이고,
상기 충전 스위칭부는 SCR 또는 IGBT를 포함하고,
상기 충전 재생 제어부는 상기 전원부의 교류 전원의 위상에 따라 상기 SCR 또는 상기 IGBT을 턴온하는 것을 특징으로 하는 배터리 재생 장치.The method according to claim 1, 2, or 4,
The power source of the power source unit may be an AC power source or a rectified AC power source,
Wherein the charge switching unit includes an SCR or an IGBT,
Wherein the charge regeneration control unit turns on the SCR or the IGBT according to the phase of the AC power of the power supply unit. 제5항에 있어서,
상기 전원부에 입력되는 전원은 3상 상용 전원이고,
상기 전원부는 입력된 3상 상용 전원을 더 낮은 3상 교류 전원으로 다운시키는 변압기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 재생 장치.6. The method of claim 5,
The power source input to the power source unit is a three-phase commercial power source,
Wherein the power unit further comprises a transformer for down-converting the input three-phase commercial power to a lower three-phase alternating current power. 제5항에 있어서,
상기 배터리 세트로 흐르는 충전 전류를 검출하기 위한 전류 검출부를 더 포함하고,
상기 충전 재생 제어부는 상기 전류 검출부의 검출 값에 따라 교류 전원의 위상을 제어하도록 상기 충전 스위칭부를 제어하는 것을 특징으로 하는 배터리 재생 장치.6. The method of claim 5,
Further comprising a current detector for detecting a charging current flowing to said battery set,
And the charge regeneration control section controls the charge switching section to control the phase of the alternating current power supply in accordance with the detection value of the current detection section. 제5항에 있어서,
상기 충전 스위칭부와 상기 배터리 세트 사이에 상기 배터리 세트에 흐르는 충전 전류의 흐름을 부드럽게 하는 리액터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 재생 장치. 6. The method of claim 5,
Further comprising a reactor between the charge switching unit and the battery set to smooth the flow of charge current flowing in the battery set. 복수의 배터리가 직렬로 연결된 배터리 세트를 충전하고 재생하기 위한 배터리 재생 방법에 있어서,
상기 배터리 세트의 각 배터리에 대한 상태를 검출하는 단계와,
상기 배터리 세트에 충전 전력을 공급하기 위해 정류된 교류 전원을 포함하는 교류 전원을 스위칭 소자에 의해 위상 제어하는 단계와,
상기 위상 제어된 교류 전원에 상기 배터리 세트의 재생을 위한 재생 펄스 신호가 중첩되어 상기 배터리 세트에 공급되는 단계와,
상기 배터리 세트의 충전 전압을 방전하는 단계를 포함하고,
상기 배터리 상태의 검출 결과가 양호하다고 판단되면 연속적인 충전 재생 패턴에 따라 위상 제어된 교류 전원과 디폴트 재생 펄스를 중첩하여 상기 배터리 세트에 공급하고,
상기 배터리 상태의 검출 결과가 불량하다고 판단되면 자체 방전 충전 재생 패턴 또는 강제 방전 충전 재생 패턴에 따라 위상 제어된 교류 전원과 디폴트 재생 펄스 신호보다 듀티비가 큰 재생 펄스 신호를 중첩하여 상기 배터리 세트에 공급하는 것을 특징으로 하는 배터리 재생 방법.A battery regeneration method for charging and regenerating a battery set in which a plurality of batteries are connected in series,
Detecting a state for each battery in the battery set;
Controlling an AC power source including a rectified AC power supply to supply charging power to the battery set by a switching element;
Controlling the phase-controlled AC power supply so that a regenerative pulse signal for regenerating the battery set is superimposed on the battery set,
Discharging the charging voltage of the battery set,
And supplying a phase regulated AC power supply and a default regeneration pulse to the battery set in a superimposed manner according to a continuous charge regeneration pattern when it is determined that the battery condition detection result is good,
When it is determined that the detection result of the battery condition is defective, the AC power source that is phase-controlled in accordance with the self-discharge charge regeneration pattern or the forced discharge charge regeneration pattern and the regeneration pulse signal having the duty ratio larger than the default regeneration pulse signal are supplied to the battery set Wherein the battery is a battery. 삭제delete
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101727717B1 (en) * 2015-12-08 2017-05-04 한국생산기술연구원 Add-on type current pulse generating circuit
KR101890169B1 (en) 2018-01-08 2018-08-21 셀라이텍코리아(주) Power-Supply of Solar Cell-LED Street Lamp with Battery-Rejuvenator
KR20220065179A (en) * 2020-11-13 2022-05-20 주식회사 와이앤와이 Apparatus for controlling united to vision employing bath of drug

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100931510B1 (en) * 2009-01-12 2009-12-11 (주)마루엠씨에스 Battery regenerating apparatus
KR20110112589A (en) * 2010-04-07 2011-10-13 이인용 Apparatus for recovery and charge of battery using pulse wave

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100931510B1 (en) * 2009-01-12 2009-12-11 (주)마루엠씨에스 Battery regenerating apparatus
KR20110112589A (en) * 2010-04-07 2011-10-13 이인용 Apparatus for recovery and charge of battery using pulse wave

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101727717B1 (en) * 2015-12-08 2017-05-04 한국생산기술연구원 Add-on type current pulse generating circuit
KR101890169B1 (en) 2018-01-08 2018-08-21 셀라이텍코리아(주) Power-Supply of Solar Cell-LED Street Lamp with Battery-Rejuvenator
KR20220065179A (en) * 2020-11-13 2022-05-20 주식회사 와이앤와이 Apparatus for controlling united to vision employing bath of drug
KR102452285B1 (en) 2020-11-13 2022-10-07 주식회사 와이앤와이 Apparatus for controlling united to vision employing bath of drug

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